KR101452960B1

KR101452960B1 - 대물렌즈 구동장치 및 이를 채용한 광디스크 드라이브

Info

Publication number: KR101452960B1
Application number: KR1020130047693A
Authority: KR
Inventors: 이영빈; 백수현
Original assignee: 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사
Priority date: 2013-04-29
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2033-04-29
Also published as: US20140325536A1; US9058822B2

Abstract

개시된 대물렌즈 구동장치는, 대물렌즈 및 구동 코일을 포함하는 가동체와, 구동 코일에 대응되는 영구자석과 와이어 홀더를 포함하는 고정체와, 가동체를 고정체에 대하여 탄력적으로 지지하는 복수의 서스펜션 와이어와, 와이어 홀더에 결합되고 복수의 서스펜션 와이어의 일단이 고정되는 회로 기판을 포함하며, 회로 기판은 인써트 사출 성형에 의하여 와이어 홀더에 결합된다.

Description

대물렌즈 구동장치 및 이를 채용한 광디스크 드라이브{Object lens driving unit and optical disc drive using the same}

본 발명은 대물 렌즈 구동장치 및 이를 채용한 광 디스크 드라이브에 관한 것으로서, 상세하게는 대물 렌즈의 진동 특성을 개선할 수 있는 대물 렌즈 구동장치 및 이를 채용한 광 디스크 드라이브에 관한 것이다.

광디스크 드라이브는 회전되는 디스크에 정보를 기록하거나 또는 디스크로부터 정보를 읽어들이는 장치를 말한다. 광디스크 드라이브는 디스크를 회전시키는 스핀들 모터, 디스크에 정보를 기록하거나 또는 디스크에 기록된 정보를 읽어들이는 광픽업을 구비한다. 광픽업은 이송 모터에 의하여 디스크의 반경 방향으로 이동될 수 있다.

광픽업은 대물렌즈 구동장치를 포함한다. 대물렌즈 구동장치는 일종의 보이스 코일 모터 구조를 가지는 것으로서, 대물렌즈를 포함하는 가동체가 고정체에 대하여 탄력적으로 지지된다. 가동체에 마련된 구동 코일과 고정체에 마련된 영구자석에 의하여 구현되는 자기회로에 의하여, 가동체가 고정체에 대하여 예를 들어 포커스 방향, 트래킹 방향으로 구동된다. 안정적인 기록/재생 품질을 구현하기 위하여는 대물렌즈의 구동특성의 안정화가 요구된다.

본 발명은 대물 렌즈를 포함하는 가동체의 구동 안정성을 확보할 수 있는 대물렌즈 구동장치 및 이를 채용한 광디스크 드라이브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 대물렌즈 구동장치는, 대물렌즈 및 구동 코일을 포함하는 가동체; 와이어 홀더와, 상기 구동 코일에 대응되는 영구자석을 포함하는 고정체; 상기 가동체를 상기 고정체에 대하여 탄력적으로 지지하는 복수의 서스펜션 와이어; 상기 와이어 홀더에 결합되고, 상기 복수의 서스펜션 와이어의 일단이 고정되는 회로 기판;을 포함하며, 상기 회로 기판은 인써트 사출 성형에 의하여 상기 와이어 홀더에 결합된다.

상기 회로 기판은 상기 와이어 홀더의 지지면에 지지되는 제1영역과, 상기 제1영역으로부터 연장되고 상기 복수의 서스펜션 와이어의 일단이 고정되는 것으로서 상기 지지면으로부터 이격된 제2영역을 포함할 수 있다.

상기 와이어 홀더는, 상기 지지면이 마련된 몸체와, 상기 몸체로부터 연장되어 상기 회로 기판의 상기 지지면에 지지된 제1면의 반대면인 제2면의 적어도 일부를 감싸는 결합부를 구비할 수 있다.

상기 회로 기판에는 인써트 사출 금형의 위치결정핀이 삽입되는 위치결정홀이 마련될 수 있다. 서로 이격된 한 쌍의 상기 위치결정홀 중 하나는 정공이며 다른 하나는 이격방향으로 길죽한 장공일 수 있다.

상기 와이어 홀더는, 상기 회로 기판의 상기 제2영역과의 사이에 간격을 형성하는 대향면을 더 구비하며, 상기 간격에는 감쇄 물질이 충전될 수 있다.

상기 대물 렌즈는 기록 밀도가 서로 다른 복수의 광디스크에 대응되는 복수의 대물 렌즈를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 대물렌즈 구동장치는, 대물렌즈가 탑재된 가동체; 와이어 홀더를 포함하는 고정체; 인써트 사출 성형에 의하여 상기 와이어 홀더에 결합되는 회로 기판; 일단과 타단이 각각 상기 가동체와 상기 와이어 홀더에 고정되는 복수의 서스펜션 와이어;를 포함한다.

상기 와이어 홀더는 몸체와, 몸체로부터 연장되어 상기 와이어 홀더의 적어도 일부를 감싸는 결합부를 구비할 수 있다.

상기 회로 기판은, 제1영역과, 상기 제1영역의 양측에 위치되고 상기 서스펜션 와이어의 타단부가 고정되는 제2영역을 구비하며, 상기 와이어 홀더는, 상기 제1영역을 지지하는 지지면과, 상기 지지면으로부터 단차지고 상기 제2영역과의 사이에 간격을 형성하는 대향면을 구비할 수 있다.

상기 결합부는 상기 제1영역에 배치될 수 있다.

상기 회로 기판의 제1영역의 제1면은 상기 지지면에 지지되며, 상기 결합부는 상기 제1면의 반대면인 제2면의 적어도 일부를 감쌀 수 있다.

상기 제2영역과 상기 대향면 사이의 간격에는 감쇄 물질이 충전될 수 있다.

상기 회로 기판의 상기 제1영역에는 인써트 사출 금형의 위치결정핀이 삽입되는 위치결정홀이 마련될 수 있다.

서로 이격된 한 쌍의 상기 위치결정홀 중 하나는 정공이며 다른 하나는 이격방향으로 길죽한 장공일 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 광디스크 드라이브는, 광디스크를 회전시키는 스핀들모터; 상기 광디스크의 반경 방향으로 슬라이딩되면서 상기 광디스크에 액세스하여 정보를 기록/재생하는 것으로서, 전술한 대물렌즈 구동장치를 구비하는 광 픽업 유닛;을 포함한다.

상술한 본 발명의 대물렌즈 구동장치 및 광디스크 드라이브에 따르면, 회로 기판을 와이어 홀더에 안정적으로 결합할 수 있다. 그러므로, 회로 기판에 의한 안정적인 부공진 감쇄 효과를 구현할 수 있으며, 회로 기판과 와이어 홀더 간의 결합 상태의 경시적인 변화에 의한 구동 특성의 변화를 저감 내지 방지할 수 있다. 또한, 대물렌즈 구동 장치의 구동 안정성을 확보할 수 있으며, 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 광디스크 드라이브의 일 실시예의 분해사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 광디스크 드라이브의 일 실시예에 적용되는 광 픽업 유닛의 광학적 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 광디스크 드라이브의 일 실시예에 적용되는 광 픽업 유닛의 광학적 구성의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 4는 대물렌즈 구동장치의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 5는 와이어 홀더와 회로 기판의 결합관계의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5의 평면도이다.
도 7a와 도 7b는 와이어 홀더와 회로 기판이 나사에 의하여 체결된 경우의 대물렌즈 구동 장치의 주파수 응답특성을 보여주는 그래프들이다.
도 8a, 도 8b, 도 8c는 인써트 사출 성형 방식에 의하여 와이어 홀더와 회로 기판을 결합하는 과정을 보여주는 도면들이다.
도 9는 와이어 홀더와 회로 기판이 인써트 사출 성형 방식에 의하여 결합된 경우의 대물렌즈 구동 장치의 주파수 응답특성을 보여주는 그래프이다.
도 10은 와이어 홀더와 회로 기판의 결합관계의 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 11은 와이어 홀더와 회로 기판의 결합관계의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 회로 기판이 금형 내에 삽입되는 모습을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 대물렌즈 구동장치 및 이를 채용한 광디스크 드라이브의 실시예들에 관하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 광디스크 드라이브의 일 실시예의 평면도이다. 도 1을 참조하면, 광디스크 드라이브(1)는 디스크(D)를 회전시키는 스핀들 모터(40)와, 디스크(D)에 광을 조사하여 디스크(D)에 기록된 정보를 읽어들이거나 또는 디스크(D)에 정보를 기록하는 광 픽업 유닛(50)을 구비한다. 광 픽업 유닛(50)은 디스크(D)의 반경 방향으로 이동되는 픽업 베이스(60)에 탑재된다.

메인 프레임(10)은 메인 샤시의 역할을 한다. 디스크(D)가 탑재되는 트레이(30)는 메인 프레임(10)에 슬라이딩될 수 있게 설치된다. 커버(20)는 메인 프레임(10)의 상부를 덮어 메인 프레임(10)과의 사이에 트레이(30)가 출입할 수 있는 공간을 형성한다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 트레이(30)에는 트레이(30)를 메인 프레임(10)에 선택적으로 로킹/언로킹시키기 위한 로킹유닛이 마련될 수 있다.

트레이(30)는 스핀들 모터(40), 픽업 베이스(60) 등의 다수의 부품이 장착되는 프레임으로서의 기능을 가진다. 트레이(30)에는 그 회전축에 디스크(D)가 장착되는 턴테이블(41)이 장착된 스핀들 모터(40)와, 광 픽업 유닛(50)이 탑재된 픽업 베이스(60)가 설치되어 있다. 트레이(30)에는 픽업 베이스(60)가 슬라이딩될 수 있도록 오목하게 몰입되거나 또는 상하 방향으로 관통된 공동부(31)가 마련된다. 공동부(31)의 양측에는 픽업 베이스(60)의 이동운동을 가이드하는 가이드 샤프트(71)(72)가 설치된다. 픽업 베이스(60)는 가이드 샤프트(71)(72)에 지지된다. 공동부(31)의 일측에는 픽업 베이스(60)의 이송 방향으로의 길이를 가지는 리드 스크류(80)가 배치된다. 픽업 베이스(60)의 일측에는 리드 스큐류(80)의 나선 홈에 삽입되는 리드 가이드(61)가 마련된다. 이송 모터(90)는 리드 스크류(80)를 회전시킨다. 예를 들어, 이송 모터(90)는 스테핑 모터(stepping motor)일 수 있으며, 그 회전축이 리드 스크류(80)와 연결되거나 또는 회전축과 리드 스크류(80)가 일체로 형성될 수 있다.

메인 프레임(10)에는 주제어기판(100)이 설치될 수 있다. 주제어기판(100)에는 외부 전원장치(미도시) 및/또는 광디스크 드라이브(1)의 호스트 장치(예를 들어 컴퓨터)와의 연결을 위한 주 연결부(110)와, 광디스크 드라이브(1)를 구동하기 위한 구동회로부(120)가 마련될 수 있다. 굉 픽업 유닛(50), 스핀들 모터(40) 등은 예를 들어 주연결케이블(130)을 통하여 주제어기판(100)에 연결될 수 있다. 주연결케이블(130)은 예를 들어 평판 케이블(flat cable)일 수 있다.

도 2에는 광 픽업 유닛(50)의 광학적 구성의 일 예가 도시되어 있다. 도 2는 CD/DVD에 대응되는 광 픽업 유닛(50)의 광학적 구성의 일 예이다. 도 2를 참조하면, 광전송계(210), CD/DVD로부터의 정보 재생 및/또는 기록을 위한 복수의 빔, 예를 들어 중앙의 메인 빔 및 그 양측의 제 1, 제 2 서브 빔 등의 3 빔을 제공하는 광원계(220), 정보 재생을 위해 CD/DVD에서 반사된 3 빔을 수광하는 3개의 수광셀을 갖는 수광 소자(232)에 의해 데이터 신호, TES(Tracking Error Signal) 등의 프로세싱에 필요한 전기적 신호를 발생하는 수광계(230)가 도시되어 있다.

광원계(220)는 CD/DVD용 광원(221a)과 회절소자(222a)를 구비할 수 있다. 광원(221a)으로부터 출사된 빔은 회절 소자(222a)를 거쳐 제 1 빔스플리터(213)로 입사된다. 회절 소자(222a)는 회절효과에 의해 단일의 입사 빔으로부터 메인 빔과 ±1차 서브 빔을 형성시킨다.

수광계(230)는, CD/DVD에서 반사되어 제 1 빔스플리터(213)를 통과한 3 빔을 검출하여 전기적 신호를 생성하는 수광 소자(232)와, 메인 빔 및 이 양측의 제 1, 제 2 서브 빔을 수광 소자(232)에 대해 적절한 크기로 집속하는 센싱 렌즈(231)을 구비할 수 있다.

광 전송계(210)는, CD/DVD에 대응하는 대물렌즈(211a), 경로 변경용 미러(216, 218a), 1/4 파장판(QWP, Quarter Wave Plate, 215), 콜리메이팅 렌즈(212) 및 제 1 빔스플리터(213)를 포함할 수 있다. 제 1 빔스플리터(213)는 광원계(220)로부터의 3 빔을 대물렌즈(211a) 측으로 반사시키며, CD/DVD에서 반사하여 되돌아온 광은 투과시켜 수광계(230)로 입사시킨다.

도 3에는 광 픽업 유닛(50)의 광학적 구성의 다른 예가 도시되어 있다. 도 3은 CD/DVD 및 BD 호환용 광 픽업 유닛(50)의 광학적 구성의 일 예이다.

BD에 대응하는 대물렌즈(211b)의 하부에 전반사 미러(218b)가 배치되며, CD/DVD에 대응하는 대물렌즈(211a)의 하부에 청색광에 대해 투과성을 가지는 이색성 미러(218c)가 배치된다. 전반사 미러(218b)와 이색성 미러(218c)는 광 경로 변경용 미러(216)로부터의 광 진행 경로 상에 배치된다. 광 경로 변경용 미러(216)는 제1 빔스플리터(213)로부터의 광을 이색성 미러(218c)를 향하여 반사하며, CD/DVD와 BD에서 반사된 광은 제1 빔스플리터(213)를 향하여 반사한다.

한편, 광원계(220)는 CD/DVD와 BD에 각각 대응하는 CD/DVD 용 광원(221a)과 BD용 광원(221b)을 구비하며, 이들은 각각은 큐빅 구조의 제 2 빔스플리터(224)의 두 입사면을 향하여 광을 조사한다. BD용 광원(221b)과 제 2 빔스플리터(224)의 사이에는 광학적 배율, 즉 진행 광의 디포커스량을 조절하여 BD용 광원(221b)으로부터 BD까지의 광학적 거리를 조절하는 커플링 렌즈(223)가 마련될 수 있다. 두 광원(221a, 221b)으로부터 출사된 광은 제 2 빔스플리터(224)를 통해 상기 제 1 빔스플리터(213)로 진행한다. 제2 빔스플리터(224)와 두 광원(221a, 221b)들과의 사이에는 메인 빔과 ± 1차 서브 빔들을 형성하는 CD/DVD용 회절소자(22a)와 BD용 회절소자(22b, grating element)가 각각 배치된다. 잘 알려진 바와 같이 회절소자의 격자의 간격에 따라 메인 빔과 ± 1 차 서브 빔간의 간격이 변화된다.

