KR0129956B1 - Signal detect apparatus of writing reproducing optical pick-up using optical device - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래 광픽업의 광학적 구성을 보인 배치도.1 is a layout view showing an optical configuration of a conventional optical pickup.
제2도는 본 발명에 따른 광분할기를 이용한 기록재생용 광픽업의 신호검출장치가 적용된 광픽업의 광학적 구성을 보인 배치도.2 is a layout view showing an optical configuration of an optical pickup to which a signal detection apparatus of a recording and reproducing optical pickup using an optical splitter according to the present invention is applied.
제3도는 본 발명에 따른 광분할기와 이를 통과한 광을 수광하는 광검출기를 보인 사시도.3 is a perspective view showing a light splitter and a light detector for receiving light passing through the same according to the present invention.
제4도는 제3도에 도시된 광분할기의 평면도.4 is a plan view of the light splitter shown in FIG.
제5도는 제3도에 도시된 광검출기의 평면도.5 is a plan view of the photodetector shown in FIG.
제6도는 본 발명에 따른 신호검출장치에 사용되는 광검출기와 이로 부터 포커스 및 트랙에러신호를 검출하는 회로를 보인 배치도.6 is a layout view showing a photodetector used in the signal detection apparatus according to the present invention and a circuit for detecting focus and track error signals therefrom.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 광분할기 11 : 유리기판10: light splitter 11: glass substrate
12 : 웨지프리즘요소 12a, 12b : 경사면12: wedge prism element 12a, 12b: inclined surface
13 : 집속렌즈요소 20 : 광검출기13: focusing lens element 20: photodetector
본 발명은 입사하는 광빔을 3개로 분할하여 각각 수렴시키는 광분할기와 이 광분할기를 이용하여 그 분할된 3개의 광빔으로 부터 광기록매체에 대한 대물렌즈의 포커스/트랙 에러신호를 검출하는 기록재생용 광픽업의 신호검출장치에 관한 것이다.The present invention is for recording and reproducing a light splitter for dividing an incident light beam into three and converging, respectively, and detecting a focus / track error signal of an objective lens on an optical recording medium from the split three light beams using the splitter. An optical pickup signal detection apparatus is provided.
기록재생용 광픽업에 있어서, 원하는 데이타 정보를 정확히 기록하고 재생하기 위하여는 광기록매테의 진동에 따라 대물렌즈를 동기적으로 이동시켜야 한다. 통상 광기록매체에서 반사되는 광에는 그에 기록된 데이타 정보 외에도 대물렌즈의 수직 및 수평위치를 알리는 정보도 포함되어 있다. 따라서 그 반사광으로 부터 대물렌즈의 포커스 및 트랙에러 검출하고, 그 검출된 신호를 이용하여 대물렌즈 구동용 액튜에이터를 작동시킴으로써 그 대물렌즈를 광기록매체의 진동에 따라 동기적으로 이동시킬 수 있는 것이다.In the recording and reproducing optical pickup, in order to accurately record and reproduce desired data information, the objective lens must be moved synchronously in response to the vibration of the optical recording medium. In general, the light reflected from the optical recording medium includes information indicating the vertical and horizontal positions of the objective lens in addition to the data information recorded thereon. Therefore, the objective lens can be synchronously moved in response to the vibration of the optical recording medium by detecting the focus and track errors of the objective lens from the reflected light and using the detected signal to operate the objective driving actuator.
광기록매체의 반사광으로 부터 상기한 대물렌즈의 포커스에러를 검출하기 위한 전형적인 방법 중에는 나이프 엣지(knife-edge)법이 잘 알려져 있었다. 나이프 엣지법은 렌즈를 통해 광기록매체의 반사광을 집속시키고 그 집속렌즈의 초점면 사이에 나이프 엣지 평판을 차폐와 통과의 적당한 분할비율로 나누도록 배치하여, 그 나이프 엣지 평판을 그대로 지나치는 광을 2분할 광검출기로 검출하는 것이다. 이러한 나이프 엣지법에 있어서는, 나이프 엣지 평판에 의하여 반사광의 일부가 차폐되므로 광효율이 낮은 단점이 있었다.Among the typical methods for detecting the focus error of the objective lens from the reflected light of the optical recording medium, the knife edge method is well known. The knife edge method focuses the reflected light of the optical recording medium through the lens, and arranges the knife edge plate between the focal planes of the focusing lens so as to divide the proper edge ratio of shielding and passing through the lens. It is detected by a two-segment photodetector. In such a knife edge method, a part of the reflected light is shielded by the knife edge flat plate, so there is a disadvantage in that the light efficiency is low.
