KR100207649B1 - 광픽업용 위치검출센서 - Google Patents

Abstract

광검출기용 위치 검출센서가 개시되어 있다. 이 개시된 위치검출센서는 빔을 출사하는 광원과, 이 광원에서 출사된 빔을 수광할 수 있도록 적어도 이분할된 광검출기와, 광원과 광검출기가 각각 소정 위치에 설치되며, 액츄에이터의 베이스에 고정된 하우징과, 액츄에이터의 보빈에 고정되고 광원에서 출사된 빔의 통과 영역을 제한하는 구경을 갖는 어퍼쳐를 구비하며, 광원과 광검출기 사이의 광경로 상에 빔확산부재가 더 구비되어 광검출기에 입사되는 빔의 균일성이 향상되도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

광픽업용 위치검출센서

제1도는 일반적인 광픽업장치를 나타낸 개략적인 사시도.

제2도는 종래의 위치검출센서를 나타낸 개략적인 구성도.

제3도는 종래의 위치검출센서의 광원에서 출사된 광량분포를 나타낸 그래프.

제4도는 본 발명의 위치검출센서를 나타낸 개략적인 구성도.

제5도는 본 발명의 빔확산부재를 경유한 광의 광량분포를 나타낸 그래프.

제6도는 본 발명의 빔확산부재의 일 실시예에 따른 사시도.

제7도는 본 발명의 빔확산부재의 다른 실시예에 따른 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

40 : 빔확산부재 41 : 하우징

43 : 광원 45 : 광검출기

47 : 어퍼쳐 48 : 관통공

49 : 빔확산부재

본 발명은 광 기록 및/또는 재생용 광픽업장치에 관한 것으로, 상세하게는 액츄에이터와 캐리지의 상대 변위를 측정하는 광픽업용 위치검출센서에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 광픽업장치를 나타낸 개략적인 사시도이다. 이 광픽업장치는 광기록매체의 기록면에 인접하여 비접촉식으로 정보를 기록 재생하는 장치로, 광디스크의 직경방향으로 왕복 이동되는 캐리지(10)와, 이 캐리지 상에 좌우 승하강 운동 가능하게 설치되어 트랙 및 포커스 오차를 보정하는 방향으로 대물렌즈(21)를 움직이도록 안내하는 액츄에이터(20)로 대별된다. 상기 액츄에이터(20)는 상기 캐리지(10)에 대하여 상대운동을 하게 된다. 이때 그 상대운동 정도 특히, 좌우 편심정도를 측정하기 위해 위치검출센서(30)를 구비하였다.

이 위치검출센서(30)는 하우징(31)과, 이 하우징(31)의 일측에 고정 설치된 광원(33)과, 이 광원(33)에서 출사된 빔을 수광할 수 있도록 상기 하우징(31)의 타측에 고정 설치된 광검출기(35)와, 광픽업의 캐리지(10)와 액츄에이터(20)의 상대변위를 측정하기 위해 상기 위치검출센서(30)의 광원(33)과 광검출기(35) 사이에 위치되고 액츄에이터(20)의 측면에 고정된 관통공을 갖는 어퍼쳐(aperture;37)를 구비하였다.

제2도는 종래의 위치검출센서를 나타낸 개략적인 구성도로, 그 구성요소를 자세히 살펴보면, 다음과 같다.

상기 하우징(30)은 상기 광원(33)과 광검출기(35)가 상호 마주보도록 설치될 수 있도록 대략 두 측면을 가지며, 앞 측면은 상기 광원(33)이 끼워질 수 있도록 된 공동을 가진다.

상기 광원(33)으로 통상 발광소자(LED)를 사용하는데 이 발광소자에서 출사되는 빔의 분포는 대체로 가우스 분포를 따른다. 즉, 출사빔은 그 중앙부를 기준으로 대칭을 이루며, 가파른 기울기를 갖는다.

