KR20000025093A - Interchangeable optical pickup apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 호환형 광픽업장치에 관한 것으로서, 상세하게는 포맷이 다른 기록매체를 호환 채용할 수 있도록 된 호환형 광픽업장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compatible optical pickup apparatus, and more particularly, to a compatible optical pickup apparatus in which compatible recording media having different formats can be used.
일반적으로 광픽업장치는 컴팩트 디스크 플레이어(CDP), 디지탈 다기능 디스크 플레이어(DVDP), CD-ROM 드라이버, DVD-ROM 드라이버 등에 채용되어 비접촉식으로 기록매체에 정보의 기록/재생을 수행한다.In general, an optical pickup device is employed in a compact disc player (CDP), a digital multifunction disc player (DVDP), a CD-ROM driver, a DVD-ROM driver, or the like to perform recording / reproducing of information on a recording medium in a non-contact manner.
DVDP와, DVD-ROM은 고밀도 기록/재생이 가능한 장치로 영상/음향분야에서 주목받고 있다. 이 DVDP에 채용되는 광픽업장치는 그 호환성을 위하여 기록매체로 디지탈 비데오 디스크(DVD) 뿐만 아니라 컴팩트 디스크(CD), CD-R(Recordable), CD-I, CD-G 등의 CD 패밀리를 채용하는 경우에도 정보의 기록 및/또는 재생이 가능하여야 한다.DVDP and DVD-ROM are attracting attention in the video / audio field as devices capable of high-density recording / playback. The optical pickup device employed in this DVDP employs not only digital video discs (DVDs) but also compact discs (CDs), CD-Rs (Recordables), CD-Is, and CD-Gs as recording media for compatibility. Even if so, it should be possible to record and / or reproduce information.
그러나, DVD의 두께는 기구적인 디스크 기울기 허용오차와 대물렌즈 개구수 등으로 인하여 CD 패밀리의 두께와 다른 규격으로 표준화되었다. 즉, 기존 CD 패밀리의 두께가 1.2mm인 반면 DVD는 0.6mm이다. 이와 같이, CD 패밀리와 DVD의 두께가 서로 다름으로 DVD용 광픽업장치를 CD 패밀리에 적용한 경우 두께 차이에 의한 구면수차가 발생된다. 이 구면수차에 의하여 정보신호의 기록에 필요한 충분한 광강도를 얻지 못하거나 재생시의 신호가 열화되는 문제가 발생된다.However, the thickness of the DVD has been standardized to a different specification from the thickness of the CD family due to mechanical disc tilt tolerance and objective lens numerical aperture. That is, the thickness of the existing CD family is 1.2mm while the DVD is 0.6mm. As such, when the CD family and the DVD have different thicknesses, spherical aberration due to the difference in thickness occurs when the optical pickup apparatus for DVD is applied to the CD family. This spherical aberration causes a problem of failing to obtain sufficient light intensity for recording the information signal or deterioration of the signal during reproduction.
또한, 재생 광원의 파장에 있어서도 DVD는 CD패밀리와 다른 파장영역으로 표준화되었다. 즉, 기존 CD 패밀리용 재생 광원 파장이 대략 780nm인 반면, DVD는 그 재생 광원 파장이 대략 650nm이다.Also, in the wavelength of the reproduction light source, DVD has been standardized into a wavelength range different from that of the CD family. That is, while the reproduction light source wavelength for the existing CD family is approximately 780 nm, the reproduction light source wavelength for DVD is approximately 650 nm.
이와 같은 표준화의 차이점에 의해 통상의 CDP로는 DVD에 기록된 정보의 재생이 불가능하므로, DVD용 광픽업장치가 필요하며, 이 DVD용 광픽업장치는 기존의 CD패밀리도 호환 채용하여야 한다.Due to such a difference in standardization, since information recorded on a DVD cannot be reproduced by a normal CDP, a DVD optical pickup device is required, and this DVD optical pickup device must also adopt a conventional CD family.
