KR100421009B1 - Optical element for aligning optic axes and compensating chromatic aberration and Optical pickup apparatus comprising the same - Google Patents

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Abstract

광축 및 색수차를 보정하는 광학소자 및 이를 구비하는 광픽업장치가 개시된다. 개시된 광학소자는, 제1층 및 제2층의 매질이 평행하게 구성되어 있되, 제1층의 매질은 상기 제1층의 표면에서 반사되는 제1광 및 상기 제2층의 표면에서 반사되는 제2광의 서로 다른 광축을 정렬하고 제1광 및 제2광이 투과하는 렌즈의 색수차를 보정하는 두께를 가진다. 광픽업장치는 서로 다른 파장을 갖는 제1광 및 제2광을 생성하는 광원;과 제1광 및 상기 제2광을 광기록매체에 집광시키는 대물렌즈;와 상기 광원과 상기 대물렌즈 사이에서 제1광 및 제2광의 광축을 정렬하고 대물렌즈의 색수차를 보정하기 위한 소정의 두께를 갖는 광학소자; 및 광학소자로부터 분기된 상기 제1광 및 제2광을 광전변환하는 광검출기;를 포함한다. 또한 광픽업장치는 광학소자와 대물렌즈 사이의 광축상에 시준렌즈;를 더 포함할 수 있다. 시준렌즈를 더 포함하는 경우에 광학소자는 시준렌즈의 색수차를 보정하기 소정의 두께를 갖는다. 이러한 본 발명을 이용하면, 서로 다른 파장의 광의 광축을 정렬할 수 있고 상기 광이 투과하는 렌즈의 색수차를 보정할 수 있다. 따라서, 광기록매체에 신호를 기록하거나 기록된 신호를 재생할 때 높은 광효율을 얻을 수 있다.Disclosed are an optical element for correcting an optical axis and chromatic aberration, and an optical pickup apparatus having the same. In the disclosed optical element, a medium of the first layer and the second layer is configured in parallel, wherein the medium of the first layer is the first light reflected from the surface of the first layer and the second light reflected from the surface of the second layer. It has a thickness for aligning different optical axes of the two lights and correcting chromatic aberration of the lens through which the first and second lights transmit. The optical pickup apparatus includes: a light source for generating first and second light having different wavelengths; an objective lens for condensing the first light and the second light on an optical recording medium; and between the light source and the objective lens. An optical element having a predetermined thickness for aligning optical axes of the first light and the second light and correcting chromatic aberration of the objective lens; And a photodetector for photoelectric conversion of the first light and the second light branched from the optical element. The optical pickup apparatus may further include a collimating lens on an optical axis between the optical element and the objective lens. In the case of further including a collimating lens, the optical element has a predetermined thickness to correct chromatic aberration of the collimating lens. Using the present invention, it is possible to align the optical axis of the light of different wavelengths and to correct the chromatic aberration of the lens through which the light is transmitted. Therefore, high optical efficiency can be obtained when recording signals on the optical recording medium or reproducing the recorded signals.

Description

광축 및 색수차 보정용 광학소자 및 이를 구비하는 광픽업장치{Optical element for aligning optic axes and compensating chromatic aberration and Optical pickup apparatus comprising the same}Optical element for aligning optic axes and compensating chromatic aberration and Optical pickup apparatus comprising the same

본 발명은 보정용 광학소자 및 이를 구비하는 광픽업장치에 관한 것으로 자세하게는 파장이 서로 다른 광의 광축을 정렬하고 색수차를 보정하는 광학소자 및 이를 구비하는 광픽업장치에 관한 것이다.The present invention relates to a correction optical element and an optical pickup apparatus having the same, and more particularly, to an optical element for aligning optical axes of light having different wavelengths and correcting chromatic aberration, and an optical pickup apparatus having the same.

광픽업장치는 광기록매체에 신호를 기록하거나 기록된 신호를 재생하는 장치로서 일반적으로 콤팩트 디스크(CD)나 디지털 비디오 디스크(DVD)의 드라이브 장치에 구비된다. CD는 1.2mm 정도의 두께와 650MB의 기록용량을 갖고 있으며, DVD는 0.6mm정도의 두께와 단면 광디스크의 경우 기록용량이 4.7GB, 양면 광디스크의 경우 9.4GB의 기록용량을 갖고 있다.An optical pickup apparatus is a device for recording a signal on an optical recording medium or reproducing a recorded signal, which is generally provided in a drive device of a compact disc (CD) or digital video disc (DVD). The CD has a thickness of about 1.2 mm and a recording capacity of 650 MB. The DVD has a thickness of about 0.6 mm and a recording capacity of 4.7 GB for single-sided optical discs and 9.4 GB for double-sided optical discs.

CD 의 경우, 파장 780nm에서 최대 반사율을 얻을 수 있도록 설계되어 있고, DVD의 경우 파장 635~650nm에서 최대 반사율을 얻을 수 있도록 설계되어 있다. 따라서, CD와 DVD를 기록 및/또는 재생하는 광픽업장치에서는 광기록매체를 재생하는 레이저광의 파장이 각각 달라지게 된다.In the case of CD, the maximum reflectance is obtained at the wavelength of 780nm, and in the case of DVD, the maximum reflectance is obtained at the wavelength of 635 ~ 650nm. Therefore, in the optical pickup apparatus for recording and / or reproducing CD and DVD, the wavelength of the laser light for reproducing the optical recording medium is changed.

이에 따라 CD와 DVD를 재생하기 위한 종래의 광픽업장치에서는 CD를 재생하기 위한 780nm 파장의 레이저광과 DVD를 재생하기 위한 650nm 파장의 레이저광을 동시에 구비하는 2파장 2LD(Laser diode)를 사용한다. 그러나 파장이 서로 다른 광이 출사되는 광원을 구비한 광픽업장치에는, 제1광원과 제2광원이 광축이 아닌 축으로 간격을 가지는 2파장 1LD를 사용함으로써 광축 편차가 발생하게 된다. 그러므로 이러한 광축 편차를 보정하기 위한 광학소자가 필요하게 된다.Accordingly, the conventional optical pickup apparatus for reproducing CD and DVD uses a two-wavelength 2LD (Laser diode) having a laser light of 780 nm wavelength for reproducing CD and a laser light of 650 nm for reproducing DVD. . However, in an optical pickup apparatus having a light source that emits light having different wavelengths, optical axis deviation occurs by using two wavelengths 1LD in which the first light source and the second light source are spaced apart from each other rather than the optical axis. Therefore, there is a need for an optical element for correcting such optical axis deviation.

도 1을 참고하면, 종래의 광픽업장치는 이러한 광축 편차를 보정하기 위해,즉 광원(11)로부터 출사되는 파장이 서로 다른 제1광(13a)과 제2광(15a)의 광축을 일렬로 정렬하기 위해, 광원(11)과 시준렌즈(21)사이의 광경로상에 이중판 빔스프리터(Double plate beam splitter)(19)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the conventional optical pickup apparatus, in order to correct such an optical axis deviation, that is, the optical axes of the first light 13a and the second light 15a having different wavelengths emitted from the light source 11 are aligned in a line. To align, a double plate beam splitter 19 is provided on the optical path between the light source 11 and the collimating lens 21.

종래의 광원(11)은 파장이 650nm인 제1광을 출사하는 DVD용 제1광원(13)과 파장이 780nm인 제2광을 출사하는 CD용 제2광원(15)이 구비된 2파장 2레이저다이오드(LD)이다. 광원(11)에서 출사된 제1광(13a)과 제2광(15a)은 회절격자(17)를 지나 이중판 빔스프리터(19)를 반사 및/또는 투과한다. 이중판 빔스프리터(19)에서 반사된 제1광(13a)과 제2광(15a)은 하나의 광축을 가지고 시준렌즈(21)에 입사된다. 그러나 종래의 광픽업장치에 구비되는 이중판 빔스프리터(19)로서는 파장이 다른 광이 시준렌즈(21)를 통과하면서 발생하는 색수차를 보정하기가 어렵다.The conventional light source 11 has two wavelengths 2 including a first light source 13 for DVD emitting a first light having a wavelength of 650 nm and a second light source 15 for a CD emitting a second light having a wavelength of 780 nm. Laser diode (LD). The first light 13a and the second light 15a emitted from the light source 11 pass through the diffraction grating 17 and reflect and / or transmit the double plate beam splitter 19. The first light 13a and the second light 15a reflected by the double plate beam splitter 19 are incident on the collimating lens 21 with one optical axis. However, it is difficult for the double-beam beam splitter 19 provided in the conventional optical pickup device to correct chromatic aberration generated when light having different wavelengths passes through the collimating lens 21.

