KR100281765B1 - Optical Pickup Actuator Using Piezoelectric Element - Google Patents
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Abstract
본 발명은 간단한 구조로서 렌즈 홀더를 구동시킴으로써 부품수 및 조립공정을 절감함과 동시에, 트래킹 방향의 댐핑력을 증가시켜 디스크의 재생감도를 향상시키기 위한 것이다.The present invention aims to improve the reproducibility of the disc by reducing the number of parts and the assembly process by driving the lens holder as a simple structure and increasing the damping force in the tracking direction.
본 발명은 렌즈 홀더(10)의 일측에 권선한 포커싱 코일(18)과, 렌즈 홀더(10)의 타측에 형성한 걸림편(14)과, 요크(30)의 일측에 형성된 고정편(36)과, 포커싱 코일(18)에 근접되게 고정편(36)에 고정된 마그네트(38)와, 요크(30)의 타측에 형성되고 걸림편(14)을 가이드 하는 가이드(44)를 갖는 폴(40) 및 트래킹 방향에서 폴(40)의 측면에 접착된 압전소자(42)를 포함하는 것으로, 압전소자(42)의 확장에 의해 폴(40)이 트래킹 방향으로 기울어지면서 렌즈 홀더(10)를 트래킹 방향으로 구동시키는 광픽업 액츄에이터로서, 간단한 구조로서 트래킹 방향의 구동력을 얻을 수 있으므로 조립생산성을 향상시킬 수 있고, 가이드(44)가 걸림편(14)을 가이드하여 트래킹 방향으로 불필요 하게 유동하는 것을 방지함으로써 디스크의 재생감도를 향상시키는 효과가 있다.The present invention provides a focusing coil 18 wound on one side of the lens holder 10, a locking piece 14 formed on the other side of the lens holder 10, and a fixing piece 36 formed on one side of the yoke 30. And a pole 40 having a magnet 38 fixed to the fixing piece 36 in proximity to the focusing coil 18, and a guide 44 formed on the other side of the yoke 30 and guiding the locking piece 14. And the piezoelectric element 42 adhered to the side of the pole 40 in the tracking direction, and the lens holder 10 is tracked while the pole 40 is inclined in the tracking direction by the expansion of the piezoelectric element 42. As the optical pickup actuator for driving in the direction, the driving force in the tracking direction can be obtained with a simple structure, thereby improving assembly productivity and preventing the guide 44 from unnecessarily flowing in the tracking direction. This has the effect of improving the playback sensitivity of the disc.
Description
본 발명은 압전소자를 사용한 광픽업 액츄에이터에 관한 것으로서, 특히 압전소자를 사용하여 렌즈 홀더를 트래킹 방향으로 구동시킴으로써 렌즈 홀더의 구동에 필요한 부품수를 절감하고, 압전소자에 의해 트래킹 방향의 댐핑이 이루어지도록 한 압전소자를 사용한 광픽업 액츄에이터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup actuator using a piezoelectric element. In particular, by using the piezoelectric element to drive the lens holder in the tracking direction, the number of parts required for driving the lens holder is reduced, and the tracking direction is damped by the piezoelectric element. The present invention relates to an optical pickup actuator using a piezoelectric element.
일반적인 축방식 광픽업 액츄에이터는 도 1에 도시한 바와 같이, 원반형의 몸체의 외주내에 레이저 통과공(13)을 상하로 관통되게 형성하여 대물렌즈(12)를 고정하고, 외주면에 다수의 권선 코일(20) 및 자성체(16)를 고정한 렌즈 홀더(10)와; 렌즈 홀더(10)에 형성되는 축공(18)에 결합되는 회전축(38)을 중심에 고정하고, 권선 코일(20) 및 자성체(16)에 대응되게 마그네트(34,36)를 고정한 요크(30)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a general axial optical pickup actuator is formed so that the laser passing hole 13 penetrates up and down in the outer circumference of the disc-shaped body to fix the objective lens 12, and a plurality of winding coils on the outer circumferential surface thereof. 20 and the lens holder 10 to which the magnetic body 16 is fixed; The yoke 30 fixes the rotation shaft 38 coupled to the shaft hole 18 formed in the lens holder 10 at the center thereof, and fixes the magnets 34 and 36 to correspond to the winding coil 20 and the magnetic body 16. It consists of.
이러한 회전축(38)은 테프론 코팅을 하여 마찰계수를 줄임으로써, 렌즈 홀더(10)의 회전손실을 줄이며 회전축(38)을 중심으로 회전 또는 상하로 슬라이딩 가능하게 하였다. 또한 축공(18)과 회전축(38) 사이에 발생하는 마찰에 의해 렌즈 홀더(10)에 발생된 광축방향 및 트래킹 방향의 부공진을 댐핑하였다.The rotary shaft 38 is coated with Teflon to reduce the friction coefficient, thereby reducing the rotation loss of the lens holder 10 and to be able to rotate or rotate up and down about the rotary shaft 38. In addition, the negative resonance in the optical axis direction and the tracking direction generated in the lens holder 10 is damped by the friction generated between the shaft hole 18 and the rotation shaft 38.
또 렌즈 홀더(10)의 측면에는 90°로 4분할된 위치에 각각 2개씩의 권선 코일(20) 및 1개의 자성체(16)을 고정하며, 요크(30)의 내측면에는 권선 코일(20) 및 자성체(16)에 대응되는 위치에 상하로 착자된 마그네트(34)와 좌우로 착자된 마그네트(36)를 각각 고정시켜 권선 코일(20)이 마그네트(34,36)의 자속에 의해 전자력을 발생시킴으로써 렌즈 홀더(10)를 구동시켰다.Also, two winding coils 20 and one magnetic body 16 are fixed to the side of the lens holder 10 at four divided positions of 90 °, and the winding coil 20 is disposed on the inner side of the yoke 30. And the magnets 34 magnetized up and down and the magnets 36 magnetized to the left and right at positions corresponding to the magnetic body 16, respectively, so that the winding coil 20 generates an electromagnetic force by the magnetic flux of the magnets 34 and 36. The lens holder 10 was driven by doing this.
상기에서 극성이 좌우로 분할된 마그네트(36)를 180°간격으로 배치되게 하여 이 마그네트(36)의 자속이 미치는 권선 코일(20)에서 좌우 방향으로 전자력을 발생시킴으로써, 대물렌즈(12)에서 형성한 레이저 광의 초점에 트래킹 에러가 발생하였을 때 렌즈 홀더(10)를 트래킹 방향으로 회전시켜 에러를 보정하였다.In the objective lens 12, the magnets 36 divided by the polarity are arranged at 180 ° intervals to generate an electromagnetic force in the left and right directions of the winding coil 20 under the magnetic flux of the magnet 36. When a tracking error occurred at the focus of one laser light, the lens holder 10 was rotated in the tracking direction to correct the error.
또 상하로 극성이 분할된 마그네트(34)도 180°로 배치되게 하여 이 마그네트(34)의 자속이 미치는 권선 코일(20)에서 상하 방향으로 전자력을 발생시킴으로써, 대물렌즈(12)에서 형성한 레이저 광의 초점에 포커스 에러가 발생하였을 때 렌즈 홀더(10)를 광축 방향으로 이동시켜 에러를 보정하였다.In addition, the magnet 34 divided by the polarity is also disposed at 180 ° so that the electromagnetic force is generated in the vertical direction in the winding coil 20 under the magnetic flux of the magnet 34, thereby forming the laser formed in the objective lens 12. When a focus error occurred at the focus of light, the lens holder 10 was moved in the optical axis direction to correct the error.
또한 권선 코일(20)의 후방 렌즈 홀더(10)에는 4개의 자성체(16)를 각각 고정하여 마그네트(34,36)의 자속에 끌리게 함으로써, 렌즈 홀더(10)를 일정 높이로 부상시키는 서스펜션의 역할을 하였다.In addition, by fixing four magnetic bodies 16 to the rear lens holder 10 of the winding coil 20 so as to be attracted to the magnetic flux of the magnets 34 and 36, the role of the suspension to float the lens holder 10 to a certain height. Was done.
그런데 상기와 같은 구조를 갖는 종래의 액츄에이터에 있어서 권선 코일(20)은 사각형상으로 권선되어 있으므로, 이 권선 코일(20)에서 구동력을 발생시키기 위하여는 수직방향으로 권선된 부분만을 이용할 수 있는데, 이와 같이 수직방향으로 권선된 부분에서도 전류의 방향이 반대가 되어 전자력이 상쇄되는 것을 방지하기 위하여 트래킹 조정용으로 사용될 경우 수직인 부분의 반, 포커스 조정용으로 사용될 경우 수평인 부분의 반만을 사용하였다.However, in the conventional actuator having the structure as described above, since the winding coil 20 is wound in a quadrangular shape, only a portion wound in the vertical direction may be used to generate a driving force in the winding coil 20. Likewise, in the part wound in the vertical direction, only half of the vertical part when used for tracking adjustment and half of the horizontal part when used for focus adjustment are used to prevent the electric force from canceling due to the direction of the current reversed.
따라서 자속이용 효율이 적어서 구동력이 약하므로, 이를 보상하기 위하여 8개의 권선 코일(20)과 4개의 마그네트(34,36)를 사용함으로써 충분한 구동력이 발생되도록 하였다. 이러한 이유로 종래의 광픽업 액츄에이터는 부품수가 과다하고 이에 따른 조립공정이 복잡하였으므로, 조립생산성이 낮은 문제점이 있었다.Therefore, the driving force is weak due to the low magnetic flux utilization efficiency, so that sufficient driving force is generated by using eight winding coils 20 and four magnets 34 and 36 to compensate for this. For this reason, the conventional optical pickup actuator has a problem that the assembly productivity is low because the number of parts is excessive and the assembly process is complicated accordingly.
또한 상기와 같은 종래의 광픽업 액츄에이터는 렌즈 홀더(10)의 축공(18)이 회전축(18)에 접촉하는 마찰력에 의존하여 렌즈 홀더(10)에 발생된 부공진을 댐핑하였다. 그런데 이러한 댐핑방식에서 원반형의 렌즈 홀더(10)가 광축 방향의 회전축(38)에 결합된 상태이므로, 렌즈 홀더(10)가 승강되는 부공진을 감쇄시키는 광축 방향의 댐핑력은 충분하지만, 렌즈 홀더(10)가 좌우로 회전되는 부공진을 감쇄하는 트래킹 방향의 댐핑력이 부족하게 된다. 따라서 종래의 광픽업 액츄에이터는 트래킹 방향의 댐핑력이 부족하여 디스크의 재생감도가 낮은 문제점이 있었다.In addition, the conventional optical pickup actuator as described above damps the negative resonance generated in the lens holder 10 depending on the frictional force of the shaft hole 18 of the lens holder 10 in contact with the rotation shaft 18. However, in this damping method, since the disk-shaped lens holder 10 is coupled to the rotation shaft 38 in the optical axis direction, the damping force in the optical axis direction to attenuate the negative resonance in which the lens holder 10 is elevated is sufficient, but the lens holder The damping force in the tracking direction for attenuating the negative resonance in which the 10 is rotated left and right becomes insufficient. Therefore, the conventional optical pickup actuator has a problem in that the disc's reproduction sensitivity is low due to a lack of damping force in the tracking direction.
본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 간단한 구조로서 렌즈 홀더를 구동시킴으로써 부품수 및 조립공정을 절감함과 동시에, 트래킹 방향의 댐핑력을 증가시켜 디스크의 재생감도를 향상시키기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the conventional problems, and an object of the present invention is to reduce the number of parts and the assembly process by driving the lens holder as a simple structure, and to increase the damping force in the tracking direction, thereby increasing the reproducibility of the disc. Is to improve.
도 1은 일반적인 축방식 광픽업 액츄에이터의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of a general axial optical pickup actuator.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광픽업 액츄에이터의 분해 사시도.2 is an exploded perspective view of the optical pickup actuator according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시한 광픽업 액츄에이터의 결합상태 측면도.3 is a side view of the coupling state of the optical pickup actuator shown in FIG.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
110: 렌즈 홀더 112: 대물렌즈110: lens holder 112: objective lens
114: 걸림편 116: 축공114: locking piece 116: shaft work
118: 포커싱 코일 120: 자성체118: focusing coil 120: magnetic material
122: 자성체 130: 요크122: Magnetic Body 130: York
132: 회전축 134: 자기 유도편132: rotating shaft 134: magnetic induction piece
136: 고정편 138: 마그네트136: fixing piece 138: magnet
140: 폴 142: 압전소자140: pole 142: piezoelectric element
144: 가이드144: Guide
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 대물렌즈를 고정하고 광축 방향의 축공이 형성된 렌즈 홀더와, 상기 축공에 결합되는 회전축이 고정된 요크가 구비된 광픽업 액츄에이터에 있어서; 상기 렌즈 홀더의 일측에 권선된 포커싱 코일; 상기 렌즈 홀더의 타측에 형성한 걸림편; 상기 요크의 일측에 형성된 고정편; 상기 포커싱 코일에 근접되게 상기 고정편에 고정된 마그네트; 상기 요크의 타측에 형성되고 상기 걸림편을 가이드 하는 가이드를 갖는 폴; 및 상기 트래킹 방향에서 상기 폴의 측면에 접착된 압전소자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an optical pickup actuator including a lens holder for fixing an objective lens and a shaft hole in an optical axis direction, and a yoke having a rotating shaft coupled to the shaft hole; A focusing coil wound on one side of the lens holder; A catching piece formed on the other side of the lens holder; A fixing piece formed on one side of the yoke; A magnet fixed to the fixing piece in proximity to the focusing coil; A pawl formed on the other side of the yoke and having a guide for guiding the locking pieces; And a piezoelectric element adhered to the side of the pole in the tracking direction.
이러한 광픽업 액츄에이터는 압전소자에 전원을 인가하면, 압전소자가 확장됨에 따라 폴이 트래킹 방향으로 기울어지면서, 가이드가 걸림편을 트래킹 방향으로 이동시켜 렌즈 홀더를 트래킹 방향으로 구동시킨다.When the optical pickup actuator applies power to the piezoelectric element, as the piezoelectric element is extended, the pole is inclined in the tracking direction, and the guide moves the locking piece in the tracking direction to drive the lens holder in the tracking direction.
따라서 이러한 광픽업 액츄에이터는 간단한 구조로서 트래킹 방향의 구동력을 얻을 수 있으므로, 조립생산성을 향상시킬 수 있다. 또한 가이드가 걸림편을 가이드하여 트래킹 방향으로 불필요하게 유동하는 것을 방지함으로써, 렌즈 홀더의 트래킹 방향으로의 부공진을 방지하여 디스크의 재생감도를 향상시킬 수 있다.Therefore, the optical pickup actuator has a simple structure and can obtain driving force in the tracking direction, thereby improving assembly productivity. Also, by preventing the guide from unnecessarily flowing in the tracking direction by guiding the locking piece, it is possible to prevent negative resonance in the tracking direction of the lens holder, thereby improving the reproduction sensitivity of the disc.
이하에서는 본 발명의 양호한 실시예를 설명하여 본 발명의 실시를 용이하게 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described to facilitate implementation of the present invention.
먼저 본 실시예의 구성은 도 2에 도시한 바와 같이, 대물렌즈(112)를 고정하고 광축 방향의 축공(116)이 형성된 렌즈 홀더(110)와, 축공(116)에 결합되는 회전축(132)이 고정된 요크(130)가 구비된 광픽업 액츄에이터에 적용된다.First, as shown in FIG. 2, the lens holder 110 having the objective lens 112 fixed thereto and the shaft hole 116 formed in the optical axis direction, and the rotating shaft 132 coupled to the shaft hole 116 are configured. The fixed yoke 130 is applied to the optical pickup actuator provided.
렌즈 홀더(110)의 일측에 포커싱 코일(118)을 권선하고, 포커싱 코일(118)의 일부에 대응되게 렌즈 홀더(110)에 자성체(120)를 고정한다. 그리고 요크(130)에는 일측에 고정편(136)을 형성하고, 이 고정편(136)에 자성체(120) 및 포커싱 코일(118)에 근접되는 마그네트(138)를 고정한다. 따라서 자성체(120)가 마그네트(138)에 끌림에 의해 렌즈 홀더(110)가 회전축(132)을 따라 부상된다.The focusing coil 118 is wound around one side of the lens holder 110, and the magnetic body 120 is fixed to the lens holder 110 to correspond to a part of the focusing coil 118. The yoke 130 has a fixing piece 136 formed on one side thereof, and the magnet 138 close to the magnetic body 120 and the focusing coil 118 is fixed to the fixing piece 136. Accordingly, the lens holder 110 is floated along the rotation shaft 132 by the magnetic body 120 being attracted to the magnet 138.
그리고 렌즈 홀더(110)의 타측에 걸림편(114)을 돌출되게 형성하고, 요크(130)의 타측에는 디스크를 기준으로 트래킹 방향에서 걸림편(114)의 양측을 가이드 하는 가이드(144)를 갖는 폴(140)을 형성한다. 따라서 렌즈 홀더(110)는 걸림편(114)이 가이드(144)에 의해 가이드 됨에 따라 회전하는 것이 방지된다.And the other side of the lens holder 110 is formed to protrude the locking piece 114, the other side of the yoke 130 has a guide 144 for guiding both sides of the locking piece 114 in the tracking direction on the basis of the disk Form the pole 140. Therefore, the lens holder 110 is prevented from rotating as the locking piece 114 is guided by the guide 144.
이러한 폴(140)에는 디스크를 기준으로 트래킹 방향에서 압전소자(142)를 접착한다.The pole 140 is attached to the piezoelectric element 142 in the tracking direction with respect to the disk.
한편 요크(130)에는 포커싱 코일(118) 및 자성체(120)에 근접되도록 렌즈 홀더(110)의 내부에 삽입되는 자기 유도편(134)을 형성한다. 그리고 렌즈 홀더(110)의 상면에는 포커싱 코일(118)이 접속되는 피씨비를 고정하여 전원 공급부로 접속한다.Meanwhile, the yoke 130 forms a magnetic induction piece 134 inserted into the lens holder 110 so as to be close to the focusing coil 118 and the magnetic body 120. Then, the PCC to which the focusing coil 118 is connected to the upper surface of the lens holder 110 is fixed and connected to the power supply.
이하에서는 상기와 같은 광픽업 액츄에이터의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the optical pickup actuator as described above.
이러한 작용의 설명은 광픽업 액츄에이터의 결합된 상태의 측면을 도시한 도 3을 참조한다. 본 실시예의 광픽업 액츄에이터는 미도시된 광학계를 통하여 대물렌즈(112)에서 집속된 레이저 빔은 디스크의 기록 피트에 포커싱되어 기록을 재생하게 된다.A description of this action is made with reference to FIG. 3, which shows a side view of the coupled state of the optical pickup actuator. In the optical pickup actuator of the present embodiment, the laser beam focused on the objective lens 112 through an optical system not shown is focused on the recording pit of the disk to reproduce the recording.
이러한 기록 재생중 레이저 빔의 포커스에 트래킹 에러 및 포커싱 에러가 발생하면, 신호처리부에서 트래킹 에러 및 포커싱 에러를 보정하기 위한 신호를 포커싱 코일(118) 및 압전소자(142)에 인가한다.If a tracking error or focusing error occurs in the focus of the laser beam during the recording and reproduction, a signal processing unit applies a signal for correcting the tracking error and the focusing error to the focusing coil 118 and the piezoelectric element 142.
이때 피씨비(122)를 통하여 포커싱 코일(118)에 인가되는 전원에 의하여 포커싱 코일(118)은 렌즈 홀더(110)를 광축 방향으로 구동시켜 포커싱 에러를 보정한다.At this time, the focusing coil 118 drives the lens holder 110 in the optical axis direction by the power applied to the focusing coil 118 through the PC 122 to correct the focusing error.
그리고 압전소자(142)에 전류가 인가되면, 압전소자(142)는 일방향으로 확장되므로 상대적으로 확장되지 않는 폴(140)을 휘게 된다. 따라서 폴(140)은 휘어지며 가이드(144)에 가이드된 걸림편(114)을 트래킹 방향으로 구동시킨다. 따라서 렌즈 홀더(110)는 회전축(132)을 중심으로 트래킹 방향으로 구동하여 트래킹 에러를 보정한다.When a current is applied to the piezoelectric element 142, the piezoelectric element 142 is bent in a relatively non-expanded pole 140 because it extends in one direction. Therefore, the pawl 140 is bent and drives the locking piece 114 guided by the guide 144 in the tracking direction. Therefore, the lens holder 110 is driven in the tracking direction about the rotation axis 132 to correct the tracking error.
여기서 렌즈 홀더(110)에 발생하는 포커싱 방향의 부공진은 축공(116)이 회전축(132)에 접촉하는 마찰에 의해 감소되고, 트래킹 방향의 부공진은 걸림편(114)이 가이드(144)에 의해 가이드됨으로써 그 발생이 억제된다.Here, the negative resonance in the focusing direction generated in the lens holder 110 is reduced by the friction of the shaft hole 116 in contact with the rotation shaft 132, and the negative resonance in the tracking direction is defined by the locking piece 114 on the guide 144. The generation is suppressed by the guide.
상기의 실시예에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 렌즈 홀더(110)의 일측에 권선한 포커싱 코일(118)과, 렌즈 홀더(110)의 타측에 형성한 걸림편(114)과, 요크(130)의 일측에 형성된 고정편(136)과, 포커싱 코일(118)에 근접되게 고정편(136)에 고정된 마그네트(138)와, 요크(130)의 타측에 형성되고 걸림편(114)을 가이드 하는 가이드(144)를 갖는 폴(140) 및 트래킹 방향에서 폴(140)의 측면에 접착된 압전소자(142)를 포함하는 광픽업 액츄에이터로서, 압전소자(142)가 확장됨에 따라 폴(140)이 트래킹 방향으로 기울어지면서 가이드(144)가 걸림편(114)을 트래킹 방향으로 이동시켜 렌즈 홀더(110)를 트래킹 방향으로 구동시킨다. 따라서 간단한 구조로서 트래킹 방향의 구동력을 얻을 수 있으므로 조립생산성을 향상시킬 수 있고, 가이드(144)가 걸림편(114)을 가이드하여 트래킹 방향으로 불필요 하게 유동하는 것을 방지함으로써, 렌즈 홀더(110)의 트래킹 방향으로의 부공진의 발생을 방지하여 디스크의 재생감도를 향상시키는 효과가 있다.As described in the above embodiments, the present invention provides a focusing coil 118 wound on one side of the lens holder 110, a locking piece 114 formed on the other side of the lens holder 110, and a yoke 130. The fixing piece 136 formed on one side of the magnet, the magnet 138 fixed to the fixing piece 136 in proximity to the focusing coil 118, and formed on the other side of the yoke 130 to guide the locking piece 114 An optical pickup actuator comprising a pole 140 having a guide 144 and a piezoelectric element 142 bonded to a side of the pole 140 in the tracking direction, wherein the pole 140 is extended as the piezoelectric element 142 is expanded. While inclined in the tracking direction, the guide 144 moves the locking piece 114 in the tracking direction to drive the lens holder 110 in the tracking direction. Therefore, since the driving force in the tracking direction can be obtained as a simple structure, the assembly productivity can be improved, and the guide 144 guides the locking piece 114 to prevent unnecessary flow in the tracking direction, thereby preventing the There is an effect of preventing the occurrence of negative resonance in the tracking direction to improve the reproduction sensitivity of the disc.
Claims (2)
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| KR1019980059673A KR100281765B1 (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Optical Pickup Actuator Using Piezoelectric Element |
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|---|---|---|---|
| KR1019980059673A KR100281765B1 (en) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Optical Pickup Actuator Using Piezoelectric Element |
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1998
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