KR100555510B1 - 지지부재, 광픽업 액튜에이터 및 광기록/재생 장치 - Google Patents

지지부재, 광픽업 액튜에이터 및 광기록/재생 장치 Download PDF

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Abstract

지지부재, 이를 채용한 광픽업 액튜에이터 및 광기록/재생 장치가 개시되어 있다.
이 개시된 지지부재는, 전류가 공급되는 와이어 패턴을 가지고, 대물렌즈가 탑재된 보빈에 결합되어 상기 보빈을 유동적으로 지지하는 것을 특징으로 하며, 광픽업 액튜에이터는, 대물렌즈가 탑재된 보빈을 자기구동부에 의해 구동하기 위한 광픽업 액튜에이터로서, 상기 보빈이 지지부재에 의해 현가되어 있고, 상기 지지부재가 전류가 공급되는 와이어 패턴을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의해, 필요로 되는 와이어 개수보다 적은 개수로 구성될 수 있으며, 나선형으로 형성되어 있어 전체적으로 구동 방향에 대해 동일한 강성을 나타내도록 되어 있다.
와이어, 액튜에이터

Description

지지부재, 광픽업 액튜에이터 및 광기록/재생 장치{Supporting member, optical pick-up actuator and optical recording/reproducing apparatus}
도 1은 종래의 광픽업 액튜에이터의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 종래의 광픽업 액튜에이터에 채용되는 자기구동부의 작동 관계를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지지부재가 결합된 광픽업 액튜에이터의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실예에 따른 지지부재의 강성을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업 액튜에이터의 분해 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업 액튜에이터의 자기구동부를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업 액튜에이터의 다른 구현예이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광기록/재생 장치의 개략도이다.
<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2,14...대물렌즈 5,15...보빈
6,12...홀더, 8,30...지지부재
10...베이스 22...자석
F...포커스 방향 T...틸트 방향
Tir...틸트 레디얼 방향 Tit...틸트 탄젠셜 방향
FC1,FC2,FC3,FC4...포커스 코일 TC1,TC2...트랙 코일
TiC1,TiC2,TiC3,TiC4...틸트 코일
본 발명은 부품수를 줄여 조립공수와 불량률을 감소시킨 지지부재, 이를 채용한 광픽업 액튜에이터 및 광기록/재생 장치에 관한 것이다.
일반적으로 광픽업 장치는 광기록/재생장치에 채용되어 기록 매체인 광디스크의 반경방향으로 이동하면서 비접촉식으로 턴테이블에 탑재된 광디스크에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 수행하는 장치이다.
이 광픽업 장치는 광원에서 출사된 광을 집속하여 광디스크에 광스폿을 형성하는 대물렌즈와, 이 대물렌즈에 의해 형성된 광스폿이 광디스크의 정확한 위치에 놓이도록 상기 대물렌즈를 트랙 방향, 포커스 방향 및 틸트 방향으로 제어하는 액튜에이터를 포함한다.
광픽업 액튜에이터에는 기본적으로 트랙 방향과 포커스 방향 구동을 위한 2축 구동 액튜에이터가 있다. 그런데, 근래에는 고밀도 기록을 위해 대물렌즈의 개구수가 증가하고, 레이저의 파장이 짧아짐에 따라 광픽업 액튜에이터의 틸트 마진이 감소되므로 이를 보상하기 위해 기존의 2축 구동 이외에 틸트 방향 구동까지 할 수 있는 3축 구동 또는 4축 구동 액튜에이터가 요구된다. 3축 구동은 포커스 방향, 트랙 방향 및 틸트 레이얼 방향 구동을 의미하며, 4축 구동은 포커스 방향, 트랙 방향, 틸트 레디얼 방향 및 틸트 탄젠셜 구동을 의미한다. 도 1을 참조하면, 포커스 방향이 L-L', 트랙 방향이 M-M', 틸트 레디얼 방향이 N, 틸트 탄젠셜 방향이 O로 각각 표시되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 광픽업용 액튜에이터는 베이스(100)와, 이 베이스(100)에 고정된 홀더(103)와, 대물렌즈(105)가 탑재된 보빈(107)과, 상기 보빈(107)에서부터 상기 홀더(103)까지 연결된 와이어(109)와, 상기 보빈(107)을 트랙 방향, 포커스 방향 또는 틸트 방향으로 움직이는 자기구동부를 구비한다.
