KR101106541B1 - Optical Pick-up unit - Google Patents
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Abstract
광픽업 장치가 개시된다. 광픽업장치는 서로 다른 파장을 출사하는 복수의 광원과, 복수의 광원으로부터 각각 출사되는 광을 광기록매체의 기록면에 집광하고, 기록면으로부터 반사광을 광검출기로 이끄는 광학계를 구비하며, 광학계는 복수의 광원의 서로 다른 파장의 광을 상이한 타입의 광기록 매체에 각각 집광하는 복수의 대물렌즈와, 복수의 광원으로부터 각각 출사된 빔광이 복수의 대물렌즈에 향하도록 그 경로를 각각 변경하는 것으로, 플라스틱 재질로 이루어진 복수의 미러를 구비한다.An optical pickup apparatus is disclosed. The optical pickup apparatus includes a plurality of light sources emitting different wavelengths, and an optical system for condensing the light emitted from the plurality of light sources, respectively, on the recording surface of the optical recording medium, and for guiding the reflected light from the recording surface to the photodetector. A plurality of objective lenses for respectively condensing light of different wavelengths of the light source to different types of optical recording media, and the paths are respectively changed so that the beam light emitted from the plurality of light sources is directed to the plurality of objective lenses, respectively. It is provided with a plurality of mirrors.
Description
본 발명은 광픽업 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개선된 미러를 구비하는 광픽업 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical pickup device, and more particularly, to an optical pickup device having an improved mirror.
산업 발전과 더불어 처리 및 기록해야 할 정보량이 증가하면서, 보다 기록밀도가 높은 광기록 매체 및 광기록/재생 시스템이 요구되고 있다. 이러한 요구에 따라, 예컨대 블루레이 디스크(Blu-ray disc; BD) 시스템이나 HD-DVD 시스템과 같은 새로운 광기록/재생 시스템이 제안되고 있다. 그런데, 상기와 같은 새로운 시스템은 또한 CD 또는 DVD와 같은 기존의 시스템과 호환될 필요가 있다. 따라서, CD/DVD/HD-DVD/BD 가 모두 호환될 수 있도록 하기 위해서는 광기록/재생 시스템의 광픽업 장치가 2개의 대물렌즈 광학계를 구비하여야 한다. 예컨대, CD/DVD/HD-DVD용 대물렌즈 광학계 및 별도의 BD용 대물렌즈 광학계가 각각 광픽업 장치에 마련된다.With the development of the industry, as the amount of information to be processed and recorded increases, there is a demand for an optical recording medium and an optical recording / reproducing system with higher recording density. In response to these demands, new optical recording / reproducing systems such as Blu-ray disc (BD) systems or HD-DVD systems have been proposed. However, such new systems also need to be compatible with existing systems such as CDs or DVDs. Therefore, in order to make all CD / DVD / HD-DVD / BD compatible, the optical pickup device of the optical recording / reproducing system should be equipped with two objective lens optical systems. For example, the optical lens for the objective lens optical system for CD / DVD / HD-DVD and the separate optical lens for BD object are respectively provided.
이러한 광픽업장치의 소형화를 막는 방해요소 중 하나가 광원에서 출사된 광의 경로를 대물렌즈 쪽으로 변경하는 미러의 재질이다. 즉, 종래의 미러는 유리(glass)로 되어 BD용 대물렌즈 하측에 마련된 미러는 BD파장대는 전반사하고 DVD/CD파장대는 전투과시킨다. 하지만 유리재질의 미러는 DVD/CD 파장대가 투과되면서 광축의 높이가 낮아지는 문제가 있는데, 이는 미러의 두께가 두꺼울수록 광축의 높이변화가 커진다. 그러므로, 가능한 미러의 두께를 얇게 해야 광축높이의 낮아짐을 최소화 할 수 있는데, 종래의 유리재질은 두께를 1t이하로 가져 가면서 C컷(cut)등의 형상변화를 줄 경우 단가상승과 양산불가라는 문제점이 있다.One of the obstacles that prevents the miniaturization of the optical pickup device is the material of the mirror that changes the path of the light emitted from the light source toward the objective lens. That is, the conventional mirror is made of glass, and the mirror provided below the objective lens for BD totally reflects the BD wavelength band and causes the DVD / CD wavelength band to be overpowered. However, the glass mirror has a problem that the optical axis height is lowered as the DVD / CD wavelength band is transmitted. The thickness of the mirror increases as the thickness of the mirror increases. Therefore, the thickness of the mirror should be made as thin as possible to minimize the decrease in the optical axis height. In the case of the conventional glass material, when the thickness is changed to less than 1 ton and the shape change such as C cut is not possible, the unit cost rises and mass production is not possible. There is this.
본 발명은 재질이 개선된 미러를 구비하는 광픽업장치를 제공한다.The present invention provides an optical pickup device having a mirror with improved material.
