KR20030069263A - 근접장 광픽업장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광픽업장치의 서스펜션암 상에 보조 서스펜션암을 배치하여 진동 또는 외부에서 인가되는 외란에 의하여 발생하는 포커싱 방향의 불안정을 해결한 근접장 광픽업장치를 개시한다. 개시된 본 발명은 레이저 광을 이용하여 고밀도 저장 및 기록을 하는 근접장 광픽업장치에 있어서, 상기 대물렌즈가 안착된 슬라이더를 지지하는 주 서스펜션암과 상기 주 서스펜션암과 임의의 각도를 가지는 보조 서스펜션암을 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 보조 서스펜션암의 부상 높이는 상기 주 서스펜션아므이 부상높이 보다 작고, 상기 보조 서스펜션암은 상지 주 서스펜션암에 임의의 각도를 가지면서 하나 이상 배치할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

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

본 발명은 근접장 광픽업장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 대물렌즈를 안착한 서스펜션암 상에 보조 서스펜션암을 형성 배치하여 진동과 외란에서도 슬라이더와 광디스크가 안정된 거리를 유지할 수 있게 하여 포커싱 방향의 안정성을 높인 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/재생 방식의 한계를 극복할 수 있는 새로운 광기록/재생 방식을 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 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 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. 여기서, 중요시되는 것 중의 하나가, 광디스크의 고속 회전에 의한 공기압에 의하여 일정거리 이격되어 있는 광헤드는 스핀들 모터의 진동, 외부에서 인가되는 외란, 상기 광헤드부의 다양한 형상에도 불구하고, 데이터를 정확히 기록/재생할 수 있도록 포커싱 방향의 안정성을 필요로한다.

도 1은 종래 기술에 따라 근접장 광픽업장치가 구동되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 광픽업장치의 스핀들 모터에 의하여 고속으로 회전하는 광디스크(10) 상부에 광학계들을 포함하는 서스펜션(도시되지않음)으로부터 인출되는 서스펜션암(7)이 위치하고 있다. 상기 서스펜션암(7)은 대물렌즈(3)가 안착된 슬라이더부(1)와, 서스펜션에 고정될 수 있는 지지부(5)로 구성되어 있다.

특히, 상기 광디스크(10)로부터 일정거리 부상되어 있는 상기 슬라이더부(1)는 상기 서스펜션암(7)을 절곡하여 형성하였는데, 이것은 상기 광디스크(10)의 데이터 트랙 표면에 매우 근접하게 위치시킨 다음 레이저 광을 조사하여 데이터를 기록/재생하기 때문이다.

도면에서는 도시하지 않았지만, 상기 서스펜션암(7)의 지지부(5)와 고정되는 서스펜션은 광픽업장치의 픽업부와 결합되어 있고, 상기 픽업부에서는 레이저 광을 발생하고 검출하는 레이저 다이오드와 포토다이오드가 배치되어 있다. 또한 상기 서스펜션이 픽업부를 중심축으로 하여 회전하면, 상기 서스펜션에 고정되어 있는 상기 서스펜션암도 함께 회전하게된다.

상기 서스펜션암의 슬라이더부(1)는 상기 광디스크(10)와 근접한 거리를 유지하면서, 데이터 트랙을 추종하는 트랙킹 동작을 하여 정확한 데이터를 기록/재생하게 된다.

상기와 같은 구조를 갖는 근접장 광픽업장치는 다음과 같이 동작한다.

먼저, 상기 서스펜션에 상기 서스펜션암의 지지부(5)가 고정되어 상기 슬라이더부가 상기 광디스크와 근접거리를 유지하도록 위치한다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 서스펜션이 고정되어 있는 광픽업장치의 픽업부로부터 발생하는 레이저 광은 상기 서스펜션을 따라 가장자리 끝단에 배치된 프리즘(도시되지않음)에 입사된 후, 굴절되어 상기 서스펜션암의 슬라이더부(1)에 안착된 대물렌즈(3)에 입사된다.

상기 대물렌즈(3)가 탑재된 슬라이더부(1)에 입사된 레이저 광은 하부의 대향렌즈(Solid Immersion L둔: SIL 도시하지 않음)를 통과하면서 광 스폿을 발생하고, 상기 광 스폿은 광디스크(10) 상에 조사된다. 상기 서스펜션암(7)의 대물렌즈(3)가 안착된 부분은 상기 광디스크(10)의 고속 회전에 의한 공기 압에 의하여 일정한 거리를 갖도록 부상하게 된다.

도 2는 종래 기술에 따른 근접장 광픽업장치의 서스펜션암이 광디스크 상에서 데이터를 기록/재생하는 모습을 도시한 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 광픽업장치의 서스펜션암(7)이 회전하고 있는 광디스크(10) 상부에 위치하고 있고, 상기 서스펜션암(7)의 대물렌즈(3)가 안착된 절곡 부분은 상기 광디스크(10)와 일정거리 높이(L)로 부상되어 있다. 상기 서스펜션암(7)의 지지부(9)에 고정되어 레이저 광을 발생하는 픽업부는 VCM(Voice Coil Motor)을 내장하고 있어, 상기 서스펜션암(7)이 회전하여 상기 광디스크(10) 트랙을 따라 이동할 수 있도록 한다.

