KR20150015284A - 대물렌즈 구동 유니트 및 이를 적용하는 광 픽업 장치 및 광 디스크드라이브 - Google Patents

Abstract

구조가 간단하고 제품 특성 산포를 감소시킬 수 있는 대물렌즈 구동 유니트 및 이를 적용하는 광 픽업 장치와 광 디스크 드라이브에 관해 개시된다. 대물렌즈 구동 유니트는 광 디스크의 기록면에 대응하는 대물렌즈, 상기 대물렌즈가 장착되는 프레임, 상기 프레임에 설치되는 구동코일, 상기 구동코일에 전기적으로 연결되는 것으로 일단이 상기 프레임에 고정되는 서스펜션 와이어를 포함하는 운동 구조체; 상기 구동코일에 대응하는 영구자석, 영구자석을 지지하는 요오크, 그리고 요오크로부터 연장되는 지지부를 구비하는 요오크 구조체; 그리고 상기 요오크 구조체의 지지부와 상기 서스펜션 와이어의 타단이 고정되는 것으로, 그 몸체의 일 측에 상기 대물렌즈의 광축 방향으로 상기 프레임의 운동 거리를 제한하는 스톱퍼가 일체적으로 형성되어 있는 와이어 홀더;를 구비한다.

Description

대물렌즈 구동 유니트 및 이를 적용하는 광 픽업 장치 및 광 디스크드라이브{Objective Lens Driving Unit, and Optical Pickup Device and Disc Drive adopting the Unit}

대물렌즈 구동 장치 및 이를 적용하는 광 픽업 장치 및 광 디스크 드라이브에 관한 것으로서, 상세하게 조립이 용이하고 제품 특성 산포 감소에 유리한 대물렌즈 구동 장치 및 이를 적용하는 광 픽업 장치에 관련한다.

광 픽업 장치의 대물렌즈 구동 유니트는, 보이스 코일 모터(VCM, Voice Coil Motor)의 구조를 가지는 것으로 영구 자석(permanent magnet)과 요오크(yoke)를 구비하는 고정 구조체(static structure)와, 구동코일과 대물렌즈(objective lens)를 포함하는 운동 구조체(moving structure)를 포함한다. 일반적인 구조에서 운동 구조체는 고정 구조체에 대해 다수의 서스펜션 와이어(suspension wires)에 의해 지지된다. 서스펜션 와이어는 렌즈의 포커싱 및 트랙킹 제어를 위한 구동 전압을 구동코일에 인가하기 위한 전기적 연결기능도 가진다.

노트북 등에 적용되는 슬림형 광 디스크 드라이브용 광 픽업 장치는 구조적으로 작은 부품들로 이루어져 있으며 따라서 조립이 용이하지 않을 뿐 아니라 조립 오차에 따라 제품 특성의 산포가 크다.

본 발명은 조립이 용이하고 제품 특성 산포를 감소시킬 수 있는 대물렌즈 구동 유니트 및 이를 적용하는 광 픽업 장치 및 광 디스크 드라이브를 제공한다.

본 발명의 한 유형에 따른 대물렌즈 구동 유니트: 는

광 디스크의 기록면에 대응하는 대물렌즈, 상기 대물렌즈가 장착되는 프레임, 상기 프레임에 설치되는 구동코일, 상기 구동코일에 전기적으로 연결되는 것으로 일단이 상기 프레임에 고정되는 서스펜션 와이어를 포함하는 운동 구조체;

상기 구동코일에 대응하는 영구자석, 영구자석을 지지하는 요오크, 그리고 요오크로부터 연장되는 지지부를 구비하는 요오크 구조체; 그리고

상기 요오크 구조체의 지지부와 상기 서스펜션 와이어의 타단이 고정되는 것으로, 그 몸체의 일 측에 상기 대물렌즈의 광축 방향으로 상기 프레임의 운동 거리를 제한하는 스톱퍼가 일체적으로 형성되어 있는 와이어 홀더;를 구비한다.

