JPH04291037A - 光ディスクの汚染防止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクの汚染防止
構造に関し、特に、光ディスクの回転を利用した光ディ
スクの汚染防止構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３は従来の光ディスクの平面図、図
１４は光ディスクと該光ディスクが装填されるスピンド
ルとの関係を示す概念図、更に図１５は光ディスクを収
納する従来のカートリッジの斜視図である。光ディスク
２は、透明な基板２ａとこの一側面に形成された記録膜
２ｂとから構成され、該記録膜２ｂの部分が記録領域Ｒ
となる。この光ディスク２の中央部にはディスク下面に
突出し、断面が凹状体のハブ２２が設けられ、このハブ
２２の中央には下記の中央ピン２４ｄが嵌挿される中央
穴２２ｄが設けられている。

【０００３】一方、ディスク装置のスピンドル２４の上
端は上記ディスク下面に突出したハブ２２が嵌合するハ
ブ受凹部３２が設けられ、該ハブ受凹部３２の中央には
中央ピン２４ｄが突設されている。一方、上記のような
構成の光ディスク２を回転自在に内蔵するカートリッジ
３は図１５に示すように光ディスク１０２をクランプす
るためのクランプ用開口部５と、アクセス用開口部６と
を設けると共に、該クランプ及びアクセス用開口部５、
６を開閉するシャッター機構７を備えた構成とされてい
る。

【０００４】このような構成において、光ディスク１０
２がカートリッジ１０３とともにディスク装置に装着さ
れると、上記シャッター機構７が開き、ハブ２２がスピ
ンドル２４の上端に設けられた上記ハブ受凹部３２に嵌
挿されるとともに、ハブ受凹部３２の中央の突設ピン２
４ｄがハブ中央の中央穴２２ｄに挿入され、スピンドル
２４上に光ディスク１０２が装着されることになる。こ
のように装着された光ディスク１０２に対して図面上下
の方向から記録用あるいは再生用のレーザ光が入射され
るようになっている。

【０００５】上記構成の光ディスク１０２は記録、再生
にレーザ光を用いるところから、ゴミ等の汚れが基板２
ａ上に付着すると記録あるいは再生に悪影響を及ぼすこ
とになるので、上記したようにカートリッジ１０３に内
蔵して使用されるようになっている。このカートリッジ
１０３は、光ディスク１０２を回転自在に囲撓する構造
となっているが、レーザ光をレーザ光入射面に照射する
必要上、光ディスク装置に装填されたときには上記シャ
ッター機構７を作動させてクランプ及びアクセス用開口
部５、６から光ディスク１０２がのぞめるようになって
いる。従ってカートリッジ１０３は非ドライブ時には閉
鎖空間となり、外気から遮断されるが、ドライブ時には
、シャッター機構７が開いたままとなるので、前記クラ
ンプ及びアクセス用開口部５、６から外部空気が導入さ
れ、外部空気中の微細な塵埃がカートリッジ１０３内に
侵入し、長時間の使用によって光ディスク１０２のレー
ザ光入射面に予想以上の塵埃（たばこの煙等に含まれる
タール等による汚れも含む）が付着し、再生不能になる
事態が発生することがある。

【０００６】そこで、本願出願人は、特願平２ー２００
９２５号において、図１５に破線で示すように、カート
リッジ１０３に少なくとも１つの排気用開口部１０４を
設け、該排気用開口部１０４から巻き込んだ汚れた空気
を速やかに外部に排気することによって、光ディスク１
０２の基板２ａへの塵埃の付着を最小限に止めようとし
た構造を提案しており、これによってある程度の効果を
得ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記カート
リッジ１０３は非使用時にも上記排気用開口部１０４が
開いているので、非作動時でも上記排気用開口部１０４
から侵入した塵埃が光ディスク１０２のレーザ光入射面
に付着するため悪環境に長時間置かれると上記と同様再
生不能となることがある。そこでこの欠点を解決するた
めには、上記排気用開口部１０４に開閉可能なシャッタ
ーを設け、作動時に該シャッターを開き、非作動時には
該シャッターを閉じる構成とする必要があり、構造が複
雑で、かつ、高価になる欠点があった。

