KR19990031138A - Multi-wavelength optical pickup device - Google Patents

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KR19990031138A KR1019970051737A KR19970051737A KR19990031138A KR 19990031138 A KR19990031138 A KR 19990031138A KR 1019970051737 A KR1019970051737 A KR 1019970051737A KR 19970051737 A KR19970051737 A KR 19970051737A KR 19990031138 A KR19990031138 A KR 19990031138A
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김성민
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김덕중
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Abstract

본 발명은 다파장 광픽업 장치에 관한 것으로, 레이저 다이오드(30)가 광원으로서 사용 디스크의 종류에 따라 파장, 광출력 등을 선택할 수 있도록 다파장의 빔을 각각 방출할 수 있고, 각 파장에 대해 다른 발광점을 가지며, 2축 액츄에이터(8)는 디스크(7)의 기록면 트랙 중앙에 대물 렌즈(6)로부터 집광된 빔을 위치시키기 위해 상기 대물 렌즈(6)를 상기 디스크(7)의 축방향과 방사방향으로 이동시키며, 광검출기(40)는 상기 디스크(7)에서 반사되어 빔 스프리터(4)를 투과한 빔의 발광점의 위치에 따라 필요한 신호를 검출하기 위해 사용하는 셀의 조합을 변경시킬 수 있도록 다수의 셀로 구성되어, 상기 빔 스프리터(4)를 투과한 빔을 전기적 신호로 변환시킨다.The present invention relates to a multi-wavelength optical pickup device, wherein the laser diode 30 can emit a multi-wavelength beam so that the wavelength, light output, etc. can be selected according to the type of disk used as the light source, and for each wavelength With a different light emitting point, the biaxial actuator 8 moves the objective lens 6 in the axial direction of the disk 7 to position the beam focused from the objective lens 6 in the center of the recording surface track of the disk 7. And the light detector 40 changes the combination of cells used to detect a required signal according to the position of the light emitting point of the beam reflected from the disk 7 and transmitted through the beam splitter 4. It is composed of a plurality of cells so as to convert the beam transmitted through the beam splitter 4 into an electrical signal.

본 발명의 다파장 광픽업 장치에 의하면, 여러개의 파장이 필요한 광픽업의 구조를 간단하게하여 부품수를 감소시키고, 제조를 용이하게 하면서도 다른 종류의 디스크에 대한 호환성을 증대시킨 효과를 가진다.According to the multi-wavelength optical pickup apparatus of the present invention, the structure of the optical pickup that requires several wavelengths can be simplified to reduce the number of parts, to facilitate the manufacture, and to increase the compatibility with other types of disks.

Description

다파장 광픽업 장치Multi-wavelength optical pickup device

본 발명은 다파장 광픽업 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광디스크를 기록/재생시 광디스크의 종류에 따라 광원의 파장을 선택할 수 있어 여러 종류의 광디스크를 호환가능하게 사용할 수 있는 광픽업 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-wavelength optical pickup apparatus, and more particularly, to an optical pickup apparatus capable of selecting a wavelength of a light source according to the type of an optical disk when recording / reproducing an optical disk so that various types of optical disks can be used interchangeably. will be.

잘 알려진 바와 같이, 광디스크 장치는 1978년 상품화가 시작된 LDP(Laser Disc Player)를 비롯하여, 1982년 상품화가 시작되어 현재 가장 보편화된 CDP(Compact Disc Player), CD-ROM, MODD(Magneto-Optic Disc Drive)등과, 1996년 상품화가 시작된 DVDP(Digital Versatile Disc Player), DVD-ROM과, 가장 최근의 DVD-RAM이 있다.As is well known, optical disc devices include LDP (Laser Disc Player), which was commercialized in 1978, and the most popular compact disc player (CDP), CD-ROM, and magneto-optic disc drive. , Digital Versatile Disc Player (DVDP), DVD-ROM, and the most recent DVD-RAM.

도 1은 통상적인 광픽업 장치의 광학계 및 수광 셀의 구조를 나타내는 도면으로, 도시된 바와 같이, 광원으로서 사용 디스크의 종류에 따라 파장, 광출력등이 선택되는 레이저 다이오드(1)(laser diode)와, 트랙킹 에러(tracking error)신호를 검출하기 위한 수단으로서의 3빔법(three beam)을 이용할 수 있도록 레이저 다이오드(1)로부터 방출된 빔을 여러개로 나누는 그레이팅(2)(grating)과, 레이저 다이오드(1)로부터 방출된 빔을 디스크(7)방향으로 일부 반사시키고, 이 디스크(7)로부터 반사되어 다시 입사되는 빔의 일부를 투과하는 빔 스프리터(4)(beam splitter)와, 레이저 다이오드(1)로부터 방출된 빔을 평행광으로 변환시키는 콜리미터 렌즈(5)(collimator lens)와, 빔을 디스크(7)의 기록/재생층에 포커스시키는 대물 렌즈(6)와, 디스크(7)의 기록면 트랙 중앙에 대물 렌즈(6)로부터 집광된 빔을 위치시키기 위해 대물 렌즈(6)를 디스크(7)의 축방향과 방사방향으로 이동시키는 2축 액츄에이터(8)와, 디스크(7)에서 반사된 빔을 전기적 신호로 변환시키는 광검출기(3)(photodetector)로 이루어 진다. 그레이팅(2)은 3빔법이외의 다른 트랙킹 에러 신호검출수단을 이용하는 경우에는 사용되지 않으며, 빔 스프리터(4)는 광픽업의 구성에 따라서는 입방체형이 사용되기도 하므로, 투과/반사율의 차이가 있다.1 is a view showing the structure of an optical system and a light receiving cell of a conventional optical pickup device, as shown in the laser diode (1) (laser diode) in which the wavelength, light output, etc. are selected according to the type of disk used as a light source And a grating for dividing the beam emitted from the laser diode 1 into a number so as to use a three beam as a means for detecting a tracking error signal, and a laser diode ( A beam splitter 4 and a laser diode 1 which partially reflect the beam emitted from 1) toward the disk 7 and transmit a portion of the beam reflected from the disk 7 and incident again. A collimator lens 5 for converting the beam emitted from the light into parallel light, an objective lens 6 for focusing the beam on the recording / reproducing layer of the disk 7, and a recording surface track of the disk 7. With objective lens (6) in the center Biaxial actuator 8 for moving the objective lens 6 in the axial and radial directions of the disk 7 to position the focused beam, and light for converting the beam reflected from the disk 7 into an electrical signal It consists of a detector (photodetector). The grating 2 is not used when a tracking error signal detecting means other than the three beam method is used, and the beam splitter 4 uses a cube shape depending on the configuration of the optical pickup, so there is a difference in transmission / reflectance. .

