KR20010016752A - 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치 - Google Patents

Abstract

턴테이블의 편중심을 보다 정밀하게 보상 할 수 있는 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 구동원인 스핀들 모터와, 이 스핀들 모터의 축에 결합되는 축공이 형성되어 있으며 그 상면에 디스크가 안착되는 턴테이블과, 상기 턴테이블의 축공을 중심으로 일정 반경을 가지고 턴테이블의 가장자리를 따라 환형으로 형성된 볼 레이스와 이 볼 레이스에 수용된 다수의 볼로 구성되어 턴테이블의 회전시 그의 편중심을 보상하여 주는 오토 밸런서를 구비하며, 상기 볼 레이스는 그 바닥면이 내주에서 외주 방향으로 하향 경사진 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 구동 초기에 볼 레이스에 수용된 다수의 볼들은 볼 레이스의 바닥면이 외주 방향으로 하향 경사진 것에 의해 레이스의 외주면에 위치되기 때문에, 종래와 같은 볼들의 반경 방향 충돌을 제거할 수 있다. 따라서 볼 충돌에 의한 에너지를 감소시킬 수 있으므로, 보다 정밀한 밸런싱을 할 수 있고, 잔여 진동을 더 줄일 수 있다.

Description

광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치{Apparatus for rotating disc of an optical disc drive}

본 발명은 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치에 관한 것으로, 특히 보다 정밀한 턴테이블의 편중심 보상 효과를 얻을 수 있도록 오토 밸런서의 구조를 개선함으로써 초고속 회전체에 안정적으로 사용할 수 있도록 한 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치에 관한 것이다.

최근들어 광 디스크의 기록 밀도가 높아지고 디스크의 회전 속도가 빨라짐에 따라 디스크의 회전시 진동 및 이 진동에 의한 소음 발생이 문제로 제기되고 있다. 이에 따라 오토 밸런서를 채용한 디스크 회전장치가 개발되었다. 오토 밸런서는 디스크 회전시 발생되는 편중심을 보상해 줌으로써, 상기한 바와 같은 진동 및 이 진동에 의한 소음 발생을 저감시킨다.

상기와 같은 오토 밸런서를 채용한 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치의 전형적인 한 예가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 종래의 오토 밸런서를 채용한 디스크 회전장치는, 구동원인 스핀들 모터(1)와, 이 스핀들 모터(1)의 축(1a)에 결합되는 축공(2a)이 형성되어 있으며 그 상면에 디스크(도시되지 않음)가 안착되는 턴테이블(2)과, 상기 턴테이블(2)의 편중심을 보상하여 주기 위한 오토 밸런서(3)를 포함하고 있다.

상기 오토 밸런서(3)는 상기 턴테이블(2)의 축공(2a)을 중심으로 일정한 반경을 가지고 턴테이블(2)의 가장자리를 따라 환형으로 형성된 볼 레이스(3a)와, 이 볼 레이스(3a)에 유체와 함께 수용된 다수의 볼(3b)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 종래의 디스크 회전장치는, 광 디스크 드라이브의 디스크 로딩장치(도시되지 않음)에 의해 디스크가 외부로부터 로딩되어 턴테이블(2)에 안착되고, 스핀들 모터(1)가 구동하는 것에 의해 이 모터축(1a)에 결합된 턴테이블(2)이 회전됨으로써 턴테이블(2)에 안착된 디스크가 소정 속도, 예컨대, 디스크에 정보를 기록 및/또는 재생할 수 있는 적절한 속도로 회전되게 된다. 이 때, 상기한 오토 밸런서(3)는 턴테이블(2)이 회전함에 따라 볼 레이스(3a)에 수용된 다수의 볼(3b)이 원심력에 의해 반경방향, 예컨대 턴테이블의 편중심을 상쇄하는 방향으로 이동하면서 턴테이블의 편중심을 보상하여 준다. 이에 따라 광 디스크 드라이브의 구동시 턴테이블의 편중심에 의한 진동 및 이 진동에 따른 소음을 저감시킬 수 있는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치에 있어서는, 오토 밸런서(3)를 구성하는 볼 레이스(3a)의 바닥면이 평탄하게 되어 있기 때문에, 이 볼 레이스(3a)에 수용되어 있는 볼(3b)들은 구동전에 도 2에서 보는 바와 같이, 반경 방향으로 랜덤(Random)하게 위치하게 된다. 이는 스핀들 모터의 초기 기동시 볼과 볼, 볼과 볼 레이스면간의 충돌을 야기시키며, 이 충돌에 의한 에너지는 정밀한 볼 밸런싱를 방해하는 요인으로 작용하게 된다. 일반적으로, 오토 밸런서가 정확하게 편중심을 보상하기 위해서는, 이상적인 경우 볼과 볼 레이스면의 마찰력이 제로(0)가 되어야 하며, 볼과 턴테이블의 질량, 윤활유와 볼들의 표면장력 등이 최적으로 구현되어야 한다. 그러나 상기한 바와 같은 이유로 발생되는 볼과 볼 레이스면간의 충돌에 의한 에너지 항목(term)은 비선형 거동을 보이기 때문에, 해석적으로도 접근하기 어려우며, 따라서 턴테이블의 편중심을 밸런싱하는데 있어서 장해 요인으로 작용한다.

