KR20150034033A - 광 디스크 기반 아카이브 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광 디스크 기반 아카이브 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 아카이브 시스템에서, 피커 로봇은, 카트리지나 디스크 드라이브로부터 광 디스크를 인출하여 피커 로봇의 중심으로 이동시키고 피커 로봇의 중심으로부터 디스크 드라이브나 카트리지로 광 디스크를 이동시키고, 피커 로봇의 몸체에 2개의 광 디스크를 담을 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 피커 로봇은, 카트리지로부터 광 디스크를 인출하기 위한 키커 암; 상기 몸체에 인입된 광 디스크를 끌거나 밀기 위한 하나 이상의 솔레노이드를 포함하는 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리; 및 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리를 이동시키기 위한 제1 및 제2 솔레노이드 이송부를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 솔레노이드 어셈블리는 복수 개의 발광 소자로 이루어진 발광 어레이를 포함하고 제2 솔레노이드 어셈블리는 발광 소자에 대응되는 위치에 배치되는 복수 개의 수광 소자로 이루어진 수광 어레이를 포함하고, 제2 솔레노이드는 제1 솔레노이드 어셈블리에 동기하여 이동하고 수광 어레이를 통해 발광 어레이가 방출한 빛을 수신할 수 있다. 제어부는 수광 어레이가 수신한 신호를 기초로 피커 로봇의 몸체에 인입된 광 디스크의 위치 정보를 얻을 수 있다.

Description

광 디스크 기반 아카이브 시스템 {Archive system using optical disc}

본 발명은 광 디스크 기반 아카이브 시스템에 관한 것으로, 더욱 아카이브 라이브러리 시스템에서 광 디스크를 이송하는 피커 모듈에서 광 디스크를 검출하기 위한 장치에 관한 것이다.

영상 신호 처리 기술과 데이터 전송 기술이 발달하고 대형 디스플레이 장치도 개발되어, 시청자가 고품질의 콘텐츠를 시청할 수 있게 되고 고용량의 콘텐츠를 저장할 필요성이 증가하고 있다.

최근에는 원격에 있는 서버에 데이터를 올려 놓고 네트워크가 연결되는 아무 곳에서 데이터를 이용할 수 있는 클라우드 서비스가 활성화되고 있고, 클라우드 서비스가 개인에게 제공하는 저장 용량도 커지고 있다.

이와 같이, 클라우드 서비스를 제공하는 포털, 많은 양의 콘텐츠를 제공하는 방송국, 많은 양의 문서를 아카이브화하여 저장해야 하는 도서관이나 관공서, 은행 등에서 많은 양의 데이터를 저장하고 관리하기 위한 대용량 서버에 대한 필요성이 증가하고 있다. 이러한 필요성에 따라, 많은 양의 데이터를 적은 비용으로 안정적으로 저장하고 신속하게 검색할 수 있는 아카이브 시스템(Archive System)이 출시되고 있다.

아카이브 시스템은, 소장품이나 자료 등을 디지털 정보로 바꾸어서 보관하며, 자료 간의 관련을 유지하고 관리하는 데이터베이스의 일종으로, 시간이 경과하면서 질이 떨어지거나 흩어질 우려가 있는 정보들을 디지털화함으로써 항구적인 기록과 보존이용 등을 가능하게 하는 시스템이다. 단순하게 정보를 축적하는 것이 아니라, 갖가지 방법으로 정보들을 효율적으로 이용할 수 있도록 체계화하여 축적하는 데 의미가 있다.

지금까지는 테이프를 저장 매체로 하는 아카이브 시스템이 주를 이루고 있다. 하지만, 테이프 기반 아카이브 시스템은 데이터 안정성은 우수하지만 검색의 신속성이 떨어지고 많은 공간을 차지하는 문제가 있다. 하드디스크 기반 아카이브 시스템도 등장하고 있고 신속한 검색이 가능한 점에서 우수하지만 데이터 안정성이 떨어지는 문제가 있다.

최근에는 광 디스크를 저장 매체로 하는 아카이브 시스템이 등장하고 있는데, 광 디스크 기반 아카이브 시스템은 테이프 기반 아카이브 시스템에 비해 검색을 신속하게 할 수 있고 하드디스크 기반 아카이브 시스템에 비해 안정적으로 데이터를 저장할 수 있는 장점이 있고, 테이프나 하드디스크에 비해 차지하는 공간을 줄일 수 있는 장점이 있다.

광 디스크 기반 아카이브 시스템에는, 다수의 광 디스크를 보관하기 위한 카트리지와 광 디스크에 데이터를 기록하거나 광 디스크로부터 데이터를 독출하기 위한 광 디스크 드라이브가 분리되어 있고, 카트리지와 광 디스크 드라이브 사이에 광 디스크를 옮기기 위한 이송 장치인 피커 모듈(또는 피커 로봇)이 별도로 있어서 카트리지에서 뽑은 광 디스크를 수평으로 이동한 후 광 디스크 드라이브에 로딩하고 광 디스크 드라이브에서 데이터 기록/독출이 끝난 광 디스크를 광 디스크 드라이브로부터 언로딩 하여 수평으로 이동한 후 카트리지에 인입시킨다.

도 1은 광 디스크 기반 아카이브 시스템을 도시한 것이다.

광 디스크 기반 아카이브 시스템(100)은, 크게 복수의 광 디스크 드라이브(ODD)가 설치되는 드라이브 베이(10), 광 디스크를 이동시키기 위한 피커 로봇(20), 복수의 광 디스크를 보관하기 위한 카트리지(30), 상기 피커 로봇(20)이 드라이브 베이(10)와 카트리지(30) 사이에서 이동할 수 있도록 구동하고 안내하기 위한 로봇 이송부(40), 광 디스크 드라이브에서 발생하는 열을 방출하기 위한 복수의 냉각 팬이 설치된 팬 모듈(50) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 드라이브 베이(10)와 카트리지(30)는 좌우 대칭으로 배치되고, 상기 로봇 이송부(140)의 가이드는 좌우 드라이브 베이(10) 사이와 좌우 카트리지(30) 사이에 설치되어 상기 피커 로봇(20)이 카트리지(30)의 길이 방향을 따라 좌우 드라이브 베이(10)와 카트리지(30) 사이를 이동할 수 있다.

상기 드라이브 베이(10)에는, 예를 들어 3개의 광 디스크 드라이브가 설치될 수 있어서, 좌측과 우측의 드라이브 베이에 최대 6개의 광 디스크가 로딩되어 데이터 기록 또는 데이터 독출 동작을 동시에 수행할 수 있다.

상기 카트리지(30)에는 예를 들어 250개의 광 디스크를 보관할 수 있어서 피커 로봇(20)의 양쪽에 설치되어 있는 좌우 카트리지(30)에 최대 500개의 광 디스크를 보관할 수 있고, 상기 카트리지(30)는 아카이브 시스템으로부터 분리될 수 있다. 상기 카트리지(30)는 뒤가 열린 모양으로 카트리지 디스크 랙의 뒤에 큰 간격을 갖고 있어서 상기 피커 로봇(20)이 광 디스크를 상기 피커 로봇(20)의 몸체에 밀어 넣을 수 있는 충분한 침투 공간이 있다.

도 2는 광 디스크 기반 아카이브 시스템에서 광 디스크를 두 방향으로 이송하는 메커니즘을 도시한 것이다.

광 디스크 기반 아카이브 시스템(100)은, 도 2에 도시한 것과 같이, 광 디스크를 드라이브 베이(10)의 광 디스크 드라이브 또는 카트리지(30)에 인입/인출(또는 로딩/언로딩)하는 X 방향의 이송과 광 디스크를 피커 로봇(20)의 몸체인 디스크 취급 어셈블리에 담아 이송하는 Y 방향의 이송을 포함한다.

Y 방향 이송은, 피커 로봇(20)의 디스크 취급 어셈블리에 담긴 광 디스크를 드라이브 베이(10) 내 원하는 광 디스크 드라이브와 카트리지(30) 내 원하는 슬롯에 인입 또는 인출하기 위하여 피커 로봇(20)을 원하는 위치로 이동시키기 위한 것으로, 좌우 드라이브 베이(10) 사이와 좌우 카트리지(30) 사이 중앙에 마련된 가이드를 따라 피커 로봇(20)이 이동하여 이루어진다.

상기 가이드는 상기 피커 로봇(20)을 앞뒤로 구동하기 위한 로봇 이송 스크류(41)와 로봇 이송 스크류(41)를 회전시키기 위한 로봇 이송 모터(42)를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 피커 로봇(20)은 상기 스크류(41)의 골이나 산에 연결되어 상기 스크류(41)의 회전 운동을 Y 방향의 직선 운동으로 변환하기 위한 연결 구조를 포함할 수 있다.

