KR100903143B1 - Object lens and optical pick-up apparatus having the same - Google Patents

Object lens and optical pick-up apparatus having the same Download PDF

Info

Publication number
KR100903143B1
KR100903143B1 KR1020070034851A KR20070034851A KR100903143B1 KR 100903143 B1 KR100903143 B1 KR 100903143B1 KR 1020070034851 A KR1020070034851 A KR 1020070034851A KR 20070034851 A KR20070034851 A KR 20070034851A KR 100903143 B1 KR100903143 B1 KR 100903143B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
optical
objective lens
wavelength
region
Prior art date
Application number
KR1020070034851A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20080008946A (en
Inventor
유장훈
김명석
박세준
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to US11/767,163 priority Critical patent/US20080019232A1/en
Priority to CN2007101465006A priority patent/CN101123101B/en
Priority to EP07111214A priority patent/EP1881495A1/en
Publication of KR20080008946A publication Critical patent/KR20080008946A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100903143B1 publication Critical patent/KR100903143B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1374—Objective lenses
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/127—Lasers; Multiple laser arrays
    • G11B7/1275—Two or more lasers having different wavelengths
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B2007/13727—Compound lenses, i.e. two or more lenses co-operating to perform a function, e.g. compound objective lens including a solid immersion lens, positive and negative lenses either bonded together or with adjustable spacing

Abstract

본 발명은 대물렌즈와 이를 갖는 광 픽업장치에 관한 것으로, 고밀도/저밀도의 모든 광디스크를 기록 및/또는 재생하는 광 기록재생기기에서 하나의 대물렌즈를 사용하여 사용파장이 다른 여러 종류의 광디스크를 호환할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to an objective lens and an optical pickup apparatus having the same, which is compatible with several types of optical discs having different wavelengths by using one objective lens in an optical recording / reproducing apparatus for recording and / or reproducing all high density / low density optical discs. The purpose is to make it possible.

이를 위해 본 발명은, 사용파장이 다른 복수의 광디스크; 상기 복수의 광디스크 포맷에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 출사하는 광 출력부; 및 상기 광 출력부에서 출사된 서로 다른 파장의 광을 집속하여 복수의 광디스크에 스폿을 형성하는 집광부;를 포함한다.To this end, the present invention, a plurality of optical disks having different wavelengths; An optical output unit configured to emit light having different wavelengths corresponding to the plurality of optical disc formats; And a light collecting unit for condensing light of different wavelengths emitted from the light output unit to form spots on the plurality of optical disks.

Description

대물렌즈와 이를 갖는 광 픽업장치{Object lens and optical pick-up apparatus having the same}Objective lens and optical pick-up apparatus having the same

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 광 픽업장치의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 의한 광 픽업장치에서 CD의 경우 대물렌즈에 입사되는 700㎚대 파장의 광에 의한 스폿 형성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 의한 광 픽업장치에서 DVD의 경우 대물렌즈에 입사되는 600㎚대 파장의 광에 의한 스폿 형성을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 의한 광 픽업장치에서 HD-DVD의 경우 대물렌즈에 입사되는 400㎚대 파장의 광에 의한 스폿 형성을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 의한 광 픽업장치에서 CD의 경우 700㎚대 파장의 광으로 (실시 설계의 예 1)의 대물렌즈를 적용한 스폿 형성을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 의한 광 픽업장치에서 DVD의 경우 600㎚대 파장의 광으로 (실시 설계의 예 1)의 대물렌즈를 적용한 스폿 형성을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 의한 광 픽업장치에서 HD-DVD의 경우 400㎚대 파장의 광으로 (실시 설계의 예 1)의 대물렌즈를 적용한 스폿 형성을 나타낸 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 광디스크 12,14,16 : 광원
20,22 : 제1 및 제2대물렌즈 30,32,34 : 광 검출기
40 : 제1광로 변환기 41 : 편광 빔스프리터
42,43 : 제1 및 제2빔스프리터 44 : 1/2파장판
45,46 : 제1 및 제2 1/4파장판 47,48 : 릴레이렌즈
51 : 홀로그램 소자 55 : 반사부재1 is a schematic configuration diagram of an optical pickup apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a view showing spot formation by light having a wavelength of 700 nm incident on an objective lens in the case of a CD in the optical pickup device according to the present invention;
3 is a view showing spot formation by light having a wavelength of 600 nm incident on an objective lens in the case of a DVD in the optical pickup device according to the present invention;
4 is a view showing spot formation by light having a wavelength of 400 nm band incident on an objective lens in the case of HD-DVD in the optical pickup device according to the present invention;
5 is a view showing spot formation to which an objective lens (Example 1 of embodiment design) is applied to light having a wavelength of 700 nm in case of a CD in the optical pickup device according to the present invention;
FIG. 6 is a view showing spot formation to which an objective lens (Example 1 of embodiment design) is applied with light having a wavelength of 600 nm in case of a DVD in the optical pickup device according to the present invention;
Fig. 7 is a view showing spot formation to which an objective lens (Example 1 of embodiment design) is applied to light having a wavelength of 400 nm in the case of HD-DVD in the optical pickup device according to the present invention.
* Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: optical disk 12,14,16: light source
20,22: First and second objective lens 30,32,34: Photo detector
40: first optical path converter 41: polarization beam splitter
42,43: first and second beam splitters 44: 1/2 wavelength plate
45,46: first and second quarter wave plates 47,48: relay lens
51 hologram element 55 reflective member