종래에는 상기한 나이프 엣지법에 있어서의 단점을 해결하기 위하여, 제1도와 같이, 전술한 나이프 엣지 평판 대신 반사광빔의 일부를 90°반사시키도록 고안된 나이프 엣지 프리즘(7)을 사용하고, 2개의 2분할 광검출기(8,9)를 배치하는, 이른바 나이프 엣지 프리즘법으로 그 대물렌즈의 포커스 및 트랙에러를 검출하였다. 여기서 2개의 2분할 광검출기(8,9)는 나이프 엣지 프리즘(7) 전방에 있는 집속렌즈(6)의 초점면 부근에 각각 놓인다. 즉, 나이프 엣지 프리즘(7)을 그대로 지나치는 광으로 부터 포커스에러를 검출하고, 동시에 그 나이프 엣지 프리즘(7)을 반사하는 광으로 부터 트랙에러를 검출함으로써 높은 광효율을 꾀한 것이다. 참고로 제1도에서 부호1은 광빔을 발생하는 레이저 다이오드, 2는 그 광빔을 평행하게 진행시키는 콜리메이팅렌즈, 3은 입사광빔과 반사광빔을 분리시키는 스프리터, 4는 대물렌즈, 그리고 5는 광기록매체로서의 광디스크를 나타낸다.Conventionally, in order to solve the shortcomings in the knife edge method described above, two knife edge prisms 7 designed to reflect a portion of the reflected light beam by 90 ° instead of the knife edge plate described above, as shown in FIG. The focus and track error of the objective lens were detected by a so-called knife edge prism method in which the two-segment photodetectors 8 and 9 are disposed. Here two two-segment photodetectors 8, 9 are placed near the focal plane of the focusing lens 6 in front of the knife edge prism 7, respectively. In other words, the focus error is detected from the light passing through the knife edge prism 7 as it is, and at the same time, the track error is detected from the light reflecting from the knife edge prism 7 to achieve high light efficiency. For reference, in Fig. 1, reference numeral 1 denotes a laser diode generating a light beam, 2 a collimating lens for traveling the light beam in parallel, 3 a splitter for separating the incident light beam and the reflected light beam, 4 an objective lens, and 5 a light beam. An optical disc as a recording medium is shown.
상기한 나이프 엣지 프리즘법에서의 문제점은, 트랙에러를 검출하기 위한 일부의 반사광빔을 90°반사시키으로 광학계의 부피가 커지고, 또한 트랙에러 검출용 2분할 광검출기의 분할선이 상기한 집속렌즈의 초점 부근에 놓이므로 광디스크의 틸트 또는 대물렌즈의 쉬프트 등에 기인하는 반사광빔의 광축변동에 의한 DC 옵셋이 크게 발생하여 서보에러가 자주 발생하는데 있다. 또한 포커스에러 검출용 광검출기와 트랙에러 검출용 광검출기가 공간적으로 떨어져 있으므로 그 위치를 각각 조정해야 하는 즉 그 조립성이 나쁜 문제점도 있었다.The problem with the knife edge prism method described above is that the focusing lens described above reflects a part of the reflected light beam for detecting a track error by 90 °, and the volume of the optical system is increased, and the dividing line of the two-segment photodetector for detecting the track error is described above. Since the position is near the focal point of focus, the DC offset due to the optical axis fluctuation of the reflected light beam due to the tilt of the optical disk or the shift of the objective lens is largely generated, and thus the servo error occurs frequently. In addition, since the focus error detection photodetector and the track error detection photodetector are spaced apart from each other, their positions have to be adjusted, that is, their assemblability is poor.
