KR20040066974A - 트윈렌즈를 갖는 광픽업 엑츄에이터 - Google Patents

트윈렌즈를 갖는 광픽업 엑츄에이터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 픽업 엑츄에이터에 있어서, 특히 트윈(twin) 대물렌즈를 사용하여 저밀도부터 고밀도 디스크까지 기록, 재생할 수 있도록 한 것으로, 본 발명에 따른 트윈 렌즈를 갖는 광 픽업 엑츄에이터는, 복수개의 대물렌즈가 안착된 원통형의 렌즈홀더와; 상기 렌즈홀더의 가동을 지지하고 상기 복수개의 대물렌즈에 대향하는 복수개의 빔 통과공이 형성된 요크와; 렌즈홀더와 요크에 상기 렌즈홀더를 구동시켜 주기 위한 코일 및 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 복수개의 대물렌즈는 저밀도용 대물렌즈와 고밀도용 대물렌즈이고, 서로 180도 이격되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

트윈렌즈를 갖는 광픽업 엑츄에이터{Optical pick-up actuator with twin lens}
본 발명은 광 픽업 엑츄에이터에 있어서, 특히 트윈(twin) 대물렌즈를 사용하여 저밀도부터 고밀도 디스크까지 기록, 재생할 수 있도록 한 트윈 렌즈를 갖는 광 픽업 엑츄에이터에 관한 것이다.
종래의 광 픽업 축 타입 엑츄에이터의 구성은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 저밀도 및 고밀도용의 대물렌즈(102)가 안착된 원통형의 렌즈홀더(104)와, 대물렌즈(102)가 디스크 내의 신호 트랙을 따라 초점이 맞는 광빔이 되도록 상기 렌즈홀더(104)를 구동시켜주는 코일 및 마그네트(106,108,110)와, 상기 렌즈홀더(104)를 구동시켜 주도록 내측면에 부착된 마그네트(110) 및 빔 통과공(120)이 가공된 요크(112)와, 상기 렌즈홀더(104)의 구동시 구동력을 감쇠시켜 주기 위해 마그네트(110)와 대향하게 설치된 댐핑용 철편(114)과, 상기 렌즈홀더(104)의 질량 중심을 중심에 오도록 하는 질량 보정 추(116)와, 코일(106,108)에 전원을 인가하게 해 주는 플렉시블 기판(122)과, 상기렌즈홀더(104)를 축 연동을 안내해 주기 위해 요크 중심에 압입된 샤프트(118)로 구성되어 있다.
상기와 같은 종래 광 픽업 축 타입 엑츄에이터에 대하여 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 렌즈홀더(104)는 원통형이고, 상면 일측에 저밀도용 대물렌즈(101)와 고밀도용 대물렌즈(102)가 인접하여 안착되며, 상면 타측에 질량 보정추(116)가 형성되어 렌즈홀더(104)를 질량 중심에 오도록 한다.
그리고, 원통형 렌즈홀더(104)의 측면에는 포커싱 코일(106)이 권선되며, 상기 포커싱 코일(106)이 권선된 측면 4개소에는 트랙킹 포일(108)이 각각 권선된다. 또한 트랙킹 코일(108)의 중심부에 댐핑용 철편(114)이 각각 고정된다.
원통형 렌즈홀더(104)는 원통형의 요크(112) 내부에서 부상되도록 상기 요크(112)의 내부 4개소에 상기 트랙킹 코일(108)과 대응하도록 마그네트(110)가 설치된다.
그리고, 원통형 요크(112) 중심부에는 샤프트(118)를 압축하여 렌즈홀더(104) 중심을 관통하여 렌즈홀더(104)의 구동을 안내해 주고, 그 일측에는 상기 저밀도용 대물렌즈(101)와 대향하도록 빔 통과공(120)이 도 5와 같이 형성된 구조이다.
