KR20060067923A - 광학주사장치 - Google Patents

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KR20060067923A
KR20060067923A KR1020057023643A KR20057023643A KR20060067923A KR 20060067923 A KR20060067923 A KR 20060067923A KR 1020057023643 A KR1020057023643 A KR 1020057023643A KR 20057023643 A KR20057023643 A KR 20057023643A KR 20060067923 A KR20060067923 A KR 20060067923A
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에르빈 마인더스
데르 마크 마르티누스 반
알렉산더 패디
요하네스 빌데르베이크
요세푸스 칼만
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은, 광학특성이 2개의 전극간에 인가된 전위차에 의존하는 복수의 정보층을 구비한 정보매체를 주사하는 광학주사장치에 관한 것이다. 상기 광학주사장치는, 선택된 정보층에 대한 정보를 포함한 신호를 발생하는 수단(302)을 갖는 고정부와, 상기 정보매체를 수납하는 수단(301)을 갖는 회전부를 구비한다. 상기 수납수단은, 상기 전극들을 접속시키는 복수의 접점(311-318)과, 상기 신호를 검출하는 수단(303)과, 상기 신호를 디코딩하는 수단(304)과, 상기 선택된 정보층에 대응하는 전극들에 접속된 접점들간에 전위차를 인가하는 수단(304)을 구비한다.
광학주사장치, 광학특성, 회전부, 고정부, 전위차

Description

광학주사장치{OPTICAL SCANNING DEVICE}
본 발명은 다중층 정보매체를 주사하는 광학주사장치에 관한 것이다.
특히, 본 발명은, 광 데이터 스토리지와, 다중층 광 디스크로부터 및/또는 그 광 디스크에 데이터를 판독 및/또는 기록하는 광 디스크 장치에 관련된 것이다.
보통, 종래의 광학주사장치는, DVD(DVD는 디지털 다기능 디스크를 나타냄) 등의 디스크를 주사전에 고정하는 클램퍼를 구비한다. 광학주사장치는, 상기 클램퍼와 정보매체를 회전시키기 위해서 회전 모터를 구비한다. 그 회전 정보매체는, 광빔에 의해 주사되어, 나선형 트랙들에 기록된 정보를 판독하거나, 나선형 그루브에 정보를 기록한다.
2003년 2월 27일에 출원된 유럽특허출원 03290470.8, 03290471.6 및 03290473.2에는, 광학특성이 2개의 전극간에 인가된 전위차에 의존하는 복수의 정보층을 구비한 정보매체가 기재되어 있다. 이러한 정보매체는, 아주 많은 수의 정보층을 가질 수 있다. 실제, 그 정보층에 인가된 전위차를 적절하게 선택함으로써, 그 정보매체의 일 정보층은 파장을 갖는 광빔에 의해 상기 정보층을 주사하는데 적 합한 광학특성을 가질 수 있는 반면에, 타 정보층은 그 광빔의 파장에서 투과적일 수 있어, 상기 주사된 정보층의 주사를 방해하지 않는다. 이들 특허출원에는, ROM, WORM 및 RW 정보매체가 기재되어 있다(ROM은 Read Only Memory, WORM은 Write Once Read Many를 나타내고, RW는 ReWritable을 나타낸다). 따라서, 용어 "주사"란, 정보매체로부터 또는 그 정보매체에 데이터를 판독 또는 기록하는 것을 말한다.
상기와 같은 정보매체의 예는, 도 1a 및 1b에 도시되어 있고, 유럽특허출원 03290470.8에 기재된 정보매체에 해당한다.
이러한 정보매체는, 제 1 정보층(11), 제 2 전해질층(12), 제 1 대향전극(13), 스페이서층(14), 제 2 정보층(15), 제 2 전해질층(16) 및 제 2 대향전극(17)을 포함한다. 상기 정보매체는, 2개보다 많은 정보층을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 상기 정보매체는, 10, 20개 또는 100개 이상까지의 정보층을 구비할 수도 있다. 예를 들면, 6개의 정보층을 구비한 정보매체는, 도 1b에 도시되어 있다. 상기 정보매체는, 전위차로 광학특성을 변화시킬 수 있는 정보층들을 구비할 수도 있다. 예를 들면, 정보매체는, ROM, WORM 또는 전환불가능형 광학특성을 갖는 RW 정보층을 구비할 수 있고, 상기 정보층은, 정보매체에 있는 마지막 정보층으로서 사용된다. 이것은, BD 표준(BD는 Blu-Ray Disc라고 함)을 실행하는 정보매체에서 특히 유용하다.
정보층(11, 15)은, 엠보싱 및 프린팅 등의 종래기술에 의해 얻어진 복수의 피트와 복수의 랜드를 구비한다.
