JP4896492B2 - ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディスク状の記憶媒体に対し再生及び記録を行うディスク装置に関するものである。

近年、ディスク装置は装置の小型化、薄型化が進み携帯型のパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと称する）に内蔵される場合が増加している。さらに近年ではノートブック型の持ち運びが簡便でありまた小型、薄型のコンピュータに内蔵されることが多くなっている。また、これはコンピュータで使用するソフトウェアの大容量化、また雑誌媒体などから配布されるメディアとして安価であるＣＤ−ＲＯＭが多く採用されていることも要因の一つとなっている。それに伴い、ディスク装置のコンピュータへの搭載は必然となっているのが現状である。

初めに、主としてノートＰＣ及び薄型デスクトップＰＣ（ディスプレイ本体一体型含む）に用いられる全高１２．７ｍｍ以下のディスク装置の構造について説明する。従来から採用されている方式として主に２つの方式が挙げられる。一つめとしてはユーザが自らディスクをもち、光ピックアップの構成部品であるターンテーブルに直接ディスクを取り付けた後にターンテーブルを含むトレイを自身の手によりディスク装置の筐体内部へ押し込むことによりディスクの再生、記録を行う状態となるドロア方式、また、ディスクを装置の前面まで運び、そのディスクを装置の前面に設けられたフロントベゼルと呼ばれるカバーに設けられたスリットに挿入しある程度の位置まで装置内部に挿入すると、装置内部に設けられたローラ等の機構によりディスクを装置の内部すなわちターンテーブルに位置決めできる位置まで自動的に吸い込んでいくスロットローディングと呼ばれる方式があるが、市場においては圧倒的にドロアタイプが優位であり、その市場の殆どを占めている状態である。

このドロア方式において、ディスク装置とＰＣとを接続する基板と、トレイとを電気的に接続する方法として、Ｕ字形のフレキシブル基板を用いているものがあった（たとえば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１２９２０２号公報

現在、携帯性を重視するノートブック型コンピュータにおいて採用されているディスク装置においては、その全高が１２．７ｍｍのものが多く採用されており、最近では更に携帯性を重視した薄型、軽量のノートブック型コンピュータに全高９．５ｍｍの物が採用され始めている。また、今後はノートブック型コンピュータのより一層の薄型化、軽量化が予想されるため、それに伴い、ディスク装置にもさらなる薄型化、軽量化が要求されると考えられる。

更なる薄型化を考える場合において、各ディスクの規格でディスクの厚みや反り、面ブレや偏心などの形状的な性質は決まっており、ディスクが回転する際にディスクが他の構成物に接触しない領域は従来同等に確保する必要がある。つまり、ディスク装置全体を薄型化するためにはディスクの回転領域の上下側に存在するスピンドルモータ、ピックアップモジュール、筐体を薄型化せねばならない。

薄型化、軽量化が要求されるなかで、（特許文献１）に示されるようなディスク装置に
おいては、筐体に、フレキシブル基板を設ける広い面積が必要であった。

本発明のディスク装置は、底部に切り欠き部および切り欠き側部を有する筐体と、ピックアップモジュールを有し筐体に移動可能に収納されたトレイと、筐体底部の切り欠き部後方に配置された主基板と、トレイに配置された副基板と、主基板と副基板とを接続する屈曲可能な配線基板とを備え、トレイが筐体に収納される際にピックアップモジュールが切り欠き部に収納され、配線基板が２つの屈曲部で折り返され、３つの異なる部分が重なった状態で切り欠き側部に固定され、ピックアップモジュールと配線基板とが筐体底部の異なる領域である切り欠き部および切り欠き側部に非重畳状態で配置され、配線基板は、その展開状態において、Ｕ字底部と、Ｕ字底部のＵ字両端に接続され互いに離間した状態で同一方向に配置された第１の長手部および第２の長手部とを有する略Ｕ字型の形状を備え、Ｕ字底部の略中心に設けられた第１の屈曲部においてトレイの引き出し方向と直交する方向に屈曲された後、第１の長手部に移動可能に設けられた第２の屈曲部においてトレイの引き出し方向に屈曲されて切り欠き側部に配置され、第１の屈曲部が切り欠き側部においてトレイの引き出し側に固定されている。

