KR20140106774A - 틸트 조정장치 및 이를 채용한 광디스크 드라이브 - Google Patents

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KR20140106774A
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Abstract

개시된 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치는 광픽업 유닛에서 출사되는 광이 디스크의 기록면에 수직으로 입사되도록 상기 광픽업 유닛의 틸트를 조정하는 것으로서, 픽업 베이스; 상기 픽업 베이스에 설치된 제1 및 제2 가이드 샤프트; 상기 제1 및 제2 가이드 샤프트를 따라 이동하는 광픽업 유닛; 상기 제1 가이드 샤프트의 양 단부를 고정된 높이로 지지하는 고정 지지부; 및 상기 제2 가이드 샤프트의 양 단부를 높이 조절 가능하게 지지하는 조절 지지부;를 포함한다.

Description

틸트 조정장치 및 이를 채용한 광디스크 드라이브{Tilt adjusting apparatus and optical disc drive using the same}
본 발명은 틸트 조정장치 및 이를 채용한 광디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단순한 구조를 가지는 틸트 조정장치 및 이를 채용한 광디스크 드라이브에 관한 것이다.
광디스크 드라이브는 CD(compact disc), DVD(digital video disc) 등의 디스크에 광을 조사하여 정보를 기록하거나 읽어들이는 장치를 말한다. 광디스크 드라이브는 디스크를 회전시키는 스핀들 모터, 디스크에 정보를 기록하거나 디스크에 기록된 정보를 읽어들이는 광픽업 유닛을 구비한다. 이러한 광픽업 유닛은 이송 모터에 의하여 디스크의 반경 방향으로 이동될 수 있다.
이러한 디스크를 재생하는 광디스크 드라이브에서 디스크의 신호기록면에 신호를 기록하고 기록된 신호를 재생하기 위해서는 광픽업 유닛에서 조사된 광이 디스크의 신호기록면에 수직으로 입사되도록 하는 것이 바람직하다.
하지만, 실제로는 광픽업 유닛 내의 광로가 기울어진다든지, 디스크가 장착되는 스핀들모터가 기울어져 있어, 광픽업 유닛의 광축과 디스크의 기록면이 서로 직교되지 않게 되는 각도오차가 발생되게 되고, 이러한 각도오차를 스큐(skew)라고 한다.
이와 같은 각도오차는 광수차를 유발시켜 독취신호의 열화를 낳게 하므로, 광픽업 유닛과 디스크의 신호기록면의 위치를 조정하게 된다. 이러한 광픽업 유닛과 디스크의 신호기록면의 위치를 조정하는 것을 스큐 조정 또는 틸트 조정이라 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 틸트 조정방식을 단순화하고 부품을 최소화함으로써, 원가 절감 및 생산성 향상에 기여할 수 있는 틸트 조정장치 및 이를 채용한 광디스크 드라이브를 제공한다.
본 발명의 한 측면에 따르는 틸트 조정장치는,
광픽업 유닛에서 출사되는 광이 디스크의 기록면에 수직으로 입사되도록 상기 광픽업 유닛의 틸트를 조정하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치로서,
픽업 베이스; 상기 픽업 베이스에 설치된 제1 및 제2 가이드 샤프트; 상기 제1 및 제2 가이드 샤프트를 따라 디스크의 반경방향으로 이동하는 광픽업 유닛; 상기 제1 가이드 샤프트의 양 단부를 고정된 높이로 지지하는 고정 지지부; 및 상기 제2 가이드 샤프트의 양 단부를 높이 조절 가능하게 지지하는 조절 지지부;를 포함할 수 있다.
틸트 조정장치는 상기 고정 지지부에 의해 양 단부가 고정된 상기 제1 가이드 샤프트를 기준으로, 상기 제2 가이드 샤프트의 높이를 조절함으로써, 상기 광픽업 유닛을 상기 디스크의 반경방향과 수직인 탄젠셜 방향으로 틸트 조정할 수 있다.
상기 고정 지지부는 상기 제1 가이드 샤프트의 일 단부를 삽입 고정하는 제1 고정부와, 상기 제1 가이드 샤프트의 타 단부를 체결 고정하는 제2 고정부를 포함할 수 있다.
상기 제2 고정부는 상기 픽업 베이스에 설치되며, 상기 제1 가이드 샤프트의 타 단부를 지지하는 지지부재와, 상기 지지부재에 결합되며 상기 제1 가이드 샤프트의 타 단부를 상기 지지부재에 고정하는 고정부재를 포함할 수 있다.
상기 지지부재는 상기 고정부재가 결합되는 결합홈과, 상기 제1 가이드 샤프트에 접촉하는 접촉부를 포함할 수 있다.
상기 조절 지지부는 상기 제2 가이드 샤프트의 일 단부를 높이 조절 가능하게 지지하는 제1 조절부와, 상기 제2 가이드 샤프트의 타 단부를 높이 조절 가능하게 지지하는 제2 조절부를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 조절부 각각은 상기 픽업 베이스에 설치되는 지지부재와, 상기 지지부재에 의해 일단이 지지되며 상기 제2 가이드 샤프트에 탄성력을 제공하는 탄성부재와, 상기 지지부재에 결합되며, 머리부가 상기 제2 가이드 샤프트에 접촉하는 조절 스크류를 포함할 수 있다.