상기 자기구동부는 상기 보빈(107)의 마주보는 측면(107a)에 각각 한 쌍씩 마련된 포커스 코일(110)과 틸트 코일(112), 상기 포커스 코일(110)과 틸트 코일(112)이 배치되지 않은 다른 측면(107b)에 배치된 트랙 코일(115) 및 상기 포커스 코일(110), 틸트 코일(112) 및 트랙 코일(115)에 대향되게 소정 간격을 두고 상기 베이스(100)상에 설치된 제1자석(117) 및 제2자석(119)을 포함한다. 또한, 상기 베이스(100)에 설치되고 상기 제1자석(117) 및 제2자석(119)을 각각 고정하는 외측요크(118)(120)와, 상기 제1자석(117)에 대해 마주보는 위치의 상기 베이스(100)에 설치되어 상기 보빈(107)을 가이드하도록 된 내측요크(122)가 더 구비된다. 상기 외측요크(118)(120)와 내측요크(122)는 상기 제1 및 제2자석(117)(119)에 의한 자로가 원하는 곳으로 향하도록 유도하기 위한 것이다.
한편, 상기 와이어(109)는 일단이 상기 보빈(107)의 양측면에 납땜되고, 타단이 상기 홀더(103)에 연결되어 자기구동부에 전류를 인가하는 회로부에 전기적으로 접속된다.
도 2a는 상기 포커스 코일(110) 및 틸트 코일(112)과 이에 대응되는 제1자석(117)과의 상호작용에 의한 힘관계를 살펴보기 위해 자석의 극성과 전류 방향을 예를 들어 개략적으로 나타내었다. 여기서, 상기 보빈(107)의 네 측면 중 두 측면(107a)에 구비된 상기 포커스 코일(110)은 플레밍의 왼손법칙에 의해 힘(Ff)을 받아 보빈(107)이 포커스 방향(L)으로 운동하게 된다. 전류(I)의 방향이 반대로 되면 포커스 코일(110)은 반대 방향(L')으로 힘을 받게 된다.
한편, 상기 틸트 코일(112)은 상기 보빈(107)의 두 측면(107a)에 상기 포커스 코일(110)과 함께 한 쌍이 구비되어 상기 제1자석(117)과 상호 작용을 하게 된다. 이때, 양쪽 틸트 코일(112)에 각각 크기가 같고 방향이 반대인 전류를 인가하면 양쪽 틸트 코일이 받는 힘(Fti)이 서로 반대가 되므로 틸트 방향, 특히 레디얼 틸트 방향(N) 구동이 된다.
또한, 도 2b는 상기 트랙 코일(115)과 이에 대응되는 제2자석(119)과의 상호작용에 의한 힘관계를 살펴보기 위해 자석의 극성과 전류 방향을 예를 들어 개략적으로 나타내었다. 자석과 코일간의 힘의 방향과 크기는 플레밍의 왼손법칙에 의해 결정된다. 따라서, 상기 보빈(107)의 네 측면 중 상기 포커스 코일(110) 및 틸트 코일(112)이 배치되지 않은 다른 두 측면(107b)에 구비된 트랙 코일(115)이 제2자석(119)에 의해 트랙 방향의 힘(Ft)을 받아 보빈(107)이 트랙 방향(M) 운동을 하게 된다. 여기서, 전류(I)의 방향이 반대로 되면 트랙 코일(115)은 반대 방향(M')으로 힘을 받게 된다.
상기와 같이 포커스 방향, 트랙 방향 및 틸트 방향 구동을 위해서는 통상적으로 액튜에이터의 와이어(109)가 6개로 이루어진다. 더욱이, 4축 구동 액튜에이터의 경우에는 더 많은 와이어가 요구될 수 있다. 그런데, 광픽업용 액튜에이터는 소형화 및 슬림화 추세에 있다. 따라서, 와이어 수가 많을수록 좁은 공간에 많은 수의 와이어를 설치하는 공정이 매우 어렵고, 조립공수가 증가되어 수율이 떨어지며 불량률이 높아지는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 와이어 패턴을 형성하여 조립공수를 감소시키고, 생산성을 향상시킨 지지부재, 이를 채용한 광픽업 액튜에이터 및 광기록/재생 장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 지지부재는, 전류가 공급되는 와이어 패턴을 가지고, 대물렌즈가 탑재된 보빈에 결합되어 상기 보빈을 유동적으로 지지하는 판형태로 된 것을 특징으로 한다.
