KR20030021356A - 광픽업 액츄에이터의 지지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판 스프링을 이용하여 대물렌즈의 병진 운동 뿐 아니라, 레디얼 및 탄젠셜 방향의 틸팅 구동이 가능한 광픽업 액츄에이터 지지구조를 개시한다. 개시된 본 발명은, 대물렌즈를 포함하는 렌즈 홀더와, 상기 렌즈 홀더를 상하로 움직여 포커싱 동작을 하도록 하는 포커싱 코일과, 상기 렌즈 홀더를 좌우로 움직여 트래킹 동작을 하도록 하는 트래킹 코일과, 틸트 동작을 하도록 하는 틸팅 코일과 마그네트, 요크를 포함하고, 상기 렌즈 홀더를 지지하는 탄성지지부를 포함하는 광픽업 액츄에이터에 있어서, 상기 탄성지지부는 방진 패드를 사이에 두고 두개의 판 스프링이 합착된 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

광픽업 액츄에이터의 지지구조{SUPPORTING STRUCTURE OF OPTICAL PICK-UP ACTUATOR}

본 발명은 광픽업 엑츄에이터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 판 스프링 사이에 방진 패드를 삽입한 탄성지지부를 사용하여, 액츄에이터의 병진 운동과 회전 운동이 모두 용이하면서, 동시에 효과적인 댐핑을 실현할 수 있는 광픽업 액츄에이터 지지구조에 관한 것이다.

최근 광 관련 디스크 매체의 급속한 발전으로 광디스크의 정보를 기록/재생하기 위한 광픽업의 다양한 제품이 개발되고 있다. 대물렌즈 구동장치는 대물렌즈로부터의 집광된 광빔을 광디스크의 회전에 따른 광디스크의 면진동과 편심 등에 대하여 광스폿(spot)을 광디스크의 신호트랙의 중심을 추종하면서, 광픽업과 함께 구동된다.

이러한, 대물렌즈 구동장치는 광픽업 액츄에이터(Acatuator)라 하며 대물렌즈가 포커싱(Focusing)과 트래킹(Tracking) 동작을 하도록 구동한다. 포커싱 동작은 대물렌즈로부터의 광빔의 광 스폿(spot)이 광디스크의 신호트랙에서 초점 심도 내에 들도록 대물렌즈를 상하로 구동시키는 것이고, 트래킹 동작은 대물렌즈로부터의 광빔의 광스폿이 광디스크의 신호 트랙을 중심으로 추종하도록 좌우로 구동시키는 것이다.

이러한, 원판형상의 디스크 트랙 위치는 제조상의 오차 및 변형, 회전에 따른 진동, 광픽업 자체의 오차 등에 의해서 정확히 데이터를 읽는데 어려움이 발생한다.

그러므로, 문제를 해결하기 위하여 데이터를 읽고 쓰기 위하여 광빔을 조사하는 대물렌즈는 전기적인 신호에 의하여 좌우 상하로 구동하는 특수한 기구물인 광픽업 액츄에이터에 의해서 움직이게 된다.

일반적인, 광픽업 액츄에이터는 코일과 영구자석을 이용하여, 코일에 흐르는 전류와 영구자석 간의 전자기력에 의해서 대물렌즈를 움직이게 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 광픽업 액츄에이터를 개략적으로 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 대물렌즈(11)가 중심부에 취부되어 있는 렌즈 홀더(12)와 상기 대물렌즈(11)를 상하 포커싱 동작을 할 수 있도록 상기 렌즈 홀더(12)의 외주면에 배치된 포커싱 코일(16)과 상기 대물렌즈(11)를 좌우 트래킹 동작을 할 수 있도록 상기 포커싱 코일(15) 상에 배치된 트래킹 코일(16)과, 상기 렌즈 홀더(12)의 상, 하 측면에 일단이 고정되어 이를 지지하는 상, 하 복수개의 와이어 스프링(17)과, 상기 렌즈 홀더(12)의 일측에 마련되어 와이어 스프링(17)의 타단이 고정된 댐퍼홀더(19)로 구성된다.

상기 도면에서는 도시하였지만 설명하지 않은 18은 고정기판으로서, 렌즈 홀더의 상, 하부에 형성되어 와이어 스프링의 일단이 납땜되어 고정된다.

상기와 같은 광픽업 액츄에이터는 상기 렌즈 홀더부 양측에 각각 두개의 와이어 스프링을 고정 배치한 구조를 사용한다.

도 2는 종래 기술에 따른 2단 와이어 스프링 구조를 갖는 광픽업 액츄에이터의 포커싱 동작을 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 광픽업 액츄에이터의 렌즈 홀더(12)의 양측에 각각 두개의 와이어 스프링이 고정 배치된 구조로서, 포커싱 동작을 수행할 때는, 두개의 와이어 스프링에 의하여 상기 렌즈 홀더(12)가 지지되므로, 상하 안정된 포커싱 동작을하게 된다. 또한, 도면에서는 도시되지 않았지만, 트래킹 동작을 수행할 때에도, 상기 포커싱 동작을 할때와 같이 상기 렌즈 홀더(12) 양측에 고정된 4개의 와이어 스프링이 지지하는 형태가 되므로 안정된 트래킹 동작을 할 수 있다.

