KR100295310B1 - 디스크구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 또는 디스크가 수납되어진 카트리지를 이송하기 위한 트레이와 디스크를 회전시키기 위한 회전기기를 구비하는 디스크 구동장치에 관한 것이다.

본 발명의 디스크 구동장치는 기록매체가 장착되어지고 디스크 구동장치의 내외부로 이송가능하게 설치되는 트레이와, 트레이에 설치되어 기록매체를 고정시키기 위한 클램핑부재와, 클램핑부재의 회전중심에 설치되어 트레이의 직선운동에 연동되어 클램핑부재를 선회운동 형태로 개폐시키기 위한 클램핑 구동부를 구비한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 디스크 구동장치는 클램프 홀더 및 클램퍼를 트레이에 설치함으로써 디스크 구동장치를 박형화할 수 있음은 물론 종래 구성에서 상부 플레이트를 제거할 수 있게 되어 중량을 경량화할 수 있게 된다.

Description

디스크 구동장치

본 발명은 디스크 구동장치에 관한 것으로, 특히 디스크 또는 디스크가 수납되어진 카트리지를 이송하기 위한 트레이와 디스크를 회전시키기 위한 회전기기를 구비하는 디스크 구동장치에 관한 것이다.

정보 기록 및/또는 재생 매체로서, 이미 일반화된 CD 계열의 광디스크를 비롯하여 DVD 계열, 광자기 디스크(Magneto-Optical Disc) 등의 광디스크가 개발· 시판되고 있다. 데스크 탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등의 대형에서 소형(또는 휴대용)에 이르는 각종 정보기기에는 광디스크에 정보를 기록하거나 기록된 정보를 재생하기 위한 디스크 구동장치가 마련되어 있다. 디스크 구동장치는 사용자가 직접 광디스크를 로드 완료지점까지 밀어서 이송시키는 삽입방식과 디스크가 장착되는 트레이를 이용하여 로드 완료지점까지 광디스크를 이송시키는 트레이 로드방식으로 나뉘어진다. 최근 주류를 형성하고 있는 트레이 로드방식을 채용하고 있는 디스크 구동장치를 제1도를 결부하여 설명하기로 한다. 제1도에서 알 수 있는 바, 디스크 구동장치는 베어 디스크(Bare Disc : 카트리지에 수납되지 않은 날디스크) 또는 디스크(1)가 수납되어진 카트리지(2)를 이송하기 위한 트레이(4)와, 디스크(1)에 정보를 기록하거나 재생하기 위해 광을 디스크(1)의 정보 기록면에 조사하는 광픽업(8)과, 디스크(1)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(16)와, 스핀들 모터(16)에 디스크(1)를 밀착· 고정시키기 위한 클램퍼(10)와, 클램퍼(10)를 지지하기 위한 클램프 홀더(12)와, 클램프 홀더(12)를 지지하기 위한 상부 플레이트(14)와, 서보와 주변기기와의 인터페이스를 위한 회로들이 실장되어진 인쇄회로기판(Printed Circuit Board : 이하 "PCB"라 함)(7)을 구비한다.

트레이(4)는 베어 디스크 또는 카트리지(2)가 수납되어져 광픽업(8)이 디스크(1)를 억세스할 수 있도록 억세스 위치까지 도시하지 않은 로드모터의 구동력에 구동되어 베어 디스크 또는 카트리지(2)를 이송하게 된다. 스핀들 모터(16)와 광픽업(8)은 슬레드 베이스(6)에 의해 지지된다. 슬레드 베이스(6)는 트레이(4)가 구동되어 이송되는 기간에서는 스핀들 모터(16)와 광픽업(8)이 직선운동하는 트레이(4)를 간섭하지 않도록 힌지점(6a)을 중심으로 선회하여 하강한 다음, 트레이(4)의 이송이 완료되면 스핀들 모터(16)에 디스크(1)가 안착되고 광픽업(8)이 디스크(1)를 억세스할 수 있도록 힌지점(6a)을 중심으로 선회하여 상승하게 된다.

