(57)【要約】【課題】ディスクと装置内の空気との摩擦による風損を低減し、高速回転を可能とする。【解決手段】装置本体２と、ディスク回転駆動機構と、装置本体２の内外に亘ってディスクを搬送するディスク搬送機構３と、ディスクが挿脱される装置本体２の挿脱口１１を閉塞する蓋体１２と、装置本体２内を減圧する減圧手段１３とを備え、装置本体２は、ディスクが内部に搬送されると、蓋体１２によって挿脱口１１が閉塞されることにより密閉され、減圧手段１３によって内部が減圧される。【選択図】図３
2010225253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、
ディスクを回転駆動するディスク回転駆動機構と、
上記装置本体の内外に亘って上記ディスクを搬送するディスク搬送機構と、
上記ディスク搬送機構により上記ディスクが挿脱される上記装置本体の挿脱口を閉塞する蓋体と、
上記装置本体内を減圧する減圧手段とを備え、
上記装置本体は、上記ディスクが内部に搬送されると、上記蓋体によって上記挿脱口が閉塞されることにより密閉され、上記減圧手段によって内部が減圧されるディスクドライブ装置。
【請求項２】
上記装置本体内を加圧する加圧手段を備え、
上記減圧手段及び上記加圧手段を操作して、上記装置本体内の気圧を可変制御する制御手段を備える請求項１記載のディスクドライブ装置。
【請求項３】
上記装置本体は、ホスト機器に搭載されることにより、該ホスト機器によって制御され、上記ホスト機器からの指定された回転数に応じて上記装置本体内の気圧が制御される請求項２記載のディスクドライブ装置。
【請求項４】
上記装置本体内の気圧を検出する気圧計を備え、
上記装置本体内が指定回転数に応じた気圧まで減圧されたことを上記ホスト機器に通知する請求項３記載のディスクドライブ装置。
【請求項５】
加圧手段によって上記ディスクの排出に先立って装置本体内を約大気圧まで加圧する請求項１記載のディスクドライブ装置。
【請求項６】
上記加圧手段は、電源が投入されていない状態においても操作可能とされている請求項５記載のディスクドライブ装置。
【請求項７】
上記ディスク回転駆動機構は、上記装置本体内が減圧されることにより、約１２０００ｒｐｍまで回転可能となる請求項１記載のディスクドライブ装置。
【請求項８】
上記ディスク回転駆動機構は、上記装置本体内が約０．２気圧まで減圧されたとき、約１５０００ｒｐｍまで回転可能となる請求項１記載のディスクドライブ装置。
【請求項９】
機器筐体と、上記機器筐体内に搭載されたディスクドライブ装置とを備える電子機器において、
上記ディスクドライブ装置は、
装置本体と、
ディスクを回転駆動するディスク回転駆動機構と、
上記装置本体の内外に亘って上記ディスクを搬送するディスク搬送機構と、
上記ディスク搬送機構により上記ディスクが挿脱される上記装置本体の挿脱口を閉塞する蓋体と、
上記装置本体内を減圧する減圧手段とを備え、
上記装置本体は、上記ディスクが内部に搬送されると、上記蓋体によって上記挿脱口が閉塞されることにより密閉され、上記減圧手段によって内部が減圧される電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクが収納され、このディスクを回転駆動するディスク回転駆動機構を備えたディスクドライブ装置及びこのディスクドライブ装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録容量の異なる各種光ディスクが提供されている。このような各種光ディスクに対して記録及び／又は再生を行うディスクドライブ装置は、装着された光ディスクに応じた最適な回転数で回転させる必要がある。すなわち、ディスクドライブ装置は、ＣＤ等の比較的記録容量の少ない光ディスクに対して記録又は再生を行う場合にはスピンドルモータを低速回転で駆動させれば足りるが、ＢＤ等の記録容量の高い光ディスクに対して倍速録画を行う場合などではスピンドルモータを高速回転で駆動する必要がある。そして、ディスクドライブ装置は、記録容量の異なる多様な光ディスクに対応するためには、光ディスクを約１０００ｒｐｍ〜約１５０００ｒｐｍの間で回転させる必要がある。また、将来的には、約２００００ｒｐｍまで回転させることも想定されている。
【０００３】
ここで、高速回転が可能なスピンドルモータは、低速回転時でのトルクが出せず、低速回転が不安定となることから、低速回転時でのトルクを出しつつ高速回転が可能なスピンドルモータが望まれる。また、光ディスクを高速で回転させると、装置本体内の空気と光ディスクとの摩擦が大きくなり、空気抵抗による風損が増大する。このような風損トルクを補うために、高出力のスピンドルモータを用いると、スピンドルモータの大型化、消費電力の増加、高出力のスピンドルモータの開発コストの増加等を招いてしまう。
