KR100218427B1

KR100218427B1 - 광픽업용 액츄에이터

Info

Publication number: KR100218427B1
Application number: KR1019950067351A
Authority: KR
Inventors: 홍성표
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1995-12-29
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR970050410A

Abstract

본 발명은 광픽업용 엑츄에이터에 관한 것으로, 백요크(24,24')의 보빈(22)쪽 면에 극성이 다른 영구자석(M1~M4,M1'~M4')을 인접하도록 다수개 설치하고, 보빈(22)의 양측면에 상기 영구자석(M1~M4,M1'~M4')과 마주보도록 상하에 트랙킹코일(25T,25B,25T',25B')을 권선하며, 상기 보빈(22) 양측면 좌우에 포커싱코일(26L,26R,26L',26R')을 권선하여 구성되고, 상기 백요크(24)에 설치되어 있는 영구자석(M1~M4,M1'~M4')은 사각형상으로 4개가 서로 다른 극이 교번되도록 설치되며, 상기 트랙킹코일(25T,25B,25T',25B')과 포커싱코일(26L,26R,26L',26R')은 상기 영구자석(M1~M4,M1'~M4')의 경계선에 대응되는 위치에 그 중심이 있도록 사각형으로 권선된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 트랙킹코일의 이용효율이 높아져 트랙킹 동작특성이 좋아지고 트랙킹코일과 포커싱코일이 동일면에 구비되므로 유효에어갭이 줄어들어 코일을 지나는 평균자속밀도가 커지는 이점이 있다.

Description

광픽업용 엑츄에이터

제1도는 종래 기술에 의한 엑츄에이터의 구성을 도시한 사시도.

제2a, b, c, d도는 종래 기술에 의한 엑츄에이터의 구성을 도시한 단면도로서,

a도는 제1도의 A-A' 단면도.

b도는 상기 a도의 A-A'단면도.

c도는 상기 a도의 B-B'단면도.

d도는 상기 a도의 C-C'단면도.

제3도는 본 발명에 의한 엑츄에이터의 일실시예의 개요를 설명하기 위해 주요부분을 분리하여 도시한 사시도.

제4a, b, c도는 제3도에 도시된 본 발명에 의한 엑츄에이터의 한쪽 구동부를 도시한 도면으로,

a도는 영구자석에 대한 코일의 배치를 보인 단면도.

b도는 상기 a도의 A-A'단면도.

c도는 상기 a도의 B-B'단면도.

제5도는 본 발명에 의한 엑츄에이터의 다른 실시예의 개요를 설명하기 위한 주요부분을 분리하여 도시한 사시도.

제6a, b, c도는 제5도에 도시된 본 발명에 의한 엑츄에이터의 구동부를 도시한 도면으로,

a도는 종단면도.

b도는 횡단면도.

c도는 상기 b도의 A-A' 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 요크 22,32,32' : 보빈

23 : 대물렌즈 24,24',34,34' : 백요크

25T,25B,25T',25B' : 트랙킹코일 26L,26R,26L',26R' : 포커싱코일

M1~M4,M1'~M4' : 영구자석

본 발명은 광픽업용 엑츄에이터에 관한 것으로, 특히 포커싱코일 및 트랭킹코일을 동일평면에 배치하고 자속을 발생하는 영구자석을 다수개 배치하여 코일의 이용율을 높여 고속화 및 고밀도화되어 가는 광디스크용 광픽업의 동작특성을 높인 광픽업용 엑츄에이터에 관한 것이다.

엑츄에이터는 광픽업장치에서 포커싱과 트랙킹을 수행하기 위한 것으로서, 포커싱(FOCUSING)이란 대물렌즈의 이동을 통해 렌즈와 광디스크사이의 거리를 일정하게 유지함으로써 광디스크면상에 광의 초점을 맞추는 것이다. 그리고, 트랙킹이란, 대물렌즈를 이동시켜 대물렌즈를 통과한 광이 광디스크의 트랙을 정확하게 슛아갈 수 있도록 하는 것이다.

