KR100549664B1

KR100549664B1 - 초점거리및디센터조절장치

Info

Publication number: KR100549664B1
Application number: KR1019980034160A
Authority: KR
Inventors: 김영환
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1998-08-22
Filing date: 1998-08-22
Publication date: 2006-04-14
Also published as: KR20000014651A

Abstract

본 발명은 광픽업장치의 초점거리를 조절하도록 구성된 초점거리 조절장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 초점거리 조절장치는 광원과 상기 시준렌즈 사이에 위치하여 초점거리를 조절하는 초점거리 조절수단과, 초점거리 조절수단의 일측에 고정되어 초점거리 조절수단의 두께를 조절하는 조절나사와, 조절나사와 체결되는 하우징과, 초점거리 조절수단과 하우징 사이에 위치하여 초점거리 조절수단의 조절된 위치를 유지시키는 스프링을 구비한다.

이에따라, 본 발명에 따른 초점거리 조절장치는 초점거리를 조절하여 광픽업장치의 성능을 향상시키게 된다.

Description

초점거리 및 디센터 조절장치 {Adjusting Apparatus of Focal Length and Decenter}

본 발명은 광픽업장치에 관한 것으로, 특히 광픽업장치의 초점거리 및 디센터를 조절하도록 구성된 초점거리 및 디센터 조절장치에 관한 것이다.

통상적으로, 광픽업 장치는 소형화를 위해서 기본적인 구조로 채용하고 있는 방식이 광경로 변화수단(예를들면, 직각 프리즘 또는 반사미러)을 사용하여 광원에서 발생된 광빔의 광경로를 수직으로 진행 시키고 있다. 또한, 광경로 변환수단을 경유한 광빔을 대물렌즈를 이용하여 광디스크의 기록면상의 한점에 집속시켜 원하는 정보를 광디스크에 기록/재생하는 구조를 가지게 된다. 한편, 광원과 대물렌즈의 사이에는 시준렌즈를 위치시켜 광원에서 발생된 광빔을 대물렌즈쪽으로 평행하게 진행시키게 된다. 이 경우, 광원과 시준렌즈 사이의 초점거리의 조절은 광학계를 구성하는데 있어 매우 중요한 요소가 된다. 이하, 도 1을 참조하여 상기 초점거리의 조절에 관해서 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 광픽업장치는 광빔을 발생하는 레이저 다이오드(Laser Diode;2 이하 "LD"라 함)와, 광빔을 디스크(12) 기록면 상의 한점에 집속시키는 대물렌즈(Object Lens;10)와, LD(2)와 대물렌즈(10) 사이에 위치하여 광경로를 형성하는 편광 빔스프리터(Polarization Beam Splitter;6 이하 "PBS"라 함)와, LD(2)와 PBS(6) 사이에 위치하여 광빔을 평행하게 진행시키는 시준렌즈(Collimate Lens;4)와, 반사광빔을 전기적신호로 변환하는 광검출기(Photo Detector;16 이하 "PD"라 함)와, PBS(6)와 PD(16) 사이에 위치하여 반사광빔을 PD(16)에 집속시키는 센서렌즈(Sensor Lens;14 이하 : "SL"라 함)를 구비한다. 시준렌즈(4)는 LD(2)에서 발생된 광빔을 평행하게 진행시킨다. PBS(6)는 시준렌즈(4)를 경유한 광빔을 투과시켜 대물렌즈(10)쪽으로 진행시킴과 아울러, 디스크(12)에서 반사된 광빔(이하 "반사광빔")을 반사시켜 SL(14)쪽으로 진행하게 한다. 즉, PBS(6)를 경유한 광빔은 반사미러(8)에 의해 대물렌즈(10)쪽으로 진행하게 된다. 또한, 대물렌즈(10)는 광빔을 디스크(12)상의 한점에 집속시킴과 아울러, 반사광빔의 진행경로를 형성하게 된다. 반사광빔은 반사미러(8) 및 PBS(6)를 경유하여 SL(14)로 진행하게 된다. SL(14)은 반사광빔을 PD(16)에 집속하게 된다. PD(16)는 반사광빔을 전기적 신호로 변환하여 디스크(12)에 기록된 정보를 재생하게 된다. 이때, LD(2)에서 시준렌즈(4) 사이의 거리를 초점거리(Focal Length;이하 "f"라 함)라고 하며 상기 초점거리(f)는 시준렌즈(4)가 장착된 경통(18)의 위치를 변화시킴에 의해 조절되어 진다. 이 경우, 초점거리(f)가 정확하게 조절되지 않을 경우, 시준렌즈(4)를 경유한 광빔은 발산되어 평행광이 형성되지 못하게 되므로 광픽업의 성능을 저하시키게 된다. 도 2를 결부하여 초점거리(f)의 조절에 대해서 살펴보기로 한다. 도 2에 도시된 바와 같이 경통(18)에는 시준렌즈(4)가 장착되어 있으며, 경통(18)의 상부에는 경통조정홈(18a)이 형성되어 있다. 또한, 경통(18)의 하부에는 V홈(20)이 형성되어 경통(18)의 이동을 안내하도록 구성되어 있다. 경통조정홈(18a)에 조정장치(예를들면, 편심봉)를 삽입하여 경통(18)을 광축방향으로 이동시켜 초점거리(f)를 조절하게 된다. 이때, 초점거리(f)의 조절은 매우 미소한 차에도 광픽업장치의 성능에 큰 영향을 미치게 된다. 특히, 광픽업장치의 소형화를 위해 초점거리(f)가 짧은 시준렌즈를 사용할 경우 그 영향은 더욱 커지게 된다. 이에따라, 초점거리(f)를 조절하기 위해 경통(18)을 광축방향으로 미소한 거리를 이동시켜야 하지만 상기와 같은 경통구조를 채용하는 경우 초점거리(f)를 정밀하게 조절하기 어려운 단점이 있다.

