KR0160694B1 - 광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치 - Google Patents

광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치 Download PDF

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Abstract

광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치가 개시되어 있다.
이 개시된 경사도 측정장치는 광원(21)과, 이 광원(21)과 경사도 광픽업용 대물렌즈 사이에 위치되고 상기 광원(21)에서 출사되는 광을 평행광으로 바꾸어 주는 콜리메이터(23)와, 상기 콜리메이터(23)를 통과한 평행광을 상기 광픽업용 대물렌즈에 집속시키는 수속렌즈(33)와, 상기 광픽업용 대물렌즈에서 반사되어 상기 수속렌즈(33)를 통과한 광을 수광하도록 된 수광소자(35)와, 상기 콜리메이터(23)를 통과한 광의 일부는 직접 상기 수광소자(35)로 향하도록 하고, 나머지 광은 상기 광픽업용 대물렌즈 쪽으로 향하도록 광경로를 바꾸어 주고, 상기 광픽업용 대물렌즈에서 반사된 광을 상기 수광소자(35)로 향하도록 상기 콜리메이터(23)와 수속렌즈(33)와 수광소자(35) 사이의 광경로 상에 배치된 광경로 변환수단(30)을 구비하여 상기 광원(21)에서 출사되어 직접 수광소자(35)로 향한 광과, 상기 광픽업용 대물렌즈에서 상기 수광소자(35)로 향한 광 사이의 위치차를 검출하여 상기 광픽업용 대물렌즈의 경사도를 측정할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치
제1도는 종래의 광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치를 보인 개략적인 구성도.
제2도는 본 발명에 따른 광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치의 일실시예를 나타낸 개략적인 구성도.
제3도는 본 발명에 따른 광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치의 다른 실시예를 나타낸 개략적인 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : 광원 23 : 콜리메이터
30 : 광경로 변환수단 33 : 수속렌즈
35 : 수광소자
본 발명은 광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 레이저 광원과 촬상소자를 이용하여 경사도를 측정 보정할 수 있도록 된 광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 컴팩트 디스크 플레이어(CDP), 비데오 광 드라이버(VOD), 레이저 디스크 플레이어(LDP)등은 광기록매체에 수록된 정보를 광픽업을 이용하여 독출한다. 광픽업은 광원과, 상기 광원에서 출사된 광을 접속하는 대물렌즈와, 광기록매체에서 반사된 광을 수광하여 오차신호 및 정보신호를 검출하는 광검출기를 포함한다.
상기 대물렌즈는 이를 구동하는 액츄레이터에 의하여 지지된다. 상기 광원에서 출사되어 상기 대물렌즈를 통과하는 광은 그 진행방향에 대하여 상기 대물렌즈가 수직을 유지하는 경우, 상기 광기록매체에 정확한 광스폿이 형성될 수 있다.
상기 광기록매체의 각 신호를 나타내는 피크(pit) 또는 자구(magnetic domain)는 그 크기가 마이크로미터 단위를 가지므로, 광원에서 출사된 광이 광기록매체의 소정 위치로 향하도록 대물렌즈가 광축에 대하여 수직한 방향을 유지하는 것이 고품위의 정보 신호를 독출하는데 매우 중요하다.
이를 위하여 상기 액츄에이터 상에 상기 대물렌즈를 형성시 상기 대물렌즈의 수평도를 정확히 유지할 필요가 있다.
종래에는 제1도에 도시한 바와 같은 장치를 사용하여 광진행 방향에 대한 대물렌즈의 경사도를 측정하였다.
이 경사도 측정장치는 크게 광원(1)과, 형광스크린(3)으로 대별된다. 광픽업용 대물렌즈(10)는 이를 지지하고 검출된 오차신호로부터 그 위치를 보정하도록 된 액츄에이터(13)에 고정되어 있으며, 이 대물렌즈(10)의 중앙 부근에는 그 본래의 기능을 수행하는 블록부(11)가 형성되고, 그 주변은 경사도 측정을 위한 평면부(13)가 형성되어 있다.
