KR101309703B1 - 대물렌즈 구동 유니트 및 이를 적용하는 광 픽업 장치 및 광 디스크드라이브 - Google Patents

대물렌즈 구동 유니트 및 이를 적용하는 광 픽업 장치 및 광 디스크드라이브 Download PDF

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Abstract

구조가 간단하고 제품 특성 산포를 감소시킬 수 있는 대물렌즈 구동 유니트 및 이를 적용하는 광 픽업 장치와 광 디스크 드라이브에 관해 개시된다. 대물렌즈 구동 유니트는 대물렌즈 및 구동 코일을 포함하는 운동 구조체; 상기 구동 코일에 대응하는 영구자석과 이를 지지하는 요오크 및 이로부터 연장되는 고정부를 구비하는 요오크 구조체; 복수의 측면 중의 하나인 제 1 면에 상기 요오크 구조체의 고정부가 몰딩에 의해 일체적으로 결합되고, 상기 제 1 면에 인접한 제 2 면에 다수의 배선층을 포함하는 단자부가 매립되어 있는 와이어 홀더; 그리고 상기 다수의 구동코일들을 화이어 홀더의 단자부로 연결하는 다수의 서스펜션 와이어;를 구비하는 대물렌즈 구동 유니트 구비한다.

Description

대물렌즈 구동 유니트 및 이를 적용하는 광 픽업 장치 및 광 디스크드라이브{Objective Lens Driving Unit, and Optical Pickup Device and Disc Drive adopting the Unit}
대물렌즈 구동 장치 및 이를 적용하는 광 픽업 장치 및 광 디스크 드라이브에 관한 것으로서, 상세하게 조립이 용이하고 제품 특성 산포 감소에 유리한 대물렌즈 구동 장치 및 이를 적용하는 광 픽업 장치에 관련한다.
광 픽업 장치의 대물렌즈 구동 유니트는, 보이스 코일 모터(VCM, Voice Coil Motor)의 구조를 가지는 것으로 영구 자석(permanent magnet)과 요오크(yoke)를 구비하는 고정 구조체(static structure)와, 구동 코일과 대물렌즈(objective lens)를 포함하는 운동 구조체(moving structure)를 포함한다. 일반적인 구조에서 운동 구조체는 고정 구조체에 대해 다수의 서스펜션 와이어(suspension wires)에 의해 지지된다. 서스펜션 와이어는 렌즈의 포커싱 및 트랙킹 제어를 위한 구동 전압을 구동 코일에 인가하기 위한 전기적 연결기능도 가진다.
노트북 등에 적용되는 슬림형 광 디스크 드라이브용 광 픽업 장치는 구조적으로 작은 부품들로 이루어져 있으며 따라서 조립이 용이하지 않을 뿐 아니라 조립 오차에 따라 제품 특성의 산포가 크다.
본 발명은 조립이 용이하고 제품 특성 산포를 감소시킬 수 있는 대물렌즈 구동 유니트 및 이를 적용하는 광 픽업 장치 및 광 디스크 드라이브를 제공한다.
본 발명의 한 유형에 따른 대물렌즈 구동 유니트: 는
대물렌즈 및 구동 코일을 포함하는 운동 구조체;
상기 구동 코일에 대응하는 영구자석과 이를 지지하는 요오크 및 이로부터 연장되는 고정부를 구비하는 요오크 구조체;
복수의 측면 중의 하나인 제 1 면에 상기 요오크 구조체의 고정부가 몰딩에 의해 일체적으로 결합되고, 상기 제 1 면에 인접한 제 2 면에 다수의 배선층을 포함하는 단자부가 매립되어 있는 와이어 홀더; 그리고
상기 다수의 구동코일들을 화이어 홀더의 단자부로 연결하는 다수의 서스펜션 와이어;를 구비한다.
