KR100230234B1 - 광픽업의 신호검출장치 - Google Patents

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Abstract

그레이팅과 볼라스톤 프리즘을 구비하는 광픽업에 적합하고, 광기록매체의 반사광으로부터 재생 및 제어를 위한 전기적 신호를 검출하기 위한 광픽업의 신호검출장치가 개시되어 있다. 개시된 장치는 그레이팅의 회절방향과 볼라스톤 프리즘의 편광분할영역으로 각각 3등분되고 또한 중앙에 위치하는 영역이 상하 및 좌우방향으로 다시 양분되어 광기록매체의 반사광을 각각 수광하는 12개의 분할영역(10a-101)을 가지는 광검출기(20)를 구비하며, 회절방향으로 좌우 양측에 있는 분할영역들로부터 트랙제어신호를 검출한다. 그리하여 검출된 신호의 S/N비를 증대시켜 광픽업의 안정된 동작에 기여하는 것이다.

Description

광픽업의 신호검출장치
제1도는 종래 광픽업의 광학적 구성을 보인 사시도.
제2도는 제1도에 도시된 광픽업의 신호검출장치를 보인 블록도.
제3도는 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업의 신호검출장치를 보인 블록도.
제4도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광픽업의 신호검출장치를 보인 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 레이저 다이오드 3: 그레이팅
5 : 대물렌즈 6 : 광디스크
7 : 볼라스톤 프리즘 10,20,30 : 광검출기
10a-10h,20a-201,30a-30h : 분할영역
21-24 : 가산증폭기 11,12,25,26,31,32 : 차동증폭기
A1-A3,B1-B3,C1-C3: 스폿
본 발명은 광기록매체에 정보를 기록하고 재생하는 광픽업에서 광기록매체의 반사광으로부터 재생 및 제어를 위한 전기적 신호를 검출하기 위한 광픽업의 신호검출장치에 관한 것으로서, 특히 광기록매체에 대한 입사광을 회절시키는 그레이팅(grating)과 그의 반사광을 편광분할하는 볼라스톤 프리즘(wollastone prism)를 구비하는 광픽업에 적합한 신호검출장치에 관한 것이다.
광디스크와 같은 기록매체에 입사한 후 반사하는 반사광에는 그 광디스크에 기록되어 있는 데이타 정보외에도 그에 입사하는 광의 입사위치를 알리는 정보도 포함되어 있다. 따라서 기록재새용 광픽업은 광디스크의 원하는 위치에 데이타 정보를 기록하고 또한 깨끗한 재생을 위하여 동작중에 끊임없이 반사광을 광검출기로 수광하여 각종 에러신호를 검출하고, 그 검출되는 신호에 따라 신속히 대응하도록 되어 있다. 따라서, 이러한 광픽업의 안정된 동작을 위하여는 그 검출되는 신호의 효율을 높여줄 필요가 있는 것이다.
제1도는 종래 광픽업의 개요를 보인다. 광원인 레이저 다이오드(1)에서 출사된 광은 콜리메이팅 렌즈(2)에 의하여 평행하게 진행하도록 조정되고, 그레이팅(3)에 의하여 대체로 광디스크(6)의 트랙방향으로 회절된다. 회절된 광은 빔스프리터(4)를 직진하여 대물렌즈(5)로 입사되며, 그 대물렌즈(5)에 의하여 광디스크(6)에 집속된다. 광디스크(6)의 반사광은 빔스프리터(4)에서 볼라스톤 프리즘(7)으로 반사되어 그 볼라스톤 프리즘(7)에서 편광방향으로 분할되며, 비점수차 렌즈군(8, 9)를 통해 광검출기(10)에 이르게 된다. 광검출기(10)는 광축에 대해 "+"자형으로서 좌우의 트랙방향과 상하의 편광분할방향으로 각각 3등분되고 또한 중앙에 있는 영역이 4분할되어 총 8개의 분할영역(10a-10h)을 가진다.
여기서 그레이팅(3)은 3개의 회절광(0차 및 ±차 회절광)을 회절시키는데, 이는 통상적인 3빔법에 의한 트래킹 서보를 위한 것이다. 따라서 광디스크(6)엔느 3개의 광스폿이 형성되며, 볼라스톤 프리즘(7)은 그 회절광 각각의 반사광을 편광방향으로 3분할한다. 결과적으로 광검출기(10) 측에는 제2도에 나타낸 바와 같이, 9개의 반사광 스폿(A1-A3, B1-B3, C1-C3)이 형성되는데, 이중 모퉁이부위에 형성되는 4개의 스폿(A1, A3, C1, C3)은 버려진 채 나머지 스폿(A2, B1-B3, C2)만이 그 광검출기(10)의 각 분할영역에 검진된다. 즉, 종래에는 광검출기(10)의 편광분할방향으로 상측 및 하측에 있는 2개의 분할영역(10e, 10g)에서 검출되는 신호를 차동증폭기(11)로 차동함으로써 편광차 신호, 즉 전술한 데이타 정보를 재생할 수 있는 재생신호를 검출하고, 또한 광검출기(10)의 트랙방향으로 좌측 및 우측에 있는 2개의 분할영역(10f, 10h)에서 검출되는 신호를 다른 차동증폭기(12)로 차동하여 상기 광디스크(6)에 대한 대물렌즈(5)의 트래킹 에러의 정도를 알리는 트랙신호를 검출하였던 것이다.
이와 같이 종래의 신호검출장치에 있어서는, 신호검출에 이용되는 반사광의 광량이 적어 S/N(Signal/Noise)비가 낮고 따라서 광픽업의 안정된 동작을 기대하기 어려운 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 광픽업의 안정된 동작을 꾀하기 위하여 전술한 반사광을 최대한 이용함으로써 S/N비를 증대시킬 수 있는 광픽업의 신호검출장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광디스크에 입사되는 입사광을 회절시키는 그레이팅과, 그 광디스크로부터 반사되는 반사광을 그레이팅의 회절방향과 수직한 방향으로 편광분할하는 볼라스톤 프리즘, 그 회절 및 편광분할된 반사광을 수광하여 전기적 신호를 검출하는 광검출기, 그리고 그 광검출기로부터 재생 및 제어신호를 추출하기 위한 회로수단을 포함하는 광픽업의 신호검출장치에 있어서, 상기 광검출기가 상기한 그레이팅의 회절방향과 볼라스톤 프리즘의 편광분할방향으로 균등하게 분할되어 각각 그 회절 및 편광분할되는 각 반사광의 적어도 일부를 수광하는 복수의 분할영역을 가지는 것을 특징으로 하는 광픽업의 신호검출장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 전술한 그레이팅에 의하여 3개의 회절광으로 회절되고 또한 볼라스톤 프리즘에 의하여 회절방향과는 수직한 방향으로 편광분할되는 반사광을 빠짐없이 검지하여 원하는 신호를 검출하는 것이 가능해 진다. 따라서 광의 이용효율이 높고 아울러 검출된 신호의 S/N비를 증대시킬 수 있는 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
제도는 본 발명의 한 실시예에 따른 광픽업의 신호검출장치로서 전술한 제1도의 광픽업에 적용되는 광검출기와 그 회로도를 보인다. 광검출기(20)는 전술한 그레이팅의 회절방향과 볼라스톤 프리즘의 편광분할방향으로 각각 3등분되어 있고, 또한 중앙부의 영역이 다시 상하 및 좌우로 각각 양분되어 총 12개의 분할영역(20a-201)을 가진다. 각 분할영역(20a-201)에는 전술한 바와 같이 그레이팅에 의하여 회절되고 또한 볼라스톤 프리즘에 의하여 편광분할되어 각각 접속되는 9개의 반사광 스폿(A1-A3, B1-B3, C1-C3)이 가각 맺히게 된다.
광검출기(20)의 분할영역(20a-201)중에서 회절방향으로 우측에 있는 3개의 분할영역(20g, 20h, 20i)에 맺히는 스폿(A3, B3, C3)에 따라 검출되는 각 신호들은 제1군의 가산증폭기(21, 22)에 의하여 가산되며, 좌측에 있는 3개의 분할영역(20e, 201, 20k)에 맺히는 스폿(A1, B1, C1)에 따라 검출되는 각 신호들은 제2군의 가산증폭기(23, 24)에 의하여 가산된다. 제1군에 있는 최종 가산증폭기(22)의 출력단자는 차동증폭기(25)의 비반전(+)단자에, 그리고 제2군에 있는 최종 가산증폭기(24)의 출력단자는 그 차동증폭기(25)의 반전(-)단자에 각각 연결되어 있다. 즉, 전술한 광검출기에 대한 대물렌즈의 트랙제어신호(ST)는 ST= {(A3)+(B3)+(C3)} - {(A1)+(B1)+(C1)}와 같이 된다. 여기서 차동증폭기(25)의 양측 단자의 결선위치가 서로 바뀌어도 무방한 것이다.
다음 재생신호(SP)는 통상과 같이 중앙부의 상측 및 하측에 각각 맺히는 스폿(A2, C2)에 따른 각각의 신호를 차동하는 차동증폭기(26)의 편광차신호로 얻어진다.
한편, 도시하지는 않았으나 전술한 광디스크에 대한 대물렌즈의 포커스제어신호는 통상의 비점수차법으로 하여 중앙의 스폿(B2)이 나뉘어 맺히는 4개의 분할영역(20a-20d)으로부터 추출할 수 있는 것이다.
다음 제4도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 신호검출장치를 보인다. 본 실시예에 사용된 광검출기(30)는 전술한 그레이팅의 회절방향으로 3등분되고, 이중 중앙에 있는 영역이 전술헌 볼라스톤 프리즘의 편광분할방향으로 다시 3등분되며, 또한 그 중앙에 있는 영역히 상하 및 좌우로 각각 양분되어 총 8개의 분할영역(30a-30h)을 가진다. 이 광검출기(30)의 분할영역(30a-30h) 중에서 회절방향으로 좌우 양측에 있는 분할영역(30e, 30g) 각각에는 3개씩의 스폿(A1, B1, C1)과 (A3, B3, C3)이 맺힌다. 따라서 본 실시예에 있어서는 그 좌우의 분할영역(30e, 30g)으로부터 각각 3개의 스폿(A1, B1, C1)과 (A3, B3, C3)이 합산된 신호가 검출되며, 결국 차동증폭기(32)만으로 출력으로도 전술한 실시예와 같은 트랙제어신호를 추출할 수 있는 것이다.
재생을 위한 편광차신호는 역시 중앙부의 상하측에 있는 분할영역(30f, 30h)의 각각 차동하는 차동증폭기(31)로 추출된다.
이상의 두 실시예에 있어서, 트랙제어신호는 검출에 이용되는 광량의 증가율은,
로 되다. 실질적인 예로서, A1: B1: C1= 2 : 1 : 2로 하면 그 광량증가율은 5배가 된다. 이를 S/N비로 환산하면,
가 된다. 즉, 본 발명에 의하면 종래에 비하여 적어도 약 7dB이상의 S/N비를 향상시킬 수 있는 것이다.
이상에 설명한 바와 같이 본 발명은 반사광량을 손실없이 모두 수광하여 제어신호 등 원하는 신호를 검출함으로써 S/N비를 증대시키고 아울러 광픽업의 보다 안정된 동작에 기여하는 것으로서, 신뢰도를 높이는 효과가 지대한 발명이다.

