KR20030003344A - 광픽업장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다층을 갖는 광디스크를 위한 광픽업장치를 제공한다. 이 광픽업장치는 광원으로부터 광을 발생하여 광디스크상에 광스폿을 형성시키고, 형성된 광스폿의 반사광을 수광하여 전기신호로 변환시키기 위한 광디바이스들을 구비한다. 이때, 광디바이스들은 다층의 각 레이어와 대응되는 개수로 설치된다.

Description

광픽업장치{OPTICAL PICKUP APPARATUS}
본 발명은 광픽업장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 다층 콤팩트 디스크 또는 디지탈 다기능 복합디스크의 신호를 읽거나 기록하기 위한 광픽업장치에관한 것이다.
일반적으로, 콤팩트 디스크 플레이어(Compact disk player), 디지탈 비디오 디스크 플레이어(Digital video disk player) 또는 이들을 함께 사용할 수 있도록 구성한 멀티 디스크 플레이어와 같은 광학디스크 플레이어는 광기록매체인 콤팩트 디스크(Compact disk) 또는 디지탈 다기능 복합디스크(Digital versatile disk)(이하, 콤팩트 디스크와 디지탈 다기능 복합디스크를 통칭하여 광디스크라 함)를 구동시켜 오디오 신호 또는 비디오/오디오 신호를 독출하는 광디스크 구동장치이다. 이와 같은 광디스크 구동장치는 광디스크의 수직하방에서 디스크의 래디얼방향으로 직선이동하면서 디스크상의 원하는 트랙위치를 검출하고, 디스크면상에 기록된 피트(pit)에 레이저광을 광학계를 통하여 입사시킨 다음 그 반사광을 광학계를 통하여 검출하며, 검출된 반사광을 신호로 변화시키는 방법으로 디스크면상의 기록내용을 재생하는 광픽업장치가 설치된다.
한편, 광디스크는 그 기록 용량을 증가시키기 위하여 지속적인 요구와 연구가 진행되었으며 추진되고 있다. 이와 같은 결과에 의해서 제안된 광디스크가 멀티 레이어 디스크(multi-layer disk; 다층 디스크)이다. 대표적인 멀티 레이어 디스크는 도 1에서 보인 바와 같은 더블 레이어 디스크(100)이다. 이 더블 레이어 디스크(100)는 신호면(110,120)이 2층으로 구성된 것으로, 양면형과 단면형이 있다.
그러나, 이와 같은 멀티 레이어 디스크를 위한 종래 광픽업장치는 한 레이어에 대해서만 재생 또는 기록이 가능하도록 구성되어 있었다. 즉, 멀티 레이어 디스크를 사용하더라도 실제 기록 또는 재생작업은 한 레이어상에서만 이루어지고 있는 것이다. 따라서, 멀티 레이어 디스크를 효과적으로 사용하기 위한 광픽업장치가 요구되고 있다.
본 발명은 이와 같은 필요성에 의해서 제한된 것으로, 그 목적은 멀티 레이어 디스크의 다층에 기록과 재생을 동시에 할 수 있는 새로운 형태의 광픽업장치를 제공하는데 있다.
도 1은 멀티 레이어 디스크를 설명하기 위한 도면;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업장치를 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 광디스크12, 16 : 제 1 레이어
14, 18 : 제 2 레이어20 : 제 1 발광 다이오드
22 : 제 1 스프리터24 : 제 1 콜리메이터 렌즈
26 : 제 1 포커스 렌즈28 : 제 1 수광 다이오드
40 : 제 2 발광 다이오드42 : 제 2 스프리터
44 : 제 2 콜리메이터 렌즈46 : 제 2 포커스 렌즈
48 : 제 2 수광 다이오드50 : 보빈
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 다층을 갖는 광디스크를 위한 광픽업장치를 제공한다. 이 광픽업장치는 광원으로부터 광을 발생하여 광디스크상에 광스폿을 형성시키고, 상기 형성된 광스폿의 반사광을 수광하여 전기신호로 변환시키기 위한 광디바이스들을 구비한다. 이때, 상기 광디바이스들은 상기 다층의 각 레이어와 대응되는 개수로 설치된다.
이와 같은 광픽업장치는 데이터를 다층 각각에/으로부터 기록하거나 재생하는 작업이 동시에 가능하므로, 작업 능률을 향상시킬 수 있다. 이와 같은 광픽업장치는 저속 광디스크 구동장치는 물론 고속 광디스크 구동장치에서도 유용하게 사용할 수 있을 것이다.
