KR900002004B1

KR900002004B1 - The optical pick-up apparatus

Info

Publication number: KR900002004B1
Application number: KR1019860011315A
Authority: KR
Inventors: 송태선
Original assignee: 주식회사 금성사; 구자학
Priority date: 1986-12-26
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1990-03-31
Also published as: KR880008282A

Abstract

The optical pickup (20) equips a disc side selector (23) composing of an electro-optic cell (24) whose polarization direction is rotated as much as the electromagnetic field in front of a diffraction plate (22), and a polarization plate (25) passing through the light traveling to certain direction but reflecting the light traveling to the vertical direction to the said light. A polarization plate (26) polarises the laser light traveling a passway (28) as much as X/4 and the plate (27) polarises the light travelling a passway (29) as much as X/4 so that one side of the optical disc is selected and reproduced by the outer electromagnetic field.

Description

Optical pickup device for double-sided playback of optical discs

제1도는 종래 콤팩트디스크 또는 레이저 디스크용 옵티칼 픽업장치의 광학계를 보인 설명도.1 is an explanatory view showing an optical system of an optical pickup device for a conventional compact disk or laser disk.

제2도는 본 발명 장치의 광학계를 보인 설명도.2 is an explanatory diagram showing an optical system of the apparatus of the present invention.

제3a, b도는 본 발명에 사용된 일랙트로-옵틱셀의 일반적인 원리 설명도.3a, b are schematic diagrams illustrating the general principle of the electro-optic cell used in the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

20 : 반도체 레이저 21 : 집광렌즈20 semiconductor laser 21 condenser lens

22 : 회절판 23 : 면선택장치22 diffraction plate 23 surface selection device

24 : 일렉트로-옵틱셀 25 : 평광판24: electro-optic cell 25: flat plate

26, 27 : λ/4판 28, 29 : 광축26, 27: lambda / 4 plate 28, 29: optical axis

33 : 디스크 34, 35 : 대물렌즈33: disc 34, 35: objective lens

본발명은 광디스크의 양면 재생용 옵티칼 픽업장치에 관한 것으로 특히 일렉트로-옵틱셀(electro-optitcell)과 편광판으로 구성된 면선택장치를 이용하여 외부적 전기장의 유·무에 따라 디스크의 양면을 선택적으로 재생토록 한 콤팩트 디스크 또는 레이저 디스크의 양면 재생용 옵티칼 픽업장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical pickup device for double-sided reproduction of an optical disc, and in particular, by using a surface selection device composed of an electro-optitcell and a polarizing plate to selectively reproduce both sides of the disc according to the presence or absence of an external electric field. The present invention relates to an optical pickup apparatus for reproducing double-sided compact discs or laser discs.

종래의 기술의 광 디스크용 옵티칼 픽업장치는 그 광학계를 제1도에서 보인 바와 같이, 레이저 다이오드(1), 회절판(2), 빔분리기(3), 집광렌즈(4), 광검출렌즈(6) 및 광검출기(7)로 구성된다. 이와 같은 종래기술의 장치는 레이저 다이오드(1)에서 발생한 광이 회절판(2)을 지나면서 3개의 빔이 형성되며, 이들 광분리기(3)에 의하여 일부는 반사되나 나머지는 통과하여 집광렌즈(4)와 대물렌즈(5)를 지나고 디스크(8)에 도달하여 이에 기록된 정보에 따라서 다시 반사되며 이는 대물렌즈(5)와 집광렌즈(4)를 거쳐 광분리기(3)에 의하여 일부의 광은 통과하나 나머지 레이저광은 반사되어 광검출렌즈를(6)을 지나면서 보정되고 광검출기(7)에 도달하여 정보신호로 작용한다.The optical pickup device for optical discs of the prior art has a laser diode 1, a diffraction plate 2, a beam separator 3, a condenser lens 4, and a photodetector lens as shown in FIG. 6) and photodetector 7. In the prior art device, three beams are formed while the light generated by the laser diode 1 passes through the diffraction plate 2, and some of the light is reflected by the optical separator 3, but the other light passes through the condenser lens. 4) and the objective lens (5), the disk (8) is reached and reflected again according to the information recorded thereon, which is partly lighted by the optical separator (3) via the objective lens (5) and the condenser lens (4). Pass through, but the remaining laser light is reflected and corrected through the photodetecting lens 6, and reaches the photodetector 7 to act as an information signal.

