KR20030091007A - 광픽업 액츄에이터 - Google Patents

Abstract

개시된 광픽업 액츄에이터는, 베이스에 설치되는 한 쌍의 마그넷과, 그 사이에 위치되도록 블레이드에 설치되는 평판 코일을 포함하며, 마그넷이 상하좌우로 서로 비대칭되게 분할된 4개 영역에 N,S극이 교대로 착자된 형태를 가지는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성에 의하면, 블레이드 변위 시의 감도 변화의 영향을 적게 받을 수 있고, 마그넷 상의 착자갭 숫자도 줄여서 전자기구동유닛의 크기를 줄일 수 있다.

Description

광픽업 액츄에이터{Optical pickup actuator}

본 발명은 광픽업 액츄에이터에 관한 것으로서, 특히 평판 코일을 사용하는 광픽업 액츄에이터에 관한 것이다.

일반적으로 광픽업은 대물렌즈를 통해 기록매체인 디스크에 광을 조사하여 정보를 기록하거나 또는 그로부터 반사되는 광을 수광하여 정보를 재생하는 장치로서, 광이 디스크의 정확한 위치에 조사되도록 대물렌즈의 위치를 제어하는 액츄에이터를 구비하고 있다.

도 1은 이러한 광픽업 액츄에이터로서 종래에 채용된 구조를 도시한 것이다.

도시된 광픽업 액츄에이터는, 대물렌즈(1)가 탑재되는 블레이드(2)와, 블레이드(2)를 홀더(3)에 대해 유동가능하게 지지하는 복수의 와이어(7)와, 상기 블레이드(2)를 포커스방향(Z) 및 트래킹방향(X)으로 구동시키며 대물렌즈(1)의 위치를 제어하기 위한 전자기구동유닛으로서 베이스(4)에 설치된 한 쌍의 마그넷(5)과 그 사이에 배치되도록 블레이드(2)에 설치된 평판 코일(6)을 포함한다.

상기 평판 코일(6)에는 도 2와 같이 복수의 패턴 코일(6a)(6b)이 형성되어 있어서, 이곳에 전류를 통전시키면 상기 마그넷(5)과의 상호작용에 의한 전자기력이 발생되어 블레이드(2)가 구동된다. 참조부호 6a는 포커스 코일에 해당되며, 참조부호 6b는 트래킹코일에 해당된다. 기존에는 이러한 평판 코일(6) 대신에 블레이드(2)의 소정 위치에 감긴 상태로 설치되는 와인딩 코일(winding coil)이 채용되기도 했으나, 광픽업의 소형화를 위해 평판 코일(6)이 더 선호되는 추세에 있다.

그리고, 상기 마그넷(5)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 한 면이 여러 조각으로 분극되어 있다. 이것은 평판 코일(6)의 구조적 특성상 포커싱 및 트래킹을 위한 패턴 코일(6a)(6b)이 한 평면 상에 위치하기 때문에, 각각에 적절히 대응하는 자기력선을 만들기 위해 도면과 같이 분극된 구조로 마그넷(5)을 형성하게 된다.

그런데, 상기와 같이 마그넷(5)의 한 면을 여러 극으로 분극하게 되면, 극이 바뀌는 경계부에 착자갭(G)이 존재하게 된다. 이 착자갭(G)은 통상 0.2∼1.2mm 정도의 폭(w)을 갖는다. 이러한 착자갭(G)의 폭(w)은, 전체 마그넷(5)의 크기가 슬림형인 경우 3.5∼4mm, half-height형인 경우에도 5∼7mm 밖에 되지 않는 점을 감안한다면 무시할 수 없는 크기이다. 특히, 도면과 같이 수평방향으로 3개소, 수직방향으로 2개소에 착자갭(G)이 형성된 구조에서는 그 폭(w)의 합이 전체 마그넷(5)의 크기에 미치는 영향이 더욱 커지게 된다. 더구나, 분극이 많아지면 전자기력을 발생시키는데 필요한 유효 마그넷 면적이 줄어들기 때문에 감도도 약해진다.

