KR20060025756A - High thrust magnetic circuit and optical pickup actuator employing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 블루-레이 디스크용 광픽업 액츄에이터에 적당한 AC 감도를 제공하는 고추력 자기회로 및 상기 자기회로를 이용한 광픽업 액츄에이터를 개시한다. 본 발명의 한 유형에 따르면, 서로 대향하는 두 개의 자석부 사이에 다수의 코일이 배치된 광픽업 액츄에이터용 자기회로에 있어서, 상기 서로 대향하는 두 자석부는, 각각의 대향면 상에 다수의 폐루프 자기장을 형성할 수 있도록 서로 반대 방향으로 분극된 2개의 자석을 각각 포함하며, 상기 두 자석부 사이의 코일은, 두 자석부의 각 대향면 상에 각각 형성된 상기 다수의 폐루프 자기장을 통과하도록 배치된 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a high thrust magnetic circuit that provides an appropriate AC sensitivity to an optical pickup actuator for a Blu-ray disc and an optical pickup actuator using the magnetic circuit. According to one type of the present invention, in a magnetic circuit for an optical pickup actuator in which a plurality of coils are arranged between two opposing magnet portions, the two opposing magnetic portions each have a plurality of closed loops on respective opposing surfaces. Each comprising two magnets polarized in opposite directions to form a magnetic field, wherein the coils between the two magnet portions are arranged to pass through the plurality of closed loop magnetic fields respectively formed on respective opposite surfaces of the two magnet portions; It is characterized by.
광픽업, 액츄에이터, 블루-레이 디스크, 포커싱 코일, 트래킹 코일, 광기록/재생장치, 대물렌즈, 보빈, 자기회로Optical Pickup, Actuator, Blu-ray Disc, Focusing Coil, Tracking Coil, Optical Recording / Reproduction Device, Objective Lens, Bobbin, Magnetic Circuit
Description
도 1은 일반적인 액츄에이터의 구조를 개략적으로 도시하는 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing the structure of a general actuator.
도 2a는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터용 자기회로의 개략적인 구조를 도시하는 사시도이다.2A is a perspective view showing a schematic structure of a magnetic circuit for an optical pickup actuator according to the present invention.
도 2b 및 도 2c는 각각 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터용 자기회로의 개략적인 구조를 도시하는 평면도 및 측면도이다.2B and 2C are a plan view and a side view, respectively, showing a schematic structure of a magnetic circuit for an optical pickup actuator according to the present invention.
도 2d는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터용 자기회로에서 자석과 코일의 위치 관계를 도시한다.Figure 2d shows the positional relationship of the magnet and the coil in the magnetic circuit for the optical pickup actuator according to the present invention.
도 2e는 본 발명에 따른 자기회로의 원리를 설명하는 도면이다.2E is a diagram illustrating the principle of a magnetic circuit according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터의 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view of the optical pickup actuator according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터를 채용한 광기록/재생장치의 구조를 개략적으도 도시한다.4 schematically shows the structure of an optical recording / reproducing apparatus employing an optical pickup actuator according to the present invention.
도 5 및 도 6은 종래의 자기회로를 개략적으로 도시하는 사시도이다.5 and 6 are perspective views schematically showing a conventional magnetic circuit.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※
10........자기회로 11,18.....제 1 자석10 ........
12,19.....제 2 자석 14,21.....자석부12,19 .....
15,16.....트래킹 코일 17........포커싱 코일15,16 .....
30........광픽업 액츄에이터 31........보빈30 ........ Optical Pickup Actuator 31 ........ Bobbin
32........대물렌즈 40........광기록/재생장치32 ........
본 발명은 고추력 자기회로 및 상기 자기회로를 이용한 광픽업 액츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 블루-레이 디스크(Blu-ray Disc; BD)용 광픽업 액츄에이터에 적당한 AC 감도(Alternating Current sensitivity)를 제공하는 고추력 자기회로 및 상기 자기회로를 이용한 광픽업 액츄에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a high-pump magnetic circuit and an optical pickup actuator using the magnetic circuit. More particularly, the present invention relates to an alternating current sensitivity suitable for an optical pickup actuator for a Blu-ray Disc (BD). The present invention relates to a high force magnetic circuit providing an optical pickup actuator using the magnetic circuit.
