KR20000003532A - Optical pick-up apparatus having dual focus exclusive multi curvature lense - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 듀얼포커스 전용 다곡률렌즈가 구비된 광픽업장치에 관한 것으로, 특히 중심으로부터 일정거리를 두고 동심원상에는 다른 곡률을 가지는 다곡률렌즈를 사용하여 기록용량이 다른 각각의 광디스크를 선택적으로 재생할 수 있으며 광학소자간의 정열배치가 단순화됨과 동시에 일체로 제작될 수 있어 제작시 각각의 광학소자가 정확한 위치에 배열되므로 광픽업장치의 제작비를 저감시키며 신뢰성을 향상시킬 수 있는 듀얼포커스 전용 다곡률렌즈가 구비된 광픽업장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup apparatus equipped with a dual focus multi-curvature lens. In particular, an optical pickup device having a different curvature on a concentric circle at a certain distance from the center can selectively reproduce each optical disc having different recording capacities. In addition, since the alignment of the optical elements is simplified and can be manufactured integrally, each optical element is arranged at the correct position. Therefore, the dual focus dedicated multi-curvature lens can reduce the manufacturing cost of the optical pickup device and improve the reliability. It relates to an optical pickup device.
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 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 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 광디스크중 디지탈 비디오 디스크는 그 두께가 1.2mm로 형성되어 0.6mm두께의 디지털 오디오 디스크보다 기록의 고밀도화를 위해 광디스크상의 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, 광디스크의 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 광디스크중 하나의 기록된 정보만을 읽을수 있도록 되어 있었다.Of the above two types of optical discs, the digital video disc has a thickness of 1.2 mm and has a track pitch of 0.74 μm on the optical 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 in thickness of 0.6mm between optical discs, which increases noise and error rate. Only the recorded information of one 1.2mm optical disc could be read.
따라서 최근에 들어 1.2mm 광디스크와 0.6mm 광디스크에 기록된 정보를 동시에 선택적으로 읽을 수 있도록 상호 구면수차를 보정시켜 광디스크상에 상이한 두개의 스폿을 집광시키도록 홀로그램 광학렌즈와 대물렌즈가 다곡률 배열된 듀얼 포커스렌즈를 사용하는 듀얼 포커스 광픽업장치가 개발되고 있는 것이다.Therefore, the hologram optical lens and the objective lens are arranged in a multi-curvature so as to condense two different spots on the optical disc by correcting spherical aberration so as to selectively read information recorded on a 1.2 mm optical disc and a 0.6 mm optical disc at the same time. Dual focus optical pickup devices using dual focus lenses are 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 광디스크(h; 이하 "제 1디스크"라함) 및 디지탈 오디오 디스크인 1.2mm 광디스크(i; 이하 "제 2디스크"라함)상에 포커싱시켜 기록된 정보를 읽도록 홀로그램 광학렌즈(e)와 대물렌즈(f)가 다곡률 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. And focusing on a 0.6mm optical disc (h; " first disc ") for digital video discs and a 1.2mm optical disc (i; " second disc ") for digital video discs The recorded information Astigmatism for generating astigmatism for detection of a focus error in a dual focus lens g having a multi-curvature arrayed hologram optical lens e and an objective lens f for reading, and laser light accompanying the recorded information And a photodetector 1 for detecting the light information passing through the astigmatism generating lens k and converting 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 광디스크상의 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 this linearity is incident from the collimator lens (d) to the holographic optical lens (e) of the dual focus lens (g), and the laser light is corrected by the holographic optical lens (e) and at the same time optical spherical aberration is corrected. 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 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 광디스크에서 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 optical 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 광디스크상에 상호 다른 에어리 형태로 집광되어 빔 포커스가 서로 다른 위치에 형성됨으로서 두께가 1.2mm 광디스크와, 0.6mm 광디스크에 기록된 정보를 선택적으로 읽어들일 수 있는 것이다.Therefore, as described above, the laser light emitted from the laser diode (a) is condensed in different airy shapes on the optical disc via the hologram optical lens (e), so that the beam focus is formed at different positions so that the optical disc has a thickness of 1.2 mm, The information recorded on the 0.6mm optical disc can be selectively read.
