KR20000016814U - 광픽업의 레이저 다이오드 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 레이저 다이오드의 배위를 조정하기 위한 조정장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 광픽업의 레이저 다이오드 조정장치는 발광소자가 취부되는 제1 플레이트와, 제1 플레이트와 대면되어 제1 플레이트가 Y축 방향과 Y축을 기준으로 하는 틸트각으로 조정 가능하게 설치되는 제2 플레이트와, 제2 플레이트와 대면되어 제2 플레이트가 Y축에 직교하는 X축 방향과 X축을 기준으로 하는 틸트각으로 조정 가능하게 설치되는 고정 플레이트를 구비한다.

이러한 구성에 의하여, 본 고안에 따른 광픽업의 레이저 다이오드 조정장치는 레이저 다이오드의 배위를 광축방향(Z축), Z축에 수직한 면상에서의 서로 직교하는 2축 방향(X,Y축) 및 X, Y축을 중심으로 하는 틸트각이 독립적으로 조정된다.

Description

광픽업의 레이저 다이오드 조정장치{Apparatus For Adjusting Laser Diode}

본 고안은 광픽업에 관한 것으로, 특히 레이저 다이오드의 배위를 조정하기 위한 조정장치에 관한 것이다.

일반적으로, CD 및 DVD 등의 광디스크는 레이저광을 기록면에 조사하여 정보를 기록하게 되고 광디스크로부터 반사되는 반사광을 광전변환함으로써 기록된 정보를 재생하게 된다. 이를 위하여, 광디스크 드라이버에는 광원과 광검출소자가 장착된 광픽업이 설치되어 있다.

광픽업에는 크게 광원으로 사용되는 레이저 다이오드(Laser diode), 광검출소자로 이용되는 포토 다이오드(Photo diode), 레이저 다이오드로부터 발생되는 광빔을 광디스크에 미소 스폿 형태로 집광하기 위한 대물렌즈(Objective lens) 및 레이저 다이오드로부터의 광빔을 대물렌즈 쪽으로 안내함과 아울러 광디스크로부터 반사되는 반사광을 포토 다이오드 쪽으로 안내하기 위한 광학계가 포함된다.

이와 같은 광픽업의 파면수차 및 광분포(Rim Intensity)는 광디스크의 기록/재생 시스템의 성능에 가장 크게 영향을 미치는 요인들 중 하나이다. 기록가능 광픽업의 경우, 광효율 및 광분포가 재생전용의 광픽업보다 고출력의 레이저 다이오드와 높은 개구수를 가지는 시준렌즈가 필요하게 된다.

그러나 시준렌즈는 높은 개구수를 가질수록 초점심도가 짧아지게 되고, 레이저 다이오드의 발광점의 위치 및 발광각도에 대한 오차가 커지게 되므로 기록가능 광픽업은 재생전용 광픽업보다도 수차가 더욱 큰 영향을 미치게 된다.

이에 따라, 파면수차가 적고 광분포가 좋은 광빔을 생성하기 위해서는 시준렌즈를 고정시키고 레이저 다이오드의 배위를 조정할 필요가 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 레이저 다이오드는 조절용 지그(Jig)를 이용하여 레이저 다이오드(11)가 장착된 플레이트(12)를 광축방향(Z축 방향)에 대한 수직한 면에서 서로 직교하는 2축방향(X,Y축 방향)으로 이송시킨 후, 플레이트(12)를 광픽업 베이스(13)에 자외선 경화수지(이하 "UV수지"라 함) 본드 또는 스크류(screw)를 이용하여 고정시키게 된다.

그러나 종래의 레이저 다이오드 조정은 UV수지 본드에 의해 플레이트(12)를 광픽업 베이스(13)에 접착할 때 또는 UV수지 본드의 경화시에 UV수지 본드의 양, 접착위치 및 주위환경(온도, 습도 등)의 영향에 의해 UV수지 본드의 수축, 이완양의 변화 등을 초래하여 조정위치가 변하는 등 정확도가 떨어지게 되는 단점이 있다. 또한, 종래의 레이저 다이오드 조정장치에 있어서, X 및 Y축의 면방향 조정은 플레이트(12)를 이송시킴으로써 가능하고 Z방향은 센서렌즈를 이용하여 조정할 수 있지만 X, Y축 방향에 대한 틸트각(tilt angle) 조정은 어려운 구조를 갖는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 미세조정에 의해 정확도를 향상시킴과 아울러, 광축방향(Z축)과 광축방향에 대하여 수직한 면의 2축방향(X,Y축) 뿐만 아니라 틸트각 조정이 용이하도록 한 광픽업의 레이저 다이오드 조정장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 미세조정이 가능하고 광픽업의 조정시간을 최소화하도록 한 광픽업의 레이저 다이오드 조정장치를 제공하는데 있다.

