KR100469962B1 - 광디스크구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카트리지내의 디스크를 안정적으로 구동할 수 있는 광디스크 구동장치에 관한 것이다.

본 발명의 광디스크 구동장치는 디스크가 카트리지내에서 탄젠졀 방향의 틸트가 0도 미만의 값을 유지하도록 배치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 카트리지내에서 디스크가 탄젠셜 방향으로 -8∼0° 이내의 틸트량을 가지도록 배치됨으로써, 카트리지내에서 회전구동되는 디스크의 진동이 현저하게 감쇄되어 정보의 기록 및 재생시 안정성을 확보할 수 있게 된다.

Description

광디스크 구동장치{ Apparatus of Driving Optical Disc }

본 발명은 광디스크 구동장치에 관한 것으로, 특히 카트리지내의 디스크를 안정적으로 구동할 수 있는 광디스크 구동장치에 관한 것이다.

통상적으로, 광을 이용한 기록매체로써 알려져 있는 CD(Compact Disc) 등과 같은 디스크형 매체의 드라이버(Driver)는 디스크를 회전구동하면서 레이저 빔(Laser Beam)을 디스크의 기록면에 조사하여 데이터를 기록하거나 재생하고 있다. 이러한 광디스크는 크게 CD-ROM(CD-Read Only Memory) 등과 같은 재생전용의 디스크와 CD-RW(CD-Rewritable), DVD-RAM(Digital Versatile Disc-Random Access Memory) 등과 같은 기록가능한 디스크로 대별될 수 있다. 후자의 기록가능한 디스크들은 정보기록면이 외부의 오염물질이나 스크래치(Scratch) 등과 같은 물리적인 손상으로부터 보호될 수 있도록 소위 카트리지(Cartridge)라는 수납장치에 수납된 상태로 제품화되어 보급되게 된다.

디스크 카트리지에는 통상 정보기록면의 일부분을 노출시키는 개구부가 마련되어 있고, 이 개구부는 이에 대응하게 체결된 셔터에 의해 개폐되어진다. 이로 인하여, 카트리지내에서 회전구동되는 디스크는 상기 셔터에 의해 일부분만 노출된 상태가 됨으로써 카트리지내에서는 회전축을 중심으로 비대칭성을 갖는 공기유동이 발생하게 된다. 이 비대칭성 공기유동으로 인하여 카트리지 내에서 회전구동되는 디스크는 소정의 진폭으로 꾸준히 요동할 수밖에 없다. 이 디스크의 진동은 정보의 기록 및 재생동작을 불안정하게 하는 요인이 되고 있다.

이에 따라, 광디스크 구동장치가 상술한 카트리지 내의 디스크를 안정적으로 구동하기 위해서는 디스크를 지지하는 턴테이블과, 턴테이블을 회전시키는 스핀들모터의 회전축과, 카트리지를 지지하는 지지체 등이 모두 정밀하게 얼라인(Align)되어야만 한다.

나아가, 최근에는 광자기디스크, 즉 ASMO(Advanced Storage Magneto Optical) 등과 같이 기록밀도가 높은 기록매체들의 출현에 따른 고속회전화 경향으로 인하여 디스크를 안정적으로 회전구동하기 위한 카트리지내의 디스크 얼라인먼트(Alignment)가 더욱 더 중요한 문제로 대두되고 있다.

따라서, 본 발명은 목적은 카트리지내의 디스크를 안정적으로 회전구동할 수 있는 광디스크 구동장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광디스크 구동장치는 디스크가 카트리지내에서 탄젠셜 방향의 틸트가 0도 미만의 값을 유지하도록 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 광디스크 구동장치는 디스크가 수납된 카트리지를 지지하는 카트리지 지지체와, 디스크를 지지하는 디스크 지지체를 구비하고, 디스크가 카트리지내에서 탄젠셜 방향의 틸트가 -0.8도 이상 0도 미만의 값을 갖도록 카트리지 지지체는 수평면을 유지하고 디스크 지지체는 카트리지 지지체에 대하여 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 광디스크 구동장치는 디스크가 수납된 카트리지를 지지하는 카트리지 지지체와, 디스크를 지지하는 디스크 지지체를 구비하고, 디스크가 카트리지내에서 탄젠셜 방향의 틸트가 -0.8도 이상 0도미만의 값을 갖도록 디스크 지지체는 수평면을 유지하고 카트리지 지지체는 디스크 지지체에 대하여 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

