KR200176410Y1

KR200176410Y1 - 빔 편향장치

Info

Publication number: KR200176410Y1
Application number: KR2019970042177U
Authority: KR
Inventors: 이종완
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 2000-04-15
Also published as: KR19990029512U

Abstract

홀로그램 메모리의 기록/재생시 등에 채용되어 기록매체에 입사되는 빔의 입사각도를 미세하게 조절하는 빔 편향장치가 개시되어 있다.

이 개시된 빔 편향장치는 베이스와, 베이스에 회동 가능하게 설치된 회동아암과, 회동아암의 회전축 상에 설치된 미러부재와, 회동아암의 일측에 설치되어 회전축에 대해 회동아암을 회동시켜 미러부재에 입사된 빔을 편향시키는 빔 편향수단과, 회동아암의 회동각을 검출하여 편향된 빔의 편향방향을 감지하는 엔코더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 빔 편향장치는 그 회전축에 미러부재가 설치된 회동 아암의 회동을 미세 조정할 수 있으므로, 미러부재에 입사된 빔을 미세한 각도로 편향시킬 수 있다.

또한, 회동아암의 회동각 즉, 입사빔의 편향각을 일반적인 광픽업을 이용하여 감지할 수 있으므로, 가격이 저렴한 빔 편향장치를 구성할 수 있다.

Description

빔 편향장치

본 고안은 빔 편향장치에 관한 것으로, 상세하게는 홀로그램 메모리의 기록/재생시 등에 채용되어 기록매체에 입사되는 빔의 입사각도를 미세하게 조절하는 빔 편향장치에 관한 것이다.

일반적으로 홀로그램 메모리와 같이 기록매체에 빔의 입사각도를 정밀하게 바꾸어가면서 정보신호를 중첩 기록하거나 재생하는 경우, 기록매체에 입사되는 입사빔의 입사각을 미세 조정할 수 있도록 된 빔 편향장치 즉, 갈바노미터를 채용한다.

종래의 빔 편향장치는 스텝모터와, 상기 스텝모터의 회전축에 설치된 미러로 이루어진다. 상기 스텝모터를 구동하면 상기 미러가 회동되고, 이에 따라 상기 미러에 입사되는 빔의 반사방향이 변화된다. 이때, 반사되는 빔의 방향 즉, 빔의 편향방향은 상기 스텝모터를 구동시킨 구동 펄스 수를 계수하면 알 수 있다.

이 빔 편향장치는 스텝모터를 그대로 사용하면 미세한 각도로 빔을 편향시키기 어렵다. 또한, 분해능을 높이기 위해 기계적인 감속장치를 채용하면 빔의 편향 범위가 넓은 경우 빔의 방향을 바꾸는데 많은 시간이 걸려 고속 동작이 어려운 단점이 있다.

또한, 음향 광학 디바이스(Acoustic Optical Device: AOD)를 채용한 빔 편향장치는 입사빔을 상기 음향 광학 디바이스 통과시켜 빔을 편향시킨다. 이때, 빔 편향방향은 상기 음향 광학 디바이스에 인가되는 진동 주파수에 따라 달라진다.

이와 같이 음향 광학 디바이스를 채용하는 빔 편향장치는 빔을 편향방향을 고속으로 조절할 수 있지만, 광효율이 낮고 가격이 비싼 단점이 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 미세한 각도로 빔을 편향시킬 수 있으며 가격이 저렴한 빔 편향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 빔 편향장치를 개략적으로 보인 분리 사시도,

도 2는 도 1의 조립 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1...베이스 10...회동아암

20...미러부재 30...빔 편향수단

31...지지부재 35...회동 액츄에이터

36...자석부재 37...코일부재

40...엔코더 41...반사판

50...광픽업 53...광원

54...광검출기 55...광경로변환수단

57...대물렌즈 61...판단부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 빔 편향장치는, 베이스와; 상기 베이스에 회동 가능하게 설치된 회동아암과; 상기 회동아암의 회전축 상에 설치된 미러부재와; 상기 회동아암의 일측에 설치되어, 상기 회전축에 대해 상기 회동아암을 회동시켜 상기 미러부재에 입사된 빔을 편향시키는 빔 편향수단과; 상기 회동아암의 회동각을 검출하여, 상기 편향된 빔의 편향방향을 감지하는 엔코더;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 빔 편향수단은, 상기 회동아암의 상방에서 상기 회동아암을 회동 가능하게 지지하며, 상기 베이스에 결합된 지지부재와; 상기 지지부재 및 회동아암에 설치되어 상기 지지부재에 대해 상기 회동아암을 회동시키는 회동 액츄에이터;를 포함한다.

