(57)【要約】回転情報ディスク上を可動であるピックアップ装置（２３）によって、回転軸について回転可能である回転情報ディスク（１）上に／回転情報ディスクから、情報を記録する／情報を再生する記録／再生装置であって、少なくとも装置の動作時には、少なくとも大部分が閉じられるハウジング（２）と、ハウジング内にあり、軸について回転可能である駆動スピンドルを有するディスク駆動構成（７、９）と、装置の動作時に、ハウジング内において回転情報ディスクの情報面上を流れる周囲空気の気流をフィルタするよう適応され、情報面に対し平行で間に間隔が置かれ、情報面に隣接して配置される空気フィルタ手段（２９）と、ディスク駆動構成上に配置される情報ディスクの情報面を閉じ込め、フィルタされるべき空気の空気吸込み口とフィルタされた空気の空気排出口が設けられるケーシング（２１）を含む。良好なフィルタ結果を維持しながら空気フィルタ手段のエネルギー消費を減少するために、空気フィルタ手段は、ハウジング内において静止して配置され、ディスク情報面上に延在し、気流は、フィルタ手段を通り軸方向に流れ、回転情報ディスクの自然発生するポンプ作用により発生し、一方、空気吸込み口と、フィルタ手段と、空気排出口の気流抵抗は、装置の動作時に、空気吸込み口から、空気フィルタ手段、ケーシングを通り排出口から出る気流とは異なる、ケーシングの外側から、ケーシングを通り排出口から出る任意の気流を実質的に阻止する互いに適応される気流抵抗値を示す。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転情報ディスク上を可動であるピックアップ装置によって、回転軸について回転可能である前記回転情報ディスク上に／前記回転情報ディスクから、情報を記録する／情報を再生する記録／再生装置において、
少なくとも前記装置の動作時に、少なくとも大部分が閉じられるハウジングと、
前記ハウジング内にあり、前記軸について回転可能である駆動スピンドルを有するディスク駆動部と、
前記装置の動作時に、前記ハウジング内において、回転情報ディスクの情報面上を流れる周囲空気の気流をフィルタするよう適応され、前記情報面に対し平行で間に間隔が置かれ、前記情報面に隣接して配置される空気フィルタ手段と、
前記ディスク駆動部上に配置される情報ディスクの情報面を閉じ込める前記ハウジング内にあり、フィルタされるべき空気の空気吸込み口とフィルタされた空気の空気排出口が設けられるケーシングと、を含む前記装置であって、
前記空気フィルタ手段は、前記ハウジング内において静止して配置され、
前記空気フィルタ手段は、前記ディスク情報面の上に延在し、
前記気流は、前記フィルタ手段を通り軸方向に流れ、
前記気流は、前記回転情報ディスクの自然発生するポンプ作用により発生し、
前記空気吸込み口と、前記空気フィルタ手段と、前記空気排出口の気流抵抗は、前記装置の動作時に、前記空気吸込み口から、前記空気フィルタ手段、前記ケーシングを通り前記排出口から出る前記気流とは異なる、前記ケーシングの外側から、前記ケーシングを通り前記排出口から出る任意の気流を実質的に阻止する互いに適応される気流抵抗値を示すことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ケーシングは、前記回転軸について垂直に配置される２つの平行で間に間隔が置かれる円盤状の主壁と、円筒状の同軸周壁とを有し、
前記空気フィルタ手段は、主壁の少なくとも一部を構成することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記装置は、片面のみに情報面を有する情報ディスクと共に用いるよう適応され、
前記ケーシングの前記主壁の１つは、ある場合には、前記情報ディスク自体で構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の記録／再生装置。
【請求項４】
前記排出口は、ケーシング壁にある同軸排出空隙を構成し、前記排出空隙は、ある場合には、前記情報ディスクに対向して外側に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の記録／再生装置。
【請求項５】
前記排出空隙は、前記ケーシングの前記周壁における周辺空隙を構成することを特徴とする請求項４記載の記録／再生装置。
【請求項６】
前記排出空隙は、主壁と前記ケーシングの前記周壁との間の環状空隙を構成することを特徴とする請求項４記載の記録／再生装置。
【請求項７】
