KR100296634B1 - 광 픽업을 이용한 위치측정장치 및 방법 - Google Patents

광 픽업을 이용한 위치측정장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100296634B1
KR100296634B1 KR1019980043152A KR19980043152A KR100296634B1 KR 100296634 B1 KR100296634 B1 KR 100296634B1 KR 1019980043152 A KR1019980043152 A KR 1019980043152A KR 19980043152 A KR19980043152 A KR 19980043152A KR 100296634 B1 KR100296634 B1 KR 100296634B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
lens
optical pickup
objective lens
beam splitter
Prior art date
Application number
KR1019980043152A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000025881A (ko
Inventor
유영기
이종현
Original Assignee
곽정환
학교법인 선문학원
유영기
이종현
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 곽정환, 학교법인 선문학원, 유영기, 이종현 filed Critical 곽정환
Priority to KR1019980043152A priority Critical patent/KR100296634B1/ko
Publication of KR20000025881A publication Critical patent/KR20000025881A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100296634B1 publication Critical patent/KR100296634B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
    • G11B7/0927—Electromechanical actuators for lens positioning for focusing only
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G11B7/08505—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head
    • G11B7/08541—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head involving track counting to determine position
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
    • G11B7/0935—Details of the moving parts
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1374—Objective lenses
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1395—Beam splitters or combiners

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은 광 픽업을 이용한 위치측정장치 및 방법에 관한 것으로서, 광원(21)에서 나온 광을 콜리메이트 렌즈(23)를 통과시켜 평행광으로 만든 후, 비임 스프리터(25)와 대물렌즈(27)를 통하여 측정하고자 하는 물체에 광을 반사시켜 반사된 광을 상기 대물렌즈(27) 및 비임 스프리터(25)로 다시 통과시켜 집광렌즈(29)를 통과시켜 제1수광부(31)에서 검출하고, 상기 대물렌즈(27)를 이동수단(33)으로 이동시켜 이동수단(33)에 부착된 발광소자(35)에서 나온 광을 제2수광부(37)에서 검출함에 의해, 측정하고자 하는 물체의 위치를 알아내는 것을 특징으로 하며, 제1수광부에 검출되는 광에 따라 대물렌즈를 이동함에 의해 대물렌즈의 위치를 측정하여, 측정하고자 하는 물체의 위치와 높이를 정확히 측정할 수 있다.

Description

광 픽업을 이용한 위치측정장치 및 방법
본 발명은 광픽업을 이용한 위치측정장치 및 위치측정방법에 관한 것이다.
일반적으로 콤팩트 디스크 플레이어는 레이저 광을 디스크 표면에 입사시킨 후 디스크에서 되돌아 온 광을 검출하는 광픽업(Light Pick Up)장치와, 상기 광픽업장치를 반경방향으로 이동시키는 광학계 송출기구를 구비하고 있다.
콤팩트 디스크 플레이어에 적용되는 광픽업장치는 도1에 도시한 바와 같이, 레이저(Laser)(1)에서 나온 레이저 광은 콜리메이트(Collimate)렌즈(3)을 통과하면서 평행광으로 되고, 이 평행광은 비임 스프리터(Beam Splitter)(5)와 1/4 파장관(7)을 통해 대물렌즈(9)에서 광이 모아진 후, 디스크(11)의 반사면에서 반사되며, 이 반사광은 다시 대물렌즈(9)을 통해 평행광으로 된 후, 1/4 파장관(7)을 통한 후, 상기 비임 스프리터(5)에서 90도 방향을 바꾸어, 집광렌즈(13)와 원통렌즈(15)를 통하여 포토 다이오드(Photo diode) (17)에 도달하여, 포커스검출, 트랙검출 및 디스크 기록신호의 광을 전기신호로 변환시킨다.
그리고, 상기 하나의 레이저 비임을 3분할하여 사용하는 3비임 방식의 광픽업장치는 상기 레이저(1)와 콜리메이트 렌즈(3)사이에 회절격자(19)를 설치하게 된다.
현대 전자산업의 고속발전으로 고성능, 고집적, 단소화한 제품들이 다량으로 개발생산되고 있다. 이러한 제품들의 생산과정에는 기본적으로 부품의 조립 및 성능시험을 위한 고정밀도의 위치측정장치가 필요하지만, 종래 산업용 계측에서는 고가의 부품구입과 고정밀 조립으로 인한 시설 및 노력과 비용이 많이 들어, 근래에는 상기 콤팩트 디스크 플레이어에 적용되는 광픽업장치를 산업용 계측에 적용하고자 하는 시도가 이루어지고 있다.
그러나, 콤팩트 디스크 플레이어에 적용되는 광픽업장치를 산업용 계측에 그대로 적용하기에는 문제점이 있다.
즉, 종래 콤팩트 디스크 플레이어에 적용되는 광픽업장치도 포커스 검출 및 트랙검출을 하게 되지만, 산업계측에서 물체의 위치를 측정하기 위해서는 대물렌즈의 위치도 측정하여야 하는 등의 문제가 남아 있게 된다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 대물렌즈의 위치를 측정하여, 측정하고자 하는 물체의 위치와 높이를 정확히 측정하는 광 픽업을 이용한 위치측정장치 및 방법을 제공하는데 있다.
도1은 콤팩트 디스크 플레이어에 적용되는 광픽업장치를 나타내는 시스템도,
도2은 본 발명에 의한 광픽업을 이용한 위치측정장치를 나타내는 시스템도,
도3은 도2의 제1수광부인 4분할 포토다이오드를 나타내는 개념도,
도4는 도2의 제2수광부인 PSD를 나타내는 개념도,
도5는 도2의 제2수광부인 테트라 레트럴형 PSD를 나타내는 개략사시도,
도6 내지 도8은 본 발명에 의한 광픽업을 이용한 위치측정장치의 작용도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
21 : 광원 23 : 콜리메이드 렌즈
25 : 비임 스프리터 27 : 대물렌즈
29 : 집광렌즈 31 : 제1수광부
33 : 이동수단 35 : 발광소자
37 : 제2수광부
본 발명에 의한 광픽업을 이용한 위치측정장치는, 광을 발생하는 광원과, 상기 광원에서 방사된 광를 평행광으로 만드는 콜리메이트 렌즈와, 입사광과 반사광을 분리하도록 상기 콜리메이트 렌즈의 일측에 설치된 비임 스프리터와, 상기 콜리메이트 렌즈와 비임 스프리터를 순차적으로 통과한 광을 측정하고자 하는 물체에 투사하는 대물렌즈와, 상기 물체에서 반사된 후 상기 비임 스프리터를 통과하면서 상기 입사광과 분리되어 편광된 반사광을 집광하는 집광렌즈와, 상기 집광렌즈를 통과한 광을 픽업하는 제1수광부와, 상기 대물렌즈를 이동시키는 이동수단을 구비한 광 픽업을 이용한 위치측정장치에 있어서,
상기 이동수단의 일측면에는 발광소자가 부착되고, 상기 발광소자에서 나온 광을 받도록 상기 발광소자와 소정의 간격을 두고 제2수광부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 발광소자는 상기 초소형 칩(Chip) LED나 전계발광소자(Electro luminescence : EL)로 되어 있다.
상기 제1수광부는 포토 다이오드(Photo Diode)로 되어 있으며, 4분할 포토다이오드가 바람직하다.
상기 제2수광부는 PSD(Position Sensitive Detector)나 포토 다이오드(Photo Diode)로 되어 있으며, 상기 PSD는 4개의 출력단자를 형성하고 있는 2차원 PSD가 바람직하고, 상기 포트다이오드는 4분할 포토다이오드인 것이 바람직하다.
상기 PSD로서는 테트라 래트럴형(Tetra-Lateral Type) PSD 가 사용될 수 있다.
