KR20040070890A - 광 픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치 - Google Patents

광 픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치 Download PDF

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KR20040070890A
KR20040070890A KR1020030007115A KR20030007115A KR20040070890A KR 20040070890 A KR20040070890 A KR 20040070890A KR 1020030007115 A KR1020030007115 A KR 1020030007115A KR 20030007115 A KR20030007115 A KR 20030007115A KR 20040070890 A KR20040070890 A KR 20040070890A
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optical pickup
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박경의
유병열
성평용
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 광 픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치에 관하여 개시한다. 개시된 광 픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치는, 픽업 베이스에 설치된 레이저 다이오드로부터 조사된 광 중 일부 광을 대물렌즈에 의해 디스크에 집속하여 데이터를 기록/재생하는 광 픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치에 있어서, 상기 픽업 베이스에는 상기 레이저 다이오드가 설치되는 홀로부터 소정 간격 이격된 일측에 레이저 다이오드 홀더에 대향한 홈이 형성되어 있으며, 상기 레이저 다이오드 홀더를 관통하여 상기 홈에 나사결합되는 스크류를 구비하며, 상기 스크류로 상기 레이저 다이오드의 틸트를 조정하는 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 레이저 다이오드의 틸트 조정시 레이저 다이오드의 회전축이 레이저 다이오드의 발광점을 힌지축으로 하므로 레이저 다이오드의 발광점의 위치(x,y,z) 및 틸트축(x축, y축, z축)의 변화가 최소화된다.

Description

광 픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치{Tilting apparatus of laser diode of optical pickup device}
본 발명은 광 픽업 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트 조정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 광 디스크 드라이브는 광 디스크에 기록을 저장하거나 저장된 기록을 재생하는 장치로서, 컴팩트 디스크 드라이브(CDP), 디브이디(DVD), 레이저디스크 드라이브(LDP) 등이 있다.
이러한 광 디스크 드라이브는 디스크가 안착되는 턴테이블과, 턴테이블을 회전시키는 스핀들모터 및 디스크의 기록면에 광을 조사하여 데이터의 기록 및 재생을 수행하는 광픽업 등을 구비한다. 광 픽업은 픽업 베이스에 정착되어서 광디스크의 반경반향으로 직선 왕복운동하면서 광디스크에 광을 조사하고 조사된 광을 다시 수광하여 광 디스크에 기록을 저장하거나 저장된 기록을 재생한다.
이러한 광 디스크 드라이브에서는 광픽업에서 출사된 광이 디스크의 기록면에 정확한 초점의 광스폿을 형성하여야 된다.
한편, 광 미디어의 고밀도하에 따라서 디스크의 트랙 사이의 피치가 좁아지는 경향이며, 따라서 레이저 다이오드의 빔 스폿의 쉬프트를 최소로 유지하도록 광원인 레이저 다이오드를 틸트 조정하여야 한다.
도 1은 일반적인 광 픽업 장치의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 광원(103)으로부터 조사된 광이 큐빅 빔 스프리터(cubic beam splitter)(107)에 의해 일부광은 반사되고 나머지 광은 투과된다. 투과된 광은 프론트 포토다이오드(123)에 수광되어 광원(103)에서의 출사 광량이 측정된다. 상기 광원(103) 즉, 레이저 다이오드(103)에서 출사된 광은 빔 스프리터(107)에서 대부분 반사되고 일부분은 투과되어 프론트 포토다이오드(123)에 의해 검출된다.
상기 프론트 포토다이오드(123)는 일반적으로 기록기기 광픽업에 채용되어 광원의 기록광을 모니터링하기 위한 수광 소자로, 광원에서 출사되는 광량을 측정하여 디스크에 정보를 기록하는데 사용되는 광의 파워를 적절하게 컨트롤해주는 소자이다.
상기 빔 스프리터(107)에서 반사된 광은 플레이트 빔 스프리터(109)에 의해 반사되며, 반사된 광은 콜리메이팅 렌즈(110)를 경유하여 평행광으로 되고, 반사 미러(113)에 의해서 경로가 상방으로 변경되어서 대물렌즈(115)에 의해 디스크(117)에 집속된다.
