KR20030067177A - 근접장 광픽업장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광디스크를 안착하여 회전하는 스핀들 모터의 진동, 볼 베어링의 흔들림에 의하여 발생하는 틸팅 오차를 서스펜션암 상에 마그네트와 코일 또는 압전소자를 사용하여 틸팅 보정을 할 수 있는 근접장 광픽업장치를 개시한다. 개시된 본 발명은 근접장을 이용하여 광디스크 상에 데이터를 기록/재생하는 광픽업장치에 있어서, 상기 서스펜션암 어셈블리는 상기 광픽업장치의 픽업부를 중심 회전축으로 하여 연결된 제 1 서스펜션암과 상기 제 1 서스펜션암을 두 개의 완충지지부로 연결된 제 2 서스펜션암으로 구성되며, 상기 완충지지부와 상기 제 1 서스펜션암의 연결 영역에는 틸팅 동작을 할 수 있는 틸팅 보정장치가 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 틸팅 보정장치는 마그네트와 코일 또는 압전소자 중에서 어느하나를 선택하여 배치할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

근접장 광픽업장치{APPARATUS FOR NEAR-FIELD OPTICAL PICK-UP}
본 발명은 근접장 광픽업장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광픽업 장치의 서스펜션암의 완충 영역에 마그네트와 코일을 배치하여 틸팅 보정을 할 수 있는 근접장 광픽업장치에 관한 것이다.
현재, 오디오 및 비디오 동화상 (motion picture), text 파일 등의 다양한 형태의 정보가 융합 되어 다루어지는 멀티미디어 시대의 도래와 함께, 이들 대용량의 정보를 신속히 처리하고 저장할 수 있는 정보기록 및 저장매체에 대한 요구가 그 어느 때 보다도 커졌다.
특히, 금후 널리 보급하리라 생각되는 high-definition (HD) 동화상 및 video-on-demand (VOD)와 같은 쌍방향 화상통신이 실현되면 그 이상의 대용량화가 요구된다. 이같은 요구에 대응하기 위해 현재 다양한 저장 및 재생방식이 제안되고 있으며, 이들 중 가장 보편화되어 있는 것이 자기기록과 광기록재생 방식을 이용한 광픽업장치이다.
특히, 기존의 광기록/재생방식의 한계를 극복할 수 있는 새로운 광기록/재생 방식이 사용하여, 기록 용량을 획기적으로 향상시킬 수 있을 것으로 예상되는 근접장(Near Field)을 이용한 근접장 광기록/재생(Near Field Recording/Reproduction)에 대한 연구가 증가되고 있다.
상기와 같은 근접장 광기록/재생 장치의 기록 방식을 이용한 장치 중 광자기디스크(Magneto-optical disk)는 디스크에 데이터를 기록/재생할 때, 강한 레이저 빔을 조사하여 기록 막의 국부적인 영역을 큐리 온도이상으로 가열한 상태에서 기록/재생이 이루어진다.
이때, 광헤드 영역에서 자기필드를 형성함으로써 원하는 방향으로 자화시킨 다음, 재생시에는 직선 편광화된 약한 레이저빔을 조사하여 반사된 레이저빔의 커(kerr) 효과에 따라 회전한계 방식을 사용하여 신호를 재생한다.
근접장 광픽업장치를 이용하여 광디스크 상에 데이터를 기록/재생하는 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 기록매체의 커플링에 의하여 기록 및 재생을 하게 된다.
도 1은 일반적으로 사용되고 있는 근접장 광픽업장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 데이터가 기록/재생될 광디스크(10)가 스핀들 모터에 의하여 회전하는 테이블 상에 안착되어 있고, 상기 광디스크(10)의 트랙을 따라 데이터를 기록/재생하기 위하여 대물렌즈(1)를 포함한 슬라이더(3)가 픽업부(도시하지 않음)와 고정되어 있는 서스펜션암(5)의 가장자리 끝단에 탑재되어 있다. 상기 픽업부에서 발생하는 레이저 광원은 상기 서스펜션암(5) 상의 광학계들을 통과하여 상기 슬라이더(3)로 진행한다.
상기 슬라이더(3)로 진행한 레이저 광원은 상기 슬라이더(3)에 배치된 대물렌즈(1)와 대향렌즈를 통과하면서 상기 광디스크(10) 상에 조사되어 데이터를 기록/재생하게 된다.
도면에서는 도시하였지만 설명하지 않은 부호 7은 샤프트이고, 9는 볼 베어링을 나타낸다.
도 2는 종래 근접장 광픽업장치에서 디스크에 데이터를 기록/재생하는 모습을 도시한 단면도로서, 도시된 바와 같이, 스핀들 모터에 의하여 회전하는 광디스크(10)는 상기 스핀들 모터와 연결된 샤프트(7)와 볼 베어링(9)에 의하여 결합되어 상기 스핀들 모터의 회전력에 따라 회전될 수 있도록 맞물려있다.
상기 스핀들 모터의 테이블에 안착된 광디스크(10)의 트랙 상부에는 상기 서스펜션 암의 가장자리 끝단에 배치된 상기 슬라이더(3)가 일정거리 이격되어 배치되어 있다. 상기 서스펜션암을 따라 진행하는 레이저 광원은 상기 슬라이더(3)의 상부에 배치된 대물렌즈(1)를 통과한 다음, 하부에 배치된 대향렌즈(11)를 통과하여 광 스폿을 형성하고 상기 광디스크(10)에 조사된다.
그러나, 상기와 같은 구조를 갖는 근접장 광픽업 장치는 스핀들 모터의 진동, 샤프트의 흔들림, 볼 베어링의 형상 불량에 따라 도 3 및 도 4에 도시된 바와같이 광디스크의 흔들림과 기울어짐이 발생하여 슬라이더에서 형성되는 레이저 광원의 스폿이 정확하게 광디스크이 데이터 트랙에 조사되지 않는 문제가 발생한다.
도 3 및 도 4는 종래 근접장 광픽업장치에서 발생되는 TMR이 발생에 의한 문제점을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 스핀들 모터와 고정되어 있는 샤프트(7) 불량과 볼 베어링(9)의 불량으로 인하여 광디스크(10)가 좌우 대칭적으로 기울기가 발생하게 되는데, 이러한 기울기에 의하여 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 서스펜션암 상에 배치된 광학계를 따라 진행하는 레이저 광원이 상기 서스펜션암 슬라이더 상부와 하부에 배치된 대물렌즈(1) 및 대향렌즈(11)를 통과하여 형성된 광 스폿이 디스크 상의 트랙에 정확히 조사되지 않게 된다.
또한, 근접장 광픽업장치는 트랙의 이탈시 트래킹 서보에 의한 트랙 보정만이 가능하였고, 상하 틸팅 보정을 하는 서보가 존재하지 않으므로, 상기와 같은 광디스크의 기울어짐에 의한 광 스폿의 이탈은 트래킹 서보에의하여는 보정을 할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 픽업부를 회전축으로 하여 동작하는 서스펜션암 완충 영역에 소형 마그네트와 코일을 배치하여 틸팅 보정을 하여 정확한 광 스폿이 디스크에 조사될 수 있도록 한 근접장 광픽업장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 일반적으로 사용되고 있는 근접장 광픽업장치를 도시한 도면.
도 2는 종래 근접장 광픽업장치에서 디스크에 데이터를 기록/재생하는 모습을 도시한 단면도.
