KR20050088837A - Tracking servo apparatus using rotatable grating and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다른 트랙 피치를 가지는 다양한 DVD 미디어들에 적용 가능하도록, 회전하는 회절격자를 채용하는 것으로, 그 회절 격자(grating)를 회전시키기 위하여 초음파모터를 이용하고, 차동 푸시풀법(Differential Push-Pull; DPP)법을 적용하여 트랙킹 서보 제어를 수행하는데 있어서 회절 격자의 회전에 따라 발생하는 서브빔 푸시풀 신호의 오프셋이 보정되도록 한 트랙킹 서보 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. The present invention employs a rotating diffraction grating to be applicable to various DVD media having different track pitches, using an ultrasonic motor to rotate the diffraction grating, and using a differential push-pull. The present invention relates to a tracking servo device and a method for controlling the same, wherein the offset of a subbeam push-pull signal generated by rotation of a diffraction grating is corrected in performing tracking servo control by applying the DPP) method.

Description

회전 가능한 회절 격자를 이용한 트랙킹 서보 장치 및 그 제어 방법{Tracking servo apparatus using rotatable grating and method thereof} Tracking servo apparatus using rotatable grating and method

본 발명은 회전가능한 회절격자를 이용한 트랙킹 서보 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 회절격자를 회전시키기 위하여 초음파모터를 이용하고, DPP(Differential Push-Pull)법을 적용하여 트랙킹 서보 제어를 수행하는데 있어서 회절격자의 회전에 따라 발생하는 서브빔의 푸시풀 신호의 오프셋이 보정되도록 한 트랙킹 서보 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tracking servo device using a rotatable diffraction grating and a control method thereof. In particular, an ultrasonic motor is used to rotate the diffraction grating and a tracking push control is performed by applying a differential push-pull (DPP) method. The present invention relates to a tracking servo device and a control method thereof in which the offset of a push-pull signal of a sub-beam generated by rotation of a diffraction grating is corrected.

광 디스크에는, 여러 가지 종류가 있는데, 예를 들면, CD (Compact Disc)와 DVD(Digital Video Disc, Digital Versatile Disc) 등이 있으며, CD에 있어서는, CD-ROM(CD Read-Only Disc), CD-R(CD Recordable Disc), CD-RW(CD Rewritable Disc)가 알려져 있으며, DVD에 있어서도, 1층의 DVD-ROM(DVD Read-Only Disc Single layer), 2층의 DVD-ROM(DVD Read-Only Disc Dual layer), DVD-R(DVD Recordable Disc), DVD-RAMl(DVD Rewritable Disc Version 1.0), DVD-RAM2(DVD Rewritable Disc Version 2.0), DVD-RW(DVD Re-Recordable Disc), DVD+RW(DVD ReWritable [소니사, 필립스 일렉트로닉스사, 휴렛 패커드사, 미츠비시 카가꾸사, 리코사, 야마하사의 6회사가 책정한 재기입 가능한 DVD 규격.「PC-RW(Phase Change ReWritable)」이라고도 함])과 같은 것이 있다. There are various types of optical discs. For example, CDs (Compact Discs) and DVDs (Digital Video Discs, Digital Versatile Discs), and the like, and CDs include CD-ROMs (CD Read-Only Discs) and CDs. -R (CD Recordable Disc) and CD-RW (CD Rewritable Disc) are known. Also in DVD, DVD Read-Only Disc Single layer (DVD-ROM) on one layer, DVD-ROM (DVD Read-On) on two layers Only Disc Dual layer, DVD Recordable Disc (DVD-R), DVD Rewritable Disc Version 1.0 (DVD-RAMl), DVD Rewritable Disc Version 2.0 (DVD-RAM2), DVD Re-Recordable Disc (DVD-RW), DVD + RW (DVD ReWritable [Rewritable DVD standard set by Sony, Philips Electronics, Hewlett-Packard, Mitsubishi Kagaku, Ricoh, Yamaha, also known as `` PC-RW (Phase Change ReWritable) '') and There is the same.

도 1은 일반적인 광 디스크들에 데이터를 기록하고, 기록된 데이터를 재생하는 광 디스크 기록 재생 장치의 일반적인 구성 블록도이다.Fig. 1 is a general block diagram of an optical disk recording and reproducing apparatus for recording data on general optical disks and reproducing the recorded data.

광 픽업(102)은 서보 제어부(104)의 제어에 의해 대물 렌즈에 집광된 광빔이 광 디스크(101)의 신호 트랙 위에 놓이게 하고, 또한 신호 기록면에서 반사하여 들어온 광을 다시 대물렌즈로 집광한 후 포커스 에러 신호와 트랙킹 에러 신호의 검출을 위해 광 검출기로 입사한다.The optical pickup 102 causes the light beam focused on the objective lens to be placed on the signal track of the optical disk 101 under the control of the servo controller 104, and further condenses the light reflected from the signal recording surface into the objective lens again. It enters the photo detector for detection of the focus error signal and the tracking error signal.

상기 광 검출기는 다수개의 광 검출 소자로 이루어져 있으며, 각각의 광 검출소자에서 얻은 광량에 비례하는 전기신호가 RF 및 서보 에러 생성부(103)로 출력된다.The photo detector includes a plurality of photo detectors, and an electrical signal proportional to the amount of light obtained from each photo detector is output to the RF and servo error generator 103.

상기 RF 및 서보 에러 생성부(103)는 상기 광 검출기의 각각의 광 검출소자에서 출력되는 전기신호로부터 데이터 재생을 위한 RF 신호, 서보 제어를 위한 포커스 에러(FE) 신호, 트랙킹 에러(TE) 신호 등을 검출한다. The RF and servo error generation unit 103 is an RF signal for reproducing data, a focus error (FE) signal for servo control, a tracking error (TE) signal from an electrical signal output from each photodetector of the photodetector. And the like.

그리고, 상기 검출된 RF 신호는 재생을 위해 데이터 디코더(도시되지 않음)로 출력되고, FE, TE와 같은 서보 에러 신호는 서보 제어부(104)로 출력된다.The detected RF signal is output to a data decoder (not shown) for reproduction, and servo error signals such as FE and TE are output to the servo controller 104.

상기 서보 제어부(104)는 포커스 에러(FE) 신호를 신호 처리하여 포커싱 제어를 위한 구동 신호를 포커스 서보 구동부(105)로 출력하고, 트랙킹 에러(TE) 신호를 신호 처리하여 트랙킹 제어를 위한 구동 신호를 트랙킹 서보 구동부(106)로 출력한다.The servo controller 104 processes the focus error (FE) signal to output a driving signal for focusing control to the focus servo driver 105, and processes the tracking error (TE) signal to process the driving signal for tracking control. Is output to the tracking servo driver 106.

이때, 상기 포커스 서보 구동부(105)는 광 픽업(102) 내의 포커스 액츄에이터를 구동시킴에 의해 광 픽업(102)을 상하로 움직여 광 디스크(101)가 회전과 함께 상하 움직임에 따라 추종해가도록 한다. At this time, the focus servo driver 105 moves the optical pickup 102 up and down by driving the focus actuator in the optical pickup 102 so that the optical disk 101 follows the vertical movement along with the rotation.

상기 트랙킹 서보 구동부(106)는 광 픽업(102) 내의 트랙킹 액츄에이터를 구동시킴에 의해 광 픽업(102)의 대물렌즈를 래디얼(radial) 방향으로 움직여서 빔의 위치를 수정하고, 소정의 트랙을 추적한다. The tracking servo driver 106 moves the objective lens of the optical pickup 102 in the radial direction by driving the tracking actuator in the optical pickup 102 to correct the position of the beam and track a predetermined track. .

또한, 광 픽업 전체를 이동시켜야 하는 경우 상기 슬레드 서보 구동부(107)는 상기 서보 제어부(104)의 슬레드 제어 신호를 입력받아 슬레드 모터(108)를 구동함에 의해 광 픽업 본체를 희망하는 방향으로 직접 이송시킨다.In addition, when the entire optical pickup needs to be moved, the sled servo driver 107 receives the sled control signal of the servo controller 104 to drive the sled motor 108 to drive the optical pickup main body. Transfer directly.

이때, 상기 RF 및 서보 에러 생성부(103)와 서보 제어부(104)에서 CD, DVD 계열의 광 디스크에 사용되고 있는 트랙킹 제어는 일반적으로 3빔법, 푸시-풀(push-pull ; PP)법, 위상차 검출(differential phase detection ; DPD)법, 차동 푸시풀법(Differential Push Pull; DPP)법 등 여러 가지가 있다.In this case, the tracking control used for the CD and DVD-based optical discs in the RF and servo error generation unit 103 and the servo control unit 104 is generally a 3-beam method, a push-pull (PP) method, and a phase difference. There are various methods such as a differential phase detection (DPD) method and a differential push pull (DPP) method.

도 2는 일반적으로 광디스크의 표면을 보여주는 도면으로, 일반적인 광디스크는 도 2와 같이 원반 형태의 기판(201)의 트랙(203)을 따라 정보들이 저장되어 있고, 대물렌즈(207)에서 집속된 레이저광(205)을 조사하여 그 반사율이나 반사시의 빛의 위상 또는 편광변화를 읽어 정보를 읽는 것이다.FIG. 2 is a view showing a surface of an optical disk in general. In the general optical disk, information is stored along the track 203 of the disk-shaped substrate 201 as shown in FIG. 2, and the laser beam focused on the objective lens 207. (205), and the information is read by reading the reflectance or the phase or polarization change of light upon reflection.

HD급 영상데이터의 2시간 이상 기록을 위해서는 15GB정도의 기록용량을 가지는 기록매체가 필요하다. 그러나, 현재 최대의 기록밀도를 갖는 DVD의 경우 기록용량이 4.7GB 내외로 이에 미치지 못하고 있다. To record more than 2 hours of HD video data, a recording medium having a recording capacity of about 15 GB is required. However, the current recording capacity of the DVD having the maximum recording density is less than 4.7GB.

고밀도의 데이터를 기록하기 위해서는 디스크상의 데이터가 저장되는 트랙간의 거리인 트랙피치(Track Pitch)를 좁게 하면 되지만 디스크 재생시 발생하는 크로스토크(crosstalk)로 인해 제한이 따른다. In order to record high-density data, the track pitch, which is the distance between tracks on which the data on the disc is stored, may be narrowed. However, the limitation is due to the crosstalk generated during disc reproduction.