또한, 시준렌즈(4)를 경통(18)에 부착하거나, 광픽업장치에 고정하는 조립과정에서 시준렌즈(4)는 소정의 틸트(Tilt)를 가질수 있게된다. 이때 LD(2)에서 발생된 광빔이 시준렌즈(4)로 진행할 경우, 상기 광빔은 시준렌즈(4)의 조립오차에 의해 디센터(Decenter)를 가지게 되어 광빔이 시준렌즈(4)의 중앙부에 일치되지 않아 광픽업장치의 성능을 저하시키게 되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 광픽업장치의 초점거리 및 디센터를 조절하도록 구성된 초점거리 및 디센터 조절장치를 제공 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 초점거리 조절장치는 광원과 상기 시준렌즈 사이에 위치하여 초점거리를 조절하는 초점거리 조절수단과, 초점거리 조절수단의 일측에 고정되어 초점거리 조절수단의 두께를 조절하는 조절나사와, 조절나사와 체결되는 하우징과, 초점거리 조절수단과 하우징 사이에 위치하여 초점거리 조절수단의 조절된 위치를 유지시키는 스프링을 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 디센터 조절장치는 광원과 시준렌즈 사이에 위치하여 광빔의 진행경로를 조절하는 디센터 조절수단과, 디센터 조절수단의 일측에 고정되어 디센터 조절수단의 이격거리를 조절하는 조절나사와, 조절나사와 체결되는 하우징과, 디센터 조절수단과 상기 하우징 사이에 위치하여 상기 디센터 조절수단의 조절된 이격거리를 유지시키는 스프링을 구비한다.

본 발명에 따른 초점거리 조절방법은 조절나사를 소정의 방향으로 회전시켜 초점거리에 대응하도록 초점거리 조절수단의 두께를 조절한다.

