KR100437655B1 - An integrated optical disk pickup device - Google Patents

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KR100437655B1 KR10-2001-0049295A KR20010049295A KR100437655B1 KR 100437655 B1 KR100437655 B1 KR 100437655B1 KR 20010049295 A KR20010049295 A KR 20010049295A KR 100437655 B1 KR100437655 B1 KR 100437655B1
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Abstract

본 발명은 단일 기판에 출광격자와 입광격자 및 수광소자를 집적한 광 디스크 픽업장치에 관한 것이다. 본 발명의 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치는 기판과, 그 기판 위에 형성된 광 도파로 층과, 그 광 도파로 층으로 레이저를 입사하는 레이저 발생수단과, 그 광 도파로 층으로부터 입사된 레이저를 0차 및 +1차 -1차의 3분할 광선으로 분할하여 디스크 표면에서 3개의 광 초점이 맺히도록 입사광을 회절하는 출광격자부와, 그 디스크 표면에서 반사된 빛을 모아서 수광소자로 입사하는 입광격자부와, 그 입광격자부로부터 입사된 레이저의 광의 세기를 검출하기 위한 수광수단을 포함한다. 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치는 평면에 모든 소자를 배치함으로써 장치의 부피를 줄여 CDROM 드라이브 또는 DVD-ROM 드라이브 등을 소형화 할 수 있다.The present invention relates to an optical disk pick-up apparatus integrating a light emitting grating, a light receiving grating, and a light receiving element on a single substrate. The single substrate integrated optical disk pickup apparatus of the present invention comprises a substrate, an optical waveguide layer formed on the substrate, laser generating means for injecting a laser into the optical waveguide layer, and a laser incident from the optical waveguide layer in order 0 and +. An outgoing grating part for diffracting incident light so as to form three optical focuses on the disk surface by dividing it into three first-order split light beams, a light grating part for collecting light reflected from the disk surface and incident on the light receiving element; And light receiving means for detecting the intensity of the laser light incident from the light incident grating portion. Single board integrated optical disk pick-up devices can reduce the volume of the device by placing all the elements on a flat surface, thereby miniaturizing a CDROM drive or a DVD-ROM drive.

Description

단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치{An integrated optical disk pickup device}An integrated optical disk pickup device

본 발명은 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치에 관한 것으로서, 특히 단일 기판에 출광 격자와 입광 격자 및 수광소자를 집적한 광 디스크 픽업장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single substrate integrated optical disk pick-up apparatus, and more particularly, to an optical disk pickup apparatus integrating an output grating, a light receiving grating, and a light receiving element on a single substrate.

광 디스크 픽업 장치는 광 디스크로부터 정보를 읽어내는 장치이다. 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치는 광 픽업에 필요한 모든 구성 소자를 단일 기판에 집적한 장치이다.An optical disk pickup device is a device that reads information from an optical disk. The single substrate integrated optical disk pickup device is a device in which all the components necessary for the optical pickup are integrated on a single substrate.

도 1은 종래의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 제1 종래예의 구성도이다. 이는 선행 기술(IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. QE-22, 1986년 6월호)에서 제시된 종래의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 구성도이다. 도 1의 종래의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치는 실리콘 기판(1) 위에 광 도파로 층(3)이 적층되어 있으며 광 도파로 층(3)과 기판(1) 사이에는 광학적 특성과 접착면의 표면 접착력을 유지하기 위한 중간 버퍼 층(2)이 적층되어 있다. 광 도파로 층(3)안에는 레이저 다이오드(4)와 4개의 수광소자(5)와 쌍둥이 격자 초점 빔 분할기(Twin grating focusing beam splitter)(6)와 초점 격자 결합기(Focusing grating coupler)(7)집적되어 있다. 레이저 다이오드(4)는 광 도파로로 광을 입사시킨다. 4개의 수광소자(5)는 각각 2개씩 한 쌍이 되어 양쪽으로 나뉘어 배치되어 있다. 레이저 다이오드(4)로부터 광 도파로 층(3)을 통하여 입사된 빛은 쌍둥이 격자 초점 빔 분할기(6)에 의해 초점 격자 결합기(7)로 보내어지고, 초점 격자 결합기(7)로부터 입사된 빛은 쌍둥이 격자 초점 빔 분할기(6)에 의해 수광소자(5)에 초점이 맺히도록 양쪽으로 분할된다. 초점 격자 결합기(7)는 단순한 회절격자로서, 쌍둥이 격자 초점 빔 분할기(6)를 거쳐서 입사된 빛은 초점 격자 결합기(7)에 의해 광학 디스크(10)의 표면에 있는 정보가 저장된 피트(pit)에 촛점이 맺히도록 회절되며, 디스크(10)의 표면에서 회절/반사되어 입사된 빛은 초점 격자 결합기(7)에 의해 쌍둥이 격자 초점 빔 분할기(6)로 진행된다. 수광소자부(5)는 4개의 수광 다이오드들이 각각 한 쌍씩 짝을 이루어 2개로 분할배치되어 있다. 각각의 수광 다이오드에 초점이 맺힌 광의 강도의 합과 차의 조합으로 정보신호와, 디스크 면과 디스크 픽업(disc pickup) 장치 사이의 초점 오차(focusing error)와 트래킹 오차(tracking error)가 검출된다.1 is a configuration diagram of a first conventional example of a conventional single substrate integrated disk pickup device. This is a schematic diagram of a conventional single substrate integrated disk pickup apparatus presented in the prior art (IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. QE-22, June 1986). In the conventional single substrate integrated disk pickup device of FIG. 1, an optical waveguide layer 3 is stacked on a silicon substrate 1, and the optical waveguide layer 3 and the substrate 1 have optical properties and surface adhesion on the adhesive surface. The intermediate buffer layer 2 for holding is stacked. In the optical waveguide layer 3, a laser diode 4, four light receiving elements 5, a twin grating focusing beam splitter 6 and a focusing grating coupler 7 are integrated. have. The laser diode 4 injects light into the optical waveguide. The four light receiving elements 5 are arranged in pairs of two each, and are arranged in two. Light incident from the laser diode 4 through the optical waveguide layer 3 is sent by the twin grating focus beam splitter 6 to the focal grating combiner 7, and the light incident from the focal grating combiner 7 is twinned. The grid focus beam splitter 6 divides the light-receiving element 5 into focus on both sides. The focal grating combiner 7 is a simple diffraction grating, in which light incident through the twin grating focal beam splitter 6 is stored by the focal grating combiner 7 in which information on the surface of the optical disc 10 is stored. The light is diffracted to focus on, and the light incident upon diffraction / reflection at the surface of the disk 10 is advanced by the focal grating combiner 7 to the twin grating focal beam splitter 6. The light receiving element unit 5 is divided into two by forming a pair of four light receiving diodes, respectively. The combination of the sum and difference of the intensity of light focused on each light emitting diode detects an information signal and a focusing error and a tracking error between the disc surface and the disc pickup device.