상기 테트라 래트럴 형(Tetra-Lateral type)의 PSD는 PN 접합층의 P층의 4개의 변에 4개의 출력단자를 가지고 있고, 광전류는 균일하게 분포된 저항층을 거쳐 입사점위치로부터 4개의 출력단자로 출력전류를 형성하게 되어 있다.
본 발명에 의한 광픽업을 이용한 위치측정방법은 광원에서 나온 광을 콜리메이트 렌즈를 통과시켜 평행광으로 만든 후, 비임 스프리터와 대물렌즈를 통하여 측정하고자 하는 물체에 광을 반사시켜 반사된 광을 상기 대물렌즈 및 비임 스프리터로 다시 통과시켜 집광렌즈를 통과시켜 제1수광부에서 검출하고, 상기 대물렌즈를 이동수단으로 이동시켜 이동수단에 부착된 발광소자에서 나온 광을 제2수광부에서 검출함에 의해, 측정하고자 하는 물체의 위치를 알아내는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도2에 도시한 바와 같이, 광픽업을 이용한 위치측정장치는 광을 발생하는 광원(21)과, 상기 광원(21)에서 방사된 광를 평행광으로 만드는 콜리메이트 렌즈(23)와, 입사광과 반사광을 분리하도록 상기 콜리메이트 렌즈(23)의 일측에 설치된 비임 스프리터(25)와, 상기 콜리메이트 렌즈(23)와 상기 비임 스프리터(25)를 순차적으로 통과한 광을 측정하고자 하는 물체(P)에 투사하는 대물렌즈(27)와, 상기 물체(P)에서 반사된 후 상기 비임 스프리터(25)를 통과하면서 상기 입사광과 분리되어 편광된 반사광을 집광하는 집광렌즈(29)와, 상기 집광렌즈(29)를 통과한 광을 픽업하는 제1수광부(31)를 구비하고 있다.
그리고, 상기 대물렌즈(27)는 이동수단(33)에 의해 이동가능케 설치되어 있고, 상기 이동수단(33)의 일측면에는 발광소자(35)가 부착되어 있고, 상기 발광소자(35)에서 나온 광을 받도록 상기 발광소자(35)와 소정의 간격을 두고 제2수광부(37)가 설치되어 있다.
상기 광원(21)은 레이저 빔을 발생시키는 레이저인 것이 바람직한데, 소형이고 경량이며 가격이 저렴한 반도체 레이저라고 불리는 레이저 다이오드로 되어 있는 것이 바람직하다.
상기 레이저 다이오드는 반도체 소자이므로, 온도가 내려가면 광출력이 증가하고 역으로 온도가 올라가면 광출력이 떨어지게 된다. 따라서, 계속해서 레이저의 출력을 감시하고 구동전류를 감시하여 구동전류를 제어하도록 도시하지 않은 레이저 출력 서보회로가 상기 레이저 다이오드에 결합되어 있다. 이 레이저 출력 서버회로는 반전 엠프(Amp)와 버퍼(Buffer)를 구비하여 레이저 광의 강도를 일정하게 유지시키는 회로로서 공지의 CD 플레이어에 적용된 회로로 되어 있다.
상기 콜리메이트 렌즈(23)는 상기 광원(21)에서 발산된 발산광을 평행광으로 바꾸어주는 볼록렌즈로 되어 있다.
상기 비임 스프리터(Beam Splitter)(25)는 2개의 직각 프리즘(Prism)을 비스듬하게 하여 근접되게 배치한 것으로서, 한방향의 프리즘 사면에 편광막이 코팅되어, 입사면에 평행한 광성분은 사면의 편광막으로 차폐하여 90도 횡으로 반사하도록 하고 입사면에 수직한 광성분은 그대로 직진하도록 되어 있다.
상기 대물렌즈(27)는 상기 비임 스프리터(25)를 통과한 광을 모아 물체에 반사되게 하고, 물체에서 반사된 광을 평행광선으로 만들어 상기 비임 스프리터(25)로 통과하게 하는 볼록렌즈로 되어 있다.
