KR19980057965A - Dual Focus Optical Pickup - Google Patents

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Abstract

본 발명은 듀얼 포커스 광 픽업장치에 관한 것으로, 빔스플리터에서 발생되는 광량의 손실을 방지하고, 레이져다이오드와 광검출기의 설치위치를 복합구성하여 광 픽업의 설계치수를 감소시켜 광 픽업의 소형화를 유도할 수 있음과 동시에 홀로그램 광학렌즈와 대물렌즈의 복합적인 제작상의 난해함을 해소하여 광 픽업의 제작기술을 용이하게 함으로 레이저 다이오드의 광량 조절이 용이하고 에러 발생율을 저감시켜 독립적으로 분리되어 조립되는 구성부품간의 상호 신뢰성을 향상시킬 수 있도록, 두개의 서로 상이한 파장의 레이져빔을 방사하는 2파장 레이져다이오드(12)와 광검출기(18)와 홀로그램격자(16) 및 회절판(14)을 일체로 구비한 홀로그램 소자(10)와, 2파장 레이져다이오드(12)의 레이져빔을 선택적으로 투과시키는 입방형 편광프리즘(20)과, 입방형 편광프리즘(20)을 경유한 레이져빔에 직선성을 부여하는 콜리메이트렌즈(30)와, 콜리메이트렌즈(30)를 경유한 빔을 디스크상에 두개의 스포트 사이즈로 포커싱시키는 대물렌즈(40)를 구비하여 형성된 광 픽업장치로서, 디지털 오디오 및 디지털 비디오 디스크를 함께 재생하고 구성부품의 배치가 단순하고 부품수를 절감하여 광 픽업장치의 소형화를 이룰 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a dual focus optical pickup device, which prevents the loss of the amount of light generated by the beam splitter, and reduces the design dimension of the optical pickup by combining the laser diode and the photodetector installation location, thereby inducing the miniaturization of the optical pickup. At the same time, it eliminates the complicated manufacturing problems of the holographic optical lens and the objective lens, thereby facilitating the manufacturing technology of the optical pickup, making it easy to control the amount of light of the laser diode and reducing the error occurrence rate. In order to improve mutual reliability therebetween, the two wavelength laser diode 12, the photodetector 18, the hologram lattice 16, and the diffraction plate 14, which emit laser beams having two different wavelengths, are integrally provided. A hologram element 10, a cubic polarizing prism 20 for selectively transmitting a laser beam of a two-wavelength laser diode 12, A collimated lens 30 that gives linearity to the laser beam via the cubic polarization prism 20, and an objective lens that focuses the beam via the collimated lens 30 to two spot sizes on the disk ( An optical pickup apparatus formed with 40) has the effect of miniaturizing the optical pickup apparatus by reproducing digital audio and digital video discs together, simplifying arrangement of components and reducing the number of components.

Description

듀얼 포커스 광 픽업장치Dual Focus Optical Pickup

본 발명은 듀얼 포커스 광 픽업장치에 관한 것으로, 특히 2파장 레이져다이오드에서 발생된 레이져빔을 입방체 편광프리즘을 통해 디지탈 비디오 디스크용과 디지탈 오디오 디스크용으로 분리 투과시킴으로 두께가 1.2mm인 디지탈 비디오 디스크와 두께가 0.6mm인 디지탈 오디오 디스크에 기록된 정보를 선택적으로 재생할 수 있도록 함으로써 광 픽업 장치의 부품을 단순화시키고 소형화를 유도할 수 있는 듀얼 포커스 광 픽업장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dual focus optical pickup device. In particular, a laser beam generated from a two-wavelength laser diode is separately transmitted to a digital video disc and a digital audio disc through a cubic polarization prism, and the thickness thereof is 1.2 mm. The present invention relates to a dual focus optical pickup device capable of selectively reproducing information recorded on a 0.6 mm digital audio disc, thereby simplifying and miniaturizing parts of the optical pickup device.

일반적으로 광학 데이터 기록매체는 두께가 1.2 mm인 음악재생용 디지탈 오디오 디스크(Digital Audio Disk ;DAD)와 0.6mm인 디지탈 비디오 디스크(Digital Video Disk ;DVD)로 구분되며, 1.2mm두께의 디지탈 오디오 디스크는 한면에 복층으로 데이타를 기록하고, 0.6mm의 두께의 디지탈 비디오 디스크는 중간에 복층으로 데이타를 기록하여 하나의 디스크에 다량의 데이타를 기록하도록 되어 있었다.Generally, optical data recording media are divided into 1.2 mm thick Digital Audio Disk (DAD) and 0.6 mm Digital Video Disk (DVD), and 1.2 mm thick Digital Audio Disk. It records data in multiple layers on one side, and a digital video disc of 0.6 mm thickness records data in multiple layers in the middle to record a large amount of data on one disk.