도 1은 광픽업 베이스에 레이저 다이오드가 장착된 상태를 나타내는 도면.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 광픽업의 레이저 다이오드 조정장치를 나타내는 분해 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 부품들로 조립된 본 고안에 따른 광픽업의 레이저 다이오드 조정장치를 나타내는 사시도.

도 4는 본 고안에 따른 레이저 다이오드 조정장치의 X축 방향 및 Y축 방향의 이송 동작을 나타내는 도면.

도 5는 본 고안에 따른 레이저 다이오드 조정장치의 X축 및 Y축을 기준으로 하는 틸트각 조정 동작을 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : X축 조정용 2단 스크류 2 : Y축 조정용 2단 스크류

3 : X축 틸트조정 스크류 4 : Y축 틸트조정 스크류

5,13 : 광픽업 베이스 5a,6a,7a : 환형홀

5b,6c : 나사 탭핑홀 6 : 제2 플레이트

6b : Xt 가이드홀 6d : V형홈

7 : 제1 플레이트 7b : 나사취부홈

7c : Yt 가이드홀 7d : 반원형홈

8,11 : 레이저 다이오드 9 : Yt 조정용 판스프링

10 : Xt 조정용 판스프링 12 : 플레이트

51,51' : V블록 52 : 베이스 측벽

61,71 : Y축 조정 암나사 블록 62 : X축 조정 암나사 블록

63,63' : 날개블록

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 광픽업의 레이저 다이오드 조정장치는 발광소자가 취부되는 제1 플레이트와, 제1 플레이트와 대면되어 제1 플레이트가 Y축 방향과 Y축을 기준으로 하는 틸트각으로 조정 가능하게 설치되는 제2 플레이트와, 제2 플레이트와 대면되어 제2 플레이트가 Y축에 직교하는 X축 방향과 X축을 기준으로 하는 틸트각으로 조정 가능하게 설치되는 고정 플레이트를 구비한다.

상기 목적들 외에 본 고안의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 광픽업의 레이저 다이오드 조정장치의 구성을 상세히 나타내는 분해 사시도이며, 도 3은 조립된 레이저 다이오드 조정장치를 나타내는 사시도이다.

도 2 및 도 3의 구성에서, 본 고안에 따른 광픽업의 레이저 다이오드 조정장치는 X축 조정용 2단 스크류(1), X축 틸트조정 스크류(3) 및 X축 틸티각 조정용 스프링(이하 "Xt 조정용 판스프링"이라 함)(10)에 의해 광픽업 베이스(5)에 결합되는 제2 플레이트(6)와, Y축 조정용 2단 스크류(2)와 Y축 틸트조정 스크류(4)에 의해 제2 플레이트(6)와 결합됨과 아울러 Y축 틸티각 조정용 스프링(이하 "Yt 조정용 판스프링"이라 함)(9)에 의해 광픽업 베이스(5)에 결합되는 제1 플레이트(7)를 구비한다.

광픽업 베이스(5)에는 환형홀(5a), 환형홀(5a) 양측에서 돌출되는 X축방향 조정 가이드 V블록(51,51') 및 X축방향 조정 가이드 V블록(51)으로부터 단차지는 베이스 측벽(52)이 형성된다. 환형홀(5a)은 레이저 다이오드(8)로부터 시준렌즈(도시하지 않음) 쪽으로 출사되는 광을 간섭하지 않도록 광경로를 마련하게 된다. X축방향 조정 가이드 V블록들(51)은 광픽업 베이스(5)의 레이저 다이오드 취부면 상에서 환형홀(5a)을 사이에 두고 수직방향으로 돌출된다. 이 X축방향 조정 가이드 V블록들(51,51')의 중앙에는 제2 플레이트(6)를 X축 방향과 X축 중심의 틸트각으로 안내하기 위한 V형홈(51a)이 형성된다. 베이스 측벽(52)에는 Yt 조정용 판스프링(9)의 일단이 고정되며, X축 조정용 2단 스크류(1)가 관통된다.

