KR100619364B1 - 높이 가변형 턴테이블 어셈블리 및 그를 포함하는광디스크 장치 - Google Patents

높이 가변형 턴테이블 어셈블리 및 그를 포함하는광디스크 장치 Download PDF

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KR100619364B1
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  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
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  • Holding Or Fastening Of Disk On Rotational Shaft (AREA)

Abstract

본 발명은 광디스크용 턴테이블 어셈블리에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 턴테이블에 장착되는 광디스크의 종류에 따라 대물렌즈와 광디스크 사이의 작업거리를 조정하기 위하여 턴테이블의 높이를 조정할 수 있는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리 및 그를 포함하는 광디스크 장치에 관한 것이고, 이를 위하여 턴테이블과, 턴테이블을 회전시키는 스핀들 모터와, 스핀들 모터를 지지하고 스핀들 모터를 상하로 구동시키는 높이 조정 수단을 포함하는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리 및 그를 포함하는 광디스크 장치의 구조를 개시하고, 이러한 구조를 통하여 적어도 세 종류의 광디스크들(예컨대, CD, DVD 및 BD)에 모두 대응하여 광디스크와 광 픽업의 대물렌즈 사이의 작업거리를 조정할 수 있고, 또한 광 픽업의 액츄에이터에 대한 DC 감도 및 틸트 특성에 가혹한 영향을 주지 않으면서 작업거리를 조정할 수 있다.
턴테이블, 작업거리, 광디스크, 대물렌즈, 광 픽업, 스핀들 모터

Description

높이 가변형 턴테이블 어셈블리 및 그를 포함하는 광디스크 장치 { Height variable type turn-table assembly and optical disk apparatus comprising the same }
도 1은 종래의 일 예에 따른 광디스크 장치를 도시한 개략도;
도 2a 및 2b는 종래의 다른 예에 따른 광디스크 장치를 도시한 분해 사시도 및 단면도;
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 턴테이블 어셈블리를 도시한 분해 사시도;
도 4는 도 3의 턴테이블 어셈블리가 구비된 광디스크 장치를 개략적으로 도시한 평면도;
도 5는 도 4의 V-V선을 따라 절단한 단면도;
도 6a 내지 6c는 각각 도 5의 턴테이블 어셈블리에 대하여 광디스크로서 CD, DVD 및 BD가 적용된 경우를 도시한 단면도;
도 7은 본 발명에 따른 턴테이블 어셈블리를 이용하여 턴테이블의 높이를 조정하는 공정을 도시한 순서도; 그리고
도 8은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 턴테이블 어셈블리를 도시한 분해 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10, 110, 210 : 광디스크 장치
20, 220, 220a, 220b, 220c : 광디스크
30 : 턴테이블 장치 32, 132, 232 : 턴테이블
40, 140, 240 : 스핀들 모터 42, 142, 242 : 회전축
60, 160, 260 : 광 픽업 62, 162, 262 : 대물렌즈
66 : 액츄에이터 80 : 베이스
146 : 회전축 받침판 147 : 승강 지지부
148 : 탄성부재 150 : 승강 구동부재
151 : 승강 구동부 152 : 힌지
153 : 일단부 154 : 연동핀
156 : 구동 플레이트 157 : 구동캠
158 : 다단 가이드공 158-1, 158-2, 158-3 : 가이드공
174, 176, 274, 276 : 가이드 봉 180, 280 : 데크
182 : 데크 연동핀 184 : 힌지
230 : 턴테이블 어셈블리 250, 252' : 조정 모터
252, 252' : 구동축 254 : 캠기어
255, 255' : 구동기어 256 : 캠
257, 277 : 기어 272 : 모터
278 : 체결수단 279 : 래크
282 : 중심홀 284 : 관통홀
286 : 기준면 290 : 브라켓
292 : 관통홀 294 : 지지대
본 발명은 광디스크용 턴테이블 어셈블리에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 턴테이블에 장착되는 광디스크의 종류에 따라 대물렌즈와 광디스크 사이의 작업거리를 조정하기 위하여 턴테이블의 높이를 조정할 수 있는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리 및 그를 포함하는 광디스크 장치에 관한 것이다.
정보의 기록매체로서, 기록매체에 대하여 기록재생용의 헤드를 접촉시키지 않고 정보의 기록재생을 가능하게 하고, 게다가 기록밀도의 향상을 도모한 기록매체로서 광디스크가 이용되고 있다.
정보의 기록재생을 가능하게 하는 광디스크로는, 예를 들면 레이저광의 조사에 의해 결정화의 상태와 비결정의 상태를 반복하는 상변화형의 기록층을 이용한 것이 있다.
이러한 종류의 광디스크로의 정보의 기록은, 기록해야 할 정보신호에 따라서 변조된 레이저광을 광디스크의 정보기록면에 조사함으로써 행해진다.
정보의 기록재생을 가능하게 한 상변화형의 기록층을 이용한 광디스크로서, DVD(Digital Video Disk 또는 Digital Versatile Disk)가 있다. DVD는 기존의 CD(Compact Disk)에 비하여 높은 기록밀도를 갖는다. 예를 들면, CD의 경우 약 1.6 ㎛의 트랙 피치를 갖고 형성됨에 비하여 DVD의 경우 약 0.74 ㎛의 트랙 피치를 갖도록 형성된다. 이에 더하여, 최근 제안되고 있는 새로운 광디스크로서, 약 0.3 ㎛의 트랙 피치를 갖는 BD(Blu-ray Disk)가 있다.
이러한 BD는 기존의 CD 및 DVD에 비하여 더 높은 기록밀도를 갖고 형성됨으로써 동일한 크기의 광디스크 면적을 기준으로 보다 많은 양의 정보를 포함할 수 있는 것이다. 구체적으로, CD의 최대 저장 용량이 약 650 MB이고 DVD의 최대 저장 용량이 약 4.7 GB임에 비하여, BD의 최대 저장 용량은 약 25 GB이다.