상기 대물렌즈(27)와 상기 비임 스프리터(25)사이에는 도시하지 않은 1/4파장관이 배설되어 있다. 상기 1/4파장관은 복굴절을 이용하여 직선편광을 원편광으로 변화하기도 하고, 역으로 원편광을 직선편광으로 변환하는 광학부품으로 수정으로 만든 판이 사용되며, 그 표면에 반사방지 코팅이 되어 있다.
상기 비임 스프리터(25)를 통과하여 된 직선편광은 1/4파장관을 통과하면서 원편광이 되어 물체(P)에서 반사되어, 물체(P)에 입사할 때와 반대방향으로 나오므로 원편광의 회전방향이 역회전 된다. 따라서, 물체(P)에서의 반사광은 역회전하는 원의 편파가 되어 1/4파장관을 다시 통과하면서 직선편광으로 변화한다. 그리고, 편파면이 입사광에 대해 90 도 회전한다. 그 결과, 비임 스프리터(25)를 통과하는 광의 편파면이 입사광과 반사광과의 90도 다른 형태가 된다.
상기 집광렌즈(29)는 광을 모으는 볼록렌즈로 되어 있다.
상기 제1수광부(31)는 광기전력효과를 이용한 수광소자로 공지의 포토 다이오드(Photo Diode)로 되어 있으며, 4분할 포토다이오드로 되어 있다.
상기 4분할 포토다이오드는 도3에 도시한 바와 같이, 원의 중심을 기준으로 4개 포토다이오드(41)(42)(43)(44)가 배열되고, 각 포토다이오드는 차동 엠프(Amp)(45)에 연결되어 광신호가 출력되는 구조로 되어 있다. 이때, 서로 대각으로 배치된 포토다이오드는 상기 차동 엠프(45)에 동일한 입력선으로 입력되게 연결되어 있다. 즉, 포토 다이오드(41)(43)와 포토 다이오드(42)(44)는 서로 다른 입력선으로 입력된다.
상기 차동 엠프(45)에는 이 출력신호를 감지하는 도시하지 않은 검출회로가 결합되어 있다.
상기 이동수단(33)은 상기 대물렌즈(27)의 주위에 코일을 감아 스피커의 보이스 코일(Voice Coil)과 같이 상기 제1수광부(31)의 출력신호를 받아 대물렌즈를 이동시키는 보이스 코일 모터(VCM)로 되어 있다. 이 보이스 코일 모터는 CD 플레이어의 보이스 코일 모터와 유사하게 되어 있다.
상기 발광소자(35)는 칩(Chip) LED나 전계발광소자(Electro luminescence : EL)로 되어 있으며, 상기 발광소자에는 도시하지 않은 전원공급회로가 결합되어 있다.
상기 칩 LED는 공지의 LED 칩형태로 제조된 것이다.
상기 전계발광소자(EL)는 아연과 주석의 합금, 망간등에 에너지를 가했을 경우에 전자가 기저상태에서 옮겨가 다시 아래의 에너지 준위로 돌아갈 때 발생하는 에너지 즉, 광을 발하는 소자로서, 전류로 발광하는 주입형 EL과 전계에 의해 발광하는 진성 EL등 여러종류가 있다.
상기 제2수광부(37)는 PSD(Position Sensitive Detector)나 포토 다이오드(Photo Diode)로서, 테트라-래트럴형(Tetra-Lateral Type) PSD 나 4분할 포토다이오드로 되어 있다. 상기 발광소자(35)와 제2수광부(37)의 간격은 가능한 한 적게 하여 발광소자(35)에서 나오는 광의 발산을 줄이도록 되어 있다.
상기 제2수광부(37)의 4분할 포토다이오드는 제1수광부(31)의 4분할 포토다이오드와 동일한 구조로 되어 있다.