제2 플레이트(6)에는 환형홀(6a), 환형홀(6a) 위쪽에서 제1 플레이트(7) 쪽으로 돌출되는 Y축 조정 암나사 블록(61), 환형홀(6a)을 사이에 두고 양측으로 돌출되는 날개블록(63,63'), 환형홀(6a)을 사이에 두고 상하로 오목하게 되는 V형홈(6d) 및 일측 날개블록(63') 내주면에서 제1 플레이트(7) 쪽으로 돌출되는 X축 조정 암나사 블록(62)이 형성된다. 그리고 제2 플레이트(6)는 Xt 조정용 판스프링(10)과 X축 틸트조정 스크류(3)에 의해 광픽업 베이스(5)에 결합됨과 아울러, X축 조정용 2단 스크류(1)에 의해 제1 플레이트(7)에 결합된다. 환형홀(6a)은 광픽업 베이스(5)의 환형홀(5a)과 대향되어 레이저 다이오드(8)로부터 시준렌즈 쪽으로 출사되는 광을 간섭하지 ??도록 광경로를 마련하게 된다. Y축 조정 암나사 블록(61)은 반원통 형상으로 내측에 형성되는 암나사홀에는 Y축 조정용 2단 스크류(2)가 관통된다. 날개블록들(63,63') 각각은 반원기둥 형상으로 이루어져 X축방향 조정 가이드 V블록들(51,51')에 형성된 V형홈에 안착되어 제2 플레이트(6)가 X축 방향으로 위치 이송되거나 X축 중심의 틸트각으로 조정될 때 V형 홈 상에서 제2 플레이트(6)를 안내하게 된다. X축 조정 암나사 블록(62)은 일측 날개블록(63') 내측에서 원통형 형상으로 돌출된다. 이 X축 조정 암나사 블록(62)에 형성되는 암나사홀에는 광픽업 베이스(5)의 측벽(52)을 관통한 X축 조정용 2단 스크류(1)가 끼워지게 된다. Xt 조정용 판스프링(10)은 L자 형태로 절곡된 판스프링으로서 그 일단이 광픽업 베이스(5)의 저면에 고정되고 그 반대측의 절곡부는 제2 플레이트(6)를 소정 탄성력으로 구속하게 된다. X축 틸트조정 스크류(3)는 제2 플레이트(6)에 형성된 Xt 가이드홀(6b)을 관통하여 광픽업 베이스(5)에 형성되는 나사 탭핑홀(5b)에 끼워지게 된다.

제1 플레이트(7)에는 레이저 다이오드(8)가 취부되는 환형홀(7a), 환형홀(7a) 양측에서 서로 반대면에서 오목하게 되는 나사취부홈(7b) 및 반원형홈(7d), 환형홀(7a) 위쪽에서 제2 플레이트(6) 쪽으로 돌출되는 Y축 조정 암나사 블록(71) 및 나사취부홈(7b)에 형성되는 Yt 가이드홀(7c)이 형성된다. 그리고 제1 플레이트(7)는 Y축 조정용 2단 스크류(2)와 Y축 틸트조정 스크류(4)에 의해 제2 플레이트(6)에 결합됨과 아울러, Yt 조정용 판스프링(9)에 의해 광픽업 베이스(5)에 결합된다. 환형홀(6a)은 제2 플레이트(6)의 환형홀(6a)과 대향되어 레이저 다이오드(8)로부터 시준렌즈 쪽으로 출사되는 광을 간섭하지 ??도록 광경로를 마련하게 된다. 이 환형홀(6a)에는 키홈이 형성되고 레이저 다이오드(8)에는 키가 형성되어 레이저 다이오드(8)가 방향성을 유지하여 제1 플레이트(7)에 조립된다. 반원형홈(7d)은 제2 플레이트(6) 쪽으로 오목하게 되어 제2 플레이트(6)의 X축 조정 암나사 블록(62)에 대면된다. Y축 조정 암나사 블록(71)은 반원통 형상으로써 내측에 형성되는 암나사홀에 제2 플레이트(6)의 Y축 조정 암나사 블록(61)을 관통한 Y축 조정용 2단 스크류(2)가 끼워진다. 이 Y축 조정 암나사 블록(71)은 제2 플레이트(6)에 형성된 V형홈에 대면되어 Y축 중심의 틸트각 조정시 제2 플레이트(6) 상에서 제1 플레이트(7)를 안내하게 된다. Y축 틸트조정 스크류(4)는 Yt 가이드홀(7c)을 관통하여 제2 플레이트(6)에 형성되는 나사탭핑홀(6c)에 끼워지게 된다.

