KR100234245B1 - 광픽업장치 - Google Patents

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Abstract

액세스 시간을 줄이고자 그 구조를 개선한 광픽업장치자 개시되어 있다.
이 광픽업장치는 레이저 빔을 생성하는 광원(32)을 구비한 고정광학계(30)와, 광기록매체(20)의 반경방향으로 주행하는 이동광학계(40)와, 고정광학계(30)와 이동광학계(40)를 광학적으로 연결하는 광도파로로 이루어진 광픽업장치에 있어서, 고정광학계(30)는 이동광학계(40)에서 제공되는 신호로 부터 오차신호를 검출하는 광검출기(36)를 포함하고, 이동광학계(40)는 광기록매체(20)의 반경방향으로 주행되는 이송수단과, 광원(32)에서 생성전달된 광을 평행광으로 바꾸어 주는 콜리메이터(42)와, 광기록매체(20)에 입사하는 빔과 광기록매체(20)에서 귀환하는 빔의 경로를 분리하는 홀로그램소자(44)와, 투과하는 광을 수렴하는 대물렌즈(46)와, 광기록매체(20)에서 반사된 광을 광검출기(36)로 향하도록 수속하는 집속렌즈(48)를 포함하고, 광도파로(50)는 광원(32)에서 생성된 빔을 이동광학계(40)로 전달하는 제1광도파로(52)와, 광기록매체(20)에서 반사된 광을 광검출기(36)로 전달하는 제2광도파로(54)를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

