(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する光ディスクを支持可能な回転軸と、その光ディスク下面に対向する平面を有する支持台と、前記支持台の平面に前記光ディスクの半径方向に沿って設けられたスリットと、前記スリットに沿って移動し、前記スリットを通じて前記光ディスクに記録されたデータを読み出すピックアップユニットとを有する光ディスク装置において、
前記支持台の平面には、前記光ディスクの回転方向に対して前記スリットの直前に、スリットに沿った凸状部が形成され、
前記凸状部は前記光ディスクの外周側程低くなるように形成されていることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
回転する光ディスクを支持可能な回転軸と、その光ディスク下面に対向する平面を有する支持台と、前記支持台の平面に前記光ディスクの半径方向に沿って設けられたスリットと、前記スリットに沿って移動し、前記スリットを通じて前記光ディスクに記録されたデータを読み出すピックアップユニットとを有する光ディスク装置において、
前記支持台の平面には、前記スリットの手前を切り欠くことにより、前記光ディスクの回転方向に対して前記スリットの直前に、スリットに沿った登り段差が形成され、
前記登り段差の上部に、前記光ディスクの外周側程低くなるように形成された凸状部が形成されていることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
前記凸状部は、前記支持台と一体成形されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに書き込まれたデータを読み出す光ディスク装置に関し、特に、光ディスク装置における耐塵埃機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるＣＤ−ＲＯＭのような光ディスクに書き込まれたデータを読み出すための光ディスク装置が普及している。光ディスク装置は、例えば、家庭用コンピュータゲーム装置に内蔵されたり、また、単体の装置として家庭用コンピュータゲーム装置やパーソナルコンピュータなどと接続されて利用される。図１０は、従来の光ディスク装置の概略斜視図である。図１０によれば、光ディスク装置１は、回転軸３を備えた支持台４を有する。光ディスク２は、その中心が回転軸３に合わさって支持台４に支持される。そして、光ディスク２は、回転軸３に接続されたモータ（図示せず）によって、所定速度で回転する。
【０００３】
また、支持台４には、回転軸３から半径方向に延びたスリット５が設けられる。そして、このスリット５に沿って移動しながら、光ディスク２に書き込まれたデータをスリット５を通じて読み出すピックアップユニット（読み出し部）が、スリット５の下に設けられる。
【０００４】
図１１は、ピックアップユニット６の模式的な断面図を示す図である。図１１によれば、ピックアップユニット６は、レーザダイオードのような発光部６１、ハーフミラー６２、レンズ６３及び受光部６４を備える。発光部６１からの光は、ハーフミラー６２で反射し、さらに、レンズ６３で集光されてから、光ディスク２の記録面に照射される。そして、その反射光のうちハーフミラー６２を透過した光が受光部６４によって受光され、その反射光のレベルに基づいてデータが読み出される。
【０００５】
また、レンズ６３は、レンズ保持部６５によって保持される。そして、レンズ６３の周辺には、隙間Ｄが設けられる。隙間Ｄが設けられるのは、以下の理由による。
【０００６】
即ち、レンズ保持部６５は、発光部６１からの光が光ディスク２の記録面上に収束するように、レンズ６３の位置を上下に調節可能である。さらに、レンズ保持部６５は、光ディスク２の記録面上に照射される光の位置を調節するために、レンズ６３の傾きを調節可能である。具体的には、記録面上に螺旋状に記録されているデータを光ディスク２の回転に応じて読み出すため、光ディスク２の記録面上における光の照射位置を精密に制御する必要がある。このために、まず、レンズ６３の傾きを変えることによって、光の進行方向を変化させ、光の照射位置が調節される。そして、レンズ６３の傾きによる調節範囲を超えると、ピックアップユニット６自体がスリット５に沿って移動する。そして、その移動後の位置において、レンズ６３の傾きによる照射位置の調節が行われる。なお、レンズ６３の動きは、図示されないピックアップスライド用モータなどによって制御される。
