KR19990049980A - Dual Focus Optical Pickup Device - Google Patents

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KR19990049980A
KR19990049980A KR1019970069002A KR19970069002A KR19990049980A KR 19990049980 A KR19990049980 A KR 19990049980A KR 1019970069002 A KR1019970069002 A KR 1019970069002A KR 19970069002 A KR19970069002 A KR 19970069002A KR 19990049980 A KR19990049980 A KR 19990049980A
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최양오
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전주범
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Abstract

본 발명은 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치에 관한 것이다. 이는, 듀얼 포커스렌즈의 가공기술력에 대한 제작상 난해함을 해소하며 단일한 대물렌즈사용에 따른 구면수차의 영향을 줄일 수 있음과 동시에 광 픽업장치를 소형화할 수 있도록, 광디스크의 기록면과 평행하게 설치되어 상부에 광학소자가 설치되는 실리콘기판(1)과, 실리콘기판(1)의 상부면과 예각으로 설치되어 레이저광을 선택적으로 투과 및 반사시킴과 동시에 광속의 위상을 변화시키는 편광프리즘(10)과, 편광프리즘(10)과 이격되어 상기 실리콘기판(1)상에 설치되며 일정파장의 레이저광이 방출되는 레이저다이오드(5)와, 레이저다이오드(5)의 설치측방에 설치되어 광디스크(50)상에서 반사된 반사광이 수광되는 복수개의 광검출기(62, 64)와, 편광프리즘(10)과 광디스크(50)사이에 설치되어 레이저광의 위상을 변환시키는 파장판(20)과, 파장판(20)을 경유한 레이저광을 광폭에 따라 다른 투과율로 분리투과시키는 광조절판(30)과, 광조절판(30)을 경유한 레이저광을 광디스크(50)에 집속시키는 대물렌즈(40)를 포함하여 이루어지는 광픽업장치를 제공한다. 그리하여, 광학소자간의 정열배치가 단순화됨과 동시에 일체로 제작될 수 있으며 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 복수개의 광디스크에 따라 광량을 조절,재생시키므로 최소의 광량손실로 광픽업장치의 기능이 향상되는 효과가 있는 것이다.The present invention relates to a light quantity control dual focus optical pickup device. This eliminates the manufacturing difficulties of the processing technology of the dual focus lens and reduces the influence of spherical aberration caused by the use of a single objective lens, and at the same time, it is installed in parallel with the recording surface of the optical disc to reduce the size of the optical pickup device. A silicon substrate 1 having an optical element installed thereon, and a polarization prism 10 which is installed at an acute angle with the upper surface of the silicon substrate 1 to selectively transmit and reflect the laser light and to change the phase of the light beam; And a laser diode 5 which is spaced apart from the polarizing prism 10 and installed on the silicon substrate 1, and is disposed on the installation side of the laser diode 5, on which the laser light of a predetermined wavelength is emitted, on the optical disk 50. A plurality of photodetectors 62 and 64 for receiving the reflected reflected light, a wavelength plate 20 disposed between the polarizing prism 10 and the optical disk 50 to convert the phase of the laser light, and the wavelength plate 20Optical pickup device comprising a light control plate 30 for separating and transmitting a finite laser light at different transmittances according to the width, and an objective lens 40 for focusing the laser light through the light control plate 30 to the optical disk 50. To provide. Therefore, the arrangement of the alignment between the optical elements can be simplified and integrated at the same time, and the reliability can be improved, and the quantity of light can be adjusted and reproduced according to the plurality of optical disks. It is.

Description

광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치Dual Focus Optical Pickup Device

본 발명은 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치에 관한 것으로, 특히 다수개의 광학소자를 실리콘기판상에 일체로 구성하여 광픽업장치의 소형화를유도함과 동시에 광폭에 따라 광속의 세기분포를 상이하게 집광시켜 디지털 오디오 디스크와 디지털 비디오 디스크상에 각각 상이한 최외각입사각으로 광정보를 독출하므로 광량의 손실을 최소하므로 광픽업장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dual-focus optical pickup device having a light quantity control. In particular, a plurality of optical elements are integrally formed on a silicon substrate to induce the miniaturization of the optical pickup device, and at the same time, the intensity distribution of the light beam is differently focused according to the width. The present invention relates to a light-controlling dual-focus optical pickup device capable of improving reliability of an optical pickup apparatus by reading optical information on a digital audio disc and a digital video disc at different angles of incidence.

일반적으로, 광학 데이터 기록매체 즉, 광디스크는 두께가 1.2 mm인 음악재생용 디지탈 오디오 디스크(Digital Audio Disk ;DAD)와 0.6mm인 디지탈 비디오 디스크(Digital Video Disk ;DVD) 등으로 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.In general, an optical data recording medium, that is, an optical disk, is divided into a digital audio disk (DAD) for music playback having a thickness of 1.2 mm and a digital video disk (DVD) having a thickness of 0.6 mm. A thick digital audio disc records data in multiple layers on one side, and a 0.6 mm thick digital video disc records data in multiple layers in the middle to record a large amount of data on a single disc.

상기한 두 종류의 디스크중 디지탈 비디오 디스크는 그 두께가 1.2mm로 형성되어 0.6mm두께의 디지털 오디오 디스크보다 기록의 고밀도화를 위해 디스크상의 트랙 피치가 0.74㎛이고 기록신호인 피트간의 최단길이가 0.4㎛로 제작되므로 트랙피치가 1.6㎛와 피트간의 최단길이가 0.834㎛인 디지탈 오디오 디스크와 서로 상이하여 디지탈 오디오 디스크와 디지탈 비디오 디스크에서 기록된 정보를 읽는 경우 재생시 광스폿의 지름이 다른데 따른 대물렌즈의 구면수차가 일치되지 않아 동시재생이 불가능하고, 디스크의 상호 0.6mm 두께 차이에 의해 광학적 수차가 높아져 노이즈가 증가, 에러발생율이 증대되어 기록된 정보를 정확히 읽을 수 없게 되므로 광 픽업장치는 0.6mm 또는 1.2mm 디스크중 하나의 기록된 정보만을 읽을수 있도록 되어 있었다.Of the above two types of discs, the digital video disc is 1.2 mm thick and has a track pitch of 0.74 μm on the disc and a shortest length between the feet of the recording signal of 0.4 μm for higher density of recording than a 0.6 mm thick digital audio disc. When the information recorded from the digital audio disc and the digital video disc is read because the track pitch is 1.6 m and the shortest length between the feet is 0.834 m, the optical lens has a different diameter of the optical spot. Since spherical aberration does not match, simultaneous playback is impossible, and optical aberration increases due to the difference of 0.6mm thickness of discs, noise increases and error rate increases, making it impossible to read recorded information accurately. 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 스폿을 집광시키도록 홀로그램 광학렌즈와 대물렌즈가 복합 배열된 듀얼 포커스렌즈를 사용하는 듀얼 포커스 광픽업장치가 개발되고 있는 것이다.Therefore, a dual dual hologram optical lens and an objective lens are 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 at the same time. A dual focus optical pickup device using a focus lens is being developed.

