KR100677746B1 - 광기록/재생기기의 광픽업장치 - Google Patents

광기록/재생기기의 광픽업장치 Download PDF

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Abstract

개시된 본 발명의 광기록/재생기기의 광픽업장치는, 서로 다른 기록밀도를 가지는 광기록매체에 정보를 기록 및/또는 재생하는데 사용하는 복수의 대물렌즈와; 복수의 대물렌즈를 포커싱 방향으로 구동시키며, 대물렌즈들을 포커싱방향으로 이동시 롤링이 발생하도록 지지하는 액츄에이터; 및 광디스크의 반경방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며, 액츄에이터를 지지하는 픽업베이스;를 포함하며, 액츄에이터는 픽업베이스에 대해서 소정 각도 기울어지게 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

광기록/재생기기의 광픽업장치{An optical Pick-Up apparatus for optical recording/reproducing device}
도 1은 종래의 광픽업용 액츄에이터를 나타내 보인 개략적인 사시도.
도 2a 및 도 2b 각각은 포커스동작시 블레이드의 광디스크 반경방향으로의 롤링의 영향을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광기록/재생기기의 광픽업 액츄에이터를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광기록/재생기기의 광픽업장치를 나타내 보인 평면도.
도 5는 도 3에 도시된 광픽업장치의 자기구동부를 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도.
도 7a는 도 6의 상태에서, 블레이드가 BD에 포커스 온위치로 이동된 상태를 나타내 보인 개략적인 도면.
도 7b는 도 6의 상태에서 블레이드가 HD-DVD에 포커스 온위치로 이동된 상태를 나타내 보인 개략적인 도면.
도 7c는 도 6의 상태에서 블레이드가 DVD에 포커스 온위치로 이동된 상태를 나타내 보인 개략적인 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110,120..제1 및 제2대물렌즈 200..액츄에이터
210..베이스 220..홀더
230..블레이드 240..지지부재
250..자기구동부 30..픽업베이스
본 발명은 광기록매체에 대한 정보기록과 재생에 사용되는 광기록/재생기기에 관한 것으로서, 특히 편향(기울어진)된 광기록매체들에 대한 대응력을 향상시키고 다양한 기록밀도를 가지는 광기록매체에 대한 정보기록 및 재생이 가능한 광기록/재생기기의 광픽업장치에 관한 것이다.
일반적으로, 광기록매체인 광디스크에 정보를 기록하고 재생하는 광기록/재생기기는, 디스크의 반경방향을 따라 이동하면서 그 디스크의 기록면에 광을 조사하고 그로부터 반사되는 광을 수광하여 정보를 기록하거나 재생하는 광픽업장치가 구비되어 있다. 이러한 광픽업 장치는 대물렌즈를 디스크의 기록면에 대해 일정 위치 및 자세를 유지하도록 구동시키는 액츄에이터를 구비한다.
도 1은 한국 공개특허공보 10-2003-0069459호에 개시된 광픽업 액츄에이터이다. 도 1을 참조하면, 광픽업 액츄에이터는, 베이스(10)에 고정된 홀더(11)와, 대물렌즈(12)가 탑재된 블레이드(13)와, 블레이드(13)에서 홀더(11)까지 연결된 복수 의 탄성지지재(14a, 14b)와, 블레이드(13)를 포커스방향(F) 또는 트랙방향(T)으로 움직이는 자기구동부를 구비한다.
자기구동부는 블레이드(13)를 사이에 두고 배치된 한 쌍의 자석(15)과, 베이스(10)에 설치되는 내측요크(16) 및 외측요크(17)와, 블레이드(13)에 권선된 포커스코일(18)과 트랙코일(19)을 구비한다.
상기 복수의 탄성지지재(14a)(14b)는 디스크(D)의 반경방향에 대해 내주측에 위치된 내측 탄성지지재(14a)와, 외주측에 설치된 외측 탄성지지재(14b)로 구성된다. 외측 탄성지지재(14b)가 내측 탄성지지재(14a)보다 상대적으로 작은 강성을 갖도록 긴 길이로 마련된다.
상기 구성을 가지는 액츄에이터의 경우, 광기록 또는 재생시 디스크의 편향에 의한 포커싱위치를 축적하기 위해서, 블레이드(13)의 포커싱 방향으로 구동시 롤링이 발생한다. 이 때, 상대적으로 길이가 긴 외측 탄성지지재(14b)의 강성이 작으므로, 더 많이 변형되어 내측보다 외측으로 롤링이 크게 일어난다.
예를 들어 도 2a에 도시된 바와 같이, 디스크(D)가 외주방향 위쪽으로 편향된 경우, 블레이드(13)가 상승하면서 (+) 방향 롤링을 하게 된다. 따라서, 대물렌즈(12)가 편향된 디스크(D)를 포커싱방향으로 추적하여 디스크의 기록면에 포커싱할 수 있게 된다.