본 발명은 대물렌즈와 이를 갖는 광 픽업장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기록매체로서의 광디스크를 기록 및/또는 재생하는 광 기록재생기기에서 사용파장이 다른 여러 종류의 광디스크를 호환할 수 있는 대물렌즈와 이를 갖는 광 픽업장치에 관한 것이다.
영상 및 음성매체가 발전함에 따라 고화질의 영상정보와 고음질의 음성정보를 장시간동안 기록 저장할 수 있는 광디스크가 개발되어 상용화되고 있다.
이러한 광디스크는 레이저 광에 의해 정보가 기록 및/또는 재생될 수 있는 기록매체로 기존에는 CD(Compact Disc)나 DVD(Digital Versatile Disc)와 같은 광디스크가 주로 사용되었으나, 최근 들어 이러한 광디스크가 갖고 있는 기록용량이 점차 한계점에 도달함에 따라 새로운 광디스크, 예를 들어 수십 Gbyte 이상 대용량의 정보를 기록할 수 있는 BD(Blu-Ray Disc Recordable/Rewritable)나 HD-DVD(High Definition DVD)가 개발되어 그 사용이 확대되고 있다.
이러한 각종 광디스크에 기록할 수 있는 정보의 용량은 광디스크 표면에 집속되는 광 스폿의 크기에 의해 결정되는데, 광 스폿(S)의 크기는 사용하는 레이저 광의 파장(L)에 비례하고 대물렌즈의 개구수(NA, Numerical Aperture)에 반비례하므로 광디스크에 많은 양의 정보를 기록하기 위해서는 짧은 파장을 가지는 레이저와 개구수가 큰 대물렌즈를 사용해야 한다.
이와 관련하여 CD는 780㎚ 파장의 근적외선 광과 개구수가 0.45 정도인 대물렌즈를 사용하여 정보를 기록 및/또는 재생하고, CD에 비해 약 6~8배 정도의 기록용량을 가지는 디지털 다기능 디스크(Digital Versatile Disc; 이하 DVD라 한다)는 잘 알려진 바와 같이 650㎚(또는 630㎚) 파장의 적색광과 개구수가 0.6(기록 가능형인 경우 0.65) 정도인 대물렌즈를 사용하여 정보를 기록 및/또는 재생한다. 이 DVD는 직경 120mm, 트랙피치 0.74㎛로 하면 단면에 대해 4.7GB 이상의 기록용량을 가진다.
따라서, DVD는 고선명(HD:High Definition)급의 동영상 정보를 기록하기 위한 기록매체로는 불충분하다. 이는 135분 분량의 동영상 정보를 고선명급으로 기록하려면 단면에 대해 예컨대, 23GB 이상의 기록용량이 요구되기 때문이다.
이러한 고밀도 기록용량 요구에 부응하도록, 적색보다 짧은 파장(405 내지 408㎚)의 광 즉, 청색광과 0.6보다 큰 개구수의 대물렌즈를 사용하며, 보다 협 트랙을 갖는 고밀도 광디스크 즉, 차세대 DVD(이하, HD-DVD라 한다))에 대한 개발이 요구되고 있다.
한편, 광디스크의 틸트에 의한 공차를 확보하려면, 고밀도화를 위해 대물렌즈의 개구수를 높임에 따라 광디스크의 두께를 줄일 필요가 있다. 이러한 광디스크의 틸트에 의한 허용 공차를 고려할 때, CD의 경우 1.2㎜에서 DVD의 경우 0.6㎜로 두께를 줄였으며, HD-DVD도 0.6㎜ 두께로 될 가능성이 높다. 대물렌즈의 개구수는, CD의 경우 0.45에서 DVD 및 HD-DVD의 경우 0.65로 높아진다. 그리고 HD-DVD의 경우, 광원으로서 기록용량을 고려할 때 청색 광원이 채용될 가능성이 높다. 이와 같이 새로운 규격의 광디스크를 개발함에 있어 문제가 되는 것은 기존 광디스크와의 호환성이다.
최근에는 차세대 광디스크로 기록용량을 더욱 높인 고밀도 기록매체에 대한 연구가 활발한데, 이러한 고밀도 기록매체에는 BD(Blu-ray Disc)가 있다. BD의 경우, 광원으로서는 단파장(405 내지 408㎚)의 광 즉, 청색광과 개구수가 0.85 정도인 대물렌즈를 사용하며 광디스크의 두께는 0.1㎜로 DVD보다 약 10배의 기록용량을 갖는다.
이와 같이, HD-DVD, BD 등 새로운 규격의 광디스크를 각 업체들이 개발함에 따라 소비자 입장에서 문제가 되는 것은 여러 가지의 서로 다른 규격이 시장에 상존하게 되고 상호 호환성이 확보되지 않은 상황에서는 각종 광디스크를 선택하고 데이터를 저장하는데 어려움이 있다. 이는 HD-DVD와 BD의 경우 디스크 규격에 있어 상호 호환성이 없기 때문에 광디스크 규격에 적합한 광 기록재생기기를 2대 준비하여야 하는 번거로움이 있다.
따라서, 소비자 입장에서는 BD나 HD-DVD를 모두 재생할 수 있는 유니버설 광 기록재생기기의 필요가 요구되고 있으며, 이에 최근 출시되는 광 기록재생기기는 하나의 광 픽업장치에서 사용파장이 다른 여러 종류의 광디스크를 호환할 수 있도록 광학계를 구성하는 연구가 활발히 이루어지고 있다.The present invention relates to an objective lens and an optical pickup apparatus having the same, and more particularly, to an objective lens that can be compatible with various types of optical discs having different wavelengths in use in an optical recording / reproducing apparatus for recording and / or reproducing an optical disc as a recording medium. And an optical pickup apparatus having the same.
With the development of video and audio media, optical discs capable of recording and storing high quality video information and high quality audio information for a long time have been developed and commercialized.
Such an optical disc is a recording medium on which information can be recorded and / or reproduced by laser light. In the past, an optical disc such as a compact disc (CD) or a digital versatile disc (DVD) has been mainly used. As capacity reaches its limit, new optical discs such as BD (Blu-Ray Disc Recordable / Rewritable) or HD-DVD (High Definition DVD) can be used to record large amounts of information over tens of Gbytes. It is expanding.
The amount of information that can be recorded on the various optical disks is determined by the size of the optical spot focused on the surface of the optical disk. The size of the optical spot S is proportional to the wavelength L of the laser light used and the numerical aperture of the objective lens. In order to record a large amount of information on an optical disk, a laser having a short wavelength and an objective lens having a large numerical aperture must be used.
In this regard, CDs record and / or reproduce information by using near-infrared light with a wavelength of 780 nm and an aperture of about 0.45, and have a recording capacity of about 6 to 8 times that of a CD. Versatile Disc (hereinafter referred to as a DVD) records and / or reproduces information using a red light having a wavelength of 650 nm (or 630 nm) and an objective lens having a numerical aperture of about 0.6 (0.65 when a recordable type). This DVD has a recording capacity of 4.7 GB or more for the end face when the diameter is 120 mm and the track pitch is 0.74 mu m.
Therefore, DVD is insufficient as a recording medium for recording high definition (HD) class moving picture information. This is because a recording capacity of, for example, 23 GB or more is required for the end face in order to record 135 minutes of moving picture information in high definition.
In order to meet such high density recording capacity requirements, light having a wavelength shorter than red (405 to 408 nm), that is, blue light and an objective lens having a numerical aperture larger than 0.6, and having a narrower track, that is, a next-generation DVD (hereinafter, , HD-DVD).
On the other hand, in order to secure the tolerance due to the tilt of the optical disk, it is necessary to reduce the thickness of the optical disk by increasing the numerical aperture of the objective lens for higher density. Considering the tolerances due to the tilt of the optical disk, the thickness is reduced from 1.2 mm for CD to 0.6 mm for DVD, and HD-DVD is also likely to be 0.6 mm thick. The numerical aperture of the objective lens increases from 0.45 for CD to 0.65 for DVD and HD-DVD. In the case of HD-DVD, a blue light source is highly likely to be adopted in consideration of recording capacity as a light source. The problem in developing a new standard optical disc is compatibility with the existing optical disc.
Recently, researches on high-density recording media with higher recording capacities as next-generation optical discs have been actively conducted. Such high-density recording media include BD (Blu-ray Disc). In the case of BD, as a light source, light having a short wavelength (405 to 408 nm), that is, blue light and an objective lens having a numerical aperture of about 0.85 is used, and the optical disc has a thickness of about 0.1 mm and has a recording capacity of about 10 times that of a DVD.
As each company develops a new standard optical disc such as HD-DVD and BD, a problem for consumers is that various optical discs exist in the market and various optical discs are not compatible with each other. Difficult to select and save data. In the case of HD-DVD and BD, since there is incompatibility in the disc standard, it is troublesome to prepare two optical record / playback devices suitable for the optical disc standard.
