KR20050030018A - Very small molded coil device for actuator, and optical pickup apparatus and optical disc drive using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마그넷과 전류가 흐르는 코일과의 상호작용에 의해 유도되는 전자기력을 이용하는 액츄에이터의 코일 다바이스 및 이를 채용하는 광디스크 드라이브에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coil device of an actuator using electromagnetic force induced by the interaction between a magnet and a coil through which a current flows, and an optical disk drive employing the same.
전자기력을 이용하는 액츄에이터는 광디스크 드라이브의 광픽업장치를 비롯하여 하드디스크 드라이브의 자기헤드구동장치, 광자기디스크 드라이브의 픽업장치 등에 적용되고 있다. Actuators using electromagnetic force have been applied to optical pickup devices of optical disk drives, magnetic head drive devices of hard disk drives, pickup devices of magneto-optical disk drives, and the like.
일반적으로 광디스크 드라이브는 기록매체인 광디스크에 광을 조사하여 정보를 기록하거나 또는 그로부터 정보를 읽어들여 재생하는 장치로서, 이를 위해 통상 광디스크를 회전시키는 스핀들모터 및, 광디스크의 기록면에 광을 조사하며 기록재생작업을 수행하기 위한 광픽업 장치등을 구비한다. In general, an optical disc drive is a device for recording or reproducing information by irradiating light to an optical disc, which is a recording medium, and for reproducing the information. For this purpose, a spindle motor for rotating an optical disc and a recording surface of the optical disc are irradiated with light. An optical pickup device for performing a job is provided.
통상적으로 광픽업장치에는 광디스크 기록면의 원하는 트랙에 광의 초점이 잘 맺힐 수 있도록 대물렌즈의 위치를 포커스 방향, 트래킹 방향으로 제어하는 광픽업 액츄에이터가 구비되어 있다. 이에 의해 대물렌즈와 광디스크 기록면 간의 거리를 일정하게 맞춰서 광스폿의 초점을 유지하고 광스폿이 원하는 트랙을 추종하도록 제어한다.In general, an optical pickup apparatus is provided with an optical pickup actuator for controlling the position of the objective lens in a focusing direction and a tracking direction so that light can be focused on a desired track on an optical disk recording surface. As a result, the distance between the objective lens and the optical disk recording surface is kept constant so that the focus of the optical spot is maintained and the optical spot follows the desired track.
광픽업 액츄에이터는 보통 대물렌즈가 탑재된 블레이드에 코일이 설치되고, 블레이드가 탄력적으로 유동가능하게 지지되는 베이스에 코일과 대면되도록 마그넷이 설치된다. 코일에 전류를 공급하면, 마그넷에 의해 형성된 자기장과의 상호 작용에 의해 전자기력이 발생된다. 전자기력(F)의 크기는 로렌츠의 공식 F = BL×i에 의해 계산된다. 여기서, B는 자기장의 세기, L은 코일의 유효길이, I는 전류량을 말한다. 이러한 원리를 이용하여 블레이드를 구동시킴으로써 대물렌즈와 광디스크 기록면 간의 거리를 일정하게 맞춰서 광스폿의 초점을 유지하고 광스폿이 원하는 트랙을 추종하도록 제어한다. The optical pickup actuator is usually provided with a coil on a blade on which an objective lens is mounted, and a magnet is installed to face the coil on a base on which the blade is elastically movable. When a current is supplied to the coil, electromagnetic force is generated by interaction with the magnetic field formed by the magnet. The magnitude of the electromagnetic force F is calculated by Lorenz's formula F = BL x i. Where B is the strength of the magnetic field, L is the effective length of the coil, and I is the amount of current. By driving the blade using this principle, the distance between the objective lens and the optical disc recording surface is constantly adjusted to maintain the focus of the optical spot and control the optical spot to follow the desired track.
로렌츠의 공식에서 알 수 있듯이 마그넷의 자기장과 코일의 전류는 직교하는 것이 가장 바람직하다. 자기력선은 마그넷으로부터 멀어질수록 휘어지게 되므로 가능한 한 마그넷과 코일을 가깝게 배치할 필요가 있다. 하지만, 이 경우에는 코일과 마그넷과의 간섭에 의해 블레이드의 구동범위가 제한된다. 또한, 자기력선을 직선화하기 위해 마그넷과 대면되는 위치에 요크를 설치할 수 있다. 요크는 베이스에 설치된다. 요크는 자기효율을 높이기 위해 가능한 한 코일과 가깝게 설치되는 것이 바람직하다. 하지만 이 경우에는 블레이드의 구동범위가 제한된다. 더욱이, 요크와 코일을 조립할 때에 발생되는 오차로 인하여 요크와 코일이 서로 간섭될 수 있으므로, 블레이드의 구동범위는 이 오차를 고려한 범위 이내로 더욱 제한된다. 또한, 일반적으로 사용되는 권선형 코일은 코너부가 라운드 형태로 되고 또 크기와 무게의 제약으로 인하여 코일의 권선수에도 한계가 있어, 전자기력을 유도하기 위한 코일의 유효길이를 증가시키기가 매우 어렵다.As Lorentz's formula shows, it is most desirable that the magnetic field of the magnet and the current of the coil are orthogonal. Since the line of magnetic force bends away from the magnet, it is necessary to place the magnet and coil as close as possible. However, in this case, the driving range of the blade is limited by the interference between the coil and the magnet. In addition, the yoke may be provided at a position facing the magnet to straighten the lines of magnetic force. The yoke is installed on the base. The yoke is preferably installed as close to the coil as possible to increase magnetic efficiency. In this case, however, the driving range of the blade is limited. Moreover, since the yoke and the coil may interfere with each other due to an error generated when assembling the yoke and the coil, the driving range of the blade is further limited within the range considering this error. In addition, the winding coils generally used have rounded corners, and are limited in the number of turns of the coil due to size and weight constraints, making it very difficult to increase the effective length of the coil for inducing electromagnetic force.