【０００７】
このように、レンズ保持部６５はレンズ６３を可動に保持しているため、レンズ６３は、レンズ保持部６５によって固定的に位置決めされない。従って、レンズ６３の周辺には、隙間Ｄが必要となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来から、光ディスク２の回転に伴って、光ディスク２と支持台４の間の隙間空間Ｖに巻き込まれる空気中に含まれる塵や埃の一部がこの隙間Ｄから侵入し（矢印参照）、この塵埃が年月の経過に伴って、ハーフミラー６２上に徐々に堆積し、最終的にデータの読み出しができなくなるという問題がある。即ち、塵埃の堆積によって、ハーフミラー６２上において反射又は透過する光の散乱及び減衰が生じ、受光部６４が十分なレベルの光を受光できなくなると、データの読み出しが不可能となり、光ディスク装置の故障の原因となる。
【０００９】
従って、本発明は、上記問題点に鑑み、ピックアップユニット６の隙間Ｄから侵入する塵埃を減少させ、耐塵埃性能の高い光ディスク装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の光ディスク装置の第一の構成は、回転する光ディスクを支持可能な回転軸と、その光ディスク下面に対向する平面を有する支持台と、前記支持台の平面に前記光ディスクの半径方向に沿って設けられたスリットと、前記スリットに沿って移動し、前記スリットを通じて前記光ディスクに記録されたデータを読み出すピックアップユニットとを有する光ディスク装置において、前記支持台の平面には、前記光ディスクの回転方向に対して前記スリットの直前に、スリットに沿った凸状部が形成され、前記凸状部は前記光ディスクの外周側程低くなるように形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の光ディスク装置の第二の構成は、回転する光ディスクを支持可能な回転軸と、その光ディスク下面に対向する平面を有する支持台と、前記支持台の平面に前記光ディスクの半径方向に沿って設けられたスリットと、前記スリットに沿って移動し、前記スリットを通じて前記光ディスクに記録されたデータを読み出すピックアップユニットとを有する光ディスク装置において、
前記支持台の平面には、前記スリットの手前を切り欠くことにより、前記光ディスクの回転方向に対して前記スリットの直前に、スリットに沿った登り段差が形成され、前記登り段差の上部に、前記光ディスクの外周側程低くなるように形成された凸状部が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の光ディスク装置の第三の構成は、上記第一又は第二の構成において、前記凸状部は、前記支持台と一体成形されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲がこの実施の形態に限定されるものではない。
【００１４】
本発明の実施の形態においては、以下に説明する３つの構造を有する光ディスク装置についての耐塵埃性能試験を行った。試験内容及び試験条件などについては、後に詳述する。
【００１５】
まず、本発明の実施の形態において試験が行われた光ディスク装置の３つの構造について説明する。図１及び図２は、本発明の実施の形態における第一の構造を有する光ディスク装置１を説明するための図である。具体的には、図１は、光ディスク装置１の上面図であって、図２は、図１におけるＡ−Ａ’線における部分断面図である。第一の構造によれば、光ディスク装置１は、スリット５の光ディスク２の回転方向に対して手前側の支持台４に、スリット５に沿ったリブ７が配置される。即ち、支持台４に段差が設けられる。
【００１６】
