KR100224886B1 - Optical pickup apparatus - Google Patents
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Abstract
기록매체에 정보를 기록 재생하기 위한 소형화된 광픽업장치가 개시되어 있다.A compact optical pickup apparatus for recording and reproducing information on a recording medium is disclosed.
이 광픽업장치는 광원과, 입사광의 편광에 따라 그 진행경로를 변환하는 광경로변환수단과, 광경로변환수단과 기록매체 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광을 수렴시켜 기록매체에 광스폿이 형성되도록 하는 대물렌즈와, 기록매체에서 반사된 광을 수광하여 오차신호 및 정보신호를 검출하는 광검출기를 포함하며, 광경로변환수단으로 입사광의 편광특성을 바꾸어주는 파장판과, 광원쪽에서 입사되는 광은 대물렌즈를 향하도록 반사시키고 기록매체쪽에서 입사되는 광은 광검출기로 향하도록 회절반사 시키는 편광홀로그램 반사판을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.The optical pick-up apparatus comprises a light source, an optical path changing means for changing the path of the incident light according to the polarization of the incident light, and an optical path changing means for shifting the incident light, A wavelength plate for changing the polarization characteristic of the incident light by means of the optical path changing means, and a wavelength plate for changing the polarization characteristic of the incident light to be incident on the light source side, And a polarized light hologram reflector that reflects the light toward the objective lens and diffracts and reflects the light incident from the recording medium toward the photodetector.
Description
본 발명은 기록매체에 정보를 기록 재생하기 위한 광픽업장치에 관한 것으로서, 상세하게는 소형화된 광픽업장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup apparatus for recording and reproducing information on a recording medium, and more particularly to a miniaturized optical pickup apparatus.
일반적으로 광픽업장치는 광원에서 출사된 광을 조사하여 기록매체에 영상이나 음향 또는 각종 정보를 기록/재생하기 위한 것이다. 기록매체로서는 카드, 테이프, 디스크 등 여러 형태가 있으나, 현재에는 예를 들면, 콤팩트 디스크(CD), 디지탈 비데오 디스크(DVD) 등으로 잘 알려진 디스크 형태가 주류를 이루고 있다.2. Description of the Related Art In general, an optical pick-up apparatus irradiates light emitted from a light source to record / reproduce images, sound or various information on a recording medium. There are many types of recording media such as a card, a tape, and a disk. At present, a disk type well known as a compact disk (CD) or a digital video disk (DVD), for example, is mainstream.
디스크형 기록매체는 일정한 두께의 플라스틱 또는 유리로 된 투명매질과, 이 투명매질 위에 형성되어 정보가 수록되는 기록면을 가진다. 상기 대물렌즈에서 집속되는 광은 기록매체의 투명매질에서 굴절된 후 기록면에 맺히게 되고, 다시 반사되어 광픽업으로 되돌아가게 된다.A disc-shaped recording medium has a transparent medium made of plastic or glass with a predetermined thickness, and a recording surface formed on the transparent medium to record information. The light converged by the objective lens is refracted in the transparent medium of the recording medium, and is then reflected on the recording surface, reflected again, and returned to the optical pickup.
상기한 디스크형 기록매체의 기록밀도를 높이기 위한 방안으로 그 기록면에 맺히는 광스폿의 크기를 가능한 줄여야 하는데, 이를 위하여 일반적으로 광픽업장치는 개구수(NA; numerical aperture)가 큰 대물렌즈와, 파장이 짧은 광을 출사하는 광을 사용한다.In order to increase the recording density of the disc-shaped recording medium, it is necessary to reduce the size of the light spot on the recording surface as much as possible. For this purpose, the optical pickup apparatus generally includes an objective lens having a large numerical aperture (NA) Light emitting this short light is used.