제1도는 종래 기술에 의한 엑츄에이터의 구성을 도시한 사시도이고, 제2a, b, c, d도는 종래 기술에 의한 엑츄에이터의 구성을 도시한 단면도로서, a도는 제1도의 A-A' 단면도, b도는 상기 a도의 A-A'단면도, c도는 상기 a도의 B-B'단면도, d도는 상기 a도의 C-C'단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 광픽업장치의 엑츄에이터는 프레임(1)이 요크(2)의 일측에 설치되고, 상기 프레임(2)의 일측에 설치된 4본의 와이어(4)에 의해 대물렌즈(6)가 구비된 보빈(5)이 지지되며, 상기 요크(2)상에 돌출되고 보빈(5)과 마주보도록 양측에 구비되는 백요크(9,9')의 내측면에 영구자석(10,10')이 설치되며, 상기 보빈(5)의 둘레에는 포커싱코일(7)이 감겨진다. 그리고 상기 포커싱코일(7)에는 트랙킹코일(8L,8R)이 상기 영구자석(10,10')과 마주보도록 설치되어 있다.

한편, 상기 보빈(5)과 보빈(5)에 감겨있는 포커싱코일(7)의 사이에는 상기 요크(1)에 고정설치되어 있는 인너백요크(11,11')가 구비되어 있다.

상기와 같이 엑츄에이터에서 상기 보빈(5)과 보빈(5)에 설치되어 있는 포커싱코일(7), 트랙킹코일(8L,8R)등이 가동부를 이루게 된다.

한편, 상기 영구자석(10,10')은 상기 백요크(9,9')에 각각 하나씩 구비되는 것으로, N극이 상기 보빈(5)쪽을 향하도록 부착되도록 설치되며, 상기 영구자석(10,10')의 자속선은 트랙킹코일(8L,8R)과 포커싱코일(7) 및 인너백요크(11,11')를 통과하여 백요크(9,9')로 이어지도록 형성된다.

상기 트랙킹코일(8L,8R)은 상기 포커싱코일(7)상에 상기 영구자석(10,10')과 마주보도록 나란히 두 개씩 설치되어 있다. 이와 같은 트랙킹코일(8L,8R)은, 제2도에 도시되어 있는 바와 같이, 사각형으로 권선되어 있다.

도면중 미설명 부호 3은 기판이다.

상기와 같이 구성되는 종래 기술에 의한 액츄에이터의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 보빈(5)을 상하로 이동시켜 대물렌즈(6)와 광디스크 사이의 거리를 조절하여 포커싱하는 것을 살펴보면, 제2도에서 포커싱코일(7)은 전류가 들어가거나 나오는 방향으로 흐르도록 되어 있다. 그리고 영구자석(10,10')에 의한 자속은 포커싱코일(7)을 수직으로 통과하고 있으므로 포커싱코일(7)을 흐르는 전류의 방향에 따라, 도면상의 +Z축방향 또는 -Z축방향으로 포커싱코일(7)이 힘을 받게 되어 보빈(5)이 이동된다. 이와 같이 되면 상기 보빈(5)에 설치되어 있는 대물렌즈(6)가 함께 이동되어 포커싱이 이루어지게 된다.

상기 원리는 제2도를 참고하여 설명할 수도 있는데, 상기 영구자석(10)과 나란하게 설치되어 있는 포커싱코일(7)의 변에 자속이 수직으로 통과하므로 포커싱코일(7)은 Z축방향으로 힘을 받게 된다.