이러한 정보매체는, 파장 l을 갖는 광빔에 의해 주사되도록 구성된다. 제 1 및 제 2 전해질층(12, 16), 제 1 및 제 2 대향전극(13,17)과, 스페이서층(14)은, 파장 l에서 투과적이도록 선택되거나, 적어도 이러한 파장에서 매우 작은 흡수도를 갖도록 선택되어, 그 광빔과 상호작용을 하지 않는다.
도 1a 및 도 1b의 예에서, 제 1 및 제 2 정보층(11,15)은 전기변색 재료로 이루어진다. 액정 재료를 포함한 정보층을 갖는 정보매체 등의 다른 정보매체는, 상술한 특허출원에 기재되어 있다.
전기변색 재료는, 전자 흡수 또는 손실의 결과로서 변화시킬 수 있는 광학특성을 갖는 재료이다. 당업자에게는 전기변색 재료가 공지되어 있다. 예를 들면, Paul M.S. Monk 등에 의해 기록되고 1995년에 공표된 공보 "Electrochromism: Fundamentals and Applications"에는, 전기변색 재료의 특성이 기재되어 있다. 상기 정보매체에 사용된 전기변색 재료는, PEDT 또는 PEDOT라고도 불리고, 예를 들면, Advanced Materials 2000,12,No.7에 공표된 L.Bert Goenendaal et.al.에 의한 "Poly(3,4-ethylenedioxythiophene and Its Derivatives: Past, Present and Future"에 기재된, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 등의 티오펜 유도체인 것이 바람직하다.
도 1a의 예에서, 제 1 및 제 2 정보층(11,15)의 전기변색 재료는 동일하고, 환원상태와 산화상태를 갖는다. 그 전기변색재료는, 환원상태에 있을 경우 파장 l에서 고흡수도와 고반사도를 갖고, 산화상태에 있을 경우 파장 l에서 저흡수도와 저반사도를 갖도록 선택된다.
제 1 정보층(11)이 상기 제 1 정보층(110)으로부터 정보를 판독하기 위해 주 사되는 경우, 전위차 V1을 제 1 정보층(11)과 제 1 대향전극(13) 사이에 인가하고, 이때의 제 1 정보층(11)의 전위는 제 1 대향전극(13)보다 높다. 전류는 제 1 정보층(11)으로부터 제 1 대향전극(13)으로 흐르는 반면에, 전자는 제 1 대향전극(13)으로부터 제 1 정보층(11)으로 전송된다. 전자는, 환원되어지는 전기변색 재료에 의해 흡수된다. 전기적인 중립성 때문에, 제 1 전해질층(12)으로부터의 양이온으 제 1 정보층(11)에 의해 흡수되거나, 음이온은 제 1 정보층(11)에 의해 방출되고, 제 1 전해질(12)로부터의 음이온은 제 1 대향전극(13)에 의해 흡수되거나 양이온은 제 1 대향전극(13)에 의해 방출된다. 따라서, 제 1 대향전극은, 이온 억셉트 전극과 이온 도우너 전극이다. 전위차 V1은, 인가될 경우, 제 1 정보층(11)의 흡수도와 반사도는 파장 l에서 비교적 높아지도록 선택된다.
그리고, 그 제 1 정보층(11)의 흡수도와 반사도가 높으면, 정보는 예를 들면, CD-ROM을 판독하기 위해 사용된 위상차 판독원리 등의 종래의 판독기술, 또는 이와는 달리 마크들과 비마크들간의 반사도나 흡수도의 차이에 의해 상기 정보층으로부터 판독될 수 있다.
제 1 정보층(11)의 정보가 판독되면, 제 1 정보층(15)은 주사된다. 먼저, 제 1 정보층(11)은, 제 1 정보층(11)과 제 1 대향전극(13)간에 전위차 -V1을 인가하여 투과적으로 되고, 이때의 전위차 -V1은 V1에 비교하여 역전위차이다. 이 때문에, 제 1 정보층(11)의 전기변색 재료는 산화되어지고, 이 상태에서, 파장 l에서의 흡수도와 반사도는 낮다. 그리고, 제 2 정보층(15)은, 제 2 정보층(15)과 제 2 대향전극(17) 사이에 전위차 V2를 인가함으로써 흡수적으로 된다. 이러한 예시에서, V2 는, 제 1 및 제 2 정보 적층체가 동일한 전기변색 재료를 포함하기 때문에, V1과 같다.
제 2 정보층(15)의 흡수도가 높으면, 정보는, 이 정보층으로부터 판독될 수 있다. 제 1 정보층(11)은, 제 1 정보층(11)이 투과적이기 때문에, 정보의 판독을 방해하지 못한다. 이 때문에, 일 정보층만을 어드레싱하는 것이 가능고, 나머지 정보매체는, 투과적이거나 흡수도와 반사도가 낮다. 원하는 층은, 정보층들과, 상기 서로 다른 정보 적층체의 대향전극간에 적절한 전위차를 인가하여 어드레싱된다.