상기 와이어 패턴이 PCB로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부재가 나선형으로 꼬여 있는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광픽업 액튜에이터는, 대물렌즈가 탑재된 보빈을 자기구동부에 의해 구동하기 위한 광픽업 액튜에이터로서,
상기 보빈이 지지부재에 의해 현가되어 있고, 상기 지지부재가 전류가 공급되는 와이어 패턴을 가지며 판 형태로 된 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광기록/재생 장치는, 광픽업 액튜에이터를 채용하여 대물렌즈가 탑재된 보빈을 광디스크에 대해 이동시키면서 상기 광디스크에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 수행하는 장치에 있어서,
상기 보빈이 지지부재에 의해 현가되어 있고, 상기 지지부재가 전류가 공급되는 와이어 패턴을 가지며 판형태로 된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 지지부재, 광픽업 액튜에이터 및 광기록/재생 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 광픽업 액튜에이터는, 도 3을 참조하면 대물렌즈(2)가 탑재된 보빈(5)과, 일단이 상기 보빈(5)에 결합되고 타단이 홀더(6)에 결합된 적어도 하나의 지지부재(8)를 포함한다. 여기서는, 상기 보빈(5)을 포커싱 방향, 트랙 방향 및 틸트 방향으로 구동하기 위한 자기 구동부를 도시하지 않았다.
상기 지지부재(8)는 나선형으로 꼬여 있는 형태를 가지며, 와이어 패턴을 가진다. 다시 말하면, 상기 지지부재(8)는 비전도성 재질에 와이어 패턴이 형성된 형태로 되어 있다. 그리고, 각 지지부재(8)의 단부에 나와 있는 와이어 끝단을 납땜하여 홀더(6)와 보빈(5)에 부착한다.
예를 들어, 상기 와이어 패턴은 PCB로 형성될 수 있으며, 적어도 하나의 와이어를 가지는 패턴으로 형성될 수 있다. 따라서, 필요에 따라 복수개의 와이어 패턴을 형성하여 지지부재(8)의 개수를 최소화할 수 있다. 예를 들어, (+) 포커싱 와이어(F(+))와 (-) 포커싱 와이어(F(-))를 하나의 지지부재로 형성하고, (+) 트랙킹 와이어(T(+))와 (-) 트랙킹 와이어(T(-))를 하나의 지지부재로 형성하며, (+) 틸트 와이어(t(+))와 (-) 틸트 와이어(t(-))를 하나의 지지부재로 형성할 수 있다. 이밖에, 다른 목적을 위한 와이어가 더 필요한 경우 와이어 패턴을 가진 지지부재로 형성할 수 있다. 예를 들어, LCD 구동을 위한 와이어(P(+))(P(-))가 더 구비될 수 있다. 이와 같이 와이어 패턴을 가진 지지부재를 형성함으로써 지지부재의 전체 개수를 최소화할 수 있다.
광픽업 액튜에이터를 포커싱 구동, 트랙킹 구동, 틸트 구동하기 위해서, 기존의 와이어를 이용하는 경우 적어도 6개의 와이어가 요구되고, 여기에 다른 목적을 위한 와이어가 더 필요하다면 8개 이상의 와이어가 있어야 한다. 하지만, 본 발명에 따라 와이어 패턴을 가진 지지부재를 이용하는 경우 4개로 줄일 수 있다.