그리고, 트랙킹을 수행하는 원리를 살펴보면, 제2d도에 도시된 바와 같이, 트랙킹코일(8L,8R)은 상기 포커싱코일(7)상에 상기 영구자석(10)과 마주보도록 2개가 나란히 설치되어 있다. 이와 같이 2개의 트랙킹코일(8L,8R)에 흐르는 전류의 방향은 서로 반대방향이다. 따라서, 상기 2개의 트랙킹코일(8L,8R)중 좌측 트랙킹코일(8L)의 우측변과, 우측 트랙킹코일(8R)의 좌측변에 흐르는 전류의 방향은 동일하게 되고 이와 같이 코일에 자속이 수직으로 통과함으로 트랙킹코일(8L.8R)은 도면상의 Y축방향으로 힘을 받게 된다. 이와 같이 힘을 받게 되는 트랙킹코일(8L,8R) 역시 상기 보빈(5)과 일체로 이동하게 되어 있으므로 트랙킹코일(8L,8R)에 힘이 작용하게 되면 보빈(5)의 이동에 의해 대물렌즈(6)의 이동이 이루어지면서 트랙킹이 수행된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 엑츄에이터에 있어서는 트랙킹코일(8L,8R)의 이용효율이 낮다는 문제점이 있다. 즉, 상기한 설명에서 알 수 있는 바와 같이 트랙킹코일(8L,8R)중 실제로 트랙킹에 사용되는 부분은 좌측 트랙킹코일(8L)의 우측변과 우측 트랙킹코일(8R)의 좌측변밖에 없으므로 트랙킹코일(8L,8R)의 나머지변을 형성하는 코일들은 실제로 트랙킹에 사용되지 않고 있는 것이다. 따라서, 광디스크 미디어가 고속화되고 고밀도화되는 추세에 따라 엑츄에이터의 특성이 향상되어야함에 적합하지 않은 문제점이 있다.

그리고, 포커싱코일(7) 상에 트랙킹코일(8L,8R)을 겹쳐서 설치함에 의해서 유효에어갭(air gap)의 길이가 길어져서 코일내의 평균자속밀도가 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 종래 기술에 의한 엑츄에이터에서는 제2a도에 도시된바와 같이 자속선(FL)이 형성되므로 인너백요크(11,11')가 반드시 필요하게 되는데, 이와 같은 고정부인 인너백요크(11,11')가 있으므로 해서 가동부인 보빈(5)과 포커싱코일(7)사이에 에어갭이 필요하게 되고, 그 만큼 보빈(5)의 사이즈도 커지게 되며 그로 인해 포커싱코일(7)의 무효분 저항도 커지게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 트랙킹코일의 이용효율을 높여 트랙킹 특성을 향상시키고, 트랙킹코일과 포커싱코일을 동일 평면상에 구비하여 코일을 통과하는 평균자속밀도를 높여주며, 구성부품을 간소화하여 제작공정을 간단하게 하고 불량률을 줄이는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적은 백요크의 보빈측 면에 서로 다른 극이 교번 되도록 영구자석을 설치하고, 상기 보빈의 양측면에 상기 영구자석과 마주보도록 상하에 트랙킹코일을 권선하며, 상기 트랙킹코일과 동일 평면에 있도록 상기 보빈 양측면 좌우에 포커싱코일을 권선하여 구성됨을 특징으로 하는 광픽업용 엑츄에이터에 의해 달성된다.

상기 백요크에 설치되어 있는 영구자석은 사각형상으로 4개가 설치되는 것으로 서로 다른 극이 교번되도록 설치되고, 상기 트랙킹코일과 포커싱코일은 상기 영구자석들의 경계선에 대응되는 위치에 그 중심이 있도록 보빈 측면에 사각형으로 권선된다.

그리고, 상기한 바와 같은 본 발명의 목적은 동일 평면상에 상하로 복수개 권선되는 트랙킹코일과 좌우로 복수개 권선되는 포커싱코일을 구비하여 좌우대칭으로 형성된 보빈의 중심에 설치되는 FP코일과, 상기 FP코일 양측의 보빈에 형성된 홈에 서로 마주보게 위치되는 복수개의 백요크상에 서로 다른 극이 교번되도록 설치되는 영구자석을 포함하여 구성되어 보빈을 상하좌우로 이동시켜 포커싱과 트랙킹을 수행함을 특징으로 하는 광픽업용 엑츄에이터에 의해서도 달성된다.