도4에 도시한 바와 같이, 상기 PSD는 스폿형태의 광의 위치를 검출할 수 있는 광센서로서, 기본적으로 입사광을 전기신호로 변환하기 위한 P층(52)과 N층(54)이 접합된 PN접합면이 형성된 반도체와, 전기신호를 출력하기 위해 상기 P층(52)의 가장자리에 접합된 출력단자(56)(58)로 구성되어 있다.
도5에 도시한 바와 같이, 상기 테트라 래트럴 형(Tetra-Lateral type)의 PSD는 PN 접합층의 P층(52)의 4개의 변에 4개의 출력단자(56)(58)(66)(68)를 가지고 있고, 광전류는 균일하게 분포된 저항층을 거쳐 입사점위치로부터 4개의 출력단자로 출력전류를 형성하게 되어 있다
상기 제2수광부(37)의 차동엠프 또는 출력단자에는 출력되는 미약한 신호를 증폭, 연산하여 마이컴이나 컴퓨터에 입력하는 도시하지 않는 수광회로부가 결합되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 위치측정장치에서, 물체의 위치측정은 다음과 같은 방법으로 측정된다.
즉, 도2에 도시한 바와 같이 측정하고자 하는 물체(P)의 하측에 대물렌즈가 위치하도록 위치측정장치를 설치하고, 작동스위치를 온하면, 광원(21)의 레이저(Laser)에서 나온 레이저 광은 콜리메이트(Collimate)렌즈(23)을 통과하면서 평행광으로 되고, 이 평행광은 비임 스프리터(Beam Splitter)(25)에서 90도 방향을 바꾸고 도시하지 않은 1/4 파장관을 통해 대물렌즈(27)에서 광이 모아진 후, 물체(P)의 반사면에서 반사되며, 이 반사광은 다시 대물렌즈(27)을 통해 평행광으로 된 후, 1/4 파장관을 통한 후, 상기 비임 스프리터(25)와 집광렌즈(29)를 통하여 제1수광부(31)의 4분할 포토 다이오드에 도달한다.
이때, 도6 내지 도8에 도시한 바와 같이, 상기 물체(P)와 대물렌즈(27)사이의 거리에 따라 상기 제1수광부(31)의 4분할 포토 다이오드에 맺히는 상이 다르게 되어 차동앰프(45)의 출력이 달라진다.
즉, 상기 물체(P)와 대물렌즈(27)사이의 거리가 적당하면 도6의 상측도면에 도시한 광로로 진행하여 4분할 포토다이오드의 중앙에 원형의 상(B1)이 정확히 맺혀 차동앰프(45)의 출력이 0로 되고, 상기 물체(P)와 대물렌즈(27)사이의 거리가 너무 가까우면 도7의 상측도면에 도시한 광로로 진행하여 4분할 포토다이오드의 종방향으로 타원형의 상(B2)이 맺혀 차동앰프(45)의 출력이 +로 되며, 상기 물체(P)와 대물렌즈(27)사이의 거리가 너무 멀면 도8의 상측도면에 도시한 광로로 진행하여 4분할 포토다이오드의 횡방향으로 타원형의 상(B3)이 맺혀 차동앰프(45)의 출력이 -로 된다.
도7이나 도8과 같이 초점이 맞지 않을 때 상기 차동앰프(45)의 출력은 상기 이동수단(33)인 보이스 코일 모터(VCM)에 전달되어, 상기 이동수단(33)이 이동함에 따라 도6과 같이 상이 4분할 포토다이오드의 중앙에 정확히 맺히게 한다.
이때, 상기 이동수단(33)에 부착된 발광소자(35)가 이동하므로, 상기 제2수광부(37)에 맺히는 상이 달라지므로, 상기 제1수광부의 초점에 정확히 상이 맺힐 때 상기 제2수광부(37)의 PSD에 맺히는 상에 의해 출력되는 신호를 마이컴 또는 컴퓨터로 처리하여, 물체(P)의 위치와 높이를 정확히 측정할 수 있는 것이다.
제2수광부(37)의 PSD에 의한 위치결정은 다음과 같이 행해 지게 된다.
