KR20060071648A

KR20060071648A - 광픽업용 액츄에이터 및 광기록 및/또는 재생장치

Info

Publication number: KR20060071648A
Application number: KR1020040110311A
Authority: KR
Inventors: 김석중; 배정국; 안영만; 허태연; 강형훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2006-06-27
Also published as: CN100399439C; KR100710753B1; EP1675111A3; CN1794348A; US20060136953A1; EP1675111B1; EP1675111A2; DE602005013050D1; US7668049B2

Abstract

본 발명의 광픽업용 액츄에이터는, 광정보 저장매체에 광을 입사시키는 대물렌즈가 장착되며, 지지부재에 의해 베이스에 대해 움직임 가능하게 지지되는 보빈과; 보빈을 포커싱방향과 틸트방향으로 각각 독립적으로 구동시키기 위한 자기회로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

광픽업, 액츄에이터, 자기회로, 분극자석, 포커싱코일, 트랙코일, 틸트코일

Description

광픽업용 액츄에이터 및 광기록 및/또는 재생장치{An actuator for optical pick-up and optical recording/reproducing apparatus having the same}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광픽업용 액츄에이터를 나타내 보인 개략적인 분리 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 광픽업용 액츄에이터를 나타내 보인 평면도.

도 3은 도 1의 상태에서 보빈을 제거하고 자기회로를 나타내 보인 사시도.

도 4는 도 1에 도시된 보빈을 발췌하여 나타내 보인 단면도.

도 5a 및 도 5b는 보빈을 포커싱방향으로 구동시키는 동작을 설명하기 위한 도면.

도 6a 및 도 6b 각각은 보빈을 포커싱 및 틸트방향으로 구동시키는 동작을 설명하기 위한 도면.

도 7a 및 도 7b 각각은 보빈을 트랙방향으로 구동시키는 동작을 설명하기 위한 도면.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광 기록 및/또는 재생장치를 나타내 보인 개략적인 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10..베이스 11..홀더

13..지지부재 20..보빈

21,23..렌즈장착홀 25,26..코일 장착부

31,33..제1 및 제2대물렌즈 41,42..포커싱코일

43..틸트코일 44,45..트랙코일

61,62..2분극 자석 110..스핀들모터

120..광픽업 130..구동부

140..제어부

본 발명은 광픽업용 액츄에이터 및 광기록 및/또는 재생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광정보 저장매체에 정보를 기록 및/또는 재생이 가능하도록 대물렌즈를 탑재하여 구동시키는 광픽업용 액츄에이터 및 이를 구비하는 광기록 및/또는 재생장치에 관한 것이다.

디지털 다기능디스크(이하, DVD:Digital Versatile Disk)는 잘 알려진 바와 같이, 파장 650nm(또는 635nm)인 광 및 개구수 0.6(기록가능형인 경우 0.65)인 대물렌즈를 사용하여 기록 및/또는 재생된다. 이 DVD는 직경 120mm, 트랙피치 0.74㎛로 하면, 단면에 대해 4.7GB 이상의 기록용량을 가진다.

따라서, DVD는 고선명(HD:High Definition)급의 동영상정보를 기록하기 위한 기록매체로는 불충분하다. 이는 135분 분량의 동영상정보를 고선명급으로 기록하려 면, 단면에 대해 예컨대, 23GB 이상의 기록용량이 요구되기 때문이다.

이러한 고밀도 기록용량 요구에 부응하도록, 적색보다 짧은 파장의 광 즉, 청색광 및 0.6보다 큰 개구수의 대물렌즈를 사용하며, 보다 협 트랙을 갖는 고밀도 광디스크 즉, 차세대 DVD(이하, HD-DVD(High Definition-DVD))에 대한 개발 및 규격의 표준화가 추진되고 있다.

한편, 광디스크의 경사에 의한 공차를 확보하려면, 고밀도화를 위해 대물렌즈의 개구수를 높임에 따라 광디스크의 두께를 줄일 필요가 있다. 이러한 광디스크의 경사에 의한 허용 공차를 고려할 때, CD의 경우 1.2mm에서 DVD의 경우 0.6mm로 두께를 줄였으며, 향후의 HD-DVD는 0.1mm 두께로 될 가능성이 높다. 대물렌즈의 개구수는, CD의 경우 0.45에서 DVD의 경우 0.6으로 높아졌으며, HD-DVD의 경우에는 0.85로 될 가능성이 높다. 또한, HD-DVD의 광원으로는 기록용량을 고려할 때, 청자색 광원이 채용될 가능성이 높다. 이와 같이 새로운 규격의 광디스크를 개발함에 있어, 문제가 되는 것은 기존 광디스크와의 호환성이다.

그런데, 0.85와 같은 고개구수를 갖는 대물렌즈를 일 매로 설계, 제작하는데는 상당한 기술이 요구될 뿐만 아니라, 이와 같은 고개구수를 가지면서 작동거리(Working Distance)를 DVD용 대물렌즈와 같이 길게 하는 것이 어렵다.

따라서, 작동거리 문제를 해결할 수 있도록, 고밀도 기록/재생이 가능한 호환형 광픽업에서는, CD 및/또는 DVD를 기록/재생하는데 사용되는 적어도 하나의 대물렌즈와 이보다 고개구수를 갖는 고밀도 기록용 대물렌즈를 별도로 구비할 필요가 있다.

한편, 광픽업용 액츄에이터는 포커스와 트랙 양 방향으로 구동이 가능하도록 자기 회로가 구성되어 있어, 포커스 방향으로는 광디스크와 대물렌즈 사이의 간격이 일정한 간격으로 유지되도록 하고, 트랙 방향으로는 대물렌즈를 원하는 트랙위치(트랙중심)으로 이동시키는 역할을 수행한다.