일반적으로 광픽업은 광기록/재생장치에 채용되어 기록매체인 디스크의 반경방향으로 이동하면서 비접촉식으로 턴테이블에 탑재된 디스크에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 수행하는 장치이다. 이러한 광픽업은 광원에서 출사된 광을 집속하여 광디스크에 광스폿을 형성하는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈에 의해 형성된 광스폿이 광디스크의 정확한 위치에 놓이도록 대물렌즈를 트래킹 방향, 포커스 방향 및 틸트 방향으로 제어하는 액츄에이터를 포함한다. 여기서, 트래킹 방향 구동은 광스폿이 트랙의 중심에 형성될 수 있도록, 대물렌즈를 광디스크의 반경 방향으로 조정하는 것을 말한다. 통상적으로, 광픽업 액츄에이터는 트래킹 방향과 포커스 방향 구동 즉, 2축 구동이 기본이다.In general, an optical pickup is an apparatus that is employed in an optical recording / reproducing apparatus and records and / or reproduces information on a disk mounted on a turntable in a non-contact manner while moving in a radial direction of a disk which is a recording medium. The optical pickup focuses the light emitted from the light source to form an optical spot on the optical disk, and the optical lens is arranged in a tracking direction, focusing direction, and tilt direction so that the optical spot formed by the objective lens is positioned at the correct position of the optical disk. It includes an actuator to control. Here, the tracking direction drive refers to adjusting the objective lens in the radial direction of the optical disc so that an optical spot can be formed at the center of the track. Typically, the optical pickup actuator is based on tracking direction and focus direction driving, that is, two-axis driving.
도 1은 이러한 광픽업 액츄에이터의 구조를 개략적으로 도시하는 사시도이 다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 광픽업용 액츄에이터는 베이스(100), 상기 베이스(100)에 고정된 홀더(103), 대물렌즈(105)를 고정하는 보빈(107), 상기 보빈(107)과 홀더(103) 사이에 연결되어 상기 홀더(103)에 대해 상기 보빈(107)을 움직임 가능하게 지지하는 다수의 서스펜션 와이어(130), 및 상기 보빈(107)을 트래킹 방향, 포커스 방향 또는 틸트 방향으로 가동시키는 자기구동부를 구비한다. 상기 자기구동부는 베이스(100)에 마련된 자석(110)과 보빈(107)에 마련된 다수의 코일(120,122,125)으로 구성되며, 자석(110)에 의해 발생하는 자기장 내에서 코일(120,122,125)에 전류를 인가할 때 발생하는 전자기력에 의해 보빈(107)이 구동된다.1 is a perspective view schematically showing the structure of such an optical pickup actuator. As shown in FIG. 1, a conventional optical pickup actuator includes a
한편, 광기록매체의 고용량화 추세에 따라, 현재 수십 GB(giga byte)까지의 정보 저장이 가능한 블루-레이 디스크가 개발 및 상용화되고 있다. 이렇게 광기록매체의 기록용량이 증가하면서, 이전의 CD(Compact Disc) 나 DVD(Digital Versatile Disc)용의 광픽업 액츄에이터에 비해 훨씬 감도가 높은 광픽업 액츄에이터가 요구되고 있다. 예컨대, BD의 경우 DVD에 비해 개구수(NA)는 0.65에서 0.85 정도로 커지고, 파장은 680nm에서 405nm 정도로 작아진다. 그 결과, 각 서보계의 허용오차는 급격히 줄어들 수밖에 없다. 예컨대, 포커스 서브(focus servo)의 경우, DVD에서는 허용오차가 ±0.15㎛ 였던 것이, BD에서는 ±0.046㎛ 으로 추산되는데, 이는 DVD의 1/3 ~ 1/4 수준에 불과한 것이다. 트래킹 서보(track servo)의 경우도, DVD에서는 허용오차가 ±0.031㎛ 였던 것이, BD에서는 ±0.009㎛ 으로 추산되는데, 이 역시 DVD의 1/3 ~ 1/4 수준에 불과하다.Meanwhile, in accordance with the trend of increasing the capacity of optical recording media, Blu-ray discs capable of storing information up to several tens of gigabytes (giga bytes) have been developed and commercialized. As the recording capacity of optical recording media increases, there is a demand for optical pickup actuators that are much more sensitive than optical pickup actuators for compact discs (CDs) or digital versatile discs (DVDs). For example, in the case of BD, the numerical aperture NA is increased from 0.65 to 0.85, and the wavelength is decreased from 680 nm to 405 nm as compared to the DVD. As a result, the tolerance of each servo system is inevitably reduced. For example, in the case of a focus servo, the tolerance of ± 0.15 μm in DVD is estimated to be ± 0.046 μm in BD, which is only about 1/3 to 1/4 of DVD. In the case of a track servo, the tolerance of the DVD was ± 0.031 μm, which is estimated to be ± 0.009 μm in the BD, which is only 1/3 to 1/4 of the DVD.
