KR20040037979A - 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치에 관한 것으로, 광픽업 장치에 포함 구성되는 포토 디텍터(Photo Detector)와 같은 수광소자를, 다수 개의 코일과 와이어, 그리고 마그네트들에 의한 전자력을 이용하여, 임의의 방향으로 가변 이동시킬 수 있도록 함으로써, 접착제를 사용하여 수광소자를 고정시키게 되는 경우, 광픽업 장치의 내부 열 또는 외부 충격 등과 같은 외란에 의해 수광소자의 고정 위치가 예상치 못했던 임의의 위치로 틀러지게 되는 것을 방지할 수 있게 됨은 물론, 대물렌즈를 상하/좌우 방향으로 이동시키는 포커스 및 트래킹 동작에 따른 물리적 한계성을 효율적으로 보완할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치 {Optical pick up having a movable photo detector}

본 발명은, 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광디스크의 기록면에 의해 반사되는 레이저 빔을 수광하여, 전기신호로 변환 출력하기 위한 포토 디텍터(Photo Detector)와 같은 수광소자를 이동시킬 수 있도록 하기 위한 광픽업 장치에 관한 것이다.

도 1은, 일반적인 광픽업 장치에 대한 구성을 개념적으로 도시한 것으로, 상기 광픽업 장치에는, 대물렌즈(20), 하프 미러(30), 발광소자(40), 그리고 수광소자(50) 등이 포함 구성될 수 있는 데, 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)와 같은 발광소자(40)에서 발광된 레이저 빔은, 상기 하프 미러(30)에 의해 직각 반사된 후, 상기 대물렌즈(20)에 의해 집광되어, 광디스크(10)의 기록면에 소정의 직경을 갖는 빔 스폿을 형성시키게 된다.

한편, 상기 광디스크의 기록면에 의해 반사되는 레이저 빔의 반사광은, 상기 대물렌즈(20)와 하프 미러(30)를 통해, 포토 디텍터(PD: Photo Detector)와 같은 수광소자(50)에 입사되고, 상기 수광소자(50)에서는, 그 입사 광을 전기신호로 광전 변환하여 출력하게 된다.

그리고, 상기 대물렌즈(20)는, 상기 수광소자(50)로부터 출력되는 전기신호에 근거하여, 광디스크의 기록면을 기준으로 좌우 방향(X) 또는 상하 방향(Y)으로가변 이동되는 데, 상기 좌우 방향(X)은, 광디스크의 트랙 중심을 추종하기 위한 트래킹 동작에 의해 제어되는 방향이고, 상기 상하 방향(Y)은, 광디스크의 트랙 피트에 형성된 빔 스폿의 초점을 정확하게 포커싱하기 위한 포커스 동작에 의해 제어되는 방향이다.

한편, 상기 수광소자(50)는, 광픽업 장치에 포함 구비되는 인쇄회로기판(미도시) 상에 고정 설치되는 데, 일반적인 광픽업 장치에서는, 접착제를 사용하여, 상기 수광소자를 인쇄회로기판 상에 고정 설치하고 있다.

그러나, 상기와 같이 접착제를 사용하여 수광소자를 고정시키게 되는 경우, 광픽업 장치의 내부 열 또는 외부 충격 등과 같은 외란에 의해 수광소자의 고정 위치가 예상치 못했던 임의의 위치로 틀러지게 되어 광픽업 장치의 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 상기 대물렌즈를 상하/좌우 방향으로 이동시키는 포커스 및 트래킹 동작의 물리적 한계성을 보완할 수 있는 효율적인 방안이 아직 마련되어 있지 않아, 그 해결방안 마련이 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점 및 실정을 감안하여 창작된 것으로서, 광픽업 장치에 포함 구성되는 수광소자를, 다수 개의 코일과 와이어, 그리고 마그네트들에 의한 전자력을 이용하여, 임의의 방향으로 가변 이동시킬 수 있도록하기 위한 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 일반적인 광픽업 장치에 대한 구성을 개념적으로 도시한 것이고,

도 2는 본 발명에 따른 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치에 대한 구성을 개념적으로 도시한 것이고,

도 3은 본 발명에 따른 수광소자를 이동시키기 위한 제어 회로에 대한 구성을 도시한 것이고,

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 수광소자를 이동시키기 위한 광픽업 장치의 구조를 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 광디스크20 : 대물렌즈

30 : 하프 미러40 : 발광소자

50,60 : 수광소자600 : 요크

601 : 플레이트602 : 마그네트

603 : 코일604 : 프레임

605 : 샤프트606 : 와이어

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치는, 광디스크의 기록면에 레이저 빔을 발광하기 위한 발광소자와, 상기 광디스크의 기록면에 의해 반사되는 레이저 빔을 수광하여 전기신호로 변환 출력하기 위한 수광소자가 포함 구성되되, 상기 수광소자는, 상기 변환된 전기신호의 출력 값에 따라, 임의의 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하며,

