KR980011157A - Optical pick-up device - Google Patents

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KR980011157A
KR980011157A KR1019960031963A KR19960031963A KR980011157A KR 980011157 A KR980011157 A KR 980011157A KR 1019960031963 A KR1019960031963 A KR 1019960031963A KR 19960031963 A KR19960031963 A KR 19960031963A KR 980011157 A KR980011157 A KR 980011157A
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photodetector
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KR1019960031963A
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Inventor
김진희
Original Assignee
배순훈
대우전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 광학 데이터기록 매체에 신호를 기록하고, 그 기록된 정보를 전기신호로 재생시키는 광 픽-업장치에 관한 것으로서, 서로 다른 두 개의 제1파장 및 제2파장의 레이저 빔을 방사하는 2파장 레이저다이오드와, 이 2파장 레이저다이오드의 일측에 소정 간격을 두고 다수의 광학소자를 일체로 형성된 빔스플리터와, 이 빔스플리터의 상부 소정 위치에 형성되어 특정 파장의 레이저 빔은 투과하고, 그 이외 파장의 레이저 빔은 반사시켜 스포트 사이즈를 조절할 수 있는 파장선택투광부를 구비함으로서 특정 파장의 레이저 빔이 상기 파장선택투광부를 경유할 경우 디스크 상에 직경이 1.6μm와 0.8μm의 빔 포커스가 동시에 형성되도록하여 디지탈 오디오 디스크는 물론, 상기 오디오 디스크 보다 데이터 기록 용량이 수배 많아 피트의 폭이 현저히 좁은 디지탈 비디오 디스크의 재생이 가능해 사용상의 편리함이 증대됨은 물론 조립성이 향상되고 조정의 용이성 및 경박단소화가 가능하여 광 픽-업장치의 소형화가 가능하다.The present invention relates to an optical pick-up apparatus for recording a signal on an optical data recording medium and reproducing the recorded information by an electric signal, and more particularly to an optical pick-up apparatus for picking up a laser beam having a first wavelength and a second wavelength, Wavelength laser diode, a beam splitter formed integrally with a plurality of optical elements at a predetermined interval on one side of the two-wavelength laser diode, and a laser beam of a specific wavelength formed at a predetermined position above the beam splitter, The laser beam of the wavelength is reflected to adjust the spot size so that when a laser beam of a specific wavelength passes through the wavelength selective light transmitting portion, a beam focus of diameter of 1.6 mu m and 0.8 mu m is formed on the disk at the same time So that the data recording capacity is larger than that of the above-mentioned audio disc, so that the width of the pit is remarkably narrow It is possible to reproduce a digital video disc, which increases convenience in use, improves the assemblability, facilitates adjustment, and makes it possible to miniaturize the optical pick-up apparatus.

Description

광 픽-업장치Optical pick-up device

본 발명은 광 픽-업장치에 관한 것으로서, 특히 다수의 광학소자를 일체로 형성한 빔스플리터와, 이 빔스플리터와 대물렌즈사이 소정 위치에 형성되어 2파장을 선택적으로 투광하는 파장선택투광부를 구비함으로서 조립 및 조정의 용이성과 경박단소화에 기여함은 물론 디지탈 오디오 디스크(DAD)와 디지탈 비디오 디스크(DVD)를 동시에 재생할 수 있는 광 픽-업장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical pick-up apparatus, and more particularly to a beam pick-up apparatus comprising a beam splitter integrally formed with a plurality of optical elements, and a wavelength selective light transmitting portion formed at a predetermined position between the beam splitter and the objective lens to selectively transmit two wavelengths (DAD) and a digital video disk (DVD) at the same time as well as contributing to ease of assembly and adjustment, light weight and shortening.

일반적으로 기록된 정보를 픽업하는 장치는 디스크 면의 정보를 접촉 침을 이용한 기계적인 변화량으로 검출하는 방식 및 디스크에 파인 홈의 정전 용량의 변화로 정보를 검출하는 방식등이 사용되었으나 현재에는 대물렌즈, 빔스플리터, 회절격자, 레이저 다이오드, 광검출기 등의 개개부품의 조립된 광 픽업장치를 사용하여스포트 사이즈 직경이 1.6μm인 디지탈 오디오 디스크(DAD) 또는 스포트 사이즈의 직경이 0.8μm인 디지탈 비디오 디스크(DVD)에 기록된 정보를 전기신호로 재생시키는 방식이 많이 사용되고 있다.Generally, an apparatus for picking up recorded information is a system for detecting information on a disk surface by a mechanical change amount using a contact needle and a system for detecting information by changing a capacitance of a fine groove on a disk. However, , A beam splitter, a diffraction grating, a laser diode, a photodetector, or the like, was used to mount a digital audio disk (DAD) with a spot size of 1.6 μm or a digital video disk with a spot size of 0.8 μm A method of reproducing information recorded on a digital versatile disc (DVD) with an electric signal is widely used.

