KR20050082602A - 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치 - Google Patents

복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치에 관한 것으로, 서로 다른 파장의 적색 레이저와 청색 레이저를, 광디스크의 기록 트랙에 집광시키기 위한 적색 레이저 용 렌즈와 청색 레이저 용 렌즈를, 하나의 렌즈 홀더 내에 일직선으로 배치시킴과 아울러, 렌즈 홀더를 포함하는 액츄에이터 전체를, 압전 모터를 이용하여, 광디스크의 기록 트랙에 일직선 방향으로 직선 이동시킴으로써, 씨디/디브이디 (CD/DVD) 용 렌즈와 블루레이 디스크(BD) 용 렌즈들을, 렌즈 홀더에 보다 간소하게 구비시킬 수 있게 되며, 또한 압전 모터에 의한 직선 이동을 이용하여, 광축의 틀어짐 없이, 원하는 렌즈를 정확하게 선택 사용할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치 {Optical pickup device having a multiple lens}
본 발명은, 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치에 관한 것으로, 예를 들어 씨디/디브이디(CD/DVD)에 호환되는 적색(Red) 레이저 용 대물렌즈와, 블루레이 디스크(Blu-ray Disc)에 대응되는 청색(Blue) 레이저 용 대물렌즈가 구비된 광픽업 장치에 관한 것이다.
최근에는, 고화질 동영상 처리에 대한 요구가 급격히 증가함에 따라, 광디스크의 데이터 기록용량도 매우 빠른 속도로 증가하고 있는 데, 예를 들어, 청색 레이저(Blue Laser)를 이용하는 광학 시스템이 새로이 개발되어 상용화될 것으로 기대되고 있다.
한편, 상기 청색 레이저의 단 파장에 적합한 광학 계를 설계하기 위하여, 청색 레이저 전용 렌즈가 적용된 광픽업 설계가 이루어지고 있으나, 기존에 적색 레이저(Red Laser)를 이용하는 씨디(CD)와 디브이디(DVD)에 대해 호환될 수 있도록 하기 위해서는, 청색 및 적색 레이저에 모두 대응할 수 있는 대물렌즈의 개발이 요구되고 있다.
그러나, 여러 가지의 기술적 차이로 인하여, 청색 및 적색 레이저에 모두 대응되는 대물렌즈의 개발이 어려운 상황이며, 또한 2 가지 시스템을 호환하기 위하여 광학 헤드를 2 개로 분리하여 별도로 구성하는 경우에는, 광픽업의 여유 공간이 없기 때문에 곤란하게 되며, 또한 가격이 매우 비싸지게 된다.
이에 따라, 2 개의 광학 계가 모두 포함된 하나의 광픽업 헤드를 이용하여, 적색 레이저와 청색 레이저를 동시에 이용할 수 있도록 하기 위한 새로운 광픽업 장치의 개발이 필요하게 되는 데, 예를 들어 현재 규격화된 씨디(CD)와 디브이디(DVD), 그리고 블루레이 디스크(BD)에 모두 적용할 수 있는 광픽업의 개발이 필요한 실정이다.