Therefore, the consumer's need for a universal optical recording and playback device that can play both BD and HD-DVD, and the recently released optical recording and playback device has a variety of optical discs of different wavelengths in one optical pickup device There is an active research to configure the optical system to be compatible with.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고밀도/저밀도의 모든 광디스크를 기록 및/또는 재생할 수 있는 광 기록재생기기에서 복수의 대물렌즈를 구비하여 사용파장이 다른 여러 종류의 광디스크를 호환 채용할 수 있는 대물렌즈와 이를 갖는 광 픽업장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 복수의 대물렌즈 중 어느 하나는 복수의 파장을 사용하여 두께나 기록밀도가 다른 여러 종류의 광디스크를 호환하여 재생할 수 있는 대물렌즈와 이를 갖는 광 픽업장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a plurality of objective lenses in an optical recording / reproducing apparatus capable of recording and / or reproducing all high-density / low-density optical disks. It is an object of the present invention to provide an objective lens and an optical pickup device having the same that can be interchangeably employed.
Another object of the present invention is to provide an objective lens and an optical pickup apparatus having the same which any one of a plurality of objective lenses can reproduce and reproduce various types of optical discs having different thicknesses or recording densities using a plurality of wavelengths.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 광 픽업장치는 사용파장이 다른 복수의 광디스크; 상기 복수의 광디스크 포맷에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 출사하는 광 출력부; 및 상기 광 출력부에서 출사된 서로 다른 파장의 광을 집속하여 복수의 광디스크에 스폿을 형성하는 집광부;를 포함한다.
또한, 상기 복수의 광디스크는 HD-DVD, DVD, CD 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광 출력부는 400㎚, 600㎚, 700㎚대 파장의 광을 출사하는 복수의 광원으로, 복수의 광디스크 중 적어도 하나의 광디스크 포맷에 대응하는 파장의 광을 출사하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 광 픽업장치는 상기 복수의 광원 중 적어도 하나의 광원과 집광부 사이에는 홀로그램 소자를 구비하고, 상기 홀로그램 소자로부터 회절된 광을 이용하여 집광부의 위치정보를 얻기 위한 신호를 검출하는 광 검출기를 더 포함한다.
또한, 상기 집광부는 광 출력부로부터 입사되는 광의 파장에 따라 개구수를 다르게 사용하여 복수의 광디스크를 호환 재생하는 대물렌즈인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 대물렌즈는 광축을 중심으로 동심원의 적어도 2개 영역으로 나누어지며, 상기 대물렌즈의 2개 영역 중 광축을 포함한 제1영역은 서로 다른 모든 파장에 대하여 공동으로 사용하고, 상기 제1영역에 인접한 제2영역은 적어도 2개의 파장에 대하여 공동으로 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 제2영역에 인접한 제3영역을 추가로 구비하고, 상기 제3영역은 단일한 파장에 대하여 사용하며, 상기 단일한 파장은 서로 다른 파장 중에서 중간길이의 파장인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 대물렌즈는 광축을 중심으로 적어도 3개의 다른 영역을 구비하여 각 광디스크별로 사용하는 영역을 다르게 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 대물렌즈는 복수의 광디스크를 기록 또는 재생 시 3개의 다른 영역 중 적어도 하나는 공동으로 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 광 픽업장치는 상기 광 출력부에서 출사된 광의 진행경로를 바꾸어 집광부로 안내하는 광로 변환기를 더 포함한다.
또한, 상기 광로 변환기에는 집광부로 입사되는 광이 평행광이 되게 릴레이렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 광 픽업장치는 사용파장이 다른 복수의 광디스크와, 상기 복수의 광디스크 포맷에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 출사하는 복수의 광원과, 상기 복수의 광원에서 출사된 광을 집속하여 상기 복수의 광디스크에 스폿을 형성하는 복수의 대물렌즈를 구비한 광 픽업장치에 있어서, 상기 복수의 대물렌즈 중 어느 하나는 복수의 광원 중 적어도 2개 이상의 서로 다른 파장을 집속하여 각각의 광디스크에 스폿을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 대물렌즈는 복수의 파장을 사용하고, 상기 복수의 파장에 따라 개구수를 서로 다르게 사용하여 두께나 사용파장이 다른 복수의 광디스크를 호환하여 재생한다.
또한, 상기 복수는 적어도 3개인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 대물렌즈는 광축을 중심으로 동심원이 적어도 2개 영역으로 나누어지고, 광축을 포함한 제1영역은 3개의 파장에 대하여 공동으로 사용하고, 상기 제1영역에 인접한 제2영역은 2개의 파장에 대하여 공동으로 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 대물렌즈의 일부 표면에는 홀로그램 렌즈가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 대물렌즈는 광축을 중심으로 동심원이 적어도 3개 영역으로 나누어지고, 광축을 포함한 제1영역은 상기 3개의 파장에 대하여 공동으로 사용하도록 그 표면에 단차를 가지고, 상기 제1영역에 인접한 제2영역은 2개의 파장에 대하여 수차 발생을 억제하도록 단차를 가지며, 상기 제2영역에 인접한 제3영역은 1개의 파장에 대하여 수차 발생을 억제하도록 그 표면에 홀로그램 렌즈를 구비한 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 광 픽업장치는 복수의 파장을 사용하고, 서로 두께가 다른 복수의 광디스크를 사용하는 광 픽업에 있어서, 상기 복수의 광디스크 포맷에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 출사하는 광원; 및 상기 광원으로부터 출사된 광의 파장에 따라 개구수를 서로 다르게 사용하는 대물렌즈;를 포함하여 상기 복수의 광디스크 상의 정보를 재생 또는 기록하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 대물렌즈는 적어도 하나의 면에 단차 또는 회절 영역을 구비하여 상기 복수의 광디스크를 재생 또는 기록 시에 공동으로 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 광 픽업장치는 상기 대물렌즈로부터 파장에 따라 회절되는 광 중에서 일부는 2차 회절빔을 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 광 픽업장치는 상기 대물렌즈로부터 회절되는 광의 적어도 하나는 2차 회절빔을 사용하고, 회절광의 기준 파장을 660nm에서 790nm 사이에 있는 파장을 기준으로 대물렌즈의 홀로그램 깊이를 결정하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 광 픽업장치의 개략적인 구성도로서, 사용파장이 다르고 기록밀도가 다른 여러 종류의 광디스크를 호환할 수 있는 광학구조와 광 경로 변환을 갖는다.
일반적으로, 광 픽업장치는 광디스크의 신호 기록면에 레이저 광을 조사하여 정보를 기록하거나 광디스크의 신호 기록면에서 반사되는 반사광을 수광하여 비접촉 방식으로 광디스크에 기록되어 있는 정보를 재생하는 장치이다.
도 1에서, 본 발명의 광 픽업장치는 사용파장이 다르고 기록밀도가 다른 여러 종류(복수)의 광디스크(10)와, 상기 광디스크(10) 포맷에 대응하는 서로 다른 파장의 레이저 광을 각각 출사하는 복수(3개)의 광원(12,14,16)과, 상기 복수의 광원(12,14,16)에서 출사된 광을 집속하여 광디스크(10)의 신호 기록면에 광 스폿을 형성시키는 복수(2개)의 대물렌즈(20,22)와, 상기 복수의 대물렌즈(20,22)에 의해 광디스크(10)에 집속된 뒤 반사되어 되돌아오는 반사광을 수광하는 복수의 광 검출기(30,32,34)와, 상기 복수의 광원(12,14,16)에서 출사된 광의 일부를 복수의 대물렌즈(20,22) 중 어느 하나로 선택적으로 안내하고 상기 광디스크(10)에서 반사되어 되돌아오는 반사광을 복수의 광 검출기(30,32,34) 중 어느 하나로 선택적으로 안내하는 복수의 광로 변환기(40,60)를 포함하여 구성된다.
상기 광디스크(10)는 레이저 광에 의해 정보가 기록 및/또는 재생될 수 있는 여러 종류의 기록매체로, CD나 DVD와 같은 저밀도 광디스크와, BD나 HD-DVD와 같은 고밀도 광디스크를 포함하며, 저밀도 광디스크에는 CD, CD-ROM, DVD-ROM 등과 같은 재생 전용 타입과, MD, CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM(DVD Random Access Memory) 등과 같은 기록 가능한 타입이 있다.
상기 복수의 광원(12,14,16)은 사용파장이 다른 여러 종류(복수)의 광디스크(10) 포맷에 대응하는 서로 다른 파장의 레이저 광을 각각 출사하는 복수의 레이저 다이오드로, 기록밀도가 상대적으로 높은 HD-DVD/BD에 적합한 400㎚대 파장영역(약, 540㎚대 이하 파장)의 청색광을 출사하는 제1광원(12)과, HD-DVD보다 기록밀도가 낮은 DVD에 적합한 600㎚대 파장영역(약, 600㎚~660㎚ 파장)의 적색광을 출사하는 제2광원(14)과, DVD보다 기록밀도가 낮은 CD에 적합한 700㎚대 파장영역(약, 700~800㎚ 파장)의 적외선광을 출사하는 제3광원(16)을 포함한다.
상기 복수의 광원(12,14,16) 중 제1광원(12)은 복수의 대물렌즈(20,22; 제1 및 제2대물렌즈)를 모두 사용하며, 제2 및 제3광원(14,16)은 복수의 대물렌즈(20,22) 중 어느 하나의 대물렌즈(20; 제1대물렌즈)만을 선택적으로 사용한다.
상기 복수의 광원(12,14,16) 중 제2 및 제3광원(14,16)은 단일의 광 유닛(18)으로 일체로 구성하는 것이 바람직하나, 필요에 따라 제3광원(16)을 제2광원(14)과 분리시켜 외부에 따로 설치할 수도 있다.
상기 복수의 대물렌즈(20,22)는 복수의 광원(12,14,16)에서 출사된 광을 집속하여 복수의 광디스크(10) 신호 기록면에 광 스폿을 형성시키는 복수의 렌즈로, 상기 복수의 광원(12,14,16) 중 적어도 어느 하나의 광원(12,14,16)에서 출사된 광을 집속하기 위해 HD-DVD/DVD/CD에 적합한 저 개구수를 가지는 제1대물렌즈(20)와, 상기 복수의 광원(12,14,16) 중 어느 하나의 광원(12,14,16)에서 출사된 광을 집속하기 위해 BD에 적합한 고 개구수를 가지는 제2대물렌즈(22)를 포함한다.
이중 제1대물렌즈(20)는 3개의 파장을 사용하고 두께나 기록밀도가 다른 3개 이상의 광디스크(10; HD-DVD/DVD/CD)를 호환하여 재생할 수 있는 HD-DVD/DVD/CD호환 렌즈이며, 제2대물렌즈(22)는 BD전용 렌즈이다. 제1대물렌즈(20)로 입사하는 광이 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 평행광이 될 때 가장 바람직한 재생성능을 나타낸다.
또한, 상기 제1대물렌즈(20)는 3개의 파장에 따라 개구수를 서로 다르게 사용하는 것으로, 광축을 중심으로 동심원의 3개 영역으로 나누어져 광축을 포함한 제1영역("A")은 3개의 파장에 대하여 공동으로 사용하고, 제1영역("A")에 인접한 제2영역("B")은 2개의 파장에 대하여 공동으로 사용하며, 제2영역("B")에 인접한 제3영역("C")영역은 1개의 단일한 파장에 대하여 사용한다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 제1대물렌즈(20)가 광축을 중심으로 동심원의 3개 영역으로 나누어진 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 최소 2개 이상의 영역으로 나누어 개구수를 서로 다르게 사용할 수 있음은 물론이다.
상기 제1대물렌즈(20)에서 제1영역("A")의 3개 파장은 400㎚, 600㎚, 700㎚대 파장을 사용하며, 제3영역("C")은 3개 파장 중에서 중간 길이의 파장을 사용한다.
그리고, 상기 제1대물렌즈(20)는 적어도 하나의 면에 단차 또는 회절영역을 구비하여 여러 종류의 광디스크(10)를 재생 또는 기록時에 항상 공동으로 사용하는 영역을 구비하여 사용하고, 또한 적어도 3개의 서로 다른 영역을 구비하여 광디스크(10)별로 사용하는 영역을 다르게 하며, 파장에 따라 회절되는 광 중에서 일부는 2차 회절 빔을 사용하여 회절효율을 증가시킬 수도 있다.
또한, 상기 복수의 대물렌즈(20,22)는 경우에 따라 발산 또는 수렴하여 집광될 때 더욱 양호한 성능을 나타낼 수 있음은 자명하며, 광 이용효율도 변동된다.
상기 복수의 광 검출기(30,32,34)는 복수의 대물렌즈(20,22)에 의해 광디스크(10)에 집속된 뒤 반사되어 되돌아오는 반사광을 수광하여 정보신호 및 오차신호를 검출하는 광 검출소자로, 상기 제1광원(12)에서 출사되어 제1 및 제2대물렌즈(20,22)에 의해 광디스크(10)에 집속된 뒤 되돌아오는 반사광을 수광하는 제1광 검출기(30)와, 상기 제2 및 제3광원(14,16)에서 출사되어 제1대물렌즈(20)에 의해 광디스크(10)에 집속된 뒤 되돌아오는 반사광을 수광하는 제2 및 제3광 검출기(32,34)를 포함한다.