以上のように、本発明は、配線基板の占める面積が小さくなり、筐体底部の配線基板が貼り付けられていない部分を切り欠き部とすることができ、この切り欠き部にピックアップモジュールというディスク装置の中で特に厚くなる部分が収納されるので、ディスク装置を薄く構成することができる。なおかつ、トレイが押し込まれる際に筐体底部に接近していても滑らかに乗り上げ、配線基板が負荷抵抗なく摺動屈曲するので、ディスク搬送をスムーズに行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつ更に具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略する。なお、ここでの説明は本発明が実施するための最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定される物ではない。

（実施の形態１）
以下、本実施の形態のディスク装置について図を用いて説明する。本実施の形態のディスク装置において、図に示すＸ方向は、トレイ５が筐体から引き出される方向を示し、Ｚ方向は、Ｘ方向に垂直であり、かつスピンドルモータ６の回転軸や光ピックアップ７に設けられる対物レンズの光軸や光ピックアップ７の可動部のフォーカス方向に対して平行な方向である。言い換えると、対物レンズから出射され、スピンドルモータ６に装着されたディスクで反射された光が、再び対物レンズに入射する向きである。さらに言い換えると、ユーザがディスクをスピンドルモータ６に装着する向きである。また、Ｙ方向は、Ｘ方向とＺ方向とに垂直な方向である。Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向に対する反対方向を、それぞれ−Ｘ方向，−Ｙ方向，−Ｚ方向と表現する。スピンドルモータ６に装着されたディスクの記録面やレーベル面や、筐体を構成する底板１３や天板１６の主面は、Ｘ方向とＹ方向とで構成されるＸ−Ｙ平面と略平行となる。

図１はディスク装置全体の斜視図であり、ドロア方式のディスク装置の全体を示した図である。図２は本実施の形態のディスク装置の裏面斜視図である。図３は、図２に示すディスク装置からトレイカバー１５が取り除かれた状態を示す裏面斜視図である。図４は底板１３に、主基板１４とフレキシブル基板３とが設けられ、トレイ５に設けられる副基板１８と主基板１４とにフレキシブル基板３が接続された状態を示す斜視図である。図５，図６は、底板１３へのフレキシブル基板３の設け方を示す斜視図である。図７は図４のＡ−Ａ矢視図である。図８は筐体の構成を示す斜視図である。

図１，図８に示されるように、１はディスク装置の筐体を構成する、樹脂等で構成されたフレーム、２ａはフレーム１のＹ方向側を補強する補強板、２ｂはフレーム１の−Ｙ方向側を補強する補強板である。補強板２ａ，２ｂにはネジ穴が設けられている。ディスク装置は、外部機器であるＰＣ等の一部を介してこのネジ穴にネジを取り付けることなどにより外部機器に取り付けられる。

図１〜図６に示されるように、３は主基板１４とトレイ５に設けられた副基板１８とを接続するフレキシブル基板、４はフレーム１とトレイ５とを連結するレールであり、５は記録媒体であるディスクを装着することができ、ディスク装置の筐体に対してＸ方向や−Ｘ方向に移動可能に設けられたトレイであり、トレイ５は、レール４を介してフレーム１に取り付けられており、ディスクの装着／取り外し時に、必要に応じてユーザが引き出せ
るように、レール４とトレイ５、レール４とフレーム１はＸ方向，−Ｘ方向に摺動する。フレーム１が樹脂等で構成されていることにより、フレーム１に対するレール４の摺動が滑らかになり、ユーザはディスク装置の筐体に対してトレイ５を容易に押し込んだり引き出したりすることができる。

６はトレイ５に設けられ、ディスクを装着し回転させるスピンドルモータ、７はディスクに光を照射することにより、ディスクに記録された情報を読み込むもしくは情報をディスクに記録する光ピックアップ、８はトレイ５のＸ方向の端部に設けられ、トレイ５がディスク装置の筐体に−Ｘ方向に押し込まれて装着された際、言い換えるとトレイ５が筐体に収納された際に、筐体の側面において蓋となるベゼルである。ノートＰＣにディスク装置が組み込まれると、ベゼル８は、ノートＰＣの表面に露出し、ノートＰＣの筐体の一部となることもある。