우선, 제1 종래예에서 초점 오차를 검출하는 방법을 설명한다. 제1 종래예에서는 디스크 면상에 하나의 레이저 광만 초점이 맺히는 1스폿(spot) 방식이다. 초점 오차는 디스크(10)와 디스크 픽업 장치와의 거리가 초점에 비하여 너무 멀거나 너무 가까이 위치했을 때 이를 검출하는 것으로서, 디스크(10)의 표면이 초점거리에 위치하지 않으면 디스크 표면에서 반사된 빛이 모양이 원형이 아니고 타원 형태로 바뀌기 때문에 좌우 대칭이 되지 않는다. 이와 같이 반사된 빛의 모양이 타원 형태로 되었을 때, 수광소자부(5)에 입사하는 빛의 강도는 4개의 각각의 수광 다이오드에 대하여 불균일하게 되는데 이러한 방식으로 초점 오차를 검출하는 방법을 폴트(Fault) 방식이라고 한다. 종래의 1의 디스크 픽업 장치는 폴트 방식을 사용하여 도 1에서 보는 바와 같이 수광소자부(5)의 내부 소자에 맺힌 광의 세기와 내부에 맺힌 광의 세기의 차이로 검출한다.First, a method of detecting a focus error in the first conventional example will be described. In the first conventional example, it is a one-spot method in which only one laser light is focused on the disk surface. The focus error detects when the distance between the disk 10 and the disk pickup device is located too far or too close to the focus. If the surface of the disk 10 is not located at the focal length, the light reflected from the disk surface is detected. Since the shape is not circular but changes to an ellipse, it is not symmetrical. When the shape of the reflected light has an ellipse shape, the intensity of light incident on the light receiving element unit 5 becomes uneven for each of the four light receiving diodes. Fault method. The conventional disk pick-up apparatus of the prior art 1 detects the difference between the intensity of light formed on an internal element of the light receiving element unit 5 and the intensity of light formed on the inside, as shown in FIG.

다음으로, 제1 종래예에서 트래킹 오차를 검출하는 방법을 설명한다. 초점 격자 결합기(7)에서 디스크(10)에 초점이 맺힌 광이 정확히 디스크 표면의 피트(pit)에 있으면 피트에 의해서 반사된 빛은 정확히 양분되나, 광이 피트에 일치하지 않으면 반사되는 빛의 좌우의 강도는 다르게 된다. 이러한 1스폿을 이용하여 디스크 표면의 피트에서 반사되는 빛의 강도의 좌우 대칭여부를 검출하여 트래킹 오차를 검출하는 방법을 푸쉬-풀(push-pull) 방식이라 한다. 도 1의 종래 기술에서는 양분된 수광소자 배열에 각각 입사되는 빛의 세기의 차이에 의하여 트래킹 오차를 검출하는 푸쉬-풀(push-pull) 방식을 사용한다.Next, a method of detecting the tracking error in the first conventional example will be described. In the focal lattice combiner 7, if the light focused on the disk 10 is exactly at the pit of the disk surface, the light reflected by the pit is exactly bisected, but if the light does not coincide with the pit, the left and right of the reflected light The intensity of is different. A method of detecting a tracking error by detecting left and right symmetry of the intensity of light reflected from the pit of the disk surface using one spot is called a push-pull method. In the prior art of FIG. 1, a push-pull method of detecting a tracking error by a difference in intensity of light incident on a divided light receiving element array is used.

그러나, 푸쉬-풀(push-pull) 방식을 채택한 디스크 픽업 장치는 디스크(10)가 기울어져 있는 경우와 피트의 깊이가 차이가 나는 경우 등에서는 트래킹 오차를 검출이 어려워서 실용화하기에는 불가능하였었다.However, the disk pick-up apparatus employing the push-pull method has been difficult to detect because the tracking error is difficult to detect in the case where the disk 10 is inclined and the pit depth is different.

도 2는 종래의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 제2 종래예의 구성도이다. 제2 종래예는 디스크(10)에 빛을 입사하기 위한 격자(17)와 디스크(10)로부터반사된 빛을 수광소자(15a, 15b)로 전달하기 위한 격자(18)를 분리하여 배치한 또 다른 종래의 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치이다. 이는 선행 기술 미국특허 제5,481,516 호에서 제안된 방법이다. 실리콘 기판(11) 위에 광 도파로 층(13)이 적층되어 있으며 광 도파로 층(13)과 기판(11) 사이에는 광학적 특성과 접착면의 표면 접착력을 유지하기 위한 중간 버퍼 층(12)이 적층되어 있다. 레이저 다이오드(14)에서 광 도파로 층(13)을 통하여 입사된 레이저 광(B1)이 초점 격자 결합기(17)를 통하여 디스크(10)로 입사되어 디스크 표면의 피트(P)에 초점이 맺힌다. 디스크 표면의 피트(P)에서 반사된 광(B3)은 입광격자(18)로 입사된다. 입광격자(18)는 2개의 격자부로 구성되는데, 트래킹 오차를 검출하기 위한 격자부와 초점 오차를 검출하기 위한 격자부로 구성되어 있다. 트래킹 오차는 입광격자(18)를 통하여 제1 수광소자(15a)로 입사되는 빛(B5)과 제2 수광소자(15b)로 입사되는 빛(B6)의 강도의 차이로 검출한다. 초점 오차는 입광격자(18)를 통하여 수광소자들 (15c, 15d, 15e)로 입사되는 빛(B4)의 강도의 차이로 검출한다.2 is a configuration diagram of a second conventional example of a conventional single substrate integrated disk pickup device. In the second conventional example, the lattice 17 for injecting light into the disk 10 and the lattice 18 for transmitting the light reflected from the disk 10 to the light receiving elements 15a and 15b are separately arranged and arranged. Another conventional single substrate integrated optical disk pickup device. This is the method proposed in the prior art US Pat. No. 5,481,516. An optical waveguide layer 13 is stacked on the silicon substrate 11, and an intermediate buffer layer 12 is stacked between the optical waveguide layer 13 and the substrate 11 to maintain optical properties and surface adhesion of the adhesive surface. have. The laser light B1 incident from the laser diode 14 through the optical waveguide layer 13 enters the disk 10 through the focal grating coupler 17 to focus on the pit P of the disk surface. Light B3 reflected from the pit P of the disk surface is incident on the incident grating 18. The light grating 18 is composed of two grating portions, and is composed of a grating portion for detecting a tracking error and a grating portion for detecting a focus error. The tracking error is detected as a difference between the intensities of the light B5 incident on the first light receiving element 15a through the light incident grating 18 and the light B6 incident on the second light receiving element 15b. The focus error is detected as a difference in the intensity of the light B4 incident on the light receiving elements 15c, 15d, and 15e through the light incident grating 18.