前記ケーシングの前記周壁は、前記空気吸込み口と前記空気排出口との間に、直線状の円筒形状とは異なる空気力学的に特殊な輪郭形状を示すことを特徴とする請求項２記載の記録／再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に従い、情報ディスク上に／情報ディスクから情報を記録する／再生するための記録／再生装置に係る。
【０００２】
情報ディスク上へのデータ格納の技術において、情報ディスク及びデータ媒体全般におけるデータ密度の増加及びデータ転送速度の増加の傾向は、ますます進んでいる。このような傾向による１つの結果は、データ媒体上のデータトラックの幅が一層小さくなり、情報ディスクの回転速度が増加することである。周囲空気中にあり、情報ディスクの情報面、及び、情報ディスクの情報面上に情報を記録し且つ情報面から情報を再生するために用いるピックアップ装置上に付着する汚れや埃の粒子は、この点において問題をますます発生させる。
【０００３】
浮動性のピックアップと情報ディスク間の作業距離は、周囲空気中の埃の粒子の寸法にますます近づく傾向がある。従って、ピックアップ装置と情報ディスクに付着する埃の粒子との間で機械的相互作用がおきる危険性が高くなる。
【０００４】
光学ディスクシステムの場合、ディスクの情報面上のピックアップレーザスポットの表面面積は、ますます小さくなってきている。従って、情報ディスクに付着する埃の粒子は、レーザビームの大部分を遮断してしまう。
【０００５】
情報ディスクの速度が増加するに従い、情報ディスクの情報面上を流れる気流が増加し、より多くの埃の粒子が情報面に付着する。
【０００６】
情報ディスクの速度を増加することは、ディスク駆動装置の能力を増加する必要がある。より多くの熱が生成されるので、より多くの冷却も必要となる。冷却は、一般的に、強制気流により与えられるが、これは、結果として、情報ディスクとピックアップ装置の付近により多くの埃の粒子を運ぶこととなる。
【０００７】
請求項１の前文に言及されるような種類の記録／再生装置自体は、ＪＰ−１０２７５４５８Ａから公知である。この公報は、光学ディスク用の記録／再生装置を開示する。ディスク駆動装置は、光学ディスクを支持する回転盤を有する。回転式回転盤の下面には、遠心式のエアファンと、エアファンの外周部を囲む蛇行形状の環状空気フィルタ手段とが設けられる。光学ディスクがその中に収容される固定ケーシングは、下面に同軸空気入口開口を、反対側の上面に同軸空気排出開口を有する。エアファン及び環状埃取りフィルタを有する回転盤は、隙間を有して、空気入口開口において回転する。光学ディスクの回転時に、エアファンにより、環状空気フィルタ手段を通り、ケーシングにおいて隙間を有して回転する回転光学ディスクの下面と回転光学ディスクの上面を通り排出開口を流れ出る気流が生成される。
【０００８】
上述の公知の種類の記録／再生装置は、高い回転速度にはあまり適していないと思われる。空気フィルタ手段は、ファンを駆動するために高い回転速度では動力を増加する必要があるので、より多くの熱が生成され、より多くの冷却が必要となる。更に、遠心式のエアファンと特別な環状フィルタを設けることは、記録／再生装置の費用−価格を増加することにつながる。この従来技術の記録／再生装置の更なる不利点は、環状空気フィルタ手段の外周と、ケーシングに設けられた入口開口の縁との間に幾らかの遊びが必要であることである。空気フィルタ手段とケーシングの縁との間のこの隙間を通してフィルタを通されていない空気が外からケーシング内に吸引され得る。
【０００９】
本発明は、高い回転速度に適し、且つ、低価格で生産することができ、一方で、必要とされる空気フィルタ結果を与えることのできる、請求項１の前文に記載されるような種類の記録／再生装置を提供することを目的とする。本発明によると、請求項１の前文による記録／再生装置は、従って、請求項１の特徴部に記載する特徴を有する。
【００１０】
本発明の記録／再生装置の空気フィルタ手段は、静止しており、従って、容易に設置する又は取り外すことが可能である。気流は、気流抵抗を最小限にするよう大きくされるフィルタ手段を通り軸方向に流れる。気流は、回転する情報ディスクの自然発生するポンプ作用によって発生するので、特別なファン手段を設ける必要はない。空気吸込み口、空気フィルタ手段、及び、空気排出口の気流抵抗の気流抵抗値の相互の適応を考慮した本発明による注意深い設計により、吸込み口から、空気フィルタ手段とケーシングを通り、排出口へ流れる望ましい気流とは異なる外部から、ケーシングを通り、排出口を出る空気の任意の望ましくない流れは、阻止され得るので、記録／再生装置の動作時に、情報ディスクの情報面上を流れる気流の１００％がフィルタされる。