９はトレイ５をディスク装置の筐体からＸ方向に引き出す際に、ユーザが−Ｘ方向に押すイジェクトボタンであり、イジェクトボタン９が押されると、図示しないトレイ固定機構は固定ピン１１を解放する指示を行う。

１０はスピンドルモータ６や光ピックアップ７等を有し、光ピックアップ７をスピンドルモータ６に装着された状態のディスクの半径方向に搬送するピックアップモジュールである。ピックアップモジュール１０において、光ピックアップ７がディスクの半径方向に搬送されることにより、ディスク装置は、ディスク全体の情報を読みとったり、ディスク全体に情報を書き込んだりすることができる。

１１はトレイ５の一部と係合し、トレイ５を２のフレーム１内に留める際のフックとなるトレイ固定機構の固定ピン、１２はトレイ５にディスクを装着したり取り外したりする際に筐体に対してトレイ５をＸ方向に押し出すトレイ排出ピン、１３は筐体のＺ方向側の面を構成し、トレイ５のＺ方向の端部に設けられたトレイカバー１５の面１５ｂなどの部材を保護しフレーム１の強度を確保する底板、１４は底板１３に取り付けられる主基板である。底板１３は金属で構成され、Ｘ−Ｙ平面と略平行となる底板１３の主面には、プレス加工等により開口部１３ａが設けられており、コの字形（略Ｕ字形）に形成されている。

図２に示されるように、１５はトレイ５の下側から−Ｚ方向に取り付けられ、トレイ５に搭載されたピックアップモジュール１０や副基板１８などを保護するトレイカバーであり、トレイカバー１５は、Ｘ−Ｙ平面と略平行な数段の面を有し、その中でＺ方向に最も凸となる面１５ａは、トレイ５が筐体に−Ｘ方向に押し込まれた際に、底板１３の切り欠き部１３ａに収納され、略直方体形状のディスク装置の筐体の一面を構成する。また、トレイカバー１５は、Ｚ方向に見て面１５ａに対して凹となる面１５ｂを有し、面１５ｂは、トレイ５が筐体に−Ｘ方向に押し込まれた際に底板１３によって覆われる。

図１，図８に示されるように、１６は金属で構成され、筐体の上部となる筐体の−Ｚ方向側の面を構成し、ディスク装置上部を保護しフレーム１の強度を確保する天板である。

図３，図４に示されるように、１８は主基板１４とピックアップモジュール１０とを電気的に接続する副基板である。主基板１４と副基板１８とはフレキシブル基板３によって接続されており、電気信号の送受信や電力の供給が行われる。副基板１８と光ピックアップ７とは、フレキシブル基板（フレキシブル基板３との混同を避けるため、ここでは図示しない）によって接続されており、電気信号の送受信や電力の供給が行われる。

図４に示されるように、フレキシブル基板３は底板１３の−Ｚ方向側の面上に貼り付け
られている。フレキシブル基板３の一端は、底板１３に設けられた主基板１４の端子１４ａに接続されており、他端は、図３に示されるように、トレイ５に設けられた副基板１８の端子１８ａに接続されている。

図５（ａ）に示されるように、展開された状態のフレキシブル基板３は、直線状に長く構成された２つの長手部３ｃ，３ｄと、長手部３ｃと長手部３ｄとの間に位置する略Ｄ字形状の短手部３ｅと、長手部３ｃに隣接する端であり主基板１４の端子１４ａに接続される端部３ｆと、長手部３ｄに隣接する端であり副基板１８の端子１８ａに接続される端部３ｇとで概略Ｕ（Ｊ）字形状に形成されている。図５において長手部３ｃの幅３ｈと長手部３ｄの幅３ｉとは略等しいが、必ずしも等しくなる必要はない。フレキシブル基板３の幅３ｈや幅３ｉを狭くすることにより、開口部１３ａをＹ方向に広く、図２に示すトレイ５の面１５ａを広く確保することができるため、ディスク装置を薄型化することができる。