제1 종래예와 제2 종래예에서 제안한 종래의 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치는 단일 광 초점(single spot) 방식으로 트래킹 오차와 초점 오차를 검출하는 방식으로서 디스크(10)가 기울어져 있는 경우에는 오차의 검출이 매우 어렵다. 또한, 광 디스크 표면의 정보 저장 피트의 깊이는 디스크마다 편차가 있는데 이러한 피트 깊이의 차이에 의하여 반사광의 분포가 변하므로 트래킹 오차의 검출이 매우 어렵다. 이러한 경우에도 동작하기 위해서는 매우 복잡한 교정 회로가 필요하다.The conventional single-substrate integrated optical disk pickup device proposed in the first and second conventional examples is a method of detecting tracking error and focus error by a single optical focus method, and when the disk 10 is inclined. Detection of errors is very difficult. In addition, the depth of the information storage pit on the surface of the optical disk varies from disk to disk, and since the distribution of reflected light varies according to the difference in the pit depth, it is very difficult to detect the tracking error. Even in this case, very complex calibration circuits are required to operate.

따라서, 단일 광 초점 방식의 트래킹 및 초점 오차 검출방식의 신뢰성이 높지 않은 이유로 인하여 종래의 단일 광 초점 방식을 이용한 단일 집적 광 디스크 픽업 장치들은 상품으로 개발되지 못하여서 실용화되지 못하고 있었다.Therefore, the single integrated optical disk pickup devices using the single optical focus method have not been developed as a product and have not been put to practical use because of the unreliable tracking and focus error detection methods of the single optical focus method.

도 3은 제3 종래예에 따른 종래의 3분할 광원 초점 방식의 픽업 장치의 동작 방식을 도시한 도면이다. 이는 광 픽업 장치에 보편적으로 사용되고 있는 종래의 3분할 광원 초점 방식(3 spot method)의 트래킹 오차 검출 방법을 보여주고 있다. 입력 레이저 광을 0차 주요 회절 광선과 -1차 및 +1차의 회절 광선으로 3분할하여 디스크로 입사시키고, 디스크 표면의 트랙에 3개의 초점이 맺히도록 한다. 0차 주요 회절 광선의 초점이 디스크 표면의 피트에 정확히 맺힌 경우에 픽업 장치는 온 트랙(on track)에 위치한 것이다. 이때 -1차 및 +1차의 회절 광선의 초점은 0차 광원이 정보를 읽는 트랙의 양쪽 피트의 사이에 각기 초점이 맺히며 -1차 및 +1차의 회절 광선의 반사광의 강도는 일치한다. 만일, 0차 광의 초점이 피트를 벗어나면 -1차 및 +1차의 회절 광선의 반사광의 강도는 서로 다르다. 따라서, 3분할 광원 초점 방식(3 spot method)은 -1차 및 +1차의 회절 광선의 반사광의 강도를 검출함으로써 트래킹 오차를 검출할 수 있다. -1차 및 +1차의 회절 광선의 반사광이 각각 수광소자 A와 B로 모인다면 (A-B)가 0일 때는 픽업 장치가 정확히 트랙에 위치한 것이고(on track), (A-B)가 +값을 가지면 도 3에서 빛의 초점이 피트의 상부로 벗어난 경우이며, -값이면 초점이 피트의 하부로 벗어난 경우이므로 용이하게 트래킹 오차와 이탈 방향을 검출 할 수 있다. 3분할 광원 초점 방식(3 spot method)은 그 동작 방식의 신뢰도가 아주 높고 주변회로부를 간단히 할 수 있어서 대부분의 상용화된 광 디스크 픽업 장치에서 사용되고 있다. 그러나, 이것은 단일 집적 광 디스크 픽업 장치에는 적용되지 않아서 이를 채택한 광 디스크 픽업 장치는 부피가 크다는 문제점이 있었다.3 is a view showing an operation method of a conventional three-segment light source focusing pickup apparatus according to the third conventional example. This shows a tracking error detection method of a conventional three-segment light source focus method (3 spot method) that is commonly used in optical pickup devices. The input laser light is split into three discs into the zeroth order primary diffraction beam and the diffraction beams of -1st and + 1st order to be incident on the disk, so that three focuses are made on the track of the disk surface. If the focal point of the zeroth order diffraction light is exactly at the pit of the disk surface, the pickup device is located on track. At this time, the focal point of the diffracted light beams of -1st and + 1st order is focused between the two feet of the track from which the 0th order light source reads the information, and the intensity of the reflected light of the -1st and + 1st order diffraction light is identical. . If the focus of the 0th order light is out of the pit, the intensity of the reflected light of the -1st and + 1st order diffracted rays is different from each other. Therefore, the 3-split light source focus method (3 spot method) can detect the tracking error by detecting the intensity of the reflected light of the diffracted light beams of -1st and + 1st order. If the reflected light of -1st and + 1st diffraction beams are collected by light-receiving elements A and B, respectively, (AB) is 0, the pick-up device is exactly on track, and (AB) has a + value In FIG. 3, the focus of the light is out of the upper part of the pit. If the value is negative, the focus may be out of the lower part of the pit. Accordingly, the tracking error and the deviation direction may be easily detected. The three-spot light source focus method (3 spot method) is used in most commercially available optical disk pickup devices because the operation method is very reliable and the peripheral circuit portion can be simplified. However, this does not apply to a single integrated optical disk pick-up apparatus, and there is a problem that the optical disk pickup apparatus employing it is bulky.

