KR101275307B1 - 광 픽업 장치 - Google Patents

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Abstract

광 픽업 장치와 이를 적용하는 광 드라이브에 대해 기술한다. 광 픽업 장치는 DVD와 BD 디스크 중 적어도 어느 하나에 대응하는 광원을 포함하는 광원를 구비하며,
상기 광원은 상기 디스크에 대해 장축과 단축을 가지는 타원형 빔 스팟을 상기 디스크에 마련된 정보 기록 트랙에 형성하되, 상기 장축이 상기 디스크의 회전 중심을 통과하는 반경 반향(radial direction)에 대해 0도 에서 30도 사이의 각을 유지하도록 상기 광원이 배치되어 있다.

Description

광 픽업 장치 {OPTICAL PICKUP DEVICE}
광 픽업 장치에 관련하며, 상세하게 빔 스팟의 장축 방향에 따른 전후 비트 간섭과 인접 트랙들간의 간섭을 효율적으로 감소시킬 수 있는 광 픽업 장치에 관련한다.
광 픽업 장치에 있어 디스크에 도달하는 빔 스팟은 장축과 단축을 가지는 대략 타원형이다. 이러한 빔 스팟은 트랙상에서 양측 랜드 사이에 위치하는 그루브를 따라 형성되며, 빔 스팟의 장축 방향의 양측 언저리는 양 그루브에 걸쳐지게 된다. 빔스팟의 장축의 방향은 적절히 조절되어야, 주행트랙에 양측의 인접 트랙에 광 스팟이 미치지 않고 그리고 주행 트랙 내에서의 전후 피트에 대해서도 광 스팟이 미치는 간섭(close talk)를 방지할 수 있다. 따라서, DVD(digital versatile disc), BD(Blu-ray disc)와 같은 고밀도 디스크용 광 픽업 장치를 설계함에 있어서 적절한 빔 스팟의 장축 방향의 적절한 결정은 안정된 양질의 신호를 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 주행 트랙 및/또는 인접 트랙의 피트간의 광학적 간섭을 효과적으로 억제할 수 있는 광 픽업 장치가 제공된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 안정되고 양질의 신호를 재생할 수 있는 광 픽업 장치가 제공된다.
본 발명의 한 유형에 따르면,
DVD와 BD 디스크 중 적어도 어느 하나에 대응하는 광원을 포함하는 광원계;
상기 디스크로부터 반사된 광을 수광하여 전기적 신호를 발생하는 수광계;
상기 디스크에 대면하는 대물렌즈와 상기 대물렌즈 후방의 콜리메이팅 렌즈를 포함하는 것으로, 상기 광원으로부터의 광을 디스크로 진행시키고, 디스크에서 반사된 광은 상기 수광계로 진행시키는 광 전송계;를 포함하며,
상기 광원은 상기 디스크에 대해 장축과 단축을 가지는 타원형 빔 스팟을 상기 디스크에 마련된 정보 기록 트랙에 형성하되, 상기 장축이 상기 디스크의 회전 중심을 통과하는 반경 반향(radial direction)에 대해 0도 에서 30도 사이의 각을 유지하도록 상기 광원이 배치되어 있는, 광 픽업장치가 제공된다.
한 실시 예에 따르면, 송광 배율(Mr, Magnitude Ratio of Light Transmission)을 아래와 같이 정의할 때에, 상기 DVD 디크에 대한 송광 배율은 5.5~6.5이며, 상기 BD에 대한 송광 배율은 9~12이다.
Mr = fc / fo
여기에서 fc는 콜레메이팅 렌즈의 초점 거리이며, fo는 대물렌즈의 초점 거리이다.
다른 실시 예에 따르면, 상기 광원으로 BD용 레이저 다이오드와 DVD용 레이저 다이오드를 공히 구비할 수 있다.
DOS 또는 ROS 구조에서 빔 스팟의 장축을 크게 기울어지지 않게 하면서도 양질의 전기적 신호를 얻을 수 있는 광 픽업 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 픽업 장치의 개략적 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 픽업 장치에서 디스크 종류별 콜리메이팅 렌즈의 광 축상 상대적 위치 이동을 예시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 픽업장치에서, 커플링 렌즈에 의한 광학적 거리의 단축을 예시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 광 픽업 장치의 개략적 구성도이다.
도 5는 도 4에 도시된 광 픽업 장치의 개략적 입체도이다.
