(57)【要約】【課題】スリム型の光ディスク装置に動吸振器を搭載するに際して、動吸振器を設置するための特別の空間を設けることなく、光ディスク装置の低振動化と防塵化を図ること。【解決手段】円盤状のディスクを回転させるモータ３００及びディスク上の情報を読み取る光学ヘッド４００を有するユニット機構１００を弾性体によってディスクトレイに取り付けた光ディスク装置において、光学ヘッドを案内する光学ヘッド案内機構と光学ヘッドの一部とを覆うユニット機構カバー１１１を設け、ユニット機構カバー１１１はユニット機構１００とばね１２０ｂ及び／又はゴムで連結し、ばね１２０ｂ及び／又はゴムと、質点として機能するユニット機構カバー１１１と、から動吸振器を構成し、ばね及び／又はゴムの主振動軸はユニット機構カバーの振動方向と一致させること。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状のディスクを回転させるモータ及び前記ディスク上の情報を読み取る光学ヘッドを有するユニット機構を弾性体によってディスクトレイに取り付けた光ディスク装置において、
前記光学ヘッドを案内する光学ヘッド案内機構と前記光学ヘッドの一部とを覆うユニット機構カバーを設け、
前記ユニット機構カバーは前記ユニット機構とばね及び／又はゴムで連結し、
前記ばね及び／又はゴムと、質点として機能する前記ユニット機構カバーと、から動吸振器を構成する
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
円盤状のディスクを回転させるモータ及び前記ディスク上の情報を読み取る光学ヘッドを有するユニット機構を弾性体によってディスクトレイに取り付けた光ディスク装置において、
前記光学ヘッドを案内する光学ヘッド案内機構と前記光学ヘッドの一部とを覆うユニット機構カバーを設け、
前記ユニット機構カバーは前記ユニット機構とばね及び／又はゴムで連結し、
前記ばね及び／又はゴムと、質点として機能する前記ユニット機構カバーと、から動吸振器を構成し、
前記ばね及び／又はゴムの主振動軸は前記ユニット機構カバーの振動方向と一致させる
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記光ディスク装置はその装置厚みが２０ｍｍ以下であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
円盤状のディスクを回転させるモータ及び前記ディスク上の情報を読み取る光学ヘッドを有するユニット機構を弾性体によってディスクトレイに取り付けた光ディスク装置において、
前記光学ヘッドを案内する光学ヘッド案内機構と前記光学ヘッドの一部とを覆うユニット機構カバーを設け、
前記ユニット機構カバーは前記ユニット機構とばね及び／又はゴムで連結し、
前記ばね及び／又はゴムと、質点として機能する前記ユニット機構カバーと、から動吸振器を構成し、
前記光ディスク装置の厚みは２０ｍｍ以下であり、
前記動吸振器の質量は３ｇ以上で２０ｇ以下であり、前記ばね及び／又はゴムの減衰比は０．００１以上で０．００５以下である
ことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
ＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ等の光学読取及び記録機構を有する可換型ディスク装置に係り、特に、高速回転型で装置厚み２０ｍｍ以下の薄型光ディスク装置の動吸振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置はその機能の特徴上ディスクが交換可能である。そのため、ディスク固体のばらつきや、駆動モータへの偏芯取り付け等によって発生する回転中心と重心のばらつき、すなわちアンバランスが発生する。この状態でディスクが回転すると、アンバランスによる回転振動に関して、回転数の２乗に比例して振動振幅が大きくなる。振動振幅が増大することで装置が大きく振動してユーザに不快感を与えたり、記録再生部の位置決めが出来ず、データ転送高速化の際の大きな問題となる。特に、厚み２０ｍｍ以下の光ディスク装置（以下、スリム型光ディスク装置と称する）は、厚み４０ｍｍ程度の光ディスク装置（以下、ハーフハイト光ディスク装置と称する）に比べて軽量であるため、振動問題はより深刻となる。例えば、ハーフハイト型光ディスク装置は装置質量約１ｋｇに対して、スリム型光ディスク装置は装置質量約２００ｇである。
