KR0165449B1 - 광픽업장치 - Google Patents

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KR0165449B1
KR0165449B1 KR1019950035155A KR19950035155A KR0165449B1 KR 0165449 B1 KR0165449 B1 KR 0165449B1 KR 1019950035155 A KR1019950035155 A KR 1019950035155A KR 19950035155 A KR19950035155 A KR 19950035155A KR 0165449 B1 KR0165449 B1 KR 0165449B1
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    • G11B7/1374Objective lenses

Abstract

포커스 오차 보정시 대물렌즈 및 액츄에이터와 광기록매체가 비접촉되도록 된 광픽업장치가 개시되어 있다.
이 개시된 광픽업장치는 광을 생성하는 광원과, 입사되는 광의 진행경로를 바꾸어주는 광경로 변환수단과, 입사빔을 수렴하여 광기록매체에 광스폿을 형성하는 대물렌즈와, 이 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터와, 광기록매체에서 반사된 광을 수광하여 오차신호 및 정보신호를 검출하는 광검출기를 구비하며, 광을 생성하여 광기록매체의 기록면에 경사지게 조사하는 발광부와, 액츄에이터에 설치되어 발광부에서 조사되고 광기록매체에서 반사된 광을 수광하여 전기신호로 바꾸어주는 수광부와, 수광부에서 수광된 신호로부터 광기록매체와 대물렌즈가 상호 비접촉되도록 하는 신호를 액츄에이터에 전달하는 신호처리부를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

광픽업장치
제1a도는 종래 광픽업장치의 광학적 구성을 보인 배치도이고, b는 포커스 오차신호를 보상하는 회로도.
제2a,b도는 본 발명에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 구성도.
제3도는 본 발명에 따른 신호처리부와 광검출기에서 검출된 포커스 오차신호에 따라 액츄에이터를 구동하는 회로부의 일실시예를 개략적으로 나타낸 회로도.
제4도는 본 발명에 따른 회로부의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 광기록매체 31 : 광원
35 : 광경로 변환수단 37 : 대물렌즈
39 : 액츄에이터 43 : 광검출기
45 : 발광부 47 : 수광부
49,55,56 : 제1,2,3차동증폭기 55 : 제2차동증폭기
57 : 다이오드 59 : 트랜지스터
61 : 제어기 63 : 연산증폭기
본 발명은 정보의 기록 및/또는 재생에 사용되는 광픽업장치에 관한 것으로, 상세하게는 광기록매체와 대물렌즈의 사이 간격을 감지하여 상호 비접촉되도록 하는 광픽업장치에 관한 것이다.
일반적으로 광픽업장치는 비접촉식으로 광기록매체에 정보를 기록하거나 기록된 정보를 재생하는 장치로, 컴팩트 디스클 플레이어(CDP), 레이저 디스크 플레이어(LDP), 디지탈 비디오 디스크(DVD)등의 영상 음향기기에 널리 쓰인다.
제1a도는 종래 광픽업장치의 광학적 구성을 보인 배치도이고, b는 포커스 오차신호를 보상하는 회로도이다.
이 광픽업장치는 레이저 광을 생성 조사하는 광원(11)과, 입사되는 광의 진행경로를 바꾸어 주는 광경로 변환수단(15)과, 상기 광원(11)에서 조사된 빔을 수렴하여 광기록매체(1)에 소정 직경의 광스폿이 형성되도록 하는 대물렌즈(17)와, 포커스오차와 트랙오차를 보상하는 방향으로 상기 대물렌즈(17)를 구동하는 액츄에이터(19)와, 상기 광기록매체(1)에서 반사된 광을 수광하여 오차신호 및 정보신호를 검출하는 광검출기(23)를 구비하였다. 또한, 발신광을 평행광으로 바꾸어주는 콜리메이팅렌즈(13)와, 상기 광검출기로 입사되는 광을 집속하는 집속렌즈(21)를 더 구비하였다.
이와 같이 구비된 광픽업장치의 포커스 오차보상을 제1b도를 참조하여 살펴보면 다음과 같다. 상기 광검출기(23)는 네개의 분할판으로 이루어져 있으며, 각 분할판은 수광된 광신호를 전기신호로 바꾸어준다. 이 바뀐 전기신호중 대각선 방향으로 마주하는 분할판에서 수광된 신호를 합산하여 연산증폭기와 두 입력단에 각각 입력하여 차동증폭하였다. 이와 같이 검출된 포커스 오차신호는 위상보상기에서 증폭 및 샘플링등을 통하여 액츄에이터 구동에 적합한 신호로 보상된후 구동부에 인가된다. 이 구동부는 상기 대물렌즈가 포커스 오차를 보상하는 광기록매체에 대해 수직한 방향으로 구동되도록 된 방향 및 세기를 갖는 전류를 상기 액츄에이터에 인가한다.
