KR100587440B1 - 대물 렌즈 구동 장치 및 광디스크 장치 - Google Patents

Abstract

광픽업의 대물 렌즈 구동 장치는 광디스크의 기록면에 빛을 집광하는 대물 렌즈와, 이 대물 렌즈를 구동하는 자기 회로를 갖는다. 자기 회로는 대물 렌즈를 광디스크에 접근시키는 방향 또는 멀어지는 방향으로 구동하는 포커싱 코일과, 대물 렌즈를 광디스크의 반경 방향으로 구동하는 트래킹 코일과, 자석을 갖는다. 또한 자기 회로는 대물 렌즈의 주변에 포커싱 방향에 따라서 설치된 3개 이상의 요오크 부재와, 이들 요오크 부재에 접촉하는 상부 요오크 부재를 갖는다. 요오크 부재 내의 2개는 상부 요오크에 포커싱 방향에서 접하고, 나머지 1개는 상부 요오크에 디스크면과 평행한 방향에서 접한다.

대물 렌즈, 요오크 부재, 광디스크, 포커싱 코일, 트래킹 코일

Description

대물 렌즈 구동 장치 및 광디스크 장치{AN OBJECT LENS DRIVE UNIT AND AN OPTICAL DISK DEVICE}

도1은 본 발명에 관한 대물 렌즈 구동 장치의 일실시예의 사시 조립도.

도2는 상부 요오크가 평판인 경우의 디스크 반경 방향으로부터 본 자기 회로의 단면도.

도3은 디스크 반경 방향으로부터 본 자기 회로의 단면도.

도4는 도1에 도시한 대물 렌즈 구동 장치를 탑재한 광디스크 장치의 사시도.

도5는 도4에 도시한 광디스크 장치의 블럭도.

도6 내지 도8은 본 발명에 관한 대물 렌즈 구동 장치의 다른 실시예의 단면도 및 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 대물 렌즈

2 : 렌즈 홀더

3 : 포커싱 코일

4 : 트래킹 코일

5 : 상부 요오크

7 : 고정부

8 : 영구 자석

9a, 9b : 외부 요오크

10 : 내부 요오크

21, 22, 23 : 접속부

본 발명은, 광디스크의 기록면 상에 기록된 정보를 판독하거나 또는 정보를 기록하는 광디스크 장치에 있어서, 광디스크의 기록면에 빛을 집광하는 대물 렌즈를 구동하는 대물 렌즈 구동 장치에 관한 것으로, 또한 그것을 구비한 광픽업 및 광디스크 장치에 관한 것이다.

디스크형의 기록 매체 상에 정보를 기록하거나 또는 기록된 정보를 판독하여 재생하는 광디스크 장치는 디스크 상에 비교적 많은 양의 정보를 기록할 수 있고, 또한 매체도 강성이 커 취급이 용이하므로 컴퓨터의 외부 기록 장치나 영상 음성의 기록 장치로서 이용되고 있다. 이와 같은 광디스크 장치에 있어서, 광디스크 상의 기록면에 빛을 집광하는 대물 렌즈를 포커싱 방향(광디스크면에 접근/멀리 떨어지는 방향)과 트래킹 방향(디스크의 반경 방향)으로 구동하는 장치가 대물 렌즈 구동 장치이다.

일반적으로 대물 렌즈 구동 장치는 대물 렌즈를 포함하는 가동부와, 이 가동부를 지지하는 지지 부재와, 요오크 및 영구 자석으로 이루어지는 자기 회로로 구 성된다. 가동부에는 포커싱 코일과 트래킹 코일이 부착되어 있고, 포커싱 코일에 구동 전류를 인가함으로써 영구 자석으로부터의 자속과의 작용에 의해 생기는 전자력으로 가동부를 포커싱 방향으로 구동하고, 마찬가지로 트래킹 코일에 구동 전류를 인가함으로써 영구 자석으로부터의 자속과의 작용에 의해 생기는 전자력으로 가동부를 트래킹 방향으로 구동한다.

여기서, 디스크 반경 방향으로부터 본 자기 회로의 단면도를 보면, 외부 요오크와 내부 요오크를 합쳐서 3개 이상 갖는 자기 회로에 상부 요오크를 탑재할 때, 제조 정밀도의 문제에서 2개의 요오크 부재와 상부 요오크는 접하는 것이 가능하지만, 다른 요오크 부재와 상부 요오크는 접할 수 없어 간극이 생기는 경우가 있다. 상기 간극에 의해 자기 회로가 생성되는 자계에 변동이 생겨 가동부의 구동력 저하나 불필요한 구동력이 생긴다. 또한, 상기 간극에 의해 외부 요오크 혹은 내부 요오크 혹은 상부 요오크는 외팔보 상태 혹은 지지 상태가 불충분해져 불필요한 요오크 진동의 원인이 된다. 상기 가동부의 구동력 저하나 불필요한 진동은 디스크 추종 특성의 저하를 초래하여 정보의 기록 재생을 정확하게 행할 수 없게 되는 문제로 이어진다.

이와 같은 간극을 없애는 대물 렌즈 구동 장치의 종래 구조로서, 예를 들어 일본 특허 공개 평7-44880호 공보에 있어서는, 상부 요오크에 슬릿을 마련하여 그 슬릿의 내측 내벽에 내부 요오크의 내측면을 압접 지지하고 있다. 또한, 외부 요오크 중 하나와 내부 요오크 중 하나가 접하도록 상부 요오크를 복수개로 분할 부착하고 있다.

상기 종래 기술에서는, 요오크가 자성체 때문에 슬릿에 내부 요오크를 압접하도록 삽입하기 위해서는, 비자성 지그를 이용하여 내부 요오크를 슬릿에 삽입할 수 있도록 교정하여 상부 요오크에 삽입할 필요가 있어 조립 작업이 번잡해지는 과제가 있다. 또한, 복수의 상부 요오크를 이용한 경우에는 부품 개수의 증가나 상부 요오크 부착 작업 순서의 증가에 의한 조립성에 과제가 있다.

본 발명은 상기 문제점에 착안하여 자기 회로의 조립성이 좋고, 요오크 사이의 간극이 없어 가동부의 구동력 저하나 불필요한 진동이 없는 대물 렌즈 구동 장치를 제공하고, 이 대물 렌즈 구동 장치를 이용하여 정보의 기록 혹은 재생 특성이 양호한 광픽업, 나아가서는 광디스크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 대물 렌즈 구동 장치는 다음과 같이 구성된다. 포커싱 코일과 트래킹 코일과 자석을 갖는 자기 회로가 대물 렌즈의 주변에 포커싱 방향에 따라서 설치된 3개 이상의 요오크부와, 이들 3개 이상의 요오크 부재와 접촉하는 상부 요오크 부재를 갖는 대물 렌즈 구동 장치에 있어서, 상부 요오크가 3개 이상의 요오크 부재 내의 2개와 포커싱 방향에서 접하고, 3개 이상의 요오크 부재 내의 나머지 하나와 디스크면과 평행한 방향에서 접한다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 부품 개수를 증가시키는 일 없이 외부 요오크 혹은 내부 요오크와 상부 요오크가 용이하고 정밀도 좋게 조립되어 반드시 요오크 사이가 접함으로써 요오크 사이의 간극이 생기지 않아 가동부의 구동력 저하나 불필요한 진동이 없는 대물 렌즈 구동 장치를 제공할 수 있고, 이 대물 렌즈 구동 장치를 이용하여 정보의 기록 혹은 재생 특성이 양호한 광픽업, 나아가서는 광디스크 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예를 도면을 이용하여 설명한다.

(제1 실시예)

도1은 대물 렌즈 구동 장치의 일실시예의 구성을 도시하는 사시도, 도2는 상부 요오크가 평판인 경우의 디스크 반경 방향으로부터 본 자기 회로의 단면도, 도3은 디스크 반경 방향으로부터 본 자기 회로의 단면도, 도4는 광픽업의 외관을 도시하는 사시도, 도5는 광디스크 장치의 구성을 도시하는 블럭도이다.

x축, y축 및 z축을 다음과 같이 정의한다. y축의 방향은 도1의 대물 렌즈 구동 장치가 광디스크 장치에 탑재된 상태에 있어서 광디스크의 반경 방향인 트래킹 방향, z축의 방향은 대물 렌즈(1)의 광축 방향인 포커싱 방향, x축의 방향은 y축 및 z축에 수직인 방향이다.

대물 렌즈(1)와, 포커싱 코일(3)과, 트래킹 코일(4)이 렌즈 홀더(2)에 부착된다. 도전성을 갖는 지지 부재(6a, 6b, 6c, 6d)는 일단부가 고정부(7)에 고정되고, 타단부측이 렌즈 홀더(2)에 고정된다. 포커싱 코일(3) 및 트래킹 코일(4)의 단말은 지지 부재(6a 내지 6d)의 렌즈 홀더(2)측 단부와 땜납 등의 도전성 융착재에 의해 전기적으로 접속된다. 지지 부재(6a 내지 6d)의 고정부(7)측 단부는 고정부(7)에 땜납 등의 도전성 융착재에 의해 전기적으로 접속된다.

대물 렌즈(1)와 렌즈 홀더(2)와 포커싱 코일(3)과 트래킹 코일(4)이 가동부 가 된다.

자화 방향이 도면 중 x축 방향이 되는 영구 자석(8)은 트래킹 방향과 평행한 렌즈 홀더(2)의 양측방에 있어서 포커싱 코일(3)과 트래킹 코일(4)에 대향하도록 자성체로 구성된 요오크 부재인 외부 요오크(9a, 9b)에 부착되어 고정된다.

외부 요오크(9a, 9b)의 바닥면으로부터 연장 돌출된 내부 요오크(10)는 포커싱 코일(3)의 내측에 위치하도록 배치된다. 이에 의해 영구 자석(8)으로부터의 자속이 내부 요오크(10)로부터 외부 요오크(9a, 9b)로 통하는 자기 회로가 형성된다.

상기 자석(8)과 요오크에 의해 구성되는 자기 회로의 포커싱 방향으로 부착되는 상부 요오크(5)는 내부 요오크(10) 2개와 외부 요오크 중 하나(9a)와 포커싱 방향으로 접속부(21, 22)에서 접촉하여 상부 요오크(5)의 일부에 외부 요오크(9b)와 평행해지는 굴곡부를 마련하고, 굴곡부가 다른 하나의 외부 요오크(9b)와 디스크면과 평행한 방향(포커싱 방향을 가로지르는 방향), 본 도면에서는 x축 방향으로 접속부(23)에서 접하고 있다. 즉, 내부 요오크(10) 2개와 외부 요오크 중 하나(9a)는 그 선단부면(또는 선단부)이 상부 요오크(5)의 하면(디스크가 설치되는 것과는 반대측의 면)과 접촉하고, 또한 외부 요오크(9b)의 측면이 상부 요오크(5)의 굴곡부 내측면과 접촉하고 있다.

여기서, 상부 요오크(12)가 평판인 경우에는, 도2에 도시한 바와 같이 외부 요오크(11)와 내부 요오크(12)를 합쳐서 3개 이상 갖는 자기 회로에 상부 요오크(13)를 탑재할 때, 제조 정밀도의 문제에서 2개의 요오크 부재와 상부 요오크(13)는 접하는 것이 가능했지만, 다른 요오크 부재와 상부 요오크는 접할 수 없 어 간극(14)이 생기는 경우가 있다. 도2에서는 외부 요오크(11)와의 간극(14)을 도시하고 있지만, 내부 요오크(12)와의 간극인 경우도 있다. 상기 간극(14)에 의해 자기 회로가 생성되는 자계에 변동이 생겨 가동부의 구동력 저하나 불필요한 구동력이 생긴다. 또한, 상기 간극(14)에 의해 외부 요오크(11) 혹은 내부 요오크(12) 혹은 상부 요오크(13)는 외팔보 상태 혹은 지지 상태가 불충분해져 불필요한 요오크 진동의 원인이 된다.

도3에 도시한 바와 같이, 외부 요오크 중 하나(9a)와 내부 요오크(10)는 포커싱 방향의 높이가 대략 같고, 다른 하나의 외부 요오크(9b)는 상기 내부 요오크(10)보다 높이가 낮게 구성되어 있다. 상부 요오크(5)를 포커싱 방향으로부터 부착하면 상기 외부 요오크 중 하나(9a)와 내부 요오크(10)가 각각 접속부(21, 22)에서 접촉하여 포커싱 방향으로 위치 결정된다. 마찬가지로 상부 요오크(5)의 일부에 외부 요오크(9b)와 평행해지는 굴곡부를 마련하여 굴곡부가 외부 요오크(9b)와 디스크면과 평행한 방향, 본 도면에서는 x축 방향으로 접속부(23)에서 접하여 x축 방향으로 위치 결정된다. 상기 요오크 구성에서 상부 요오크(5)와 외부 요오크(9a, 9b) 혹은 내부 요오크(10)가 반드시 접속부(21 내지 23)에서 접하여 요오크 사이에 간극이 생기지 않으므로, 가동부의 구동력 저하나 요오크 사이의 간극에 기인하는 불필요한 진동을 저감할 수 있는 대물 렌즈 구동 장치가 가능하다. 또한, 상부 요오크(5)가 최소 개수인 1개에서 작업성, 조립성이 좋은 구성이 취해지므로, 성능 안정과 비용 저감에도 기여한다.

도4에 도시한 바와 같이, 광디스크 장치(100)는 광디스크를 회전시키는 스핀 들 모터(120)와, 광픽업(110)과, 광픽업(110)을 광디스크의 반경 방향으로 이동시키는 이송 기구를 구비하고 있다.

도5에 있어서, 광픽업(110)에서는 광원인 반도체 레이저(111)로부터 출사된 빛이 콜리메이터 렌즈(112), 프리즘(113), 대물 렌즈(1)를 통해 광디스크(101)에 집광된다. 광디스크(101)로부터의 반사광은 대물 렌즈(1), 프리즘(113), 검출 렌즈(114)를 통해 광검출기(115)로 입사한다. 광검출기(115)에서 얻게 된 신호로부터 재생 신호와 포커싱 에러 신호, 트래킹 에러 신호가 생성된다. 포커싱 에러 신호와 트래킹 에러 신호는 각각 포커싱 구동 회로(106), 트래킹 구동 회로(107)에 의해 포커싱 구동 신호 및 트래킹 구동 신호가 되어 포커싱 코일(3) 및 트래킹 코일(4)에 전류가 공급된다. 포커싱 코일(3)에 인가된 전류와, 영구 자석(8)으로부터의 자속과의 작용에 의해 생기는 전자력으로 가동부를 포커싱 방향으로 구동하고, 트래킹 코일(4)에 인가된 전류와, 영구 자석(8)으로부터의 자속과의 작용에 의해 생기는 전자력으로 가동부를 트래킹 방향으로 구동한다.

도1, 도3에 도시한 대물 렌즈 구동 장치를 이용하면 가동부의 구동력 저하가 없어 불필요한 진동을 방지하게 되므로, 정보의 기록 혹은 재생 특성이 양호한 광픽업(110), 나아가서는 광디스크 장치(100)가 가능하다.

(제2 실시예)

다음에 본 발명의 다른 실시예에 대해 도6 내지 도8에 나타낸다.

도6은 요오크 부착에 의한 간극을 없애기 위해 외부 요오크(9c, 9d)가 내부 요오크(10)보다 포커싱 방향의 높이가 낮고, 상부 요오크(5a)를 포커싱 방향으로부터 부착하면 내부 요오크(10)와 상부 요오크가 접속부(31)에서 접하여 포커싱 방향으로 위치 결정된다. 마찬가지로 상부 요오크(5a)의 일부에 외부 요오크(9d)와 평행해지는 굴곡부를 마련하여 굴곡부가 외부 요오크(9d)와 디스크면과 평행한 내방향, 본 도면에서는 x축 방향으로 접속부(32)에서 접하고, 상부 요오크(5a)의 일부에 외부 요오크(9c)에 맞닿도록 예각으로 구부린 굴곡부를 마련하여 굴곡부에 일부가 외부 요오크(9c)에 접속부(33)에서 접하여 외부 요오크(9c, 9d)를 상부 요오크(5a) 사이에 끼워서 x축 방향으로 위치 결정된다.

예각으로 구부린 굴곡부는 내측이 볼록해지는 볼록 형상부를 형성하도록 외부 요오크(9c)와의 접촉부로부터 선단부 부분이 외부 요오크(9c)로부터 떨어지도록 되접힌 형상을 하고 있다.

상기 구성에서는 내부 요오크(10)의 선단부면(또는 선단부)이 상부 요오크의 하면과 접하고, 외부 요오크(9c, 9d)의 외측 측면이 각각 상부 요오크(5a)의 굴곡부의 내측 면과 접촉하고 있다.

예각으로 구부린 굴곡부 형상은 동일 부분에서 스프링성을 갖게 하기 위한 형상으로 스프링성을 갖게 하는 형상이면 되는 것으로 한다. 또한, 동일 내부 요오크(10)의 포커싱 방향 위치 결정의 안정성을 도모하기 위해 내부 요오크 선단부를 2개로 나누어, 2군데에서 상부 요오크(5a)와 내부 요오크(10)가 접하도록 한 형상이라도 좋은 것으로 한다.

(제3 실시예)

도7은 내부 요오크(10a, 10b)가 2개 있는 경우의 요오크 부착에 의한 간극을 없애는 구성으로, 2개의 내부 요오크(10a, 10b)의 포커싱 방향의 높이가 대략 같고, 외부 요오크(9e, 9f)가 내부 요오크(10a, 10b)보다 포커싱 방향의 높이가 낮고, 상부 요오크(5b)를 포커싱 방향으로부터 부착하면 2개의 내부 요오크(10a, 10b)와 상부 요오크가 접속부(41, 42)에서 접하여 포커싱 방향으로 위치 결정된다. 마찬가지로 상부 요오크(5b)의 일부에 외부 요오크(9f)와 평행해지는 굴곡부를 마련하여 굴곡부가 외부 요오크(9f)와 디스크면과 평행한 방향, 본 도면에서는 x축 방향으로 접속부(43)에서 접하고, 상부 요오크(5b)의 일부에 외부 요오크(9e)에 맞닿도록 예각으로 구부린 굴곡부를 마련하여 굴곡부에 일부가 외부 요오크(9e)에 접속부(44)에서 접하여 외부 요오크(9e, 9f) 사이에 상부 요오크(5b)가 끼워 넣어져 x축 방향으로 위치 결정된다. 상기 예각으로 구부린 굴곡부 형상은 동일 부분에서 스프링성을 갖게 하기 위한 형상으로 스프링성을 갖게 하는 형상이면 되는 것으로 한다.

(제4 실시예)

도8에 도시한 바와 같이, 외부 요오크 중 하나(9g)와 내부 요오크(10)의 포커싱 방향의 높이가 대략 같고, 다른 하나의 외부 요오크(9h)는 상기 내부 요오크(10)보다 높이가 낮아, 상부 요오크(5c)를 포커싱 방향으로부터 부착하면 상기 외부 요오크 중 하나(9a)와 내부 요오크(10)가 각각 접속부(51, 52)에서 접하여 포커싱 방향으로 위치 결정된다. 마찬가지로 상부 요오크(5c)의 일부에 외부 요오크(9h)와 평행해지는 굴곡부를 마련하여 굴곡부가 외부 요오크(9h)와 x축 방향으로 접속부(53)에서 접하여 x축 방향으로 위치 결정된다. 또한, 상기 상부 요오크(5c) 의 일부에 내부 요오크(10)와 평행해지는 굴곡부를 마련하여 굴곡부가 내부 요오크(10)와 트래킹 방향으로 접속부(54)에서 접하여 트래킹 방향으로 위치 결정된다. 상기 트래킹 방향의 위치 결정은 상부 요오크(5c)와 내부 요오크(10)의 접속부(51)가 아닌 상부 요오크(5c)와 외부 요오크(9g, 9h), 혹은 상부 요오크(5c)와 그 밖의 요오크의 접속부에서 행해도 좋은 것으로 한다.

