KR20110107465A - 광디스크드라이브 - Google Patents

Abstract

광디스크드라이브가 개시된다. 본 발명의 광디스크드라이브는, 상부하우징과 하부하우징을 포함하는 하우징; 및 상부하우징 내측면에 하우징의 내측 공간을 향하여 돌출 형성되되 적어도 하나의 변곡점을 포함하여, 광디스크의 회전에 의하여 발생한 공기흐름이 광디스크의 일면 방향으로 전환되도록 하는 헤링본패턴을 포함하며, 변곡점에서, 헤링본패턴은 상부하우징의 내측면을 따라 형성된 공기흐름의 방향에 대하여 예각을 이루도록 형성된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 광디스크의 회전에 의하여 발생한 공기흐름을 광디스크 방향으로 전환함으로써 광디스크가 안정적으로 척킹되어 회전할 수 있도록할 수 있다.

Description

광디스크드라이브{OPTICAL DISC DRIVE}

본 발명은 광디스크드라이브에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 광디스크의 회전에 의하여 발생한 공기흐름을 광디스크 방향으로 전환함으로써 광디스크가 안정적으로 척킹되어 회전할 수 있도록 할 수 있는 광디스크드라이브에 관한 것이다.

일반적으로 광디스크드라이브(Optical Disc Drive, ODD)는 씨디(CD), 디브이디(DVD), 비디(BD) 등과 같은 다양한 유형의 광디스크에 레이저를 이용하여 데이터를 기록하거나 또는 독출하는 장치를 의미한다.

광디스크는 대용량임에도 불구하고 휴대가 편리한 장점이 있다. 또한, 과거에는 1회만 기록이 가능하였으나, 최근에는 반복하여 재기록할 수 있는 광디스크가 사용되고 있어 편의성이 점차 증가되고 있는 추세이다.

광디스크에 데이터를 기록하거나 독출하는 광디스크드라이브는, 트레이(tray)에 광디스크를 올리는 방식으로 광디스크를 로딩(loading) 또는 언로딩(unloading)하는 트레이 타입(tray type) 광디스크드라이브와 전면 개구에 광디스크를 삽입하면 구동모터에 의하여 광디스크가 자동으로 광디스크드라이브 내부로 삽입되는 슬롯인 타입(slotin type) 광디스크드라이브가 있다.

슬롯인 타입 광디스크드라이브는, 광디스크의 측면과 접촉하며 광디스크의 이동을 가이드 하는 복수개의 롤러를 통하여 광디스크를 로딩 또는 언로딩 한다. 트레이 및 트레이의 구동에 필요한 기구장치가 생략되므로, 슬롯인 타입 광디스크드라이브는 트레이 타입 광디스크드라이브에 비하여 슬림한 설계가 가능하며, 트레이 타입 광디스크드라이브에 비하여 고급스러운 이미지를 연출할 수 있다. 이와 같은 점으로 인하여, 슬롯인 타입 광디스크드라이브는 공간상 제약을 받는 차량용 등으로 사용되고 있다.

본 발명은 광디스크의 회전에 의하여 발생한 공기흐름을 광디스크 방향으로 전환함으로써 광디스크가 안정적으로 척킹되어 회전할 수 있도록 할 수 있는 광디스크드라이브에 관한 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크드라이브는, 상부하우징과 하부하우징을 포함하는 하우징; 및 상기 상부하우징 내측면에 상기 하우징의 내측 공간을 향하여 돌출 형성되되 적어도 하나의 변곡점을 포함하여, 광디스크의 회전에 의하여 발생한 공기흐름이 상기 광디스크의 일면 방향으로 전환되도록 하는 헤링본패턴을 포함하며, 상기 변곡점에서, 상기 헤링본패턴은 상기 상부하우징의 내측면을 따라 형성된 상기 공기흐름의 방향에 대하여 예각을 이루도록 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 헤링본패턴은, 상기 상부하우징의 중심점을 기준으로 한 가상원을 따라 복수개가 상호 이격되어 형성될 수 있다.