따라서, 마그넷의 분극의 수를 가능한 한 줄이고 감도 저하를 억제할 수 있는 광픽업 액츄에이터가 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 마그넷의 분극 수를 줄여 감도 저하를 억제하고 전체 크기를 줄일 수 있도록 구조 개선된 광픽업 액츄에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 광픽업 액츄에이터를 보인 도면,

도 2는 도 1에 도시된 광픽업 액츄에이터의 전자기구동유닛을 도시한 도면,

도 3은 도 2에 도시된 전자기구동유닛의 마그넷을 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터를 도시한 도면,

도 5는 도 4에 도시된 광픽업 액츄에이터의 전자기구동유닛을 도시한 도면,

도 6은 도 5에 도시된 전자기구동유닛의 평판 코일을 도시한 도면,

도 7은 도 5에 도시된 전자기구동유닛의 평판 코일과 마그넷의 초기 위치 관계를 보인 도면,

도 8a 내지 도 11b는 도 7에 도시된 초기 위치로부터 제어의 진행에 따른 위치 변화를 도시한 도면,

도 12 내지 도 15는 광픽업 액츄에이터의 변위에 따른 감도 변화를 종래와 본 발명으로 비교하여 나타낸 그래프.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10...대물렌즈 20...블레이드

30...홀더 40...베이스

50...마그넷 60...평판 코일

70...와이어 G1,G2,G3...착자갭

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 대물렌즈가 탑재된 블레이드를 포커싱방향 및 트래킹방향으로 구동시키기 위한 것으로, 베이스에 설치되는 한 쌍의 마그넷과, 상기 한 쌍의 마그넷 사이에 위치되도록 상기 블레이드에 설치되는 평판 코일을 포함하는 광픽업 액츄에이터에 있어서, 상기 마그넷은 상하좌우로 서로 비대칭되게 분할된 4개 영역에 N,S극이 교대로 착자된 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터의 구조를 나타낸다.

도면을 참조하면, 베이스(40) 상에 홀더(30)가 마련되어 있고, 대물렌즈(10)를 탑재한 블레이드(20)가 복수의 와이어(70)에 의해 이 홀더(30)에 유동가능하게 지지되어 있다. 그리고, 상기 블레이드(20)를 포커싱방향(Z)과 트래킹방향(X)으로 구동시키며 대물렌즈(10)의 위치를 제어하는 전자기구동유닛이 구비된다. 이 전자기구동유닛은 베이스(40)에 마주보도록 설치된 한 쌍의 마그넷(50)과, 이 한 쌍의 마그넷(50) 사이에 위치되도록 상기 블레이드(20)에 설치된 평판 코일(60)을 포함한다.

먼저, 상기 마그넷(50)은 도 5에 도시된 바와 같이 상하좌우로 비대칭 분할된 4개 영역에 N,S극이 교대로 착자된 형태를 갖는다. 즉, 상하로는수평착자갭(G1)에 의해 2분할되는데, 수평착자갭(G1)은 마그넷(50)의 중심 보다 약간 위쪽을 지나가면서 상하를 분할하는 형태를 갖는다. 따라서, 수평착자갭(G1)의 상하부가 비대칭으로 2분할된다. 그리고, 이와 같이 상하로 2분할된 영역 중 수평착자갭(G1)의 상부 영역은 다시 제1수직착자갭(G2)에 의해 2분할된다. 제1수직착자갭(G2)은 마그넷(50)의 중심에서 도면의 오른쪽으로 치우쳐서 좌우를 비대칭으로 분할한다. 또한, 수평착자갭(G1)의 하부 영역은 제2수직착자갭(G3)에 의해 좌우로 분할된다. 제2수직착자갭(G3)은 제1수직착자갭(G2)과 반대로 마그넷(50)의 중심에서 도면의 왼쪽으로 치우쳐서 좌우를 비대칭 분할한다. 이와 같이 분할된 4개 영역에 N,S극이 교대로 착자된다. 물론, 한 쌍의 마그넷(50)의 서로 대향되는 면은 상호 인력이 작용되도록 반대극이 배치된다.