상기 지지부재(8)는 그 단면이 어느 한쪽의 길이가 다른 쪽 길이에 비해 상대적으로 짧은 판 형태일 수 있다. 이와 같이 단면의 가로 세로의 길이가 다른 경우, 지지부재가 움직이는 방향에 따라 지지부재의 강성이 각각 다르게 작용될 수 있다. 지지부재의 강성에 따른 민감도가 매우 크기 때문에, 방향에 따라 강성이 서로 다르게 나타나면 포커싱 제어, 트랙킹 제어 및 틸트 제어를 정밀하게 제어하는 것이 어렵다. 이를 고려하여 구동 방향에 관계없이 강성이 동일하게 나타나도록 지지부재(8)를 나선형으로 형성한다. 나선형으로 꼬인 지지부재(8)는 지지부재 전체적으로 볼 때, 강성이 균일하게 나타남을 알 수 있다. 도 4는 본 발명에 따른 지지부재(8)에 나타나는 강성을 시뮬레이션 한 결과를 나타낸 것이다. 지지부재(8)의 강성을 칼라별로 나타낸 것으로, 지지부재의 전체적인 칼라가 유사함을 알 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 광픽업 액튜에이터의 일실시예를 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 광픽업 액튜에이터는, 베이스(10), 상기 베이스(10) 상의 일측에 마련된 홀더(12), 대물렌즈(14)가 탑재된 보빈(15), 상기 보빈(15)을 포커스 방향, 틸트 방향 및 트랙 방향으로 각각 구동시키기 위한 자기 구동부를 포함한다. 또한, 상기 홀더(12)와 보빈(15) 사이에 적어도 하나의 지지부재(30)가 결합되어 있다.
상기 자기 구동부는 상기 보빈(15)의 양측면에 포커스 방향 구동을 위한 적어도 하나의 포커스 코일과, 트랙 방향 구동을 위한 적어도 하나의 트랙 코일과, 틸트 방향 구동을 위한 적어도 하나의 틸트 코일 및 상기 포커스 코일, 트랙 코일 및 틸트 코일에 대향되게 설치된 자석(22)을 포함한다.
예를 들어, 상기 적어도 하나의 포커스 코일은 제1, 제2, 제3 및 제4포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)로 구성되고, 상기 트랙 코일은 두 개의 코일(TC1)(TC2)로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)은 포커스 구동과 틸트 구동을 위해 공동으로 사용된다. 또한, 상기 자석(22)은 상기 보빈(15)을 사이에 두고 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4), 트랙 코일(TC1)(TC2) 및 틸트 코일에 대향되게 설치된다.
여기서, 상기 제1 내지 제4 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4), 트랙 코일(TC1)(TC2)은 모두 상기 보빈(15)의 양측면에 배치되고, 코일이 배치되지 않은 보빈(15)의 나머지 양측면에는 상기 제1 내지 제4 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4), 트랙 코일(TC1)(TC2)에 전류를 인가하기 위한 지지부재(30)가 배치된다.
상기 지지부재(30)는 앞서 설명한 바와 같이 와이어 패턴을 갖는 것으로, 각 지지부재에 두 개의 와이어가 포함되어 있을 때 포커싱 구동, 트랙킹 구동 및 틸트 구동을 위해 3개의 지지부재(30a)(30b)(30c)가 구비되고, 예를 들어 LCD 구동을 위한 와이어가 복수 개 더 필요할 때 총 4개의 지지부재(30d)가 구비될 수 있다. 여기서, LCD 구동은 예를 들어 듀얼 레이어 디스크를 사용할 때 각 레이어의 두께 차로 인해 발생하는 구면수차를 보상하기 위한 것이다. 구면수차를 보정하기 위해 보빈에 LCD를 설치할 때, LCD 구동을 위해 복수 개의 와이어가 필요하다.
이와 같이 LCD 구동을 위한 와이어가 추가되는 경우, 포커싱 구동, 트랙킹 구동 및 틸트 구동을 위한 와이어를 포함하여 적어도 8개의 와이어가 구비될 수 있다. 예를 들어, 8 개의 와이어가 요구되는 경우에는 각각 두 개의 와이어 패턴이 형성된 4개의 지지부재를 구비할 수 있다. 그리고, 9 개의 와이어가 요구되는 경우에는 두 개의 와이어 패턴이 형성된 세 개의 지지부재와, 두 개의 와이어 패턴과 한 개의 와이어 패턴이 양면으로 형성된 한 개의 지지부재를 구비할 수 있다.
또는, 포커싱 구동, 트랙킹 구동 및 틸트 구동을 위한 와이어만 필요하고, 포커싱 구동과 틸트 구동을 위한 와이어를 공통으로 사용할 때에는, 상기 제1 내지 제4 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)을 위한 4개의 와이어를 제1 지지부재(30a)와 제2 지지부재(30b)에 각각 두 개씩 패턴으로 형성하고, 나머지 제3 및 제4 지지부재(30c)(30d)에 트랙 코일(TC1)(TC2)을 위한 와이어를 각각 하나씩 패턴으로 형성할 수 있다.
