KR20010083322A - 광픽업용 액추에이터 - Google Patents

Abstract

베이스와; 베이스 위에 유동 가능하게 위치되고 모서리가 모따기 부분으로 된 보빈과; 보빈을 지지하기 위한 탄성지지부재를 가진 홀더와; 상기 모따기 부분에 설치된 타래부재와; 보빈을 구동하기 위한 포커스 코일 및 트랙 코일과, 상기 트랙 코일에 대해 마주보도록 베이스상에 형성된 외측 요크와, 외측 요크의 내측면에 부착된 자석을 가지며, 내측 요크가 배제된 자기 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액추에이터가 개시되어 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 포커스 코일 및 트랙 코일의 유효 길이가 길어져 AC감도를 높일 수 있고 보빈의 무게 및 질량 관성모멘트가 감소되어 액추에이터의 고속 추종 능력을 개선할 수 있다.

Description

광픽업용 액추에이터{Actuator for optical pickup}

본 발명은 디스크의 회전 속도 증가에 부합하도록 유효 코일 길이를 증가시키기 위해 구조를 개선한 광픽업용 액추에이터에 관한 것이다.

일반적으로 광픽업은 광기록/재생장치에 채용되어 기록 매체인 디스크의 반경방향으로 이동하면서 비접촉식으로 턴테이블에 탑재된 디스크에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 수행하는 장치이다.

그런데 최근 디스크의 배속 증가에 따라 액추에이터의 가속도 추종 능력의 증가가 요구되고 있다. 액추에이터의 고속 추종 능력은 교류 신호에 대해 민감한 정도를 나타내는 AC감도와 액추에이터의 동(動)특성을 나타내는 보드선도를 측정하여 구할 수 있는 2차 공진 주파수에 의해 결정될 수 있다.

특히 디스크 회전 배속 증가는 포커스 방향보다는 트랙 방향의 가속도 증가를 유발하므로 액추에이터 개발시 트랙 방향 AC감도를 향상시키는 데 많은 노력이 경주되고 있다. AC감도를 효과적으로 올리기 위해서는 보빈의 무게를 줄임과 동시에 추력의 크기를 증가시켜야 하는데 추력의 크기는 자기 회로 내에서 발생하는 자속밀도값을 증가시키거나 코일의 유효길이를 증가시킴으로써 향상시킬 수 있다.

그런데 자속밀도값을 증가시키기 위해서 자석의 크기를 크게 하는 데는 한계가 있으며 코일의 유효길이를 증가시킬 경우에는 무게 증가가 함께 이루어져 AC감도의 향상에 어려움이 있다.

또한 광기록 매체 특히 HD-DVD 나 DVD의 서보 주파수대의 영향을 배제시킴으로써 오류 수정의 정확도를 높이기 위해 액추에이터의 구조를 변화시켜 2차 고유 진동수를 고주파수대로 보낼 것이 요구된다.

도 1은 종래의 광픽업용 액추에이터를 도시한 것으로서, 보빈(100)의 형태가 사각으로 되어 있고 그 사각의 보빈 양측에 각각 한 쌍의 트랙 코일(102)이 감겨 있으며 보빈의 외주면을 따라 포커스 코일(104) 감겨 있다. 또한 상기 한 쌍의 트랙 코일(102)에 대향하도록 자석(106)이 외측 요크(108)에 장착되어 있다. 그런데 상기 한 쌍의 트랙 코일(102)에 있어 그 외측부가 상기 자석(106)의 영향을 받지 않도록 배치되어 있으므로 결과적으로 유효 코일의 감소를 초래한다.

뿐만 아니라 내측 요크(110)가 구비되어 있어 그 구조상 2차 공진 주파수가 고주파로 되는 데 한계가 있고, 상기 내측 요크(110)를 수용하기 위해서는 그만큼 보빈의 부피가 커질 수밖에 없으므로 AC감도를 저하시키는 일 요인이 된다.

따라서 종래의 구조를 갖는 액추에이터에 의해서는 고배속, 고밀도 광기록 /재생 장치에 대한 고속 추종 능력을 증가시키는 데 많은 한계가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로 고배속용 광기록/재생 장치에 부합하는 고속 추종 능력을 갖도록 보빈의 무게를 줄이고 코일의 유효 길이를 증가시킨 구조의 광픽업용 액추에이터를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 광픽업용 액추에이터의 사시도,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 광픽업용 액추에이터의 사시도,

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 광픽업용 액추에이터의 평면도,

도 4는 도 3의 타래부재의 사시도,

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 광픽업용 액추에이터의 작동을 설명하기 위한 도면,

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 광픽업용 액추에이터의 평면도,

도 7은 도 6의 타래부재의 사시도,

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 광픽업용 액추에이터의 작동을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...베이스 20...홀더 30...보빈

31...모따기 부분 32...대물 렌즈 34...탄성지지부재

36...외측 요크 38...3극 착자 자석 40,56...트랙 코일

42,58...포커스 코일 43,52...타래부재 46...틸트용 자석

48...틸트 코일 50...단일 자석

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광픽업용 액추에이터는, 베이스와; 상기 베이스 위에 유동 가능하게 위치되고 대물렌즈가 탑재되며 모서리가 모따기 부분으로 된 보빈과; 상기 보빈을 지지하기 위한 탄성지지부재를 가진 홀더와; 상기 모따기 부분에 설치된 타래부재와; 상기 보빈의 외주면에 감겨져 상기 보빈을 포커스 방향으로 구동하는 포커스 코일과, 상기 타래부재에 감겨져 상기 보빈을 디스크의 트랙 방향으로 구동하는 트랙 코일과, 상기 트랙 코일에 대해 마주보도록 상기 베이스상에 형성된 외측 요크와, 상기 외측 요크의 내측면에 부착된 자석이 구비되며, 내측 요크가 배제된 자기 구동부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 자석은 유효 코일의 길이를 늘리기 위해 3극 자석으로 할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광픽업용 액추에이터를 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 광픽업용 액추에이터는 베이스(10)에 홀더(20)가 고정 설치되고, 대물렌즈(32)가 장착된 보빈(30)이 상기 홀더(20)에 결합된 탄성지지부재(34)에 의해 지지된 채로 자기 구동부에 의해 움직임 가능하게 설치되어 있다.

그리고 상기 자기 구동부는 상기 보빈을 트랙 방향(a-b방향) 및 포커스 방향(c-d방향)으로 구동하기 위한 것으로, 상기 보빈(30)과 홀더(20) 사이의 베이스(10)상에 설치된 외측 요크(36)와, 상기 외측 요크(36)의 내측면에 부착된 자석(38)을 포함한다. 특히 상기 자기 구동부는 상기 외측 요크(36)에 대응하여자로 형성에 이용되도록 상기 보빈을 관통하여 베이스상에 설치되는 통상의 내측 요크가 배제되는 것을 특징으로 한다.

상기 자석(38)은 3극 착자 자석 즉, 극이 교대로 위치된 3개의 자석을 한 몸체로 형성한 것이다. 또한 상기 보빈(30)은 상기 자석과 마주하는 면에 있어서 중앙부와 자석 사이의 최단 거리에 비하여 모서리와 자석 사이의 최단 거리가 멀도록 네 모서리가 모따기 된 형상(이하 모따기 부분이라 한다.)(31)을 가진다.

한편 디스크(미도시)에 입사되는 광이 정확하게 맺히도록 트랙 방향(a-b방향) 및 포커스 방향(c-d방향) 구동을 하는 트랙 코일(40) 및 포커스 코일(42)이 구비되는데 상기 보빈(30)의 모따기 부분(31)에는 상기 코일을 감기 위한 타래부재(43)가 마련된다. 이 타래부재(43)는 상기 3극 착자 자석(38)과 트랙 코일(40) 및포커스 코일(42)사이의 간격을 다르게 배치할 수 있도록 도 4에 도시한 바와 같이 상하부에 상기 3극 착자 자석(38)에 대해 나란하게 직선 형태로 형성된 제1홈(44)과, 중앙부에 사선 형태로 형성된 제2홈(45)을 구비한다.

여기서 상기 트랙 코일(40)은 상기 제1홈(44)에 감기되, 이웃하는 한 쌍의 트랙 코일에 있어 안쪽 부분은 상기 3극 착자 자석(38)의 중앙극(38b)에 대향하고 바깥쪽 부분은 상기 3극 착자 자석(38)의 양측극(38b)에 대향하면서 그 양측극의 단부 안쪽에 위치하도록 배치한다.

도 5를 참조하면, 상기 트랙 코일(40)에 흐르는 전류와 상기 3극 착자 자석(38)에 의해 발생하는 자기장과의 상호 작용에 의해 상기 트랙 코일(40)은 로렌쯔 힘을 받는데, 트랙 코일의 상하부에 미치는 힘은 서로 상쇄된다. 양측부에미치는 힘에 대해 살펴보면, 도시한 바와 같이 전류 방향과 자석의 극을 가정할 때 우선 3극 자석(38)의 중앙극(38a)과 트랙 코일(40) 사이에서 왼쪽으로 로렌쯔힘을 받게 되며, 3극자석(38)의 양측극(38b)과 트랙 코일 사이에서도 역시 상기와 동일한 방향인 왼쪽으로 힘을 받는다.

따라서 단일 자석을 사용할 때에는 상기 트랙 코일(40)의 바깥쪽 부분에 의한 기여는 기대할 수 없는데 비해 3극 착자 자석에 의해서는 그것에 의한 추력까지 확보할 수 있으므로 트랙 코일의 유효 길이가 커짐을 알 수 있다. 여기서 상기 3극자석(38)의 양측극(38b)과 트랙 코일(40) 사이에서도 유효한 힘을 얻을 수 있으므로 상기 트랙 코일(40)을 가능한한 자석과 가깝게 위치시키기 위해 상기 자석과 나란하게 배치하고 바깥쪽 부분이 상기 3극 착자 자석(38)의 양단부 안쪽에 오도록 하는 것이 바람직하다.

또한 포커스 코일(42)이 상기 제2홈(45)을 통하여 사선 형태로 감기면서 상기 보빈(30)의 외주면을 따라 감겨 있어 상기 3극 착자 자석과의 관계에서 중앙극(38a)과의 상호 작용힘이 양측극(38b)과의 상호 작용힘보다 크게 미친다.

상기 포커스 코일(42)은 우선 3극자석의 중앙극(38a)과의 관계에서 위 또는 아래로의 힘을 받게 되고 양측극(38b)과의 관계에서는 그것과는 반대 방향으로의 힘을 받게 되어 서로 상쇄하는 작용을 하게 되므로 효율이 떨어질 수 있다. 그러나 포커스 코일(42)이 보빈(30)의 제2홈을 통해 사선 부분(31)에 대응되게 감겨져 있어 상기 3극 착자 자석의 중앙극(38a)보다는 양측극(38b)과의 거리가 더 멀리 떨어지므로 상쇄 영향이 적게 작용한다.

더우기 상기 포커스 코일(42)을 모따기 부분(31)을 경유하도록 상기 제2홈(45)에 감아 전체 코일 길이를 줄일 수 있으므로 AC감도 증가 요인인 무게 감소를 통해 그 손실 부분을 보상할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 광픽업용 액추에이터는 디스크의 기울어짐을 수정하기 위하여 상기 보빈(30)의 양측에 결합된 틸트용 자석(46)과, 상기 자석에 대향하도록 감긴 틸트 코일(48)을 구비할 수 있다.

도 6을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 광픽업용 액추에이터를 설명하기로 한다.

대물렌즈가 탑재되고 모서리가 모따기 부분(31)으로 된 보빈(30)과, 이 보빈(30)을 움직임 가능하게 지지하는 탄성지지부재(34)를 가진 홀더와, 상기 보빈(30)을 트랙 방향 및 포커스 방향으로 구동하기 위한 자기 구동부를 포함한다.

여기서 본 실시예는 자기 구동부를 바꾼 것에 특징이 있는 것으로 제1실시예에서와 동일 번호를 사용한 다른 요소들은 실질상 동일 기능을 하는 동일 부재들로 그 자세한 설명은 생략한다.

상기 자기 구동부는 상기 보빈(30)의 둘레에 설치된 트랙 코일(56) 및 포커스 코일(58)과, 상기 보빈의 양측면과 마주하게 설치된 자석(50)을 포함한다. 여기서 상기 자석은 단일 자석(50)으로 되어 있다.

또한 상기 보빈의 모따기 부분(31)에는 상기 트랙 코일(56) 및 포커스 코일(58)감기 위한 타래부재(52)가 감겨 있다. 이 타래부재(52)는 트랙 코일(56)을 사선 형태로 감을 수 있는 홈(54)이 형성되고, 일모서리가 직각으로 되어 있어 상기 포커스 코일(42)이 그 모서리를 경유하여 상기 보빈(30)의 외주면에 감긴다.

상기 트랙 코일(40)은 상기 타래부재(52)의 홈(54) 감겨 있되, 이웃하는 한 쌍의 트랙 코일에 있어 안쪽 부분은 상기 자석(50)과 대향하도록 배치되고 바깥쪽 부분은 상기 자석의 영향을 받지 않도록 상기 자석(50)의 양측부에 대해 사선 방향으로 멀어지면서 그 양측부를 벗어나도록 배치된다.

뿐만 아니라 상기와 같이 트랙 코일(56)을 사선 형태로 배치하여 코일의 바깥쪽 부분을 자석(50)으로부터 가능한 멀리 떨어뜨림으로써 누설 자속에 의한 영향을 배제시키는 데 기여하도록 한 것이다. 이는 상기 보빈(30)을 구동시키는 힘에 영향을 미치므로 결국 추력을 증가시키는 성과를 얻게 되는 것이다. 따라서 단일 자석에 동일 길이의 트랙 코일이라 하더라도 본 발명의 실시예와 같이 보빈을 사선 형태로 함으로써 트랙 방향으로의 자기 구동력을 증가시킬 수 있다.

또한 상기 트랙 코일(56)은 사선 형태로 감는 데 비해 상기 포커스 코일(58)은 직각 형태로 감음으로써 포커스 코일의 유효 코일 길이 또한 증가시키도록 도모하고 있다. 다시 말하면, 상기 포커스 코일(58)의 전류는 모두 한 방향으로 흐르므로 상쇄요소가 없다. 따라서 되도록 상기 단일 자석(50)에 대응되는 길이를 길게 하고 단거리에 위치시키기 위해 직각 형태로 감음으로써 유효 코일 길이를 증가시키고자 한 것이다.

이와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 보빈의 모서리를 모따기 형태로 함으로써 3극 착자 자석 또는 단일 자석을 사용하는 각각의 경우에 유리하게 트랙 코일 및 포커스 코일을 상기 자석에 대해 사선 방향 또는 직선 방향으로 선택적으로 감을 수 있다.

더욱이 본 발명은 내측 요크가 없는 구조에 한정되지 않고 내측 요크가 있는 구조에서도 보빈의 모서리를 사선 형태로 함으로써 3극 착자 자석 또는 단일 자석을 사용하는 각각의 경우에 적합하게 트랙 코일 및 포커스 코일을 사선 방향 또는 직선 방향으로 감을 수 있고 이렇게 함으로써 유효 코일의 길이를 늘릴 수 있다.

본 발명에서는 보빈을 종래의 사각 구조로 하는 것과는 달리 모따기 부분을 가지도록 함으로 코일의 유효 길이를 증가시킬 수 있고 따라서 추력이 증가되므로 고배속 디스크의 추종 능력이 개선된다.