그리고, 상기 디스크(117)에서 반사된 광은 다시 대물렌즈(115), 반사미러(113), 콜리메이팅 렌즈(110) 및 빔 스프리터(109)를 거쳐 신호 검출용 광검출기(120)에 수광되고, 이 광신호가 전기신호로 전환되어 디스크(117)에 기록된 신호가 재생된다.
한편, 상기 광원(103)과 빔스프리터(109) 사이에 그레이팅(105)이 구비된다. 상기 광원(103)에서 출사된 광은 상기 그레이팅(123)에 의해 3빔으로 분광되고, 이 3빔을 이용한 3빔법에 의해 트래킹 에러 검출을 수행한다. 상기 광원(103)은, 대상광미디어가 DVD 인 경우, 단파장 예를 들어 650nm 파장대역의 광을 발생한다.
또한, 상기 빔스프리터(109)와 광검출기(120) 사이에는 비점수차렌즈(119)가 구비된다. 상기 비점수차렌즈(119)는 렌즈면의 곡률이 균일하게 구성된 것이 아니라 세로 방향과 가로 방향으로 서로 다르게 구성되어 비점수차를 발생시키는 렌즈이다. 이 비점수차렌즈(119)는 상기 콜리메이팅 렌즈(110)와 결합하여 광검출기(120)에 맺히는 광의 크기를 크게 할 뿐만 아니라 빔스프리터(109)를 통과한 광에 생긴 콤마 수차를 제거하도록 상기 빔스프리터(109)가 기울어진 방향과 반대 방향으로 기울어지게 배치된다. 또한, 상기 비점수차렌즈(119)에 의해 발생된 비점수차를 이용한 비점수차법에 의해 포커싱 에러 검출을 수행한다.
그런데, 광픽업이 픽업 베이스에 제작 및 조립시의 공차에 의해 정확하게 설치되지 않아서 레이저 다이오드(103)로부터의 광의 경로가 비뚤어지면 곤란하다. 이러한 경우에는 광의 입사방향이 디스크(117)의 기록면에 대해 정확하게 수직으로 이루어지지 않게 된다. 이와 같이 광의 입사방향이 틀어지게 되면 디스크(117)의 기록면에 정확한 광스폿을 형성할 수 없게 되고, 그렇게 되면 데이터를 기록하거나 재생하는데 있어서 에러가 발생할 수 있게 된다. 따라서, 광스폿이 정확하게 형성되도록 하기 위해서는 디스크(117)와 광픽업의 평행도를 잘 맞추어서 광이 디스크(117)의 기록면에 정확하게 수직으로 입사되도록 하여야 한다. 이를 틸트(tilt) 조정 또는 스큐(skew) 조정이라고도 한다.
도 2는 종래의 광픽업 장치에 사용되는 레이저 다이오드의 틸트조정장치의 개략 평면도이다.
도 2를 참조하면, 도 1에 기술된 광픽업 장치의 구성요소들이 배치되는 픽업 베이스(130)에는 레이저 다이오드(103)로부터의 광이 출사되는 홀(131)이 형성되어 있다. 이 홀(131)에는 경사진 단턱(133)이 형성되어 있다. 상기 단턱(133)에는 레이저 다이오드(103)를 홀딩한 레이저 다이오드 홀더(135)가 끼워진다. 상기 경사진 단턱(133)에 접촉되는 상기 레이저 다이오드 홀더(135)의 형상은 라운드(round) 형상이다. 또한 레이저 다이오드 홀더(135)의 후면에는 바깥쪽 방향으로 연장된 원통형 보스(135a)가 형성되어 있다. 참조번호 137은 레이저 다이오드 홀더(135)의 보스(135a)를 홀딩하는 클리퍼(clipper)(137)이며, 이 클리퍼(135)를 상하 및 좌우로 이동함으로써 레이저 다이오드(103)의 틸트를 조정한다.