광디스크의 정보기록면에 기록된 정보는 다음과 같은 단계를 통하여 판독/재생된다. 즉, 광디스크가 턴테이블에 장착되고, 스핀들 모터의 구동에 따라 턴테이블과 함께 광디스크가 회전하고, 대물렌즈(OL; Object Lens)가 구비된 광 픽업이 광디스크의 반경 방향(턴테이블 어셈블리가 형성된 방향)으로 수평 왕복운동을 하면서, 광 픽업에 의한 광디스크의 판독/재생이 이루어진다.
한편, 광 픽업의 대물렌즈(OL)와 광디스크의 정보기록면 사이의 거리는 초점거리(focal distance) 또는 작업거리(working distance)로 칭해지며, 광디스크의 정보기록면에 기록된 정보를 정확히 판독하기 위해서는 이 작업거리를 조정하는 과정이 요구된다. 또한, 이러한 작업거리는 광디스크의 종류에 따라 다르게 적용되어야 한다.
예를 들어, CD는 정보기록면 위로 약 1.2 ㎜ 두께의 투명기판이 형성된 구조이며, 이러한 CD에 사용되는 레이저광의 파장은 약 780 ㎚이고, 이때 개구수(NA)는 0.45의 값을 갖는다. 또한 DVD는 정보기록면 위로 약 0.6 ㎜ 두께의 투명기판이 형성된 구조이며, 이러한 DVD에 사용되는 레이저광의 파장은 약 650 ㎚이고, 이때 개구수(NA)는 0.60의 값을 갖는다. 또한 BD는 정보기록면 위로 약 0.1 ㎜ 두께의 커버층이 형성된 구조이며, 이러한 BD에 사용되는 레이저광의 파장은 약 400 ㎚이고, 이때 개구수(NA)는 0.85의 값을 갖는다.
이처럼, 광디스크들(예컨대, CD, DVD 및 BD)의 종류에 따라 대물렌즈와 광디스크 사이의 작업거리는 모두 다르게 적용되어야 한다. 이러한 작업거리의 조정은 일반적으로는 광 픽업 내 대물렌즈의 자세 및 위치를 조정함으로써 이루어진다.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 광디스크 장치(10)의 요부를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1에 따르면, 스핀들 모터(40)가 베이스(80)에 체결되고 스핀들 모터의 회전축(42)에 턴테이블(32)이 설치된다. 턴테이블(32) 위로 다양한 종류의 광디스크(20)가 장착되며, 장착된 광디스크로부터 정보를 판독하는 광 픽업(60)은 베이스의 일측에 형성된다. 광 픽업(60)은 광디스크의 하부에서 광디스크의 반경 방향(화살표 R 방향)으로 이동할 수 있다. 그리고 광 픽업(60)에 액츄에이터(66)가 형성되고 액츄에이터에 고정된 와이어들(64)에 의해 대물렌즈(62)가 지지된 구조이다.
대물렌즈(62)는 광디스크의 면에 대해 수직(포커싱 방향) 또는 수평(트랙킹 방향)으로 이동 가능하게 구성되며, 구체적으로는 트랙킹 서보(도시되지 않음)와 포커싱 서보(도시되지 않음)의 제어를 통하여 광디스크에 대한 대물렌즈의 위치가 제어된다. 여기서 포커싱 서보가 대물렌즈의 수직 방향 제어를 담당하며, 포커싱 서보의 제어를 통하여, 대물렌즈와 광디스크의 작업거리가 조정될 수 있다.
이러한 광디스크 장치에서, 작업거리는 광 픽업의 대물렌즈를 광디스크의 면을 향하여 수직방향으로 이동시켜 조정된다. 이러한 방식에서 선형성이 보장되는 대물렌즈의 이동범위, 즉 선형성이 보장되는 포커스 가동량은 약 0.8 내지 1.2 ㎜에서 구현된다. 그러나, 이러한 포커스 가동량은 CD, DVD 및 BD 모두에 호환성을 부여하기에는 부족하며, CD, DVD 및 BD 모두에 대응하기 위해서는 광디스크에 따라 별도의 데크가 적용되는 듀얼 데크 시스템이 요구될 수 있다.
또한, 이러한 광디스크 장치는 광 픽업의 대물렌즈를 구동하여 광디스크와의 작업거리를 맞추는 방식이기 때문에, 무리하게 대물렌즈를 조정하는 경우 액츄에이터의 DC 감도(DC 추종성) 및 틸트 특성에 가혹한 영향을 줄 수 있다.
한편, 턴테이블을 직접 구동하여 광디스크와 대물렌즈 사이의 작업 거리를 조정할 수 있는 구조의 턴테이블 장치에 관한 발명이 한국 등록특허공보 제162416호(1998년 8월 29일 등록)에 개시되어 있다. 도 2a 및 도 2b는 종래의 다른 실시예로써 한국 등록특허공보 제162416호에 개시되어 있는 광디스크 장치(110)의 분해사시도 및 턴테이블 장치(130)의 단면도이다.