상기 지지부재는 상기 탄성부재의 이탈을 방지하는 이탈 방지홈과, 상기 조절 스크류가 결합되는 결합홈을 포함할 수 있다.
상기 광픽업 유닛을 이동시키는 픽업 이송부를 더 포함하며, 상기 제1 가이드 샤프트는 상기 픽업 이송부 측에 배치될 수 있다.
상기 픽업 이송부는 상기 제1 가이드 샤프트와 평행하게 배치된 리드 스크류와, 상기 리드 스크류를 회전시키는 이송 모터를 포함할 수 있다.
상기 광픽업 유닛은 적어도 하나의 대물렌즈와, 상기 대물렌즈를 구동시키는 액츄에이터를 포함할 수 있다.
상기 액츄에이터는 상기 대물렌즈를 상기 디스크의 반경방향인 래디얼 방향으로 틸트 조정할 수 있다.
상기 액츄에이터는 상기 대물렌즈를 상기 디스크에 대한 포커싱 구동, 트래킹 구동 및 래디얼 틸팅 구동이 가능하도록 3축 구동될 수 있다.
상기 액츄에이터는 상기 대물렌즈를 지지하는 블레이드; 상기 탄젠셜 방향으로 연장되며, 상기 블레이드가 탄성적으로 유동되도록 지지하는 복수의 서스펜션 와이어; 상기 블레이드를 사이에 두고 서로 대면되게 위치되는 자석부재들; 상기 블레이드가 포커싱 구동 및 래디얼 틸팅 구동되도록, 상기 블레이드의 상기 래디얼 방향의 양 측부에 배치되는 제1 코일; 및 상기 블레이드가 트래킹 구동되도록, 상기 블레이드의 상기 탄젠셜 방향의 양 측부에 배치되는 제2 코일;를 포함할 수 있다.
상기 제1 코일에 동일 신호를 인가하여 상기 블레이드를 포커싱 구동하고, 상기 제1 코일에 반대 신호를 인가하여 상기 블레이드를 래디얼 틸팅 구동할 수 있다.
상기 블레이드의 래디얼 방향으로 틸팅 가능한 각도는 0.5 ~ 1도일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르는 광디스크 드라이브는,
메인 프레임; 상기 메인 프레임에 슬라이딩 가능하게 설치된 트레이; 상기 메인 프레임의 상부를 덮어 상기 메인 프레임과의 사이에 상기 트레이가 출입 가능한 공간을 형성하는 커버; 상기 트레이에 설치된 픽업 베이스; 상기 픽업 베이스에 설치되며, 디스크를 회전시키는 스핀들 모터; 상기 픽업 베이스에 설치된 제1 및 제2 가이드 샤프트; 상기 제1 및 제2 가이드 샤프트를 따라 상기 디스크의 반경방향으로 이동하는 광픽업 유닛; 상기 제1 가이드 샤프트의 양 단부를 고정된 높이로 지지하는 고정 지지부; 및 상기 제2 가이드 샤프트의 양 단부를 높이 조절 가능하게 지지하는 조절 지지부;를 포함할 수 있다.
상기 광디스크 드라이브는 상기 고정 지지부에 의해 양 단부가 고정된 상기 제1 가이드 샤프트를 기준으로, 상기 제2 가이드 샤프트의 높이를 조절함으로써, 상기 광픽업 유닛을 상기 디스크의 반경방향과 수직인 탄젠셜 방향으로 틸트 조정할 수 있다.
상기 광픽업 유닛은 적어도 하나의 대물렌즈와, 상기 대물렌즈를 구동시키는 액츄에이터를 포함할 수 있다.
상기 액츄에이터는 상기 대물렌즈를 상기 디스크의 반경방향인 래디얼 방향으로 틸트 조정할 수 있다.
개시된 실시예들에 의한 틸트 조정장치 및 이를 채용한 광디스크 드라이브는 광픽업 유닛의 이동을 가이드하는 한 쌍의 가이드 샤프트 중 제1 가이드 샤프트의 높이를 고정한 상태에서 제2 가이드 샤프트의 높이를 조절함으로써, 틸트 조정을 위한 부품을 최소화하고 틸트 조정방식을 단순화함으로써, 원가 절감 및 생산성 향상에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 틸트 조정장치를 포함한 광디스크 드라이브의 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 개시된 틸트 조정장치의 배면을 도시한 사시도이며,
도 3은 도 2에 개시된 틸트 조정장치의 일부를 분리하여 개시한 분리 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 개시된 틸트 조정장치의 측면에서 본 단면도이다.
도 5는 도 2에 개시된 틸트 조정장치의 정면에서 본 V-V 단면도이다.
