KR20020006828A - 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터 및 틸트 제어방법 - Google Patents

전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터 및 틸트 제어방법 Download PDF

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구자홍
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Abstract

본 발명은 광 픽업 액츄에이터에 관한 것으로서, 특히 전자석을 이용하여 렌즈홀더를 병진방향과 틸팅방향으로 가동시켜 줄 수 있도록 한 다축구동 액츄에이터에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터는, 기록 체를 읽고 쓰기 위한 대물렌즈를 갖고 가동하는 렌즈홀더와, 상기 렌즈홀더의 트래킹 및 포커싱 방향과 틸팅방향으로 가동시키기 위한 코일 및 전자석으로 구성된 가동 제어수단과, 상기 렌즈홀더의 가동을 지지하기 위한 댐퍼홀더 및 와이어 서스펜션으로 이루어진 지지수단을 포함한다.
여기서, 상기 가동 제어수단의 코일은 상기 렌즈홀더의 둘레면에 결합되는 포커싱 코일 및 상기 렌즈홀더의 좌, 우측면에 분할되어 결합되는 트래킹 코일로 구성되고, 상기 전자석은 상기 렌즈홀더의 양측에 상기 트래킹 코일에 대향하여 복수개가 설치된 것을 특징으로 한다.
이 같은 본 발명에 의하면, 렌즈홀더를 가동시키기 위해 전자석을 분할 설치하고, 그 전자석의 전압 크기 및 극성에 따라 렌즈홀더를 포커싱 및 트래킹 방향과 틸팅방향으로의 가동을 가능하도록 하여, 디스크의 휨이나 기구적 런-아웃에 의한 틸트성분을 능동적으로 추종할 수 있고, 고밀도 디스크의 기록/재생 시스템에서 안정적인 제어성능을 얻을 수 있는 광 픽업 액츄에이터를 제공함에 있다.

Description

전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터 및 틸트 제어방법{Multi-axis driving actuator using electromagnet and control method for its tilt}
본 발명은 광 픽업 액츄에이터에 관한 것으로서, 특히 전자석을 이용하여 자석의 세기를 각 요소별로 제어하여 대물렌즈를 갖는 렌즈홀더에 대해 포커싱 및 트래킹 방향과 탄젠셜 및 레디얼 방향으로의 가동시켜 줄 수 있도록 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터 및 틸트 제어방법에 관한 것이다.
도 1 및 도 2는 종래의 광 픽업 액츄에이터를 개략적으로 보여주는 도면으로서, 이에 도시된 바와 같이, 대물렌즈(101)가 중심부에 취부되고 외주면에 트래킹 및 포커싱을 위한 코일(105,106)이 결합된 렌즈홀더(lens holder,102)와, 상기 렌즈홀더(102)의 양측으로 설치된 마그네트(magnet,103) 및 요크(Yoke,104)와, 상기 렌즈홀더(102)의 상, 하 측면에 일단이 고정되어 이를 지지하는 상, 하 복수개의 와이어 서스펜션(wire suspension,107)과, 상기 렌즈홀더(102)의 일측에 마련되어 와이어 서스펜션(107)의 타단이 고정된 댐퍼홀더(109)로 구성된다.
도면부호 108은 고정기판으로서, 렌즈홀더(102)의 상, 하부에 형성되어 와이어 서스펜션(107)의 일단이 납땜되어 고정된다.
상기와 같은 종래 광 픽업 액츄에이터에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 대물렌즈(101)가 렌즈홀더(102)에 취부되고, 상기 렌즈홀더(102)에는 그 둘레면에 포커싱을 위해 포커싱 코일(105)이 권선 되고, 트래킹을 위해 각 모서리 부위에 서로 적정방향으로 권선된 트래킹 코일(106)이 부착된 구조이다.