본 발명의 다른 유형에 따른 광 픽업 장치; 는

광 디스크의 기록면에 대응하는 대물렌즈, 상기 대물렌즈가 장착되는 프레임, 상기 프레임에 설치되는 구동코일, 상기 구동코일에 전기적으로 연결되는 것으로 일단이 상기 프레임에 고정되는 서스펜션 와이어를 포함하는 운동 구조체;

상기 구동코일에 대응하는 영구자석, 영구자석을 지지하는 요오크, 그리고 요오크로부터 연장되는 지지부를 구비하는 요오크 구조체; 그리고

상기 요오크 구조체의 지지부와 상기 서스펜션 와이어의 타단이 고정되는 것으로, 그 몸체의 일 측에 상기 대물렌즈의 광축 방향으로 상기 프레임의 운동 거리를 제한하는 스톱퍼가 일체적으로 형성되어 있는 와이어 홀더;

상기 와이어 홀더를 지지하는 것으로 상기 대물렌즈를 향하는 광원과 상기 광 디스크에서 반사된 광을 검출하는 수광 소자를 내장하는 베이스; 를 갖춘다.

본 발명에 따른 광 디스크 드라이브는 전술한 대물렌즈 구동 유니트 및 이를 적용하는 광 픽업 장치를 구비한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 프레임의 일측에 상기 스톱퍼에 대응하는 돌출부가 마련되어 있을 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 지지부는 상기 와이어 홀더의 일측면에 몰딩에 의해 일체적으로 결합될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 와이어 홀더의 다른 측면에 상기 서스펜션 와이어가 전기적으로 연결되는 배선층이 마련될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 배선층은 상기 와이어 홀더의 타 측면에 몰딩에 의해 일체적으로 고정되는 기판에 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 배선층에는 접지라인이 마련되고 접지라인은 상기 지지부의 일단에 전기적으로 직접 연결될 수 있다.

본 발명의 광 픽업 장치 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브에 있어서, 와이얼 홀더에 프레임의 운동 거리를 제한하는 스톱퍼가 일체적으로 형성된다. 이러한 구조는 대물렌즈의 포커싱 작동시 프레임의 과도한 작동 거리를 제한함으로써 디스크와 대물렌즈 또는 프레임과의 충돌을 방지한다. 상기 스톱퍼는 와이어 홀더 자체에 일체적으로 형성되므로 별도의 부품 비용이 요구되지 않는다. 따라서, 본 발명에 따르면, 부품 비용의 추가가 없이 광 디스크 및 광 픽업 장치를 보호할 수 있는 운동 구조체의 작동이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광 픽업 장치의 개략적 구조를 보인다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 광 픽업 장치의 개략적 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 대물렌즈 구동 유니트의 개략적 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 대물렌즈 구동 유니트에서 지지부와 접지용 배선층간의 연결 구조를 예시한다.
도 5는 본 발명에 따른 대물렌즈 구동 유니트에서, 적용되는 요오크 구조체의 개략적 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 대물렌즈 구동 유니트에서, 스톱퍼가 형성되는 와이어 홀더의 발췌 사시도이다.
도 7은 본 발명의 대물렌즈 구동 유니트에서, 대물렌즈와 구동코일 등이 장착되는 프레임의 발췌 사시도이다..
도 8은 본 발명의 대물렌즈 구동 유니트에서, 프레임의 돌출부와 와이어 홀더의 스톱퍼의 상관관계를 보이는 개략적 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 대물렌즈 구동 유니트와 이를 적용하는 광 픽업 장치의 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CD/DVD 광 픽업 장치의 개략적 구조를 보인다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 광 픽업 장치는, 매체(1)에 대응하는 광 전송계(10), 그리고 매체(1)로부터의 정보 재생 및/또는 기록을 위한 복 수의 빔, 예를 들어 중앙의 메인 빔 및 그 양측의 제1, 제2서브 빔 등의 3 빔을 제공하는 광원계(20), 그리고 정보 재생을 위해 매체(1)에서 반사된 3 빔을 수광하는 3개의 수광셀을 갖는 수광 소자(32)에 의해 데이터 신호, TES(Tracking Error Signal) 등의 프로세싱에 필요한 전기적 신호를 발생하는 수광계(30)를 구비한다.

광원계(20)는 광원(21), 회절소자(22)를 갖춘다. 광원(21)으로부터의 빔은 회절 소자(22)를 거쳐 제1빔 스플리터(13)로 입사한다. 상기 회절 소자(22)는 광원(21)으로부터의 단일 빔을 회절시켜 메인 빔과 메인 빔 양측의 ±1차 서브 빔 등의 3빔을 형성한다.