즉, 일반적으로 디지탈 오디오 디스크에 사용되는 광 픽-업(OPTICAL PICK-UP)장치의 구조는 도면 1에 도시된 바와 같이 특정 파장의 레이저 빔을 발생하는 레이저 다이오드(70)와, 이 레이저 다이오드(70)의 일측에 형성되어 입사되는 레이저 빔을 회절 현상을 이용해 0차 및 ±1차광 즉, 쓰리 빔으로 분리하는 회절격자(71)와, 이 회절격자(71)의 일측에 소정의 기울기로 형성되어 입사되는 빔을 일정 비율의 반사광 및 투과광으로 분리하는 빔스플리터(72)와, 이 빔스플리터(72)의 상부 일측에 형성되어 일정 파장의 회절 한계로 인해 입사되는 레이저 광을 집광하여 디스크(74)상에 포커싱시켜 기록된 정보의 광신호를 읽는 대물렌즈(73)와, 상기 빔스플리터(72)의 하부 소정의 위치에 형성되어 입사된 디스크(74)상에 기록된 광정보를 일정한 전기적인 신호로 변환하는 광검출기(75)로 이루어진다.That is, the structure of an optical pick-up apparatus used in a digital audio disc generally includes a laser diode 70 for generating a laser beam of a specific wavelength as shown in FIG. 1, A diffraction grating 71 formed on one side of the diffraction grating 71 for separating the incident laser beam into zero-order and ± first-order light, that is, a three-beam using diffraction phenomenon, and a diffraction grating 71 formed on one side of the diffraction grating 71 at a predetermined slope A beam splitter 72 for splitting the incident beam into a predetermined ratio of reflected light and transmitted light, and a beam splitter 72 for condensing laser light incident on one side of the beam splitter 72 due to a diffraction limit of a certain wavelength, An objective lens 73 for reading the optical signal of the information recorded by focusing on the beam splitter 72, and an objective lens 73 for focusing the optical information recorded on the disk 74 formed at the predetermined position below the beam splitter 72, Convert to signal It comprises a detector 75.

한편, 이와같은 구성으로 이루어진 종래의 광 픽-업장치의 동작을 살펴보면, 먼저, 레이저 다이오드(70)에서는 소정의 발진파장 즉, 약 780㎚의 레이저 빔을 방사하게 되며 이 레이저 빔은 방사 방향 일측에 형성된 회절격자(71)로 입사된다. 그러면 이 회절격자(71)로 입사된 광은 회절 현상으로 인해 0차광 및 ±1차광으로 분리 방사된다. 이때, 회절격자(71)를 경유해 분리되는 0차광 및 ±1차광은 포커스 및 트랙킹 에러 검출용으로 이용하기 위한 것으로 통상 쓰리 빔(THREE BEAM : 0차광, ±1차광)이라 한다The laser diode 70 emits a laser beam having a predetermined oscillation wavelength, that is, about 780 nm. The laser beam is emitted to one side in the radial direction The diffraction grating 71 is formed. Then, the light incident on the diffraction grating 71 is diffracted into 0-order light and ± 1-order light due to the diffraction phenomenon. At this time, the zero-order light and the ± first-order light separated through the diffraction grating 71 are generally used for focus and tracking error detection and are generally referred to as a three-beam (zero-order light, ± first-order light)

즉, 상기 회절격자(71)에 의해 쓰리 빔으로 분리된 빔은 소정의 기울기로 일정한 반사율과 투과율을 갖는 빔스플리터(72)로 입사된다. 그러면 이 빔스플리터(72)로 입사된 광은 일정한 비율의 반사광 및 투과광으로 분리되며 이 중 반사광은 대물렌즈(73)로 입사되어 일정 파장 이하의 회절 현상에 의해 빔이 집광된다. 그러므로 이 대물렌즈(73)로 집광된 빔은 디스크(74)상에 보내어져 촛점이 맺히게 되며 이로 인해 디스크(74)에 기록된 정보는 일정한 광으로 반사되어 대물렌즈(73)에 입사되는 것이다.That is, the beam separated by the three-dimensional diffraction grating 71 is incident on the beam splitter 72 having a predetermined reflectance and transmittance at a predetermined slope. Then, the light incident on the beam splitter 72 is separated into a predetermined ratio of reflected light and transmitted light, and the reflected light is incident on the objective lens 73, and the beam is condensed by a diffraction phenomenon below a certain wavelength. Therefore, the beam condensed by the objective lens 73 is transmitted on the disk 74 to be focused, and the information recorded on the disk 74 is reflected by the constant light and incident on the objective lens 73.

