KR100728017B1 - Lens driving device and light pick up device including the same - Google Patents

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KR100728017B1
KR100728017B1 KR1020050121129A KR20050121129A KR100728017B1 KR 100728017 B1 KR100728017 B1 KR 100728017B1 KR 1020050121129 A KR1020050121129 A KR 1020050121129A KR 20050121129 A KR20050121129 A KR 20050121129A KR 100728017 B1 KR100728017 B1 KR 100728017B1
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carriage
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정영민
강종태
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삼성전자주식회사
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Abstract

A lens driving device and an optical pickup device with the same are provided to move a lens group in an optical axis direction to efficiently perform at least one of a zoom function, a focus adjustment function, and a correction function of a spherical aberration. A lens carriage(100) mounts a lens group(110). A guide member having a pair of guide shafts(201,202) guides the lens carriage(100) to be moved in an optical axis direction. A driving member(300) moves the lens carriage(100). A magnetic member mutually combines the lens carriage(100) with the driving member(300) in the optical axis direction by magnetic force. The relative movement of the lens carriage(100) and the driving member is not restrained on a virtual plane vertical to an optical axis.

Description

렌즈 구동 장치 및 이를 구비한 광픽업 장치{Lens driving device and light pick up device including the same}Lens driving device and optical pick-up device having same {Lens driving device and light pick up device including the same}

도 1은 본 발명에 따른 렌즈 구동 장치의 주요부를 도시한 분해 사시도.1 is an exploded perspective view showing the main part of a lens driving apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 렌즈 구동 장치를 도시한 사시도.2 is a perspective view of a lens driving apparatus according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 렌즈 구동 장치의 주요부를 도시한 평면도.3 is a plan view showing main parts of a lens driving apparatus according to the present invention;

도 4는 본 발명의 렌즈 구동 장치와 비교되는 가상의 실시예에 대한 평면도.4 is a plan view of an imaginary embodiment compared to the lens driving apparatus of the present invention.

도 5는 본 발명의 광픽업 장치의 일 실시예를 도시한 설명도.5 is an explanatory diagram showing an embodiment of the optical pickup device of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100...렌즈 캐리지(lens carriage) 110...렌즈군100 ... lens carriage 110 ... lens group

121...진원 홀(hole) 122...장공 홀(hole)121 ... round hole 122 ... long hole

150,350...자성 부재 300...구동 부재150,350 ... Magnetic member 300 ... Drive member

321...가이드 홈 360...체결 구멍321 ... Guide groove 360 ... Tightening hole

500...구동원 600...리드 스크류(lead screw)500 ... Drive 600 ... Lead screw

700...위치 센서부 710...센서 아암(sensor arm)700 position sensor unit 710 sensor arm

720...광 센서 800...하우징(housing)720 ... light sensor 800 ... housing

900...광기록매체 910...제1 정보기록면900 Optical record carrier 910 First recording surface

920...제2 정보기록면 930...광원920 ... 2nd information recording page 930 ... light source

940...콜리메이터(collimator) 950...하프 미러(half mirror)940 ... collimator 950 ... half mirror

960...광검출기960 ... Photodetector

본 발명은 렌즈 구동 장치 및 이를 구비한 광픽업 장치에 관한 것으로, 특히 광을 집속하는 렌즈군이 장착되는 렌즈 캐리지가 광축을 따라 이동 가능한 렌즈 구동 장치 및 이를 구비한 광픽업 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lens driving apparatus and an optical pickup apparatus having the same, and more particularly, to a lens driving apparatus in which a lens carriage on which a lens group focusing light is mounted is movable along an optical axis, and an optical pickup apparatus having the same.

일반적으로 비디오 카메라, 디지탈 카메라와 같은 화상촬영장치 및 콤팩트 디스크(CD : compact disc) 나 DVD(digital video disc) 등의 광기록매체에 디지탈 정보를 읽고 쓸 수 있는 광학 기기에는 적어도 하나 이상의 렌즈가 광축 방향으로 배열된 렌즈군이 마련된다. Generally, at least one lens is included in an optical apparatus capable of reading and writing digital information on an image recording apparatus such as a video camera or a digital camera, and an optical recording medium such as a compact disc (CD) or a digital video disc (DVD). The lens group arranged in the direction is provided.

화상촬영장치에서는 촬영되는 피사체와 렌즈군 사이의 광축 방향 거리가 변화되므로 렌즈군에 배열된 특정의 렌즈를 광축 방향으로 이동시키며 초점을 조절한다. 이를 위하여 렌즈를 광축 방향으로 이동시키는 수단이 필요하다. 또한, 줌(zoom)기능의 구현시에는 렌즈군에 배열된 렌즈 각각의 상대 위치를 광축 방향으로 이동시킬 수 있는 수단이 필요하다.In the image photographing apparatus, since the distance in the optical axis direction between the photographed subject and the lens group is changed, the specific lens arranged in the lens group is moved in the optical axis direction to adjust the focus. For this purpose, a means for moving the lens in the optical axis direction is required. In addition, in implementing the zoom function, a means capable of moving the relative positions of the lenses arranged in the lens group in the optical axis direction is required.