그리고, 상기 렌즈홀더(102)의 좌, 우측으로는 강자성체 재질의 구조물인 복수개의 요크(104)가 돌출되어 마그네트(103)를 각각 고정하게 된다. 그 요크(104)는 픽업 베이스(미도시)와 일체화 수단에 의해 일체화되게 된다.
렌즈홀더(102)의 상, 하부 측면 중심부에는 고정기판(108)이 결합되어 있으며, 각 고정기판(108)에는 2개의 평행한 와이어 서스펜션(107)의 일단이 납땜되고, 상기 와이어 서스펜션(107)의 타단은 렌즈홀더(102)의 일측에 마련된 댐퍼홀더(109)를 통해서 고정된다.
여기서, 댐퍼홀더(109) 내부에는 강성을 갖는 와이어 서스펜션(107)을 감쇠특성을 갖도록 하기 위해 댐퍼(미도시)가 결합되고, 외측으로 메인 기판(미도시)이 결합되어 상기 와이어 서스펜션(107)의 타단이 납땜 고정되도록 한다.
상기의 렌즈홀더(102)는 와이어 서스펜션(107)에 의해 부상되어 있으며, 이 와이어 서스펜션(107)으로 전류가 공급된다.
이러한 구조에서, 렌즈홀더(102)에 부착된 트래킹 코일(106)은 소정의 방향으로 권선되어 있어 이에 전류가 흐를 때 정해진 방향으로 자속이 발생되고, 이는 고정되어 있는 마그네트(103)와 전자기력에 의해서 반발력 및 척력이 발생시키게된다.
상기와 같은 반발력 및 척력에 의해서 렌즈홀더(102)의 움직임이 트래킹 방향으로 움직임으로써, 트래킹 오차를 보정하기 위한 트래킹 서보가 동작한다.
그리고, 포커싱 코일(106)은 트래킹 코일과는 다르게 수직 방향으로 권선되어, 전류가 흐를 때 상, 하 방향으로 자속이 발생하여, 고정된 마그네트의 자속과 전자기적으로 작용하여 코일에 수직방향으로 힘을 발생하게 됨으로써, 렌즈홀더(102)가 포커싱 방향(상, 하)으로 움직이게 되어 이를 보정하기 위한 포커싱 서보가 동작하게 된다.
이와 같은 렌즈홀더(102)의 외주 면에 코일(105,106)이 감겨져 렌즈홀더(102)와 함께 코일이 이동하는 것을 무빙(moving) 코일 방식이라고 하며, 이와는 반대로 렌즈홀더의 외주 면에 마그네트가 부착되어 렌즈홀더와 함께 마그네트가 이동하는 것을 무빙 마그네트 방식이라고 한다. 이때의 마그네트와 코일에 의한 무빙방식은 플레밍 왼손 법칙의 로렌쯔 힘을 이용하고 있다.
그런데, 고밀도의 디스크에 대응하여 디스크에 기록된 정보를 읽고 쓰기 위해서 디스크에 맺히는 집광크기가 작아지게 되면서 작은 파장(λ)의 레이저와 큰 개구율(NA)을 갖는 대물렌즈가 요구된다. 여기서 집광빔의 지름은와 같이 나타난다.
한편, 광 디스크 드라이브 제어계의 틸트 마진(틸트성분의 허용능력)은 광학계 구성요소의 특성에 의해 영향을 받게 되고, "틸트마진∝" 의 조건을 갖게됨으로써, 고밀도 디스크의 재생, 기록하는 드라이브 시스템에서 디스크의 휨이나 기구적인 런아웃(RUN-OUT)에 의한 틸트성분은 제어계에 악영향을 초래한다.
이를 위해서, 도 3과 같이 반사경(111)을 통해 반사된 레이저 빔이 대물렌즈(101)에 의해 광디스크의 반사면에 정확하게 투사될 수 있도록 하기 위해 틸트성분을 보정할 필요가 있다.
