KR0133859B1

KR0133859B1 - 광픽업의 대물렌즈 구동장치

Info

Publication number: KR0133859B1
Application number: KR1019890007199A
Authority: KR
Inventors: 이꾸오 가스가; 후미오 고바야시; 회로시 가마다
Original assignee: 야마시다 루꾸이찌; 가부시기가이샤 산교세이기세이사꾸쇼
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1989-05-30
Publication date: 1998-04-22
Anticipated expiration: 2009-05-30
Also published as: DE3917724C2; KR900018942A; DE3917724A1; US4998802A

Abstract

내용 없음.

Description

광픽업의 대물렌즈 구동장치

제1도는 본 발명에 따른 대물렌즈 구동장치의 실시예를 도시한 평면도.

제2도는 상기 실시예의 종단면도.

제3도는 상기 실시예의 대물렌즈 부분의 종단면도.

제4도는 상기 실시예의 마그네트 및 코일부분의 확대평면도.

제5도는 상기 실시예중 마그네트의 정면도.

제6도는 상기 실시예중 코일의 정면도.

제7도는 상기 마그네트의 사시도.

제8도는 마그네트의 변형예를 도시한 사시도.

제9도는 상기 실시예에서의 포커싱용 자기회로 중의 자속모양을 도시한 설명도.

제10도는 상기 실시예에서의 트래킹용 자기회로 중의 자속모양을 도시한 설명도.

제11도는 상기 실시예에서의 자성편 부분의 자속모양을 도시한 평면도.

제12도는 상기 자성편 부분의 자속모양을 도시한 종단면도.

제13도는 가동부의 1차공진주파수의 예를 표시한 특성선도.

제14도는 본 발명의 완성에 도달하기 전단계의 마그네트를 이용한 대물렌즈 구동장치의 예를 도시한 주요부의 평면도.

제15도는 상기 제14도에 이용한 마그네트의 정면도.

제16도는 종래의 대물렌즈 구동장치의 일예를 도시한 평면도.

제17도는 종래의 대물렌즈 구동장치의 다른 예를 도시한 평면도.

제18도는 종래의 대물렌즈 구동장치의 또다른 예를 도시한 평면도.

제19도는 제18도의 종래의 예중 트래킹용 구동코일을 도시한 사시도.

제20도는 제18도의 자기회로를 구성하는 요크를 도시한 사시도.

제21도는 종래의 대물렌즈 구동장치의 또다른 예를 도시한 평면도.

제22도는 제21도의 종래예의 종단면도.

제23도는 상기 각각의 종래예와 본 발명의 실시예에서의 각 코일의 이용 효율을 비교하여 도시한 비교도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 렌즈홀더 2 : 대물렌즈

3 : 트래킹용 구동코일 4 : 포커싱용 구동코일

5, 9 : 요크 6 : 마그네트

6a : 포커싱용 마그네트부 6b : 트래킹용 마그네트부

7 : 지지축 8 : 밸런서

10, 11 : 자성편

본 발명은 광디스크장치 등에 이용되는 광픽업에서의 대물렌즈 구동장치에 관한 것이다.

종래 광학식 디스크를 기록매체로 하는 광디스크장치에서는 디스크에 기록된 정보신호를 읽어내기 위하여 광픽업을 이용한다. 이 광픽업에 있어서는 디스크의 정보피트에 레이저빔을 정확하게 집광시킬 필요가 있다. 여기서 디스크의 진동 또는 요동에 대하여 대물렌즈를 이 광축방향 즉 포커싱방향 및 트래킹방향으로 2차원적으로 구동시키는 대물렌즈 구동장치가 이용된다. 이 대물렌즈 구동장치에 요구되는 모든 특성은 (1)고감도일 것, (2)고역 추종성 등의 동특성에 우수할 것, (3)소형일 것, (4)원가가 저렴할 것 등이다.

제16도 내지 제22도는 종래의 대물렌즈 구동장치의 각종 예를 도시한다.

제16도의 예는 축(16)을 중심으로 회전가능하면서 축(16)방향으로 이동가능한 렌즈홀더(11)에 대물렌즈(12)를 부착하고, 또 렌즈홀더(11)의 외주에 포커싱용 구동코일(15b)을 원통형으로 감고, 그 외주에 4개의 4각형 트래킹용 구동코일(15a)을 고착하여 각 트래킹용 구동코일(15a)의 한변이 내외코어(23,28)를 포함한 자기회로내에 위치하도록 배치한 것이다.