Claims (4)

  1. 광디스크에 입사되는 입사광을 회절시키는 그레이팅과, 그 광디스크로부터 반사되는 반사광을 그레이팅의 회절방향과 수직한 방향으로 편광분할하는 볼라스톤 프리즘, 그 회절 및 편광분할된 반사광을 수광하여 전기적 신호를 검출하는 광검출기, 그리고 그 광검출기로부터 재생 및 제어신호를 추출하기 위한 회로수단을 포함하는 광픽업의 신호검출장치에 있어서, 상기 광검출기가 상기그레이팅의 회절방향과 상기 볼라스톤 프리즘의 편광분할방향으로 각각 3등분되고 이중의 광축상에 위치하는 영역이 다시 상하 및 수직방향으로 각가 양분되어 총 12개의 분할영역을 가지는 것을 특징으로 하는 광픽업의 신호검출장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회로수단이, 상기 광검출기의 회절방향으로 좌우 양측에 분할 되어 있는 분할영역에서 검출되는 신호들은 각각 가산하는 2개군의 가산증폭기군과 이 가산증폭기군의 각 출력을 차동하여 상기 대물렌즈의 트래킹 에러의 정도를 알리는 신호를 출력하는 차동증폭기를 포함하여 되는 것을 특징으로 하는 광픽업의 신호검출장치.
  3. 광디스크에 입사되는 입사광을 회절시키는 그레이팅, 그 광디스크로부터 반사되는 반사광을 그 그레이팅의 회절방향과 수직한 방향으로 편광분할하는 볼라스톤 프리즘, 그 회절 및 편광분할되는 반사광으로부터 전기적 신호를 검출하는 광검출기, 그리고 이 광검출기로부터 재생 및 제어신호를 출력하기 위한 회로수단을 포함하는 광픽업의 신호검출장치에 있어서, 상기 광검출기, 상기 그레이팅의 회절방향으로 3등분되고 이중 중앙에 있는 영역이 다시 상기 볼라스톤 프리즘의 편광분할방향으로 3등분되어 이중의 광축상에 위치하는 영역이 또다시 상하 및 수직방향으로 각각 양분되어 총 8개의 분할영역을 가지는 것을 특징으로 하는 광픽업의 신호검출장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 회로수단이, 상기 회절방향으로 좌측에 있는 2개의 분할영역에서 검출되는 신호들은 차동하여 상기 대물렌즈의 트래킹 에러를 알리는 신호를 출력하는 차동증폭기를 포함하여 되는 것을 특징으로 하는 광픽업의 신호검출장치.
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