X 방향의 이송은, 드라이브 베이(10)의 광 디스크 드라이브 내부의 언로딩 메커니즘, 피커 로봇(20)의 키커 암의 회전 운동 및 디스크 취급 어셈블리에 포함된 액츄에이터 구동에 의해 이루어지는데, 광 디스크 드라이브, 카트리지(30), 디스크 취급 어셈블리에 광 디스크를 X 방향으로 이동시키는 장치가 마련되어 있다.

상기 피커 로봇(20)는 카트리지(30) 내의 디스크를 몸체인 디스크 취급 어셈블리 내로 이동시키기 위한 키커 암 및 디스크 취급 어셈블리에 포함된 액츄에이터를 통해 X 방향으로 이동시키는데, 디스크 취급 어셈블리 내에는 복수 개의 발광 소자와 이에 대응되는 위치에 발광 소자와 같은 복수 개의 수광 소자가 서로 마주보는 2개의 인쇄기판회로(PCB: Printed Circuit Board)에 배치되어 디스크 취급 어셈블리 내에서 X 방향으로 이동하거나 디스크 취급 어셈블리 내에 놓인 광 디스크의 위치를 검출한다.

상기 피커 로봇(20)에서 광 디스크를 담는 디스크 취급 어셈블리는 2개의 광 디스크를 담을 수 있는 공간을 제공하고 2개의 장치를 포함하고 있어 하나가 고장 나는 경우를 대비하고 있는데, 각 장치마다 많은 개수의 발광 소자와 같은 개수의 수광 소자가 배치된다.

따라서, 본 발명은 이러한 상황을 반영하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 광 디스크 기반 아카이브 시스템의 피커 로봇에서 적은 개수의 센서를 사용하여 광 디스크의 위치 정보를 얻는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 광 디스크 기반 아카이브 시스템에서 피커 로봇을 단순한 구조로 구현하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 아카이브 시스템은, 광 디스크에 데이터를 기록하거나 광 디스크에 기록된 데이터를 독출하기 위한 복수 개의 디스크 드라이브를 포함하는 드라이브 베이; 복수 개의 광 디스크를 보관하기 위한 카트리지; 피커 로봇; 상기 피커 로봇을 상기 드라이브 베이와 카트리지 사이에서 이동시키기 위한 로봇 이송부; 및 상기 카트리지에 보관되는 광 디스크를 상기 피커 로봇을 거쳐 상기 디스크 드라이브에 이송시키고 상기 디스크 드라이브 내의 광 디스크를 상기 피커 로봇을 거쳐 상기 카트리지에 이송시키기 위해 각 구성 요소를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고, 상기 피커 로봇은, 상기 카트리지나 디스크 드라이브로부터 광 디스크를 인출하여 상기 피커 로봇의 중심으로 이동시키고 상기 피커 로봇의 중심으로부터 상기 디스크 드라이브나 카트리지로 광 디스크를 이동시키고, 상기 피커 로봇의 몸체에 2개의 광 디스크를 담을 수 있는 공간을 제공하고, 상기 피커 로봇은, 상기 카트리지로부터 광 디스크를 인출하기 위한 키커 암; 상기 몸체에 인입된 광 디스크를 끌거나 밀기 위한 하나 이상의 솔레노이드를 포함하는 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리; 및 상기 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리를 이동시키기 위한 제1 및 제2 솔레노이드 이송부를 포함하여 구성되고, 상기 제1 솔레노이드 어셈블리는 복수 개의 발광 소자로 이루어진 발광 어레이를 포함하고 상기 제2 솔레노이드 어셈블리는 상기 발광 소자에 대응되는 위치에 배치되는 복수 개의 수광 소자로 이루어진 수광 어레이를 포함하고, 상기 제2 솔레노이드는 상기 제1 솔레노이드 어셈블리에 동기하여 이동하고 상기 수광 어레이를 통해 상기 발광 어레이가 방출한 빛을 수신하고, 상기 제어부는 상기 수광 어레이가 수신한 신호를 기초로 상기 피커 로봇의 몸체에 인입된 광 디스크의 위치 정보를 얻는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 발광 어레이와 수광 어레이는 상기 솔레노이드 어셈블리가 이동하는 제1 방향 및 상기 피커 로봇이 이동하는 제2 방향과 직각인 제3 방향으로 직선으로 배치될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 솔레노이드 어셈블리는 상기 솔레노이드 어셈블리가 이동하는 방향으로 나열된 2개의 솔레노이드를 포함하고, 상기 발광 어레이와 수광 어레이는 상기 제1 방향을 기준으로 상기 2개의 솔레노이드 사이에 배치될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 솔레노이드 어셈블리는 상기 솔레노이드 어셈블리가 이동하는 방향으로 나열된 2개의 솔레노이드를 포함하고, 상기 제1 솔레노이드 어셈블리는 제1 발광 어레이와 제2 발광 어레이 또는 제1 발광 어레이와 제2 수광 어레이를 포함하고 상기 제2 솔레노이드 어셈블리는 제1 수광 어레이와 제2 수광 어레이 또는 제1 수광 어레이와 제2 발광 어레이를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 발광 어레이와 수광 어레이는 상기 제3 방향을 기준으로 상기 몸체에 인입되는 광 디스크의 중심 구멍의 외곽부터 광 디스크의 가장자리까지 범위 내에 배치될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 복수의 수광 소자에 대응되는 위치에 구멍이 뚫린 차폐 수단이 상기 수광 어레이 전면에 배치될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는, 광 디스크가 상기 피커 로봇의 몸체로 들어오는 경우, 상기 제1 및 제2 솔레노이드 이송부를 제어하여 상기 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리를 상기 광 디스크가 들어온 슬롯을 향하여 이동시키면서 상기 발광 어레이와 수광 어레이를 통해 상기 광 디스크의 위치를 검출할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 광 디스크의 중심 구멍의 위치를 계산하고, 상기 솔레노이드 이송부를 제어하여 상기 솔레노이드 어셈블리에서 상기 광 디스크가 들어온 슬롯에 가까운 솔레노이드가 상기 중심 구멍과 정렬하도록 상기 솔레노이드 어셈블리를 이동시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 피커 로봇의 몸체에 있는 광 디스크를 상기 디스크 드라이브나 카트리지로 배출하는 경우, 상기 광 디스크에 가까운 솔레노이드 어셈블리에서 상기 광 디스크를 배출하려고 하는 슬롯에 가까운 솔레노이드를 온 시켜 상기 솔레노이드의 단부가 상기 광 디스크의 중심 구멍을 통과하여 돌출하게 하고, 상기 제1 및 제2 솔레노이드 이송부를 제어하여 상기 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리가 상기 광 디스크를 배출하려고 하는 방향으로 이동하도록 하고, 상기 솔레노이드를 오프 시켜 상기 단부가 상기 광 디스크와 닿지 않게 하고, 상기 제1 및 제2 솔레노이드 이송부를 제어하여 상기 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리가 상기 광 디스크를 배출하려고 하는 방향과 반대 방향으로 이동시키면서 상기 광 디스크의 위치를 검출하고, 상기 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리가 상기 광 디스크의 외곽까지 이동한 경우 상기 솔레노이드를 온 시켜 상기 단부가 상기 광 디스크와 간섭할 수 있게 돌출되도록 하고 상기 제1 및 제2 솔레노이드 이송부를 제어하여 상기 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리가 상기 광 디스크를 배출하려고 하는 방향으로 이동시켜 상기 단부가 상기 광 디스크를 밀어 상기 광 디스크가 상기 몸체 밖으로 나가도록 할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 솔레노이드 이송부는 스텝 모터, 기어, 스크류 및 가이드를 포함하여 구성되고, 상기 제어부는 상기 스텝 모터에 인가되는 스텝의 개수를 통해 상기 솔레노이드 어셈블리의 위치를 파악할 수 있다.

따라서, 적은 개수의 발광 소자와 수광 소자를 적용하여 피커 로봇의 디스크 취급 어셈블리 내에서 광 디스크의 위치를 검출할 수 있게 된다.

또한, 피커 로봇의 몸체에서 2개의 광 디스크를 인식하기 위해 발광 소자와 수광 소자가 앞면과 뒷면에 마련된 대거 보드를 생략할 수 있게 되어 피커 로봇의 구조를 단순화할 수 있게 된다.

