KR100224749B1 - 분리형 광학헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분리형 광학헤드에 관한 것이다.

본 발명은 디스크에 대하여 광을 집속주사하여 그 디스크에 대하여 이동가능한 가동광학계와, 이 가동광학계에 입사광을 제공함과 동시에 그 디스크로부터 반사되는 반사광을 검출하는 고정광학계를 구비하여 된 분리형 광학헤드에 있어서, 상기 고정광학계로부터 상기 가동광학계로 입사되는 입사광축과 상기 가동광학계로부터 반사되는 반사광축이 항상 일치되도록 상기 입사광축을 수직 및 수평방향으로 변위시키는 광축보정 수단이 마련되어 된 점에 그 특징이 있다. 따라서 광축의 어긋남으로 인한 트래킹 및 포커싱 제어시의 에러를 방지할 수 있게 되어 제품의 품질이 향상되게 된다.

Description

분리형 광학헤드

제1도는 종래 분리형 광학헤드를 보인 개략도.

제2도는 본 발명에 따른 분리형 광학헤드를 보인 개략 사시도.

제3도는 제2도에 도시된 분리형 광학헤드의 작동상태도를 보인 것으로서, (a)는 수평방향으로 어긋난 입사광축을 보정하는 상태이고, (b)는 수직방향으로 어긋난 입사광축을 보정하는 상태이다.

제4도는 본 발명에 따른 분리형 광학헤드에서 유리판의 각도에 따른 입사광의 광축변위를 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명

10 : 고정 광학계 20 : 가동광학계

30 : 광검출부 31 : 빔스프리터

32 : 광검출기 40 : 광축변위부

41, 42 : 액튜에이터 43, 44 : 유리판

본 발명은 광정보를 기록 및/또는 재생하기 위한 광학헤드중 가동광학계와 고정광학계로 분리되어 있는 분리형 광학헤드에 관한 것으로서, 특히 고정광학계로부터 주사되는 입사광축과 가동광학계로부터 반사되는 반사광축이 항상 일치되도록 하는 광축 보정수단이 마련된 분리형 광학헤드에 관한 것이다.

광학헤드는 광기록 매체에 소정의 광을 주사하고 그로부터 반사되는 반사광을 검출하여 그 광기록 매체상에 수록된 정보를 읽거나 또는 기록하는 장치로서, 예컨대 광자기 디스크나 콤팩트 디스크와 같은 원반형 광기록 매체를 구동하는 디스크 드라이브에 설치되어 있다.

디스크 드라이브에 있어서는 회전하는 디스크상의 원하는 트랙에 집광점을 엑세스시키기 위하여 헤드쪽을 그 디스크의 래디얼(radial) 방향으로 이동시키고 있는데, 엑세스 시간을 줄이기 위하여 즉, 고속 탐색을 위하여는 가능한 신속하게 그리고 정확하게 그 헤드의 이송을 제어할 필요가 있다.

가동광학계와 고정광학계로 분리되어 있는 분리형 광학헤드는 그 이동부위의 무게가 가볍기 때문에 전체를 움직이는 일체형 보다 엑세스 시간면에서 유리한 이점을 가지고 있다.

종래의 분리형 광학헤드의 일례가 제1도에 도시되어 있는데, 이는 광원(1a), 콜리메이팅 렌즈(1b), 빔정형 프리즘(1c), 빔스프리터(1d)로 되는 광빔발생부와, 빔스프리터(1e), 4분할검출기(1f)로 되는 광검출부를 구비하는 고정광학계(1)와, 대물렌즈(2a)와 반사미러(2b)를 구비하는 가동광학계 (2)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래 분리형 광학헤드는 가동광학계가 디스크의 경방향으로 이동되면서 정보를 기록 및/또는 재생하는 과정에서 가동 광학계의 이동 궤적이 입사광축과 어긋나게 되는데, 이 경우 고정광학계(1)로부터 가동광학계(2)내의 반사미러(2b), 대물렌즈(2a)를 경유하여 디스크(D)에 이르는 입사광과 그 디스크(D)로부터 반사되는 반사광과의 광축변위가 발생하게 되고 이에 따라 트래킹 및 포커싱시 에러가 발생하게 된다. 즉, 광검출부에서 검지되는 에러 신호에는 디스크의 변위(편심과 상하진동)에 의한 포커싱에러신호와 트래킹에러신호 뿐만 아니라 광축 변위에 의한 에러신호도 함께 포함되게 되어 광빔의 트래킹과 포커싱이 일치된 상태일지라도 4분할 광검출기(1f)에서는 수광되는 광량이 같지 않아 트래킹 에러가 있는 것처럼 검출되기 때문에 트래킹 및 포커싱 제어시 에러가 발생하게 되어 제품의 품질이 저하되게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 고정광학계로부터 주사되는 입사광축과 가동광학계로부터 반사되는 반사광축이 항상 일치되도록 보정하여 줄 수 있도록 된 분리형 광학헤드를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 디스크에 대하여 광을 집속주사하여 그 디스크에 대하여 이동가능한 가동광학계에 입사광을 제공함과 동시에 그 디스크로부터 반사되는 반사광을 검출하는 고정광학계를 구비하여 된 분리형 광학헤드에 있어서, 상기 고정광학계로부터 상기 가동광학계로 입사되는 입사광축과, 상기 디스크로부터 반사되어 상기 가동광학계를 통하여 상기 고정광학계로 돌아오는 반사광축이 항상 일치되도록 상기 입사광축을 수직 및 수평방향으로 변위시키는 광축보정수단이 마련되어 된 점에 그 특징이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 한 바람직한 실시예를 상세하게 설 명한다.