도 2a 및 도 2b에 따른 턴테이블 장치(130)는 턴테이블(132)과, 턴테이블의 승하강을 지지하기 위한 승강 지지부(147)와, 턴테이블의 승하강을 구동하는 승강 구동부(151)와, 턴테이블이 승하강되는 높이를 제어하는 승강 제어부(159)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상세하게는, 종래의 턴테이블 장치(130)에서, 승강 지지부(147)는 턴테이블 의 회전축(142)을 직접 지지하는 회전축 받침판(146) 및 회전축 받침판에 탄성 복원력을 부여하는 탄성부재(148)를 포함한다. 회전축(142)은 주변에 구성된 회전자 및 고정자 등과 함께 스핀들 모터(140)를 구성한다. 승강 구동부(151)는 승강 지지부(147)의 일측에 힌지(150)로 결합되고 내측 일단부에서 승강 지지부의 탄성부재(148)와 결합되는 승강 구동부재(150)를 포함한다. 승강 제어부(159)는 승강 구동부재의 외측단에 형성된 연동핀(154)이 가이드되는 다단 가이드공(158)이 형성되는 구동 플레이트(156) 및 구동 플레이트를 구동하는 구동캠(157)을 포함한다. 다단 가이드공(158)에는 데크(180)의 데크 연동핀(182)이 함께 맞물려 가이드되고 있다.
이러한 종래의 턴테이블 장치(130)가 작동되는 원리를 살펴보면 다음과 같다. 승강 제어부(159)의 제어(도 2a의 구동캠의 회전 범위 참조)에 따라 연동핀(154)이 맞물린 구동 플레이트(156)가 도면을 기준으로 좌측 방향으로 이동한다. 구동 플레이트(156)가 이동하면서, 다단 가이드공(158) 내에서 연동핀(154)과 데크 연동핀(182)의 상대적 높이 차이가 발생하는 경우 승강 구동부재(150)가 힌지(152)를 중심으로 회동한다. 승강 구동부재(150)의 회동에 의해 승강 구동부재의 일단부(153)가 하강하며, 일단부(153)에 결합된 승강 지지부(147)가 함께 하강함으로써 결국 턴테이블(132)의 높이가 낮아지게 된다.
이러한 종래의 턴테이블 장치는 작업거리가 상대적으로 작은 광디스크(예컨대, DVD)를 기준으로 턴테이블의 높이를 세팅한 후, 작업거리가 상대적으로 큰 광디스크(예컨대, CD)가 장착되는 경우에 턴테이블의 높이를 낮추는 방식을 통하여, 서로 다른 종류의 작업거리에 대응할 수 있다. 따라서, 종래의 턴테이블 장치는 서로 다른 종류의 광디스크들(예컨대, CD 및 DVD)에 모두 적용할 수 있는 구조를 갖는다.
그러나, 이러한 종래의 턴테이블 장치는 기본적으로 두 종류의 광디스크에 대응하여 제작된 것이며, 최근 제시된 형태의 광디스크인 BD까지 3종류의 광디스크들에 대해 적용하기에는 무리가 있다.
예컨대, 종래의 턴테이블 장치에서 승강 제어부 내 다단 가이드공(158)은 제1가이드부(158-1), 제2가이드부(158-2) 및 제3가이드부(158-3)로 구분되어 형성되고, 다단 가이드공(158) 내에서 승강 구동부재(150)의 연동핀(154)과 데크 연동핀(182)의 상대적인 위치에 기초하여 데크(180) 및 턴테이블(132)의 자세가 제어되는 것이다.
구체적으로는, 회전축(184)을 힌지로 하여 데크(180)의 전면이 하강하는 광디스크 로딩 단계, 초점거리가 짧은 광디스크(예컨대, DVD)용 장착 단계 및 초점거리가 긴 광디스크(예컨대, CD)용 장착 단계로 제어될 수 있으며, 이러한 구성을 고려할 때, 종래의 턴테이블 장치에서 BD와 같은 제3의 광디스크를 적용하는 것은 용이하지 않기 때문이다.
또한 종래의 턴테이블 장치는 기본적으로 데크가 힌지축에 의해 회전가능한 구조에 적용할 수 있는 것이며, 데크 자체가 수평한 상태로 고정되는 방식의 광디스크 장치에는 적용할 수 없는 구성이다.
덧붙여, 종래의 턴테이블 장치의 특징은 다단 가이드공 내에 턴테이블의 연 동핀(정확하게는, 승강 구동부재의 연동핀)과 함께 데크의 연동핀이 맞물려 구동되면서 데크와 턴테이블 사이의 상대적 높이 관계가 적용된 구조이기 때문에, 단순히 가이드공을 1단 더 형성한다고 하여 3종류의 광디스크에 모두 적용 가능한 턴테이블 장치를 제공할 수는 없다.
또한 종래의 턴테이블 장치에서, 턴테이블의 승하강 제어는 구동캠->구동 플레이트->연동핀->승강 구동부재(힌지)->회전축 받침판->회전축->턴테이블로 이어지는 다수의 결합구조를 통하여 이루어지기 때문에 그 제어의 정밀도를 유지하는 것이 쉽지 않다.
이에 더하여, 종래의 턴테이블 장치의 경우, 개개의 구성요소를 제작함에 있어 제작상의 공차가 존재하며, 이러한 공차가 누적됨에 따라 작동오차가 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 적어도 3종류의 광디스크에 대응하여 높이가 조정되는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 적어도 3종류의 광디스크에 대응하여 광디스크와 대물렌즈 사이의 작업거리가 조정되도록 하는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리를 포함하는 광디스크 장치를 제공하기 위한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 데크의 일 측면에 형성된 관통홀에 삽입되는 턴테이블 어셈블리에 있어서, 광디스크가 장착되는 턴테이블과; 턴테이블 의 저면 중심에 결합되는 회전축을 포함하며, 회전축에 의해 턴테이블을 회전시키는 스핀들 모터; 및 스핀들 모터를 상하로 구동하는 높이 조정 수단을 포함하고, 이때 높이 조정 수단의 구동에 의해 턴테이블의 높이가 조정됨을 특징으로 하는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리를 제공한다.