제17도의 예는 축(26)을 중심으로 회전하면서 축(26)방향으로 이동가능항 렌즈홀더(21)에 대물렌즈(22)를 부착하는 동시에 축(26)을 사이에 두고 대칭위치에 한쌍의 4각통 형상 포커싱용 구동코일(25b)을 부착하고, 각 코일(25b)의 외주면에 4각형 트래킹용 구동코일(25a)을 2개씩 부착하여 각 코일(25a)의 한변이 내외코어(23),(28) 및 마그네트(27)를 포함한 자기회로내에 위치하도록 배치한 것이다.

제18도 내지 제20도의 예는 4각기둥형상의 렌즈홀더(31)의 중앙에 대물렌즈(32)를 부착하는 동시에 서로 평행한 양측면에 각각 4각통형상의 포커싱용 구동코일(35b)을 부착하고, 이들 각 코일(35b)의 외측 절반부분을 포위하도록 제19도에 도시한 바와 같이 장방형으로 된 코일을 U자형으로 구부려 트래킹용 코일(35a)을 형성하므로써 각 포커싱용 구동코일(35b) 외측의 약 절반을 감싸도록 부착하고, 렌즈홀더(31)는 평행스프링(34)에 의하여 대물렌즈(32)의 광축방향 및 이에 직교하는 방향으로 이동 가능하게 지지하였다. 자기회로는 제20도에 도시한 바와 같이 양측 돌기(33a), (33c)와 중앙돌기(33b)를 가진 요크(33)와 이 요크(33)의 돌기(33a), (33c)의 각 내측면에 고정된 마그네트(38)로 구성되며, 중앙돌기(33b)가 코일(35b)의 중앙에 위치하여 자속이 코일(35b), (35a)의 각2변을 가로지르도록 구성되어 있다.

제21도, 제22도의 예는 축(46)을 중심으로 회전가능하며, 축(46)에 따라 이동가능한 렌즈홀더(41)에 대물렌즈(42)를 부착하는 동시에 양측에 각각 트래킹용 구동코일(45a)을 부착하고, 이 코일(45a)의 하측에는 축(46)을 감싸도록 하여 원통형상의 포커싱용 구동코일(45b)을 부착시킨 것이다. 코일(45a)에 대향시켜 배치된 요크(43b)와 마그네트(43a)에 의하여 트래킹용 자기회로(43)가 형성되며, 또 코일(45b)에 대향시켜 배치된 요크(48b)와 마그네트(48a)에 의하여 포커싱용 자기회로가 형성되어 있다.

제23도(a) 내지 (d)는 종래의 대물렌즈 구동장치에서의 포커싱용 구동코일과 트래킹용 구동코일의 이용효율, 즉 감긴코일의 전체 길이에 대하여 추력이 유효하게 작용하는 부분의 길이 비율을 사선부분으로 도시한 것이다.

제23도 (a)는 제16도, (b)는 제17도, (c)는 제18도 내지 제20도에 각각 대응하는 것으로, 이들등에서 분명해지는 바와 같이 제16도 내지 제20도에 도시한 3개의 종래예에 따르면, 각 코일에서 구동력을 유효하게 발생하는 부분의 비율이 낮기 때문에 이용효율과 감도가 낮은 문제가 있다. 또 이들 예에서는 자기갭중에서 포커싱용 및 트래킹용의 구동코일을 겹쳐 감아서 마그네트를 공통화하고 있기 때문에 얼핏보면 고효율화 된 것 같이 보이나 실제로는 코일을 겹쳐 감았기 때문에 자기갭이 넓어져서 갭내의 자속밀도가 저하하고 효울이 상쇄되어 효율향상에는 그리 기여하지 못한다.

이에 대하여 제21도, 제22도에 도시한 종래예에 따르면, 포커싱과 트래킹에 전용의 자기회로를 이용하고 있기 때문에 제23도(d)에 도시한 바와 같이 각각의 구동코일이 이용효울이 높아 고성능의 대물렌즈 구동장치를 기대할 수 있다. 그러나 포커싱과 트래킹에 전용의 자기회로를 이용하고 있기 때문에 원가가 상승된다. 또 트래킹의 자기회로에는 렌즈홀더 측에서 대향 요크를 설치하기가 곤란하며, 실제로는 코일부의 자속밀도가 낮아 효율을 높일 수 없다.