【０００４】
さらに、ディスクドライブ装置は、光ディスクの高速回転に伴って、空気との摩擦熱により装置本体内の高温化、光ディスク及び光ピックアップ等の各種部品の高温化を招く。その結果、ディスクドライブ装置は、光ディスクの高速回転下における高温化による破損や、装置本体内の各種部品の耐久性や信頼性の低下等の問題が生じるおそれがある。
【０００５】
また、ディスクドライブ装置は、光ディスクの高速回転に伴って、光ディスクと空気との摩擦により、光ディスクの上下面における圧力差が生じ、光ディスクや装置本体内の各種部品の振動や騒音を招くおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平４−１１５３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、光ディスクと装置本体内の空気との摩擦による風損を低減させ、高速回転が可能となるディスクドライブ装置及びこのディスクドライブ装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明に係るディスクドライブ装置は、装置本体と、ディスクを回転駆動するディスク回転駆動機構と、上記装置本体の内外に亘って上記ディスクを搬送するディスク搬送機構と、上記ディスク搬送機構により上記ディスクが挿脱される上記装置本体の挿脱口を閉塞する蓋体と、上記装置本体内を減圧する減圧手段とを備え、上記装置本体は、上記ディスクが内部に搬送されると、上記蓋体によって上記挿脱口が閉塞されることにより密閉され、上記減圧手段によって内部が減圧されるものである。
【０００９】
また、本発明に係る電子機器は、機器筐体と、上記機器筐体内に搭載されたディスクドライブ装置とを備える電子機器において、上記ディスクドライブ装置は、装置本体と、ディスクを回転駆動するディスク回転駆動機構と、上記装置本体の内外に亘って上記ディスクを搬送するディスク搬送機構と、上記ディスク搬送機構により上記ディスクが挿脱される上記装置本体の挿脱口を閉塞する蓋体と、上記装置本体内を減圧する減圧手段とを備え、上記装置本体は、上記ディスクが内部に搬送されると、上記蓋体によって上記挿脱口が閉塞されることにより密閉され、上記減圧手段によって内部が減圧されるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るディスクドライブ装置及び電子機器によれば、装置本体が密閉されると共に装置本体内が減圧されることにより、光ディスクと装置本体内の空気との摩擦抵抗を減少させることができ、従来に比して高速回転時における消費電力を低減させることができ、また、大気圧下では回転させることが不可能だった回転数、たとえば１５０００ｒｐｍまで回転させることができる。さらに、本発明に係るディスクドライブ装置によれば、光ディスクと空気との摩擦抵抗が減少されているため、空気抵抗によるディスク上面と下面の圧力差に起因する面ぶれを抑えることができ、また、摩擦熱による装置本体内の高温化や光ディスク、ディスク回転駆動機構等の高温化を防止することができ、耐久性や動作信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用されたディスクドライブ装置を示す外観斜視図であり（Ａ）は装置本体の背面側、（Ｂ）は装置本体の前面側から示す。
【図２】本発明が適用されたディスクドライブ装置を示す分解斜視図である。
【図３】ディスクドライブ装置が搭載されたホスト機器内を示すブロック図である。
【図４】気圧と風損トルクとの関係を回転数毎に示すグラフである。
【図５】回転数と消費電力との関係を装置本体内の気圧毎に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明が適用されたディスクドライブ装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明が適用されたディスクドライブ装置１は、図１及び図２に示すように、略矩形状の装置本体２を備え、光ディスクが載置されるディスクトレイ３が装置本体２の内外に亘って搬送されるいわゆるトレイタイプのディスクドライブ装置である。また、ディスクドライブ装置１は、図３に示すように、液晶テレビ等のモニタに接続されて用いられる据置型のディスク記録再生装置やゲーム機、パソコン等のホスト機器８の筐体内部に搭載され、当該ホスト機器８によって操作される。