상기한 두 종류의 디스크에서 기록된 데이타를 재생하는 광 픽업장치는 1.2mm두께의 디지탈 오디오 디스크와 0.6mm두께의 디지탈 비디오 디스크에서 기록된 정보를 읽는 경우, 디지탈 비디오 디스크에서는 기록의 고밀도화를 위해 디스크상의 트랙 피치가 0.74㎛이고 기록신호인 피트간의 최단길이가 0.4㎛이므로 트랙피치가 1.6㎛와 피트간의 최단길이가 0.834㎛인 디지탈 오디오 디스크와 서로 상이하여 재생시 광스포트의 지름이 달라야 하므로 대물렌즈의 구면수차가 일치되지 않아 동시재생이 불가능하고, 디스크의 상호 0.6mm 두께 차이에 의해 광학적 수차가 높아져 노이즈가 증가하여 에러발생율이 증대되므로 기록된 정보를 정확히 읽을 수 없으므로 광 픽업장치는 0.6mm 또는 1.2mm 디스크중 하나의 기록된 정보만을 읽을수 있도록 되어 있었다.An optical pickup apparatus for reproducing data recorded on the above two types of discs reads information recorded on a 1.2 mm thick digital audio disc and a 0.6 mm thick digital video disc. Since the track pitch of the image is 0.74 µm and the shortest length between the pit, which is a recording signal, is 0.4 µm, the diameter of the optical spot must be different during playback because the track pitch is different from that of a digital audio disc having 1.6 µm and the shortest length between the feet is 0.834 µm. Because spherical aberrations do not match, simultaneous playback is impossible, and optical aberration is increased due to the difference of 0.6mm thickness of the discs. Only the recorded information on one of the 1.2mm discs could be read.

따라서 최근에 들어 1.2mm 디스크와 0.6mm 디스크에 기록된 정보를 동시에 선택적으로 읽을 수 있도록 상호 구면수차를 보정시켜 디스크상에 상이한 두개의 스포트를 집광시키도록 홀로그래픽 광학렌즈와 대물렌즈가 복합 배열된 듀얼 포커스렌즈를 사용하는 듀얼 포커스 광 픽업장치가 개발되고 있는 것이다.Therefore, in recent years, a holographic optical lens and an objective lens are complexly arranged to focus two different spots on a disc by correcting mutual spherical aberration so as to selectively read information recorded on a 1.2 mm disc and a 0.6 mm disc simultaneously. Dual focus optical pickup devices using dual focus lenses are being developed.

이러한 종래 듀얼 포커스 광 픽업장치의 구조는, 도 1에 도시된 바와 같이 소정의 파장을 갖는 레이저빔이 발생되는 레이저다이오드(a)와, 이 레이져다이오드(a)의 상측에 형성되어 입사되는 레이져빔의 회절현상을 이용해 0차 회절광과 ±1차 회절광 즉, 쓰리빔(Three Beam)으로 분리시키는 회절격자(b)와, 이 회절격자(b)의 일측에서 소정의 기울기를 갖고 형성되어 입사광을 투과시키고 반사광을 반사시키는 빔스플리터(c)와, 이 빔스플리터(c)의 상측에 형성되어 굴절된 광이 직선성을 갖도록 하는 콜리메이트렌즈(d)와, 이 콜리메이트렌즈(d)의 상측에 형성되며 직선성을 가진 광을 집광하여 디지탈 비디오 디스크용인 0.6mm 디스크(h; 이하 제 1디스크라함) 및 디지탈 오디오 디스크인 1.2mm 디스크(i; 이하 제 2디스크라함)상에 포커싱시켜 기록된 정보를 읽도록 홀로그램 광학렌즈(e)와 대물렌즈(f)가 복합 배열된 듀얼 포커스렌즈(g)와, 상기 기록된 정보를 수반한 레이져빔에서 포커스에러의 검출을 위해 비점수차를 발생시키는 비점수차 발생렌즈(k)와, 이 비점수차 발생렌즈(k)를 통과한 광 정보를 검출하여 전류신호로 변환시키는 광검출기(l)로 구성된다.The structure of the conventional dual focus optical pickup device includes a laser diode (a) in which a laser beam having a predetermined wavelength is generated as shown in FIG. 1, and a laser beam formed on and incident on the laser diode (a). A diffraction grating (b) which is separated into zero-order diffraction light and ± first-order diffraction light, that is, a three beam by using a diffraction phenomenon, and is formed with a predetermined slope on one side of the diffraction grating (b) A beam splitter (c) for transmitting the reflected light and reflecting the reflected light, a collimated lens (d) formed above the beam splitter (c) so that the refracted light has a linearity, and the collimated lens (d) Condensed light formed on the upper side and focused and recorded on a 0.6 mm disc (h; first disc) for digital video discs and a 1.2 mm disc (i; second disc hereinafter) for digital audio discs. Read information Dual focus lens (g) in which the optical lens (e) and the objective lens (f) are arranged in combination, and an astigmatism generating lens for generating astigmatism for detecting a focus error in the laser beam with the recorded information (k) and a photodetector 1 which detects the light information passing through the astigmatism generating lens k and converts it into a current signal.