도4에 도시한 바와 같이 PN접합면으로 구성된 수광면(72)에 광이 입사되면, 반도체내에서 입사한 부근의 P층(52)에는 +전하, N층(54)에는 -의 전하로 나타난다. 이 P층(52)내의 불균일한 +전하의 분포가 P층(52)내에서 전하의 이동을 야기하고, 입사점으로부터 P층(52)의 양단 출력단자(56)(58)까지의 거리에 반비례되는 전류로 출력된다.
여기서,
I1= 제1출력단자에서의 전류
I2= 제2출력단자에서의 전류
I0= 전체전류( I1+ I2)
L = 단자간 길이
x = 양 단자사이의 중심에서 입사위치까지의 거리
따라서, 다음 식에 의해 입사위치 x를 구할 수 있다.
상기 식은 한 축상에서의 입사위치를 구하는 간단한 식을 나타내고 있는데, 두축 상에서도 위와 같은 기본원리에 따라 입사위치를 간단히 구할 수 있다.
즉, 도5의 테트라 래트럴 형(Tetra-Lateral type)의 PSD에서 Y축방향의 입사위치는 "수학식 2"와 유사하게 구해진다.
상기 입사위치를 검출하게 됨에 따라 물체의 위치와 높이를 정확히 알 수 있게 되는 것이다.
본 발명에 의한 위치측정장치 및 방법에 의하면, 광픽업의 원리를 이용하여 제1수광부에 정확한 초점이 맺히게 하고, 이 상태의 대물렌즈의 위치를 측정하여, 측정하고자 하는 물체의 위치와 높이를 정확히 측정할 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 광을 발생하는 광원과, 상기 광원에서 방사된 광을 평행광으로 만드는 콜리메이트 렌즈와, 입사광과 반사광을 분리하도록 상기 콜리메이트 렌즈의 일측에 설치된 비임 스프리터와, 상기 콜리메이트 렌즈와 비임 스프리터를 순차적으로 통과한 광을 측정하고자 하는 물체에 투사하는 대물렌즈와, 상기 물체에서 반사된 후 상기 비임 스프리터를 통과하면서 상기 입사광과 분리되어 편광된 반사광을 집광하는 집광렌즈와, 상기 집광렌즈를 통과한 광을 픽업하는 제1수광부와, 상기 대물렌즈를 이동시키는 이동수단을 구비한 광 픽업을 이용한 위치측정장치에 있어서,
    상기 이동수단의 일측면에는 발광소자가 부착되고, 상기 발광소자에서 나온 광을 받도록 상기 발광소자와 소정의 간격을 두고 제2수광부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업을 이용한 위치측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자는 칩(Chip) LED로 되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업을 이용한 위치측정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발광소자는 전계발광소자(Electro luminescence : EL)로 되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업을 이용한 위치측정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2수광부는 포토 다이오드(Photo Diode)나 PSD(Position Sensitive Detector)로 되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업을 이용한 위치측정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 포토 다이오드(Photo Diode)는 4분할 포토 다이오드로 되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업을 이용한 위치측정장치
  6. 제4항에 있어서,
    상기 PSD는 PN 접합층의 P층의 4개의 변에 4개의 출력단자를 가지고 있고, 광전류는 균일하게 분포된 저항층을 거쳐 입사점위치로부터 4개의 출력단자로 출력전류를 형성하는 2차원 PSD로 되어 있는 것을 특징으로 하는 광픽업을 이용한 위치측정장치.
  7. 광원에서 나온 광을 콜리메이트 렌즈를 통과시켜 평행광으로 만든 후, 비임 스프리터와 대물렌즈를 통하여 측정하고자 하는 물체에 광을 반사시켜 반사된 광을 상기 대물렌즈 및 비임 스프리터로 다시 통과시켜 집광렌즈를 통과시켜 제1수광부에서 검출하고, 상기 대물렌즈를 모터로 이동시켜 모터에 부착된 발광소자에서 나온 광을 제2수광부에서 검출함에 의해, 측정하고자 하는 물체의 위치를 알아내는 것을 특징으로 하는 광픽업을 이용한 위치측정방법.