【０００３】
ディスク回転数が両装置とも同じ場合は、単純に振動振幅が質量に反比例するため、スリム型光ディスク装置の振動振幅はハーフハイト型光ディスク装置のそれに対して約５倍になることが容易に推測できる。
【０００４】
このような振動問題に対して、従来技術として、光ディスクを回転駆動するスピンドルモータと光ディスクを読み取るためのピックアップを載置するためのメインフレームと、前記メインフレームを収容する筐体と、前記メインフレームと前記筐体とを弾性的に結合する第１の弾性体と、前記メインフレームと第２の弾性体を介して結合されるサブフレームと、を備えた光ディスク再生装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この従来技術によると、筐体上には第１の弾性体としての弾性部材を介してメインフレームの周囲の縁部が弾性支持されており、また、メインフレーム上には第２の弾性体としての第２の弾性部材を介してサブフレームが取り付けられた構造である。そして、メインフレームとサブフレームは金属などの板形状で、お互い面外方向を軸とする弾性体により結合されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３２８９４４号公報（第４頁左欄の記載、図１及び図３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に示す従来技術は、光ディスク再生装置中に吸振のための部品を追加配置しても装置全体の厚みに影響を及ぼさない程の元々厚みのある装置を対象としており、即ち、装置厚み約４０ｍｍのハーフハイト型装置が対象となっており、本発明のように、装置厚みが約２０ｍｍ以下のスリム型装置に対して適用できる技術ではない。また、従来技術に示すようなハーフハイト型装置はユニット機構が外部に露出しないため、メインフレームの一部に配置されるだけで、埃、触手などに対する構造上の配慮がされていない。即ち、従来技術の吸振機構はカバー機能を具備していないものである。
【０００８】
本発明の目的は、スリム型の光ディスク装置に動吸振器を搭載するに際して、動吸振器を設置するための特別の空間を設けることなく、光ディスク装置の低振動化と防塵化を図ることのできる構成を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
円盤状のディスクを回転させるモータ及び前記ディスク上の情報を読み取る光学ヘッドを有するユニット機構を弾性体によってディスクトレイに取り付けた光ディスク装置において、
前記光学ヘッドを案内する光学ヘッド案内機構と前記光学ヘッドの一部とを覆うユニット機構カバーを設け、
前記ユニット機構カバーは前記ユニット機構とばね及び／又はゴムで連結し、
前記ばね及び／又はゴムと、質点として機能する前記ユニット機構カバーと、から動吸振器を構成する光ディスク装置。
【００１０】
また、円盤状のディスクを回転させるモータ及び前記ディスク上の情報を読み取る光学ヘッドを有するユニット機構を弾性体によってディスクトレイに取り付けた光ディスク装置において、
前記光学ヘッドを案内する光学ヘッド案内機構と前記光学ヘッドの一部とを覆うユニット機構カバーを設け、
前記ユニット機構カバーは前記ユニット機構とばね及び／又はゴムで連結し、
前記ばね及び／又はゴムと、質点として機能する前記ユニット機構カバーと、から動吸振器を構成し、
前記ばね及び／又はゴムの主振動軸は前記ユニット機構カバーの振動方向と一致させる光ディスク装置。
【００１１】
また、前記光ディスク装置はその装置厚みが２０ｍｍ以下である光ディスク装置。
【００１２】
