KR100595146B1 - 근접장광기록/재생장치 - Google Patents
근접장광기록/재생장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100595146B1 KR100595146B1 KR1019980053313A KR19980053313A KR100595146B1 KR 100595146 B1 KR100595146 B1 KR 100595146B1 KR 1019980053313 A KR1019980053313 A KR 1019980053313A KR 19980053313 A KR19980053313 A KR 19980053313A KR 100595146 B1 KR100595146 B1 KR 100595146B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- recording medium
- tip
- optical fiber
- photoelectric conversion
- microdisplacement
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title description 41
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims abstract 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 53
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- MQUIHBQDYYAEMH-UHFFFAOYSA-N methedrone Chemical compound CNC(C)C(=O)C1=CC=C(OC)C=C1 MQUIHBQDYYAEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005459 micromachining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1384—Fibre optics
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/24—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by near-field interactions
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/24—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by near-field interactions
- G11B11/26—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by near-field interactions using microscopic probe means, i.e. recording by means directly associated with the tip of a microscopic electrical probe as used in scanning tunneling microscopy [STM] or atomic force microscopy [AFM] for inducing physical or electrical perturbations in a recording medium
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
- G11B7/0857—Arrangements for mechanically moving the whole head
- G11B7/08576—Swinging-arm positioners
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
- G11B7/093—Electromechanical actuators for lens positioning for focusing and tracking
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/122—Flying-type heads, e.g. analogous to Winchester type in magnetic recording
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1387—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector using the near-field effect
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
- H02N1/002—Electrostatic motors
- H02N1/006—Electrostatic motors of the gap-closing type
- H02N1/008—Laterally driven motors, e.g. of the comb-drive type
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
- G11B7/0937—Piezoelectric actuators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
본 발명은 근접장 광을 조사함과 아울러 반사된 근접장 광을 전기적인 신호로 변환하기에 적합하도록 한 헤드에 관한 것이다.
본 발명의 헤드는 기록매체로부터 미소 부상높이로 부상하여 입사광을 근접장 광 형태로 기록매체에 집광하기 위한 제1 팁과, 기록매체로부터 미소 부상높이로 부상하여 기록매체로부터 반사된 근접장 광을 전기적인 신호로 변환하기 위한 제2 팁과, 제1 및 제2 팁들을 대칭적인 형태로 경사지게 지지하는 마운트부재와, 서로 직교하는 2축 방향으로 미소 변위 내에서 제1 팁을 이동시키기 위한 제1 미소변위구동수단과, 서로 직교하는 2축 방향으로 미소 변위 내에서 제2 팁을 이동시키기 위한 제2 미소변위구동수단을 구비한다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 헤드는 나노스케일의 기록마크 및 트랙폭이 형성되는 고밀도 기록매체의 기록/재생에 적합하게 된다.
Description
본 발명은 기록매체의 기록/재생장치에 관한 것으로, 특히 근접장 광을 조사함과 아울러 반사된 근접장 광을 전기적인 신호로 변환하기에 적합하도록 한 헤드에 관한 것이다. 본 발명은 근접장을 이용하여 기록매체에 정보를 기록하거나 기록매체에 기록된 정보를 독출하기에 적합하도록 한 디스크 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 근접장 광을 이용하여 기록매체에 정보를 기록하거나 기록매체에 기록된 정보를 재생하기에 적합하도록 한 근접장 광기록/재생장치에 관한 것이다.
정보 기록매체는 광기록/재생방식의 상변화형 기록매체로서 CD에 비하여 기록용량이 120mm 직경의 디스크에 최대 4.7GB 까지 데이터가 기록되는 DVD-RAM이 개발되어 보급되고 있으며, 광자기 기록매체로서는 자계변조 기록방식을 채택하여 6.1 GB 수준의 기록용량을 가지는 ASMO(Advanced Storage Magneto Optical)가 개발되고 있다. 이와 같은 정보 기록매체는 동영상과 같은 대용량의 정보에 대응하여 고밀도화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 기존의 광기록방식 또는 광자기 기록방식에서 야기되는 광학적·물리적 한계에 직면하여 기록용량이 만족할 만한 수준에 이르지 못하고 있다. 예컨대, 현재 실용화된 120mm 직경의 단면 2.6GB의 DVD-RAM은 고화질 텔레비젼(HD TV)에 대응하는 해상도의 화상을 2시간 이상 수용할 수 없다. 또한, 광기록/재생방식의 기록매체를 기록/재생하기 위한 디스크 구동장치는 고배속으로 갈수록 진동 및 소음 등이 심하게 되기 때문에 서보제어가 어렵게 되어 어느 한계 이상으로 고속화될 수 없는 문제점이 있다.
기존의 광기록/재생방식 또는 광자기 기록/재생 방식의 기록매체는 피트(또는 기록마크) 사이즈가 미소하게 되어야 하고 트랙폭이 협소하게 되어야 고밀도의 기록용량을 가질 수 있다. 그러나 기록매체의 기록막에 피트(pit)를 형성하기위해 기록매체 상에 집광되는 광스폿이 소위 "회절 한계치"보다 작아질 수는 없기 때문에 기록밀도를 향상시키는 데는 한계가 있다. 즉, 광스폿의 크기는 광원의 파장 λ 및 대물렌즈의 개구수 NA에 의존하여 λ/NA에 비례하는 회절 한계치보다 작게되는 것이 제한된다. 회절한계치보다 광스폿의 크기를 작게 하기 위해서는 파장 λ를 짧게 하거나 개구수 NA를 크게하여야 한다. 최근에는 파장이 450nm인 블루레이저가 개발되어 상용화를 앞두고 있지만 근본적으로 광의 파장 이내로 광스폿이 작아질 수 없으므로 고밀도의 정보 수용에는 한계가 있다.
정보의 대용량화 추세에 비추어 볼 때 현재의 광기록/재생방식의 한계를 극복할 수 있는 새로운 광기록/재생방식이 요구되고 있다. 이를 위하여, 기록용량을 획기적으로 향상시킬 수 있으리라 예견되고 있는 근접장(Near Field)을 이용한 근접장 광기록/재생(Near Field Optical Recording/Reproduction) 방식에 대한 관심이 집중되고 있다.
근접장 광기록/재생 방식은 근접장 광학(Near Field Optics)기술과 극초 미세 마이크로 머시닝(Micro Electro Mechanical System : MEMS) 기술을 이용하여 수백 옹스트롱(Å) 단위의 정보셀을 기록/재생하게 됨으로써 대용량의 정보를 기록/재생할 수 있게 된다. 예컨데, 근접장 기록/재생 방식을 이용하면 3cm 직경의 디스크의 한 면에 HD TV 급의 영상 데이터를 MPEG2의 화질로 2시간 이상 기록할 수 있게 된다. 또한, 20Gbytes 이상의 데이터가 기록/재생될 수 있으므로 정보 기록매체가 대용량/초소형화될 수 있게 된다. 이러한 근접장 기록/재생 방식의 데이터 기록/재생장치는 나노 스케일(Nano scale)의 광학팁(optical tip)과, 이 광학팁을 초정밀 고속 구동할 수 있는 시스템으로 구성된다. 광학팁은 기록매체로부터 수십 nm 내의 초점거리를 유지하여 기록매체에 집광되는 광스폿이 미소크기로 집광되도록 광을 기록매체에 집광한다.
