KR100434368B1 - Package type laser diode unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광픽업 장치에서 레이저 다이오드 출력 광을 레이저 다이오드 패키지에서 출력되는 단계에서 평행광으로 만들어서 출력시킬 수 있도록 한 패키지형 레이저 다이오드 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a packaged laser diode unit that is capable of outputting the laser diode output light as parallel light in the step of outputting the laser diode package in the optical pickup device.
본 발명은 3빔 분리 기능의 회절 격자(grating) 면과 HOE면 및 평행빔을 만들어 주는 렌즈면이 하나의 부품으로 집적화된 구조를 가진다. 본 발명에 따르면 레이저 다이오드 칩에서 출력된 레이저 광이 회절 격자면을 지나서 HOE면에서 반사되고 렌즈면을 통과하면서 평행광으로 변환되어 출력되고 이 평행광이 대물렌즈로 입사되어 디스크에 빔을 맺어서 디스크의 정보를 읽고 쓰게 된다. 그리고 HOE면에서 분리된 빔의 일부가 투과되어 기록 파워를 조절하는데 필요한 모니터 PD에 빔을 모아준다. 본 발명의 패키지형 레이저 다이오드 유닛에 따르면 LD 패키지에서 나오는 빔 자체가 평행광이므로 일자형의 광픽업을 구현할 수 있게 되고, 초박형으로 일체형 광픽업을 제공할 수 있게 된다.The present invention has a structure in which a diffraction grating surface having a three beam separation function, a lens surface for making a HOE surface, and a parallel beam are integrated into one component. According to the present invention, the laser light output from the laser diode chip is reflected from the HOE plane through the diffraction grating plane, converted into parallel light while being passed through the lens plane, and the parallel light is incident on the objective lens to form a beam on the disc. Read and write information. A portion of the beam separated from the HOE surface is transmitted to collect the beam on the monitor PD required to adjust the recording power. According to the packaged laser diode unit of the present invention, since the beam itself coming from the LD package is parallel light, it is possible to implement a linear optical pickup and provide an ultra-thin integrated optical pickup.
Description
본 발명은 광픽업 장치에 관한 것으로서 특히, 패키지 타입의 레이저 다이오드 유닛에서 출력되는 광이 레이저 다이오드 유닛 출력 단계에서 평행빔으로 출력될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 패키지 타입 레이저 다이오드 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to an optical pickup device, and more particularly, to a package type laser diode unit characterized in that the light output from the package type laser diode unit can be output as a parallel beam in the laser diode unit output stage.
본 발명은 광픽업 장치에서 패키지 타입의 레이저 다이오드 유닛이 회절 격자면과 홀로그램 반사면(HOE면) 및 팽행광용 렌즈면을 하나의 광 모듈로 집적화한구조를 포함하도록 함으로써, 레이저 다이오드 유닛에서 출력되는 광 자체가 출력 단계에서 평행빔으로 출력되어 대물렌즈로 입사되도록 함으로써, 광픽업의 슬림화를 기할 수 있도록 한 패키지 타입 레이저 다이오드 유닛에 관한 것이다.According to the present invention, the package type laser diode unit in the optical pickup device includes a structure in which the diffraction grating plane, the hologram reflecting plane (HOE plane), and the collapsible light lens plane are integrated into one optical module, thereby outputting the laser diode unit. The present invention relates to a package type laser diode unit capable of making the optical pickup slim by allowing the light itself to be outputted as a parallel beam at the output stage and incident on the objective lens.
또한 본 발명은 광픽업 장치에서 LD 패키지가 레이저 다이오드 출력광을 평행빔으로 만든 다음 집속하여 대물렌즈 없이 디스크 상에 광빔을 맺어주도록 함으로써 광픽업의 초박형 설계 및 구현이 가능하도록 한 패키지 타입 레이저 다이오드 유닛에 관한 것이다.In addition, the present invention is a package type laser diode unit that enables the ultra-thin design and implementation of the optical pickup by the LD package in the optical pickup device to make the laser diode output light into a parallel beam and then focused to form a light beam on the disk without an objective lens It is about.