이와 같은 구성을 갖는 종래 광 픽업장치의 작동은 먼저, 소정의 발진파장을 갖는 레이져빔은 레이져다이오드(a)에서 회절격자(b)로 입사되고, 이 입사된 레이져빔은 회절격자(b)를 투과하며 0차 및 ±1차 광 즉, 쓰리빔으로 분리되어 방사된다. 이 쓰리빔은 포커스 및 트랙킹에러용으로 이용되는 것으로, 회절격자(b)를 투과하여 빔스플리터(c)로 입사되고, 이 쓰리빔은 빔스플리터(c)에 의해 일정한 비율로 반사 및 투과된다. 이렇게 반사된 레이져빔은 빔스플리터(c)에서 콜리메이트렌즈(d)로 입사되고, 이 레이져빔은 콜리메이트렌즈(d)를 경유하므로 직선성이 부여된다. 이렇게 직선성이 부여된 레이져빔은 콜리메이트렌즈(d)에서 듀얼 포커스렌즈(g)의 홀로그램 광학렌즈(e)로 입사되고, 레어져빔은 홀로그램 광학렌즈(e)에 의해 광학적 구면수차가 보정됨과 동시에 회절된다. 이렇게 회절된 레이져빔은 홀로그램 광학렌즈(e)에서 대물렌즈(f)로 입사되고, 회절된 레이져빔은 대물렌즈(f)에 의해 집광되어 0.6mm인 제 1디스크(h)와 1.2mm 제 2디스크(i)상에 각각 지름이 1.6μm 및 0.8μm의 상이한 에어리 형태로 집광되어 제 1디스크(h) 또는 2디스크(i)의 피트(j)신호면에 조사되며, 이 레이져빔은 디스크상의 피트(j)가 없는 곳에서는 거의 그대로 반사되어 대물렌즈(f)로 돌아오게 되나, 피트(j)가 있는 곳에서는 레이져빔이 피트(j)에 의해 회절되어 대물렌즈(f)의 범위밖으로 방출되고, 이로 인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로서 광검출기(l)에 광량차이를 발생시킨다. 이는 피트(j)의 깊이가 파장의 λ/4에 설정되어 있어 반사광은 피트(j)의 상하에 반파장이 달라 간섭에 의해 상쇄되므로 광검출기(l)에 돌아온 광량이 감소하게 되는 것이다.In the operation of the conventional optical pickup apparatus having such a configuration, first, a laser beam having a predetermined oscillation wavelength is incident on the diffraction grating b from the laser diode a, and the incident laser beam receives the diffraction grating b. Transmitted and separated into 0th and ± 1st light, i.e., three beams. The three beams are used for focusing and tracking errors. The three beams penetrate the diffraction grating b and enter the beam splitter c. The three beams are reflected and transmitted at a constant rate by the beam splitter c. The reflected laser beam is incident from the beam splitter c to the collimated lens d, and the laser beam passes through the collimated lens d, thereby providing linearity. The laser beam imparted with the linearity is incident from the collimated lens (d) to the holographic optical lens (e) of the dual focus lens (g), and the laser beam is corrected for optical spherical aberration by the holographic optical lens (e). Are diffracted at the same time. The diffracted laser beam is incident on the objective lens f from the hologram optical lens e, and the diffracted laser beam is collected by the objective lens f, and the first disc h and the 1.2 mm second, respectively, are 0.6 mm. On the disk i are collected in different airy shapes with diameters of 1.6 μm and 0.8 μm, respectively, and irradiated onto the pit (j) signal plane of the first disc h or the second disc i, and the laser beam Where there is no pit (j), it is almost reflected and returns to the objective lens (f), but where there is a pit (j), the laser beam is diffracted by the pit (j) and emitted outside the range of the objective lens (f). As a result, only a part of the incident light is returned, thereby generating a light quantity difference in the photodetector 1. This is because the depth of the pit j is set to λ / 4 of the wavelength, and the reflected light is canceled by interference due to the difference in half wavelengths above and below the pit j, thereby reducing the amount of light returned to the photodetector 1.

그리고 상기 제 1디스크(h) 또는 제 2디스크(i)에서 반사되어 돌아오는 변조된 반사광은 듀얼 포커스렌즈(g)와 콜리메이트렌즈(d)를 경유하며, 반사광은 콜리메이트렌즈(d)에서 빔스플리터(c)로 입사되고, 이 반사광은 빔스플리터(c)에 의해 레이져다이오드(a)로 다시 조사되는 것이 방지된다. 이렇게 변조된 반사광은 빔스플리터(c)에서 비점수차 발생렌즈(k)로 보내지고, 이 반사광은 비점수차 발생렌즈(k)에 의해 포커스 에러를 검출하기 위한 비점수차가 발생되며 광검출기(c)가 설치된 경로로 광의 경로가 변화된다. 이렇게 경로가 변화된 반사광은 비점수차 발생렌즈(k)를 경유하고 광검출기(l)로 보내어지고, 이렇게 디스크에서 변조된 반사광은 광검출기에 의해 알에프(RF), 포커스 에러검출, 트랙킹조절 및 정보를 전류로 변환되며, 이 변환된 전류는 미도시된 제어회로에 의해 원래의 신호로 복조하여 재생시키게 된다.The modulated reflected light reflected from the first disk h or the second disk i is returned via the dual focus lens g and the collimated lens d, and the reflected light is reflected from the collimated lens d. The incident light is incident on the beam splitter c, and the reflected light is prevented from being irradiated back to the laser diode a by the beam splitter c. The modulated reflected light is sent from the beam splitter c to the astigmatism generating lens k. The reflected light is generated by the astigmatism generating lens k to generate astigmatism for detecting a focus error, and thus the photodetector c. The path of light is changed to the path where it is installed. The reflected light whose path is changed is sent to the photodetector 1 via the astigmatism generating lens k, and the reflected light modulated by the disk is used for the RF, focus error detection, tracking control and information by the photodetector. The converted current is demodulated by the control circuit (not shown) to reproduce the original signal.

그러므로 상기와 같이 레이저다이오드(a)로 부터 방사되는 레이저빔은 홀로그램 광학렌즈(e)를 경유하여 디스크상에 상호 다른 에어리 형태로 집광되어 빔 포커스가 서로 다른 위치에 형성됨으로서 두께가 1.2mm 디스크와, 0.6mm 디스크에 기록된 정보를 선택적으로 읽어들일 수 있는 것이다.Therefore, as described above, the laser beam radiated from the laser diode (a) is condensed into different airy shapes on the disc via the hologram optical lens (e), so that the beam focus is formed at different positions, so that the 1.2 mm disk and In this case, the information recorded on the 0.6mm disc can be selectively read.