즉, 트랙피치가 너무 좁으면 인접하는 트랙의 기록정보가 실제 재생신호에 포함되는 문제가 발생하므로, 그를 최소화하는 범위내로 트랙피치를 정하게 된다. In other words, if the track pitch is too narrow, a problem arises that the recording information of the adjacent tracks is included in the actual reproduction signal, so that the track pitch is determined within a range that minimizes it.

실제 4.7GB의 DVD에서는 광빔의 파장이 0.65㎛이고 대물렌즈의 개구수가 0.6로서, DVD-ROM, DVD-R, 및 DVD-RW의 트랙피치는 0.74㎛인 반면, DVD-RAM의 경우 0.74um, 1.23 um 두가지가 규격으로 채택되고 있다. In fact, the 4.7GB DVD has a light beam wavelength of 0.65µm and an objective numerical aperture of 0.6. The track pitch of DVD-ROM, DVD-R, and DVD-RW is 0.74µm, whereas for DVD-RAM, 0.74um, 1.23 um Two standards are adopted.

도 3은 일반적인 차동 푸시풀법에 따른 귀환광의 처리를 설명하기 위한 접속도이다. 또한 이 도 3은, 랜드 기록 또는 그룹 기록에 의한 광디스크를 액세스하는 경우이며, 랜드 L와 그루브 G가 대략 동일폭에 의해 형성된 경우이다. 3 is a connection diagram for explaining processing of feedback light according to a general differential push-pull method. 3 shows a case of accessing an optical disc by land recording or group recording, in which the land L and the groove G are formed with substantially the same width.

광디스크 장치는, 반도체 레이저로부터 출사되는 레이저 빔을 회절 격자에 의해 ―1차, 0차, 1차의 회절광으로 변환하고, 이들 ―1차, 0차, 1차의 회절광을 대물 렌즈에 의해 광디스크의 정보 기록면에 조사한다. 또한 이들 회절광의 귀환광을 소정 수광 소자에 의해 수광한다. The optical disk apparatus converts a laser beam emitted from a semiconductor laser into diffraction light of -1st, 0th and 1st order by a diffraction grating, and converts these-1st, 0th and 1st order diffracted light by an objective lens. The information recording surface of the optical disc is irradiated. Moreover, the returned light of these diffracted light is received by a predetermined light receiving element.

광디스크 장치에서는, 광디스크(301)의 정보 기록면에 있어서, 0차의 회절광에 의한 메인 빔의 빔 스폿이 액세스 대상의 트랙 센터 상을 주사하고 있을 때, 이 메인 빔에 대해서 사이드 빔의 관계인 ―1차, 1차의 회절광에 의한 빔 스폿이, 메인 빔의 주사 개시측 및 주사 종료측에 있어서 광디스크(301)의 반경 방향 1/2트랙 피치만 내외주·방향으로 이간된 위치를 주사하도록, 광학계가 형성된다. In the optical disk apparatus, when the beam spot of the main beam by the 0th order diffracted light is scanning the track center on the object to be accessed on the information recording surface of the optical disk 301, -1 which is the relationship of the side beam to this main beam The beam spot by the difference and primary diffracted light scans the position separated only in the inner and outer peripheries and directions by the radial half track pitch of the optical disc 301 at the scanning start side and the scanning end side of the main beam, An optical system is formed.

또한 이하에 있어서는, 인접하는 랜드 L의 센터간의 간격, 또는 인접하는 그루브의 센터간의 간격을, 1트랙 피치로 한다. In the following description, the interval between the centers of adjacent lands L or the interval between the centers of adjacent grooves is one track pitch.

광디스크 장치에서는, 광디스크(301)의 반경 방향 및 원주 방향으로 각각 대응하는 방향으로 연장되는 분할선에 의해 수광면을 분할하여 이루어지는 수광 소자(302M)에 의해 이 메인 빔의 귀환광을 수광한다. In the optical disk apparatus, the returned light of the main beam is received by the light receiving element 302M formed by dividing the light receiving surface by the dividing lines extending in the corresponding directions in the radial direction and the circumferential direction of the optical disk 301, respectively.

또 광디스크(301)의 원주 방향에 대응하는 방향으로 연장되는 분할선에 의해 수광면을 분할하여 이루어지는 수광 소자(302S1 및 302S2)에 의해 각각 사이드 빔의 귀환광을 수광한다. The feedback light of the side beam is received by the light receiving elements 302S1 and 302S2 formed by dividing the light receiving surface by a dividing line extending in a direction corresponding to the circumferential direction of the optical disk 301, respectively.

광디스크 장치에서는, 감산 회로(303 및 304)에 의하여, 각각 사이드 빔의 수광 소자(302S1, 302S2)에 있어서의 푸시풀 신호(도면에 부여한 부호에 의해 각각 PPs1=F-E, PPs2=H-G로 표현되는 신호)를 생성한다. 또 가산 회로(305 및 306), 감산 회로(307)에 의하여, 메인 빔의 수광 소자(302M)에 대하여도, 대응하는 푸시풀 신호(도면에 부여한 부호에 의해 PPm=(A+D)-(B+C)로 표현되는 신호)를 생성한다. In the optical disk device, the push-pull signals (represented by PPs1 = FE and PPs2 = HG, respectively) by the subtraction circuits 303 and 304 in the light receiving elements 302S1 and 302S2 of the side beams, respectively. ) The addition circuits 305 and 306 and the subtraction circuit 307 also provide a corresponding push-pull signal to the light receiving element 302M of the main beam (PPm = (A + D)-( Signal represented by B + C).

여기서 각 사이드 빔의 푸시풀 신호 PPs1, PPs2는, 메인 빔의 푸시풀 신호 PPm에 대해서 180도 위상이 어긋난 신호로 되어, 대물 렌즈의 반경 방향의 변위, 광디스크의 반경 방향의 경사 등에 의하여, 메인 빔의 푸시풀 신호 PPm에 오프셋이 발생한 경우, 각 사이드 빔의 푸시풀 신호 PPs1, PPs2에도 동위상의 오프셋이 발생한다. Here, the push-pull signals PPs1 and PPs2 of the respective side beams are signals that are 180 degrees out of phase with respect to the push-pull signals PPm of the main beam, and the main beams are caused by the radial displacement of the objective lens and the radial inclination of the optical disk. When an offset occurs in the push-pull signal PPm, the in-phase offset also occurs in the push-pull signals PPs1 and PPs2 of each side beam.

이로써 광디스크 장치에서는, 가산 회로(308)에 의해 사이드 빔의 푸시풀 신호 PPs1, PPs2를 가산한 후, 증폭 회로(309)로 이 가산 결과를 소정 이득 k로 증폭한다. 또한 계속되는 감산 회로(310)로 메인 빔의 푸시풀 신호 PPm로부터 감산하고, TE=((A+D)-(B+C)}-k((F-E)+(H-G))에 의해 표현되는 트래킹 에러 신호 TE를 생성하고, 이로써 오프셋의 발생을 방지하도록 되어 있다. Thus, in the optical disk device, the addition circuit 308 adds the push-pull signals PPs1 and PPs2 of the side beams, and then amplifies the addition result with a predetermined gain k by the amplifier circuit 309. Subsequently, the subtraction circuit 310 is used to subtract from the push-pull signal PPm of the main beam, and is represented by TE = ((A + D)-(B + C)}-k ((FE) + (HG)). The error signal TE is generated, thereby preventing the occurrence of an offset.

이로써 광디스크 장치에서는, 이 트래킹 에러 신호를 DSP(Digital Signal Processor)에 입력하여 대물 렌즈를 가동함으로써 트래킹 제어하도록 되어 있다. As a result, in the optical disk device, the tracking error signal is input to the DSP (Digital Signal Processor) to operate the objective lens for tracking control.

한편, 현재 DVD가 멀티미디어 시스템의 중요한 요소로서 급속히 확산되어 가고 있다. 따라서, DVD ±R/RW, DVD-RAM, DVD-ROM 등과 같은 다양한 종류의 DVD에 모두 대응 가능한 픽업 장치의 개발이 필수적이다.Meanwhile, DVD is rapidly spreading as an important element of the multimedia system. Therefore, it is essential to develop a pickup device that can cope with all kinds of DVDs such as DVD R / RW, DVD-RAM, DVD-ROM, and the like.

그리고, 트랙킹 서버를 수행하는 위에서 설명한 DPP (Differential Push-Pull) 방식이 일반적으로 이용되고 있으나, 이러한 DPP(Differential Push-Pull) 방식은 위에서 살펴본 바와 같이 트랙 경계에 보조 빔을 위치시키는데 정확함을 요구하므로 트랙피치의 크기가 다른 광디스크에 동시에 적용하는 데 어려움이 있을 뿐만 아니라 트랙 피치가 다른 디스크를 독출할 때 트래킹 에러신호가 현저하게 줄어들어 서보를 할 수 없다는 단점이 있다.In addition, although the above-described differential push-pull (DPP) method of performing a tracking server is generally used, this differential push-pull (DPP) method requires accurate positioning of an auxiliary beam at a track boundary as described above. Not only is it difficult to simultaneously apply to optical discs with different track pitches, but there is a disadvantage that the tracking error signal is significantly reduced when the discs having different track pitches are read out.

즉, DVD-R/RW, DVD+R/RW의 메인빔과 서브빔간 거리는 위에서 살펴본 바와 같이 0.37㎛인 반면 DVD-RAM의 메인빔과 서브빔간 거리는 0.615㎛와 0.74 um이므로 DPP법의 동시 적용이 어렵고, 이에 의하여 멀티 DVD용 픽업 장치는 다양한 DVD들의 다른 트랙 피치의 크기에 무관하게 적용될 수 있는 트랙킹 에러 신호의 검출 시스템을 갖추어이야 한다는 문제점 있었다.That is, the distance between the main beam and the sub-beams of DVD-R / RW and DVD + R / RW is 0.37µm as described above, while the distance between the main beam and the sub-beams of DVD-RAM is 0.615µm and 0.74 um. It is difficult, and therefore, a pickup device for multi-DVDs has to have a system for detecting a tracking error signal that can be applied regardless of the size of different track pitches of various DVDs.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내 특허출원번호 P2003-093761에 "회전가능한 회절렌즈를 이용한 트랙킹 서보 제어 장치 및 그 제어방법"에서는 회절격자를 회전함으로써 서브빔의 위치를 조정할 수 있도록 하는 장치가 개시되어 있다.In order to solve this problem, Korean Patent Application No. P2003-093761 discloses an apparatus for adjusting a position of a sub beam by rotating a diffraction grating in a "tracking servo control device using a rotatable diffractive lens and a control method thereof". .

