KR930009688B1 - 광학헤드 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

광학헤드

제 1 도는 종래 광학헤드의 구성을 광축을 따라 도시적으로 나타낸 측단면도.

제 2 도는 본 발명의 제 1 실시예를 도시적으로 나타낸 측단면도.

제 3 도는 본 발명의 제 2 실시예를 도시적으로 나타낸 측단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 광원 2 : 회전격자

3 : 하프미러 4 : 오목렌즈

5 : 광검출기 6 : 대물렌즈

7 : 영구자석 8 : 요크

9, 10 : 구동코일 11, 11' : 광학계 홀더

12, 12' : 대물렌즈지지체 13 : 경통부

14 : 홀로그램소자 A : 액튜에이터

M, M' : 가동부 D : 디스크

본 발명은 광정보매체에 수록되는 정보를 광학적으로 읽거나 및/또는 쓰기 위한 광학헤드에 관한 것으로서, 특히 그 광정보매체상에 접속되는 광촛점의 위치를 미세하게 변위시키기 위한 액튜에이터의 가동부내에 대물렌즈를 포함한 일체의 광학부품을 내장하여 되는 광학헤드에 관한 것이다.

광학적으로 정보를 읽거나 쓰는 것에는 예를들면, 콤팩트디스크 플레이어, 비디오 디스크 플레이어, CD-ROM 장치, 광자기디스크장치등 광정보매체로서 원반형 디스크를 사용하는 각종 디스크장치가 있다. 이러한 디스크에는 일반적으로 광을 변조하는 미소패턴의 피트가 무수한 동심원 또는 하나로 이어진 나선형으로 배치되어 되는 정보트랙이 형성된다. 광학헤드는 이러한 정보트랙을 따라 광을 집속주사하고 그로부터 반사되는 광을 검출하여 그 정보를 읽거나 쓰는 장치이다. 디스크장치에 있어서는 입사광의 촛점이 디스크상의 정보트랙을 추종케하기 위하여, 디스크를 일정한 신속도로 회전시키고 광학헤드를 그 디스크의 반경방향으로 이송시키고 있다.

이러한 광학헤드에 있어서는 디스크상의 추종된 정보트랙 내에서 광초점의 수직,수평위치를 정밀제어하기 위하여 그 광학계 전체 또는 그의 적어도 일부를 미세구동하는 액튜에이터가 필요하다.

일본국 특허공보 소62-55218호에 의하면, 광학계 일부를 구동하기 위한 구동수단으로서 영구자석과 코일로 이루어진 액튜에이터를 구비하고 그 코일을 대물렌즈지지체에 대하여 일체적으로 고정시켜 이를 상기한 액튜에이터의 가동부로 구성하는 기술이 공지되어 있다.

현재 주로 사용되고 있는 종래의 유한공액형 구조는 제 1 도에 도시되어 있다. 이것은 광원(1), 회절격자(2), 하프미러(3), 오목렌즈(4), 광검출기(5)등을 내장하는 광학계 홀더(11)와, 대물렌즈(6)를 지지하는 대물렌즈지지체(12)를 분리시켜, 그 광학계 홀더(11)와는 영구자석(7)이 부착된 요크(8)를, 그 대물렌즈지지체(12)와는 수직, 수평 구동코일(9)(10)을 각각 일체로 취부하여, 그 대물렌즈지지체(12)를 액튜에이터의 가동부로 구성한 것이다.

즉, 수직, 수평 구동코일(9)(10)에 각각 전류가 인가되면, 그 코일들이 영구자석과 플레밍의 왼손법칙에 따른 전자작용으로 그 대물렌즈지지체(12)와 함께 각각 수직, 수평방향으로 이동하는 것으로써 그 대물렌즈(6)에 의한 광촛점의 위치를 미세하게 변위시키는 것이다. 그러나 그 대물렌즈가 수직, 수평방향으로 이동하면, 광원(1)으로부터 대물렌즈(6)에 이르는 광경로의 길이가 변화하게 되고, 특히 광원(1)과 광검출기(5)가 고정되어 있는데 반하여 대물렌즈(6)가 이동하게 되면 그 대물렌즈(6)의 중심이 그 입사광의 광축으로부터 편심되고 이에따라 반사광의 광축도 편심된다. 광검출기 (5) 그 광축의 편심을 에러로 인식하게 되므로 그 대물렌즈를 이동시키려 하는, 즉 서보에러가 발생하는 문제가 있었다. 이러한 현상을 디스크(D)가 수평을 유지하지 못하고 기울어져 있을 때에도 마찬가지이다.

