KR100212140B1 - 컴팩트디스크 픽업렌즈의 경사도 검사방법 - Google Patents

Abstract

측정 기구물의 정확한 위치와 각도를 세팅하는 제1단계와, 상기 제1단계를 수행한 후 검사대상물체의 측정값의 양/불량을 판별하기 위한 측정환경을 설정하는 제2단계와, 상기 제2단계를 설정한 후 검사대상물체의 양/불량을 결정하는 기준점인 중심광을 검출하여 설정하는 제3단계와, 상기 제3단계를 설정한 후 상기 설정된 중심광과 검사대상물체에서 반사된 반사광의 절대각도의 측정결과가 양호한지를 판단하는 제4단계와, 상기 제4단계의 판단 결과, 절대각도의 측정결과가 양호한 경우 샘플링된 반사광간의 상대각도의 측정결과가 양호한지를 판단하는 제5단계, 및 상기 제5단계의 측정 결과, 상대각도의 측정결과가 양호한 경우 검사대상물체의 픽업 경사도가 양호항을 판별하는 제6단계를 구비하여, CCD카메라와 경사도 판별장치로 픽업 렌즈의 양/불량을 판별함으로써, 픽업렌즈의 양/불량의 정확한 판별과 자동화에 따른 효율적인 업무처리를 수행할 수 있는 컴팩트 디스크 픽업렌즈의 경사도 검사 방법에 관한 것이다.

Description

컴팩트 디스크 픽업렌즈의 경사도 검사 방법

본 발명은 컴팩트 디스크(이하, CD라 칭함) 픽업렌즈의 경사도 검사시스템에 관한 것으로서, 특히 검사대상물체(CD 픽업렌즈)의 반사광을 입력받는 CCD 카메라와 상기 검사대상물체의 반사광의 양/불량을 판별하는 경사도 판별장치를 이용하여 CD 픽업렌즈의 경사도를 검사하는 컴팩트 디스크 픽업렌즈의 경사도 검사 방법에 관한 것이다.

일반적으로 CD(Compact Disk) 드라이버 안에는 CD에 기록된 정보를 읽어내기 위한 레이저 광 발사장치와 그 광선을 유도하치 위한 렌즈가 있으며, 그러한 장치와 과정을 픽업(Pick-up)이라고 한다. 상기 픽업 장치의 렌즈는 입력 전원에 따라 포커싱(Focusing)과 트래킹(Tracking)을 위해 상/하/좌/우로 움직이며, 이러한 동작이 불규칙하게 되면 불량의 원인이 되고, 또한 그러한 불량을 방지하기 위해 CD의 픽업 부품을 생산하는 모든 업체들은 픽업 부품의 품질에 대한 보다 완벽한 검사와 품질 향상에 대한 연구개발을 꾸준히 진행하고 있다.

제1도는 종래의 CD 픽업렌즈 경사도 검사장치 및 검사관를 나타낸 것으로서, 레이저 발사장치(1)와, 프리즘(3)과, 검사대상물체(5)와, 계측용눈금판(7), 및 검사대상물체의 양/불량을 판정하는 검사관(9)을 구비한다.

한편, 상기 레이저 발사장치(1)는 레이저광을 발사하도록 구성되어 있고, 또한 프리즘(3)은 상기 발사된 레이저광을 분광하고 반사하도록 구성되어 있고, 또한 검사대상물체(5)는 상기 프리즘(3)에서 반사된 레이저광을 유도하고 집광하는 대물렌즈와 검사베드 위에 놓인 CD로 구성되어 있다.

또한, 계측용눈금판(7)은 상기 검사대상물체(5)에서 반사된 반사광이 상기 프리즘(3)을 통해 다시 반사되어 소정의 반사광이 표시되어 상기 검사대상물체(5)의 경사도를 알 수 있도록 구성되어 있고, 또한 검사관(9)은 상기 계측용눈금판(7)에 맺힌 반사광의 위치를 눈으로 확인하여 검사대상물체(5)의 경사도의 양/불량을 판단한다.

상기와 같이 구성된 종래 기술은 검사대상물체(5)가 CD의 포커싱과 트래킹을 위해 상/하/좌/우로 움직인다. 이때 상기 레이저 발사장치(1)로부터 발사된 레이저광이 검사대상물체(5)에서 반사된 후 상기 계측용눈금판(7)에 반사광이 맺히게 되고, 상기 검사관(9)이 계측용눈금판(7)에 맺힌 반사광의 위치와 각도를 눈으로 확인하여 검사대상물체(5)의 양/불량의 판정을 내리게 된다.

따라서, 상술한 바와 같이 종래 기술은 픽업 렌즈의 양/불량의 판별을 검사관의 눈에 의존함으로서, 검사관의 피로를 유발하고 그에 따른 오판과 업무의 지연등의 업무상의 비효율적인 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 픽업렌즈의 반사광을 입력받는 CCD 카메라와 픽업렌즈의 반사광의 양/불량을 판별하는 경사도 판별장치를 이용하여 CD 픽업렌즈의 경사도를 자동으로 검사하는 컴팩트 디스크 픽업렌즈의 경사도 검사 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 컴팩트 디스크 픽업렌즈 경사도 검사 방법은, 측정 기구물의 정확한 위치와 각도를 세팅하는 제1단계; 상기 제1단계를 수행한 후 검사대상물체의 측정값의 양/불량을 판별하기 위한 측정환경을 설정하는 제2단계; 상기 제2단계를 설정한 후 검사대상물체의 양/불량을 결정하는 기준점인 중심광을 검출하여 설정하는 제3단계; 상기 제3단계를 설정한 후 상기 설정된 중심광과 검사대상물체에서 반사된 반사광의 절대각도의 측정결과가 양호한지를 판단하는 제4단계; 상기 제4단계의 판단 결과, 절대각도의 측정결과가 양호한 경우 샘플링된 반사광간의 상대각도의 측정결과가 양호한지를 판단하는 제5단계; 및 상기 제5단계의 측정 결과, 상대각도의 측정결과가 양호한 경우 검사대상물체의 픽업 경사도가 양호함을 판별하는 제6단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제1도는 종래의 CD 픽업렌즈 경사도 검사장치를 나타낸 도면이고,

제2도는 본 발명에 적용된 CD 픽업렌즈 경사도 검사장치를 나타낸 도면이고,

제3도는 본 발명에 의한 CD 픽업렌즈 경사도 검사장치의 작동 과정을 나타낸 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 레이저 발사장치 20 : 프리즘

30 : 검사대상물체(CD 픽업렌즈) 40 : CCD 카메라

50 : 경사도 판별장치

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

제2도는 본 발명에 적용된 CD 픽업렌즈 경사도 검사장치를 나타낸 것으로서, 레이저 발사장치(10)와, 프리즘(20)과, 검사대상물체(30)와, CCD 카메라(40), 및 경사도 판별장치(50)를 포함한다.

한편, 상기 레이저 발사장치(10)는 레이저 광을 발사하도록 구성되어 있고, 또한 프리즘(20)은 상기 레이저 발사장치에서 발사된 레이저 광의 편광에 따라 입사면에 수직인 편광(S성분)은 반사하고 입사면에 평행인 성분(P성분)은 통과하도록 구성되어 있고, 또한 검사대상물체(30)는 상기 프리즘(20)에서 반사된 레이저 광을 유도하고 집광하는 렌즈와 검사베드 위에 놓인 CD로 구성되어 있다.

또한, CCD 카메라(40)는 상기 검사대상물체(30)를 통해 반사된 반사광을 입력받아 광신호를 소정의 전기신호로 변환하도록 구성되어 있고, 또한 경사도 판별장치(50)는 상기 CCD 카메라(40)의 출력신호를 컴퓨터 영상으로 취득한 후 해석하여 상기 검사대상물체(30)의 양/불량을 판단하도록 구성되어 있다.

제3도는 본 발명에 따른 CD 픽업 렌즈 경사도 검사 방법을 나타낸 순서도로서, 제2도 및 동도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 기술하면 다음과 같다.

한편, 본 발명에 의한 CD 픽업렌즈의 경사도 검사 방법은 두 개의 양을 측정대상으로 하며, 측정 매체는 레이저에 의한 반사광의 각도이다. 상기 측정대상은 렌즈가 고정되어 있을 때 수평면에 대하여 기울어진 각도를 측정하는 절대각도 측정과, 또 하나의 측정대상은 렌즈가 포커싱과 트래킹 등의 제어신호로 진동 중에 있을 때 수평면에 대한 각도의 진폭을 측정하는 상대각도 측정이 있다.

상기 측정대상인 절대각도와 상대각도를 측정하기 위해서는, 먼저 레이저 발사장치(10)와, 프리즘(20)과 검사대상물체(30), 및 CCD 카메라(40) 등의 측정 기구물이 정확한 위치와 각도를 이루도록 세팅한다.

이때 상기 레이저 발사장치(10)에서 발사된 레이저광이 프리즘(20)에서 직접 반사되어 CCD 카메라(40)에 맺힌 중앙 반사광과 상기 검사대상물체(30)의 검사베드 위에 놓인 표준모형에서 반사되어 CCD 카메라(40)에 맺힌 반사광이 상기 CCD 카메라(40)의 한 점에서 만나도록 조정하고, 그런 상태에서 일치한 두 점들이 화상의 중앙에 나오도록 CCD 카메라(40)를 조정한다(S1).

또한, 검사대상물체(30)의 측정값의 양/불량을 결정하기 위한 절대각도와 상대각도의 한계값을 CCD 카메라(40)의 화면상의 화소좌표 거리로 입력하고, 또한 검사대상물체(30)에 제어신호를 인가할 때의 포커싱과 트래킹을 위한 교류전압의 폭과, 중심전압, 및 주파수를 설정하고, 또한 CCD 카메라(40)가 검사대상물체(30)의 상대각도 진동을 측정하기 위해서 여러 번 촬영해야 하는 데 그에 필요한 샘플 화면의 개수 등의 검사에 필요한 변수값들을 설정한다(S2).

또한, 검사대상물체(30)의 측정값의 양/불량을 결정하기 위하여 검사베드 위에 CD 픽업을 올려놓지 않은 상태에서 한 화면을 촬영하여 프리즘(20)으로부터 직접 반사된 레이저광의 광점(기준점) 위치를 CCD 카메라(40)로 촬영하고, 그 화상을 X, Y 프로젝션(Projection)하여 각각 XP[], YP[]라는 배열로 경사도 판별장치(50)에 저장하고 상기 배열로부터 중심광의 위치를 파악하기 위해 피크(Peak)값을 추출하는 중심점 학습단계를 수행한다(S3).

또한, 상기 중심광의 위치를 검출하는 중심점 학습단계(S3)를 수행한 후 CD 픽업을 검사베드 위에 높고 제어전압을 인가하여 CD 픽업 렌즈를 진동시키고, 상기 검사베드 위에 놓인 CD 픽업에서 반사된 반사광을 설정된 샘플링 개수만큼 CCD 카메라(40)에서 촬영하여 반사광 좌표를 계산하고, 상기 샘플링된 반사광 중에 가장 멀리 떨어진 반사광의 위치와 상기 중심점 학습 단계에서 추출된 중심광의 위치를 측정하는 절대각도 측정단계를 수행한다(S4).

또한, 상기 절대각도를 측정단계(S4)를 수행한 후 상기 절대각도를 측정하기 위해 추출한 반사광의 좌표 중에 중심광의 좌표와는 무관하게 상기 반사광 서로 간에 가장 멀리 떨어진 두 개의 점 사이의 거리를 측정하는 상대각도 측정단계를 수행한다(S5).

또한, 상기 절대각도 측정단계(S4)와 상대각도 측정단계(S5)에서 검출한 샘플들의 측정값이 허용 기준각도 안에 포함되면 경사도 판별장치(50)는 검사대상물체(30)가 양호함을 판별하게 된다(S6).

그리고, 상기 절대각도 측정단계(S4)와 상대각도 측정단계(S5)에서 검출한 샘플들의 측정값이 허용 기준각도를 초과하게 되면 경사도 판별장치(50)는 검사대상물체(30)를 불량으로 판별하게 된다(S61).

상기와 같이 본 발명의 CD 픽업의 경사도 측정은, 픽업 렌즈(30)가 수평면과 이루는 각도가 기준각도보다 큰 지를 레이저광의 반사각도를 이용하여 CCD 카메라(40)로 측정하는 것이다.

이때 검사 CD 픽업과 무관하게 프리즘(20)으로부터 반사되는 중앙의 반사광(중심광)을 기준으로 삼아 렌즈(30)로부터 반사되는 광선(반사광)의 화면상 위치를 비교하여 절대각도를 측정하고, 진동에 따라 움직이는 반사광의 궤적을 샘플링 촬영하여 그 반사광간의 최대 거리로부터 상대각도를 측정한다.

계산하는 방법은 화소 밝기 값의 X, Y 프로젝션을 이용하여 검사시 중심광과 반사광 2개의 광점이 기록된 프로젝션으로부터 학습된 중심광만의 프로젝션을 빼는 연산을 통하여 반사광의 좌표를 분리해 내는 기술을 사용한다. 이러한 방법은 화면에 나타나는 노이즈나 영상의 흔들림에 대하여 안정성을 유지할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 CCD 카메라와 경사도 판별장치로 픽업 렌즈의 양/불량을 판별함으로서, 픽업렌즈의 양/불량의 정확한 판별과 자동화에 따른 효율적인 업무처리를 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 측정 기구물의 정확한 위치와 각도를 세팅하는 제1단계; 상기 제1단계를 수행한 후 검사대상물체의 측정값의 양/불량을 판별하기 위한 측정환경을 설정하는 제2단계; 상기 제2단계를 설정한 후 검사대상물체의 양/불량을 결정하는 기준점인 중심광을 검출하여 설정하는 제3단계; 상기 제3단계를 설정한 후 상기 설정된 중심광과 검사대상물체에서 반사된 반사광의 절대각도의 측정결과가 양호한지를 판단하는 제4단계; 상기 제4단계의 판단 결과, 절대각도의 측정결과가 양호한 경우 샘플링된 반사광간의 상대각도의 측정결과가 양호한지를 판단하는 제5단계; 및 상기 제5단계의 측정 결과, 상대각도의 측정결과가 양호한 경우 검사대상 물체의 픽업 경사도가 양호함을 판별하는 제6단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 컴팩트 디스크 픽업렌즈의 경사도 검사 방법.