KR20030071069A - Apparatus for optical pick-up - Google Patents

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KR20030071069A
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Abstract

PURPOSE: An optical pick-up is provided to correctly record and reproduce data in spite of an error in an optical path caused by a minute variation in the position of a laser diode and photo-diode. CONSTITUTION: An optical pick-up that records and reproduces data using a laser beam includes the first and second detectors(50,60). The first detector detects a laser beam that is reflected from an optical disk(45) in order to record/reproduce data. The second detector detects a beam transmitted according to a life edge mode from the reflected beam received by the first detector. The cell size of a photo-diode used for the second detector is larger than the cell size of a photo-diode used for the first detector.

Description

광 픽업 장치{APPARATUS FOR OPTICAL PICK-UP}Optical pickup device {APPARATUS FOR OPTICAL PICK-UP}

본 발명은 광 픽업 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광디스크에 데이터를 기록/재생하기 위한 광학계들 중에서 검출기를 두 개 배치하여 트래킹 동작과, 포커싱 동작을 분리하여 광학계들의 미소한 오차에도 불구하고 정확한 데이터를 기록/재생할 수 있는 광 픽업 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical pickup device, and more particularly, to arrange two detectors among optical systems for recording / reproducing data on an optical disc, thereby separating the tracking operation and the focusing operation so that the optical system is accurate despite the slight error of the optical systems. An optical pickup apparatus capable of recording / reproducing data.

오늘날, 데이터(data)의 디지털(digital)화, 대용량화 등에 의하여 저장 매체가 테이프(tape)에서 디스크(disk)로 바뀌고있고, 또한 디스크에 데이터를 저장하는 기록 밀도를 높임으로써 디스크의 저장 용량을 크게하고 있다. 따라서, 광원으로 사용되는 레이저 다이오드가 780nm의 파장을 갖는 컴팩트 디스크(CD:Compact Disk)에서, 최근에는 대용량화의 차원에서650nm, 400nm의 파장에 적합한 디스크들이 개발되고 있다. 이에 따라, 상기 디스크에 정보를 기록하고 재생하는 광픽업장치는 하위 호환성의 차원에서 저장 밀도가 다른 디스크들에 동시 적용될 수 있도록, 파장이 다른 복수 광원에 대한 복수의 광학계를 구성한다.Today, the storage medium is changing from tape to disk due to the digitalization and large capacity of data, and the disk storage capacity is increased by increasing the recording density for storing data on the disk. Doing. Therefore, in a compact disk (CD) in which a laser diode used as a light source has a wavelength of 780 nm, in recent years, disks suitable for wavelengths of 650 nm and 400 nm have been developed for the purpose of large capacity. Accordingly, the optical pickup apparatus for recording and reproducing information on the disk constitutes a plurality of optical systems for a plurality of light sources having different wavelengths so that they can be simultaneously applied to disks having different storage densities in terms of backward compatibility.

또한, 기록 매체로서 현재 널리 알려진 콤팩트 디스크(CD; compact disk)는 그 기판 두께가 1.2mm로 되어 있으며, 기록층으로서 광이 반사하는 반사면을 가지며 그 반사면에 오목하게 형성되는 피트의 조합으로되는 음향, 문자, 그래픽 등의 정보를저장한다. 또한 대용량의 영상 정보 저장을 고밀도로서 기판 두께가 0.6mm인 디지탈 비디오 디스크(DVD; digital videodisk)도 출현되고 있다. DVD용 광픽업은 CD의 경우와 달리 단파장 광원을 사용하고 개구수(NA; numerical aperture)가큰 대물렌즈로 광을 집속하여 고밀도 재생을 위한 미소 스폿을 형성한다.In addition, a compact disk (CD), which is widely known as a recording medium, has a substrate thickness of 1.2 mm and has a reflecting surface on which light reflects as a recording layer and is a combination of pits formed concave on the reflecting surface. It stores information such as sound, text and graphics. In addition, digital video disks (DVDs) having a high-density storage of a large amount of video information and having a substrate thickness of 0.6 mm have also emerged. Unlike CD, optical pickup for DVD uses a short wavelength light source and focuses light with an objective lens having a large numerical aperture (NA) to form a micro spot for high density reproduction.

한편, 최근에는 일회 기록한 후 재생만 가능한기록 매체로서 상변화(相變化) 디스크(CD-R)가 실용화되어 있는데, 이는 기판 두께는 전술한 CD의 그것과 같고 단지 기록층으로서는 CD의 피트(pit)와 달리 특정 파장대에서의 기록 파장과 재생 파장의 반사율이 바뀌는 상변화 재료로 되어 있다. 이러한 CD-R은 CD와 동일한 광픽업 환경으로 기록재생가능한 것이다.On the other hand, in recent years, a phase change disk (CD-R) has been put into practical use as a recording medium that can only be recorded once and then reproduced. The substrate thickness is the same as that of the above-described CD, and only the pit of the CD is used as the recording layer. Unlike), it is made of a phase change material in which the reflectances of the recording wavelength and the reproduction wavelength in the specific wavelength band are changed. Such a CD-R is recordable and reproduced in the same optical pickup environment as that of a CD.