픽업 베이스(60)에 상술한 광학 부품들, 예를 들어, 대물 렌즈(211a, 211b)를 제외한 광전송계(210), 광원계(220), 및 수광계(230)의 광학부품들이 배치될 수 있다. 대물 렌즈(211a, 211b)는 디스크(D)의 정보 트랙이 정밀하게 액세스하기 위하여 예를 들어, 포커싱(focusing) 방향, 트래킹(tracking) 방향으로 구동된다. 이를 위하여 대물렌즈 구동장치가 마련된다. 도 4에는 대물렌즈 구동 장치의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 대물렌즈 구동장치(300)는 두 개의 대물렌즈(211a, 211b)를 구비하는 광 픽업 유닛(50)에 적용된 대물렌즈 구동장치(300)의 일 예이다.

도 4를 보면, 대물렌즈(211a)(211b)는 블레이드(310)에 탑재된다. 블레이드(310)에는 구동 코일(321)(322)이 마련된다. 예를 들어, 구동 코일(321)은 블레이드(310)를 트래킹 방향(T)으로 가동시키는 트래킹 구동을 위한 것이며, 구동 코일(322)은 블레이드(310)를 포커싱 방향(F)으로 가동시키는 포커싱 구동을 위한 것일 수 있다. 구동 코일(321)은 예를 들어 블레이드(310)의 탄젠셜(tangential) 방향(G)의 양측부에 각각 두 쌍씩 배치될 수 있다. 구동 코일(322)은 예를 들어 블레이드(310)의 트래킹 방향(T)의 양측부에 각각 배치될 수 있다. 블레이드(310)는 대물렌즈(211a)(211b) 및 구동 코일(321)(322)을 포함하여 가동체(301)를 형성한다.

트래킹 구동을 위한 자기 회로를 형성하기 위하여, 4개의 구동 코일(321)에 각각 대응되는 4개의 영구자석(331)이 배치될 수 있다. 영구자석(331)은 구동 코일(321)을 사이에 두고 쌍을 이루어 배치될 수 있다. 영구자석(331)의 외측에는 요오크(341)가 배치될 수 있다. 요오크(341)는 외측 요오크로서, 영구자석(331)을 지지하며, 폐회로 형태의 자기회로를 구성하여 블레이드(310)를 구동하기 위한 전자기력을 최대화하는 기능을 할 수 있다.

영구자석(332)은 구동 코일(322)과 함께 포커싱 구동을 위한 자기회로를 형성할 수 있다. 요오크(342)는 내측 요오크로서, 영구자석(332)을 지지하며, 영구자석(332)에 의하여 발생되는 자기벡터를 구동 코일(322)에 집중시킴으로써 포커싱 구동의 감도를 향상시킬 수 있다. 요오크(341)(342)는 금속 판재를 절곡함으로써 하나의 요오크 구조체(340)로 형성될 수 있다.

블레이드(310)의 트래킹 방향(T)의 양측에 배치된 한 쌍의 구동 코일(322)에 흐르는 전류의 방향을 조절함으로써 한 쌍의 구동 코일(322)에 동일한 방향의 전자기력, 즉 -F방향 또는 +F방향의 전자기력을 유발함으로써 블레이드(310)를 포커싱 구동할 수 있다. 또한, 한 쌍의 구동 코일(322)에 서로 반대 방향의 전자기력, 즉 -F방향과 +F방향의 전자기력을 유발함으로써 블레이드(310)를 레이디얼 틸트(radial tilt) 방향(Rt)으로 구동하는 레이디얼 틸팅 구동이 가능하다.

블레이드(310)는 복수의 서스펜션 와이어(350)에 의하여 지지된다. 예를 들어, 복수의 서스펜션 와이어(350)는 블레이드(310)의 트래킹 방향(T)의 양측에 탄젠셜 방향(G)으로 연장되게 배치될 수 있다. 복수의 서스펜션 와이어(350)의 일단은 와이어 홀더(360)에 마련된 회로 기판(370)에 고정되고, 타단은 블레이드(310)에 고정될 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 블레이드(310)의 트래킹 방향(T)의 양측부에도 서스펜션 와이어(350)의 고정을 위한 회로기판이 마련될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 회로 기판(370), 서스펜션 와이어(350), 및 구동 코일(321)(322)이 전기적으로 연결될 수 있다.

영구자석(331)(332)과, 요오크(341)(342)와, 와이어 홀더(360)는 고정체(302)를 형성한다. 고정체(302)는 예를 들어 도 1에 도시된 픽업 베이스(60)에 고정될 수 있다. 이에 의하여 가동체(301)는 복수의 서스펜션 와이어(350)에 의하여 고정체(302)에 대하여 탄력적으로 지지된다.

가동체(301)를 구동하기 위한 자기 회로의 구성은 도 4에 도시된 예에 의하여 한정되지 않는다. 예를 들어, 포커싱 방향(F), 트래킹 방향(T), 레이디얼 틸트 방향(Rt), 탄젠셜 틸트 방향(Tt) 등 가동체(301)를 구동하고자 하는 구동 자유도에 따라 더 많은 수의 구동 코일과 영구자석이 다양한 형태로 배치될 수 있다. 도 4에는 3쌍의 서스펜션 와이어(350)이 도시되어 있으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며, 서스펜션 와이어(350)의 갯수는 구동 코일의 갯수와 구동 자유도에 따라 달라질 수 있다. 참조부호 303은 보호커버를 나타낸다. 보호커버(303)는 요오크(341)(342)에 지지될 수 있다.

회로 기판(370)는 와이어 홀더(360)에 고정될 수 있다. 와이어 홀더(360)는 예를 들어 요오크 구조체(340)에 결합될 수 있다.

도 5는 회로 기판(370)와 와이어 홀더(360)와의 결합관계를 보여주는 사시도이며, 도 6은 회로 기판(370)와 와이어 홀더(360)와의 결합관계를 보여주는 평면도이다.

도 5와 도 6을 참조하면, 회로 기판(370)에는 복수의 서스펜션 와이어(350)를 통하여 구동 코일(321)(322)에 전류를 공급하기 위한 회로배선(371)이 마련될 수 있다. 회로 기판(370)에는 복수의 서스펜션 와이어(350)에 각각 대응되는 복수의 회로배선(371a-371f)이 마련될 수 있다. 복수의 회로배선(371a-371f)의 일단에는 복수의 서스펜션 와이어(350)가 솔더링되어 고정되는 고정부(374)가 마련될 수 있다. 회로배선(371g)는 접지 배선일 수 있다. 복수의 회로배선(371a-371f)은 예를 들어 주연결케이블(130)을 통하여 주제어기판(100)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 의하여 주제어기판(100)으로부터 회로 기판(370)와 서스펜션 와이어(350)를 통하여 구동 코일(321)(322)에 공급되는 전류를 제어함으로써 가동체(301)를 원하는 방향으로 구동할 수 있다.

외이어 홀더(360)는 지지면(362)과, 이 지지면(362)으로부터 단차지고 지지면(362)의 양측에 위치되는 대향면(361)을 구비한다. 회로 기판(370)는 와이어 홀더(360)의 지지면(362)에 지지되는 제1영역(370a)과, 제1영역(370a)으로부터 연장되고 복수의 서스펜션 와이어(350)가 고정되는 제2영역(370b)을 포함한다. 제1영역(370a)은 와이어 홀더(360)의 지지면(363)에 면접촉되어 고정되며, 제2영역(370b)은 와이어 홀더(360)의 대향면(361)으로부터 이격되어 그 사이에 간격이 형성된다. 이와 같은 구성에 따르면, 제1영역(370a)은 강성을 유지하여 와이어 홀더(360)의 지지면(363)에 밀착 고정됨으로써 회로 기판(370)의 제조시의 파손이나 경시적 변형에 의한 구동 특성의 변화를 저감 내지 방지할 수 있다. 또한, 부공진을 일으키는 가진력에 대응하여 제2영역(370b)이 도 6에 참조부호 B로 표시된 바와 같이 유연하게 유동됨으로써 감쇄기로서 기능할 수 있다.

균일한 감쇄 효과를 얻기 위하여, 즉 양산 공정에 의하여 제조되는 대물렌즈 구동장치들에 대하여 균일한 주파수 응답 특성을 얻기 위하여는, 제2영역(370b)의 길이(L)이 일정하여야 한다.

종래에는 회로 기판(370)을 와이어 홀더(360)에 접착제를 이용하여 접착하거나 또는 도 5에 점선으로 도시된 바와 같이 스크류(S)를 이용하여 와이어 홀더(360)에 체결하였다. 그러나, 이와 같은 결합 방식에 의하여는 제2영역(370b)의 길이(L)가 일정하게 유지하는 것이 용이하지 않다. 도 7a와 도 7b에는 종래의 결합방식에 의하여 제조된 대물렌즈 구동장치의 주파수 응답 특성을 측정한 결과의 그래프가 도시되어 있다. P는 위상 특성 곡선이며, G는 이득(gain)특성 곡선이다. 도 7a와도 7b에서 확대된 부분을 보면, 수 kHz 영역에서 부공진이 발생되는 것을 확인할 수 있다. 부공진은 가동체(301)의 실질적인 무게 중심과 자기회로의 구동 중심의 불일치에 의하여 발생될 수 있다. 무게 중심과 구동 중심의 불일치는 설계과정에서의 구조적 요인이나, 가동체(301) 및 고정체(302)를 구성하는 부품들의 설계값과 실제 제조된 상태의 오차에 기인하는 제조적 요인 등에 기인한다. 이와 같은 공진은 대물렌즈 구동장치의 구동 감도를 저하시켜, 기록/재생 품질을 저하시킬 수 있다. 또한, 도 7a와 도 7b에서 부공진의 위상이 반대라는 것을 확인할 수 있다. 이는 회로 기판(370)과 와이어 홀더(360)와의 결합상태가 불균일하여 제2영역(370b)의 길이(L)이 일정하지 않기 때문에 발생되는 것으로 이해될 수 있다. 이와 같이 부공진의 위상 특성이 일정하지 않으면 대물렌즈 구동 장치의 서보(servo) 제어가 매우 어려워 균일한 기록/재생 품질을 얻을 수 없다.

또한, 나사(S)체결 방식에 따르면, 나사(S) 체결시의 체결력이 일정하지 않으면 결합 강도가 불균일해질 수 있으며, 체결력의 변동에 따라 회로 기판(370)이 파손될 수 있어 생산효율이 저하될 수 있다. 또한, 구동 시간이 누적됨에 따라 회로 기판(370)이 전체적으로 와이어 홀더(360)의 지지면(363)으로부터 이격되거나 변형되어 대물렌즈 구동장치의 구동 특성이 경시적으로 변화되어 신뢰성을 저하시킬 수 있다.

와이어 홀더(360)는 플라스틱 사출 성형 공정에 의하여 제조될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 회로 기판(370)과 와이어 홀더(360)는 인써트 성형 방식에 의하여 결합된다. 즉, 와이어 홀더(360)의 사출 성형 시에 금형(도 8a: 1000) 내에 회로 기판(370)을 삽입하여 와이어 홀더(360)의 성형과 동시에 회로 기판(370)을 와이어 홀더(360)에 결합시킨다. 도 5와 도 6을 참조하면, 와이어 홀더(360)에는 회로 기판(370)을 결합시키기 위한 결합부(365)가 마련된다. 일 실시예로서, 결합부(375)는 와이어 홀더(360)의 몸체(360a)로부터 연장되어 지지면(362)과 대향된 회로 기판(370)의 제1면(373)의 반대면인 제2면(375)을 감싸는 형태일 수 있다. 도 5와 도 6에는 두 개의 결합부(365)가 도시되어 있으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니며 필요에 따라서 하나 또는 셋 이상의 결합부(365)를 형성하는 것도 가능하다.

도 8a, 도 8b, 및 도 8c에는 인써트 성형 과정을 개략적으로 보여주는 도면들이다. 도 8a, 도 8b, 및 도 8c에서는 와이어 홀더(360)의 구체적인 형상을 구현하기 위한 금형(1000)을 구성하는 캐비티(cavity)(1001)와 코어(core)(1002)의 상세한 형상은 도시하지 않으며, 단지 와이어 홀더(360)의 외형 및 회로 기판(370) 만을 도시한다.

도 8a를 참조하면, 캐비티(1001)와 코어(1002)가 상호 후퇴되어 금형(1000)이 열린 상태가 도시되어 있다. 코어(1002)에는 결합부(365)에 대응되는 결합형상부(1004)가 마련된다. 참조부호 1003은 슬라이더(slider)를 표시한다. 슬라이더(1003)는 회로 기판(370)의 제2영역(370b)과 와이어 홀더(360)의 대향면(361) 사이의 공간 즉 언더컷(undercut)을 메우는 것으로서, 금형(1000)이 열린 상태에서는 코어(1002)에 회로 기판(370)을 삽입할 수 있도록 외측으로 슬라이딩되어 도피된다. 이 상태에서, 코어(1002) 내에 회로 기판(370)을 삽입한다. 회로 기판(370)은 코어(1002)의 형상에 의하여 가이드되어 코어(1002) 내의 일정한 위치에 안착된다.

다음으로, 캐비티(1001)와 코어(1002)를 접근시켜 금형(1000)을 닫는다. 그러면, 도 8b에 도시된 바와 같이 캐비티(1001)와 코어(1002)의 결합에 의하여 파팅 라인(PL)을 형성하며, 슬라이더(1003)가 내측으로 슬라이딩되어 와이어 홀더(360)의 대향면(361)과 회로 기판(370)의 제2영역(370b) 사이의 공간을 메운다. 이에 의하여, 금형(1000) 내에 와이어 홀더(360)의 형상이 구현된다. 도시되지 않은 게이트(gate)를 통하여 금형(1000) 내부로 용융된 플라스틱 수지를 주입하고, 소정 시간 동안 성형한다. 그러면, 와이어 홀더(360)가 성형되면서 회로 기판(370)이 와이어 홀더(360)에 결합된다. 그런 다음, 도 8c에 도시된 바와 같이, 금형(1000)을 개방하고 회로 기판(370)이 결합된 와이어 홀더(360)를 금형(1000)으로부터 분리한다.

이와 같이 인써트 사출 성형 방식에 의하여 와이어 홀더(360)에 회로 기판(370)을 결합하면 금형(1000), 상세히는 코어(1002)의 형상에 의하여 회로 기판(370)의 위치가 결정되므로 회로 기판(370)과 와이어 홀더(360) 간의 결합 위치가 일정하다. 따라서, 균일한 품질의 와이어 홀더(360)-회로 기판(370) 조립체, 즉 제2영역(370b)의 길이(L)가 항상 일정한 와이어 홀더(360)-회로 기판(370) 조립체를 얻을 수 있다. 또한, 용융된 플라스틱 수지에 의하여 지지면(362)이 형성될 때에 지지면(362)과 회로 기판(370)의 제1면(373)이 서로 견고하게 부착된다. 그러므로, 경시변화에 의한 회로 기판(370)과 와이어 홀더(360) 간의 이격이나 회로 기판(370)의 변형 위험을 줄일 수 있으며, 대물렌즈 구동장치의 경시구동특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 결합 과정에서 회로 기판(370)의 파손 위험에 거의 없으므로 생산효율을 향상시킬 수 있다.

도 9에는 인써트 사출 성형 방식에 의하여 와이어 홀더(360)에 회로 기판(370)을 결합하는 방식에 의하여 제조된 대물렌즈 구동장치의 주파수 응답특성을 측정한 결과 그래프가 도시되어 있다. 도 9를 참조하면, 수 kHz 영역에서의 부공진이 매우 완화된 것을 알 수 있다. 또한, 다수의 측정 결과에 따르면, 거의 균일한 주파수 응답 특성을 얻을 수 있다. 이는, 공진을 감쇄시키는 기능을 하는 회로 기판(370)의 제2영역(370b)의 길이(L)가 일정한 데에 기인하는 것으로 이해될 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 회로 기판(370)의 제2영역(370b)과 와이어 홀더(360)의 대향면(361) 사이에는 감쇄 부재(380)가 개재될 수 있다. 도 5에는 감쇄 부재(380)가 사각 단면의 판형상으로 그려져 있으나 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 감쇄 부재(380)는 예를 들어, 와이어 홀더(360)와 회로 기판(370)이 결합된 상태에서 복수의 회로배선(371a-371f)의 일단에 마련된 고정부(374)에 복수의 서스펜션 와이어(350)를 솔더링하여 고정한 후에, 그 틈새에 감쇄 물질을 충전함으로써 형성될 수 있다. 감쇄 물질은 예를 들어 소정의 댐핑 계수를 갖는 겔(gel) 형태의 댐핑 페인트일 수 있다.

도 5 및 도 6에는 회로 기판(370)의 제2면(375)을 전체적으로 감싸는 형태의 결합부(365)가 도시되어 있으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이 결합부(365)는 회로 기판(370)의 제2면(375)을 부분적으로 감싸는 형태일 수도 있다.

상술한 실시예에서는 금형(1000) 내에서 회로 기판(370)이 코어(1002)의 외관 형상에 의하여 가이드되는 예에 관하여 설명하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 11에 도시된 바와 같이 회로 기판(370)에는 금형(1000) 내에서의 위치 결정을 위한 위치결정홀(372)이 마련될 수 있다. 위치결정홀(372)은 서로 이격되게 위치되며, 이들 중 하나는 예를 들어 원형 관통공이고, 나머지 하나는 이격 방향으로 길죽한 장공 형상일 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이 금형(1000)의 코어(1002)에는 위치결정홀(372)에 삽입되는 위치결정핀(1005)이 마련될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 회로 기판(370)의 금형(1000) 내에서의 위치를 일정하게 할 수 있다.

상술한 실시예에서는 와이어 홀더(360)에 대향면(361)이 있는 경우에 대하여 설명하였으나, 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 회로 기판(370)의 제2영역(370b)은 지지면(362)으로부터 이격된 상태이면 족하며, 반드시 와이어 홀더(360)의 대항면(361)과 대향될 필요는 없다. 그러므로, 도 13에 도시된 바와 같이, 와이어 홀더(360)는 대향면(361)이 없는 형태일 수도 있다. 이와 같은 형태의 와이어 홀더(360)의 경우, 도 8a 내지 도 8c에 도시된 금형(1000)에서 언더컷이 없으므로 슬라이더(1003)이 필요치 않아 금형(1000)의 구조가 간단해질 수 있다.

도면으로 도시되지는 않았지만, 도 10, 도 11, 및 도 13에 도시된 실시예에도 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 감쇄 부재(380)가 적용될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 실시예의 대물렌즈 구동장치 및 광디스크 드라이브에 따르면, 회로 기판을 와이어 홀더에 안정적으로 결합할 수 있다. 그러므로, 회로 기판에 의한 안정적인 부공진 감쇄 효과를 구현할 수 있으며, 회로 기판과 와이어 홀더 간의 결합 상태의 경시적인 변화에 의한 구동 특성의 변화를 저감 내지 방지할 수 있다. 또한, 대물렌즈 구동 장치의 구동 안정성을 확보할 수 있으며, 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

이상 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명에 따른 박막 증착 장치의 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

10...메인 프레임 20...커버
30...트레이 40...스핀들 모터
50...광 픽업 유닛 60...픽업 베이스
80...리드 스크류 90...이송 모터
100...주제어기판 130...주연결케이블
210...광전송계 220...광원계
230...수광계 211a, 211b...대물렌즈
300...대물렌즈 구동장치 301...가동체
302...고정체 310...블레이드
321, 322...구동 코일 331, 332...영구자석
340...요오크 구조체 341, 342...요오크
350...서스펜션 와이어 360...와이어 홀더
361...대향면 362...지지면
370...회로 기판 370a, 370b...제1, 제2영역
371a-371f...회로배선 371g...접지배선
372..위치결정홀 373, 374...제1, 제2면
374...고정부 1000...금형
1001...캐비티 1002...코어
1003...슬라이더

Claims

대물렌즈 및 구동 코일을 포함하는 가동체;
플라스틱 사출공정에 의하여 제조되는 와이어 홀더와, 상기 구동 코일에 대응되는 영구자석을 포함하는 고정체;
상기 가동체를 상기 고정체에 대하여 탄력적으로 지지하는 복수의 서스펜션 와이어;
상기 와이어 홀더에 결합되고, 상기 복수의 서스펜션 와이어의 일단이 고정되는 회로 기판;을 포함하며,
상기 회로 기판은, 상기 와이어 홀더를 제조하는 플라스틱 사출 공정에서 인써트 사출 성형에 의하여 상기 와이어 홀더에 결합되는 대물렌즈 구동장치.
제1항에 있어서,
상기 회로 기판은 상기 와이어 홀더의 지지면에 지지되는 제1영역과, 상기 제1영역으로부터 연장되고 상기 복수의 서스펜션 와이어의 일단이 고정되는 것으로서 상기 지지면으로부터 이격된 제2영역을 포함하는 대물렌즈 구동장치.
제2항에 있어서,
상기 와이어 홀더는, 상기 지지면이 마련된 몸체와, 상기 몸체로부터 연장되어 상기 회로 기판의 상기 지지면에 지지된 제1면의 반대면인 제2면의 적어도 일부를 감싸는 결합부를 구비하는 대물렌즈 구동장치.
제3항에 있어서,
상기 회로 기판에는 인써트 사출 금형의 위치결정핀이 삽입되는 위치결정홀이 마련된 대물렌즈 구동장치.
제4항에 있어서,
서로 이격된 한 쌍의 상기 위치결정홀을 구비하며, 그 중 하나는 정공이며 다른 하나는 이격방향으로 길죽한 장공인 대물렌즈 구동장치.
제2항에 있어서,
상기 와이어 홀더는, 상기 회로 기판의 상기 제2영역과의 사이에 간격을 형성하는 대향면을 더 구비하며,
상기 간격에는 감쇄 물질이 충전된 대물렌즈 구동장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대물 렌즈는 기록 밀도가 서로 다른 복수의 광디스크에 대응되는 복수의 대물 렌즈를 포함하는 대물렌즈 구동장치.
대물렌즈가 탑재된 가동체;
플라스틱 사출공정에 의하여 제조되는 와이어 홀더를 포함하는 고정체;
상기 와이어 홀더를 제조하는 플라스틱 사출 공정에서, 인써트 사출 성형에 의하여 상기 와이어 홀더에 결합되는 회로 기판;
일단과 타단이 각각 상기 가동체와 상기 와이어 홀더에 고정되는 복수의 서스펜션 와이어;를 포함하는 대물렌즈 구동장치.
제8항에 있어서,
상기 와이어 홀더는 몸체와, 몸체로부터 연장되어 상기 와이어 홀더의 적어도 일부를 감싸는 결합부를 구비하는 대물렌즈 구동장치.
제9항에 있어서,
상기 회로 기판은, 제1영역과, 상기 제1영역의 양측에 위치되고 상기 서스펜션 와이어의 타단부가 고정되는 제2영역을 구비하며,
상기 와이어 홀더는, 상기 제1영역을 지지하는 지지면과, 상기 지지면으로부터 단차지고 상기 제2영역과의 사이에 간격을 형성하는 대향면을 구비하는 대물렌즈 구동장치.
제10항에 있어서,
상기 결합부는 상기 제1영역에 배치되는 대물렌즈 구동장치.
제10항에 있어서,
상기 회로 기판의 상기 제1영역의 제1면은 상기 지지면에 지지되며, 상기 결합부는 상기 제1면의 반대면인 제2면의 적어도 일부를 감싸는 대물렌즈 구동장치.
제10항에 있어서,
상기 제2영역과 상기 대향면 사이의 간격에는 감쇄 물질이 충전된 대물렌즈 구동장치.
제10항에 있어서,
상기 회로 기판의 상기 제1영역에는 인써트 사출 금형의 위치결정핀이 삽입되는 위치결정홀이 마련된 대물렌즈 구동장치.
제14항에 있어서,
서로 이격된 한 쌍의 상기 위치결정홀을 구비하며, 그 중 하나는 정공이며 다른 하나는 이격방향으로 길죽한 장공인 대물렌즈 구동장치.
제8항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대물 렌즈는 기록 밀도가 서로 다른 복수의 광디스크에 대응되는 복수의 대물 렌즈를 포함하는 대물렌즈 구동장치.
광디스크를 회전시키는 스핀들모터;
상기 광디스크의 반경 방향으로 슬라이딩되면서 상기 광디스크에 액세스하여 정보를 기록/재생하는 것으로서, 제1항 내지 제6항 또는 제8항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 대물렌즈 구동장치를 구비하는 광 픽업 유닛;을 포함하는 광디스크 드라이브.
제17항에 있어서,
상기 대물 렌즈는 기록 밀도가 서로 다른 복수의 광디스크에 대응되는 복수의 대물 렌즈를 포함하는 광디스크 드라이브.