본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업 장치는Optical pickup device according to an embodiment of the present invention
서로 다른 파장을 출사하는 복수의 광원과,A plurality of light sources emitting different wavelengths,
상기 복수의 광원으로부터 각각 출사되는 광을 광기록매체의 기록면에 집광하고, 상기 기록면으로부터 반사광을 광검출기로 이끄는 광학계를 구비하며,An optical system for condensing the light emitted from the plurality of light sources, respectively, on the recording surface of the optical recording medium, and directing the reflected light from the recording surface to the photodetector,
상기 광학계는 The optical system
상기 복수의 광원의 서로 다른 파장의 광을 상이한 타입의 광기록 매체에 각각 집광하는 복수의 대물렌즈와,A plurality of objective lenses for respectively condensing light of different wavelengths of the plurality of light sources onto different types of optical recording media;
상기 복수의 광원으로부터 각각 출사된 빔광이 상기 복수의 대물렌즈에 향하도록 그 경로를 각각 변경하는 것으로, 플라스틱 재질로 이루어진 복수의 미러를 구비한다.The paths are respectively changed so that the beam light emitted from the plurality of light sources is directed to the plurality of objective lenses, and includes a plurality of mirrors made of a plastic material.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 미러는 상기 복수의 대물렌즈에 각각 대면하는 면에 광을 상기 대물렌즈 쪽으로 반사하는 반사층을 더 구비한다.According to an embodiment of the present invention, the plurality of mirrors further include a reflective layer that reflects light toward the objective lens on a surface facing the plurality of objective lenses, respectively.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 미러의 두께는 1t 이하이다.According to one embodiment of the present invention, the thickness of the plurality of mirrors is 1t or less.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 대물렌즈는 블루레이디스크(BD)용 대물렌즈와 DVD/CD 용 대물렌즈로 구성된다.According to an embodiment of the present invention, the plurality of objective lenses includes an objective lens for a Blu-ray Disc (BD) and an objective lens for a DVD / CD.
본 발명의 광픽업 장치는 플라스틱 재질로 이루어진 미러를 사용하여 두께를 얇게 하고, 성형성을 향상시킬 수 있어 소형화에 대응할 수 있다.The optical pickup device of the present invention can be made thinner by using a mirror made of a plastic material, and can improve moldability, thereby coping with miniaturization.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광픽업장치를 상세하게 설명한다. Hereinafter, an optical pickup apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치의 광학계를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미러와 대물렌즈의 위치관계를 도시한 단면도이다.1 is a configuration diagram schematically showing an optical system of an optical pickup apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the mirror and the objective lens according to an embodiment of the present invention.
도 1와 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업 장치(100)는 DVD/CD와, BD(Blu-ray Disc: 등록상표)의 각 광디스크(150)에 대하여, 이들 각각에 대응하는 빔광에 의하여 정보의 재생 또는 기록을 행할 수 있다.1 and 2, an