도1은 일반적인 광픽업 장치의 광학계 구조를 보여준다. 일반적인 광픽업 장치의 광학계는 L자 형을 이루고 있는데, 레이저 빔을 출력하기 위한 레이저 다이오드(101)와, 기록 파워 조절을 위한 모니터PD(102) 및 상기 레이저 다이오드(101)에서 출력된 광을 상기 모니터 PD로 집광시켜 주기 위한 집광렌즈(103), 상기 레이저 다이오드(101)에서 출력된 광을 평행빔으로 만들어 주는 시준렌즈(104), 그리고 상기 시준렌즈(104)를 통과한 평행빔을 디스크에 조사하기 위하여 광로를 변경시켜 주는 반사경(105), 반사경(105)에 의해서 광로가 변경된 평행빔을 디스크(107) 상의 한 점에 집속시켜 주기 위한 대물렌즈(106)를 포함하여 이루어지고 있다.1 shows an optical system structure of a general optical pickup device. The optical system of the general optical pickup device has an L-shape. The optical system includes a laser diode 101 for outputting a laser beam, a monitor PD 102 for adjusting recording power, and light output from the laser diode 101. A condenser lens 103 for condensing with the monitor PD, a collimating lens 104 for making the light output from the laser diode 101 into a parallel beam, and a parallel beam passing through the collimating lens 104 to a disk. It includes a reflector 105 for changing the optical path for irradiation, and an objective lens 106 for focusing the parallel beam whose optical path is changed by the reflector 105 at a point on the disk 107.
도1을 참조하면, 레이저 다이오드(101)에서 출력된 레이저 빔은 시준렌즈(104)를 통해서 평행빔으로 바뀌고, 이 평행빔은 반사경(105)에 의해서 광로가 변경되어 대물렌즈(106)를 통해 집속되어 디스크(107) 상의 임의의 한 점에 맺히게 된다. 한편, 레이저 다이오드(101)에서 출력된 레이저 빔의 일부는 집광렌즈(103)에 의해서 집광되어 모니터 PD(102)에 입사됨으로써, 기록 광파워를 조절하는 정보를 제공하게 된다.Referring to FIG. 1, the laser beam output from the laser diode 101 is converted into a parallel beam through the collimation lens 104, and the parallel beam is changed through the objective lens 106 by changing the optical path by the reflector 105. It is focused and condensed at any point on the disk 107. On the other hand, a part of the laser beam output from the laser diode 101 is collected by the condenser lens 103 and incident on the monitor PD 102, thereby providing information for adjusting the recording optical power.
그러나, 도1에 나타낸 바와같이 기존의 광픽업 장치의 광학계는 L자 구조를 이루기 때문에 픽업을 박형화 하는데 장애로 작용하게 된다.However, as shown in FIG. 1, since the optical system of the conventional optical pickup device has an L-shaped structure, the optical system of the conventional optical pickup device acts as an obstacle to thinning pickup.
즉, 도1에 나타낸 바와같이 기존의 광학계에 따르면, 레이저 다이오드에서 출력된 레이저 빔이 발산하는 광이고, 이 발산광을 평행빔으로 만들어 주기 위해서 시준렌즈를 통과시켜야 하고, 시준렌즈를 통과하여 평행빔이 된 레이저 빔을 다시 디스크 상에 집속시키기 위한 대물렌즈로 광로를 변경시켜 주기 위한 반사경을 구비하고 있다. 따라서, 광학계의 구조가 L자 구조를 이루어야 하고, 시준렌즈와 반사경을 따로 갖추어야 하는 것은 물론, 모니터PD를 위한 집광렌즈 및 모니터 PD를 별도로 배치해야 한다. 그러므로, 광픽업의 슬림화에 장애가 된다.That is, according to the conventional optical system, as shown in FIG. 1, the laser beam output from the laser diode is divergent light, and in order to make the divergent light into a parallel beam, the collimating lens must pass through, and the collimating lens passes through the collimating lens. It is provided with a reflector for changing an optical path to an objective lens for focusing the laser beam, which has become a beam, on the disk again. Therefore, the structure of the optical system must have an L-shaped structure, and the collimating lens and the reflecting mirror must be separately provided, and the condenser lens and the monitor PD for the monitor PD must be separately disposed. Therefore, it becomes an obstacle to the slimming of the optical pickup.
