KR0162416B1 - 광디스크용 높이 가변형 턴테이블장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광디스용 높이 가변형 턴테이블장치에 관한 것으로, 광디스크가 얹어지는 턴테이블(30)과, 상기 턴테이블(30)이 압입되어 있는 회전축(21)을 승강지지하도록 스틸기판(28) 상에 압입설치되어 있는 베어링홀더(25)의 하단에 형성되는 회전축승강지지부와, 상기 회전축(21)의 승강을 위한 구동력을 발생시키는 승강구동부로 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 턴테이블(30)의 높이를 광디스크의 종류에 따라 달리할 수 있어 광디스크의 종류가 다르더라도 각각의 경우에 대해 촛점거리를 정확하게 맞출수 있게 되어 다양한 종류의 광디스크를 하나의 턴테이블에서 사용할 수 있게 되는 이점이 있다.

Description

광디스크용 높이 가변형 턴테이블장치

제1도는 종래 기술에 의한 턴테이블장치의 구성을 도시한 단면도.

제2도는 제1도의 턴테이블장치를 구비한 종래의 데크작동을 설명하기 위한 분해사시도.

제3도의 (a)는 종래 기술에 의한 액정셔터 방식 액튜에이터를 설명하기 위한 개략 도면.

제3도의 (b) 및 (c)는 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 도면.

제4도는 본 발명에 의한 턴테이블장치의 구성을 보인 도면으로,

(a)는 단면도.

(b)는 저면도.

제5도는 본 발명에 의한 턴테이블장치가 구비된 데크의 작동을 설명하기 위한 분해 사시도.

제6도는 제5도의 데크 저면부를 도시한 사시도.

제7도의 (a)(b)(c)는 본 발명에 의한 높이가변형 턴테이블장치의 작동을 순차적으로 설명하기 위한 도면.

제8도는 본 발명에 의한 높이가변형 턴테이블장치의 작동을 설명하기 위한 단면도로서,

(a)는 제7도의 (a)(b)상태를 도시한 단면도,

(b)는 제7도의 (c)상태를 도시한 단면도.

제9도는 본 발명에 의한 턴테이블장치의 작동 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 스핀들 모터 21 : 회전축

22 : 회전자 23 : 영구자석

24 : 고정자 25 : 베어링 홀더

26,27 : 상하부베어링 28 : 스필기판

30 : 턴테이블 31 : 회전축 받침판 지지구

33 : 회전축 받침판 40 : 승강구동부재

44 : 연동핀 45 : 구동플레이트

46 : 다단 가이드공 50 : 데크

본 발명은 광디스크용 턴테이블장치에 관한 것으로, 특히 턴테이블의 높이를 광디스크의 종류에 따라 변화시킬 수 있도록 구성하여 다양한 종류의 광디스크를 장착하여 재생시킬 수 있는 광디스크용 높이 가변형 턴테이블장치에 관한 것이다.

제1도는 종래 기술에 의한 턴테이블장치의 구성을 도시한 단면도이고, 제2도는 제1도의 턴테이블장치를 구비한 종래의 데크 작동을 설명하기 위한 분해 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 턴테이블장치는 스틸(steel) 기판(11)상에 설치되어 있는 스핀들 모터(M)와, 상기 스핀들 모터(M)에 의해 구동되는 턴테이블(4)로 구성된다.

상기 스핀들 모터(M)는 스틸 기판(11)상에 설치되어 있는 베어링 홀더(8)에 고정자(6)가 구비되고, 상기 고정자(6)의 둘레를 감싸도록 회전자(5)가 설치된다. 이와 같은 회전자(5)는 상기 베어링 홀더(8)에 베어링(9)으로 지지되는 회전축(7)의 상단에 압입 고정되어 있는 턴테이블(4)의 하단과 체결되어 상기 고정자(6)와의 전자기적 상호 작용에 의해 회전된다. 상기 회전축(7)의 하단부에는 회전축 받침판(10)이 구비되어 있다.

