KR100683928B1 - 압전소자를 이용한 광 엑츄에이터 및 이를 이용한축벗어남 보상방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압전소자를 이용한 광 엑츄에이터에 관한 것으로써, 디스크 상에 데이터를 기록하거나, 상기 데이터 상에 기록된 데이터를 판독하기 위한 스폿을 상기 디스크 상에 형성하는 대물렌즈; 상기 대물 렌즈를 고정하는 보빈(bobbin); 상기 보빈의 상기 디스크 트랙 반경과 나란한 일 측면을 향해 자장을 발생시키는 자장 발생 수단; 상기 자장 발생 수단과 상기 보빈 사이에 구비되어 있되, 상기 자장 발생 수단과의 상호작용으로 상기 보빈을 상기 디스크의 포커스 방향으로 구동시키고 상기 디스크의 틸트 및 포커싱을 동시 제어할 수 있도록 구비된 포커싱 코일; 상기 자장 발생 수단과 상기 보빈 사이에 구비되어 있되, 상기 자장 발생 수단과의 상호작용으로 상기 보빈이 상기 디스크의 트랙 반경 방향으로 구동될 수 있도록 상기 포커싱 코일의 양측에 구비된 트래킹 코일; 상기 요소들을 지지하는 베이스; 및 일단이 상기 베이스 위에 고정된 상태로 상기 보빈 및 상기 대물렌즈와 상기 보빈사이에 위치하고, 인가되는 전압에 따라 전단변형을 일으키는 압전형 구동부를 포함한다.
광픽업, 엑츄에이터, 압전소자

Description

압전소자를 이용한 광 엑츄에이터 및 이를 이용한 축벗어남 보상방법{Optical Actuator and Method of Compensation Off-axis using piezoelectric element}
도 1은 광디스크 드라이브에 있어서 축-벗어남을 보여주는 도면이다.
도 2는 3빔법을 이용한 광디스크용 픽-업신호 검출법을 나타낸 것이다.
도 3은 차동푸쉬풀법을 이용한 광디스크용 픽-업신호 검출법을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전형 구동부를 제어하기 위한 제어계를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 엑츄에이터의 단면도이다.
도 6은 압전소자의 전단변형특성을 나타낸 것이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 압전형 구동부의 변형에 따른 광 엑츄에이터의 이동을 나타낸 단면도이다.
{도면의 주요부호에 따른 설명}
501 : 대물렌즈 502 : 압전소자
503 : 보빈 504 : 구동코일
505 : 영구자석 506 : 연결기판
507 : 압전소자 지지대 508 : 와이어스프링
509 : 압전소자 전압공급용 와이어 510 : 보빈지지대
본 발명은 압전소자를 이용한 광 엑츄에이터에 관한 것으로써, 특히 축-벗어남(off-axis)을 보상해 주는 엑츄에이터에 관한 것이다.
고밀도 기록용 광디스크 드라이브에 장착되는 픽업은 일반적으로 트래킹과 포커싱 그리고 틸트 서보를 수행하는 엑츄에이터를 장착하고 있다. DVD 기록용 디스크는 픽업에서 발생되는 1개의 주빔(Main beam)과 2개의 부빔(Sub beam)의 3빔을 이용해 트래킹 에러 신호를 검출하는데, 데크나 픽업의 조립공차의 누적으로 디스크를 포함한 회전체(Rotor)의 회전 중심에서 시작해 픽업의 이송축 방향으로 향하는 가상의 직선상에 픽업의 대물렌즈의 중심이 일치하지 않고 어느 정도 이상 오프셋(Off-set) 되어 있을 경우 3빔법의 특성상 내주에서 트래킹 에러 신호의 레벨이 작아 지는 경우가 발생한다. 이로 인해 드라이브에 잘못된 정보를 줌으로서 초기 인식 과정시 DVD와 같은 고밀도 기록용 디스크 잘못 인식하는 오류를 유발시킬 수 있다. 도 1에 이러한 모습을 도시하였는데, 이러한 디스크 회전 중심과 픽업의 대 물렌즈의 중심의 벗어남 정도를 축-벗어남(Off-axis)이라 한다.