상기 제1광 검출기(30)는 제1대물렌즈(20)를 통해 HD-DVD에서 반사되어 되돌아오는 광을 검출하는 제1광원용 검출기A(30a)와, 제2대물렌즈(22)를 통해 BD에서 반사되어 되돌아오는 광을 검출하는 제1광원용 검출기B(30b)를 포함한다.
상기 제2 및 제3광 검출기(32,34)는 제1대물렌즈(20)를 통해 DVD 또는 CD에서 반사되어 되돌아오는 광을 검출하는 것으로, 제2광 검출기(32)는 제2 및 제3광원(14,16)이 일체로 구성된 광 유닛(18) 안에 함께 일체화시켜 형성하며, 제3광 검출기(34)도 제2광 검출기(32)와 마찬가지로 광 유닛(18) 안에 함께 일체화시켜 형성하거나 제2 및 제3광원(14,16)과 분리시켜 외부에 따로 설치할 수도 있다.
상기 복수의 광로 변환기(40,60)는 복수의 광원(12,14,16) 중 제1광원(12)에서 출사된 광의 일부를 제1 및 제2대물렌즈(20,22) 중 어느 하나로 선택적으로 안내하고 상기 제1 및 제2대물렌즈(20,22)를 통해 광디스크(10)에서 반사되어 되돌아오는 광을 제1광 검출기(30)로 안내하는 제1광로 변환기(40)와, 복수의 광원(12,14,16) 중 하나 이상의 제2광원(14)에서 출사되는 광을 제1대물렌즈(20)로 안내하고 제1대물렌즈(20)를 통해 광디스크(10)에서 반사되어 되돌아오는 광을 제2 및 제3광 검출기(32,34)로 안내하는 제2광로 변환기(60)를 포함한다.
상기 제1광로 변환기(40)는, 제1광원(12)으로부터 입사되는 광의 편광성분에 따라 반사 또는 투과시키는 편광 빔스프리터(41)와, 상기 제1광원(12)으로부터 입사되는 광은 반사시키고 제2광원(14) 및 제3광원(16)으로부터 입사되는 광을 투과시키는 제1빔스프리터(42)와, 상기 제1광원(12)으로부터 입사되는 광은 투과시키고 제2광원(14) 및 제3광원(16)으로부터 입사되는 광을 반사시키는 제2빔스프리터(43)와, 상기 제1광원(12)에서 출사되어 편광 빔스프리터(41)로 입사되는 광의 편광성분을 선택적으로 바꾸어주는 1/2파장판(44)과, 상기 제1대물렌즈(20)에서 집속된 뒤 광디스크(10)에서 반사되는 광의 편광성분을 바꾸어 주는 제1 1/4파장판(45), 및 상기 제2대물렌즈(22)에서 집속된 뒤 광디스크(10)에서 반사되는 광의 편광성분을 바꾸어 주는 제2 1/4파장판(46)을 포함한다.
제1 및 제2 1/4파장판(45,46)은 판의 두께가 1/4파장이 되도록 선택한 파장판으로, 복굴절을 이용하여 직선편광을 원편광으로 변환하기도 하고, 반대로 원편광을 직선편광으로 변환하기도 하는 광학부품이다.
또한, 상기 1/2파장판(44)은 1/2파장판(44)을 전기적으로 구동 가능하게 하는 전기구동부(44a)를 포함하며, 상기 편광 빔스프리터(41)와 제1빔스프리터(42)는 일체로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 및 제2대물렌즈(20,22) 각각으로 입사하는 광 경로상에는 제1 내지 제3광원(12,14,16)에서 출사된 광을 제1 및 제2대물렌즈(20,22)로 모아주는 제1 및 제2릴레이렌즈(47,48)가 설치된다.
상기 제1 및 제2릴레이렌즈(47,48)에는 제1 및 제2릴레이렌즈(47,48)를 함께 지지하는 홀더(49)와, 상기 홀더(49)를 광 진행방향을 따라 왕복 이동 가능하게 구동하는 구동부(50)를 더 포함하고, 상기 제1릴레이렌즈(47)와 제2 및 제3광원(14,16)과 제2광 검출기(32)를 구비한 광 유닛(18) 사이에는 홀로그램 소자(51)가 구비되어 홀로그램 소자(51)로부터 회절된 광을 이용하여 대물렌즈(20,22)의 위치정보를 얻기 위한 픽업의 서보신호를 만들어 낸다.
또한, 상기 제1광원(12) 전방에는 유리 등의 광학재료 표면에 일정간격의 작은 슬릿이 형성된 회절격자(52)를 구비하여 제1광원(12)에서 출사되어 1/2파장판(44)으로 입사되는 광을 회절시켜 트랙킹 신호 검출을 위한 3-빔을 형성한다.
또한, 상기 제1광 검출기(30)와 제3광 검출기(34) 전방에는 수광렌즈(53,54)를 각각 구비하여 여러 종류의 광디스크(10; BD/HD-DVD/DVD/CD)에서 입사되는 광의 질을 향상하고, 각각의 광 검출기(30,32,34)에 맺히는 스폿의 크기를 크게 하여 신뢰성을 확보한다.
또한, 상기 복수의 대물렌즈(20,22)에는 반사부재(55)를 구비하여 광디스크(10)의 신호 기록면에서 반사되어 입사되는 광의 진행경로를 바꾸어 준다.
이하, 상기와 같이 구성된 대물렌즈와 이를 갖는 광 픽업장치의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.
본 발명의 광 픽업장치는 하나의 대물렌즈(20)를 사용하여 서로 다른 기록밀도를 갖는 여러 종류의 광디스크(10; HD-DVD/DVD/CD)를 호환하여 정보를 기록 및/또는 재생할 수 있는 광학구조를 갖는다.
도 1에서, 복수의 광원(12,14,16)에서 생성되어 출사되는 광은 ⓟ편광과 ⓢ편광이 일정 비율로 섞여 있는데, 본 실시예에서는 대부분의 광이 ⓢ편광으로 출사되는 경우에 대해 설명한다.
상기 복수의 광원(12,14,16) 중 제1광원(12)에서 출사되는 400㎚대 단파장의 광은 회절격자(52)에서 회절되어 트랙킹 에러신호를 검출할 수 있도록 3-빔을 형성하고, 1/2파장판(44)을 통과하여 편광 빔스프리터(41) 쪽으로 향한다.
따라서, 편광 빔스프리터(41)는 제1광원(12)으로부터 입사되는 광의 편광성분에 따라 ⓢ편광의 광은 투과시키고, ⓟ편광의 광은 반사시켜 차단한다.
한편, 제1광원(12)에서 출사된 광 중 일부는 편광 빔스프리터(41)와 제1빔스프리터(42)를 거쳐 반사부재(55)에서 반사된 후 제1 및 제2대물렌즈(20,22) 쪽으로 향한다. 이렇게 반사된 광은 릴레이렌즈(47,48)를 통과하여 평행광으로 바뀌게 되고, 제1 및 제2 1/4파장판(45,46)을 통과하면서 원편광이 된다. 제1 및 제2 1/4파장판(45,46)을 지난 광은 제1 및 제2대물렌즈(20,22)에 의해 광디스크(10)의 신호기록면에 광 스폿(도 4의 "s")을 형성하고 광디스크(10)에서 반사되는데, 이때 원편광의 회전 방향이 입사할 때와 반대가 된다.
따라서, 광디스크(10)에서 반사되어 되돌아오는 광은 제1 및 제2대물렌즈(20,22)를 거쳐 제1 및 제2 1/4파장판(45,46)을 통과하여 직선편광으로 바뀌면서 ⓟ편광의 광이 된다. 이러한 ⓟ편광의 광은 제1 및 제2릴레이렌즈(47,48)를 거쳐 편광 빔스프리터(41)와 제1빔스프리터(42) 쪽으로 향한다. 편광 빔스프리터(41)와 제1빔스프리터(42)에 이른 광 중 일부의 광은 제2빔스프리터(43)를 투과하여 수광렌즈(53)를 통해 제1광 검출기(30)에서 검출된다.
이와 같이, 상기 제1광원(12)에서 출사된 광은 제1 및 제2대물렌즈(20,22)를 모두 사용한다.
다음, 상기 복수의 광원(12,14,16) 중 제2 및 제3광원(14,16)에서 출사되는 600㎚, 700㎚대 장파장의 광은 제2광로 변환기(60)를 통과하여 제1빔스프리터(42) 쪽으로 향한다.
따라서, 제1빔스프리터(42)는 제1광원(12)은 반사시키고 제2광원(14) 및 제3광원(16)으로부터 입사되는 광만을 투과시키는데, 제2광로 변환기(60)와 제1빔스프리터(42) 사이에는 홀로그램 소자(51)를 구비하여 특정 파장의 광은 그대로 투과시키고 다른 파장의 광은 회절시킨다. 이때 홀로그램 소자(51)로부터 회절되는 광은 파장에 관계없이 모두 1차 회절광을 사용한다.
한편, 제2 및 제3광원(14,16)에서 출사된 광 중 일부는 제1빔스프리터(42)를 거쳐 반사부재(55)에서 반사된 후 제1대물렌즈(20) 쪽으로 향한다. 이렇게 반사된 광은 제1릴레이렌즈(47)를 통과하여 평행광으로 바뀌게 되고, 제1 1/4파장판(45)을 통과하면서 원편광이 된다. 제1 1/4파장판(45)을 지난 광은 제1대물렌즈(20)에 의해 광디스크(10)의 신호 기록면에 광 스폿(도 2 및 도 3의 "s")을 형성하고 광디스크(10)에서 반사되는데, 이때 원편광의 회전 방향이 입사할 때와 반대가 된다.
따라서, 광디스크(10)에서 반사되어 되돌아오는 광은 제1대물렌즈(20)를 거쳐 제1 1/4파장판(45)을 통과하여 직선편광으로 바뀌면서 ⓟ편광의 광이 된다. 이러한 ⓟ편광의 광은 제1릴레이렌즈(47)를 거쳐 제1빔스프리터(42) 쪽으로 향한다. 제1빔스프리터(42)에 이른 광 중 일부의 광은 다시 제2광로 변환기(60)를 투과하여 수광렌즈(54)를 통해 제2 및 제3광 검출기(32,34)에서 검출된다.
이와 같이, 상기 제2 및 제3광원(14,16)에서 출사된 광은 제1대물렌즈(20)만을 사용한다.
결론적으로, 제1대물렌즈(20)는 제1광원(12)에서 출사되는 광 뿐만 아니라 제2 및 제3광원(14,16)에서 출사되는 광을 집속하여 서로 다른 기록밀도를 갖는 여러 종류의 광디스크(10; HD-DVD/DVD/CD)를 호환하여 기록 및/또는 재생할 수 있는 HD-DVD/DVD/CD호환 렌즈로 제1대물렌즈(20)로 입사하는 광이 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 평행광이 될 때 가장 바람직한 재생성능을 나타낸다.
또한, 상기 제1대물렌즈(20)는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 3개의 파장에 따라 개구수를 서로 다르게 사용하기 위해 광축을 중심으로 동심원의 3개 영역으로 나누어진다. 광축을 포함한 제1영역("A")은 3개의 파장에 대하여 공동으로 사용하고, 제1영역("A")에 인접한 제2영역("B")은 2개의 파장에 대하여 공동으로 사용하며, 제2영역("B")에 인접한 제3영역("C")영역은 1개의 단일한 파장에 대하여 사용한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 광 픽업장치에서 CD의 경우 대물렌즈에 입사되는 700㎚대 파장의 광에 의한 스폿 형성을 나타낸 도면으로, 제1대물렌즈(20)에서 광축을 포함한 제1영역("A")의 개구수를 사용하여 CD에 정보를 기록 및/또는 재생할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 광 픽업장치에서 DVD의 경우 대물렌즈에 입사되는 600㎚대 파장의 광에 의한 스폿 형성을 나타낸 도면으로, 제1대물렌즈(20)에서 광축을 포함한 제2영역("B")의 개구수를 사용하여 DVD에 정보를 기록 및/또는 재생할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 광 픽업장치에서 HD-DVD의 경우 대물렌즈에 입사되는 400㎚대 파장의 광에 의한 스폿 형성을 나타낸 도면으로, DVD와 마찬갖로 제1대물렌즈(20)에서 광축을 포함한 제2영역("B")의 개구수를 사용하거나 제3영역("C")까지 보다 큰 개구수를 사용하여 HD-DVD에 정보를 기록 및/또는 재생할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 제1대물렌즈(20)가 광축을 중심으로 동심원의 3개 영역으로 나누어진 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 최소 2개 이상의 영역으로 나누어 개구수를 서로 다르게 사용할 수 있음은 물론이다.
상기 제1대물렌즈(20)에서 제1영역("A")의 3개 파장은 400㎚, 600㎚, 700㎚대 파장을 사용하며, 제3영역("C")은 3개 파장 중에서 중간 길이의 파장을 사용한다.
이하에서는 본 발명의 광 픽업장치에 적용되는 대물렌즈(20,22)와 광디스크(10)의 실시 설계의 예를 설명한다.
(실시 설계의 예 1)
1: 렌즈 표면
곡면의 반지름: 2.48673 두께: 1.220000 굴절률: 708077.323398
비구면 계수
K: -0.583682 A: 0.486247E-02 B: -.156383E-01 C: 0.104780E-01
D: -.266329E-03 E: -.196094E-02 F: 0.509163E-03 G: -.211577E-04
회절 차수: 1.000000 기준 파장: 580.00
홀로그램 상수
C1: -1.4972E-02 C2: -6.1318E-04 C3: -5.1651E-05
2: 렌즈 표면
곡면의 반지름: -4.87608 두께: 1.650040 굴절률: 1.0
비구면 계수
K: -0.796785E18 A: 0.130931E-01 B: -.733309E-01 C: 0.119418E+00
D: -.891914E-01 E: 0.307483E-01 F: -.402059E-02
Specifications CD DVD HD-DVD EPD 2.38 3.0 2.95 디스크 두께 1.2 0.6 0.6 작동거리 1.65 2.06 2.03 초점거리 1.42 1.41 1.36 개구수 0.51 0.65 0.65
(실시 설계의 예 2)
1: 렌즈 표면
곡면의 반지름: 0.89201 두께: 0.700000 굴절율: 'Lens'
비구면 계수
K: -0.828174 A: 0.411225E-01 B: 0.402860E-01 C: 0.873249E-01
D: -.122036E+00 E: 0.406357E-01 F: 0.000000E+00 G: 0.000000E+00
H: 0.000000E+00
회절 차수: 1.000000, 기준 파장: 580.00
홀로그램 상수
C2: -1.0532E-02 C4: 1.4855E-02 C6: -2.2659E-02 C7: 1.1255E-02
2: 렌즈 표면
곡면의 반지름: -3.81755 두께: 0.194400
비구면 계수
K: 13.037934 A: 0.184267E+00 B: 0.364630E-02 C: -.271803E+00
D: 0.364147E+00 E: -.129875E+00
Specifications A-디스크 B-디스크 C-디스크 EPD 1.25 1.76 1.76 디스크 두께 0.8 0.4 0.4 작동거리 0.54 0.78 0.74 초점거리 1.42 1.41 1.36 개구수 0.45 0.63 0.65