이와 같은, 점을 고려한 종래의 호환형 광픽업장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 780nm 파장의 광을 출사하는 제1광원(21)과, 650nm 파장의 광을 출사하는 제2광원(31)과, 상기 제1 및 제2광원(21)(31) 각각에서 조사된 광의 진행경로를 변환하기 위한 제1 및 제2빔스프리터(25)(33)와, 입사광을 디스크(10)에 집속시키기 위한 대물렌즈(17) 및 상기 디스크(10)에서 반사되고 상기 제1 및 제2빔스프리터(25)(33)를 투과하여 입사된 광을 수광하는 광검출기(37)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제1광원(21)은 두께가 상대적으로 두꺼운 디스크 예컨대, CD 용이고, 제2광원(31)은 두께가 상대적으로 얇은 디스크 예컨대, DVD 용이다.As described above, the conventional compatible optical pick-up apparatus in consideration of the above points has a first light source 21 that emits light of 780 nm wavelength and a second light source 31 that emits light of 650 nm wavelength. And first and second beam splitters 25 and 33 for converting a traveling path of the light irradiated from each of the first and second light sources 21 and 31, and focusing the incident light onto the disk 10. And an optical detector 37 for reflecting the objective lens 17 and the disk 10 and receiving the incident light through the first and second beam splitters 25 and 33. Here, the first light source 21 is for a relatively thick disk, for example, a CD, and the second light source 31 is for a relatively thin disk, for example, a DVD.
한편, 각 광원(21)(31)과 빔스프리터(25)(33) 사이의 광경로 상에는 3빔법에 의해 트랙 오차신호를 검출할 수 있도록 입사빔을 회절시켜 0차빔, ±1차빔 등으로 분기시키는 그레이팅(22)(32)이 배치된다. 또한, 상기 제1빔스프리터(25)와 대물렌즈(17) 사이의 광경로 상에는 광학적 배치를 고려하여 입사광을 반사시키는 반사미러(13)와, 입사광을 집속시키는 콜리메이팅렌즈(15)가 배치된다.On the other hand, on the optical path between each of the light sources 21, 31 and the beam splitters 25, 33, the incident beam is diffracted so as to detect the track error signal by the three-beam method and diverged into a zero-order beam, a ± first-order beam, and the like. And gratings 22 and 32 are disposed. Also, on the optical path between the first beam splitter 25 and the objective lens 17, a reflecting mirror 13 reflecting incident light in consideration of an optical arrangement and a collimating lens 15 focusing the incident light are disposed. .
상기 디스크(10)에서 반사되고, 상기 제1 및 제2빔스프리터(25)(33)를 투과한 광은 비점수차를 야기하는 검출렌즈(35)를 투과하여 광검출기(37)에 수광된다.The light reflected from the disk 10 and transmitted through the first and second beam splitters 25 and 33 is transmitted to the photodetector 37 by passing through the detection lens 35 causing astigmatism.
상기한 바와 같이 구성된 종래의 호환형 광픽업장치는 그 구성이 복잡하고, 부품수가 많다. 이에 따라 조립성이 저하되어 양산성이 낮고, 제조 단가가 높은 문제가 있다.The conventional compatible optical pickup apparatus constructed as described above has a complicated structure and a large number of parts. Thereby, there exists a problem that granulation property falls, mass productivity is low, and manufacturing cost is high.
본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 광학적 구성의 단순화 및 부품수가 절감한 구조의 호환형 광픽업장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a compatible optical pickup apparatus having a structure that simplifies the optical configuration and reduces the number of parts.
도 1은 종래 호환형 광픽업장치의 광학적 배치를 개략적으로 보인 도면,1 is a view schematically showing an optical arrangement of a conventional compatible optical pickup device;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 호환형 광픽업장치의 광학적 배치를 개략적으로 도인 도면,2 is a schematic diagram illustrating an optical arrangement of a compatible optical pickup apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 광모듈의 주요부를 개략적으로 보인 사시도,3 is a perspective view schematically showing a main part of an optical module according to the present invention;
도 4는 대물렌즈와 디스크 사이의 거리에 따른 도 3의 광검출기에 맺히는 광스폿의 변화 및 포커스 오차신호 곡선을 보인 도면,4 is a view illustrating a change in the light spot and a focus error signal curve formed on the photodetector of FIG. 3 according to a distance between an objective lens and a disk;
도 5 및 도 6은 각각 도 3의 제1 및 제2광원의 실시예를 개략적으로 보인 도면.5 and 6 schematically show an embodiment of the first and second light sources of FIG. 3, respectively.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10...기록매체 17...대물렌즈10.Recording medium 17.Objective lens
100...광모듈 101...베이스100 ... optical module 101 ... base
103,105...제1 및 제2광원 110...광학소자103,105 ... first and second light source 110 ... optical element
111...투명부재 113,115...제1 및 제2홀로그램111 Transparent member 113, 115 First and second hologram
117...그레이팅 120,130...제1 및 제2메인광검출기117 ... Grating 120,130 ... First and second main photodetectors