근접장 광기록/재생방식의 기록매체에는 광스폿이 미소 사이즈로 집광되므로 기록매체에 형성되는 피트(pit)가 미소크기로 형성되어 대용량의 정보가 기록될 수 있다. 재생시에는 기록매체로부터 반사되는 광이 기록매체 표면으로부터 멀수록 광세기가 지수적으로 감소되기 때문에 기록시와 마찬가지로 광학팁이 기록매체로부터 수십 nm 내의 초점거리를 유지하여 반사광을 수광하고, 수광된 반사광을 광전변환함으로써 정보를 재생하게 된다.
그러나 현재까지의 근접장 광기록/재생방식에 대한 연구는 이론적인 수준에 머물고 있기 때문에 기록속도, 분해능, 편리성, 휴대성 및 데이터 전송속도 등 많은 부분에서 개선될 필요가 있다.
이를 위하여, 근접장 광기록/재생방식은 전술한 바와 같이 광학팁과 기록매체간의 미소 초점거리가 유지되도록 함과 아울러 광학팁이 기록매체 상에서 랜덤 억세스하도록 구동하기 위한 헤드구동수단 및 광학팁에 광을 전송하기 위한 광전송수단의 개발이 선행되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 고밀도 기록매체의 기록/재생에 적합하도록 한 헤드를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 고밀도 기록매체의 기록/재생에 적합하도록 한 디스크 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 고밀도 기록매체의 기록/재생에 적합하도록 한 근접장 광기록/재생장치를 제공하는데 있다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 헤드는 기록매체로부터 미소 부상높이로 부상하여 입사광을 근접장 광 형태로 기록매체에 집광하기 위한 제1 팁과, 기록매체로부터 미소 부상높이로 부상하여 기록매체로부터 반사된 근접장 광을 전기적인 신호로 변환하기 위한 제2 팁과, 제1 및 제2 팁들을 대칭적인 형태로 경사지게 지지하는 마운트부재와, 서로 직교하는 2축 방향으로 미소 변위 내에서 제1 팁을 이동시키기 위한 제1 미소변위구동수단과, 서로 직교하는 2축 방향으로 미소 변위 내에서 제2 팁을 이동시키기 위한 제2 미소변위구동수단을 구비한다.
본 발명의 디스크 장치는 기록매체와, 기록매체를 회전시키기 위한 회전구동수단과, 기록매체로부터 미소 부상높이로 부상하여 입사광을 근접장 광 형태로 기록매체에 집광하기 위한 제1 팁과, 기록매체로부터 미소 부상높이로 부상하여 기록매체로부터 반사된 근접장 광을 전기적인 신호로 변환하기 위한 제2 팁과, 제1 및 제2 팁이 대칭적으로 경사지게 취부되는 슬라이더와, 슬라이더에 소정 하중을 인가함과 아울러 슬라이더를 탄성지지하는 하중빔과, 미소 변위 내에서 제1 팁을 서로 직교하는 2축 방향으로 이동시키기 위한 제1 미소변위구동수단과, 미소 변위 내에서 제2 팁을 서로 직교하는 2축 방향으로 이동시키기 위한 제2 미소변위구동수단과, 하중빔을 큰 변위 폭으로 이송시키기 위한 하중빔구동수단과, 기록매체가 수납됨과 아울러 회전구동수단, 하중빔, 하중빔구동수단 및 제1 및 제2 미소변위구동수단이 설치되는 카트리지하우징을 구비한다.
본 발명에 따른 근접장 광기록/재생장치는 정보가 기록된 기록매체와,기록매체로부터 미소 부상높이로 부상하여 입사광을 근접장 광 형태로 기록매체에 집광하기 위한 제1 팁과, 기록매체로부터 미소 부상높이로 부상하여 기록매체로부터 반사된 근접장 광을 전기적인 신호로 변환하기 위한 제2 팁과, 미소 변위 내에서 제1 팁을 서로 직교하는 2축 방향으로 이동시키기 위한 제1 미소변위구동수단과, 미소 변위 내에서 제2 팁을 서로 직교하는 2축 방향으로 이동시키기 위한 제2 미소변위구동수단과, 제1 및 제2 팁이 대칭적으로 경사지게 취부되는 슬라이더와, 슬라이더에 소정 하중을 인가함과 아울러 슬라이더를 탄성지지하는 하중빔과, 하중빔을 큰 변위 폭 내에서 이송시키기 위한 하중빔구동수단과, 제1 팁에 광을 조사하는 광원과, 제1 팁을 따라 광원을 추종시키는 광원구동수단과, 기록매체를 회전시키기 위한 원격회전구동수단과, 기록매체 상에서 하중빔을 큰 변위로 이송시키기 위한 원격이송수단과, 헤드에 의해 기록매체로부터 검출된 데이터를 신호처리하여 재생하는 재생처리수단을 구비한다.
상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 근접장 광기록/재생장치를 나타내는 블럭도이다.
도 1의 구성에서, 본 발명에 따른 근접장 광기록/재생장치는 디스크(1)가 회전 가능하게 수납되고 디스크(1)에 근접장 광을 조사하여 정보를 기록함과 아울러 디스크(1)로부터 반사된 근접장 광을 수광하여 전기적인 신호로 변환하기 위한 헤드(2)가 설치되는 카트리지(10)와, 카트리지(10)에 인접되는 VCM 모터의 고정자부(26)와, VCM 모터의 고정자부(26)에 접속된 VCM 제어부(110)와, 카트리지(10)에 전기적으로 접속되는 극초 미세 마이크로 머시닝(Micro Electro Mechanical System : 이하 "MEMS"라 함) 제어부(108)와, 카트리지(10) 위쪽에 설치되는 레이저 다이오드(20)와, 레이저 다이오드(20)를 선회구동시키기 위한 광원 구동용 가동부(22)와, 레이저 다이오드(20)에 접속된 레이저 제어부(114)와, 카트리지(10)에 전기적으로 접속되는 증폭부(106)와, 증폭부(106)에 접속된 신호처리부(104)와, 신호처리부(104)에 접속된 출력부(102)와, 카트리지(10) 아래에 설치되는 스핀들모터의 고정자부(30)와, 스핀들모터의 고정자부(30)에 접속되는 모터 제어부(116)와, VCM 제어부(110), MEMS 제어부(108) 및 레이저 제어부(114)에 공통으로 접속되는 마이컴(Micro Control Unit : μ-COM)(112)을 구비한다.
디스크(1)는 상변화 방식의 디스크와 동일하게 정보가 기록되어지거나 재생되어진다. 즉, 헤드(2)에 의해 디스크(1)의 결정조직의 기록막(도시하지 않음)에 기록레벨의 근접장 광이 집광되면 집광된 기록막 부위의 온도가 상승되어 결정조직이 비결정 상태로 바뀌어 반사율이 달라짐으로써 정보의 초소 단위셀인 피트가 형성된다. 재생시에는 헤드(2)에 의해 디스크(1)로부터 반사된 광을 수광하여 광전변환함으로써 정보가 재생된다.
카트리지(10)는 상판이 투명한 광투과성 재료로 이루어진 카트리지 하우징(3)과, 헤드(2)가 탑재된 헤드마운트(203)와, 헤드마운트(203)가 탑재된 슬라이더(204)와, 슬라이더(204)를 탄성지지하는 하중빔(206)과, 하중빔(206)을 선회운동시키기 위한 VCM 모터의 가동부(24)와, 디스크(1)를 회전시키기 위한 스핀들모터의 회전자부와, MEMS 제어부(108)로부터 공급되는 서보신호를 헤드(2)에 공급함과 아울러 헤드(2)로부터 검출되는 데이터를 증폭부(106)에 공급하기 위한 입/출력터미널(11)을 구비한다.
