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KR20030060326A - 광픽업용 액츄에이터 - Google Patents

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KR20030060326A
KR20030060326A KR1020020000987A KR20020000987A KR20030060326A KR 20030060326 A KR20030060326 A KR 20030060326A KR 1020020000987 A KR1020020000987 A KR 1020020000987A KR 20020000987 A KR20020000987 A KR 20020000987A KR 20030060326 A KR20030060326 A KR 20030060326A
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focus
tilt
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bobbin
coil
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장대종
정덕영
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삼성전자주식회사
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Abstract

대물렌즈가 탑재되는 보빈과, 보빈이 베이스에 대해 움직일 수 있도록 일단이 보빈의 측면에 고정되고 타단이 베이스 상의 일측에 마련된 홀더에 고정되는 지지부재와, 보빈의 양측면 및 베이스에 상호 대향되게 설치되는 한쌍의 자기 회로를 포함하며, 자기 회로는, 보빈을 트랙 방향으로 구동하기 위한 트랙 코일과, 보빈을 포커스 방향을 포함하여 포커스 방향 및 틸트 방향 중 적어도 일 방향으로 구동하기 위한 복수의 포커스/틸트 코일과, 복수의 포커스/틸트 코일 및 트랙 코일과 대향되게 위치되며, 상기 보빈을 포커스 방향을 포함하여, 포커스 방향 및 틸트 방향 중 적어도 일 방향으로 구동 및 트랙 방향으로 구동시킬 수 있는 분극 구조를 갖는 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터가 개시되어 있다.
이와 같이 자기 회로가 분극 구조가 개선된 자석, 단일의 트랙 코일, 복수의 포커스/트랙 코일을 포함하므로, 원하는 트랙킹 성능을 확보하면서도 박형화가 가능한 광픽업용 액츄에이터를 얻을 수 있다.

Description

광픽업용 액츄에이터{Actuator used for optical pickup}
본 발명은 광픽업용 액츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 트랙킹 구동의 성능을 확보하면서도 박형화가 가능한 개선된 구조의 광픽업용 액츄에이터에 관한 것이다.
일반적으로, 광픽업은 광기록/재생장치에 채용되어 기록매체인 광디스크의 반경 방향으로 이동하면서 비접촉식으로 광디스크에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 수행하는 장치이다.
이러한 광픽업은 광원에서 출사된 광이 광디스크 상의 올바른 위치에 광스폿으로 형성되도록, 대물렌즈를 트랙 방향, 포커스 방향 및/또는 틸트 방향으로 구동하는 액츄에이터를 필요로 한다. 여기서, 트랙 방향 구동은 광스폿이 트랙 중심에 형성될 수 있도록, 대물렌즈를 광디스크의 반경 방향으로 조정하는 것을 말한다.
일반적인 광픽업용 액츄에이터는 베이스에 움직임 가능하게 설치된 보빈과, 상기 보빈이 상기 베이스에 대해 움직일 수 있도록 지지하는 서스펜션과, 상기 보빈 및 베이스에 상호 대향되게 설치되는 자기 회로를 포함하는 구성을 가진다.
이러한 광픽업용 액츄에이터는 트랙 방향과 포커스 방향 구동 즉, 2축 구동이 기본이다. 또한, 광기록재생장치는 고밀도화를 요구할 뿐만 아니라, 점점 소형화, 경량화되어가는 추세이다.
고밀도화를 위해서 광픽업 액츄에이터는 기존의 2축 구동에서 벗어나 틸트 방향 구동을 포함하는 3축, 4축 구동을 필요로 한다. 즉, 근래에는 고밀도화를 위해 대물렌즈의 개구수가 증가하고 광원의 파장의 짧아져, 광픽업 액츄에이터의 틸트 마진이 감소됨에 따라, 기존의 2축 구동에 부가하여 틸트 방향 구동까지 가능한 3축 구동 또는 4축 구동 광픽업 액츄에이터가 요구되고 있다. 3축 구동은, 포커스 방향, 트랙 방향 및 래디얼 틸트 방향 구동을 의미하며, 4축 구동은 포커스 방향, 트랙 방향, 래디얼 틸트 방향 및 탄젠셜 틸트 방향 구동을 의미한다. 광픽업용 액츄에이터를 2축, 3축 또는 4축 구동할 수 있는지 여부는, 자기 회로 구성에 의해 정해진다.
또한, 소형화를 위해서 광픽업 액츄에이터의 크기 특히, 높이부분의 크기의 축소가 요구되어진다.