이와 같은 광픽업장치는 그 바람직한 실시예에서 상기 광디바이스들은 대응되는 레이어로부터 동일한 거리에 위치되는 포커스 렌즈를 각각 구비할 수 있다. 또, 상기 광디바이스들은 포커스 렌즈를 각각 구비하되, 상기 각 포커스 렌즈는 상부 레이어와 대응되는 포커스 렌즈와 55±15㎛의 거리를 더 갖도록 설치될 수 있다. 또, 상기 광디바이스들 각각은 광을 발생시키기 위한 발광 다이오드와; 상기 발광 다이오드에서 발생된 광의 방향에 따라 광의 투과경로를 변경시키기 위한 스프리터와; 상기 스프리터로부터 입사되는 광을 수평광으로 변환출력시키기 위한 콜리메이터 렌즈와; 상기 콜리메이터 렌즈를 통하여 변환출력된 수평광을 광디스크상에 집광시키기 위한 포커스 렌즈 및; 상기 광디스크로부터 반사되는 광을 수광하여 전기신호로 변환시키기 위한 수광 다이오드를 구비할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 광픽업장치는 멀티 레이어 디스크를 능률적으로 사용하기 위한 광픽업장치를 제공한다. 특히, 본 발명은 광픽업장치에서 광학계를 그 대상으로 하고 있다. 이 광픽업장치는 다층에 데이터를 기록하거나 데이터를 재생할 수 있는 구성을 갖는다. 대표적인 예는 본 실시예에서 상세히 설명할 더블 레이어 디스크를 위한 광픽업장치일 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 광픽업장치는 복수개의 발광 다이오드(laser diode)와 렌즈를 이용하여 다초점 픽업을 구성하여 더블 레이어 등의 멀티 레이어 디스크의 신호를 동시에 읽거나 기록가능하도록 한다.
한편, 본 명세서상에서 사용되는 용어중 멀티 레이어와 다층, 레이어와 층은 동일한 개념으로 사용하며, 혼동의 염려가 없으므로 설명상 편의를 위하여 서로 혼용하여 사용하였다.
이하, 본 발명에 따른 광픽업장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 1 및 도 2에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도 2에서 주 요소들의 연결, 결합, 고정을 위한 기구물, 볼트 및 나사, 홀, 와셔, 너트, 등의 도시는 생략하였으며, 일반적인 광픽업장치로부터 이 분야의 종사자들이 기본적으로 적용할 수 있는 구성요소들의 도시는 생략하고, 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다. 특히, 요소들 사이의 크기 비가 다소 상이 하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 사이의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면의 표현 차이는 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.
도 1은 일반적인 더블 레이어 디스크를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 더블 레이어 디스크(100)는 반투명 박막인 제 1 레이어(110)와 반사막을 형성하는 제 2 레이어(120)로 이루어진다. 물론, 이와 같은 더블 레이어 디스크(100)는 각각 신호면을 갖는 2장의 기재가 합쳐 붙여질 수 있다. 이때, 상기 제 1 레이어(110)와 제 2 레이어(120) 사이의 거리는 55±15㎛이다. 그 외 상기 더블 레이어 디스크(100)와 관련된 기술은 이 분야의 종사자들이라면 용이하게 접근할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업장치는 더블 레이어 디스크의 두층에 동시에 데이터를 기록하거나 데이터를 읽을 수 있도록 하는 광학계를 제공한다. 이 광픽업장치는 광원으로부터 광을 발생하여 광디스크상에 광스폿을 형성시키고, 상기 형성된 광스폿의 반사광을 수광하여 전기신호로 변환시키기 위한 두개의 광디바이스들을 구비한다. 즉, 두층에 각각 대응되는 두개의 광디바이스가 설치되는 것이다.
이 광픽업장치는 광원으로 제 1 및 제 2 발광 다이오드(20,40)을 사용한다. 물론, 이 광원은 홀로그램 픽업모듈과 같은 다른 형태의 광원을 사용할 수 있을 것이다. 이 경우 상기 광픽업장치의 구성은 약간의 차이점이 있다는 것을 이 분야의 종사자들은 용이하게 파악할 수 있을 것이다. 제 1 및 제 2 발광 다이오드(20,40)는 콤팩트 디스크 또는 디지탈 다기능 복합디스크용일 수 있을 것이다. 물론, 콤팩트 디스크와 디지탈 다기능 복합디스크를 공통으로 사용하기 위한 광디스크 구동장치에는 별도의 발광 다이오드를 구비하는 광디바이스들이 추가될 수 있을 것이다.