도 2를 참고하면, 시준렌즈(21)를 통과한 제1광(13a) 및 제2광(15a)사이에 초점거리의 차(Δf)가 발생된다. 그러므로 제1광(13a)에 시준렌즈(21)의 초점거리를 맞춘 경우 제2광(15a)은 초점거리를 벗어나게 된다. 초점이 맞지 않은 제2광(15a)은 시준렌즈(21)를 투과하면서 평행광이 아닌 수렴광 또는 발산광이 된다. 이러한 광은 평행광이 입사하는 것을 전제로 설계된 대물렌즈(23)의 집광성능을 저하시킨다. 이것은 전체적으로 광기록매체(25)의 기록 및 재생 성능을 떨어뜨리게 된다.Referring to FIG. 2, a difference in focal length Δf is generated between the first light 13a and the second light 15a passing through the collimating lens 21. Therefore, when the focal length of the collimating lens 21 is adjusted to the first light 13a, the second light 15a is out of the focal length. The second light 15a that is not in focus passes through the collimating lens 21 and becomes convergent light or divergent light instead of parallel light. Such light deteriorates the condensing performance of the objective lens 23 designed on the premise that parallel light is incident. This degrades the recording and reproducing performance of the optical recording medium 25 as a whole.

또한 종래 기술에 의한 광픽업장치에는 상기의 이중판 빔스프리터를 사용하지 않고 홀로그램 소자를 사용하는 경우가 있다. 광픽업장치에서 홀로그램 소자를 사용하는 경우에는 홀로그램 소자를 광원과 회절격자 사이에 배치한다. 홀로그램 소자는 제1광과 제2광을 적절히 회절하여 광축을 정렬한다. 그러나 홀로그램 소자를 사용하는 경우에는 광픽업장치의 조립공정이 까다로와지고 광이 홀로그램 소자에서 회절시 빔스프리터를 향하지 않는 광이 생기므로 광손실이 많이 일어나 광기록매체의 기록 및 재생 성능이 떨어지게 된다.In addition, the optical pickup device according to the prior art may use a hologram element without using the double plate beam splitter. When the hologram element is used in the optical pickup device, the hologram element is disposed between the light source and the diffraction grating. The hologram element aligns the optical axis by diffracting the first light and the second light as appropriate. However, when the hologram element is used, the assembly process of the optical pickup device is complicated and the light is not directed toward the beam splitter when diffracted from the hologram element, resulting in a lot of optical loss, resulting in poor recording and reproducing performance of the optical recording medium. do.

따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 서로 다른 파장의 광에 대한 광축을 정렬하고 이들 광이 투과하는 렌즈의 색수차를 보정하기 위한 광학소자를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to improve the above-described problems of the prior art, and to provide an optical device for aligning optical axes of light having different wavelengths and correcting chromatic aberration of a lens through which the light transmits. will be.

본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는 서로 다른 광기록매체를 높은 광효율로 상호 교환 재생할 수 있는 광픽업장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an optical pickup apparatus capable of interchangeably reproducing different optical recording media with high optical efficiency.

도 1은 종래의 광픽업장치를 개략적으로 나타낸 도면,1 is a view schematically showing a conventional optical pickup device;

도 2는 종래의 시준렌즈에서 생기는 색수차를 나타낸 도면,2 is a view showing chromatic aberration generated in the conventional collimating lens,

도 3은 본 발명의 실시예를 나타낸 도면,3 is a view showing an embodiment of the present invention,

도 4는 도 3의 B를 확대한 확대도.4 is an enlarged view illustrating B of FIG. 3.