상기와 같이, 기록밀도가 서로 상이한 복수의 광디스크를 호환 채용하는 광픽업에서는, 서로 상이한 기록 밀도를 갖는 복수의 광디스크에 각각 대응하는 대물렌즈를 필요로 한다. 따라서, 복수의 대물렌즈를 구비하는 광픽업에 적용되는 액츄에이터는 적어도 하나 이상의 대물렌즈를 가동부에 탑재하여 포커스방향과, 트랙 방향 및 틸트방향으로 고감도를 유지하면서 구동시킬 수 있는 자기회로가 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 간단한 구조를 가지면서도 고감도를 유지할 수 있도록 개선된 광픽업용 액츄에이터 및 이를 가지는 광기록 및/또는 재생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 해결하기 위한 본 발명의 광픽업용 액츄에이터는, 광정보 저장매체에 광을 입사시키는 대물렌즈가 장착되며, 지지부재에 의해 베이스에 대해 움직임 가능하게 지지되는 보빈과; 상기 보빈을 포커싱방향과 틸트방향으로 각각 독립적으로 구동시키기 위한 자기회로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 자기 회로는, 상기 보빈에 서로 이웃하게 설치되는 한 쌍의 포 커싱코일과; 상기 포커싱코일 각각의 작동변에 대응되는 작동변을 가지는 하나의 틸트코일; 및 상기 포커싱코일과의 상호작용에 의해 포커싱방향으로 구동력을 발생시키고, 상기 틸트코일과의 상호작용에 의해 틸트방향으로 구동력을 발생시키는 자석부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 자석부는, 상기 보빈을 사이에 두고 배치되는 제1자석부와; 상기 보빈을 사이에 두고 상기 제1자석부와 대각선으로 반대극성을 갖도록 상기 제1자석부에 이웃하게 설치되는 제2자석부;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 제1 및 제2자석부는, 상기 보빈을 사이에 두고 각각 대응되게 설치되며, 상기 포커싱코일들의 작동변들과 나란한 방향으로 분극된 한 쌍의 2분극 자석을 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 한 쌍의 포커싱코일은, 상기 포커싱방향에 교차하는 트랙방향으로 나란하게 배치된 것이 좋다.

또한, 상기 포커싱코일과 상기 틸트코일은 상기 포커싱방향으로 오버랩되게 배치된 것이 좋다.

또한, 상기 포커싱코일은 상기 포커싱방향을 기준으로 상기 틸트코일보다 상부에 위치된 것이 좋다.

또한, 상기 포커싱코일은 상기 틸트코일보다 상기 포커싱방향으로 더 두껍게 형성된 것이 좋다.

또한, 상기 자기회로는, 상기 포커싱코일들 및 틸트코일의 내측에 설치되는 내측요크와; 상기 포커싱코일들 및 틸트코일의 외측에 설치되는 외측요크;를 더 포 함하는 것이 좋다.

또한, 상기 외측요크는 상기 베이스에 설치되어 상기 자석부를 지지하는 것이 좋다.

또한, 내측요크는, 상기 광정보 저장매체의 트랙방향으로 나란한 상기 포커싱코일 및 틸트코일의 변에 마주하도록 설치되는 한 쌍의 제1내측요크와; 상기 제1요크와 상기 트랙방향으로 이웃하며, 상기 포커싱코일과 상기 틸트코일의 작동변에 마주하도록 설치되는 한 쌍의 제2내측요크;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 보빈에는 복수의 대물렌즈를 탑재할 수 있도록 상기 광정보 저장매체의 트랙방향으로 배치된 복수의 렌즈장착홀을 가지는 것이 좋다.

또한, 상기 자기회로는, 상기 한 쌍의 렌즈장착홀 각각을 중심으로 권선되도록 배치되는 한 쌍의 포커싱코일과; 상기 한 쌍의 렌즈장착홀 모두를 감싸도록 권선된 하나의 틸트코일; 및 상기 포커싱코일과의 상호작용에 의해 포커싱방향으로 구동력을 발생시키고, 상기 틸트코일과의 상호작용에 의해 틸트방향으로 구동력을 발생시키는 자석부;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 보빈은, 상기 렌즈장착홀들과 연통되며, 상기 포커싱코일들 및 상기 틸트코일을 상기 트랙방향으로 이웃되게 수용하는 코일 장착부를 가지는 것이 좋다.

또한, 상기 포커싱코일과 상기 틸트코일은 상기 포커싱방향으로 이웃되게 배치된 것이 좋다.

또한, 상기 보빈은, 내벽에 상기 포커싱코일 및 상기 틸트코일을 지지하기 위한 코일 장착부를 가지며, 상기 코일 장착부는, 상기 한 쌍의 포커싱코일을 서로 격리하도록 상기 포커싱코일 사이에 마련되는 격벽을 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 자기회로는, 상기 자석부와의 상호작용에 의해 상기 보빈을 상기 광정보 기록매체의 트랙방향으로 구동시키기 위한 한 쌍의 트랙코일을 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 한 쌍의 트랙코일은, 상기 자석부와 마주하는 상기 보빈의 외측면에 지지되며, 상기 트랙방향으로 상기 포커싱코일들 사이에 설치되는 것이 좋다.