클램퍼(10)는 스핀들 모터(16)와의 상호 자기적인 클램핑력(Clamping force)에 의해 스핀들 모터(16)의 회전자부에 디스크(1)를 밀착·고정시킴으로써 스핀들 모터(16)가 구동되어 디스크(1)가 회전할 때 디스크(1)가 스핀들 모터(16)의 회전자부에서 슬립(Slip)되지 않도록 한다. 이 클램퍼(10)는 클램프 홀더(12)에 지지되고 클램프 홀더(12)는 상부 플레이트(14)에 지지된다. PCB(7)에는 광픽업(8)에서 대물렌즈가 취부된 액츄에이터를 2축 구동함으로써 트랙킹 서보(Tracking Servo), 포커싱 서보(Focusing Servo)를 행하기 위한 회로들과, 데이터들이 저장되는 메모리와, 부호화/복호화 회로들과, 스핀들 모터(16)를 제어하기 위한 회로와, 아날로그 신호를 디지털 형태로 변환하기 위한 회로들과, 주변기기와의 인터페이스를 위한 인터페이스 회로와, 이러한 회로들 전체를 제어하기 위한 마이크로 컴퓨터(Micro Computer)가 실장되어 진다. 이 PCB(7)는 슬레드 베이스(6)의 선회운동을 간섭하지 않도록 슬레드 베이스(6)로부터 일정 이격거리를 두고 슬레드 베이스(6) 아래에 설치된다. 이러한 구성을 가지는 디스크 구동장치는 일반적으로 디스크 탑 피씨(Desk ToP PC)와 같은 거치형 정보기기에 설치되고 있다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 두께가 얇은 디스크(1)를 로드하는 경우보다 카트리지(2)를 로드하는 경우에는 트레이(4)의 두께가 두꺼워질 수밖에 없다. 이 경우, 디스크 구동장치의 두께가 커짐으로 인하여 제한된 설계공간 내에서 카트리지(2)를 로드할 수 있도록 하기 위해서는 디스크 구동장치를 구성하는 부품들이 박형화되어야 하고 인접한 부품들간의 배치도 최적화되어야 하는 어려움이 있다. 더욱이 , 최근에는 정보기기들이 소형화되어 가는 추세에 있고 이를 실현하기 위해서는 디스크 구동장치의 박형화가 우선되어야만 한다. 실제로, 노트북 컴퓨터에 설치되고 있는 디스크 구동장치는 클램퍼(10) 및 클램퍼 홀더(12)를 제거하여 스핀들 모터(16)에 디스크 클램핑 기능을 추가하여 박형화를 실현하고 있다. 그러나 이러한 디스크 구동장치는 디스크의 회전속도가 고배속되어 가는 추세에서 안정된 기록/재생을 위해서 는 더욱 안정된 클램핑력을 필요함에도 불구하고 클램퍼(10)를 제거함으로써 이를 역행하는 문제점이 따르게 된다.

한편, 일부 제조업체들에 의해 제안되고 있는 디바이스 베이(Device Bay : DB)는 정보기기에서 주변기기 등을 새롭게 추가하거나 교체, 업그레이드(Upgrade)하는 경우 케이스를 열지 않고 간편하게 추가, 교체, 업그레이드 작업이 이루어지도록 하자는 취지에 의해 제안된 바 있다. 이 방안에 의하면 주변기기를 정보기기에 삽입하거나 제거할 때 또는 이동할 때를 고려하여 현재 규격화된 사이즈보다 슬림(Slim)화된 사이즈로 디스크 구동장치가 설계되어져야 한다. 실제로, 현재 규격화된 디스크 구동장치는 199(길이)x 146(폭)x 41.6(높이)으로 설계되어지는데 반하여 슬림형 디스크 구동장치는 178(길이)x 146(폭)x 36(높이)을 요구하고 있다. 이에 따라, 제안된 규격을 만족하기 위해서는 부품들이 박형화되어야 하고 배치설계 등이 어려울 뿐만 아니라 그에 따른 코스트(Cost)의 증가를 초래하게 된다. 현재 사용되고 있는 광픽업(8)과 스핀들 모터(16)를 제안된 규격에 의해 설계된 디스크 구동장치에 적용한다고 가정하면 클램퍼(10), 클램프 홀더(12) 및 상부 플레이트(14)가 차지하는 공간으로 인하여 제안된 슬림화 방안을 만족할 수 없게된다. 이를 위해서는 슬레드 베이스(6)의 선회운동을 간섭하지 않도록 PCB(7)를 반이상 잘라내야 하지만 PCB(7)에 실장되는 회로들을 집적화하는 데는 한계가 있으므로 PCB(7)를 반이상 잘라내는 것은 현재로서는 불가능하다.

따라서, 본 발명의 목적은 박형화 및 저중량화하도록 한 디스크 구동장치를 제공하는데 있다.

제1도는 종래의 디스크 구동장치를 개략적으로 나타내는 종단면도.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 구동장치를 나타내는 평면도(a) 및 종단면도(b).

제3도는 제2도에 도시된 셔터오프너의 동작을 나타내는 평면도(a) 및 종단면도(b).

제4(a)도 및 제4(b)도는 제2도에 도시된 클램프 홀더를 상세히 나타내는 사시도.

제5도는 제2도에 도시된 클램프 홀더의 동작을 나타내는 평면도(a) 및 종단면도(b).

제6도는 제2도에 도시된 디스크 구동장치에서 트레이의 로드완료 직전 상태를 나타내는 종단면도.

제7도는 제2도에 도시된 디스크 구동장치에서 트레이의 로드완료 상태를 나타내는 평면도(a) 및 종단면도(b).

제8도는 제6도의 로드완료 직선 상태에서 로드기어계의 동작을 나타내는 도면.

제9도는 제7도의 로드완료 상태에서 로드기어계의 동작을 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 디스크 2 : 카트리지

4,24 : 트레이 6 : 슬레드 베이스

6a : 힌지점 7 : 인쇄회로기판

8 : 광픽업 10,20 : 클램퍼

12,22 : 클램프 홀더 21a,21b : 날개

23 : 홀더본체 24a,24b,24c,24d : 비브

26a,26b : 사이드 플렌지 27 : 스프링

28 : 센터 플렌지 28a,28b : 홀

30 : 메카니즘 베이스 32a,32b : 가이드 홈

33a,33b : 돌기 34 : 셔터 오프너

40 : 로드기어계 42 : 로드모터

44 : 로딩기어 46 : 아이들기어

48 : 암기어 50 : 슬라이더

50a : 캠 52 : 핀

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 디스크 구동장치는 기록매체가 장착되어지고 디스크 구동장치의 내외부로 이송가능하게 설치되는 트레이와, 트레이에 설치되어 기록매체를 고정시키기 위한 클램핑부재와, 클램핑부재의 회전중심에 설치되어 트레이의 직선운동에 연동되어 클램핑부재를 선회운동 형태로 개폐시키기 위한 클램핑 구동부를 구비한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 제2도 내지 제9도를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

제2도 본 발명의 실시예에 따른 디스크 구동장치는 나타내는 도면으로써 디스크를 트레이에 장착할 수 있도록 트레이가 외부로 노출되어 있는 언로드 상태에서의 평면도(a)와 종단면도(b)를 각각 나타낸다.

