KR0143815B1 - 고밀도 재생 광픽업 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장파 레이져 다이오드에서 나오는 하나의 빔을 이용하여 고밀도 광 디스크를 재생할 수 있도록 한 원빔 방식 고밀도 재생 광픽업 장치 및 그 방법에 관한 것인바, 특징적인 구성으로는 하나의 빔이 디스크의 3개의 트랙에 걸쳐 맺히도록 하는 장파장 레이져다이오드와, 상기 장파장 레이져다이오드에서 나오는 빔을 고밀도용 디이스크와 광검출 센서쪽으로 향하도록 광분리 역할을 하는 빔 스플리터와, 상기 빔 스플리터를 통해 분리된 빔을 고밀도용 디스크로 전달하는 광학 랜즈와, 상기 빔 스플리터를 통해 분리된 빔을 광검출 센서로 전달하는 검출 렌즈와, 7개의 광다이오드를 중앙에 한개의 0차와 좌우에 각 3개의 -1차배열 및 +1차배열로 구성하여 빔이 맺히는 상태에 따라 각각의 광다이오드에서 전류신호를 다르게 출력하는 광검출 센서로 구성함에 있으며, 장파 레이져다이오드에서 나오는 하나의 빔의 초점을 디스크의 세개의 트랙에 걸쳐 상이 맺히게 하여 광검출 센서의 0차에 배열된 광다이오드의 전류신호를 읽어내 가운데 트랙의 신호를 재생신호로 읽어내 고밀도용 광디스크의 정보를 검출하고, 고밀도용 광 디스크의 -1차와 +1차 트랙에서 반사되는 빔을 광검출 센서의 -1차와 +1차의 중앙에 배열된 광다이오드에 맺히게 하여 비점수차를 이용하여 광검출 센서의 -1차와 +1차의 상하에 대각선으로 배열된 광다이오드에서 출력되는 전류신호의 차이를 연산하여 포커스 서보회로 제어용 포커스 에러신호를 검출하여, 디스크의 -1차와 +1차 트랙에서 반사되는 빔을 광검출 센서의 -1차와 +1차의 중앙에 배열된 광다이오드에 맺히게 하여 광다이오드에서 출력되는 전류신호의 차이를 연산하여 트래킬 서보회로 제어용 트래킹 에러신호를 검출함에 있다.

Description

고밀도 재생 광픽업 장치 및 그 방법

제1도는 종래의 광픽업 장치의 개략 구조를 보인 단면도.

제2도는 (a)는 3개의 광다이오드에 빔이 맺힌 상태를 나타낸 참고도.

(b)는 디스크상의 각 트랙에 빔의 초점이 맺힌 상태를 나타낸 참고도.

제3도는 본 발명에 따른 광픽업 장치의 개략 구조를 보인 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 광검출 센서의 광다이오드 배열을 보인 실시예도.

제5도는 본 발명에 따른 광픽업 장치를 설명하기 위한 참고도로서,

(a)는 디스크상의 각 트랙에 빔의 초점이 맺힌 상태를 나타낸 빔의 형상도.

(b)는 7개의 광다이오드에 빔이 맺힌 상태를 나타낸 빔의 형상도.

제6도는 본 발명에 의한 포커스 에러신호를 검출하는 방법을 설명하기 위한 참고도로서,

(a)는 디스크가 렌즈로 가까워질때 광검출센서에 맺히는 빔의 형상도,

(b)는 디스크가 렌즈가 일치할때 광검출센서에 맺히는 빔의 형상도.

(c)는 디스크가 렌즈로부터 멀어질때 광검출센서에 맺히는 빔의 형상도.

제7도는 본 발명에 따른 포커스 에러신호 검출과정을 설명하기 위한 회로도.

제8도는 본 발명에 의한 트래킹 에러신호를 검출하는 방법을 설명하기 위한 참고도로서,

(a)는 디스크상의 각 트랙에 빔의 초첨이 맺힌 상태를 나타낸 빔의 형상도.

(b)는 7개의 광다이오드에 빔이 맺힌 상태를 나타낸 빔의 형상도.