상기 구성에서는 상기 제1 내지 제4 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)이 포커스 방향 구동과 틸트 방향 구동을 함께 제어하도록 되어 있다.
한편, 상기 자석(22)은 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이 4분극되어 있다. 즉, 자석(22) 전체가 4분면으로 나누어져 N극과 S극이 적절하게 분배되어 있다. 편의상 4분극된 자석을 제1분극(22a), 제2분극(22b), 제3분극(22c) 및 제4분극(22d)으로 나누고, 제1분극(22a)은 N극, 제2분극(22b)은 S극, 제3분극(22c)은 N극, 제4분극(22d)은 S극으로 한다. 그리고, 상기 자석(22)의 각 분극(22a)(22b)(22c)(22d)에 대해 상기 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4), 트랙 코일(TC1)(TC2)이 각각 대응되게 배치된다.
예를 들어, 상기 트랙 코일(TC1)(TC2)은 상기 제1분극(22a)과 제2분극(22b) 양쪽에 걸쳐 대향되게 배치된다. 그리고, 상기 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)은 상기 트랙 코일(TC1)(TC2)이 배치된 보빈(15)의 양측면에 같이 한 쌍씩 각각 구비되는데, 상기 제1분극(22a)과 제4분극(22d)에 걸쳐 대향되게 배치됨과 아울러 상기 제2분극(22b)과 제3분극(22c)에 걸쳐 대향되게 배치될 수 있다.
이와 달리, 상기 자석(22)은 2분극의 면분극 자석일 수 있다. 예를 들어 2분극의 면분극 자석 2개를 한 세트로 하여 상기 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4) 및 트랙 코일(TC1)(TC2)에 대향되도록 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다.
여기서, 상기 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4) 및 트랙 코일(TC1)(TC2)은 권선 코일일 수 있다. 또는, 도 7에 도시된 바와 같이 포커스 코일, 틸트 코일 및 트랙 코일 중 적어도 어느 하나는 미세 유형 코일(Fine Pattern Coil)(20)일 수 있다. 미세 유형 코일(20)은 필름상에 코일 형태를 패터닝하여 제조된 것으로, 작은 공간에 매우 유용하게 설치할 수 있다.
상술한 실시예는 틸트 코일이 상기 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)과 공용으로 사용되는 경우이다. 즉, 하나의 코일로 포커스 방향과 틸트 방향 구동을 함께 제어하는 것이다.
또 다른 실시예로서, 틸트 코일을 상기 포커스 코일과 독립적으로 구비할 수 있다. 이 경우에는 도 8에 도시된 바와 같이 제1, 제2, 제3 및 제4 틸트 코일(TiC1)(TiC2)(TiC3)(TiC4)이 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)과 유사한 위치에 중첩되게 배치된다. 여기서, 상기 코일들이 제1 및 제2 미세 유형 코일(35)(36) 형태로 배치된다.
상기와 같이 포커싱 코일, 틸트 코일 및 트랙 코일이 각각 독립적으로 구동될 때, 포커싱 코일에 공통된 전류를 인가하기 위해 적어도 두 개의 와이어가 필요하다. 또한, 틸트 코일과 트랙 코일에 전류를 인가하기 위해 네 개의 와이어가 필요하다. 이와 같이 6 개의 와이어가 필요한 경우, 두 개의 와이어 패턴이 형성된 지지부재를 두 개 구비하고, 한 개의 와이어 패턴이 형성된 지지부재를 두 개 구비하여 보빈의 양쪽에 두 개씩 배치할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면 지지부재의 개수를 최소한으로 줄일 수 있으므로, 조립공수를 줄일 수 있고, 이는 액튜에이터의 두께가 슬림화되면서 더욱 큰 효과를 얻을 수 있다. 한편, 상기 자석의 분극 배치와 코일의 배치에 대한 상기 설명은 일 예일 뿐이며, 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
상기 자석(22)은 전술한 바와 같이 4분극(22a)(22b)(22c)(22d)의 자석을 그대로 이용할 수 있으며, 상기 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)은 상기 제1분극(22a)과 제4분극(22d)에 걸쳐 대향되게 배치됨과 아울러 상기 제2분극(22b)과 제3분극(22c)에 걸쳐 대향되게 배치된다. 또한, 상기 틸트 코일(TiC1)(TiC2)(TiC3)(TiC4)이 패터닝된 제2 미세 유형 코일(36)은 상기 포커스 코일(FC1)(FC3)과 트랙 코일(TC1)이 패터닝된 제1 미세 유형 코일(35)의 전면 또는 후면에 배치 가능하다. 상기 틸트 코일은 예를 들어 상기 보빈(15)의 양측면(15a)에 한 쌍씩 배치될 수 있다. 도면에서는 양쪽면 중 한 쪽면의 제1 및 제3 틸트 코일(TiC1)(TiC3)만 나타나 있으나 다른 쪽 면에도 동일하게 제2 및 제 4 틸트 코일(TiC2)(TiC4)이 배치된다.