그래서, 정보층은, 2개의 전극 사이에 인가된 전위차에 의존하는 광학특성을 갖는다. 도 1a 및 도 1b일 경우에, 그 2개의 전극은 정보층과 대향전극이다. 다른 경우에는, 정보층은 2개의 전극 사이에 설치될 수 있다.
이 때문에, 전위차는, 상기와 같은 정보매체에 인가되어야 한다. 이것은, 정보매체를 주사시에 회전시키는 종래의 광학주사장치로 가능하지 않다.
(발명의 요약)
본 발명의 목적은, 광학특성이 2개의 전극간에 인가된 전위차에 의존하는 복수의 정보층을 구비한 정보매체를 주사할 수 있는 광학주사장치를 제공하는데 있다.
이를 위해, 본 발명은, 광학특성이 2개의 전극간에 인가된 전위차에 의존하는 복수의 정보층을 구비한 정보매체를 주사하는 광학주사장치를 제안하고, 상기 광학주사장치는, 선택된 정보층에 대한 정보를 포함한 신호를 발생하는 수단을 갖 는 고정부와, 상기 정보매체를 수납하는 수단을 갖는 회전부를 구비하되, 상기 수납수단은, 상기 전극들을 접속시키는 복수의 접점과, 상기 신호를 검출하는 수단과, 상기 신호를 디코딩하는 수단과, 상기 선택된 정보층에 대응하는 전극들에 접속된 접점들간에 전위차를 인가하는 수단을 구비한다.
본 발명에 의하면, 상기 정보매체는 회전부에 고정된다. 그 회전부는, 전극들을 접속시키는 복수의 접점을 구비한다. 상기 회전부와 정보매체가 주사시에 회전하므로, 광학주사장치의 고정부에 접속된 배선들에 의해 정보층들에 전위차를 인가하는 것이 가능하지 않다. 이 때문에, 상기 회전부는, 전위차를 인가하는 수단을 구비한다. 정보층이 그 광학특성을 변화시키기 위해서, 광학주사장치에 의해 선택되는 경우, 발생수단을 사용하여 상기 선택된 정보층에 대한 정보를 포함한 신호를 발생하고, 그 발생수단은 회전부에 장착되지 않는다. 고정부에서의 회로는, 그 신호를 발생하기 위해서 상기 발생수단을 제어할 수 있다. 회전부는, 상기 신호를 검출하는 수단을 구비한다. 상기 신호가 검출되면, 회전부에서 디코딩되고, 상기 선택된 정보층에 대한 정보는 인가수단에 보내지고, 그 인가수단은 상기 선택된 정보층에 대응하는 전극들에 접속된 접점들간에 전위차를 인가한다. 그 때문에, 광학주사장치의 고정부와 정보매체 사이에 배선을 사용하지 않아, 정보매체를 자유롭게 회전시킬 수 있다.
바람직하게는, 전위차를 인가하는 수단은 배터리로 이루어진다. 이것에 의해, 전위차를 정보층에 연속적으로 인가할 수 있어, 그 광학특성을 비교적 빠르게 변경할 수 있다.
바람직하게는, 광학주사장치는, 회전부에 장착된 유도 코일과, 유도전류를 생성하기 위해서 상기 유도코일을 통해 자속을 인가하는 수단을 구비하고, 전위차 인가수단은, 상기 2개의 접점간에 상기 유도전류에 대응한 전위차를 인가하도록 구성된다. 이 경우에, 상기 회전부에 장착된 유도코일은, 전위차를 인가하는데 필요한 에너지를 제공한다. 따라서, 그 회전이 유도코일에 의해 전류로 변환되므로, 회전부에 배터리가 필요없다. 이와는 달리, 배터리는 회전부에 사용되고, 유도코일은 상기 배터리를 재충전하기 위해 사용된다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 상기 발생수단은 방사원이고, 상기 검출수단은 광감지 검출기를 포함한다. 바람직하게는, 방사원은, 정보매체를 주사하는데 사용된 방사원이다. 이 경우에, 그 방사원은, 정보매체를 주사하여 상기 선택된 정보층에 대한 정보를 보내기 위해서 사용된다. 이것은, 단지 하나의 방사원을 필요로 하므로, 광학주사장치를 단순화시킨다.
본 발명의 제 2 실시예에서, 상기 검출수단은 도전성 링을 포함하고, 상기 발생수단은 상기 신호를 상기 도전성 링에 전송하도록 구성된 브러쉬를 구비한다. 본 실시예에 의하면, 전기 접점은, 상기 고정부와 상기 회전부 사이에서 신호를 전송하기 위해 사용된다. 이는, 슬립(slip) 접점에 의해 구현될 수 있다. 바람직하게는, 도전성 링은, 도전성 유체를 포함한다. 이러한 도전성 유체는, 상기 회전부와 함께 쉽게 회전될 수 있고, 고정된 브러쉬 또는 전극과 접촉되어 있다.
본 발명의 제 3 실시예에서, 상기 검출수단은 제 1 도전체를 포함하고, 상기 발생수단은 상기 신호를 용량성 결합에 의해 상기 제 1 도전체에 전송하도록 구성 된 제 2 도전체를 구비한다.
본 발명의 제 4 실시예에서, 상기 검출수단은 유도코일을 포함하고, 상기 발생수단은 상기 코일 내측에서 상기 신호에 해당하는 유도전류를 생성하도록 구성된 전자기수단을 구비한다.
또한, 본 발명은, 광학특성이 2개의 전극간에 인가된 전위차에 의존하는 복수의 정보층을 갖는 정보매체에 선택된 정보층의 광학특성을 변화시키는 방법에 관한 것이고, 이 방법은, 상기 선택된 정보층에 대한 정보를 포함한 신호를 발생하는단계와, 상기 신호를 검출 및 디코딩하는 단계와, 상기 선택된 정보층에 대응하는 전극들간에 전위차를 인가하는 단계를 포함한다.
본 발명의 이들 내용과 다른 국면들은, 이후 설명된 실시예들로부터 명백해지고 이 실시예들을 참조하여 설명될 것이다.
(도면의 간단한 설명)
본 발명을 아래의 첨부도면들을 참조하여 예시에 의해 더욱 상세히 설명하겠다:
- 도 1a 및 1b는 본 발명에 따른 광학주사장치에 사용하기 위한 정보매체를 나타내고,
- 도 2는 본 발명에 따른 회전부와 정보매체를 나타내고,
- 도 3은 본 발명에 따른 광학주사장치를 나타내고,
- 도 4는 도 3의 광학주사장치의 기능을 나타낸 블록도,
- 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학주사장치를 나타내고,
- 도 6a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학주사장치를 나타내고, 도 6b는 도 6a의 관점 P로부터의 투사도이고,
- 도 7은 도 6a의 광학주사장치의 바람직한 실시예를 나타내고,
- 도 8a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 1 광학주사장치를 나타내고, 도 8b는 도 8a의 관점 P로부터의 투사도이고,
- 도 9a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 2 광학주사장치를 나타내고, 도 9b는 도 9a의 관점 P로부터의 투사도이고,
- 도 10은 도 8a 및 도 8b의 광학주사장치의 바람직한 실시예를 나타내고,
- 도 11a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광학주사장치를 나타내고, 도 11b는 도 11a의 관점 P로부터의 투사도이고,
- 도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광학주사장치를 나타낸다.
본 발명에 따른 회전부와 정보매체는, 도 2에 도시되어 있다. 클램퍼(202)는, 정보매체(201)를 고정되게 수납하도록 구성된다. 상기 클램퍼(202)는, 도 2에 도시되지 않은 회전 모터에 접속된 회전축(209) 상에 장착된다. 클램퍼(202)와 회전축(209)은, 회전부를 구성한다.
정보매체(201)는, 전극 203, 204 등의 복수의 전극을 포함한다. 정보매체(201)는, 광학특성이 2개의 전극간에 인가된 전위차에 의존하는 복수의 정보층을 구비한다. 도 2의 예시에서, 상기 정보매체(201)의 내부에 해당하는 상기 정보매체(201)의 일부분만이 나타내어져 있다. 정보층은, 도 1에 도시된 것처럼 전극일 수 있거나, 또는 정보층은 2개의 전극 사이에 설치될 수 있다.
클램퍼는, 정보매체(201)의 전극들을 연결하도록 구성된 접점(207,208) 등의 복수의 접점을 구비한다. 본 예시에서, 제 1 전극(203)은 제 1 접점(207)에 연결된 제 1 접속부(205)를 구비하고, 제 2 전극(204)은 제 2 접점(208)에 연결된 제 2 접속부(206)를 구비한다.
클램퍼(202)의 접점들은, 2개의 접점간 전위차 인가수단에 연결되고, 그 인가수단은, 이하의 도면들에서 더욱 상세히 후술할 것처럼, 회전부에 포함된다.
도 2의 예시에서, 클램퍼(202)는, 전극들을 클램퍼의 접점에 연결시킬 수 있는 계단형이다. 그 클램퍼(202)의 다른 형상은, 클램퍼가 접점들이 링형상 표면에 원으로 배치된 링형상 표면을 갖게 구성될 수 있다. 이 경우에, 정보매체는, 정보매체의 내부 영역에서 그 표면 중 하나 위에 원으로 배치된 접속부를 갖고, 이 접속부는 정보매체의 전극들에 접속된다. 이하, 본 발명을 도 2에서 설명한 클램퍼 등의 클램퍼와 관련지어 설명한다. 물론, 본 발명은, 클램퍼가, 정보매체의 전극과 접속할 수 있는 접점들을 구비할 때, 임의의 클램퍼에 적용한다.