도 6은 광 디스크에서 트랙을 기준으로한 라디얼 방향과 탄젠셜 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 디스크의 트랙에 형성되는 타원형 빔 스팟의 장축 방향의 배열을 보인다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 빔 스팟의 장축의 방향을 보인다.
도 9는 빔 스팟의 장축 방향-송광 배율의 변화에 따른 빔 스팟 사이즈의 분포를 보인다.
도 10은 본 발명에 따른 광 픽업 장치가 적용되는 광 드라이브의 개략적 구성을 보인다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예들에 따른 광 픽업과 이를 적용한 광 드라이브의 실시 예를 설명한다.
도 1은 CD/BD/DVD 등에 호환 가능한 다매체 대응 광 픽업의 일반적인 구조를 나타내 보인다.
디스크(1)에 직접 대응하는 광 전송계(포커싱 광학계, 10), 그리고 디스크로부터의 정보 재생 및/또는 기록을 위한 광을 공급하는 광원계(20), 그리고 정보 재생을 위해 디스크(1)에서 반사된 광을 받아들여 전기적 재생 신호를 발생하는 수광계(30)를 구비한다.
광 전송계(10)는, 디스크(1)에 디스크(1)에 대응하는 대물렌즈 조립체(11), 판상 구조의 제 1 빔 스플리터(13) 및 이들 사이의 콜리메이팅 렌즈(12)를 구비한다. 콜리메이팅 렌즈(102)는 매체의 종류에 따라 적절한 포커싱 거리를 얻을 수 있도록 이송장치(15)에 의해 기설정된 위치로 이동한다. 상기 대물렌즈 조립체(11)는 복수의 디스크에 대응하는 대물렌즈(11a, 11b)를 포함하는데, 하나는 CD/DVD에 대응하는 렌즈(11a)이며, 다른 하나는 BD에 대응하는 렌즈(11b)이다. 이러한 렌즈(11a, 11b)들은 디스크(1)에 나란하게 배치되어 그 광축이 상기 전송계 광축(x1)에 대해 굴절된다. 이러한 광 경로의 굴절은 상기 경로 변경용 미러(14)에 의해 이루어진다. 굴절된 광축(x2)에 마련된 대물렌즈 조립체(11)는 디스크의 종류에 대응하여 해당 대물렌즈(11a, 11b)가 전송계 광축 상에 위치하도록 왕복 운동한다. 상기 제 1 빔 스플리터(13)는 광원계(20)로부터의 광을 디스크(1)가 있는 방향으로 반사시키며, 디스크(1)에서 반사된 빛은 투과시켜 수광계(30)로 입사시킨다. 수광계(30)는 디스크(1)로부터 반사된 광이 도달하는 광 검출기(32)와 상기 광을 광 검출기(32)에 대해 적절한 크기로 집속하는 센싱 렌즈(31)을 갖춘다.
상기 광원계(20)는 디스크(1)에 대응하는 복수의 광원을 가지는데, 예를 들어 CD/DVD 용 제 1 광원(21a)과 BD용 제 2 광원(21b)을 구비하며, 이들은 큐빅 구조의 제 2 빔 스플리터(24)의 제 1, 제 2 입사면(24a, 24b)을 향하여 광을 조사한다. 제 2 광원(21b)과 제 2 빔 스플리터(24)의 사이에는 광학적 배율, 즉 진행 광의 디포커스량을 조절하는 커플링 렌즈(23)가 마련된다. 제 2 광원(21b)으로부터의 광을 제 2 빔 스플리터(24)는, 인접한 두 개의 입사면(24a, 24b)과 인접한 두 개의 출사면(24c, 24d)을 가진다. 상기 두 광원(21a, 21b)로부터 두 입사면(24a, 24b)을 통해 입사한 광의 대부분은 제 1 출사면(24d)을 통해 상기 제 1 빔 스플리터(13)로 진행한다. 이러한 큐빅 빔 스플리터(13)와 제 1, 제 2 광원(21a, 21b)들과의 각 사이에는 메인 빔과 +1차 서브 빔과 -1차 서브 빔을 형성하는 CD/DVD용 회절소자(22a, grating) 및 BD 용 회절소자(22b)가 각각 마련된다. 회절소자의 격자의 간격에 따라 메인빔과 서브 빔간의 간격이 변화된다. 한편, 제 2 빔 스플리터(24)의 제 2 출사면(24c)의 앞에는 제 2 빔 스플리터(24)로 출사한 일부 광을 검출하는 모니터 광 검출기(25)가 마련된다. 상기 모니터 광 검출기(25)는 다른 실시 예에 따라 상기 제 1 빔 스플리터(13) 측에 마련될 수 도 있다.