도 3 및 도 4는 종래 근접장 광픽업장치에서 발생되는 TMR이 발생에 의한 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 근접장 광픽업장치에서 사용되어지는 서스펜션 암의 구조를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 서스펜션암에 의하여 틸팅 보정을 하는 원리를 설명하기 위한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
22a: 제 1 서스펜션암22b: 제 2 서스펜션암
23: 마그네트25: 코일
27: 완충지지부31: 디스크
32: 슬라이더33: 고정암
35: 프리즘36: VCM
37: 픽업부
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 근접장 광픽업장치는,
근접장을 이용하여 광디스크 상에 데이터를 기록/재생하는 광픽업장치에 있어서,
상기 서스펜션암 어셈블리는 상기 광픽업장치의 픽업부를 중심 회전축으로 하여 연결된 제 1 서스펜션암과 상기 제 1 서스펜션암을 두 개의 완충지지부로 연결된 제 2 서스펜션암으로 구성되며, 상기 완충지지부와 상기 제 1 서스펜션암의 연결 영역에는 틸팅 동작을 할 수 있는 틸팅 보정장치가 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 틸팅 보정장치는 마그네트와 코일 또는 압전소자 중에서 어느하나를 선택하여 배치할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 광픽업장치의 픽업부에 고정되어 광디스크의 데이터를 기록/재생하기 위하여 배치된 광학계 들을 이동시키는 서스펜션암의 완충 영역에 마그네트와 코일 또는 압전소자를 사용하여 틸팅 보정을 할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 근접장 광픽업장치에서 사용되어지는 서스펜션 암의 구조를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 근접장 광픽업장치는 광픽업장치가 내장되어 있는데크(38) 내에는 기록 매체인 광디스크(31)가 스핀들 모터에 의하여 회전하는 테이블 상에 배치되어 있고, 상기 광디스크(31)의 데이터를 기록/재생할 수 있도록 트랙을 따라 회전하여 이동하는 서스펜션암 어셈블리(22)가 상기 광디스크(31) 트랙상부를 가로질러 배치되어 있다.
상기 서스펜션암 어셈블리(22)의 일측 고정 회전축은 픽업부(36)가 담당하고, 상기 픽업부(36) 상에는 상기 서스펜션암 어셈블리(22)의 회전을 위한 VCM(37)이 배치되어 있다. 또한, 상기 서스펜션암 어셈블리(22)의 가장자리 끝단에는 대물렌즈(39)와 대향렌즈로 구성된 슬라이더(32)가 배치되어 있고, 상기 서스펜션암 어셈블리 상에는 상기 픽업부(36)에서 발생하는 레이저 광의 진행 방향을 바꾸기 위하여 프리즘(35) 등 광학계가 배치되어 있다.
상기 서스펜션암 어셈블리는(22) 제 1 서스펜션암(22a)과 제 2 서스펜션암(22b)이 두 개의 완충지지부(27)에 의하여 연결되어 있는 구조를 하고, 상기 완충지지부(27)와 연결되는 상기 제 1 서스펜션암(22a)에 마그네트(23) 또는 압전소자가 배치되어 있다. 상기 마그네트(23)가 배치될 경우 인접한 상기 완충지지부(27) 둘레에는 각각 코일(25)이 감겨져 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 근접장 광픽업장치는 다음과 같이 동작한다. 상기 도면에는 도시하지 않았지만, 광픽업장치의 픽업부(36)에는 레이저 광을 발생하는 레이저 다이드와 광원을 검출하는 포토다이오드 등이 탑재되어 있다. 상기 픽업부(36)에서 발생하는 레이저 광은 상기 서스펜션암 어셈블리(22)를 따라 상기 슬라이더(32)로 진행하게된다.
상기 서스펜션암 어셈블리(22)의 가장자리 상에 배치된 프리즘(35)에 의하여 레이저 광의 진행이 직각으로 바뀌게된다. 상기 프리즘(35)에서 직각으로 바뀌게된 레이저 광은 상기 슬라이더(32)의 대물레즈(39)와 대향렌즈를 통과한 후,광디스크(31)의 데이터 트랙 상에 광 스폿을 조사하여 데이터를 기록/재생하게된다. 이때, 광디스크(31)는 스핀들 모터에 의하여 일정한 속도로 회전을 하게되고, 회전에 의한 공기 압에 의하여 상기 슬라이더(32)는 상기 광디스크(31)와 일정 거리 이격되어 부상하게 된다.
상기 광디스크(31) 상에 데이터를 기록/재생 할 때, 스핀들 모터의 진동 또는 스핀들 모터와 고정된 샤프트의 흔들림 및 샤프트와 결합된 볼 베어링과의 결합 불량으로 광디스크(31)의 기울기가 발생하는데, 이렇게 되면, 상기 슬라이더(32)에서 형성된 광 스폿이 상기 광디스크(31) 트랙 상에 정확하게 조사되지 않거나, 데이터 트랙을 이탈하는 틸팅이 발생한다.
상기의 틸팅을 보정하여 정확한 데이터를 기록/재생하기 위해서 상기 서스펜션암 어셈블리(22)에 배치된 상기 마그네트(23)와 코일(25)에 의하여 틸팅 보정을 하게된다. 상기 제 1 서스펜션암(22a)과 제 2 서스펜션암(22b)의 결합 영역에 배치된 틸팅 보정을 위한 상기 코일(25)과 마그네트(23)가 상기 제 1 서스펜션암(22a)의 좌우대칭적인 상하 틸팅 보정을 하도록 동작한다.
도 6은 본 발명에 따른 서스펜션암에 의하여 틸팅 보정을 하는 원리를 설명하기 위한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 근접장 광픽업장치의 픽업부를 회전축으로 하여 결합되어 있는 상기 제 1 서스펜션암(22a)과 광디스크 데이터 트랙 상에 레이저 광 스폿을 형성하여 조사하는 슬라이더를 탑재한 상기 제 2 서스펜션암(22b)이 두 개의 완충지지부(27)에 의하여 연결되어 있고, 상기 제 1 서스펜션암(22a)과 상기 완충지지부(27)의 결합 영역의 상기 제 1 서스펜션암(22a)상에는 소형 마그네트(23)가 배치되어 있다.
또한, 상기 마그네트(23)와 인접하는 상기 완충지지부(27) 둘레를 따라 코일(25)이 각각 감겨져 있다. 상기 코일(25)에 인가되는 전류의 방향과 상기 마그네트(23)의 자기장에 따라 상기 제 1 서스펜션암(22a)을 연결하는 상기 일측 완충지지부(27)는 밑으로 힘을 받고, 상기 타측 완충지지부(27)는 위로 힘을 받아 틸팅 보정을 하게된다. 상기 도면에서는 상기 마그네트(23)와 코일(25)을 사용하여 틸팅을 보정할 수 있도록 도시하였지만, 상기 코일(25) 영역에 압전소자를 배치하여 틸팅을 보정할 수 있다. 상기 압전소자는 일반적으로 사용되어지고 있는 소자를 사용하면 된다.
따라서, 본 발명은 근접장을 이용한 초박형 광픽업장치에 틸팅 보정이 가능하도록 하여 보다 정확한 데이터 기록/재생을 할 수 있게 된다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 광학계가 탑재되어 광디스크 상의 데이터를 기록/재생하는 서스펜션암의 완충 영역에 마그네트와 코일 또는 압전소자를 배치하여 광디스크의 기울어짐에 의한 틸팅을 보정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 광픽업장치의 픽업부와 연결된 제 1 서스펜션암은 종래의 트래킹 동작을 하고 완충지지부에 의하여 연결된 제 2 서스펜션암만이 틸팅 동작을 하므로 다른 광픽업장치의 동작에는 영향을 미치지 않게되어 안정된 동작을 유지할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (2)

  1. 근접장을 이용하여 광디스크 상에 데이터를 기록/재생하는 광픽업장치에 있어서,
    상기 서스펜션암 어셈블리는 상기 광픽업장치의 픽업부를 중심 회전축으로 하여 연결된 제 1 서스펜션암과 상기 제 1 서스펜션암을 두 개의 완충지지부로 연결된 제 2 서스펜션암으로 구성되며, 상기 완충지지부와 상기 제 1 서스펜션암의 연결 영역에는 틸팅 동작을 할 수 있는 틸팅 보정장치가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 근접장 광픽업장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 틸팅 보정장치는 마그네트와 코일 또는 압전소자 중에서 어느 하나를 선택하여 배치할 수 있는 것을 특징으로 하는 근접장 광픽업장치.
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