상기 엔코더는, 상기 회동아암 상에 설치되며, 스트라이프 형상의 패턴이 반복 형성된 반사판과; 상기 반사판 상에 광을 조사하고, 상기 회동아암의 회동에 따라 상기 반사판의 패턴 이동수를 계수하여 상기 회동아암의 회동각을 검출하는 광픽업;을 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 빔 편향장치를 개략적으로 보인 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 조립 단면도이다.

도면을 참조하면, 빔 편향장치는 베이스(1)와, 상기 베이스(1)에 회동 가능하게 설치된 회동아암(10)과, 상기 회동아암(10)의 회전축 상에 설치된 미러부재(20)와, 상기 미러부재(20)에 입사된 빔을 편향시키는 빔 편향수단(30)과, 상기 편향된 빔의 편향방향을 감지하는 엔코더(40)를 포함하여 구성된다.

상기 회동아암(10)의 일단에는 그 단면형상이 "ㄷ"자형인 벽부(11)가 형성되고, 상기 벽부(11)의 상,하부 플랜지(11a)(11b) 사이에 상기 미러부재(20)가 설치된다. 또한 상기 미러부재(20)와 일직선을 이루는 상기 상,하부 플랜지(11a)(11b)의 상면과 하면에는 각각 반구형의 홈(12)이 형성되어 있다. 상기 회동아암(10)은 상기 하부 플랜지에 형성된 홈(12)과, 이 홈(12)에 대응되게 상기 베이스(1)에 형성된 반구형의 홈(13) 사이에 끼워지는 공(15)에 의해 상기 베이스(1)에 회동 가능하게 결합된다. 그러므로, 상기 미러부재(20)는 상기 회동아암(10)의 회전축 상에 위치된다.

상기 빔 편향수단(30)은 상기 베이스(1)에 결합된 지지부재(31)와, 상기 지지부재(31) 및 회동아암(10)에 설치되어 상기 지지부재(31)에 대해 상기 회동아암(10)을 회동시키는 회동 액츄에이터(35)를 포함한다.

상기 지지부재(31)는 상기 회동아암(10)을 관통하여 상기 베이스(1)에 설치되는 블록(32)에 의해 지지되어 상기 베이스(1)로부터 소정 간격 이격되게 위치된다. 이 지지부재(31)는 상기 블록(32)을 관통하여 상기 베이스(1)에 나사(33) 결합된다. 그리고 상기 회전축 상의 지지부재(31)의 하면에는 반구형의 홈(34)이 형성되어 있어서, 이 홈(34)과 상기 상부 플랜지(11a)의 상면에 형성된 반구형의 홈(12) 사이에 끼워지는 공(17)에 의해 상기 회동아암(10)의 상방에서 상기 회동아암(10)을 회동 가능하게 지지한다.

상기 회동 액츄에이터(35)는 상기 지지부재(31)의 일측에 설치되는 자석부재(36)와, 상기 자석부재(36)에 대향되게 상기 회동아암(10)에 설치되는 코일부재(37)를 포함한다. 상기 코일부재(37)에 전류가 인가되면 그 주위에 자기력선이 형성되고, 이에 따라 상기 자석부재(36)에서 발생되는 자기력선과의 상호 작용에 의해 상기 회동아암(10)은 회동된다. 여기서, 상기 자석부재(36)가 회동아암(10)에 설치되고, 코일부재(37)가 상기 지지부재(31)에 설치되는 것도 가능하다.

상기 엔코더(40)는 상기 회동아암(10)의 회동각을 검출하여, 상기 빔 편향수단(30)에 의해 편향된 빔의 편향방향을 감지한다. 이를 위하여, 상기 엔코더(40)는 상기 회동아암(10) 상에 설치되며 스트라이프 형상의 패턴이 반복 형성된 반사판(41)과, 상기 반사판(41) 상에 광을 조사하고 상기 회동아암(10)의 회동에 따라 상기 반사판(41)에서 반사된 광신호로부터 반사판(41)의 패턴 이동수를 계수하여 상기 회동아암(10)의 회동각을 검출하는 광픽업(50)을 포함한다.

상기 반사판(41)의 패턴은 스트라이프 형상의 반사부와 비반사부 또는 대략 1.6㎛ 이하의 피치를 갖는 트랙과 그루브가 평행, 또는 방사형으로 형성되어 이루어진다. 여기서, 상기 반사판(41)으로는 통상의 광디스크의 일부를 잘라내어 사용할 수 있다.