본 발명은 3분할 광원 초점 방식(3 spot method)을 채택하여 트래킹 오차를 검출함으로써 동작의 매우 신뢰성이 높고 상용화가 가능한 단일 집적 광 디스크 픽업 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a single integrated optical disk pick-up apparatus which is highly reliable and commercially available by detecting a tracking error by adopting a three-spot light source focus method.

도 1은 제1 종래예에 따른 종래의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 구성도.1 is a configuration diagram of a conventional single substrate integrated disk pickup device according to a first conventional example.

도 2는 제2 종래예에 따른 종래의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 구성도.2 is a configuration diagram of a conventional single substrate integrated disk pickup device according to a second conventional example.

도 3은 제3 종래예에 따른 종래의 3분할 광원 초점 방식의 픽업 장치의 동작 방식을 도시한 도면.3 is a view showing an operation method of a conventional three-segment light source focusing pickup apparatus according to a third conventional example.

도 4는 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 구성도.4 is a block diagram of a single substrate integrated disk pickup device of the first embodiment according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 수광소자부의 상세 구성도.Fig. 5 is a detailed configuration diagram of the light receiving element portion of the single substrate integrated disk pickup device of the first embodiment according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 동작 방식을 도시한 도면.Fig. 6 is a diagram showing the manner of operation of the single substrate integrated disk pickup device of the first embodiment according to the present invention.

도 7a는 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 동작에서 디스크가 온 트랙(on track)일 때의 동작을 나타낸 도면.Fig. 7A shows an operation when the disc is on track in the operation of the single substrate integrated disc pickup device of the first embodiment according to the present invention.

도 7b는 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 동작에서 디스크가 오프 트랙(off track)일 때의 동작을 나타낸 도면.Fig. 7B shows an operation when the disc is off track in the operation of the single substrate integrated disc pickup device of the first embodiment according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 동작에서 디스크가 인 포커스(In focus)일 때의 동작을 나타낸 도면.Fig. 8 is a view showing an operation when the disk is in focus in the operation of the single substrate integrated disk pickup device of the first embodiment according to the present invention.

도 9a는 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 동작에서 디스크가 아웃 오브 포커스(out of focus)일 때에 디스크의 면이 광의 초점보다 멀리 떨어져 있을 때의 동작을 나타낸 도면.Fig. 9A shows an operation when the face of the disc is farther away from the focus of light when the disc is out of focus in the operation of the single substrate integrated disc pickup device of the first embodiment according to the present invention.

도 9b는 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 동작에서 디스크가 아웃 오브 포커스(out of focus)일 때에 디스크의 면이 광의 초점보다 가까이 떨어져 있을 때의 동작을 나타낸 도면.Fig. 9B is a view showing the operation when the face of the disc is closer than the focus of the light when the disc is out of focus in the operation of the single substrate integrated disc pickup device of the first embodiment according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 제2 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 구성도.10 is a block diagram of a single substrate integrated disk pickup device of a second embodiment according to the present invention;

도 11은 본 발명에 따른 제3 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 구성도.11 is a block diagram of a single substrate integrated disk pickup device of a third embodiment according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1, 11, 101: 기판 2, 12, 102: 중간 버퍼 층1, 11, 101: substrate 2, 12, 102: intermediate buffer layer

3, 13, 103, 113: 광 도파로 층 4, 14, 104, 114: 레이저 다이오드3, 13, 103, 113: optical waveguide layers 4, 14, 104, 114: laser diode

5, 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 105a, 105b, 105c : 수광소자5, 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 105a, 105b, 105c: light receiving element

6: 쌍둥이 격자 초점 빔 분할기 7, 17: 초점 격자 결합기6: twin grating focal beam splitter 7, 17: focal grating combiner

10: 디스크 18, 108a, 108b, 108c: 입광격자10: disc 18, 108a, 108b, 108c: light grating

109a, 109b, 109c, 209a, 209b, 209c, 309a, 309b, 309c, : 출광격자109a, 109b, 109c, 209a, 209b, 209c, 309a, 309b, 309c,

210: 광 차단막 B1, B2, B3, B4, B5, B6: 레이저 광210: light blocking film B1, B2, B3, B4, B5, B6: laser light

P: 피트P: ft

본 발명의 제1 관점에 따른 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치는 기판과, 그 기판 위에 형성된 광 도파로 층과, 그 광 도파로 층으로 레이저를 입사하는 레이저 발생수단과, 그 광 도파로 층으로부터 입사된 레이저를 0차 및 +1차 -1차의 3분할 광선으로 분할하여 디스크 표면에서 3개의 광 초점이 맺히도록 입사광을 회절하는 출광격자부와, 그 디스크 표면에서 반사된 빛을 모아서 수광소자로 입사하는 입광격자부와, 그 입광격자부로부터 입사된 레이저의 광의 세기를 검출하기 위한 수광수단을 포함한다.A single substrate integrated optical disc pickup device according to the first aspect of the present invention is a substrate, an optical waveguide layer formed on the substrate, laser generating means for injecting a laser into the optical waveguide layer, and a laser incident from the optical waveguide layer. Is divided into three divisions of 0th and + 1st -1st order, and the light grating part diffracts incident light so as to form three light focal points on the disk surface, and the light reflected from the disk surface is collected and incident on the light receiving element. And a light receiving means for detecting the intensity of light of the laser incident from the light receiving lattice portion.

본 발명의 제2 관점에 따른 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치는 그 출광 격자부와 입광 격자부 사이에 위치하는 광 차단부를 더 포함한다.The single substrate integrated optical disk pick-up apparatus according to the second aspect of the present invention further includes a light shielding portion located between the light exiting grating portion and the light receiving grating portion.