도 4는 종래 기술에 따른 DVD-R/RW, DVD+R/RW와 DVD-RAM에 따른 회절 격자의 회전에 따른 보조빔의 회전을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the rotation of the auxiliary beam according to the rotation of the diffraction grating according to the DVD-R / RW, DVD + R / RW and DVD-RAM according to the prior art.

도 4를 참조하면, DVD-R/RW, DVD+R/RW의 경우 메인빔과 서브빔의 간격은 0.37㎛이며, 따라서 디스크 상에서 주빔과 보조빔 사이의 간격이 20㎛이고 θ를 주빔이 위치하는 트랙과 주빔과 서브빔을 통과하는 적선 사이의 각이라고 하면 sinθ=0.37/20=0.037이므로 θ는 약 1.06 ˚이다.Referring to FIG. 4, in the case of DVD-R / RW and DVD + R / RW, the distance between the main beam and the sub beam is 0.37 μm, so the distance between the main beam and the auxiliary beam on the disc is 20 μm and θ is the main beam. The angle between the track and the enemy ship passing through the main beam and the sub beam is sinθ = 0.37 / 20 = 0.037, so θ is about 1.06 °.

DVD-RAM의 경우 메인빔과 서브빔간 거리는 0.615㎛와 0.74um이므로 각각 1.76˚(DVD-RAM 4.7GB), 2.12˚(DVD-RAM 2.6GB)이다. 따라서, 회절격자의 회전 범위는 1.06˚~ 2.12˚이다. 각도상 DVD-RAM 4.7GB가 중간이므로 PD의 위치는 DVD-RAM 4.7GB 기준으로 설정하는게 좋다. 이 경우 -0.7˚ ~ 0.36 ˚ 의 회전이 발생하게 된다.In case of DVD-RAM, the distance between main beam and sub beam is 0.615㎛ and 0.74um, so 1.76˚ (DVD-RAM 4.7GB) and 2.12˚ (DVD-RAM 2.6GB), respectively. Therefore, the rotation range of the diffraction grating is 1.06 ° to 2.12 °. In terms of angle, 4.7GB of DVD-RAM is in the middle, so the location of PD should be set based on 4.7GB of DVD-RAM. In this case, rotation of -0.7˚ ~ 0.36˚ occurs.

도 5는 도 4의 회절 격자를 회전시키는 일실시예에 따른 회전 장치를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for describing a rotating apparatus according to an exemplary embodiment of rotating the diffraction grating of FIG. 4.

도면을 참조하면, 양극(512)을 전자석으로 하여 전류의 세기를 조절하여 회전각을 조절할 수 있으며, 이처럼 기계적인 메카니즘을 이용하여 회절 격자(510)를 회전시킬 수 있다.Referring to the drawings, the anode 512 may be used as an electromagnet to adjust the rotation angle by adjusting the intensity of the current, and the diffraction grating 510 may be rotated using a mechanical mechanism.

그러나, 이처럼 기계적인 메카니즘을 이용하여 회절격자를 회전시키는 방법은 간단한 구성을 가지고 있어 제작하기 편리하지만 정밀도가 떨어지며 특히 소형 집적화된 광픽업 장치에 사용하기에 부적합하다는 문제점이 있다.However, such a method of rotating the diffraction grating using a mechanical mechanism has a simple configuration, which is convenient to manufacture, but inferior in precision, and is particularly unsuitable for use in a small integrated optical pickup device.

도 6는 도 4의 회절 격자의 회전시키는 다른 실시예에 따른 회전 장치를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a view for explaining a rotating apparatus according to another embodiment of rotating the diffraction grating of FIG. 4.

도 6을 참조하면, 도 4의 회절 격자의 회전은 홀로그램 모듈(610)에 장착된 LD 반사용 미러 대신 반사형 회절격자(614)를 넣고 이 반사형 회절격자(614)를 MEMS(Micro Electro Mechanical System)소자를 이용하여 회전시킨다.Referring to FIG. 6, the rotation of the diffraction grating of FIG. 4 inserts a reflective diffraction grating 614 instead of an LD reflection mirror mounted on the hologram module 610, and replaces the reflective diffraction grating 614 with MEMS (Micro Electro Mechanical). Rotate using the device.

그러나, 이처럼 MEMS(Micro Electro Mechanical System)소자를 이용하여 회절격자를 회전시키는 방법은 정밀도가 높고 소형 집적화된 광픽업 장치에 사용하기에 적합하나 회절격자를 어떤 수단을 사용하여 회절시킬 것인지에 대한 상세한 개시가 없어 실시하기에 곤란하다는 문제점이 있었다.However, the method of rotating the diffraction grating using a MEMS (Micro Electro Mechanical System) device is suitable for use in a high precision and compact integrated optical pickup device, but a detailed disclosure on which means to diffract the grating is used. There was a problem that it is difficult to implement because there is no.

한편, 종래 기술인 특허출원번호 P2003-093761의 "회전가능한 회절렌즈를 이용한 트랙킹 서보 제어 장치 및 그 제어방법에서"은 도 7에서 알 수 있는 바와 같이 회절격자의 회전으로 인하여 서브빔의 중심점이 PD에서 약간 상이하게 벗어남에 따라 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다.On the other hand, the prior art patent application number P2003-093761 "in the tracking servo control device using a rotatable diffractive lens and its control method" as shown in Figure 7 due to the rotation of the diffraction grating as the center point of the sub-beam in the PD There was a problem that the accuracy is lowered as a slightly different deviation.

즉, 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 종래 기술에 따라 회절렌즈를 회전시키면, 서브빔이 수평으로 이동하는 것이 아니라 회전하면서 이동하게 된다. 따라서, 광검출기에서의 스폿 사이즈를 100um로 보고, 메인빔과 서브빔의 간격을 200um로 봤을 때, 0.7°의 그레이팅 회전이 일어나며 실제로는 수직방향은 거의 변화가 없지만 수평으로 2um 정도의 쉬프트가 발생한다. That is, as can be seen in Figure 7, when the diffraction lens is rotated according to the prior art, the sub-beams move while rotating rather than horizontally. Therefore, when the spot size of the photodetector is regarded as 100 μm and the distance between the main beam and the sub beam is 200 μm, a grating rotation of 0.7 ° occurs and the vertical direction is virtually unchanged, but a shift of about 2 μm occurs horizontally. do.

이때, DPP 법을 적용하면 다음(수학식 1)을 참고할 때, F1, F2, H1, H2가 같은 부호를 가지고, E1, E2, G1, G2가 같은 부호를 가짐을 알 수 있다.In this case, when the DPP method is applied, when F1, F2, H1, and H2 have the same signs, and E1, E2, G1, and G2 have the same signs, referring to Equation 1 below.

TE=((A+D)-(B+C)}-k((F-E)+(H-G))TE = ((A + D)-(B + C)}-k ((F-E) + (H-G))

따라서, 회전에 따라 생긴 변화이므로, 양쪽 서브빔 모두에서의 변화량이 같다. 그 결과 F1, F2, H1, H2를 모두 더하게 되면, 회전에 의한 변화량이 없어지게 되고, 마찬가지로 E1, E2, G1, G2의 합에 의한 변화량도 없어지므로 전체 트랙킹 에러 신호에는 회전에 의한 영향이 나타나지 않는다. 하지만 두 서브빔의 형태가 동일하지 않기 때문에 생기는 변화량의 비대칭으로 인한 오프셋(offset)은 피할 수 없다.Therefore, since the change is caused by rotation, the amount of change in both sub-beams is the same. As a result, when F1, F2, H1, and H2 are added together, the amount of change due to rotation is lost, and similarly, the amount of change due to the sum of E1, E2, G1, and G2 is also lost. Does not appear However, the offset due to the asymmetry of the amount of change caused by the two sub-beams are not the same shape is inevitable.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 회절렌즈를 회전하는 장치로 정확도가 높은 초음파 모터를 사용하는 트랙킹 서보 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a tracking servo control device using an ultrasonic motor with high accuracy as a device for rotating a diffractive lens and to provide a control method thereof.

또한, 본 발명은 회절렌즈의 회전으로 인하여 PD에 맺히는 상이 어긋나는 경우에 어긋난 상을 보상하여 정확한 DPP법에 기반한 트랙킹 서보 제어가 가능하도록 하는 트랙킹 서보 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a tracking servo control apparatus and a method of controlling the same, which compensates for the shifted image when the image formed on the PD is shifted due to the rotation of the diffractive lens to enable tracking servo control based on the accurate DPP method. do.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 광을 발생하여 조사하는 광원, 상기 광원의 입사광을 회절시켜 3개로 나누는 회절 격자, 상기 회절격자를 회전시키기 위한 초음파 모터, 디스크의 기록면에 광스폿이 형성되도록 입사광을 수렴하는 대물렌즈, 상기 광원과 대물렌즈 사이에 위치하여 입사광의 진행 경로를 변화시키는 광경로 변환수단, 상기 광경로 변환수단과 상기 대물렌즈 사이에 위치되어 상기 광원을 시준시키는 시준 렌즈, 상기 광경로변환수단과 동일선상의 상단 또는 하단에 위치되어, 상기 광경로변환수단을 통해 상기 디스크에서 반사되는 3개의 반사광으로부터 트랙킹 에러 신호를 검출하도록 주빔이 도달하는 포토 다이오드의 영역이 4개로 나뉘고, 각각의 보조빔이 도달하는 각각의 포토 다이오드의 영역이 2개로 나뉜 광분할 검출기 및 상기 광분할 검출기로부터 입력된 트랙킹 에러 신호에 따라 트랙킹 제어를 수행하고, 상기 디스크의 종류를 판별하여 상기 초음파 모터를 제어하여 상기 회절격자를 소정 각도로 회전시키는 트랙킹 제어 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a light source for generating and irradiating light, a diffraction grating to diffract the incident light of the light source into three, an ultrasonic motor for rotating the diffraction grating, an optical spot is formed on the recording surface of the disk An objective lens for converging incident light, an optical path converting means positioned between the light source and the objective lens to change a traveling path of the incident light, a collimating lens positioned between the optical path converting means and the objective lens to collimate the light source; The photodiode is located at the top or the bottom of the same line as the optical path converting means, and the area of the photodiode reaching the main beam to detect a tracking error signal from the three reflected light reflected from the disk through the optical path converting means is divided into four areas. A photodividing test divided into two regions of each photodiode where each auxiliary beam reaches And tracking control means for performing tracking control according to the output error and the tracking error signal input from the light splitting detector, and determining the type of the disc to control the ultrasonic motor to rotate the diffraction grating at a predetermined angle. It features.