한편, 이와 같은 턴테이블(4)이 구비되어 있는 데크(1)는 로딩모터(미도시)에 의해 구동되는 캠(12)에 의해 구동플레이트(14)가 구동되어 힌지핀(1′)을 중심으로 소정각도 회전된다. 즉, 상기 구동플레이트(14)의 안내공(15)에 데크연동핀(2)이 안내되면서 상,하 회전하게 된다. 다시 말하면, 광디스크가 삽입될 때는 데크(1)를 아래로 내렸다가 삽입된 후에는 데크(1)를 다시 들어올려 광디스크를 클램핑하도록 된다. 그리고, 턴테이블(4)은 상기 회전자(5)에 구비되어 있는 영구자석(5′)과 상기 베어링 홀더(8)가 고정설치되어 있는 스틸 기판(11)사이의 인력에 의해 항상 아래 방향으로 힘을 받아 회전축(7)의 하단이 회전축 받침판(10)에 닿아 있게 되어 위로 빠지지 않게 되어 있다.

제2도중 미 설명 부호 13은 캠돌기이고, 14′는 상기 캠돌기(13)가 끼워져 구동플레이트가 이동되도록 하는 구동공이다.

그러나, 상기와 같은 턴테이블(4) 구조에 있어서는 두께가 0.6㎜인 고밀도 광디스크(이하 SD라고 한다)와 두께가 1.2㎜인 일반 광디스크(이하 CD라고 한다.)의 재생호환성이 문제가 된다. 이와 같은 호환성의 문제는 광디스크의 두께 차이와 트랙(track)피치의 상이함이 그 주원인인데, 이를 해결하기 위한 방안이 몇 가지 제안되어 있다. 그 중 하나가 제3도의 (a)에 도시되어 있는 액정셔터(LS)를 사용하는 것이다.

이와 같이 액정셔터(LS)를 사용하는 것을 자세히 설명하면, 이는 액정셔터(LS)를 사용하여 렌즈(L)를 통과하는 광의 일부(광 스폿(spot)의 가장자리)를 차단하는 것으로, 이처럼 광의 일부를 차단하면 렌즈(L)의 개구율(NA)을 차단하는 효과를 가져와 결국 광스폿을 조절할 수 있게 된다. 그리고 렌즈(L)가 SD용으로 설계되어 있게 되면, CD를 재생할 시에는 구면수차가 발생하게 되는데, 이 구면수차를 줄이기 위한 역할을 상기 액정셔터(LS)가 하게 된다. 그러나 이와 같은 방안들을 강구하더라도 렌즈(L)의 촛점거리는 변하지 않으므로 촛점을 광디스크 상에 맺히게 하기 위해서는 렌즈(L)를 제3도의 (a)에 도시된 화살표 방향으로 이동시켜 주어야 한다. 이와 같은 이동량은 산술적으로는 0.6㎜가 되어야 하나, 기판의 굴절률 등의 요인으로 광학적으로 필요한 양은 약 0.35㎜ 정도가 되어야 한다.

한편, 제3도의 (b)는 광디스크 드라이버의 요부 구성으로서, 스핀들 모터(M)가 베이스데크에 체결되어 있고, 스핀들 모터(M)의 축에 턴테이블(4)이 설치되어 사용된다. 상기 턴테이블(4)에는 다양한 규격의 광디스크가 얹혀지게 된다. 그리고 상기 턴테이블(4)에 얹혀져 있는 광디스크로부터 정보를 읽어내는 광픽업(3)은 데크의 일측에 설치되어 광디스크의 하단부위에서 광디스크의 반경 방향으로 이동할 수 있게 된다. 그리고 상기 광픽업(3)의 일측에는 액튜에이터(미도시)가 구비되어 있고 대물렌즈(L)가 상기 액튜에이터에 고정된 와이어(W)로 지지된다. 이와 같은 대물렌즈(L)는 광디스크의 면에 대해 수직 또는 평행 방향으로 이동가능하게 설치되어 트랙킹서보와 포커스서보에 의해 렌즈(L)의 위치가 제어된다. 즉, SD를 사용할 시에는 대물렌즈(L)의 위치는 중립면(N)의 위치에서 작동되고, CD를 사용할 시에는 액정셔터(LS)에 의해 광스폿이 커지고 대물렌즈(L)의 위치를 액튜에이터에 의해 디스크쪽으로 이동시켜 촛점을 맞춘상태에서 작동된다.

