JP4843341B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスク装置に係わり、特に、その放熱構造に関する。

近年、光ディスク装置における高記録密度化、回転速度およびアクセス速度の向上等の要求によって、デバイス駆動用LSI、ディスク回転用のモータ、光ヘッド移動用モータ、光ヘッド等の発熱量が増大している。それに伴い、装置内部の温度が上昇し、各デバイスや部品が限界温度を超えることがある。

光ディスク装置内の温度上昇を回避するために、従来、冷却用ファンにより強制的に装置外部から空気を取り込み、装置内冷却を行い温度上昇した空気を排気する方法がとられてきた。

特開２００１−３１９４６９号公報には、ペルチェ素子によってディスク装置内の空気を冷却し、冷却した空気を、ファンを用いて光ヘッドに吹き付ける構成が記載されている。しかしながら、ペルチェ素子やファンは動力を必要とするうえに、ファンが騒音の原因となるといった問題があった。

これに対して、冷却ファンを設けずに、ディスク回転流を利用して装置内を冷却する方法がある。特開２００３−１５１２５９号公報には、光ディスク装置の組合せ部分から外部の冷却空気の吸気を行い、光ヘッドや回路基板の冷却を行った後、ディスクの回転流によって、フロントパネルに対向する面に設けた開口部より空気流を排出する構成が記載されている。

しかしながら、近年、光ディスク装置は、光ヘッドなどの光学系部品への塵埃の付着を避けるため、比較的機密性の高い構造を有する。従って、光ディスク装置内に、外気を導入することは、出来る限り避ける方向にある。

従って、光ディスク装置の内部で発生した熱を、外気を用いずに放熱させる技術が必要とされる。特開２００４―３１０８８３号公報には、ディスクを搬送するトレイに対してディスク側領域と、ディスクと対向する領域の間に貫通状部分を設け、ディスク回転を利用した空気流を光ヘッドおよび基板の冷却に用いる構成が記載されている。
特開２００１−３１９４６９号公報 特開２００３−１５１２５９公報 特開２００４−３１０８８３公報

特開２００４−３１０８８３号公報に記載の技術では、トレイ部分に貫通状部分を設置している。しかしながら、ディスク回転方向よってディスク接線方向に発達する回転流に対して、貫通状部分は垂直またはそれに近い角度を持っており、光ヘッドおよび基板への空気流が弱くなる問題がある。

本発明の目的は、冷却ファンを設けることなく、かつ、外部から空気を流入させることなく、光ディスク装置内部の部品の放熱を行うことができる光ディスク装置を提供することにある。

本発明の光ディスク装置によると、トレイの縁部とメカブロックベースの側部の間に貫通孔が形成されている。ディスクが回転しているとき、貫通孔を経由して、トレイの両側の空間のうちディスク側の空間からディスクと反対側の空間に空気が流れる。

本発明によると、冷却ファンを設けることなく、かつ、外部から空気を流入させることなく、光ディスク装置内部の部品の放熱を行うことができる。

図１から図４は本発明の光ディスク装置の第１の例を示す図である。図１に示すように、本例の光ディスク装置は、トップカバー１、メカブロックベース２、及び、ボトムカバー８を有する。トップカバー１は、上面１ａ及び側面１ｂを有し、上面１ａにはクランパ１０が設けられている。

メカブロックベース２には、振動吸収用のゴムダンパ（図示なし）を介してシャシ６が装着されている。シャシ６に、ディスクモータ３、光ヘッド４、及び、光ヘッド送りモータ５が装着されている。シャシ６には開口部６ａが設けられている。光ヘッド４は、開口部６ａ内にて、ディスク半径方向に移動することができる。メカブロックベース２にはトレイ１２が装着されている。トレイ１２は、駆動機構部（図示なし）によって突出位置と引っ込み位置の間を移動することができる。トレイ１２には開口部１２ａが設けられている。ディスクの回転中、光ヘッド４は、開口部１２ａ内にて、ディスク半径方向に移動することができる。

