KR19980058055A - Optical pickup - Google Patents

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KR19980058055A KR1019960077361A KR19960077361A KR19980058055A KR 19980058055 A KR19980058055 A KR 19980058055A KR 1019960077361 A KR1019960077361 A KR 1019960077361A KR 19960077361 A KR19960077361 A KR 19960077361A KR 19980058055 A KR19980058055 A KR 19980058055A
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Abstract

본 발명은 광 픽-업장치에 관한 것으로서, 특히 정상광선으로 편광된 레이저 빔을 방사하는 레이저다이오드와, 이 레이저다이오드와 일정한 거리를 두고 상측에 상하의 직각프리즘이 사면을 통해 접합되어 그 직각프리즘의 사면에 편광선택투과층이 형성된 입방체프리즘과, 상기 제 2직각프리즘의 상면에 형성되어 입사되는 빔의 편광상태에 따라 회절작용을 하는 위상홀로그램격자와, 상기 입방체프리즘과 일정거리를 두고 상측에 소정의 두께로 형성되어 입사되는 정상광선을 원편광으로, 원편광을 이상광선으로 파장변환하는 제2 λ/4파장판과, 상기 제2직각프리즘의 일측면에 형성되어 입사되는 이상광선의 빔을 정상광선으로 파장변환하며 그 일측면이 반사판인 제 1λ/4파장판과, 이 제 1λ/4파장판과 대향하는 제 1직각프리즘의 일측면에 형성되어 편광코팅층을 투과해 입사하는 광정보의 빔을 수광하여 전기적인 신호로 출력하는 광검출기를 구비함으로서 각 광학소자들간의 기구적인 오차를 줄임은 물론 각 구성요소 들간에 정밀성이 요구되지 않음에 따른 조립성이 향상되어 광 픽-업장치를 소형화 할 수 있으며 정상광선으로 편광된 빔을 이용함으로서 광효율이 향상된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pick-up apparatus, and more particularly, a laser diode that emits a laser beam polarized with normal light, and a vertical prism of the upper and lower sides connected to the upper and lower sides at a predetermined distance from the laser diode to be connected to the rectangular prism. A cubic prism having a polarization selective transmission layer formed on a slope, a phase hologram lattice diffracting according to a polarization state of an incident beam formed on an upper surface of the second rectangular prism, and a predetermined distance above the cubic prism And a second λ / 4 wavelength plate for converting the normal light incident to the circularly polarized light into the circularly polarized light and the circularly polarized light into the extraordinary light, and the beam of the extraordinary light formed on one side of the second rectangular prism. Wavelength-converted into normal light, one side of which is formed on a first lambda / 4 wavelength plate which is a reflecting plate, and on one side of the first rectangular prism facing the first lambda / 4 wavelength plate, It is equipped with a photo detector that receives a beam of optical information incident through the polarizing coating layer and outputs it as an electrical signal, thereby reducing mechanical errors between the optical elements and assembling as no precision is required between the components. The optical pick-up device can be miniaturized due to improved performance, and the light efficiency is improved by using a beam polarized with normal light.

Description

광 픽업 장치Optical pickup

본 발명은 광 픽-업장치에 관한 것으로, 특히 정상광선으로 편광된 빔을 방사하는 레이저다이오드와 두개의 직각프리즘이 접합되어 다수의 광학소자를 포함하는 입방체프리즘를 구비함으로서 기기의 조립 및 조정의 용이성으로 경박단소화에 기여함은 물론 광효율을 향상시킬 수 있도록 한 광 픽-업장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pick-up apparatus, and in particular, a laser diode emitting a beam polarized with normal light and a cuboid prism including two optical prisms joined to each other to facilitate assembly and adjustment of the device. In addition, the present invention relates to an optical pick-up apparatus that contributes to light and small size and improves light efficiency.

일반적으로 최근에는 레이저디스크 또는 컴팩트 디스크 등과 같은 광학디스크를 사용하는 데이타 재생 및 기록 시스템이 개발되어 오고 있다. 그러한 광학 디스크로 부터 정보를 재생 또는 기록하기 위하여 그 디스크 상의 데이타 레코딩 트랙을 따라 레이저 빔을 조사하고, 그 트랙에 반사된 빔을 기초로 하여 데이타를 재생시키는 광 픽업장치가 제공된다. 이와 같은 광 픽-업 장치는 보통 대물렌즈, 빔스플리터, 회절격자, 레이저 다이오드, 광검출기 등의 개개부품이 조립되어 있어 고밀도, 대용량의 정보를 정확히 읽을 수 있도록 좀더 세밀한 정밀성이 요구되고 있으며 기기의 소형화 추세에 더욱더 광학소자들의 직접화 및 단순화가 이루어지고 있다.In general, a data reproducing and recording system using an optical disc such as a laser disc or a compact disc has been recently developed. An optical pickup apparatus is provided for irradiating a laser beam along a data recording track on the disc to reproduce or record information from such an optical disc, and for reproducing the data based on the beam reflected on the track. Such optical pick-up devices are usually assembled with individual parts such as an objective lens, a beam splitter, a diffraction grating, a laser diode, and a photodetector, so that more precise precision is required to accurately read high-density and large-capacity information. In the trend of miniaturization, the directing and simplification of optical elements is being made.