상기 광픽업(50)은 광을 생성 출사하는 광원(53)과, 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단(55)과, 입사광을 집속시키는 대물렌즈(57)와, 상기 대물렌즈(57)와 반사판(41) 사이의 거리를 조절하는 액츄에이터와, 상기 반사판(41)에서 반사되고 상기 대물렌즈(57) 및 광경로변환수단(55)을 경유한 광을 수광하는 광검출기(54)와, 상기 광검출기(54)의 검출신호로부터 회동아암(10)의 회동각을 판단하는 판단부(61)를 포함한다. 여기서, 상기 광원(53), 광경로변환수단(55), 대물렌즈 (57)및 광검출기(54)는 하우징(51)내에 콤팩트하게 설치된다.

상기 광경로변환수단(55)은 상기 광원(53)과 반사판(41) 사이의 광경로 상에 배치된다. 도 2는 상기 광경로변환수단(55)이 상기 광원(53)쪽에서 입사된 광은 직진 투과시키고, 상기 반사판(41) 쪽에서 입사되는 광은 회절 투과시켜 상기 광검출기(54)를 향하도록 하는 홀로그램소자로 구비된 예를 보여준다. 이 경우, 상기 광검출기(54)를 상기 광원(53)과 동일 기판(52) 상에 배치할 수 있으므로 도시된 바와 같이, 상기 광원(53), 광검출기(54) 및 광경로변환수단(55)을 모듈로 형성할 수 있다. 한편, 상기 광경로변환수단(55)으로 입사광을 투과 또는 반사시키는 빔스프리터를 구비할 수 있다.

상기 대물렌즈(57)는 상기 광경로변환수단(55)과 반사판(41) 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광을 집속한다. 이때, 상기 액츄에이터는 상기 대물렌즈(57)에 입사된 광이 상기 반사판(41) 상에 집속될 수 있도록 즉, 상기 대물렌즈(57)와 반사판(41) 사이의 거리가 상기 대물렌즈(57)의 초점거리가 되도록 조정한다.

상기 액츄에이터는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(51)의 외주를 감싸도록 설치된 포커싱 코일부재(56)와, 상기 포커싱 코일부재(56)에 대향되게 상기 베이스(1) 상에 설치된 자석부재(58)로 이루어진다. 이때, 상기 자석부재(58)는 요크(59)에 설치된다. 이 액츄에이터는 상기 포커싱 코일부재(56)에 인가되는 전류에 따라 상기 포커싱 코일부재(56)에서 발생된 자기력선과 자석부재(58)에서 발생된 자기력선과의 상호 작용에 의해 상기 하우징(51)내에 설치된 광원(53), 광경로변환수단(55), 광검출기(54) 및 대물렌즈(57)를 광축 방향으로 조정한다.

한편, 상기 하우징(51)은 블록(65)을 매개로 하여 상기 베이스(1)에 결합되는 스프링(65)에 의해 탄성 가능하게 상기 베이스(1)에 결합되어 상기 액츄에이터의 조정에 따라 광축 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다.

여기서, 상기 액츄에이터가 하우징(51)내에 설치된 광원(53), 광경로변환수단(55), 광검출기(54) 및 대물렌즈(57)를 광축 방향으로 조정하도록 마련된 것으로 설명 및 도시하였으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 상기 광원(53), 광경로변환수단(55) 및 광검출기(54)는 상기 베이스(1)에 대해 위치가 고정되며, 상기 액츄에이터가 상기 대물렌즈(57)만을 광축 방향으로 조정하도록 마련되는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 대물렌즈(57) 및 포커싱 코일부재(56)는 상기 베이스(1)에 대해 스프링(63)에 의해 탄성 가능하게 결합된다.

상기 판단부(61)는 상기 광검출기(54)의 검출신호로부터 상기 반사판(41)의 패턴 이동수 즉, 횡단된 트랙수를 계수하여 회동아암(10)의 회동각 즉, 상기 미러부재(20)에 입사되어 편향되는 빔의 편향방향을 판단한다.

상기한 바와 같은 광픽업(50)은 디스크 플레이어 등에 채용되어 기록매체의 정보신호를 기록재생하는 일반적인 광픽업을 이용한다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하면서 본 고안의 실시예에 따른 빔 편향장치의 동작을 설명한다.

먼저, 코일부재(37)에 전류를 인가하면 이에 따라 코일부재(37)와 자석부재(36)와의 자기력에 의해 상기 회동아암(10)은 상기 베이스(1) 및 지지부재(31)에 대해 그 회전축을 중심으로 회동되며, 이에 따라 상기 회전축 상에 설치된 미러부재(20)가 회동된다.

