KR20090010405A - Photodetector and apparatus for optical pickup having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광 검출기 및 이를 구비하는 광 픽업 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3가지의 다른 파장의 광을 이용하는 기록매체들의 기록 및 재생이 가능한 기록재생장치에 적용 가능한 광 검출기 및 광 픽업 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an optical detector and an optical pickup apparatus having the same, and more particularly, to an optical detector and an optical pickup apparatus applicable to a recording and reproducing apparatus capable of recording and reproducing recording media using three different wavelengths of light. It is about.
차세대 광 기록매체의 형식으로서, 청색 반도체 레이저에 의한 광원을 이용한 기록매체가 채용되고 있다. 이러한 차세대 기록매체에 대응하는 광 픽업을 제공하는 경우, 종래의 CD (Compact Disc), DVD(Digital Versatile Disc) 등의 다른 파장의 광을 이용하는 광 기록매체의 호환성을 갖는 것이 필요하다. As a type of the next generation optical recording medium, a recording medium using a light source by a blue semiconductor laser is adopted. In the case of providing an optical pickup corresponding to such a next-generation recording medium, it is necessary to have compatibility of an optical recording medium using light of different wavelengths, such as a conventional compact disc (CD) and digital versatile disc (DVD).
따라서 디스크 구조 및 이것에 수반하는 레이저 특성(laser specifications)이 다른 형식의 광 기록매체간의 호환성을 갖는 광 픽업 장치가 필요하게 되고, 여기에 적용이 가능한 광 검출기의 개발이 요구되고 있다. Therefore, there is a need for an optical pickup device having compatibility between optical recording media of different types of disk structures and accompanying laser specifications, and development of an optical detector applicable thereto is required.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 파장이 서로 다른 광 기록매체간의 호환성을 제공할 수 있는 광 검출기 및 광 픽업 장치를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical detector and an optical pickup device capable of providing compatibility between optical record media having different wavelengths.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광 검출기는 제1 파장의 광을 검출하기 위한 제1 검출부, 제1 검출부와 교차되고, 제2 파장의 광을 검출하기 위한 제2 검출부 및 제1 검출부와 교차되고, 제2 검출부와 일정 간격을 두고 배열되며, 제3 파장의 광을 검출하기 위한 제3 검출부를 포함한다. In order to achieve the above object, the photodetector according to the present invention includes a first detector for detecting light of a first wavelength, a second detector for detecting light of a second wavelength, and a first detector for detecting light of a second wavelength. And a third detector intersecting the detector, arranged at regular intervals from the second detector, and detecting light of a third wavelength.
제1 검출부는 3분할된 제1 파장의 광 중 0차 광을 검출하는 제1 셀과 3분할된 제1 파장의 광 중 +1차 및 -1차 광을 각각 검출하는 제2 및 제3 셀을 포함할 수 있다. The first detection unit detects a zeroth order light among the light of the third divided first wavelength and second and third cells that detect + 1st order and -1st order light among the light of the third divided first wavelength, respectively. It may include.
제1 셀은 4개의 포토다이오드를 포함하고, 제2 및 제3 셀은 각각 2개의 포토다이오드를 포함할 수 있다. The first cell may include four photodiodes, and the second and third cells may each include two photodiodes.
제2 검출부는 3분할된 제2 파장의 광 중 0차 광을 검출하는 제4 셀과 3분할된 제2 파장의 광 중 +1차 및 -1차 광을 각각 검출하는 제5 및 제6 셀을 포함하고, 제3 검출부는 3분할된 제3 파장의 광 중 0차 광을 검출하는 제1 셀과 3분할된 제3 파장의 광 중 +1차 및 -1차 광을 각각 검출하는 제7 및 제8 셀을 포함할 수 있다. The second detector is configured to detect the fourth order light among the light of the third wavelength divided by the fourth cell and the fifth and sixth cells which detect + 1st and -1st light of the light of the third divided second wavelength, respectively. The third detector may include a first cell that detects zeroth order light in the light of the third wavelength and the third wavelength and a seventh light that detects + 1st and -1st light of the light of the third wavelength. And an eighth cell.
제4 내지 제8 셀은 4개의 포토다이오드를 포함할 수 있다. The fourth to eighth cells may include four photodiodes.
제2 및 제3 셀은 제5 내지 제8 셀의 감도의 3배 크기의 감도를 가질 수 있다. The second and third cells may have a sensitivity three times the sensitivity of the fifth to eighth cells.