【０００８】この発明は上記従来の事情に鑑みて提案さ
れたものであって、簡単な構成で光ディスク面の汚染を
防止できる構造を提供することを目的とするものである
。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、例えば図１、図２に示すようにディスク駆
動部に備えたスピンドル２４の上端に、光ディスク２の
中央部のハブ２２を利用して該光ディスク２をスピンド
ル２４上に装着するクラッピング機構を備えた光ディス
ク装置において、光ディスク２側あるいはスピンドル２
４側のいずれかの、記録・再生に障害とならない領域に
、光ディスク２のレーザ光入射面側の空気を所定の速度
で移動させるための複数板の羽根１０を設けた構成とし
たものである。

【００１０】具体的には図１に示すように、上記羽根１
０が、光ディスク２の記録領域Ｒの内端と上記ハブ２２
との間に設けられた構成あるいは、図３に示すように上
記羽根１０が、上記スピンドル２４の外周に設けられた
構成が考えられる。更に、図４、図５に示すように、光
ディスク２の中央部に該光ディスク２の下面側に突出し
た断面が凹型のハブ２２を備えるとともに、光ディスク
装置のスピンドル２４の上端に上記ハブ２２に符合する
ハブ受凹部３２を備えて、上記ハブ２２をハブ受凹部３
２に嵌挿することによって光ディスク２をスピンドル２
４上に装着するクラッピング機構を備えた光ディスク装
置において、上記ハブ受凹部３２の底部２２ａに羽根１
０を形成するとともに、ハブ２２の外周壁に送風用開口
２２ｃを設けておき、更に、クラッピング時にそのハブ
２２が嵌装されるスピンドル２４側のハブ受凹部３２の
周壁２４ａに上記送風用開口２２ｃに符合する通風路２
４ｂを設ける構成とすることも可能である。この場合、
上記凹型のハブ２２の上部にはフィルタ２５を備えると
本発明の目的をより有効に達成することが出来る。

【００１１】また、本発明の目的はカートリッジ３側の
構成を変更することによっても達成できる。例えば、図
６に示すように、光ディスク２を回転自在に内蔵し、光
ディスク２のクランプ用開口部５と、アクセス用開口部
６とを設けると共に該クランプ用開口部５とアクセス用
開口部６を開閉するシャッター機構７を設けたカートリ
ッジ３において、前記カートリッジ３の側部に、該カー
トリッジ３の内部に空気を取り入れる取入口２６と取り
入れた空気を排出する排気用開口部２９を設けるように
することも可能である。

【００１２】この場合上記取入口２６の外側吸込口面積
Ｓと内側排出口面積Ｓ’との面積比が１０：１乃至１０
：６である場合がもっとも効果的である。更に、上記カ
ートリッジ３の内周面３ａに層流板２８を設けることも
、この発明の目的をより効果的に達成する。更に、図８
に示すように、上記羽根１０を設けた構成と取入口２６
と排気用開口部２９とを設けた構成とを組み合わせる構
成とすることもできる。

【００１３】

【作用】本発明は上記羽根１０を光ディスク２側あるい
はスピンドル２４側のいずれかに設ける構成によって光
ディスク２の回転によってレーザ光入射面に沿った空気
の流れ（層流）を形成することができ、空気中に含まれ
る塵埃は光ディスク２のレーザ光入射面に付着する機会
が少なくなり、また、たとえ付着したとしても、常に発
生している上記層流によって、光ディスク面より吹き飛
ばされる。

【００１４】また、上記羽根１０を凹型のハブ２２内に
収納する構成では、光ディスク２の上面からハブ２２の
周壁２４ａの上記送風用開口２２ｃとスピンドル２４の
通風路２４ｂと更に光ディスク２のレーザ光入射面に至
る層流が形成され上記と同様の作用が生じる。この場合
、ハブ２２の上面にフィルタ２５を設けることによって
該フィルタ２５が塵埃除去作用を発揮し、光ディスク２
のレーザ光入射面にはより清浄な空気が吹付けられるこ
となる。

