KR940010943B1

KR940010943B1 - 광디스크장치

Info

Publication number: KR940010943B1
Application number: KR1019910015062A
Authority: KR
Inventors: 아키히로 가사하라
Original assignee: 가부시키가이샤 도시바; 아오이 죠이치
Priority date: 1990-08-29
Filing date: 1991-08-29
Publication date: 1994-11-19
Also published as: KR920005081A; US5361243A; TW268126B; US5493546A; EP0473425A3; EP0473425A2; DE69126688T2; EP0473425B1; DE69126688D1

Abstract

내용 없음.

Description

광디스크장치

제 1 도는 본 발명의 제 1의 실시예에 관한 광디스크장치를 나타낸 평면도.

제 2 도는 제 1 도의 A-A선에 따른 단면도.

제 3 도는 제 1 도 및 제 2 도에 나타낸 이동광학체를 나타낸 평면도.

제 4 도는 제 3 도에 나타낸 이동광학체의 지지유닛을 나타낸 사시도.

제 5 도는 제 3 도에 나타낸 이동광학체의 구성을 나타낸 분해사시도.

제 6 도는 제 5 도에 나타낸 부품을 조립한 상태의 이동광학체의 사시도.

제 7 도는 이동광학체를 가이드샤프트에 올려놓은 뒤, 그 경사가 조정된 이동광학체를 나타낸 평면도.

제 8 도는 제 1 도 및 제 2 도에 나타낸 포커스유닛을 나타내는 단면도.

제 9 도는 제 8 도에 나타낸 포커스유닛의 다이어프램 스프링부재를 나타낸 평면도.

제 10a, b 도는 제 9 도에 나타낸 다이어프램 스프링부재의 적층상태를 설명하기 위한 평면도.

제 11 도는 제 9 도에 나타낸 다이어프램부재의 적층 위치관계를 나타낸 사시도.

제 12 도는 적층되어 만들어진 다어어프램 스프링을 나타낸 평면도.

제 13 도는 본 발명의 제 2의 실시예에 관한 광디스크장치의 지지유닛을 나타낸 분해사시도.

제 14 도는 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 광디스크장치의 지지유닛을 나타낸 사시도.

제 15 도는 본 발명의 제 3의 실시예에 관한 광디스크장치의 픽업바디를 나타낸 단면도.

제 16 도는 본 발명의 제 5의 실시예에 관한 광디스크장치를 개략적으로 나타낸 단면도.

제 17 도는 종래의 광디스크장치를 개략적으로 나탄내 평면도.

제 18 도는 제 17 도에 나타낸 장치의 횡단면도.

제 19 도는 제 17 도에 나타낸 장치의 종단면도.

제 20 도는 제 17 도에 나타낸 장치의 뒷면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프레임 2 : 하우징

3 : 각부재 4 : 가이드샤프트(지지레일)

5 : 이동광학체 6 : 픽업바디

7 : 포커스유닛 8 : 지지유닛

9 : 래디얼코일 10 : 미러유닛

11 : 로울러(회전체) 12 : 핀

13 : 로울러블럭 14 : 판스프링(탄성부재)

15 : 원통상곡면 16 : 홈부 A

17 : 홈부 B 18 : 지지유닛 스토퍼

19 : 구멍 20 : 구면시트

21 : 중앙부 22 : 캐리어유닛

23 : 갭 24 : 응고제

25 : 점탄성물질 26 : 자기회로

27 : 백요크 28, 36 : 자석

29 : 대물렌즈 30 : 렌즈홀더

31, 32 : 다이어프램 스프링(스프링부재)

33 : 링 34 : 중간요크

35 : 외부요크 37 : 포커스코일

38 : 다이어프램 스프링부재 40 : 외부링

41 : 내부링 42 : 다리부

43 : 공간 44 : 공정광학유닛

45 : 레이저다이오드 46, 48 : 스토퍼

47 : 스핀들모터 49 : 플랙시블가이드

50, 53 : 지지유닛 51 : 판스프링

52 : 고정블럭 54 : 금속부재

55 : 수지부재 56 : 픽업바디

57 : 요크 58 : V홈

59 : 가이드샤프트

본 발명은 광학적으로 정보를 처리하는 광디스크장치에 관한 것으로서, 특히 정보를 고속으로 광학적으로 리드, 라이트할 수 있는 광디스크장치에 관한 것이다.

광디스크 또는 광자기디스크와 같은 광학적 기록매체에 광학적으로 정보를 기록하거나, 또는 광학적 정보 기록 매체에서 정보를 재생하는 광디스크장치는 그 기억용량이 자기디스크장치등에 비하여 훨씬 크므로, 현재로는 정보기록 재생장치의 주류로서 이용되려하고 있다.

이러한 광디스크장치에서는 광원에서의 광비임이 대물렌즈에 의해 광디스크면에 접속되고, 재생시에는 일정강도의 광비임이 광디스크의 면에서 변조되며, 이 반사된 광비임을 검출하므로서 광학적으로 정보가 재생되고, 기록시에는 광원에서 발생되는 비임이 변조되어 광디스크를 향해 정보가 광디스크에 라이트된다.

이러한 광디스크장치에서, 대물렌즈는 포크스제어를 위해 그 광축에 따라 이동가능하게 지지되어 포커스방향으로 이동된다.

또한, 정보의 액세스 및 트래킹제어를 위해 광축과 직교하는 광디스크면에 따라 이동가능하게 지지되고, 광디스크의 래디얼방향 즉, 트래킹방향에 따라 이동된다.

대물렌즈가 포커스상태로 유지되므로서 광비임이 매체면(기록면)에 접속되어 최소 비임스폿에 광디스크의 매체면에 형성되고, 또한 대물렌즈가 트래킹상태로 유지되므로서 광디스크상의 원하는 트랙(트래킹가이드나 트래킹가이드열)이 광비임으로 추적된다.

