KR100607944B1 - 기록재생용 광헤드 및 이를 채용한 광기록재생장치 - Google Patents
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Abstract
적어도 하나 이상의 광을 동시에 출사할 수 있도록 된 광원과, 광원과 광디스크 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단과, 광디스크의 회전에 의해 발생하는 공기동압에 의해 부상된 채로 광디스크 상에서 움직이는 슬라이더에 설치되어 광원에서 출사되고 광경로변환수단을 경유하여 입사되는 광을 집속시켜 광디스크에 맺히도록 하는 대물렌즈와, 그 입력단이 광경로변환수단에 마주하도록 설치되어 광디스크에서 반사되고 대물렌즈 및 광경로변환수단을 경유하여 입사되는 광을 원거리로 전송하는 광케이블과, 광케이블을 통하여 전송된 광을 수광하는 광검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록재생용 광헤드 및 이를 채용한 광기록재생장치가 개시되어 있다.
이러한 광헤드 및 광기록재생장치는, 광원, 광경로변환수단 및 대물렌즈가 서로 인접되게 배치된 구조를 가지므로 송광부 즉, 광원에서 대물렌즈까지의 광학적 정렬이 쉽고 광학부품수를 최소화할 수 있다.
Description
도 1은 일반적인 광기록재생장치의 구성을 개략적으로 보인 도면,
도 2는 종래의 광기록재생장치에 채용되는 광헤드의 광학적 구성을 개략적으로 보인 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광기록재생장치를 개략적으로 보인 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광기록재생장치를 개략적으로 보인 평면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기록재생용 광헤드의 광학적 구성을 개략적으로 보인 도면,
도 6은 본 발명에 따른 광헤드의 광원의 일 실시예를 개략적으로 보인 단면도,
도 7은 도 6의 광원으로부터 조사되어 광디스크의 서로 다른 트랙에 맺혀지는 복수 광스폿을 보인 도면,
도 8a, 도 8b는 각각 본 발명에 따른 광헤드의 대물렌즈의 다른 실시예를 개 략적으로 보인 도면,
도 9는 본 발명에 따른 광헤드 및 광기록재생장치가 광 및 자계변조에 의해 정보를 기록 재생하도록 마련된 경우의 본 발명에 따른 광헤드의 광케이블 출력단에 마련된 편광분기부재의 구조를 개략적으로 보인 도면,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기록재생용 광헤드의 광학적 구성을 개략적으로 보인 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
50...베이스 60...광디스크 70...스윙부재
71...스윙암 73...서스펜션 75...슬라이더
80...지지부 90...구동부 100,400...광헤드
110,410...광원 110a,110b,110c...제1 내지 제3표면광 레이저
130...대물렌즈 131,133...제1 및 제2투과부
135,137...제1 및 제2반사부 140...광케이블
150,450...광검출기 160...편광분기부재
본 발명은 기록재생용 광헤드 및 이를 채용한 광기록재생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 하나 이상의 트랙을 동시에 기록 및/또는 재생함으로써 기록 재생속도를 보다 향상시킬 수 있도록 된 기록재생용 광헤드 및 이를 채용 한 광기록재생장치에 관한 것이다.
광기록재생장치는 광헤드를 이용하여 정보를 기록 재생하는데, 상기한 광헤드 구동 방식에 따라서 캐리어 구동방식과 스위암 구동방식으로 구분된다.
캐리어 구동방식은 베이스 상에 직선 이송가능하게 광헤드 즉, 광픽업을 설치하고, 소정의 구동수단에 의해 상기 광픽업을 광디스크의 내외주 방향으로 이동시키는 방식이다.
한편, 스윙암 구동방식은 베이스 상에 회동 가능하게 설치된 스윙암의 회동을 이용하여 광헤드에 의해 광디스크에 형성된 광스폿을 이송시키는 방식으로, 광디스크에 맺힌 광스폿의 위치를 일 힌지점을 기준으로 스윙암을 회동시킴에 의해 결정함으로써, 통상의 캐리어 구동방식에 비해 액세스 시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1에는 스윙암 구동방식에 의해 기록재생을 수행할 수 있도록 된 종래의 광기록재생장치가 개시되어 있다.
도면을 참조하면, 종래의 광기록재생장치는 베이스(미도시)에 대해 왕복 회전 가능하게 설치된 스윙암(21)과, 상기 스윙암(21)에 회전 구동력을 제공하는 구동부(23)와, 공기 동압에 의해 광디스크(10)에 대해 부상된 채로 광디스크(10)의 트랙을 스캔할 수 있도록 상기 스윙암(21)의 단부에 설치된 슬라이더(25) 및, 광학식으로 정보를 재생할 수 있도록 상기 광디스크(10)에 광스폿을 형성하는 광헤드(30)를 포함하여 구성된다.
상기 광디스크는 상변화형 광디스크와 광자기디스크를 포함하는 것으로, 광 디스크로 광자기디스크를 채용한 경우에는 상기 광헤드(30)는 자계변조를 위한 코일(35)을 더 구비한다.
도 2를 참조하면, 상기 광헤드(30)는 송수광부(40)와, 반사거울(32)과, 대물렌즈(33) 및 고체 함침 렌즈(SIL : Solid Immersion Lens)로 된 소형렌즈(34)를 포함하여 구성된다.