도 1은 광 디스크 기반 아카이브 시스템을 도시한 것이고,
도 2는 광 디스크 기반 아카이브 시스템에서 광 디스크를 두 방향으로 이송하는 메커니즘을 도시한 것이고,
도 3은 광 디스크 기반 아카이브 시스템에서 광 디스크를 카트리지와 드라이브로 이동시키는 피커 로봇의 구조를 도시한 것이고,
도 4는 광 디스크 기반 아카이브 시스템에서 위치 센서를 이용하여 피커 로봇의 위치를 제어하는 실시예를 도시한 것이고,
도 5는 피커 로봇의 디스크 취급 어셈블리를 위쪽에서 본 도면으로, 2개의 PCB와 그 중간에 위치하는 대거 보드에 복수 개의 발광 소자와 수광 소자가 배치된 구성을 도시한 것이고,
도 6은 복수 개의 발광 소자 또는 수광 소자가 PCB 또는 대거 보드에 배치된 형태를 도시한 것이고,
도 7은 카트리지로부터 피커 로봇의 디스크 취급 어셈블리로 광 디스크를 인입시킬 때, 2개의 PCB 사이에 놓인 대거 보드의 수광 소자를 이용하여 인입되는 광 디스크의 위치를 검출하고 광 디스크를 이동시키기 위해 솔레노이드를 제어하는 과정을 도시한 것이고,
도 8은 피커 로봇의 디스크 취급 어셈블리 내부로 광 디스크를 인입시키거나 되거나 외부로 인출시키기 위해 구동되는 솔레노이드 어셈블리의 솔레노이드의 동작 상태를 도시한 것이고,
도 9는 피커 로봇의 디스크 취급 어셈블리로부터 카트리지로 광 디스크를 인출시킬 때, 대거 보드의 수광 소자를 이용하여 인출되는 광 디스크의 위치를 검출하고 광 디스크를 이동시키기 위해 솔레노이드를 제어하는 과정을 도시한 것이고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 발광 소자와 수광 소자 어레이가 배치된 솔레노이드 어셈블리를 도시한 것이고,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 발광 소자와 수광 소자 어레이가 배치된 솔레노이드 어셈블리가 채용된 디스크 취급 어셈블리를 측면에서 본 도면이고,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 어셈블리 쌍이 동기하여 이동하면서 디스크의 위치를 검출하는 것을 도시한 것이고,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 어셈블리 쌍이 동기하여 스캔 범위를 이동하여 검출한 결과를 디스크의 위치 별로 도시한 것이고,
도 14는 광 디스크 기반 아카이브 시스템의 기능 블록의 구성을 도시한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 광 디스크 기반 아카이브 시스템에 대한 실시예를 첨부하는 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

광 디스크 기반 아카이브 시스템은, 좌와 우로 분리된 카트리지에 다수의 광 디스크를 보관하고, 좌우 카트리지 사이를 이동하는 피커 로봇이 광 디스크를 카트리지로부터 꺼낸 후 피커 로봇의 몸체인 디스크 취급 어셈블리에 고정한 상태로 카트리지의 길이 방향을 따라 이동하여 광 디스크 드라이브에 로딩 시키거나 광 디스크 드라이브로부터 광 디스크를 언로딩 한 후 피커 로봇의 몸체에 고정한 상태로 이동하여 카트리지에 다시 넣고, 광 디스크 드라이브가 로딩 된 광 디스크에 데이터를 기록하거나 광 디스크로부터 데이터를 읽는 장치다.

먼저, 광 디스크 기반 아카이브 시스템에서 광 디스크를 이송하기 위한 피커 로봇에서 광 디스크를 X 방향으로 이송하고 광 디스크의 위치를 측정하기 위한 요소 및 그 측정 방법을 설명한다.

도 3은 광 디스크 기반 아카이브 시스템에서 광 디스크를 카트리지와 드라이브로 이동시키는 피커 로봇의 구조를 도시한 것이다.

피커 로봇(20)은, 카트리지(30)나 드라이브 베이(10)로부터 인출된 광 디스크를 피커 로봇(20)의 중앙에 고정하고 로봇 이송부의 가이드를 따라 이동하고 이동한 후 드라이브 베이(10)나 카트리지(30)로 광 디스크를 로딩 하기 위한 디스크 취급 어셈블리(21), 카트리지(30)로부터 광 디스크를 인출하기 위한 키커 암(22), 상기 디스크 취급 어셈블리(21)로부터 상기 키커 암(22)을 연장하여 설치하기 위한 어깨 형상을 갖는 메인 프레임(23), 상기 키커 암(22)을 구동하기 위한 키커 암 구동 모터(24) 및 피커 로봇(20)의 Y 방향 위치를 검출하기 위한 위치 엔코더(25) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 디스크 취급 어셈블리(21)에는, 피커 로봇(20)을 로봇 이송부(40)의 가이드를 따라 이동시킬 수 있도록 가이드에 연결하기 위한 장치가 마련되어 있고, 2개의 광 디스크를 인입하기 위한 슬롯이 2개가 양쪽으로 마련되어 있다. 또한, 상기 디스크 취급 어셈블리(21)에는, 상기 디스크 취급 어셈블리(21)의 슬롯으로 인입되는 광 디스크를 디스크 취급 어셈블리(21)의 중앙의 안전한 위치에 머물도록 이동시키거나 디스크 취급 어셈블리(21)의 중앙에 머물러 있는 광 디스크를 슬롯을 통해 드라이브 베이(10)의 디스크 드라이브나 카트리지(30)로 이동시키기 위한 솔레노이드 어셈블리(216)가 2개(216_1, 216_2) 마련된다.

각 솔레노이드 어셈블리(216)는 2개의 좌우 솔레노이드(217_L, 217_R)와 좌우 솔레노이드를 제어하기 위한 솔레노이드 PCB(218)를 포함하여 구성되고, 상기 솔레노이드 어셈블리(216)는 X 방향으로 이동하면서 광 디스크의 이송을 제어하는데, 솔레노이드 이송 모터(211)로부터 구동력을 받아 상기 솔레노이드 어셈블리(216)가 X 방향으로 이동한다.

또한, 디스크 취급 어셈블리(21)에는, 솔레노이드 이송 모터(211)를 제어하기 위한 슬레드 보드(212) 2개(212_1, 212_2)가 마련되고, 각 슬레드 보드(212)에는 광 디스크의 위치를 검출하기 위한 복수 개의 발광 소자(214)가 마련된다. 또한, 두 슬레드 보드(212_1, 212_2) 사이에는 중간 보드(또는 대거 보드)(213)이 마련되고, 중간 보드의 양면에는 상기 2개의 슬레드 보드(212)에 마련된 복수 개의 발광 소자(214)에 대응되는 위치에 복수 개의 수광 소자(215)가 마련되어 대응되는 위치의 발광 소자(214)로부터 빛이 들어오는지 들어오지 않는지 여부에 따라 광 디스크의 위치를 판단할 수 있다.

상기 디스크 취급 어셈블리(21)를 통한 광 디스크의 X 방향의 이송을 설명하기에 앞서, 피커 로봇(20)의 Y 방향으로의 이송을 설명한다.

도 4는 광 디스크 기반 아카이브 시스템에서 위치 센서를 이용하여 피커 로봇의 위치를 제어하는 실시예를 도시한 것이고,

도 4에 도시한 것과 같이, 상기 피커 로봇(20)이 폐 루프 제어 시스템에 의해 광 디스크를 인입하고자 하는 카트리지(30)의 디스크 슬롯과의 상대적 위치로 이동할 수 있도록, 상기 피커 로봇(20)의 이동 경로를 따라 좌/우측 카트리지(30)에 다수의 홀(Hole)들이 일직선으로 형성되어 있는데, 작은 크기의 파인 홀(Fine Hole)(Hole_F)과 큰 크기의 코스 홀(Coarse Hole)(Hole_C)이 병렬로 나란히 형성되어 있다. 상기 파인 홀은 피커 로봇의 이동 위치를 정밀하게 검출하기 위하여 좁은 간격으로 형성되고, 상기 코스 홀은 피커 로봇의 이동 위치를 대략적으로 신속하게 검출하기 위하여 넓은 간격으로 형성된다.

상기 피커 로봇(20)에는, 상기 홀을 향해 빛을 방사하기 위한 발광부와 상기 홀을 투과한 광을 수광하기 위한 수광 소자로 이루어진 다수의 센서가 배열된 센서부(251, 252)가 좌/우측에 2개씩 각각 설치된다. 예를 들어, 하나의 센서부(251)에는 상기 파인 홀을 검출하기 위해 발광부 및 수광 소자로 구성된 파인 홀 센서가 2개 배치되며, 다른 센서부(252)에는 상기 코스 홀을 검출하기 위해 발광부 및 수광 소자로 구성된 코스 홀 센서가 2개 배치될 수 있다.

상기 피커 로봇(20)이 Y 방향으로 이동함에 따라 상기 센서부(251, 252)에 의해 출력되는 신호를 기초로, 상기 피커 로봇(20)이 상기 카트리지(30) 내에 포함된 슬롯의 위치로 정확하게 이동하여 광 디스크를 삽입 또는 추출할 수 있다.