【００１１】
本発明の有利な実施例を、請求項２に記載する。この実施例では、動作時に情報ディスクを閉じ込めるケーシングは、円筒形の箱の類似し、その主壁の１つが空気フィルタ手段を構成する。空気フィルタ手段は、ケーシングの外寸内で空気フィルタ手段の直径を最大にし、且つ、空気フィルタ手段の気流抵抗を最小にするよう主壁全体の面積を構成し得る。
【００１２】
多くの場合、情報ディスクは、例えば、ＣＤタイプのような光学情報ディスクのように片面のみに情報面を有する。このような種類のディスクには、請求項３に記載されるような記録／再生装置は関心と成り得るであろう。この実施例では、情報ディスクの情報面を閉じ込めるケーシングは、１つの静止した主壁のみが設けられ、一方で、情報ディスク自体が、使用時に、ケーシングの第２の回転式の主壁を構成するので、記録／再生装置の設計が単純にされる。
【００１３】
空気排出口の形状及び位置により具体的に関しての本発明の有利な実施例は、請求項４、５、及び６に記載する。各実施例において、空気排出口は、情報ディスクの円周縁から半径方向に間隔が置かれる位置に設けられ得るので、空気排出口から情報面への任意の逆流の危険性を最小限にする。
【００１４】
空気フィルタ手段から空気排出口への気流通路にある気流抵抗を最小にし、且つ、吸込み口から空気フィルタ手段とケーシングを介して排出口に出される望ましい気流とは異なる外部からケーシング内への任意の望ましくない気流の阻止に寄与するために、本発明の有利な実施例を請求項７に記載する。
【００１５】
本発明の他の目的及び利点は、説明目的のみのための本発明の実施例の非制限的な例を参照する添付図面と共に以下の説明を考慮することにより、明らかとなろう。
【００１６】
以下に、本発明の記録／再生装置を、添付図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、自由空間において水平位置にて回転するディスク１を示す。ディスク１の回転軸Ｚについて軸方向であり、流れの矢印により示し、且つ、回転ディスク１のポンプ作用により発生される自然発生する気流３において、ディスク面５付近における気流３の３つの速度成分を区別する。
【００１８】
（１）回転ディスク１の主上面５に隣接する空気層は、空気摩擦力により引き込まれる。結果として生じる接線方向の流れＶは、最大速度Ｖ＝ω.ｒを有し、ωは、ディスク１の角周波数であり、ｒは、正接の局所半径である。
【００１９】
（２）ディスク１と共に回転する空気層に作用する遠心力は、放射外方成分を有する回転ディスク１上の二次的な流れｕをもたらす。この半径方向の流れは、ディスクの回転周波数と共に増加する。例えば、５０Ｈｚの回転周波数では、約３８リットル／分の半径方向の気流がディスク面上にあり得る。
【００２０】
（３）半径方向の気流ｕは、軸方向の気流ｗにより補われる。
【００２１】
多数の埃の粒子は、周囲空気から軸方向の気流３によって連れられ、そして、例えば、重力、及び、ディスクと粒子の静電気の影響下で、回転ディスク１上に付着する。回転周波数が増加するに従い、より多くの空気がディスク面５上を流れ、より多くの埃の粒子がディスク上に付着する。大きい局所直径ｒでは、より多くの空気がディスク面５上を流れ、より多くの埃の粒子が局所的に付着する。
【００２２】
同様に検討すべき事項が、ディスク１の底面についても当てはまる。しかし、重力によって、埃の粒子は、ディスク面から離される傾向があるので少ない粒子が付着する。
【００２３】
図２は、ディスク駆動装置の駆動スピンドル９により回転される回転盤７の上部に配置されるディスク１を示す。ディスク駆動装置の残りの部分は、図示せず、また、任意の従来の種類であることが可能である。
【００２４】
回転ディスク１が、回転ディスク１と同じ直径又は回転ディスク１より大きい直径を有する静止ディスク（図３に示すように）により上面側が覆われる場合、回転ディスク１の上面５の上に、回転ディスクの自然発生するポンプ作用によりもたらされ、放射外方に流れる連続的な気流１３が依然としてある。図３に、静止ディスク１１と回転ディスク１との間の気流１３の速度プロファイルｕ１を示す。
【００２５】
この気流１３は、静止ディスク１１の底面１５に亘って放射内方に供給される。周囲空気中の埃の粒子は、静止ディスク１１と回転ディスク１との間の気流１３の内側に流れる一部による連れられ、回転ディスク１上に付着し得る。
【００２６】