상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 초점거리 조절장치는 LD(22)와 시준렌즈(24) 사이에 위치하여 초점거리를 조절하는 초점거리 조절부(26)와, 초점거리 조절부(26)의 일측에 고정되어 상기 초점거리 조절부(26)를 상하로 이동시키는 조절나사(32)와, 상기 조절나사(32)와 체결되는 하우징(30)과, 초점거리 조절부(26)와 하우징(32) 사이에 위치하여 초점거리 조절부(26)의 조절위치를 유지시키는 스프링(28)을 구비한다. 초점거리 조절부(26)는 제1 및 제2 조절렌즈(26a,26b)로 구성되어 있으며, 조절나사(32)를 회전함에 의해 일측의 조절렌즈(26b)가 제1 및 제2 조절렌즈(26a,26b)의 사면을 따라 상하로 이동하게 되며 타측의 조절렌즈(26a)는 고정되어 있다. 이때, 스프링(28)은 상하로 이동된 일측 조절렌즈(26b)의 조절위치를 유지하게 되며, 광빔을 통과시키기 위해 도 4a에 도시된 바와 같은 형상으로 제작되어진다. 도 4b를 결부하여 조절렌즈의 상하 이동에 따른 초점거리의 변화를 설명하기로 한다. 도 4b의 (b)에는 위치가 조절되지 않은 상태의 초점거리 조절부(26)가 도시되어 있으며, 이때의 두께를 t2라 한다. 또한, 조절나사(32)를 시계방향으로 회전시킴에 의해 제2 조절렌즈(26b)가 하부로 이동한 상태가 도 4b의 (a)에 도시되어 있다. 이때 두께를 t1이라 한다. 또한, 조절나사(32)를 반시계방향으로 회전시킴에 의해 제2 조절렌즈(26b)가 상부로 이동한 상태가 도 4b의 (c)에 도시되어 있으며, 이때의 두께를 t3라 한다. 즉, 조절나사(32)를 소정의 방향(즉, 시계방향 또는 반시계방향)으로 회전시킴에 의해 제2 조절렌즈(26b)는 상하로 이동하게 되며 이에따라, 두께가 변화하게 된다. 이때, 두께의 변화에 따른 공기등가거리가 수학식 1에 나타나 있다.

[수학식 1]

공기등가거리 = n × t

여기에서 n은 굴절율, t는 두께를 의미한다. 이 경우, n은 제1 및 제2 조절렌즈(26a,26b)의 재질에 의해 고정된 값이므로 t의 변화에 따라 공기등가거리가 결정됨을 알수 있다. 이로인해, 초점거리 조절부(26)의 두께를 변화시킴에 의해 초점거리를 조절할수 있게 된다. 이 경우, 조절나사(32)의 피치를 제작자의 의도에 따라 정밀하게 가공할 경우, 초점거리를 정밀하게 조절할수도 있을 것이다. 한편, 설계자의 의도에 따라 제1 조절렌즈(26a)에 시준렌즈(24)를 일체화시켜 초점거리를 조절할수도 있을것이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 디센터 조절장치는 LD(22)와 시준렌즈(24) 사이에 위치하여 광빔의 진행경로를 조절하는 디센터 조절부(34)와, 디센터 조절부(34)의 일측에 고정되어 상기 디센터 조절부(34)를 좌우로 이동시키는 조절나사(32)와, 상기 조절나사(32)와 체결되는 하우징(30)과, 디센터 조절부(34)와 하우징(32) 사이에 위치하여 디센터 조절부(34)의 조절위치를 유지시키는 스프링(28)을 구비한다. 디센터 조절부(34)는 제1 및 제2 조절렌즈(34a,34b)로 구성되어 있으며, 조절나사(32)를 회전함에 의해 일측의 조절렌즈(34b)가 광축을 따라 좌우로 이동하게 되며 타측의 조절렌즈(34a)는 고정되어 있다. 이때, 스프링(28)은 좌우로 이동된 일측 조절렌즈(34b)의 조절위치를 유지하게 되며, 광빔을 통과시키기 위해 도 4a에 도시된 바와 같은 형상으로 제작되어진다. 도 6을 결부하여 조절렌즈의 좌우 이동에 따른 초점거리의 변화를 설명하기로 한다. 도 6의 (b)에는 위치가 조절되지 않은 상태의 디센터 조절부(34)가 도시되어 있으며, 이때 제1 및 제2 조절렌즈(34a,34b)는 서로 밀착되어 있는 상태를 유지하게 된다. 이 경우, LD(22)에서 발생된 광빔은 서로 밀착된 제1 및 제2 조절렌즈(34a,34b)를 투과하여 진행하게 되며 광빔의 이동경로는 변화되지 않고 진행하게 된다. 즉, 시준렌즈(24)가 조립시 디센터 되지않을 경우 광빔의 디센터 조절을 하지 않아도 되므로 입사광빔의 경로를 변경하지 않고 진행시켜 시준렌즈(24)쪽으로 광빔을 진행시키게 된다. 한편, 조절나사(32)를 시계방향으로 회전시킴에 의해 제2 조절렌즈(26b)가 광측의 우측으로 이동한 상태가 도 6의 (a)에 도시되어 있다. 이때 제1 및 제2 조절렌즈(34a,34b)는 조절나사의 회전에 대응하여 소정의 거리로 이격되어 있는 상태를 유지하게 된다. 이 경우 LD(22)에서 발생된 광빔은 제2 조절렌즈(34b)를 경유하여 공기층의 경계에서 하부로 광빔의 경로가 굴절되어 제1 조절렌즈(34a)에 입사되게 된다. 이에따라, 제1 조절렌즈(34a)를 경유한 광빔은 제1 및 제2 조절렌즈(34a,34b)의 이격거리에 대응하여 광경로가 변화되어 시준렌즈(24)쪽으로 진행하게 된다. 즉, 시준렌즈(24)가 조립시 디센터 될 경우, 시준렌즈(24)의 디센터량(ds)에 대응하도록 조절나사(32)를 소정의 방향으로 회전시켜 제1 및 제2 조절렌즈(34a,34b)의 이격거리를 조절함에 의해 디센터가 보정된 광빔이 시준렌즈(24)에 입사되어 광픽업 장치의 성능을 향상하게 된다. 이 경우, 조절나사(32)의 피치를 제작자의 의도에 따라 정밀하게 가공할 경우, 디센터를 정밀하게 조절할수도 있을 것이다. 한편, 설계자의 의도에 따라 제1 조절렌즈(34a)에 시준렌즈(24)를 일체화시켜 디센터를 조절할수도 있을것이다.