본 발명의 제1목적은 이러한 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로 소형으로 효율이 높으며, 적은 구성부품으로 저렴한 원가를 실현시키는 신뢰성이 높은 대물렌즈 구동장치를 제공하는데 있다.

전술한 바와 같이 광디스크장치 등에 이용되는 광픽업의 대물렌즈 구동장치에서는 대물렌즈를 포커싱방향과 트래킹방향에 2차원적으로 정밀하게 위치 제어시킬 필요가 있으며, 이 2차원적인 추종서보를 정밀하게 하기 위해서는 대물렌즈를 소정의 중성점에 유지시키기 위한 구조가 광픽업의 성능을 결정지을 수 있는 중요한 요소로 되어 있다.

종래의 대물렌즈 구동장치에서 대물렌즈를 소정의 중성점에 유지시키기 위한 대물렌즈 지지구조로는 금속판 스프링을 이용한 것과 지지축에 성형스프링 등의 탄성유지용 댐퍼를 조합시킨 것으로 대별할 수 있다. 전자는 렌즈의 위치설정과 탄성유지를 겸하여 사용할 수 있으나, 판스프링의 약간의 휨에 의하여 이상 공진을 일으키거나 공진시의 제동성이 불충하여서 불안정하게 되기 쉽고 또 렌즈의 광축정밀도도 내기 힘든 단점이 있다. 후자는 지지축에 의한 광축 정밀도를 내기가 용이한 반면에 이것과 조합시켜 이용하는 탄성부재가 대부분 고무 또는 수지 등에 의한 성형품 이어서 온도특성 또는 경시변화면에서 불리할 뿐만아니라 장치의 소형화에 따라 스프링도 소형화되기 때문에 특성의 선형성의 범위가 좁게되어 면진동 또는 편심이 큰 디스크에서는 추종특성이 악화되는 문제점이 있다.

그러므로, 이들 문제점을 개선하기 위하여 자기적인 복원력을 가지게 하므로써 대물렌즈가 중성점에 유지되도록 한 것이 몇 가지 제안되어 있다. 일본 실개소 58-179,635호 공보, 실개소 58-163,908호 공보, 및 특개소 62-141,646호 공보기재의 것이 그 예이다.

상술한 자기적 복원력을 가지게 한 대물렌즈 구동장치에 따르면 자기적 복원력이 균일하게 되는 범위가 좁아 이것을 보충하기 위하여 자성편을 다수개 이용하는 등의 개선을 필요로 한다. 또 1개의 자성편에 의한 중성점의 유지는 포커싱방향 또는 트래킹방향중 어느 한쪽 방향에서만 해당되므로 포커싱방향 및 트래킹방향의 양방향의 중성점을 유지하기 위해서는 2조의 자성편을 필요로 하는데 이렇게 되면 구성이 복잡해져 원가가 상승되는 문제점이 있었다.

본 발명의 제2의 목적은 이러한 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로 자기적 복원력을 이용하여 중성점을 내도록 한 것에 있어서, 1조의 자성편으로 포커싱방향 및 트래킹방향으로 2차원적인 복원력을 발생시켜 2차원적으로 중성점을 내는 것을 가능하게 하여, 염가로 신뢰성이 높은 대물렌즈 구동장치를 제공하는데 있다.

이하 제1도 내지 제12도를 참조하면서 본 발명에 따르는 대물렌즈 구동장치의 실시예에 대하여 설명한다.

제1도 내지 제4도에 있어서, 부호 1은 렌즈홀더로서, 이 렌즈홀더(1)는 고정축(7) 둘레를 회전할 수 있으며 축(7)을 따라 이동가능하게 지지되어 있다.

대물렌즈(2)는 그 광축이 축(7)과 평행한 상태로 렌즈홀더(1)에 부착되어 있다. 렌즈홀더(1)에는 또 축(7)을 중심으로 하여 대물렌즈(2)의 반대측에 밸런스(8)가 고착되어 있다. 렌즈홀더(1)의 외주면에는 축(7)을 사이에 두고 대칭위치에 각각 쌍으로 되는 포커싱용 구동코일(4)과 트래킹용 구동코일(3)이 고착되어 있다.

