KR19980069460A - Dual Focus Optical Pickup - Google Patents

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Abstract

본 발명은 듀얼 포커스 광픽업장치에 관한 것으로 상프리즘과 하프리즘의 사면이 결합되며 그 경사면에 PBS코팅면이 형성된 입방체프리즘과, 상기 상프리즘에 일정거리를 두고 상부에 형성되어 그 일측으로 빔을 조사하는 제 1홀로그램소자와, 상기 하프리즘에 일정거리를 두고 형성되어 그 측면으로 빔을 조사하는 제 2홀로그램소자와, 상기 상프리즘의 타측에 일정거리를 두고 소정의 기울기를 갖는 반사미러와, 이 반사미러의 상면에 일정거리를 두고 형성되어 디스크의 종류에 따라 입사빔을 소정의 빔사이즈로 집광하는 축섭동 방식의 트윈대물렌즈를 구비함으로서 최적의 구조로 설계하여 광 픽업장치를 경박단소화함은 물론 저렴한 가격으로 DVD용 디스크 및 DAD용 디스크의 광정보를 읽을 수 있는 듀얼포커스 광 픽업장치를 설계할수 있는 것이다The present invention relates to a dual-focus optical pickup device, wherein the four sides of the upper prism and the lower prism are coupled, a cubic prism having a PBS coating surface formed on an inclined surface thereof, and formed at an upper portion with a predetermined distance to the upper prism to beam the beam to one side thereof. A first hologram element to be irradiated, a second hologram element formed at a predetermined distance to the haprism and irradiating a beam to a side thereof, a reflection mirror having a predetermined slope at a predetermined distance to the other side of the upper prism; It is formed with a certain distance on the upper surface of the reflecting mirror and has an axial perturbation twin objective lens that condenses the incident beam in a predetermined beam size according to the type of disk. In addition, it is possible to design a dual focus optical pickup device that can read optical information of DVD discs and DAD discs at low cost.

Description

듀얼 포커스 광 픽업장치Dual Focus Optical Pickup

본 발명은 듀얼 포커스 광픽업장치에 관한 것으로, 특히 상프리즘과 하프리즘의 경사면이 결합되며 그 경사면에 PBS코팅면이 형성된 입방체프리즘과 이 입방체프리즘의 일측에 형성된 반사미러를 통해 각각의 홀로그램소자에서 방사되는 빔의 경로를 결정함으로서 조립 및 경박단소화할 수 있도록 한 듀얼 포커스 광 픽업장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dual-focus optical pickup device, and in particular, the inclined surface of the upper prism and the lower prism are combined, and in each hologram element through a cubic prism having a PBS coating surface formed on the inclined surface and a reflection mirror formed on one side of the cube prism. The present invention relates to a dual focus optical pickup device capable of assembling and miniaturizing by determining the path of a beam to be emitted.

일반적으로 기록된 정보를 픽업하는 장치는 디스크 면의 정보를 접촉 침을 이용한 기계적인 변화량으로 검출하는 방식 및 디스크에 파인 홈의 정전 용량의 변화로 정보를 검출하는 방식등이 사용되었으나 현재에는 대물렌즈, 빔스플리터, 회절격자, 레이저 다이오드, 광검출기 등의 개개부품의 조립된 광 픽업장치를 사용하여 스포트 사이즈 직경이 1.6μm인 디지탈 오디오 디스크(DAD) 또는 스포트 사이즈의 직경이 0.8μm인 디지탈 비디오 디스크(DVD)에 기록된 정보를 전기신호로 재생시키는 방식이 많이 사용되고 있다.In general, a device for picking up recorded information includes a method of detecting information on a disk surface by a mechanical change amount using a contact needle, and a method of detecting information by a change in capacitance of a fine groove on a disk. Digital audio discs (DAD) with a spot size diameter of 1.6 μm or digital video discs with a spot size of 0.8 μm using assembled optical pick-up devices of individual parts such as beam splitters, diffraction gratings, laser diodes, and photodetectors BACKGROUND OF THE INVENTION A method of reproducing information recorded on a DVD by an electric signal is widely used.

또한 최근에는 디지탈 오디오 디스크(DAD)와 디지탈 비디오 디스크(DVD)에 기록된 정보를 하나의 플레이어에 의해 재생할 수 있는 듀얼 포커스 방식의 픽업 장치가 개발되고 있는데, 즉 도 1에 도시된 바와같이 듀얼 포커스 광 픽업장치는 일정파장의 레이저 빔을 방사하는 레이저 다이오드(51)와, 이 레이저 다이오드(51)의 일측에 형성되어 입사되는 빔을 0차광 및 ±1차광으로 분리하는 회절격자(52)와, 이 회절격자(52)에 소정간격을 두고 일정 기울기를 갖고 형성되어 입사광을 일정한 비에 따라 입사빔을 반사 및 투과시키는 빔스플리터(53)와, 이 빔스플리터(53)의 상측에 일정거리를 두고 형성되어 입사되는 빔의 직선성을 유지시켜주는 콜리메이트렌즈(54)와, 이 콜리메이트렌즈(54)의 상측에 일정거리를 두고 홀로그램광학렌즈(56)와 대물렌즈(57)가 일체로 되어 입사 빔을 상이한 빔 사이즈로 기판의 두께가 0.6mm인 디지탈 비디오 디스크(이하 제 1디스크라함:58) 및 1.2mm인 디지털 오디오 디스크(이하 제 2디스크라함 : 59)에 포커싱시키는 듀얼 포커스렌즈(55)로 이루어진다.Recently, a dual focus pickup device capable of reproducing information recorded on a digital audio disc (DAD) and a digital video disc (DVD) by one player has been developed. That is, as shown in FIG. The optical pickup device includes a laser diode 51 for emitting a laser beam of a predetermined wavelength, a diffraction grating 52 for separating the incident beam formed on one side of the laser diode 51 into 0th order light and ± 1th order light, The beam splitter 53 is formed with a predetermined inclination at a predetermined interval on the diffraction grating 52 and reflects and transmits the incident beam in accordance with a constant ratio, and a predetermined distance on the beam splitter 53 above. The collimated lens 54 which maintains the linearity of the formed and incident beam, and the hologram optical lens 56 and the objective lens 57 are integrally provided at a predetermined distance above the collimated lens 54. A dual focus lens for focusing an incident beam on a digital video disk (hereinafter referred to as a first disk: 58) having a thickness of 0.6 mm and a digital audio disk (hereinafter referred to as a second disk: 59) having a thickness of 0.6 mm in a different beam size. 55).

