KR100636124B1 - Optical pickup apparatus and method for reproducing signal detecting using its apparatus - Google Patents
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Abstract
고밀도 기록매체에 적합한 단파장 광을 출사하는 광원 및 개구수를 갖는 대물렌즈를 사용하면서도, 기록매체에서 반사/회절된 광을 기록매체의 트랙 접선방향에 대응되는 방향으로 제1 내지 제3광영역으로 분할 수광하고, 상기 고밀도 기록매체보다 저밀도인 기록매체 채용시 상기 제1 내지 제3광영역으로부터의 제1 내지 제3검출신호 중 제1 및 제3검출신호와 제2검출신호의 위상 차이를 이용하여 재생신호를 검출하는 구조를 가져, 일정 길이 이상의 피트 신호도 정확히 검출할 수 있어 고밀도 기록매체 및 저밀도 기록매체를 호환 채용할 수 있도록 된 광픽업장치 및 이를 이용한 재생신호 검출방법이 개시되어 있다.While using a light source for emitting short wavelength light suitable for a high density recording medium and an objective lens having a numerical aperture, the light reflected / diffracted on the recording medium is moved to the first to third light regions in a direction corresponding to the track tangential direction of the recording medium. In the case of adopting the recording medium which is divided into light-receiving and having a lower density than the high density recording medium, the phase difference between the first and third detection signals and the second detection signal of the first to third detection signals from the first to third optical areas Disclosed are an optical pickup apparatus and a method of detecting a reproduction signal using the same, which have a structure for detecting a reproduction signal and are capable of accurately detecting a pit signal of a predetermined length or more, so that a high density recording medium and a low density recording medium can be used interchangeably.
Description
도 1은 본 발명에 따른 광픽업장치의 광학적 구성의 일 실시예를 개략적으로 보인 도면,1 is a view schematically showing an embodiment of an optical configuration of an optical pickup apparatus according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 광검출유니트의 일 실시예를 개략적으로 보인 도면,2 is a view schematically showing an embodiment of a light detection unit according to the present invention;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재생신호 검출부의 회로 구성을 개략적으로 보인 도면,3 is a diagram schematically illustrating a circuit configuration of a reproduction signal detection unit according to an embodiment of the present invention;
도 4는 종래 방식에 의한 재생신호의 아이-패턴을 보인 그래프,4 is a graph showing an eye pattern of a reproduction signal according to a conventional method;
도 5 및 도 6은 각각 본 발명에 따른 광검출유니트에 의해 검출된 제1 내지 제3광영역으로부터의 제1 내지 제3검출신호 중 제1 및 제3검출신호의 합신호(p1+p3)와 제2검출신호(p2)의 아이-패턴을 보인 그래프,5 and 6 are sum signals p1 + p3 of the first and third detection signals of the first to third detection signals from the first to third optical regions detected by the light detection unit according to the present invention, respectively. And a graph showing an eye-pattern of the second detection signal p2,
도 7은 광스폿의 트랙 방향으로의 이동에 따른 도 5의 제1 및 제3검출신호의 합신호(p1+p3)와 도 6의 제2검출신호를 보인 그래프,FIG. 7 is a graph showing the sum signal p1 + p3 of the first and third detection signals of FIG. 5 and the second detection signal of FIG. 6 as the light spot moves in the track direction.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 재생신호 검출부에 의해 검출된 재생신호(RFS)의 아이-패턴을 보인 그래프,8 and 9 are graphs showing an eye pattern of a reproduction signal (RFS) detected by a reproduction signal detection unit according to an embodiment of the present invention;
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 재생신호 검출부의 회로 구성을 개략적으로 보인 도면, 10 is a view schematically showing a circuit configuration of a playback signal detection unit according to another embodiment of the present invention;
도 11은 도 10의 재생신호 검출부에서 검출된 재생신호(RFS')의 아이-패턴을 보인 그래프,FIG. 11 is a graph showing an eye pattern of a reproduction signal RFS ′ detected by the reproduction signal detector of FIG. 10;
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 재생신호 검출부의 회로 구성을 개략적으로 보인 도면,12 is a schematic view of a circuit configuration of a playback signal detection unit according to another embodiment of the present invention;
도 13은 도 12의 재생신호 검출부에서 검출된 재생신호(RFS")의 아이-패턴을 보인 그래프,FIG. 13 is a graph showing an eye pattern of a reproduction signal (RFS ") detected by the reproduction signal detection unit of FIG. 12;
도 14는 광스폿의 트랙 방향으로의 이동에 따라 도 12의 재생신호 검출부에서 검출되는 재생신호(RFS")를 보인 그래프.FIG. 14 is a graph showing a playback signal (RFS ") detected by the playback signal detector of FIG. 12 as the light spot moves in the track direction.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1...광원 5...광로변환수단 7...대물렌즈1
10...기록매체 20...광검출기 31,39,131,237...가산기10 ... Recorder 20 ...
33,37...제1 및 제2게인 조정기 35...차동기33,37 ... 1st and
231...스위치 컨트롤러 233...스위치 235...홀더231
본 발명은 광픽업장치 및 이를 이용한 재생신호 검출방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상대적으로 고밀도인 기록매체에 적합한 광학적 구성을 가지면서도 상대적으로 저밀도인 기록매체를 호환 채용할 수 있도록 된 광픽업장치 및 이를 이용하여 저밀도 기록매체를 재생하는 재생신호 검출방법에 관한 것이다. The present invention relates to an optical pickup apparatus and a method of detecting a reproduction signal using the same, and more particularly, to an optical pickup apparatus having an optical configuration suitable for a relatively high density recording medium and employing a relatively low density recording medium. And a reproduction signal detection method for reproducing a low density recording medium using the same.