図７（ａ）は、リブ７の概略斜視図である。リブ７は、例えばプラスチックの板状部材から構成される。また、リブ７の厚さΔｄ１は、約0.3mm 、また、リブ７の幅Δｌは、約10mmとした。従って、図２において、リブ７のない部分の支持台４と光ディスク２との間の隙間距離Δｓが約1.3mm であるとき、リブ７のある部分と光ディスク２との隙間距離Δｓ１は約1mm となる。また、リブ７は支持台４と一体成形されてもよい。
【００１７】
図３及び図４は、本発明の実施の形態における第二の構造を有する光ディスク装置１を説明するための図である。具体的には、図３は、光ディスク装置１の上面図であって、図４は、図３におけるＢ−Ｂ’線における部分断面図である。図４に示されるように、第二の構造では、スリット５の光ディスク２の回転方向に対して手前側の支持台４は、上段部４ａと下段部４ｂを有し、それらの段差部分４ｃはスリット５から幅Δｌの位置に設けられる。段差部分４ｃの厚さΔｄ２は、約0.4mm とした。そして、上段部４ａと光ディスク２との間の距離Δｓ２ａは、支持台４と光ディスク２との間の隙間距離Δｓと同じ約1.3mm である。また、下段部４ｂと光ディスク装置２との間の隙間距離Δｓ２ｂは、上段部４ａとの距離Δｓ２ａ（約1.3mm ）に前記段差部分４ｃの厚さΔｄ２（約0.4mm ）を加えた値、即ち約1.7mm である。
【００１８】
なお、上段部４ａと下段部４ｂを有する支持台４は、例えば、支持台４を段差部分４ｃの厚さΔｄ２分だけ削ることによって構成される。又は、段差部分４ｃを有する鋳型によって形成されてもよい。
【００１９】
図５及び図６は、本発明の実施の形態における第三の構造を有する光ディスク装置を説明するための図である。具体的には、図５は、光ディスク装置の上面図であって、図６は、図５におけるＣ−Ｃ’線における断面図である。第三の構造は、上記第一の構造と第二の構造とを組み合わせた構造である。即ち、第二の構造によって設けられた上段部４ａの上に、スリット５に沿ったリブ８が配置される。このとき、リブ８は、第一の構造におけるリブ７と異なり、スリット５に沿ってテーパー（傾斜）を有する。
【００２０】
図７（ｂ）は、リブ８の概略斜視図である。リブ８は、リブ７と同様に、例えば、プラスチック板から構成される。そして、リブ８の厚さΔｄ３は、光ディスク２の中心側においては約0.3mm であるが、半径方向に沿って徐々に薄くなり、光ディスク２の外周部付近において、0mm となるように設計される。従って、リブ８のある部分の支持台４と光ディスク２との距離Δｓ３は、光ディスク２の中心側に置いては、約1mm であるが、半径方向に沿って徐々に大きくなり、光ディスク２の外周部側では、約1.3mm となる。
【００２１】
リブ８にテーパーが設けられるのは、次の理由による。即ち、光ディスク２の形状に例えば反りなどがあると、光ディスク２が回転する際、光ディスク２に縦方向の揺れが生じる。従って、光ディスク２と支持台４との間の距離があまりに狭いと、光ディスク２と支持台４が接触してしまい、光ディスク２が破損するおそれがある。そして、この揺れの幅は、光ディスク２の外周部ほど大きい。従って、光ディスク２の外周部ほど、支持台４との間の隙間距離を大きくするために、リブ８にテーパーが設けられる。また、第三の構造において設けられる下段部４ｂは、上記第二の構造と同様である。即ち、下段部４ｂと光ディスク装置２との間の隙間距離は、距離Δｓ２ｂ、即ち約1.7mm である。
【００２２】
図８は、本発明の実施の形態において行った光ディスク装置の耐塵埃性能試験を行うための試験装置のブロック図である。図８において、粉塵試験機１００には、スガ試験機（株）製のＤＴ−１Ｆが用いられた。この粉塵試験機１００の試験槽容積は、1.7 立方メートルである。粉塵試験機１００内に置かれた光ディスク装置１（図示せず）は、モニターテレビ１０１によって監視することが可能である。又は、ビデオレコーダ１０２が設置され、モニターテレビの画面が録画されてもよい。これにより、監視者が不要となる。
【００２３】
