KR101255344B1 - 광 픽업용 가요성 케이블 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브 - Google Patents

광 픽업용 가요성 케이블 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브 Download PDF

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Abstract

가요성 케이블 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브에 관해 기술된다. 개시된 가요성 케이블은, 대상(帶狀) 의 베이스 필름, 상기 베이스 필름 상에 일 측 방향으로 연장되는 다수의 배선 층, 그리고 상기 베이스의 일부분에 부착되는 것으로 부분적인 탄성 조절용 패턴이 형성되어 있는 보강 필름; 를 구비한다.

Description

광 픽업용 가요성 케이블 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브{flexible cable for optical pickup and drive adopting the cable}
본 발명은 광 픽업용 가요성 케이블 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브에 관련한다.
광 픽업은 디스크의 기록면에 대면한 상태에서 트랙을 가로 지르는 방사상(radial) 방향으로 이송된다. 이러한 광 픽업은 회로 기판과의 제어 신호 및 RF 신호의 교환을 위한 가요성 평판 케이블에 연결된다. 가요성 평판 케이블은 이송 레일(feeding rail 또는 shaft)을 따라 움직이는 광 픽업과 위치 고정된 회로 기판 사이에 연결되기 때문에 광 픽업의 이송에 방해되지 않도록 적절하게 굽혀지는 구조를 가진다.
이와 같이 굽혀지는 부분에는 응력이 집중되게 되는데, 응력의 분산을 위해서는 전체적으로 고른 굴곡을 가지는 것이 필요하다. 그러나, 실제 구조에서는 불규칙한 굴곡이 발생할 수 있고, 이로 인해 응력 집중 부분에서의 단선이 나타날 수 있다. 이러한 문제를 개선하기 위한 구조가 US 7,777,804 (특허문헌1)이 제안되었다. 제안되는 구조는 굽혀지는 부분에 탄성을 보강하는 보강시트(reinforcing sheet)를 부착하였다. 이 구조는 굽혀지는 부분에서의 응력 분산에 도움이 된다. 그러나, 이 특허에서는 보강시트의 두께가 특정 범위 내로 제한되고 있는데, 이는 적절한 탄력 발생을 위하여 보강 시트의 물리적 특성이 고려되기 때문인 것으로 보인다. 보강시트의 선택에 있어서 두께의 결정 및 재료의 선택에 좀 더 자유로울 필요가 있다.
US 7774804 B2
본 발명은 제작이 용이하고 재료 선택 자유도가 증대된 광 픽업용 가용성 평판 케이블 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브를 제공한다.
또한 본 발명은 부분적인 탄력의 조절이 가능한 광 픽업용 가요성 평판 케이블 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브를 제공한다.
본 발명의 한 유형에 따르면,
대상(帶狀) 의 베이스 필름;
상기 베이스 필름 상에 일 측 방향으로 연장되는 다수의 배선 층; 그리고
상기 베이스의 일부분에 부착되는 것으로 부분적인 탄성 조절용 패턴이 형성되어 있는 보강 필름; 을 구비하는 가요성 케이블이 제공된다.
본 발명의 다른 유형에 따르면,
광 디스크의 기록면을 액세스 하는 광 픽업;
상기 광 픽업이 이송 가능하게 지지되는 광 픽업 지지 베이스;
상기 광 픽업에 연결되는 회로기판;
상기 회로 기판이 설치되는 기판 지지 베이스; 그리고
상기 광 픽업과 회로 기판을 상호 연결 하는 것으로, 밴드 형태의 베이스 필름, 상기 베이스 필름 상에 일 측 방향으로 연장 하는 다수의 배선 층, 그리고
상기 베이스의 일부분에 부착되는 것으로 부분적인 탄성 조절용 패턴이 형성되어 있는 보강 필름을 구비하는 가요성 케이블; 을 구비하는 광 디스크 드라이브가 제공된다.
본 발명의 구체적인 실시 예에 따르면, 상기 패턴은 상기 보강 필름에 형성되는 다수의 관통 공을 포함할 수 있다.