제2 및 제3 셀은 제1 셀로부터 각각 700 내지 720 um의 간격을 두고 배치될 수 있다. The second and third cells may be arranged at intervals of 700 to 720 um from the first cell, respectively.
제1 파장은 405 nm이고, 제2 파장은 650 nm이며, 제3 파장은 780 nm일 수 있다. The first wavelength may be 405 nm, the second wavelength may be 650 nm, and the third wavelength may be 780 nm.
광 검출기는 제1 내지 제3 파장에 대응하는 모드 전환을 위한 2개의 스위치를 더 포함할 수 있다. The photo detector may further include two switches for mode switching corresponding to the first to third wavelengths.
한편, 본 발명에 따른 광 픽업 장치는 서로 다른 제1 파장, 제2 파장 및 제3 파장의 광을 발생시키는 광원부, 광원에서 발생한 광을 분할하는 빔스플리터, 분할된 광을 평행광으로 전환하는 콜리메이트렌즈, 평행광을 기록매체의 기록면에 조사하는 대물렌즈 및 기록매체에서 반사된 광을 검출하는 광 검출기를 포함하며, 광 검출기는 제1 파장의 광을 검출하기 위한 제1 검출부, 제1 검출부와 교차되고, 제2 파장의 광을 검출하기 위한 제2 검출부 및 제1 검출부와 교차되고, 제2 검출부와 일정 간격을 두고 배열되며, 제3 파장의 광을 검출하기 위한 제3 검출부를 포함한다. On the other hand, the optical pickup device according to the present invention is a light source unit for generating light of different first wavelength, second wavelength and third wavelength, a beam splitter for splitting the light generated from the light source, collie for converting the split light into parallel light A mate lens, an objective lens for irradiating parallel light to the recording surface of the recording medium, and an optical detector for detecting light reflected from the recording medium, the optical detector comprising: a first detector for detecting light of a first wavelength and a first detector; And a second detector for detecting light having a second wavelength, and a second detector for detecting light having a second wavelength, and arranged to be spaced apart from the second detector, and having a third detector for detecting light having a third wavelength. .
광원부는 제1 파장의 광을 발생시키는 제1 광원 제2 파장 및 제3 파장의 광을 발생시키는 제2 광원을 포함할 수 있다. The light source unit may include a first light source for generating light of the first wavelength and a second light source for generating light of the third wavelength.
상기한 바와 같이 본 발명의 광 검출기 및 광 픽업 장치는 서로 다른 3개의 파장의 광을 이용하는 기록매체에 대응할 수 있다. As described above, the optical detector and the optical pickup apparatus of the present invention may correspond to a recording medium using light having three different wavelengths.
또한, 본 발명에 의해 다층 디스크에서의 층간 간섭 및 재생기록 신호의 노이즈를 제거할 수 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to eliminate interlayer interference and noise of a reproduction recording signal in a multi-layer disc.
본 명세서에서 "기록매체"라 함은, 데이터가 기록되어 있거나 기록하는 것이 가능한 모든 매체를 의미하며, 일례로 광디스크일 수 있다. 또한, "기록재생장치"는 기록 또는 재생만이 가능한 장치뿐만 아니라 상기한 기록매체를 이용하여 기록과 재생이 모두 가능한 장치를 포함한다. As used herein, the term " recording medium " means any medium in which data is recorded or capable of recording, and may be, for example, an optical disc. In addition, the "recording and reproducing apparatus" includes not only apparatuses capable of recording or reproducing but also apparatuses capable of both recording and reproducing using the above-described recording medium.
이하에서는 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily understand.
본 발명의 실시예에 따른 광 픽업 장치는 기록 또는 재생 시 서로 다른 파장을 갖는 광을 사용하는 광 기록매체에 대하여 기록 또는 재생을 실시할 수 있도록 한다. The optical pickup apparatus according to the embodiment of the present invention enables recording or reproducing with respect to an optical recording medium using light having different wavelengths when recording or reproducing.
