KR20000000733A - 디스크 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크를 디스크 구동장치내의 억세스 위치까지 이송하는 트레이를 구비하는 디스크 구동장치에 있어서 디스크를 중심으로 상측 공간과 하측공간의 압력차를 균등하게 하도록 한 디스크 진동 방지 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 디스크 구동장치는 상기 디스크의 회전에 의한 트레이 내의 압력을 균등화하는 압력균등화부재를 구비한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 디스크 진동 방지장치는 디스크를 기준으로 상측공간의 공간도를 조정하기 위한 압력균등화부재에 의해 디스크를 기준으로 상측공간을 하측공간에 동일하게함으로써 디스크를 기준으로 상측공간과 하측공간에서의 압력차를 균등하게 할 수 있다.

Description

디스크 구동장치(Disc Driving Apparatus)

본 발명은 디스크 매체를 기록 및/또는 재생하기 위한 디스크 구동장치에 관한 것으로, 특히 디스크를 디스크 구동장치내의 억세스 위치까지 이송하는 트레이를 구비하는 디스크 구동장치에 있어서 디스크를 중심으로 상측 공간과 하측공간의 압력차를 균등하게 하도록 한 디스크 구동장치에 관한 것이다.

통상, 디스크 구동장치에는 디스크가 정확하게 로드되도록 모터의 동력으로 디스크를 억세스 위치까지 이송시키기 위한 트레이가 마련되어 있다. 도 1을 참조하면, 디스크 구동장치는 디스크(1)를 억세스 위치까지 이송하기 위한 트레이(2)와, 디스크(1)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(6)와, 디스크(1)를 클램핑하기 위한 클램퍼(8)를 구비한다. 디스크(1)가 수납된 트레이(2)가 디스크 구동장치 내의 억세스 위치까지 이송되어 로드완료 지점에 이르면 스핀들 모터(6)는 일정 높이로 들어 올려지게 된다. 그러면 디스크(1)의 홀에는 스핀들 모터(6)의 중앙 원추체(6b)가 끼워지게 되고 턴테이블(6a)에 디스크(1)가 안착된다. 그리고 스핀들 모터(6)가 들어 올려짐으로써 데크 하우징(4)에 설치된 클램퍼(8)와 중앙 원추체(6b) 사이의 상호 자기적인 힘에 의해 디스크(1)를 턴테이블(6a)에 밀착시켜 클램핑하게 된다. 이 때, 디스크(1) 상면으로부터 데크 하우징(4)의 내측 상벽까지의 공간 δ1(이하 "상측공간"이라 함)과 디스크(1) 하면으로부터 트레이(2)의 수납면 까지의 공간 δ2(이하 "하측공간"이라 함)는 서로 다르게 된다. 즉, 도면에서 알 수 있는 바와 같이 상측공간 δ1은 하측공간 δ2에 비하여 상당히 넓은 공간(δ1>>δ2)이 된다. 기록 모드 또는 재생 모드의 명령에 따라 스핀들 모터(6)의 구동에 의해 디스크(1)가 회전하게 되면 디스크(1) 상측으로부터 디스크 하측으로 흐르게 되는 공기유동이 발생하게 된다. 상측공간 δ1과 하측공간 δ2에서의 공기유동에 따른 압력구배는 상측공간 δ1과 하측공간 δ2의 차로 인하여 상측공간 δ1에서의 압력을 P1, 하측공간 δ2에서의 압력을 P2라 하면 P1<<P2가 된다. 이러한 압력차는 디스크(1)를 진동 및 요동하게 하고 소음을 유발하는 직접적인 원인이 되고 있다. 실제로, 트레이(2)가 없는 경우(즉, 디스크를 기준으로 상측공간 δ1과 하측공간 δ2의 압력차가 작은 경우)와 트레이(2)가 존재하는 경우(즉, 디스크를 기준으로 상측공간 δ1과 하측공간 δ2의 압력차가 큰 경우)의 서로 다른 구동환경에서 디스크(1)를 6500 rpm으로 회전시켰을 때 실험적으로 측정된 소음레벨은 다음과 같다. 트레이(2)가 없은 디스크 구동장치에서는 74dB의 소음이 측정되는 반면 트레이(2)를 구비한 디스크 구동장치에서는 81dB의 소음이 측정되었다.

한편, 상하면의 압력차로 인한 디스크(1)의 진동은 기록 또는 재생시 포커싱, 트랙킹 등의 서보제어를 어렵게하여 기록 또는 재생을 불안정하게 하는 문제점을 초래하게 된다. 이러한 서보제어의 어려움은 고밀도의 기록용량을 가지는 디스크를 기록 또는 재생하는 경우에 더욱 문제가 되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 디스크를 기준으로 상측 공간과 하측 공간의 압력차를 균등하게 하도록 한 디스크 구동장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 디스크의 진동 및 요동을 최소화하도록 한 디스크 구동장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 소음을 최소화하도록 한 디스크 구동장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 기록 또는 재생시의 신뢰성을 확보하도록 한 디스크 구동장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 디스크 구동장치를 나타내는 종단면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 구동장치를 나타내는 분해 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 디스크 구동장치가 조립되었을 때의 종단면도.

