JP2006309906A

JP2006309906A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP2006309906A
Application number: JP2005174924A
Authority: JP
Inventors: Sojiro Kirihara; 聡二郎桐原; Seiji Hamaya; 誠二濱家; Hideyuki Konuma; 秀行小沼
Original assignee: Hitachi LG Data Storage Inc
Current assignee: Hitachi LG Data Storage Inc
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2005-06-15
Publication date: 2006-11-09
Also published as: KR20060103865A; KR20070081459A; US7526779B2; US20060218564A1; TWI362035B; TW200638357A

Abstract

【課題】ディスクの回転速度の増大しても、確実に、ディスクの回転による風切音の騒音を低減することが可能な光ディスク装置を提供する。
【解決手段】内部に装着された光ディスク１００を回転するディスクモータ１２と、回転する光ディスク対し情報の記録または再生を行う光ピックアップ１５とを備えた光ディスク装置は、光ディスクを装着するためのトレイ１０を備えており、このトレイは、光ディスクが配置されるほぼ円形の平坦面１０ｃと、その周囲を取り囲んで形成された周囲部分１０ｄとを備えており、周囲部分は、光ディスクの上面とほぼ同じ高さであり、装置に装着される光ディスクの先端部からの距離が１．８ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下であり、特に好ましくは、２．０ｍｍ以上、２．７ｍｍ以下である。
【選択図】図３

Description

本発明は、光ディスクに情報を記録／再生するための光ディスク装置に関し、特に、ディスクの高速回転に伴う騒音を低減するに適した構造を備えた光ディスク装置に関する。

例えば、ＣＤやＤＶＤ等、円板状の光情報記録媒体である光ディスクにデータを記録し、及び／又は、再生する光ディスク装置は、非接触、大容量かつ低コストで、高速にデータアクセスを可能とすることを特徴とするデータ記録／再生装置であることから、例えば、デジタルオーディオデータやデジタル動画データの記録／再生装置として、又は、パーソナルコンピュータの内部及び外部の記憶装置として、幅広く利用されている。

かかるＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤの記録／再生を行なう光ディスク装置では、近年において、その記録／再生を行なう光ディスクの技術開発により、その記憶容量がますます増大する傾向にあり、そのために、高速にデータの読み出し又は書き込みを実現するため、光ディスク装置によるディスク回転速度も一層速いものが要望されるようになっている。より具体的には、初期の光ディスク装置における基準回転速度（２２０ｒｐｍ）に対し、現行の装置では１０倍速（２２００ｒｐｍ）、２０倍速（４４００ｒｐｍ）、更には、２４倍速（５４００ｒｐｍ）のものが市販されるようになっている。さらに最近では、４０倍速のものまでも開発されつつある。

ところで、上述したディスクの回転速度の増大に伴い、光ディスク装置では、ディスクの回転による風切音が大きくなり、これが騒音源の主な要因となっていた。なお、従来、上記ディスクの回転による風切音の騒音を低減するため、例えば以下の特許文献１によれば、ドロワーフレーム（トレイ）において、平坦部分からの高さが、円形領域の所定位置に配置されたディスクの上面とほぼ同じ高さ以下になる高さ制限部分（即ち、段差部）を形成することが提案されている。

また、例えば以下の特許文献２によれば、ディスクの高速回転時における記録／再生への悪影響を及ぼすフラッターを防止することを目的として、光ディスク再生装置のトレイにおいて、スピンドルの中心から、当該トレイの前端側壁までの距離を所定の値（２．７５ｍｍ）よりも大きくする構造が、既に、提案されている。

特開２００２−２５２４０号公報特開２００４−１９９８６１号公報

しかしながら、上記前者の従来技術になる光ディスク装置によれば、ドロワーフレームの周辺部に段差部を形成しても、なお、段差部の上面端部と、高速で回転するディスクの先端部との間に形成される隙間に流速の大きな空気の流れが生じてしまい、必ずしも、十分な騒音の低減効果を得ることが出来なかった。また、更には、ドロワーフレームの周辺部に段差部を形成した場合、その中心部に光ディスク装着する際の装着性が悪化するという問題点があった。即ち、かかる段差により、装着される光ディスクが装着の途中で引っ掛かり、又は、段差部を周辺部のほぼ全体に亘って形成した場合には、たとえストッパの小片を形成したとしても、光ディスクが所定の位置に案内され難くなる。更には、かかる段差部を有するドロワーフレームは、通常、樹脂の成型加工により形成されるが、そのための型が複雑となり、作業工程も増加し、装置全体の価格を上昇する原因にもなってしまうという問題点も指摘される。また、上記後者の従来技術になる光ディスク再生装置においては、騒音を低減するための構造については論じられておらず、そのための具体的な構造についても何等、開示されていなかった。