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 마그넷과 코일 또는 코일과 요크와의 간섭에 의한 코일의 구동범위의 제한을 완화할 수 있도록 개선된 액츄에이터용 극소형 몰드 코일 디바이스(VSMCD:very small molded coil device) 및 이를 구비하는 광디스크 드라이브를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 전자기력을 유도하기 위한 코일의 유효길이를 증가시킬 수 있도록 개선된 액츄에이터용 극소형 몰드 코일 디바이스(VSMCD:very small molded coil device) 및 이를 구비하는 광디스크 드라이브를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 자기이용효율을 증가시킬 수 있도록 개선된 액츄에이터용 극소형 몰드 코일 디바이스(VSMCD:very small molded coil device) 및 이를 구비하는 광디스크 드라이브를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has been developed to reduce the limitation of the driving range of the coil due to the interference between the magnet and the coil or the coil and the yoke (VSMCD: very) It is an object of the present invention to provide a small molded coil device) and an optical disk drive having the same. Another object of the present invention is to provide an ultra small molded coil device (VSMCD) for an actuator and an optical disk drive having the same, which can be improved to increase an effective length of a coil for inducing electromagnetic force. Another object of the present invention is to provide an ultra small molded coil device (VSMCD) for an actuator and an optical disk drive having the same, which can be improved to increase self-use efficiency.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 극소형 몰드 코일 디바이스는, 마그넷의 자기장과의 상호 작용에 의해 전자기력을 유도하는 액츄에이터용 극소형 몰드 코일 디바이스로서, 적어도 하나의 코일; 상기 마그넷의 자기력선이 상기 코일에 흐르는 전류와 거의 수직으로 교차되도록 자기회로를 형성하는 요크;를 포함하며, 상기 코일과 상기 요크는 비자성, 절연재료로 패키징되어 일체로 형성된 것을 특징으로 한다. The micro mold coil device of the present invention for achieving the above object, the micro mold coil device for an actuator for inducing electromagnetic force by interaction with the magnetic field of the magnet, at least one coil; And a yoke for forming a magnetic circuit such that the magnetic force lines of the magnet cross substantially perpendicularly to a current flowing through the coil, wherein the coil and the yoke are packaged with a nonmagnetic and insulating material to be integrally formed.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광디스크 드라이브의 광픽업장치는, 광디스크에 대해 상대 운동하는 베이스에 탑재되어 상기 광디스크에 정보를 기록/재생하는 것으로서, 광모듈과, 상기 광모듈로부터 출사된 광이 상기 광매체에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈와, 상기 광이 상기 광디스크 상의 원하는 위치에 조사되도록 상기 대물렌즈의 위치를 제어하는 광픽업 액츄에이터를 포함하며, 상기 광픽업 액츄에이터는, 상기 대물렌즈를 탑재하고 다수의 서스펜션 와이어에 의해 상기 베이스에 탄력적으로 유동될 수 있게 지지된 블레이드; 상기 베이스에 설치되는 자성부재; 상기 블레이드에 설치되어 상기 자성부재와의 상호작용에 의해 전자기력을 발생시키는 적어도 하나의 코일부재를 포함하며, 상기 코일부재는, 적어도 하나의 코일; 상기 마그넷의 자기력선이 상기 코일에 흐르는 전류와 거의 수직으로 교차되도록 자기회로를 형성하는 요크;를 포함하며, 상기 코일과 상기 요크는 비자성, 절연재료로 패키징되어 일체로 형성된 것을 특징으로 한다. The optical pickup device of the optical disk drive of the present invention for achieving the above object is mounted on a base relative to the optical disk to record / reproduce information on the optical disk, the optical module and the optical output from the optical module. An objective lens for forming an optical spot on the optical medium, and an optical pickup actuator for controlling a position of the objective lens so that the light is irradiated to a desired position on the optical disc, wherein the optical pickup actuator includes the objective lens. A blade mounted to be supported to be elastically flowable to the base by a plurality of suspension wires; A magnetic member installed on the base; At least one coil member installed on the blade to generate an electromagnetic force by interaction with the magnetic member, the coil member comprising: at least one coil; And a yoke for forming a magnetic circuit such that the magnetic force lines of the magnet cross substantially perpendicularly to a current flowing through the coil, wherein the coil and the yoke are packaged with a nonmagnetic and insulating material to be integrally formed.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광디스크 드라이브는, 광디스크를 회전시키는 스핀들모터와, 상기 광디스크에 대해 상대운동하는 베이스에 탑재되어 대물렌즈를 통해 상기 광디스크에 광을 조사하여 정보를 기록하거나 재생하는 것으로서 상기 광이 상기 광디스크 상의 원하는 위치에 조사되도록 상기 대물렌즈의 위치를 제어하는 광픽업 액츄에이터를 구비하는 광픽업장치를 포함하는 광디스크 드라이브에 있어서, 상기 광픽업 액츄에이터는, 상기 대물렌즈를 탑재하고 다수의 서스펜션 와이어에 의해 상기 베이스에 탄력적으로 유동될 수 있게 지지된 블레이드; 상기 베이스에 설치되는 자성부재; 상기 블레이드에 설치되어 상기 자성부재와의 상호작용에 의해 전자기력을 발생시키는 적어도 하나의 코일부재를 포함하며, 상기 코일부재는, 적어도 하나의 코일; 상기 마그넷의 자기력선이 상기 코일에 흐르는 전류와 거의 수직으로 교차되도록 자기회로를 형성하는 요크;를 포함하며, 상기 코일과 상기 요크는 비자성, 절연재료로 패키징되어 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.The optical disk drive of the present invention for achieving the above object is mounted on a spindle motor for rotating the optical disk, and a base mounted relative to the optical disk to irradiate light to the optical disk through an objective lens to record or reproduce information. An optical disc drive comprising an optical pickup device for controlling a position of the objective lens to irradiate a desired position on the optical disc with the light, wherein the optical pickup actuator includes a plurality of the optical lens units. A blade supported to be elastically flowable to the base by a suspension wire of the base; A magnetic member installed on the base; At least one coil member installed on the blade to generate an electromagnetic force by interaction with the magnetic member, the coil member comprising: at least one coil; And a yoke for forming a magnetic circuit such that the magnetic force lines of the magnet cross substantially perpendicularly to a current flowing through the coil, wherein the coil and the yoke are packaged with a nonmagnetic and insulating material to be integrally formed.