제2도의 구성에서 본 발명에 따른 디스크 구동장치는 트레이(24)에 회전 가능하게 설치되는 클램프 홀더(22)와, 클램프홀더(22)에 취부되는 클램퍼(20)를 구비한다. 트레이(24)에는 베어 디스크 또는 디스크(1)가 수납되어진 카트리지(2)가 장착되어진다. 이 트레이(24)에는 카트리지(2)에 직선구동 가능하게 설치되는 셔터(2a)를 개방시키는 셔터오프너(34)와, 클램퍼(20)가 취부된 클램프 홀더(22)가 설치된다. 여기서, 셔터(2a)는 광픽업에 의해 디스크(1)가 억세스될 수 있도록 디스크(1)의 정보 기록면을 광픽업에 노출시킴과 아울러, 스핀들 모터에 디스크가 안착되어 클램퍼(20)에 의해 클램핑(Clamping)될 수 있도록 디스크(1)를 스핀들 모터와 클램퍼(20)에 노출시키게 된다. 셔터오프너(34)는 카트리지(2)가 트레이(24)에 장착됨과 동시에 셔터(2a)의 단턱부를 구속하여 카트리지(2)가 트레이(24)에 밀어 넣어지게 되면 그 진행방향의 힘에 연동되어 제3도와 같이 셔터(2a)를 개방하게 된다. 또한, 트레이(24)에는 카트리지(2)가 장착될 때 카트리지(2)를 안내함과 아울러 카트리지(2)가 완전히 장착된 상태에서 카트리지(2)의 상하 유동을 방지하기 위한 비브(Bib)(24a,24b,24c,24d)가 취부되어 있다.

클램프 홀더(22)는 클램퍼(20)를 지지하는 역할을 하며 트레이(24) 상에 힌지점을 두어 트레이(24)에 회전 가능하게 설치된다. 클램프 홀더(22)는 제2도, 제4(a)도 및 제4(b)도와 같이 메카니즘 베이스(30) 측에서 트레이(24)의 길이방향으로 나란하게 위치하고 클램퍼(20)가 취부되는 홀더본체(23)와, 홀더본체(23)로부터 트레이(24) 폭 만큼 신장되는 날개(21a,21b)와, 홀더본체(23)에서 신장되어 양측에 홀(28a,28b)이 형성되는 센터 플렌지(28)와, 홀더본체(23)에서 신장되어 메카니즘베이스(30)의 가이드 홈(32a,32b)에 일측이 끼워지는 사이드 플렌지(26a,26b)로 이루어진다. 날개(21a,21b)는 클램퍼(20)가 디스크를 클램핑할 때 트레이(24)의 측벽에 안착된다. 센터 플렌지(28)는 클램프 홀더(22)가 트레이(24)에 회전 가능하게 체결될 수 있도록 하는 것으로서, 클램프 홀더(22)는 센터 플렌지(28)에 형성된 홀들(28a,28b)을 통해 트레이(24)에 회전 가능하게 체결된다. 센터 플렌지(28)에 형성되는 홀들(28a,28b)에는 트레이(24)에 형성되는(또는 별도의 부품으로 이루어지는) 핀(52)이 끼워짐으로써 클램프 홀더(22)의 회전시 힌지점이 된다. 사이드 플렌지들(26a,26b)은 경사지게 절곡된다. 사이드 플렌지들(26a,26b)이 끼워지는 가이드 홈(32a,32b)은 전면 측에 돌기(33a,33b)가 형성되어 있다. 따라서, 트레이(24)가 언로드 동작에 따라 직선운동하게 되면 사이드 플렌지들(26a,26b)은 가이드 홈(32a,32b)에 의해 가이드되어 돌기들(33a,33b)에 의해 눌려지게 된다. 이때, 클램프 홀더(22)는 홀들(28a,28b)을 중심으로 선회하여 상승하게 된다. 트레이(24)가 로드 동작에 따라 직선운동하게 되면 사이드 플렌지들(26a,26b)은 돌기들(33a,33b)에 의한 구속이 자유롭게 되어 클램프 홀더(22)는 자중에 의해 하강하여 디스크(1)를 클램핑(Clamping)하게 된다. 클램프 홀더(22)에는 복원력을 가하여 로드동작 중에 클램프 홀더(22)를 끌어 내리기 위한 인장 스프링(27)이 설치된다. 인장 스프링(27)은 클램프 홀더(22)와 트레이(24)의 사이에 설치된다. 이 인장 스프링(27)은 로드동작에 따라 트레이(24)가 메카니즘 베이스(30) 쪽으로 직선 구동되는 경우 클램프 홀더(22)를 복원력에 의해 끌어 내림과 아울러 트레이(24)가 구동됨에 따라 클램프 홀더(22)가 상하방향으로 유동되는 것을 방지하게 된다. 클램퍼(20)는 클램핑력을 발생하도록 일반적으로 소결자석으로 이루어진 클램프자석이 취부되어(스핀들 모터측에 클램프 자석이 취부된 경우에는 요크가 취부됨) 있으며 홀더본체(23)에 의해 안내되어 디스크(1)를 스핀들 모터의 턴테이블에 밀착·고정시키게 된다.

본 발명의 디스크 구동장치는 제5도와 같이 트레이(24)를 구동시키기 위한 로드기어계(40)와, 디스크(1)에 광을 조사하기 위한 광픽업(8)과, 디스크(1)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(16)를 추가로 구비한다. 로드기어계(40)는 구동력을 발생하는 로드모터(42)와, 로드모터(42)의 동력을 순차적으로 트레이(24)에 형성된 레크(24e)에 전달하기 위한 아이들기어(Idle Gear)(46) 및 로딩기어(Loading Gear)(44)로 이루어져 로드모터(42)의 구동력에 의해 트레이(24)를 직선구동시키는 역할을 한다.

트레이(24)가 외부로 노출된 언로드 상태에서 트레이(24)가 메카니즘 베이스(30) 내로 이송되어 로드완료 지점에 이르게 될 때까지의 동작을 단계적으로 설명하기로 한다. 언로드 상태에서 트레이(24)가 제2도 및 제5도와 같이 외부로 노출된 카트리지(2)가 트레이(24)에 장착된다. 카트리지(2)가 제3도와 같이 트레이(24)에 장착완료되면 셔터오프너(34)에 의해 셔터(2a)는 개방된 상태가 되고 클램프 홀더(22)는 센터 플렌지(28)의 홀들(28a,28b)을 중심으로 대략 15° 경사져 있게 된다. 언로드 상태에서 클램프 홀더(22)가 경사지게 되는 것은 장착되는 카트리지(2)를 간섭하지 않도록 하기 위함이다. 사용자가 트레이(24)를 메카니즘 베이스(30) 쪽으로 밀게 되면 로드모터(42)가 구동되어 로드모터(42)의 회전력이 아이들기어(46)를 경유하여 로딩기어(44)에 전달된다. 그러면 로딩기어(44)는 반시계방향으로 회전하게 되고 로딩기어(44)에 치합된 트레이 레크(24e)가 메카니즘 베이스(30) 쪽으로 직선구동하게 된다. 이 때, 클램프 홀더(22)의 사이드 플렌지들(26a,26b)은 가이드 홈(32a,32b)에 형성된 돌기들(33a,33b)로부터 자유롭게 된다. 이에 따라, 클램프 홀더(22)는 제5도에서와 같이 자중과 인장 스프링(27)의 복원력에 의해 날개들(21a,21b)이 트레이 측벽에 안착될 때까지 하강하게 되어 클램퍼(20)가 디스크(1)의 클램핑 영역(디스크의 중심홀로부터 정보 기록면 사이의 공간)에 안착되어진다. 트레이(24)가 계속 직선구동되어 제6도와 같이 메카니즘 베이스(30) 내로 완전히 삽입되는 시점에서 광픽업(8)과 스핀들 모터(16)를 지지하는 슬레드 베이스(6)는 메카니즘 베이스(30)에 경사지게 위치하게 되어 있다. 이 슬레드 베이스(6)는 제8도 및 제9도에서와 같이 슬라이더(50)에 체결된다. 슬라이더(50)는 로딩기어(44)의 회전축 역할을 하며 아이들기어(46)의 회전축 역할을 하는 암기어(48)에 치합되어 있다. 또한 슬라이더(50)의 양측벽에는 제6도와 같이 캠(50a)이 형성되어 있다. 이 캠(50a)에는 슬레드 베이스(6)의 양측벽에서 돌출되는 돌기가 끼워지게 된다. 로드모터(42)느 트레이(24)가 제6도와 같이 메카니즘 베이스(30)내에 완전히 삽입되어 더 이상 직선구동되지 않게 되어도 계속 구동된다. 그러면 로딩기어(44)는 트레이(24)가 정지하므로 과부하가 발생하게 되어 정지하게 되고 로드모터(42)의 회전력은 아이들기어(46)에만 전달된다. 