틸트성분을 보정하기 위해서는 액츄에이터가 트래킹 및 포커싱 방향의 병진운동뿐 만 아니라, 레디얼(radial: X축 회전모드) 및 탄젠셜(tangential: Y축 회전모드) 방향의 틸팅(Tilting) 운동 모드로 동작을 하여야 하는데, 종래의 구조에서는 틸트 운동모드로는 동작이 불가능하였다.
즉, 도 1에 도시된 코일(105,106)과 영구자석인 마그네트(103)에 의한 자계구조에서는 렌즈홀더(102)가 트래킹 및 포커싱 방향의 병진운동은 용이하나, 틸팅운동 모드로는 동작시키지 못하게 된다.
만약, 도 1과 같은 자계구조의 변경으로 렌즈홀더(102)가 틸팅 운동모드로 구동한다 하더라도 평행한 복수개의 와이어 서스펜션(107)이 서로 다른 와이어 서스펜션의 자유도를 구속하게 되어, 피칭 공진주파수가 크게 증가하여 구동 제어가 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 렌즈홀더의 둘레에 전자기력을 발생하는 구성요소를 전자석으로 하고 이를 분할 설치하여, 전자석에 인가되는 전압의 크기 및 극성에 따라 전자석의 세기를 제어하여 렌즈홀더를 트래킹 및 포커싱 방향과 아울러, 틸팅방향으로 가동시켜 줄 수 있도록 한 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터 및 틸트 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 광 픽업 액츄에이터의 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 종래 광 픽업 액츄에이터의 정면도로서, 렌즈홀더를 포커싱 방향으로 조정한 도면.
도 3은 광 픽업 액츄에이터에 의한 디스크의 틸트각 보정 예를 보인 도면.
도 4의 (a)(b)는 본 발명에 따른 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터의 제 1실시예를 보인 평면도 및 측면도.
도 5의 (a)(b)는 본 발명에 따른 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터의 틸트 제어방법을 나타내는 플로우 챠트.
도 6은 본 발명에 따른 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터의 제 2실시예를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 따른 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터의 제 3실시예를 보인 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101,210,310,410...대물렌즈 102,220,320,420...렌즈홀더
103... 마그네트 104,260,360,460...요크
105,221,321,470...포커싱 코일 106,222,322,480...트래킹 코일
107,230,330,440...와이어 서스펜션 108,270,370,490...고정기판
109,240,340,450...댐퍼홀더 250,350,430...전자석
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터는, 기록체를 읽고 쓰기 위한 대물렌즈를 갖고 가동하는 렌즈홀더와, 상기 렌즈홀더의 트래킹 및 포커싱 방향과 틸팅방향으로 가동시키기 위한 코일 및 전자석으로 구성된 가동 제어수단과, 상기 렌즈홀더의 가동을 지지하기 위한 댐퍼홀더 및 와이어 서스펜션으로 이루어진 지지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 가동 제어수단의 코일은 상기 렌즈홀더의 둘레면에 결합되는 포커싱 코일 및 상기 렌즈홀더의 좌,우측면에 분할되어 결합되는 트래킹 코일로 구성되고, 상기 전자석은 상기 렌즈홀더의 양측에 상기 트래킹 코일에 대향하여 복수개가 설치된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 가동 제어수단의 코일은 상기 렌즈홀더의 둘레면에 결합되는 포커싱 코일과 상기 렌즈홀더의 상,하측면에 분할되어 결합되는 트래킹 코일로 구성되고, 상기 전자석은 상기 렌즈홀더의 양측에 상기 트래킹 코일에 대향하여 복수개가 설치된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 가동 제어수단의 