일 실시예에 따르면, 상기 요크는 두 매 이상의 평판형 요크가 적층된 복층식 요크일 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따르면, 상기 요크는 루프형 요크일 수 있다.According to an embodiment, the yoke may be a multilayer yoke in which two or more flat yokes are stacked. Further, according to another embodiment, the yoke may be a loop yoke.
이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1과 도 2는 각각 본 발명에 따른 극소형 몰드 코일 디바이스의 일 실시예를 도시한 수평 단면도와 수직단면도이다. 1 and 2 are horizontal cross-sectional and vertical cross-sectional views, respectively, showing an embodiment of a micro mold coil device according to the present invention.
도 1을 보면, 극소형 몰드 코일 디바이스(10)는 몸체(12) 내부에 매립된 코일(11)과 요크(14)를 포함한다. 몸체(12)는 예를 들면 세라믹 재료 등의 비자성, 절연성 재료로 형성된다. 코일(11)은 전류가 흐르는 도체로서, 액츄에이터에 사용되기 위해서는 그 평면형상이 도 2에 도시된 바와 같이 사각형형상인 것이 바람직하다. 요크(14)는 마그넷(1)에 의한 자기력선이 코일(11)과 직교되도록 자기회로를 형성하기 위한 것으로서, 자성체(magnetic substance) 더욱 바람직하게는 강자성체(ferromagnetic material)이다. 몸체(12)의 양측부에는 코일(11)에 전류를 공급하기 위한 단자들(13)이 마련된다. 코일(11)은 비자성체인 것이 바람직하다.Referring to FIG. 1, the micro mold coil device 10 includes a coil 11 and a yoke 14 embedded in the body 12. The body 12 is formed of a nonmagnetic, insulating material such as a ceramic material, for example. The coil 11 is a conductor through which a current flows, and in order to be used in an actuator, the coil 11 preferably has a rectangular shape as shown in FIG. 2. The yoke 14 is for forming a magnetic circuit so that a magnetic force line by the magnet 1 is orthogonal to the coil 11, and is a magnetic substance, more preferably a ferromagnetic material. Terminals 13 for supplying current to the coil 11 are provided at both sides of the body 12. The coil 11 is preferably nonmagnetic.
본 실시예의 극소형 몰드 코일 디바이스(10)의 특징은 코일(11)과 요크(14)가 비자성, 절연성 재료로 된 몸체(12) 내부에 일체로 매립된 구조를 갖는다는데 있다. 따라서, 코일(11)과 요크(14)와의 거리 매우 가깝게 할 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이 마그넷(1)의 자기력과 코일(11)에 공급되는 전류와의 상호작용에 의해 전자기력이 유도되면, 극소형 몰드 코일 디바이스(10) 자체가 움직이므로 코일(11)과 요크(14)가 함께 움직이게 된다. 도 1의 점선으로 도시된 바와 같이 요크(14a)가 코일(11)로부터 이격되어 설치된 경우에는 코일(11)만이 움직이게 된다. 그러면, 코일(11)의 움직임에 따라 요크(14a)에 도달되는 자기장의 세기가 변하게 되고, 코일(11)에 작용되는 힘이 균형을 잃어 코일(11)에 회전모멘트가 발생될 수 있다. 요크(14a)에는 이 자기장의 변화를 방해하는 와전류가 유도된다. 와전류는 코일(11)의 동작을 제어함에 있어서 부정적인 영향을 미친다. 하지만, 본 실시예의 극소형 몰드 코일 디바이스(10)에 따르면, 요크(14)가 코일(11)과 함께 움직이므로 코일(11)에 비해 마그넷(1)이 충분히 큰 경우에는 요크(14)에 미치는 마그넷(1)의 자기장의 세기가 거의 변하지 않는다. 따라서, 코일(11)의 유효길이가 길어지고 회전모멘트가 발생될 위험이 적다. 또, 요크(14)의 형상이 후술할 적층형이나 루프형인 경우에는 코일(11)의 동작을 제어하는데 있어서 부정적인 영향을 미치는 와전류의 발생을 더욱 줄일 수 있다. The feature of the micro mold coil device 10 of the present embodiment is that the coil 11 and the yoke 14 have a structure in which the coil 12 and the yoke 14 are integrally embedded in the body 12 made of a nonmagnetic, insulating material. Therefore, the distance between the coil 11 and the yoke 14 can be made very close. In addition, when the electromagnetic force is induced by the interaction between the magnetic force of the magnet 1 and the current supplied to the coil 11, as shown in FIG. 1, since the micro mold coil device 10 itself moves, the coil 11 ) And yoke 14 move together. As shown by a dotted line in FIG. 1, when the yoke 14a is spaced apart from the coil 11, only the coil 11 moves. Then, the strength of the magnetic field reaching the yoke 14a changes according to the movement of the coil 11, and the force applied to the coil 11 is unbalanced, and a rotation moment may be generated in the coil 11. The yoke 14a is induced with an eddy current which hinders the change of this magnetic field. Eddy current has a negative effect in controlling the operation of the coil 11. However, according to the micro-molded coil device 10 of the present embodiment, since the yoke 14 moves together with the coil 11, the magnet 1 may be applied to the yoke 14 when the magnet 1 is sufficiently large compared to the coil 11. The strength of the magnetic field of the magnet 1 hardly changes. Therefore, the effective length of the coil 11 becomes long and there is little risk of generating a rotation moment. In addition, when the shape of the yoke 14 is a laminated type or a loop type which will be described later, it is possible to further reduce the generation of eddy current which adversely affects the operation of the coil 11.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 극소형 몰드 코일 디바이스에 있어서 요크의 다양한 변형예들을 도시한 도면이다. 도 1과 도 2에서 설명한 것과 동일한 구성요소는 동일한 참조부호로 표시하고 중복되는 설명은 생략한다.3 to 6 show various modifications of the yoke in the micro mold coil device according to the present invention. The same components as those described in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