이와 같은 종래 듀얼 포커스 광 픽업장치는, 빔스플리터(c)는 레이져빔에 편광성을 부여하도록 두개의 직각프리즘 경사면에 편광막을 다층으로 코팅하여 입사광을 90。편파시켜 반사광과 구별시키는 것으로 레이져빔의 입사시 일정비율로 광을 투과시켜 고밀도의 제 1디스크(h)에서 광 정보를 읽는 경우에 광량의 손실을 초래하고, 입사광과 반사광의 경로가 상호 다르므로 레이져다이오드(a)와 광검출기(l)의 설치위치의 배열이 복잡하게 되어 광 픽업의 설계치수가 증가됨으로 광 픽업의 소형화에 장애요인으로 작용하는 문제점이 있었으며, 듀얼 포커스렌즈(g)는 디스크의 두께에 따라 이중의 포커스를 디스크에 집광시키므로 홀로그램 광학렌즈(e)와 대물렌즈(f)의 복합배치에 따른 가공상 고도의 기술력이 요구되므로 그 제작이 난해하며, 상기 다수개의 구성품들은 필연적으로 소정의 간격을 유지함과 동시에 각각 독립적으로 분리되어 있어 조립시 각 구성 요소들간에 정확한 정열이 요구되어 조립성이 저하되고, 두 디스크의 두께 차이로 인한 레이저다이오드(a)의 광량 조절이 어려울 뿐만아니라 평해도 차이가 발생됨으로서 에러 발생율이 높게되어 듀얼 포커스 광 픽업장치의 신뢰성 저하를 가져오게 되는 것이다.In the conventional dual focus optical pickup device, the beam splitter (c) coats a polarizing film on two inclined planes of two rectangular prisms to give polarity to the laser beam, and polarizes the incident light by 90 ° to distinguish it from the reflected light. When the light is transmitted, light is transmitted at a constant rate and the optical information is read from the high-density first disk (h), which causes a loss of light. The path between the incident light and the reflected light is different from each other. ), There is a problem that the size of the optical pickup is increased and the design dimension of the optical pickup increases, which causes an obstacle to the miniaturization of the optical pickup. The dual focus lens (g) has a double focus on the disk depending on the thickness of the disk. Since the light is condensed, it requires a high level of technical skill in processing according to the complex arrangement of the holographic optical lens (e) and the objective lens (f). The components of the inevitably maintain a predetermined interval and at the same time are separated independently from each other, when assembling requires accurate alignment between the components, assembling is deteriorated, the amount of light of the laser diode (a) due to the thickness difference of the two disks Not only is it difficult to adjust, but a difference is generated even when it is flat, which leads to a high error occurrence rate, thereby reducing the reliability of the dual focus optical pickup device.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 레이져다이오드에서 방사된 레이져빔에 편광성을 부여하고 광 경로를 변화시키는 빔스플리터에서 발생되는 광량의 손실을 방지하고, 레이져다이오드와 광검출기의 설치위치를 복합구성함으로써 다수개의 구성부품들의 설치위치를 단순배치시킬 수 있어 광 픽업의 설계치수를 감소시켜 광 픽업의 소형화를 유도할 수 있음과 동시에 디스크의 두께에 따라 이중의 포커스를 디스크에 집광시키는 홀로그램 광학렌즈와 대물렌즈의 복합적인 제작상의 난해함을 해소하여 광 픽업의 제작기술을 용이하게 함으로 두 디스크의 두께 차이로 인한 레이저 다이오드의 광량 조절이 용이하고 에러 발생율을 저감시켜 독립적으로 분리되어 조립되는 구성부품간의 상호 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 듀얼 포커스 광 픽업장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides a polarization to the laser beam radiated from the laser diode and prevents the loss of the light amount generated in the beam splitter changing the optical path. By composing the mounting position, the installation position of a plurality of components can be simply arranged, which reduces the design dimension of the optical pickup, leading to the miniaturization of the optical pickup, and simultaneously focuses the double focus on the disk according to the thickness of the disk. It solves the difficulty of the complex manufacturing of the holographic optical lens and the objective lens, which facilitates the manufacturing technology of the optical pick-up. To improve the mutual reliability between components To provide a focus optical pickup device has the purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 두 개의 상이한 파장의 레이져빔을 방사하는 2파장 레이져다이오드가 반사된 광 정보를 일정한 전기적 신호로 검출시키는 광검출기와 홀로그램 광학소자를 일체로 구비하는 홀로그램 소자와, 이 홀로그램 소자의 일측에 형성되어 상기 2파장 레이져다이오드의 빔을 이상광과 정상광으로 분리하고 반사 및 투과시키는 입방형 편광프리즘과, 이 입방형 편광프리즘을 경유한 빔에 직선성을 부여하는 콜리메이트렌즈와, 이 콜리메이트렌즈를 경유하여 반사, 투과된 이상광과 정상광을 각각 디스크상에 두개의 스포트 사이즈로 포커싱시키는 대물렌즈를 구비하여 형성된 듀얼 포커스 광 픽업장치를 제공함으로써 달성되는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a hologram having a hologram optical element integrated with a photodetector for detecting light information reflected by a two wavelength laser diode emitting two different wavelength laser beams as a constant electrical signal. An element, a cubic polarization prism formed on one side of the hologram element to separate, reflect, and transmit the beam of the two wavelength laser diode into an abnormal light and a normal light, and a linearity to the beam via the cubic polarization prism. Achieve by providing a dual focus optical pickup device formed by providing a collimating lens to be imparted and an objective lens for focusing the reflected and transmitted abnormal light and the normal light through the collimating lens into two spot sizes on the disk, respectively. Will be.