이렇게 작은 허용오차를 요구하는 블루-레이 디스크에서, 고배속의 기록/재생 장치를 구현하기 위해서는, 광픽업 액츄에이터의 AC 감도를 증대시켜야 한다. 광픽업 액츄에이터의 AC 감도를 증대시키기 위한 방법으로는, 예컨대, 액츄에이터의 무게를 감소시키는 방법, 액츄에이터의 추력를 증가시키는 방법 또는 액츄에이터의 1차공진주파수를 증가시키는 방법 등이 있다. 그러나, BD의 경우 CD 나 DVD에 비해 많은 수의 광부품을 액츄에이터에 부가하여야 하기 때문에, 무게의 감소를 기대할 수는 없다. 또한, 1차공진주파수를 증가시킬 경우, 액츄에이터의 DC 감도(Direct Current sensitivity)가 과도하게 감소하는 문제가 발생한다. DC 감도가 과도하게 감소하게 되면, 편향·편심 디스크에 대한 광픽업 액츄에이터의 대응력 약화를 가져올 수도 있다. 결과적으로, BD용 광픽업 액츄에이터에서 4배속 이상의 고배속을 구현하기 위해서는, 추력의 증가가 반드시 필요하며, 이를 위한 자기회로의 설계가 필수적으로 요구된다.In Blu-ray discs requiring such a small tolerance, in order to implement a high-speed recording / reproducing apparatus, it is necessary to increase the AC sensitivity of the optical pickup actuator. As a method for increasing the AC sensitivity of the optical pickup actuator, for example, a method of reducing the weight of the actuator, a method of increasing the thrust of the actuator, or a method of increasing the primary resonance frequency of the actuator, and the like. However, in the case of BD, since a large number of optical parts must be added to the actuator compared to a CD or a DVD, weight reduction cannot be expected. In addition, when the primary resonant frequency is increased, a problem arises in that the direct current sensitivity of the actuator is excessively reduced. If the DC sensitivity is excessively reduced, it may result in a weakening of the response of the optical pickup actuator to the deflection / eccentric disk. As a result, in order to realize a high speed of 4 times or more in the optical pickup actuator for BD, an increase in thrust is necessary, and the design of a magnetic circuit for this is necessary.
따라서, 본 발명의 목적은 고추력의 광픽업 액츄에이터용 자기회로를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a magnetic circuit for an optical pickup actuator of high force.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 자기회로의 추력을 증가시킴으로써, 고배속 블루-레이 디스크용 광픽업 액츄에이터에 적당한 높은 AC 감도를 갖는 광픽업 액츄에이터를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an optical pickup actuator having a high AC sensitivity suitable for an optical pickup actuator for a high speed Blu-ray disc by increasing the thrust of the magnetic circuit.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 고배속 블루-레이 디스크용 광기록/재생장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an optical recording / reproducing apparatus for a high speed Blu-ray disc.
본 발명의 한 유형에 따르면, 서로 대향하는 두 개의 자석부 사이에 다수의 코일이 배치된 광픽업 액츄에이터용 자기회로에 있어서, 상기 서로 대향하는 두 자석부는, 각각의 대향면 상에 다수의 폐루프 자기장을 형성할 수 있도록 서로 반대 방향으로 분극된 2개의 자석을 각각 포함하며, 상기 두 자석부 사이의 코일은, 두 자석부의 각 대향면 상에 각각 형성된 상기 다수의 폐루프 자기장을 통과하도록 배치된 것을 특징으로 한다.According to one type of the present invention, in a magnetic circuit for an optical pickup actuator in which a plurality of coils are arranged between two opposing magnet portions, the two opposing magnetic portions each have a plurality of closed loops on respective opposing surfaces. Each comprising two magnets polarized in opposite directions to form a magnetic field, wherein the coils between the two magnet portions are arranged to pass through the plurality of closed loop magnetic fields respectively formed on respective opposite surfaces of the two magnet portions; It is characterized by.
이때, 상기 각각의 자석부는, 소정의 방향으로 분극된 제 1 자석; 및 상기 제 1 자석과 반대 방향으로 분극되고, 상기 제 1 자석의 둘레를 적어도 3면에서 둘러싸는 제 2 자석을 포함한다. 그리고, 상기 다수의 코일은 서로 대향하는 두 자석부의 제 2 자석 사이의 공간에 배치되며, 제 2 자석면과 수직한 방향으로 권선되는 것을 특징으로 한다.In this case, each of the magnet portion, the first magnet polarized in a predetermined direction; And a second magnet polarized in a direction opposite to the first magnet and surrounding at least three sides of the circumference of the first magnet. The plurality of coils may be disposed in a space between the second magnets facing each other, and may be wound in a direction perpendicular to the second magnet surface.