제2도에는 본 발명에 따른 분리형 광학헤드가 도시되어 있는 바, 이는 광원(11), 콜리메이팅 렌즈(12), 빔정형 프리즘(13), 빔스프리터(14)를 구비하는 광빔발생부와, 빔스프리터(15), 4분할 광검출기(16)를 구비하는 광검출부로 구성되는 고정광학계(10)와 대물렌즈(21), 반사미러(22)를 구비하는 가동광학계(20)로 구성된다. 여기에서 본 발명의 특징에 따라 상기 고정광학계(10)의 광원(11)으로부터 주사되어 상기 가동광학계(20)로 입사되는 입사광축과 디스크(D)로부터 반사되어 상기 가동광학계(20)를 통하여 고정광학계(10)로 돌아오는 반사광축이 항상 일치되도록 상기 입사광축을 수직 및 수평방향으로 변위시키는 광축보정수단이 마련된다.

상기 광축보정수단은 상기 가동광학계(20)에 고정설치되며 상기 입사광을 분리시키는 빔스프리터(31)와, 분리된 입사광으로부터 광축변위를 검출하는 광검출기(32)로 된 광검출부(30)와 상기 고정광학계(10)와 가동광학계(20) 사이의 광경로상에 위치되며 상기 광검출기(32)에 검출된 신호에 의해 각각 구동되는 한쌍의 액튜에이터(41), (42)와, 상기 액튜에이터(41), (42)에 의해 각각 수직 및 수평방향으로 회전되면서 입사광축을 변위시키는 소정의 굴절률을 갖는 유리판(43), (44)으로 된 광축변위부(40)로 구성된다.

여기에서 상기 광검출기(32)로는 4분할 광검출기가 사용되는 것이 바람직하며, 상기 광축변위부(40)는 상기 고정광학계(20)와 일체로 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 분리형 광학헤드는 다음과 같이 동작되는 바, 먼저 광원(11)으로부터 발생된 광이 콜리메이팅 렌즈(12)에 의해 평행광으로 되고, 이 평행광은 빔정형프리즘(13)에 의해 원형빔으로 정형되어 가동광학계(20)에 설치된 광검출부(30)의 빔스프리터(31)로 입사되고, 이 입사광은 빔스프리터(31)에 의해 분리되어 그 일부는 반사미러(22)와 대물렌즈(21)를 통해 디스크(D)로 집속되고, 그 일부는 광검출기(32)로 입사되어 광검출기(32)에 의해 입사광축의 변위가 검출되게 된다.

그리고, 광검출기(32)에서 입사광축의 변위가 검출되면 그 신호에 의해 광축변위부(40)의 한쌍의 액튜에이터(42), (42)를 구동시켜 유리판(43), (44)을 수직 및 수평방향으로 변위시켜 반사광축과 일치시키게 된다.

이처럼 입사광축을 변위시키는 원리에 대해 제4도를 참조하면서 설명한다.

제4도에 도시된 바와 같이, 공기 중으로부터 굴절률이 n인 유리판(43)에 대한 입사광(α)이 θ각으로 입사하게 되면 유리판(43)의 수직한 면에 대하여 θ''으로 굴절된다. 그리고, 상기 유리판(43)에 대한 출사광(β)은 입사할 때와 마찬가지로 유리판(43)의 수직면에 대해 θ각을 이루게 된다. 이 때, 두께가 d인 유리판(43)를 통과한 출사광(β)은 입사광(α)을 연장한 가상의 면(α')에 대하여 doff의 변위가 생기게 되며, 그 수치는 다음과 같이 스넬의 법칙(Snell's Law)에 근거한 공식으로 계산된다.

