KR100438574B1

KR100438574B1 - 근접장 광기록재생장치

Info

Publication number: KR100438574B1
Application number: KR10-2001-0074345A
Authority: KR
Inventors: 김영식; 김진용; 김수경
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2004-07-02
Also published as: US20030099189A1; KR20030043265A; US6829213B2; JP2003187474A

Abstract

본 발명은 디스크 표면에 근접하여 대향되는 대향렌즈를 탑재하는 슬라이더를 포함하여 구성되고, 상기 디스크에 근접장광을 입사시켜 정보를 기록 또는 재생하는 근접장 광기록재생장치에 있어서, 상기 디스크를 향하는 면이 그 반대측면에 비해 좁은 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 구조를 취하는 슬라이더를 제시함으로써, 디스크의 기록가능구간의 내곽 또는 외곽의 단부에 관한 제한을 축소하여 보다 많은 신호를 기록 및 재생할 수 있는, 진일보한 구조의 근접장 광기록재생장치를 제공한다.

Description

근접장 광기록재생장치{APPARATUS FOR NEAR FIELD OPTICAL RECORDER}

본 발명은 근접장 광기록재생장치에 관한 것으로서, 상세하게는, 디스크 표면에 근접하여 대향되는 대향렌즈를 탑재하는 슬라이더의 구조에 관한 것이다.

광디스크 또는 광자기디스크는 비트(또는 기록마크) 사이즈가 소형화되어야 하고 트랙폭이 협소하게 되어야 고밀도 기록용량을 가질 수 있게 된다. 그러나 디스크의 기록막에 비트를 형성하기위해 디스크 상에 집광되는 광의 스폿 크기는 회절한계에 의해 제약되기 때문에 기록밀도를 향상시키는 데는 한계가 있다.

정보의 대용량화 추세에 비추어 볼 때 기존의 광기록/재생방식의 한계를 극복할 수 있는 새로운 광기록/재생방식이 요구되고 있다. 최근에는 기록용량을 획기적으로 향상시킬 수 있을 것으로 예상되는 근접장(Near Field)을 이용한 근접장 광기록/재생(Near Field Recording/Reproduction)에 대한 연구가 증가되고 있다.

근접장 광기록 및 재생의 원리는 다음과 같다. 렌즈 내부로 임계각 이상의 각도를 갖고 입사하는 빛은 굴절률이 밀한 곳에서 소한 곳으로 진행할 때 빛이 전반사된다. 이 때 빛의 전반사에 의해서 렌즈의 표면에는 아주 미세한 세기의 광이 존재하는데 이것을 에버네슨트 웨이브(evanescent wave) 또는 소산파라고 한다. 이 에버네슨트 웨이브를 이용하면, 기존의 원격장(far-field)에서는 빛의 회절 현상 때문에 나타나는 분해능의 절대적인 한계, 즉 회절 한계 때문에 불가능했던 고분해능이 가능하게 된다. 근접장 광 기록 및 재생 광학계는 렌즈 내에서 빛을 전반사시켜 렌즈 표면에 에버네슨트 웨이브를 발생시키고, 에버네슨트 웨이브와 디스크의 커플링에 의하여 기록 및 재생을 하게 된다.

도 1 및 도 2는 종래의 근접장 광기록재생장치의 구조를 도시한 것으로서, 도 1은 평면도, 도 2는 고체함침렌즈가 장착된 슬라이더부의 확대단면도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 근접장 광기록재생장치는 베이스에 대해 왕복 회전 가능하게 설치된 스윙암(21)과, 그 스윙암(21)에 회전 구동력을 제공하는 액츄에이터(23)와, 공기동압에 의해 디스크(10)에 대해 부상된 채로 디스크(10)의 트랙을 스캔할 수 있도록 상기 스윙암(21)의 단부에 설치된 슬라이더(30)를 포함하여 구성된다.

