KR100439373B1 - Optical pickup - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카타디옵틱(Catadioptic) 렌즈를 이용하여 HD/DVD 호환이 가능하도록 한 대물렌즈를 포함하는 광픽업 장치를 제공한다.The present invention provides an optical pickup apparatus including an objective lens to enable HD / DVD compatibility using a catadioptic lens.
본 발명의 HD/DVD 호환 대물렌즈를 이용한 광픽업 장치는, 카타디옵틱(Catadioptic) 렌즈의 광 입사 중심부를 콘(Cone) 렌즈 형상으로 구성하고, 렌즈 내부를 진행하는 광 경로를 횡으로 가로지르는 중간부와, 렌즈의 광 입사면 및 렌즈의 광 출사면에 서로 다른 광 반사/투과 특성 처리를 함으로써, HD의 경우는 입사되는 광이 콘 렌즈부분으로 투과된 후 렌즈 내부에서 반사 및 집속되도록 하고, DVD의 경우는 콘 렌즈부로 입사되는 광이 렌즈 중간부 및 입사/출사면의 반사/투과부에 의해서 디스크 상으로 집속되도록 함으로써, 하나의 대물렌즈로 HD/DVD용 대물렌즈를 겸용할 수 있도록 한 HD/DVD 호환 광픽업 장치를 제공한다.In the optical pickup device using the HD / DVD compatible objective of the present invention, the optical incidence center of the catadioptic lens is configured in the shape of a cone lens and crosses the optical path transversely through the optical path. By processing different light reflection / transmission characteristics on the middle part, the light entrance surface of the lens and the light exit surface of the lens, in the case of HD, the incident light is transmitted to the cone lens portion and then reflected and focused inside the lens. In the case of DVD, the light incident on the cone lens part is focused onto the disc by the middle part of the lens and the reflection / transmission part of the entrance / exit surface, so that one objective lens can be used as an HD / DVD objective lens. Provides an HD / DVD compatible optical pickup device.
Description
본 발명은 광기록 및 재생을 위한 광픽업 장치의 대물렌즈에 관한 것으로, 특히 기록밀도가 상이한 이종 기록 매체 호환 광픽업 장치에 관한 것이다.상기 이종이라함은 기록밀도가 서로다른 2개이상의 기록매체를 말한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an objective lens of an optical pickup apparatus for optical recording and reproduction, and more particularly to an optical pickup apparatus compatible with a heterogeneous recording medium having different recording densities. The heterogeneous means includes two or more recording media having different recording densities. Say.
광디스크는 기록용량을 증가시키기 위한 꾸준한 개발 노력에 의해 기존의 컴팩트 디스크(Compact Disk; 이하 CD라함) 보다 대용량의 기록용량을 갖는 디지탈 비디오 디스크(Digital Video Disk; 이하 DVD라 함)가 개발되었으며, 기존의 CD를 이용해서 고밀도(2배 밀도이상)로 데이터를 기록 및 재생할 수 있는 고밀도 기록 재생용 디스크(HD)와 그 드라이브도 개발되고 있다. DVD는 CD에 비하여 기록밀도(즉, 트랙 밀도)가 조밀할 뿐만 아니라 디스크의 표면으로부터 정보 기록면까지의 거리가 짧다. 이로 인하여, DVD용 광픽업장치는 CD에 정보를 기록/재생하기 곤란하며, 이는 광디스크에서의 표면 및 정보 기록면간의 거리가 변화함으로 인한 구면수차와, 광디스크의 틸팅(Tilting)으로 인한 코마수차 및 디포커스에 의한 비점수차 등이 발생하는 것에 기인한다.Due to the continuous development efforts to increase the recording capacity, optical video discs (Digital Video Disks), which have a larger recording capacity than conventional compact disks (CDs), have been developed. A high-density recording / playback disc (HD) and a drive for recording and reproducing data at a high density (more than twice the density) using CDs have also been developed. A DVD has a higher recording density (i.e. track density) than a CD and a shorter distance from the surface of the disc to the information recording surface. Because of this, it is difficult for an optical pickup device for DVD to record / reproduce information on a CD, which is spherical aberration due to a change in the distance between the surface and the information recording surface on the optical disc, and coma aberration and decoupling due to tilting of the optical disc. This is caused by astigmatism or the like caused by focus.