이 포커싱용 구동코일(4)과 트래킹용 구동코일(3)을 고착한 렌즈홀더(1)의 외주면은 축(7)을 중심으로 하는 연속된 공통의 원호면으로 되어 있으며, 각 코일(4),(3)은 원호면을 따라 구부러져 렌즈홀더(1)에 고착되어 있다.

상기 축(7)은 요크(9)의 중앙보스부에 설치되어 있다. 요크(9)는 축(7)을 사이에 두고 양측이 부채형으로 형성되는 동시에 이 부채형의 외주연부가 직각으로 구부러져 각 코일(4),(3)과 대향되도록 기립되어 있다.

이 요크(9)의 각 기립부는 축(7)을 중심으로 하는 원호에 따라 형성되며, 이 기립부의 내면에는 원호형상의 마그네트(6)가 고정되어 있다. 마그네트(6)는 예를 들면 수지 바인더 등에 의하여 일체로 성형된다. 마그네트(6)는 제5도, 제7도에도 도시한 바와 같이 중간부에 축(7)과 평행한 방향으로 홈(6c)이 형성되어 있으며, 이 홈(6c)을 경계로 하여 포커싱용 마그네트부(6a)와 트래킹용 마그네트부(6b)로 분할되어 있다. 포커싱용 마그네트부(6a)는 코일측에서 보아 N극과 S극이 축(7)방향과 나란히 되도록 분극하여 착자되는 반면 트레킹용 마그네트부(6b)는 포커싱용 마그네트부(6a)의 착자방향에 직교하는 방향으로 분극하여 착자되는 것에 의하여 코일측에서 보아 N극과 S극이 원주방향으로 형성되어 있다. 이와 같이 각 마그네트부(6a),(6b)는 일체로 형성되는 것에 의하여 연속된 공통면에 배치된다.

상기 홈(6c)은 2개의 마그네트부(6a),(6b)를 접속하는 부분을 구성하고 있으며, 이 홈(6c)의 형성에 의하여 각 구동코일(3),(4)과 대향하는 측부분이 유효한 마그네트부분(6a),(6b)보다 움푹들어가 있어서 각 구동코일(3),(4)과의 간격(g)이 넓어져 있다.

또다른 실시예로서는 제8도에서와 같이 마그네트를 2개의 다른 마그네트로 대치할 수도 있다.

제6도에 도시한 바와 같이 포커싱용 구동코일(4)은 가로방향으로 긴 장방향이 되도록 형성되어 그 긴변이 포커싱용 마그네트부(6a)의 각 자극과 대향하도록 배치되어 있으며, 트래킹용 구동코일(3)은 세로방향으로 긴 장방향이 되도록 형성되어 그 긴변이 트래킹용 마그네트부(6b)의 각 자극과 대향하도록 배치되어 있다.

상기 요크(9)에는 또다른 요크(5)가 고정되어 있다. 요크(5)도 요크(9)와 마찬가지로 축(7)을 사이에두고 양측이 부채형으로 형성되는 동시에 이 부채형의 외주연부가 직각 으로 구부러져 기립되어 있다. 이 기립부는 축(7)을 중심으로 하는 원호에 따라 형성되어 있다. 상기 기립부는 렌즈홀더(1)에 형성된 창구멍(1a)을 공간적으로 여유있게 관통하는 동시에 각 코일(4),(3)을 사이에 두고 각 마그네트부(6a),(6b)와 대향하고 있다.

상기 실시예의 동작을 포커싱구동과 트래킹구동으로 구분하여 설명한다.

(1) 포커싱구동

포커싱용 마그네트부(6a)에 의한 자속과 포커싱용 구동코일(4)과의 관계를 제9도에 도시한다. 코일(4)에 구동전류를 흐르게 하므로, 이 구동전류와 자기회로내의 자속에 의해 추력이 발생한다. 이 추력은 지지축(7)과 대칭으로 배치된 포커싱용 구동코일(4)에 동일하게 발생하여 렌즈홀더(1)와 동시에 대물렌즈(2)가 그 광축방향으로 이동하여 포커싱동작을 하게 된다. 대물렌즈(2)를 포함한 가동부의 중심(重心)은 지지축(7)에 일치되어 있기 때문에 가동부는 요동 또는 부정진동(不庭振動)을 발생하지 않고 광축방향, 즉 포커싱방향으로 구동된다.