제9도는 본 발명에 따른 트래킹 에러신호 검출과정을 설명하기 위한 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3:빔 스플리터 4:광학 렌즈

5:고밀도용 광디스크 5a:디스크의 피치

5b:디스크의 트랙 6:검출 렌즈

8:장파 레이져다이오드 7a,8a:레이져 빔

7,70:광검출 센서 71,72:가산기

73,74:차동 증폭기 a~g:광다이오드

본 발명은 장파 레이져다이오드를 사용한 원빔 방식 광픽업 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나이 빔을 이용하여 고가인 단파장의 레이져다이오드를 사용하지 않고 장파장의 레이져다이오드를 사용하여 고밀도 광 디스크를 재생할 수 있도록 한 원빔 방식 고밀도 재생 광픽업 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적인 고밀도용 디스크를 재생하기 위한 종래의 광픽업 기술은 도면 제1도에서와 같이 빔이 크기를 작게 하여 피트를 재생하기 위한 단파장 레이져다이오드(1)와, 상기 단파장 레이져다이오드에서 나오는 빔(7a)을 3빔으로 분할하기 위한 회절 격자(2)와, 상기 회절격자를 통해 3개로 분할된 3빔을 디스크와 광검출 센서쪽으로 향하도록 광분리 역할을 하는 빔 스플리터(3)와, 상기 빔 스플리터를 통해 분리된 3빔을 고밀도용 광디스크(5)로 전달하는 광학 렌즈(4)와, 상기 빔 스플리터를 통해 분리된 3빔을 광검출 센서(7)로 전달하는 검출 렌즈(6)와, 3개의 광다이오드를 3차로 배열하여 빔이 맺히는 상태에 따라 전류신호를 다르게 발생시키는 광검출 센서(7)로 구성하였으며, 상기의 광검출 센서(7)는 제2도의 (a)와 같이, -1차와 0차와 +1차 센서는 3개의 광 다이오드로 구성되고, 이때의 0차 센서는 4분할된 광 다이오드로 구성되어 있다.

이러한 구성의 종래 광픽업 장치에서 고밀도용 디스크의 각 트랙에 기록된 정보를 읽어내는 신호 재생방법과 포커싱서보 제어신호 및 트래캥서보 제어신호를 얻어내는 광픽업 방법은 비점수차법을 이용하는데, 광검출 센서(7)에 맺히는 빔의 상태를 나타낸 제2도의 (a)와 같이 0차 센서에 맺힌 빔에 대한 전류값을 이용하여 포커스 에러신호((A+C)-(B+D)를 검출하여 포커스 서보를 제어하는 신호를 만들어내며, 0차 센서의 4분할된 광다이오드에서 검출되는 전류값을 모두 합한 신호(A+B+C+D)를 검출하여 디스크의 기록정보 재생신호를 만들어 내고, 마직막으로 -1차와 +1차 센서의 차이값(E-F)을 검출하여 트래킹 정보를 제어하는 신호를 만들어내도록 되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 고밀도용 디스크를 재생하는데 필요한 광픽업 기술에서는 빔의 초점 크기를 작게 하여 작은 피트를 재생하기 위한 단파장 레이져 디스크를 사용하게 되는데 이러한 단파장 레이져다이오드는 가격이 고가일 뿐만 아니라 상기와 같이 단파장 레이져다이오드를 사용하여 고밀도용 디스크를 재생하기 위해서는 3빔 방식을 이용하여야 하므로 단파장 레이져다이오드에서 발생되는 하나의 빔을 3개의 빔으로 분할하기 위한 회절격자가 반드시 필요하며, 저가인 장파장 레이져다이오드를 이용하여서는 고밀도용 디스크를 재생할수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 장파장의 레이져다이오드를 이용하여 고밀도용 광디스크를 재생함으로써 가격 경쟁력을 향상시키고 광학계의 부품을 줄일 수 있는 고밀도 재생 광픽업 장치 및 그 방법를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고밀도 재생 광픽업 장치의 특징은 하나의 빔이 디스크의 3개의 트랙에 걸쳐 맺히도록 하는 장파장 레이져다이오드와, 상기 장파장 레이져다이오드에서 나오는 빔을 고밀도용 디스크와 광검출 센서쪽으로 향하도록 광분리 역할을 하는 빔 스플리터와, 상기 빔 스플리터를 통해 분리된 빔을 고밀도용 디스크로 전달하는 광학 렌즈와, 상기 빔 스플리터를 통해 분리된 빔을 광검출 센서로 전달하는 검출 렌즈와, 7개의 광다이오드를 중앙에 한개의 0차와 좌우에 각 3개의 -1차배열 및 +1차배열로 구성하여 빔이 맺히는 상태에 따라 각각의 광다이오드에서 전류신호를 다르게 출력하는 광검출 센서로 구성함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고밀도 재생 광픽업 방법의 특징은 장파 레이져다이오드에서 나오는 하나의 빔의 초점을 디스크의 세개의 트랙에 걸쳐 상이 맺히게 하여 광검출 센서의 0차에 배열된 광다이오드의 전류신호를 읽어내 가운데 트랙의 신호를 재생신호로 읽어내 고밀도용 광디스크의 정보를 검출함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고밀도 재생 광픽업 방법의 다른 특징은 장파 레이져다이오드에서 나오는 하나의 빔의 초점을 디스크의 세개의 트랙에 걸쳐 상이 맺히게 하고 디스크의 -1차와 +1차 트랙에서 반하되는 빔을 광검출 센서의 -1차와 +1차의 중앙에 배열된 광다이오드에 맺히게 하여 비점수차를 이용하여 광검출 센서의 -1차와 +1차의 상하에 대각선으로 배열된 광다이오드에서 출력되는 전류신호의 차이를 연산하여 포커스 서보회로 제어용 포커스 에러신호를 검출함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고밀도 재생 광픽업 방법의 또 다른 특징은 장파 레이져다이오드에서 나오는 하나의 빔의 초점을 디스크의 세개의 트랙에 걸쳐 상이 맺히게 하고 디스크의 -1차와 +1차 트랙에서 반사되는 빔을 광검출 센서의 -1차와 +1차의 중앙에 배열된 광다이오드에 맺히게 하여 광다이오드에서 출력되는 전류신호의 차이를 연산하여 트래킹서보회로 제어용 트랭킹 에러신호를 검출함에 있다.