한편, 도 5는 피커 로봇의 디스크 취급 어셈블리를 위쪽에서 본 도면으로, 2개의 슬레드 PCB와 그 중간에 위치하는 대거 보드에 복수 개의 발광 소자와 수광 소자가 배치된 구성을 도시한 것이다.

제1 슬레드 보드(212_1)와 제2 슬레드 보드(212_2)에는 각각 복수 개의 발광 소자(214_1, 214_2)가 배치되고, 두 슬레드 보드(212_1, 212_2) 사이에 놓인 중간 보드(213)의 양면에는 상기 복수 개의 발광 소자(214_1, 214_2)에 대응되는 위치에 복수 개의 수광 소자(215_1, 215_2)가 배치된다. 상기 디스크 취급 어셈블리(21)의 슬롯은 제1 슬레드 보드(212_1)와 중간 보드(213) 사이 및 제2 슬레드 보드(212_2)와 중간 보드(213) 사이에 마련되고, 상기 슬롯을 통해 인입되는 광 디스크는 제1 또는 제2 슬레드 보드(212_1, 212_2)와 중간 보드(213) 사이로 들어와서 상기 발광 소자(213)에서 나온 빛이 대응되는 위치의 수광 소자(215)로 들어가는 것을 막게 되고, 복수 개의 수광 소자(215)가 검출한 신호를 기초로 광 디스크의 위치가 판단될 수 있다.

도 6은 복수 개의 발광 소자 또는 수광 소자가 PCB 또는 대거 보드에 배치된 형태를 도시한 것으로, 상기 복수 개의 수광 소자(215)에서 검출된 신호를 기초로 광 디스크가 상기 디스크 취급 어셈블리(21)의 어느 위치에 놓여 있는지 확인할 수 있도록 복수 개의 발광 소자(214) 또는 복수 개의 수광 소자(215)가 도 6과 같이 배치될 수 있다.

도 7은 카트리지로부터 피커 로봇의 디스크 취급 어셈블리로 광 디스크를 인입시킬 때, 2개의 PCB 사이에 놓인 대거 보드의 수광 소자를 이용하여 인입되는 광 디스크의 위치를 검출하고 광 디스크를 이동시키기 위해 솔레노이드를 제어하는 과정을 도시한 것이다.

먼저, 도 7의 위에서 첫 번째 상태, 즉 광 디스크가 카트리지(30)에 놓여 있는 상태에서, 솔레노이드 어셈블리(216)는 디스크 취급 어셈블리(21)의 중앙에 위치하고 좌우 솔레노이드(217_L, 217_R)는 오프 상태이다.

도 8은 피커 로봇의 디스크 취급 어셈블리 내부로 광 디스크를 인입시키거나 되거나 외부로 인출시키기 위해 구동되는 솔레노이드 어셈블리의 솔레노이드의 동작 상태를 도시한 것으로, 솔레노이드(217)가 오프 상태일 때에는 솔레노이드(217)의 단부(광 디스크의 중심 구멍에 대응하는(중심 구멍보다 직경이 작은) 크기의 원 기둥 형상)가 돌출하지 않고 뒤로 물러나 광 디스크와 간섭하거나 부딪히지 않는 상태가 되고, 솔레노이드(217)이 온 상태일 때 단부가 광 디스크의 중심 구멍을 통과할 수 있을 정도로 돌출하는 상태가 되어, 단부가 광 디스크의 중심 구멍을 통과한 상태로 돌출하여 솔레노이드 어셈블리(216)가 X 방향으로 이동하면서 광 디스크를 이동시키거나 단부가 광 디스크의 밖에서 돌출하여 솔레노이드 어셈블리(216)가 이동하면서 광 디스크의 가장자리를 밀어서 광 디스크를 카트리지(30)나 디스크 드라이브로 인출시킬 수 있다.

도 7의 위에서 두 번째 상태에서, 키커 암(22)가 스윙하여 카트리지(30) 내의 광 디스크를 디스크 취급 어셈블리(21)의 슬롯을 통해 인입시키면, 상기 중간 보드(213)의 양면에 배치된 복수 개의 수광 소자(215_1, 215_2) 중에서 광 디스크가 인입된 슬롯(또는 스윙 한 키커 암(22))에 대응되는 면의 수광 소자(215)가 광 디스크가 인입된 슬롯에 대응되는 슬레드 PCB(212)의 복수 개의 발광 소자(214)가 출력하는 빛을 검출하고, 이를 기초로 디스크 취급 어셈블리(21) 내에서 광 디스크의 위치를 판단할 수 있다.

키커 암(22)의 스윙에 의해 광 디스크는 중심 구멍이 디스크 취급 어셈블리(21) 내부로 들어오게 되고, 중간 보드(213)의 복수 개의 수광 소자(215)가 검출한 신호를 기초로 광 디스크의 위치를 확인하고, 솔레노이드 이송 모터(211)를 구동하고 솔레노이드 이송 모터(211)와 솔레노이드 어셈블리(216)를 연결하는 링크 요소(예를 들어 기어, 스크류 등)를 통해 동력이 전달되어 솔레노이드 어셈블리(216)를 X 방향으로 이동시키는데, 두 솔레노이드(217_L, 217_R) 중에서 키커 암(22)이 스윙 한 방향의 솔레노이드(217)가 광 디스크의 중심 구멍에 정렬되는 위치로 솔레노이드 어셈블리(216)가 이동한다.

이후, 도 7의 예에서 오른쪽 솔레노이드(217_R)를 온 상태가 되도록 구동하고 이에 솔레노이드의 단부가 돌출하여 광 디스크의 중심 구멍을 통과하면, 솔레노이드 이송 모터(211)를 반대 방향으로 구동하여, 도 7에서 위에서 3번째 도면과 같이 광 디스크가 디스크 취급 어셈블리(21)의 중앙에 놓이도록 한다.

오른쪽 솔레노이드(217_R)를 온 상태가 되도록 구동하여 단부가 돌출하였지만 광 디스크의 중심 구멍을 통과하지 못한 경우, 솔레노이드 어셈블리(216)이 제대로 정렬되지 않은 것으로 판단하여 솔레노이드 이송 모터(211)를 재구동하여 솔레노이드 어셈블리(216)의 위치를 다시 정렬할 수 있다.

솔레노이드(217) 단부가 중심 구멍을 통과하는지 여부는 솔레노이드(217)에 마련된 센서를 통해 확인할 수 있는데, 솔레노이드(217) 내의 센서는 단부의 돌출 정도를 감지하고 이를 통해 솔레노이드(217)가 온이 된 경우 두 가지 상태, 즉 단부가 완전히 돌출한 상태(광 디스크의 중심 구멍을 통과한 상태 또는 광 디스크의 바깥에서 돌출한 상태)와 단부가 광 디스크에 부딪혀 완전히 돌출하지 못한 상태를 식별할 수 있다. 솔레노이드(217)의 단부가 완전히 돌출하지 못한 경우 솔레노이드 어셈블리(216)의 위치를 다시 정렬해야 한다.

도 9는 피커 로봇의 디스크 취급 어셈블리로부터 카트리지로 광 디스크를 인출시킬 때, 대거 보드의 수광 소자를 이용하여 인출되는 광 디스크의 위치를 검출하고 광 디스크를 이동시키기 위해 솔레노이드를 제어하는 과정을 도시한 것이다.

광 디스크가 디스크 취급 어셈블리(21)의 중앙에 놓인 상태에서 오른쪽 카트리지(30) 또는 드라이브 베이(10)의 디스크 드라이브로 광 디스크를 인출하는 경우, 중간 보드(213)에 마련된 복수 개의 수광 소자(215)를 통해 광 디스크의 위치를 확인하고, 솔레노이드 이송 모터(211)를 구동하여 솔레노이드 어셈블리(216)의 오른쪽 어셈블리(217_R)가 광 디스크의 중심 구멍에 정렬하도록 하고, 오른쪽 어셈블리(217_R)를 온 시켜 단부가 광 디스크의 중심 구멍을 통과하도록 한다.

이후 솔레노이드 어셈블리(216)가 오른쪽으로 이동하도록 솔레노이드 이송 모터(211)를 구동하는데, 솔레노이드 이송 모터(211)의 회전력은 링크 요소와 솔레노이드 어셈블리(216)의 단부를 통해 광 디스크에 전달되어 광 디스크가 오른쪽으로 이동하는데, 오른쪽 솔레노이드(217_R)가 디스크 취급 어셈블리(21)의 끝까지 이동하면 광 디스크의 중심 구멍이 디스크 취급 어셈블리(21)의 슬롯 입구까지 이동하게 된다.

