KR100464071B1 - Optical pickup comprising monitor pd and pd ic - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광픽업 장치에서 발광계인 모니터 PD와 수광계인 PDIC를 일체화시키고 모니터 PD 빔과 PDIC 빔을 한 방향으로 촛점이 맺히는 광학계를 구현함으로써 광학계 조정을 용이하게 하고 기구적 공간을 최소화시킬 수 있도록 한 광픽업 장치의 광학계 구조에 관한 것이다.The present invention integrates a monitor PD, which is a light-emitting system, and a PDIC, which is a light-receiving system, and implements an optical system that focuses the monitor PD beam and the PDIC beam in one direction in an optical pickup device, thereby facilitating optical system adjustment and minimizing mechanical space. An optical system structure of an optical pickup apparatus.
본 발명은 광픽업 장치에서 모니터PD(204a)와 PDIC(204b)를 일체화시키고 LD 출사광을 상기 일체형 PD(204) 상으로 광로 변환시켜 주는 반사수단을 구비한다. 본 발명에서 상기 반사수단으로는 파라볼라 반사면(203a)을 가지는 반사경을 사용한다. 레이저 다이오드에서 출사된 광은 상기 파라볼라 반사면(203a)에서 반사되어 일체형 PD부의 모니터PD(204a) 상에 촛점이 맺힌다. 디스크로부터 돌아오는 광은 빔 스프리터(202)에 의해서 상기 일체형 PD부의 PDIC(204b) 상에 촛점이 맺힌다. 빔 스프리터에 상기 파라볼라 반사경을 탑재하여 일체화함으로써, 모니터 PD 빔과 PDIC 빔이 한 방향으로 광로가 변경되어 상기 일체형 PD 상에 촛점이 맺히게 된다.The present invention includes reflecting means for integrating the monitor PD 204a and the PDIC 204b in the optical pickup apparatus and converting the LD output light onto the integrated PD 204. In the present invention, a reflector having a parabolic reflecting surface 203a is used as the reflecting means. The light emitted from the laser diode is reflected by the parabola reflecting surface 203a and focuses on the monitor PD 204a of the integrated PD unit. The light returned from the disk is focused on the PDIC 204b of the integrated PD portion by the beam splitter 202. By integrating and mounting the parabolic reflector in a beam splitter, the optical path of the monitor PD beam and the PDIC beam are changed in one direction to focus on the integrated PD.
Description
본 발명은 광픽업 장치에서 발광계인 모니터 PD와 수광계인 PDIC를 일체화시키고 모니터 PD 빔(beam)과 PDIC 빔을 상기 일체형 PD를 향하는 한 방향으로 촛점이 맺히는 광학계 구조를 구현함으로써 광학계 조정을 용이하게 하고 기구적 공간을 최소화시킬 수 있도록 한 광픽업 장치의 광학계 구조에 관한 것이다.The present invention facilitates optical system adjustment by integrating a monitor PD, which is a light-emitting system, and a PDIC, which is a light-receiving system, and implementing an optical system structure that focuses the monitor PD beam and the PDIC beam in one direction toward the integrated PD in an optical pickup device. It relates to an optical system structure of an optical pickup device to minimize the mechanical space.
일반적인 광픽업 장치에서 레이저 다이오드(LD) 파워를 모니터(monitor)하는 방식을 사용하는 광학계 구조를 살펴보면 발광계인 모니터PD와 수광계인 PDIC가 별개의 구성요소로서 분산 및 전개된 방식으로 별도의 공간을 차지하고 있다. 도1은 일반적인 광픽업 장치에서의 광학계 구성을 나타낸 도면으로서 이 점을 잘 보여주고 있다.Looking at the structure of the optical system using the method of monitoring the laser diode (LD) power in a general optical pickup device, the light emitting monitor PD and the light receiving PDIC occupy separate space in a distributed and deployed manner as separate components. have. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an optical system in a general optical pickup device, and shows this point well.
도1에 의하는 바와같이 일반적인 광픽업 장치의 광학계는 레이저 광을 출력하기 위한 레이저 다이오드(LD)(101)와, LD파워를 모니터하기 위한 모니터PD(102)와, 수광계인 PDIC(103)와, 상기 LD와 디스크 사이의 광경로 상에서 레이저 광을 투과 및 모니터PD(102)와 PDIC(103)로 반사시켜 주기 위한 빔 스프리터(104)와, 상기 빔 스프리터로부터 진행하는 광빔을 평행빔으로 만들기 위한 시준 렌즈(105)와, 상기 시준렌즈를 통과한 평행빔을 디스크(107) 상의 임의의 한 점에 집속하는 대물렌즈(106)를 포함하여 이루어지고 있다.As shown in FIG. 1, an optical system of a general optical pickup device includes a laser diode (LD) 101 for outputting laser light, a monitor PD 102 for monitoring LD power, a PDIC 103 serving as a light receiving system, A beam splitter 104 for transmitting the laser light on the optical path between the LD and the disk and reflecting it to the monitor PD 102 and the PDIC 103, and for forming a parallel beam of the light beam propagating from the beam splitter. The collimation lens 105 and the objective lens 106 which focus the parallel beam which passed the said collimation lens to arbitrary points on the disk 107 are comprised.