한편, 상기 커플링 렌즈(23)는 상기 제 2 광원(21b)과 제 1 입사면(24b)의 사이에 마련되어, 제 2 광원(21b)으로부터 디스크까지의 광학적 거리를 조절하여 제 2 광원(201b)으로부터의 광속(beam flux)이 콜리메이팅 렌즈(12)로 적절한 각도로 입사되도록 한다. 이 커플링 렌즈(23)는 매체 종류에 따른 콜리메이팅 렌즈(12)의 위치 이동을 보완하기 위한 것으로서 BD에 대응하여 커플링 렌즈(23)를 적용함으로써 기준 위치로부터 콜리메이팅 렌즈(12)의 이동거리를 감소시킨다.
위와 같은 구조를 가지는 광 픽업 장치는 CD, DVD, BD 등 3개의 위치에 대응할 수 있다. 이는 광 축 상의 콜리메이팅 렌즈의 위치를 조절하고, 특히 BD의 경우에 있어서는 네가티브 파워의 커플링 렌즈(23)를 더 적용함으로써 보다 효과적으로 BD에 대응시킬 수 있다.
도 2는 각 디스크 별 콜리메이팅 렌즈(12)의 상대적 위치를 상징적으로 도시한다. 제 1 빔스플리터(13)로 부터의 반사광 경로, 즉 광 전송계의 광축 상에 콜리메이팅 렌즈(12)가 위치한다. 도 43서 'B'는 초기 위치로서 0.0875mm 두께를 가지는 BD에 대응하는 위치를 나타낸다. 그리고 'A'는 BD의 1층(L0)에 대응하는 위치이다. 그리고 'C'는 DVD, 그리고 'D'는 CD 그리고, 'E'는 BD의 2층(L1)의 대응하는 위치이다. 즉, 실시 예에 따르면, 디스크의 종류에 따라 도 4에 도시된 바와 같은 형태로 광축상 콜리메이팅 렌즈의 위치를 조절하여 최적의 촛점을 얻도록 한다. 상기와 같은 콜리메이팅 렌즈의 위치에 따라 최적의 초점이 구현 가능하다. 한편 커플링 렌즈는 도 3에 도시된 된 바와 같은 광학적 특성에 의해 전체 광학적 거리를 단축한다. 도 3은 BD 광학계에서 커플링 렌즈 유무에 따른 물리적 거리의 단축을 상징적으로 보이는 도면이다. 제 2 광원(21b) 즉 BD용 광원 다음에 배치된 커플링 렌즈(23)는 네가티브 파워를 가진다. 이 커플링 렌즈(103)의 존재는 전체 물리적 거리를 단축할 뿐 아니라 콜리메이팅 렌즈(12)의 위치 이동량의 민감도를 감소시킨다. 도 4에서 21b'는 커플링 렌즈가 없을 때의 광원의 위치이며, 21b는 커플링 렌즈(21b)가 있을 때의 위치를 보인다. 이와 같이 전체 광학적 거리가 단축될 뿐 아니라 콜리메이팅 렌즈의 이동거리 즉, 이동량이 감소하게 되는데, 그 감소율(K)은 근사적으로 아래와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010063334161-pat00001
f1: 커플링 렌즈의 초점거리
f2: 콜리메이팅 렌즈의 초점거리.
f3: f1 + f2의 합산 초점 거리
K: f3 대비한 감소된 이동량
이러한 광학요소간 표현으로부터 다음과 같은 예의 광학적 구성을 얻을 수 있다.
f1: -13.4 mm
f2: 11.56mm
f3: 14.5mm
K = 0.64
이러한 결과는 동일 초점 거리의 조건 하에서, 콜리메이팅 렌즈만을 사용했을 때에 비해 커플링 렌즈가 적용되었을 때에 그 이동량이 0.64배 감소함을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 CD/DVD/BD 등 다매체 호환형 광 픽업 장치의 개략적 구성도이며, 도 5는 도 4에 도시된 광 픽업 장치의 입체적 구조를 개략적으로 보인다.