상기 측정장치의 광원(1)으로 코히런스하고, 직진성 및 광출력이 높은 레이저를 채용하였다. 이 광원(1)에서 출사된 광(2)은 상기 대물렌즈(10)의 평면부(12)로 입사한다. 이때 상기 대물렌즈(10)가 광픽업의 광원에서 출사된 광의 진행방향에 수직한 방향을 유지하는 경우 상기 평면부(12)로 입사되는 광(2)과 이 평면부(12)에서 반사되는 광(4)의 경로는 동일 경로를 택하게 된다. 이를 위하여 상기 광원과 대물렌즈 사이의 광경로 상에 광경로변환수단(5)을 더 구비할 수 있다. 만일, 상기 대물렌즈(10)가 상기 광원(1)에서 출사된 광(2)의 진행방향에 수직한 방향으로 정렬되어 있지 않은 경우 상기 대물렌즈(10)의 평면부(12)에서 반사된 반사광(4)은 입사광(2)의 경로와 다른 경로로 반사되게 된다.
상기 형광스크린(3)은 상기 대물렌즈(10)에서 반사되어 입사되는 광(4)을 수광하며, 그 수광부위의 밝기가 주변의 밝기와 차이를 보인다.
이 형광스크린(3)은 상기 대물렌즈(10)의 평면부(12)에서 반사되는 광을 수광할 수 있는 광경로 상에 위치하며, 그 기준위치는 상기 평면부(12)에 입사 및 반사되는 광의 경로가 같은 경우로 하였다.
상기 형광스크린에 맺히는 상의 위치를 육안으로 확인하여, 그 확인 위치가 상기 기준위치에 대한 오차 범위를 확인하여 오차범위 이내에 포함되는 경우는 양품 판정하고, 오차범위를 벗어나는 경우는 불량으로 처리하여 대물렌즈의 경사도를 재조정하였다.
이와 같이 이루어진 종래의 경사도 측정장치는 육안으로 경사도 정도를 측정하였으므로 검사오차가 발생할 우려가 있고, 소요시간이 많이 걸리는 등의 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 광픽업용 대물렌즈의 조립경사도를 촬상소자를 이용하여 신속하게 양품을 선별할 수 있는 경사도 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광원과, 이 광원과 광픽업용 대물렌즈 사이에 위치되고 상기 광원에서 출사되는 광을 평행광으로 바꾸어 주는 콜리메이터와, 상기 콜리메이터를 통과한 평행광을 상기 광픽업용 대물렌즈에 집속시키는 수속렌즈와, 상기 광픽업용 대물렌즈에서 반사되어 상기 수속렌즈를 통과한 광을 수광하도록 된 수광소자와, 상기 콜리메이터를 통과한 광의 일부는 상기 수광소자로 향하도록 하고 나머지 광은 상기 광픽업용 대물렌즈 쪽으로 향하도록 광경로를 바꾸어 주고 상기 광픽업용 대물렌즈에서 반사된 광을 상기 수광소자로 향하도록 상기 콜리메이터와 수속렌즈 및 수광소자 사이의 광경로 상에 배치된 광령로 변환수단으로 이루어지고 상기 광원에서 출사되어 직접 수광소자로 향한 광과, 상기 검사대상물에서 상기 수광소자로 향한 광 사이의 위치차를 검출하여 상기 광픽업용 대물렌즈의 경사도를 측정할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명에 따른 광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치를 나타낸 광학적 구성도이다.
광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치는 도시한 바와 같이 광원(21)과, 콜리메이터(23)와, 수속렌즈(33)와, 수광소자(35) 및 광경로 변환수단(30)이 소정 위치에 결합 구비된 광학계이다.
상기 광원(21)은 코히런스하고, 직진성 및 광출력이 높은 레이저이다. 상기 레이저는 모든 형태의 레이저를 모두 사용할 수 있으며, 바람직하게는 광출력에 소요되는 전류가 비교적 적은 반도체 레이저를 채용한다.
상기 콜리메이터(23)는 상기 광원(21)의 광축상에 위치하며, 광원(21)에서 출사되는 광을 수렴하고, 발산광의 진행을 차단하여 평행광이 조사되도록 하나 또는 그 이상의 핀홀(23a)과 대물렌즈(23b)의 조합으로 이루어져 있다.
상기 광경로 변환수단(30)은 상기 광원(21)에서 출사되어 상기 콜리메이터(23)를 통과한 광의 경로를 적어도 이등분한다. 즉, 상기 콜리메이터(23)쪽에서 입사하는 광의 일부는 광픽업의 대물렌즈(10)쪽으로 향하지 않고 상기 수광소자(35)로 직접 향하고, 나머지는 광픽업용 대물렌즈(10)쪽으로 향하도록 한다.