(2) 트래킹구동

트래킹용 마그네트부(6b)의 착자에 의한 자속과 트래킹용 구동코일(3)의 관계를 제10도에 도시한다. 코일(3)에 구동전류를 흐르게 하므로, 이 구동전류와 자기회로내의 자속에 의해 추력이 발생한다. 이 추력은 포커싱용 구동코일(4)과 직교하는 방향, 즉 지지축(7) 둘레의 회전모멘트가 되며, 렌즈홀더(1)와 같이 대물렌즈(2)를 트래킹방향으로 구동하여 트래킹동작을 하게 된다.

도시한 실시예에서의 한쌍의 포커싱용 구동코일(4) 및 트래킹용 구동코일(3)은 각각 동일형상의 평판형 코일을 이용하고 있다. 이것은 종래예에서 보는 바와 같은 공심형 코일보다 단순하여 감기쉬운 구조이며, 프린트코일, 적층코일 등의 높은 점적율(占積率)형의 고성능코일 또는 저원가 코일로의 대응에 가장 적합한 형상이다. 상기 동일형상의 각 코일과 대향하는 마그네트는 착자방향이 직교하는 방향으로 되어 있기 때문에, 각각의 코일에 발생하는 추력은 서로 직교하는 방향으로 발생한다.

코일의 형상 및 착자패턴은 대물렌즈 구동장치에 요구되는 구동감도 또는 가동범위 등에 의해 최적화된다. 즉 코일 또는 마그네트의 크기와 그 점유하는 비율을 조정하여 배분할 수가 있다. 제23도(e)는 상기 실시예에서의 포커싱용 구동코일과 트래킹용 구동코일의 이용효율, 즉 코일의 전체감은 길이에 대하여 추력이 유효하게 작용하는 부분의 길이비율을 사선으로 표시한 것이다. 제23도(e)에서도 분명해지는 바와 같이 도시한 실시예에 따르면, 제21도 및 제22도에 대하여 설명한 바와 같은 전용의 포커싱용 자기회로와 트래킹용 자기회로를 가진 대물렌즈 구동장치와 동등한 이용효율을 달성할 수가 있다.

또 포커싱용 구동코일과 트래킹용 구동코일은 겹쳐 감지 않고 연속된 공통면에 배치하고 있기 때문에 각 코일이 위치하는 공극을 작게 억제할 수 있으며 이 공극내의 자속밀도를 100 내지 250% 정도까지 높일 수 있고, 구동력을 대폭적으로 향상시킬 수도 있다.

또한 포커싱용 구동코일과 트래킹용 구동코일은 평면상의 동일형상 또는 유사 형상으로 하여 공통으로 사용하는 것도 가능하므로 생산설비의 공통화가 이루어져 원가절감을 도모할 수도 있다.

상기 마그네트(6)는 포커싱용 마그네트부(6a)와 트래킹용 마그네트부(6b)가 일체로 형성되는 동시에 각 마그네트부(6a),(6b)가 앞에 설명한 바와 같이 분극착자되어 있으나, 각 마그네트부(6a),(6b)의 접속부분에는 홈(6c)을 형성하는 것에 위하여 각 구동코일(3),(4)과 대향하는 측부분이 유효 마그네트부분(6a),(6b) 보다 움푹들어가 각 구동코일(3),(4)과의 간격(g)이 넓어져 있다.

자화의 강도는 착자기(着磁器)의 작극에서 거리의 자승에 반비례하는 것으로, 각 마그네트부(6a),(6b)를 분극착자할 경우에 접속부분을 구성하는 홈(6c)의 자화는 간격(g)이 넓어지는 것에 의해 극히 낮게 억제되어 각 마그네트부(6a),(6b)의 자극 사이의 간섭도 거의 없게 된다. 따라서 홈(6c)에서 나오는 자속은 매우 적고, 간격(g)이 넓어져서 구동코일(3),(4)에 도달하는 자속량이 매우 적게되므로, 접속부분을 구성하는 홈(6c)에 의한 자속영향은 거의 없으며, 포커싱방향 및 트래킹방향에 대하여 경사방향의 추력은 거의 무시할 수 있는 수준이기 때문에 안정된 포커싱 제어 및 트래킹 제어가 가능한 것이다.