フレキシブル基板３の中の配線３ａ，３ｂは、概略フレキシブル基板３の外形に添った形に形成されている。ここでは、フレキシブル基板３の配線として、図５に実線で示す配線３ａと破線で示す配線３ｂのみを示したが、フレキシブル基板３には実際は数十本の配線が形成されている。副基板１８に電力を供給する電源線となる配線は、太い方が抵抗値が低くなり好ましい。

図５（ｂ）に示されるようにフレキシブル基板３は、図５（ａ）に示される短手部３ｅの屈曲部３ｊで折り返される。屈曲部３ｊは図５（ａ）において、長手方向における長手部３ｃと長手部３ｄとの間の延長線上にある。フレキシブル基板３は、屈曲部３ｊで折り返されることにより、図５（ｃ）に示されるように長手部３ｃと長手部３ｄとが対向し、重なった状態となる。長手部３ｄと端部３ｆとが対向する部分と、長手部３ｄと長手部３ｃとが対向する部分と、短手部３ｅ同士が屈曲部３ｊを介して対向する部分とを覆うように、銅箔などのシールド部材を挟むことにより、フレキシブル基板３の重なった部分を流れる電気信号が干渉しにくくなる。

図５（ａ）に示されるように、短手部３ｅの裏面には、短手部３ｅと対向する面が接着性を有する片面接着テープ１７が貼り付けられている。図５（ｃ）に示されるように、片面接着テープ１７は幅３ｉよりも幅広に形成されており、屈曲部３ｊにて折り返された状態のフレキシブル基板３の、長手部３ｄの一部と短手部３ｅとを覆う大きさに形成されている。図示されないが、長手部３ｃの裏面には両面が接着性を有する両面接着テープが貼り付けられており、図５（ｄ）に示されるように、長手部３ｃは底板１３にＺ方向に貼り付けられる。また、短手部３ｅと長手部３ｄとは片面接着テープ１７により底板１３にＺ方向に貼り付けられる。片面接着テープ１７は、屈曲部３ｊで折り返されＺ方向に２枚に重なったフレキシブル基板３と、底板１３とをまたいでＺ方向に貼り付けられる。この状態において表出している片面接着テープ１７の面は、摺動性の良い部材で構成されている。これによりトレイ５は、筐体に−Ｘ方向に押し込まれる際に底板１３に接近していても、片面接着テープ１７に滑らかに乗り上げるので、フレキシブル基板３の短手部３ｅ側の端に当たることがない。

長手部３ｄは、図５（ｄ）に示されるように、−Ｚ方向に曲げられる。それから端部３ｇは、Ｘ方向に引っ張られ、図３に示されるように端子１８ａに接続される。このようにフレキシブル基板３は、屈曲部３ｊと長手部３ｄにおいて２つの屈曲した部分を有する。この屈曲部３ｊと長手部３ｄの間の少なくとも一部は、片面接着テープ１７により筐体に接着されて固定される。フレキシブル基板３は、トレイ５をＸ方向に最も引き出した際に、Ｚ方向に３枚に重なる。図１においては、長手部３ｄの端部３ｇに隣接する部分と、長手部３ｄの短手部３ｅに隣接する部分と、長手部３ｃの短手部３ｅに隣接する部分とが重
なっており、よりＸ方向側では、長手部３ｄの端部３ｇに隣接する部分と、短手部３ｅの長手部３ｄに隣接する部分と、短手部３ｅの長手部３ｃに隣接する部分とが重なっている。これによりフレキシブル基板３は、トレイ５を出し入れする際に負荷抵抗なく摺動屈曲するので、ディスク搬送をスムーズに行うことができる。

