KR20010033381A - 대물렌즈 액튜에이터 - Google Patents

Abstract

렌즈지지체(2)를 베이스부재(4)에 대하여 탄성지지하기 위해 렌즈지지체(2)와 베이스부재(4) 사이에 설치된 탄성지지부재(5)와, 탄성지지부재의 길이방향을 따라 연장되는 한쌍의 댐핑보조부재(1Oa,1Ob)와, 양 댐핑보조부재의 각 자유단부들을 연결하도록 마련된 점탄성재(11)를 포함하는 대물렌즈 액튜에이터는, 각종 연결상태를 구성할 수 있으며 불필요한 공진을 낮추기 위한 감쇠효과의 설정에 대한 자유도가 증대되어 충분한 감쇠효과를 발휘할 수 있음과 동시에, 점탄성재를 도포하는 부위가 렌즈지지체나 베이스부재로부터 떨어진 넓은 공간에 위치하게 되어 도포작업을 용이하게 실시할 수 있다.

Description

대물렌즈 액튜에이터{Actuator for objective lenses}

종래, 광디스크장치 등에 이용되는 대물렌즈 액튜에이터의 지지구조에 있어서, 예를 들어 일본 실용신안등록 제2521564호에 도시된 바와 같이 대물렌즈를 지지하는 렌즈홀더를 베이스부재로부터 연장되어 나온 와이어에 의해 탄성지지하도록 한 것이 알려져 있다. 또한 상기 구조에 있어서는 와이어에 의한 공진 및 기타 기생진동을 제동하기 위해 점탄성재(粘彈性材)를 쓰고 있다.

그러나 상기 종래의 구조에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.

1) 점탄성재의 충전위치가 와이어결합부 근방이기 때문에 홀더의 이동에 따른 스프링의 변형량이 작다. 따라서 와이어의 단부를 둘러싼 공간부의 벽과 스프링 사이에서 발생하는 전단력도 작아 그 결과 충분한 댐핑효과를 얻을 수 없다.

2) 상기한 바와 같이 와이어결합부 근방의 공간부에 점탄성재를 충전하기 때문에 그 때의 작업성이 나쁘다.

3) 와이어의 외형보다도 큰 공간부를 충전하도록 점탄성재를 형성하기 때문에 자외선경화형 점탄성재를 이용하여 경화시키는 경우, 상기 공간부를 형성하는 부재를 투명한(자외선을 투과하는) 수지재에 의해 형성하는 등, 수지재의 선택에 제한이 발생한다.

본 발명은, 광디스크장치 등에 이용되는 대물렌즈 액튜에이터에 관한 것이다.

도 1은, 본 발명이 적용된 광학헤드의 주요부사시도,

도 2는, 도 1의 광학헤드의 주요부평면도,

도 3은, 본 발명에 기초한 탄성지지부재 및 댐핑보조부재를 도시한 도면,

도 4는, 제2의 구체예를 도시한 도 3에 대응하는 주요부확대도,

도 5는, 제3의 구체예를 도시한 도 3에 대응하는 주요부확대도,

도 6은, 제4의 구체예를 도시한 도 3에 대응하는 주요부확대도,

도 7은, 제5의 구체예를 도시한 도 3에 대응하는 주요부확대도.

이러한 과제를 해결하여 충분한 댐핑효과를 얻을 수 있음과 동시에 댐퍼수단을 설치할 때의 작업성 향상을 실현하기 위해서 본 발명에 있어서는, 대물렌즈를 지지하는 렌즈지지체와, 베이스부재에 대하여 상기 렌즈지지체를 탄성지지하기 위해 그 베이스부재로부터 상기 렌즈지지체를 향해 연장되어 나오도록 설치된 탄성지지부재와, 상기 렌즈지지체를 포커싱방향 및 트래킹방향으로 변위시키기 위한 렌즈구동수단을 갖춘 대물렌즈 액튜에이터로서, 상기 렌즈지지체와 상기 베이스부재로부터 각각 상기 탄성지지부재의 길이방향을 따라 연장되도록 마련된 한쌍의 댐핑보조부재와, 상기 양 댐핑보조부재의 각 자유단부끼리 연결하도록 설치된 댐퍼수단을 갖춘 것, 또는, 상기 렌즈지지체와 상기 베이스부재 중 적어도 어느 한쪽으로부터 상기 탄성지지부재의 길이방향을 따라 연장되도록 마련된 댐핑보조부재와, 상기 탄성지지부재와 상기 댐핑보조부재 사이에 설치된 댐퍼수단을 갖춘 것으로 하였다.