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

11 : 광원 13 : 제1광원11 light source 13: first light source

13a : 제1광 15 : 제2광원13a: first light 15: second light source

15a : 제2광 17 : 격자15a: second light 17: grating

19 : 이중판 빔스프리터 21 : 시준렌즈19: double plate beam splitter 21: collimation lens

23 : 대물렌즈 25 : 광기록매체23: objective lens 25: optical recording medium

27 : 오목렌즈 29 : 광검출기27 concave lens 29 photodetector

31 : 제1층 33 : 제2층31: first layer 33: second layer

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 입사광을 제1 및 제2광으로 분리하여 렌즈로 진행시키는 광학소자에 있어서, 상기 광학소자는,제1층 및;상기 제1층과 평행하게 배열된 제2층;을 구비하며,상기 제1층은 상기 제1층의 표면에서 반사되는 제1광 및 상기 제2층의 표면에서 반사되는 제2광의 상이한 광축을 정렬하고 상기 제1광 및 제2광이 투과하는 렌즈의 색수차를 보정하도록 상기 제1 및 제2광의 경로차와 상기 렌즈를 통과하는 제1 및 제2광의 초점거리차를 동일하게 하는 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 광학소자를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention is an optical element for separating the incident light into the first and second light to the lens, the optical element, the first layer and; parallel to the first layer And a second layer, wherein the first layer aligns different optical axes of the first light reflected from the surface of the first layer and the second light reflected from the surface of the second layer and the first and second light beams. Provided is an optical element having a thickness equal to a path difference between the first and second light and a focal length difference between the first and second light passing through the lens so as to correct chromatic aberration of the lens through which the light passes. .

상기 렌즈는 시준렌즈 또는 대물렌즈가 될 수 있다.The lens may be a collimating lens or an objective lens.

본 발명은 또한 서로 다른 파장을 갖는 제1광 및 제2광을 생성하는 광원;과 상기 제1광 및 상기 제2광을 광기록매체에 집광시키는 대물렌즈;와 상기 광원과 상기 대물렌즈 사이에서 상기 제1광 및 제2광의 광축을 정렬하고 상기 대물렌즈의 색수차를 보정하도록 상기 제1 및 제2광의 경로차와 상기 대물렌즈를 통과하는 제1 및 제2광의 초점거리차를 동일하게는 하는 두께를 가지는 광학소자; 및 상기 광학소자로부터 분기된 상기 제1광 및 상기 제2광을 광전변환하는 광검출기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치를 제공한다.The present invention also provides a light source for generating a first light and a second light having different wavelengths; an objective lens for condensing the first light and the second light on an optical recording medium; and between the light source and the objective lens. The path difference between the first and second light and the focal length difference between the first and second light passing through the objective lens are equalized to align the optical axes of the first and second light beams and to correct chromatic aberration of the objective lens. An optical element having a thickness; And a photodetector for photoelectrically converting the first light and the second light branched from the optical device.

상기 광학소자는 제1층 및 제2층의 매질이 평행하게 구성되는 것이 바람직하다.In the optical device, the medium of the first layer and the second layer is preferably configured in parallel.

또한 상기 광픽업장치는 상기 광학소자와 상기 대물렌즈 사이에 상기 광학소자에서 반사되는 상기 제1광 및 제2광을 평행광이 되게하여 상기 대물렌즈로 입사시키는 시준렌즈를 더 포함할 수 있다. 이 때 상기 광학소자는 제1광과 제2광의 경로차와 상기 제1광 및 제2광이 시준렌즈를 투과하면서 생기는 초점거리의 차를 동일하게 하는 두께를 가짐으로써 광축을 정렬하고 시준렌즈의 색수차를 보정할 수 있다.The optical pickup apparatus may further include a collimating lens configured to make the first light and the second light reflected by the optical device into parallel light between the optical element and the objective lens to be incident to the objective lens. At this time, the optical element has a thickness equal to the difference between the path difference between the first light and the second light and the focal length generated when the first light and the second light pass through the collimating lens, thereby aligning the optical axis and Chromatic aberration can be corrected.

