KR100266048B1 - 대물렌즈이동액츄에이터 - Google Patents
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Abstract
대물 렌즈 이동 액츄에이터는 대물 렌즈를 지지하는 가동 부재와, 상기 대물렌즈를 가지고 있는 가동 부재는 상기 대물 렌즈의 광축에 평행한 제 1 방향으로 상기 대물 렌즈의 광축에 수직인 제 2 방향으로 이동되도록 상기 대물 렌즈와 함께 가동 부재를 탄성적으로 지지하는 탄성 지지 부재와, 상기 탄성 지지 부재의 베이스 단부가 고정되는 고정 부재와, 상기 대물 렌즈와 함께 제 1 및 제 2 방향으로 탄성 지지 부재를 이동시키는 전자기 구동 장치 및 상기 대물 렌즈의 광축이 소정의 스큐 각을 가질 수 있도록 탄성 지지 부재를 회전시키는 조절 수단을 구비하고 있다. 또한, 대물 렌즈 이동 액츄에이터는 상기 대물 렌즈를 지지하는 가동 부재와, 상기 대물 렌즈를 가지고 있는 가동 부재가 상기 대물 렌즈의 광축에 평행한 제 1 방향으로 상기 대물 렌즈의 광축에 수직인 제 2 방향으로 이동될 수 있도록 상기 대물 렌즈와 함께 가동 부재를 탄성적으로 지지하는 탄성 지지 부재와, 상기 제 1 평면 부분에 따라 수직인 형성된 제 1 평면부와 제 2 평면부를 가지고 있는 고정 부재와, 상기 제 2 평면부에 고정된 탄성 지지 부재의 베이스 단부와, 상기 대물 렌즈와 함께 제 1 및 제 2 방향으로 탄성 지지 부재를 이동시키는 전자기 구동 장치를 구비하고 있고, 상기 탄성 지지 부재는 상기 대물 렌즈의 광축이 소정의 스큐 각을 가질 수 있도록 제 2 평면부에 회전가능하게 부착되어 있다.
Description
제1도는 종래 기술에 따른 광학 픽업 장치의 확대된 사시도.
제2도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 1 실시예를 설명하기 위한 확대된 사시도.
제3도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터 제 1 실시예의 사시도 및 그 조립 상태의 설명도.
제4도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 1 실시예의 각조정 결합부의 단면도.
제5도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 2 실시예를 설명하는 확대된 사시도.
제6도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 2 실시예의 각조정 결합부의 단면도.
제7도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 3 실시예에 사용된 서스펜션 아암의 사시도.
제8도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 3 실시예의 가동부 측면을 설명하는 사시도.
제9도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 3 실시예에 사용된 서스펜션 아암의 평면도.
제10도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 3 실시예를 설명하는 사시도.
제11도는 확대된 구성으로 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 3 실시예에 사용된 아암 부재를 설명하는 사시도.
제12도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 3 실시예에 사용된 아암 부재의 사시도 및 상기 아암 부재가 부분적으로 휘어진 것을 설명하는 도면.
제13도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 3 실시예에 사용된 아암 부재의 사시도 및 아암 부재의 벤딩 처리가 끝나는 것을 설명하는 도면.
제14도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 4 실시예를 설명하는 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 대물 렌즈 4 : 지지 부착 부재
5 : 서스펜션 아암 25 : 구멍
52,53 : 아암 부재
본 발명은 대물 렌즈 구동 장치에 관한 것으로, 특히 오디오 신호, 비디오 신호와 같은 정보 신호가 기록되어 있는 광 디스크 상에 광 빔을 조사함으로써 정보 신호를 판독하거나 기록하기 위해, 광 디스크 플레이어 등과 같은 광학 기록 및/또는 재생 장치에 사용하기 위한 대물 렌즈 이동 액츄에이터(actuator)에 관한 것이다.
광 디스크 플레이에 사용된 종래의 광학 픽업에서는, 반도체 레이저 등과 같은 레이저 광원으로부터 방출된 광 비임이 고속 회전하는 광 디스크의 기록 트랙을 정확하게 트래킹할 수 있도록, 상기 광 비임을 집중시키기 위한 대물 렌즈가 "2 축 액츄에이터"로 알려진 대물 렌즈 구동 장치에 의해 기록 트랙의 트래킹 방향 및 포커싱 방향과 같은 수직 2축 방향으로 변위된다. 또한, 상기 대물 렌즈의 광축은 광 디스크의 신호 기록면에 대해 90°±대략 0.1°의 범위에 속하는 각도로 일정하게 유지되어야 한다. 상기 대물 렌즈 자체의 렌즈 수차, 시준기 렌즈, 비임 스플리터 등과 같은 다른 광학 부분들의 수차, 광학 픽업 장치 등과 같은 어셈블리 부분의 정확도를 고려하면, 상기 2축 액츄에이터는 광 디스크에 대해 위에서 언급한 각도로 상기 대물 렌즈를 유지하기 위해 반경 방향(롤링 방향으로 알려짐)과 탄젠트 방향(피칭 방향으로 알려짐)의 2 개의 방향을 조절하는 각 조정 기구를 필요로 한다.
첨부 도면 중 제1도에는 2 축 액츄에이터가 분리된 종래의 광학 픽업 장치의 전개된 사시도가 도시되어 있다. 상기 2 축 액츄에이터의 통상적인 장치와 종래의 각 조정 기구에 대해는 후술되게 된다(미합중국 특허 제 4,766,583 호 참조).