そこで、本発明では、上述した従来技術における問題点に鑑み、近年におけるディスクの回転速度の増大にもかかわらず、より確実に、ディスクの回転による風切音の騒音を低減することが可能であり、かつ、実際に製品においても容易に適用可能な光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明によれば、まず、内部に装着された光ディスクを回転する手段と、当該装着されて回転する光ディスク対し情報の記録または再生を行う手段とを備えた光ディスク装置であって、光ディスクを当該装置の内部に装着するためのトレイを備えており、当該トレイは、光ディスクが配置されるほぼ円形の平坦な領域と、当該円形領域の周囲を取り囲むように盛り上がって形成された周囲部分とを備えており、前記周囲部分は、当該装置に装着される光ディスクの光ディスクの上面とほぼ同じ高さであり、かつ、その一部において、光ディスクの先端部からの距離が１．８ｍｍ以上、２．７ｍｍ以下である光ディスク装置が提供される。

なお、本発明では、前記の光ディスク装置において、前記周囲部分は、その全周において、当該装置に装着される光ディスクの光ディスクの先端部からの距離が１．８ｍｍ以上、２．７ｍｍ以下であることが好ましく、また、当該装置に装着される光ディスクの光ディスクの先端部からの距離が２．０ｍｍ以上、２．７ｍｍ以下であることが好ましい。

以上のように、本発明によれば、簡単な構造によって、より確実に、ディスクの回転による風切音の騒音を低減することが可能であり、もって、実際に製品においても容易に適用可能な光ディスク装置を提供することが可能となるという、実用的にも優れた効果を発揮する。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明になる光ディスク装置において、そのトレイ１０を筐体（ケース部材）１１の内部に挿入した状態を示しており、なお、この図では、その内部の詳細構造を示すため、を筐体１１の上側ケース部材（図示せず）を取り外して状態を示している。なお、このトレイ１０は、光ディスク装置において、例えば、直径１２０ｍｍの光ディスクを装置の内部に搬入したり、又は、装置内から装置外に搬出したりするための部材である。

この図１において、外形略方形の板状（厚さ略１０ｍｍ）の、所謂、スリムと呼ばれる薄型の筐体（ボトムケース部材）１１の略中央部には、光ディスク(図示なし)を回転駆動するディスクモータ１２が設けられており、このディスクモータの回転軸の上端には、装置内に光ディスクを装着した状態で、当該ディスクの中心孔内に挿入されて半径方向に支持するディスクチャッキング手段としてのクランパ部１３が取り付けられている。なお、図中の符号１４は、上記ディスクモータの上部に配置された上記クランパ部と同心状のディスク平面支持部を示しており、この支持部は、上記クランパ部１が光ディスクの中心孔内に挿入された状態で、当該光ディスクの平面部を支持する。

また、上記筐体（ケース部材）１１内には、装着された光ディスクに対してレーザを照射して、当該光ディスクにデータを記録し、又は、記録されたデータを読み出したりする光ピックアップ１５が、ここでは図示しない機構により、光ディスクの半径方向に自在に移動可能に取り付けられている。この光ピックアップ１５は、その内部に、対物レンズ１５ａを備えている。また、図の符号１６は、所謂、ユニット機構部を示しており、この機構部上記ディスクモータ１２を含めて、上記光ピックアップ１５をディスク半径方向に移動させる移動機構（図示せず）を内部に備えており、かつ、上記トレイ上に載せて内部に挿入した光ディスクをディスク面支持部１４上に支持した後、その位置（即ち、高さ）が変わるように昇降変位する、いる。また、図中の符号１７は、上記のクランパ部１３、ディスク面支持部１４、そして光ピックアップ１５を除いて、上記ユニット機構部１６の表面を覆うように設けられたユニット機構カバー部材を示している。

さらに、上記筐体（ケース部材）１１は、図に符号１１ａで示すウイング部を備えており、また、符号１１ｃは、上記ウイング部１１ａの端部（トレイ１０側）に設けられた、弾性変形可能なシート状部材を示している。

かかる構造の筐体（ケース部材）１１に対し、上記のトレイ１０は、図に矢印で示すように、即ち、光ディスクを装置内搬入したり、装置内から装置外に搬出したりするために移動する。なお、図中の１０ａは、このトレイの前面側に一体に形成された前面パネルを示している。また、このトレイ１０の搬入・搬出の移動動作に伴い、上記ユニット機構部１６も一緒に移動することとなり、もって、トレイ１０のトレイ凹部１０ｂ上に載置された光ディスクは、光ディスク装置内の所定の位置にセットされることとなる。