이와 같이 인가된 포커스 오차 보상신호에 의해 움직이는 상기 대물렌즈 또는 액츄에이터가 상기 구동부에서 인가되는 신호에 의해 광기록매체에 접촉될 우려가 있었다. 상호 접촉은 대물렌즈와 액츄에이터 뿐만 아니라 광기록매체에 손상을 가져와 제품의 불량 및 수명 저하를 가져올 수 있다.
따라서, 본 발명은 언급한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로 광기록매체와 액츄에이터의 사이 간격이 일정 간격 내에 들어왔을때 이를 감지하고, 액츄에이터에 역 구동신호를 걸어 대물렌즈 또는 액츄에이터와 광기록매체가 비접촉되도록 된 광픽업장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광픽업장치는, 광을 생성하는 광원과, 입사되는 광의 진행 경로를 바꾸어주는 광경로 변환수단과, 입사빔을 수렴하여 광기록매체에 광스폿을 형성하는 대물렌즈와, 이 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터와, 상기 광기록매체에서 반사된 광을 수광하여 오차신호 및 정보신호를 검출하는 광검출기가 구비된 광픽업장치에 있어서, 광을 생성하여 상기 광기록매체의 기록면에 경사지게 조사하는 발광부와, 상기 액츄에이터에 설치되어 상기 발광부에서 조사되고 상기 광기록매체에서 반사된 광을 수광하여 전기신호로 바꾸어주는 수광부와, 상기 수광부에서 수광된 신호로부터 상기 액츄에이터 또는 대물렌즈가 상기 광기록매체에 비접촉되도록 하는 신호로 바꾸어 상기 액츄에이터에 전달하는 신호처리부를 더 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광픽업장치의 실시예들은 상세히 설명한다.
제2a,b도는 본 발명에 따른 광픽업장치의 광학적 배치를 보인 구성도이다.
이 광픽업장치는 광을 생성하는 광원(31)과, 입사되는 광의 진행 경로를 바꾸어주는 광경로 변환수단(35)과, 입사빔을 수렴하여 광기록매체(1)에 광스폿을 형성하는 대물렌즈(37)와, 이 대물렌즈(37)를 구동하는 액츄에이터(39)와, 상기 광기록매체(1)에서 반사된 광을 수광하여 오차신호 및 정보신호를 검출하는 광검출기(43)를 구비한 통상의 광픽업장치에 대물렌즈(37) 또는 액츄에이터(39)가 광기록매체(1)와 접촉되는 것을 방지하도록 된 발광부(45), 수광부(47) 및 신호처리부를 더 구비한다. 또한, 광픽업장치는 발산광을 평행광으로 바꾸어주는 콜리메이팅렌즈(33)와, 광검출기에 입사되는 광을 집속하는 집속렌즈(41)를 더 구비할 수 있으며, 상기 광경로 변환수단으로 도시된 바와 같은 빔스프리터 뿐만 아니라 홀로그램소자를 채용할 수 있다.
상기 발광부(45)는 발광다이오드(LED)등의 광을 생성하는 소자로 구성된다. 이 발광부(45)에서 출사된 빔은 상기 광기록매체(1)의 기록면에 경사지게 조사된다. 이 발광부(45)는 광원, 광검출기등과 함께 디스크의 반경 방향으로 이송하는 캐리지(미도시)에 고정 설치되어 있다. 또한, 이 발광부(45)는 상기 광기록매체(1)에 경사지게 광을 조사하므로 광기록매체(1)에서 반사된 광을 발광부(45)에서 출사된 광과 다른 광경로를 가진다.
상기 수광부(47)는 상기 액츄에이터(39)의 소정 위치에 비스듬히 고정 설치되어 상기 발광부(45)에서 조사되고 상기 광기록매체(1)에서 반사된 광을 수광한다. 그리고, 수광된 광신호를 전기신호로 바꾸어준다. 이 수광부(47)는 상기 광검출기(43)와 같은 전형적인 소자로 구현 가능하며, 단일 수광판으로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 발광부(45)는 고정 설치되고 상기 수광부(47)는 상기 액츄에이터(39)의 움직임에 따라 움직가능하게 설치되므로, 상기 발광부(45)에서 출사되어 상기 수광부(47)에 수광되는 광량은 상기 광기록매체(1)와 상기 액츄에이터(39) 사이의 간격 차에 따라 다르게 된다. 이와 같이 간격 차에 따라 상기 수광부(47)에 수광되는 광량을 이용하여 대물렌즈 및 액츄에이터와 광기록매체가 접촉되지 않도록 할 수 있다. 이를 위하여 상기 액츄에이터와 광기록매체 사이의 간격이 상호 접촉되지 않는 최대 허용 범위에 해당하는 위치 및 경사를 가지도록 상기 발광부(45)와 수광부(47)를 배치한다. 그리고, 상기 신호처리부는 상기 수광부(47)에서 수광된 신호로부터 상기 광기록매체와 비접촉되도록 하는 신호를 생성하여 상기 광검출기(43)에서 검출된 신호를 처리하는 회로부에 영향을 주도록 구성한다.