한편, 기록과 재생이 자유로운 자기기록재생장치의 편리를 감안하여 대용량의 비데오 정보 저장능력을 가지면서 그 정보를 마음대로 기록하고 재생할 수 있는 DVD-RAM(read and memory)의 개발이 시도되고 있다. 이 DVD-RAM은 주로 컴퓨터의 보조기억장치로 응용되고 있는데, 이를 위한 광픽업장치는 기록시에 높은 광 파워가 요구되기 때문에 고출력 레이저 다이오드의 채용이 필수적이다. 이는 재생시에는 10mW 내외의 광 파워로 디스크 정보를 읽는데 반해, 기록시에는 광파워를 10mW 이상으로 유지해야하기 때문이다. 따라서 DVD-RAM을 위한 광픽업에 있어서는 레이저 다이오드의 출력을 증대시키는 것과 함께 광효율을 극대화하는 것이 중요하다. 광효율의 극대화를 위하여는 편광빔스프리터와 파장판을 사용하는 방안이 일반화되어 있으나, 이 경우 통상의 재생전용인 컴팩트 디스크용 광픽업장치에 비교하여 볼 때 편광빔스프리터가 채용됨으로 그 무게가 증가된다. 반면, 보조기억장치는 고속 액세스 및 탐색 기능이 요구되므로, DVD-RAM용 광픽업장치에서는 광학부품의 크기와 수량 감축을 통해 소형 및 경량화 할 필요가 있다.On the other hand, development of a DVD-RAM (read and memory) capable of recording and reproducing the information at will, with a large capacity of video information storage capability in consideration of the convenience of a magnetic recording and reproducing apparatus free from recording and reproduction, is being attempted. This DVD-RAM is mainly used as an auxiliary storage device of a computer. Since an optical pickup device for this requires high optical power for recording, it is necessary to employ a high output laser diode. This is because the disk power needs to be maintained at 10 mW or more for recording while the optical disk power is read at about 10 mW for reproducing power. Therefore, in the optical pickup for the DVD-RAM, it is important to maximize the light efficiency while increasing the output of the laser diode. In order to maximize the light efficiency, a method of using a polarizing beam splitter and a wave plate has been generalized. In this case, the weight of the polarizing beam splitter is increased as compared with an optical pickup apparatus for a compact disc for ordinary reproduction only . On the other hand, since the auxiliary storage device requires a high-speed access and a search function, it is necessary to make the optical pickup device for DVD-RAM compact and lightweight by reducing the size and the quantity of optical parts.
종래의 광픽업장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 레이저광을 출사하는 레이저 다이오드(1), 입사되는 발산광을 평행광으로 바꾸어주는 콜리메이팅렌즈(4), 반사경(5), 편광홀로그램렌즈(6), 1/4파장판(7), 입사광을 집속시켜 디스크(9)에 광스폿이 맺히도록 하는 대물렌즈(8) 및 디스크(9)에서 반사된 광을 수광하는 광검출기(2)(3)로 구성된다.1, the conventional optical pick-up apparatus includes a laser diode 1 for emitting laser light, a collimating lens 4 for converting incident light into parallel light, a reflector 5, a polarization hologram lens An objective lens 8 for focusing the incident light to form a light spot on the disk 9 and a photodetector 2 for receiving the light reflected from the disk 9, (3).
여기서, 편광홀로그램 렌즈(6)는 회절패턴이 새겨져 있는 그레이팅(6a)과, 이 그레이팅(6a)에 형성된 교환영역(exchanged region)(6b)으로 구성된다. 상기 그레이팅(6a)은 복굴절 물질인 리튬니오베이츠(LiNbO_3)로 구성되며, 입사광은 이 그레이팅(6a)의 광축과 평행한 보통광선(ordinary ray)과, 평행하지 않은 특이광선(extraordinary ray)으로 나뉘어 출사된다. 상기 교환영역(6b)은 보통광선이 가지는 굴절률과 비슷한 굴절률의 양성자로 채워진다. 따라서, 입사광의 편광에 따른 회절효율을 달리할 수 있다.Here, the polarization hologram lens 6 is composed of a grating 6a having a diffraction pattern engraved thereon and an exchange region 6b formed in the grating 6a. The grating 6a is made of lithium niobate (LiNbO3) as a birefringent material. The incident light is divided into an ordinary ray parallel to the optical axis of the grating 6a and an extraordinary ray not parallel to the optical axis of the grating 6a It is released. The exchange region 6b is filled with a proton whose refractive index is similar to that of an ordinary ray. Therefore, the diffraction efficiency according to the polarization of the incident light can be different.
이와 같이 종래에는 복굴절 매질의 특성을 이용한 편광홀로그램 렌즈를 사용하여 광픽업장치를 소형화한 것으로, 그 동작은 아래와 같다.As described above, the conventional optical pickup apparatus is miniaturized by using a polarization hologram lens using the characteristics of a birefringent medium, and its operation is as follows.