(실시 설계의 예 3)
1: 렌즈 표면
곡면의 반지름: 0.89201 두께: 0.700000 굴절율: 'Lens'
비구면 계수
K: -0.828174 A: 0.411225E-01 B: 0.402860E-01 C: 0.873249E-01
D: -.122036E+00 E: 0.406357E-01 F: 0.000000E+00 G: 0.000000E+00
H: 0.000000E+00
회절 차수: 2.000000 기준 파장: 690 ~ 750.00
홀로그램 상수
C2: -0.52E-02 C4: 0.7427E-02 C6: -1.133E-02 C7: 0.0627E-02
2: 렌즈 표면
곡면의 반지름: -3.81755 두께: 0.194400
비구면 계수
K: 13.037934 A: 0.184267E+00 B: 0.364630E-02 C: -.271803E+00
D: 0.364147E+00 E: -.129875E+00
도 5는 본 발명에 의한 광 픽업장치에서 CD의 경우 700㎚대 파장의 광으로 (실시 설계의 예 1)의 대물렌즈를 적용한 스폿 형성을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 의한 광 픽업장치에서 DVD의 경우 600㎚대 파장의 광으로 (실시 설계의 예 1)의 대물렌즈를 적용한 스폿 형성을 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명에 의한 광 픽업장치에서 HD-DVD의 경우 400㎚대 파장의 광으로 (실시 설계의 예 1)의 대물렌즈를 적용한 스폿 형성을 나타낸 도면이다.In order to achieve the above object, the optical pickup device of the present invention comprises a plurality of optical disks having different wavelengths of use; An optical output unit configured to emit light having different wavelengths corresponding to the plurality of optical disc formats; And a light collecting unit for condensing light of different wavelengths emitted from the light output unit to form spots on the plurality of optical disks.
The plurality of optical discs may be any one of HD-DVD, DVD, and CD.
The light output unit may be a plurality of light sources that emit light having a wavelength of 400 nm, 600 nm, and 700 nm, and emit light having a wavelength corresponding to at least one optical disc format among the plurality of optical discs.
In addition, the optical pickup device of the present invention comprises a hologram element between at least one light source and the light collecting unit of the plurality of light sources, and detects a signal for obtaining the position information of the light collecting unit using the light diffracted from the hologram element It further comprises an optical detector.
The light collecting unit may be an objective lens that reproduces and reproduces a plurality of optical disks by using different numerical apertures according to wavelengths of light incident from the light output unit.
The objective lens is divided into at least two regions of concentric circles around the optical axis, and the first region including the optical axis of the two regions of the objective lens is jointly used for all different wavelengths. The second region adjacent to is commonly used for at least two wavelengths.
In addition, the present invention further includes a third region adjacent to the second region, wherein the third region is used for a single wavelength, wherein the single wavelength is a wavelength having a medium length among different wavelengths. do.
In addition, the objective lens has at least three different regions around the optical axis, so that the region used for each optical disc is different.
In addition, the objective lens is characterized in that at least one of the three different areas are used in common when recording or reproducing a plurality of optical disks.
In addition, the optical pickup device of the present invention further includes an optical path converter for changing the traveling path of the light emitted from the light output unit to guide the light collecting unit.
In addition, the optical path converter is characterized in that it comprises a relay lens so that the light incident to the condenser is parallel light.
The optical pickup apparatus of the present invention focuses on a plurality of optical disks having different wavelengths, a plurality of light sources emitting light having different wavelengths corresponding to the plurality of optical disk formats, and light emitted from the plurality of light sources. An optical pickup apparatus having a plurality of objective lenses forming spots on the plurality of optical disks, wherein any one of the plurality of objective lenses focuses at least two or more different wavelengths of the plurality of light sources and spots the respective optical disks. It characterized in that to form.
In addition, the objective lens of the present invention uses a plurality of wavelengths and reproduces a plurality of optical discs having different thicknesses or wavelengths using different numerical apertures according to the plurality of wavelengths.
In addition, the plurality is characterized in that at least three.
In addition, the objective lens is divided into at least two regions with concentric circles around the optical axis, and the first region including the optical axis is jointly used for three wavelengths, and the second region adjacent to the first region has two wavelengths. It is characterized by using jointly.
In addition, a part of the surface of the objective lens is characterized in that the hologram lens is provided.
In addition, the objective lens is divided into at least three regions of concentric circles around the optical axis, and the first region including the optical axis has a step on its surface to be used jointly for the three wavelengths, and is adjacent to the first region. The second region has a step so as to suppress aberration generation for two wavelengths, and the third region adjacent to the second region has a hologram lens on its surface to suppress aberration generation for one wavelength. .
The optical pickup apparatus of the present invention comprises a light source using a plurality of wavelengths and using a plurality of optical discs having different thicknesses, the light source emitting light having different wavelengths corresponding to the plurality of optical disc formats; And an objective lens using different numerical apertures according to wavelengths of light emitted from the light source. The information on the plurality of optical discs may be reproduced or recorded.
In addition, the objective lens is characterized by having a step or a diffraction region on at least one surface, to jointly use the plurality of optical disks during reproduction or recording.
In addition, the optical pickup device of the present invention is characterized in that a part of the light diffracted by the wavelength from the objective lens uses a second diffraction beam.
The optical pickup apparatus of the present invention uses at least one of the light diffracted from the objective lens to determine the hologram depth of the objective lens based on the wavelength of the reference wavelength of the diffracted light between 660 nm and 790 nm. It is characterized by.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical pickup apparatus according to an embodiment of the present invention, and has an optical structure and an optical path conversion compatible with various types of optical discs having different wavelengths of use and recording densities.
In general, an optical pick-up apparatus is a device for recording information by irradiating a laser light to a signal recording surface of an optical disc or receiving reflected light reflected from a signal recording surface of an optical disc to reproduce information recorded on the optical disc in a non-contact manner.
In Fig. 1, the optical pickup apparatus of the present invention emits a plurality of (plural) optical disks 10 having different wavelengths and different recording densities, and laser light having different wavelengths corresponding to the optical disk 10 format. A plurality of light sources 12, 14, and 16, and a plurality of light sources 12, 14, 16 for condensing the light emitted from the plurality of light sources 12, 14, 16 to form an optical spot on the signal recording surface of the optical disc 10. And a plurality of light detectors 30, 32, and 34 for receiving the reflected light which is focused on the optical disc 10 by the plurality of objective lenses 20, 22 and the plurality of objective lenses 20, 22 and then reflected back. ) And a portion of the light emitted from the plurality of light sources 12, 14, and 16 selectively guides one of the plurality of objective lenses 20, 22, and the reflected light reflected from the optical disk 10 to return to the plurality of light sources. Comprising a plurality of optical path converters (40, 60) to selectively guide to any one of the photo detectors (30, 32, 34) do.
The optical disc 10 is a type of recording medium in which information can be recorded and / or reproduced by laser light, and includes a low density optical disc such as a CD or a DVD and a high density optical disc such as a BD or an HD-DVD. Optical discs include play-only types such as CD, CD-ROM, DVD-ROM, MD, CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW, DVD + RW, DVD-RAM (DVD Random Access Memory), etc. There is the same recordable type.
The plurality of light sources 12, 14, and 16 are laser diodes that emit laser light having different wavelengths corresponding to various (multiple) optical disk 10 formats having different wavelengths, and have a relatively high recording density. First light source 12 for emitting blue light in a wavelength range of 400 nm band (approximately 540 nm band or less) suitable for high HD-DVD / BD, and 600 nm band for DVD having a lower recording density than HD-DVD The second light source 14 emitting red light in the wavelength region (about 600 nm to 660 nm wavelength) and the infrared ray in the 700 nm wavelength range (about 700 to 800 nm wavelength) suitable for CD having a lower recording density than the DVD. And a third light source 16 for emitting light.
The first light source 12 of the plurality of light sources 12, 14, 16 uses all of the plurality of objective lenses 20, 22 (first and second objective lenses), and the second and third light sources 14, 16 selectively uses only one objective lens 20 (the first objective lens) of the plurality of objective lenses 20 and 22.
Among the plurality of light sources 12, 14 and 16, the second and third light sources 14 and 16 may be integrally formed with a single light unit 18, but the third light source 16 may be formed as necessary. It may be separated from the second light source 14 and installed separately from the outside.
The plurality of objective lenses 20 and 22 are a plurality of lenses that focus light emitted from the plurality of light sources 12, 14, and 16 to form light spots on a plurality of optical disc 10 signal recording surfaces. First objective lens 20 having a low numerical aperture suitable for HD-DVD / DVD / CD to focus light emitted from at least one light source 12, 14, 16 of light sources 12, 14, 16 And a second objective lens 22 having a high numerical aperture suitable for BD for focusing light emitted from any one of the plurality of light sources 12, 14, and 16. do.
The first objective lens 20 is compatible with HD-DVD / DVD / CD using three wavelengths and capable of playing back three or more optical discs 10 (HD-DVD / DVD / CD) having different thicknesses or recording densities. It is a lens, and the second objective lens 22 is a lens for BD. As shown in Figs. 2 to 4, when the light incident on the first objective lens 20 becomes parallel light, the most preferable reproduction performance is shown.
In addition, the first objective lens 20 uses numerical apertures differently according to three wavelengths. The first objective lens 20 is divided into three regions of concentric circles around the optical axis, so that the first region "A" including the optical axis is 3 The second region "B" adjacent to the first region "A" and the second region "B" adjacent to the second region "B" The region ("C") region is used for one single wavelength.
Meanwhile, in the exemplary embodiment of the present invention, the first objective lens 20 is divided into three regions of concentric circles with respect to the optical axis as an example. However, the present invention is not limited thereto and the numerical aperture is divided into at least two regions. Of course it can be used differently.
In the first objective lens 20, three wavelengths of the first region “A” are used in the wavelength range of 400 nm, 600 nm, and 700 nm, and the third region “C” is intermediate among the three wavelengths. Use the wavelength of the length.
In addition, the first objective lens 20 is provided with a step or diffraction area on at least one surface so as to provide an area for always sharing the various types of optical discs 10 at the time of reproduction or recording. Three different areas are provided for different optical discs 10, and some of the light diffracted according to the wavelength may use a second diffraction beam to increase diffraction efficiency.
In addition, it is apparent that the plurality of objective lenses 20 and 22 may exhibit better performance when the light is diverged or converged in some cases, and the light utilization efficiency is also varied.
The plurality of photo detectors 30, 32, and 34 receive light reflected by the plurality of objective lenses 20 and 22 focused on the optical disc 10 and then reflected back to detect an information signal and an error signal. A first light detector 30 for receiving the reflected light emitted from the first light source 12 and focused on the optical disc 10 by the first and second objective lenses 20 and 22; Second and third light detectors 32 and 34 for receiving the reflected light emitted from the second and third light sources 14 and 16 and focused on the optical disc 10 by the first objective lens 20 and then returned. It includes.
The first light detector 30 uses a first light source detector A 30a for detecting light returned from the HD-DVD through the first object lens 20 and a second object lens 22. And a first light source detector B 30b for detecting the light returned from the BD.
The second and third light detectors 32 and 34 detect light returned from the DVD or CD through the first objective lens 20, and the second and third light detectors 32 may detect the second and third light. The light sources 14 and 16 are integrally formed together in the integrally formed optical unit 18, and the third photodetector 34 is integrally formed together in the optical unit 18 like the second photodetector 32. It may be separated from the second and third light sources 14 and 16 and installed separately from the outside.
The plurality of optical path converters 40 and 60 selectively select a portion of the light emitted from the first light source 12 among the plurality of light sources 12, 14 and 16 to any one of the first and second objective lenses 20 and 22. A first optical path converter 40 for guiding light reflected from the optical disk 10 through the first and second objective lenses 20 and 22 to the first optical detector 30, and a plurality of The light emitted from the at least one second light source 14 among the light sources 12, 14, and 16 is guided to the first objective lens 20, and is reflected by the optical disc 10 through the first objective lens 20 and returned. And a second optical path converter 60 for guiding light to the second and third light detectors 32 and 34.
The first optical path converter 40 reflects or transmits a polarizing beam splitter 41 that reflects or transmits according to the polarization component of the light incident from the first light source 12, and reflects the light incident from the first light source 12. A first beam splitter 42 that transmits light incident from the second light source 14 and the third light source 16, and light incident from the first light source 12 transmits, and a second light source 14 and A second beam splitter 43 for reflecting light incident from the third light source 16 and 1 for selectively changing the polarization component of the light emitted from the first light source 12 and incident on the polarizing beam splitter 41. / 2 wavelength plate 44, the first quarter wave plate 45 for changing the polarization component of the light reflected from the optical disk 10 after being focused on the first objective lens 20, and the second objective And a second quarter wave plate 46 for changing the polarization component of the light reflected by the optical disk 10 after being focused by the lens 22.
The first and second quarter wave plates 45 and 46 are wavelength plates selected so that the thickness of the plate is 1/4 wave, and converts linearly polarized light into circularly polarized light using birefringence, and conversely, circularly polarized light It is an optical component that converts into polarized light.
In addition, the half-wave plate 44 includes an electric drive unit 44a for electrically driving the half-wave plate 44, the polarizing beam splitter 41 and the first beam splitter 42 ) Is preferably formed integrally.
In addition, the light emitted from the first to third light sources 12, 14, and 16 is transmitted to the first and second objective lenses 20, on the optical paths incident on the first and second objective lenses 20 and 22, respectively. 22 and first and second relay lenses 47 and 48 are installed.
The first and second relay lenses 47 and 48 may include a holder 49 supporting the first and second relay lenses 47 and 48 together, and the holder 49 may be reciprocated along the light traveling direction. The driving unit 50 further includes a driving unit 50, and between the first relay lens 47 and the optical unit 18 including the second and third light sources 14 and 16 and the second light detector 32. The hologram element 51 is provided to generate the servo signal of the pickup for obtaining the position information of the objective lenses 20 and 22 using the light diffracted from the hologram element 51.
In addition, the first light source 12 is provided with a diffraction grating 52 formed with a small slit of a predetermined interval on the surface of the optical material such as glass and is emitted from the first light source 12, the half-wave plate 44 The incident light is diffracted to form a 3-beam for tracking signal detection.
In addition, light receiving lenses 53 and 54 are provided in front of the first and third photo detectors 34 and 34, respectively, and are incident on various types of optical discs 10 (BD / HD-DVD / DVD / CD). The quality of the light to be improved is improved, and the size of the spot formed on each of the photo detectors 30, 32, and 34 is increased to ensure reliability.
In addition, the plurality of objective lenses 20 and 22 are provided with reflecting members 55 to change the paths of the light reflected and incident on the signal recording surface of the optical disc 10.
Hereinafter, an operation process and an effect of the objective lens configured as described above and the optical pickup apparatus having the same will be described.
The optical pickup device of the present invention is capable of recording and / or playing back information by using a single objective lens 20 to be compatible with various types of optical discs 10 (HD-DVD / DVD / CD) having different recording densities. Has an optical structure.
In FIG. 1, the light generated and emitted by the light sources 12, 14, and 16 is mixed in a predetermined ratio between the polarized light and the polarized light in a predetermined ratio. In this embodiment, a case in which most of the light is emitted by the polarized light is described. do.
Among the plurality of light sources 12, 14, and 16, light having a short wavelength of 400 nm emitted from the first light source 12 is diffracted by the diffraction grating 52 to form a three-beam to detect a tracking error signal. , Passing through the 1/2 wavelength plate 44 toward the polarization beam splitter 41.
Therefore, the polarization beam splitter 41 transmits the light of the polarization polarization according to the polarization component of the light incident from the first light source 12, and reflects and blocks the light of the polarization light.
Meanwhile, some of the light emitted from the first light source 12 is reflected by the reflective member 55 through the polarizing beam splitter 41 and the first beam splitter 42 and then the first and second objective lenses 20, 22). The reflected light is converted into parallel light through the relay lenses 47 and 48 and becomes circularly polarized light while passing through the first and second quarter wave plates 45 and 46. The light passing through the first and second quarter wave plates 45 and 46 is transferred to the signal recording surface of the optical disc 10 by the first and second objective lenses 20 and 22 ("s" in FIG. 4). ) And is reflected by the optical disk 10, where the direction of rotation of the circularly polarized light is opposite to when it is incident.
Therefore, the light reflected from the optical disk 10 returns through the first and second 1/4 wavelength plates 45 and 46 through the first and second objective lenses 20 and 22 to be converted into linearly polarized light. It becomes the light of polarization. The polarized light is directed toward the polarization beam splitter 41 and the first beam splitter 42 via the first and second relay lenses 47 and 48. Part of the light that reaches the polarizing beam splitter 41 and the first beam splitter 42 is transmitted by the second beam splitter 43 and detected by the first light detector 30 through the light receiving lens 53.
As such, the light emitted from the first light source 12 uses both the first and second objective lenses 20 and 22.
Next, long-wavelength 600 nm and 700 nm light emitted from the second and third light sources 14 and 16 of the plurality of light sources 12, 14, and 16 passes through the second optical path converter 60 to be first. To the beam splitter 42.
Accordingly, the first beam splitter 42 reflects the first light source 12 and transmits only the light incident from the second light source 14 and the third light source 16. A hologram element 51 is provided between the beam splitters 42 to transmit light of a specific wavelength as it is and to diffract light of another wavelength. At this time, the light diffracted from the hologram element 51 uses the first order diffracted light regardless of the wavelength.
Meanwhile, some of the light emitted from the second and third light sources 14 and 16 are reflected by the reflective member 55 through the first beam splitter 42 and then directed toward the first objective lens 20. The reflected light is converted into parallel light through the first relay lens 47 and becomes circularly polarized light while passing through the first quarter wave plate 45. The light passing through the first quarter wave plate 45 forms an optical spot (" s " in FIGS. 2 and 3) on the signal recording surface of the optical disc 10 by the first objective lens 20, and the optical disc 10 In this case, the direction of rotation of the circularly polarized light is opposite to that when it is incident.
Therefore, the light reflected from the optical disk 10 returns through the first objective lens 20 and passes through the first quarter wave plate 45 to be linearly polarized light, thereby becoming the light of the polarized light. The light of this polarized light is directed toward the first beam splitter 42 via the first relay lens 47. Some of the light that reaches the first beam splitter 42 passes through the second optical path converter 60 and is detected by the second and third light detectors 32 and 34 through the light receiving lens 54.
As such, the light emitted from the second and third light sources 14 and 16 uses only the first objective lens 20.
In conclusion, the first objective lens 20 condenses not only the light emitted from the first light source 12 but also the light emitted from the second and third light sources 14 and 16 to have various types of recording densities having different recording densities. The light incident on the first objective lens 20 as an HD-DVD / DVD / CD compatible lens capable of recording and / or playing back an optical disc 10 (HD-DVD / DVD / CD) is compatible with FIGS. 2 to 4. As shown, the most preferable reproduction performance is obtained when parallel light is obtained.
2 to 4, the first objective lens 20 is divided into three regions of concentric circles around the optical axis in order to use the numerical aperture differently according to three wavelengths. The first region "A" including the optical axis is jointly used for three wavelengths, and the second region "B" adjacent to the first region "A" is jointly used for two wavelengths. The third region "C" region adjacent to the second region "B" is used for one single wavelength.
FIG. 2 is a view illustrating spot formation by light having a wavelength of 700 nm incident on an objective lens in the case of a CD in the optical pickup device according to an embodiment of the present invention. By using the numerical aperture of one area "A", information can be recorded and / or reproduced on a CD.
FIG. 3 is a view illustrating spot formation by light having a wavelength of 600 nm that is incident on an objective lens in the case of a DVD in the optical pickup device according to an embodiment of the present invention, wherein the first objective lens 20 includes an optical axis. By using the numerical aperture of two areas ("B"), it is possible to record and / or reproduce information on the DVD.
FIG. 4 is a view illustrating spot formation by light having a wavelength of 400 nm that is incident on an objective lens in the case of an HD-DVD in the optical pickup device according to an embodiment of the present invention. 20, information can be recorded and / or played back on the HD-DVD by using the numerical aperture of the second region "B" including the optical axis or using a larger numerical aperture up to the third region "C". .
Meanwhile, in the exemplary embodiment of the present invention, the first objective lens 20 is divided into three regions of concentric circles with respect to the optical axis as an example. However, the present invention is not limited thereto and the numerical aperture is divided into at least two regions. Of course it can be used differently.
In the first objective lens 20, three wavelengths of the first region “A” are used in the wavelength range of 400 nm, 600 nm, and 700 nm, and the third region “C” is intermediate among the three wavelengths. Use the wavelength of the length.
Hereinafter, an example of the implementation design of the objective lenses 20 and 22 and the optical disc 10 applied to the optical pickup apparatus of the present invention will be described.
(Example 1 of implementation design)
1: lens surface
Surface radius: 2.48673 Thickness: 1.220000 Refractive index: 708077.323398
Aspheric modulus
K: -0.583682 A: 0.486247E-02 B: -.156383E-01 C: 0.104780E-01
D: -.266329E-03 E: -.196094E-02 F: 0.509163E-03 G: -.211577E-04
Diffraction Order: 1.000000 Reference Wavelength: 580.00
Hologram constant
C1: -1.4972E-02 C2: -6.1318E-04 C3: -5.1651E-05
2: lens surface
Surface radius: -4.87608 Thickness: 1.650040 Refractive index: 1.0
Aspheric modulus
K: -0.796785E18 A: 0.130931E-01 B: -.733309E-01 C: 0.119418E + 00
D: -.891914E-01 E: 0.307483E-01 F: -.402059E-02
Specifications CD DVD HD-DVD EPD 2.38 3.0 2.95 Disc thickness 1.2 0.6 0.6 Working distance 1.65 2.06 2.03 Focal Length 1.42 1.41 1.36 Numerical aperture 0.51 0.65 0.65
(Example 2 of implementation design)
1: lens surface
Surface radius: 0.89201 Thickness: 0.700000 Refractive index: 'Lens'
Aspheric modulus
K: -0.828174 A: 0.411225E-01 B: 0.402860E-01 C: 0.873249E-01
D: -.122036E + 00 E: 0.406357E-01 F: 0.000000E + 00 G: 0.000000E + 00
H: 0.000000E + 00
Diffraction order: 1.000000, reference wavelength: 580.00
Hologram constant
C2: -1.0532E-02 C4: 1.4855E-02 C6: -2.2659E-02 C7: 1.1255E-02
2: lens surface
Surface radius: -3.81755 Thickness: 0.194400
Aspheric modulus
K: 13.037934 A: 0.184267E + 00 B: 0.364630E-02 C: -.271803E + 00
D: 0.364147E + 00 E: -.129875E + 00
Specifications A-disk B-disk C-disk EPD 1.25 1.76 1.76 Disc thickness 0.8 0.4 0.4 Working distance 0.54 0.78 0.74 Focal Length 1.42 1.41 1.36 Numerical aperture 0.45 0.63 0.65

