KR19990066270A - Compatible Optical Pickup Device - Google Patents
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Abstract
포맷이 다른 기록매체를 호환 채용할 수 있도록 된 호환형 광픽업장치가 개시되어 있다.Disclosed is a compatible optical pickup apparatus capable of interchangeably employing recording media having different formats.
이 개시된 광픽업장치는, 기판과; 기판 상에 서로 인접하여 배치되며 방사각과 파장이 서로 다른 광을 출사하는 제1 및 제2 표면광레이저를 구비한 광원과; 광원에서 출사된 광을 기록매체의 기록면으로 집속시키는 대물렌즈와; 기판 상에 배치되며, 기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보신호 및 오차신호를 검출하는 메인 광검출기와; 광원과 대물렌즈 사이의 광경로 상에 배치되며, 소정 두께의 투명부재와, 이 투명부재의 대물렌즈 쪽 면에 형성되어 대물렌즈 쪽에서 입사된 광이 광검출기로 향하도록 회절 투과시키는 홀로그램소자를 구비한 광학소자;를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.The disclosed optical pickup apparatus includes a substrate; A light source having a first and a second surface light laser disposed adjacent to each other on the substrate and emitting light having different emission angles and wavelengths; An objective lens for focusing the light emitted from the light source to the recording surface of the recording medium; A main photodetector disposed on the substrate, the main photodetector receiving light reflected from the recording medium to detect an information signal and an error signal; It is provided on the optical path between the light source and the objective lens, and has a transparent member having a predetermined thickness and a hologram element formed on the side of the objective lens of the transparent member to diffract and transmit the light incident from the objective lens toward the photodetector. One optical element; characterized in that it is provided.
Description
본 발명은 호환형 광픽업장치에 관한 것으로서, 상세하게는 포맷이 다른 기록매체를 호환 채용할 수 있도록 된 호환형 광픽업장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compatible optical pickup apparatus, and more particularly, to a compatible optical pickup apparatus in which compatible recording media having different formats can be used.
일반적으로 광픽업장치는 컴팩트 디스크 플레이어(CDP), 디지탈 다기능 디스크 플레이어(DVDP), CD-ROM 드라이버, DVD-ROM 드라이버 등에 채용되어 비접촉식으로 기록매체에 정보의 기록/재생을 수행한다.In general, an optical pickup device is employed in a compact disc player (CDP), a digital multifunction disc player (DVDP), a CD-ROM driver, a DVD-ROM driver, or the like to perform recording / reproducing of information on a recording medium in a non-contact manner.
DVDP와, DVD-ROM은 고밀도 기록/재생이 가능한 장치로 영상/음향분야에서 주목받고 있다. 이 DVDP에 채용되는 광픽업장치는 그 호환성을 위하여 기록매체로 디지탈 비데오 디스크(DVD) 뿐만 아니라 컴팩트 디스크(CD), CD-R(Recordable), CD-I, CD-G 등의 CD 패밀리를 채용하는 경우에도 정보의 기록 및/또는 재생이 가능하여야 한다.DVDP and DVD-ROM are attracting attention in the video / audio field as devices capable of high-density recording / playback. The optical pickup device employed in this DVDP employs not only digital video discs (DVDs) but also compact discs (CDs), CD-Rs (Recordables), CD-Is, and CD-Gs as recording media for compatibility. Even if so, it should be possible to record and / or reproduce information.
그러나, DVD의 두께는 기구적인 디스크 기울기 허용오차와 대물렌즈 개구수 등으로 인하여 CD 패밀리의 두께와 다른 규격으로 표준화되었다. 즉, 기존 CD 패밀리의 두께가 1.2mm인 반면 DVD는 0.6mm이다. 이와 같이, CD 패밀리와 DVD의 두께가 서로 다름으로 DVD용 광픽업장치를 CD 패밀리에 적용한 경우 두께 차이에 의한 구면수차가 발생된다. 이 구면수차에 의하여 정보신호의 기록에 필요한 충분한 광강도를 얻지 못하거나 재생시의 신호가 열화되는 문제가 발생된다.However, the thickness of the DVD has been standardized to a different specification from the thickness of the CD family due to mechanical disc tilt tolerance and objective lens numerical aperture. That is, the thickness of the existing CD family is 1.2mm while the DVD is 0.6mm. As such, when the CD family and the DVD have different thicknesses, spherical aberration due to the difference in thickness occurs when the optical pickup apparatus for DVD is applied to the CD family. This spherical aberration causes a problem of failing to obtain sufficient light intensity for recording the information signal or deterioration of the signal during reproduction.