여기서 일반적으로 사용되는 광 픽-업(OPTICAL PICK-UP)장치는 도 1에 도시된 바와 같이 특정 파장의 레이저 빔을 방사하는 레이저다이오드(71)와, 이 레이저다이오드(71)와 일정거리를 두고 일측에 형성되어 입사되는 레이저 빔을 0차광 및 ±1차광 즉, 쓰리 빔으로 분리하는 회절격자(72)와, 이 회절격자(72)와 일정거리를 두고 일측에 소정의 기울기로 형성되어 입사되는 광을 일정 비율로 반사 및 투과하는 빔스플리터(73)와, 이 빔스플리터(73)와 일정거리를 두고 상부 일측에 형성되어 일정 파장의 회절 한계로 인해 입사되는 레이저 광을 집광하여 디스크(75)상에 포커싱시켜 기록된 정보의 광 신호를 읽는 대물렌즈(74)와, 상기 빔스플리터(73)와 일정거리를 두고 하부 소정의 위치에 형성되어 대물렌즈(74) 및 빔스플리터(73)를 경유해 입사된 디스크(75)상에 기록된 광정보 신호를 일정한 전기적인 신호로 출력하는 광검출기(76)로 이루어진다.The optical pick-up device generally used here is a laser diode 71 that emits a laser beam of a specific wavelength, as shown in FIG. 1, and at a certain distance from the laser diode 71. A diffraction grating 72 for separating a laser beam formed and incident on one side into 0th order light and ± 1th order light, that is, three beams, and formed at a predetermined inclination on one side at a predetermined distance from the diffraction grating 72 The disk 75 reflects and transmits light at a predetermined ratio, and a beam splitter 73 formed at an upper side with a predetermined distance from the beam splitter 73 to collect incident laser light due to a diffraction limit of a predetermined wavelength. An objective lens 74 that reads an optical signal of information recorded by focusing on it, and is formed at a lower predetermined position with a predetermined distance from the beam splitter 73 to pass through the objective lens 74 and the beam splitter 73 Recorded on the disc 75 It consists of a photodetector 76 for outputting the optical information signal as a constant electrical signal.

한편, 이와같은 종래의 구성으로 이루어진 광 픽-업장치에 동작을 살펴보면, 먼저, 레이저 다이오드(71)에서는 소정의 발진파장 즉, 약 780㎚의 레이저 빔을 방사하게 되며, 이때 이 레이저 빔은 방사 방향 일측에 형성된 회절격자(72)로 입사된다. 그러면 이 회절격자(72)로 입사된 광은 회절 현상으로 인해 0차광 및 ±1차광으로 분리 방사된다. 이때, 회절격자(72)를 경유해 분리되는 0차광 및 ±1차광은 포커스 및 트랙킹 에러 검출용으로 이용하기 위한 것으로 통상 쓰리 빔(THREE BEAM : 0차광, ±1차광)이라 한다.On the other hand, the operation of the optical pick-up device having such a conventional configuration will be described. First, the laser diode 71 emits a predetermined oscillation wavelength, that is, a laser beam of about 780 nm, wherein the laser beam is emitted. Incident to the diffraction grating 72 formed on one side of the direction. Then, the light incident on the diffraction grating 72 is separately radiated into 0th order light and ± 1th order light due to the diffraction phenomenon. At this time, the 0th order light and the ± 1th order light that are separated through the diffraction grating 72 are for use for focus and tracking error detection and are commonly referred to as three beams.