헤드(2)는 도 2 및 도 3에서 나타낸 바와 같이 근접장 광을 디스크(1)에 조사하기 위한 기록용 헤드(210)와 디스크(1)로부터 반사된 근접장 광을 수광하여 전기적인 신호로 변환하기 위한 재생용 헤드(220)로 구성된다.
종래의 광기록/재생방식에서는 대물렌즈를 2축(트랙킹 방향과 포커싱 방향)방향으로 구동시키기 위한 액츄에이터에 직류 옵셋전압을 인가하여 트랙킹과 포커싱 제어를 하게 된다. 그러나 본 발명에서와 같이 트랙의 폭이 미소한 디스크(1)에 대하여는 광기록/재생방식에서 사용되는 액츄에이터와 같이 자기회로에 의해 발생되는 로렌쯔힘(Lorentz Force)을 이용하여 트랙킹제어하게 되면 액츄에이터에 미소 전압을 인가하여도 몇 개의 트랙들을 점핑(jumping) 하는 등 정확한 트랙킹 제어가 불가능하게 된다.
이러한 미세 서보제어를 가능하게 하기 위하여, 이들 기록용 헤드(210)와 재생용 헤드(220)는 MEMS 기술에 의해 가공된다.
기록용 헤드(210)는 도 3에서 나타낸 바와 같이 레이저 다이오드(20)로부터 광을 수광하는 집광부(211)와, 집광부(211)에 접합된 광섬유(213)와, 광섬유(213)의 끝단에 형성된 광섬유팁(212)과, 광섬유(213)에서 수직으로 접합된 횡축(201)과, 횡축(201)에서 일정간격으로 형성되는 횡축날개들(216)과, 횡축날개들(216)이 유동 가능하게 삽입되는 횡축암들(215)과, 횡축암들(215)이 취부되는 횡축프레임(214)과, 광섬유(213)에서 일정간격으로 형성되는 종축날개들(219)과, 종축날개들(219)이 유동 가능하게 삽입되는 종축암들(218)과, 종축암들(218)이 취부되는 종축프레임(217)을 구비한다. 집광부(211)는 레이저 다이오드(20)로부터 조사되는 광을 집광하기 용이하게 비교적 높은 면적으로 형성된다. 이 집광부(211)는 레이저 다이오드(20)로부터 조사되는 광을 집광하여 광섬유(213) 및 광섬유팁(212)에 전송하는 역할을 한다. 광섬유팁(212)은 디스크(1) 표면에 미소간격으로 근접하여 광섬유(213)를 경유하여 자신에게 조사되는 광을 근접장 광 형태로 집광하여 미소 사이즈의 정보셀(피트 또는 기록마크)를 형성하는 역할을 하게 된다. 이 광섬유팁(212)은 원추형 형상으로서, 그 첨예부의 지름은 디스크(1)의 기록막에서 미세한 영역만을 조사할 수 있도록 대략 수십∼100 nm 정도로 첨예하게 가공된다. 광섬유(213), 횡축(201), 횡축날개들(216) 및 종축날개들(219)은 디스크(1)에 대한 반경방향(X 방향) 또는 접선방향(Y 방향)으로 원추형팁을 이동시키기 위한 가동부이다. 그리고 횡축암들(215), 횡축프레임(214), 종축암들(218) 및 종축프레임(217)은 가동부가 유동 가능하게 형합되는 고정자부이다. 날개들(216,219)과 암들(215,218) 모두 또는 날개들(216,219)과 암들(215,218) 중 어느 일측은 압전재료(piezoelectric material)로 이루어진다. 암들(215,218)이 압전재료로 이루어지게 되면, 횡축암들(215)과 종축암들(218)은 MEMS 제어부(108)로부터 공급되는 서보신호에 의해 가동부를 미소 변위폭으로 2축 구동시키게 된다. 횡축암들(215)과 종축암들(218)에는 각각 서보신호가 인가된다. 횡축암들(215)에 전압이 가해지게 되면, 전압의 극성에 따라 횡축암들(215)이 변형되어 횡축날개들(216)을 밀거나 당기면서 광섬유팁(212)과 광섬유(213)를 디스크(1)에 대한 반경방향(X 방향)으로 이동시키게 된다. 이 때, 광섬유팁(212)의 최대 변위는 횡축암들(215)과 횡축날개들(216) 사이의 갭폭만큼에 해당하고 이 갭폭은 트랙(1a)의 폭과 동일하게 설정된다. 종축암들(218)에 전압이 가해지게 되면, 전압의 극성의 따라 종축암들(218)이 변형되어 종축날개들(219)을 밀거나 당기면서 광섬유팁(212)과 광섬유(213)를 디스크(1)에 대한 접선방향(Y 방향)으로 전후진시키게 된다. 디스크(1)에 대한 접선방향(Y 방향)에서 광섬유팁(212)의 최대 변위는 종축암들(218)과 종축날개들(219) 사이의 갭폭만큼에 해당된다. 따라서, MEMS 제어부(108)로부터 공급되는 서보신호에 따라 기록용 헤드(210)의 가동부가 디스크(1)에 대하여 반경방향 또는 접선방향으로 미소하게 이동되어 트랙(1a)의 중심을 추종할 수 있게 된다.
재생용 헤드(220)는 도 3에서 나타낸 바와 같이 디스크(1)로부터 반사된 광을 전기적인 신호로 변환하기 위한 광전변환팁(222)과, 광전변환팁(222)을 지지하기 위한 종축(223)과, 종축(223)에서 수직으로 접합된 횡축(202)과, 횡축(202)에서 일정간격으로 형성되는 횡축날개들(226)과, 횡축날개들(226)이 유동 가능하게 삽입되는 횡축암들(225)과, 횡축암들(225)이 취부되는 횡축프레임(224)과, 종축(223)에서 일정간격으로 형성되는 종축날개들(229)과, 종축날개들(229)이 유동 가능하게 삽입되는 종축암들(228)과, 종축암들(228)이 취부되는 종축프레임(227)을 구비한다. 광전변환팁(222)은 디스크(1) 표면에 미소간격으로 근접하여 광섬유팁(212)에 의해 디스크(1)의 기록막에 근접장 광 형태로 집광된 후 반사된 근접장 광을 수광하여, 수광된 근접장 광을 전기적인 신호로 변환하는 역할을 한다. 이를 위하여, 광전변환팁(222)은 원추형 형상의 광전변환재료(예를 들면, 포토 다이오드)로 이루어지고 그 첨예부의 지름은 디스크(1)의 기록막에서 미세한 영역만을 감지할 수 있도록 대략 수십∼100 nm 정도로 첨예하게 가공된다. 종축(223), 횡축(202), 횡축날개들(226) 및 종축날개들(229)은 디스크(1)에 대한 반경방향(X 방향) 또는 접선방향(Y 방향)으로 원추형팁을 이동시키기 위한 가동부이다. 그리고 횡축암들(225), 횡축프레임(224), 종축암들(228) 및 종축프레임(227)은 가동부가 유동 가능하게 형합되는 고정자부이다. 날개들(226,229)과 암들(225,228) 모두 또는 날개들(226,229)과 암들(225,228) 중 어느 일측은 압전재료(piezoelectric material)로 이루어진다. 암들(225,228)이 압전재료로 이루어지게 되면, 횡축암들(225)과 종축암들(228)은 MEMS 제어부(108)로부터 공급되는 서보신호에 의해 가동부를 미소 변위폭으로 2축 구동시키게 된다. 횡축암들(225)과 종축암들(228)에는 각각 서보신호가 인가된다. 횡축암들(225)에 전압이 가해지게 되면, 전압의 극성에 따라 횡축암들(225)이 변형되어 횡축날개들(226)을 밀거나 당기면서 광전변환팁(222)을 포함한 가동부를 디스크(1)에 대한 반경방향(X 방향)으로 이동시키게 된다. 이 때, 광전변환팁(222)의 최대 변위는 횡축암들(225)과 횡축날개들(226) 사이의 갭폭만큼에 해당하고 이 갭폭은 트랙(1a)의 폭과 동일하게 설정된다. 종축암들(228)에 전압이 가해지게 되면, 전압의 극성의 따라 종축암들(228)이 변형되어 종축날개들(229)을 밀거나 당기면서 광전변환팁(222)을 포함한 가동부를 디스크(1)에 대한 접선방향(Y 방향)으로 전후진시키게 된다. 디스크(1)에 대한 접선방향(Y 방향)에서 광전변환팁(222)의 최대 변위는 종축암들(228)과 종축날개들(229) 사이의 갭폭만큼에 해당된다. 따라서, MEMS 제어부(108)로부터 공급되는 서보신호에 따라 재생용 헤드(220)의 가동부가 디스크(1)에 대하여 반경방향 또는 접선방향으로 미소하게 이동되어 트랙(1a)의 중심을 추종할 수 있게 된다.