또한, 재생 광원의 파장에 있어서도 DVD는 CD패밀리와 다른 파장영역으로 표준화되었다. 즉, 기존 CD 패밀리용 재생 광원 파장이 대략 780nm인 반면, DVD는 그 재생 광원 파장이 대략 650nm이다.Also, in the wavelength of the reproduction light source, DVD has been standardized into a wavelength range different from that of the CD family. That is, while the reproduction light source wavelength for the existing CD family is approximately 780 nm, the reproduction light source wavelength for DVD is approximately 650 nm.
이와 같은 표준화의 차이점에 의해 통상의 CDP로는 DVD에 기록된 정보의 재생이 불가능하므로, DVD용 광픽업장치의 개발이 요구된다. 이때, DVD용 광픽업장치는 기존의 CD패밀리도 호환 채용하여야 한다.Due to this difference in standardization, since information recorded on a DVD cannot be reproduced by a normal CDP, development of an optical pickup device for a DVD is required. At this time, the optical pickup device for DVD should be compatible with the existing CD family.
이와 같은, 점을 고려한 종래의 호환형 광픽업장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 780nm 파장의 광을 출사함과 아울러 입사광을 수광할 수 있도록 제1광원(21)과 제1광검출기(27)가 일체로 형성된 광모듈(20)과, 650nm 파장의 광을 출사하는 제2광원(31)과, 상기 제1 및 제2광원(21)(31) 각각에서 조사된 광의 진행경로를 변환하기 위한 제1 및 제2편광빔스프리터(25)(33)와, 입사광을 디스크(10)에 집속시키기 위한 대물렌즈(17) 및 상기 디스크(10)에서 반사되고 상기 제1 및 제2편광빔스프리터(25)(33)를 투과하여 입사된 광을 수광하는 제2광검출기(37)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제1광원(21)은 두께가 상대적으로 얇은 디스크(10a) 예컨대 DVD용이고, 제2광원(31)은 두께가 상대적으로 두꺼운 디스크(10b) 예컨대, CD 패밀리용이다.As described above, the conventional compatible optical pickup apparatus in consideration of the point, the first light source 21 and the first photodetector 27 to emit light of 780nm wavelength and to receive incident light as shown in FIG. ) Converts a traveling path of light irradiated from the optical module 20 formed integrally with each other, the second light source 31 emitting light having a wavelength of 650 nm, and the first and second light sources 21 and 31, respectively. First and second polarization beam splitters 25 and 33 for reflection, objective lens 17 for focusing incident light onto the disk 10, and reflected from the disk 10 and the first and second polarization beam splitters. And a second photodetector 37 for receiving the incident light through (25) and (33). Here, the first light source 21 is for a relatively thin disk 10a, such as a DVD, and the second light source 31 is for a relatively thick disk 10b, for example, a CD family.
상기 광모듈(20)은 제1광원(21)과, 제1광검출기(27)와, 상기 제1광원(21) 및 제1광검출기(27)가 설치되는 기판(22)과, 상기 제1광원(21) 및 제1광검출기(27)를 감싸도록 설치된 하우징(24)과, 상기 하우징(24)에 설치되어 투과하는 광의 진행방향에 따라 그 진행경로를 변환하는 홀로그램소자(23)를 포함하여 구성된다.The optical module 20 includes a substrate 22 on which a first light source 21, a first light detector 27, the first light source 21 and the first light detector 27 are installed, and the first light source 21. A housing 24 provided to surround the first light source 21 and the first photodetector 27, and a hologram element 23 that changes the traveling path according to the traveling direction of the light transmitted through the housing 24; It is configured to include.
상기 제1 및 제2편광빔스프리터(25)(33)는 입사광을 그 편광방향에 따라 선택적으로 투과 또는 반사시키도록 된 경면을 가지며, 그 광학적 구성에 있어서 도시된 바와 같이 일체로 형성될 수 있다.The first and second polarization beam splitters 25 and 33 have mirror surfaces adapted to selectively transmit or reflect incident light according to the polarization direction, and may be integrally formed as shown in the optical configuration. .
상기 제1광원(21)에서 조사된 광은 상기 제1편광빔스프리터(25)에서 반사되어 상기 디스크(10) 쪽으로 향하고, 상기 제2광원(31)에서 조사된 광은 상기 제2편광빔스프리터(33)에서 반사 된 후, 상기 제1편광빔스프리터(25)를 투과하여 상기 디스크(10) 쪽으로 향한다.The light irradiated from the first light source 21 is reflected by the first polarized beam splitter 25 toward the disk 10, and the light irradiated from the second light source 31 is the second polarized beam splitter. After being reflected at 33, it passes through the first polarizing beam splitter 25 and is directed toward the disk 10.