CD/DVD에 대응하는 대물렌즈(11a), BD에 대응하는 대물렌즈(11b)의 하부에 미러(14a, 14b)가 마련되어 있다. BD용 대물렌즈(11b)의 하부에 이색성 미러(14b)가 마련되어 청색광은 BD측으로 반사하고 이보다 긴 파장의 CD/DVD용 광은 투과시킨다. 그리고 CD/DVD용 대물렌즈의 하부에는 입사하는 광을 CD/DVD 측으로 반사시키는 전반사 미러(14a)가 마련된다. 한편, 제 1 빔 스플리터(13)와 2색성 미러(14b)의 사이에는 콜리메이팅 렌즈(12), 광 진행 경로 굴절용 미러(14c) 및 1/4 파장판(QWP:Quarter-Wave Plate, 15)이 마련되어 있다.
전술한 바와 같이 제 1 빔 스플리터(13)는 매체로부터의 반사된 광은 광 검출기(32) 측으로 투과하고 광원계(20)의 광원(21a, 21b)로부터의 광은 콜리메리팅 렌즈(12)측으로 반사한다.
수광계(30)에서, 매체(1)로부터 반사된 광을 광 검출기(32)에 적절한 크기의 스폿으로 입사시키는 센싱 렌즈(31)는 한 방향으로는 무한 초점, 이에 직교하는 방향으로는 유한 초점을 가지는 반원통형 렌즈이다.
송광계(20)는 전술한 바와 같이 매체에 대응하는 복수의 광원을 가지는데, 예를 들어 CD/DVD 용 제 1 광원(21a)과 BD용 제 2 광원(21b)을 구비한다. 여기에서 제 1 광원(21a)은 단파장 용으로서 원통형의 몸체를 가진다. 그러나, 제 1 광원(21a)은 CD용 칩과 DVD용 칩이 집적된 2 파장 트윈 광원으로서 도시된 바와 같이 대략 사각형의 베이스를 가진다. H/H(half height) 타입등과 같이 광 픽업의 슬림화가 필요없는 구조에서는 상기 제 1 광원(21a)의 베이스는 제 2 광원(21b)과 마찬가지로 원통형 베이스를 가질 수 있는데, 슬림형의 경우 가급적 소형화를 위해 광원의 슬림화가 필요하다. 제 1 광원(21a)은 기준축(X-X'), 즉 CD/DVD 또는 BD등의 평면 방향에 대해 기울어 있다. 도면에서는 베이스의 대각선 방향(Y-Y')이 기준축(X-X')에 대해 직교하는 것으로 도시되어 있다. 즉, CD용 칩과 DVD용 칩을 통과하는 임의 연장선(발광 칩이 형성되는 웨이퍼의 평면 방향)은 X-X'축에 대해 기울어져 있다. 이러한 기울기는 매체에 대해 타원형 3 빔들의 장축이 디스크의 탄젠셜 방향, 즉 트랙의 연장 방향을 가로지르는 방향으로 배열되게 하기 위한 것으로 필연적으로 X-X' 축에 대해 기울어져야 한다.
이와 같은 기울기에 따르면 메인 빔이 랜딩하는 주행 트랙에 나란한 탄젠셜 방향 및 디스크의 중심을 향하는 라디알 방향에 대해 기울어지게 된다.
일반적으로 광 픽업 장치에서, 빔 스팟의 장축의 방향에 따라 ROS(Radial Orientation Spot), DOS(Diagonal Orientation Spot), TOS(Tagential Orientation Spot) 타입이 있다.
디스크는 도 6에 도시된 바와 같이 회전 중심(1b)이 위치하는 스핀들 홀(1c)을 가지고 그 주위의 정보 기록면에 스파이럴 형태의 트랙(T)이 위치한다. 트랙을 대략 직교하면서 회전 중심(1b)을 향하는 방향을 라디얼 방향, 또는 반경 방향이라 하며, 트랙의 연장방향을 탄젠셜 방향이라 한다.
상기 ROS는 도 7a에 도시된 바와 같이 양측에 랜드(1e)가 마련된 트랙(1a) 상에 랜딩된 스팟의 장축이 라디얼 방향(Rd)을 향하며, DOS는 도 7b에 도시된 바와 같이 라디얼 방향(Rd)과 탄젠셜(Tg) 방향에 대해 스팟의 장축이 기울어진 것이다. 그리고 도 7c에 도시된 바와 같이 TOS는 스팟의 장축이 탄젠셜 방향으로 배치된 것이다.