축-벗어남은 DVD기록기와 같은 고밀도 광저장장치의 트래킹 서보에 위에 기술한 것과 같이 좋지 않은 영향을 미치므로 이를 보상해 주어야 한다. 실제 생산 시 관련 있는 각 부품들의 조립공차를 줄이거나 조립방법의 개선에 의해 이를 보상하려는 노력이 있어 왔으나, 생산 공정상의 여러 가지 통제 불가능한 요인 때문에 제어하는데 한계가 있다. 또한 차세대 저장 장치인 블루레이 드라이브의 경우 기록 밀도가 더욱 증가하므로 이러한 장치가 반드시 필요할 것으로 보인다.
조정장치는 크게 두 가지 방식으로 생각해 볼 수가 있다. 즉, 스핀들 모터 부분을 움직이는 방법과 픽업과 주축 샤프트를 움직이는 방법이 있다. 그러나 이 두 가지 방법은 축-벗어남 양을 생산단계에서 사전 측정하여 조정과정을 거쳐야 하므로 시간과 비용의 소요가 많고, 기계적으로 조정 장치를 구현하는 것도 쉽지가 않다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 현재 가장 일반적인 광디스크용 픽-업신호 검출법에 3빔법을 사용하고 있다. 도 2는 3빔법에 관한 자세한 내용을 도시하고 있다. 이것은 1개의 레이저로부터 회절 격자에 의해 3가지 빔을 만든다. 한가운데의 빔이 메인빔으로, 나머지 2개의 서브빔을 트랙선 방향에 대하여 트랙 피치의 약 1/4(0.4㎛)만 비키어 놓아 대조 조사되도록 배치하여 놓는다. 세 빔의 반사광은 각각의 수광소자에 인도된다. 메인 빔의 총 합신호가 재생 정보 신호가 된다. 또한 포커스(초점)추적 서보용 포커스 오차 신호는 여러 가지 방식이 있지만, 일반적인 비점수차법으로서는 반사광의 광로중에 실린 드리컬 렌즈 등의 비점수차를 일으키는 광학 소자를 4분할하여 그 대각 합의 차를 잡아서 검출한다.
트랙 추적 서보용 트래킹 오차 신호는 서브빔의 평균 레벨차를 잡아서 검출할 수 있다. 어떤 빔이 트랙 중심을 주사하였을 때는 피트로부터의 변조가 가장 깊게 되고, 트랙과 트랙의 중간을 주사하였을 때는 피트로부터의 변조는 가장 얕게 되는 것에 의한다. 따라서, 평균 레벨은 트랙 중심에서 가장 낮게, 트랙사이에서 가장 높다. 메인 빔이 트랙 중심을 주사하고 있을 때 서브빔의 평균 레벨은 어느 쪽이나 같은 레벨이다. 메인 빔의 트랙으로부터 1.4트랙 피치정도 어긋나 주사하고 있을 때는 어느 쪽인가의 서브빔은 트랙 중심에 있으며 한쪽의 서브빔은 트랙 중간에 있다. 따라서, 이 때 서브빔의 평균레벨의 차가 최대로 된다. 이렇게 하여 메인빔의 트랙중심으로부터의 편차량을 가로축에 잡으면 트래킹 오차 신호는 정현파 위에 얻어진다.
이러한 광디스크용 픽업을 그대로 이용하여 레이저를 하이 파워로 하면 광디스크용 픽업이 될 것 같지만 실은 그렇지 않다.
기록 중에는 메인 빔에 의해 피트(마크)가 형성되어 가기 때문에 선행하는 서브빔은 아직 반사광량이 높고, 뒤의 서브빔은 반사광량이 낮은 상태가 된다. 따라서, 서브빔으로부터의 광량차인 트래킹 오차신호는 메인 빔이 트랙 중심을 주사하고 있더라도 0이 되지 않는다. 바꿔 말하면 트래킹 오차 신호가 0이 되는 위치는 트랙 중심에서 어긋나게 된다. 이렇게 되면 메인 빔은 트랙 중심에 서버할 수 없게 되므로 부적당하다.
그래서, 일반적으로 광기록 픽업에서는 트래킹 오차를 검출하는 데 도 3에 도시된 바와 같은, 푸쉬풀법이라고 불리는 수법을 사용하는 것이 많다.
푸쉬풀법에서는 반사빔을 트랙(그루브)과 평행하게 2분할된 수광소자를 받아 그 차를 취한다. 그 원리는 빔은 그루브에 의해 회절을 받아 그 반사광의 강도분포 패턴의 변화를 잡는 것에 있다. 즉, 빔이 트랙 중심에 있을 때는 강도분포 패턴은 좌우 균형이 잡혀 있지만 트랙 중심에서 벗어나면 비대칭이 되는 것을 이용한다. 이것으로서 3빔인 때와 마찬가지로 트랙 중심에서 0이 되는 정현파 모양의 트래킹 오차 신호를 얻을 수 있다.
푸쉬풀법은 1빔으로 끝나기 때문에 기록 중에서도 정확히 트래킹 오차를 검출할 수 있다. 이 때문에 기록용 픽업에서 자주 사용된다. 그렇지만 푸쉬풀법에는 트래킹에 따르는 대물 렌즈의 이동이나 디스크 경사에 의해 수광 소자상의 빔이 어긋나면 빔이 트랙 중심에 있더라도 오차 신호가 0이 되지 않는다는 결점이 있다.
1빔의 푸쉬풀에서는 오프셋이 발생함으로 이를 방지하기 위한 방법이 도 3에 도시된 차동푸쉬풀 방법이다. 이는 3빔의 서브빔(SPP)을 1/2트랙만 비켜 놓아 배치하고 여기서도 푸쉬풀을 잡고 메인빔(MPP)의 푸쉬풀과 뺄셈하는 것으로, 이렇게 하면 오프셋은 메인 빔과 서브빔에 같은 양이 실리기 때문에 그 차를 잡으면 캔슬된다. 또한 푸쉬풀은 메인 빔과 서브빔에 같은 양이 실리기 때문에 그 차를 잡으면 캔슬된다. 또한 푸쉬풀은 메인 빔과 서브빔으로 반대 극성이 되기 때문에 그 차를 잡으면 2배가 된다.
그러나, 축-벗어남 양이 미소한 정상적인 경우, 두 빔의 위상차는 180o가 되어 트래킹 에러 신호가 적절히 검출되지만, 축-벗어남 양이 큰 경우, 두 빔의 위상 차가 거의 없는 상태가 되기 때문에 트래킹 에러 신호의 진폭이 매우 작아지게 된다. 이러한 특성은 편심 디스크를 삽입한 상태에서 픽업이 내주에 있을 때 더욱 확연히 나타난다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로써, 트래킹 에러 검출 시 사용되는 메인빔과 서브빔신호의 위상차를 트래킹 에러신호의 진폭이 가장 커지는 이상적인 기준 위상차인 180°와 비교하여 그 차이를 계산하고, 이에 대한 되먹임 신호를 구동신호로 사용하는 축-벗어남 보상용 광 엑츄에이터를 제공하는 데 있다.
본 발명은 압전소자를 이용한 광 엑츄에이터에 관한 것으로써, 디스크 상에 데이터를 기록하거나, 상기 데이터 상에 기록된 데이터를 판독하기 위한 스폿을 상기 디스크 상에 형성하는 대물렌즈; 상기 대물 렌즈를 고정하는 보빈(bobbin); 상기 보빈의 상기 디스크 트랙 반경과 나란한 일 측면을 향해 자장을 발생시키는 자장 발생 수단; 상기 자장 발생 수단과 상기 보빈 사이에 구비되어 있되, 상기 자장 발생 수단과의 상호작용으로 상기 보빈을 상기 디스크의 포커스 방향으로 구동시키고 상기 디스크의 틸트 및 포커싱을 동시 제어할 수 있도록 구비된 포커싱 코일; 상기 자장 발생 수단과 상기 보빈 사이에 구비되어 있되, 상기 자장 발생 수단과의 상호작용으로 상기 보빈이 상기 디스크의 트랙 반경 방향으로 구동될 수 있도록 상기 포커싱 코일의 양측에 구비된 트래킹 코일; 상기 요소들을 지지하는 베이스; 및 일단이 상기 베이스 위에 고정된 상태로 상기 보빈 및 상기 대물렌즈와 상기 보빈사이에 위치하고, 인가되는 전압에 따라 전단변형을 일으키는 압전형 구동부를 포함한다.
본 발명에서 상기 압전형 구동부는 압전소자와 상기 압전소자와, 상기 압전소자의 상부 및 하부면에 전압을 인가하는 압전소자 전압 인가용 와이어로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 압전형 구동부는 광 디스크에 존재하는 트랙의 접선 방향으로 왕복운동을 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 압전소자는 적어도 하나 이상이 적층되는 것이 바람직하다.
본 발명의 압전형 구동기를 이용한 축벗어남 보상방법은 광 디스크상에 기록된 RF신호를 인식하고 이를 메인빔과 서브빔으로 분리하는 단계; 상기 분리된 메인빔과 서브빔을 이용하여 위상차이를 계산하고, 상기 위상차이를 레퍼런스 입력과 비교하여 각도의 차이를 계산하는 단계; 상기 각도의 차이가 압전형 구동기를 포함하는 액추에이터의 되먹임 신호로 입력되어 축벗어남을 보상하는 단계를 포함한다.
본 발명에서 상기 메인빔과 상기 서브빔을 분리하는 방법은 차동푸쉬풀 방법을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 레퍼런스로 입력되는 위상은 180˚인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 축-벗어남 보상 제어계의 블록도이다.
상기 실시예에서, 축-벗어남 보상 제어계는 RF앰프(401), 메인빔추출부(402), 서브빔추출부(403), 위상비교부(404), 보상기(406), 엑츄에이터(408) 및 몇 개의 앰프(407, 409)로 구성된다.
상기 실시예는, 트래킹 에러 검출 시 사용되는 메인빔와 서브빔신호의 위상차를 트래킹 에러 신호의 진폭이 가장 커지는 이상적인 기준 위상차인 180도와 비교하여 그 차이를 계산하고, 이를 되먹임(Feed back)시켜 픽업의 대물렌즈에 장착된 축-벗어남 보상용 엑츄에이터의 구동신호로 사용하는 제어계를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 광 픽업은 광디스크에 광원을 조사한 후 반사되는 빛을 감지하여 RF신호를 인식하면, 상기 메인빔추출부와 서브빔추출부는 상기에서 설명하였던 차동푸쉬풀 방법을 이용하여, 메인빔과 서브빔을 분리한다. 상기 메인빔과 서브빔은 위상비교부에서 그 차이가 계산되고, 상기 위상차이는 레퍼런스에서 입력되는 각도와 비교하여 그 차이를 계산한다. 상기 레퍼런스에서 입력되는 각도는 상술한 바와 같이 트래킹 에러 신호의 진폭이 가장 커지는 이상적인 기준 위상차인 180도인 것이 바람직하다. 상기 위상차이와 레퍼런스에서 입력되는 각도의 차이는 보상기로 입력된다. 상기 보상기는 이후 설명하겠지만 엑츄에이터의 압전형 구동기로 구현되는 것이 바람직하다. 상기 보상기에 입력된 신호는 증폭되어 엑츄에이터로 입력되고, 엑츄에이터는 벗어난 축을 바로잡기 위해 이동한다.
상기와 같은 신호의 흐름은 계속하여 피드백 되어 입력됨으로써, 벗어난 광축은 원래자리로 되돌아온다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 엑츄에이터의 평면도이다.
상기 실시예에서, 광 엑츄에이터는 대물렌즈(501), 압전형 구동부(502, 509), 보빈(503), 구동코일(504), 영구자석(505), 연결기판(506) 및 와이어스프링(508)을 포함한다.
상기 실시예는, 광 엑츄에이터의 대물렌즈(501)를 압전소자(502)를 이용하여 조정하는 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
상기 대물렌즈(501)는 광다발을 거의 무수차로 광디스크의 신호면에 결상시키는 것과 신호면상의 피트에서 산란, 회절된 광을 재집속하는 2개의 역할을 갖는다. 광픽업의 광학계는 결상계로 생각할 경우, 콜리메이터 렌즈를 사용하여 레이저 다이오드의 광을 평행광으로 하고, 그의 평행광을 대물렌즈로 집속시키는 형식의 것과 레이저 다이오드에서의 광을 직접 디스크상에 집광시키는 것이 가능하다. 상 기 대물렌즈로는 콜리메이트 렌즈를 사용하는 것이 바람직하고, 광원(도면 미도시)은 레이저 다이오드를 사용하는 것이 바람직하다. 단파장 다이오드는 발진파장이 780nm 전, 후의 것과 830nm 전, 후의 것이 있는데 통상 780nm 의 것이 바람직하다. 기록시에는 단파장의 레이저 다이오드를 사용하나, 재생시에는 장파장 레이저 다이오드를 사용한다.
상기 압전형 구동부(502, 509)는 외부전압에 따라 전단변형을 일으켜 상부에 적층된 렌즈의 위치를 조절하는 역할을 하는 것으로써, 압전소자(502)와 압전소자 전압인가용 와이어(509)로 구성된다. 상기 압전소자 전압인가용 와이어(509)는 하나는 상기 압전소자(502)의 상부면에 연결되고, 다른 하나는 하부면에 연결되어 각각 다른 극성의 전압을 인가한다. 상기 인가된 전압은 상기 압전소자(502)의 전단변형을 일으킨다. 도 6에는 상기 압전소자(502)의 전단변형 특성이 잘 나타나 있다.
도 6을 참조하면, 전압이 인가되지 않았을 때에는 압전소자에는 아무런 전단변형특징이 나타나지 않는다. 현재는 오른쪽에서 왼쪽으로 분극된 형태이다. 이 때 상부에 (-)전압이 인가되고, 하부에 (+)전압이 인가되면 상기 압전소자는 전단변형을 일으킨다. 그 방향은 상부면이 좌측으로 쏠려 △x만큼이 움직인다. 이와 반대로 상부에 (+)전압이 인가되고 하부에 (-)전압이 인가되면 상기 압전소자의 상부는 오른쪽으로 △x 만큼의 전단변형을 일으킨다. 상기 이동변위의 값은 전압의 크기에 따라 달라진다.
상기 압전소자(502)의 위치를 대물렌즈(501)를 트랙의 접선방향으로 움직이 는 전단변형을 일으키도록 위치시키는 것이 바람직하며, 그 구동범위는 0.1mm이내로 하는 것이 바람직하다. 상기 압전소자(502)는 소자 1개만을 사용할 경우 변위량이 작아 적절한 구동범위를 확보하기 어려울 수 있으므로 여러층으로 적층하여 사용되는 것도 바람직하다. 상기 압전소자(502)는 상기 압전소자 전압인가용 와이어(509)를 이용하여 소정의 전압이 공급되면 상기 전압의 크기에 따라 광디스크 트랙의 접선방향으로 왕복운동을 한다.
상기 보빈(503)은 일반적으로 액체 크리스탈 폴리머(Liquid Crustal Polymer)를 사용하여 제작하며, 형상은 자기회로 즉, 코일의 형상, 자석의 형상 등에 의해 결정되는 것이 바람직하다. 상기 보빈(503)에는 포커싱코일 및 트래킹코일(이하, '구동코일'이라 한다)이 구비된다. 상기 보빈(503)에는 와이어스프링(508)이 연결되는데, 일반적으로 상기 와이어스프링(508)은 상기 보빈(503)의 양단 상하에 각각 하나씩 4개가 연결되어, 상기 보빈(503)을 지지하는 것이 바람직하다. 상기 보빈(503)의 양단에는 상기 와이어스프링(508)과 아래에서 설명될 구동코일(504)을 전기적으로 연결하는 연결기판(506)이 구비된다. 상기 보빈(503)의 상단에는 상기 압전소자(502)가 위치한다. 상기 압전소자(502)는 상기 보빈(503)의 상부에 적층되거나 상기 보빈(503)의 내부에 홈을 형성하여 삽입되는 것이 바람직하다.
상기 보빈(503)의 측면에 둘러서는 포커싱코일(도면 미도시)이 권선된다. 그리고 상기 영구자석(505)과 마주보는 위치에는 트래킹코일(도면 미도시)이 구비된다. 포커싱코일과 트래킹코일은 인가되는 전류의 방향과 영구자석(504)에서 제공되는 자력선과의 관계에 의한 플레밍의 왼손법칙에 의해 발생하는 힘을 이용하여 포 커싱동작과 트래킹동작을 수행한다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑츄에이터의 작용을 나타낸 단면도이다.
상기 실시예는, 엑츄에이터는 상부면과 하부면에 전압이 인가되어, 광디스크의 회전방향의 접선방향으로 움직이는 상태를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 드라이브에 전원이 인가되고 디스크가 삽입되지 않은 상태에서는 도 7a에서 처럼 엑츄에이터내의 압전형 구동기가 작동하지 않다가, 디스크가 삽입되고 인식하는 단계가 되면 내주에서의 메인빔 푸쉬풀과 서비빔 푸쉬풀 신호를 입력받아 축-벗어남을 적절히 보상할 수 있도록 위치하게 된다. 트래킹과 포커스 서보의 안정성을 위하여 축-벗어남 조정은 초기 인식 및 조정단계에서만 실시하도록 한다. 압전소자는 히스테리시스(Hysteresis)와 같은 몇 가지 비선형성을 가지고 있는데, 이러한 특성을 적절히 보완할 수 있는 제어계가 설계되어야 한다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 지니는 본 발명에 의한 광 엑츄에이터를 설명하면 다음과 같다.
엑츄에이터의 동작을 위해서는 상기 기판과 상기 와이어스프링을 통해 상기 포커싱코일과 트래킹코일로 전원이 공급된다. 즉, 상기 영구자석과 상기 포커싱코 일 및 트래킹코일에 필요한 세기의 전원이 공급되면, 코일을 따라 전류가 흐르면서 전류의 흐름 방향에 따라 상기 보빈이 이동한다. 이와 같은 보빈의 움직임에 의해 상기 대물렌즈가 같이 움직이면서 광원에서 나온 광을 디스크 정보면에 정확히 집광시키는 제어를 한다. 이 경우 축-벗어남이 발생하여 상기 광원과 디스크 정보면이 정확히 집광되지 않으면 압전형 구동부에 전압이 인가되어 상기 축이 벗어남 변위만큼 전단변형을 일으켜 최종적으로 정확한 집광이 되도록 한다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 고밀도 광디스크 드라이브의 성능에 악영향을 미치는 축-벗어남을 능동적으로 보상해 줌으로서 이에 따라 발생하는 인식오류와 같은 불량을 억제하는데 도움을 준다.

Claims (8)

  1. 디스크 상에 데이터를 기록하거나, 상기 데이터 상에 기록된 데이터를 판독하기 위한 스폿을 상기 디스크 상에 형성하는 대물렌즈 및; 상기 대물 렌즈를 고정하는 보빈(bobbin)을 포함하는 광 엑츄에이터에 있어서,
    상기 대물렌즈와 상기 보빈사이에 위치하고, 인가되는 전압에 따라 전단변형을 일으키는 압전형 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 엑츄에이터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 압전형 구동부는 상하부에 인가되는 전압의 극성이 변함으로써, 상기 전압의 각 극성에 따라 서로 다른 방향의 전단 변형을 일으키는 것을 특징으로 하는 광 엑츄에이터.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 전단 변형은 디스크에 존재하는 트랙의 접선 방향으로 왕복운동을 하는 것을 특징으로 하는 광 엑츄에이터.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 압전형 구동부는 압전소자와 상기 압전소자의 상부 및 하부면에 전압을 인가하는 압전소자 전압 인가용 와이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 엑츄에이터.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 압전소자는 적어도 하나 이상이 적층되는 것을 특징 으로 하는 광 엑츄에이터.
  6. 광 디스크상에 기록된 RF신호를 인식하고 이를 메인빔과 서브빔으로 분리하는 단계; 상기 분리된 메인빔과 서브빔을 이용하여 위상차이를 계산하고, 상기 위상차이를 레퍼런스 입력과 비교하여 각도의 차이를 계산하는 단계; 상기 각도의 차이가 압전형 구동기를 포함하는 엑츄에이터의 되먹임 신호로 입력되어 축벗어남을 보상하는 단계를 포함하는 압전형 구동기를 이용한 축벗어남 보상방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 메인빔과 상기 서브빔을 분리하는 방법은 차동푸쉬풀 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 압전형 구동기를 이용한 축벗어남 보상방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 레퍼런스로 입력되는 위상은 180˚인 것을 특징으로 하는 압전형 구동기를 이용한 축벗어남 보상방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08124202A (ja) * 1994-10-27 1996-05-17 Nec Corp 光ヘッド
JP2002092915A (ja) 2000-09-19 2002-03-29 Ricoh Co Ltd アクチュエータ
KR20020028628A (ko) * 2000-10-11 2002-04-17 박영필 광픽업의 대물렌즈 구동장치
KR20020062038A (ko) * 2001-01-19 2002-07-25 박영필 광픽업의 대물렌즈 구동장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08124202A (ja) * 1994-10-27 1996-05-17 Nec Corp 光ヘッド
JP2002092915A (ja) 2000-09-19 2002-03-29 Ricoh Co Ltd アクチュエータ
KR20020028628A (ko) * 2000-10-11 2002-04-17 박영필 광픽업의 대물렌즈 구동장치
KR20020062038A (ko) * 2001-01-19 2002-07-25 박영필 광픽업의 대물렌즈 구동장치

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