상기 제1편광빔스프리터(25)의 상기 대물렌즈(17) 쪽 면에는 입사되는 직선편광의 광을 원편광의 광으로, 그리고 원편광의 광을 직선편광의 광으로 변환하는 λ/4파장판(11)이 배치된다. 또한, 상기 λ/4파장판(11)과 상기 대물렌즈(17) 사이의 광경로 상에는 광학적 배치를 고려하여 입사광을 반사시키는 반사미러(13)와, 입사광을 집속시키는 콜리메이팅렌즈(15)가 배치된다.A λ / 4-wavelength plate for converting light of linearly polarized light into circularly polarized light and circularly polarized light into linearly polarized light on the side of the objective lens 17 side of the first polarization beam splitter 25. 11 is disposed. In addition, on the optical path between the λ / 4 wavelength plate 11 and the objective lens 17, a reflecting mirror 13 reflecting incident light in consideration of optical arrangement and a collimating lens 15 focusing the incident light Is placed.
상기 제1광원(21)에서 조사된 광은 두께가 상대적으로 두꺼운 디스크(10b)에서 반사되고, 상기 제1편광빔스프리터(25)에서 반사된다. 이후, 상기 홀로그램소자(23)에서 회절된 후 상기 제1광검출기(27)에 수광된다.The light irradiated from the first light source 21 is reflected by the disk 10b having a relatively thick thickness, and is reflected by the first polarization beam splitter 25. Thereafter, the light is diffracted by the hologram element 23 and then received by the first photodetector 27.
한편, 상기 제2광원(31)에서 조사된 광은 두께가 상대적으로 얇은 디스크(10a)에서 반사되고, 상기 제1 및 제2편광빔스프리터(25)(33)를 투과하여 진행한다. 이 광은 비점수차를 야기하는 검출렌즈(35)를 투과하여 제2광검출기(37)에 수광된다.On the other hand, the light irradiated from the second light source 31 is reflected by the disk 10a having a relatively thin thickness, and passes through the first and second polarization beam splitters 25 and 33. This light passes through the detection lens 35 causing astigmatism and is received by the second photodetector 37.
상기한 바와 같이, 구성된 종래의 호환형 광픽업장치는 그 구성이 복잡하고, 부품수가 많다. 이에 따라 조립성이 저하되어 불량요인이 증가되는 단점이 있다.As described above, the conventional compatible optical pickup apparatus constructed is complicated in its configuration and has a large number of parts. Accordingly, there is a disadvantage in that assemblability is lowered and defective factors are increased.
본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 감안하여 안출된 것으로서, 광학적 구성의 단순화 및 부품수를 절감한 구조의 호환형 광픽업장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-described disadvantages, and an object thereof is to provide a compatible optical pickup apparatus having a structure of simplifying an optical configuration and reducing a number of components.
도 1은 종래의 호환형 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.1 is a schematic view showing an optical arrangement of a conventional compatible optical pickup device.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 호환형 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.2 is a schematic view showing an optical arrangement of a compatible optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 광원의 실시예를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 구성도.FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating the embodiment of the light source shown in FIG. 2.
도 4는 도 2에 도시된 광검출기의 일 실시예를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 구성도.FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an embodiment of the photodetector shown in FIG. 2. FIG.
도 5는 도 2에 도시된 광검출기의 다른 실시예를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 구성도.FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating another embodiment of the photodetector illustrated in FIG. 2.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10...기록매체 41...기판 43...모니터용 광검출기10 ... Recording medium 41 ... Substrate 43 ... Photodetector for monitor
45...메인 광검출기 47...차단판 50...제1표면광레이저45 ... main photodetector 47 ... barrier plate 50 ... first surface optical laser
51, 61...하부전극층 52, 62...윈도우 53, 63...하부반사기층51, 61 ... lower electrode layer 52, 62 ... windows 53, 63 ... lower reflector layer
55, 65...활성층 57, 67...상부반사기층55, 65 ... active layer 57, 67 ... upper reflector layer
59, 69...상부전극층 60...제2표면광레이저59, 69 ... upper electrode layer 60 ... second surface optical laser
70...광학소자 71...투명부재 73...그레이팅70 Optical element 71 Transparent member 73 Grating
75...홀로그램소자 77...반사부재 81...콜리메이팅렌즈75 Hologram element 77 Reflector 81 Collimating lens
83...대물렌즈83.Objective lens