또한, 상기 트랙코일은 상기 자석부 각각에 마주하는 변중에서 상기 포커싱방향으로 나란한 변들이 트랙방향으로의 전자기력 발생에 기여하도록 배치되는 것이 좋다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광픽업용 액츄에이터는, 기록밀도가 서로 다른 광정보 기록매체에 정보를 기록 및/또는 재생하기 위한 복수의 대물렌즈를 장착할 수 있는 보빈과; 상기 보빈을 베이스에 대해 움직임 가능하게 지지하는 지지부재와; 상기 보빈을 포커스방향 및 틸트방향으로 각각 독립적으로 구동시킬 수 있는 자기회로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 자기회로는, 상기 복수의 대물렌즈 각각에 대응되도록 상기 보빈에 지지되는 복수의 포커싱코일과; 상기 대물렌즈들 모두에 대응되게 상기 보빈에 설치되는 하나의 틸트코일과; 상기 보빈을 사이에 두고 서로 대응되게 마련되며, 상기 광정보 기록매체의 트랙방향으로 2분극된 한 쌍의 분극자석;을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광 기록 및/또는 재생장치는, 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터를 구비하며, 광정보 저장매체의 반경방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 광정보 저장매체에 기록된 정보를 재생하거나 정보를 기록하는 광픽업과; 포커싱, 트랙 및 틸트 서보를 제어하기 위한 제어부;를 포함하는 광 기록 및/또는 재생장치에 있어서, 상기 액츄에이터는, 대물렌즈가 탑재되며, 지지부재에 의해 베이스에 대해 움직임 가능하게 지지되는 보빈과; 상기 보빈을 포커싱방향과 틸트방향으로 각각 독립적으로 구동시키기 위한 자기회로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 광픽업용 액츄에이터를 자세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광픽업용 액츄에이터는, 베이스(10)에 지지되는 홀더(11)와, 서로 다른 작동거리를 가질 수 있는 복수의 대물렌즈(31,33)를 지지하기 위한 렌즈장착홀(21,23)을 가지는 보빈(20)과, 보빈(20)과 홀더(11)를 연결하는 지지부재(서스펜션;13)와, 상기 보빈(20)을 포커스 방향과, 틸트 방향, 트랙 방향으로 각각 독립적으로 구동시키기 위한 자기회로를 구비한다.

상기 복수의 대물렌즈(31,33)는, 기록밀도가 서로 다른 적어도 한 종류의 저밀도 광디스크에 정보를 기록/재생하는데 사용되는 제1대물렌즈(31)와, 저밀도 광디스크보다 고밀도인 광디스크(이하 고밀도 광디스크)에 정보를 기록/재생하는데 사용하는 제2대물렌즈(33)를 포함한다. 상기 제1대물렌즈(31)는 예를 들어, 저밀도 광디스크인 DVD 계열의 광디스크(이하, DVD)에 정보를 기록/재생할 수 있으면서, 부가적으로 CD 계열의 광디스크(이하, CD)에 정보를 기록/재생할 수 있도록 마련될 수 있다. 상기 제2대물렌즈(33)는 예를 들어, DVD 보다 고밀도 광디스크인 HD-DVD 계열의 광디스크(이하, HD-DVD)에 정보를 기록/재생할 수 있도록 마련될 수 있다. 여기서, 상기 대물렌즈(31,33)는 서로 기록밀도가 상이한 3종류 이상의 광디스크에 정보를 기록/재생하는데 사용될 수 있도록, 작동거리가 서로 다른 3개 이상의 대물렌즈로 이루어질 수도 있다.

본 발명에 따른 액츄에이터는 하나의 보빈(20)에 복수의 대물렌즈(31,33)를 광디스크의 반경 즉, 레디얼방향(R 방향)으로 설치할 수 있도록 마련되어, 복수의 대물렌즈를 필요로 하는 광픽업과의 호환성을 확보할 수 있도록 된 것이다.

상기 보빈(20)은 상기와 같이 2개의 대물렌즈(31,33)를 탑재하는 구조인 경우, 제1대물렌즈(31)를 설치하기 위한 제1렌즈장착홀(21)과, 제2대물렌즈(33)를 장착하기 위한 제2렌즈장착홀(23)을 가진다. 여기서, 보빈(20)에 형성되는 렌즈장착홀의 수는 탑재할 대물렌즈의 수에 대응된다.

상기 제1 및 제2렌즈장착홀(21,22)은 R 방향으로 배치된다. 그리고, 각 렌즈장착홀(21,23)은 도 4에 도시된 바와 같이, 대물렌즈들(31,33)을 서로 다른 높이로 설치할 수 있도록 마련되는 것이 좋다. 즉, 제1렌즈장착홀(21)에는 보빈(20)의 광디스크에 마주하는 상면으로부터 상대적으로 깊은 위치에 안착턱(21a)이 형성되어, 저밀도 광디스크용으로 작동거리가 긴 제1대물렌즈(31)를 설치할 수 있도록 구성되어 있다. 제2렌즈장착홀(23)에는 보빈(20)의 광디스크에 마주하는 상면과 동일 높이(또는 제1렌즈장착홀(21)에 형성된 안착턱(21a)보다 보빈(20)의 상면에 근접된 위치)에 안착턱(23a)이 형성되어, 고밀도 광디스크용으로 작동거리가 짧은 제2대물렌즈(33)를 설치할 수 있도록 된 것이 좋다.

또한, 상기 보빈(20)은 상면은 상기 렌즈장착홀들(21,23)에 의해 오픈되고, 하방은 코일 장착부들(25,26)을 통해 오픈된 대략 육면체의 형상을 가진다. 상기 코일 장착부(25,26)는 중간의 격벽(27)에 의해 R방향으로 구분된다. 상기 각 코일장착부들(25,26) 각각의 내부에는 후술할 포커싱코일(41)(42) 및 틸트코일(43)이 설치된다.

또한, 상기 보빈(20)은 지지부재(13)에 의해 홀더(11)에 움직임 가능하게 지지된다. 상기 지지부재(13)는 소정 강성을 가지며, 탄력적으로 변형 가능한 스프링와이어인 것이 좋다. 보빈(20)의 외측에는 상기 지지부재(13)가 결합되는 연결보드(28)가 마련될 수 있다. 지지부재(13)는 연결보드(28)에 납땜 등에 의해 연결된다. 따라서, 상기 지지부재(13)를 통해 상기 자기회로로 전류를 공급할 수 있게 된다. 상기 구성을 가지는 보빈(20)은 플라스틱 재질로 사출성형에 의해 제작될 수 있다.

상기 자기회로는 대물렌즈(31,33)를 포커싱방향, 트랙방향(이하, R 방향), 틸트 방향으로 각각 독립적으로 구동시키기 위한 것이다. 이 자기회로는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 포커싱코일(41,42)과, 하나의 틸트코일(43)과, 한 쌍의 트랙코일(44,45)과, 제1 및 제2분극자석(61,63)을 포함한다.

상기 포커싱코일(41,42)은 상기 R 방향으로 이웃되게 배치된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 격벽(27)을 사이에 두고, 각 코일 장착부(25,26)의 내벽에 밀착되게 설치된다. 이 포커싱코일(41,42)은 포커스방향으로 공심을 가지도록 대략 직 사각 형태로, 포커스방향으로 소정 높이 적층되게 권선된다. 그리고, 각 포커싱코일(41,43)은 제1 및 제2대물렌즈(31,33)를 중심으로 권선되도록 배치된다.

상기 포커싱코일(41,42)은 R방향으로 평행한 변들이 상기 제1및 제2분극자석들(61,63)과의 상호작용에 의해 보빈(20)을 포커스방향으로 구동시키기 위한 힘을 동시에 받게 된다. 이러한 포커싱코일(41,42)은 서로 반대방향으로 전류가 인가되도록 설치되며, 전류 인가시 같은 방향으로 힘을 받게 된다.

상기 틸트코일(43)은 포커싱코일들(41,42)과 포커싱방향으로 오버랩되게 배치된다. 즉, 틸트코일(43)은 하나가 대략 직사각형 형태로 권선되어 보빈(20)의 코일장착부들(25,26)의 내벽에 밀착되게 설치된다. 바람직하게는, 상기 틸트코일(43)은 포커싱코일(41,42)보다 낮은 위치에 마련되며, 포커싱방향으로 포커싱코일(41,42)보다 작은 두께로 형성된다. 따라서, 상기 포커싱바향으로 작용하는 힘은 대부분 상기 포커싱코일(41,42)에서 발생하게 된다. 그리고, 틸트코일(43)은 R 방향으로 보빈(20)의 중간위치를 중심으로 서로 방대방향의 힘을 발생시킴으로서 보빈(20)을 틸트방향으로 움직이도록 할 수 있게 된다.

여기서, 상기 틸트코일(43)은 코일장착부(25,26) 각각에 걸쳐 설치되므로, 상기 격벽(27)은 보빈(20)의 하단으로부터 소정 높이, 즉 틸트코일(43)의 설치공간을 제공할 수 있는 높이로부터 마련된다.

상기 틸트코일(43)은 포커싱코일들(41,42) 중 어느 하나와 같은 방향으로 전류가 인가되어 틸트방향으로 힘을 받는다. 즉, 이 틸트코일(43)은 포커싱코일(41,42)과는 독립적으로 구동되면서 보빈(20)을 구동시키게 된다.

상기 트랙코일(44,45)은 보빈(20)의 R 방향에 평행한 외측면 각각에 설치된다. 그리고, 바람직하게는 트랙코일(44,45) 각각은 R 방향으로 포커싱코일(41,42) 사이에 걸쳐 배치된다. 이와 같이, 각 트랙코일(44,45)이 포커싱코일들(41,42) 사이에 배치되면, 상기 각 분극자석(61,63)의 분극된 N극 부분과 S극 부분 각각에 트랙코일(44,45)의 작동변이 마주하도록 배치된다. 그리고, 각 트랙코일(44,45)은 대략 직사각 형태로 권선되어서, 트랙코일들(44,45)의 포커스방향에 나란한 변들은 분극자석(61,63)의 N극 부분(61a,63a) 및 S극 부분(61b,63b)에 마주하게 된다. 이러한 트랙코일(51,53)은 분극자석(61,63)과의 상호작용에 의해 보빈을 트랙방향으로 구동시키는 힘을 받는다.

상기 분극자석(61,63) 각각은 보빈(20)을 사이에 두고, 보빈(20)의 R방향에 평행한 외측면에 소정 거리 이격되게 배치된다. 각 분극자석(61,63)은 R방향으로 분극된 제1부분(61a,63b)과, 제2부분(61b,63a)을 가진다. 이러한 분극자석(61,63)은 보빈(20)을 포커스, 틸트, 트랙방향으로 구동시키는데 모두 관여하며, 공용으로 사용되도록 배치된다. 이를 위해, 분극자석(61,63)의 서로 대응되는 즉, 서로 마주하는 부분의 극성은 서로 동일한 극성을 갖도록 배치된다. 다른 표현으로는, 분극자석(61,63)은 보빈(20)을 사이에 두고 서로 대각선 방향으로 반대극성을 갖도록 배치된다.

이를 더욱 구체적으로 보면, 제1분극자석(61)의 제1부분(61a)과 제2분극자석(63)의 제1부분(63a)은 포커싱코일(41)을 사이에 두고 대응되게 배치된다. 그리고, 각 제1부분들(61a,63a)은 서로 방대방향으로 자속이 미치도록 같은 극끼리 마주하 도록 배치된다. 본 발명의 실시예에서는, 제1부분들(61a,63a)은 N극끼리 마주하도록 배치된다.

그리고, 제1분극자석(61)의 제2부분(61b)과, 제2분극자석(63)의 제2부분(63b)은 상기 포커싱코일(42)을 사이에 두고 대응되게 배치된다. 상기 제2부분들(61b,63b)은 S극끼리 마주하도록 마련된다.

여기서, 설명의 편의를 위해 서로 마주하는 분극자석들(61,63)의 제1부분들(61a,63a)을 제1자석부(M1)라 한다. 그리고, 제2부분들(61b,63b)은 제2자석부(M2)라 칭하여 설명한다. 상기 제1 및 제2자석부(M1,M2)는 포커싱코일(41,42)과의 상호 작용에 의해 전자기력을 발생시켜서, 보빈(20)을 포커스 방향으로 구동시키게 된다.

또한, 제1자석부(M1)와 제2자석부(M2)는 틸트코일(43)과의 상호작용에 의해 전자기력을 발생시켜서, 보빈(20)을 틸트방향으로 구동시킨다. 물론, 제1자석부(M1)와 제2자석부(M2)는 트랙코일(44,45)과의 상호작용에 의한 전자기력을 발생시켜서 보빈(20)을 트랙방향으로 구동시킨다. 이러한 구체적인 구동작용은 후술하기로 한다.

또한, 상기 자기회로는 포커싱코일(41,42)의 내측에 배치되는 복수의 제1 및 제2내측요크(71,72)와, 상기 분극자석들(61,63) 각각에 대응되게 설치되는 외측요크(73)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제1내측요크(71)는 포커싱코일(41) 내측에 한 쌍이 배치된다. 바람직하게는 제1내측요크(71)는 포커싱코일(41)과 틸트코일(43)이 제1자석부(M1)와 대향하 는 유효코일부분 즉, R방향에 평행한 부분에 대응되게 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 제1내측요크(71)는 베이스(10)에 고정되거나, 베이스(10)와 동일한 금속재질로 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 제1내측요크(71)는 포커싱코일(41)과 틸트코일(43)에 비접촉된 상태로, 포커싱코일(41) 및 틸트코일(43) 각각에서 포커스 및 틸트 방향으로 발생된 자기력선을 가이드하여 유효 자기장의 세기를 극대화할 수 있게 된다.

상기 제2내측요크(72)는 제1내측요크(71)와 R방향으로 이웃되게 배치된다. 즉, 제2내측요크(72)는 다른 포커싱코일(42)의 내측에 배치된다. 이러한 제2내측요크(72)의 구성 및 작용은 제1내측요크(71)와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 외측요크(73)는 베이스(10)에 고정되며, 베이스(10)와 일체로 형성될 수 있다. 이 외측요크(73)는 상기 분극자석(61,63) 각각의 보빈(20)과 마주하지 않는 면에 대응되게 배치된다. 바람직하게는, 외측요크(73)는 각 분극자석(61,63)을 지지하는 것이 좋다. 이러한 외측요크(73)는 각 분극자석(61,63)에서 발생하는 자기장의 자기력선을 가이드하여, 보빈(20) 쪽으로 집속하여 유효자기장의 세기를 극대화하기 위한 것이다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 광픽업용 액츄에이터의 작용효과를 자세히 설명하기로 한다.

먼저, 상기 2포커싱코일(41,43)과 제1 및 제2자석부(M1.M2)의 상호작용에 의한 구동력의 방향을 살펴보면 다음과 같다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 분극자석(61,63)을 사이에 두고, 포커싱코일들 (41,42)이 배치된다. 하나의 포커싱코일(41)은 제1자석부(M1)와의 상호작용에 의해 구동되고, 다른 포커싱코일(42)은 제2자석부(M2)와의 상호작용에 의해 구동된다. 도시된 바와 같이, 각 포커싱코일(41,42)에는 반대방향으로 전류가 인가된다. 제1자석부(M1)의 제1부분들(61a,63a)이 마주하는 면이 N극이므로, 자기장이 서로 마주하는 쪽으로 튀어나가는 방향이 된다. 포커싱코일(41)에 시계 반대방향으로 전류가 인가되므로, 플레밍의 왼손법칙에 따라 포커싱코일(41)의 R 방향에 나란한 변들은 상방으로 힘을 받는다. 또한, 도시된 바와 같이, 제2자석부(M2)를 이루는 제2부분들(61b,63b)은 S극끼리 마주하므로, 제2부분들(61b,63b)에서 발생하는 자기장은 서로 멀어지게 튀어 들어가는 방향이 된다. 따라서, 다른 포커싱코일(42)에 시계방향으로 전류가 인가되므로, 포커싱코일(42)의 R방향에 나란한 변은 상방으로 힘을 받는다. 결국, 도 5a에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 포커싱코일(41,42)에 서로 반대방향으로 전류를 인가하면, 보빈(20)과 제1 및 제2대물렌즈(31,33), 포커싱코일(41,42)과 틸트코일(43) 및 트랙코일(44,45)을 포함하는 가동부는 상방으로 이동된다.

도 5b를 참조하면, 각 포커싱코일(41,42)에는 도 5a와는 서로 반대방향으로 각각 전류가 인가된다. 이러한 경우, 각 포커싱코일(41,42)의 R방향에 나란한 변들은 하방으로 힘을 받는다. 이와 같이, 각 포커싱코일(41,42)에 인가되는 전류의 극성 및 전류의 량을 조절하면, 보빈(20)에 탑재된 제1 및 제2대물렌즈(31,33)의 포커스 방향을 다른 위치로 조절할 수 있게 된다.

도 6a를 참조하면, 각 포커싱코일(41,42)에는 도 5a에서 도시된 바와 같이, 전류를 인가하여 보빈(20)을 상방으로 구동시킬 수 있다. 이와 동시에 틸트코일(43)에 반시계방향으로 전류를 인가한다. 그러면, 틸트코일(43)은 제1자석부(M1)에 대응되는 부위에서는 상방으로 힘이 발생하고, 제2자석부(M2)에 대응되는 부위에서는 하방향으로 힘이 발생한다. 따라서, 틸트코일(43)은 포커싱코일(41,42)과는 독립적으로 보빈(20)을 어느 한 쪽으로 틸트 시킬 수 있게 된다. 즉, 도 6a의 경우에는, 보빈(20)은 포커싱코일(4142)에 의해 상방으로 이동하는 동시에, 틸트코일(43)에 의해 T1 방향으로 소정각도 틸트 구동될 수 있게 된다.

반대로, 도 6b에 도시된 바와 같이, 포커싱코일(41,42)에 도 5b를 통해 설명한 바와 같은 방향으로 전류를 인가함으로서, 보빈(20)을 하방향으로 포커싱 시킬 수 있게 된다. 이러한 상태에서, 틸트코일(43)에 시계방향으로 전류를 인가한다. 그러면, 틸트코일(43)은 제1자석부(M1)에 대응되는 부위에서는 하방향으로 힘을 받고, 제2자석부(M2)에 대응되는 부위에서는 상방향으로 힘을 받는다. 따라서, 보빈(20)은 포커싱코일(41,42)에 의해 하방향으로 이동되는 동시에, 틸트코일(43)에 의해 T2 방향으로 틸트된다.

이와 같이, 보빈(20)에 탑재된 제1 및 제2대물렌즈(31,33)를 틸트 방향으로 구동제어하기 위해서는, 각 포커싱코일(41,42)에 반대방향으로 전류를 인가하고, 상기 틸트코일(43)에는 어느 한쪽 방향으로의 전류량을 조절하여 제어할 수 있게 된다. 물론, 상기 포커싱코일(41,42)에 전류를 인가하지 않은 상태에서, 틸트코일(43)에만 전류를 인가하여 보빈(20)을 틸트시킬 수도 있다.

이하 상기 각 트랙코일(44,45)과 각 분극자석(61,63)의 상호작용에 의한 보 빈(20)의 트랙방향으로의 구동동작을 설명하기로 한다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 트랙코일(44)과 마주하는 분극자석(61)은 R방향으로 N극과 S극으로 2분극되어 있다. 이 상태에서, 트랙코일(44)은 상하로 긴 변을 가지며, 각각의 긴 변이 N극을 가지는 제1부분(61a)과 S극을 가지는 제2부분(61b)에 대응되게 배치된다. 이와 같은 상태에서, 제1부분(61a)에서 나오는 자기장의 방향이 지면으로부터 튀어나오는 방향이라 할 때, 한 쌍의 긴 변에 해당하는 트랙코일(44)의 부분은 반시계방향으로 전류가 흐를 때, 도시된 바와 같이, 긴 변에서는 모두 전자기력을 발생시키는데 기여할 수 있는 유효 트랙코일이 된다. 한편, 이와 같이, 트랙코일(44)에 반시계방향으로 전류가 인가되면, 긴 변에는 왼쪽으로 힘이 작용한다.

또한, 도 7b에 도시된 바와 같이, 트랙코일(44)에 시계방향으로 전류를 흘려보내면, 트랙코일(44)의 긴 변은 오른쪽으로 힘을 받게 된다. 이와 같이, 트랙코일(44)에 인가되는 전류의 극성 및 그 전류량에 따라서, 보빈(20)에 탑재된 제1 및 제2대물렌즈(31,33)를 트랙방향(R방향)으로 구동 제어할 수 있게 된다.

또한, 반대쪽 트랙코일(45)과 2분극자석(63)과의 상호작용에 의해 트랙코일(45)에 작용하는 힘은 도 7a 및 도 7b를 통해 설명한 내용을 근거로 충분히 유추할 수 있으므로, 자세한 설명은 생략한다. 즉, 다른 트랙코일(45)도 인가되는 전류의 극성 및 전류량을 조절함으로서, 보빈(20)을 트랙방향으로 위치 제어할 수 있게 된다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 액츄에이터의 경우, 보빈(20)을 포커스 및 틸트 방향으로 조정하기 위한 포커싱코일(41,42) 및 틸트코일(43)이 서로 독립적으로 설치되어 독립적으로 구동될 수 있다.

따라서, 대물렌즈를 시스템에 대응시키는 대응력을 향상시키고, 광픽업의 감도를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 포커싱코일과 틸트코일을 보빈의 내측에 밀착되게 설치함으로서, 사출성형되는 보빈의 강도를 보강할 수 있게 된다. 따라서, 고배속에서 감도증가는 물론, 2차 공진주파수의 고역이동을 충분히 확보시킬 수 있게 된다.

한편 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광픽업 액츄에이터를 채용한 광 기록 및/또는 재생장치를 개략적으로 나타내 보인 구성도이다.

도 8을 참조하면, 광 기록 및/또는 재생장치는, 광정보 저장매체 예컨대, 광디스크(D)를 회전시키기 위한 스핀들모터(110)와, 광디스크(D)의 반경방향(R)으로 이동 가능하게 설치되어 광디스크(D)에 기록된 정보를 재생 및/또는 정보를 기록하는 광픽업(120)과, 스핀들모터(110)와 광픽업(120)을 구동하기 위한 구동부(130)와, 광픽업(120)의 포커싱, 트랙킹 및 틸트 서보를 제어하기 위한 제어부(140)를 포함한다. 여기서, 참조부호, 112는 턴테이블을 나타내고, 124는 광디스크(D)를 척킹하기 위한 클램프를 나타낸다.

