KR100636123B1 - 광픽업용 액츄에이터 - Google Patents

Abstract

베이스에 고정 설치된 코일부재와, 코일부재와 자기 회로를 구성하도록 마련되고 그 내측에 대물렌즈가 설치되는 안착공이 형성된 자석부재를 구비하는 가동부와, 일단이 가동부에 결합되고 타단이 홀더에 고정되어 대물렌즈를 움직임 가능하게 지지하는 서스펜션을 포함하는 광픽업용 액츄에이터가 개시되어 있다.

이와 같은 구조의 광픽업용 액츄에이터는,대물렌즈가 자석부재에 직접적으로 안착되므로, 종래에 비해 자석부재의 크기를 크게 하면서도 가동부 전체 무게를 줄일 수 있는 구조를 가져, 가동부 무게 대비 자속의 세기가 대폭적으로 커져 고감도를 실현할 수 있다. 또한, 가동부 무게가 가벼워짐에 따른 관성 모멘트 감소 및 가동부에서의 자석부재의 강성 기여도 증가와 가이드 보빈 구조에 의해 2차공진주파수가 고역화된다.

따라서, 광픽업용 액츄에이터는 고속 추종 능력을 달성할 수 있으므로, 고배속, 고밀도 광기록재생장치에 적합하다.

Description

광픽업용 액츄에이터{Actuator for optical pickup}

도 1은 종래의 광픽업용 액츄에이터의 일 예를 보인 분리 사시도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업용 액츄에이터를 개략적으로 보인 사시도,

도 3은 도 2의 분리 사시도,

도 4는 도 2의 자석부재의 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50...베이스 51...대물렌즈 60...자석부재

61,63...자석 61a,63a...오목부 64...안착공

65...가이드 보빈 65a...플레이트부 65b...지지부

70...코일부재 85...홀더 87...서스펜션

본 발명은 가동부에 자석이 배치된 구조를 갖는 광픽업용 액츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고배속, 고밀도 광기록재생장치에 적합한 고속 추종 능력을 갖는 광픽업용 액츄에이터에 관한 것이다.

일반적으로 광픽업은 광기록재생장치에 채용되어 기록매체인 광디스크의 반경방향으로 이동하면서 비접촉식으로 턴테이블에 탑재된 광디스크에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 수행하는 장치이다.

이러한 광픽업은 광디스크의 올바른 트랙 위치에 광스폿이 형성되도록 대물렌즈를 광디스크의 트랙 방향과 포커스 방향으로 구동하는 액츄에이터를 필요로 한다.

종래의 광픽업용 액츄에이터는 베이스(10)와, 상기 베이스(10)에 움직임 가능하게 설치된 보빈(20)과, 상기 보빈(13)이 상기 베이스(10)에 대해 움직일 수 있도록 일단이 상기 보빈(20)의 측면에 고정되고 타단이 홀더(15)에 고정된 서스펜션(17)과, 상기 보빈(20)에 설치된 영구자석(31)과, 베이스(10)에 결합되는 자기 요크(33)에 권선된 포커스 코일(35) 및 트랙 코일(37)을 포함하여 구성된다.

보빈(20)에는 그 중심부에 관통공(20a)이 형성되어, 포커스 코일(35) 및 트랙 코일(37)이 자기 요크(33)에 감긴채로 이 관통공(20a)에 삽입 설치되어 관통공(20a) 외주에 설치된 영구자석(31)과 마주하도록 되어 있다. 또한, 보빈(20) 일측에는 대물렌즈(1)가 안착되는 안착부(21)가 형성되어 있다. 이러한 보빈(20)은 플라스틱 사출물로 형성된다.

여기서, 보빈(20)과 이 보빈(20)에 설치된 대물렌즈(1) 및 영구자석(31)은 광픽업용 액츄에이터의 가동부를 이룬다.

상기와 같은 종래의 광픽업용 액츄에이터는 포커스 코일(35) 및 트랙 코일(37)에 인가되는 전류 방향과 영구자석(31)에서 발생된 자속이 상호 작용하여 대물렌즈(1)를 포커스 및 트랙 방향으로 구동한다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래의 광픽업용 액츄에이터는 가동부 전체 무게의 대략 50% 이상을 차지하는 커다란 보빈(20)을 구비하므로, 가동부 무게가 무거워 높은 감도를 얻기 어렵다. 또한, 자속의 세기는 영구자석의 부피와 대략 비례 관계가 있는데, 종래의 광픽업용 액츄에이터는 보빈(20)에 의한 가동부 무게 때문에 영구자석의 크기를 크게 할 수 없어 높은 감도를 얻기 어렵다.

여기서, 상기 감도는 가속도 추종 능력을 의미한다. 이 감도의 단위로는 통상 [G/V]를 사용하는데, G는 중력 가속도(9.8 m/s²), V는 볼트(전압의 단위)를 나타낸다. 그러므로, 감도는 전압 인가시 대물렌즈를 포함한 가동부가 몇 G의 가속도를 가지고 광디스크의 트랙을 추종할 수 있는지는 판단하는 기준이 되며, 이 감도의 크기는 유효 자속 밀도 및 유효 코일 길이에 비례하고 가동부 무게에 반비례한다.

또한, 종래의 광픽업용 액츄에이터는 관통공(20a)이 형성된 구조를 갖는 보빈(20) 자체의 고차공진 모우드 및 가동부의 무게에 따른 큰 관성 모멘트 때문에, 가동부의 2차공진주파수가 저역화되어 제어를 위한 서보 주파수 대역폭이 제한된다.

따라서, 종래의 광픽업용 액츄에이터는 가동부의 고속 추종 능력을 증가시키는데는 한계가 있어 고배속, 고밀도 광기록재생장치에 채용하기 곤란하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고배속, 고밀도 광기록재생장치에 적합한 고속 추종 능력을 갖도록, 가동부 무게 대비 자속의 크기를 대폭적으로 향상시킬 수 있어 높은 감도를 실현할 수 있으며, 가동부의 2차공진주파수를 고역화할 수 있도록 된 구조를 갖는 광픽업용 액츄에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광디스크의 올바른 트랙 위치에 광스폿을 형성하도록 대물렌즈를 구동하는 광픽업용 액츄에이터에 있어서, 베이스에 고정 설치된 코일부재와; 상기 코일부재와 자기 회로를 구성하도록 마련되고, 그 내측에 상기 대물렌즈가 설치되는 안착공이 형성된 자석부재를 구비하는 가동부와; 일단이 상기 가동부에 결합되고 타단이 홀더에 고정되어, 상기 대물렌즈를 움직임 가능하게 지지하는 서스펜션;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가동부는, 상기 자석부재가 설치되며, 상기 자석부재를 지지하는 가이드 보빈;을 더 구비하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 가이드 보빈은 상기 자석부재에서 발생된 자속을 가이드하는 자기 요크로서 기능을 하도록 마련되고, 자석부재가 설치되는 플레이트부와, 상기 플레이트부 양측으로부터 돌출 형성되며 상기 서스펜션의 일단이 고정되는 지지부를 구비하여, U자 형상으로 형성된 것이 바람직하다.

상기 자석부재는, 상기 안착공을 형성할 수 있도록 측면에 오목부를 가지는 서로 반대 극성으로 착자된 한쌍의 자석을 결합하여 이루어진다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업용 액츄에이터는, 베이스(50)에 고정 설치된 코일부재(70)와, 입사광을 집속시키는 대물렌즈(51)가 설치되는 안착공(64)을 가지는 자석부재(60)를 구비하는 가동부와, 일단이 상기 가동부에 결합되고 타단이 홀더(85)에 결합되어 상기 대물렌즈(51)를 움직임 가능하게 지지하는 서스펜션(87)을 포함하여 구성된다.

상기 코일부재(70)는 베이스(50)에 고정 설치된다. 이 코일부재(70)는 인가된 전류와 상기 자석부재(60)에서 발생된 자속과의 전자기적인 상호 작용에 의해 대물렌즈(51)를 포커스 및 트랙 방향으로 구동하도록, 포커스 코일(73) 및 트랙 코일(71)을 포함한다.

상기 가동부의 자석부재(60) 내측에는 대물렌즈(51)가 설치되는 안착공(64)이 형성되어 있다. 이 자석부재(60)는 그 내측에 상기 안착공(64)이 형성되도록, 도 4에 도시된 바와 같이 서로 마주하는 측면에 각각 오목부(61a)(63a)를 가지는 서로 반대 극성으로 착자된 한쌍의 자석(61)(63)을 결합하여 이루어질 수 있다.

상기와 같은 자석부재(60)와 코일부재(70)는 포커스 코일(73) 및 트랙 코일(71)에 흐르는 전류 방향과 상기 자석부재(60)에서 발생된 자속간의 상호 작용에 의해 대물렌즈(51)를 포커스 방향 및 트랙 방향으로 움직일 수 있도록 된 자기 회로를 구성한다.

즉, 포커스 코일(73)과 자석부재(60)의 위치 및 착자 방향 등의 자기회로 부분은 자석부재(60)에서 발생된 자속과 포커스 코일(73)에 흐르는 전류의 방향이 서로 수직이 되도록 배치되어, 플레밍의 왼손법칙에 따라 대물렌즈(50)를 포커스 방 향으로 움직일 수 있는 힘을 발생시키도록 되어 있다.

마찬가지로, 트랙 코일(71)과 자석부재(60)의 위치 및 착자 방향 등의 자기회로 부분은 자석부재(60)에서 발생된 자속과 트랙 코일(71)에 흐르는 전류의 방향이 서로 수직이 되도록 배치되어, 플레밍의 왼손법칙에 따라 트랙 방향으로 대물렌즈(50)를 움직일 수 있는 힘을 발생시키도록 되어 있다.