상기 콜리메이터(23)와 상기 광경로 변환수단(30) 사이에는 광원(21)에서 출사된 광이 상기 콜리메이터(23)에 대하여 일방향으로 입사하도록 광학계(25)가 더 구비될 수 있다.
상기 광픽업용 대물렌즈(10)는 그 본래의 기능을 수행하는 블록부(11)와 그 주위를 감싸며 평면을 이루는 평면부(12)로 이루어지고, 액츄에이터(13)에 고정되어 있다.
상기 광경로 변환수단(30)의 구조는 두 개의 직각프리즘을 접합한 형상의 빔스프리터(27)와 이 빔스프리터(27)의 일쪽에 위치하는 전반사미러(28)로 이루어져 있다. 상기 빔스프리터(27)는 직각프리즘이 상호접합된 경계면에서 이 경계면으로 입사되는 광을 투과 및 반사시키도록 되어있다. 이 경계면에서 반사된 광은 상기 수속렌즈(33)를 향하게 되며, 투과된 광은 상기 전반사미러(28)로 향한다. 상기 전반사미러(28)로 향한 광은 모두 반사되어 상기 빔스프리터(27)의 경계면에 다른 방향에서 입사하게 되며 경계면에서 대체로 반사되어 수광소자(35)로 향하게 된다.
상기 수속렌즈(33)는 상기 빔스프리터(27)에서 반사되어 입사되는 콜리메이터 광을 접속하여 광픽업용 대물렌즈의 일 위치 즉, 평면부(12)에 집속하도록 한다. 또한 광픽업용 대물렌즈(10)의 평면부(12)에서 반사된 발산광을 평행광으로 바꾸어준다.
광픽업용 대물렌즈(10)에 입사되는 광의 다양한 파장에 의한 굴절률 차이로 인하여 후술하는 수광소자(35)를 통하여 검출되는 신호에 미치는 영향을 배제하기 위하여 상기 수속렌즈(33)와 상기 빔스프리터(27) 사이의 광경로 상에 소정 파장의 광만을 투과시키도록 된 필터(31)를 더 구비할 수 있다. 또한, 이 필터는 상기 수속렌즈(33)의 일면에 일체형으로 코팅 형성될 수도 있다.
상기 수광소자(35)는 상기 광경로 변환수단(30)에서 광픽업용 대물렌즈(10)를 경유하지 않고 직접 입사한 광의 수광위치가 광픽업용 대물렌즈(10)를 경유한 광의 수광위치에 대한 기준위치로 설정되도록 되어 있다. 또한 상기 수속렌즈(33)를 통하여 광픽업용 대물렌즈(10)의 평면부(10)로 입사되고, 재반사된후 상기 빔스프리터(27) 통과하여 수광소자(35)에 수광되는 광의 수광위치를 상기 기준위치와 비교한다. 이 수광소자(35)는 촬상소자(CCD:charge coupled device)로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 광픽업용 대물렌즈(10)를 경유하여 수광소자(35)에 수광된 광의 위치를 상기 기준위치와 비교하여 위치차가 오차범위 내에 해당되면, 광픽업용 대물렌즈(10)의 경사정도에 대하여 양호 판정을 내리게 된다. 만일, 기준위치와 대물렌즈에서 반사되어 수광되는 위치와의 위치차가 오차범위를 벗어나면, 광픽업용 대물렌즈(10)의 경사위치에 대한 불량판정을 내리게 된다. 상기 수광소자(35)를 통하여 수광되는 광의 위치를 육안으로 판별하기 용이하도록 상기 광원(21)에서 출사되는 광의 파장을 가시광선의 영역으로 하는 것이 바람직하다.
제3도는 본 발명에 따른 광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치의 다른 실시예를 나타낸 개략적인 구성도이다.
제2도를 통하여 언급한 일 실시예와 마찬가지로 광원(21)과, 콜리메이터(23)와, 수속렌즈(33)와, 수광소자(35) 및 광경로 변환수단(30)이 소정 위치에 결합 구비된 광학계이다.