광기록매체에는 정보기록면이 형성되어 있다. 광학 기기에서는 광원에서 출사된 광을 정보기록면에 스폿(spot) 형태로 집속시키고, 다시 정보기록면에서 반사된 광 신호를 받아들여 광 검출기로 전달하는 대물렌즈가 마련된다. 대물렌즈와 정 보기록면의 광축 방향 거리가 변화됨에 따라 대물렌즈의 초점 거리도 변화된다. 대물렌즈의 초점 거리를 조절하기 위하여 대물렌즈를 광축 방향으로 이동시킬 수 있는 수단이 필요하다. An information recording surface is formed on the optical recording medium. In the optical apparatus, an objective lens is provided which focuses the light emitted from the light source on the information recording surface in the form of a spot, and receives the optical signal reflected from the information recording surface and transmits the light signal to the optical detector. The focal length of the objective lens also changes as the distance in the optical axis direction between the objective lens and the stereoconvex surface changes. In order to adjust the focal length of the objective lens, a means for moving the objective lens in the optical axis direction is required.

대물렌즈로서 일반적으로 구면 렌즈가 사용된다. 구면 렌즈는 구면 수차를 가진다. 구면 수차란 구면 렌즈의 주변부를 지나는 광선이 구면 렌즈의 중심부를 지나는 광선보다 더 가까운 위치에 초점을 형성하는 것에 기인한 광 수차를 말한다. 구면 수차는 직경이 큰 조리개를 가진 렌즈에서 더 커진다. As the objective lens, spherical lenses are generally used. Spherical lenses have spherical aberrations. Spherical aberration refers to light aberration due to the focusing of light rays passing through the periphery of the spherical lens closer to the light rays passing through the center of the spherical lens. Spherical aberration is greater in lenses with larger diaphragms.

예를 들어, 기록 가능한 콤팩트 디스트(CD-R)와 디지탈 비디오 디스크(DVD)를 비교하며 설명한다. 광디스크 기기는 기록 밀도를 높이기 위해 650nm 의 단파장 광원을 사용함으로써 DVD에 기록 및 재생할 수 있다. 그러나 CD-R에 기록 및 재생을 하려면 780nm 파장의 광을 사용하여야 한다. 이는 CD-R의 기록매체 특성에 기인한다. 780nm 파장의 광과 650nm 파장의 광을 하나의 광픽업에서 모두 사용할 수 있게 하는 것은 CD-R과 DVD의 호환을 위하여 대단히 중요한 기술로 최근에 활발히 개발되었다. 디스크 사양이 바뀌게 되면 디스크의 두께는 물론 광 파장의 변화 및 렌즈 개구수(numerical aperture)의 변화로 인한 광학 수차가 발생한다. For example, a description will be given by comparing a recordable compact disc (CD-R) and a digital video disc (DVD). An optical disc device can record and reproduce on a DVD by using a short wavelength light source of 650 nm to increase the recording density. However, recording and playback on CD-Rs requires the use of 780 nm wavelength light. This is due to the characteristics of the recording medium of the CD-R. The ability to use both 780nm and 650nm light in a single optical pickup has been actively developed recently as a very important technology for CD-R and DVD compatibility. When the disc specification changes, optical aberrations occur due to the change in the optical wavelength and the lens numerical aperture as well as the thickness of the disc.

만약 대물렌즈가 두께 0.6mm인 DVD디스크의 정보기록면에 초점이 맞도록 설계되었다면, 광원으로부터 출사된 650nm 파장의 광을 두께 0.6mm인 DVD의 정보기록면에 초점 맺히게 한다. DVD의 정보기록면에서 반사된 광은 그 정보기록면에 기록된 디지털 정보를 담고 있다. 이 반사된 광은 다시 대물렌즈를 통과하여 광검출기로 입사된다. If the objective lens is designed to focus on the information recording surface of a 0.6 mm thick DVD disc, the 650 nm wavelength light emitted from the light source will be focused on the information recording surface of a 0.6 mm thick DVD. The light reflected from the information recording surface of the DVD contains digital information recorded on the information recording surface. The reflected light passes through the objective lens again and is incident to the photodetector.

DVD 디스크용으로 설계된 상기 대물렌즈를 이용하여 780nm 파장의 광을 두께 1.2mm인 CD-R디스크의 정보기록면에 초점 맺게 하면, 구면 수차가 발생한다. 이는 대물렌즈에 대하여 CD-R디스크의 정보기록면이 DVD디스크의 정보기록면보다 광축 방향으로 더 멀리 떨어져 있음에 기인한다. 한편, DVD디스크 중에서도 2개의 정보기록면을 구비하는 타입이 존재한다. 또한 최근에 개발되고 있는 블루 레이 디스크도 다층의 정보기록면을 구비한다. 따라서, 광학 수차를 제거하면서도 여러 디스크 사양들에 호환 가능한 광픽업에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 많은 방법 중 하나로, 대물렌즈를 광축 방향으로 이동시킴으로써 구면수차를 보정할 수 있다.Spherical aberration occurs when the 780 nm wavelength light is focused on the information recording surface of a CD-R disc having a thickness of 1.2 mm using the objective lens designed for a DVD disc. This is because the information recording surface of the CD-R disc is farther from the objective lens in the optical axis direction than the information recording surface of the DVD disc. On the other hand, some types of DVD discs have two information recording surfaces. In addition, recently developed Blu-ray discs have a multi-layered information recording surface. Therefore, studies on optical pickups that are compatible with various disc specifications while eliminating optical aberration have been actively conducted. In one of many methods, spherical aberration can be corrected by moving the objective lens in the optical axis direction.