이후, 오른쪽 솔레노이드(217_R)를 오프 시켜 솔레노이드의 단부가 광 디스크의 중심 구멍에서 빠지도록 하고, 솔레노이드 어셈블리(216)가 왼쪽으로 이동하여 오른쪽 솔레노이드(217_R)가 광 디스크의 바깥에 놓이도록 솔레노이드 이송 모터(211)를 구동하고, 오른쪽 솔레노이드(217_R)를 다시 온 시켜 솔레노이드의 단부가 광 디스크 바깥에서 완전히 돌출하도록 하고 이후 돌출된 단부가 광 디스크를 오른쪽으로 밀도록 솔레노이드 이송 모터(211)를 구동하여 광 디스크가 디스크 취급 어셈블리(21) 바깥으로 완전히 빠지도록 한다.

본원 발명에서는, 2개의 슬레드 PCB(212)와 중간 보드(213)에 배치된 다수 개의 발광 소자(214)와 수광 소자(215)를 줄이기 위하여, 수광 소자(215)가 배치된 중간 보드를 제거하고 발광 소자를 슬레드 PCB(212)에 배치하지 않고, 광 디스크를 이송하는 2개의 솔레노이드 어셈블리(216)에 다수 개의 발광 소자(발광 소자 어레이)와 대응되는 수의 수광 소자(수광 소자 어레이)를 서로 마주 보도록 배치하고 2개의 솔레노이드 어셈블리(216)를 동기하여 이동시키면서 광 디스크의 위치 정보를 얻도록 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 발광 소자와 수광 소자 어레이가 배치된 솔레노이드 어셈블리를 도시한 것으로, 종래의 솔레노이드 어셈블리와 비교하여 도시하고 있다.

앞서 설명한 것과 같이, 솔레노이드 어셈블리(217)는, 솔레노이드 이송 모터(211)로부터 기어나 스크류와 같은 링크 요소를 통해 구동력을 전달받아 X 방향으로 이동하고, 좌우 2개의 솔레노이드(217_L, 217_R)를 구동하여 단부가 돌출하여 광 디스크의 중심 구멍을 관통하여 광 디스크를 X 방향으로 이동시키거나 광 디스크의 가장자리를 밀어 광 디스크를 디스크 취급 어셈블리(21) 바깥으로 인출시킨다.

종래 솔레노이드 어셈블리(217)는, 솔레노이드 이송 모터(211)의 회전력을 솔레노이드 이송 스크류(219)를 통해 전달받고 솔레노이드 이송 가이드(220)의 안내를 받아 X 방향으로 직선 운동을 하고, 2개의 솔레노이드(217) 중 하나를 이용하여 광 디스크를 왼쪽 카트리지(30)나 디스크 드라이브로 이송시키거나 오른쪽 카트리지(30)나 디스크 드라이브로 이송시킨다.

본 발명에 따른 솔레노이드 어셈블리(217)는, 종래 솔레노이드 어셈블리(216)의 구성에 더해, 디스크의 위치를 검출하기 위한 발광 소자(221) 어레이와 수광 소자(222) 어레이를 더 포함할 수 있다. 상기 발광 소자(221) 어레이와 수광 소자(222) 어레이는 솔레노이드 PCB(218)에 일렬로 장착되는데, 광 디스크의 중심 구멍의 외곽에서부터 광 디스크의 가장자리를 향하여 래디얼 방향으로, 정확히는 솔레노이드 어셈블리(216)가 이동하는 X 방향 및 피커 로봇(21)이 이동하는 Y 방향 모두와 수직인 방향으로 직선 형태로 광 디스크의 중심 구멍의 외곽부터 광 디스크의 가장자리까지 범위 내에 복수 개가 나열될 수 있다.

2개의 솔레노이드 어셈블리(216)는, 서로 쌍을 이뤄 대응되는 위치에 발광 소자(221) 어레이와 수광 소자(222) 어레이를 배치하여, 제1 솔레노이드 어셈블리(216_1)에 배치된 발광 소자(221)가 출력하는 빛을 제2 솔레노이드 어셈블리(216_2)에 배치된 수광 소자(222) 어레이가 감지할 수 있다.

제1 솔레노이드 어셈블리(216_1)에 2열의 발광 소자(221)만을 배치하고 제2 솔레노이드 어셈블리(216_2)에 2열의 수광 소자(222)만을 배치할 수도 있다. 또한, 각 솔레노이드 어셈블리(216)에 2열의 발광 소자(221), 2열의 수광 소자(222) 또는 1열의 발광 소자(221)와 1열의 수광 소자(222)를 배치하는 대신, 제1 솔레노이드 어셈블리(216_1)에 1열의 발광 소자(221)만(또는 수광 소자(222)만)을 배치하고 제2 솔레노이드 어셈블리(216_2)에 1열의 수광 소자(222)만(또는 발광 소자(221)만)을 배치할 수도 있다. 솔레노이드 어셈블리(216)에 1열의 발광 소자(221)만(또는 수광 소자(222)만)이 배치되는 경우 솔레노이드 PCB(218)의 중앙에 배치될 수 있다.

상기 발광 소자(221) 어레이 또는 수광 소자(222) 어레이의 전면에 발광 소자(221)에서 나온 빛이 직진할 수 있도록 발광 소자(221) 또는 수광 소자(222)가 배치된 부분만 작은 구멍이 뚫리고 나머지 부분은 막힌 차폐 수단을 마련하여, 대응되지 않는 다른 발광 소자(221)에서 나온 빛이나 PCB의 표면으로부터 반사되는 빛에 의한 크로스토크를 줄이고 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 발광 소자(221)에는 IR LED가 사용될 수 있는데, 크로스토크를 줄이고 해상도를 올리고 수명을 늘리고 파워를 아낄 수 있도록 있는 휘도로 변조될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 발광 소자 어레이와 수광 소자 어레이가 배치된 솔레노이드 어셈블리가 채용된 디스크 취급 어셈블리를 측면에서 본 도면이다.

슬레드 PCB(212)의 바깥 면에는 솔레노이드 이송 모터(211)이 장착되고, 예를 들어 기어를 통해 솔레노이드 이송 모터(211)의 회전력이 솔레노이드 이송 스크류(219)에 전달되고, 솔레노이드 이송 스크류(219)에 연결된 솔레노이드 어셈블리(216)가 솔레노이드 이송 스크류(219)의 회전 운동에 따라 솔레노이드 이송 가이드(220)의 안내에 받아 광 디스크를 인입시키거나 인출시키는 X 방향으로 이동한다.

상기 솔레노이드 이송 모터(211), 솔레노이드 이송 스크류(219) 및 솔레노이드 이송 가이드(220)를 솔레노이드 이송부로 칭할 수 있다.

솔레노이드 이송 모터(211)의 회전력을 솔레노이드 어셈블리(216)의 직선 운동으로 전환하는 방법은, 스크류를 이용하는 것뿐만 아니라 기어와 벨트 조합을 통한 것도 가능하다.

X 방향으로 솔레노이드 어셈블리(216)이 이동한 거리 또는 위치는 별도의 센서를 통해 감지할 수도 있고 또는 솔레노이드 이송 모터(211)에 스텝 모터를 적용하여 인가한 스텝의 개수로 솔레노이드 어셈블리(216)의 이동 거리 또는 위치를 계산할 수도 있는데, 후자의 경우 전원이 인가되거나 초기화될 때 솔레노이드 이송 모터(211)를 제어하여 솔레노이드 어셈블리(216)를 초기 위치(솔레노이드 어셈블리(216)가 더 이상 움직이지 않도록 스토퍼 등에 의해 막힌 위치)로 이동시키고 이후 인가되는 스텝의 개수나 방향으로 솔레노이드 어셈블리(216)의 이동 거리 또는 위치를 알 수 있다.

도 11에서, 왼쪽 제1 솔레노이드 어셈블리(216_1)의 오른쪽 솔레노이드(217_R)가 온 상태가 되어 단부가 광 디스크의 중심 구멍을 통과하여 돌출되어 있고, 광 디스크가 인입되지 않은 오른쪽 제2 솔레노이드 어셈블리(216_2)의 솔레노이드는 모두 오프 상태로 단부가 돌출되지 않고 있고, 제1 솔레노이드 어셈블리(216_1)의 발광 소자(221) 어레이에서 나온 빛이 제2 솔레노이드 어셈블리(216_2)의 대응되는 위치의 수광 소자(222) 어레이에서 감지될 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 어셈블리 쌍이 동기하여 이동하면서 디스크의 위치를 검출하는 것을 도시한 것이다.

예를 들어, 제1 솔레노이드 어셈블리(216_1)의 발광 소자(221) 어레이가 방사된 빛을 제2 솔레노이드 어셈블리(216_2)의 수광 소자(222) 어레이가 수신할 수 있도록 두 솔레노이드 어셈블리(216_1, 216_2)가 서로 동기하여 이동해야 하는데, 이를 위해 제1 슬레드 PCB(212_1)에 장착된 솔레노이드 이송 모터(211_1)와 제2 슬레드 PCB(212_2)에 장착된 솔레노이드 이송 모터(211_2)에 동일한 구동 신호를 인가할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔레노이드 어셈블리 쌍이 동기하여 스캔 범위를 이동하여 검출한 결과를 디스크의 위치 별로 도시한 것이다.

솔레노이드 어셈블리(216)는, 디스크 취급 어셈블리(21)에서 광 디스크가 인입 또는 인출되는 좌우의 슬롯 입구까지 X 방향으로 이동할 수 있는데, 오른쪽으로는 솔레노이드 어셈블리(216)의 오른쪽 솔레노이드(217_R)가 디스크 취급 어셈블리(21)의 오른쪽 슬롯 입구에 닿을 때까지 이동할 수 있고, 왼쪽으로는 솔레노이드 어셈블리(216)의 오른쪽 솔레노이드(217_L)가 디스크 취급 어셈블리(21)의 왼쪽 슬롯 입구에 닿을 때까지 이동할 수 있다.

디스크 취급 어셈블리(21)에 광 디스크가 인입되어 있지 않은 경우, 제1 솔레노이드 어셈블리(216_1)와 제2 솔레노이드 어셈블리(216_2) 쌍의 스캔에 의해 솔레노이드 어셈블리(216) 쌍이 스캔 범위 내에서 이동하는 동안 모든 위치에서 모든 수신 소자(222)가 빛을 수신하게 된다.

디스크 취급 어셈블리(21)의 키커 암(22)의 구동에 따라 광 디스크의 일부가 슬롯을 통해 인입된 경우, 제1 솔레노이드 어셈블리(216_1)와 제2 솔레노이드 어셈블리(216_2) 쌍이 스캔 범위 내에서 스캔을 하면 광 디스크가 차지하는 영역에 대응되는 위치에 놓인 수신 소자(222)가 빛을 수신하지 못하게 되어, 도 7의 두 번째와 같이 광 디스크의 가장자리 아크 모양을 담은 스캔 결과를 얻게 된다.

광 디스크가 디스크 취급 어셈블리(21)의 중앙에 이동한 경우, 제1 솔레노이드 어셈블리(216_1)와 제2 솔레노이드 어셈블리(216_2) 쌍이 스캔 범위 내에서 스캔을 하면 광 디스크가 차지하는 영역에 대응되는 위치에 놓인 수신 소자(222)가 빛을 수신하지 못하게 되어, 도 7의 세 번째와 같은 스캔 결과를 얻게 된다.

이와 같이 솔레노이드 어셈블리(216) 쌍을 스캔 범위 내에서 이동시키면서 얻은 스캔 결과를 통해 광 디스크의 가장자리 아크 형상, 즉 광 디스크가 놓인 영역을 파악하고, 광 디스크의 중심 구멍의 위치를 계산하여 중심 구멍에 가까운 솔레노이드(217)가 중심 구멍에 정렬하도록 솔레노이드 어셈블리(216)를 이동시키고, 해당 솔레노이드(217)를 온 시켜 단부가 광 디스크의 중심 구멍을 관통하도록 하고, 솔레노이드(217)이 중심 구멍을 관통하면 광 디스크가 디스크 취급 어셈블리(21)의 중앙에 놓일 때까지 솔레노이드 어셈블리(216)을 이동시킨다. 이후, 광 디스크를 이동시킨 솔레노이드(217)를 오프 시키고 솔레노이드 어셈블리(216) 쌍을 스캔 범위 내에서 이동시키면서 스캔 하여 광 디스크가 디스크 취급 어셈블리(21)의 중앙에 놓였는지 확인할 수도 있다.

오른쪽 키커 암(22)이 구동하여 광 디스크를 오른쪽 슬롯을 통해 인입시키는 경우, 솔레노이드 어셈블리(216) 쌍을 먼저 왼쪽으로 이동시켜 왼쪽에서부터 오른쪽으로 이동시키면서 스캔 하여 슬롯을 통해 인입된 광 디스크의 정확한 위치를 계산하고, 광 디스크가 삽입된 슬롯에 대응되는 솔레노이드 어셈블리(216)를 이동시켜 오른쪽 솔레노이드(217_R)가 계산된 광 디스크의 중심 구멍의 위치에 정렬되도록 할 수 있다. 즉, 스캔 순서를 광 디스크가 진입되는 방향에 맞추어 바꾸어 솔레노이드 어셈블리(216)를 이동시키는 거리를 줄일 수 있다.

광 디스크를 디스크 취급 어셈블리(21)로부터 카트리지(30)나 디스크 드라이브로 인출시킬 때에는, 먼저 광 디스크를 인출시킬 방향을 확인하고, 예를 들어 오른쪽 슬롯을 통해 인출시키는 경우, 먼저 솔레노이드 어셈블리(216) 쌍을 스캔 범위의 오른쪽 끝까지 이동시킨 후 왼쪽으로 이동시키면서 발광 소자(221) 어레이와 수광 소자(222) 어레이를 동작시켜 수광 소자(222) 어레이에서 수신되는 신호를 통해 광 디스크의 정확한 위치와 광 디스크의 중심 구멍의 위치를 계산하고, 오른쪽 솔레노이드(217_R)이 중심 구멍에 정렬되도록 솔레노이드 어셈블리(216)를 오른쪽으로 이동시키고, 정렬된 이후 오른쪽 솔레노이드(217_R)를 온 시켜 단부가 중심 구멍을 관통하여 돌출되도록 하고, 다시 솔레노이드 어셈블리(216)를 스캔 범위의 오른쪽 끝까지 이동시킨다. 이후, 오른쪽 솔레노이드(217_R)를 오프 시켜 솔레노이드(217)과 광 디스크를 분리시키고 오른쪽 솔레노이드(217_R)가 광 디스크의 바깥쪽에 놓이도록 솔레노이드 어셈블리(216)를 왼쪽으로 이동시키고 오른쪽 솔레노이드(217_R)를 다시 온 시켜 단부가 돌출되도록 하고 다시 솔레노이드 어셈블리(216)를 스캔 범위의 오른쪽 끝까지 이동시켜 돌출된 단부가 광 디스크를 슬롯 바깥으로 밀어내도록 한다.

도 14는 광 디스크 기반 아카이브 시스템의 기능 블록의 구성을 도시한 것으로, 아카이브 시스템에서 디스크를 이송하는 데 필요한 블록에 대한 구성만을 간략하게 도시한 것이다.

광 디스크 기반 아카이브 시스템은, 데이터 기록과 독출에 관여하는 드라이브 베이(10), 광 디스크의 X 방향 이송 및 Y 방향 이송을 구현하기 위한 피커 로봇(20), 복수 개의 광 디스크를 보관하기 위한 카트리지(30), 상기 피커 로봇(20)이 Y 방향으로 이동할 수 있도록 구동하고 이동을 안내하기 위한 로봇 이송부(40), 및 프로세서, 메모리, 운영 체계(OS), 맞춤 프로그램 코드 및 하드웨어를 포함하고 시스템 내의 다른 하드웨어를 지휘하거나 제어하는 제어부 역할의 싱글 보드 컴퓨터(SBC: single board computer)(60)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 피커 로봇(20)은 피커 로봇의 Y 방향의 위치 오차를 저장하기 위한 피커 플래시를 더 포함할 수 있고, 상기 카트리지(30)은 카트리지 내의 각 슬롯의 위치 오차를 저장하기 위한 카트리지 플래시를 더 포함할 수 있고, 상기 로봇 이송부(40)는 피커 로봇(120)의 Y 방향 이송을 위해 로봇 이송 스크류(41)를 회전시키기 위한 로봇 이송 모터(42)를 포함할 수 있다.

상기 싱글 보드 컴퓨터(SBC)(60)는, 아카이브 서버와 연결되어 아카이브 할 자료나 이미 아카이브 된 자료를 광 디스크 드라이브를 이용하여 기록하거나 독출하는 역할을 담당한다. 즉, 기가 비트 이더넷을 통해 시스템 서버와 통신하여 커맨드, 제어 및 데이터를 받고, 정보를 아카이브 시스템 내의 작업 임무, 예를 들어 디스크 이동, 드라이브와 통신, 사용자와 상호 작용 서버에 피드백 등을 해석하고, 피커 로봇(20) 및 광 디스크 드라이브를 제어하는데, 데이터 접근과 저장에 대한 요청을 처리하고 피커 로봇(20)이 적당한 디스크를 선택하여 적당한 드라이브에 로딩 하도록 지시하는 역할을 한다.

상기 카트리지 플래시는 카트리지(30) 내의 광 디스크에 대한 메타 데이터를 기억하는 데 사용되는데, 카트리지(30)의 각 슬롯에 무엇이 있는 지를 열거하는 목록, 각 디스크에 대한 볼륨 식별자, 및 재기록 가능 디스크의 재기록 회수와 에러 회수를 포함하는 디스크의 간단한 이력을 포함할 수 있다.

먼저 카트리지(40)의 슬롯에 보관 중인 광 디스크를 상기 드라이브 베이(10)의 광 디스크 드라이브에 로딩하는 과정을 설명한다.

상기 싱글 보드 컴퓨터(60)는, 아카이브 시스템(100)이 켜지면 상기 피커 플래시와 카트리지 플래시에 저장되어 있는 데이터를 읽고 내부 메모리(미도시)에 저장한다.

상기 싱글 보드 컴퓨터(160)는, 카트리지 플래시로부터 읽은 데이터를 기초로, 광 디스크 드라이브에 로딩할 디스크가 보관되고 있는 카트리지(30)의 슬롯(목표 슬롯)을 확인하고, 상기 로봇 이송부(40)의 로봇 이송 모터(42)를 구동하여 로봇 이송 스크류(41)를 회전시키고 스크류(41)의 회전에 따라 상기 피커 로봇(20)이 이동하는데, 상기 피커 로봇(20)의 엔코더(25)에 의해 카트리지(30)에 형성된 파인 홀과 코스 홀로부터 현재 피커 로봇(20)의 위치를 확인하면서 목표 슬롯으로 이동한다.

상기 싱글 보드 컴퓨터(60)는, 상기 엔코더(25)의 신호에 의해 피커 로봇(20)의 슬롯과 카트리지(30)의 목표 슬롯이 정렬된 것으로 판단되면, 상기 피커 로봇(20)을 제어하여 목표 슬롯에 보관 중인 광 디스크를 디스크 취급 어셈블리(21)에 이동시키는데, 상기 피커 로봇(20)의 스텝 모터(24)의 회전력에 의해 키커 암(22)이 회전하면서 목표 슬롯에 보관 중인 광 디스크를 굴리고, 광 디스크가 피커 로봇(20)의 슬롯으로 들어가면 상기 디스크 취급 어셈블리(21) 내부의 솔레노이드 어셈블리(216)가 광 디스크를 디스크 취급 어셈블리(21)의 중심으로 이동시킨다.

상기 싱글 보드 컴퓨터(60)는, 상기 키커 암(22)의 회전 운동에 의해 광 디스크가 피커 로봇(20)의 슬롯으로 들어오면, 상기 솔레노이드 이송 모터(211)를 구동하여, 상기 솔레노이드 어셈블리(216) 쌍이 광 디스크가 들어온 슬롯과 반대편 슬롯으로 이동하도록 하고, 이후 광 디스크가 들어온 슬롯을 향해 상기 솔레노이드 어셈블리(216) 쌍을 서로 동기시켜 이동시키면서 발광 소자(221) 어레이와 수광 소자(222) 어레이를 구동시켜 광 디스크의 위치를 검출한다.

또는, 상기 솔레노이드 어셈블리(216) 쌍은, 상기 키커 암(22)이 회전 운동을 시작할 때 해당 키커 암(22)에 가까운 슬롯 쪽으로 이동하여 발광 소자(221) 어레이와 수광 소자(222) 어레이를 구동하여 광 디스크가 슬롯으로 들어오는지 여부를 확인하고, 광 디스크가 슬롯으로 들어오기 시작한 이후 소정 시간이 경과한 후(디스크가 멈출 때까지 대기) 광 디스크가 차지하는 영역을 확인하면서 광 디스크가 들어온 슬롯과 반대편 슬롯으로 이동하고, 광 디스크의 가장자리를 지나친 후에 광 디스크의 위치 및 중심 구멍의 위치를 계산할 수 있다.

광 디스크와 중심 구멍의 위치가 계산된 이후, 상기 솔레노이드 어셈블리(216)는, 다시 광 디스크의 중심 구멍 쪽으로 이동하여 광 디스크의 중심 구멍에서 가까운 솔레노이드(217)가 중심 구멍과 정렬되도록 하고, 해당 솔레노이드(217)를 온 시켜 단부가 중심 구멍을 통과하여 돌출하도록 하고, 단부가 돌출하면 다시 디스크 취급 어셈블리(21)의 중심을 향해 이동하여 광 디스크의 중심 구멍이 디스크 취급 어셈블리(21)의 중심에 놓이도록 한다.

상기 싱글 보드 컴퓨터(60)는, 상기 솔레노이드 어셈블리(216) 쌍이 이동하면서 상기 수광 소자(222) 어레이에 의해 검출된 신호를 전송 받고, 이를 기초로 광 디스크의 위치를 계산하고, 이를 기초로 솔레노이드 이송 모터(211)를 제어하여 상기 솔레노이드 어셈블리(216)의 솔레노이드(217)가 광 디스크의 중심 구멍에 정렬되도록 할 수 있다.

이후, 상기 싱글 보드 컴퓨터(60)는, 상기 로봇 이송 모터(42)를 구동하여 로봇 이송 스크류(41)를 회전시켜 피커 로봇(21)의 광 디스크가 인입된 슬롯과 목표 디스크 드라이브의 슬롯을 정렬시키고, 상기 솔레노이드 이송 모터(211)를 구동하여 상기 솔레노이드 어셈블리(216)가 목표 디스크 드라이브를 향해 이동하도록 하여 온 상태의 솔레노이드(217)의 돌출된 단부가 광 디스크를 목표 디스크 드라이브의 슬롯으로 진입하도록 한다.

이후 상기 싱글 보드 컴퓨터(60)는, 해당 솔레노이드(217)를 오프 시켜 단부가 광 디스크의 중심 구멍에서 이탈하도록 하고, 상기 솔레노이드 이송 모터(211)를 구동하여 상기 솔레노이드 어셈블리(216)가 디스크 취급 어셈블리(21)의 중심 방향으로 이동하도록 하고, 상기 솔레노이드 어셈블리(216)가 광 디스크의 가장자리를 벗어나면 다시 해당 솔레노이드(217)를 온 시켜 단부가 돌출되도록 한 후, 다시 상기 솔레노이드 이송 모터(211)를 구동하여 상기 솔레노이드 어셈블리(216)가 광 디스크를 향해 이동하도록 하여 돌출된 단부가 광 디스크를 밀어 광 디스크가 목표 디스크 드라이브의 슬롯으로 완전히 들어가도록 한다.

디스크 드라이브는 슬롯으로 광 디스크가 어느 정도 들어오면 광 디스크를 잡아 디스크 드라이브 내부로 인입시켜 클램프에 고정시킬 수 있다. 광 디스크 드라이브의 슬롯은 상대적으로 넓기 때문에 피커 로봇(20)의 슬롯과 정렬된 상태에서 광 디스크의 X 방향의 이동에는 큰 문제가 없다.

예를 들어, 오른쪽 카트리지(30_R)에서 오른쪽 드라이브 베이(10_R)의 디스크 드라이브로 이동시키는 경우, 솔레노이드 어셈블리(216)의 오른쪽 어셈블리(217_R)만을 이용하여 광 디스크가 카트리지(30)로부터 디스크 취급 어셈블리(21)의 중심으로 이동시키고 또한 디스크 취급 어셈블리(21)의 중심으로부터 디스크 드라이브로 이동시킬 수 있다.

하지만, 예를 들어 오른쪽 카트리지(30_R)에서 왼쪽 드라이브 베이(10_L)의 디스크 드라이브로 이동시키는 경우, 광 디스크를 카트리지(30)로부터 디스크 취급 어셈블리(21)의 중심으로 이동시킬 때에는 솔레노이드 어셈블리(216)의 오른쪽 어셈블리(217_R)를 이용하고, 디스크 취급 어셈블리(21)의 중심으로부터 디스크 드라이브로 이동시킬 때에는 적어도 솔레노이드 어셈블리(216)의 왼쪽 어셈블리(217_L)를 추가로 이용해야 할 필요가 있을 수 있다.

상기 드라이브 베이(10)의 디스크 드라이브에서 데이터 기록이나 데이터 독출이 끝난 광 디스크를 카트리지(40)의 목표 슬롯으로 이동시켜 보관하는 언로딩 과정은 앞서 설명한 로딩 과정과 반대 순서로 진행하면 되므로 자세한 설명은 생략한다.

디스크 드라이브 내의 광 디스크를 피커 로봇(20)의 몸체인 디스크 취급 어셈블리(21) 내부로 이동시킬 때에는, 키커 암(22)의 구동 없이, 디스크 드라이브의 인출 동작에 의해 광 디스크가 디스크 취급 어셈블리(21)의 슬롯에 들어오고, 이후 솔레노이드 어셈블리(216)의 동작에 의해 광 디스크가 디스크 취급 어셈블리(21)의 중심으로 이동될 수 있다.

상기 솔레노이드 어셈블리(216)에 2열의 발광 소자(221) 어레이, 2열의 수광 소자(222) 어레이 또는 1열의 발광 소자(221)와 1열의 수광 소자(222)가 배치된 경우, 상기 싱글 보드 컴퓨터(60)는, 상기 2열 모두를 이용하여 디스크 위치를 정교하게 계산하거나 또는 광 디스크의 이동 방향과 관계되는 1열의 발광 소자(221) 어레이와 수광 소자(222) 어레이만을 이용할 수 있다. 또한, 상기 솔레노이드 어셈블리(216)의 이동 방향에 따라 사용하는 발광/수광 소자 어레이를 바꾸면서 사용할 수도 있는데, 상기 솔레노이드 어셈블리(216)가 오른쪽으로 이동할 때에는 오른쪽에 배치된 발광/수광 소자 어레이를 사용하고 상기 솔레노이드 어셈블리(216)가 왼쪽으로 이동할 때에는 왼쪽에 배치된 발광/수광 소자 어레이를 사용하여 상기 솔레노이드 어셈블리(216)의 이동 범위를 작게 할 수도 있다.

이상 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

10: 드라이브 베이 20: 피커 로봇
21: 디스크 취급 어셈블리 22: 키커 암
23: 프레임 24: 키커 암 구동 모터
25: 엔코더 30: 카트리지
40: 로봇 이송부 41: 로봇 이송 스크류
42: 로봇 이송 모터 50: 팬 모듈
60: 싱글 보드 컴퓨터 100: 아카이브 시스템
211: 솔레노이드 이송 모터 212: 슬레드 PCB
213: 중간 보드 214: 발광 소자
215: 수광 소자 216: 솔레노이드 어셈블리
217: 솔레노이드 218: 솔레노이드 PCB
219: 솔레노이드 이송 스크류 220: 솔레노이드 이송 가이드
221: 발광 소자 222: 수광 소자
251, 252: 센서부

Claims (10)

1. 광 디스크에 데이터를 기록하거나 광 디스크에 기록된 데이터를 독출하기 위한 복수 개의 디스크 드라이브를 포함하는 드라이브 베이; 복수 개의 광 디스크를 보관하기 위한 카트리지; 피커 로봇; 상기 피커 로봇을 상기 드라이브 베이와 카트리지 사이에서 이동시키기 위한 로봇 이송부; 및 상기 카트리지에 보관되는 광 디스크를 상기 피커 로봇을 거쳐 상기 디스크 드라이브에 이송시키고 상기 디스크 드라이브 내의 광 디스크를 상기 피커 로봇을 거쳐 상기 카트리지에 이송시키기 위해 각 구성 요소를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 광 디스크 기반 아카이브 시스템에서,
   상기 피커 로봇은, 상기 카트리지나 디스크 드라이브로부터 광 디스크를 인출하여 상기 피커 로봇의 중심으로 이동시키고 상기 피커 로봇의 중심으로부터 상기 디스크 드라이브나 카트리지로 광 디스크를 이동시키고, 상기 피커 로봇의 몸체에 2개의 광 디스크를 담을 수 있는 공간을 제공하고,
   상기 피커 로봇은, 상기 카트리지로부터 광 디스크를 인출하기 위한 키커 암; 상기 몸체에 인입된 광 디스크를 끌거나 밀기 위한 하나 이상의 솔레노이드를 포함하는 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리; 및 상기 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리를 이동시키기 위한 제1 및 제2 솔레노이드 이송부를 포함하여 구성되고,
   상기 제1 솔레노이드 어셈블리는 복수 개의 발광 소자로 이루어진 발광 어레이를 포함하고 상기 제2 솔레노이드 어셈블리는 상기 발광 소자에 대응되는 위치에 배치되는 복수 개의 수광 소자로 이루어진 수광 어레이를 포함하고, 상기 제2 솔레노이드는 상기 제1 솔레노이드 어셈블리에 동기하여 이동하고 상기 수광 어레이를 통해 상기 발광 어레이가 방출한 빛을 수신하고, 상기 제어부는 상기 수광 어레이가 수신한 신호를 기초로 상기 피커 로봇의 몸체에 인입된 광 디스크의 위치 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 광 디스크 기반 아카이브 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 발광 어레이와 수광 어레이는 상기 솔레노이드 어셈블리가 이동하는 제1 방향 및 상기 피커 로봇이 이동하는 제2 방향과 직각인 제3 방향으로 직선으로 배치되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 기반 아카이브 시스템.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 솔레노이드 어셈블리는 상기 솔레노이드 어셈블리가 이동하는 방향으로 나열된 2개의 솔레노이드를 포함하고, 상기 발광 어레이와 수광 어레이는 상기 제1 방향을 기준으로 상기 2개의 솔레노이드 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 기반 아카이브 시스템.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 솔레노이드 어셈블리는 상기 솔레노이드 어셈블리가 이동하는 방향으로 나열된 2개의 솔레노이드를 포함하고, 상기 제1 솔레노이드 어셈블리는 제1 발광 어레이와 제2 발광 어레이 또는 제1 발광 어레이와 제2 수광 어레이를 포함하고 상기 제2 솔레노이드 어셈블리는 제1 수광 어레이와 제2 수광 어레이 또는 제1 수광 어레이와 제2 발광 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 기반 아카이브 시스템.
5. 제 2항에 있어서,
   상기 발광 어레이와 수광 어레이는 상기 제3 방향을 기준으로 상기 몸체에 인입되는 광 디스크의 중심 구멍의 외곽부터 광 디스크의 가장자리까지 범위 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 기반 아카이브 시스템.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 복수의 수광 소자에 대응되는 위치에 구멍이 뚫린 차폐 수단이 상기 수광 어레이 전면에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 디스크 기반 아카이브 시스템.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는, 광 디스크가 상기 피커 로봇의 몸체로 들어오는 경우, 상기 제1 및 제2 솔레노이드 이송부를 제어하여 상기 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리를 상기 광 디스크가 들어온 슬롯을 향하여 이동시키면서 상기 발광 어레이와 수광 어레이를 통해 상기 광 디스크의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 기반 아카이브 시스템.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 광 디스크의 중심 구멍의 위치를 계산하고, 상기 솔레노이드 이송부를 제어하여 상기 솔레노이드 어셈블리에서 상기 광 디스크가 들어온 슬롯에 가까운 솔레노이드가 상기 중심 구멍과 정렬하도록 상기 솔레노이드 어셈블리를 이동시키는 것을 특징으로 하는 광 디스크 기반 아카이브 시스템.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 피커 로봇의 몸체에 있는 광 디스크를 상기 디스크 드라이브나 카트리지로 배출하는 경우, 상기 광 디스크에 가까운 솔레노이드 어셈블리에서 상기 광 디스크를 배출하려고 하는 슬롯에 가까운 솔레노이드를 온 시켜 상기 솔레노이드의 단부가 상기 광 디스크의 중심 구멍을 통과하여 돌출하게 하고, 상기 제1 및 제2 솔레노이드 이송부를 제어하여 상기 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리가 상기 광 디스크를 배출하려고 하는 방향으로 이동하도록 하고, 상기 솔레노이드를 오프 시켜 상기 단부가 상기 광 디스크와 닿지 않게 하고, 상기 제1 및 제2 솔레노이드 이송부를 제어하여 상기 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리가 상기 광 디스크를 배출하려고 하는 방향과 반대 방향으로 이동시키면서 상기 광 디스크의 위치를 검출하고, 상기 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리가 상기 광 디스크의 외곽까지 이동한 경우 상기 솔레노이드를 온 시켜 상기 단부가 상기 광 디스크와 간섭할 수 있게 돌출되도록 하고 상기 제1 및 제2 솔레노이드 이송부를 제어하여 상기 제1 및 제2 솔레노이드 어셈블리가 상기 광 디스크를 배출하려고 하는 방향으로 이동시켜 상기 단부가 상기 광 디스크를 밀어 상기 광 디스크가 상기 몸체 밖으로 나가도록 하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 기반 아카이브 시스템.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 솔레노이드 이송부는 스텝 모터, 기어, 스크류 및 가이드를 포함하여 구성되고, 상기 제어부는 상기 스텝 모터에 인가되는 스텝의 개수를 통해 상기 솔레노이드 어셈블리의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 기반 아카이브 시스템.

Images