【００１３】
ディスクドライブ装置１は、装置本体２内に、光ディスクが載置されるディスクトレイ３と、ディスクトレイ３を装置本体２の内外に亘ってスライド可能に支持するシャーシ４と、装置本体２内に搬送された光ディスクを回転可能に支持するチャッキングプレート５と、チャッキングプレート５を支持するトップカバー６が配設されている。
【００１４】
［装置本体］
図１（Ｂ）及び図２に示すように、装置本体２は、矩形箱状をなし、水平方向の一側面が開口されることにより唯一の開口部１１が形成されている。装置本体２は、開口部１１がディスクトレイ３に取り付けられた蓋体１２によって閉塞されることにより、内部が密閉される。
【００１５】
また、図１（Ａ）に示すように、装置本体２は、開口部１１が形成された一側面と異なる他側面に小型の真空ポンプ１３が配設されている。真空ポンプ１３は、蓋体１２によって密閉された装置本体２内を真空状態に減圧するものであり、ディスクドライブ装置１が搭載されるホスト機器８によって制御される。
【００１６】
装置本体２の開口部１１を閉塞する蓋体１２は、開口部１１が設けられた一側面と同形状の矩形板状に形成され、開口部１１の側縁に対向してゴムパッキン等により空気の流入を防止するシールド処理が施されている。蓋体１２は、ディスクトレイ３の先端面に取り付けられ、ディスクトレイ３が光ディスクの挿排出位置に搬送されると装置本体２の開口部１１を開放し、ディスクトレイ３が光ディスクのチャッキング位置に搬送されると装置本体２の開口部１１を閉塞する。
【００１７】
なお、装置本体２は、他側面にホスト機器との接続を図るコネクタ７が臨まされている。また、装置本体２は、加圧手段９と接続され、光ディスクの排出時や、回転数に応じて装置本体２内の気圧を上げる場合に、減圧状態から所定の気圧まで加圧することが可能とされている。なお、加圧手段９は、外気を取り込む吸気口に塵埃等の侵入を防止するフィルタが設けられている。これにより外気を取り込む際に塵埃等が装置本体２内に侵入することなく、塵埃等が光ピックアップユニットの対物レンズや光ディスクの信号記録面、その他の駆動系部品に付着することによる不具合を防止することができる。
【００１８】
さらに、装置本体２は、例えば静電容量式等の電気式気圧計１４が実装され、装置本体２内の気圧が電気信号として出力され、デジタル信号としてホスト機器８へ出力される。ディスクドライブ装置１は、搭載された光ディスクの種類や光ディスクの回転数（ｒｐｍ）に応じて最適な気圧となるように、ホスト機器８の制御部１０によって真空ポンプ１３及び加圧手段９が制御される。
【００１９】
［ディスクトレイ］
装置本体２の開口部１１より装置本体２の内外に亘って搬送されるディスクトレイ３は、ＣＤやＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクを横置きにして収容することができる円形の凹陥部からなるディスク収容部１５と、このディスク収容部１５の中央部からトレイセンタに沿って後方へ延在するように開口された長穴状の開口部１６とが設けられている。ディスク収容部１５は、直径１２ｃｍの光ディスクが載置される大径部１５ａと、この大径部１５ａの中央部に形成された凹部からなり且つ直径８ｃｍの光ディスクが載置される小径部１５ｂとを有している。
【００２０】
また、ディスクトレイ３の開口部１６は、ディスク収容部１５の小径部１５ｂの中心部から背面側にかけて開口されていて、大径部１５ａの一部を切り欠いてディスク収容部１５の外側まで延在されている。この開口部１６の大きさ及び形状は、装置本体２内に設けられたターンテーブル及び図示しない光ピックアップユニットの上部が完全に入り込むことができる大きさ及び形状とされている。開口部１６は、ディスクトレイ３が装置本体２内に引き込まれると、ターンテーブル及び光ピックアップユニットがシャーシ４の下部より上昇し、光ディスクの信号記録面に対峙させる。
【００２１】
また、ディスクトレイ３は、左右両側縁に、前後方向へ平行に延びる左右一対のガイドレール１７，１７が設けられ、各ガイドレール１７がシャーシに支持されることにより、装置本体２の前後に亘ってスライド可能とされている。ディスクトレイ３は、ガイドレール１７，１７がシャーシに支持されるとともに、図示しないギヤ機構に係合することにより、装置本体２の外部に排出され光ディスクの挿排出を行うディスク挿排出位置と、装置本体２内に搬送され光ディスクが回転可能にチャッキングされるチャッキング位置との間を搬送される。