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 호환형 광픽업장치는, 기판과; 상기 기판 상에 서로 인접하여 배치되며 방사각과 파장이 서로 다른 광을 출사하는 제1 및 제2 표면광레이저를 구비한 광원과; 상기 광원에서 출사된 광을 기록매체의 기록면으로 집속시키는 대물렌즈와; 상기 기판 상에 배치되며, 상기 기록매체에서 반사된 광을 수광하여 정보신호 및 오차신호를 검출하는 메인 광검출기와; 상기 광원과 대물렌즈 사이의 광경로 상에 배치되며, 소정 두께의 투명부재와, 이 투명부재의 상기 대물렌즈 쪽 면에 형성되어 상기 대물렌즈 쪽에서 입사된 광이 상기 광검출기로 향하도록 회절 투과시키는 홀로그램소자를 구비한 광학소자;를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.A compatible optical pickup device according to the present invention for achieving the above object, the substrate; A light source disposed adjacent to each other on the substrate and having first and second surface light lasers emitting light having different radiation angles and wavelengths; An objective lens for focusing light emitted from the light source to a recording surface of a recording medium; A main photodetector disposed on the substrate, the main photodetector receiving light reflected from the recording medium to detect an information signal and an error signal; Disposed on an optical path between the light source and the objective lens, the transparent member having a predetermined thickness and formed on the objective lens side of the transparent member to diffract and transmit light incident from the objective lens toward the photodetector; And an optical device having a hologram element.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 호환형 광픽업장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a compatible optical pickup apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호환형 광픽업장치는 기판(41)과, 상기 기판(41) 상에 설치된 광원(40)과, 상기 광원(40)에서 출사된 광을 기록매체(10)의 기록면에 집속시키는 대물렌즈(83)와, 상기 기판(41) 상에 배치되며 상기 기록매체(10)에서 반사된 광을 수광하여 정보신호 및 오차신호를 검출하는 메인 광검출기(45)와, 상기 광원(40)과 대물렌즈(83) 사이의 광경로 상에 배치된 광학소자(70)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, a compatible optical pickup apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a substrate 41, a light source 40 installed on the substrate 41, and light emitted from the light source 40. An objective lens 83 for focusing the recording surface of the recording medium 10 and a main photodetector disposed on the substrate 41 to receive information reflected from the recording medium 10 to detect information signals and error signals. 45 and an optical element 70 disposed on an optical path between the light source 40 and the objective lens 83.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 광원(40)은 상기 기판(41) 상에 서로 인접하여 배치되며 방사각과 파장이 서로 다른 광을 출사하는 제1 및 제2 표면광레이저(50)(60)를 구비한다. 일반적으로 표면광레이저는 반도체 물질층의 적층방향으로 광을 출사하므로 구조 배열이 용이하다. 여기서, 상기 제1 및 제2 표면광레이저(50)(60)는 그 크기가 수십 마이크로미터(㎛) 이내이므로, 서로 다른 위치에서 광이 출사됨으로 인해 야기되는 수차는 크게 문제되지 않는다2 and 3, the light sources 40 are disposed adjacent to each other on the substrate 41 and emit light having different emission angles and wavelengths from the first and second surface light lasers 50 ( 60). In general, the surface light laser emits light in a stacking direction of the semiconductor material layer, thereby facilitating a structural arrangement. Here, since the size of the first and second surface light laser (50, 60) is within a few tens of micrometers (㎛), the aberration caused by the light emitted from different positions is not a big problem.
상기 제1표면광레이저(50)는 상대적으로 얇은 디스크(10a)인 DVD, DVD-ROM 등에 적합하도록 대략 635 내지 650nm 파장의 적색 광을 출사한다. 그리고, 제2표면광레이저(60)는 상대적으로 두꺼운 디스크(10b)인 CD 패밀리 특히, CD-R에 적합하도록 780nm 파장의 적외선 광을 출사한다.The first surface light laser 50 emits red light having a wavelength of approximately 635 to 650 nm so as to be suitable for DVD, DVD-ROM, and the like, which are relatively thin disks 10a. The second surface light laser 60 emits infrared light having a wavelength of 780 nm so as to be suitable for the CD family, particularly CD-R, which is a relatively thick disk 10b.
상기 제1 및 제2표면광레이저(50)(60) 각각은 상기 기판(41) 상에 순차로 적층된 하부전극층(51)(61), 하부반사기층(53)(63), 활성층(55)(65), 상부반사기층(57)(67) 및 상부전극층(59)(69)으로 구성된다. 상기 하부반사기층(53)(63)과, 상부반사기층(57)(67)은 불순물을 함유하는
상기 하부반사기층(53)(63) 및 상부반사기층(57)(67) 각각은
상기 하부전극층(51)(61)과 상부전극층(59)(69) 각각은 전기전도도가 뛰어난 금속으로 되어 있다. 상기 상부전극층(59)(69)에는 상기 하부전극층(51)(61)에 대하여 양(+)의 전압이 외부 전원으로부터 인가된다.Each of the lower electrode layers 51 and 61 and the upper electrode layers 59 and 69 is made of a metal having excellent electrical conductivity. Positive voltages are applied to the upper electrode layers 59 and 69 from an external power source with respect to the lower electrode layers 51 and 61.