なお、フレキシブル基板３の形状は、図５に示したような略Ｕ（Ｊ）字形状に限定されるものではなく、折り曲げた際にフレキシブル基板３が略直線状（略Ｉ字形状）に重なるものであればよく、略Ｖ字形状や、略Ｌ字形状、略く字形状、図６に示すような、略直線状（略Ｉ字形状）に構成することも同様に実施可能である。この場合も、フレキシブル基板３を図６（ａ）に示されるように折り曲げて図６（ｂ）に示されるようにディスク装置の筐体に貼り付けると、ディスク装置において、Ｚ方向に見たフレキシブル基板３の占める面積が小さくなり、底板１３のフレキシブル基板３が貼り付けられていない部分を開口部１３ａとすることができ、この開口部１３ａに、ピックアップモジュール１０というディスク装置中でＺ方向に特に厚くなる部分が収納されるので、ディスク装置をＺ方向に薄く構成することが可能となる。

ディスク装置においては、摺動屈曲可能な電気的接合手段であるフレキシブル基板３を用いることにより、主基板１４とピックアップモジュール１０とを電気的に確実に接続することができる。ここで以上説明したようにフレキシブル基板３を折りたたみ重ねることで、フレキシブル基板３を貼る面積を小さくすることができ、底板１３に開口部１３ａを設けて、Ｚ方向の厚さが９．５ｍｍ以下となるディスク装置を提供することが可能となる。

図７に示すように、主基板１４は片面実装基板であり、底板１３に設けられた爪１３ｂに引っ掛けたり、ねじ止めを行うことなどにより、底板１３に固定される。端子１４ａや集積素子などは、主基板１４の−Ｚ方向側の面に実装されている。素子が実装されていない、主基板１４のＺ方向側の面は、底板１３に接触している。このように主基板１４を底板１３に接触させて固定することにより、筐体の強度を向上することができ、また、集積素子などで発生した熱を、底板１３を介して効率よく放熱することができる。このように、底板１３に主基板１４を面的に接触させて固定する構成にし、主基板１４の強度を底板１３の強度に加えることにより底板１３の強度が向上でき、底板１３自身を薄肉化できる。

図９はフレーム１と補強板２と示す斜視図である。樹脂で構成されたフレーム１は概略、三辺の直線状の部材が、Ｘ−Ｙ平面と略平行な面内において、コの字形（略Ｕ字形）に組み合わさった形状をしている。フレーム１のレール４を取り付ける部分の、Ｙ−Ｚ平面と略平行な断面は、略Ｌ字形の断面をしている。

図１０は、フレーム１と補強板２ａとの組み込みを示す図である。図１０に示すように、金属で構成された補強板２ａは、フレーム１に形成された凹部に合わせてフレーム１に密着され、トレイ５を引き出す方向であるＸ方向にスライドされることによりフレーム１の凸部と嵌合した上、フレーム１にネジ止めされる。反対側の補強板２ｂも同様である。ディスク装置をパソコン等の外部機器に取り付ける為のネジ穴は補強板２ａ，２ｂに設けられている。

図１１はフレーム１と補強板２ａへの底板１３の組み込みを説明する図である。図１２はフレーム１と補強板２ａへの天板１６の組み込みを説明する図である。図１３は、図１１と図１２とにおいて示した、フレーム１と補強板２ａへの底板１３と天板１６との組み込みを、補強板２ａを取り除いた状態で示す図である。

フレーム１には補強板２ａに挟まれたスリットが設けてあり、底板１３のフック部分をこのスリットに差し込む。底板１３をフレーム１に密着させ、Ｘ方向にスライドさせることによりフックがフレーム１に係合する。底板１３の後部はフレーム１に補強板２と共にネジ止めされる。図示した方向とは反対側の、フレーム１と補強板２ｂの部分も同様の構成となっている。

底板１３と同様にフレーム１の上部には補強板２ａに挟まれたスリットが設けてあり、天板１６のフック部分をこのスリットに差し込む。天板１６をフレーム１に密着させ、−Ｘ方向にスライドさせることでフックがフレーム１に係合する。天板１６の後部はフレーム１にネジ止めされる。図示した方向とは反対側の、フレーム１と補強板２ｂの部分も同様の構成となっている。

以上のように、フレーム１を構成する樹脂等の部材に対して補強板２ａ，２ｂと底板１３と天板１６等を組み合わせて、つまり、高さ方向（Ｚ方向）と平面方向（Ｘ方向，Ｙ方向）に金属板を組み合わせてディスク装置の筐体を構成したことで、高さ方向、平面方向どちらからの外的な荷重にも耐えることが可能となる。また、ディスク装置の筐体を閉じた箱の構造体にしたことで、さらに強度を向上でき、薄型でありながら必要な筐体強度を有するディスク装置を提供することが出来る。