본 발명의 구체적인 다른 실시 예에 따르면, 상기 패턴은 상기 보강 필름에 형성되는 다수의 함몰 부를 포함할 수 있다.
본 발명의 구체적인 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 패턴은 상기 보강 필름에 형성되는 다수의 관통 공과 다수의 함몰 부를 포함할 수 있다.
본 발명의 구체적인 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 패턴은 상기 보강 필름에 형성되는 것으로 서로 다른 크기의 관통 공을 다수 구비할 수 있다.
본 발명의 구체적인 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 패턴은 상기 보강 필름에 형성되는 것으로 서로 다른 크기의 다수 함몰 부을 포함할 수 있다.
본 발명의 구체적인 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 다수 배선 층 중, 양 외곽 배선 층의 외측 가장자리와 베이스 필름의 가장자리 간의 간격이 배선 층의 폭에 비해 크다.
본 발명의 구체적인 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 패턴은 실질적으로 진원형 관통 공과 일 방향으로 연장된 관통 공을 포함할 수 있다.
본 발명의 구체적인 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 가요성 케이블은 FFC(flexible flat cable) 과 FPC(flexible printed Circuit) 케이블 중의 어느 하나 이다.
광 디스크의 기록면을 액세스하는 광 픽업의 동작에 따라 가요성 케이블의 굽혀진 부분에 대한 응력 집중을 효과적으로 분산하여 케이블의 배선 층에 대한 스트레스를 감소시킨다. 또한 응력 분산을 차등화하여 적절히 분산함으로써 케이블의 굽은 부분에 대한 스트레스 분포의 조절 또는 제어가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 에에 따른 광 디스크 드라이브의 개략적 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광 디스크 드라이브에서, 픽업 유니트와 회로 기판을 상호 연결하는 가요성 케이블의 상태를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가요성 케이블의 개략적 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가요성 케이블의 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가요성 케이블에서, 보강 필름에 형성되는 관통공형 탄성 조절 패턴의 일 실시 예를 보인다.
도 6은 본 발명에 따른 가요성 케이블에서, 보강 필름에 형성되는 딤플형(오목형) 탄성 조절 패턴의 일 실시 예를 보인다.
도 7은 본 발명에 따른 가요성 케이블에 부착되는 보강 필름의 한 변형 예를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 가요성 케이블에 부착되는 보강 필름의 다른 변형 예를 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 가요성 케이블에 부착되는 보강 필름의 또 다른 변형 예를 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 가요성 케이블의 단자부를 발췌 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 가요성 케이블 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브의 실시 예들을 상세히 설명한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 아래에 예시되는 실시 예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 설명하기 위해 제공되는 것이다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성 요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가요성 케이블이 적용되는 본 발명에 따른 광 디스크 드라이브의 개략적 사시도이다.
도 1을 참조하면, 디스크 드라이브(100)는 메인 프레임(110)과, 메인 프레임(110)에 출입 가능하게 설치되며 디스크(1)가 장착되는 장착부(141)가 마련된 트레이(140)를 구비한다. 메인 프레임(110) 내측 위에는 상하 방향으로의 회동 운동 가능하게 설치되는 서브 프레임(111)과, 서브 프레임(111)에 지지되는 베이스 샤시 (120)를 구비한다.
메인 프레임(110)에는 트레이(140)가 출입하는 방향에 대해 직교하는 방향으로 구동모터(115)에 의하여 연동되어 슬라이딩되도록 설치되는 슬라이딩 부재(116)가 마련되어 있다. 슬라이딩 부재(116)에는 복수의 캠 홀(미도시)이 형성되어 있으며, 서브 프레임(111)에 마련된 복수의 캠 돌기(114)가 복수의 캠 홀(미도시)의 궤적을 따라 슬라이딩되므로 서브프레임(111)은 메인 프레임(110)에 지지되는 회동 축(112)(113)을 중심으로 상하로 회동된다. 이때, 베이스 샤시(120)도 서브 프레임(111)에 의해 상하 방향으로 움직임으로써 베이스 샤시(120)에 장착되어 있는 광 픽업 유니트(124)가 디스크(1)에 접근 또는 이격 된다.