상기 경사방향의 추력은 다음과 같은 경우 즉 제14도에 도시한 바와 같이 포커싱용 마그네트부(6a)와 트래킹용 마그네트부(6b)를 양자 사이에 동일 두께의 무착자(無着磁)의 접속부분(26d)과 함께 일체로 형성하였을 경우에 발생하는 것이다.

이와 같은 경우에는 포커싱용 마그네트부(6a)와 트래킹용 마그네트부(6b)를 분극착자할 때 접속부분(26d)도 강하게 착자되는 동시에 자극의 상호간섭이 일어나서 접속부분(26d)이 제15도에 도시한 바와 같은 경사방향의 원호형의 선을 경계로 하여 S극과 N극으로 구분된 착자패턴으로 되기 때문에, 이 착자패턴의 영향에 의해 경사방향의 추력이 발생하는 것이나, 홈(6c)을 설치하는 것에 의해 이와 같은 영향을 제거할 수가 있다.

또한 종래의 마그네트는 예를 들면 마그네트 재료를 소성한 다음 이것을 연마하는 등의 방법에 의하여 만들어졌기 때문에 복잡한 형상으로 되면 원가가 상승되는 요인이 되었으나, 최근에는 일반적으로 플래스틱 마그네트라 칭하는 사출성형 또는 압축성형에 의한 마그네트가 될 수 있게 되어 마그네트의 성능이 향상되었으므로, 본 발명에 따른 액튜에이터의 구동마그네트와 같은 비교적 형상이 복잡한 마그네트에서도 상기와 같은 플래스틱 마그네트류를 이용하는 것에 의하여 용이하게 만들 수가 있다.

또 제1도 및 제4도에 도시한 바와 같이 렌즈홀더(1)의 부채형의 이주연부에는 포커싱용 마그네트부(6a)의 자극중심에 대향하는 위치에 자성편(10)이 고착되어 있다. 자성편(10)은 폭이 좁고 축(7) 방향으로 긴부재이며, 제11도 제12도에 도시한 바와 같이 축(7)을 중심으로 하는 원주방향의 폭치수(X)는 포커싱용 마그네트부(6a)의 원주방향의 치수에 비하여 상당히 작으며, 축(7) 방향의 길이치수(y)는 포커싱용 마그네트부(6a)의 축(7) 방향치수 보다도 짧게 형성되어 있다.

포커싱용 마그네트부(6a)에 의한 자속과 자성편(10)의 관계는 제11도, 제12도에 도시한다. 포커싱용 마그네트부(6a)는 축(7) 방향으로 분극착자되어 있으나, 제11도에 도시한 바와 같이 축(7)에 직교하는 평면내에서 자속은 공극내의 원주방향 중앙부에서 극대로 되며, 공극의 양단에 가까와짐에 따라 감소한다. 공극내에는 자성편(10)이 배치되어 있기 때문에 자성편(10)에는 포커싱용 마그네트(6a)에 의한 자기적 흡인력이 작용하는 동시에 자속의 극대점에서 안정하게 유지되도록 하는 탄성적인 복원력과 동등한 복원력이 작용한다. 이 복원력에 의하여 렌즈홀더(1)가 원주방향의 중성점에 유지되므로, 대물렌즈(2)가 트래킹방향의 중성점에 유지된다. 상기 복원력은 자속분포의 구배 및 자성편(10)의 면적에 비례한다. 대물렌즈(2)의 트래킹방향의 통상 가동 범위에서는 자속구배는 근사적으로 직선적으로 변화하기 때문에 복원력은 대물렌즈(2)의 통상 가동범위에서 대략 균일하게 된다.

