KR100421681B1 - Polarizing adaptive-type objective lens and optical pickup device using objective lens - Google Patents

Polarizing adaptive-type objective lens and optical pickup device using objective lens Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A polarizing adaptive-type objective lens is provided to automatically control the number of apertures according to a polarized direction of an optical beam, thereby exactly accessing different kinds of optical disks. CONSTITUTION: A polarizing adaptive-type objective lens(13) comprises a lens portion(13A) where a polarizing material film(13B) is applied in an edge area of an incident surface of an optical beam. The polarizing material film(13B) selectively passes the optical beam along a polarized direction. If the polarizing material film(13B) is made of material particles for absorbing a linear polarized optical beam, the polarizing material film(13B) absorbs the linear polarized optical beam such that the optical beam cannot reach an optical disk, while passing the linear polarized optical beam toward the disk via the lens portion(13A). The lens portion(13A) condenses the optical beam on the first information recording surface if the optical beam is incident over an entire incident surface.

Description

편광 적응령 대물렌즈 및 그를 이용한 광픽업 장치Polarization-adaptive objective lens and optical pickup device using same

본 발명은 광빔을 접속하는 대물렌즈에 관한 것으로, 특히 광빔의 편광 방향에 따라 개구수가 변화되는 편광 적응형 대물렌즈와 그를 이용한 광픽업 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an objective lens for connecting a light beam, and more particularly to a polarization adaptive objective lens having a numerical aperture that changes in accordance with a polarization direction of a light beam and an optical pickup apparatus using the same.

최근, 광디스크는 기록용량을 증가시키기 위한 꾸준한 개발 노력에 의해 기존의 컴팩트 디스크(Compact Disk; 이하 "CD"라 함) 보다 대용량의 기록용량을 갖는 디지탈 비디오 디스크(Digital Video Disk; 이하 "DVD"라 함)가 개발되었다. DVD는 CD에 비하여 기록밀도(즉, 트랙 밀도)가 조밀할 뿐만 아니라 디스크의 표면으로부터 정보 기록 면까지의 거리가 짧다. 실제로, DVD는 스크 표면으로부터 정보 기록 면까지의 거리가 0.6 mm 인 반면에 CD는 1.2 mm 이다. 이로 인하여, DVD용 광픽업장치는 CD에 정보를 기록/재생하기 곤란하며, 이는 광디스크에서의 표면 및 정보 기록면간의 거리가 변화함으로 인한 구면수차와, 광디스크의 틸팅(Tilting)으로 인한 코마수차 및 디포커스에 의한 비점수차 등이 발생하는 것에 기인한다.Recently, optical discs have been referred to as Digital Video Disks ("DVDs") having a larger recording capacity than conventional Compact Disks ("CDs") due to continuous development efforts to increase recording capacity. Has been developed. A DVD has a higher recording density (i.e. track density) than a CD and a shorter distance from the surface of the disc to the information recording surface. In practice, the DVD has a distance of 0.6 mm from the surface of the disk to the information recording surface, while the CD has 1.2 mm. For this reason, it is difficult for an optical pickup device for DVD to record / reproduce information on a CD, which is spherical aberration due to a change in the distance between the surface and the information recording surface on the optical disc, and coma aberration and decompression due to tilting of the optical disc. This is caused by astigmatism or the like caused by focus.

구면수차는 정보 기록 매체 영역에 의한 광범의 매인 로브의 세기가 정보 기록 매체 이외의 영역에 의한 사이드 로브의 세기에 비해 상대적으로 커지게 하여 정보 트랙간의 간섭 현상을 발생시킨다. 그리고 코마수차 및 비점수차 등은 광학계를 불안정하게 하여 광학 특성을 저하시킨다. 이러한 구면수차(SA), 코마수차(CA) 및 비점수차(DA)는Spherical aberration causes the intensity of a broad lobe by an information recording medium area to be relatively large compared to that of a side lobe by an area other than the information recording medium, thereby causing interference between information tracks. Coma and astigmatism destabilize the optical system and degrade the optical properties. These spherical aberrations (SA), coma (CA) and astigmatism (DA)

로 표현되고, 여기서 △d는 광디스크에서의 표면 및 정보 기록면간의 거리의 변화, n은 굴절률, NA는 대물렌즈의 개구수, △Z는 디포커스 량, θ는 광디스크의 틸트 정도이다.Where Δd is the change in distance between the surface and the information recording surface on the optical disc, n is the refractive index, NA is the numerical aperture of the objective lens, ΔZ is the amount of defocus, and θ is the tilt of the optical disc.