한편, 상기 가동부는 상기 자석부재(60)가 가이드 설치되며, 상기 서스펜션(87)의 일단이 고정 설치되는 가이드 보빈(65)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 가이드 보빈(65)은 자석부재(60)가 설치되는 플레이트부(65a)와, 이 플레이트부(65a) 양측으로부터 돌출 형성되어 상기 서스펜션(87)의 일단이 고정되는 지지부(65b)를 구비한다. 이때, 상기 지지부(65b)는 서스펜션(87)의 일단을 고정할 수 있으면서 가동부의 무게를 견딜 수 있도록 마련되며, 그 크기가 최소화된 것이 바람직하다. 또한, 상기 가이드 보빈(65)은 자기 요크로서 기능을 하도록 자성 물질로 된 것이 바람직하다.

상기와 같은 U자 형상으로 된 가이드 보빈(65)은 종래의 서스펜션을 설치할 수 있을 정도의 두께를 갖는 플레이트 형상으로 된 보빈(도 1의 20)에 비해 훨씬 작은 부피 및 무게를 가진다. 따라서, 가동부 무게는 종래에 비해 현저히 가벼워진다. 또한, 상기 가이드 보빈(65)이 자석부재(60)에서 발생된 자속을 가이드하도록 자성 물질로 형성되면, 코일부재(70)에 흐르는 전류와 상호 작용하는 유효 자속의 세기가 도 1과 같은 종래의 구조에 비해 훨씬 커지게 된다.

상기와 같이, 가동부에 가이드 보빈(65)을 구비한 구조는, 후술하는 서스펜션(87)의 설치가 가능한 두께의 자석부재를 구비하는 구조에 비해, 자석부재(60) 두께 설계에 있어서 큰 자유도를 보장할 수 있는 이점이 있다.

여기서, 상기 가이드 보빈(65)은 단순히 자석부재(60) 양측에 서스펜션(87)을 고정하기 위한 지지부 형태로 형성될 수도 있다. 또한, 가이드 보빈(65)을 구비하지 않는 구조도 가능하다. 즉, 상기 자석부재(60)를 서스펜션(87)을 설치할 수 있는 두께로 마련하여, 자석부재(60)에 서스펜션(87)을 직접 고정할 수도 있다.

상기 서스펜션(87)은 그 일단이 가동부의 가이드 보빈(65)에 고정되고, 타단이 홀더(85)에 고정되어, 대물렌즈(50)를 포함한 가동부를 움직임 가능하게 지지한다. 상기 홀더(75)는 상기 베이스(61)에 고정 설치되거나, 이 베이스(61)가 설치된 샤시(미도시)에 고정 설치될 수도 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터는 대물렌즈(51)가 자석부재(60)에 안착되는 구조를 가지므로, 종래에 비해 자석부재(60)의 크기를 크게 하면서도 가동부 전체 무게를 줄일 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터는, 대물렌즈가 자석부재에 직접적으로 안착되므로, 종래에 비해 자석부재의 크기를 크게 하면서도 가동부 전체 무게를 줄일 수 있는 구조를 가져, 가동부 무게 대비 자속의 세기가 대폭적으로 커져 고감도를 실현할 수 있다. 더욱이, 가동부의 가이드 보빈을 자기 요크로서의 기능을 하도록 자성 물질로 형성하면, 유효 자속의 세기가 더욱 커지게 되어 감도를 더 높일 수 있다.

또한, 가동부 무게가 가벼워짐에 따른 관성 모멘트 감소 및 가동부에서의 자석부재의 강성 기여도 증가와 가이드 보빈 구조에 의해 2차공진주파수가 고역화된다.

따라서, 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터는 고속 추종 능력을 달성할 수 있으므로, 고배속, 고밀도 광기록재생장치에 적합하다.

Claims (5)

1. 광디스크의 올바른 트랙 위치에 광스폿을 형성하도록 대물렌즈를 구동하는 광픽업용 액츄에이터에 있어서,

   베이스에 고정 설치된 코일부재와;

   상기 코일부재와 자기 회로를 구성하도록 마련되고, 그 내측에 상기 대물렌즈가 설치되는 안착공이 형성된 자석부재를 구비하는 가동부와;

   일단이 상기 가동부에 결합되고 타단이 홀더에 고정되어, 상기 대물렌즈를 움직임 가능하게 지지하는 서스펜션;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
2. 제1항에 있어서, 상기 가동부는, 상기 자석부재가 설치되며, 상기 자석부재를 지지하는 가이드 보빈;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
3. 제2항에 있어서, 상기 가이드 보빈은 상기 자석부재에서 발생된 자속을 가이드하는 자기 요크인 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 가이드 보빈은, 자석부재가 설치되는 플레이트부와, 상기 플레이트부 양측으로부터 돌출 형성되며 상기 서스펜션의 일단이 고정되는 지지부를 구비하여, U자 형상으로 된 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자석부재는, 상기 안착공을 형성할 수 있도록 측면에 오목부를 가지는 서로 반대 극성으로 착자된 한쌍의 자석을 결합하여 된 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.

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