한편, 기록용 헤드(210)와 재생용 헤드(220)는 위에서와 같이 피에조 액츄에이터(Piezo actuator)의 구동원리에 의하여 미세 변위폭으로 서보구동될 수도 있지만 도 4와 같이 정전기에 의한 일렉트로스테이틱 액츄에이터(Electrostatic actuator)의 구동원리에 의하여 서보구동될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 헤드를 상세히 나타내는 도면으로써, 재생용 헤드(220)의 제2 실시예를 나타낸다.
도 4의 (A) 및 (B)의 구성에서, 재생용 헤드(220)는 수광된 근접장 광을 전기적인 신호로 변환하기 위한 광전변환팁(222)과, 서로 직교하는 종축(243) 및 횡축(232)과, 횡축(232)에 형성되는 횡축날개들(245)과, 횡축날개들(245)이 유동가능하게 삽입되는 횡축암들(246)과, 횡축암들(246)이 취부되는 횡축프레임(244)과, 종축(243)에 형성되는 종축날개들(249)과, 종축날개들(249)이 유동 가능하게 삽입되는 종축암들(248)과, 종축암들(248)이 취부되는 종축프레임(247)을 구비한다. 광전변환팁(222)은 도 3에 도시된 것과 실질적으로 동일하다. 가동부는 횡축(232), 종축(243), 횡축날개들(245) 및 종축날개들(249)로 구성되어 광전변환팁(222)을 디스크에 대하여 반경방향(X 방향) 또는 접선방향(Y 방향)으로 이동시키게 된다. 가동부에서 횡축/종축날개들(245,249)는 (B)에서 나타낸 바와 같이 반도체기판(231) 상에 부유된 형태로 형성된다. 고정자부는 횡축암들(246), 횡축프레임(244), 종축암들(248) 및 종축프레임(247)으로 구성된다. 고정자부에서 횡축/종축암들(246,248)은 (B)에서 나타낸 바와 같이 횡축/종축날개들(245,249)을 사이에 두고 반도체기판(231) 상에 형성된다. 제조방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 반도체기판(231)에 지지층(241)과, 횡축/종축암들(246,248) 및 횡축/종축날개들(245,249)의 재료층이 순차적으로 적층된 후, 횡축/종축암들(246,248)과 횡축/종축날개들(245,249) 위에 마스크 패턴이 형성된다. 그리고 마스크 패턴이 형성된 반도체 기판(231)을 반응이온에칭(RIE)하게 되면 횡축/종축암들(246,248)과 횡축/종축날개들(245,249)이 반도체기판(231) 상에서 분리된다. 그리고 반도체기판(231) 상에서 횡축/종축날개들(245,249)이 부유되도록 에칭에 의해 횡축/종축날개들(245,249) 아래의 지지층(241) 일부를 제거하게 된다. 횡축/종축암들(246,248)과 횡축/종축날개들(245,249)에는 MEMS 제어부(108)에 의해 전계가 각각 가해지게 된다. 횡축암들(246)과 횡축날개들(245) 사이에 전계가 가해지는 경우, 횡축암들(246)과 횡축날개들(245) 사이에는 전위차에 의해 정전기가 발생하게 되고 횡축암들(246)과 횡축날개들(245)은 정전기에 의해 서로 흡인 또는 반발된다. 그러면 횡축날개들(245)은 유동하게 되어 광전변환팁(222)은 디스크(1)에 대하여 반경방향(X 방향)으로 이동하게 된다. 종축암들(248)과 종축날개들(249) 사이에 전계가 가해지는 경우, 종축암들(248)과 종축날개들(249) 사이에는 전위차에 의해 정전기가 발생하게 되고 종축암들(248)과 종축날개들(249)은 정전기에 의해 서로 흡인 또는 반발된다. 그러면 종축날개들(249)은 유동하게 되어 광전변환팁(222)은 디스크(1)에 대하여 접선방향(Y 방향)으로 이동하게 된다.
이와 같은 일렉트로스테이틱 액츄에이터의 구동원리에 기초한 재생용 헤드(220)의 제조방법은 기록용 헤드(210)에도 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 재생용 헤드(220)로부터 광전 변환된 신호는 입/출력터미널(11)을 경유하여 증폭부(106)에 공급된다.
도 5는 도 2에 도시된 헤드, 헤드마운트, 슬라이더 및 하중빔(206)의 사시도이다.
도 5의 구성에서, 헤드마운트(203)는 슬라이더(204)의 상면에 접합된 평판플레이트(252)와, 평판플레이트(252)의 양측에서 θ의 각도로 상향 절곡된 제1 플렌지(253)와 제2 플렌지(253')를 구비한다. 평판플레이트(252)에는 가이드홀(251)이 형성된다. 가이드홀(251)은 광섬유팁(212)과 디스크(1) 사이와 광전변환팁(222)과 디스크(1) 사이를 헤드마운트(203)가 간섭하지 않도록 평판플레이트(252)에서 절결된다. 이 가이드홀(251)을 통하여 광섬유팁(212)과 광전변환팁(222)은 근접장 광을 디스크(1)에 집광하고 디스크(1)로부터 반사된 근접장 광을 감지하게 된다. 통상, 광섬유의 특성상 광섬유가 구부러지게 되면 그 광 전달 효율이 떨어지게 된다. 제1 플렌지(253)와 제2 플렌지(253')는 광섬유팁(212)과 광전변환팁(222)이 구부러짐 없이 광섬유팁(212)과 광전변환팁(222)이 디스크(1) 상의 특정점을 향하도록 대칭적으로 광섬유팁(212)과 광전변환팁(222)을 경사지게 지지하는 역할을 한다. 제1 플렌지(253)와 제2 플렌지(253')에 의해 광섬유팁(212)과 광전변환팁(222)은 도 6과 같이 디스크(1) 상에서 근접장 광이 집중되는 각도로 경사진 상태에서 대칭적으로 마주 보게 된다. 이 제1 플렌지(253)와 제2 플렌지(253') 상에서 기록용 헤드(210)와 재생용 헤드(220)는 동일 트랙(1a) 상에 광섬유팁(212)과 광전변환팁(222)이 놓이도록 정렬되어진다.