상기 도면에서는 도시하였지만, 직접 설명하지 않은 부호 11은 대물렌즈, 15는 포커싱 코일, 16은 트래킹 코일, 13은 영구자석, 14는 요크, 19는 댐퍼부를 나타낸다.

그러나, 상기와 같은 2단 와이어 스프링 구조를 갖는 광픽업 액츄에이터는 디스크 휨이나, 기구적 런-아웃에의한 틸트각 발생시 이를 보정하기 위하여 레디얼 방향과 탄젠셜 방향의 운동을 하게되는데, 이러한 탄젠셜 방향의 틸팅 동작을 할 때, 4개의 와이어 스프링들에의하여 스프링 상수가 커져, 탄젠셜 방향의 회전 진동인 피칭 모드의 공진 주파수가 2kHz 이상이 되기때문에 탄젠셜 방향의 구동감도 확보가 거의 불가능한 단점이 있다.

또한, 이러한 큰 공진 주파수를 줄이기 위하여는 상하의 와이어 스프링들을 일정한 간격으로 줄이는 방법이 있는데, 도 3은 이렇게 상하 와이어 스프링의 간격이 줄어들어 1단 와이어 스프링의 구조가 되는 경우를 나타낸다.

도 3는 종래 기술에 따른 1단 와이어 스프링 구조를 갖는 광픽업 액츄에이터의 포커싱 동작을 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 2단 와이어 스프링 구조에서 상하 와이어 스프링의 간격을 줄이다 보면, 1단 와이어 구조가 되는데, 이러한 1단 와이어 구조는 2단 와이어에 비하여 탄젠셜 방향의 스프링 상수가 작은 이점은 있으나, 2단 와이어 스프링 구조와는 달리 1단 와이어 스프링 구조에서는 포커싱 동작과 트래킹 동작시 상기 렌즈 홀더의 중심부 양측에서 2개의 와이어 스프링만이 지지를 하므로 원치않는 틸트각이 항상 발생하는 문제가 발생한다.

또한, 이러한 틸트각을 보정할 수 있는 틸팅 컨트롤이 가능한 광픽업 액츄에이터일지라도, 항상 발생하는 틸트각 때문에 시스템이 과도한 부하를 유발하게 된다.

따라서, 2단 와이어 스프링 구조를 유지하여 상하 와이어 스프링의 간격을 일정하게 유지하면서 줄이는 방법이 적당하지만, 제조 과정에서 상하 두개의 와이어 스프링을 일정한 간격을 유지하면서 편차를 줄이기는 많은 어려움이 따른다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 광픽업 액츄에이터를 지지하는 와이어 스프링 대신 방진 패드를 사이에두고, 두개의 판 스프링을 합착한 구조를 갖는 탄성지지부를 사용하여 포커싱과 트래킹 동작시 원활한 구동 특성을 확보할 수 있을뿐 아니라, 댐핑 역할을 할 수 있고, 레디얼 방향은 물론 탄젠셜 방향의 스프링 상수를 작게하여 틸트 동작이 가능할 수 있는 광픽업 액츄에이터 지지구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 광픽업 액츄에이터를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 종래 기술에 따른 2단 와이어 스프링 구조를 갖는 광픽업 액츄에이터의 포커싱 동작을 나타낸 도면.

도 3는 종래 기술에 따른 1단 와이어 스프링 구조를 갖는 광픽업 액츄에이터의 포커싱 동작을 나타낸 도면.

도 4a는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터를 개략적으로 도시한 도면.

도 4b는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터에서 사용되는 탄성 부재의 구조를 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터를 측면에서 본 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

21: 대물렌즈 22: 렌즈 홀더

23: 영구자석 24: 요오크(yoke)

25: 포커싱 코일 26: 트래킹 코일

27a: 제 1 탄성지지부 27b: 제 2 탄성지지부

28: 고정기판 29: 댐퍼 홀더

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터 지지구조는,

대물렌즈를 포함하는 렌즈 홀더와, 상기 렌즈 홀더를 상하로 움직여 포커싱 동작을 하도록 하는 포커싱 코일과, 상기 렌즈 홀더를 좌우로 움직여 트래킹 동작을 하도록 하는 트래킹 코일과, 틸트 동작을 하도록 하는 틸팅 코일과 마그네트, 요크를 포함하고, 상기 렌즈 홀더를 지지하는 탄성지지부를 포함하는 광픽업 액츄에이터에 있어서,

상기 탄성지지부는 방진 패드를 사이에 두고 두개의 판 스프링이 합착된 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탄성지지부의 방진 패드의 두께에 따라 두개의 판 스프링의 거리를 조절허요 탄젠셜 방향 및 레이얼 방향 틸트 구동을 위한 스프링 상수 조정이 가능하고, 상기 탄성지지부의 방진 패드에의해 댐핑 역할이 수행되어 기존의 댐퍼부를 생략할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 두개의 판 스프링이 방진 패드를 사이에 두고 합착된 탄성 부재를 사용하여, 탄젠셜 방향의 회전운동 모드인 피칭 모드(Pitching) 모드의 공진 주파수를 낮추어 구동 감도를 향상시켰다.

또한, 상기 방진 패드에 의하여 판 스프링 간의 거리를 조절할 수 있어, 탄젠셜 방향의 스프링 상수를 조절할 수 있고, 원하는 틸트 공진 주파수 및 구동 감도를 얻을 수 있다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.

도 4a는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터를 개략적으로 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 대물렌즈(21)가 중심부에 취부되어 있는 렌즈 홀더(22)와 상기 대물렌즈(21)를 상하 포커싱 동작을 할 수 있도록 상기 렌즈 홀더(22)의 외주면에 배치된 포커싱 코일(26)과 상기 대물렌즈(21)를 좌우 트래킹 동작을 할 수 있도록 상기 포커싱 코일(25) 상에 배치된 트래킹 코일(26)과, 틸트 구동을 위한 코일과, 상기 렌즈 홀더(22) 좌우측에 배치되어 자기장을 형성하기 위한 영구자석(23)과 상기 영구자석(23)의 자속 누설을 방지하기 위하여 상기 영구자석(23)의 배면에 배치된 요오크(yoke; 24)와 상기 렌즈 홀더(22)의 중심부의 일측 면에 일단이 고정되고, 타단이 댐퍼 홀더(29)에 배치된 제 1 탄성부재(27a)와 상기 렌즈 홀더(22)의 중심부 타측 면에 일단이 고정되고, 타단이 댐퍼 홀더(29)에 배치된 제 2 탄성부재(27b)로 구성되어 있다.

상기 도면에서는 도시하였지만, 설명하지 않은 28은 고정기판으로서, 렌즈 홀더의 상, 하부에 형성되어 제 1 및 제 2 탄성 부재의 일단이 납땜되어 고정된다.

도 4b는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터에서 사용되는 탄성 부재의 구조를 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 상하 두개의 판 스프링(30a, 30b) 사이에 방진 패드(31)가 삽입되어 합착된 구조를 하고 있다. 종래 2단 와이어 스프링 지지구조가 와이어 스프링 사이의 간격을 좁히면서 일정한 편차를 갖도록하는 것이 어려웠으나, 얇은 방진 패드(31)를 상기 판 스프링(30a, 30b) 사이에 삽입함으로서, 일정한 거리를 유지하도록 하였고, 1단 와이어 구조의 문제점인 포커싱 동작시 발생하는 틸팅 각 발생을 두개의 판 스프링(30a, 30b)을 사용함으로써 제거하였다.

따라서, 광픽업 액츄에이터의 틸팅 동작을 위하여 상기 방진 패드(31)의 두께를 조절함으로써 해결할 수 있는 이점이 있다.

도 5는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터를 측면에서 본 도면으로서, 도시된 바와 같이, 상기 렌즈 홀더(22) 양측 면에 상기 제 1 및 제 2 탄성부재(27a, 27b)가 고정 배치된 구조를 가지고 있다. 상기 제 1 및 제 2 탄성부재(27a, 27b)는 단일한 탄성부재이지만, 구조는 두개의 판 스프링이 방진 패드를 사이에 두고 일정 간격으로 이격 되어 있으므로, 2단 와이어 스프링 지지구조의 형태를 취한다.

따라서, 상기와 같은 탄성부재를 사용하면, 트래킹 동작과 포커싱 동작이 용이할 뿐 만 아니라, 탄젠셜 방향의 회전 동작시 공진 주파수가 낮아져 구동 감도가 좋아진다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 두개의 판 스프링을 사이에 두고, 방진 패드를 삽입한 탄성 부재를 사용하여 포커싱 동작과 트래킹 동작이 용이하면서, 탄젠셜 방향 틸트 구동 감도와 댐핑(damping)을 향상시킨 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 대물렌즈를 포함하는 렌즈 홀더와, 상기 렌즈 홀더를 상하로 움직여 포커싱 동작을 하도록 하는 포커싱 코일과, 상기 렌즈 홀더를 좌우로 움직여 트래킹 동작을 하도록 하는 트래킹 코일과, 틸트 동작을 하도록 하는 틸팅 코일과 마그네트, 요크를 포함하고, 상기 렌즈 홀더를 지지하는 탄성지지부를 포함하는 광픽업 액츄에이터에 있어서,

   상기 탄성지지부는 방진 패드를 사이에 두고 두개의 판 스프링이 합착된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광픽업 액츄에이터의 지지구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성지지부의 방진 패드의 두께에 따라 두개의 판 스프링의 거리를 조절하여 탄젠셜 방향 및 레이얼 방향 틸트 구동을 위한 스프링 상수 조정이 가능한 것을 특징으로 하는 광픽업 액츄에이터의 지지구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성지지부의 방진 패드에의해 댐핑 역할이 수행되어 기존의 댐퍼부를 생략할 수 있는 것을 특징으로 하는 광픽업 액츄에이터의 지지구조.