본 발명은 패키지 타입의 레이저 다이오드 유닛 자체에서 레이저 빔을 평행광으로 출력함을 특징으로 하는 레이저 다이오드 유닛을 제공한다.The present invention provides a laser diode unit characterized by outputting a laser beam as parallel light in the package-type laser diode unit itself.
본 발명은 레이저 다이오드에서 출력된 광이 회절 격자면을 통과하여 HOE면에서 반사된 다음 렌즈면을 통해 평행빔으로 출력되도록 함으로써 레이저 다이오드 유닛 자체에서 레이저 빔이 평행광으로 출력되도록 한 것을 특징으로 하는 패키지 타입의 레이저 다이오드 유닛을 제공한다.The present invention is characterized in that the laser beam is output as parallel light by the laser diode unit itself by allowing the light output from the laser diode to pass through the diffraction grating plane, reflected at the HOE plane, and then outputted as parallel beams through the lens plane. Provided is a package type laser diode unit.
본 발명은 레이저 다이오드에서 출력된 광이 제1의 광파워 렌즈면을 통과하여 HOE면에서 반사된 다음 제2의 광파워 렌즈면을 통해 집속된 형태로 출력되도록 함으로써 평행광 변환 및 대물렌즈 기능을 포함하는 광학계가 일체로 내장된 것을특징으로 하는 패키지 타입의 레이저 다이오드 유닛을 제공한다.According to the present invention, the light output from the laser diode passes through the first optical power lens surface, is reflected from the HOE surface, and is output in a focused form through the second optical power lens surface, thereby performing parallel light conversion and objective lens functions. Provided is a packaged laser diode unit characterized by having an integrated optical system integrated therein.
본 발명에 따르면 패키지 타입의 레이저 다이오드 유닛이 광학계의 대부분을 포함하기 때문에 광픽업을 슬림화하고 경박단소화시킬 수 있도록 한 패키지 타입의 레이저 다이오드 유닛을 제공한다.According to the present invention, since the package-type laser diode unit includes most of the optical system, the package-type laser diode unit can be made slimmer and lighter and shorter in optical pickup.
도1은 기존의 광픽업 장치의 광학계 구성을 나타낸 도면1 is a view showing an optical system configuration of a conventional optical pickup device
도2는 본 발명에 따른 패키지 타입 레이저 다이오드 유닛 제1실시예의 구조를 나타낸 도면Fig. 2 shows the structure of a package type laser diode unit first embodiment according to the present invention.
도3은 본 발명에 따른 패키지 타입 레이저 다이이오드 유닛에서 렌즈 모듈의 구성을 나타낸 사시도Figure 3 is a perspective view showing the configuration of the lens module in the package type laser diode unit according to the present invention
도4는 본 발명에 따른 패키지 타입 레이저 다이오드 유닛 제2실시예의 구조를 나타낸 도면4 is a view showing the structure of a second embodiment of a package type laser diode unit according to the present invention;
본 발명은 레이저 다이오드와 모니터 PD가 집적화된 레이저 다이오드 패키지에서 레이저 다이오드에서 출력된 발산광을 평행빔으로 변환하여 출력시켜 주기 위한 렌즈모듈을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패키지 타입 레이저 다이오드 유닛이다.The present invention is a package type laser diode unit further comprises a lens module for converting the divergent light output from the laser diode in the laser diode package integrated with the laser diode and the monitor PD to output a parallel beam.
또한 본 발명에서, 상기 렌즈모듈은 레이저 다이오드와 대향하는 회절 격자면과, 모니터 PD에 대면하는 HOE면과, 대물렌즈와 대향하는 렌즈면을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 패키지 타입 레이저 다이오드 유닛이다.In the present invention, the lens module is a package type laser diode unit comprising a diffraction grating surface facing the laser diode, a HOE surface facing the monitor PD, and a lens surface facing the objective lens.
또한 본 발명은 레이저 다이오드와 모니터 PD가 집적화된 레이저 다이오드 패키지에서 레이저 다이오드에서 출력된 광을 평행빔으로 변환한 다음 집속하여 디스크 상에 맺히도록 하는 렌즈모듈을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패키지 타입 레이저 다이오드 유닛이다.In another aspect, the present invention provides a package type further comprises a lens module for converting the light output from the laser diode into a parallel beam in the laser diode package in which the laser diode and the monitor PD are integrated, and then focus and condense on the disk. Laser diode unit.
또한 본 발명에서, 상기 렌즈모듈은 레이저 다이오드와 대향하는 제1광파워 렌즈면과, 모니터 PD에 대면하는 HOE면과, 디스크와 대향하는 의사 대물렌즈면을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패키지 타입 레이저 다이오드 유닛이다.In the present invention, the lens module comprises a first optical power lens surface facing the laser diode, a HOE surface facing the monitor PD, and a package type laser, characterized in that comprises a pseudo objective lens facing the disk Diode unit.
도2는 본 발명의 제1실시예로서 광픽업 장치의 광학계 구조를 보이고 있다.Fig. 2 shows the optical system structure of the optical pickup apparatus as the first embodiment of the present invention.
도2에 의하는 바와같이 본 발명에서는 LD패키지 베이스(200)상의 LD고정부(201)에는 레이저 다이오드(202)가 위치하고, PD고정부(203)에는 모니터 PD(204)가 위치한다. 상기 레이저 다이오드로부터 출력된 레이저 빔을 평행광으로 변환하여 출력하기 위한 렌즈모듈(205)이 상기 레이저 다이오드로부터 대물렌즈에 이르는 광 경로상에 개입된다. 상기 렌즈모듈(205)에서 출력되는 평행빔은 대물렌즈(206)에 의해서 디스크(207) 상의 임의의 한 점에 집속된다. 상기 렌즈모듈(205)의 일면은 레이저 다이오드와 대향하고, 타측면은 모니터PD와 대면하며, 빔 출력측이 상기 대물렌즈와 대향한다.As shown in FIG. 2, in the present invention, the laser diode 202 is positioned at the LD fixing part 201 on the LD package base 200, and the monitor PD 204 is located at the PD fixing part 203. As shown in FIG. A lens module 205 for converting and outputting a laser beam output from the laser diode into parallel light is interposed on an optical path from the laser diode to the objective lens. The parallel beam output from the lens module 205 is focused at an arbitrary point on the disk 207 by the objective lens 206. One side of the lens module 205 faces the laser diode, the other side faces the monitor PD, and the beam output side faces the objective lens.
도3은 본 발명에서 상기 렌즈모듈(205)의 상세한 구성을 나타낸 도면으로서, 상기 렌즈모듈(205)의 일면은 회절 격자면(205a)으로서 회절 격자(205b)가 형성되어 있고, 모니터PD(204)에 대면하는 타측면은 HOE면(205c)으로서 소한 영역과 밀한 영역을 가지는 HOE반사면(205d)이 형성되어 있다. 그리고 렌즈모듈(205)의 대물렌즈와 대향하는 면은 렌즈면(205e)으로서 평행빔을 출력하기 위한 평행광용 렌즈를 이루고 있다.3 is a view showing a detailed configuration of the lens module 205 in the present invention, one surface of the lens module 205 is a diffraction grating 205b is formed as a diffraction grating plane 205a, the monitor PD (204) ), The other side faced by the HOE surface 205c is formed with a HOE reflection surface 205d having a small area and a dense area. The surface facing the objective lens of the lens module 205 forms a lens for parallel light for outputting a parallel beam as the lens surface 205e.