베이스 샤시(120)에는 개구부(121)가 형성되어 있으며, 개구부(121)의 일측에 디스크(1)가 장착되는 턴테이블(127)이 설치되고, 그 내측에는 디스크(1)의 기록면을 액세스하도록 디스크의 반경 방향으로 왕복 운동하는 픽업 유닛(124)가 위치한다. 상기 픽업 유닛(124)은, 일반적인 구조에서와 같이, 광 픽업(124a)을 포함한다.
상기 픽업 유닛(124)은 개구부(121)의 양측에, 픽업 유니트 이송 메커니즘의 일부로서, 상기 픽업 유닛(124)의 왕복 운동을 지지하는 제 1 가이드 샤프트(122)와 제 2 가이드 샤프트(123)가 설치되어 있다. 상기 픽업 유니트는, 일반적인 구조에서와 같이, 이송 메커니즘의 주요 요소인 이송 스크류(feeding screw)가 장착되는 이송 모터(미도시)를 포함한다.
픽업 유닛(124)의 일 측에는 제 1 가이드 샤프트(122)에 슬라이딩 가능하게 결합되어 두 개의 베어링부(1244)(1245)가 마련되어 있고, 그 반대 측에는 제 2 가이드 샤프트(123)에 대해 슬라이딩 가능하게 결합되는 베어링부(1246)이 마련되어 있다.
한편, 상기 메인 프레임 위에는 상부 커버(150)가 장착되며, 상부 커버(150)에는 상기 턴테이블(127)에 대응하는 것으로 디스크를 턴테이블(127)에 척킹하는 회전 척(151)이 위치한다. 그리고, 상기 메인 프레임(110)의 하부에는 회로기판(170)가 장착된 하부 커버(160)가 위치한다. 상기 회로 기판(1700에는 외부 소켓(190) 및 내부 소켓(171, 172, 173)이 마련된다. 상기 외부 소켓(190)에는, 일반적인 구조에서와 같이, PC(personal computer) 등의 외부 호스트 장치와의 전기적 커뮤니케이션 및 전원 공급을 위한 복수의 케이블이 연결된다. 한편, 내부 커넥터(171, 172, 173)에는 구동 모터(115), 턴테이블(127), 픽업 유니트(124) 및 전술한 이송 메커니즘 등에 연결되는 가요성 케이블(181, 182, 183)이 연결된다. 이들 케이블(181, 182, 183) 중에 픽업 유니트(124)에 연결되는 가요성 케이블(181)은 회로 기판(170)의 소켓(171)에 결합된 상태에서 픽업 유니트(124)의 운동에 따라 지속적으로 움직이게 된다.
도 2는 상기 픽업 유니트(124), 가요성 케이블(181) 및 소켓(171)의 관계를 보이는 측면도이다.
회로 기판(170)의 평면에 나란한 방향으로 제 1, 제 2 가이드 샤프트(122, 123)가 배치되어 있고, 이들 가이드 샤프트(122, 123)에 픽업 유닛(124)이 일 방향(도면에서 좌우 방향)의 슬라이딩 운동이 가능하게 장착되어 있다. 상기 픽업 유닛(124)의 일 측에 회로 기판(170)과의 전기적 연결을 위한 소켓(125)이 마련되어 있다. 가요성 케이블(181)의 양단부는 상기 픽업 유닛(124)과 회로 기판(170)에 마련된 소켓(125, 171)에 결합된다. 따라서, 픽업 유닛(124)에 연결되는 가요성 케이블(181)에는 굽혀진 부분(181a)이 생기된다. 이 부분은 굽힘(벤딩)에 따른 스트레스가 집중되는 부분으로서 픽업 유니트(124)의 위치에 따라서 가요성 케이블(181)의 길이 방향을 따라 이동하게 된다. 구조적으로 불가피 굽혀지는 부분(181a)에서의 스트레스는 분산시키기 위해서는 굽혀진 부분이 곡률이 일정하게 변화하는 것이 필요하다.
본 발명에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이 굽혀진 부분에서의 스트레스 완화를 위하여 부분적 탄성(또는 탄력) 조절용 패턴(201)이 형성된 보강 필름(200)이 부착된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가요성 케이블(181)의 양단에는 다수의 배선 층에 의한 단자 부(181a, 181b)가 마련되고, 양 단자 부(181a, 181b) 사이의 베이스 필름(181c) 상에 상기 보강 필름(200)에 부착되어 있다. 도 4는 상기 가요성 케이블(181)의 부분 단면도로서 대상(帶狀, 또는 리본 타입)의 베이스 필름(181c)의 일 측면에 상기 보강 필름(200)이 부착되어 있는 상태를 예시한다. 일반적으로 잘 알려져 있는 바와 같이 가요성 케이블은 두 매의 베이스 필름 사이에 다수 나란한 배선 층이 형성되어 있고, 그 양 단부에 일부 노출된다.
도 5와 도 6은 상기 탄성 조절용 패턴(201)의 구체적인 예를 도시한다. 도 5에 도시된 실시 예에 따르면, 탄성 조절용 패턴(201a)은 보강 필름(200)을 관통하는 관통공의 형태를 가지며, 도 6에 도시된 실시 예에 따르면, 탄성 조절용 패턴(201b)는 보강 필름(200)에 부분적으로 형성되는 오목부 또는 딤플의 형태를 가진다. 이러한 두 실시 예의 탄성 조절용 패턴(201a, 201b)은 선택적으로 보강 필름(200)에 형성될 수 있으며, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 두 실시 예의 탄성 조절용 패턴(201a, 201b)이 복합적으로 형성될 수 있다.
도 7은 상기 탄성 조절용 패턴(201a, 201b)의 배열을 예시하는 것으로 부분적인 탄성 조절을 위해 위치 별로 원형의 탄성 조절용 패턴(201a, 201b)의 크기가 중앙으로부터 점진적으로 변화하는 형태를 가질 수 있다. 그러나, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 도 7에 도시된 형태와는 달리 불규칙적인 형태로 그 크기 변화될 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 상기 탄성 조절용 패턴(201a, 201b)의 다수 관통공 및/또는 딤플은 적어도 서로 다른 두 개의 크기를 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 탄성 조절용 패턴(201a, 201b)은 크기뿐 아니라 그 외형의 변화도 가능하다. 도 8, 9는 탄성 조절용 패턴(201c, 201d)이 일 방향으로 길게 연장된 장공 또는 슬릿의 형태의 관통공 또는 딤플 구조를 가질 수 있다. 그 외에, 다각형, 타원형, 별 모양 또는 6각형이 집합된 허니컴 모양 등이 가능하다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 전술한 형태의 다양한 탄성 조절용 패턴의 실시 예들은 복합적으로 선택되어 하나의 보강 필름에 적용될 수 있다.
이러한 발명에 따른 보강 필름은 상기와 같은 다양한 형태의 패턴에 의해 탄성 조절이 가능하고 특히 부분적인 탄성의 조절이 가능하다. 이러한 특징에 따르면, 보강 필름의 두께나 이를 구성하는 재료에 크게 제한을 받지 않는다. 이는 매우 높은 탄성의 가진 보강 필름이라도 적절한 탄성 조절용 패턴의 형성에 의해 이를 낮추거나 이의 분포를 조절 할 수 있기 때문이다.
도 10은 본 발명에 따른 가요성 케이블의 단자 부(181a, 18b)의 실시 예를 보인다. 도 10에 도시된 바와 같이. 소정의 폭(w1)을 가지는 베이스 필름(181c)에 소정의 폭(t1)을 가지는 다수의 배선 층(181e)이 소정의 피치(P1)로 배치되어 있다. 이때에, 상기 베이스 필름(181c)이 가장자리로부터 최외곽 배선층(181e)의 가장자리까지 적절한 마진(m1)이 유지된다. 따라서, 상기 베이스 필름(181c)의 폭은 상기 배선 층(181e)의 폭 및 피치(p1) 및 마진(m1)에 의해 결정된다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 마진(m1)은 상기 피치보다 크다. 종래 구조에서는 마진과 피치가 실질적으로 동일하다. 그러나, 상기와 같이 굽힘이 반복되는 구조에서는 피치와 비슷한 마진은 배선 층의 들뜸 또는 양 베이스 필름 간의 분리 등을 효과적으로 억제하기 어려웠다. 본 발명은 마진을 종래에 비해 크게 함으로써 이러한 문제점을 개선한다. 본 발명의 구체적인 실시 예에 따르면, 공용화된 소켓의 구조를 고려했을 때 상기 마진의 크기를 피치의 두 배로 하는 것이 바람직하다.
위에서 설명된 가요성 케이블은 FFC 또는 FPC 중의 어느 하나이며, 바람직하게는 FFC이다. 또한 이러한 본 발명에 따른 가요성 케이블은 전술한 바와 같은 소위 하프 하이트(H/H) 타입의 광 디스크 드라이브 뿐 아니라 노트북 컴퓨터용 슬림타입의 광 디스크 드라이브에도 적용 가능하다. 노트북용 광 디스크 드라이브의 경우 주로 FPC를 이용하며, 따라서 전술한 바와 같이 보강 필름 FPC에도 적용 가능하다.
100: 디스크 드라이브
110: 메인 프레임 111: 서브 프레임
112, 113: 회동 축 114: 캠 돌기
115: 구동 모터 116: 슬라이딩 부재
120: 베이스 샤시
121: 개구부 122, 123: 가이드 샤프트
127: 턴테이블
160: 하부 커버
170: 회로 기판
181, 182, 183: 가요성 케이블181a, 181b: 단자부 181c: 베이스 필름
200: 보강 필름
201: 탄성 조절 패턴 (201a, 201b, 201c, 201d)
201a: 관통공형 탄성 조절 패턴201b: 딤플형 탄성 조절 패턴

Claims (18)

  1. 대상(帶狀) 의 베이스 필름;
    상기 베이스 필름 상에 일 측 방향으로 연장되는 다수의 배선 층; 그리고
    상기 베이스의 일부분에 부착되는 것으로 부분적인 탄성 조절용 패턴이 형성되어 있는 보강 필름; 을 구비하고,
    상기 탄성 조절용 패턴은 상기 보강 필름에 형성되는 관통공과 딤플(함몰부) 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 가요성 케이블.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 관통공 및 딤플은 서로 다른 두 개의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 가요성 케이블.
  8. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 다수 배선 층 중, 양 외곽 배선 층의 외측 가장자리와 베이스 필름의 가장자리 간의 마진은 다스 배선 층의 피치에 비해 큰 것을 특징으로 하는 가요성 케이블.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 마진은 상기 피치의 두 배인 것을 특징으로 하는 가요성 케이블.
  10. 광 디스크의 기록면을 액세스 하는 광 픽업을 포함하는 픽업 유닛;
    상기 픽업 유니트는 구동하는 이송 메커니즘;
    상기 광 픽업에 연결되는 회로기판;
    상기 이송 메커니즘을 지지하는 메인 프레임; 그리고
    상기 픽업 유니트와 회로 기판을 상호 연결 하는 것으로, 베이스 필름, 상기 베이스 필름 상에 일 측 방향으로 연장 하는 다수의 배선 층, 그리고 상기 베이스 필름의 일 측에 부착되는 것으로 탄성 조절용 패턴이 형성되어 있는 보강 필름을 구비하는 가요성 케이블; 을 구비하고,
    상기 탄성 조절용 패턴은 상기 보강 필름에 형성되는 관통공과 딤플(함몰부) 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 광 디스크 드라이브.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 다수의 관통공 및 딤플은 적어도 서로 다른 두 개의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 광 디스크 드라이브.
  17. 제 10 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 다수 배선 층 중, 양 외곽 배선 층의 외측 가장자리와 베이스 필름의 가장자리 간의 마진은 다스 배선 층의 피치에 비해 큰 것을 특징으로 하는 광 디스크 드라이브.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 마진은 상기 피치의 두 배인 것을 특징으로 하는 광 디스크 드라이브
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