KR100206339B1 - 광 디스크 플레이어의 엑추에이터 장치 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야.

본 발명은 광 디스크 플레이어의 엑추에이터 장치에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제.

본 발명은 가동부의 무게를 최소화함과 동시에 높은 추력을 얻을 수 있는 엑추에이터 장치를 제공하는데 있다.

다. 발명의 해결방법의 요지.

본 발명은 외측 상단 중앙에는 대물렌즈를 고정하기 위한 고정부가 형성되어 있는 비대칭형의 보빈과, 상기 보빈을 지지하기 위하여 형성된 판스프링과, 상기 판스프링이 고정되도록 상응하게 홀더를 형성시켜서 상기 가동부의 무게를 줄이고 엑추에이터의 추력을 높힘과 동시에 소형화, 박형화를 지향함을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도.

본 발명은 가동부의 무게를 줄인 엑추에이터 장치.

Description

광 디스크 플레이어의 엑추에이터 장치.

본 발명은 광 기록/재생 장치에 관한 것으로, 특히 추력을 높이면서도 높은 고역감도를 가질수 있는 엑추에이터 장치에 관한 것이다.

통상적으로 광디스크를 기록매체로 사용하는 광디스크 기기에 있어서, 디스크에 기록된 신호를 읽고, 기록할 때 광픽업(Optical pick-up)을 사용한다. 이는 디스크에 피트(Pit)나 마크(Mark)를 레이져를 이용하여 기록할 뿐만 아니라 기록된 신호를 재생하기도 한다. 최근 컴퓨터의 성능이 점차 향상됨에 따라 데이터를 처리하는 속도가 빨라지고 있다. 또한 휴대용 컴퓨터(HPC)가 점차 확산됨에 따라 소형화, 박형화가 요구되고 있다. 이에따라 컴퓨터 주변기기 중의 하나인 CD-ROM이나 DVDP와 같은 레이져를 이용한 광디스크 기기 역시 빠른 엑세스 타임과, 소형화가 요구된다. 그리고 상기 기기들의 엑세트 타임을 최소로 하고, 소형화를 위해서는 광픽업의 엑추에이터 장치의 특성이 중요하다.

따라서, 상기 엑추에이터 장치의 일반적인 구성을 도 1을 참조하여 설명하면 하기와 같다.

광 픽업장치의 분산된 레이져는 엑추에이터의 구성요소인 대물렌즈(70)를 통해 디스크에 상을 정확하게 맺히게 하여 상기 디스크에 저장된 정보를 읽어낸다. 상기 대물렌즈(70)는 정확한 위치 추종을 위해서 보빈(72)에 고정된다. 상기 보빈(72)의 외측 둘레면에는 서보회로의 전류를 인가받아 상기 보빈(72)을 수직방향으로 이동시키는 포커스 코일(76)이 권선된다. 그리고 상기 보빈(72)의 전면부 및 후면부에는 서보회로의 전류를 인가받아 상기 보빈(72)을 수평방향으로 이동시키는 트랙 코일(74)이 권선된다. 또한, 상기 보빈(72)의 양측에는 상기 트랙 코일(74) 및 포커스 코일(76)에 자기회로의 전류를 인가하기 위한 영구자석(마그네트)(84)과 요크(82)가 각각 설치된다. 그후 상기 각각의 요크(82)를 지지하기위한 홀더(86)가 각각 고정판(88)에 설치된다. 또한 상기 보빈(72)의 양측에는 상기 포커스 코일(76) 및 트랙 코일(74)에 의해 보빈(72)이 수직 방향 또는 수평방향으로 동작될때, 상기 보빈(72)을 지지하는 다수개의 와이어(스프링)(78)가 상기 홀더(86)의 내측면에 각각 설치된다. 이때, 상기 다수개의 와이어(78)는 상기 홀더(86)와 평형상태를 유지하면서 고정되도록 상기 보빈(72)의 양측면에 설치된 와이어고정부(80)에 고정된다.

위와 같이 구성된 엑추에이터 장치는 영구자석 자계에 의한 가동코일의 형태로 1자유도계 운동을 하여 상기 보빈에 고정된 대물렌즈를 원하는 위치에 정확히 이동할 수 있도록 되어 있다. 상기와 같은 역할을 수행하는 엑추에이터 장치는 정보가 저장되어 있는 디스크의 회전 배속 증가에 따라 이를 추종하기 위한 능력이 요구된다. 엑추에이터 장치의 고속 추종 능력은 주로 고역감도에 의해서 결정되는데 고역감도가 커짐에 따라 대물렌즈를 포함하는 가동부의 고속 추종 능력은 향상되게 된다. 즉 고역감도의 크기는 가동부의 무게에 반비례하게 되고 자기회로에 의해 발생하는 추력에 비례하는 관계를 가지게 되므로 고역감도를 올리기 위해서는 가동부의 무게를 효과적으로 줄임과 동시에 추력의 크기는 증가시켜야 한다.