광원(21)과, 콜리메이터(23)와, 수속렌즈(33)와 수광소자(35)는 일실시예를 통하여 언급한 바와 같은 구조로 되어 있고, 광경로상에 동일 순서로 배열되어 있다. 이 광학계들은 제2도에 나타낸 바와 같은 동일 부호를 사용하였다.
상기 콜리메이터(23)와 수속렌즈(33) 그리고 수광소자(35) 사이에 광의 경로를 적어도 2방향으로 분리시키는 광경로 변환수단(30)을 구비하였다.
이 광경로변환수단(30)은 빔스프리터(27)와 전반사미러(29)로 이루어진다. 상기 전반사미러(29)는 상기 콜리메이터(23) 쪽에서 입사되어 투과되는 광이 반사되도록 상기 빔스프리터(27)의 일쪽면에 일체형으로 마련되어 있다. 이와 같이 빔스프리터(27)와 전반사미러(29)를 일체형으로 형성함으로써 그 구조를 간단히 할 수 있고, 상기 광원(21)에서 출사되어 콜리메이터(23)를 통과한 평행광은 상기 광경로 변환수단(30)에서 일 부분은 직접 수광소자(35)로 향하게 되고, 나머지 부분은 광픽업용 대물렌즈(10)로 향한다. 상기 수광소자(35)로 직접 향하게 된 광을 기준위치로 설정하고, 상기 광픽업용 대물렌즈(10)의 평면부(12)로 향한후 그 평면부(12)에서 반사되고 다시 상기 광경로 변환수단(30)을 관통하여 상기 수광소자(35)에 입사 위치되는 광의 위치와 비교한다. 이 비교된 광의 위치가 소정 범위를 벗어나면 불량 판정을 하게 된다.
또한, 일 실시예를 통하여 언급한 바와 같은 필터(31)를 상기 빔스프리터(27)와 수속렌즈(33) 사이의 광경로상에 배치하거나, 상기 수속렌즈(33)의 적어도 일면을 코팅하여 형성할 수 있다.
따라서, 광픽업용 대물렌즈의 경사도를 정밀 측정할 수 있어서, 광픽업 장치의 제조시 그 정밀도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명이다.

Claims (6)

  1. 광원과, 이 광원과 광픽업용 대물렌즈 사이에 위치되고 상기 광원에서 출사되는 광을 평행광으로 바꾸어 주는 콜리메이터(23)와, 상기 콜리메이터(23)를 통과한 평행광을 상기 광픽업용 대물렌즈에 집속시키는 수속렌즈와, 상기 광픽업용 대물렌즈에서 반사되어 상기 수속렌즈를 통과한 광을 수광하도록 된 수광소자(33)와, 상기 콜리메이터(23)를 통과한 광의 일부는 직접 상기 수광소자(33)로 향하도록 하고, 나머지 광은 상기 광픽업용 대물렌즈 쪽으로 향하도록 광경로를 바꾸어 주고, 상기 광픽업용 대물렌즈에서 반사된 광을 상기 수광소자(33)로 향하도록 상기 콜리메이터(23)와 수속렌즈와 수광소자(33) 사이의 광경로 상에 배치된 광경로 변환수단을 구비하여 상기 광원에서 출사되어 직접 수광소자(33)로 향한 광과, 상기 광픽업용 대물렌즈에서 상기 수광소자(33)로 향한 광 사이의 위치차를 검출하여 상기 광픽업용 대물렌즈의 경사도를 측정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광경로 변환수단은 입사광의 일부는 투과시키고, 나머지는 전반사 시키도록 된 빔스프리터와, 이 빔스프리터의 일쪽에 위치하며 입사되는 광을 전반사시키도록 된 전반사미러로 이루어진 것을 특징으로 하는 광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 빔스프리터와 상기 전반사미러가 일체형으로 되도록 상기 빔스프리터의 일쪽면이 전반사 코팅된 것을 특징으로 하는 광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광경로 변환수단과 상기 수속렌즈 사이에 소정 파장의 광만을 투과시키는 필터를 더 구비한 것을 특징을 하는 광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 필터가 상기 수속렌즈의 일쪽면 코팅을 통하여 상기 수속렌즈와 일체형으로 된 것을 특징으로 하는 광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광원에서 출사되는 광은 가시광선 대역의 파장을 가지는 광인 것을 특징으로 하는 광픽업용 대물렌즈의 경사도 측정장치.
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