기록모드 또는 재생모드에서의 기록용 헤드(210), 재생용 헤드(220) 및 레이저 다이오드(20)의 동작 상태를 살펴보면 아래의 표1과 같다.
| 재생용 헤드 | 기록용 헤드 | 레이저 다이오드의 파워 | |
| 기록모드 | Disable | Enable | 대(大) |
| 재생모드 | Enable | Enable | 소(小) |
표 1 및 도 8을 참조하면, 재생모드에서는 재생용 헤드(220)와 기록용 헤드(210) 모두가 인에이블된다. 이 때, 레이저 다이오드(20)로부터 발생된 광은 재생에 적합한 낮은 광파워로서 기록용 헤드(210)의 집광부(211)에 집광된 후, 광섬유팁(212)에 의해 디스크(1)의 기록막(101)에 근접장 광 형태로 집광된다. 이 근접장 광은 기록막(101)으로부터 반사되어 광전변환팁(222)에 수광되어 광전변환된 후, 증폭부(106), 신호처리부(104) 및 출력부(102)를 경유하여 재생되어진다.
기록모드에서는 기록용 헤드(210)만 인에이블된다. 이 때, 레이저 다이오드(20)로부터 발생된 광은 기록막(101)에서 상변화가 일어날 수 있도록 높은 광파워로서 기록용 헤드(210)의 집광부(211)에 집광된 후, 광섬유팁(212)에 의해 디스크(1)의 기록막(101)에 근접장 광 형태로 집광된다.
슬라이더(204) 및 하중빔(206)은 디스크 회전시 기록용 헤드(210)와 재생용 헤드(220)가 디스크(1) 표면으로부터 미소 높이를 유지하여 디스크(1)를 억세스할 수 있도록 헤드(2)의 부상높이를 미소 높이 이내로 제어하는 역할을 하게 된다. 슬라이더(204)와 하중빔(206) 사이에는 도 7에서 나타낸 바와 같이 하중빔(206)의 하중을 슬라이더(204)에 전달하기 위한 짐벌(gimbal)(205)이 설치된다. 슬라이더(204) 및 하중빔(206)에 의한 헤드(2)의 높이제어(즉, 포커싱 제어)를 상세히 설명하면 다음과 같다. 디스크(1)가 회전하기 시작하면 디스크(1) 표면에는 유속이 발생하게 된다. 이 유속에 의해 발생되는 공기유동은 슬라이더(204)의 부상력으로 나타나게 된다. 그러면 슬라이더(204)는 하중빔(206)으로부터 인가되는 인가하중과 자체의 하중을 이겨내는 순간 디스크(1) 표면으로부터 부상하게 된다. 디스크(1)가 일정한 속도로 회전하게 되면 공기유동양이 일정하게 되므로 일정한 부상높이 h를 유지하게 된다. 여기서, 하중빔(206)의 인가하중은 부상높이 h가 수십∼수백 nm 정도가 되도록 설정된다.
VCM 모터의 가동부(24)는 카트리지 하우징(3)에서 경사지게 절결된 측벽 쪽에 설치되고 자속(magnetic flux)을 발생하는 영구자석(magnet)(도시하지 않음) 및 영구자석에 접합되는 요크(Yoke)(도시하지 않음)로 이루어진다. 이 VCM 모터의 가동부(24)에는 하중빔(206)이 선회 가능하게 설치된다. 한편, VCM 모터의 고정자부(26)는 가동부(24)에 대향되도록 디스크 구동장치에 설치되며 코아(core)(도시하지 않음)와, 코아에 권선되어지고 VCM 제어부(110)에 전기적으로 접속되는 코일(coil)(도시하지 않음)로 이루어진다. 종래의 광기록/재생방식에서 슬레드 서보는 광픽업이 트랙을 점프하며 디스크를 랜덤억세스 하도록 모터의 구동력에 의해 광픽업을 디스크의 반경방향으로 이송시키게 된다. VCM 모터의 가동부(24)와 고정자부(26)는 종래의 광기록/재생방식에서 슬레드 모터와 동일한 역할을 하게 된다. 이와 같은 VCM 모터의 가동부(24)와 고정자부(26)는 카트리지 하우징(3)의 측벽을 사이에 두고 VCM 제어부(110)에 의해 원격제어되어 하중빔(206)을 선회운동시키게 된다. 다시 말하여, VCM 모터의 고정자부(26)의 코일에 전류가 공급되면 가동부(24)의 영구자석과 코일 사이의 자기회로가 형성되어 전류의 방향에 따라 하중빔(206)을 선회운동시키게 된다. 하중빔(206)에 장착된 슬라이더(204) 및 헤드(2)는 코일에 인가되는 전류방향에 따라 회전축을 중심으로 회전되는 영구자석 및 요크에 연동되어 디스크의 내주측 또는 외주측으로 이송된다.
스핀들모터의 회전자부는 카트리지 하우징(3)의 상/하판에서 수직으로 대향되게 압입되는 베어링(34)과, 디스크(1)의 중심홀을 관통하여 베어링(34)에 회전가능하게 끼워지는 회전축(32)과, 디스크(1)를 아래에서 지지하고 자속을 발생하는 영구자석 턴테이블(28) 및 디스크(1)를 영구자석 턴테이블(28)에 밀착·고정시키기 위한 클램퍼(36)를 구비한다. 디스크(1)는 회전축(32)에 자신의 중심홀이 끼워져 영구자석 턴테이블(28)에 탑재된다. 클램퍼(36)는 환형링 형태로 제작되어 디스크(1) 상면에서 회전축(32)에 끼워져 디스크(1)를 영구자석 턴테이블(28)에 고정시키게 된다. 스핀들모터의 고정자부(30)는 영구자석 턴테이블(28)에 대향되도록 디스크 구동장치에 설치되며 코아(도시하지 않음)와, 코아에 권선되어지고 스핀들모터 제어부(116)에 전기적으로 접속되는 코일(도시하지 않음)로 이루어진다. 이와 같은 스핀들모터는 회전자부와 고정자부(30)가 카트리지 하우징(3)의 저면을 사이에 두고 분리되어 스핀들모터 제어부(116)에 의해 원격제어된다. 고정자부(30)의 코일에 전류가 공급되면 회전자부의 영구자석 턴테이블(28)과 코일 사이에 자기회로가 형성되어, 전류의 방향에 따라 회전자부를 회전시키게 된다.
한편, 카트리지(10) 내에서 스핀들 모터의 회전축(32) 중심과 디스크(1)의 회전축 중심이 항상 일치하게 되므로 디스크(1)가 고속으로 회전하는 경우에도 진동을 최소화할 수 있게 되어 그만큼 고배속화 될 수 있게 된다.
먼지나 미진 등의 이물질이 광경로 상에 위치하게 되면 디스크(1) 쪽으로 입사되는 입사광이 먼지 등의 이물질에 의해 흡수 또는 반사되어 수차가 발생하게 된다. 이는 재생하려는 목적트랙 및 목적피트에 정확하게 광을 조사할 수 없게 됨을 의미한다. 특히, 디스크(1)가 고밀도화되면 될 수록 트랙피치 및 피트 사이즈가 줄어들게 되므로 광경로 상의 먼지나 미진 등 이물질에 대한 광학적 에러는 커지게 된다. 이를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 디스크(1)가 수납된 카트리지(10)를 완전히 밀봉하여 기밀구조를 유지하고 있으므로 외부로부터 유입되는 먼지나 미진 등을 차단하여 디스크(1)의 정보 기록면에 조사되는 광학에러를 최소화시키게 된다.
