KR100926937B1 - 광디스크 드라이브 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광디스크의 회전에 의해 발생하는 공기 유동을 이용하여 내부 부품을 냉각시킬 수 있는 광디스크 드라이브 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 광디스크의 회전에 의해 자연스럽게 발생하는 공기의 유동을 이용하면서 광디스크 드라이브 장치의 내부 부품을 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

Description

광디스크 드라이브 장치{Optical disc drive apparatus}

본 발명은 광디스크 드라이브 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 광디스크의 회전에 의해 발생하는 공기 유동을 이용하여 내부 부품을 냉각시킬 수 있는 광디스크 드라이브 장치에 관한 것이다.

광디스크 드라이브 장치는 광픽업을 통해 레이저빔을 CD나 DVD, BD, HD-DVD 등과 같은 광디스크에 주사하여 저장된 데이타를 읽거나 또는 데이타를 기록하는 장치이다. 최근 광디스크의 기록 밀도가 높아지면서, 광디스크 드라이브 장치 역시 매우 정교해지고 있다. 이에 따라 광디스크 드라이브 장치 내의 칩셋과 같은 회로 부품 및 광픽업 등에서 발생하는 열을 효과적으로 방열시켜야 하는 문제가 대두되고 있다. 광디스크 드라이브 장치의 방열 성능은 광디스크 드라이브 장치의 신뢰성 향상에 있어서 중요한 요인 중 하나이다.

일반적인 광디스크 드라이브 장치의 냉각 방식은 단순히 공기의 자연적인 대류를 이용한 냉각 방식이다. 그러나 이러한 방식의 경우, 광디스크 드라이브 장치에서 발생하는 열이 증가함에 따라 냉각 효율성이 저하되고 있다. 최근에는 냉각팬을 이용한 강제 대류 방식으로 냉각 효과를 향상시키는 기술이 제안되었다.

도 1 및 도 2는 냉각팬을 이용한 종래의 광디스크 드라이브 장치(10)의 개략적인 냉각 구조를 예시적으로 도시하고 있다. 여기서 도 1은 광디스크 드라이브 장치(10)의 메인 프레임(11)의 상부를 도시하고 있으며, 도 2는 메인 프레임(11)의 하부를 도시하고 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 메인 프레임(11)의 상부에는 광디스크(D)가 수납되는 디스크 트레이(12)가 설치되어 있으며, 광디스크(D)는 디스크 트레이(12) 내에서 클램퍼(13)에 의해 고정된다. 상기 클램퍼(13)는 메인 프레임(11)의 하부에 있는 스핀들 모터(19)와 연결되어 있다. 상기 스핀들 모터(19)는 피딩계(17)에 의해 메인 프레임(11)의 하부에 고정되어 있다. 광디스크(D)로부터 데이터를 읽거나 광디스크(D)에 데이터를 기록하는 광픽업(18)은 상기 피딩계(17) 내에서 광디스크(D)의 내외주로 이동 가능하도록 설치되어 있다. 이러한 구조에서, 냉각이 필요한 부품들은 주로 메인 프레임(11)의 하부에 위치한다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 메인 프레임(11)의 상면에는 광디스크 드라이브 장치(10)의 냉각을 위한 냉각팬(14)이 설치되어 있다. 냉각팬(14)에서 발생한 공기의 유동은 메인 프레임(11)을 관통하도록 마련된 공기 유입구(15)를 통해 메인 프레임(11)의 하부로 이동한다. 도 2를 참조하면, 공기 유입구(15)를 통해 나온 공기는 메인 프레임(11)의 하부에 있는 유로(16a)를 따라 흐르며, 폭이 점차 좁아지는 노즐(16b)을 통해 광픽업(18) 및 다른 부품에 제공된다. 여기서 상기 노즐(16b)은 공기의 흐름을 빠르게 만들며 원하는 위치로 공기의 흐름의 변경시키도록 한다.

그러나 이러한 방식은 냉각팬(14)을 추가로 구비해야 하기 때문에 광디스크 드라이브 장치(10)의 제조 원가를 상승시키며 소비 전력도 증가시킨다. 또한 광디 스크(D)의 회전에 의해 자연히 발생하는 공기의 유동을 이용하지 못하고 오히려 방해하고 있다. 즉, 광디스크(D)의 회전에 의해 발생하는 공기의 흐름이 냉각팬(14)에 의해 차단되어 소멸한다.