도 4는 본 발명의 디스크 구동장치와 종래의 디스크 구동장치에서의 소음을 측정하기 위한 측정지점들을 나타내는 도면.

도 5는 도 4의 측정지점들에서 서로 다른 구동환경에서 측정된 소음레벨을 나타내는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 디스크 2,12 : 트레이

4,14 : 데크 하우징 6,22 : 스핀들 모터

8,20 : 클램퍼 16 : 압력균등화부재

18 : 클램프 홀더

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디스크 구동장치는 상기 디스크의 회전에 의한 트레이 내의 압력을 균등화하는 압력균등화부재를 구비한다.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 구동장치의 분해 사시도를 나타낸다. 그리고 도 3은 도 2에 도시된 디스크 구동장치가 조립된 경우의 체결구조를 나타내기 위한 종단면도이다.

도 2 및 도 3의 구성에서, 본 발명에 따른 디스크 구동장치는 디스크(1)가 수납되어지는 트레이(12)와, 디스크(1)를 기준으로 상측 공간의 공간도를 조정하기 위한 압력균등화부재(16)와, 압력균등화부재(16)가 설치되는 클램프 홀더(18)를 구비한다. 트레이(12)는 데크 하우징(14)에 직선구동 가능하게 설치되어 디스크(1)를 데크 하우징(14) 내의 억세스 위치까지 이송하는 역할을 한다. 트레이(12)에는 디스크(1)가 수납되는 수납면(12a)과 압력균등화부재(16)를 지지하는 단턱면(12b)이 형성된다. 압력균등화부재(16)는 디스크(1)에 대한 상측공간 δ1을 하측공간 δ2과 같거나 그 이하(δ1≤δ2)로 함으로써 상측공간 δ1과 하측공간 δ2에서의 압력차를 최소화하고 디스크(1)의 진동 및 소음을 최소화하는 역할을 하게 된다. 압력균등화부재(16)는 트레이(12)의 단턱면(12b)에 의해 지지되어 디스크(1)를 사이에 두고 트레이(12)의 수납면(12a) 반대측에 위치하게 된다. 압력균등화부재(16)는 중심에 환형홀(16a)이 형성되고 디스크(1)의 직경보다 큰 직경을 가지는 환형판 형상으로 성형된다. 이 압력균등화부재(16)는 탄성을 가지는 물질(예를 들면 폴리카보네이트(Polycarbonate) 등의 고분자 합성물)로 사출성형되어 이루어진다. 실험적인 결과에 의하면, 디스크(1)의 수직축 위치와 디스크의 요동량의 관계에 있어서 디스크(1)를 기준으로 상측공간 δ1이 하측공간 δ2에 비하여 크면 클수록 디스크(1)의 요동량이 크게 된다. 즉, 압력균등화부재(16)의 하면과 디스크(1) 상면 사이의 상측공간 δ1이 트레이(1)의 수납면(12a)과 디스크(1) 하면 사이의 하측공간 δ2보다 같거나 작게되면 디스크(1)의 요동량이 줄게 되어 디스크(1)의 요동량을 줄이게 된다. 특히, 디스크(1)의 회전속도가 고배속으로 갈수록 상측공간 δ1이 하측공간 δ2보다 작게 디스크(1)의 위치를 설계하게 되면 디스크(1)의 요동량이 최소화된다. 상측공간 δ1과 하측공간 δ2의 관계는 압력균등화부재(16)를 지지하는 단턱면(12b)의 높이를 조정함으로써 간편하게 조정할 수 있다. 클램프 홀더(18)는 환형 돌출부(18a)와, 환형 돌출부(18a)에서 수평방향으로 돌출되는 지지날개(18b)가 형성된다. 압력균등화부재(16)는 클램프 홀더(18)의 환형 돌출부(18a)에 끼워지고 환형 돌출부(18a)로부터 이탈되지 않도록 지지날개(18b)에 의해 구속된다. 따라서, 압력균등화부재(16)는 클램프 홀더(18)에 유동 가능하게 체결된다. 이와 달리, 압력균등화부재(16)는 클램프 홀더(18)에 고정되도록 체결될 수도 있다.

그리고 본 발명에 따른 디스크 구동장치는 디스크(1)를 클램핑하기 위한 클램퍼(20)와, 디스크(1)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(22)를 추가로 구비한다. 클램퍼(20)는 스핀들 모터(22)와의 상호 자기적으로 붙으려는 힘에 의해 턴테이블(22a)에 디스크(1)를 클램핑하게 된다. 이 클램퍼(20)는 클램프 홀더(18)의 환형 돌출부(18a) 내측 공간에 유동 가능하게 체결된다. 스핀들 모터(22)는 광픽업과 더불어 도시하지 않은 슬레드 베이스(Sled base)에 지지된다. 슬레드 베이스는 트레이(12)가 직선구동되어 로드완료 지점에 이르면 상승구동되어 스핀들 모터(22)를 들어 올림으로써 턴테이블(22a)에 디스크(1)가 안착되고 동시에 디스크(1) 홀에 중앙 원추체(22b)가 끼워지도록 한다. 슬레드 베이스의 상승 구동이 멈추게 되면 클램퍼(20)는 턴테이블(22a)에 디스크(1)를 자기적인 힘으로 밀착시키게 되어 도 2와 같은 상태가 된다. 이 때, 압력균등화부재(16)는 트레이(12)의 단턱면(12b)에 올려지게 된다.

디스크(1)가 임의의 각속도 Ω로 회전하게 되면 공기유동은 압력균등화부재(16)를 디스크(1) 쪽으로 흡착하게 함으로써 트레이(12)의 단턱면(12b)에 압력균등화부재(16)를 압착하게 한다. 그러면 압력균등화부재(16) 하면과 디스크(1) 상면 사이의 상측공간 δ1이 트레이(12)의 수납면과 디스크(1) 하면 사이의 하측공간 δ2보다 같거나 그 이하가 된다.

한편, 트레이(12)의 수납면에는 억세스 공간과 클램핑 공간을 확보하기 위한 개구부(Window)가 형성되어 있다. 이 개구부에서 비대칭성 공기유동이 발생하게 된다. 이러한 비대칭성 공기유동을 줄이기 위하여 압력균등화부재(16)에는 공기유동을 외부로(즉, 압력균등화부재 위쪽으로) 안내하기 위한 적어도 하나의 공기유동 안내홀을 형성할 수 있다. 이 경우, 압력균등화부재(16)에 형성되는 공기유동 안내홀은 트레이(12)에 형성되는 개구부에 대향하게 형성될 수 있다. 압력균등화부재(16)가 없는 종래의 구동환경(즉, 디스크를 기준으로 상측공간 δ1과 하측공간 δ2의 압력차가 큰 경우)와 압력균등화부재(16)를 구비한 본 발명에 따른 디스크 구동장치의 구동환경에서 디스크(1)를 6500 rpm으로 회전시켰을 때 측정지점이 도 4와 같이 디스크(1)와 트레이(2) 상의 15 점(a, b, c, d, e, f, g, h, I, j, k, l, m, n, p)에서 실험적으로 얻어진 소음레벨차는 도 5와 같다.

도 5를 참조하면, 15 지점의 측정지점 모두에서 압력균등화부재(16)가 존재하는 구동환경에서의 소음은 압력균등화부재(16)가 존재하지 않은 종래의 구동환경보다 적은 소음이 발생된다. 특히, a, c, d, f, n, 및 g 등의 측정지점에서는 압력균등화부재(16)의 유무에 따라 상당히 큰 소음레벨차를 보여주고 있다. 도 5에서 알 수 있는 바, 압력균등화부재(16)에 의해 디스크(1)를 기준으로 상측공간 δ1과 하측공간 δ2에서의 압력이 균등화된 구동환경에서의 소음은 압력균등화부재(16)가 없는 구동환경에서의 소음보다 디스크(1)를 포함한 그 주변 측정지점 모두에서 적어지게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 구동장치는 디스크를 기준으로 상측공간의 공간도를 조정하기 위한 압력균등화부재에 의해 디스크를 기준으로 상측공간을 하측공간에 동일하게함으로써 디스크를 기준으로 상측공간과 하측공간에서의 압력차를 균등하게 할 수 있다. 본 발명에 따른 디스크 구동장치는 압력균등화부재에 의해 디스크를 기준으로 상측공간을 하측공간에 동일하게하거나 그 이하로 함으로써 디스크의 진동 및 요동을 최소화하고 디스크의 진동 및 요동에 따른 소음을 최소화할 수 있게 된다. 나아가, 본 발명에 따른 디스크 구동장치는 디스크의 진동 및 요동을 최소화함으로써 서보제어 등을 용이하게 하여 기록 또는 재생시의 신뢰성을 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 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (12)

1. 디스크를 수납하는 트레이를 구비하는 디스크 구동장치에 있어서,

   상기 디스크의 회전에 의한 트레이 내의 압력을 균등화하는 압력균등화부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 압력균등화부재는 상기 디스크를 사이에 두고 상기 트레이 반대측에 위치하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 압력균등화부재와 상기 디스크 사이의 거리는 상기 트레이와 상기 디스크 사이의 거리에 대략 동일한 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 압력균등화부재는 환형판 형상인 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 압력균등화부재는 탄성이 높은 재질인 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 압력균등화부재는 고분자 합성물인 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 트레이에는 상기 압력균등화부재를 지지하는 단턱면이 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 압력균등화부재를 지지하는 지지부재를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 지지부재는 클램퍼를 지지하는 클램프 홀더인 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,

    상기 압력균등화부재는 상기 지지부재에 유동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 압력균등화부재는 공기유동을 안내하는 적어도 하나의 공기유동안내홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 공기유동안내홀은 상기 트레이에 형성되는 개구부에 대향하게 상기 압력균등화부재에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치.