KR100329919B1 - 픽업엑추에이터 - Google Patents

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KR100329919B1
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Abstract

광학적 수단을 이용하여 광디스크에 소정의 정보를 기록 및/또는 재생하는 광 기록재생장치에 사용되는 픽업 엑추에이터를 개시한다. 개시된 픽업 엑추에이터는 베이스 부재; 상기 베이스 부재의 상면에 일정 간격을 유지하여 입설된 한 쌍의 요크; 상기 요크의 내측면에 각각 부착된 한 쌍의 마그네트; 상기 양측 마그네트의 사이에서 포커싱 및 트래킹 방향으로의 이동이 가능하도록 그 일측이 와이어 스프링에 의해 현가 설치되며, 대물렌즈가 탑재된 렌즈 홀더; 상기 렌즈 홀더에 설치되며, 상기 마그네트와의 전자기적 상호작용에 의하여 렌즈 홀더를 포커싱 및 트래킹 방향으로 구동시키는 홀더 구동코일; 및 상기 마그네트와 렌즈 홀더와의 사이에 적용되어, 렌즈 홀더의 구동시 렌즈 홀더에 발생되는 진동을 댐핑하는 자성유체를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 어떤 원인으로 인하여 렌즈 홀더에 진동이 발생되더라도, 이 진동이 마그네트와 렌즈 홀더와의 사이에 개재된 댐핑 유체에 의하여 곧바로 감쇄되기 때문에, 대물렌즈를 목표지점에 보다 빨리 도달시킬 수 있다. 따라서 심한 진동을 겪는 자동차용 광 기록재생장치에 효과적으로 사용될 수 있다.

Description

픽업 엑추에이터
본 발명은 광학적 수단을 이용하여 광디스크에 소정의 정보를 기록 및/또는 재생하는 광 기록재생장치에 사용되는 픽업 엑추에이터에 관한 것이다.
광디스크와 같은 기록매체에 광학적 수단을 이용하여 정보를 기록하고 재생하는 분야는 미래의 기술로써 주목 받고 있다. 이와 같은 광 기록재생장치에서 픽업 엑추에이터는 정보의 기록 및 독출 속도를 좌우하는 매우 중요한 구성요소이다. 이러한 픽업 엑추에이터는 크게, 베이스 부재, 대물렌즈를 탑재하여 상기 베이스 부재에 대하여 유동 가능하게 설치되는 렌즈 홀더 및 상기 렌즈 홀더를 포커싱 및 트래킹 방향으로 이동시키는 렌즈 홀더 구동수단을 포함하여 구성된다.
상기와 같은 픽업 엑추에이터의 전형적인 한 예가 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바, 이를 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래 픽업 엑추에이터의 렌즈 홀더 분리 상태 사시도 이고, 도 2는 도 1에 나타낸 픽업 엑추에이터의 조립 상태 사시도 이며, 도 3은 도 2에 나타낸 픽업 엑추에이터의 요부 단면도이다.
도면에서 참조부호 10은 베이스 부재이다. 도시된 바와 같이, 상기 베이스 부재(10)는 몸체부(12)와, 홀더 지지부(14)로 구성되어 있다. 상기 몸체부(12)의 상면에는 한 쌍의 요크(20)(20')가 일정 간격을 유지하여 소정 높이로 설치되어 있다. 상기 일측 요크(20')의 외측면에는 베이스 부재(10)의 홀더 지지부(14)가 수개의 나사(16a)(16b)에 의해 부착되어 있으며, 이 홀더 지지부(14)에는 회로기판(18)이 부착되어 있다.
또한, 상기 요크(20)(20')의 내측면에는 한 쌍의 마크네트(30)(30')가 부착되어 있다. 이 마그네트(30)(30')는 소정의 자기회로를 형성하며, 상기 요크(20)(20')는 마그네트(30)(30')의 자속밀도를 소요의 방향으로 집중시킴과 동시에 극대화시킨다.