125...제1서브광검출기125 ... first sub-photodetector
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 호환형 광픽업장치는, 입사되는 광을 기록매체의 기록면으로 집속시키는 대물렌즈와; 베이스와, 상기 베이스 상에 서로 인접되게 배치되어 각각 상대적으로 두께가 두꺼운 기록매체(R1)의 기록/재생에 적합한 파장의 광과 상대적으로 두께가 얇은 기록매체(R2)의 기록/재생에 적합한 파장의 광을 출사하는 제1 및 제2광원과, 상기 제1 및 제2광원과 대물렌즈 사이의 광경로 상에 배치되며 소정 두께의 투명부재의 상기 대물렌즈 쪽 면에 서로 인접하여 서로 다른 피치로 형성되어 상기 대물렌즈 쪽에서 입사된 광을 회절 투과시키는 제1 및 제2홀로그램을 구비한 광학소자와, 상기 제1광원 주변의 상기 베이스 상에 설치되며 상기 제1 및/또는 제2홀로그램을 회절 투과한 광을 수광하여 상기 기록매체(R1)의 정보신호 및 오차신호를 검출하는 제1메인광검출기와, 상기 제2광원 주변의 상기 베이스 상에 설치되며 상기 제1 및/또는 제2홀로그램을 회절 투과한 광을 수광하여 상기 기록매체(R2)의 정보신호 및 오차신호를 검출하는 제2메인광검출기를 구비한 광모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with an aspect of the present invention, a compatible optical pickup apparatus includes an objective lens for focusing incident light onto a recording surface of a recording medium; A light having a wavelength suitable for recording / reproducing the relatively thick recording medium R1 disposed on the base and adjacent to each other on the base, and a wavelength suitable for recording / reproducing the relatively thin recording medium R2; First and second light sources for emitting light of the light source and the optical path between the first and second light sources and the objective lens, and are disposed at different pitches adjacent to the objective lens side of the transparent member having a predetermined thickness. An optical element having first and second holograms formed to diffract and transmit light incident from the objective lens side, and diffracted transmission of the first and / or second holograms on the base around the first light source A first main photodetector for receiving a light and detecting an information signal and an error signal of the recording medium R1, and being installed on the base around the second light source and rotating the first and / or second hologram; It characterized in that it comprises; having a second main photodetector for detecting an information signal and an error signal of the recording medium (R2) to receive the light transmitted through the optical module.
여기서, 상기 제1메인광검출기는 상기 제1홀로그램에 의해 회절된 광을 수광하는 2개의 수광영역(A1,A2)과, 상기 수광영역(A1,A2)의 일측에 상기 제1 및 제2홀로그램의 경계와 대략 나란하게 분할 배치되어 상기 제2홀로그램에 의해 회절된 광을 수광하는 2개의 수광영역(A3,A4)을 포함하고, 상기 제2메인광검출기는 상기 제2홀로그램에 의해 회절된 광을 수광하는 2개의 수광영역(B1,B2)과, 상기 수광영역(B1,B2)의 일측에 상기 제1 및 제2홀로그램의 경계와 대략 나란하게 분할 배치되어 상기 제1홀로그램에 의해 회절된 광을 수광하는 2개의 수광영역(B3,B4)을 포함하는 것이 바람직하다.The first main photodetector includes two light receiving regions A1 and A2 for receiving light diffracted by the first hologram, and the first and second holograms on one side of the light receiving regions A1 and A2. Two light receiving areas A3 and A4 arranged to be divided in parallel with a boundary of the light receiving light diffracted by the second hologram, and the second main photodetector includes light diffracted by the second hologram. Two light receiving regions B1 and B2 for receiving the light and a light diffracted by the first hologram by being divided in parallel with a boundary between the first and second holograms on one side of the light receiving regions B1 and B2 It is preferable to include two light receiving areas B3 and B4 for receiving the light.
한편, 상기 광학부재는, 상기 투명부재의 상기 광원들과 대향되는 면에 입사광을 회절 투과시키는 그레이팅을 더 구비하고, 상기 제1 또는 제2메인광검출기 주변에 서로 대향되게 배치된 2개의 수광영역으로 이루어진 서브광검출기;를 더 구비할 수 있다.On the other hand, the optical member is further provided with a grating for diffractive transmission of incident light on a surface facing the light sources of the transparent member, the two light receiving areas disposed opposite to each other around the first or second main photodetector It may further comprise a sub-photodetector consisting of.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 호환형 광픽업장치는, 서로 다른 파장영역의 광을 생성 조사하며 기록매체(10)에서 반사된 광을 수광할 수 있도록 된 광모듈(100)과, 상기 광모듈(100) 쪽에서 입사되는 광을 기록매체의 기록면으로 집속시키는 대물렌즈(17)를 포함하여 구성된다.2 and 3, a compatible optical pickup apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may generate and irradiate light having different wavelengths and receive light reflected from the recording medium 10. And an objective lens 17 for focusing the light incident from the optical module 100 toward the recording surface of the recording medium.