즉, 상기 회절격자(72)에 의해 쓰리 빔으로 분리된 광은 소정의 기울기로 일정한 반사율과 투과율을 갖는 빔스플리터(73)로 입사된다. 그러면 이 빔스플리터(73)로 입사된 광은 일정한 비율로 반사 및 투과하며 이 중 반사된 빔은 대물렌즈(74)로 입사되어 일정 파장 이하의 회절 현상에 의해 빔이 집광된다. 그러므로 이 대물렌즈(74)로 집광된 빔은 오디오 또는 비디오 디스크(75)상에 보내어져 디스크(75)상에 촛점이 맺히게 되며 이로 인해 디스크(75)에 기록된 정보는 일정한 광으로 반사되어 대물렌즈(74)에 입사되는 것이다.That is, the light split into three beams by the diffraction grating 72 is incident on the beam splitter 73 having a constant reflectance and transmittance at a predetermined slope. Then, the light incident on the beam splitter 73 is reflected and transmitted at a constant rate, and the reflected beam is incident on the objective lens 74 and the beam is focused by diffraction phenomenon below a predetermined wavelength. Therefore, the beam focused by the objective lens 74 is sent on the audio or video disk 75 to focus on the disk 75, so that the information recorded on the disk 75 is reflected by a constant light and the objective It is incident on the lens 74.

즉, 대물렌즈(74)로 입사된 광은 수 μm 정도의 에어리 형태로 집광되어 디스크(75)의 신호면에 조사되는데 이 조사된 광은 데이터가 기록된 피트(75a)가 없는 곳에서 입사된 빔은 반사되어 전부 대물렌즈(74)의 개구로 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(75a)가 있는 곳에서는 광이 피트(75a)에 의해 회절되어 대물렌즈(74)의 범위 밖으로 방출되고, 이로 인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로서 광검출기(76)에 광량차이를 발생시킨다. 이는 피트(75a)의 깊이가 파장의 λ/4에 설정되어 있어 반사광은 피트(75a)의 상하에 반파장이 달라 간섭하여 상쇄되므로 광검출기(76)에 돌아온 광량이 감소하게 되는 것이다.That is, the light incident on the objective lens 74 is collected in an airy shape of several μm and irradiated onto the signal surface of the disk 75. The irradiated light is incident on a place where the pit 75a in which data is recorded is not present. The beam is reflected and returns to the aperture of the objective lens 74 almost intact, but where the pit 75a is present, light is diffracted by the pit 75a and emitted out of the range of the objective lens 74. Only part of the incident light is returned, thereby generating a light quantity difference in the photodetector 76. This is because the depth of the pit 75a is set to λ / 4 of the wavelength, and the reflected light is canceled by interfering with different half wavelengths above and below the pit 75a, so that the amount of light returned to the photodetector 76 is reduced.

한편, 오디오 또는 비디오 디스크(75)에서 반사되어 돌아오는 광의 강도는 피트(75a)에 의해 변조되며, 이 변조된 광정보는 대물렌즈(74)와 빔스플리터(73)를 차례로 경유해 광검출기(76)로 보내어져 해당하는 전기적인 신호로 출력되며, 이 출력된 전기적인 신호는 디지탈신호처리부(도시안됨)에 의해 원래의 신호가 복조됨으로서 디스크(75)상에 기록된 오디오신호인 알.에프(RF)신호와, 서보신호인 에러 검출용 포커스신호 및 트랙킹신호가 출력되는 것이다On the other hand, the intensity of the light reflected from the audio or video disc 75 and returned is modulated by the pit 75a, and the modulated light information is sequentially passed through the objective lens 74 and the beam splitter 73. 76, which is output as a corresponding electrical signal, which is an audio signal recorded on the disc 75 by demodulating the original signal by a digital signal processing unit (not shown). (RF) signal, an error detection focus signal and a tracking signal which are servo signals are outputted.

그러나 이와같은 종래 광 픽-업 장치는 빔스플리터, 회절격자, 레이저 다이오드, 광검출기등의 광학부품들이 각각 독립적으로 제작되어 그 조립위치를 부품간의 일정한 간격을 두고 정밀하게 설치해야 하므로 작업상의 능률이 떨어진다. 또한, 각 부품소자들간은 적정한 간격을 유지 설치됨으로서 기기를 소형화하는데 한계가 있으며 레이저다이오드에서 방사된 광이 최종적으로는 광검출기에 미약하게 입사되어 광을 효율적으로 이용하지 못하는 단점이 있었다.However, in the conventional optical pick-up device, since optical components such as a beam splitter, a diffraction grating, a laser diode, and a photodetector are independently manufactured, their assembly positions must be precisely installed at regular intervals between the components, thereby improving work efficiency. Falls. In addition, there is a limit to miniaturization of the device by installing the appropriate spacing between each component element and the disadvantage that the light emitted from the laser diode finally enters the photodetector to not use the light efficiently.