본 발명은 카트리지내에서 구동되는 디스크 진동량의 대소 및 그 경향을 고찰하던 중 인식하게된 카트리지내에서의 디스크 특정방향에 대한 틸트량과 디스크의 진동량의 관계로부터 비롯되게 되었다. 통상적으로, 광디스크 구동장치의 턴테이블에 안착된 카트리지내의 디스크는 구동장치를 구성하는 각 부품들의 공차에 의해 필연적으로 특정방향의 틸트를 갖게 된다. 상세히 하면, 카트리지내에서 발생되는 디스크의 틸트방향은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 래디얼(Radial) 방향과 탄젠셜(Tangential) 방향으로 나타나게 된다.

도 1은 카트리지(10) 내의 디스크(12)가 래디얼 방향의 틸트가 발생되는 경우를 나타내고 있다. 이 래디얼 방향의 틸트는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 디스크(12)가 수납된 카트리지(10)에 있어서, 가로 중심선(a)을 기준으로한 디스크(12)의 상측부 또는 하측부가 지면의 상하방향으로 발생되는 틸트를 의미한다. 여기서, 틸트각도(θ)로 나타나는 틸트량은 카트리지(10) 내에서 디스크(12)가 지면의 하측 즉, 도 1의 (b)에 도시된 카트리지의 단면도에서의 우측으로 기울어진 경우 양의 값(+θ)으로 표시하고, 지면의 상측 즉, (b)에 도시된 카트리지의 단면도에서의 좌측으로 기울어진 경우 음의 값(-θ)으로 표시하기로 한다.

한편, 도 2는 카트리지(10) 내의 디스크(12)가 탄젠셜(Radial) 방향의 틸트가 발생되는 경우를 나타내는 것으로써, 이 탄젠셜 방향의 틸트는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 디스크(12)가 수납된 카트리지(10)에서 세로 중심선(b)을 기준으로 한 디스크(12)의 좌측부 또는 우측부가 지면의 상하방향으로 발생되는 틸트를 의미한다. 탄젠셜 틸트량도 비슷하게 카트리지(10) 내에서 디스크(12)가 지면의 하측 즉, 도 2의 (b)에 도시된 카트리지의 단면도에서의 하측으로 기울어진 경우 양의 값(+θ)으로 표시하고, 지면의 상측 즉, (b)에 도시된 카트리지의 단면도에서의 상측으로 기울어진 경우 음의 값(-θ)으로 표시한다.

도 2의 (a)에 있어서, 카트리지(10)내의 디스크(12)가 회전구동되는 경우 카트리지에 마련된 개구부(10a)의 일측부에서는 유입되는 공기유동이 생기고 다른 일측부에서는 유출되는 공기유동이 생김으로써 세로중심선(b)를 기준으로 비대칭성 공기유동이 발생하게 된다. 이로 인하여, 카트리지(10) 내에는 불균등한 공기유속과 공기압력이 분포하게 되는데 이들은 회전구동하는 디스크(12)의 진동을 가진시키는 원인이 되고 있다.

도 3을 참조하면, 카트리지(10) 내에서 1200RPM의 속도로 회전되는 광자기디스크(12) 표면의 세로중심선(b) 상에서 측정되어진 공기유동의 방향과 세기를 나타내고 있다. 여기서, 공기유동 방향은 사선의 방향으로 나타내고, 공기유속의 세기는 사선의 밀도로 나타내고 있다. 도 3에 있어서, 카트리지의 개구부(10a) 쪽에서 디스크(12)의 최외주로부터 중심점까지의 유속세기는 8.55m/sec, 6.84m/sec, 2.58m/sec, 1.73m/sec와 같이 점차적으로 줄어들다가 중심점에 인접해서는 0.0249m/sec로 현저히 줄어드는 형태로 분포하게 된다. 비슷하게, 개구부(10a)의 반대쪽의 유속세기는 디스크(12)의 중심점에서 0.0249m/sec로부터 증가하여 최외주에서는 6.84m/sec 미만의 유속세기가 분포하게 된다. 이는 개구부(12a) 쪽에서 발생하는 공기유속이 개구부(12a) 반대쪽보다 상당히 크게 나타남을 의미한다.

도 4를 참조하면, 카트리지(10) 내에서 1200RPM의 속도로 회전되는 광자기디스크(12)의 표면에 분포하는 공기압력의 분포도가 도시되어 있다. 여기서, 선의 밀도가 공기압력의 크기를 나타내고 있다. 도 4에 있어서, 개구부(12a)를 포함하여 넓은 타원형으로 분포하는 공기압력(-0.00795∼0.00524 mN/mm2)이 개구부(12a)의 반대쪽에서 환형으로 분포하는 공기압력(0.00524∼0.0212 mN/mm2)보다 작게 나타나고 있다. 그리고, 개구부(12a)의 좌측에 띠형상으로 분포하는 공기압력(0.00524∼0.0212 mN/mm2)은 주변보다 작게 나타남을 알 수 있다.

이와 같이 축을 중심으로 비대칭성을 갖는 공기유속 및 공기압력의 특성은 디스크의 진동을 유발하는데, 특히 이 디스크의 진동이 디스크의 틸트방향에 따라 디스크의 요동이 가진되거나 감쇄된다는 사실을 실험을 통하여 알 수 있게 되었다. 특히, 구동시 비대칭성의 공기유동에 의한 광디스크의 진동은 디스크의 래디얼 방향 틸트보다 탄젠셜 방향 틸트에 영향을 크게 받고 있다.

이하, 디스크의 탄젠셜 틸트량에 따른 디스크 진동의 대소관계를 도 5및 도 6을 참조하여 살펴보기로 하자. 도 5는 디스크의 진동폭이 디스크의 탄젠셜 틸트량에 따라 변화하는 상태를 도시하고, 도 6은 디스크 진동성분 중 회전수가 디스크의 탄젠셜 틸트량에 따라 변화하는 상태를 도시한다. 그리고, 도 5 및 도 6에서 제1 내지 제4 곡선(1, 2, 3, 4)은 디스크의 회전수에 따른 진동폭 및 진동 회전수의 변화상태를 나타낸다. 제1 내지 제4 곡선(1, 2, 3, 4) 각각은 1500rpm, 1800rpm, 2100 rpm, 2400 rpm 의 속도로 회전되는 디스크의 진동폭 및 진동 회전수의 변화상태를 나타낸다. 도 5 및 도 6에 있어서, 디스크의 진동폭 및 진동 회전수는 탄젠셜 틸트량이 음의 값(-θ)을 가지는 경우 감쇄되는 반면에 양의 값(θ)을 가지는 경우에는 가진된다는 것을 알 수 있다. 다시 말하여, 도 2의 (b)에 있어서 디스크(12)의 좌측부가 상방항으로 0∼0.8°의 각도로 경사진 경우 카트리지 내에서 회전구동되는 디스크의 진동이 상대적으로 감쇄된다는 것을 알 수 있다. 또한, 디스크의 탄젠셜 틸트량과 디스크 진동의 대소관계는 디스크의 회전속도가 달라지더라도, 즉 디스크가 1500 rpm, 1800 rpm, 2100 rpm, 2400 rpm으로 회전되더라도 그대로 유지된다는 것을 알 수 있다.

이상과 같이 설명한 카트리지내에서 디스크의 탄젠셜 틸트량과 디스크 진동의 대소관계로부터 디스크의 탄젠셜 틸트량이 0°미만의 값을 유지하게 되면 디스크의 진동을 현저하게 줄일 수 있다는 본 발명의 기술적 사상이 도출되게 되었다. 특히, 카트리지내에서 디스크의 탄젠셜 틸트량이 0∼-0.8°의 값을 가지는 경우가 가장 바람직하다.

이러한 본 발명의 기술적 사상은 디스크 지지체를 0도 미만을 값을 갖도록 기울이는 방법과 카트리지지지체를 상반된 방향으로 기울이는 방법으로 달성할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 7 및 도 8를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광디스크 구동장치의 단면도를 도시한 것으로써, 도 7의 광디스크 구동장치에서 카트리지 내에서 디스크의 탄젠셜 틸트량이 0도 미만을 값을 갖도록 디스크 지지체를 좌측에서 우측으로 경사지게 배치한다.