상기 송수광부(40)는 레이저광을 생성 출사하는 반도레 레이저, 광디스크(10)에서 반사된 광을 수광하여 재생신호 등을 검출하는 광검출기 및, 반도체 레이저에서 출사된 광은 상기 반사거울(32)을 향하도록 하고 광디스크(10)에서 반사되어 되돌아오는 광은 상기 광검출기를 향하도록 광의 진행 경로를 변환하는 빔스프리터를 포함하여 구성되며, 상기 스윙암(21)의 회동축 근방에 설치된다.
슬라이더(26)로부터 상대적으로 원거리에 있는 상기 송수광부(40)에 조사된 광은 상기 반사거울(32)에 의해 대물렌즈(33)쪽으로 반사된다. 상기 대물렌즈(33)는 입사광을 상기 소형렌즈(34)에 집광시키며, 상기 소형렌즈(34)는 송수광부(40)에서 조사된 광을 큰 입사각으로 광디스크(10)에 집속되도록 하여 광디스크(10)에 광스폿을 형성시킨다.
상기 슬라이더(25)는 서스펜션(26)에 의해 광디스크(10)에 접촉되는 방향으로 바이어스되어 있으며, 상기 광디스크(10)가 회전하기 시작하면 그 공기동압에 의해 광디스크(10)로부터 부상하게 된다. 이때 형성되는 상기 소형렌즈(34)와 광디스크(10) 사이의 에어갭(G)은 상기 송수광부(40)에서 조사되는 광의 파장보다 작은 20∼300nm 정도의 근접간격이 되어 근접장을 이루게 되며 상기 광디스크(10)에 맺 힌 광스폿 크기가 소망하는 광스폿 크기에 가깝게 된다.
여기서, 근접장이란 광디스크와 같은 기록매체에 근접되게 배치된 광학 요소와 기록매체 사이의 간격이 예컨대, 20 ~ 300nm 정도로 근접된 상태에서 데이터의 기록 재생을 수행하는 기술을 말한다.
하지만, 상기와 같은 광기록재생장치는 스윙암(21)에 설치된 송수광부(30)에서 슬라이더(26)에 설치된 대물렌즈(33)까지 광경로가 길게 설계되어 있으므로, 송수광부(40)로부터 소형렌즈(34)까지의 광학적 정렬이 어렵다.
또한, 상기와 같은 종래의 광헤드는 단일 트랙을 스캔하도록 마련되어 있기 때문에, 이를 채용한 광기록재생장치의 기록재생속도에는 한계가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 광학적 정렬이 용이하도록 구조가 개선되고, 적어도 하나 이상의 트랙을 동시에 기록 및/또는 재생할 수 있도록 된 기록재생용 광헤드 및 이를 채용한 광기록재생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기록재생용 광헤드는, 적어도 하나 이상의 광을 동시에 출사할 수 있도록 된 광원과; 상기 광원과 광디스크 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단과; 상기 광원에서 출사되고 상기 광경로변환수단을 경유하여 입사되는 광을 집속시켜 상기 광디스크에 맺히도록 하는 대물렌즈와; 그 입력단이 상기 광경로변환수단에 마주하도록 설치되어 상기 광디스크에서 반사되고 상기 대물렌즈 및 광경로변환수단을 경유하여 입사되는 광을 원거리로 전송하는 광케이블과; 상기 광케이블을 통하여 전송된 광을 수광하는 광검출기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광기록재생장치는, 베이스와; 상기 베이스 상에 회전 가능하게 설치되는 광디스크와; 적어도 하나 이상의 광을 동시에 출사할 수 있도록 된 광원과, 상기 광원과 광디스크 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단과, 상기 광경로변환수단과 광디스크 사이에 배치되어 광원쪽에서 입사되는 광을 집속시켜 상기 광디스크에 맺히도록 하는 대물렌즈와, 상기 광디스크에서 반사되고 상기 대물렌즈 및 광경로변환수단을 경유하여 입사되는 광을 상대적으로 원거리로 전송하는 광케이블과, 상기 광케이블을 통하여 전송된 광을 수광하도록 상기 베이스에 설치되는 광검출기를 포함하여 적어도 하나 이상의 트랙을 동시에 스캔할 수 있도록 마련된 광헤드와; 상기 광원 및 광경로변환수단이 설치되며 상기 광케이블의 적어도 일부분을 지지하는 스윙암과, 상기 스윙암의 광디스크와 마주하는 면에 일단이 설치되어 타단을 탄성바이어스시키는 서스펜션과, 상기 서스펜션의 타단에 설치되어 상기 서스펜션의 탄성바이어스에 의해 상기 광디스크에 접촉되며 그 내측에 상기 대물렌즈가 장착되는 슬라이더를 포함하는 스윙부재와; 상기 스윙부재를 상기 베이스상에서 일 힌지점을 중심으로 왕복 회동 가능하게 지지하는 지지부와; 상기 스윙부재를 왕복 회동시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 광경로변환수단은 상기 대물렌즈의 직상방에 설치된 것이 바람직 하다.
한편, 상기와 같은 본 발명에 따르면, 상기 광원은 서로 이웃되게 배치된 적어도 두 개의 반도체 레이저로 이루어진 것이 바람직하다.