그러나 종래 엑추에이터 장치는 초기 설계시, 가동부의 무게 중심점과 지지점 중심을 일치시키는 과정에서 무게가 상당히 증가하여 고역감도를 감소시키는 주요 원인이 되고 있다. 또한 코일의 유효 길이를 증가 시키는 방안은 실제 사용하지 않는 코일 길이가 함께 증가하는 문제점이 있었다. 따라서 기존의 엑추에이터 장치는 소형화, 박형화를 지향할 경우에 원하는 수준으로 높은 고역감도를 확보하는 일이 상당히 어려운 문제점이 있었다. 그리고 이에따른 가동부의 고속 추종 능력을 확보하는 것이 힘들며, 고배속용 엑추에이터 장치에 활용이 부적절한 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 가동부의 무게를 최소화함과 동시에 높은 추력을 얻을 수 있는 엑추에이터 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 고속추종능력을 가지면서도 소형화 및 박형화를 구현할 수 있는 엑추에이터 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 대물렌즈, 보빈 및 코일로 구성된 가동부와, 상기 가동부를 지지하기 위하여 설치된 다수의 스프링과, 상기 스프링에 지지된 가동부를 고정시키는 홀더와, 상기 가동부와 홀더사이에는 자속을 발생시키는 자기회로(영구자석, 요크)로 구성되어 레이져가 광디스크 상에 정확한 상을 맺도록 구성된 엑추에이터 장치에 있어서 외측 상단 중앙에는 대물렌즈를 고정하기 위한 고정부가 형성되어 있는 비대칭형의 보빈과, 상기 보빈을 지지하기 위하여 형성된 판스프링과, 상기 판스프링이 고정되도록 상응하게 홀더를 형성시킴을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술의 일실시예에 따른 광 디스크 플레이어 엑추에이터 장치의 구성도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 광 디스크 플레이어 엑추에이터 장치의 구성도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 광 디스크 플레이어 엑추에이터 장치가 결합된 상태를 나타낸 평면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 광 디스크 플레이어 엑추에이터 장치가 결합된 상태를 나타낸 측면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 보빈12: 대물렌즈

14: 고정부16: 구멍

18: 돌기20: 포커스코일

22: 트랙코일24: 요크

26: 판스프링28: 홀더

32: 영구자석34: 고정판

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 주요 구성을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

가동부의 무게를 줄이고 엑추에이터의 추력을 높힘과 동시에 소형화, 박형화를 지향하기 위하여 보빈(10)을 비대칭으로 형성시킨다. 상기 보빈(10)의 외측 상부 중앙에는 레이져의 상을 디스크상 정확하게 맺게 해주는 대물렌즈(12)를 고정시키기 위한 고정부(14)가 형성된다. 상기 보빈(10)의 상하면 좌우 양단부에는 판스프링(26)을 고정시키기 위하여 돌기(18)가 형성된다. 또한 상기 보빈(10)의 중앙에는 와해된 자속을 일정방향으로 유지시켜주는 요크(24)가 장착되기 위하여 직사각형 모양의 구멍(16)이 형성된다. 그후 상기 보빈(10)의 둘레면에는 상기 보빈을 상하방향으로 움직이게 하기 위한 포커스 코일(20)을 권선하기 위하여 홈(20a)이 형성된다. 상기 홈(20a)에는 포커스 코일(20)이 권선된다. 상기 보빈(10)의 내측 일측면에는 상기 보빈(10)을 좌우 방향으로 움직이게 하기 위한 트랙 코일(22)을 권선하기 위하여 코일걸림부(22a)를 상하면에 좌우 대칭으로 각각 형성시킨다. 상기 각각의 코일걸림부(22a)에는 트랙코일(22)이 권선된다. 그후 상기 보빈(10)에 형성되어 있는 직사각형의 구멍(16)에는 이에 상응하는 요크(24)를 장착시킨다.

상기 보빈(10)의 상하면 좌우 양단부에 형성된 돌기(18)에 고정되는 판스프링(26)은 2매 일체형으로 제작하여 조립과정에서 분리되도록 한다. 상기 판스프링(26)의 일측은 보빈(10)에 형성된 돌기(18)에 고정되기 위한 고정구멍(26a)이 형성되어 있으며, 타측 역시 홀더(28)에 고정되기 위하여 고정구멍(26b)이 형성되어 있다. 또한 상기 판스프링(26)의 중앙부분에는 가동부의 회전과 부공진 현상을 억제하기 위하여 '∃'자 모양의 댐퍼(26c)가 형성된다.

상기 판스프링(26)의 일측면을 고정시키기 위하여 홀더(28)가 형성된다. 상기 홀더(28)의 상하면 좌우 단부에는 상기 판스프링의 댐퍼(26c)에 상응하도록 홈이 형성되어 있는 스프링고정부(28b)가 형성된다. 또한 상기 판스프링(26)의 고정구멍(26b)에 상응하도록 돌기(28a)가 형성된다.