상술한 바와같이, 본 발명에 따른 초점거리 조절장치 및 방법은 소정 방향으로의 조절나사의 회전을 통해 초점거리 조절부의 두께를 변화시켜 초점거리를 조절함으로써, 광픽업장치의 성능을 향상시킬수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 디센터 조절장치는 소정 방향으로의 조절나사의 회전을 통해 디센터 조절부의 이격거리를 조절하여 디센터를 조절함으로써, 광픽업장치의 성능을 향상시킬수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 광픽업장치를 도시한 도면.

도 2는 도 1의 경통부를 상세히 도시한 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초점거리 조절장치를 도시한 도면.

도 4a는 도 3의 스프링을 도시한 사시도.

도 4b는 도 3의 초점거리 조절부의 두께변화를 설명하기 위해 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디센터 조절장치를 도시한 도면.

도 6은 도 5의 디센터 조절부의 광축변화를 설명하기 위해 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2,22 : 레이저 다이오드 4,24 : 시준렌즈

6 : 편광 빔스프리터 8 : 반사미러

10 : 대물렌즈 12 : 디스크

14 : 센서렌즈 16 : 광검출기

18 : 경통 20 : V홈

26 : 초점거리 조절부 28 : 스프링

30 : 하우징 32 : 조절나사

34 : 디센터 조절부

Claims

광빔을 발생시키는 광원과, 상기 광빔을 평행하게 진행시키는 시준렌즈를 갖는 초점거리 조절장치에 있어서,

상기 광원과 상기 시준렌즈 사이에 위치하여 초점거리를 조절하는 초점거리 조절수단과,

상기 초점거리 조절수단의 일측에 고정되며, 소정의 방향으로 회전되어 상기 초점거리에 대응하도록 상기 초점거리 조절수단의 두께를 조절하는 조절나사와,

상기 조절나사와 체결되는 하우징과,

상기 초점거리 조절수단과 상기 하우징 사이에 위치하여 초점거리 조절수단의 조절된 위치를 유지시키는 스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 초점거리 조절장치.
제 1 항에 있어서,

상기 초점거리 조절수단이

고정된 제1 조절렌즈와 상기 조절나사에 체결된 제2 조절렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 초점거리 조절장치.
제 2 항에 있어서,

상기 제1 조절렌즈에 시준렌즈가 일체화된 것을 특징으로 하는 초점거리 조절장치.
광빔을 발생시키는 광원과, 상기 광빔을 평행하게 진행시키는 시준렌즈를 갖는 디센터 조절장치에 있어서,

상기 광원과 상기 시준렌즈 사이에 위치하여 광빔의 진행경로를 조절하는 디센터 조절수단과,

상기 디센터 조절수단의 일측에 고정되어 상기 디센터 조절수단의 이격거리를 조절하는 조절나사와,

상기 조절나사와 체결되는 하우징과,

상기 디센터 조절수단과 상기 하우징 사이에 위치하여 상기 디센터 조절수단의 조절된 이격거리를 유지시키는 스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 디센터 조절장치.