상기 광모듈(100)은 베이스(101)와, 상기 베이스(101) 상에 서로 인접하여 배치된 제1 및 제2광원(103)(105)과, 상기 제1 및 제2광원(103)(105)과 대물렌즈(17) 사이의 광경로 상에 배치된 광학소자(110)와, 상기 제1광원(103) 주변의 상기 베이스(101) 상에 설치된 제1메인광검출기(120)와, 상기 제2광원(105) 주변의 상기 베이스(101) 상에 설치된 제2메인광검출기(130)를 포함한다. 여기서, 상기 광모듈(100)은 하우징(107)내에 패키지화되고, 또한 상기 하우징(107) 내에 상기 제1 및 제2광원(103)(105)을 구동하는 고주파 변조기(미도시)가 설치될 수 있다.The optical module 100 includes a base 101, first and second light sources 103 and 105 disposed adjacent to each other on the base 101, and the first and second light sources 103 ( An optical element 110 disposed on an optical path between the optical lens 105 and the objective lens 17, a first main photodetector 120 provided on the base 101 around the first light source 103, And a second main light detector 130 provided on the base 101 around the second light source 105. Here, the optical module 100 may be packaged in the housing 107, and a high frequency modulator (not shown) may be installed in the housing 107 to drive the first and second light sources 103 and 105. have.
상기 제1광원(103)은 두께가 상대적으로 두꺼운 디스크형 기록매체 예컨대, CD의 기록/재생에 적합한 적외선 파장영역의 광 즉, 대략 780 nm 파장의 광을 출사한다. 상기 제2광원(105)은 두께가 상대적으로 얇은 디스크형 기록매체 예컨대, DVD의 기록/재생에 적합한 파장영역의 광 예컨대, 대략 635 nm 내지 650 nm 파장의 광을 출사한다. 상기 제1 및 제2광원(103)(105)은 기록/재생할 기록매체(10)의 종류에 따라 선택적으로 구동된다. 도 3은 CD의 기록/재생을 위해 제1광원(103)이 구동되는 예를 보여준다.The first light source 103 emits light of a relatively thick disk-like recording medium, for example, an infrared wavelength region suitable for recording / reproducing CD, that is, light of approximately 780 nm wavelength. The second light source 105 emits light in a wavelength range suitable for recording / reproducing a relatively thin disk-like recording medium, for example, DVD, for example, light having a wavelength of approximately 635 nm to 650 nm. The first and second light sources 103 and 105 are selectively driven according to the type of the recording medium 10 to be recorded / reproduced. 3 shows an example in which the first light source 103 is driven for recording / reproducing of a CD.
상기 광학소자(110)는 상기 제1 및 제2광원(103)(105) 쪽에서 입사되는 광은 대부분 직진투과시키고, 상기 기록매체(10)에서 반사되어 입사되는 광은 ±1차빔으로 회절 투과시켜 광경로를 변환한다. 이를 위하여 상기 광학소자(110)는 광경로변환수단으로 도 3에 도시된 바와 같이, 소정 두께의 투명부재(111)에 제1 및 제2홀로그램(113)(115)을 구비한다. 이때, 제1 및 제2홀로그램(113)(115)은 상기 투명부재(111)의 상기 대물렌즈(17) 쪽 면에 서로 인접하여 서로 다른 피치로 나란하게 형성된 것이 바람직하다. 도 3은 상기 제2홀로그램(115)의 피치(P2)가 상기 제1홀로그램(113)의 피치(P1)보다 크게 마련된 예를 보여준다. 여기서, 상기 제1홀로그램(113) 및 제2홀로그램(115)은 +1차광이 CD를 기록/재생하는데 적합한 780 nm 파장의 광을 회절 투과시키는데 적합하고, -1차광이 DVD를 기록/재생하는데 적합한 파장영역 예컨대, 650 nm 파장의 광을 회절 투과시키는데 적합하도록 마련된다.The optical element 110 transmits most of the light incident from the first and second light sources 103 and 105 toward the straight line, and the light reflected from the recording medium 10 is diffracted and transmitted as a ± 1st order beam. Convert the light path. To this end, the optical element 110 is provided with first and second holograms 113 and 115 in the transparent member 111 of a predetermined thickness as shown in FIG. In this case, it is preferable that the first and second holograms 113 and 115 are formed adjacent to each other on the side of the objective lens 17 side of the transparent member 111 in parallel with different pitches. 3 illustrates an example in which the pitch P2 of the second hologram 115 is greater than the pitch P1 of the first hologram 113. Here, the first hologram 113 and the second hologram 115 are suitable for diffraction transmission of light of 780 nm wavelength suitable for +1 order light recording / reproducing CD, and -1 order light for recording / reproducing DVD. It is arranged to be suitable for diffraction transmission of light of a suitable wavelength region, for example, 650 nm wavelength.