또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 디스크(D)가 외주방향 아래쪽으로 편향된 경우에는, 블레이드(13)는 하강하면서 (-) 방향으로 롤링하게 된다. 따라서, 아래쪽으로 편향된 디스크(D)에 정보를 기록/재생시에도 블레이드(13)가 하강하면서 (-) 방향으로 롤링하여 자세를 변경함으로써, 디스크(D)의 기록면에 정확히 포커싱할 수 있게 된다.
이와 같이, 외측 및 내측 탄성지지재(14a)(14b)의 탄성변위차를 이용하여 블레이드(13)의 포커싱방향으로의 위치변화에 따라 롤링정도 즉, 기울기가 변화하여 편향된 디스크에 대응할 수 있게 된다.
한편, 최근에는 서로 다른 기록밀도를 가지는 여러가지 광디스크들, 예를 들어 CD( Compact Disk), DVD( Digital Versatile Disk), HD-DVD( High-Definition DVD), BD( Blue laser Disk) 등이 시장에서 널리 사용되고 있다. 따라서, 이와 같은 여러가지 광디스크들 중에서 적어도 2개 이상의 서로 다른 기록밀도를 가지는 광디스크를 호환하여 사용할 수 있도록 하는 광픽업장치가 활발히 개발되고 있는 추세이다. 이와 같은 호환형 광픽업장치의 경우에는, 하나 이상의 대물렌즈가 채용될 수 있으며, 채용되는 대물렌즈는 서로 다른 기록밀도를 가지는 광디스크들마다 다른 포커싱거리 즉, 작동거리(WD; Working Distance)를 갖게 된다.
그런데, 상기와 같이 여러 종류의 광디스크 각각에 대한 대물렌즈의 작동거리가 다르므로, 채용된 어느 한 광디스크의 작동거리를 유지하기 위해서 블레이드는 포커싱방향으로 구동제어된다. 이 경우, 실질적으로 앞서 도 1 내지 도 2b를 통해 설명한 바와 같이, 디스크의 편향에 대응하기 위해 롤링이 발생하도록 구성된 블레이드(13)를 사용하게 되면, 채용된 디스크의 편향정도에 관계없이 블레이드의 롤링이 발생하게 되어 포커싱에러가 발생할 수 있게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기록밀도가 서로 다른 광기록매체의 편향 정도에 대해 대응하여 포커싱수행을 할 수 있도록 개선된 광기록/재생기기의 광픽업장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 해결하기 위한 본 발명의 광기록/재생기기의 광픽업장치는, 서로 다른 기록밀도를 가지는 광기록매체에 정보를 기록 및/또는 재생하는데 사용하는 복수의 대물렌즈와; 상기 복수의 대물렌즈를 포커싱 방향으로 구동시키며, 상기 대물렌즈들을 상기 포커싱방향으로 이동시 롤링이 발생하도록 지지하는 액츄에이터; 및 상기 광디스크의 반경방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 액츄에이터를 지지하는 픽업베이스;를 포함하며, 상기 액츄에이터는 상기 픽업베이스에 대해서 소정 각도 기울어지게 설치된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 광기록매체로부터 상기 복수의 대물렌즈까지의 거리는 상기 광기록매체로부터 상기 복수 대물렌즈의 상기 광기록매체에 대한 포커스온 위치까지의 거리보다 먼 것이 바람직하다.
또한, 상기 복수의 대물렌즈는 초기위치로부터 상기 포커스온 위치까지 이동하는 거리가 소정 오차범위 내에서 동일하도록 배치된 것이 좋다.
또한, 상기 오차범위는 ±0.2mm 이내인 것이 좋다.
또한, 상기 액츄에이터는, 상기 광기록매체까지의 거리가 상기 광기록매체의 내주측보다 외주측에서 더 멀어지도록 설치된 것이 좋다.
또한, 상기 복수의 대물렌즈 중 어느 하나를 그 대물렌즈에 대응되는 광기록 매체에 대해 포커스온되는 위치로 이동시킨 상태에서, 상기 대물렌즈의 롤링정도는 제로가 되도록 상기 대물렌즈들이 배치된 것이 좋다.
또한, 상기 광기록매체는, 제1광기록매체와, 상기 제1광기록매체보다 작은 기록밀도를 가지는 제2광기록매체 및 상기 제2광기록매체보다 작은 기록밀도를 가지는 제3광기록매체를 포함하며, 상기 복수의 대물렌즈는, 상기 제1광기록매체에 대응되는 제1대물렌즈와, 상기 제2 및 제3광기록매체에 각각 대응되도록 상기 제1대물렌즈보다 작은 개구수를 갖는 제2대물렌즈를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 제1대물렌즈는 상기 제2대물렌즈보다 상기 광기록매체에 대해 외주측에 배치되는 것이 좋다.
또한, 상기 제1기록매체는 BD계열의 광기록매체인 것이 좋다.