또한, 본 발명의 다른 유형에 따른 광픽업 액츄에이터는, 베이스; 대물렌즈를 고정하는 보빈; 상기 보빈이 베이스에 대해 움직일 수 있도록, 일단이 상기 보빈에 결합되고 타단이 상기 베이스에 마련된 홀더에 고정되는 지지부재; 및 상기 보빈의 전후방에 각각 인접하도록 상기 베이스에 설치된 한 쌍의 자석부와 상기 보빈에 결합된 다수의 코일을 구비하며, 상기 보빈을 구동시키는 구동유닛;을 포함하고, 상기 자석부는 보빈과의 대향면 상에 다수의 폐루프 자기장을 형성할 수 있도록 서로 반대 방향으로 분극된 2개의 자석을 가지며, 상기 보빈에 결합된 다수의 코일은 각각 상기 다수의 폐루프 자기장을 통과하도록 배치된 것을 특징으로 한다.In addition, the optical pickup actuator according to another type of the present invention, the base; Bobbin for fixing the objective lens; A support member having one end coupled to the bobbin and the other end fixed to a holder provided on the base such that the bobbin can move relative to the base; And a pair of magnets installed in the base and a plurality of coils coupled to the bobbins, respectively, adjacent to front and rear sides of the bobbins, and a driving unit driving the bobbins, wherein the magnets face the bobbins. It has two magnets polarized in opposite directions to form a plurality of closed loop magnetic field on the surface, characterized in that the plurality of coils coupled to the bobbin are each disposed to pass through the plurality of closed loop magnetic field .
이때, 상기 자석부는: 소정의 방향으로 분극된 제 1 자석; 및 상기 제 1 자석과 반대 방향으로 분극되고, 상기 제 1 자석의 둘레를 적어도 3면에서 둘러싸는 제 2 자석을 포함하며, 상기 제 2 자석은 제 1 자석의 하면 및 제 1 자석의 좌우측면을 둘러싸는 것을 특징으로 한다.In this case, the magnet unit: a first magnet polarized in a predetermined direction; And a second magnet that is polarized in a direction opposite to the first magnet and surrounds the circumference of the first magnet on at least three surfaces, wherein the second magnet has a lower surface of the first magnet and left and right side surfaces of the first magnet. It is characterized by surrounding.
또한, 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터는, 상기 제 1 자석의 하면을 둘러싸는 제 2 자석 부분에 대응하도록, 상기 보빈의 하단부에 권선된 포커싱 코일; 상기 제 1 자석의 좌우측면을 둘러싸는 제 2 자석 부분에 각각 대응하도록, 상기 보빈의 양측면에 각각 권선된 제 1 및 제 2 트래킹 코일;을 포함하며, 상기 포커싱 코일과 제 1 및 2 트래킹 코일은 제 2 자석면과 수직한 방향으로 권선된 것을 특징으로 한다.In addition, the optical pickup actuator according to the present invention, the focusing coil wound around the lower end of the bobbin to correspond to the second magnet portion surrounding the lower surface of the first magnet; And first and second tracking coils respectively wound on both sides of the bobbin so as to correspond to second magnet portions surrounding the left and right sides of the first magnet, wherein the focusing coil and the first and second tracking coils It is characterized in that the winding in the direction perpendicular to the second magnet surface.
한편, 본 발명의 또 다른 유형에 따르면, 광원으로부터 출사된 광을 광디스크에 집속시키는 대물렌즈와 상기 대물렌즈를 구동시키는 광픽업 액츄에이터를 구비하며, 상기 광디스크의 반경방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 대물렌즈를 통해 상기 광디스크의 원하는 위치에 광을 조사하여 정보를 기록하거나 재생하는 광픽업;을 포함하는 광기록/재생장치에 있어서, 상기 광픽업 액츄에이터는: 베이스; 상기 대물렌즈를 고정하는 보빈; 상기 보빈이 베이스에 대해 움직일 수 있도록, 일단이 상기 보빈에 결합되고 타단이 상기 베이스에 마련된 홀더에 고정되는 지지부재; 및 상기 보빈의 전후방에 각각 인접하도록 상기 베이스에 설치된 한 쌍의 자석부와 상기 보빈에 결합된 다수의 코일을 구비하며, 상기 보빈을 구동시키는 구동유닛;을 포함하고, 상기 자석부는 보빈과의 대향면 상에 다수의 폐루프 자기장 을 형성할 수 있도록 서로 반대 방향으로 분극된 2개의 자석을 가지며, 상기 보빈에 결합된 다수의 코일은 각각 상기 다수의 폐루프 자기장을 통과하도록 배치된 것을 특징으로 한다.On the other hand, according to another type of the present invention, comprising an objective lens for focusing the light emitted from the light source to the optical disk and an optical pickup actuator for driving the objective lens, the object is installed to be movable in the radial direction of the optical disk An optical recording / reproducing apparatus, comprising: an optical pickup for irradiating light to a desired position of the optical disc through a lens to record or reproduce information, wherein the optical pickup actuator comprises: a base; A bobbin for fixing the objective lens; A support member having one end coupled to the bobbin and the other end fixed to a holder provided on the base such that the bobbin can move relative to the base; And a pair of magnets installed in the base and a plurality of coils coupled to the bobbins, respectively, adjacent to front and rear sides of the bobbins, and a driving unit driving the bobbins, wherein the magnets face the bobbins. It characterized by having two magnets polarized in opposite directions to form a plurality of closed loop magnetic fields on the surface, the plurality of coils coupled to the bobbin are each arranged to pass through the plurality of closed loop magnetic fields .
또한, 본 발명에 따르면, 상기 광픽업 액츄에이터는, 상기 보빈의 하부에 장착된 구면수차 보정을 위한 수차보정판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the optical pickup actuator further comprises an aberration correction plate for correcting spherical aberration mounted to the lower portion of the bobbin.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기회로 및 광픽업 액츄에이터, 그리고 이를 채용한 광기록/재생장치의 구조 및 동작에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a structure and an operation of a magnetic circuit, an optical pickup actuator, and an optical recording / reproducing apparatus employing the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터용 자기회로의 사시도를 보여준다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자기회로(10)는, 서로 마주보며 대향하는 두 개의 자석부(14,21) 사이에 다수의 코일(15,16,17)이 배치된 구조를 갖는다.2A shows a perspective view of a magnetic circuit for an optical pickup actuator according to the present invention. As shown in FIG. 2A, the
이때, 각각의 자석부(14,21)는, 제 1 자석(11,18) 및 상기 제 1 자석(11,18)의 둘레를 둘러싸는 제 2 자석(12,19)을 각각 포함하는 2분극 자석의 형태이다. 도 2a에서는, 상기 제 2 자석(12,19)이 제 1 자석(11,18)의 3면(즉, 하부와 좌우측)을 둘러싸는 凹 모양으로 도시되어 있지만, 제 1 자석(11,18)의 4면 모두를 둘러싸도록 구성할 수도 있을 것이다. 제 1 자석(11,18)과 제 2 자석(12,19)은, 서로 대향하는 두 자석부(14,21)의 대향면 상에 다수의 폐루프(closed loop) 자기장을 형성할 수 있도록 서로 반대 방향으로 분극되어 있다. 예컨대, 제 1 자석(11,18)은 N극이고 제 2 자석(12,19)은 S극이 될 수 있다. 반대로, 제 1 자석(11,18)을 S극으로, 제 2 자석(12,19)을 N극으로 형성할 수도 있다. 제 1 자석(11,18)의 후면에 결합된 요크(yoke)(13,20)는 제 1 자석(11,18)을 지지하기 위한 것으로, 제 1 자석(11,18)은 상기 요크(13,20)를 통해 광픽업 액츄에이터의 베이스(도시되지 않음)에 장착되고 지지된다.In this case, each of the
한편, 다수의 코일(15,16,17)은 서로 대향하는 두 자석부(14,21)의 제 2 자석(12,19)들 사이에 형성된 공간 내에 배치된다. 즉, 도 2a에 도시된 바와 같이, 제 1 자석부(14)의 제 2 자석(12)과 제 2 자석부(21)의 제 2 자석(19)이 서로 대향하고 있는 공간 내에 각 코일들이 배치된다. 예컨대, 제 1 및 제 2 코일(15,16)은 제 1 자석(11,18)의 좌우측면을 둘러싸는 제 2 자석(12,19) 부분에 각각 바닥면과 수직하게 배치되어 있으며, 상기 제 2 자석(12,19) 면과 수직한 방향(즉, x축 방향)으로 권선된다. 또한, 제 3 코일(17)은 제 1 자석(11,18)의 하면을 둘러싸는 제 2 자석(12,19) 부분의 중앙에 바닥면과 수평으로 배치되어 있으며, 역시 상기 제 2 자석(12,19) 면과 수직한 방향(즉, x축 방향)으로 권선된다.Meanwhile, the plurality of
이러한 구조에서, 각각의 코일에 전류가 인가되면, 전류의 방향에 따라 제 1 및 제 2 코일(15,16)은 좌우측(즉, +y축 또는 -y축 방향)으로 힘을 받으며, 제 3 코일(17)은 상하(즉, +z축 또는 -z축 방향)로 힘을 받는다. 따라서, 광픽업 액츄에이터에서 사용될 때, 상기 제 1 및 제 2 코일(15,16)은 트래킹 코일로서 역할을 하며, 제 3 코일(17)은 포커싱 코일로서 역할을 하게 된다.In this structure, when a current is applied to each coil, the first and
도 2b 및 도 2c는 각각 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터용 자기회로(10)의 개략적인 구조를 도시하는 평면도 및 측면도이다. 도 2b의 평면도를 통해 알 수 있 듯이, 제 2 자석(12,19)은 제 1 자석(11,18)의 좌우측을 각각 둘러싸고 있으며, 제 1 및 제 2 코일(15,16)은 두 개의 제 2 자석(12,19) 사이의 좌측을 잇는 공간과 우측을 잇는 공간 내에 각각 배치된다. 또한, 도 2c의 우측면도를 통해 알 수 있듯이, 상기 제 1 및 제 2 코일(15,16)은 바닥면과 수직하게 배치되며, 상기 제 1 및 제 2 코일(15,16) 아래의 제 3 코일(17)은 바닥면과 수평으로 설치된다. 이때, 코일이 자석에 대하여 상대운동을 할 수 있도록, 각각의 코일(15,16,17)과 제 2 자석(12,19) 사이에는 소정의 간격(즉, air gap)이 존재한다.2B and 2C are a plan view and a side view, respectively, showing a schematic structure of a