상기 회동아암(10)이 회동됨에 따라, 상기 광픽업(50) 쪽에서 회동아암(10) 상에 설치된 반사판(41)에 입사된 광은 패턴 예컨대, 트랙을 횡단하고, 이에 따라 상기 반사판(41)에서 반사되는 광신호가 변화된다. 상기 광검출기(54)는 반사판(41)에서 반사된 광을 검출하고 상기 판단부(61)는 상기 광검출기(54)의 검출신호에 따라 상기 패턴의 이동수를 계수하여 상기 회동아암(10)의 회동각을 감지한다. 즉, 상기 미러부재(20)에 입사되어 반사된 빔의 편향방향을 감지한다.

이때, 상기 코일부재(37)에 인가되는 전류를 조정하면, 상기 회동아암(10)의 회동각이 미세하게 조정되고, 상기 엔코더(40)의 검출신호로 상기 회동아암(10)의 회동각의 미세 변화를 알 수 있으므로, 미러부재(20)에 의한 빔의 편향을 정밀 조정할 수 있으며, 또한 빔의 편향방향을 정확히 제어할 수 있다.

상기한 바와 같은 빔 편향장치는 상기 회동 액츄에이터에 의해 그 회전축에 미러부재가 설치된 회동 아암의 회동을 미세 조정할 수 있으므로, 미러부재에 입사된 빔을 미세한 각도로 편향시킬 수 있다.

또한, 상기 회동 액츄에이터에 인가되는 전류를 조절하여 상기 회동 아암을 조정하므로, 빔의 편향방향을 고속으로 변화시킬 수 있다.

Claims

베이스와;

상기 베이스에 회동 가능하게 설치된 회동아암과;

상기 회동아암의 회전축 상에 설치된 미러부재와;

상기 회동아암의 일측에 설치되어, 상기 회전축에 대해 상기 회동아암을 회동시켜 상기 미러부재에 입사된 빔을 편향시키는 빔 편향수단과;

상기 회동아암의 회동각을 검출하여, 상기 편향된 빔의 편향방향을 감지하는 엔코더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 편향장치.
제1항에 있어서, 상기 빔 편향수단은,

상기 회동아암의 상방에서 상기 회동아암을 회동 가능하게 지지하며, 상기 베이스에 결합된 지지부재와;

상기 지지부재 및 회동아암에 설치되어 상기 지지부재에 대해 상기 회동아암을 회동시키는 회동 액츄에이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 편향장치.
제2항에 있어서, 회동 액츄에이터는,

상기 지지부재와 회동아암 중 일측에 설치되는 자석부재와;

상기 자석부재에 대향되게 다른측에 설치되어 인가 전류에 따라 상기 자석부재에서 발생된 자기력선과의 상호 작용에 의해 상기 회동아암을 회동시키는 코일부재;로 이루어진 것을 특징으로 하는 빔 편향장치.
제1항에 있어서, 상기 엔코더는,

상기 회동아암 상에 설치되며, 스트라이프 형상의 패턴이 반복 형성된 반사판과;

상기 반사판 상에 광을 조사하고, 상기 회동아암의 회동에 따라 상기 반사판의 패턴 이동수를 계수하여 상기 회동아암의 회동각을 검출하는 광픽업;을 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 편향장치.
제4항에 있어서, 상기 광픽업은,

광을 생성 출사하는 광원과;

상기 광원과 반사판 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사광의 진행 경로를 변환하는 광경로변환수단과;

상기 광경로변환수단과 반사판 사이의 광경로 상에 배치되어, 입사광을 집속시키는 대물렌즈와;

상기 대물렌즈에 입사된 광이 상기 반사판 상에 맺히도록 상기 대물렌즈와 반사판 사이의 거리를 조절하는 액츄에이터와;

상기 반사판에서 반사되고 상기 액츄에이터 및 광경로변환수단을 경유한 광을 수광하는 광검출기와;

상기 광검출기의 검출신호로부터 상기 반사판의 패턴 이동수를 계수하여 상기 회동아암의 회동각을 판단하는 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 빔 편향장치.
제5항에 있어서, 상기 광경로변환수단은 상기 광원쪽에서 입사된 광은 직진 투과시키고, 상기 반사판 쪽에서 입사되는 광은 회절 투과시켜 상기 광검출기를 향하도록 하는 홀로그램소자인 것을 특징으로 하는 빔 편향장치.