【００１５】更に、上記のようにカートリッジ３周壁に
、該カートリッジ３の内部に空気を取り入れる取入口２
６と空気を排出する排気用開口部２９を設けておくと、
このカートリッジ３の内部でディスク２の回転によって
上記層流を形成することができる。この場合上記取入口
２６の外側吸込口２６ａの面積Ｓと内側排出口２６ｂの
面積Ｓ’との面積比が１０：１乃至１０：６にすること
によって、排出口２６ｂからのカートリッジ３の内部へ
の空気の吹き出し速度を大きくすることができ、塵埃除
去効果をより一層大きくすることが出来る。

【００１６】更に、上記羽根構造とカートリッジの開口
構造を組み合わせることによって、上記作用を一層効果
的に発揮することになる。

【００１７】

【実施例】図１は本発明の１実施例を示す光ディスクの
レーザ入射面側から見た斜視図、図２は本発明に使用す
るカートリッジ３の斜視図であり、図１３、図１４、図
１５に示す光ディスク１０２、カートリッジ１０３と共
通の構成部分には共通の符号を付して説明を省略する。

【００１８】記録膜２ｂを形成した部分である記録領域
Ｒの内縁からハブ２２の外縁との間の中間領域Ｍであっ
て、レーザ入射面側（すなわち、記録膜２ｂに対向する
面）に、複数枚の送風用の羽根１０が設けられている。 この羽根１０は光ディスク２の回転にともなって前記ク
ランプ用開口部５及び前記アクセス用開口部６から空気
を吸引し、前記光ディスク２の表面に空気を吹付けるこ
とになり、粉塵が光ディスク面２に付着するのが防止さ
れることになる。

【００１９】尚、上記この発明の光ディスク２を使用す
る場合には、カートリッジ３のクランプ用開口部５に羽
根１０が嵌り込む必要があるので、該クランプ開口部５
は図２に示すように従来より大きく形成されている。 〔環境試験■〕　　上記のように構成した光ディスク２
を装填したカートリッジ３と、従来の光ディスク１０２
を装填したカートリッジ１０３とを、タバコの煙で充満
させたデシケータ中に置いた駆動装置内に装填し、３６
００ｒｐｍの速度で回転させた状態で１時間保持するこ
とによって環境試験を行った。

【００２０】その後カートリッジを装置から取り出し、
ビットエラーレートを測定したところ、従来のカートリ
ッジ１０３に入れた光ディスク１０２ではトラッキンク
サーボもかからず、エラーレートを測定できないほど表
面が汚れていた。一方、図２に示したカートリッジ３に
入れた光ディスク２は、支障なくトラッキングサーボが
かかり、ビットエラーレートも初期値の２倍以上には増
加しなかった。

【００２１】〔環境試験■〕　　次に上記デシケータ中
の空気を攪拌することでデシケータ中に粒径５μｍのシ
リカゲルパウダーを舞わせた状態の雰囲気中で同様の実
験を行ったところ、従来のカートリッジ１０３に入れた
光ディスク１０２は、実験後、付着した汚れのためにト
ラッキングサーボがかからなかった。一方、本願のカー
トリッジ３に入れた光ディスタ２では支障がなくサーボ
がかかり、ビットエラーレートの増加も初期値の２倍程
度であった。

【００２２】上記羽根１０は図３に示すようにスピンド
ル２４の上端に設ける構成であってもよい。この場合も
上記羽根１０を、記録膜２ｂを形成した部分である記録
領域Ｒの内縁からハブ２２の外縁との間の中間領域Ｍに
収まる大きさとして、レーザ入射面側（すなわち、記録
膜２ｂに対向する面）へのレーザの入射の障害にならな
いようにする必要がある。

【００２３】〔環境試験■〕　　図９は図３に示す実施
例の光ディスクカートリッジを用いた環境試験を示すも
のである。カートリッジ３の側面に試験用の空気導入口
２０と空気排出口２１を形成しておき、煙草の煙を充満
したデシケータ１８内に配置したドライバ１に装填する
。 上記空気導入口２０からはデシケータ１８の外の清浄な
空気が導入されるようにし、また導入された空気は排出
口２１より排出されるようになっている。この構成でド
ライバ１を作動させたときの上記羽根１０による空気攪
拌効果を光ディスク２の表面の汚れ具合から判断するこ
とができる。