상기 2 축 액츄에이터는 제1도에서 전반적으로 참조 번호 1로 표시되어 있고, 광 디스크(도시되지 않음)의 신호 기록면 상에 반도체 레이저(도시되지 않음)로부터 방출된 광 비임을 집중하기 위한 대물렌즈(2)가 수지 몰딩 처리에 의해 몰딩된 가동 부재(3)에 지지되어 있다. 이 가동 부재(3)는 서스펜션 아암(5)에 의해 상기 대물 렌즈(2)의 후면에 설치된 부착 마운트(mount)(4)에 탄성적으로 지지되어 있다. 상기 서스펜션 아암(5)은 폴리프로필렌, 폴리에스터, 탄성 중합체 등과 같이 벤딩 약화에 우수한 수지로 제조된 한 쌍의 평판 수지 몰드 부재로 형성되어 있고, 상기 대물 렌즈(2)에 대향된 측면 상에서 상기 가동 부재(3)의 오목 리세스 (recess)(3a)에 하우징되어 있다.
상기 서스펜션 아암(5)(상부 지지 아암 부재만이 제1도에 도시되어 있음), 상기 가동 부재(3) 및 부착 마운트(4)는 중앙 위치에서 좌우 방향으로 이동할 수 있도록 얇은 탄성 변위부(6,7)에 의해 서로 결합되어 있다. 상기 서스펜션 아암(5)은 각각의 탄성 변위부(6,7)에 인접하여 형성된 얇은 수직 탄성 변위부(8,9)로 구성되어 있고, 탄성 변위력을 조절하기 위한 리세스 구멍(8a,9a)이 각각 탄성 변위부(8,9)를 통해 형성되어 있다.
상기 부착 마운트(4)는 자기 로킹 핀(11,11)에 의해 고정된 섀시(10)에 고정되어 있다. 포커싱 구동 코일(12a)과 트래킹 구동 코일(12b)을 각각 가지고 있는 직각 보빈(12,12)이 상기 가동 부재(3)의 좌우측에 하나로 설치되어 있다. 상기 고정된 섀시(10) 상에 수직으로 끼워져 있는 요크(13,13)가 각각 상기 보빈(12,12)의 중앙에 삽입되어 있고, 상기 요크(13,13)에 대향된 자석(14,14)이 포커싱 구동 코일(12a)과 트래킹 구동 코일(12b)에 대향되게 상기 고정된 섀시(10)상에 수직으로 끼워진 지지 부재(15,15)에 본딩되어 있다. 상기 섀시(10)와 하나로 형성된 후판 (15)가 상기 부착 마운트(4)의 뒷면에 부착되어 있고, 코일을 도통시키기 위해 탄성 인쇄 보드(도시되지 않음)가 상기 후판(16)에 부착되어 있다.
이와 같이 구성된 상기 2 축 액츄에이터(1)는, 포커싱 에러 신호에 기초한 포커싱 구동 전류가 포커싱 구동 코일(12a)에 공급될 때, 상기 포커싱 구동 코일 (12a)을 통해 흐르는 전류 방향과 상기 자석(14)의 자속의 방향에 기초하여 자기적 작용에 의해 상하 방향으로 상기 가동 부재(3)를 이동시킨다. 따라서, 상기 가동부재(3)는 광축 방향에 따라 상기 대물 렌즈(2)를 이동시키기 위해 상기 서스펜션 아암(5)의 탄성 변위부(8,9)를 탄성적으로 변위시키며, 이에 의해 포커싱 제어가 행해진다.
또한, 트래킹 에러 신호에 기초한 트래킹 구동 전류가 상기 트래킹 구동 코일(12b)에 공급될 때, 좌우 방향의 구동력이 코일(12b)을 통해 흐르는 전류의 방향과 상기 자석(14)의 자속 방향을 생긴 자기적 작용으로 인해 상기 보빈(12)에서 발생한다. 따라서, 상기 보빈(12)을 가진 가동 부재(3)는 상기 광축에 수직인 방향으로 상기 대물 렌즈(2)를 이동시키기 위해 상기 서스펜션 아암(5)의 탄성 변위부(6)를 탄성적으로 변위시키며, 이에 의해 트래킹 제어가 행해진다.
이와 같이 구성된 상기 2 축 액츄에이터는 상기 섀시(10)에 의해 각 조정 마운트(17)에 장착되어 있다. 즉, 스큐(도시되지 않음)는 상기 섀시(10)를 통해 뚫린 2 개의 관통 구멍(10a)(하나의 관통 구멍(10a)만이 제1도에 도시되어 있음)을 통해 상기 각 조정 마운트(17)의 탭핑(tapped) 구멍(17a)에 결합되며, 이에 따라 상기 마운트(17)에 상기 섀시(10)가 고정되게 된다. 상기 각 조정 마운트(17)는 상기 코일에 결합된 인쇄회로기판(도시되지 않음)을 탈출시키기 위해 상기 대물 렌즈(2) 및 개구부(18)에 통해 있는 탈출 개구(18a)로부터 레이저 비임을 도입시키기 위해서, 상기 2 축 액츄에이터(1)의 대물 렌즈(2)에 대응하는 위치에 형성된 개구부 (18)를 가지고 있다. 상기 개구부(18)의 주변은 볼록한 구조의 구 형상부(19)를 형성하기 위해 후면쪽으로 돌출되어 있다.