슬라이더(30)는 대물렌즈(31)와 소정의 초점거리만큼 이격되어 장착된 대향렌즈(32) 및 상기 렌즈를 고정하기 위한 본체부(33)를 포함하여 구성되며, 상기 대향렌즈(32)에는 고체함침렌즈(SIL : Solid Immersion Lens)가 사용되는 것이 일반적이다.

도 3 및 도 4는 종래의 근접장 광기록재생장치의 구조를 도시한 것으로서, 도 3은 슬라이더(30)가 디스크(10)의 외측 단부를 슬라이드 구동하는 상태를 개략적으로 도시한 단면도, 도 4는 슬라이더(30)의 구조를 개략적으로 도시한 저면도이다.

도시된 바와 같이, 근접장 재생 및 기록을 위한 광기록재생장치에 있어서, 렌즈부(31,32)는 디스크의 회전방향을 기준으로 슬라이더(30)의 중앙부에 위치한다.

또한, 이와 같은 부상형 슬라이더 구조를 채용하기 위해서는, 디스크(10)로부터 근접장 범위내에서 슬라이더(30)를 부상시켜야 하므로, 슬라이더(30)의 디스크측면에 공기압을 발생시키는 에이비에스(ABS : Air Bearing System) 패드(Pad)부가 형성된다.

이와 같은 구조의 슬라이더(30)를 채용하는 광기록재생장치에 있어서는, 좌우의 에이비에스 패드(36)면 부위가 디스크(10)의 기록가능구간의 내곽 또는 외곽을 벗어나지 않아야 하므로, 결과적으로 슬라이더(25)의 폭의 절반(W/2)에 해당하는 만큼 디스크(10)의 내곽 또는 외곽의 일정 부위를 사용할 수 없다는 문제점이 초래된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 디스크의 기록가능구간의 내곽 또는 외곽의 단부에 관한 제한을 축소하여 보다 많은 신호를 기록 및 재생할 수 있는, 진일보한 구조의 슬라이더를 구비한 근접장 광기록재생장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

도 1 내지 도 4는 종래의 근접장 광기록재생장치의 구조를 도시한 것으로서,

도 1은 평면도, 도 2는 고체함침렌즈가 장착된 슬라이더부의 확대단면도

도 3은 슬라이더가 디스크의 외측 단부를 슬라이드 구동하는 상태를 개략적으로 도시한 단면도

도 4는 슬라이더의 구조를 개략적으로 도시한 저면도

도 5 내지 도 8은 본 발명에 의한 근접장 광기록재생장치의 슬라이더부의 구조를 도시한 것으로서,

도 5는 일실시례의 구조를 도시한 단면도

도 6은 또 다른 실시례의 구조를 도시한 단면도

도 7은 슬라이더가 디스크의 외측 단부를 슬라이드 구동하는 상태를 개략적으로 도시한 단면도

도 8은 슬라이더의 구조를 개략적으로 도시한 저면도

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 슬라이더 101 : 대물렌즈

102 : 대향렌즈 106 : 공기압 발생부

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 상부에는 대물렌즈가 탑재되고 하부에는 디스크 표면에 근접하여 대향되는 대향렌즈를 탑재하는 슬라이더를 포함하여 구성되고, 상기 디스크에 근접장광을 입사시켜 정보를 기록 또는 재생하는 근접장 광기록재생장치에 있어서, 상기 슬라이더는, 상기 디스크를 향하는 면의 반대측면은 상기 대물렌즈의 직경에 대응하여 넓게 형성되고, 디스크를 향하는 면으로 갈수록 점차 좁아지는 V자형으로 형성되며, 상기 슬라이더에 탑재되는 대향렌즈는 상기 대물렌즈에 대면하는 상단 구면부와 이 구면부에서 하부로 갈수록 좁아지게 형성된 원추형부와 이 원추형부의 하단에 형성되어 상기 디스크를 향하는 평면부로 형성된 것을 특징으로 하는 근접장 광기록재생장치를 제시한다.

나아가, 상기 슬라이더의 상기 디스크를 향하는 면에는 상기 대향렌즈의 하단 평면부에 근접한 위치에 공기압 발생부가 형성되는 것이 효과적이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시례에 관하여 상세히 설명한다.