이와 같이 두께 또는 기록재료가 다른 디스크들의 출현에 따라 사용자 입장에서는 그러한 디스크들의 호환이 가능한 광픽업이 요구되고 있다. 이러한 요구에 따라 종래에 DVD와 CD의 호환이 가능한 광픽업이 제공된 바 있다. 종래에 알려진DVD, CD 호환 광픽업은 대체로 단파장(650nm) 광원 한 개를 사용하며, 재생할 디스크의 두께에 따라 대물렌즈의 개구수를 조절하는 수단을 가지고 있다.As a result of the appearance of discs of different thicknesses or recording materials, a compatible optical pickup of such discs is required from the user's point of view. In accordance with such a requirement, a conventional optical pickup compatible with DVD and CD has been provided. Conventionally known DVD and CD compatible optical pickups generally use one short wavelength (650 nm) light source and have a means for adjusting the numerical aperture of the objective lens according to the thickness of the disc to be reproduced.

즉, DVD 재생시에는 대물렌즈의 모든 개구(NA: 0.6)를 이용하여 미소 스폿을 형성하고,CD 재생시에는 광원으로부터 대물렌즈로 입사되는 광의 빔 직경을 제한하거나 또는 대물렌즈에서 개구수가 작은 부위, 예컨대 그 근축부위를 이용하는 등 그 개구를 0.45로 조정하여 전술한 구면수차를 보정하는 것이다. 이같이 디스크 호환 광픽업에 있어서, 최근에는 광원으로서 면발광 레이저 다이오드(SEL; surface emitting laser diode)를 사용하고 대물렌즈의 개구를 조절하는 수단으로서 홀로그램(hologram) 구조의 광픽업 장치를 사용하고 있다.That is, a small spot is formed by using all the apertures (NA: 0.6) of the objective lens during DVD playback, and in the case of CD playback, the beam diameter of the light incident from the light source to the objective lens is limited or a small numerical aperture in the objective lens, for example, The above-described spherical aberration is corrected by adjusting the aperture to 0.45, such as using the paraxial region. As described above, in the disk compatible optical pickup, recently, a surface emitting laser diode (SEL) is used as a light source and a hologram optical pickup apparatus is used as a means for adjusting the aperture of the objective lens.

도 1은 종래 기술에 따른 컨벤션널 타입의 광 픽업 구조를 도시한 도면이다.1 is a view showing a conventional pickup type optical pickup structure according to the prior art.

도 1에 도시한 바와 같이, 레이저 광원을 발생하는 레이저 다이오드(1)와, 상기 레이저 다이오드(1)로부터 발생하는 레이저 광원을 평행 광으로 바꾸어주는 콜리메터 렌즈(collimator lens)(3)와, 상기 콜리메터 렌즈(3)를 통하여 임의 각도로 입사되는 평행 광의 방향을 조절하는 정형 프리즘(5)과, 상기 정형 프리즘(5)을통과한 레이저 광을 통과시키거나, 광디스크(15)로부터 반사된 레이저 광을 직각으로 굴절시키는 빔스프리터(7)와, 선 편광된 레이저광을 원편광 레이저 광으로 변환 시켜주는 λ/4 플레이트(9)와, 상기 λ/4 플레이트(9)를 통과한 레이저 광으로 더욱 정확한 데이터를 검출하기 위하여 3 빔으로 분해하는 그레이팅(10)과, 상기 그레이팅(10)을 통과한 레이저 광을 액츄에이터에 배치된 대물렌즈(13) 방향으로 반사시켜주는 반사거울(11)과, 상기 반사거울(11)로부터 반사된 레이저 광을 굴절시켜 광 스폿을 형성하는 상기 대물렌즈(13)와, 상기 대물렌즈(13)에서 발생하는 광 스폿을 조사하여 데이터를 기록/재생하는 광디스크(15)와, 상기 광디스크(15)로부터 반사된 레이저 광에 포함된 데이터를 검출하는 검출기(20)로 구성되어 있다.As shown in Fig. 1, a laser diode 1 for generating a laser light source, a collimator lens 3 for converting a laser light source generated from the laser diode 1 into parallel light, and The shaping prism 5 which controls the direction of parallel light incident at an arbitrary angle through the collimator lens 3, and the laser beam passing through the shaping prism 5, or the laser reflected from the optical disk 15 A beam splitter 7 for refracting light at right angles, a λ / 4 plate 9 for converting linearly polarized laser light into circularly polarized laser light, and a laser light passing through the λ / 4 plate 9 A grating 10 for decomposing the beam into three beams to detect more accurate data, a reflection mirror 11 for reflecting the laser light passing through the grating 10 toward the objective lens 13 disposed on the actuator, The reflector The objective lens 13 for refracting the laser light reflected from the (11) to form a light spot, the optical disc 15 for recording / reproducing data by irradiating the light spot generated by the objective lens 13, It consists of a detector 20 for detecting data contained in the laser light reflected from the optical disk 15.

또한, 상기 빔스프리터(7)로부터 굴절되어 진행하는 반사광을 상기 검출기(20)에 맺히도록 하는 비점 렌즈(17)가 상기 검출기(20) 전단에 배치되어 있으며, 상기 레이저 다이오드(1)로부터 발생하는 레이저 광량을 측정하여 안정된 레이저 광을 발생시키도록 조절하는 프론트 모니터(19)가 배치되어 있다.In addition, a non-point lens 17 is disposed in front of the detector 20 to cause the reflected light refracted from the beam splitter 7 to propagate to the detector 20, and is generated from the laser diode 1. The front monitor 19 which arranges to measure a laser beam quantity and to generate stable laser beam is arrange | positioned.

상기과 같은 광학계 구조를 갖는 광 픽업 장치는 다음과 같이 동작하여 데이터를 검출한다.The optical pickup apparatus having the optical system structure as described above operates as follows to detect data.

먼저, 상기 광디스크(15) 상에 데이터를 기록/재생하기 위하여 상기 레이저 다이오드(1)에서 레이저 광이 발생하면, 상기 레이저 광은 상기 콜리메터 렌즈(3)에 입사되어 평행한 레이저 광으로 변환된 다음, 상기 정형 프리즘(5)으로 입사된다. 상기 정형 프리즘(5)은 임의의 각도로 입사되는 레이저 광을 일정 방향의 진행할 수 있는 수평 레이저 광으로 굴절시키는 역할을 한다. 상기 정형 프리즘(5)을통과한 레이저 광은 상기 빔스프리터(7)에서 굴절없이 통과된 다음, 수평하게 진행한다. 상기 빔스프리터(7)의 경사면에서는 PBS(Polarization Beam Splitter)코팅이되어있어 경사면으로 수평으로 입사하는 광은 통과시키고, 경사면의 역방향으로 직행하는 빛은 90°굴절시킨다.First, when laser light is generated in the laser diode 1 to record / reproduce data on the optical disc 15, the laser light is incident on the collimator lens 3 and converted into parallel laser light. Next, it is incident on the orthopedic prism 5. The orthopedic prism 5 serves to refract the laser light incident at an arbitrary angle into a horizontal laser light that can travel in a predetermined direction. The laser light passing through the orthopedic prism 5 passes through the beam splitter 7 without refracting and then proceeds horizontally. The inclined surface of the beam splitter 7 is coated with a polarization beam splitter (PBS) to allow light incident horizontally to the inclined surface to pass through, and to direct 90 degrees of light traveling in the opposite direction to the inclined surface.

상기 빔스프리터(7)를 통과한 레이저 광은 상기 레이저 다이오드(1)로부터 진행하는 광이므로 선편광된 상태로 있으므로, 이를 원편광된 광으로 변환시키기 위하여 상기 λ/4 플레이트(9)를 통과시킨다. 상기 λ/4 플레이트(9)를 통과한 원편광된 레이저 광은 보다 정확한 데이터를 검출하기 위한 3빔 법을 적용하기 위하여, 상기 그레이팅(10)에서 3개의 광들로 분해된다. 상기 그레이팅(10)에서 분해된 3개의 레이저 광은 상기 반사미러(11)에서 반사된 후, 액츄에이터에 배치된 상기 대물렌즈(13)로 입사하게 된다. 상기 대물렌즈(13)에 입사된 레이저 광은 굴절되어 광 스폿을 형성하고, 상기 광 디스크(15)의 데이터 트랙 상에 3개의 레이저 광을 조사하게 된다.Since the laser light passing through the beam splitter 7 is light propagating from the laser diode 1 and is linearly polarized, the laser light passes through the λ / 4 plate 9 to convert it into circularly polarized light. The circularly polarized laser light passing through the λ / 4 plate 9 is decomposed into three lights in the grating 10 in order to apply a three beam method for detecting more accurate data. The three laser lights decomposed by the grating 10 are reflected by the reflection mirror 11 and then incident on the objective lens 13 disposed on the actuator. The laser light incident on the objective lens 13 is refracted to form a light spot, and three laser lights are irradiated onto the data track of the optical disk 15.

상기 3개의 레이저 광은 메인 레이저 광과 두 개의 서브 레이저 광으로 구성되어 있고, 상기 메인 레이저 광은 상기 광디스크(15)의 데이터 트랙에 데이터를 기록하고나 재생하기 위하여 사용되고, 상기 서브 레이저 광은 트랙 좌우의 산으로 돌출된 영역에 조사되어 정확한 트래킹 서보를 하기 위하여 사용된다.The three laser lights are composed of a main laser light and two sub laser lights, the main laser light being used for recording or reproducing data on a data track of the optical disc 15, the sub laser light being a track. It is irradiated to the areas protruding to the left and right mountains and used for accurate tracking servo.

그런 다음, 상기 광 디스크(15)에서 반사된 광은 상기 반사미러(11)와 그레이팅(10)와 λ/4 플레이트(9)를 통과하면서 선편광된 레이저 광으로 변환하게 되고, 상기 빔스프리트(7)에서 굴절된 후에 상기 비점렌즈(17)를 통과하여 상기 검출기(20)에 조사된다.Then, the light reflected from the optical disk 15 is converted into linearly polarized laser light while passing through the reflective mirror 11, the grating 10, and the λ / 4 plate 9, and the beam split 7 After refracting the light beam through the non-point lens 17 and irradiates the detector 20.

도 2는 종래 기술에 따른 컨벤션널 타입의 광 픽업에서 검출기의 구조를 도시한 도면이다.2 is a view showing the structure of a detector in a conventional type optical pickup according to the prior art.

도 2에 도시한 바와 같이, 일반적으로 사용하는 포토다이오드의 구조로써 4분할 포토다이오드 방식을 나타낸다. 즉 , 4개의 포토다이오드(A, B, C, D)를 배치하여 반사된 레이저 광의 차를 분석하여 포커싱과 트래킹 에러를 보정하는 비점수차법을 사용한다. 상기 비점수차법은 광디스크의 상하 이동에 의하여 초점거리가 변하게되면, 상기 검출기에 조사되는 빔의 좌우 크기가 변하게되어 상기 4개의 포토다이오드의 출력값이 다르게되어 포커스 에러를 검출하게 된다.As shown in FIG. 2, the 4-division photodiode system is shown as a structure of the photodiode generally used. That is, an astigmatism method is used in which four photodiodes A, B, C, and D are arranged to analyze the difference of the reflected laser light to correct focusing and tracking errors. In the astigmatism method, when the focal length is changed by the vertical movement of the optical disc, the left and right sizes of the beam irradiated to the detector are changed so that the output values of the four photodiodes are changed to detect the focus error.

일반적으로 포커서 에러=(A+C)-(B+D)의 식으로 표현된다.In general, it is expressed by the formula of focus error = (A + C)-(B + D).

여기서, A, B, C, D는 상기 검출기 내의 포토다이오드의 출력값을 나타낸다.Here, A, B, C, and D represent output values of the photodiodes in the detector.

또한, 광 픽업의 트래킹 에러 검출 방법은 상기 빔스프리터를 통과한 레이저 광을 그레이팅에 의하여 3빔으로 분해하여 상기 광디스크의 데이터 트랙 상에 조사하고, 반사된 값을 검출하여 에러를 정정한다.In addition, the tracking error detection method of the optical pickup decomposes the laser light that has passed through the beam splitter into three beams by grating, irradiates it onto the data track of the optical disc, and detects the reflected value to correct the error.

일반적으로 트래킹 에러=E-F의 식으로 표현되며, E, F 포토다이오드는 상기 검출기(20)에 배치되어 트래킹 에러를 검출하기 위한 포토다이오드를 나타낸다.In general, a tracking error = E-F is expressed, and the E and F photodiodes are arranged in the detector 20 to represent photodiodes for detecting tracking errors.

따라서, 일반적으로 그레이팅을 이용한 3빔 법과 검출기내에 4분할 포토다이오드를 배치하여 트래킹 에러와 포커싱 에러를 검출하여 정확하게 데이터를 기록/재생하게 된다.Therefore, in general, a three-beam method using a grating and a four-segment photodiode are arranged in a detector to detect tracking errors and focusing errors, thereby accurately recording / reproducing data.

그러나, 종래의 컨벤션널 구조를 갖는 광 픽업 장치는 제조 단가는 홀로그램구조에 비하여 싸지만, 검출기에 배치된 포토다이오드와 레이더 다이오드가 시간이 지남에 따라서, 레이저 광의 고온, 또는 외부의 저온에 의하여 많은 변형이 발생하여 신뢰도가 급속히 떨어지는 단점이 있다.However, although the optical pickup device having the conventional conventional structure is cheaper than the hologram structure, the photodiode and the radar diode disposed in the detector are increased by the high temperature of the laser light or the external low temperature as time goes by. There is a disadvantage that the deformation is rapidly lowered reliability.

따라서, 상기와 같은 문제점을 방지하기 위하여 레이저 다이오드와 포토다이오드를 고정하기 위하여 본드와 에폭시를 사용하여 접착시켜 놓지만, 열에 의하여 접착제의 변형이 발생하여 레이저 다이오드와 포토다이오드의 위치가 변하게되는 문제가 발생한다.Therefore, in order to prevent the above problems, the bonding is performed using a bond and an epoxy to fix the laser diode and the photodiode, but the deformation of the adhesive occurs due to heat, thereby causing the problem of changing the position of the laser diode and the photodiode. Occurs.

최근, 고저장 광디스크의 개발에 따라 정밀도가 높아지므로 레이저 다이오드와 포토다이오드가 수 마이크로미터의 이동하더라도, 데이터를 기록/재생하기 위한 레이저 광의 오차율은 크게 발생하게 된다.In recent years, since the precision is increased with the development of the high storage optical disk, even if the laser diode and the photodiode move several micrometers, the error rate of the laser light for recording / reproducing data is greatly generated.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 광디스크에서 반사된 레이저 광을 검출하는 검출 영역에 제 1 검출기와 제 2 검출기를 배치하여, 레이저 다이오드와 포토다이오드의 미소한 위치 변화에 의한 광경로의 오차에도 불구하고 정확한 데이터를 기록/재생할 수 있도록 한 광 픽업 장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and by disposing a first detector and a second detector in a detection area for detecting laser light reflected from an optical disk, a minute position change of the laser diode and the photodiode It is an object of the present invention to provide an optical pickup apparatus capable of recording / reproducing accurate data despite errors in optical paths caused by the optical path.

도 1은 종래 기술에 따른 컨벤션널 타입의 광 픽업 구조를 도시한 도면.1 is a view showing a conventional type of optical pickup structure according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 컨벤션널 타입의 광 픽업에서 검출기의 구조를 도시한 도면.2 is a diagram showing the structure of a detector in a conventional type optical pickup according to the prior art;

도 3는 본 발명에 따른 광픽업 구조를 도시한 도면.3 is a view showing an optical pickup structure according to the present invention.

도 4은 본 발명에 따른 검출기들의 셀 구조를 도시한 도면.4 shows a cell structure of detectors according to the invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

31: 레이저 다이오드33: 콜리메터 렌즈31: laser diode 33: collimator lens

35: 정형 프리즘37: 빔스프리터35: orthopedic prism 37: beam splitter

40: 그레이팅41: 반사미러40: grating 41: reflection mirror

43: 대물렌즈45: 광디스크43: objective lens 45: optical disk

47: 비점렌즈50: 제 1 검출기47: non-point lens 50: first detector

60: 제 2 검출기60: second detector

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 광 픽업 장치는,In order to achieve the above object, the optical pickup device according to the present invention,

레이저 광을 사용하여 데이터를 기록/재생하는 광 픽업 장치에 있어서,An optical pickup apparatus for recording / reproducing data by using laser light,

데이터를 기록/재생하기 위하여 광디스크로부터 반사된 레이저 광을 검출하기 위하여 배치된 제 1 검출기와, 상기 제 1 검출기 상에 수신된 반사광 중 공지된 라이프 에지방식에 의하여 투과된 광을 검출하기 위하여 배치된 제 2 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.A first detector arranged to detect laser light reflected from the optical disc for recording / reproducing data, and a light detector arranged to detect light transmitted by a known life edge method among the reflected light received on the first detector; And a second detector.

여기서, 상기 제 2 검출기에 사용되는 포토 다이오드의 셀 크기는 상기 제 1 검출기에 사용되는 포토다이오드의 셀 크기보다 크게하고, 상기 제 2 검출기에서 수신되는 반사광은 공지된 라이프 에지 방법을 사용하여 비점이 형성되지 않는, 직경이 큰 반사광이 맺히도록 하는 것을 특징으로 한다.Here, the cell size of the photodiode used for the second detector is larger than the cell size of the photodiode used for the first detector, and the reflected light received by the second detector has a boiling point using a known life edge method. It is characterized in that a reflected light having a large diameter, which is not formed, is formed.

본 발명에 의하면, 광 픽업에 사용되는 검출 영역에 두 개의 검출기를 배치하여 포커싱 에러 검출과 트래킹 에러 검출을 분리하여 할 수 있도록 하였고, 아울러 두 번째 검출기의 크기를 크게하여 레이저 다이오드 또는 포토다이오드가 열에 의하여 미소 변형되거나, 접착제가 녹아 위치가 변화되어도 정확한 신호 검출을 할 수 있도록 하였다.According to the present invention, two detectors are arranged in a detection area used for an optical pickup so that focusing error detection and tracking error detection can be separated, and the size of the second detector is increased so that the laser diode or the photodiode This results in accurate signal detection even when the strain is slightly deformed or the adhesive is melted.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3는 본 발명에 따른 광픽업 구조를 도시한 도면이다.3 is a view showing an optical pickup structure according to the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 레이저 광을 발생하는 레이저 다이오드(31)와, 상기 레이저 다이오드(31)로부터 발생하는 레이저 광원을 평행 광으로 바꾸어주는 콜리메터 렌즈(33)와, 상기 콜리메터 렌즈(33)로부터 임의의 각도로 입사되는 평행 광의 방향을 조절하는 정형 프리즘(35)과, 상기 정형 프리즘(35)을 통과한 레이저 광을 굴절없이 통과시키거나, 광디스크(45)로부터 반사된 레이저 광을 직각으로 굴절시키는 빔스프리터(37)와, 선 편광된 레이저광을 원편광 레이저 광으로 변환 시켜주는 λ/4 플레이트(39)와, 상기 λ/4 플레이트(39)를 통과한 레이저 광을 3 빔으로 분해하는 그레이팅(40)과, 상기 그레이팅(40)으로부터 3빔 형태로 분해된 레이저 광을 상기 광디스크(45) 방향으로 반사 시켜주는 반사거울(41)과, 상기 반사거울(41)로부터 반사된 레이저 광을 굴절시켜 광 스폿을 형성하는 대물렌즈(43)와, 상기 대물렌즈(43)에서 발생된 광 스폿을 상기 광디스크(45)의 데이터 트랙에 조사하고, 반사된 레이저 광을 검출하는 제 1 검출기(50)와, 상기 제 1 검출기(50)에서 수신된 반사광 중 투과된 반사광을 검출하는 제 2 검출기(60)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 3, a laser diode 31 for generating laser light, a collimator lens 33 for converting a laser light source generated from the laser diode 31 into parallel light, and the collimator lens ( 33 and an orthogonal prism 35 that adjusts the direction of parallel light incident at an arbitrary angle, and passes through the laser light passing through the orthogonal prism 35 without refracting, or reflects the laser light reflected from the optical disk 45. A beam splitter 37 for refracting at right angles, a λ / 4 plate 39 for converting the linearly polarized laser light into a circularly polarized laser light, and a 3 beam of laser light passing through the λ / 4 plate 39 A grating 40 decomposed into a light source, a reflecting mirror 41 reflecting a laser beam decomposed into a 3-beam form from the grating 40 in the direction of the optical disk 45, and a reflecting mirror 41 reflected from the reflecting mirror 41 Refracting laser light An objective lens 43 for forming an optical spot, and a first detector 50 for irradiating the data track of the optical disk 45 with the light spot generated by the objective lens 43 and detecting the reflected laser light. And a second detector 60 for detecting the reflected light transmitted from the reflected light received by the first detector 50.

또한, 상기 광디스크(45)로부터 반사된 후, 상기 빔스프리터(37)로부터 굴절되어 진행하는 반사광을 상기 제 1 검출기(50) 상에 맺히게 하는 비점렌즈(47)와 상기 레이저 다이오드(31)로부터 발생하는 레이저 광량을 측정하여 안정된 레이저 광을 발생시키도록 조절하는 프론트 모니터 검출기(49)가 광 픽업 광학계에 배치되어 있다.In addition, it is generated from the non-point lens 47 and the laser diode 31 that reflects the reflected light refracted from the beam splitter 37 and propagates on the first detector 50 after being reflected from the optical disk 45. A front monitor detector 49 is arranged in the optical pickup optical system that measures the amount of laser light to be adjusted to generate stable laser light.

상기과 같은 광학계 구조를 갖는 광 픽업 장치는 다음과 같이 동작하여 데이터를 검출한다.The optical pickup apparatus having the optical system structure as described above operates as follows to detect data.

먼저, 상기 광디스크(45) 상에 데이터를 재생하기 위하여 상기 레이저 다이오드(31)에서 발생한 레이저 광은 상기 콜리메터 렌즈(33)에서 입사되어 평행한 레이저 광으로 조절된다. 그런 다음, 상기 콜리메터 렌즈(33)로부터 나오는 평행광이 상기 정형 프리즘(35)으로 입사되는데, 상기 정형 프리즘(35)은 경사면을 따라 임의의 각도로 입사된 레이저 광은 광디스크(45)가 배치된 방향으로 평행하게 굴절시킨다. 상기 정형 프리즘(35)에서 평행하게 굴절된 레이저 광은 상기 빔스프리터(37)에서 굴절없이 통과된 다음, 수평하게 진행한다. 상기 빔스프리터(37)의 경사면에서는 PBS(Polarization Beam Splitter) 코팅이 되어있는데, 상기 PBS는 상기 빔스프리터(37)의 경사면으로 입사하는 광은 그대로 통과시키고, 경사면의 타측 방향으로 입사되는 광은 90°굴절시키는 성질을 가지고 있다.First, the laser light generated by the laser diode 31 to regenerate data on the optical disk 45 is incident from the collimator lens 33 is adjusted to the parallel laser light. Subsequently, parallel light from the collimator lens 33 is incident on the orthopedic prism 35, and the orthopedic prism 35 is incident on the inclined plane at an angle along the inclined plane. In parallel in the direction indicated. The laser light refracted in parallel in the orthopedic prism 35 passes through the beam splitter 37 without refracting and then proceeds horizontally. The inclined surface of the beam splitter 37 is coated with PBS (Polarization Beam Splitter), and the PBS passes light incident on the inclined surface of the beam splitter 37 as it is, and the light incident in the other direction of the inclined surface is 90 It has a property of refraction.

상기 빔스프리터(37)를 통과한 레이저 광은 상기 레이저 다이오드(31)로부터 진행하는 광이므로 선편광된 상태로 있는데, 이를 원편광된 레이저 광으로 변환시키기 위하여 상기 빔스프리터(37)와 함께 배치된 상기 λ/4 플레이트(39)를 통과시킨다. 상기 λ/4 플레이트(39)를 통과한 원편광된 레이저 광은 보다 정확한 데이터를 검출하기 위한 3빔 법을 적용하기 위하여 상기 그레이팅(40)에서 3개의 광들로 분해된다. 상기 그레이팅(40)에서 3개로 분해된 광은 상기 반사미러(41)에서 반사된 후, 액츄에이터에 배치된 상기 대물렌즈(43)로 입사하게 된다. 상기 대물렌즈(43)에 입사된 3개의 레이저 광은 굴절되어 광 스폿을 형성하고, 상기 광 디스크(45)의 데이터 트랙 상에 3개의 레이저 광을 조사하게 된다.Since the laser light passing through the beam splitter 37 is light propagating from the laser diode 31, the laser light is linearly polarized. The laser beam is disposed together with the beam splitter 37 to convert the laser light into circularly polarized laser light. Pass the λ / 4 plate 39. The circularly polarized laser light passing through the λ / 4 plate 39 is decomposed into three lights in the grating 40 in order to apply a three beam method for detecting more accurate data. The light decomposed into three in the grating 40 is reflected by the reflection mirror 41 and then enters the objective lens 43 disposed in the actuator. Three laser lights incident on the objective lens 43 are refracted to form a light spot, and three laser lights are irradiated onto the data track of the optical disk 45.

상기 3개의 레이저 광은 메인 레이저 광과 두 개의 서브 레이저 광으로 구성되어 있고, 상기 메인 레이저 광은 상기 광디스크(45)의 데이터 트랙 홈에 조사되고, 나머지 서브 레이저 광은 인접한 돌출된 산 트랙에 조사되어 트랙킹 에러를 검출하게 된다.The three laser lights are composed of a main laser light and two sub laser lights, the main laser light is irradiated to the data track groove of the optical disc 45, and the remaining sub laser light is irradiated to an adjacent protruding mountain track. Tracking errors are detected.

그런 다음, 상기 광디스크(45)에서 반사된 레이저 광은 상기 반사미러(41)와 그레이팅(40)과 λ/4 플레이트(39)를 통과하면서 선편광된 레이저 광으로 변환하게 되고, 상기 빔스프리트(37)에서 90°굴절된 후에, 상기 제 1 검출기(50)로 진행하게된다.Then, the laser light reflected from the optical disk 45 is converted into linearly polarized laser light while passing through the reflective mirror 41, the grating 40, and the λ / 4 plate 39, and the beam split 37 After 90 ° refraction at), it proceeds to the first detector 50.

상기 제 1 검출기(50) 전단에 배치된 상기 비점렌즈(47)에 의하여 반사광은 상기 제 1 검출기(50) 상에 맺히게 되는데, 이때, 공지된 라이프 에지(knife edge) 방법에 의하여 상기 제 1 검출기(50)에서 수신된 반사광 일부를 통과시켜 상기 제 2 검출기(60)에서 맺히도록 하면서, 반사광이 비점을 형성하지 않도록 한다.Reflected light is collected on the first detector 50 by the non-point lens 47 disposed in front of the first detector 50. In this case, the first detector is known by a known edge method. A portion of the reflected light received at 50 is passed to form the second detector 60 while the reflected light does not form a boiling point.

따라서, 상기 제 1 검출기(50)에서의 반사광은 상기 비점렌즈(47)에 의하여 비점이 형성되지만, 상기 제 2 검출기(60)에서는 비점이 생기지 않고, 다소 큰 반사광이 맺히게된다. 그리하여, 상기 제 1 검출기(50)에 수신된 반사광을 이용하여 포커싱 에러를 검출하고, 상기 제 2 검출기(60)에 수신된 광을 이용하여 트래킹 에러를 검출하게 된다.Accordingly, although the boiling point of the reflected light in the first detector 50 is formed by the boiling point lens 47, the boiling point does not occur in the second detector 60, and rather large reflected light is formed. Thus, a focusing error is detected using the reflected light received by the first detector 50, and a tracking error is detected using the light received by the second detector 60.

도 4은 본 발명에 따른 검출기들의 셀 구조를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a cell structure of detectors according to the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에서 사용하는 제 1 검출기(50)와 제 2 검출기(60)의 구조는 일반적으로 사용하는 4분할 포토다이오드 방식을 그대로 사용하지만, 상기 제 1 검출기(50)의 포토다이오드 셀(cell)의 크기보다 상기 제 2 검출기(60)의 포토다이오드의 셀을 더 크게 한다.As shown in FIG. 4, the structure of the first detector 50 and the second detector 60 used in the present invention uses a quadrant photodiode system generally used as it is, but the first detector 50 is used. The cell of the photodiode of the second detector 60 is made larger than the size of the photodiode cell.

반사된 레이저 광으로부터 빔의 광량을 검출하여 RF에서는 앰프를 이용하여 빔 형태를 파악한다.The amount of light in the beam is detected from the reflected laser light, and RF uses an amplifier to determine the beam shape.

RF=A+B+C+D의 방정식을 통하여 검출된다.It is detected through the equation RF = A + B + C + D.

상기 제 1 검출기(50)를 통하여 상기 대물렌즈의 포커싱 방향의 에러를 검출하는데, 포커싱 에러 검출(FES)=(A'+B'+F)-(C'+D'+E)로 주어진다. 상기 광디스크 데이터 트랙에 조사되는 광 스폿 중에서 메인 레이저 광의 반사광을 검출하는 A', B', C', D' 포토다이오드의 검출값과 서브 레이저 광의 반사광을 검출하는 E, F 포토다이오드의 검출값을 이용하여 대물렌즈의 포커싱 방향의 에러를 검출한다.An error in the focusing direction of the objective lens is detected through the first detector 50, which is given by focusing error detection (FES) = (A '+ B' + F)-(C '+ D' + E). The detection values of the A ', B', C ', and D' photodiodes for detecting the reflected light of the main laser light and the detection values of the E and F photodiodes for detecting the reflected light of the sub laser light among the light spots irradiated to the optical disc data track. Error in the focusing direction of the objective lens is detected.

라이프 에지 방식에 의하여 상기 제 2 검출기(60)에 비점이 생기지 않도록한 직경이 큰 반사광을 이용하여 상기 대물렌즈의 트래킹 방향의 에러를 검출하는데, 트래킹 에러 검출(DPD)=Phase(A+C)-Phase(B+D)로 주어진다.An error in the tracking direction of the objective lens is detected using reflected light having a large diameter such that the boiling point does not occur in the second detector 60 by a life edge method. Tracking error detection (DPD) = Phase (A + C) It is given by -Phase (B + D).

상기 광디스크의 데이터 트랙에 형성된 홈에 의하여 반사되는 레이저 광의 위상 차를 이용하여 데이터 트랙에 광 스폿이 정확하게 조사되는가를 파악하게 된다.The phase difference of the laser light reflected by the groove formed in the data track of the optical disc is used to determine whether the light spot is accurately irradiated onto the data track.

아울러, 3개로 분해된 레이저 광의 메인 레이저 광에서 생기는 오프셋(offset)의 양을 서브 레이저 광에서도 검출하여 제거시킴으로서, 트래킹 에러를 검출하는데, 사용되는 공식은 DPP(Defferential Push Pull)=[(A+D)-(B+C)]-k[(G+I)-(H+J)]이다.In addition, the tracking error is detected by removing the amount of offset generated in the main laser light of the three laser beams by sub laser light, and the formula used to detect the tracking error is DPP (Defferential Push Pull) = [(A + D)-(B + C)]-k [(G + I)-(H + J)].

상기에서 나타낸 A', B', C', D', E 및 F는 상기 제 1 검출기(50)의 포토다이오드에서 검출되는 값을 나타내고, A, B, C, D, G, H, I 및 J는 상기 제 2 검출기(60)의 포토다이오드에서 검출되는 값을 나타낸다.A ', B', C ', D', E and F shown above represent values detected in the photodiode of the first detector 50, and A, B, C, D, G, H, I and J represents a value detected in the photodiode of the second detector 60.

따라서, 본 발명에서는 광디스크로부터 반사되는 레이저 광을 제 1 검출기(50)와 제 2 검출기(60)에서 각각 분리하여 검출한 다음, 상기 제 1 검출기(50)에서는 포커싱 서보를 하고, 상기 제 2 검출기(60)에서는 포토다이오드의 직경을 크게하여 트래킹 서보를 할 수 있도록 하였다.Therefore, in the present invention, the laser light reflected from the optical disk is detected separately from the first detector 50 and the second detector 60, and then the first detector 50 performs a focusing servo, and the second detector In 60, the diameter of the photodiode was increased to enable tracking servo.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 광픽업에서 사용되는 광학계 중에서 반사광을 검출하는 검출기를 두 개 배치하고, 그중 하나의 검출기에 사용되는 포토다이오드의 직경을 크게 하여 레이저 다이오드 또는 검출기들이 미소한 위치 변화에도 정확한 데이터를 검출할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention arranges two detectors for detecting reflected light among optical systems used in an optical pickup, and increases the diameter of the photodiode used in one of the detectors. The change in position also has the effect of detecting accurate data.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.

Claims (3)

레이저 광을 사용하여 데이터를 기록/재생하는 광 픽업 장치에 있어서,An optical pickup apparatus for recording / reproducing data by using laser light, 데이터를 기록/재생하기 위하여 광디스크로부터 반사된 레이저 광을 검출하기 위하여 배치된 제 1 검출기와, 상기 제 1 검출기 상에 수신된 반사광 중 공지된 라이프 에지방식에 의하여 투과된 광을 검출하기 위하여 배치된 제 2 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.A first detector arranged to detect laser light reflected from the optical disc for recording / reproducing data, and a light detector arranged to detect light transmitted by a known life edge method among the reflected light received on the first detector; And a second detector. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 검출기에 사용되는 포토 다이오드의 셀 크기는 상기 제 1 검출기에 사용되는 포토다이오드의 셀 크기보다 크게한 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.The cell size of the photodiode used for the second detector is larger than the cell size of the photodiode used for the first detector. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 검출기에서 수신되는 반사광은 공지된 라이프 에지 방법을 사용하여 비점이 형성되지 않는, 직경이 큰 반사광이 맺히도록 하는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.The reflected light received by the second detector is a light pick-up device, characterized in that to form a reflected light having a large diameter, the boiling point is not formed using a known life edge method.
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