도 1은 종래 듀얼 포커스 광 픽업장치의 구성도,1 is a block diagram of a conventional dual focus optical pickup device,

도 2가는 본 발명에 의한 듀얼 포커스 광 픽업장치의 구성도,2 is a block diagram of a dual focus optical pickup device according to the present invention;

도 2나는 본 발명에 의한 듀얼 포커스 광 픽업장치의 일부상세 구성도.2 is a partial detailed configuration diagram of a dual focus optical pickup apparatus according to the present invention;

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 홀로그램 소자 12 : 2파장 레이져다이오드10 hologram element 12 two-wavelength laser diode

14 : 회절판 16 : 홀로그램격자14 diffraction plate 16 hologram lattice

18 : 광검출기 20 : 입방체 편광프리즘18: photodetector 20: cube polarization prism

22 : 직각프리즘 24, 28 : 편광막22: right angle prism 24, 28: polarizing film

26 : 입방프리즘 30 : 콜리메이트렌즈26: cubic prism 30: collimated lens

40 : 대물렌즈 50 : 제 1디스크40: objective lens 50: first disc

60 : 제 2디스크 P : 정상파60: second disk P: standing wave

S : 이상파S: ideal wave

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 입사광과 반사광의 광 경로를 동일하게 함과 동시에 선택적으로 소정파장의 경로를 증가시키는 것으로, 상이한 두 개의 파장을 갖는 레이져빔이 방사되고 회절시키며 디스크상에서 반사 및 편광된 광 정보를 일정한 전기 신호로 검출하는 홀로그램 소자(10)와, 이 홀로그램 소자(10)에서 방출된 레이져빔을 이상광(S)과 정상광(P)으로 분리시켜 투과시키는 입방형 편광프리즘(20)과, 이 입방형 편광프리즘(20)에서 방사되는 레이져빔에 직선성을 부여하는 콜리메이트렌즈(30)와, 이 콜리메이트렌즈(30)를 경유하여 이상광(S)과 정상광(P)에 의해 각각의 상이한 스포트 사이즈로 디스크상에 포커싱시키는 대물렌즈(40)로 이루어져 있다.The present invention is to equalize the optical path of the incident light and the reflected light while selectively increasing the path of a predetermined wavelength, as shown in Figures 2 and 3, the laser beam having two different wavelengths are radiated and diffracted The hologram element 10 which detects the light information reflected and polarized on the screen as a constant electric signal, and the cubic which separates and transmits the laser beam emitted from this hologram element 10 into the abnormal light S and the normal light P. Abnormal light S via the polarized light prism 20, the collimated lens 30 for providing linearity to the laser beam emitted from the cubic polarized prism 20, and the collimated lens 30. And the objective lens 40 which focuses on the disc at different spot sizes by the normal light P. FIG.

상기 홀로그램 소자(10)는 두 개의 상이한 파장 즉, 디지털 오디오용인 780㎚ 또는 디지털 비디오용인 650㎚의 레이져빔을 선택적으로 방사하는 2파장 레이져다이오드(12)와, 회절판(14)과 홀로그램격자(16)가 복합형성되어 반사광을 편광시키는 홀로그램격자(16)와, 광정보에 의해 변조되어 편광된 반사광이 집광되는 광검출기(18)로 이루어져 있다.The hologram element 10 has a two wavelength laser diode 12 selectively radiating two different wavelengths, 780 nm for digital audio or 650 nm for digital video, a diffraction plate 14 and a hologram lattice ( 16 is composed of a hologram grating 16 for complexing the polarized reflected light and a photodetector 18 for condensing the reflected light modulated by the optical information and polarized.

그리고, 상기 입방형 편광프리즘(20)은 측사면에 편광막(24)이 다층으로 코팅되어 이상광(S)의 광 경로를 반사시키는 직각프리즘(22)과, 사방 둘레에 편광막(24)이 코팅되어 정상광(P)의 광 경로를 반사시키는 입방프리즘(26)으로 복합구성되어, 상기 입방프리즘(26)의 일면 즉, 상기 홀로그램 소자(10)가 위치하는 측면으로 상기 직각프리즘(22)의 측사면이 밀접하게 배치되어 형성된다.In addition, the cubic polarizing prism 20 includes a rectangular prism 22 having a polarization film 24 coated on a side surface thereof to reflect the optical path of the abnormal light S, and a polarization film 24 around all sides. The coated prism is composed of a cubic prism 26 to reflect the optical path of the normal light (P), the rectangular prism 22 on one surface of the cubic prism 26, that is, the side on which the hologram element 10 is located. The side surface of) is formed closely arranged.

다음에는 상기와 같이 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Next will be described the operation of the present invention made as described above.