도 8a, 8b는 본 발명에 따른 빔 스팟의 배열을 나타낸다. 본 발명에 따른 빔 스팟은 ROS 또는 DOS 형태로 배열되며, 이때에 기울기는 0도 이상 30도 미만이다. ROS 구조의 경우 9.5mm 드라이브용 광 픽업에 주로 적용 되며, 탄젠셜 방향의 피트간 부호 간섭이 최소화될 수 있다. 단 라디얼 방향의 인접 트랙간의 간섭으로 스큐(Skew)의 특성을 감안하여 DVD의 경우 스팟 사이즈를 라디얼 방향으로 1㎛ 이하가 되도록 송광 배율(Mr, Magnitude Ratio of Light Transmission)을 5.5~6.5배가 되도록 설계를 하며, BD의 경우 9~12가 되도록 한다.
Figure 112010063334161-pat00002
여기에서 fc는 콜레메이팅 렌즈의 초점 거리이며, fo는 대물렌즈의 초점 거리이다.
DOS 구조의 경우 인접 트랙간 또는 피트간의 간섭을 적절히 조절함에 있어서, 0~30의 범위는 30˚이상의 범위에 비해 좋은 특성을 보였다.
각도가 커질수록 피트 간의 부호 간섭이 증가한다. 양질의 정보 재생을 위해서는 스팟의 장축 방향이 탄젠셜 방향으로 1㎛이하가 되게 하고, DVD의 경우 스팟 사이즈가 0.8∼1㎛ 사이가 되게 광 픽업 장치가 설계가 되면 기록 및 재생에 만족스러운 특성을 얻을 수 있다. 도 9는 장축 방향의 각도-송광 배율 변화에 따른 스폿 사이드의 분포(변화)를 보인다. 도 9에서 어두운 영역은 스팟 사이즈가 1~1.5㎛ 인 영역이며, 밝은 부분은 0.500~1.000㎛인 영역이다.
도 9에서 낮은 각도 범위로서 최적의 각도는 0~30도로서 이 경우 빔 스팟 사이즈가 0.500~1.000㎛ 범위로서 송광 배율이 5.5 이상임을 알 수 있다.
아래의 표 1은 빔 스팟의 장축 경사 각도 변화에 따른 MTF(Modulation Transfer Function), JITTER 시뮬레이션 결과를 보인다. 이는 DVD의 경우로서, 송광 배율을 5.5를 기준으로 한다.
타입 Spot 회전각
[deg]		 MTF
[3T/14T]		 Jitter
[%]		 Remark
ROS 0˚ 24.87% 7.20% Good
DOS 5˚ 24.87% 7.20%
10˚ 24.77% 7.23%
15˚ 24.59% 7.27%
20˚ 24.32% 7.28%
25˚ 23.98% 7.29%
30˚미만 23.67% 7.50%
30˚ 23.59% 7.59% Bad
35˚ 23.14% 7.66%
40˚ 22.67% 7.92%
45˚ 22.18% 8.24%
50˚ 21.69% 8.75%
55˚ 21.19% 9.19%
60˚ 20.70% 9.76%
65˚ 20.26% 10.16%

위의 시뮬레이션 결과에서 30 이상의 범위가 30도 미만의 범위에 비해 좋지 않은 결과를 얻음을 알 수 있다. 결과적으로 탄젠셜 방향 및 라디얼 방향의 빔 사이즈가 1㎛ 이하로 할 경우 0~30도의 범위에서 양질의 재생 신호를 얻을 수 있다.
도 10은 상기와 같은 본 발명에 따른 광 픽업 장치을 이용하는 광 드라이브의 개략적 구성도이다.