LD(101)에서 출사된 레이저 광빔은 빔 스프리터(103)를 투과하여 시준렌즈(105)에 의해서 평행빔으로 되고, 시준렌즈(105)를 통과하여 이루어진 평행빔은 대물렌즈(106)에 의해 디스크(107) 상의 한 점으로 집속된다. 한편, LD(101)에서 출사된 레이저 광빔은 빔 스프리터(104)에 의해서 일부 반사되어 모니터PD(102)에 의해서 LD의 파워 조절을 위해 사용되고, 디스크로부터 돌아오는 광빔은 빔 스프리터(104)에 의해서 PDIC(103)로 수광된다.The laser light beam emitted from the LD 101 passes through the beam splitter 103 and becomes a parallel beam by the collimating lens 105, and the parallel beam formed through the collimating lens 105 is formed by the objective lens 106. It is focused to one point on 107. On the other hand, the laser light beam emitted from the LD 101 is partially reflected by the beam splitter 104 and used for power control of the LD by the monitor PD 102, and the light beam returned from the disk is transmitted by the beam splitter 104. The light is received by the PDIC 103.
이와같이 LD파워를 모니터하는 방식을 사용함에 있어 종래의 광학계는 집광렌즈를 이용하거나 모니터 부분과 PD로 돌아가는 광학계가 빔 스프리터를 중심으로 분산 및 전개되어 있는 방식을 사용하고 있다. 따라서 픽업 구조가 복잡해지는 것은 물론 공간상의 제약을 받게 되어 광픽업 장치의 슬림화에 장애가 되고 있다.In such a method of monitoring LD power, the conventional optical system uses a condenser lens or a method in which the optical system returning to the monitor portion and the PD is dispersed and developed around the beam splitter. Therefore, the pick-up structure is complicated, and the space is restricted, which is an obstacle to the slimming of the optical pickup device.
더구나 발광계와 수광계가 별개로 되어 있기 때문에 각각을 따로 따로 조정해야 하고, 광효율도 떨어지는 것은 물론 광편차도 커질 수 밖에 없는 구조이다.In addition, since the light-emitting and light-receiving systems are separated from each other, each of them must be adjusted separately, and the light efficiency is not only low but also the light deviation is large.
그리고 종래의 광학계 구조에 의하면 집광렌즈를 각각 별도로 필요로 하기때문에 작업 공수의 증가는 물론, 소형경량화에 장애로 작용하게 된다.In addition, according to the conventional optical system structure, each condenser lens is required separately, which increases the number of working hours and also impedes the miniaturization and weight reduction.
본 발명은 광픽업 장치에서 모니터PD부와 PDIC부를 일체화시키고 LD 출사광을 상기 일체형 PD 상으로 광로 변환시켜 주는 반사수단을 구비함으로써 조정작업을 용이하게 하고 기구적 공간 제약을 최소화할 수 있도록 한 일체형 집광렌즈를 이용한 광픽업 장치를 제안한다.The present invention integrates the monitor PD unit and the PDIC unit in the optical pickup device and includes a reflecting means for converting the LD emission light into the integrated PD optical path to facilitate the adjustment work and to minimize mechanical space constraints. An optical pickup apparatus using a condenser lens is proposed.
또한 본 발명은 광픽업 장치에서 모니터PD부와 PDIC부를 일체화시키고, LD 출사광을 파라볼라 반사면을 가지는 반사수단을 이용해서 모니터 PD 빔과 PDIC 빔이 한 방향으로 촛점이 맺히는 구조를 취함으로써, 조정작업을 용이하게 하고 기구적 공간 제약을 최소화할 수 있도록 한 일체형 집광렌즈를 이용한 광픽업 장치를 제안한다.In another aspect, the present invention provides a structure in which the monitor PD unit and the PDIC unit are integrated in the optical pick-up apparatus, and the LD PD light has a structure in which the monitor PD beam and the PDIC beam are focused in one direction by using reflecting means having a parabolic reflecting surface. An optical pickup apparatus using an integrated condenser lens is provided to facilitate work and minimize mechanical space constraints.
도1은 일반적인 광픽업 장치의 광학계 구성을 나타낸 도면1 is a view showing the configuration of an optical system of a general optical pickup device
도2는 본 발명에 따른 광픽업 장치의 광학계 및 일체형 집광렌즈와 일체형 PD부의 구성을 나타낸 도면2 is a view showing the configuration of an optical system and an integrated light collecting lens and an integrated PD unit of an optical pickup apparatus according to the present invention;
본 발명의 일체형 집광렌즈를 이용한 광픽업 장치는, 광픽업 장치의 광학계에서 모니터PD 및 PDIC 일체형 PD수단과, 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 광을 상기 일체형 PD수단 상의 모니터 PD에 촛점이 맺히도록 하기 위한 파라볼라 반사면을 가지는 광로변환수단과, 상기 파라볼라 반사면을 가지는 반사수단의 발광점에 레이저 광원을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.여기서, 상기 광로 변환수단은 상기 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 광을 상기 일체형 PD수단 상의 모니터 PD에 촛점이 맺히도록 하기 위한 파라볼라 반사면을 가지는 반사수단을 포함하고, 상기 파라볼라 반사면을 가지는 반사수단의 발광점에 레이저 광원이 위치하고, 상기 디스크로부터 돌아오는 레이저 광을 상기 일체형 PD수단 상의 PDIC에 촛점이 맺히도록 하기 위한 빔 스프리터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.그리고 상기 파라볼라 반사면을 가지는 반사수단이 상기 빔 스프리터 상에 일체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.An optical pickup apparatus using an integrated condenser lens of the present invention is intended to focus the monitor PD and PDIC integrated PD means in the optical system of the optical pickup device, and the laser light emitted from the laser light source to the monitor PD on the integrated PD means. And an optical path converting means having a parabolic reflecting surface and a laser light source at a light emitting point of the reflecting means having a parabolic reflecting surface. A reflecting means having a parabola reflecting surface for focusing on the monitor PD on the integrated PD means, wherein a laser light source is located at a light emitting point of the reflecting means having the parabola reflecting surface, and the laser light is returned from the disk. Beam to focus on PDIC on integral PD means And a splitter comprising a splitter. The reflecting means having the parabolic reflecting surface is integrally formed on the beam splitter.
도2의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 광픽업 장치의 광학계 구조를 나타내고 있다.2 (a) and 2 (b) show the optical system structure of the optical pickup apparatus according to the present invention.
도2에서 레이저 다이오드(201)는 레이저 광을 출사하기 위한 광원이며, 빔 스프리터(202) 및 파라볼라 반사경(203)은 광로 변환수단이다. 상기 광로 변환수단에 의해서 모니터 PD빔과 PDIC빔은 한 방향으로 촛점이 맺히도록 광로 변환되고, 그 광로 변환된 촛점 위치에 모니터PD(204a)와 PDIC(204b)가 일체형으로 이루어진 일체형 PD부(204)가 위치한다. 도2에서 205는 시준렌즈이고 206은 대물렌즈, 207은 디스크이다.In Fig. 2, the laser diode 201 is a light source for emitting laser light, and the beam splitter 202 and the parabolic reflector 203 are optical path changing means. The monitor PD beam and the PDIC beam are converted to the optical path by the optical path converting means so as to focus in one direction, and the integrated PD unit 204 having the monitor PD 204a and the PDIC 204b as an integrated body at the focal point converted into the optical path. ) Is located. In FIG. 2, 205 is a collimating lens, 206 is an objective lens, and 207 is a disk.
상기 파라볼라 반사경(203)은 파라볼라 반사면(203a)을 가지는데 그 발광점(203b)에 상기 레이저 다이오드(201)가 위치한다. 따라서 레이저 다이오드(201)에서 출사된 레이저 광은 파라볼라 반사면(203a)에서 반사되어 일체형 PD부(204) 상의 모니터PD(204a)에 촛점이 맺히게 된다. 그리고 디스크로부터 돌아오는 레이저 광은 빔 스프리터(202)에 의해서 반사되어 일체형 PD부(204) 상의 PDIC(204b)에 촛점이 맺히게 된다.The parabolic reflector 203 has a parabola reflecting surface 203a, and the laser diode 201 is positioned at the light emitting point 203b. Therefore, the laser light emitted from the laser diode 201 is reflected by the parabola reflecting surface 203a to focus on the monitor PD 204a on the integrated PD unit 204. The laser light coming back from the disk is reflected by the beam splitter 202 to focus on the PDIC 204b on the integrated PD unit 204.
즉, 레이저 다이오드(201)에서 출사된 레이저 광은 빔 스프리터(202)를 투과하여 시준렌즈(205)와 대물렌즈(206)를 통해 디스크(207)에 집속되는 것과 함께, 파라볼라 반사면(203a)에 반사되어 광로가 일체형 PD부(204)쪽으로 변경되어 일체형 PD 상의 모니터 PD(204a)에 입사된다. 그리고 디스크로부터 돌아오는 광은 빔 스프리터(202)에서 반사되어 상기 모니터 PD빔과 같은 방향으로 광로가 변경됨으로써 상기 일체형 PD 상의 PDIC(204b)에 입사되는 것이다.That is, the laser light emitted from the laser diode 201 passes through the beam splitter 202 and is focused on the disk 207 through the collimating lens 205 and the objective lens 206, and the parabola reflecting surface 203a. The light path is reflected toward the integrated PD unit 204 and is incident on the monitor PD 204a on the integrated PD. The light returned from the disk is reflected by the beam splitter 202 and is incident on the integrated PD on the integrated PD by changing the optical path in the same direction as the monitor PD beam.