본 발명의 제3 관점에 따른 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치의 레이저 발생수단은 레이저 다이오드로 구성된다.The laser generating means of the single substrate integrated optical disc pickup device according to the third aspect of the present invention is composed of a laser diode.

본 발명의 제4 관점에 따른 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치의 출광격자부는 3개의 출광격자들로 구성된다.The light exit grating portion of the single substrate integrated optical disc pickup device according to the fourth aspect of the present invention is composed of three light exit gratings.

본 발명의 제5 관점에 따른 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치의 출광격자부의 3개의 출광격자들은 서로 떨어지지 않고 붙어서 배치된다.The three outgoing gratings of the outgoing grating portion of the single-substrate integrated optical disk pick-up apparatus according to the fifth aspect of the present invention are arranged not to be separated from each other.

본 발명의 제6 관점에 따른 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치의 입광격자부는 3개의 입광격자들로 구성된다.The light grating portion of the single substrate integrated optical disc pickup device according to the sixth aspect of the present invention is composed of three light gratings.

본 발명의 제7 관점에 따른 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치의 입광격자부의 3개의 입광격자들은 그 디스크 표면으로부터 반사하는 분할된 3개의 광선들과 각각 1:1로 대응되어 3분할 광선을 모은다.The three light gratings of the light grating part of the single substrate integrated optical disc pick-up apparatus according to the seventh aspect of the present invention correspond to the divided three light beams reflecting from the disk surface in a one-to-one manner and collect three-split light beams. .

본 발명의 제8 관점에 따른 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치의 입광격자부의 3개의 입광격자들은 서로 떨어지지 않고 붙어서 배치된다.The three light gratings of the light grating part of the single substrate integrated optical disk pick-up apparatus according to the eighth aspect of the present invention are arranged not to be separated from each other.

본 발명의 제9 관점에 따른 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치의 수광수단은, 트랙킹 에러를 검출하기 위한 제1 수광소자들과, 포커싱 에러를 검출하고 디스크로부터 정보를 읽어내기 위한 제2 수광소자를 포함한다.The light receiving means of the single-substrate integrated optical disk pick-up apparatus according to the ninth aspect of the present invention comprises: first light receiving elements for detecting a tracking error, and a second light receiving element for detecting a focusing error and reading information from the disk. Include.

본 발명의 제10 관점에 따른 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치의 수광수단의 제2 수광소자는, 제1 소자와, 그 제1 소자의 좌측에 배치된 제2 소자와, 그 제1 소자의 우측에 배치된 제3 소자를 포함한다.The second light receiving element of the light receiving means of the single substrate integrated optical disc pickup device according to the tenth aspect of the present invention includes a first element, a second element disposed on the left side of the first element, and a right side of the first element. And a third element disposed in the.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention;

<제1 실시예><First Embodiment>

도 4는 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 구성도이다. 본 발명의 제1 실시예의 픽업 장치는 기판(101) 위에 중간층(102)과 광 도파로(Optical wave guide) 층(103)을 적층하여 광의 전송층을 구성하였다. 광 도파로 층(103) 내부에는 3부분으로 구성된 출광 격자(109a, 109b, 109c)와 3부분으로 구성된 입광격자(108a, 108b, 108c)가 형성되어 있다. 본 발명의 장치에는 레이저 다이오드(104)가 광 도파로 층(103)으로 광을 입사할 수 있도록 배치되어 있고, 수광 소자부(105a, 105b, 105c)는 출광 소자부의 3부분(109a, 109b, 109c)이 각기 대응하여 3부분으로 구성되어 있다. 수광 소자부(105a, 105b, 105c)는 출력회로에 연결되어 있으나, 출력회로는 본 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 설계될 수 있는 것으로서 상세한 동작은 본 특허 출원의 범위를 벗어나는 것으로 판단하여 상세한 설명은 생략하고자 한다.4 is a configuration diagram of a single substrate integrated disk pickup device of the first embodiment according to the present invention. In the pickup device of the first embodiment of the present invention, the intermediate layer 102 and the optical wave guide layer 103 are stacked on the substrate 101 to form a light transmission layer. Inside the optical waveguide layer 103, three-part light exit gratings 109a, 109b and 109c and three-part light gratings 108a, 108b and 108c are formed. In the device of the present invention, the laser diode 104 is arranged to allow light to enter the optical waveguide layer 103, and the light receiving element portions 105a, 105b, and 105c are arranged in three portions 109a, 109b, and 109c of the light emitting element portion. ) Is composed of three parts corresponding to each. Although the light receiving element portions 105a, 105b, and 105c are connected to the output circuit, the output circuit can be designed by a person of ordinary skill in the art and the detailed operation is determined to be out of the scope of the present patent application. Detailed description will be omitted.

도 5는 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 수광소자부의 상세 구성도이다. 3분할 된 수광소자부(105a, 105b, 105c) 중에서 중간에 위치한 수광소자(105b)는 중심소자(C) 및 좌측부 소자(L), 우측부 소자(R)로 구성되어 있다.Fig. 5 is a detailed configuration diagram of the light receiving element portion of the single substrate integrated disk pickup device of the first embodiment according to the present invention. The light receiving element 105b located in the middle among the three divided light receiving element portions 105a, 105b, and 105c is composed of a central element C, a left side element L, and a right side element R. As shown in FIG.

도 6은 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 동작 방식을 도시한 도면이다. 레이저 다이오드(104)에서 광 도파로(103)로 입사된 광은 3분할된 출광격자(109a, 109b, 109c)에서 3분할되어 디스크 표면에서 3개의 초점을 형성한다. 입사광은 중간에 위치한 출광격자(109b)에 의하여 0차 회절광, 좌우의 출광격자(109a, 109c)에 의하여 +1차 및 -1차 회절광으로 분할되고 0차 회절 광이 디스크 표면의 피트에 +1차 및 -1차 회절광은 피트 양측에 초점이 맺히도록 함으로써 종래의 3분할 광원 초점 방식(3 spot method)을 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치에 적용 가능하다. 본 발명의 출광격자(109a, 109b, 109c) 및 입광격자(108a, 108b, 108c)들은 도 1 및 도 2의 종래 기술에서 사용되었던 격자 결합기(Grating coupler) 구조의 격자가 사용될 수 있다. 디스크 표면에서 반사된 0차 및 ±1차 회절광은 각기 이에 대응하는 입광격자(108a, 108b, 108c)에 모아지고 각각의 격자에 대응하는 수광소자(105a, 105b, 105c)로 빛이 진행된다. 즉, 출광격자 (109b)에 의하여 디스크 표면에서 초점이 맺혀진 0차 회절광은 디스크 표면의 피트에서 반사되어 입광격자(108b)로 입사되고 이에 대응하는 수광소자 (105b)에 빛이 모아진다. 또한, 출광격자(109a, 109c)에 의하여 디스크 표면에서 초점이 맺혀진 +1차, -1차 회절광은 각각 디스크 표면의 피트와 피트 사이의 간격에서 반사되어 각각 입광격자(108a, 108c)로 입사되고 이에 대응하는 수광소자(105a, 105c)에 각기 빛이 모아진다.Fig. 6 is a diagram showing the operation manner of the single substrate integrated disk pickup device of the first embodiment according to the present invention. The light incident from the laser diode 104 into the optical waveguide 103 is divided into three at the three divided light gratings 109a, 109b, and 109c to form three foci at the disk surface. The incident light is divided into zero-order diffracted light by the light-emitting grating 109b located in the middle, and + -first and -first-order diffracted light by the left-right light-emitting gratings 109a and 109c, and the zero-order diffracted light is applied to the pit of the disk surface. The + 1st and -1st diffraction light is focused on both sides of the pit so that the conventional 3-split light source focusing method (3 spot method) can be applied to a single substrate integrated optical disk pickup device. The grating of the grating coupler structure used in the prior art of FIGS. 1 and 2 may be used as the light grating 109a, 109b, 109c and the light grating 108a, 108b, 108c of the present invention. The zeroth order and ± first order diffracted light reflected from the disk surface is collected in the corresponding light gratings 108a, 108b, and 108c, respectively, and the light travels to the light receiving elements 105a, 105b, and 105c corresponding to the respective gratings. . That is, the zero-order diffracted light focused on the disk surface by the light grating 109b is reflected at the pit of the disk surface, is incident on the light grating 108b, and light is collected at the light receiving element 105b corresponding thereto. In addition, the + 1st and -1st order diffracted light focused on the disc surface by the outgoing gratings 109a and 109c are reflected at intervals between the pits and the pits of the disc surface, respectively, to the light receiving gratings 108a and 108c, respectively. Light is incident on the light-receiving elements 105a and 105c corresponding to the incident light.

도 7a는 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 동작에서 디스크가 온 트랙(on track)일 때의 동작을 나타낸 도면이다. 이는 디스크에 초점이 맺힌 입사광이 정확하게 피트에 일치한 온 트랙(on track)의 경우에 수광소자에 모여지는 광의 모양을 보여주고 있다. 0차 회절광이 피트에 의하여 반사된 광은 가운데 수광소자(105b)로 모이고 피트 사이에 초점이 맺힌 ±1 회절광은 각기 수광소자(105a, 105c)로 모아진다. 이때, 온 트랙의 경우에는 수광소자(105a, 105c)에 입사된 광의 강도인 OT1과 OT2가 서로 같다.Fig. 7A is a view showing the operation when the disc is on track in the operation of the single substrate integrated disc pickup device of the first embodiment according to the present invention. This shows the shape of the light collected in the light-receiving element in the case of an on track in which the incident light focused on the disk is exactly matched to the pit. Light whose zeroth order diffracted light is reflected by the pits is collected in the center light receiving element 105b, and ± 1 diffracted light focused between the pits is collected in the light receiving elements 105a and 105c, respectively. At this time, in the on-track, OT1 and OT2, which are the intensities of the light incident on the light receiving elements 105a and 105c, are equal to each other.

도 7b는 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 동작에서 디스크가 오프 트랙(off track)일 때의 동작을 나타낸 도면이다. 이는 디스크에 초점이 맺힌 입사광이 정확하게 피트에 일치하지 않은 오프 트랙(off track)의 경우에 수광소자에 모여지는 광의 모양을 보여주고 있다. 오프 트랙(off track)의 경우에는 +1차와 -1차 회절광이 초점 위치가 피트에 겹쳐진 면적이 다르므로 디스크 표면에서 반사되는 광의 강도가 각각 다르다. 따라서, 수광소자(105a, 105c)에 입사된 광의 강도 OT1과 OT2도 서로 다르다. 이에 따라, 트래킹 오차를 수광소자(105a, 105c)에 입사된 광의 강도의 차이로 검출할 수 있다.FIG. 7B is a diagram showing an operation when the disk is off track in the operation of the single substrate integrated disk pickup device of the first embodiment according to the present invention. This shows the shape of light gathered at the light-receiving element in the case of an off track where the incident light focused on the disk does not exactly match the pit. In the case of the off track, since the areas where the + 1st and -1st diffraction light overlap the focal positions on the pits, the intensity of light reflected from the disk surface is different. Therefore, the intensities OT1 and OT2 of the light incident on the light receiving elements 105a and 105c are also different from each other. Accordingly, the tracking error can be detected as a difference in the intensity of light incident on the light receiving elements 105a and 105c.

트래킹 오차 = (OT1 - OT2) (식 1)Tracking error = (OT1-OT2) (Equation 1)

피트에 저장된 정보는 수광소자(105b)로 모아지는 광의 강도 OTR로 읽을 수 있다. 즉,The information stored in the pit can be read by the intensity OTR of the light collected by the light receiving element 105b. In other words,

Read = OTR (식 2)Read = OTR (Equation 2)

도 8은 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 동작에서 디스크가 인 포커스(In focus)일 때의 동작을 나타낸 도면이다. 이는 본 발명의 제1 실시예의 디스크 픽업 장치와 디스크의 거리(D)가 회절광의 초점 거리와 일치하는 경우(in focus)에 수광소자(105b)로 모아지는 빛의 모양을 보여주고 있다.FIG. 8 is a view showing an operation when the disk is in focus in the operation of the single substrate integrated disk pickup device of the first embodiment according to the present invention. This shows the shape of the light collected by the light receiving element 105b when the distance D between the disk pick-up device and the disk of the first embodiment of the present invention coincides with the focal length of the diffracted light.

도 9a와 도 9b는 본 발명에 따른 제1 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 동작에서 디스크 픽업 장치와 디스크의 거리(D)가 회절광의 초점 거리와 일치하지 않아 디스크가 아웃 오브 포커스(Out of focus)인 경우를 도시한 도면이다.도 9a는 디스크의 표면이 빛의 초점보다 멀리 떨어져 있을 때(disk far)의 동작을 나타낸 도면이고, 도 9b는 디스크의 표면이 빛의 초점보다 가까이 떨어져 있을 때(disk near)의 동작을 나타낸 도면이다. 디스크(10)가 초점 면보다 멀리 떨어진 경우에는 디스크 표면의 반사광의 중심 좌표가 광축의 중심과 일치하지 않고 우측으로 천이되어 있으므로, 수광소자(105b)로 모아지는 빛이 수광소자(105b)의 중심인 C소자에 일치하지 않고 우측에 위치한 R소자 쪽으로 치우친다. 디스크(10)가 초점 면보다 가까이 경우에는 디스크 표면의 반사광의 중심 좌표가 광축의 중심과 일치하지 않고 좌측으로 천이되어 있으므로, 수광소자(105b)로 모아지는 빛이 수광소자(105b)의 중심인 C소자에 일치하지 않고 좌측에 위치한 L소자 쪽으로 치우친다. 따라서, R소자와 L소자에 입사되는 광의 강도의 차이를 검출함으로써 초점 오차를 검출할 수 있다. 즉,9A and 9B show that the distance D between the disk pickup device and the disk does not coincide with the focal length of the diffracted light in the operation of the single substrate integrated disk pickup device of the first embodiment according to the present invention. FIG. 9A is a view showing the operation when the surface of the disk is far away from the focus of light, and FIG. 9B is a view where the surface of the disk is closer than the focus of light. This is a diagram showing the operation of a disk near. When the disk 10 is farther from the focal plane, the center coordinates of the reflected light on the surface of the disk are shifted to the right side instead of coincident with the center of the optical axis, so that the light collected by the light receiving element 105b is the center of the light receiving element 105b. It does not correspond to the C device and is biased toward the R device on the right side. When the disk 10 is closer than the focal plane, since the center coordinates of the reflected light on the surface of the disk do not coincide with the center of the optical axis and are shifted to the left, the light collected by the light receiving element 105b is the center of the light receiving element 105b. It does not correspond to the device and is biased toward the L device on the left side. Therefore, the focus error can be detected by detecting the difference in the intensity of the light incident on the R element and the L element. In other words,

초점 오차 = (R소자의 광 강도) - (L소자의 광 강도) (식 3)Focus error = (light intensity of R element)-(light intensity of L element) (Equation 3)

<제2 실시예>Second Embodiment

도 10은 본 발명에 따른 제2 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 구성도이다. 제2 실시예는 제1 실시예에서 광 차단부(210)가 부가된 구조이다. 레이저 다이오드(204)로부터 광 도파로(203)를 통하여 출광격자(209a, 209b, 209c) 방향으로 입사된 빛이 출광격자(209a, 209b, 209c) 주변을 통하여 계속 진행하여 입광격자(208a, 208b, 208c)에 도달하면 디스크에서 반사된 빛과 서로 간섭하거나 잡음을 유발하게 된다. 제2 실시예의 픽업 장치에서는, 출광격자(209a, 209b,209c)와 입광격자(208a, 208b, 208c) 사이에 광 차단부(210)를 형성하여 출광격자(209a, 209b, 209c)를 지나서 입광격자(208a, 208b, 208c)로 진행하는 광을 차단하였다. 광 차단부(210)는 광 도파로 층(203)에서 출광격자(209a, 209b, 209c)와 입광격자(208a, 208b, 208c) 사이를 절단하여 광 도파로 층(203)을 통하여 빛이 입광격자(208a, 208b, 208c)로 진행하지 못하도록 간단히 만들 수 있다.10 is a configuration diagram of a single substrate integrated disk pickup device of the second embodiment according to the present invention. In the second embodiment, the light blocking unit 210 is added in the first embodiment. Light incident from the laser diode 204 through the optical waveguide 203 in the direction of the light gratings 209a, 209b, and 209c continues through the light gratings 209a, 209b, and 209c and continues through the light gratings 208a, 208b, Reaching 208c will interfere with each other or cause noise with the light reflected from the disk. In the pickup apparatus of the second embodiment, a light blocking portion 210 is formed between the light gratings 209a, 209b, and 209c and the light gratings 208a, 208b, and 208c to receive light through the light gratings 209a, 209b, and 209c. Light traveling to the gratings 208a, 208b, and 208c was blocked. The light blocking unit 210 cuts between the light gratings 209a, 209b, and 209c and the light gratings 208a, 208b, and 208c in the light waveguide layer 203 so that light passes through the light waveguide layer 203. 208a, 208b, and 208c.

<제3 실시예>Third Embodiment

도 11은 본 발명에 따른 제3 실시예의 단일 기판 집적 디스크 픽업 장치의 구성도이다. 제3 실시예는 출광격자들(309a, 309b, 309c)과 입광격자들(308a, 308b, 308c)의 배치를 제외한 다른 구성은 제2 실시예의 구성과 같다. 즉, 제2 실시예의 구성에서 출광격자들(309a, 309b, 309c)이 서로 떨어지지 않고 붙어서 배치되고, 입광격자들(308a, 308b, 308c)이 서로 떨어지지 않고 붙어서 배치되는 구조이다. 일반적으로 광 도파로 상에서 격자들의 위치는 격자의 회절 무늬와 연관되어서 설계되어야 한다. 따라서, 제1 실시예와 제2 실시예의 구조에서와 같이 출광격자들(309a, 309b, 309c)의 위치는 레이저 다이오드(304)로부터 동일한 거리에 위치하도록 배치하는 것이 바람직하다. 그러나, 이는 제조가 쉽지 않다. 즉, 격자 제조공정에서는 격자들이 서로 모여있는 경우가 제조에 더 편리하므로, 제조단가를 낮추기 위하여 제3 실시예의 구조를 채택할 수도 있다.11 is a configuration diagram of a single substrate integrated disk pickup device of a third embodiment according to the present invention. The third embodiment has the same configuration as that of the second embodiment except for the arrangement of the light gratings 309a, 309b, and 309c and the light gratings 308a, 308b, and 308c. That is, in the configuration of the second embodiment, the light emitting gratings 309a, 309b, and 309c are attached to each other without being separated from each other, and the light gratings 308a, 308b, and 308c are attached to each other without being separated from each other. In general, the position of the gratings on the optical waveguide should be designed in relation to the diffraction pattern of the grating. Therefore, as in the structures of the first and second embodiments, the positions of the light gratings 309a, 309b, and 309c are preferably arranged at the same distance from the laser diode 304. However, this is not easy to manufacture. That is, in the lattice manufacturing process, it is more convenient to manufacture when the lattices are gathered together, so that the structure of the third embodiment may be adopted to lower the manufacturing cost.