광 픽업 축 타입 엑츄에이터의 동작은, 디스크의 재생 및 기록을 위해 디스크가 회전함에 따라 디스크의 상/하 방향과 반경 방향에 대한 진동에 대해, 상기 대물렌즈(102)가 디스크 면에 광 초점을 맞추면서 디스크 내의 신호 트랙에 따라초점이 맞는 광 빔이 되도록 렌즈홀더(104)를 구동시킨다.
이때, 디스크의 상/하 방향에 대한 추종은 플렉시블 기판(122)을 통해서 포커싱 코일(106)에 전원을 인가하면, 요크(112)의 내측벽에 부착된 마그네트(110)와, 이에 대향하게 렌즈홀더(104) 측면에 권선된 포커싱 코일(106)에 의해 발생되는 전자기력에 의해 요크(112)의 중심부에 형성된 샤프트(118)의 지지로 렌즈홀더(104)가 상/하 구동하게 된다.
디스크의 반경 방향에 대한 추종은 플렉시블 기판(122)을 통해서 전원을 트랙킹 코일(108)에 인가하면, 도 3의(a)(b)와 같이 요크(112) 내측벽에 부착된 마그네트(110)와 이에 대향하고 있는 포커싱 코일(106)에 의해 발생되는 전자기력으로 렌즈홀더(104)가 샤프트(118)를 중심으로 회전하게 된다.
그리고, 도 4와 같이 광빔은 요크(112)의 중심 일측에 가공된 빔 통과공(120)을 통해서 렌즈홀더(104)에 안착된 대물렌즈(101)로 전달된다.
한편, 렌즈홀더(104)에 안착된 대물렌즈(102)를 저밀도(101)용 또는 고밀도(103)용으로 사용할 수 있는데, 이는 디스크가 저밀도에서 고밀도로 바뀌는 경우 또는 그 반대의 경우이다.
이러한 대물렌즈(102)를 저밀도(101)에서 고밀도(103)로, 다시 고밀도(103)에서 저밀도(101)로 바꾸기 위해서, 렌즈홀더(104)를 샤프트(118) 중심을 기준으로 회전시키면 된다.
이때, 대물렌즈(101,103)를 바꾸고자 하는 원동력은, 트랙킹 코일(108)에 인가되는 전원을 순간적으로 높게 인가하여 렌즈홀더(104)를 회전시켜 주게 된다. 이때, 회전시 트랙킹 코일(108) 내에 설치된 댐핑용 철편(114)과 마그네트(110)가 서로 당기는 힘을 이겨야 된다. 그렇치 않으면 대물렌즈(101,103)가 바뀌지 못하는 결과가 된다.
즉, 도 3의 (a)(b)에 도시된 바와 같이, 댐핑용 철편(114)이 좌측 2개의 마그네트의 자기 영역(A)을 벗어나 우측 두 개의 마그네트 영역(B)에 들어서야 대물렌즈(101,103)가 회전이 되기 된다. 여기서, 재생시나 기록시 주로 사용하는 트랙킹 방향 가동시에 필요한 힘보다 대물렌즈(101,103)가 교체될 때 회전력이 더 필요할 수 있다.
종래의 축 타입 구성상 회전력을 크게 하기 위해서는 트랙킹 코일(108)을 크게 하거나, 마그네트(110) 크기를 크게 해야 하는데, 이는 기구적 제약과 트랙킹 코일 증가에 따른 질량 증가로 이어져 감도(즉, 인가 전압에 대한 이동량) 저하로 회전력이 크게 증가되지 못하는 결과를 가져올 수 있다.
또한 댐핑용 철편(114)과 마그네트(110)가 서로 당기는 힘을 작게 하여 대물렌즈(101,103) 교체가 쉽게 하도록 할 수 있도록 되어 있는데, 댐핑용 철편(114)을 작게 하면 재생시 댐핑력이 약해져 제품이 충격이나 외란에 취약해지는 결과를 가져오게 된다.