또한 광픽업의 용도에 따라서는 콜리미터 렌즈(5)를 사용하지 않는 경우도 있고, 대물 렌즈(6)는 디스크의 종류에 따라 NA(numerical aperture : 開口數)가 다르다. 또한, 광검출기(3)는 디스크의 데이타 신호검출방법과 포커스/트랙킹 에러 신호검출방법에 따라 셀의 구조 및 크기가 다르다. 도 1에서는 디스크에 수록된 데이타 신호를 검출하기 위해 셀에서 발생된 전류합(A + B + C + D)을 이용하고, 포커스 에러 신호를 검출하기 위해 비점수차를 이용하는 경우, 대각선 방향합의 차[(A +C) -(B + D)]를 포커스 에러 신호로 사용하고, 트랙싱 에러 신호검출을 위해 3빔법을 이용하는 경우, (E - F)를 트랙킹 에러 신호로 사용하고 있다.The collimator lens 5 may not be used depending on the purpose of the optical pickup, and the objective lens 6 has a different NA (numerical aperture) depending on the type of disk. Also, the photodetector 3 differs in structure and size of the cell according to the data signal detection method of the disc and the focus / tracking error signal detection method. In FIG. 1, when a current sum (A + B + C + D) generated in a cell is used to detect a data signal recorded on a disk, and astigmatism is used to detect a focus error signal, the difference in the diagonal direction sum [( When A + C)-(B + D)] is used as the focus error signal and the 3-beam method is used for the detection of the tracking error signal, (E-F) is used as the tracking error signal.

상술한 여러 종류의 광디스크 장치는 한 종류의 디스크만을 기록/재생하는 형태였다. 그러나, 대용량 및 고속의 광디스크 장치가 요구됨에 따라 새로운 광디스크가 출현함으로서, 하나의 광디스크 장치에서 여러 종류의 광디스크를 기록/재생할 수 있는 요구가 증대하였다. 특히, 새로운 광디스크중에서도 대용량의 요구에 부응하기 위해 개발된 DVD는 기존의 CD에 비해 7배의 기록 용량을 갖는 고밀도의 광디스크로서, 광디스크를 고밀도화시키기 위해서는 광픽업장치의 포커스 빔 사이즈(focus beam size)를 줄여야 하기 때문에, 이를 위해서 광원의 파장을 짧게 하고 대물렌즈의 NA를 증가시켜야 하지만, 대물렌즈의 NA를 크게 하면, 광픽업 장치의 허용오차(tolerence)를 악화시키기 때문에 이를 보상하기 위해 디스크의 기판두께를 얇게 하는 것이 필요하므로, CD의 기판 두께가 1.2mm인데 비하여, DVD는 기판두께가 CD의 1/2인 0.6mm의 디스크를 사용하게 되었다. 이와 같이, DVD 장치에서 CD와 같은 기존의 광디스크를 호환성있게 사용하는 것이 커다란 과제로 대두 되었다.The various types of optical disc devices described above were in the form of recording / reproducing only one type of disc. However, with the demand for large capacity and high speed optical disk devices, the emergence of new optical disks has increased the demand for recording / reproducing various types of optical disks in one optical disk device. In particular, the DVD, which was developed to meet the demand of a large capacity among the new optical discs, is a high density optical disc having a recording capacity of 7 times that of a conventional CD, and in order to increase the density of the optical disc, the focus beam size of the optical pickup apparatus is used. For this purpose, the wavelength of the light source should be shortened and the NA of the objective lens should be increased for this purpose, but if the NA of the objective lens is increased, the tolerance of the optical pickup device will be worsened. Since the thickness needs to be made thinner, the substrate thickness of the CD is 1.2 mm, whereas the DVD uses a 0.6 mm disc whose substrate thickness is 1/2 of the CD. As such, the compatibility of existing optical discs such as CDs in DVD devices has become a big challenge.

이러한 호환성을 유지하는 데 고려해야 하는 사항으로서, 첫째, 광원의 파장과 대물 렌즈의 NA를 고려해야 하는 데, 즉, CD가 780nm 파장의 광원과 NA 0.45인 대물 렌즈를 사용하는 데 비하여, DVD는 650nm 파장의 광원과 NA 0.6인 대물 렌즈를 사용하고 있음을 고려해야 하고, 둘째, 디스크의 물리적 상수가 다른 광디스크를 사용하는 경우 호환성의 요소로서 광원의 파장이 상이함에 따라 발생되는 신호 검출 문제, 디스크의 기판 두께의 차이에 의한 구면 수차의 보상 문제를 고려해야 한다.To maintain this compatibility, one must first consider the wavelength of the light source and the NA of the objective lens, i.e., the DVD has a 650 nm wavelength compared to the CD with an 780 nm wavelength light source and an NA 0.45 objective lens. It is necessary to take into account the use of a light source with an objective lens of NA 0.6. Second, when using optical disks with different physical constants of the disk, signal detection problems caused by different wavelengths of the light source as compatibility factors. The problem of spherical aberration compensation due to the difference of

예를 들어, 일반적인 재생가능한 CD 디스크의 경우, 광원의 파장이 상이함에 따른 신호 검출 문제에 있어서, 데이타를 기록하기 위해 사용되는 피트의 깊이를 사용파장의 1/6정도로 제작하기 때문에, DVD용 광픽업 장치의 650nm의 파장을 이용하더라도, CD 디스크의 피크 깊이는 파장의 1/5정도이므로, CD 디스크는 재생이 가능하다. 그러나, 대물 렌즈의 NA가 0.6인 경우, 디스크의 기판 두께의 공차는 30-40μm정도에 불과하므로, DVD용 광디스크 장치가 CD디스크를 재생하기 위해서는 기판 두께의 차이에 의해 발생되는 구면 수차(spherical aberration)를 보상할 수 있는 방법이 필요하므로, DVD용 광디스크 장치에서는 홀로그램 렌즈(hologram lens) 방식, 트윈 렌즈(twin lens) 방식, LCD 셔터(shutter) 방식 등을 이용하므로서, CD와의 호환성을 유지하고 있다.For example, in the case of a general reproducible CD disc, in the case of a signal detection problem in which the wavelength of the light source is different, since the depth of the pit used for recording data is produced at about 1/6 of the wavelength used, the optical disc for DVD is used. Even when the 650 nm wavelength of the pickup apparatus is used, the CD disk can be reproduced because the peak depth of the CD disk is about 1/5 of the wavelength. However, when the NA of the objective lens is 0.6, the tolerance of the substrate thickness of the disc is only about 30-40 μm, so that the spherical aberration caused by the difference in substrate thickness is required for the DVD optical disc device to reproduce the CD disc. ), A DVD optical disk device uses a hologram lens, a twin lens method, an LCD shutter method, and the like, thereby maintaining compatibility with the CD. .

이와 달리, 최근 사용이 확대되고 있는 CD-R 디스크의 경우에는, 재생전용 디스크와 달리, 피트와 랜드의 반사율차이에 의해 데이타를 검출하며, 이때, 디스크 반사율은 광원의 파장에 따라 변화가 크다. 대부분의 CD-R 디스크는 780nm의 파장에 대해서 제작된 것으로, 630-650nm 파장의 광원을 이용하면, 디스크 기록 물질의 흡수율증가로 반사율이 저하되므로, 디스크 재생이 어려운 문제가 발생하게 된다. 따라서, DVD 광디스크 장치가 CD-R 디스크를 호환하기 위해서는 650nm 파장의 광원이외에도 CD-R 디스크 또는 고밀도 광디스크의 재생을 위한 별도의 780nm 파장의 광원이 필요하므로, 도 2와 같이, CD용 광학계(10)와 DVD용 광학계(20)를 각각 장치하여 개발된 광픽업장치로 CD-R 디스크를 재생하였다.On the other hand, in the case of a CD-R disc, which has recently been expanded in use, unlike a disc for exclusive use of reproduction, data is detected by the difference in reflectance between pits and lands. Most CD-R discs are manufactured for a wavelength of 780 nm. When a light source having a wavelength of 630-650 nm is used, the reflectance decreases due to an increase in the absorptivity of the disc recording material, thereby making it difficult to reproduce the disc. Accordingly, in order for the DVD optical disc device to be compatible with the CD-R disc, a light source having a separate 780 nm wavelength for reproducing the CD-R disc or the high density optical disc is required in addition to the light source having the 650 nm wavelength. ) And a CD-R disc were reproduced with an optical pickup device developed by mounting the optical system 20 for DVD.

또한, 현재 개발이 진행중인 파장이 400nm대의 광원을 이용하는 고밀도 광디스크 장치의 경우에는, 사용파장이 CD 디스크 기준 파장의 절반정도에 해당하므로 CD 디스크의 피트 깊이가 사용파장의 약 1/2에 해당되어 재생이 불가능하므로, 이를 위해, 도 3과 같이, 빔 스프리터(9)를 개재해서 400nm와 650nm 또는 780nm 파장의 두 개의 광원을 이용할 수 있도록 개발된 광픽업장치로 고밀도 광디스크를 재생하는 것이 필요하다.In addition, in the case of a high-density optical disk device using a 400 nm light source under development, the wavelength of the CD disk corresponds to about half of the wavelength of the CD disk, so the pit depth of the CD disk corresponds to about 1/2 of the wavelength used. Since this is impossible, for this purpose, as shown in FIG. 3, it is necessary to reproduce a high density optical disc with an optical pickup apparatus developed to use two light sources of 400 nm and 650 nm or 780 nm wavelengths via the beam splitter 9.

하지만, 이러한 도 2및 도 3과 같은 광픽업 장치는 부품수가 증가하여 전체 부피가 커지게 되며, 조립 공정이 복잡하고, 가격이 상승되는 문제점이 있었다.However, the optical pickup device as shown in FIGS. 2 and 3 has a problem in that the number of parts increases and the total volume increases, the assembly process is complicated, and the price is increased.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점 및 필요성을 감안하여 안출된 것으로서, 그 목적은 여러 종류의 광디스크 재생시 재생에 필요한 파장을 선택할 수 있게 하여 다른 종류의 디스크에 대한 호환성을 증대시킨 다파장 광픽업 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems and necessities, and an object thereof is to provide a wavelength for reproducing different types of optical discs, thereby increasing compatibility with other types of discs. It is to provide an optical pickup device.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다파장 광픽업 장치는 광원으로서 사용 디스크의 종류에 따라 파장, 광출력 등을 선택할 수 있도록 다파장의 빔을 각각 방출할 수 있고, 각 파장에 대해 다른 발광점을 가지는 레이저 다이오드와, 트랙킹 에러신호를 검출하기 위한 수단으로서의 3빔법을 이용할 수 있도록 상기 레이저 다이오드로부터 방출된 빔을 여러개로 나누는 그레이팅과, 상기 레이저 다이오드로부터 방출된 빔을 디스크방향으로 일부 반사시키고, 이 디스크로부터 반사되어 다시 입사되는 빔의 일부를 투과하는 빔 스프리터와, 상기 레이저 다이오드로부터 방출된 빔을 평행광으로 변환시키는 콜리미터 렌즈와, 상기 레이저 다이오드로부터 방출된 빔을 상기 디스크의 기록/재생층에 포커스시키는 대물 렌즈와, 상기 디스크의 기록면 트랙 중앙에 상기 대물 렌즈로부터 집광된 빔을 위치시키기 위해 상기 대물 렌즈를 상기 디스크의 축방향과 방사방향으로 이동시키는 2축 액츄에이터와, 상기 디스크에서 반사되어 상기 빔 스프리터를 투과한 빔의 발광점의 위치에 따라 필요한 신호를 검출하기 위해 사용하는 셀의 조합을 변경시킬 수 있도록 다수의 셀로 구성되어, 상기 투과한 빔을 전기적 신호로 변환시키는 광검출기로 이루어진 것을 특징으로 한다.The multi-wavelength optical pickup device of the present invention for achieving the above object can emit a multi-wavelength beam, so that the wavelength, light output, etc. can be selected according to the type of disk used as a light source, and different light emission for each wavelength A laser diode having a dot, a grating for dividing the beam emitted from the laser diode into several parts so as to use a three-beam method as a means for detecting a tracking error signal, and partially reflecting the beam emitted from the laser diode in a disc direction A beam splitter for transmitting a part of the beam reflected from the disk and incident again, a collimator lens for converting the beam emitted from the laser diode into parallel light, and a beam emitted from the laser diode for recording / recording of the disk. An objective lens focused on a reproduction layer, and a recording surface track of the disc A biaxial actuator for moving the objective lens in the axial and radial directions of the disk to position the beam focused from the objective lens at the center, and the position of the light emitting point of the beam reflected from the disk and transmitted through the beam splitter It consists of a plurality of cells to change the combination of cells used to detect the required signal according to the, characterized in that consisting of a photodetector for converting the transmitted beam into an electrical signal.

본 발명의 다파장 광픽업 장치에 따르면, 사용 디스크에 따라 파장을 선택할 수 있고, 선택된 파장에 따라 대물렌즈의 NA를 변환할 수 있도록하여 광디스크 장치의 호환성을 높일 수 있게 된다.According to the multi-wavelength optical pickup device of the present invention, the wavelength can be selected according to the disk used, and the NA of the objective lens can be converted according to the selected wavelength, thereby improving the compatibility of the optical disk device.

도 1은 통상적인 광픽업 장치의 광학계 및 광검출기의 셀 구조를 나타내는 도면이고,1 is a view showing a cell structure of an optical system and a photodetector of a conventional optical pickup device,

도 2는 CD-R 디스크를 호환하기 위해 CD용 광학계와 DVD용 광학계를 사한 종래의 광픽업 장치를 나타내는 도면이고,2 is a view showing a conventional optical pickup apparatus using the optical system for a CD and the optical system for a DVD so as to be compatible with a CD-R disc.

도 3은 도 2와 같은 목적으로 두 개의 광원을 사용한 종래의 광픽업 장치를 나타내는 도면이고,3 is a view showing a conventional optical pickup device using two light sources for the same purpose as FIG.

도 4는 광원에서 다수의 발광점이 존재하는 경우 발생되는 광픽업 장치의 광축의 틸트를 나타내는 도면이고,4 is a view showing the tilt of the optical axis of the optical pickup device generated when there are a plurality of light emitting points in the light source,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 두 개의 파장을 이용하여, 파장별로 독립적인 수광 셀을 사용한 광 픽업 장치를 나타낸 도면이고,FIG. 5 is a view showing an optical pickup apparatus using independent light receiving cells for each wavelength by using two wavelengths according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따라 두 개의 파장을 이용하되, 파장별로 수광 셀 구조가 인접하는 셀의 일부를 공통으로 사용하는 광픽업 장치를 나타내는 도면이고,FIG. 6 is a diagram illustrating an optical pickup apparatus using two wavelengths according to another embodiment of the present invention, and commonly using a part of a cell adjacent to a light receiving cell structure for each wavelength.

도 7은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따라 세 개의 파장을 이용하되, 파장별로 수광 셀 구조가 인접하는 셀의 일부를 공통으로 사용하는 광픽업 장치를 나타내는 도면이고,FIG. 7 is a diagram illustrating an optical pickup apparatus using three wavelengths according to another embodiment of the present invention, and commonly using a part of a cell adjacent to a light receiving cell structure for each wavelength.

도 8은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따라 유한 광학계를 사용하는 광픽업 장치에서 여러개의 발광점이 존재하는 경우를 나타내는 것으로, 도 8a는 틸트가 발생되지 않는 발광점을 사용하는 경우이고, 도 8b는 도 8a와 다른 발광점을 사용할 때 발생되는 광축 틸트를 나타내고, 도 8c는 도 8a와 다른 발광점을 사용함에 의해 발생되는 광축 틸트를 상쇄시킨 경우를 나타내는 도면이다.8 illustrates a case where a plurality of light emitting points exist in an optical pickup apparatus using a finite optical system according to another embodiment of the present invention. FIG. 8A illustrates a case where a light emitting point without tilting is used. 8B illustrates an optical axis tilt generated when using a light emitting point different from that of FIG. 8A, and FIG. 8C illustrates a case where the optical axis tilt generated by using a light emitting point different from that of FIG. 8A is canceled.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

1 ; 레이저 다이오드 2 ; 그레이팅One ; Laser diode 2; Grating

3 ; 광검출기 4 ; 빔 스프리터3; Photodetector 4; Beam splitter

5 ; 콜리미터 렌즈 6 ; 대물 렌즈5; Collimator lens 6; objective

7 ; 광디스크 8 ; 2축 액츄에이터7; Optical disk 8; 2-axis actuator

10 ; CD 광학계 20 ; DVD 광학계10; CD optical system 20; DVD optical system

30 ; 레이저 다이오드 40 ; 광검출기30; Laser diode 40; Photodetector

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들이라면, 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다. 도면에서 종래와 동일한 구성요소에는 동일한 번호를 병기하였다.The above and other objects and various advantages of the present invention will become more apparent to those skilled in the art from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are given to the same components as in the related art.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 두 개의 파장을 이용하여, 파장별로 독립적인 수광 셀을 사용한 광 픽업 장치를 나타낸 것으로, 포커스 에러 신호 검출을 위해 비점수차법을 사용하고 트랙킹 에러 신호 검출을 위해 3빔법을 사용하였다.FIG. 5 illustrates an optical pickup device using independent light-receiving cells for each wavelength using two wavelengths according to an embodiment of the present invention, which uses astigmatism for detecting a focus error signal and detects a tracking error signal. The 3-beam method was used for this purpose.

도 5에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 다파장 광픽업 장치의 광원으로서의 레이저 다이오드(30)는 사용디스크의 종류에 따라 λ1, λ2 파장의 선택적으로 각각 방출할 수 있고, 각 파장에 대해 다른 발광점을 가진다.The laser diode 30 as a light source of the multi-wavelength optical pickup apparatus shown in FIG. 5 can selectively emit λ1 and λ2 wavelengths depending on the type of disk used, and for each wavelength. It has a different light emitting point.

한편, 광검출기(40)는 광원으로서의 레이저 다이오드(30)의 선택스위치(도시하지 않음)에서 λ1을 선택해서 온(ON)하여 λ1의 파장을 이용하는 경우, A,B,C,D,E,F의 수광셀을 이용하여 신호를 검출하고, λ2을 선택해서 온하여 λ2의 파장을 이용하는 경우, A',B',C'D',E,F의 수광셀을 이용하여 신호를 검출한다. 즉, λ1을 사용하는 경우, 디스크(7)에 수록된 데이타 신호를 검출하기 위해 (A + B + C + D)를 이용하며, 포커스 에러 신호를 검출하기 위해, [(A + C) - (B + D)]신호를 이용하며, 트랙킹 에러 신호를 검출하기 위해 (E - F)신호를 이용한다. 또한, λ2를 이용하는 경우, 디스크에 수록된 데이타 신호를 검출하기 위해 (A' + B' + C' + D')를 이용하고, 포커스 에러 신호를 검출하기 위해 [(A' + C') - (B' + D')]를 이용하고, 트랙킹 에러 신호를 검출하기 위해 (E - F)를 이용한다. 이때, 대물 렌즈(6)는 λ1,λ2 파장의 모두를 사용할 수 있는 것이거나, DVD에서 처럼 대물렌즈의 NA를 변환시킬 수 있는 장치를 이용하여 대물 렌즈(6)를 선택하는 방법으로 디스크의 종류에 따라 두 개의 파장중 적절한 파장을 선택하여 광디스크 장치의 디스크 호환성을 높이게 된다.On the other hand, the photodetector 40 selects (ON) λ 1 by using a selection switch (not shown) of the laser diode 30 as a light source and turns it on to use a wavelength of λ 1, where A, B, C, D, E, When a signal is detected using the F light receiving cell, and λ2 is selected and turned on to use a wavelength of λ2, the signal is detected using the light receiving cells A ', B', C'D ', E, F. That is, when λ1 is used, (A + B + C + D) is used to detect the data signal recorded on the disc 7, and [(A + C)-(B) to detect the focus error signal. + D)] signal, and the (E-F) signal to detect the tracking error signal. In addition, when λ2 is used, (A '+ B' + C '+ D') is used to detect the data signal recorded on the disc, and [(A '+ C')-( B '+ D')] and (E-F) to detect the tracking error signal. At this time, the objective lens 6 can use both wavelengths λ1 and λ2, or select the objective lens 6 by using a device capable of converting the NA of the objective lens as in a DVD. As a result, an appropriate wavelength is selected among the two wavelengths to increase disk compatibility of the optical disk device.

광픽업 장치에 있어서, 광픽업의 성능을 확보하기 위해 광픽업의 광학계의 수차를 감소시켜야 하며, 특히, 광픽업의 조립과정에서 발생되는 비축수차(off-axis aberration), 특히 코마수차(coma aberration)를 감소시키기 위해서는 광픽업의 광축의 틸트, 대물 렌즈의 틸트에 의해 발생되는 코마수차를 최소화해야 하며, 이를 위해 광픽업 제조 과정에서 대물 렌즈의 틸트를 조정함으로서 광축 틸트에 의한 코마수차를 보상하였지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 광원에서 λ1용 발광점과 λ2용 발광점이 다를 경우, 두 개의 광축이 존재하기 때문에 두 개의 광축에 대해서 코마수차를 보상하는 것이 어려우므로, 두 개의 광축사이의 각도를 최소화해야 하는 것이 필요하다.In the optical pickup apparatus, in order to secure the performance of the optical pickup, the aberration of the optical system of the optical pickup should be reduced, and in particular, off-axis aberration, especially coma aberration, generated during the assembly of the optical pickup. In order to reduce), the coma aberration caused by the tilt of the optical axis of the optical pickup and the tilt of the objective lens should be minimized.For this purpose, the coma aberration by the optical axis tilt was compensated by adjusting the tilt of the objective lens in the manufacturing process of the optical pickup. As shown in FIG. 4, when the light emitting point for λ 1 and the light emitting point for λ 2 are different from each other in the light source, since two optical axes exist, it is difficult to compensate for coma aberration for the two optical axes. It is necessary to minimize this.

도 6은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따라 두 개의 파장을 이용하되, 파장별로 수광 셀 구조가 인접하는 셀의 일부를 공통으로 사용하는 광픽업 장치를 나타내는 것으로, 도시된 바와 같이, 광검출기(40)가 두 개의 셀을 공통으로 사용하는 것이외에는 도 5와 동일하다.FIG. 6 illustrates an optical pickup apparatus using two wavelengths according to another embodiment of the present invention, and commonly using a part of a cell adjacent to a light receiving cell structure for each wavelength. As shown in FIG. 5 is identical to FIG. 5 except that 40 uses two cells in common.

두 개의 파장중 λ1 파장을 이용하는 경우, 광검출기(40)의 A, B, C, D, E, F셀을 사용하여, 디스크(7)에 기록된 데이타 신호를 (A + B + C + D)로부터 검출하고, 포커스 에러 신호와 트랙킹 에러 신호는 [(A + C) - (B + D)]와 (E - F)로 부터 각각 검출된다. λ2 파장을 이용하는 경우, 광검출기(40)의 A', B', C, D, E, F셀을 사용하여, 디스크(7)에 기록된 데이타 신호, 포커스 에러 신호, 트랙킹 에러 신호는 (A' + B' + C + D), [(A' + C) -(B' + D)], (E - F)로 부터 각각 검출된다.In the case of using the lambda 1 wavelength of the two wavelengths, the data signals recorded on the disk 7 are converted into (A + B + C + D) using the A, B, C, D, E, and F cells of the photodetector 40. ), The focus error signal and the tracking error signal are detected from [(A + C)-(B + D)] and (E-F), respectively. In the case of using the λ2 wavelength, data signals, focus error signals, and tracking error signals recorded on the disc 7 using A ', B', C, D, E, and F cells of the photodetector 40 are (A '+ B' + C + D), [(A '+ C)-(B' + D)], and (E-F) respectively.

이와 같이, 두 개의 발광점에 대해 두 개의 셀을 공통으로 사용하면, 두 개의 발광점사이의 거리를 줄일 수 있으므로, 두 개의 광축사이의 각도를 줄일 수 있게 된다.As such, when two cells are commonly used for two light emitting points, the distance between the two light emitting points can be reduced, thereby reducing the angle between the two optical axes.

한편, 도 4를 참조하여 언급한 바와 같이, 대물 렌즈의 틸트, 디스크 틸트, 광축 틸트에 의해 발생되는 코마 수차는 광픽업 장치의 성능을 크게 저하시키며, 특히, 틸트 방향이 디스크의 스캐닝 방향인 경우에는 틸트 방향이 방사방향인 경우보다 성능을 더욱 저하시킨다. 틸트가 발생되면 틸트가 발생된 방향으로 빔크기가 증가된다. 통상 마크사이의 거리가 트랙 피치보다 짧으므로, 스캐닝방향의 틸트가 신호간 간섭을 더욱 증대시킨다. 이러한 사실 때문에, 도 6의 경우 처럼, 두 개의 파장을 이용하기 위해 광원에 두 개의 발광점을 설치한 경우에는 두 발광점의 정렬 방향이 디스크에서 보았을 때 방사방향이 되도록 하는 것이 광축 틸트에 의해 신호가 악화되는 것을 최소화할 수 있다.On the other hand, as mentioned with reference to Figure 4, the coma aberration caused by the tilt, disk tilt, optical axis tilt of the objective lens greatly degrades the performance of the optical pickup device, in particular, the tilt direction is the scanning direction of the disk This further degrades the performance than when the tilt direction is radial. When the tilt is generated, the beam size increases in the direction in which the tilt is generated. Since the distance between the marks is usually shorter than the track pitch, the tilt in the scanning direction further increases the inter-signal interference. Due to this fact, as in the case of FIG. 6, when two light emitting points are provided in the light source to use two wavelengths, it is the signal of the optical axis tilt that the alignment direction of the two light emitting points is radial when viewed from a disk. Can be minimized.

또한, 3 개의 파장이 요구되는 경우에는 본 발명의 다른 실시예로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 파장별로 수광 셀 구조가 인접하는 셀의 일부를 공통으로 사용한다. 도 7에서 레이저 다이오드(30)는 광원으로서 3 개의 발광점을 설치하고 있다.In addition, when three wavelengths are required, as another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, a part of a cell adjacent to the light receiving cell structure for each wavelength is commonly used. In Fig. 7, the laser diode 30 is provided with three light emitting points as a light source.

3 개의 파장중 λ1 파장을 이용하는 경우에는, 광검출기(40)의 A,B,C,D,E,F의 셀을 이용하고, λ2의 파장을 이용하는 경우, 광검출기(40)의 A',B',C,D,E,F의 셀을 이용하고, 다음으로 λ3의 파장을 이용하는 경우, 광검출기(40)의 A,B,C',D',E,F의 셀을 이용하여, 상술한 바와 마찬가지로 디스크에 수록된 신호와, 포커스 에러신호와, 트랙킹 에러 신호를 검출한다. 이때, 대물 렌즈(6)는 λ1,λ2,λ3 파장의 모두를 사용할 수 있는 것이거나, DVD에서 처럼 대물렌즈간의 NA를 변환시킬 수 있는 장치를 사용하여 대물 렌즈(6)를 선택하는 방법으로 디스크의 종류에 따라 3개의 파장중 적절한 파장을 선택함으로서 다파장에 대한 기록/재생이 가능한 광디스크 장치를 구현하게 된다.Of the three wavelengths, the A, B, C, D, E, and F cells of the photodetector 40 are used, and when the wavelength of λ 2 is used, A ', In the case of using cells B ', C, D, E, and F, and then using a wavelength of λ 3, cells A, B, C', D ', E, and F of the photodetector 40 are used. As described above, the signal recorded on the disk, the focus error signal, and the tracking error signal are detected. At this time, the objective lens 6 may use all of the wavelengths λ1, λ2, and λ3, or select the objective lens 6 using a device capable of converting the NA between the objective lenses as in DVD. By selecting an appropriate wavelength among three wavelengths according to the type of the optical disk apparatus capable of recording / reproducing multi-wavelengths.

도 8은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따라 유한 광학계를 사용하는 광픽업 장치에서 여러개의 발광점이 존재하는 경우 광축의 틸트 발생의 방지를 설명하기 위한 것으로, 도 8a는 틸트가 발생되지 않는 발광점을 나타내는 것이고, 도 8b는 도 8a와 Δ만큼 떨어진 다른 발광점을 사용할 때 발생되는 광축 틸트를 나타내고, 도 8c는 도 8a와 Δ만큼 떨어진 다른 발광점을 사용함에 의해 발생되는 광축 틸트를 상쇄시킨 경우를 나타내고 있다. 광픽업 장치가 콜리미터 렌즈(5)를 사용하지 않는 유한광학계의 경우, 여러개의 광축중 대물렌즈(6)의 틸트 조정이 이루어진 발광점을 사용하면, 도 8a와 같이 도시되지만, 대물 렌즈의 틸트 조정이 이루어지지 않은 발광점을 사용하면, 도 8b와 같이 도시된다. 따라서, 이를 상쇄하기 위해 대물렌즈(6)로부터 집광된 빔이 기록면의 트랙중앙에 위치하도록 대물렌즈(6)를 디스크(7)의 상하방향 및 방사방향으로 움직여주는 2축 액츄에이터(8)에 옵셋전압을 인가하여, 2축 액츄에이터(8)를 디스크(7)에서 보았을 때, 발광점을 방사방향으로 정렬한 상태에서, 두 발광점사이의 거리만큼 방사방향으로 대물렌즈(6)의 중심을 이동시키면 발광점의 위치이동에 따른 광축 틸트의 발생을 방지하게 된다.8 is for explaining the prevention of the tilt generation of the optical axis when there are a plurality of light emitting points in the optical pickup device using a finite optical system according to another embodiment of the present invention, Figure 8a is a light emission without tilting 8B shows an optical axis tilt generated when using other light emitting points separated by Δ, and FIG. 8C shows an offset of the optical axis tilt generated by using other light emitting points separated by 8A and Δ. The case is shown. In the case of a finite optical system in which the optical pickup apparatus does not use the collimator lens 5, when the light emitting point in which the tilt adjustment of the objective lens 6 is adjusted in the several optical axes is used as shown in FIG. 8A, the tilt of the objective lens is shown. Using a light emitting point that has not been adjusted, it is shown as in Fig. 8B. Thus, in order to offset this, offset is made to the biaxial actuator 8 which moves the objective lens 6 in the vertical and radial directions of the disk 7 so that the beam collected from the objective lens 6 is located at the track center of the recording surface. When the biaxial actuator 8 is viewed from the disc 7 by applying a voltage, the center of the objective lens 6 is moved in the radial direction by the distance between the two emitting points, with the light emitting points aligned in the radial direction. This prevents the generation of the optical axis tilt due to the positional movement of the light emitting point.