본 발명의 구성을 결합관계로 살펴보면, 레이져가 관통하도록 구멍이 형성된 고정판(34) 위에 영구자석(32)이 장착된 요크(30)가 설치된다. 상기 요크(30)의 후측에는 홀더(28)가 고정된다. 상기 홀더(28)에 형성된 각각의 스프링고정부(28b)에는 판스프링(26)이 고정된다. 그후 상기 요크(30)의 전측에는 상기 판스프링(26)의 고정구멍(26a)에 고정되는 보빈(10)이 설치된다. 상기 판스프링(26)은 상기 보빈(10)에 형성되어 있는 돌기(18)에 장착되어 상기 보빈(10)을 지지한다. 상기 포커스 코일(20)과 트랙코일(22)은 상기 네 개의 판스프링(26)과 연결되어 있으며, 상기 판스프링(26)은 상기 코일(20, 22)에 인가되는 전류가 흐를 수 있는 도선으로 활용이 가능토록 한다. 또한 가동부(보빈, 대물렌즈등)의 무게를 효과적으로 줄일 수 있도록 트랙코일(22)은 무게 밸런스 역할을 하도록 권선된다. 그리고 향후 고역감도를 더 높여야 할 경우가 발생시, 상기 요크(30)와 홀더(28)의 형상수정을 통해 영구자석(32)의 두께를 더 늘여 자속밀도를 더 높일 수 있다.

다음에 나타난 표는 본 발명에 의한 엑추에이터의 성능을 실측한 값이다. 소형, 박형이면서도 12∼16배속에 적용이 가능한 높은 고역감도가 측정됨을 알 수 있다.

[표 1a]

종류방향, 성능	사양	측정값
FOCUS	고유진동수(Hz)	48.0
	정적처짐(mm)	0.11
	강성(N/m)	47.3
	DC감도(mm/A)	9.9
	DC감도(mm/V)	1.30
	AC감도(G/A)	59.9
	AC감도(G/V)	7.88
	2차공진(KHz)	20이상
	코일저항(Ω)	7.6
	코일무게(g)	0.15
	유효코일길이(cm)	80
	코일turn수	100
	평균자속밀도(G)	5631

[표 1b]

TRACK	고유진동수(Hz)	68.2
	강성(N/m)	95.5
	DC감도(mm/A)	1.83
	DC감도(mm/V)	0.28
	AC감도(G/A)	33.2
	AC감도(G/V)	5.03
	2차공진(KHz)	20이상
	코일저항(Ω)	6.6
	코일무게(g)	0.05
	유효코일길이(cm)	31
	코일turn수	25*4
	평균자속밀도(G)	5631

본 발명에 의한 엑추에이터의 성능

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 광 디스크 플레이어의 엑추에이터 장치는 가동부의 무게를 효과적으로 줄임과 동시에 높은 추력을 얻을 수 있어, 향후 고배속용 박형 엑추에이터를 실현시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 대물렌즈, 보빈 및 코일로 구성된 가동부와, 상기 가동부를 지지하기 위하여 설치된 다수의 스프링과, 상기 스프링에 지지된 가동부를 고정시키는 홀더와, 상기 가동부와 홀더사이에는 자속을 발생시키는 자기회로(영구자석, 요크)로 구성되어 레이져가 광디스크 상에 정확한 상을 맺도록 구성된 엑추에이터 장치에 있어서,

   외측 상단 중앙에는 대물렌즈를 고정하기 위한 고정부가 형성되어 있는 비대칭형의 보빈과, 상기 보빈을 지지하기 위하여 형성된 판스프링과, 상기 판스프링이 고정되도록 상응하게 홀더를 형성시켜서 상기 가동부의 무게를 줄이고 엑추에이터의 추력을 높힘과 동시에 소형화, 박형화를 지향함을 특징으로 하는 광 디스크 플레이어의 엑추에이터 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 보빈의 상,하측면 좌우 양단부에는 상기 판스프링을 고정하기 위한 돌기가 형성됨을 특징으로 하는 광 디스크 플레이어의 엑추에이터 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 보빈의 중앙에는 요크를 장착하기 위한 직사각형의 구멍이 형성됨을 특징으로 하는 광 디스크 플에이어의 엑추에이터 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 보빈의 둘레면에는 포커스 코일이 권선되기 위한 홈이 형성되어 있으며, 상기 보빈의 내측면에는 트랙 코일이 권선되기 위한 코일걸림부가 형성됨을 특징으로 하는 광 디스크 플레이어의 엑추에이터 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 판스프링의 일측은 상기 보빈의 돌기에 고정되기 위한 고정구멍이 형성되고, 타측은 상기 홀더의 돌기에 고정되기위한 고정구멍이 형성되며, 중단에는 '∃'자 모양의 댐퍼가 형성됨을 특징으로 하는 광 디스크 플레이어의 엑추에이터 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 홀더의 상하면 좌우 양단부에는 상기 판스프링을 고정하기 위하여 돌기를 포함한 스프링고정부가 상기 판스프링의 댐퍼와 상응하도록 형성됨을 특징으로 하는 광 디스크 플레이어의 엑추에이터 장치.

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