본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 일시에 해결할 수 있도록, 입사하는 광빔을 3개의 광빔으로 분할하여 각각 수렴시키는 광분할기와 이 광분할기를 이용하여 그 분할된 3개의 광빔으로 부터 광기록매체에 대한 대물렌즈의 포커스/트랙 에러신호를 검출하는 그 광분할기를 이용한 기록재생을 광픽업의 신호검출장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to divide an incident light beam into three light beams and converge the light beams into three light beams. An object of the present invention is to provide an optical pickup signal detection apparatus for recording and reproducing using an optical splitter for detecting a focus / track error signal of an objective lens.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 입사하는 광빔을 투과시키는 유리기판과, 대칭하게 경사진 2개의 경사면을 가지며 상기 입사하는 광빔의 일부가 그 2개의 경사면에 입사하도록 상기 유리기판 상면에 부착되어 그 광빔의 일부를 2개의 광빔으로 분할하여 각각 굴절시키는 웨지 프리즘(wedge prism)요소와 상기 유리기판 하면에 부착되어 그 유리기판을 투과하는 상기 광빔의 일부와 상기 웨지 프리즘에 의하여 분할되고 각각 굴절하는 상기 2개의 광빔을 각각 수렴시키는 집속렌즈요소를 구비하여, 입사하는 광빔을 3개로 분할하고 각각 수렴시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 광분할기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the glass substrate for transmitting the incident light beam, and has two symmetrically inclined surface and attached to the upper surface of the glass substrate so that a part of the incident light beam is incident on the two inclined surface A wedge prism element for dividing and dividing a portion of the light beam into two light beams, respectively, and a portion of the light beam that is attached to the lower surface of the glass substrate and passes through the glass substrate, and is divided by the wedge prism and refracted respectively. And a focusing lens element for converging the two light beams, respectively, to divide the incident light beam into three and to converge each of the two light beams.
또한 상기 목적을 달성하는 본 발명의 기록재생용 광픽업의 신호검출장치는, 광기록매체에 대하여 광원으로 부터 발생된 광빔을 집속시키는 대물렌즈의 수직 및 수평위치를 알리는 신호를 검출하기 위한 기록재생용 광픽업의 신호검출장치에 있어서, 광을 투과시키는 유리기판, 대칭하게 경사진 2개의 경사면을 가지며 그 광의 일부가 그 2개의 경사면에 입사하도록 상기 유리기판 상면에 부착되어 그 광의 일부를 2개의 광으로 분할하고 각각 굴절시키는 웨지 프리즘요소, 상기 유리기판 하면에 부착되어 그 유리기판을 투과하는 상기광의 일부와 상이 웨지 프리즘을 투과 및 굴절하는 상기 2개의 광을 각각 수렴시키는 집속렌즈요소를 구비하여, 상기 광기록매체의 반사광빔을 3개의 반사광빔으로 분할하고 각각 수렴시키는 광분할기와, 상기 광분할기에 의하여 분할되고 각각 수렴하는 상기 3개의 반사광빔으로 부터 상기 대물렌즈의 포커스 및 트랙에러를 알리는 신호를 각각 검출하기 위한 수단을 구비하여 되는 것을 그 특징으로 한다.In addition, the signal detecting apparatus for recording and reproducing optical pickup of the present invention, which achieves the above object, provides a recording and reproducing apparatus for detecting signals indicative of vertical and horizontal positions of an objective lens for focusing a light beam generated from a light source with respect to an optical recording medium. A signal detection device for optical pickup, comprising: a glass substrate that transmits light, having two inclined surfaces that are symmetrically inclined, and attached to the upper surface of the glass substrate so that a portion of the light is incident on the two inclined surfaces, and a portion of the light is A wedge prism element for dividing into light and refracting each, and a focusing lens element for converging the two light beams passing through and refracting the wedge prism with a portion of the light attached to a lower surface of the glass substrate and passing through the glass substrate, respectively. A light splitter for dividing and converging the reflected light beam of the optical recording medium into three reflected light beams; And means for detecting signals indicative of the focus and track errors of the objective lens from the three reflected light beams divided by and converging respectively.
이와 같은 본 발명에 있어서, 상기한 웨지 프리즘요소는 그 2개의 경사면으로 입사하는 광빔을 2개의 광빔으로 분할하는 동시에 그 측면부가 광축부근에 놓임으로써 전술한 나이프 엣지와 거의 동일한 기능을 발휘한다. 본 발명에서는 특히, 그 웨지 프리즘 요소가 집속렌즈요소의 앞에 놓이므로 그 수렴 시의 극성반전 현상을 줄일 수 있고, 또한 상기 반사광빔을 미리 분할한 후에 수렴시키므로 광축 틸트 또는 쉬프트 등에 의한 DC 옵셋 발생을 크게 줄일 수 있는 것이다. 한편, 상기 반사광빔의 일부를 차폐시키거나 반사시키지 아니하므로 광효율을 높일 수 있는 동시에 소형화할 수 있고, 또한 동일 평면 상에 그 분할되는 광빔을 수렴하는 것이 가능하여 광검출기의 배치하는 조립성 좋게 할 수 있는 것이다.In the present invention as described above, the wedge prism element divides the light beam incident on the two inclined surfaces into two light beams, and at the same time, the side portion thereof is positioned near the optical axis, thereby exhibiting almost the same function as the knife edge described above. In particular, in the present invention, since the wedge prism element is placed in front of the focusing lens element, the polarity inversion phenomenon at the time of convergence can be reduced, and since the reflected light beam is divided in advance and converged, the generation of DC offset due to the optical axis tilt or shift is prevented. It can be greatly reduced. On the other hand, since part of the reflected light beam is not shielded or reflected, the light efficiency can be increased and downsized, and it is possible to converge the divided light beams on the same plane so that the assembly of the photodetectors can be improved. It can be.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 광분할기와 이를 이용한 기록재생용 광픽업의 신호검출장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 설명의 편의상 이하에 참조되는 도면에는 제1도와 동일한 부분에 대하여 동일한 참조부호가 사용되었다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the optical splitter according to the present invention and a signal detection device for recording and reproducing optical pickup using the same. For convenience of description, the same reference numerals are used for the same parts as in FIG. 1 in the drawings referred to below.
제2도는 본 발명에 따른 신호검출장치를 갖는 기록재생용 광픽업의 광학적 구성을 나타낸 것으로서, 부호 1은 광빔을 발생하는 레이저 다이오드, 2는 그 광빔을 평행하게 진행시키는 콜리메이팅 렌즈, 3은 입사하는 광빔과 반사광빔을 분리시키는 빔스프리터, 4는 빔스프리터(3)를 직진하여 입사하는 광빔을 광디스크(5)에 집속하는 대물렌즈, 10은 본 발명에 따른 광분할기, 그리고 20은 광검출기를 나타낸다.2 shows an optical configuration of an optical pickup for recording and reproducing with a signal detection apparatus according to the present invention, wherein 1 is a laser diode for generating a light beam, 2 is a collimating lens for advancing the light beam in parallel, and 3 is incident A beam splitter separating the light beam and the reflected light beam, 4 is an objective lens for focusing the light beam incident on the optical disk 5 by going straight through the beam splitter 3, 10 is a light splitter according to the present invention, and 20 is a photodetector. Indicates.
제3도 내지 제5도를 참조하면, 광분할기(10)는 투명한 편판형의 유리기판(11)과, 이 유리기판(11)의 상면에 부착된 웨지(쐐기형) 프리즘요소(12), 그리고 그 유리기판(11) 하면에 부착된 집속렌즈요소(13)로 이루어져 있다. 여기서 웨지 프리즘요소(12)는 2개의 경사면(12a,12b)을 가지는데, 그 측면부(부호생략)와 2개의 경사면 12a,12b)의 경계(부호생략)가 대략 집속렌즈요소(13)의 중심부에 놓이도록 배치된 것이다.3 to 5, the optical splitter 10 includes a transparent plate-shaped glass substrate 11, a wedge (wedge-shaped) prism element 12 attached to an upper surface of the glass substrate 11, And a focusing lens element 13 attached to the bottom surface of the glass substrate 11. Here, the wedge prism element 12 has two inclined surfaces 12a and 12b, and the side portions (not shown) and the boundary (not shown) of the two inclined surfaces 12a and 12b are approximately the center of the focusing lens element 13. It is placed to be placed in.
제3도에서 반사광빔(30)은 전술한 제2도의 광디스크(5)를 반사하여 대물렌즈(4)를 거꾸로 경유하고 빔스프리터(3)를 반사한 것으로서, 제3도에 도시된 빗금친 부분, 유리기판(11)의 일부와 웨지프리즘요소(12)의 2개의 경사면(12a,12b) 일부에 랜딩되도록 입사한다. 따라서 그 반사광빔(30)은 유리기판(11)을 투과한 후 집속렌즈요소(13)에 의하여 수렴되는 제1반사광빔(31)과 웨지프리즘요소(12)의 경사면(12a,12b)에서 굴절한 후 그 집속렌즈요소(13)에 의하여 각각 수렴되는 제2 및 제3반사광빔(32,33)으로 분할된다.In FIG. 3, the reflected light beam 30 reflects the optical disk 5 of FIG. 2 as described above, reflects the beam splitter 3 via the objective lens 4 upside down, and shows the hatched portion shown in FIG. Incidentally, a part of the glass substrate 11 and a part of the two inclined surfaces 12a and 12b of the wedge prism element 12 are incident. Therefore, the reflected light beam 30 is refracted by the first reflection light beam 31 and the inclined surfaces 12a and 12b of the wedge prism element 12 that are transmitted by the glass substrate 11 and then converged by the focusing lens element 13. It is then divided into second and third reflected light beams 32 and 33, which are converged by the focusing lens element 13, respectively.
다시 제3도를 참조하면, 광검출기(20)는 동일기판(21) 상에 형성되어 상기한 제1반사광빔(31)을 수광하도록 인접한 2개의 중앙검출영역(22,23)과 제2 및 제3반사광빔(32,33)을 각각 수광하도록 떨어진 2개의 양측검출영역(24,25)을 포함하는 적어도 4개의 영역을 가진다. 참고로 양측검출영역(24,25)은 전술한 광디스크의 트랙횡단방향으로 분할된 것이다. 이러한 광검출기(20)는 제6도에 도시된 바와 같이, 중앙검출영역(22,23)과 양측검출영역(24,25)의 각 신호를 차동하는 2개의 차동증폭기(26,27)와 함께 포커스 및 트랙에러신호를 검출하는 수단으로 사용되는 것이다.Referring again to FIG. 3, the photodetector 20 is formed on the same substrate 21 to have two adjacent central detection regions 22, 23 and second and second light receiving beams 31, respectively. It has at least four areas including two bilateral detection areas 24, 25 spaced apart to receive the third reflected light beams 32, 33, respectively. For reference, both detection areas 24 and 25 are divided in the track transverse direction of the above-described optical disc. This photodetector 20 is provided with two differential amplifiers 26 and 27 that differentially signal each of the signals of the central detection zones 22 and 23 and the two detection zones 24 and 25, as shown in FIG. It is used as a means for detecting focus and track error signals.
이와 같은 본 발명에 따른 광분할기와 이를 이용하는 기록재생용 광픽업의 신호검출장치는, 우선 최종 검출되는 신호에 DC 옵셋이 생기지 않으므로 그 검출된 신호로 부터 대물렌즈를 구동하는 포커스 및 트랙서보가 안정되어 있고, 광효율이 높아서 신호대 잡음비를 증대시켜 오동작 없이 정보의 깨끗한 기록과 재생을 가능케 하며, 부피를 적게 차지하여 소형화 할 수 있으며, 또한 복수의 분할검출영역을 갖는 광검출기 또는 복수의 분리된 광검출기를 동일평면상에 배치하므로 그 조립성을 좋게 하는 지극히 효과적인 발명이다.The optical splitter and the signal detection device for recording and reproducing optical pickup using the same according to the present invention, first, since a DC offset does not occur in the final detected signal, the focus and track servo for driving the objective lens from the detected signal are stable. It has high light efficiency, which increases the signal-to-noise ratio, enabling clean recording and reproducing of information without malfunction, and miniaturizing it by taking up less volume, and also having a plurality of divided detection areas or a plurality of separate photodetectors. Since is placed on the same plane is an extremely effective invention that improves the assembly.
Claims (5)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019940024001A KR0129956B1 (en) | 1994-09-23 | 1994-09-23 | Signal detect apparatus of writing reproducing optical pick-up using optical device |
Publications (1)
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|---|---|
| KR0129956B1 true KR0129956B1 (en) | 1998-04-18 |
Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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-
1994
- 1994-09-23 KR KR1019940024001A patent/KR0129956B1/en not_active IP Right Cessation
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