도 2d 역시 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터용 자기회로(10)에서 자석과 코일 사이의 위치 관계를 도시하는 것으로, 제 1 및 제 2 코일(15,16)은 제 2 자석(12,19)의 좌우측에 지면에서 수직으로 배치되고, 제 3 코일(17)의 제 2 자석의 하부(12,19)에 수평으로 배치됨을 알 수 있다. 또한, 도 2d에 도시된 바와 같이, 제 1 자석(11,18)과 제 2 자석(12,19) 사이에는 소정의 간격(23)이 존재할 수도 있다.Figure 2d also shows the positional relationship between the magnet and the coil in the
이러한 구조의 본 발명에 따르면, 종래에 비하여 증가된 추력을 갖는 자기회로를 얻을 수 있다. 본 발명에 따른 자기회로(10)가 종래의 자기회로에 비하여 큰 추력을 갖는 이유는, 본 발명에 따른 자기회로(10)의 구조와 종래에 사용된 자기회로의 구조를 비교함으로써 이해할 수 있다.According to the present invention having such a structure, it is possible to obtain a magnetic circuit having an increased thrust as compared with the prior art. The reason why the
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 자기회로와 비교되는 종래의 자기회로를 예시적으로 도시하는 사시도이다. 먼저, 도 5에 도시된 자기회로(50)는 두 개의 1분극 자석(51)을 서로 대향하도록 배치한 종래의 구조이다. 여기서, 포커싱 코일(52)은 두 자석(51) 사이의 하부에 지면과 수평으로 배치되어 있으며, 2 개의 트래킹 코일(53,54)은 자석(51)의 좌우측에 지면과 수직으로 배치되어 있다. 상기 트래킹 코일(53,54)은 서로 대향하는 두 자석(51)의 대향면과 평행하며, 코일(53,54)의 일부분이 자석(51)의 바깥쪽으로 돌출되어 있다.5 and 6 are perspective views exemplarily showing a conventional magnetic circuit compared with the magnetic circuit according to the present invention. First, the
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 자석(51)에 의해 형성되는 자기장(B)은 자석면 내에서 폐루프를 형성하지 않기 때문에, 자속이 코일(52,53,54)들의 두 면을 지나가게 된다. 이러한 구조에서, 전류가 시계방향으로 흐를 경우, 자석(51)과 평행한 포커싱 코일(52) 부분에서는 플레밍의 왼손 법칙에 따라 하방으로 힘이 작용한다. 반면, 자석(51)과 수직한 포커싱 코일(52) 부분에서는 상방으로 힘이 작용한다. 따라서, 포커싱 코일(52)에 작용하는 힘이 상당 부분 상쇄된다. 또한, 트래킹 코일(53,54)의 경우에도 마찬가지로 한쪽은 자석(51) 방향으로, 다른쪽은 그 반대 방향으로 힘이 작용하기 때문에, 트래킹 코일(53,54)에 작용하는 힘의 상당 부분이 상쇄된다. 이러한 종래의 자기회로(50)로부터 얻을 수 있는 추력은 대략 30mN/V 정도에 불과하다.In this case, as shown in FIG. 5, since the magnetic field B formed by the
도 6은 DVD 16배속 기록용으로 통상 사용하는 종래의 자기회로(60)를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 종래의 자기회로(60)는, 서로 인접하며 서로 반대 방향으로 분극된 제 1 및 제 2 자석(61,62), 상기 제 1 자석(61)의 한쪽 모서리 부분에 접하고 상기 제 1 자석(61)과 반대 방향으로 분극된 제 3 자석(63), 및 상기 제 2 자석(62)의 한쪽 모서리 부분에 접하고 상기 제 2 자석(62)과 반대 방향으로 분극된 제 4 자석(64)을 포함한다. 즉, 종래의 자기회로(60)에서 사용되는 자석은 한면에 4분극을 동시에 착자하여 형성된 4분극 자석이다. 이때, 트래킹 코일(65)은 제 1 자석(61)과 제 2 자석(62) 사이에 위치하며, 제 1 포커싱 코일(66)은 제 1 자석(61)과 제 3 자석(63) 사이, 제 2 포커싱 코일(67)은 제 2 자석(62)과 제 4 자석(64) 사이에 각각 위치한다. 이러한 구조에서는, 각 코일(65,66,67)의 중심 부분에 자속이 존재하지 않는 중립 영역(neutral zone)이 존재하기 때문에, 각 코일(65,66,67)에 작용하는 전자기력을 증가시키는데 한계가 있다. 도 6에 도시된 종래의 자기회로(60)의 경우, 약 50mN/V 까지의 추력을 낼 수 있다.Fig. 6 shows a conventional
반면, 본 발명에 따른 자기회로(10)의 경우, 도 2e에 도시된 바와 같이, 제 1 자석(11)과 제 2 자석(12)에 의해 자석부(14)의 적어도 3개소에서 형성되는 다수의 폐루프 자기장 내부를 각각의 코일(15,16,17)들이 완전히 통과하기 때문에, 누설자속에 의한 손실이 없다. 또한, 본 발명에 따른 자기회로(10)에서는, 각각의 코일(15,16,17)에 의해 형성되는 루프(loop) 내에 중립 영역이 전혀 존재하지 않는다. 따라서, 본 발명에 따르면, 종래의 자기회로에 비해 40% 이상 큰 70mN/V 정도의 추력을 얻을 수 있다. 이는 BD 4배속 내지 6배속으로 활용할 수 있는 수치로서, 종래에 비해 포커싱 방향과 트래킹 방향 모두에 대해 높은 AC 감도를 제공하는 것이 가능하다.On the other hand, in the case of the