상기 광원(31), 광경로 변환수단(35) 및 대물렌즈(37)는 일반적인 광픽업장치에 채용되는 통상의 부재들이므로 그 자세한 설명은 생략한다.
제3도는 본 발명에 따른 신호처리부와 광검출기에서 검출된 포커스 오차신호에 따라 액츄에이터를 구동하는 회로부의 일실시예를 개략적으로 나타낸 회로도이다.
상기 광검출기(43)는 복수로 분할된 수광판으로 이루어져 있으며, 각 분할판에 수광되는 광을 전기신호로 바꾸어주고 이를 합산 및 차동증폭 한후, 얻어진 값으로 부터 포커스 오차정도, 트랙 오차정도를 검출한다.
상기 광검출기에서 검출된 포커스 오차신호를 보상하는 회로를 4분할된 광검출기를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 상기 분할판중 상호 대각성 방향에 위치한 분할판에서 검출된 전기신호는 합산된 후 제1차동증폭기(49)를 통하여 차동증폭된다. 차동증폭된 신호는 위상보상기(51)를 통하여 증폭 및 샘플링 된후 구동부(53)에 전달되며, 상기 구동부(53)는 액츄에이터 구동량을 산출하여 액츄에이터를 포커스 오차신호 보상 방향으로 구동한다.
상기 신호처리부는 상기 수광부(47)에서 수광되고 전기신호로 바뀐 전기신호와, 이 전기신호가 허용된 범위를 벗어나는지 비교할 수 있도록 된 기준신호를 제2차동증폭기(55)의 두 입력단에 각각 입력한다. 이 제2차동증폭기(55)는 상기 입력신호를 차동한후 R1/R2비로 신호를 증폭한다. 이 신호처리부의 출사단은 상기 제1차동증폭기(49)의 일 입력단에 연결되며, 상기 수광부에서 수광된 신호가 허용오차 범위내에 있을때 상기 제1차동증폭기(49)에 영향을 미치지 않도록 다이오드(57)를 포함한다. 이때 상기 제1차동증폭기(49)의 양(+) 입력단에 입력되는 신호가 상기 대물렌즈와 광기록매체가 멀어짐에 의한 포커스 오차를 보상하도록 액츄에이터를 상기 광기록매체쪽으로 구동하는 신호인 경우, 상기 신호처리부의 출력단은 제1차동증폭기(49)의 양(+) 입력단에 연결되며, 상기 다이오드(57)는 역방향으로 결합되고, 상기 제2차동증폭기(55)의 양(+) 입력단에 기준신호가 입력되고, 음(-) 입력단에 상기 수광부(47)에서 수광된 신호가 입력된다.
따라서, 상기 광검출기에서 수광된 신호로부터포커스 오차정도를 보상시 상기 대물렌즈와 광기록매체 사이의 허용 간격을 벗어나는 경우 상기 신호처리부에서 제1차동증폭기(55)의 양(+) 입력단에 역신호를 걸어주어 보상함으로써 상기 대물렌즈 및 액츄에이터와 광기록매체가 부딪치는 것을 방지할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 상기 제1차동증폭기의 음(-) 입력단에 입력되는 신호가 상기 대물렌즈와 광기록매체가 멀어짐에 의한 포커스 오차를 보상하도록 액츄에이터를 상기 광기록매체쪽으로 구동하는 신호인경우, 상기 신호처리부의 다이오드 방향으로 순방향으로 바꾸어주고, 상기 기준신호와 수광부에서 수광된 신호가 입력되는 입력단을 바꾸어 구성한후 상기 제1차동증폭기의 음(-) 입력단에 인가하여 광기록매체와 대물렌즈 및 액츄에이터가 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
제4도는 본 발명에 따른 신호처리부와 광검출기에서 검출된 포커스 오차신호에 따라 액츄에이터를 구동하는 회로부의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 회로도이다.
도시된 바와 같이 상기 광검출기에서 검출된 포커스 오차신호(FES)는 위상보상기(51)와 구동부(53)를 통하여 액츄에이터에 전달되므로 상기 대물렌즈를 포커스 오차신호를 보상하는 방향으로 구동된다. 이때 광기록매체와 비접촉되도록 신호처리부를 구성하였다. 이 신호처리부는 상기 수광부에서 수광된 신호와 기준신호를 차동 증폭하는 제3차동증폭기(56)와, 이 제3차동증폭기(56)에서 출력되는 신호의 크기에 따라 상기 구동부(53)에 신호전달을 결정하는 트랜지스터(59)와, 연산증폭기(63) 및 상기 연산증폭기(63)를 통하여 상기 구동부(53)에 전달되는 신호의 크기를 미세하게 제어하는 제어기(61)를 구비한다. 도시된 바와 같이 상기 트랜지스터(59)를 NPN형으로 채택하고, 그 베이스에 상기 제3차동증폭기(56)의 출력단을 연결하고, 에미터에 제어기(61)를 그리고, 콜렉터에 구동전압 Vcc를 인가한다. 그리고, 상기 제3차동증폭기(56)의 음(-) 입력단에 수광부에서 검출된 전기신호를 입력하고, 양(-) 입력단에 기준신호(REF.)를 입력한다. 따라서, 상기 기준신호가 수광부에서 수광된 신호보다 큰 경우 상기 트랜지스터(56)의 베이스에 양(+)의 전원이 인가되어 상기 구동전압 Vcc까 상기 제어기(61)쪽으로 도통되므로 상기 연산증폭기(63)를 경유하여 상기 구동부(53)로 전달되는 신호가 미약하여 상기 액츄에이터 구동에 영향을 거의 미치지 않는다. 반면, 상기 수광부에서 수광된 신호가 상기 기준신호보다 큰 경우 상기 트랜지스터(56)의 베이스에 음(-)의 전원이 인가되어 상기 구동전압 Vcc이 베이스쪽으로 전달되지 않으므로 상기 연산증폭기(63)에 고전압이 걸린다. 이 고전압은 상기 액츄에이터를 상기 광기록매체쪽으로 이동하도록 하던 상기 구동부(53)의 동작을 멈추게 한다.
제3도와 제4도를 참조하여 설명한 신호처리부는 상기 발광부와 수광부를 구비하여 광학부재와 광기록매체가 비접촉 되도록 하는 청구범위 내에서 다양한 형태로 변형할 수 있다.
이와 같이 구비된 광픽업장치는 대물렌즈 및 액츄에이터와 광기록매체의 접촉을 방지하는 부재 및 회로를 구현하여 제품의 수명을 연장하고, 제품 신뢰성 및 안정성을 높인 매우 유용한 발명이다.

Claims (5)

  1. 광을 생성하는 광원과, 입사되는 광의 진행 경로를 바꾸어주는 광경로 변환수단과, 입사빔을 수렴하여 광기록매체에 광스폿을 형성하는 대물렌즈와, 이 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터와, 상기 광기록매체에서 반사된 광을 수광하여 오차신호 및 정보신호를 검출하는 광검출기가 구비된 광픽업장치에 있어서, 광을 생성하여 상기 광기록매체의 기록면에 경사지게 조사하는 발광부와, 상기 액츄에이터에 설치되어 상기 발광부에서 조사되고 상기 광기록매체에서 반사된 광을 수광하여 전기신호로 바꾸어주는 수광부와, 상기 수광부에서 수광된 신호로부터 상기 광기록매체와 대물렌즈가 상호 비접촉되도록 하는 신호를 상기 액츄에이터에 전달하는 신호처리부를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광기록매체와 상기 대물렌즈가 비접촉되는 최대허용범위 내에서 상기 수광부에서 수광되는 광량이 최대가 되도록 상기 발광부와 수광부를 경사지게 배열한 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 신호처리부는 상기 수광부에서 수광 및 변환된 전기신호와 기준신호를 차동 증폭하는 차동증폭기와, 상기 차동증폭기에서 출력된 양(+)의 신호 또는 음(-)의 신호중 어느 한 종류의 신호를 상기 광검출기에서 검출된 신호를 처리하는 영역으로 전달하도록 된 스위칭수단이 구비된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스위칭수단으로 다이오드가 역방향으로 구비되고, 상기 차동증폭기의 음(-) 입력단에 상기 수광부가 인가되고 양(+) 입력단에 기준신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 스위칭수단으로 트랜지스터와, 이 트랜지스터의 에미터에 연결된 제어기를 구비하고, 상기 트랜지스터의 콜렉터에 기준전압을 인가하여 그 베이스에 인가되는 상기 차동증폭기의 출력신호의 크기 및 양(+) 음(-)에 따라 상기 액츄에이터 및 대물렌즈가 상기 광기록매체에 비접촉되도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
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