도 5 내지 도 8은 본 발명에 의한 근접장 광기록재생장치의 슬라이더부의 구조를 도시한 것으로서, 도 5는 일실시례의 구조를 도시한 단면도, 도 6은 또 다른 실시례의 구조를 도시한 단면도, 도 7은 슬라이더가 디스크의 외측 단부를 슬라이드 구동하는 상태를 개략적으로 도시한 단면도, 도 8은 슬라이더의 구조를 개략적으로 도시한 저면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 근접장 광기록재생장치의 슬라이더(100)는 대물렌즈(101)와, 이 대물렌즈(101)에서 소정 초점거리만큼 이격되어 장착된 대향렌즈(102) 및 상기 렌즈(101)(102)를 고정하기 위한 본체부(103)를 포함하여 구성된다.여기서, 본 발명에 의한 근접장 광기록재생장치의 슬라이더(100)는 디스크(10)를 향하는 면이 그 반대측면에 비해 좁은 면적을 갖는 것을 기본적인 특징으로 한다.

즉, 종래의 근접장 광기록재생장치에 사용되는 슬라이더(30)에 있어서는, 그 디스크(10)를 향하는 면의 면적이 넓기 때문에 디스크(10)의 내곽 또는 외곽의 일정 부위를 사용할 수 없다는 문제점이 초래되었는바, 그 면적을 줄임으로써 상기와같은 문제점을 해결하고자 하는 것이다.

즉, 본 발명은 디스크를 향하는 면의 면적을 축소한 슬라이더(100)를 사용하여, 종래에는 이용할 수 없었던 구간까지 신호의 재생기록이 가능하게 함으로써, 결과적으로 디스크의 유효면적을 넓히는 효과를 가져오는 것이다..

디스크의 기록방식에는 크게 2가지가 있는바, CAV방식과 CLV방식이 그것이다. CAV방식은 스핀들 모터에 의한 디스크의 회전에 있어서 각속도를 일정하게 유지토록 하는 방식으로서, 이 경우 동일한 각속도 하에서 디스크의 내측과 외측은 선속도가 달라지게 되므로, 동일한 시간동안 광헤드가 디스크면을 기록재생할 수 있는 구간이 디스크의 내측인가 외측인가에 따라 달라지게 된다. 즉, 디스크의 내측에 비해 외측이 동일한 시간동안 광헤드와 많은 구간의 접촉을 일으키게 되므로, 결국, 디스크의 내측에 비해 외측은 기록밀도가 낮아지게 되는 것이다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것이 CLV방식으로서, 디스크의 내측과 외측에 동일한 밀도로서 정보를 기록할 수 있도록하기 위하여, 광헤드가 디스크의 외측 구간을 기록재생하는 경우, 내측 구간을 기록재생하는 경우에 비해 스핀들 모터의 각속도를 줄이는 방식이 그것이다.

상기와 같은 CLV방식은 CAV방식에 비해 동일한 면적의 디스크의 기록밀도를 향상시킬 수 있다는 장점을 가지므로 최근 널리 이용되고 있다.

따라서, 넓은 저면의 구조를 취하는 슬라이더가 장착된 종래의 광기록재생장치에 있어서, CAV방식에 비해 디스크의 외측의 기록밀도가 높은 CLV방식에 의한 디스크가 사용될 경우, 디스크의 외곽의 이용면적의 손실에 의한 문제점이 더욱 부각될 것이므로, 역으로 본 발명에 의한 슬라이더의 유효성은 더욱 인정된다고 볼 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 슬라이더(100)는 디스크(10)를 향하는 면으로부터 그 반대측면으로 갈수록 점점 넓어지는 단면을 갖는 것이 바람직하며, 나아가서는, 디스크(10)의 회전방향에 수직인 단면이 V자 형상으로 구성되는 것이 효과적이다.