(Example 3 of implementation design)
1: lens surface
Surface radius: 0.89201 Thickness: 0.700000 Refractive index: 'Lens'
Aspheric modulus
K: -0.828174 A: 0.411225E-01 B: 0.402860E-01 C: 0.873249E-01
D: -.122036E + 00 E: 0.406357E-01 F: 0.000000E + 00 G: 0.000000E + 00
H: 0.000000E + 00
Diffraction order: 2.000000 Reference wavelength: 690 to 750.00
Hologram constant
C2: -0.52E-02 C4: 0.7427E-02 C6: -1.133E-02 C7: 0.0627E-02
2: lens surface
Surface radius: -3.81755 Thickness: 0.194400
Aspheric modulus
K: 13.037934 A: 0.184267E + 00 B: 0.364630E-02 C: -.271803E + 00
D: 0.364147E + 00 E: -.129875E + 00
FIG. 5 is a view showing spot formation using an objective lens (Example 1 of embodiment) with light having a wavelength of 700 nm in case of a CD in the optical pickup device according to the present invention, and FIG. 6 is an optical pickup device according to the present invention. Is a view showing spot formation using an objective lens (Example 1 of the embodiment) with light having a wavelength of 600 nm in the case of DVD, and FIG. 7 shows a wavelength of 400 nm in the case of HD-DVD in the optical pickup apparatus according to the present invention. The spot formation to which the objective lens (Example 1 of an implementation design) was applied with the light of (a).