상기 광픽업(120)은 광원으로부터 출사된 광을 광디스크(D)에 집속시키는 대물렌즈(31,33)를 포함하는 광픽업 광학계와, 이 대물렌즈(31,33)를 3축 구동하기 위한 광픽업 액츄에이터를 포함한다. 이 때, 상기 광픽업 액츄에이터는 앞서 도 1 내지 도 7b를 통해 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광픽업 액츄에이터 를 적용할 수 있다.

상기 광디스크(D)로부터 반사된 광은 광픽업(120)에 마련된 광검출기를 통해 검출되고, 광전변환되어 전기적 신호로 바뀐다. 이 전기적 신호는 구동부(130)를 통해 제어부(140)로 입력된다. 상기 구동부(130)는 스핀들모터(110)의 회전속도를 제어하며, 입력된 신호를 증폭시키고, 광픽업(120)을 구동한다.

상기 제어부(140)는 구동부(130)로부터 입력된 신호를 바탕으로 조절된 포커싱 서보, 트랙킹 서보, 틸트 서보 명령을 다시 구동부(130)로 보내서, 광픽업(120)의 포커싱, 트랙킹 및 틸트 동작이 구현되도록 한다.

한편, 이상에서는 액츄에이터가 하나의 보빈(20)에 2개의 대물렌즈(31,33)를 탑재하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하다. 즉, 보빈(20)에 2개의 렌즈장착홀(21,23)이 마련되어 있지만, 어느 한 쪽에만 대물렌즈를 탑재하여 사용할 수 있다. 이 경우에도, 상기 자기회로를 이용하여 하나의 대물렌즈의 위치를 쉽게 조정할 수 있게 된다.

또한, 보빈(20)에 2개 이상이 대물렌즈를 탑재하는 구조를 마련하여, 2종 또는 3종 이상의 기록밀도가 상이한 광디스크 예를 들어, CD, DVD, HD-DVD를 호환하여 기록/재생할 수 있는 광픽업에 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 광픽업용 액츄에이터에 따르면, 2개의 대물렌즈를 하나의 보빈에 장착한 구성으로서, 대물렌즈들을 포커스 방향, 틸트 방향 및 트랙방향으로 독립적으로 동시에 제어할 수 있게 된다.

따라서, 고배속에서의 대응력이 향상되고 감도를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 독립적으로 구동되는 포커싱코일과 틸트코일 각각을 보빈의 내부벽에 밀착되게 설치함으로서, 사출형성되는 보빈의 강도를 향상시킬 수 있게 된다.

따라서, 보빈의 물성적 특징에 의해 발생하는 2차 공진주파수의 고역이동 및 게인 마진의 충분한 확보가 가능하게 된다.

이와 같은 특성에 따라서, 고배속 광기록 재생/장치에 대응하여 사용할 수 있게 된다.

Claims

광정보 저장매체에 광을 입사시키는 대물렌즈가 장착되며, 지지부재에 의해 베이스에 대해 움직임 가능하게 지지되는 보빈과;

상기 보빈을 포커싱방향과 틸트방향으로 각각 독립적으로 구동시키기 위한 자기회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제1항에 있어서, 상기 자기 회로는,

상기 보빈에 서로 이웃하게 설치되는 한 쌍의 포커싱코일과;

상기 포커싱코일 각각의 작동변에 대응되는 작동변을 가지는 하나의 틸트코일; 및

상기 포커싱코일과의 상호작용에 의해 포커싱방향으로 구동력을 발생시키고, 상기 틸트코일과의 상호작용에 의해 틸트방향으로 구동력을 발생시키는 자석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제2항에 있어서, 상기 자석부는,

상기 보빈을 사이에 두고 배치되는 제1자석부와;

상기 보빈을 사이에 두고 상기 제1자석부와 대각선으로 반대극성을 갖도록 상기 제1자석부에 이웃하게 설치되는 제2자석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2자석부는,

상기 보빈을 사이에 두고 각각 대응되게 설치되며, 상기 포커싱코일들의 작동변들과 나란한 방향으로 2분극된 한 쌍의 분극 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제2항에 있어서, 상기 한 쌍의 포커싱코일은, 상기 포커싱방향에 교차하는 트랙방향으로 나란하게 배치된 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제2항에 있어서, 상기 포커싱코일과 상기 틸트코일은 상기 포커싱방향으로 오버랩되게 배치된 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제2항에 있어서, 상기 포커싱코일은 상기 포커싱방향을 기준으로 상기 틸트 코일보다 상부에 위치된 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제2항에 있어서, 상기 포커싱코일은 상기 틸트코일보다 상기 포커싱방향으로 더 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제2항에 있어서, 상기 자기회로는,

상기 포커싱코일들 및 틸트코일의 내측에 설치되는 내측요크와;

상기 포커싱코일들 및 틸트코일의 외측에 설치되는 외측요크;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제9항에 있어서, 상기 외측요크는 상기 베이스에 설치되어 상기 자석부를 지지하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제9항에 있어서, 내측요크는,

상기 광정보 저장매체의 트랙방향으로 나란한 상기 포커싱코일 및 틸트코일의 변에 마주하도록 설치되는 한 쌍의 제1내측요크와;

상기 제1요크와 상기 트랙방향으로 이웃하며, 상기 포커싱코일과 상기 틸트코일의 작동변에 마주하도록 설치되는 한 쌍의 제2내측요크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제1항에 있어서, 상기 보빈에는 복수의 대물렌즈를 탑재할 수 있도록 상기 광정보 저장매체의 트랙방향으로 배치된 복수의 렌즈장착홀을 가지는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제12항에 있어서, 상기 자기회로는,

