JP2007157261A - 光ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スリム型ディスク駆動装置であっても、また、ディスクの回転数が少ない場合であっても、内部の発熱を放熱することができるディスク駆動装置を提供する。
【解決手段】トップカバーとボトムカバーによって形成された筐体と、該ボトムカバーに設けられたガイド機構によって搬入位置と搬出位置の間を移動可能なディスクトレイと、該ディスクトレイに装着され該ディスクトレイと共に移動可能なスピンドルモータ及び光学ヘッドと、上記ディスクトレイを搬出位置方向に押し出すディスクトレイ押出し機構と、上記ディスクトレイを搬入位置に保持するイジェクトロック機構とを有し、上記スピンドルモータ及び光学ヘッドの駆動中に、上記ディスクトレイの前端の一部が上記筐体より突出した突出位置に保持される。
【選択図】図３

Description

本発明は、可換媒体型の光ディスクを駆動する光ディスク駆動装置に関し、特に、薄型の光ディスク駆動装置の冷却構造に関する。

光ディスク駆動装置は、スピンドルモータ、レーザ光源、ピックアップ、電子部品等の発熱部品を有し、内部の温度は高くなる。光ディスク駆動装置は、タワー型パーソナルコンピュータやノート型パーソナルコンピュータに搭載される。これらのパーソナルコンピュータは、光ディスク駆動装置ばかりでなく、磁気ディスク装置、電源、ＣＰＵ、電子部品等の発熱部品を有する。従って、パーソナルコンピュータの筐体の内部の温度は、外気温度より２０度から３０度程度高くなる。

ノート型パーソナルコンピュータに組み込まれている光ディスク駆動装置は、厚さが12.7ｍｍ以下の薄型であるため、筐体内の部品密度が大きく、放熱が困難である。

近年、光ディスク駆動装置によるディスクの記録密度及び記録速度が向上し、高倍速による高密度記録が可能となっている。しかしながら、それによって、記録系の回路部品の消費電力が大幅に増加し、光ディスク駆動装置の内部の温度上昇が顕著となり、電子部品の熱劣化や誤動作が問題となっている。

この問題に対応するために、対流、熱伝導、及び熱放射を利用して、装置内部の高温部品から低温部品に伝熱させて装置筐体から放熱する自然放熱方式が提案されている。また、ファンやディスク回転流を利用して、装置筐体の開口から、低温外気の吸気と高温内部空気の排出を行う外気導入方式の放熱構造が提案されている。前者の自然放熱方式に比べて、後者の外気導入方式は内部の冷却性能が大きい。

ディスク回転流を利用する外気導入方式として、装置筐体の上面に設置した吸気開口から背面上部に設置した排気開口に通風する構造が特許文献１に開示されている。また、装置内部を、ディスクを設置する上部空間部と光学ヘッドや回路基板を設けた下部空間部に区画し、装置筐体の側面下部の吸気開口から内部区画壁の開口を通って側面上部の排気開口に通風する構造が特許文献２に開示されている。
特開２００４-２４１０２４号公報 特開２００１-１５５４７９号公報

特許文献１に記載された例では、上面から吸気するので吸気開口は内部圧力の低いディスク中心付近に設置することになるが、スリム型光ディスク装置ではその位置にラベルが貼られると共に下向きの吸気で塵侵入の可能性があるため適用できない。また、導入された空気が筐体上部しか流れず光学ヘッドなどの高温部品のある筐体下部へは流れないので放熱効果は小さい。

特許文献２に記載された例では、内部隔壁を設けることにより装置内部を上部と下部の２つの空間に分離する構造をとっている。そのため、スリム型ディスク駆動装置の場合には、高さ寸法の制限により、内部隔壁を設けることができない。更に、ディスク回転による旋回流を内部の空気循環に活用しているが、ディスクの回転数が低い場合には冷却、放熱効果を期待することはできない。例えば、光ディスクのラベル面にレーザ光を照射して文字や絵を記録するライトスクライブ機能を設ける光ディスク駆動装置が製品化されている。ライトスクライブを行う場合、高出力のレーザ光を用い、光ディスクを毎分４１〜１６５回転の低速回転で回転させる。従って、ライトスクライブを行う場合には、冷却効果を期待することができない。