본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로 두개의 직각프리즘을 결합하여 입방체프리즘를 형성하며 이 입방체프리즘내에 다수의 광학소자를 구비하고 정상광선으로 편광된 레이저 빔을 사용함으로써 각 광학소자들간의 기구적인 오차를 최소로 줄여 광 픽-업장치의 경박단소화에 기여함은 물론 광 효율을 최대로 이용할 수 있도록 한 광 픽-업장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned disadvantages by combining two orthogonal prisms to form a cubic prism, having a plurality of optical elements in the cube prism and using a laser beam polarized with normal light, The purpose of the present invention is to provide an optical pick-up device that minimizes the mechanical error of the optical pickup device, thereby contributing to the light and shortening of the optical pick-up device, and makes the best use of the optical efficiency.

이와같은 목적을 이루기 위한 본 발명은 정상광선으로 편광된 레이저 빔을 방사하는 레이저다이오드와, 이 레이저다이오드와 일정한 거리를 두고 상측에 형성되어 제 1직각프리즘 및 제 2직각프리즘의 사면이 접합 체결되며 다수의 광학소자를 포함하는 입방체프리즘과, 상기 제 1직각프리즘의 사면에 코팅되어 입사되는 빔의 편광상태에 따라 반사 및 투과하는 편광선택투과층과, 상기 제 2직각프리즘의 상면에 소정의 두께로 형성되어 입사되는 빔의 편광상태에 따라 회절작용하는 위상홀로그램격자와, 상기 입방체프리즘과 일정거리를 두고 상측에 형성되어 입사되는 빔을 90°파장 변환하는 제2 λ/4파장판과, 상기 제 2직각프리즘의 일측면에 형성되어 편광선택투과층으로부터 반사된 이상광선의 빔을 90°파장변환하며 그 일측에 반사판이 코팅된 제1 λ/4파장판과, 이 제1 λ/4파장판과 대향되는 제 1직각프리즘의 일측면에 형성되어 편광선택투과층을 투과해 입사되는 원편광 형태의 광정보 빔을 수광하여 전기적인 신호로 출력하는 광검출기가 구비되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a laser diode that emits a laser beam polarized with normal light, and is formed on the upper side at a predetermined distance from the laser diode so that the slopes of the first rectangular prism and the second rectangular prism are joined to each other. A cubic prism including a plurality of optical elements, a polarization selective transmission layer that reflects and transmits according to a polarization state of a beam that is coated on an inclined surface of the first rectangular prism, and a predetermined thickness on an upper surface of the second rectangular prism A phase hologram grating diffracted according to the polarization state of the incident beam, a second λ / 4 wave plate for converting a beam formed at an upper side at a predetermined distance from the cubic prism by 90 °, and converting the incident beam; 90 ° wavelength conversion of the beam of abnormal light formed on one side of the second rectangular prism and reflected from the polarization selective transmission layer, and one side of which is coated with a reflector. A 1 λ / 4 wavelength plate and a circularly polarized light information beam formed on one side of the first rectangular prism facing the first λ / 4 wavelength plate and passing through the polarization selective transmission layer to receive and electrically A photodetector for outputting a signal is provided.

도 1은 종래 광 픽-업장치의 구성도.1 is a block diagram of a conventional optical pick-up device.

도 2는 본 발명에 따른 광 픽-업장치의 구성도.2 is a block diagram of an optical pick-up apparatus according to the present invention.

도 3는 본 발명에 따른 포커스 에러를 검출하기 위해 도시한 광검출기의 평면도.3 is a plan view of a photodetector depicted for detecting focus error in accordance with the present invention.

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

1 : 레이저다이오드 2 : 입방체프리즘1: laser diode 2: cubic prism

3 : 제 1직각프리즘 4 : 제 2직각프리즘3: first right angle prism 4: second right angle prism

5 : 편광선택투과층 6 : 위상홀로그램격자5: polarization selective transmission layer 6: phase hologram lattice