광 드라이브(100)는 매체(1)로부터 정보를 읽어내거나 기록하는 것으로 전술한 바와 같은 다양한 실시 예들에 따른 광 픽업(2)을 포함한다. 광 픽업(2)은 전술한 바와 같은 광학계와 이러한 광학계를 기구적으로 지탱하며 포커싱, 트랙킹 동작을 일으키는 기구계를 포함한다. 광학계는 엔코더/디코더를 포함하는 것으로, 외부 호스트에 연결하기 위한 인터페이스(5)에 연결된 정보 처리부(3)에 연결되고, 기구계는 서보부(4)에 연결된다. 상기 정보처리부(3), 서보부(4), 인터페이스(5)는 중앙 제어부(6)에 의해 통제된다. 상기 인터페이스(5)는 다양한 표준에 따르는 것으로 예를 들어 USB 포트를 포함하며, 따라서 USB 프로토콜에 의해 호스트, 예를 들어 컴퓨터(200)에 연결되어 정보를 주고 받는다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10: 송광부 20: 광원부 30: 수광부
11: 대물렌즈 조립체 21a, 21b: 광원 31: 센싱렌즈
12: 콜리메이팅 렌즈 22a, 22b: 회절격자 32: 수광소자
13: 빔 스플리터 23: 커플링 렌즈
14: 미러 24a, 24b: 광 입사면

Claims (6)

  1. DVD와 BD 디스크 중 적어도 어느 하나에 대응하는 광원을 포함하는 광원계;
    상기 디스크로부터 반사된 광을 수광하여 전기적 신호를 발생하는 수광계;
    상기 디스크에 대면하는 대물렌즈와 상기 대물렌즈 후방의 콜리메이팅 렌즈를 포함하는 것으로, 상기 광원으로부터의 광을 디스크로 진행시키고, 디스크에서 반사된 광은 상기 수광계로 진행시키는 광 전송계;를 포함하며,
    상기 광원은 상기 디스크에 대해 장축과 단축을 가지는 타원형 빔 스팟을 상기 디스크에 마련된 정보 기록 트랙에 형성하되, 상기 장축이 상기 디스크의 회전 중심을 통과하는 반경 반향(radial direction)에 대해 0도 에서 30도 사이의 각을 유지하도록 상기 광원이 배치되어 있고,
    상기 디스크에 형성되는 빔 스팟의 탄젠셜 방향과 라이얼 방향의 크기가 0.500㎛~1.000㎛ 이며,
    송광 배율(Mr, Magnitude Ratio of Light Transmission)을 아래와 같이 정의할 때에, 상기 DVD 디스크에 대한 송광 배율은 5.5~6.5이며, 상기 BD에 대한 송광 배율은 9~12인 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치
    Mr = fc / fo
    여기에서 fc는 콜레메이팅 렌즈의 초점 거리이며, fo는 대물렌즈의 초점 거리이다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원계는 BD용 광원을 구비하며,
    BD용 광원과 상기 콜리메이팅 렌즈의 사이에 광학적 거리를 단축하는 커플링 렌즈가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  5. 제 1 항에 기재된 광 픽업 장치;
    상기 광 픽업 장치를 지지하는 기구계; 그리고,
    상기 광 픽업 장치로부터의 전기적 신호를 처리하는 정보 처리부를 구비하는 광 드라이브.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광원계는 BD용 광원을 구비하며,
    BD용 광원과 상기 콜리메이팅 렌즈의 사이에 광학적 거리를 단축하는 커플링 렌즈가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 광 드라이브.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101275322B1 (ko) * 2012-02-01 2013-06-17 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 광픽업 및 이를 적용한 광정보저장매체 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006120235A (ja) * 2004-10-21 2006-05-11 Shinano Kenshi Co Ltd 光ピックアップおよび光ディスク装置
KR20060050000A (ko) * 2004-07-09 2006-05-19 소니 가부시키가이샤 광 픽업 장치, 기록 및/또는 재생장치
KR20080099114A (ko) * 2007-05-08 2008-11-12 소니 가부시끼 가이샤 대물 렌즈 장치, 광 픽업 장치, 광디스크 구동 장치 및대물 렌즈의 구동 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002245658A (ja) * 2001-02-15 2002-08-30 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 光ヘッド装置
JP3834814B2 (ja) 2002-09-03 2006-10-18 船井電機株式会社 光ピックアップ装置
KR101309704B1 (ko) * 2009-08-19 2013-09-17 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 광픽업 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060050000A (ko) * 2004-07-09 2006-05-19 소니 가부시키가이샤 광 픽업 장치, 기록 및/또는 재생장치
JP2006120235A (ja) * 2004-10-21 2006-05-11 Shinano Kenshi Co Ltd 光ピックアップおよび光ディスク装置
KR20080099114A (ko) * 2007-05-08 2008-11-12 소니 가부시끼 가이샤 대물 렌즈 장치, 광 픽업 장치, 광디스크 구동 장치 및대물 렌즈의 구동 방법

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