상기 (식1)에서 광디스크의 굴절률(n)이 1.54 이고, 광빔의 파장(λ)이 0.65μm 이고, 대물렌즈의 개구율이 0.6 이고, 광디스크의 표면 및 정보 기록면과의 거리가 0.6mm인 경우, 무수차계를 이루는 광픽업 장치가 대물렌즈의 개구율을 그대로 유지하면서 표면 및 정보 기록면과의 거리가 1.2 mm인 CD를 재생할 때에 구면수차는 CD 및 DVD에서의 표면 및 정보 기록면과의 거리 차이인 0.6mm에 의해 파면수차 평균치인 0.43λ가 된다.In the above formula (1), when the refractive index n of the optical disc is 1.54, the wavelength λ of the light beam is 0.65 μm, the aperture ratio of the objective lens is 0.6, and the distance between the surface of the optical disc and the information recording surface is 0.6 mm, The spherical aberration is 0.6 mm, which is the difference between the surface and the information recording surface of the CD and the DVD when the optical pickup device constituting the aberration system plays a CD having a distance of 1.2 mm from the surface and the information recording surface while maintaining the aperture ratio of the objective lens. It becomes 0.43 lambda which is an average wave front aberration.

이와는 달리, 대물렌즈의 개구율을 0.35로 변경할 경우에 구면수차는 파면수차 평균치인 0.048λ가 되고, 디포커스에 의한 비점수차는 31.67λ에서 존재하지 않도록 보정되어 광학수차의 평가 기준인 0.07λ의 마샬 표준(Marechal's Criteron) 이하가 된다.On the other hand, when the aperture ratio of the objective lens is changed to 0.35, the spherical aberration becomes 0.048 lambda which is the average wavefront aberration, and the astigmatism caused by defocus is corrected so that it does not exist at 31.67 lambda. It is below the standard (Marechal's Criteron).

또한, 상기 (식2)에서 광디스크의 틸트량에 대해서도 개구율의 변화에 의해 기존 CD보다 2배 이상의 허용도를 갖게 되어 광학계를 안정화 할 수 있다. 그러나, 개구율의 증가는 구면수차의 증가를 초래하고, 반대로 개구율의 감소는 광디스크에 조사되는 빔스폿(Beam Spot)이 커지게 한다. 결과적으로, 대물렌즈의 개구율의 변화는 신호 대 잡음 비율(S/N)의 변화를 초래한다. 따라서, 대물렌즈의 개구율은 0.25 ∼ 0.38 의 범위가 유용하다.In addition, in the above formula (2), the tilt amount of the optical disk also has a tolerance of 2 times or more than that of the conventional CD due to the change of the aperture ratio, thereby stabilizing the optical system. However, an increase in the aperture ratio results in an increase in spherical aberration, and conversely, a decrease in the aperture ratio causes a beam spot to be irradiated to the optical disk to be large. As a result, a change in the aperture ratio of the objective lens results in a change in the signal-to-noise ratio (S / N). Therefore, the aperture ratio of the objective lens is in the range of 0.25 to 0.38.

이상의 이론에 따라, 대물렌즈의 개구율은 대물렌즈에 입사되는 광빔의 직경을 조절하여 CD 및 DVD 모두를 억세스 할 수 있는 이종 광디스크용 광픽업 장치가 본원 출원인에 의한 특허출원 제 95-39516 호에 개시되었다. 특허출원 제 95-39516 호에 개시된 이종 광디스크용 광픽업 장치는 광빔의 광속을 대물렌즈에 도달전에 광빔의 일부를 편광시켜 대물렌즈의 개구수를 조절하였다. 이로 인하여, 종래의 광픽업 장치는 광빔의 일부를 광디스크애 따라 선택적으로 편광하기 위한 소자로 인하여 구성이 복잡하였다. 이러한 종래의 광픽업 장치의 단점을 첨부한 제1도를 참조하여 상세히 살펴보기로 하자.According to the above theory, the optical pickup device for heterogeneous optical discs, which can access both CD and DVD by adjusting the diameter of the light beam incident on the objective lens, is disclosed in Patent Application No. 95-39516 by the present applicant. It became. The optical pickup device for the heterogeneous optical disc disclosed in Patent Application No. 95-39516 adjusts the numerical aperture of the objective lens by polarizing a part of the optical beam before reaching the objective lens. For this reason, the conventional optical pickup device has a complicated structure due to an element for selectively polarizing a part of the light beam along the optical disk. With reference to FIG. 1 attached to the disadvantages of the conventional optical pickup device will be described in detail.