ボトムカバー８には、回路基板７が装着されている。ボトムカバー８の前端には、フロントパネル１３が装着されている。

メカブロックベース２は、上部をトップカバー１、下部を回路基板７およびボトムカバー８、前面をフロントパネル１３で囲まれている。メカブロックベース２の側部の内側には、貫通孔２ａが設けられている。貫通孔２ａを介して、光ディスク装置内にて、ディスクの上側の空気がディスクの下側に流れ込む。それによって、光ディスク装置内の空気、特に、ディスクの下側にある発熱部品の周囲の空気が流動し、光ディスク装置内の温度が上昇することが阻止される。貫通孔２ａの機能は後に説明する。

光ディスク装置の使用方法を説明する。トレイ１２が突出位置にあるとき、ディスク（図示なし）をトレイ１２に載せる。トレイ１２を、駆動機構部（図示なし）によって突出位置から引っ込み位置に移動させる。ディスクは、ディスクモータ３に直結されたターンテーブル上に配置され、クランパ１０によってターンテーブルに密着固定される。ディスクは、ディスクモータ３によって回転される。光ヘッド４は、回転中のディスクにレーザ光を照射し、その反射光によってディスクに記録されている情報を読み取ったり、記録用ディスクに高出力でレーザ光を照射することによって情報を書き込んだりする。情報の読み取り中又は書き取り中、光ヘッド４は光ヘッド送りモータ５によってディスクの内周側から外周側へ、又は外周側から内周側へと、ディスクの半径方向に搬送される。

図２は、光ディスク装置に装填されたディスク９が回転している状態を示す。図２では、トップカバー１の上面は除去されて描かれている。貫通孔２ａは、トレイ１２の縁部とメカブロックベース２の側部の内壁の間にて形成されている。従って、貫通孔２ａは、少なくともトレイ１２の外側に設けられる。また、貫通孔２ａは、ディスク９より外側に配置されている。メカブロックベース２にはリブが設けられている。従って、貫通孔２ａは、２つのリブの間に形成されている。

図示のようにディスクが矢印Ｒ方向に回転すると、ディスクの表面付近の空気は、ディスクの回転によって接線方向の力と遠心力を受ける。光ディスク装置をフロントパネルからみて右側では、空気はメカブロックベース２の側壁に衝突し、破線の矢印Ｓ１方向に流れる。しかしながら、光ディスク装置をフロントパネルからみて左側には、貫通孔２ａが設けられている。従って、光ディスク装置をフロントパネルからみて左側では、空気は、メカブロックベース２の側壁に衝突し、貫通孔２ａに入る。従って、破線の矢印Ｓ２方向の空気の流れが生ずる。

図３はディスク回転時における光ディスク装置内の空気流を示す図であり、図２のＡ−Ａ断面に沿った断面構成を示す。なお、図３に示すように、ボトムカバー８には、回路基板７とその下側のデバイス駆動用ＬＳＩ７ａが装着されている。トレイ１２の縁部とメカブロックベース２の側部の内壁の間に、貫通孔２ａが形成されている。従って、貫通孔２ａは、トレイ１２の外側に設けられる。更に、貫通孔２ａは、ディスク９の外周より外側に配置されている。

ディスク９の回転によって、ディスクの表面付近の空気は、接線方向の力と遠心力を受け、メカブロックベース２方向に移動する。空気はメカブロックベース２の側壁に衝突し、矢印Ｔに示すように、貫通孔２ａに入る。こうして矢印Ｓ方向の空気の流れが生じる。貫通孔２ａに入った空気の流れＴは、矢印Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙにて示すように、光ディスク装置の内部を流動する。従って、光ディスク装置の内部に空気の流れが生じ、高温の部品又は素子の放熱が可能となる。

図４はディスク回転時における光ディスク装置のメカブロックベース２、ディスクモータ３、及び、光ヘッド４の投影像を模式的に描いたものである。メカブロックベース２には貫通孔２ａが設けられているのが示されている。貫通孔２ａの幅をＨ、長さをＬとすると、貫通孔２ａの幅Ｈは、図３に示したように、トレイ１２の縁部とメカブロックベース２の側部の内壁の間の間隔に相当する。貫通孔２ａの長さＬは、任意であるが、少なくとも、幅Ｈより２倍以上大きい。貫通孔２ａを、矢印Ｍにて示すように、任意の位置に設けることができる。