한편, 도 1은 씨디/디브이디(CD/DVD)에 대응되는 적색 레이저 용 대물렌즈와, 블루레이 디스크(BD)에 대응되는 청색 레이저 용 대물렌즈가 구비된 광픽업 장치에 대한 실시예를 도시한 것으로, 상기 광픽업 장치에는, 트래킹 코일(Tracking Coil)과 요오크(Yoke), 그리고 렌즈 홀더(Lens Holder) 등이 포함 구비된다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 액츄에이터의 렌즈 홀더에는, 씨디/디브이디(CD/DVD) 용 렌즈와 블루레이 디스크(BD) 용 렌즈가, 소정 각도(A)로 배치되며, 상기 액츄에이터의 90도 회전 동작이 의해 임의의 한 렌즈가 선택 사용되기 때문에, 액츄에이터의 크기가 비효율적으로 커지게 됨은 물론, 회전 동작으로 인해 대물렌즈의 광축이 틀어지는 등의 여러 문제점들이 발생하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 적색(Red) 레이저 용 대물렌즈와 청색(Blue) 레이저 용 대물렌즈를, 액츄에이터의 렌즈 홀더에 효율적으로 간소하게 구비시킴과 아울러, 압전 모터에 의한 직선 이동을 이용하여, 광축의 틀어짐 없이 원하는 렌즈를 정확하게 선택 사용할 수 있도록 하기 위한 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치는, 서로 다른 파장의 레이저를 광디스크의 기록 트랙에 집광시키기 위한 복수의 렌즈들이 포함 구비됨과 아울러, 상기 복수의 렌즈들이, 하나의 렌즈 홀더 내에 일직선으로 배치되는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 렌즈 홀더에는, 적색 레이저 용 렌즈와 청색 레이저 용 렌즈가 일직선으로 배치되며, 상기 렌즈 홀더를 포함하는 액츄에이터는, 압전 모터에 의해 직선 방향으로만 이동되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는, 본 발명에 따른 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치에 대한 실시예를 도시한 것으로, 상기 광픽업 장치에는, 선형 구동 모터(10), 액츄에이터 고정 홀더(11), 요오크(12), 구동 마그네트(13), 구동 코일(14), 와이어 서스펜션(15), 제1 대물렌즈(16), 제2 대물렌즈(17), 그리고 렌즈 홀더(18) 등이 포함 구비된다.
또한, 본 발명에 따른 액츄에이터의 구조는, 액츄에이터 전체를 프레임 고정부 좌측과 우측에 위치한 이송 동력 기구, 즉, 선형 구동 모터(10) 등에 의해 광디스크의 트랙 방향으로 직선 이동하게 되는 데, 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 액츄에이터가 광디스크의 트랙 방향으로 전진 이동하는 경우, 블루레이 디스크 용 제2 대물렌즈(17)가 선택 사용된다.
반면, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 액츄에이터가 광디스크의 트랙 방향으로 후진 이동하는 경우에는, 씨디/디브이디 용 제1 대물렌즈(16)가 선택 사용되는 것으로, 본 발명에서는, 상기와 같이 액츄에이터 전체를 광디스크의 트랙 방향으로 직선 이동시켜서, 임의의 한 대물렌즈를 선택 사용하게 되므로, 광축 틀어짐이 발생되지 않는다.
한편, 도 7은, 본 발명에 따른 액츄에이터를 측면 높이 방향에서 본 것으로, 대물렌즈의 위치 절환 동작을 보여 주고 있는 데, 광축 중심에 위치한 대물렌즈는 시스템의 변화에 따라 액츄에이터 이송 장치에 의하여, 광디스크의 트랙 방향으로 이동 절환되고, 광축 중심에 적합한 임의의 한 대물렌즈를 선택 사용하게 된다.
이에 따라, 상기 렌즈 홀더에 일직선으로 배치된 제1 대물렌즈와 제2 대물렌즈를 정확한 위치 및 방향으로 절환 시킬 수 있게 되며, 또한 씨디/디브이디 용 적색 레이저와 블루레이 디스크 용 청색 레이저를 모두 호환할 수 있는 하나의 광픽업 시스템의 구성이 가능하게 된다.
한편, 상기 액츄에이터는, 기존에 고배속 용 와이어 타입 2 축 또는 3 축 액츄에이터가 사용될 수 있으며, 고배속에 대응할 수 있는 특성 확보 등에 따라서는 3 축 구동도 가능하게 되는 데, 이 경우, 상하 흔들림에 의해 발생되는 틸트 에러의 보상도 가능하게 된다.
그리고, 대물렌즈를 선택 절환하기 위한 선형 구동 모터는, 액츄에이터와 프레임 고정부가 견고하게 밀착된 상태에서 이동될 수 있도록 압전 모터를 사용하게 되는 데, 상기 액츄에이터는, 조정 후 약간의 변동 오차도 허용되지 않기 때문에, 구동 장치의 자유도가 영(Zero)이 되어야 한다.
따라서, 본 발명에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 직선 운동만 가능하고, 다른 방향으로의 변동량이 영(Zero)되도록 하기 위한 압전체와 변동체간의 압착에 의하여 마찰 상태가 유지되면서, 동시에 표면의 진행파로 구동할 수 있는 압전 초음파 모터가 사용될 수 있다.
한편, 초음파 압전 모터의 구동 원리는, 진동체에 미소한 탄성 왕복 진동을 가하여, 왕복운동을 이동체의 직선운동으로 변환하는 것으로, 압전 변형 운동에 의하여 표면부에 타원 운동을 하는 형태가 되며, 휨 진동의 파장에 비해 길쭉한 평판을 진동체 위에 놓으면 평판은 수직 방향의 변위 최대 점에만 접촉하고 진동의 이동 방향과 반대의 방향으로 움직이는 것을 이용하게 된다.
또한, 도 9는 다른 압전 초음파 모터가 적용된 실시예로서, 양측편에 진행하는 표면파를 발생시켜, 이에 압착 및 마찰되는 변동체의 이동에 의하여 액츄에이터 전체가 이동하는 구조로써, 압전 모터의 기구적 조건은, 어떤 외란에 대하여도 흔들림이 없는 기구물간에 압착 구조이기 때문에 변동에 의한 에러 요인이 발생하지 않게 된다.
그리고, 이러한 압전 모터를 액츄에이터의 좌우에 대칭되게 구성하거나 또는 공간적으로 제약을 받을 때에는, 한쪽 편에만 구동원을 구성하여 전체를 구동시킬 수도 있으며, 또한 도 10에 도시한 바와 같이, 음편 진동자 동작을 이용하는 압전 모터를 적용시키거나, 또는 도 11에 도시한 바와 같이, 다중 모드 변형 압전 원판 이용 모터를 적용시킬 수 있다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
상기와 같이 구성 및 이루어지는 본 발명에 따른 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치는, 서로 다른 파장의 적색 레이저와 청색 레이저를, 광디스크의 기록 트랙에 집광시키기 위한 적색 레이저 용 렌즈와 청색 레이저 용 렌즈를, 하나의 렌즈 홀더 내에 일직선으로 배치시킴과 아울러, 렌즈 홀더를 포함하는 액츄에이터 전체를, 압전 모터를 이용하여, 광디스크의 기록 트랙에 일직선 방향으로 직선 이동시킴으로써, 씨디/디브이디(CD/DVD) 용 렌즈와 블루레이 디스크(BD) 용 렌즈들을, 렌즈 홀더에 보다 간소하게 구비시킬 수 있게 되며, 또한 압전 모터에 의한 직선 이동을 이용하여, 광축의 틀어짐 없이, 원하는 렌즈를 정확하게 선택 사용할 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1 내지 도 3은 일반적인 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치에 대한 구성을 도시한 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치에 대한 구성을 도시한 것이고,
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치가 직선 이동되는 실시예를 도시한 것이고,
도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치에 압전 모터가 적용되는 실시예를 도시한 것이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 선형 구동 모터 11 : 액츄에이터 고정 홀더
12 : 요오크 13 : 구동 마그네트
14 : 구동 코일 15 : 와이어 서스펜션
16 : 제1 대물렌즈 17 : 제2 대물렌즈
18 : 렌즈 홀더

Claims (5)

  1. 서로 다른 파장의 레이저를 광디스크의 기록 트랙에 집광시키기 위한 복수의 렌즈들이 포함 구비됨과 아울러,
    상기 복수의 렌즈들이, 하나의 렌즈 홀더 내에 일직선으로 배치되는 것을 특징으로 하는 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈 홀더에는, 적색 레이저 용 렌즈와 청색 레이저 용 렌즈가 일직선으로 배치되는 것을 특징으로 하는 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 적색 레이저 용 렌즈는, 씨디 및 디브이디 용 대물 렌즈이고, 상기 청색 레이저 용 렌즈는, 블루레이 디스크 용 대물 렌즈인 것을 특징으로 하는 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈 홀더를 포함하는 액츄에이터는, 압전 모터에 의해 직선 방향으로만 이동되는 것을 특징으로 하는 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 압전 모터는, 표면 진행파형 압전 모터, 진행파형 압전 모터, 횡진동 2 중 모드 음편 이용 압전 모터, 그리고 다중 모드 원판이용 압전 모터 중, 어느 하나인 것을 특징으로 하는 복수의 렌즈가 구비된 광픽업 장치.
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