(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に、円盤状ディスクを保持し回転するターンテーブルと、前記円盤状ディスクの回転軸方向下側に位置し前記円盤状ディスクに対して信号の読み書きを行なうためのピックアップ部と、前記円盤状ディスクが前記ターンテーブルに保持され回転される状態において前記円盤状ディスクの回転軸上下方向にそれぞれ前記円盤状ディスクに面する天側の面及び地側の面と、を有するディスクドライブ装置であって、
前記筐体内には前記天側の面を構成する整流板が設けられ、
前記天側の面と前記円盤状ディスクの上面との間隔と、前記地側の面と前記円盤状ディスクの下面との間隔とは略等しく、
前記ターンテーブルへ前記円盤状ディスクを運ぶディスクトレイを有し、前記ディスクトレイには前記ピックアップ部が前記円盤状ディスクに対して信号の読み書き動作を行なうための切り欠きが設けられており、前記地側の面は前記ディスクトレイで構成され、
前記整流板には、前記ディスクトレイに設けられた切り欠き又は溝の形状とディスク面を対称面として略面対称な形状の切り欠き又は溝が設けられることを特徴とするディスクドライブ装置。
【請求項２】
作動状態における回転数の上下限の間に臨界回転数が存在することを特徴とする、請求項１に記載のディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクが回転する際に生ずる、面方向振動、変形、傾きを抑制したディスクドライブ装置に関し、特にＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等のデータの読み書きにレーザー光を利用する、高速回転のディスクドライブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤドライブ等に対する高速化要求が厳しくなり、臨界回転数に達する高速作動が行われるようになってきた。臨界回転数とは、ディスクの回転方向と逆方向に振れ回る後ろ回りの固有振動数が０Ｈｚとなる回転数である。ディスクはこの回転数では一般に不安定で、外乱の影響を容易に受けて大きく変形、振動する。このような不具合を避けるためには、臨界回転数は避けて設計することが望ましい。
【０００３】
臨界回転数の具体的な値は、例えば、直径12cm、厚さ1.2mmのポリカーボネート樹脂製円盤である、ＣＤ−Ｒディスクを例に取ると次のようになる。すなわち、(0,2)Bモードが約6000rpm、(0,3)Bモードが約7400rpm、(0,4)Bモードが約9400rpmである。なお、ここで、(n,m)はディスクの振動のモード形状を表し、添え字Bは、後ろ回りの振れ回りの固有振動である事を示す。
【０００４】
しかし、高速性を追求したＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤドライブ等では、一般にアクセス位置に応じて回転数を連続的に変動させる必要があるため、臨界回転数を外して運転することは困難である。例えば、ZCLV(Zone Constant Linear Velocity)方式で最大２４倍速で駆動されるディスクドライブでは、高速側回転数が8350rpm、低速側回転数が約5000rpmであって、この範囲で回転数を連続的に変化させて作動するため、上述の(0,2)B、(0,3)Bの二つの臨界回転数を含む回転速度の範囲で、読み書きを行うことになる。
【０００５】
このため、臨界回転数付近での回転に伴う、ディスクの変形、振動への対策が必要となっている。また、メディア自体も、比較的記録密度が低かったＣＤ−ＲＯＭから、より高密度で高い読みとり精度を要求されるＤＶＤ−ＲＯＭ等へと変遷しており、ディスクの振動、変形、傾斜抑制への要求が、一層厳しくなりつつある。加えて、近年は、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷなどの、データ書き込みの出来るディスク装置においても高速化が進んでいる。書き込み動作に際しては、読み込みよりも遙かに変形、振動等の悪影響が深刻になるため、対策が必須となっている。
【０００６】
特開２０００−５７６６６号公報には、ディスクの回転によって生ずる空気の流れが、振動の原因となっている点に着目した技術が開示されている。すなわち、ディスクの上下面を、数mmあるいはそれ以下の幅狭の間隔をあけて風損低減壁にて挟み込んだ構造とし、更にディスクの端部にもやはり壁を設けることで、ディスク面上に生ずる空気の渦を極力小さくして、騒音と振動を低減する。しかし、この方法では、構造がやや複雑になる上に、ディスクの下面側には、スピンドルモータやピックアップのための切り欠きが必要であるため、この切り欠き部分で乱流や圧力アンバランスが生じ、振動の原因となっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点に留意してなされたものであり、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等のディスクドライブ装置について、装置内部の構造を工夫することにより、装置内部の空気の流れを改善し、ディスクの変形、振動、傾きを抑制することを目的とする。その際、出来る限りシンプルな構成とする。特に、臨界回転数を含む高速回転の条件下でも、データの書き込みが可能なディスク装置を実現する。
【０００８】
本発明は、上記の課題を達成するためになされたものであり、筐体内に、円盤状ディスクを保持し回転するターンテーブルと、円盤状ディスクの回転軸方向下側に位置し円盤状ディスクに対して信号の読み書きを行なうためのピックアップ部と、円盤状ディスクが前記ターンテーブルに保持され回転される状態において円盤状ディスクの回転軸上下方向にそれぞれ円盤状ディスクに面する天側の面及び地側の面と、を有するディスクドライブ装置であって、筐体内には天側の面を構成する整流板が設けられ、天側の面と円盤状ディスクの上面との間隔と、地側の面と円盤状ディスクの下面との間隔とは略等しく、地側の面には、ピックアップ部が円盤状ディスクに対して信号の読み書き動作を行なうための切り欠き又は溝が設けられ、整流板には、地側の面に設けられた切り欠き又は溝の形状とディスク面を対称面として略面対称な形状の切り欠き又は溝が設けられる点に特徴を有する、ディスクドライブ装置により課題を達成する。
【０００９】
作動中のディスクが空気から受ける圧力は、通常はディスク上下の面上で同一の分布になっていない。このため、相対的に上面側の圧力が高い部位ではディスクは下に押され、相対的に下面側の圧力が高い部位ではディスクは上に押される。これは、上下面で、空気の流れ方が異なる為である。このような圧力不均等が、ディスクの変形、傾き、振動の大きな原因となっている。この圧力不均等の影響は、ディスクの後ろ回りの固有振動数が０Ｈｚとなる、臨界回転数において特に強く現れる。
【００１０】
圧力不均等の悪影響を低減するためには、ディスクの周方向における圧力分布をなだらかにし、ディスク面にかかる力が、局所的に変動しないようにすればよい。前述の特開２０００−５７６６６号公報の方法は、この技術思想に基づく発明である。しかし、ディスク下面側には、風損低減壁に切り欠きを設けざるを得ないため、その効果は限られる。特に、変形と変位が大きくなり得る臨界回転数付近の高速回転条件に適用した場合、この欠陥の悪影響が強く現れ、必ずしも実用的とはいえない。
【００１１】
本発明では、圧力分布をディスクの上下面で出来る限り対称にしてやることで、ディスクの両面における圧力不均等を低減する。現実の圧力分布が対称でない原因は、筐体内の空間の形状が、ディスクの上下面で対称でないからであるが、スピンドルモータを除くと、そのような形状非対称で最大のものは、地側にのみ存在するピックアップ部のための切り欠きである。そこで、ディスクの天側の面にも、地側の面とほぼ同様の形状を持つ切り欠きを設ける。また、ディスク面からの天側の面までの距離も、地側の面までの距離と、ほぼ同一にする。必要であれば、切り欠きを付けた板を整流板として天側に挿入し、空間形状の対称性を確保してもよい。また、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等には、ディスクトレイを有するものがしばしばあるが、このディスクトレイを地側の面と見なして、筐体内部の空間を、上下対称となるように設計しても良い。
【００１２】
また、切り欠きの形態としては、長方形の孔を切り抜くか、或いは孔をあけずに溝を形成させても良い。孔や溝は、板の縁まで続いていても良い。天側と地側の切り欠きは、幅と長さがほぼ同一であれば本発明の効果は得られる。天地とも孔、又は、天地とも溝、の組み合わせが望ましいのはもちろんだが、ディスクドライブの設計の制約から、天側が孔、地側が溝、或いは、その逆の組み合わせを選択しても、本発明の効果は得られる。
【００１３】
上下面での圧力不均等の解消をより完全にするためには、ディスク面からの距離や切り欠きについて、上下空間を一致させるだけでなく、他の筐体内の構成要素全てについて、ディスク面を対称面として、上下を同一の構造とすることが望ましい。スピンドルモータ等、構造的に非対称を残存させざるを得ない場合には、その影響をうち消すために、意図的に切り欠きの形状等を天と地とで異なる形にしてもよい。適切な条件を選択すれば、結果的に、より上下面間の不均等の小さな圧力分布が得られ、変形、傾き、振動を小さくすることが出来る。
【００１４】
このようにして実現される本発明は、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ等の信号書き込みを行うディスクに対して、特に有効である。信号の読み出しに比して、書き込みの方が、ディスクの変形、傾き、振動の悪影響を被りやすいからである。5000から10000rpmの範囲で書き込み動作を行う場合、従来技術ではこの範囲に含まれる臨界回転数が大きな問題であった。本発明のディスク装置では、臨界回転数域での変形、傾き、振動の抑制が有効であるため、回転数の制限をなしに作動させることが出来る。
【００１５】
なお、本発明で言うところの、地側の面や天側の面は、ディスク装置の構成によっては、別の名前で呼ばれている。例えば、ディスクトレイを備えた装置では、地側の面は、ディスクトレイが相当する。また、装置自体が薄型である場合は、天側の面は、筐体のケースの天井部分と一致することもあり得る。
【００１６】
何れの場合でも、作動状態にあるディスクを囲む空間を区画する上下左右の壁の内、ピックアップ部のある側が地側の面である。地側の面が複数の部品の組み合わせで構成されている場合も、それらを併せて地側の面と呼ぶ。同様に、天側の面は、ディスク面に対して、天側の逆側を構成する壁であり、複数の部品の組み合わせで構成されている場合も、それらを併せて天側の面と呼ぶ。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図１，図２，図３，図４を用いて、本発明の実施例について説明する。理解を容易にするため、これらの図では、説明に必要な構成要素以外は省いて描いている。また、特に図１，図３では、縦方向に拡大して表示している。
図１及び図２に示す第１の実施の形態は、ディスクトレイ１３によって、ディスク１５を筐体内に移動させ、ターンテーブル１８に載せて作動させる構造を持つ、ＣＤ−ＲＯＭ或いは類似の装置の例である。ディスク１５の搬送の際に、ディスクトレイ１３は図１の左側にスライドするが、その際にピックアップ部１２が邪魔にならないように、切り欠き１４が作られている。ドライブの動作時には、切り欠き１４の故に空気の流れが乱される。
【００１８】
この悪影響を相殺するために、図１の例では、ディスク１５と、筐体１１の天板との間に、整流板１６が挿入されている。整流板１６には、ディスクトレイ１３の切り欠き１４と、ほぼ同一形状の切り欠き１７が切り抜かれている。切り欠き１４，１７の位置は、ディスク１５の面を基準として、対称の位置にある。より厳密には、ディスク１５の厚みを考慮して、厚みの２分の１を通る位置にある仮想的な平面に対して、対称になるよう設置するとよい。このような構成とすることで、ディスク１５の上面、下面の圧力分布がほぼ等しくなり、臨界回転数条件まで含めて、変形、振動、傾きが軽減される。
【００１９】
図２は、図１の側面図であるが、この図でＡは、ディスク１５の下面とディスクトレイ１３の間隔を意味し、Ｂはディスク１５の上面との整流板１６の間隔を意味する。ＡとＢはほぼ等しくなるように設計されており、対称の位置に切り欠き１４，１７を設けた効果と併せて、振動、変形、傾きの軽減に寄与している。
【００２０】
次に、図３及び図４に示す第２の実施の形態について説明する。この実施の形態は、ディスクをターンテーブルまで運ぶ役目を果たすディスクトレイが無い構造の例である。ディスク２４をターンテーブル２２に載せる際には、ターンテーブル２２とピックアップ部２３を備えた底板２７が、そのまま筐体２１の外に引き出される。このような構造でも、ピックアップ部２３はディスクにアクセスする際には半径方向に移動するため、底板２７には切り欠き２５が必須であり、空気の流れを乱す原因となっている。
【００２１】
このため、図３の場合でも、図１の整流板に相当する要素が設けられている。図３では、整流板を挿入する代わりに、筐体２１の天板２８の内壁に、幅広の溝２６を形成して、切り欠きとして作用させている。この溝２６は、底板２７が筐体２１内に収容された状態において、底板２７の切り欠き２５に上下に対応する位置に設けられている。このような構成とすることで、ディスク２４の上面、下面の圧力分布がほぼ等しくなり、臨界回転数条件まで含めて、変形、振動、傾きが軽減される。
【００２２】
図４に示したように、この例でも、ディスク２４の下面と底板２７の間隔ａと、ディスク２４の上面と天板２８の内面との距離は、ほぼ等しくなるように設計されており、対称の位置に切り欠きを設けた効果と併せて、振動、変形、傾きの軽減に寄与している。
【００２３】
なお、本発明は、これら２例の構成に限定されるものではない。発明の本質は、請求項に記した通り、ディスクに対して情報の読み書きが行われる作動状態での、ディスク周囲の空間の構成を規定したものであって、筐体へのディスクの挿入方法や、筐体のサイズが変わっても、発明の効果には変わりがない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によると、整流板の導入や天板の加工といった、コストのかからない最低限の変更によって、ディスク本体に生ずる変形、傾き、振動の抑制が可能になる。
【００２５】
臨界回転数を含む高速回転条件でも、効果的に、変形、傾き、振動を抑制できるため、これらの悪条件に過敏なＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等のデータを書き込むタイプのディスク装置を、高速化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる実施の形態の第１の例を示す斜視説明図
【図２】本発明に係わる実施の形態の第１の例を示す側面図
【図３】本発明に係わる実施の形態の第２の例を示す斜視説明図
【図４】本発明に係わる実施の形態の第２の例を示す側面図
【符号の説明】
１２  ピックアップ部
１４  地側の切り欠き
１５  ディスク
１７  天側の切り欠き
１８  ターンテーブル
Ａ  ディスクの下面と地側の面との間隔
Ｂ  ディスクの上面と天側の面との間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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