상기 상부전극층(59)(69)에는 상기 활성층(55)(65)에서 생성되어 상기 상부반사기층(57)(67)을 투과한 레이저 광이 출사되는 윈도우(52)(62)가 형성된다. 여기서, 상기 제1표면광레이저(50)에서 출사되는 광(L1)은 상기 제2표면광레이저(60)에서 출사된 광(L2)에 비해 상대적으로 방사각이 크다. 즉, 출사되는 광의 방사각은 상기 윈도우(52)(62)의 직경에 반비례하므로, 상기 제1표면광레이저(50)의 윈도우(52)의 직경은 상기 제2표면광레이저(60)의 윈도우(62)의 직경보다 작게 형성된다.The upper electrode layers 59 and 69 are provided with windows 52 and 62 which are generated by the active layers 55 and 65 and emit laser light transmitted through the upper reflector layers 57 and 67. Here, the light L1 emitted from the first surface light laser 50 has a larger radiation angle than the light L2 emitted from the second surface light laser 60. That is, since the emission angle of the emitted light is inversely proportional to the diameter of the windows 52 and 62, the diameter of the window 52 of the first surface light laser 50 is the window of the second surface light laser 60. It is formed smaller than the diameter of (62).
상기 제1 및 제2표면광레이저(50)(60)는 동일 제조공정으로 제조되며, 두 표면광레이저(50)(60)는 그 사이에 개재된 차단판(47)에 의해 전기적으로 절연된다.The first and second surface optical lasers 50 and 60 are manufactured by the same manufacturing process, and the two surface optical lasers 50 and 60 are electrically insulated by the blocking plate 47 interposed therebetween. .
상기 대물렌즈(83)는 포커스오차 및 트랙오차를 보정하기 위해 액츄에이터(미도시)에 탑재되어 구동된다. 구면수차에 의하여 상기 대물렌즈(83)는 근축영역으로 입사되는 광의 초점위치와 원축영역으로 입사되는 광의 초점위치가 다르도록 입사광을 집속한다. 따라서, 상기 제1표면광레이저(50)에서 출사된 방사각이 큰 광(L1)은 상기 광학소자(70)를 투과하고 상기 대물렌즈(83)의 원축영역을 통과하면서 집속되어 두께가 상대적으로 얇은 디스크(10a)에 맺힌다. 반면, 상기 제2표면광레이저(60)에서 출사된 방사각이 작은 광(L2)은 상기 광학소자(70)를 투과하고 상기 대물렌즈(83)의 근축영역을 통과하면서 집속되어 두께가 상대적으로 두꺼운 디스크(10b)에 맺힌다.The objective lens 83 is mounted and driven in an actuator (not shown) to correct focus error and track error. By the spherical aberration, the objective lens 83 focuses the incident light so that the focal position of the light incident on the paraxial region and the focal position of the light incident on the circular axis region are different. Accordingly, light L1 having a large emission angle emitted from the first surface optical laser 50 is focused while passing through the optical element 70 and passing through the axial region of the objective lens 83 so that its thickness is relatively high. It forms on the thin disk 10a. On the other hand, the light L2 emitted from the second surface optical laser 60 has a small emission angle, and is transmitted through the optical element 70 and focused while passing through the paraxial region of the objective lens 83 to have a relatively thick thickness. It forms on the thick disk 10b.
여기서, 상기 광원(40)에서 조사된 광이 평행하게 상기 대물렌즈(83)에 입사되도록 광학소자(70)와 대물렌즈(83) 사이에 콜리메이팅렌즈(81)를 더 구비하는 것이 바람직하다.Here, the collimating lens 81 may be further provided between the optical element 70 and the objective lens 83 so that the light irradiated from the light source 40 is incident on the objective lens 83 in parallel.
상기 광학소자(70)는 상기 광원(40)과 상기 콜리메이팅렌즈(81) 사이의 광경로 상에 배치되며, 소정 두께을 갖는 투명부재(71)와, 이 투명부재(71)의 상기 대물렌즈(83) 쪽 면에 형성되어 상기 대물렌즈(83) 쪽에서 입사된 광이 상기 메인 광검출기(45)로 향하도록 회절 투과시키는 홀로그램소자(75) 및, 상기 투명부재(71)의 상기 광원(40)에 대향되는 면에 형성된 그레이팅(73)을 포함한다. 상기 홀로그램소자(75)는 상기 광원(40) 쪽에서 입사된 광은 직진 투과시키고, 상기 디스크(10) 쪽에서 입사된 광은 회절 투과 시켜 광의 진행 경로를 변환한다. 상기 투명부재(71)의 두께는 상기 홀로그램소자(75)와 상기 그레이팅(73) 사이의 광학적 폭을 고려하여 설계된다.The optical element 70 is disposed on an optical path between the light source 40 and the collimating lens 81, and has a transparent member 71 having a predetermined thickness and the objective lens of the transparent member 71. A hologram element 75 formed on one side of the surface 83 to diffract and transmit light incident from the objective lens 83 toward the main photodetector 45, and the light source 40 of the transparent member 71. And a grating 73 formed on the side opposite the. The hologram element 75 linearly transmits light incident from the light source 40 and diffracts the light incident from the disk 10 to convert the path of the light. The thickness of the transparent member 71 is designed in consideration of the optical width between the hologram element 75 and the grating 73.
여기서, 상기 메인 광검출기(45)는 상기 홀로그램소자(75)에서 회절된 광을 수광할 수 있도록 상기 기판(41) 상에 배치된다.Here, the main photodetector 45 is disposed on the substrate 41 to receive the light diffracted by the hologram element 75.
상기 그레이팅(73)은 상기 광원(40)에 조사된 광을 0차빔과, ±1차빔,... 으로 회절 투과시켜, 3빔법에 의해 트랙오차신호를 검출할 수 있도록 한다.The grating 73 diffracts and transmits the light irradiated to the light source 40 with a 0 th order beam, a ± 1 st order beam, ..., so that the track error signal can be detected by the 3-beam method.
한편, 상기 광학소자(70)의 상기 광원(40)과 대향되는 면의 일부에는 상기 광원(40)에서 조사된 광의 일부를 후술하는 모니터용 광검출기(43)를 향하도록 반사시키는 반사부재(77)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이 반사부재(77)는 상기 광학소자(70)에 코팅에 의해 형성될 수 있다.On the other hand, a part of the surface facing the light source 40 of the optical element 70 reflecting member 77 for reflecting a part of the light irradiated from the light source 40 toward the monitor photodetector 43 which will be described later ) Is preferably further provided. The reflective member 77 may be formed by coating the optical device 70.
상기 모니터용 광검출기(43)는 상기 광원(40) 주변의 상기 기판(41) 상에 설치되며, 상기 반사부재(77)에서 반사된 광을 수광하여 상기 광원(40)에서 출사된 광량을 검출한다.The monitor photodetector 43 is installed on the substrate 41 around the light source 40, and receives the light reflected from the reflective member 77 to detect the amount of light emitted from the light source 40. do.
상기 메인 광검출기(45)는 상기 기록매체(10)에서 반사되고 상기 홀로그램소자(75)를 회절 투과한 광을 수광하여 서로 두께가 다른 두 디스크(10a)(10b) 각각에 대한 포커스 오차신호, 트랙 오차신호 및 정보신호(RF신호)를 검출한다. 이를 위하여 상기 메인 광검출기(45)는 도 4 및 도 5에 각각 도시된 바와 같은 구조를 갖는 것이 바람직하다.The main photodetector 45 receives the light reflected from the recording medium 10 and diffracted through the hologram element 75 to receive the focus error signal for each of the two disks 10a and 10b having different thicknesses, The track error signal and the information signal (RF signal) are detected. For this purpose, the main photodetector 45 preferably has a structure as shown in FIGS. 4 and 5, respectively.
도 4에 도시된 바와 같이, 메인 광검출기(45)는 10분할 되어 있다. 여기서, 참조번호 46은 2×4 구조의 배열을 갖는 광검출기 구조를 나타낸 것이고, 참조번호 47과 48 각각은 트랙오차신호를 검출하기 위해 상기 2×4 배열을 갖는 광검출기 구조 주변에 마련된 광검출기 구조를 나타낸 것이다.As shown in Fig. 4, the main photodetector 45 is divided into ten. Here, reference numeral 46 denotes a photodetector structure having an array of 2x4 structures, and reference numerals 47 and 48 each represent a photodetector structure provided around the photodetector structure having the 2x4 array to detect a track error signal. The structure is shown.
상대적으로 두께가 얇은 디스크(10a)를 기록매체로 채용한 경우, 상기 제1표면광레이저(50)에서 조사된 광이 유효광으로 이용된다. 이때, 상기 메인 광검출기(45)의 분할판 A, B, C 및 D에 정보신호 및 포커스 오차신호를 검출할 수 있는 0차빔이 수광되며, 분할판 I, J 각각에 트랙오차신호를 검출할 수 있는 ±1차빔이 수광된다.When a relatively thin disk 10a is employed as the recording medium, the light irradiated from the first surface light laser 50 is used as the effective light. At this time, the 0th order beams for detecting the information signal and the focus error signal are received on the partition plates A, B, C, and D of the main photodetector 45, and the track error signals are detected on the partition plates I, J, respectively. ± 1st order beams are received.