도 6은 도 1의 광픽업 유닛의 광학적 구성의 일 예가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 7은 도 1의 광픽업 유닛의 광학적 구성의 다른 예가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 8은 도 1의 광픽업 유닛의 액츄에이터의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 광픽업 유닛에 의해 틸트 보상이 이루어지는 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며,
도 10은 도 9의 블레이드의 작동 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 틸트 조정장치를 포함한 광디스크 드라이브의 실시예를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 광디스크 드라이브(1)는 디스크(D)를 회전시키는 스핀들 모터(41)와, 디스크(D)에 광을 조사하여 디스크(D)에 기록된 정보를 읽어들이거나 또는 디스크(D)에 정보를 기록하는 광픽업 유닛(50)을 구비한다. 광픽업 유닛(50)은 디스크(D)의 반경 방향으로 이동된다.
메인 프레임(10)은 메인 샤시의 역할을 한다. 디스크(D)가 탑재되는 트레이(30)는 메인 프레임(10)에 슬라이딩될 수 있게 설치된다. 커버(20)는 메인 프레임(10)의 상부를 덮어 메인 프레임(10)과의 사이에 트레이(30)가 출입할 수 있는 공간을 형성한다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 트레이(30)에는 트레이(30)를 메인 프레임(10)에 선택적으로 로킹/언로킹시키기 위한 로킹유닛이 마련될 수 있다.
트레이(30)에는 광픽업 유닛(50)이 안착되는 픽업 베이스(40)가 장착될 수 있다. 픽업 베이스(40)에는 스핀들 모터(41)가 장착될 수 있다. 픽업 베이스(40)에는 광픽업 유닛(50)이 슬라이딩될 수 있도록 오목하게 몰입되거나 또는 상하 방향으로 관통된 공동부(31)가 마련된다. 공동부(31)의 양측에는 광픽업 유닛(50)의 이동을 가이드하는 제1 및 제2 가이드 샤프트(61)(62)가 설치된다. 광픽업 유닛(50)의 양 단부는 제1 및 제2 가이드 샤프트(61)(62)에 지지된다. 공동부(31)의 일측에는 광픽업 유닛(50)을 이동시키는 픽업 이송부(90)가 배치된다. 픽업 이송부(90)는 광픽업 유닛(50)의 이송 방향으로의 길이를 가지는 리드 스크류(91)와, 리드 스크류(91)를 회전시키는 이송 모터(92)를 포함한다. 광픽업 유닛(50)의 일측에는 리드 스크류(91)의 나선 홈에 삽입되는 리드 가이드(55)가 마련된다. 이송 모터(92)가 리드 스크류(91)를 회전시킴으로써, 리드 가이드(55)가 마련된 광픽업 유닛(50)이 이동된다. 이송 모터(92)는 스테핑 모터(stepping motor)일 수 있으며, 그 회전축이 리드 스크류(91)와 연결되거나 또는 회전축과 리드 스크류(91)가 일체로 형성될 수 있다.
메인 프레임(10)에는 주제어기판(11)이 설치될 수 있다. 주제어기판(11)에는 외부 전원장치(미도시) 및/또는 광디스크 드라이브(1)의 호스트 장치(예를 들어 컴퓨터)와의 연결을 위한 주 연결부(12)와, 광디스크 드라이브(1)를 구동하기 위한 구동회로부(13)가 마련될 수 있다. 굉픽업 유닛(50), 스핀들 모터(41) 등은 예를 들어 주연결케이블(14)을 통하여 주제어기판(11)에 연결될 수 있다. 주연결케이블(14)은 예를 들어 평판 케이블(flat cable)일 수 있다.
도 2는 도 1에 개시된 틸트 조정장치의 배면을 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2에 개시된 틸트 조정장치의 일부를 분리하여 개시한 분리 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 틸트 조정장치(100)는 픽업 베이스(40), 픽업 베이스(40)에 설치된 제1 및 제2 가이드 샤프트(61)(62), 제1 가이드 샤프트(61)의 양 단부를 고정된 높이로 지지하는 고정 지지부(70) 및 제2 가이드 샤프트(62)의 양 단부를 높이 조절 가능하게 지지하는 조절 지지부(80)를 포함한다.
고정 지지부(70)를 통해 제1 가이드 샤프트(61)의 양 단부를 고정하고, 조절 지지부(80)를 통해 제2 가이드 샤프트(62)의 양 단부의 높이를 조절함으로써, 제1 가이드 샤프트(61)와 제2 가이드 샤프트(62) 사이에 배치된 광픽업 유닛(50)의 탄젠셜 방향(G)의 틸트(Tt)를 조정한다. 여기서, 탄젠셜 방향(G)이란 디스크의 반경방향(T)과 수직인 방향을 의미한다.