도 1은 종래의 광픽업용 액츄에이터에 채용되는 자기 회로의 일 예를 보여준다. 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 자기 회로를 적용하면, 3축 구동이 가능하다.
도 1을 참조하면, 종래의 자기 회로는 전체가 4분면으로 나누어져 N극과 S극이 적절하게 분배된 4분극 자석(1), 제1 및 제2포커스 코일(3)(5) 및 제1 및 제2트랙 코일(7)(9)로 이루어진다.
상기 제1 및 제2포커스 코일(3)(5), 제1 및 제2트랙 코일(7)(9)은 광픽업 액츄에이터의 가동부 즉, 보빈의 측면에 설치되고, 상기 4분극 자석(1)은 상기 포커스 및 트랙 코일(7)(9)에 대향되게 베이스에 설치된다.
도 1에 도시된 바와 같이, y-z 좌표 평면에서, 제1 내지 제4사분면에 대응되는 상기 자석(1)의 제1 내지 제4분극(1a)(1b)(1c)(1d)이 각각, N극, S극, N극, S극이라 할 때, 제1포커스 코일(3)은 제1 및 제4분극(1a)(1d), 제2포커스 코일(5)은 제2 및 제3분극(1b)(1c)에 걸쳐 배치된다. 그리고, 제1트랙 코일(7)은 제1 및 제2분극(1a)(1b), 제2트랙 코일(9)은 제3 및 제4분극(1c)(1d)에 걸쳐 배치된다.
상기한 바와 같이 구성된 종래의 자기 회로를 이용하면, 광픽업용 액츄에이터의 가동부를 다음과 같이 포커스 방향, 트랙 방향 및 틸트 방향으로 구동할 수 있다.
제1 및 제2포커스 코일(3)(5)에 반시계, 시계 방향으로 전류가 흐를 때, 제1 및 제2포커스 코일(3)(5)은 +포커스 방향(z축 방향)으로 힘을 받는다. 그리고, 제1 및 제2포커스 코일(3)(5)에 흐르는 전류의 방향이 반대로 되면, 제1 및 제2포커스 코일(3)(5)은 -포커스 방향(-z축 방향)으로 힘을 받는다. 따라서, 광픽업용 액츄에이터의 가동부에 탑재된 대물렌즈를 포커스 방향으로 구동할 수 있다.
제1 및 제2포커스 코일(3)(5)에 동일한 방향(시계 방향)으로 전류가 인가되면, 제1포커스 코일(3)(5)은 예컨대, +포커스 방향(z축 방향), 제2포커스 코일(3)(5)은 예컨대, -포커스 방향(-z축 방향)으로 힘을 받는다. 그리고, 제1 및 제2포커스 코일(3)(5)에 인가되는 전류의 방향이 각각 반대로 바뀌면, 제1 및 제2포커스 코일(3)(5)은 상기와 반대로 힘을 받는다. 따라서, 광픽업 액츄에이터의 가동부는 틸트 방향 예컨대, 래디얼 틸트 방향으로 구동될 수 있어, 가동부에 탑재된대물렌즈의 틸트를 조절할 수 있다.
제1 및 제2트랙 코일(7)(9)에 시계 방향, 반시계 방향으로 전류가 흐르면, 제1 및 제2트랙 코일(7)(9)은 왼쪽 방향(-y축 방향)으로 힘을 받는다. 제1 및 제2트랙 코일(7)(9)에 인가되는 전류의 방향이 각각 반대로 바뀌면, 제1 및 제2트랙 코일(7)(9)은 오른쪽 방향(y축 방향)으로 힘을 받는다. 따라서, 광픽업용 액츄에이터의 가동부는 트랙 방향으로 구동될 수 있어, 가동부에 탑재되어 있는 대물렌즈가 트랙을 올바르게 추종하도록 제어할 수 있다.
따라서, 상기한 바와 같은 종래의 자기 회로 한쌍을 액츄에이터의 가동부 양쪽에 설치하면, 포커스, 트랙 및 래디얼 틸트 방향으로 3축 구동을 할 수 있다.