本発明の目的は、スリム型ディスク駆動装置であっても、また、ディスクの回転数が少ない場合であっても、内部の発熱を放熱することができるディスク駆動装置を提供することにある。

本発明によると、光ディスク駆動装置は、トップカバーとボトムカバーによって形成された筐体と、該ボトムカバーに設けられたガイド機構によって搬入位置と搬出位置の間を移動可能なディスクトレイと、該ディスクトレイに装着され該ディスクトレイと共に移動可能なスピンドルモータ及び光学ヘッドと、上記ディスクトレイを搬出位置方向に押し出すディスクトレイ押出し機構と、上記ディスクトレイを搬入位置に保持するイジェクトロック機構とを有する。スピンドルモータ及び光学ヘッドの駆動中に、ディスクトレイの前端の一部が筐体より突出した突出位置に保持される。

本発明によれば、スリム型ディスク駆動装置であっても、また、ディスクの回転数が少ない場合であっても、内部の発熱を放熱することができる。

以下、本発明に係る光ディスク駆動装置の実施例を、図面を参照して説明する。先ず図１及び図２を参照して本発明によるディスク駆動装置の構造を説明する。図１は、本発明によるディスク駆動装置１の分解斜視図である。図２は本発明によるディスク駆動装置１の平面構成を示す図であり、トップカバーとディスクトレイは省略している。本発明によるディスク駆動装置１は、ディスク２の記録面の情報を再生し、又は、記録面に情報を記録する。ディスク２は、直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの寸法を有し、ＣＤやＤＶＤである。

図１に示すように、ディスク駆動装置１は、トップカバー３とボトムカバー４を嵌合及びネジ締結により組み立てて形成された筐体を有する。トップカバー３とボトムカバー４は、薄板金属板をプレス成形することにより製造される。筐体内には、樹脂成形品のディスクトレイ５が配置されている。ディスクトレイ５の前端には、フロントパネル１５が装着されている。

図２に示すようにボトムカバー４には、２つのガイド機構１７が設けられている。ディスクトレイ５は、ガイド機構１７に沿って、ディスクトレイ５が引き込まれた搬入位置とディスクトレイ５が引き出された搬出位置の間を移動することができる。こうして、ディスクトレイ５の移動により、ディスク２のローディングとアンローディングが行われる。

図１に示すように、ディスクトレイ５の下面にユニットメカ６が装着されている。ユニットメカ６は、弾性部材からなる複数のインシュレータ１２を介してディスクトレイ５に取り付けられている。インシュレータ１２によって、装置外部からユニットメカ６へ伝わる振動や衝撃、及び、ユニットメカ６から外部へ伝わる振動や衝撃が減衰する。

ユニットメカ６は、メカシャーシ１０を有し、メカシャーシ１０に、ディスク２を回転駆動するスピンドルモータ７、ディスク２を支持するターンテーブル、ディスク２の記録面の情報を再生し、又は、記録面に情報を記録するための光学ヘッド８、光学ヘッド８をディスク２の半径方向に沿って移動させるための駆動手段、スピンドルモータ基板部１３及び、これらの部品への接触防止や電気的なノイズを防止するユニットカバー１１が装着されている。

ディスクトレイ５の中央には、ディスク２の外径より僅かに大きな円形溝が形成されている。この円形溝の底面の一部は切り取られ、ユニットメカ６のユニットカバー１１、光学ヘッド８、スピンドルモータ７が露出している。

図２に示すように、筐体の後端には、メイン回路基板１８が設けられている。メイン回路基板１８にはコネクタ１９が装着されている。一方、図１に示すように、スピンドルモータ基板部１３にはコネクタ部１４が装着されている。メイン回路基板１８のコネクタ１９とスピンドルモータ基板部１３のコネクタ部１４は、ＦＰＣ１６によって互いに電気的に接続されている。こうして、メカシャーシ１０に装着されたスピンドルモータ７、光学ヘッド８、光学ヘッド移動手段等とメイン回路基板１８は電気的に接続される。