제 1 도는 DVD에 정보를 기록/재생하는 종래의 광픽업 장치를 도시한 것이다. 종래의 광픽업 장치는 광원(1)으로부터의 광빔을 메인 광빔 및 두개의 서브 광빔으로 분리하는 회절격자(Grating, 2)와, 광빔을 분산시키는 빔 스프리터(Beam Splitter, 3)와, 시준렌즈(Collimator, 4)로부터의 광빔을 광디스크(6)의 표면상의 한점에 집광시키는 대물렌즈(Object Lens, 5)를 구비한다. 메인 광빔은 광디스크(6)상의 정보를 억세스하기 위해 사용되고, 두개의 서브 광빔들은 트래킹 서보(Tracking Servo)용으로 이용된다. 빔 스프리터(3)는 회절격자(2)로부터의 광빔을 시준렌즈(4)쪽으로 통과시킴과 아울러 시준렌즈(4)로부터 입사되는 광빔을 광검출기(Photo Detector, 8)쪽으로 반사시진다. 시준렌즈(4)는 빔 스프리터(3)로부터 입사되는 광빔이 대물렌즈(5)족으로 평행하게 진행되도록 한다.1 shows a conventional optical pickup apparatus for recording / reproducing information on a DVD. The conventional optical pickup apparatus includes a diffraction grating 2 for separating the light beam from the light source 1 into a main light beam and two sub light beams, a beam splitter 3 for dispersing the light beam, and a collimation lens ( An object lens 5 for condensing the light beam from the collimator 4 at one point on the surface of the optical disc 6 is provided. The main light beam is used to access the information on the optical disc 6, and the two sub light beams are used for the tracking servo. The beam splitter 3 passes the light beam from the diffraction grating 2 toward the collimation lens 4 and reflects the light beam incident from the collimation lens 4 toward the photo detector 8. The collimating lens 4 causes the light beam incident from the beam splitter 3 to travel in parallel to the objective lens 5 group.

그리고 종래의 이종 광디스크용 광픽업 장치는 상기 빔 스프리터(3) 및 상기 광검출기(8) 사이에 설치된 센서렌즈(Sensor Lens, 7)와, 상기 대물렌즈(5) 및 빔 스프리터(3) 사이에 배치된 편광판(10)을 추가로 구비한다. 센서 렌즈(7)는 광디스크(6)에 의해 반사되어 대물렌즈(5), 편광판(10), 액정판넬(9) 및 빔 스프리터(3)를 경유한 반사 광빔을 광검출기(8)의 표면에 접속시킨다. 광검출기(8)는 대물렌즈(5), 시준렌즈(4) 및 빔 스프리터(3)를 경유하여 입사되는 광디스크(6)로부터의 반사 광빔을 전기적 신호로 변환한다. 액정판넬(9)은 광디스크의 종류(즉, CD 또는 DVD)에 따라 광원(1)으로부터 빔 스프리터(3)를 경유하여 입사되는 광빔의 편광 방향을 변경시킨다. 편광판(10)은 액정판넬(9)로부터 입사되는 광빔의 편광 방향에 따라 일부 또는 전부를 대물렌즈(5)쪽으로 통과시켜 대물렌즈(5)에 입사되는 광빔의 선속경을 조절한다. 이를 위하여, 편광판(10)은 편광방향과 무관하게 광빔을 통과시키는 중앙의 비편광 영역과 편광방향에 따라 광빔을 선택적으로 편광 시키는 가장자리의 편광 영역으로 구분된다. 결과적으로, 액정판넬(9) 및 편광판(10)은 대물렌즈(5)에 입사되는 광빔의 선속경을 조절하는 광 셔터의 기능을 한다. 이를 다시 설명하면, 광빔의 선속경이 감소된 경우에 대물렌즈(5)는 0.35의 개구수를 유지하는 반면에 광빔의 선속경이 원래의 상태를 유지할 경우에는 대물렌즈(5)는 0.6의 개구수를 유지하게 된다. 그리고 상기 편광판(10)은 대물렌즈(5)와 함께 액츄에이터(11)에 의해 수평 및 수직방향으로 이동되도록 액츄에이터(11)애 설치된다.A conventional optical pickup device for heterogeneous optical disks includes a sensor lens 7 provided between the beam splitter 3 and the photodetector 8, and an object lens 5 and the beam splitter 3. The polarizing plate 10 arranged is further provided. The sensor lens 7 is reflected by the optical disk 6 to reflect the reflected light beam through the objective lens 5, the polarizing plate 10, the liquid crystal panel 9 and the beam splitter 3 onto the surface of the photodetector 8. Connect. The photodetector 8 converts the reflected light beam from the optical disk 6 incident through the objective lens 5, the collimating lens 4 and the beam splitter 3 into an electrical signal. The liquid crystal panel 9 changes the polarization direction of the light beam incident from the light source 1 via the beam splitter 3 according to the type of the optical disk (ie CD or DVD). The polarizing plate 10 passes some or all of the light beams incident from the liquid crystal panel 9 toward the objective lens 5 to adjust the beam diameter of the light beam incident on the objective lens 5. To this end, the polarizing plate 10 is divided into a non-polarization region at the center for passing the light beam regardless of the polarization direction and a polarization region at the edge for selectively polarizing the light beam according to the polarization direction. As a result, the liquid crystal panel 9 and the polarizing plate 10 function as an optical shutter for adjusting the beam diameter of the light beam incident on the objective lens 5. In other words, when the beam diameter of the light beam is reduced, the objective lens 5 maintains a numerical aperture of 0.35, whereas when the beam diameter of the light beam maintains its original state, the objective lens 5 maintains a numerical aperture of 0.6. Will be maintained. The polarizing plate 10 is installed in the actuator 11 so as to move in the horizontal and vertical directions by the actuator 11 together with the objective lens 5.

상기한 바와 같이, 종래의 이종 광디스크용 광픽업 장치는 광원과 대물렌즈 사이에 광빔의 일부를 선택적으로 편광 시키는 편광판을 설치하여 대물렌즈의 개구수를 조절함으로써 구조가 복잡하였다. 그리고 종래의 이종 광디스크용 광픽업 장치는 편광판이 대물렌즈와 함께 액츄에이터에 구동되도록 되어 있어 액츄에이터의구동부하를 가중시키는 단점을 안고 있다.As described above, the conventional optical pickup device for heterogeneous optical disks has a complicated structure by adjusting a numerical aperture of the objective lens by providing a polarizing plate for selectively polarizing a part of the light beam between the light source and the objective lens. In addition, the conventional optical pickup device for heterogeneous optical disks has a disadvantage in that the polarizing plate is driven to the actuator together with the objective lens to increase the driving load of the actuator.

따라서, 본 발명의 목적은 광빔의 편광특성에 따라 개구수가 가변되는 편광 적응형 대물렌즈를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a polarization adaptive objective lens whose numerical aperture is variable according to the polarization characteristics of the light beam.

본 발명의 다른 목적은 이종의 광디스크들을 억세스 할 수 있고 구성이 간소화된 광픽업 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an optical pickup apparatus that can access heterogeneous optical disks and has a simplified configuration.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 편광 적응형 대물렌즈는 광빔을 집광하기 위한 렌즈부와, 광빔의 편광특성에 따라 광빔을 선택적으로 상기 렌즈부쪽으로 투과시키도록 상기 렌즈부의 표면에 링형상으로 형성된 편광물질막을 구비한다.In order to achieve the above object, a polarization-adaptive objective lens according to the present invention has a lens portion for condensing a light beam, and ring-shaped on the surface of the lens portion to selectively transmit the light beam toward the lens portion according to the polarization characteristics of the light beam. It comprises a polarizing material film formed.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 이종 광디스크용 광픽업 장치는 광디스크의 표면에 조사될 광빔을 발생하는 광원과, 상기 광원 및 상기 광디스크 사이에 위치하여 상기 광디스크 쪽으로 입사될 광빔의 편광방향을 광디스크의 종류에 따라 선택적으로 변화시키는 액정판넬콰, 상기 액정판넬로부터의 광빔의 편광방향에 따라 상이한 개구수를 유지하여 이종의 광디스크들의 표면에 광빔을 집광시키는 편광 적웅형 대물렌즈를 구비하고, 상기 편광 적응형 대물렌즈는 광빔을 집광하기 위한 렌즈부와, 광빔의 편광방향에 따라 광빔을 선택적으로 상기 렌즈부 쪽으로 투과시키도록 상기 렌즈부의 표면에 링형상으로 형성된 편광물질막을 구비한다.In order to achieve the above object, an optical pickup apparatus for a heterogeneous optical disc according to the present invention comprises a light source for generating a light beam to be irradiated on a surface of the optical disc, and a polarization direction of a light beam positioned between the light source and the optical disc to be incident toward the optical disc. A liquid crystal panel which selectively changes according to the type of optical disk, and a polarized red-eye objective lens for condensing the light beam on the surface of heterogeneous optical disks by maintaining different numerical apertures according to the polarization direction of the light beam from the liquid crystal panel. The polarization adaptive objective lens includes a lens unit for collecting a light beam, and a polarizing material film formed in a ring shape on the surface of the lens unit to selectively transmit the light beam toward the lens unit according to the polarization direction of the light beam.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 가음의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 총하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and advantages of the present invention in addition to the above objects will become apparent from the description of the preferred embodiment of the sound with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제 2 도를 참조하면, 광디스크(20)에 조사될 광빔을 발생하는 광원(12)과, 광디스크(20) 및 광원(12) 사이에 위치하는 편광 적응형 대물렌즈(13)를 구비하는 본 발명의 실시 예에 따른 이종 광디스크용 광픽업 장치가 도시되어 있다. 