먼저, 파장이 각기 선택적으로 송출되는 상호 다른 제 1파장 또는 제 2파장의 레이져빔은 홀로그램 소자(10)내의 2파장 레이져다이오드(12)에서 회절판(14)으로 입사되고, 선택적으로 송출된 이 레이져빔은 회절판(14)에 의해 포커스 및 트랙킹 에러검출용의 0차광과 ±1차광인 쓰리빔(Three Beam)으로 분리되어 방사된다. 이렇게 방사되는 레이져빔은 회절판(14)에서 입방형 편광프리즘(20)의 직각프리즘(22)으로 입사되고, 이 레이져빔은 직각프리즘(22) 측사면의 편광막(24)에서 이상광(S)이 반사되는 것이다. 이 이상광(S)은 편광막에서 반사되어 직각프리즘(22)에서 방사됨과 동시에 콜리메이트렌즈(30)로 조사된다.First, different first or second wavelength laser beams, each of which wavelengths are selectively transmitted, are incident on the diffraction plate 14 at the two-wavelength laser diode 12 in the hologram element 10 and selectively sent out. The laser beam is separated and radiated by the diffraction plate 14 into three beams of zero order light and ± 1 order light for focus and tracking error detection. The laser beam thus emitted is incident on the diffraction plate 14 to the rectangular prism 22 of the cubic polarizing prism 20, and the laser beam is irradiated with abnormal light in the polarizing film 24 on the side surface of the rectangular prism 22. S) is reflected. The abnormal light S is reflected by the polarizing film, radiated by the rectangular prism 22, and simultaneously irradiated to the collimating lens 30.

한편, 상기 직각프리즘(22)에서 이상광(S)과 분리된 정상광(P)은 다층으로 형성되어 편광의 정도가 증가되어 편광막(24)에서 입방프리즘(26)의 사방 둘레에 코팅된 편광막(24)으로 조사되고, 이 정상광(P)은 편광막에 의해 반사되므로 입방프리즘(26)내에서 이상광(S)보다 레이져빔의 경로가 증가되어 입광형 편광프리즘(20)내에서만 다른 경로로 경유되어 분리됨으로 이상광(S)과 정상광(P)은 각각 시간차가 다르게 되는 것이다. 이렇게 입방형 편광프리즘(20)내에서 서로 상이하게 경유된 이상광(S)와 정상광(P)은 입방형 편광프리즘(20)에서 콜리메이트렌즈(30)로 방사되고, 이 레이져빔은 콜리메이트렌즈(30)에 의해 직선성이 부여되는 것이다.On the other hand, the normal light (P) separated from the abnormal light (S) in the rectangular prism 22 is formed in a multi-layer to increase the degree of polarization is coated on all sides of the cubic prism 26 in the polarizing film 24 Since the normal light P is irradiated to the polarizing film 24 and is reflected by the polarizing film, the path of the laser beam is increased in the cubic prism 26 rather than the abnormal light S, so that the incident light P is in the incident light polarizing prism 20. Only by separating through a different path through the abnormal light (S) and the normal light (P) will be a different time difference. The abnormal light S and the normal light P passing through the cubic polarization prism 20 differently from each other are radiated from the cubic polarization prism 20 to the collimating lens 30, and the laser beam is collied. Linearity is imparted by the mate lens 30.

그러므로 상기 직선성이 부여된 이상광(S)은 콜리메이트렌즈(30)에서 대물렌즈(40)로 입사되고, 이 이상광(S)은 대물렌즈(40)에 의해 제 2디스크(60)상에서 직경이 1.6㎛의 스포트 사이즈로 포커싱되어 디지털 오디오정보의 피트신호에 의해 변조되어 광정보가 수반된다.Therefore, the linear light imparted extraordinary light S is incident from the collimated lens 30 to the objective lens 40, and the extraordinary light S is transmitted onto the second disc 60 by the objective lens 40. A spot size of 1.6 mu m in diameter is focused and modulated by the pit signal of the digital audio information to accompany the optical information.

또한, 상기 이상광(S)과는 다른 광 경로를 경유한 정상광(P)도 콜리메이트렌즈(30)에서 직선성이 부여되어 대물렌즈(40)로 입사되고, 이 정상광(P)은 대물렌즈(40)에 의해 제 1디스크(50)상에서 직경이 0.8㎛의 스포트 사이즈로 포커싱되어 고밀도로 기록된 디지털 비디오 피트정보의 피트신호에 의해 변조되어 광정보가 수반된다.In addition, the normal light P passing through the optical path different from the abnormal light S also has a linearity in the collimated lens 30 and is incident on the objective lens 40. The objective lens 40 is focused on the first disk 50 to a spot size of 0.8 mu m in diameter, and modulated by a pit signal of digital video pit information recorded at a high density to accompany optical information.