図４は、図３の配置と類似する配置を示すが、図３の静止ディスク１１は、フィルタディスクとして作用する静止した通気性のディスク１７により置き換えられる。フィルタディスク１７は、低気流抵抗値を示し、従って、軸方向に向けられる気流１９が、回転情報ディスク１の自然発生ポンプ作用により発生し、フィルタディスク１７を通る。低気流抵抗フィルタディスク１７は、従って、回転ディスク１と静止フィルタディスク１７との間の、図３に示すような放射内方に向けられる気流を除外する。従って、回転ディスク１と静止フィルタディスク１７との間の略全ての半径方向の気流は、放射外方に向けられる。フィルタディスク１７が、周囲空気からの埃の粒子をフィルタリングする特性を示すよう構成されると、回転情報ディスク１上を放射外方に流れる気流は、少ない、さらには、周囲空気と比較して容積の単位当たりにかなり少ない埃の粒子を有する。従って、回転情報ディスク１の情報面５にはほとんど埃の粒子が付着しない。
【００２７】
図５を参照するに、図５に示すグラフは、情報ディスクの情報面の汚れに関する測定結果を示す。この汚れは、表面面積の単位あたりの埃の粒子数として測定される。グラフに示す３本の線は、以下の条件下における夫々、図２、図３、及び図４における状況での情報ディスク上の測定を示す。
【００２８】
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図５のグラフから、図３におけるように静止ディスクを設けることは、約４５ｍｍの局所半径の付近のみで汚れの問題を減少し、一方、約４５ｍｍの局所半径では、汚れの問題は実際には更に増加する。しかし、図４におけるようにフィルタディスクを設けることは、約４倍に近い率で情報面の面積の単位当たりに付着する埃の粒子数を実質的に減少する。
【００２９】
図４に示す配置に関する図５に示す測定結果は、本発明によって得ることのできる結果を明らかに示す。４５と５５ｍｍの間の半径にて情報面上に依然として幾らかの埃が集まるという事実は、幾らかの周囲空気が還流することを示す。
【００３０】
このことは、排気開口の各点において主な気流を外側に向けるよう排気開口の形を最適化することにより回避することができる。
【００３１】
図６及び図７を参照するに、本発明の可能な適用の２つの実施例を示す。図６では、回転軸Ｚについて回転可能な情報ディスク１上に情報を記録する／情報ディスク１から情報を再生する記録／再生装置のハウジング２（図６では象徴的にファントム線として示す）内に、ケーシング２１が設けられる。概略的のみ示し、且つ、本発明には特に関係のない記録／再生ピックアップ装置２３は、任意の従来の種類で有り得、参照番号２３として示す。ケーシング２１は、記録／再生装置のハウジング（図示せず）内に設けられ、回転盤７と駆動スピンドル９を有するディスク駆動装置上に配置される情報ディスク１の情報面を閉じ込める。ケーシング２１には、フィルタリングされる空気のための空気吸込み口２５と、フィルタリングされた空気のための空気排出口２７が設けられる。空気フィルタ手段２９が、図４のフィルタディスク１７と同様に設けられ、情報面５に隣接して、且つ、情報面５に対して平行で間隔が置かれて配置される。
【００３２】
空気フィルタ手段２９は、ハウジング（図示せず）内に静止して配置され、従って、情報ディスク１と共に回転しない。空気フィルタ手段２９は、ディスク情報面５上に延在し、気流３１は、フィルタ手段２９を通り情報ディスク１の回転軸Ｚについて軸方向に流れる。
【００３３】
気流３１は、回転する情報ディスク１の自然発生するポンプ作用と空気吸込み口２５の気流抵抗によりもたらされ、一方、空気フィルタ手段２９と空気排出口２７は、互いに適応された気流抵抗値を示す。この気流抵抗値は、装置の動作時に、空気吸込み口２５から空気フィルタ手段２９とケーシング２１を通り排出口２７から出る気流３１とは異なるケーシング２１の外側からケーシングを通り排出口２７から出る任意の気流を実質的に阻止する。このことは、本質的に、ケーシング内に流れ込む空気に対する気流抵抗は、ケーシングから流れ出る空気に対する気流抵抗より低いということを意味する。
【００３４】
ケーシング２１は、回転軸Ｚに対し垂直に配置される２つの平行で間に間隔が置かれた円盤状の主壁２９及び１と、円筒の同軸周壁３３を有する。本発明のこの実施例では、静止した主壁と空気フィルタ手段２９は、実質的に一致し、ケーシング２１の静止した上部全体を構成する。この実施例では、ケーシングの空気吸込み口２５は、空気フィルタ手段２９の上面により構成される。
【００３５】