2 축 액츄에이터(1)를 가지고 있는 상기 각 조정 마운트(17)는 수지 몰드 부재에 의해 형성된 슬라이드 베이스(20)에 조립된다. 상기 슬라이드 베이스(20)는, 중앙에 형성된 개구부(21)를 가지고 있는 아암 구조의 오목한 구형 소켓(22)과, 도시되지 않은 구동 모터와 협동하여 광 디스크의 방사 방향을 따라 슬라이드 베이스(20)를 이동시키는데 사용되는, 측면부에 형성된 랙(rack)(23)을 가지고 있다. 상기 2 축 액츄에이터(1)가 지지되어 있는 상기 각 조정 마운트(17)의 볼록한 구 형상부(19)는 이와 같이 구성된 슬라이드 베이스(20)의 상기 오목한 구형 소켓 (22)에 고정된다. 상기 각 조정 마운트(17)는 이 마운트(17)의 구멍(17b)과 상기 슬라이드 베이스(20)의 구멍(20a)을 핀(P1)으로 고정함으로써, 그리고 상기 슬라이드 베이스(20)의 후면으로부터 구멍(20b,20c)을 경유하여 상기 각 조정 마운트 (17)를 통해 독립적으로 형성된 두 탭핑 구멍(17c,17d)에 나사(W1,W2)를 고정시킴으로써, 상기 슬라이드 베이스(20)에 연결된다.
상기 슬라이드 베이스(20)에 대한 상기 각 조정 마운트(17)의 각도 조정은 다음과 같이 조절된다. 즉, 상기 대물 렌즈(2)의 각도의 조정 동작에 대해 후술한다.
나사(W1, W2)가 나사 드라이버 등과 같은 도구에 의해 포지티브 또는 반대 방향으로 구동되어 슬라이드 베이스(20)의 후벽으로부터 풀릴 때, 상기 각 조정 마운트(17)는 핀(P1)에 대해 오목한 구형 소켓(22)에 의해 볼록한 구 형상부(19)에서 슬라이딩 가능하게 접촉된다. 또한, 상기 각 조정 마운트(17)의 각은 마운트(17)가 만곡되는 동안에 슬라이드 베이스(20)에 대해 조절된다. 따라서, 상기 각 조정 마운트(17)에 지지되어 있는 2 축 액츄에이터의 대물 렌즈(2)는 설정된 각의 범위 내에서 상기 광 디스크의 신호 기록면 상에 유지되게 된다.
위에서 언급한 2 축 액츄에이터(1)용의 종래의 각 조정 메카니즘은 적층 구조를 가짐으로써 2 축 액츄에이터(1)의 섀시(10)는 각 조정 마운트(17)에 장착되고 이 각 조정 마운트(17)는 슬라이드 베이스(20)내로 조립되고, 광학 픽업 전체는 높이 방향의 두께로 증가하며 따라서, 광 디스크 플레이어는 안전한 두께로 감소되지 않는다. 또한, 종래의 광학 픽업은 각 조정 마운트(17)를 필요로 하며, 조립 부분 수가 증가한다. 또한, 상기 각 조정 마운트(17)의 볼록 구형상부(19)가 작동하고, 상기 볼록 구형상부(19)에 결합되는 오목한 구형 소켓(22)이 상기 슬라이드 베이스 (20) 상에 설치되므로, 상기 각 조정 마운트(17)를 몰딩하기 위한 금속 몰드, 및 슬라이드 베이스(20)는 구조가 복잡해지고 비싸지게 된다. 따라서 광학 픽업의 제조 비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 종래의 각 조정 메카니즘의 각 조정 마운트(17)의 각은 볼록한 구형상부(19)가 마찰을 가지고 오목한 구형 소켓(22)을 따라 미끄러지고, 상기 종래의 각 조정 메카니즘의 각 조정 이동은 상기 대물 렌즈의 각이 정확하게 조절되기 어렵도록 비선형으로 된다. 또한, 상기 대물 렌즈의 각은 두 나사(W1, W2)를 회전시킴으로써 조절되기 때문에 불편하다.
[발명의 목적 및 개요]
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술이 가지고 있는 단점들이 제거된, 개선된 대물 렌즈 이동 액츄에이터를 제공하는데 있다.
특히, 본 발명의 목적은 각 조정 마운트가 광학 픽업의 두께를 감소시키기 위해 제거될 수 있는 대물 렌즈 이동 액츄에이터를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 조립 부품의 수가 크게 감소될 수 있는 대물 렌즈 이동 액츄에이터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 슬라이드 베이스를 몰딩하기 위한 금속 몰드의 구조가 간단해진 대물 렌즈 이동 액츄에이터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 대물 렌즈의 각이 매우 정밀하게 조절될 수 있는 대물 렌즈 이동 액츄에이터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 저렴해질 수 있는 대물 렌즈 이동 액츄에이터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 신뢰성이 높은 대물 렌즈 이동 액츄에이터를 제공하는데 있다.
본 발명의 제 1 양태에 따라, 대물 렌즈를 지지하는 가동 부재와; 상기 대물렌즈를 가지고 있는 상기 가동 부재가 상기 대물 렌즈의 광축에 평행한 제 1 방향 및 상기 대물 렌즈의 광축에 수직인 제 2 방향으로 이동될 수 있도록, 상기 대물렌즈와 함께 상기 가동 부재를 탄성적으로 지지하는 탄성 지지 수단과; 상기 탄성지지 수단의 베이스 단부가 고정되어 있는 고정 부재와; 상기 대물 렌즈와 함께 상기 탄성 지지 수단을 상기 제 1 및 제 2 방향으로 이동시키는 전자기 구동 수단과; 상기 대물 렌즈의 광축이 소정의 스큐 각을 가질 수 있도록 상기 탄성 지지 수단을 회전시키는 조절 수단을 구비한 대물 렌즈 이동 액츄에이터가 제공된다.
본 발명의 제 2 양상에 따라, 대물 렌즈를 지지하는 가동 부재와; 상기 대물 렌즈를 가지고 있는 상기 가동 부재가 상기 대물 렌즈의 광축에 평행한 제 1 방향 및 상기 대물 렌즈의 상기 광축에 수직인 제 2 방향으로 이동될 수 있도록, 상기 대물 렌즈와 함께 상기 가동 부재를 탄성적으로 지지하는 탄성 지지 수단과; 제 1 평면부, 및 이 제 1 평면부에 대해 수직으로 형성된 제 2 평면부를 가지고 있는 고정 부재로서, 상기 탄성 지지 수단의 베이스 단부가 상기 제 2 평면부에 고정된 고정 부재와; 상기 대물 렌즈와 함께 상기 탄성 지지 수단을 상기 제 1 및 제 2 방향으로 이동시키는 전자기 구동 수단으로서, 상기 대물 렌즈의 광축이 소정의 스큐각을 가질 수 있도록, 상기 탄성 지지 수단이 상기 제 2 평면부에 회전가능하게 부착된 전자기 구동 수단을 구비한 대물 렌즈 이동 액츄에이터가 제공된다.
본 발명의 상기 목적 및 다른 목적과 특징은 첨부한 도면의 참조로 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 명백해지며, 여러 도면에서 동일 또는 유사한 부분을 표시하기 위해 동일한 참조 부호가 이용된다.
[바람직한 실시예]
첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
첨부된 도면중 제2도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 3 실시예의 확대된 사시도 및 본 발명의 대물 렌즈 이동 액츄에이터가 가동부 측면 및 정지부 측면에 분해된 상태를 설명하는 도면이다. 본 발명의 대물 렌즈 이동 액츄에이터(2 축 액츄에이터)의 구조는 제1도에 도시된 종래의 2 축 액츄에이터의 구조와 거의 동일하다. 그러므로, 제2도에서, 제1도에의 대응부는 같은 참조 번호를 붙였으며 상세히 설명할 필요성은 없다. 먼저, 본 발명에 따른 대물 렌즈 각 조정 메카니즘의 제 1 실시예는 아래에 자세히 설명되어 있다.
상기 대물 렌즈 각 조정 메카니즘은 2 축 액츄에이터(1)의 부착 지지 부재(4), 상기 대물 렌즈(2)의 광축에 평행한 부착 지지 부재(4)의 후면, 및 상기 부착 지지 부재(4)의 후면에 대면하여 직립된 고정된 섀시(10)의 후판(16)을 결합하는 결합부로서 형성되어 있다. 특히, 상기 대물 렌즈 각 조정 메카니즘에서는, 부착 지지 부재(4)의 후면과 상기 후판(16)의 대향면이 평면 수직면(4a,16a)으로서 각각 형성되어 있다. 원형 구조의 샤프트(24)가 결합부로서 상기 부착 지지 부재(4)의 평면 수직면(4a)의 중앙부로부터 돌출되어 있다. 원형 구조의 구멍(25)은 샤프트(24)가 고정되어 있는 결합부로서 상기 후판(16)의 평면 수직면(16a)을 통해 형성되어 있다. 따라서, 상기 부착 지지 부재(4)와 후판(16)은 상기 샤프트 (24)와 구멍(25) 사이에서 결합부에 의해 결합된다. 이 경우에 있어서, 상기 부착 지지 부재(4)의 후면 상의 평면 수직면(4a)과 후판(16)의 평면 수직면(16a)은 서로 밀접하게 접촉되며, 상기 구멍(25)에 고정된 샤프트(24)의 길이는 샤프트(24)의 상부가 후판(16)의 밖으로 돌출되는 것을 방지하기 위해 적절히 선택된다.
상기 대물 렌즈 각 조정 메카니즘은 위의 설명한 바와 같이 배열되므로, 서스펜션 아암(5)과 대물 렌즈(2)를 통해 탄성적으로 지지된 가동부재(3)와 함께 상기 부착 지지 부재(4)는 후판(16)에 대해 방사 방향으로 샤프트(24)를 중심으로 회전될 수 있다. 즉, 이와 같은 구조에서, 상기 대물 렌즈(2)의 광축은 광 디스크의 신호 기록면의 수직부에 대해 좌우 방향으로 이동하며, 이에 의해 광 디스크의 신호 기록면에 대해 대물 렌즈(2)의 각을 조절할 수 있다. 이 경우, 상기 부착 지지부재(4)의 후면상의 평면 수직면(4a)은 후판(16)의 평면 수직면(16a)에 근접하게 접촉하며, 상기 부착 지지 부재(4)가 수평으로 유지되며, 또한 탄젠트 방향, 즉 피칭 방향으로 변위되는 것이 방지할 수 있다. 따라서, 상기 대물 렌즈(2)의 각은 하나의 방향, 즉, 방사 방향으로만 조절되어야 한다.