이러한 종래 듀얼 포커스 광픽업장치의 일례로는, 도 1에 도시된 바와 같이 소정의 파장을 갖는 레이저광이 발생되는 레이저다이오드(a)와, 이 레이저다이오드(a)의 상측에 형성되어 입사되는 레이저광의 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 콜리메이터렌즈(d)와, 이 콜리메이터렌즈(d)의 상측에 형성되며 직선성을 가진 광을 집광하여 디지탈 비디오 디스크용인 0.6mm 디스크(h; 이하 "제 1디스크"라함) 및 디지탈 오디오 디스크인 1.2mm 디스크(i; 이하 "제 2디스크"라함)상에 포커싱시켜 기록된 정보를 읽도록 홀로그램 광학렌즈(e)와 대물렌즈(f)가 복합 배열된 듀얼 포커스렌즈(g)와, 상기 기록된 정보를 수반한 레이저광에서 포커스에러의 검출을 위해 비점수차를 발생시키는 비점수차 발생렌즈(k)와, 이 비점수차 발생렌즈(k)를 통과한 광 정보를 검출하여 전류신호로 변환시키는 광검출기(l)로 구성된다.As an example of such a conventional dual focus optical pickup apparatus, as shown in FIG. 1, a laser diode (a) in which a laser light having a predetermined wavelength is generated, and a laser formed on and incident on the laser diode (a) A diffraction grating b that separates the zeroth order diffraction light and the ± 1st order diffraction light, that is, a three beam using a diffraction phenomenon of light, and a light having a predetermined slope formed on one side of the diffraction grating b; A beam splitter c for transmitting the reflected light and reflecting the reflected light, a collimator lens d formed above the beam splitter c so that the refracted light has linearity, and an upper side of the collimator lens d. Formed and focusing on linear light to focus on a 0.6 mm disc (h; " first disc ") for digital video discs and a 1.2 mm disc (i; " second disc ") for digital audio discs Even if you read the recorded information Dual focus lens (g) in which lock hologram optical lens (e) and objective lens (f) are arranged in combination, and astigmatism generating lens for generating astigmatism for detection of focus error in laser light 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 레이저광은 레이저다이오드(a)에서 회절격자(b)로 입사되고, 이 입사된 레이저광은 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 레이저광은 빔스플리터(c)에서 콜리메이터렌즈(d)로 입사되고, 이 레이저광은 콜리메이터렌즈(d)를 경유하므로 직선성이 부여된다. 이렇게 직선성이 부여된 레이저광은 콜리메이터렌즈(d)에서 듀얼 포커스렌즈(g)의 홀로그램 광학렌즈(e)로 입사되고, 레어저광은 홀로그램 광학렌즈(e)에 의해 광학적 구면수차가 보정됨과 동시에 회절된다. 이렇게 회절된 레이저빔은 홀로그램 광학렌즈(e)에서 대물렌즈(f)로 입사되고, 회절된 레이저빔은 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 레이저광은 디스크상의 피트(j)가 없는 곳에서는 거의 그대로 반사되어 대물렌즈(f)로 돌아오게 되나, 피트(j)가 있는 곳에서는 레이저광이 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 light 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 light is incident on the collimator lens d from the beam splitter c, and the laser light passes through the collimator lens d, thereby providing linearity. The laser light imparted with the linearity is incident from the collimator lens (d) to the holographic optical lens (e) of the dual focus lens (g). Diffracted. 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, which is 0.6 mm in the first disk h and 1.2 mm in the second lens. 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. Where there is no pit (j), it is reflected almost as it is and returns to the objective lens (f), but where there is a pit (j), the laser light 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 레이저다이오드(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 변환시키며, 이 변환된 전류는 미도시된 제어회로에 의해 원래의 신호로 복조되어 재생된다.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. Incident on the beam splitter c, 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) and reproduced by the original signal.

그러므로 상기와 같이 레이저다이오드(a)로부터 방사되는 레이저광은 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 light emitted 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, and thus the disc has a thickness of 1.2 mm, The information recorded on the 0.6mm disc can be selectively read.

그러나 상기한 종래 듀얼 포커스 광 픽업장치에 있어서, 디스크의 두께에 따라 이중의 포커스로 광디스크에 집광시키는 듀얼 포커스렌즈(g)는 홀로그램 광학렌즈(e)와 대물렌즈(f)가 복합배치되므로 그 가공상 고도의 기술력이 요구되어 제작이 난해함과 동시에 디스크의 두께가 상이한데 따른 일정광량의 사용으로 구면수차의 영향이 필연적으로 발생되어 재생감도가 저하되고, 다수개의 광학소자가 일정한 거리를 유지하여야 광학상 초평면에 위치하므로 광학소자간의 설계치수가 증가되어 광 픽업의 소형화에 장애요인이 되는 문제점이 있었다.However, in the above-described conventional dual focus optical pickup device, the dual focus lens g for condensing the optical disk with a double focus according to the thickness of the disk has a hologram optical lens e and an objective lens f, so that the processing is performed. It is difficult to manufacture due to the high level of technical skill, and the influence of spherical aberration is inevitably caused by the use of a constant amount of light due to the difference in the thickness of the disk. Since it is located in the superplane, there is a problem that the design dimension between the optical elements is increased, which is an obstacle to miniaturization of the optical pickup.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 디스크의 두께에 따라 이중의 포커스로 광디스크에 집광시키는 듀얼 포커스렌즈의 가공기술력에 대한 제작상 난해함을 해소함과 동시에 광량의 변화를 통하여 단일한 대물렌즈사용에 따른 구면수차의 영향을 줄일 수 있도록 하고, 광학소자간의 배치를 집적화시키므로 설계치수가 감소되어 광 픽업장치를 소형화할 수 있도록 한 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been invented in view of the above problems, and solves manufacturing difficulties for the processing technology of the dual focus lens focusing on the optical disk with a double focus according to the thickness of the disk, and at the same time, a single object through the change of the amount of light. It is an object of the present invention to provide a light-controlling dual focus optical pickup device capable of reducing the influence of spherical aberration due to the use of a lens and integrating the arrangement between optical elements, thereby reducing the design dimension and miniaturizing the optical pickup device. .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광디스크의 기록면과 평행하게 설치되어 상부에 광학소자가 설치되는 실리콘기판;The present invention for achieving the above object, the silicon substrate is installed in parallel with the recording surface of the optical disk is installed on the optical element thereon;