편광 적응형 대물렌즈(13)는 광원(12)으로부터의 광빔을 그 편광방향에 따라 광디스크(20)의 제1 또는 제2 정보 기록면(20A 또는 20B)에 집광시킨다. 제1 정보 기록면(20A)은 DVD의 정보 기록면이고 제2 정보 기록면(20B)은 CD의 정보 기록면이고, 제2 정보 기록면(20B)은 제1 정보 기록면(20A)보다 광디스크(20)의 표면으로부터 0.6mm 더 떨어지도록 위치한다. 이를 위하여, 편광 적응형 대물렌즈(13)는 입사광빔의 편광특성에 따라 개구수가 조절되도록 제3도에 도시된 바와 같이 구성된다.2, the present invention includes a light source 12 for generating a light beam to be irradiated to the optical disk 20, and a polarization adaptive objective lens 13 positioned between the optical disk 20 and the light source 12. An optical pickup apparatus for a heterogeneous optical disk according to an embodiment of the present invention is shown. The polarization adaptive objective lens 13 condenses the light beam from the light source 12 on the first or second information recording surface 20A or 20B of the optical disc 20 in accordance with its polarization direction. The first information recording surface 20A is the information recording surface of the DVD and the second information recording surface 20B is the information recording surface of the CD, and the second information recording surface 20B is from the surface of the optical disc 20 than the first information recording surface 20A. Position it further 0.6mm away. To this end, the polarization adaptive objective lens 13 is configured as shown in FIG. 3 so that the numerical aperture is adjusted according to the polarization characteristic of the incident light beam.

제 3 도에 있어서, 편광 적응형 대물렌즈(13)는 광빔의 입사면의 가장자리 영역에 편광물질막(l3B)이 도포된 렌즈부(13A)를 구비한다. 편광물질막(13B)은 광빔을 그 편광방향에 따라 선택적으로 통과시킨다. 예를 들어, 편광 물질막(13B)이 투과방향과 수직인 선편광 광빔을 흡수하는 물질입자로 형성된 경우에 편광물질막(13B)은 선편광 광빔이 광디스크 쪽으로 도달되지 않도록 흡수하는 반면에 투과방향과 평행한 선편광 광빔은 렌즈부(13A)를 경유하여 광디스크(20)쪽으로 진행되도록 통과시킨다. 렌즈부(13A)는 광빔이 입사면 전체에 걸쳐 입사되는 경우 0.6의 개구수를 유지하게 되어 광빔이 광디스크(20)의 제1 정보 기록면(20A)에 집광되도륵 한다. 그리고 렌즈부(13A)는 광빔이 입사면의 중앙부 쪽으로만 입사되는 경우에는 0.35의 개구수를 유지하여 광빔이 광디스크(20)의 제2 정보 기록면(20B)에 집광되도록 한다. 결과적으로, 편광물질막(13B)은 입사광빔의 편광방향에 따라 선택적으로 통과시켜 블록거울의 개구수를 조절하는 역할을 담당한다. 그리고 편광물질막(13B)은 신장된 은 입자를 코팅함에 의해 형성된다.3, the polarization adaptive objective lens 13 includes a lens portion 13A having a polarizing material film l3B coated on the edge region of the incident surface of the light beam. The polarizing material film 13B selectively passes the light beam in accordance with its polarization direction. For example, when the polarizing material film 13B is formed of material particles absorbing linearly polarized light beams perpendicular to the transmission direction, the polarizing material film 13B absorbs the linearly polarized light beams from reaching the optical disk while being parallel to the transmission direction. One linearly polarized light beam passes through the lens portion 13A so as to travel toward the optical disk 20. The lens portion 13A maintains a numerical aperture of 0.6 when the light beam is incident on the entire incident surface, so that the light beam may be focused on the first information recording surface 20A of the optical disc 20. When the light beam is incident only toward the center portion of the incident surface, the lens portion 13A maintains a numerical aperture of 0.35 so that the light beam is focused on the second information recording surface 20B of the optical disk 20. As a result, the polarizing material film 13B plays a role of selectively passing the numerical aperture of the block mirror by selectively passing it along the polarization direction of the incident light beam. The polarizing material film 13B is formed by coating the elongated silver particles.

다시 제 2 도로 되돌아가면, 상기 이종 광디스크용 광픽업 장치는 상기 광원(12) 및 상기 편광 적응형 대물렌즈(13) 사이에 나란하게 설치된 시준렌즈(16) 및 빔 스프리터(15)와, 광검출기(14)와 빔 스프리터(15) 사이에 설치된 센서렌즈(17)를 구비한다. 광검출기(14)는 광디스크(20)의 정보 기록면(20A,20B)애 의해 반사되어 편광 적응형 대물렌즈(13), 빔 스프리터(15) 및 센서렌즈(17)를 경유하여 입사되는 반사 광빔을 전기적 신호로 변환한다. 시준렌즈(16)는 광원(12)으로부터의 분산되는 광빔이 평행하게 빔 스프리터(15)쪽으로 진행하도록 한다. 빔 스프리터(15)는 시준렌즈(16)으로부터의 광빔을 편광 적응형 대물렌즈(13)쪽으로 통과시킴과 아울러 편광 적응형 대물렌즈(13)로부터 입사되는 반사 광빔을 센서렌즈(17)쪽으로 반사시킨다. 센서렌즈(17)는 빔 스프리터(15)로부터의 반사 광빔을 광검출기(14)의 표면에 집광시킨다. 시준렌즈(16) 및 센서렌즈(17)는 편광 적응형 대물렌즈(13)가 포커스 및 트래킹 서보로 인하여 수평 및 수직방향에서 이동함에 따라 저하되는 반사 광빔의 감도를 일정한 수준으로 향상시킨다.Returning to the second road again, the optical pickup device for the heterogeneous optical disk includes a collimating lens 16 and a beam splitter 15 arranged side by side between the light source 12 and the polarization adaptive objective lens 13, and a photodetector. A sensor lens 17 provided between the 14 and the beam splitter 15 is provided. The photodetector 14 reflects the reflected light beam that is reflected by the information recording surfaces 20A and 20B of the optical disk 20 and is incident through the polarization adaptive objective lens 13, the beam splitter 15, and the sensor lens 17. Convert to an electrical signal. The collimating lens 16 causes the light beams from the light source 12 to travel in parallel to the beam splitter 15. The beam splitter 15 passes the light beam from the collimation lens 16 toward the polarization adaptive objective 13 and reflects the reflected light beam incident from the polarization adaptive objective 13 toward the sensor lens 17. . The sensor lens 17 focuses the reflected light beam from the beam splitter 15 on the surface of the photodetector 14. The collimating lens 16 and the sensor lens 17 improve the sensitivity of the reflected light beam, which decreases as the polarization adaptive objective lens 13 moves in the horizontal and vertical directions due to the focusing and tracking servo.

그리고 이종 광디스크용 광픽업 장치는 상기 광원(12) 및 상기 시준렌즈(16) 사이에 위치한 액정판넬(18)과, 상기 편광 적응형 대물렌즈(13)를 수평 및 수직방향에서 이동시키기 위한 액츄에이터(19)를 추가로 구비한다. 액정판넬(18)은 광디스크의 종류에 따라 광원(12)으로부터의 광빔의 편광방향을 선택적으로 변화시킨다. 이를 상세히 하면, 액정판넬(18)은 광디스크(20)가 CD인 경우에 광원(12)으로부터의 광빔의 편광방향을 선편광(또는 원편광)에서 원편광(또는 선편광)방향으로 변경시켜 편광 적응형 대물렌즈(13)가 작은 개구수(0.35)를 유지하도록 한다. 이 때, 광빔은 광디스크(20)의 제2 정보 기록면(20B)에 집광되어 CD가 정확하게 억세스 되도록 한다. 이와는 달리, 광디스크(20)가 DVD인 경우에 액정판넬(18)은 광원(12)으로부터의 광빔을 그대로 시준렌즈(16)곡으로 통과시켜 편광 적응형 대물렌즈(13)가 큰 개구수(0.6)를 유지하도록 한다. 이 때, 광빔은 광디스크(20)의 제1 정보 기록면(20A)에 집광되어 DVD가 정확하게 억세스 되도록 한다. 액츄에이터(19)는 편광 적응형 대물렌즈(13)를 수직 및 수평방향에서 이동시켜 광빔의 초점이 광디스크(20)의 정보 기록면(20A 또는 20B)상에 형성되도록 함과 아울러 광빔이 정보기록면(20A 또는 20B)을 정확하게 따라 가도록 한다.The optical pickup device for heterogeneous optical discs includes an actuator for moving the liquid crystal panel 18 located between the light source 12 and the collimating lens 16 and the polarization adaptive objective lens 13 in the horizontal and vertical directions. 19) is further provided. The liquid crystal panel 18 selectively changes the polarization direction of the light beam from the light source 12 in accordance with the type of optical disk. In detail, the liquid crystal panel 18 changes the polarization direction of the light beam from the light source 12 from the linearly polarized light (or circularly polarized light) to the circularly polarized light (or linearly polarized light) when the optical disk 20 is a CD. The objective lens 13 keeps the small numerical aperture 0.35. At this time, the light beam is focused on the second information recording surface 20B of the optical disc 20 so that the CD can be accessed accurately. In contrast, when the optical disk 20 is a DVD, the liquid crystal panel 18 passes the light beam from the light source 12 into the collimating lens 16 as it is, so that the polarization adaptive objective lens 13 has a large numerical aperture (0.6). ). At this time, the light beam is focused on the first information recording surface 20A of the optical disc 20 so that the DVD can be accessed accurately. The actuator 19 moves the polarization adaptive objective lens 13 in the vertical and horizontal directions so that the focus of the light beam is formed on the information recording surface 20A or 20B of the optical disc 20, and the light beam is also recorded on the information recording surface 20A. Or 20B).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이종 광디스크용 광픽업 장치는 광빔의 편광방향에 따라 개구수가 자동 조절되는 편광 적응형 대물렌즈와 광디스크의 종류에 따라 광빔의 편광방향을 선택적으로 변경시키는 CD 및 DVD와 같은 이종의 광디스크들을 정확하게 억세스 할 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 이종 광디스크용 광픽업 장치는 편광판을 제거하여 구성을 간소화 할 수 있는 이점을 제공하며 아울러 액츄에이터의 구동부하를 경감시킬 수 있는 이점을 제공한다.As described above, the optical pickup device for heterogeneous optical discs according to the present invention is a polarization adaptive objective lens whose numerical aperture is automatically adjusted according to the polarization direction of the light beam and CD and DVD for selectively changing the polarization direction of the light beam according to the type of optical disc. Accurate access to heterogeneous optical discs such as In addition, the optical pickup device for heterogeneous optical disks according to the present invention provides an advantage of simplifying the configuration by removing the polarizing plate and also provides an advantage of reducing the driving load of the actuator.

제 1 도는 종래의 광픽업 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면.1 is a view schematically showing the structure of a conventional optical pickup apparatus.

제 2 도는 본 발명의 실시 예에 따른 광픽업 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면.2 is a view schematically showing the structure of an optical pickup apparatus according to an embodiment of the present invention.

제 3 도는 본 발명의 실시 예에 따른 편광 적응령 대물렌즈를 도시하는 도면.3 is a view showing a polarization adaptive objective lens according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1,12 : 광원 2 : 회절격자1,12 light source 2: diffraction grating

3,15 : 빔 스프리터 4,16: 시준렌즈3,15: beam splitter 4,16: collimation lens

5 : 대물렌즈 6,20 : 광디스크5: objective lens 6,20: optical disk

7,17 : 센서렌즈 8,14 : 광검출기7,17: sensor lens 8,14: photodetector

9,18 : 액정판넬 10 : 편광판9,18: liquid crystal panel 10: polarizing plate

11,19 : 액츄에이터 13 : 편광 적응형 대물렌즈.11,19: actuator 13: polarization adaptive objective lens.