본 실시예에서는 제1 및 제2 가이드 샤프트(61)(62) 중 픽업 이송부(90) 측에 배치된 제1 가이드 샤프트(61)를 고정함으로써, 리드 스크류(91)와 제1 가이드 샤프트(61)가 서로 일정한 위치관계에서 설치될 수 있도록 한다.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 개시된 틸트 조정장치의 측면에서 본 단면도로서, 도 4a는 도 2의 IVA-IVA 단면도이며, 도 4b는 도 2의 IVB-IVB 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 제2 가이드 샤프트(62)는 높이 조절이 가능한 조절 지지부(80)를 통해 양 단부(62a)(62b)가 승강될 수 있다. 조절 지지부(80)는 제2 가이드 샤프트(62)의 일 단부(62a)에 배치된 제1 조절부(81)와, 타 단부(62b)에 배치된 제2 조절부(82)를 포함한다. 제1 및 제2 조절부(81)(82) 각각은 픽업 베이스(40)에 설치되는 지지부재(811)(821)와, 지지부재(811)(821)에 의해 일단이 지지되며 제2 가이드 샤프트(62)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(812)(822)와, 지지부재(811)(821)에 결합되며 머리부의 하부가 제2 가이드 샤프트(62)의 상부에 접촉하는 조절 스크류(813)(823)를 포함할 수 있다. 지지부재(811)(821)에는 탄성부재(812)(822)의 이탈을 방지하기 위한 이탈 방지홈(811b)(821b)과, 조절 스크류(813)(823)가 결합되는 결합홈(811a)(821a)이 형성된다.
제2 가이드 샤프트(62)의 높이 조절 과정을 살펴보면 다음과 같다. 제2 가이드 샤프트(62)의 양 단부(62a)(62b)에 위치한 결합홈(811a)(821a)에 대하여 조절 스크류(813)(823)를 개별적 또는 동시에 회전시키면, 회전 방향에 따라 조절 스크류(813)(823)의 머리부가 상방 또는 하방으로 이동하게 된다. 조절 스크류(813)(823)의 머리부가 상방으로 이동하게 되면, 탄성부재(812)(822)의 탄성력에 의해 제2 가이드 샤프트(62)는 상승하게 된다. 조절 스크류(813)(823)의 머리부가 하방으로 이동하게 되면, 머리부의 하부에 접촉하는 제2 가이드 샤프트(62)는 함께 하강하게 된다. 즉, 조절 스크류(813)(823)를 회전시킴에 따라, 제2 가이드 샤프트(62)는 승강하게 된다. 지지부재(811)(821)의 기준면을 기준으로 제2 가이드 샤프트(62)의 높이(ha)는 조절 스크류(813)(823)를 통해 조절된다. 지지부재(811)(821)는 픽업 베이스(40)와 일체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 픽업 베이스(40)와 별도의 부재로 형성될 수도 있다.
도 4b를 참조하면, 제1 가이드 샤프트(61)는 고정 지지부(70)를 통해 양 단부(61a)(61b)가 고정된 높이(hb)로 지지된다. 양 단부(61a)(61b)에 배치된 고정 지지부(70)는 제1 가이드 샤프트(61)의 조립 고정이 용이하도록 서로 다른 형상을 가질 수 있다.
예로서, 제1 고정부(71)는 제1 가이드 샤프트(61)의 일 단부(61a)를 삽입 고정하며, 제2 고정부(72)는 제1 가이드 샤프트(61)의 타 단부(61b)를 체결 고정한다. 제1 고정부(71)는 제1 가이드 샤프트(61)의 일 단부(61a)를 삽입 고정하기 위하여, 제1 가이드 샤프트(61)가 삽입되어 흔들리지 않도록 제1 가이드 샤프트(61)를 고정하는 삽입홀(71a)을 포함할 수 있다. 제2 고정부(72)는 픽업 베이스(40)에 설치되며 제1 가이드 샤프트(61)의 타 단부(61b)를 지지하는 지지부재(721)와, 지지부재(721)에 결합되며 제1 가이드 샤프트(61)의 타 단부(61b)를 지지부재(721)에 고정하는 고정부재(722)를 포함할 수 있다. 고정부재(722)의 예로서, 스크류, 볼트 등이 이용될 수 있다. 고정부재(722)의 머리부의 하부가 제1 가이드 샤프트(61)의 상부에 접촉한 상태에서 지지부재(721)에 결합됨으로써, 제1 가이드 샤프트(61)의 타 단부 (61b)는 지지부재(721)에 고정된다. 지지부재(721)는 고정부재(722)가 결합되는 결합홈(721a)이 형성되며, 제1 가이드 샤프트(61)에 직접 접촉하는 접촉부(721b)를 포함한다.
제1 가이드 샤프트(61)의 양 단부(61a)(61b)를 고정된 높이(hb)로 지지시키는 과정을 살펴보면 다음과 같다. 제1 가이드 샤프트(61)의 일 단부(61a)를 먼저 제1 고정부(71)의 삽입홀(71a)에 삽입하여, 제1 가이드 샤프트(61)의 일 단부(61a)가 흔들리지 않도록 고정한다. 다음으로, 제1 가이드 샤프트(61)의 타 단부(61b)를 지지부재(721)의 접촉부(721b)에 접촉시킨 상태에서, 고정부재(722)를 결합홈(721a)에 결합시킴으로써, 제1 가이드 샤프트(61)의 타 단부(61b)를 고정한다. 이를 통해, 제1 가이드 샤프트(61)의 양 단부(61a)(61b)를 일정한 높이(hb)로 고정한다. hb는 지지부재(721)의 기준면을 기준으로 제1 가이드 샤프트(61)의 높이를 의미한다. 제1 고정부(71)와 제2 고정부(72)의 지지부재(721)는 픽업 베이스(40)와 일체로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며, 픽업 베이스(40)와 별도의 부재로 형성될 수 있다.