상기 대물 렌즈(2)의 각 조정은 종료된 후, 부착 지지 부재(4)의 후면 상의 샤프트(24)와 후판(16) 측면을 통해 형성된 구멍(25)간의 공간은 비-회전 에이전트 (anti-rotating agent)로 채워진다. 비-회전 에이전트가 치유된 후에, 후판(16) 및 부착 지지 부재(4)는, 클램프 부재(26)의 후면(26a)이 상기 후판(16)의 측면과 대향되고 레그(leg) 판(26b,26b)이 상기 부착 지지 부재(4)에 대향될 수 있도록 하는 압력으로 C 자 구조의 상기 클램프 부재(26)에 고정되며, 이에 의해 상기 부착 지지 부재(4)와 섀시(10)가 단일체로서 형성되게 된다. 따라서, 상기 대물 렌즈 이동 액츄에이터(1)의 조립이 완성된다. 이와 같이 배열된 2 축 액츄에이터(1)의 섀시 (10)는 도시하지는 않았지만 슬라이드 베이스에 직접 조립된다.
첨부한 도면 중 제5도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 2 실시예를 나타낸다. 또는 본 발명의 제 2 실시예에서, 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 동일 부품과 소자(상기 대물 렌즈 각 조정 메카니즘과는 다른 메카니즘)는 제1도에 도시된 종래 기술의 것과 동일한 부호로 표기되어 있으며, 따라서 본 발명의 제 1 실시예와 유사하므로 상세히 설명하지 않는다.
본 발명에 따른 대물 렌즈 각 조정 메카니즘의 제 2 실시예에 있어서, 볼록한 구 형상부(27)가 부착 지지 부재(4)의 뒷벽 상에 돌출되어 있고, 상기 볼록한 구 형상부(27)가 고정된 오목한 구 형상부(28)는 섀시(10)의 후판(16) 상에 형성되어 있으며, 이에 따라 상기 볼록한 구 형상부(27)와 오목한 구 형상부(28)는 서로 롤(roll)되도록 함께 고정되게 된다. 그러므로, 제6도에 도시된 바와 같이, 상기 볼록한 구 형상부(27)는 임의 방향, 즉 회전 방향 및 경사 방향으로 상기 오목한 구 형상부(28)에 대해 자유롭게 회전할 수 있다. 따라서, 상기 부착 지지 부재(4)는 방사 방향과 탄젠트 방향으로 회전된다. 즉, 서스펜션 아암(5)을 통해 탄성적으로 지지된 대물 렌즈(2)와 함께 롤링 방향과 피칭 방향의 두 방향으로 회전된다. 상기 부착 지지 부재(4)의 각 조정이 종료된 후, 상기 볼록한 구 형상부(27)와 오목한 구 형상부(28)는 비-회전 에이전트로 피복되며, 상기 부착 지지 부재(4)와 후판(16)은 상기 제 1 실시예와 유사한 C 자 구조의 클램프 부재(26)에 의해 눌려 배치되게 된다. 따라서, 상기 2 축 액츄에이터(1)의 조립이 완료된다. 또한, 본 발명의 제 2 실시예에서, 상기 2 축 액츄에이터(1)의 섀시(10)는 슬라이드 베이스(도시되지 않음)에 직접 조립된다.
본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 있어서, 상기 대물 렌즈(2)는 제1도에 도시된 종래 기술의 예와 유사한 합성 수지로 제조된 서스펜션 아암(5)에 의해 지지된다. 이들 실시예에서, 상기 부착 지지 부재(4)와 탄성 변위부(6,7)는 서스펜션 아암(5)과 단일체로 형성된다. 따라서, 합성 수지의 선택이 어려워지고 금속 몰드의 구조가 복잡해지는 문제가 있다. 또한, 조립시에, 상기 소자(4,6,7,5)가 쉽게 변형되어, 신뢰할만한 스큐 각 조정이 어렵게 된다. 이와 같은 문제를 해결할 수 있는 제 3 실시예에 대해 제7도 내지 제14도를 참조하여 설명한다.
첨부된 도면 중 제7도는 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터의 제 3 실시예에 사용된 서스펜션 아암의 사시도이다.
제7도에 도시된 바와 같이, 참조 번호(51)에 의해 표시된 서스펜션 아암은 플렉시블(flexible)한 비자성 금속 박판과 수지 몰드부로 형성된 아암 부재(51a)로 구성되어 있다. 상기 아암 부재(51a)는 예컨대, 인 브론즈(phosphor bronze), 베릴륨 동(beryllium copper) 등과 이들의 혼합 금속 재료로 구성되어 있다. 상기 아암 부재(51a)의 두께는 금속 물질의 종류에 따라 30 내지 80μ의 범위를 가지고 있고, 대략 40μ정도이다.
상기 서스펜션 아암(51)의 아암 부재(51a)는 수직적인 대향 관계로 접속부 (52)로부터 수평으로 만곡된 한 쌍의 제 1 지지 아암 부재(53,53)와, 상기 제 1 지지 아암 부재(53,53)에 대해 상기 접속부(52)로부터 수직으로 만곡되어 상기 제 1 지지 아암 부재(53,53)에 반대 방향으로 뻗어 있는 제 2 지지 아암 부재(54)를 구비하고 있다. 특히, 상기 제 1 지지 아암 부재(53,53)는, 이들 아암 부재(53,53)가 판면 방향으로 탄성적으로 변형될 수 있도록 플렉시블해지도록, 밴드 판(band-plate) 구조의 아암 부재로 각각 형성되어 있다. 상기 제 2 지지 아암 부재(54)는, 협소한 탄성 변위부(56,56)가 상부 에지 및 하부 에지 상에 형성될 수 있도록, 폭 방향으로 형성된 펀치-아웃(punch-out) 개구(55)를 가지고 있다. 상기 제 2 지지 아암 부재(54)는, 상기 탄성 변위부(56,56)가 판면 방향으로 탄성적으로 변형될 수 있도록, 플렉시블(flexibility)을 제공한다.