상기와 같이 각각의 제 1디스크(50) 또는 제 2디스크(60)상의 피트에 의해 변조되어 광정보가 수반된 레이져빔은 디스크상에서 반사되어 대물렌즈(40), 콜리메이트렌즈(30)를 다시 경유하여 상기 입방형 편광프리즘(20)의 직각프리즘(22)에 입사되고, 이 레이져빔은 직각프리즘(22) 측사면의 편광막(24)에 의해 입사때와 같은 작용으로 이상광(S)은 편광막(24)에서 반사된다. 이렇게 반사된 이상광(S)은 직각프리즘(22)에서 홀로그램 소자(10)내에 형성된 홀로그램격자(16)로 조사되고, 이 조사된 이상광(S)은 홀로그램격자(16)에 의해 일정파장이하로 회절됨과 동시에 상기 2파장 레이져다이오드(12)에서 방사되는 레이져빔과의 간섭이 방지되는 것이다.이렇게 회절된 이상광(S)은 홀로그램격자(16)에서 광검출기(18)로 집광되고, 집광된 이상광(S)은 제 2디스크(60)상에서 변조, 반사된 레이져빔으로 디지털 오디오신호를 원래의 전기적 신호로 출력되어 디지털 신호처리부(도시않됨)에 의해 원래의 신호로 복조됨으로써 디지탈 오디오 디스크상에 기록된 오디오신호인 알에프(R.F)신호와 에러검출신호인 포커스신호, 트랙킹신호가 출력되는 것이다.As described above, the laser beam modulated by the pit on each of the first disc 50 or the second disc 60 and accompanied by the optical information is reflected on the disc to re-create the objective lens 40 and the collimated lens 30 again. The light beam is incident on the rectangular prism 22 of the cubic polarizing prism 20 via the laser beam, and the laser beam acts as an incident light S by the polarizing film 24 on the side surface of the rectangular prism 22. Is reflected by the polarizing film 24. The reflected extraordinary light S is irradiated to the hologram lattice 16 formed in the hologram element 10 in the rectangular prism 22, and the irradiated extraordinary light S is less than a predetermined wavelength by the hologram lattice 16. The diffracted light beam is diffracted at the same time and the interference with the laser beam radiated from the two-wavelength laser diode 12 is prevented. The diffracted abnormal light beam S is condensed by the photodetector 18 at the hologram lattice 16 and collected. The abnormal ideal light S is a laser beam that is modulated and reflected on the second disk 60, and outputs the digital audio signal as an original electrical signal and demodulates the original signal by the digital signal processing unit (not shown). RF signal, which is an audio signal recorded on the screen, a focus signal, and a tracking signal, which are error detection signals, are output.

또한 상기 이상광(S)을 반사시킨 직각프리즘(22) 측사면의 편광막(24)은 정상광(P)을 투과시키고 입사때와 같은 작용으로 정상광(P)은 직각프리즘(22)의 편광막(24)을 투과하여 입방프리즘(26)의 사방 둘레에 코팅된 편광막(24)에서 반사되어 입방프리즘(26)내에서 이상광(S)과는 다른 경로 즉, 경로가 증가되는 것이다. 이렇게 경로가 증가된 정상광(P)은 직각프리즘(22)에서 홀로그램 소자(10)내에 형성된 홀로그램격자(16)로 조사되고, 이 조사된 정상광(P)은 홀로그램격자(16)에 의해 일정파장이하로 회절됨과 동시에 상기 2파장 레이져다이오드(12)에서 방사되는 레이져빔과의 간섭이 방지되는 것이다. 이렇게 회절된 정상광(P)은 홀로그램격자(16)에서 광검출기(18)로 집광되고, 집광된 정상광(P)은 제 1디스크(60)상에서 변조, 반사된 레이져빔으로 디지털 비디오신호를 원래의 전기적 신호로 출력되어 디지털 신호처리부(도시않됨)에 의해 원래의 신호로 복조됨으로써 디지탈 비디오 디스크상에 기록된 오디오신호인 알에프(R.F)신호와 에러검출신호인 포커스신호, 트랙킹신호가 출력되는 것이다.In addition, the polarizing film 24 on the side surface of the rectangular prism 22 reflecting the abnormal light S transmits the normal light P, and the normal light P acts as the incident light. A path different from the abnormal light S in the cubic prism 26, that is, the path is increased by being reflected from the polarizing film 24 which is transmitted through the polarizing film 24 and is coated around all sides of the cubic prism 26. . The normal light P whose path is increased is irradiated to the hologram lattice 16 formed in the hologram element 10 in the rectangular prism 22, and the irradiated normal light P is fixed by the hologram lattice 16. While diffracted below the wavelength, interference with the laser beam emitted from the two-wavelength laser diode 12 is prevented. The diffracted normal light P is condensed from the hologram grid 16 to the photodetector 18, and the focused normal light P is converted into a digital video signal with a laser beam modulated and reflected on the first disc 60. It is output as the original electrical signal and demodulated by the digital signal processing unit (not shown) to the original signal. The RF signal, the audio signal recorded on the digital video disc, the focus signal, the error detection signal, and the tracking signal are output. will be.

이와같이 상기 홀로그램 소자(10)에 형성된 홀로그램격자(16)에 의해 일정파장이하로 회절되어 입사광과의 간섭없이 역시 광검출기(18)로 집광되는 것이다.In this manner, the hologram lattice 16 formed on the hologram element 10 is diffracted below a predetermined wavelength and condensed by the photodetector 18 without interference with incident light.

그러므로, 상기 입사광과 반사광의 경로는 항상 상호 동일하게 경유되며, 상기 이상광(S)과 정상광(P)은 입방형 편광프리즘(20)내에서만 경로가 분리되지만 이상광(S)과 정상광(P)도 그 입사와 반사의 경로는 상호 동일하게 경유된다.Therefore, the paths of the incident light and the reflected light always pass through the same, and the abnormal light S and the normal light P are separated only in the cubic polarization prism 20, but the abnormal light S and the normal light are separated. (P) also passes through the same incidence and reflection.