그러나 상기한 종래 듀얼 포커스 광 픽업장치에 있어서, 광디스크의 두께에 따라 이중의 포커스로 광디스크에 집광시키는 듀얼 포커스렌즈(g)는 홀로그램 광학렌즈(e)와 대물렌즈(f)가 다곡률배치되므로 그 가공상 고도의 기술력이 요구되어 제작이 난해함과 동시에 광디스크의 두께가 상이한데 따른 일정파장의 레이저광이 사용되어 재생되므로 레이저광파장에 따른 초점심도나 렌즈개구수의 차이에 의한 수차의 영향이 필연적으로 발생되어 재생감도가 저하되는 문제점이 있었다.However, in the above-described conventional dual focus optical pickup apparatus, the dual focus lens g, which focuses the optical disk with a double focus according to the thickness of the optical disk, has the hologram optical lens e and the objective lens f arranged in a multiplicity thereof. As a high level of technical skill is required for processing, it is difficult to manufacture and at the same time the laser light of a certain wavelength is used due to the different thickness of the optical disk. There was a problem that the reproduction sensitivity is reduced.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 광디스크의 두께에 따라 이중의 포커스로 광디스크에 집광시키는 듀얼 포커스렌즈의 가공기술력에 대한 제작상 난해함을 해소함과 동시에 레이저광의 파장을 다르게 하며, 다곡률대물렌즈사용에 따른 수차의 영향을 줄일 수 있도록 한 듀얼포커스 전용 다곡률렌즈가 구비된 광픽업장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and it solves the manufacturing difficulties of the processing technology of the dual focus lens focusing on the optical disk with a double focus according to the thickness of the optical disk and at the same time different the wavelength of the laser light. An object of the present invention is to provide an optical pickup apparatus having a dual focus multi-curvature lens capable of reducing the influence of aberration due to the use of a curvature objective lens.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광디스크의 직하방에 설치되며 제1레이저광이 방출되어 광디스크에서 반사된 레이저광이 수광되는 제1홀로그램소자와, 이 제1홀로그램소자의 제1레이저광과 광축이 직교되도록 배치되며 제2레이저광이 방출되어 광디스크에서 반사된 레이저광이 수광되는 제2홀로그램소자와, 상기 제1홀로그램소자의 제1레이저광과 제2홀로그램소자의 제2레이저광이 직교되는 광축상에서 경사지게 설치되어 제1레이저광이 전투과되고 제2레이저광이 전반사되는 파장선택형 코팅미러와, 이 파장선택형 코팅미러의 상부에 배치되며 중심부 및 외주부에 형성된 단파렌즈부 및 이 장파렌즈부사이에서 일정범위내에 다른 곡률을 가지는 장파렌즈부로 구성되는 다곡률렌즈를 포함하여 이루어지는 듀얼포커스 전용 다곡률렌즈가 구비된 광픽업장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object, the first hologram element is installed directly below the optical disk and the first laser light is emitted and the laser light reflected from the optical disk is received, and the first laser of the first hologram element The second hologram element is arranged so that the optical axis and the optical axis is orthogonal and the second laser light is emitted to receive the laser light reflected from the optical disk, the first laser light of the first hologram element and the second laser light of the second hologram element A wavelength selective coating mirror disposed obliquely on the orthogonal optical axis, the first laser light being confronted, and the second laser light totally reflected, a short wave lens part disposed on the center and the outer circumference, and the long wave lens disposed on an upper part of the wavelength selective coating mirror; Dual focus multi-curvature lens comprising a multi-curvature lens composed of long-wave lens portion having a different curvature within a certain range between the parts Provided is an optical pickup device provided.