상술한 바와 같이, 렌즈군의 줌 기능 구현, 초점 조절, 또는 구면 수차의 보정을 위하여 렌즈군(이하에서 렌즈군에 배열된 각각의 렌즈를 포함하는 용어로 사용한다.)을 광축 방향으로 이동시키는 수단이 필요하다. As described above, the lens group (hereinafter referred to as a term including each lens arranged in the lens group) is moved in the optical axis direction to implement a zoom function of the lens group, to adjust the focus, or to correct spherical aberration. Means are needed.

본 발명의 기술적 과제는 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로, 줌 기능, 초점 조절 기능, 및 구면 수차의 보정 기능 중 적어도 어느 하나를 효율적으로 수행하기 위하여 렌즈군을 광축 방향으로 이동시킬 수 있는 렌즈 구동 장치 및 이를 구비한 광픽업 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to improve the above-described problem, and in order to efficiently perform at least one of a zoom function, a focus adjustment function, and a correction function of spherical aberration, a lens drive capable of moving a lens group in an optical axis direction. An apparatus and an optical pickup apparatus having the same are provided.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 렌즈 구동 장치는,In order to achieve the above object, the lens driving apparatus according to the present invention,

렌즈군이 장착되는 렌즈 캐리지;A lens carriage to which the lens group is mounted;

상기 렌즈 캐리지가 광축 방향을 따라 이동되도록 안내하는 가이드 부재;A guide member for guiding the lens carriage to move along the optical axis direction;

상기 렌즈 캐리지를 이동시키는 구동 부재;A drive member for moving the lens carriage;

상기 렌즈 캐리지 및 상기 구동 부재를 자기력에 의하여 광축 방향으로 상호 결합시키는 자성 부재; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.A magnetic member for coupling the lens carriage and the driving member to each other in an optical axis direction by a magnetic force; Characterized in that it comprises a.

또한, 본 발명에 따른 광픽업 장치는,In addition, the optical pickup device according to the present invention,

광원;Light source;

상기 광원에서 출사된 광을 광기록매체의 정보기록면에 집속하는 렌즈군이 장착되는 렌즈 캐리지;A lens carriage mounted with a lens group for focusing light emitted from the light source onto an information recording surface of an optical recording medium;

상기 광기록매체의 정보기록면으로부터 반사되어 상기 렌즈군을 통과하며 입사된 광을 검출하는 광검출기;A photodetector that is reflected from the information recording surface of the optical recording medium and passes through the lens group and detects incident light;

상기 렌즈 캐리지가 광축 방향을 따라 이동되도록 안내하는 가이드 부재;A guide member for guiding the lens carriage to move along the optical axis direction;

상기 렌즈 캐리지를 이동시키는 구동 부재;A drive member for moving the lens carriage;

상기 렌즈 캐리지 및 상기 구동 부재를 자기력에 의하여 광축 방향으로 상호 결합시키는 자성 부재; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.A magnetic member for coupling the lens carriage and the driving member to each other in an optical axis direction by a magnetic force; Characterized in that it comprises a.

일 실시예로서, 상기 가이드 부재는 광축에 나란하게 마련되는 한 쌍의 가이드 샤프트를 구비하며, 상기 렌즈 캐리지의 양측에는 상기 가이드 샤프트 중 어느 하나가 이동 가능하게 삽입되는 진원 홀 및 상기 가이드 샤프트 중 나머지 하나를 따라 슬라이딩되는 장공 홀이 각각 마련된다.In one embodiment, the guide member has a pair of guide shafts provided side by side on the optical axis, and both of the lens carriage and the other of the circular hole and the guide shaft to which any one of the guide shafts are movably inserted. Long hole holes sliding along one are provided.

일 실시예로서, 상기 렌즈 구동 장치는, 구동원; 및 광축 방향으로 연장되고 상기 구동원과 연결되어 회전하며 나사산이 형성된 리드 스크류; 를 더 포함하며, 상기 구동 부재는 상기 리드 스크류에 연결되어 상기 리드 스크류의 회전에 따라 광축 방향으로 이동된다.In one embodiment, the lens driving apparatus, the drive source; And a lead screw extending in the optical axis direction and connected to the driving source to rotate and have a thread formed therein. It further includes, The drive member is connected to the lead screw is moved in the optical axis direction in accordance with the rotation of the lead screw.