상기 헤링본패턴은, 복수개의 나선(spiral)이 교차되며 형성된 폐곡면의 내측이 돌출된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 하우징 내부의 공압(空壓)은, 상기 헤링본패턴에서 양의 압력 분포를 나타낼 수 있다.

상기 해링본패턴은, 상기 상부하우징의 외측면을 상기 내측면을 향하여 가압하는 프레스(press) 가공을 통하여 형성될 수 있다.

또한, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크드라이브는, 하우징; 및 상기 하우징의 내측면에 상기 하우징의 내측 공간을 향하여 돌출형성되되, 상기 하우징 내부에서 형성된 공기의 흐름 방향에 대하여 오목한 형상의 수용부가 마련된 헤링본패턴을 포함할 수 있다.

상기 헤링본패턴은, 상기 하우징 중심점을 기준으로 한 가상원을 따라 복수개가 상호 이격되어 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 광디스크드라이브는, 광디스크의 회전에 의하여 발생한 공기흐름을 광디스크 방향으로 전환함으로써 광디스크가 안정적으로 척킹되어 회전할 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크드라이브의 사시도이다.
도 2는 도 1 광디스크드라이브의 상부하우징 내측면을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2 상부하우징의 A-A 방향 단면도이다.
도 4는 도 1 광디스크드라이브의 작동을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 1 광디스크드라이브의 성능을 도시한 도면이다.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다

이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크드라이브의 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크드라이브(10)는 하우징(20)과, 하우징(20) 전면으로 입출입 되는 트레이어셈블리(30)를 포함할 수 있다.

하우징(20)은 광디스크드라이브(10)의 외관을 형성한다. 외관을 형성하는 하우징(20)은 외부의 충격에서 내부의 각 구성품을 보호한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크드라이브(10)는 하우징(20)의 높이가 통상의 경우보다 낮은 슬림형일 수 있다. 하우징(20)은 상부하우징(22)과 하부하우징(24)을 조립하는 방식으로 형성될 수 있다.

상부하우징(22)과 하부하우징(24)은 강판을 프레스 가공하거나, 플라스틱을 사출하는 등의 방법을 통하여 형성될 수 있다. 상부하우징(22)의 중심에는 관통공(23)이 마련될 수 있다. 광디스크(D)를 수용한 광디스크드라이브(10)가 작동하는 상태에서, 관통공(23)은 클램프헤드(62)의 상단에 위치하게 될 수 있다. 클램프헤드(62)는 하우징(20) 내부의 다른 부속보다 높은 자리에 위치할 수 있음으로 인하여, 상부하우징(22)의 내측면과 접촉되는 현상이 발생할 수 있다. 이와 같은 현상을 미연에 방지하기 위하여, 상부하우징(22)의 중앙부에 관통공(23)을 형성할 수 있다. 관통공(23)에는 라벨(lavel, 25)이 부착될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 헤링본패턴(herringbone pattern, 도 2의 P)은 상부하우징(22)의 내측에 마련될 수 있으며, 이에 대해서는 해당하는 부분에서 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 하우징(20)의 전면측에는 광디스크(D)를 수용한 트레이어셈블리(30)가 입출되는 광디스크삽입구(26)가 마련될 수 있다.

트레이어셈블리(30)는 트레이(40), 광픽업유닛(50), 스핀들모터유닛(60)의 결합체일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크드라이브(10)는, 트레이(40)에 광픽업유닛(50) 및 스핀들모터유닛(60)이 결합되어, 일체로 동작할 수 있다. 즉, 트레이(40)를 인출하는 순간 광픽업유닛(50) 및 스핀들모터유닛(60)이 함께 인출될 수 있음을 의미한다. 다만, 본 발명이 이와 같은 형태의 트레이어셈블리(30)를 가진 광디스크드라이브(10)에만 적용될 수 있는 것은 아니다. 예를 들어, 트레이유닛(40)만이 인출되고, 광픽업유닛(50) 및 스핀들모터유닛(60)은 하우징(20) 내부에서만 이동하는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.

트레이(40)는 광디스크(D)를 수용하는 부분이다. 광디스크(D)를 수용한 크레이(40)는 광디스크삽입구(26)를 통하여 하우징(20)의 내외부로 인출입될 수 있다. 트레이(40)는 플라스틱을 사출하는 방법으로 성형될 수 있다.