그리고 상기 빔스플리터(53)의 일측 하면에는 상기 듀얼 포커스렌즈(55)를 통해 입사되는 제 1디스크(58) 및 제 2디스크(59)상에 기록된 광 정보를 이용해 비점수차를 발생시키는 비점수차발생렌즈(60)가 형성되고, 이 비점수차발생렌즈(60)와 일정거리를 두고 하부에는 입사되는 광 정보의 빔을 일정레벨의 전기적인 신호로 검출하는 광검출기(61)가 형성되어 있다.In addition, astigmatism for generating astigmatism using optical information recorded on the first and second disks 58 and 59, which are incident through the dual focus lens 55, is formed on one lower surface of the beam splitter 53. A generating lens 60 is formed, and a photodetector 61 is formed below the astigmatism generating lens 60 to detect a beam of incident light information as an electrical signal at a constant level.

한편, 이와같은 구성으로 이루어진 듀얼 포커스 광 픽업장치의 동작을 살펴보면, 먼저 레이저다이오드(51)에서 소정의 발진 파장을 갖는 레이저 빔은 방사되며, 이 방사된 레이저 빔은 회절격자(52)로 경유함에 따라 0차광 및 ±1차광으로 분리되어 빔스플리터(53)로 입사되는 되는 것이다. 여기서 0차광 및 ±1차광으로 분리하는 것은 트랙킹 에러를 검출하기 위함이다. 즉, 0차광 및 ±1차광으로 분리된 빔은 상기 빔스플리터(53)로 입사되어 소정의 반사율 및 투과율에 의해 반사 및 투과되고 이중 소정의 비율로 반사된 빔은 콜리메이트렌즈(54)를 경유함으로서 빔의 직선성이 유지된 채 듀얼포커스렌즈(55)로 입사되는 것이다. 그러므로 이 듀얼 포커스렌즈(55)를 통해 입사되는 빔은 디스크에 따른 빔 사이즈가 결정되어 제 1디스크(58) 및 제 2디스크(59)에 각각 조사되는 것이다.On the other hand, referring to the operation of the dual focus optical pickup device having such a configuration, first, a laser beam having a predetermined oscillation wavelength is emitted from the laser diode 51, and the emitted laser beam passes through the diffraction grating 52. Accordingly, the light beam is split into 0-order light and ± 1-order light, and incident to the beam splitter 53. Here, the separation into 0th order light and ± 1th order light is for detecting a tracking error. That is, a beam divided into 0-order light and ± 1-order light is incident on the beam splitter 53, reflected and transmitted by a predetermined reflectance and transmittance, and a beam reflected at a predetermined ratio is via the collimated lens 54. As a result, the beam is incident on the dual focus lens 55 while maintaining the linearity of the beam. Therefore, the beams incident through the dual focus lens 55 are irradiated to the first disk 58 and the second disk 59 by determining the beam size according to the disk.

즉, 상기 듀얼포커스렌즈(55)로 일정한 직선성을 유지한채 입사되는 빔은 홀로그램광학렌즈(56)를 경유함에 따라 0차광 및 ±1차광으로 분리되고 이 분리된 광은 상이한 개구수(NA=0.6,NA=0.45)로 대물렌즈(57)를 통해 집광되어 기판 두께가 0.6mm인 제 1디스크(58)와 1.2mm인 제 2디스크(59)상에 각각 조사되는 것이다. 그러면 상기 대물렌즈(57)에 의해 수 ㎛ 정도의 에어리 형태로 집광된 빔은 제 1디스크(58)의 피트(58a) 및 제 2디스크(59)의 피트(59a)인 신호면에 조사되며, 이 조사된 빔은 디스크에 기록된 데이터가 없는 즉, 피트(58a,59a)가 없는 곳에서는 거의 그대로 대물렌즈(57)로 반사되고, 피트(58a,59a)가 있는 곳에서는 광이 피트(58a,59a)에 의해 회절되어 그 일부의 빔은 대물렌즈(57)의 범위 밖으로 나가게 되고, 이로인해 결국 상기 대물렌즈(57)로는 일부만이 빔의 재차 입사되는 것이다. 그러므로 이 대물렌즈(57)로 입사되는 광 정보의 빔은 광량차이가 발생되어 콜레메이트렌즈(54)를 경유해 빔스플리터(53)로 입사된다. 그러면 이 빔스플리터(53)로 입사된 광 정보의 빔 중에 그 일부 빔만이 투과하여 비점수차발생렌즈(60)를 경유하게 되는 것이다. 이때, 이 비점수차발생렌즈(60)를 경유하는 빔은 포커싱에러를 검출하기 위해 빔이 비점수차가 발생되어 그 하면에 형성된 광검출기(61)로 최종적으로 입사되는 것이다.That is, the beam incident to the dual focus lens 55 while maintaining a constant linearity is separated into 0th order light and ± 1th order light through the hologram optical lens 56, and the separated light has a different numerical aperture (NA =). It is condensed through the objective lens 57 at 0.6, NA = 0.45 and irradiated onto the first disk 58 having a substrate thickness of 0.6 mm and the second disk 59 having 1.2 mm, respectively. Then, the beam collected by the objective lens 57 in the form of Airy on the order of several micrometers is irradiated onto the signal surface which is the pit 58a of the first disk 58 and the pit 59a of the second disk 59, The irradiated beam is almost reflected to the objective lens 57 where there is no data recorded on the disk, i.e., where there are no pits 58a and 59a, and where the pits 58a and 59a are located, the light is pit 58a. 59a), part of the beam is out of the range of the objective lens 57, so that only a part of the beam is incident again to the objective lens 57. Therefore, the beam of light information incident on the objective lens 57 is incident on the beam splitter 53 via the collimator lens 54 with a light quantity difference. Then, only a part of the beams of the light information incident on the beam splitter 53 passes through the astigmatism generating lens 60. At this time, the beam passing through the astigmatism generating lens 60 is incident to the photodetector 61 formed on the lower surface of the beam after the astigmatism is generated to detect the focusing error.