공기의 굴절률을 1이라고 할 때,

예로서, n=1. 80, θ=30。, d=3㎜이면 doff=0.583㎜가 된다.

이와 같이, 상기 유리판(43)를 통과한 출사광(β)의 광축을 이동시키기 위해 상기 유리판(43)을 고정하고 입사각(θ)을 변화시킴으로써 가능하다. 반대로, 입사광(α)은 고정되고 상기 유리판(43)의 각도를 변화시킴으로써 상기 출사광(β)의 광축을 변위시킬 수 있게 된다.

상술한 원리에 따라, 본 실시예에서 유리판(43), (44)을 구동함으로써 입사광축을 변위시키는 과정에 대해 설명한다.

우선, 제3(a)도에 도시된 바와 같이, 가동광학계에 입사된 입사광축이 수평방향(Y방향, 트래킹방향)으로 어긋난 경우에는 디스크(D)로부터 반사되어 돌아오는 반사광에 트래킹방향의 오차가 발생하게 된다. 이 경우 유리판(43)을 X축을 중심으로 회전시켜 상기 4분할 광검출기(32)에 검출되는 Y방향의 입사광축의 변위가 0이 되도록 회전시킨다.

그리고, 제3(b)도에 도시된 바와 같이, 가동광학계에 입사된 입사광축이 수직방향(X방향, 포커싱 방향)으로 어긋난 경우에는 디스크로부터 반사되어 돌아오는 반사광에 포커싱방향의 오차가 발생하게 된다. 이 경우 유리판(44)을 Y축을 중심으로 회전시켜 상기 4분할 광검출기(32)에 검출되는 X방향의 입사광축 변위가 0이 되도록 회전시켜서 입사광축과 반사광축이 일치되도록 입사광축을 변위시킨다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 분리형 광학헤드는 고정광학계로부터 가동광학계로 입사되는 입사광축과 디스크로부터 반사되어 가동광학계를 통하여 고정광학계로 돌아오는 반사광축이 일치되도록 입사광축을 수직 및 수평방향으로 변위시키는 광축보정수단이 마련되어 있으므로, 항시 입사광축과 반사광축이 일치된 상태가 되도록 조정할 수 있으므로 고정광학계의 광검출기에 순수한 트래킹 오차 및 포커싱 오차 신호만이 검출되게 된다.

따라서 종래와 같은 광축의 어긋남으로 의한 트래킹 및 포커싱 제어시의 에러를 방지할 수 있게 되어 제품의 품질이 향상되게 된다.

Claims (3)

1. 디스크에 대하여 광을 집속주사하여 그 디스크에 대하여 이동가능한 가동광학계에 입사광을 제공함과 동시에 그 디스크로부터 반사되는 반사광을 검출하는 고정광학계를 구비하여 된 분리형 광학헤드에 있어서, 상기 고정광학계(10)로부터 상기 가동광학계(20)로 입사되는 입사광축과, 상기 디스크로부터 반사되어 상기 가동광학계(20)를 통하여 상기 고정광학계(10)로 돌아오는 반사광축이 항상 일치되도록 상기 입사광축을 수직 및 수평방향으로 변위시키는 광축보정수단이 마련되어 된 것을 특징으로 하는 분리형 광학헤드.
2. 제1항에 있어서, 상기 광축보정수단은, 상기 가동 광학계(20)에 고정설치되며 상기 입사광을 분리시키는 빔스프리터(31)와, 그 분리된 입사광으로부터 광축변위를 검출하는 광검출기(32)로 된 광검출부(30), 및 상기 고정광학계(10)와 가동광학계(20) 사이의 광경로상에 위치되며 상기 광검출기(32)에 검출된 신호에 의해 각각 구동되는 한쌍의 액튜에이터(41), (42)와, 상기 액튜에이터(41), (42)에 의해 각각 수직 및 수평방향으로 회전되면서 입사광축을 변위시키는 소정의 굴절률을 갖는 유리판(43), (44)으로 된 광축변위부(40), 를 구비하는 것을 특징으로 하는 분리형 광학헤드.
3. 제2항에 있어서, 상기 광축변위부(40)가 상기 고정광학계(10)에 일체로 설치되어 된 것을 특징으로 하는 분리형 광학헤드.