레이저 다이오드(1)에서는 직선편광의 광이 출사된다. 이 직선편광의 광은 콜리메이팅렌즈(4)에 의해 평행광으로 된 후 반사경(5)과 편광홀로그램 렌즈(6) 및 파장판(7)을 경유하여 대물렌즈(8)에 입사되는데, 그 1/4파장판(7)에 의하여 그 편파면이 90°회전되어 원편광으로 바뀐다. 이 원편광의 광은 대물렌즈(8)에 의해 집속되어 디스크(9)에 광스폿을 형성하고 반사되어 상기 대물렌즈(8)를 경유하여 1/4파장판(7)을 재투과함으로써 그 편광각도가 90° 더 회전된 직선편광의 광으로 바뀐다. 이때 되돌아오는 직선편광의 편파면은 입사하는 직선편광에 대해 180°회전된 것으로서, 편광홀로그램 렌즈(6)에 의하여 광검출기(2)(3)에 각각 수광된다.In the laser diode 1, linearly polarized light is emitted. The linearly polarized light is collimated by the collimating lens 4 and is then incident on the objective lens 8 via the reflecting mirror 5, the polarization hologram lens 6 and the wave plate 7, / 4 wave plate 7, the polarized wave surface is rotated by 90 degrees and converted into circularly polarized light. The circularly polarized light is focused by the objective lens 8 to form a light spot on the disk 9 and is reflected and transmitted again through the objective lens 8 to transmit the quarter- The angle is changed into light of linearly polarized light rotated by 90 degrees further. The polarization plane of the returning linearly polarized light at this time is rotated by 180 degrees with respect to the incident linearly polarized light and is received by the optical detectors 2 and 3 by the polarization hologram lens 6, respectively.
이와 같이 종래에는 광검출기를 레이저 다이오드 가까이 배치할 수 있도록 편광홀로그램 렌즈를 사용함으로써 그 배치의 최적화에 의한 부피 축소를 통해 광픽업장치의 소형화를 이루고 있다. 그러나 종래의 소형화 광픽업장치는 그 편광홀로그램 렌즈에 있어서, 복굴절 매질 위에 이온 교환영역을 만들어 사용하므로 제작비가 증가하고, 그 제작공정이 까다로운 문제점을 안고 있다.Thus, conventionally, the polarization hologram lens is used so that the photodetector can be disposed near the laser diode, thereby miniaturizing the optical pickup apparatus by reducing the volume by optimizing the arrangement thereof. However, in the conventional miniaturized optical pick-up apparatus, the polarization hologram lens uses an ion exchange region formed on the birefringent medium, and thus the production cost increases, and the manufacturing process is complicated.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 저가이면서 제작이 간단한 형태의 소형화된 광픽업장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a miniaturized optical pick-up apparatus which is inexpensive and simple to manufacture.
도 1은 종래의 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing an optical arrangement of a conventional optical pickup device. FIG.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 구성도.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an optical pickup apparatus,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 구성도.3 is a schematic diagram showing an optical arrangement of an optical pickup device according to a second embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 광픽업장치의 편광홀로그램 반사판의 그루브 깊이에 따른 회절효율을 나타낸 그래프.4 is a graph showing the diffraction efficiency according to the groove depth of the polarized light hologram reflector of the optical pick-up apparatus according to the first and second embodiments of the present invention.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 구성도.FIG. 5 and FIG. 6 are schematic structural views showing the optical arrangement of the optical pickup device according to the third embodiment of the present invention. FIG.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 광픽업장치의 편광홀로그램 반사판의 그루브 깊이에 따른 회절효율을 나타낸 그래프.7 is a graph showing the diffraction efficiency according to the groove depth of the polarization hologram reflector of the optical pickup device according to the third embodiment of the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
11...광원 12...광검출기11 ... light source 12 ... photodetector
13...콜리메이팅렌즈 15...파장판13 ... collimating lens 15 ... wavelength plate
16...대물렌즈 17...광디스크16 ... objective lens 17 ... optical disc
18...검출렌즈 20...편광홀로그램 반사판18 ... Detection lens 20 ... Polarized hologram reflector
21,23...그레이팅 22,25...반사박막21, 23 ... grating 22, 25 ... reflective thin film
24...프리즘24 ... prism
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광원과; 입사광의 편광에 따라 그 진행경로를 변환하는 광경로변환수단과; 상기 광경로변환수단과 기록매체 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사광을 수렴시켜 상기 기록매체에 광스폿이 형성되도록 하는 대물렌즈와; 상기 기록매체에서 반사되고, 상기 대물렌즈와 상기 광경로변환수단을 경유한 광을 수광하여 오차신호 및 정보신호를 검출하는 광검출기를 포함하여 된 광픽업장치에 있어서, 상기 광검출기는 상기 광원 주변에 배치되고, 상기 광경로변환수단은 입사되는 직선편광의 광은 원편광의 광으로 원편광의 광은 직선편광의 광으로 바꾸어주는 파장판과; 상기 광원쪽에서 입사되는 광은 상기 대물렌즈를 향하도록 반사시키고, 상기 기록매체에서 반사되어 입사되는 광은 상기 광검출기로 향하도록 회절반사 시키는 편광홀로그램 반사판을; 포함하여 된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, An optical path changing means for changing the traveling path in accordance with the polarization of the incident light; An objective lens disposed on an optical path between the optical path changing means and the recording medium for converging incident light to form a light spot on the recording medium; And an optical detector for detecting an error signal and an information signal by receiving the light reflected by the recording medium and passing through the objective lens and the optical path changing means, Wherein the optical path changing means comprises a wave plate for changing incident linearly polarized light into circularly polarized light and circularly polarized light into linearly polarized light; A polarized light hologram reflector for reflecting the light incident from the light source toward the objective lens and diffracting and reflecting the light reflected by the recording medium toward the photodetector; And the like.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 광픽업장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, an optical pickup apparatus according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 광픽업장치는 광원(11), 광검출기(12), 편광홀로그램 반사판(20), 파장판(15), 그리고 대물렌즈(16)로 구성된다. 여기서, 미설명 부호 17은 광디스크를 나타낸다.2, the optical pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a light source 11, a photodetector 12, a polarization hologram reflector 20, a wave plate 15, and an objective lens 16 ). Here, the reference numeral 17 denotes an optical disc.
상기 광원(11)은 레이저 다이오드로 소정 파장을 갖는 직선편광의 레이저광을 출사한다. 상기 광검출기(12)는 광디스크(17)에서 반사된 광을 수광하기 위한 것으로 상기 광원(11)에 인접되게 배치된다. 상기 편광홀로그램 반사판(20)은 상기 광원(11)과 대물렌즈(16) 사이의 광경로 상에 배치되어, 상기 광원(11)쪽에서 입사되는 광은 그 진행방향이 상기 광디스크(17)로 향하도록 하고, 상기 광디스크(17)에서 반사된 광은 회절 반사시켜 그 진행방향이 상기 광검출기(12)로 향하도록 한다.The light source 11 emits linearly polarized laser light having a predetermined wavelength with a laser diode. The photodetector 12 is disposed adjacent to the light source 11 for receiving the light reflected from the optical disc 17. The polarization hologram reflector 20 is disposed on the optical path between the light source 11 and the objective lens 16 so that the light incident from the light source 11 is directed to the optical disc 17 And the light reflected by the optical disk 17 is diffracted and reflected so that the traveling direction of the light is directed to the photodetector 12.
이 편광홀로그램 반사판(20)은 복굴절물질로 되고 그 표면에 회절패턴이 형성된 그레이팅(21)과, 이 그레이팅(21) 상에 증착되어 입사광을 반사시키는 반사박막(22)을 구비한다. 이 반사박막(22)은 금속박막 또는 유전체 박막(dielectric thin film)으로 구성된다.The polarization hologram reflector 20 is a birefringent material and has a grating 21 having a diffraction pattern formed on its surface and a reflection thin film 22 deposited on the grating 21 to reflect incident light. The reflective thin film 22 is composed of a metal thin film or a dielectric thin film.