한편, 이와같은 종래의 듀얼포커스 광 픽업장치는 각각의 별도의 광학부품을 독립적으로 설치되어 조립성이 떨어지며 듀얼 포커스렌즈는 제작상의 어려운 면이 있어서 레이저다이오드,광검출기 및 회절격자가 일체로 형성된 홀로그램소자를 이용하고 축섭동 방식에 의해 디지탈 오디오 디스크 및 디지탈 비디오 디스크에 각각 대응되는 대물렌즈가 회동하도록 한 듀얼포커스 광픽업장치를 설계하는데 이는 도 2에 도시된 바와같이 디지털 오디오 디스크용인 제 1홀로그램소자(70)와, 이 제 1홀로그램소자(70)와 일정거리를 두고 상측에 상프리즘(74)과 하프리즘(73)의 각 사면을 통해 일체로 형성되며 그 사면이 PBS코팅면(72)인 입방체프리즘(71)과, 이 입방체프리즘(71)과 일정거리를 두고 상프리즘(74)의 일측면에 형성되어 빔의 직선성을 유지시켜주는 콜리메이트렌즈(80)와, 이 콜리메이트렌즈(80)의 일측에 일정거리를 두고 형성된 디지털 오디오 디스크용인 제 2홀로그램소자(81)와, 상기 입방체프리즘(71)의 상측에 일정거리를 두고 형성되어 선택된 디스크의 종류에 따라 회동하는 축섭동 방식의 대물렌즈(75,76)로 이루어진다.On the other hand, such a conventional dual-focus optical pickup device is installed separately from each other optical component is inferior in assembly, and the dual focus lens has a difficult face in manufacturing, hologram formed integrally with the laser diode, photodetector and diffraction grating A dual focus optical pickup device using an element and having an objective lens corresponding to a digital audio disc and a digital video disc rotated by an axial perturbation method, which is a first hologram element for a digital audio disc as shown in FIG. (70) and the first hologram element (70) at a predetermined distance from the upper side through the four sides of the upper prism (74) and the lower prism (73) are integrally formed and the slope is the PBS coating surface (72) A cube prism 71 and a collie formed on one side of the upper prism 74 at a predetermined distance from the cube prism 71 to maintain the linearity of the beam. And a second hologram element 81 for a digital audio disc formed at a predetermined distance on one side of the collimated lens 80, and a predetermined distance on an upper side of the cubic prism 71. It consists of objective lenses 75 and 76 of axial perturbation which rotate according to the type of the selected disk.

한편, 이와같은 구조를 갖는 듀얼 광 픽업장치는 상기 제 1홀로그램소자(70)에서 발진되는 소정의 빔은 이상광선(S파)으로 편광되며, 또한 상기 제 2홀로그램소자(81)에서 발진되는 소정의 빔은 정상광선(P파)으로 편광되어 있어 상기 입방체프리즘(71)의 PBS코팅면(72)을 통해 각 홀로그램소자(70,81)에서 방사된 빔은 상이한 빔 경로를 갖게 된다. 그러므로 이 상이한 빔 경로에 따라 선택된 디스크에 대응하는 대물렌즈(75,76)는 소정의 빔 사이즈로 입사빔을 집광하고, 이 집광된 빔에 의해 제 1디스크(77) 및 제 2디스크(78)에서 읽혀진 각각의 광 정보의 신호는 제 1홀로그램소자(70) 및 제 2홀로그램소자(81)의 광검출기로 입사되고 이 광정보는 일정한 전기적인 신호로 변환되는 것이다.On the other hand, in the dual optical pickup device having such a structure, a predetermined beam oscillated by the first hologram element 70 is polarized by an abnormal light beam (S wave), and a predetermined beam oscillated by the second hologram element 81. The beam of is polarized by the normal light (P wave) so that the beams emitted from the hologram elements 70 and 81 through the PBS coating surface 72 of the cube prism 71 have different beam paths. Therefore, the objective lenses 75 and 76 corresponding to the disks selected according to these different beam paths focus incident beams at a predetermined beam size, and the first and second disks 77 and 78 are collected by the focused beams. The signal of each optical information read in is incident on the photodetectors of the first hologram element 70 and the second hologram element 81, and the optical information is converted into a constant electrical signal.