상기 구조의 레이저 다이오드의 틸트장치의 조정방법을 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 레이저 다이오드(103)를 레이저 다이오드 홀더(135) 내에 삽입하여 고정한 후, 픽업 베이스(130)의 단턱(133)에 밀착되게 하여 레이저 다이오드 홀더(135)와 점접촉을 시킨다. 이어서 클리퍼(clipper)(137)로 상기 보스(135a)의 외주를 처킹(chucking)한다. 이어서, 광 디스크(117) 위치에 설치된 빔 프로파일 측정기(미도시)로 빔 프로파일의 쉬프트(shift)를 관찰하면서 클리퍼(137)를 움직여 레이저 다이오드(103)의 틸트각도를 조정한다. 그리고, 레이저 다이오드(103)의 틸트 각도 조정을 마친 후에 광원(103)을 픽업 베이스(130)에 고정시키기 위해서 레이저 다이오드 홀더(135)와 픽업 베이스(130) 사이에 UV 본드를 넣어서 미도시된 자외선 조사기로 본딩을 한다.
그러나, 상기와 같은 구조의 틸트장치에는 레이저 빔 쉬프트를 보상하기 위해서 레이저 다이오드의 틸트 각도를 조정하기 위한 클리퍼가 별도로 필요하다.
또한, 레이저 다이오드의 틸트 조정시 레이저 다이오드의 위치(x,y)가 변할 수 있다. 그리고 고온에서 UV 본드의 부피변화 등으로 레이저 다이오드의 발광점의 위치(x,y,z) 및 틸트축(x축, y축, z축)이 변화되는 문제가 발생될 수 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 별도의 설비 없이 레이저 다이오드의 틸트 회전을 조정할 수 있으면서도 레이저 다이오드의 발광점을 틸트 조정시의 회전축으로 함으로써 틸트조정시 레이저 다이오드의 위치 및 회전축 변화를 최소화할 수 있는 광픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 광 픽업 장치의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 종래의 광픽업 장치에 사용되는 레이저 다이오드의 틸트조정장치의 개략 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업장치의 레이저 다이오드의 틸트 조정장치의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 정면도이다.
도 5는 도 3의 픽업 베이스 및 레이저 다이오드 홀더 사이의 관계를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*
203: 레이저 다이오드 230: 픽업 베이스
231: 홀 233: 단턱
235: 레이저 다이오드 홀더 236: 관통홀
237,238: 회전축 240: 홈
241: 단턱 245: 탄성 스프링
250: 스크류 260,261: 플레이트
260a,261a: 홀
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 광픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치는, 픽업 베이스에 설치된 레이저 다이오드로부터 조사된 광 중 일부 광을 대물렌즈에 의해 디스크에 집속하여 데이터를 기록/재생하는 광 픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치에 있어서,
상기 픽업 베이스에는 상기 레이저 다이오드가 설치되는 홀로부터 소정 간격 이격된 일측에 레이저 다이오드 홀더에 대향한 홈이 형성되어 있으며,
상기 레이저 다이오드 홀더를 관통하여 상기 홈에 나사결합되는 스크류를 구비하며, 상기 스크류로 상기 레이저 다이오드의 틸트를 조정하는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 다이오드 홀더는, 그 상부 및 하부가 상기 픽업 베이스의 홀로 삽입되게 연장되며,
상기 연장된 상부 및 하부에 각각 상방 및 하방으로 연장되는 회전축이 형성되어 있으며,
상기 픽업 베이스에는 상기 회전축에 대응되는 홀이 형성된 플레이트가 마련되며,
상기 홈에는 단턱이 형성되어 있으며, 상기 단턱과 상기 레이저 다이오드 홀더 사이에는 탄성 스프링이 설치되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 상부 회전축 및 하부 회전축은 동축상에 위치하며, 상기 레이저 다이오드의 발광점은 상기 상부 회전축 및 하부 회전축이 형성하는 축에 위치되도록 배치되는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 의하면, 종전의 알루미늄 픽업 베이스 대신에 플라스틱 몰드 픽업 베이스를 사용하여도 포토디텍터를 정위치로 조정할 수 있으므, 광 픽업 장치의 제조비용을 획기적으로 저감시킬 수 있게 된다.
광 디스크 드라이브가 외부의 충격에 의해 가이드 샤프트를 따라서 일측으로 이동시 충격흡수부재가 광픽업 장치가 메인 베이스로부터 받는 충격을 흡수함으로써 픽업 베이스에 가해지는 손상을 방지하는 것이 가능하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업 장치를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업장치의 레이저 다이오드의 틸트 조정장치의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도이며, 도 4는 도 3의 정면도며, 도 5는 도 3의 픽업 베이스 및 레이저 다이오드 홀더 사이의 관계를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 종래의 발명과 동일한 부재에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
먼저 도 3을 참조하면, 도 1에 기술된 광픽업 장치의 구성요소들이 배치되는 픽업 베이스(230)에는 레이저 다이오드(203)로부터 큐빅 빔 스프리터(107)로 광이 출사되는 홀(231)이 형성되어 있다. 이 홀(231)에는 단턱(233)이 형성되어 있다. 상기 단턱(233)에는 레이저 다이오드 홀더(235)에 삽입된 레이저 다이오드(203)의 전단부가 배치된다.
상기 픽업 베이스(230)에서 상기 홀(231)로부터 소정 거리 이격된 위치에는 단턱(241)이 형성된 홈(240)이 형성되어 있다. 그리고 상기 홈(240)에 대응하여 상기 레이저 다이오드 홀더(235)에는 관통홀(236)이 형성되어 있다. 이 관통홀(236)에는 틸트조정 스크류(250)가 삽입되어 있다. 한편 상기 홈(240)의 단턱(241)으로부터 더 안으로 들어간 부분에는 상기 스크류(250)에 대응된 암나사(242)가 형성되어 있으며, 상기 단턱(241) 및 상기 레이저 다이오드 홀더(235) 사이에는 탄성바이어스된 압축스프링(245)이 배치되어 있다. 이 압축스프링(245)은 레이저 다이오드 홀더(235)를 픽업 베이스(230)로부터 멀어지는 방향으로 소정의 탄성력을 제공하며, 상기 스크류(250)는 상기 픽업 베이스(230)에 나사결합되어서 레이저 다이오드홀더(235)의 일면을 고정하므로 레이저 다이오드 홀더(235)는 스크류(250)의 회전에 따라서 픽업 베이스(230)와의 간격(G)이 조정된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 레이저 다이오드 홀더(235)의 상부 및 하부에는 픽업 베이스(230)의 단턱(233)이 형성된 부위로 연장되게 설치되어 있다. 그리고 상기 레이저 다이오드 홀더(235)의 연장된 상부 및 하부에는 각각 상방 및 하방으로 연장된 돌출 회전축(237, 238)이 형성되어 있다. 이 회전축들(237, 238)은 동축상에 위치하며, 이 동축상에 상기 레이저 다이오드(203)의 발광점이 위치하게 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 픽업 베이스(230)에는 상기 돌출 회전축(237, 238)이 삽입되는 홀(260a, 261a)이 각각 형성된 상부 플레이트(260) 및 하부 플레이트(261)가 배치되어 있다. 상기 하부 플레이트(261)는 상기 픽업 베이스(230)에 고정되게 설치되며, 상부 플레이트(260)는 상기 픽업 베이스(230)로부터 착탈가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 예컨대 픽업 베이스(230)의 상부에 암나사(미도시)가 형성되고 상부 플레이트(260)에 상기 암나사에 대응되는 관통홀(미도시)이 형성되며 스크류(263)를 사용하여 상부 플레이트(260)를 상기 암나사에 고정하게 구성하면 된다.
상기 구조의 레이저 다이오드의 틸트장치의 조정방법을 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 레이저 다이오드(203)를 레이저 다이오드 홀더(235) 내에 삽입하여 레이저 다이오드(203)의 발광점이 레이저 다이오드 홀더(235)의 회전축(237, 238)과동일축을 이루도록 하여 고정한다. 이어서 레이저 다이오드 홀더(235)의 하부 회전축(238)을 픽업 베이스(230)의 하부에 고정된 하부 플레이트(261)에 형성된 홀(261a)에 삽입한다. 그리고 상부 플레이트(260)의 홀(261a)에 레이저 다이오드 홀더(235)의 상부 회전축(237)이 끼이도록 하여 상부 플레이트(260)를 픽업 베이스(230)의 상부에 고정한다. 이때 레이저 다이오드 홀더(235)의 일측에 형성된 홈(240)의 단턱(241)에 스프링(245)을 삽입한다.