본 발명은 이러한 문제점을 제거하는 동시에 광학계 전체가 일체로서 원활히 구동되어질 수 있도록 소형, 경량화 하는 것을 목적으로 한다. 이와 같은 목적은 디스크상의 광촛점위치의 오차검출에 따라 그 광촛점을 가지는 대물렌즈를 구동할때, 그 대물렌즈의 입사광을 제공하는 광학계 전체를 함께 이동시는 것으로 달성될 수 있을 것이며, 또한 이를 위해 홀로그램패턴을 이용 그 광학계를 소형, 경량화 하는 것이 가능할 것이다. 이에 따라 본 발명은, 광정보 매체상에 입사광을 집속주사하고 그로부터의 반사광을 검출하여 그매체에 수록된 정보를 광학적으로 읽거나 기록하는 광학헤드에 있어서, 상기 입사광을 제공하는 광원과 그 입사광을 집속주사하는 대물렌즈 및 상기 반사광을 검출하는 광검출기를 포함하는 광학계 전체를 가동체에 내장하고, 그 가동체에 전자적으로 상대운동하는 구동코일 또는 자석을 취부하여, 상기 광학계 전체를 상기 대물렌즈의 광촛점위치를 변위시키기 위한 액튜에이터의 가동부로 구성하는 것을 그 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 광학계를 구성함에 있어서, 상기 광원과 상기 대물렌즈 사이에 배치되어 상기 입사광과 반사광이 경유케 하고, 그 반사광에 대해 상기 광원으로부터 벗어난 지점에 집속되게 하는 소정의 홀로그램패턴을 가지는 홀로그램소자를 포함하여 축소된 광학계를 구성하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성하는 본 발명에 따른면, 예컨대 디스크장치에 있어서, 디스크에 맺히는 광촛점위치의 오차검출에 따라 구동신호를 상기 구동코일에 인가하여 상기 광학계 홀더가 이동하는 것에 의하여 그 오차를 보정할 수 있다. 이때 그 광학계 홀더에는 광원, 대물렌즈 및 광검출기등을 포함하는 광학계 전체가 일체적으로 내장되어 있으므로 그 이동에 따른 전체 광경로의 길이가 변화하거나 또는 그 광축이 어긋나는 일이 없게 된다. 따라서, 정확한 그 오차검출 및 제어가 가능한 것이다.

또한 상기한 광학계를, 소정의 홀로그램패턴을 가지는 홀로그램소자를 구비하여 구성하는 본 발명에 의하면 기존의 입사광과 반사광을 분리하기 위한 분리광학수단이 제거되므로 액튜에이터의 가동부인 광학계 전체를 소형, 경량화하여 원할한 제어동작을 꾀할 수 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면으로부터 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제 2 도는 본 발명에 따른 제 1 실시예를 도식적으로 나타낸 측단면도이다. 설명의 편의상 제 1 도와 동일한 부분에 대하여 동일한 참조번호를 붙였다. 이 실시예에 있어서는 액튜에이터(A)의 가동부(M)는 광원(1), 회절격자(2), 하프미러(3), 오목렌즈(4), 광검출기(5) 등을 내장한 광학계 홀더(11)와, 대물렌즈(6)를 지지하는 대물렌즈지지체(12)가 경통부(13)로 연결되어 일체적으로 결합된 것이다. 그 경통부(13)는 액튜에이터(A)를 구성하는 요소의 하나인 요크(8)를 관통하여 그 가동부(M) 전체간 제한적으로 수직, 수평 이동할 수 있게 한다. 액튜에이터(A)는 통상과 같이 전자적으로 상대운동하는 영구자석(7)과 두 종류의 구동코일(9)(10)로 구성되는데, 그 영구자석(7)이 상기 요크(8)에 취부되어 상대적으로 고정되어 있고, 그 구동코일(9)(10)이 가동부(M)의 대물렌즈지지체(12)에 취부되어 상대적인 운동을 하도록 되어 있다. 여기서 구동코일(9)(10)의 하나는 수직운동을, 다른 하나는 수평운동을 제공한다.