이하에서는 광 픽업 장치가 파장 405nm 정도의 제1 파장의 광을 기록재생 광으로서 사용하는 제1 기록매체와, 파장 660nm 정도의 제2 파장의 광을 기록재생 광으로서 사용하는 제2 기록매체와, 파장 785nm 정도의 제3 파장의 광을 기록재생 광으로서 사용하는 제3 기록매체에 대해서 기록 또는 재생을 실시하는 것을 예로서 설명한다. Hereinafter, the optical pickup apparatus uses a first recording medium using light of a first wavelength having a wavelength of about 405 nm as recording / reproducing light, a second recording medium using light of a second wavelength having a wavelength of about 660 nm as recording / reproducing light, As an example, recording or reproducing is performed for a third recording medium which uses light having a third wavelength having a wavelength of about 785 nm as recording / reproducing light.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광 픽업 장치의 개략도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광 픽업 장치는 광원부(100), 광학계(200) 및 광 검출기(300)를 포함한다. 1 is a schematic diagram of an optical pickup device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the optical pickup apparatus according to the exemplary embodiment includes a
광원부(100) 는 제1 파장의 광을 발생시키는 제1 광원(10)과, 제2 파장 및 제3 파장의 광을 선택적으로 발생시키는 제2 광원(12)을 포함한다. 이때, 제1 광원(10)과 제2 광원(12)은 레이저 다이오드로 이루어질 수 있다. 또한, 광원부(100) 는 제1 및 제2 광원(12)에서 발생하는 제1 내지 제3 파장의 광을 각각 0차, +1차 및 -1차 광으로 분리하는 제1 및 제2 회절격자(14, 16)를 더 포함한다. 그러나 본 발명에 여기에 한정되는 것은 아니며, 광원부(100) 는 제1 내지 제3 파장의 광을 선택적으로 발생시킬 수 있는 하나의 레이저 다이오드로 이루어질 수도 있다. 이 경우 하나의 회절격자가 구비될 수 있다. The
광학계(200)는 제1 빔스플리터(18), 제2 빔스플리터(20), 콜리메이트렌즈(collimate lens, 22), 1/4 파장판(Quarter Wave Plate, 24), 대물렌즈(26), 미러(28) 및 센서렌즈(sensor lens, 30)를 포함한다. The
제1 빔스플리터(18)는 제1 광원(10)에서 발생된 광의 광로와, 제2 광원(12)에서 발생된 광의 광로를 합성한다. 예를 들면, 제1 빔스플리터(18)는 파장 선택성이 있는 거울면을 갖는다. 이 거울면은 제1 광원(10)으로부터 발생된 제1 파장의 광을 투과시키고, 제2 광원(12)으로부터 발생된 제2 및 제3 파장의 광을 반사시키도록 이루어진다. 따라서 제1 빔스플리터(18)는 제1 내지 제3 파장을 갖는 광의 광로를 합성할 수 있다. The
제2 빔스플리터(20)는 기록매체(400)의 기록면에서 반사된 복귀광을 광 검출기(300) 측으로 분기시킨다. The second beam splitter 20 branches the return light reflected from the recording surface of the
콜리메이트렌즈(22)는 제1 내지 제3 파장을 갖는 광의 발산각을 변환하여 광이 평행하게 진행하도록 하며, 1/4 파장판(24)은 광을 원편광으로 변환되도록 한다. The
대물렌즈(26)는 광원부(100) 에서 발생된 광을 기록매체(400)의 기록면상에 집광한다. The
센서렌즈(30)는 제2 빔스플리터(20)에서 광 검출기(300) 측으로 분기된 복귀광을 광 검출기(300)에 집광시킨다. 일례로, 센서렌즈(30)는 실린드리컬렌즈(cylindrical lens)일 수 있다. The
광 검출기(300)는 기록매체(400)의 기록면에서 반사된 복귀광을 검출하여 이를 전기신호로 변환한다. 광 검출기(300)의 상세한 구성은 후술한다. The
광원부(100) 의 제1 광원(10) 또는 제2 광원(12)에서 발생한 광은 각각 제1 회절격자(14) 또는 제2 회절격자(16)에서 분할되고, 제1 빔스플리터(18), 제2 빔스플리터(20), 1/4 파장판(24), 콜리메이트렌즈(22), 미러(28) 및 대물렌즈(26)를 거쳐 기록매체(400)에 조사된다. The light generated by the
기록매체(400)에서 반사된 빔은 다시 대물렌즈(26), 미러(28), 콜리메이트렌즈(22) 및 1/4 파장판(24)을 지나고, 제2 스프리터에서 반사되어 광 검출기(300)에 입사된다. The beam reflected from the