구면수차는 정보 기록 매체 영역에 의한 광빔의 메인 로브의 세기가 정보 기록 매체 이외의 영역에 의한 사이드 로브의 세기에 비해 상대적으로 커지게 하여 정보 트랙간의 간섭 현상을 발생시킨다. 그리고 코마수차 및 비점수차등은 광학계를 불안정하게 하여 광학 특성을 저하시킨다. 이러한 구면수차(SA), 코마수차(CA) 및 비점수차(DA)는 광디스크에서의 표면 및 정보 기록면간의 거리의 변화, 굴절률, 대물렌즈의 개구수(NA), 디포커스 량, 광디스크의 틸트 정도 등에 의존한다.Spherical aberration causes the intensity of the main lobe of the light beam by the area of the information recording medium to become relatively large compared to the intensity of the side lobe by the area other than the information recording medium, thereby causing interference between information tracks. Coma aberration and astigmatism destabilize the optical system and degrade the optical characteristics. Such spherical aberration (SA), coma aberration (CA) and astigmatism (DA) are the change in the distance between the surface and the information recording surface on the optical disk, refractive index, numerical aperture (NA) of the objective lens, the amount of defocus, the degree of tilt of the optical disk Depend on
그렇지만 광픽업 장치는 개구수(NA)가 다른 대물렌즈들을 이용하여 광원으로부터의 광빔의 직경을 조절할 경우 CD 및 DVD 모두를 억세스 할 수 있게 된다.However, the optical pickup apparatus can access both the CD and the DVD when the numerical aperture NA is used to adjust the diameter of the light beam from the light source by using objective lenses.
따라서, 서로 다른 개구수를 가지는이종의대물렌즈를 이용할 수도 있지만, 이 것 보다는 한 개의 대물렌즈에 SWP 필터를 코팅하여 CD와 DVD 모두를 억세스할 수 있는 광픽업 장치가 제안되고 있다.Therefore, although different types of objective lenses having different numerical apertures can be used, an optical pickup apparatus capable of accessing both CD and DVD by coating a SWP filter on one objective lens has been proposed.
도1은 일반적인 CD/DVD 겸용 광픽업 장치의 구성을 나타낸다.1 shows a configuration of a general CD / DVD combined optical pickup device.
도1을 참조하면, DVD용 레이저 광을 출력하기 위한 제1HPM(홀로그램 픽업 모듈)(1)과, CD용 레이저 광을 출력하기 위한 제2HPM(2)과, 상기 제1HPM에서 출력하는 광빔은 투과시키고 제2HPM에서 출력하는 광은 반사시키는 빔 스프리터(3)와, 상기 빔 스프리터로부터 진행하는 광빔을 평행빔으로 만들기 위한 시준 렌즈(4)와, 상기 시준렌즈를 통과한 평행빔을 반사시켜 광경로를 변환하는 반사경(5)과, 상기 반사경에 의해서 반사된 빔을 디스크(7) 상의 임의의 한 점에 집속하는 대물렌즈(6a)와, 상기 대물렌즈의 개구수(NA) 조정을 위한 SWP 필터(6b)를 포함하여 이루어지고 있다.Referring to Fig. 1, a first HPM (hologram pickup module) 1 for outputting DVD laser light, a second HPM 2 for outputting CD laser light, and a light beam output from the first HPM are transmitted. And a beam splitter 3 for reflecting the light output from the second HPM, a collimating lens 4 for making the light beam traveling from the beam splitter into a parallel beam, and a parallel beam passing through the collimating lens to reflect the optical path. A reflector 5 for converting?, An objective lens 6a for focusing the beam reflected by the reflector at an arbitrary point on the disk 7, and a SWP filter for adjusting the numerical aperture NA of the objective lens It comprises 6b.
제1HPM(1)에서 출력된 광빔은 빔 스프리터(3)를 투과하여 시준렌즈(4)에 의해서 평행빔으로 되고, 제 2HPM(2)에서 출력된 광빔은 빔 스프리터(3)에서 반사되어 시준렌즈(4)에 의해서 평행빔으로 된다. 시준렌즈(4)를 통과하여 이루어진 평행빔은 반사경(Half Mirror)(5)에 의해서 광경로가 수직으로 변경되고, 반사경(5)을 경유한 광빔은 대물렌즈(6a)에 의해 디스크(7) 상의 한 점으로 집속된다. 이 때 반사경(5)을 경유하여 대물렌즈(6a)에 입사되는 광빔은 SWP필터(6b)를 통과하게 됨으로써, 650nm(DVD)와 780nm(CD)의 선택적 필터링에 의한 CD/DVD 공유 액세스가 이루어질 수 있도록 한 것이다. 이와 같이 CD와 DVD의 호환을 위해서 NA의 차, 파장(λ)의 차, 그리고 디스크 두께(t)의 차 등을 모두 고려하는 방법이 요구된다.The light beam output from the first HPM 1 passes through the beam splitter 3 and becomes a parallel beam by the collimation lens 4, and the light beam output from the second HPM 2 is reflected from the beam splitter 3 and collimated with the collimation lens. By (4), it becomes a parallel beam. The parallel beam made through the collimating lens 4 is changed vertically by the half mirror 5, and the light beam passing through the reflecting mirror 5 is transferred to the disk 7 by the objective lens 6a. Focused on a point on the table. At this time, the light beam incident on the objective lens 6a via the reflector 5 passes through the SWP filter 6b, thereby allowing CD / DVD sharing access by selective filtering of 650 nm (DVD) and 780 nm (CD). I would have to. As described above, a method of considering both the difference in NA, the difference in wavelength λ, the difference in disk thickness t, and the like is required for CD and DVD compatibility.
특히, HD 기록 또는 재생을 위한 HD용 대물렌즈의 경우는 NA=0.85이고, λ=405nm이며, 커버 글래스는 t=0.1mm이므로, DVD용 대물렌즈(NA=0.6, λ=650nm, t=0.6mm)이므로 HD와 DVD와의 호환을 위해서는 상기한 NA, λ, t의 차를 극복할 수 있는 수단이 요구된다. 즉, HD 광 디스크의 경우 기록/재생용 레이저의 파장은 405nm이고, 디스크 표면에서 기록층 까지의 두께는 0.1t, 대물렌즈의 개구수NA=0.85로 상대적으로 크며, DVD 광 디스크의 경우 레이저 파장은 650nm이고, 디스크 표면으로부터 기록층 까지의 두께는 0.6t, 대물렌즈의 개구수 NA=0.6이므로, HD디스크에 맞게 제작된 대물렌즈(광픽업 장치)로 DVD 디스크를 재생하기 위해서는 디스크 두께의 차에 의한 구면수차 및 레이저 파장의 차이에 의한 색수차 등을 보상할 수 있어야 한다.In particular, the HD objective lens for HD recording or reproduction is NA = 0.85, λ = 405 nm, and the cover glass is t = 0.1 mm, so the DVD objective lens (NA = 0.6, λ = 650 nm, t = 0.6). mm), means for overcoming the above difference in NA, λ, and t is required for compatibility with HD and DVD. That is, in the case of HD optical discs, the wavelength of the recording / reproducing laser is 405 nm, the thickness from the disc surface to the recording layer is 0.1t, the numerical aperture of the objective lens is NA = 0.85, and the laser wavelength in the case of DVD optical discs. Is 650 nm, and the thickness from the surface of the disk to the recording layer is 0.6t and the numerical aperture NA of the objective lens is 0.6, so that the difference in the thickness of the disc in order to play a DVD disc with an objective lens (optical pickup device) made for an HD disc It should be possible to compensate for spherical aberration and chromatic aberration due to the difference in laser wavelength.
본 발명은 기록밀도가 상이한 이종 광기록 매체 호환용 대물렌즈와 이를 이용한 이종 기록매체 호환 광픽업 장치를 제공함을 목적으로 한다. 본 발명은 특히 카타디옵틱(Catadioptic) 렌즈를 이용하여 HD/DVD 호환이 가능하도록 한 대물렌즈를 포함하는 광픽업 장치를 제공한다.An object of the present invention is to provide a heterogeneous optical recording medium compatible objective lens having a different recording density and a heterogeneous recording medium compatible optical pickup device using the same. The present invention particularly provides an optical pickup apparatus including an objective lens that enables HD / DVD compatibility using a catadioptic lens.
본 발명의 HD/DVD 호환 대물렌즈를 이용한 광픽업 장치는, 카타디옵틱(Catadioptic) 렌즈를 통해 디스크 상에 집속/결상되는 광에 대하여, HD/DVD 각각에 대응하도록 반사파장과 투과파장을 각각 달리하는 구조 및 광 반사/투과 특성처리를 함으로써, HD/DVD 호환이 가능하도록 한 광픽업 장치를 제공한다.In the optical pickup apparatus using the HD / DVD compatible objective lens of the present invention, for the light focused / imaged on a disc through a catadioptic lens, the reflected wavelength and the transmitted wavelength are respectively corresponding to the respective HD / DVD. An optical pickup apparatus capable of HD / DVD compatibility by providing different structures and light reflection / transmission characteristic processing is provided.
본 발명의 HD/DVD 호환 대물렌즈를 이용한 광픽업 장치는, 카타디옵틱(Catadioptic) 렌즈의 광 입사 중심부를 콘(Cone) 렌즈 형상으로 구성하고, 렌즈 내부를 진행하는 광 경로를 횡으로 가로지르는 중간부와, 렌즈의 광 입사면 및 렌즈의 광 출사면에 서로 다른 광 반사/투과 특성 처리를 함으로써, HD의 경우는 입사되는 광이 콘 렌즈부분으로 투과된 후 렌즈 내부에서 반사 및 집속되도록 하고, DVD의 경우는 콘 렌즈부로 입사되는 광이 렌즈 중간부 및 입사/출사면의 반사/투과부에 의해서 디스크 상으로 집속되도록 함으로써, 하나의 대물렌즈로 HD/DVD용 대물렌즈를 겸용할 수 있도록 한 HD/DVD 호환 광픽업 장치를 제공한다.In the optical pickup device using the HD / DVD compatible objective of the present invention, the optical incidence center of the catadioptic lens is configured in the shape of a cone lens and crosses the optical path transversely through the optical path. By processing different light reflection / transmission characteristics on the middle part, the light entrance surface of the lens and the light exit surface of the lens, in the case of HD, the incident light is transmitted to the cone lens portion and then reflected and focused inside the lens. In the case of DVD, the light incident on the cone lens part is focused onto the disc by the middle part of the lens and the reflection / transmission part of the entrance / exit surface, so that one objective lens can be used as an HD / DVD objective lens. Provides an HD / DVD compatible optical pickup device.
본 발명의 HD/DVD 호환 대물렌즈를 이용한 광픽업 장치는, 카타디옵틱(Catadioptic) 렌즈의 광 입사면 중심부를 콘 렌즈 형상으로 구성하고, 상기 콘 렌즈 형상의 중심부 주변에 대해서는 HD용 레이저 광(파장)은 반사(R405), DVD용 레이저 광(파장)은 반사(R650)되는 특성의 처리를 하고, 렌즈 내부 중간을 횡으로 가로지르는 반사/투과부의 경우는 중심부를 T405/R650, 가장자리를 T405/R650의 특성 처리를 하고, 렌즈의 광 출사면 중심부는 T405/T650, 그 가장자리는 R450/R650의 특성으로 처리를 행하여 HD/DVD 호환 대물렌즈를 구성함으로써, 하나의 대물렌즈를 이용해서 HD/DVD 호환이 가능하도록 한 광픽업 장치를 제공한다.In the optical pickup device using the HD / DVD compatible objective lens of the present invention, the center of the light incident surface of the catadioptic lens is formed in the shape of a cone lens. Wavelength) is reflected (R405), DVD laser light (wavelength) is reflected (R650), and in the case of the reflection / transmission part transversely transverse to the middle of the lens, the center T405 / R650 and the edge T405 By processing the characteristics of the R650 and the center of the light exit surface of the lens with the characteristics of the T405 / T650 and the edges of the R450 / R650, an HD / DVD compatible objective is constructed so as to use an HD / Provided are an optical pickup apparatus capable of DVD compatibility.
도1은 일반적인 CD/DVD 겸용 광픽업 장치의 구성을 나타낸 도면1 is a view showing the configuration of a conventional CD / DVD combined optical pickup device
도2a는 본 발명 HD/DVD 호환 광픽업 장치에서 HD/DVD 호환용 대물렌즈의 구성을 나타낸 도면Figure 2a is a view showing the configuration of the HD / DVD compatible objective lens in the HD / DVD compatible optical pickup device of the present invention
도2b는 본 발명 HD/DVD 호환 광픽업 장치에서 대물렌즈의 중간 반사/투과부의 특성을 나타낸 평면도Figure 2b is a plan view showing the characteristics of the intermediate reflection / transmission portion of the objective lens in the HD / DVD compatible optical pickup device of the present invention
도2c,2d는 본 발명 HD/DVD 호환 광픽업 장치에서 HD/DVD 호환용 대물렌즈의 광 반사 및 투과 경로를 나타낸 도면Figure 2c, 2d is a view showing the light reflection and transmission path of the objective lens for HD / DVD compatible in the HD / DVD compatible optical pickup device of the present invention
도2a,2b는 본 발명의 HD/DVD 호환용 대물렌즈의 구성을 나타낸 도면으로서, 카타디옵틱(Catadioptic) 렌즈를 기반으로 하고 있다.2A and 2B show the configuration of the objective lens for HD / DVD compatibility according to the present invention, and are based on a catadioptic lens.