한편, Xt 가이드홀(6b)과 Yt 가이드홀(7c)은 각각 X축과 Y축 중심의 틸트각 조점범위를 고려한 사이즈로 형성된다. 그리고 Yt 조정용 판스프링(9)과 Xt 조정용 판스프링(10)은 일체화된 형태로 제작될 수 있다.

X축 방향과 Y축 방향의 위치조정을 도 4a 및 도 4b를 결부하여 상세히 설명하기로 한다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, X축 방향과 Y축 방향은 각각 X축 조정용 2단 스크류(1)와 Y축 조정용 2단 스크류(2)를 회전시킴으로써 조정된다. 여기서, X축 방향 또는 Y축 방향의 위치 조정은 상호 독립적이 되어 서로 영향을 주지 않게 된다. 그리고 X방향 또는 Y방향의 위치 조정시, 광픽업 베이스(5)는 고정부가 되고, X축/Y축 플레이트(6,7) 및 제1 플레이트(7)에 고정된 레이저 다이오드(8)는 가동부가 된다. X축/Y축 조정용 2단 스크류(1,2)는 큰 피치의 나사산이 형성되고 큰 직경을 가지는 기준부와 작은 피치의 나사산이 형성되고 작은 직경을 가지는 조정부를 포함하게 된다. 실제로, 기준부와 조정부는 각각 M2.0, P0.4와 M1.4, P0.3의 규격으로 제작될 수 있다. 이러한 규격을 가지는 X축/Y축 조정용 2단 스크류(1,2)를 이용하여 X축과 Y축 방향으로 위치로 조정하게 되면, X축/Y축 조정용 2단 스크류(1,2)의 1회전당 제2 플레이트(6)와 제1 플레이트(7)는 0.1mm씩 이송(translation)된다.

이를 상세히 하면, X축 방향의 위치 조정시 X축 조정용 2단 스크류(1)를 1 회전시켜 전진시키게 되면 X축 조정용 2단 스크류(1)는 광픽업 베이스(5)의 측벽을 따라 0.4mm 전진되는 반면, 제2 플레이트(6)는 0.3mm 후퇴된다. 결국, X축 조정용 2단 스크류(1)와 제2 플레이트(6)의 이송방향이 서로 반대방향으로 되어 각각의 이송구간의 상쇄분에 의해 제2 플레이트(6)와 제1 플레이트(7)는 0.1mm 후퇴하게 된다. Y축 방향의 위치 조정은 위의 X축 방향과 동일한 원리로 위치가 조정된다.

X축과 Y축을 중심으로 하는 틸트각 조정을 도 5를 결부하여 상세히 설명하기로 한다. 도 5를 참조하면, X축과 Y축을 각각 중심으로 하는 틸트각은 각각 X축 틸트조정 스크류(3)와 Y축 틸트조정 스크류(4)를 회전시킴으로써 조정된다. 여기서, X축과 Y축 각각을 중심으로 하는 틸트각의 조정은 상호 독립적이 되어 서로 영향을 주지 않게 된다. 그리고 X축 방향을 중심으로 하는 틸트각 조정시에는 광픽업 베이스(5)가 고정부가 되어, X축/Y축 플레이트(6,7) 및 제1 플레이트(7)에 고정된 레이저 다이오드(8)는 광픽업 베이스(5) 상에서 V형홈(51a)을 회전 중심으로 하여 회전되는 가동부가 된다. 이와 달리, Y축 방향을 중심으로 하는 틸트각 조정시에는 광픽업 베이스(5)와 제2 플레이트(6)가 고정부가 되어, 제1 플레이트(7)와 레이저 다이오드(8)는 제2 플레이트(6) 상에서 V형홈(6d)을 회전 중심으로하여 회전되는 가동부가 된다.