그리고, 대물렌즈가 교체되기 위해 렌즈홀더(104)가 일정량의 회전 각도가 필요하다. 이는 실제 대물렌즈(101,103)가 트랙킹하는 범위(± 5 ˚)에 비해 상당히 큰 각도(90 ˚정도)이며, 포커싱 코일(106)과 트랙킹 코일(108)에 전원을 인가할 수 있도록 하는 플랙시블 기판(122)이 상당한 길이 변화를 요하게 된다.
그러나 플랙시블 기판(122)은 일정 길이로 정해져 있으므로, 플랙시블 기판(122)의 장력에 의해 포커싱과 트랙킹의 감도(즉, 인가 전압에 대한 이동량)가 일정하지 않게 되어 히스테리시스 현상이 발생하게 된다. 이는 인가한 전압에 대해 가동변위가 일정치 못해 시스템에서 서보하기가 매우 불안해지는 결과로 재생이 불안정해지는 문제점을 발생한다.
그리고, 재생이나 기록시 렌즈홀더(104)가 구동하게 되는데, 트랙킹 방향 구동 시 대물렌즈(101,103)가 한쪽으로 편중되어 있어, 편심되는 현상 및 동작 응답성 지연을 막기 위해 대물렌즈(101,103) 반대 방향 위치에 질량보정 추(116)를 렌즈홀더(104)에 부착하여 질량 중심이 샤프트(118) 중심에 오도록 하는 구조로 되어 있다.
이와 같은 구조는 질량보정 추(116)를 렌즈홀더(104)에 부착에 따른 가동시 감도 저하를 발생시키는 문제점이 발생하고, 이러한 감도저하는 고배속제품의 대응을 못하는 결과를 가져온다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 렌즈홀더 상에 복수개의 대물렌즈를 안착시키고, 요크에 상기 복수개의 대물렌즈와 각각 대향하는 빔 통과공을 형성함으로써, 저밀도용 및 고밀도용의 대물렌즈를 교체하지 않을 수 있도록 한 트윈렌즈를 갖는 광 픽업 엑츄에이터를 제공함에 그 목적이 있다.
다른 특징은 복수개의 대물렌즈간의 이격은 180도로하여 렌즈홀더 중심이 질량 중심에 오도록 한 트윈렌즈를 갖는 광 픽업 엑츄에이터를 제공함에 그 목적이있다.
도 1은 종래 트윈 렌즈를 갖는 축 타입 광 픽업 엑츄에이터를 나타낸 사시도.
도 2의 (a)(b)는 종래 도 1에서 축 타입의 렌즈홀더와 요크를 나타낸 구성도.
도 3의 (a)(b)는 종래 도 1에서 축 타입의 마그네트와 트랙킹 코일, 대핑 철편 요소에 의한 자기적 영역을 나타낸 도면.
도 4는 도 1에서 축 타입의 렌즈와 빔을 나타낸 도면.
도 5는 도 1의 축 타입의 요크를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명 실시 예에 따른 트윈 렌즈를 갖는 축 타입 엑츄에이터를 나타낸 사시도.
도 7의 (a)(b)는 본 발명 도 6의 축 타입 엑츄에어터에서 렌즈홀더와 요크를 나타낸 분해 사시도.