이 편광홀로그램 반사판(20)은 상기 회절격자의 회절패턴 주기가 상기 광원(11)에서 출사된 광의 파장보다 짧은 값을 갖는다. 즉, 회절격자의 주기가 파장 보다 작을 때 복굴절형상(form birefringence)이 생기게 되고 편광방향에 따라 회절효율이 달라지게 된다. 이와 같은 회절격자를 표면식각 회절격자(Substrate relief grating)라 한다.The diffraction pattern period of the polarization hologram reflector 20 is shorter than the wavelength of the light emitted from the light source 11. That is, when the period of the diffraction grating is smaller than the wavelength, a form birefringence is generated and the diffraction efficiency varies depending on the polarization direction. Such a diffraction grating is referred to as a surface relief grating.
여기서, 상기 편광홀로그램 반사판(20)은 반사표면을 갖는 복굴절물질로 구성된 것이 바람직하다. 이와 같이, 복굴절물질로 구성된 경우, 회절각도를 작게 유지할 수 있음으로 상기 광원(11)과 광검출기(12)를 단일 유니트로 구성할 수 있는 이점이 있다.Here, the polarization hologram reflector 20 is preferably composed of a birefringent material having a reflective surface. In the case of the birefringent material, the diffraction angle can be kept small, so that the light source 11 and the photodetector 12 can be constituted by a single unit.
상기 파장판(15)은 구체적으로 1/4파장판으로서 편파면 회전기 역할을 한다. 즉, 입사되는 직선편광의 편파면을 90°회전시켜 원편광을 만들며, 되돌아오는 원편광의 편파면을 90°더 회전시켜서 그 입사되는 직선편광에 대해 편파면이 180° 회전된 직선편광을 만든다.The wave plate 15 is a 1/4 wave plate, and serves as a polarization wave rotator. That is, the plane of polarization of incident linearly polarized light is rotated by 90 ° to make circularly polarized light, and the returned polarized plane of the circularly polarized light is further rotated by 90 ° to produce linearly polarized light whose plane of polarization is rotated 180 ° with respect to the linearly polarized light .
상기 대물렌즈(16)는 광디스크(17)의 기록면에 광스폿이 맺히도록 입사되는 원편광의 광을 집속시킨다.The objective lens 16 focuses the circularly polarized light incident on the recording surface of the optical disk 17 so that a light spot is formed.
또한, 본 발명은 상기 광원(11)과, 상기 편광홀로그램 반사판(20) 사이의 광경로 상에 콜리메이팅렌즈(13)를 더 구비할 수 있다. 상기 콜리메이팅렌즈(13)는 상기 광원(11)쪽에서 입사되는 발산광을 집속시켜 평행광으로 만들고 상기 광디스크(17)쪽에서 입사되는 평행광을 집속시켜 상기 광검출기(12)에 맺히도록 한다.In addition, the present invention may further include a collimating lens 13 on the optical path between the light source 11 and the polarization hologram reflector 20. The collimating lens 13 condenses the divergent light incident from the light source 11 into parallel light and converges the collimated light incident from the optical disc 17 to be incident on the optical detector 12.
본 발명의 제2실시예에 따른 광픽업장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 편광홀로그램 반사판(20)과 광검출기(12) 사이에 회절 반사되는 광을 상기 광검출기(12)로 수렴시키는 검출렌즈(18)를 더 구비한다. 이는 편광홀로그램 반사판(20)의 회절각도가 큰 경우에 회절효율의 최적화에 유리하며, 상기 광검출기(12)의 광학적 배치가 용이하다.3, the optical pick-up apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a polarization hologram reflection plate 20 and a photodetector 12 that converges the light diffracted and reflected by the photodetector 12, And further comprises a lens 18. This is advantageous for optimizing the diffraction efficiency when the diffraction angle of the polarization hologram reflector 20 is large, and the optical arrangement of the photodetector 12 is easy.