일 실시예로서, 상기 렌즈 구동 장치는, 상기 렌즈 캐리지의 광축 방향 위치를 감지하는 위치 센서부; 를 더 포함한다.In one embodiment, the lens driving device, the position sensor unit for detecting the optical axis position of the lens carriage; It further includes.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 첨부 도면에 도시된 바에 국한되지 않으며, 동일한 발명의 범위내에서 다양하게 변형될 수 있음을 밝혀둔다. 아울러, 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; Embodiments of the invention are not limited to what is shown in the accompanying drawings, it is to be understood that various modifications can be made within the scope of the same invention. In addition, the same reference numerals denote the same components.

도 1은 본 발명에 따른 렌즈 구동 장치의 주요부를 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 렌즈 구동 장치를 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 렌즈 구동 장치의 주요부를 도시한 평면도이다. 도 1 내지 도 3을 동시에 참조하면, 렌즈 캐리지(100), 가이드 부재(미도시), 구동 부재(300), 및 자성 부재(150,350)가 도시된다. 1 is an exploded perspective view showing the main part of a lens driving apparatus according to the present invention. 2 is a perspective view showing a lens driving apparatus according to the present invention. 3 is a plan view showing the main part of the lens driving apparatus according to the present invention. 1 to 3, the lens carriage 100, the guide member (not shown), the driving member 300, and the magnetic members 150 and 350 are illustrated.

렌즈 캐리지(100)에는 렌즈군(110)이 장착된다. 렌즈군(110)의 줌 기능, 초점 조절 기능, 및 구면 수차의 보정 중 적어도 어느 하나의 수행을 위하여 렌즈군(110)이 광축 방향으로 이동될 필요가 있다. 렌즈군(110)은 렌즈 캐리지(100)의 이동에 의하여 광축 방향으로 이동 가능하다. 이하에서 광축 방향은 y축 방향이며, x축 방향은 광축에 수직한 방향이고, z축은 x-y평면에 수직한 높이 방향을 나타낸다.The lens group 110 is mounted to the lens carriage 100. The lens group 110 needs to be moved in the optical axis direction to perform at least one of the zoom function, the focus adjustment function, and the correction of the spherical aberration of the lens group 110. The lens group 110 is movable in the optical axis direction by the movement of the lens carriage 100. Hereinafter, the optical axis direction is the y axis direction, the x axis direction is a direction perpendicular to the optical axis, and the z axis represents a height direction perpendicular to the x-y plane.

하우징(800)은 렌즈 구동 장치의 외장을 이루며, 화상촬영장치 또는 광픽업 장치 등의 광학 기기에 렌즈 구동 장치를 고정시킨다. The housing 800 forms an exterior of the lens driving apparatus and fixes the lens driving apparatus to an optical apparatus such as an image photographing apparatus or an optical pickup apparatus.

가이드 부재는 렌즈 캐리지(100)가 광축 방향을 따라 이동되도록 안내한다. 일 실시예로서, 가이드 부재는 광축에 나란하게 마련되는 한 쌍의 가이드 샤프트(201,202)를 구비한다. 가이드 샤프트(201,202)는 하우징(800)에 고정되며 y축 방향을 따라 소정의 길이를 갖는다.The guide member guides the lens carriage 100 to move along the optical axis direction. In one embodiment, the guide member has a pair of guide shafts 201 and 202 provided side by side on the optical axis. The guide shafts 201 and 202 are fixed to the housing 800 and have a predetermined length along the y-axis direction.

렌즈 캐리지(100)의 양측에는 진원 홀(121) 및 장공 홀(122)이 각각 마련된다. 진원 홀(121)에는 가이드 샤프트(201,202) 중 어느 하나(201)가 이동 가능하게 삽입된다. 진원 홀(121)은 원 형상의 단면과 광축 방향으로 소정의 길이를 갖는다. 장공 홀(122)은 가이드 샤프트(201,202) 중 나머지 하나(202)에 의하여 미끄럼 지지된다. 장공 홀(122)은 x축 방향으로 개구되며, y축 방향으로 가이드 샤프트(202)를 따라 슬라이딩되고, z축 방향으로 가이드 샤프트(202)로 지지되며 유동이 구속된다. 즉, 진원 홀(121)이 위치한 렌즈 캐리지(100) 일측에서는 x-z평면(광축에 수직한 가상의 평면)상의 직선 유동과, x축 및 z축을 중심으로 한 회전이 규제된다. 장공 홀(122)이 위치한 렌즈 캐리지(100)의 타측에서는 z축 방향의 직선 이동과 y축을 중심으로 한 회전이 규제된다. 따라서, 렌즈 캐리지(100)는 y축 방향의 직선 이동을 제외하면, 직선 이동과 회전에 대한 모든 자유도가 구속된다.A circular hole 121 and a long hole 122 are provided at both sides of the lens carriage 100, respectively. One of the guide shafts 201 and 202 is inserted into the round hole 121 so as to be movable. The circular hole 121 has a predetermined length in the circular cross section and the optical axis direction. The long hole 122 is slidably supported by the other one of the guide shafts 201 and 202. The long hole 122 opens in the x-axis direction, slides along the guide shaft 202 in the y-axis direction, is supported by the guide shaft 202 in the z-axis direction, and flow is constrained. That is, at one side of the lens carriage 100 in which the circular hole 121 is located, linear flow on the x-z plane (an imaginary plane perpendicular to the optical axis) and rotation about the x and z axes are restricted. On the other side of the lens carriage 100 where the long hole 122 is located, the linear movement in the z-axis direction and the rotation about the y-axis are restricted. Therefore, the lens carriage 100 is constrained in all degrees of freedom for linear movement and rotation except for linear movement in the y-axis direction.