종래기술의 이러한 픽업장치는 디스크 재생용으로 잘 알려져 있으나 양면 디스크의 동시에 작용될 수는 없으므로 디스크의 일측면 재생이 완료된 후에는 디스크를 뒤집어 타측면을 재생하여야 한다. 따라서 연속재생이 불가능하며 디스크를 매번 뒤집어주어야 하는 번거러움이 있다.Such a pickup apparatus of the prior art is well known for disc playback, but cannot be operated simultaneously with a double-sided disk, so that after the one side playback of the disc is completed, the other side should be turned upside down. Therefore, continuous playback is not possible and there is the inconvenience of having to flip the disc every time.

본 발명에 있어서는 종래의 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로 일렉트로-옵틱셀과 편광판으로 구성된 면선택장치를 이용하여 외부전장의 유·무에 따라 디스크 양면을 선택적으로 재생토록한 것인 바, 이를 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.In the present invention, in view of the prior art as described above, by using a surface selection device consisting of an electro-optic cell and a polarizing plate to selectively reproduce both sides of the disk depending on the presence or absence of an external electric field, When described in more detail based on the accompanying drawings as follows.

제2도는 본 발명 장치의 광학계를 보인 것으로, 광원인 반도체 레이저(20)의 전방에 집광렌즈(21)와 회절판(22)이 배설되고 회절판(22)의 전방에는 면선택장치(23)가 배치된다. 이 면선택장치(23)는 일렉트로-옵틱셀(24)과 편광판(25)으로 구성되는 장치로서, 외부에서 전장이 가하여지면 입사된 광을 반사하고, 외부에서 전장이 가하여지지 않으면 입사광이 통과하도록 되어 있는 장치이다. 그러나 역으로 외부전장이 없으면 반사하고, 외부전장이 가하여지면 통과하는 경우에도 동일한 결과를 얻을 수 있도록 이용될 수 있다. 또한 일렉트로-옵틱셀(24)은 제3a,b도에서 그 원리를 설명한 바와 같이, 광학적으로 등방성물질이나 외부에서 전기장이 가하여짐에 따라 광학적으로 이방성 현상이 유기되어 광의 진행방향에 따라서 편광방향이 회전되게 하는 장치이며, 편광판(25)은 한쪽 방향의 편광을 갖는 광선을 통과시키고 이에 직교하는 편광방향의 광선을 반사시키는 광학부품이다. 이들 일렉트로-옵틱셀(24)과 편광판(25)은 본 발명의 기술분야에 숙련된 자이면 잘 이해할 수 있을 것이다.2 shows an optical system of the apparatus of the present invention, in which a condenser lens 21 and a diffraction plate 22 are disposed in front of a semiconductor laser 20 serving as a light source, and a surface selection device 23 in front of the diffraction plate 22. Is placed. The surface selection device 23 is composed of an electro-optic cell 24 and a polarizing plate 25. The surface selection device 23 reflects incident light when an electric field is applied from the outside, and passes incident light when no electric field is applied from the outside. Device. On the contrary, if there is no external electric field, it can be reflected, and if the external electric field is applied, it can be used to obtain the same result. In addition, as described in the principles of FIGS. 3a and b, the electro-optic cell 24 has an optically anisotropic material or an optically anisotropic phenomenon as the electric field is applied from the outside, and thus the polarization direction is changed according to the traveling direction of the light. The polarizing plate 25 is an optical component for passing a light beam having polarization in one direction and reflecting light in a polarization direction orthogonal thereto. These electro-optic cells 24 and polarizer 25 will be understood by those skilled in the art.

상기 언급된 광원인 반도체 레이저(20)는 편의상 사용한 것으로, 직선편광레이저 광을 발생하는 반도체 레이저 다이오드를 사용하거나 무편광 레이저 광원을 갖는 경우는 선형 편광자를 부가하여 선형 편광된 관을 사용한다. 본 발명에 있어서는 편의상 선형 편향된 반도체 레이저 다이오드를 사용하는 것으로 한다.The semiconductor laser 20, which is the above-mentioned light source, is used for convenience and uses a semiconductor laser diode that generates linearly polarized laser light or a linearly polarized tube by adding a linear polarizer when having a non-polarized laser light source. In the present invention, a linear deflected semiconductor laser diode is used for convenience.

다시 제2도에서, 면선택장치(23)의 상면과 전면에 λ/4판(26)(27)이 배치된다. λ/4판(26)(27)의 이후에는 이들의 광축(28)(29)상에 각각 전반사경(30)(31) 및 전방사경(32)이 놓이며, 이들 전반사경에 이어서 디스크(33)의 양면에 대응하는 대물렌즈(34)(35)가 배치되어 있다.Again in FIG. 2, lambda / 4 plates 26, 27 are arranged on the top and front surfaces of the surface selection device 23. As shown in FIG. After the [lambda] / 4 plate 26, 27, a total reflection mirror 30, 31 and a front reflection mirror 32 are placed on their optical axes 28, 29, respectively. Objective lenses 34 and 35 corresponding to both surfaces of 33 are arranged.

또한 면선택장치(23)의 하측에는 광축(28)의 연장 선상에 광검출렌즈(36)가 배치되고 그 하측에 광검출기(3)가 배치되어 본 발명의 광학계가 완성된다.In addition, the photodetector lens 36 is disposed on the extension line of the optical axis 28 and the photodetector 3 is disposed below the surface selection device 23 to complete the optical system of the present invention.

이와 같이 본 발명은 외부전장이 있는 경우, 반도체 레이저(20)에 있어서 발생한 레이저광은 집광렌즈(21)를 통과한 후 평행광선이 된다. 집광렌즈(21)의 후측에 있는 회절판(22)을 통과하면서3개의 빔이 만들어진다. 회절판(22)을 통과한 레이저 광은 면선택장치(23)에 도달하게 되고 면선택장치(23)의 일렉트로-옵틱셀(24)에 의하여 편광방향이 회전하여 입사된 광에 대하여 수직인 편광방향을 갖게 된다. 이와 같은 결과로 일렉트로-옵틱셀(24)에서 레이저광은 편광판(25)의 편광방향과 수직이므로 편광판에서 반사하여 λ/4판(26)으로 입사하게 된다. λ/4판(7)을 통과한 레이저 광은 편광이 λ/4만큼 회전하여 디스크(33)의 일측면에 이르는 광축(28)을 따라 전반사경(30)(31)에 입사하여 반사되는 경로를 거쳐 대물렌즈(34)에 도달한다. 이 대물렌즈(34)에 도달한 레이저 광은 평행광선이므로 디스크(33)의 일측면상에 초점이 맺히어 디스크(33)상에 실린 정보에 조사되며 이 정보에 따라 반사된 레이저 광이 다시 대물렌즈(10), 전반사경(31)(30)을 거쳐 λ/4판(26)에 이른다. λ/4판(26)을 통과하면 다시 λ/4만큼 편광방향이 회전함에 따라서 전체적으로 λ/2만큼 편광방향이 회전되므로 면선택장치(23)에 입사되는 레이저광은 이 면선택장치(23)에서 나오는 레이저광에 비하여 λ/2만큼 위상이 늦거나 또는 편광방향이 수직인 광이 된다.Thus, in the present invention, when there is an external electric field, the laser light generated in the semiconductor laser 20 becomes parallel light after passing through the condensing lens 21. Three beams are made while passing through the diffraction plate 22 on the rear side of the condenser lens 21. The laser light passing through the diffraction plate 22 reaches the plane selector 23 and is polarized perpendicular to the incident light by rotating the polarization direction by the electro-optic cell 24 of the plane selector 23. Direction. As a result, since the laser light is perpendicular to the polarization direction of the polarizing plate 25 in the electro-optic cell 24, the laser light is reflected by the polarizing plate and is incident on the λ / 4 plate 26. The laser beam passing through the λ / 4 plate 7 enters and is reflected by the total reflection mirrors 30 and 31 along the optical axis 28 where the polarization is rotated by λ / 4 and reaches one side of the disk 33. The objective lens 34 is reached through. Since the laser light reaching the objective lens 34 is parallel light, it is focused on one side of the disk 33 and irradiated to the information carried on the disk 33, and the reflected laser light is again reflected according to this information. (10), the total reflection mirrors (31) and (30) reach the λ / 4 plate (26). As the polarization direction is rotated by λ / 4 again when passing through the λ / 4 plate 26, the polarization direction is rotated by λ / 2 as a whole, so that the laser light incident on the plane selection device 23 receives the surface selection device 23. Compared to the laser beam emitted from the laser beam, the light is delayed in phase by λ / 2 or perpendicular to the polarization direction.

따라서 면선택장치(23)의 편광판(6)에 의하여 반사되지 않고 통과되어 광검출렌즈(36)에 입사되고 다시 광검출기(37)에 도달하여 신호로 작용한다.Therefore, it passes through the polarizing plate 6 of the surface selection device 23 without being reflected, is incident on the photodetecting lens 36, and reaches the photodetector 37 again to act as a signal.

외부전장이 없는 경우, 반도체 레이저(20)에서 발생한 레이저광은 집광렌즈(21)와 회절판(22)을 지나 면선택장치(23)에 이르고 이 면선택장치(23)의 일렉트로-옵틱셀(24)에는 외부전장이 없으므로 편광의 회전이 발생하지 않게 된다. 따라서 일렉트로-옵틱셀(24)에서 나오는 레이저광은 반도체 레이저(20)에서 발생한 편광방향과 같으며, 이 광은 다시 편광판(25)에 입사하여 그대로 통과하게 되어 광축(29)을 따라 λ/4판(27)을 지나면서 위상이 λ/4만큼 지연되거나 편광방향이 회전하게 되어 광축(29)상의 전반사경(30)에 이르고 여기에서 반사되어 대물렌즈(35)에 이르러 디스크(33)의 타측면에 도달한다. 다시 디스크(33)에서 반사되어 λ/판(27)을 거쳐 면선택장치에 도달되고 이때의 편광방향은 λ/4판(27)을 두번 거친 결과이므로 면선택장치(23)의 편광판(25)에서 반사되어 광 검출렌즈(36)를 통하여 광검출기(12)에 도달되어 신호로 작용한다.In the absence of an external electric field, the laser light generated by the semiconductor laser 20 passes through the condensing lens 21 and the diffraction plate 22 to the surface selection device 23 and the electro-optic cell of the surface selection device 23. 24) there is no external electric field, so the rotation of polarized light does not occur. Accordingly, the laser light emitted from the electro-optic cell 24 is the same as the polarization direction generated by the semiconductor laser 20, and the light is incident on the polarizing plate 25 and passed through the polarizing plate 25 as it is, λ / 4 along the optical axis 29. The phase is delayed by [lambda] / 4 or the polarization direction is rotated while passing through the plate 27 to reach the total reflection mirror 30 on the optical axis 29 and reflected thereon to the objective lens 35 so that the disk 33 Reach to the side. It is reflected back from the disk 33 and reaches the plane selector via λ / plate 27, and the polarization direction at this time is a result of passing through the λ / 4 plate 27 twice, so that the polarizer 25 of the plane selector 23 is Is reflected by the photodetector 12 through the photodetector lens 36 to act as a signal.

이와 같은 본 발명은 외부전장의 유·무에 따른 디스크의 양면을 선택적으로 재상가능한 것으로, 디스크의 양면 연속재생에 이용할 수 있는 것이다.As described above, the present invention can selectively reproduce both sides of a disc with and without external battlefield, and can be used for continuous reproduction of both sides of the disc.

Claims

In order to selectively reproduce both surfaces of the disk 33, an optical disk composed of a semiconductor laser 20, a condenser lens 21, a diffraction plate 22, and an objective lens 34 corresponding to both surfaces of the disk 33 is used. In the optical pickup device for double-sided reproduction, an electro-optic cell 24 which causes the polarization direction to be rotated in front of the diffraction plate 22 according to the external electric field, and a polarized light which passes and crosses light having a polarization in one direction A surface selecting device 23 composed of a polarizing plate 25 for reflecting light rays in a direction is disposed, and on one side of the disk 33 along the optical axis 28 on the polarizing plate 25 of the surface selecting device 23. (Lambda) / 4 plate (26) which makes polarization rotated by (lambda) / 4, and the laser beam which reaches the other side of the disc (33) along the optical axis (29). An optical pickup apparatus for reproducing double-sided optical discs by arranging the [lambda] / 4 plate (27) in which polarization is rotated by [lambda] / 4.