이하, 본 발명에 따른 고밀도 재생 광픽업 장치 및 그 방법의 바람직한 하나의 실시예에 대하여 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명에 따른 고밀도 재생 광픽업 장치의 개략 구조를 보인 단면도로서, 도면에 도시된 바와 같이 빔이 디스트의 3개의 트랙에 걸쳐 맺히도록 하는 장파장 레이져다이오드(8)와, 상기 장파장 레이져다이오드에서 나오는 빔(8a)을 고밀도용 광디스크(5)와 광검출 센서쪽으로 향하도록 광분리 역할을 하는 빔 스플리터(3)와, 상기 빔 스플리터를 통해 분리된 빔을 고밀도용 디스크로 전달하는 광학 렌즈(4)와, 상기 빔 스플리터를 통해 분리된 빔을 광검출 센서로 전달하는 검출 렌즈(6)와, 7개의 광다이오드(a~g)를 이용하여 디스크에 기록된 정보를 받기 위한 중앙의 0 차 광다이오드(g)와 포커스 에러신호 및 트래킹 에러신호를 검출하기 위한 좌우 각 3개의 -1차배열 광다이오드(d)(f)(c)및 +1차배열 광다이오드(a)(e)(b)로 구성하여 빔이 맺히는 상태에 따라 각각의 광다이오드에서 전류신호를 다르게 출력하는 광검출 센서(70)로 구성함이 바람직하다.

제4도는 본 발명에 따른 광검출 센서의 광다이오드 배열을 보인 실시예도로서, 광검출 센서는 포커스 에러신호와 트래킹 에러신호를 검출하기 위해 좌우의 -1차 센서와 +1차 센서인 각각 3개씩 모두 6개의 광다이오드(a~f)를 배열하고, 상기 -1차 +1차 센서의 중앙에는 디스크에서 반사되는 빔이 맺히게 하여 디스크의 정보를 검출하기 위한 0차센서의 하나의 광디이오드(g)를 배열하여 모두 7개의 광디이오드(a~g)로 구성하고, 각각의 광다이오드에서는 디스크에서 반사되는 빔이 맺히는 정도에 따라 그 빔의 크기에 비례하는 전류신호를 출력하도록 되어 있다.

제5도의 (a)는 디스크상의 3개의 트랙(5b)과 디스크의 피치(5a)에 걸쳐 하나의 빔(8a)의 초점이 맺힌 상태를 나타낸 빔의 형상도이고, (b)는 7개의 광다이오드(a~g)에 상기 디스크에서 반사된 빔(8a)이 맺힌 상태를 나타낸 빔의 형상도로서, 도면에서 보는 바와 같이 디스크 상의 3개의 트랙에 걸치는 빔이 광검출 센서에 반사될 때 중앙의 광다이오드(g)에 맺히는 0차 트랙의 정보를 고주파 신호로 검출함으로써, 고밀도용 광디스크의 기록정보를 검출할 수 있음을 보이고 있다.

제6도는 본 발명에 의한 포커스 에러신호 검출 방법을 설명하기 위한 참고도로서, (a)는 디스크가 광학렌즈로 가까워질때 광검출 센서에 맺히는 빔의 형상도이고, (b)는 디스크가 광학렌즈와 일치할 때 광검출 센서에 맺히는 빔의 형상도이며, (c)는 디스크가 광학렌즈로 부터 멀어질때 광검출 센서에 맺히는 빔의 형상도이다.