도 3은 상술한 구조의 자기회로(10)를 채용한 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터(30)의 분해 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터(30)는, 대물렌즈(32)를 고정하는 보빈(31), 상기 보빈(31)이 베이스(도시되지 않음, 도 1 참조)에 대해 움직 가능하게 지지하는 지지부재(34,35), 상기 보빈(31)의 전후방에 각각 인접하는 한 쌍의 자석부(14,21), 및 상기 보빈(31)에 결 합된 트래킹 코일(15,16)과 포커싱 코일(17)을 구비한다.3 is an exploded perspective view of the
지지부재(34,35)는 상기 보빈(31)의 측면을 둘러싸는 케이싱(34) 및 일단이 상기 케이싱(34)의 좌우측면에 결합되고 타단이 상기 베이스에 마련된 홀더(도시되지 않음, 도 1 참조)에 고정되는 다수의 서스펜션(35)으로 구성된다. 그러나, 케이싱(34) 없이 보빈(31)의 측면에 직접 서스펜션(35)을 결합하는 것도 가능하다. 한편, 보빈(31)의 전후방에 각각 인접하는 자석부(14,21)는 베이스에 설치된다. 여기서, 상기 자석부(14,21)와 코일(15,16,17)은 상기 보빈(31)을 구동시키기 위한 구동유닛으로서, 앞서 설명한 자기회로(10)와 동일한 구조를 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터(30)는 구면수차 보정을 위하여 상기 보빈(31)의 하부에 장착된 수차보정판(33)을 더 포함한다.Support members (34, 35) is a casing (34) surrounding the side of the
앞서 설명한 바와 같이, 보빈(31)의 전후방에 각각 인접하는 자석부(14,21)는, 제 1 자석(11,18) 및 상기 제 1 자석(11,18)의 둘레를 적어도 3면에서 둘러싸는 제 2 자석(12,19)을 각각 포함하는 2분극 자석이다. 그리고, 제 1 자석(11,18)과 제 2 자석(12,19)은, 보빈(31)과의 대향면 상에 다수의 폐루프 자기장을 형성할 수 있도록 서로 반대 방향으로 분극되어 있다.As described above, the
한편, 포커싱 코일(17)은, 상기 제 1 자석(11,18)의 하면을 둘러싸는 제 2 자석(12,19) 부분에 대응하도록, 상기 보빈(31)의 하단부 둘레에 권선된다. 그리고, 제 1 및 제 2 트래킹 코일(15,16)은, 상기 제 1 자석(11,18)의 좌우측면을 둘러싸는 제 2 자석(12,19) 부분에 각각 대응하도록, 상기 보빈(31)의 양측면에 각각 권선된다. 따라서, 상기 포커싱 코일(17)과 제 1 및 2 트래킹 코일(15,16)은, 권선 방향이 제 2 자석(12,19) 면과 수직하며, 자석부(14,21)에 형성된 다수의 폐루프 자기장을 통과한다.On the other hand, the focusing
이러한 구조를 갖는 본 발명의 광픽업 액츄에이터(30)는 약 70mN/V 정도의 큰 추력으로 구동되기 때문에, 높은 AC 감도를 갖는다. 따라서, 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터(30)는 블루-레이 디스크(BD)에서 요구되는 허용오차 내에서 동작하는 것이 충분히 가능하다.Since the
도 4는 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터(30)를 채용한 광기록/재생장치의 구성을 개략적으로 도시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광기록/재생장치(40)는, 광정보 저장매체 예컨대, CD, DVD 또는 BD와 같은 광디스크(D)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(45), 상기 광디스크(D)의 반경 방향으로 이동 가능하게 설치되어 광디스크에 기록된 정보를 재생하거나 광디스크에 정보를 기록하는 광픽업(41), 스핀들 모터(45)와 광픽업(41)을 구동하기 위한 구동부(47), 광픽업(41)의 포커싱, 트랙킹 및/또는 틸트 서보를 제어하기 위한 제어부(49)를 포함한다. 여기서, 미설명된 참조번호 42는 턴테이블, 43은 광디스크(D)를 척킹하기 위한 클램프를 나타낸다.4 schematically shows the configuration of an optical recording / reproducing apparatus employing the
광픽업(41)은 광원으로부터 출사된 광을 광디스크(D)에 집속시키는 대물렌즈(32)를 포함하는 광픽업 광학계와, 상기 대물렌즈(32)를 구동하기 위한 광픽업 액츄에이터를 포함한다. 상기 광픽업 액츄에이터로는 상술한 본 발명에 따른 자기회로(10)를 구비한 광픽업 액츄에이터(30)를 사용한다.The
광디스크(D)로부터 반사된 광은 광픽업(41)에 마련된 광검출기를 통해 검출 되고 광전변환되어 전기적 신호로 바뀌고, 상기 전기적 신호는 구동부(47)를 통해 제어부(49)에 입력된다. 상기 구동부(47)는 스핀들 모터(45)의 회전 속도를 제어하며, 입력된 신호를 증폭시키고, 광픽업(41)을 구동한다. 제어부(49)는 구동부(47)로부터 입력된 신호를 바탕으로 조절된 포커싱 서보, 트랙킹 서보 및/또는 틸트 서보 명령을 다시 구동부(47)로 보냄으로써, 광픽업(41)의 포커싱, 트랙킹 및/또는 틸트 서보 동작이 구현되도록 한다.The light reflected from the optical disc D is detected by a photodetector provided in the