본 발명에 따르면, 높이 조정 수단은 구동축을 포함하는 조정 모터; 및 스핀들 모터를 지지하며, 조정 모터의 구동축 회전에 대응하여 데크의 수평면에 수직하는 방향으로 구동되는 수직 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 구동축에 구동기어가 결합되며, 수직 구동수단은 구동기어에 연결되는 적어도 하나의 기어 및 캠을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 구동축은 데크의 수평면에 대하여 수직인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 구동축은 데크의 수평면에 대하여 평행이고, 수직 구동수단은 적어도 하나의 워엄 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 수직 구동수단은 적어도 2개 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 수직 구동수단과 스핀들 모터 사이에 섀시가 개재되고, 섀시는 스핀들 모터의 하부면 전체를 지지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 데크의 저면에 일단이 고정되고 타단이 조정 모터를 지지하는 형상의 브라켓을 포함하며, 브라켓에 의해 조정 모터가 고정 지지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 수직 구동수단은 브라켓에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 실질적으로 장방형의 몸체를 가지며, 관통홀이 일 측면에 형성되고 중심홀이 중앙부에 형성된 데크와; 관통홀에 삽입되며, 광디스크를 장착시켜 회전시키는 턴테이블 어셈블리와; 중심홀 내에서 관통홀을 향한 방향으로 왕복 구동되며, 광디스크와 소정의 작업거리를 유지하는 대물렌즈가 구비된 광 픽업; 및 광 픽업을 수평 방향으로 왕복 구동시키는 광 픽업 구동수단을 포함하는 광디스크 장치에 있어서, 상기 턴테이블 어셈블리는: 광디스크가 장착되는 턴테이블과; 턴테이블의 저면 중심에 결합되는 회전축을 포함하며, 회전축을 통하여 턴테이블을 회전시키는 스핀들 모터; 및 데크의 저면에서, 스핀들 모터를 상하로 구동하는 높이 조정 수단을 더 포함하고, 높이 조정 수단에 의해 턴테이블의 높이가 조정됨으로써 대물렌즈와 광디스크 사이의 작업거리가 조정됨을 특징으로 하는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리를 포함하는 광디스크 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 광디스크의 종류를 식별하는 식별 수단을 더 포함하며, 높이 조정 수단은 식별 수단의 식별 결과에 따라 턴테이블의 높이를 조정하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.
( 제 1 실시형태 )
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 턴테이블 어셈블리(230)를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 턴테이블 어셈블리가 구비된 광디스크 장치(210) 를 개략적으로 도시한 평면도이며, 그리고 도 5는 도 4의 V-V선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.
본 발명의 제 1 실시형태에서, 광디스크 장치(210)는 크게 광디스크(220)가 장착되는 턴테이블 어셈블리(230)와, 광디스크의 정보기록면에 레이저빔을 조사하여 그 반사된 레이저광을 검출하는 광 픽업(260)과, 광 픽업을 광디스크의 반경 방향으로 왕복 구동시키는 광 픽업 구동수단, 그리고 이들 턴테이블 어셈블리(230)와 광 픽업(260) 및 광 픽업 구동수단이 체결되어 결합되는 데크(280)로 구분될 수 있다.
턴테이블 어셈블리(230)는 광디스크가 장착되는 턴테이블(232) 및 턴테이블을 회전시키는 스핀들 모터(240)로 구분될 수 있으며, 데크(280)의 일측에 형성된 관통홀(284)을 통하여 데크에 결합되는 것이 일반적이다.
광 픽업(260)은 데크(280)의 중앙에 형성된 중심홀(282)에 위치하며, 중심홀 내에서 턴테이블 어셈블리(230)가 형성된 방향을 향해 수평으로 왕복 구동된다. 또한 광 픽업은 조사되는 레이저광이 광디스크의 정보기록면에 초점을 맞추도록 하는 대물렌즈(262; OL; Object Lens)를 그 상부에 구비하고 있다.
또한, 광 픽업(260)은 양 측면에 형성된 광 픽업 구동수단에 의해 구동되며, 광 픽업 구동수단은 데크(280)에 부착되어 고정된 구동모터(272)와, 광 픽업의 구동방향을 따라 광 픽업의 양 측면에 형성된 한 쌍의 가이드 봉(274, 276) 및 구동모터(272)의 회전운동을 직선운동으로 변경하여 광 픽업(260)을 직접 구동하는 체결수단(278)을 포함한다. 체결수단(278)은 적어도 한 쌍의 기어(277) 및 기어에 맞물리는 나사산이 구비된 래크(279)를 포함한다.
이러한 구조에 더하여, 본 발명의 제 1 실시형태는 턴테이블(232)의 높이가 상하로 조정되는 점에 특징이 있는 턴테이블 어셈블리(230)의 구조를 제시한다. 본 발명의 특징에 따른 턴테이블 어셈블리(230)는 스핀들 모터(240)의 하부에 위치하며, 스핀들 모터를 직접 상하로 구동하는 높이 조정 수단을 포함한다.
높이 조정 수단은 구동축(252)을 포함하는 조정 모터(250) 및 스핀들 모터의 하면을 지지하는 수직 구동수단으로 구성되며, 이때 구동축(252)은 데크(280)의 수평면(286)에 대하여 수직 방향으로 체결된다. 수직 구동수단은 구동기어(255)와 캠기어(254)의 조합으로 구성되며, 구동기어(255)는 조정 모터의 구동축(252)에 결합된다. 캠기어(254)는 구동기어(255)에 맞물리는 기어(257)와 스핀들 모터(240)를 지지하는 캠(256)을 포함하여 구성된다.
조정 모터(250)와 수직 구동수단은 각각 브라켓(290)에 부착되어 지지될 수 있으며, 브라켓(290) 자체는 그 일측(도시되지 않음)이 데크(280)의 저면에 결합되어 고정될 수 있다. 예를 들면, 브라켓(290)의 중앙에 조정 모터(250)의 구동축이 삽입되는 관통홀(292)이 형성되고, 캠기어(254)의 저면 중심에 결합되어 캠기어의 회전을 지지하는 지지대(294)가 브라켓의 상면에 형성될 수 있다.