도면에서 참조부호 40은 렌즈 홀더이다. 상기 렌즈 홀더(40)는 양측 마그네트(30)(30') 사이에 위치되어 있다. 렌즈 홀더(40)는 대물렌즈(42)를 가지고 있으며, 2쌍의 와이어 스프링(44a)(44b)에 의해 유동이 가능하도록 베이스 부재(10)의 홀더 지지부(14)에 현가되어 있다. 또한 상기 렌즈 홀더(40)는 상기한 마그네트(30)(30')와 함께 렌즈 홀더 구동수단을 구성하는 구동코일(50)을 가지고 있다.
상기 구동코일(50)은 렌즈 홀더(40)의 양측에 권선된 한 쌍의 포커싱 코일(52a)(52b)과, 이 포커싱 코일(52a)(52b)과 직교하도록 권선된 트래킹 코일(54)를 포함한다. 여기서 상기 한 쌍의 포커싱 코일(52a)(52b)과 트래킹 코일(54)은 그 양측의 마그네트(30)(30')와 협동하여 렌즈 홀더(40)를 포커싱 및 트래킹 방향으로 이동시킨다.
이와 같은 픽업 엑추에이터는, 마그네트(30)(30')와, 포커싱 및 트래킹 코일(52a,52b)(54)에 의한 전자기적 상호작용에 의해 렌즈 홀더(40)가 포커싱 및 트래킹 방향으로 이동됨으로써 대물렌즈(42)의 포커싱 및 트래킹 동작을 수행하게된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 픽업 엑추에이터는 렌즈 홀더(40)가 와이어 스프링(44a)(44b)에 의해 홀더 지지부(14)에 현가되어 있기 때문에, 대물렌즈(42)의 포커싱 및 트래킹 동작시, 대물렌즈(42)가 목표지점에 안정적으로 도달될 때까지 상당한 시간이 소요된다.
도 4를 참조하여 이를 보다 상세히 설명한다. 도 4에서, 세로축(s)은 대물렌즈(42)가 목표지점까지 도달하기 위하여 이동하여야 할 거리를, 가로축(t)은 대물렌즈(42)가 목표지점에 도달하는데 걸리는 시간을 나타낸다.
도 4의 "Ga"는 대물렌즈(42)의 이상적인 움직임을 나타내는 선도이다. 이 경우 대물렌즈(42)는 목표지점 "T"까지 도달하는데 "0"의 시간이 걸리게 된다. 그러나, 이 경우는 대물렌즈(42)의 속도(선도 "Ga"의 기울기)가 순간적으로 무한대의 값을 가져야 하기 때문에 현실적으로 불가능하다.
도 4의 "Gb"는 대물렌즈(42)의 현실적인 움직임을 나타낸 선도 중의 하나이다. 이 경우는, 도시된 바와 같이, 대물렌즈(42)가 목표지점 "T"까지 안정되게 도달하는데 소정의 시간 "tb"가 소요된다.
이 시간 "tb"를 줄이기 위하여 대물렌즈(42)의 이송속도를 빨리하면, 도 4에 "Gc"로 도시된 바와 같이, 대물렌즈(42)가 목표지점 "T"까지 도달하는데 걸리는 시간을 "tb"에서 "tc"로 줄일 수는 있으나, 이 경우에는 필연적으로 대물렌즈(42)가 진동을 겪게 된다.
이와 같이 대물렌즈(42)가 겪게되는 진동은 대물렌즈(42)의 이동속도가 크면 클수록 심해진다. 따라서 이 진동을 효과적으로 감쇄시키면 대물렌즈(42)가 목표지점 "T"에 보다 빨리 도달될 수 있다.
이를 위하여 종래에는 홀더 지지부(14)의 내부에 겔 상태의 댐퍼 본드(60)를 주입함으로써, 와이어 스프링(44a)(44b)을 통하여 전달되는 렌즈 홀더(40)의 진동이 이 댐퍼 본드(60)에 의해서 보다 빨리 감쇄될 수 있도록 하였다.(도 4의 "Gd" 참조)
그러나, 상기와 같은 종래의 진동 감쇄 구조는 렌즈 홀더(40)에서 발생된 진동이 일단 와이어 스프링(44a)(44b)을 통하여 댐퍼 본드(60)로 전달되어야만 댐퍼 본드(60)에 의한 댐핑 효과를 기대할 수 있기 때문에, 댐퍼 본드에 의한 대물렌즈(42)의 포커싱 및 트래킹 속도 향상에는 한계가 있다.
특히, 자동차용 광 기록재생장치 등과 같이 심한 진동을 겪는 경우나, 광 기록재생장치에 외부로부터 물리적인 충격이 가해지는 경우에는, 이로 인하여 렌즈 홀더(40)에 발생된 진동이 신속히 감쇄되지 못함으로써 광 기록재생장치의 오동작이 유발되는 등의 문제점이 발생된다.
더욱이, 상기와 같이 댐퍼 본드를 사용하는 경우에는 홀더 지지부(14)의 내부에 형성된 공간부(14a)에 측방향으로부터 댐퍼 본드를 주입하여야 하기 때문에, 댐퍼 본드를 주입하는 작업 자체가 어려워, 광 픽업의 생산성이 저하되는 등의 문제점도 있다.
또한, 댐퍼 본드의 주입이 끝난 후, 자외선을 조사하여 댐퍼 본드를 어느정도 경화시켜야 하기 때문에, 광 픽업의 제조 공정이 복잡해지고, 따라서 광 픽업의 제조 비용이 높아지게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출한 것으로, 포커싱 및 트래킹 동작시 렌즈 홀더에 발생되는 진동을 신속히 감쇄시켜, 대물렌즈를 목표지점에 보다 빨리 도달 시킬 수 있는 픽업 엑추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 외부로부터의 진동이나 충격 등으로 인하여 렌즈 홀더에 발생되는 진동을 신속히 감쇄시켜, 이로 인한 광 기록재생장치의 오동작을 방지할 수 있는 픽업 엑추에이터를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 홀더 지지부의 내부에 댐퍼 본드를 주입할 필요가 없기 때문에, 광 픽업의 제조공정이 간단하고, 따라서 그 제조비용을 절감할 수 있는 픽업 엑추에이터를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 픽업 엑추에이터의 한 예를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 도 1에 나타낸 픽업 엑추에이터의 조립 상태 사시도.
도 3은 도 2에 나타낸 픽업 엑추에이터의 요부 단면도.
도 4는 종래 댐퍼 본드에 의한 댐핑 효과를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 픽업 엑추에이터를 나타낸 사시도.
도 6은 도 5에 나타낸 픽업 엑추에이터의 요부 단면도.
도 7은 본 발명의 댐핑 유체에 의한 댐핑 효과를 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 픽업 엑추에이터를 나타낸 사시도.
도 9는 도 8에 나타낸 픽업 엑추에이터의 요부 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10;베이스 부재 14;홀더 지지부
20,20'요크 30,30';마그네트
40;렌즈 홀더 42;대물렌즈
44a,44b;와이어 스프링 52a,52b;포커싱 코일
54;트래킹 코일 60;댐퍼 본드
70;댐핑 유체
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 픽업 엑추에이터는, 고정부재로써의 베이스 부재와, 이 베이스 부재에 대한 유동부재로써의 렌즈 홀더와의 사이에, 렌즈 홀더의 구동시 렌즈 홀더에 발생되는 진동을 댐핑하는 댐핑 유체를 적용한 것을 특징으로 한다.
여기서, 댐핑 유체는 대기 온도 약 27℃에서 약 1000cP 내지 2000cP의 점도 범위를 가지며, 또한 자계강도 약 3∼4kOe에서 약 100G 이상 200G까지 자화될 수 있는 자성 유체인 것이 바람직하다. 따라서 이 자성 유체는 마그네트 부위에 도포되면 흘러내리거나 다른 곳으로 확산되지 않고 응집된 상태를 유지하면서 유동부재에 대한 충분한 댐핑 효과를 발휘한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 픽업 엑추에이터는, 베이스 부재; 대물렌즈가 탑재되며, 포커싱 및 트래킹 방향으로의 이동이 가능하도록 베이스 부재에 현가되는 렌즈 홀더; 렌즈 홀더를 포커싱 및 트래킹 방향으로 구동하는 홀더 구동수단; 및 렌즈 홀더와 홀더 구동수단과의 사이에 적용되어, 홀더 구동수단에 의한 렌즈 홀더의 구동시 렌즈 홀더에 발생되는 진동을 댐핑하는 댐핑 유체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 픽업 엑추에이터는, 베이스 부재; 상기 베이스 부재의 상면에 일정 간격을 유지하여 설치된 한 쌍의 요크; 상기 요크의 내측면에 각각 부착된 한 쌍의 마그네트; 상기 양측 마그네트의 사이에서 포커싱 및 트래킹 방향으로의 이동이 가능하도록 그 일측이 와이어 스프링에 의해 현가 설치되며, 대물렌즈가 탑재된 렌즈 홀더; 상기 렌즈 홀더에 설치되며, 상기 마그네트와의 전자기적 상호작용에 의하여 렌즈 홀더를 포커싱 및 트래킹 방향으로 구동시키는 구동코일; 및 상기 마그네트와 렌즈 홀더와의 사이에 적용되어, 렌즈 홀더의 구동시 렌즈 홀더에 발생되는 진동을 댐핑하는 자성유체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 픽업 엑추에이터에 의하면, 어떤 원인으로 인하여 렌즈 홀더에 진동이 발생되더라도, 이 진동이 마그네트와 렌즈 홀더와의 사이에 적용된 댐핑 유체에 의하여 곧바로 감쇄되기 때문에, 대물렌즈를 목표지점에 보다 빨리 도달시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 픽업 엑추에이터에 의하면, 홀더 지지부의 내부에 댐퍼 본드를 주입할 필요가 없기 때문에, 광 픽업의 제조공정이 간단하고, 따라서 그 제조비용을 절감시킬 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
첨부한 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 픽업 엑추에이터를 나타낸 사시도 이고, 도 6은 도 5에 나타낸 픽업 엑추에이터의 요부 단면도 이며, 도 7은 본 발명의 댐핑 유체에 의한 댐핑 효과를 설명하기 위한 도면이다.
참고로, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 종래기술과 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다. 따라서 도면에서 부호 10은 베이스 부재, 20 및 20'는 요크, 30 및 30'는 마그네트, 40은 렌즈 홀더, 50은 구동코일이다. 그리고, 참조부호 70은 댐핑 유체이다.
도 5 및 도 6에 의하면, 상기 베이스 부재(10)는 몸체부(12)와, 홀더 지지부(14)로 구성되어 있다. 상기 몸체부(12)의 상면에는 한 쌍의 요크(20)(20')가 일정 간격을 유지하여 소정 높이로 설치되어 있다. 상기 일측 요크(20')의 외측면에는 상기 베이스 부재(10)의 홀더 지지부(14)가 수개의 나사(16a)(16b)에 의해 부착되어 있으며, 이 홀더 지지부(14)에는 회로기판(18)이 부착되어 있다.
또한, 상기 요크(20)(20')의 내측면에는 한 쌍의 마크네트(30)(30')가 각각 부착되어 있다. 이 마그네트(30)(30')는 소정의 자기회로를 형성하며, 상기 요크(20)(20')는 마그네트(30)(30')의 자속밀도를 소요의 방향으로 집중시킴과 동시에 극대화시킨다.
상기 렌즈 홀더(40)는 양측 마그네트(30)(30') 사이에 위치되어 있으며, 렌즈 홀더(40)에는 대물렌즈(42)가 탑재되어 있다. 이 렌즈 홀더(40)는 2쌍의 와이어 스프링(44a)(44b)에 의해 유동이 가능하도록 베이스 부재(10)의 홀더 지지부(14)에 현가되어 있다. 또한 상기 렌즈 홀더(40)는 상기한 마그네트(30)(30')와 함께 렌즈 홀더 구동수단을 구성하는 구동코일(50)을 가지고 있다.
상기 구동코일(50)은 렌즈 홀더(40)의 양측에 권선된 한 쌍의 포커싱 코일(52a)(52b)과, 이 포커싱 코일(52a)(52b)과 직교하도록 권선된 트래킹 코일(54)를 포함한다. 여기서 상기 한 쌍의 포커싱 코일(52a)(52b)과 트래킹 코일(54)은 그 양측의 마그네트(30)(30')와 협동하여 렌즈 홀더(40)를 포커싱 및 트래킹 방향으로 이동시킨다.
상기 댐핑 유체(70)는 렌즈 홀더(40)의 양측에 충분히 접촉되도록 마그네트(30)(30')의 표면에 적용되어 있다. 이 댐핑 유체(70)는 렌즈 홀더(40)의 구동시, 즉 포커싱 및 트래킹 방향으로의 이동시 렌즈 홀더(40)에 발생되는 진동을 댐핑하는 역할을 한다.
상기 댐핑 유체(70)로는 상당한 크기의 원심력이나 자기장이 유체에 가해지더라도 자성입자가 유체로부터 분리되지 않는 자성유체, 보다 구체적으로는 액체속에 강자성 초미립자가 안정하게 분산된 콜로이드 용액이 사용될 수 있다. 여기서 상기 자성입자로는 Fe3O4가 사용될 수 있다.
그리고, 상기 댐핑 유체(70)는 대기 온도 약 27℃에서 약 1000cP 내지 2000cP의 점도 범위를 가지는 것이 바람직하며, 또한 자계강도 약 3∼4kOe에서 약 100G 이상 200G까지 자화될 수 있는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 댐핑 유체(70)는 그 점성에 의하여 렌즈 홀더(40)의 진동을 댐핑하게 되며, 또한 그 자성에 의하여 하측으로 흘러내리지 않고 마그네트(30)(30')와 렌즈 홀더(40)와의 사이에서 적절히 유지된다.
한편, 도시예에서는 한 쌍의 마그네트(30)(30')가 베이스 부재(10)의 요크(20)(20')에 설치되고, 또 포커싱 코일(52a)(52b) 및 트래킹 코일(54)이 렌즈 홀더(40)에 설치된 예를 도시하고 있으나, 본 발명은 이러한 자기회로 형태의 픽업 엑추에이터에만 적용되는 것은 아니며, 다른 여러 자기회로 형태의 픽업 엑추에이터에도 동일한 목적으로 적용될 수 있다. 예를 들면, 내,외 요크를 갖는 자기회로 형태의 픽업 엑추에이터나 무빙 마그네트(Moving Magnet) 타입의 엑추에이터 및 포커싱 코일과 트래킹 코일이 분리되는 형태의 자기회로를 갖는 엑추에이터에도 동일하게 적용될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 픽업 엑추에이터는, 마그네트(30)(30')와, 포커싱 및 트래킹 코일(52a,52b)(54)에 의한 전자기적 상호작용에 의해 렌즈 홀더(40)가 포커싱 및 트래킹 방향으로 이동됨으로써 대물렌즈(42)의 포커싱 및 트래킹 동작을 수행하게 된다.
이 때, 렌즈 홀더(40)에는, 종래기술에서 이미 설명한 것과 같은 이유로, 진동이 발생하며, 이 진동은, 종래의 경우와는 달리 와이어 스프링(44a)(44b)으로 전달되기 이전에, 마그네트(30)(30')와 렌즈 홀더(40)와의 사이에 개재된 댐핑 유체(70)에 의해 곧바로 감쇄되기 시작한다.
따라서, 도 7에 선도 "Ge"로 나타낸 바와 같이, 종래의 댐퍼 본드를 사용한 경우(도 7의 선도 "Gd")에 비하여 대물렌즈(42)가 목표지점에 "T"에 안정적으로 도달될 때까지의 시간 "te"가 현저하게 단축된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 픽업 엑추에이터에 의하면, 포커싱 및 트래킹 동작시 렌즈 홀더에 진동이 발생되더라도, 이 진동이 와이어 스프링으로 전달되기 이전에, 마그네트와 렌즈 홀더와의 사이에 적용된 댐핑 유체에 의하여 곧바로 감쇄되므로, 대물렌즈를 목표지점에 보다 빨리 도달시킬 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 픽업 엑추에이터는, 외부로부터의 진동이나 충격 등으로 인하여 렌즈 홀더에 진동이 발생되는 경우에도, 상술한 바와 같이 렌즈 홀더를 효과적으로 댐핑할 수 있기 때문에, 자동차 등과 같이 심한 진동을 겪는 곳에 사용되는 광 기록재생장치에의 적응성이 뛰어나다고 하는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 픽업 엑추에이터는, 포커싱 및 트래킹 구동시 구동코일에서 발생되는 열을 댐핑 유체를 통하여 효과적으로 냉각시킬 수 있기 때문에, 이 열로 이한 픽업 엑추에이터의 기능 열화나 광 픽업의 손상을 방지할 수 있다고 하는 장점도 있다.
또한, 본 발명의 픽업 엑추에이터는, 베이스 부재의 홀더 지지부의 내부에댐퍼 본드를 주입할 필요가 없기 때문에, 광 픽업의 제조공정이 간단하고, 따라서 광 픽업의 제조비용을 절감시킬 수 있다고 하는 장점이 있다.
한편, 이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 댐핑 유체(70)는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 종래의 댐퍼 본드(60)와 동시에 사용될 수도 있으며, 이러한 경우에도 상술한 바와 같은 탁월한 렌즈 홀더 댐핑 효과 및 코일 냉각효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 댐핑 유체로써 자성유체를 예시하였으나, 상기 댐핑 유체는 예시된 자성유체에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 댐핑 유체와 동일한 기능을 수행할 수 있는 유체라면 모두 적용이 가능할 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능함은 물론 이며, 그와 같은 변형은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (1)

  1. 베이스 부재;
    상기 베이스 부재의 상면에 일정 간격을 유지하여 입설된 한 쌍의 요크;
    상기 요크의 내측면에 각각 부착된 한 쌍의 마그네트;
    상기 양측 마그네트의 사이에서 포커싱 및 트래킹 방향으로의 이동이 가능하도록 그 일측이 와이어 스프링에 의해 현가 설치되며, 대물렌즈가 탑재된 렌즈 홀더;
    상기 렌즈 홀더에 설치되며, 상기 마그네트와의 전자기적 상호작용에 의하여 렌즈 홀더를 포커싱 및 트래킹 방향으로 구동시키는 구동코일; 및
    상기 마그네트와 렌즈 홀더와의 사이에 적용되어, 렌즈 홀더의 구동시 렌즈 홀더에 발생되는 진동을 댐핑하는 댐핑유체;를 포함하며,
    상기 댐핑유체는 대기 온도 약 27℃에서 약 1000cP 내지 2000cP의 점도 범위를 가지며, 자계강도 약 3~4kOe에서 약 100G 이상 200G까지 자화될 수 있는 자성 유체인 것을 특징으로 하는 픽업 엑추에이터.
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