또한, 초고속 회전체(10000 RPM 이상)의 경우, 상기와 같은 오토 밸런서로 편중심을 보상하여도 약 40∼50%의 잔여 진동이 존재하기 때문에, 드라이브의 성능에 장해를 가져올 수 있다. 따라서 잔여 진동을 줄이기 위해서 정밀 밸런싱을 할 필요가 있는데, 상기와 같은 초기 구동시의 볼들의 반경 방향 충돌에 의한 에너지의 작용으로 정밀 밸런싱을 할 수 없고, 잔여 진동이 커짐으로써 초고속 회전체의 회전장치로 사용하는데 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 스핀들 모터의 기동 초기에 볼들의 반경 방향 충돌이 일어나지 않도록 오토 밸런서의 구조를 개선함으로써 보다 정밀한 편중심 보상 효과를 얻을 수 있는 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 초고속 회전체나 DVD 등과 같은 광기기에 안정적으로 사용할 수 있는 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치를 나타낸 단면도.

도 2는 종래의 디스크 회전장치에 적용된 오토 밸런서에서 볼 레이스에서의 볼들의 초기 위치를 보인 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스크 회전장치에 적용된 오토 밸런서에서 볼 레이스에서의 볼들의 초기 위치를 보인 도 2에 해당하는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1;스핀들 모터 1a;모터축

2;턴테이블 2a;축공

3;오토 밸런서 3a;볼 레이스

3b;볼

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치는, 구동원인 스핀들 모터와, 이 스핀들 모터의 축에 결합되는 축공이 형성되어 있으며 그 상면에 디스크가 안착되는 턴테이블과, 상기 턴테이블의 축공을 중심으로 일정 반경을 가지고 턴테이블의 가장자리를 따라 환형으로 형성된 볼 레이스와 이 볼 레이스에 수용된 다수의 볼로 구성되어 턴테이블의 회전시 그의 편중심을 보상하여 주는 오토 밸런서를 구비하며, 상기 볼 레이스는 그 바닥면이 내주에서 외주 방향으로 하향 경사진 것을 특징으로 한다.

이에 따르면, 구동 초기에 볼 레이스에 수용된 다수의 볼들은 볼 레이스의 바닥면이 외주 방향으로 하향 경사진 것에 의해 레이스의 외주면에 위치되기 때문에, 종래와 같은 볼들의 반경 방향 충돌을 제거할 수 있다. 따라서 볼 충돌에 의한 에너지를 감소시킬 수 있으므로, 보다 정밀한 밸런싱을 할 수 있고, 잔여 진동을 더 줄일 수 있다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

첨부한 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치를 나타낸 단면도 이고, 도 4는 본 발명의 디스크 회전장치에 적용된 오토 밸런서에서 볼 레이스에서의 볼들의 초기 위치를 보인 도면이다. 참고로 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 종래와 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치는, 구동원인 스핀들 모터(1)와, 이 스핀들 모터(1)의 축(1a)에 결합되는 축공(2a)이 형성되어 있으며 상면에 디스크(도시되지 않음)가 안착되는 턴테이블(2)과, 상기 턴테이블(2)의 회전시 그의 편중심을 보상하여 주기 위한 오토 밸런서(3)를 포함한다.

상기 오토 밸런서(3)는 상기 턴테이블(2)의 축공(2a)을 중심으로 일정한 반경을 가지고 턴테이블(2)의 가장자리를 따라 환형으로 형성된 볼 레이스(3a)와, 이 볼 레이스(3a)에 유체와 함께 수용된 다수의 볼(3b)로 구성되어 있다.

이상의 구성은 종래와 동일하게 이루어져 있다. 여기서, 본 발명의 특징은 상기 볼 레이스(3a)의 바닥면이 그 내주에서 외주 방향으로 소정 각도로 경사져 있다는 것이다. 이에 의해 볼 레이스(3a)에 수용된 다수의 볼(3b)은 구동 초기에 도 4에서 보는 바와 같이, 볼 레이스(3a)의 외주측에 위치되게 된다. 따라서 스핀들 모터(1)의 초기 구동시에 종래와 같이, 볼(3b)이 볼 레이스(3a)에서 반경 방향으로 움직이면서 충돌하는 일이 발생하지 않는다. 물론 원주 방향의 충돌은 존재하나, 이는 볼 밸런싱에 큰 영향을 미치지 않으므로 무시하여도 좋다.

상기와 같은 오토 밸런서의 구조 변경을 통해, 볼 레이스(3a)에서의 볼(3b)의 반경 방향 충돌로 인한 충돌 에너지를 감소시킬 수 있고, 따라서 더욱 정밀한 편중심 보상 효과를 얻을 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 디스크 회전장치는, 종래와 같이, 광 디스크 드라이브의 디스크 로딩장치(도시되지 않음)에 의해 디스크가 외부로부터 로딩되어 턴테이블(2)에 안착되고, 스핀들 모터(1)가 구동하는 것에 의해 이 모터축(1a)에 결합된 턴테이블(2)이 회전됨으로써 턴테이블(2)에 안착된 디스크가 소정 속도, 예컨대, 디스크에 정보를 기록 및/또는 재생할 수 있는 적절한 속도로 회전되게 된다. 이 때, 상기한 오토 밸런서(3)는 턴테이블(2)이 회전함에 따라 볼 레이스(3a)에 수용된 다수의 볼(3b)이 원심력에 의해 반경방향, 예컨대 턴테이블의 편중심을 상쇄하는 방향으로 이동하면서 턴테이블의 편중심을 보상하여 준다. 이 때 구동 초기에 볼 레이스(3a)에서의 볼(3b)들이 도 4에서 보는 바와 같이, 볼 레이스(3a)의 외주측에 위치되게 되므로, 구동 초기에 볼들의 반경 방향 충돌을 사전에 방지할 수 있고, 따라서 볼의 반경 방향 충돌 에너지에 의한 볼 밸런싱 장해 요인을 제거할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치는, 볼 레이스의 바닥면이 내주에서 외주 방향으로 하향 경사져 있으므로, 이에 수용된 다수의 볼들은 초기에 볼 레이스의 외주측에 위치하게 된다. 따라서 구동 초기에 볼들의 반경 방향 충돌을 제거할 수 있으므로, 종래와 같은 반경 방향의 충돌 에너지를 감소시킬 수 있으며, 보다 정밀한 턴테이블의 편중심 보상 효과를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 탁월한 효과로 인해 초고속 회전체나 DVD 등과 같은 광기기에 안정적으로 사용할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고, 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 구동원인 스핀들 모터;

   상기 스핀들 모터의 축에 결합되는 축공이 형성되어 있으며 그 상면에 디스크가 안착되는 턴테이블; 및

   상기 턴테이블의 축공을 중심으로 일정 반경을 가지고 턴테이블의 가장자리를 따라 환형으로 형성된 볼 레이스와, 이 볼 레이스에 수용된 다수의 볼로 구성되어 턴테이블의 회전시 그의 편중심을 보상하여 주는 오토 밸런서를 구비하는 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치에 있어서,

   상기 볼 레이스는 그 바닥면이 내주에서 외주 방향으로 하향 경사지게 형성되며,

   이에 의해, 구동 초기에 다수의 볼들이 볼 레이스의 외주면에 위치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 광 디스크 드라이브의 디스크 회전장치.