즉, 슬라이더(100)는 공기동압에 의해 고속회전하는 디스크의 접촉면과 근접장의 범위 내에서 부상된 채로 구동하는 것이므로, 디스크(10)의 회전방향을 기준으로 하여 역학적으로 평형단면을 갖는 구조를 취하는 것이 바람직한 것이다.

또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 대물렌즈(101) 및 대향렌즈인 고체함침렌즈(102)에 의해 집광되는 광의 궤적을 살펴보면 고체함침렌즈(102)의 전단면을 투과하지 않고 조사면을 향하여 V자 형상을 취하는 것을 알 수 있다.

이에 착안하여 고체함침렌즈(102)의 단면 중 집광되는 광의 궤적이 통과하지 않는 부분을 제거한 경제적인 단면을 상정해 볼 수 있다.

즉, 슬라이더(100)에 탑재되는 대향렌즈인 고체함침렌즈(102)는 디스크의 회전방향(10)에 수직인 단면이 부채꼴 형상이 되도록 형성하는 것이 슬라이더(100)의 저면의 면적을 가능한 한 축소하고자 하는 본 발명의 기본적인 목적 측면에서 바람직한 것이다.

또한, 기본적으로 광기록재생장치에 있어서 슬라이더(100)는 디스크의 회전에 의한 공기동압에 의해 근접장의 범위 내에서 부상한 채로 구동하는 것이므로, 그 저면에는 공기압을 발생시키는 에이비에스(ABS : Air Bearing System) 패드(Pad)부가 형성되어야 한다.

따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 슬라이더(100)의 디스크(10)를 향하는 면에는 대향렌즈(102)가 차지하는 면적을 제외한 부분에 공기압 발생부(106)가 형성되며, 이는 종래의 슬라이드(30)에 있어서 공기압 발생부(36) 자체가 차지하는 면적과 큰 차이가 없으므로, 슬라이더(100)가 역학적으로 안정된 평형구조를 취하는 한, 그 부상구동에 있어서 문제가 되지 않는다.

슬라이더(100)를 제외한 기타 부분의 구조는 종래의 근접장 광기록재생장치의 경우와 동일하다.

즉, 본 발명에 의한 근접장 광기록재생장치는 베이스에 대해 왕복 회전 가능하게 설치된 스윙암(21)과, 그 스윙암(21)에 회전 구동력을 제공하는 액츄에이터 (23)와, 공기동압에 의해 디스크(10)에 대해 부상된 채로 디스크(10)의 트랙을 스캔할 수 있도록 상기 스윙암(21)의 단부에 설치된 슬라이더(100)를 포함하여 구성된다.

본 발명은 디스크의 기록가능구간의 내곽 또는 외곽의 단부에 관한 제한을 축소하여 보다 많은 신호를 기록 및 재생할 수 있는, 진일보한 구조의 슬라이더를 구비한 근접장 광기록재생장치를 제공한다.

Claims

상부에는 대물렌즈가 탑재되고 하부에는 디스크 표면에 근접하여 대향되는 대향렌즈를 탑재하는 슬라이더를 포함하여 구성되고, 상기 디스크에 근접장광을 입사시켜 정보를 기록 또는 재생하는 근접장 광기록재생장치에 있어서,

상기 슬라이더는

상기 디스크를 향하는 면의 반대측면은 상기 대물렌즈의 직경에 대응하여 넓게 형성되고, 디스크를 향하는 면으로 갈수록 점차 좁아지는 V자형으로 형성되며, 상기 슬라이더에 탑재되는 대향렌즈는 상기 대물렌즈에 대면하는 상단 구면부와 이 구면부에서 하부로 갈수록 좁아지게 형성된 원추형부와 이 원추형부의 하단에 형성되어 상기 디스크를 향하는 평면부로 형성된 것을 특징으로 하는 근접장 광기록재생장치.
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제1항에 있어서,

상기 슬라이더의 상기 디스크를 향하는 면에는 상기 대향렌즈의 하단 평면부에 근접한 위치에 공기압 발생부가 형성된 것을 특징으로 하는 근접장 광기록재생장치.