도 5는 도 2에 개시된 틸트 조정장치의 정면에서 본 V-V 단면도이다. 도 5를 참조하면, 고정 지지부(70)가 설치된 제1 가이드 샤프트(61)는 승강 없이 높이가 고정되며, 조절 지지부(80)가 설치된 제2 가이드 샤프트(62)는 승강을 통해 높이가 조절된다. 즉, 높이가 hb로 고정된 제1 가이드 샤프트(61)를 기준 축으로 하여, 제2 가이드 샤프트(62)의 높이(ha)를 조절함으로써, 제1 가이드 샤프트(61)와 제2 가이드 샤프트(62) 사이에 설치된 광픽업 유닛(50)을 탄젠셜 방향으로 θt만큼 틸트 조정할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 제1 가이드 샤프트(61)의 양 단부(61a)(61b)를 고정한 상태에서 제2 가이드 샤프트(62)의 양 단부(62a)(62b)의 높이(ha)만을 조절함으로써 탄젠셜 방향(G)의 틸트를 조정할 수 있다. 이는 제1 및 제2 가이드 샤프트(61)(62)를 지지하는 4개의 지점 중 2개의 지점의 높이만을 조절하는 것으로서, 종래에 3개의 지점의 높이를 조절하는 것에 비해 틸트 조정을 단순화시킬 수 있다. 한편, 상대적으로 구조가 복잡하고, 부품소요가 많은 조절 지지부(80)의 사용을 최소화함으로써, 재료비 및 작업 공수를 줄일 수 있어, 원가 경쟁력을 확보할 수 있다.
정리하면, 본 실시예에서는 광픽업 유닛(50)의 틸트 조정을 보다 간단한 구조로 구현하기 위하여, 제1 가이드 샤프트(61)의 양 단부(61a)(61b)를 고정하고, 제2 가이드 샤프트(62)의 양 단부(62a)(62b)를 승강시켜 높이를 조절하는 구조를 채택하였다. 이와 같이 기계적 틸트 조정을 탄젠셜 방향(G)의 틸트 조정에 한정함으로써, 틸트 조정 방식을 단순화함과 동시에 틸트 조정을 위한 부품을 최소화할 수 있다. 본 실시예에서는 제1 및 제2 가이드 샤프트(61)(62)를 래디얼 방향(T)으로 틸트 조정하기 위한 부품을 제거하였으며, 래디얼 방향(T)으로의 틸트 조정은 광픽업 유닛(50)의 전자적 틸트 조정을 이용한다. 이에 대해서는 이하에서 후술하기로 한다.
도 6은 도 1의 광픽업 유닛의 광학적 구성의 일 예가 개략적으로 도시된 도면으로서, CD/DVD에 대응되는 광픽업 유닛(50)의 광학적 구성의 일 예이다. 도 6을 참조하면, 광전송계(510), CD/DVD로부터의 정보 재생 및/또는 기록을 위한 복수의 빔, 예를 들어 중앙의 메인 빔 및 그 양측의 제 1, 제 2 서브 빔 등의 3 빔을 제공하는 광원계(501), 정보 재생을 위해 CD/DVD에서 반사된 3 빔을 수광하는 3개의 수광셀을 갖는 수광 소자(502b)에 의해 데이터 신호, TES(Tracking Error Signal) 등의 프로세싱에 필요한 전기적 신호를 발생하는 수광계(502)가 도시되어 있다.
광원계(501)는 CD/DVD용 광원(501a)과 회절소자(501b)를 구비할 수 있다. 광원(501a)으로부터 출사된 빔은 회절 소자(501b)를 거쳐 제 1 빔스플리터(503)로 입사된다. 회절 소자(501b)는 회절효과에 의해 단일의 입사 빔으로부터 메인 빔과 ±1차 서브 빔을 형성시킨다.
수광계(502)는, CD/DVD에서 반사되어 제 1 빔스플리터(503)를 통과한 3 빔을 검출하여 전기적 신호를 생성하는 수광 소자(502b)와, 메인 빔 및 이 양측의 제 1, 제 2 서브 빔을 수광 소자(502b)에 대해 적절한 크기로 집속하는 센싱 렌즈(502a)을 구비할 수 있다.
광 전송계(210)는, CD/DVD에 대응하는 대물렌즈(51), 경로 변경용 미러(506, 508a), 1/4 파장판(QWP, Quarter Wave Plate, 505), 콜리메이팅 렌즈(504) 및 제 1 빔스플리터(503)를 포함할 수 있다. 제 1 빔스플리터(503)는 광원계(501)로부터의 3 빔을 대물렌즈(51) 측으로 반사시키며, CD/DVD에서 반사하여 되돌아온 광은 투과시켜 수광계(502)로 입사시킨다.
도 7은 도 1의 광픽업 유닛의 광학적 구성의 다른 예가 개략적으로 도시된 도면으로서, CD/DVD 및 BD 호환용 광픽업 유닛(50)의 광학적 구성의 일 예이다.