7 : 제 2λ/4파장판 8 : 대물렌즈7: second lambda / 4 wavelength plate 8: objective lens

9 : 디스크 10 : 제 1λ/4파장판9: disk 10: first lambda / 4 wavelength plate

11 : 반사판 12 : 광검출기11: reflector 12: photodetector

이에 본 발명에 의한 광 픽-업 장치를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 2에 도시된 바와같이 본 발명에 따른 광 픽-업 장치로 정상광선으로 편광된 레이저 빔을 일측 상방으로 방사하는 레이저다이오드(1)와, 이 레이저다이오드(1)와 일정한 거리를 두고 상측에 형성되어 제 1직각프리즘(3)의 사면과 제 2직각프리즘(4)의 사면이 결합되며 그 내부에 다수의 광학소자를 포함하는 입방체프리즘(2)과, 상기 제 1직각프리즘(3)의 사면에 형성되어 입사빔의 편광 상태에 따라 반사 및 투과하는 편광선택투과층(5)과, 상기 레이저다이오드(1)와 평행하게 대응되는 제 2직각프리즘(4)의 상면에 형성되어 입사되는 정상광선의 빔은 그대로 투과시키며 이상광선은 회절시키는 위상홀로그램격자(6)와, 상기 입방체프리즘(2)과 일정거리를 두고 상측에 소정의 두께로 형성되어 입사빔 및 반사빔 간의 간섭현상을 피하기 위한 것으로 복굴절 현상을 이용하여 정상광선은 원편광으로, 원편광은 이상광선으로 파장변환하는 제 2λ/4파장판(7)과, 상기 입방체프리즘(2)과 일정거리를 두고 상부 소정위치에 형성되어 빔을 집광하여 디스크(9)에 조사하며, 이 디스크(9)로부터 반사되는 광정보의 빔을 수광하는 대물렌즈(8)와, 상기 제 2직각프리즘(4)의 일측면에 형성되어 편광선택투과층(5)에서 반사되어 입사된 이상광선 형태의 광정보 빔을 투과후 반사시킴으로서 정상광선의 빔으로 파장변환하는 제1 λ/4파장판(10)과, 이 제1 λ/4파장판(10)와 평행하게 대응되는 제 1직각프리즘(3)의 일측면에 형성되어 입사되는 원편광 형태의 빔을 수광하여 전기적인 신호로 출력하는 광검출기(12)로 이루어진다.The optical pickup device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, as shown in FIG. 2, the optical pick-up apparatus according to the present invention uses a laser diode 1 for radiating a laser beam polarized with normal light upwards, and an upper side with a constant distance from the laser diode 1. A cubical prism 2 formed in the first rectangular prism 3 and a slope of the second rectangular prism 4 coupled to each other and including a plurality of optical elements therein; and the first rectangular prism 3 Formed on an inclined surface of the polarization selective transmission layer 5 which reflects and transmits according to the polarization state of the incident beam, and is formed on the upper surface of the second rectangular prism 4 corresponding to the laser diode 1 The beam of the normal ray is transmitted as it is, and the abnormal ray is diffracted by the phase hologram lattice 6 and formed at a predetermined thickness on the upper side at a predetermined distance from the cubic prism 2 to avoid interference between the incident beam and the reflected beam. Fortune By using the refraction phenomenon, the normal light is circularly polarized light, and the circularly polarized light is formed at an upper predetermined position with a predetermined distance from the second lambda / 4 wavelength plate 7 and the cubic prism 2 to convert the wavelength into an abnormal light beam. Is focused on the disk 9 and irradiates the disk 9, and is formed on one side of the objective lens 8 for receiving a beam of optical information reflected from the disk 9 and the second rectangular prism 4, and transmits polarization selection. A first lambda / 4 wavelength plate 10 for converting wavelengths into beams of normal light by transmitting and reflecting an optical beam in the form of an extraordinary ray reflected and incident on the layer 5, and the first lambda / 4 wavelength plate ( It consists of a photo detector 12 formed on one side of the first rectangular prism 3 corresponding to (10) in parallel to receive the incident circularly polarized beam and output as an electrical signal.

그리고 상기 제 1λ/4파장판(10)의 일측면에는 그 내부로 입사되는 빔을 편광선택투과층(5)로 반사하기 위한 반사판(11)이 코팅되어 있다.One side of the first λ / 4 wavelength plate 10 is coated with a reflector 11 for reflecting a beam incident therein into the polarization selective transmission layer 5.

