KR20030052724A - Optical pick-up device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광 픽업장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2파장 광원모듈에서 투사되는 서로 다른 파장을 갖는 2개의 광 빔의 경로차를 없애므로 제품의 성능을 향상시키고 원가를 절감시킨 광 픽업장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical pickup device, and more particularly, to an optical pickup device that improves product performance and reduces cost by eliminating a path difference between two light beams having different wavelengths projected from a two-wavelength light source module. It is about.
일반적으로 광 픽업은 각종 광 디스크에 수록된 신호를 재생하거나 광 디스크에 신호를 기록하는 기기로, 현재에는 DVD 제품과 CD 제품이 널리 사용되고 있다.In general, an optical pickup is a device for reproducing signals recorded on various optical disks or recording signals on optical disks. DVD and CD products are now widely used.
물론, DVD 제품이 고용량의 기술을 가지고 있지만, 대부분의 사람들은 비교적 가격이 저렴하고 널리 보급된 CD 제품에 더 익숙해져 있기 때문에, DVD 제품의 성능이 우수하더라도, CD 제품과 호환이 되지 않는다면 결코 시장에서 살아 남을 수가 없는 실정이며, 이러한 이유로 현 시장에 출시되어 있는 모든 DVD 제품은 CD용 디스크를 함께 읽을 수 있도록 제작되어 있다.Of course, although DVD products have high capacity technology, most people are relatively inexpensive and are more accustomed to the widespread use of CD products. Cannot survive, and for this reason, all DVD products on the market are designed to read CD discs together.
이러한 DVD 제품의 광학계를 보면, 종래에는 각각 서로 다른 파장 즉, 650nm과 780nm의 파장을 갖는 2개의 광원모듈이 사용되었지만, 최근에는 광학계의 부품수를 줄이기 위해 2개의 반도체 칩이 내장되어 2개의 파장을 갖게 되는 1개의 광원모듈이 사용되고 있는 추세이다.In the optical system of such a DVD product, conventionally, two light source modules having different wavelengths, that is, wavelengths of 650 nm and 780 nm, have been used. However, in recent years, two semiconductor chips are embedded to reduce the number of components of the optical system. One light source module that has a trend is being used.
도 1에는 2파장 광원모듈을 사용하고 있는 종래 광 픽업의 구성이 개략적으로 도시되어 있다.1 schematically shows a configuration of a conventional optical pickup using a two wavelength light source module.
이를 참고하면, 종래의 광 픽업은 서로 다른 파장 즉, DVD계열의 650nm과 CD계열의 780nm의 파장을 갖는 2개의 광 빔을 발생시키는 2파장 광원모듈(1)과, 2파장 광원모듈(1)에서 출사된 광 빔을 투사 및 직각 회절시켜 주는 프리즘(3)과, 프리즘을 통과한 선편광 빔을 원편광 빔으로 변환시켜 주는 편광변환기(4)와, 편광변환기에 의해 변환된 원편광 빔을 광 디스크(6)의 한점에 집광시켜 주는 대물렌즈(5)와, 다시 광 디스크(6)에서 반사된 광 빔이 프리즘(3)에서 직각회전될때 이 회절되는 광 빔을 집속시켜 주는 센서렌즈(7)와, 센서렌즈에 의해 집속되는 광 빔을 검출하여 전기적 신호를 변환하는 광 검출기(8)로 구성되어 있다.Referring to this, the conventional optical pickup has a two-wavelength light source module 1 and two wavelength light source module 1 for generating two light beams having different wavelengths, that is, the wavelength of 650 nm of the DVD series and the 780 nm of the CD series. A prism 3 for projecting and orthogonally diffracting the light beam emitted from the light source, a polarization converter 4 for converting the linearly polarized beam passing through the prism into a circularly polarized beam, and a circularly polarized beam converted by the polarization converter The objective lens 5 focusing at one point of the disk 6 and the sensor lens 7 focusing the diffracted light beam when the light beam reflected from the optical disk 6 is rotated at right angles in the prism 3. And a photodetector 8 for detecting the light beam focused by the sensor lens and converting the electrical signal.