또한, 본 발명에 따른 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치는, 레이저 빔을 발광하는 발광소자와, 상기 레이저 빔을 광디스크의 기록면측으로 안내하는 대물렌즈를 포함하는 광학 소자와, 상기 광디스크의 기록면에서 반사된 레이저 빔을 수광하여 전기신호로 변환 출력하기 위한 수광소자부로 구성되되, 상기 수광소자부는 상기 레이저 빔이 수광되는 수광소자와, 상기 수광소자가 고정되고 그 측면에 최소한 하나 이상의 코일이 감겨지는 플레이트와, 상기 플레이트에 감겨진 코일과 마주보도록 설치되는 마그네트와, 상기 마그네트를 고정하는 요크와, 상기 플레이트의 양측면에 일측이 고정된 다수개의 와이어와, 상기 와이어의 타측이 고정되고 상기 요크에 지지되어 이동 가능하게 설치되는 프레임으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는, 본 발명에 따른 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치에 대한 구성을 개념적으로 도시한 것으로, 상기 광픽업 장치에는, 전술한 바와 같이, 대물렌즈(20), 하프 미러(30), 발광소자(40), 그리고 수광소자(60) 등이 포함 구성될 수 있으며, 레이저 다이오드(LD)와 같은 발광소자(40)에서 발광된 레이저 빔은, 상기 하프 미러(30)에 의해 직각 반사된 후, 상기 대물렌즈(20)에 의해 집광되어, 광디스크(10)의 기록면에 소정의 직경을 갖는 빔 스폿을 형성시키게 된다.

그리고. 상기 광디스크의 기록면에 의해 반사되는 레이저 빔의 반사광은, 상기 대물렌즈(20)와 하프 미러(30)를 통해, 포토 디텍터(PD)와 같은 수광소자(50)에 입사되고, 상기 수광소자(60)에서는, 그 입사 광을 전기신호로 광전 변환하여 출력하게 된다.

또한, 상기 대물렌즈(20)는, 상기 수광소자(60)로부터 출력되는 전기신호에 근거하여, 광디스크의 기록면을 기준으로 좌우 방향(X) 또는 상하 방향(Y)으로 가변 이동되는 데, 이때, 상기 수광소자(60)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 광디스크의 기록면을 기준으로 좌우 방향(X), 상하 방향(Y) 또는 전후 방향(Z)으로 가변 이동된다.

예를 들어, 상기 수광소자(60)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 4 분할(A,B,C,D)된 포토 디텍터(PD)가 사용될 수 있는 데, 이 경우, 'A',B','C','D' 분할 수광부에 의해 각각 광전 변환된 전기신호들은, 다수의 합산 증폭기와 차동증폭기에 의해 '(A+D)-(B+C)'에 해당하는 제1 출력 값과, '(A+B)-(C+D)'에 해당하는 제2 출력 값, 그리고 '(A+C)-(B+D)'에 해당하는 제3 출력 값으로 연산 출력된다.

그리고, 상기 수광소자(60)는, 상기 제1 출력 값이 최소가 되는 X 방향으로 가변 이동됨과 아울러, 상기 제2 출력 값이 최소가 되는 Y 방향으로 가변 이동되며, 또한 상기 제3 출력 값이 최소가 되는 X 방향으로 가변 이동되어, 항상 안정된 위치에서, 레이저 빔을 수광할 수 있게 되는 데, 상기와 같이 수광소자를 이동시킬 수 있도록 하기 위한 광픽업 장치의 구조에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4 및 도 5는, 본 발명에 따른 수광소자부를 이동시키기 위한 광픽업 장치의 구조를 도시한 것으로, 상기 수광소자, 예를 들어 포토 디텍터(60)는, 양측에 홀(Hole)이 형성된 플레이트(601) 상에 고정 안착되고, 상기 플레이트(601)의 좌우 측에는, 각각 2개의 제1코일(603)이 각각 권선됨과 동시에, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 플레이트의 측면을 감싸도록 1 개의 제2코일(607)이 각각 권선된다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 요크(600)의 우측 부에는, 일자 형태의 프레임(604)이 형성되며, 그 양측 종단부에는 각각 1 개의 제3코일(608)이 각각 권선되며, 상기 프레임(604)의 중앙에는, 상기 요크(600)에 고정된 2 개의 샤프트(605)가 관통되어 상기 프레임(604)은 상기 샤프트(605)에 안내되어 이동 가능하게 설치된다. 상기 제3코일과 마주보는 위치에는 상기 요크(600)에 고정되는 마그네트(602)가 설치된다.

그리고, 상기와 같이 권선된 상기 제1, 2코일(603, 607)과 마주보는 위치에는, 상기 코일들과의 전기적 상호 작용에 의해 전자력을 발생시키기 위한 마그네트들(602)이 상기 요크(600)에 고정 설치되며, 상기 플레이트(601)의 양측과 측면에 권선된 제1, 2코일(603, 607)과, 상기 프레임(604)에 권선된 제3코일(608)은, 와이어(606)에 의해 전기적 및 물리적으로 연결 접속된다. 즉, 상기 와이어(606)은 도4에 도시된 바와 같이, 상기 플레이트(601)의 상하 양측에 각각 2개씩 위치하며, 그 일측은 상기 플레이트(601)에 고정되고, 타측은 상기 프레임(604)에 고정된다. 상기 플레이트(601)방향에 위치한 상기 와이어(606)의 일단은 상기 제1, 2코일(603, 607)에 각각 전기적으로 연결된다. 상기 프레임(604)측에 위치한 상기 와이어(606)의 타단은 상기 프레임(604)의 일측면에 고정되거나 또는 상기 요크(600)에 고정된 인쇄회로기판(미도시)과 전기적으로 연결된다. 또한 상기 제3코일(608)은 상시 인쇄회로기판(미도시)와 전기적으로 연결된다.