또한, 조정 모터(250)는 구동축(252)이 브라켓(290)에 삽입되는 형태로 구성되기 때문에, 조정 모터의 상면이 브라켓의 저면에 볼트와 같은 부착수단(도시되지 않음)을 통하여 부착되는 것이 바람직하다.
또한, 수직 구동수단은 적어도 2개 이상으로 형성되는 것이 바람직하고, 각 각의 캠기어에 형성된 캠들은 조정 모터의 구동축이 임의의 범위로 회전하는 경우 서로 동일한 높이에서 스핀들 모터의 하부를 지지하도록 형상화되어야 한다.
또한, 도 3에서 캠기어(254)의 캠(256)이 스핀들 모터(240)의 하부를 직접 지지하고 있으나, 이와 달리 스핀들 모터(240)의 하부에 섀시(도시되지 않음)가 부착된 후 섀시를 캠(256)이 지지하는 방식으로 구성될 수도 있다. 캠(256)과 스핀들 모터(240) 사이에 섀시가 개재되는 경우, 캠(256)의 형성 위치가 스핀들 모터의 하부면으로 한정되어야 한다는 불편을 해소할 수 있으며, 동시에 캠이 부착된 캠기어(254)의 형성 위치를 비교적 자유롭게 배치할 수 있는 이점이 있다.
턴테이블(232)의 높이 조정은 턴테이블 어셈블리(230)의 높이 조정 수단을 이용하여 수행된다. 턴테이블의 높이를 조정하는 작업은 다음과 같이 설명될 수 있다.
턴테이블의 높이는 턴테이블(232)이 결합된 스핀들 모터(240)를 상하로 움직임에 의해 조정되며, 스핀들 모터는 스핀들 모터를 직접 지지하는 캠기어(254)의 회전에 의해 상하로 움직여진다. 캠기어(254)는 조정 모터(250)의 구동축(252)에 결합된 구동기어(255)의 회전에 맞물리는 기어(257)를 포함하며, 스핀들 모터를 직접 지지하는 캠(256)을 포함한다.
캠(256)은 캠기어(254)의 회전에 따라 높낮이가 조절될 수 있고, 따라서 구동기어(255)의 회전방향에 따라 캠(256)의 높이가 조절되고 결과적으로 스핀들 모터(240)에 장착된 턴테이블(232)의 높이가 조정된다.
구동기어(255)는 조정 모터의 구동축(252)에 결합되어 있으며, 광디스크의 종류(예컨대, CD, DVD 및 BD)를 식별하는 식별 수단의 식별 결과에 따라 조정 모터가 구동됨으로써 구동기어의 회전방향 또는 회전범위가 결정될 수 있다.
식별 수단은 별도로 부가될 수도 있고, 또는 광 픽업을 이용하여 구성될 수도 있다. 광 픽업을 이용하여 광디스크의 종류를 식별하는 방법은 다음과 같다. 즉, 광디스크가 로딩된 이후에, 광 픽업에서 S-커브 신호를 방출한 후 광디스크의 정보기록면에서 반사되어 나오는 신호 차이를 이용하여 광디스크의 종류(예컨대, CD, DVD 및 BD)가 식별될 수 있다.
또한, 도 3에서 높이 조정 수단은 하나의 조정 모터에 대응하여 두 개의 캠기어들(254)이 결합되어 구성되었지만, 이는 실시예에 불과하며 필요에 따라 높이 조정 수단에 다수의 캠기어들이 포함될 수 있다. 또한, 도 3에서 캠기어가 결합되는 위치는 스핀들 모터의 직접 하부면으로 도시되어 있으나, 반드시 이로 한정될 필요는 없으며, 예를 들면 캠기어와 스핀들 모터 사이에 스핀들 모터를 지지하는 섀시를 개재한 후 캠기어가 섀시의 임의의 곳을 지지하는 방식으로 구성되어도 무방하다.
도 6a 내지 6c는 각각 광디스크로서 DVD, CD 및 BD를 턴테이블에 장착한 상태에서 광디스크(220a, 220b, 220c)와 광 픽업(260) 사이의 작업거리가 조정된 상태를 도시한 단면도이다. 도 6a 내지 6c는 도 5에 도시된 턴테이블 어셈블리의 상하 움직임을 도시한 것이며, 도 5에 더하여 광 픽업(260)의 위치가 도시되어 있다. 이는, 광 픽업과 광디스크 사이의 작업거리를 예시적으로 보여주기 위해서, 광 픽업의 상대적 위치를 나타낸 것이다. 도 7은 본 발명의 턴테이블 어셈블리(230)를 이용하여 광디스크(DVD, CD 및 BD)의 종류에 대응하는 광디스크와 광 픽업 사이의 작업거리를 조정하는 절차를 나타낸 순서도이다.
도 6a 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 턴테이블 어셈블리의 작동 원리를 설명하면 다음과 같다. 참고로, 광 픽업(260)은 데크(280)의 일측에서 고정되어 있으며, 광 픽업(260)의 대물렌즈(262)는 자세 및 위치가 고정된 것으로 가정한다.
광디스크(220a, 220b, 220c)가 턴테이블(232)에 로딩되면, 식별 수단(도시되지 않음)에 의해 장착된 광디스크의 종류가 식별되며, 그 식별 결과에 따라 광디스크와 광 픽업(260)의 대물렌즈(262) 사이의 작업거리가 조정된다. 이 실시형태에서, 광디스크는 DVD, CD 및 BD의 세 종류가 적용되고 있다. 이 세 종류의 광디스크들을 적용하는 경우에 광디스크와 광 픽업의 대물렌즈 사이에 요구되는 작업거리를 비교하면, CD를 적용한 경우의 작업거리(DCD)가 가장 크고(도 6b 참조) BD를 적용한 경우의 작업거리(DBD)가 가장 작으며(도 6c 참조), DVD를 적용한 경우의 작업거리(DDVD)는 그 사이에 위치한다(도 6a).
작업거리의 조정은 턴테이블 어셈블리(230)에서 스핀들 모터(240)의 높이를 조정함으로써 스핀들 모터의 회전축(242)에 결합되어 있는 턴테이블(232)의 높이를 조정하는 작업을 통하여 수행된다. 예를 들면, 광디스크로 DVD가 적용된 경우(도 6a)를 기준으로, 광디스크로 CD가 적용되는 경우에는 작업거리를 늘려야 하기 때문에 턴테이블의 높이를 상승시키는(도 6b) 작업이, 광디스크로 BD가 적용되는 경우에는 작업거리를 줄여야 하기 때문에 턴테이블의 높이를 하강시키는(도 6c) 작업이 요구된다.
구체적으로는 도 7과 같은 순서도에 따라 턴테이블의 높이가 조정될 수 있다.
초기에 광디스크가 장착되는 턴테이블의 높이는 광디스크가 DVD인 경우에 대응하는 높이로 설정된다. 단, 이때 DVD에 대응하는 턴테이블의 높이는 CD에 대응하는 턴테이블의 높이와 BD에 대응하는 턴테이블의 높이 사이에 위치한다.
이러한 초기상태에서, 광디스크가 턴테이블 위로 로딩되어 장착된다(310). 장착된 광디스크의 종류는 로딩과 동시에 식별 수단(도시되지 않음)에 의해 그 종류가 식별된다(320). 식별 수단은 별도로 구성될 수도 있고, 또는 광 픽업(260)을 이용하여 적용될 수도 있다. 식별된 광디스크의 종류에 따라 턴테이블 어셈블리의 높이가 선택적으로 조정되며, 그 상세는 다음과 같다.
먼저, 광디스크가 DVD인지 확인한 후(330), DVD로 식별되었다면 턴테이블의 높이를 조정하지 않고(작업거리는 DDVD가 된다) 광디스크를 판독하는 단계(360)로 진행된다.
다음으로, 광디스크가 DVD가 아니라고 확인되었다면, 광디스크가 CD인지 확인하는 단계(340)로 진행된다. CD 확인 단계에서, 광디스크가 CD로 확인되었다면, 턴테이블의 높이를 상승시키는 단계(342; 작업거리는 DCD가 된다)를 거쳐 광디스크를 판독하는 단계(360)로 진행된다.
다음으로, 광디스크가 CD가 아니라고 확인되었다면, 광디스크는 BD로 확인되고(350), 턴테이블의 높이를 하강시키는 단계(352; 작업거리는 DBD가 된다)를 거쳐 광디스크를 판독하는 단계(360)로 진행된다.
이와 같이, 광디스크가 장착되기 전에 턴테이블의 높이는 임의의 단계로 초기화되며(이 실시형태에서는, DVD에 대응되는 높이), 광디스크가 장착될 때마다 위 단계들을 거쳐 턴테이블의 높이를 선택적으로 조정하게 된다.
이상과 같은 턴테이블의 높이 조정 방법은, 편의상 DVD에 대응되는 턴테이블의 높이를 기준으로 하여 구성된 것이며, 이와 달리 다른 광디스크(예컨대, CD 또는 BD)에 대응되는 턴테이블의 높이를 기준으로 구성될 수도 있다.
예컨대, CD에 대응되는 턴테이블의 높이를 초기값으로 설정한다면, 광디스크가 DVD로 식별되는 경우에 턴테이블의 높이를 1단계로 하강시키고, 광디스크가 BD로 식별되는 경우에 턴테이블의 높이를 2단계(1단계보다 더 낮게)로 하강시킬 수 있다.
반대로, BD에 대응되는 턴테이블의 높이를 초기값으로 설정한다면, 광디스크가 DVD로 식별되는 경우에 턴테이블의 높이를 1단계로 상승시키고, 광디스크가 CD로 식별되는 경우에 턴테이블의 높이를 2단계(1단계보다 더 높게)로 상승시킬 수 있다.
( 제 2 실시형태 )
도 8은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 턴테이블 어셈블리(230')를 도시한 분해 사시도이다.
본 발명의 제 2 실시형태에서, 턴테이블 어셈블리(230')는 제 1 실시형태에 따른 턴테이블 어셈블리(도 3의 230 참조)와 유사한 구조이며, 높이 조정 수단의 조정 모터(250')가 상이한 것이다. 따라서, 동일한 구성요소에 대하여 동일한 도면 부호가 기재되고, 그 상세는 생략한다.
구체적으로는, 제 1 실시형태(이하, 도 3 참조)에서 조정 모터(250)는 구동축(252)이 브라켓(290)의 관통홀(292)을 관통하여 결합된 구조로, 구동축(252)이 데크(280)의 수평면(286)에 대하여 수직인 구조이며, 이와 달리 본 발명의 제 2 실시형태에서 조정 모터(250')는 구동축(252')이 데크의 수평면(286)에 평행한 상태로 브라켓(290')에 부착된 구조이다.
조정 모터(250')의 구동축(252')이 데크의 수평면(286)에 평행하게 배치되기 때문에, 캠기어(254)와 연결되기 위해서 추가의 연결용 기어(259)를 필요로 하며, 연결용 기어(259)는 구동축(252')에 결합되어 있는 구동기어(255')에 의해 회전한다. 이 경우에, 구동기어(255')는 데크의 수평면에 평행한 구동축의 축 방향을 데크의 수평면에 수직한 연결용 기어의 축 방향으로 전환할 수 있는 워엄기어(worm gear)가 사용되는 것이 바람직하다.