수광계(30)는, 상기 매체(1)에서 반사된 후 제1빔 스플리터(13)를 통과한 3 빔을 검출하여 전기적 신호를 생성하는 수광 소자(32), 상기 3빔을 상기 수광 소자(32)에 대해 적절한 크기로 집속하는 센싱 렌즈(31)을 갖춘다.

광 전송계(10)는, 기본적으로 매체(1)에 대응하는 대물렌즈(11), 경로 변경용 미러(16, 18), 1/4 파장판(QWP, Quarter Wave Plate, 15), 콜리메이팅 렌즈(12) 및 제1빔 스플리터(13)를 구비한다. 제1빔 스플리터(13)는 광원계(20)로부터의 3 빔을 대물렌즈(11) 측으로 반사시키며, 그리고 매체(1)에서 반사하여 되돌아온 광은 투과시켜 수광계(30)로 입사시킨다.

상기와 같은 구조의 광 픽업 장치는 하나의 조립체(100)로서, 도 2에 도시된 바와 같은 형태를 가질 수 있다.

도 2를 참조하면, 조립체(100)는 소정의 두께를 가지는 몸체(101)를 가지며,이 몸체(101)에는 전술한 다수의 광학 부품을 수용할 수 있는 공간을 가진다. 이러한 몸체(101)는 일반적으로 알루미늄 다이캐스팅 또는 플라스틱 몰드로 형성된다.

상기 몸체(101)에, 대물렌즈(11)를 마련된 대물렌즈 구동 유닛(200)이 설치되어 있다. 그리고, 몸체(101) 자체에는 전술한 광학 부품, 예를 들어 빔 스플리터(13), 광원(21a), 수광 소자(32)들이 삽입 고정되며, 이들의 배치는 도 1에 도시된 배치 구조를 따른다. 한편, 상기 몸체(101) 일 측에는 광 디스크 드라이브 장치의 가이드 샤프트(미도시)가 끼워지는 원통공을 가지는 샤프트 안내부(102)가 형성되어 있다.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 광 픽업 장치에 적용되는 대물렌즈 구동 유닛(200)의 개략적 사시도이며, 도4는 후술하는 지지부와 접지용 배선라인 간의 전기적 연결 구조를 도시한다.

도 3을 참조하면, 대물렌즈(11)는 사각틀 형태의 운동 구조체의 프레임(210) 상면 중앙에 설치되며, 프레임(210)의 양측에 마련되는 사각의 관통공(211)의 내 주면에 대물렌즈(11)의 포커싱 동작을 위한 제1구동코일(212)이 내장되며 그 외측 면에는 트랙킹 동작을 위한 제2구동코일(213)이 부착되어 있다.

한편, 고정 구조체는, 영구자석(224)과 영구자석(224)이 고정되는 요오크(225, 226)를 포함하는 요오크 구조체를 구비한다. 요오크 구조체는 상기 제2구동코일(213)에 대면하는 기동 형태의 주변 요오크(225), 그리고 상기 양 사각 관통공(211)의 중앙에 위치하는 센터 요오크(226)를 구비한다. 상기 영구자석(224)은 주변 요오크(225)의 내면에 고정되어 제2구동코일(213)에 마주 보고 있다.

상기 요오크 구조체의 일 측에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 후술하는 와이어 홀더(220)의 상면인 제1면에 매립 고정되는 지지부(223)와, 요오크 구조체 와 지지부(223) 사이의 두 연결부(222, 222)가 형성되어 있다. 상기 연결부(222)는 요오크(225)의 상단으로부터 연장된다. 상기 와이어 홀더(220)의 후면에는 다수의 배선라인(221a, 221b)이 마련된 배선층 또는 배선기판(221)이 매립 고정되어 있으며, 상기 배선라인 중에 가운데의 배선라인(221b)은 접지용이며 상기 지지부(223)에 마련된 돌출부(223a)에 솔더링 등에 의해 전기적으로 연결된다.

한편, 상기 와이어 홀더(220), 요오크(225, 226) 및 영구자석(225) 등을 구비하는 고정 구조체는 서스펜션 와이어(230)를 통해 상기 운동 구조체의 프레임(210)를 지지한다. 상기 와이어 홀더(220)의 후면인 제2면에는 상기 구동코일(212, 213)에 전기적 신호를 공급하기 위한 배선층 또는 배선기판(221)이 마련된다. 배선층(221)에는 다수의 배선층(221a, 221b)이 포함된다.

상기 와이어 홀더(220)의 양측에는 상기 서스펜편 와이어(220)의 후단이 관통 결합되고, 이들은 배선라인(21a)에 연결된다.

여기에서, 도4에 도시된 바와 같이 상기 배선라인(221a, 221b)중 중의 하나인 중앙의 배선라인(221b)은 상기 지지부(223)의 돌출부(223a)에 땜납(228)에 의해 전기적으로 연결된다.

한편, 서스펜션 와이어(230)의 타 단부는, 일반적인 구조에서와 같이, 상기 프레임(210) 양측 면에 고정된 상태에서 상기 구동코일(212)과 전기적으로 연결된다.

위와 같은 구조에 더하여, 상기 와이어 홀더(220)에는 상기 프레임(210)을 향하는 스톱퍼(229)가 마련된다. 이 스톱퍼(229)는 프레임(210)의 운동 거리를 제한하는 것으로서, 특히 포커싱 방향, 즉 대물렌즈(11)의 광축 방향으로의 거동을 제한한다. 이것은 특히 광 디스크로의 접근거리를 일정 범위 내로 제한하며, 따라서, 대물렌즈와 광 디스크 간의 충돌을 방지한다.

도5는 상기 와이어홀더(220)와 이와 일체적으로 결합된 요오크 구조체를 발췌 도시한다.

도5을 참조하면, 센터 요오크(226)와 센터 요오크(225)를 포함하는 요오크 구조체의 본체는 두 개의 연결부(222)에 의해 와이어 홀더(220)에 일체적으로 고정되는 지지부(223)와 연결되어 있다. 여기에서 두 연결부(222)의 사이로 전술한 스톱퍼(229)가 와이어 홀더(220)로부터 일체적으로 연장 형성되어 있다.

도6은 와이어 홀더(220)에 스톱퍼(229)가 일체적으로 형성된 모습을 보인다.

이 스톱퍼(229)는 제조할 때에 인젝션 몰드에 의해 와이어 홀더(220)와 일체적으로 제조될 수 있다. 이때에 배선층(221) 또는 배선기판은 물로 상기 요오크 구조체의 지지부(223)는 몰딩시 인서트로서 삽입되어 와이어 홀더(220)에 일체적으로 고정된다.

도7은 상기 스톱퍼(229)에 의해 운동 거리가 제한되는 프레임(210)의 개략적 사시도이다.

도7에 도시된 바와 같이, 프레임(210)에는 대물렌즈가 설치되는 렌즈 설치공(215), 그 양측에 전술한 제1구동코일(212)이 설치되는 사각의 관통공(211)이 형성되어 있다. 그리고, 양측 면에는 제2구동코일(213)이 한 조씩 배치되며, 일측의 제2구동코일(213)의 사이에 상기 스톱퍼(229)에 대응하는 돌출부(218)가 형성되어 있다. 이 돌출부(218)는 도8에 도시된 바와 같이, 프레임(210)이 포커싱 방향(도면에서 상하방향)으로 움직일 때에 이 돌출부(218)가 상기 스톱퍼(229)에 걸림으로써 프레임(210)의 상승 높이를 제한한다.

상기와 같은 구조를 가지는 본 발명의 광 픽업 장치 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브에 있어서, 와이어 홀더에 프레임의 작동 거리를 제한하는 스톱퍼를 마련함으로써 프레임의 과도한 동작에 따른 광 디스크와 대물렌즈간의 충돌을 효과적으로 방지할 수 있으며, 특히 스톱퍼가 와이어 홀더와 일체적으로 형성되므로 별도의 비용 추가가 없다.

전술한 본 발명에 따른 광 픽업의 렌즈 구동 유닛 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예로서 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (14)

1. 광 디스크의 기록면에 대응하는 대물렌즈, 상기 대물렌즈가 장착되는 프레임, 상기 프레임에 설치되는 구동코일, 상기 구동코일에 전기적으로 연결되는 것으로 일단이 상기 프레임에 고정되는 서스펜션 와이어를 포함하는 운동 구조체;
   상기 구동코일에 대응하는 영구자석, 영구자석을 지지하는 요오크, 그리고 요오크로부터 연장되는 지지부를 구비하는 요오크 구조체; 그리고
   상기 요오크 구조체의 지지부와 상기 서스펜션 와이어의 타단이 고정되는 것으로, 그 몸체의 일 측에 상기 대물렌즈의 광축 방향으로 상기 프레임의 운동 거리를 제한하는 스톱퍼가 일체적으로 형성되어 있는 와이어 홀더;를 구비하는 대물렌즈 구동 유니트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 프레임의 일측에 상기 스톱퍼에 대응하는 돌출부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
3. 제1항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 와이어 홀더의 일측면에 몰딩에 의해 일체적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
4. 제1항에 있어서,
   상기 와이어 홀더의 일 측면에 상기 서스펜션 와이어가 전기적으로 연결되는 배선층이 매립 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 배선층은 다수 배선라인이 형성되어 있는 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
6. 광 디스크의 기록면에 대응하는 대물렌즈, 상기 대물렌즈가 장착되는 프레임, 상기 프레임에 설치되는 구동코일, 상기 구동코일에 전기적으로 연결되는 것으로 일단이 상기 프레임에 고정되는 서스펜션 와이어를 포함하는 운동 구조체;
   상기 구동코일에 대응하는 영구자석, 영구자석을 지지하는 요오크, 그리고 요오크로부터 연장되는 지지부를 구비하는 요오크 구조체;
   상기 요오크 구조체의 지지부와 상기 서스펜션 와이어의 타단이 고정되는 것으로, 그 몸체의 일 측에 상기 대물렌즈의 광축 방향으로 상기 프레임의 운동 거리를 제한하는 스톱퍼가 일체적으로 형성되어 있는 와이어 홀더; 그리고
   상기 와이어 홀더를 지지하는 것으로 상기 대물렌즈를 향하는 광원과 상기 광 디스크에서 반사된 광을 검출하는 수광 소자를 내장하는 베이스; 를 포함하는 광 픽업 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 프레임의 일측에 상기 스톱퍼에 대응하는 돌출부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 와이어 홀더의 일측면에 몰딩에 의해 일체적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
9. 제6항에 있어서,
   상기 와이어 홀더의 일 측면에 상기 서스펜션 와이어가 전기적으로 연결되는 배선층이 매립 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 광 픽업 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 배선층은 다수 배선라인이 형성되어 있는 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 구동 유니트.
11. 광 디스크로부터 정보를 독취하는 광 픽업 장치를 구비하며,
    상기 광 픽업 장치: 는
    광 디스크의 기록면에 대응하는 대물렌즈, 상기 대물렌즈가 장착되는 프레임, 상기 프레임에 설치되는 구동코일, 상기 구동코일에 전기적으로 연결되는 것으로 일단이 상기 프레임에 고정되는 서스펜션 와이어를 포함하는 운동 구조체;
    상기 구동코일에 대응하는 영구자석, 영구자석을 지지하는 요오크, 그리고 요오크로부터 연장되는 지지부를 구비하는 요오크 구조체;
    상기 요오크 구조체의 지지부와 상기 서스펜션 와이어의 타단이 고정되는 것으로, 그 몸체의 일 측에 상기 대물렌즈의 광축 방향으로 상기 프레임의 운동 거리를 제한하는 스톱퍼가 일체적으로 형성되어 있는 와이어 홀더; 그리고
    상기 와이어 홀더를 지지하는 것으로 상기 대물렌즈를 향하는 광원과 상기 광 디스크에서 반사된 광을 검출하는 수광 소자를 내장하는 베이스; 를 포함하는, 광 디스크 드라이브.
12. 제12 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 와이어 홀더의 일측면에 몰딩에 의해 일체적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디스크 드라이브.
13. 제12항에 있어서,
    상기 와이어 홀더의 일 측면에 상기 서스펜션 와이어가 전기적으로 연결되는 배선층이 매립 고정되어 있는 것을 특징으로 광 디스크 드라이브.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 배선층은 다수 배선라인이 형성되어 있는 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 대물렌즈.

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