DVD보다 고밀도이고, 개발이 진행되고 있는 고밀도 기록매체(즉, HD-DVD:High-Definition Digital Versatile Disk)를 위한 광픽업장치에는 고밀도 기록/재생을 위해 청색광을 출사하는 광원과 0.6 이상의 개구수를 갖는 대물렌즈가 채용될 예정이다. 고밀도용 광픽업장치는 통상적인 광픽업장치와 마찬가지로 포커싱 및 트랙킹 에러신호 검출을 위해 4분할 구조를 갖는 광검출기를 채용한다. 재생신호는 상기 4분할 광검출기의 검출신호를 모두 합산하여 검출된다.The optical pickup device for the high-density recording medium (i.e., HD-DVD: High-Definition Digital Versatile Disk), which is higher density than the DVD and is being developed, has a light source emitting blue light for high-density recording / reproducing and a numerical aperture of 0.6 or more. The objective lens having is going to be adopted. The high-density optical pickup device employs a photodetector having a four-division structure for focusing and tracking error signal detection like a conventional optical pickup device. The reproduction signal is detected by summing all detection signals of the four-segment photodetector.
이러한 고밀도용 광픽업장치는 HD-DVD 뿐만 아니라, 파장 650 nm인 적색광 및 대물렌즈의 개구수 0.6에 대해 최적화된 규격을 가지는 DVD를 호환 채용할 수 있어야 한다. Such a high-density optical pickup device must be compatible with not only HD-DVD but also DVD having an optimized standard for the numerical aperture 0.6 of the red light and the objective lens having a wavelength of 650 nm.
그런데, 상기와 같은 고밀도용 광픽업장치는 일반적인 광픽업장치와 마찬가지로 4분할 광검출기의 검출신호를 모두 합산하는 통상적인 재생신호 검출방식을 사용하므로, 예컨대, 상대적으로 저밀도인 DVD 재생시, 청색광을 사용함으로 인해 일정 길이 이상의 피트 재생신호가 크게 왜곡되어 그 왜곡신호가 이치화 기준값인 최소 길이 피트의 검출신호(Pmin)의 중심 레벨과 중첩되어, DVD에 기록된 정보의 정확한 재생이 어렵다.However, the high-density optical pickup device as described above uses a conventional reproduction signal detection method that adds all the detection signals of the four-segment photodetector as in the general optical pickup device. By use, the pit reproduction signal of a predetermined length or more is greatly distorted, and the distortion signal overlaps with the center level of the detection signal Pmin of the minimum length pit which is a binarization reference value, making it difficult to accurately reproduce the information recorded on the DVD.
본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 상대적으로 고밀도인 기록매체에 적합한 단파장 광을 사용하면서도 상대적으로 저밀도인 기록매체 재생시 정확한 재생신호 검출이 가능한 구조를 가져, 저밀도 기록매체(특히, DVD) 및 그보다 고밀도인 기록매체를 호환 채용할 수 있도록 된 광픽업장치 및 이를 이 용하여 저밀도 기록매체를 재생하는 재생신호 검출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and has a structure capable of accurately detecting a reproduction signal when reproducing a relatively low density recording medium while using short wavelength light suitable for a relatively high density recording medium. In particular, it is an object of the present invention to provide an optical pickup apparatus which is capable of adopting a DVD) and a recording medium having a higher density, and a reproduction signal detecting method for reproducing a low density recording medium using the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광픽업장치는, 상대적으로 고밀도 기록매체에 적합한 단파장 광을 출사하는 광원과; 상기 광원쪽에서 입사된 광을 집속시켜 기록매체에 광스폿을 형성하는 대물렌즈와; 상기 광원과 대물렌즈 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광의 진행 경로를 변환하는 광로변환수단과; 상기 기록매체에서 반사/회절되고, 상기 대물렌즈 및 광로변환수단을 경유하여 입사되는 광을 상기 기록매체의 트랙 접선 방향에 대응되는 방향으로 제1 내지 제3광영역으로 분할/수광하는 광검출유니트와; 상기 단파장 광보다 장파장인 광에 대해 적합하도록 된 저밀도 기록매체 채용시, 외측에 위치된 상기 제1 및 제3광영역의 검출신호와 가운데에 위치된 제2광영역의 검출신호 사이의 위상 차이를 이용하여 재생신호를 검출하도록 된 재생신호 검출부;를 포함하여, 고밀도 기록매체와 저밀도 기록매체를 호환 채용할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.An optical pickup apparatus according to the present invention for achieving the above object comprises: a light source for emitting short wavelength light suitable for a relatively high density recording medium; An objective lens for converging the light incident from the light source to form a light spot on the recording medium; Optical path converting means disposed on an optical path between the light source and the objective lens to convert an advancing path of incident light; A light detection unit reflecting / diffracting the recording medium and dividing / receiving light incident through the objective lens and the optical path changing means into first to third light regions in a direction corresponding to the track tangential direction of the recording medium; Wow; When employing a low density recording medium adapted for light having a longer wavelength than the short wavelength light, the phase difference between the detection signal of the first and third optical areas located outside and the detection signal of the second light area located in the center is utilized. And a reproduction signal detection unit configured to detect a reproduction signal, so that the high density recording medium and the low density recording medium can be used interchangeably.