이어서, 스크류(250)를 레이저 다이오드 홀더(235)에 형성된 관통홀236) 및 스프링(245)을 지나서 픽업 베이스(230)에 형성된 암나사산(242)에 연결한다. 이때 픽업 베이스(230) 및 레이저 다이오드 홀더(235) 사이에는 소정의 갭(G)이 형성되게 한다. 이는 후술하는 레이저 다이오드(203)의 틸트 조정을 위한 것이다.
이어서 레이저 다이오드(203)의 틸트조정을 위해서 광 디스크(217) 위치에 설치된 빔 프로파일 측정기(미도시)로 빔 프로파일의 쉬프트(shift)를 관찰하면서 스크류(250)를 진입 및 빼는 조정을 수행한다. 이때 스크류(250)의 이동시 탄성 스프링(245)은 레이저 다이오드 홀더(235)를 스크류(250)에 접촉되게 탄성력을 제공하여 스크류(250)의 조정이 정확하게 이루어지게 한다. 이러한 스크류(250)의 이동에 따라서 레이저 다이오드 홀더(235)는 힌지축인 상부 및 하부 회전축(237, 238)을 중심으로 하여 레이저 다이오드 홀더(235)의 일측이 이동된다. 이러한 레이저 다이오드 홀더(235)의 일측의 이동에도 불구하고 레이저 다이오드(203)의 발광점은 회전축과 동일축 상에 움직이므로 레이저 다이오드(203)의 틸트 조정에도 불구하고 발광점의 위치(x,y,z) 및 회전축(x축, y축, z축)에서의 변화가 거의 없게 된다. 레이저 다이오드(203)의 틸트각도 조정을 마친 후에 레이저 다이오드(203)를 픽업 베이스(230)에 고정시키기 위해서 레이저 다이오드 홀더(235)와 픽업 베이스(230) 사이에 UV 본드를 넣어서 미도시된 자외선 조사기로 본딩을 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 광픽업 장치는 스크류 만 조정하면 되므로 별도의 조정장비인 클리퍼가 불필요하다.
또한, 레이저 다이오드의 틸트 조정시 레이저 다이오드의 회전축이 레이저 다이오드의 발광점을 힌지축으로 하므로 레이저 다이오드의 발광점의 위치(x,y,z) 및 틸트축(x축, y축, z축)의 변화가 최소화된다. 그리고 고온에서 UV 본드의 부피변화가 오더라도 이 UV본드는 부차원적인 고정수단이며 레이저 다이오드 홀더는 스크류 및 스프링에 의해서 고정되므로 종래와 같은 문제가 발생되지 않는다.
본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 픽업 베이스에 설치된 레이저 다이오드로부터 조사된 광 중 일부 광을 대물렌즈에 의해 디스크에 집속하여 데이터를 기록/재생하는 광 픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치에 있어서,
    상기 픽업 베이스에는 상기 레이저 다이오드가 설치되는 홀로부터 소정 간격 이격된 일측에 레이저 다이오드 홀더에 대향한 홈이 형성되어 있으며,
    상기 레이저 다이오드 홀더를 관통하여 상기 홈에 나사결합되는 스크류를 구비하며, 상기 스크류로 상기 레이저 다이오드의 틸트를 조정하는 것을 특징으로 하는 광픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 다이오드 홀더는,
    그 상부 및 하부가 상기 픽업 베이스의 홀로 삽입되게 연장되며,
    상기 연장된 상부 및 하부에 각각 상방 및 하방으로 연장되는 회전축이 형성되어 있으며,
    상기 픽업 베이스에는 상기 회전축에 대응되는 홀이 형성된 플레이트가 마련되며,
    상기 홈에는 단턱이 형성되어 있으며, 상기 단턱과 상기 레이저 다이오드 홀더 사이에는 탄성 스프링이 설치되는 것을 특징으로 하는 광픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 회전축 및 하부 회전축은 동축상에 위치하는 것을 특징으로 하는 광픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 레이저 다이오드의 발광점은 상기 상부 회전축 및 하부 회전축이 형성하는 축에 위치되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치.
KR1020030007115A 2003-02-05 2003-02-05 광 픽업 장치의 레이저 다이오드의 틸트장치 KR20040070890A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100680167B1 (ko) * 2005-01-27 2007-02-08 삼성전자주식회사 광 유니트와 광픽업 및 광축 조정방법

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