카트리지 하우징(3)은 레이저 다이오드(20)로부터 발생된 광이 디스크(1) 쪽으로 투과되도록 착색이 안된 투명한 광투과성 재료(glass, polycarbonate, PMMC 등)로 이루어진 상판과, VCM 모터의 가동부(24)가 VCM 모터의 고정자부(26)에 대향되도록 경사지게 절결된 측벽을 구비한다. 카트리지(10)가 외부로부터 디스크 구동장치(Disc Driver)내로 로드되어 스핀들모터의 고정자부(30)에 탑재되면 VCM 모터의 가동부(24)는 카트리지 하우징(3)의 측벽을 VCM 모터의 고정자부(26)에 대향하게 되고, 스핀들모터의 회전자부는 카트리지 하우징(3)의 하판을 사이에 두고 스핀들모터의 고정자부(30)에 대향하게 된다. 그리고 레이저 다이오드(20)는 카트리지 하우징(3)의 상판을 사이에 두고 헤드(2)에 대향하게 된다.
본 발명의 디스크 구동장치는 카트리지(10) 내에 디스크뿐만 아니라 스핀들모터의 회전자부, VCM 모터의 가동부(24) 등이 설치되어 종래의 광기록/재생방식의 디스크 구동장치와 대비할 때 구성이 간소해지게 되고 박형화될 수 있게 된다.
레이저 다이오드(20)는 VCM 모터의 광원 구동용 가동부(22)의 제어에 의해 헤드(2)를 추종하며 기록용 헤드(210)의 집광부(211)에 광을 조사하게 된다. 광원 구동용 가동부(22)는 자속을 발생하는 영구자석(도시하지 않음)을 포함하게 되며, 이 영구자석은 하중빔 구동용 가동부에 설치된 영구자석과 동일하게 VCM 모터의 고정자부(26)의 코일에 대향하게 된다. 이에 따라, VCM 모터의 고정자부(26)에 권선되어진 코일에 전류가 흐르게 되면 하중빔 구동용 가동부와 광원 구동용 가동부(22)는 동일한 방향으로 선회운동하게 된다. 레이저 다이오드(20)는 VCM 모터의 광원 구동용 가동부(22)에 의해 헤드(2)를 추종하면서 레이저 제어부(114)의 제어에 의해 기록모드 또는 재생모드에 따라 표1과 같이 서로 다른 광파워레벨로 기록용 헤드(210)의 집광부(211)에 광을 조사하게 된다.
레이저 제어부(114)는 마이콤(112)의 제어에 의해 레이저 다이오드(20)를 단속한다. 증폭부(106)는 헤드(2)로부터 공급되는 전류신호를 전압으로 변환하고 신호처리부(104)에 적합하도록 재생신호를 소정 이득 값으로 증폭하게 된다. 신호처리부(104)는 증폭부(106)로부터 공급되는 신호를 디코딩하여 출력부(102)에 공급하게 된다. 신호처리부(104)의 출력신호는 출력부(102)에 의해 아날로그 형태의 신호로 변환되어 출력된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 헤드는 첨예부가 각각 수십∼100 nm로 제작되는 기록용 헤드와 재생용 헤드를 포함한 헤드, 미소 트랙폭에서 트랙킹 제어할 수 있도록 헤드들을 미소 구동시키기 위한 미소변위구동소자, 헤드들의 높이를 소정 높이 이내로 제어하는 슬라이더 및 하중빔을 구비함으로써 나노스케일의 기록마크 및 트랙폭이 형성되는 고밀도 기록매체의 기록/재생에 적합하게 된다. 본 발명에 따른 디스크 장치는 디스크, 디스크를 회전시키기 위한 스핀들모터의 회전자부, 헤드를 구동하기 위한 VCM 모터의 가동부가 카트리지 내에 설치되어 디스크 회전시 디스크를 안정되게 클램핑함으로써 진동을 최소화하고 외부로부터 공급되는 미진이나 먼지 등을 차단함으로써 고밀도 기록매체의 기록/재생에 적합하게 된다. 본 발명에 따른 근접장 광기록/재생장치는 디스크로부터 미소한 부상 높이로 부상하여 근접장광을 조사하고 디스크로부터 반사되는 근접장 광을 감지하도록 하고, 헤드가 미소변위로 이동되도록 함과 아울러 비교적 큰 변위로 이동하여 디스크의 정보 기록면을 랜덤 억세스하도록 제어함으로써 고밀도 기록매체의 기록/재생에 적합하게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 근접장 기록/재생장치를 나타내는 블럭도.
도 2는 도 1에 도시된 헤드, 헤드 마운트, 슬라이더 및 하중빔의 확대 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 헤드를 상세히 나타내는 도면.
도 4는 도 1에 도시된 헤드의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 5는 도 1에 도시된 헤드, 헤드 마운트, 슬라이더 및 하중빔의 사시도.
도 6은 도 2에 도시된 기록용 헤드와 재생용 헤드의 경사각을 나타내는 도면.
도 7은 도 1에 도시된 슬라이더 및 하중빔의 동작을 나타내는 도면.