상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 의한 대물렌즈와 이를 갖는 광 픽업장치에 의하면, 고밀도/저밀도의 모든 광디스크를 기록 및/또는 재생할 수 있는 광 기록재생기기에서 복수의 대물렌즈를 구비하여 사용파장이 다른 여러 종류의 광디스크를 호환 채용할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 복수의 대물렌즈 중 어느 하나는 복수의 파장을 사용하여 두께나 기록밀도가 다른 여러 종류의 광디스크를 호환하여 재생할 수 있다는 효과가 있다.As described above, according to the objective lens and the optical pickup apparatus having the same according to the present invention, an optical recording / reproducing apparatus capable of recording and / or reproducing all optical disks of high density / low density is provided with a plurality of objective lenses. This has the effect of being compatible with other different types of optical discs.
In addition, the present invention has the effect that any one of the plurality of objective lenses can be reproduced interchangeably with various types of optical discs having different thicknesses or recording densities using a plurality of wavelengths.

Claims (25)

사용파장이 다른 복수의 광디스크;A plurality of optical disks having different wavelengths of use; 상기 복수의 광디스크 포맷에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 출사하는 광 출력부; 및 상기 광 출력부에서 출사된 서로 다른 파장의 광을 집속하여 복수의 광디스크에 스폿을 형성하는 적어도 하나의 대물렌즈를 포함하고,An optical output unit configured to emit light having different wavelengths corresponding to the plurality of optical disc formats; And at least one objective lens for condensing light of different wavelengths emitted from the light output unit to form spots on the plurality of optical discs. 상기 적어도 하나의 대물렌즈는 복수의 개구수를 가지며, 상기 광 출력부에서 출사되어 상기 적어도 하나의 대물렌즈에 입사되는 광의 파장에 따라 사용되는 개구수가 다르게 되는 광 픽업장치.The at least one objective lens has a plurality of numerical apertures, and the numerical aperture used by the light output unit is different depending on the wavelength of the light incident on the at least one objective lens. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 광디스크는 HD-DVD, DVD, CD 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.And the plurality of optical discs are any one of HD-DVD, DVD, and CD. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 출력부는 400㎚, 600㎚, 700㎚대 파장의 광을 출사하는 복수의 광원인 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.And the light output unit is a plurality of light sources for emitting light having a wavelength of 400 nm, 600 nm, and 700 nm. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 광 출력부는 복수의 광디스크 중 적어도 하나의 광디스크 포맷에 대응하는 파장의 광을 출사하는 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.And the optical output unit emits light having a wavelength corresponding to at least one optical disk format among a plurality of optical disks. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 복수의 광원 중 적어도 하나의 광원과 상기 적어도 하나의 대물렌즈 사이에는 홀로그램 소자를 구비하고,A hologram element is provided between at least one light source of the plurality of light sources and the at least one objective lens, 상기 홀로그램 소자로부터 회절된 광을 이용하여 상기 적어도 하나의 대물렌즈의 위치정보를 얻기 위한 신호를 검출하는 광 검출기를 더 포함하는 광 픽업장치.And an optical detector for detecting a signal for obtaining position information of the at least one objective lens by using the light diffracted from the hologram element. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적어도 하나의 대물렌즈는 광축을 중심으로 동심원이 적어도 2개 영역으로 나누어지는 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.And the at least one objective lens has concentric circles divided into at least two regions around an optical axis. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 적어도 하나의 대물렌즈의 2개 영역 중 광축을 포함한 제1영역은 서로 다른 모든 파장에 대하여 공동으로 사용하는 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.And a first region including an optical axis among the two regions of the at least one objective lens is jointly used for all different wavelengths. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제1영역에 인접한 제2영역은 적어도 2개의 파장에 대하여 공동으로 사용하는 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.And the second region adjacent to the first region is jointly used for at least two wavelengths. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제2영역에 인접한 제3영역을 추가로 구비하고,And further comprising a third region adjacent to the second region, 상기 제3영역은 단일한 파장에 대하여 사용하는 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.And the third region is used for a single wavelength. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 단일한 파장은 서로 다른 파장 중에서 중간길이의 파장인 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.And said single wavelength is a medium length wavelength among different wavelengths. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적어도 하나의 대물렌즈는 광축을 중심으로 적어도 3개의 다른 영역을 구비하여 각 광디스크별로 사용하는 영역을 다르게 하는 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.And the at least one objective lens includes at least three different regions around the optical axis to vary the region used for each optical disc. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 적어도 하나의 대물렌즈는 복수의 광디스크를 기록 또는 재생 시 3개의 다른 영역 중 적어도 하나는 공동으로 사용하는 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.And said at least one objective lens uses at least one of three different areas jointly when recording or reproducing a plurality of optical disks. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 출력부에서 출사된 광의 진행경로를 바꾸어 상기 적어도 하나의 대물렌즈로 안내하는 광로 변환기를 더 포함하는 광 픽업장치.And an optical path converter for changing the traveling path of the light emitted from the optical output part and guiding it to the at least one objective lens. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 광로 변환기에는 상기 적어도 하나의 대물렌즈로 입사되는 광이 평행광이 되게 릴레이렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.And the optical path converter includes a relay lens such that light incident on the at least one objective lens becomes parallel light. 사용파장이 다른 복수의 광디스크와, 상기 복수의 광디스크 포맷에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 출사하는 복수의 광원과, 상기 복수의 광원에서 출사된 광을 집속하여 상기 복수의 광디스크에 스폿을 형성하는 복수의 대물렌즈를 구비한 광 픽업장치에 있어서,    Forming a spot on the plurality of optical discs by concentrating a plurality of optical discs having different wavelengths of use, a plurality of light sources emitting light having different wavelengths corresponding to the plurality of optical disc formats, and light emitted from the plurality of light sources In an optical pickup device having a plurality of objective lenses, 상기 복수의 대물렌즈 중 어느 적어도 하나는 복수의 개구수를 가지며, 상기 복수의 광원에서 출사되어 상기 복수의 대물렌즈 중 적어도 하나에 입사되는 광의 파장에 따라 사용되는 개구수가 다르게 되어, 상기 복수의 광원 중 적어도 2개 이상의 서로 다른 파장을 집속하여 각각의 광디스크에 스폿을 형성하는 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.At least one of the plurality of objective lenses has a plurality of numerical apertures, and the numerical aperture used by the plurality of light sources emitted from the plurality of light sources and incident on at least one of the plurality of objective lenses is different. An optical pickup apparatus, wherein spots are formed on each optical disk by focusing at least two or more different wavelengths. 복수의 파장을 사용하고,Using multiple wavelengths, 복수의 개구수를 가지며 입사되는 상기 복수의 파장에 따라 사용되는 개구수가 다르게 되어 두께나 사용파장이 다른 복수의 광디스크를 호환하여 재생하는 적어도 하나의 대물렌즈.At least one objective lens having a plurality of numerical apertures and having a plurality of numerical apertures that are different depending on the incident wavelengths so as to be compatible with and reproduce a plurality of optical discs having different thicknesses or wavelengths. 제 17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 복수는 적어도 3개인 것을 특징으로 하는 대물렌즈.The plurality of the objective lens, characterized in that at least three. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 대물렌즈는 광축을 중심으로 동심원이 적어도 2개 영역으로 나누어지고, 광축을 포함한 제1영역은 3개의 파장에 대하여 공동으로 사용하고, 상기 제1영역에 인접한 제2영역은 2개의 파장에 대하여 공동으로 사용하는 것을 특징으로 하는 대물렌즈.The objective lens is divided into at least two regions with concentric circles around the optical axis, and the first region including the optical axis is jointly used for three wavelengths, and the second region adjacent to the first region for two wavelengths. An objective lens characterized in that it is used jointly. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 대물렌즈의 일부 표면에는 홀로그램 렌즈가 구비된 것을 특징으로 하는 대물렌즈.Some surfaces of the objective lens is provided with a holographic lens. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 대물렌즈는 광축을 중심으로 동심원이 적어도 3개 영역으로 나누어지고, 광축을 포함한 제1영역은 상기 3개의 파장에 대하여 공동으로 사용하도록 그 표면에 단차를 가지고, 상기 제1영역에 인접한 제2영역은 2개의 파장에 대하여 수차 발생을 억제하도록 단차를 가지며, 상기 제2영역에 인접한 제3영역은 1개의 파장에 대하여 수차 발생을 억제하도록 그 표면에 홀로그램 렌즈를 구비한 것을 특징 으로 하는 대물렌즈.The objective lens is divided into at least three regions of concentric circles about an optical axis, and the first region including the optical axis has a step on its surface to be used jointly for the three wavelengths, and a second adjacent to the first region. The region has a step so as to suppress the occurrence of aberrations for two wavelengths, and the third region adjacent to the second region has a hologram lens on its surface to suppress the occurrence of aberrations for one wavelength. . 복수의 파장을 사용하고, 서로 두께가 다른 복수의 광디스크를 사용하는 광 픽업에 있어서,In an optical pickup using a plurality of wavelengths and using a plurality of optical disks having different thicknesses, 상기 복수의 광디스크 포맷에 대응하는 서로 다른 파장의 광을 출사하는 광원; 및A light source emitting light of different wavelengths corresponding to the plurality of optical disc formats; And 복수의 개구수를 가지며 상기 광원으로부터 출사된 광의 파장에 따라 사용되는 개구수가 다르게 되는 적어도 하나의 대물렌즈를 포함하여 상기 복수의 광디스크 상의 정보를 재생 또는 기록하는 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.And at least one objective lens having a plurality of numerical apertures and having a numerical aperture used according to the wavelength of light emitted from the light source, for reproducing or recording information on the plurality of optical discs. 제 22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 대물렌즈는 적어도 하나의 면에 단차 또는 회절 영역을 구비하여 상기 복수의 광디스크를 재생 또는 기록 시에 공동으로 사용하는 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.And the objective lens has a step or a diffraction region on at least one surface to jointly use the plurality of optical disks during reproduction or recording. 제 22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 대물렌즈로부터 파장에 따라 회절되는 광 중에서 일부는 2차 회절빔을 사용하는 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.Part of the light diffracted according to the wavelength from the objective lens uses a second diffraction beam. 제 24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 대물렌즈로부터 회절되는 광의 적어도 하나는 2차 회절빔을 사용하고,회절광의 기준 파장을 660nm에서 790nm 사이에 있는 파장을 기준으로 대물렌즈의 홀로그램 깊이를 결정하는 것을 특징으로 하는 광 픽업장치.At least one of the light diffracted from the objective lens uses a second diffraction beam, and determines the hologram depth of the objective lens based on a wavelength in which the reference wavelength of the diffracted light is between 660 nm and 790 nm.
KR1020070034851A 2006-07-21 2007-04-10 Object lens and optical pick-up apparatus having the same KR100903143B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/767,163 US20080019232A1 (en) 2006-07-21 2007-06-22 Object lens and optical pick-up device having the same
CN2007101465006A CN101123101B (en) 2006-07-21 2007-06-22 Object lens and optical pick-up device having the same
EP07111214A EP1881495A1 (en) 2006-07-21 2007-06-27 Object lens and optical pick-up device having the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060068762 2006-07-21
KR20060068762 2006-07-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080008946A KR20080008946A (en) 2008-01-24
KR100903143B1 true KR100903143B1 (en) 2009-06-16