한편, 이와같은 구성으로 이루어진 광 픽-업 장치의 동작을 살펴보면 먼저, 레이저다이오드(1)에서는 정상광선으로 편광된 레이저 빔을 일정한 각으로 방사하며 이 방사된 레이저 빔은 제 1직각프리즘(3)의 사면에 형성된 편광선택투과층(5)을 경유하게 되는데 이때, 이 편광선택투과층(5)로 입사된 정상광선의 빔은 그대로 투과하여 제 2직각프리즘(4)의 상면에 형성된 위상홀로그램격자(6)로 입사되는 것이다. 그러면 이 위상홀로그램격자(6)는 입사되는 빔의 편광상태에 따라 회절작용을 하므로 입사되는 정상광선의 빔은 그대로 위상홀로그램격자(6)를 투과하여 λ/4파장판(7)로 입사된다. 여기서 이 정상광선의 레이저 빔은 λ/4파장판(7)을 투과함으로서 빔의 형태는 원편광의 상태로 파장변환되어 대물렌즈(8)로 집광된다. 이때, 이 대물렌즈(8)로 집광된 레이저 빔은 디스크(9)상의 피트(9a)에 촛점이 맺히게 되며 이로 인해 디스크(9)의 피트(9a)에 기록된 정보는 일정한 광으로 반사되어 대물렌즈(8)로 재차 입사되는 것이다.Meanwhile, referring to the operation of the optical pick-up device having such a configuration, first, the laser diode 1 emits a laser beam polarized by the normal light at a constant angle, and the emitted laser beam is the first rectangular prism 3. The polarization selective transmission layer (5) formed on the slope of the via, where the beam of the normal light incident on the polarization selective transmission layer (5) is transmitted through the phase hologram lattice formed on the upper surface of the second rectangular prism (4) It enters into (6). Then, the phase hologram lattice 6 performs diffraction according to the polarization state of the incident beam, so that the beam of the incident normal light beam passes through the phase hologram lattice 6 and enters into the λ / 4 wave plate 7. Here, the laser beam of the normal light passes through the lambda / 4 wavelength plate 7 so that the shape of the beam is wavelength-converted into the state of circularly polarized light and condensed by the objective lens 8. At this time, the laser beam focused by the objective lens 8 focuses on the pit 9a on the disk 9, and thus the information recorded on the pit 9a of the disk 9 is reflected by a constant light to give an objective. It is incident again to the lens 8.

한편, 이 대물렌즈(8)로 재차 집속된 원편광 형태의 광정보 빔은 제2 λ/4파장판(7)을 경유함으로서 원편광 빔의 형태는 이상광선(S파)의 광정보 빔으로 파장변환되며, 이 파장 변환된 광정보의 빔은 제 2직각프리즘(4)의 상면에 형성된 위상홀로그램격자(6)를 경유함으로서 회절되어 제 1직각프리즘(3)의 사면에 형성된 편광선택투과층(5)로 입사된다. 그러면 이 편광선택투과층(5)로 입사된 이상광선의 빔은 소정의 각으로 반사되어 제 2직각프리즘(4)의 일측면에 형성된 제1 λ/4파장판(10)로 입사되는데 이때, 이 제1λ/4파장판(10)을 투과한 빔은 그 파장이 90°변환되고 그 제1 λ/4파장판(10)의 일측면에 코팅된 반사판(11)에 의해 반사된 광정보 빔은 재차 제2 λ/4파장판(10)을 투과해 그 빔의 파장 형태가 정상관선으로 변환되어 편광선택투과층(5)로 입사된다. 이때, 이 편광선택투과층(5)으로 입사되는 정상광선의 광정보 빔은 편광선택투과층(5)을 투과하여 제 1직각프리즘(3)의 일측면에 형성된 광검출기(12)로 수광되어 일정한 전기적인 신호로 출력되는 것이다. 이때, 상기 광검출기(12)는 보통 4분할의 수광소자로 형성되어 광정보의 신호과 함께 포커싱에러, 트래킹에러를 검출하기 위해 빔의 일정 광량을 회절시켜 에러를 검출하고 있다.On the other hand, the circularly polarized light information beam focused again by the objective lens 8 passes through the second lambda / 4 wavelength plate 7 so that the circularly polarized light beam is formed by the optical information beam of the abnormal light beam (S wave). The wavelength-converted beam of optical information, which is wavelength-converted, is diffracted by way of the phase hologram grating 6 formed on the upper surface of the second rectangular prism 4 to form a polarization selective transmission layer formed on the slope of the first rectangular prism 3. It enters into (5). Then, the beam of the abnormal light incident on the polarization selective transmission layer 5 is reflected at a predetermined angle and is incident on the first λ / 4 wave plate 10 formed on one side of the second rectangular prism 4. The beam transmitted through the first λ / 4 wave plate 10 has an optical information beam reflected by the reflecting plate 11 coated at one side of the first λ / 4 wave plate 10 with a wavelength of 90 °. The light passes through the second lambda / 4 wavelength plate 10 again, the wavelength of the beam is converted into a normal line, and is incident on the polarization selective transmission layer 5. At this time, the optical information beam of the normal light incident on the polarization selective transmission layer 5 is transmitted to the polarization selective transmission layer 5 and received by the photodetector 12 formed on one side of the first right prism 3. It is output as a constant electrical signal. At this time, the photodetector 12 is usually formed of four light-receiving elements, and detects an error by diffracting a predetermined amount of light of a beam to detect a focusing error and a tracking error together with a signal of optical information.

