KR101315447B1 - 대물렌즈 구동 유니트 및 이를 적용하는 광 픽업 장치 - Google Patents

대물렌즈 구동 유니트 및 이를 적용하는 광 픽업 장치 Download PDF

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Abstract

개시된 대물렌즈 구동 유니트는 구동 코일과 서스펜션 유니트는 회로 기판을 통해 상호 전기적으로 연결되는 구조를 가진다. 회로 기판은 운동 구조체에 설치되며, 구동 코일이 연결되는 제1 단자와 이에 대응하는 서스펜션 와이어의 타단부가 연결되는 제 2 단자를 갖춘 배선층을 갖춘다.

Description

대물렌즈 구동 유니트 및 이를 적용하는 광 픽업 장치{Objective Lens Driving Unit and Optical Pickup Device adopting the Unit}
대물렌즈 구동 장치 및 이를 적용하는 광 픽업 장치로서 상세하게 개선된 렌즈 유니트 현가 구조를 가지는 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. 일반적으로, 운동 구조체의 본체에 구동 코일이 감기는 기둥형 터미널이 마련되고, 여기에 서스펜션 와이어가 납땜에 의해 접합된다. 하나의 기둥형 터미널에 구동 코일과 서스펜션 와이어가 연결되는 구조는 대물렌즈 구동장치의 슬림화에 장애요소이며, 따라서 서스펜션 와이어와 코일의 연결 구조의 개선이 필요하다.
본 발명의 실시 예에 따라, 구동 코일과 서스펜션 와이어의 결합 구조가 개선된 대물렌즈 구동 유니트와 이를 적용하는 광 픽업 장치가 제시된다.
제시된 대물렌즈 구동 유니트는 효율적인 구동 코일 및 서스펜션 와이어 연결구조를 가짐으로써 박형 구조에 유리하다.
본 발명의 한 실시 예에 따른 대물렌즈 구동 유니트:는
대물렌즈 및 구동 코일이 장착된 운동 구조체;
상기 구동 코일에 대응하는 자기회로를 구비하는 고정 구조체;
상기 고정 구조체와 운동 구조체에 그 양단이 고정되는 다수의 서스펜션 와이어;
상기 운동 구조체에 설치되는 것으로 상기 구동 코일이 연결되는 제1 단자와 이에 대응하는 서스펜션 와이어의 타단부가 연결되는 제 2 단자을 갖춘 배선층이 다수 마련되는 회로 기판;을 구비한다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 상기 배선층은 상기 서스펜션 와이어의 연장 방향으로 연장된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 배선층들의 제 1 단자들 중 적어도 인접한두 개는 상호 어긋나게 배치된다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 배선층들의 제 2 단자들 중 적어도 인접한두 개는 상호 어긋나게 배치된다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 회로 기판의 일측에는 서스펜션 와이어들을 지지하는 브릿지가 마련되어 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 회로 기판은 운동 구조체에서 상호 대향하는 양측 면에 설치된다.
본 발명에 따른 광 픽업 장치:는
대물렌즈 및 구동 코일이 장착된 운동 구조체;
상기 구동 코일에 대응하는 자기회로를 구비하는 고정 구조체;
상기 고정 구조체와 운동 구조체에 그 양단이 고정되는 다수의 서스펜션 와이어;
상기 운동 구조체에 설치되는 것으로 상기 구동 코일이 연결되는 제1 단자와 이에 대응하는 서스펜션 와이어의 타단부가 연결되는 제 2 단자을 갖춘 갖춘 배선층이 다수 마련되는 회로 기판; 그리고
상기 고정 구조체를 지지하는 것으로 광원과 수광 소자를 내장하는 몸체;를 갖춘다.
기판을 이용하여 코일과 서스펜션 와이어를 고정하므로 코일과 서스펜션 와이어 간의 상호 간섭을 방지할 수 있다. 특히 코일의 단부를 돌출형 포스트에 권취(winding)하여 종래 구조와는 달리 회로 기판에 납땜 등에 의해 접합된다. 이러한 구조를 슬림형을 추구하는 광 픽업 장치에 적합하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CD/DVD 광 픽업 장치의 개략적 구조를 보인다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 CD/DVD/BD 광 픽업 장치의 개략적 구조를 보인다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 광 픽업 장치의 개략적 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 광 픽업 장치에 적용되는 대물렌즈 구동 유니트의 일 실시 예를 보이는 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 대물렌즈 구동 유니트에서 운동 구조체의 몸체를 발췌해 보인 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 대물렌즈 구동 유니트에서 구동코일과 서스센션 와이어의 고정 구조를 보인다.
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, 매체(1)에 직접 대응하는 광전송계(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(21a), 회절소자(22a) 를 갖춘다. 광원(21a)으로부터의 빔은 회절 소자(22a)를 거쳐 제 1 빔 스플리터(23a)로 입사한다. 상기 회절 소자(22a)는 상기 광원(21a)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(1a)에 대응하는 대물렌즈(11a), 경로 변경용 미러(16, 18a), 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(1a)에서 반사하여 되돌아온 광은 투과시켜 수광계(30)로 입사시킨다.
도 2는 CD/DVD/BD 호환용으로 설계된 본 발명에 따른 광 픽업 장치의 개략적 구조를 보인다.
BD에 대응하는 대물렌즈(1b)의 하부에 전반사 미러(18b)와 CD/DVD에 대응하는 대물렌즈(1a) 의 하부에 청색광에 대해 투과성을 가지는 이색성 미러(18a')가 마련되어 있다. 상기 전반사 미러(18b)와 이색성 미러(18a)는 선택적인 요소로서 광 경로 변경용 미러(16)로 부터의 광 진행 경로 상에 배치된다. 상기 광 경로 변경용 미러(16)는 빔 스플리터(13)로 부터의 광은 상기 이색성 미러(18a')를 향하여 반사하며, 매체(1a, 1b)에서 반사된 광은 빔스플리터(13)를 향하여 반사한다.
