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KR20100076127A - 광픽업 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

광픽업 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR20100076127A
KR20100076127A KR1020080134060A KR20080134060A KR20100076127A KR 20100076127 A KR20100076127 A KR 20100076127A KR 1020080134060 A KR1020080134060 A KR 1020080134060A KR 20080134060 A KR20080134060 A KR 20080134060A KR 20100076127 A KR20100076127 A KR 20100076127A
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KR
South Korea
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lens
motor
stop
lead member
moving
Prior art date
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Application number
KR1020080134060A
Other languages
English (en)
Inventor
강형훈
윤용한
최병호
우토 토시키
정수열
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
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Priority to US12/550,604 priority patent/US20100165820A1/en
Priority to EP09169395A priority patent/EP2202738B1/en
Priority to CN200910180097A priority patent/CN101770787A/zh
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Abstract

본 발명은 모터; 모터에 연결되고 이동부와 정지부를 가지는 회전부재; 회전부재에 삽입 설치되어 이동부를 따라 이동하고 정지부에서 정지하는 리드부재; 리드부재에 연결되어 수차를 보정하는 렌즈를 포함한다.
본 발명은 광픽업 장치의 구면수차를 보정하기 위해 모터를 사용하여 콜리메이트 렌즈를 이동시킬 때 콜리메이트 렌즈의 위치를 검출하기 위한 센서를 사용하지 않음으로써 센서의 비용을 절감할 수 있다. 또한 광디스크의 구면수차를 보정하기 위한 콜리메이트 렌즈의 기준위치를 감지함으로써 콜리메이트 렌즈의 제어동작이 용이하고, 콜리메이트 렌즈의 오동작에 따른 광학부품의 손상을 방지할 수 있다.

Description

광픽업 장치 및 그 제어 방법{Optical pickup apparatus and method for controlling the same}
본 발명은 광픽업 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위치의 조절이 가능한 렌즈를 이용하여 수차를 보정하는 광픽업 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 광픽업 장치는 컴팩트 디스크 플레이어(CDP), 디지털 다기능 디스크 플레이어(DVDP), CD-ROM 드라이버, DVD-ROM 등에 채용되어 비접촉식으로 기록매체인 CD, DVD, BD 등의 광디스크에 정보를 기록하거나 기록된 정보를 판독하는 장치이다.
특히 최근에는 개구수가 0.85인 고 개구수를 갖는 대물렌즈를 이용한 차세대 고밀도 광디스크로서 블루레이 디스크(BD: Blue-ray Disk)가 활발히 개발되고 있는데, 이 블루레이 디스크(BD)의 경우 단파장(405 내지 408nm)의 청색 광원을 광원으로 이용한다. 이러한 블루레이 디스크(BD)의 경우 DVD의 대략 10배의 기록용량을 갖게 된다. 이와 같이 새로운 규격의 광디스크를 개발함에 있어 문제가 되는 것은 CD, DVD 등과 같은 광디스크와의 호환성이다.
광디스크 중 일회 기록용의 DVD-R 및 CD-R은 파장에 따라 반사율이 현격히 떨어지기 때문에, 650nm와 780nm 파장의 광원을 사용한다. 따라서, DVD-R 및/또는 CD-R과의 호환성을 고려할 때 HD-DVD용 광픽업 장치 및 BD용 광픽업 장치 각각은 두 개 또는 세 개의 파장이 서로 다른 광원을 채용한다. 그런데 위와 같이 0.85의 고 개구수를 갖는 대물렌즈를 채용할 경우, 광디스크의 기록층을 보호하는 기재두께의 오차에 기인하는 구면수차는 개구수(NA)의 4승에 비례하므로, 고 개구수(NA)를 사용하는 광학계의 경우 구면수차를 보정하는 수단을 구성하는 것이 필수적이다.
특히, 광픽업 장치가 광디스크에 기록된 정보를 판독하는 용도로만 사용되는 경우에는 광픽업의 부품 중 대물렌즈의 수차 보정만으로도 광스폿의 수차가 충분히 이루어져 콜리메이트렌즈의 수차를 보정할 필요가 없지만, 광픽업 장치가 광디스크에 정보를 기록하는 용도로 사용되는 경우에는 대물렌즈의 수차 보정만으로는 광스폿의 수차가 충분히 이루어지지 않아 콜리메이트렌즈의 수차를 반드시 보정하여야 한다.
이러한 콜리메이트 렌즈의 수차를 보정하기 위해 콜리메이트 렌즈를 최적의 위치로 이동시켜야 하는데, 이 콜리메이트 렌즈를 최적의 위치로 이동시키기 위해서는 콜리메이트 렌즈가 기준 위치에 위치하고 있는지 센서를 통해 감지하고, 감지 결과에 기초하여 콜리메이트 렌즈를 기준 위치에서부터 최적의 위치까지 이동시켜야 한다. 하지만 센서의 오동작이나 고장이 발생하게 되면 콜리메이트 렌즈가 기준 위치에 있어도 이를 감지하지 못하여 수차 보정을 위한 이동이 수행되지 않고, 콜 리메이트 렌즈가 기준 위치에 없음에도 불구하고 콜리메이트 렌즈가 기준 위치에 있다고 판단한 후 콜리메이트 렌즈를 이동시킴으로써 콜리메이트 렌즈가 다른 광학부재와 충돌하게 되어 콜리메이트 렌즈가 손상되는 등의 문제가 발생한다.
본 발명의 일 측면에 따르면 모터; 모터에 연결되고 이동부와 정지부를 가지는 회전부재; 회전부재에 삽입 설치되어 이동부를 따라 이동하고 정지부에서 정지하는 리드부재; 리드부재에 연결되어 수차를 보정하는 렌즈를 포함한다.
여기서 이동부는 나사산을 가지고, 정지부는 민 무늬이다.
그리고 렌즈는, 콜리메이트 렌즈 또는 대물 렌즈 중 어느 하나의 렌즈이다.
그리고 수차를 보정하는 경우, 리드부재가 정지부로 이동되도록 모터에 제 1 신호를 인가하는 제어부를 더 포함한다.
그리고 광을 출사하는 광원와, 출사된 광이 광디스크에서 반사되면 반사된 광을 검출하는 광검출기를 더 포함하고, 제어부는 검출된 광에 기초하여 광디스크의 종류를 판단하고, 판단된 광디스크에 대응하는 목표 위치를 판단한다.
그리고 제어부는, 정지부에서 목표위치까지 리드 부재가 이동되도록 모터에 제 2 신호를 인가한다.
여기서 제 2 신호는 제 1 신호보다 작은 전압 신호이다.
그리고 렌즈를 수용하는 홀더와, 홀더와 리드부재를 연결하는 연결부재와, 연결부재의 이동을 안내하는 가이드부재와, 가이드 부재에 삽입 장착되어 안내부재에 탄성력을 인가하는 탄성부재를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 광픽업 장치는, 모터; 모터에 연결되고, 이동부와, 이동부의 양 단부에서 각각 연장된 제 1, 2 정지부를 가지는 회전부재; 회 전부재에 삽입 설치되어 이동부를 따라 이동하고 제 1, 2 정지부에서 정지하는 리드부재; 리드부재에 연결되어 수차를 보정하는 렌즈를 포함한다.
여기서 이동부는 나사산을 가지고, 제 1, 2 정지부는 민 무늬이다.
그리고 제 1 정지부는 모터와 이동부 사이에 마련되어 리드부재의 기준 위치가 되고, 제 2 정지부는 이동부를 기준으로 제 1 정지부와 반대 측에 마련되어 리드부재의 이동 제한 위치이다.
그리고 렌즈를 수용하는 홀더와, 홀더와 리드 부재를 연결하는 연결부재와, 연결부재의 이동을 안내하되, 연결부재에 의해 두 구간으로 구획되는 가이드부재와, 가이드 부재의 각 구간에 삽입 장착되어 연결부재에 서로 반대 방향의 탄성력을 인가하는 탄성부재를 더 포함한다.
여기서 렌즈는, 콜리메이트 렌즈 또는 대물 렌즈 중 어느 하나의 렌즈이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 광픽업 장치의 제어 방법은, 모터에 제 1 신호를 인가하여 렌즈가 연결된 리드부재를 회전부재의 정지부로 이동시키고, 리드부재의 이동이 완료되면 모터에 제 1 신호를 인가하여 리드부재를 회전부재의 이동부에 체결시키고, 체결이 완료되면 모터에 제 2 신호를 인가하여 리드부재를 목표 위치로 이동시켜 수차를 보정한다.
여기서 리드부재를 회전부재의 정지부로 이동시키는 것은, 회전 부재의 총 길이를 이동하기 위한 스텝을 모터에 인가한다.
그리고 리드부재를 회전부재의 정지부로 이동시키는 것은, 정지부는 민 무늬이고, 리드부재가 정지부에 위치하면 리드부재는 정지부에서 이동이 정지된다.
그리고 리드부재를 회전부재의 정지부로 이동시키는 것은, 렌즈를 기준 위치로 이동시키는 것이다.
그리고 리드부재를 회전부재의 정지부로 이동시키는 것은, 모터를 미리 설정된 스텝으로 회전시키는 것이다.
그리고 리드부재를 회전부재의 이동부에 체결시키는 것은, 이동부에 형성된 나사산에 리드부재를 체결시키는 것이다.
그리고 광디스크의 기록 또는 판독 지시가 입력되면 광디스크의 종류를 판단하고, 판단된 광디스크의 종류에 대응하는 미리 설정된 목표 위치를 판단하는 것을 더 포함한다.
그리고 모터에 제 1 신호를 인가하는 것은, 탄성부재의 탄성력을 리드부재에 인가하는 것을 더 포함한다.
여기서 제 2 신호는 제 1 신호보다 작은 전압을 가진 신호이다.
본 발명의 일 측면 따르면 광픽업 장치의 구면수차를 보정하기 위해 모터를 사용하여 콜리메이트 렌즈를 이동시킬 때 콜리메이트 렌즈의 위치를 검출하기 위한 센서를 사용하지 않음으로써 센서의 비용을 절감할 수 있다.
또한 광디스크의 구면수차를 보정하기 위한 콜리메이트 렌즈의 기준위치를 감지함으로써 콜리메이트 렌즈의 제어동작이 용이하고, 콜리메이트 렌즈의 오동작에 따른 광학부품의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 콜리메이트 렌즈를 기준위치로 이동시킨 상태에서 구면수차 보정을 위 한 최적의 위치로 이동하도록 제어하기 때문에 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.
발명의 다른 측면에 따르면 모터에 인가되는 신호를 변경함으로써, 전력의 소비를 절감할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 각 실시예에 따른 광픽업 장치의 구성도로서, 광픽업 장치는 기록밀도가 서로 다른 적어도 한 종류의 광디스크(11)에 정보를 기록하거나 정보를 판독하는 장치로, 대물 렌즈(12), 반사미러(13), 광원(14), 광학부재(15), 광검출기(16), 센싱렌즈(17), 광로변환기(18), 콜리메이트 렌즈(19), 구동 유닛(20) 및 제어부(30)를 포함한다.
대물 렌즈(12)는 저밀도 광디스크인 DVD 계열의 광디스크(이하, DVD)에 정보를 기록 또는 판독하도록 마련되면서, 부가적으로 CD 계열의 광디스크(이하, CD)에 정보를 기록 또는 판독 하도록 마련되어 있다. 또한, 대물 렌즈(12)는 DVD 보다 고밀도 광디스크인 HD-DVD 계열의 광디스크(이하, HD-DVD)에 정보를 기록 또는 판독하도록 마련되거나, CD, DVD 및 HD-DVD의 서로 다른 광디스크를 호환하여 정보를 기록 또는 판독하도록 0.65 이하의 개구수를 가지도록 마련되어, 대략 0.6mm 이상의 두께를 가지는 광디스크에 사용하기 적합한 것으로 마련되는 것도 가능하다.
또한, 대물 렌즈(12)는 비교적 저밀도의 광디스크보다는 기록밀도가 높은 광디스크(즉 0.1mm의 디스크 두께를 가지는 BD 계열의 광디스크(BD))에 정보를 기록 또는 판독하기에 적합하도록 대략 0.85 이상의 개구수(NA)를 가지는 것으로 이용하 는 것도 가능하다.
또한, 저밀도 대물렌즈와 고밀도 대물렌즈 각각 즉, 서로 다른 개구수를 가지는 복수의 대물렌즈를 이용하는 것도 가능하다. 이 경우, 콜리메이트 렌즈(19)는 각 대물렌즈에 대응되어 설치되고, 복수개의 콜리메이트 렌즈는 광경로 상에 이동 가능하게 설치된다.
그리고 대물 렌즈(12)는 블레이드에 지지되어 액츄에이터(미도시)에 의해 트랙방향 및 포커싱 방향으로 구동 가능하다.
대물 렌즈(12)가 CD, DVD 및 HD-DVD 등의 광디스크를 호환하여 사용할 수 있는 하나의 대물렌즈(12)인 경우, 광원(14)은 대략 405nm 내지 408nm(바람직하게는 405nm)의 단파장을 가지는 청색광을 출사하는 청색 레이저 다이오드이다. 이 광원(14)에서 출사되는 청색광은 대물 렌즈(12)를 이용하여 HD-DVD 계열의 광디스크에 정보를 기록 및/또는 저장하는데 사용된다.
그리고, 대물 렌즈(12)와 콜리메이트 렌즈(19) 사이에는 콜리메이트 렌즈(19)를 통과한 평행광을 대물 렌즈(12)로 반사시키는 반사미러(13)가 설치되고, 광원(14)과 광로변환기(18) 사이에는 출사된 광을 모아서 광로변환기(17)로 안내하는 광학부재(15)가 설치된다.
광검출기(16)는 대물 렌즈(12)에서 광디스크(11)의 기록면에 집속된 뒤 광디스크(11)에서 반사되는 광을 수광한다. 이 광검출기(16)는 수광된 광을 이용하여 정보신호와 오차신호를 검출할 수 있는 PDIC(Photo Diod Integrated Circuit)를 이용하는 것도 가능하다. 그리고 광검출기(15)의 전방에 광검출기(16)로 수광되는 광 의 스폿을 확대하는 센싱렌즈(17)가 설치된다.
광로변환기(18)는 입사광의 편광성분에 따라 반사 또는 투과시키는 편광 빔스프리터일 수 있다. 이 광로변환기(18)는 광원(14)에서 출사되는 광은 투과시키고, 광디스크(11)에서 반사되어 되돌아오는 반사광은 광검출기(16)로 향하도록 반사시킨다.
그리고 대물 렌즈(12)를 이용하여 서로 기록밀도가 상이한 3종류 이상의 광디스크에 정보를 기록 또는 판독할 때, 구면수차를 보정하기 위해 대물 렌즈(12)로 입사하는 광경로 상에는 콜리메이트 렌즈(19)가 설치된다. 이 콜리메이트 렌즈(19)는 대물 렌즈(12)로 입사하는 광을 평행광으로 바꿔 주어 두께가 다른 광디스크에 따른 구면수차를 보정할 수 있도록 한다.
구동 유닛(20)는 구면 수차를 보정하기 위해 콜리메이트 렌즈(19)를 기준 위치에서 최적의 위치로 이동시킨다. 여기서 최적의 위치는 광디스크에 따라 달라지게 된다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
구동 유닛(20)는 광디스크(11)의 종류 예컨대, 단층 기록 면을 가지는 광디스크, 다층 기록면을 가지는 광디스크 등과 같이 다양한 광디스크에 대해서 구면수차를 보정할 수 있도록 광디스크의 종류에 따라 최적의 위치로 콜리메이트 렌즈(19)를 이동시킨다. 그리고 구동 유닛(20)는 광픽업 장치의 동작이 정지되면 콜리메이트 렌즈(19)를 기준 위치로 복귀시키지 않고 최적 위치였던 지점에 위치되도록 한다. 이러한 상태에서 광픽업 장치가 다시 구동되고 이전의 광디스크와 다른 종류의 광디스크가 삽입되면 구동 유닛(20)는 다시 삽입된 광디스크에 대한 구면 수차를 보정하기 위한 최적의 위치로 콜리메이트 렌즈(19)를 이동시킨다. 이때 구동 유닛(20)는 콜리메이트 렌즈(19)의 현재 위치를 모르기 때문에 콜리메이트 렌즈(19)를 기준위치로 이동시킨 후 다시 최적 위치로 이동시킨다. 이에 따라 콜리메이트 렌즈(19)의 이동 시 반사미러(13), 광로변환기(18), 광학부재(15) 등과 충돌되는 것을 방지하여 손상을 방지할 수 있다. 여기서 콜리메이트 렌즈(19)가 기준 위치에 위치하고 있는지 판단하기 위한 구동 유닛(20)를 설명하도록 한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광픽업 장치의 구동 유닛의 예시도로, 도 2는 콜리메이트 렌즈가 기준 위치에 위치하고 있을 때 구동 유닛의 구동 예시도이고, 도 3은 콜리메이트 렌즈가 최적 위치(즉 목표 위치)에 위치하고 있을 때 구동 유닛의 구동 예시도이다.
광픽업 장치의 구동 유닛(20)은 모터(21)와, 모터(21)에 연결되어 모터(21)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 회전축(22)과, 회전축(22)에 설치되어 회전하는 회전부재(23)와, 회전 부재(23)에 삽입되어 회전부재(23)의 회전 시 회전부재(23)를 따라 이동하는 리드부재(24)와, 회전축(22)의 단부에 설치되어 리드부재(24)의 이동을 제한하는 스토퍼(25)를 포함한다.
여기서 회전부재(23)는 외주면에 나사산이 형성된 이동부(23a)가 마련되어 있고, 이동부(23a)의 일측에는 나사산이 형성되어 있지 않은 민 무늬의 정지부(23b)가 마련되어 있다. 즉, 이동부(23a)와 정지부(23b)가 마련된 회전부재(23)는 볼트 형태이고, 리드부재(24)는 너트 형태이다. 이에 따라 리드부재(24)는 회전부재(23)의 회전 시 이동부(23a)의 회전에 의해 이동부(23a)에서는 이동되지만, 정 지부(23b)에서는 헛돌기만 하고 이동하지는 않는다.
따라서 정지부(23b)는 리드부재(24)의 정지 위치가 되고, 수차를 보정하는 콜리메이트 렌즈(19)의 기준 위치가 된다. 여기서 콜리메이트 렌즈(19)는 홀더에 장착되고, 콜리메이트 렌즈(19)가 수용된 홀더는 연결부재(27)에 연결되고, 이 연결부재(27)는 리드부재(24)에 연결된다.
즉, 구동 유닛(20)은 리드부재(24)에 연결되어 리드부재(24)가 이동하면 리드부재(24)를 따라 이동하는 연결부재(27)와, 연결부재(27)에 삽입 장착되어 연결부재(27)의 이동을 가이드하는 가이드부재(26)와, 가이드부재(26)의 양 단부에 마련되어 연결부재(27)의 이동을 제한하는 스토퍼(29, 29')가 더 설치된다.
그리고 리드부재(24)가 회전부재(23)의 정지부(23b)에 위치하고 있는 상태에서 이동부(23a)의 나사산에 리드부재(24)를 체결시킬 때 이 체결을 용이하게 하기 위해, 가이드부재(26)와 스토퍼(25) 사이에는 리드부재(24)와 연결된 연결부재(27)를 탄성력으로 밀어 주는 탄성부재(28)가 설치된다. 즉, 탄성부재(28)의 탄성력은 리드부재(24)가 회전부재(23)의 정지부(23b)에 위치하고 있을 때 최대가 된다.
아울러 모터(21)는 펄스 신호를 줄 때마다 일정한 각도씩 회전하는 스테핑 모터(Stepping Motor)를 이용한다. 여기서 모터(21)는 정방향 및 역방향 구동 가능하다. 따라서 모터(21)의 정방향 회전 시 콜리메이트 렌즈(19)를 대물렌즈(12)에서 멀어지도록 이동시키고, 역방향 회전 시 콜리메이트 렌즈(19)를 대물 렌즈(12) 측으로 가까워지도록 구동시킨다. 즉 콜리메이트 렌즈(19)가 수용된 홀더는 대물 렌즈(12)로 향하는 광의 방향으로 이동 가능하게 설치된다.
제어부(30)는 광디스크(11)의 판독 또는 기록 지시 신호가 입력되면 모터(21)를 제어하여 회전축(22)을 회전시킴으로써 리드부재(24)가 회전부재(23)의 정지부(23b)로 이동하도록 한다. 여기서 회전부재(23)의 정지부(23b)는 콜리메이트 렌즈(19)의 기준 위치이다. 그리고, 리드부재(24)를 회전부재(23)의 정지부(23b)로 이동시키기 위해서 모터(21)는 리드부재(24)가 회전부재(23)의 총 길이를 이동할 수 있을 만큼 회전한다. 이에 따라 리드부재(24)가 회전부재(23)의 이동부(23a)의 중간에 있는 경우 모터(21)의 회전 의해 리드부재(24)는 일부 스텝 동안은 이동부(23a)를 이동하고 나머지 스텝 동안은 정지부(23b)에서 헛돌게 되고, 리드부재(24)가 회전부재(23)의 일측에 위치하고 있는 경우 리드부재(24)는 총 스텝 동안 회전부재(23)의 이동부(23a)를 따라 이동한 후 정지부(23b)에 위치하게 된다.
그리고 제어부(30)는 광검출기(16)에서 전송된 정보 신호 및 오차 신호에 기초하여 삽입된 광디스크의 종류를 판단하고, 판단된 광디스크에 대한 구면 수차가 최소가 되는 콜리메이트 렌즈(19)의 최적 위치(즉, 목표 위치)를 연산하고, 구동 유닛(20)의 구동을 제어하여 콜리메이트 렌즈(19)가 구면수차가 최소가 되는 최적 위치로 이동되도록 한다.
이때 제어부(30)는 콜리메이트 렌즈(19)를 기준 위치에서 최적의 위치로 이동시킬 때 제 1 신호를 모터(21)에 전송하여 리드부재(24)가 회전부재(23)의 이동부(23a)에 체결되도록 하고, 리드부재(24)와 이동부(23a)의 체결이 완료되면 제 2 신호를 모터(21)에 전송하여 콜리메이트 렌즈(19)를 최적의 위치까지 이동시킨다. 그리고 광디스크의 기록 또는 판독이 완료되면 광픽업 장치의 구동을 정지시킨다.
그리고 다시 광픽업 장치의 구동 신호가 전송되면 제 1 신호를 모터(21)에 전송하여 리드부재(24)가 회전부재(23)의 이동부(23a)를 따라 기준 위치로 이동되도록 한다.
또는 광디스크의 기록 또는 판독이 완료되면 리드부재(24)를 회전부재(23)의 정지부(23b)로 다시 이동시키는 것도 가능하다. 이때 제어부(30)는 광픽업 장치의 구동 신호가 다시 전송되면 제 1 신호를 모터(21)에 전송하여 리드부재(24)가 회전부재(23)의 이동부(23a)에 체결되도록 한다.
그리고 제 1 신호 및 제 2 신호는 모터(21)에 인가되는 전압 신호이고, 제 2 신호의 전압 신호는 제 1 신호의 전압 신호보다 대략 50% 작으며, 리드부재(24)를 회전부재(23)의 이동부(23a)에 체결시키기 위해서 모터(21)를 대략 32스텝 구동시킨다.
이를 도 3 및 4를 참조하여 구체적으로 설명하면, 콜리메이트 렌즈(19)를 기준 위치인 정지부(23b)로 이동(도 3의 A 구간)시킬 때는 탄성부재(28)의 탄성력이 커지게 되어 이동부(23a)를 따라 리드부재(24)가 잘 이동되지 않아 제 1 신호의 전압 신호(도 4의 A)를 인가한다.
그리고 리드부재(24)를 이동부(23a)에 체결(도 3의 B구간)시킬 때 이동부(23a)와 리드부재(24)의 마찰력으로 인해 이동부(23a)의 나사산에 리드부재(24)가 잘 체결되지 않는다. 그래서 큰 전압 신호(도 4의 B)를 모터(21)에 인가한다.
그리고, 리드부재(24)가 이동부(23a)를 이동(도 3의 C구간)시킬 때는 탄성부재(28)의 탄성력이 작용하여 리드부재(24)가 이동부(23a)를 따라 용이하게 이동한 다. 이에 따라 제 1 신호보다 작은 제 2 신호의 전압 신호(도 4의 C)를 인가함으로써 전력을 절감한다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광픽업 장치의 구동 제어 방법으로, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
먼저, 광디스크(11)의 기록 또는 판독 지시 신호가 입력되면, 광픽업 장치를 구동시켜 광디스크(11)에 레이저 광을 출사시키고, 광디스크(11)로부터 광이 반사되어 광검출기(16)에 수광되면 수광된 광을 판독하여 광디스크(11)의 종류를 판단한다. 그리고 판단된 광디스크(11)에 대응하는 구면 수차를 메모리(미도시)에서 검색하여 추출한다.
그리고 구동 유닛(20)의 모터(21)에 제 1 신호를 인가하고 모터(21)를 정방향으로 구동시킨다. 이때 모터(21)는 리드부재(24)가 회전부재(23)의 총 길이를 이동할 수 있는 만큼 회전되고, 모터(21)의 회전에 의해 리드부재(24)에 연결된 콜리메이트 렌즈(19)는 대물 렌즈(12)로부터 멀어지는 방향으로 이동된다. 그리고 리드부재(24)가 이동부(23a)를 따라 정지부(23b) 측으로 이동하면 콜리메이트 렌즈(19)가 기준위치에 위치(101)하게 된다.
여기서 리드부재(24)가 회전부재(23)의 가운데 위치하고 있는 상태에서, 리드부재(24)가 회전부재(23)의 총 길이를 이동할 만큼 모터(21)를 회전시켜도 리드부재(24)는 나사산이 없는 정지부(23b)에서 헛돌기만 하고 모터(21) 측으로 더 이상 이동하지 않는다.
그리고 모터(21)의 구동이 정지되면 모터(21)에 제 1 신호를 인가하고 모 터(21)를 역방향으로 대략 32 스텝 동안 구동시킨다. 그러면, 모터(21)의 회전에 의해 회전 부재(23)가 회전하게 되고, 연결부재(27)가 탄성부재(28)의 탄성력에 의해 밀리면서 연결부재(27)에 연결된 리드부재(24)를 함께 밀고, 이에 따라 리드부재(24)가 이동부(23a)의 나사산에 체결되게 된다(102).
그리고 모터(21)에 제 2 신호를 인가하고 모터(21)를 역회전 구동시킨다. 그러면 리드부재(24)가 이동부(23a)의 나사산을 따라 이동하게 되고, 이에 따라 리드부재(24)에 연결된 콜리메이트 렌즈(19)는 대물 렌즈(12) 측으로 이동하게 된다.
이때 각 광디스크의 종류에 따라 디스크보호층에서 기록면까지의 두께를 고려하여 구면수차가 최소가 되는 최적 위치(즉, 목표 위치)까지 리드 부재(24)를 이동(103)시킨다.
여기서, 기준 위치에서 최적 위치까지의 이동 거리 및 이 이동 거리에 따른 모터(21)의 스텝 수는 광디스크의 종류에 따라서 미리 설정되는 값이다. 예를 들어, 블루레이 디스크(BD)의 경우에는 디스크보호층 t0.1(mm)를 고려하여 이동거리가 0.1mm인 지점이 구면수차가 최소가 될 수 있는 최적 위치이고, HD-DVD나 DVD의 경우에는 디스크보호층 t0.6(mm)를 고려하여 이동거리가 0.6mm인 지점이 구면수차가 최소가 될 수 있는 최적 위치이다.
이와 같이, 기준 위치에서부터 각 광디스크별로 각기 다른 이론적인 최적 위치로 이동시킨 다음, 광검출기(15)로부터 전송된 오차 신호 및 정보 신호에 기초하여 구동 유닛(20)의 구동을 제어함으로써, 콜리메이트 렌즈(19)를 최적 위치로 이동시키게 된다.
그리고, 리드부재(24)의 이동에 따라 콜리메이트 렌즈(19)의 위치가 최적의 위치에 위치하게 됨으로써 구면 수차가 되고, 광원(14)에서 출사된 레이저 광을 평행광으로 변환(104)시킨 후 대물렌즈(12)에 출사한다. 이에 따라 광디스크의 기록 또는 판독이 수행된다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광픽업 장치의 구동 유닛의 예시도로, 콜리메이트 렌즈가 최적 위치에 위치하고 있을 때 구동 유닛의 구동 예시도이다.
광픽업 장치의 구동 유닛(20)은 모터(21)와, 모터(21)에 연결되어 모터(21)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 회전축(22)과, 회전축(22)에 설치되어 회전하는 회전부재(23)와, 회전 부재(23)에 삽입되어 회전부재(23)의 회전 시 회전부재(23)를 따라 이동하는 리드부재(24)와, 회전축(22)의 단부에 설치되어 리드부재(24)의 이동을 제한하는 스토퍼(25)를 포함한다.
여기서 회전부재(23)는 외주면에 나사산이 형성된 이동부(23a)가 마련되어 있고, 이동부(23a)의 양측에는 나사산이 형성되어 있지 않은 민 무늬의 제 1, 2 정지부(23b, 23b')가 각각 마련되어 있다. 즉, 이동부(23a)와 제 1, 2 정지부(23b, 23b')가 마련된 회전부재(23)는 볼트 형태이고, 리드부재(24)는 너트 형태이다. 이에 따라 리드부재(24)는 회전부재(23)의 회전 시 이동부(23a)의 회전에 의해 이동부(23a)에서는 이동되지만, 제 1, 2 정지부(23b, 23b')에서는 헛돌기만 하고 이동하지는 않는다.
여기서 제 1, 2 정지부(23b, 23b')는 이동부(23a)를 기준으로 서로 반대 방향에 마련된 것으로, 제 1 정지부(23b)는 모터(21)와 인접한 곳에 위치하고 있고, 제 2 정지부(23b')는 스토퍼(25)와 인접한 곳에 위치하고 있다.
따라서 제 1 정지부(23b)는 리드부재(24)의 정지 위치로 수차를 보정하는 콜리메이트 렌즈(19)의 기준 위치이고, 제 2 정지부(23b')는 모터(21)에 과전류가 인가된 경우 리드부재(24)와 스토퍼(25)와의 충돌을 방지하기 위해 리드부재(24)의 이동이 제한되는 제한 위치이다.
그리고 콜리메이트 렌즈(19)는 홀더에 장착되고, 콜리메이트 렌즈(19)가 수용된 홀더는 연결부재(27)에 연결되며 이 연결부재(27)는 리드부재(24)에 연결된다.
즉, 구동 유닛(20)은 리드부재(24)에 연결되어 리드부재(24)가 이동하면 리드부재(24)를 따라 이동하는 연결부재(27)와, 연결부재(27)에 삽입 장착되어 연결부재(27)의 이동을 가이드하는 가이드부재(26)와, 가이드부재(26)의 양 단부에 마련되어 연결부재(27)의 이동을 제한하는 스토퍼(29, 29')와, 이 스토퍼(29, 29') 사이에는 탄성부재(28, 28')가 더 설치된다.
이를 구체적으로 설명하면, 리드부재(24)가 회전부재(23)의 기준 위치인 정지부(23b)에 위치하고 있는 상태에서 이동부(23a)의 나사산에 리드부재(24)를 체결시킬 때 그 체결을 용이하게 하기 위해, 연결부재(27)와 스토퍼(29) 사이에 탄성부재(28)가 더 설치된다. 즉, 이 탄성부재(28)는 리드부재(24)가 회전부재(23)의 기준 위치인 제 1 정지부(23b)에 위치하고 있는 상태에서 모터(21)가 구동되어 회전부재(23)가 회전하면 탄성부재(28)의 탄성력에 의해 리드부재(24)가 이동부(23a)의 나사산에 체결된다. 이때 리드부재(24)가 기준 위치에 위치하고 있음으로 인해 탄 성부재(28') 보다 탄성부재(28)가 더 압축된 상태가 되기 때문에 탄성부재(28')보다 탄성부재(28)의 탄성력이 더 크게 작용한다.
그리고, 리드부재(24)가 회전부재(23)의 이동 제한 위치인 제 2 정지부(23b')에 위치하고 있는 상태에서 이동부(23a)의 나사산에 리드부재(24)를 체결시킬 때 그 체결을 용이하게 하기 위해, 연결부재(27)와 스토퍼(29') 사이에 탄성부재(28')가 더 설치된다. 즉, 이 탄성부재(28')는 리드부재(24)가 회전부재(23)의 이동 제한 위치인 제 2 정지부(23b')에 위치하고 있는 상태에서 모터(21)가 구동되어 회전부재(23)가 회전하면 탄성부재(28')의 탄성력에 의해 리드부재(24)가 이동부(23a)의 나사산에 체결된다. 이때 리드부재(24)가 이동 제한 위치에 위치하고 있음으로 인해 탄성부재(28) 보다 탄성부재(28')가 더 압축된 상태가 되기 때문에 탄성부재(28)보다 탄성부재(28')의 탄성력이 더 크게 작용한다.
아울러 모터(21)는 펄스 신호를 줄 때마다 일정한 각도씩 회전하는 스테핑 모터(Stepping Motor)를 이용한다. 여기서 모터(21)는 정방향 및 역방향 구동 가능하다. 따라서 모터(21)의 정방향 회전 시 콜리메이트 렌즈(19)를 대물렌즈(12)에서 멀어지도록 이동시키고, 역방향 회전 시 콜리메이트 렌즈(19)를 대물 렌즈(12) 측으로 가까워지도록 구동시킨다. 즉 콜리메이트 렌즈(19)가 수용된 홀더는 대물 렌즈(12)로 향하는 광의 방향으로 이동 가능하게 설치된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광픽업 장치의 예시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광픽업 장치의 구동 유닛의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광픽업의 구동 유닛에 마련된 모터 인가 신호의 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광픽업 장치의 구동 유닛의 제어 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광픽업 장치의 구동 유닛의 예시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
11: 광디스크 12: 대물렌즈
13: 반사미러 14: 광원
16: 광검출기 18: 광로변환기
19: 콜리메이트 렌즈 20: 구동 유닛
21: 모터 22: 회전축
23: 회전부재 23a: 이동부
23b: 정지부 24: 리드부재
26: 가이드부재 28, 28': 탄성부재

Claims (22)

  1. 모터;
    상기 모터에 연결되고 이동부와 정지부를 가지는 회전부재;
    상기 회전부재에 삽입 설치되어 상기 이동부를 따라 이동하고 상기 정지부에서 정지하는 리드부재;
    상기 리드부재에 연결되어 수차를 보정하는 렌즈를 포함하는 광픽업 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동부는 나사산을 가지고, 상기 정지부는 민 무늬인 광픽업 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈는,
    콜리메이트 렌즈 또는 대물 렌즈 중 어느 하나의 렌즈인 광픽업 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수차를 보정하는 경우, 상기 리드부재가 상기 정지부로 이동되도록 상기 모터에 제 1 신호를 인가하는 제어부를 더 포함하는 광픽업 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    광을 출사하는 광원와, 상기 출사된 광이 광디스크에서 반사되면 상기 반사 된 광을 검출하는 광검출기를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 검출된 광에 기초하여 상기 광디스크의 종류를 판단하고, 상기 판단된 광디스크에 대응하는 목표 위치를 판단하는 광픽업 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 정지부에서 상기 목표위치까지 상기 리드 부재가 이동되도록 상기 모터에 제 2 신호를 인가하는 광픽업 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 신호는 제 1 신호보다 작은 전압 신호인 광픽업 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈를 수용하는 홀더와,
    상기 홀더와 상기 리드부재를 연결하는 연결부재와,
    상기 연결부재의 이동을 안내하는 가이드부재와,
    상기 가이드 부재에 삽입 장착되어 상기 안내부재에 탄성력을 인가하는 탄성부재를 더 포함하는 광픽업 장치.
  9. 모터;
    상기 모터에 연결되고, 이동부와, 상기 이동부의 양 단부에서 각각 연장된 제 1, 2 정지부를 가지는 회전부재;
    상기 회전부재에 삽입 설치되어 상기 이동부를 따라 이동하고 상기 제 1, 2 정지부에서 정지하는 리드부재;
    상기 리드부재에 연결되어 수차를 보정하는 렌즈를 포함하는 광픽업장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 이동부는 나사산을 가지고, 상기 제 1, 2 정지부는 민 무늬인 광픽업 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 정지부는 상기 모터와 이동부 사이에 마련되어 상기 리드부재의 기준 위치가 되고,
    상기 제 2 정지부는 상기 이동부를 기준으로 상기 제 1 정지부와 반대 측에 마련되어 상기 리드부재의 이동 제한 위치인 광픽업 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 렌즈를 수용하는 홀더와,
    상기 홀더와 상기 리드 부재를 연결하는 연결부재와,
    상기 연결부재의 이동을 안내하되, 상기 연결부재에 의해 두 구간으로 구획되는 가이드부재와,
    상기 가이드 부재의 각 구간에 삽입 장착되어 상기 연결부재에 서로 반대 방향의 탄성력을 인가하는 탄성부재를 더 포함하는 광픽업 장치.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 렌즈는,
    콜리메이트 렌즈 또는 대물 렌즈 중 어느 하나의 렌즈인 광픽업 장치.
  14. 모터에 제 1 신호를 인가하여 렌즈가 연결된 리드부재를 회전부재의 정지부로 이동시키고,
    상기 리드부재의 이동이 완료되면 상기 모터에 제 1 신호를 인가하여 상기 리드부재를 상기 회전부재의 이동부에 체결시키고,
    상기 체결이 완료되면 상기 모터에 제 2 신호를 인가하여 상기 리드부재를 목표 위치로 이동시켜 수차를 보정하는 광픽업 장치의 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 리드부재를 회전부재의 정지부로 이동시키는 것은,
    상기 회전 부재의 총 길이를 이동하기 위한 스텝을 상기 모터에 인가하는 광픽업 장치의 제어 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 리드부재를 회전부재의 정지부로 이동시키는 것은,
    상기 정지부는 민무늬이고, 상기 리드부재가 상기 정지부에 위치하면 상기 리드부재는 상기 정지부에서 이동이 정지되는 광픽업 장치의 제어 방법.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 리드부재를 회전부재의 정지부로 이동시키는 것은,
    상기 렌즈를 기준 위치로 이동시키는 것인 광픽업 장치의 제어 방법.
  18. 제 14 항에 있어서, 상기 리드부재를 상기 회전부재의 정지부로 이동시키는 것은,
    상기 모터를 미리 설정된 스텝으로 회전시키는 것인 광픽업 장치의 제어 방법.
  19. 제 14 항에 있어서, 상기 리드부재를 상기 회전부재의 이동부에 체결시키는 것은,
    상기 이동부에 형성된 나사산에 상기 리드부재를 체결시키는 것인 광픽업 장치의 제어 방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    광디스크의 기록 또는 판독 지시가 입력되면 광디스크의 종류를 판단하고,
    상기 판단된 광디스크의 종류에 대응하는 미리 설정된 목표 위치를 판단하는 것을 더 포함하는 광픽업 장치의 제어 방법.
  21. 제 14 항에 있어서, 상기 모터에 상기 제 1 신호를 인가하는 것은,
    탄성부재의 탄성력을 상기 리드부재에 인가하는 것을 더 포함하는 광픽업 장치의 제어 방법.
  22. 제 14 항에 있어서상기 제 2 신호는 상기 제 1 신호보다 작은 전압을 가진 신호인 광픽업 장치의 제어 방법.
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