상기와 같은 본 발명에 따른 광기록/재생장치는 포커싱, 트랙킹 및/또는 틸트 서보 동작이 매우 미세하게 제어될 수 있으므로, 기록형 DVD용으로 사용될 경우 충분히 16배속 이상의 고배속을 실현할 수 있으며, BD용으로 사용될 때에도 충분히 4배속이나 6배속 이상의 고배속을 실현할 수 있다.The optical recording / reproducing apparatus according to the present invention as described above can be controlled very finely in focusing, tracking and / or tilt servo operation, and when used for a recordable DVD, it is possible to realize a high speed of 16 times or more sufficiently for BD. Even when used as a high speed can be achieved 4 times faster than 6 times.
지금까지 본 발명에 따른 자기회로, 광픽업 액츄에이터 및 광기록/재생장치의 구성 및 동작에 대해 상세히 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 구조에만 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상술한 설명에서는 제 2 자석이 제 1 자석의 양측면과 하면만을 둘러싸고 있지만, 제 1 자석의 양측면과 상면을 둘러쌀 수도 있고, 나아가 제 1 자석의 4면을 모두 둘러쌀 수도 있다. 따라서, 포커싱 코일도 역시 보빈의 상단부 둘레에 권선될 수 있으며, 보빈의 상하단부 둘레에 모두 포커싱 코일을 설치하는 것도 가능하다.The structure and operation of the magnetic circuit, the optical pickup actuator and the optical recording / reproducing apparatus according to the present invention have been described in detail so far. However, the present invention is not limited only to the above structure. For example, in the above description, although the second magnet surrounds only both side surfaces and the bottom surface of the first magnet, the second magnet may surround both side surfaces and the top surface of the first magnet, and may further surround all four surfaces of the first magnet. Therefore, the focusing coil can also be wound around the upper end of the bobbin, and it is also possible to install the focusing coil around the upper and lower ends of the bobbin.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 종래에는 얻을 수 없는 높은 추력을 갖는 광픽업 액츄에이터용 자기회로를 제공하는 것이 가능하다. 이렇게 높 은 추력을 갖는 자기회로를 채용한 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터는 AC 감도가 매우 우수하기 때문에, 고배속에서 요구하는 포커싱, 트랙킹 및/또는 틸트 구동에 있어서의 고감도를 충분히 실현할 수 있다. 따라서, 매우 작은 허용오차를 요구하는 고배속 BD의 광기록/재생장치에 적용하는 것이 가능하다.As described so far, according to the present invention, it is possible to provide a magnetic circuit for an optical pickup actuator having a high thrust which cannot be conventionally obtained. Since the optical pickup actuator according to the present invention employing the magnetic circuit having such a high thrust has excellent AC sensitivity, it is possible to sufficiently realize high sensitivity in focusing, tracking and / or tilt driving required at high speed. Therefore, it is possible to apply to the optical recording / reproducing apparatus of the high speed BD which requires very small tolerance.
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