구동 부재(300)는 렌즈 캐리지(100)를 광축 방향으로 이동시킨다. 렌즈 구동 장치는 구동원(500)과 리드 스크류(600)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 구동원(500)은 렌즈 캐리지(100)의 구동력을 발생한다. 도시되지는 않았지만 구동원(500)으로서, 스텝 모터, DC 직류 전원 모터 등의 다양한 실시예가 가능하다. 구동원(500)은 리드 스크류(600)를 회전시킨다. 리드 스크류(600)는 광축 방향으로 소정 의 길이를 갖고, 외주에는 나사산이 마련된다. 구동 부재(300)에는 체결 구멍(360)이 마련된다. 체결 구멍(360)은 상기 나사산과 결합되는 암나사를 구비한다. 또한, 구동 부재(300)에는 가이드 홈(321)이 마련된다. 가이드 홈(321)은 장공 형상이며 가이드 샤프트(201)에 의하여 미끄럼 지지된다. 따라서, 리드 스크류(600)가 회전하면, 구동 부재(300)는 광축 방향으로 직선 이동된다. The driving member 300 moves the lens carriage 100 in the optical axis direction. It is preferable that the lens driving device further includes a driving source 500 and a lead screw 600. The driving source 500 generates a driving force of the lens carriage 100. Although not shown, as the driving source 500, various embodiments such as a stepper motor, a DC direct current power motor, and the like are possible. The drive source 500 rotates the lead screw 600. Lead screw 600 has a predetermined length in the optical axis direction, the thread is provided on the outer circumference. The driving member 300 is provided with a fastening hole 360. The fastening hole 360 has a female thread engaged with the thread. In addition, the driving member 300 is provided with a guide groove 321. The guide groove 321 has a long hole shape and is slid by the guide shaft 201. Therefore, when the lead screw 600 rotates, the drive member 300 is linearly moved in the optical axis direction.

도시되지는 않았지만, 렌즈 구동 장치의 조립 순서에 관한 일 실시예로서, 가이드 샤프트(201,202)와 렌즈 캐리지(100)를 제1 조립체로서 조립하고, 구동 부재(300)와 리드 스크류(600)를 제2 조립체로서 조립하며, 이후 제1 조립체와 제2 조립체를 간편하게 결합시킨다. 따라서, 본 발명과 같이 가이드 부재와 구동 부재(600)가 별개의 부품으로 마련되는 경우 렌즈 구동 장치의 조립성이 개선된다. Although not shown, the guide shafts 201 and 202 and the lens carriage 100 may be assembled as the first assembly, and the driving member 300 and the lead screw 600 may be removed. Assemble as two assemblies, and then easily combine the first assembly and the second assembly. Therefore, when the guide member and the driving member 600 are provided as separate components as in the present invention, the assemblability of the lens driving apparatus is improved.

일 실시예로서, 렌즈 구동 장치는 위치 센서부(700)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 위치 센서부(700)는 렌즈 캐리지(100)의 광축 방향 위치를 감지한다. 위치 센서부(700)는 렌즈 캐리지(100)에 마련된 센서 아암(710)과 광 센서(720)를 구비한다. 도시되지는 않았지만, 광 센서(720)는 센서 아암(710)의 주위를 포위하는 발광부와 수광부를 구비하며 센서 아암(710)이 차단하는 광량의 차이를 감지하여 렌즈 캐리지(100)의 광축 방향 위치를 감지하는 것이 바람직하다.In an embodiment, the lens driving device may further include a position sensor unit 700. The position sensor unit 700 detects a position in the optical axis direction of the lens carriage 100. The position sensor unit 700 includes a sensor arm 710 and an optical sensor 720 provided in the lens carriage 100. Although not shown, the optical sensor 720 includes a light emitting unit and a light receiving unit surrounding the sensor arm 710, and detects a difference in the amount of light blocked by the sensor arm 710 to detect an optical axis direction of the lens carriage 100. It is desirable to detect the location.

구동 부재(300)와 렌즈 캐리지(100)의 상호 결합시키는 것으로 자성 부재(150,350)가 마련된다. 도시되지는 않았지만, 자성 부재(150,350)는 구동 부재(300) 및 렌즈 캐리지(100) 중 어느 하나에 마련되는 영구 자석과, 구동 부재(300) 및 렌즈 캐리지(100) 중 나머지 하나에 마련되는 자성 요크(yoke)를 포함하는 것이 바람직하다. 구동 부재(300) 및 렌즈 캐리지(100)는 자성 부재(150,350)의 자기력에 의하여 광축 방향으로 결합될 뿐, 광축에 수직한 가상의 평면(x-z평면)상에서 상대 이동이 구속되지는 않는다. 즉, 구동 부재(300) 및 렌즈 캐리지(100)는 x-z평면상에서 상대 이동될 수 있다. 따라서, 렌즈 캐리지(100)의 위치 결정은 가이드 부재에 의할 뿐이며, 구동 부재(300)는 광축 방향을 제외하면 렌즈 캐리지(100)의 위치를 구속하지 않는다. Magnetic members 150 and 350 are provided by coupling the driving member 300 and the lens carriage 100 to each other. Although not shown, the magnetic members 150 and 350 may include permanent magnets provided in any one of the driving member 300 and the lens carriage 100, and magnetic fields provided in the other of the driving member 300 and the lens carriage 100. It is preferable to include a yoke. The driving member 300 and the lens carriage 100 are coupled in the optical axis direction by the magnetic forces of the magnetic members 150 and 350, but relative movement is not constrained on a virtual plane (x-z plane) perpendicular to the optical axis. That is, the driving member 300 and the lens carriage 100 may be relatively moved on the x-z plane. Therefore, the positioning of the lens carriage 100 is only by the guide member, and the driving member 300 does not restrain the position of the lens carriage 100 except for the optical axis direction.

상술한 바와 같이 가이드 부재는 렌즈 캐리지(100)가 광축 방향을 따른 1자유도 운동만을 하도록 구속한다. 만약, 구동 부재(300)가 렌즈 캐리지(100)에 일반적인 결합 부재로 체결된다면 광축 방향을 제외한 방향으로 렌즈 캐리지(100)의 위치가 구속된다. 이 경우, 가이드 부재와 구동 부재(300)의 상호 간섭이 발생하므로 렌즈 캐리지(100)가 광축 방향으로 이동할 때 과다한 부하가 발생할 우려가 있다. As described above, the guide member restrains the lens carriage 100 to perform only one degree of freedom along the optical axis direction. If the driving member 300 is fastened to the lens carriage 100 as a general coupling member, the position of the lens carriage 100 is constrained in a direction other than the optical axis direction. In this case, since mutual interference between the guide member and the driving member 300 occurs, there is a fear that excessive load occurs when the lens carriage 100 moves in the optical axis direction.

도 4는 본 발명의 렌즈 구동 장치와 비교되는 가상의 실시예에 대한 평면도이다. 도시된 바는 본 발명의 실시예와 무관하며 단지 비교를 위한 것임을 명시한다. 렌즈 캐리지(100)와 구동 부재(300)는 단지 광축 방향으로 접촉될 뿐, 그 사이에 어떠한 체결 부재도 개재되지 않았다. 압축 스프링(50)이 렌즈 캐리지(100)와 구동 부재(300)를 밀착시킨다. 압축 스프링(50)은 하우징(800)과 렌즈 캐리지(100) 사이에서 압축되며 탄성력을 작용한다. 렌즈 캐리지(100)는 압축 스프링(50)과 구동 부재(300) 사이에 끼어서 광축 방향으로 구속된다. 리드 스크류(600)가 회전하면 구동 부재(300)가 이동하며 렌즈 캐리지(100)는 종동된다. 렌즈 캐리지(100)는 광축에 수직한 가상의 평면(x-z평면)상에서 상대 이동이 구속되지는 않는다. 그 이 유는 상술한 바와 같다. 그러나 렌즈 캐리지(100)가 y축 음의 방향으로 이동될 때 압축 스프링(50)의 탄성력이 구동원(500)에 부하로 작용하므로 이를 극복하기 위하여 구동원(500)의 토크 용량이 커져야 하며 소비 전력이 증가되는 문제점이 있다. 이에 비하여 본 발명에서는 구동원(500)의 부하가 불필요하게 증가되지 않으며 소비 전력을 줄일 수 있는 장점이 있다.4 is a plan view of an imaginary embodiment compared to the lens driving apparatus of the present invention. It is noted that what is shown is independent of the embodiments of the invention and is for comparison only. The lens carriage 100 and the drive member 300 are only in contact in the optical axis direction, and no fastening member is interposed therebetween. The compression spring 50 is in close contact with the lens carriage 100 and the driving member 300. The compression spring 50 is compressed between the housing 800 and the lens carriage 100 and exerts an elastic force. The lens carriage 100 is sandwiched between the compression spring 50 and the driving member 300 to be constrained in the optical axis direction. As the lead screw 600 rotates, the driving member 300 moves and the lens carriage 100 is driven. The lens carriage 100 is not constrained in relative movement on an imaginary plane (x-z plane) perpendicular to the optical axis. The reason is as described above. However, since the elastic force of the compression spring 50 acts as a load on the driving source 500 when the lens carriage 100 is moved in the negative direction of the y-axis, the torque capacity of the driving source 500 must be large to overcome this, and power consumption is increased. There is an increasing problem. In contrast, in the present invention, the load of the driving source 500 is not unnecessarily increased and there is an advantage of reducing power consumption.

도 5는 본 발명의 광픽업 장치의 일 실시예를 도시한 설명도이다. 일 실시예로서, 상술한 렌즈 구동 장치가 마련된 광픽업 장치가 도시된다. 도시된 것은 단지 본 발명의 렌즈 구동 장치가 구비된 광학 기기의 일 실시예에 지나지 않는다. 예를 들어 본 발명의 렌즈 구동 장치가 구비된 화상촬영장치 등 다양하게 변형된 실시예가 가능하다.5 is an explanatory diagram showing an embodiment of the optical pickup device of the present invention. As an embodiment, an optical pickup apparatus provided with the above-described lens driving apparatus is shown. Shown is only one embodiment of an optical apparatus equipped with the lens driving apparatus of the present invention. For example, various modified embodiments such as an image photographing apparatus equipped with the lens driving apparatus of the present invention are possible.

도 5를 참조하면, 광원(930), 광검출기(960), 및 렌즈 구동 장치가 도시된다. 도 5에 도시된 렌즈 구동 장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 렌즈 구동 장치와 동일한 것이므로 자세한 설명은 생략한다. 광원(930)은 광을 출사하여 콜리메이터(940)에 입사한다. 콜리메이터(940)는 광원(930)에서 출사된 광을 평행 광선으로 수렴시킨다. 하프 미러(950)는 반투명 미러로서, 상기 평행 광선을 렌즈군(110)으로 반사한다. 렌즈군(110)은 평행 광선을 광기록매체(900)의 제1 정보기록면(910)에 광 스폿 형태로 집속한다. 제1 정보기록면(910)에서 반사된 광 신호는 디지탈 정보를 담고 있다. 이 광 신호는 렌즈군(110)을 통과하며 평행 광선으로 수렴된다. 이 평행 광선은 하프 미러(950)를 그대로 통과하며 광검출기(960)에 입사된다. 광검출기(960)는 입사된 광을 검출하여 디지탈 정보를 추출한다. Referring to FIG. 5, a light source 930, a photodetector 960, and a lens driving device are shown. Since the lens driving apparatus illustrated in FIG. 5 is the same as the lens driving apparatus illustrated in FIGS. 1 to 3, a detailed description thereof will be omitted. The light source 930 emits light and enters the collimator 940. The collimator 940 converges the light emitted from the light source 930 into parallel rays. The half mirror 950 is a translucent mirror and reflects the parallel rays to the lens group 110. The lens group 110 focuses parallel rays in the form of light spots on the first information recording surface 910 of the optical recording medium 900. The optical signal reflected from the first information recording surface 910 contains digital information. This optical signal passes through the lens group 110 and converges in parallel rays. This parallel light ray passes through the half mirror 950 and enters the photodetector 960. The photodetector 960 detects incident light and extracts digital information.

제1 정보기록면(910)과 제2 정보기록면(920)은 광축 방향의 위치가 서로 다르다. 도시된 바에 의하면 제1 정보기록면(910)에 초점이 형성되어 있으나, 제2 정보기록면(920)에 디지털 정보를 읽고 쓰기 위하여 초점을 제2 정보기록면(920)으로 이동시켜야 한다. 렌즈 구동 장치는 렌즈 캐리지(100)를 이동시켜 초점이 제2 정보기록면(920)에 맺히게 한다. 또한, 제1 정보기록면(910) 및 제2 정보기록면(920)의 광축 방향 위치 차이는 구면 수차를 발생할 수 있다. 이 구면 수차를 보정하기 위하여 렌즈 구동 장치는 렌즈 캐리지(100)를 이동시킨다. 렌즈 캐리지(100)의 이동 위치는 위치 센서부(700)에 의하여 감지된다. 위치 센서부(700)는 렌즈 캐리지(100)와 일체로 이동되는 센서 아암(710)의 위치를 감지한다. 도시되지는 않았지만, 렌즈 캐리지(100)의 위치 제어를 위하여 제어부가 마련되며, 제어부는 위치 센서부(700)에 의하여 렌즈 캐리지(100)의 광축 방향 위치를 감지하고 구동원(500)을 동작시켜 렌즈 캐리지(100)를 원하는 위치로 이동시킨다. 렌즈 캐리지(100)의 위치 제어를 통하여 렌즈군(110)의 구면 수차 보정이나 초점 조절이 자동화된다.The first information recording surface 910 and the second information recording surface 920 are different from each other in the optical axis direction. Although the focus is formed on the first information recording surface 910, it is necessary to move the focus to the second information recording surface 920 to read and write digital information on the second information recording surface 920. The lens driving apparatus moves the lens carriage 100 so that the focus is made on the second information recording surface 920. Further, the optical axis direction position difference between the first information recording surface 910 and the second information recording surface 920 may cause spherical aberration. In order to correct this spherical aberration, the lens driving apparatus moves the lens carriage 100. The movement position of the lens carriage 100 is detected by the position sensor unit 700. The position sensor unit 700 detects a position of the sensor arm 710 which is integrally moved with the lens carriage 100. Although not shown, a control unit is provided for position control of the lens carriage 100, and the control unit detects the optical axis direction position of the lens carriage 100 by the position sensor unit 700 and operates the driving source 500 to operate the lens. The carriage 100 is moved to a desired position. Spherical aberration correction or focus adjustment of the lens group 110 is automated through position control of the lens carriage 100.

상술한 바와 같이 본 발명의 렌즈 구동 장치 및 이를 구비한 광픽업 장치에 따르면, 렌즈 캐리지의 위치 결정 수단으로서 가이드 부재가 마련되고 렌즈 캐리지의 구동 수단으로서 렌즈 캐리지의 자유도를 구속하지 않는 구동 부재가 마련되며 상호 간섭에 의한 부하의 발생이 방지됨으로써 구동원의 토크 용량을 줄일 수 있고, 가이드 부재와 구동 부재가 별개의 부품으로 마련되므로 렌즈 구동 장치의 조립성이 개선되며, 렌즈 캐리지의 위치 제어성이 향상되고, 구동원의 소비 전력이 절감된다.As described above, according to the lens driving apparatus and the optical pickup apparatus having the same, a guide member is provided as a positioning means of the lens carriage, and a driving member is provided that does not restrict the degree of freedom of the lens carriage as a driving means of the lens carriage. The torque capacity of the driving source can be reduced by preventing the occurrence of load due to mutual interference, and the assembly of the lens driving device is improved because the guide member and the driving member are provided as separate components, and the position controllability of the lens carriage is improved. As a result, power consumption of the driving source is reduced.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can make various modifications and other equivalent embodiments therefrom. Will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

Claims (5)

렌즈군이 장착되는 렌즈 캐리지;A lens carriage to which the lens group is mounted; 상기 렌즈 캐리지가 광축 방향을 따라 이동되도록 안내하는 가이드 부재;A guide member for guiding the lens carriage to move along the optical axis direction; 상기 렌즈 캐리지를 이동시키는 구동 부재;A drive member for moving the lens carriage; 상기 렌즈 캐리지 및 상기 구동 부재를 자기력에 의하여 광축 방향으로 상호 결합시키는 자성 부재; 를 포함하고,A magnetic member for coupling the lens carriage and the driving member to each other in an optical axis direction by a magnetic force; Including, 상기 렌즈 캐리지 및 상기 구동 부재는 광축에 수직한 가상의 평면상에서 상대 이동이 구속되지 않는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치. And the lens carriage and the driving member are not constrained in relative movement on a virtual plane perpendicular to the optical axis. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가이드 부재는, The guide member, 광축에 나란하게 마련되는 한 쌍의 가이드 샤프트를 구비하며,It has a pair of guide shafts provided side by side on the optical axis, 상기 렌즈 캐리지의 양측에는 상기 가이드 샤프트 중 어느 하나가 이동 가능하게 삽입되는 진원 홀 및 상기 가이드 샤프트 중 나머지 하나를 따라 슬라이딩되는 장공 홀이 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치. Lens driving apparatus, characterized in that the both sides of the lens carriage is provided with a circular hole and any one of the guide shaft to be movably inserted and a long hole that slides along the other one of the guide shaft. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 구동원; 및 Drive source; And 광축 방향으로 연장되고 상기 구동원과 연결되어 회전하며 나사산이 형성된 리드 스크류; 를 더 포함하며,A lead screw extending in an optical axis direction and connected to the driving source to rotate and have a thread; More, 상기 구동 부재는 상기 리드 스크류에 연결되어 상기 리드 스크류의 회전에 따라 광축 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치. The driving member is connected to the lead screw lens driving apparatus, characterized in that to move in the optical axis direction in accordance with the rotation of the lead screw. 제 3항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 렌즈 캐리지의 광축 방향 위치를 감지하는 위치 센서부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 구동 장치. A position sensor unit for sensing an optical axis direction of the lens carriage; Lens driving apparatus further comprises. 광원;Light source; 상기 광원에서 출사된 광을 광기록매체의 정보기록면에 집속하는 렌즈군이 장착되는 렌즈 캐리지;A lens carriage mounted with a lens group for focusing light emitted from the light source onto an information recording surface of an optical recording medium; 상기 광기록매체의 정보기록면으로부터 반사되어 상기 렌즈군을 통과하며 입사된 광을 검출하는 광검출기;A photodetector that is reflected from the information recording surface of the optical recording medium and passes through the lens group and detects incident light; 상기 렌즈 캐리지가 광축 방향을 따라 이동되도록 안내하는 가이드 부재;A guide member for guiding the lens carriage to move along the optical axis direction; 상기 렌즈 캐리지를 이동시키는 구동 부재;A drive member for moving the lens carriage; 상기 렌즈 캐리지 및 상기 구동 부재를 자기력에 의하여 광축 방향으로 상호 결합시키는 자성 부재; 를 포함하고,A magnetic member for coupling the lens carriage and the driving member to each other in an optical axis direction by a magnetic force; Including, 상기 렌즈 캐리지 및 상기 구동 부재는 광축에 수직한 가상의 평면상에서 상대 이동이 구속되지 않는 것을 특징으로 하는 광픽업 장치. And the lens carriage and the driving member are not constrained in relative movement on a virtual plane perpendicular to the optical axis.
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