상기 복수개의 백요크에 서로 마주보는 방향으로 구비되어 있는 영구자석은 사각형상으로 4개가 설치되며 서로 다른 극이 교번되도록 설치되고, 상기 트랙킹코일과 포커싱코일은 상기 영구자석들의 경계선에 대응되는 위치에 그 중심이 있도록 보빈 측면에 사각형으로 권선된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명에 의한 엑츄에이터의 일실시예의 개요를 설명하기 위하여 주요 부분을 분리하여 도시한 사시도이고, 제4a, b, c도는 본 발명에 의한 엑츄에이터의 일실시예 한쪽 구동부를 도시한 도면으로, a도는 영구자석에 대한 코일의 배치를 보인 단면도, b도는 상기 a도의 A-A'당면도, c도는 상기 a도의 B-B'단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예는 보빈(22)의 전후면 양측에 대향하도록 요크(21)상에 형성된 백요크(24,24')의 보빈(22)쪽 면 각각에 서로 다른 극이 교번되도록 4개의 영구자석(M1,M2,M3,M4,M1',M2',M3',M4')을, 각각 설치하고, 상측에 대물렌즈(23)가 구비되어 있는 보빈(22)의 양측 전후면에는 상기 영구자석(M1,M2,M3,M4,M1',M2',M3',M4')과 마주보도록 트랙킹코일(25T,25B,25T',25B')을 상하로 배치하여 부착하고, 같은 면에 포커싱코일(26L,26R,26L',26R')을 좌우로 배치하여 부착한 구조로 된다.

상기 백요크(24,24')에 설치되어 있는 영구자석(M1,M2,M3,M4,M1',M2,'M3,'M4')은 각 측에 사각형상으로 4개가 설치되어 서로 인접한 것과는 다른 극성으로 되고 대칭방향에 놓인 것과는 같은 극성으로 된다. 즉, 전방측 백요크(24)를 향해 바라볼 때, 제4a도에 도시된 바와 같이, 우측상단의 영구자석(M1)이 N극, 우측하단의 영구자석(M2)이 S극, 좌측하단의 영구자석(M3)이 N극, 좌측상단의 영구자석(M4)이 S극이 상기 보빈(22)측을 향하도록 부착되어 도면상의 X축방향으로 자속선(FL)이 형성되도록 설치된다. 그리고 트랙킹코일(25T,25B)과 포커싱코일(26L,26R)은 각각 상기 영구자석(M1,M2,M3,M4)의 경계선에 대응되는 위치에 그 중심이 있도록 사각형으로 권선된다. 후방측은 전방측의 영구자석(M1,M2,M3,M4)과 트랙킹코일(25T,25B) 및 포커싱코일(26L,26R)의 배치와 대칭한다.

상기와 같은 구성에서 대물렌즈(23)가 설치된 보빈(22)과 트랙킹코일(25T,25B,25T',25B'), 포커킹코일(26L,26R,26L',26R')은 일체로 이동되는 가동부를 형성한다.

상기와 같이 구성된 엑츄에이터에 의하면, 영구자석(M1,M2,M3,M4)에서 발생되는 자속선(FL)은 제4c도와 같이 형성되어 포커싱코일(26L,26R,26L',26R')과 트랙킹코일(25T,25B,25T',25B')을 수직으로 통과하게 X축방향으로 형성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 의한 엑츄에이터의 작동을 그 한쪽(전방측)만을 도시한 제4a, b, c도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 포커싱이 이루어지도록 보빈(22)을 상하방향(Z축방향)으로 이동시키는 것은 상기 보빈(22)의 양측면의 좌우에 설치되어 있는 포커싱코일(26L,26R)의 각각의 상하변에 같은 방향으로 흐르는 전류에 이루어진다. 즉, 좌측의 포커싱코일(26L)과 우측의 포커싱코일(26R)에 흐르는 전류의 방향을 반대로 형성하게 되면, 상기 영구자석(M1,M2,M3,M4)에서 발생된 자속선(FL)이 수직으로 통과하는 상기 포커싱코일(26L,26R)의 상하변에 흐르는 전류에 의해 포커싱코일(26L,26R)이 상하방향(Z축방향)으로 힘을 받게 된다. 이와 같이 되면 상기 포커싱코일(26L,26R)이 권선되어 있는 보빈(22)이 이동되어 대물렌즈(23)가 상하로 이동되면서 포커싱이 수행된다.