도 8은 도 2에 도시된 기록용 헤드와 재생용 헤드의 동작을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 디스크 2 : 헤드
3 : 카트리지 하우징 10 : 카트리지
11 : 입/출력터미널 20 : 레이저 다이오드
22 : 광원 구동용 가동부 24 : VCM 모터의 가동부
26 : VCM 모터의 고정자부 28 : 영구자석 턴테이블
30 : 스핀들모터의 고정자부 32 : 회전축
34 : 베어링 36 : 클램퍼
101 : 기록막 102 : 출력부
104 : 신호처리부 106 : 증폭부
108 : MEMS 제어부 110 : VCM 제어부
112 : 마이콤 114 : 레이저 제어부
116 : 모터제어부 201,202,232 : 횡축
203 : 헤드마운트 204 : 슬라이더
205 : 짐벌 206 : 하중빔
210 : 기록용 헤드 211 : 집광부
212 : 광섬유팁 213 : 광섬유
214,224,244 : 횡축프레임 215,225,246 : 횡축암
216,226,245 : 횡축날개 217,227,247 : 종축프레임
218,228,248 : 종축암 219,229,249 : 종축날개
220 : 재생용 헤드 222 : 광전변환팁
223,243 : 종축 231 : 반도체기판
241 : 지지층 251 : 가이드 홀
252 : 평판 플레이트 253,253' : 플렌지
Claims (26)
- 기록매체로부터 미소 부상높이로 부상하여 입사광을 근접장 광 형태로 상기 기록매체에 집광하기 위한 광섬유팁과,상기 기록매체로부터 미소 부상높이로 부상하여 상기 기록매체로부터 반사된 근접장 광을 전기적인 신호로 변환하기 위한 광전변환팁과,상기 광섬유팁 및 광전변환팁들을 대칭적인 형태로 경사지게 지지하는 마운트부재와,미소 변위 내에서 상기 광섬유팁을 서로 직교하는 2축 방향으로 이동시키기 위한 제1 미소변위구동수단과,미소 변위 내에서 상기 광전변환팁을 서로 직교하는 2축 방향으로 이동시키기 위한 제2 미소변위구동수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 기록매체는 상변화형 기록매체인 것을 특징으로 하는 헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 광섬유팁 및 광전변환팁의 끝단에서의 지름은 수십 내지 100 nm 이내로 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 광섬유팁 및 광전변환팁들은 원추형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 광섬유팁은 광섬유의 끝단에 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 광전변환팁은 광전변환재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1 미소변위구동수단은 압전재료로 이루어져 자신에게 전압이 가해지면 변형되어 상기 광섬유팁을 상기 2축 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1 미소변위구동수단은 상기 광섬유팁이 형성되는 광섬유와,상기 광섬유에 직교하여 형성되는 횡축과,상기 광섬유에서 소정 간격으로 형성되는 적어도 두 개 이상의 종축날개들과,상기 종축날개들 사이에 삽입되어 상기 종축날개들을 구동시키기 위한 적어도 두 개 이상의 종축암들과,상기 종축암들이 취부되는 종축프레임과,상기 횡축에서 소정 간격으로 형성되는 적어도 두 개 이상의 횡축날개들과,상기 횡축날개들 사이에 삽입되어 상기 횡축날개들을 구동시키기 위한 적어도 두 개 이상의 횡축암들과,상기 횡축암들이 취부되는 횡축프레임을 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 제2 미소변위구동수단은 상기 광전변환팁이 형성되는 종축과,상기 종축에 직교하여 형성되는 횡축과,상기 종축에서 소정 간격으로 형성되는 적어도 두 개 이상의 종축날개들과,상기 종축날개들 사이에 삽입되어 상기 종축날개들을 구동시키기 위한 적어도 두 개 이상의 종축암들과,상기 종축암들이 취부되는 종축프레임과,상기 횡축에서 소정 간격으로 형성되는 적어도 두 개 이상의 횡축날개들과,상기 횡축날개들 사이에 삽입되어 상기 횡축날개들을 구동시키기 위한 적어도 두 개 이상의 횡축암들과,상기 횡축암들이 취부되는 횡축프레임을 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드.
- 제 8 항 또는 9 항에 있어서,상기 종축암들과 상기 횡축암들은 압전재료로 이루어져 자신에게 전압이 가해지면 변형되어 각각 상기 종축날개들과 상기 횡축날개들을 미소변위폭 내에서 이동시키는 것을 특징으로 헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 제1 미소변위구동수단 및 제2 미소변위구동수단은 자신에게 전계가 가해지면 전위차에 의해 발생되는 정전기에 의해 상기 지지수단을 상기 서로 직교하는 2축 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 헤드.
- 제 1 항에 있어서,상기 마운트부재는 상기 광섬유팁으로부터 상기 기록매체 쪽으로 집광되는 근접장 광과 상기 디스크로부터 상기 광전변환팁으로 반사되는 근접장광의 경로를 마련하기 위한 가이드홀이 형성되는 평판플레이트와,상기 광섬유팁을 상기 기록매체에 대하여 소정각도로 경사지게 지지하도록 상기 평판플레이트에서 상기 소정각도로 상향 절곡된 제1 플렌지부와,상기 광전변환팁을 상기 기록매체에 대하여 소정각도로 경사지게 지지하도록 상기 평판플레이트에서 상기 소정각도로 상향 절곡된 제2 플렌지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드.
- 기록매체와,상기 기록매체를 회전시키기 위한 스핀들 모터와,상기 기록매체로부터 미소 부상높이로 부상하여 입사광을 근접장 광 형태로 상기 기록매체에 집광하기 위한 광섬유팁과,상기 기록매체로부터 미소 부상높이로 부상하여 상기 기록매체로부터 반사된 근접장 광을 전기적인 신호로 변환하기 위한 광전변환팁과,상기 광섬유팁 및 광전변환팁이 대칭적으로 경사지게 취부되는 마운트 부재가 결합되는 슬라이더와,상기 슬라이더에 소정 하중을 인가함과 아울러 상기 슬라이더를 탄성지지하는 하중빔과,미소 변위 내에서 상기 광섬유팁을 서로 직교하는 2축 방향으로 이동시키기 위한 제1 미소변위구동수단과,미소 변위 내에서 상기 광전변환팁을 서로 직교하는 2축 방향으로 이동시키기 위한 제2 미소변위구동수단과,상기 하중빔을 큰 변위 폭 내으로 이송시키기 위한 VCM모터와,상기 기록매체가 수납됨과 아울러 상기 스핀들 모터, 상기 하중빔, 상기 VCM모터 및 상기 제1 및 제2 미소변위구동수단이 설치되는 카트리지하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 슬라이더와 상기 하중빔 사이에 설치되어 상기 하중빔의 인가하중을 상기 슬라이더에 전달하기 위한 짐벌부재를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 카트리지하우징에 설치되어 상기 광전변환팁에 전기적으로 접속되어 상기 기록매체로부터 검출된 데이터를 외부로 전송함과 아울러 외부로부터 공급되는 제어신호를 상기 제1 및 제2 미소변위구동수단에 전송하기 위한 입/출력단자를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 스핀들 모터는 외부에 설치되는 모터 제어부에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 스핀들 모터는 상기 기록매체에 끼워지는 회전축과,상기 회전축이 압입되고 상기 기록매체가 탑재되어 자속을 발생하는 영구자석수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
- 제 16 항에 있어서,상기 모터 제어부는 전류공급원과,상기 전류공급원에 의해 전류가 공급되는 코일이 권선되어진 코아로 이루어지지는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 VCM모터는 외부에 설치되는 VCM모터 제어부에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 카트리지하우징은 차폐되어 기밀구조를 유지하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 카트리지하우징은 상판이 광투과성 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
- 정보가 기록된 기록매체와,상기 기록매체로부터 미소 부상높이로 부상하여 입사광을 근접장 광 형태로 상기 기록매체에 집광하기 위한 광섬유팁과,상기 기록매체로부터 미소 부상높이로 부상하여 상기 기록매체로부터 반사된 근접장 광을 전기적인 신호로 변환하기 위한 광전변환팁과,미소 변위 내에서 상기 광섬유팁을 서로 직교하는 2축 방향으로 이동시키기 위한 제1 미소변위구동수단과,미소 변위 내에서 상기 광전변환팁을 서로 직교하는 2축 방향으로 이동시키기 위한 제2 미소변위구동수단과,상기 광섬유팁 및 광전변환팁이 대칭적으로 경사지게 취부되는 슬라이더와,상기 슬라이더에 소정 하중을 인가함과 아울러 상기 슬라이더를 탄성지지하는 하중빔과,상기 하중빔을 큰 변위 폭 내에서 이송시키기 위한 VCM모터과,상기 광섬유팁에 광을 조사하는 광원과,상기 광섬유팁을 따라 상기 광원을 추종시키는 광원 구동 가용부와,상기 헤드에 의해 상기 기록매체로부터 검출된 데이터를 신호처리하여 재생하는 재생처리수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 근접장 광기록/재생장치.
- 제 22 항에 있어서,상기 기록매체가 수납됨과 아울러 상기 스핀들 모터, 상기 하중빔, 상기 VCM모터 및 상기 제1 및 제2 미소변위구동수단이 설치되는 카트리지하우징을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 근접장 광기록/재생장치.
- 제 22 항에 있어서,상기 스핀들 모터는 상기 기록매체에 일체화된 회전자부와,상기 회전자부로부터 분리되어 상기 회전자부를 회전시키는 고정자부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 근접장 광기록/재생장치.