본 발명의 목적은 냉각팬을 추가로 구비하지 않고 광디스크의 회전에 의해 자연스럽게 발생하는 공기의 유동을 이용하여 내부 부품을 냉각시킬 수 있는 광디스크 드라이브 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크 드라이브 장치는, 메인 프레임; 광디스크의 회전에 의해 발생하는 공기 유동의 진행 방향을 가이드하기 위하여, 상기 메인 프레임 내에서 광디스크의 둘레 부분에 형성된 공기 유동로; 및 상기 공기 유동로에 의해 가이드된 공기 유동을 메인 프레임의 하부로 유도하기 위하여, 상기 메인 프레임 내부의 측면에 상기 메인 프레임을 관통하도록 형성된 통기홀;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 공기 유동로는 광디스크의 둘레 부분과 간격을 두고 곡선형으로 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 광디스크의 회전에 의해 발생하는 공기 유동을 상기 공기 유동로 내에 가두기 위하여 상기 공기 유동로의 경계를 따라 단차부가 형성될 수 있다.

상기 통기홀은 상기 공기 유동로의 공기 출구 부분과 대향하는 위치에 형성될 수 있다.

또한, 상기 공기 유동로는 공기 입구 부분에서 폭이 가장 넓고 중앙 부분에서 폭이 가장 좁으며 공기 출구 부분으로 갈수록 폭이 넓어질 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 통기홀의 공기 출구 부분에 상기 메인 프레임 하부의 원하는 위치로 공기 유동을 제공하기 위한 공기 유동 가이드가 더 설치될 수 있다.

예컨대, 상기 공기 유동 가이드는 립 형상을 갖도록 형성될 수 있다.

상기 립 형상의 공기 유동 가이드는 다수의 얇은 판을 나란히 배열하여 이루어질 수 있으며, 상기 다수의 얇은 판은 메인 프레임의 하부로 전달되는 공기 유동을 원하는 방향으로 진행시키도록 배열될 수 있다.

본 발명에 따르면, 광디스크의 회전에 의해 자연스럽게 발생하는 공기의 유동을 이용하면서 광디스크 드라이브 장치의 내부 부품을 효율적으로 냉각시킬 수 있다. 또한, 별도의 냉각팬을 추가할 필요가 없기 때문에, 광디스크 드라이브 장치의 제조 원가를 저감할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 광디스크 드라이브 장치의 구성 및 동작에 대해 상세하게 설명한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크 드라이브 장치(20) 의 예시적인 냉각 구조를 개략적으로 도시하는 것으로, 도 3은 광디스크 드라이브 장치(20)의 상부를 도시하며, 도 4는 광디스크 드라이브 장치(20)의 상부를 도시하고, 도 5는 광디스크 드라이브 장치(20)의 하부를 다른 각도에서 도시하고 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 종래와 마찬가지로, 상기 광디스크 드라이브 장치(20)의 메인 프레임(21) 상부에는 광디스크를 수납하기 위한 디스크 트레이(22)가 설치되어 있다. 또한, 메인 프레임(21)의 하부에는 광디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터(29)가 피딩계(26)에 의해 고정되어 있다. 광디스크로부터 데이터를 읽거나 광디스크에 데이터를 기록하는 역할을 하는 광픽업(28)은 상기 피딩계(26) 내에서 광디스크의 내외주로 이동 가능하도록 설치된다. 디스크 트레이(22)에 안착된 광디스크를 고정하는 턴테이블(23)은 상기 스핀들 모터(29)의 회전축과 연결되어 있다. 디스크 트레이(22)의 광디스크 안착부 중심에는 개구가 형성되어 있으며, 상기 디스크 트레이(22)의 광디스크 안착부 중심에 상기 턴테이블(23)이 위치하게 된다. 이러한 구조에서, 광픽업(28)의 레이저 다이오드(미도시) 등과 같이 냉각이 필요한 부품들은 주로 메인 프레임(21)의 하부에 위치하고 있다.

일반적으로, 광디스크에 데이터를 기록하거나 또는 광디스크로부터 데이터를 재생하는 동안, 광디스크는 고속으로 회전하게 된다. 이때, 광디스크의 고속 회전에 의해 광디스크의 주변에는 큰 공기의 유동이 발생하게 된다. 도 6은 이러한 광디스크의 회전에 의해 발생하는 공기 유동을 보여주는 시뮬레이션 결과이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 특히 회전하는 광디스크의 둘레 부분에 큰 공기 유동이 발생한다. 본 발명은, 이러한 광디스크의 회전에 의해 메인 프레임(21)의 상부에서 발 생하는 공기의 유동을 메인 프레임(21)의 하부로 유도함으로써, 메인 프레임(21)의 하부에 위치하고 있는 부품들을 냉각시킨다.

이를 위하여, 도 3 및 도 5에 예시적으로 도시된 바와 같이, 상기 디스크 트레이(22)의 상면에는 광디스크의 회전에 의해 발생한 공기 유동의 진행 방향을 가이드하기 위한 공기 유동로(22b)가 형성될 수 있다. 예컨대, 이러한 공기 유동로(22b)는 디스크 트레이(22)에 안착된 광디스크의 둘레 부분과 소정의 간격을 두고 곡선형으로 형성될 수 있다. 특히, 상기 공기 유동로(22b)의 위치는 가장 큰 공기 유동이 발생하는 광디스크의 둘레 부분을 따라 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 디스크 트레이(22) 상에 공기 유동로(22b)를 형성하기 위하여, 상기 공기 유동로(22b)의 경계를 따라 디스크 트레이(22)의 상면에 일정한 높이를 갖는 단차부(22a)를 형성할 수 있다. 그러면 광디스크의 회전에 의해 발생한 공기 유동은 상기 단차부(22a)에 의해 공기 유동로(22b) 내에 갇히게 되며, 상기 공기 유동로(22b)를 따라서 흐르게 된다. 도 3에는 이러한 공기의 흐름을 화살표로 표시하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 광디스크가 회전하면 광디스크의 회전 방향과 동일한 방향으로 공기의 유동이 발생한다. 특히, 공기의 유동은 회전하는 광디스크의 상하부에서 발생하여 원형으로 회전하다가 광디스크의 둘레로 진행하게 된다. 이때, 본 발명과 같이 광디스크의 둘레에 공기 유동로(22b)가 형성되어 있으면, 광디스크의 둘레로 진행하는 공기의 유동이 상기 공기 유동로(22b)를 따라 흐르게 된다.

또한, 광디스크의 회전에 의해 발생한 공기 유동의 속도를 더욱 빠르게 하기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 공기 유동로(22b)의 공기 입구 부분에서 폭을 가장 넓게 하고 공기 유동로(22b)의 중앙 부분에서 폭을 가장 좁게 할 수도 있다. 그러면 공기 유동로(22b)의 입구에서 중앙 부분으로 흐르는 동안 공기의 속도가 점차 빨라지게 된다. 공기 유동로(22b)의 공기 출구 부분은 후술할 메인 프레임(21)의 통기홀(24)의 폭과 대응하도록 중앙 부분보다 폭이 넓어지게 형성할 수도 있다. 도 3 및 도 5에서는 상기 공기 유동로(22b)가 디스크 트레이(22)의 상면에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하다. 예컨대 디스크 트레이를 갖지 않는 슬롯-인 방식의 광디스크 드라이브 장치의 경우, 공기 유동로는 디스크 트레이 위에 형성되지 않는다. 그러나 슬롯-인 방식의 광디스크 드라이브 장치의 경우에도, 본 발명에 따른 공기 유동로의 원리는 그대로 적용될 수 있다. 예컨대, 슬롯-인 방식의 광디스크 드라이브 장치의 경우, 도 3 및 도 5에 도시된 공기 유동로(22b)의 위치와 동일한 위치, 즉 메인 프레임 내에서 광디스크의 둘레 부분에 상술한 형태의 공기 유동로를 형성하는 것이 가능하다.

한편, 냉각이 필요한 부품들은 주로 메인 프레임(21)의 하부에 위치하기 때문에, 공기 유동로(22b)에 의해 가이드된 공기 유동은 메인 프레임(21)의 하부로 유도되어야 한다. 이를 위하여, 상기 메인 프레임(21) 내부의 측면에는, 메인 프레임(21)을 관통하여 메인 프레임(21)의 상하부를 연결하도록 통기홀(24)을 형성할 수 있다. 특히, 상기 통기홀(24)은 디스크 트레이(22)에 형성된 공기 유동로(22b)의 공기 출구 부분과 대향하는 위치에 형성된다. 그러면, 상기 공기 유동로(22b)를 따라 흐르던 공기는 메인 프레임(21)에 형성된 통기홀(24)을 통과하여 메인 프레 임(21)의 하부로 진행하게 된다.

본 발명에 따르면, 이렇게 메인 프레임(21)의 하부로 제공된 공기 유동을 이용하여 광픽업(28) 등과 같은 여러 부품들을 냉각할 수 있다. 이때, 냉각 효율을 더욱 향상시키기 위해서는, 냉각이 필요한 특정 부품들의 위치로 공기 유동을 안내하는 것이 필요하다. 따라서, 메인 프레임(21) 하부의 원하는 위치로 공기 유동을 진행시키기 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 통기홀(24)의 공기 출구 부분에 공기 유동 가이드(25)를 더 배치할 수 있다. 예컨대, 공기 유동 가이드(25)는 다수의 얇은 판을 나란히 배열하여 이루어진 립(rib) 형태를 가질 수 있다. 이러한 공기 유동 가이드(25)를 특정한 방향으로 배열함으로써, 통기홀(24)을 통해 메인 프레임(21)의 하부로 전달되는 공기 유동을 원하는 방향으로 진행하게 할 수 있다.

한편, 비록 도시하지는 않았지만, 광디스크 하부의 디스크 트레이(22) 부분, 즉 디스크 트레이(22)의 광디스크 안착부 부위에도 홀을 더 형성하여, 광디스크의 하부에서 발생하는 공기 유동을 메인 프레임(21)의 하부로 전달하는 것도 가능하다. 이렇게 함으로써, 다양한 경로로 공기 유동을 안내하여 냉각 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 지금까지, 본원 발명의 이해를 돕기 위하여 모범적인 실시예가 설명되고 첨부된 도면에 도시되었다. 그러나, 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이고 이를 제한하지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 그리고 본 발명은 도시되고 설명된 설명에 국한되지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 이는 다양한 다른 변형이 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일어날 수 있기 때문이다.

도 1 및 도 2는 종래의 광디스크 드라이브 장치의 냉각 구조를 개략적으로 도시한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 광디스크 드라이브 장치의 냉각 구조를 개략적으로 도시한다.

도 6은 광디스크의 회전에 의해 발생하는 공기 유동을 보여주는 시뮬레이션 결과이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

20.....광디스크 드라이브 장치 21.....메인 프레임

22.....디스크 트레이 22a....단차부

22b....공기 유동로 23.....턴테이블

24.....통기홀 25.....공기 유동 가이드

26.....피딩계 28.....광픽업

29.....스핀들 모터

Claims (8)

1. 메인 프레임;

   광디스크의 회전에 의해 발생하는 공기 유동의 진행 방향을 가이드하기 위하여, 상기 메인 프레임 내에서 광디스크의 둘레 부분에 형성된 공기 유동로; 및

   상기 공기 유동로에 의해 가이드된 공기 유동을 메인 프레임의 하부로 유도하기 위하여, 상기 메인 프레임 내부의 측면에 상기 메인 프레임을 관통하도록 형성된 통기홀;을 포함하며,

   상기 통기홀은 상기 공기 유동로의 공기 출구 부분과 대향하는 위치에 형성되어 있으며,

   상기 통기홀의 공기 출구 부분은 상기 메인 프레임 하부의 원하는 위치로 공기 유동을 제공하도록 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 공기 유동로는 광디스크의 둘레 부분과 간격을 두고 곡선형으로 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   광디스크의 회전에 의해 발생하는 공기 유동을 상기 공기 유동로 내에 가두기 위하여 상기 공기 유동로의 경계를 따라 단차부가 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브 장치.
4. 삭제
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 공기 유동로는 공기 입구 부분에서 폭이 가장 넓고 중앙 부분에서 폭이 가장 좁으며 공기 출구 부분으로 갈수록 폭이 넓어지는 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브 장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 메인 프레임 하부의 원하는 위치로 공기 유동을 제공하기 위하여 상기 통기홀의 공기 출구 부분에 공기 유동 가이드가 설치된 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 공기 유동 가이드는 립 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 립 형상의 공기 유동 가이드는 다수의 얇은 판을 나란히 배열하여 이루어지며, 상기 다수의 얇은 판은 메인 프레임의 하부로 전달되는 공기 유동을 원하는 방향으로 진행시키도록 배열되는 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브 장치.

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