이때, 상기 대물렌즈(73)로 입사된 광은 수μm 정도의 에어리 형태로 집광되어 디스크(73)의 신호면에 조사되는데 이 조사된 광은 데이터가 기록된 피트(74a)가 없는 곳에서 입사된 빔은 반사되어 전부 대물렌즈(73)의 개구로 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(74a)가 있는 곳에서는 광이 피트(74a)에 의해 회절되어 대물렌즈(73)의 범위 밖으로 방출되고, 이로 인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로서 광검출기(75)에 광량차이를 발생시킨다. 이는 피트(74a)의 깊이가 파장의 λ/4에 설정되어 있어 반사광은 피트(74a)의 상하에 반파장이 달라 간섭하여 상쇄되므로 광검출기(75)에 돌아온 광량이 감소하게 되는 것이다.At this time, the light incident on the objective lens 73 is condensed into an airy form of about several micrometers and is irradiated onto the signal surface of the disk 73. The irradiated light is incident on the pit 74a where the data is recorded, The beam is reflected and almost entirely returns to the aperture of the objective lens 73. Where the pit 74a is present, the light is diffracted by the pit 74a and emitted outside the range of the objective lens 73, So that only a part of the incident light is returned, thereby causing a light amount difference in the photodetector 75. This is because the depth of the pit 74a is set at? / 4 of the wavelength, and the amount of light returned to the photodetector 75 is reduced because the reflected light is canceled by the interference of the half wave at the upper and lower portions of the pit 74a.

한편, 오디오 또는 비디오 디스크(74)에서 반사되어 돌아오는 광의 강도는 피트(74a)에 의해 변조되며, 이 변조된 광 정보는 대물렌즈(73) 및 빔스플리터(72)를 통해 광검출기(75)로 보내어져 일정한 전기적인 신호로 변환된다. 그러므로 이 변환된 전기적인 신호는 디지탈신호처리부(도시안됨)에 의해 원래의 신호로 복조 됨으로서 디스크(74)상에 기록된 오디오 신호인 알.에프(RF)신호와, 에러 검출 신호인 포커스신호, 트랙킹신호가 출력되는 것이다.On the other hand, the intensity of the light reflected and returned from the audio or video disk 74 is modulated by the pit 74a, and the modulated light information is passed through the objective lens 73 and the beam splitter 72 to the photodetector 75, And converted into a constant electric signal. Therefore, the converted electric signal is demodulated into an original signal by a digital signal processing unit (not shown), thereby converting an RF signal, which is an audio signal recorded on the disk 74, and an error signal, And a tracking signal is output.

그러나 상기와 같은 종래 광 픽-업장치는 빔스플리터, 회절격자, 레이저 다이오드, 광검출기의 광학부품들이 각각 독립적으로 제작되어 조립에 의해 광 픽-업장치가 구성됨에 따라 조립시 발생되는 기구적인 오차에 의해 동작시 에러 발생률이 높았으며 또한, 디지탈 오디오 디스크(DAD)는 음성신호만을 기록 및 재생하는데 비해 디지탈 비디오 디스크(DVD)는 음성 및 영상데이터 기록 및 재생함으로서 기록방식이 상이하게 형성되어 통상의 광 픽-업장치로는 하나의 디스크에 기록된 정보만을 읽어들일 뿐 두 종류의 디스크에 기록된 데이터를 선택적으로 읽어들일 수 없는 문제점이 있었다.However, since the optical components of the beam splitter, the diffraction grating, the laser diode, and the photodetector are independently manufactured by assembling the optical pick-up apparatus, the conventional optical pick-up apparatus has a mechanical error The digital audio disk (DAD) records and reproduces only audio signals, whereas the digital video disk (DVD) records and reproduces audio and video data, and thus the recording method is different. The optical pick-up apparatus has a problem in that only the information recorded on one disc is read but the data recorded on the two types of discs can not be selectively read.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 서로 상이한 두 개의 파장을 방사하는 2파장 레이저다이오드와, 이 2파장 레이저다이오드 일측에 소정의 기울기로 다수의 광학소자가 일체로 형성된 빔스플리터와, 이 빔스플리터와 대물렌즈사이 소정위치에 형성되어 입사하는 2파장 광을 선택적으로 반사 및 투과하는 파장선택투광부를 구비함으로서 광 픽-업장치를 소형화하여 조립 및 조정의 용이성과 경박단소화에 기여할 수 있도록 하며 또한, 2파장의 레이저 빔이 파장선택투광부를 경유함으로서 디스크 상에 직경이 1.6μm 및 0.8μm의 빔 포커스가 동시에 형성 되도록 하여 디지탈 오디오 디스크는 물론, 디지탈 오디오 디스크 보다 데이터 기록 밀도가 높아 피트의 폭이 현저히 좁은 디지탈 비디오 디스크의 재생도 가능하도록 한 광 픽-업 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a two-wavelength laser diode which emits two different wavelengths, a beam splitter in which a plurality of optical elements are integrally formed at one side of the two- And a wavelength selective light-transmitting portion formed at a predetermined position between the beam splitter and the objective lens to selectively reflect the incident two-wavelength light, thereby miniaturizing the optical pick-up device, contributing to ease of assembly and adjustment, In addition, since the laser beam of two wavelengths passes through the wavelength selective light-transmitting portion, the beam focus of diameter of 1.6 mu m and 0.8 mu m is formed on the disc at the same time, so that the data recording density is higher than that of the digital audio disc A light which enables reproduction of a digital video disk having a significantly narrow pit width - it is an object to provide up device.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 서로 다른 제1파장 및 제2파장의 레이저 빔을 방사하는 2파장 레이저다이오드와, 이 2파장 레이저다이오드의 일측에 소정의 기울기로 다수의 광학소자가 일체로 형성되어 입사된 빔을 일정한 비율로 반사 및 투과시키는 빔스플리터와, 이 빔스플리터와 대물렌즈사이 소정 위치에 형성되어 빔스플리터에서 반사된 2파장의 레이저빔 중 특정 파장의 레이저 빔은 투과하고, 그 이외 파장 레이저 빔은 반사시켜 디스크상에 스포트 사이즈를 조절할 수 있는 파장선택투광부와, 상기 빔스플리터의 하면 중앙부에 요철형으로 형성되어 입사된 광정보를 일정한 각으로 전반사하는 반사격자와,상기 빔스플리터의 상면 일측에 형성되어 반사격자에서 전반사된 광정보를 일정한 전기적 신호로 출력하고,이 광정보를 반사하는 제1광검출기와, 상기 빔스플리터의 일측면 중앙에 형성되어 제1광검출기에서 반사된 광정보를 전기적인 신호로 변환하는 제2광검출기가 구비되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a two-wavelength laser diode which emits a laser beam of a first wavelength and a second wavelength, a plurality of optical elements integrally formed at one side of the two- A beam splitter formed at a predetermined position between the beam splitter and the objective lens so as to transmit a laser beam of a specific wavelength among laser beams of two wavelengths reflected by the beam splitter, A wavelength selecting and transmitting unit for reflecting a wavelength laser beam and adjusting a spot size on the disk; a reflection grating formed in a concavo-convex shape at the center of the lower surface of the beam splitter to totally reflect the incident optical information at a predetermined angle; The optical information is formed on one side of the upper surface of the splitter so that the light information totally reflected by the reflection grating is output as a constant electrical signal, Is characterized in that it is provided with a first photodetector, a second photodetector for converting is formed to one side of the center of the beam splitter the reflected light information from the first photodetector to an electrical signal.

제1도는 종래 광 픽-업장치를 설명하는 구성도.FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a conventional optical pick-up apparatus; FIG.

제2도는 본 발명에 따른 광 픽-업장치의 구성도이다.FIG. 2 is a configuration diagram of an optical pick-up apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

1 : 2파장 레이저다이오드 2 : 빔스플리터1: 2 wavelength laser diode 2: beam splitter

4 : 파장선택투광부 5 : 제1파장투광부4: wavelength selecting transparent part 5: first wavelength transparent part

6 : 제2파장투광부 7 : 대물렌즈6: second wavelength transmitting portion 7: objective lens

8 : 디스크(DAD 또는 DVD) 9 : 반사격자8: disc (DAD or DVD) 9: reflective grating

10 : 제1광검출기 11 : 제2광검출기10: first photodetector 11: second photodetector

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명에 따른 광 픽-업장치는 도면 2에 도시된 바와 같이 파장이 서로 다른 제1파장(λ1) 및 제2파장(λ2)의 빔을 방사하는 2파장 레이저다이오드(1)와, 이 2파장 레이저다이오드(1)의 일측에 소정의 기울기를 갖고 다수의 광학소자가 일체로 형성되어 일정한 비의 반사율과 투과율로 입사된 광을 반사광과 투과광으로 분리하는 빔스플리터(2)와, 이 빔스플리터(2)와 대물렌즈(7)사이 소정 위치에 형성되어 빔스플리터(2)에서 반사되는 2파장의 레이저빔 중 특정 빔을 선택적으로 투과하고, 그 이외 파장의 레이저 빔은 반사하여 빔사이즈를 조정 할수 있는 제1파장투광부(5) 및 제2파장투광부(6)으로 구성된 파장선택투광부(4)와, 이 파장선택투광부(4)의 상부 소정의 위치에 형성되어 선택 투과된 특정 파장의 빔을 디스크(8)상에 집속시켜 빔포커스를 형성하는 대물렌즈(7)로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the optical pick-up apparatus according to the present invention includes a two-wavelength laser diode 1 for emitting beams of a first wavelength lambda 1 and a second wavelength lambda 2 having different wavelengths, A beam splitter 2 having a predetermined slope on one side of the two-wavelength laser diode 1 and integrally formed with a plurality of optical elements, separating light incident at a predetermined ratio of reflectance and transmittance into reflected light and transmitted light, The laser beam of the other wavelength is selectively transmitted through the laser beam of two wavelengths formed at a predetermined position between the beam splitter 2 and the objective lens 7 and reflected by the beam splitter 2, A wavelength selective light-transmitting portion 4 composed of a first wavelength light-projecting portion 5 and a second wavelength light-projecting portion 6, A beam of a specific wavelength is focused on the disc 8 to form a beam focus Is composed of an objective lens (7).