또한, 광디스크의 회전에 의해 발생하는 공기동압에 의해 부상된 채로 광디스크 상에서 움직이며 상기 대물렌즈가 설치되는 슬라이더 및/또는 광디스크 하부에 설치된 코일부재와; 상기 광케이블을 통하여 전송되는 광을 편광성분에 따라 분기시키는 편광분기부재;를 더 구비하고, 상기 광검출기는, 상기 광케이블을 통해 전송되고 상기 편광분기부재에 의해 분기된 서로 다른 편광의 광을 각각 수광하도록 복수개 구비되어, 광 및 자계변조에 의해 신호를 기록재생하도록 마련된 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 기록재생용 광헤드 및 이를 채용한 광기록재생장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기록재생용 광헤드(100)를 채용한 광기록재생장치는, 베이스(50)와, 상기 베이스(50) 상에 회전 가능하게 설치된 광디스크(60)와, 상기 광디스크(60)에 적어도 하나 이상의 광스폿을 조사하여 동시에 적어도 하나 이상의 트랙 정보의 기록 재생을 수행하는 광헤드(100)와, 상기 광헤드(100)의 적어도 일부 구성이 탑재되는 스윙부재(70)와, 상기 스윙부재(70)를 왕복 회동 가능하게 지지하는 지지부(80) 및 상기 스윙부재(70)가 왕복 회동되도록 구동하는 구동부(90)를 포함한다.
상기 광디스크(60)는 상기 베이스(50)에 설치된 스핀들 모터(51)에 장착되어 상기 베이스(50) 상에서 회전된다. 여기서, 상기 광디스크(60)는 상변화형 광디스크와 광자기디스크를 포함하는 것으로, 광디스크(60)로 광자기디스크를 채용한 경우에는 후술하는 바와 같이 광헤드(100)는 자계변조를 위한 코일부재(179)를 더 구비하며, 본 실시예에서는 광디스크(60)로 광자기디스크를 채용한 경우를 예를 들어 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 광헤드(100)는 적어도 하나 이상의 광을 동시에 출사할 수 있도록 된 광원(110)과, 상기 광원(110)과 광디스크(60) 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단(120)과, 상기 광원(110)에서 출사되고 상기 광경로변환수단(120)을 경유하여 입사되는 광을 집속시켜 상기 광디스크(60)에 맺히도록 하는 대물렌즈(130)와, 상기 광디스크(60)에서 반사되고 상기 대물렌즈(130) 및 광경로변환수단(120)을 경유하여 입사되는 광을 원거리로 전송하는 광케이블(140)과, 상기 광케이블(140)을 통하여 전송된 광을 수광하는 광검출기(150)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 광원(110)은 광디스크(60)의 기록면에 형성된 트랙 중 적어도 둘 이상의 트랙에 광스폿이 형성될 수 있도록 광을 출사하는 서로 이웃되게 배치된 적어도 둘 이상의 반도체 레이저로 이루어진다. 여기서, 반도체 레이저에는 모서리 발광 레이저(edge emitting laser)와 표면광 레이저(vertical cavity surface emitting laser)가 있다.
도 6은 상기 광원(110)으로 채용된 표면광 레이저의 일예를 보인 단면도이다. 도시된 바와 같이, 상기 광원(110)으로 서로 이웃되게 배치된 제1 내지 제3표 면광 레이저(110a)(110b)(110c)를 구비한다. 상기 표면광 레이저(110a)(110b)(110c) 각각은 기판(112)과, 이 기판(112)상에 순차로 적층 형성된 하부반사기층(113), 활성층(114) 및 상부반사기층(115)과, 상기 기판(112)의 하부에 형성된 하부전극층(111) 그리고 상기 상부반사기층(115) 상에 형성된 상부전극층(116)으로 구성된다. 상기 하부반사기층(113)은 예컨대, n형으로 도핑되고, 서로 다른 굴절율을 갖는 두 반도체물질층이 교번 적층되어 형성된다. 상기 상부반사기층(115)은 상기 하부반사기층(113)과 다른 형 예컨대, p형으로 도핑되고 서로 다른 굴절율을 갖는 두 반도체 물질층이 교번 적층되어 형성된다. 상기 상부전극층(116)에는 상기 상부반사기층(115)을 통과한 광이 출사될 수 있도록 된 윈도우(117)가 형성되어 있다. 이와 같이 구성된 제1 내지 제3표면광 레이저(110a)(110b)(110c)는 그 제조공정에 있어서, 통상적으로 하나의 기판(111) 상에 동일 공정으로 동시에 제조된다.
이와 같이, 상기 광원(110)으로 제1 내지 제3표면광 레이저(110a)(110b)(110c)를 채용한 경우, 세 개의 윈도우(117)로부터 광이 출사되므로, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 광경로변환수단(120) 및 대물렌즈(130)를 경유하여 상기 광디스크(60)에 입사되는 광은 각각 기록면의 서로 다른 트랙 위치에 광스폿(s)으로 맺히게 된다.
이때, 상기 제1 내지 제3표면광 레이저(110a)(110b)(110c)는 선택적으로 구동될 수도 있다. 예를 들어, 재생시에는 상기 제1 내지 제3표면광 레이저(110a)(110b)(110c)를 모두 구동시켜 3개의 트랙 정보를 동시에 재생하고, 기록시에는 어느 하나 즉, 제2표면광 레이저(110b)만을 구동시켜 단일 트랙 정보를 기록하도록 작동될 수도 있다. 이 경우, 재생속도가 종래에 비해 3배 이상 빨라진다.