제7도는 본 발명에 따른 포커스 에러신호 검출방법을 설명하기 위한 회로도로서, 도면에 도시된 바와 같이 두개의 가산기(71)(72)와 하나의 차동 증폭기(73)를 이용하여 +1차의 배열된 광다이오드(a)와 -1차의 하부에 배열된 광다이오드(c)의 전류신호를 가산하여 제 1가산결과(a+c)를 얻어내고 +1차의 하부에 배열된 광다이오드(b)와 -1차의 상부에 배열된 광다이오드(d)의 전류신호를 가산하여 제 2가산결과(b+d)를 얻어낸 후 상기 두 가산 결과(a+c)(b+d)를 다시 비교하여 그 차이((a+c)-(b+d)) 연산함으로써, 디스크와 광학 렌즈가 가까울때는 포커스 에러신호((a+c)-(b+d)) 를 양(+)으로 검출하게 되고, 디스크와 광학 렌즈가 일치할때는 포커스 에러신호((a+c)-(b+d))를 0으로 검출하게 되며, 디스크와 광학 렌즈가 멀어질때는 포커스 에러신호((a+c)-(b+d))을 음(-)으로 검출하게 된다.

제8도는 본 발명에 의한 트래킹 에러신호 검출방법을 설명하기 위한 참고도로서, (a)는 디스크상의 각 트랙(5b)와 각 피치(5a)에 빔(8a)의 초점이 맺힌 상태를 나타낸 참고도이고, (b)는 상기 디스크에서 반사되는 빔이 7개의 광다이오드에 맺힌 상태를 나타낸 빔의 형상도이다.

제9도는 본 발명에 따른 트래킹 에러신호 검출과정을 설명하기 위한 회로도로서, 도면에 도시된 바와 같이 하나의 차동 증폭기(74)를 이용하여 +1차의 중앙에 배열된 광 다이오드(e)와 -1차의 중앙에 배열된 광 다이오드(f)이 전류신호를 비교하여 그 차이(e-f)를 연산함으로써, 제8도의 (a)에 표시된 점선(①)과 같이 디스크에 맺힌 빔의 형상이 우측으로 치우친 경우에는 트래킹 에러신호(e-f)를 음(-)으로 검출하게 되고, 점선(②)와 같이 디스크에 맺힌 빔의 형상이 좌측으로 치우친 경우에는 트래킹 에러신호(e-f)를 양(+)으로 검출하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 고밀도 재생 광픽업 장치 및 그 방법에 의하면 수 있는하나의 빔을 이용하여 디스크의 기록정보와 포커스 에러 및 트래킹 에러를 검출할 수 있으므로 저가의 장파 레이져다이오드를 사용하여서도 고밀도용 광디스크를 재생할 수 있게 되는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 하나의 빔이 디스크의 3개의 트랙에 걸쳐 맺히도록 하는 장파장 레이져다이오드와, 상기 장파장 레이져다이오드에서 나오는 빔을 고밀도용 디스크와 광검출 센서쪽으로 향하도록 광분리 역할을 하는 빔 스플리터와, 상기 빔 스플리터를 통해 분리된 빔을 고밀도용 디스크로 전달하는 광학 렌즈와, 상기 빔 스플리터를 통해 분리된 빔을 광검출 센서로 전달하는 검출 렌즈와, 7개의 광다이오드를 중앙에 한개의 0차와 좌우에 각 3개의 -1차배열 및 +1차배열로 구성하여 빔이 맺히는 상태에 따라 각각의 광다이오드에서 전류신호를 다르게 출력하는 광검출 센서로 구성함을 특징으로 하는 고밀도 재생 광픽업 장치.
2. 장파 레이져다이오드에서 나오는 하나의 빔의 초점을 디스크의 세개의 트랙에 걸쳐 상기 맺히게 하여 광검출 센서의 0차에 배열된 광다이오드의 전류신호를 읽어내 가운데 트랙의 신호를 재생신호로 읽어내 고밀도용 광디스크의 정보를 검출함을 특징으로 하는 고밀도 재생 광픽업 방법.
3. 장파 레이져다이오드에서 나오는 하나의 빔의 초점을 디스크의 세개의 트랙에 걸쳐 상이 맺히게 하고 디스크의 -1차와 +1차 트랙에서 반사되는 빔을 광검출 센서의 -1차와 +1차의 중앙에 배열된 광다이오드에 맺히게 하여 비점수차를 이용하여 광검출 센서의 -1차와 +1차의 상하에 대각선으로 배열된 광다이오드에서 출력되는 전류신호의 차이를 연산하여 포커스 서보회로 제어용 포커스 에러신호를 검출함을 특징으로 하는 고밀도 재생 광픽업 방법.
4. 장파 레이져다이오드에서 나오는 하나의 빔의 초점을 디스크의 세개의 트랙에 걸쳐 상이 맺히게 하고 디스크의 -1차와 +1차 트랙에서 반사되는 빔을 광검출 센서의 -1차와 +1차의 중앙에 배열된 광다이오드에 맺히게 하여 광다이오드에서 출력되는 전류신호의 차이를 연산하여 트래킹 서보회로 제어용 트래킹 에러신호를 검출함을 특징으로 하는 고밀도 재생 광픽업 방법.