【００２４】図１０は、上記図９に示す環境試験の結果
を示すグラフであって、従来の羽根１０を有しない光デ
ィスク１０２を内蔵したカートリッジ１０３と図３に示
すスピンドル２４に羽根１０を備えた実施例とについて
の放置時間に対するエラーレートの変化を示す。試験は
、光ディスク２の回転数を、１０００ｒｐｍとして２４
時間行い、光ディスク２の表面に対する塵埃の付着程度
は、エラーレートが１×１０−５以下の場合には、塵埃
の付着がないものと判断した。その結果本発明の光ディ
スク２は、前記所定の時間のエラーレートが１×１０−
５以下であったのに対し、従来構造の光ディスク１０３
の場合、放置時間に比例して漸次増大することになる。

【００２５】次に、図４、図５は本発明の別の実施例を
示す側断面図と要部平面図であり、図４は、カートリッ
ジ３を除いた状態で、光ディスク２を駆動装置２３のス
ピンドル２４から外した状態を示す。光ディスク２の断
面凹型のハブ２２の底部２２ａに複数枚の羽根１０が設
けられる一方、この凹型ハブ２２の周壁２２ｂに複数の
送風用開口２２ｃが設けられている。スピンドル２４は
、上記したように前記凹型のハブ２２に嵌合させるよう
ハブ受凹部３２が形成されていると共に該スピンドル２
４のハブ受凹部３２の周壁２４ａに前記送風用開口２２
ｃに連通する通風路２４ｂが設けられている。そして、
上記凹型ハブ２２の上部には、押さえリング２５’によ
ってフィルタ２５が設けられている。更に、前記スピン
ドル２４のハブ受凹部３２の下端には位置決め用の凹部
２４ｃが設けられており、上記凹型ハブ２２の底部に設
けた位置決め用突起２２ｅと嵌合され、以て、上記送風
用開口２２ｃと通風路２４ｂとの位置が合うように構成
とされている。

【００２６】本実施例に対して上記■■の環境試験を、
行ったところ、そのエラーレートは、初期値の２倍を超
えることはなかった。次に、本発明の更に別の実施例に
ついて、図６及び図７に基づいて詳述する。この実施例
においては、カートリッジ３が光ディスク２を内蔵し、
該光ディスク２のクランプ用開口部５と、アクセス用開
口部６とを設けると共に該アクセス用開口部５を開閉す
るシャッター機構７を設けた点においては従来のカート
リッジ１０３と同じである。そして、前記カートリッジ
３の側部に、カートリッジ３内に空気を取り入れる取入
口２６を設けるとともに、カートリッジ３の他の側部（
図面上取入口２６と対角の位置）に排気用開口部２９を
設ける構成としている。この取入口２６は、図７に示す
ように、その断面が外側吸込口２６ａの面積Ｓが内側排
出口２６ｂの面積Ｓ’よりも大きい所謂ラッパ状に形成
され、その内側排出口２６ｂの付近において強い吹き出
しが形成できる層流部２７が設けられている。このよう
に、前記取入口２６の外側吸込口２６ａの面積Ｓと内側
排出口２６ｂの面積Ｓ’との面積比を変更したことによ
って、吸引空気のカートリッジ３の内部への吹き出しを
大きくすることができる。更に、上記カートリッジ３の
内周面３ａに複数の層流板２８を周方向所定間隔をもっ
て設けられており、これによって上記層流部２７によっ
てカートリッジ３内部に吹き込まれた空気は内部へ吹き
込まれてディスク面の洗浄効果が大きくなる。

【００２７】この実施例においては、上記外側吸込口２
６ａの面積Ｓが内側排出口２６ｂの面積Ｓ’の面積比を
１０：９乃至１０：１に変化させて内側排出口２６ｂの
流速を測定したところ、図１１のグラフに示す結果を得
た。また、内側排出口２６ｂの流速と光ディスク２の塵
埃付着に起因するエラーレートとの因果関係を調べたと
ころ、同図に示すような結果となった。即ち、内側排出
口２６ｂから吹き出す空気の流速は、内側排出口２６ｂ
が小さいほど大きく、それだけエラーレートも小さくな
ることが判る。図中、実線で示すデータは、カートリッ
ジ３の内周面３ａに複数の層流板２８を設けた場合を示
し、破線で示すデータは、この層流板２８を設けていな
い場合を示し、層流板２８を設けた方が効果が大きいこ
とが判る。