한편 제12도에 도시한 바와 같이 포커싱용 마그네트부(6a)의 축(7) 방향의 단면내에 있어서는 포커싱용 마그네트부(6a)가 축(7) 방향으로 분극착자되어 있기 때문에 자성편(10)이 배치된 공극 내에서의 자속의 구배는 상하방향의 중간부에서 역전한다. 여기에서 자성편(10)은 자로의 일부로 작용하면서 분극착자의 중앙부에 자기적으로 흡인된다. 이 흡입력이 복원력으로 작용하여 렌즈홀더(1)가 축(7) 방향의 소정위치에 유지되므로, 대물렌즈(2)가 포커싱방향의 중성점에 유지된다. 또 위에 설명한 바와 같이 자성편(10)은 마그네트부(6a)에서 나온 자속의 자로로 작용하기 때문에 자속밀도가 향상되어 대물렌즈 구동장치의 감도향상에 기여하는 동시에 자기적인 복원력이 광범위하에 안정된 상태로 얻어진다.

대물렌즈 구동장치 가동부의 1차 공진주파수(fo)(제13도 참조)를 결정하는 파라미터로서 복원력은 스프링정수와 동일하게 중요한 것이다. 통상 fo는 디스크의 회전주파수보다 약간 높게 설정한다. 이들의 정수를 가장 적당하게 하는 것은 대물렌즈 구동장치의 고효율화와 고성능화를 위하여 매우 중요한 것이다. 이것은 포커싱과 트래킹의 어느 것에 대해서도 해당된다.

전술한 자기복원력은 자성편(10)의 폭(X), 길이(y), 두께(t)를 선택하는 것에 의하여 fo를 포커싱방향 및 트래킹방향에 가장 적당하게 할 수가 있다.

통상의 대물렌즈 구동장치에서의 자기회로에서는, 제12도에 도시한 포커싱방향의 복원력이 제11도에 도시한 트래킹방향의 복원력보다도 크며, 또 복원력의 범위도 포커싱방향 쪽이 넓기 때문에 가동부를 슬라이드시키는 포커싱측에 자성편(10)을 배치한 도시의 실시예는 콤팩트디스크 플레이어 또는 비디오디스크플레이어등의 기존 디스크장치의 특성보다 합리적이다. 그러나 다른 특수한 디스크 또는 다른 용도 등에 의해 서는 이들 특성의 요구에 따라 트래킹측, 즉 트래킹용 마그네트부(6b)와 대향하는 측에 자성편을 배치하여도 좋다. 제4도의 부호 11은 트래킹측에 배치한 경우의 자성편의 예를 도시한다.

본 발명에 따르면 마그네트의 착자를 포커싱용과 트래킹용으로 구별하여 행하고, 이들을 각각 전용의 자기회로를 이용할 수 있으며, 또 각 마그네트 및 이들과 대향하는 포커싱용 구동코일 및 트래킹용 구동코일은 각각 공통면에 배치되기 때문에 각 코일이 위치하는 자기갭이 작아져 고밀도의 자속을 얻을 수 있으므로 효율이 높은 대물렌즈 구동장치를 제공할 수가 있다. 또 포커싱용 및 트래킹용 마그네트, 자기회로 및 코일을 각각 전용부분으로 설계할 수 있으므로 성능의 최적화가 용이한 것이다.

또 본 발명에 따르면 한 방향에 구동력을 발생시키기 위한 마그네트 부분과 다른 방향에 구동력을 발생시키기 위한 마그네트 부분을 일체로 형성하는 동시에 이들 마그네트 부분을 접속하는 부분을 구동코일과 대향하는 측에서 움푹 들어가게 하여 구동코일과의 간격을 넓혔기 때문에 2개의 유효 마그네트 부분을 일체화 하는 것에 의하여 부품가지수를 삭감하여 원가의 저렴화를 도모하면서 인접한 유효 마그네트 부분의 자극의 간섭을 없게 할 수가 있으며, 액튜에이터의 동작이 안정되게 할 수 있다.

또한 발명에 따르면, 대물렌즈를 중성점에 유지하기 위한 복원력을 자기적으로 얻도록 하기 위하여 판스프링 또는 성형고무등을 사용하지 않으므로 온도특성에 좌우되거나 시간의 경과에 따라 변화되지 않고 복원력의 선형성의 범위가 넓어져 면진동 또는 편심이 많은 디스크에서도 안정된 추종이 가능하다. 또 1개 또는 1조의 자성편에 의하여 포커싱방향 및 트래킹방향의 2방향에 복원력을 얻을 수가 있으므로, 소형 경량의 대물렌즈 구동장치를 제공할 수 있는 동시에 적은 부품가지수로 구성할 수 있으므로, 원가가 저렴하고 신뢰성이 높은 대물렌즈 구동장치를 제공할 수가 있다.