여기서, 상기 단파장 광은 청색광이고, 상기 대물렌즈는 대략 0.6 이상의 개구수를 가지며, 상기 저밀도 기록매체는 DVD 계열의 기록매체, 상기 고밀도 기록매체는 상기 저밀도 기록매체보다 고밀도로 된 것이 바람직하다.Here, the short wavelength light is blue light, the objective lens has a numerical aperture of about 0.6 or more, the low density recording medium is a DVD series recording medium, and the high density recording medium is denser than the low density recording medium.
또한, 상기 광검출유니트는, 상기 기록매체에서 반사/회절된 광을 상기 기록매체의 트랙 접선 방향에 대응되는 방향으로 제1 내지 제3광영역으로 분할/수광하는 제1 내지 제3수광영역을 구비하는 광검출기로 이루어진 것이 바람직하다. The photodetecting unit may further include first to third light receiving regions for splitting / receiving light reflected / diffracted from the recording medium into first to third light regions in a direction corresponding to the track tangential direction of the recording medium. It is preferable that it consists of a photodetector provided.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제1 내지 제3광영역의 검출신호를 각각 p1, p2, p3라 할 때, 상기 재생신호 검출부는, 수학식 RFS = (p1+p2+p3) + (p1+p3-k1×p2)×k2, (k1,k2는 게인)에 의해 재생신호(RFS)를 검출하도록 마련된다.According to an aspect of the present invention, when the detection signals of the first to third optical regions are p1, p2, and p3, respectively, the reproduction signal detection unit may be represented by the equation RFS = (p1 + p2 + p3) + (p1). The reproduction signal RFS is provided by + p3-k1xp2xk2 and k1 and k2 are gains.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 재생신호 검출부는, 상기 제1 및 제3광영역의 검출신호의 합신호를 재생신호로 검출하도록 마련된다.According to another feature of the invention, the reproduction signal detection unit is provided to detect the sum signal of the detection signals of the first and third optical regions as the reproduction signal.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 내지 제3광영역의 검출신호들을 각각 p1, p2, p3라 할 때, 상기 재생신호 검출부는, 상기 p1, p3 신호의 합신호(p1+p3) 값이 일정 레벨 이하인지를 검출하는 스위치 컨트롤러와; 상기 스위치 컨트롤러의 제어에 따라 온/오프되는 스위치; 및 상기 p1, p3신호의 합신호(p1+p3)와 상기 스위치쪽에서 입력되는 신호를 더하여 재생신호를 출력하는 가산기;를 포함하여 구성될 수 있다.According to still another aspect of the present invention, when the detection signals of the first to third optical regions are p1, p2, and p3, respectively, the reproduction signal detector may include a sum signal (p1 + p3) of the p1 and p3 signals. A switch controller for detecting whether a value is below a predetermined level; A switch turned on / off under the control of the switch controller; And an adder for adding a sum signal p1 + p3 of the p1 and p3 signals and a signal input from the switch to output a reproduction signal.
이때, 상기 재생신호 검출부는, 상기 스위치와 가산기의 입력단 사이에 상기 스위치 오프시, p2 신호의 전치값이 상기 가산기로 입력되도록 상기 p2 신호를 홀딩하는 홀더;를 더 구비하는 것이 바람직하다.The reproduction signal detector may further include a holder for holding the p2 signal such that a pre-value of the p2 signal is input to the adder when the switch is turned off between the switch and the input terminal of the adder.
한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 고밀도 기록매체를 기록/재생하는데 적합한 광학적 구성을 갖는 광픽업장치로 저밀도 기록매체를 재생하여 재생신호를 검출하는 방법에 있어서, 광원에서 출사되고 대물렌즈에 의해 기록매체에 집속된 후 그 기록매체에서 반사/회절된 광을 상기 기록매체의 트랙 접선 방향에 대응되는 방향으로 제1 내지 제3광영역으로 분할 수광하여 제1 내지 제3검출신호(p1)(p2)(p3)를 출력하는 단계와; 외측에 위치된 상기 제1 및 제3광영 역으로부터의 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)와 가운데에 위치된 제2광영역으로부터의 제2검출신호(p2)의 위상 차이를 이용하여 재생신호를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for detecting a reproduction signal by reproducing a low density recording medium with an optical pickup apparatus having an optical configuration suitable for recording / reproducing a high density recording medium, which is emitted from a light source and applied to an objective lens. The light reflected and diffracted by the recording medium after being focused on the recording medium by splitting and receiving the light into the first to third light regions in a direction corresponding to the track tangential direction of the recording medium, thereby the first to third detection signals p1. (p2) outputting p3; The phase difference between the first and third detection signals p1 and p3 from the first and third zones located outside and the second detection signal p2 from the second light zone located in the center is used. Detecting a playback signal.
이때, 상기 광원은 청색광을 출사하고, 상기 대물렌즈는 0.6 이상의 개구수를 가지며, 상기 저밀도 기록매체는 DVD 계열의 기록매체이고, 상기 고밀도 기록매체는 상기 저밀도 기록매체보다 고밀도로 된 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the light source emits blue light, the objective lens has a numerical aperture of 0.6 or more, the low density recording medium is a DVD-based recording medium, and the high density recording medium is denser than the low density recording medium.
여기서, 상기 재생신호 검출 단계는, 가운데에 위치된 제2광영역으로부터의 상기 제2검출신호(p2)에 게인(k1)을 가하는 단계와; 외측에 위치된 제1 및 제3광영역으로부터의 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)의 합신호(p1+p3)와 상기 단계에서 구한 신호(k1×p2)를 차동하는 단계와; 상기 차동신호에 게인(k2)을 가하는 단계와; 상기 차동신호와 상기 제1 내지 제3검출신호(p1)(p2)(p3)를 합산하여 재생신호를 출력하는 단계;를 구비할 수 있다.The reproduction signal detecting step may include applying a gain k1 to the second detection signal p2 from the second light region located in the center; Differentiating a sum signal p1 + p3 of the first and third detection signals p1 and p3 from the first and third optical regions located outside the signal k1 × p2 obtained in the above step; ; Applying a gain (k2) to the differential signal; And adding the differential signal and the first to third detection signals p1, p2, and p3 to output a reproduction signal.
또한, 상기 재생신호 검출 단계는, 외측에 위치된 제1 및 제3광영역으로부터의 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)를 합산하여 재생신호를 출력하는 단계;를 구비할 수 있다.The detecting of the reproduction signal may include adding the first and third detection signals p1 and p3 from the first and third light regions located outside to output the reproduction signal. .
또한, 상기 재생신호 검출 단계는, In addition, the playback signal detection step,
외측에 위치된 상기 제1 및 제3광영역으로부터의 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)의 합신호(p1+p3)가 일정 레벨 이하인지를 비교하여, 가운데에 위치된 상기 제2광영역으로부터의 제2검출신호(p2)를 선택적으로 통과시키는 스위치 제어신호를 검출하는 단계와; 상기 단계에서 검출된 제어신호로 스위치를 온/오 프시키는 단계와; 상기 합신호(p1+p3)와 상기 스위치쪽에서 입력된 신호를 더하여 재생신호를 검출하는 단계;를 구비할 수 있다.Comparing the sum signal p1 + p3 of the first and third detection signals p1 and p3 from the first and third optical regions located outside the predetermined level or less, and Detecting a switch control signal for selectively passing a second detection signal p2 from the two light regions; Turning the switch on / off with the control signal detected in the step; And detecting the reproduction signal by adding the sum signal p1 + p3 and the signal input from the switch side.
여기서, 상기 재생신호 검출 단계는, 상기 스위치의 오프시, 상기 제2검출신호(p2)의 전치값이 상기 가산기로 입력되도록 상기 제2검출신호(p2)를 홀딩하는 단계;를 더 구비하는 것이 바람직하다.The detecting of the reproduction signal may further include: holding the second detection signal p2 such that a pre-value of the second detection signal p2 is input to the adder when the switch is turned off. desirable.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 광픽업장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the optical pickup apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 광픽업장치의 광학적 구성의 일 실시예를 개략적으로 보인 도면이다.1 is a view schematically showing an embodiment of an optical configuration of an optical pickup apparatus according to the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치는 단파장 광을 출사하는 광원(1)과, 상기 광원(1)쪽에서 입사된 광을 집속시켜 기록매체(10)에 광스폿을 형성하는 대물렌즈(7)와, 상기 광원(1)과 대물렌즈(7) 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광의 진행 경로를 변환하는 광로변환수단(5)과, 상기 기록매체(10)에서 반사/회절된 광을 제1 내지 제3광영역으로 분할 수광하는 광검출유니트와, 상기 광검출유니트의 검출신호로부터 재생신호를 검출하는 재생신호 검출부를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 광원(1)과 광로변환수단(5) 사이에 광원(1)에서 출사된 발산광을 평행광으로 바꾸어주는 콜리메이팅렌즈(3)와, 상기 광로변환수단(5)과 광검출기(20) 사이에 광검출렌즈(9)를 더 구비한다. Referring to the drawings, the optical pickup apparatus according to an embodiment of the present invention forms a light spot on the
상기 광원(1)은 대략 400 nm 파장대역인 청색광을 출사하는 것이 바람직하며, 상기 대물렌즈(7)는 0.6 이상 바람직하게는, 대략 0.65인 개구수를 가진다.
The
이러한 본 발명에 따른 광픽업장치는 상대적으로 저밀도인 DVD 계열의 기록매체(이하, DVD)보다 상대적으로 고밀도인 기록매체(이하, HD-DVD)에 적합한 광학적 구성을 가지는 것이 바람직하다. 여기서, 본 발명에 따른 광픽업장치의 광학계 구성은 도 1에 한정되지 않으며, 이 기술분야에서 알려진 다양한 광학계 구성이 채용될 수 있다.The optical pickup apparatus according to the present invention preferably has an optical configuration suitable for a relatively high density recording medium (hereinafter, HD-DVD) than a relatively low density DVD-based recording medium (hereinafter, DVD). Here, the optical system configuration of the optical pickup device according to the present invention is not limited to FIG. 1, and various optical system configurations known in the art may be adopted.