도 4는 본 발명의 제1실시예와 제2실시예에 따른 표면식각 회절격자의 회절효율을 보이는 그래프이다. 도시된 바와 같이, 광디스크(17) 상의 그루브 깊이가 0.7㎛에서 P편광은 5% 이하의 회절효율을 보이며, S편광은 95% 이상의 회절효율을 보인다. 즉, 입사된 직선편광의 광이 P편광의 광인 경우 상기한 편광홀로그램 반사판(20)에서 거의 회절없이 대물렌즈(16) 쪽으로 입사되고, 입사되는 직선편광의 광이 S편광의 광인 경우 이 광은 상기 편광홀로그램 반사판(20)에서 95% 이상 회절되어 거의 손실없이 광검출기(12)에 수광된다. 따라서, 충분한 높을 광효율을 유지하면서 정보의 기록 재생이 가능하다.4 is a graph showing the diffraction efficiency of the surface etching diffraction grating according to the first and second embodiments of the present invention. As shown in the figure, the P-polarized light exhibits a diffraction efficiency of 5% or less at a groove depth of 0.7 mu m on the optical disk 17, and the S-polarized light exhibits a diffraction efficiency of 95% or more. That is, when the incident linearly polarized light is P-polarized light, the light is incident on the objective lens 16 with little diffraction from the polarization hologram reflector 20, and when the incident linearly polarized light is S-polarized light, Is diffracted by 95% or more in the polarization hologram reflector 20 and is received by the photodetector 12 with almost no loss. Therefore, it is possible to record and reproduce information while maintaining a sufficiently high optical efficiency.
본 발명의 제3실시예에 따른 광픽업장치는 도 5와 도 6 각각에 도시된 바와 같이, 편광홀로그램 반사판(20)으로 입사광을 회절 투과시키는 그레이팅(23)과, 상기 그레이팅(23)과 결합되며 입사광을 반사시키는 프리즘(24)을 구비한다. 상기 그레이팅(23)은 평판형의 복굴절물질 예컨대, LiNbO_3 로 되고 그 표면에 회전패턴이 형성된다. 또한, 상기 그레이팅(23)에서의 반사효율을 높이기 위해 상기 그레이팅(23) 상에 증착된 반사박막(25)을 더 구비할 수 있다. 이 반사박막(25)은 금속박막 또는 유전체박막으로 구성된다.As shown in FIGS. 5 and 6, the optical pickup apparatus according to the third embodiment of the present invention includes a grating 23 for diffracting and transmitting incident light to the polarization hologram reflector 20, And a prism 24 for reflecting the incident light. The grating 23 is a plate-like birefringent material, for example, LiNbO3, and a rotation pattern is formed on the surface thereof. Further, the reflection thin film 25 deposited on the grating 23 may be further provided to increase the reflection efficiency of the grating 23. This reflective thin film 25 is composed of a metal thin film or a dielectric thin film.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 프리즘(24)은 상기 광원(11)쪽 광축과 상기 대물렌즈(16)쪽 광축이 직각을 이루고 상기 그레이팅(23)이 결합된 경사면이 입사광에 대해 배치된 직각프리즘일 수 있다. 상기 경사면에 입사되는 광의 입사각이 45°를 유지하는 경우, 상기 그레이팅(23)에서는 17.5°의 입사각을 가지게 됨으로 상기한 반사박막을 증착하면 광을 전반사시킬 수 있다.5, the optical axis of the prism 24 is orthogonal to the optical axis of the light source 11 and the optical axis of the objective lens 16, and the inclined surface, to which the grating 23 is coupled, Lt; / RTI > When the angle of incidence of the light incident on the inclined surface is maintained at 45 °, the grating 23 has an incident angle of 17.5 °. Thus, when the reflective film is deposited, the light can be totally reflected.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 프리즘(24)은 광원(11)쪽 광축과 대물렌즈(16)쪽 광축이 대략 81°를 이루는 예각프리즘일 수 있다. 이 프리즘(24)의 그레이팅이 결합되는 경사면이 입사광에 대해 49.6°경사지게 배치된 경우, 그레이팅(23) 내에서는 30°의 전반사 각도를 달성할 수 있다. 따라서, 이와 같이, 프리즘(24)의 각도를 조정한 경우, 실질적으로 상기한 반사박막(25)의 증착이 불필요하다.6, the prism 24 may be an acute-angled prism having an optical axis toward the light source 11 and an optical axis toward the objective lens 16 at approximately 81 degrees. In the case where the inclined surface to which the grating of the prism 24 is fitted is inclined by 49.6 DEG with respect to the incident light, a total reflection angle of 30 DEG can be achieved in the grating 23. Thus, when the angle of the prism 24 is adjusted in this way, the deposition of the reflective thin film 25 is substantially unnecessary.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 그레이팅의 그루브 깊이에 따른 0차광의 회절효율을 보인 그래프이다. 