그리고 상기 빔스플리터(2)의 하면 중앙부에는 대물렌즈(7), 파장선택투광부(4) 및 빔스플리터(2)를 경유해 입사되는 광정보를 소정의 각으로 전반사하는 요철형의 반사격자(8)가 형성되어 있다. 또한 상기 빔스플리터(2)의 상면 일측에는 반사격자(9)에서 전반사된 오디오 및 비디오 디스크(8)상에 기록된 광정보를 일정한 전기적인 신호로 출력하며 그 일부의 광정보를 반사하는 제1광검출기(10)가 형성되어 있다. 그리고 상기 빔스플리터(2)의 일측면 중앙부에는 제1광검출기(10)에서 반사된 광정보를 전기적인 신호로 출력하는 제2광검출기(11)가 형성되어 있다.The beam splitter 2 is provided with a concavo-convex reflective grating (not shown) for totally reflecting the optical information entered through the objective lens 7, the wavelength selective light-projecting portion 4 and the beam splitter 2, 8 are formed. A first side of the beam splitter 2 is connected to a first side of the beam splitter 2 for outputting optical information recorded on the audio and video disk 8 reflected by the reflective grating 9 as a constant electrical signal, A photodetector 10 is formed. A second photodetector 11 for outputting optical information reflected by the first photodetector 10 as an electrical signal is formed at a central portion of one side of the beam splitter 2.

그리고 상기 파장선택투광부(4)는 빔스플리터(2)에서 반사된 2파장 중 제1파장(λ1)만을 투과시키고, 그 이외 모든 파장의 레이저 빔은 반사시키는 제1파장투광부(5)와, 이 제1파장투광부(5)의 외주면에 소정의 크기로 형성되어 상기 빔스플리터(2)에서 반사된 2파장 중 제2파장(λ2)만을 투과시키고, 그 이외 모든 파장의 레이저 빔은 반사시키는 제2파장투광부(6)로 이루어져 있다.The wavelength selective light-transmitting portion 4 includes a first wavelength transmitting portion 5 for transmitting only the first wavelength? 1 of the two wavelengths reflected by the beam splitter 2 and for reflecting the laser beams of all other wavelengths, , A second wavelength? 2 of the two wavelengths reflected by the beam splitter 2 is formed at a predetermined size on the outer circumferential surface of the first wavelength transmitting portion 5, and laser beams of all other wavelengths are reflected And a second wavelength light projecting part 6 for projecting the light.

다음에는 이와 같이 이루어진 본 발명의 작용을 설명한다.Next, the operation of the present invention will be described.

먼저, 2파장 레이저다이오드(1)에서 파장이 각기 다른 제1파장(λ1) 및 제2 파장(λ2)의 레이저 빔은 동시에 방사되며, 상기 제1파장(λ1) 및 제2파장(λ2)의 레이저 빔은 일정한 비의 반사율과 투과율을 가지는 빔스플리터(2)로 입사되고 이입사된 광은 반사광과 투과광으로 분리되며 이중 반사광은 파장선택투광부(4)로 조사된다.First, the laser beams of the first wavelength lambda 1 and the second wavelength lambda 2 having different wavelengths are simultaneously emitted from the two-wavelength laser diode 1, and the laser beams of the first wavelength lambda 1 and the second wavelength lambda 2 The laser beam is incident on a beam splitter 2 having a constant ratio of reflectance and transmittance. The incident light is separated into reflected light and transmitted light, and the double reflected light is irradiated to the wavelength selective light-

이때, 이 파장선택투광부(4)에 조사된 제1파장(λ1) 및 제2파장(λ2)의 레이저 빔은 제1파장투광부(5) 및 제2파장투광부(6)에 의해 두 종류의 빔경로를 형성하게 되며, 이 빔 경로차에 따라 디지탈 오디오 디스크(DAD) 또는 디지탈 비디오 디스크(DVD)에 기록된 정보를 선택적으로 읽게 된다.The laser beams of the first wavelength lambda 1 and the second wavelength lambda 2 irradiated to the wavelength selecting and projecting portion 4 are transmitted to the first wavelength transmitting portion 5 and the second wavelength transmitting portion 6 by the first wavelength transmitting portion 5 and the second wavelength transmitting portion 6, And selectively reads the information recorded on the digital audio disk (DAD) or the digital video disk (DVD) according to the beam path difference.

즉, 상기 빔스플리터(2)에서 반사된 제1파장(λ1)의 레이저 빔은 파장선택투광부(4)의 제1파장투광부(5)만을 경유하여 θ1의 각으로 대물렌즈(7)를 경유해 집속되어 디스크(8)에 빔 포커스를 형성하게 되며, 이와 동시에 상기 빔스플리터(2)에서 반사된 제2파장(λ2)의 레이저 빔은 파장선택투광부(4)의 제2파장투광부(6)만을 경유하여 θ2의 각으로 대물렌즈(7)를 경유해 집속되어 디스크(8)에 빔 포커스를 형성하게 된다. 따라서, 상기 파장선택투광부(4)의 제1파장투광부(5) 및 제2파장투광부(6)에 의해 두 개의 제1개구수(NA1) 및 제2개구수(NA2)로 나누어지며, 이 두 개구수의 차이에 의해 디스크(6)상에 형성되는 빔의 크기가 변화되고, 이로 인해 광량에도 차이가 발생하게 되는 것이다.That is, the laser beam of the first wavelength? 1 reflected by the beam splitter 2 passes through the objective lens 7 at the angle of? 1 only through the first wavelength transmitting portion 5 of the wavelength selecting and projecting portion 4 The laser beam of the second wavelength lambda 2 reflected by the beam splitter 2 is incident on the disk 8 at the same time as the laser beam of the second wavelength lambda 2 reflected by the beam splitter 2 passes through the second wavelength- Is focused via the objective lens 7 at an angle of [theta] 2 only through the objective lens 6 to form a beam focus on the disk 8. [ The first numerical aperture NA1 and the second numerical aperture NA2 are divided by the first wavelength transmitting portion 5 and the second wavelength transmitting portion 6 of the wavelength selecting and transmitting portion 4 , The size of the beam formed on the disk 6 is changed by the difference between the two numerical apertures, which causes a difference in light quantity.