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광 검출기(300)는 제1 내지 제3 파장을 갖는 광을 수광하여 전기 신호로 전환한다. 이하에서는 이러한 광 검출기(300)의 구성에 대하여 상세히 설명한다. As described above, the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광 검출기(300)의 소자 배치를 나타낸 개략도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 광 검출기(300)는 제1 파장의 광을 검출하기 위한 제1 검출부(310), 제2 파장의 광을 검출하기 위한 제2 검출부(320) 및 제3 파장의 광을 검출하기 위한 제3 검출부(330)를 포함한다. 일례로 제1 파장은 405 nm, 제2 파장은 650 nm, 제3 파장은 780 nm일 수 있다. 2 is a schematic diagram showing device arrangement of the
이때, 제1 검출부(310)는 제2 검출부(320) 및 제3 검출부(330)와 교차하도록 배치되고, 제2 검출부(320)와 제3 검출부(330)는 서로 일정한 간격을 두고 평행하게 배치된다. In this case, the
각 파장의 광은 전술한 회절격자에 의해 3분할 된다. 이때, 제1 검출부(310)는 3분할된 제1 파장의 광 중 0차 광을 검출하는 제1 셀(32)과, +1차 및 -1차 광을 각각 검출하는 제2 셀(34) 및 제3 셀(36)을 포함한다. Light of each wavelength is divided into three by the diffraction grating mentioned above. At this time, the
이때, 제1 셀(32)은 4분할 포토다이오드로 이루어지고, 제2 셀(34) 및 제3 셀(36)은 2분할 포토다이오드로 이루어진다. 즉, 도시한 바와 같이 제1 셀(32)은 4개의 포토다이오드(A, B, C, D)를 포함하고, 제2 셀(34)은 2개의 포토다이오드(X1, X2)를 포함하며, 제3 셀(36)은 2개의 포토다이오드(Y1, Y2)를 포함한다. At this time, the
이때, 제2 셀(34) 및 제3 셀(36)은 제1 셀(32)로부터 각각 700 내지 720 um의 간격을 두고 배치된다. 이에 따라 2층 이상의 기록층을 갖는 다층 기록매체를 사용하는 경우 발생할 수 있는 층간 간섭 및 셀 신호간의 노이즈를 제거할 수 있다. In this case, the
또한, 제2 셀(34) 및 제3 셀(36)의 크기를 다른 셀에 비하여 크게 설계하여 그레이팅 마진(grating margin)을 확보할 수 있다. In addition, the size of the
또한, 제2 셀(34) 및 제3 셀(36)의 신호를 이용하여 광 검출기(300)의 상대적인 위치 또는 각도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 2의 6, 10번 핀을 통해 검출되는 X1과 X2의 광량의 차이를 이용하여 광 검출기(300)의 위치 및 배치된 각도를 조정한다. 이에 따라 별도의 광축 보정 장치를 필요로 하지 않게 된다.In addition, the relative position or angle of the
한편, 제2 검출부(320)는 3분할된 제2 파장의 광 중 0차 광을 검출하는 제4 셀(38)과 +1차 및 -1차 광을 각각 검출하는 제5 셀(40) 및 제6 셀(42)을 포함한다. On the other hand, the
이때, 제4 내지 제6 셀(38, 40, 32)은 4분할 포토다이오드로 이루어진다. 즉, 도시한 바와 같이, 제4 셀(38)은 4개의 포토다이오드(a, b, c, d)를 포함하고, 제5 셀(40)은 4개의 포토다이오드(e1, e2, e3, e4)를 포함하며, 제6 셀(42)은 4개의 포토다이오드(f1, f2, f3, f4)를 포함한다. In this case, the fourth to
한편, 제1 셀(32)은 제1 파장의 0차 광뿐만 아니라 3분할된 제3 파장의 광 중 0차 광을 검출한다. 즉, 제1 검출부(310)와 제3 검출부(330)는 제1 셀(32)을 공유한다. 또한, 제3 검출부(330)는 제1 셀(32) 외에 +1차 및 -1차 광을 각각 검출하는 제7 셀(44) 및 제8 셀(46)을 포함한다. On the other hand, the
이때, 제7 및 제8 셀(46)은 4분할 포토다이오드로 이루어진다. 즉, 도시한 바와 같이, 제7 셀(44)은 4개의 포토다이오드(e1, e2, e3, e4)를 포함하며, 제8 셀(46)은 4개의 포토다이오드(f1, f2, f3, f4)를 포함한다. In this case, the seventh and
이와 같이 제2 파장 및 제3 파장의 광에 대하여 별도의 셀을 구비함으로써 동일한 셀을 사용하는 경우보다 각 파장의 광에 대한 정밀한 신호를 얻을 수 있으 므로 서보 및 광 픽업의 특성을 향상시킬 수 있다. Thus, by providing separate cells for the light of the second wavelength and the third wavelength, it is possible to obtain a more precise signal for the light of each wavelength than when using the same cell can improve the characteristics of the servo and optical pickup. .