그런데, 상기와 같은 구조로 된 종래의 자기 회로는, 3축 구동을 위한 자석(1)의 분극 배치에 기인하여, 포커스 방향으로 배치된 제1 및 제2트랙 코일(7)(9)을 구비하며, 제1 및 제2트랙 코일(7)(9) 사이에 어느 정도 이격 거리가 필요하기 때문에, 제1 및 제2트랙 코일(7)(9)의 트랙 방향 구동에 기여하는 부분(도 1에 빗금으로 표시된 부분)의 유효 코일 길이가 짧아, 트랙킹 성능을 확보하려면 박형화(높이 부분 크기 축소)가 곤란하고, 박형화하면 트랙킹 성능이 많이 저하되는 구조적인 단점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 트랙킹 성능을 확보하면서도 박형화할 수 있도록 자기 회로의 구조가 개선된 광픽업용 액츄에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 광픽업용 액츄에이터에 채용되는 자기 회로의 일 예를 보인 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 회로를 채용한 광픽업용 액츄에이터를 개략적으로 보인 부분 분리 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 회로를 개략적으로 보인 도면,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 회로로 광픽업 액츄에이터의 가동부를 트랙 방향으로 구동하는 원리를 설명하기 위한 도면,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 회로로 광픽업 액츄에이터의 가동부를 포커스 방향으로 구동하는 원리를 설명하기 위한 도면,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 회로로 광픽업 액츄에이터의 가동부를 래디얼 틸트 방향으로 구동하는 원리를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 회로를 개략적으로 보인 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10...베이스 14...대물렌즈
15...보빈 16...지지부재
21...내측 외크 23...외측 요크
30,50...자기 회로 31,51...자석
31a,31b,31c,31d,51a,51b,51c,51d...자석부
32...트랙 코일 33,34,35,36...포커스/틸트 코일
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터는, 대물렌즈가 탑재되는 보빈과; 상기 보빈이 베이스에 대해 움직일 수 있도록, 일단이 상기 보빈의 측면에 고정되고 타단이 상기 베이스 상의 일측에 마련된 홀더에 고정되는 지지부재와; 상기 보빈의 양측면 및 베이스에 상호 대향되게 설치되는 한쌍의 자기 회로;를 포함하며, 상기 자기 회로는, 상기 보빈을 트랙 방향으로 구동하기 위한 트랙 코일과; 상기 보빈을 포커스 방향을 포함하여, 상기 포커스 방향 및 틸트 방향 중 적어도 일 방향으로 구동하기 위한 복수의 포커스/틸트 코일과; 상기 복수의 포커스/틸트 코일 및 트랙 코일과 대향되게 위치되며, 상기 보빈을 포커스 방향을 포함하여, 상기 포커스 방향 및 틸트 방향 중 적어도 일 방향으로 구동 및 트랙 방향으로 구동시킬 수 있는 분극 구조를 갖는 자석;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 자석은, 일렬로 배치되고, 반대의 분극 배열을 갖는 제1 및 제2자석부와; 상기 제1 및 제2자석부에 의해 적어도 일부가 감싸지는 구조이고, 상기 제1 및 제2자석부와는 각각 반대의 분극 배열을 갖는 제3 및 제4자석부;를 포함하며, 상기 트랙 코일은, 상기 제1 및 제2자석부에 걸쳐 위치되고, 상기 복수의 포커스/틸트 코일은, 상기 제1 및 제2자석부에 걸쳐 위치되는 제1포커스/틸트 코일과; 상기 제2 및 제4자석부에 걸쳐 위치되는 제2포커스/틸트 코일;을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 제3 및 제4자석부는 각각 포커스 방향으로 볼 때 상기 제1 및 제2자석부의 중간에 위치되고, 상기 제1포커스/틸트 코일은 상기 제1 및 제2자석부에 걸쳐 포커스 방향으로 배치된 한쌍의 포커스/틸트 코일을포함하고, 상기 제2포커스/틸트 코일은 상기 제2 및 제4자석부에 걸쳐 포커스 방향으로 배치된 한쌍의 포커스/틸트 코일을 포함한다.
여기서, 상기 제3 및 제4자석부의 적어도 세 변은 제1 및 제2자석부와 마주한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제3 및 제4자석부는 각각 포커스 방향에 대해 상기 제1 및 제2자석부의 일측에 위치된다.
여기서, 상기 제3 및 제4자석부의 적어도 두 변은 제1 및 제2자석부와 마주한다.
상기 자석은 4분극의 면분극 자석이거나, 한쌍의 2분극의 면분극 자석이 세트로 배치되어 이루어진 것이 바람직하다.
상기 한쌍의 자기 회로 중 적어도 일 자기 회로의 포커스/틸트 코일에 인가되는 전류 방향을 제어하여, 상기 보빈을 래디얼 틸트 방향 및 탄젠셜 틸트 방향 중 적어도 일 틸트 방향으로 구동하는 것이 바람직하다.
상기 포커스/틸트 코일 및 트랙 코일 중 적어도 하나는 미세 유형 코일인 것이 바람직하다.
상기 지지부재는 상기 보빈의 자기 회로가 배치되는 측면과는 다른 측면에 고정되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 회로를 채용한 광픽업용 액츄에이터를 개략적으로 보인 부분 분리 사시도이다. 도 2에서, F는 포커스 방향, T는 트랙 방향(디스크형 기록매체의 반경 방향에 대응), Tr은 래디얼 틸트 방향, Tt는 탄젠셜 틸트 방향을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터는, 베이스(10)에 움직임 가능하게 설치되며 대물렌즈(14)가 탑재되는 보빈(15)과, 상기 보빈(15)이 베이스(10)에 대해 움직일 수 있도록 일단이 보빈(15)의 측면(15c)(15d)에 고정되고 타단이 베이스(10) 상의 일측에 마련된 홀더(12)에 고정되는 지지부재(16)와, 상기 보빈(15)의 양측면(15a)(15b) 및 베이스(10)에 상호 대향되게 설치되는 한쌍의 자기 회로(30)를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터는, 도 2에 예시한 바와 같이 자기 회로(30)의 자석(31)에서 발생된 자속을 가이드하기 위해 자석(31)이 고정 설치되는 외측 요크(21) 및 그 내측 요크(23)를 더 구비하거나, 외측 요크(21) 및 내측 요크(23) 중 어느 한가지만을 구비할 수도 있다.
상기 지지부재(16)는 보빈(15)의 자기 회로(30)가 배치되는 측면(15a)(15b)과는 다른 측면(15c)(15d)에 고정되는 것이 바람직하며, 와이어 및 판스프링 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
각 자기 회로(30)는, 보빈(15)을 트랙 방향으로 구동하기 위한 트랙 코일(32)과, 보빈(15)을 포커스 방향을 포함하여 포커스 방향 및 틸트 방향 중 적어도 일 방향으로 구동하기 위한 복수의 포커스/틸트 코일(33)(34)(35)(36)과, 상기 복수의 포커스/틸트 코일(33)(34)(35)(36) 및 트랙 코일(32)과 대향되게 위치되는 자석(31)을 포함한다.
상기 자석(31)은 상기 포커스/틸트 코일(33)(34)(35)(36) 및 트랙 코일(32)과 상호 작용하여, 포커스 방향을 포함하여 포커스 방향 및 틸트 방향 중 적어도 일 방향 및 트랙 방향으로 보빈(15)을 구동할 수 있도록 된 분극 구조를 가진다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터에서 자기 회로(30)만을 발췌하여, 자석(31) 상에 코일부분을 사영시켜 도시한 도 3을 참조하면, 상기 자석(31)은 일렬로 배치되고 반대의 분극 배열을 갖는 제1 및 제2자석부(31a)(31b)와, 상기 제1 및 제2자석부(31a)(31b)에 의해 적어도 일부가 감싸지는 구조이고 상기 제1 및 제2자석부(31a)(31b)와는 각각 반대의 분극 배열을 갖는 제3 및 제4자석부(31c)(31d)를 구비한다. 도 3에는, 지면 상에서 상기 자석(31)의 제1 내지 제4자석부(31a)(31b)(31c)(31d)가 각각 N극, S극, S극, N극의 분극을 가지는 예가 도시되어 있다. 상기 제1 내지 제4자석부(31a)(31b)(31c)(31d)의 저면은 도면에 표시한 분극과 반대의 분극을 가진다.
자석(31)이 상기와 같은 분극 구조를 가질 때, 상기 트랙 코일(32)은 제1 및 제2자석부(31a)(31b)에 걸치도록 위치된다. 또한, 복수의 포커스/틸트 코일(33)(34)(35)(36)은 제1 및 제2자석부(31a)(31c)에 걸치도록 위치되는 제1포커스/틸트 코일(33)(34)과, 제2 및 제4자석부(31b)(31d)에 걸치도록 위치되는 제2포커스/틸트 코일(35)(36)로 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기 회로(30)를 보인 도 3을 참조하면, 상기 자석(31)은 상기 제3 및 제4자석부(31c)(31d)가 각각 상기 제1 및제2자석부(31a)(31b)의 높이 방향으로 상기 제1 및 제2자석부(31a)(31b)의 중간에 위치되는 구조를 가질 수 있다. 이때, 상기 자석(31)은 제3 및 제4자석부(31c)(31d)의 적어도 세 변이 제1 및 제2자석부(31a)(31b)와 마주하는 구조를 가진다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 자석(31)은 제3 및 제4자석부(31c)(31d)의 세 변이 각각 상기 제1 및 제2자석부(31a)(31b)와 마주하는 구조를 가질 수 있다.
이외에도, 상기 자석(31)의 구조는 제3 및 제4자석부(31c)(31d)의 적어도 세 변이 제1 및 제2자석부(31a)(31b)와 마주하는 조건을 만족하는 범위내에서 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 상기 자석(31)은 상기 제3 및 제4자석부(31c)(31d)가 제1 및 제2자석부(31a)(31b) 내측에 위치되어, 제3 및 제4자석부(31c)(31d)의 네 변 모두가 제1 및 제2자석부(31a)(31b)와 마주하는 구조로 형성될 수도 있다.
상기 자석(31)이 도 3에 도시된 바와 같은 분극 구조를 가질 때, 상기 제1포커스/틸트 코일(33)(34)은 포커스 방향으로 한 쌍이 구비되고, 마찬가지로 상기 제2포커스/틸트 코일(35)(36)은 포커스 방향으로 한 쌍이 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 자기 회로(30)는, 상기 자석(31)으로 도 3 및 후술하는 도 7에 예시한 바와 같은 분극 구조를 갖는 4극 착자된 면분극 자석을 구비할 수 있다. 대안으로, 본 발명에 따른 자기 회로(30)의 자석(31)은, 한쌍의 2극 착자된 면분극 자석이 세트로 배치되어 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 상기 자석(31)으로 제1및 제2자석부(31a)(31c)를 구비하는 구조의 2극 착자된 면분극 자석과, 제2 및 제4자석부(31b)(31d)를 구비하는 구조의 2극 착자된 면분극 자석 세트를 구비할 수도 있다.
상기 자석(31)으로 상기한 바와 같은 면분극 자석을 구비하면, 공극자속밀도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
대안으로, 상기 자석(31)은, 가공된 자석을 도 3 및 후술하는 도 7에 도시된 바와 같은 분극 구조로 배치하여 이루어질 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 자기 회로(30)의 포커스/틸트 코일(33)(34)(35)(36) 및 트랙 코일(32) 중 적어도 하나는 미세 유형 코일(fine pattern coil)인 것이 바람직하다. 미세 유형 코일은 필름 상에 코일 형태를 패터닝하여 제조되는 것으로, 두께가 얇아 액츄에이터의 가동부의 무게를 줄이고 액츄에이터를 컴팩트화하는데 크게 기여할 수 있는 이점이 있다. 도 2는 상기 제1 및 제2포커스/틸트 코일(35)(36) 및 트랙 코일(32)이 단일 필름 상에 미세 유형 코일 형태로 형성된 예를 보여준다.
대안으로, 본 발명에 따른 자기 회로(30)는 포커스/틸트 코일(33)(34)(35)(36) 및/또는 트랙 코일(32)로 구리선을 감아서 만든 벌크 타입의 코일을 구비할 수도 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 회로(30)를 구비한 광픽업용 액츄에이터는, 가동부의 보빈(15)에 탑재되는 대물렌즈(14)를 다음과 같이 트랙 방향, 포커스 방향을 포함하여 포커스 방향 및 틸트 방향 중 적어도 일 방향으로 구동한다. 이하에서는, 도 4a 내지 도 6b에 도시된 바와 같이, T-F(트랙 방향-포커스 방향) 좌표 평면에서 자석(31)의 제1 내지 제4자석부(31a)(31b)(31c)(31d)의 분극이 각각 N극, S극, S극, N극이고, 트랙 코일(32), 제1 및 제2포커스/틸트 코일(33)(34)(35)(36)이 액츄에이터의 가동부에 설치되는 경우를 예를 들어 설명한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 회로(30)로 광픽업 액츄에이터의 가동부를 트랙 방향으로 구동하는 원리를 보여준다.
도 4a에 보여진 바와 같이, 트랙 코일(32)에 반 시계 방향으로 전류가 흐르면, 트랙 코일(32)에는 오른쪽(+T 방향)으로 자기력(Ft)이 작용한다. 반대로, 도 4b에 보여진 바와 같이, 트랙 코일(32)에 시계 방향으로 전류가 흐르면, 트랙 코일(32)에는 왼쪽(-T 방향)으로 자기력(Ft)이 작용한다.
이와 같이, 트랙 코일(32)에 전류가 인가되는 방향에 따라, 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터의 가동부에는 좌,우로 자기력이 작용하고, 이에 따라 가동부는 트랙 방향으로 움직인다. 따라서, 트랙 코일(32)에 전류를 인가하는 방향을 적절히 제어함으로써, 가동부에 탑재되는 대물렌즈(14)가, 올바른 트랙 위치(트랙 중심)를 추종하도록 할 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터의 자기 회로(30)는 단일 트랙 코일(32)을 구비하므로, 도 4a 및 도 4b에 빗금으로 표시한 바와 같이, 종래의 포커스 방향으로 2개의 트랙 코일을 배치한 구조에 비해, 트랙 방향으로의 구동에 기여하는 트랙 코일(32)의 유효 코일 길이를 길게 할 수 있다. 따라서, 원하는 트랙킹성능을 확보하면서, 액츄에이터의 높이부분 크기를 줄여 액츄에이터를 박형화하는 것이 가능하다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 회로(30)로 광픽업 액츄에이터의 가동부를 포커스 방향으로 구동하는 원리를 보여준다.
도 5a에 보여진 바와 같이, 높이 방향으로 상방에 위치된 제1포커스/틸트 코일(33)에 시계 방향으로 전류가 흐르고, 하방에 위치된 제1포커스/틸트 코일(34)에 반 시계 방향으로 전류가 흐른다고 하자. 또한, 높이 방향으로 상방에 위치된 제2포커스/틸트 코일(35)에 반 시계 방향으로 전류가 흐르고, 하방에 위치된 제2포커스/틸트 코일(36)에 시계 방향으로 전류가 흐른다고 하자. 그러면, 한쌍의 제1포커스/틸트 코일(33)(34)과 한쌍의 제2포커스/틸트 코일(35)(36)에는 모두 하방으로 자기력(Ff)이 작용한다. 또한, 도 5b에 보여진 바와 같이, 한쌍의 제1포커스/틸트 코일(33)(34)과 한쌍의 제2포커스/틸트 코일(35)(36)에 도 5a의 경우와 반대 방향으로 전류가 흐르면, 한쌍의 제1포커스/틸트 코일(33)(34)과 한쌍의 제2포커스/틸트 코일(35)(36)에는 모두 상방으로 자기력(Ff)이 작용한다.
이와 같이, 제1 및 제2포커스/틸트 코일(35)(36)에 전류가 인가되는 방향에 따라, 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터의 가동부에는 상,하방으로 자기력이 작용하고, 이에 따라 상기 가동부는 포커스 방향으로 움직인다. 따라서, 제1 및 제2포커스/틸트 코일(35)(36)에 전류를 인가하는 방향을 적절히 제어함으로써, 가동부에 탑재되는 대물렌즈(14)의 포커스 방향을 따른 위치를 변경시킬 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 회로(30)로 광픽업 액츄에이터의 가동부를 래디얼 틸트 방향으로 구동하는 원리를 보여준다. 래디얼 틸트 방향 구동시에는, 일 자기 회로(30)내의 제1 및 제2포커스/틸트 코일(33)(34)(35)(36)에 비동기신호를 입력한다.
도 6a에 보여진 바와 같이, 포커스 방향으로 상방에 위치된 제1 및 제2포커스/틸트 코일(33)(35)에 시계 방향으로 전류가 흐르고, 하방에 위치된 제1 및 제2포커스/틸트 코일(34)(36)에 반 시계 방향으로 전류가 흐른다고 하자. 그러면, 한쌍의 제1포커스/틸트 코일(33)(34)에는 하방으로 자기력(Frt)이 작용하고, 한쌍의 제2포커스/틸트 코일(35)(36)에는 상방으로 자기력(Frt)이 작용한다. 또한, 도 6b에 보여진 바와 같이, 한쌍의 제1포커스/틸트 코일(33)(34)과 한쌍의 제2포커스/틸트 코일(35)(36)에 도 6a의 경우와 반대 방향으로 전류가 흐르면, 한쌍의 제1포커스/틸트 코일(33)(34)에는 상방으로 자기력(Frt)이 작용하고, 한쌍의 제2포커스/틸트 코일(35)(36)에는 하방으로 자기력(Frt)이 작용한다.
이와 같이, 제1 및 제2포커스/틸트 코일(33)(34)(35)(36)에 전류가 인가되는 방향에 따라, 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터의 가동부의 래디얼 방향을 따른 일측은 상방, 다른측은 하방으로 자기력(Frt)이 작용하고, 이에 따라 상기 가동부는 래디얼 틸트 방향으로 움직인다. 따라서, 제1 및 제2포커스/틸트 코일(33)(34)(35)(36)에 전류를 인가하는 방향을 적절히 제어함으로써, 가동부에 탑재되는 대물렌즈(14)의 상대적인 래디얼 틸트를 조절할 수 있다.
여기서, 도 5a 및 도 5b, 도 6a 및 도 6b에서 제1 및 제2포커스/틸트 코일(33)(34)(35)(36)의 빗금친 부분은, 자기력 발생에 기여하는 유효코일부분이다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 회로(30)를 구비한 광픽업용 액츄에이터는 가동부의 3축 구동이 가능하다.
한편, 본 발명에 따른 광픽업 액츄에이터에는 자기 회로(30)가 한쌍이 구비되기 때문에, 보빈(15)의 일 측면(15a)쪽에 배치되는 자기 회로(30)는 도 5a를 참조로 설명한 바와 같이, 하방으로 자기력이 작용하고, 보빈(15)의 반대 측면(15b)쪽에 배치되는 자기 회로(40)는 도 5b를 참조로 설명한 바와 같이, 상방으로 자기력이 작용하도록 비동기신호를 입력하여 구동하면, 가동부를 탄젠셜 틸트 방향으로 구동할 수 있다.
따라서, 한쌍의 자기 회로(30)의 제1 및 제2포커스/틸트 코일(33)(34)(35)(36)에 인가되는 전류를 상기와 같이 제어하면, 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터로 가동부를 4축 구동하는 것이 가능하다.
이상에서는 도 2를 참조로, 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터에 있어서, 자기 회로(30)의 코일부분이 가동부 즉, 보빈(15)에 설치되고, 자기 회로(30)의 자석 부분이 베이스(10)에 설치되는 것으로 도시하였으나, 이는 예시 일뿐, 자기 회로(30)의 코일 부분과 자석 부분의 설치 위치가 반대로 될 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터는 도 2에 도시된 구조에 한정되는 것은 아니며, 자기 회로(30)를 제외한 나머지 구조가 다양하게 변형될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터는 도 3 내지 도 6b를 참조로 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 회로(30) 대신에, 도 7에 도시된 바와 같은본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 회로(50)를 구비할 수도 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 회로(50)에 있어서, 자석(51)은 제3 및 제4자석부(51c)(51d) 각각이 제1 및 제2자석부(51a)(51b)의 포커스 방향으로 상기 제1 및 제2자석부(51a)(51b)의 일측에 위치되는 구조를 가진다. 이때, 상기 자석(51)은 제3 및 제4자석부(51c)(51d)의 두 변이 제1 및 제2자석부(51a)(51b)와 마주한다.
도 7에서는 상기 제3자석부(51c)가 포커스 방향으로 하방, 제4자석부(51d)가 포커스 방향으로 상방에 위치되는 것으로 도시하였으나, 제3 및 제4자석부(51c)(51d)의 위치가 반대로 되거나, 제3 및 제4자석부(51c)(51d)가 모두 높이 방향으로 상방 또는 하방에 위치되는 것도 가능하다.
상기 자석(51)이 도 7에 도시된 바와 같은 분극 구조를 가지는 경우, 제1 및 제2포커스/틸트 코일(53)(55)은 각각 1개씩 구비하는 것으로 충분하다.
상기한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 회로(50)를 구비한 광픽업용 액츄에이터는, 앞선 실시예의 자기 회로(30)를 구비한 경우와 마찬가지로, 3축 구동 또는 4축 구동을 할 수 있다.
여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 회로(50)를 구비한 광픽업용 액츄에이터에서의 3축 또는 4축 구동에 대해서는, 앞선 실시예의 설명으로부터 충분히 유추할 수 있으므로, 여기서는 구동원리에 대한 설명을 생략한다.
도 2 내지 도 8에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 자기 회로(30)(50)의 자석(31)(51)의 제1 내지 제4자석부가 서로 인접하는 것으로 도시하였으나, 이는 예시일 뿐이다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 자기 회로(30)(50)의 자석(31)(51)의 제1 내지 제4자석부 사이가 소정 간격 이격된 구조로 될 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 광학계에 의해 높이 제한이 요구되어지는 경우에도 감도(특히, 트랙 방향 구동의 감도)의 큰 손실없이 틸트 구동이 가능한 광픽업용 액츄에이터를 얻을 수 있으며, 이러한 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터는, 예컨대, DVD-RAM 또는 DVD-RAM 및 CD 패밀리등을 기록 및/또는 재생하는 광기록재생장치에 적용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 틸트 방향의 구동을 하지 않고, 광학계의 높이 제한이 요구되어지는 광픽업용 액츄에이터를 얻을 수 있으며, 이러한 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터는, CD 및 DVD 호환형이나, CD-RW, DVD-ROM 등을 기록 및/또는 재생하는 광기록재생장치에 적용할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 분극 구조가 개선된 자석, 단일의 트랙 코일, 복수의 포커스/트랙 코일을 포함하는 자기 회로에 의해, 원하는 트랙킹 성능을 확보하면서도 박형화가 가능한 광픽업용 액츄에이터를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광픽업용 액츄에이터는, 자기 회로에 입력되는 신호를 제어함에 의해, 2축, 3축 또는 4축 구동을 할 수 있다.

Claims (13)

  1. 대물렌즈가 탑재되는 보빈과; 상기 보빈이 베이스에 대해 움직일 수 있도록,일단이 상기 보빈의 측면에 고정되고 타단이 상기 베이스 상의 일측에 마련된 홀더에 고정되는 지지부재와; 상기 보빈의 양측면 및 베이스에 상호 대향되게 설치되는 한쌍의 자기 회로;를 포함하며,
    상기 자기 회로는,
    상기 보빈을 트랙 방향으로 구동하기 위한 트랙 코일과;
    상기 보빈을 포커스 방향을 포함하여, 상기 포커스 방향 및 틸트 방향 중 적어도 일 방향으로 구동하기 위한 복수의 포커스/틸트 코일과;
    상기 복수의 포커스/틸트 코일 및 트랙 코일과 대향되게 위치되며, 상기 보빈을 포커스 방향을 포함하여, 상기 포커스 방향 및 틸트 방향 중 적어도 일 방향으로 구동 및 트랙 방향으로 구동시킬 수 있는 분극 구조를 갖는 자석;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자석은,
    일렬로 배치되고, 반대의 분극 배열을 갖는 제1 및 제2자석부와; 상기 제1 및 제2자석부에 의해 적어도 일부가 감싸지는 구조이고, 상기 제1 및 제2자석부와는 각각 반대의 분극 배열을 갖는 제3 및 제4자석부;를 포함하며,
    상기 트랙 코일은, 상기 제1 및 제2자석부에 걸쳐 위치되고,
    상기 복수의 포커스/틸트 코일은,
    상기 제1 및 제2자석부에 걸쳐 위치되는 제1포커스/틸트 코일과; 상기 제2 및 제4자석부에 걸쳐 위치되는 제2포커스/틸트 코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제3 및 제4자석부는 각각 포커스 방향으로 볼 때 상기 제1 및 제2자석부의 중간에 위치되고,
    상기 제1포커스/틸트 코일은 상기 제1 및 제2자석부에 걸쳐 포커스 방향으로 배치된 한쌍의 포커스/틸트 코일을 포함하고,
    상기 제2포커스/틸트 코일은 상기 제2 및 제4자석부에 걸쳐 포커스 방향으로 배치된 한쌍의 포커스/틸트 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제3 및 제4자석부는 각각 포커스 방향에 대해 상기 제1 및 제2자석부의 일측에 위치되는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제3 및 제4자석부의 적어도 세 변은 제1 및 제2자석부와 마주하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제3 및 제4자석부의 적어도 두 변은 제1 및 제2자석부와 마주하는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자석은 4분극의 면분극 자석인 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자석은 한쌍의 2분극의 면분극 자석이 세트로 배치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한쌍의 자기 회로 중 적어도 일 자기 회로의 포커스/틸트 코일에 인가되는 전류 방향을 제어하여, 상기 보빈을 래디얼 틸트 방향 및 탄젠셜 틸트 방향 중 적어도 일 틸트 방향으로 구동하도록 된 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포커스/틸트 코일 및 트랙 코일 중 적어도 하나는 미세 유형 코일인 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
  11. 제1항에 있어서, 상기 지지부재는 상기 보빈의 자기 회로가 배치되는 측면과는 다른 측면에 고정되는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 지지부재는 와이어 및 판스프링 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
  13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포커스/틸트 코일 및 트랙 코일을 포함하는 코일 및 상기 자석 중 어느 하나는 상기 보빈의 측면에 설치되고, 다른 하나는 상기 베이스에 설치되는 것을 특징으로 하는 광픽업용 액츄에이터.
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