도시된 바와 같이, 그루브 깊이가 1.86㎛에서 P파는 75% 이상의 회절효율을 보이며, S파는 1% 이하의 회절효율을 나타낸다. 즉, 입사빔이 P파인 경우 회절없이 대물렌즈(16) 쪽으로 75% 이상의 광이 입사하고 디스크(17)에 광스폿을 형성한다. 또한, 디스크(17)에서 반사되고 파장판(15)을 통과한 광은 S파가 되며, O차광의 회절효율은 1% 이하가 되는 반면, 1차광의 회절효율은 75% 이상 된다. 따라서, 높은 광효율을 유지하면서, 그 광진행경로가 변환되어 상기 광검출기(12)로 향한다.7 is a graph showing the diffraction efficiency of the 0-order light according to the groove depth of the grating according to the third embodiment of the present invention. As shown in the figure, the P-wave shows a diffraction efficiency of 75% or more at a groove depth of 1.86 μm, and the S-wave shows a diffraction efficiency of 1% or less. That is, when the incident beam is a P-plane, at least 75% of light is incident on the objective lens 16 without diffraction, and a light spot is formed on the disk 17. Further, the light reflected by the disk 17 and passing through the wave plate 15 becomes an S wave, and the diffraction efficiency of the first-order light is 75% or more while the diffraction efficiency of the 0-order light is 1% or less. Therefore, the optical path of the light is converted and directed to the photodetector 12 while maintaining a high optical efficiency.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 소형 광픽업장치는 다음과 같이 동작한다.The compact optical pickup device according to the embodiments of the present invention operates as follows.
광원(11)에서 출사되는 광은 콜리메이팅렌즈(13)에 의해 평행광으로 되고, 편광홀로그램 반사판(20)에서 반사되고, 파장판(15)을 경유하여 대물렌즈(16)에 입사되며, 그 대물렌즈(16)에 의하여 광디스크(17)의 기록면에 집속된다. 다음 광은 광디스크(17)에서 반사되어 대물렌즈(16)와 파장판(15)을 경유하여 편광홀로그램 반사판(20)으로 입사되고, 이 편광홀로그램 반사판(20)에서 반사회절되며, 그 회절각도에 따라 콜리메이팅렌즈(13) 의하여 광원(11) 주변에 위치된 광검출기(12) 상에 수렴된다.The light emitted from the light source 11 is collimated by the collimating lens 13 and is reflected by the polarization hologram reflector 20 and is incident on the objective lens 16 via the wave plate 15, And is focused on the recording surface of the optical disc 17 by the objective lens 16. The next light is reflected by the optical disk 17 and is incident on the polarized light hologram reflector 20 via the objective lens 16 and the wave plate 15 and is reflected and diffracted by the polarized light hologram reflector 20, And then converged on the photodetector 12 located around the light source 11 by the collimating lens 13. [
여기서, 광원(11)에서 출사된 광은 직선편광의 광으로서 파장판(15)에 의해 원편광의 광으로 바뀐다. 이 원편광의 광이 광디스크(17)에서 반사되어 다시 파장판(15)을 경유한 광은 편파면이 회전된 직선편광의 광으로 된다. 예컨대, 초기의 직선편광을 P편광이라고 하면, 그 반사광은 S편광이 된다. 따라서, 편광홀로그램 반사판(20)에서의 그 회절되는 특성이 바뀌고 초기 입사방향과는 다른 방향으로 회절된다.Here, the light emitted from the light source 11 is converted into linearly polarized light by the wave plate 15 as linearly polarized light. The light of the circularly polarized light is reflected by the optical disk 17 and passes through the wave plate 15 again becomes linearly polarized light in which the polarization plane is rotated. For example, when the initial linearly polarized light is referred to as P polarized light, the reflected light becomes S polarized light. Therefore, the characteristic diffracted by the polarization hologram reflector 20 is changed and diffracted in a direction different from the initial incidence direction.
본 발명에 따르면, 기록과 재생이 가능한 광픽업을 구성함에 있어서, 광학부품의 최적배치로 소형화와 광학부품수의 감소를 통해 경량화가 가능하다. 또한, 반사형 편광홀로그램 소자를 사용함으로써 그 제작이 쉬워져 생산성을 높일 수 있다.According to the present invention, in constituting the optical pickup capable of recording and reproduction, it is possible to reduce the weight by optimizing the arrangement of optical components and reducing the number of optical components. Further, by using the reflection type polarization hologram element, the production is facilitated, and the productivity can be improved.
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