KR20010017381A - 픽업 엑추에이터 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명에 의한 픽업 엑추에이터는, 상,하 방향으로 자화된 한 쌍의 마그네트를 그들의 서로 다른 극성이 마주보도록 배치하고, 이 한 쌍의 마그네트 사이에 포커싱 코일과 트래킹 코일을 배치한 것을 특징으로 하는 렌즈홀더 구동수단을 포함한다. 한 쌍의 마그네트는 베이스 부재에 설치된 한 쌍의 요크의 내측면에 각각 부착되며, 포커싱 코일 및 트래킹 코일은 렌즈홀더에 각각 서로 직교하는 방향으로 권선되어 설치된다. 이에 의하면, 포커싱 코일의 양측에 마그네트가 각각 위치하므로, 포커싱 코일의 양면을 사용할 수 있다. 따라서 에너지 이용효율을 높일 수 있고, 그만큼 고감도의 픽업 엑추에이터를 구현할 수 있다. 또한, 포커싱 코일을 렌즈홀더의 사각홈 내벽 전체에 걸쳐 설치할 필요가 없으므로, 소형 경량화 할 수 있으며, 특히 PCB 코일을 이용할 경우, 보다 소형 경량화 할 수 있다. 또한, 상기와 같은 포커싱 코일을 사용함으로써 트래킹 코일의 측면 배치 자유도를 증가시킬 수 있기 때문에, 트래킹 코일을 렌즈홀더의 흔들림 현상이 작게 발생되는 자속 지점에 배치할 수 있다고 하는 장점도 있다. 따라서 롤링에 효과적으로 대처할 수 있다.

Description

픽업 엑추에이터{Pick-up actuator}

본 발명은 광학적 수단을 이용하여 광디스크에 소정의 정보를 기록 및/또는 재생하는 광기록재생장치에 사용되는 픽업 엑추에이터에 관한 것이다.

광디스크와 같은 기록매체에 광학적 수단을 이용하여 정보를 기록하고 재생하는 분야는 미래의 기술로써 주목 받고 있다. 이와 같은 광기록재생장치에서 픽업 엑추에이터는 정보의 기록 및 독출 속도를 좌우하는 매우 중요한 구성요소이다. 픽업 엑추에이터는 크게, 베이스 부재, 상기 베이스 부재에 대하여 유동 가능하게 설치되며 광디스크의 기록면으로 광을 조사하여 광신호를 읽거나 또는 정보를 기록하는 대물렌즈가 탑재된 렌즈홀더 및 상기 렌즈홀더를 포커싱 및 트래킹 방향으로 이동시키는 렌즈홀더 구동수단을 포함하여 구성된다. 여기서, 렌즈홀더 구동수단은 영구자석 자계에 의한 가동코일의 형태로 1자유도계 운동을 하여 대물렌즈를 원하는 위치에 정확히 이동시킨다.

상기와 같은 픽업 엑추에이터의 전형적인 한 예가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 대물렌즈(1)는 렌즈홀더(2)에 탑재되어 있으며, 이 렌즈홀더(2)는 2쌍의 와이어 스프링(3)(3')에 의해 유동이 가능하도록 홀더 지지부(4)에 현가되어 있다. 여기서, 상기 홀더 지지부(4)는 베이스 부재의 일측에 수개의 나사에 의해 부착되어 있으나, 도면에서는 베이스 부재의 도시를 생략하였다.

또한, 렌즈홀더 구동수단(10)은 요크(11)와, 마그네트(12)와, 포커싱 코일(13)과 트래킹 코일(14)을 포함한다.

상기 요크(11)는 도시되지 않은 베이스 부재에 설치되어 있으며, 상기 마그네트(12)는 요크(11)의 일측면에 부착되어 있다. 그리고, 상기 포커싱 코일(13)은 렌즈홀더(2)에 형성된 사각홈에 렌즈홀더(2)에 대하여 수평한 방향으로 권선되어 있으며, 상기 트래킹 코일(14)은 렌즈홀더(2)에 대하여 수직한 방향으로 권선되어 있다. 또한, 상기 포커싱 코일(13)은 렌즈홀더(2)의 사각홈 내벽 전체에 걸쳐 배치되어 있으며, 상기 요크(11)와 마그네트(12)는 렌즈홀더(2)의 사각홈 내에 위치되어 있다. 여기서, 상기 마그네트(12)는 소정의 자기회로를 형성하며, 상기 요크(11)는 마그네트(12)의 자속밀도를 소요의 방향으로 집중시킴과 동시에 극대화시키는 역할을 한다.

이와 같은 픽업 엑추에이터는, 마그네트(12)와 포커싱 및 트래킹 코일(13)(14)에 의한 전자기적 상호작용에 의해 렌즈홀더(2)가 포커싱 및 트래킹 방향으로 이동됨으로써 대물렌즈(1)의 포커싱 및 트래킹 동작이 수행되는 바, 이를 도 2를 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 2에 의하면, 마그네트(12)의 자속 방향(m)과 포커싱 코일(13)의 전류 방향(i₁)은 서로 직교하게 되며, 그 결과로 힘(f₁)은 제 3 의 직교 방향으로 발생하게 된다. 또한, 마그네트(12)의 자속 방향(m)과 트래킹 코일(14)의 전류 방향(i₂)도 서로 직교하게 되며, 그 결과로 힘(f₂)가 제 3 의 직교 방향으로 발생하게 된다. 여기서, 힘 f₁을 제어하여 광빔의 초점을 항상 디스크면상에 맺게 하고, 힘 f₂를 제어하여 광빔이 항상 디스크의 트랙을 추종하게 할 수 있다.

한편, 정보기록량이 늘어나고 광기록재생장치의 휴대가 보편화됨에 따라 광기록재생장치가 소형화 되고 있으며, 따라서 픽업 엑추에이터의 소형화 및 고감도화가 요구되고 있다.

그러나, 종래의 픽업 엑추에이터는, 포커싱 코일(13)이 렌즈홀더(2)의 사각홈 내벽 전체에 걸쳐 권선됨으로써 그 크기와 무게가 커지게 되고, 따라서 소형의 픽업 엑추에이터를 구현하는데 어려움이 있다. 더욱이 종래의 픽업 엑추에이터는 포커싱 코일(13)의 4면 중 1개면만 사용할 수밖에 없는 구조로 되어 있기 때문에, 에너지 이용 효율이 낮아 감도가 떨어진다고 하는 문제가 있다.

또한, 종래의 픽업 엑추에이터는 대략 사각 형태로 권선된 포커싱 코일(13)의 내부에 트래킹 코일(14)이 배치되기 때문에, 트래킹 코일(14)의 측방향으로의 배치 자유도가 떨어지고, 이에 따라 렌즈홀더(2) 가동시의 롤링에 효과적으로 대처하기가 어렵다고 하는 문제도 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 코일의 배치 공간을 줄임으로써 경량 소형화를 도모하고, 또 코일의 양면을 사용함으로써 에너지 이용 효율을 높여 고감도화를 도모할 수 있는 픽업 엑추에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 트래킹 코일의 측방향으로의 배치 자유도를 높여 렌즈홀더의 롤링에 효과적으로 대처 할 수 있는 픽업 엑추에이터를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 픽업 엑에이터를 나타낸 사시도.

도 2는 종래 픽업 엑추에이터의 구동시 마그네트와 코일의 작용을 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 픽업 엑추에이터를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 픽업 엑추에이터의 구동시 마그네트와 코일의 작용을 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1; 대물렌즈 2;렌즈홀더

3,3';와이어 스프링 4;홀더 지지부

20;렌즈홀더 구동수단 21,21';요크

22,22';마그네트 23;포커싱 코일

24,24';트래킹 코일

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 픽업 엑추에이터는, 4극으로된 한 쌍의 마그네트를 서로 마주보게 배치하고, 이 한 쌍의 마그네트 사이에 포커싱 코일과 트래킹 코일을 배치한 것을 특징으로 하는 렌즈홀더 구동수단을 포함한다.

여기서, 한 쌍의 마그네트는 베이스 부재에 설치된 한 쌍의 요크의 내측면에 각각 부착되며, 포커싱 코일 및 트래킹 코일은 렌즈홀더에 각각 서로 직교하는 방향으로 권선되어 설치된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 픽업 엑추에이터는, 베이스 부재와, 상기 베이스 부재의 상면에 일정 간격을 두고 설치된 한 쌍의 요크와, 상기 요크의 내측면에 각각 부착되며 각각 상,하 방향으로 자화되어 반대의 극성이 마주하도록 배치된 한 쌍의 마그네트와, 상기 요크 및 마그네트를 수용하기 위한 사각홈이 형성되어 상기 베이스 부재에 포커싱 및 트래킹 방향으로의 이동이 가능하도록 그 일측이 와이어 스프링에 의해 현가되며 대물렌즈가 탑재된 렌즈홀더와, 상기 한 쌍의 마그네트의 사이에 위치하도록 상기 렌즈홀더에 설치되며 이 렌즈홀더에 대하여 수평한 방향으로 권선된 적어도 1개 이상의 포커싱 코일과, 상기 포커싱 코일의 일측면에 설치되며 렌즈홀더에 대하여 수직한 방향으로 권선된 4개의 트래킹 코일을 포함한다.

이에 의하면, 포커싱 코일의 양측에 마그네트가 각각 위치하므로, 포커싱 코일의 양면을 사용할 수 있다. 따라서 에너지 이용효율을 종래 대비 2배로 높일 수 있고, 그만큼 고감도의 픽업 엑추에이터를 구현할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 픽업 엑추에이터는, 포커싱 코일을 렌즈홀더의 사각홈 내벽 전체에 걸쳐 설치할 필요가 없으므로, 소형 경량화 할 수 있으며, 특히 PCB 코일을 이용할 경우, 보다 소형 경량화 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 픽업 엑추에이터는, 상기와 같은 포커싱 코일을 사용함으로써 트래킹 코일의 측면 배치 자유도를 증가시킬 수 있기 때문에, 트래킹 코일을 렌즈홀더의 흔들림 현상이 작게 발생되는 자속 지점에 배치할 수 있다고 하는 장점도 있다.

본 발명의 상술한 목적 및 다른 장점은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 보다 명백해질 것이다.

첨부한 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 픽업 엑추에이터를 나타낸 사시도 이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 픽업 엑추에이터의 구동시 마그네트와 코일의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 종래와 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다. 따라서, 도면에서 참조부호 1은 대물렌즈, 2는 렌즈홀더, 3 및 3'는 와이어 스프링 이며, 부호 4는 홀더 지지부이다. 그리고, 참조부호 20은 본 발명의 요부인 렌즈홀더 구동수단이다.

도시된 바와 같이, 상기 대물렌즈(1)는 렌즈홀더(2)에 탑재되어 있으며, 이 렌즈홀더(2)는 2쌍의 와이어 스프링(3)(3')에 의해 유동이 가능하도록 홀더 지지부(4)에 현가되어 있다. 여기서, 상기 홀더 지지부(4)는 베이스 부재의 일측에 수개의 나사에 의해 부착되어 있으나, 도면에서는 베이스 부재의 도시를 생략하였다.

상기 렌즈홀더 구동수단(20)은 한 쌍의 요크(21)(21')와, 한 쌍의 마그네트(22)(22')와, 적어도 1개 이상의 포커싱 코일(23)과, 각각 쌍을 이루도록 배치된 4개의 트래킹 코일(24)(24')을 포함한다. 여기서, 상기한 렌즈홀더 구동수단(20)을 구성하는 각각 구성품은 상기 렌즈홀더(2)에 형성되어 있는 사각홈 내에 위치되도록 배치되어 있다.

상기 한 쌍의 요크(21)(21')는 도시되지 않은 베이스 부재에 일정 간격을 유지하여 설치되어 있으며, 상기 한 쌍의 마그네트(22)(22')는 상기 요크(21)(21')의 내측면에 각각 부착되어 있다. 여기서, 상기 마그네트(22)(22')는 소정의 자기회로를 형성하며, 상기 요크(21)(21')는 마그네트(22)(22')의 자속밀도를 소요의 방향으로 집중시킴과 동시에 극대화시키는 역할을 한다. 한편, 상기 한 쌍의 마그네트(22)(22')는 각각 상,하 방향으로 자화된 것을 사용하며, 제 1 마그네트(22)와 제 2 마그네트(22')는 서로 반대의 극성을 갖는다. 즉, 상기 제 1 마그네트(22)는 상부가 N극, 하부가 S극 이고, 상기 제 2 마그네트(22')는 상부가 S극, 하부가 N이다.

상기 포커싱 코일(23)은 상기 한 쌍의 마그네트(22)(22')의 사이에 위치하도록 렌즈홀더(2)에 설치되어 있으며, 렌즈홀더(2)에 대하여 수평한 방향으로 권선되어 있다. 이에 따라 포커싱 코일(23)의 양면을 사용할 수 있으므로, 에너지 이용 효율을 높일 수 있고, 고감도의 엑추에이터를 구현할 수 있다. 여기서, 상기 포커싱 코일(23)은 일반적으로 알려지고 있는 도시예와 같은 코일을 사용할 수도 있고, 또 판형태의 PCB 코일을 사용할 수도 있다. 이에 의하면, 코일이 차지하는 면적이 대폭 감소되므로, 소형 경량의 엑추에이터를 구성할 수 있으며, 또 포커싱 코일을 1층 이상으로 겹쳐서 구성하는 것에 의해 더욱 높은 감도를 가지는 엑추에이터를 구성할 수 있다.

한편, 상기 트래킹 코일(24)(24')은 상기한 포커싱 코일(23)의 일측면에 각각 쌍을 이루어 배치되어 있으며, 렌즈홀더(2)에 대하여 수직한 방향으로 권선되어 있다. 또한, 이들 상,하의 트래킹 코일(24)(24')은 그 권선 방향이 반대이다. 이 트래킹 코일(24)(24')도 포커싱 코일과 마찬가지로 도시예와 같은 일반적인 코일을 사용할 수도 있고, 또 판 형태의 PCB 코일을 사용할 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 픽업 엑추에이터는, 한 쌍의 마그네트(22)(22')와 포커싱 코일(23) 및 트래킹 코일(24)(24')에 의한 전자기적 상호 작용에 의해 렌즈홀더(2)가 포커싱 및 트래킹 방향으로 이동됨으로써 대물렌즈(1)의 포커싱 및 트래킹 동작이 수행되는 바, 이를 도 4를 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 4에 의하면, 제 1 마그네트(22)의 자속 방향(m)과 포커싱 코일(23)의 전류 방향(i₁)은 서로 직교하게 되며, 그 결과로 힘(f₁)은 제 3 의 직교 방향으로 발생하게 된다. 또한, 제 1 마그네트(22)의 자속 방향(m)과 트래킹 코일(24)(24')의 전류 방향(i₂)도 서로 직교하게 되며, 그 결과로 힘(f₂)가 제 3 의 직교 방향으로 발생하게 된다. 같은 원리로, 제 2 마그네트(22')와 포커싱 코일(23) 및 트래킹 코일(24)(24')의 전자기적인 상호 작용에 의해 힘(f₁)와 힘(f₂)가 발생하게 된다. 이 때, 포커싱 방향의 움직임을 보면, 포커싱 코일(23)의 상부와 하부는 서로 반대 방향으로 전류가 흐르게 되고, 자속의 방향도 서로 반대가 되어 렌즈홀더(2)를 포커스 방향으로 움직이는 힘은 서로 같은 방향이 된다. 또 트래킹 방향의 움직임은 상부측의 트래킹 코일(24)과 하부측의 트래킹 코일(24')의 전류 방향이 서로 다른 방향이고, 자속의 방향도 서로 다른 방향이므로 렌즈홀더를 트래킹 방향으로 움직이는 방향은 동일하게 된다. 상기와 같은 원리에 의해 발생되는 힘 f₁을 제어하여 광빔의 초점을 항상 디스크면상에 맺게 하고, 힘 f₂를 제어하여 광빔이 항상 디스크의 트랙을 추종하게 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 포커싱 코일의 양측에 마그네트가 각각 위치하므로, 포커싱 코일의 양면을 사용할 수 있다. 따라서 에너지 이용효율을 종래 대비 2배로 높일 수 있고, 그만큼 고감도의 픽업 엑추에이터를 구현할 수 있다. 더욱이 코일을 1층 이상으로 겹쳐서 배치할 경우 보다 높은 감도를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 픽업 엑추에이터는, 한 쌍의 마그네트의 자극이 서로 반대로 구성됨으로써, 포커싱 구동시 포커싱 코일의 유효면 중 일면이 자속의 약한 쪽에 있을 때, 다른 일면은 자속이 강한 부분에 위치되게 되므로, 자속의 변화에 둔감하게 되고, 그 결과 자속의 불균형으로 인한 렌즈홀더의 흔들림 현상이 작게 발생된다고 하는 잇점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 픽업 엑추에이터는, 포커싱 코일을 렌즈홀더의 사각홈 내벽 전체에 걸쳐 설치할 필요가 없으므로, 소형 경량화 할 수 있으며, 특히 PCB 코일을 이용할 경우, 보다 소형 경량화 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 픽업 엑추에이터는, 상기와 같은 포커싱 코일을 사용함으로써 트래킹 코일의 측면 배치 자유도를 증가시킬 수 있기 때문에, 트래킹 코일을 렌즈홀더의 흔들림 현상이 작게 발생되는 자속 지점에 배치할 수 있다고 하는 장점도 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고, 또한 설명하였으나 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 광기록재생장치용 픽업 엑추에이터에 있어서,

   4극으로된 한 쌍의 마그네트가 서로 마주보게 배치되고, 이 한 쌍의 마그네트 사이에 포커싱 코일과 트래킹 코일이 서로 직교하는 방향으로 권선되게 배치되어, 상기 마그네트와 상기 포커싱 코일 및 트래킹 코일간의 전자기적 상호 작용에 의해 대물렌즈가 탑재된 렌즈홀더를 포커싱 및 트래킹 방향으로 이동시키는 렌즈홀더 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 픽업 엑추에이터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 한 쌍의 마그네트는 베이스 부재에 설치된 한 쌍의 요크의 내측면에 각각 부착되며, 포커싱 코일 및 트래킹 코일은 렌즈홀더에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 픽업 엑추에이터.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 포커싱 코일 및 트래킹 코일은 PCB 코일인 것을 특징으로 하는 픽업 엑추에이터.
4. 베이스 부재;

   상기 베이스 부재의 상면에 일정 간격을 두고 설치된 한 쌍의 요크;

   상기 요크의 내측면에 각각 부착되며 각각 상,하 방향으로 자화되어 반대의 극성이 마주하도록 배치된 한 쌍의 마그네트;

   상기 요크 및 마그네트를 수용하기 위한 사각홈이 형성되어 상기 베이스 부재에 포커싱 및 트래킹 방향으로의 이동이 가능하도록 그 일측이 와이어 스프링에 의해 현가되며 대물렌즈가 탑재된 렌즈홀더;

   상기 한 쌍의 마그네트의 사이에 위치하도록 상기 렌즈홀더에 설치되며 이 렌즈홀더에 대하여 수평한 방향으로 권선된 적어도 1개 이상의 포커싱 코일; 및

   상기 포커싱 코일의 일측면에 설치되며 렌즈홀더에 대하여 수직한 방향으로 권선된 4개의 트래킹 코일을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 픽업 엑추에이터.