本例のディスク駆動装置１は、更に、ディスクトレイ５を移動させるイジェクト機構を有する。イジェクト機構は、図２に示すように、ディスクトレイ５を搬入位置に保持するイジェクトロック機構２１とディスクトレイ５を搬出位置に押し出すディスクトレイ押出し機構２２とを有する。イジェクトロック機構２１は、筐体の前端右側のユニットメカ６の側部に設けられている。ディスクトレイ押出し機構２２筐体の後端右側に設けられている。イジェクトロック機構２１とディスクトレイ押出し機構２２の詳細は後に図４及び図５を参照して説明する。

次に、図３を参照して本発明によるディスク駆動装置１の動作を説明する。図３（ａ）に示すように、本例のディスク駆動装置では、記録中及び再生中に、ディスクトレイ５が僅かに突出した突出位置にある。即ち、本例では、ディスクトレイ５が引き込まれた搬入位置、ディスクトレイ５が引き出された搬出位置、及び、ディスクトレイ５が僅かに突出した突出位置の３つの状態のいずれかに変化することができる。

ディスク２の回転によって空気流が発生し、突出したディスクトレイ５を介して空気の流入又は流出が起きる。即ち、ディスク駆動装置１の内部から高温の空気が放出され、その代わりに、冷たい空気がディスク駆動装置１の内部に導かれる。

それによって、ディスク駆動装置１の内部が冷却され、内部の電子部品の温度上昇が防止される。こうして、本例では、温度上昇に起因した部品劣化や、高温環境下における電子部品の誤動作等を防止することができる。

本例の光ディスク駆動装置は、ノート型パーソナルコンピュータに用いられるスリム型であり、幅がＷ＝１３０ｍｍ、奥行きがＤ＝１３０ｍｍ、厚さがＨ＝１２．７ｍｍである。尚、スーパスリム型では、厚さがＨ＝９．５ｍｍである。

図３（ａ）では、ディスク２とスピンドルモータ７および光学ヘッド８（対物レンズ９）を点線で示した。光学ヘッド８は移動経路Ｒに沿って半径方向に移動するが、図３（ａ）では、ディスク２のデータエリアの最外周の位置にある。

図３（ｂ）を参照して、ディスクトレイ５の突出量Ｘを説明する。光学ヘッド８の移動経路Ｒは、ディスクトレイ５の移動方向Ｍに対して傾斜している。ディスク２のデータエリアの最内周の半径をＲ１、最外周の半径をＲ２とする。直径１２０ｍｍのＤＶＤディスクの場合、データエリアは半径Ｒ１＝２４ｍｍから半径Ｒ２＝５８ｍｍの範囲である。

光学ヘッド８はディスク２のデータエリアの最内周と最外周の間を移動するが、光学ヘッド８がディスク２のデータエリアの最外周に配置されたとき、光学ヘッド８からのレーザ光が外部に漏れない必要がある。ディスク２の外周の縁は、通常、透明である。光学ヘッド８からのレーザ光がこの透明部分から外部に漏れることは好ましくない。

従って、光学ヘッド８がディスク２のデータエリアの最外周の位置にあるとき、光学ヘッド８が筐体内に配置される必要がある。そのために、ディスクトレイ５の突出量Ｘは１５ｍｍ以下、好ましくは、１５〜５ｍｍである。こうして、ディスクトレイ５を突出させたとき、光学ヘッド８は筐体の前縁より僅かに内側に配置される。

こうして本例のディスク駆動装置では、記録中及び再生中に、ディスクトレイ５を僅かに突出させることにより、ディスク駆動装置の内部を冷却させることができる。このように、ディスクトレイ５を突出させることによってディスク駆動装置を冷却させるためには、ディスクトレイ５にユニットメカ６が装着され、ディスクトレイ５と共に、ユニットメカ６に含まれるスピンドルモータ７、ターンテーブル、光学ヘッド８等が移動するような構造である必要がある。

本例では、記録中及び再生中に必ずディスクトレイ５を突出位置に移動させてもよいが、記録中のみディスクトレイ５を突出位置に移動させてもよい。一般に、記録は再生に比べて発熱量が大きく、高温になるからである。しかしながら、再生中であっても、高速回転により温度が高くなる場合には、ディスクトレイ５を突出位置に移動させてよい。逆に、記録中であっても、例えば、低倍速にて記録する場合のように、高温にならない場合には、ディスクトレイ５を突出位置に移動させなくてもよい。但し、低速回転であっても、ライトスクライブのように発熱量が大きい場合には、ディスクトレイ５を突出位置に配置してよい。

図４を参照して、本発明によるイジェクトロック機構２１を説明する。図４（ａ）に示すように、イジェクトロック機構２１は、ボトムカバー４のガイド機構１７に装着された第一のロックピン２８および第二のロックピン２９、メカシャーシ１０に装着されたロックアーム２５、吸引型プランジャー２３、及び、ロックアームスプリング３０を有する。ロックアーム２５は、長いアーム２５Ａ、短いアーム２５Ｂ、及び、突出部２５Ｃを有する。長いアーム２５Ａは先端に爪２５ａを有する。短いアーム２５Ｂは先端に爪２５ｂを有する。ロックアーム２５は回転軸２７によって回動可能に支持されている。ロックアーム２５の突出部２５Ｃには、ロックアームピン２６が装着されている。プランジャー２３は可動子２４を有し、可動子２４には楕円孔２４Ａが形成されている。楕円孔２４Ａに、ロックアームピン２６が係合している。可動子２４は、ディスクトレイ５の移動方向に略直交する方向に移動可能である。楕円孔２４Ａは、略可動子２４の移動方向に略直交する方向に沿って延びている。

ロックアームスプリング３０の一端は、メカシャーシ１０に取り付けられ、他端はロックアーム２５の短いアーム２５Ｂに取り付けられている。ロックアームスプリング３０の圧縮力によってロックアーム２５の短いアーム２５Ｂは引っ張られ、ロックアーム２５には時計方向の回転力が作用している。

ディスクトレイ５は、搬出動作中、ディスクトレイ押出し機構２２によって押し出し力を受けている。しかしながら、長いアーム２５Ａが先端に爪２５ａが第一のロックピン２８に係合することにより、ディスクトレイ５は突出する方向に移動することが阻止され、搬入位置にて停止している。

ディスクトレイ５をフロントパネル１５より僅かに突出させる場合には、図４（ｂ）に示すように、吸引型プランジャー２３を瞬間的に吸引する。可動子２４は矢印方向に瞬間的に移動し、可動子２４に形成された楕円孔２４Ａに係合しているロックアームピン２６は矢印方向に瞬間的に引っ張られる。ロックアーム２５は、回転軸２７周りに、反時計方向に回転する。ロックアーム２５はロックアームスプリング３０によって時計方向の回転力を受けている。しかしながら、可動子２４の吸引力が十分に大きいと、ロックアーム２５に働く反時計方向の回転力のほうが時計方向の回転力より大きくなり、ロックアーム２５は反時計方向に回転する。このとき、ロックアームスプリング３０は伸びる。

ロックアーム２５が反時計方向に回転すると、ロックアーム２５の短いアーム２５Ｂの爪２５ｂがガイド機構１７の段差に当接し、ロックアーム２５はそれ以上回転することができない。ロックアーム２５の回転によって、ロックアーム２５の長いアーム２５Ａの爪２５ａは、第一のロックピン２８上に乗り上げる。即ち、爪２５ａは第一のロックピン２８から外れる。ディスクトレイ５は、ディスクトレイ押出し機構２２から搬出方向の力を受けている。従って、ロックアーム２５の長いアーム２５Ａの爪２５ａは、第一のロックピン２８を乗り越える。

図４（ｃ）に示すように、吸引型プランジャー２３を瞬間的に排出する。可動子２４は矢印方向に瞬間的に移動し、可動子２４に形成された楕円孔２４Ａに係合しているロックアームピン２６は矢印方向に瞬間的に押し出される。ロックアーム２５は、可動子２４からの押し出し力とロックアームスプリング３０からの引っ張り力によって回転軸２７周りに、時計方向に回転する。ロックアーム２５が反時計方向に回転すると、ロックアーム２５の長いアーム２５Ａの爪２５ａは、第二のロックピン２９に係合する。ディスクトレイ５は、ディスクトレイ押出し機構２２によって常に突出する方向の力を受けているが、爪２５ａと第二のロックピン２９の係合によって、搬出方向に移動することが阻止される。こうして、ディスクトレイ５は、筐体より僅かに突出した突出位置にて停止する。

図４（ａ）と図４（ｃ）を比較すると判るように、ディスクトレイ５の突出量Ｘは、第一のロックピン２８と第二のロックピン２９の間の距離に等しい。第一のロックピン２８と第二のロックピン２９の間の距離を適当な値に設定することにより、所望のディスクトレイ５の突出量Ｘを得ることができる。本例では、ディスクトレイ５の突出量はＸ１５ｍｍ以下、好ましくは、１５〜５ｍｍであり、従って、第一のロックピン２８と第二のロックピン２９の間の距離はＸ１５ｍｍ以下、好ましくは、１５〜５ｍｍである。

図４（ｃ）の突出位置から搬出位置に変化させる場合には、吸引型プランジャー２３を瞬間的に吸引させる。それによって、ロックアーム２５は、回転軸２７周りに、反時計方向に回転する。ロックアーム２５の回転によって、ロックアーム２５の長いアーム２５Ａの爪２５ａは、第二のロックピン２９より外れる。従って、ディスクトレイ５は、ディスクトレイ押出し機構２２からの押し出し力によって搬出位置に移動する。ディスクトレイ５を搬出位置から搬入位置に変化させる場合には、吸引型プランジャー２３を吸引させた状態でディスクトレイ５を押し込む。ディスクトレイ５が搬出位置に移動したら、吸引型プランジャー２３を押し出す。それにより、図４（ａ）に示すように、ロックアーム２５の長いアーム２５Ａの爪２５ａは、第一のロックピン２８に係合し、ディスクトレイ５は搬入位置に停止する。

こうして本例では２段のロック機構によって、ディスクトレイ５は、搬入位置と突出位置にて停止する。

図５を参照してディスクトレイ押出し機構２２を説明する。ディスクトレイ押出し機構２２は、ディスクトレイ５に設けられたシャフトリング３３、３４と、該シャフトリング３３、３４を貫通するイジェクトシャフト３１と、イジェクトシャフト３１に装着されたシャフトスプリング３５と有する。イジェクトシャフト３１は２つのシャフトリング３３、３４によって滑動可能に支持され、更に、シャフトスプリング３５を貫通している。シャフトスプリング３５はイジェクトシャフト３１に形成された凸部であるスプリング止め部３２とシャフトリング３４の間に装着されている。

ディスクトレイ５が搬入位置及び突出位置にあるとき、イジェクトシャフト３１の外端はボトムカバー４の側壁に当接しており、シャフトスプリング３５は圧縮されている。従って、スプリング止め部３２とシャフトリング３４はシャフトスプリング３５から互いに引き離される方向の力を受ける。スプリング止め部３２はイジェクトシャフト３１に形成された凸部である。従って、シャフトリング３４には、搬出方向の力が作用する。こうしてシャフトリング３４に作用する搬出方向の力によってディスクトレイ５は搬出方向の力を受ける。

ディスクトレイ５に作用する搬出方向の力は、シャフトスプリング３５は圧縮力によるものである。従って、ディスクトレイ５に作用する搬出方向の力を調整する場合には、シャフトスプリング３５の圧縮力を調整すればよい。

以上本発明の例を説明したが本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業者にとって容易に理解されよう。

本発明によるディスク駆動装置の構造を示す図である。 本発明によるディスク駆動装置の平面構成を示す図であり、トップカバーとディスクトレイを外した状態を示す。 本発明によるディスク駆動装置においてディスクトレイを僅かに突出させた状態を示す図である。 本発明によるディスク駆動装置のイジェクトロック機構とその動作を説明する図である。 本発明によるディスク駆動装置のディスクトレイ押出し機構の例を示す図である。

符号の説明

１…ディスク駆動装置、２…ディスク、３…トップカバー、４…ボトムカバー、５…ディスクトレイ、６…ユニットメカ、７…スピンドルモータ、８…光学ヘッド、９…対物レンズ、１０…メカシャーシ、１１…ユニットカバー、１２…インシュレータ、１３…スピンドルモータ基板、１４…スピンドルモータ基板コネクタ、１５…フロントパネル、１６…ＦＰＣ、１７…ガイド機構、１８…回路基板、１９…外部入出力コネクタ、２１…イジェクトロック機構、２２…ディスクトレイ押出し機構、２３…吸引式プランジャー、２４…可動子、２５…ロックアーム、２６…ロックアームピン、２７…回転軸（ロックアーム）、２８…第一のロックピン、２９…第二のロックピン、３０…ロックアームスプリング、３１…イジェクトシャフト、３２…イジェクトスプリング止め、３３、３４…シャフトリング、３５…シャフトスプリング

Claims (8)

1. トップカバーとボトムカバーによって形成された筐体と、該ボトムカバーに設けられたガイド機構によって搬入位置と搬出位置の間を移動可能なディスクトレイと、該ディスクトレイに装着され該ディスクトレイと共に移動可能なスピンドルモータ及び光学ヘッドと、上記ディスクトレイを搬出位置方向に押し出すディスクトレイ押出し機構と、上記ディスクトレイを搬入位置に保持するイジェクトロック機構とを有し、
   上記スピンドルモータ及び光学ヘッドの駆動中に、上記ディスクトレイの前端の一部が上記筐体より突出した突出位置に保持されることを特徴とする光ディスク駆動装置。
2. 請求項１記載の光ディスク駆動装置において、ディスクに情報を記録中に、上記ディスクトレイは上記突出位置に保持されることを特徴とする光ディスク駆動装置。
3. 請求項１記載の光ディスク駆動装置において、ディスクの情報を再生中であって且つディスクの回転数が高いときに、上記ディスクトレイは上記突出位置に保持されることを特徴とする光ディスク駆動装置。
4. 請求項１記載の光ディスク駆動装置において、上記ディスクトレイは上記突出位置において上記筐体の前端より１５ｍｍ〜５ｍｍだけ突出していることを特徴とする光ディスク駆動装置。
5. 請求項１記載の光ディスク駆動装置において、上記イジェクトロック機構は、上記ボトムカバーのガイド機構に装着された第一のロックピンおよび第二のロックピンと、上記ディスクトレイに装着された回転可能なロックアームとを有し、上記搬入位置では上記ロックアームの爪が上記第一のロックピンに係合し、上記突出位置では上記ロックアームの爪が上記第二のロックピンに係合するように構成されていることを特徴とする光ディスク駆動装置。
6. 請求項５記載の光ディスク駆動装置において、上記ロックアームに第１の方向の回転力を付与するプランジャーと上記ロックアームに第２の方向の回転力を付与するロックアームスプリングとを有し、上記搬入位置から上記突出位置に移動させる場合には、上記プランジャーを作動させることを特徴とする光ディスク駆動装置。
7. 請求項６記載の光ディスク駆動装置において、上記プランジャーは可動子を有する吸引型であり、該可動子は楕円孔を有し、上記ロックアームはロックアームピンを有し、上記ロックアームピンは上記楕円孔に係合していることを特徴とする光ディスク駆動装置。
8. 請求項７記載の光ディスク駆動装置において、上記可動子は上記ディスクトレイの移動方向に直交する方向に移動し、上記楕円孔は上記ディスクトレイの移動方向に沿って延びていることを特徴とする光ディスク駆動装置。

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