그리고, 트랙킹을 수행하는 과정을 설명하게 되면 다음과 같다.

보빈(22)의 양측면 상하에 권선되어 있는 트랙킹코일(25T,25B)에 서로 다른 방향으로 전류를 흘려주면, 상기 영구자석(M1,M2,M3,M4)에서 발생된 자속선(FL)이 수직으로 통과하는 트렉킹코일(25T,25B)의 좌우변에 흐르는 전류에 의해 트랙킹코일(25T,25B)이 좌우방향(Y축방향)으로 힘을 받게 된다. 따라서, 상기 트랙킹코일(25T,25B)이 설치되어 있는 보빈(22)이 좌우방향으로 이동하게 되고, 상기 보빈(22)상에 구비되어 있는 대물렌즈(23)가 좌우로 이동하면서 트랙킹을 수행할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 의하면 트랙킹코일(25T,26B)에서 트랙킹을 위해 이용되는 부분이 종래에 비해 2배로 늘어나게 되어 트랙킹코일(25T,25B)의 이용효율이 향상되며, 인너요크가 배제되어 부품수가 절감되게 된다.

한편, 제5도 및 제6도에는 본 발명에 의한 엑츄에이터의 다른 실시예가 도시되어 있다. 제5도는 본 발명에 의한 엑츄에이터의 다른 실시예의 개요를 설명하기 위한 주요부분을 분리하여 도시한 사시도이고, 제6a, b, c도는 제5도에 도시된 본 발명에 의한 엑츄에이터의 구동부를 도시한 도면으로, a도는 종단면도, b도는 횡단면도, c도는 상기 b도의 A-A' 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 엑츄에이터는 동일평면상에 상하로 배치되는 트랙킹코일(36T,36B)과 좌우로 배치되는 포커킹코일(37L,37R)을 구비하여 좌우대칭으로 형성된 보빈(32,32')의 중심에 설치되는 FP코일(35)과, 상기 FP코일(35) 양측의 보빈(32,32')에 형성된 홈(32a,32a')에 서로 마주보게 위치되는 복수개의 백요크(34,34')상에 서로 다른 극이 교번되도록 설치되는 영구자석(M1,M2,M3,M4,M1',M2',M3',M4')을 포함하여 구성된다.

상기 복수개의 백요크(34,34')에 서로 마주보는 방향으로 구비되어 있는 영구자석 (M1,M2,M3,M4,M1',M2',M3',M4')은 각각 사각형상으로 4개가 서로 다른 극이 인접되로록 교번설치된다. 즉, 상기 본 발명의 일실시예에서 보인 것과 같은 배치로 된다. 여기서 일측 백요크(34)에 부착된 영구자석(M1,M2,M3,M4)과 타측 백요크(34')에 부착된 영구자석(M1',M2',M3',M4')은 서로 반대극성으로 마주하는 것이다. 그리고 상기 트랙킹코일(36T,36B)과 포커싱코일(37L,37R)은 상기 영구자석(M1,M2,M3,M4,M1',M2',M3',M4)들의 경계선에 대응되는 위치에 그 중심이 있도록 사각형으로 권선된다.