상기 어퍼쳐(37)는 그 관통공(38)이 최초 상기 광원(33)에서 출사된 빔을 동일하게 양분할 수 있도록 상기 광원(33)의 광축에 그 중심이 일치되도록 설치되며, 액츄에이터의 움직임에 따라 상기 광원(33)에서 출사되는 빔의 중심과 이격된다.

상기 광검출기(35)는 이분할되어 있으며, 수광된 광을 전기신호로 바꾸어준다. 이 광검출기(35)는 최초 분할면이 상기 광원(33)의 광축과 일치되며, 이때 이론적으로 두 분할면에서 검출된 전압차는 영이 된다. 이후, 상기 액츄에이터가 오차신호를 보상하는 방향으로 구동되면, 상기 어퍼쳐의 움직임에 따라 어퍼쳐의 구경을 통과하여 두 분할판에 각각 입사되는 광량의 차가 발생된다. 이 광량차에 의해 두 분할판에서 각각 검출된 전압차를 이용하여 상기 캐리지와 액츄에이터의 상대 위치를 검출한다.

이와 같이 구비된 위치검출센서는 상기 광원에서 출사되는 빔이 제3도에 도시된 바와 같이 그 중심부를 기준으로 원형 대칭을 이루는 대칭성을 갖고 있지만, 광량 분포면에서 중심부에서 가장자리부로 갈수록 현저히 차이가 난다. 따라서, 상기 어퍼쳐가 유동하여 상기 광원에서 출사된 빔의 광축과 광검출기의 중심선이 미세하게 벗어나는 경우에도 캐리지와 액츄에이터 사이의 상대변위가 크게 바뀐 것으로 오동작할 우려가 있었다. 또한, 최초 광원과 어퍼쳐의 셋팅시 고정밀도를 요구하므로, 그 조립성이 현저히 저하되었다.

따라서, 본 발명은 언급한 바와 같은 점들을 감안하여 안출된 것으로, 광원에서 출사된 빔의 균일성이 향상되도록 하여 오동작율을 저하시킨 광픽업장치용 위치검출센서를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 빔을 출사하는 광원과, 이 광원에서 출사된 빔을 수광할 수 있도록 적어도 이분할된 광검출기와, 상기 광원과 광검출기가 각각 소정 위치에 설치되며 액츄에이터의 베이스에 고정된 하우징과, 액츄에이터의 보빈에 고정되고 상기 광원에서 출사된 빔의 통과 영역을 제한하는 관통공을 갖는 어퍼쳐를 구비한 광픽업장치용 위치검출센서에 있어서, 상기 광원과 광검출기 사이의 광경로 상에 빔확산부재가 더 구비되어 상기 광검출기에 입사되는 빔의 균일성이 향상되도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 광픽업장치용 위치검출센서의 실시예들을 상세히 설명한다.

제4도는 본 발명에 따른 위치검출센서를 나타낸 개략적인 구성도이다.

이 위치검출센서는 제1도에 도시된 바와 같은 광픽업장치에 부착된다. 이 위치검출센서(40)는 광픽업장치를 디스크의 직경 방향으로 이송하는 캐리지에 고정된 하우징(41)과, 이 하우징(41)의 양측에 각각 설치된 광원(43) 그리고 광검출기(45)와, 상기 광원(43)과 광검출기(45)사이에 위치되고 포커스 및 트랙 오차를 보정하는 액츄에이터의 보빈에 고정 설치된 어퍼쳐(aperture;47)와, 상기 광원(43)에서 출사된 빔의 광량분포를 조정하는 빔확산부재(49)로 대별된다.

상기 광원(43)은 통상 발광소자(LED)를 채용한다. 상기 광검출기(45)는 검출된 신호로부터 액츄에이터의 좌우 편심정도를 측정할 수 있도록 수직 방향으로 적어도 이분할되어 있으며, 분할면이 상기 광원(43)에서 출사된 빔의 광축과 일치되도록 상기 하우징(41)에 배치되어 있다. 상기 어퍼쳐(47)는 상기 광원(43)에서 출사된 빔의 영역을 제한 할 수 있도록 상기 광축에 대해 좌우 대칭을 이루는 관통공(48)이 형성되어 있다.

상기 광원(43), 광검출기(45) 및 어퍼쳐(47)의 광학적 배치를 살펴보면, 다음과 같다. 상기 광원(43)과 광검출기(45)는 상호 마주하도록 상기 하우징(41)에 설치되어 있으며, 상기 광원(43)에서 출사된 광빔의 중심축이 상기 광검출기(45)의 분할면에 대해 양분되도록 배치되어 있다. 상기 어퍼쳐(47)의 관통공(48) 또한, 상기 액츄에이터가 구동되지 않는 경우 그 중심이 상기 광축과 일치되도록 배치되어 있다.

이는 제2도에서 언급한 바와 같은 종래의 위치감지센서를 따르며, 빔확산부재(49)를 채용하여 상기 광원에서 출사되는 빔의 광량분포를 균일하게 하는데 있어 차별화 된다.

상기 빔확산부재(49)는 상기 광원(43)과 광검출기(45) 사이에 배치되며, 상기 하우징(41)에 고정되어 있다. 이 빔확산부재(49)는 상기 광원(43)에서 출사되는 빔의 투과율을 그 중심부를 기준으로 다르게 하여 광량분포를 조절할 수 있도록 되어있다.

제5도는 광원에서 출사되어 빔확산부재를 통과한 후의 광량분포를 나타낸 그래프이다. 이 그래프에 나타낸 바와 같이 그 중심광량 분포를 대폭 완화시키고, 그 기울기를 완만하게 함으로써 액츄에이터의 미세한 위치 이동에 따라 광검출기에서 검출되는 신호가 완만하게 변화되도록 하였다.

상기 빔확산부재(49)로 제6도에 도시된 바와 같은 원통형 오목렌즈(49a)를 채용할 수 있다. 이 경우 오목렌즈(49a)는 입사되는 빔을 발산하는 성질을 포함하고 있어서, 렌즈의 구면에 따라 입사빔의 굴절 정도를 달리하여 광량분포를 재조정한다.

또한, 상기 빔확산부재(49)로 제7도에 도시된 바와 같은 투명부재(49b)를 채용할 수 있다. 이 투명부재(49b)는 광원의 중심부와 마주하는 부분에서 그 주변과 마주하는 부분으로 갈수록 점차로 투과율이 높도록 된 액상물질로 된 부재이다.

언급한 바와 같은 빔확산부재를 더 구비한 본 발명은, 광원에서 출사된 빔의 균일성이 대폭 향상되므로, 광원과 광검출기의 중심선 일치가 용이하고, 광검출기에서 액츄에이터의 상대 위치를 안정적으로 검출할 수 있어 크로스토크(crosstalk)가 대폭 개선될 수 있는 등 매우 유용하다.

Claims (3)

1. 빔을 출사하는 광원과, 이 광원에서 출사된 빔을 수광할 수 있도록 적어도 이분할된 광검출기와, 상기 광원과 광검출기가 각각 소정 위치에 설치되며 액츄에이터의 베이스에 고정된 하우징과, 액츄에이터의 보빈에 고정되고 상기 광원에서 출사된 빔의 통과 영역을 제한하는 구경을 갖는 어퍼쳐를 구비한 광픽업장치용 위치검출센서에 있어서, 상기 광원과 광검출기 사이의 광경로 상에 빔확산부재가 더 구비되어 상기 광검출기에 입사되는 빔의 균일성이 향상되도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업장치용 위치검출센서.
2. 제1항에 있어서, 상기 빔확산부재는 상기 광원에서 출사된 빔을 소정 각도로 발산시켜 빔 균일성을 유지하도록 된 오목렌즈인 것을 특징으로 하는 광픽업장치용 위치검출센서.
3. 제1항에 있어서, 상기 빔확산부재는 중앙부에 비해 그 주변의 투과율이 높도록 된 투명부재인 것을 특징으로 하는 광픽업장치용 위치검출센서.