또한, 본 발명은, 광픽업 장치는 DVD-ROM인지 DVD-RAM인지의 디스크의 종류를 판별하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계의 판단 결과, DVD-ROM이면, 트랙킹 서보 제어를 수행하는 제 2 단계; 및 상기 제 1 단계의 판단 결과, DVD-RAM이면 회절격자를 초음파 모터로 회전시킨 후에 메인빔과 홀로그램 광학 소자를 통과하여 확대된 서브빔의 1차 회절광을 이용하여 트랙킹 서보 제어를 수행하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention also provides an optical pickup apparatus comprising: a first step of determining a type of a disc, whether a DVD-ROM or a DVD-RAM; A second step of performing tracking servo control if the determination result of the first step is a DVD-ROM; And as a result of the determination of the first step, in the case of DVD-RAM, tracking servo control is performed by rotating the diffraction grating with an ultrasonic motor and then using the first-order diffraction light of the sub-beams enlarged through the main beam and the holographic optical element. Characterized by including three steps.

또한, 본 발명은, 광픽업 장치는 DVD-ROM인지 DVD-RAM인지의 디스크의 종류를 판별하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계의 판단 결과, DVD-ROM이면, 트랙킹 서보 제어를 수행하는 제 2 단계; 및 상기 제 1 단계의 판단 결과, DVD-RAM이면 회절격자를 초음파 모터로 회전시킨 후에 메인빔과 홀로그램 광학 소자를 통과하여 확대된 서브빔의 1차 회절광을 이용하여 트랙킹 서보 제어를 수행하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention also provides an optical pickup apparatus comprising: a first step of determining a type of a disc, whether a DVD-ROM or a DVD-RAM; A second step of performing tracking servo control if the determination result of the first step is a DVD-ROM; And as a result of the determination of the first step, in the case of DVD-RAM, tracking servo control is performed by rotating the diffraction grating with an ultrasonic motor and then using the first-order diffraction light of the sub-beams enlarged through the main beam and the holographic optical element. Characterized by including three steps.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 회전가능한 회절격자를 이용한 트랙킹 서보 제어 장치 및 그 제어 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a tracking servo control apparatus using a rotatable diffraction grating according to the present invention and a control method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 8은 본 발명에 의한 광학계의 구성을 보인 구성도이고, 도 9는 본 발명에 의한 8분할 광검출기의 구성을 보인 구성도이다.8 is a block diagram showing the configuration of the optical system according to the present invention, Figure 9 is a block diagram showing the configuration of an eight-segment photodetector according to the present invention.

도 8 및 도 9를 보면, 먼저, 광원(801)은 650nm의 파장을 갖는 레이저 빔을 발생하도록 구성되고, 빔 스플릿터(Beam Splitter)(802)는 광원(801)에서 방출되는 1개의 확산 레이저 빔을 투과시키고, 디스크(D)의 기록면에서 반사되는 반사광을 반사시킨다.8 and 9, first, the light source 801 is configured to generate a laser beam having a wavelength of 650 nm, and the beam splitter 802 is one diffused laser emitted from the light source 801. The beam is transmitted, and the reflected light reflected from the recording surface of the disk D is reflected.

그리고, 콜리메이팅 렌즈(Collimating Lens: 시준 렌즈)(803)는 1개의 확산 레이저 빔이 빔 스플릿터(802)에서 투과되어 조사되면 이를 평행광으로 변화시키고, 대물 렌즈(Objective Lens)(804)는 콜리메이팅 렌즈(803)에서 변환된 평행광의 레이저 빔을 집광시켜 디스크(D)에 조사하며, 집속/원통 렌즈(805)는 포커스 서보(Focus Servo) 수행을 위해 디스크(D)에서 반사된 레이저 빔을 비점수차법으로 변환시킨다.The collimating lens 803 converts one diffused laser beam into parallel light when it is irradiated by the beam splitter 802 and the objective lens 804 is converted into parallel light. The laser beam of parallel light converted by the collimating lens 803 is focused and irradiated onto the disk D, and the focusing / cylindrical lens 805 reflects the laser beam reflected from the disk D to perform a focus servo. Is converted to astigmatism.

또한, 회절 격자(Grating)(810)는 광원(801)에서 발생되는 1 빔을 3 빔으로 변환시키도록 광원(801)과 빔 스플릿터(802)의 사이에 위치된다. In addition, a diffraction grating 810 is positioned between the light source 801 and the beam splitter 802 to convert one beam generated from the light source 801 into three beams.

이때, DVD-RAM의 재생이 가능한 DVD-ROM 광학계는 DVD-RAM 디스크인지 DVD-ROM 디스크인지를 판별하여 DVD-RAM 디스크이면 회절격자(810)를 회전시켜 주빔을 기준으로 생성되는 보조빔의 위치의 래이얼 거리에도 변화가 생기게 하여 DVD-RAM 디스크에서 트랙킹 에러 신호를 검출할 수 있도록 한다. 이때, 회절격자(810)를 초음파모터를 이용하여 회전시키는 회전장치는 도 10 내지 도 16에 자세히 설명되어 있다.At this time, the DVD-ROM optical system capable of reproducing the DVD-RAM determines whether the DVD-RAM disk is a DVD-ROM disk, and if the DVD-RAM disk is a DVD-RAM disk, rotates the diffraction grating 810 to position the auxiliary beam generated based on the main beam. Changes in the radial distance of the tracks allow tracking error signals to be detected on DVD-RAM discs. At this time, the rotating device for rotating the diffraction grating 810 by using an ultrasonic motor is described in detail with reference to FIGS.

한편, 8분할 광검출기(820)는 A, B, C, D로 영역이 나뉜 메인 포토 다이오드(821)와, E, F, G, H로 영역이 나뉜 서브 포토 다이오드(822)로 구성된다. The eight-segment photodetector 820 includes a main photodiode 821 divided into regions A, B, C, and D, and a sub photodiode 822 divided into regions of E, F, G, and H.

여기서, A, B, C, D로 영역이 나뉜 메인 포토 다이오드(821)는 DVD-ROM의 재생시는 DVD-ROM의 기록면에서 반사된 메인빔과 서브빔을 이용하여 상기와 같은 DPP법과 비점수차법으로 재생 신호와 에러 신호(포커싱 에러 및 트랙킹 에러)를 검출하여 포커싱 서보 및 트랙킹 서보를 수행하고, DVD-RAM 재생시에는 DVD-RAM의 기록면에서 반사된 메인빔과 서브빔을 DPP(Differential Push-Pull)법으로 재생 신호 및 에러 신호를 검출하도록 구성된다. Here, the main photodiode 821 divided into areas A, B, C, and D uses the DPP method and the astigmatism method described above by using the main beam and the sub beam reflected from the recording surface of the DVD-ROM during the reproduction of the DVD-ROM. Focusing servo and tracking servo by detecting playback signals and error signals (focusing error and tracking error). During DVD-RAM playback, the main and sub-beams reflected from the recording surface of the DVD-RAM are DPP (Differential Push-Pull). And a reproduction signal and an error signal.

즉, A, B, C, D로 나뉜 메인 포토 다이오드(821)에서 재생 신호 및 포커싱 에러 신호를 검출하고, E, F, G, H로 나뉜 서브 포토 다이오드(822)에서 재생 신호 및 에러 신호를 검출한다. 이때, 서브 포토 다이오드(822)는 초음파를 이용한 회전 수단(미도시)에 의해 회전하게 되며 그 결과 서브빔의 초점이 서브 포토 다이오드(822)의 중심에 맺히도록 한다. 이러한 초음파를 이용한 모터의 실시예가 도 10 내지 도 16에 상세히 설명되어 있다.That is, a reproduction signal and a focusing error signal are detected by the main photodiode 821 divided into A, B, C, and D, and a reproduction signal and an error signal are detected by the subphotodiode 822 divided into E, F, G, and H. Detect. At this time, the sub photodiode 822 is rotated by a rotating means (not shown) using ultrasonic waves, and as a result, the focus of the sub beam is formed at the center of the sub photodiode 822. An embodiment of the motor using such an ultrasonic wave is described in detail with reference to FIGS. 10 to 16.

이하, 본 발명에 의한 DVD-ROM과 DVD-RAM의 호환형 광학계의 작용을 도 8 및 도 9를 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the compatible optical system of the DVD-ROM and the DVD-RAM according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 8 and 9.

먼저, 광원(801)에서 650nm의 파장을 갖는 확산 레이저 빔이 발생되어 방사되면 이는 회절 격자(810)에 의해 3 빔으로 나뉘고, 회절 격자(810)에서 나뉜 3 빔은 빔 스플릿터(802)로 입사되어 빔 스플릿터(802)에서 투과된 후 콜리메이팅 렌즈(803)에서 평행광으로 변화된다. First, when a diffused laser beam having a wavelength of 650 nm is generated and emitted by the light source 801, it is divided into three beams by the diffraction grating 810, and the three beams divided by the diffraction grating 810 are transferred to the beam splitter 802. After being incident and transmitted by the beam splitter 802, the collimating lens 803 is converted into parallel light.

그러면, 콜리메이팅 렌즈(803)에서 평행광으로 변화된 레이저 빔은 대물 렌즈(804)로 입사되어 대물 렌즈(804)에서는 레이저 빔을 집광시켜 디스크(D)의 기록면에 조사시킨다.Then, the laser beam changed into collimated light from the collimating lens 803 is incident on the objective lens 804, and the objective lens 804 condenses the laser beam and irradiates the recording surface of the disk D.

그리하여, 디스크(D)의 기록면에 조사되어 반사된 3 빔은 대물 렌즈(804), 콜리메이팅 렌즈(803)를 통해 빔 스플릿터(802)에서 반사되고, 반사된 3 빔은 집속/원통 렌즈(805)를 거쳐 8분할 광검출기(820)의 A, B, C, D로 나뉜 주 포토 다이오드(821)에는 메인빔이 입사되고, E, F, G, H로 나뉜 보조 포토 다이오드(822)에는 서브빔이 입사된다.Thus, the three beams irradiated and reflected on the recording surface of the disk D are reflected by the beam splitter 802 through the objective lens 804 and the collimating lens 803, and the reflected three beams are focused / cylindrical lenses ( The main beam is incident on the main photodiode 821 divided into A, B, C, and D of the eight-segment photodetector 820 via 805, and the auxiliary photodiode 822 divided into E, F, G, and H. The sub beam is incident.