코일은 상기 렌즈홀더의 좌,우측면에 대향하여 배치된 요크에 설치된 트래킹 코일 및 포커싱 코일로 구성되고, 상기 전자석은 상기 렌즈홀더의 좌,우측면에 복수개가 분할되어 설치된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 가동 제어수단의 코일은 상기 렌즈홀더의 상,하측면에 대향하여 배치된 요크에 설치된 트래킹 및 포커싱 코일로 구성되고, 상기 전자석은 상기 렌즈홀더의 상,하측면에 복수개가 분할되어 설치된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 가동 제어수단은 상기 렌즈홀더로부터 레디얼 방향 또는 탄젠셜 방향 또는 대각방향에 설치된 복수개의 전자석을 한 쌍으로 하여, 두 쌍에 인가되는 전압비에 따라 해당 방향으로의 렌즈홀더를 가동시키는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 지지수단은 상기 렌즈홀더의 일측에 배치된 한 쌍의 댐퍼홀더와, 상기 댐퍼홀더와 렌즈홀더 사이에 고정되어 평행한 두 쌍의 와이어 서스펜션을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터의 틸트 제어 방법은, 기록체의 정보를 읽고 쓰기 위한 대물렌즈를 갖고 가동하는 렌즈홀더와, 상기 렌즈홀더를 적정 방향으로 가동시키는 코일 및 전자석으로 이루어진 가동 제어수단과, 상기 렌즈홀더를 지지하는 댐퍼홀더 및 와이어 서스펜션으로 이루어진 지지수단을 포함하는 다축구동 액츄에이터의 틸트 제어 방법에 있어서,
상기 렌즈홀더의 외측에 복수개로 분할되는 각 전자석에 트래킹 및 포커싱을 위한 디폴트 전압을 인가하는 단계; 트래킹 및 포커싱 서보를 구동시켜 트래킹 및 포커싱 방향으로 렌즈홀더를 가동시키는 단계; 광디스크의 틸트 량에 따라 복수개를 한 쌍으로 하여 두 쌍의 전자석에 인가되는 전압비에 따라 렌즈홀더의 틸트각을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 렌즈홀더의 틸트각 조정단계는, 상기 렌즈홀더의 레디얼방향에 설치된 복수개의 전자석을 한 쌍으로 하여, 두 쌍의 전자석에 인가되는 전압 차이에 따라 렌즈홀더의 레디얼 방향의 틸트량을 조정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 렌즈홀더의 틸트각 조정단계는, 상기 렌즈홀더의 탄젠셜 방향에 설치된 복수개의 전자석을 한 쌍으로 하여, 두 쌍의 전자석에 인가되는 전압 차이에 따라 렌즈홀더의 탄젠셜 틸트량을 조정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 렌즈홀더의 틸트각 조정단계는, 상기 렌즈홀더의 대각선 방향에 설치된 복수개의 전자석을 한 쌍의 하여, 두 쌍의 전자석에 인가되는 전압 차이에 따라 렌즈홀더의 대각 방향의 틸트량을 조정하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
도 4의 (a)(b)는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터의 제 1실시예를 보인 도면이고, 도 5의 (a)(b)는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터의 틸트 제어방법을 나타내는 플로우 챠트이며, 도 6은 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터의 제 2실시예를 보인 도면이며, 도 7은 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터의 제 3실시예를 보인 도면이다.
도 4를 참조하면, 중심부에 대물렌즈(210)가 취부되고 둘레에 포커싱 및 트래킹 코일(221,222)이 설치되고 가동하는 렌즈홀더(220)와, 상기 렌즈홀더(220) 상,하측면에 일단이 고정되어 이를 지지하는 두 쌍의 와이어 서스펜션(230)과, 상기 렌즈홀더(220)의 양측에 배치되어 상기 와이어 서스펜션(230)의 타단이 고정되는 한 쌍의 댐퍼홀더(240)와, 상기 렌즈홀더(220)의 양측에 위치하여 인가되는 전압의 세기 및 극성에 따라 상기 렌즈홀더(220)를 병진 및 틸팅방향으로 가동시키는복수개의 전자석(250:A, B, C, D)과, 상기 전자석(250)을 고정하기 위해 돌출된 복수개의 요크(260)를 포함하는 구성이다.
상기 두 쌍의 와이어 서스펜션(230)은 렌즈홀더(220)의 상,하측면 중심부에 설치된 고정기판(270)에 일단이 각각 고정되고 타단이 한 쌍의 댐퍼홀더(240)의 상,하측에 각각 고정되는 한 쌍의 상부 및 하부 와이어 서스펜션으로 구성된다.
도 6을 참조하면, 광디스크를 추종하기 위해 중심부에 대물렌즈(310)가 취부된 렌즈홀더(320)에 트래킹 코일(322)을 트래킹 방향 양측면에 권선시키고, 상기 트래킹 코일(322)에 대향하여 인가되는 전압의 크기 및 극성에 따라 상기 렌즈홀더(320)의 가동을 평행 및 연직방향으로 조정하는 전자석(350;A, B, C, D)이 복수개가 분할되어 설치된 구성이다.
도 7을 참조하면, 광디스크를 추종하기 위해 중심부에 대물렌즈(410)가 취부된 렌즈홀더(420)의 양측면부에 전자석(430:A, B, C, D)을 복수개 설치하고, 상기 전자석(430)에 대향하여 돌출된 요크(440)에 포커싱 코일(450) 및 트래킹 코일(460)이 설치된 구조이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터 및 틸트제어 방법에 대하여 첨부된 도 4내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4를 참조하여 본 발명의 제 1실시예에 대하여 설명하면, 중심부에 대물렌즈(210)가 취부된 렌즈홀더(220)의 측면부에는 포커싱 코일(221)이 권선되고, 그 좌, 우 측면에는 트래킹 코일(222)이 각각 분할되어 설치된다.
이러한 렌즈홀더(220)를 지지하는 두 쌍의 와이어 서스펜션(230)은 그 일단이 렌즈홀더(220)의 상,하 중심 측면에 위치한 고정기판(270)에 고정되고 타단이 한 쌍의 댐퍼홀더(240)에 각각 고정되어, 상기 코일(221,222)에 의해 렌즈홀더(220)가 트래킹방향 및 포커싱방향으로 이동하는 것을 지지하여 준다.
여기서, 상기 한 쌍의 댐퍼홀더(240)의 내부에는 댐퍼(미도시)가 설치되고, 그 외측으로는 상기 와이어 서스펜션(230)이 고정될 수 있도록 하는 메인기판(미도시)이 고정되며, 이 메인기판을 소정의 탄성력을 갖는 플렉시블한 기판으로 적용하여 와이어 서스펜션(230)이 인장 및 수축될 수 있도록 한다.
그리고, 렌즈홀더(220)의 외측, 즉 트래킹 코일(222)에 대향하는 위치에 전자석(250)이 복수개로 분할되어 프레임(미도시)으로부터 돌출된 요크(260)에 각각 설치된다.
상기 렌즈홀더(220)의 포커싱 코일(221)에 전류를 흘려주면 기전력이 발생하고, 이 기전력에 따라 전자석(250)과의 반반력 및 척력에 의해 렌즈홀더(220)를 포커싱방향(상,하)으로 가동시키고, 트래킹 코일(222)에 전류가 흘려주면 이 기전력에 따라 전자석과(250)과의 반발력 및 척력에 의해 렌즈홀더(220)를 트래킹방향(좌,우)으로 가동시킨다.
또한, 상기 전자석(250) 각각에 인가되는 전압의 크기 및 극성과 그 전압 비를 조정하여, 전자석(250)의 세기를 두 개를 한 쌍으로 하여 제어하므로 렌즈홀더(220)를 트래킹 및 포커싱 방향의 병진운동과 아울러, 탄젠셜 및 레디얼 방향의 틸팅운동으로 가동시켜 준다.
이러한 전자석(250)에 의한 렌즈홀더(220)의 레디얼 및 탄젠셜 방향으로의 가동을 상세하게 설명하면, 도 5의 (a)를 참조하면 전자석(250)에는 트래킹 및 포커싱을 위한 디폴트 전압(Default)이 인가된다. 이 상태에서 렌즈홀더(220)의 포커싱 및 트래킹 코일(221,222)에 인가되는 전류를 각 서보가 제어하여 렌즈홀더(220)의 포커싱 및 트래킹 구동시키고(S302), 레디얼 틸팅 서보에서 서로 대향하는 전자석(A, C 또는 B, D)에 서로 다른 전압 또는 극성을 인가할 경우 렌즈홀더(220)가 레디얼 방향으로 가동된다.
즉, 틸트 량에 따라 전자석(250)에 인가되는 전압비()에 따라 레디얼 방향으로의 가동을 제어할 수 있다(S303).
또한, 도 5의 (b)를 참조하면 각 전자석(250;A, B, C, D)에 디폴트 전압이 인가된 상태에서 포커싱 및 트래킹 서보를 구동시켜 렌즈홀더(220)를 트래킹 및 포커싱 방향으로 이동시키고(S311,S312), 틸트 량에 따라 탄젠셜 틸팅 서보가 전자석(250)에 인가되는 전압비()를 조절하여 렌즈홀더(250)를 탄젼셀 방향으로 가동시키고 그 틸트각을 제어한다(S313).
또한, 전자석(250)에 소정의 전압이 인가된 상태에서 탄젠셜 방향 또는 레디얼 방향으로의 틸트 조정시 어느 한쪽에 놓인 복수개의 전자석(250)에 인가되는 전류의 극성을 반대로 가져가게 되면 렌즈홀더(220)의 탄젠셜 방향 또는 레디얼 방향으로의 가동시킨다.
또한, 전자석(250)에 인가되는 전압비() 에 따라 렌즈홀더(220)를 대각선 방향으로 구동시키고 그 틸트각을 제어하는데, 서로 대각으로 놓인 두개의 전자석(A, D 또는 B, C)에 인가되는 전압의 크기를 최대 또는 최소로 하고 나머지 두개의 전자석(B, C 또는 A, D)에 인가되는 전압의 크기(상기 최대 또는 최소 전압의 평균전압)를 동일하게 하여 렌즈홀더(220)를 대각선 방향으로 틸팅 시켜 준다.
한편, 도 6은 본 발명의 제 2실시예를 보인 도면으로서, 제 1실시예와 동일부분에 대한 중복설명은 생략하여 설명하기로 한다.
렌즈홀더(320)의 둘레면에 포커싱 코일(321)을, 상기 렌즈홀더(320)의 상,하측면에 트래킹 코일(322)을 분할하여 각각 설치하고, 트래킹 코일(322)에 대향하는 방향인 렌즈홀더(320)의 상,하측 트래킹 방향으로 전자석(350)을 복수개 분할하여 설치하고, 각 전자석(350)을 요크(360) 각각에 고정시킨 구조이다.
상기 트래킹 방향으로 설치된 전자석(350)에 의한 렌즈홀더(320)는 각 전자석(350)에 인가되는 전압의 크기 및 극성에 따라 트래킹 방향 및 포커싱 방향의 병진 및 틸팅방향으로 가동된다.
이러한, 전자석(350; A, B, C, D)에 인가되는 전압을 같게 하고 그 크기를 조정하여 렌즈홀더(320)가 부상되는 높이로 포커싱을 조정하게 된다.
전자석(350)에 인가되는 전압비() 및 그 전압의 극성에 따라 렌즈홀더(320)에 대한 탄젠셜 방향으로의 틸트각을 보정하게 되며, 전자석(350)에인가되는 전압비() 및 그 전압의 극성에 따라 레디얼 방향으로의 틸트각을 조정할 수 있다.
그리고, 전자석(350)에 인가되는 전압비()를 조절하여 렌즈홀더(320)를 대각방향으로 이동시켜 주기 위해, 대각방향의 전자석(350)에 인가되는 전압(VA=VD)을 같게 하고, 다른 대각방향의 전자석(350)에 인가되는 전압(VB및 VC)이 VB> VA(=VD) > VC또는 VC> VA(=VD) > VB의 관계를 갖도록 2 쌍의 전압(VB및 VC)이 최대 또는 최소의 전압이 되도록 할 경우 렌즈홀더(320)에 대해 대각선 방향으로의 틸트각을 조정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 3실시예로서 제 1실시예와 동일부분에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 이는 제 1 및 제 2실시예와 같은 무빙 코일방식이 아니라 무빙 마그네트 방식을 적용한 구조이다.
렌즈홀더(420)의 양측면에 전자석(430)을 각각 분할하여 설치하며, 상기 전자석(430)에 대응하는 위치에 설치된 요크(460)에 포커싱 코일(470)을 권선하고 각 요크(460)의 전면에 트래킹 코일(480)을 권선시킨 구조이다.
상기와 같이 렌즈홀더(420)의 양측면에 설치된 전자석(430)에 인가되는 전압의 크기 및 극성에 따라 트래킹 방향, 포커싱방향과 틸트방향으로의 가동을 제어하게 된다.
이를 위해서 상기 전자석(430;A, B, C, D)에 인가되는 전압을 같게 하고 그크기를 조정하여 렌즈홀더(420)가 부상되는 높이로 포커싱을 조정할 수도 있고, 전자석(430)에 인가되는 전압비() 및 그 전압의 극성에 따라 렌즈홀더(420)에 대한 탄젠셜 방향으로의 틸트각을 보정하게 되며, 전자석(430)에 인가되는 전압비() 및 그 전압의 극성에 따라 레디얼 방향으로의 틸트각을 보정한다.
그리고, 전자석(430)에 인가되는 전압비()를 조절하여 렌즈홀더(420)를 대각방향으로 이동시켜 주기 위해, 대각방향의 전자석(430)에 인가되는 전압(VA=VD)을 같게 하고 다른 대각방향의 전자석(430)에 인가되는 전압(VB및 VC)이 VB> VA(=VD) > VC또는 VC> VA(=VD) > VB의 관계를 갖도록 2 쌍의 전압(VB및 VC)이 최대 또는 최소의 전압이 되도록 할 경우 렌즈홀더(420)에 대해 대각선 방향으로의 가동시켜 준다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터는 렌즈홀더의 외측으로 전자석을 분할하여 설치하고 그 자기의 세기를 각 요소별로 제어함으로써, 광디스크를 추종하는 렌즈홀더의 트래킹 및 포커싱 제어와 함께 탄젠셜 및 레디얼 방향으로의 틸트각을 제어할 수 있고, 또 디스크의 휨이나 기구적 런-아웃에 의한 틸트성분을 능동적으로 추종할 수 있으며, 고밀도 디스크의 기록/재생 시스템에서 안정적인 제어성능을 얻을 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 기록체를 읽고 쓰기 위한 대물렌즈를 갖고 가동하는 렌즈홀더와, 상기 렌즈홀더의 트래킹 및 포커싱 방향과 틸팅 방향으로 가동시키기 위한 코일 및 전자석으로 구성된 가동 제어수단과, 상기 렌즈홀더의 가동을 지지하기 위한 댐퍼홀더 및 와이어 서스펜션으로 이루어진 지지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가동 제어수단의 코일은 상기 렌즈홀더의 둘레면에 결합되는 포커싱 코일 및 상기 렌즈홀더의 좌,우측면에 분할되어 결합되는 트래킹 코일로 구성되고, 상기 전자석은 상기 렌즈홀더의 양측에 상기 트래킹 코일에 대향하여 복수개가 설치된 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 가동 제어수단의 코일은 상기 렌즈홀더의 둘레면에 결합되는 포커싱 코일과 상기 렌즈홀더의 상,하측면에 분할되어 결합되는 트래킹 코일로 구성되고, 상기 전자석은 상기 렌즈홀더의 양측에 상기 트래킹 코일에 대향하여 복수개가 설치된 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 가동 제어수단의 코일은 상기 렌즈홀더의 좌,우측면에 대향하여 배치된 요크에 설치된 트래킹 코일 및 포커싱 코일로 구성되고, 상기 전자석은 상기 렌즈홀더의 좌,우측면에 복수개가 분할되어 설치된 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가동 제어수단의 코일은 상기 렌즈홀더의 상,하측면에 대향하여 배치된 요크에 설치된 트래킹 및 포커싱 코일로 구성되고, 상기 전자석은 상기 렌즈홀더의 상,하측면에 복수개가 분할되어 설치된 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터.
  6. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가동 제어수단은 상기 렌즈홀더로부터 레디얼 방향에 설치된 복수개의 전자석을 한 쌍으로 하여, 두 쌍에 인가되는 전압비에 따라 레디얼 방향으로 렌즈홀더를 가동시키는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터.
  7. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가동 제어수단은 상기 렌즈홀더로부터 탄젠셜 방향에 설치된 복수개의 전자석을 한 쌍으로 하여, 두 쌍에 인가되는 전압비에 따라 탄젠셜 방향으로 렌즈홀더를 가동시키는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터.
  8. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가동 제어수단은 상기 렌즈홀더로부터 서로 대각방향으로 설치된 복수개의 전자석을 한 쌍으로 하여, 한 쌍의 전자석에 최대 또는 최소 전압을 인가하고, 다른 쌍의 전자석에 상기 전압의 평균전압을 인가하여 렌즈홀더를 대각방향으로 가동시키는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 지지수단은 상기 렌즈홀더의 일측에 배치된 한 쌍의 댐퍼홀더와, 상기 댐퍼홀더와 렌즈홀더 사이에 고정되어 평행한 두 쌍의 와이어 서스펜션을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터.
  10. 기록체의 정보를 읽고 쓰기 위한 대물렌즈를 갖고 가동하는 렌즈홀더와, 상기 렌즈홀더를 적정 방향으로 가동시키는 코일 및 전자석으로 이루어진 가동 제어수단과, 상기 렌즈홀더를 지지하는 댐퍼홀더 및 와이어 서스펜션으로 이루어진 지지수단을 포함하는 다축구동 액츄에이터의 틸트 제어 방법에 있어서,
    상기 렌즈홀더의 외측에 복수개로 분할되는 각 전자석에 트래킹 및 포커싱을 위한 디폴트 전압을 인가하는 단계; 트래킹 및 포커싱 서보를 구동시켜 트래킹 및 포커싱 방향으로 렌즈홀더를 가동시키는 단계; 광디스크의 틸트 량에 따라 복수개를 한 쌍으로 하여 두 쌍의 전자석에 인가되는 전압비에 따라 렌즈홀더의 틸트각을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터의 틸트 제어방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 렌즈홀더의 틸트각 조정단계는, 상기 렌즈홀더의 레디얼 방향에 설치된 복수개의 전자석을 한 쌍으로 하여, 두 쌍의 전자석에 인가되는 전압 차이에 따라 렌즈홀더의 레디얼 방향의 틸트량을 조정하는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터의 틸트 제어방법.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 렌즈홀더의 틸트각 조정단계는, 상기 렌즈홀더의 탄젠셜 방향에 설치된 복수개의 전자석을 한 쌍으로 하여, 두 쌍의 전자석에 인가되는 전압 차이에 따라 렌즈홀더의 탄젠셜 틸트량을 조정하는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터의 틸트 제어방법.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 렌즈홀더의 틸트각 조정단계는, 상기 렌즈홀더의 대각선 방향에 설치된 복수개의 전자석을 한 쌍의 하여, 두 쌍의 전자석에 인가되는 전압 차이에 따라 렌즈홀더의 대각 방향의 틸트량을 조정하는 것을 특징으로 하는 전자석을 이용한 다축구동 액츄에이터의 틸트 제어방법.
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