그러나, 상기와 같은 액정셔터(LS)를 채용하더라도 광디스크의 재생시 촛점거리를 맞추기 위해 대물렌즈(L)를 일정거리 이동시켜 작동함으로 인해 서보계와 액튜에이터의 성능에 부담을 주게 되며, 허용할 수 있는 광디스크의 면진한계가 줄어들게 되는 문제점이 있다.

즉, 제3도의 (c)에서 볼 수 있는 바와 같이, 오프셋이 있는 경우 광디스크의 허용 면진량이 줄어들고, 촛점이 맞는 상태가 코일에 일정량의 전류가 흐르고 있는 상태로 서보계의 게인을 삭감하고 있다. 통상 액튜에이터의 포커스 가동범위는 ±1.0㎜ 이하이므로 0.35㎜정도의 이동량은 매우 큰 값이 된다. 따라서 대물렌즈(L)의 위치는 중립면으로 유지해 주는 것이 바람직하다. 한편, 제3도의 (c)의 VA는 면진허용량이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다양한 규격의 광디스크를 하나의 턴테이블을 사용하여 구동할 수 있도록 촛점거리의 조절을 턴테이블의 높이로 가변시켜 달성할 수 있도록 한 광디스크용 높이 가변형 턴테이블장치를 제공하려는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 정보를 기록하거나 재생하기 위한 재생장치에 있어서, 광디스크가 안착되어 회전되는 턴테이블(30)과, 상기 턴테이블의 승하강을 지지하기 위한 턴테이블 승강지지부와, 상기 턴테이블의 승하강 구동을 위한 승강구동부와 상기 턴테이블의 승하강 높이를 제어하기 위한 승강제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 광디스크용 높이 가변형 턴테이블장치에 의해 달성된다.

상기 턴테이블 승강지지부는 상기 회전축을 승강 지지하는 회전축 받침판과, 상기 회전축 받침판에 탄성복원력을 부여하기 위한 탄성부재로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 승강구동부는 상기 승강지지부의 일측에서 힌지에 의해 상하 회동 가능하게 지지되며 내측단에는 상기 회전축 받침판의 하단을 지지하는 탄성부재의 하단이 끼워지는 탄지돌기가 형성된 승강구동부재로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 승강제어부는 상기 승강구동부재의 외측단에 형성된 연동핀과, 상기 연동핀이 가이드되는 다단 가이드공이 형성되며 구동캠에 의해 구동되는 구동플레이트로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 다단 가이드공은 소정의 높이 차를 가지고 형성되는 두 개 이상의 가이드부로 구성되어, 상기 연동핀은 상기 가이드부에 선택적으로 가이드됨을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 광디스크용 높이 가변형 턴테이블장치를 첨부된 도면에 도시된 실시례를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제4도는 본 발명에 의한 턴테이블장치의 구성을 보인 도면으로, (a)는 단면도, (b)는 저면도이고, 제5도는 본 발명에 의한 턴테이블장치가 구비된 데크의 작동을 설명하기 위한 분해사시도이며, 제6도는 제5도의 데크 저면부를 도시한 사시도이며, 제7도의 (a)(b)(c)는 본 발명에 의한 높이가변형 턴테이블장치의 작동을 순차적으로 설명하기 위한 도면이며, 제8도는 본 발명에 의한 높이가변형 턴테이블장치의 작동을 설명하기 위한 단면도로서, (a)는 제7도의 (a)(b)상태를 도시한 단면도, (b)는 제7도의 (c)상태를 도시한 단면도이며, 제9도는 본 발명에 의한 턴테이블장치의 작동 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 광디스크용 높이가변형 턴테이블장치는 광디스크가 얹어지는 턴테이블(30)과, 상기 턴테이블(30)의 승하강을 지지하기 위한 턴테이블 승강지지부와, 상기 턴테이블(30)의 승하강 구동을 위한 승강구동부와, 상기 턴테이블(30)의 승하강 높이를 제어하기 위한 승강제어부를 구비하여서 된다.