また、粉塵を格納するサブタンク１０３が粉塵試験機１００に接続されている。そして、サブタンク１０３に接続されたエアコンプレッサ１０４からの圧力によって、サブタンク１０３内の粉塵がエア配管１０５を通って粉塵試験機１００内に供給される。なお、粉塵として、ＪＩＳ第８種関東ローム粉が２０グラム用いられた。また、エアコンプレッサ１０４は、１分間に６０リットルの空気吐出を行うとき、５Kgf/cm2 を保持する性能を有する。
【００２４】
また、粉塵試験機１００内に置かれた光ディスク装置１には、音楽ＣＤが装着され、全曲リピートモードで再生された。そして、試験開始時及び試験開始から１時間毎に５秒間、堆積した粉塵を巻き上げるために、エアが粉塵試験機１００内に噴射された。
【００２５】
そして、試験開始から音楽ＣＤの再生が、ハーフミラー６２への塵埃の堆積によって停止するまでの時間が計測された。但し、以下の場合で再生が停止した場合は、ハーフミラー６２への塵埃の堆積による再生停止と判定しないこととした。
【００２６】
第一の場合は、再生が停止した場合であっても、音楽ＣＤをクリーニング（例えば水洗い）することによって再生が続行される場合である。これは、再生停止の原因が、ＣＤの表面に粉塵が付着したことにより、読み取り不可となったと考えられるからである。
【００２７】
第二の場合は、再生が停止した場合であっても、ピックアップユニット６のレンズ６３をアルコールなどでクリーニングすることによって、再生が続行できる場合である。これは、再生停止の原因が、レンズ６３の表面に粉塵が付着して読み取り不可となったと考えられるからである。
【００２８】
第三の場合は、粉塵試験機１００が振動中に再生が停止した場合、振動終了後に再生が続行される場合である。上述したように、粉塵試験機１００内には、１時間毎にエアが噴射される。このエアの噴射前に、粉塵試験機１００は１０秒間振動する。従って、この振動によって、読み取りが不可となる場合があり、このような場合を除外するためである。
【００２９】
このように、上記第一乃至第三の条件による再生停止を除外することによって、ハーフミラー６２上への粉塵の堆積による音楽ＣＤの再生停止を判定することができる。
【００３０】
また、試験においては、上記第一乃至第三の構造を有する光ディスク装置が３台づつ（第三の構造に対しては４台）用意され、それぞれについて試験が行われた。また、従来の光ディスク装置との比較を行うために従来の光ディスク装置も３台用意されて、同様の試験が行われた。
【００３１】
図９は、上記試験結果を示す図である。図９（ａ）は、従来の光ディスク装置の耐塵埃性能試験結果である。図９（ａ）によれば、３台の従来の光ディスク装置が再生停止するまでの時間は、それぞれ６３分、６１分及び１４分であった。この結果から、従来の光ディスク装置の耐塵埃性能としては、本試験においては、約１時間が限度と推定される。
【００３２】
図９（ｂ）は、上記第一の構造を有する光ディスク装置の耐塵埃性能試験結果である。図９（ｂ）によれば、３台の第一の構造を有する光ディスク装置が再生停止するまでの時間は、それぞれ１２５分、６７分及び１９２分であった。この結果に示されるように、第一の構造を有する光ディスク装置の耐塵埃性能は、従来の光ディスク装置と比較して大幅に向上した。２台目（NO.2）は、６７分と従来の光ディスク装置の耐塵埃性能とほぼ同じ結果であるが、第一の構造を有する光ディスク装置１の耐塵埃性能の最も短い時間（６７分）が、従来の光ディスク装置の耐塵埃性能の最も長い時間（６３分）より長いことから、耐塵埃性能が向上したと判断することができる。
【００３３】
図９（ｃ）は、上記第二の構造を有する光ディスク装置の耐塵埃性能試験結果である。図９（ｃ）によれば、３台の第二の構造を有する光ディスク装置が再生停止するまでの時間は、それぞれ、２３２分、１７６分及び２４０分以上であった。なお、２４０分以上とは、それ以上試験を続行しなかったが、その時間まで再生が継続していたことを意味する。
【００３４】
この結果から、第二の構造は、第一の構造よりさらに優れた耐塵埃性能を有することが判明した。
【００３５】
図９（ｄ）は、上記第三の構造を有する光ディスク装置の耐塵埃性能試験結果である。図９（ｄ）によれば、４台の第三の構造を有する光ディスク装置が再生するまでの時間は、３８９分、１６４分、４２０分以上、及び２５０分であった。