본 발명에 따른 광학주사장치는 도 3에 도시되어 있다. 이러한 광학주사장치는, 클램퍼(301)와 발생수단(302)을 구비한다. 클램퍼(301)는, 회전 모터에 접속된 회전축(305) 상에 장착된다. 클램퍼(301)와 회전축(305)은, 회전부를 구성한다. 상기 발생수단(302)은, 광학주사장치 내에 고정된다. 클램퍼(301)는, 8개의 접점(311-318)을 구비한다. 클램퍼(301)는, 검출수단(303)과 어드레싱수단(304)을 더 구비한다. 그 어드레싱수단(304)은, 도 4에 상세히 나타내는 것처럼, 디코딩수단과 인가수단을 구비한다.
상기 발생수단(302)은, 광학특성이 변화되는 선택된 정보층에 대한 정보를 포함한 신호를 발생하도록 구성된다. 예를 들면, 상기 선택된 정보층의 식별자는, 그 신호에 인코딩된다. 상기 선택된 정보층의 식별자 대신에, 상기 신호는, 전위차가 인가되는 접점들의 식별자를 구비할 수 있다. 이것은, 상기 선택된 정보층의 식별자가 전위차를 인가하는 접점들의 식별자로부터 추론될 수 있는 것과 같다. 상기 신호는, 상기 선택된 정보층의 광학특성을 변화시키기 위해서 2개의 접점간에 인가되어야 하는 전위차의 진폭 등의 또 다른 정보를 포함할 수도 있다.
예를 들면, 이러한 신호는, 상기 선택된 정보층에 대한 정보의 기능으로서 변조된 변조신호이다. 펄스변조, 아날로그 또는 디지털 주파수 변조, 진폭변조 또는 위상변조 등의 다양한 종류의 변조를 사용할 수 있다.
상기 검출수단(303)은, 상기 발생수단(302)에 의해 발생된 신호를 검출하도록 구성된다. 상기 검출된 신호는, 2개의 접점 사이에 전위차를 인가하도록 구성된 어드레싱수단(304)에 공급되어, 상기 신호에 포함된 정보에 대응하는 정보층의 광학특성을 변화시킨다.
상기 어드레싱수단(304)은, 도 4에 상세히 도시되어 있다. 그 어드레싱수단(304)은, 디코딩수단(401), 스위치 제어수단(402), 에너지원(403), 전압제어수단(404)을 구비한다. 그 어드레싱수단(304)은, 주어진 접점(311-318)에 각각 대응하는 스위치들을 더 구비한다. 상기 스위치 제어수단(402), 에너지원(403), 전압제어수단(404) 및 상기 스위치들은, 인가수단을 구성한다. 상기 디코딩수단(401), 스위치 제어수단(402) 및 전압제어수단(404)은 에너지원(403)에 의해 전원이 공급된다.
상기 발생수단(302)에서 발생한 신호는, 검출수단(303)에 의해 검출된다. 그후, 상기 검출된 신호는, 상기 디코딩수단(401)에 의해 디코딩되고서, 상기 선택된 정보층에 대응하는 식별자를 제공한다. 상기 디코딩수단(401)은, 2개의 접점 사이에 인가되어야 하는 전위차의 진폭 등의 또 다른 정보를 제공할 수도 있다. 상기 식별자에 의거하여, 상기 스위치 제어수단(402)은, 상기 스위치들을 제어하여, 상기 선택된 정보층에 대응하는 접점들간에 전위차를 인가한다. 예를 들면, 상기 선택된 정보층이 접점(311, 312)에 접속된 전극들간에 사이에 설치된 정보층이고, 상기 스위치 제어수단(402)은 대응한 스위치들을 온으로 전환시킨다. 그리고, 접점 311과 312 사이에 전위차를 인가하여, 대응한 정보층의 광학특성을 변화시킨다.
2개의 접점 사이에 인가된 전위차는, 전압제어수단(404)에 의해 제어된다. 실제로, 광학특성이 2개의 전극 사이에 인가된 전위차에 의존하는 복수의 정보층을 갖는 특정 정보매체에 있어서, 서로 다른 전위차는, 원하는 광학특성의 변화에 따라 인가되어야 한다. 예를 들면, 포지티브 전위차를 정보층에 인가하여 흡수적 및 반사적으로 만드는 것이 필요할 수도 있고, 네가티브 전위차를 정보층에 인가하여 투과적으로 만드는 것이 필요할 수도 있다.
상기 에너지원(403)은 배터리일 수 있다. 이러한 배터리는, 예를 들면 정보매체를 주사하는데 사용된 방사원, 또는 추가의 LED(LED는 발광 다이오드를 나타냄) 등의 임의의 광원, 또는 도 5에 도시된 것처럼, 회전부 상에 장착된 유도코일에 의해, 조사된 광 다이오드에 의해 재충전가능할 수도 있다. 배터리는, 상기 선택된 정보층에 대응하는 접점들 사이에 연속적인 전위차를 인가할 수 있기 때문에, 특히 바람직하다. 이 때문에, 상기 선택된 정보층의 광학특성의 비교적 빠른 변화를 얻는다.