본 발명은 광축 정렬 및 색수차 보정용 광학소자를 구비한 광픽업장치를 이용함으로써 서로 다른 파장의 광을 필요로 하는 광기록매체를 기록하거나 재생하는 경우 높은 광효율을 얻을 수 있다. 따라서 이러한 광픽업장치를 구비하는 드라이브장치의 전체적인 기록 및 재생 성능이 향상될 수 있다.According to the present invention, high optical efficiency can be obtained when recording or reproducing an optical recording medium requiring light of different wavelengths by using an optical pickup device having optical elements for optical axis alignment and chromatic aberration correction. Therefore, the overall recording and reproducing performance of the drive device having such an optical pickup device can be improved.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 광학소자 및 이를 구비한 광픽업장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an optical element and an optical pickup device having the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3을 참조하면, 광원(11)로부터 방출된 광을 회절시키는 회절격자(17)와 광기록매체(25) 아래에 구비된 대물렌즈(23)에 평행광을 입사시키는 시준렌즈(21)사이에 이중판 빔스프리터(19)가 구비되어 있다. 이중판 빔스프리터(19)는 광원(11)으로부터 방출되는 광의 광축정렬과 시준렌즈(21)에서 나타나는 색수차를 보정하기 위한 광학소자이다. 광원(11)은 서로 다른 파장의 레이저를 방출하는 LD이다. 광원(11)에는 650nm 파장의 레이저를 방출하는 제1광원(13) 및 760nm 파장의 레이저를 방출하는 제2광원(15)이 구비되어 있다. 회절격자(17)의 전단부에 이중판 빔스프리터(19)가 구비되어 있고, 이중판 빔스프리터(19)에서 대칭으로 분기되는 일단의 광경로상에 시준렌즈(21), 대물렌즈 및 광기록매체(25)가 순차적으로 구비되어 있다. 타방의 광경로상에 오목렌즈(27) 및 광검출기(29)가 순차적으로 구비되어 있다.Referring to FIG. 3, between the diffraction grating 17 diffracting the light emitted from the light source 11 and the collimating lens 21 for injecting parallel light into the objective lens 23 provided under the optical recording medium 25. The dual plate beam splitter 19 is provided. The double plate beam splitter 19 is an optical element for correcting optical axis alignment of the light emitted from the light source 11 and chromatic aberration appearing in the collimating lens 21. The light source 11 is LD that emits lasers of different wavelengths. The light source 11 is provided with a first light source 13 for emitting a laser of 650 nm wavelength and a second light source 15 for emitting a laser of 760 nm wavelength. The double plate beam splitter 19 is provided at the front end of the diffraction grating 17, and the collimating lens 21, the objective lens, and the optical recording are provided on one optical path branched symmetrically from the double plate beam splitter 19. The medium 25 is provided sequentially. The concave lens 27 and the photodetector 29 are sequentially provided on the other optical path.

제1광원(13)에서 출사된 제1광(13a) 및 제2광원(15)에서 출사된 제2광(15a)은 회절격자(17)를 투과하면서 회절되고, 그 일부가 상기 이중판 빔스프리터(19)로 향한다. 제1광(13a)의 일부는 이중판 빔스프리터(19)의 제1층(31)의 표면에서 반사되고 일부는 제1층(31)을 투과한다. 제2광(15a)은 이중판 빔스프리터(19)의 제1층(31)을 투과한 후 제2층(33)의 표면에서 일부가 반사되고 일부는 투과한다.The first light 13a emitted from the first light source 13 and the second light 15a emitted from the second light source 15 are diffracted while passing through the diffraction grating 17, a part of which is the double plate beam. Head to the splitter 19. Part of the first light 13a is reflected at the surface of the first layer 31 of the double plate beam splitter 19 and part of the first light 13a is transmitted through the first layer 31. The second light 15a passes through the first layer 31 of the double plate beam splitter 19, and then partially reflects and partially passes through the surface of the second layer 33.