이상과 같이 개시된 실시예는 단지 예시적 의미로서, 두 개 또는 3 개의 파장을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명이 이 파장으로 제한되는 것은 아니며 청구범위와 균등한 의미를 갖는 모든 변형예들 또한 본 발명의 범주내에 포함될 것이다.The embodiments disclosed above are merely illustrative and have been described with two or three wavelengths as examples, but the present invention is not limited to these wavelengths, and all modifications having equivalent meanings to the claims are also described. Will be included in the category of.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다파장 광픽업 장치는 여러개의 파장이 필요한 광픽업의 구조를 간단하게하여 부품수를 감소시키고, 제조를 용이하게 하면서도 다른 종류의 디스크에 대한 호환성을 증대시킨 효과를 가진다.As described above, the multi-wavelength optical pick-up apparatus of the present invention has an effect of simplifying the structure of the optical pickup requiring multiple wavelengths, reducing the number of parts, and facilitating manufacturing, while increasing compatibility with other types of disks. Has

Claims (4)

다파장 광픽업 장치에 있어서,In the multi-wavelength optical pickup device, 광원으로서 사용 디스크의 종류에 따라 파장, 광출력 등을 선택할 수 있도록 다파장의 빔을 각각 방출할 수 있고, 각 파장에 대해 다른 발광점을 가지는 레이저 다이오드(30)와,A laser diode 30 capable of emitting a multi-wavelength beam so as to select a wavelength, light output, etc. according to the type of disk used as a light source, and having a different light emitting point for each wavelength; 트랙킹 에러신호를 검출하기 위한 수단으로서의 3빔법을 이용할 수 있도록 상기 레이저 다이오드(30)로부터 방출된 빔을 여러개로 나누는 그레이팅(2)과,A grating 2 for dividing the beam emitted from the laser diode 30 into a number so as to use a three-beam method as a means for detecting a tracking error signal, 상기 레이저 다이오드(30)로부터 방출된 빔을 디스크(7)방향으로 일부 반사시키고, 이 디스크(7)로부터 반사되어 다시 입사되는 빔의 일부를 투과하는 빔 스프리터(4)와,A beam splitter 4 for partially reflecting the beam emitted from the laser diode 30 in the direction of the disc 7 and transmitting a part of the beam reflected from the disc 7 and incident again; 상기 레이저 다이오드(30)로부터 방출된 빔을 평행광으로 변환시키는 콜리미터 렌즈(5)와,A collimator lens 5 for converting the beam emitted from the laser diode 30 into parallel light; 상기 레이저 다이오드(30)로부터 방출된 빔을 상기 디스크(7)의 기록/재생층에 포커스시키는 대물 렌즈(6)와,An objective lens 6 for focusing the beam emitted from the laser diode 30 on the recording / reproducing layer of the disc 7; 상기 디스크(7)의 기록면 트랙 중앙에 대물 렌즈(6)로부터 집광된 빔을 위치시키기 위해 상기 대물 렌즈(6)를 상기 디스크(7)의 축방향과 방사방향으로 이동시키는 2축 액츄에이터(8)와,Biaxial actuator 8 for moving the objective lens 6 in the axial and radial directions of the disk 7 to position the beam condensed from the objective lens 6 in the center of the recording surface track of the disk 7. Wow, 상기 디스크(7)에서 반사되어 상기 빔 스프리터(4)를 투과한 빔의 발광점의 위치에 따라 필요한 신호를 검출하기 위해 사용하는 셀의 조합을 변경시킬 수 있도록 다수의 셀로 구성되어, 상기 투과한 빔을 전기적 신호로 변환시키는 광검출기(40)로 이루어진 것을 특징으로 하는 다파장 광픽업 장치.It is composed of a plurality of cells so that the combination of cells used to detect a required signal according to the position of the light emitting point of the beam reflected from the disk 7 and transmitted through the beam splitter 4 can be changed. Multi-wavelength optical pickup device, characterized in that consisting of a photodetector 40 for converting the beam into an electrical signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 발광점의 위치차이에 의해 광축 틸트가 발생되는 발광점을 사용하는 경우, 상기 광검출기(40)의 셀의 일부를 인접 발광점 사용할 때 공통으로 사용하여 각 발광점에 대응되는 셀사이의 거리를 줄여 틸트각도를 최소화시켜 비축수차 발생을 최소화하는 것을 특징으로 하는 다파장 광픽업 장치.When using a light emitting point in which an optical axis tilt is generated due to a position difference between light emitting points, a part of the cells of the photodetector 40 is commonly used when using adjacent light emitting points to determine a distance between cells corresponding to each light emitting point. Multi-wavelength optical pickup device, characterized in that to minimize the tilt angle to minimize the occurrence of axle. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 디스크(7)에서 보았을 때 발광점을 방사방향으로 정렬하는 것을 특징으로 하는 다파장 광픽업 장치.Multi-wavelength optical pickup device, characterized in that the emitting point is aligned in the radial direction when viewed from the disk (7). 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 콜리미터 렌즈(5)를 사용하지 않는 유한 광학계의 경우, 발광체의 위치차이만큼 광축 틸트를 상쇄시키는 방향으로 상기 2축 액츄에이터(8)의 방사방향에 옵셋 전압을 인가하여 상기 대물 렌즈(6)의 중심을 방사방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 다파장 광픽업 장치.In the case of a finite optical system that does not use the collimator lens 5, the objective lens 6 is applied by applying an offset voltage to the radial direction of the biaxial actuator 8 in a direction to cancel the optical axis tilt by the position difference of the light emitter. Multi-wavelength optical pickup device, characterized in that for moving the center of the radial direction.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100522594B1 (en) * 2002-10-25 2005-10-24 삼성전자주식회사 Compatible optical pickup and optical recording/reproducing apparatus employing the same
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