이와는 달리, 상기 인가수단은, 접점들 사이에서 상기 검출된 신호에 대응하는 전위차를 인가하도록 구성될 수 있다. 이 경우에, 에너지원(403)은, 정류기 등의 전력 변환기이다. 상기 검출된 신호의 일부분은, 디코딩수단(401)에 의해 디코딩되고, 또 다른 부분은 에너지원(403)에 보내지고, 이 에너지원은 그 신호를 전력으로 변환한다.
또한, 상기 에너지원(403)은, 재충전가능형 배터리와 전력 변환기의 조합이어도 된다. 이 경우에, 상기 검출된 신호의 일부분은, 배터리를 재충전하는데 사용되는 전력으로 변환된다.
도 5는 회전부 상에 장착된 유도 코일을 갖는 본 발명에 따른 회전부를 나타낸 것이다. 상기 클램퍼(301)는, 그 위에 장착된 유도 코일(501)을 구비한다. 상기 광학주사장치는, 자계 B를 생성하는 고정 마그넷(502)을 더 구비한다. 정보매체의 주사시에, 클램퍼(301)는 회전한다. 이 때문에, 유도 코일(501) 내측의 자계에 의해 생성된 자속은 변하여서, 유도 전류는 그 유도 코일(501)에서 생성된다. 이러한 유도 전류는, 상기 선택된 정보층에 대응하는 2개의 접점간에 상기 유도 전류를 공급하는 어드레싱수단(304)에 의해 사용된다. 이 경우에, 배터리는 필요 없다. 이와는 달리, 배터리는 회전부에서 사용될 수 있고, 유도 전류는 상기 배터리를 재충전시키기 위해서 사용된다.
도 6a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학주사장치를 나타낸 것이다. 본 실시예에서, 상기 발생수단은 방사원(602)이고, 검출수단은 광감지 검출기(601)로 이루어진다. 상기 방사원(602)은, 예를 들면, 레이저 또는 LED이다. 상기 방사원(602)은, 선택된 정보층에 대한 정보를 포함한 방사선, 예를 들면 펄스변조 방사선을 발생한다. 광감지 검출기(601)는, 이러한 방사선을 검출하여 그 방사선에 대응하는 신호를 어드레싱수단(304)에 보낸다. 도 6b는 도 6a의 관점 P로부터의 투사도이다.
도 6a 및 도 6b의 예시에서, 광감지 검출기(601)는, 방사원(602)에 의해 영구적으로 조사되지 않는다. 실제로, 광감지 검출기(601)는 특정 영역을 갖고, 클램퍼(301) 상에 설치되므로, 클램퍼(301) 상에 고정적으로 장착된 정보매체의 주사시에 그 클램퍼(301)와 함께 회전한다. 광감지 검출기(601)의 직경이 1mm라고 하면, 클램퍼(301)의 회전당 약 0.1ms 동안 조사되고, 클램퍼(301)가 초당 10m의 선형속도로 회전하면, 그 선형속도는 CD(콤팩트 디스크), DVD 또는 BD(블루레이 디스크) 플레이어 등의 종래의 광학주사장치에서 보통 사용된 선형속도에 해당한다. 상기 0.1ms 동안, 광감지 검출기(601)는, 상기 선택된 정보층에 대한 정보를 수신해야 한다. 그 정보매체가 100개의 정보층을 구비하면, 이들 정보층에 대한 정보를 인코딩하기 위해서 100미만의 펄스가 필요하다. 이는, 방사원(602)으로서 사용된 종래의 LED 또는 레이저로 쉽게 이루어질 수 있다.
도 7은 방사원(602)이 정보매체를 주사하는데 사용된 방사원일 경우의 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학주사장치를 나타낸 것이다. 상기 광학주사장치는, 레이저 소스(602)와 대물렌즈(603)를 구비한다. 레이저 소스(602)는, 광빔을 생성하여, 주사된 정보층에 대물렌즈(603)에 의해 포커싱한다. 본 실시예에서, 또한 레이저 소스(602)는, 상기 선택된 정보층에 대한 정보를 포함한 방사선을 발생하는데 사용된다. 실제로, 레이저 소스(602)는, 정보매체에 대해 상대적으로 이동가능한 광 픽업장치의 일부분이다. 광빔을 사용하여 선택되는 정보층에 대한 정보를 인코딩한다. 레이저 소스(602)는, 예를 들면 변조된 광빔을 발생한다. 광감지 검출기(601)가 변조된 광빔을 갖는다면, 레이저 소스(602)는 정보매체를 주사하도록 이동된다.
본 실시예에서, 상기 발생수단은, 정보매체에 대해 상대적으로 이동가능하다. 그러나, 상기 발생수단이 상기 선택된 정보층에 대한 정보를 포함한 신호를 발생하는 경우, 그들은 고정된 위치에 그대로 있다. 이 때문에, 용어 "고정된 부분"은, 완전히 고정되어 있는 부분으로서 이해되지 않아야 하고, 회전부를 회전하면서 고정될 수 있는 부분으로서, 즉 회전부와 함께 회전되지 않는 부분으로서 이해되어야 한다.