Claims (9)

광빔을 집광하기 위한 렌즈부와,A lens unit for condensing a light beam, 광빔의 편광특성에 따라 광빔을 선택적으로 상기 렌즈부 쪽으로 투과시키도록 상기 렌즈부의 표면에 링형상으로 형성된 편광물질막을 구비한 것을 특징으로 하는 편광 적응형 대물렌즈.And a polarizing material film formed in a ring shape on the surface of the lens unit so as to selectively transmit the light beam toward the lens unit according to the polarization characteristic of the light beam. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 편광물질막은 투과방향과 평행한 선편광의 광빔을 투과시키고 투과방향과 수직한 선편광의 광빔을 흡수하도록 된 것을 특징으로 하는 편광적응형 대물렌즈.The polarizing material film is adapted to transmit a light beam of linearly polarized light parallel to the transmission direction and to absorb a light beam of linearly polarized light perpendicular to the transmission direction. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈부는 투과방향과 평행한 선편광의 광빔에 대하여 0.6의 개구수를 유지하는 것을 특징으로 하는 편광 적응형 대물렌즈.And the lens portion maintains a numerical aperture of 0.6 with respect to the linearly polarized light beam parallel to the transmission direction. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 편광물질막은 원편광의 광빔을 투과시키고 선편광의 광빔은 흡수하도록 된 것을 특징으로 하는 편광 적응형 대물렌즈.The polarizing material film is a polarization adaptive objective lens, characterized in that for transmitting the light beam of circularly polarized light and the light beam of linearly polarized light. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 렌즈부는 원편광의 광빔에 대하여 0.6의 개구수를 유지하는 것을 특징으로 하는 편광 적응형 대물렌즈.And the lens portion maintains a numerical aperture of 0.6 with respect to the light beam of circularly polarized light. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 5, 상기 편광물질막은 유전체를 다층 코팅함에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 편광 적응형 대물렌즈.The polarizing material film is a polarization adaptive objective lens, characterized in that formed by multilayer coating of dielectric. 광디스크의 표면에 조사될 광빔을 발생하는 광원과,A light source for generating a light beam to be irradiated on the surface of the optical disc, 상기 광원 및 상기 광디스크 사이에 위치하여 상기 광디스크쪽으로 입사될 광빔의 편광방향을 광디스크의 종류에 따라 선택적으로 변화시키는 액정 판넬과,A liquid crystal panel positioned between the light source and the optical disk to selectively change the polarization direction of the light beam incident on the optical disk according to the type of the optical disk; 상기 액정판넬로부터의 광빔의 편광방향에 따라 상이한 개구수를 유지하여 이종의 광디스크들의 표면에 광빔을 집광시키는 편광 적응형 대물렌즈를 구비하고,And a polarization adaptive objective lens for condensing the light beam on the surface of the heterogeneous optical discs by maintaining different numerical apertures according to the polarization direction of the light beam from the liquid crystal panel, 상기 편광 적응형 대물렌즈는 광빔을 집광하기 위한 렌즈부와,The polarization adaptive objective lens has a lens unit for condensing a light beam; 광빔의 편광방향에 따라 광빔을 선택적으로 상기 렌즈부 쪽으로 투과시키도록 상기 렌즈부의 표면에 링형상으로 형성된 편광물질막을 구비하는 것을 특징으로 하는 이종 광디스크용 광픽업 장치.And a polarizing material film formed in a ring shape on the surface of the lens part so as to selectively transmit the light beam toward the lens part according to the polarization direction of the light beam. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 광디스크에 의해 반사된 광빔을 전기적 신호로 변환하는 광검출기와,A photodetector for converting the light beam reflected by the optical disk into an electrical signal; 상기 광원, 편광 적응형 대물렌즈 및 광검출기 사이에 위치하여 광원으로부터의 광빔을 상기 편광 적응형 대물렌즈 쪽으로 통과시킴과 아울러 상기 광디스크에 의해 반사되어 상기 편광 적응형 대물렌즈를 경유하여 입사되는 광빔을 상기 광검출기 쪽으로 반사시키는 빔 스프리터를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 이종 광디스크용 광픽업 장치.Positioned between the light source, the polarization adaptive objective lens and the photodetector to pass the light beam from the light source toward the polarization adaptive objective lens, and to reflect the light beam reflected by the optical disk and incident through the polarization adaptive objective lens; And a beam splitter for reflecting toward the photodetector. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 편광 적응형 대물렌즈를 수직 및 수평방향으로 이동시켜 광빔의 초점이 광디스크의 정보 기록면상에 형성되도록 하고 광빔이 정보 기록면을 정확하게 추적하도록 하는 액츄에이터를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 이종 광디스크용 광픽업 장치.Optical actuators for heterogeneous optical discs further comprising an actuator for moving the polarization-adaptive objective lens in the vertical and horizontal directions so that the focus of the light beam is formed on the information recording surface of the optical disc and the light beam accurately tracks the information recording surface. Pickup device.
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