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Design of Moving Magnet Type Optical Pickup Actuator with High Frequencies of the Flexible Modes

높은 유연 모드 주파수를 갖는 가동 자석형 광 픽업 액추에이터 개발

  • 송명규 (연세대학교 정보저장기기연구센터) ;
  • 김윤기 (연세대학교 정보저장기기연구센터) ;
  • 박영필 (연세대학교 기계공학과) ;
  • 유정훈 (연세대학교 기계공학과) ;
  • 박노철 (연세대학교 정보저장기기연구센터)
  • Published : 2007.11.20

Abstract

Data transfer rate and storage capacity are main criteria of the performance of the optical disk drive. The highest data transfer rate and the largest storage capacity is most desirable. To increase these performances, the actuator of the optical disk drive should have a high servo bandwidth to compensate the vibration of an optical disk. The servo bandwidth is limited by some flexible modes of the actuator, thus it is essential to increase the natural frequencies of the flexible modes. In this paper, we suggested a moving magnet type actuator having high frequencies of the flexible modes. Generally, the moving magnet type actuator has an advantage to increase the natural frequencies of the flexible modes because the moving magnet type actuator has simple structure and the Young's modulus of magnet is high. However, large moving mass and inefficiency of EM(electromagnetic) circuit cut down driving sensitivities of the actuator. To improve driving sensitivities, we designed the model with the closed electromagnetic circuit for tracking direction. In addition, driving sensitivities and the natural frequencies of the flexible modes were improved by using DOE(design of experiments) for electromagnetic circuit and modifying the lens holder.

데이터 전송률과 저장용량은 광학디스크드라이브 성능의 주요 척도이다. 데이터 전송률은 높을수록 좋으며, 저장용량은 되도록 큰 것이 바람직하다. 이와 같은 성능을 증가시키기 위해 광학디스크드라이브의 액추에이터는 높은 서보대역폭을 가져서 광학디스크의 진동을 보상할 수 있어야 한다. 하지만 서보대역폭은 액추에이터의 몇몇 유연모드들에 의해 제한되므로 액추에이터 유연모드의 고유진동수를 높이는 설계가 필수적이다. 이 논문은 높은 유연모드 주파수를 갖는 가동 자석형 액추에이터를 제안한다. 일반적으로 가동 자석형 액추에이터는 가동부의 형태가 단순하고, 가동부 자석이 높은 영률을 가지기 때문에 유연모드 주파수를 높이는데 유리하다. 반면 가동부의 질량이 크고 자기 회로의 효율이 좋지 않아 액추에이터의 구동감도가 나쁘다. 이와 같은 단점을 극복하는 방편으로 구동감도를 향상시키기 위해 트랙킹 방향 구동을 위한 자기회로가 폐자기회로인 모델을 설계하였다. 추가로 실험계획법을 이용한 자기회로 개선을 통해 구동감도를 향상시켰으며, 유연모드 주파수 또한 렌즈 홀더의 변경을 통해 향상시켰다.

Keywords

References

  1. Lee, K. T., Lee, D. J., Park, N. C. and Park, Y. P., 2002, 'Improvement of Dynamic Charactenstics for Optical Pickup Actuator Using Sensitivity Analysis', Microsystem Technologies, Vol. 9, No. 1-2, pp.25-30. https://doi.org/10.1007/s00542-002-0228-0
  2. Lee, D. J., Woo, K. S., Park, N. C. and Park, Y. P., 2005, 'Design and Optimization of a Linear Actuator for Subminiature Optical Storage Devices', IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 41, No.2, pp. 1055-1057 https://doi.org/10.1109/TMAG.2004.842024
  3. Kim, Y. K., Kim, C., Lee, D. J., Park, N. C., Park, Y. P., Onagi, N. and Akanuma, G., 2006, 'Design of Hybrid Type's Optical Pickup Actuator for System Stability in High Density Reading and Recording', Asia-Pacific Data Storage Conference 2006, HsinChu, Taiwan, pp. 112-113
  4. Park, Y. P., Rhim, Y. C., Yang, H. S., Kang, S., Park, N. C. and Kim. Y. J., 2005, 'Current Technical Issues of the Future Information Storage System', Transactions of the Society of Information Storage Systems, Vol. 1, No.1, pp. 1-22
  5. Kim, C., 2006, Design of Moving Magnet Type Pickup Actuator for Flexible Optical Disk Drive, The Graduate School Yonsei University