한편, 광원계(20)를 살펴 보면 다음과 같다. 광원계(20)는 매체(1a, 1b)에 대응하는 복수의 광원을 가지는데, 예를 들어 BD용 광원(21b)과, CD/DVD 용 광원(21a)을 구비하며, 이들은 큐빅 구조의 제 2 빔 스플리터(24)의 서로 다른 입사면을 향하여 광을 조사한다. BD 1 광원(21b)과 제 2 빔 스플리터(24)의 사이에는 광학적 배율, 즉 진행 광의 디포커스량을 조절하여 BD 광원(21b)으로부터 매체까지의 광학적 거리를 조절하는 커플링 렌즈(23)가 마련된다. 상기 두 광원(21a, 21b)로부터 입사한 광은 제 2 스플리터(24)를 통해 상기 제 1 빔 스플리터(13)로 진행한다. 이러한 큐빅 빔 스플리터(24)와 상기 두 광원(21a, 21b)들과의 각 사이에는 메인 빔과 ± 1차 서브 빔들을 형성하는 BD 용 회절소자(22b, grating)와 CD/DVD용 회절소자(22a)가 각각 마련된다. 잘 알려진 바와 같이 회절소자의 격자의 간격에 따라 메인 빔과 ± 1 차 서브 빔간의 간격이 변화된다.
상기와 같은 구조의 광 픽업 장치는 하나의 조립체로서, 도 3에 도시된 바와 같은 형태를 가질 수 있다. 도 3은 도 1에 도시된 CD/DVD 용 광 픽업 장치를 예시한다.
도 3은 참조하면, 소정의 두께는 몸체(100)는 다수의 광학 부품을 수용할 수 있는 공간을 가진다. 이러한 몸체(100)는 일반적으로 알루미늄 다이캐스팅 또는 플라스틱 몰드로 형성된다.
이러한 몸체(100)에 대물렌즈(11)가 장착된 대물렌즈 구동 유닛(200)이 설치되어 있다. 그리고, 몸체(100) 자체에는 전술한 광학 부품, 예를 들어 빔스플리터(13) 광원(21a), 수광 소자(32)들이 삽입 고정되며, 이들의 배치는 도 1에 도시된 배치 구조를 따른다. 한편, 상기 몸체(100) 일측에는 광 디스크 드라이브 장치의 가이드 샤프트(미도시)가 끼워지는 원통공을 가지는 샤프트 안내부(101)가 형성되어 있다.
도 4는 도 1 및 도 3에 도시된 광 픽업 장치에 적용되는 대물렌즈 구동 유닛(200)의 개략적 사시도이다. 도 4를 참조하면, 대물렌즈는 양측에 사각 관통공(211)을 가지는 사각틀 형태의 운동 구조체의 몸체(210) 상면 중앙에 설치된다. 사각 관통공(211)에는 대물렌즈의 포커싱을 위한 사각 원통형 구동 코일(212)이 내장되며, 그 중앙에는 구동 코일(212)에 대응하는 센터 요오크(226)가 위치한다.
한편, 고정 구조체는 전술한 바와 같이 상기 운동 구조체의 몸체를 감싸는 형태로 배치되는 영구자석(224)및 이를 지지하는 주변 요오크(225) 그리고 전술한 바와 같이 사각 관통공(211) 내에 위치하는 센터 요오크(226)를 구비한다. 상기 주변 요오크(225)와 센터 요오크(226)는 하나의 몸체로 형성되며 그 일측에서 연장되는 연결부(222)는 후술하는 와이어 홀더(220)에 결합된다. 베이스(220) 및 상기 요오크(225, 226) 및 영구자석(225)를 구비하는 고정 구조체는 서스펜션 와이어(230)를 통해 상기 운동 구조체를 지지한다. 상기 와이어 홀더(220)의 후면에는 상기 구동 코일(212)에 전기적 신호를 공급하기 위한 단자 기판(terminal board, 221) 이 마련된다. 단자 기판(221)에는 와이어 홀더(220)를 관통한 서스펜션 와이어(230)의 일단부가 고정된다.
한편, 서스펜션 와이어(230)의 타단부는 상기 운동 구조체의 몸체(210) 양측면에 마련된 회로 기판(240)에 고정된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(210)의 양측에는 상기 구동 코일(212)의 전기적 연결 및 서스펜션 와이어(230)의 고정을 위한 회로기판(240)이 부착되며, 회로 기판(240)의 일측에는 몸체(210)와 일체적으로 형성되는 브릿지(217)가 위치한다. 브릿지(217)의 그루브(217a)는 회로 기판(240)에 납땜 등에 의해 그 단부가 고정되는 서스펜션 와이어(230)를 지지하는 부분이다.
한편, 구체적인 한 실시 예에 따른 것으로, 연결부(222) 위에는 "T"형 플레이트(223)는 운동 구조체 몸체(210)의 상승 높이는 제한하는 것으로 운동 구조체 몸체(210)의 돌출부(218)가 걸리는 스토퍼(223)이다.
도 5는 운동 구조체 몸체의 발췌 사시도이며, 도 6은 회로 기판(240)에 대한구동 코일 및 서스펜션 와이어(230)의 접합 상태를 보인다.
도시된 바와 같이 운동 구조체 몸체(210)의 측면에 회로 기판(240)이 위치하며, 고정 구조체의 와이어 홀더(220)에 대면하는 면 중앙에 전술한 돌출부(218)가 마련되고, 그 양측에는 상기 영구자석(224)가 대면하는 것으로 대물렌즈의 트랙킹을 위한 구동 코일(213)이 위치한다. 이들 코일의 단부는 도전층(241)의 일단에 마련된 제 1 단자(242)에 납땜(242a) 등에 의해 접합된다. 그리고, 서스펜션 와이어(230)의 단부는 배선층(241)의 타단에 마련되는 제 2 단자(243)에 납땜(243a)에 의해 접합된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 서스펜션 와이어(230)들과 이들 각각에 대응하는 구동 코일(213, 212)들은 배선층(241)을 매개로 하여 그 양단에 마련되는 단자(242, 243)를 통해 전기적을 연결된다. 이러한 구조에 따르면, 구동 코일과 서스펜션 와이어가 서스펜션 와이어의 연장방향으로 배치된 배선층에 의해 연결되므로운동 구조체의 슬림화에 유리하다. 바람직한 예로서 상기 제1단자들 및 제2단자들은 상호는 어긋나 있으며, 특히 인접한 제 2 단자는 서로 어긋나 있다. 이는 납땜에 의해 고정되는 배선층의 단부 및 서스펜션 와이어들을 접합하기 위한 공간, 특히 단자의 크기를 최대화하는데 유리하다.
210: 운동 구조체 몸체
212, 213: 구동 코일
217: 브릿지
218: 돌출부
220: 고정구조체 베이스
221: 단자 기판
222: 연결부
223: 스토퍼
225, 226: 요오크
240: 회로 기판
241: 배선층
242: 제 1 단자
243: 제 2 단자

Claims (12)

  1. 대물렌즈 및 구동 코일이 장착된 운동 구조체;
    상기 구동 코일에 대응하는 자기회로를 구비하는 고정 구조체;
    상기 고정 구조체와 운동 구조체에 그 양단이 고정되는 다수의 서스펜션 와이어;
    상기 운동 구조체의 상호 대향하는 양면에 설치되는 것으로 상기 구동 코일이 연결되는 제1 단자와 이에 대응하는 서스펜션 와이어의 타단부가 연결되는 제 2 단자를 갖춘 배선층이 다수 마련되는 회로 기판;을 구비하는 대물렌즈 구동 유니트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배선층은 상기 서스펜션 와이어의 연장 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배선층들의 제 1 단자들 중 적어도 인접한 2 개는 상호 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 배선층들의 제 2 단자들 중 적어도 인접한 2 개는 상호 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
  5. 상기 제 1 항에 있어서,
    상기 회로 기판의 일측에는 서스펜션 와이어들을 지지하는 브릿지가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
  6. 삭제
  7. 대물렌즈 및 구동 코일이 장착된 운동 구조체;
    상기 구동 코일에 대응하는 자기회로를 구비하는 고정 구조체;
    상기 고정 구조체와 운동 구조체에 그 양단이 고정되는 다수의 서스펜션 와이어;
    상기 운동 구조체의 상호 대향하는 양면에 설치되는 것으로 상기 구동 코일이 연결되는 제1 단자와 이에 대응하는 서스펜션 와이어의 타단부가 연결되는 제 2 단자를 갖춘 갖춘 배선층이 다수 마련되는 회로 기판; 그리고
    상기 고정 구조체를 지지하는 것으로 광원과 수광 소자를 내장하는 몸체;를 갖추는, 광 픽업 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 배선층은 상기 서스펜션 와이어의 연장 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 배선층들의 제 1 단자들 중 적어도 인접한 2 개는 상호 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 배선층들의 제 2 단자들 중 적어도 인접한 두 개는 상호 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 회로 기판의 일 측에는 서스펜션 와이어들을 지지하는 브릿지가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
  12. 삭제
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