이때, 상기한 바와 같이 제2 광원(12)이 제2 파장 및 제3 파장 예를 들어, 650 nm 및 780 nm의 광을 발생시키는 2파장 레이저 다이오드인 경우, 제2 광원(12)에서 발생하는 광의 간격에 맞추기 위해 제2 파장 및 제3 파장을 사용하는 각 셀의 중심간 간격이 100~130 um이 되도록 할 수 있다. At this time, when the second
상기와 같이, 본 실시예에 따른 광 검출기(300)는 총 28개의 포토다이오드를 포함하여 3개의 서로 다른 파장을 갖는 광으로부터 발생하는 신호를 검출한다. As described above, the
또한, 광 검출기(300)는 제1 내지 제3 파장에 대응하는 모드 전환을 위한 2개의 스위치(SW1, SW2)를 더 포함한다. 도 3은 스위치 모드에 따른 셀 선택 방법의 일례를 나타내는 표이고, 도 4는 스위치 모드에 따른 셀 감도의 일례를 나타낸 표이다. In addition, the
특정한 파장의 광을 사용하는 기록매체가 기록재생장치에 로드되면, 광픽업을 구비하는 기록재생장치는 이를 인식하게 되고, 기록매체의 종류에 따라 적절한 각 파장에 맞는 감도를 선택하기 위해 스위치(SW1, SW2)의 이득을 바꿔준다. 이에 따라 파장별 감도를 선택할 수 있다. 이 경우 도 4에서 보는 바와 같이, 각 스위치(SW1, SW2)의 이득을 조합하여 총 6가지 모드로 전환할 수 있다. When a recording medium using a specific wavelength of light is loaded into the recording / reproducing apparatus, the recording / reproducing apparatus having the optical pickup recognizes this and switches the switch SW1 to select an appropriate sensitivity for each wavelength according to the type of recording medium. , SW2) changes the gain. Accordingly, the sensitivity for each wavelength can be selected. In this case, as shown in FIG. 4, a total of six modes may be switched by combining gains of the switches SW1 and SW2.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 광 검출기(300)를 이용하여 차동 푸쉬 풀(differential push pull, DPP) 방법에 의해 트랙킹 에러 신호(Tracking Error Signal, TES)를 검출할 수 있다. 이 경우 제1 파장의 광을 이용한 기록매체의 기록 또는 재생 시 TES는 아래의 식으로 나타낼 수 있다. Meanwhile, the tracking error signal (TES) may be detected by the differential push pull (DPP) method using the
이때, 도 4에 나타난 바와 같이, 적절한 K값을 확보하기 위해 제2 셀(34) 및 제3 셀(36)은 제5 내지 제8 셀(40, 42, 44, 46)의 감도의 3배 크기의 감도를 가질 수 있다. In this case, as shown in FIG. 4, in order to secure an appropriate K value, the
한편, 이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 광 검출기는 포토다이오드 집적회로(photodiode integrated circuit, PDIC)로 이루어질 수 있다.On the other hand, the photo detector according to the embodiment of the present invention configured as described above may be formed of a photodiode integrated circuit (PDIC).
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings, and the present invention is also provided. Naturally, it belongs to the range of.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광 픽업 장치의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of an optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광 검출기의 소자 배열을 나타낸 개략도이다. 2 is a schematic diagram showing an element arrangement of a photo detector according to an embodiment of the present invention.
도 3은 스위치 모드에 따른 셀 선택 방법의 일례를 나타내는 표이다. 3 is a table showing an example of a cell selection method according to a switch mode.
도 4는 스위치 모드에 따른 셀 감도의 일례를 나타낸 표이다. 4 is a table showing an example of cell sensitivity according to a switch mode.
Claims (19)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070073481A KR20090010405A (en) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | Photodetector and apparatus for optical pickup having the same |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020070073481A KR20090010405A (en) | 2007-07-23 | 2007-07-23 | Photodetector and apparatus for optical pickup having the same |
Publications (1)
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KR20090010405A true KR20090010405A (en) | 2009-01-30 |
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2007
- 2007-07-23 KR KR1020070073481A patent/KR20090010405A/en not_active Application Discontinuation
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |