KR20020003008A - 광픽업 조립체 - Google Patents
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Abstract
베이스와, 입사되는 광을 집속시키는 렌즈부와 상기 렌즈부와 일체로 제조되어 보빈으로서 기능을 하는 블록부로 이루어진 대물렌즈와, 그 일단이 블록부에 고정되고 타단이 홀더에 고정되어 대물렌즈를 움직임 가능하게 지지하는 서스펜션과, 대물렌즈의 블록부 측면에 마련된 코일부재와, 코일부재에 대향되게 베이스에 설치된 영구자석과, 영구자석에서 발생된 자속을 가이드하기 위한 요크를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업 조립체가 개시되어 있다.
이 개시된 광픽업 조립체는, 렌즈부와 보빈으로서 기능을 하는 블록부가 일체화된 대물렌즈를 구비하므로, 종래의 보빈을 배제할 수 있어 가동부의 무게가 가벼워 고감도를 실현할 수 있다. 또한, 가동부의 무게가 가벼워짐에 따른 관성 모멘트의 감소와 보빈으로서 기능을 하는 대물렌즈의 블록부 구조에 의해 가동부의 2차 공진 주파수를 고대역화할 수 있다. 따라서, 이와 같은 광픽업 조립체는 고속 추종 능력을 달성할 수 있으므로, 고배속, 고밀도 광기록재생장치에 적합하다.
Description
본 발명은 광픽업 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고배속, 고밀도광기록재생장치에 적합한 고속 추종 능력을 갖는 광픽업 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 광픽업 조립체는 광기록재생장치에 채용되어 기록매체인 광디스크의 반경방향으로 이동하면서 비접촉식으로 턴테이블에 탑재된 광디스크에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 수행하는 장치이다.
이 광픽업 조립체는 도 1에 도시된 바와 같이 광디스크의 올바른 트랙 위치에 광스폿이 형성되도록 대물렌즈(1)를 광디스크(미도시)의 트랙방향과 포커스 방향으로 구동하는 액츄에이터를 구비한다.
상기 액츄에이터는 베이스(10)와, 상기 베이스(10)에 움직임 가능하게 설치되며 대물렌즈가 탑재되는 보빈(13)과, 상기 보빈(13)이 상기 베이스(10)에 대해 움직일 수 있도록 일단이 상기 보빈(13)에 고정되고 타단이 홀더(15)에 고정된 서스펜션(17)과, 상기 보빈(13)에 설치된 포커스 코일(21) 및 트랙 코일(23)과, 상기 베이스(10)에 형성된 내측 및 외측 요크(25)(27)와, 상기 트랙 코일(23)에 대향되게 상기 외측 요크(27) 내측면에 설치된 영구자석(29)을 포함하여 구성된다.
상기 보빈(13)은 플라스틱 사출물로 이루어져 대물렌즈(1)를 지지한다. 또한, 이 보빈(13)은 포커스 코일(21) 및 트랙 코일(23)을 권선 하기 위한 가이드 역할을 하며, 내측 요크(25)를 삽입 설치하기 위한 관통공(13a)이 형성되어 있다. 보빈(13) 상면에는 대물렌즈(1)가 안착되며, 보빈(13) 측면에는 포커스 코일(21) 및 트랙킹 코일(23)이 벌크 타입으로 권선되어, 상기 포커스 코일(21) 및 트랙킹 코일(23)에 인가되는 전류 방향과 영구자석(29)에서 발생된 자속이 상호 작용하여 대물렌즈(1)를 포커스 및 트랙 방향으로 구동할 수 있도록 되어 있다.
따라서, 보빈(13)과 이 보빈(13)에 설치된 대물렌즈(1), 보빈(13), 포커스 코일(21) 및 트랙 코일(23)은 광픽업 조립체의 가동부를 이룬다.
그런데, 상기한 바와 같은 종래의 광픽업 조립체는, 가동부 전체 무게의 대략 50%를 차지하는 보빈(13)을 구비하므로, 가동부 무게가 무거워 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, 보빈(13)의 관통공(13a)이 형성된 구조 및 가동부의 무게에 따른 큰 관성 모멘트 때문에, 보빈(13) 자체의 고차공진 모우드에 의한 가동부의 2차공진주파수가 저역화되어 제어를 위한 서보 주파수 대역폭이 제한된다.
따라서, 종래의 광픽업 조립체는 가동부의 고속 추종 능력을 증가시키는데는 한계가 있어 고배속, 고밀도 광기록재생장치에 채용하기 곤란하다.
더욱이, 대물렌즈(1)를 보빈(13)에 조립하는 공정 등이 필요하므로, 조립 오차로 인한 성능불량이 발생할 수 있으며, 많은 조립공수로 인해 제조단가가 높다.
본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 고배속, 고밀도 광기록재생장치에 적합한 고속 추종 능력을 갖도록 가동부의 무게를 줄이고 가동부의 2차공진주파수를 고역화할 수 있도록 된 구조를 갖는 광픽업 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 광픽업 조립체를 개략적으로 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업 조립체를 개략적으로 보인 사시도,
도 3은 도 2의 광픽업 조립체의 분리 사시도,
도 4는 도 2의 주요부분을 보인 평면도,
도 5는 도 2의 주요부분을 보인 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 코일 부재의 포커스 코일 및 트랙 코일 배치 형태의 일 실시예를 개략적으로 보인 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
50...대물렌즈 51...렌즈부 53...블록부
61...베이스 63...요크 65...코일부재
67...영구자석 75...홀더 77...서스펜션
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광픽업 조립체는, 베이스와; 입사되는 광을 집속시키는 렌즈부와, 상기 렌즈부와 일체로 제조된 블록부로 이루어지고, 상기 베이스 위에 유동 가능하게 위치되어 광디스크의 올바른 트랙 위치에 광스폿을 형성하도록 구동되는 대물렌즈와; 그 일단이 상기 블록부에 고정되고 타단이 홀더에 고정되어, 상기 대물렌즈를 움직임 가능하게 지지하는 서스펜션과; 상기 대물렌즈의 블록부 측면에 마련된 코일부재와; 상기 코일부재에 대향되게 상기 베이스에 설치된 영구자석과; 상기 영구자석에서 발생된 자속을 가이드하기 위한 요크;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 대물렌즈, 서스펜션 및 홀더는 사출 공정을 통해 일체로 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 대물렌즈의 렌즈부와 블록부는 동일 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 코일부재는 포커스 코일 및 트랙 코일을 포함하며, 인쇄회로기판 플레이트 형태로 이루어지거나 식각 및/또는 적층 공정을 통해 상기 대물렌즈 블록부 측면에 직접적으로 형성될 수 있다.
상기 요크는, 그 내측면에 상기 영구자석이 부착되는 외측 요크로, 내측 요크가 배제된 형태로 상기 베이스에 마련된 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 광픽업 조립체의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광픽업 조립체는 베이스(61)와, 상기 베이스(61) 위에 유동 가능하게 위치되는 대물렌즈(50)와, 일단이 상기 대물렌즈(50)에 고정되고 타단이 홀더(75)에 고정된 서스펜션(77)과, 상기 대물렌즈(50) 측면에 마련된 코일부재(65)와, 상기 코일부재(65)에 대향되게 상기 베이스(61)에 설치된 영구자석(68)(69)과, 상기 영구자석(68)(69)에서 발생된 자속을 가이드하기 위한 요크(63)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 대물렌즈(50) 및 코일부재(65)는 광픽업 조립체의 가동부를 이룬다.
상기 대물렌즈(50)는 광픽업의 광원(미도시)에서 출사되고 소정의 광학소자들(미도시)을 경유하여 입사되는 광을 집속시키는 렌즈부(51)와, 상기 렌즈부(51)와 일체로 제조된 블록부(53)로 이루어진다. 상기 블록부(53)는 대물렌즈(50)가 포커스 및 트랙 방향으로 구동될 수 있도록 자기 회로의 일부가 설치되고, 상기 서스펜션(77)의 일단이 고정되는 부분이다. 즉, 상기 블록부(53)는 종래의 보빈(도 1의 13)과 같은 기능을 한다. 이때, 상기 렌즈부(51) 및 블록부(53)는 동일 재질 예컨대, 광투과성 합성수지 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
따라서, 상기와 같은 대물렌즈(50)는 별도의 보빈이 불필요한 구조를 가지며, 상기 코일부재(65) 및 영구자석(68)(69)으로 이루어진 자기회로에 의해 광디스크의 올바른 트랙 위치에 광스폿을 형성하도록 구동된다.
상기 서스펜션(77)은 그 일단이 상기 블록부(53)에 고정되고, 타단은 상기홀더(75)에 고정되어, 상기 대물렌즈(50)를 움직임 가능하게 지지한다. 상기 홀더(75)는, 베이스(61)에 고정 설치되거나, 이 베이스(61)가 설치된 샤시(미도시)에 고정 설치될 수 있다.
여기서, 상기 대물렌즈(50), 서스펜션(77) 및 홀더(75)는 사출 공정을 통해 일체로 제작된 것이 바람직하다.
상기의 광픽업 조립체와 같이 대물렌즈(50), 서스펜션(77) 및 홀더(75)가 일체로 형성되고, 별도의 보빈을 구비하지 않는 구조를 가지면, 종래의 광픽업 조립체와는 반대로 같은 대물렌즈(50)를 보빈에 안착하는 공정 등이 불필요하다. 따라서, 본 발명에 따른 광픽업 조립체는 조립 오차로 인한 성능불량 문제가 크게 개선되며, 조립 공정이 간단하다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 영구자석(68)(69) 중 제1영구자석(68)은 예컨대, N극이 코일부재(65)를 향하도록 배치되어 있으며, 제2영구자석(69)은 상기 제1영구자석(68)위에 위치되고 상기 제1영구자석(68)과 반대로 S극이 코일부재(65)를 향하도록 배치되어 있다.
다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 코일부재(65)는 인가된 전류와 상기 영구자석(68)(69)에서 발생된 자속과의 전자기적인 상호 작용에 의해 대물렌즈(50)를 포커스 및 트랙 방향으로 구동하도록 상기 영구자석(68)(69) 배치에 대응되게 배치된 포커스 코일(66) 및 트랙 코일(67)을 포함한다. 이 코일부재(65)는 가동부 무게를 보다 감소시킬 수 있도록 도시된 바와 같이, 플레이트 형태로 마련되어, 블록부(53)의 양측면에 형성된 안착홈에 각각 부착되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 코일부재(65)는 포커스 코일(66) 및 트랙 코일(67)이 패턴 형태로 형성되어 있는 적어도 하나의 인쇄회로기판 플레이트로 이루어질 수 있다. 대안으로, 상기 코일부재(65)는 식각공정 등을 통해 블록부(53) 양측면에 각각 도 6에서와 같은 권선 형태를 갖는 포커스 코일(66) 및 트랙 코일(67)을 적어도 한층 이상 직접적으로 형성되어 이루어질 수도 있다.
이때, 상기 포커스 코일(66) 및 트랙 코일(67)은 그 인가된 전류가 도 5에 도시된 바와 같이 배치된 영구자석(68)(69)에서 발생된 자속과 상호 작용하여 가동부를 포커스 방향 및 트랙 방향으로 구동할 수 있도록, 도 6에 도시된 바와 같이, 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 포커스 코일(66)은 가운데 배치되어 있으며, 상기 포커스 코일(66) 양측에 이 포커스 코일(66)을 중심으로 좌,우 대칭되게 4개의 트랙 코일(67)이 배치되어 있다. 이때, 상기 트랙 코일(67)은 상기 영구자석(68)(69)과의 상호 작용에 의해 가동부의 트랙 방향 구동에 실질적으로 기여하는 유효 코일 길이를 최대화할 수 있도록, 도시된 바와 같이, 직선 부분과 반타원 부분으로 이루어지도록 권선된 것이 바람직하다. 도 6에서 진한색으로 표시된 코일부분은 대략 상기 포커스 코일(66) 및 트랙 코일(67) 중 포커스 및 트랙 방향 구동에 실질적으로 기여하는 유효 코일 부분을 나타낸다.
상기와 같은 구조의 코일부재(65)는 가동부 무게 감소에 크게 기여한다.
이상에서와 같이 배치된 코일부재(65)와 영구자석(68)(69)은 자기 회로를 구성하여, 포커스 코일(66) 및 트랙 코일(67)에 흐르는 전류 방향과 상기영구자석(68)(69)에서 발생된 자속간의 상호 작용에 의해 대물렌즈(50)를 포커스 방향 및 트랙 방향으로 구동한다.
즉, 포커스 코일(66)과 영구자석(68)(69)의 위치 및 착자 방향 등의 자기회로 부분은 영구자석(68)(69)에서 발생된 자속과 포커스 코일(66)에 흐르는 전류의 방향이 서로 수직을 이루도록 배치되어 있으므로, 플레밍의 왼손법칙에 따라 대물렌즈(50)를 포커스 방향으로 움직일 수 있는 힘을 발생시킨다.
마찬가지로, 트랙 코일(67)과 영구자석(68)(69)의 위치 및 착자 방향 등의 자기회로 부분은 영구자석(68)(69)에서 발생된 자속과 트랙 코일(67)에 흐르는 전류의 방향이 서로 수직을 이루도록 배치되어 있으므로, 플레밍의 왼손법칙에 따라 트랙 방향으로 대물렌즈(50)를 움직일 수 있는 힘을 발생시킨다.
한편, 상기 요크(63)는 영구자석(68)(69)에서 발생된 자속을 가이드하도록 베이스(61)에 마련된다. 이 요크(63)는 상기 블록부(53)가 내측 요크를 위한 관통공을 갖지 않는 구조가 되도록, 내측 요크가 배제된 형태를 가져, 가동부의 2차 공진 주파수 대역을 고역화할 수 있도록 된 것이 바람직하다. 즉, 상기 요크(63)는 그 내측면에 영구자석(68)(69)이 부착되는 외측 요크이다. 여기서, 상기 요크(63)는 베이스(61)와 동일 재질로 일체로 형성된 것이 바람직하며, 이 경우, 상기 요크(63)와 베이스(61)는 "ㄷ"자형의 요크 플레이트를 이룬다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 광픽업 조립체는 다음과 같이 간단히 제작된다.
먼저, 대물렌즈(50), 서스펜션(77) 및 홀더(75)를 일체로 사출한다. 그런 다음, 사출 형성된 대물렌즈(50)의 블록부(53) 측면에 인쇄회로기판 플레이트 형태로 된 코일부재(65)를 부착하거나, 식각 및/또는 적층 공정을 통해 블록부(53) 측면에 직접적으로 코일부재(65)를 형성한다.
그런 다음, 영구자석(68)(69)을 요크(63) 내측면에 부착하고, 코일부재(65)와 영구자석(68)(69)이 서로 대응되도록 홀더(75)를 베이스(61) 또는 이 베이스(61)가 설치된 샤시(미도시)에 결합하면 본 발명에 따른 광픽업 조립체의 제작이 완료된다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 광픽업 조립체는, 입사광을 집속시키는 렌즈부와 보빈으로서 기능을 하는 블록부가 일체화된 대물렌즈를 구비하므로, 가동부의 무게가 가벼워 고감도를 실현할 수 있다. 또한, 가동부의 무게가 가벼워짐에 따른 관성 모멘트의 감소 및 보빈으로서 기능을 하는 대물렌즈의 블록부 구조에 의해 가동부의 2차 공진 주파수를 고대역화할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 광픽업 조립체는 고속 추종 능력을 달성할 수 있으므로, 고배속, 고밀도 광기록재생장치에 적합하다.
더욱이, 본 발명에 따른 광픽업 조립체는, 대물렌즈에 보빈 기능을 하는 블록부가 일체화되어, 종래와 반대로 대물렌즈을 보빈에 안착하는 공정을 생략할 수 있으며, 또한, 대물렌즈, 서스펜션 및 홀더가 사출 공정을 통해 일체로 형성되므로, 조립 오차로 인한 성능 불량 문제가 크게 개선되며, 조립공수를 크게 줄일 수 있다.
Claims (7)
- 베이스와;입사되는 광을 집속시키는 렌즈부와, 상기 렌즈부와 일체로 제조된 블록부로 이루어지고, 상기 베이스 위에 유동 가능하게 위치되어 광디스크의 올바른 트랙 위치에 광스폿을 형성하도록 구동되는 대물렌즈와;그 일단이 상기 블록부에 고정되고 타단이 홀더에 고정되어, 상기 대물렌즈를 움직임 가능하게 지지하는 서스펜션과;상기 대물렌즈의 블록부 측면에 마련된 코일부재와;상기 코일부재에 대향되게 상기 베이스에 설치된 영구자석과;상기 영구자석에서 발생된 자속을 가이드하기 위한 요크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업 조립체.
- 제1항에 있어서, 상기 대물렌즈, 서스펜션 및 홀더는 사출 공정을 통해 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 광픽업 조립체.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 대물렌즈의 렌즈부와 블록부는 동일 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 광픽업 조립체.
- 제3항에 있어서, 상기 대물렌즈는 광투과성 합성수지 재질로 이루어진 것을특징으로 하는 광픽업 조립체.
- 제1항에 있어서, 상기 코일부재는 포커스 코일 및 트랙 코일을 포함하며, 인쇄회로기판 플레이트 형태로 된 것을 특징으로 하는 광픽업 조립체.
- 제1항에 있어서, 상기 코일부재는 포커스 코일 및 트랙 코일을 포함하며, 식각 및/또는 적층 공정을 통해 상기 대물렌즈 블록부 측면에 직접적으로 형성된 것을 특징으로 하는 광픽업 조립체.
- 제1항에 있어서, 상기 요크는, 그 내측면에 상기 영구자석이 부착되는 외측 요크로, 내측 요크가 배제된 형태로 상기 베이스에 마련된 것을 특징으로 하는 광픽업 조립체.
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