このような構成を採用することにより、本発明は、動吸振器を設置するための特別の空間を設けることなく、光ディスク装置の低振動化と防塵化を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る光ディスク装置の動吸振器について、図面を参照しながら以下説明する。まず、本実施形態に係る光ディスク装置の全体構成について図４を参照しながら説明する。図４において、本実施形態のスリム型光ディスク装置は、主に装置本体１０と、情報の記録媒体であるディスクを装置内へ搬入又は装置外へ搬出するためのディスクトレイ５００と、ディスク６００を回転駆動させるスピンドルモータ３００とディスク情報を光学的に記録再生するヘッド４００とスピンドルモータ及びヘッドを搭載したユニット機構フレーム１１０とを有するユニット機構１００と、を備えている。更に、装置本体１０の上面と下面と前面は、それぞれトップカバー９００、ボトムカバー８００、フロントパネル７００で覆われている。
【００１４】
また、ディスクトレイ５００には、ユニット機構１００とボトムカバー８００が取付けられ、ユニット機構１００は、複数の防振脚２００（後述する動吸振器の一部を構成するばね１２０ａやゴム１２０ｂなどの弾性体とは異なる構成要素）を介してディスクトレイ５００に取り付けられるとともにボトムカバー８００で覆われている。
【００１５】
次に、本実施形態に係るスリム型光ディスク装置の動作について説明すると、ユーザはフロントパネル７００に設けられたイジェクトボタンを押圧する。すると、ユニット機構１００と一体的構造となっているディスクトレイ５００が排出される。このようにして、ディスク装着が可能となった光ディスク装置にユーザがディスク６００をスピンドルモータ３００に装着する。その後、フロントパネル７００を光ディスク装置内部に押し込み、装置本体１０にディスク６００を装着する。
【００１６】
以上のように、ディスク６００が装着された光ディスク装置は、情報が書き込まれたディスク面に対して情報を記録再生できるように、ヘッド４００から射出されるレーザの焦点を合わせる。装置制御部はディスク６００上の情報を記録再生できるようになったと判断し終えると、ディスク６００を定常回転数まで上昇させる。その後、ユーザの要求に応じてコンピュータは光ディスク装置からディスク６００内のソフト立ち上げを行う。
【００１７】
次に、本発明の実施形態に係る光ディスク装置の動吸振器（ダイナミックダンパと称し、自身の動きによって振動を吸収するもの）について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係る光ディスク装置における動吸振器を設けたユニット機構を示す斜視図であり、図２は本実施形態の関するユニット機構に設けられた動吸振器を裏面からみた図である。本実施形態の特徴は、ユニット機構１００の上方に配置されたユニット機構カバー１１１を質点（重り）とし、ばね１２０ａを取り付けて動吸振器を構成し、ユニット機構１００の振動低減を図ったものである。この際、加振源は回転するディスクである。ディスクの偏芯や重心の偏りによって、ディスク回転面において回転ムラが生じ、これが起因となってユニット機構に振動が伝わり、更に光ディスク装置全体の振動となって外部に振動が伝達されることとなる。
【００１８】
ここで、ユニット機構カバー１１１とばね１２０ａからなる動吸振器は、ユニット機構１００を上方からの塵埃浸入を防ぐユニット機構カバー１１１を利用するものであって、したがって、動吸振器はユニット機構カバー１１１形状を形成しており、ユニット機構カバー１１１自身をユニット機構１００の面内方向（図２で紙面に平行な面）に支持するため、面外方向（図２で紙面に垂直な面）の曲げ部１１２を持ち、ユニット機構フレーム１１０にばね１２０ａを介して取り付けられている。図２の（２）にユニット機構１００と動吸振器の側面図を示す。これによると、ディスク６００に起因するユニット機構１００の振動は、矢印のように紙面の左右方向に振動する。この左右方向振動を、主振動軸の一致するばね１２０ｂと重量のあるユニット機構カバー１１１とで振動吸収して外部にディスク振動を伝えないようにしているのである（動吸振器はユニット機構の振動と逆位相に振動する機能を有するものであるから、動吸振器を搭載したユニット機構は全体として振動が抑制されることとなるのである）。また、同時に外部からの振動に対しても動吸振器で吸収して装置内部に引き込まないようにする機能を奏する。
