KR20030033588A - 광픽업 액츄에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트래킹 코일 내부에 틸트 각을 보정할 수 있는 틸트 자성체를 배치하여 자동으로 틸트 각을 보정할 수 있는 광픽업 액츄에이터를 개시한다. 개시된 본 발명은 광 디스크의 데이터 기록 면에 광 빔을 집광할 수 있는, 대물 렌즈가 고정 배치된 렌즈 홀더; 상기 렌즈 홀더로부터 일정 거리 이격되고, 서로 대향하도록 배치된 영구 자석들; 상기 렌즈 홀더의 둘레를 따라 다수 번의 코일이 감겨져 있는 포커싱 코일; 상기 영구 자석들과 인접한 상기 포커싱 코일의 양측 면 가장자리 상에 각가 2개씩 배치되어 있고, 감겨진 코일의 방향은 상기 포커싱 코일의 방향과 수직인 트래킹 코일; 및 상기 트래킹 코일의 내측에 배치되어 있는 틸트 자성체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광픽업 액츄에이터{OPTICAL PICK-UP ACTUATOR}

본 발명은 광픽업 엑츄에이터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 디스크 처짐 및 휩 등 기구적 하자로 인한 경우에도 자동으로 틸트 각을 보정하여 정확한 데이터를 재생할 수 있는 광픽업 액츄에이터에 관한 것이다.

일반적으로 광픽업 액츄에이터는 광픽업 장치의 일부를 구성하는 것으로, 홀로그램 소자에서 대물렌즈를 통하여 디스크의 기록 피트에 형성한 레이저 광의 초점에 광축 방향의 오차나 레디얼 방향의 오차가 발생하였을 때, 대물 렌즈를 레디얼 방향으로 이동시켜 디스크의 트랙을 찾고, 또 포커스 방향으로 이동시켜 초점의 크기를 조절함으로써 레이저 광 초점의 에러를 보정하기 위한 구동수단으로 사용된다.

상기에서 설명한 에러를 보정하기 위하여 광 픽업 액츄에이터는 대물 렌즈를 상하 좌우로 적당히 움직이도록 하는데, 이런 동작을 포커싱(Focusing)과 트래킹(Tracking) 동작이라 한다.

상기 포커싱(Focusing) 동작은 대물 렌즈로부터의 광 빔의 광 스폿(Spot)이 광디스크의 신호 트랙에서 초점심도 내에 들도록 대물 렌즈를 상하로 구동시키는 것이다. 그리고, 상기 트래킹(Tracking)동작은 대물 렌즈로부터의 광 빔의 광 스폿(Spot)이 광디스크의 신호트랙의 중심을 추종하도록 좌우로 구동시키는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 광 픽업 액츄에이터의 구조를 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드 광원으로부터의 광 빔을 광디스크의 정보기록 면에 집광하는 대물렌즈(8)와 상기 대물렌즈(8)를 내경에 삽입한 렌즈 홀더(7)와 상기 렌즈 홀더(7)의 양측으로 일정 거리 이격 되어 각각 배치된 영구 자석(3)들과, 상기 영구 자석들(3)의 배면에 배치되며, 상기 영구 자석(3)에서 발생되는 누설 자속을 막기 위한 요크(2)와 상기 영구자석들(3)에 대향 배치되고 상기 렌즈 홀더(7)의 외부 둘레 전체에 감겨져 있는 포커싱 코일(6)과 상기 포커싱 코일(6)이 감겨져 있는 방향과 수직한 방향이고, 상기 포커싱 코일(6) 상의 상기 영구 자석(3)들과 대향되는 면에 각각 2개씩 배치된 트래킹 코일(5)과 상기 렌즈 홀더(7)의 양측 고정부(11)에 각각 두개씩 배치되어 지지부 역할을 하는 와이어 서스펜션(9)과, 상기 와이어 서스펜션(9)을 고정하는 댐퍼부(1)로 구성되어 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 액츄에이터는 다음과 같은 방식으로 동작한다.

광 픽업 액츄에이터는 대물렌즈(8)의 포커싱 동작과 트래킹 동작을 위하여 상기 대물렌즈(8)가 배치된 상기 렌즈 홀더(7)의 좌우에 배치된 상기 영구 자석들(3)의 자기장의 힘을 이용하여 상하, 좌우로 움직이는 동작을 한다. 이러한, 광 픽업 액츄에이터의 구동력은 상기 영구자석(3)과 상기 요크(2)가 이루는 자기장 공간 안에 상기 트래킹 코일(5) 및 상기 포커싱 코일(6)에 전류를 인가하여 플레밍의 왼손법칙에 의한 로렌쯔 힘에 의하여 생성된다.

상기 트래킹 코일(5)에 전류를 인가함으로써 상기 대물렌즈(8)를 좌우로 동작시키고, 상기 포커싱 코일(6)에 전류를 인가함으로써 상기 대물 렌즈(8)를 상하로 동작시킨다.

도 2는 종래 기술에 따른 광픽업 액츄에이터가 디스크 상의 데이터를 재생하는 모습을 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 데이터가 기록된 디스크 하부에 광픽업 액츄에이터가 위치하고, 상기 광픽업 액츄에이터의 대물렌즈를 통하여 레이저 빔을 상기 디스크 상에 조사한다.

그러나, 상기와 같은 2축 구동 광픽업 액츄에이터가 디스크 상에 데이터를 읽어내기 위하여 디스크와 대물렌즈로부터 나오는 광이 서로 수직하도록 하여 반사된 양질의 광으로 데이터를 정확하게 읽어야하는데, 디스크의 처짐, 휨 등 기구적 하자가 발생할 경우에는 포커싱 동작과 트래킹 동작으로는 데이터 재생 능력이 현저히 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 틸트 자성체를 트래킹 코일 내부에 배치하여 포커싱 동작시 발생하는 힘과 틸트 자성체와 영구 자석이 작용하는 인력을 이용하여 틸트 각을 보정할 수 있는 광픽업 액츄에이터를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 광 픽업 액츄에이터의 구조를 도시한 사시도.

도 2는 종래 기술에 따른 광픽업 액츄에이터가 디스크 상의 데이터를 재생하는 모습을 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 광 픽업 액츄에이터의 구조를 도시한 사시도.

도 4는 상기 도 3의 광픽업 액츄에이터를 측면에서 본 단면도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터가 틸트되는 원리를 설명하기 위한 도면.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터가 디스크의 기구적하자에도 자동으로 틸트되는 모습을 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

21: 댐퍼 홀더 25: 트래킹 코일

26: 포커싱 코일 27: 렌즈 홀더

28: 대물 렌즈 29: 와이어 서스펜션

30: 틸트 자성체

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터는,

광 디스크의 데이터 기록 면에 광 빔을 집광할 수 있는, 대물 렌즈가 고정 배치된 렌즈 홀더;

상기 렌즈 홀더로부터 일정 거리 이격되고, 서로 대향하도록 배치된 영구 자석들;

상기 렌즈 홀더의 둘레를 따라 다수 번의 코일이 감겨져 있는 포커싱 코일;

상기 영구 자석들과 인접한 상기 포커싱 코일의 양측 면 가장자리 상에 각각 2개씩 배치되어 있고, 감겨진 코일의 방향은 상기 포커싱 코일의 방향과 수직인 트래킹 코일;

상기 트래킹 코일의 내측에 배치되어 있는 틸트 자성체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 틸트 자성체의 하나는 상기 렌즈 홀더 일측 면의 포커싱 코일 상의 두개의 트래킹 코일 중 어느 하나에 배치되고, 다른 하나는 상기 틸트 자성체가 배치된 트래킹 코일에 연장되는 타측 면상의 트래킹 코일 내측 면에 배치되고, 상기 틸트 자성체는 포커싱 방향과 반대되는 영구 자석과의 인력으로 상기 렌즈 홀더를 틸팅시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면,

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

도 3은 본 발명에 따른 광 픽업 액츄에이터의 구조를 도시한 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드 광원으로부터의 광 빔을 광디스크의 정보기록 면에 집광하는 대물렌즈(28)와 상기 대물렌즈(28)를 내경에 삽입한 렌즈 홀더(27)와 상기 렌즈 홀더(27)의 외부 둘레 전체에 감겨져 있는 포커싱 코일(26)과 상기 포커싱 코일(26)이 감겨져 있는 방향과 수직한 방향이고, 상기 포커싱 코일(26) 상의 상기 영구 자석(도시하지 않음)들과 대향되는 면에 각각 2개씩배치된 트래킹 코일(25)과 상기 포커싱 코일의 일측 기준선과 일치하는 트래킹 코일 내부에 틸트 구동을 위하여 배치한 틸트 자성체와 상기 렌즈 홀더(27)의 양측 고정부(31)에 각각 두개씩 배치되어 지지부 역할을 하는 와이어 서스펜션(29)과, 상기 와이어 서스펜션(29)을 고정하는 댐퍼부(21)로 구성되어 있다.

도 4는 상기 도 3의 광픽업 액츄에이터를 측면에서 본 단면도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 대물 렌즈(28)가 고정 배치된 렌즈 홀더(27)의 포커싱 코일(26) 상의 양측 가장자리에 트래킹 코일(25)이 배치되어 있다. 상의 트래킹 코일(25) 내부의 일측면 상에는 틸트 자성체(30)가 배치되어 있다.

상기와 같은, 구조를 갖는 광픽업 액츄에이터의 동작 중 종래 광픽업 액츄에이터에서 설명한 포커싱 동작과 트래킹 동작은 서로 동일하므로, 이하 구별되는 틸트 동작에 대하여 설명한다.

상기 광픽업 액츄에이터가 디스크의 데이터를 재생할 때, 디스크의 처짐, 휨 등 기구적인 하자가 발생한 경우에는 액츄에이터가 상하 방향으로 포커싱 동작을 하게 된다. 이때, 상기와 같은 디스크의 기구적 하자는 포커싱 동작이나 트래킹 동작만으로는 정확한 데이터를 재생할 수 없게 되는데, 즉, 상기의 포커싱 동작과 트래킹 동작만으로는 디스크와 대물 렌즈(28)로부터 나오는 광 빔이 수직한 형태를 만들 수 없다.

따라서, 광픽업 액츄에이터를 좌우로 틸트 시켜주어야 디스크와 광 빔이 수직하게 되는데, 포커싱 동작 시 상기 트래킹 코일(25) 내부에 배치된 틸트 자성체(30)에 의하여 액츄에이터를 틸트 시킨다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터가 틸트 되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 광픽업 액츄에이터의 렌즈 홀더가 포커싱 동작시 위로 힘 F₁의 힘으로 업(up)되면, 상기 트래킹 코일(25) 내부에 배치된 틸트 자성체(30)가 상기 영구 자석(점선 표시부)의 자기장으로부터 F₂의 인력을 받게 된다. 상기 포커싱 코일(26) 상에 배치된 트래킹 코일(25) 중 일측 상의 트래킹 코일 (25)내부에만 상기 틸트 자성체(30)가 배치되어 있으므로, 상기 렌즈 홀더의 중심부를 중심으로 회전을 하게되어, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 액츄에이터의 렌즈 홀더가 틸트각 θ의 기울기로 경사지게 된다.

이렇게 경사진 액츄에이터로부터 나오는 레이저 광은 기구적 하자를 가지고 있는 디스크와 수직하게 되어 보다 정확한 데이터를 재생/기록할 수 있게 된다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터가 디스크의 기구적 하자에도 자동으로 틸트되는 모습을 도시한 도면이다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 디스크의 기구적 하자가 없는 경우에는 광픽업 액츄에이터가 포커싱 동작 없이 구동된다. 하지만, 도 6b에 도시된 바와 같이, 디스크가 위로 휜 경우에는 광픽업 액츄에이터는 상부 방향으로 포커싱 동작을 한다. 상기 광픽업 액츄에이터가 상승하면, 상기 트래킹 코일 내부에 있는 틸트 자성체와 영구 자석은 하부로 인력이 작용하여 액츄에이터를 회전시킨다.

또한, 도 6c에 도시된 바와 같이, 디스크가 아래로 휜 경우에는 광픽업 액츄에이터는 하부 방향으로 포커싱 동작을 한다. 상기 광픽업 액츄에이터가 하강하면, 상기 트래킹 코일 내부에 있는 틸트 자성체와 영구 자석은 상부로 인력을 받게되어 액츄에이터가 상기 도 6b와는 반대로 회전하게 되어 틸트 각을 보정 한다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 광픽업 액츄에이터의 트래킹 코일 내부에 틸트 자성체를 배치하여 포커싱 동작시 자동으로 틸트 각을 보정할 수 있는 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. 광 디스크의 데이터 기록 면에 광 빔을 집광할 수 있는, 대물 렌즈가 고정 배치된 렌즈 홀더;

   상기 렌즈 홀더로부터 일정 거리 이격되고, 서로 대향하도록 배치된 영구 자석들;

   상기 렌즈 홀더의 둘레를 따라 다수 번의 코일이 감겨져 있는 포커싱 코일;

   상기 영구 자석들과 인접한 상기 포커싱 코일의 양측 면 가장자리 상에 각각 2개씩 배치되어 있고, 감겨진 코일의 방향은 상기 포커싱 코일의 방향과 수직인 트래킹 코일; 및

   상기 트래킹 코일의 내측에 배치되어 있는 틸트 자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업 액츄에이터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 틸트 자성체의 하나는 상기 렌즈 홀더 일측 면의 포커싱 코일 상의 두개의 트래킹 코일 중 어느 하나에 배치되고, 다른 하나는 상기 틸트 자성체가 배치된 트래킹 코일에 연장되는 타측면 상의 트래킹 코일 내측 면에 배치되는 것을 특징으로 하는 광픽업 액츄에이터.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 틸트 자성체는 포커싱 방향과 반대되는 영구 자석과의 인력으로 상기 렌즈 홀더를 틸팅시키는 것을 특징으로 하는 광픽업 액츄에이터.