디스크(D)상에 광촛점을 맺는 입사광은 광원(1)으로부터 회절격자(2), 하프미러(3) 및 대물렌즈(6)를 경유하여 디스크(D)에 이르는 광경로를 가진다. 또한 그 디스크(D)로부터의 반사광은 다시 대물렌즈(6), 하프미러(3), 오목렌즈(4)를 경유하여 광검출기(5)상에 이르는 광경로를 가진다. 재생시, 상기 반사광에는 디스크(D)에 수록된 정보와 그 광촛점의 위치를 알리는 정보가 실려 있다. 따라서 상기 광검출기(5)로부터 검출된 전기신호로써 그 정보를 재생하는 동시에 광촛점위치의 오차검출에 따른 전기신호를 구동코일(9)(10)에 각각 인가함으로써 그 위치를 보정할 수 있는 것이다. 수직구동코일(9)에 전류가 인가되면 가동부(M)가 광축방향으로 이동하고, 수평구동코일(10)에 전류가 인가되면 가공부(M)가 광축에 직교하는 방향으로 이동한다. 여기서 대물렌즈(6)가 그 가동부(M)와 일체로 되어 같이 움직이므로 그 대물렌즈(6)의 이동에 의하여, 그 광촛점의 수직, 수평위치가 변위되는 것이다.

이때, 그 광촛점을 형성하는 대물렌즈(6)는 광원(1)과 광검출기(5)를 포함한 광학계 전체와 함께 이동하므로 그 이동에 따라 광경로의 길이가 변화하거나 광축이 어긋나는 일이 없다. 따라서 정확한 오차검출 및 그 제어와 함께 깨끗한 재생(또는 기록)이 행해지는 것이다.

제 3 도는 본 발명에 따른 제 2 실시예를 도식적으로 나타낸 측단면도이다. 이 실시예에서는, 액튜에이터(A)의 가동부(M')가 개조된 광학계 홀더(11')와 개조된 대물렌즈지지체(12')의 결합되어 있다. 그 광학계홀더(11')에는 대물렌즈(6)의 광축을 직선상으로 연장하는 선상에 광원(1)과 회절격자(2)를 배치하고, 그들 사이에 소정의 홀로그램패턴을 가지는 홀로그램소자(14)를 설치하고, 광검출기(5)는 그 광원(1)으로부터 약간 이격된 지점 즉, 그 홀로그램소자(14)를 통해 회절되어 오는 반사광을 검출할 수 있는 지점에 배치하여 된 광학계를 내장한다. 그리고 그 대물렌즈지지체(12')는 그 하부가 원통형으로 연장되어 역시 요크(8)를 여유있게 관통하고 그 하단에 상기한 광학계 홀더(11')를 용이하게 결합시키도록 되어 있다. 액튜에이터(A)는 제 2 도와 동일하다. 이 실시예에 의하면 광학계의 홀로그램소자(14)에 의하여 입사광과 반사광의 간섭이 없이 그 분리가 행해진다. 따라서 광학계 부품이 대폭 축소되어 가동부(M)를 소형, 경량화 하는데 유리함을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 광학계 전체를 가동부로 구성함으로써 디스크상에의 광촛점위치의 오차검출은 물론 그 보정을 위한 제이시 에러가 발생되지 않게 하여 광학헤드의 오동작을 방지하는데 효과적이며, 또한 광학계에 홀로그램소자를 채택함으로써 일체형 광학계를 가동부로 구성하는데 따른 부담이 없도록 그 가동부를 소형, 경량화 하는데 유리한 발명인 것이다.

다음에 기재되는 본 발명의 특허청구의 범위는 이상의 실시예들을 포함하는 것이며, 동일한 범위내에서 예시 및 설명되지 않은 더 많은 형태의 실시가 가능함을 배제하지 않는다.

Claims (3)

1. 광정보 매체상에 입사광을 집속주사하고 그로부터의 반사광을 검출하여 그 매체에 수록된 정보를 광학적으로 읽거나 기록하는 광학헤드에 있어서, 상기 입사광을 제공하는 광원과 입사광을 집속주사하는 대물렌즈 및 상기 반사광을 검출하는 광검출기를 포함하는 광학계 전체를 가동체에 내장하고, 그 가동체에 전자적으로 상대운동하는 구동코일 또는 자석을 취부하여, 상기 광학계 전체를 상기 대물렌즈의 광촛점위치를 변위시키기 위한 액튜에이터의 가동부로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 광학헤드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가동체가 적어도 2개의 부분으로 나뉘어 상호결합을 구성되는 것을 특징으로 하는 광학헤드.
3. 제 1 항 또는 제 2 항중의 어느 한항에 있어서, 상기 가동체에 내장되는 상기 광학계가 상기 대물렌즈와 상기 광원 사이에 배치되는 소정의 홀로그램패턴을 가지는 홀로그램소자를 포함하여 되는 것을 특징으로 하는 광학헤드.