본 발명에서는 포컬트 법을 이용하여 포커스 에러를 검출하고 있는데 도 3에 도시된 바와 같이 위상홀로그램격자(6)에서 회절된 광정보의 빔은 보통의 5분활 광검출기(12)의 각 영역으로 수광되는데 이때 포커스가 광검출기(12)의 앞쪽에 맺힐 경우에는 도 3가에 도시된바와 같은 빔형상으로 광검출기(12)의 각 영역에 조사되며 또한, 포커스가 광검출기(12)의 뒷쪽에 맺힐 경우에는 도 3다에 도시된 바와같은 빔의 형상이 광검출기(12)의 각 영역에 조사된다. 그리고 포커스가 광검출기(12)의 정확히 맺힐 경우에는 도 3나에 도시된 바와같은 빔의 형상이 광검출기(12)의 각 영역에 조사된다. 이때 상기 광검출기(12)의 각 영역은 A.B.C.D로 구분하며 포커스에러 검출신호는 아래와 같은 수식으로 나타낼 수 있다.In the present invention, the focal method is used to detect the focus error. As shown in FIG. 3, the beam of optical information diffracted in the phase hologram grating 6 is received by each region of the ordinary five-segment photodetector 12. In this case, when the focus is brought to the front of the photodetector 12, each beam of the photodetector 12 is irradiated in a beam shape as shown in FIG. 3A, and the focus is brought to the rear of the photodetector 12. In this case, the shape of the beam as shown in FIG. 3 is irradiated to each area of the photodetector 12. In the case where the focus is correctly made by the photodetector 12, the shape of the beam as shown in FIG. 3B is irradiated to each area of the photodetector 12. At this time, each area of the photodetector 12 is divided into A.B.C.D and the focus error detection signal may be represented by the following equation.

[수식 1[Equation 1

F.E.S = A - B (여기서 F.E.S는 포커스에러 검출신호)F.E.S = A-B (where F.E.S is the focus error detection signal)

즉, A 및 B의 광검출기(12) 영역에 조사되는 빔을 후단에 설치된 차동증폭기(도시안됨)에서 광량의 차이를 이용함으로서 에러는 검출되고 이 에러는 미도시된 제어장치에 의해 보정되는 것이다.That is, the error is detected by using the difference in the amount of light in the differential amplifier (not shown) provided at the rear end of the beam irradiated to the photodetector 12 region of A and B, and the error is corrected by the controller not shown. .

또한, 본 발명에서 트래킹 에러는 원빔법을 이용하여 검출하고 있는데 디스크(9)의 피트(9a)에 조사되는 빔이 피트(9a)의 좌우측으로 벗어나면 도 3에 도시된 바와 같이 트래킹에러 검출영역에 조사되는 광량에 차이가 나타난다. 여기서 트래킹에러 검출신호는 아래와 같은 수식으로 나타낼 수 있다.In addition, in the present invention, the tracking error is detected by using the original beam method. When the beam irradiated to the pit 9a of the disk 9 deviates to the left and right sides of the pit 9a, as shown in FIG. There is a difference in the amount of light irradiated. Here, the tracking error detection signal may be represented by the following equation.

[수식 2][Formula 2]

T.E.S = (A+C)-(B+D) ( 여기서 T.E.S는 트래킹에러 검출신호)T.E.S = (A + C)-(B + D) (where T.E.S is the tracking error detection signal)

즉, 두 트래킹 검출영역으로 조사되는 광량의 차이는 후단에 설치된 차동증폭기에서 마이너스 및 플러스 값으로 출력되는 것이다.In other words, the difference in the amount of light irradiated to the two tracking detection regions is output as negative and positive values from the differential amplifier installed at the rear stage.

또한, 상기 광검출기(12)의 조사되는 광정보의 빔은 아래와 같은 수식으로 표시할 수 있다.In addition, the beam of light information irradiated by the photodetector 12 may be represented by the following equation.

[수식 3][Equation 3]

R.F = A + B + C +D ( 여기서 R.F는 광정보 신호)R.F = A + B + C + D (where R.F is the optical information signal)

이와같이 상기 광검출기(12)에 조사된 빔의 형상으로부터 디스크(9)에 대한 픽업 장치의 위치정확도, 즉 포커싱 및 트래킹 에러 신호가 발생되며 그 신호에 응답하여 미도시된 제어장치가 대물렌즈(8)의 액츄에이터의 코일에 전류를 인가하여 보정함으로서 광 픽-업장치가 안정적으로 동작하도록 하는 것이다.In this way, the positional accuracy of the pickup device with respect to the disc 9, i.e., a focusing and tracking error signal, is generated from the shape of the beam irradiated to the photodetector 12, and in response to the signal, a control device not shown is provided. The optical pick-up device operates stably by applying a current to the coil of the actuator.