첨부된 도면 중 제8도 및 제9도는 제7도의 상기 서스펜션 아암(51)의 평면도 및 측면도이다.
제8도 및 제9도에 도시된 바와 같이, 후크부(hook portion)(53a,53a)가 상기 제 1 지지 아암(53,53)의 외측 단부 상에 각각 형성되어 있고, 부착부(57)가 상기 후크부(53,53)를 수용하기 위해 수지 몰딩 처리에 의해 상기 제 1 지지 아암 부재( 53,53)의 외측 단부 상에서 형성되어 있다. 또한, 후크부(54a)가 상기 제 2 지지 아암 부재(54)의 외측 단부에 형성되어 있고, 부착부(58)가 후크부(54a)를 수용하기 위해 수지 몰딩 처리에 의해 제 2 지지 아암 부재의 외측 단부에 형성되어 있다. 상기 제 1 및 제 2 지지 아암 부재(53,54)의 결합부(52)는 수지 몰딩 처리에 의해 몰딩된 보강 부재(59)에 의해 보강된다. 상기 부착부(57,58)와 보강 부재(59)용의 합성 수지 재료는 우수한 고저항 특성을 가지고 있는 폴리부틸렌 테러프탈이트(PBT: polybutylene terephthalate) 등과 같은 폴리에스터 기초 수지이다.
첨부된 도면중 제10도는 본 발명의 제 3 실시예의 평면도이며, 이 도면에는, 위에서 언급한 서스펜션 아암(51)이 2 축 액츄에이터에 조립된 상태를 나타내고 있다.
제10도에 도시된 바와 같이, 상기 서스펜션 아암(51)의 제 1 지지 아암 부재(53) 상에 형성된 부착부(57)는 캔틸레버(cantilever) 형의 서스펜션 아암(51)을 지지하는 고정 지지 부재(61)에 몰딩되고, 상기 제 2 지지 아암 부재(54)에 형성된 부착부(58)는 대물 렌즈(62)가 설치되어 있는 가동 부재(63)에 몰딩된다. 제10도에서, 참조 번호(64,65)는 계자 코일(field coil)과, 포커싱 방향과 트래킹 방향으로 2 축 액츄에이터를 이동시키는데 사용되는 요오크(yoke)를 나타내고, 66은 자석을 나타내며, 67은 2 축 액츄에이터가 장착되어 있는 섀시를 나타낸다.
상기 서스펜션 아암(51)을 제조하는 동안의 작업 고정에 대해 제11도 내지 제13도를 참조하여 설명한다.
첨부된 도면 중 제11도에 예시된 바와 같이, 평판 구조의 아암 재료(60)는 도시되지 않은 프레스 처리(press-treatment)와 펀치-아웃 처리에 의해 처리된 금속 박판으로 형성되어 있다. 제 1 및 제 2 지지 아암 부재(53,54)는 연장된 상태이고, 제 2 지지 아암 부재(54)의 부분은 제 1 지지 아암 부재(53)의 중앙부에 도달된 리세스부(54b,54b)로서 형성되어 있다. 이와 같이 완성된 아암 재료(60)에 있어서, 제 1 지지 아암 부재(53,53)의 외측 단부 상에 형성된 후크부(53a,53a)와 제 2 지지 아암 부재(51a)의 외측 단부 상에 형성된 후크부(54a)는 직각으로 만곡되어 있다(제2도를 참조). 이후에, 상기 제 1 지지 아암 부재(53,53)는 평행한 대향 구조로 접속부(52)를 위한 리세스부(54b,54b)를 따라 직각으로 만곡되고, 상기 제 2 지지 아암 부재(54)는 제 1 아암 부재(53,53)에 반대 방향으로 접속부(52)에 대해 직각으로 만곡되며, 이에 의해 아암 부재(51a)의 형성이 제3도에 도시된 바와 같이 종료되게 된다. 아암 부재(51a)의 형성이 종료된 후, 상기 제 1 및 제 2 아암 부재(53,54)는 상기 부착부(57,58)에 몰딩되고 보강 부재(59)가 수지 몰딩 머신에 의해 상기 접속부(52)상에 몰딩된다.
따라서, 제10도에 도시된 바와 같이, 서스펜션 아암(51)은 수지 몰드 처리에 의해 제 1 지지 아암 부재(53,53)상에 형성된 부착부(57)가 고정되어 있는 지지 부재(61)에 몰딩되고, 제 2 지지 아암 부재(54) 상에 몰딩된 부착부(58)는 대물렌즈 (62)를 가지고 있는 가동 부재(63) 상에 몰딩된다.
대물 렌즈(62)를 광축 방향으로 이동시키기 위해, 소정의 포커싱 전류가 포커싱 코일에 인가되면, 상기 서스펜션 아암(51)에 있어서, 상기 제 1 지지 아암 부재(53,53)가 포커싱 방향으로 만곡되고, 이에 의해 포커싱 형식으로 대물 렌즈(62)가 제어된다. 또한, 대물 렌즈(62)를 광축 방향에 수직인 방향으로 이동시키기 위해 소정의 트래킹 전류가 트래킹 코일에 인가되면, 제 2 지지 아암 부재(54)에 있어서, 탄성 변위부(56,56)가 트래킹 방향으로 만곡되고, 이에 의해 트래킹 형식으로 대물 렌즈가 제어된다.
상기 첨부된 도면 중 제14도는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 서스펜션 아암(51)의 사시도이다.