상부 요오크(5)에 외부 요오크(9) 내지는 내부 요오크(10)의 부착에 관한 것으로, 자기 회로 구성은 자유롭게 취할 수 있는 것으로서, 예를 들어 도1의 대물 렌즈(1)를 사이에 두고 트래킹 방향으로 자석(8)을 배치하고 있는 것을, 대물 렌즈(1)를 사이에 두고 x방향으로 자석(8)을 배치해도 좋은 것으로 한다.

마찬가지로 본 발명은 상부 요오크(5)에 외부 요오크(9) 내지는 내부 요오크(10)의 부착에 관한 것으로, 외부 요오크(9)와 내부 요오크(10)의 수가 3개 이상일 때, 그 중 2개 이상을 포커싱 방향 위치 결정에 이용하고, 나머지 하나 이상을 디스크면과 평행한 방향의 위치 결정에 이용해도 되는 것으로 한다. 이상적으로는 상부 요오크(5)와 외부 요오크(9) 내지는 내부 요오크(10)와 포커싱 방향 3군데, 트래킹 방향 1군데, x축 방향 1군데에서 위치 결정한다. 또한, 상기 상부 요오크(5)는 대물 렌즈 구동 장치 커버나 광픽업 커버와 겸용해도 좋고, 각각 광픽업의 방열판 기능을 겸해도 좋은 것으로 한다.

본 발명에 따르면, 자기 회로의 조립성이 좋고, 요오크 사이의 간극이 없어 가동부의 구동력 저하나 불필요한 진동이 없는 대물 렌즈 구동 장치를 제공하고, 이 대물 렌즈 구동 장치를 이용하여 정보의 기록 혹은 재생 특성이 양호한 광픽업, 나아가서는 광디스크 장치를 제공할 수 있다.

Claims (5)

1. 광디스크의 기록면에 빛을 집광하는 대물 렌즈와, 상기 대물 렌즈를 광디스크에 접근 또는 멀리 떨어지는 방향 및 광디스크의 반경 방향으로 동작시키기 위한 구동 수단인 포커싱 코일과 트래킹 코일과 자석을 갖는 자기 회로를 구비하고, 상기 자기 회로가 상기 대물 렌즈의 주변에 포커싱 방향에 따라서 설치된 3개 이상의 요오크부와, 상기 3개 이상의 요오크 부재와 접촉하는 상부 요오크 부재를 갖는 대물 렌즈 구동 장치에 있어서, 상기 상부 요오크의 한 변에 디스크면과 평행한 방향으로 접하는 굴곡부를 구비하고, 또한 상기 굴곡부에 대향하는 한 변은 상기 3개 이상의 요오크 부재 중 가장 외측 면으로부터 돌출되지 않는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 자기 회로는 2개 이상의 자석과, 2개 이상의 외부 요오크와, 상기 2개 이상의 외부 요오크 사이에 설치된 하나 이상의 내부 요오크로 이루어지는 3개 이상의 요오크 부재와, 상기 3개 이상의 요오크 부재와 접촉하는 상부 요오크 부재를 갖고, 상기 상부 요오크가 내부 요오크의 하나 이상과 외부 요오크의 하나와 포커싱 방향에서 접하고, 다른 하나의 외부 요오크와 디스크면과 평행한 방향에서 접하는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 포커싱 방향과 디스크면과 평행한 방향에서 접하지 않는 제3 축방향으로 상부 요오크와 내부 요오크 또는 외부 요오크가 접하고 있는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 구동 장치.
4. 삭제
5. 광디스크의 정보를 재생 혹은 광디스크에 정보를 기록하는 광디스크 장치에 있어서, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 대물 렌즈 구동 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.

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