본 발명의 다른 유형에 따른 광 픽업 장치; 는
상기 대물렌즈 및 구동 코일을 포함하는 운동 구조체;
상기 구동 코일에 대응하는 영구자석과 이를 지지하는 요오크 및 이로부터 연장되는 고정부를 구비하는 구조체, 복수의 측면 중의 하나인 제 1 면에 상기 요오크 구조체의 지지부가 몰딩에 의해 일체적으로 결합되는 것으로 상기 제 1 면에 인접한 제 2 면에 다수의 배선층을 포함하는 단자부가 매립되어 있는 와이어 홀더, 그리고 다수의 구동코일을 상기 다수의 배선층에 연결하는 다수의 서스펜션 와이어를 구비하는 고정 구조체;
상기 고정 구조체를 지지하는 것으로 광원과 수광 소자를 내장하는 베이스; 를 갖춘다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 상기 요오크 구조체의 고정부가 매립되어 있는 와이어 홀더의 제1면에는 상기 고정부의 일부가 노출되는 개구부가 형성된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 배선층 중에는, 상기 제 1 면과 제 2 면 사이의 모서리 부분으로 연장되는 접지용 배선층이 포함되며, 상기 개구부를 통해 노출되는 상기 요오크 구조체의 고정부에는 상기 모서리 부분의 상기 접지용 배선층으로 연장되어 전기적으로 상호 연결되는 돌출부; 가 형성된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 운동 구조체를 보호하는 것으로 상기 접지용 배선층에 전기적으로 연결되는 보호 커버를 더 구비한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 요오크 구조체의 요오크와 상기고정부의 사이에 이들을 연결하는 연결부가 마련된다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 요오크 구조체와 상기 고정부의 사이에 연결부가 마련되고, 상기 연결부에 상기 보호 커버의 일 측이 고정된다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 다수의 배선층 중 접지용 배선층은 제 2면의 중앙에 위치하고 나머지 배선층은 접지용 배선층의 양측에 배치된다.
본 발명의 또 다른 실시 에에 따르면, 상기 단자부는 상기 다수의 배선층을 지지하는 단자 기판을 포함하고, 상기 단자 기판은 상기 와이어 홀더의 제2면에 매립 고정된다.
본 발명에 따른 광 디스크 드라이브는 전술한 대물렌즈 구동 유니트 및 이를 적용하는 광 픽업 장치를 구비한다.
본 발명의 광 픽업 장치 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브에 있어서, 요오크 구조체와 단자부가 와이어 홀더에 대해 몰딩에 의해 일체적으로 고정된다. 따라서, 와이어 홀더에 대한 요오크 구조체와 단자부의 고정을 위한 별도의 공정이 필요없고, 와이어 홀더를 제조하는 사출 공정을 통해 상기 오오크 구조체 및 단자부가 하나로 고정되므로 제품간 특성 산포의 폭이 감소한다. 또한 요오크 구조체 및 단자부가 와이어 홀더와 하나의 몸체를 이루므로 이들을 결합하기 위한 조립 공정이 필요 없으며, 생산라인에서 하나의 부품으로 관리된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 종래에 비해 제조 비용을 낮출 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CD/DVD 광 픽업 장치의 개략적 구조를 보인다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 광 픽업 장치의 개략적 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 대물렌즈 구동 유니트의 개략적 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 대물렌즈 구동 유니트에 적용되는 와이어 홀더의 발췌 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 대물렌즈 구동 유니트에 적용되는 요오크 구조체의 개략적 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 대물렌즈 구동 유니트에 적용되는 단자부의 일 실시 예를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 단자부의 개략적 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 단자부가 적용된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와이어 하우징 및 요오크 구조체에의 발췌 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 대물렌즈 구동 유니트와 이를 적용하는 광 픽업 장치의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CD/DVD 광 픽업 장치의 개략적 구조를 보인다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 광 픽업 장치는, CD/DVD 등의 매체(1)에 직접 대응하는 광 전송계(10), 그리고 매체(1)로부터의 정보 재생 및/또는 기록을 위한 복 수의 빔, 예를 들어 중앙의 메인 빔 및 그 양측의 제 1, 제 2 서브 빔 등의 3 빔을 제공하는 광원계(20), 그리고 정보 재생을 위해 매체(1)에서 반사된 3 빔을 수광하는 3개의 수광셀을 갖는 수광 소자(32)에 의해 데이터 신호, TES(Tracking Error Signal) 등의 프로세싱에 필요한 전기적 신호를 발생하는 수광계(30)를 구비한다.
광원계(20)는 CD/DVD 용 광원(21), 회절소자(22)를 갖춘다. 광원(21)으로부터의 빔은 회절 소자(22)를 거쳐 제 1 빔 스플리터(23)로 입사한다. 상기 회절 소자(22)는 상기 광원(21)으로부터의 단일 빔을 회절효과에 의해 메인 빔과 ±1차 서브 빔을 형성한다.
수광계(30)는, 상기 매체(1a)에서 반사되어 제 1 빔스플리터(13)를 통과한 3 빔을 검출하여 전기적 신호를 생성하는 수광 소자(32)와, 상기 메인 빔 및 이 양측의 제 1, 제 2 서브 빔을 상기 수광 소자(32)에 대해 적절한 크기로 집속하는 센싱 렌즈(31)을 갖춘다.
광 전송계(10)는, 기본적으로 매체(1)에 대응하는 대물렌즈(11), 경로 변경용 미러(16, 18), 1/4 파장판(QWP, Quarter Wave Plate, 15), 콜리메이팅 렌즈(12) 및 제 1 빔 스플리터(13)를 구비한다. 제 1 빔 스플리터(13)는 광원계(20)로부터의 3 빔을 대물렌즈(11) 측으로 반사시키며, 그리고 매체(1)에서 반사하여 되돌아온 광은 투과시켜 수광계(30)로 입사시킨다.
상기와 같은 구조의 광 픽업 장치는 하나의 조립체로서, 도 2에 도시된 바와 같은 형태를 가질 수 있다.
도 2를 참조하면, 소정의 두께를 가지는 조립체 베이스(100)는 전술한 다수의 광학 부품을 수용할 수 있는 공간을 가진다. 이러한 몸체(100)는 일반적으로 알루미늄 다이캐스팅 또는 플라스틱 몰드로 형성된다.
이러한 베이스(100)에, 대물렌즈(11)와 대물렌즈(11) 주위를 덮는 보호커버(229)가 마련된 대물렌즈 구동 유닛(200)이 설치되어 있다. 그리고, 베이스(100) 자체에는 전술한 광학 부품, 예를 들어 빔 스플리터(13), 광원(21a), 수광 소자(32)들이 삽입 고정되며, 이들의 배치는 도 1에 도시된 배치 구조를 따른다. 한편, 상기 몸체(100) 일 측에는 광 디스크 드라이브 장치의 가이드 샤프트(미도시)가 끼워지는 원통공을 가지는 샤프트 안내부(101)가 형성되어 있다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 광 픽업 장치에 적용되는 대물렌즈 구동 유닛(200)의 개략적 사시도이며, 도 4는 상기 대물렌즈 구동 유닛(200)에 적용되는 와이어 홀더(220)의 발췌 사시도이다. 그리고 도 5는 요오크 구조체의 개략적 사시이도 이다. 먼저, 도 3과 도 4를 참조하면, 대물렌즈(11)는 사각틀 형태의 운동 구조체의 프레임(210) 상면 중앙에 설치되며, 그 주위 부분은 보호 커버(229)에 의해 덮여 있다. 프레임(210)의 양측에 마련되는 사각의 관통공(211)의 내 주면에 대물렌즈(11)의 포커싱 동작을 위한 제 1 구동 코일(212)이 내장되며 그 외측 면에는 트랙킹 동작을 위한 제 2 구동 코일(213)이 부착되어 있다.
한편, 고정 구조체는, 영구자석(224)과 영구자석(224)이 고정되는 요오크(225, 226)를 포함하는 요오크 구조체를 구비한다. 요오크 구조체는 상기 제 2 구동 코일(213)에 대면하는 기동 형태의 주변 요오크(225), 그리고 상기 양 사각 관통공(211)의 중앙에 위치하는 센터 요오크(226)를 구비한다. 상기 영구자석(224)은 주변 요오크(225)의 내면에 고정되어 제 2 구동 코일에 마주 보고 있다.
상기 요오크 구조체의 일 측에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 후술하는 와이어 홀더(220)의 상면인 제 1 면에 매립 고정되는 고정부(223)와, 요오크 구조체와 고정부(223) 사이의 연결부(222)가 형성되어 있다. 상기 연결부(222)에서는 상기 보호커버(229)의 일단부가 결합되며, 따라서 보호커버(229) 및 요오크(225, 226)은 상호 전기적으로 연결되며, 후술하는 접지용 배선층(221g)을 통해 외부로 접지된다.