상기 광검출유니트로는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기록매체(10)의 트랙 접선 방향에 대응되는 방향으로 분할된 제1 내지 제3수광영역(21)(23)(25)을 포함하는 광검출기(20)를 구비할 수 있다. 상기 제1 내지 제3수광영역(21)(23)(25)은 기록매체(10)에서 반사/회절된 광을 제1 내지 제3광영역으로 분할 수광하여 제1 내지 제3검출신호(p1)(p2)(p3)를 출력한다. As shown in FIG. 2, the photodetecting unit includes first to third
상기 제1 내지 제3수광영역(21)(23)(25)의 분할 비율은 대물렌즈(7)의 개구수, 기록매체(10)에 기록된 피트와 같은 마크 조건에 의해 최적화된다. 가운데에 위치된 제2수광영역(23)은 기록매체(10)에서 반사/회절된 0차 회절광의 대략 10-50%를 수광할 수 있도록 된 크기를 가지는 것이 바람직하다. The division ratios of the first to third
실질적으로, 상기 광검출기(20)는 포커스 및 트랙 오차신호를 검출할 수 있도록 제1 내지 제3수광영역(21)(23)(25)이 다시 전체적으로 4분할된 구조를 가지는데, 이러한 4분할 구조는 잘 알려진 바와 같으므로 그 구체적인 설명 및 도시를 생략한다.Substantially, the
한편, 상기 광검출유니트는 기록매체(10)에서 반사/회절된 광을 제1 내지 제3광영역으로 분할/회절시키는 회절소자(미도시)와, 상기 회절소자에 의해 분할된 제1 내지 제3광영역을 각각 수광하여 제1 내지 제3검출신호(p1')(p2')(p3')를 출력하는 제1 내지 제3광검출기(미도시)로 이루어질 수도 있다. 이때, 상기 제1 내지 제3광영역으로부터의 제1 내지 제3검출신호(p1')(p2')(p3')는 상기 제1 내지 제3수광영역(21)(23)(25)으로부터의 제1 내지 제3검출신호(p1)(p2)(p3)와 실질적으로 동일하다.On the other hand, the photodetecting unit includes a diffraction element (not shown) for dividing / diffracting the light reflected / diffracted by the
본 발명에 따른 상기 재생신호 검출부는 상기와 같은 광검출유니트에서 검출된 제1 내지 제3검출신호(p1)(p2)(p3)로부터 기록매체(10)의 재생신호를 생성한다. 이 재생신호 검출부는 상대적으로 저밀도인 DVD 채용시, 외측에 위치된 제1 및 제3수광영역(21)(25)으로부터의 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)와 가운데에 위치된 제2수광영역(23)으로부터의 제2검출신호(p2)의 위상 차이를 이용하여, 종래의 신호 왜곡 문제가 개선된 재생신호를 검출할 수 있도록 마련되어 있다. 또한, 상기 재생신호 검출부는 상대적으로 고밀도인 HD-DVD 채용시, 상기 제1 내지 제3수광영역(21)(23)(25)의 제1 내지 제3검출신호(p1)(p2)(p3)의 합신호(p1+p2+p3)를 이용하여 재생신호를 검출하는 구조(미도시)를 더 구비한 것이 바람직하다.The reproduction signal detector according to the present invention generates a reproduction signal of the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 재생신호 검출부는 수학식 1에 의해 DVD의 재생신호를 검출하도록 마련된다.According to an embodiment of the present invention, the playback signal detection unit is provided to detect the playback signal of the DVD by the equation (1).
여기서, 상기 게인(k1)은 상기 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)의 합신호(p1+p3)와 제2검출신호(p2)의 중심치가 서로 유사해지도록 가해지는 게인이다. 이 게인(k1)은 단파장인 청색광으로 저밀도 기록매체인 DVD를 재생하는 과정에서 발생되는 신호의 왜곡 정도에 따라 가변된다. 상기 게인(k2)는 통상적인 재생신호에 해당하는 제1 내지 제3검출신호(p1)(p2)(p3)의 합신호(p1+p2+p3)에 상기 차동신호 즉, 게인(k1)이 가해진 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)의 합신호(p1+p3)와 제2검출신호(p2)를 차동한 신호를 어느 정도의 비율로 적용할 것인지에 대한 게인값이다. 이 게인(k2)는 청색 파장영역인 단파장 광으로 DVD를 재생하는 과정에서 발생하는 신호의 왜곡 정도에 따라 가변되며, 0.1 내지 0.5의 값이 적용되는 것이 바람직하다.Here, the gain k1 is a gain that is applied so that the center values of the sum signal p1 + p3 of the first and third detection signals p1 and p3 and the second value of the second detection signal p2 are similar to each other. This gain k1 is varied depending on the degree of distortion of the signal generated during the reproduction of the DVD, which is a low density recording medium, with short wavelength blue light. The gain k2 is equal to the differential signal, that is, the gain k1, by the sum signal p1 + p2 + p3 of the first to third detection signals p1, p2, and p3 corresponding to a normal reproduction signal. It is a gain value that determines how much the differential signal between the sum signal p1 + p3 and the second detection signal p2 of the applied first and third detection signals p1 and p3 is applied. This gain k2 varies depending on the degree of distortion of the signal generated in the process of reproducing the DVD with short wavelength light, which is a blue wavelength region, and a value of 0.1 to 0.5 is preferably applied.
도 3은 상기 수학식 1을 만족하는 재생신호 검출부 구성의 일 실시예를 보인 도면이다. 도면을 참조하면, 재생신호 검출부는, 상기 제1 내지 제3검출신호(p1)(p2)(p3)를 합산하는 제1가산기(31)와, 상기 제2검출신호(p2)에 게인(k1)을 가하는 제1게인 조정기(33)와, 상기 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)의 합신호(p1+p3)와 상기 제1게인 조정기(33)로부터 입력된 신호를 차동하는 차동기(35)와, 상기 차동기(35)에서 출력된 차동신호에 게인(k2)을 가하는 제2게인 조정기(37)와, 상기 제1가산기(31) 및 제2게인 조정기(37)로부터 입력된 신호를 합산하는 제2가산기(39)를 포함하여 구성된다.3 is a diagram illustrating an embodiment of a configuration of a playback signal detector that satisfies
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치는 청색광을 사용하여 상대적으로 고밀도인 HD-DVD에 적합한 광학적 구성을 가지면서도 도 2에 예시한 바와 같은 광검출유니트 및 수학식 1을 만족하는 재생신호 검출부를 구비하므로, 파장 650 nm인 적색광에 적합하도록 규격화되어 있는 상대적으로 저밀도인 DVD의 일정 길이 이상 피트 재생시, 왜곡 신호가 재생신호의 이치화 기준값인 최소 길 이 피트의 검출신호(Pmin)의 중심 레벨과 분리되어 있다. 따라서, 본 발명에 따른 광픽업장치는 상대적으로 저밀도인 DVD의 신호를 정확히 재생할 수 있어 HD-DVD와 같이 상대적으로 고밀도인 기록매체와 DVD와 같이 상대적으로 저밀도인 기록매체를 호환 채용할 수 있다. The optical pickup device according to the embodiment of the present invention as described above satisfies the light detection unit and
이하에서는, HD-DVD에 적합한 광학적 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치로 DVD를 호환 채용할 수 있는 원리를 도 4 내지 도 9를 참조로 설명한다.Hereinafter, with reference to Figs. 4 to 9, the principle that the DVD can be compatible with the optical pickup apparatus according to the embodiment of the present invention having an optical configuration suitable for HD-DVD.
도 4 내지 도 6은 각각 청색광으로 DVD를 재생했을 때, 종래의 재생방법에 의한 재생신호(Pall), 본 발명에 따른 광검출기(20)의 제1 및 제3수광영역(21)(25)으로부터의 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)의 합신호(p1+p3) 및 제2검출신호(p2)의 아이-패턴을 보인 그래프이다. 도 7은 광스폿의 트랙 방향으로의 이동에 따른 상기 합신호(p1+p3)와 제2검출신호(p2)를 나타낸 그래프이다. 여기서, 아이-패턴은 최소 길이 피트(예컨대, 3T) 내지 최대 길이 피트(예컨대, 14T)의 검출신호를 동일 시작 위치에서 트레이싱하여 나타낸 신호이다. 4 to 6 respectively show reproduction signals Pall according to a conventional reproduction method when the DVD is reproduced with blue light, and first and third
상기 재생신호(Pall)는 종래의 방식에 의한 재생신호 즉, 본 발명에 따른 광검출기(20)의 제1 내지 제3수광영역(21)(23)(25)으로부터의 제1 내지 제3검출신호(p1)(p2)(p3)의 합신호(p1+p2+p3)이다. The reproduction signal Pall is a reproduction signal according to a conventional method, that is, first to third detections from the first to third
이 재생신호(Pall)의 아이-패턴을 보인 도 4를 참조하면, 그래프 하부측에 나타난 바와 같이, 신호 왜곡에 의해 실제 피트 검출신호보다 진폭이 작은 신호들(d)이 검출된다. 이 작은 신호들(d)은 적색광에 대해 적합하도록 규격화된 DVD를 청색광으로 재생함으로 인해, 일정 길이 이상 예컨대, 6T 이상의 피트 재생시 그 피트의 시작 및 끝 부분에서보다 중심부분에서 검출광량이 증가되는 현상에 의해 발생된 것이다. Referring to Fig. 4 showing the eye-pattern of the reproduction signal Pall, as shown in the lower side of the graph, signals d having a smaller amplitude than the actual pit detection signal are detected by the signal distortion. These small signals d reproduce the DVD standardized to be suitable for red light as blue light, thereby increasing the amount of detection light at the central portion than at the beginning and end of the pit when playing a pit longer than a certain length, for example, 6T or more. It is caused by the phenomenon.
이 작은 신호들(d) 즉, 왜곡 신호(d)는 재생신호를 디지털화하기 위한 이치화 기준값(v1)인 최소 길이 피트 재생신호(Pmin)의 중심 레벨과 중첩되어 있어, 재생신호(Pall)의 정확한 이치화를 불가능하게 한다. 따라서, 종래의 재생방식에 의한 상기 재생신호(Pall)를 상기 기준값(v1)에 대해 이치화하면, 예컨대, 6T 이상의 길이를 갖는 피트는 그 중심부가 마치 피트가 없는 미러영역으로 검출 즉, 2개 이상의 피트로 이루어진 것으로 검출되어 피트 신호를 정확하게 재생할 수 없는 문제가 있다.These small signals d, i.e., the distortion signal d, overlap with the center level of the minimum length pit reproduction signal Pmin, which is the binarization reference value v1 for digitizing the reproduction signal, so that the accurate reproduction signal Pall is correct. Make binarization impossible. Therefore, when the reproduction signal Pall according to the conventional reproduction method is binarized with respect to the reference value v1, for example, a pit having a length of 6T or more is detected as a mirror area without a pit, that is, two or more portions. There is a problem that the pit signal cannot be reproduced correctly because it is detected as being made of a pit.