이 때, 아이들기어(46)는 로딩기어(44)에 치합되어 있으므로 아이들기어(46)는 로딩기어(44)의 외주변을 따라 제8도에서 제9도의 상태와 같이 시계방향으로 공전하게 되고 아이들기어(46)를 따라 암기어(50)가 회전하게 되어 슬라이더(50)가 로드방향으로 직선 구동된다. 이와 동시에, 캠(50a)을 따라 슬레드 베이스(6)는 상승하게 되어 평형을 이루게 된다. 이 때, 스핀들 모터(16)의 턴테이블에는 제7도와 같이 디스크(1)가 안착되고 클램퍼(20)와 스핀들 모터(16) 사이의 상호 자기적인 클램핑력에 의해 디스크(1)를 턴테이블에 밀착·고정시키게 된다. 기록 모드 또는 재생 모드의 명령이 입력되면 스핀들 모터(16)가 구동되어 디스크(1)가 회전구동되고 광픽업(8)은 디스크(1)의 정보 기록면에 광을 조사하여 억세스함으로써 디스크(1)에 데이터를 기록하거나 디스크(1)에 기록된 정보를 독출하게 된다. 언로드 동작은 전술한 로드 동작의 역순으로 이루어진다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 구동장치는 클램프 홀더 및 크램퍼를 트레이에 설치함으로써 디스크 구동장치를 박형화할 수 있음은 물론 종래 구성에서 상부 플레이트를 제거할 수 있게 되어 중량을 경량화할 수 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (6)

1. 기록매체가 장착되어지고 디스크 구동장치의 내외부로 이송가능하게 설치되는 트레이와, 상기 트레이에 설치되어 상기 기록매체를 고정시키기 위한 클램핑부재와, 상기 클램핑부재의 회전중심에 설치되어 상기 트레이의 직선운동에 연동되어 상기 클램핑부재를 선회운동 형태로 개폐시키기 위한 클램핑 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 클램핑부재는 상기 클램핑 구동부에 의해 선회운동하는 클램퍼 홀더와, 상기 클램퍼 홀더의 일측에 설치되어 상기 기록매체를 고정하기 위한 클램퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 트레이가 직선운동 가능하게 설치되어 메카니즘 베이스와, 상기 메카니즘 베이스의 측벽에 형성되어 상기 클램핑부재의 직선운동을 안내하기 위한 가이드 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 클램프 홀더는 상기 클램퍼가 취부되어지고 상기 트레이에 회전구동 가능하게 체결되는 홀더 본체와, 상기 홀더 본체의 폭 방향으로 신장되는 날개부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 홀더 본체와 트레이의 사이에 설치되어 상기 클램핑부재에 복원력을 가하는 탄성부재를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 클램핑 구동부는 상기 클램핑부재의 일측 끝단에 경사지게 형성되는 적어도 하나 이상의 경사부와, 상기 가이드 홈의 일측 끝단에서 돌출되어 상기 트레이가 상기 베이스의 외부로 이송될 때 상기 경사부를 가압하기 위한 적어도 하나 이상의 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.