상기 변조된 광빔은, 대물렌즈(603)에 의해, 또는 보조 렌즈에 의해 광감지 검출기(601) 상에 포커싱될 수도 있다. 그 변조된 광빔을 상기 광감지 검출기(601)에 보내는 것도 가능하다. 펄스변조일 경우에, 이전에 설명된 것처럼 밀리초 길이의 펄스를 사용할 수 있다. 이러한 펄스는, 종래의 광학주사장치에서 사용된 종래의 레이저 소스로 쉽게 달성될 수 있다.
도 8a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 1 광학주사장치를 나타낸 것이다. 이 광학주사장치는, 도전성 링(801), 브러쉬(802), 및 발생기(803)를 구비한다. 그 발생기(803)와 브러쉬(802)는 발생수단을 구성한다. 도 8b는 도 8a의 관점 P로부터의 투사도이다.
상기 발생기(803)는, 선택된 정보층에 대한 정보를 포함한 신호를 발생한다. 이 신호는 도전성 링(801)과 전기적으로 접촉하고 있는 브러쉬(802)에 전송된다. 그래서, 이 신호는, 도전성 링(801)에 의해 검출되고서, 도 4에 그 기능이 설명된 어드레싱 수단(304)에 전송된다.
브러쉬(802)의 예로는, 카본 브러쉬가 있다. 도전성 링(801)과 카본 브러쉬(802)는, 슬립 접점을 구성한다. 상기 슬립 접점은, 예를 들면 1983년 8월 9일에 획득된 특허 US 4,398,113에 기재되어 있다. 브러쉬 대신에, 도전성 링(801)에 대해 상대적으로 고정되고, 도전성 링(801)에 전기적으로 접촉하고 있는 또 다른 도전성 링을 사용할 수 있다. 이를 달성하기 위해서, 2개의 도전성 링 사이에 볼 베어링을 사용할 수 있다. 그 볼 베어링은, 카본 입자 또는 금속 입자 또는 도전성 중합체 등의 전기적으로 도전 입자를 함유하기도 하는 도전성 오일 또는 그리스로 매끄럽게 된다.
도 9a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 2 광학주사장치를 나타내고, 도 9b는 도 9a의 관점 P로부터의 투사도이다. 이러한 광학주사장치는, 도 8a 및 도 8b에 도시된 광학주사장치와 같은 부재를 포함하지만, 도전성 링(801)은 회전축(305) 대신에 클램퍼(301) 상에 장착된다. 이러한 광학주사장치의 기능은, 도 8a 및 도 8b에 설명된 기능과 같다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 광학주사장치의 바람직한 실시예를 나타낸 것이다. 이러한 바람직한 실시예에서, 도전성 링은, 도전성 유체(1004)로 이루어진다. 상기 도전성 유체는, 광학주사장치에 고정된 절연부(1001) 내에 캡슐에 넣어진다. 실링 링(1005)은, 회전축(305)을 상기 절연부(1001)에 대해 상대적으로 회전시킬 수 있도록 그 도전성 유체(1004)를 담고 있는데 사용된다.
전극(1002)은, 도전성 유체(1004) 내에 잠기어 있고, 선택된 정보층에 대한 정보를 포함한 신호를 발생하는 발생기(1003)에 연결된다. 그 후, 이 신호는, 상기 도전성 유체를 통해 도 4에 나타낸 기능을 갖는 어드레싱 수단(304)에 전송된다. 상기 도전성 유체(1004)는, 도전 유체이거나, 금속입자 또는 카본 입자를 갖는 유체 캐리어의 현탁액일 수 있다. 예를 들면, 매트릭스에 삽입된 구리입자를 갖는 폴리머 매트릭스는, 도전성 유체(1004)로서 사용될 수 있다.
도 11a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광학주사장치를 나타낸 것이다. 본 실시예에서, 광학주사장치는, 제 1 도전체(1101)와, 발생기(1103)에 연결된 제 2 도전체(1102)를 구비한다. 제 1 도전체(1101)는 회전축(305) 상에 장착되고, 제 2 도전체(1102)는 광학주사장치의 고정부이다. 절연체(1104)는, 제 1 도전체(1101)와 제 2 도전체(1102) 사이에 배치된다. 상기 절연체는, 예를 들면 공기 또는 절연오일의 박막이다. 제 1 도전체(1101), 절연체(1104) 및 제 2 도전체(1102)는, 용량성 링을 구성한다. 도 11b는 도 11a의 방향 D로의 투사도이다.