더욱이 본 발명의 바람직한 실시예에서는 내측 요크를 배제한 것이 특징인바 상기 보빈(30)은 종래와 달리 내측 요크를 수용하기 위한 가이드 홈 없이 형성되므로 그 공간만큼 보빈을 경량화 할 수 있으므로 AC감도 증가뿐만 아니라 그 구조상 보빈의 2차 공진 주파수가 고주파수대로 되어 고밀도, 고속 기록/재생용 광픽업에 적합하다. 또한 내측 요크의 부재로 인해 누설 자속이 증가할 수도 있으나 보빈의 무게 감소로 인한 AC감도 증가의 효과가 더욱 크다.

Claims (6)

1. 베이스와;

   상기 베이스 위에 유동 가능하게 위치되고 대물렌즈가 탑재되며 모서리가 모따기 부분으로 된 보빈과;

   상기 보빈을 지지하기 위한 탄성지지부재를 가진 홀더와;

   상기 보빈의 모따기 부분에 설치된 타래부재와;

   상기 보빈의 외주면에 감겨져 상기 보빈을 포커스 방향으로 구동하는 포커스 코일과, 상기 타래부재에 감겨져 상기 보빈을 디스크의 트랙 방향으로 구동하는 트랙 코일과, 상기 트랙 코일에 대해 마주보도록 상기 베이스상에 형성된 외측 요크와, 상기 외측 요크의 내측면에 부착된 자석이 구비되며, 내측 요크가 배제된 자기 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액추에이터.
2. 제1항에 있어서, 상기 타래부재는,

   상기 자석과 포커스 코일 및 트랙 코일 사이의 간격을 다르게 배치할 수 있도록 상하부에 상기 자석에 대해 나란하게 직선 형태로 형성된 제1홈과, 중앙부에 사선 형태로 형성된 제2홈을 구비한 것을 특징으로 하는 광픽업용 액추에이터.
3. 제2항에 있어서, 상기 자기 구동부는,

   이웃하는 한 쌍의 트랙 코일에 있어 안쪽 부분과 중앙극 사이뿐만 아니라 바깥쪽 부분과 양측극 사이에 힘이 작용하여 유효 코일의 길이를 증가시키도록 된 3극 착자 자석과;

   상기 타래부재의 제1홈에 감기되 안쪽 부분은 상기 3극 착자 자석의 중앙극에 나란하게 대향하고 바깥쪽 부분은 상기 3극 착자 자석의 양측극에 대해 나란하게 대향하면서 그 양측극의 단부 안쪽에 위치하도록 배치하는 트랙 코일과;

   상기 타래부재의 제2홈을 경유하여 사선 형태로 감기면서 보빈의 외주면을 따라 감기는 포커스 코일; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액추에이터.
4. 제1항에 있어서, 상기 타래부재는,

   트랙 코일을 사선 형태로 감을 수 있는 홈이 마련되고, 일모서리가 직각으로 된 것을 특징으로 하는 광픽업용 액추에이터.
5. 제4항에 있어서, 상기 자기 구동부는,

   단일 자석과;

   상기 타래부재의 홈에 감기되 안쪽 부분은 상기 단일 자석과 대향하도록 배치되고 바깥쪽 부분은 상기 단일 자석의 양측부에 대해 사선 방향으로 멀어지면서 그 양측부를 벗어나도록 배치되는 트랙 코일과;

   상기 단일 자석과 근접하도록 직각 형태로 상기 타래부재의 모서리를 경유하여 상기 보빈의 외주면에 감기는 포커스 코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액추에이터.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 디스크의 기울어짐을 수정하기 위하여 상기 보빈의 양측에 결합된 틸트용 자석과, 상기 틸트용 자석에 대향하도록 감긴 틸트 코일을 구비한 것을 특징으로 하는 광픽업용 액추에이터.