대물렌즈가 포커스상태 및 트래킹상태로 유지되고 광비임을 강도변조하므로서 정보가 광디스크면상에 기록되며, 또한 대물렌즈를 통하여 되돌려진 광디스크에서의 반사광을 검출하여 정보가 재생된다.

종래, 광디스크장치로서는 가령 일본 특개소 63-13137 호 공보에 기재된 기구를 가진 장치가 알려져 있다.

이 종래의 광디스크장치가 제 17 도에서 제 20 도에 나타내어져 있다.

이 광디스크장치에서는 프레임(101)은, 당해 광디스크장치의 하우징(도시하지 않음)내에 설치되고, 제 20 도에 나타낸 것처럼 프레임(101)의 양쪽에 설치된 2조의 다리부재(102)(103)를 끼워서 이 하우징에 부착되어 있다.

이 프레임(101)에는 화살표 (Y)방향에 따라 뻗어 있으며, 또한 화살표 Z방향에 따라 떨어지게 배치된 한쌍의 원주형 강제 지지레일(105) 및 (106)의 양단부가 고정되어 있다.

화살표 Z방향에 따라 뻗어 있는 가로로 긴 픽업바디(107)가 그 양 지지레일(105)(106) 사이에 배치되고, 또한 그 양 지지레일에 이동가능하게 지지되어 있다.

픽업바디(107)의 한쪽에는 지지레일(105)상을 전동하는 두개의 강제로울러(108)가 부착되어 있으며, 또한 픽업바디(107)의 다른쪽에는 2조, 합계 4개의 다른 강제로울러(109)가 설치되고 각조 두개의 로울러(109)는 그 픽업바디의 이동방향에서 떨어지게 위치되며, 각조의 로울러(109)는 두방향에서 다른쪽의 지지레일(106)에 맞닿아 있다.

제 20 도에서 명백한 것처럼 픽업바디(107)는 양 지지레일(105) 및 (106)에 상기한 각 로울러(108)(109)를 끼어서 3점 지지되어 있다.

제 17 도에서 나타낸 것처럼 픽업바디(107)의 한쪽에 설치된 로울러(108)는 그 픽업바디 핀(111)을 끼워서 화살표 (R)방향에서 요동가능하게 부착된 레버(112)의 자유단부에 부착되어 있다.

또한, 화살표 (R)방향은 그 픽업바디의 이동방향(화살표 Y방향 및 그 반대방향)에 대하여 직교하고 있다.

또한, 이 로울러(108)를 지지레일(105)에 대하여 내리누르는 스프링부재(113)가 설치되어 있다.

상기한 3점지지의 1점측인 로울러(108)를 이렇게 지지레일(105)에 압접하므로서 다른 두점측의 로울러(109)도 그 반력에 의해 다른쪽의 지지레일(106)에 밀어붙여진다.

또한, 제 17 도 및 제 18 도에 나타낸 것처럼 프레임(101)에는 픽업바디(107)의 이동방향(화살표 Y방향 및 그 반대방향)에 따라 각각 뻗어나고 또한 서로 연결되고 접착된 기다란 마그네트(116) 및 기다란 요크(117), (118)로 된 한쌍의 기다란 자기회로(120)가 고정되어 있다.

또한, 제 18 도에 나타낸 것처럼 픽업바디(107)의 이동방향에 대하여 평행으로 뻗는 한쌍의 구동코일(121)이 픽업바디(107)에 부착되고, 그 구동코일(121)내에 요크(118)가 뻗어나 있다.

상기한 자기회로(120)는, 그 구동코일(121)에 교차하는 자속을 발생하고, 그 구동코일(121)과 함께 픽업바디(107)를 포함한 이동광학계에 이동력을 부여하는 이동력 부하수단으로서의 리니어모터를 구동하고 있다.

제 17 도에서 제 20 도에 나타낸 광디스크장치에 있어서는 아래에 나타낸 것같은 문제가 있다.

즉, 로울러(108) 및 로울러(109)가 구동코일(121)의 외측에 배치되므로, 광디스크장치는 픽업바디(107)의 양단부에 큰 질량분포가 발생하는 구조가 되고, 픽업바디(107)의 공진주파수가 저하되어 고속액세스 실현에 필요한 광대역제어 동작이 불안정하게 되는 문제가 있다.

이 불안정성 문제를 회피하기 위해 진동의 절을 구동중심으로 하는 것도 제안되어 있는데, 구동점을 절로 하려면 양단의 질량을 더 증가시킬 필요가 있으며, 구동가속도가 저하된다는 문제가 있다.

또한, 화살표 (F)방향으로 표시되는 포커스방향 및 화살표 (T)로 나타낸 트래킹방향등 두방향으로 대물렌즈(158)를 미소구동하는 액츄에이터가 픽업바디(107)에 탑재되어 있으므로, 액세스를 위해 픽업바디(107)가 고속으로 이동되었을때 그 가속도를 이겨내도록 화살표 (T)방향의 힘을 발생시켜 대물렌즈(158)가 진동하지 않도록 제어할 필요가 있으며, 장치전체의 소비전력이 증가해버린다는 문제가 있다.

또한 로울러를 회전이 자유롭게 지지하는 핀이 금속성의 픽업바디(107)에 단단하게 매설되고, 로울러(109)의 네개와, 로울러(108)의 한개는 픽업바디(107)에 대하여 회전자유도를 남기고 완전히 고정되고, 예압용인 한 개의 로울러(108)가 지지레일(105)에 밀어눌려지는 구조이므로, 픽업바디(107)의 경사각은 예압용인 한개의 로울러(108)이외의 로울러의 부착정밀도와 지지레일(105) 및 (106)의 부착정밀도에 의해 일의적으로 정해져서 조정의 여지가 없다는 등의 문제가 있다.