따라서, 상기 디스크(10a)의 경우, 포커스 오차신호(FES), 트랙 오차신호(TES) 및 정보신호(RFS)는 수학식 1로 나타낼 수 있다.Accordingly, in the case of the disk 10a, the focus error signal FES, the track error signal TES, and the information signal RFS may be represented by Equation 1 below.
TES = I - JTES = I-J
RFS = A + B + C + DRFS = A + B + C + D
한편, 상대적으로 두께가 두꺼운 디스크(10b)를 기록매체로 채용한 경우, 상기 제2표면광레이저(60)에서 조사된 광이 유효광으로 이용된다. 이때, 상기 메인 광검출기(45)의 분할판 E, F, G 및 H에 정보신호 및 포커스 오차신호를 검출할 수 있는 0차빔이 수광되며, 분할판 I, J 각각에 트랙오차신호를 검출할 수 있는 ±1차빔이 수광된다. 여기서, 분할판에 수광된 ±1차빔은 상기한 두께가 상대적으로 얇은 디스크(10a)의 ±1차빔과 다른 위치에 수광된다.On the other hand, when the relatively thick disk 10b is employed as the recording medium, the light irradiated from the second surface light laser 60 is used as the effective light. At this time, the 0th order beams for detecting the information signal and the focus error signal are received on the partition plates E, F, G, and H of the main photodetector 45, and the track error signals are detected on the partition plates I, J, respectively. ± 1st order beams are received. Here, the ± first order beam received by the divider is received at a position different from the ± first order beam of the disk 10a having the above thickness.
이 경우, 포커스 오차신호(FES'), 트랙 오차신호(TES') 및 정보신호(RFS')는 수학식 2로 나타낼 수 있다.In this case, the focus error signal FES ', the track error signal TES', and the information signal RFS 'may be represented by Equation 2.
TES' = I - JTES '= I-J
RFS = E + F + G + HRFS = E + F + G + H
또한, 상기 메인 광검출기(45)는 도 5에 도시된 바와 같이, 8분할 될 수 있다. 여기서, 참조번호 46'은 2×3 구조의 배열을 갖는 광검출기 구조를 나타낸 것이다.In addition, the main photodetector 45 may be divided into eight, as shown in FIG. Here, reference numeral 46 'denotes a photodetector structure having an array of 2x3 structures.
상대적으로 두께가 얇은 디스크(10a)를 기록매체로 채용한 경우, 상기 제1표면광레이저(50)에서 조사된 광이 유효광으로 이용된다. 이때, 상기 메인 광검출기(45)의 분할판 A, B, E 및 F에 정보신호 및 포커스 오차신호를 검출할 수 있는 0차빔이 수광되며, 분할판 G, H 각각에 트랙오차신호를 검출할 수 있는 ±1차빔이 수광된다.When a relatively thin disk 10a is employed as the recording medium, the light irradiated from the first surface light laser 50 is used as the effective light. At this time, the 0th order beams capable of detecting the information signal and the focus error signal are received on the split plates A, B, E, and F of the main photodetector 45, and the track error signals are detected on the split plates G, H, respectively. ± 1st order beams are received.
따라서, 상기 디스크(10a)의 경우, 포커스 오차신호(FES), 트랙 오차신호(TES) 및 정보신호(RFS)는 수학식 3로 나타낼 수 있다.Therefore, in the case of the disk 10a, the focus error signal FES, the track error signal TES, and the information signal RFS may be represented by Equation 3 below.
TES = G - HTES = G-H
RFS = A + B + E + FRFS = A + B + E + F
한편, 상대적으로 두께가 두꺼운 디스크(10b)를 기록매체로 채용한 경우, 상기 제2표면광레이저(60)에서 조사된 광이 유효광으로 이용된다. 이때, 상기 메인 광검출기(45)의 분할판 B, C, D 및 E에 정보신호 및 포커스 오차신호를 검출할 수 있는 0차빔이 수광되며, 분할판 G, H 각각에 트랙오차신호를 검출할 수 있는 ±1차빔이 수광된다.On the other hand, when the relatively thick disk 10b is employed as the recording medium, the light irradiated from the second surface light laser 60 is used as the effective light. At this time, the 0th order beams capable of detecting the information signal and the focus error signal are received by the partition plates B, C, D, and E of the main photodetector 45, and the track error signals are detected by the partition plates G, H, respectively. ± 1st order beams are received.
이 경우, 포커스 오차신호(FES'), 트랙 오차신호(TES') 및 정보신호(RFS')는 수학식 4로 나타낼 수 있다.In this case, the focus error signal FES ', the track error signal TES', and the information signal RFS 'may be represented by Equation 4.