도 1은, 본 발명이 적용된 광디스크장치나 광자기디스크장치 등에 이용되는 광학헤드의 주요부사시도, 도 2는 그 평면도이다. 이 광학헤드는, 대물렌즈(1)를 지지하도록 형성된 블럭형태의 렌즈지지체(2)와, 평판형의 결합 플레이트(3)에 세워져 설치된 벽모양의 베이스부재(4)에 대하여 렌즈지지체(2)를 탄성지지하기 위해 베이스부재(4)로부터 결합 플레이트(3)에 대해 대략 평행하게 연장되어 나와 렌즈지지체(2)의 좌우양측면의 중간부에 결합된, 좌우 각각 상하로 배열된 각 1쌍의, 총 4개의 띠모양 탄성지지부재(5)를 구비하고 있다.

대물렌즈(1)는, 렌즈지지체(2)의 베이스부재(4)측과는 상반되는 일단부에서 그 광축이 결합 플레이트(3)의 주면(主面)에 대하여 직교하도록 설치되어 있다. 또 결합 플레이트(3)는 도시되지 않은 장치본체측에 설치된 헤드구동장치에 의해 구동되도록 되어 있다.

렌즈지지체(2)의 중간부에는, 탄성지지부재(5)의 연장방향으로 대략 직교하는 방향으로 관통하도록 된 관통공(2a)이 설치되며, 관통공(2a) 내에서 그 베이스부재(4)측에는 직사각형 고리모양의 포커싱코일(6)이 부착되며, 그 포커싱코일(6)의 전단면(대물렌즈(1)쪽 면)에 좌우 한쌍의 직사각형 고리모양의 트래킹코일(7)이 부착되어 있다. 한편 결합 플레이트(3)에는 요크 및 영구자석으로 이루어진 자석유니트(8,9)가 세워져 설치되어 있으며 그 한쪽 자석유니트(8)는 포커싱코일(6)을 관통하도록 되어 있다. 또한 다른쪽 자석유니트(9)는 관통공의 포커싱코일(6)을 배치한 부분에서 대물렌즈(1)측으로 소정의 크기로 개구되어 있는 부분을 관통하도록 설치되어 트래킹코일(7)과 대치하고 있다. 이들 포커싱코일(6)과 트래킹코일(7)과 자석유니트(8,9)에 의해 렌즈구동수단이 구성되어 있다.

탄성지지부재(5)는 각각 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이 1매의 판스프링재로부터 원호형으로 잘려나오도록 형성되어 있으며 조립상태에서 결합 플레이트(3)의 주면과 평행을 이루고, 또한 트래킹방향 바깥쪽으로 볼록한 형상으로 만곡하도록 배치되어 있다. 또한 각 탄성지지부재(5)의 길이방향 양단부에는 각각 렌즈지지체(2)와 베이스부재(4)에 결합되는 결합편부(5a)가 형성되어 있다.

그리고 각 결합편부(5a)로부터 탄성지지부재(5)의 외측가장자리를 따라 서로 대향하도록 탄성지지부재(5)의 길이방향으로 연장되어 나오는 한쌍의 댐핑보조부재(10a,10b)가 탄성지지부재(5)와 일체를 이루도록 동일한 판스프링재로부터 동일하게 잘려나오도록 형성되어 있다.

도 1 및 도 2의 예에서는, 양 댐핑보조부재(10a,10b)의 각 자유단부끼리 간극을 두고 대향하고 있으며 그 양 자유단부 사이에 걸쳐 점탄성재(11)가 도포되어 있으며 그 점탄성재(11)에 의해 양 자유단부끼리 연결되어 있다. 이 실시예에 따르면 상기한 바와 같이 탄성지지부재(5)와 댐핑보조부재(10a,10b)가 일체로 형성되어 있기 때문에, 렌즈지지체(2)를 포커싱방향 및 트래킹방향으로 변위가능하게 탄력적으로 지지하는 부분과, 스프링-매스계의 감쇠효과를 향상시키기 위한 보조적인 기능을 일체로 만들어낼 수 있다.

즉 대물렌즈 액튜에이터를 포커싱방향 및 트래킹방향으로 구동한 경우에, 렌즈지지체(2)측 댐핑보조부재(1Oa)와 베이스부재(4)측 댐핑보조부재(1Ob)의 양자간에 상대변위가 발생하고 양 자유단부 사이에 설치한 점탄성재(11)에 전단력이 발생하기 때문에 점탄성재(11)에 의한 감쇠효과를 얻을 수 있다.