Family

ID=39085398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070034851A KR100903143B1 (en) 2006-07-21 2007-04-10 Object lens and optical pick-up apparatus having the same

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100903143B1 (en)
CN (1) CN101123101B (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040086751A (en) * 2003-03-31 2004-10-12 코니카 미노루따 호르딩구스 가부시끼가이샤 Optical pickup device and objective lens for optical pickup device
JP2005129227A (en) 2002-06-10 2005-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Compound objective lens, optical head device, optical information device, computer, optical disk player, car navigation system, optical disk recorder, and optical disk server
KR20060052094A (en) * 2004-10-12 2006-05-19 코니카 미놀타 옵토 인코포레이티드 Object lens and optical pickup apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005209299A (en) * 2004-01-23 2005-08-04 Pioneer Electronic Corp Optical pickup and recording reproducing device
CN100397509C (en) * 2004-09-22 2008-06-25 索尼株式会社 Optical pickup and optical disk apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005129227A (en) 2002-06-10 2005-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Compound objective lens, optical head device, optical information device, computer, optical disk player, car navigation system, optical disk recorder, and optical disk server
KR20040086751A (en) * 2003-03-31 2004-10-12 코니카 미노루따 호르딩구스 가부시끼가이샤 Optical pickup device and objective lens for optical pickup device
KR20060052094A (en) * 2004-10-12 2006-05-19 코니카 미놀타 옵토 인코포레이티드 Object lens and optical pickup apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CN101123101B (en) 2011-06-08
CN101123101A (en) 2008-02-13
KR20080008946A (en) 2008-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100315637B1 (en) Optical system of DVD-ROM capable of play/record CD-RW
US20080049581A1 (en) Optical pick-up
EP1047052A2 (en) Compatible optical pickup for DVD-RAM reproduction
KR100803592B1 (en) Compatible optical pickup and optical recording and/or reproducing apparatus employing the same
JP4465838B2 (en) Optical pickup device and objective lens
US7898922B2 (en) Optical pickup apparatus
KR20010102007A (en) Objective lens and optical pickup device
US20080019232A1 (en) Object lens and optical pick-up device having the same
JP3896617B2 (en) Optical pickup device
KR100903143B1 (en) Object lens and optical pick-up apparatus having the same
KR100687667B1 (en) Optical pick-up apparatus and correction lens for use in the apparatus
CN101246712A (en) Optical pick-up and disc apparatus having the same
JP4366813B2 (en) Optical pickup device and coupling lens for optical pickup device
KR100750104B1 (en) Compatible optical pickup apparatus adopting sigle light source
KR19990073814A (en) Optical pickup with adjustable focus offset
JP4228723B2 (en) Optical pickup device and objective lens for optical pickup device
JP4279485B2 (en) Objective lens and optical pickup device
KR100370205B1 (en) Compatible optical pick-up
KR100265734B1 (en) Compatible optical pickup apparatus
EP1959441A1 (en) Optical pick-up with stray-light filtering element
KR100600587B1 (en) Optical pick-up
JP4577533B2 (en) Optical pickup device and objective lens
JP4324894B2 (en) Optical pickup device and objective lens
KR20010047945A (en) Compatible optical pick-up
JP2004071138A (en) Objective lens

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130530

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140529

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150528

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160530

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170529

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180530

Year of fee payment: 10