기존의 광학계의 경우에는 발광계인 모니터PD와 수광계인 PDIC를 빔 스프리터를 이용해서 분산 및 전개하는 방식으로 광학계가 이루어지고 있지만, 본 발명에서는 모니터 PD부와 PDIC부를 일체화시키고, 파라볼라 반사면을 가지는 반사수단을 이용해서 레이저 출사광을 상기 일체형 PD부의 모니터PD에 촛점이 맺히도록 하였다. 이 때 PDIC빔 또한 상기 모니터 PD빔과 같은 한 방향으로 촛점이 맺히도록 빔 스프리터 상에 파라볼라 반사경을 일체화시킴으로써, 모니터PD빔과 PDIC빔이 분산 및 전개되지 않고 하나의 방향으로 모아져서 단일의 PD부에 맺히게 되는 것이다.In the conventional optical system, the optical system is formed by dispersing and deploying a monitor PD, which is a light emitting system, and a PDIC, which is a light receiving system, using a beam splitter. However, in the present invention, the monitor PD unit and the PDIC unit are integrated, and a reflection having a parabola reflecting surface is provided. By means of means, the laser output light was focused on the monitor PD of the integrated PD unit. At this time, the PDIC beam is integrated with the parabolic reflector on the beam splitter so that the PD PD beam is focused in the same direction as the monitor PD beam, so that the monitor PD beam and the PDIC beam are collected in one direction without being dispersed and developed. Will be formed.
이와같이 본 발명에 따른 광픽업 장치의 광학계에서는 모니터PD 및 PDIC 일체형 PD부를 갖기 때문에 수광부인 PDIC(204b)를 고정하게 되면 모니터 PD(204a) 쪽의 수광 위치가 자동적으로 맞춰지게 되어 조정작업이 용이하게 되는 것은 물론, 광효율을 높이고 광 편차를 줄일 수 있게 된다. 또한, 추가적인 모니터PD(발광계)와 집광렌즈가 필요하지 않게 되므로 부품 수 및 작업 공수를 줄일 수 있다.As described above, since the optical system of the optical pickup apparatus according to the present invention includes the monitor PD and the PDIC integrated PD unit, when the PDIC 204b, which is the light receiving unit, is fixed, the light receiving position of the monitor PD 204a is automatically adjusted to facilitate adjustment. Of course, it is possible to increase the light efficiency and to reduce the light deviation. In addition, the need for an additional monitor PD (light emitting meter) and condenser lens can reduce the number of parts and labor.
그리고, 모니터PD와 PDIC, 빔 스프리터, 파라볼라 반사경을 모듈화하여 광학계를 구성할 수 있기 때문에 앞에서 설명한 조정작업의 용이함과 함께 기구적으로 컴팩트한 설계의 실현이 가능하게 된다.In addition, since the optical system can be configured by modularizing the monitor PD, PDIC, beam splitter, and parabolic reflector, the above-described adjustment and ease of mechanical compact design can be realized.
본 발명에 따르면 광픽업 장치에서 발광계와 수광계에 촛점이 맺히는 방향을 같은 방향으로 만들어 주고, 같은 방향에 모니터PD와 PDIC를 일체화시킨 PD부를 구성해 주기 때문에, 수광계의 위치를 고정하면 발광계의 위치가 자동적으로 조정될 수 있고, 광효율의 향상을 기할 수 있게 된다.According to the present invention, since the optical pickup device makes a direction in which the focus of the light emitting system and the light receiving system are focused in the same direction, and constitutes a PD unit in which the monitor PD and the PDIC are integrated in the same direction, the light emitting device is fixed when the position of the light receiving system is fixed The position of the system can be automatically adjusted, and the light efficiency can be improved.
그리고, 모니터PD빔과 PDIC빔이 종래에 분산 및 전개되는 광학계 구조에 비하여 하나의 방향으로 집중된 구조를 이루기 때문에 광효율의 향상과, 공간적 제약을 해소할 수 있게 되고, 광픽업 장치의 경박 단소화에 기여할 수 있게 되었다.In addition, since the monitor PD beam and the PDIC beam form a structure that is concentrated in one direction as compared to the optical system structure that is conventionally distributed and developed, it is possible to improve the light efficiency and solve the spatial constraints, and to reduce the light weight of the optical pickup device. You can contribute.
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