광픽업장치
제1도는 종래의 광픽업장치를 나타낸 개략적인 사시도.
제2도는 본 발명에 따른 광픽업장치의 광학적 구성을 보인 배치도.
제3도는 본 발명에 따른 스윙 암(arm)을 나타낸 개략적인 사시도.
제4(a)도는 본 발명에 따른 광픽업장치의 액츄에이터를 나타낸 단면도이고, 제4(b)도는 제4(a)도의 A-A선에서 본 정면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 광기록매체 30 : 고정광학계
32 : 광원 34 : 수속렌즈
36 : 광검출기 40 : 이동광학계
42 : 콜리메이터 44 : 홀로그램소자
46 : 대물렌즈 48 : 집속렌즈
50 : 광도파로 52 : 제1광도파로
54 : 제2광도파로 60 : 이송수단
본 발명은 컴팩트 디스크 플레이어, CD-ROM 드라이브 등에 채용된 광픽업장치에 관한 것으로서, 상세하게는 광픽업의 가속능력을 좌우하는 액세스 시간을 줄이고자 스윙 암(arm)과 광도파로를 채용한 광픽업장치에 관한 것이다.
일반적으로, 광픽업장치는 가이드레일 또는 리드스크류를 따라 움직이도록 된 베이스 상에 광픽업장치 즉, 광원, 광검출기, 대물렌즈, 대물렌즈용 액츄에이터 등이 배치되어 있다. 광기록매체에 기록하거나, 정보 재생을 위하여 광픽업장치 전체를 광기록매체의 반경 방향으로 움직이면서 그 기능을 수행한다.
광원으로 레이저 다이오드를 채용하는 경우, 그 부피와 질량이 매우 적으므로 큰 문제가 없었다. 그러나, 상기 광기록매체에 기록을 위하여 단파장의 광을 생성하기 위하여 고체레이저나 기체레이저 그리고, 파장감소기를 채용하는 경우 상기 베이스에 고부하가 걸리게 된다. 그리고, 상기 베이스가 상기 광기록매체의 기록면을 따라 이동되는 액세스 시간이 길어지는 경향이 있었다.
이와 같은 점들을 감안하여 종래에는 제1도에 도시한 바와 같은 광도파로를 이용한 광헤드 장치가 미국 특허번호 제5,033,043호를 통하여 개시된 바와 있다.
이 광헤드 장치는 레이저 빔 발생기(10)와 헤드 이동광학계(18)로 대별된다. 상기 레이저 빔 발생기(10)와 상기 헤드 이동광학계(18)는 상호 광도파로(16)에 의하여 광신호를 전달한다.
상기 레이저 빔 발생기(10)는 광원(1)과, 이 광원(1)에서 조사된 발산광을 평행광으로 바꿔어 주는 콜리메이터(12)와, 파장감소기(10a)와, 빔을 상기 광도파로(16)로 모아주는 수속렌즈(14)로 이루어져 있다. 상기 헤드 이동광학계(18)는 상기 광도파로(16)에서 출사된 발산광을 평행광으로 바꾸어주는 콜리메이터(12)와, 이 콜리메이터(12)를 통과한 빔을 분할하는 빔스프리터(18a)와, 상기 빔스프리터(18a)를 투과함 빔을 광기록매체(20)로 전달하는 광경로변환수단(18b)과, 상기 광기록매체(20)로 전달하는 광경로변환수단(18b)과, 상기 광기록매체(20)로 광을 집속하여 광스폿을 형성하도록 하는 대물렌즈(18c)와, 상기 광기록매체(20)에서 반사되어 상기 빔스프리터(18a)에서 반사된 광을 수광하여 오차신호를 검출하는 광검출기(18d)로 이루어져 있다. 또한, 상기 빔스프리터(18a)와 광검출기(18d) 사이에는 수속렌즈(14)가 구비되어 있다.
이와 같이 이루어진 종래의 광 헤드장치는 상기 헤드 이동광학계를 이루는 광학계 즉, 빔스프리터와 광경로변환수단 및 광검출기의 무게가 여전히 무거워 상기 헤드 이동광학계를 상기 광기록매체의 반경방향으로 움직이는 경우 그 액세스 시간을 줄이는데 한계가 있었으며, 이동광학계에 가해지는 부하를 현저히 줄이지 못하였다.
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 점들을 감안하여 안출된 것으로, 광기록매체의 반경방향으로 움직이는 이동광학계의 질량을 감소시키고, 이 이동광학계의 이송수단으로 스윙암을 채용하여 액세스 시간을 줄이고자 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광픽업장치는, 레이저 빔을 생성하는 광원을 구비한 고정광학계와, 광기록매체의 반경방향으로 주행하는 이동광학계와, 상기 고정광학계와 이동광학계를 광학적으로 연결하는 광도파로로 이루어진 광픽업장치에 있어서, 상기 고정광학계는 상기 이동광학계에서 제공되는 신호로부터 오차신호를 검출하는 광검출기를 포함하고, 상기 이동광학계는 광기록매체의 반경방향으로 주행되는 이송수단과, 상기 광원에서 생성 전달된 광을 평행광으로 바꾸어 주는 콜리메이터와, 광기록매체에 입사하는 빔과 광기록매체에서 귀환하는 빔의 경로를 분리하는 홀로그램소자와, 투과하는 광을 수렴하는 대물렌즈와, 상기 광기록매체에서 반사된 광을 상기 광검출기로 향하도록 수속하는 집속렌즈를 포함하고, 상기 광도파로는 상기 광원에서 생성된 빔을 상기 이동광학계로 전달하는 제1광도파로와, 상기 광기록매체에서 반사된 광을 상기 광검출기로 전달하는 제2광도파로를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 바람직하게는 상기 이송수단은 그 일단을 중심축으로 상기 광기록매체의 반경 방향으로 회동가능하게 설치된 스윙 암(arm)인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명에 따른 광픽업장치의 광학적 구성을 보인 배치도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 광픽업장치는 광원(32)과 광검출기(36)가 설치된 고정광학계(30)와, 광기록매체(20)의 기록면에 대하여 반경방향으로 주행하는 이동광학계(40) 그리고 상기 고정광학계(30)와 이동광학계(40) 상호간의 광신호를 전달하는 광도파로(50)로 대별된다.
상기 광도파로(50)는 상기 광원(32)과 상기 이동광학계(40) 내의 부재와 연결하는 제1광도파로(52)와, 상기 이동광학계(40)와 상기 광검출기(36)를 연결하는 제2광도파로(54)로 이루어져 있다.
상기 고정광학계(30)의 광원(32)은 레이저 광을 생성 출사한다. 이 광원(32)으로 광픽업장치의 기록 및/또는 재생여부에 따라 비교적 파장이 큰 영역이 광을 출사하는 레이저 다이오드를 채용할 수 있다. 또한, 단파장의 광을 출사하도록 된 Nd:YAG등의 고체레이저, Ne 등의 기체레이저 등의 레이저와, 이 레이저에서 출사된 파장의 영역을 변조하는 파장 감소기(미도시)로 이루어져 질 수 있다. 이 광원(32)에서 출사된 발산광은 수속렌즈(34)에 의하여 수렴되며, 이 수렴된 광이 상기 제1광도파로(52)를 통하여 상기 이동광학계(40)에 전달된다. 상기 광검출기(36)는 상기 이동광학계(40)에 설치된 움직가능한 광학계에서 검출되고 제2광도파로(54)를 통하여 전달된 신호로부터 오차신호, 즉, 포커스 오차신호와 트래킹오차신호를 검출한다. 상기 광검출기(36)와 상기 제2광도파로(54) 사이에는 상기 제2광도파로(54)의 단부를 통하여 전달되는 광을 상기 광검출기로 수속하도록 된 수속렌즈(34)가 마련되어 있다. 또한, 상기 광검출기는 적어도 이분할 된 분할판으로 되어 있다.
상기 이동광학계(40)는 직접적으로 상기 광기록매체(20)의 기록면에 정보를 기록하거나, 기록된 정보를 재생하는 부분이다.
이 이동광학계(40)는 광기록매체(20)의 반경방향으로 주행하는 이송수단(제3도;60)과, 상기 제1광도파로(52)의 단부에서 출사된 발사광을 평행광으로 바꾸어 주는 콜리메이터(42)와, 양쪽 렌즈면 각각에 입사하여 투과하는 광의 경로를 다르게하는 패턴이 형성된 홀로그램소자(44)와, 상기 광원(32)쪽에서 상기 홀로그램소자(44)를 통과한 광을 수속하여 상기 광기록매체(20)에 광스폿을 형성하도록 하는 대물렌즈(46)와, 상기 광기록매체(20)에서 반사되고 상기 홀로그램소자(44)를 통과한 광을 수속하여 상기 광검출기(36)로 향하도록 상기 홀로그램소자(44)와 상기 제2광도파로(54) 사이에 마련된 집속렌즈(48)로 이루어져 있다.
상기 이송수단의 움직임은 상기 광기록매체에 기록 및 기록된 신호를 재생하는데 필요한 액세스 시간을 결정짓는 주요소이다. 이 액세스 시간을 단축하기 위하여 상기 이송수단에 탑재된 광학계의 질량을 감소시켰을 뿐만 아니라 그 이송방법을 달리하였다.
즉, 제3도에 도시된 바와 같이 이 이송수단(60)은 그 일단(61)이 회동가능하게 고정되어 있고, 그 타단(62)에 언급한 콜리메이터(42), 홀로그램소자(44), 대물렌즈(46), 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터(70) 그리고 집속렌즈(48)가 마련되어 있는 스윙 암(swing arm)구조이다.
이와 같은 구조는 언급한 광학계가 설치된 부분(62)만이 회동되면서 상기 광기록매체(20)의 기록면에 광을 조사하므로, 액세스 시간을 효율적으로 줄일 수 있다.
상기 대물렌즈(46)는 이를 구동하는 액츄에이터(70)에 고정되어 있으며, 상기 광검출기(제2도;36)에서 검출된 오차신호에 따라 이를 보상하는 방향으로 움직인다. 상기 액츄에이터는 첨부된 제4도를 참조하여 자세히 설명한다.
제4(a)(b)도는 본 발명에 채용된 액츄에이터를 나타낸 도면으로 이를 참조하여 설명하면, 다음과 같다.
이 액츄에이터(70)는 대물렌즈 고정부(72), 코일부(74), 요크부재(76) 그리고 자석(78)으로 이루어져 있다. 상기 고정부(72)는 그 중앙에 대물렌즈(46)가 고정되고, 그 양단의 상기 자석(78)과 마주하는면은 코일부(74)가 부착되어 있다. 상기 자석(78)은 상기 요크부재(76)의 내측면에 형성되어 있다. 상기 코일부(74)는 제4(b)도에 도시한 바와 같은 코일 패턴이 형성된 패턴화된 코일이다.
상기 코일부(74)에 인가되는 전류와 상기 자석간의 상호작용에 의하여 상기 광검출기를 통하여 검출된 포커싱 및 트래킹오차신호를 보상하는 방향으로 액츄에이터를 구동한다. 상기 코일부를 패턴화함으로써 액츄에이터의 질량을 감소할 수 있다.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 광픽업장치는 광학계를 고정부와 이동광학계로 분리하여 배치하고, 광도파로를 이용하여 상호연결함으로, 상기 이동광학계에 실리는 부피와 질량을 줄이고, 이동광학계의 이송수단으로 스윙암을 채택함으로써 광기록매체의 기록면에 대하여 반경방향으로 주행하면서 정보 재생 및 기록을 수행하는데 소요되는 액세스 시간을 효과적으로 줄일 수 있는 등 매우 유용하다.