이렇게 구성된 광 픽업의 작동을 간략하게 설명하면, 2파장 광원모듈(1)로부터 발생된 광 빔은 프리즘(3)으로 입사 및 투사된 다음 편광변환기(4)에 의해 선편광 빔이 원편광 빔으로 변환된다. 그리고, 변환된 원편광 빔은 대물렌즈(5)에 의해 집광된 다음 계속해서 광 디스크(6)의 신호 트랙에 부딪쳐 반사되는데, 이때 반사된 빔은 동일한 경로로 되돌아오다가 프리즘(3)에 의해 경로가 굴절되고, 계속해서 굴절된 광 빔은 센서렌즈(7)에서 집속된 다음 광 검출기(8)에 의해 전기적인 신호로 변환된다.Briefly describing the operation of the optical pickup thus configured, the light beam generated from the two-wavelength light source module 1 is incident and projected onto the prism 3 and then the linearly polarized beam is converted into a circularly polarized beam by the polarization converter 4. do. The converted circularly polarized beam is then focused by the objective lens 5 and subsequently reflected on the signal track of the optical disk 6, where the reflected beam is returned to the same path and then by the prism 3 The path is refracted, and the subsequently refracted light beam is focused at the sensor lens 7 and then converted by the photo detector 8 into an electrical signal.
그러나, 이렇게 구성된 종래의 광 픽업장치에서 2파장 광원모듈(1)은 광 빔이 투사되는 발광점의 위치에 다소 차이가 있기 때문에 광 빔이 투사되어 광 경로를 통해 광 검출기(8)에 맺히는 초첨의 위치에서 CD계열의 광원과 DVD계열의 광원 사이에 다소의 차이점이 발생되었다.However, in the conventional optical pickup device configured as described above, the two-wavelength light source module 1 has a slight difference in the position of the light emitting point at which the light beam is projected, so that the light beam is projected and focused on the light detector 8 through the optical path. Some differences occurred between the light source of the CD series and the light source of the DVD series at the position of.
따라서, 종래에 널리 사용되는 8분할 광 검출기는 광축이 어긋난 파장에 대하여는 신호를 검출할 수 없기 때문에 각각의 광 빔의 경로를 고려한 새로운 형태의 패턴을 갖는 12분할 광 검출기를 개발하여 사용할 필요가 있으며, 이에 따른 비용이 추가되어 광 픽업장치의 단가가 상승하는 문제점이 있었다.Therefore, since the 8-segment photodetector widely used in the prior art cannot detect a signal with a wavelength misaligned, it is necessary to develop and use a 12-segment photodetector having a new pattern in consideration of the path of each light beam. In this case, the cost of the optical pickup device increases due to the additional cost.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 8분활 광 검출기를 적용하기 위해 광 검출기(8)와 프리즘(3) 사이의 광 경로 상에 홀로그램(9)을 설치하여 2개의 광 빔이 광 검출기의 한점으로 집광될 수 있도록 하는 광 픽업장치도 있다.On the other hand, as shown in Figure 2, in order to apply a conventional eight-segment photodetector, a hologram 9 is installed on the optical path between the photo detector 8 and the prism 3 so that two light beams are light detectors. There is also an optical pickup that allows the light to be collected at one point.
그러나, 이 또한 홀로그램(9)이라는 별도의 부품을 추가로 사용해야 되는 단점이 있으며, 홀로그램(9)의 가격이 비싸기 때문에 광 픽업장치의 전체적인 단가가 상승하는 문제점이 있었다.However, this also has a disadvantage in that a separate component of the hologram 9 is additionally used, and since the price of the hologram 9 is high, the overall unit price of the optical pickup device increases.
본 발명은 상술한 바와 같이 제반되는 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 2파장 광원모듈 내에 홀로그램 보다 가격이 저렴한 미소판을 설치하여 발광되는 2개의 광 빔이 하나의 광 경로를 통해 광 검출기의 한점에 집광될 수 있도록 한 광 픽업장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the problems described above, the object of the two-wavelength light source module is to install a microplate inexpensive than the hologram two light beams to emit light through one light path SUMMARY OF THE INVENTION An optical pickup apparatus capable of condensing at one point of a detector is provided.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광 픽업장치는 서로 다른 파장을 갖는 광 빔을 발광시키는 2개의 반도체 칩이 서로 직교하도록 내부에 설치되고, 2개의 반도체 칩 사이에는 경사지게 미소판이 설치되며, 서로 직교하도록 발광되는 2개의 광 빔 중 하나의 광 빔은 미소판을 투과하고 다른 광 빔은 미소판에서 반사되도록 하여 동일한 광 경로를 갖게 되는 2파장 광원모듈과, 2파장 광원모듈을 통해 입사된 광 빔을 광 디스크 방향으로 반사시키는 프리즘과, 프리즘을 통해 반사된 선편광 빔을 원편광 빔으로 변환시켜 주는 편광변환기와, 입사된 원편광 빔을 광 디스크의 한점에 집광시켜 주는 대물렌즈와, 광 디스크의 신호 트랙에 부딪쳐 반사된 광 빔이 투과될 때 포커스 에러를 검출하기 위한 비점수차가 발생되도록 하는 센서렌즈와, 센서렌즈를 투과한 광 빔을 검출하여 전기적 신호로 변환시켜 주는 광 검출기를 포함하여 구성된다.The optical pickup device of the present invention for achieving the above object is provided therein so that two semiconductor chips for emitting light beams having different wavelengths are orthogonal to each other, and microplates are installed obliquely between the two semiconductor chips, and orthogonal to each other. One light beam of the two light beams emitted so as to pass through the microplate and the other light beam is reflected from the microplate to have the same light path and a light beam incident through the two-wavelength light source module A prism for reflecting the light toward the optical disk, a polarizer for converting the linearly polarized beam reflected through the prism into a circularly polarized beam, an objective lens for condensing the incident circularly polarized beam at one point of the optical disk, A sensor lens and a sensor lens for generating astigmatism for detecting a focus error when the reflected light beam hits the signal track and is transmitted. It comprises a light detector for detecting the excess light beam and converting it into an electrical signal.
도 1은 종래 광 픽업장치의 일례를 개략적으로 도시한 구성도,1 is a configuration diagram schematically showing an example of a conventional optical pickup device;
도 2는 종래 광 픽업장치의 다른 예를 개략적으로 도시한 구성도,2 is a configuration diagram schematically showing another example of a conventional optical pickup device;
도 3은 본 발명에 따른 광 픽업장치를 개략적으로 도시한 구성도,3 is a schematic view showing an optical pickup apparatus according to the present invention;
도 4는 본 발명에서 미소판을 통한 광 빔의 경로를 나타낸 부분 확대도.Figure 4 is a partially enlarged view showing the path of the light beam through the microplate in the present invention.
◎ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ◎◎ Explanation of symbols for main part of drawing
1: 2파장 광원모듈1a, 1b: 반도체 칩1: 2-wavelength light source module 1a, 1b: semiconductor chip
3: 프리즘4: 편광변환기3: prism 4: polarization converter
5: 대물렌즈6: 광 디스크5: objective lens 6: optical disc
7: 센서렌즈8: 광 검출기7: sensor lens 8: light detector
9: 홀로그램10: 미소판9: hologram 10: microplate
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 종래와 동일한 명칭 및 부호를 사용하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same components as in the prior art will be described using the same names and symbols as in the prior art.
도 3은 본 발명에 따른 광 픽업장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 4는 본 발명에서 미소판을 통한 광 빔의 경로를 나타낸 부분 확대도이다.Figure 3 is a schematic view showing an optical pickup apparatus according to the present invention, Figure 4 is a partially enlarged view showing the path of the light beam through the microplate in the present invention.
이를 참고하면, 본 발명의 광 픽업장치에는 서로 다른 파장의 광 빔을 선택적으로 투사하는 1개의 2파장 광원모듈(1)이 사용된다.Referring to this, in the optical pickup apparatus of the present invention, one two-wavelength light source module 1 for selectively projecting light beams having different wavelengths is used.
여기에서 2파장 광원모듈(1)은 2개의 반도체 칩(1a,1b)이 소정의 간격을 두고 서로 직교하도록 내부에 설치되어 있으며, 2개의 반도체 칩(1a,1b) 가운데 하나는 DVD계열의 650nm의 파장을 갖는 광 빔을 발광시키게 되고, 다른 하나는 CD계열의 780nm의 파장을 갖는 광 빔을 발광시키게 된다.Here, the two-wavelength light source module 1 is provided inside so that two semiconductor chips 1a and 1b are orthogonal to each other at predetermined intervals, and one of the two semiconductor chips 1a and 1b is 650 nm of the DVD series. A light beam having a wavelength of about to emit light, and the other to emit a light beam having a wavelength of 780nm of the CD series.
이처럼, 2개의 반도체 칩(1a,1b)는 서로 직교하도록 설치되어 있기 때문에 2개의 광 빔 중 하나는 광원모듈(1)의 투사방향과 동일한 수평방향으로 발광되고, 다른 하나는 수직방향으로 발광되며, 따라서 2개의 광 빔은 서로 직교하는 방향으로 발광된다.As such, since the two semiconductor chips 1a and 1b are installed to be perpendicular to each other, one of the two light beams emits light in the same horizontal direction as the projection direction of the light source module 1, and the other emits light in the vertical direction. Therefore, the two light beams are emitted in directions perpendicular to each other.
그리고, 2개의 광 빔이 대략 일치되는 부분에는 미소판(10)이 경사지게 설치된다.And the microplate 10 is inclined in the part in which two light beams correspond substantially.
미소판(10)은 수평으로 발광되는 광 빔은 98％의 완전 투과가 이루어지고, 수직으로 발광되는 되는 광 빔은 98％의 완전 반사가 이루어지도록 코팅 처리되어 있으며, 따라서 서로 직교되는 방향으로 발광되는 2개의 광 빔은 동일한 광 경로를갖게 된다.The microplate 10 is coated so that the light beam that is emitted horizontally is completely transmitted by 98%, and the light beam that is emitted vertically is coated by 98% of total reflection, and thus is emitted in a direction perpendicular to each other. The two light beams will have the same light path.
2파장 광원모듈(1)에서 투사된 각각의 광 빔은 프리즘(3)으로 입사되어 반사 되며, 프리즘(3)을 통해 반사된 선편광 빔은 편광변환기(4)를 투과하면서 원편광 빔으로 변환된다.Each light beam projected by the two-wavelength light source module 1 is incident and reflected on the prism 3, and the linearly polarized beam reflected through the prism 3 is converted into a circularly polarized beam while passing through the polarization converter 4. .
편광변환기(4)를 투과하면서 변환된 원편광 빔은 대물렌즈(5)를 투과하면서 광 디스크(6)의 한점에 집광된다.The circularly polarized beam converted while passing through the polarization converter 4 is focused at one point of the optical disk 6 while passing through the objective lens 5.
그리고, 광 디스크(6)의 신호 트랙에 부딪쳐 반사된 광 빔은 동일한 광 경로를 통해 센서렌즈(7)로 입사되고, 센서렌즈(7)에서 포커스 에러를 검출하기 위한 비점수차가 발생된다.Then, the light beam hitting the signal track of the optical disc 6 and reflected is incident on the sensor lens 7 through the same optical path, and astigmatism for detecting a focus error is generated in the sensor lens 7.
그리고, 광 검출기(8)는 센서렌즈에 의해 집속되는 광 빔을 검출하여 알에프(RF), 포커스 에러검출, 트랙팅조절 및 정보를 전기적 신호로 변환시켜 주며, 이렇게 변환된 전기적 신호는 미도시된 제어회로에 의해 원래의 신호로 복조되어 재생된다.The photo detector 8 detects the light beam focused by the sensor lens and converts RF, focus error detection, tracking adjustment, and information into an electrical signal. The converted electrical signal is not shown. The control circuit demodulates and reproduces the original signal.
이제, 이와 같이 구성된 본 발명의 작동 및 작용효과를 설명한다.Now, the operation and effect of the present invention thus constructed will be described.
본 발명은 반도체 칩(1a,1b)에서 발광되는 서로 다른 2개의 파장을 갖는 광 빔 즉, DVD계열의 650nm의 파장을 갖는 광 빔과 CD계열의 780nm의 파장을 갖는 광 빔이 미소판(10)을 통해 동일한 광 경로를 갖게 된다.According to the present invention, a light beam having two different wavelengths emitted from the semiconductor chips 1a and 1b, that is, a light beam having a wavelength of 650 nm of the DVD series and a light beam having a wavelength of 780 nm of the CD series is formed by the microplate 10. ) Will have the same optical path.
즉, 도 4에 확대 도시된 바와 같이, 650nm의 파장을 갖는 광 빔은 미소판(10)의 일측면을 통해 타측면으로 투과되면서 프리즘(3)의 중심으로 투사되고, 780nm의 파장을 갖는 광 빔은 미소판(10)에서 대략 직각으로 반사되면서 프리즘(3)의 중심으로 투사되기 때문에 2개의 광 빔은 동일한 광 경로를 갖게 된다.That is, as shown in an enlarged view in FIG. 4, a light beam having a wavelength of 650 nm is projected toward the center of the prism 3 while being transmitted to the other side through one side of the microplate 10, and has a light having a wavelength of 780 nm. Since the beam is projected to the center of the prism 3 while being reflected at approximately right angles from the microplate 10, the two light beams have the same light path.
이처럼, 본 발명은 2파장 광원모튤(1)에서 선택적으로 발광되는 2개의 광 빔이 동일한 광 경로를 갖기 때문에 광 검출기(8)의 한점에서 집광되는 효과를 얻을 수 있으며, 따라서 2파장 광원모튤(1)을 적용하면서도 통상적으로 종래에 널리 사용되어 온 8분할 광 검출기를 사용할 수 있기 때문에 광 픽업장치의 단가가 절감된다.As described above, the present invention can obtain the effect of condensing at one point of the photodetector 8 because the two light beams selectively emitted from the two-wavelength light source module 1 have the same optical path, and thus the two-wavelength light source module ( While applying 1), it is possible to use an 8-segment photodetector that has been widely used in the related art, thereby reducing the cost of the optical pickup device.
즉, 종래와 같이 2파장 광원모듈(1)을 적용하기 위해 각각의 광 빔의 경로를 고려한 새로운 형태의 패턴을 갖는 12분할 광 검출기를 개발하는데 따른 개발비 및 부품비가 절감되어 광 픽업장치의 전체적인 단가가 낮아지고 저가형의 광 픽업장치를 개발할 수 있게 된다.That is, the development cost and component cost of developing a 12-segment photodetector having a new pattern in consideration of the path of each light beam in order to apply the two-wavelength light source module 1 as in the related art are reduced, thereby reducing the overall cost of the optical pickup device. It is possible to develop a low cost optical pickup device.
또한, 8분활 광 검출기를 사용하기 위해 홀로그램을 이용하는 종래의 광 픽업장치와 비교해 보더라도, 미소판이 홀로그램보다 가격이 저렴하기 때문에 저가형의 광 픽업장치를 개발할 수 있으며, 홀로그램이 설치되는 공간 및 조립 공정이 생략되기 때문에 조립성 및 생산성이 향상되고 소형화를 실현할 수 있게 된다.In addition, even when compared with the conventional optical pickup device using a hologram to use an 8-segment photodetector, since the microplate is cheaper than the hologram, an inexpensive optical pickup device can be developed, and the space and assembly process for installing the hologram Since it is omitted, the assembly and productivity are improved, and the miniaturization can be realized.
또한, 본 발명은 서로 다른 위치에서 발광되는 2개의 광원이 하나의 동일한 광 경로를 갖기 때문에 2개의 광 경로를 갖는 것에 비해 제품의 성능이 향상되는 이점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that the performance of the product is improved compared to having two light paths because two light sources emitted from different locations have one and the same light path.
이상에서와 같이, 본 발명은 2파장 광원모듈에서 발광되는 2개의 광원이 하나의 동일한 광 경로를 갖기 때문에 종래와 같이 12분활 패턴의 광검출기나 홀로그램을 추가로 개발 및 설치할 필요가 없으며, 따라서 광 픽업장치의 전체적인 단가가 낮아지고 저가형의 광 픽업장치를 개발할 수 있는 효과가 있다.As described above, since the two light sources emitted from the two-wavelength light source module have one and the same optical path, there is no need to further develop and install a photodetector or hologram having a 12-split pattern as in the prior art, and thus The overall unit cost of the pickup device is lowered, and there is an effect of developing an inexpensive optical pickup device.
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