브라켓(290')은 도 3의 브라켓(290)과는 달리, 그 저면에 조정 모터를 부착시킬 필요가 없으며, 따라서 턴테이블 어셈블리(230')가 포함되는 광디스크 장치의 몸체가 직접 브라켓의 역할을 할 수도 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 구동축(252') 의 방향이 데크의 수평면(286)에 평행한 상태로 조정 모터(250')가 부착되기 때문에, 본 발명의 제 1 실시형태에 비하여 턴테이블 어셈블리(230')의 전체 크기(수직 방향)를 줄일 수 있다.
이상과 같은 구조의 턴테이블 어셈블리는 종래의 실시예들과 비교하여 다음과 같은 이점을 갖는다.
대물렌즈를 직접 구동하여 대물렌즈와 광디스크 사이의 작업거리를 조정하던 종래의 방식(종래의 일 실시예)에 비하여, 본 발명은 광디스크가 장착되는 턴테이블을 직접 구동하여 작업거리를 조정하는 방식이므로, 그 구동 범위가 비교적 커서 다양한 종류의 광디스크에 대해 모두 적용 가능한 구조이다.
즉, 종래의 방식에서는 광 픽업 내에서 와이어 등으로 체결된 대물렌즈의 위치 및 자세를 조정하였고, 이 경우 광 픽업 내 포커스 가동량은 다양한 종류의 광디스크들(예컨대, CD, DVD 및 BD) 모두에 호환성을 부여하기에는 부족하며, CD, DVD 및 BD 모두에 대응하기 위해서는 광디스크에 따라 별도의 데크가 적용되는 듀얼 데크 시스템이 요구되는 등의 제한이 있으나, 본 발명의 구조를 적용하여 이를 해소할 수 있다.
본 발명의 구조는 광디스크가 장착되는 턴테이블이 직접 상하로 구동되는 방식으로 구성되기 때문에, 턴테이블이 상하 구동범위를 적절히 조정함으로써 위와 같은 세 종류의 광디스크들 모두에 호환될 수 있는 턴테이블 어셈블리를 제공할 수 있다.
또한, 종래의 방식에서 작업거리를 조정하기 위하여 무리하게 대물렌즈를 조 정하는 경우 액츄에이터의 DC 감도(DC 추종성) 및 틸트 특성에 가혹한 영향을 주는 등의 문제점이 있으나, 본 발명의 구조를 적용하는 경우 이를 해소할 수 있다.
본 발명의 구조는 턴테이블을 상하로 구동하기 위하여 데크의 저면에 부착된 조정 모터와 조정 모터에 결합된 수직 구동수단을 포함하며, 이러한 높이 조정 수단을 작동시켜 턴테이블의 높이를 조정하기 때문에, 대물렌즈를 직접 구동하는 경우에 비하여 액츄에이터의 DC 추종성이 높고, 대물렌즈의 틸트 특성에 영향을 주지 않는 이점이 있다.
다음으로, 광디스크 로딩시 데크를 구동시키는 방식의 광디스크 장치에 더하여 힌지를 중심으로 회전하는 구동 플레이트와 구동 플레이트의 움직임을 제어하는 승강 제어부를 더 포함하는 종래의 구조(종래의 다른 실시예)에 비하여, 본 발명의 구조는 오직 턴테이블의 높이만을 조정하는 높이 조정 수단을 포함하는 것에 특징이 있다.
종래의 턴테이블 장치는 구동 플레이트 내에 형성된 다단 가이드공의 형상과 구동캠의 회전 범위에 따라 구동 플레이트가 힌지를 중심으로 회전하는 방식이기 때문에, 다단 가이드공의 형상과, 구동캠의 회전 범위 그리고 구동 플레이트가 힌지 결합된 힌지의 구조적 위치 등이 작업거리를 조정하는 과정에 큰 영향을 주는 것이고, 이처럼 작업거리 조정에 관련된 다수의 요소들 대부분이 일단 형상화된 이후에는 수정 등이 불가능한 고정화된 구조이다. 따라서, 종래의 경우 적용되는 광디스크의 종류는 두 종류(예컨대, DVD 및 CD)로 한정되며, 작업거리 역시 한정된 범위 내에서만 조정 가능하다.
이러한 종래의 방식에 비하여, 본 발명에 따른 턴테이블 어셈블리는 직접 조정 모터를 구동시키는 방식이기 때문에 조정 모터에 연결된 캠기어의 캠을 적절하게 회전시킴으로써, 캠에 의해 지지되는 턴테이블이 높이가 미세하게 조정될 수 있다. 즉, 조정 모터에 인가되는 전원의 양에 따라 비례적으로 턴테이블의 높이가 조정될 수 있으며, 이에 따라 본 발명에 따른 턴테이블의 높이 조정은 캠기어의 캠 형상에 의해서만 구조적으로 제한될 뿐이다.
또한, 본 발명에 따른 구조는 광 픽업의 대물렌즈 구동과 함께 작동될 수 있다. 종래의 구조에서는 다단 가이드공 및 구동 플레이트의 구조형상에 한정되는 두 지점에서만 턴테이블 어셈블리의 높이가 조정되지만, 본 발명의 구조에서는 적절히 형성된 캠과 캠을 회전시키는 구동축의 회전에 의해 미세하게 턴테이블의 높이 조정이 가능하며, 덧붙여 함께 작동되는 대물렌즈의 자세 및 위치 조정에 의해서 보다 폭 넓은 범위에서 작업거리를 조정할 수 있는 이점을 갖는다.