Claims (3)

  1. 레이저 빔을 생성하는 광원과, 광기록매체에서 반사된 신호로부터 오차신호를 검출하는 광검출기를 구비한 고정광학계와, 상기 광기록매체의 반경방향으로 주행하는 이동광학계와, 상기 고정광학계와 이동광학계를 광학적으로 연결하는 광도파로;를 포함하는 광픽업장치에 있어서, 상기 이동광학계는 상기 광원에서 생성 전달된 광을 평행광으로 바꾸어 주는 콜리메이터와, 광기록매체에 입사하는 빔과 광기록매체에서 귀환하는 빔의 경로를 분리하는 홀로그램소자와; 투과하는 광을 수렴하는 대물렌즈와; 상기 광기록매체에서 반사된 광을 상기 광검출기로 향하도록 수속하는 집속렌즈와; 상기 콜리메이터, 홀로그램소자, 대물렌즈 및 집속렌즈를 광기록매체의 반경방향으로 이동시키는 이송수단;을 포함하고, 상기 광도파로는 상기 광원에서 생성된 빔을 상기 이동광학계로 전달하는 제1광도파로와, 상기 광기록매체에서 반사된 광을 상기 광검출기로 전달하는 제2광도파로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이송수단은 그 일단을 중심으로 상기 광기록매체의 반경방향으로 회동되는 스윙 암(swing arm)을 구비한 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터는 상기 대물렌즈를 고정하는 고정부와; 이 고정부의 양측 단부에 패턴화된 미세 패턴 코일로 형성된 코일부와; 상기 코일부와 마주하도록 배치된 자석과; 상기 자석을 고정하는 요크부재;를 구비한 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
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JPH06295464A (ja) * 1993-04-09 1994-10-21 Ricoh Co Ltd 光ピックアップ装置

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