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업장치는 DVD의 일정 길이 이상의 피트 재생시 발생하는 신호 왜곡을 고려하여, 그 기록매체(10)에서 반사/회절된 광을 기록매체(10)의 트랙 접선 방향에 대응되는 방향으로 제1 내지 제3광영역으로 분할/수광하고, 이 제1 내지 제3검출신호(p1)(p2)(p3)로부터 수학식 1에 의해 재생신호(RFS)를 검출하므로, 일정 길이 이상의 피트 신호도 정확하게 재생할 수 있다.However, the optical pickup apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention considers a signal distortion generated when playing a pit of a predetermined length or more of a DVD, so that the light reflected / diffracted by the
보다 구체적으로 살펴보면, 청색광으로 DVD의 일정 길이 이상의 피트 재생시 도 4에 나타난 작은 신호들 즉, 신호 왜곡(d)은 도 5 및 도 6의 비교와 도 7의 A영역에서 알 수 있는 바와 같이, 가운데 위치된 제2수광영역(23)에서 검출되는 제2검출신호(p2)에 주로 기인한다.More specifically, the small signals shown in FIG. 4, that is, the signal distortion (d) when the pit is reproduced over a predetermined length of the DVD by blue light, can be seen in the comparison of FIGS. 5 and 6 and region A of FIG. This is mainly due to the second detection signal p2 detected in the second
이때, 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)의 합신호(p1+p3)와 제2검출신호(p2)는 그 신호 왜곡량 및 경향이 서로 크게 다르다. 따라서, 상기 수학식 1의 연산 과정을 거치면 도 8 및 도 9의 아이-패턴 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 왜곡된 신호(d0)가 재생신호(RFS)의 이치화를 위한 기준값(v1)과 분리되어 있으므로, 일정 길이 이상의 피트 재생신호(RFS)도 정확히 검출할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 광픽업장치는 DVD 재생시 양호한 품질의 재생신호(RFS)를 검출할 수 있다.At this time, the sum signal p1 + p3 and the second detection signal p2 of the first and third detection signals p1 and p3 differ greatly from each other in the amount and tendency of the signal distortion. Accordingly, as shown in the eye-pattern graphs of FIGS. 8 and 9 through the calculation process of
여기서, 도 8은 광원(1)의 출사 광 파장이 400 nm, 대물렌즈(7)의 개구수가 0.65인 본 발명에 따른 광픽업장치로 트랙 피치가 0.74μm인 DVD를 재생할 때, 수학식 1을 만족하는 연산 과정을 통해 검출된 재생신호(RFS)의 아이-패턴을 보인 것으로, k1=1.49, k2=0.2인 경우이다. 도 9는 도 8의 재생신호(RFS)가 파형등화기(equalizer)를 거친 경우를 보인 것으로, 본 발명에 따른 재생신호 검출부에 파형등화기를 더 구비하면 보다 선명한 재생신호(RFS)를 얻을 수 있다.8 shows
이상에서 알 수 있는 바와 같이, 예컨대, 파장 400 nm인 청색광, 개구수 0.65인 대물렌즈(7)를 사용한 광픽업장치로 트랙 피치 0.74μm인 DVD를 재생할 때, 종래의 재생방법에 의한 재생신호(Pall)는 도 4에 도시된 바와 같이 측정 불능 상태의 지터값을 나타낸다. 반면에, 본 발명에 따른 재생방법에 의한 재생신호(RFS)는, 도 8 및 도 9에 보여진 바와 같이, k1, k2값에 따라 7.5 ~ 11%의 지터값을 나타낸다. 따라서, 본 발명에 의하면, 양호한 품질의 재생신호(RFS)를 검출할 수 있다.As can be seen from the above, for example, when a DVD having a track pitch of 0.74 mu m is reproduced with an optical pickup apparatus using the blue light having a wavelength of 400 nm and the
한편, 본 발명에 따른 재생신호 검출부는 DVD 재생시 도 10에 도시된 바와 같이, 상대적으로 신호 왜곡이 작은 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)만을 가산기(131) 에서 더하여 재생신호(RFS')를 검출하도록 마련될 수도 있다. 이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 재생신호 검출부에서 검출된 재생신호(RFS')는 그 아이-패턴을 보인 도 11에서 알 수 있는 바와 같이, 그 왜곡 신호(d0') 성분이 이치화를 위한 기준값(v1)과 분리된다. 따라서, 일정 길이 이상의 피트신호도 정확하게 재생할 수 있다. 물론, 본 실시예에 따른 재생신호 검출부는, 그로부터 구해진 재생신호(RFS') 품질이 본 발명의 일 실시예에 따른 재생신호 검출부에 의한 재생신호(RFS)에 비해서는 다소 떨어지지만, 대신에 간단한 회로 구성에 의해 재생신호(RFS')를 검출하는 이점을 가진다. On the other hand, the playback signal detector according to the present invention adds only the first and third detection signals p1 and p3 with relatively small signal distortion in the
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 재생신호 검출부는, 제1 내지 제3검출신호(p1)(p2)(p3)를 합산하여 재생신호(RFS")를 검출하면서 제2검출신호(p2)를 왜곡이 심한 일정 구간동안 합산하지 않거나, 제2검출신호(p2)의 왜곡이 심한 구간에서는 제2검출신호(p2)의 전치값을 유지하도록 마련될 수도 있다. On the other hand, according to another embodiment of the present invention, the reproduction signal detection unit adds the first to third detection signals p1, p2, and p3 to detect the reproduction signal RFS " p2) may not be summed over a certain period of severe distortion, or may be provided to maintain a transpose value of the second detection signal p2 in a period of severe distortion of the second detection signal p2.
예를 들어, 본 실시예에 따른 재생신호 검출부는, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)의 합신호(p1+p3)값이 일정 레벨 이하인지를 검출하는 스위치 컨트롤러(231)와, 제2검출신호(p2)가 입력되며 상기 스위치 컨트롤러(231)의 제어에 따라 온/오프되는 스위치(233)와, 상기 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)의 합신호(p1+p3)와 상기 스위치(233)쪽에서 입력되는 신호를 더하여 재생신호(RFS")를 출력하는 가산기(237)와, 상기 스위치(233)와 가산기(237)의 입력단 사이에 스위치(233) 오프시, 제2검출신호(p2)의 전치값이 상 기 가산기(237)로 입력될 수 있도록 제2검출신호(p2)를 홀딩하는 홀더(235)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 홀더(235)로는 충,방전을 반복적으로 행할 수 있는 소정 용량의 캐패시터를 구비할 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 12, the reproduction signal detection unit according to the present embodiment may determine whether the sum signal p1 + p3 of the first and third detection signals p1 and p3 is equal to or less than a predetermined level. The
도 7의 A에서와 같이 제2검출신호(p2)가 크게 왜곡되는 영역에서, 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)의 합신호(p1+p3)는 일정 레벨 이하값을 나타낸다. 따라서, 본 실시예에서와 같이 상기 합신호(p1+p3)값에 따라 스위치(233)를 제어하여 가산기(237)로 제2검출신호(p2) 및 제2검출신호(p2)의 전치값을 선택적으로 입력시키면, 도 13에 도시된 바와 같이, 왜곡 신호((d0")가 재생신호(RFS")의 이치화 기준값(v1)과 분리된다. 따라서, 본 실시예에 따른 재생신호 검출부에 의하면, 양호한 품질의 재생신호(RFS")를 검출할 수 있다. 이때, 가산기(237)로 입력되는 제2검출신호(p2) 및 그 전치신호에 대응하는 신호(p2')는 도 14에 도시된 바와 같이, 도 7의 A영역에 대응하는 일정 길이 이상의 피트 영역(B)에서 왜곡 신호 성분이 현저히 감소되어 있다.In the region where the second detection signal p2 is greatly distorted as shown in FIG. 7A, the sum signal p1 + p3 of the first and third detection signals p1 and p3 represents a predetermined level or less. Therefore, as in the present embodiment, the
한편, 도 12에서 홀더(235)가 없는 구조인 경우, 스위치(233)는 제2검출신호(p2)의 왜곡이 심한 일정 구간동안 오프되고, 이에 따라 제2검출신호(p2)가 가산기에서 제1 및 제3검출신호(p1)(p3)와 합산되지 않으므로, 마찬가지로 왜곡 신호 성분이 이치화를 위한 기분값과 분리된다. 따라서, 이 경우에도 일정 길이 이상의 피트 영역에서 왜곡 신호 성분이 현저히 감소되어 정확한 재생신호(RFS")를 검출할 수 있다.On the other hand, in the case of the structure without the
이상에서는 본 발명에 따른 광픽업장치가 HD-DVD와 같은 고밀도 기록매체에 적합한 광학적 구성을 가지면서, 상대적으로 저밀도인 DVD를 호환 채용하도록 마련된 것으로 설명 및 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, DVD와 CD 계열의 기록매체를 호환 채용에 적용될 수 있음은 물론이다. 즉, 본 발명에 따른 광픽업장치에 대략 650 nm 파장인 적색광을 출사하는 광원 및 DVD에 적합한 광학적 구성을 채용하고, 기록매체에서 반사/회절된 0차광을 제1 내지 제3광영역으로 분할하는 비율을 최적화하면 된다. 또한, 재생신호 검출부가 수학식 1에 의해 CD 계열의 기록매체 재생신호를 검출하도록 마련된 경우, 이에 대해 최적화된 게인 k1,k2를 설정하면 된다.In the above description, although the optical pickup device according to the present invention has an optical configuration suitable for a high-density recording medium such as HD-DVD, it is provided to be compatible with relatively low-density DVD, but the present invention is not limited thereto. Of course, DVD and CD-based recording media can be applied to the compatible adoption. That is, the optical pickup device according to the present invention employs a light source for emitting red light having a wavelength of about 650 nm and an optical configuration suitable for a DVD, and divides the zero-order light reflected / diffracted from the recording medium into first to third light regions. You can optimize the ratio. In addition, when the reproduction signal detection unit is provided to detect the CD-based recording medium reproduction signal by
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 상대적으로 고밀도인 기록매체에 적합한 단파장 광을 출사하는 광원 및 개구수를 갖는 대물렌즈를 사용하면서도, 기록매체에서 반사/회절된 광을 기록매체의 트랙 접선방향에 대응되는 방향으로 제1 내지 제3광영역으로 분할 수광하고, 상대적으로 저밀도인 기록매체 채용시 상기 제1 내지 제3광영역으로부터의 제1 내지 제3검출신호 중 제1 및 제3검출신호와 제2검출신호의 위상 차이를 이용하여 재생신호를 검출하므로, 일정 길이 이상의 피트 신호도 정확히 검출할 수 있어 고밀도 기록매체 및 저밀도 기록매체를 호환 채용할 수 있다.According to the present invention as described above, while using a light source and an objective lens having a numerical aperture that emits short wavelength light suitable for a relatively high density recording medium, the light reflected / diffracted on the recording medium is in the track tangential direction of the recording medium. The first and third detection signals and the first and third detection signals from the first to the third optical region are divided into first and third optical regions in the corresponding direction, and when the recording medium having a relatively low density is employed. Since the reproduction signal is detected using the phase difference of the two detection signals, a pit signal of a predetermined length or more can be detected accurately, and a high density recording medium and a low density recording medium can be used interchangeably.
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