本願発明者は、貫通孔２ａを設けない従来の光ディスク装置と貫通孔２ａを設けた本発明による光ディスク装置について、内部を流れる空気の流れの解析を行った。尚、本発明による光ディスク装置では、貫通孔２ａは、図２に示すように、光ディスク装置をフロントパネルからみて左側に配置した。また、貫通孔２ａの開口部の幅Ｈは、トレイ１２の縁部とメカブロックベース２の側部の内壁の間の間隔に等しく一定とし、長さＬを任意に変化をさせて、解析を行った。解析の結果、貫通孔２ａの開口部の長さＬをディスクの半径の半分程度の長さとした場合、従来の光ディスク装置と比較して本発明の光ディスク装置では、光ヘッド付近の空気流の速度が最大でおよそ５倍になることが判った。

更に、貫通孔２ａの開口部の長さＬをディスクの半径の３０％程度とし、貫通孔２ａの位置をディスク回転中心から、フロントパネルと対向方向（図４にて矢印Ｍ方向）に移動させて、流れの解析を行った。解析結果によると、貫通孔２ａの位置がどこであっても、従来の光ディスク装置と比較して本発明の光ディスク装置では、光ヘッド付近の空気流の速度が増加していることが判った。特に、貫通孔２ａが光ヘッドに最も近い位置にある場合に、光ヘッド付近の空気流の速度が増加することが判った。

これらの解析結果より、貫通孔２ａを設けることによって、ディスクの回転に伴って、ディスクの上側の空気が、ディスクの反対側に移動し、光ヘッド、回路基板周辺に導かれる。この空気流によって光ヘッドおよび回路基板の放熱が促進されることが検証された。

図５を参照して本発明による光ディスク装置の第２の例を説明する。本例の光ディスク装置では、貫通孔がディスクの両側に設けられている。光ディスク装置をフロントパネルからみて左側の第１の貫通孔２ａは、図２に示した第１の例の場合と同様である。光ディスク装置をフロントパネルからみて右側の貫通孔２ｂが、付加された第２の貫通孔である。第２の貫通孔２ｂの形状及び寸法は、第１の貫通孔２ａの形状及び寸法と同一であってよい。また、第２の貫通孔２ｂは任意の位置に設けられるが、フロントパネル１３から第２の貫通孔２ｂまでの距離は、フロントパネル１３から第１の貫通孔２ａまでの距離と等しくてよい。

空気の流れについて説明する。ディスク９の回転によって、ディスクの表面付近の空気は、接線方向の力と遠心力を受け、両側のメカブロックベース２方向に移動する。空気はメカブロックベース２の側壁に衝突し、貫通孔２ａ、２ｂに入る。従って、矢印Ｓ１、Ｓ２方向の空気の流れが生ずる。貫通孔２ａ、２ｂに入った空気は、ディスクの反対側に流れ、光ディスク装置の内部を流動する。従って、光ディスク装置の内部に空気の流れが生じ、高温の部品又は素子の放熱が可能となる。本例では、光ディスク装置の内部を流動する空気の量は、図２に示した第１の例の場合と比べて充分に多いから、部品又は素子の放熱性が高まる。

図６を参照して本発明による光ディスク装置の第３の例を説明する。本例の光ディスク装置では、貫通孔２ａの縁に突起１４が設けられている。突起１４は、貫通孔２ａの２つの縁のうち、光ディスク装置の後端部側の縁に沿って設けられている。突起１４は、リブを延長して形成してよい。

空気の流れについて説明する。ディスク９の回転によって、ディスクの表面付近の空気は、接線方向の力と遠心力を受け、メカブロックベース２方向に移動する。空気はメカブロックベース２の側壁に衝突し、その一部は貫通孔２ａに入る。従って、矢印Ｓ１方向の空気の流れが生ずる。しかしながら、メカブロックベース２の側壁に衝突した空気の一部は、進行方向を変えて、光ディスク装置の後端部側に進む。この空気は、突起１４に衝突し、貫通孔２ａに入る。こうして本例では、光ディスク装置の内部を流動する空気の量は、図２に示した第１の例の場合と比べて充分に多いから、部品又は素子の放熱性が高まる。

図７を参照して本発明による光ディスク装置の第４の例を説明する。本例の光ディスク装置では、トレイ１２に切り欠き１２ｂが設けられている。切り欠き１２ａは、光ディスク装置の後端部側に設けられている。トレイ１２の後端部とメカブロックベース２の後端部の内壁の間に貫通孔２ａが形成されている。貫通孔２ａは、丁度、切り欠き１２ｂの下側に配置されている。切り欠き１２ｂの寸法は、貫通孔２ａの寸法より大きい。

空気の流れについて説明する。ディスク９の回転によって、ディスクの表面付近の空気は、接線方向の力と遠心力を受ける。ディスク９は、フロントパネルと反対側では、メカブロックベース２に近接していない。従って、空気は矢印Ｓ３方向に移動する。この空気はメカブロックベース２の後壁に衝突し、一部は切り欠き１２ｂを経由して貫通孔２ａに入る。貫通孔２ａに入った空気は、ディスクの反対側に流れ、光ディスク装置の内部を流動する。従って、光ディスク装置の内部に空気の流れが生じ、高温の部品又は素子の放熱が可能となる。

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容易に理解されよう。

本発明による光ディスク装置の第１の例の分解斜視図である。 本発明による光ディスク装置の第１の例における空気流を説明するための説明図である。 図２の本発明による光ディスク装置の第１の例において線Ａ−Ａに沿って切断した断面を示す図である。 本発明による光ディスク装置の第１の例の主要部の投影図である。 本発明による光ディスク装置の第２の例における空気流を説明するための説明図である。 本発明による光ディスク装置の第３の例における空気流を説明するための説明図である。 本発明による光ディスク装置の第４の例における空気流を説明するための説明図である。

符号の説明

１…トップカバー、１ａ…トップカバー上面、１ｂ…トップカバー側面、２…メカブロックベース、２ａ、２ｂ…貫通孔、３…ディスクモータ、４…光ヘッド、５…光ヘッド送りモータ、６…シャシ、６ａ…開口部、７…回路基板、７ａ…デバイス駆動用ＬＳＩ、８…ボトムカバー、９…ディスク、１０…クランパ、１２…トレイ、１２ａ…開口部、１２ｂ…切り欠き、１３…フロントパネル、１４…突起

Claims (10)

1. ディスクモータ及び光ヘッドが装着されたメカブロックベースと、突出位置と引っ込み位置の間でディスクを移動させるトレイと、上記トレイの縁部と上記メカブロックベースの側部の内壁の間に形成された貫通孔と、を有し、ディスクが回転しているとき、上記貫通孔を経由して、上記トレイの両側の空間のうち上記ディスク側の空間から上記ディスクと反対側の空間に空気が流れるように構成されていることを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１記載の光ディスク装置において、上記貫通孔は、上記ディスクの半径方向外側に設けられていることを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項１記載の光ディスク装置において、上記貫通孔は、上記ディスクの半径方向に沿って上記トレイの外側に設けられていることを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項１記載の光ディスク装置において、上記貫通孔は、フロントパネル側から見て上記ディスクの左側に配置されていることを特徴とする光ディスク装置。
5. 請求項１記載の光ディスク装置において、上記貫通孔は、フロントパネル側から見て上記ディスクの左側と右側に配置されていることを特徴とする光ディスク装置。
6. 請求項１記載の光ディスク装置において、上記貫通孔は、装置の後端側に設けられ、上記貫通孔に対応した位置にて、上記トレイに切り欠きが設けられていることを特徴とする光ディスク装置。
7. 請求項１記載の光ディスク装置において、上記貫通孔の後端側の縁に突起が設けられていることを特徴とする光ディスク装置。
8. トップカバーと、ボトムカバーと、上記トップカバー及び上記ボトムカバーの間に配置されたメカブロックベースと、該メカブロックベースに装着されたシャシと、該シャシに装着されたディスクモータ、光ヘッド、及び、光ヘッド送りモータと、を有し、上記トレイの縁部と上記メカブロックベースの側部の内壁の間に形成された貫通孔と、を有し、ディスクが回転しているとき、上記貫通孔を経由して、上記トレイの両側の空間のうち上記ディスク側の空間から上記ディスクと反対側の空間に空気が流れるように構成されていることを特徴とする光ディスク装置。
9. 請求項８記載の光ディスク装置において、上記貫通孔は、上記光ヘッドに近接した位置に配置されていることを特徴とする光ディスク装置。
10. 請求項８記載の光ディスク装置において、上記貫通孔の開口部の長さは、ディスクの半径の３０％より大きいことを特徴とする光ディスク装置。

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