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 구성도,2 is a block diagram of a dual focus optical pickup apparatus according to the present invention;
도 3은 본 발명의 홀로그램소자 상세도,3 is a detailed view of the hologram element of the present invention;
도 4는 본 발명이 디지털 오디오 디스크 재생을 보인 작동상태도.4 is an operational state in which the present invention shows digital audio disc playback.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 : 제1홀로그램소자 20 : 제2홀로그램소자10: first hologram element 20: second hologram element
30 : 코팅미러 40 : 다곡률렌즈30: coating mirror 40: multi-curvature lens
42 : 단파렌즈부 44 : 장파렌즈부42: short wave lens portion 44: long wave lens portion
50, 60 : 광디스크50, 60: optical disc
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, 광디스크(50, 60)의 직하방에서 제1레이저광(λ1)이 방출되어 광디스크(50, 60)에서 반사된 레이저광이 수광되는 제1홀로그램소자(10)가 설치되고, 이 제1홀로그램소자(10)의 제1레이저광(λ1)과 광축이 직교되는 즉, 상기 제1홀로그램소자(10)와 직교되는 위치에서 제2레이저광(λ2)이 방출되어 광디스크(50, 60)에서 반사된 레이저광이 수광되는 제2홀로그램소자(20)가 배치된다.As shown in FIG. 2, a first hologram element (1) through which the first laser light (λ1) is emitted from directly below the optical discs (50, 60) and receives the laser light reflected from the optical discs (50, 60) ( 10) is provided, and the second laser light λ2 at the position where the optical axis is orthogonal to the first laser light λ1 of the first hologram element 10, that is, orthogonal to the first hologram element 10. The second hologram element 20 is disposed to receive the laser light emitted and reflected from the optical disks 50 and 60.
상기 제1홀로그램소자(10)와 제2홀로그램소자(20)는 그 구성이 동일하게 형성된 것으로 도 3에 도시된 바와 같이, 저면에 제1레이저광(λ1) 또는 제2레이저광(λ2)이 방출되는 레이저다이오드(12, 22)와, 이 레이저다이오드(12,22)의 상측에서 반사광을 회절시키는 그레이팅부(14, 24) 및 반사광의 편광성을 변환시키는 홀로그램격자(15, 25)이 구비된 홀로그래픽 광학소자(16, 26)와, 상기 레이저다이오드(12, 22)와 동일평면상에서 이격되어 홀로그램격자(15, 25)에서 편광변환되어 그레이팅부(14, 24)에 의해 회절되는 반사광이 수광되는 포토디텍터(18, 28)로 구성된다.The first hologram element 10 and the second hologram element 20 are formed in the same configuration, and as shown in FIG. 3, the first laser light λ1 or the second laser light λ2 is disposed on the bottom of the first hologram element 10 and the second hologram element 20. The laser diodes 12 and 22 to be emitted, the grating portions 14 and 24 for diffracting the reflected light above the laser diodes 12 and 22, and the hologram grids 15 and 25 for converting the polarization of the reflected light are provided. The holographic optical elements 16 and 26 and the reflected light diffracted by the grating portions 14 and 24 by being polarized by the hologram lattice 15 and 25 while being spaced apart on the same plane as the laser diodes 12 and 22. It consists of the photodetectors 18 and 28 which are received.
그리고, 상기 제1홀로그램소자(10)의 제1레이저광(λ1)과 제2홀로그램소자(20)의 제2레이저광(λ2)이 직교되는 광축상에는 각 레이저광(λ1, λ2)의 파장에 따라 선택적으로 반사 및 투과되는 즉, 제1레이저광(λ1)은 전투과되고, 제2레이저광(λ2)은 전반사되는 파장선택형 코팅미러(30)가 경사지게 설치된다.On the optical axis where the first laser light λ1 of the first hologram element 10 and the second laser light λ2 of the second hologram element 20 are orthogonal to each other, wavelengths of the respective laser lights λ1 and λ2 are applied. Accordingly, the wavelength selective coating mirror 30, which is selectively reflected and transmitted, that is, the first laser light λ1 is battled, and the second laser light λ2 is totally reflected, is inclined.
또한, 상기 파장선택형 코팅미러(30)의 상부에는 광디스크(50, 60)의 종류에 따라 상이한 위치에 광스폿을 형성하는 다곡률렌즈(40)가 배치되는데, 이 다곡률렌즈(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 중심부와 외주부에는 단파렌즈부(42)가 형성되며 이 장파렌즈부(42) 사이에는 일정범위내에 다른 곡률을 가지는 장파렌즈부(44)로 구성된다.In addition, a multi-curvature lens 40 is formed on the wavelength selective coating mirror 30 to form light spots at different positions according to the types of the optical disks 50 and 60. As shown in Fig. 4, the short wave lens portion 42 is formed at the center and the outer circumferential portion, and the long wave lens portion 44 is composed of the long wave lens portion 44 having a different curvature within a predetermined range.
실제로, 본 실시예에서는 제1레이저광(λ1)은 오디오 디스크 재생전용의 파장을 가지는 레이저광이고, 제2레이저광(λ2)은 비디오 디스크 재생전용의 파장을 가지는 레이저광으로 제1레이저광(λ1)은 제2레이저광(λ2)의 파장보다 다소 큰 파장을 가진다.In fact, in the present embodiment, the first laser light lambda 1 is a laser light having a wavelength dedicated to audio disc reproduction, and the second laser light lambda 2 is a laser light having a wavelength dedicated to video disc reproduction. lambda 1 has a wavelength slightly larger than the wavelength of the second laser light lambda 2;
이에 따라, 상기 다곡률렌즈(40)는 제2레이저광(λ2)에 대하여 최소의 구면수차를 가지도록 개구수가 형성된 비구면렌즈를 채택하고, 이 렌즈의 중심부로부터 일정한 간격을 이격시켜 일정범위내에 상기 개구수보다 작은 렌즈의 곡률을 가지는 장파렌즈부(44)를 형합하여 구성한다.Accordingly, the multi-curvature lens 40 adopts an aspherical lens having a numerical aperture so as to have a minimum spherical aberration with respect to the second laser light lambda 2, and is spaced apart from a central portion of the lens by a predetermined distance so as to be within the predetermined range. The long wave lens unit 44 having the curvature of the lens smaller than the numerical aperture is formed by combining.
그러므로, 상기 장파렌즈부(44)를 경유하는 레이저광이 제1레이저광(λ1)인 경우에 있어서 광스폿의 위치는 제2레이저광(λ2)이 다곡률렌즈(40)의 전체를 경유하여 광스폿되는 위치보다 후방에 위치하게 되는데, 이러한 스폿위치의 차이는 광디스크(50, 60)의 두께차이에 해당되는 것이고, 이러한 광디스크(50, 60)의 두께차이만큼 광스폿의 위치를 조절하는 것은 단파렌즈부(42)를 경유하여 스폿되는 위치를 기준으로 장파렌즈부(44)의 굴절각을 조절하며, 이는 장파렌즈부(44)의 개구수에 대한 곡률을 조절하므로 가능하게 된다.Therefore, in the case where the laser light passing through the long-wave lens unit 44 is the first laser light λ1, the position of the light spot is determined by the second laser light λ2 passing through the entire curvature lens 40. The position of the light spot is located behind the spot, and the difference in the spot position corresponds to the thickness difference of the optical discs 50 and 60, and the adjustment of the position of the light spot by the thickness difference of the optical discs 50 and 60 is performed. The angle of refraction of the long wave lens unit 44 is adjusted based on the spot spotted via the short wave lens unit 42, which is possible by adjusting the curvature of the numerical aperture of the long wave lens unit 44.
다음에는 상기와 같이 이루어진 본 발명의 작용을 설명한다.Next will be described the operation of the present invention made as described above.
먼저, 디지털 비디오 디스크를 재생하는 경우에는 제1레이저광(λ1)보다 상대적으로 작은 파장의 제2레이저광(λ2)이 제2홀로그램소자(20)로부터 방출되고, 이 제2레이저광(λ2)은 제2홀로그램소자(20)로부터 파장선택형 코팅미러(30)로 조사된다.First, when the digital video disc is reproduced, the second laser light λ2 having a wavelength relatively smaller than the first laser light λ1 is emitted from the second hologram element 20, and the second laser light λ2 is emitted. Is irradiated from the second hologram element 20 to the wavelength selective coating mirror 30.
상기 파장선택형 코팅미러(30)로 조사된 제2레이저광(λ2)은 파장선택형 코팅미러(30)의 코팅면에서 전반사되어 광경로가 디지털 비디오 디스크상으로 변환되고, 변환된 광경로를 가지는 제2레이저광(λ2)은 다곡률렌즈(40)로 조사된다.The second laser light λ2 irradiated by the wavelength selective coating mirror 30 is totally reflected on the coating surface of the wavelength selective coating mirror 30 to convert an optical path onto a digital video disc, and has a converted optical path. The two laser beams λ2 are irradiated with the multi-curvature lens 40.
상기 다곡률렌즈(40)로 조사되는 제2레이저광(λ2)은 다곡률렌즈(40)의 장파렌즈부(42)를 투과되면서 다곡률렌즈(40) 자체가 제2레이저광(λ2) 전용의 즉, 디지털 비디오 디스크 전용의 개구수를 가지도록 제작되어 다곡률렌즈(40)를 경유하여 집광하게 된다.The second laser light λ2 irradiated by the multi-curvature lens 40 passes through the long-wave lens unit 42 of the multi-curvature lens 40 while the multi-curvature lens 40 itself is dedicated to the second laser light λ2. In other words, it is manufactured to have a numerical aperture dedicated to the digital video disk and condenses via the multi-curvature lens 40.
상기 다곡률렌즈(40)에서 집광되는 제2레이저광(λ2)은 디지털 비디오 디스크상에서 정확하게 광스폿을 형성하고, 광스폿의 집광으로 디지털 비디오 디스크상의 피트유무에 따라 광정보를 수반하면서 반사된다.The second laser light λ2 condensed by the multi-curvature lens 40 accurately forms a light spot on the digital video disk, and is reflected by the light spot condensing with optical information depending on whether the pit is on the digital video disk.
상기 반사된 제2레이저광(λ2)은 다곡률렌즈(40)를 경유하여 파장선택형 코팅미러(30)에서 다시 반사되어 제2홀로그램소자(20)로 입사되고, 입사된 제2레이저광(λ2)은 최상단의 홀로그램격자(25)로부터 위상변환되어 그레이팅부(24)에서 회절되므로 포토디텍터(28)로 조사된다.The reflected second laser light λ2 is reflected back from the wavelength selective coating mirror 30 via the multi-curvature lens 40 to be incident on the second hologram element 20, and the incident second laser light λ2 is incident. ) Is phase shifted from the top hologram grating 25 and diffracted by the grating part 24 so as to be irradiated to the photodetector 28.
이와같은 경로를 경유하여 광정보를 독출한 제2레이저광(λ2)은 포토디텍터(28)로부터 디지털 비디오신호를 원래의 전기적 신호로 출력시키고, 이 출력된 광신호는 디지털 신호처리부(도시않됨)에 의해 원래의 신호로 복조됨으로써 광디스크(50, 60)상에 기록된 비디오신호인 알에프(R.F)신호와 에러검출신호인 포커스신호, 트랙킹신호가 출력되는 것이다.The second laser light λ2 reading optical information via such a path outputs a digital video signal from the photodetector 28 as an original electrical signal, and the output optical signal is a digital signal processor (not shown). By demodulating the original signal, the RF (RF) signal, which is a video signal recorded on the optical discs 50, 60, the focus signal, which is an error detection signal, and the tracking signal, are output.
한편, 디지털 오디오 디스크를 재생하는 경우에는 상기 제2레이저광(λ2)보다 상대적으로 큰 제1레이저광(λ1)이 제1홀로그램소자(10)로부터 방출되고, 이 제1레이저광(λ1)은 제1홀로그램소자(10)로부터 파장선택형 코팅미러(30)로 조사된다.On the other hand, when the digital audio disc is reproduced, the first laser light λ1, which is relatively larger than the second laser light λ2, is emitted from the first hologram element 10, and the first laser light λ1 is It is irradiated from the first hologram element 10 to the wavelength selective coating mirror 30.
상기 파장선택형 코팅미러(30)로 조사된 제1레이저광(λ1)은 파장선택형 코팅미러(30)의 코팅면에서 전투과되어 광경로를 유지하면서 다곡률렌즈(40)로 조사된다.The first laser light λ1 irradiated with the wavelength selective coating mirror 30 is battled at the coating surface of the wavelength selective coating mirror 30 and is irradiated with the multi-curvature lens 40 while maintaining the optical path.
상기 다곡률렌즈(40)로 조사되는 제1레이저광(λ1)은 다곡률렌즈(40)의 단파렌즈부(42)를 투과하면서 상기 제2레이저광(λ2)보다 파장이 크므로 제2레이저광(λ2)이 중심부의 단파렌즈부(42)를 투과하여 광스폿되는 위치보다 다소 후방에서 스폿되고, 단파렌즈부(42)의 외주면을 투과하는 광은 레이저광은 제2레이저광(λ2)이 단파렌즈부(42)를 투과하여 광스폿되는 위치와 동일위치에서 광스폿된다. 이는 다곡률렌즈(40)가 비구면렌즈로 그 개구수가 단일하지만 렌즈의 직경차이와 파장의 차이와, 광디스크(50, 60)상의 최외각입사각 차이로 인한 단파렌즈부(42) 상호간의 차이로 이러한 외주부의 단파렌즈부(42)를 투과하는 광은 디지털 오디오 디스크의 재생시에 손실시키는 것이고, 중심부의 단파렌즈부(42)만을 투과하여 디지털 오디오 디스크 상에서 광역의 에어리형태로 집광되는 광만을 사용한다. 이때, 장파렌즈부(44)를 투과하는 제1레이저광(λ1)은 디지털 오디오 디스크상에서 정확하게 집광되므로 상기 단파렌즈부(42)의 중심부와 장파렌즈부(44)를 투과하는 레이저광만을 사용하여도 디지털 오디오 디스크의 재생광량은 충분해진다.The first laser light λ1 irradiated to the multi-curvature lens 40 has a wavelength larger than that of the second laser light λ2 while passing through the short wave lens portion 42 of the multi-curvature lens 40. The light λ2 is spotted slightly behind the position where the light is transmitted through the shortwave lens portion 42 at the center portion, and the light passing through the outer circumferential surface of the shortwave lens portion 42 is the second laser light λ2. The light spot is transmitted at the same position as the light spot passing through the short wave lens unit 42. This is because the multi-curvature lens 40 is an aspherical lens, but its numerical aperture is single, but the difference between the diameter difference and the wavelength of the lens and the shortwave lens portion 42 due to the difference in the outermost incident angle on the optical disks 50 and 60 are different from each other. The light passing through the short wave lens portion 42 of the outer circumference is lost at the time of reproduction of the digital audio disc, and only the light that passes through the short wave lens portion 42 at the center portion and is condensed in the airy form on the digital audio disc is used. In this case, since the first laser light λ1 passing through the long wave lens unit 44 is accurately focused on the digital audio disc, only the laser beam passing through the center of the short wave lens unit 42 and the long wave lens unit 44 is used. Also, the amount of reproduction light of the digital audio disc becomes sufficient.
즉, 상기 단파렌즈부(42)를 경유한 제1레이저광(λ1)은 디지털 오디오 디스크의 위치보다 극히 미세한 전방위치에 스폿되어 디지털 오디오 디스크상에서 일정반경으로 스폿되지만 이러한 광스폿은 디지털 오디오 디스크의 에러영역은 크게 형성되고, 피트의 깊이나 피트간 간격이 넓게 되므로 장파렌즈부(44)를 투과하여 정확히 스폿되는 레이저광과 단파렌즈부(42)를 투과하여 미세한 에러영역을 가지고 스폿되는 레이저광으로도 디지털 오디오 디스크를 충분히 재생할 수 있게 되는 것이다.That is, the first laser light λ1 via the short wave lens unit 42 is spotted at a position slightly smaller than the position of the digital audio disc, and thus spots a certain radius on the digital audio disc. The error area is large, and the depth of the pit and the interval between the pit are widened, so that the laser light is correctly spotted through the long wave lens unit 44 and the laser light is spotted with a fine error area through the short wave lens unit 42. Even a digital audio disc can be played back sufficiently.
상기와 같이 보상영역을 가지고 디지털 오디오 디스크상에서 광스폿되는 제1레이저광(λ1)은 디지털 오디오 디스크상의 피트유무에 따 광정보를 수반하면서 반사된다.As described above, the first laser light [lambda] 1 having a compensation area and being optically spotted on the digital audio disc is reflected with light information depending on whether or not the pit is on the digital audio disc.
상기 반사된 제1레이저광(λ1)은 다곡률렌즈(40)를 경유하여 파장선택형 코팅미러(30)를 다시 투과하여 제1홀로그램소자(10)로 입사되고, 입사된 제1레이저광(λ1)은 최상단의 홀로그램격자(15)로부터 위상변환되어 그레이팅부(14)에서 회절되므로 포토디텍터(18)로 조사된다.The reflected first laser light λ1 passes through the wavelength selective coating mirror 30 again through the multi-curvature lens 40 and enters the first hologram element 10, and the incident first laser light λ1 is incident. ) Is phase-shifted from the hologram lattice 15 at the uppermost stage and diffracted by the grating portion 14 so as to be irradiated to the photodetector 18.
이와같은 경로를 경유하여 광정보를 독출한 제1레이저광(λ1)은 포토디텍터(18)로부터 반사된 광정보인 디지털 오디오신호를 원래의 전기적 신호로 출력시키고, 이 출력된 광신호는 디지털 신호처리부(도시않됨)에 의해 원래의 신호로 복조됨으로써 광디스크(50, 60)상에 기록된 오디오신호인 알에프(R.F)신호와 에러검출신호인 포커스신호, 트랙킹신호가 출력되는 것이다.The first laser light λ1 that reads optical information via such a path outputs a digital audio signal, which is optical information reflected from the photodetector 18, as an original electrical signal, and the output optical signal is a digital signal. By demodulating the original signal by a processing unit (not shown), an RF signal, which is an audio signal recorded on the optical discs 50, 60, a focus signal, which is an error detection signal, and a tracking signal, are output.
이와 같이 본 발명은, 각각 다른 파장인 제1레이저광(λ1)과 제2레이저광(λ2)이 각각 다곡률렌즈(40)의 원주상 일정범위에서 상이한 곡률을 가지는 장파렌즈부(44)로부터 주된 광스폿을 형성하여 디지털 오디오 디스크상의 광신호를 독출하고, 단파렌즈부(42)로부터 주된 광스폿을 형성하여 디지털 비디오 디스크상의 광신호를 독출하여 다시 제1홀로그램소자(10)와 제2홀로그램소자(20)로 회귀시키므로 상호 광디스크(50, 60)의 두께차이로 발생되는 구면수차를 대폭 감소시킬 수 있으며 광디스크(50, 60)상에 1.6㎛크기보다 큰 직경의 광스폿이 가능하게 되어 기록면의 폭이 큰 디지털 오디오 디스크도 광량의 손실없이 정확하게 재생할 수 있는 것이다.As described above, in the present invention, the first laser light λ1 and the second laser light λ2, which are different wavelengths, each have a different curvature from the circumferential constant range of the multi-curvature lens 40, respectively. The main optical spot is formed to read the optical signal on the digital audio disc, the main optical spot is formed from the short wave lens unit 42 to read the optical signal on the digital video disc, and the first hologram element 10 and the second hologram are again read. By returning to the element 20, spherical aberration caused by the thickness difference between the optical disks 50 and 60 can be greatly reduced, and optical spots having a diameter larger than 1.6 탆 on the optical disks 50 and 60 can be made possible. Large digital audio discs can be reproduced accurately without loss of light.
본 발명 듀얼포커스 전용 다곡률렌즈가 구비된 광픽업장치는, 광정보를 판독하는 각각 다른 레이저광으로부터 대물렌즈의 원주면 일부가 다른 곡률을 가지는 다곡률렌즈를 채택하여 기록용량이 다른 각각의 광디스크를 선택적으로 재생할 수 있으며 광학소자간의 정열배치가 단순화됨과 동시에 일체로 제작될 수 있어 제작시 각각의 광학소자가 정확한 위치에 배열되므로 광픽업장치의 제작비를 저감시키며 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.The optical pickup apparatus provided with the dual focus multi-curvature lens for exclusive use of the present invention includes a multi-curvature lens in which part of the circumferential surface of the objective lens has different curvatures from different laser beams for reading optical information. Can be selectively reproduced, 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 the reliability can be improved. will be.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980024782A KR20000003532A (en) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Optical pick-up apparatus having dual focus exclusive multi curvature lense |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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ID=19541309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019980024782A KR20000003532A (en) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Optical pick-up apparatus having dual focus exclusive multi curvature lense |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR20000003532A (en) |
-
1998
- 1998-06-29 KR KR1019980024782A patent/KR20000003532A/en not_active Application Discontinuation
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