도 8은 본 발명 도 6의 축 타입 요크를 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명 도 6의 축 타입 엑츄에이터에서 렌즈와 빔을 나타낸 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
201,203...대물렌즈 204...렌즈홀더
206...포커싱 코일 208...트랙킹 코일
210...마그네트 212...요크
214...댐핑용 철편 220,221...빔 통과공
상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 트윈렌즈를 갖는 광 픽업 엑츄에이이터는,
복수개의 대물렌즈가 안착된 원통형의 렌즈홀더와;
상기 렌즈홀더의 가동을 지지하고 상기 복수개의 대물렌즈에 대향하는 복수개의 빔 통과공이 형성된 요크와;
렌즈홀더와 요크에 상기 렌즈홀더를 구동시켜 주기 위한 코일 및 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 복수개의 대물렌즈는 저밀도용 대물렌즈와 고밀도용 대물렌즈이고, 서로 180도 이격되어 있는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 렌즈홀더에는 포커싱 코일 및 트랙킹 코일이 각각 권선되고, 요크 내측에 부착된 마그네트와 대향하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 렌즈홀더에는 외주변 소정 위치에 마그네트가 부착되고, 요크 내측에 포커싱 코일 및 트랙킹 코일이 각각 권선되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6내지 도 9를 참조하면, 복수개의 대물렌즈(201,203)가 안착된 원통형 렌즈홀더(204)와, 상기 렌즈홀더(204)의 측면에 권선된 포커싱 및 트랙킹 코일(206,208)과, 복수개의 빔 통과공(220,221)이 상기 대물렌즈(201,203)와 대향되게 가공된 요크(212)와, 상기 렌즈홀더(204)의 구동시 구동력을 감쇠시켜 주기위한 댐핑용 철편(214)과, 상기 요크 내측면에서 코일(206,208)과 대향하게 부착된 마그네트(210)와, 상기 요크(212)의 중심부에 압입되어 렌즈홀더 가동을 가이드하기 위해 그 중심을 관통하는 샤프트(218)를 포함하는 구성이다.
상기와 같은 트윈 렌즈를 갖는 광 픽업 엑츄에이터에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 렌즈홀더(204)는 원통형이고, 그 상면에 저밀도용 대물렌즈(201)와 고밀도용 대물렌즈(203)가 서로 180도 이격되어 안착된다. 여기서, 대물렌즈(201,203)를 180도 간격으로 이격시켜 줌으로써, 렌즈홀더의 질량 보정 추 없이 질량 중심을 맞출 수 있다.
그리고, 원통형 렌즈홀더(204)의 측면에는 포커싱 코일(206)이 수평하게 권선되며, 포커싱 코일(206)이 권선된 측면 4개소에 트랙킹 포일(208)이 수직하게 권선되고, 상기 트랙킹 코일(208)의 중심부에 댐핑용 철편(214)이 각각 고정된다.
상기 원통형 렌즈홀더(204)는 원통형 요크(212) 내부에서 부상되도록, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 트랙킹 코일(208)에 대향하는 위치 즉, 상기 요크(212)의 내측면 4개소에 상기 트랙킹 코일(208)과 대향하도록 마그네트(210)가 부착된다.
그리고, 원통형 요크(210) 중심부에는 샤프트(218)를 압축, 형성시켜 내부에 안착되는 렌즈홀더(204) 중심을 샤프트 홈(205)을 관통하여 렌즈홀더(204)의 구동을 안내해 주고, 그 양측 저면에는 상기 저밀도용 대물렌즈(201)와 제 1빔 통과공(220)이 대향하고, 고밀도용 대물렌즈(203)와 대향하는 제 2빔 통과공(203)이 대향한다. 여기서, 제 1빔 통과공(220)과 제 2빔 통과공(221)은 180도 간격으로 이격된다.
이러한 광 픽업 축타입 엑츄에이터의 동작은, 디스크의 재생 및 기록을 위해 디스크가 회전함에 따라 디스크의 상/하 방향과 반경 방향에 대한 진동에 대해, 상기 대물렌즈(201,203)가 디스크 면에 광 초점을 맞추면서 디스크 내의 신호 트랙에 따라 초점이 맞는 광 빔이 되도록 렌즈홀더(204)를 구동시킨다.
이때, 디스크의 상/하 방향에 대한 추종은 플렉시블 기판(222)을 통해서 포커싱 코일(206)에 전원을 가하면, 요크(212) 내측 벽에 부착된 마그네트(210)와 이에 대향하게 렌즈홀더(204) 측면에 권선된 포커싱 코일(206) 사이에서 발생되는 전자기력에 의해 요크(212)의 샤프트(218)를 중심으로 렌즈홀더(204)가 상/하 구동하게 된다.