도 3 및 도 4 로 돌아와서, 상기 와이어 홀더(220), 요오크(225, 226) 및 영구자석(225) 등을 구비하는 고정 구조체는 서스펜션 와이어(230)를 통해 상기 운동 구조체의 프레임(210)를 지지한다. 상기 와이어 홀더(220)의 후면인 제 2 면에는 상기 구동 코일(212, 213)에 전기적 신호를 공급하기 위한 단자부(221)가 마련된다. 단자부(221)는, 본 발명의 한 실시 예에 따라, 와이어 홀더(220)의 제2면에 매립 고정되는 다수의 배선층(221a~221g)을 포함한다. 상기 배선층(221a~221g)의 구체적인 구조는 도 6에 도시되어 있다. 이 배선층은 리드 프레임 형태로 와이어 홀더 제조를 위한 사출 공정에 투입된다. 즉, 상기 배선층(221a~221g)이 그 배면에 매립된 와이어 홀더(220)는 사출 성형법에 의해 제조되며, 이때에 배선층(221a~221g)들이 금형 내의 주어진 위치에 인서트로서 내재 시킨다.
상기 와이어 홀더(220)의 제 1 면에 의 배면 측 좌우 가장자리 부분에 배열된 배선층(221a~221f)들의 일 측 터미널(221a'~221f')에는 와이어 홀더(220)의 양측을 관통한 서스펜션 와이어(230)의 후 단부가 고정된다. 그리고 와이어 홀더(220)의 배면 하부 측에 일렬로 정열된 상기 배선층(221a~221g)들의 하단부, 즉 타측 터미널은 외부 회로와의 연결되는 부분이다. 여기에서, 상기 배선층(221a~221g)중의 하나인 중앙의 접지용 배선층(221g)은 상기 고정부(223)의 돌출부(223a)에 인접하는 터미널(221g’)을 구비한다. 터미널(221g')는 상기 고정부(223)의 가장자리에 형성된 돌출부(223a)와 인접하며, 땜납(228)에 의해 상호 연결된다. 따라서, 상기 보호 커버(229)와 요오크(225)는 외부 회로의 접지부에 연결되며 따라서 ESD 등의 외부 전기적 충격으로부터 광 픽업 장치의 회로를 보호할 수 있다. 여기에서, 상기 고정부(223)의 돌출부(223a)는 와이어 홀더(220)의 제 1 면(상면)에 형성된 개구부(220a)를 통해 외부로 노출되며, 이 개구부(22a)에서 상기 접지용 터미널(221g’)과 상기 돌출부(223a)가 납땜(228)에 의해 상호 전기적으로 연결된다.
한편, 서스펜션 와이어(230)의 타 단부는, 일반적인 구조에서와 같이, 상기 프레임(210) 양측 면에 고정된 상태에서 상기 구동 코일(212)과 전기적으로 연결된다.
전술한 실시 예에서는 상기 단자부(221)는 상기 와이어 홀더(220)의 몸체에 직접 매립되는 배선층(221a~221f)를 구비하는 구조를 가진다. 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 단자부는 상기 와이어 홀더(220)에 매립되는 단자 기판(221h)을 구비하고, 상기 단자 기판(221a)에 상기 배선층(221a~221f)가 형성되는 구조를 가질 수 있다. 그리고, 이러한 단자 기판(221h)는 제 8도에 도시된 바와 같이, 와이어 홀더(220)의 제 2 면, 즉 후면에 매립될 수 있다. 이러한 단자 기판(221a)은 요오크 구조체의 고정부(223)와 함께 와이어 홀더(220)를 제조 하는 공정에 인서트로서 투입된다. 즉, 상기 단자 기판(221h)가 그 후면에 매립된 와이어 홀더(220)는 사출 성형법에 의해 제조되며, 이때에 단자 기판(221h)과 고정부(223)가 금형 내의 주어진 위치에 인서트로서 내재 시킨다.
상기와 같은 구조를 가지는 본 발명의 광 픽업 장치 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브에 있어서, 와이어 홀더에 요오크 구조체의 고정부와 단자부가 매립 고정되어 있으므로, 이들은 광 픽업 조립 공정에서 하나의 부품으로서 취급될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 광 픽업은 종래 구조에 비해 제조가 용이하고 그 단가 또한 저렴하다. 한편, 구조적으로 상기 요오크 구조체에 연결된 돌출부가 접지용 배선층에 인접하여 배치된 상태에 있으므로 이들을 납땜 등에 의해 용이하게 접합할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 광 픽업의 렌즈 구동 유닛 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예로서 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
210: 운동 구조체 프레임 212, 213: 제 1, 제 2 구동 코일
220: 와이어 홀더 221: 단자부
221a~221f: 배선층 221h: 단자 기판
222: 연결부 223: 고정부 223a: 돌출부
225, 226: 요오크 229: 보호 커버

Claims (16)

  1. 대물렌즈 및 구동 코일을 포함하는 운동 구조체;
    상기 구동 코일에 대응하는 영구자석과 이를 지지하는 요오크 및 이로부터 연장되는 고정부를 구비하는 요오크 구조체;
    복수의 측면 중의 하나인 제 1 면에 상기 요오크 구조체의 고정부가 몰딩에 의해 일체적으로 매립 고정되고, 상기 제 1 면에 인접한 제 2 면에 다수의 배선층을 포함하는 단자부가 매립 고정되어 있는 와이어 홀더; 그리고
    상기 다수의 구동코일들을 화이어 홀더의 단자부로 연결하는 다수의 서스펜션 와이어;를 구비하며,
    상기 요오크 구조체의 고정부가 매립되어 있는 와이어 홀더의 제 1 면에는 상기 고정부의 일부가 노출되는 개구부가 형성되어 있는, 대물렌즈 구동 유니트.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배선층 중에는, 상기 제 1 면과 제 2 면 사이의 모서리 부분으로 연장되는 접지용 배선층이 포함되며, 상기 개구부를 통해 노출되는 상기 요오크 구조체의 고정부에는 상기 모서리 부분의 상기 접지용 배선층으로 연장되어 전기적으로 상호 연결되는 돌출부; 가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 돌출부는 고정부의 가장자리 중앙 부분에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 운동 구조체를 보호하는 것으로 상기 접지용 배선층에 전기적으로 연결되는 보호 커버를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서;
    상기 다수의 배선층 중 접지용 배선층은 제 2면의 중앙에 위치하고 나머지 배선층은 접지용 배선층의 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단자부는 상기 와이어 홀더에 매립 고정되는 단자 기판을 구비하고,
    상기 다수의 배선층은 상기 단자 기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 다수의 배선층은 상기 와이어 홀더의 제2면에 직접 매립 고정되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
  9. 대물렌즈 및 구동 코일을 포함하는 운동 구조체;
    상기 구동 코일에 대응하는 영구자석과 이를 지지하는 요오크 및 이로부터 연장되는 고정부를 구비하는 구조체, 복수의 측면 중의 하나인 제 1 면에 상기 요오크 구조체의 지지부가 몰딩에 의해 일체적으로 매립 고정되는 것으로 상기 제 1 면에 인접한 제 2 면에 다수의 배선층을 포함하는 단자부가 매립 고정되어 있는 와이어 홀더, 그리고 다수의 구동코일을 상기 다수의 배선층에 연결하는 다수의 서스펜션 와이어를 구비하는 고정 구조체; 그리고
    상기 고정 구조체를 지지하는 것으로 광원과 수광 소자를 내장하는 베이스; 를 갖추며,
    상기 요오크 구조체의 고정부가 매립되어 있는 와이어 홀더의 제 1 면에는 상기 고정부의 일부가 노출되는 개구부가 형성되어 있는, 광 픽업 장치.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 배선층 중에는, 상기 제 1 면과 제 2 면 사이의 모서리 부분으로 연장되는 접지용 배선층이 포함되며, 상기 개구부를 통해 노출되는 상기 요오크 구조체의 고정부에는 상기 모서리 부분의 상기 접지용 배선층으로 연장되어 전기적으로 상호 연결되는 돌출부; 가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 돌출부는 고정부의 가장자리 중앙 부분에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 고정부는 제 1 면에 인접한 와이어 홀더의 제 2 면에 고정되고,
    상기 고정부의 돌출부는 제 1 면과 제 2 면 사이의 모서리 부분을 통해서 상기 접지용 배선층에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 광 픽업 장치.
  14. 제 9 항 있어서,
    상기 단자부는 상기 와이어 홀더에 매립 고정되는 단자 기판을 구비하고,
    상기 다수의 배선층은 상기 단자 기판에 형성되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 다수의 배선층은 상기 와이어 홀더의 제2면에 직접 매립 고정되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  16. 제 9항 또는 제11항 내지 제 13 중의 어느 한 항에 기재된 광 픽업 장치를 포함하는 광 디스크 드라이브.
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