이 광픽업장치에서 상기 광디스크(10)(도 2의 광디스크는 양면형을 보여주고 있다)의 제 1 레이어(12,16)에/로부터 데이터를 기록하거나 재생하기 위한 광디바이스는 제 1 발광 다이오드(20), 제 1 스프리터(Polarization Beam Splitter;PBS)(22), 제 1 콜리메이터 렌즈(Collimator Lens)(24), 제 1 포커스 렌즈(Focuse Lens)(26), 제 1 수광 다이오드(photo diode)(28) 등으로 이루어진다. 그리고 상기 광디스크(10)의 제 2 레이어(14,18)에/로부터 데이터를 기록하거나 재생하기 위한 광디바이스는 제 2 발광 다이오드(40), 제 2 스프리터(42), 제 2 콜리메이터 렌즈(44), 제 2 포커스 렌즈(46), 제 2 수광 다이오드(48) 등으로 이루어진다. 이때, 상기 광디바이스들에는 설계사양이나 필요에 따라서 각종 부가적인 구성들이 추가될 수 있을 것이다. 한편, 상기 제 1 스프리터(22)와 제 2 스프리터(42)는 광픽업장치의 구조에 따라 일체로 구성할 수도 있을 것이다. 이와같이 본 실시예에 따른 광픽업장치는 액추에이터의 보빈(50)에 두개의 렌즈를 설치하고, 베이스(도시않음)에 두개의 발광 다이오드(20,40)와 수광 다이오드(28,48)을 설치하여 각각 독립적인 광학계를 이룬다.
이와 같은 광픽업장치에서 상기 제 1 포커스 렌즈(26)와 제 2 포커스 렌즈(50)는 특별한 방법으로 광픽업장치의 보빈(bobbin)(50)에 설치된다. 즉, 제 1 레이어(12)와 제 1 포커스 렌즈(26) 사이의 거리와 제 2 레이어(14)와 제 2 포커스 렌즈(50) 사이의 거리가 동일하도록 상기 광픽업장치의 포커스 렌즈(26,46)를 설치한다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 제 2 포커스 렌즈(46)는 상기 제 1 포커스 렌즈(26)보다 55±15㎛의 거리(A)를 더 갖도록 설치된다. 물론, 이 거리는 전술한 바와 같이 더블 레이어 디스크에서 양 레이어간의 거리이다.
이와 같은 광픽업장치에서 제 1 발광 다이오드(20)로부터 발생되는 광(beam)은 제 1 스프리터(22)에서 투과경로가 변경되어 제 1 콜리메이터 렌즈(24)로 입사된다. 상기 제 1 콜리메이터 렌즈(24)에서 변환출력된 수평광은 제 1 포커스 렌즈(26)에 의해 광디스크상의 제 1 레이어(12)에 집광된다. 제 1 레이어(12)상에서 피트(pit) 정보를 찾은 광은 다시 제 1 포커스 렌즈(26), 제 1 콜리메이터 렌즈(24), 제 1 스프리터(22)를 투과하여 제 1 수광 다이오드(28)에 맺혀 전기신호로 변환된 후 DSP 칩으로 보내져 디스크의 신호를 읽게 된다. 이때, 서보(servo)(도시 않음)는 온(on)상태이다. 그리고 기록시에는 포커스 서보(focus servo)가 온상태에서 원하는 트랙(track)에 정보를 기록하면 된다. 동시에 서보 오프(off)상태에서 제 2 발광 다이오드(40)를 켜서 상대적으로 위치가 맞아 있는 피트의 신호를 읽거나 그 곳에 기록한다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 데이터를 다층 각각에/으로부터 기록하거나 재생하는 작업이 동시에 가능하므로, 작업 능률을 향상시킬 수 있다. 따라서, 멀티 레이어 디스크의 구조를 보다 효율적으로 사용할 수 있으며, 고배속의 광디스크 구동장치를 기대할 수 있다.

Claims (4)

  1. 다층을 갖는 광디스크를 위한 광픽업장치에 있어서,
    광원으로부터 광을 발생하여 광디스크상에 광스폿을 형성시키고, 상기 형성된 광스폿의 반사광을 수광하여 전기신호로 변환시키기 위한 광디바이스들을 구비하되,
    상기 광디바이스들은 상기 다층의 각 레이어와 대응되는 개수로 설치되는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광디바이스들은 대응되는 레이어로부터 동일한 거리에 위치되는 포커스 렌즈를 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광디바이스들은 포커스 렌즈를 각각 구비하되,
    상기 각 포커스 렌즈는 상부 레이어와 대응되는 포커스 렌즈와 55±15㎛의 거리를 더 갖도록 설치되는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광디바이스들 각각은 광을 발생시키기 위한 발광 다이오드와;
    상기 발광 다이오드에서 발생된 광의 방향에 따라 광의 투과경로를 변경시키기 위한 스프리터와;
    상기 스프리터로부터 입사되는 광을 수평광으로 변환출력시키기 위한 콜리메이터 렌즈와;
    상기 콜리메이터 렌즈를 통하여 변환출력된 수평광을 광디스크상에 집광시키기 위한 포커스 렌즈 및;
    상기 광디스크로부터 반사되는 광을 수광하여 전기신호로 변환시키기 위한 수광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업장치.
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