대물렌즈는 입사 렌즈부(21a)와 출사 렌즈부(21b)가 일체화된 구조를 이루고 있으며, 광이 입사되는 방향 즉, 광원 방향에는 콘 렌즈부(22)를 형성하였다. 상기 콘 렌즈부(22)는 입사되는 광이 파장과 관계없이 모두 투과되는 구조이며, 콘 렌즈부에 입사되는 광은 소정의 굴절률에 따라 굴절되어 렌즈 내부로 진행한다. 상기 콘 렌즈부(22)의 주변부분은 상기 입사 광을 HD이거나 DVD이거나에 관계없이 반사시키기 위한 코팅처리가 이루어져서 입사면 반사부(23)가 형성된다. 한편, 대물렌즈에 입사된 광이 출사되는 방향 즉, 디스크 방향에는 상기 콘 렌즈부(22)에 대향하는 위치에 출사면 투과부(22a)가 형성되며, 이 출사면 투과부(22a) 주변부분은 광의 파장에 관계없이 광을 반사시키기 위한 코팅처리가 이루어져서 출사면 반사부(24)가 형성된다. 그리고, 상기 입사 렌즈부(21a)와 출사 렌즈부(21b)의 경계면(광 진행 경로를 횡으로 가로 지르는 중간부)에도 광 반사/투과 특성의 처리가 이루어지는데, 이 중간 반사/투과부(26a,26b)의 경우는 중심부분과 가장자리부분(26b)의 특성을 각각 달리한다. 즉, 중심 반사/투과부(26a)의 경우는 HD에 대하여 투과, DVD에 대하여 반사 특성을 가지며, 가장자리 투과부(26b)의 경우는 HD/DVD 공히 투과의 특성을 가진다.상기의 동작에 대해 부연설명한다.먼저, 광학 박막의 성질 및 특성에 있어서, 일반적으로 반사율이 매우 높은 거울은 1/4파장 광학두께의 고굴절률과 저굴절률을 박막을 이용하여 다층 박막으로 만든다.흡수가 없는 유전체 박막의 광학두께가 1/4파장이나 1/2파장이면 광학코팅의 특성을 간단한 형태로 표현할 수 있으며 광학박막의 특성을 이해하는데 많은 도움이 되고 근사계산을 할 수 있어 광학박막 설계와 제작에 널리 이용되고 있다.광학 박막에서는 1/4파장 광학 두께의 박막을 간단한 부호로 표시한다.광학박막 설계에서 두개의 박막을 이용할 경우 두 박막중 굴절률(nH)이 큰 1/4파장 광학 두께의 박막은 H로 나타내고, 굴절률(nL)이 작은 1/4파장 광학 두께의 박막은 L로 표시한다.고굴절률 박막으로 시작하여 저굴절률 박막과 교대로 반복하며 고굴절률 박막으로 끝나는 5층 1/4파장 광학두께의 다층 박막은 (HLHLH), 또는 [H(LH)2]로도 표시하는데 이는 (LH)를 한짝으로 2회 반복한 후 H를 더 증착한 다층 박막이다. 입사매질과 기판을 포함하여 [공기|H(LH)2|기판]과 같이 표시한다.이하 광학박막의 구체적인 구성예에서, 굴절률이 nsub인 유리기판에 유전체인 TiO2와 SiO2를 이용한 다층막 코팅으로 405nm에서 투과, 650nm에서 반사가 일어나는 구체적인 구성예의 일반적인 식은 다음과 같다.
도2a,2c에서 부호 25는 HD용 디스크이고, 27은 DVD용 디스크이다.In Figs. 2A and 2C, reference numeral 25 denotes an HD disc, and 27 denotes a DVD disc.
HD의 경우는 NA=0.85이고, λ=405nm, t=0.1mm이고,DVD의 경우는NA=0.6, λ=650nm, t=0.6mm이므로 상기 광 반사부나 투과부(23,24,26)의 광 필터링 특성은 λ=405nm에 대해서 반사(R405)이거나 투과(T405), λ=650nm에 대해서 반사(R650)이거나 투과(T650)의 특성을 갖는다. 도2a,2b에 이 것을 나타내었으며, 이러한 광투과 또는 반사 특성에 따른 빔 진행 경로를 도2c,2d에 나타내었다. 도2c에서 실선의 경우는 HD, 도2d에서 점선의 경우는 DVD의 경우를 보여주고 있으며, 여기서 HD이든 DVD이든 입사면 반사부(23)는 모두 반사시키는 특성을 갖고 그 중심의 콘 렌즈부(22)만 투과의 특성을 가지므로 HD 빔이든 DVD 빔이든 그 빔경에 관계없이 동일한 빔경으로 대물렌즈를 통과하게 될 것이다. 이 점은 동일한 시준렌즈를 사용할 수 있는 기반이 된다.In the case of HD, NA = 0.85, λ = 405 nm, t = 0.1 mm, and in DVD, NA = 0.6, λ = 650 nm, t = 0.6 mm. The filtering characteristic is characteristic of reflection (R405) or transmission (T405) for λ = 405 nm, reflection (R650) or transmission (T650) for λ = 650 nm. This is shown in Figs. 2a and 2b, and the beam propagation paths according to the light transmission or reflection characteristics are shown in Figs. 2c and 2d. In FIG. 2C, the solid line is HD, and the dotted line is DVD in FIG. 2D. In this case, the incident surface reflector 23 reflects both the HD and the DVD, and the cone lens unit ( Since only 22) has the property of transmission, it will pass through the objective lens with the same beam diameter regardless of the beam diameter, whether HD beam or DVD beam. This is the basis for using the same collimating lens.
HD용 대물렌즈로 동작하는 경우를 설명한다. HD의 경우 광의 진행(집속/결상)을 도2c에서 실선으로 나타내었다. HD의 경우 입사되는 광은 콘 렌즈부(22)로만 통과한다. 즉, 콘 렌즈부(22)는 파장에 관계없이 광 투과의 특성을 갖고, 그 주변부의 입사면 반사부(23)는 R405/R650의 반사 특성을 가지기 때문이다.The case of operating as an HD objective lens will be described. In the case of HD, the progress of light (focusing / imaging) is shown by a solid line in FIG. 2C. In the case of HD, the incident light passes only to the cone lens unit 22. That is, the cone lens portion 22 has a light transmission characteristic regardless of the wavelength, and the incident surface reflecting portion 23 at its periphery has a reflection characteristic of R405 / R650.
따라서, 콘 렌즈부(22)로 입사된 광은 콘 렌즈부 측벽에서 굴절되고 대물렌즈 내부를 진행하게 되는데, 입사 렌즈부(21a)와 출사 렌즈부(21b)의 경계면에 도달하게 된다. 이 경계면의 중심 반사/투과부(26a) 및 가장자리 투과부(26b)는 HD용 광의 파장에 대해서는 모두 투과의 특성을 가지므로, 상기 HD용 빔은 입사 렌즈부(21a)와 출사 렌즈부(21b)의 경계면을 통과하여 대향된 출사면 반사부(24)에 도달한다.Therefore, the light incident on the cone lens portion 22 is refracted at the sidewall of the cone lens portion and travels inside the objective lens, and reaches the interface between the incident lens portion 21a and the exit lens portion 21b. Since the center reflection / transmission part 26a and the edge transmission part 26b of this interface have all the transmission characteristics with respect to the wavelength of the light for HD, the said HD beam is made of the entrance lens part 21a and the exit lens part 21b. Passing through the interface reaches the opposite exit face reflector 24.
출사면 반사부(24)에 도달한 HD용 광은 출사면 반사부(24)의 특성이 R405/T650이므로 반사되어 다시 경계면을 거쳐 입사면 반사부(23)에 도달하고, 입사면 반사부(23)의 특성이 R405/R650이므로 여기서 다시 반사되어 경계면을 거쳐 출사면 투과부(22a)를 통해 출사됨으로써 HD용 디스크(25) 상에 집속 및 결상된다.Since the light for the HD that has reached the exit plane reflector 24 is R405 / T650, the characteristics of the exit plane reflector 24 are reflected and again reach the incident plane reflector 23 through the boundary surface, and the incident plane reflector ( Since the characteristic of 23 is R405 / R650, it is reflected again here and exits through the exit surface transmissive portion 22a through the interface to focus and form on the HD disk 25.
DVD용 대물렌즈로 동작하는 경우를 설명한다. DVD의 경우 광의 진행(집속/결상)을 도2d에서 점선으로 나타내었다.A case of operating as an objective for DVD is described. In the case of DVD, the progress of light (focusing / imaging) is shown by a dotted line in FIG. 2D.
DVD의 경우 입사되는 광 또한 콘 렌즈부(22)로만 통과한다. 즉, 콘 렌즈부(22)는 파장에 관계없이 광 투과의 특성을 갖고, 그 주변부의 입사면 반사부(23)는 R405/R650의 반사 특성을 가지기 때문이다.In the case of a DVD, the incident light also passes only to the cone lens unit 22. That is, the cone lens portion 22 has a light transmission characteristic regardless of the wavelength, and the incident surface reflecting portion 23 at its periphery has a reflection characteristic of R405 / R650.
따라서, 콘 렌즈부(22)로 입사된 광은 콘 렌즈부 측벽에서 굴절되고 대물렌즈 내부를 진행하게 되는데, 입사 렌즈부(21a)와 출사 렌즈부(21b)의 경계면에 도달하게 된다. 이 경계면의 중심 반사/투과부(26a) 및 가장자리 투과부(26b)는 HD용 광의 파장에 대해서는 모두 투과의 특성을 가지지만, DVD용 광의 파장에 대해서는 중심 반사/투과부(26a)의 경우 반사, 가장자리 투과부(26b)의 경우 투과의 특성을 가지므로 광 진행의 경로가 HD의 경우와 달라진다.Therefore, the light incident on the cone lens portion 22 is refracted at the sidewall of the cone lens portion and travels inside the objective lens, and reaches the interface between the incident lens portion 21a and the exit lens portion 21b. The center reflection / transmission part 26a and the edge transmission part 26b of this interface have all the transmission characteristics with respect to the wavelength of the light for HD, but the reflection and the edge transmission part in the case of the central reflection / transmission part 26a with respect to the wavelength of the light for DVD. In the case of (26b), the path of light propagation is different from that of HD because it has the property of transmission.
즉, 콘 렌즈부(22)로 입사된 DVD용 광은 굴절되어 입사 렌즈부(22a) 내부를 진행하여 중심 반사/투과부(26a)에 도달하고, 중심 반사/투과부(26a)는 T405/R650의 특성을 가지므로 여기서 반사되어 입사면 반사부(23)에 도달하고, 입사면 반사부(23)는 R405/R650의 특성을 가지므로 다시 반사되어 입사 렌즈부(21a) 내부를 진행하여 가장자리 투과부(26b)에 도달한다. 가장자리 투과부(26b)는 T405/T650의 특성을 가지므로 DVD용 광은 이 곳을 투과하여 출사 렌즈부(21b)를 진행하여 출사면 반사부(24)에 도달한다.That is, the DVD light incident on the cone lens portion 22 is refracted and travels inside the incident lens portion 22a to reach the central reflection / transmission portion 26a, and the central reflection / transmission portion 26a is formed of T405 / R650. Since it has a characteristic, it is reflected here to reach the incident surface reflecting portion 23, and the incident surface reflecting portion 23 has the characteristics of R405 / R650, so it is reflected again and proceeds inside the incident lens portion 21a to provide an edge transmitting portion ( 26b). Since the edge permeable portion 26b has the characteristics of T405 / T650, the light for DVD passes through this portion to advance the output lens portion 21b to reach the emission surface reflecting portion 24.
출사면 반사부(24)에 도달한 DVD용 광은 출사면 반사부(24)의 특성이R405/R650이므로 반사되어 출사 렌즈부(21b)를 진행하여 다시 경계면 즉, 중심 반사/투과부(26a)에 도달한다. 중심 반사/투과부(26a)는 T405/R650의 특성을 가지므로 DVD용 광은 여기서 다시 반사되어 출사면 투과부(22a)를 통해 출사됨으로써 DVD용 디스크(27) 상에 집속 및 결상된다.The light for DVD that has reached the exit plane reflector 24 is reflected and has a characteristic of the exit plane reflector 24 as R405 / R650, so it is reflected and proceeds to the exit lens part 21b again, i.e., the center reflection / transmitter 26a. To reach. Since the central reflection / transmission portion 26a has the characteristics of T405 / R650, the light for DVD is reflected back here and emitted through the emission surface transmission portion 22a to focus and form on the DVD disk 27.
한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 입사 렌즈부(21a)와 출사 렌즈부(21b)를 분리하고 그 사이에 공기층을 두면 그 경계면을 투과하여 진행하는 광의 굴절 정도가 달라지기 때문에 촛점조절이나 트랙킹 서보를 위한 광학계, 특히 대물렌즈와 디스크 사이의 광학계 조절이 용이하게 이루어질 수 있다.상기의 다른실시예에 대해 부연설명한다.먼저, 일반적으로 평행평판 두께에 따라 Focus위치가 변화한다.즉, 평행평판이 없을 때의 초점위치가, 두께 d이고 굴절률이 n인 평행평판이 있을 때의 초점위치보다 가깝다.이하, 본 발명의 다른 실시 예에 대한 설명한다.입사 렌즈부(21a)와 출사 렌즈부(21b) 사이의 공기거리 변화에 따라서, 출사 렌즈의 반사부에 입사하는 광선의 입사각과 위치가 달라지며 이에 따라 초점위치가 달라진다.입사 렌즈의 반사면에 입사하는 광선의 입사각과 입사위치가 바뀌며 이에 따라 초점 위치가 달라진다. 또한 입사 렌즈의 반사면으로부터 반사되는 광선의 초점위치가 달라진다.HD의 경우 Cone Lens부(22)에서 굴절된 광선이 출사렌즈의 반사면상에 입사하는 위치가 변하여 반사광선의초점위치변화에 영향을 주며, 다시 입사 렌즈의 반사면에 입사하는 광선의 입사각도와 위치가 바뀌어 초점위치변화가 일어나고 이렇게 집광 되는 광선은 다시 두 렌즈의 공기 간격변화로 인해 초점위치가 변하게 된다.DVD의 경우 입사 렌즈의 반사부로부터 반사된 광선이 출사 렌즈의 반사부로 입사 되는 입사각도 및 입사위치가 바뀌어 초점위치변화가 일어나며 다시 입사 렌즈의 반사부에서 반사 후 두 렌즈간 공기 층을 통과하면서 초점위치가 변하게 된다.따라서 이와 같은 두 렌즈 사이의 공기 층 두께변화에 의한 초점 위치 변화 특성을 이용하여 대물렌즈와 디스크 사이의 초점조절이 가능하다.Meanwhile, as another embodiment of the present invention, if the incidence lens unit 21a and the outgoing lens unit 21b are separated and an air layer is placed therebetween, the degree of refraction of the light propagating through the interface is changed and thus the focusing control is performed. Adjustment of the optical system for the tracking servo, in particular between the objective lens and the disk, can be made easily. Other embodiments of the above will be described further. First, the focus position generally changes according to the parallel plate thickness. The focal position when there is no parallel plate is closer than the focal position when there is a parallel plate having a thickness d and a refractive index n. Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described. Incident lens portion 21a and exit lens According to the change in the air distance between the portions 21b, the angle of incidence and the position of the light beam incident on the reflecting portion of the exit lens are changed and thus the focal position is changed. The angle of incidence and the position of incidence of the light beam are changed and the focal position is changed accordingly. In addition, the focal position of the light beam reflected from the reflecting surface of the incident lens is changed. In the case of HD, the position at which the ray refracted by the cone lens unit 22 is incident on the reflecting surface of the exit lens is changed to affect the change in the focus position of the reflected light. In addition, the incident angle and position of the light beam incident on the reflective surface of the incident lens are changed to change the focus position, and the focused light beam is changed again due to the air gap change of the two lenses. The angle of incidence and the position of incidence at which the light reflected from the incident lens is incident on the reflecting portion of the exiting lens are changed to change the focus position, and then the focusing position is changed while passing through the air layer between the two lenses after reflecting at the reflecting portion of the incident lens. Between the objective lens and the disc by using the change of focus position caused by the air layer thickness change between the two lenses The focus adjustment is possible.
본 발명은 하나의 대물렌즈를 이용해서 HD/DVD 호환 광픽업 장치를 구현할 수 있다. 본 발명은 하나의 대물렌즈를 이용해서 HD/DVD 호환 광픽업 장치를 구현할 수 있으므로 HD/DVD 겸용 광학계의 구조를 경박 단소화할 수 있다.The present invention can implement an HD / DVD compatible optical pickup device using one objective lens. Since the present invention can implement an HD / DVD compatible optical pickup device using one objective lens, the structure of the HD / DVD combined optical system can be made light and small.
특히 본 발명의 HD/DVD 호환 대물렌즈는 HD와 DVD의 빔경이 동일해도 되기 때문에 같은 시준렌즈를 사용하는 광학계 구성이 가능하게 되고, 제작 또한 용이하게 된다.In particular, since the HD / DVD compatible objective lens of the present invention may have the same beam diameter of HD and DVD, it is possible to construct an optical system using the same collimating lens, and also to manufacture easily.
또한 본 발명의 HD/DVD 호환 대물렌즈의 입사 렌즈부와 출사 렌즈부 사이의 경계면에 공기층을 두면 그 경계면에서의 광 진행시의 굴절 정도에 변화를 줄 수 있기 때문에 HD/DVD 호환 광픽업 장치의 대물렌즈계의 조정이 용이하여 촛점 조절이나 트랙킹 서보 등이 가능하다.In addition, if the air layer is placed on the interface between the entrance lens portion and the exit lens portion of the HD / DVD compatible objective lens of the present invention, the degree of refraction during light propagation at the interface can be changed. The objective lens system can be easily adjusted to enable focusing or tracking servo.
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