그리고, 디스크의 반경 방향에 대한 추종은 플렉시블 기판(222)을 통해서 트랙킹 코일(208)에 전원을 가하면, 요크 내측벽에 부착된 마그네트(210)와 이에 대향하고 있는 포커싱 코일(206)에 의해 발생되는 전자기력으로 렌즈홀더(212)가 샤프트(218)를 중심으로 회전하게 된다.
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이 디스크가 저밀도이면 광 빔은 제 1빔 통과공(220)을 통하여 저밀도용 대물렌즈(201)에 도달하며, 디스크가 고밀도이면 광 빔은 제 2빔 통과공(221)을 통하여 고밀도용 대물렌즈(203)에 도달한다.
한편, 렌즈홀더(204)에 안착된 저밀도용 대물렌즈(201)와, 고밀도용 대물렌즈(203)는 디스크가 저밀도인가, 고밀도인가에 따라 각각 사용된다.
만약, 대물렌즈(201,203)를 저 밀도로 사용할 경우 또는 고밀도로 사용하는 경우에 렌즈홀더(204)를 기존과 같이 샤프트(218) 중심을 기준으로 회전시키지 않고, 현재 안착된 복수개의 대물렌즈(201,203) 중 맞는 대물렌즈를 사용하면 된다. 이에 따라 대물렌즈 교체가 필요없이 디스크의 재생, 기록을 수행할 수 있다.
또한, 기존과 같이 대물렌즈의 교체로 인한 재생시간 지연을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 재생시나 기록시 주로 사용하는 트랙킹 방향의 가동시에 필요한 힘 보다 대물렌즈가 교체될 때 요구되는 렌즈홀더의 불 필요한 회전력이 필요 없게 된다.
그리고, 상기와 같은 대물렌즈의 교체로 렌즈홀더의 큰 회전력이 필요 없음으로 인해 플렉시블 기판의 장력 변화에 따른 감도(인가한 전압에 대해 가동 변위)가 일정치 못해서 시스템에서 서보하기가 매운 불안해지는 요소가 없어짐에 따라 재생이 불안정해지는 문제점을 해결하는 구조이다.
개시된 본 발명은 무빙 코일 방식이지만, 무빙 마그네트 방식으로도 적용이 가능함과 아울러, 이상의 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 트윈렌즈를 갖는 광 픽업 엑츄에이터에 의하면 기존과 같이 대물렌즈 교체시 불안정한 문제를 해결하고, 또 렌즈 교체가 없으므로 플렉시블 기판의 장력 변화가 발생하지 않아 감도를 일정하게 하여 서보를 안정적으로 구동할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 질량 보정 추를 제거하여 질량이 작아져 감도를 향상시키고 고 배속 제품에 대응할 수 있는 효과가 있다.
또한, 대물렌즈의 교체를 하지 않아도 되므로 재생 시간이 지연되는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 복수개의 대물렌즈가 안착된 원통형의 렌즈홀더와;
    상기 렌즈홀더의 가동을 지지하고 상기 복수개의 대물렌즈에 대향하는 복수개의 빔 통과공이 형성된 요크와;
    렌즈홀더와 요크에 상기 렌즈홀더를 구동시켜 주기 위한 코일 및 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 하는 트윈렌즈를 갖는 광 픽업 엑츄에이터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 대물렌즈는 저밀도용 대물렌즈와 고밀도용 대물렌즈이고, 서로 180도 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 트윈렌즈를 갖는 광 픽업 엑츄에이터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈홀더에는 포커싱 코일 및 트랙킹 코일이 각각 권선되고, 요크 내측에 부착된 마그네트와 대향하는 것을 특징으로 하는 트윈렌즈를 갖는 광 픽업 엑츄에이터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈홀더에는 외주변 소정 위치에 마그네트가 부착되고, 요크 내측에 포커싱 코일 및 트랙킹 코일이 각각 권선되는 것을 특징으로 하는 트윈렌즈를 갖는광 픽업 엑츄에이터.
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