또한 도시예와 같이 탄성지지부재(5)의 렌즈지지체(2) 및 베이스부재(4)와의 결합부로부터 같은 거리만큼 떨어진 중간부에 점탄성재(11)를 설치하고 있기 때문에 종래예와 같이 좁은 공간부가 아니라 넓은 공간에서 도포작업을 할 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있다. 나아가 점탄성재(11)에 자외선경화형 점탄성재를 이용함으로써 상기 도포부위에 자외선을 조사할 때 차폐하는 것이 없기 때문에 자외선조사의 작업성이 대폭 향상되어 안정된 경화작업을 실시할 수 있다.

렌즈지지체(2)를 포커싱방향 및 트래킹방향으로 변위가능하게 지지하는 부분인 탄성지지부재는, 본 발명의 개념을 탈피하지 않고 직선형으로 할 수 있는데, 본 도시예에서는 탄성지지부재(5)에 곡률을 주기 위해 구부러져 있으며 이와 같이 함으로써 탄성지지부재(5)의 축선방향(길이방향)의 응답성(compliance)이 향상되어 결과적으로 스프링-매스계의 피칭(pitching)이나 요잉(yawing) 등의 불필요한 공진주파수가 곡률을 마련하지 않은 경우에 비해 저주파측으로 시프트될 수 있다. 일반적으로 점탄성재의 감쇠효과는 주파수에 의존하여 주파수가 높아지면 감쇠효과가 떨어지는 경향이 있다. 따라서 상기한 바와 같이 탄성지지부재(5)에 곡률을 부여하여 스프링-매스계의 불필요한 공진주파수를 낮춤으로써 감쇠효과를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 상기 도시예에 한정되지 않고 각종 구성을 생각할 수 있으며 이하에 그 구체예의 일부를 나타낸다.

도 4 및 도 5는, 탄성지지부재(5) 및 댐핑보조부재(10a,10b)의 주요부를 도시한 도 3과 마찬가지의 도면이다. 도 4의 예에 있어서는, 점탄성재(11)를 양 댐핑보조부재(lOa,1Ob)의 각 자유단부 사이를 연결할 뿐만 아니라 인접하는 탄성지지부재(5) 부분에 대해서도 서로 연결하도록 설치하고 있다. 또한 도 5의 예에 있어서는 양 댐핑보조부재(10a,10b)의 각 자유단부끼리 직접 연결하는 것이 아니라 각 자유단부와 탄성지지부재(5)의 인접하는 부분끼리를 각각 별개로 연결하도록 점탄성재(11)를 2군데로 나누어 설치하고 있다. 이들 각 도면에 도시된 바와 같이 함으로써 감쇠효과의 정도를 자유롭게 설계변경할 수 있으므로 설계의 자유도가 증대되어 다양한 형태로 용이하게 대응 가능해진다.

도 6의 예에 있어서는, 탄성지지부재(5)에 양 댐핑보조부재(10a,10b)의 각 자유단부 사이의 간극에 끼워져 들어가도록 돌출시킨 돌기부(12)를 설치하고 각 자유단부와 돌기부(12)를 각각 별개의 점탄성재(11)를 설치하여 연결하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써 렌즈지지체(2)의 롤링방향에 대한 강성을 높일 수 있고 불필요한 공진의 억제를 향상시킬 수 있다.

또한 도 7의 예에 있어서는, 양 댐핑보조부재(10a,10b)의 각 자유단부를 서로 보완적 형상을 이루는 계단형으로 형성하고 계단형으로 형성된 부분이 도면에 도시되도록 양 댐핑보조부재(10a,10b)의 길이방향으로 서로 출입하도록 설치되어 있다. 그리고 양 계단형 부분들을 연결하도록 점탄성재(11)가 설치되어 있다.

이들 도 4 내지 도 7에 기재된 각 도시예에 있어서도 상기 제1도시예에서 설명한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또 도 4 내지 도 6에 있어서는, 댐핑보조부재를, 도시예에서는 렌즈지지체(2)와 베이스부재(4) 모두로부터 동일거리 연장되어 나오는 한쌍의 부분으로 이루어지는 것으로 하는데 어느 한쪽만으로부터 연장되어 나오도록 설치해도 좋으며, 또한 렌즈지지체(2)와 베이스부재(4) 각각으로부터 다른 길이로 연장되어 나오는 한쌍의 부분으로 이루어진 것으로 해도 상관없다. 나아가 상기 실시예에서는 점탄성재(11)가 탄성지지부재의 길이방향에 대해 일부에만 설치하였는데 그 복수의 부분, 또는 그 길이방향 전역에 걸쳐 설치하도록 해도 좋다.

또 상기 실시예에서는 탄성지지부재(5)와 댐핑보조부재(10a,10b)를 동일한 부재로 형성한 일체구조로 하였지만 각각을 별도의 부재로 형성해도 좋으며 그 경우에도 거의 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 댐핑보조부재를 렌즈지지체와 베이스부재 중 적어도 어느 한쪽으로부터 연장되어 나오도록 설치하고 그 자유단부와 탄성지지부재를 연결하도록 점탄성재를 설치하거나, 댐핑보조부재를 양자로부터 연장되어 나오도록 한쌍 설치하여 그들 각 자유단부끼리를 연결하도록 점탄성재를 설치함으로써 각종 연결상태를 구성할 수 있으며 불필요한 공진을 저하시키기 위한 감쇠효과의 설정에 대한 자유도가 증대되기 때문에 충분한 감쇠효과를 발휘할 수 있을 뿐만 아니라 점탄성재를 도포하는 부위가 렌즈지지체나 베이스부재로부터 떨어진 넓은 공간에 위치하게 되어 도포작업을 용이하게 실시할 수 있다.

Claims (9)

1. 대물렌즈를 지지하는 렌즈지지체와, 베이스부재에 대하여 상기 렌즈지지체를 탄성지지하기 위해 그 베이스부재로부터 상기 렌즈지지체를 향하여 연장되어 나오도록 설치된 탄성지지부재와, 상기 렌즈지지체를 포커싱방향 및 트래킹방향으로 변위시키기 위한 렌즈구동수단을 갖춘 대물렌즈 액튜에이터로서,

   상기 렌즈지지체와 상기 베이스부재 중 적어도 어느 한쪽으로부터 상기 탄성지지부재의 길이방향을 따라 연장되도록 마련된 댐핑보조부재와, 상기 탄성지지부재와 상기 댐핑보조부재 사이에 설치된 댐퍼수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 대물렌즈 액튜에이터.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄성지지부재와 상기 댐핑보조부재가 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 액튜에이터.
3. 제1항에 있어서, 상기 탄성지지부재가 상기 트래킹방향 바깥쪽을 향해 볼록하게 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 액튜에이터.
4. 제1항에 있어서, 상기 탄성지지부재에 상기 댐핑보조부재의 자유단부를 향해 돌출되는 돌기부를 형성함과 동시에, 상기 돌기부와 상기 자유단부 사이에 상기 댐퍼수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 액튜에이터.
5. 제1항에 있어서, 상기 댐퍼수단이 상기 탄성지지부재의 길이방향에 대한 적어도 일부와 상기 댐핑보조부재를 연결하도록 설치된 점탄성재로 이루어진 것을 특징으로 하는 대물렌즈 액튜에이터.
6. 대물렌즈를 지지하는 렌즈지지체와, 베이스부재에 대하여 상기 렌즈지지체를 탄성지지하기 위해 그 베이스부재로부터 상기 렌즈지지체를 향해 연장되어 나오도록 설치된 탄성지지부재와, 상기 렌즈지지체를 포커싱방향 및 트래킹방향으로 변위시키기위한 렌즈구동수단을 갖춘 대물렌즈 액튜에이터로서,

   상기 렌즈지지체와 상기 베이스부재로부터 각각 상기 탄성지지부재의 길이방향을 따라 연장되도록 마련된 한쌍의 댐핑보조부재와, 상기 양 댐핑보조부재의 각 자유단부끼리를 연결하도록 설치된 댐퍼수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 대물렌즈 액튜에이터.
7. 제6항에 있어서, 상기 탄성지지부재와 상기 댐핑보조부재가 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 액튜에이터.
8. 제6항에 있어서, 상기 탄성지지부재가 상기 트래킹방향 바깥쪽을 향해 볼록하게 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 액튜에이터.
9. 제6항에 있어서, 상기 댐핑보조부재의 상기 대향하는 각 자유단부가 서로 보완적 형상을 이루는 계단형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대물렌즈 액튜에이터.