한편, 본 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2홀로그램(113)(115)은 비점수차법에 의해 포커스 오차신호(FES)를 검출할 수 있도록 비점수차를 발생시키는 패턴이 형성된 비점수차 홀로그램인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 제1 및 제2홀로그램(113)(115)은 이 두 홀로그램(113)(115)의 경계에 대해 45도 방향으로 비점수차를 발생시키도록 마련될 수 있다. 홀로그램(113)(115)이 이와 같이 마련되면, 대물렌즈(17)와 기록매체(10) 사이의 거리가 온 포커스 위치인 경우, 상기 제1 및 제2메인 광검출기(120)(130) 상에는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2홀로그램(113)(115) 상의 빔형상이 90도 회전된 형상의 광스폿이 맺히게 된다. 또한, 대물렌즈(17)와 기록매체(10) 사이의 거리에 따라 상기 제1 및 제2메인 광검출기(120)(130)에 맺혀지는 광스폿의 모양은 도 4에 도시된 바와 같이 변화된다.Meanwhile, in the present embodiment, the first and second holograms 113 and 115 are astigmatism holograms in which a pattern for generating astigmatism is formed to detect the focus error signal FES by the astigmatism method. It is preferable. The first and second holograms 113 and 115 may be provided to generate astigmatism in a 45 degree direction with respect to the boundary between the two holograms 113 and 115. When the holograms 113 and 115 are provided in this manner, when the distance between the objective lens 17 and the recording medium 10 is in the on-focus position, the first and second main photodetectors 120 and 130 are disposed on the first and second main photodetectors 120 and 130. As shown in FIG. 4, light spots having a shape in which the beam shapes on the first and second holograms 113 and 115 are rotated by 90 degrees are formed. In addition, the shape of the light spot formed on the first and second main photodetectors 120 and 130 varies according to the distance between the objective lens 17 and the recording medium 10 as shown in FIG. 4. .
상기 제1메인광검출기(120)는 기록매체(10)에서 반사되고 상기 제1 및/또는 제2홀로그램(113)(115)을 회절 투과한 광을 수광하여 상대적으로 두께가 두꺼운 디스크형 기록매체(10) 예컨대, CD의 정보신호 및 오차신호를 검출한다. 이를 위하여 상기 제1메인광검출기(120)는 상기 제2홀로그램(115)에 의해 회절된 +1차빔을 수광하는 2개의 수광영역(A1,A2)과, 상기 수광영역(A1,A2)의 일측에 배치되어 상기 제1홀로그램(113)에 의해 회절된 +1차빔을 수광하는 2개의 수광영역(A3,A4)을 포함한다. 여기서, 상기 수광영역들(A1,A2,A3,A4)은 바람직스럽게는 2×2 행렬배치를 갖는다.The first main photodetector 120 receives a light reflected from the recording medium 10 and diffracted through the first and / or second holograms 113 and 115 to form a relatively thick disk-type recording medium. (10) For example, CD information signals and error signals are detected. To this end, the first main photodetector 120 receives two light receiving regions A1 and A2 for receiving the +1 order beam diffracted by the second hologram 115, and one side of the light receiving regions A1 and A2. And two light receiving regions A3 and A4 arranged at and receiving the +1 order beams diffracted by the first hologram 113. Here, the light receiving regions A1, A2, A3, A4 preferably have a 2x2 matrix arrangement.