BD에 대응하는 대물렌즈(51b)의 하부에 전반사 미러(508b)가 배치되며, CD/DVD에 대응하는 대물렌즈(51a)의 하부에 청색광에 대해 투과성을 가지는 이색성 미러(508c)가 배치된다. 전반사 미러(508b)와 이색성 미러(508c)는 광 경로 변경용 미러(506)로부터의 광 진행 경로 상에 배치된다. 광 경로 변경용 미러(506)는 제1 빔스플리터(503)로부터의 광을 이색성 미러(508c)를 향하여 반사하며, CD/DVD와 BD에서 반사된 광은 제1 빔스플리터(503)를 향하여 반사한다.
한편, 광원계(501)는 CD/DVD와 BD에 각각 대응하는 CD/DVD 용 광원(501a)과 BD용 광원(501a')을 구비하며, 이들은 각각은 큐빅 구조의 제 2 빔스플리터(501c)의 두 입사면을 향하여 광을 조사한다. BD용 광원(501a')과 제 2 빔스플리터(501c)의 사이에는 광학적 배율, 즉 진행 광의 디포커스량을 조절하여 BD용 광원(501a')으로부터 BD까지의 광학적 거리를 조절하는 커플링 렌즈(501b')가 마련될 수 있다. 두 광원(501a)(501a')으로부터 출사된 광은 제 2 빔스플리터(501c)를 통해 상기 제 1 빔스플리터(503)로 진행한다. 제2 빔스플리터(501c)와 두 광원(501a)(501a')들과의 사이에는 메인 빔과 ± 1차 서브 빔들을 형성하는 CD/DVD용 회절소자(501b)와 BD용 회절소자(501b', grating element)가 각각 배치된다. 잘 알려진 바와 같이 회절소자의 격자의 간격에 따라 메인 빔과 ± 1 차 서브 빔간의 간격이 변화된다.
광픽업 유닛(50)에는 상술한 광학 부품들, 예를 들어, 대물 렌즈(51)를 제외한 광전송계(510), 광원계(501), 및 수광계(502)의 광학부품들이 배치될 수 있다. 대물 렌즈(51)는 디스크(D)의 정보 트랙이 정밀하게 액세스하기 위하여 포커싱(focusing) 방향, 트래킹(tracking) 방향, 래디얼 틸트(radial tilt) 방향으로 구동된다. 이를 위하여 액츄에이터(52)가 마련된다. 도 8에는 액츄에이터(52)의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 8에 도시된 액츄에이터(52)는 한 개의 대물렌즈(51)를 구비하는 광픽업 유닛(50)에 적용된 액츄에이터(52)의 일 예이다.
도 8을 보면, 대물렌즈(51)는 블레이드(521)에 탑재된다. 블레이드(521)에는 구동 코일(531)(532)이 마련된다. 예를 들어, 구동 코일(531)은 블레이드(521)를 트래킹 방향(T)으로 가동시키는 트래킹 구동을 위한 것이며, 구동 코일(532)은 블레이드(521)를 포커싱 방향(F)으로 가동시키는 포커싱 구동을 위한 것일 수 있다. 구동 코일(531)은 예를 들어 블레이드(521)의 탄젠셜(tangential) 방향(G)의 양측부에 각각 두 쌍씩 배치될 수 있다. 구동 코일(532)은 예를 들어 블레이드(521)의 트래킹 방향(T) 즉, 래디얼 방향의 양측부에 각각 배치될 수 있다. 블레이드(521)는 대물렌즈(51) 및 구동 코일(531)(532)을 포함하여 가동체(520a)를 형성한다.
트래킹 구동을 위한 자기 회로를 형성하기 위하여, 4개의 구동 코일(531)에 대응되는 2개의 영구자석(533)이 배치될 수 있다. 영구자석(533)의 외측에는 요오크(541)가 배치될 수 있다. 요오크(541)는 외측 요오크로서, 영구자석(533)을 지지하며, 폐회로 형태의 자기회로를 구성하여 블레이드(521)를 구동하기 위한 전자기력을 최대화하는 기능을 할 수 있다.
영구자석(534)은 구동 코일(532)과 함께 포커싱 구동 및 래디얼 틸트 구동을 위한 자기회로를 형성할 수 있다. 요오크(542)는 외측 요오크로서, 영구자석(534)을 지지한다.
블레이드(521)의 트래킹 방향(T)의 양측에 배치된 한 쌍의 구동 코일(532)에 흐르는 전류의 방향을 조절함으로써 한 쌍의 구동 코일(532)에 동일한 방향의 전자기력, 즉 -F방향 또는 +F방향의 전자기력을 유발함으로써 블레이드(521)를 포커싱 구동할 수 있다.
또한, 한 쌍의 구동 코일(532)에 서로 반대 방향의 전자기력, 즉 -F방향과 +F방향의 전자기력을 유발함으로써 블레이드(521)를 래디얼 틸트 방향(Tr)으로 구동하는 래디얼 틸팅 구동이 가능하다. 이를 통해, 광픽업 유닛(50)의 래디얼 방향으로 틸트 조정이 가능해진다.