이중판 빔스프리터(19)의 제1층(31)은, 시준렌즈(21)에 입사될 제1광(13a) 및 제2광(15a)의 광축을 정렬하고 색수차를 보정하는 소정의 두께를 가진다.제1층(31)의 표면에서 반사된 제1광(13a) 및 제2층(33)의 표면에서 반사된 제2광(15a)은 광축이 정렬되어 시준렌즈(21)에 입사된다. 따라서, 제1광(13a) 및 제2광(15a)은 수렴이나 발산이 없는 평행광으로 대물렌즈(23)에 입사하게 된다. 대물렌즈(23)를 투과한 제1 및 제2광(13a, 15a)은, 예를 들어 DVD 나 CD와 같은 광기록매체(25)에 입사된다.The first layer 31 of the double plate beam splitter 19 has a predetermined thickness for aligning the optical axes of the first light 13a and the second light 15a to be incident on the collimating lens 21 and correcting chromatic aberration. The first light 13a reflected from the surface of the first layer 31 and the second light 15a reflected from the surface of the second layer 33 are incident on the collimating lens 21 with their optical axes aligned. . Therefore, the first light 13a and the second light 15a enter the objective lens 23 as parallel light without convergence or divergence. The first and second lights 13a and 15a passing through the objective lens 23 are incident on the optical recording medium 25 such as, for example, a DVD or a CD.

제1 및 제2층(31, 33)을 굴절하여 투과한 제1 및 제2광(13a, 15a)은 광기록매체(25)로 향하는 광경로와 대칭으로 광경로가 형성된다. 제1 및 제2광(13a, 15a)은 이중판 빔스프리터(19)를 투과한 후 오목렌즈(27)를 지나 광검출기(19)에서 재생 또는 오류정정을 위한 전기신호로 변환된다.The first and second lights 13a and 15a, which are transmitted by refracting the first and second layers 31 and 33, are formed in symmetry with the optical path directed to the optical recording medium 25. The first and second lights 13a and 15a pass through the double plate beam splitter 19 and then pass through the concave lens 27 and are converted into an electrical signal for reproduction or error correction in the photodetector 19.

다음으로, 광축이 서로 다른 제1 및 제2광(13a, 15a)의 광축을 정렬하고 파장에 의존하는 렌즈의 색수차를 보정하는 원리에 대해 설명한다.Next, the principle of aligning the optical axes of the first and second lights 13a and 15a having different optical axes and correcting chromatic aberration of the lens depending on the wavelength will be described.

도 4를 참고하면, 제1광(13a)이 이중판 빔스프리터(19)의 제1층(31)의 표면에서 반사되어 시준렌즈(21)을 향하고 제2광(15a)이 상기 제1층(31)에 굴절되어 제2층(33)의 표면에서 반사되어 제1층을 투과할 때, 제1 및 제2광(13a, 15a)의 광축이 정렬되기 위해서는 다음의 원리를 만족해야 한다.Referring to FIG. 4, the first light 13a is reflected from the surface of the first layer 31 of the double plate beam splitter 19 to face the collimating lens 21, and the second light 15a is directed to the first layer. When refracted by (31) and reflected on the surface of the second layer 33 to pass through the first layer, the following principles must be satisfied for the optical axes of the first and second lights 13a and 15a to be aligned.

예를 들어, 상기 제1 및 제2광(13a, 15a)의 입사각 θ이 45도 일 때, 제1층의 매질의 두께(T)와 굴절각(φ)사이에 다음과 같은 수학식 1의 관계가 성립한다.For example, when the incident angles θ of the first and second lights 13a and 15a are 45 degrees, the relationship of Equation 1 between the thickness T and the refraction angle φ of the medium of the first layer is as follows. Is established.

(단, T 는 제1층의 두께, L 은 제1광원 및 제2광원사이의 거리,(Where T is the thickness of the first layer, L is the distance between the first and second light sources,

Φ는 제2광의 굴절각)Φ is the refraction angle of the second light)

Φ 는 다음 수학식 2을 만족한다.Φ satisfies the following equation (2).

광축이 정렬된 상기 제1 및 제2광(13a, 15a)이 상기 시준렌즈(21)을 투과하면서 생기는 색수차를 보정하기 위해서는 초점거리 차를 s(=ΔF), 상기 제1 및 제2광의 경로차를 r 이라면, 초점거리의 차 s와 경로차 r은 다음 수학식 3, 4 및 5를 만족한다.In order to correct chromatic aberration generated by the first and second light 13a and 15a having the optical axes aligned through the collimating lens 21, the focal length difference is s (= ΔF) and the paths of the first and second light are different. If the difference is r, the difference s of the focal length and the path difference r satisfy the following equations (3), (4) and (5).

(단 B=2b, b= T/(n·cosΦ), A=L, F780nm은 제1광원의 초점거리, F650nm은 제2광의 초점거리 )(Where B = 2b, b = T / (ncosΦ), A = L, F 780nm is the focal length of the first light source, F 650nm is the focal length of the second light)

상기 수학식 1 내지 5식으로부터 초점거리의 차는 다음 수학식 6이 된다.The difference in focal length from the above Equations 1 to 5 becomes

일반적으로 사용되는 2파장 LD의 간격 L= 110μm 정도이므로, 상기 수학식 1에서 광학소자의 제1층(31)의 굴절률의 값에 따라 제1층(31)의 두께가 정해질 수 있다. 따라서 상기 수학식 5를 만족하는 제1층(31)의 굴절률을 정함으로써 렌즈에서 나타날 수 있는 색수차를 보정하면서 동시에 광축을 정렬할 수 있다.Since the spacing L of about 2 wavelength LD which is generally used is about 110 μm, the thickness of the first layer 31 may be determined according to the value of the refractive index of the first layer 31 of the optical device. Therefore, by determining the refractive index of the first layer 31 satisfying Equation 5, the optical axis can be aligned while correcting chromatic aberration that may appear in the lens.

상기 실시예에서는 입사각이 45도인 경우를 보였으나 입사각이 달라지면 상기의 값들이 달라질 수 있다. 광축정렬을 하기 위한 광의 임의의 입사각에 대한 광학소자의 제1층의 매질의 두께는 다음 수학식 7로 나타낼 수 있다.In the above embodiment, although the incident angle is 45 degrees, the above values may be changed when the incident angle is changed. The thickness of the medium of the first layer of the optical element for any angle of incidence of light for optical axis alignment may be represented by the following equation.

(단 Θ는 제1 및 제2광의 입사각)Where Θ is the angle of incidence of the first and second light beams

따라서, 광축정렬 및 색수차 보정을 동시에 하기 위해서는 광학소자의 제1층의 매질의 두께는 상기 수학식 5 및 7을 만족하면 된다.Therefore, in order to simultaneously perform optical axis alignment and chromatic aberration correction, the thickness of the medium of the first layer of the optical element may satisfy the above expressions (5) and (7).

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예를 들어 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 광축정렬 및 색수차보정을 위한 광학소자로서 이중큐빅 프리즘을 사용하여 광픽업장치의 구성을 다르게 할 수 있을 것이다. 이와 같은 발명의 다양성 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정해져야 한다.While many details are set forth in the foregoing description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments, rather than to limit the scope of the invention. For example, one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may use a double cubic prism as an optical element for optical axis alignment and chromatic aberration correction, and thus may configure the optical pickup apparatus differently. Because of this variety of the invention the scope of the invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the technical spirit described in the claims.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 광축 정렬 및 수차 보정용 광학소자 및 이를 구비한 광픽업장치의 장점은 광기록매체의 기록 및 재생에 있어 광기록매체를 상호 교환하여 사용할 수 있도록 광원으로부터 출사되는 서로 다른 파장의 광의 광축을 정렬하고 시준렌즈의 색수차를 보정하여 광효율을 향상시키는 것이다.As described above, the advantages of the optical element for optical axis alignment and aberration correction according to the present invention, and the optical pickup apparatus having the optical aberration correction according to the present invention are mutually emitted from the light source so that the optical recording media can be used interchangeably in recording and reproduction of the optical recording media. It is to improve the light efficiency by aligning the optical axis of the light of different wavelengths and correcting the chromatic aberration of the collimating lens.

Claims (8)

입사광을 제1 및 제2광으로 분리하여 렌즈로 진행시키는 광학소자에 있어서,In the optical element for separating the incident light into the first and second light to the lens, 상기 광학소자는,The optical element, 제1층 및;A first layer; 상기 제1층과 평행하게 배열된 제2층;을 구비하며,And a second layer arranged in parallel with the first layer. 상기 제1층은 상기 제1층의 표면에서 반사되는 제1광 및 상기 제2층의 표면에서 반사되는 제2광의 상이한 광축을 정렬하고 상기 제1광 및 제2광이 투과하는 렌즈의 색수차를 보정하도록 상기 제1 및 제2광의 경로차와 상기 렌즈를 통과하는 제1 및 제2광의 초점거리차를 동일하게 하는 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 광학소자.The first layer aligns different optical axes of the first light reflected from the surface of the first layer and the second light reflected from the surface of the second layer and corrects chromatic aberration of the lens through which the first and second light are transmitted. And a thickness equal to a path difference between the first and second lights and a focal length difference between the first and second lights passing through the lens so as to be corrected. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈는 시준렌즈 또는 대물렌즈인 것을 특징으로 하는 광학소자.The lens is an optical element, characterized in that the collimating lens or the objective lens. 삭제delete 파장이 서로 다른 제1광 및 제2광을 생성하는 광원;A light source for generating first and second light having different wavelengths; 상기 제1광 및 상기 제2광을 광기록매체에 집광시키는 대물렌즈;An objective lens for condensing the first light and the second light on an optical recording medium; 상기 광원과 상기 대물렌즈 사이에서 상기 제1광 및 제2광의 광축을 정렬하고 상기 대물렌즈의 색수차를 보정하도록 상기 제1 및 제2광의 경로차와 상기 대물렌즈를 통과하는 제1 및 제2광의 초점거리차를 동일하게 하는 두께를 가지는 광학소자; 및The path difference between the first and second light and the first and second light passing through the objective lens to align the optical axes of the first and second light beams between the light source and the objective lens and correct chromatic aberration of the objective lens. An optical element having a thickness equal to the focal length difference; And 상기 광학소자로부터 분기된 상기 제1광 및 상기 제2광을 광전변환하는 광검출기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.And a photodetector for photoelectrically converting the first light and the second light branched from the optical element. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 광학소자는 제1층 및 제2층의 매질이 평행하게 구성된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.The optical element is an optical pickup device, characterized in that the medium of the first layer and the second layer is configured in parallel. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 광픽업장치는 상기 광학소자와 상기 대물렌즈의 사이의 광축상에 시준렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.And the optical pickup device further comprises a collimating lens on an optical axis between the optical element and the objective lens. 삭제delete 제 6 항 에 있어서,The method of claim 6, 상기 제1층은 상기 제1층의 표면에서 반사되는 상기 제1광과 상기 제2층의 표면에서 반사되는 상기 제2광의 경로차와, 상기 시준렌즈를 투과하는 상기 제1광과 상기 제2광의 초점거리의 차를 동일하게 하는 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.The first layer includes a path difference between the first light reflected from the surface of the first layer and the second light reflected from the surface of the second layer, the first light and the second passing through the collimating lens. An optical pickup apparatus having a thickness equal to a difference in focal length of light.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19980050653A (en) * 1996-12-21 1998-09-15 구자홍 Optical pickup device for different optical discs

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR980004443A (en) * 1996-06-14 1998-03-30 구자홍 Dual beam splitter and ultra-thin optical pickup device using same
KR19980050653A (en) * 1996-12-21 1998-09-15 구자홍 Optical pickup device for different optical discs

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