광픽업장치(100)는 BD를 기록/재생하는데 적합한 파장의 광을 출사하는 BD광원(111)과 DVD/CD를 기록/재생하는데 적합한 파장의 광을 출사하는 DVD/CD광 원(112)과, BD의 기록/재생을 위해 BD에 광을 집속하는 BD 대물렌즈(122)와, DVD/CD의 기록/재생을 위해 DVD/CD에 광을 집속하는 DVD/CD 대물렌즈(123)와, BD광원(111) 및 DVD/CD광원(112)에서 출사된 광을 투과시키거나 반사시켜 프런트광검출기(118), 광검출기(127) 또는 DB대물렌즈(122) 또는 DVD/CD대물렌즈(123)로 광을 안내하는 빔스프리터(117)와, BD 또는 DVD/CD(150)에서 반사되어 돌아오는 광을 수광하여 정보신호와 오차신호를 검출하는 광검출기(127)를 구비한다.The
BD광원(111)에서 출사된 BD용 빔광은 일점쇄선으로 표시되어 있고, DVD/CD광원(112)에서 출사된 DVD/CD용 빔광은 이점쇄선으로 표시되어 있으며, BD/DVD/CD용 빔광의 광축은 굵은 실선으로 표시되어 있다.The BD beam light emitted from the
BD대물렌즈(122)는 BD광원(111)으로부터 출사된 BD용 빔광(405nm의 파장을 가지는 청색 광)에 적합하도록 설계되어 있으며, BD용 빔광을 BD(150)상에 집광시킨다. DVD/CD대물렌즈(123)는 DVD/CD광원(112)로부터 출사된 DVD용 빔광(660nm의 파장을 가지는 적색광)과 CD용 빔광(785nm의 파장을 가지는 근적외광)을 DVD 또는 CD(150)상에 집광시킨다. BD대물렌즈(122)와 DVD/CD대물렌즈(123)는 액츄에이터(미도시)에 나란히 장착되어 오차보정을 위해 포커스방향과 트랙 방향으로 구동된다.The BD
빔 스프리터(Beam splitter, 117)는 입사광의 편광성분에 따라 광을 투과시키거나 반사시키는 편광 의존성 빔 스프리터(Polarization Beam Splitter)이며, BD광원(111) 및 DVD/CD광원(112)에서 각각 입사되는 광을 BD대물렌즈(122) 및 DVD/CD대물렌즈(123)로 입사되도록 하거나, 프런트광검출기(118)로 입사되도록 하고, 광디스크(BD 또는 DVD/CD, 150)에서 반사되어 돌아오는 광이 광검출기(127)로 쪽으로 향하도록 한다.The
또한, 빔 스프리터(117)와 반사미러(120)사이의 광경로 상에는 대물렌즈로 향하는 광을 평행광으로 바꾸어 주는 콜리메이팅 렌즈(119)가 배치되어 있다.In addition, on the optical path between the
프런트 광검출기(Front Photo Detector, 118)은 BD광원(111) 또는 DVD/CD광원(112)으로부터 출사된 광의 일부를 수광하고 검지신호를 출력한다. 제어부(미도시)는 출력된 검지신호에 근거하여 광원의 구동전류가 적정한지 아닌지가 판단되어 구동전류가 적정하게 되도록 광원의 제어신호를 송출한다.The
광검출기(Photo Diode Integrated Circuit, 127)는 광디스크(150)로부터 반사된 광을 수광하여 전기신호로 변환하고 포커스 에러신호, 트래킹 에러신호, 재생신호 및 그 밖의 수차나 광량에 관한 신호를 검출한다.A photo diode integrated
광검출기(127)와 빔 스프리터(117)사이의 광경로 상에는 광디스크(150)로부터 반사된 광에 비점을 발생시키는 센서렌즈(126)가 배치되어 있다.On the optical path between the
도면부호 116은 큐빅형 빔 스프린터(Cubic Beam Splitter)로 BD광원(111) 또는 DVD/CD광원(112)을 반사시키거나 통과시켜 빔 스프리터(117)로 입사시킨다. 도면부호 113은 그레이팅(grating)겸용 반파장판(Half Wave Plate)이고, 도면부호 114는 커플링 렌즈(coupling lens)이고, 도면부호 115는 트윈 그레이팅(twin grating)이다.
빔 스프리터(117)와 BD대물렌즈(122)의 광로 사이에는 빔 스프리터(117)를 통과한 광을 대물렌즈 쪽으로 광로를 변경하는 반사미러(120)가 설치되어 있으며, 반사미러(120)와 BD대물렌즈(122)의 광로 사이에는 1/4파장판(121)과 BD미러(130) 가 설치되어 있다. BD미러(130)와 DVD/CD대물렌즈(123)의 광로 사이에는 DVD/CD미러(140)가 설치되어 있다. BD미러(130)는 BD대물렌즈(122)의 하측에 설치되어 BD광원(111)으로부터 출사된 BD용 빔광을 BD대물렌즈(122)쪽으로 입사시키거나, BD(150)로부터 반사된 빔광을 광검출기(127)로 반사한다. DVD/CD미러(140)는 DVD/CD대물렌즈(123)의 하측에 설치되어 DVD/CD광원(112)으로부터 출사된 DVD/CD용 빔광을 DVD/CD대물렌즈(123)쪽으로 입사시키거나, DVD/CD(150)로부터 반사된 빔광을 광검출기(127)로 반사한다.Between the
도 2에 도시된 바와 같이, BD미러(130)와 DVD/CD미러(140)는 각각 소정간격을 두고 광픽업장치의 프레임(101)에 대하여 비스듬하게 고정되어 있다. BD미러(130)는 본체(131)와, 본체(131)의 상측(BD대물렌즈(122)에 대향하는 면)에 BD 빔광을 반사시키도록 형성된 반사층(132)을 구비한다. DVD/CD미러(140)는 본체(141)와, 본체(141)의 상측(DVD/CD대물렌즈(123)에 대향하는 면)에 DVD/CD 빔광을 반사시키도록 형성된 반사층(142)를 구비한다. BD미러(130)의 본체(131)와, DVD/CD미러(140)의 본체(141)는 플라스틱 재질로 이루질 수 있다.As shown in FIG. 2, the
본 발명의 BD미러(130)와 DVD/CD미러(140)를 플라스틱 재질로 제작하는 것은 광픽업장치의 슬림화에 적합하도록 BD미러(130)와 DVD/CD미러(140)의 두께를 줄이기 위해서이다.The manufacture of the
도 3은 재질이 유리인 BD미러 또는 DVD/CD 미러의 두께 변화와 광축 높이변화와의 관계를 도시한 그래프이다.3 is a graph showing the relationship between the thickness change of the BD mirror or DVD / CD mirror of which the material is glass and the height change of the optical axis.
도 3을 참조하면, BD미러(130) 및 DVD/CD 미러(140)를 유리로 제작한 경우 에, 유리는 미러의 두께변화에 대응하여 광축 높이변화가 비례관계로 대응하며, 미러의 두께를 1t 이하로 제작하면서 자유로운 형상가공이 어렵다. 그러므로, 자유로운 형상가공을 할 수 있으면서 그 두께를 1t 이하로 제작할 수 있는 플라스틱으로 미러의 재질을 변경한 것이다.Referring to FIG. 3, when the
BD미러(130)와 DVD/CD미러(140)의 상측에는 BD대물렌즈(122)와 DVD/CD대물렌즈(123)가 각각 대물렌즈홀더(102)에 고정되어 있다. 따라서, BD미러(130)는 BD용 빔광을 BD대물렌즈(122)쪽으로 반사시키며, DVD/CD용 빔광을 DVD/CD 미러(140)쪽으로 통과시킨다. DVD/CD 미러(140)는 BD미러(130)를 통과한 DVD/CD용 빔광을 DVD/CD대물렌즈(123)쪽으로 반사시킨다.On the upper side of the
도 4는 종래의 유리재질로 이루어진 미러의 광학적 사향을 시뮬레이션한 결과를 도시한 그래프이고, 도 5는 본원의 일 실시예에 따른 플라스틱 재질로 이루어진 BD미러의 광학적 사양을 시뮬레이션한 결과를 도시한 그래프이다. 미러의 두께는 0.7t로 제작하여, 이에 빔광의 입사각을 45°± 6°으로 하여 실험하였다. 여기서, Rp 는 p파의 반사율을 나타내고, Rs 는 s파의 반사율을 나타낸다. Figure 4 is a graph showing the results of simulating the optical musk of the mirror made of a conventional glass material, Figure 5 is a graph showing the results of simulating the optical specifications of the BD mirror made of a plastic material according to an embodiment of the present application to be. The thickness of the mirror was 0.7t, and the experiment was performed with the incident angle of the beam of light at 45 ° ± 6 °. Here, Rp represents the reflectance of the p-wave, and Rs represents the reflectance of the s-wave.
도 4 및 도 5를 참조하면, BD용 빔광의 파장인 405nm와, DVD용 빔광의 파장인 660nm와, CD용 빔광의 파장인 785nm의 양 그래프의 반사율(reflectance)를 비교하여 보면, 반사율이 거의 동일하다는 것을 알 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5, the reflectances of the two graphs of 405 nm, the wavelength of the BD beam, 660 nm, the wavelength of the DVD beam, and 785 nm, the wavelength of the CD beam, are almost the same. It can be seen that they are identical.
그러므로, BD미러(130)와 DVD/CD미러(140)의 재질을 플라스틱으로 제작하고 그 두께를 1t 이하로 제작하더라도 광학적 사향은 유리재질로 제작하는 것과 별 차이가 없으면서도 두께를 얇게 할 수 있다는 것을 알 수 있다. 결국, BD미러(130)와 DVD/CD미러(140)의 광학적 사양을 유지하면서 그 두께를 줄일 수 있어 광픽업장치를 슬림화하는 데 적용할 수 있게 된다.Therefore, even if the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치의 광학계를 개략적으로 도시한 구성도.1 is a configuration diagram schematically showing an optical system of an optical pickup apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미러와 대물렌즈의 위치관계를 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing the positional relationship between the mirror and the objective lens according to an embodiment of the present invention.
도 3은 재질이 유리인 BD미러 또는 DVD/CD 미러의 두께 변화와 광축 높이변화와의 관계를 도시한 그래프.3 is a graph showing the relationship between the thickness change and optical axis height change of a BD mirror or DVD / CD mirror whose material is glass.
도 4는 종래의 유리재질로 이루어진 미러의 광학적 사향을 시뮬레이션한 결과를 도시한 그래프. Figure 4 is a graph showing the results of simulating the optical musk of a mirror made of a conventional glass material.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 플라스틱 재질로 이루어진 BD미러의 광학적 사양을 시뮬레이션한 결과를 도시한 그래프.Figure 5 is a graph showing the results of simulating the optical specifications of the BD mirror made of a plastic material according to an embodiment of the present application.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
111...BD광원 112...DVD/CD광원111 ... BD
116...큐빅형 빔 스프리터 117...빔스프리터116 Cubic Beam Splitter
120...반사미러 122...BD대물렌즈120 ...
123...DVD/CD대물렌즈 126...센서렌즈123 ... DVD /
127...광검출기 130...BD미러127 ...
140...DVD/CD대물렌즈 150...광디스크(BD 또는 DVD/CD)140 ... DVD /
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