도2 및 도3에 나타낸 바와같이 레이저 다이오드(202)에서 출력된 레이저 빔은 발산광이다. 레이저 다이오드(202)에서 출력된 발산광은 렌즈모듈(205)의 회절 격자면(205a)을 통과하여 HOE면(205c)에서 반사된 다음 렌즈면(205e)을 통과하여 평행빔으로 대물렌즈(206)에 입사되고, 대물렌즈(206)에 입사된 평행빔은 집속되어 디스크(207)상에 촛점을 맺게 되고, 이 것에 의해 디스크의 정보를 읽고 쓰게 된다.As shown in Figs. 2 and 3, the laser beam output from the laser diode 202 is divergent light. The divergent light output from the laser diode 202 passes through the diffraction grating plane 205a of the lens module 205, is reflected by the HOE plane 205c, and then passes through the lens plane 205e, and then becomes an objective lens 206 as a parallel beam. ), And the parallel beam incident on the objective lens 206 is focused to focus on the disk 207, thereby reading and writing information on the disk.
한편, 레이저 다이오드(202)에서 출력된 레이저 광은 HOE면(205d)에서 일부 분리되어 투과되고, 이 투과된 빔이 모니터PD(204)에 제공됨으로써, 기록 파워를 조절하는데 필요한 모니터PD부에 별도의 집광렌즈 없이 빔을 모아줄 수 있게 된다.On the other hand, the laser light output from the laser diode 202 is partially separated from the HOE surface 205d and transmitted, and the transmitted beam is provided to the monitor PD 204, so that the monitor PD unit required for adjusting the recording power is separately provided. The beam can be collected without a condenser lens.
상기한 바와같이 본 발명에서는 렌즈모듈(205)에 의해서 LD패키지 자체에서 평행빔이 출력되므로 픽업을 기존의 L자 형에서 일자 형으로 구현할 수 있게 되고, 이 점은 픽업의 슬림화에 기여하게 된다. 그리고, HOE면에서 분리된 빔의 일부가 투과되어 모니터PD에 제공되는 구조이기 때문에 기존의 집광렌즈가 불필요하게 되고, 이 점은 조립에 의해서 발생할 수 있는 모니터PD 상의 광량 편차를 최소화하는데 기여할 뿐만 아니라, 안정적인 고품질의 픽업 구현을 가능하게 한다.As described above, in the present invention, since the parallel beam is output from the LD package itself by the lens module 205, the pickup can be implemented in the form of a straight line from the existing L-shape, which contributes to the slimming of the pickup. In addition, since a part of the beam separated from the HOE surface is transmitted and provided to the monitor PD, the existing condenser lens becomes unnecessary, and this point not only contributes to minimizing the amount of light variation on the monitor PD that may be caused by assembly. This enables stable and high quality pickup.
도4는 본 발명에 따른 광픽업 장치의 구조를 보이고 있다. 도4는 본 발명의 제2실시예로서, LD패키지 베이스(400)상의 LD고정부(401)에는 레이저 다이오드(402)가 위치하고, PD고정부(403)에는 모니터 PD(404)가 위치한다. 상기 레이저 다이오드로부터 출력된 레이저 빔을 집속하여 디스크 상으로 출력하기 위한 렌즈모듈(405)이 상기 레이저 다이오드로부터 디스크에 이르는 광 경로상에 개입된다. 상기 렌즈모듈(405)에서 출력되는 집속 빔은 기존의 대물렌즈 없이 디스크(407) 상의 임의의 한 점에 집속된다. 상기 렌즈모듈(405)의 일면은 레이저 다이오드와 대향하고, 타측면은 모니터PD와 대면하며, 빔 출력측이 상기 디스크와 직접 대향한다.4 shows the structure of an optical pickup apparatus according to the present invention. 4 shows a laser diode 402 in the LD fixing part 401 on the LD package base 400, and a monitor PD 404 in the PD fixing part 403. As shown in FIG. A lens module 405 for focusing and outputting the laser beam output from the laser diode onto the disc is involved in the optical path from the laser diode to the disc. The focusing beam output from the lens module 405 is focused at an arbitrary point on the disk 407 without a conventional objective lens. One surface of the lens module 405 faces the laser diode, the other surface faces the monitor PD, and the beam output side directly faces the disk.
상기 렌즈모듈(405)의 일면은 제1광파워 렌즈면(405a)을 이루고, 모니터PD(404)에 대면하는 타측면은 HOE면으로서 소한 영역과 밀한 영역을 가지는HOE반사면이 형성되어 있다. 그리고 렌즈모듈(405)의 디스크와 직접 대향하는 면은 제2광파워 렌즈면(405b)으로서 집속된 빔을 출력하기 위한 의사 대물렌즈를 이루고 있다.One surface of the lens module 405 forms a first optical power lens surface 405a, and the other surface facing the monitor PD 404 is a HOE surface, and a HOE reflective surface having a small area and a dense area is formed. The surface directly facing the disk of the lens module 405 forms a pseudo objective lens for outputting a focused beam as the second optical power lens surface 405b.
도4에 나타낸 바와같이 레이저 다이오드(402)에서 출력된 레이저 빔은 발산광이다. 레이저 다이오드(402)에서 출력된 발산광은 렌즈모듈(405)의 제1광파워 렌즈면(405a)을 통과하여 HOE면에서 반사된 다음 평행빔이 되어 제2광파워 렌즈면(405b)을 통과하여 집속된 빔으로 디스크(407)상에 촛점을 맺게 되고, 이 것에 의해 디스크의 정보를 읽고 쓰게 된다.As shown in Fig. 4, the laser beam output from the laser diode 402 is divergent light. The divergent light output from the laser diode 402 passes through the first optical power lens surface 405a of the lens module 405, is reflected by the HOE surface, and then becomes a parallel beam and passes through the second optical power lens surface 405b. By focusing on the disk 407 with the focused beam, the information of the disk is read and written.
한편, 레이저 다이오드(402)에서 출력된 레이저 광은 HOE면에서 일부 분리되어 투과되고, 이 투과된 빔이 모니터PD(404)에 제공됨으로써, 기록 파워를 조절하는데 필요한 모니터PD부에 별도의 집광렌즈 없이 빔을 모아줄 수 있게 된다.On the other hand, the laser light output from the laser diode 402 is partially separated and transmitted from the HOE surface, and the transmitted beam is provided to the monitor PD 404, so that a separate condenser lens is provided on the monitor PD unit for controlling the recording power. The beam can be collected without.
상기한 바와같이 본 발명 제2실시예에서는 특히 광학계를 집적한 렌즈모듈에 2개의 광파워 면을 적용하여 대물렌즈 없이, 레이저 빔의 평행빔화 및 집속을 이룰 수 있게 되었고, 이러한 점은 초박형 픽업 구현을 더욱 가능하게 한다.As described above, in the second embodiment of the present invention, two optical power planes are applied to a lens module integrating an optical system, thereby enabling parallel beaming and focusing of a laser beam without an objective lens. Makes it even more possible.
본 발명의 집적화된 렌즈모듈을 이용한 LD패키지에 따르면, 광픽업의 박형화가 가능하고, 부품수를 줄여서 작업공수의 절감은 물론, 렌즈모듈의 HOE면에서 분리된 일부의 빔을 모니터PD에 직접 입사시켜 주는 구조이기 때문에 기존의 집광렌즈가 불필요하고, 조립에 의해서 발생하는 모니터 PD상의 광량 편차도 최소화할 수 있어서 안정적인 고품질의 픽업 구현이 가능하게 된다.According to the LD package using the integrated lens module of the present invention, it is possible to thin the optical pickup, reduce the number of parts by reducing the number of parts, as well as directly entering a part of the beam separated from the HOE surface of the lens module to the monitor PD. Since the existing condenser lens is unnecessary, the light quantity on the monitor PD generated by the assembly can be minimized, so that stable high quality pickup can be realized.
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| JPH10188326A (en) * | 1997-12-22 | 1998-07-21 | Olympus Optical Co Ltd | Optical pickup device |
-
2000
- 2000-12-29 KR KR10-2000-0085000A patent/KR100434368B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6093650A (en) * | 1983-10-26 | 1985-05-25 | Seiko Epson Corp | Optical element |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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Legal Events
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