【００３６】
この試験結果によれば、４台中３台の光ディスク装置が４時間（２４０分）以上の耐塵埃性能を有し、特に、３台目(NO.3)は、７時間以上の耐塵埃性能となった。このように、この第三の構造は、上記第一の構造と第二の構造の組み合わせであるので、第一の構造と第二の構造の相乗効果により、上記第一の構造及び第二の構造よりさらに優れた耐塵埃性能を有することが判明した。
【００３７】
このように、上記３つの構造をそれぞれ備えた本発明の実施の形態における光ディスク装置は、従来の光ディスク装置と比較して、大幅にその耐塵埃性能が向上した。この原因として以下の理由が推定される。
【００３８】
第一の構造では、図２に示されるように、リブ７が、光ディスク２の回転方向に対してスリット５の手前側（以下、単に手前側という）の支持台４に、スリット５に沿って配置される。即ち、手前側の支持台４に段差が設けられる。
【００３９】
リブ７と光ディスク２との距離Δｓ１は、従来における支持台４と光ディスク２との距離Δｓより狭い。従って、図２において、光ディスク２の回転によって、光ディスク２と支持台４との間に巻き込まれた空気の一部は、スリット５上を通過する前に、リブ７の側面に衝突し、その流れが遮られる。これにより、スリット５上を通過する空気量が減少するため、スリット５上を通過中に落下する塵埃量が減少し、隙間Ｄからピックアップユニット６内に侵入する塵埃がハーフミラー６２に堆積するのが減少すると推定される。
【００４０】
また、リブ７の側面に衝突した空気は、その後例えば上又は下方向にその流れる方向を変えるので、手前側で、リブ７に衝突しない空気の流れも乱れる。即ち、手前側で乱流が生じる。この乱流の発生によって、空気中に含まれる塵埃は、スリット５を通過する前に手前側で落下し、スリット５を通過する塵埃が減少するので、塵埃の落下が減少すると推定される。
【００４１】
さらに、リブ７は、手前側だけに設けられ、光ディスク２の回転方向に対してスリット５の奥側（以下、単に奥側という）には設けられない。従って、手前側と奥側では、空気が流れることができる幅が異なる。即ち、その幅は、手前側では、光ディスク２とリブ７のある部分の支持台４との隙間距離Δｓ１であり、奥側では、光ディスク２とリブ７のない部分の支持台４との隙間距離Δｓである。従って、手前側の方が、スリット５の奥側より気圧が高くなる。空気は、気圧の高い方から低い方へ流れるので、手前側から奥側に流れる空気は、この気圧差によって、さらに加速され、奥側へ流れる。空気が、従来より速い速度でスリット５上を流れると、もちろん、空気中の塵埃も加速される。従って、塵埃は、スリット５に落下する前に奥側に到達してしまい、塵埃の落下が減少すると推定される。
【００４２】
第二の構造では、支持台４に、上段部４ａと下段部４ｂが設けられる。上段部４ａの隙間距離Δｓ２ａは、支持台４と光ディスク２との隙間距離Δｓと同じであり、下段部４ｂの隙間距離Δｓ２ｂは、上段部４ａの隙間距離Δｓ２ａより段差部分４ｃの厚さΔｄ２分だけ広い。
【００４３】
従って、図４において、光ディスク２の回転によって、光ディスク２と支持台４との間に巻き込まれた空気の一部は、スリット５上を通過する前に、上段部４ａと下段部４ｂとの段差部分４ｃに衝突し、その流れが遮られる。そして、段差部分４ｃに衝突した空気は、その後、例えば上又は下方向にその流れる方向を変えるので、手前側で、リブ７に衝突しない空気の流れが乱れる。即ち、手前側で乱流が生じる。この乱流の発生によって、空気中に含まれる塵埃は、スリット５を通過する前に手前側で落下し、スリット５を通過する塵埃が減少するので、塵埃の落下が減少すると推定される。
【００４４】
第三の構造は、第二の構造と同様の上段部４ａと下段部４ｂが設けられ、さらに、第一の構造におけるリブ７に代わって、テーパーを有するリブ８が上段部４ａに配置される。
【００４５】
従って、図６に示されるように、手前側から流れてくる空気の一部は、上述の第一の構造の理由と同様に、スリット５上を通過する前に、リブ８の側面に衝突し、その流れが遮られる。これにより、スリット５上を通過する空気量が従来より減少するため、塵埃の落下量が減少すると推定される。
【００４６】
また、上述の第一及び第二の構造に対する理由と同様に、リブ８の側面及び上段部４ａと下段部４ｂとの段差部分４ｃに衝突した空気により、手前側に乱流が発生する。これにより、空気中に含まれる塵埃は、スリット５を通過する前に手前側で落下する。そして、スリット５を通過する塵埃が減少するので、塵埃の落下が減少すると推定される。また、第二の構造と比較して、リブ８の側面の幅分だけ段差が高くなるので、乱流の発生が多くなり、手前側での塵埃の落下がより多くなると推定される。
【００４７】
さらに、上述の第一の構造の理由と同様に、リブ８が手前側だけに設けられ、奥側に設けられないことにより、手前側と奥側で気圧差が生じ、スリット５上を通過する空気の速度が加速される。これにより、塵埃の落下が減少すると推定される。
【００４８】
このように、第三の構造は、上述の第一の構造と第二の構造の理由が相乗的に組み合わさった効果を有することが推定される。
【００４９】
なお、上述した耐塵埃性能向上の理由はあくまで推定であって、上述の理由に断定されるものではない。
【００５０】
また、上述の説明における各種寸法は、例示的なものであり、上記寸法に限定されるものではない。
【００５１】
また、光ディスクは、ＣＤ−ＲＯＭに限られず、例えば音楽ＣＤ、ＤＶＤ、ＣＤ−Ｒなど光によりデータが読み出される記憶媒体全てを含むものである。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、光ディスク装置において、光ディスクが支持される支持台に段差を設けることにより、スリットから落下する塵埃を減少させることが可能となる。これにより、ピックアップユニットの隙間からピックアップユニット内に塵埃が侵入し、その内部にあるハーフミラーに堆積する塵埃の量を少なくすることができる。従って、光ディスク装置の耐塵埃性能が向上し、光ディスク装置自体の寿命も延びる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における第一の構造を有する光ディスク装置の上面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ’線における部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における第二の構造を有する光ディスク装置の上面図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ’線における部分断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における第三の構造を有する光ディスク装置の上面図である。
【図６】図５におけるＣ−Ｃ’線における部分断面図である。
【図７】リブ７及び８の模式図である。
【図８】本発明の実施の形態において行った光ディスク装置の耐塵埃性能試験を行うための試験装置のブロック図である。
【図９】試験結果を示す図である。
【図１０】従来の光ディスク装置の概略斜視図である。
【図１１】ピックアップユニット６の模式的な断面図を示す図である。
【符号の説明】
２  光ディスク
４  支持台
５  スリット
６  ピックアップユニット
７  リブ
８  リブ
６１  発光部
６２  ハーフミラー
６３  レンズ
６４  受光部
６５  レンズ保持部
【図１】
0004154749.tif 000002
【図２】
0004154749.tif 000003
【図３】
0004154749.tif 000004
【図４】
0004154749.tif 000005
【図５】
0004154749.tif 000006
【図６】
0004154749.tif 000007
【図７】
0004154749.tif 000008
【図８】
0004154749.tif 000009
【図９】
0004154749.tif 000010
【図１０】
0004154749.tif 000011
【図１１】
0004154749.tif 000012