상기 수광영역들(A1,A2) 및/또는 (A3,A4)은 상기 제1 및 제2홀로그램(113)(115)의 경계(입사빔의 광축을 가로지르도록 배치됨)와 대략 나란하게 분할 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 수광영역들(A1,A2,A3,A4)에는 대물렌즈(17)와 기록매체(10)와의 거리(d)에 따라 광스폿의 크기 및 모양이 변화되어 수광영역(A1,A3)와 수광영역(A2,A4)에 수광된 광신호를 차동한 포커스 오차신호(FES)는 도 4에 도시된 바와 같은 곡선을 그리게 된다. 여기서, 상기 거리(d)가 대물렌즈(17)의 초점 위치와 대략 같은 온 포커스 상태에서 광스폿은 상기 수광영역들(A1)(A2) 및 (A3)(A4)의 경계에 걸쳐 맺히게 된다. 대물렌즈(17)가 온 포커스 위치에서 멀어짐에 따라 일 수광영역(A1,A3) 또는 (A2,A4)에서 검출되는 광량이 커지게 된다. 이때, 상기 제1메인광검출기(120)에 맺혀지는 광스폿은 온 포커스 위치에서 멀어지는 방향에 따라 서로 반대의 상이 된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 대물렌즈(17)가 온 포커스 위치에서 한쪽 방향으로 많이 벗어난 경우, 제1홀로그램(113)에 의해 회절된 광스폿 대부분은 수광영역(A1,A3)에 맺히고, 수광영역(A2,A4)에는 회절된 일부 광이 맺힌다. 대물렌즈(17)가 온 포커스 위치로 다가감에 따라 광스폿의 크기는 작아지며, 수광영역(A2,A4)에서 검출되는 광량이 점점 증가된다. 대물렌즈(17)가 온 포커스 위치에서 다른 방향으로 멀어지면 제1홀로그램(113)에 의해 회절된 광스폿의 모양은 역상으로 바뀌어 광스폿 대부분은 수광영역(A2,A4)에 맺히게 된다.The light receiving regions A1 and A2 and / or A3 and A4 are divided and arranged substantially parallel to the boundary of the first and second holograms 113 and 115 (arranged to cross the optical axis of the incident beam). It is desirable to be. In this case, in the light receiving areas A1, A2, A3, and A4, the size and shape of the light spot are changed according to the distance d between the objective lens 17 and the recording medium 10, so that the light receiving areas A1, A3. ) And the focus error signal FES differential between the optical signals received in the light receiving regions A2 and A4 form a curve as shown in FIG. 4. Here, in the on-focus state where the distance d is approximately equal to the focal position of the objective lens 17, the light spot is formed over the boundary of the light receiving areas A1 (A2) and (A3) (A4). As the objective lens 17 moves away from the on-focus position, the amount of light detected in one light receiving area A1, A3 or A2, A4 increases. In this case, the light spots formed on the first main photodetector 120 are opposite to each other in a direction away from the on-focus position. That is, as shown in FIG. 4, when the objective lens 17 deviates much in one direction from the on-focus position, most of the light spots diffracted by the first hologram 113 are formed in the light receiving regions A1 and A3. In the light receiving regions A2 and A4, some diffracted light is formed. As the objective lens 17 approaches the on-focus position, the size of the light spot decreases, and the amount of light detected in the light receiving areas A2 and A4 increases gradually. When the objective lens 17 moves away from the on-focus position in the other direction, the shape of the light spot diffracted by the first hologram 113 is reversed so that most of the light spot is formed in the light receiving regions A2 and A4.
상기 제2메인광검출기(130)는 기록매체(10)에서 반사되고 상기 제1 및/또는 제2홀로그램(113)(115)을 회절 투과한 광을 수광하여 두께가 상대적으로 얇은 디스크형 기록매체(10) 예컨대, DVD의 정보신호 및 오차신호를 검출한다. 이를 위하여 상기 제2메인광검출기(130)는 상기 제1홀로그램(113)에 의해 회절된 -1차빔을 수광하는 2개의 수광영역(B1,B2)과, 상기 수광영역(B1,B2)의 일측에 배치되어 상기 제2홀로그램(115)에 의해 회절된 -1차빔을 수광하는 2개의 수광영역(B3,B4)을 포함한다. 여기서, 상기 수광영역들(B1,B2,B3,B4)는 바람직스럽게는 2×2 행렬배치를 갖는다.The second main photodetector 130 receives light reflected from the recording medium 10 and diffracted through the first and / or second holograms 113 and 115 to form a relatively thin disk-shaped recording medium. (10) For example, the information signal and error signal of the DVD are detected. To this end, the second main photodetector 130 receives two light receiving regions B1 and B2 for receiving the -primary beam diffracted by the first hologram 113 and one side of the light receiving regions B1 and B2. And two light receiving regions B3 and B4 disposed at and receiving the -primary beam diffracted by the second hologram 115. Here, the light receiving regions B1, B2, B3, and B4 preferably have a 2 × 2 matrix arrangement.
상기 수광영역들(B1,B2) 및/또는 (B3,B4)은 상기 제1 및 제2홀로그램(113)(115)의 경계(입사빔의 광축을 가로지르도록 배치됨)와 대략 나란하게 분할 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 수광영역들(B1,B2,B3,B4)에 맺혀지는 광스폿의 크기 및 모양은 대물렌즈(17)와 기록매체(10)의 거리(d)에 따라 변화된다. 상기 수광영역들(B1,B3)와 (B2,B4)에서 검출된 광신호의 차동신호가 포커스 오차신호가 되며, 상기 거리(d)에 따른 상기 수광영역들(B1,B2,B3,B4)에 맺혀지는 광스폿의 변화는 도 4를 참조하여 설명한 제1메인광검출기(120)의 경우와 실질상 동일하다.The light receiving regions B1 and B2 and / or B3 and B4 are dividedly arranged in parallel with a boundary of the first and second holograms 113 and 115 (arranged to cross the optical axis of the incident beam). It is desirable to be. In this case, the size and shape of the light spot formed on the light receiving regions B1, B2, B3, and B4 are changed depending on the distance d between the objective lens 17 and the recording medium 10. The differential signal of the optical signal detected in the light receiving areas B1 and B3 and B2 and B4 becomes a focus error signal, and the light receiving areas B1, B2, B3, and B4 according to the distance d. The change of the light spot formed at the same is substantially the same as the case of the first main photodetector 120 described with reference to FIG. 4.
한편, 예를 들어 CD 재생시 3빔법에 의해 트랙 오차신호(TES)를 검출할 수 있도록 상기 광학부재는 상기 투명부재(111)의 상기 광원들(103)(105)과 대향되는 면에 입사광을 회절 투과시켜 0차빔, ±1차빔, ... 등으로 분기시키는 그레이팅(117)을 더 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 제1메인광검출기(120) 주변에는 각각 서로 대향되게 배치된 2개의 수광영역(A5,A6)으로 이루어진 제1서브광검출기(125)가 더 구비한다. CD의 기록/재생시에는 상기 수광영역들(A5,A6)에 수광된 광신호를 차동하여 트랙 오차신호를 검출한다. 한편, DVD의 기록/재생시에는 상기 수광영역들(B1,B3) 및 (B2,B4)에 수광된 광신호를 차동하여 트랙 오차신호를 검출하는 위상차 검출(Differential Phase Detection:DPD) 방식을 적용한다. 여기서, DVD의 기록/재생시에 3빔법에 의해 트랙 오차신호를 검출하고, CD의 기록/재생시에 위상차 검출법에 의해 트랙 오차신호를 검출하도록 마련되는 것도 가능하다.On the other hand, for example, the optical member emits incident light on a surface of the transparent member 111 opposite to the light sources 103 and 105 so that the track error signal TES can be detected by the 3-beam method during CD playback. It is preferable to further include a grating 117 which is diffracted and transmitted to branch into a 0th order beam, a + 1st order beam, ... In this case, the first sub-photodetector 125 further includes two light receiving regions A5 and A6 disposed to face each other around the first main photodetector 120. When recording / reproducing a CD, a track error signal is detected by differentially receiving an optical signal received in the light receiving areas A5 and A6. On the other hand, during recording / playback of a DVD, a differential phase detection (DPD) method is applied in which the optical signals received in the light receiving regions B1, B3 and B2, B4 are differentially detected to detect a track error signal. . Here, the track error signal can be detected by the three-beam method at the time of recording / playback of the DVD, and the track error signal can be detected by the phase difference detection method at the time of recording / playback of the CD.
CD의 정보신호는 상기 수광영역들(A1,A2,A3,A4)에 수광된 광신호를 가산함에 의해 검출되고, DVD의 정보신호는 상기 수광영역들(B1,B2,B3,B4)에 수광된 광신호를 가산함에 의해 검출된다.The information signal of the CD is detected by adding the received optical signal to the light receiving areas A1, A2, A3, A4, and the information signal of the DVD is received on the light receiving areas B1, B2, B3, B4. It is detected by adding the received optical signal.
도 5는 상기 제1 및 제2광원(103)(105)이 각각 표면광 레이저(surface emitting laser)와 측면 발광 레이저(edge emitting laser)로 구비된 예를 보여준다. 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2광원(103)(105) 즉, 반도체 레이저칩은 베이스(101) 위에 설치된 서브마운트(104)의 상부와 측면에 각각 부착된다. 여기서, 상기 서브마운트(104)는 상기 제1 및 제2광원(103)(105)이 광축의 허용 오차 범위 이내에서 동일 광축을 따라 광을 출사하도록 상기 베이스(101) 상에 상기 광원들(103)(105)을 부착하기 위한 수단이며, 또한 히트싱크(heat-sink)로 사용된다. 한편, 투명부재(111)의 상기 광원들(103)(105)를 향하는 면 일측에 마련되어 상기 제1 및/또는 제2광원(103)(105)에서 출사된 광을 반사시키는 반사부재(106)를 더 구비하고, 상기 제1 및/또는 제2광원(103)(105)에서 출사되고 상기 반사부재(106)에서 반사된 광을 수광하여 상기 제1 및/또는 제2광원(103)(105)의 광출력을 모니터링하는 모니터링용 광검출기(108)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이 모니터링용 광검출기(108)의 검출신호는 상기 제1 및/또는 제2광원(103)(105)의 출사 광량을 제어하는데 사용된다.FIG. 5 shows an example in which the first and second light sources 103 and 105 are provided with a surface emitting laser and an edge emitting laser, respectively. As shown, the first and second light sources 103, 105, that is, semiconductor laser chips are attached to the upper and side surfaces of the submount 104 installed on the base 101, respectively. Here, the submount 104 may be configured to provide the light sources 103 on the base 101 such that the first and second light sources 103 and 105 emit light along the same optical axis within a tolerance range of the optical axis. Means for attaching 105) and is also used as a heat-sink. On the other hand, the reflective member 106 is provided on one side of the transparent member 111 facing the light sources 103, 105 to reflect the light emitted from the first and / or second light source 103 (105) The light emitting device may further include light, and the light emitted from the first and / or second light sources 103 and 105 may be received by the reflective member 106 to receive the first and / or second light sources 103 and 105. It is preferable to further include a monitoring photodetector 108 for monitoring the light output of the). The detection signal of the monitoring photodetector 108 is used to control the amount of emitted light of the first and / or second light sources 103 and 105.
한편, 상기 제2광원(105)의 후방으로 출사된 미소 광량을 검출하는 모니터링용 광검출기(109)를 상기 베이스(101) 상에 설치하여 상기 광원(105)에서 출사된 광량을 모니터링 하는 것도 가능하다.On the other hand, it is also possible to monitor the amount of light emitted from the light source 105 by installing a monitoring photodetector 109 for detecting the small amount of light emitted to the rear of the second light source 105 on the base 101. Do.
여기서, 상기 제1 및 제2광원(103)(105)으로 각각 측면 발광 레이저와 표면광 레이저를 구비하는 것도 가능하며, 또한 상기 광원(103)(105) 모두를 측면 발광 레이저로 구비하는 것도 가능하다.In this case, the first and second light sources 103 and 105 may be provided with side light emitting lasers and surface light lasers, respectively, and the light sources 103 and 105 may be provided with side light emitting lasers, respectively. Do.
도 6은 상기 제1 및 제2광원(105)(106)으로 반도체 물질층의 적층방향으로 광을 출사하는 표면광 레이저를 구비한 예를 보여준다. 이 경우, 상기 제1 및 제2광원(105)(106)은 광축의 허용 오차 범위 이내에서 동일 광축으로 광을 출사하도록 상기 베이스(101) 상에 서로 인접되게 배치될 수 있다. 여기서, 도 5와 동일 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 하는 부재를 나타낸다.FIG. 6 shows an example in which the surface light laser emits light to the first and second light sources 105 and 106 in the stacking direction of the semiconductor material layer. In this case, the first and second light sources 105 and 106 may be disposed adjacent to each other on the base 101 to emit light at the same optical axis within a tolerance range of the optical axis. Here, the same reference numerals as in FIG. 5 denote members having the same or similar functions.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 호환형 광픽업장치는, 서로 다른 파장의 광을 출사하는 두 광원과 상기 광원에서 출사되고 디스크에서 반사된 광을 각각 수광하는 두 광검출기를 모듈화함으로써 광픽업장치의 구조가 단순화되어 조립성이 향상되고, 광학적 정렬이 용이할 뿐만아니라, 부품이 간소화되어 저렴한 광픽업장치를 구성할 수 있다.As described above, the compatible optical pickup apparatus according to the present invention comprises a module comprising two light sources for emitting light having different wavelengths and two photodetectors for receiving light emitted from the light source and reflected from the disk, respectively. The structure is simplified, the assembly is improved, the optical alignment is easy, and the components are simplified to form an inexpensive optical pickup device.
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