또한, 픽업바디에 발생한 진동을 로울러와 픽업바디(107)의 사이에서 감쇄시킬 수 없는 구조이므로 이상한 진동이 생기기 쉬워서 안정된 제어동작을 달성하기 곤란하다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 이상의 문제점을 감안하여 되어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 고속으로 목적으로 하는 트랙에 액세스할 수 있는 동시에 고정밀도로 안정된 포커스제어 및 트래킹제어를 가능케 하는 광디스크장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는, 광원에서의 광비임을 광디스크면에 접속하는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈를 탑재하는 이동광학체와, 상기 이동광학체의 양측부에 각각 고정되는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 각각에 회전이 자유롭게 탄성지지되는 적어도 2조의 회전체와, 상기 회전체를 통하여 상기 이동광학체를 지지하도록 상기 이동광학체의 양측부에 배치되고, 또한 상기 이동광학체의 이동방향을 정하는 지지레일을 가진 광디스크로 하였다.

또한 광원에서의 광비임을 광디스크면에 집속하는 대물렌즈와, 상기 대물렌지를 탄성지지하는 스프링부재를 가지며, 상기 스프링부재는 복수의 다이어프램 스프링부재를 이송을 어긋나게 하여 적층시켜 된 것을 특징으로 하는 광디스크장치로 하였다.

본 발명의 광디스크장치에서는 광원에서의 광비임을 광디스크면에 집속하는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈를 탑재하는 이동광학체와, 상기 이동광학체의 양측부에 각각 고정되는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 각각의 회전이 자유롭게 탄성지지되는 적어도 2조의 회전체와, 상기 회전체를 끼어서 상기 이동광학체를 지지하도록 상기 이동광학체의 양측부에 배치되고, 또한 상기 이동광학체의 이동방향을 정하는 지지레일을 갖고 있으므로, 샤프트의 고주파 성분의 진동이 이동광학체에 전달되지 않고, 안정된 제어동작을 가능하게 한다.

또한, 광원에서의 광비임을 광디스크면에 접속하는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈를 탄성지지하는 스프링부재를 가지며, 상기 스프링부재는 복수의 다이어프램 스프링부재를 이송을 어긋나게 하여 적층되므로 래디얼방향의 강성이 높은 대물렌즈 지지방식을 얻을 수 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 광디스크장치의 각종 실시예를 상세히 설명한다.

[실시예 1]

본 발명의 제 1 실시예에 관한 광디스크장치의 평면도가 제 1 도에, 제 1 도의 A-A선에 따른 단면도가 제 2 도에 나타나 있다.

제 1 도 및 제 2 도에 나타낸 것처럼 프레임(1)은, 당해 광디스크장치의 하우징(2)내에 설정되어 있으며, 또한 그 하우징(2)에 설치된 네 개의 다리부(3)가 프레임의 (1)의 네귀퉁이에 나사고정되어 프레임(1)의 하우징(2)에 고정되어 있다.

이 프레임(1)내의 공간에는 이 프레임(1)에 나중에 설명하는 것처럼 고정된 한쌍의 원주형 가이드샤프트(지지레일)(4)가 화살표 Y방향에 따라 뻗어나고, 또한 화살표 (Z)방향에 따라 떨어져서 평행으로 배치되어 있다.

이 가이드샤프트(4)에는 Y방향에 따라 이동이 자유롭게 제 3 도에 나타낸 이동광학체(5)가 지지되어 있다.

이 이동광학체(5)에서는 제 3 도에 나타낸 것처럼 픽업바디(6)상에 고정되고, 또한 대물렌즈(29)를 그 광축방향, 즉 X방향으로 이동가능하게 지지하는 포커스유닛(7)이 픽업바디(6)에 고정되어 있다.

또한, 이 픽업바디(6)를 가이드샤프트(4)상에 지지하는 2조의 지지유닛(8) 및 픽업바디(6)를 구동하는 구동력을 발생하는 2개의 래디얼코일(9)이 이 픽업바디(6)내에 고정되어 있다.

또한, 이 픽업바디(6)내에 확보된 광로상에 배치되고, 광원계(62)의 반도체레이저(61)에서 발생된 광비임을 대물렌즈(29)로 향하게 하는 동시에, 광디스크의 기록면(39)에서 반사된 광비임을 검출광원계(63)의 광검출기(64)를 향하는 미러유닛(10)이 픽업바디(6)내에 고정되어 있다.

지지유닛(8)은 제 4 도에 나타낸 것처럼 한쌍의 로울러블럭(13)을 구비하고 각각의 로울러블럭(13)에는 그 중심축이 교차하도록 한조의 핀(12)이 매설고정되어 있다.

지지유닛(8)의 2조의 핀에는 가이드샤프트(4)상을 전동하는 각각 네개의 동제로울러(회전체)(11)가 회전가능하게 지지되어 있다.

한쌍의 로울러블럭(13)은, 판스프링(탄성부재)(14)의 양단에 고정되어 지지유닛(8)으로서 일체화되어 있다.

여기서, 한쌍의 로울러블럭(13)은, 고강성 엔지니어링플라스틱으로 만들어지고, 네개의 핀(12) 및 판스프링(14)를 형내에 고정하고 플래스틱재를 형내로 사출하여 성형하므로서 형성되어 있다.

또한, 이 지지유닛(8)은 제 4b 도에 나타낸 것처럼 네개의 로울러(11)가 독립적으로 동작할 수 있도록 로울러블럭(13A)(13B)으로 분리하여 구성하고, 각각의 로울러블럭(13A)(13B)을, 잘라낸부분(14C)을 가지며 혀모양부(14A)(14B)를 형성하여 된 판스프링의 양단에 고정하여 구성해도 좋다.

이렇게 구성하므로서 로울러의 자유도가 증가하여 정확한 조정이 가능해진다.

픽업바디(6)는 제 5 도에 나타낸 것처럼 X, Y평면에 관하여 대략 대칭형으로 형성되고, 또한 X, Z평면에 대해서도 외형은 대략 대칭형으로 형성되어 있다.

픽업바디(6)의 Z방향의 양측면에는 원통형상으로 감겨진 래디얼코일(9)을 접합하는 원통형곡면(15)이 형성되고, 그 원통형곡면(15) 내부에는 Y방향에 따라 홈부(16)가 설치되어 있다.

이 홈부(16)의 중앙에는 이 홈부(16)보다 낮은 홈부(17)가 형성되어 있다.

Y방향 양측면에는 각각 그 측면에서 Y방향에 따라 대략 평행으로 뻗은 두개의 지지유닛 스토퍼(18)가 설치되고, 또한 적어도 Y방향측면의 한쪽면에는 광비임을 유도하기 위한 구멍(19A)이 설치되며, 이 구멍(19A)이 X방향 상면에 뚫린 구멍(19B)에 통하도록 연결된다.

이 구멍(19A)내에는 광비임을 대물렌즈(29)로 유도하기 위한 전반사프리즘(10)이 고정되어 있다.

또한, X방향 상면에는 제 8 도를 참조하여 나중에 설명하는 포커스유닛(7)과 연결되는 구면시트(20)가 형성되어 있다.

픽업바디(6)와 지지유닛(8)은, 제 5 도에 나타낸 픽업바디(6)의 측면의 대략 중앙에 설치된 홈부(17)내에 지지유닛(8)의 판스프링부(14)의 중앙부(21)를 대향 또는 접촉시켜서 양자를 접착이나 나사고정등으로 고정하므로서 달성된다.

여기서, 용접에 의한 접합은 적어도 판스프링부(14)와, 홈부(17)가 금속성일 필요가 있으며, 양자가 전기스폿용접 또는 레이저스폿용접으로 접합된다.

픽업바디(6)와 래디얼코일(9)은, 제 5 도에 나타낸 것처럼 픽업바디(6)의 원통형곡선(15)에 래디얼코일(9)을 맞닿게 하여 양자를 접착시켜서 결합된다.

이렇게해서 픽업바디(6)에 지지유닛(8) 및 래디얼코일(9)이 연결되면 제 6 도에 나타낸 픽업바디(6), 지지유닛(8) 및 래디얼코일(9)이 일체가 된 캐리지유닛(22)이 형성된다.

여기서, 지지유닛(8)의 판스프링부(14)는 픽업바디(6)와 래디얼코일(9) 사이에 끼워져서 지지되어 있는데, 홈부(16), 홈부(17) 사이에는 단차가 있으므로, 판스프링(14)과 홈부(16)의 내면에는 클리어런스가 설치되고, 판스프링(14)이 변형 가능하게 픽업바디(6)에 고정되게 된다.

따라서, 로울러(11) 및 로울러블럭(13)은 판스프링(14)의 탄성에 의해 Z축방향으로 미소변형 가능하게 픽업바디(6)에 지지되어진다.

로울러(11)가 가이드샤프트(4)에 맞닿을 때에도 제 3 도에 나타낸 것처럼 상기 로울러(13)의 배면과 지지유닛 스토퍼(18)의 측면 사이에는 갭(23)이 발생하는데, 제 7 도에 나타낸 것처럼 네군데의 갭중 한쪽 측면의 2군데에 접착제등의 응고제(24)가 충전되고, 나머지 두군데에 실리콘겔등의 점탄성물질(25)이 충전된다.

상기 가이드샤프트(4)는, 투자성체 재료로 만들어지고, 래디얼코일(9)에 자계를 부여하는 자기회로(26)의 요크로서의 기능도 갖고 있다.

이 자성지지체(4)는 제 2 도에 나타낸 것처럼 래디얼코일(9)의 내면과의 사이에 약간의 갭을 그 외면과의 사이에 설치하도록 래디얼코일(9)속을 관통하고, 상기 지지유닛(8)에 탑재된 로울러(11)에 맞닿아 있다.

제 1 도 및 제 2 도에 나타낸 것처럼 프레임(1)의 단부에는 대략형의 한쌍의 백요크(22)가 XY평면에 관해서는 대략 대칭으로 배치되고, 이 백요크(22)가 나사로 프레임(1)에 고정되어 있다.

또한, 가이드샤프트(4)의 각각에 갭을 통하여 대향되고 Y방향에 따라 뻗어나는 자석(28)이 백요크(22)의 내측면에 접착고정되며, 가이드샤프트(4)의 양단은 서로 대향하도록 굴곡된 백요크(22)의 내단면 사이에 고정되어 있으므로, 지지레일(4)과 백요크(22)가 자기적으로 연결되어 있다.

한쌍의 자기회로(26)의 각각은 이러한 가이드샤프트(4)와, 가이드샤프트(4)의 양단에 결합되는 백요크(22)와, 그 백요크(22)에 고정되는 자석(28)으로 구성되고, 상기 래디얼코일(9)과 교차하는 자속을 발생하고, 래디얼코일(9)과 함께 픽업바디(6)를 포함한 이동광학체(5)에 이동력을 부여하는 이동력 부여수단으로서의 리니어모터를 구성하고 있다.

포커스유닛(7)은 제 8 도에 나타낸 것처럼 광비임을 집속하는 대물렌즈(29)와, 렌즈홀더(30)와 다이어프램스프링(스프링부재)(31)(32)과, 링(33)과, 접시형의 중간요크(34)와, 마찬가지로 접지형 외부요크(35)와, 포커스자석(36)과, 포커스코일(37)로 구성되어 있다.

렌즈홀더(30)에는 대물렌즈(29)가 확보되고, 그 렌즈홀더(30)가 다이어프램 스프링(31)(32)의 안둘레 가장자리에 고정되어 이 다이어프램 스프링(31)(32)에 의해 렌즈홀더(30)가 지지되어 있다.

윗쪽의 다이어프램 스프링(31)은, 그 외부둘레 가장자리가 링(33)에 고정되고 이 링(33)에 의해 유지되어 있다.

마찬가지로 아래쪽의 다이어프램 스프링(32)은 그 외부둘레 가장자리가 중간요크(34)와 외부요크(35) 사이에 끼워서 지지되고, 이들 요크(34), (35)에 의해 지지되어 있다.

또한, 이 요크(34)(35)는 그 외부둘레가 상기 링(33)에 고정되어 있다.

중간요크(34) 및 외부요크(35)는 모두 두께가 대략 일정한 중앙부에 구멍이 뚫린 링형으로 링의 내부둘레부 부근이 오목한 접지형을 이루며, 오목면측과 오목면측이 마주보도록 그 외부둘레에서 접합되고, 중간요크(34)의 내부둘레부는 대략 다이어프램 스프링(31)(32)의 중간에 위치하고 있다.

외부요크(35)의 내부둘레부에 동심적으로 링형의 포커스자석(36)이 배치되고, 접착고정되어 있다.

이 포커스자석(36)은 도면에서 X축방향으로 착자되어 있다.

이 포커스자석(36)에 대응하여 렌즈홀더(30)의 외부둘레의 홈부내에는 포커스코일(37)이 감겨져 있다.

여기서, 외부요크(35)의 만곡부가 픽업바디(6)와 연결되는 구면셋트를 구성하고 있다.

상기중 요크(34)와 외부요크(35)와 포커스자석(36)으로 구성되는 포커스 자기회로에 의해 렌즈홀더(30)에 감겨진 포커스코일(37)과 교차하는 집속을 발생하고, 포커스코일(37)과 함께 대물렌즈(29)를 탑재한 렌즈홀더(30)에 도면에서 X방향으로 이동력을 부여하는 이동력부여 수단으로서의 보이스코일 모터를 구성하고 있다.

포커스유닛(7)의 다이어프램 스프링(31) 및 (32)는 각각 제 9 도에 나타낸 평행한 다이어프램 스프링부재(38)를 복수매 적층하여 구성되어 있다.

다이어프램 스프링부재(38)는 외부링부(40), 외부링부내에 동심적으로 배치된 내부링부(41), 외부링부(40) 및 내부링부(41)를 연결하도록 가령이 사이에 나선형으로 뻗은 다리부(42)로 구성되고, 이 다이어프램 스프링부재(38)는 박판을 에칭하므로서 일체적으로 형성된다.

여기에서 다리부(42)는 인접된 다리부까지의 공간(43)보다 좁은 면적을 점유하고 있다.

에칭에 의해 잘라내어진 다이어프램 스프링부재(38)는 제 10a, b 도에 나타낸 것처럼 다이어프램 스프링부재(38)의 중심을 회전중심으로 하여 회전시켜 인접하는 상하의 다이어프램 스프링부재(38)의 공간(43)에 다리부분이 완전히 수납되도록 위상을 어긋나게 하여 제 11 도에 나타낸 배치로 복수매 적층되어 제 12 도에 나타낸 적층체 구조가 형성된다.

즉, 인접된 다이어프램 스프링(38)에서는 제 10 도에서 사선으로 나타낸 영역, 즉, 외부링부(40)와 내부링부(41)만이 접촉하게 된다.

이렇게 적층된 다이어프램 스프링부재(38)에서는 내부링부(41)과, 외부링부(40)가 접착, 레이저스폿용접, 전기스폿 또는 확산 접합에 의해 접합되고, 적층체 구조가 일체화되어 다이어프램 스프링(31)(32)이 제조된다.

제 1 도에 나타낸 것처럼 프레임(1)의 Y방향의 일단부에는 고정광학유닛(44)이 부착되어 있다.

이 고정광학유닛(44)에는 광원계(62)의 레이저다이오드(61)에서 발생된 레이저광비임이 각종 광학소자를 통과하여 프레임(1)의 중앙공간를 통하여 Y축방향으로 향해져서 이동광학체(5)에 탑재된 미러유닛(10)에 입사된다.

레이저광비임은 이 미러유닛(10)에 의해 X축방향으로 방향이 바뀌어지고, 대물렌즈(29)를 통과하여 광디스크기록면(39)상에 집속된다.

여기서, 미러유닛(10)은, Z축 주위에 미소한 각도로 회전가능하게 이동광학체(5)내에 유지되어 있다.

따라서, 이 미러유닛(10)이 이동회전하므로서 초점위치가 Y축방향으로 이동되고, 초점위치가 고정밀도로 미조정된다.

제 1 도에 나타낸 것처럼 레이저광비임이 출사되는 고정광학유닛(44)의 창부(63)의 근방에는 레이저광비임이 통과하는 구멍을 설치한 스토퍼(46)가 프레임(1)보다 돌출되게 설치되어 있다.

이 스포터(46)의 픽업바디(6)의 접촉부는 고무등의 탄성체로 만들어져 있다.

이 스토퍼의 접촉부의 중심 또는 X축방향 및 Z축방향으로 이동광학체(5)의 전체의 중심위치에 일치하고, 또한 고정광학유닛(44)에서 출사되는 레이저광비임의 중심축과 대략 일치하고 있다.

또한, 제 1 도에 나타낸 것처럼 프레임(1)의 Y방향 타단부에는 광디스크를 회전하는 회전력을 발생하는 스핀들모터(47)가 나사로 부착되고 이 스핀들모터(47)의 베이스에는 마찬가지로 스토퍼(48)가 부착되어 있다.

이 스토퍼(48)의 픽업바디(6)와의 접촉부분은 고무등의 탄성체로 만들어져 있다.

이 스토퍼(48)의 접촉부의 중심 또는 마찬가지로 X축방향 및 Z축방향에서 이동광학체(5)의 전체의 중심위치에 일치하고 있다.

또한, 제 1 도에 나타낸 것처럼 픽업바디(6)의 Y방향 단면에는 플랙시블가이드(49)가 고정되고, 이 플랙시블가이드(49)는 적어도 로울러(11)의 회전중심, 즉, 핀(12)의 선단위치에서 Y축방향으로 굴곡되고, 이 굴곡부에는 플랙시블 프린트기판(64)의 일단이 고정되어 있다.

플랙시블 프린트기판(64)은, 대략 U자형을 이루어 프레임(1)의 단부에 따라 뻗어나 있으며, 그 타단이 프레임(1)에 설치한 단자에 연결되어 있다.

이 플랙시블 프린트기판(64)을 통하여 래디얼코일(9) 및 포커스코일(37) 및 미러유닛(10)을 구동하는 도시하지 않은 코일에 전류가 공급된다.

제 1 도에 나타낸 한쌍의 플랙시블 프린트기판(64)은, Y축에 관하여, 즉 이동광학체(5)의 중심축에 관하여 대칭으로 배치되어 있다.

따라서, 이동광학체(5)의 이동과 함께 한쌍의 플랙시블 프린트기판(64)이 변형되어 그 U자형부가 프레임(1)등에 접촉되지 않고 Y축에 따라 변위할때 플랙시블 프린트기판(64)에서 이동광학체(64)로 변형되는데 따른 내리누르는 힘이 가해져도 Z방향에 따라 서로 반대방향으로 균등하게 가해지므로, 이동광학체(5)의 이동을 저해하지 않고, 이동광학체(5)의 이동에 불균일이 발생되지 않는다.

이상과 같이 광디스크장치가 구성되어 있으므로, 래디얼코일(9)로의 통전제어에 의해 빛의 초점위치를 광디스크의 반지름 방향으로 이동시키고, 포커스코일(37)로의 통전제어에 따라 빛의 초점위치를 광디스크면과 수직인 포커스방향으로 이동시키며, 미러유닛(10)을 구동하는 도시하지 않은 코일로의 통전제어에 의해 빛의 초점위치를 반지름방향으로 미세하게 이동시킬 수 있다.

이러한 구성의 광디스크장치에서는 재차 다음과 같은 새로운 효과를 얻을 수 있다.

즉, 대물렌즈(29)를 광디스크의 반지름방향으로 이동하는 액세스매카니즘에서, 대물렌즈(29)를 탑재하는 이동광학체(5)는 2조의 판스프링(14)을 가진 지지유닛(8)에 의해 결과적으로 이동광학체(5)는 탄성체를 통하여 가이드샤프트(4)에 맞닿게 되고, 가이드샤프트(4)의 고주파성분의 진동이 이동광학체(5)로 전달되지 않아서 안정된 제어동작이 가능해진다.

지지유닛(8)과 픽업바디(6)의 접합부는 지지유닛의 판스프링부(14)의 중앙부이므로, 판스프링의 예압에 의한 변형은 좌우대칭이 되고 접합부에는 응력이 집중되지 않아서 접합이 떨어지기 어렵다.

또한, 로울러블럭(13)을 지지하는 탄성체는 이동광학체의 이동방향인 Y축 방향과 대략 평행인 평면을 가진 판스프링 요소로 구성되어 있으므로, 이동방향의 강성이 높아서 고속액세스시에 이상한 진동이 발생하기 어렵다.

로울러블럭(13)은 수지로 구성되고, 금속판스프링(14)과 핀(12)과 함께 일체적으로 사출성형되므로, 각 로울러핀의 상대위치 및 상대각도 관계가 일정하게 유지되어 위치어긋남과 각도어긋남에 의한 구름저항의 증가가 없어서 매끄러운 이동이 가능해진다.

픽업바디(6)에 설치된 지지유닛 스토퍼(18)와 상기 로울러블럭(13)과의 사이에는 1㎜ 이하의 갭(23)이 설치되고, 지지유닛(8)이 픽업바디(6)에 고정된 뒤에, 네군데의 갭(23)중 두군데 이상에 응고제(24)가 충전되므로, 조립후에 판스프링(14)의 탄성을 이용하여 픽업바디(6) 경사각의 조정을 하고, 조정에 의해 광축을 가장 적합한 각도로 설정한 뒤에 갭(23)내 두군데 이상에 접착제를 충전하고 그 상태를 유지할 수 있다.

로울러블럭(13)과 지지유닛 스토퍼(18) 사이에는 1㎜이하의 갭(23)이 설치되고, 지지유닛(8)이 픽업바디(6)내에 고정된 뒤에 상기 갭(23)의 적어도 한군데 이상에 실리콘등의 점탄성제(25)가 충전되므로, 픽업바디(6)의 진동을 효과적으로 감쇄시켜 고정밀도한 제어동작이 가능해진다.

판스프링(14)과 픽업바디(6)는, 금속부재로 형성되고, 픽업바디(6)와 판스프링(14)이 전기스폿용접 또는 레이저스폿용접등의 용접수단에 의해 고정되므로, 픽업바디(6)와의 단단한 접합을 가능케 한다.

지지유닛(8)의 판스프링 요소가 픽업바디(6)와 픽업바디(6)를 구동하는 래디얼코일(9)과의 사이에 고정되고, 로울러(11)가 코일단보다 외부쪽에 배치되어 래디얼코일(9)의 안쪽을 통하는 가이드샤프트(4)가 요크를 겸하게 되므로, 픽업바디(6)의 지지점과 픽업바디(6)를 구동하는 구동점을 근접시킬 수 있어서, 이상한 공진의 발생을 방지할 수 있다.

대물렌즈(29)를 탑재하는 이동광학체(5)의 구동중심과 스토퍼(46)(48)의 픽업바디(6)와 접촉하는 면의 중심도가 대략 일치하므로, 픽업바디(6)가 스토퍼(46)(48)에 강하게 충돌했을때 픽업바디(6)를 회전시키는 모멘트가 발생하지 않으므로 베어링을 손상시키지 않는다.

광학소자 사이의 광로의 광축중심이 이동광학체(5)의 중심을 관통하여 상기 픽업바디(6)와 공정광학소자와의 사이에 링형의 스토퍼(46)를 설치하고, 상기 스토퍼의 픽업바디(6)와의 접촉면의 중심도가 광로의 중심과 대략 일치하므로, 픽업바디(6)가 스토퍼에 강하게 충돌했을때, 픽업바디(6)를 회전시키는 모멘트가 발생하지 않으므로, 베어링을 손상시키지 않는다.

스핀들모터(47)에 스토퍼(48)를 설치했으므로 스핀들모터(47)와 픽업바디(6)의 거리제한을 정밀도 있게 설정할 수 있어서 픽업바디(6)가 스핀들모터(47)에 강하게 충돌되지 않는다.

픽업바디(6)의 Y방향 단면에는 적어도 로울러(11)의 회전중심 위치까지 Y축방향으로 뻗어난 플랙시블가이드(49)가 부착되어 있으며, 플랙시블 프린트기판(64)이 대략 U자형으로 휘어진 상태로 부착되어 있으므로, 모든 위치에서 플랙시블 프린트기판(64)이 로울러(11)와 접촉되지 않아서 안정된 플랙시블 프린트기판(64)의 수명을 얻을 수 있다.

대물렌즈(29)를 포커스방향으로 구동하는 포커스유닛(7)이 2개이상의 요크(34)(35)와 자석(36)과 두장의 다이어프램 스프링(31), (32)과 링(33)을 구성요소의 일부로 하고, 한쪽의 다이어프램 스프링(31)(32)의 외부둘레부가 상기 두개의 요크(34)(35)에 의해 끼워져서 지지되어 한쪽의 요크(35)가 구면시트를 형성하고, 픽업바디(6)에 고정되는 구성이므로 경사조정기능과 래디얼방향의 강성이 높은 대물렌즈 지지방향을 얻을 수 있다.

한쪽의 요크(34)는 두장의 다이어프램 스프링(31)(32)의 사이에 배치되고, 대물렌즈(29)를 지지하는 렌즈홀더(30)에 감겨진 포커스코일(37)도 두장의 다이어프램 스프링(31)(32)의 사이에 배치되는 구성이므로, 요크(34)가 메카니칼한 스토퍼로서 작용하여 대물렌즈(29)가 이상하게 돌출하여 광디스크면을 손상시키지 않는다.

포커스코일(37)도 두장의 다이어프램 스프링(31)(32)의 사이에 배치되는 구성이므로, 질량이 두개의 다이어프램 스프링(31)(32) 사이에 집중하는 구성을 취할 수 있어서, 중심을 두개의 다이어프램 스프링(31)(32)의 중심에 배치하기 위한 여분의 카운터 웨이트를 필요로 하지 않아서 가동부 질량를 경량화할 수 있으므로, 포커스방향의 구동가속도를 크게할 수 있으며, 래디얼방향의 강성을 높일 수 있다.

다이어프램 스프링(31)(32)과 다이어프램 스프링의 외부둘레쪽을 고정하는 링(33)이 금속부품으로 구성되고, 다이어프램 스프링(31)(32)과 링(33)이 레이저스폿용접과, 전기스폿용접등의 용접수단에 의해 접합하는 구성하므로 래디얼방향의 강성이 높은 대물렌즈 지지방식을 얻을 수 있다.

각 다이어프램 스프링(31)(32)은 다이어프램 스프링부재(38)의 중심을 회전중심으로 하여 위상을 어긋나게 한 것을 복수개 적층하여 구성하므로 래디얼방향의 강성이 높은 대물렌즈 지지방식을 얻을 수 있다.

그러한 복수의 다이어프램 스프링부재(38)가 확산접합에 의해 접합되고, 다이어프램유닛을 구성하므로 래디얼방향의 강성이 높은 대물렌즈 지지방식을 얻을 수 있다.

[실시예 2]

제 1의 실시예에 관한 광디스크장치에서는 지지유닛(8)은, 두개의 로울러(11)을 판스프링(14)의 양쪽에 각각 배치한 구성을 나타냈는데, 제 13 도에 나타낸 것처럼 판스프링 일단쪽에만 두 개의 로울러(11)를 배치한 지지유닛(50)을 두개 사용하여 상기 지지유닛(8)으로 치환할 수도 있다.

이상과 같이 구성된 광디스크장치에서는 판스프링(14)이 곡율을 가지고 있어도 판스프링(14)과 로울러블럭(13)과 핀(12)을 일체로 정밀도있게 사출성형할 수 있으므로, 로울러(11)가 가이드샤프트(4)와 맞닿은 상태로 판스프링(14)이 평면형으로 뻗어나서 예압을 부여하는 구성을 취하기 쉬우므로 핀(12)과 가이드샤프트(4)의 각도 설정밀도를 향상시킬 수 있다.

따라서, 결과적으로 로울러(11)와 가이드샤프트(4)의 구름마찰저항의 고체차에 의한 변화가 없어져서 안정된 제품을 공급할 수 있다.

[실시예 3]

본 발명의 제 1의 실시예에 관한 광디스크장치에서는 지지유닛(18)은, 두개의 로울러(11)를 판스프링(14)의 양쪽에 각각 배치한 구성을 나타냈는데, 제 14 도에 나타낸 것처럼 복수의 평행으로 배치한 판스프링(51)을 사용하여 중앙부에 고정블럭(52)을 설치하고, 양단부의 로울러블럭(13)과 고정블럭(14)과 판스프링(51)으로 평행판스프링 요소를 구성한 지지유닛(53)을 두 개 사용하여 상기 지지유닛(8)으로 치환할 수도 있다.

본 발명의 제 3의 실시예에 관한 광디스크장치에 있어서는 실시예 1과 같은 효과가 있는데, 재차 아래에 나타낸 새로운 효과를 얻을 수 있다.

즉, 로울러(11)는 평행한 스프링기구로 탄성적으로 지지되어 있으므로, 예압을 부여하기 위해 판스프링(51)을 변형시켜도 핀(12)과 가이드샤프트(4)의 각도 관계가 일정하게 유지되어 로울러 회전축과 가이드샤프트(4)의 소정의 각도에서 어긋나는데 따라 발생하는 구름저항의 증가가 없어서 매끄러운 이동을 할 수 없다.

또한, 상기 로울러블럭(13)을 수지로 형성하고, 로울러블럭(13)과 핀(12)과 로울러(11)와 평행판스프링요소를 일체적으로 사출성형한 경우에는 핀(12)의 상대위치 및 상대각도 관계가 가일층 정밀도있게 유지되고, 위치어긋남과 각도어긋남에 따른 구름저항의 증가가 없어서 매끄러운 이동이 가능하다.

[실시예 4]

실시예 1에서는 픽업바디(6)가 단일재료로 구성된 예를 나타냈는데, 제 15 도에 나타낸 것처럼 금속부재(54)와 수지부재(55)로 구성시켜 일체적으로 아웃시트 또는 인서트로 픽업바디(56)를 사출성형하므로서 제작할 수도 있다.

여기서, 판스프링과의 연결부는 금속부재(54)가 노출된 구성으로 되어 있다. 이 실시예에서는 실시예 1에 나타낸 결과외에 재차 아래에 나타낸 새로운 효과를 얻을 수 있다.

즉, 상기 지지유닛(8)의 픽업바디(56)과의 결합부가 금속부재로 성형된 경우, 전기스폿용접 또는 레이저스폿용접등의 용접수단에 의해 지지유닛(8)과 픽업바디(56)을 결합할 수 있으며, 픽업바디(56)와의 단단한 접합을 가능케 하는 동시에 래디얼코일(9)과의 절연효과도 높일 수 있다.

[실시예 5]

실시예 1에서는 가이드샤프트(4)를 자기회로의 요크의 일부로서 사용해왔는데, 제 16 도에 나타낸 것처럼 요크에 V홈(58)을 설치하여 가이드샤프트(59)가 이 V홈(58)내에서 고착 고정되는 구성을 취해도 좋다.

본 실시예에서는 실시예 1에 나타낸 효과외에 재차 아래에 나타낸 새로운 효과를 얻을 수 있다.

즉, V홈(58)과 가이드샤프트(59) 사이의 접착제가 가이드샤프트(59)의 진동을 효과적으로 감쇠시켜 정밀도가 높은 제어동작이 가능해진다.

이상, 상술한 것처럼 본 발명에 따르면

(1). 자성지지레일(가이드샤프트)(4)의 고주파성분의 진동이 이동광학체(5)에 전달되지 않게 되어 안정된 제어동작을 가능케 한다.

(2). 지지유닛(8)은 예압을 부여하는 방향으로는 탄성력이 있으며, 이동방향의 강성이 높아서 고속액세스시에 이상한 진동이 발생하기 어려워 매끄러운 이동을 가능케 한다.

(3). 조립후에 판스프링(14)의 탄성을 이용하여 픽업바디(6)의 경사각 조정을 하고, 조정에 의해 광축을 가장 적합한 각도로 설정한 뒤에, 갭의 안쪽 두군데 이상에 열경화, 상온경화 또는 광경화형 접착제 또는 충전제를 충전하여 그 상태를 유지할 수 있다.

(4). 진동을 효과적으로 감쇠시키는 기능을 구비하여 정밀도가 높은 제어동작을 가능케 한다.

(5). 픽업바디(6)가 스토퍼(46)(48)에 강하게 충돌했을때, 픽업바디(6)를 회전시키는 모멘트가 발생하지 않으므로 베어링을 손상시키지 않는다.

(6). 스핀들모터(47)가 픽업바디(6)의 거리제한을 정밀도있게 설정할 수 있으므로, 픽업바디(6)가 스핀들모터(47)에 강하게 충돌하지 않는다.

(7). 포커스유닛(7)은 경사조정 기능과 래디얼방향의 강성이 높아서 가동부 질량을 경량화할 수 있으므로 포커스방향의 구동가속도를 크게할 수 있는 대물렌즈 지지방식을 얻을 수 있다.

Claims

광원에서의 광비임을 광디스크면에 집속하는 대물렌즈(29)와, 상기 대물렌즈를 탑재하는 이동광학체(5)와, 상기 이동광학체의 양측부에 각각 고정되는 탄성부재(14)와, 상기 탄성부재의 각각에 회전이 자유롭게 탄성지지되는 적어도 2조의 회전체(11)와, 상기 회전체를 통하여 상기 이동광학체를 지지하도록 상기 이동광학체의 양측부에 배치되고, 또한 상기 이동광학체의 이동방향을 정하는 지지레일(4)을 가진 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
광원에서의 광비임을 광디스크면에 집속하는 대물렌즈(29)와, 상기 대물렌즈를 탄성지지하는 스프링부재(38)를 가지며, 상기 스프링부재(38)는 복수의 다이어프램 스프링부재(31)(32)를 이송을 어긋나게 하여 적층시켜 된 것을 특징으로 하는 광디스크장치.