여기서, 상기 광원(110)은 도 6을 참조로 설명한 바와 같이, 복수의 표면광 레이저를 포함하여 구성될 수 있음은 물론, 다른 형태의 반도체 레이저 예컨대, 모서리 발광레이저를 어레이 구조로 채용함에 의해 구현할 수도 있다.
상기 광경로변환수단(120)은 상기 광원(110)쪽에서 입사되는 광은 상기 광디스크(60)로 향하도록 하고, 상기 광디스크(60) 쪽에서 입사되는 광은 상기 광검출기(150)로 향하도록 입사광을 투과 및 반사시킨다. 본 실시예에서는 상기 광경로변환수단(120)으로 규빅형 빔스프리터를 채용한 예를 나타내었으나, 상기 광원(110)쪽에서 입사되는 광은 직진투과시키고 상기 광디스크(60)에서 반사되어 입사되는 광을 +1차 또는 -1차로 회절투과시키는 홀로그램소자(미도시) 또는 프리즘형 빔스프리터(미도시) 등을 채용할 수도 있다.
상기 대물렌즈(130)는 후술하는 슬라이더(75)에 탑재된다. 이 대물렌즈(130)로는 고개구수 및/또는 근접장을 실현할 수 있도록 예컨대, 고체함침미러(Solid Immersion Lens)를 구비한다. 상기 고체함침미러로 된 대물렌즈(130)는 입사광을 발산 투과시키는 제1투과부(131)와, 상기 제1투과부(131)에 대향되게 소정 거리 이격된 제2투과부(133)와, 상기 제2투과부(133)의 주변에 형성되어 상기 제1투과부(131)에서 입사되는 발산광을 반사시키는 제1반사부(135) 및 상기 제1투과부(131) 주변에 형성되어 상기 제1반사부(135)에서 반사된 광을 다시 반사시키고 집속시키는 제2반사부(137)를 포함한다.
상기 제1투과부(131)는 소정 크기의 입사영역을 이루며 오목한 곡률을 가진다. 이때, 상기 제1투과부(131)는 상기 광원(110)쪽에서 미소하게 이격된 서로 다른 광경로로 입사되는 광을 각각 다른 위치에 수렴시킬 수 있도록 비구면으로 가공된 것이 바람직하다. 이러한 제1투과부(131)를 투과한 발산광 중 근축 영역에 해당하는 일부광은 이 제1투과부(131)에 대향되는 상기 제2투과부(133)로 입사되고 나머지 대부분의 광은 상기 제1반사부(135)로 입사된다. 상기 제1반사부(135)는 대략 평면반사면을 이루며 상기 제1투과부(131)쪽에서 입사되는 광을 반사시킨다. 상기 제2반사부(137)는 오목 반사면으로, 상기 제1반사부(135)쪽에서 입사된 발산광을 반사시켜 상기 제2투과부(133)쪽으로 집속시킨다. 상기 제2투과부(133)는 광디스크(60)에 광스폿을 형성하도록 상기 제1투과부(131)쪽에서 입사되는 근축 영역의 광 및 상기 제2반사부(137)쪽에서 입사되는 집속광을 투과시킨다.
이때, 상기 제1반사부(135)의 외측 평면부의 적어도 일부분이 상기 슬라이더(75)에 얹어지므로, 상기 제2투과부(133)는 그 출사면과 광디스크(60) 사이가 근접 간격을 이루어 근접장을 실현할 수 있도록 광디스크(60)쪽으로 돌출되게 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기와 같이 마련된 대물렌즈(130)의 내부 특히, 제1투과부(131) 및 제1반사부(135) 사이, 제2반사부(137) 및 제2투과부(133) 사이는 공기의 굴절율보다 큰 굴절율을 갖는 광학적 재질로 이루어져, 상기 제1투과부(131) 및 제2반사부(137)쪽에서 제2투과부(133)로 입사되는 광이 투과하면서 굴절되어 집속 될 수 있도록 된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 대물렌즈(130)는 상기 제1반사부(135)가 제1투과부(131)에 대향되게 위치하며 제2투과부(133)가 제1반사부(135) 주변에 마련되고, 제1투과부(131)가 그 투과광을 근축영역에 위치한 제1반사부(135)로 입사시키도록 마련될 수도 있다. 이 경우, 슬라이더(75)는 제2반사부 및 제2투과부 외주측과 결합된다.
상기와 같은 구조를 갖는 대물렌즈(130)는 큰 집속력을 가지며 근접장 기록 및/또는 재생(near field recording and/or reproducing)이 가능하다. 또한, 종래의 경우보다 대물렌즈(130)의 출사면과 광디스크(60) 사이의 거리를 가깝게 형성할 수 있다. 따라서, 광스폿의 크기를 크게 축소시킬 수 있어서 종래보다 훨씬 고밀도로 기록재생을 수행할 수 있다.
대안으로, 상기 대물렌즈(130)는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 구성될 수도 있다. 즉, 도 8a에 도시된 바와 같이 대물렌즈(230)는 고개구수를 실현할 수 있도록 2매의 집속렌즈(231)(233)로 구성될 수도 있으며, 도 8b에 도시된 바와 같이, 대물렌즈(330)로 단일 집속렌즈를 구비하고 상기 대물렌즈(330) 이전에 입사광을 회절시켜 퍼짐각을 조정하는 홀로그램부재(335)를 구비할 수도 있다. 이때, 상기와 같은 구성을 갖는 대물렌즈(230)(330)를 슬라이더(75)에 탑재시키는 구조는 적절히 변형된다.
상기 광케이블(140)은 그 입력단(141)이 상기 광경로변환수단(120)에 마주하도록 설치되어 상기 광디스크(60)에서 반사되고 대물렌즈(130) 및 광경로변환수단(120)을 경유하여 입사되는 광을 원거리로 전송한다. 또한, 상기 광검출기(150)는 광케이블(140)을 통해 전송된 광을 수광한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 광헤드(100) 및 광기록재생장치가 광디스크로 그 자계 상태에 따라 그로부터 반사되는 광의 편광상태를 변화시키는 광자기디스크를 채용하여 광 및/또는 자계 변조에 의해 신호를 기록 및/또는 재생할 수 있도록, 본 발명에 따른 광헤드(100)는 슬라이더(75)에 설치된 코일부재(179) 및 상기 광케이블(140)을 통하여 전송된 광을 편광성분에 따라 분기시키는 편광분기부재(160)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 물론, 상기 광검출기(150)는 상기 편광분기부재(160)에 의해 분기된 서로 다른 편광의 광을 각각 수광하도록 복수개 구비된다.
따라서, 3개의 트랙을 동시에 기록재생하는 구조의 경우, 상기 광검출기(150)는 각각 각 트랙의 정보를 재생할 수 있도록 서로 독립적으로 광전변환하는 3개의 분할판으로 구성된다.
다시 도 5를 참조하면, 상기 코일부재(179)는 상기 대물렌즈(130)의 제2투과부(133)를 감싸도록 슬라이더(75)에 설치될 수 있으며, 광디스크(60)의 하부에 설치될 수도 있다.
상기 편광분기부재(160)는 상기 광케이블(140)을 통하여 전송되는 광을 편광성분에 따라 반사 및 투과시키도록 상기 광케이블(140)의 출력단측에 일체로 형성된 것이 바람직하다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 광케이블(140)의 출력단 일측에 편광성분에 따라 입사광을 투과 및 반사시키는 경면(165)을 광의 진행방향 에 대해 비스듬히 형성시키면 된다. 대안으로, 상기 광케이블(140)의 출력단에 큐빅형 또는 프리즘형의 편광빔스프리터를 위치시킬 수도 있으며, 이외에도 다양한 실시예가 가능하다.
상기와 같이 광케이블(140)을 채용하는 구조는 광디스크(60)에서 반사된 광을 원거리로 전송할 수 있으므로, 편광분기부재(160) 및/또는 복수의 광검출기(150)를 베이스(50)에 설치할 수 있어서, 특히, 광 및 자계변조 타입의 경우 스윙부재(70)에 걸리는 부하를 최소화할 수 있으며, 상기와 같은 편광분기부재(160) 및 복수 광검출기(150)의 설치가 쉬운 이점이 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 광헤드(100)는 광원(110)으로 서로 이웃되게 배치된 적어도 둘 이상의 반도체 레이저를 구비하면, 광디스크(60)의 적어도 둘 이상의 서로 다른 트랙에 광스폿(s)을 동시에 형성할 수 있으므로 적어도 둘 이상의 트랙의 동시 스캔이 가능함과 더불어 근접장을 실현할 수 있어서, 광 및/또는 자계변조에 의해 고밀도 정보를 고속으로 기록재생할 수 있다.
상기 스윙부재(70)는 상기 광원(110) 및 광경로변환수단(120)이 설치되는 스윙암(71)과, 상기 스윙암(71)의 광디스크(60)에 마주하는 면에 일단이 설치되어 타단을 탄성바이어스시키는 서스펜션(73)과, 상기 서스펜션(73)의 타단에 설치되는 슬라이더(75)를 포함한다.
지지부(80)에서 상대적으로 멀리 떨어진 스윙암(71) 부분에는 상기 광원(110)이 설치되며, 또한 상기 스윙암(71)에는 상기 광원(110)으로부터 출사된 광이 광디스크(60)쪽으로 진행할 수 있도록 광통과공(71a)이 형성되어 있다. 상기 광경로변환수단(120)은 상기 스윙암(71)의 광디스크(60)를 향하는 쪽에 상기 광원(110)에 대향되게 설치된다. 또한, 상기 스윙암(71)은 상기 광케이블(140)의 입력단(141)이 상기 광경로변환수단(120)에 마주하여 설치되도록 상기 광케이블(140)의 일부분을 지지한다.
상기 서스펜션(73)은 소정의 탄성력을 갖는 판스프링을 구비하는 것이 바람직하며, 상기 슬라이더(75)는 상기와 같은 서스펜션(73)의 탄성바이어스에 의해 광디스크(60)의 비회전시 이 광디스크(60)에 접촉되며, 그 내측에 상기 광디스크(60)와 소정 간격 이격되게 상기 대물렌즈(130)가 장착되어 있다.
이때, 상기 광경로변환수단(120)은 상기 슬라이더(75)에 설치되는 대물렌즈(130)의 직상방에 위치된다. 따라서, 광원(110), 광경로변환수단(120) 및 대물렌즈(130)가 서로 근접되게 배치되어 광학적 정렬이 쉬우며, 광원(110)으로부터 대물렌즈(130)까지의 광경로가 짧다.
상기 지지부(80)는 상기와 같은 스윙부재(70)를 상기 베이스(50)상에서 일 힌지점을 중심으로 왕복 회동 가능하게 지지한다.
상기 구동부(90)는 상기 스윙부재(70)의 왕복 회전 구동력을 제공한다. 이를 위하여, 상기 구동부(90)는 예컨대, 상기 스윙부재(70)에 대해 지지부(80) 반대쪽으로 상기 스윙부재(70)와 연결 설치되어 상기 스윙부재(70)와 함께 왕복 회동되도록 된 코일부재(91)와, 상기 베이스(50)에 설치되며, 상기 코일부재(91)의 상,하부에 각각 위치되는 요크부재(93a)(93b)와, 상기 코일부재(91)에 마주하도록 상기 요크부재(93a)(93b)에 설치된 자석(95a)(95b)을 포함하여 구성된다.
따라서, 상기 코일부재(91)에 인가되는 전류의 세기 및 방향을 조절함에 의하여 변화되는 상기 자석(95a)(95b)과의 상호 전자기력에 의해 상기 스윙부재(70)는 왕복 회동되며, 이에 따라 광헤드(100)는 광디스크(60)의 적어도 하나 이상의 트랙 정보를 기록재생하게 된다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 광기록재생장치에서 광디스크(60)가 회전되면, 광디스크(60)에 접촉되어 있던 슬라이더(75)는 상기 광디스크(60)의 회전에 의해 발생하는 공기동압에 의해 부상된 채로 광디스크(60) 상에서 움직이고, 이에 따라 상기 대물렌즈(130)의 제2투과부(133)의 출사면과 광디스크(60) 사이의 에어갭(G)은 상기 광원(110)에서 조사되는 광의 파장보다 작은 20∼300nm 정도의 근접간격이 되어 근접장을 이루게 되고, 상기 광디스크(60)에 맺힌 광스폿 크기가 소망하는 광스폿 크기에 가깝게 된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 광기록재생장치는 양면에 정보를 기록하도록 된 광디스크 및/또는 동축상에 배치되며 상호 소정 간격 이격되게 설치된 두 장 또는 그 이상의 매수를 갖는 광디스크를 채용한 경우에도 적용할 수 있다. 이 경우, 스윙부재(70) 및 광헤드(100 또는 200)를 광디스크의 양면 기록 구조 및/또는 장 수에 맞게 구비하고, 상기 스윙부재는 수직 방향으로 연속 적층되도록 베이스에 설치된다.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 광기록재생장치는 슬림화가 가능하기 때문에, 도 3에 예시한 것처럼 재킷(jacket) 구조로 설치할 수도 있다.
여기서, 본 실시예는 코일부재 및 편광분기부재를 채용하여 광 및 자계변조 에 의해 정보를 기록재생할 수 있도록 된 경우를 예를 들어 설명하였으나, 코일부재를 구동시키지 않거나 상기 코일부재 및 편광분기부재를 배제시키고 단일 광검출기를 구비하는 구조로 형성하여 광으로만 정보를 기록재생할 수도 있다.
한편, 도 5를 참조로 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 기록재생용 광헤드의 광학적 구성을 도 10에 도시된 바와 같이 광디스크에 단일 광스폿을 형성시키고, 단일 광케이블을 통해 광을 전송하는 구조로 간단히 변형시키면 단일 트랙 정보를 기록재생할 수 있다. 이때, 광디스크(60) 상에 단일 광스폿을 형성시키도록 광원(410)으로는 하나의 반도체 레이저를 구비하며, 광검출기(450)는 광디스크(60)에서 반사되어 광케이블(140)을 통해 전송된 단일 광스폿을 수광하도록 마련된다.
여기서, 도 10은 고개수를 갖는 단일의 집속렌즈를 대물렌즈로 채용한 예를 도시하였다. 또한, 도 10은 광디스크(60)로 광에 의해서만 정보를 기록재생하는 상변화형 광디스크와 같은 광디스크를 채용하여 정보를 기록재생하는데 적합하도록 마련된 광헤드를 예시하였으나, 도 5에서와 같은 고체함침미러가 채용될 수 있음은 물론이다. 또한, 광디스크(60)로 광자기디스크를 채용하는 경우에는, 도 5에서와 마찬가지로 코일부재(179), 편광분기부재(160)를 더 구비하고, 광검출기(450)를 한쌍 구비하면 된다.
상기와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기록재생용 광헤드는 본 발명의 일 실시예의 광헤드(100)와 마찬가지로 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 광기록재생장치에 설치되어, 단일 트랙 정보를 기록재생한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 기록재생용 광헤드는 광원, 광경로변환수단 및 대물렌즈가 서로 인접되게 배치된 구조를 가지므로 송광부 즉, 광원에서 대물렌즈까지의 광학적 정렬이 쉽고 광학부품수를 최소화할 수 있다
뿐만 아니라, 광디스크에서 반사된 광은 광케이블을 통하여 원거리로 전송하여 검출하므로, 수광부의 광학적 정렬이 쉽다.
또한, 적어도 둘 이상의 트랙을 동시에 기록 및/또는 재생할 수 있도록 마련되면 고속의 기록 및/또는 재생속도를 실현할 수 있다.
따라서, 상기한 바와 같은 광헤드를 채용한 광기록재생장치는 광 및 자계변조에 의해 정보를 기록재생하는 구조의 경우에는 스윙암의 부하를 현저히 줄일 수 있어서 빠른 액세스가 가능하여 종래에 비해 현저히 빠른 기록 재생속도를 실현할 수 있으며, 복수 트랙 스캔용 광헤드를 채용하면 광디스크의 정보를 고속으로 기록 및/또는 재생할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 광기록재생장치는 전체적인 장치 구조가 간단하다.
Claims (11)
- 적어도 하나 이상의 광을 동시에 출사할 수 있도록 된 광원과;상기 광원과 광디스크 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단과;상기 광원에서 출사되고 상기 광경로변환수단을 경유하여 입사되는 광을 집속시켜 상기 광디스크에 맺히도록 하는 대물렌즈와;그 입력단이 상기 광경로변환수단에 마주하도록 설치되어 상기 광디스크에서 반사되고 상기 대물렌즈 및 광경로변환수단을 경유하여 입사되는 광을 원거리로 전송하는 광케이블과;상기 광케이블을 통하여 전송된 광을 수광하는 광검출기;를 포함하며,상기 대물렌즈는,입사영역을 이루며 입사광을 발산 투과시키는 제1투과부;상기 제1투과부로부터 소정 거리 이격되어 위치하며 상기 제1투과부에서 발산되면서 입사되는 광을 반사시키는 제1반사부;상기 제1투과부 주변에 형성되어 상기 제1반사부에서 반사된 광을 다시 반사시키고 집속시키는 제2반사부; 및상기 제1반사부의 내측 또는 외측에 마련되어 입사광을 투과시켜 상기 광디스크 상에 집속되도록 하는 제2투과부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 기록재생용 광헤드.
- 제1항에 있어서, 상기 광원은 적어도 하나 이상의 반도체 레이저로 이루어진 것을 특징으로 하는 기록재생용 광헤드.
- 적어도 하나 이상의 광을 동시에 출사할 수 있도록 된 광원과;상기 광원과 광디스크 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단과;상기 광원에서 출사되고 상기 광경로변환수단을 경유하여 입사되는 광을 집속시켜 상기 광디스크에 맺히도록 하는 대물렌즈와;그 입력단이 상기 광경로변환수단에 마주하도록 설치되어 상기 광디스크에서 반사되고 상기 대물렌즈 및 광경로변환수단을 경유하여 입사되는 광을 원거리로 전송하는 광케이블과;상기 광케이블을 통하여 전송된 광을 수광하는 광검출기;를 포함하며,광디스크의 회전에 의해 발생하는 공기동압에 의해 부상된 채로 광디스크 상에서 움직이며 상기 대물렌즈가 설치되는 슬라이더 및/또는 광디스크 하부에 설치된 코일부재와; 상기 광케이블을 통하여 전송된 광을 편광성분에 따라 분기시키는 편광분기부재;를 더 구비하고,상기 광검출기는, 상기 광케이블을 통해 전송되고 상기 편광분기부재에 의해 분기된 서로 다른 편광의 광을 각각 수광하도록 복수개 구비되어,광 및 자계변조에 의해 신호를 기록재생하도록 마련된 것을 특징으로 하는 기록재생용 광헤드.
- 제3항에 있어서, 상기 편광분기부재는,상기 광케이블을 통하여 전송된 광이 편광성분에 따라 분기되도록 상기 광케이블의 출력단측에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 기록재생용 광헤드.
- 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 대물렌즈는,입사영역을 이루며 입사광을 발산 투과시키는 제1투과부;상기 제1투과부로부터 소정 거리 이격되어 위치하며 상기 제1투과부에서 발산되면서 입사되는 광을 반사시키는 제1반사부;상기 제1투과부 주변에 형성되어 상기 제1반사부에서 반사된 광을 다시 반사시키고 집속시키는 제2반사부; 및상기 제1반사부의 내측 또는 외측에 마련되어 입사광을 투과시켜 상기 광디스크 상에 집속되도록 하는 제2투과부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 기록재생용 광헤드.
- 베이스와;상기 베이스 상에 회전 가능하게 설치되는 광디스크와;적어도 하나 이상의 광을 동시에 출사할 수 있도록 된 광원과, 상기 광원과 광디스크 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단과, 상기 광경로변환수단과 광디스크 사이에 배치되어 광원쪽에서 입사되는 광을 집속시켜 상기 광디스크에 맺히도록 하는 대물렌즈와, 그 입력단이 상기 광경로변환수단에 마주하도록 설치되어 상기 광디스크에서 반사되고 상기 대물렌즈 및 광경로변환수단을 경유하여 입사되는 광을 상대적으로 원거리로 전송하는 광케이블과, 상기 광케이블을 통하여 전송된 광을 수광하도록 상기 베이스에 설치되는 광검출기를 포함하여 적어도 하나 이상의 트랙을 동시에 스캔할 수 있도록 마련된 광헤드와;상기 광원 및 광경로변환수단이 설치되며 상기 광케이블의 적어도 일부분을 지지하는 스윙암과, 상기 스윙암의 광디스크와 마주하는 면에 일단이 설치되어 타단을 탄성바이어스시키는 서스펜션과, 상기 서스펜션의 타단에 설치되어 상기 서스펜션의 탄성바이어스에 의해 상기 광디스크에 접촉되며 그 내측에 상기 대물렌즈가 장착되는 슬라이더를 포함하는 스윙부재와;상기 스윙부재를 상기 베이스상에서 일 힌지점을 중심으로 왕복 회동 가능하게 지지하는 지지부와;상기 스윙부재를 왕복 회동시키는 구동부;를 포함하며,상기 대물렌즈는,입사영역을 이루며 입사광을 발산 투과시키는 제1투과부;상기 제1투과부로부터 소정 거리 이격되어 위치하며 상기 제1투과부에서 발산되면서 입사되는 광을 반사시키는 제1반사부;상기 제1투과부 주변에 형성되어 상기 제1반사부에서 반사된 광을 다시 반사시키고 집속시키는 제2반사부; 및상기 제1반사부의 내측 또는 외측에 마련되어 입사광을 투과시켜 상기 광디스크 상에 집속되도록 하는 제2투과부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 광기록재생장치.
- 제6항에 있어서, 상기 광경로변환수단은 상기 대물렌즈의 직상방에 설치되는 것을 특징으로 하는 광기록재생장치.
- 제6항에 있어서, 상기 광원은 적어도 하나 이상의 반도체 레이저로 이루어진 것을 특징으로 하는 광기록재생장치.
- 베이스와;상기 베이스 상에 회전 가능하게 설치되는 광디스크와;적어도 하나 이상의 광을 동시에 출사할 수 있도록 된 광원과, 상기 광원과 광디스크 사이의 광경로 상에 배치되어 입사광의 진행경로를 변환하는 광경로변환수단과, 상기 광경로변환수단과 광디스크 사이에 배치되어 광원쪽에서 입사되는 광을 집속시켜 상기 광디스크에 맺히도록 하는 대물렌즈와, 그 입력단이 상기 광경로변환수단에 마주하도록 설치되어 상기 광디스크에서 반사되고 상기 대물렌즈 및 광경로변환수단을 경유하여 입사되는 광을 상대적으로 원거리로 전송하는 광케이블과, 상기 광케이블을 통하여 전송된 광을 수광하도록 상기 베이스에 설치되는 광검출기를 포함하여 적어도 하나 이상의 트랙을 동시에 스캔할 수 있도록 마련된 광헤드와;상기 광원 및 광경로변환수단이 설치되며 상기 광케이블의 적어도 일부분을 지지하는 스윙암과, 상기 스윙암의 광디스크와 마주하는 면에 일단이 설치되어 타단을 탄성바이어스시키는 서스펜션과, 상기 서스펜션의 타단에 설치되어 상기 서스펜션의 탄성바이어스에 의해 상기 광디스크에 접촉되며 그 내측에 상기 대물렌즈가 장착되는 슬라이더를 포함하는 스윙부재와;상기 스윙부재를 상기 베이스상에서 일 힌지점을 중심으로 왕복 회동 가능하게 지지하는 지지부와;상기 스윙부재를 왕복 회동시키는 구동부;를 포함하며,상기 슬라이더 및/또는 광디스크 하부에 설치된 코일부재와; 상기 광케이블을 통하여 전송된 광을 편광성분에 따라 분기시키는 편광분기부재;를 더 구비하고,상기 광검출기는, 상기 광케이블을 통해 전송되고 상기 편광분기부재에 의해 분기된 서로 다른 편광의 광을 각각 수광하도록 복수개 구비되어,광 및 자계변조에 의해 신호를 기록재생하도록 마련된 것을 특징으로 하는 광기록재생장치.
- 제9항에 있어서, 상기 편광분기부재는,상기 광케이블을 통하여 전송되는 광이 편광성분에 따라 분기되도록 상기 광케이블의 출력단측에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 광기록재생장치.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 대물렌즈는,입사영역을 이루며 입사광을 발산 투과시키는 제1투과부;상기 제1투과부로부터 소정 거리 이격되어 위치하며 상기 제1투과부에서 발산되면서 입사되는 광을 반사시키는 제1반사부;상기 제1투과부 주변에 형성되어 상기 제1반사부에서 반사된 광을 다시 반사시키고 집속시키는 제2반사부; 및상기 제1반사부의 내측 또는 외측에 마련되어 입사광을 투과시켜 상기 광디스크 상에 집속되도록 하는 제2투과부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 광기록재생장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990051297A KR100607944B1 (ko) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | 기록재생용 광헤드 및 이를 채용한 광기록재생장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019990051297A KR100607944B1 (ko) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | 기록재생용 광헤드 및 이를 채용한 광기록재생장치 |
Publications (2)
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|---|---|
| KR20010047192A KR20010047192A (ko) | 2001-06-15 |
| KR100607944B1 true KR100607944B1 (ko) | 2006-08-03 |
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ID=19620671
Family Applications (1)
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| KR1019990051297A KR100607944B1 (ko) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | 기록재생용 광헤드 및 이를 채용한 광기록재생장치 |
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| KR (1) | KR100607944B1 (ko) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1999
- 1999-11-18 KR KR1019990051297A patent/KR100607944B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1019990051297 - 640316 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010047192A (ko) | 2001-06-15 |
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