이와 같이 본 발명은, 디지털 비디오용과 디지털 오디오용 레이져 파장을 선택적으로 방사하는 2파장 레이져다이오드(12)와 광검출기(18)가 동일선상에 배치되고 홀로그램격자(16)와 회절판(14)이 소정의 간격으로 배치되어 복합형성된 홀로그램 소자(10)에서 선택적으로 레이져빔이 방사되며 위상차가 변화되고, 입방체 편광프리즘(20)에서 이상광(S)과 정상광(P)의 상호 광 경로가 다르게 경유됨으로 시간차가 다르게 방사되어 콜리메이트렌즈(30)에서 직선성이 부여되고, 이상광(S)과 정상광(P)이 각각 직경1.6㎛ 및 0.8㎛인 포커싱을 형성하고 디지털 비디오용 디스크 또는 디지털 오디오 디스크상의 피트에 의해 광정보가 수반되어 반사되며, 입사시와 같은 경로를 경유한 후에 홀로그램 소자(10)의 홀로그램격자(16)에서 회절되어 광검출기(18)에 각각 집광되므로 디지털 오디오신호 또는 디지털 비디오신호를 선택적으로 재생할 수 있는 있도록 된 것이다.Thus, in the present invention, the two-wavelength laser diode 12 and the photodetector 18, which selectively emit laser wavelengths for digital video and digital audio, are arranged on the same line, and the hologram grid 16 and the diffraction plate 14 are The laser beam is selectively radiated from the hologram element 10 formed at predetermined intervals and the phase difference is changed, and the optical paths of the abnormal light S and the normal light P are different in the cube polarization prism 20. The time difference is radiated differently so that the linearity is imparted to the collimated lens 30, and the abnormal light S and the normal light P form a focusing having a diameter of 1.6 μm and 0.8 μm, respectively, Light information is reflected by the pit on the audio disc and reflected, and is diffracted by the hologram lattice 16 of the hologram element 10 after passing through the same path as it is when incident, and condensed on the photodetector 18, respectively. As it would ensure that the can selectively reproduce a digital audio signal or digital video signal.

본 발명은 디지탈 오디오용과 디지털 비디오용의 2파장 레이져가 방사되어 입방형 편광프리즘에서 디지털 오디오용과 디지털 비디오용으로 레이져빔이 분리되어 디스크상에 상호 다른 에어리로 포커싱되므로 디지탈 오디오용과 디지털 비디오용 광 픽업을 동시에 구성하는 이중의 효과와 함께 입방형 편광프리즘과 홀로그램 소자만을 구비하여 구성품들과 구성품 상호간의 배열을 단순화시킬 수 있어 광 픽업의 소형화를 도모하여 디지털 디스크 플레이어의 제작단가를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.In the present invention, two-wavelength lasers for digital audio and digital video are radiated, and laser beams are separated from cubic polarization prisms for digital audio and digital video, and the optical beams for digital audio and digital video are picked up. It is possible to simplify the arrangement of components and components by providing only a cubic polarization prism and a hologram element together with the dual effect of simultaneously configuring the optical pickup, thereby minimizing the optical pickup and reducing the manufacturing cost of the digital disc player. There is.

Claims (3)

두개의 서로 상이한 파장의 레이져빔을 방출하는 2파장 레이져다이오드(12)와, 반사된 광 정보를 일정신호로 출력시키는 광검출기(18)와 홀로그램격자(16) 및 회절판(14)이 일체로 형성된 홀로그램 소자(10)를 구비한 광 픽업장치에 있어서, 상기 2파장 레이져다이오드(12)에서 방사되는 레이져빔은 굴절률을 다르게 하여 입사광을 이상광(S)과 정상광(P)으로 분리시켜 투과시키는 입방형 편광프리즘(20)을 경유하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 듀얼 포커스 광 픽업장치.The two-wavelength laser diode 12 emitting two different wavelength laser beams, the photodetector 18 for outputting the reflected light information as a constant signal, the hologram grid 16 and the diffraction plate 14 are integrally formed. In the optical pickup device having the formed hologram element 10, the laser beam emitted from the two-wavelength laser diode 12 is transmitted by separating the incident light into the abnormal light (S) and the normal light (P) by varying the refractive index Dual focus optical pickup device, characterized in that made to pass through the cubic polarizing prism (20). 제 1 항에 있어서, 상기 입방형 편광프리즘(20)은 측사면에 편광막(24)이 다층으로 코팅된 직각프리즘(22)과, 이 직각프리즘(22)의 측사면에는 사방 둘레에 편광막(24)이 코팅된 입방프리즘(26)의 일면이 밀접 배치되어 복합된 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 듀얼 포커스 광 픽업장치.According to claim 1, wherein the cubic polarizing prism 20 is a rectangular prism 22 coated with multiple layers of polarizing film 24 on the side surface, and the polarizing film around the four sides of the rectangular prism 22 Dual focusing optical pickup apparatus, characterized in that the one surface of the cubic prism (26) coated with (24) is arranged closely arranged. 제 2 항에 있어서, 상기 입방형 편광프리즘(20)은 분리된 이상광(P)을 직각프리즘(22) 측사면의 편광막(24)에서 반사시키고, 분리된 정상광(P)을 직각프리즘(22)에서 투과시키고 입방프리즘(26) 사방 둘레의 편광막(28)에서 반사시켜 이상광(P)보다 광 경로를 증가시키는 것을 특징으로 하는 듀얼 포커스 광 픽업장치.The method of claim 2, wherein the cubic polarization prism 20 reflects the separated extraordinary light P from the polarizing film 24 of the right angle prism 22 side surface, and the separated normal light P is perpendicular to the rectangular prism. A dual focus optical pickup apparatus characterized by increasing the optical path than the abnormal light (P) by transmitting at (22) and reflecting from the polarizing film (28) around the cubic prism (26).
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