상기 FP코일(35)은 그 양단 가장자리가 상기 대칭으로 형성된 보빈(32,32')의 중심에 부착설치되는 것이며, 상기 FP코일(35)의 양측에 상기 백요크(34,34')에 설치된 각각의 영구자석(M1,M2,M3,M4,M1',M2',M3',M4')이 직접 마주보게 위치된다. 따라서, 상기 트랙킹코일(36T,36B)을 지나는 자속선(FL)은 제6b도에 도시된 바와 같이, X축방향으로 형성되어 상기 트랙킹코일(36T,36B)을 수직으로 통과하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 의한 엑츄에이터의 작동은 상기 일실시예의 것과 동일하므로 여기서는 그 설명을 생략한다.

한편, 상기와 같이 영구자석(M1,M2,M3,M4,M1',M2',M3',M4')을 FP코일(35)의 양측에 설치하게 되면 양측에 설치된 영구자석(M1,M2,M3,M4,M1',M2',M3',M4')에 의해 자속밀도가 커져 동작특성이 향상된다. 또한 종래에 비해 트랙킹에 사용되는 트랙킹코일(36T,36B)의 부분이 2배로 늘어나게 되어 트랙킹코일(36T,36B)의 이용효율이 향상되며, 트랙킹코일(36T,36B)과 포커싱코일(37L,37R)을 동일평면에 구비하는 FP코일(35)의 양측에 영구자석(M1,M2,M3,M4,M1',M2',M3',M4)을 배치하여 주므로 에어갭의 길이가 줄어들게 되어 평균자속밀도가 높아지는 효과가 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 엑츄에이터에 의하면, 4개의 영구자석을 서로 다른 극이 교번되도록 백요크상에 설치하여 주고 상기 영구자석의 경계선에 대응되는 위치에 그 중심이 있도록 포커싱코일과 트랙킹코일을 동일평면에 사각형으로 권선하므로 트랙킹을 위해 사용되는 코일의 부분의 종래에 비해 2배가 늘어나게 되고, 또한 에어갭의 길이가 줄어들어 평균자속밀도가 높아지는 효과가 있다. 그리고 백인너요크가 필요없게 됨으로 인해 부품수가 절감되는 효과가 있다.

Claims

백요크의 보빈측 면에 서로 다른 극이 교번되도록 영구자석을 설치하고, 상기 보빈의 양측면에 상기 영구자석과 마주보도록 상하에 트랙킹코일을 권선하며, 상기 트랙킹코일과 동일 평면에 있도록 상기 보빈 양측면 좌우에 포커싱코일을 권선하여 구성됨을 특징으로 하는 광픽업용 엑츄에이터.
제1항에 있어서, 상기 백요크에 설치되어 있는 영구자석은 사각형상으로 4개가 설치되는 것으로 서로 다른 극이 교번되도록 설치됨을 특징으로 하는 광픽업용 엑츄에이터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 트랙킹코일과 포커싱코일은 상기 영구자석들의 경계선에 대응되는 위치에 그 중심이 있도록 보빈 측면에 사각형으로 권선됨을 특징으로 하는 광픽업용 엑츄에이터.
동일평면상에 상하로 복수개 권선되는 트랙킹코일과 좌우로 복수개 권선되는 포커싱코일을 구비하여 좌우대칭으로 형성된 보빈의 중심에 설치되는 FP코일과, 상기 FP코일 양측의 보빈에 형성된 홈에 서로 마주보게 위치되는 복수개의 백요크상에 서로 다른 극이 교번되도록 설치되는 영구자석을 포함하여 구성되어 보빈을 상하좌우로 이동시켜 포커싱과 트랙킹을 수행함을 특징으로 하는 광픽업용 엑츄에이터.
제4항에 있어서, 상기 복수개의 백요크에 서로 마주보는 방향으로 구비되어 있는 영구자석은 사각형상으로 4개가 설치되며 서로 다른 극이 교번되도록 설치됨을 특징으로 하는 광픽업의 엑츄에이터.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 트랙킹코일과 포커싱코일은 상기 영구자석들의 경계선에 대응되는 위치에 그 중심이 있도록 보빈 측면에 사각형으로 권선됨을 특징으로 하는 광픽업의 엑츄에이터.