도 7을 참조하면, 광디스크 구동장치는 디스크 카트리지(10)를 로드지점까지 이송시키는 트레이(14)와, 카트리지(10) 내에 수납된 디스크(14)를 안착 및 고정하여 회전시키는 스핀들 모터(16)와 스핀들 모터(16)을 지지하는 슬레드 베이스(18)를 구비한다.

도 7의 광디스크 구동장치에서 트레이(14)는 지면의 전후방향으로 직선운동이 가능하게 구동장치에 설치되어 로드 또는 언로딩 동작에 로드지점 또는 구동장치 외부로 이송되어 디스크가 수납된 카트리지(10)를 운반하는 역할을 하게 된다. 스핀들 모터(16)는 디스크가 안착되는 턴테이블(16b)이 포함되는 회전자부와, 자기회로부로 이루어져 구동력을 발생하는 고정자부를 구비한다. 턴테이블(16b)은 디스크가 안착되는 것으로 상면에는 디스크의 슬립을 방지하도록 마찰계수가 높은 고무펠트가 환형띠 형태로 접착된다. 또한, 스핀들 모터(16)는 턴테이블(16b)과 일체화된 센터코아(16a)를 구비한다. 이 센터코아(16a)에 디스크의 내경이 끼워지게 된다. 여기서, 센터코아(16a)와 턴테이블(16b)은 회전축(도시하지 않음)에 압입되어 있다. 스핀들 모터(16)는 로드 또는 언로딩 동작 시 트레이(14)에 안착된 카트리지(14)에 간섭되지 않도록 데크(24) 상에 상하방향으로 선회가능하게 설치된다. 슬레드 베이스(18)는 카트리지(10)가 안착된 트레이(14)이 이송시 로드모터(도시하지 않음)의 구동력에 연동되어 힌지축(도시하지 않음)을 중심으로 상하방향으로 선회운동함으로써 스핀들 모터(16)를 상승 및 하강시키게 된다.

여기서, 카트리지(10)내에서 턴테이블(16b)에 안착된 디스크(12)가 카트리지(10)의 수평면(X)에 대하여 탄젠셜 방향으로 -8∼0°이내의 틸트량을 가지도록 턴테이블(16a)의 안착면을 좌측에서 우측으로 경사지게 형성한다. 이는 턴테이블(16a)에서 좌측단의 높이를 우측단의 높이보다 높게 설정함으로써 달성될 수 있다. 또한, 스핀들모터(16)를 지지하는 슬레드베이스(18)의 안착면을 경사지게 형성함으로써 달성될 수 있다. 다시 말하여, 스핀들모터(16)를 지지하는 슬레드베이스(18)의 안착면(18a)이 좌측에서 우측으로 경사지도록 좌측단의 높이를 우측단보다 높게 설정한다. 이때, 슬레드베이스(18)의 안착면(18a)은 수평면에 대하여 -8∼0°-8 이내의 각도로 경사지도록 한다. 이에 따라, 슬레드베이스(18)에 안착된 스핀들모터(16)가 상기와 같은 틸트량을 가지고 탄젠셜방향으로 기울어짐에 따라 턴테이블(16b)에 안착된 디스크(12)가 카트리지(10)의 수평면(예컨데, 저면)(X)에 대하여 0∼-8°의 틸트량을 가지며 배치되게 된다. 이 결과, 카트리지(10) 내에서 회전구동되는 디스크(12)의 진동은 현저하게 감쇄되게 된다.

도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 광디스크 구동장치의 단면도를 도시한 것으로써, 도 8의 광디스크 구동장치는 카트리지 지지체를 우측에서 좌측으로 경사지게 배치함으로써 상대적으로 카트리지 내의 디스크가 탄젠셜 방향으로 -8∼0° 이내의 틸트량을 갖도록 한다.

상세히 하면, 도 8의 광디스크 구동장치에서 디스크 카트리지(10)를 이송하는 트레이(14)에 마련된 카트리지 안착면의 양끝부에는 소정의 단차를 가지는 지지부(14a, 14b)들이 형성되어 있다. 여기서, 우측에 형성된 지지부(14a)의 높이를 좌측에 형성된 지지부(14b)의 높이보다 높게 설정한다. 이에 따라, 이 지지부(14a, 14b)들에 안착되는 카트리지(10)가 우측에서 좌측으로 경사지게 배치된다. 이때, 카트리지(10)의 저면(X)은 수평면에 대하여 0∼8°의 각도로 경사지게 한다. 반면에, 턴테이블(16a)에 안착된 디스크(12)는 수평면을 유지하고 있다. 이 결과, 카트리지(10) 내의 디스크(12)는 탄젠셜 방향으로 카트리지의 저면(X)에 대하여 -8∼0°이내의 틸트량을 가지며 배치되게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 광디스크 구동장치에서는 카트리지내에서 디스크를 탄젠셜 방향으로 -8∼0°이내의 틸트량을 가지도록 배치함으로써, 디스크의 진동이 감쇄되게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광디스크 구동장치에 의하면, 카트리지내에서 디스크가 탄젠셜 방향으로 -8∼0°이내의 틸트량을 가지도록 배치됨으로써, 카트리지내에서 회전구동되는 디스크의 진동이 현저하게 감쇄되게 된다. 이에 따라,정보의 기록 및 재생시 안정성을 확보할 수 있게 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 정하여져야만 할 것이다.

도 1은 카트리지내에서 발생되는 디스크의 래디얼 방향의 틸트를 나타내는 도면.

도 2는 카트리지내에서 발생되는 디스크의 탄젠셜 방향의 틸트를 나타내는 도면.

도 3은 카트리지내에서 회전구동되는 디스크의 유속분포를 나타내는 도면.

도 4는 카트리지내에서 회전구동되는 디스크의 압력분포를 나타내는 도면.

도 5는 카트리지내에서 디스크의 탄젠셜 틸트량과 디스크 진동폭의 대소관계를 디스크의 회전속도에 따라 나타내는 그래프.

도 6은 카트리지내에서 디스크의 탄젠셜 틸트량과 디스크 진동 중 회전수 성분의 대소관계를 디스크의 회전속도에 따라 나타내는 그래프.

도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광디스크 구동장치를 나타내는 단면도.

도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 광디스크 구동장치를 나타내는 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명〉

10 : 디스크 카트리지 12 : 디스크

14 : 트레이 16 : 스핀들모터

16a : 센터코어 16b : 턴테이블

18 : 슬레드 베이스 14a, 14b :지지부

18a : 안착면

Claims (12)

1. 카트리지에 수납된 디스크를 구동하는 장치에 있어서,

   상기 디스크가 상기 카트리지내에서 탄젠셜 방향의 틸트가 0도 미만의 값을 유지하도록 배치된 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치.
2. 디스크가 수납된 카트리지를 지지하는 카트리지 지지체와,

   상기 디스크를 지지하는 디스크 지지체를 구비하고,

   상기 디스크가 상기 카트리지내에서 탄젠셜 방향의 틸트가 -0.8도 이상 0도 미만의 값을 갖도록 상기 카트리지 지지체는 수평면을 유지하고 상기 디스크 지지체는 상기 카트리지 지지체에 대하여 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 디스크 지지체는 상기 디스크가 안착되는 스핀들 모터의 턴테이블인 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 턴테이블의 안착면이 경사지도록 상기 스핀들 모터를 지지하는 베이스의 안착면이 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 디스크는 0.6mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 디스크는 광자기디스크인 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치.
7. 디스크가 수납된 카트리지를 지지하는 카트리지 지지체와,

   상기 디스크를 지지하는 디스크 지지체를 구비하고,

   상기 디스크가 상기 카트리지내에서 탄젠셜 방향의 틸트가 -0.8도 이상 0도 미만의 값을 갖도록 상기 디스크 지지체는 수평면을 유지하고 상기 카트리지 지지체는 상기 디스크 지지체에 대하여 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 카트리지 지지체는 0도 초과 0.8도 이하의 탄젠셜 틸트량을 갖도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 카트리지 지지체는 상기 카트리지를 이송하는 트레이의 안착면인 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 트레이는

    상기 카트리지를 지지하기 위하여 상기 안착면에 형성되며 상기 카트리지가 경사지도록 탄젠셜 방향으로 대응되게 서로 다른 높이를 갖는 단차부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치.
11. 제 7 항에 있어서,

    상기 디스크의 두께는 0.6mm인 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치.
12. 제 7 항에 있어서,

    상기 디스크는 광자기디스크인 것을 특징으로 하는 광디스크 구동장치.