상기 한 쌍의 렌즈장착홀 각각을 중심으로 권선되도록 배치되는 한 쌍의 포커싱코일과;

상기 한 쌍의 렌즈장착홀 모두를 감싸도록 권선된 하나의 틸트코일; 및

상기 포커싱코일과의 상호작용에 의해 포커싱방향으로 구동력을 발생시키고, 상기 틸트코일과의 상호작용에 의해 틸트방향으로 구동력을 발생시키는 자석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제13항에 있어서, 상기 보빈은,

상기 렌즈장착홀들과 연통되며, 상기 포커싱코일들 및 상기 틸트코일을 상기 트랙방향으로 이웃되게 수용하는 코일 장착부를 가지는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제14항에 있어서, 상기 포커싱코일과 상기 틸트코일은 상기 포커싱방향으로 이웃되게 배치된 것을 특징으로 하는 광픽업 액츄에이터.
제2항에 있어서, 상기 보빈은,

내벽에 상기 포커싱코일 및 상기 틸트코일을 지지하기 위한 코일 장착부를 가지는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제16항에 있어서, 상기 코일 장착부는,

상기 한 쌍의 포커싱코일을 서로 격리하도록 상기 포커싱코일 사이에 마련되는 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제2항에 있어서, 상기 자기회로는,

상기 자석부와의 상호작용에 의해 상기 보빈을 상기 광정보 기록매체의 트랙방향으로 구동시키기 위한 한 쌍의 트랙코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제18항에 있어서, 상기 한 쌍의 트랙코일은,

상기 자석부와 마주하는 상기 보빈의 외측면에 지지되며, 상기 트랙방향으로 상기 포커싱코일들 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제19항에 있어서, 상기 트랙코일은 상기 자석부 각각에 마주하는 변중에서 상기 포커싱방향으로 나란한 변들이 트랙방향으로의 전자기력 발생에 기여하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
기록밀도가 서로 다른 광정보 기록매체에 정보를 기록 및/또는 재생하기 위한 복수의 대물렌즈를 장착할 수 있는 보빈과;

상기 보빈을 베이스에 대해 움직임 가능하게 지지하는 지지부재와;

상기 보빈을 포커스방향 및 틸트방향으로 각각 독립적으로 구동시킬 수 있는 자기회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제21항에 있어서, 상기 자기회로는,

상기 복수의 대물렌즈 각각에 대응되도록 상기 보빈에 지지되는 복수의 포커싱코일과;

상기 대물렌즈들 모두에 대응되게 상기 보빈에 설치되는 하나의 틸트코일과;

상기 보빈을 사이에 두고 서로 대응되게 마련되며, 상기 광정보 기록매체의 트랙방향으로 2분극된 한 쌍의 분극자석;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터
제22항에 있어서, 상기 포커스코일과 상기 틸트코일 상기 포커싱방향으로 겹쳐지게 배치된 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제22항에 있어서, 상기 한 쌍의 분극자석은 상기 포커싱코일 각각을 사이에 두고 서로 반대의 자속방향을 갖도록 배치된 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에 이터.
제22항에 있어서, 상기 자기회로는,

상기 보빈을 트랙방향으로 구동시키도록 상기 보빈의 상기 분극 자석 각각에 마주하는 면에 설치된 한 쌍의 트랙코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제25항에 있어서, 상기 트랙코일 각각은,

상기 트랙방향으로 상기 포커싱코일들의 중간에 배치되는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
제22항에 있어서, 상기 자기회로는,

상기 베이스에 설치되어 상기 분극자석들을 지지하는 외측요크와;

상기 포커싱코일의 내측에 위치되게 상기 베이스에 설치되는 복수의 내측요크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
대물렌즈를 구동하는 액츄에이터를 구비하며, 광정보 저장매체의 반경방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 광정보 저장매체에 기록된 정보를 재생하거나 정보를 기록하는 광픽업과; 포커싱, 트랙 및 틸트 서보를 제어하기 위한 제어부;를 포함하는 광 기록 및/또는 재생장치에 있어서,

상기 액츄에이터는,

대물렌즈가 탑재되며, 지지부재에 의해 베이스에 대해 움직임 가능하게 지지되는 보빈과;

상기 보빈을 포커싱방향과 틸트방향으로 각각 독립적으로 구동시키기 위한 자기회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생장치.
제28항에 있어서, 상기 자기회로는,

상기 포커싱방향에 교차하는 방향으로 이웃되게 상기 보빈에 지지되는 한 쌍의 포커싱코일과;

상기 포커싱방향으로 상기 포커싱코일과 이웃되게 설치되는 하나의 틸트코일과;

상기 보빈을 사이에 두고 서로 대응되게 배치되며, 상기 포커싱코일들의 배치방향과 나란한 방향으로 2분극된 한 쌍의 분극 자석;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생장치.
제29항에 있어서, 상기 한 쌍의 분극 자석은,

보빈을 사이에 두고 대각선 방향으로 서로 반대극성을 갖도록 배치된 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생장치.
제29항에 있어서, 상기 자기회로는,

상기 보빈을 트랙방향으로 구동시키도록 상기 각 분극 자석에 마주하도록 상기 보빈에 지지되는 한 쌍의 트랙코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생장치.
제29항에 있어서, 상기 보빈은,

상기 포커싱방향으로 상기 포커싱코일 각각에 대응되는 위치에 대물렌즈를 지지하기 위한 렌즈장착홀들을 가지는 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생장치.
제29항에 있어서, 상기 포커싱코일은 상기 포커싱방향으로 상기 틸트코일보다 더 두껍게 권선된 것을 특징으로 하는 광 기록 및/또는 재생장치.