따라서, 도 3을 참조로 전술한 바 있는 제1 출력 값((A+D)-(B+C))을 검출하여, 상기 플레이트(601)의 좌우측에 권선된 제1코일(603)에 상기 와이어(606)를 통해 전류를 인가하면, 상기 제1코일(603)과 상기 제1코일(603)과 마주보는 마그네트(602)와의 플레밍의 왼손 법칙에 의한 상호작용으로 상기 포토 디텍터(60)가 고정된 상기 플레이트(601)가 X' 방향으로 가변 이동된다.

또한, 제2 출력 값((A+B)-(C+D))을 검출하여 상기 프레임(604)의 타 측면에 권선된 제3코일(608)에 상기 와이어(606)를 통해 전류를 인가하면, 상기 프레임(604)은 상기 샤프트(605)에 이동되어 Y' 방향으로 전후 이동하므로 상기 플레이트(601)는 ‘Y' 방향으로 가변 이동되게 된다.

또한, 제3 출력 값((A+C)-(B+D))을 검출하여 상기 플레이트(601)의 제2코일(607) 코일에 상기 와이어(606)를 통해 전류를 인가하면, 상기 플레이트(601)에 안착된 포토 디텍터의 위치를 Z' 방향으로 가변 이동시킬 수 있게 된다.

참고로, 상기와 같이 권선 및 형성되는 다수 개의 코일과 와이어, 그리고 마그네트 등은, 광픽업 설계시 또다른 다양한 형상으로 임의의 위치에 변경 설치될 수도 있다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

상기와 같이 구성 및 동작되는 본 발명에 따른 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치는, 광픽업 장치에 포함 구성되는 포토 디텍터(Photo Detector)와 같은 수광소자를, 다수 개의 코일과 와이어, 그리고 마그네트들에 의한 전자력을 이용하여, 임의의 방향으로 가변 이동시킬 수 있도록 함으로써, 접착제를 사용하여 수광소자를 고정시키게 되는 경우, 광픽업 장치의 내부 열 또는 외부 충격 등과 같은 외란에 의해 수광소자의 고정 위치가 예상치 못했던 임의의 위치로 틀러지게 되는 것을 방지할 수 있게 됨은 물론, 대물렌즈를 상하/좌우 방향으로 이동시키는 포커스 및 트래킹 동작에 따른 물리적 한계성을 효율적으로 보완할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (6)

1. 광디스크의 기록면에 레이저 빔을 발광하기 위한 발광소자와,

   상기 광디스크의 기록면에 의해 반사되는 레이저 빔을 수광하여 전기신호로 변환 출력하기 위한 수광소자가 포함 구성되되,

   상기 수광소자는, 상기 변환된 전기신호의 출력 값에 따라, 임의의 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 수광소자는, 다수 개의 코일과 와이어, 그리고 마그네트들에 의한 전자력에 의해, 상하 방향, 또는 전후 방향, 또는 좌우 방향 중 적어도 어느 하나 이상의 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 수광소자는, 다분할 수광소자로서, 각각 분할된 다수의 수광 부분들에 의해 변환 출력되는 전기신호들간의 합 또는 차 값의 조합에 의해, 임의의 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치.
4. 레이저 빔을 발광하는 발광소자와,

   상기 레이저 빔을 광디스크의 기록면측으로 안내하는 대물렌즈를 포함하는 광학 소자와,

   상기 광디스크의 기록면에서 반사된 레이저 빔을 수광하여 전기신호로 변환 출력하기 위한 수광소자부로 구성되되, 상기 수광소자부는

   상기 레이저 빔이 수광되는 수광소자와,

   상기 수광소자가 고정되고 그 측면에 최소한 하나 이상의 코일이 감겨지는 플레이트와,

   상기 플레이트에 감겨진 코일과 마주보도록 설치되는 마그네트와,

   상기 마그네트를 고정하는 요크와,

   상기 플레이트의 양측면에 일측이 고정된 다수개의 와이어와,

   상기 와이어의 타측이 고정되고 상기 요크에 지지되어 이동가능하게 설치되는 프레임으로 구성된 것을 특징으로 하는 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 프레임의 양측에는 코일이 감겨지고, 상기 코일과 마주보는 위치에는 마그네트가 상기 요크에 고정되는 것을 특징으로 하는 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치.
6. 제 4항에 있어서, 상기 프레임은 상기 요크에 고정된 최소한 하나이상의 샤프트에 안내되어 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 이동 가능한 수광소자가 구비된 광픽업 장치.