여기서 개구수의 수식을 살펴보면 다음과 같다.Here, the numerical expression of the numerical aperture is as follows.

NA1=ηSinθ1, NA2=ηSinθ2 (1)NA1 =? Sin? 1, NA2 =? Sin? 2 (1)

(η은 굴절율, 공기중의 굴절율 η= 1)(where? is the refractive index, refractive index in the air? = 1)

NA1 = Sinθ1, NA2 = Sinθ2 (2)NA1 = Sin? 1, NA2 = Sin? 2 (2)

D = K×λ/NA (3)D = K x? / NA (3)

(D는 빔사이즈, K는 상수)(D is a beam size, and K is a constant)

H = R×λ/(NA)2 (4)H = R x lambda / (NA) 2 (4)

(H는 초점심도, R은 상수)(H is depth of focus, R is constant)

즉, 위의 수식에서 살펴본 바와 같이 렌즈의 NA가 변함에 의해 빔 사이즈와 초점심도가 변하게 되는 것이다.That is, as shown in the above equation, the beam size and the depth of focus are changed by changing the NA of the lens.

그러므로, 상기 파장선택투광부(4)의 제1파장투광부(5)를 투과하여 대물렌즈(7)를 통해 θ1의 각도로 집속되어 디스크(8)에 형성된 빔 사이즈와 초점심도는 상기 파장선택투광부(4)의 제2파장투광부(6)를 투과하여 대물렌즈(7)를 통해 θ2의 각도로 집속되어 디스크(8)에 형성되는 빔 사이즈와 초점심도에 비해 크게 형성된다. 따라서, 파장선택투광부(4)의 제1파장투광부(5)를 투과하여 θ1의 각으로 대물렌즈(7)로 집속된 레이저 빔은 디스크(8)상에 1.6μm 크기의 빔 스포트가 형성됨으로서 피트(8a)의 길이가 보다 넓은 디지탈 오디오 디스크(DAD)에 수록된 데이터를 읽어 들이며, 또한 파장선택투광부(4)의 제2파장투광부(6)를 투과하여 θ2의 각으로 대물렌즈(7)로 집속된 레이저 빔은 디스크(8)상에 0.8μm 크기의 빔 스포트가 형성됨으로서 피트(8a)의 길이가 보다 좁은 디지탈 비디오 디스크(DVD)에 수록된 데이터를 읽어들이게 된다.Therefore, the beam size and depth of focus formed on the disk 8, which are transmitted through the first wavelength transmitting portion 5 of the wavelength selective light-transmitting portion 4 and converged through the objective lens 7 at an angle of? 1, Is formed to be larger than the beam size and depth of focus formed on the disk (8) through the second wavelength transmitting portion (6) of the transparent portion (4) and converged through the objective lens (7) Therefore, the laser beam, which is transmitted through the first wavelength transmitting portion 5 of the wavelength selecting and projecting portion 4 and converged by the objective lens 7 at the angle of? 1, is formed on the disk 8 with a beam spot having a size of 1.6 mu m The data recorded on the digital audio disk DAD having a longer pit length 8a is read and transmitted through the second wavelength transmitting portion 6 of the wavelength selecting and transmitting portion 4 to be incident on the objective lens 7, the laser beam focused on the disk 8 is formed with a beam spot having a size of 0.8 mu m, thereby reading data recorded on a digital video disk (DVD) having a smaller pit length 8a.

즉, 상기 파장선택투광부(4)의 제1파장투광부(5) 및 제2파장투광부(6)에 의해 θ1, θ2의 각으로 형성된 레이저 빔은 1.6μm와 0.8μm의 에어리 형태로 집광되어 디지탈 비디오 디스크 또는 디지탈 오디오 디스크(8)의 신호면에 조사되며, 이 빛은 데이터가 기록된 피트(8a)가 없는 곳에서는 거의 그대로 돌아오게 되나, 피트(8a)가 있는 곳에서는 광이 피트(8a)에 의해 회절되어 밖으로 방출되고, 이로 인하여 입사된 광 가운데 일부만 되돌아오게 됨으로서 제1광검출기(10) 및 제2광검출기(11)에 광량차이를 발생시키게 된다.That is, the laser beam formed at the angles of? 1 and? 2 by the first wavelength transmitting portion 5 and the second wavelength transmitting portion 6 of the wavelength selecting and projecting portion 4 is condensed in an airy form of 1.6 占 퐉 and 0.8 占 퐉 And the light is irradiated onto the signal surface of the digital video disk or the digital audio disk 8. This light returns almost as it is in the absence of the pit 8a on which the data is recorded but in the place where the pit 8a is located, Diffracted by the first photodetector 8a and emitted to the outside, so that only a part of the incident light is returned, resulting in a difference in light quantity between the first photodetector 10 and the second photodetector 11. [