상기 턴테이블(30)은 스틸 기판(28)에 회전 가능하게 지지된 회전축(21)에 압입되어 스핀들 모터(20)에 의하여 회전 구동되도록 설치된다.

상기 회전축(21)은 상기 스틸 기판(28)에 결합된 베어링 홀더(25)의 지지된 상,하부 베어링(26,27)에 지지된다.

상기 턴테이블(30)에는 스핀들 모터(20)의 회전자(22)가 체결되어 있고, 상기 베어링 홀더(25)에는 스핀들 모터(20)의 고정자(24)가 체결되어 있어 상기 회전자(22)와 고정자(24)의 전자기적 상호작용에 의해 회전자(22)가 회전축(21)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 따라서 상기 회전자(22)와 체결되고 회전축(21)에 압입 설치되어 있는 턴테이블(30)도 상기 회전자(22)와 함께 회전하게 되는 것이다.

상기 턴테이블 승강지지부는 상기 회전축(21)을 승강지지하는 회전축 받침판(33)과, 상기 회전축 받침판(33)에 탄성복원력을 부여하기 위한 탄성부재(37)로 구성된다.

상기 회전축 받침판(33)은 상기 베어링 홀더(25)의 하단에 형성되어 있는 회전축 받침판 지지구(31)에 승강 가능하게 설치된다.

상기 회전축 받침판(33)은 원판상의 몸체(34)가 구비되고, 상기 몸체(34)의 양단에는 회전축 받침판(33)이 회전축 받침판 지지구(31)에서 탈락되는 것을 방지하는 탈락방지편(35,35′)이 형성되고, 상기 몸체(34)의 하단부에는 상기 탄성부재(37)가 탄지되는 탄지돌기(36)가 형성되어 있다.

상기 회전축 받침판 지지구(31)의 하단부에는 상기 회전축 받침판(33)의 조립시 상기 탈락방지편(35,35′)이 회전축 받침판 지지구(31)의 내부로 삽입되도록 하는 조립홈(32,32′)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 회전축 받침판 지지구(31)는 상기 스틸 기판(28)의 하부로 약간 돌출형성된다. 여기서 상기 회전축 받침판 지지구(31)에 회전축 받침판(33)을 조립하는 것을 살펴보면, 상기 탈락방지편(35,35′)을 상기 조립홈(32,32′)을 지나도록 하여 회전축 받침판 지지구(31)의 내부로 회전축 받침판(33)을 삽입하고, 이와 같이 삽입한 후에 회전축 받침판(33)을 90˚회전시켜 회전축 받침판(33)의 조립을 완성하게 된다.

상기 승강구동부는 상기 스틸 기판(28)의 하부에 힌지(42)에 의하여 상하로 회동 가능하게 지지되며 내측단에는 상기 회전축 받침판(33)의 하단을 지지하는 탄성부재(37)의 하단이 끼워지는 탄지돌기(41)가 형성된 승강구동부재(40)을 포함하여서 된다.

상기 승강제어부는 상기 승강구동부재(40)의 외측단에는 돌출 형성된 연동핀(44)과, 상기 연동핀(44)이 가이드되는 다단 가이드공(46)이 형성된 구동플레이트(45)로 구성된다.

상기 구동플레이트(45)는 로딩모터(미도시)에 의해 구동되는 구동캠(48)에 의하여 구동되도록 구성되어 있다.

상기 다단 가이드공(46)은 예컨대 소정의 높이차를 가지고 형성되는 제 1, 제 2, 제 3 가이드부(46-1)(46-2)(46-3)로 구성되어 상기 연동핀(44)은 상기 제 2 및 제 3 가이드부(46-2)(46-3)에서 선택적으로 가이드된다. 한편, 데크(50)의 상하운동은 상기 다단 가이드공(46)의 제 1 및 제 2 가이드부(46-1)(46-2)에서 가이드되는 데크연동핀(54)에 의해 이루어지도록 구성되어 있다.

한편, 상기 턴테이블(30)에 체결되어 있는 회전자(22)의 영구자석(23)은 그 길이가 종래의 것에 비해 상기 턴테이블(30)의 승강높이만큼 더 길게 되어 있어 턴테이블(30)이 상승됨에 의해 회전자(22)가 상승되더라도 고정자(24)와 회전자(22) 사이의 전자기적 상호작용이 원활하게 일어나도록 된다.

그리고, 상기 베어링 홀더(25)의 상부내경은 하부내경에 비해 크게 형성하여 베어링 홀더(25)의 상측에서 끼우게 되어 있는 하부베어링(27) 및 상부베어링(26)의 조립 작업을 용이하게 하고 조립후에도 회전축(21)의 지지를 확실하게 하도록 한다.

도면중 미설명 부호 47은 구동공, 49는 캠돌기, 51,51′는 힌지핀이다.

상기와 같이 구성된 볼 발명에 의한 광디스크용 높이 가변형 턴테이블장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 이와 같이 턴테이블(30)의 높이를 변화시키는 이유는 다양한 규격을 가지는 광디스크의 촛점위치를 맞추기 위해 광픽업의 대물렌즈가 움직이는 것이 아니고, 광디스크가 얹혀지는 턴테이블(30)의 높이를 광디스크의 규격에 따라 이동시켜 광디스크상에 촛점거리가 맞도록 한다는 것이다.

상기와 같은 기본 아이디어를 가지고 구성된 본 발명의 턴테이블장치에서 턴테이블(30)이 승강구동되는 것은 다음과 같은 과정을 거치게 된다.

먼저, 제7도의 (a)에서 볼 수 있는 바와 같이, 언로딩상태에서는 상기 승강구동부재(40)의 연동핀(44)은 다단 가이드공(46)의 제 2 가이드부(46-2)에 위치하고, 데크연동핀(54)은 제 1 가이드부(46-1)에 위치하고 있게 된다. 이와 같은 상태에서는 상기 회전축 받침판 지지구(31)에 있는 회전축 받침판(33)은 승강구동부재(40)의 타단에 탄지되어 있는 탄성부재(37)가 회전축 받침판(33)을 상축으로 지지하여 회전축 받침판 지지구(31)의 상면에 안착되어 있게 된다. 그리고 데크(50)는 광디스크를 로딩할 수 있도록 내려진 상태이다.

이와 같은 상태에서 SD를 사용할 시에는 로딩모터(미도시)가 회전하여 캠(48)을 회전시키게 되고, 상기 캠(48)과 연동되는 구동플레이트(45)가 이동하면서 상기 연동핀(44)이, 제7도의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 2 가이드부(46-2)의 좌측단에 위치하게 되고 데크연동핀(54)은 제 2 가이드부(46-2)의 우측단에 위치하게 된다. 따라서 데크(50)는 상기 데크연동핀(54)이 상승된 만큼 소정 각도 상승회전하여 들어올려 지면서 클램핑된다. 상기 승강구동부재(40)는 연동핀(44)이 동일한 높이에 있게 되므로 회전되지 않아 승강구동부재(40)의 타단부에 탄지되어 있는 탄성부재(37)가 계속해서 상기 회전축 받침판(33)을 회전축 받침판 지지구(31)의 상면에 안착되도록 하여주므로 턴테이블(30)의 상승상태를 유지해주게 된다.