일 층이 선택되는 경우, 발생기(1103)는, 상기 선택된 층에 대한 정보를 포함한 신호를 발생한다. 이 신호는, 용량성 결합이 제 2 도전체(1102)와 제 1 도전체(1101) 사이에서 일어나도록 배치된 제 2 도전체(1102)의 전극에 인가된다. 이 때문에, 이 신호는, 제 1 도전체(1101)에 전송되어서, 상기 제 1 도전체(1101)에 의해 검출된다. 그 검출된 신호는, 어드레싱 수단(304)에 보내진다.
용량성 결합이 제 2 도전체(1102)와 제 1 도전체(1101) 사이에서 어떠한 접촉도 필요로 하지 않으므로, 고정부와 회전부 사이에서 신호 전송을 필요로 하는 본 발명에 따른 광학주사장치에서 쉽게 구현된다.
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광학주사장치를 나타낸다. 이 실시예에서, 광학주사장치는, 회전축(305) 상에 장착된 유도 코일(1201), 전자기수단(1202) 및 발생기(1203)를 구비한다. 그 전자기수단(1202)은, 상기 발생기(1203)에 연결된다. 상기 전자기수단(1202)과 발생기(1203)는, 광학주사장치에 고정된 발생수단을 구성한다. 상기 발생기(1203)는, 선택된 정보층에 대한 정보를 포함한 신호를 발생한다. 예를 들면, 변조신호는 발생된다. 전자기수단(1202)은, 이러한 신호를 변조된 자계로 변환한다. 이 때문에, 유도전류는 유도 코일(1201)에서 생성되고, 그 유도 전류는 변조되어 상기 발생기(1203)에 의해 발생된 변조신호에 해당한다. 따라서, 상기 검출된 신호는, 어드레싱 수단(304)에 전송된다. 본 실시예에서, 유도 코일(1201)의 회전은 어떠한 역할도 하지 않는데, 이는 그 유도전류가 상기 유도 코일(1201) 내측에 자속의 변동에 의해 생성되기 때문이고, 이때의 변동은 변조된 자계로 인한 것이다. 그 때문에, 상기 검출된 신호는, 상기 회전부의 회전속도에 의존하지 않고, 이것이 이점이다.
이후의 청구항에 있는 어떠한 참조부호도 청구항을 한정하는 것으로서 해석되어서는 안된다. 동사 "포함하는"과 그것의 활용의 사용은 임의의 청구항에 정의된 것들 이외의 임의의 다른 구성요소의 존재를 배제하지 않는다는 것은 자명할 것이다. 구성요소 앞의 단어 "a" 또는 "an"은, 상기 구성요소의 복수의 존재를 배제하지 않는다.

Claims (10)

  1. 광학특성이 2개의 전극(203, 204)간에 인가된 전위차에 의존하는 복수의 정보층을 구비한 정보매체(201)를 주사하는 광학주사장치로서, 상기 광학주사장치는, 선택된 정보층에 대한 정보를 포함한 신호를 발생하는 수단(302)을 갖는 고정부와, 상기 정보매체를 수납하는 수단(301)을 갖는 회전부를 구비하고, 상기 수납수단은, 상기 전극들을 접속시키는 복수의 접점(311-318)과, 상기 신호를 검출하는 수단(303)과, 상기 신호를 디코딩하는 수단(401)과, 상기 선택된 정보층에 대응하는 전극들에 접속된 접점들간에 전위차를 인가하는 수단(402,403,404)을 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    전위차를 인가하는 수단은 배터리(403)로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    회전부에 장착된 유도 코일(501)과, 유도전류를 생성하기 위해서 상기 유도코일을 통해 자속을 인가하는 수단(502)을 구비하고, 상기 전위차 인가수단은, 상기 2개의 접점간에 상기 유도전류에 대응한 전위차를 인가하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 발생수단은 방사원(602)이고, 상기 검출수단은 광감지 검출기(601)를 포함한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 방사원은, 정보매체를 주사하는데 사용된 방사원인 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출수단은 도전성 링(801)을 포함하고, 상기 발생수단은 상기 신호를 상기 도전성 링에 전송하도록 구성된 브러쉬(802)를 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 도전성 링은, 도전성 유체(1004)를 포함한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출수단은 제 1 도전체(1101)를 포함하고, 상기 발생수단은 상기 신호를 용량성 결합에 의해 상기 제 1 도전체에 전송하도록 구성된 제 2 도전체(1102)를 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출수단은 유도코일(1201)을 포함하고, 상기 발생수단은 상기 코일 내측에서 상기 신호에 해당하는 유도전류를 생성하도록 구성된 전자기수단(1202)을 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  10. 광학특성이 2개의 전극간에 인가된 전위차에 의존하는 복수의 정보층을 갖는 정보매체에 선택된 정보층의 광학특성을 변화시키되, 상기 선택된 정보층에 대한 정보를 포함한 신호를 발생하는 단계와, 상기 신호를 검출 및 디코딩하는 단계와, 상기 선택된 정보층에 대응하는 전극들간에 전위차를 인가하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 광학특성 변화방법.
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