【００１９】
このような構成の採用により、動吸振器の重りであるユニット機構カバー１１１はディスク６００によるアンバランス振動の主な発生方向であるディスク回転面内方向（図２で紙面に平行な面）に振動することができて、加振源であるディスクのアンバランスな回転始動を吸振することができる。動吸振器の他の構成例として、図３に示したように、ばね１２０ａに代えて、減衰比の高いゴム１２０ｂ等の弾性体を用いても良く、更に、ばね１２０ａに弾性体１２０ｂを並設したもの（ばねで形成した空間中にシリコンゴムを注入したものをも含む）であっても良い。
【００２０】
次に、動吸振器の設計方法について説明する。動吸振器のばね定数、減衰比は以下の式から決定できる。図１、図２に示した動吸振器をパーソナルコンピュータに搭載した状態を想定すると、３自由度振動系とみなすことができる。図５は本実施形態に関する、パーソナルコンピュータに動吸振器を搭載した場合における３自由度振動系の模式図である。図５において、９５０はパーソナルコンピュータ、６００は光ディスク、１００はユニット機構、１１１はユニット機構カバーである。図５で光ディスク６００から右側全体は光ディスク装置を示していて、この光ディスク装置がパソコン９５０に連係していることを示す。各質点（重り）の運動方程式は次式となる。
【００２１】
【数１】
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ここで、ｍ１はユニット機構カバー１１１を含めたユニット機構１００の質量を除いた光ディスク装置の質量、ｍ２はユニット機構１００の質量、ｍ３は質点（重り）であるユニット機構カバー動吸振器１１１の質量である。ｘはそれぞれの質点の変位である。ｋ１はパーソナルコンピュータと光ディスク装置間のばね剛性、ｋ２は光ディスク装置とユニット機構１００間のばね剛性すなわち防振脚剛性、ｋ３はユニット機構１００と動吸振器間のばね剛性である。また、ｃは減衰定数である。ｆはアンバランスディスクによる回転加振力である。
【００２２】
上記式は、質点ｍ２すなわちユニット機構１００にアンバランス加振力ｆが作用したときの運動方程式である。上記式を行列式として光ディスク装置ｘ１について解く。パラメータは各質点の質量、各質点間のばね定数、減衰比である。光ディスク装置全体の質量、ユニット機構１００の質量、パーソナルコンピュータと光ディスク装置間の剛性、減衰比は定数とすることが出来ることから、光ディスク装置とユニット機構１００間、およびユニット機構１００と動吸振器のばね定数、減衰比および動吸振器の質量が設計パラメータとなる。
【００２３】
図６は本実施形態に関する動吸振器の共振周波数を固定した場合における動吸振器の減衰比を種々変えたときの光ディスク装置の振動を示す図であり、図７は本実施形態に関する動吸振器の減衰比を固定した場合における動吸振器の質量を種々変えたときの光ディスク装置の振動を示す図である。図６と図７において、縦軸は装置振動値であり（縦軸は入力振動が１のときの出力振動値を示す）、１Ｇ以下で動吸振器の効果が発揮されたことを示す。図６に示すパラメータはディスクの回転数を示している。
【００２４】
図７で、動吸振器、主としてユニット機構カバーに関しては、重いほど効果があるが、本実施形態では軽量なスリム形光ディスク装置に搭載することを想定すると、なるべく軽い方が望ましい。動吸振器が光ディスク装置質量（約２００ｇ）の１割以下が望ましいため、動吸振器質量は２０ｇ以下となる。また、装置振動を１Ｇ以下とすることを目標とすると、動吸振器質量は少なくとも３ｇ以上は必要である（図７では質量３で振動値が１を示す）。このように、スリム型光ディスク装置においては、動吸振器、即ち主としてユニット機構カバーの質量は、３ｇ〜２０ｇが望ましいことを見い出した。そして、ユニット機構カバー１１１は板厚を選択することにより任意の質量を得ることができるので、上記範囲の質量の選択は可能である。
【００２５】
また、図６を参照して、動吸振器の減衰比に関しては小さい方が効果が大きいが、前述した動吸振器質量を考慮して、０．００５以下が望ましい。しかし、ばねの減衰比は最小でも０．００１以上はあるので、減衰比の設計範囲としては０．００１以上で０．００５以下となる。例えば、図７を参照して、仮に、減衰比が０．０１のものを選べば、動吸振器の質量は５０ｇを必要とし（動吸振器の機能を効果あらしめるためには）、この質量は光ディスク装置全体の質量が２００ｇであることに対して余りにも非現実的な数値であると云える。
【００２６】
図８と図９は動吸振器のパラメータ（共振周波数、減衰比）を固定して、防振脚の減衰比と共振周波数を種々変えたときの装置振動を示す図である。図８と図９の特性から分かるように、装置振動は防振脚の減衰比にはほとんど影響されず、共振周波数には１次関数的に比例して装置振動が上昇する。なお、図８と図９は、動吸振器の吸振効果を含ませた上で、防振脚の特性がどのようになるかを示したものであり、装置振動の及ぼす防振脚の減衰比と共振周波数を開示したものである。
【００２７】
以上説明したように、スリム型光ディスク装置の構造の特徴を加味すると、本発明の特徴は、ユニット機構を埃や触手から防ぐユニット機構カバーを利用して、このユニット機構カバーを動吸振器の質点（重り）とするとともに、ユニット機構に接続するばね及び／又は弾性体がディスク回転面内方向を主振動軸とする構成とする。そして、本実施形態の具体的構成として、動吸振器質量は５ｇ以上で２０ｇ以下であり、減衰比は０．００１以上で０．００５以下が適切であることを見い出した。また、防振脚の共振周波数および減衰比は耐衝撃性を加味した値で構わない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、動吸振器を装置厚みがおおむね２０ｍｍ以下のスリム型の光ディスク装置に搭載するに際して、動吸振器を設置するための特別の空間を設けることなく、光ディスク装置の低振動化を図ることができる。
【００２９】
また、動吸振器が、質点（重り）としての機能に加えて、ユニット機構を防塵するユニット機構カバーとしての機能をも果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る光ディスク装置における動吸振器を設けたユニット機構を示す斜視図である。
【図２】本実施形態の関するユニット機構に設けられた動吸振器を裏面からみた図である。
【図３】本実施形態に関するユニット機構に設けられた別構成の動吸振器を裏面からみた図である。
【図４】本実施形態に係るスリム型光ディスク装置の全体構成を示す図である。
【図５】本実施形態に関する、パーソナルコンピュータに動吸振器を搭載した場合における３自由度振動系の模式図である。
【図６】本実施形態に関する動吸振器の共振周波数を固定した場合における動吸振器の減衰比を種々変えたときの光ディスク装置の振動を示す図である。
【図７】本実施形態に関する動吸振器の減衰比を固定した場合における動吸振器の質量を種々変えたときの光ディスク装置の振動を示す図である。
【図８】本実施形態に関する動吸振器の共振周波数、減衰比および防振脚の共振周波数を固定したときの防振脚の減衰比を種々変えたときの装置振動を示す図である。
【図９】本実施形態に関する動吸振器の共振周波数、減衰比および防振脚の減衰比を固定したときの防振脚の共振周波数を種々変えたときの装置振動を示す図である。
【符号の説明】
１０  装置本体
１００  ユニット機構
１１０  ユニット機構フレーム
１１１  ユニット機構カバー
１１２  ユニット機構カバー曲げ部
１２０ａ  ばね
１２０ｂ  弾性体
２００  防振脚
３００  スピンドルモータ
４００  ヘッド
６００  ディスク
８００  ボトムカバー
９００  トップカバー
９５０  パーソナルコンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2004319005.tif 000011
【図９】
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