한편, CD가 사용될 때에는, 제7도의 (a)의 상태에서 CD가 로딩되면, 로딩모터의 구동에 의해 캠(48)이 구동되어 구동플레이트(45)가 이동되면서 승강구동부재(40)의 연동핀(44)과 데크연동핀(54)이 각각 다단 가이드공(46)에 의해 안내되어, 제7도의 (b)의 상태가 된다. 이와 같은 상태에서 로딩된 광디스크의 규격을 센싱하여 CD인 경우에는 로딩모터를 계속 구동시켜 구동플레이트(45)를, 제7도의 (c)와 같은 상태로 연동핀(44)과 데크연동핀(54)이 안내되도록 이동시킨다. 즉, 연동핀(44)은 제 3 가이드부(46-3)에 위치하게 하고, 데크연동핀(54)은 제 2 가이드부(46-2)에 위치하게 한다. 이와 같이되면, 데크(50)는 상기 데크연동핀(54)의 높이가 변하지 않으므로 광디스크를 그대로 클램핑한 상태로 있게 되고, 상기 연동핀(44)은 그 일단부의 높이가 변하게 되므로 타단부가 하강되어 회전축 받침판(33)이 상기 회전축 받침판 지지구(31)의 저면에 안착되도록 된다. 따라서 턴테이블(30)은 소정 높이 만큼 하강하게 된다. 한편, 이때에도 상기 회전자(22)의 영구자석(23)과 스틸 기판(28)사이의 인력에 의해 턴테이블(30)이 상승되는 것이 방지된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은, 본 발명에 의한 광디스크용 높이가변형 턴테이블장치에 의하면 턴테이블의 높이를 광디스크의 규격에 따라 달리하여 촛점을 맞추어 줄 수 있게 되므로 규격이 다양한 광디스크를 하나의 광디스크 드라이버를 사용하여 사용할 수 있게 되고, 또한 촛점거리를 맞추기 위해 종래와 같이 대물렌즈를 이동시킬 필요가 없게 되어 광디스크의 면진한계에 대한 마진(margin)을 확보할 수 있고, 서보 게인(servo gain) 마진을 확보할 수 있게 된다. 또한 이와 같이 턴테이블의 높이를 승강시키기 위한 구동원으로서 로딩모터를 사용함으로 인해 별도의 모터가 추가되지 않아도되므로 비용상승요인도 없다.

Claims (5)

1. 정보를 기록하거나 재생하기 위한 재생장치에 있어서, 광디스크가 안착되어 회전되는 턴테이블(30)과 상기 턴테이블의 승하강을 지지하기 위한 턴테이블 승강지지부와, 상기 턴테이블의 승하강 구동을 위한 승강구동부와, 상기 턴테이블의 승하강 높이를 제어하기 위한 승강제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 광디스크용 높이 가변형 턴테이블장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 턴테이블 승강지지부는 상기 회전축을 승강 지지하는 회전축 받침판과, 상기 회전축 받침판에 탄성복원력을 부여하기 위한 탄성부재로 구성됨을 특징으로 하는 광디스크용 높이 가변형 턴테이블장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 승강구동부는 상기 승강지지부의 일측에서 힌지에 의해 상하 회동 가능하게 지지되며 내측단에는 상기 회전축 받침판의 하단을 지지하는 탄성부재의 하단이 끼워지는 탄지돌기가 형성된 승강구동부재로 구성됨을 특징으로 하는 광디스크용 높이 가변형 턴테이블장치.
4. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 승강제어부는 상기 승강구동부재의 외측단에 형성된 연동핀과, 상기 연동핀이 가이드되는 다단 가이드공이 형성되며, 구동캠에 의해 구동되는 구동플레이트로 구성됨을 특징으로 하는 광디스크용 높이 가변형 턴테이블장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 다단 가이드공은 소정의 높이 차를 가지고 형성되는 두 개 이상의 가이드부로 구성되어, 상기 연동핀은 상기 가이드부에 선택적으로 가이드됨을 특징으로 하는 광디스크용 높이 가변형 턴테이블장치.