【００２２】
また、ディスクトレイ３は、先端面に蓋体１２が取り付けられている。したがって、ディスクトレイ３は、チャッキング位置に搬送されると、蓋体１２によって装置本体２の開口部１１を閉塞させ、装置本体２内を密閉することができる。
【００２３】
［シャーシ］
ディスクトレイ３を支持するシャーシ４は、装置本体２内に固定され、ディスクトレイ３を搬送するギヤ機構や、光ピックアップ及びトップカバー６を昇降させる昇降機構、及びこれらの駆動源となるモータ等が組み付けられている。また、シャーシ４は、モータや光ピックアップ等の駆動を制御する制御回路が構成された回路基板が設けられている。回路基板は、コネクタ７を介してホスト機器と接続されている。
【００２４】
［トップカバー・チャッキングプレート］
シャーシ４に昇降可能に支持されるトップカバー６は、チャッキング位置に搬送されたディスクトレイ３の中心に対向してチャッキングプレート５が設けられている。チャッキングプレート５は、磁性材料が設けられたターンテーブルと磁気吸着する磁石が設けられている。そして、チャッキングプレート５は、ディスクトレイ３がチャッキング位置に搬送され、トップカバー６が下降されると、光ピックアップユニットとともに昇降操作され、光ディスクの中心孔周辺を支持するターンテーブルと当接し、光ディスクを挟持する。
【００２５】
［装置動作］
次いで、ディスクドライブ装置１の動作について説明する。先ず、ディスクドライブ装置１は、光ディスクを装着するため、ディスクトレイ３をチャッキング位置からディスク挿排出位置へ搬送する。ディスクトレイ３が挿排出位置へ搬送されることにより、装置本体２は開口部１１が開放される。ディスクドライブ装置１は、光ディスクがディスク収容部１５に載置され、ディスクトレイ３の引き込み操作が指示されると、ディスクトレイ３を挿排出位置からチャッキング位置へ搬送する。
【００２６】
ディスクトレイ３がチャッキング位置へ搬送されると、開口部１１が蓋体１２によって閉塞される。このとき、装置本体２は、蓋体１２にシールド処理が施されているため、密閉され、空気の流入が防止される。
【００２７】
ディスクドライブ装置１は、ディスクトレイ３がチャッキング位置に搬送されると、ホスト機器８によって制御されているモータが駆動され、トップカバー６が下降されるとともに、ターンテーブルが上昇され、光ディスクの中心孔を挿通する。これによりチャッキングプレート５は、光ディスクの中心孔を挿通するターンテーブルと磁気吸着されることにより、光ディスクをターンテーブルとともに挟持する。
【００２８】
また、ディスクドライブ装置１は、装置本体２が密閉されると、真空ポンプ１３によって装置本体２内を減圧していく。装置本体２は、内部に実装された気圧計１４によって気圧が計測され、所定の気圧まで減圧されたことが検出されると、ホスト機器８より、光ディスクに対する記録又は再生が指示される。ディスクドライブ装置１は、スピンドルモータを駆動することによってターンテーブルを回転させ、光ディスクをＣＬＶ（Constant Linear Velocity）、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity）又はこれらの組み合わせで所定の回転数にて回転する。
【００２９】
ここで、装置本体２内の気圧（ａｔｍ）と風損トルク（ｍＮｍ）との関係を図４に示す。風損トルクとは回転するディスクが受ける空気抵抗をいう。図４に示すように、気圧が下がるにつれて、光ディスクが受ける空気との摩擦抵抗も下がるため、風損トルクも下がる。
【００３０】
したがって、ディスクドライブ装置１によれば、装置本体２内を減圧することなく用いていたスピンドルモータでは、最大１００００ｒｐｍ程度までしか回転できなかったものが、０．２気圧まで減圧することにより、光ディスクの内外周に亘って平均で最大１５０００ｒｐｍまで回転させることができた。また、ディスクドライブ装置１によれば、低速回転時においてトルクを出せるスピンドルモータを用いて最大１５０００ｒｐｍ以上の高速回転を実現できる。
【００３１】
図５に、装置本体２内の気圧（ａｔｍ）毎のディスク回転数（ｒｐｍ）と消費電力（Ａ）との関係を示す。図５に示すように、回転数が増加するにつれて消費電力は増加するが、気圧が下がるほど消費電力を低く抑えることができ、例えば１２０００ｒｐｍにおいて、０．２気圧での消費電力（約０．６Ａ）は、１気圧での消費電力（約１．２Ａ）の約半分となる。
【００３２】
このように、ディスクドライブ装置１は、装置本体２内を減圧することにより光ディスクと装置本体２内の空気との摩擦抵抗を減少させることができ、従来に比して高速回転時における消費電力を低減させることができ、また、大気圧下では回転させることが不可能だった回転数、たとえば１５０００ｒｐｍまで回転させることができる。さらに、ディスクドライブ装置１は、光ディスクと空気との摩擦抵抗が減少されているため、空気抵抗によるディスク上面と下面の圧力差に起因する面ぶれを抑えることができ、また、摩擦熱による装置本体２内の高温化や光ディスク、スピンドルモータ及び光ピックアップユニットの高温化を防止することができ、耐久性や動作信頼性を向上させることができる。
【００３３】
光ディスクの種類や記録又は再生等の操作に応じた最適な回転数と、この回転数に最適な装置本体２内の気圧は、ホスト機器８によって制御される。ディスクドライブ装置１は、ホスト機器８からの制御信号を受けて、光ディスクの回転数に応じてスピンドルモータが駆動され、また真空ポンプ１３及び適宜加圧手段９によって装置本体２内が指定の気圧に調整される。
【００３４】
光ディスクに対する情報信号の書き込み或いは読み出しが終了し、光ディスク排出が指示されると、ディスクドライブ装置１は、ホスト機器８によって加圧手段より外気が流入される。このとき、加圧手段は、外気を取り込む吸気口にフィルタが設けられることで、装置本体２内への塵埃等の侵入を防止することができる。これにより、ディスクドライブ装置１は、装置本体２内が大気と同等の圧力となり、容易にディスクトレイ３を排出させることができる。
【００３５】
気圧計１４により装置本体２の内部が大気圧と同等の気圧まで上昇したことが検出されると、ディスクドライブ装置１は、ホスト機器８によってディスクトレイ３が挿排出位置に搬送されるように制御される。
【００３６】
なお、加圧手段９は、ホスト機器８によって制御される他、例えば開閉スイッチが外部より操作可能に設けられ、ホスト機器の電源が投入されていない状態においても、マニュアル操作によって装置本体２内に外気を取り込むことが可能とされている。また、ディスクドライブ装置１は、例えば咬合解除ボタンを押圧することにより、ディスクトレイ３の排出操作を行うギヤ機構とディスクトレイ３との咬合を解除し、手動でディスクトレイ３を装置本体２外へ引き出す操作が可能とされている。これにより、例えば停電時などホスト機器に電源が投入されていない状態においても、装置本体２内を大気圧まで上昇させるとともに、手動でディスクトレイ３を引き出すことができる。
【００３７】
［変形例など］
なお、本発明が適用されたディスクドライブ装置は、いわゆるトレイタイプのディスクドライブ装置以外にも、装置本体のディスク挿脱用開口部が開閉可能とされ、装置本体が密閉されるものであれば、光ディスクが直接装置本体の内外に亘って挿入及び排出されるいわゆるスロットインタイプのものにも適用することができる。
【００３８】
また、本発明が適用されたディスクドライブ装置は、スピンドルモータの回転数として最大１５０００ｒｐｍ以上、例えば約２００００ｒｐｍあるいはそれ以上で回転させるものに適用すれば、さらに風損トルクを抑え、より省電力、光ディスクの面ぶれ防止及び高温化防止を図ることができる。
【００３９】
また、本発明が適用されたディスクドライブ装置は、ホスト機器の内部に搭載されるもの以外にも、いわゆる外付けタイプのディスクドライブ装置に適用することができる。この場合、加圧手段は装置本体に取り付けられ、ディスクの排出操作に連動して吸気口が開放されるように制御される。
【００４０】
また、本発明が適用されたディスクドライブ装置は、ディスクトレイ３に光ピックアップユニットが搭載されると共に、手動でディスクトレイ３を装置本体２内へ押し込む例えば厚さ１３．５ｍｍ以下のスリムタイプのディスクドライブ装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  ディスクドライブ装置、２  装置本体、３  ディスクトレイ、４  シャーシ、５  チャッキングプレート、６  トップカバー、７  コネクタ、８  ホスト機器、９  加圧手段、１０  制御部、１１  開口部、１２  蓋体、１３  真空ポンプ、１５  ディスク収容部、１６  開口部、１７  ガイドレール
【図１】
2010225253.tif 000003
【図２】
2010225253.tif 000004
【図３】
2010225253.tif 000005
【図４】
2010225253.tif 000006
【図５】
2010225253.tif 000007