블레이드(521)는 복수의 서스펜션 와이어(522)에 의하여 지지된다. 예를 들어, 복수의 서스펜션 와이어(522)는 블레이드(521)의 트래킹 방향(T)의 양측에 탄젠셜 방향(G)으로 연장되게 배치될 수 있다. 복수의 서스펜션 와이어(522)의 일단은 지지부(560)에 마련된 와이어 홀더(570)에 고정되고, 타단은 블레이드(521)에 고정될 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 블레이드(521)의 트래킹 방향(T)의 양측부에는 서스펜션 와이어(522)의 고정을 위한 회로기판이 마련될 수 있으며, 서스펜션 와이어(522)는 회로기판을 통하여 구동 코일(531)(532)과 전기적으로 연결될 수 있다.
영구자석(533)(534)과, 요오크(541)(542)와, 지지부(560)는 고정체(520b)를 형성한다. 고정체(520b)는 예를 들어 도 1에 도시된 광픽업 유닛(50)의 몸체(50a)에 고정될 수 있다. 이에 의하여 가동체(520a)는 복수의 서스펜션 와이어(522)에 의하여 고정체(520b)에 대하여 탄력적으로 지지된다.
와이어 홀더(570)는 지지부(560)에 고정될 수 있다. 지지부(560)는 예를 들어 요오크 구조체(540)에 결합될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 광픽업 유닛에 의해 틸트 보상이 이루어지는 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 10은 도 9의 블레이드의 작동 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 9를 참조하면, 광픽업 유닛(50)은 대물렌즈(51)가 탑재된 블레이드(521)를 포함한다. 블레이드(521)는 도 8에서 상술한 바와 같이 포커싱 구동, 트래킹 구동 및 래디얼 틸팅 구동이 가능하다.
디스크(D)로부터 반사된 광은 광픽업 유닛(50)에 마련된 광검출기(미도시)를 통해 검출되고 광전변환되어 전기적 신호로 바뀐다. 이러한 전기적 신호는 틸트 에러 처리부(101)에서 처리된다.
틸트 에러 처리부(101)에서는 전기적 신호로부터 블레이드(521)의 틸트 에러 신호를 프로세싱한다. 틸트 에러 신호는 제어부(102)로 입력되며, 제어부(102)는 이러한 틸트 에러신호를 바탕으로 틸트 구동부(103)의 작동 여부 및 틸트 보정값을 결정한다. 예를 들어, 틸트 에러신호가 허용 범위 내이면, 제어부(102)는 블레이드(521)를 틸팅시키지 않으며, 틸트 에러신호가 허용 범위를 벗어나면, 틸트 구동부(103)를 제어하여 대물렌즈(51)가 탑재된 블레이드(521)를 래디얼 틸트 방향(Tr)으로 구동되도록 한다.
도 10을 참조하면, 블레이드(521)가 래디얼 방향(T)으로 소정 각도 기울어진 것이 검출되면, 제어부(102)는 허용 범위 내인지 여부를 판단한 후, 허용 범위를 벗어난 경우에는 틸트 구동부(103)를 제어한다. 틸트 구동부(103)가 블레이드(521)를 기울어진 각도에 대응하는 각도(θr)만큼 틸팅시켜, 래디얼 틸트 방향(Tr)으로의 오차를 보상한다. 블레이드(521)의 래디얼 방향으로 틸팅 가능한 각도(?θr)는 0.5 ~ 1도일 수 있다.
전술한 본 발명인 틸트 조정장치(100) 및 이를 채용한 광디스크 드라이브(1)는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
1...광디스크 드라이브 10...메인 프레임
20...커버 30...트레이
31...공동부 40...픽업 베이스
41...스핀들 모터 50...광픽업 유닛
51...대물렌즈 52...액츄에이터
510...광전송계 501...광원계
502...수광계 520a...가동체
520b...고정체 521...블레이드
522...서스펜션 와이어 531, 532...구동 코일
533, 534...영구자석 540...요오크 구조체
541, 542...요오크 560...지지부
570...와이어 홀더 61...제1 가이드 샤프트
62...제2 가이드 샤프트 70...고정 지지부
71...제1 고정부 71a...삽입홀
72...제2 고정부 721...지지부재
721a...결합홈 721b...접촉부
722...고정부재 80...조절 지지부
81...제1 조절부 82...제2 조절부
811, 821...지지부재 811a,821a...결합홈
811b,821b...이탈 방지홈 812, 822...탄성부재
813, 823...조절 스크류 90...픽업 이송부
91...리드 스크류 92...이송 모터
100...틸트 조정장치 101...틸트 에러 처리부
102...제어부 103...틸트 구동부

Claims (20)

  1. 광픽업 유닛에서 출사되는 광이 디스크의 기록면에 수직으로 입사되도록 상기 광픽업 유닛의 틸트를 조정하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치로서,
    픽업 베이스;
    상기 픽업 베이스에 설치된 제1 및 제2 가이드 샤프트;
    상기 제1 및 제2 가이드 샤프트를 따라 디스크의 반경방향으로 이동하는 광픽업 유닛;
    상기 제1 가이드 샤프트의 양 단부를 고정된 높이로 지지하는 고정 지지부; 및
    상기 제2 가이드 샤프트의 양 단부를 높이 조절 가능하게 지지하는 조절 지지부;를 포함하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정 지지부에 의해 양 단부가 고정된 상기 제1 가이드 샤프트를 기준으로, 상기 제2 가이드 샤프트의 높이를 조절함으로써, 상기 광픽업 유닛을 상기 디스크의 반경방향과 수직인 탄젠셜 방향으로 틸트 조정하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정 지지부는,