먼저, 도 3과 도 4를 보면, 와전류에 의한 부정적인 영향을 줄이기 위한 요크의 변형예가 도시되어 있다. 도 3을 보면, 극소형 몰드 코일 다바이스(20)는 적층식 요크(24)를 구비한다. 도 4를 보면, 극소형 몰드 코일 다바이스(30)는 루프형 요크(34)를 구비한다. 적층식 요크(24)는 두 장 이상의 얇은 평판형 요크가 상호 절연된 상태로 적층된 것을 말한다. 적층식 요크(24)는 마그넷(1)의 자기력선에 의해 발생하는 와전류의 손실을 줄여서 자기 효율을 높일 수 있다. 루프형 요크(34)는 마그넷(1)의 자기력선의 포화자속량을 높여서 자기이용효율을 높이게 한다. First, referring to FIGS. 3 and 4, a modified example of the yoke for reducing the negative effect of the eddy current is shown. 3, the micro mold coil device 20 includes a laminated yoke 24. Referring to FIG. 4, the micro mold coil device 30 includes a loop yoke 34. The laminated yoke 24 refers to a laminate in which two or more thin flat yokes are insulated from each other. The laminated yoke 24 can increase the magnetic efficiency by reducing the loss of eddy current generated by the magnetic force lines of the magnet 1. The loop yoke 34 increases the amount of saturation magnetic flux of the line of magnetic force of the magnet 1 to increase the self utilization efficiency.
또한, 코일(11)과 마그넷(1)과의 상호 배치관계에 따라 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 내측요크(inner yoke)(44)와 백요크(back yoke)(54)가 적절히 구비된 극소형 몰드 코일 디바이스(40)(50)도 고려될 수 있다. 내측요크(44)와 백요크(54)는 도 3과 도 4에 도시된 적층식 요크(24) 또는 루프형 요크(34)일 수 있다. 내측요크(44)는 인덕턴스를 증가시켜 액츄에이터의 감도를 높여준다. In addition, according to the mutual arrangement of the coil 11 and the magnet 1, the inner yoke 44 and the back yoke 54 are properly provided as shown in FIGS. 5 and 6. Micro mold coil devices 40 and 50 may also be considered. The inner yoke 44 and the back yoke 54 may be the stacked yoke 24 or the looped yoke 34 shown in FIGS. 3 and 4. The inner yoke 44 increases the inductance to increase the sensitivity of the actuator.
도 7은 본 발명에 따른 극소형 몰드 코일 디바이스의 다른 실시예를 도시한 구성도이며, 도 8은 도 7의 수직 단면도이다.FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the micro mold coil device according to the present invention, and FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of FIG.
도 7에 도시된 바와 같이 극소형 몰드 코일 디바이스(100)는 몸체(160) 내부에 매립된 전기적으로 상호 독립적인 다수의 코일(110)(120)(130)을 구비할 수 있다. 참조부호 141, 142, 143는 각각 코일(110)(120)(130)에 전류를 공급하기 위해서 단자들이다. 도 8을 보면, 각 코일(110)(120)(130)의 일측부에는 요크(150)가 마련된다. 요크(150)는 도 3, 도 4에 도시된 바와 같은 적층식 요크(24)나 루프형 요크(34)일 수 있다. 이와 같은 구성에 의해 각 코일(110)(120)(130)에 인가되는 전류의 방향을 제어함으로써 극소형 몰드 코일 디바이스(100)는 3차원적으로 구동될 수 있다. As shown in FIG. 7, the micro mold coil device 100 may include a plurality of electrically independent coils 110, 120, 130 embedded in the body 160. Reference numerals 141, 142, and 143 are terminals for supplying current to the coils 110, 120, and 130, respectively. 8, the yoke 150 is provided at one side of each of the coils 110, 120, and 130. Yoke 150 may be a laminated yoke 24 or a looped yoke 34 as shown in FIGS. 3 and 4. The micro mold coil device 100 can be driven three-dimensionally by controlling the direction of the current applied to each of the coils 110, 120, and 130 by such a configuration.
도 9는 본 발명에 따른 광디스크 드라이브의 일 실시예를 도시한 사시도이며, 도 10은 도 9에 도시된 광픽업 장치의 광학적 구성의 일 예를 간략히 도시한 것이다. 광디스크 드라이브의 광픽업장치의 광학적 구성은 도 10에 도시된 광학적 구성에 한정되는 것은 아니다.9 is a perspective view illustrating an embodiment of an optical disk drive according to the present invention, and FIG. 10 briefly illustrates an example of an optical configuration of the optical pickup apparatus shown in FIG. 9. The optical configuration of the optical pickup device of the optical disc drive is not limited to the optical configuration shown in FIG.
도 9를 보면, 메인프레임(500)에 광디스크(D)를 회전시키는 스핀들모터(510)와 광디스크(D)와 상대운동되는 베이스(300)에 탑재되어 광디스크(D)에 정보를 기록/재생하는 광픽업장치(520)가 설치된다. 베이스(300)는 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이 메인 프레임(500)에 광디스크(D)의 반경방향으로 설치된 한 쌍의 가이드 샤프트(530)에 의해 슬라이딩될 수 있도록 지지된다.9, the main frame 500 is mounted on the spindle motor 510 for rotating the optical disk D and the base 300 relative to the optical disk D to record / reproduce information on the optical disk D. The optical pickup device 520 is installed. The base 300 is supported to be slidable by a pair of guide shafts 530 installed in the radial direction of the optical disc D on the main frame 500, for example, as shown in FIG.
스핀들모터(510)는 광디스크(D)를 회전시키는 것으로서, 스핀들모터(510)의 회전축에는 광디스크(D)가 안착되는 턴테이블(511)이 결합되어 있다. 광픽업장치(520)는 대물렌즈(330)를 통하여 광디스크(D)에 광을 조사하여 광디스크(D)에 정보를 기록하거나 광디스크(D)에 수록된 정보를 재생시킨다.The spindle motor 510 rotates the optical disc D, and the turntable 511 on which the optical disc D is seated is coupled to the rotation axis of the spindle motor 510. The optical pickup device 520 irradiates light to the optical disc D through the objective lens 330 to record information on the optical disc D or to reproduce information stored on the optical disc D.
도 10을 보면, 소정 파장의 광을 출사하는 광모듈(521)과, 광모듈(521)에서 입사되는 광을 0차 및 ±1차로 분기시키는 그레이팅(grating)(522)과, 광모듈(521)으로부터 출사된 발산광을 평행광으로 바꾸어 주는 콜리메이팅 렌즈(collimating lens)(523)와, 광이 광디스크(D)의 기록면 상에 광스폿으로 맺히도록 하는 대물렌즈(330)와, 광디스크(D)의 기록면에서 반사된 광을 수광하여 정보신호 및 오차신호를 검출하는 메인 광검출기(527)가 도시되어 있다.Referring to FIG. 10, an optical module 521 for emitting light having a predetermined wavelength, a grating 522 for branching light incident from the optical module 521 into 0th order and ± 1th order, and the optical module 521 A collimating lens 523 for converting the divergent light emitted from the light into parallel light, an objective lens 330 for forming light into an optical spot on the recording surface of the optical disc D, and an optical disc D. The main photodetector 527 is shown for receiving the light reflected from the recording surface of the < RTI ID = 0.0 >
참조부호 524는, 광모듈(521)으로부터 출사된 광은 대물렌즈(330)쪽으로 입사되도록 하고 광디스크(D)에서 반사되어 대물렌즈(330)를 통과한 광은 메인 광검출기(527)로 안내하는 빔 스프리터(beam splitter)이다. 빔 스프리터(524)와 메인 광검출기(527) 사이에는 오목렌즈(526)가 개재될 수 있다. 오목렌즈(526)는 비점수차를 제거하기 위한 것이다. Reference numeral 524 denotes that the light emitted from the optical module 521 is incident to the objective lens 330 and the light reflected from the optical disk D and passed through the objective lens 330 to the main photodetector 527. It is a beam splitter. A concave lens 526 may be interposed between the beam splitter 524 and the main photodetector 527. The concave lens 526 is for removing astigmatism.
빔 스프리터(525)는 대물렌즈(330)로 향하는 광의 일부를 분기하여 프론트 광검출기(528)로 입사시킨다. 프론트 광검출기(528)는 이 광으로부터 출력(power)을 검출한다. 검출된 광출력이 소정 레벨에 미달하거나 또는 초과하는 경우에는 광모듈(521)의 출력을 조정하여 소정 레벨의 출력(power)을 가진 광이 광디스크(D)에 입사되도록 한다. The beam splitter 525 branches a portion of the light directed to the objective lens 330 and enters the front photodetector 528. Front photodetector 528 detects power from this light. If the detected light output is below or exceeds a predetermined level, the output of the optical module 521 is adjusted to allow light having a predetermined level of power to be incident on the optical disc D.
광디스크(D)상의 원하는 위치에 광이 정확히 입사되도록 하기 위해 대물렌즈(330)는 적어도 포커싱 방향(Z)과 트래킹 방향(X)으로 구동될 필요가 있으며, 경우에 따라서는 틸트 방향(T)으로도 구동될 필요가 있다. 광픽업 장치에는 대물렌즈(330)를 구동하기 위해 광픽업 액츄에이터가 구비된다.The objective lens 330 needs to be driven at least in the focusing direction Z and the tracking direction X in order to ensure that the light is accurately incident on a desired position on the optical disc D, and in some cases, the tilt direction T It also needs to be driven. The optical pickup device is provided with an optical pickup actuator to drive the objective lens 330.
도 11은 광픽업 액츄에이터의 일 실시예를 도시한 평면도이다.FIG. 11 is a plan view illustrating an embodiment of an optical pickup actuator. FIG.
도 11을 보면, 베이스(300), 대물렌즈(330)가 탑재된 블레이드(320)가 도시되어 있다.Referring to FIG. 11, a blade 320 mounted with a base 300 and an objective lens 330 is illustrated.
베이스(300)에는 다수의 요크(381)(382) 및 자기력을 제공하는 자성부재로서 한 쌍의 마그넷(340)이 구비된다. 본 실시예의 마그넷(340)은 N극이 서로 대면되도록 설치된다.The base 300 is provided with a plurality of yokes 381 and 382 and a pair of magnets 340 as magnetic members for providing magnetic force. The magnet 340 of this embodiment is installed so that the N poles face each other.
베이스(300)에는 홀더(301)가 마련된다. 블레이드(320)에는 다수의 힌지(321)가 마련된다. 다수의 서스펜션 와이어(390)의 일단이 홀더(301)에 연결되고 타단이 힌지(321)에 연결됨으로써, 블레이드(320)는 베이스(300)에 대해 탄력적으로 유동 가능하게 지지된다.The base 300 is provided with a holder 301. The blade 320 is provided with a plurality of hinges 321. One end of the plurality of suspension wires 390 is connected to the holder 301 and the other end is connected to the hinge 321, so that the blade 320 is elastically supported relative to the base 300.
블레이드(320)에는 마그넷(340)과의 상호 작용에 의해 전자기력을 발생시키는 다수의 코일부재가 설치될 수 있다. 광픽업 액츄에이터는 ⒜ 포커스 코일과 트래킹 코일을 구비하는 경우와, ⒝ 포커스 코일과 트래킹 코일을 구비하고 포커스 코일이 틸트 코일의 역할을 겸하는 경우와, ⒞ 포커스 코일과 트래킹 코일과 틸트 코일을 각각 구비하는 경우가 있다. 본 실시예에서는 ⒝ 방식의 광픽업 액츄에이터에 대해 설명한다.The blade 320 may be provided with a plurality of coil members for generating electromagnetic force by interaction with the magnet 340. The optical pick-up actuator has a case of having a zoom focus coil and a tracking coil, a case having a zoom focus coil and a tracking coil, the focus coil also serves as a tilt coil, and a zoom focus coil, a tracking coil and a tilt coil, respectively. There is a case. In the present embodiment, an optical pick-up actuator of the Q type will be described.
블레이드(320)에는 두 개의 포커스 코일(350)과 트래킹 코일(360)이 마련된다. 포커스 코일(350)로서는 도 5에 도시된 바와 같은 내측요크(44)가 구비된 극소형 몰드 코일 디바이스(40)가 사용될 수 있다. 트래킹 코일(360)로서는 도 1, 도 3, 도 4에 도시된 극소형 몰드 코일 디바이스(10)(20)(30)가 사용될 수 있다. 블레이드(320)는 보통 플라스틱 사출성형(molding)에 의해 제작되는데, 이 때 포커스 코일(350)과 트래킹 코일(360)은 인써트 사출(insert molding)에 의해 블레이드(320)와 일체로 형성될 수 있다.The blade 320 is provided with two focusing coils 350 and tracking coils 360. As the focus coil 350, a very small mold coil device 40 having an inner yoke 44 as shown in FIG. 5 may be used. As the tracking coil 360, the micro mold coil devices 10, 20, 30 shown in FIGS. 1, 3, and 4 may be used. The blade 320 is usually manufactured by plastic injection molding, in which the focus coil 350 and the tracking coil 360 may be integrally formed with the blade 320 by insert molding. .
두 개의 포커스 코일(350)은 대물렌즈(330)를 중심으로 대칭되게 수평방향으로 설치된다. 포커스 코일(350)의 마그넷(340)과 대면된 두 변(351)(352)만이 전자기력을 발생시키기 위한 유효한 부분으로서 사용된다. 두 포커스 코일(350)에 공급되는 전류의 방향을 동일하게 하면 두 포커스 코일(350)에는 동일한 방향의 전자기력(Fz)이 유도되어 블레이드(320)는 포커스 방향(Z)으로 구동된다. 두 포커스 코일(350)에 서로 반대방향의 전류를 공급하면, 두 포커스 코일(350)에는 서로 반대방향의 전자기력(Fz)이 유도되어 블레이드(320)는 틸트 방향(T)으로 구동된다.The two focus coils 350 are installed in a horizontal direction symmetrically about the objective lens 330. Only two sides 351 and 352 facing the magnet 340 of the focus coil 350 are used as an effective part for generating the electromagnetic force. When the currents supplied to the two focus coils 350 are made the same, electromagnetic forces Fz in the same direction are induced to the two focus coils 350, and the blade 320 is driven in the focus direction Z. When the currents in the opposite directions are supplied to the two focus coils 350, electromagnetic forces Fz in the opposite directions are induced to the two focus coils 350, so that the blade 320 is driven in the tilt direction T.
트래킹 코일(360)은 마그넷(340)과의 상호 작용에 의해 트래킹 방향(X)의 전자기력(Fx)을 발생시키기 위한 것으로서, 블레이드(320)의 마그넷(340)과 대면되는 두 측면에 수직방향으로 설치되면 된다. 경우에 따라서는 두 측면 중 어느 한 쪽에만 설치될 수도 있다. 트래킹 코일(360)의 두 변(361)이 전자기력(Fx)을 발생시키기 위한 유효한 부분으로서 사용된다. The tracking coil 360 is for generating an electromagnetic force Fx in the tracking direction X by interaction with the magnet 340, and is perpendicular to two sides facing the magnet 340 of the blade 320. Once installed. In some cases, it may be installed only on either side. Two sides 361 of the tracking coil 360 are used as an effective part for generating the electromagnetic force Fx.
도 12는 광픽업 액츄에이터의 다른 실시예를 도시한 평면도이며, 도 13은 도 11의 Ⅱ-Ⅱ' 단면도이다. 12 is a plan view illustrating another embodiment of the optical pickup actuator, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG. 11.
도 11을 보면, 베이스(300)에 서스펜션 와이어(390)에 의해 탄력적으로 유동가능하게 지지된 블레이드(320)가 도시되어 있다. 베이스(300)에는 좌우로 이분극된 한 쌍의 마그넷(341)이 서로 대면되게 설치된다. 블레이드(320)의 마그넷(341)과 대면되는 양측면에는 코일부재(200)가 설치된다. 코일부재(200)로서는 도 7과 도 8에 도시된 극소형 몰드 코일 디바이스(100)가 사용된다. 극소형 몰드 코일 디바이스(100)는 인써트 사출성형(insert molding)에 의해 블레이드(320)와 일체로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 11, there is shown a blade 320 that is elastically supported by a suspension wire 390 on a base 300. The base 300 is provided with a pair of magnets 341 bipolarized left and right facing each other. The coil member 200 is installed on both side surfaces of the blade 320 that face the magnet 341. As the coil member 200, the micro mold coil device 100 shown in FIGS. 7 and 8 is used. The micro mold coil device 100 may be integrally formed with the blade 320 by insert injection molding.
도 13을 보면, 코일(120)와 코일(130)은 포커싱 방향(Z)과 틸트 방향(T)의 구동을 위한 것으로서, 코일(120)(130)의 변(121)(131)이 전자기력(Fz)을 발생시키기 위한 유효한 부분으로서 사용된다. 따라서, 마그넷(341)의 N극과 S극이 각각 두 변(121)(131)에 대면되도록 마련된다. 두 변(121)(131)에 동일한 방향으로 전류가 흐르도록 코일(120)(130)에 전류가 공급되면, 코일(120)(130)에는 각각 반대방향의 전자기력(Fz)가 발생되어 블레이드(320)가 틸트 방향(T)으로 구동된다. 두 변(121)(131)에 서로 반대방향으로 전류가 흐르도록 코일(120)(130)에 전류가 공급되면, 코일(120)(130)에는 같은 방향의 전자기력(Fz)가 발생되어 블레이드(320)가 포커싱 방향(Z)으로 구동된다.Referring to FIG. 13, the coil 120 and the coil 130 are for driving the focusing direction Z and the tilt direction T, and the sides 121 and 131 of the coils 120 and 130 may have electromagnetic force ( It is used as a valid part for generating Fz). Accordingly, the N pole and the S pole of the magnet 341 are provided to face the two sides 121 and 131, respectively. When the current is supplied to the coils 120 and 130 so that the current flows in the same direction to the two sides 121 and 131, the coils 120 and 130 generate the electromagnetic force Fz in opposite directions, respectively. 320 is driven in the tilt direction (T). When current is supplied to the coils 120 and 130 so that current flows in opposite directions to the two sides 121 and 131, the electromagnetic force Fz in the same direction is generated in the coils 120 and 130 so that the blades ( 320 is driven in the focusing direction Z.
코일(110)은 트래킹 방향(X)의 구동을 위한 것으로서, 좌우의 두 변(113)(114)이 전자기력을 발생시키기 위한 유효한 부분으로서 사용된다. 따라서, 마그넷(341)의 N극과 S극이 각각 두 변(113)(114)에 대면되도록 마련된다. 코일(110)에 공급되는 전류의 방향을 제어함으로써 코일(110)에는 트래킹 방향(X)의 전자기력(Fx)가 발생된다.The coil 110 is for driving in the tracking direction X, and the left and right sides 113 and 114 are used as an effective part for generating an electromagnetic force. Therefore, the north pole and the south pole of the magnet 341 are provided to face the two sides 113 and 114, respectively. The electromagnetic force Fx in the tracking direction X is generated in the coil 110 by controlling the direction of the current supplied to the coil 110.
광픽업 액추에이터에는 권선형 코일이나 평면코일이 주로 사용된다. 권선형 코일은 코일을 사각형 보빈에 감을 때 코너부분이 둥글게 감기는 경향이 있어, 코너부분에서는 전류의 방향이 자기장의 방향과 수직으로 교차하지 못하는 단점이 있다. 이러한 경향은 권수가 증가될수록 더 심해진다. 또한 전선의 굵기가 한정적이므로 코일의 유효길이를 길게 하려면 권수를 증가시킬 수밖에 없다. 이 경우에 코일의 크기가 커지고 무게가 증가되어 광픽업 엑츄에이터의 구동감도가 저하될 수 있다. 평면코일은 기존의 PCB제작과 동일한 방법을 사용하므로 다층화하더라도 층수가 거의 8층 정도로 제한되므로 코일의 권수를 증가시키는 데에는 한계가 있다. 또한 평면코일의 경우에는 기판과 코일이 들뜨는 문제가 발생될 수도 있다. Wound coils or planar coils are mainly used for optical pickup actuators. The wound coil has a tendency to round the corners when the coil is wound around the rectangular bobbin, so that the direction of the current does not cross perpendicularly to the direction of the magnetic field at the corners. This tendency gets worse as the number of turns increases. In addition, since the thickness of the wire is limited, to increase the effective length of the coil is bound to increase the number of turns. In this case, the size of the coil may be increased and the weight may be increased, thereby reducing driving sensitivity of the optical pickup actuator. Since the planar coil uses the same method as the conventional PCB manufacturing, even if it is multi-layered, the number of layers is limited to about 8 layers, so there is a limit to increasing the number of turns of the coil. In addition, in the case of a flat coil, a problem of lifting the substrate and the coil may occur.
본 발명에 따른 극소형 몰드 코일 디바이스를 채용함으로써 이러한 단점들을 극복 내지 완화할 수 있다. SMD(surface mounting device)용 회로소자인 칩 인덕터(chip inductor) 또는 칩 비드(chip bead)는 스크린 프린팅(screen printing)과 적층(lamination)을 이용하여 제조되는데, 본 발명에 따른 극소형 몰드 코일 디바이스는 이 제조방식에 의해 제조될 수 있다. 따라서, 권선형 코일과 같은 크기라면, 권선형 코일의 경우에 비해 코일의 권수를 증가시킬 수 있고 코너부가 거의 직각으로 형성될 수 있어, 전자기력을 발생시키기 위한 코일의 유효길이를 증가시킬 수 있다. 권선형 코일과 동일한 코일 권수를 가지는 경우에는 권선형 코일에 비해 크기를 줄일 수 있어 액츄에이터의 소형, 경량화를 도모할 수 있다.By employing the micro mold coil device according to the present invention, these disadvantages can be overcome or alleviated. A chip inductor or chip bead, a circuit element for a surface mounting device (SMD), is manufactured using screen printing and lamination, and according to the present invention, a very small mold coil device Can be produced by this production method. Therefore, if it is the same size as the wound coil, the number of turns of the coil can be increased and the corner portion can be formed almost at right angles as compared with the wound coil, so that the effective length of the coil for generating the electromagnetic force can be increased. In the case of having the same number of coil turns as the wound coil, the size can be reduced compared to the wound coil, and the actuator can be made smaller and lighter.
또한, 요크가 일체화로 구비된 극소형 몰드 코일 디바이스를 채용함으로써 자기력선을 직선화하여 자기력선과 코일에 흐르는 전류가 서로 직교되도록 할 수 있다. 따라서, 블레이드를 구동함에 있어서, 마그넷과 코일과의 거리에 의한 구동범위의 제한을 완화할 수 있다. 또한, 코일과 요크와의 간격을 최소화함으로써 자기이용효율과 구동감도를 향상시킬 수 있다.In addition, by employing the micro mold coil device having the yoke integrated, the magnetic force lines can be straightened so that the magnetic force lines and the current flowing through the coils are perpendicular to each other. Therefore, in driving the blade, the limitation of the driving range due to the distance between the magnet and the coil can be relaxed. In addition, by minimizing the distance between the coil and the yoke can improve the self-use efficiency and driving sensitivity.
이상에서는 본 발명에 따른 극소형 몰드 코일 디바이스가 광디스크 드라이브에 적용되는 경우에 대하여 설명하였으나, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 극소형 몰드 코일 디바이스는 하드디스크 드라이브의 자기헤드구동장치, 광자기디스크 드라이브의 픽업장치 등 마그넷과의 상호작용에 의해 전자기력을 발생시키는 다양한 액츄에이터 및 이를 구비하는 전자기기에 적용될 수 있다. In the above, the case where the micro mold coil device according to the present invention is applied to the optical disk drive has been described, but the scope of the present invention is not limited thereto. The micro mold coil device according to the present invention can be applied to various actuators for generating electromagnetic force by interaction with a magnet, such as a magnetic head drive device of a hard disk drive, a pickup device of a magneto-optical disk drive, and an electronic device having the same. .
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 액츄에이커용 극소형 몰드 코일 디바이스에 의하면, 요크를 코일과 일체로 형성함으로써 코일을 통과하는 자기력선을 직선화하고 자기이용효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 극소형 몰드 코일 디바이스를 채용한 광디스크 드라이브에 의하면, 액츄에이터의 소형 경량화를 도모할 수 있으며, 코일과 요크와의 간섭 위험이 없이 마그넷, 코일, 요크간의 간격을 작게할 수 있어 자기이용효율과 구동감도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the micro mold coil device for an actuator according to the present invention, by forming the yoke integrally with the coil, the magnetic force line passing through the coil can be straightened and the self-use efficiency can be improved. In addition, according to the optical disk drive employing the micro mold coil device according to the present invention, it is possible to reduce the size and weight of the actuator, and to reduce the distance between the magnet, coil, and yoke without risk of interference between the coil and the yoke. Self-use efficiency and driving sensitivity can be improved.
본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.It is to be understood that the invention is not limited to that described above and illustrated in the drawings, and that more modifications and variations are possible within the scope of the following claims.
도 1과 도 2는 각각 본 발명에 따른 극소형 몰드 코일 디바이스의 일 실시예를 도시한 수평 단면도와 수직단면도. 1 and 2 are horizontal cross-sectional and vertical cross-sectional views, respectively, showing one embodiment of a micro mold coil device according to the present invention;
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 극소형 몰드 코일 디바이스에 있어서 요크의 다양한 변형예들을 도시한 도면.3-6 show various modifications of the yoke in the micro mold coil device according to the invention.
도 7은 본 발명에 따른 극소형 몰드 코일 디바이스의 다른 실시예를 도시한 구성도.7 is a schematic view showing another embodiment of the micro mold coil device according to the present invention.
도 8은 도 7의 수직 단면도.8 is a vertical sectional view of FIG.
도 9는 본 발명에 따른 광디스크 드라이브의 일 실시예를 도시한 사시도.9 is a perspective view showing one embodiment of an optical disk drive according to the present invention;
도 10은 도 9에 도시된 광픽업 장치의 광학적 구성의 일 예를 간략히 도시한 구성도.10 is a configuration diagram schematically illustrating an example of an optical configuration of the optical pickup device shown in FIG. 9;
도 11은 도 9에 도시된 광픽업 액츄에이터의 일 실시예를 도시한 평면도.FIG. 11 is a plan view illustrating one embodiment of the optical pickup actuator shown in FIG. 9; FIG.
도 12는 도 9에 도시된 광픽업 액츄에이터의 다른 실시예를 도시한 평면도.12 is a plan view showing another embodiment of the optical pickup actuator shown in FIG.
도 13은 도 11의 Ⅱ-Ⅱ' 단면도. FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG. 11;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10,20,30,40,50,110......극소형 몰드 코일 디바이스10,20,30,40,50,110 ...... Miniature Mold Coil Device
11,110,120,130......코일 12......몸체11,110,120,130 ...... Coil 12 ...... Body
13......단자 14......요크13 ...... Terminal 14 ...... York
24......적층식 요크 34......루프형 요크24 ...... Laminated yoke 34 ...... Looped yoke
44......내측요크 54......백요크44 ...... Inside yoke 54 ...... White yoke
300......베이스 320......블레이드300 ...... Base 320 ...... Blade
330......대물렌즈 340,341......마그넷330 ...... Objective lens 340,341 ...... Magnet
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2003
- 2003-09-24 KR KR10-2003-0066324A patent/KR100493066B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100723455B1 (en) * | 2005-06-22 | 2007-05-30 | 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 | Coil device and optical pickup actuator using the same |
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KR100493066B1 (en) | 2005-06-02 |
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