단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치는 평면에 모든 소자를 배치함으로써 장치의 부피를 줄여 CDROM 드라이브 또는 DVD-ROM 드라이브 등을 소형화 할 수 있다. 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치의 제조공정은 종래의 광 픽업 장치처럼 렌즈부 등의 정밀 광학 부품을 조립하는 방식이 아니고 기판 위에 제조하는 방식이므로 제조 원가를 절감할 수 있다.Single board integrated optical disk pick-up devices can reduce the volume of the device by placing all the elements on a flat surface, thereby miniaturizing a CDROM drive or a DVD-ROM drive. Since the manufacturing process of the single substrate integrated optical disk pickup device is not a method of assembling precision optical components such as a lens unit like a conventional optical pickup device, but a method of manufacturing on a substrate, manufacturing cost can be reduced.

Claims (13)

기판과, 상기 기판 위에 형성된 광 도파로 층과,A substrate, an optical waveguide layer formed on the substrate, 상기 광 도파로 층으로 레이저를 입사하는 레이저다이오드로 구성된 레이저 발생수단과, 상기 광 도파로 층으로부터 입사된 레이저를 분할하여 디스크표면에서 광초점이 맺히도록 입사광을 회절하는 출광격자부와, 상기 디스크 표면에서 반사된 빛을 모아서 수광소자로 입사하는 입광격자부와, 상기 입광격자부로부터 입사된 레이저의 광의 세기를 검출하기 위한 수광수단으로 구성된 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치에 있어서,A laser generating means comprising a laser diode that enters a laser into the optical waveguide layer, an outgoing lattice portion for diffracting incident light to form an optical focus on a disk surface by dividing a laser incident from the optical waveguide layer, and at the disk surface In a single substrate integrated optical disk pickup device comprising: a light receiving grating portion for collecting reflected light and incident on the light receiving element; and light receiving means for detecting the intensity of the laser light incident from the light receiving grating portion; 상기 출광격자부와 상기 입광격자부의 사이에 광차단부가 구비되면서,While the light blocking unit is provided between the light exit grating portion and the light incident grating portion, 상기 출광격자부는 3개의 출광격자들이 서로 떨어지지 않고 붙어서 배치되어 상기 광 도파로 층으로부터 입사된 레이저를 0차 및 +1차 -1차의 3분할 광선으로 분할하여 디스크 표면에서 3개의 광 초점이 맺히도록 입사광을 회절하며,The outgoing grating part is arranged so that the three outgoing gratings are attached to each other without being separated from each other, thereby splitting the laser incident from the optical waveguide layer into three division beams of 0 order and +1 order -1 order to form three optical focuses on the disk surface. Diffracts incident light so that 상기 입광격자부는 3개의 입광격자들이 서로 떨어지지 않고 붙어서 배치되어 상기 디스크 표면으로부터 반사하는 분할된 3개의 광선들과 각각 1:1로 대응되어 3분할 광선을 모으며,The light grating part is arranged in a manner that the three light gratings are attached to each other without being separated from each other and correspond to the divided three light beams reflecting from the surface of the disk in a 1: 1 manner to collect three split light rays, 상기 수광수단은 트랙킹 에러를 검출하기 위한 제1수광소자들과, 제1소자를 사이에 두고 좌우측에 제2소자와 제3소자가 각각 배치되어 포커싱 에러를 검출하고 디스크로부터 정보를 읽어내기 위한 제2수광소자를 포함하는,The light receiving means includes a first light receiving element for detecting a tracking error, and a second element and a third element disposed on the left and right sides with the first element therebetween to detect the focusing error and read information from the disc. 2 including a light receiving element, 것을 특징으로 하는 단일 기판 집적 광 디스크 픽업 장치.A single substrate integrated optical disk pick-up device, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61190723A (en) * 1985-02-19 1986-08-25 Mitsubishi Electric Corp Optical head device
US5159586A (en) * 1985-05-24 1992-10-27 Omron Tateisi Electronics Co. Device for processing optical data
JPH10320806A (en) * 1997-05-14 1998-12-04 Toyo Commun Equip Co Ltd Optical pickup
KR19990057188A (en) * 1997-12-29 1999-07-15 김영환 Optical pickup device of CD player for digital video disc
KR20000053390A (en) * 1999-01-07 2000-08-25 이데이 노부유끼 Optical pickup, and optical recording/reproducing apparatus using same
US6208609B1 (en) * 1998-11-12 2001-03-27 New Dimension Research & Instrument, Inc. Optical system with interactive data capability

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61190723A (en) * 1985-02-19 1986-08-25 Mitsubishi Electric Corp Optical head device
US5159586A (en) * 1985-05-24 1992-10-27 Omron Tateisi Electronics Co. Device for processing optical data
JPH10320806A (en) * 1997-05-14 1998-12-04 Toyo Commun Equip Co Ltd Optical pickup
KR19990057188A (en) * 1997-12-29 1999-07-15 김영환 Optical pickup device of CD player for digital video disc
US6208609B1 (en) * 1998-11-12 2001-03-27 New Dimension Research & Instrument, Inc. Optical system with interactive data capability
KR20000053390A (en) * 1999-01-07 2000-08-25 이데이 노부유끼 Optical pickup, and optical recording/reproducing apparatus using same

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