이 실리콘기판의 상부면과 예각으로 설치되어 레이저광을 선택적으로 투과 및 반사시키는 편광투과부와, 하측사면에서 레이저광을 전반사시키는 반사부와, 이 반사부의 상측에서 반사광의 회절범위를 상이하게 하여 디지털 비디오 디스크에서 반사된 레이저광과 디지털 오디오 디스크상에서 반사된 레이저광의 회절각을 다르게 하는 반사형 위상홀로그램부와, 이 반사형 위상홀로그램부와 상기 편광투과부사이에서 일정두께를 가지고 레이저광에 비점수차를 발생시키는 프레넬렌즈가 일체로 구비된 아스티마티즘프리즘으로 이루어지므로 편광투과부로부터 입사면에 대하여 평행한 성분의 레이저광을 투과시키고, 입사면에 대하여 수직한 성분의 레이저광을 반사시키는 편광프리즘;A polarizing transmission portion provided at an acute angle with the upper surface of the silicon substrate for selectively transmitting and reflecting the laser light, a reflecting portion for totally reflecting the laser light on the lower slope surface, and a diffraction range of the reflected light on the upper side of the reflecting portion, A reflective phase hologram portion for varying the diffraction angles of the laser beam reflected from the video disc and the laser beam reflected on the digital audio disc, and astigmatism is applied to the laser beam with a predetermined thickness between the reflective phase hologram portion and the polarization transmission portion. The polarizing prism is made of an astigmatism prism provided integrally with the Fresnel lens to be generated, and transmits the laser light having a component parallel to the incident surface from the polarization transmitting unit and reflects the laser light having a component perpendicular to the incident surface. ;

이 편광프리즘과 이격되어 상기 실리콘기판상에 설치되며 광의 진행방향에 대하여 수직한 성분으로 편광된 레이저광을 방출시키는 레이저다이오드;A laser diode spaced apart from the polarizing prism and disposed on the silicon substrate and emitting laser light polarized with a component perpendicular to the traveling direction of the light;

이 레이저다이오드의 설치측방에 설치되어 광디스크상의 반사광을 수광하는 복수개의 광검출기;A plurality of photodetectors provided on the installation side of the laser diode to receive the reflected light on the optical disk;

상기 편광프리즘과 광디스크사이에 설치되어 레이저광의 위상차에 의한 편광성을 변화시키는 파장판;A wavelength plate disposed between the polarizing prism and the optical disk to change polarization due to a phase difference of laser light;

이 파장판을 경유한 레이저광을 투과율이 1인 전투과막으로 이루어져 레이저광을 전투과시키는 내측원형판과, 투과율이 1/2인 반투과막으로 이루어져 레이저광을 반투과시키는 외부판으로 구성되므로 레이저광을 상호 다른 투과율로 분리투과시키는 광조절판;It consists of an inner circular plate made of a combat film having a transmittance of 1 and a laser beam passing through the wavelength plate, and an outer plate made of a semi-transmissive film having a transmittance of 1/2. Light control plate for separating and transmitting at different mutual transmittances;

이 광조절판을 경유한 레이저광을 광디스크에 집속시키는 대물렌즈를 포함하여 이루어지는 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치를 제공한다.A light quantity control type dual focus optical pickup apparatus comprising an objective lens for focusing laser light via an optical control plate onto an optical disk.

도 1은 종래 듀얼 포커스 광픽업장치의 개략도,1 is a schematic diagram of a conventional dual focus optical pickup device;

도 2는 본 발명에 따른 듀얼 포커스 광픽업장치의 배치도,2 is a layout view of a dual focus optical pickup apparatus according to the present invention;

도 3a은 본 발명이 디지털 비디오 디스크를 재생하는 것을 보인 개략도,3A is a schematic diagram showing that the present invention plays a digital video disc;

도 3b은 본 발명이 디지털 오디오 디스크를 재생하는 것을 보인 개략도,3B is a schematic diagram showing that the present invention plays a digital audio disc;

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

1 : 실리콘기판 5 : 레이저다이오드1: silicon substrate 5: laser diode

10 : 홀로그램편광프리즘 12 : 편광투과부10 hologram polarization prism 12 polarization transmission unit

13 : 반사부 14 : 아스티마티즘프리즘13: reflection 14: astigmatism prism

16 : 반사형위상홀로그램부 18 : 프레넬렌즈16: reflection phase hologram portion 18: Fresnel lens

20 : 파장판 30 : 광조절판20: wave plate 30: light control plate

32 : 외부판 34 : 내측원형판32: outer plate 34: inner circular plate

40 : 대물렌즈 50 : 광디스크40: objective lens 50: optical disk

55 : 기록면 62 : 제 1포토디텍터55: recording surface 62: first photodetector

64 : 제 2포토디텍터64: second photo detector

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 2에 도시된 바와 같이, 상부에 광학소자가 설치되는 실리콘기판(1)이 광디스크(50)의 기록면과 평행하게 설치된다.In the present invention, as shown in Fig. 2, a silicon substrate 1 having an optical element installed thereon is provided in parallel with the recording surface of the optical disc 50.

상기 실리콘기판(1)의 상부면에는 실리콘기판(1)상에서 예각으로 편광프리즘(10)이 설치된다. 이 편광프리즘(10)은 레이저광을 선택적으로 투과 및 반사시킴과 동시에 광속의 위상을 변환시키는 것으로, 상측사면에서 레이저광을 선택적으로 투과 및 반사시키는 편광투과부(12)와, 하측사면에서 레이저광을 전반사시키는 반사부(13)와, 이 반사부(13)의 상측에서 반사광을 회절시키는 반사형 위상홀로그램부(16)와, 이 반사형 위상홀로그램부(16)와 상기 편광투과부(12)사이에서 일정두께를 가지고 광디스크(50)상에서 반사된 레이저광을 집광시켜 비점수차를 발생시키는 프레넬렌즈(18)가 일체로 구비된 아스티마티즘프리즘(14)으로 이루어진다. 이 아스티마티즘프리즘(14)은 내측에서 반사광에 비점수차가 발생되도록 사각형상의 렌즈부 내측에 통상 상하 및 좌우 직경이 상이한 형상의 프레넬렌즈(18)가 형합된다.The upper surface of the silicon substrate 1 is provided with a polarization prism 10 at an acute angle on the silicon substrate 1. The polarizing prism 10 selectively transmits and reflects laser light and simultaneously converts phase of the light beam. The polarizing prism 10 selectively transmits and reflects laser light on the upper slope, and the laser beam on the lower slope. A reflection portion 13 for totally reflecting the light, a reflective phase hologram portion 16 for diffracting the reflected light on the upper side of the reflection portion 13, and between the reflective phase hologram portion 16 and the polarization transmitting portion 12. It consists of an astigmatism prism 14 which is integrally provided with a Fresnel lens 18 for condensing laser light reflected on the optical disk 50 with a predetermined thickness to generate astigmatism. In this astigmatism prism 14, a Fresnel lens 18 having a shape having different top, bottom, left and right diameters is generally formed inside the rectangular lens part so that astigmatism is generated in the reflected light from the inside.

또한, 상기 편광투과부(12)는 입사면에 대하여 평행한 성분의 레이저광을 투과시키고, 입사면에 대하여 수직한 성분의 레이저광을 반사시키므로 광디스크상의 입사광과 반사광의 광경로를 상이하게 한다.In addition, the polarization transmitting part 12 transmits the laser light having a component parallel to the incident surface and reflects the laser light having a component perpendicular to the incident surface, thereby making the optical path of the incident light and the reflected light on the optical disk different.

그리고, 상기 실리콘기판(1)상에는 편광프리즘(10)과 일정거리로 이격되도록 레이저다이오드(5)가 설치되고, 이 레이저다이오드(5)에서는 광의 진행방향에 대하여 수직한 성분으로 편광된 즉, S파로 위상변화된 일정파장의 레이저광을 방출한다.In addition, a laser diode 5 is provided on the silicon substrate 1 so as to be spaced apart from the polarizing prism 10 at a predetermined distance, and the laser diode 5 is polarized with a component perpendicular to the traveling direction of light, that is, S Emits a laser beam of constant wavelength, phase-shifted by a wave.

한편, 상기 편광프리즘(10)과 광디스크(50)사이에는 파장판(20)이 설치되어 레이저광의 편광성을 변화시키고, 이 파장판(20)의 상측에는 파장판(20)을 경유한 레이저광을 상호 다른 투과율로 분리투과시키는 광조절판(30)이 설치된다. 이 광조절판(30)은 레이저광을 제 1투과율로 투과시키는 내측원형판(32)과, 환형인 원형의 투광막으로 형성되며 레이저광을 제 2투과율로 투과시키는 외부판(34)으로 구성된다. 그리하여, 상기한 제 1투과율은 제 2투과율보다 크게 설정되도록 예컨데, 내측원형판(32)의 투과율이 1인 전투과막으로 형성되고, 외부판(32)의 투과율을 1/2인 반투과막으로 형성시키므로 광디스크(50)상에 집광되는 레이저광의 입사광세기분포를 가변시킬 수 있게 된다. 이렇게 가변되는 입사광세기분포는 내측원형판(34)과 외부판(32)을 경유한 레이저광의 광세기가 상이하므로 광디스크(50)상에 집광되는 레이저광의 최외각입사각이 광세기에 따라 다르게 되므로 광디스크(50)상에서 광스폿의 직경 및 그 심도를 조절할 수 있게 된다.On the other hand, the wavelength plate 20 is provided between the polarizing prism 10 and the optical disk 50 to change the polarization of the laser light, the laser light via the wavelength plate 20 above the wavelength plate 20 The light control plate 30 is installed to separate the transmission at different transmittance. The light control plate 30 is composed of an inner circular plate 32 which transmits laser light at a first transmittance, and an outer plate 34 which is formed of an annular circular transmissive film and transmits laser light at a second transmittance. Thus, the first transmittance is set to be larger than the second transmittance, for example, the transmissive film of which the inner circular plate 32 has a transmittance of 1 is formed, and the transmissive film of the outer plate 32 is formed of a semi-permeable film having a 1/2 value. Therefore, the incident light intensity distribution of the laser light focused on the optical disc 50 can be varied. Since the incident light intensity distribution thus varied is different in the light intensity of the laser light via the inner circular plate 34 and the outer plate 32, the angle of incidence of the outermost incident light of the laser light focused on the optical disc 50 is different according to the light intensity. It is possible to adjust the diameter and the depth of the light spot on 50).

그리고, 상기한 레이저다이오드(5)의 측방에는 광디스크(50)상에서 반사되어 광정보가 독출된 반사광이 수광되는 광검출기(60)가 설치되고, 이 광검출기(60)는 편광프리즘(10)의 아스티마티즘프리즘(14)에서 발생된 비점수차로부터 포커스에러검출을 위하여 다분할 포토디텍터로 형성되는데, 상기 광디스크(50)상에서 반사된 레이저광중 디지털 오디오 디스크에서 반사된 레이저광은 광조절판(30)의 내측원형판(34)을 전투과하여 반사된 뒤 위상홀로그램부(16)로부터 회절각이 작게 회절되어 제 1포토디텍터(62)로 수광되고, 디지털 비디오 디스크에서 반사된 레이저광은 광조절판(30)의 외부판(32)을 반투과하여 반사된 뒤 위상홀로그램부(16)로부터 회절각이 상대적으로 크게 되어 제 2포토디텍터(64)로 수광된다.On the side of the laser diode 5, a photodetector 60, which is reflected on the optical disk 50 and receives the reflected light from which the optical information is read, is provided, and the photodetector 60 of the polarizing prism 10 It is formed of a multi-segment photodetector for detecting a focus error from the astigmatism generated by the astigmatism prism 14. Among the laser beams reflected on the optical disc 50, the laser beams reflected from the digital audio disc are light control plates 30. After reflecting the inner circular plate 34 of the () and the battle, the diffraction angle is diffracted by the phase hologram portion 16 is small and received by the first photo detector 62, the laser light reflected from the digital video disk is a light control plate 30 After reflecting by transflecting the outer plate 32 of), the diffraction angle is relatively large from the phase hologram portion 16 and received by the second photodetector 64.

그리고, 이 광조절판(30)의 상측에는 광조절판(30)을 경유한 레이저광을 광디스크(50)에 집속시키는 대물렌즈(40)가 구비된다.In addition, an objective lens 40 for focusing the laser light via the light control plate 30 on the optical disk 50 is provided above the light control plate 30.

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

먼저, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 일정파장의 레이저광이 레이저다이오드(5)로부터 방출되는데, 이 레이저다이오드(5)는 레이저광의 진행방향에 대하여 입사면에 수직성분인 광 예컨데, S편광이 방출되도록 레이저광의 위상을 조절시켜 레이저광을 방출한다. 이 편광된 레이저광은 레이저다이오드(5)에서 홀로그램편광프리즘(10)상면에 형성된 편광투과부(12)로 조사되는데, 이 편광투과부(12)는 편광스플리팅코팅처리되어 있으므로 입사면에 대해 수직성분인 S편광을 반사시키고 입사면에 수평성분인 P편광을 투과시킨다. 그러므로, 이 편광투과부(12)에 의해 레이저광은 반사되어 광경로가 파장판(20)측으로 조사된다. 이렇게 조사된 레이저광은 파장판(20)에 의해 직선편광이 원편광으로 편광된다. 이렇게 원편광으로 편광된 레이저광은 파장판(20)에서 광조절판(30)으로 조사되고, 이 광조절판(30)에 의해 레이저광은 분리투과된다. 이때, 광조절판(30)의 내측원형판(34)을 통하는 레이저광은 전투과되고, 외부판(32)을 통하는 레이저광은 반투과되므로 단일한 광폭의 레이저광에 대하여 광의 세기가 다르게 분리투과되는 것이다. 이렇게 상이한 광세기분포로 분리되어 투과된 레이저광중에서 내측원형판(34)을 투과한 레이저광은 전투과되어 대물렌즈(40)를 경유하여 광축을 기준으로 최외각입사각이 θ1으로 집광됨과 동시에 외부판(32)을 투과한 레이저광은 대물렌즈(40)를 경유하여 광축을 기준으로 최외각입사각이 θ2로 집광된다. 즉, 내측원형판(34)과 외부판(32)으로 구성된 광조절판(30)을 경유한 레이저광은 광량에 따라 각각 다른 최외각입사각을 갖게 되어 서로 다른 개구수(N.A. : Numerical Aperture)로 대물렌즈(40)로 조사되어 광디스크(50)상으로 집광된다.First, as shown in FIGS. 3A and 3B, a laser light having a constant wavelength is emitted from the laser diode 5, which is a light component perpendicular to the incident surface with respect to the advancing direction of the laser light, for example, S The laser light is emitted by adjusting the phase of the laser light so that polarization is emitted. The polarized laser light is irradiated from the laser diode 5 to the polarization transparent portion 12 formed on the holographic polarization prism 10. Since the polarization transparent portion 12 is polarized split coating, it is perpendicular to the incident surface. Reflects the component S polarization and transmits the horizontal component P polarization to the incident surface. Therefore, the laser beam is reflected by the polarization transmitting unit 12, and the optical path is irradiated to the wave plate 20 side. In this way, the linearly polarized light is polarized by the wavelength plate 20 in the laser light irradiated. The laser light polarized by circularly polarized light is irradiated from the wavelength plate 20 to the light control plate 30, and the laser light is separated and transmitted by the light control plate 30. At this time, the laser light passing through the inner circular plate 34 of the light control plate 30 is a battle, and the laser light passing through the outer plate 32 is transflected so that the light intensity is separated and transmitted differently with respect to a single wide laser light. . The laser beam transmitted through the inner circular plate 34 among the laser beams separated and transmitted by the different light intensity distributions is confronted with each other and the outermost incident angle is focused on the optical axis via the objective lens 40, and the outer plate ( The laser beam passing through 32 is condensed at the outermost incident angle θ2 with respect to the optical axis via the objective lens 40. That is, the laser light passing through the light control plate 30 composed of the inner circular plate 34 and the outer plate 32 has different outer angles of incidence according to the amount of light, and thus the objective lens has different numerical apertures (NA: Numerical Aperture). The light is irradiated to 40 to be focused onto the optical disc 50.

그런데, 상기 상호 다른 개구수로 광조절판(30)을 경유하여 대물렌즈(40)에 의해 집광되는 레이저광은 광디스크(50)상에서 입사시에 레이저광의 최외각입사각이 각각 다르므로 다음과 같은 수학식에 의해 그 개구수와 광스폿의 직경 및 초점심도가 각각 결정된다.However, the laser beams focused by the objective lens 40 via the light control plate 30 at different numerical apertures are different from each other because the outermost incident angles of the laser beams are different when they are incident on the optical disc 50. The numerical aperture, the diameter of the light spot, and the depth of focus are determined respectively.

최외각입사각θ1, θ2에 대한 개구율N.A.의 결정은 매질의 굴절율을 η하면,The crystallinity of the opening ratio N.A. for the outermost incident angles θ1 and θ2 is η when the refractive index of the medium is η,

N.A.1 = ηsinθ1 N.A.2 = ηsinθ2N.A.1 = ηsinθ1 N.A.2 = ηsinθ2

이고, 상기 개구수에 대한 빔의 반경 W은(K는 상수),Where the radius W of the beam with respect to the numerical aperture is K is a constant,

이므로, 광스폿의 직경은 개구수에 반비례하고, 빔스폿직경에 대한 초점심도 D는 (R은 상수),Since the diameter of the light spot is inversely proportional to the numerical aperture, the depth of focus D for the beam spot diameter is (R is a constant)

이므로, 광스폿이 작게 되는 조건은 레이저광의 파장이 작을수록 작게 되고, 개구수가 클수록 작게 되므로, 이렇게 내측원형판(34)과 외부판(32)을 경유하여 각각 다른 최외각입사각의 차이로 인한 광스폿의 직경의 차이는, 내측원형판(34)을 투과하여 집광되는 광보다 외부판(32)을 투과하여 집광되는 광이 더 작게 된다.Therefore, the condition that the light spot becomes small is smaller as the wavelength of the laser light becomes smaller and becomes smaller as the numerical aperture becomes larger. Thus, the light spot due to the difference in the outermost incidence angles respectively different through the inner circular plate 34 and the outer plate 32 is thus obtained. The difference in the diameter of the light is smaller than the light transmitted through the outer plate 32 and collected through the inner circular plate 34.

그리하여, 각각의 광디스크(50) 예컨데, 도 3a에 도시된 바와 같이 두께가 0.6mm인 디지털 비디오 디스크를 재생하는 경우에는 상기 파장판(20)에서 편광되어 외부판(32)을 반투과하고, 이렇게 반투과된 레이저광은 대물렌즈(40)에 의해 광축에 대하여 θ2로 광디스크(50)상에서 약 0.8㎛크기의 광스폿을 형성하게 되어 기록면(55)에서 회절과 간섭이 되어 광량 및 광의 유무로 광정보를 독출하게 된다. 이때, 본 발명에서는 디지털 비디오 디스크전용 렌즈를 사용하므로 기록면(55)에서 구면수차의 발생없이 정확하게 집광된다.Thus, for each optical disk 50, for example, when playing a digital video disk having a thickness of 0.6 mm as shown in FIG. 3A, the wavelength plate 20 is polarized to transflect the outer plate 32. The semi-transmissive laser beam forms an optical spot of about 0.8 占 퐉 on the optical disk 50 at θ2 with respect to the optical axis by the objective lens 40 and interferes with the diffraction at the recording surface 55 to provide light with or without light. Read the information. At this time, in the present invention, since the lens for digital video disc is used, the recording surface 55 is accurately focused without generating spherical aberration.

그리고, 두께가 1.2mm인 디지털 오디오 디스크의 재생시에는 도 3b에 도시된 바와 같이, 파장판(20)에서 원편광된 레이저광이 내측원형판(34)에서 전투과되어 대물렌즈(40)에 의해 집속되고, 이 레이저광은 광축에 대하여 θ1으로 광디스크(50)상에서 개구수가 상기 수학식 1의 N.A.1로서 작게 된다. 이는 디지털 오디오 디스크와 디지털 비디오 디스크가 각각 0.6mm의 두께 차이가 존재하므로 구면수차가 발생하게 되므로, 이 구면수차는 Δd가 광디스크(50)의 두께이고, n이 굴절율이라 하면,When the digital audio disc having a thickness of 1.2 mm is reproduced, as shown in FIG. 3B, the laser light circularly polarized by the wave plate 20 is confronted by the inner circular plate 34 and focused by the objective lens 40. The laser light becomes smaller than NA1 in the above equation (1) on the optical disc 50 at θ1 with respect to the optical axis. This is because spherical aberration occurs because the digital audio disk and the digital video disk each have a thickness difference of 0.6 mm, so that spherical aberration is Δd is the thickness of the optical disk 50, and n is the refractive index.

에서 결정된다. 이때, 구면수차의 발생이 적은 광축 주변의 레이저광을 내측원형판(34)으로 전투과시켜 개구수를 작게 하고, 외부판(32)을 반투과하는 레이저광은 그 개구수가 내측원형판(34)을 투과하는 레이저광보다 커지게 된다. 그러므로, 디지털 비디오 디스크 재생전용의 대물렌즈(40)로 디지털 비디오 디스크를 재생함과 동시에 내측원형판(34)을 전투과하여 개구수가 작아진 레이저광은 상기 수학식 4에 의하여 개구수가 N.A.1로서 작아도록 조정가능하므로 구면수차는 (N.A.)4에 비례하게 되어 구면수차가 현저하게 감소한다. 이에 따라 개구수가 작아져 광스폿의 직경은 수학식 2에 따라 개구수에 반비례하므로 광디스크(50)상 즉, 디지털 오디오 디스크상에서 1.6㎛의 크기보다 광스폿의 직경이 크게 집광되므로 트랙피치가 1.6㎛와 기록면(55)의 최단길이가 0.834㎛인 디지탈 오디오 디스크상에서 기록면(55)에서 회절과 간섭이 되어 광량 및 광의 유무로 광정보를 독출하게 된다.Is determined. At this time, the laser light around the optical axis with less occurrence of spherical aberration is battled with the inner circular plate 34 to reduce the numerical aperture, and the laser light transflecting the outer plate 32 transmits the numerical aperture through the inner circular plate 34. It becomes larger than the laser beam. Therefore, the laser light whose numerical aperture is reduced by combating the inner circular plate 34 while simultaneously playing the digital video disk with the objective lens 40 dedicated to digital video disc reproduction is adjusted so that the numerical aperture is small as NA1 by Equation (4). If possible, the spherical aberration is proportional to (NA) 4 and the spherical aberration is significantly reduced. As a result, the numerical aperture becomes smaller and the diameter of the optical spot is inversely proportional to the numerical aperture according to Equation 2, so that the diameter of the optical spot is larger than 1.6 µm on the optical disk 50, that is, on the digital audio disk, so that the track pitch is 1.6 µm. On the digital audio disc having the shortest length of the recording surface 55 is diffraction and interference on the recording surface 55, and the optical information is read out with the amount of light and the presence or absence of light.

그리하여, 상기와 같은 과정으로 각각의 광디스크(50)상에서 광정보를 독출한 레이저광은, 대물렌즈(40) 및 광조절판(30)을 경유하여 파장판(20)으로 조사된다. 이 레이저광은 파장판(20)의 투과시에 원편광이 직선편광으로 편광된다. 이때, 직선편광된 레이저광은 광디스크(50)상에서 반사시 역전된 원편광이 파장판(20)으로 입사되므로, 초기 파장판(20)에 입사시와는 직교하는 편광방향을 갖는 P파의 직선편광이 된다. 이렇게 역전된 직선편광의 레이저광은 파장판(20)에서 편광프리즘(10) 상면의 편광투과부(12)로 조사되고, 이 직선편광의 레이저광은 편광투과부(12)에 의해 투과,회절된다. 이러한 투과는 편광투과부(12)가 P파에 대하여 투과되도록 편광스플리팅코팅되어 있으므로 레이저광은 편광투과부(12)를 투과 및 회절하게 된다. 그리하여, 상기 편광투과부(12)를 투과한 레이저광은 아스티마티즘프리즘(14)을 경유하고, 이 레이저광은 아스티마티즘프리즘(14)의 프레넬렌즈(18)에 의해 비점수차가 발생된다. 이는 광디스크상에서의 포커싱에러검출을 위한 것으로 아스티마티즘프리즘(14)로부터 반사형 위상홀로그램부(16)로 조사된다. 그런데, 상기 광조절판(30)의 내측원형판(34)을 전투과하여 반사된 레이저광과 외부판(32)을 반투과한 레이저광은 광속의 광세기가 다르게 반사형 위상홀로그램부(16)로 조사되므로 광폭에 따라 상이한 광분포 및 수학식 2에 의하여 광의 반경이 상이하게 반사되므로 그 회절각 또한 다르게 된다. 이는, 내측원형판(34)을 투과한 레이저광의 회절각을 작게 하고 외부판(32)을 투과한 레이저광의 회절각을 상대적으로 크게 하므로 디지털 오디오 디스크에서 독출된 레이저광은 내측원형판(34)을 전투과하여 제 2포토디텍터(64)로 수광되고 디지털 비디오 디스크에서 독출된 레이저광은 외부판(32)을 반투과하여 제 1포토디텍터(62)로 수광된다.Thus, the laser light that reads the optical information on each optical disk 50 in the above-described process is irradiated to the wave plate 20 via the objective lens 40 and the light control plate 30. In the laser beam, circularly polarized light is polarized by linearly polarized light when the wavelength plate 20 is transmitted. In this case, since the linearly polarized laser light is incident on the wavelength plate 20 when the circularly polarized light is reversed upon reflection on the optical disk 50, the P-wave straight line having a polarization direction orthogonal to the time of incidence upon the initial wave plate 20 is applied. It becomes polarized light. The inverted linearly polarized laser light is irradiated from the wave plate 20 to the polarization transmitting part 12 on the upper surface of the polarizing prism 10, and the laser light of the linearly polarized light is transmitted and diffracted by the polarization transmitting part 12. Since the transmission is polarized split coating so that the polarization transparent portion 12 is transmitted with respect to the P wave, the laser beam transmits and diffracts the polarization transparent portion 12. Thus, the laser light transmitted through the polarization transmitting part 12 passes through the astigmatism prism 14, and the laser light is astigmatized by the Fresnel lens 18 of the astigmatism prism 14. Is generated. This is for focusing error detection on the optical disk and is irradiated from the astigmatism prism 14 to the reflective phase hologram portion 16. However, the laser beam reflected from the inner circular plate 34 of the light control plate 30 through the battle and the laser beam transflected through the outer plate 32 are irradiated to the reflective phase hologram unit 16 with different light intensity of the light beam. Therefore, since the radius of light is differently reflected by the different light distribution and the equation (2) according to the width, the diffraction angle is also different. This reduces the diffraction angle of the laser beam transmitted through the inner circular plate 34 and makes the relative diffraction angle of the laser beam transmitted through the outer plate 32 relatively large. The laser light received by the second photodetector 64 and read out from the digital video disc is transmitted through the outer plate 32 and received by the first photodetector 62.

이러한 레이저광의 경로는 편광프리즘(10) 일측에 배치된 레이저다이오드(5)에서 방출되는 레이저광의 경로와는 다르게 유도됨과 동시에 이 비점수차가 발생된 레이저광은 포커스에러의 검출을 위해 사용되므로 편광프리즘(10)의 평면상에서 직선편광의 레이저광은 회절되어 방출시와는 다른 광경로로 포커스에러신호를 가지고 반사부(13)에서 전반사되고, 전반사된 레이저광은 편광투과부(12)에 형성된 프레넬렌즈(18)에 의해 광이 집속되며 광량손실을 억제하게 된다.The path of the laser light is induced differently from the path of the laser light emitted from the laser diode 5 disposed on one side of the polarizing prism 10, and the laser light generated by this astigmatism is used for detection of a focus error. On the plane of (10), the linearly polarized laser light is diffracted and totally reflected by the reflector 13 with a focus error signal at a different light path than when emitted, and the totally reflected laser light is a Fresnel formed in the polarization transmitting part 12. Light is focused by the lens 18 to suppress light loss.

그리하여, 레이저광은 반사부(13)에서 전반사되어 아스티마티즘프리즘(18)에 의해 집속되어 레이저다이오드(5)의 양측에 배열된 다분할 방식의 포토디텍터인 각각의 광검출기(62, 64)로 조사된다.Thus, each of the photodetectors 62, 64 is a multi-segment photodetector which is totally reflected in the reflector 13 and is focused by the astigmatism prism 18 and arranged on both sides of the laser diode 5. Is investigated.

이와같이, 각각의 경로를 경유하여 광정보를 독출한 레이저광은 회절과 간섭 및 반사 투과되어 디지털 오디오신호 및 디지털 비디오신호를 원래의 전기적 신호로 출력시키고, 이 출력된 광신호는 디지털 신호처리부(도시않됨)에 의해 원래의 신호로 복조됨으로써 광디스크상에 기록된 오디오신호인 알에프(R.F)신호와 에러검출신호인 포커스신호, 트랙킹신호가 출력되는 것이다.In this way, the laser light, which reads the optical information via the respective paths, is diffracted, interfered and reflected and transmitted, and outputs the digital audio signal and the digital video signal as original electrical signals, and the output optical signal is a digital signal processor (not shown). Demodulated to the original signal to output an RF (RF) signal which is an audio signal recorded on the optical disc, a focus signal which is an error detection signal, and a tracking signal.

이와 같이 본 발명은, 투과율이 다른 광조절판(30)으로 레이저광을 투과시키므로 디지털 비디오 디스크의 재생시에는 광조절판(30)의 외부판(32)을 반투과하여 대물렌즈(40)에서 집광되므로 광디스크상(50)에 약 0.8㎛직경의 크기로 광스폿을 형성하여 디지털 비디오 디스크를 재생하여 제 2포토디텍터(64)로 레이저광을 회귀시키고, 디지털 오디오 디스크의 재생시에는 레이저광이 상기 광축부분의 광은 내측원형판(32)을 전투과하여 대물렌즈(40)에 의해 광디스크(50)상에 집광됨과 동시에 최외각입사각이 디지털 비디오 디스크의 재생시보다 작게 입사되어 상호 광디스크(50)의 두께차이로 발생되는 구면수차를 대폭 감소시키므로 광디스크(50)상에 1.6㎛크기보다 큰 직경의 광스폿을 형성하므로 기록면의 폭이 큰 디지털 오디오 디스크도 광량의 손실없이 정확하게 재생할 수 있는 것이다.As described above, the present invention transmits the laser light through the optical control plate 30 having a different transmittance, so that the optical disk is focused on the objective lens 40 by transflecting the outer plate 32 of the optical control plate 30 when the digital video disc is reproduced. An optical spot is formed on the image 50 with a diameter of about 0.8 占 퐉 to reproduce the digital video disk, and the laser beam is returned to the second photodetector 64. The light is condensed on the optical disk 50 by the objective lens 40 by fighting the inner circular plate 32, and at the same time, the outermost incident angle is smaller than that of the digital video disk when it is reproduced, resulting in the difference in the thickness of the optical disk 50. Since the spherical aberration is greatly reduced, an optical spot having a diameter larger than 1.6 μm is formed on the optical disc 50, so that a digital audio disc having a large recording surface can be used without loss of light. It can be played.

본 발명 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치는, 광정보를 판독하는 레이저광의 방출부와 수광부를 동일한 평면상에 배치시키고, 광디스크간의 두께차이로 인한 구면수차의 발생을 감소시키므로 기록용량이 다른 각각의 광디스크를 동시에 재생할 수 있으며 광학소자간의 정열배치가 단순화됨과 동시에 일체로 제작될 수 있어 제작시 각각의 광학소자가 정확한 위치에 배열되므로 광픽업장치의 제작비를 저감시키며 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 복수개의 광디스크에 따라 광량을 조절하여 재생시키므로 광량의 손실을 최소화하여 광픽업장치의 기능이 향상되는 효과가 있는 것이다.The light intensity control dual focus optical pickup device of the present invention arranges the emitting portion and the receiving portion of the laser beam for reading optical information on the same plane, and reduces the occurrence of spherical aberration due to the thickness difference between the optical disks. Optical discs can be played at the same time, and the alignment of the optical elements can be simplified and can be fabricated integrally. Therefore, each optical element is arranged at the correct position. Therefore, the manufacturing cost of the optical pickup device can be reduced and reliability can be improved. Since the amount of light is adjusted and reproduced according to the optical disk, the loss of the amount of light is minimized, thereby improving the function of the optical pickup device.

Claims (11)

광디스크(50)의 기록면과 평행하게 설치되어 상부에 광학소자가 설치되는 실리콘기판(1)과, 이 실리콘기판(1)의 상부면과 예각으로 설치되어 레이저광을 선택적으로 투과 및 반사시킴과 동시에 광속의 위상을 변화시키는 편광프리즘(10)과, 이 편광프리즘(10)과 이격되어 상기 실리콘기판(1)상에 설치되며 일정파장의 레이저광이 방출되는 레이저다이오드(5)와, 이 레이저다이오드(5)의 설치측방에 설치되어 광디스크(50)상에서 반사된 반사광이 수광되는 복수개의 광검출기(60, 62)와, 상기 편광프리즘(10)과 광디스크(50)사이에 설치되어 레이저광의 위상을 변환시키는 파장판(20)과, 이 파장판(20)을 경유한 레이저광을 광폭에 따라 다른 투과율로 분리투과시키는 광조절판(30)과, 이 광조절판(30)을 경유한 레이저광을 광디스크(50)에 집속시키는 대물렌즈(40)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치.The silicon substrate 1 is installed in parallel with the recording surface of the optical disk 50 and the optical element is installed thereon, and is installed at an acute angle with the upper surface of the silicon substrate 1 to selectively transmit and reflect the laser light. A polarizing prism 10 for changing the phase of the light beam, a laser diode 5 spaced apart from the polarizing prism 10 and installed on the silicon substrate 1 and emitting laser light having a predetermined wavelength, and the laser diode (5) is provided on the installation side of the plurality of photodetectors (60, 62) for receiving the reflected light reflected on the optical disk 50, and is provided between the polarizing prism 10 and the optical disk 50 to phase the laser light An optical disk for converting the wavelength plate 20 to be converted, the optical control plate 30 for transmitting the laser beam via the wavelength plate 20 at different transmittances according to the width, and the laser light passing through the optical control plate 30. Hold the objective lens 40 to focus on 50 Light adjustment type dual focus optical pickup device characterized in that it is made. 제 1 항에 있어서, 상기 편광프리즘(10)은 상측사면에서 레이저광의 위상에 따라 선택적으로 투과 및 반사시키는 편광투과부(12)와, 하측사면에서 레이저광을 전반사시키는 반사부(13)와, 이 반사부(13)의 상측에서 반사광을 회절시키는 반사형 위상홀로그램부(16)와, 이 반사형 위상홀로그램부(16)와 상기 편광투과부(12)사이에서 일정두께를 가지고 레이저광에 비점수차를 발생시키는 아스티마티즘프리즘(14)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치.2. The polarizing prism 10 according to claim 1, wherein the polarizing prism 10 comprises a polarizing transmission part 12 for selectively transmitting and reflecting the laser light on an upper slope, and a reflecting portion 13 for total reflection of the laser light on the lower slope. Astigmatism is applied to the laser beam with a predetermined thickness between the reflective phase hologram unit 16 for diffracting the reflected light on the upper side of the reflecting unit 13 and the reflective phase hologram unit 16 and the polarization transmitting unit 12. Light-controlled dual focus optical pickup device, characterized in that consisting of an astigmatism prism 14 to generate. 제 2 항에 있어서, 상기 편광투과부(12)는 입사면에 대하여 평행한 성분의 레이저광을 투과시키고, 입사면에 대하여 수직한 성분의 레이저광을 반사시키는 것을 특징으로 하는 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치.The light quantity control type dual focus light of claim 2, wherein the polarization transmitting part 12 transmits the laser light having a component parallel to the incident surface and reflects the laser light having a component perpendicular to the incident surface. Pickup device. 제 2 항에 있어서, 상기 편광프리즘(10)의 아스티마티즘프리즘(14)에는 반사광에 비점수차를 발생시키는 투과형 프레넬렌즈(18)가 일체로 구비되는 것을 특징으로 하는 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치.3. The astigmatism prism 14 of the polarizing prism 10 is integrally provided with a transmissive Fresnel lens 18 for generating astigmatism in reflected light. Optical pickup device. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저다이오드(5)는 광의 진행방향에 대하여 수직한 성분으로 편광된 레이저광을 방출시키는 것을 특징으로 하는 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치.2. The dual focus optical pickup apparatus of claim 1, wherein the laser diode (5) emits laser light polarized by a component perpendicular to the traveling direction of the light. 제 1 항에 있어서, 상기 광검출기(60)는 디지털 비디오 디스크에서 반사된 레이저광의 광정보를 수광하는 제 1포토디텍터(62)와, 디지털 오디오 디스크에서 반사된 레이저광의 광정보를 수광하는 제 2포토디텍터(64)로 분리되어 설치되는 것을 특징으로 하는 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치.The optical detector (60) of claim 1, wherein the photodetector (60) includes a first photodetector (62) for receiving optical information of laser light reflected from a digital video disk, and a second for receiving optical information of laser light reflected from the digital audio disk. Light-controlled dual focus optical pickup device, characterized in that installed separately from the photo detector (64). 제 1 항에 있어서, 상기 광조절판(30)은 협폭의 레이저광을 제 1투과율로 투과시키는 내측원형판(34)과, 광폭의 레이저광을 제 2투과율로 투과시키는 외부판(32)으로 구성되어 제 1투과율은 제 2투과율보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치 .The optical control plate 30 is composed of an inner circular plate 34 for transmitting a narrow laser light at a first transmittance, and an outer plate 32 for transmitting a wide laser light at a second transmittance. A light quantity adjustable dual focus optical pickup device, characterized in that the first transmittance is set larger than the second transmittance. 제 7 항에 있어서, 상기 내측원형판(34)의 투과율은 1인 전투과막이고, 상기 외부판(32)의 투과율은 1/2인 반투과막으로 형성된 것을 특징으로 하는 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치.8. The light quantity control dual focus optical pickup according to claim 7, wherein the inner circular plate 34 has a transmissive film of 1, and the outer plate 32 has a transmissive film of 1/2. Device. 제 7 항에 있어서, 상기 광조절판(30)의 외부판(34)은 환형인 원형의 투광막으로 형성된 것을 특징으로 하는 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치.8. The light control device according to claim 7, wherein the outer plate (34) of the light control plate (30) is formed of an annular circular light-transmitting film. 제 1 항에 있어서, 상기 광조절판(30)은 광디스크(50)상에 집광되는 레이저광의 최외각입사각을 조절하는 것을 특징으로 하는 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치.The optical focus control apparatus of claim 1, wherein the light control plate (30) adjusts the outermost incident angle of the laser light focused on the optical disc (50). 제 2 항에 있어서, 상기 반사형 위상홀로그램부(16)는 상기 광조절판(30)에서 제 1투과율로 투과되어 반사된 레이저광의 회절각을 제 2투과율로 투과되어 반사된 레이저광의 회절각보다 작게 회절시키는 것을 특징으로 하는 광량조절형 듀얼 포커스 광픽업장치.The method of claim 2, wherein the reflective phase hologram portion 16 is smaller than the diffraction angle of the laser light transmitted through the second transmittance and reflected by the first transmittance at the light control plate 30 less than the diffraction angle Light-controlling dual focus optical pickup device characterized in that the diffraction.
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