KR1019980043152A 1998-10-15 1998-10-15 광 픽업을 이용한 위치측정장치 및 방법 KR100296634B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980043152A KR100296634B1 (ko) 1998-10-15 1998-10-15 광 픽업을 이용한 위치측정장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980043152A KR100296634B1 (ko) 1998-10-15 1998-10-15 광 픽업을 이용한 위치측정장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000025881A KR20000025881A (ko) 2000-05-06
KR100296634B1 true KR100296634B1 (ko) 2001-08-07

Family

ID=19554145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980043152A KR100296634B1 (ko) 1998-10-15 1998-10-15 광 픽업을 이용한 위치측정장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100296634B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9122172B2 (en) 2010-06-04 2015-09-01 Advantech Global, Ltd Reflection shadow mask alignment using coded apertures
US9157148B2 (en) 2010-06-04 2015-10-13 Advantech Global, Ltd Shadow mask alignment using coded apertures
US9580792B2 (en) 2010-06-04 2017-02-28 Advantech Global, Ltd Shadow mask alignment using variable pitch coded apertures

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100806737B1 (ko) * 2006-02-24 2008-02-27 (주)토핀스 위치보정을 위한 경로변화 감지시스템
KR20160114765A (ko) 2015-03-24 2016-10-06 최해덕 낚시 받침대

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9122172B2 (en) 2010-06-04 2015-09-01 Advantech Global, Ltd Reflection shadow mask alignment using coded apertures
US9157148B2 (en) 2010-06-04 2015-10-13 Advantech Global, Ltd Shadow mask alignment using coded apertures
US9580792B2 (en) 2010-06-04 2017-02-28 Advantech Global, Ltd Shadow mask alignment using variable pitch coded apertures
KR101839818B1 (ko) * 2010-06-04 2018-03-19 어드밴텍 글로벌, 리미티드 코딩된 어퍼처를 이용한 섀도우 마스크 정렬

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000025881A (ko) 2000-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4357533A (en) Focus detector for an optical disc playback system
US5621716A (en) Optical pickup having a transparent lens member with two reflecting surfaces
JPH06194144A (ja) 回転情報検出装置
CN103940341B (zh) 一种位移和倾角一体化测试仪器
JPS58220248A (ja) 光学式ピツクアツプ
KR100296634B1 (ko) 광 픽업을 이용한 위치측정장치 및 방법
US20040136008A1 (en) Optical characteristic measurement device and optical type displacement meter
JP3332192B2 (ja) 磁気ヘッドの浮上特性計測方法
JPH07294231A (ja) 光学式表面粗度計
CN110108227A (zh) 一种大量程聚焦式激光点位移测量系统
US5566157A (en) Optical pickup for information recording/reproducing apparatus having polygon prism, hologram, and grating lens
US8547814B2 (en) Semiconductor laser device, optical pickup apparatus, and method of manufacturing semiconductor laser device
JPH07182666A (ja) 光ピックアップシステム
JP2609606B2 (ja) 光ピツクアツプの対物レンズ位置検出装置
JPH0264917A (ja) 光磁気記録装置用光学ヘッド構造
KR100211819B1 (ko) 광 픽업 장치
US6671236B2 (en) Light receiving and emitting compound element and optical pick-up device using the same
JPH0743835B2 (ja) フォーカス誤差検出装置
JPH04295629A (ja) 光ピックアップ装置
JPS5829151A (ja) 光学的記録再生装置における焦点誤差検出装置
JPS6275309A (ja) 変位変換器
JPH0778894B2 (ja) 光ピツクアツプ装置
JPH09203610A (ja) フォーカス検出装置
JPS63256836A (ja) レ−ザ光束の微小偏角の測定装置
JPS6093644A (ja) 光学的焦点検出方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20060515

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee