DVD 드라이브 분해해 레이저 현미경 만든다?

다양한 하드웨어를 직접 만들어온 제작자(Lötlabor Jena)가 DVD 드라이브로 레이저 현미경을 만드는 방법과 실제로 촬영한 사진을 공개해 눈길을 끈다.

그는 최근 DVD 드라이브가 대량 폐기되고 있다면서 따라서 하드웨어 마니아라면 DVD 드라이브를 거의 무상으로 입수할 수도 있다고 밝혔다. 저렴하게 구할 수 있는 DVD 드라이브를 이용해 하드웨어를 만들 수 있다는 것. DVD 디스크에 780nm 간격으로 배치된 440nm 피트 높이를 식별해낼 수 있을 만한 성능을 가진 레이저 센서를 이용해 레이저 현미경을 만드는 것이다.

그에 따르면 DVD 드라이브 장치는 정밀한 레이저 센서 뿐 아니라 렌즈 미러 프리즘 등 레이저 현미경 제작에 필요한 광학 요소와 센서를 적절한 위치로 이동하는 모터 등 기구를 포함하고 있기 때문에 레이저 현미경을 만들기에 적합하다. 하지만 DVD 드라이브 제조사가 설계한 독자적인 마이크로 프로세서와 회로를 탑재해 사용자가 마음대로 동작을 재작성할 수 없다. 따라서 그는 하드웨어를 리버스엔지니어링하고 자신의 소프트웨어와 하드웨어를 설계하는 것으로 레이저 현미경에 필요한 포커스 기능과 센서 위치를 조절하는 기능을 추가하기로 했다.

DVD 드라이브는 레이저 빛을 감지하고 처리하기 위한 포토 다이오드 집적회로 PDIC를 탑재하고 있다. 그가 PDIC 구조를 이해하기 위해 현미경 사진을 촬영한 결과 PDIC는 적어도 8개 독립적인 포토다이오드 채널을 탑재하고 있다고 한다. 이후 그는 PDIC 전압을 측정하면서 빛을 조사해 각 포토다이오드 채널 역할을 확인했다.

PDIC 디자인을 이해한 그는 PDIC에서 받은 정보 처리와 센서 위치를 조절하는 모터 제어와 전원 공급 등 역할을 맡는 보드를 설계했다. 그가 설계한 보드는 텍사스인스트루먼트가 개당 2.5유로에 판매하는 IC칩인 TPIC2050을 탑재하고 있다. 또 센서 위치를 제어하는 소프트웨어도 개발해 DVD 드라이브에서 레이저 현미경을 만들어냈다.

이런 레이저 현미경으로 촬영한 이미지를 보면 1mm×1mm나 더 높은 배율로 500μm×500μm로 촬영할 수도 있다. 그는 레이저 현미경을 만들기 위해 개발한 설계도와 소스코드를 자신의 깃허브 저장소에도 공개하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.