KR20030012534A - 정보저장기기의 이동식 디스크의 오염 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수십나노미터에서 수 마이크로미터의 간격을 가지며 디스크 미디어와 상호작용을 일으키는 부상형 슬라이더 광학헤드의 오염을 방지하고 보호하기 위한 것이다.

본 발명의 이동식 디스크의 오염방지장치는, 광학헤드와, 상기 광학헤드를 탑재하여 디스크 표면간 원하는 부상높이를 형성하는 슬라이더와, 상기 슬라이더를 지지 하는 서스펜션으로 이루어지는 헤드 디스크 인터페이스에 있어서, 상기 이동식 디스크가 삽입되는 임의의 지점에 이동식 디스크 표면위의 이물질을 제거하는 브러쉬를 장착하여 구성된 것을 특징으로 한다. 이에 따라 광학헤드 및 그 주변부 구성 부품들을 보호할 수 있고, 각종 이물질로부터 광학헤드를 보호하여 광학식 정보저장장치의 오류를 줄일수 있으며, 광학헤드뿐만아니라 기타 다른 구성부품들을 보호하여 광학식 정보저장장치의 수명을 향상시킬 수 있으며, 고속,고밀도화되어 가는 정보저장장치에서 다양한 활용범위를 가진다.

Description

정보저장기기의 이동식 디스크의 오염 방지장치{Protection Device of optical disk for information storage device}

본 발명은 수십나노미터에서 수 마이크로미터의 간격을 가지며 디스크 미디어와 상호작용을 일으키는 부상형 슬라이더 광학헤드의 오염을 방지하고 보호하기 위한 것이다.

최근에 제시되고 있는 근접장을 이용한 정보저장기술들은 데이터를 읽거나쓰기 위해서 광학헤드와 디스크의 간격이 100nm 정도로 작아야 하므로 이를 구현하기 위하여 헤드/디스크 인터페이스 기술인 공기베어링을 이용하여 헤드가 디스크 표면 위에서 일정높이를 유지하며 부상하는 방식을 이용하는 것이 제시되고 있다. 이를 위해서 현재 하드디스크에서 이용되고 있는 공기베어링 표면을 가지는 슬라이더의 적용이 제시되어 있다.

부상형 슬라이더를 적용하는 기술은 정보저장기기에서 광학헤드와 디스크의 간격을 수십 나노미터 정도의 극소 간격으로 유지하여 디스크와의 원할한 상호작용이 가능하도록 하는 기술로서, 광학헤드를 탑재한 슬라이더는 서스펜션으로 연결되어 일정한 부상높이(flying height)를 가지고 디스크 표면 위를 떠다니도록 설계하고 있다.

도 1은 광학렌즈(21)를 구비하는 광학헤드(20)가 장착된 슬라이더(10)의 및 광학헤드(20)가 장착되어 부상하는 헤드/디스크 인터페이스를 나타내는 개략도이다.

광학헤드(20) 및 슬라이더/디스크 인터페이스의 기본 구조는 디스크(30) 표면으로부터 임의의 부상높이를 가지도록 광학헤드(20)를 탑재한 슬라이더(10)를 구성하고, 이 슬라이더(10)는 서스펜션(40)으로 지지시켜 놓은 형태로 된다.

부상형 슬라이더(10)는 디스크(30) 표면간 원하는 부상높이를 형성하기 위하여 리딩 에지와 트레일링 에지 그리고 에어베어링표면 등을 포함하는 형상으로 설계 되는데, 여기서, 부상형 슬라이더(10)의 아랫면에는 공기베어링을 위한 표면이 형성되고, 광학헤드(20)는 트레일링 에지에 장착되게 된다.

상용화되어 있는 일반적인 광기록 정보저장장치인 CD나 DVD는 광학헤드와 디스크 미디어와의 간격을 1mm 정도로 유지하여 광학렌즈의 초점을 유지하고 있다. 또한 MO드라이브의 경우 수 마이크로미터 정도의 간격을 일정하게 유지하고 있다. 그런 빛의 회절한계를 극복하여 생성되는 비트(bit)의 크기를 감소시킴으로써 저장밀도의 획기적인 향상이 가능한 근접장 광학 기록방식(nrar optics recording)의 경우에는 광학헤드와 디스크의 간격을 100nm 정도로 유지하여야 한다. 이와 같은 광학식 정보저장장치는 이동식 디스크를 사용하고 있다. 그러나 이동식 디스크는 대기에 노출될 확률이 많으므로 대기 중 정전기를 띠는 각종 이물질이 표면 위로 응착된다. 표면에 오염된 디스크가 드라이브 내로 삽입되면 각종 상호작용에 의하여 광학렌즈가 오염되기 쉬우며 데이터를 읽고 쓰는데 오류를 유발한다. 이를 위한 오염 방지기술로써 제시되고 있는 것은 카트리지내에 이동식 디스크를 넣어 디스크를 보호하는 방식이 제시되어 있다. 특히 이룸질에 의한 오류는 고아학헤드/디스크의 간격이 감소할수록 그 영향이 더 커지게 된다.

그러므로 일반적인 CD,DVD에서 사용되는 광학헤드 뿐만 아니라 차세대 기술인 근접장 광학계, 또는 기타 마이크로 렌즈를 이용한 광학정보저장장치에서 각종 이물질로부터 광학헤드를 보호하기 위한 합리적이고 효과적인 방법이 요구된다.

그러나 현재까지 이물질로부터 부상형 슬라이더의 오염을 방지하는 기술은 유동해석을 통하여 공기의 흐름이 헤드를 피해가도록 설계하는 기술과 디스크 드라이브 내에 필터를 두어 디스크 드라이브 내의 청정도를 높이는 수준에 그치고 있다. 이와 같은 기술만으로는 이물질이 헤드 슬라이더/디스크 사이에 유입되는 것을방지하는 데는 한계가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 극소 부상높이를 가지는 부상형 슬라이더에 장착되는 광학헤드 및 각종기계요소를 이물질로부터 보호하는 오염방지장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 기존 광학계의 설계변경 없이 약간의 공정 추가나 수정을 통해 광학 헤드를 보호할 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 각종 이물질로부터 광학헤드 뿐만아니라 각종 기계요소를 보호함으로써 광학식 정보저장장치의 에러 발생을 감소 시키고, 정보저장장치의 수명을 연장 시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 고속,고밀도화되가는 차세대 정보저장장치 및 정보저장기술에 다양한 활용범위를 가지는 오염방지 구조를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아동식 디스크의 오염방지장치는,

광학헤드와, 상기 광학헤드를 탑재하여 디스크 표면간 원하는 부상높이를 형성하는 슬라이더와, 상기 슬라이더를 지지 하는 서스펜션으로 이루어지는 헤드 디스크 인터페이스에 있어서, 상기 이동식 디스크가 삽입되는 임의의 지점에 이동식 디스크 표면위의 이물질을 정전기력으로 제거하는 브러쉬를 장착하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이렇게 이동식 디스크의 표면파손에 영향을 미치지 않는 부드러운 브러쉬를설치하는 경우 이동식 디스크의 이물질을 정전기력으로 제거할 수 있으므로 이물질에 의한 광학헤드 및 그 주변부의 기계요소들의 오염을 줄일 수 있게 된다.

도 1은 공기베어링을 이용하여 광학헤드를 부상시키는 헤드 디스크 인터페이스 개략도

도 2는 이물질이 응착된 광학헤드의 평면사진

도 3은 본 발명에 따른 정전기 형성용 브러쉬 구성도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:슬라이더 20:광학헤드

30:디스크 40:서스펜션(suspension)

50:브러쉬

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참고로 설명하면 다음과 같다.

도 2는 이물질이 응착된 광학헤드의 평면사진 이고, 도 3은 본 발명에 따른 정전기에 의한 브러쉬의 구성예를 나타낸다.

본 발명은 광학헤드(20), 광학헤드(20)를 탑재하여 디스크(30) 표면간 원하는 부상높이를 형성하는 슬라이더(10), 슬라이더(10)를 지지 하는 서스펜션(40)으로 이루어지는 헤드 디스크 인터페이스에 있어서, 이동식 디스크(30)가 삽입되는 임의의 지점에 이동식 디스크(30) 표면위의 이물질을 정전기력으로 제거하는 브러쉬(50)를 장착하여 구성된다.

상기 브러쉬(50)는 디스크(30) 표면에 비해 상대적으로 강성이 작고, 디스크 표면 입자를 흡수할 수 있도록 적절한 정전기력을 가진다.

또한 상기 브러쉬(50)는 브러쉬(50)에 인가된 전압에 의해 정전기력을 발생 시켜 디스크 표면 이물질을 흡수하고, 디스크(30)가 브러쉬(50)를 거쳐 지나간 후에는 전압을 제거하여 정전기력을 필요에 따라 발생 시키도록 구성된다.

상기 브러쉬(50)에 의해 이동식 디스크를 통하여 외부로부터 유입되는 각종 이물질을 정전기력을 이용하여 흡수함로써 드라이브내의 광학헤드 뿐만 아니라 각종 기계요소를 보호한다. 일반적으로 건조한 대기상태에서 표면에 응착되어 달라붙게 되는 미세한 입자들은 정전기를 띄게되고 이때의 정전기력에 의하여 표면에 달라붙게 되므로 적절하게 하전된 브러쉬(brush)를 이용하여 이동식 디스크가 드라이브에 삽입되는 과정에서 디스크 표면 위에 존재하는 각종 이물질을 흡수하면 디스크 회전에 의하여 디스크 표면으로부터 이탈되는 이물질을 감소시켜 광학정보저장장치의 내구성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이때 브러쉬(50)는 디스크 표면이 손상되지 않도록 작은 강성을 가지도록 하며 입자를 흡수할 수 있도록 정전기력을 가지도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명을 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

광학정보저장장치에서 데이터를 읽고 쓰기 위해서는 광학헤드(20)에 장착된 렌즈(21)와 디스크(30)의 간격을 일정하게 유지시켜야 한다. 이를 위하여 대부분의 광학식 정보저장장치는 광학헤드의 수직방향 제어를 통하여 이를 실현하고 있다. 그러나 근접장 광학장치 기록기술에서 요구되는 80~100nm의 미세한 간격을 유지하기 위해서는 도 1과 같이 공기베어링을 이용한 기술이 제시되고 있다. 이와 같이 모든 광학정보저장장치에서는 광학렌즈와 디스크 미디어간의 간격을 일정하게 유지할 수 있어야 데이터의 일고 쓰기가 가능하다.

디스크 표면 위에 존재하는 이물질은 이러한 작동을 방해하며 헤드 위에 응착되므로 데이터의 오류를 유발할 뿐만아니라 광학헤드/디스크 시스템의 내구성을 저하시키는 요인으로 작용한다. 광학식 정보저장장치에서는 이동식 디스크를 이용하고 있는데, 대기 중에 존재하는 각종 유기물을 포함한 대부분의 이물질은 부분적 전하량을 띄는 것으로 알려져 있으며, 이때의 정전기력에 의하여 디스크(30) 표면위로 많은 이물질이 달라붙게 된다.

본 발명에서는 이와 같은 현상을 바탕으로 도 3과 같이 이동식 디스크가 삽입된 후 이동식 디스크의 그 근처에 장착된 브러쉬(50)를 이용하여 이물질을 흡수 제거하게 된다. 즉 정전기력을 이용하여 디스크 표면 위의 이물질을 제거하는 것이다. 정전기를 띠는 이물질을 제거하기 위하여 브러쉬에는 적절한 전압을 띠도록 하며 디스크가 브러쉬를 거쳐 지나간 후에는 전압을 제거하도록 한다. 이때 브러쉬와 디스크 표면과 물리적인 접촉이 일어나 표면파손이 발생하지 않도록 브러쉬의 재료는 작은 강성을 갖는다. 이와 같이 본 발명은 설계 변경 없이 브러쉬(50) 설치만으로 디스크 표면 위에 존재하는 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기존 광기록 정보저장장치에 큰 설계변경 없이 브러쉬만을 추가함으로써 광학헤드 및 그 주변부 구성 부품들을 보호할 수 있는 효과가 있으며, 각종 이물질로부터 광학헤드를 보호하여 광학식 정보저장장치의 오류를 줄일수 있다. 또한 광학헤드뿐만아니라 기타 다른 구성부품들을 보호하여 광학식 정보저장장치의 수명을 향상시킬 수 있다. 또한 차세대 정보저장장치인 근접장 정보저장장치에 활용이 가능하므로 고속,고밀도화되어 가는 정보저장장치에서 다양한 활용범위를 가지는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 광학헤드와, 상기 광학헤드를 탑재하여 디스크 표면간 원하는 부상높이를 형성하는 슬라이더와, 상기 슬라이더를 지지 하는 서스펜션으로 이루어지는 헤드 디스크 인터페이스에 있어서, 상기 이동식 디스크가 삽입되는 임의의 지점에 이동식 디스크 표면위의 이물질을 제거하는 브러쉬를 장착하여 구성된 것을 특징으로 하는 이동식 디스크의 오염방지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 브러쉬는 디스크 표면에 비해 상대적으로 강성이 작고, 디스크 표면 입자를 흡수할 수 있도록 적절한 정전기력을 가지는 것을 특징으로 하는 이동식 디스크의 오염방지장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 브러쉬에 인가된 전압에 의해 정전기력을 발생 시켜 디스크 표면 이물질을 흡수하고, 디스크가 브러쉬를 거쳐 지나간 후에는 전압을 제거하는 것을 특징으로 하는 이동식 디스크 오염방지장치.