또한, 상기 제2기록매체는 HD-DVD계열의 광기록매체인 것이 좋다.
또한, 상기 제1 및 제2대물렌즈의 높이차는 0.3mm 내지 0.5mm 인 것이 좋다.
또한, 상기 제3기록매체는 DVD계열의 광기록매체인 것이 좋다.
또한, 상기 제2기록매체는 DVD계열의 광기록매체이며, 상기 제3기록매체는 CD계열의 광기록매체인 것이 좋다.
또한, 상기 액츄에이터는, 상기 복수의 대물렌즈를 지지하는 블레이드와; 상기 픽업베이스에 결합되는 베이스과; 상기 광기록매체의 반경방향으로 상기 블레이드의 내주측 및 외주측 각각을 상기 베이스 프레임에 대해 연결지지하며, 내주 및 외주측 각각의 강성이 서로 다른 내주측 및 외주측 지지부재; 및 상기 블레이드를 포커싱방향 및/또는 트랙방향으로 구동시키기 위한 자기구동부;를 포함하는 것이 좋다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 광기록/재생기기의 광픽업장치를 자세히 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광기록/재생기기의 광픽업장치는, 복수의 대물렌즈(100)와, 액츄에이터(200)와, 픽업베이스(300)를 구비한다.
상기 복수의 대물렌즈(100)는 서로 다른 기록밀도를 가지는 광기록매체 각각을 채용시 호환하에 사용할 수 있도록 서로 다른 개구수(NA; Numerical Aperture)를 가지는 제1 및 제2대물렌즈(110)(120)를 포함한다. 즉, 제1대물렌즈(110)는 고밀도의 광기록매체에 정보를 기록 및/또는 재생하는데 사용되며, 제2대물렌즈(120)는 고밀도의 광기록매체보다는 저밀도를 가지는 적어도 두개의 저밀도 광기록매체 각각에 정보를 기록 및/또는 재생하는데 사용된다.
여기서, 상기 제1대물렌즈(110)를 사용하는 고밀도의 광기록매체로는 청색계열의 단파장 광을 이용하는 BD(Blue laser Disk) 계열의 광디스크(이하, BD)가 있다. 그리고, 제2대물렌즈(120)를 사용하는 저밀도의 광기록매체로는 DVD(Digital Versatile Disk) 계열의 광디스크(이하, DVD)와, DVD 보다 고밀도의 광디스크인 HD-DVD(High-Definition DVD) 계열의 광디스크(이하, HD-DVD) 및 DVD 보다 저밀도의 CD(Compact Disk) 계열의 광디스크(이하, CD)가 있다.
따라서, 제1대물렌즈(110)가 제2대물렌즈(120)에 비해서 큰 개구수(NA)를 가진다. 제1대물렌즈(110)는 제2대물렌즈(120)에 비해 더 짧은 파장영역의 광을 광 기록매체에 집속시킬 수 있도록 제2대물렌즈(120)보다 짧은 작동거리(WD;Working Distance)를 가진다. 이 작동거리(WD)는 구체적으로, 대물렌즈(110)(120)에서 광기록매체에 광스폿을 맺히도록 하는데 필요한 거리를 나타낸다.
상기 제1대물렌즈(110)는 디스크(D)의 내주측에 배치되고, 제2대물렌즈(120)는 디스크(D)의 외주측에 배치된다. 그리고, 서로 다른 작동거리(WD)를 감안하여, 상기 대물렌즈들(110)(120)은 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 다른 높이로 설치된다.
상기 액츄에이터(200)는 베이스(210)과, 베이스(210)의 일측에 고정된 홀더(220)와, 대물렌즈(110,120)가 탑재되는 블레이드(230)와, 블레이드(230)를 홀더(220)에 대해 움직임 가능하게 연결하는 복수의 지지부재(240)와, 블레이드(230)를 포커스방향(F)과 트랙방향(T)으로 이동시키기 위한 자기구동부(250)를 구비한다.
상기 베이스(210)는 금속재질로 형성된다. 이 베이스(210)에는 상기 액츄에이터(200)가 조립된 상태에서, 상기 픽업베이스(300)에 결합시 납땜 등을 이용하여 결합시시키 위한 결합부(211,213)를 소정 부위에 가질 수 있다. 상기 결합부(211,213)는 베이스(210)로부터 소정 높이로 돌출형성된다.
상기 홀더(220)는 베이스(210)의 일측에 돌출되게 마련된다. 이 홀더(220)에는 자기구동부(250)의 서보제어를 위한 서보회로가 지지될 수 있다. 그리고, 상기 홀더(220)는 베이스(210)와 일체로 형성될 수도 있다.
상기 블레이드(230)는 대물렌즈들(110,120)을 지지하기 위한 것으로, 상기 액츄에이터(200)에 의해 지지되어 베이스(210)의 상부에 부상한 상태로 배치된다. 이 블레이드(230)는 도 6에 도시된 바와 같이, 내부가 빈 형상을 가지며, 상부에는 상기 제1 및 제2대물렌즈들(110,120)이 각각 장착되는 제1 및 제2렌즈장착홀(231,232)이 마련된다.
상기 제1 및 제2렌즈장착홀(231,232)은 T 방향으로 서로 이웃되게 배치된다. 그리고, 각 렌즈장착홀(231,233)은 도 6에 도시된 바와 같이, 대물렌즈들(110,120)을 서로 다른 높이로 설치할 수 있도록 마련되는 것이 좋다. 상기 블레이드(230)의 내부는 두개의 격리된 공간으로 구분될 수 있으며, 각각의 공간부에는 후술할 포커스코일(251,252)이 각각 설치된다.
상기 복수의 지지부재(240)는 광디스크(D)의 반경방향을 기준으로 블레이드(230)의 외주측에 연결되는 외주측 지지부재(241)와, 내주측에 연결되는 내주측 지지부재(242)로 구성된다. 이러한 지지부재들(241,242)은 탄성변형 및 복원이 가능하며, 소정 두께를 가지는 금속와이어인 것이 좋다. 그리고, 각 내/외주측 지지부재(241)(242)는 각각 복수개 예를 들어, 2개 또는 3개씩 마련될 수 있다. 외주측 지지부재(241)는 내주측 지지부재(242)보다 상대적으로 작은 강성을 가진다. 이를 위한 조건중의 일예로서, 외주측 지지부재(241)가 내주측 지지부재(242)보다 길게 마련된다. 이와 같이, 내/외주측 지지부재(241)(242)의 길이가 다르면, 블레이드(230)가 포커스방향(F)으로 이동될 때, 지지부재들(241,242)의 탄성변형률이 다르기 때문에 블레이드(230)가 소정 기울기로 자세변환되는 롤링이 발생하게 된다. 이와 같이, 지지부재들(241,242)의 길이를 서로 다르게 하여 편향 광디스크에 대한 블레이드의 대응을 유도하는 동작에 관한 내용은 한국 공개특허 10-2003-1169459호 에 개시되어 있으므로 자세한 설명은 생략한다. 즉, 앞서 도 2a 및 도 2b를 통해 설명한 바와 같이, 디스크의 편향정도에 따라서 양(+) 또는 음(-)의 방향으로 블레이드(230)의 롤링이 발생하도록 하는 것이 가능하게 된다.
상기 자기구동부(250)는 대물렌즈(110,120)를 포커스방향(F), 트랙방향(T)으로 구동시키기 위한 것이다. 이 자기구동부(250)는 제1 및 제2포커스코일(252,252)과, 한 쌍의 트랙코일(253)과, 제1 및 제2분극자석(254,255)을 포함한다.
상기 제1 및 제2포커스코일(251,252)은 블레이드(230)의 내측에 설치되며, 각 포커스코일(251,252)을 중심으로 하여 대략 직사각 형태로 권선된다.
상기 제1 및 제2포커스코일(251,252)은 T방향으로 평행한 변 즉, 한 쌍의 짧은 변들이 상기 제1및 제2분극자석들(254,255)과의 상호작용에 의해 블레이드(230)를 포커스방향으로 구동시키기 위한 힘을 받게 된다.
상기 트랙코일(253)은 블레이드(230)의 T 방향에 평행한 외측면 각각에 설치된다. 그리고, 바람직하게는 트랙코일(253) 각각은 T 방향으로 제1 및 제2포커스코일(251,252) 사이의 중심에 배치된다. 이와 같이, 각 트랙코일(253)이 포커스코일들(251,252)의 중간위치에 배치되면, 상기 각 분극자석(254,255)의 T 방향으로 분극된 N극 부분과 S극 부분의 중앙에 대응되게 마련된다. 그리고, 각 트랙코일(253)은 대략 직사각 형태로 권선되어서, 트랙코일들(253)의 포커스방향에 나란한 변들은 분극자석(254,255)의 서로 마주하는 N극 부분(254a,255a) 및 S극 부분(254b,255b)에 마주하게 된다. 이러한 트랙코일(253)은 제1 및 제2분극자석(254,255)과의 상호작용에 의해 블레이드(230)를 트랙방향(T)으로 구동시키는 힘을 받는다.
상기 제1 및 제2분극자석(254,255) 각각은 블레이드(230)를 사이에 두고, 블레이드(230)의 T방향에 평행한 외측면에 소정 거리 이격되게 배치된다. 각 분극자석(254,255)은 T방향으로 N극과 S극이 분극된 구성을 가진다. 이러한 구성을 가지는 제1 및 제2분극자석(254,255)은 제1 및 제2포커스코일(251,252)과도 상호작용하며, 각 트랙코일(253)과도 상호 작용한다. 즉, 각 분극자석(254,255)은 블레이드(230)을 포커스, 트랙방향으로 구동시키는데 모두 관여하며, 더 나아가서는 롤링방향(R)으로 구동시키는데도 관여할 수 있게 된다. 여기서, 제1 및 제2분극자석(251,252)의 서로 대응되는 즉, 서로 마주하는 부분의 극성은 서로 동일한 극성을 갖도록 배치된다.
또한, 상기 자기구동부(250)는 제1 및 제2포커스코일(251,252) 내측에 배치되는 두 쌍의 내측요크(257,258)와, 상기 제1 및 제2분극자석(254,255) 각각에 대응되게 설치되는 외측요크(256)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 내측요크(257,258)는 각 포커스코일(151,252) 내측에 한 쌍씩 배치되며, 바람직하게는 포커스코일(251,252) 각각의 유효코일부분인 T 방향에 평행한 부분에 대응되게 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 내측요크(257,258)는 베이스(210)에 고정되거나, 동일재질로 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 내측요크(257,258)는 포커스코일(251,252)에 비접촉된 상태로, 포커스코일(251,252)에서 포커스 방향으로 발생된 자기력선을 가이드하여 유효 자기장의 세기를 극대화할 수 있게 된다.
상기 외측요크(256)는 베이스(210)에 고정되며, 베이스(210)와 일체로 형성될 수 있다. 이 외측요크(256)는 제1 및 제2분극자석(254,255) 각각의 블레이드(230)와 마주하지 않는 면에 대응되게 배치된다. 바람직하게는, 외측요크(256)는 제1 및 제2분극자석(254,255) 각각을 지지하는 것이 좋다. 이러한 외측요크(256)는 각 분극자석(254,255)에서 발생하는 자기장의 자기력선을 가이드하여, 블레이드(230) 쪽으로 집속하여 유효자기장의 세기를 극대화하기 위한 것이다.
상기와 같은 구성을 가지는 자기구동부(250)의 구동은 플레밍의 왼손법칙을 이용한 것으로서, 당업자에게 있어서는 상기의 구성으로부터 용이하게 이해될 수 있는 것이므로 자세한 동작에 대한 설명은 생략한다. 그리고, 구체적인 동작에 대한 내용은 대한민국 특허출원 10-2004-0038118호에 자세히 개시되어 있다.
상기 픽업베이스(300)는 상기 액츄에이터(200)를 지지한다. 상기 픽업베이스(300)에는 미도시된 광원과, 상기 광원에서 출사된 광을 상기 대물렌즈로 안내하는 광학유닛이 마련된다. 그리고, 대물렌즈(110,120)에서 집속된 뒤 광디스크(D)에서 반사되어 되돌아오는 광을 수광하는 광검출부 등이 마련되어 있다. 상기와 같은 광원, 광학유닛 및 광검출부 등은 공지의 기술로부터 이해될 수 있는 것이므로, 도면 및 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기와 같은 픽업베이스(300)는 미도시된 구동수단에 의해 디스크(D)의 반경방향으로 왕복 이동되며, 이를 위해 가이드샤프트(400)에 일단이 연결되어 가이드된다. 그리고, 픽업베이스(300)에는 상기 액츄에이터(200)의 베이스(210)와 납땜(340)이나, 접착제 등에 의해 결합될 수 있도록 상기 결합부(211,213)에 대응되는 지지부(310,320,330)가 마련된다. 본 실시예의 경우, 상기 지지부(330)는 액츄에이터(300)의 외측요크(256)과 결합되도록 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예의 경우, 상기 액츄에이터(200)는 도 6에 도시된 바와 같이, 픽업베이스(300)에 대해서 소정 각도(-θ) 기울어지게 설치된다. 따라서, 상기 블레이드(230)도 픽업베이스(300)에 대해 소정 각도(-θ) 기울어진 상태로 배치된다. 결과적으로, 픽업베이스(300)는 광디스크(D)에 대해 평행하게 설치되는 것이 당연한 점을 감안할 때, 액츄에이터(200), 구체적으로는 블레이드(230)와 대물렌즈들(110,120)이 광디스크(D)에 대해 소정 각도(-θ) 기울어진 상태를 초기자세(위치)로 갖도록 설치된다. 바람직하게는, 상기 블레이드(230)는 광디스크(D)와 평행한 기준축(X)에 대해 음(-)의 롤링상태를 갖도록 배치된다. 따라서, 블레이드(230)는 광디스크(D)의 외주측으로 갈수록 광디스크(D)와의 거리가 멀어지도록 세칭된다.
상기와 같이 대물렌즈(110,120)를 롤링된 상태로 세팅된 위치 즉, 기구적인 중립위치(이하, 초기위치라 함)로부터 광디스크(D) 까지의 거리(OD1,OD2)는 서로 다르다. 그리고, 상기 초기위치로부터 각 대물렌즈(110,120)를 대응되는 소정 종류의 광디스크에 포커스온시키는 위치 즉, 전기적으로 중립을 유지하여 작동거리(WD1,WD2)를 확보하는 위치(이하 포커스 온위치라 함)로 이동시키기 위한 각각의 구동거리(OD1 - WD1)(OD2 - WD2)는 오차범위내에서 동일하도록 상기 각 대물렌즈(110,120)가 초기위치에 배치된다. 이를 위해, 상기 액츄에이터(200)가 기울어진 상태로 세팅되며, 그 세팅된 상태에서의 기울기는 상기 블레이드(230)를 포커스방 향(F)으로 상기 작동거리 (OD1 - WD1)(OD2 - WD2)만큼 이동시켰을 때, 블레이드(230)의 롤링이 제로상태 즉, 광디스크(D)와 평행한 상태가 되는 위치를 계산하여 얻을 수 있게 된다. 여기서, 상기 오차범위는 각 대물렌즈(110,120)의 사향에 따라 다를 수 있으며, 구체적인 예는 후술하기로 한다.
그리고, 상기 대물렌즈(110,120)는 상기 초기위치로부터 상기 포커스 온위치로 이동되는 방향이 서로 동일한 방향이 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 구체적으로서, 대물렌즈들(110,120)은 초기위치로부터 광디스크(D)까지의 거리가 작동거리보다 멀게 배치되는 것이 좋다.
한편, 상기와 같이 복수의 대물렌즈(110,120)를 채용하게 되면, 적어도 3가지 이상의 서로 다른 기록밀도를 가지는 광기록매체를 호환하여 사용할 수 있게 된다.
이하에서는, 상기 제1 및 제2대물렌즈(110)(120)를 선택적으로 사용하여, 서로 다른 기록밀도를 가지는 제1 내지 제3기록매체 즉, BD, HD-DVD, DVD에 정보를 기록/재생하는 동작에 대해서 자세히 설명하기로 한다. 즉, 제1대물렌즈(110)는 BD용이고, 제2대물렌즈(120)는 HD-DVD와 DVD를 공용으로 사용할 수 있는 것을 예로 들어 설명한다.
구분 제1대물렌즈 제2대물렌즈
BD HD-DVD DVD
초기위치(OD) 0.75mm 1.15mm 0.15mm
작동거리(WD) 0.55mm 0.93mm 0.97mm
구동거리(OD-WD) +0.20mm +0.22mm +0.18mm
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 세가지의 광기록매체(BD, HD-DVD, DVD)를 호환할 수 있는 경우에는, 제1 및 제2대물렌즈(110,120)는 초기위치(OD)로부터 작동거리(WD) 까지의 구동거리가 대략 오차범위 내에서 일정하도록 배치된다. 여기서, 오차범위는 ±0.02mm인 것을 예로 들어 설명한다. 상기의 오차범위 내에서는, 실질적으로 블레이드(230)의 롤링정도가 매우 미세한 정도이므로 무시할 수 있는 범위이다.
상기 표 1의 규격을 기준으로 하여 대물렌즈(110,120)가 세팅된 상태에서, 각 기록매체에 정보를 기록/재생하는 동작을 설명한다.
먼저, 도 7a는 광기록매체로서 BD를 채용한 경우를 설명하기 위한 것이다. 도 7a는, 제1대물렌즈(110)가 초기위치(BD-OD)로부터 상기 구동거리 즉, 0.20mm 상승하여 포커스 온위치에 위치된 상태를 나타낸 도면이다. 초기위치(BD-OD)에서는 제1대물렌즈(110)가 도 6에서 설명한 바와 같이, 소정 각도(-θ) 롤링된 상태이고, 이 상태에서 작동거리(DB-WD)를 유지하는 포커스온 위치로 제1대물렌즈(110)가 위치하도록 액츄에이터(200)를 포커싱방향으로 구동시키면, 외주측 지지부재(241)가 더 많이 변형되면서 블레이드(230)가 포커스 온위치로 이동된다. 그러면, 포커스 온위치에서는 블레이드(230)의 롤링이 제로상태 즉, BD와 수평을 이루는 상태가 된다. 이 상태에서, BD가 회전되고 제1대물렌즈(110)에서의 포커싱동작을 통해 정보의 기록/재생이 이루어진다. 그리고, BD의 편향에 의한 BD의 흔들림에 대해서는 블레이드(230)의 포커싱방향으로의 상승 및 하강시 상기 내측 및 외측 지지부재(241,242)의 강성차로 인한 롤링운동에 의해 블레이드(230)의 자세가 조정된다. 따라서, BD의 기록면에 대한 포커싱위치를 추적할 수 있게 된다.
한편, 도 7b에 도시된 바와 같이, 제2대물렌즈(120)를 이용하여 HD- DVD에 정보를 기록/재생하고자 할 경우에는, 액츄에이터(200)를 구동시켜서 제2대물렌즈(120)가 작동거리(HD-DVD-WD) 즉, 0.93mm를 유지하도록 이동시킨다. 이 경우, 제2대물렌즈(120)는 초기위치(OD)로부터 0.22mm의 구동거리(OD-WD)만큼만 상승된 상태이므로, 롤링의 정도가 제로인 수평상태를 유지하게 된다. 즉, 앞서 도 7a에서 설명한 바와 마찬가지로, 오차범위 내에서 동일한 높이로 블레이드(230)를 상승시켰기 때문에, 제2대물렌즈(120)는 포커스 온위치에서 실질적으로 롤링이 발생하지 않는 안정된 자세를 유지할 수 있다. 그리고, 제2대물렌즈(120)는 포커스 온위치로 이동된 상태에서, HD-DVD의 회전시 편향정도에 따라 적절히 승강구동되면서 양(+)의 롤링 및 음(-)의 롤링구동을 정상적으로 수행하게 된다. 여기서, 상기 제2대물렌즈(120)가 포커스 온위치로 이동되더라도, 제1대물렌즈(110)는 HD-DVD와의 거리가 대략 0.53mm로서 충분히 안전한 간격을 유지할 수 있게 되어, 블레이드(230)의 롤링시에도 제1대물렌즈(110)가 HD-DVD에 충돌하는 일은 발생하지 않게 된다.
또한, 도 7c는, 제2대물렌즈(120)를 이용하여 DVD에 정보를 기록/재생하는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 도 7c에서는 제2대물렌즈(120)가 DVD와의 작동거리(DVD-WD)인 0.97mm를 유지하는 포커스 온위치로 이동된 상태를 나타낸 것이다. 즉, 이 상태는, 제2대물렌즈(120)가 DVD와 1,15mm로 이격된 초기위치(DVD-OD)로부터 0.18mm 상승한 상태를 나타낸다. 이 경우에도, 허용오차 범위 내에서 제2대물렌즈(120) 즉, 블레이드(230)가 상승하였으므로, 제2대물렌즈(120)의 롤링상태는 제로이며, 제2대물렌즈(120)는 DVD와 평행한 상태로 유지된다. 이 상태에서, DVD에 정보를 기록/재생시, DVD의 편향에 대응하여 블레이드가 승하강하면서 롤링운동하여 편향디스크에 대응할 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명한 바와 같이, 액츄에이터(200)를 픽업베이스(300)에 대해서 소정 각도 기울어지게 설치함으로써, 각 대물렌즈(110,120)가 대응되는 기록매체에 대해 작동거리를 유지하도록 이동시키기 위한 구동거리를 일정하게 가지도록 할 수 있다. 따라서, 서로 다른 작동거리를 가지는 광기록매체를 호환하여 사용하더라도, 각각의 광기록매체와 작동거리를 유지하는 위치에서 블레이드(230)의 롤링이 발생하지 않도록 제어할 수 있게 된다. 따라서, 실제 광기록매체에 정보를 기록/재생시 광기록매체의 편향에 의한 작동거리의 확보를 위한 블레이드의 롤링운동을 정확하고 안정되게 제어할 수 있게 된다.
여기서, 상기 픽업베이스(300)에 액츄에이터(200)를 기울어지게 설치하는 과정을 간략히 설명하면 다음과 같다.
즉, 먼저 픽업베이스(300)를 소정의 지지다이에 고정시킨다. 이 상태에서, 액츄에이터(200)를 소정의 조정지그로 클램핑한 상태로, 픽업베이스(300) 상에 위치시킨다. 그리고, 액츄에이터(200)의 상부에 커버 글레스를 놓은 상태에서, 관측용 현미경을 상기 커버 글레스 위에 위치시킨다. 이 상태에서, 상기 액츄에이터(200)를 구동시켜서, 블레이드를 상기 구동거리만큼 이동시킨 상태를 유지시킨다. 그리고, 픽업베이스(300)의 광원에서 출사된 광이 액츄에이터(200)에 장착된 대물렌즈들을 통과하여 관측현미경에 광스폿이 맺히도록 액츄에이터(200)의 자세를 조정한다. 그리고, 관측현미경에 광스폿이 맺힌 상태에서, 액츄에이터(200의 자세를 고정시킨 상태로, 액츄에이터(200)와 픽업베이스(300)를 결합시킨다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(200)의 결합부(211,213)와, 픽업베이스(300)의 지지부(310,320)를 납땜(340)을 이용하여 결합시면 된다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 제2대물렌즈(120)를 사용하여 정보 기록/재생이 가능한 광기록매체로서 HD-DVD와 DVD인 것을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하다, 상기 제2대물렌즈(120)가 DVD와 CD를 호환하여 사용할 수 있는 경우에도, 제1 및 제2대물렌즈(110,120) 간의 거리를 조정하고, 액츄에이터(200)를 픽업베이스(300)에 대해서 소정 각도 기울어지게 설치함으로써, 앞서 설명한 동일한 작용효과를 얻을 수 있는 것은 당연하다. 그리고, 그 구체적인 거리들에 대한 치수를 각 대물렌즈의 특성에 따라서, 실험을 통해서 구체적으로 얻을 수 있는 것이므로, 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 광기록/재생기기의 광픽업장치는, 액츄에이터를 픽업베이스에 대해 소정 각도 기울어지게 설치함으로써, 복수의 대물렌즈 각각을 서로 다른 기록밀도를 가지는 광기록매체에 대해 작동거리를 유지하도록 하는 위치로 이동시, 동일한 거리만큼만 이동시키면 된다. 따라서, 서로 다른 기록밀도를 가지는 광기록매체 각각의 채용시, 블레이드가 정상적으로 롤링운동함으롱써 광기록매체의 기록면에 대한 포커스위치를 추적할 수 있게 된다.

Claims (14)

  1. 서로 다른 기록밀도를 가지는 광기록매체에 정보를 기록 및/또는 재생하는데 사용하는 복수의 대물렌즈와;
    상기 복수의 대물렌즈를 포커싱 방향으로 구동시키며, 상기 대물렌즈들을 상기 포커싱방향으로 이동시 롤링이 발생하도록 지지하는 액츄에이터; 및
    상기 광디스크의 반경방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 액츄에이터를 지지하는 픽업베이스;를 포함하며,
    상기 액츄에이터는 상기 픽업베이스에 대해서 소정 각도 기울어지게 설치된 것을 특징으로 하는 광기록/재생기기의 광픽업장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광기록매체로부터 상기 복수의 대물렌즈까지의 거리는 상기 광기록매체로부터 상기 복수 대물렌즈의 상기 광기록매체에 대한 포커스온 위치까지의 거리보다 먼 것을 특징으로 하는 광기록/재생기기의 광픽업장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 대물렌즈는 초기위치로부터 상기 포커스온 위치까지 이동하는 거리가 소정 오차범위 내에서 동일하도록 배치된 것을 특징으로 하는 광기록/재생기기의 광픽업장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 오차범위는 ±0.2mm 이내인 것을 특징으로 하는 광기 록/재생기기의 광픽업장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 액츄에이터는, 상기 광기록매체까지의 거리가 상기 광기록매체의 내주측보다 외주측에서 더 멀어지도록 설치된 것을 특징으로 하는 광기록/재생기기의 광픽업장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 대물렌즈 중 어느 하나를 그 대물렌즈에 대응되는 광기록매체에 대해 포커스온되는 위치로 이동시킨 상태에서, 상기 대물렌즈의 롤링정도는 제로가 되도록 상기 대물렌즈들이 배치된 것을 특징으로 하는 광기록/재생기기의 광픽업장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광기록매체는, 제1광기록매체와, 상기 제1광기록매체보다 작은 기록밀도를 가지는 제2광기록매체 및 상기 제2광기록매체보다 작은 기록밀도를 가지는 제3광기록매체를 포함하며,
    상기 복수의 대물렌즈는, 상기 제1광기록매체에 대응되는 제1대물렌즈와, 상기 제2 및 제3광기록매체에 각각 대응되도록 상기 제1대물렌즈보다 작은 개구수를 갖는 제2대물렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록/재생기기의 광픽업장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1대물렌즈는 상기 제2대물렌즈보다 상기 광기록매체에 대해 외주측에 배치되는 것을 특징으로 하는 광기록/재생기기의 광픽업장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1기록매체는 BD계열의 광기록매체인 것을 특징으로 하는 광기록/재생기기의 광픽업장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2기록매체는 HD-DVD계열의 광기록매체인 것을 특징으로 하는 광기록/재생기기의 광픽업장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2대물렌즈의 높이차는 0.3mm 내지 0.5mm 인 것을 특징으로 하는 광기록/재생기기의 광픽업장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제3기록매체는 DVD계열의 광기록매체인 것을 특징으로 하는 광기록/재생기기의 광픽업장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 제2기록매체는 DVD계열의 광기록매체이며, 상기 제3기록매체는 CD계열의 광기록매체인 것을 특징으로 하는 광기록/재생기기의 광픽업장치.
  14. 제7항에 있어서, 상기 액츄에이터는,
    상기 복수의 대물렌즈를 지지하는 블레이드와;
    상기 픽업베이스에 결합되는 베이스와;
    상기 광기록매체의 반경방향으로 상기 블레이드의 내주측 및 외주측 각각을 상기 베이스 프레임에 대해 연결지지하며, 내주 및 외주측 각각의 강성이 서로 다른 내주측 및 외주측 지지부재; 및
    상기 블레이드를 포커싱방향 및/또는 트랙방향으로 구동시키기 위한 자기구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록/재생기기의 광픽업장치.
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