JP2003123441A - ディスクドライブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等のディスクドライブ
装置について、高速回転条件での、ディスクの変形、振
動、傾きを抑制することを目的とする。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。 【解決手段】ディスク面の上下で、ドライブ装置筐体内
部の構造を出来るだけ一致させて、空気の流れを同一に
近づける。こうすることで、ディスクの表裏での圧力差
が小さくなり、変形が抑制され、振動が誘起されにくく
なる。具体的には、ディスクトレイ１３の側にあるピッ
クアップ部のための切り欠き１４と、同様の切り欠き１
７をディスクの天側にも設ける。

Description

【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−Ｒ
Ｗ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7
400rpm、(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(Zon
e 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8350rp
m、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−ＲＯ
Ｍ、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】

【課題を解決するための手段】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、少なく
とも、ディスクを保持し回転させるターンテーブルと、
ディスクに対して信号の読み書きを行うためのピックア
ップ部とを有するディスクドライブ装置であって、作動
状態におけるディスクを囲む空間を形成する面の内、地
側を構成する面には、ピックアップ部がディスクに対し
て信号の読み書き動作を行うための切り欠きが存在し、
天側を構成する面にも、地側が有するのと略同形状の切
り欠きが存在し、ディスク面を対称面として、天地二つ
の面の切り欠きが略対称の位置にあり、ディスク面か
ら、地側の面、天側の面までのそれぞれの間隔も、略等
しい点に特徴を有する、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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣野 禎一 滋賀県愛知郡愛知川町中宿248 日本電産 株式会社滋賀技術開発センター内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筐体内に、少なくとも、ディスクを保持
   し回転させるターンテーブルと、ディスクに対して信号
   の読み書きを行うためのピックアップ部とを有するディ
   スクドライブ装置であって、作動状態のディスクを囲む
   空間を形成する面の内、地側を構成する面には、ピック
   アップ部がディスクに対して信号の読み書き動作を行う
   ための切り欠き又は溝が存在し、天側を構成する面に
   も、地側が有するのと略同形状の切り欠き又は溝が存在
   し、ディスク面を対称面として、天地二つの面の切り欠
   き又は溝が略対称の位置にあり、ディスク面から、地側
   の面、天側の面までのそれぞれの間隔も、略等しい点に
   特徴を有する、ディスクドライブ装置。
2. 【請求項２】 ターンテーブルへディスクを運ぶディス
   クトレイを有し、ディスクトレイにはピックアップ部が
   信号情報を検出するための切り欠きを設けており、当該
   ディスクトレイが地側の面を形成する、請求項１に記載
   のディスクドライブ装置。
3. 【請求項３】 切り欠きを有する整流板を、筐体内にお
   けるディスクの天側に備え、当該整流板が天側の面を形
   成する、請求項１または２に記載のディスクドライブ装
   置。
4. 【請求項４】 ピックアップ部がディスクに対して信号
   の読み書き動作を行うための切り欠き又は溝および、そ
   の対称物として天側に設けられた切り欠き又は溝につい
   て、地側が切り欠きを有する場合は天側は溝を有し、地
   側が溝を有する場合は天側は切り欠きを有する、請求項
   １，２，３に記載のディスクドライブ装置。
5. 【請求項５】 ディスクに少なくとも信号の書き込みを
   行うディスクドライブ装置であって、作動状態における
   回転数範囲の上下限の間に、臨界回転数が存在する点に
   特徴を有する、請求項１，２，３，４に記載のディスク
   ドライブ装置。