    상기 제1 가이드 샤프트의 일 단부를 삽입 고정하는 제1 고정부와,
    상기 제1 가이드 샤프트의 타 단부를 체결 고정하는 제2 고정부를 포함하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 고정부는
    상기 픽업 베이스에 설치되며, 상기 제1 가이드 샤프트의 타 단부를 지지하는 지지부재와,
    상기 지지부재에 결합되며, 상기 제1 가이드 샤프트의 타 단부를 상기 지지부재에 고정하는 고정부재를 포함하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 고정부재가 결합되는 결합홈과, 상기 제1 가이드 샤프트에 접촉하는 접촉부를 포함하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 조절 지지부는,
    상기 제2 가이드 샤프트의 일 단부를 높이 조절 가능하게 지지하는 제1 조절부와,
    상기 제2 가이드 샤프트의 타 단부를 높이 조절 가능하게 지지하는 제2 조절부를 포함하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 조절부 각각은,
    상기 픽업 베이스에 설치되는 지지부재와,
    상기 지지부재에 의해 일단이 지지되며 상기 제2 가이드 샤프트에 탄성력을 제공하는 탄성부재와,
    상기 지지부재에 결합되며, 머리부가 상기 제2 가이드 샤프트에 접촉하는 조절 스크류를 포함하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 탄성부재의 이탈을 방지하는 이탈 방지홈과, 상기 조절 스크류가 결합되는 결합홈을 포함하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 광픽업 유닛을 이동시키는 픽업 이송부를 더 포함하며,
    상기 제1 가이드 샤프트는 상기 픽업 이송부 측에 배치된 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 픽업 이송부는 상기 제1 가이드 샤프트와 평행하게 배치된 리드 스크류와, 상기 리드 스크류를 회전시키는 이송 모터를 포함하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 광픽업 유닛은,
    적어도 하나의 대물렌즈와, 상기 대물렌즈를 구동시키는 액츄에이터를 포함하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 대물렌즈를 상기 디스크의 반경방향인 래디얼 방향으로 틸트 조정하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 대물렌즈를 상기 디스크에 대한 포커싱 구동, 트래킹 구동 및 래디얼 틸팅 구동이 가능하도록 3축 구동되는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 액츄에이터는,
    상기 대물렌즈를 지지하는 블레이드;
    상기 탄젠셜 방향으로 연장되며, 상기 블레이드가 탄성적으로 유동되도록 지지하는 복수의 서스펜션 와이어;
    상기 블레이드를 사이에 두고 서로 대면되게 위치되는 자석부재들;
    상기 블레이드가 포커싱 구동 및 래디얼 틸팅 구동되도록, 상기 블레이드의 상기 래디얼 방향의 양 측부에 배치되는 제1 코일; 및
    상기 블레이드가 트래킹 구동되도록, 상기 블레이드의 상기 탄젠셜 방향의 양 측부에 배치되는 제2 코일;를 포함하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 코일에 동일 신호를 인가하여 상기 블레이드를 포커싱 구동하고,
    상기 제1 코일에 반대 신호를 인가하여 상기 블레이드를 래디얼 틸팅 구동하는 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 블레이드의 래디얼 방향으로 틸팅 가능한 각도는 0.5 ~ 1 도인 광디스크 드라이브의 틸트 조정장치.
  17. 메인 프레임;
    상기 메인 프레임에 슬라이딩 가능하게 설치된 트레이;
    상기 메인 프레임의 상부를 덮어 상기 메인 프레임과의 사이에 상기 트레이가 출입 가능한 공간을 형성하는 커버;
    상기 트레이에 설치된 픽업 베이스;
    상기 픽업 베이스에 설치되며, 디스크를 회전시키는 스핀들 모터;
    상기 픽업 베이스에 설치된 제1 및 제2 가이드 샤프트;
    상기 제1 및 제2 가이드 샤프트를 따라 상기 디스크의 반경방향으로 이동하는 광픽업 유닛;
    상기 제1 가이드 샤프트의 양 단부를 고정된 높이로 지지하는 고정 지지부; 및
    상기 제2 가이드 샤프트의 양 단부를 높이 조절 가능하게 지지하는 조절 지지부;를 포함하는 광디스크 드라이브.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 고정 지지부에 의해 양 단부가 고정된 상기 제1 가이드 샤프트를 기준으로, 상기 제2 가이드 샤프트의 높이를 조절함으로써, 상기 광픽업 유닛을 상기 디스크의 반경방향과 수직인 탄젠셜 방향으로 틸트 조정하는 광디스크 드라이브.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 광픽업 유닛은,
    적어도 하나의 대물렌즈와, 상기 대물렌즈를 구동시키는 액츄에이터를 포함하는 광디스크 드라이브.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 상기 대물렌즈를 상기 디스크의 반경방향인 래디얼 방향으로 틸트 조정하는 광디스크 드라이브.
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