이러한 상태에서, 시스템에서 디스크(D)가 DVD-ROM으로 인식하면 8분할 광검출기(820)는 회절 격자(810)에서 나뉜 3 빔이 DVD-ROM의 기록면에서 반사되어 빔 스플릿터(802)와, 집속/원통 렌즈(805)를 경유하여 입사되면, 메인빔과 서브빔의 3 빔을 사용하여 DPP법과 비점수차법을 이용하여 재생 신호와 포커싱 에러 신호 및 트랙킹 에러 신호를 생성한다.In this state, when the disk D is recognized as a DVD-ROM in the system, the eight-segment photodetector 820 reflects the three beams split by the diffraction grating 810 on the recording surface of the DVD-ROM, so that the beam splitter 802 When incident via the focusing / cylindrical lens 805, the three beams of the main beam and the sub-beam are used to generate the reproduction signal, the focusing error signal, and the tracking error signal using the DPP method and the astigmatism method.

또한, 시스템에서 디스크(D)가 DVD-RAM으로 인식하면 회절 격자(810)을 회전시킨 후에 8분할 광검출기(820)는 DPP법을 이용하여 회절 격자(810)에서 나뉜 3 빔이 DVD-RAM의 기록면에서 반사되어 빔 스플릿터(802)와, 집속/원통 렌즈(805)를 경유하여 입사되면, 입사된 3 빔으로 메인 포토 다이오드(821) 및 서브 포토 다이오드(822)에서 재생 신호와 포커싱 에러 신호 및 트랙킹 에러 신호를 생성한다.In addition, when the disk D is recognized as a DVD-RAM in the system, after the diffraction grating 810 is rotated, the eight-segment photodetector 820 uses the DPP method to divide three beams of the DVD-RAM into the diffraction grating 810. When reflected from the recording surface of the light incident on the beam splitter 802 and through the focusing / cylindrical lens 805, the incident signal and the focusing error in the main photodiode 821 and the subphotodiode 822 are incident to the incident three beams. Generate signals and tracking error signals.

도 10은 도 8에 회절격자 및 서브 포토 다이오드를 회전시키기 위한 초음파 모터의 일실시예에 따른 사시도이고, 도 11은 도 10에서 돌출부와 회전자에 미치는 힘을 표시한 상세도이며, 도 12는 도 11에서 공진이 발생한 경우 돌출부와 회전자의 상세도이고, 도 13은 도 11에서 공진이 발생하지 않은 경우 1/4 파장 공진기의 돌출부의 상세도이다. FIG. 10 is a perspective view of an ultrasonic motor for rotating the diffraction grating and the sub photodiode of FIG. 8. FIG. 11 is a detailed view showing the force applied to the protrusion and the rotor in FIG. 10. 11 is a detailed view of the protrusion and the rotor when resonance occurs, and FIG. 13 is a detailed view of the protrusion of the quarter-wave resonator when resonance does not occur in FIG. 11.

도면을 참조하면 도 8의 회절격자/서브 포토 다이오드를 회전시키기 위한 초음파 모터는, 고정자(1001)와 회전자(1003)로 구성되어 있으며, 고정자(1001)는 압전 세라믹 소자로 이루어진 압전재료층(1002)을 포함하고 있으며, 요철 형상을 갖는 돌출부(1005)로 이루어져 있으며, 회전자(1003)는 하단에 마찰재(1004)가 부착되어 있다.Referring to the drawings, the ultrasonic motor for rotating the diffraction grating / sub-photodiode of FIG. 8 includes a stator 1001 and a rotor 1003, and the stator 1001 includes a piezoelectric material layer (eg, a piezoelectric ceramic element). 1002), and includes a protrusion 1005 having an uneven shape, and the rotor 1003 has a friction material 1004 attached to the bottom thereof.

상기와 같이 구성되어 있는 초음파 모터의 구동원리를 살펴보면, 고정자(1001)의 하단에 위치한 압전재료층(1002)에 교류전압을 공급하면 전원의 극성에 따라 상하의 진동이 발생하게 되며 이를 정상파(standing wave) 운동이라 한다. Looking at the driving principle of the ultrasonic motor is configured as described above, when supplying an alternating voltage to the piezoelectric material layer 1002 located at the bottom of the stator 1001, the vibration of the upper and lower occurs depending on the polarity of the power source standing wave (standing wave) This is called exercise.

이때, 고정자(1001)의 하단에 위치한 압전 재료층(1002)을 구성하는 압전 세라믹 소자들 중 인접한 압전 세라믹 소자에 대하여 전압의 크기는 같고 위상이 다른 교류전압을 공급하게 되면, 진행파(traveling wave) 운동이라 칭하는 상하의 진동이 회전방향을 갖는 타원운동으로 바뀌는 현상이 발생한다.In this case, when an AC voltage having the same voltage and a different phase is supplied to the adjacent piezoelectric ceramic elements constituting the piezoelectric material layer 1002 positioned at the bottom of the stator 1001, a traveling wave The phenomenon that the up and down vibration, called the motion, is changed into an elliptic motion having a rotational direction occurs.

따라서, 고정자(1001)에 형성되어 있는 요철형상의 돌출부(1005)의 상면이 상부에 밀착되어 있는 회전자(1003)의 마찰재(1004)를 밀면서 진행하며 움직이는 것과 같은 현상이 발생되지만 고정되어 있기 때문에, 상기 고정자(100)의 상면에 밀착된 회전자(1003)가 진행파의 방향과 반대방향으로 회전력이 발생하게 된다.Therefore, a phenomenon such as moving while pushing the friction material 1004 of the rotor 1003 in close contact with the upper portion of the uneven protrusions 1005 formed in the stator 1001 occurs, but is fixed. The rotor 1003 in close contact with the upper surface of the stator 100 generates a rotation force in a direction opposite to that of the traveling wave.

이때, 구동시 회전수는 고정자(1001)의 굴곡 진동에 관련된 진동주파수의 크기를 이용하여 증가시킬 수 있다. 이때 필요로 하는 압력(P)에 의해 진동의 감쇠를 막을 수 있으며 신뢰성 있는 초음파 모터의 작동을 확보할 수 있으면 전체 진동시스템의 운동력이 증진된다.At this time, the rotation speed during driving may be increased by using the magnitude of the vibration frequency associated with the bending vibration of the stator 1001. At this time, it is possible to prevent the damping of the vibration by the pressure (P) required, and if the operation of the ultrasonic motor can be secured to increase the kinetic force of the entire vibration system.

상기 돌출부(1005)는 굴곡 진동을 위한 1/4파장 공진기로서 역할을 하며, 그 수는 고정부(1001)의 반파장 부분의 무게가 돌출부(1005)의 일예로 총 무게에 5배 보다 적지 않도록 설정된다.The protrusion 1005 serves as a quarter-wave resonator for bending vibration, and the number thereof is such that the weight of the half-wavelength portion of the fixing portion 1001 is not less than five times the total weight as an example of the protrusion 1005. Is set.

상술한 구성을 이루어진 초음파 모터의 동작은 도 12와 도 13에 나타난 것과 같이, 압전 재료층(1002)에서 발생하는 순수한 기계적 공진이 압전 재료층(1002)의 서로 다른 2상(相)에 의한 타원형의 기계적 공진으로 변환하여 발생한다.As shown in FIGS. 12 and 13, the operation of the ultrasonic motor having the above-described configuration is such that the pure mechanical resonance generated in the piezoelectric material layer 1002 is elliptical due to the two different phases of the piezoelectric material layer 1002. It occurs by converting into mechanical resonance of.

굴곡파의 분포를 갖는 돌출부(1005)는 회전자(1003) 구동을 위한 버팀목 역할을 하며 그의 상부에 회전자(1003)를 접촉하여 회전자(1003)를 회전시키게 된다.The protrusion 1005 having the distribution of the bending wave serves as a support for driving the rotor 1003 and rotates the rotor 1003 by contacting the rotor 1003 to an upper portion thereof.

상기 돌출부(1005)의 기술적인 해결은 도 12에 나타난 바와 같이 공진시에 돌출부(1005)가 원환형 부분의 공진주파수에 해당하는 굴곡 진동을 주는 공진기로서 역할을 하는 것이며, 비공진시에는 도 13에 나타난 바와 같이 거리 a이상의 돌출부(1005)를 휘게 하여 돌출부(1005)가 공진점에 있지 못하게 된다.The technical solution of the protrusion 1005 is that the protrusion 1005 acts as a resonator to give the bending vibration corresponding to the resonant frequency of the annular portion at the time of resonance, as shown in FIG. As shown, the protrusion 1005 over the distance a is bent such that the protrusion 1005 is not at the resonance point.

상기 돌출부(1005)가 휘어져 연결되면 회전자(1003)의 구동방향으로 있는 돌출부(1005) 상부의 진동 크기는 증가하며 이는 돌출부(1005)의 상부에 함께 붙어 있는 회전자(1003)와 마찰재(1004) 사이의 마찰에 의한 상호작용으로 회전자(1003)의 기계적 변화를 가져오게 된다.When the protrusion 1005 is bent and connected, the magnitude of vibration of the upper part of the protrusion 1005 in the driving direction of the rotor 1003 increases, which is the rotor 1003 and the friction material 1004 attached together on the upper part of the protrusion 1005. The interaction between the frictional frictional force () causes a mechanical change of the rotor (1003).

도 14는 도 8의 회절격자/서브 포토 다이오드를 회전시키기 위한 다른 실시예에 따른 초음파 모터의 구성도이며, 도 15는 초음파 모터의 외팔보 운동을 설명하기 위한 도면이다. 도면을 참조하면, 도 8의 다른 실시예에 따른 초음파 모터의 압전진동자(1400)는 전압의 인가시 길이가 변화하는 압전물질(1401)과 전압의 인가시에도 길이가 거의 변화하지 않은 불변물질(1402)로 구성되어 있다. FIG. 14 is a configuration diagram of an ultrasonic motor according to another exemplary embodiment for rotating the diffraction grating / subphotodiode of FIG. 8, and FIG. 15 is a diagram for describing the cantilever motion of the ultrasonic motor. Referring to the drawings, the piezoelectric vibrator 1400 of the ultrasonic motor according to another exemplary embodiment of FIG. 8 may include a piezoelectric material 1401 having a change in length when voltage is applied, and a constant material (almost no change in length when voltage is applied). 1402).