Claims

연속된 공통면에 배치되고 서로 직교하는 방향으로 분극으로 착자된 포커싱용 마그네트부(6a) 및 트레킹용 마그네트부(6b)와, 이 포커싱용 마그네트부(6a) 및 트래킹용 마그네트부(6b)에 각각 대향시켜 연속된 공통면에 배치된 포커싱용 구동코일(4) 및 트래킹용 구동코일(3)을 가지며, 상기 포커싱용 마그네트(6a)와 포커싱용 구동코일(4) 사이에서 발생하는 추력에 의하여 대물렌즈를 그 광축방향으로 이동시키고, 트래킹용 마그네트(6b)와 트래킹용 구동코일(3) 사이에서 발생하는 추력에 의하여 대물렌즈(2)를 그 광축에 직각인 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동장치.
제1항에 있어서, 상기 포커싱용 마그네트(6a)및 트래킹용 마그네트(6b)을 배치한 연속된 공통면, 그리고 포커싱용 구동코일(4) 및 트래킹용 구동코일(3)을 배치한 연속된 공통면의 어느 것도 고정축을 중심으로한 동심원통형의 원호면으로 되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동장치.
제1항에 있어서, 포커싱용 마그네트(6a)및 트래킹용 마그네트(6b)가 일체로 형성되며, 이들 마그네트(6a),(6b)을 접속하는 부분으로서 각각의 구동코일(4),(3)과 대향하는 측의 부분을 상기 포커싱용 마그네트(6a)및 트래킹용 마그네트(6b)로 유효하게 작용하는 유효 마그네트 부분보다도 얇게 되도록 형성한 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동장치.
제3항에 있어서, 일체로 형성된 포커싱용 마그네트(6a)및 게래킹용 마그네트(6b)가 원호형으로 되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동장치.
제1항에 있어서, 포커싱용 마그네트(6a)및 트래킹용 마그네트(6b)를 각각 별개의 마그네트로 형성시킨 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동장치.
제1항에 있어서, 대물렌즈(2)를 부착한 렌즈홀더(1)는 고정축(7) 둘레를 회전할 수 있으며, 이 고정축(7)을 따라 광축방향으로 이동가능하게 지지되고 상기 포커싱용 마그네트(6a)및 트래킹용 마그네트(6b), 포커싱용 구동코일(4) 및 트래킹용 구동코일(3)은 각각 고정축(7)을 사이에 두고 대칭위치에 각각 쌍을 이루도록 배치된 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동장치.
제6항에 있어서, 상기 렌즈홀더(1)의 외주면은 고정축(7)을 중심으로 하는 공통의 연속된 원호면으로 되어 있으며, 포커싱용 구동코일(4) 및 트래킹용 구동코일(3)은 원호면을 따라 구부러져 원호면에 고착된 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동장치.
제1항에 있어서, 대물렌즈(2)를 부착한 렌즈홀더(1)의 포커싱용 마그네트(6a)의 자극중심과 대향하는 위치에 자성편(10)을 고착하여 이 자성편(10)에 작동하는 자기적 흡인력에 의하여 포커싱방향과 트레킹방향으로 2차원적인 복원력을 발생시켜 대물렌즈(2)를 중성점에 유지시킨 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동장치.
제8항에 있어서, 상기 자성편(10)의 형상은 포커싱용 마그네트(6a)의 원주방향의 치수에 비하여 상당히 작으며, 포커싱용 마그네트(6a)의 축방향의 치수보다도 약간 짧은 4각형(장방향) 모양으로 되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동장치.
제1항에 있어서, 대물렌즈(2)를 부착한 렌즈홀더(1)의 트래킹용 마그네트(3)의 자극중심과 대향하는 위치에 자성편(11)을 고착하여 이 자성편(11)에 작용하는 자기적 흡인력에 의하여 트래킹방향과 포커싱방향으로 2차원적인 복원력을 발생시켜 대물렌즈(2)를 중성점에 유지시킨 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동장치.