KR930009684B1 - Optical head - Google Patents

Abstract

The optical head brings the minimization of size, inhibition of changing of properties according to temperature variation, and reduction of vibration generated from the shape of support members or material properties. The optical head for reading information in the disk by tracking and focusing of an object lens, comprises a magnetic force generating means having permanent magnet (15) or an electromagnet (150) on board (10) to control the position of holder (12) loading object lens (13); magnetic pole section (14) mounted on the holder (12) and being opposite to the magnetic force generating means. When the magnetic force generating means is electromagnet (150), the section (14) has a sharp-edge shape in center.

Description

광학기록 재생용 광학헤드Optical head for optical record reproduction

제 1 도는 종래의 광학헤드의 일예를 나타내고 있는 사시도.1 is a perspective view showing an example of a conventional optical head.

제 2 도는 본 발명에 의한 제 1 실시예의 광학헤드의 사시도.2 is a perspective view of an optical head of a first embodiment according to the present invention;

제 3 도는 본 발명에 의한 제 2 실시예의 광학헤드의 사시도.3 is a perspective view of an optical head of a second embodiment according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 기판 12 : 홀더10 substrate 12 holder

13 : 대물렌즈 14 : 자극편13: objective lens 14: magnetic pole

15 : 영구자석 150 : 전자석15: permanent magnet 150: electromagnet

본 발명은 광학기록 재생용 광학헤드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조를 간단히 하여 소형화를 가능케함과 아울러 온도변화에 따른 특성변화를 최소화하고, 지지부재의 형상이나 소재특성에 의해 발생하는 고차진동을 억제할 수 있는 광학헤드에 관한 것이다.The present invention relates to an optical head for optical recording and reproducing, and more particularly, to simplify the structure and to miniaturize it, to minimize the change in characteristics due to temperature change, and to generate a high-order vibration generated by the shape or material characteristics of the support member. It relates to an optical head capable of suppressing.

광 픽업은 컴팩트 디스크상에 광을 조사하여 반사되는 빛을 받아 정보를 판독하는 것으로서, 광학계에 의해 발진되고 집중되는 광을 대물렌즈를 통하여 디스크상에 조사하도록 되어 있다.The optical pickup reads light by irradiating light onto a compact disc and reads the information. The optical pickup radiates and concentrates light emitted and focused by the optical system onto the disc through an objective lens.

정보의 정확한 판독을 얻기 위해서는 광의 초점이 디스크상에 올바르게 일치되어 잇어야 하므로, 대물렌즈와 디스크의 거리를 일정하게 유지시켜 주는 헤드 구동부가 필수 구성부로 되고 있다.In order to obtain accurate reading of the information, the focus of the light must be correctly aligned on the disk, and therefore, a head driving part for keeping the distance between the objective lens and the disk constant has become an essential component.

일반적으로 광 디스크는 고속으로 회전하게 되는데, 디스크 자체의 훰이나 기구적인 공차 등으로 인하여 디스크의 상하진동 또는 좌우로의 편심이 발생하게 된다.In general, the optical disk rotates at a high speed, and the disk vibrates vertically or eccentrically from side to side due to shocks or mechanical tolerances of the disk itself.

이러한 진동으로 대물렌즈는 디스크와 일정한 거리를 유지하는 것이 어렵기 때문에 상기한 헤드 구동부로 이를 보상하여 주고 있다.Because of this vibration, the objective lens compensates for this by the head driving unit because it is difficult to maintain a constant distance from the disk.

이 구동부는 크게 대물렌즈가 고정되는 렌즈홀더와 이 홀더의 소정위치에 감겨져서 전자기력을 일으키는 코일 및 마그네트를 갖고 있는 자기 회로부로 이루어져 있다.This drive portion is composed of a lens holder, to which an objective lens is fixed, and a magnetic circuit portion having a coil and a magnet wound around a predetermined position of the holder to generate an electromagnetic force.

이 구동부는 디스크와의 상하거리를 유지하기 위하여 상하로 진동하는 포커싱(Focusing)과 좌우편차를 보상하기 위하여 회전운동을 하는 트랙킹(Tracking)을 행하게 된다.The driving unit performs focusing oscillating up and down to maintain the vertical distance from the disk and tracking to rotate to compensate for left and right deviations.

따라서 대물렌즈를 보유하는 홀더는 상하좌우로 움직일 수 있는 형태로 설치되어야 한다.Therefore, the holder holding the objective lens should be installed in a form that can move up, down, left and right.

이를 위한 방안으로 고무댐퍼를 이용하는 방식과 와이어 및 판재 스프링을 이용하는 방식이 제안되어 있는데, 이것의 첫째 기능은 대물렌즈의 초기위치(0점위치)를 정확히 정렬시키는 것임에도 불구하고 지금까지 제안된 댐퍼들은 그 기능면에서 만족스럽지 못한 경우도 있다.As a solution for this, a method using a rubber damper and a method using a wire and a plate spring have been proposed. The first function of the damper has been proposed even though the initial position of the objective lens (zero point position) is exactly aligned. Sometimes they are not satisfied with their function.

제 1 도는 종래의 고무제 댐퍼를 사용하는 홀더의 사시도로서, 대물렌즈(1)가 고정설치된 홀더(2)는 축(3)을 중심으로 좌우로 선회할 수 있도록 되어 있으며, 이 홀더(2)의 양측에는 지지대(4)와의 연결을 위한 댐퍼(5)가 위치하도록 되어 있다.1 is a perspective view of a holder using a conventional rubber damper, in which a holder 2 having an objective lens 1 fixed thereon can pivot left and right about an axis 3, and the holder 2 On both sides of the damper (5) for the connection with the support (4) is located.

상기한 댐퍼(5)는 고무제의 얇은 판으로 이루어져 홀더(2)가 상하 또는 좌우로 이동할 때 그 위치를 바로 잡도록 되어 있는데, 이 방식은 댐퍼(5)가 고무제로 되어 있기 때문에 주위의 온도가 높은 경우에는 열변형을 일으켜서 구동 특성이 저하되는 결점이 있다.The damper 5 is made of a thin plate made of rubber so as to correct the position when the holder 2 is moved up and down or left and right. In this method, since the damper 5 is made of rubber, In the high case, there is a drawback of deterioration of driving characteristics due to thermal deformation.

또한 이 방식은 댐퍼를 설치하기 위하여 지지대를 별도로 만들어야 하며 이들을 서로 결합해야 하기 때문에 조립성이 나쁘다는 문제점이 있다.In addition, this method has a problem in that the support is made separately in order to install the damper and the assembly is bad because they must be combined with each other.

게다가 이와같은 방식의 홀더체 구조는 지지대의 형상과 소재의 특성에 의해 고차진동이 발생하는 문제점이 있으며, 포커스 방향의 구도감도가 제한되는 결점이 있다.In addition, the holder structure of this type has a problem that high-order vibration occurs due to the shape of the support and the characteristics of the material, and has a drawback in that the composition sensitivity in the focusing direction is limited.

본 발명은 상기한 바와같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조를 간단히 하여 헤드의 소형화 및 조립공정의 단순화를 실현하고, 열변형에 따른 특성의 변화를 방지함과 아울러 지지대의 형상이나 소재특성에 따른 고차진동을 억제할 수 있는 광학 기록 재생용 광학헤드를 제공하는데 있다.The present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to simplify the structure and to simplify the assembly process of the head, and to prevent the change of characteristics due to thermal deformation In addition, the present invention provides an optical head for optical recording and reproduction capable of suppressing high-order vibrations depending on the shape and material characteristics of the support.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 대물렌즈가 설치되는 홀더의 반대편에 자극편을 설치하고, 이 자극편과 대향하는 자세로 기판의 소정위치에 영구자석 또는 전자석을 설치하여 이들 사이에 자장이 형성되도록 함으로서 홀더가 정위치를 벗어나는 경우에 자력으로 홀더를 정위치시키도록 하고 있다.In order to realize this, the present invention is to install a magnetic pole piece on the opposite side of the holder in which the objective lens is installed, and to install a permanent magnet or an electromagnet at a predetermined position of the substrate in a position opposite to the magnetic pole to form a magnetic field therebetween. As a result, when the holder is out of the fixed position, the holder is fixed to the magnetic force.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제 2 도는 본 발명의 제 1 실시예에 의해 구현되는 헤드의 사시도로서, 기판(10)이 제공되어 있다.2 is a perspective view of a head implemented by the first embodiment of the present invention, in which a substrate 10 is provided.

이 기판(10)은 일측에 헤드 본체로부터 돌출되어 있는 축(11)이 제공되어 홀더(12)의 중심을 관통하고 있다.The substrate 10 is provided with a shaft 11 protruding from the head body on one side and penetrates through the center of the holder 12.

홀더(12)는 이 축(11)을 중심으로 선회운동을 하여 트래킹을 하고, 상하로 이동함에 의해 포커싱을 행하게 된다.The holder 12 tracks by pivoting about the axis 11, and focuses by moving up and down.

이러한 홀더(12)는 일측에 광을 집속시키는 대물렌즈(13)가 설치되어 있으며, 그 반대측에 자극편(14)이 고정되어 있다.The holder 12 is provided with an objective lens 13 for focusing light on one side, and the magnetic pole piece 14 is fixed to the opposite side.

상기한 기판(10)에는 영구자석(15)이 자극편(14)과 대향하는 자세로 부착되어 있는데, 이 영구자석(15)은 N극과 S극의 중심에 경계면(14)이 존재한다.The permanent magnet 15 is attached to the substrate 10 in a position opposite to the magnetic pole pieces 14, and the permanent magnet 15 has an interface 14 at the center of the N pole and the S pole.

상기한 경계면(14)의 중심에 자극편(14)의 중심이 일치하도록 부착하는 것이 중요하다.It is important to attach the center of the magnetic pole piece 14 to the center of the interface 14 described above.

본 실시예와는 달리 자극편(14)을 구동하기 위해 사용하는 공극(17)측에 설치하는 것도 생각할 수 있으나, 통상 광헤드는 공극에서의 자장의 세기가 수천 가우스이상이기 때문에 흡입력이 너무 크게 되어 대물렌즈의 구동에 많은 에너지를 요구하게 되므로 바람직하지 못한 것으로 평가되고 있다.Unlike the present embodiment, it is conceivable to install on the side of the cavity 17 used to drive the magnetic pole pieces 14, but in general, the optical head has a large suction force because the intensity of the magnetic field in the cavity is more than several thousand Gauss. It is evaluated that it is not preferable because a lot of energy is required for driving the objective lens.

이와같이 이루어지는 본 발명의 광학헤드는 영구자석(15)의 경계면(16)에서 발생하는 자장의 세기가 경계면(16)과 수평방향인 경우와 수직방향인 경우 서로 다른 특성을 나타낸다.The optical head according to the present invention has different characteristics when the intensity of the magnetic field generated at the interface 16 of the permanent magnet 15 is in the horizontal direction and the vertical direction with the interface 16.

경계면(16)과 수직방향인 경우 즉 트랙방향인 경우 N, S극의 경계면(16)에서 자장의 세기가 가장 강하며, N, S극의 경계면(16)에서 멀어질수록 자장의 세기는 약해진다.In the case of the direction perpendicular to the boundary surface 16, that is, in the track direction, the strength of the magnetic field is the strongest at the boundary surface 16 of the N and S poles, and the distance from the boundary surface 16 of the N and S poles is weaker. Become.

따라서 트랙방향의 변위를 일으킬 때 자극편(14)은 영구자석(15)에서 멀어지면서 영구자석(15)과의 평행도가 깨지게 된다.Therefore, when the displacement in the track direction, the pole piece 14 is separated from the permanent magnet 15, the parallelism with the permanent magnet 15 is broken.

흡입력은 자장의 세기가 강할수록 증가하고, 또한 영구자석(15)과 자극편(14)이 서로 평행할 때 가장 강한 특성을 나타낸다.The suction force increases as the strength of the magnetic field increases, and also shows the strongest characteristic when the permanent magnet 15 and the pole piece 14 are parallel to each other.

따라서 홀더(12)가 정위치에서 벗어나면 영구자석(15)과 자극편(14)의 흡입력에 의해 홀더(12)는 정위치로 돌아오려는 힘을 받게 된다.Therefore, when the holder 12 is out of position, the holder 12 is subjected to a force to return to the position by the suction force of the permanent magnet 15 and the magnetic pole piece 14.

그리고 경계면(16)과 수평방향인 경우 즉, 포커스 방향인 경우는 자장이 거의 같은 세기로 존재하게 되므로 자극편(14)과 영구자석(15)에서 발생하는 일정한 흡인력과 중력에 의해 상하방향으로 구동한다.In the horizontal direction of the boundary surface 16, that is, in the focusing direction, the magnetic field is present at almost the same intensity, so that the magnetic field is driven up and down by the constant suction force and gravity generated in the magnetic pole piece 14 and the permanent magnet 15. do.

이와같은 작용에 의해 홀더의 정위치가 정렬된다.By this action, the exact position of the holder is aligned.

제 3 도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면으로서, 제 1 실시예와 거의 동일한 구조로 되어 있으나, 이 실시예에서는 제 1 실시예의 영구자석(15) 대신 전자석(15)을 사용한 것이 다르다.3 is a view showing another embodiment of the present invention, and has substantially the same structure as that of the first embodiment, except that the electromagnet 15 is used instead of the permanent magnet 15 of the first embodiment.

이 경우에는 전자석의 N, S극중 어느 하나의 극만 사용하게 되므로 이와 대향하는 자극편(140)은 그 선단(18)이 비교적 뾰족하게 이루어져야 한다.In this case, since only one pole of the N, S pole of the electromagnet is used, the pole piece 140 opposite thereto should have a relatively sharp tip 18.

이 선단(18)은 상하방향으로 이어져 전자석(150)과 대향하는 자세를 갖는다.The tip 18 extends in the up and down direction and has a posture facing the electromagnet 150.

이 실시예에서도 트랙방향과 포커싱 방향으로 흡입력이 발생하게 되므로 전기한 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있으며, 특히 흡입력의 제어가 가능하고 필요한 경우에만 전류를 가하여 흡입력을 발생시킬 수 있으므로 보다 정확한 작동을 기대할 수 있는 이점이 있다.In this embodiment, the suction force is generated in the track direction and the focusing direction, and thus, the same effect as in the above embodiment can be obtained. In particular, the suction force can be controlled and the suction force can be generated by applying an electric current only when necessary, thus providing more accurate operation. There is an expected benefit.

상기한 어느 실시예에서나 댐퍼를 설치하기 위한 지지대를 필요로 하지 않으므로 구조적으로 간단하면서도 소형의 설계를 가능케하며, 댐퍼를 조립하기 위한 조립공수를 줄일 수 있고, 지지대의 형상이나 소재의 특성에 의해 야기될 수 있는 고차진동을 억제할 수 있으며, 특히 온도변화에 영향을 받지 않기 때문에 보다 신뢰성 높은 헤드를 제공할 수 있다.In any of the above embodiments, the support for installing the damper is not required, thereby enabling a simple and compact design, and reducing the assembly work for assembling the damper, caused by the shape of the support and the characteristics of the material. It can suppress possible high-order vibrations, and can provide a more reliable head because it is not particularly affected by temperature changes.

Claims (2)

헤드 구동부의 대물렌즈를 이용하여 트랙킹 및 포커싱을 행함으로서 디스크에 저장된 정보를 읽어내는 광학기록 재생용 광학헤드에 있어서, 상기한 대물렌즈(13)가 설치되는 홀더(12)의 0점위치를 제어하기 위하여 기판(10)에 영구자석(15) 또는 전자석(150) 등의 자력 발생수단을 설치하고, 이와 대향하여 자극편(14)을 홀더(12)에 설치하여 이루어짐을 특징으로 하는 광학기록 재생용 광학헤드.In the optical recording and reproducing optical head which reads information stored in the disc by tracking and focusing by using the objective lens of the head driving unit, the zero point position of the holder 12 in which the objective lens 13 is installed is controlled. In order to provide a magnetic force generating means such as a permanent magnet 15 or an electromagnet 150 on the substrate 10, the magnetic pole piece 14 is installed in the holder 12 to face the optical recording and reproduction. Optical head. 제 1 항에 있어서, 기판(10)에 설치되는 자력 발생수단이 전자석(150)인 경우, 이와 대향하는 자극편(14)은 중앙부가 뾰족하게 됨을 특징으로 하는 광학기록 재생용 광학헤드.The optical head for optical recording reproduction according to claim 1, wherein when the magnetic force generating means provided on the substrate (10) is an electromagnet (150), the opposite magnetic pole pieces (14) are sharpened at their central portions.