KR20030068769A - 근접장 광픽업장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 근접장을 이용한 초박형 광픽업에 사용되는 서스펜션암 상에 코일과 마그네트를 배치하여 포커싱 동작이 가능하도록 한 근접장 광픽업장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 근접장을 이용하여 광디스크 상에 데이터를 기록/재생하는 광픽업장치에 있어서, 상기 서스펜션암 어셈블리는 상기 광픽업장치의 픽업부를 중심 회전축으로 하고, 둘레에 코일이 배치되어 있는 제 1 서스펜션암과 상기 제 1 서스펜션암을 두 개의 완충지지부로 연결하여 결합한 제 2 서스펜션암으로 구성되어 있으며, 상기 서스펜션암 어셈블리 상에는 포커싱 서버를 배치한 것을 특징으로 한다.

Description

근접장 광픽업장치{APPARATUS FOR NEAR FIELD OPTICAL PICK-UP}

본 발명은 광픽업장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 서스펜션암 어셈블리 상에 코일과 마그네트로 이루어진 포커싱 서보를 배치하여 트래킹 동작 뿐만 아니라 포커싱 동작도 가능하여 보다 정확한 데이터 기록/재생을 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 보급되리라 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 회절 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 레이저빔을 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 회전된 편광성분을 이용하여 신호 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 회절한계 방식을 사용하여 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 종래 기술에 따른 근접장 광픽업장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 데이터가 기록/재생될 광디스크(10)가 스핀들 모터(도시되지 않음)에 의하여 회전하는 테이블 상에 안착되어 있고, 상기 광디스크(10)의 트랙을 따라 데이터를 기록/재생하기 위한 광 스폿을 조사하는 대물렌즈(9)를 포함한 슬라이더(7)가 제 1 서스펜션암(3a)과 제 2 서스펜션암(3b)이결합된 서스펜션 어셈블리(3)의 가장자리에 배치되어 있다.

상기 서스펜션암 어셈블리(3)는 광픽업장치의 픽업부(1)를 회전축으로 하여 고정 배치된 제 1 서스펜션암(3a)과 완충지지부(5)에 의하여 상기 제 2 서스펜션암(3b)이 결합되어 있는 구조를 하고 있다. 상기 서스펜션암 어셈블리(3)의 제 2 서스펜션암(3b)의 가장자리 끝단에는 대물렌즈(9)와 대향렌즈(도시되지않음)로 구성된 슬라이더(7)가 고정 배치되어 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 근접장 광픽업장치는 다음과 같이 광디스크에 데이터를 기록/재생한다. 먼저, 광픽업장치의 픽업부(1)에서 발생하는 레이저 광원은 상기 제 1 서스펜션암(3a)을 거쳐 상기 제 2 서스펜션암(3b)으로 진행하고, 상기 제 2 서스펜션암(3b)으로 진행한 레이저 광원은 가장자리에 배치된 슬라이더(7)의 대물렌즈(9)로 입사하게된다. 상기 대물렌즈(9)를 통과한 레이저 광원은 상기 대향렌즈를 통과하면서 광 스폿을 형성하게 되어 광디스크(10) 상에 조사된다. 상기 픽업부(1)에서는 상기 서스펜션암 어셈블리(3)를 움직여 광디스크 상의 데이터 트랙을 추종하도록 트래킹 동작을 하는 VCM(도시하지 않음) 서보가 배치되어 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 근접장 광픽업장치에서 광디스크의 데이터를 기록/재생하기 위하여 광 스폿을 조사하는 모습을 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 스핀들 모터 테이블에 안착되어 고속으로 회전하는 광디스크(10) 상부에는 상기 제 2 서스펜션암 가장자리(도시되지 않음)에 배치된 슬라이더(7)가 위치한다. 광픽업장치의 픽업부로부터 발생된 레이저 광원은 상기 서스펜션암 어셈블리를 통과하여 상기 슬라이더(7)의 상부에 배치된 대물렌즈(9)에 입사하게된다. 상기 대물렌즈(9)에 입사된 레이저 광원은 상기 슬라이더(7) 하부에 배치된 대향렌즈(Solid Immersion Lens: SIL 11)에 입사되어 광 스폿을 형성한 후, 상기 광디스크(10)의 데이터 트랙 상에 조사되어 데이터를 기록/재생하게 된다.

상기 제 2 서스펜션암의 가장자리에 배치된, 슬라이더(7)는 상기 광디스크(10)의 고속 회전에 의한 공기압에 의하여 상기 광디스크 표면과 일정거리 이격되어 위치하게 된다. 도면에서는 도시되지 않았지만, 상기 슬라이더(7)의 하측면에서는 공기압의 조절을 위하여 다양한 형상의 표면을 가지고 있다. 이것은 상기 광디스크(10)와 슬라이더(7)의 일정거리 이격을 위하여 형성된 것이다.

그러나, 상기 광디스크의 휨등 기구적 하자가 발생할 경우에는 근접장 광픽업장치에는 포커싱 동작을 할 수 없으므로, 슬라이더에서 형성된 광 스폿이 정확하게 데이터 트랙을 조사하지 못하는 문제가 있다.

도 3 및 도 4는 데이터를 기록/재생하는데 사용하는 광디스크의 기구적 하자를 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 광디스크의 마모와 휨 등에 의하여 스핀들 모터에의하여 회전시 상하로 기울어짐이 발생하여 광 스폿의 초점이 정확하게 트랙에 조사되지 않게 되는 문제가 발생한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 광디스크의 기록측(13) 표면 상에 데이터 트랙이 형성된 다음, 상기 기록층(13) 표면의 긁힘, 손상을 방지하기 위하여 보호층(14)이 코팅되어 있다. 상기 보호층(14)이 손상되거나, 마모된 경우 초박형 근접장 광픽업장치의 광 스폿 초점에도 영향을 주어 정확한 데이터를 기록/재생할 수 없게되는문제가 있다.

또한, 근접장 광픽업장치는 서스펜션암에 의하여 광디스크의 트랙을 추종하면서 좌우로 움직이는 트랙킹 동작만 가능하도록 트래킹 서보만을 배치하고 있다. 따라서, 상기에서 설명한 기구적 하자, 보호층(14)의 마모에 의하여 상하 포커싱 동작을 필요로하는 경우에도, 종래의 근접장 광픽업장치는 포커싱 동작을 할 수 없어 데이터를 정확하게 기록/재생할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 픽업부로부터 인출되는 서스펜션암 어셈블리의 일정 위치에 마그네트와 코일을 배치하여 포커싱 동작을 할 수 있는 근접장 광픽업장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 근접장 광픽업장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 종래 기술에 따른 근접장 광픽업장치에서 광디스크의 데이터를 기록/재생하기 위하여 광 스폿을 조사하는 모습을 도시한 도면.

도 3 및 도 4는 데이터를 기록/재생하는데 사용하는 광디스크의 기구적 하자를 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 근접장 광픽업장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따른 근접장 광픽업장치의 서스펜션암 어셈블리의 구조를 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

21: 광디스크22: 완충지지부

23: 대물렌즈25a: 제 1 서스펜션암

25b: 제 2 서스펜션암25: 서스펜션암 어셈블리

26: 픽업부27: VCM

29: 슬라이더30: 마그네트

31: 코일

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 하고, 둘레에 코일이 배치되어 있는 제 1 서스펜션암과 상기 제 1 서스펜션암을 두 개의 완충지지부로 연결하여 결합한 제 2 서스펜션암으로 구성되어 있으며, 상기 서스펜션암 어셈블리 상에는 포커싱 서버를 배치한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 근접장 광픽업장치의 서스펜션암 어셈블리 상에 코일을 배치하고, 주위에 마그네트를 배치하여 포커싱 동작을 할 수 있도록 한 이점이 있다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 근접장 광픽업장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 근접장 광픽업장치는 광픽업장치가 내장되어 있는데크(28) 내에는 기록 매체인 광디스크(21)가 스핀들 모터에 의하여 회전하는 테이블 상에 배치되어 있고, 상기 광디스크(21) 상에 데이터를 기록/재생할 수 있도록 트랙을 따라 회전축(26: 픽업부)의 회전에 따라 이동하는 서스펜션암 어셈블리(25)가 상기 광디스크(21) 트랙 상부를 가로질러 위치하고 있다. 상기 서스펜션암 어셈블리(25)는 광픽업장치의 픽업부(26)를 회전축으로하여 움직이는 제 1 서스펜션암(25a)과 상기 제 1 서스펜션암(25a)과 두 개의 완충지지부(22)에 의하여 연결되어 있는 제 2 서스펜션암(25b)으로 구성되어 있다.

상기 서스펜션암 어셈블리(25)의 회전은 상기 픽업부(26)를 중심 회전축으로 하여 상기 광디스크(21) 상부를 이동하게 된다. 상기 픽업부(26) 상에는 상기 서스펜션암 어셈블리(25)의 트래킹 동작을 위한 VCM(Voice Coil Motor: 27))이 배치되어 있다.

또한, 상기 제 2 서스펜션암(25b)의 가장자리 끝단에는 대물렌즈(29)와 대향렌즈(도시되지 않음)로 구성된 슬라이더(23)가 탑재되어 있고, 상기 제 2 서스펜션암(25b) 상에는 상기 픽업부(26)에서 발생하는 레이저 광의 진행 방향을 바꾸기 위한 광학 프리즘 등 광학계들이 배치되어 있다.

상기 서스펜션암 어셈블리(25)는 상기 픽업부(26)와 연결되어 있는 상기 제 1 서스펜션암(25a)상에 코일(31)을 배치하고, 상기 제 1 서스펜션암의 양측으로 일정거리 이격되어 있는 곳에 마그네트(30)를 배치하여, 상기 픽업부(26)의 회전에 의하여 상기 광디스크(21) 상부를 좌우로 움직이는 트래킹 동작 뿐만 아니라, 상기 제 1 서스펜션암(25a)상에 배치된 코일(31)에 전류를 인가하여 포커싱 동작을 할 수 있도록 하였다.

상기와 같은 구조를 갖는 근접장 광픽업장치는 다음과 같이 동작한다. 상기 도면에는 도시하지 않았지만, 광픽업장치의 픽업부(26)에는 레이저 광을 발생하는 레이저 다이오드와 광원을 검출하는 포토다이오드 등(도시되지 않음)이 탑재되어 있다. 상기 픽업부(26)에서 발생하는 레이저 광은 상기 제 1 서스펜션암(25a)을 거쳐서 상기 제 2 서스펜션암(25b) 가장자리 상에 배치된 프리즘에 의하여, 하부에 탑재한 상기 슬라이더(23)로 진행하게 된다.

상기 슬라이더(23)로 진행하는 레이저 광은 상기 슬라이더(23)의 상부에 배치된 대물렌즈(29)를 통과하고, 계속해서 하부에 배치된 대향렌즈(Solid Immersion Lens: SIL)를 통과하여, 상기 광디스크(21)에 조사할 광 스폿을 형성한다. 상기 슬라이더(23)에서 형성된 광 스폿은 상기 광디스크(21) 데이터 트랙 상에 조사되어 데이터를 기록/재생하게된다. 이때, 상기 광디스크(21)와 슬라이더(23)는 일정거리 이격되도록 위치하여야 하는데, 이렇게 상기 슬라이더(23)가 상기 광디스크(21) 표면과 일정거리 이격되는 원리는 스핀들 모터에 의하여 일정한 속도로 회전 하는 광디스크(21)에 의하여 발생하는 공기 압이 상기 슬라이더(23)를 부상시키는 힘으로작용하여 상기 광디스크(21)가 회전하는 동안 일정한 부상높이를 가지고 위치하게된다.

상기 광디스크(21) 상에 데이터를 기록/재생 할 때, 디스크의 런 아웃(run out), 보호층의 마모로 인하여 상기 슬라이더(23)로부터 조사되는 광 스폿이 정확하게 상기 광디스크(21)의 데이터 트랙 상에 정확하게 조사되지 않게 되는 문제가 발생할 때, 상기 서스펜션암 어셈블리(25)의 제 1 서스펜션암(25a) 상에 배치된 코일(31)에 의하여 포커싱 동작을 하여 광 스폿의 초점 거리를 맞추어 정확한 데이터를 기록/재생한다.

도 6은 본 발명에 따른 근접장 광픽업장치의 서스펜션암 어셈블리의 구조를 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 근접장 광픽업장치의 픽업부(26)를 회전축으로하여 결합되어 있는 상기 제 1 서스펜션암(25a)과 광디스크 데이터 트랙 상에 레이저 광 스폿을 형성하여 조사하는 슬라이더(23)를 탑재한 상기 제 2 서스펜션암(25b)이 두 개의 완충지지부(22)에 의하여 연결되어 있고, 상기 제 1 서스펜션암(25a) 상에는 포커싱 동작을 위한 코일(31)이 배치되어 있다. 또한, 상기 코일(31)이 배치되어 있는 상기 제 1 서스펜션암 양측으로부터 일정거리 이격되어 있는 곳에는 마그네트(30)가 배치되어 있다.

따라서, 상기 픽업부(26)에 배치된 VCM(도시하지 않음)에 의하여 광디스크 트랙을 따라 상기 서스펜션 어셈블리(25)를 이동시키고, 광디스크의 런아웃 또는 보호층의 마모로 인하여 포커싱 동작을 필요로 하는 경우에는 상기 제 1 서스펜션암(25a) 상에 배치된 코일(31)에 전류를 인가하여, 상기 서스펜션암 어셈블리(25)를 상하로 조정한다.

그러므로, 본 발명은 근접장 광픽업장치에서 포커싱 동작을 추가하여 보다 정밀하고, 정확한 데이터 기록/재생을 할 수 있게된다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 광디스크 표면 상의 데이터 트랙을 추종하여 데이터를 기록/재생하기 위한 레이저 광 스폿을 조사하는 역할을 하는 서스펜션암 어셈블리 상에 코일을 배치하여 종래 초박형 근접장 광픽업장치에서 할 수 없었던 포커싱 동작을 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 근접장을 이용하여 광디스크 상에 데이터를 기록/재생하는 광픽업장치에 있어서,

   상기 서스펜션암 어셈블리는 상기 광픽업장치의 픽업부를 중심 회전축으로 하고, 둘레에 코일이 배치되어 있는 제 1 서스펜션암과 상기 제 1 서스펜션암을 두 개의 완충지지부로 연결하여 결합한 제 2 서스펜션암으로 구성되어 있으며, 상기 서스펜션암 어셈블리 상에는 포커싱 서버를 배치한 것을 특징으로 하는 근접장 광픽업장치.