광픽업유닛(50)은 가이드샤프트(미도시)를 따라 광디스크(D)의 반경방향으로 이동할 수 있다. 광픽업유닛(50)은 광디스크(D)의 반경방향으로 이동하며, 회전하고 있는 광디스크(D)에 레이져를 조사하여 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 독출할 수 있다.

스핀들모터유닛(60)은 스핀들모터(미도시)에서 발생한 구동력을 전달받아 회전하는 클램프헤드(62)를 포함할 수 있다. 클램프헤드(62)는 광디스크(D)를 수용한 상태에서 고속으로 회전할 수 있다. 상대적으로 좁은 공간인 하우징(20) 내부에서 고속으로 회전하면, 광디스크(D)의 회전으로 인한 공기의 흐름이 발생할 수 있다. 공기의 흐름은 특정한 부분의 압력은 낮추고, 다른 특정한 부분의 압력을 높일 수 있다. 이때, 광디스크(D) 상면의 공압(空壓)이 낮아지면, 광디스크(D)의 척킹(chucking)이 불안정하게 될 수 있다. 척킹이 불안정해지면, 광디스크(D)가 유동하게 될 수 있다. 즉, 광디스크(D) 면이 수평한 면을 유지하지 못하고, 상하좌우로 진동할 수 있음을 의미한다. 광디스크(D) 면이 진동하면, 광픽업유닛(50)을 통한 데이터 억세스에 에러(error)가 발생할 수 있다. 즉, 광픽업유닛(50)이 광디스크(D)의 특정 트랙(track)을 적절히 트랙킹(tracking)하지 못하는 현상이 발생할 수 있음을 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크드라이브(10)는 광디스크 상면의 공압을 높이기 위하여, 상부하우징(22)의 내면에 일정한 패턴(pattern)을 형성할 수 있다.

도 2는 도 1 광디스크드라이브의 상부하우징 내측면을 도시한 도면이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상부하우징(22)의 내측면에는 헤링본패턴(herringbone pattern, P)이 형성될 수 있다.

헤링본패턴(P)은 '<'와 유사한 형상이 반복되어 형성됨을 의미한다. 전술한 바와 같이, 광디스크(도 1의 D)가 고속으로 회전하면, 회전하는 광디스크(도 1의 D)로 인하여 공압차가 발생하게 된다. 공압차가 발생하면, 회전하는 광디스크(도 1의 D)가 상하 방향으로 진동하게 될 수 있다. 예를 들어, 광디스크(도 1의 D)가 정상적인 회전면에 대하여 보다 상측방향으로 들어 올려지도록 하는 음의 압력이 발생할 수 있다. 헤링본패턴(P)은 이와 같은 음의 압력 발생이 억제되도록 할 수 있다. 나아가, 상부하우징(22)에 헤링본패턴(P)이 형성되면, 아무런 패턴이 없는 경우에 비하여 상부하우징(22)의 강성을 향상시키는 효과를 기대할 수도 있다.

헤링본패턴(P)은 하우징(20)의 내측 공간을 향하여 형성될 수 있다. 하우징(20)의 내측 공간 방향으로 헤링본패턴(P)을 형성하기 위하여, 상부하우징(22)을 압착하는 프레스가공 방법을 적용할 수도 있다. 헤링본패턴(P)은 광디스크(도 1의 D)에 의하여 형성된 공기흐름의 방향에 대하여 예각(actue angle)을 이루도록 형성될 수 있다. 즉, 공기흐름의 방향에 대하여 오목한 형상으로 돌출되어, 공기의 흐름을 방해함으로써 그 부분의 압력이 높아지도록 할 수 있음을 의미한다. 헤링본패턴(P)은 나선(spiral) 곡선인 제 1라인(L1)과 제 2라인(L2)이 연결된 폐곡면으로 이루어질 수 있다.