TES' = G - HTES '= G-H
RFS = B + C + D + ERFS = B + C + D + E
이와 같이, 8분할로 구성된 경우는 두께가 다른 두 디스크에 대해 분할판 B와 E를 공유한다.As such, in the case of the eight-part partition, the partitions B and E are shared for two disks having different thicknesses.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 호환형 광픽업장치의 동작을 기록매체로 예컨대 DVD등의 상대적으로 두께가 얇은 디스크(10a)를 채용한 경우를 예로 들어 설명한다. 이 경우, 제1표면광레이저(50)에서 조사된 광이 유효광을 이용된다. 즉, 제1표면광레이저(50)에서 조사된 발산광은 그레이팅(73)을 투과하면서 적어도 세 개의 빔으로 회절된다. 이 회절된 빔은 상기 홀로그램소자(75)를 직진 투과한 후, 상기 콜리메이팅렌즈(83)를 투과하면서 평행광이 된다. 이 평행광은 상기 대물렌즈(83)의 원축영역을 투과하여 상기한 상대적으로 두께가 얇은 디스크(10a)에 맺히게 되고, 상기 대물렌즈(83) 쪽으로 재반사된다. 이 반사된 광은 대물렌즈(83) 및 콜리메이팅렌즈(83)를 투과한 후, 홀로그램소자(75)에서 회절되어 상기 메인 광검출기(45)에 수광된다. 상기 메인 광검출기(45)는 10분할 또는 8분할로 구성되며, 각 분할판에 수광된 광을 독립적으로 광전변환시킨다. 한편, 상기 제1표면광레이저(50)에서 조사되고 상기 반사부재(77)에서 반사된 광은 상기 기판(1) 상에 설치된 모니터용 광검출기(43)에 수광된다. 이 수광신호로부터 상기 제1표면광레이저(50)의 출사광량을 알 수 있으므로, 이를 근거로 상기 제1표면광레이저(50)의 광출력을 제어할 수 있다.Hereinafter, an operation of the compatible optical pickup apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 as an example in which a relatively thin disk 10a such as a DVD is employed. In this case, the light irradiated from the first surface light laser 50 uses the effective light. That is, the divergent light emitted from the first surface light laser 50 is diffracted into at least three beams while passing through the grating 73. The diffracted beam passes straight through the hologram element 75 and then becomes parallel light while passing through the collimating lens 83. This parallel light passes through the circular axis region of the objective lens 83 and forms on the relatively thin disk 10a, and is reflected back toward the objective lens 83. The reflected light passes through the objective lens 83 and the collimating lens 83, and is then diffracted by the hologram element 75 and received by the main photodetector 45. The main photodetector 45 is composed of 10 divisions or 8 divisions, and independently converts light received at each partition plate. On the other hand, the light irradiated from the first surface light laser 50 and reflected from the reflective member 77 is received by the monitor photodetector 43 provided on the substrate 1. Since the output light amount of the first surface light laser 50 can be known from the received light signal, the light output of the first surface light laser 50 can be controlled based on this.
한편, 두께가 상대적으로 두꺼운 디스크(10b)를 기록매체로 채용한 경우는 광원으로 제2표면광레이저(60)가 이용된다는 점과 메인 광검출기(45)의 다른 분할판을 이용한다는 점에 있어서 상기한 디스크(10a)를 기록매체로 채용한 경우와 다르고 그 이외에는 실질적으로 동일하므로 그 자세한 동작 설명은 생략한다.On the other hand, when the relatively thick disk 10b is employed as the recording medium, the second surface optical laser 60 is used as the light source and another partition plate of the main photodetector 45 is used. Since the disc 10a is different from the case where the recording medium is employed as the recording medium, the detailed description thereof will be omitted.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 호환형 광픽업장치는 방사각이 다른 두 표면광레이저를 광원으로 채용하고, 홀로그램소자 및 그레이팅이 일체로 형성된 광학소자와, 8분할 또는 10분할된 메인 광검출기를 채용함으로써, 부품수 절감, 구조의 단순화 및 소형화를 실현할 수 있다.As described above, the compatible optical pickup device according to the present invention employs two surface optical lasers having different radiation angles as a light source, an optical element in which a hologram element and a grating are integrally formed, and an 8-division or 10-divided main photodetector. By adopting this, the number of parts can be reduced, the structure can be simplified, and the size can be reduced.
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Cited By (4)
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KR100376600B1 (en) * | 1999-10-01 | 2003-03-17 | 알프스 덴키 가부시키가이샤 | Composite optical element, composite optical unit comprising this element, and optical pickup device comprising this unit |
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1998
- 1998-01-23 KR KR1019980002051A patent/KR19990066270A/en not_active Application Discontinuation
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