그러나 이와같은 구성으로 듀얼포커스 장치는 각 광학부품, 즉 레이저 다이오드,광 검출기 및 회절격자가 일체로 형성되어 조립에 따른 부품수는 감소되었으나 광 픽업 장치의 특성상 빔 경로에 따른 부품 소자간의 일정거리가 필요하여 개별 부품간의 설치의 제한을 받게됨으로서 소형화 하기에 많은 어려움이 있으며 또한 최근에 들어 차량에 장착되는 광 픽업장치는 그 설치 특성상 더욱더 설치공간이 제한되어 제작상에 많은 문제점이 있었다.In this configuration, however, the dual focus device is integrated with each optical component, that is, a laser diode, a photodetector, and a diffraction grating, so that the number of components due to the assembly is reduced. There is a lot of difficulties in miniaturization by being limited to the installation between the individual parts, and in recent years, the optical pickup device mounted on the vehicle has a lot of problems in manufacturing because the installation space is further limited due to its installation characteristics.

이에 본 발명은 이와같은 문제점을 보안하기 위해 안출된 것으로 상프리즘과 하프리즘의 사면이 결합되며 그 사면에 PBS코팅면이 형성된 입방체프리즘과 이 입방체프리즘의 일측에 입사빔의 경로를 대물렌즈로 향하게 하는 반사미러를 형성함으로서 광 픽업장치의 조립 및 조정향상은 물론 경박단소화에 기여할 수 있도록 한 듀얼포커스 광 픽업장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised to secure such a problem, the slopes of the upper prism and the lower prism are combined, the cube prism formed with a PBS coating surface on the slope and the path of the incident beam on one side of the cube prism toward the objective lens. It is an object of the present invention to provide a dual-focus optical pickup device that can contribute to the assembly and adjustment of the optical pickup device, as well as light and short, by forming a reflective mirror.

이와같은 목적을 이루기 위한 본 발명은 상프리즘과 하프리즘의 경사면이 결합되며 그 경사면에 PBS코팅면이 형성된 입방체프리즘과, 상기 상프리즘에 일정거리를 두고 상부에 형성되어 그 상프리즘 일측으로 빔을 조사하는 제 1홀로그램소자와, 상기 하프리즘에 일정거리를 두고 형성되어 그 하프리즘의 일측으로 빔을 조사하는 제 2홀로그램소자와, 상기 상프리즘의 타측에 일정거리를 두고 형성된 반사미러와, 이 반사미러의 상측에 일정거리를 두고 형성되어 디스크의 선택에 따라 회동하는 축섭동 방식의 트윈대물렌즈가 구비되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention combines the inclined surface of the upper prism and the lower prism, and the cube prism formed with the PBS coating surface on the inclined surface and the upper prism formed at a predetermined distance from the upper prism to one side of the beam. A first hologram element to be irradiated, a second hologram element formed at a predetermined distance to the haprism and irradiating a beam to one side of the haprism, a reflection mirror formed at a predetermined distance to the other side of the upper prism, It is formed at a predetermined distance on the upper side of the reflection mirror is characterized in that the twin objective lens of the axial perturbation system is rotated according to the selection of the disk.

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

도 2는 종래의 다른 듀얼 포커스 광픽업장치의 구성도.2 is a block diagram of another conventional dual focus optical pickup device.

도 3은 본 발명에 따른 듀얼 포커스 광픽업장치의 구성도.3 is a block diagram of a dual focus optical pickup apparatus according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 포커스 에러의 검출을 설명하는 도면.4 illustrates detection of a focus error according to the present invention.

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

1 : 제 1홀로그램소자 2 : 콜리메이트렌즈1: first hologram element 2: collimated lens

3 : 입방체프리즘 4 : PBS코팅면3: cubic prism 4: PBS coated surface

5 : 상프리즘 6 : 하프리즘5: Prism 6: Harprism

7 : 제 2홀로그램소자 8 : 반사미러7: second hologram element 8: mirror reflection

9 : CD용대물렌즈 10 : DAD용대물렌즈9: objective lens for CD 10: objective lens for DAD

11: 제 1디스크 12 : 제 2디스크11: first disk 12: second disk

이에 본 발명을 첨부된 도면을 참조로하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

여기서 본 발명에 따른 듀얼 포커스 광픽업장치는 도 3에 도시된 바와같이 일정한 파장의 빔을 방사 및 수광하는 광학소자가 일체로 형성된 제 1홀로그램소자(1)와, 이 제 1홀로그램소자(1)에 일정거리를 두고 하부에 형성되어 입사빔의 직진성을 유지시켜주는 콜리메이트렌즈(2)와, 이 콜리메이트렌즈(2)의 하부에 일정거리를 두고 상프리즘(5)과 하프리즘(6)의 각 경사면이 결합되어 입방체를 이루는 입방체프리즘(3)과, 상기 하프리즘(6)의 일측에 일정거리를 두고 형성되어 그 하프리즘(6)의 일측면으로 빔을 방사 및 수광하는 제 2홀로그램소자(7)와, 상기 상프리즘(5)의 일측에 일정거리를 두고 소정의 기울기로 형성된 반사미러(8)와, 이 반사미러(8)의 상부에 일정거리를 두고 형성되어 디스크(11,12)의 종류에 따라 회동하는 축섭동 방식의 트윈대물렌즈(9,10)로 이루어진다.The dual focus optical pickup apparatus according to the present invention includes a first hologram element 1 in which an optical element for emitting and receiving a beam of a constant wavelength is integrally formed as shown in FIG. 3, and the first hologram element 1. A collimating lens 2 formed at a lower portion at a predetermined distance to maintain the straightness of the incident beam, and an upper prism 5 and a lower prism 6 at a lower portion of the collimating lens 2 at a predetermined distance. A cubic prism 3 formed by combining respective inclined surfaces of the cube with a cube, and a second hologram formed at a distance from one side of the haprism 6 to emit and receive a beam to one side of the haprism 6. The element 7, the reflective mirror 8 formed at a predetermined slope at a predetermined distance on one side of the upper prism 5, and the disk 11, formed at a predetermined distance on the upper portion of the reflective mirror 8. Twin objective lens of axial perturbation system rotating according to type 12) )