X축과 Y축을 중심으로 하는 틸트각 조정을 상세히 하면, X축을 중심으로 하는 틸트각은 X축 틸트조정 스크류(3)를 회전시킴으로써 조정된다. X축 틸트조정 스크류(3)를 회전시키게 되면, 제2 플레이트(6)는 광픽업 베이스(5)에 형성된 V형홈(51a)을 중심으로 회전하게 된다. 그러면 제1 플레이트(7)는 제2 플레이트(6)와 함께 회전하게 되어 레이저 다이오드(8)는 발광점을 중심으로 X축을 중심으로 하는 틸트각으로 회전된다. 이 때, Xt 조정용 판스프링(10)은 X축 틸트조정 스크류(3) 반대측에서 제2 플레이트(6)를 광픽업 베이스(5) 쪽으로 예압하게 된다. 이와 달리, Y축을 중심으로 하는 틸트각은 Y축 틸트조정 스크류(4)를 회전시킴으로써 조정된다. Y축 틸트조정 스크류(4)를 회전시키게 되면, 제1 플레이트(7)는 제2 플레이트(6)에 형성된 V형홈(6d)을 중심으로 회전하게 된다. 그러면 레이저 다이오드(8)는 발광점을 중심으로 Y축을 중심으로 하는 틸트각으로 회전된다. 이 때, Yt 조정용 판스프링(9)은 Y축 틸트조정 스크류(4) 반대측에서 제1 플레이트(7)를 제2 플레이트(6) 쪽으로 예압하게 된다.

한편, Z축 방향의 위치의 조정은 레이저 다이오드(8)를 고정시키고 시준렌즈를 조정하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 광픽업의 레이저 다이오드 조정장치는 레이저 다이오드의 배위를 광축방향(Z축), Z축에 수직한 면상에서의 서로 직교하는 2축 방향(X,Y축) 및 X, Y축을 중심으로 하는 틸트각이 독립적으로 조정된다. 또한, 본 고안의 레이저 다이오드 조정장치는 스크류에 의해 조정 및 고정되어 미세조정이 가능하게 되고 각 방향의 조정이 독립적으로 이루어져 조정시간이 최소화된다. 나아가, 본 고안에 따른 레이저 다이오드 조정장치는 X축 또는 Y축을 기준으로 하는 틸트각 조정시 레이저 다이오드의 발광점이 변화되지 않으므로 X축 방향과 Y축 방향을 반복하여 조정할 필요가 없을 뿐만 아니라, 위치 조정시 별도의 조정기기(예를 들면, XY 스테이지)가 필요 없게 되고 X축과 Y축 방향 조정시 가동부에 복원력을 주기 위한 스프링이 필요 없게 된다. 그리고 본 고안에 따른 레이저 다이오드 조정장치는 하나의 플레이트로 이송(translation)과 회전(rotation)이 동시에 이루어지므로 광픽업 자체의 크기를 박형화할 수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 고안의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 고안의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 실용신안 등록청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (3)

1. 발광소자가 취부되는 홈이 형성된 다수의 플레이트와,

   상기 다수 플레이트를 각각 결합하고, 취부된 상기 발광소자의 X축 및 Y축 방향으로 조정을 가능케하는 조정수단을 구비하는 레이저 다이오드 조정장치
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 플레이트는 발광소자가 취부되는 제1 플레이트와,

   상기 제1 플레이트와 대면되어 상기 제1 플레이트가 Y축 방향과 상기 Y축을 기준으로 하는 틸트각으로 조정 가능하게 설치되는 제2 플레이트를 구비하고,

   상기 제2 플레이트는 상기 Y축에 직교하는 X축 방향과 상기 X축을 기준으로 하는 틸트각으로 조정 가능하게 광픽업 베이스에 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 조정장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 조정수단은 상기 광픽업 베이스와 상기 제2 플레이트에 끼워져 상기 X축 방향으로 상기 제2 플레이트를 이송시키는 제1 2단 스크류와,

   상기 제2 플레이트와 상기 제1 플레이트에 끼워져 상기 Y축 방향으로 상기 제1 플레이트를 이송시키는 제2 2단 스크류와,

   상기 제2 플레이트와 상기 고정 플레이트에 끼워져 상기 X축을 중심으로 하는 틸트각으로 상기 제1 및 제2 플레이트를 조정하기 위한 X축 틸트조정 스크류와,

   상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트에 끼워져 상기 Y축을 중심으로 하는 틸트각으로 상기 제1 플레이트를 조정하기 위한 Y축 틸트조정 스크류를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 조정장치.