이들은 서로 접착되어 있어 전원인가장치(1403)에 의해 압전진동자(1400)에 전원을 인가하면 인가전압에 따라 압전물질(1401)의 길이가 늘어나거나 줄어들려고 하지만 불변물질(1402)은 그 길이가 변화하지 않기 때문에 압전진동자(1400)에 외팔보진동이 생기게 된다. They are bonded to each other so that when the power is applied to the piezoelectric vibrator 1400 by the power applying device 1403, the length of the piezoelectric material 1401 is increased or decreased depending on the applied voltage, but the length of the invariant material 1402 is changed. Since it does not cause the cantilever oscillation in the piezoelectric vibrator 1400.

그리고, 그 결과 압전진동자(1400)의 끝단에 위치한 구동부(1404)는 대응되는 회절격자의 외곽에 끼워진 홀더의 톱니부(1405)의 톱니를 밀어 회절격자를 회전시킨다.As a result, the driving unit 1404 located at the end of the piezoelectric vibrator 1400 pushes the teeth of the tooth 1405 of the holder fitted to the outer side of the corresponding diffraction grating to rotate the diffraction grating.

도 16는 본 발명의 일실시예에 따른 회전가능한 회절격자를 이용한 트랙킹 서보 제어 장치의 제어 방법의 흐름도이다.16 is a flowchart of a control method of a tracking servo control apparatus using a rotatable diffraction grating according to an embodiment of the present invention.

먼저, 광픽업 장치는 디스크의 종류를 판별하여(단계 S110), DVD-ROM인지 DVD-RAM인지 판별하여(단계 S112), DVD-RAM이면 회절격자를 회전시킨다(단계 S114). 그리고, 서브 포토 다이오드를 회전시킨다(단계 S115).First, the optical pickup apparatus determines the type of disc (step S110), determines whether it is a DVD-ROM or a DVD-RAM (step S112), and if it is a DVD-RAM, rotates the diffraction grating (step S114). Then, the sub photodiode is rotated (step S115).

이후에, 레이저 빔을 디스크에 조사한 후에(단계 S116), 트랙킹 에러 신호를 추출한 후에(단계 S118), 트랙킹 서보를 수행한다(단계 S120).Thereafter, after irradiating the laser beam to the disk (step S116), after extracting the tracking error signal (step S118), tracking servo is performed (step S120).

도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 가능한 회절격자를 이용한 트랙킹 서보 제어 장치의 구성도이며, 도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 가능한 회절격자를 이용한 트랙킹 서보 제어 장치에 사용되는 포토 다이오드의 구성도이다.17 is a configuration diagram of a tracking servo control apparatus using a rotatable diffraction grating according to another embodiment of the present invention, and FIG. 18 is used in a tracking servo control apparatus using a rotatable diffraction grating according to another embodiment of the present invention. It is a block diagram of a photodiode.

도 17을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 가능한 회절격자를 이용한 트랙킹 서보 제어 장치는 오프셋을 보정하기 위하여 홀로그램 광학 소자를 도 8의 본 발명의 일실시예에 따른 DVD-RAM의 재생이 가능한 DVD-ROM 광학계의 구성에 더 추가하였다. Referring to FIG. 17, a tracking servo control apparatus using a rotatable diffraction grating according to another embodiment of the present invention uses a hologram optical element to correct an offset to reproduce a DVD-RAM according to an embodiment of the present invention of FIG. 8. In addition to this possible configuration of DVD-ROM optics.

도 17을 참조하면 광원(1701)은 650nm의 파장을 갖는 레이저 빔을 발생하도록 구성되고, 빔 스플릿터(Beam Splitter)(1702)는 광원(1701)에서 방출되는 1개의 확산 레이저 빔을 투과시키고, 디스크(D)의 기록면에서 반사되는 반사광을 반사시킨다.Referring to FIG. 17, the light source 1701 is configured to generate a laser beam having a wavelength of 650 nm, a beam splitter 1702 transmits one diffused laser beam emitted from the light source 1701, Reflected light reflected from the recording surface of the disk D is reflected.

그리고, 콜리메이팅 렌즈(Collimating Lens: 시준 렌즈)(1703)는 1개의 확산 레이저 빔이 빔 스플릿터(1702)에서 투과되어 조사되면 이를 평행광으로 변화시키고, 대물 렌즈(Objective Lens)(1704)는 콜리메이팅 렌즈(1703)에서 변환된 평행광의 레이저 빔을 집광시켜 디스크(D)에 조사하며, 집속/원통 렌즈(1705)는 포커스 서보(Focus Servo) 수행을 위해 디스크(D)에서 반사된 레이저 빔을 비점수차법으로 변환시킨다.The collimating lens 1703 converts one diffused laser beam into parallel light when it is irradiated through the beam splitter 1702 and the objective lens 1704 is converted into parallel light. A laser beam of parallel light converted by the collimating lens 1703 is collected and irradiated onto the disk D. The focusing / cylindrical lens 1705 reflects the laser beam reflected from the disk D to perform a focus servo. Is converted to astigmatism.

또한, 회절 격자(Grating)(1710)는 DVD-ROM 및 DVD-RAM을 모두 재생할 수 있도록 광원(1701)에서 발생되는 1 빔을 3 빔으로 변환시키도록 광원(1701)과 빔 스플릿터(1702)의 사이에 위치된다. 이때, DVD-RAM의 재생이 가능한 DVD-ROM 광학계는 DVD-RAM 디스크인지 DVD-ROM 디스크인지를 판별하여 DVD-RAM 디스크이면 회절격자(1710)를 회전시켜 주빔을 기준으로 생성되는 보조빔의 위치의 래이얼 거리에도 변화가 생기게 하여 DVD-RAM 디스크에서 트랙킹 에러 신호를 검출할 수 있도록 한다. 이때, 회절격자(1710)를 초음파모터를 이용하여 회전시키는 회전장치는 도 10 내지 도 16에 자세히 설명하였다.In addition, the diffraction grating 1710 converts one beam generated from the light source 1701 into three beams so as to reproduce both the DVD-ROM and the DVD-RAM, and thus the light source 1701 and the beam splitter 1702. It is located in between. At this time, the DVD-ROM optical system capable of reproducing DVD-RAM determines whether it is a DVD-RAM disk or a DVD-ROM disk, and if the DVD-RAM disk is a DVD-RAM disk, rotates the diffraction grating 1710 to position the auxiliary beam generated based on the main beam. Changes in the radial distance of the tracks allow tracking error signals to be detected on DVD-RAM discs. At this time, the rotating device for rotating the diffraction grating 1710 using the ultrasonic motor has been described in detail with reference to FIGS.

그리고, 8분할 광검출기(1720)의 전단에 위치한 홀로그램 광학 소자(1715)는 입사되는 메인 빔과 두개의 서브빔에 대하여 회절을 일으켜 0차 회절광과 1차 회절광을 발생시킨다. The hologram optical element 1715 positioned at the front end of the eight-segment photodetector 1720 generates diffraction for the incident main beam and two sub-beams to generate zero-order diffracted light and first-order diffracted light.

한편, 8분할 광검출기(1720)는 A, B, C, D로 영역이 나뉜 메인 포토 다이오드(1721)와, E, F, G, H로 영역이 나뉜 서브 포토 다이오드(1722)로 구성된다. The eight split photodetector 1720 includes a main photodiode 1721 divided into regions A, B, C, and D, and a sub photodiode 1722 divided into regions E, F, G, and H.

여기서, 8분할 광검출기(1720)는 DVD-ROM의 재생시는 DVD-ROM의 기록면에서 반사된 메인빔과 서브빔을 이용하여 상기와 같은 DPP법과 비점수차법으로 재생 신호와 에러 신호(포커싱 에러 및 트랙킹 에러)를 검출하여 포커싱 서보 및 트랙킹 서보를 수행하고, DVD-RAM 재생시에는 DVD-RAM의 기록면에서 반사된 메인빔과 서브빔을 DPP(Differential Push-Pull)법으로 재생 신호 및 에러 신호(포커싱 에러 및 트랙킹 에러)를 검출하도록 구성된다. Here, the eight-segment photodetector 1720 uses a main beam and a sub-beam reflected from the recording surface of the DVD-ROM during reproduction of the DVD-ROM, and reproduces the reproduction signal and the error signal (focusing error and Performs focusing servo and tracking servo by detecting tracking error, and reproduces the main signal and the sub-beam reflected from the recording surface of the DVD-RAM by the DPP (Differential Push-Pull) method and the focusing signal during the DVD-RAM playback. Error and tracking error).

이때, A, B, C, D로 영역이 나뉜 메인 포토 다이오드(1721)은 홀로그램 광학 소자(1715)를 통과한 메인빔의 0차 회절광을 이용하여 트랙킹 에러 신호를 검출하며, E, F, G, H로 영역이 나뉜 서브 포토 다이오드(1722)는 홀로그램 광학 소자(1715)를 통과한 서브빔의 1차 회절광을 이용하여 트랙킹 에러 신호를 검출한다.At this time, the main photodiode 1721 divided into areas A, B, C, and D detects a tracking error signal by using the 0th order diffracted light of the main beam that has passed through the hologram optical element 1715, and E, F, The sub photodiode 1722 divided into regions G and H detects a tracking error signal by using first-order diffracted light of the sub-beam passing through the hologram optical element 1715.

이하, 본 발명에 의한 DVD-ROM과 DVD-RAM의 호환형 광학계의 작용을 도 17 및 도 18을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the compatible optical system of the DVD-ROM and the DVD-RAM according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 17 and 18.

먼저, 광원(1701)에서 650nm의 파장을 갖는 확산 레이저 빔이 발생되어 방사되면 이는 회절 격자(1710)에 의해 3 빔으로 나뉘고, 회절 격자(1710)에서 나뉜 3 빔은 빔 스플릿터(1702)로 입사되어 빔 스플릿터(1702)에서 투과된 후 콜리메이팅 렌즈(1703)에서 평행광으로 변화된다. First, when a diffused laser beam having a wavelength of 650 nm is generated and radiated by the light source 1701, it is divided into three beams by the diffraction grating 1710, and the three beams divided by the diffraction grating 1710 are transferred to the beam splitter 1702. After being incident and transmitted by the beam splitter 1702, the collimating lens 1703 is converted into parallel light.

그러면, 콜리메이팅 렌즈(1703)에서 평행광으로 변화된 레이저 빔은 위상 지연판(1706)을 지나 대물 렌즈(1704)로 입사되어 대물 렌즈(1704)에서는 레이저 빔을 집광시켜 디스크(D)의 기록면에 조사시킨다.Then, the laser beam changed into collimated light by the collimating lens 1703 is incident through the phase retardation plate 1706 to the objective lens 1704, and the objective lens 1704 focuses the laser beam on the recording surface of the disc D. Investigate.

그리하여, 디스크(D)의 기록면에 조사되어 반사된 3 빔은 대물 렌즈(1704), 콜리메이팅 렌즈(1703)를 통해 빔 스플릿터(1702)에서 반사되고, 반사된 3 빔은 집속/원통 렌즈(1705)를 거쳐 홀로그램 광학 소자(1715)로 입사된다.Thus, the three beams irradiated and reflected on the recording surface of the disk D are reflected by the beam splitter 1702 through the objective lens 1704 and the collimating lens 1703, and the reflected three beams are focused / cylindrical lenses ( Incident on hologram optical element 1715 via 1705.

그리고, 홀로그램 광학 소자(1715)는 메인빔과 서브빔에 대한 0차 회절광과 1차 회절광을 발생시키게 되며, 8분할 광검출기(1720)의 A, B, C, D로 나뉜 주 포토 다이오드(1721)는 홀로그램 광학 소자(1715)를 통과한 메인빔의 0차 회절광을 이용하고, E, F, G, H로 나뉜 보조 포토 다이오드(1722)는 홀로그램 광학 소자(1715)를 통과한 서브빔의 1차 회절광을 이용한다. 그러면, 도 18에서 알 수 있는 바와 같이 보조 포토 다이오드(1722)를 통과한 서브빔중에서 1차 회절광은 0차 회절광에 비해 확대되게 되며(다시말하여 보조 포토 다이오드(1722)의 뒤쪽에 초점이 맺히도록 한다) 서브빔의 형태가 동일하지 않기 때문에 생기는 변화량에 따른 비대칭으로 인한 오프셋을 감소시킬 수 있다.The hologram optical element 1715 generates zero-order diffraction light and first-order diffraction light for the main beam and the sub-beam, and is divided into A, B, C, and D of the eight-segment photodetector 1720. 1721 uses the 0th-order diffracted light of the main beam that has passed through the hologram optical element 1715, and the auxiliary photodiode 1722 divided into E, F, G, and H sub- passes through the hologram optical element 1715. First order diffracted light of the beam is used. Then, as shown in FIG. 18, the first diffracted light in the sub-beams passing through the auxiliary photodiode 1722 is enlarged compared to the zero-order diffracted light (in other words, the back of the auxiliary photodiode 1722 is focused). It is possible to reduce the offset due to asymmetry due to the amount of change caused because the shape of the sub-beams is not the same.

이러한 상태에서, 시스템에서 디스크(D)가 DVD-ROM으로 인식하면 8분할 광검출기(1720)는 회절 격자(1710)에서 나뉜 3 빔이 DVD-ROM의 기록면에서 반사되어 빔 스플릿터(1702)와, 집속/원통 렌즈(1705)와, 홀로그램 광학 소자(1715)를 경유하여 입사되면, 메인빔과 서브빔의 3 빔을 사용하여 DPP법과 비점수차법을 이용하여 재생 신호와 포커싱 에러 신호 및 트랙킹 에러 신호를 생성한다.In this state, when the disk D is recognized as a DVD-ROM in the system, the eight-segment photodetector 1720 is configured to reflect the three beams split by the diffraction grating 1710 on the recording surface of the DVD-ROM, so that the beam splitter 1702 and When incident via the focusing / cylindrical lens 1705 and the hologram optical element 1715, the three beams of the main beam and the sub-beam are reproduced, the focusing error signal and the tracking error using the DPP method and the astigmatism method. Generate a signal.

또한, 시스템에서 디스크(D)가 DVD-RAM으로 인식하면 회절 격자(1710)을 회전시킨 후에 8분할 광검출기(1720)는 DPP법을 이용하여 회절 격자(1710)에서 나뉜 3 빔이 DVD-RAM의 기록면에서 반사되어 빔 스플릿터(1702)와, 집속/원통 렌즈(1705), 홀로그램 광학 소자(1715)를 경유하여 입사되면, 입사된 3 빔으로 메인 포토 다이오드(1721) 및 서브 포토 다이오드(1722)에서 재생 신호와 포커싱 에러 신호 및 트랙킹 에러 신호를 생성한다.In addition, when the disk D is recognized as a DVD-RAM in the system, after the diffraction grating 1710 is rotated, the eight-segment photodetector 1720 uses the DPP method to divide the three beams divided by the diffraction grating 1710 into the DVD-RAM. When reflected from the recording surface of the light incident through the beam splitter 1702, the focusing / cylindrical lens 1705, and the hologram optical element 1715, the incident photon beam is the main photodiode 1721 and the subphotodiode 1722. Generate a reproduction signal, a focusing error signal, and a tracking error signal.

도 19은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전가능한 회절격자를 이용한 트랙킹 서보 제어 장치의 제어 방법의 흐름도이다.19 is a flowchart of a control method of a tracking servo control apparatus using a rotatable diffraction grating according to another embodiment of the present invention.

먼저, 광픽업 장치는 디스크의 종류를 판별하여(단계 S210), DVD-ROM인지 DVD-RAM인지 판별하여(단계 S212), DVD-RAM이면 회절격자를 회전시킨다(단계 S214). First, the optical pickup apparatus determines the type of disc (step S210), determines whether it is a DVD-ROM or a DVD-RAM (step S212), and if it is a DVD-RAM, rotates the diffraction grating (step S214).

이후에, 레이저 빔을 디스크에 조사한 후에(단계 S216), 메인포토 다이오드는 홀로그램 광학 소자의 0차 회절광을 이용하고 보조 포토 다이오드는 홀로그램 광학 소자의 1차 회절광을 이용하여 트랙킹 에러 신호를 추출한 후에(단계 S218), 트랙킹 서보를 수행한다(단계 S220).Subsequently, after irradiating the laser beam to the disk (step S216), the main photodiode extracts the tracking error signal using the 0th diffraction light of the hologram optical element and the auxiliary photodiode uses the 1st diffraction light of the hologram optical element. Later (step S218), tracking servo is performed (step S220).

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 트랙킹 서보 제어 장치 및 제어 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. What has been described above is only one embodiment for implementing the tracking servo control device and control method according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the following claims. Without departing from the gist of the invention, anyone of ordinary skill in the art to which the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

상기한 바와 같이, 본 발명은 트랙피치가 상이한 광디스크의 트랙킹 서보 제어를 수행하기 위하여 회절격자를 초음파 모터를 사용하여 회전하도록 함으로 초음파 모터의 특성상 전압을 항상 가해줄 필요가 없어 전력 소모량이 적고 정밀한 회전각을 얻을 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention allows the diffraction grating to rotate using an ultrasonic motor in order to perform tracking servo control of an optical disk having a different track pitch. It has the effect of getting an angle.

또한, 본 발명은 회절 격자의 회전에 따라 발생하는 서브빔의 형상의 비대칭으로 인한 오프셋을 보정하도록 함에 따라 정밀한 트랙킹 서보 제어가 가능하도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of enabling accurate tracking servo control by correcting the offset due to the asymmetry of the shape of the sub-beam generated by the rotation of the diffraction grating.

도 1은 일반적인 광 디스크들에 데이터를 기록하고, 기록된 데이터를 재생하는 광 디스크 기록 재생 장치의 일반적인 구성 블록도이다.Fig. 1 is a general block diagram of an optical disk recording and reproducing apparatus for recording data on general optical disks and reproducing the recorded data.

도 2는 일반적으로 광디스크의 표면을 보여주는 도면이다.2 is a view generally showing the surface of an optical disc.

도 3은 일반적인 차동 푸시풀법에 따른 귀환광의 처리를 설명하기 위한 접속도이다.3 is a connection diagram for explaining processing of feedback light according to a general differential push-pull method.

도 4는 종래 기술에 따른 DVD-R/RW, DVD+R/RW와 DVD-RAM을 위한 회절 격자의 회전에 따른 보조빔의 회전을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the rotation of the auxiliary beam according to the rotation of the diffraction grating for the DVD-R / RW, DVD + R / RW and DVD-RAM according to the prior art.

도 5는 도 4의 회절 격자를 회전시키는 일실시예에 따른 회전 장치를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram for describing a rotating apparatus according to an exemplary embodiment of rotating the diffraction grating of FIG. 4.

도 6는 도 4의 회절 격자의 회전시키는 다른 실시예에 따른 회전 장치를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a view for explaining a rotating apparatus according to another embodiment of rotating the diffraction grating of FIG. 4.

도 7은 종래 기술에 따른 회절 격자의 회전에 따라 발생하는 서브빔의 오프셋을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the offset of the sub-beams generated by the rotation of the diffraction grating according to the prior art.

도 8은 본 발명에 의한 광학계의 구성을 보인 구성도이다.8 is a configuration diagram showing the configuration of an optical system according to the present invention.

도 9는 본 발명에 의한 8분할 광검출기의 구성을 보인 구성도이다.9 is a block diagram showing the configuration of an eight-segment photodetector according to the present invention.

도 10은 도 8에 회절격자 및 서브 포토 다이오드를 회전시키기 위한 초음파 모터의 일실시예에 따른 사시도이다.FIG. 10 is a perspective view of an ultrasonic motor for rotating the diffraction grating and the sub photodiode of FIG. 8. FIG.

도 11은 도 10에서 돌출부와 회전자에 미치는 힘을 표시한 상세도이다.FIG. 11 is a detailed view showing the force applied to the protrusion and the rotor in FIG. 10.

도 12는 도 11에서 공진이 발생한 경우 돌출부와 회전자의 상세도이다.12 is a detailed view of the protrusion and the rotor when resonance occurs in FIG. 11.

도 13은 도 11에서 공진이 발생하지 않은 경우 1/4 파장 공진기의 돌출부의 상세도이다. FIG. 13 is a detailed view of the protrusion of the quarter-wave resonator when resonance does not occur in FIG. 11.