제14도의 도시된 바와 같이, 상기 서스펜션 아암(51)의 제 1 지지 아암 부재(53,53)는 폭 방향으로 형성된 다수의 펀치-아웃 구멍(53b)을 가지고 있다. 상기 서스펜션 아암(51)의 이 구조에 따라, 상기 제 1 지지 아암 부재(53,53)의 스프링 상수가 조절된다. 일예로, 상기 제 1 지지 아암 부재(53,53)의 스프링 상수는 상기 제 1 지지 아암 부재(53,53)의 영역에 대한 상기 펀치-아웃 구멍(53b)의 펀치 아웃 영역의 비를 조절함으로서 변하게 된다. 또한, 상기 스프링 상수는 제 1 지지 아암 부재(53,53)의 재료 및 두께에 따라 변하게 된다. 이 경우에, 펀치-아웃 구멍(53b)의 개수와 펀치-아웃 영역을 조절함으로써 소정의 스프링 상수를 얻을 수 있다.
본 발명의 제 3 및 제 4 실시예에 따라, 상기 서스펜션 아암은 금속 박판으로 형성되어 있기 때문에, 상기 서스펜션 아암 자체는, 주위 온도가 조립 종료후 변하거나 상기 대물 렌즈의 스큐 각이 본 발명에서와 같이 조절되더라도, 확장 또는 축소되지 않게 된다. 그러므로, 상기 대물 렌즈의 스큐 각이 잘못 조절되는 것을 방지할 수 있고 또한 상기 대물 렌즈의 광축이 경사지는 것을 억제할 수 있는, 정확성이 높은 고신뢰도의 광학 픽업 장치를 얻을 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며 여러 수정 및 변화가 본 발명의 요지를 이탈하지 않고 실행될 수 있다. 예컨대, 제2도에 도시된 제 1 실시예에 따라, 상기 샤프트(24)가 부착 지지 부재(4)를 가지고 있고, 상기 샤프트(24)에 결합되는 구멍(25)이 각 조정 결합부의 섀시(10)의 후판(16)을 통해 형성되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 상기 샤프트(24)는 후판(16) 상에 형성될 수도 있고, 상기 샤프트(24)에 결합되는 구멍(25)은 부착 지지 부재(4)를 통해 형성될 수도 있다.
또한, 이와 유사하게, 제5도에 도시된 제 2 실시예에 있어서, 안쪽으로 돌출된 볼록한 구 형상부는 후판(16) 상에 형성될 수도 있고, 상기 볼록한 구 형상부에 결합되는 오목한 구 형상부는 부착 지지 부재(4) 상에 형성될 수도 있다.
또한, 상기 각 조정 결합부의 배열은 상기 실시예에 도시된 것에 한정되지 않고, 부착 지지 부재(4)가 상기 섀시(10)에 설치된 대물 렌즈의 광축에 평행한 지지 부 면에 대해 대물 렌즈의 광축 각을 조절할 수 있는 한, 다른 배열도 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 대물 렌즈 가동 액츄에이터에 따라, 상기 대물 렌즈는 부착 지지 부재 및 2 축 액츄에이터의 섀시의 후판 상에 설치된 각 조정 결합부에 의해 부착 지지 부재로 각이 조절될 수 있으므로, 종래의 광학 픽업 상에 설치된 각 조정 마운트가 제거될 수 있고, 이에 의해 광학 픽업 장치의 높이가 감소된다. 따라서 광 디스크 플레이어의 두께가 더욱 감소될 수 있다.
또한, 상기 각 조정 마운트가 제거되므로, 상기 각 조정 마운트를 수용하기 위한 슬라이드 베이스에 설치된 오목한 면 소켓이 종래 기술과는 달리 제거될 수 있다. 따라서, 상기 슬라이드 베이스를 몰딩하기 위한 금속 몰드가 간단해질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 대물 렌즈 이동 액츄에이터는 대물 렌즈를 탄성적으로 지지하는 서스펜션 아암의 지지 메카니즘의 역할을 하는 부착 지지 부재를 효과적으로 이용하므로, 조립 부품의 개수가 감소되고 광학 픽업 장치가 간단해질 수 있다. 또한, 본 발명의 대물 렌즈 이동 액츄에이터가 저렴해질 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 이들 특정 실시예에 한정되지 않으며, 여러 가지 변화 및 수정이 특허 청구의 범위에 정의된 바와 같이 본 발명의 신규 개념의 취지나 범위를 이탈하지 않고 당업자에게 가능하다.
Claims (13)
- 대물 렌즈 이동 액츄에이터에 있어서, (a) 대물 렌즈를 지지하는 가동 부재와; (b) 상기 대물 렌즈를 가지고 있는 상기 가동 부재가 상기 대물 렌즈의 광축에 평행한 제 1 방향 및 상기 대물 렌즈의 광축에 수직인 제 2 방향으로 이동될 수 있도록, 상기 대물 렌즈와 함께 상기 가동 부재를 탄성적으로 지지하는 탄성 지지 수단과; (c) 상기 탄성 지지 수단의 베이스 단부가 고정되어 있는 고정 부재와; (d) 상기 대물 렌즈와 함께 상기 탄성 지지 수단을 상기 제 1 및 제 2 방향으로 이동시키는 전자기 구동 수단과; (e) 상기 대물 렌즈의 광축이 소정의 스큐 각을 가질 수 있도록 상기 탄성 지지 수단을 회전시키는 조절 수단을 구비한 대물 렌즈 이동 액츄에이터.
- 제1항에 있어서, 상기 조절 수단은 상기 탄성 지지 수단의 베이스 단부 상에 설치된 볼록부와 상기 고정 수단 상에 설치된 오목부를 구비한 대물 렌즈 이동 액츄에이터.
- 제2항에 있어서, 상기 조절 수단의 상기 볼록부는 원통 형상부로서 형성되어 있고, 상기 오목부는 상기 원통 형상부가 결합되는 개구부로 형성된 대물 렌즈 이동 액츄에이터.
- 제1항에 있어서, 상기 조절 수단의 상기 볼록부는 구 형상부로서 형성되어 있고, 상기 오목부는 상기 구 형상부를 수용하는 구 형상 오목부로 형성된 대물 렌즈 이동 액츄에이터.
- 제1항에 있어서, 상기 고정 부재에 상기 탄성 지지 수단을 부착하는 부착 부재를 더 구비하고 있고, 상기 부착 부재는, 상기 탄성 지지 수단이 상기 고정 수단에 대해 자유롭게 회전 가능해지도록, 상기 탄성 지지 수단과 상기 고정 수단을 고정시키는 대물 렌즈 이동 액츄에이터.
- 제1항에 있어서, 상기 탄성 지지 수단은, 상기 대물 렌즈와 함께 상기 대물 렌즈의 상기 광축에 평행한 상기 제 1 방향으로 상기 가동 부재를 이동시키는 한 쌍의 금속판형부와, 상기 광축에 수직인 상기 제 2 방향으로 상기 가동 부재를 이동시키기 위해 상기 한 쌍의 금속판형 부분의 일측 단부 상에 형성된, 합성 수지로 제조된 탄성 변위부를 구비하고 있는 대물 렌즈 이동 액츄에이터.
- 대물 렌즈 이동 액츄에이터에 있어서, (1) 대물 렌즈를 지지하는 가동 부재와; (2) 상기 대물 렌즈를 가지고 있는 상기 가동 부재가 상기 대물 렌즈의 광축에 평행한 제 1 방향 및 상기 대물 렌즈의 상기 광축에 수직인 제 2 방향으로 이동될 수 있도록, 상기 대물 렌즈와 함께 상기 가동 부재를 탄성적으로 지지하는 탄성 지지 수단과; (3) 제 1 평면부, 및 이 제 1 평면부에 대해 수직으로 형성된 제 2 평면부를 가지고 있는 고정 부재로서, 상기 탄성 지지 수단의 베이스 단부가 상기 제 2 평면부에 고정된 고정 부재와; (4) 상기 대물 렌즈와 함께 상기 탄성 지지 수단을 상기 제 1 및 제 2 방향으로 이동시키는 전자기 구동 수단으로서, 상기 대물 렌즈의 광축이 소정의 스큐각을 가질 수 있도록, 상기 탄성 지지 수단이 상기 제 2 평면부에 회전가능하게 부착된 전자기 구동 수단을 구비한 대물 렌즈 이동 액츄에이터.
- 제7항에 있어서, 상기 대물 렌즈의 광축이 속정의 스큐 각을 가질 수 있도록, 상기 탄성 지지 수단을 회전시키기 위해 상기 탄성 지지 수단의 베이스 단부와 상기 고정 수단 사이에 설치된 조절 수단을 더 구비한 대물 렌즈 이동 액츄에이터.
- 제8항에 있어서, 상기 조절 수단은 상기 탄성 지지 수단의 상기 베이스 단부 상에 설치된 볼록부와 상기 고정 수단 상에 설치된 오목부를 구비한 대물 렌즈 이동 액츄에이터.
- 제9항에 있어서, 상기 조절 수단의 볼록부는 원통 형상부로서 형성되어 있고, 상기 오목부는 상기 원통 형상부가 결합되는 개구부로 형성된 대물 렌즈 이동 액츄에이터.
- 제9항에 있어서, 상기 조절 수단의 상기 볼록부는 구 형상부로서 형성되어 있고, 상기 오목부는 상기 구 형상부를 수용하는 구 형상 오목부로 형성된 대물 렌즈 이동 액츄에이터.
- 제7항에 있어서, 상기 전자기 구동 수단은, 상기 대물 렌즈와 함께 상기 가동 부재를 상기 제 1 방향으로 이동시키는 제 1 코일부와, 상기 대물 렌즈와 함께 상기 가동 부재를 상기 제 2 방향으로 이동시키는 제 2 코일부와, 상기 제 1 및 제 2 코일부에 대향되어 설치된 자석부를 구비하고 있고, 상기 자석부와 제 1 및 제 2 코일부 중 일부(ones)는 상기 제 1 평면부 상에 설치되어 있고, 상기 자석부와 제 1 및 제 2 코일부 중 나머지 하나(the other)는 상기 가동 부재 상에 설치되어 있는 대물 렌즈 이동 액츄에이터.
- 제7항에 있어서, 상기 탄성 지지 수단은, 상기 대물 렌즈와 함께 상기 대물 렌즈의 광축에 평행한 상기 제 1 방향으로 상기 가동 부재를 이동시키는 한 쌍의 금속 판형부와, 합성 수지로 제조된 탄성 변위부로서, 상기 광축에 수직인 제 2 방향으로 상기 가동 부재를 이동시키기 위해 상기 한 쌍의 금속판형부의 일측 단부 상에 형성된 탄성 변위부를 구비하고 있는 대물 렌즈 이동 액츄에이터.
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| E601 | Decision to refuse application | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| AMND | Amendment | ||
| B701 | Decision to grant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20050531 Year of fee payment: 6 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |