KR100526346B1 - 광픽업의 선형구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제품의 다양한 기능을 수행할 수 있는 부품을 구성하여 초소형화된 정보저장기기를 제작할 수 있도록 한 광픽업의 선형구동장치에 관한 것으로서, 베이스플레이트와, 그 베이스플에이트를 따라 설치되고 광픽업기기가 안착되는 캐리지, 상기 캐리지의 주변에 설치되어 전류를 인가받는 코일이 권취된 요크, 상기 요크의 주변에 설치되어 코일에 전류를 인가하면 자장을 형성하는 영구자석, 상기 캐리지와 결합 설치되어 코일에 전류를 인가하면 영구자석 및 요크가 자장을 형성함과 동시에 상호작용으로 전기력을 발생하여 상기 캐리지를 직선왕복운동할 수 있도록 안내하는 가이드 레일로 이루어지는 광픽업의 선형 구동장치에 있어서, 상기 베이스 플레이트와 또 다른 베이스 플레이트 사이내에 설치되어 가이드 레일기능과 요크기능을 수행하고 그 단면 형상이 원형 단면으로 형성된 좌우 동형상의 레일요크로 이루어지며, 상기 레일요크를 따라 설치되는 캐리지는 상기 레일요크에 대응되는 원형상의 홀을 구비하며, 상기 영구자석 및 요크는 각각의 베이스 플레이트를 서로 연결시킴과 동시에 측면을 일체형으로 사용할 수 있도록 상기 베이스 플레이트와 일체화 되는 일체부재로 구성된 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 초소형 광드리이브에 적용이 용이해지고, 제품의 전체적인 부피와 크기를 줄여 초소형화가 가능하며, 또한, 제작에 따른 부품수를 줄여 생산비용도 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

광픽업의 선형구동장치{ Improvement of Design of Linear Actuator for Optical Pick-up }

본 발명은 광픽업의 선형구동장치에 관한 것으로, 특히, 제품의 다양한 기능을 수행할 수 있는 부품을 구성하여 소형화된 정보저장기기를 제작할 수 있도록 한 광픽업의 선형구동장치에 관한 것이다.

최근에 휴대용 장치들의 개발은 초소형 드라이브 장치와 값싼 미디어를 사용하는데 필요한 저장 시스템의 솔루션을 요구하고 있다. 이러한 장치들의 저장기기는 초소형이어야 하고 외부의 충격에 강해야 하며 낮은 비용으로 제작 가능해야 한다.

또한, 데이터를 디지털 카메라나 휴대폰, 음악 재생기, PDA, 다양한 목적의 기기에 호환 가능하도록 하는 솔루션을 가져야 한다.

수백 Mbyte의 저장 용량은 스트리밍 비디오(Streaming Video)와 같은 매체에 기록하기 위해 필요하다. IBM의 Microdrive 같은 HDD와 Compact Flash나 SmartMedia 같은 Solid State Storage는 현재 PDA나 켐코더, 그리고 디지털 카메라에 사용되고 있다.

이러한 저장 솔루션의 단점은 상대적으로 Mbyte당 저장 미디어의 비용이 크다는 것과 Read-only 데이터의 통용에 대해 ROM 미디어의 부재이다.

상용 광 저장기기의 가장 큰 장점은 본래부터 낮은 미디어 가격과 복재되어진 ROM 미디어의 제조상의 편리함이다. 블루레이저와 고개구율의 렌즈를 사용할 차세대 광 저장기기는 초소형 광드라이브를 위한 완벽한 기술 후보이다.

차세대 광 저장 기술을 사용해서 12cm의 광디스크에 27Gbyte의 기록이 가능한데, 초소형 광드라이브에 이러한 데이터 저장 밀도를 사용해서 1Gbyte의 저장 용량을 동전 사이즈의 크기에 기록하는 것이 실현되었다, 이러한 디스크 사이즈에 맞춰 구동기의 사이즈를 소형화 하는 연구들도 진행되고 있다.

이러한 구동기에 관한 연구는 크게 세 부류로 나누어지는데 크게 회전 모터 타입과, 스윙암(Swing Arm) 타입, 선형 구동기 타입이다.

회전 모터 타입은 현재의 저장기기에 상용화되어 있는 방식으로 기어를 사용하여 이를 직선운동으로 바꾸어 조동 구동기의 역할을 수행하게 하는 방식이다. 초소형 광드라이브에 적용하기 위해 초소형 모터의 개발을 하고 있으며 현재의 기술을 최대한 집약하고 집적하는 방식이라고 할 수 있다.

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또한, 스윙 암 타입은 하드 디스크의 구동기에 주로 사용되었으나 소형화에 이점을 가지고 있어 광디스크 장치에 적용하려 하고 있다. 이에 따른 여러 가지 문제점들을 개선하기 위한 연구들이 진행되고 있다.

또한, 선형 구동기 타입은 과거에 사용되었으나 회전모터에 비해 비용이 많이 들어 널리 사용되지 못했다. 최근에 구동기의 사이즈를 줄이는데 많은 이점이 있어 이에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다.

그 중 선형 구동기 타입에 대한 구조 개선을 통해 선형 구동기의 전체 사이즈를 줄일 수 있었다. 따라서, 초소형 광드라이브의 설계에 적용을 좀 더 용이하게 할 수 있고 이와 동시에 설계 공차의 확보의 제작비용의 절감에도 기여할 것으로 전망된다.

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선형 구동기는 광픽업의 조동모터로 활용되어져 왔으나 회전모터에 비해 비용이 많이 들어 널리 사용되지는 못했다. 그러나 소형화에 대한 이점 때문에 이를 초소형 광드라이브에 적용하려 하고 있으나 이에 여러 가지 문제점들이 대두되고 있는데, 특히 마찰을 줄이는 방안과, 충격에 대한 안정성, 셀 록킹(self looking), 소형화와 제어 안정화를 위한 구조개선 및 새로운 메커니즘 개발 등이 연구 테마들이다.

도 1은 종래의 선형 구동기의 일반적인 구조 중 리니어 액추에이터(1)이다. 주요부분은, 광픽업기기(미도시)를 고정안착시키는 캐리지(2)와, 상기 캐리지(1) 양측면에 설치되어 전류를 인가받는 코일(3a)이 권취된 요크(3)와, 상기 요크(3)와 나란이 설치되어 상기 코일(3a)에 전류를 인가하면 자장을 형성하는 영구자석(4)과, 상기 캐리지(2)와 결합설치되어 상기 코일(3a)에 전류를 인가하면 영구자석(4) 및 요크(3)가 자장을 형성함과 동시에 상호작용으로 전기력을 발생하여 상기 캐리지(2)를 직선왕복운동할 수 있도록 안내하는 가이드 레일(5)로 이루어져 있다.

상기 구조는 코일과 영구자석 및 요크를 구비하여 자기 회로를 구성하고 플레밍의 왼손 법칙에 의해 코일에 전류를 인가하면 자장의 상호작용에 따른 전기력의 발생으로 캐리지는 가이드 레일을 따라 일정 방향으로 움직이게 된다.

초소형 광드라이브에 적용하기 위해서는 기존의 사이즈에서 상당부분이 줄어 들어야 한다. 이를 위해서는 구조적으로 간단한 구조가 필요하다. 종래의 구조에서는 가이드 레일과 영구자석 및 요크가 따로 존재하여 각각의 영역을 차이하고 있어 사이즈를 줄이는데 문제점이 있었다.

또한, 가이드 레일과 요크의 부품을 따로 구입하거나 제작 해야하므로 제품의 제조 원가가 상승하는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 구조 자체적으로 가이드 레일기능과 요크기능를 함께 하는 레일요크를 구성함으로써, 종래 제품에 적용되던 광드라이브를 부피와 크기를 줄여 초소형으로 제작할 수 있도록 한 광픽업의 선형구동장치를 제공하는데 있다.

발명의 다른 목적은, 제품 케이스의 측벽면을 영구자석과 요크로 형성함으로써, 제품의 부품수를 줄여 생산비용 및 제조 원가를 절감할 수 있도록 한 광픽업의 선형구동장치를 제공하는데 있다.본 발명에 따른 광픽업의 선형구동장치는, 베이스플레이트와, 그 베이스플에이트를 따라 설치되고 광픽업기기가 안착되는 캐리지, 상기 캐리지의 주변에 설치되어 전류를 인가받는 코일이 권취된 요크, 상기 요크의 주변에 설치되어 코일에 전류를 인가하면 자장을 형성하는 영구자석, 상기 캐리지와 결합 설치되어 코일에 전류를 인가하면 영구자석 및 요크가 자장을 형성함과 동시에 상호작용으로 전기력을 발생하여 상기 캐리지를 직선왕복운동할 수 있도록 안내하는 가이드 레일로 이루어지는 광픽업의 선형 구동장치에 있어서,상기 베이스 플레이트와 또 다른 베이스 플레이트 사이내에 설치되어 가이드 레일기능과 요크기능을 수행하고 그 단면 형상이 원형 단면으로 형성된 좌우 동형상의 레일요크로 이루어지며, 상기 레일요크를 따라 설치되는 캐리지는 상기 레일요크에 대응되는 원형상의 홀을 구비하며, 상기 영구자석 및 요크는 각각의 베이스 플레이트를 서로 연결시킴과 동시에 측면을 일체형으로 사용할 수 있도록 상기 베이스 플레이트와 일체화 되는 일체부재로 구성된 것을 특징으로 한다.

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이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 광픽업의 선형구동장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 광픽업의 선형구동장치의 구성을 나타낸 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 광픽업의 선형구동장치의 결합상태를 나타낸 사시도 이고, 도 4는 본 발명에 따른 광픽업의 선형구동장치의 작동 전 상태를 나타내 평면도 이고, 도 5는 본 발명에 따른 광픽업의 선형구동장치의 작동 후 상태를 나타낸 평면도 이다.

본 발명은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와같이, 베이스플레이트와, 그 베이스플에이트를 따라 설치되고 광픽업기기가 안착되는 캐리지, 상기 캐리지의 주변에 설치되어 전류를 인가받는 코일이 권취된 요크, 상기 요크의 주변에 설치되어 코일에 전류를 인가하면 자장을 형성하는 영구자석, 상기 캐리지와 결합 설치되어 코일에 전류를 인가하면 영구자석 및 요크가 자장을 형성함과 동시에 상호작용으로 전기력을 발생하여 상기 캐리지를 직선왕복운동할 수 있도록 안내하는 가이드 레일로 이루어지는 광픽업의 선형 구동장치로 이루어진다.주요 부분은, 상기 베이스 플레이트와 또 다른 베이스 플레이트 사이내에 설치되어 가이드 레일기능과 요크기능을 수행하고 그 단면 형상이 원형 단면으로 형성된 좌우 동형상의 레일요크로 이루어지며, 상기 레일요크를 따라 설치되는 캐리지는 상기 레일요크에 대응되는 원형상의 홀을 구비하며, 상기 영구자석 및 요크는 각각의 베이스 플레이트를 서로 연결시킴과 동시에 측면을 일체형으로 사용할 수 있도록 상기 베이스 플레이트와 일체화 되는 일체부재로 구성된 것이다.구체적으로, 광픽업의 선형구동장치 본체(100)는 레일요크(400)와, 캐리지(500)와, 영구자석(600) 및 요크(700)로 이루어져 있다.

상기 레일요크(400)는 후술하는 캐리지(500)를 레일요크(400) 선상에서 직선왕복운동을 할 수 있게 가이드 레일 기능 및 요크 기능을 함께 수행할 수 있도록 베이스 플레이트(200)와 또 다른 베이스 플레이트(300) 사이내에 설치되어 있다.

상기 캐리지(500)는 코일(501)을 구비하여 상기 코일(501)에 전류를 인가하면 상기 자장과 상호작용으로 자기적 인력을 발생시켜 상기 캐리지(500)를 레일요크(400) 선상에서 움직일 수 있도록 상기 레일요크(400)에 관통 설치되어 있다.

또한, 상기 캐리지(500) 양측면에는 전류를 인가받는 코일(501)을 권취할 수 있도록 권취부(502)가 형성되어 있다.

상기 영구자석(600) 및 요크(700)는 상기 캐리지(500)의 코일(501)에 전류를 인가하면 자장을 형성하고, 이때 자기적 인력을 발생하여 상기 캐리지(500)를 레일요크(400) 선상에서 직선왕복운동을 시킬 수 있도록 상기 캐리지(500)의 코일(501)과 대응되는 맞은편 위치에 설치되어 있다.

상기 영구자석(600) 및 요크(700)는 상기 각각의 베이스 플레이트(200)(300)의 측면기능을 할 수 있도록 베이스 플레이트(200)와 또 다른 베이스 플레이트(300) 사이에 설치됨과 동시에 측면의 일체형으로 이루어져 있다.

또한, 상기 영구자석(600) 및 요크(700)는 상기 각각의 베이스 플레이트(200)(300)를 서로 연결시킬 수 있도록 상기 베이스 플레이트(200)(300)의 일체부재(800)가 설치되어 있다.그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 의한 광픽업의 선형구동장치의 동작과정을 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

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먼저, 도 2 및 도 3에 도시된 바와같이, 광픽업의 선형구동장치의 본체(100)를 구동시키기 위해서는 광픽업기기(미도시)를 고정시키는 캐리지(500)의 양측면에 형성된 권취부(502)에 권취된 코일(501)에 플레밍의 왼손 법칙에 의해 전류를 인가한다.

이때, 캐리지(500)의 코일(501)과 대응되는 맞은편 위치에는 자장을 형성하여 자기력을 발생하는 영구자석(600) 및 요크(700)가 설치되어 있으므로, 전류를 인가받은 코일(501)에 따라 영구자석(600) 및 요크(700)에 자장이 형성하고, 이와 동시에 상기 자기력을 발생시켜 상기 캐리지(500)를 레일요크(400) 선상에서 이동시킨다.