상기 평판 코일(60)은 상기와 같이 비대칭 4분할 착자된 한 쌍의 마그넷(50) 사이에 위치되며, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 포커스코일(62a)이 형성된 포커스용 기판(62) 및 트래킹코일(62a)이 형성된 트래킹용 기판(62)을 포함한다. 상기 포커스용 기판(61)의 포커스코일(61a)은 수직선(V)을 기준으로 좌우 양측에 대칭되게 배치되는 한 쌍의 폐루프 형태로 이루어진다. 그리고, 상기 트래킹용 기판(62)의 트래킹코일(62a)은 상기 포커스코일(61)의 중심을 지나는 수평선(H)을 기준으로 상하에 배치되면서 상기 수직선(V)에 대해서는 좌우로 대칭되게 치우쳐서 배치되는 한 쌍의 폐루프 형태로 이루어진다. 그리고, 상기 트래킹용 기판(62)은 포커스용 기판(61)의 앞뒷면에 각각 같은 모양으로 부착된다.

이러한 마그넷(50)과 평판 코일(60)의 초기 상대 위치는 도 7에 도시된 바와같다. 이 상태에서 대물렌즈(10)의 위치 제어가 실시되면 평판 코일(60)에 전류가 공급되면서 블레이드(20)를 이동시키게 된다. 여기서 평판 코일(60)은 블레이드(20)에 고정되어 있기 때문에, 이하에는 평판 코일(60)의 위치를 가지고 블레이드(20)의 움직임을 보이기로 한다.

도 8a 및 도 8b는 하강방향으로 포커스제어가 이루어져 블레이드(20)가 가장 낮은 위치로 내려온 상태에서의 마그넷(50)과 평판 코일(60)의 상대위치를 나타낸다. 그리고, 도 9a 및 도 9b는 도 8a와 같이 하강된 상태에서 트래킹제어가 이루어져 블레이드(20)가 우측 한계까지 이동한 상태를 나타낸다. 본 발명에서는 수직방향으로는 수평착자갭(G1)이 하나밖에 없고, 수평방향으로도 제1,2수직착자갭(G2)(G3) 밖에 없으므로, 도 1에 도시된 종래의 구조에 비해 마그넷의 유효면적이 상대적으로 크다. 제1,2수직착자갭(G2)(G3)도 수평방향으로 2단의 갭을 형성하고 있는 것처럼 보이지만, 그것은 비대칭 분할을 위해 어긋나게 배치된 것이기 때문에 사실상 1단이나 마찬가지이다. 따라서, 유효면적은 종래보다 매우 넓게 확보할 수 있으며, 이것은 액츄에이터의 감도 상승과 밀접한 관련이 있다. 그리고, 도면에서도 알 수 있듯이 본 구조에서는 포커스제어와 트래킹제어가 동시에 이루어지면서 블레이드(20)가 극단적 위치까지 이동하더라도 평판 코일(60)과 대면하는 마그넷(50)의 유효면적을 효과적으로 유지할 수 있다.

반대로, 도 10a 및 도 10b는 상승방향으로 포커스제어가 이루어져 블레이드(20)가 가장 높은 위치로 올라간 상태에서의 마그넷(50)과 평판 코일(60)의 상대위치를 나타낸 것이며, 도 11a 및 도 11b는 도 10a와 같이 상승된 상태에서트래킹제어가 이루어져 블레이드(20)가 좌측 한계까지 이동한 상태를 나타낸다. 마찬가지로, 블레이드(20)가 극단적 위치로 이동해도 제어에 필요한 평판 코일(60)과 마그넷(50) 간의 유효면적을 효과적으로 유지하고 있다.

이와 같이 비대칭으로 착자된 마그넷(50)과 그에 대응하도록 구성된 평판코일(60)을 가지고 유효면적을 잘 유지하도록 하면, 액츄에이터의 감도를 높이는데 효과가 있다. 액츄에이터의 감도가 높으면 같은 전류량을 공급했을 때 블레이드(20)를 움직이기 위해 작용하는 힘을 더 크게 얻을 수 있다. 도 12 내지 도 15는 이러한 액츄에이터의 감도를 도 1의 종래 구조와 본 발명의 구조에 대해 측정하여 비교한 결과의 그래프이다. 그래프의 정점은 포커스제어나 트래킹제어가 수행되지 않는 초기 위치에서의 감도 즉, 동일 전류 공급 하에서 액츄에이터에 작용되는 힘을 나타내는 것으로, 이때에는 포커스코일(61a) 및 트래킹코일(62a)과 마그넷(50)의 착자 영역이 마주하는 유효면적이 가장 넓기 때문에 감도도 최대가 된다. 이 정점에서부터 포커스방향(Z)이나 트래킹방향(X)으로 블레이드(20)가 움직이게 되면 유효면적이 점차 줄어들면서 감도도 서서히 감소하게 된다.

먼저, 도 12는 포커스 방향의 변위에 따른 포커스 방향으로의 감도 변화를 측정한 것으로, 종래의 구조보다 본 발명의 구조에 있어서 최대값과 최소값의 편차가 대폭 감소했음을 알 수 있다. 즉, 종래의 구조에서는 초기 상태에서의 감도가 본원과 거의 유사하지만 포커스제어가 개시되면서 블레이드(20)의 변위가 커지면 감도가 급격히 떨어지지만, 본원에서는 감도의 저하가 적어서 초기 상태와 거의 다름없는 감도를 유지할 수 있다.

도 13은 트래킹방향으로의 변위에 따른 포커스 방향으로의 감도 변화를 보인 것으로서, 종래의 액츄에이터에 비해 본 액츄에이터의 감도가 더 높음을 알 수 있다.

도 14는 포커스 방향의 변위에 따른 트래킹 방향으로의 감도 변화를 보인 것으로서, 마찬가지로 종래에 비해 감도의 최대값과 최소값의 편차가 줄어든 것을 알 수 있다.

도 15는 트래킹 방향의 변위에 따른 트래킹 방향으로의 감도 변화를 보인 것인데, 여기서는 종래의 액츄에이터와 본 발명의 액츄에이터가 거의 대등한 수준의 감도를 보이는 것으로 나타났다.

따라서, 전체적으로 볼 때 본 발명에 따른 액츄에이터가 블레이드(20)의 이동에 따른 감도 변화의 영향을 적게 받는 것을 알 수 있으며, 이것은 블레이드(20)가 변위되어도 평판 코일(60)과 마그넷(50) 간의 유효면적이 적절히 유지되기 때문으로 판단된다. 결과적으로, 본 발명의 액츄에이터는 블레이드 구동 시의 감도 변화의 영향을 적게 받으면서도 마그넷(50) 상의 착자갭 숫자를 줄여서 전자기구동유닛의 크기를 줄일 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터는 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 마그넷에 형성되는 착자갭의 수가 수평 및 수직방향으로 모두 감소하기 때문에 전자기구동유닛의 크기를 작게 하여 전체 액츄에이터를 슬림화하는데 유리하다.

둘째, 포커스 및 트래킹 제어시 블레이드의 변위에 따른 감도 변화를 줄일 수 있으므로, 제어의 신뢰성이 높아진다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (4)

1. 대물렌즈가 탑재된 블레이드를 포커싱방향 및 트래킹방향으로 구동시키기 위한 것으로, 베이스에 설치되는 한 쌍의 마그넷과, 상기 한 쌍의 마그넷 사이에 위치되도록 상기 블레이드에 설치되는 평판 코일을 포함하는 광픽업 액츄에이터에 있어서,

   상기 마그넷은 상하좌우로 서로 비대칭되게 분할된 4개 영역에 N,S극이 교대로 착자된 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 광픽업 액츄에이터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 평판 코일은, 포커스코일이 형성된 포커스용 기판과 그 포커스용 기판 위에 부착되며 트래킹코일이 형성된 트래킹용 기판을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 광픽업 액츄에이터.
3. 제2항에 있어서,

   상기 포커스코일은 수직선을 기준으로 좌우 양측에 대칭되게 배치되는 한 쌍의 폐루프로 이루어지며,

   상기 트래킹코일은 상기 포커스코일의 중심을 지나는 수평선을 기준으로 상하에 배치되면서 상기 수직선에 대해서는 좌우로 대칭되게 치우쳐서 배치되는 한 쌍의 폐루프로 이루어진 것을 특징으로 하는 광픽업 액츄에이터.
4. 제1항에 있어서,

   상기 마그넷의 4개 영역 간 경계선을 이루는 착자갭은,

   그 마그넷을 수평으로 지나며 상하로 2분할하는 수평착자갭과,

   상기 수평착자갭의 위쪽에서 좌우를 비대칭되게 분할하는 제1수직착자갭과,

   상기 수평착자갭의 아래쪽에서 상기 제1수직착자갭과는 좌우 비율을 반대로 하여 비대칭 분할하는 제2수직착자갭을 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업 액츄에이터.