KR20000039838A - Optical pickup device equipped dual focus prism - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An optical pickup device equipped a dual focus prism is provided to solve a difficulty in a processing of lens according to a formation of dual focus and a difficulty in a production of optical pickup device according to an arrangement of many optical elements. CONSTITUTION: An optical pickup device is equipped: a hologram element(10) to detect an optical signal by emitting laser lights and to convert an optical path of emitting lights and receiving lights; a dual focus prism(20) to compatibly play a DAD(digital audio disk) and a DVD(digital video disk) by separating a wave width with converting the optical path of laser lights emitted from the hologram element(10); and an objective lens(30) to collect laser lights passed the dual focus prism(20) on an optical disk. Thereby a minimum optical element and the easily produced optical pickup device are offered by compatibly playing the DAD and the DVD because a numerical aperture is controlled by irradiating lights on disks differed each other with a different exterior projectile angle.

Description

듀얼포커스 프리즘이 구비된 광픽업장치Optical pickup device with dual focus prism

본 발명은 듀얼포커스 프리즘이 구비된 광픽업장치에 관한 것으로, 특히 단일한 광원으로부터 레이저광의 경로변환이 가능한 듀얼포커스 프리즘을 구비하여 통과시키므로 레이저광의 최외각 입사각을 조절가능하여 기록밀도가 다른 광디스크상에 최적의 광스폿을 형성하여 디지털 오디오 및 디지털 비디오 디스크를 호환재생할 수 있는 듀얼포커스 프리즘이 구비된 광픽업장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup apparatus provided with a dual focus prism. In particular, the optical pickup device includes a dual focus prism capable of converting a laser beam from a single light source. The present invention relates to an optical pickup apparatus having a dual focus prism capable of forming an optimal optical spot in a digital audio and digital video disc.

일반적으로 광학 데이터 기록매체는 두께가 1.2 mm인 음악재생용 디지탈 오디오 디스크(Digital Audio Disk ;DAD)와 0.6mm인 디지탈 비디오 디스크(Digital Video Disk ;DVD)로 구분된다.In general, an optical data recording medium is divided into a digital audio disk (DAD) for music reproduction having a thickness of 1.2 mm and a digital video disk (DVD) having a thickness of 0.6 mm.

종래에는 상기 디지탈 비디오 디스크에서는 기록의 고밀도화를 위해 디스크상의 트랙 피치가 0.74㎛이고 기록신호인 피트간의 최단길이가 0.4㎛이므로 트랙피치가 1.6㎛와 피트간의 최단길이가 0.834㎛인 디지탈 오디오 디스크와 서로 상이하여 재생시 광스포트의 지름이 달라야 하므로 대물렌즈의 구면수차가 일치되지 않아 동시재생이 불가능하다.Conventionally, in the digital video disc, the track pitch on the disc is 0.74 탆 and the shortest length between the pit, which is the recording signal, is 0.4 탆, so that the track pitch is 1.6 탆 and the shortest length between the pit is 0.834 탆. Since the diameter of the optical spot must be different during reproduction, the spherical aberration of the objective lens does not match, so simultaneous reproduction is impossible.

또한, 디스크의 상호 0.6mm 두께 차이에 의해 광학적 수차가 높아져 노이즈가 증가하여 에러발생율이 증대되므로 기록된 정보를 정확히 읽을 수 없으므로 광 픽업장치는 0.6mm 또는 1.2mm 디스크중 하나의 기록된 정보만을 읽을수 있도록 되어 있었다.In addition, optical aberration increases due to the 0.6mm thickness difference between the discs, which increases noise and increases the error rate. Therefore, the recorded information cannot be read accurately, so the optical pickup device can read only the recorded information of either 0.6mm or 1.2mm discs. It was supposed to be.

따라서, 최근에 들어 1.2mm 디스크와 0.6mm 디스크에 기록된 정보를 동시에 선택적으로 읽을 수 있도록 상호 구면수차를 보정시키고 디스크상에 상이한 두개의 스포트를 집광시키는 홀로그램 광학렌즈와 대물렌즈가 복합 배열된 듀얼 포커스렌즈를 사용하는 광 픽업장치가 개발되었다.Therefore, a dual array of holographic optical lenses and objective lenses that correct mutual spherical aberration and focus two different spots on the disc to selectively read information recorded on a 1.2 mm disc and a 0.6 mm disc in recent years An optical pickup device using a focus lens has been developed.

이러한 종래 광 픽업장치의 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 소정의 파장을 갖는 레이저빔이 발생되는 레이저다이오드(100)와, 이 레이져다이오드(100)의 상측에 형성되어 입사되는 레이져광의 회절현상을 이용해 0차 회절광과 ±1차 회절광 즉, 쓰리빔(Three Beam)으로 분리시키는 회절격자(105)와, 이 회절격자(105)의 일측에서 소정의 기울기를 갖고 형성되어 입사광을 투과시키고 반사광을 반사시키는 빔스플리터(110)와, 이 빔스플리터(110)의 상측에 형성되어 굴절된 광이 직선성을 갖도록 하는 콜리메이트렌즈(120)와, 이 콜리메이트렌즈(120)의 상측에 형성되며 직선성을 가진 광을 집광하여 디지탈 비디오 디스크용인 0.6mm 디스크(140; 이하 제 1디스크라함) 및 디지탈 오디오 디스크인 1.2mm 디스크(145; 이하 제 2디스크라함)상에 포커싱시켜 기록된 정보를 읽도록 홀로그램 광학렌즈(132)와 대물렌즈(134)가 복합 배열된 듀얼 포커스렌즈(130)와, 상기 기록된 정보를 수반한 레이져광에서 포커스에러의 검출을 위해 비점수차를 발생시키는 비점수차 발생렌즈(150)와, 이 비점수차 발생렌즈(150)를 통과한 광 정보를 검출하여 전류신호로 변환시키는 광검출기(160)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional optical pickup device includes a laser diode 100 in which a laser beam having a predetermined wavelength is generated, and diffraction phenomenon of laser light formed on and incident on the laser diode 100. And a diffraction grating 105 which is separated into 0th order diffracted light and ± 1st order diffracted light, that is, a three beam, and has a predetermined slope at one side of the diffraction grating 105 to transmit incident light. A beam splitter 110 for reflecting the reflected light, a collimated lens 120 formed on the beam splitter 110 and having the linearly refracted light, and formed on the collimated lens 120 And collects linearly focused light and focuses the information recorded on a 0.6 mm disc 140 (hereinafter referred to as the first disc) for the digital video disc and a 1.2 mm disc (145 referred to as the second disc) as the digital audio disc. To read A dual focus lens 130 in which a hologram optical lens 132 and an objective lens 134 are arranged in combination, and an astigmatism generating lens for generating astigmatism for detecting a focus error in laser light with the recorded information ( 150 and a photodetector 160 which detects the light information passing through the astigmatism generating lens 150 and converts it into a current signal.

이와 같은 구성을 갖는 종래 광 픽업장치의 작동은 먼저, 소정의 발진파장을 갖는 레이져광은 레이져다이오드(100)에서 회절격자(105)로 입사되고, 이 입사된 레이져광은 회절격자(105)를 투과하며 0차 및 ±1차 광 즉, 쓰리빔으로 분리되어 방사된다. 이 쓰리빔은 포커스 및 트랙킹에러용으로 이용되는 것으로, 회절격자(105)를 투과하여 빔스플리터(110)로 입사되고, 이 쓰리빔은 빔스플리터(110)에 의해 일정한 비율로 반사 및 투과된다. 이렇게 반사된 레이져광은 빔스플리터(110)에서 콜리메이트렌즈(120)로 입사되고, 이 레이져광은 콜리메이트렌즈(120)를 경유하므로 직선성이 부여된다. 이렇게 직선성이 부여된 레이져광은 콜리메이트렌즈(120)에서 듀얼 포커스렌즈(130)의 홀로그램 광학렌즈(132)로 입사되고, 레어져빔은 홀로그램 광학렌즈(132)에 의해 광학적 구면수차가 보정됨과 동시에 회절된다.In the operation of the conventional optical pickup apparatus having such a configuration, first, laser light having a predetermined oscillation wavelength is incident on the diffraction grating 105 in the laser diode 100, and the incident laser light causes the diffraction grating 105 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 105 and enter the beam splitter 110. The three beams are reflected and transmitted at a constant rate by the beam splitter 110. The reflected laser light is incident from the beam splitter 110 to the collimated lens 120, and the laser light passes through the collimated lens 120, thereby providing linearity. The laser light imparted with the linearity is incident from the collimated lens 120 to the hologram optical lens 132 of the dual focus lens 130, and the laser beam is corrected for optical spherical aberration by the hologram optical lens 132. Are diffracted at the same time.

이렇게 회절된 레이져광은 홀로그램 광학렌즈(132)에서 대물렌즈(134)로 입사되고, 회절된 레이져광은 대물렌즈(134)에 의해 집광되어 0.6mm인 제 1디스크(140)와 1.2mm 제 2디스크(145)상에 각각 지름이 1.6μm 및 0.8μm의 상이한 에어리 형태로 집광되어 제 1디스크(140) 또는 2디스크(145)의 피트(142)신호면에 조사되며, 이 레이져광은 디스크상의 피트(142)가 없는 곳에서는 거의 그대로 반사되어 대물렌즈(134)로 돌아오게 되나, 피트(142)가 있는 곳에서는 레이져광이 피트(142)에 의해 회절되어 대물렌즈(134)의 범위 밖으로 방출되고, 이로 인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로서 광검출기(160)에 광량차이를 발생시킨다. 이는 피트(142)의 깊이가 파장의 λ/4에 설정되어 있어 반사광은 피트(142)의 상하에 반파장이 달라 간섭에 의해 상쇄되므로 광검출기(160)에 돌아온 광량이 감소하게 되는 것이다.The diffracted laser light is incident from the hologram optical lens 132 to the objective lens 134, and the diffracted laser light is collected by the objective lens 134 to be 0.6 mm in the first disk 140 and 1.2 mm in the second lens. The disk 145 is condensed into different airy shapes of 1.6 μm and 0.8 μm in diameter, respectively, and is irradiated onto the signal surface of the pit 142 of the first disk 140 or the second disk 145. Where the pit 142 is absent, it is almost reflected and returns to the objective lens 134. Where the pit 142 is located, the laser light is diffracted by the pit 142 and emitted outside the range of the objective lens 134. As a result, only a part of the incident light is returned, thereby generating a light quantity difference in the photodetector 160. This is because the depth of the pit 142 is set to λ / 4 of the wavelength, and the reflected light is canceled by interference due to different half wavelengths above and below the pit 142, thereby reducing the amount of light returned to the photodetector 160.

그리고, 상기 제 1디스크(140) 또는 제 2디스크(145)에서 반사되어 돌아오는 변조된 반사광은 듀얼 포커스렌즈(130)와 콜리메이트렌즈(120)를 경유하며, 반사광은 콜리메이트렌즈(120)에서 빔스플리터(110)로 입사되고, 이 반사광은 빔스플리터(110)에 의해 레이져다이오드(100)로 다시 조사되는 것이 방지된다. 이렇게 변조된 반사광은 빔스플리터(110)에서 비점수차 발생렌즈(150)로 보내지고, 이 반사광은 비점수차 발생렌즈(150)에 의해 포커스 에러를 검출하기 위한 비점수차가 발생되며 광검출기(110)가 설치된 경로로 광의 경로가 변화된다. 이렇게 경로가 변화된 반사광은 비점수차 발생렌즈(150)를 경유하고 광검출기(160)로 보내어지고, 이렇게 디스크에서 변조된 반사광은 광검출기에 의해 알에프(RF), 포커스 에러검출, 트랙킹조절 및 정보를 전류로 변환되며, 이 변환된 전류는 미도시된 제어회로에 의해 원래의 신호로 복조하여 재생시키게 된다.The modulated reflected light reflected from the first disk 140 or the second disk 145 is returned via the dual focus lens 130 and the collimated lens 120, and the reflected light is the collimated lens 120. Incident to the beam splitter 110, the reflected light is prevented from being irradiated back to the laser diode 100 by the beam splitter 110. The modulated reflected light is sent from the beam splitter 110 to the astigmatism generating lens 150, and the reflected light is generated by the astigmatism generating lens 150 to generate astigmatism for detecting a focus error, and thus the photodetector 110. 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 160 via the astigmatism generating lens 150, and the reflected light modulated by the disk is applied to the RF, focus error detection, tracking control and information by the photodetector. The converted current is demodulated by the control circuit (not shown) to reproduce the original signal.

그러므로, 상기와 같이 레이저다이오드(100)로 부터 방사되는 레이저빔은 홀로그램 광학렌즈(132)를 경유하여 디스크상에 상호 다른 에어리 형태로 집광되어 빔 포커스가 서로 다른 위치에 형성됨으로서 두께가 1.2mm 디스크와, 0.6mm 디스크에 기록된 정보를 선택적으로 읽어들일 수 있는 것이다.Therefore, as described above, the laser beam emitted from the laser diode 100 is condensed in different airy shapes on the disc via the hologram optical lens 132, so that the beam focus is formed at different positions so that the disc is 1.2 mm thick. And can selectively read information recorded on a 0.6mm disc.

그러나, 상기한 종래의 광 픽업장치는 디스크의 두께에 따라 이중의 포커스를 디스크에 집광시키는 듀얼 포커스렌즈(130)가 홀로그램 광학렌즈(132)와 대물렌즈(134)의 복합배치에 따른 가공상 고도의 기술력이 요구되므로 그 제작이 난해한 문제점이 있었다.However, in the conventional optical pickup apparatus, the dual focus lens 130 for focusing the dual focus on the disk according to the thickness of the disk has an altitude in processing due to the combination of the hologram optical lens 132 and the objective lens 134. Because of the technical skills required, the production had a difficult problem.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 이중초점을 형성하는데 따른 렌즈의 가공상 난해함과, 다수개의 광학소자의 정열배치에 따른 광픽업장치의 제작상 어려움을 해소할 수 있는 듀얼포커스 프리즘이 구비된 광픽업장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has a dual focus that can solve the difficulty of processing a lens due to the formation of a double focus and a manufacturing difficulty of an optical pickup device due to the alignment of a plurality of optical elements. An object of the present invention is to provide an optical pickup device having a prism.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 레이져광이 방출되어 광신호를 검출하며 방출광과 수속광의 광경로를 변환시키는 홀로그램소자와, 이 홀로그램소자로부터 방출된 레이저광의 광경로를 변환시켜 광폭을 분리시키므로 디지털 오디오 디스크 및 디지털 비디오 디스크를 호환재생시키는 듀얼포커스 프리즘과, 이 듀얼포커스 프리즘을 경유한 레이저광을 광디스크상에 집광시키는 대물렌즈가 구비된 듀얼포커스 프리즘이 구비된 광픽업장치를 제공함으로써 달성되는 것이다.The present invention for achieving the above object is a hologram device for emitting a laser light to detect an optical signal and to convert the optical path of the emission light and the converged light, and the optical path of the laser light emitted from the hologram element by converting the optical width And a dual focus prism for compatible reproduction of digital audio discs and digital video discs, and a dual focus prism having an objective lens for focusing laser light on the optical disc via the dual focus prism. This is achieved by

도 1은 종래 듀얼포커스 광픽업장치의 구성도,1 is a configuration diagram of a conventional dual focus optical pickup device;

도 2a는 본 발명에 의한 광픽업장치의 디브이디 재생상태도,2A is a DVD playback state diagram of the optical pickup apparatus according to the present invention;

도 2b는 본 발명에 의한 광픽업장치의 씨디 재생상태도.Figure 2b is a CD playback state of the optical pickup apparatus according to the present invention.

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

1 : 레이저다이오드 2 : 광검출부1: laser diode 2: photodetector

5 : 회절격자 6 : 홀로그램격자5: diffraction grating 6: hologram lattice

10 : 홀로그램소자 20 : 듀얼포커스 프리즘10 hologram element 20 dual focus prism

22 : 선택반사부 24 : 제1프리즘22: selective reflection unit 24: the first prism

25 : 제1반사부 26 : 제2프리즘25: first reflector 26: second prism

27 : 제2반사부 30 : 대물렌즈27: second reflector 30: objective lens

40 : 디브이디 45 : 피트40: DVD 45: Feet

50 : 씨디50: CD

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, 레이져광이 방출되어 광신호를 검출하며 방출광과 수속광의 광경로를 변환시키는 홀로그램소자(10)와, 이 홀로그램소자(10)로부터 방출된 레이저광의 광경로를 변환시켜 광폭을 분리시키므로 디지털 오디오 디스크 및 디지털 비디오 디스크를 호환재생시키는 듀얼포커스 프리즘(20)과, 이 듀얼포커스 프리즘(20)을 경유한 레이저광을 광디스크상에 집광시키는 대물렌즈(30)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the present invention provides a hologram element 10 for emitting laser light to detect an optical signal and converting an optical path between emitted light and convergent light, and a laser beam emitted from the hologram element 10. A dual focus prism 20 for converting a furnace to separate a wide width by converting a furnace, and a objective lens 30 for focusing a laser beam via the dual focus prism 20 on an optical disk. It consists of.

상기 홀로그램소자(10)는 예컨데, 650㎚파장의 디지털 비디오용의 레이져광이 방출되는 레이져다이오드(1)와, 이 레이져다이오드(1)에서 방사된 레이저광을 쓰리빔으로 분리시키는 회절격자(5)와, 이 회절격자(5)에서 회절된 쓰리빔을 투과시키며 반사광의 광경로를 변화시키는 홀로그램격자(6)와, 광디스크(40, 50)에서 반사된 광정보에 의해 변조된 반사광이 집광되는 광검출부(2)로 이루어져 있다.The hologram element 10 is, for example, a laser diode (1) for emitting laser light for 650 nm wavelength digital video, and a diffraction grating (5) for separating the laser light emitted from the laser diode (1) into a three beam (5). ), A hologram grid 6 that transmits the three beams diffracted by the diffraction grating 5 and changes the optical path of the reflected light, and the reflected light modulated by the optical information reflected by the optical disks 40 and 50 is collected. It consists of a photodetector 2.

상기 듀얼포커스 프리즘(20)은 레이저광의 일차적 광경로를 형성하며 하면에 제1반사부(25)가 형성된 제1프리즘(24)과, 측면에 제2반사부(27)가 형성되고 상기 제1프리즘(24)의 광경로보다 연장된 광경로를 구성시키는 제2프리즘(26)과, 상기 제1프리즘(24) 및 제2프리즘(26)의 부착빗사면에서 레이저광을 일정비율로 반사 및 투과시키는 선택반사부(22)로 구성된다.The dual focus prism 20 forms a primary optical path of a laser beam, a first prism 24 having a first reflecting portion 25 formed on a lower surface thereof, and a second reflecting portion 27 formed on a side surface of the first prism 24. The second prism 26 constituting the optical path extending longer than the optical path of the prism 24, and the laser beam is reflected at a predetermined ratio on the attached oblique surface of the first prism 24 and the second prism 26 and It consists of the selective reflection part 22 which permeate | transmits.

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

먼저, 디지털 오디오 디스크 즉 씨디(50)의 재생시에는 도 3a에 도시된 바와 같이, 홀로그램소자(10)내의 레이져다이오드(1)에서 방출된 레이저광이 회절격자(5)로 입사되고, 이 레이저광은 회절격자(5)에 의해 포커스 및 트랙킹 에러검출용의 0차광과 ±1차광인 쓰리빔(Three Beam)으로 분리되어 방사된다.First, at the time of reproduction of the digital audio disc, that is, the CD 50, the laser light emitted from the laser diode 1 in the hologram element 10 is incident on the diffraction grating 5, as shown in FIG. 3A. The light is separated and radiated by the diffraction grating 5 into three beams of zero order light and ± 1 order light for focus and tracking error detection.

상기 쓰리빔은 홀로그램소자(10)로부터 듀얼포커스 프리즘(20)으로 조사되고, 조사된 레이저광은 제1프리즘(24)을 경유한 후에 선택반사부(22)에서 일정한 비율로 반사 및 투과된다.The three beams are irradiated from the hologram element 10 to the dual focus prism 20, and the irradiated laser light is reflected and transmitted at a constant rate by the selective reflection unit 22 after passing through the first prism 24.

상기 선택반사부(22)에서 분리되는 레이저광중 하방으로 반사된 레이저광은 제1반사부(25)로 조사되고, 제1반사부(25)에서 전반사된 레이저광은 대물렌즈(30)측으로 향하게 된다.Among the laser beams separated by the selective reflection unit 22, the laser light reflected downward is irradiated to the first reflection unit 25, and the laser light totally reflected by the first reflection unit 25 is directed toward the objective lens 30. do.

상기와 같이 협폭으로 듀얼포커스 프리즘(20)을 경유한 레이저광은 대물렌즈(30)에 의해 씨디(50)상에서 최외각입사각이 θ1으로 광스폿을 형성하여 씨디(50)상의 피트(45)에 의해 변조된다.As described above, the laser beam passing through the dual focus prism 20 in a narrow width forms an optical spot with the outermost incident angle θ1 on the CD 50 by the objective lens 30 to the pit 45 on the CD 50. Is modulated by

상기와 같이 변조된 레이저광은 대물렌즈(30) 및 듀얼포커스 프리즘(20)을 동일한 경로로 경유하여 홀로그램소자(10)로 조사된다.The laser light modulated as described above is irradiated to the hologram element 10 via the objective lens 30 and the dual focus prism 20 through the same path.

상기와 같이 광정보가 수반되어 홀로그램소자(10)로 조사된 레이저광은 홀로그램소자(10)내에 형성된 홀로그램격자(6)로 조사되고, 이 조사된 레이저광은 홀로그램격자(6)에 의해 일정파장이하로 회절됨과 동시에 상기 레이져다이오드(1)에서 방사되는 레이져광과의 간섭이 방지되는 것이다. 이렇게 회절된 레이저광은 홀로그램격자(6)에서 광검출부(2)로 광경로가 변환되어 수속되고, 수속된 레이저광은 씨디(50)상에서 변조, 반사된 레이져광으로 디지털 오디오신호를 원래의 전기적 신호로 출력시켜 디지털 신호처리부(도시않됨)에 의해 원래의 신호로 복조됨으로써 디지탈 오디오 디스크상에 기록된 비디오신호인 알에프(R.F)신호와 에러검출신호인 포커스신호, 트랙킹신호가 출력되는 것이다.The laser light irradiated to the hologram element 10 with the optical information as described above is irradiated to the hologram lattice 6 formed in the hologram element 10, and the irradiated laser light is fixed wavelength by the hologram lattice 6. While diffracted below, interference with laser light emitted from the laser diode 1 is prevented. The diffracted laser light is converted into the optical path from the hologram grating 6 to the photodetector 2 and converged. The converged laser light is modulated and reflected on the CD 50 to convert the digital audio signal into an original electrical signal. The signal is output and demodulated by the digital signal processor (not shown) to the original signal, thereby outputting an RF (RF) signal, a video signal recorded on a digital audio disc, a focus signal, an error detection signal, and a tracking signal.

한편, 디지털 비디오 디스크 즉 디브이디(40)의 재생시에는 도 3b에 도시된 바와 같이, 레이저광이 홀로그램소자(10)내의 레이져다이오드(1)에서 회절격자(5)로 입사되고, 이 레이저광은 회절격자(5)에 의해 포커스 및 트랙킹 에러검출용의 0차광과 ±1차광인 쓰리빔(Three Beam)으로 분리되어 방사된다.On the other hand, when the digital video disc, ie, the DVD 40, is reproduced, as shown in FIG. 3B, the laser light is incident on the diffraction grating 5 from the laser diode 1 in the hologram element 10, and the laser light is diffracted. The grating 5 separates and emits three beams of zero order light and ± 1 order light for focus and tracking error detection.

상기 쓰리빔은 홀로그램소자(10)로부터 듀얼포커스 프리즘(20)으로 조사되고, 조사된 레이저광은 제1프리즘(24)을 경유한 후에 선택반사부(22)에서 일정한 비율로 반사 및 투과된다.The three beams are irradiated from the hologram element 10 to the dual focus prism 20, and the irradiated laser light is reflected and transmitted at a constant rate by the selective reflection unit 22 after passing through the first prism 24.

상기 선택반사부(22)에서 분리되는 레이저광중 그대로 직진하게되는 레이저광은 제2반사부(27)로 조사되고, 제2반사부(27)에서 전반사된 레이저광은 다시 선택반사부(22)로 조사된다.Among the laser beams separated from the selective reflection unit 22, the laser light, which is straight ahead, is irradiated to the second reflecting unit 27, and the laser light totally reflected by the second reflecting unit 27 is again the selective reflecting unit 22. Is investigated.

상기와 같이 제2프리즘(26)에서 광경로가 증가된 레이저광은 선택반사부(22)에서 일부 반사되고, 반사된 레이저광은 대물렌즈(30)측으로 조사된다.As described above, the laser light whose optical path is increased in the second prism 26 is partially reflected by the selective reflection unit 22, and the reflected laser light is irradiated toward the objective lens 30.

상기와 같이 광경로가 증가되므로 제1프리즘(24)을 경유하는 레이저광보다 광폭으로 대물렌즈(30)측으로 향하게 되고, 광폭으로 듀얼포커스 프리즘(20)을 경유한 레이저광은 대물렌즈(30)에 의해 디브이디(40)상에서 최외각입사각이 θ2으로 광스폿을 형성하여 디브이디(40)상의 피트(45)에 의해 변조된다.Since the optical path is increased as described above, the laser beam passing through the dual focus prism 20 is wider than the laser beam passing through the first prism 24, and the laser beam passing through the dual focus prism 20 is wider than the objective lens 30. By this, the outermost incident angle on the DVD 40 forms a light spot with θ2 and is modulated by the pit 45 on the DVD 40.

이때, 서로 다른 광디스크상에 조사되는 레이저광의 최외각 입사각은 협폭과 광폭으로 각각 상이하고, 상이한 최외각 입사각은 개구수가 상이해진다.At this time, the outermost incidence angles of the laser beams irradiated onto different optical disks are different in narrow width and wider width, respectively, and the different outermost incidence angles are different in numerical aperture.

상기한 개구수의 조절은 광스폿의 직경을 조절하게 되므로 상이한 두께의 광디스크를 각각 재생가능하다.The adjustment of the numerical aperture adjusts the diameter of the light spot so that each of the optical disks having different thicknesses can be reproduced.

이를 정리하면 다음과 같다.This is summarized as follows.

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 제1프리즘(24)과 제2프리즘(26)을 각각 경유하여 광폭의 최외각 입사각으로 집광되는 레이저광은 제1프리즘(24)만을 경유하여 협폭의 최외각 입사각으로 집광되는 광스폿이 더 크게 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 is larger. Thus, the light spot is focused at the widest outermost angle of incidence through the first prism 24 and the second prism 26, respectively. The laser beam has a larger light spot focused at a narrower outermost angle of incidence via only the first prism 24.

즉, 광경로가 증가되어 제2프리즘(26)을 경유한 레이저광이 디브이디(40)를 재생하는데 적합한 광스폿의 직경을 가지게 되는 것이다.That is, the optical path is increased so that the laser light via the second prism 26 has a diameter of the light spot suitable for reproducing the DVD 40.

그러므로, 광경로의 차이로 인한 레이저광의 광폭의 조절로 인하여 최외각 입사각이 조절되므로 개구수 및 광스폿의 직경이 상이해지므로 두께가 상호 다른 디스크를 각각 호환재생하게 된다.Therefore, since the outermost incidence angle is adjusted due to the adjustment of the width of the laser light due to the difference in the optical paths, the numerical apertures and the diameters of the light spots are different, so that the discs having different thicknesses are compatible with each other.

상기와 같은 과정을 통해 각각의 광디스크(40, 50)상에서 변조된 레이저광은 대물렌즈(30) 및 듀얼포커스 프리즘(20)을 동일한 경로로 경유하여 홀로그램소자(10)로 조사된다.The laser light modulated on the optical disks 40 and 50 through the above process is irradiated to the hologram element 10 via the objective lens 30 and the dual focus prism 20 through the same path.

상기와 같이 광정보가 수반되어 홀로그램소자(10)로 조사된 레이저광은 홀로그램소자(10)내에 형성된 홀로그램격자(6)로 조사되고, 이 조사된 레이저광은 홀로그램격자(6)에 의해 일정파장이하로 회절됨과 동시에 상기 레이져다이오드(1)에서 방사되는 레이져광과의 간섭이 방지되는 것이다. 이렇게 회절된 레이저광은 홀로그램격자(6)에서 광검출부(2)로 광경로가 변환되어 수속되고, 수속된 레이저광은 씨디(50)상에서 변조, 반사된 레이저광으로 디지털 비디오신호를 원래의 전기적 신호로 출력시켜 디지털 신호처리부(도시않됨)에 의해 원래의 신호로 복조됨으로써 디지탈 비디오 디스크상에 기록된 비디오신호인 알에프(R.F)신호와 에러검출신호인 포커스신호, 트랙킹신호가 출력되는 것이다.The laser light irradiated to the hologram element 10 with the optical information as described above is irradiated to the hologram lattice 6 formed in the hologram element 10, and the irradiated laser light is fixed wavelength by the hologram lattice 6. While diffracted below, interference with laser light emitted from the laser diode 1 is prevented. The diffracted laser light is converted into the optical path from the hologram grating 6 to the photodetector 2 and converged, and the converged laser light is converted into a digital video signal by the laser light modulated and reflected on the CD 50. By outputting the signal and demodulating the original signal by a digital signal processing unit (not shown), an RF (RF) signal, a video signal recorded on a digital video disc, a focus signal, an error detection signal, and a tracking signal are output.

이와 같이 본 발명은, 광경로의 변환 및 증감으로 인하여 레이저광의 광폭이 조절되고, 상이해진 광폭은 광디스크상에 집광되는 최외각입사각이 상이해지므로 개구수가 조절되어 상호 다른 두께의 광디스크를 각각 호환재생이 가능하게 된다.As described above, according to the present invention, the width of the laser light is adjusted due to the conversion and increase and decrease of the optical path, and since the outermost incident angle focused on the optical disc is different, the numerical aperture is adjusted so that the optical discs having mutually different thicknesses are compatible with each other. This becomes possible.

본 발명 듀얼포커스 프리즘이 구비된 광픽업장치는, 광경로를 증감 및 변환시키는 듀얼포커스 프리즘을 구비하여 광폭을 상이하게 하므로, 각각 다른 광디스크상에 다른 최외각 입사각으로 광을 조사시켜 개구수를 조절하므로 디지털 오디오 디스크 및 디지털 비디오 디스크를 각각 호환재생시킬 수 있어 최소의 광학소자와 제조가 용이한 광픽업장치를 제공하는 효과가 있는 것이다.The optical pickup apparatus provided with the dual focus prism of the present invention includes a dual focus prism for increasing and decreasing an optical path, thereby varying the width thereof, and thereby controlling the numerical aperture by irradiating light on different optical discs at different outermost incidence angles. Therefore, the digital audio disc and the digital video disc can be reproduced interchangeably, thereby providing an optical pickup device with a minimum optical element and easy manufacturing.

Claims (2)

레이저광이 방출되어 광신호를 검출하며 방출광과 수속광의 광경로를 변환시키는 홀로그램소자(10);A hologram element 10 for emitting a laser light to detect an optical signal and converting an optical path between the emitted light and the converged light; 상기 홀로그램소자(10)로부터 방출된 레이저광의 광경로를 변환시켜 광폭을 분리시키므로 디지털 오디오 디스크 및 디지털 비디오 디스크를 호환재생시키는 듀얼포커스 프리즘(20); 및A dual focus prism (20) for converting the optical path of the laser light emitted from the hologram element (10) to separate the width so that the digital audio disc and the digital video disc are compatible and reproduced; And 상기 듀얼포커스 프리즘(20)을 경유한 레이저광을 광디스크상에 집광시키는 대물렌즈(30)가 구비된 것을 특징으로 하는 듀얼포커스 프리즘이 구비된 광픽업장치.An optical pickup device having a dual focus prism, characterized in that an objective lens (30) for condensing laser light via the dual focus prism (20) on an optical disc. 제 1 항에 있어서, 듀얼포커스 프리즘(20)은,The method of claim 1, wherein the dual focus prism 20, 레이저광의 일차적 광경로를 형성하며 하면에 제1반사부(25)가 형성된 제1프리즘(24);A first prism 24 forming a primary optical path of the laser light and having a first reflecting portion 25 formed on a lower surface thereof; 측면에 제2반사부(27)가 형성되고 상기 제1프리즘(24)의 광경로보다 연장된 광경로를 구성시키는 제2프리즘(26); 및A second prism 26 having a second reflecting portion 27 formed on a side thereof and constituting an optical path extending from the optical path of the first prism 24; And 상기 제1프리즘(24) 및 제2프리즘(26)의 부착빗사면에서 레이저광을 일정비율로 반사 및 투과시키는 선택반사부(22)로 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼포커스 프리즘이 구비된 광픽업장치.Optical pickup device having a dual focus prism characterized in that the selection reflecting portion 22 for reflecting and transmitting the laser light at a predetermined ratio on the attached oblique surface of the first prism 24 and the second prism 26 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100900563B1 (en) * 2006-12-22 2009-06-02 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 Optical path splitting unit and optical pick up apparatus employing the same

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