또한, 상기 픽업부에서 발생하여 상기 서스펜션암을 진행하여 상기 대물렌즈(3)에 입사되는 레이저 광은 상기 슬라이더부(1) 하부에 배치된 대향렌즈에 입사되어 광 스폿을 형성한 후, 상기 광디스크(10)의 데이터 트랙 상에 조사되어 데이터를 기록/재생하게 된다.

그러나, 상기와 같은 근접장 광픽업장치의 서스펜션암을 사용하여 광디스크 표면과 일정거리를 유지할 경우 광디스크의 휨 또는 진동에 의하여 서스펜션암의 높이가 상하 불안정하게 되어 정확한 데이터를 기록/재생하기 어려운 문제가 있었다.

특히, 근접장 광픽업장치는 포커싱 서버가 없으므로 상하 진동 또는 외란에 매우 불안정하여 광 스폿의 초점 불량이 많이 발생하고 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 광픽업장치의 서스펜션암 절곡부 영역에 보조 서스펜션암을 배치하여 주 서스펜션암과 광디스크와의 거리를 일정하게 유지하여 포커싱 방향의 안정성을 증대시킨 근접장 광픽업장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따라 근접장 광픽업장치가 구동되는 모습을 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 종래 기술에 따른 근접장 광픽업장치의 서스펜션암이 광디스크 상에서 데이터를 기록/재생하는 모습을 도시한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 근접장 광픽업장치가 구동되는 모습을 개략적으로 도시한 도면.

도 4는 근접장 광픽업장치의 서스펜션암이 광디스크 상에서 데이터를 기록/재생하는 모습을 도시한 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 서스펜션암의 구조를 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

21: 슬라이더부23: 대물렌즈

24: 주 서스펜션암25: 지지부

26: 보조 서스펜션암30: 광디스크

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 근접장 광픽업장치는,

레이저 광을 이용하여 고밀도 저장 및 기록을 하는 근접장 광픽업장치에 있어서,

상기 대물렌즈가 안착된 슬라이더를 지지하는 주 서스펜션암과 상기 주 서스펜션암과 임의의 각도를 가지는 보조 서스펜션암을 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 보조 서스펜션암의 부상 높이는 상기 주 서스펜션아므이 부상높이 보다 작고, 상기 보조 서스펜션암은 상지 주 서스펜션암에 임의의 각도를 가지면서 하나 이상 배치할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 슬라이더부를 지지하는 주 서스펜션암의 절곡부에 보조 서스펜션암을 배치하여 상기 슬라이더에서 발생하는 광 스폿이 진동 또는 외란에 의하여 발생하는 포커싱 방향의 불안정을 안정화 시킬 수 있는 이점이 있다.

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

도 3은 본 발명에 따른 근접장 광픽업장치가 구동되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 광픽업장치의 스핀들 모터에 의하여 고속으로 회전하는 광디스크(30) 상부에 광학계들을 포함하는 주 서스펜션암(24)이 위치하고 있다. 상기 주 서스펜션암(24)은 대물렌즈(23)를 안착한 슬라이더부(21)를 지지하고, 상기 슬라이더부가 디스크와의 이격 거리를 일정하게 유지시키기 위하여 보조 서스펜션암 및 상기 주 서스펜션암을 서스펜션에 고정하는 지지부(25)로 구성되어 있다. 특히, 상기 보조 서스펜션암(26)은 상기 광디스크(30)와 상기 주 서스펜션암(24)의 가장자리에 탑재된 슬라이더부(21)가 안정된 부상거리를 유지하도록 하기 위하여 배치하였다.

또한, 상기 주 서스펜션암(24)의 지지부(25) 영역은 도시하지 않았지만, 상기 광픽업장치의 픽업부를 중심 회전축으로 하여 트래킹 동작을 하는 서스펜션이 결합되고, 상기 픽업부에서는 레이저 광을 발생하고 검출하는 레이저 다이오드와 포토다이오드가 배치되어 있다. 또한 상기 주 서스펜션이 배치된 상기 픽업부 상에는 상기 서스펜션을 회전시켜 상기 광디스크의 데이터 트랙을 추종하는 트랙킹 동작을 제어하는 VCM(도시하지 않음)이 배치되어 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 근접장 광픽업장치는 다음과 같이 동작한다.

먼저, 상기 주 서스펜션암(24)의 지지부(25)에 고정되어 상기 서스펜션의 회전축 역할을 하는 픽업부(도시하지 않음)에서 발생하는 레이저 광이 상기 서스펜션을 따라 가장자리에 배치된 프리즘에 입사되어 굴절된 후, 상기 주 서스펜션암(24)의 슬라이더부(21)에 안착된 상기 대물렌즈(23)에 입사된다. 상기 대물렌즈(23)에 입사된 레이저 광은 하부의 대향렌즈(도시하지 않음)를 통과하면서 광 스폿을 발생하고, 상기 광 스폿은 광디스크(30) 상에 조사된다. 상기 주 서스펜션암(24)의 대물렌즈(23)가 안착된 상기 슬라이더부(21)는 상기 광디스크(30)의 고속 회전에 의한 공기압에 의하여 일정한 거리 부상하게 된다.

이때, 상기 주 서스펜션암에 안착된 슬라이더부(23)가 상기 광디스크(30)와의 안정된 거리를 유지하기 위하여 절곡된 영역에 상기 주 서스펜션암(24)보다 폭이 좁은 보조 서스펜션암(26)을 형성 배치하였다. 상기 보조 서스펜션암(26)의 부상 높이(L₂)를 상기 주 서스펜션암(24)의 부상 높이(L₁)보다 작게 하여 상기 주 서스펜션암(24)의 부상 높이가 외란이나 진동에 안정하도록 하였다. 즉, 이것은 광픽업장치의 스핀들 모터의 진동 또는 외부에서 인가되는 왜란에 의하여 포커싱 방향의 불안정을 방지할 수 있게된다.

상기 보조 서스펜션암(26)에 의하여 상기 주 서스펜션암(24)의 슬라이더부(21)가 상기 광디스크(30)와 보다 근접한 거리를 유지하면서 안정된 광픽업을 하게된다.

도 4는 근접장 광픽업장치의 서스펜션암이 광디스크 상에서 데이터를 기록/재생하는 모습을 도시한 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 광픽업장치의 주 서스펜션암(24)이 회전하는 광디스크(30) 상부에 위치하고 있고, 상기 주 서스펜션암(24)에 안착된 슬라이더부(21)는 상기 광디스크(30)와 일정거리 부상(L ₁ )되어 있다. 상기 주 서스펜션암(24)에 탑재되어 있는 상기 슬라이더부(21)는 상기 광디스크(30)와 인접한 거리를 유지하기 위하여 절곡되어 있다. 상기 주 서스펜션암(24) 슬라이더부(21)의 타측 방향으로 보조 서스펜션암(26)이 형성 배치되어 있고, 상기 슬라이더부의 부상높이(L ₁ )보다 작은 부상높이(L₂)를 가지고 있어, 상기 주 서스펜션암(24)의 슬라이더부(21)가 상기 광디스크(30)와 안정된 거리를 유지하도록 하였다.

이러한 상기 보조 서스펜션암(26)에 의하여 상기 주 서스펜션암(24)의 슬라이더부(21)가 안정된 부상 높이를 유지할 수 있어 외부로부터 인가되는 외란 및 진동에 의하여 포커싱 방향의 안정화를 기할 수 있다.

상기 주 서스펜션암(24)의 지지부(25)에 고정되어 레이저 광을 발생하는 픽업부는 트래킹 동작을 하는 VCM을 내장하고 있어, 상기 주 서스펜션암(24)을 회전시켜 상기 광디스크(30)의 데이터 트랙을 추종하도록 한다.

또한, 상기 픽업부에서 발생하는 레이저 광은 상기 대물렌즈(23)에 입사된 후, 굴절되고 계속해서 상기 슬라이더부(21) 하부에 배치된 대향렌즈에 입사되어광 스폿을 형성한 후, 상기 광디스크의 데이터 트랙 상에 조사되어 데이터를 기록/재생하게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 서스펜션암의 구조를 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 광픽업장치의 주 서스펜션암(24)에 탑재된 슬라이더부(21)가 광디스크와의 일정거리를 유지하면서, 스핀들 모터의 진동과 외부로부터 인가되는 외란에도 불구하고 안정된 거리를 유지할 수 있도록, 상기 주 서스펜션암(24)이 절곡된 영역에 다양한 형태의 보조 서스펜션암(26)을 형성 배치할 수 있다.

도시된 도면은, 상기 주 서스펜션암(24)의 일측에 직각 방향으로 형성 배치하였지만, 경우에 따라서는 양측 직각 방향으로 두 개를 형성 배치할 수 있을 뿐만 아니라 주 서스펜션암의 각각의 부분에 임의의 각도로 다양하게 배치할 수 있다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 근접장 광픽업장치의 서스펜션암 상에 폭이 얇은 보조 서스펜션암을 형성 배치하여 포커싱 방향의 진동과 외란에도 안정된 데이터 기록/재생을 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 (3)

1. 레이저 광을 이용하여 고밀도 저장 및 기록을 하는 근접장 광픽업장치에 있어서,

   상기 대물렌즈가 안착된 슬라이더를 지지하는 주 서스펜션암과 상기 주 서스펜션암과 임의의 각도를 가지는 보조 서스펜션암을 구비하는 것을 특징으로 하는 근접장 광픽업장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보조 서스펜션암의 부상 높이는 상기 주 서스펜션아므이 부상높이 보다 작은 것을 특징으로 하는 근접장 광픽업장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 보조 서스펜션암은 상지 주 서스펜션암에 임의의 각도를 가지면서 하나 이상 배치할 수 있는 것을 특징으로 하는 근접장 광픽업장치.