이러한 상태에서 θ1의 각으로 집속되어 읽혀진 디지탈 오디오 디스크(8)의 광정보는 대물렌즈(7)를 통해 파장선택투광부(4)의 제1파장투광부(5)를 경유하여 일정한 반사율과 투과율을 갖는 빔스플리터(2)를 투과하게 된다. 이때 이 빔스플리터(2)를 투과한 광정보는 빔스플리터(2)의 하면 중앙부에 요철형으로 형성된 반사격자(9)로 입사되어 일정한 각으로 전반사를 하게 된다. 그리고 이 반사격자(9)에서 일정한 각으로 전반사된 광정보는 상기 빔스플리터(2)의 상면 일측에 형성된 제1광검출기(10)로 입사되어 일정한 전기적인 신호로 변환되는 동시에 그 일부의 광정보는 소정의 각으로 반사되어 상기 빔스플리터(2)의 일측면에 형성된 제2광검출기(11)에도 입사되어 해당하는 전기적인 신호로 변환하는 것이다.In this state, the optical information of the digital audio disk 8 focused and read at the angle of? 1 is transmitted through the objective lens 7 to the first wavelength transmitting portion 5 of the wavelength selecting and transmitting portion 4 to have a constant reflectance and transmittance The beam splitter 2 having the beam splitter 2 is transmitted. At this time, the light information transmitted through the beam splitter 2 is incident on the reflective grating 9 formed in a concave-convex shape at the center of the lower surface of the beam splitter 2, and totally reflects at a certain angle. The light information totally reflected by the reflective grating 9 at a predetermined angle is incident on the first photodetector 10 formed on one side of the beam splitter 2 and is converted into a constant electrical signal, Is incident on the second photodetector 11 formed on one side of the beam splitter 2 to be converted into a corresponding electrical signal.

또한, 디스크(8)가 디지탈 비디오 디스크일 경우라고 가정하면,θ2의 각으로 집속되어 읽혀진 디지탈 비디오 디스크(8)의 광정보는 대물렌즈(7)를 통해 파장선택투광부(4)의 제2파장투광부(6)를 경유하여 일정한 반사율과 투과율을 갖는 빔스플리터(2)를 통해 투과하게 된다. 그리고 이 빔스플리터(2)를 투과한 광정보는 빔스플리터(2)의 하면에 요철형으로 형성된 반사격자(9)로 입사되어 일정한 각으로 전반사를 하게 된다. 그리고 이 반사격자(9)에서 일정한 각으로 반사된 광정보는 상기 빔스플리터(2)의 일측면에 형성된 제1광검출기(10)로 입사되어 일정한 전기적인 신호로 변환되는 동시에 일부의 광정보는 일정한 각으로 반사되어 제2광검출기(11)로 입사되어 해당하는 전기적인 신호로 변환하는 것이다.If the disc 8 is a digital video disc, the optical information of the digital video disc 8, which is focused and read at an angle of 2, is transmitted through the objective lens 7 to the second And is transmitted through the beam splitter 6 having a constant reflectance and transmittance through the wavelength transmitting portion 6. Then, the light information transmitted through the beam splitter 2 is incident on the reflection grating 9 formed in a concavo-convex shape on the lower surface of the beam splitter 2, and is totally reflected at a certain angle. The optical information reflected by the reflective grating 9 at a predetermined angle is incident on the first photodetector 10 formed on one side of the beam splitter 2 and converted into a constant electrical signal, And is incident on the second photodetector 11 to be converted into a corresponding electric signal.

즉, 오디오 또는 비디오 디스크(8)에서 반사되어 돌아오는 광의 강도는 피트(8a)에 의해 변조되며, 이 변조된 광 정보는 반사격자(9)를 통해 제1광검출기(10) 및 제2광검출기(11)로 보내어져 일정하게 변환된 전기적인 신호는 디지탈신호처리부(도시안됨)에 의해 원래의 신호로 복조 됨으로서 디스크(8)상에 기록된 오디오 신호인 알.에프(RF)신호와, 에러검출 신호인 포커스신호, 트랙킹신호가 출력되는 것이다. 여기서 포커스 에러는 빔사이즈 법을 이용해 검출하며 또한, 트래킹 에러는 원빔을 이용한 푸시 풀법을 이용하여 검출하고 있다.That is, the intensity of the light reflected and returned from the audio or video disk 8 is modulated by the pit 8a, and the modulated light information is transmitted through the reflective grating 9 to the first photodetector 10 and the second light An electric signal which is transmitted to the detector 11 and is constantly converted is demodulated into an original signal by a digital signal processing unit (not shown), thereby converting an RF signal, which is an audio signal recorded on the disc 8, A focus signal and a tracking signal, which are error detection signals, are outputted. Here, the focus error is detected using the beam size method, and the tracking error is detected using the push-pull method using the original beam.

본 발명은 반사격자, 제1광검출기 및 제2광검출기를 일체로 형성한 빔스플리터와, 이 빔스플리터와 대물렌즈사이 소정위치에 형성되어 2파장의 레이저 빔을 각각 선택적으로 투과하고, 그 이외 모든 파장의 레이저 빔은 반사시켜 디스크 상에 스포트 사이즈를 조절할 수 있는 파장선택투광부를 구비함으로서 각 구성요소 들간에 정밀성이 요구되지 않음에 따른 조립성이 향상되고 조정의 용이성과 경박단소화로 광 픽-업장치의 소형화가 가능하며 또한 특정 파장의 레이저 빔이 1.6μm와 0.8μm의 빔 포커스가 동시에 형성 되도록 하여 디지탈 오디오 디스크는 물론, 상기 오디오 디스크 보다 데이터 기록 용량이 수배 많아 피트의 폭이 현저히 좁은 디지탈 비디오 디스크의 재생도 가능하도록 하여 사용자의 편리함을 증대시킴은 물론 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.The present invention relates to a laser beam splitter which comprises a beam splitter integrally formed with a reflection grating, a first photodetector and a second photodetector, and a second beam splitter formed at a predetermined position between the beam splitter and the objective lens, Since the laser beam of all wavelengths is reflected and the wavelength selective light transmitting part capable of adjusting the spot size on the disk is provided, the assembling property due to no precision is required between the respective components is improved, and the ease of adjustment and the light picking Up device can be downsized and a laser beam of a specific wavelength is formed simultaneously with a beam focus of 1.6 mu m and 0.8 mu m so that the data recording capacity of the digital audio disk is higher than that of the audio disk and the width of the pit is remarkably narrow Digital video discs can be played back to increase convenience for users as well as improve reliability of products There are effective.

Claims (1)

레이저 빔을 대물렌즈(7)로 집광하여 디스크 상에 신호를 기록하며 그 기록된 광정보를 재생하는 광 픽-업장치에 있어서, 서로 상이한 두 개의 제1파장(λ1) 및 제2파장(λ2)의 레이저 빔을 방사하는 2파장 레이저다이오드(1)와, 이 2파장 레이저다이오드(1)의 일측에 소정의 기울기로 다수의 광학소자가 일체로 형성되어 입사빔을 일정한 비율로 반사 및 투과하는 빔스플리터(2)와, 이 빔스플리터(2)와 대물렌즈(7)사이 소정 위치에 제1파장투광부(5) 및 제2파장투광부(6)로 형성되어 빔스플리터(2)에서 반사된 빔 중 특정 파장의 레이저 빔은 투과하고, 그 이외 모든 파장의 레이저 빔은 반사시켜 스포트 사이즈를 조절할 수 있는 파장선택투광부(4)와, 상기 빔스플리터(2)의 하면 중앙부에 형성되어 입사된 디스크(8)의 광정보를 일정한 각으로 전반사하는 반사격자(9)와, 상기 빔스플리터(2)의 상면에 형성되어 반사격자(9)에서 전반사된 광정보를 전기적인 신호로 출력하며 동시에 일부의 광정보를 소정의 각으로 반사하는 제1광검출기(10)와, 이 제1광검출기(10)에서 반사된 일부의 광정보를 전기적인 신호로 출력하는 제2광검출기(11)로 이루어진 것을 특징으로 하는 광 픽-업장치.1. An optical pick-up apparatus for condensing a laser beam with an objective lens (7) to record a signal on a disc and reproduce the recorded optical information, characterized in that two different first and second wavelengths lambda 1 and lambda 2 And a plurality of optical elements are integrally formed on one side of the two-wavelength laser diode 1 at a predetermined slope so as to reflect and transmit the incident beam at a predetermined ratio. The two-wavelength laser diode 1, A beam splitter 2 and a first wavelength transmitting portion 5 and a second wavelength transmitting portion 6 formed at predetermined positions between the beam splitter 2 and the objective lens 7 so as to be reflected by the beam splitter 2 A wavelength selecting and projecting unit 4 that transmits a laser beam of a specific wavelength among the plurality of beams and reflects laser beams of all other wavelengths to adjust a spot size; And a reflection grating for totally reflecting the optical information of the disk 8 A first photodetector 10 formed on an upper surface of the beam splitter 2 for outputting optical information totally reflected by the reflection grating 9 as an electrical signal and reflecting a part of the optical information at a predetermined angle, And a second photodetector 11 for outputting a part of the optical information reflected by the first photodetector 10 as an electrical signal. ※ 참고사항:최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: It is disclosed by the contents of the first application.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100408102B1 (en) * 1999-12-13 2003-12-01 알프스 덴키 가부시키가이샤 Optical pickup device

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