図６を更に参照するに、記録／再生装置は、片面のみに情報面５を有する情報ディスク１と共に用いるよう適応される。この場合、ケーシング２１の主壁の１つは、従って、回転する情報ディスク１自体により構成され得る。排出口２７は、ケーシング壁３３における同軸排出空隙を構成し、この空隙は、情報ディスク１に対向して外側に配置される。排出口２７は、ケーシング自体のケーシング壁３３の排出空隙を構成する。或いは、周壁は、フィルタ材料によって全体的に又は部分的に形成されることも可能である。
【００３６】
排出空隙２７から放射外方の方向に流れる気流の好適なプロファイルＵ２を示す。速度プロファイルＵ２は、排出空隙２７を通りケーシング２１の内側空間３５内へ周囲空気から任意の空気が流れ込むことを阻止し得る。
【００３７】
図７の配置は、多くの点について、図６の配置と類似しているので、説明は詳細にはしない。図６の実施例と図７の実施例との主な違いは、図７のケーシング３７は、排出空隙３９が、回転情報ディスク１を構成する主壁１とケーシング３７の周壁４１との間の環状の空隙により構成されることを可能にするよう幾らか大きい直径を有することである。この構成により、排出空隙からの気流４３は、より軸方向に流れ得る。
【００３８】
図８及び図９を参照するに、それぞれ、図６及び図７の２つの変更された実施例を示し、空気吸込み口５３及び５５と排出口５７及び５９との間に空気力学的に特殊な輪郭形状を示すケーシング４９及び５１の周壁４５及び４７が設けられる。これらは、図６及び図７に夫々示す直線状の円筒形とは異なる。
【００３９】
尚、説明目的のために与えた上述の例は、特許請求の範囲及び全てのその等価物によって画成される本発明の範囲を制限すると考えるものではない。空気フィルタ手段は、ケーシングの主壁の上面の一部のみに設けられても、主壁とは別個に設けられてもよい。ケーシングには、情報ディスクの各面に１つずつで２つの主壁が設けられ得る。空気フィルタ手段は、情報ディスクの反対の面に設けられる反対のディスク情報面の上全体にあってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ディスクに向けて且つディスク上に自然発生する気流とディスク上の空気の速度プロファイルを示す自由空間の空気中で回転する回転情報ディスクの上からの斜視図である。
【図２】ディスク上の半径方向及び軸方向の気流の速度プロファイルを示す自由空間の空気中で回転するディスク支持体上の情報ディスクの部分側面図である。
【図３】回転情報ディスク上に幾らか離れた距離に置かれる静止ディスクを有する図３と類似した部分側面図である。
【図４】静止ディスクを断面で示し、静止ディスクは通気性である図３に類似する図である。
【図５】３つの異なる条件下における時間に亘っての回転情報ディスク上に付着する面積の単位当たりの粒子数の測定結果を示すグラフである。
【図６】ケーシングの周壁における周辺孔を構成する排気開口を有する本発明の１つの実施例を示す図４に類似する図である。
【図７】情報ディスクに対向して配置される同軸環状排出開口を構成する空気排出開口を有する本発明の更なる実施例を示す図６に類似する図である。
【図８】図６の実施例に類似するが、ディスク上での渦巻きを阻止するよう空気力学的に特殊な輪郭形状を示す周囲ケーシング壁を有する実施例を示す図である。
【図９】図７の実施例に類似するが、ディスク上での渦巻きを阻止するよう空気力学的に特殊な輪郭形状を示す周囲ケーシング壁を有する実施例を示す図である。
【図５】
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【国際公開パンフレット】
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2005502978.tif 000006
2005502978.tif 000007
2005502978.tif 000008
2005502978.tif 000009
2005502978.tif 000010
2005502978.tif 000011
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2005502978.tif 000013
2005502978.tif 000014
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2005502978.tif 000019
2005502978.tif 000020
2005502978.tif 000021
2005502978.tif 000022
2005502978.tif 000023
【国際調査報告】
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2005502978.tif 000025