한편, 상기 자석(22)은 분극 면적이 대칭으로 4분극 될 수도 있으나, 상기 트랙 코일(TC1)(TC2)의 유효 면적을 확보하기 위해 트랙 코일에 대응되는 제1분극(22a) 및 제2분극(22b)이 제3분극(22c) 및 제4분극(22d)보다 넓은 면적으로 분극되도록 할 수 있다. 다시 말하면, 상기 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4) 및 틸트 코일(TiC1)(TiC2)(TiC3)(TiC4)은 상기 제1 내지 제4분극(22a)(22b)(22c)(22d)을 모두 사용하는데 반해 상기 트랙 코일(TC1)(TC2)은 제1분극(22a) 및 제2분극(22b) 만을 사용하므로 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4) 및 틸트 코일(TiC1)(TiC2)(TiC3)(TiC4)과의 균형적인 안배를 위해 분극 면적을 조절할 수 있다.
또한, 상기 자석(22)의 각 분극(22a)(22b)(22c)(22d) 사이에 중성 구역(23)을 둘 수 있다. 이 중성 구역(23)은 극성이 서로 반대인 접점 지역에서 자기력선이 상쇄됨으로써 전체적인 자기력이 약화되는 것을 방지하기 위해 각 분극의 경계지점에 마련된다.
그리고, 상기 자석(22)에 의해 발생되는 자기력선을 원하는 곳으로 유도하기 위해 외측요크(25)와 내측요크(27)를 더 구비할 수 있다.
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 광픽업 액튜에이터의 작용관계를 설명한다.
먼저, 포커스 코일과 틸트 코일을 공용으로 사용하는 경우에 대해 설명한다, 상기 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)과 자석(22)과의 상호 작용에 의해 포커스 방향(F) 구동과 틸트 방향(T) 구동이 된다.
상기 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)에 전류를 어떤 방향으로 인가하느냐에 따라 구동 방향이 결정된다. 상기 포커스 코일에 전류를 인가하는 하나의 방법으로서, 상기 제1 및 제2 포커스 코일(FC1)(FC2)에 공통의 전류가 입력되고, 나머지 제3 및 제4 포커스 코일(FC3)(FC4)에 공통의 전류가 입력될 수 있다. 또 한 방법은 상기 제1 내지 제4 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)에 각각 별도의 전류를 인가하는 방법이 있다.
전자의 경우에, 제1 및 제2 포커스 코일(FC1)(FC2) 및 제3 및 제4 포커스 코일(FC3)(FC4)에 모두 같은 방향의 전류가 인가되면 상기 자석(22)과의 상호 작용에 의해 상기 제1 내지 제4 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)이 상향 또는 하향의 동일한 방향으로 힘을 받게 된다. 따라서, 상기 보빈(15)의 포커스 방향(F) 구동을 제어할 수 있다. 이에 반해, 상기 제1 및 제2 포커스 코일(FC1)(FC2)과 제3 및 제4 포커스 코일(FC3)(FC4)에 위상이 다른 전류가 인가되면 상기 포커스 코일이 좌우측에서 각각 상향 또는 하향의 반대 방향으로 힘을 받게 된다. 따라서, 상기 보빈(15)의 틸트 방향 구동을 제어할 수 있다. 이에 의해 포커스 방향(F), 트랙 방향(T) 및 반경 방향 틸트(Tir)의 3축 구동이 가능하다.
이와 달리 상기 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4) 중 제1 및 제3 포커스 코일(FC1)(FC3)의 입력이 공통이고 다른 측면에 있는 제2 및 제4 포커스 코일(FC2)(FC4)의 입력이 공통일 때, 위상이 서로 다른 전류를 인가하면 탄젠셜 방향(Tit) 틸트 구동을 할 수 있다.
또 다른 방식으로 상기 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)에 각각 독립적으로 전류가 인가되는 경우, 상기 네 개의 포커스 코일에 전류 방향이 동일하게 인가되면 상기 보빈(15)이 상하 방향으로 운동함으로써 포커스 방향(F) 구동이 된다.
이에 반해, 제1 내지 제4 포커스 코일 중 제1 및 제2 포커스 코일(FC1)(FC2)과 제3 및 제4 포커스 코일(FC3)(FC4)에 각각 전류 방향이 반대로 인가되면 반경 방향 틸트 구동(Tir)이 된다. 또는, 상기 제1 내지 제4 포커스 코일 중 제1 및 제3 포커스 코일(FC1)(FC3)과 제2 및 제4 포커스 코일(FC2)(FC4)에 각각 전류 방향이 반대로 인가되면 탄젠셜 방향 틸트 구동(Tit)이 된다.
또한, 상기 트랙 코일(TC1)(TC2)은 제1분극(22a) 및 제2분극(22b)과의 상호 작용에 의해 상기 보빈(15)이 트랙 방향(T)으로 운동하도록 한다. 이와 같이 하여 포커스 방향(F), 트랙 방향(T), 레디얼 틸트 방향(Tir) 및 탄젠션 틸트 방향(Tit)의 4축 구동이 가능하다.
여기서, 보빈(15)을 포커싱 방향, 틸트 방향 및 트랙 방향으로 구동시키기 위해 제1 내지 제4 지지부재(30a)(30b)(30c)(30d)가 필요하다. 상기 제1 내지 제4 지지부재(30a)(30b)(30c)(30d)는 나선형으로 꼬인 형태를 갖기 때문에 지지부재 전체적으로 구동방향에 관계없이 강성이 균일하다.
이상 설명한 예에서 틸트 겸용 포커싱 코일과 트랙 코일을 보빈의 양측면만 배치하는 것으로 설명하였으나, 보빈의 네 측면을 모두 사용하여 코일을 배치할 수도 있다.
다음은 도 8에 도시된 바와 같이 상기 보빈(15)의 양측면에 제1 내지 제4 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)과 제1 내지 제 4틸트 코일(TiC1)(TiC2)(TiC3)(TiC4)이 독립적으로 구비된 경우에 코일과 자석 사이의 작동 관계를 살펴본다.
상기 제1 내지 제4 포커스 코일(FC1)(FC2)(FC3)(FC4)에 전류 입력을 공통으로 할 수 있다. 이 경우, 단순히 전류의 방향에 의해 상기 보빈(15)을 상향 또는 하향으로 구동할 수 있다. 트랙 코일(TC1)(TC2)은 앞서 설명한 것과 동일하므로 이에 대한 설명은 여기서는 생략하기로 한다.
상기 제1 내지 제4 틸트 코일(TiC1)(TiC2)(TiC3)(TiC4)에는 각각 독립적으로 전류를 인가하여 레디얼 틸트 방향(Tir)과 탄젠셜 틸트 방향(Tit) 구동을 할 수 있다. 우선, 제1 및 제2 틸트 코일(TiC1)(TiC2)에 동일한 전류를 인가하고, 제3 및 제4 틸트 코일(TiC3)(TiC4)에 상기 제1 및 제2 틸트 코일(TiC1)(TiC2)에 인가된 전류와 다른 위상을 갖는 전류를 인가하면 레디얼 틸트 방향(Tir) 구동을 할 수 있다. 이와 달리, 제1 및 제3 틸트 코일(TiC1)(TiC3)에 공통의 전류를 인가하고, 제2 및 제4 틸트 코일(TiC2)(TiC4)에 그와 다른 위상을 갖는 전류를 인가하면 탄젠셜 틸트 방향(Tit) 구동을 할 수 있다.
다음, 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터를 채용한 광기록/재생 장치는 도 9를 참조하면, 디스크(D)를 회전시키기 위한 스핀들모터(180)가 턴테이블(203) 아래 설치되고, 상기 턴테이블(203)에 디스크(D)가 장착되며, 상기 턴테이블(203)과의 상호작용에 의한 전자기력에 의해 디스크(D)를 척킹하기 위한 클램핑(205)이 상기 턴테이블(203)과 대향되게 설치된다. 상기 스핀들모터(180)에 의해 디스크(D)가 회전될 때, 광픽업 장치(200)에 포함된 대물렌즈(2)(14)가 상기 디스크(D)의 반경방향으로 이동 가능하게 설치되어 디스크에 기록된 정보를 재생하거나 정보를 기록하도록 되어 있다.
상기 스핀들 모터(180)와 광픽업 장치(200)는 구동부(210)에 의해 구동되고, 제어부(200)에 의해 상기 광픽업 장치(200)의 포커스, 틸트 및 트랙 서보를 제어함으로써 디스크에 대한 데이터의 기록 및/또는 재생이 수행된다. 상기 광픽업 장치(200)는 대물렌즈(2)(14)를 갖는 광학계와, 이 대물렌즈(2)(14)를 포커스, 틸트 및 트랙 방향으로 구동하기 위한 광픽업 액튜에이터를 포함한다.
상기 광픽업 장치(200)를 통해 검출되어 광전변환된 신호는 상기 구동부(210)를 통해 상기 제어부(220)에 입력된다. 상기 구동부(210)는 상기 스핀들모터(112)의 회전속도를 제어하고, 입력된 신호를 증폭시키며, 광픽업 장치(200)를 구동시킨다. 상기 제어부(220)는 구동부(210)로부터 입력된 신호를 바탕으로 조절된 포커스 서보 명령, 틸트 서보 명령 및 트랙 서보 명령을 다시 구동부(210)로 보내 포커스 서보, 틸트 서보 및 트래킹 서보를 수행하도록 한다.
상기 광픽업 장치(200)에, 앞서 설명한 본 발명에 따른 광픽업 액튜에이터가 채용된다. 본 발명에 따른 광픽업 액튜에이터는, 도 3에 도시된 바와 같이 홀더(6)와 보빈(5) 사이에 배치된 지지부재(8)를 복수 개 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 지지부재(8)는 적어도 하나의 와이어 패턴을 가져, 지지부재의 개수를 최소화할 수 있는 이점이 있으며, 자기구동부의 구조에 관계없이 그리고 대칭형 액튜에이터 또는 비대칭형 액튜에이터에 관계없이 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 지지부재는 와이어 패턴을 가지고 있어 필요로 되는 와이어 개수보다 적은 개수로 구성될 수 있으며, 나선형으로 형성되어 있어 전체적으로 구동 방향에 대해 동일한 강성을 나타내도록 되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 지지부재를 포함하는 광픽업 액튜에이터와 광기록/재생 장치는, 지지부재의 개수를 최소화할 수 있으므로 조립공수가 감소되어 불량률을 줄이고, 수율을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따른 지지부재는 광픽업 액튜에이터가 슬림화될수록 더욱 효과적으로 적용될 수 있으며, 액튜에이터의 구조에 관계없이 광범위하게 적용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 전류가 공급되는 복수 개의 와이어가 PCB 패턴으로 형성되고, 대물렌즈가 탑재된 보빈에 결합되어 상기 보빈을 유동적으로 지지하는 판형태로 된 것을 특징으로 하는 지지부재.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 지지부재가 나선형으로 꼬여 있는 것을 특징으로 하는 지지부재.
  4. 대물렌즈가 탑재된 보빈을 자기구동부에 의해 구동하기 위한 광픽업 액튜에이터로서,
    상기 보빈이 지지부재에 의해 현가되어 있고, 상기 지지부재가 전류가 공급되는 복수 개의 와이어가 PCB 패턴으로 형성된 판형태로 된 것을 특징으로 하는 광픽업 액튜에이터.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 지지부재가 나선형으로 꼬여 있는 것을 특징으로 하는 광픽업 액튜에이터.
  6. 삭제
  7. 광픽업 액튜에이터를 채용하여 대물렌즈가 탑재된 보빈을 광디스크에 대해 이동시키면서 상기 광디스크에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 수행하는 장치에 있어서,
    상기 보빈이 지지부재에 의해 현가되어 있고, 상기 지지부재가 전류가 공급되는 복수 개의 와이어가 PCB 패턴으로 형성된 판형태로 된 것을 특징으로 하는 광기록/재생 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 지지부재가 나선형으로 꼬여 있는 것을 특징으로 하는 광기록/재생 장치.
  9. 삭제
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