그리고 상기 상프리즘(5)과 하프리즘(6)의 사면이 결합된 입방체프리즘(3)의 사면은 입사빔에 따라 반사 및 투과하는 PBS코팅면(4)이 형성되어 있다. 또한 상기 제 1홀로그램소자(1)의 레이저다이오드에서는 정상광선(P파)으로 편광된 빔을 방사하며, 상기 제 2홀로그램소자(7)의 레이저다이오드에서는 이상광선(S파)로 편광된 빔을 방사하고 있다.In addition, the slopes of the cubical prism 3 coupled to the upper prism 5 and the lower prism 6 are formed with a PBS coating surface 4 which reflects and transmits the incident prism. In addition, the laser diode of the first hologram element 1 emits a beam polarized with normal light (P wave), and the laser diode of the second hologram element 7 emits a beam polarized with an abnormal light beam (S wave). I'm spinning.

그리고 상기 트윈대물렌즈(9,10)은 선택된 디스크에 해당하는 대물렌즈가 회동하는 것으로 이를 보통 축섭동 방식이라고 한다. 즉, 이 축섭동 방식은 DVD용 및 DAD용의 두 개의 대물렌즈를 하나의 대물렌즈 액츄에이터에 탑재하고, 디스크의 종류에 따라 대응되어 선택하는 방식이다.In addition, the twin objective lenses 9 and 10 rotate the objective lens corresponding to the selected disk, which is commonly referred to as axial perturbation. In other words, this axial perturbation method is a system in which two objective lenses for DVD and DAD are mounted in one objective lens actuator and selected according to the type of disc.

한편, 이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.On the other hand, look at the operation of the present invention made of such a configuration as follows.

먼저, 듀얼 포커스용 플레이어에 제 1디스크(11)를 장착하면 미도시된 대물렌즈액츄에이터는 그 디스크에 대응하는 대물렌즈로 회동하게 된다. 즉, DVD용대물렌즈(10)가 장착된 제 1디스크(11)의 위치로 회동된 상태에서 제 1홀로그램소자(1)에서 정상광선(P파)로 편광된 레이저 빔을 방사되며 이 레이저 빔은 콜리메이트렌즈(2)를 경유함에 따라 직선성이 유지되어 입방체프리즘(3)의 상프리즘(5)을 통해 PBS코팅면(4)으로 입사되는 것이다. 이때 이 PBS코팅면(4)은 입사되는 빔의 편광상태에 따라 투과 및 반사를 하는데, 즉 정상광선(P파)으로 편광된 빔은 PBS코팅면(4)으로 입사되면 그 면에 의해 소정의 각으로 반사를 하며 또한 이상광선(S파)으로 편광된 빔이 입사되면 그대로 투과되는 것이다.First, when the first disk 11 is mounted on the dual focus player, the objective lens actuator not shown rotates to the objective lens corresponding to the disk. That is, the laser beam polarized with the normal light (P wave) is emitted from the first hologram element 1 while being rotated to the position of the first disc 11 on which the DVD objective lens 10 is mounted. The linearity is maintained as it passes through the collimated lens 2 and is incident on the PBS coating surface 4 through the image prism 5 of the cubic prism 3. At this time, the PBS coating surface 4 transmits and reflects according to the polarization state of the incident beam, that is, the beam polarized by the normal light (P wave) is predetermined by the surface when incident on the PBS coating surface 4. When the beam is reflected at an angle and polarized with the abnormal light beam (S wave) is incident, it is transmitted as it is.

그러므로 상기 PBS코팅면(4)으로 입사된 정상광선(P파)의 레이저 빔은 소정의 각으로 반사되어 DVD용대물렌즈(10)의 일측 하단에 형성된 반사미러(8)로 조사되는 것이다. 그러면 이 반사미러(8)로 조사된 빔은 일정한 각으로 상부로 반사되고 이 반사된 레이저 빔은 소정의 개구수(NA=0.6)를 갖는 DVD용대물렌즈(10)로 입사되는 것이다. 이때 이 DVD용대물렌즈(10)로 입사된 빔은 소정의 사이즈를 갖는 빔으로 집광되어 그 기판 두께가 0.6mm인 제 1디스크(11)상에 초점이 맺혀 디스크에 기록된 장보를 읽게되는 것이다.Therefore, the laser beam of the normal light (P wave) incident on the PBS coating surface 4 is reflected at a predetermined angle and irradiated to the reflection mirror 8 formed at one lower end of the DVD objective lens 10. Then, the beam irradiated to the reflecting mirror 8 is reflected upwards at a constant angle, and the reflected laser beam is incident on the objective lens 10 for DVD having a predetermined numerical aperture (NA = 0.6). At this time, the beam incident on the DVD objective lens 10 is condensed into a beam having a predetermined size, focuses on the first disk 11 whose substrate thickness is 0.6 mm, and reads the information stored on the disk. .

즉, DVD용대물렌즈(10)에 의해 소정의 에어리 형태로 집광된 빔은 제 1디스크(11)에의 피트(11a)인 신호면에 조사되며, 이 신호면에 조사된 레이저 빔은 데이터가 기록된 피트(110a)가 없는 곳에서는 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(11a)가 있는 곳에서는 레이저 빔이 피트(11a)에 의해 회절되어 일정량의 빔은 DVD용대물렌즈(10)의 범위밖으로 나가게된다. 그러므로 상기 제 1디스크(11)의 피트(11a)에 기록된 정보는 일정한 광으로 반사되어 DVD용대물렌즈(10)로 재차 입사되는 것이다.That is, the beam focused by the DVD objective lens 10 in the form of a predetermined airy is irradiated onto a signal surface which is a pit 11a to the first disk 11, and the laser beam irradiated onto this signal surface records data. Where there is no pit 110a, the return is almost as it is, but where the pit 11a is located, the laser beam is diffracted by the pit 11a so that a certain amount of beam is out of the range of the objective lens 10 for the DVD. . Therefore, the information recorded on the pit 11a of the first disc 11 is reflected by a constant light and is incident again on the objective lens 10 for DVD.

한편, 이 DVD용대물렌즈(10)로 재차 입사된 광 정보의 빔은 반사미러(8)로 조사되고 이 반사미러(8)로 조사된 광 정보의 빔은 소정의 각으로 빔의 경로가 변경되어 상프리즘(5)의 일측면을 경유해 그 사면에 형성된 PBS코팅면(4)에 입사된다. 그러면 이 PBS코팅면(4)으로 입사된 광정보의 빔은 정상광선(P파)의 형태이므로 그 PBS코팅면(4)에서 소정의 각으로 반사되어 콜리메이트렌즈(2)를 경유해 제 1홀로그램소자(1)내의 광검출기로 입사되는 것이다.On the other hand, the beam of light information incident again to the DVD objective lens 10 is irradiated to the reflecting mirror 8 and the beam path of the light information irradiated to the reflecting mirror 8 is changed at a predetermined angle. It enters into the PBS coating surface 4 formed in the inclined surface via the one side surface of the upper prism 5. Then, since the beam of optical information incident on the PBS coating surface 4 is in the form of a normal ray (P wave), it is reflected at the PBS coating surface 4 at a predetermined angle and passes through the collimating lens 2. It is incident on the photodetector in the hologram element 1.

한편, 이와같은 듀얼 포커스용 플레이어에 제 2디스크(11)가 장착되면 미도시된 대물렌즈액츄에이터는 그 제 2디스크(12)에 대응하는 CD용대물렌즈(10)가 회동하게 된다. 이때 상기 제 2홀로그램소자(7)의 레이저다이오드에서는 소정의 발진파장(760nm)을 갖고 이상광선(S파)으로 편광된 빔을 방사되는데, 이때 이 이상광선(S파)의 형태인 레이저 빔은 하프리즘(6)을 일측면을 경유해 PBS코팅면(4)으로 입사된다. 이때 이 PBS코팅면(4)은 이상광선으로 편광된 빔은 그대로 투과시킴으로 결국 제 1홀로그램소자(7)의 레이저다이오드에서 방사된 빔은 PBS코팅면(4)을 투과해 상프리즘(5)을 통해 그 상프리즘(5)의 일측에 일정거리를 두고 소정의 두께를 갖는 반사미러(8)로 입사되는 것이다. 그러면 이 반사미러(8)에서는 입사된 레이저 빔이 그 반사미러(8)의 상측에 일정거리를 두고 형성된 CD용대물렌즈(9)로 입사되도록 소정의 각으로 빔 경로를 변경된다. 즉, 이 CD용대물렌즈(9)로 입사된 빔은 소정의 사이즈를 갖는 빔으로 집광되어 그 기판 두께가 1.2mm인 제 2디스크(12)상에 초점이 맺혀 디스크에 기록된 정보를 읽게되는 것이다.On the other hand, when the second disk 11 is mounted on the dual focus player, the objective lens actuator (not shown) rotates the CD objective lens 10 corresponding to the second disk 12. At this time, the laser diode of the second hologram element 7 emits a beam having a predetermined oscillation wavelength (760 nm) and polarized with an abnormal light beam (S wave), wherein the laser beam in the form of the abnormal light beam (S wave) is The haprism 6 is incident on the PBS coating surface 4 via one side. At this time, the PBS coated surface 4 transmits the beam polarized by the abnormal light as it is, so that the beam radiated from the laser diode of the first hologram element 7 passes through the PBS coated surface 4 to provide the upper prism 5. Through the upper prism (5) on one side of the predetermined distance to be incident to the reflective mirror 8 having a predetermined thickness. Then, in the reflecting mirror 8, the beam path is changed at a predetermined angle so that the incident laser beam is incident on the CD objective lens 9 formed at a predetermined distance above the reflecting mirror 8. That is, the beam incident on the CD objective lens 9 is condensed into a beam having a predetermined size and focused on the second disk 12 whose substrate thickness is 1.2 mm to read the information recorded on the disk. will be.

즉, 이 CD용대물렌즈(9)에 의해 소정의 에어리 형태로 집광된 빔은 제 2디스크(12)에의 피트(12a)인 신호면에 조사되며, 이 신호면에 조사된 레이저 빔은 데이터가 기록된 피트(12a)가 없는 곳에서는 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(12a)가 있는 곳에서는 레이저 빔이 피트(12a)에 의해 회절되어 일정량의 빔은 CD용대물렌즈(9)의 범위밖으로 나가게된다. 그러므로 이 제 2디스크(12)의 피트(12a)에 기록된 정보는 일정한 광으로 반사되어 CD용대물렌즈(9)로 재차 입사되는 것이다.That is, the beam focused by the CD objective lens 9 in the form of a predetermined airy is irradiated onto a signal surface that is a pit 12a to the second disk 12, and the laser beam irradiated onto the signal surface is used to store data. Where there is no recorded pit 12a, it is almost intact, but where there is a pit 12a, the laser beam is diffracted by the pit 12a so that a certain amount of the beam is out of the range of the objective lens 9 for the CD. do. Therefore, the information recorded on the pit 12a of the second disk 12 is reflected by constant light and is incident again on the objective lens 9 for CD.

한편, 이 CD용대물렌즈(9)로 재차 입사된 광 정보의 빔은 반사미러(8)로 조사되고 이 반사미러(8)로 조사된 광 정보의 빔은 소정의 각으로 빔의 경로가 변경되어 상프리즘(5)의 일측면을 경유해 사면에 형성된 PBS코팅면(4)에 입사된다. 그러면 이 PBS코팅면(4)으로 입사된 광정보의 빔은 이상광선(S파)의 형태이므로 그 PBS코팅면(4)을 그대로 투과해 하프리즘(6)의 일측에 형성된 제 2홀로그램소자(7)의 광검출기로 입사되는 것이다.On the other hand, the beam of light information incident again on the CD objective lens 9 is irradiated to the reflecting mirror 8 and the beam path of the light information irradiated on the reflecting mirror 8 is changed at a predetermined angle. And enters the PBS coating surface 4 formed on the slope via one side of the upper prism 5. Then, since the beam of the optical information incident on the PBS coating surface 4 is in the form of an abnormal light beam (S wave), the second hologram element formed on one side of the prism 6 through the PBS coating surface 4 as it is ( Incident to the photodetector of 7).

여기서 이 제 1홀로그램소자(1) 및 제 2홀로그램소자(7)내의 4분할된 광검출기로 입사된 광 정보와 함께 포커싱에러,트래킹에러를 검출하기 위해 빔의 일정 광량을 회절시켜 에러를 검출하고 있는데, 즉 본 발명에서 트랙킹에러는 원 빔법을 이용하여 에러를 검출하며 또한 포컬트 법을 이용하여 포커스 에러를 검출한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 회절된 광 정보의 빔은 보통의 4분할된 각 홀로그램소자(1,7)의 광검출기 영역으로 수광되는데 이때 포커스가 광검출기의 앞쪽에 맺힐 경우에는 도 4다에 도시된바와 같은 빔형상으로 광검출기의 각 영역에 조사되며 또한, 포커스가 광검출기의 뒷쪽에 맺힐 경우에는 도 4가에 도시된 바와같은 빔의 형상이 광검출기의 각 영역에 조사된다. 그리고 포커스가 광검출기의 정확히 맺힐 경우에는 도 4나에 도시된 바와같은 빔의 형상이 광검출기의 각 영역에 조사된다. 이때 상기 광검출기의 각 영역은 D1,D2,D3,D4로 구분하며 포커스에러 검출신호는 아래와 같은 수식으로 나타낼 수 있다.In order to detect a focusing error and a tracking error together with the light information incident by the quadrature photodetectors in the first hologram element 1 and the second hologram element 7, a predetermined amount of light in the beam is diffracted to detect an error. That is, in the present invention, the tracking error detects an error using the one beam method and a focus error using the focal method. That is, as shown in FIG. 4, the beam of diffracted light information is received by the photodetector region of each of the four quadrant hologram elements 1 and 7, where the focus is in front of the photodetector. Each area of the photodetector is irradiated in a beam shape as shown in FIG. 4, and when the focus is placed behind the photodetector, the shape of the beam as shown in FIG. 4A is irradiated to each area of the photodetector. In the case where the focus is accurately formed on the photodetector, the shape of the beam as shown in FIG. 4B is irradiated to each region of the photodetector. In this case, each area of the photodetector is divided into D1, D2, D3, and D4, and the focus error detection signal may be represented by the following equation.

[수식 1][Equation 1]

F.E.S = (D1+ D4)-(D2+D3)(여기서 F.E.S는 포커스에러 검출신호)F.E.S = (D1 + D4)-(D2 + D3) (where F.E.S is the focus error detection signal)

그러므로 상기 각 홀로그램소자(1,7)의 광검출기 영역에 조사되는 빔을 후단에 설치된 차동증폭기(도시안됨)에서 광량의 차이를 이용함으로서 에러는 검출되고 이 에러는 미도시된 제어장치에 의해 보정되는 것이다.Therefore, an error is detected by using a difference in the amount of light in a differential amplifier (not shown) provided at the rear end of the beam irradiated to the photodetector regions of the respective hologram elements 1 and 7, and the error is corrected by a controller not shown. Will be.

또한, 본 발명에서 트래킹 에러는 원빔법을 이용하여 검출하고 있는데 디스크(11,12)의 피트(11a,12a)에 조사되는 빔이 피트(11a,12a)의 좌우측으로 벗어나면 그에따른 트래킹에러 검출영역에 조사되는 광량의 차이가 나타나는데 이때 이 광량의 차이를 이용해 에러를 보정하는 것이다.In addition, in the present invention, the tracking error is detected by the one-beam method. When the beam irradiated to the pits 11a and 12a of the discs 11 and 12 deviates to the left and right sides of the pits 11a and 12a, the tracking error is detected accordingly. The difference in the amount of light irradiated onto the area appears, and the error is corrected using the difference in the amount of light.

또한, 상기 각 홀로그램소자(1,7)의 광검출기의 조사되는 광정보의 빔은 아래와 같은 수식으로 표시할 수 있다.In addition, the beam of light information irradiated by the photodetectors of the respective hologram elements (1,7) can be expressed by the following equation.

[수식 2][Formula 2]

R.F = D1 + D2 + D3 +D4 (여기서 R.F는 광정보 신호)R.F = D1 + D2 + D3 + D4 (where R.F is the optical information signal)

이와같이 상기 각 홀로그램소자(1,7)의 광검출기에 조사된 빔의 형상으로부터 디스크에 대한 픽업 장치의 위치정확도, 즉 포커싱 및 트래킹 에러 신호가 발생되며 그 신호에 응답하여 미도시된 제어장치가 대물렌즈의 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, i.e., the focusing and tracking error signals, is generated from the shape of the beam irradiated to the photodetectors of the respective hologram elements 1 and 7, and in response to the signal, a control device not shown The optical pick-up device operates stably by applying a current to the coil of the actuator of the lens and correcting the current.

이와같이 본 발명은 상프리즘과 하프리즘의 사면이 체결되어 형성된 입방체프리즘과 이 입방체프리즘의 사면에 형성된 PBS코팅면과 이 PBS코팅면에 의해 반사 및 투과하는 빔을 각각 방사 및 수광하는 홀로그램소자와, 트윈대물렌즈의 일측 하면에 형성된 반사미러를 구비함으로서 최적의 구조로 설계하여 광 픽업장치를 경박단소화함은 물론 저렴한 가격으로 DVD용 디스크 및 DAD용 디스크의 광정보를 읽을 수 있는 듀얼포커스 광 픽업장치를 설계할수 있는 것이다.As described above, the present invention is a cube prism formed by coupling the upper prism and the lower prism, and a hologram element for radiating and receiving a beam reflected and transmitted by the PBS coated surface formed on the slope of the cube prism and the PBS coated surface, respectively; Dual focus optical pickup that can read optical information of DVD disc and DAD disc at low price as well as thin and small optical pickup device by designing optimal structure by reflecting mirror formed on one lower surface of twin objective lens You can design the device.

Claims (2)

일정한 파장의 빔을 방사 및 수광하는 광학소자 일체로 형성된 제 1홀로그램소자(1)와, 이 제 1홀로그램소자(1)에 일정거리를 두고 하부에 형성되어 입사빔의 직선성을 유지시켜주는 콜리메이트렌즈(2)와, 이 콜리메이트렌즈(2)의 하부에 일정거리를 두고 상프리즘(5)과 하프리즘(6)의 경사면이 결합되어 그 경사면에 PBS코팅면(4)이 형성된 입방체프리즘(3)과, 상기 하프리즘(6)의 일측에 일정거리를 두고 형성되어 그 일측으로 소정 파장의 빔을 방사 및 수광하는 광학소자가 일체인 제 2홀로그램소자(7)와,상기 상프리즘(5)의 일측에 일정거리를 두고 소정의 기울기로 형성된 반사미러(8)와, 이 반사미러(8)의 상부에 일정거리를 두고 형성되어 디스크(11,12)의 종류에 따라 입사빔을 소정의 빔사이즈로 집광하는 축섭동 방식의 트윈대물렌즈(9,10)로 이루어진 것을 특징으로 하는 듀얼 포커스 광픽업장치.A first hologram element 1 formed integrally with an optical element for emitting and receiving a beam of a predetermined wavelength, and a collie formed at a lower distance with the first hologram element 1 at a predetermined distance to maintain the linearity of the incident beam. A cubic prism in which the mating lenses 2 and the inclined surfaces of the upper prism 5 and the lower prism 6 are coupled to each other at a lower portion of the collimated lens 2 so that the PBS coating surface 4 is formed on the inclined surfaces. (3) and a second hologram element 7 which is formed at one side of the haprism 6 at a predetermined distance and is integral with an optical element that emits and receives a beam of a predetermined wavelength on one side thereof, and the upper prism ( 5) a reflection mirror 8 formed at a predetermined slope with a predetermined distance on one side thereof, and a predetermined distance formed on the reflection mirror 8 at a predetermined distance to determine an incident beam according to the type of the disks 11 and 12. It consists of axial perturbation twin objective lenses (9,10) for condensing at the beam size of Dual focus optical pickup device. 제 1항에 있어서, 상기 제 1홀로그램소자(1)의 레이저다이오드에서는 정상광선(P파)으로 편광된 빔을 방사하며, 상기 제 2홀로그램소자(7)의 레이저다이오드에서는 이상광선(S파)로 편광된 빔을 방사하는 것을 특징으로 하는 듀얼포커스 광픽업장치.The laser diode of the first hologram element 1 emits a beam polarized with a normal light (P wave), and the laser beam of the second hologram element 7 has an abnormal light (S wave). Dual focus optical pickup device characterized in that for emitting a polarized beam.
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