なお、本実施の形態においては、ディスク装置の筐体を概略、フレーム１と底板１３と天板１６とで構成したが、袋状の筐体を構成することができれば、例えば（特許文献１）に示された、天部と底部という二つの部材で筐体を構成することもできる。この場合、レールと底部との間に樹脂などで構成される摺動性のよい部材を設けることにより、トレイ５を筐体に対して滑らかに引き出したり押し込んだりすることが可能となる。

なお、本実施の形態においてはＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ、ＨＤ
ＤＶＤ等の光ディスクに、光を照射することにより、ディスクに記録された情報を読み込むもしくは情報をディスクに記録する光ディスク装置を、ディスク装置の一例として説明したが、磁気ディスクや光磁気ディスク等の、ディスク状の記録媒体に対して情報の記録もしくは再生を行うディスク装置についても、本実施の形態の構成を適応することは同様に実施可能である。

本発明は、薄型化が必要なディスク装置等の用途にも適用できる。

実施の形態１におけるディスク装置の全体図 実施の形態１におけるディスク装置の裏面図 実施の形態１におけるディスク装置の図 実施の形態１におけるディスク装置の図 実施の形態１におけるフレキシブル基板の折りたたみ方法１と底板への取り付けを示す図 実施の形態１におけるフレキシブル基板の折りたたみ方法２と底板への取り付けを示す図 実施の形態１におけるディスク装置の図 実施の形態１におけるディスク装置の図 実施の形態１における筐体を構成するフレームと補強板を示す図 実施の形態１における筐体を構成するフレームと補強板の組み立て図 実施の形態１における筐体を構成するフレームと底板の組み立て図 実施の形態１における筐体を構成するフレームと天板の組み立て図 実施の形態１におけるディスク装置の図

符号の説明

１ フレーム
２ａ，２ｂ 補強板
３ フレキシブル基板
３ａ，３ｂ 配線
３ｃ，３ｄ 長手部
３ｅ 短手部
３ｆ，３ｇ 端部
３ｈ，３ｉ 幅
３ｊ 屈曲部
４ レール
５ トレイ
６ スピンドルモータ
７ 光ピックアップ
８ ベゼル
９ イジェクトボタン
１０ ピックアップモジュール
１１ 固定ピン
１２ トレイ排出ピン
１３ 底板
１３ａ 開口部
１３ｂ 爪
１４ 主基板
１４ａ 端子
１５ トレイカバー
１５ａ，１５ｂ 面
１６ 天板
１７ 片面接着テープ
１８ 副基板
１８ａ 端子

Claims (1)

1. 底部に切り欠き部および切り欠き側部を有する筐体と、
   ピックアップモジュールを有し前記筐体に移動可能に収納されたトレイと、
   前記筐体底部の前記切り欠き部後方に配置された主基板と、
   前記トレイに配置された副基板と、
   前記主基板と前記副基板とを接続する屈曲可能な配線基板とを備え、
   前記トレイが前記筐体に収納される際に前記ピックアップモジュールが前記切り欠き部に収納され、
   前記ピックアップモジュールと前記配線基板とが前記筐体底部の異なる領域である前記切り欠き部および前記切り欠き側部に非重畳状態で配置され、
   前記配線基板は、
   その展開状態において、Ｕ字底部と、前記Ｕ字底部のＵ字両端に接続され互いに離間した状態で同一方向に配置された第１の長手部および第２の長手部とを有する略Ｕ字型の形状を備え、
   前記Ｕ字底部の略中心に設けられた第１の屈曲部において前記トレイの引き出し方向と直交する方向に屈曲された後、前記第１の長手部に移動可能に設けられた第２の屈曲部において前記トレイの引き出し方向に屈曲されて前記切り欠き側部に配置され、前記第１の屈曲部が前記切り欠き側部において前記トレイの引き出し側に固定された
   ことを特徴とするディスク装置。

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