이처럼, 턴테이블의 높이가 미세하게 조정될 수 있기 때문에, 필요에 따라 다양한 종류의 광디스크가 적용될 수 있으며, 바람직하게는 세 종류의 광디스크들(예컨대, CD, DVD 및 BD)에 적용 가능하다.
또한 종래의 턴테이블 장치는 기본적으로 데크가 힌지축에 의해 회전가능한 구조에만 적용할 수 있음에 반하여, 본 발명은 그러한 구조적 제한을 받지 않는다.
또한 종래의 턴테이블 장치에서, 턴테이블의 승하강 제어는 구동캠->구동 플레이트->연동핀->승강 구동부재(힌지)->회전축 받침판->회전축->턴테이블로 이어지는 다수의 결합구조를 통하여 이루어지기 때문에 그 제어의 정밀도를 유지하는 것 이 쉽지 않으나, 본 발명의 구조는 작업거리의 조정이 단순히 조정 모터와 조정 모터에 연결된 캠기어의 캠 형상의 의존하기 때문에 제어의 정밀도가 크게 향상될 수 있다.
이상에서 본 발명은 특정한 실시형태들을 참고하여 턴테이블 어셈블리에 관한 구체적인 상세가 기술되고 이러한 실시형태들을 중심으로 본 발명이 개시되고 있으나, 본 발명은 이로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 다음의 특허청구범위에 의해서만 발명의 범위가 한정되고 정의된다.
본 발명에 따르면, 광디스크와 광 픽업 사이의 작업거리가 예컨대, CD, DVD 및 BD 등과 같은 광디스크의 종류에 따라 조정될 수 있으며, 광 픽업의 대물렌즈가 아니라 광디스크가 장착되는 턴테이블의 높이를 조정하여 작업거리를 조정할 수 있고, 이에 따라 적어도 세 종류의 광디스크에 대하여 모두 적용 가능한 구조이면서 광 픽업의 액츄에이터의 DC 감도와 대물렌즈의 틸트 특성이 우수한 높이 가변형 턴테이블 어셈블리 및 그를 포함하는 광디스크 장치를 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 데크의 일 측면에 형성된 관통홀에 삽입되는 턴테이블 어셈블리에 있어서,
    광디스크가 장착되는 턴테이블;
    상기 턴테이블의 저면 중심에 결합되는 회전축을 포함하며, 상기 회전축에 의해 상기 턴테이블을 회전시키는 스핀들 모터; 및
    상기 스핀들 모터를 상하로 구동하며, 구동축을 포함하는 조정 모터, 및 상기 스핀들 모터를 지지하며 상기 조정 모터의 구동축 회전에 대응하여 상기 데크의 수평면에 수직하는 방향으로 구동되는 수직 구동수단을 포함하는 높이 조정 수단;을 포함하고,
    상기 높이 조정 수단의 구동에 의해 상기 턴테이블의 높이가 조정됨을 특징으로 하는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 구동축에 구동기어가 결합되며, 상기 수직 구동수단은 상기 구동기어에 연결되는 적어도 하나의 기어 및 캠을 포함하는 것을 특징으로 하는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 구동축은 상기 데크의 수평면에 대하여 수직인 것을 특징으로 하는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 구동축은 상기 데크의 수평면에 대하여 평행이고, 상기 수직 구동수단은 적어도 하나의 워엄 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 수직 구동수단은 적어도 2개 이상인 것을 특징으로 하는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 수직 구동수단과 상기 스핀들 모터 사이에 섀시가 개재되고, 상기 섀시는 상기 스핀들 모터의 하부면 전체를 지지하는 것을 특징으로 하는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 데크의 저면에 일단이 고정되고 타단이 상기 조정 모터를 지지하는 형상의 브라켓을 포함하며, 상기 브라켓에 의해 상기 조정 모터가 고정 지지되는 것을 특징으로 하는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 수직 구동수단은 상기 브라켓에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리.
  10. 실질적으로 장방형의 몸체를 가지며, 관통홀이 일 측면에 형성되고 중심홀이 중앙부에 형성된 데크;
    상기 관통홀에 삽입되며, 광디스크를 장착시켜 회전시키는 턴테이블 어셈블리;
    상기 중심홀 내에서 상기 관통홀을 향한 방향으로 왕복 구동되며, 상기 광디스크와 소정의 작업거리를 유지하는 대물렌즈가 구비된 광 픽업; 및
    상기 광 픽업을 수평 방향으로 왕복 구동시키는 광 픽업 구동수단을 포함하는 광디스크 장치에 있어서, 상기 턴테이블 어셈블리는:
    상기 광디스크가 장착되는 턴테이블;
    상기 턴테이블의 저면 중심에 결합되는 회전축을 포함하며, 상기 회전축을 통하여 상기 턴테이블을 회전시키는 스핀들 모터; 및
    상기 데크의 저면에서 상기 스핀들 모터를 상하로 구동하며, 구동축을 포함하는 조정 모터, 및 상기 스핀들 모터를 지지하며 상기 조정 모터의 구동축 회전에 대응하여 상기 데크의 수평면에 수직하는 방향으로 구동되는 수직 구동수단을 포함하는 높이 조정 수단;을 더 포함하고,
    상기 높이 조정 수단에 의해 상기 턴테이블의 높이가 조정됨으로써 상기 대물렌즈와 상기 광디스크 사이의 작업거리가 조정됨을 특징으로 하는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리를 포함하는 광디스크 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 광디스크의 종류를 식별하는 식별 수단을 더 포함하며, 상기 높이 조정 수단은 상기 식별 수단의 식별 결과에 따라 상기 턴테이블의 높이를 조정하는 것을 특징으로 하는 높이 가변형 턴테이블 어셈블리를 포함하는 광디스크 장치.
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