- 제 22 항에 있어서,상기 VCM모터는 상기 하중빔이 선회가능하게 설치되는 가동부와,상기 가동부로부터 분리되어 상기 가동부를 구동시키는 고정자부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 근접장 광기록/재생장치.
- 제 22 항에 있어서,상기 광원 구동 가용부는 상기 원격이송수단에 연동되어 상기 광원을 선회운동시키는 것을 특징으로 하는 근접장 광기록/재생장치.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980053313A KR100595146B1 (ko) | 1998-12-05 | 1998-12-05 | 근접장광기록/재생장치 |
| US09/453,406 US6400655B1 (en) | 1998-12-05 | 1999-12-03 | Near field optical information system with seperated recording and reproducing inclined head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980053313A KR100595146B1 (ko) | 1998-12-05 | 1998-12-05 | 근접장광기록/재생장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000038345A KR20000038345A (ko) | 2000-07-05 |
| KR100595146B1 true KR100595146B1 (ko) | 2006-08-30 |
Family
ID=19561546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980053313A KR100595146B1 (ko) | 1998-12-05 | 1998-12-05 | 근접장광기록/재생장치 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6400655B1 (ko) |
| KR (1) | KR100595146B1 (ko) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002342955A (ja) * | 2001-05-17 | 2002-11-29 | Fujitsu Ltd | 光ディスク装置 |
| EP1271500A1 (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-02 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical information recording method and medium |
| KR100716965B1 (ko) * | 2002-08-17 | 2007-05-10 | 삼성전자주식회사 | 광정보 저장매체 및 그 기록 방법 |
| US7706645B2 (en) * | 2006-12-27 | 2010-04-27 | Motorola, Inc. | Optical communication system adapted for receiving an optical signal at a plurality of different positions |
| EP2017949A1 (en) * | 2007-07-16 | 2009-01-21 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (IMEC) | Stepping actuator and method of fabrication |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04364413A (ja) * | 1991-06-11 | 1992-12-16 | Canon Inc | カンチレバー型変位素子、及びこれを用いた走査型トンネル顕微鏡、情報処理装置 |
| JPH05250708A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-09-28 | Hitachi Ltd | 光学式情報記録再生装置 |
| JPH08180623A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-07-12 | Hitachi Ltd | 磁気ディスク装置 |
| KR19990031944A (ko) * | 1997-10-15 | 1999-05-06 | 김덕중 | 초고밀도 하드 디스크 드라이브용 헤드 부착형 미소구동기 |
| KR20000024922A (ko) * | 1998-10-02 | 2000-05-06 | 구자홍 | 고밀도 기록매체의 재생장치 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2441219A1 (fr) * | 1978-11-10 | 1980-06-06 | Thomson Csf | Coordinometre a sonde optique |
| US5284149A (en) * | 1992-01-23 | 1994-02-08 | Dhadwal Harbans S | Method and apparatus for determining the physical characteristics of ocular tissue |
| JP3213436B2 (ja) * | 1993-05-24 | 2001-10-02 | シャープ株式会社 | 光プローブ素子、光プローブ素子を用いた記録再生装置、および光プローブ素子の製造方法 |
| US6011664A (en) * | 1995-08-31 | 2000-01-04 | Carnegie Mellon University | Techniques for ultrahigh density writing with a probe on erasable magnetic media |
| US5990474A (en) * | 1996-05-15 | 1999-11-23 | Atia; Walid A. | Near field optical probe for simultaneous phase and enhanced amplitude contrast in reflection mode using path matched differential interferometry and method of making it |
| US5963367A (en) * | 1997-09-23 | 1999-10-05 | Lucent Technologies, Inc. | Micromechanical xyz stage for use with optical elements |
| JPH11166935A (ja) * | 1997-09-25 | 1999-06-22 | Canon Inc | 光検出または照射用の光プローブと該プローブを備えた近視野光学顕微鏡、及該光プローブの製造方法とその製造に用いる基板 |
| US6172945B1 (en) * | 1998-09-04 | 2001-01-09 | Maxoptix Corporation | Double-sided magneto-optical recording disk |
-
1998
- 1998-12-05 KR KR1019980053313A patent/KR100595146B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-12-03 US US09/453,406 patent/US6400655B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04364413A (ja) * | 1991-06-11 | 1992-12-16 | Canon Inc | カンチレバー型変位素子、及びこれを用いた走査型トンネル顕微鏡、情報処理装置 |
| JPH05250708A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-09-28 | Hitachi Ltd | 光学式情報記録再生装置 |
| JPH08180623A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-07-12 | Hitachi Ltd | 磁気ディスク装置 |
| KR19990031944A (ko) * | 1997-10-15 | 1999-05-06 | 김덕중 | 초고밀도 하드 디스크 드라이브용 헤드 부착형 미소구동기 |
| KR20000024922A (ko) * | 1998-10-02 | 2000-05-06 | 구자홍 | 고밀도 기록매체의 재생장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000038345A (ko) | 2000-07-05 |
| US6400655B1 (en) | 2002-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR19990044933A (ko) | 광 헤드 및 광 디스크 장치_ | |
| JPH03198229A (ja) | フォーカスサーボアクチュエータ | |
| KR100595146B1 (ko) | 근접장광기록/재생장치 | |
| US8199613B2 (en) | Objective lens actuator and a thin-sized optical pickup with magnetic circuit having different lengthed magnets | |
| JP2008522336A (ja) | 自動ディスク傾き補正の方法及び装置 | |
| US5083302A (en) | Optical tracking servo apparatus | |
| KR100324268B1 (ko) | 고밀도기록매체의재생장치 | |
| JPH1021568A (ja) | 光学ピックアップ装置及び光学ピックアップ装置の製造方法 | |
| JPH1166587A (ja) | 対物レンズ駆動装置及びこれを用いた光学ピックアップ装置ならびに光記録再生装置 | |
| KR20000065739A (ko) | 마이크로-미러 소자 및 그를 이용한 광 픽업 장치 | |
| KR100551116B1 (ko) | 근접장기록/재생장치 | |
| KR100539730B1 (ko) | 다수의디스크를가지는근접장기록/재생용카트리지 | |
| KR100341357B1 (ko) | 고밀도 광기록 매체용 데이터 기록/재생장치의 헤드장치 및 이를 이용한 광빔 제어 방법 | |
| KR100548236B1 (ko) | 고밀도데이터기록/재생용카트리지 | |
| JP3251235B2 (ja) | 情報記録／再生装置 | |
| JP2000357338A (ja) | 記録媒体駆動装置及びチルト検出方法 | |
| JP4569166B2 (ja) | 光ピックアップおよび光ディスク装置 | |
| KR20030082027A (ko) | 근접장 광픽업장치 | |
| KR20030071171A (ko) | 근접장 광픽업장치 | |
| JPH0333937Y2 (ko) | ||
| KR20070074812A (ko) | 마진이 큰 근접장용 ｓｉｌ렌즈 및 이에 따른 최적화된대물렌즈 제작방법 | |
| JP2000090483A (ja) | 開口アレイを有する記録媒体及びその製造方法とそれによる近接場を利用した記録及び再生装置及びその方法 | |
| JP2002157768A (ja) | 記録再生装置 | |
| JPH06105541B2 (ja) | 記録再生方式 | |
| US20080186811A1 (en) | Device And Method For Controlling Disc Runout In An Optical Disc Drive System |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20100331 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |