Optimal Design of the Optical Pickup Actuator Coil

The objective of this work is to develop a new design method to find optimal coils, especially the optimal coil configuration of an optical pickup actuator. In designing actuator coils, the developed Lorenz force in the coils along the desired direction should be made as large as possible while forces and torques in other directions should be made as small as possible. The design methodology we are developing is a systematic approach that can generate optimal coil configurations for given permanent magnet configurations. To consider the best coil configuration among all feasible coil configurations, we formulate the design problem as a topology optimization of a coil. The present formulation for coil design is noble in the sense that the existing topology optimization is mainly concerned with the design of yokes and permanent magnets and that the optimization of actuator coils is so far limited within shape or size optimization. Though the present design methodology applies to any problem, the specific design example considered is the design of fine-pattern tracking and focusing coils.

광픽업 구동기 코일최적설계

이 논문에서는 최적 코일형상 설계 방법을 제시하였다. 구동기 코일 설계 시, 코일에 발생하는 로렌츠 힘은 원하는 방향으로 가능한 크게 하고, 반면에 원하지 않는 방향으로의 힘과 토크를 가능한 작게 해야 한다. 기존의 위상최적화는 주로 요크와 자석의 위상최적화와 구동기에서의 코일형상, 치수 최적화에 국한한데 비하여 본 연구에서는 모든 가능한 코일형상 중에 최적의 코일 형상을 찾기 위해 코일 위상최적화문제를 새롭게 정식화하였다. 제안한 설계 방법은 여러 문제에 적용할 수 있지만, 본 연구에서는 파인-패턴 트랙킹과 포커스 코일의 설계에 관한 내용을 고려하였다.