次に、添付の図２には、上記のトレイ１０が、上記筐体（ケース部材）１１から取り出され、かつ、ディスクモータ１２、クランパ部１３、ディスク面支持部１４、光ピックアップ１５、ユニット機構部１６、ユニット機構カバー部材１７を取り外した状態で示されている。この図からも明らかなように、トレイ１０は、略矩形で板状の外形を有しており、その中央部には上記凹部１０ｂを有しており、この凹部は、ディスクが配置されるほぼ円（３／４程度の円）形状の平坦面１０ｃと、この平坦面１０ｃの周囲を取り囲んで盛り上がるように一体形成された周囲部分１０ｄとを備えている。なお、上記の構造を有するトレイ１０は、通常、樹脂の成型加工により形成される。また、図中のＲは、上記円形状の凹部１０ｂの半径を示している。

続いて、添付の図３により、上記トレイ１０の構造、特に、その中央部に形成される凹部１０ｂについて、比較例を図４に示しながら、詳細に説明する。なお、これらの図は、上記図１に示した光ディスク装置の内部に光ディスクが装着された状態（即ち、光ディスクが上記ディスクモータ１２のクランパ部１３にチャックされ、ディスク面支持部１４が上昇した状態）において、図に矢印Ａ−Ａで示す断面から見た状態を示すものである。なお、これらの図において、符号１１ｂは、上記図１では取り外されており、そのため図示されていない上側ケース部材であり、また、符号１００は、装置内に装着されて回転駆動される光ディスクを示している。

まず、図４（ａ）には、従来構造のトレイ１０’を示しており、即ち、一般的に、光ディスク１００の先端部からトレイ１０の盛り上がった周囲部分１０ｄまでの距離（隙間）Ｄは、略１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度になるように設定されている。しかしながら、かかる従来の構造では、隙間Ｄが小さいことから、高速で回転する光ディスク１００によって生じる空気の流れは、その壁側面周辺部で流速が大きくなり、これが騒音（風切り音）を発生する原因となる。更に、図４（ｂ）には、やはり従来の構造のトレイ１０” を示している。なお、図４（ｂ）では、トレイの周囲部分１０ｄの高さを、ディスク１００の上面とほぼ同じ高さ以下になるように制限している。しかしながら、やはり、トレイ１０の周囲部分１０ｄまでの距離（隙間）Ｄはなお小さく（図４（ａ）の場合とほぼ同様）、そのため、高速で回転する光ディスク１００によって生じる空気の流れは、その壁側面周辺部で流速が大きくなり、発生する騒音（風切り音）を十分に低減することは出来なかった。

一方、図３（ａ）には、本発明になるトレイ１０の場合を示しており、図からも明らかなように、光ディスク１００の先端部からトレイ１０の盛り上がった周囲部分１０ｄまでの距離（隙間）Ｄを、上記従来の構造に比較して大きく設定している。なお、この盛り上がった周囲部分１０ｄは、光ディスク１００の上面とほぼ同じ高さに設定されている。即ち、かかる構造によれば、高速で回転する光ディスク１００によって生じる空気の流れは、特に、ディスク１００の外周部での流速は、ディスク１００の外周部からトレイ１０の周囲部分１０ｄまで（即ち、ディスク外周部とトレイ壁面まで）の距離（隙間）Ｄが大きく、そのため、流速が小さくなり、発生する騒音（風切り音）を十分に低減することが可能であった。

また、図３（ｂ）には、本発明の変形例になるトレイ１０の構造を示しており、図からも明らかなように、略円形状の凹部１０ｂを形成する平坦面１０ｃとその周囲の盛り上がった周囲部分１０ｄとの境界が円滑に変化するよう、境界部分を湾曲して形成したものである。なお、この場合においても、ディスク外周部とトレイ壁面までの距離（隙間）Ｄが大きく、そのため、流速が小さくなり、発生する騒音（風切り音）を十分に低減することが可能であり、加えて、平坦面１０ｃと周囲部分１０ｄとの境界面が円滑であることから、より騒音の低減効果が大きく、好ましい。なお、以上の効果は、特に、上述したスリムと呼ばれる薄型の筐体を有する光ディスク装置において著しく、好適である。

次に、上記の構成による騒音の低減効果、即ち、上述したディスク外周部とトレイ壁面までの距離（隙間）Ｄについて、これを種々変化させて測定された騒音（グラフの縦軸にｄＢで示す）との関連を、図５のグラフを用いて説明する。なお、図において、「比較例」は、例えば、図４（ａ）において、Ｄ＝１．５ｍｍに設定した場合を示している。そして、このグラフからも明らかなように、ディスク外周部とトレイ壁面までの距離（隙間）Ｄを大きくするに従って、騒音（風切り音）の低減効果が大きくなることが分る。そして、特に、Ｄ＝２．０ｍｍ以上の範囲では、その低減効果が−０．６ｄＢ程度と大きく、即ち、騒音低減の効果が著しいことを示していることが分る。なお、この時の光ディスクの回転速度は、２４倍速（５４００ｒｐｍ）であった。

また、添付の図６には、Ｄ＝２．０ｍｍに設定した場合において、光ディスク装置の前面（即ち、図１の前面パネル１０ａ側）から測定された騒音について、各周波数（５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、４０００Ｈｚ、８０００Ｈｚ）における測定値を、上記の比較例と比較して（即ち、「従来比」）、ｄＢを単位として示している。なお、この時の光ディスクの回転速度も、上記と同様、２４倍速（５４００ｒｐｍ）であった。この結果からも明らかなように、上記の構成による騒音の低減効果は高周波領域で著しく、そのため、特に、耳障りな高音部での騒音が除去できるという効果を発揮する。

以上のように、ディスク外周部とトレイ壁面までの距離（隙間）Ｄを、１．８ｍｍ以上、特に、好ましくは２．０ｍｍ以上に拡大することによれば、高速で回転する光ディスクの外周部で発生する空気流の流速を低減することによれば、発生する騒音を低下することが出来る。

しかしながら、この距離（隙間）Ｄは、下記の光ディスク装置の構造上、少なくとも４．０ｍｍ以下にする必要。例えば、ＣＤを再生する光ディスク装置の場合、ディスクモータの中心から前面パネル１０ａまでの距離が約６４ｍｍであり、距離Ｄを４．０ｍｍ以上にすると、当該前面パネル１０ａの一部を欠くこととなり、その外観にも悪影響を及ぼす。又は、イジェクトスイッチを配置することが出来なくなる恐れも生じる。更に、発明者等により行なわれた、以下に詳細に述べる２種類の破壊強度試験（トレイ単体の破壊強度試験、及び、ドライブ（光ディスク装置）の破壊強度試験）によれば、実用的には、この距離（隙間）Ｄは、２．７ｍｍ以下であることが好ましいことが分った。以下に、これら２種類の破壊強度試験について詳述する。

＜トレイ単体の破壊強度試験＞
添付の図７により、トレイ単体の破壊強度試験の方法を説明する。即ち、図７（ａ）において、トレイ１０単体の一部（図７の左側部で、符号Ｈで示す）を保持し、その反対側の部分（図中の符号Ｐ部）を、図７（ｂ）に矢印Ｚで示す方向に力を加える。なお、図中の符号Ｗは、上述したディスク外周部からトレイ壁面までの距離（隙間）Ｄを各種の値に設定した場合の、壁面の位置を示している。

以上の方法により得られた結果を、図８に示す。即ち、このグラフからも明らかなように、トレイ半径Ｒ（＝平坦面１０ｃの半径）を、現状の６１．５ｍｍ（即ち、Ｄ＝１．５ｍｍ）から６３ｍｍ（Ｄ＝３．０ｍｍ）まで、徐々に変化させた。その結果、Ｒ＝６２．７ｍｍまでは、Ｄの増加（即ち、周囲部分１０ｄの厚さの減少）に従って、ほぼ比例的に減少するが、しかしながら、Ｒ＝６２．７ｍｍ（即ち、Ｄ＝２．７ｍｍ）を超えると、急激に、トレイ単体の破壊強度が低下することが分る。

＜ドライブ（光ディスク装置）の破壊強度試験＞
添付の図９により、トレイ単体の破壊強度試験の方法を説明する。即ち、図９（ａ）に示すように、トレイ１０を排出した状態において、光ディスク装置、特に、その筐体（ケース部材）１１の一部（図９において、符号Ｈで示す）を保持し、一方、排出した状態のトレイ１０の一部（図中の符号Ｐ部）を、図９（ｂ）に矢印Ｚで示す方向に力を加える。なお、図中においても、符号Ｗは、上記と同様に、上述したディスク外周部からトレイ壁面までの距離（隙間）Ｄを各種の値に設定した場合の、壁面の位置を示している。

以上の方法により得られた結果を、図１０に示す。即ち、このグラフでも明らかなように、トレイ半径（＝平坦面１０ｃの半径）を、現状の６１．５ｍｍ（即ち、Ｄ＝１．５ｍｍ）から６３ｍｍ（Ｄ＝３．０ｍｍ）まで、徐々に変化させた。その結果、ＲＤの増加（即ち、周囲部分１０ｄの厚さの減少）に従って、ほぼ比例的にトレイ単体の破壊強度が低下することが分る。そして、Ｒ＝６２．７ｍｍ（即ち、Ｄ＝２．７ｍｍ）を超えると、光ディスク装置であるドライブに対して実用的に要求される強度である４４Ｎ以下となってしまい、好ましくないことが分る。

以上に述べた２種類の破壊強度試験を纏めた結果を、図１１の表に示す。即ち、表からも明らかなように、トレイ半径Ｒを現状（＝６１．５ｍｍ）から、０．１５ｍｍ単位で徐々に増加（周囲部分１０ｄの厚さを減少）した結果、Ｒ＝６２．７ｍｍまでは良好なドライブ強度の試験結果が得られるが、しかしながら、この値を超えると、ドライブ強度が低下してしまい、好ましくないことが分る。

なお、上記の実施の形態では、ディスク１００の外周部からトレイ１０の周囲部分１０ｄまでの距離（隙間）Ｄを、全周に亘って（但し、周囲部分１０ｄがある部分）大きくした場合について説明したが、しかしながら、本発明はこれに限定されることなく、その周囲の一部において、その距離（隙間）Ｄを大きくしても、やはり効果が得られることは明らかであろう。

また、上記の実施の形態では、一例として、直径１２０ｍｍの光ディスクを内部に装着して記録／再生する光ディスク装置についてのみ説明したが、しかしながら、本発明はそれにのみ限定されることなく、その他、例えば直径８０ｍｍの光ディスクを装着して記録／再生する光ディスク装置についても同様に適用できることは明らかであろう。また、複数種の直径を有する光ディスクを装着して記録／再生可能な光ディスク装置では、装置に装着され得る最大径の光ディスクの先端部からの距離を上記の範囲に設定することとなろう。

本発明の一実施形態になる光ディスク装置の概略構成を示すための斜視図である。上記光ディスク装置のトレイを取り出して示す上面図である。上記光ディスク装置におけるトレイの構造、特に、その凹部１０ｂについて説明する図である。比較例として、従来の光ディスク装置におけるトレイ構造の凹部について説明する図である。ディスク外周部とトレイ壁面までの距離（隙間）Ｄと、測定された騒音との関係（グラフ）について説明する図である。測定された騒音について、各周波数における測定値を、比較例と比較して示す図である。本発明になる光ディスク装置における、トレイ単体の破壊強度試験方法を説明する図である。上記図７の試験により得られた、トレイ半径Ｒとトレイ単体の破壊強度との関係を示す図である。本発明になる光ディスク装置における、ドライブの破壊強度試験方法を説明する図である。上記図９の試験により得られた、トレイ半径Ｒとドライブ破壊強度との関係を示す図である。上記の試験に基づいて纏めたドライブ強度試験の結果を表として示す図である。

符号の説明

１０…トレイ、１０ａ…前面パネル、１０ｂ…トレイ凹部、１０ｃ…トレイ平坦面、１０ｄ…トレイ周囲部分、１１…筐体（ケース部材）、１１ａ…ウイング部、１１ｂ…上側ケース部材、１２…ディスクモータ、１３…クランパ部、１４…ディスク平面支持部、１５…光ピックアップ、１５ａ…対物レンズ、１６…ユニット機構部、１７…ユニット機構カバー部材、１００…光ディスク。

Claims

内部に装着された光ディスクを回転する手段と、当該装着されて回転する光ディスク対し情報の記録または再生を行う手段とを備えた光ディスク装置であって、
光ディスクを当該装置の内部に装着するためのトレイを備えており、
当該トレイは、光ディスクが配置されるほぼ円形の平坦な領域と、当該円形領域の周囲を取り囲むように盛り上がって形成された周囲部分とを備えており、前記周囲部分は、光ディスクの上面とほぼ同じ高さであり、かつ、その一部において、当該装置に装着される光ディスクの先端部からの距離が１．８ｍｍ以上、２．７ｍｍ以下であることを特徴とする光ディスク装置。
前記請求項１に記載した光ディスク装置において、前記周囲部分は、その全周において、当該装置に装着される光ディスクの先端部からの距離が１．８ｍｍ以上、２．７ｍｍ以下であることを特徴とする光ディスク装置。
前記請求項１に記載した光ディスク装置において、前記周囲部分は、当該装置に装着される光ディスクの先端部からの距離が２．０ｍｍ以上、２．７ｍｍ以下であることを特徴とする光ディスク装置。