이때, 상기 레일요크(400)는 베이스 플레이트(200)와 또 다른 베이스 플레이트(300) 사이내에 설치되어 있으므로, 상기 캐리지(500)는 이 레일요크(400) 선상내에서 직선 왕복운동을 할수 있다.

이와 같이 상기 레일요크(400)는 상기 캐리지(500)를 상기 레일요크(400)선상에서 가이드 할 수 있는 기능을 수행할 수 있을뿐아니라, 상기 캐리지(500)의 움직이는 영역에 골고루 자장이 형성될 수 있도록 요크의 기능도 함께 수행한다

이 상태에서 도 4 및 도 5에 도시된 바와같이, 상기 영구자석(600) 및 요크(700)들의 자기회로에 인하여 자기 플럭스가 캐리지(500)의 코일(501)이 움직이는 영역에 골고루 분포하게 되며, 이때 코일(501)에 전류를 인가하면 전류방향과 자기 플럭스 방향이 수직을 이루고 이 면에 수직인 방향으로 힘이 플레밍의 왼손 법칙으로 발생하게 되어 이 힘에 의해 캐리지(500)가 이동하게 된다.

이때, 상기 영구자석(600) 및 요크(700)는 상기 캐리지(500)의 코일(501)과 대응되는 맞은편 위치에 설치됨과 동시에 상기 각각의 베이스 플레이트(200)(300)를 서로 연결시킴과 동시에 상기 각각의 베이스 플레이트(200)(300)의 측면 일체형으로 상기 베이스 플레이트(200)(300)의 일체부재(800)로 이루어진다.

또한, 상기 영구자석(600) 및 요크(700)는 상기 각각의 베이스 플레이트(200)(300)의 측벽면으로 사용한다.

이와 같이 상기 레일요크(400)는 캐리지(500)를 가이드 하는 가이드 레일기능과 요크 기능을 함께 수행할 수 있도록 이루어지고, 캐리지(500)는 캐리지(500)에 코일(501)을 권취하는 권취부(502)가 형성되어 있으며, 상기 영구자석(600) 및 요크(700)는 각각의 베이스 플레이트(200)(300)를 연결하는 일체부재(800) 및 측벽면으로 사용할 수 있으므로, 제품의 부품수를 줄여 초소형 광드라이브에 제작 및 적용 할 수 있고 또한, 생산비용 절감으로 제조원가를 낮출 수 있다.이상에서 설명한 본 발명의 광픽업의 선형구동장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

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상술한 바와 같이 본 발명에 의한 광픽업의 선형구동장치에 의하면, 제품 구조적으로 다양한 기능을 수행할 수 있도록 부품을 구성함으로써, 초소형 광드라이브에 적용이 용이해지고, 제품의 전체적인 부피와 크기를 줄여 초소형화 할 수 있으며, 또한, 제작에 따른 부품수를 줄여 생산 비용도 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

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도 1은 종래의 일 실시예에 따른 리니어 액추에이터의 구성을 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 광픽업의 선형구동장치의 구성을 나타낸 분해사시도,

도 3은 본 발명에 따른 광픽업의 선형구동장치의 결합상태를 나타낸 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 광픽업의 선형구동장치의 작동 전 상태를 나타내 평면도,

도 5는 본 발명에 따른 광픽업의 선형구동장치의 작동 후 상태를 나타낸 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 본체 200, 300 : 베이스 플레이트

400 : 레일요크 500 : 캐리지

600 : 영구자석 700 : 요크

800 : 일체부재

Claims (3)

1. 베이스플레이트와, 그 베이스플에이트를 따라 설치되고 광픽업기기가 안착되는 캐리지, 상기 캐리지의 주변에 설치되어 전류를 인가받는 코일이 권취된 요크, 상기 요크의 주변에 설치되어 코일에 전류를 인가하면 자장을 형성하는 영구자석, 상기 캐리지와 결합 설치되어 코일에 전류를 인가하면 영구자석 및 요크가 자장을 형성함과 동시에 상호작용으로 전기력을 발생하여 상기 캐리지를 직선왕복운동할 수 있도록 안내하는 가이드 레일로 이루어지는 광픽업의 선형 구동장치에 있어서,

   상기 베이스 플레이트와 또 다른 베이스 플레이트 사이내에 설치되어 가이드 레일기능과 요크기능을 수행하고 그 단면 형상이 원형 단면으로 형성된 좌우 동형상의 레일요크로 이루어지며, 상기 레일요크를 따라 설치되는 캐리지는 상기 레일요크에 대응되는 원형상의 홀을 구비하며, 상기 영구자석 및 요크는 각각의 베이스 플레이트를 서로 연결시킴과 동시에 측면을 일체형으로 사용할 수 있도록 상기 베이스 플레이트와 일체화 되는 일체부재로 구성된 것을 특징으로 하는 광픽업의 선형구동장치.
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