제 1라인(L1)은 헤링본패턴(P)의 외측을 형성하는 라인을 의미한다. 각각의 헤링본패턴(P)은 상부하우징(22)의 중심점을 중심으로 한 제 1가상원(R1) 위치에서의 접선에 대하여 제 1각도(θ1)를 이룰 수 있다. 제 1라인(L1)은 제 3가상원(R2) 위치에서 변곡점을 형성할 수 있다. 즉, 제 3가상원(R2)의 위치에서 제 1라인(L1)이 이루는 각도가 급격하게 변화함을 의미한다. 광디스크(도 1의 D)는 시계방향으로 회전한다. 따라서 도 2에 도시한 상부하우징(22)의 하측의 중심을 기준으로 할 때 반시계방향으로 회전하게 된다고 볼 수 있으며, 반시계방향으로 회전하므로 광디스크(D)에 의하여 형성된 공기의 흐름도 반시계방향으로 형성될 수 있다. 반시계방향으로 흐르던 공기의 흐름은, 변곡점 근방에서 헤링본패턴(P)에 의하여 간섭된다. 변곡점 근방에서 공기의 흐름이 제한됨으로 인하여 그 부분의 공기압이 증가하게 된다. 따라서 공기압이 증가된 변곡점 부근에서는 광디스크(도 1의 D) 면 방향인 하강기류가 발생될 수 있다. 하강기류는 광디스크(도 1의 D)를 누르는 압력으로 작용하여, 고속 회전하는 광디스크(도 1의 D)에 의하여 발생할 수 있는 진동 및 소음을 감소시킬 수 있다.

제 2라인(L2)은 헤링본패턴(P)의 내측을 형성하는 라임을 의미한다. 각각의 헤링본패턴(P)은 상부하우징(22)의 중심점을 중심으로 한 제 2가상원(R2) 위치에서의 접선에 대하여 제 2각도(θ2)를 이룰 수 있다. 제 2라인(L2)도 제 3가상원(R3) 위치에서 변곡점을 형성하며 각도가 급격하게 변화할 수 있다.

도 3은 도 2 상부하우징의 A-A 방향 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 헤링본패턴(P)은 상부하우징(22)의 상면을 기준으로 하여 제 1두께(D1)로 형성될 수 있다.제 1두께(D1)는 상부하우징(22)의 최초 두께인 제 2두께(D2) 보다 클 수 있다. 헤링본패턴(P)이 제 1두께(D1)로 형성됨으로 인하여, 상부하우징(22)의 표면을 따라서 흐르돈 공기의 흐름이 헤링본패턴(P)에 간섭되어 하방으로 이동하는 흐름으로 변경될 수 있다.

도 4는 도 1 광디스크드라이브의 작동을 개략적으로 도시한 도면이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크드라이브(10)는 상방으로 변형된 상태로 진동하는 광디스크(D)를 변형전의 회전면에서 안정적으로 회전하도록 할 수 있다.

스핀들모터유닛(60)에 결합되어 회전하는 광디스크(D)는 고속으로 회전하며 진동하며 소음을 발생시킬 수 있다. 광디스크(D)의 진동 및 소음은 광디스크(D)가 안정적으로 스핀들모터유닛(60)에 결합되지 않은 경우에 더 커질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크드라이브(100) 광디스크(D)가 하방으로 가압되도록 하는 하강기류를 발생시킴으로 인하여, 광디스크(D)가 스핀들모터유닛(60)에 안정적으로 체결될 수 있도록 할 수 있다.

광디스크(D)는 시계방향으로 회전한다. 시계방향으로 회전하는 광디스크(D)는 시계방향의 공기흐름을 발생시킨다. 시계방향의 공기흐름이 헤링본패턴(P)에 간섭되면, 하방을 향하도록 전환될 수 있다. 하방으로 전환된 공기의 흐름은 광디스크(D)를 아랫방향으로 가압하는 힘으로 작용할 수 있다. 따라서 광디스크(D)가 스핀들모터유닛(60)에 안정적으로 결합되도록 하는 효과를 발생시킬 수 있다. 따하서 광디스크(D)의 회전으로 인한 회전이 안정적으로 되어, 광픽업유닛(50)이 안정적으로 광디스크(D)의 트랙을 트랙킹할 수 있다. 또한, 광디스크(D)의 진동 및 소음이 감소되는 효과를 기대할 수 있다. 실험에 의하면, 13% 가량의 소음감소 효과가 발생하고 있다.

도 5 및 도 6은 도 1 광디스크드라이브의 성능을 도시한 도면이다.

이들 도면들에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광디스크드라이브(10)는 하우징(20) 내부 공기의 흐름을 변경시키는 효과를 기대할 수 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 헤링본패턴이 적용된 제 1실험그래프(점선)은, 헤링본패턴이 적용되지 않은 제 2실험그래프(실선)에 비하여 광디스크(D) 반경방향 특정한 위치에서 압력이 더 높게 나타남을 알 수 있다. 예를 들어, 반경 36 mm 지점에서, 헤링본패턴이 적용된 경우에는 약 5 Pa의 압력이 나타나지만, 헤링본패턴이 적용되지 않은 경우에는 약 -70 Pa의 압력이 나타나는 것을 알 수 있다. 이와 같은 실험 결과는, 반경 36 mm 지점에서, 헤링본패턴이 적용된 경우에는 하강기류, 그렇지 않은 경우에는 상승기류가 발생할 수 있는 환경이라는 점을 뒷받침한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 헤링본패턴(P)이 적용된 경우에 상판하우징(22)의 압력이 큰 것을 알 수 있다. 이를 보다 자세히 설명하면 다음과 같다. 압력분포 색상이 파란색이 가까울수록 그 지점에서의 압력은 낮으며, 빨간색에 가까울수록 그 지점에서의 압력은 높다. 따라서 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 헤링본패턴이 존재하지 않는 경우에는 전체적인 압력이 낮은, 음의 압력 분포를 나타내고 있음을 알 수 있다. 이에 반하여, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 해링본패턴이 존재하는 경우엔느 전체적인 압력이 높은, 양의 압력 분포를 나타내고 있음을 알 수 있다. 따라서 상판하우징(22)에서 하방을 향하는 하강기류가 발생할 것임을 예상할 수 있다. 따라서 하강기류는 광디스크(도 4의 D)를 하측으로 가압하게 된다. 따라서 광디스크(도 4의 D)는 진동 및 소음이 감소된 상태에서 정위치에서 안정적으로 회전할 수 있게 된다.

본 발명은 기재된 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 광디스크드라이브 20 : 하우징
30 : 트레이어셈블리 40 : 트레이
50 : 광픽업유닛 60 : 스핀들모터유닛

Claims (7)

1. 상부하우징과 하부하우징을 포함하는 하우징; 및
   상기 상부하우징 내측면에 상기 하우징의 내측 공간을 향하여 돌출 형성되되 적어도 하나의 변곡점을 포함하여, 광디스크의 회전에 의하여 발생한 공기흐름이 상기 광디스크의 일면 방향으로 전환되도록 하는 헤링본패턴을 포함하며,
   상기 변곡점에서,
   상기 헤링본패턴은 상기 상부하우징의 내측면을 따라 형성된 상기 공기흐름의 방향에 대하여 예각을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크드라이브.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 헤링본패턴은,
   상기 상부하우징의 중심점을 기준으로 한 가상원을 따라 복수개가 상호 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크드라이브.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 헤링본패턴은,
   복수개의 나선(spiral)이 교차되며 형성된 폐곡면의 내측이 돌출된 것을 특징으로 하는 광디스크드라이브.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징 내부의 공압(空壓)은,
   상기 헤링본패턴에서 양의 압력 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 광디스크드라이브.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 해링본패턴은,
   상기 상부하우징의 외측면을 상기 내측면을 향하여 가압하는 프레스(press) 가공을 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크드라이브.
6. 하우징; 및
   상기 하우징의 내측면에 상기 하우징의 내측 공간을 향하여 돌출형성되되, 상기 하우징 내부에서 형성된 공기의 흐름 방향에 대하여 오목한 형상의 수용부가 마련된 헤링본패턴을 포함하는 광디스크드라이브.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 헤링본패턴은,
   상기 하우징 중심점을 기준으로 한 가상원을 따라 복수개가 상호 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 광디스크드라이브.

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