도 14는 도 8의 회절격자/서브 포토 다이오드를 회전시키기 위한 다른 실시예에 따른 초음파 모터의 구성도이다.FIG. 14 is a configuration diagram of an ultrasonic motor according to another embodiment for rotating the diffraction grating / subphotodiode of FIG. 8.

도 15는 도 14의 외팔보 운동을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 15 is a diagram for describing the cantilever motion of FIG. 14.

도 16는 본 발명의 일실시예에 따른 회전가능한 회절격자를 이용한 트랙킹 서보 제어 장치의 제어 방법의 흐름도이다.16 is a flowchart of a control method of a tracking servo control apparatus using a rotatable diffraction grating according to an embodiment of the present invention.

도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 가능한 회절격자를 이용한 트랙킹 서보 제어 장치의 구성도이다.17 is a configuration diagram of a tracking servo control apparatus using a rotatable diffraction grating according to another embodiment of the present invention.

도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 가능한 회절격자를 이용한 트랙킹 서보 제어 장치에 사용되는 포토 다이오드의 구성도이다.18 is a configuration diagram of a photodiode used in a tracking servo control apparatus using a rotatable diffraction grating according to another embodiment of the present invention.

도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 가능한 회절격자를 이용한 트랙킹 서보 제어 장치의 제어 방법의 흐름도이다.19 is a flowchart of a control method of a tracking servo control apparatus using a rotatable diffraction grating according to another embodiment of the present invention.

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

801, 1701 : 광원 802, 1702 : 빔 스플릿터801, 1701: light source 802, 1702: beam splitter

803, 1703 : 콜리메이팅 렌즈 804, 1704 : 대물렌즈803, 1703: collimating lens 804, 1704: objective lens

805, 1705 : 집속/원통 렌즈 810, 1710 : 회절격자805, 1705: focusing / cylindrical lens 810, 1710: diffraction grating

820, 1720 : 8분할 광검출기 821, 822, 1721, 1722 : 포토 다이오드 820, 1720: 8-segment photodetector 821, 822, 1721, 1722: photodiode

1001 : 고정자 1003 : 회전자1001: stator 1003: rotor

1401 : 압전물질 1402 : 불변물질1401 Piezoelectric material 1402 Invariant material

1403 : 전원인가장치 1403: power supply device

Claims (8)

광을 발생하여 조사하는 광원; A light source for generating and irradiating light; 상기 광원의 입사광을 회절시켜 3개로 나누는 회절 격자;A diffraction grating diffracting the incident light of the light source into three; 상기 회절격자를 회전시키기 위한 초음파 모터;An ultrasonic motor for rotating the diffraction grating; 디스크의 기록면에 광스폿이 형성되도록 입사광을 수렴하는 대물렌즈;An objective lens for converging incident light so that light spots are formed on the recording surface of the disk; 상기 광원과 대물렌즈 사이에 위치하여 입사광의 진행 경로를 변화시키는 광경로 변환수단; Light path converting means positioned between the light source and the objective lens to change a traveling path of incident light; 상기 광경로 변환수단과 상기 대물렌즈 사이에 위치되어 상기 광원을 시준시키는 시준 렌즈;A collimating lens positioned between the light path converting means and the objective lens to collimate the light source; 상기 광경로변환수단과 동일선상의 상단 또는 하단에 위치되어, 상기 광경로변환수단을 통해 상기 디스크에서 반사되는 3개의 반사광으로부터 트랙킹 에러 신호를 검출하도록 주빔이 도달하는 포토 다이오드의 영역이 4개로 나뉘고, 각각의 보조빔이 도달하는 각각의 포토 다이오드의 영역이 2개로 나뉜 광분할 검출기; 및The photodiode is located at the top or the bottom of the same line as the optical path converting means, and the area of the photodiode reaching the main beam to detect a tracking error signal from the three reflected light reflected from the disk through the optical path converting means is divided into four areas. A light splitting detector divided into two regions of each photodiode to which each auxiliary beam arrives; And 상기 광분할 검출기로부터 입력된 트랙킹 에러 신호에 따라 트랙킹 제어를 수행하고, 상기 디스크의 종류를 판별하여 상기 DVD-RAM 디스크이면 상기 초음파 모터를 제어하여 상기 회절격자를 소정 각도로 회전시키는 트랙킹 제어 수단을 포함하여 이루어진 트랙킹 서보 제어 장치.Tracking control means for performing tracking control according to a tracking error signal input from the light splitting detector, determining the type of the disc, and controlling the ultrasonic motor to rotate the diffraction grating at a predetermined angle in the case of the DVD-RAM disc. A tracking servo control device comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초음파 모터는, The ultrasonic motor, 연속적인 분극구조로 이루어져 교류전압이 인가되면 진동되는 압전재료층이 하단에 구비되어 있으며 상기 압전 재료층에 접합되어 상기 압전 재료층의 진동에 따라 일정방향으로 진동되고 원주를 따라 소정 간격을 두고 돌출부가 다수 형성되어 있는 고정자; It consists of a continuous polarization structure is provided with a piezoelectric material layer which is vibrated when an alternating voltage is applied, is bonded to the piezoelectric material layer and vibrated in a predetermined direction in accordance with the vibration of the piezoelectric material layer and projected at predetermined intervals along the circumference A plurality of stators are formed; 하단에 마찰재를 구비하여 상기 돌출부 표면의 원주면에 마찰력으로 접촉되어 회전속도로 회전되고 상기 회절격자를 홀딩하고 있는 회전자; 및A rotor having a friction material at a lower end thereof, the rotor being in contact with the circumferential surface of the protruding surface by friction and rotating at a rotational speed and holding the diffraction grating; And 상기 고정자를 제어하여 회전력을 발생시키는 초음파 모터 제어 장치를 포함하여 이루어진 트랙킹 서보 제어 장치.Tracking servo control device comprising an ultrasonic motor control device for generating a rotational force by controlling the stator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초음파 모터는,The ultrasonic motor, 압전물질과 불변물질을 접착하여서 된 압전진동자;Piezoelectric vibrator made by bonding piezoelectric material and constant material; 외면의 원주를 따라 톱니가 형성되어 있으며 회절격자를 홀딩하고 있는 회전자;A rotor formed with teeth along the circumference of the outer surface and holding the diffraction grating; 상기 압전진동자의 선단에 연결되어 상기 회전자의 톱니에 연결되어 상기 회전자를 회전시키기 위한 구동부; 및A driving unit connected to the tip of the piezoelectric vibrator and connected to the teeth of the rotor to rotate the rotor; And 상기 압전진동자를 제어하여 회전력을 발생시키는 초음파 모터 제어 장치를 포함하여 이루어진 트랙킹 서보 제어 장치.And an ultrasonic motor control device for generating a rotational force by controlling the piezoelectric vibrator. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 광분할 검출기의 서브빔을 수광하는 2분할 된 포토 다이오드를 소정 각도로 회전시키기 위한 한쌍의 제2 초음파 모터를 더 포함하며, A pair of second ultrasonic motors for rotating the divided photodiode receiving the sub-beams of the light splitting detector at a predetermined angle; 상기 트랙킹 서보 제어 장치는 상기 디스크의 종류를 판별하여 상기 DVD-RAM 디스크이면 상기 제2 초음파 모터를 제어하여 상기 2분할 된 포토 다이오드를 소정 각도로 회전시키는 것을 특징으로 하는 트랙킹 서보 제어 장치.The tracking servo control apparatus determines the type of the disc and, if the DVD-RAM disc, controls the second ultrasonic motor to rotate the two divided photodiodes at a predetermined angle. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 광검출기 앞단에 위치하며 상기 메인빔과 서브빔을 회절시켜 회절광을 생성하는 홀로그램 광학 소자를 더 포함하며,A hologram optical element positioned in front of the photodetector and diffracting the main beam and the sub beam to generate diffracted light; 상기 광분할 검출기의 서브빔을 수광하는 2분할된 포토 다이오드는 상기 홀로그램 광학 소자의 1차 회절광의 초점 거리 앞단에 위치하여 확대된 서브빔을 수광하는 것을 특징으로 하는 트랙킹 서보 제어 장치.And a two-segmented photodiode receiving the sub-beams of the light splitting detector is located in front of the focal length of the first diffracted light of the holographic optical element to receive the enlarged sub-beams. 광픽업 장치는 DVD-ROM인지 DVD-RAM인지의 디스크의 종류를 판별하는 제 1 단계;The optical pickup apparatus includes a first step of determining a type of a disc, whether a DVD-ROM or a DVD-RAM; 상기 제 1 단계의 판단 결과, DVD-ROM이면, 트랙킹 서보 제어를 수행하는 제 2 단계; 및 A second step of performing tracking servo control if the determination result of the first step is a DVD-ROM; And 상기 제 1 단계의 판단 결과, DVD-RAM이면 회절격자를 초음파 모터로 회전시킨 후에 트랙킹 서보 제어를 수행하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 트랙킹 서보 제어 방법.And a third step of performing tracking servo control after rotating the diffraction grating with an ultrasonic motor as a result of the determination in the first step. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 3 단계의 회절격자를 초음파 모터로 회전시키는 과정 이후에,After the process of rotating the diffraction grating of the third step by the ultrasonic motor, 상기 트랙킹 에러 신호 수신용 보조 포토 다이오드를 소정 거리 회전시키는 제 4 단계를 더 포함하여 이루어진 트랙킹 서보 제어 방법.And a fourth step of rotating the auxiliary photodiode for receiving the tracking error signal a predetermined distance. 광픽업 장치는 DVD-ROM인지 DVD-RAM인지의 디스크의 종류를 판별하는 제 1 단계;The optical pickup apparatus includes a first step of determining a type of a disc, whether a DVD-ROM or a DVD-RAM; 상기 제 1 단계의 판단 결과, DVD-ROM이면, 트랙킹 서보 제어를 수행하는 제 2 단계; 및 A second step of performing tracking servo control if the determination result of the first step is a DVD-ROM; And 상기 제 1 단계의 판단 결과, DVD-RAM이면 회절격자를 초음파 모터로 회전시킨 후에 메인빔과 홀로그램 광학 소자를 통과하여 확대된 서브빔의 1차 회절광을 이용하여 트랙킹 서보 제어를 수행하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 트랙킹 서보 제어 방법.As a result of the determination of the first step, in the case of DVD-RAM, after the diffraction grating is rotated by the ultrasonic motor, the tracking servo control is performed by using the first-order diffraction light of the sub-beam that is enlarged through the main beam and the hologram optical element. A tracking servo control method comprising a step.
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