본 발명은 정상광선으로 편광된 빔을 방사하는 레이저다이오드와, 이 레이저다이오드와 일정거리를 두고 상측에 제 1직각프리즘의 사면과 제 2직각프리즘의 사면이 결합되어 다수의 광학소자를 포함하는 입방체프리즘을 구비함으로서 각 광학소자들간의 조립시 기구적인 오차를 현저히 줄여 기기의 조립성 및 경박단소화를 할 수 있어 광 픽업장치의 소형화가 가능하며 편광된 빔을 이용함으로서 광효율을 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention provides a laser diode that emits a beam polarized with normal light, and a cube including a plurality of optical elements in which a slope of a first rectangular prism and a slope of a second rectangular prism are coupled to an upper side at a predetermined distance from the laser diode. With the prism, the mechanical error in assembling each optical element is remarkably reduced, so that the assembly and light and small size of the device can be minimized, so that the optical pickup device can be miniaturized and the light efficiency can be increased by using a polarized beam. have.

Claims (4)

일정한 파장을 갖고 입사되는 레이저 빔을 대물렌즈(8)로 집광하여 디스크(9)로 조사함에 따라 그 디스크(9)에서 반사되는 레이저 빔을 수광하는 광 픽-업장치에 있어서,In the optical pick-up apparatus for receiving a laser beam reflected from the disk (9) by condensing the laser beam incident with a constant wavelength to the objective lens (8) and irradiated to the disk (9), 정상광선으로 편광된 레이저 빔을 방사하는 레이저다이오드(1)와, 이 레이저다이오드(1)와 일정한 거리를 두고 상측에는 제 1직각프리즘(3)의 사면과 제 2직각프리즘(4)의 사면이 결합되어 이 제 1직각프리즘(3)의 사면에는 편광선택투과층(5)이 형성되며 상기 레이저다이오드(1)와 평행하게 대응되는 제 2직각프리즘(4)의 일측면에는 위상홀로그램격자(6)가 소정의 두께로 형성되며 상기 제 1직각프리즘(1)의 일측면 중앙부에는 광검출기(12)가 형성되며 이 광검출기(12)에 평행하게 대응되는 제 2직각프리즘(12)의 일측면에는 90°파장변환하는 제1 λ/4파장판(10)이 형성된 입방체프리즘(2)과, 이 입방체프리즘(2)과 일정거리를 두고 상측에 형성되어 입사되는 빔을 90°파장 변환하는 제2 λ/4파장판(7)이 구비되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.The laser diode 1 emitting a laser beam polarized by the normal light, the slope of the first rectangular prism 3 and the slope of the second rectangular prism 4 at an upper side with a constant distance from the laser diode 1 The polarization selective transmission layer 5 is formed on the slopes of the first rectangular prism 3, and the phase hologram lattice 6 is formed on one side of the second rectangular prism 4 corresponding to the laser diode 1 in parallel. ) Is formed to a predetermined thickness and a photodetector 12 is formed at the central portion of one side of the first rectangular prism 1, and one side of the second rectangular prism 12 corresponding to the photodetector 12 in parallel with the photodetector 12. The cube prism (2) having the first lambda / 4 wavelength plate 10 for converting the 90 ° wavelength is formed in the upper part of the cubic prism (2) at a predetermined distance and the 90 ° wavelength conversion of the incident beam An optical pickup device characterized in that a 2? / 4 wavelength plate (7) is provided. 제 1항에 있어서, 상기 위상홀로그램격자(6)는 입사되는 이상광선은 회절시키며 정상광선은 그대로 투과시키는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the phase hologram grid (6) diffracts incident incident light and transmits normal light as it is. 제 1항에 있어서, 상기 제1 λ/4파장판(10)의 일측면에는 입사빔을 편광선택투과층(5)으로 전반사할 수 있도록 반사판(11)이 구비되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.The optical pickup apparatus according to claim 1, wherein a reflecting plate (11) is provided at one side of the first λ / 4 wavelength plate (10) so as to totally reflect the incident beam to the polarization selective transmission layer (5). . 제 1항에 있어서, 상기 편광선택투과층(5)은 입사되는 정상광선은 그대로 투과시키며 이상광선은 반사시키는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.The optical pickup apparatus according to claim 1, wherein the polarization selective transmission layer (5) transmits incident normal light as it is and reflects abnormal light.
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