【００２８】また、図１２のグラフは、エラーレートに
ついて、上記外側吸込口２６ａの面積Ｓと内側排出口２
６ｂの面積Ｓ’の面積比を１０：２に設定したカートリ
ッジ３と従来のカートリッジ１０３との対比を示す。こ
の試験においては、光ディスク１０２は、その回転数が
１８００ｒｐｍとされ、２４時間駆動された。この試験
から明らかなように、従来のカートリッジ１０３を使用
した場合には時間経過と共にエラーレートが比例して増
大するのに対し、本発明のカートリッジ３を使用した場
合には略１×１０−５に抑えることができた。

【００２９】更に、図８は上記図１に示した羽根１０を
ディスク３に設けたタイプと、図６に示したカートリッ
ジ側面に空気取入口２６と空気排出口２９を設けるタイ
プを組み合わせたものである。ただし、この例では空気
取入口２６は単なる穴として空気導入量を羽根１０でか
せぐようにしている。このように、上記２つのタイプの
構成を組み合わせることによっても、上記２つのタイプ
と同様の効果が得られることはもちろんである。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、光ディ
スクあるいはスピンドルのいずれかの側に羽根を設けて
いるので、光ディスクが回転することによて、カートリ
ッジ内に空気を導入し、しかも、その空気が光ディスク
のレーザ光入射面上に吹き付けられるので、光ディスク
のレーザ光入射面に汚染物質が付着しにくく、また例え
付着しても上記吹付けられる空気によってすぐに吹き飛
ばされる。従って雰囲気環境の悪い空間でも光ディスク
装置を使用することができる効果がある。上記羽１をデ
ィスクの凹状のハブの底部に形成することによって、ス
ペース的なメリットを得ることができる。

【００３１】上記のように、カートリッジに空気を導入
する取入口と空気を排出する排気用開口部を設けること
によっても、上記と同様、光ディスクレーザ光入射面上
に吹付けられる空気層を形成するので、上記例と同様の
効果を得ることができる。更に、上記羽根を設ける構造
と、空気の取入口及び排出口を設ける構成とを組み合わ
せることによっても、上記同様の効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す光ディスクのレーザ入
射側から見た斜視図である。

【図２】本発明のカートリッジの部分断面斜視図である
。

【図３】本発明の他の実施例の側面図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す側面図である。

【図５】図４のハブの部分を示す平面図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す平面図である。

【図７】図６の部分拡大図である。

【図８】本発明の更に他の実施例を示す平面図である。

【図９】図３に示す実施例の環境試験の様子を示す説明
図である。

【図１０】図３の実施例の試験結果を示すグラフである
。

【図１１】図６、図７の実施例の試験結果を示すグラフ
である。

【図１２】図６、図７の実施例の試験結果を示すグラフ
である。

【図１３】従来例の光ディスクの平面図である。

【図１４】従来例のハブ及びスピンドルの側面図である
。

【図１５】従来例の光ディスクカートリッジの斜視図で
ある。

【符号の説明】

２　　光ディスク ３　　カートリッジ ３ａ　　内周面 ５　　クランプ用開口部 ６　　アクセス用開口部 ７　　シャッター機構 １０　　羽根 ２２　　ハブ ２２ａ　　ハブ底部 ２２ｂ　　ハブ内周壁 ２２ｃ　　送風用開口 ２４　　スピンドル ２４ｂ　　通風路 ２６　　取入口 ２８　　層流板 ２９　　排気開口部 ３２　　ハブ受凹部 Ｓ　　外側吸込口面積 Ｓ’内側排出口面積

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ディスク駆動部に備えたスピンドル（
   ２４）の上端に、光ディスク（２）　の中央部のハブ（
   ２２）を利用して該光ディスク（２）　をスピンドル（
   ２４）上に装着するクラッピング機構を備えた光ディス
   ク装置において、光ディスク（２）　側あるいはスピン
   ドル（２４）側のいずれかの、記録・再生に障害となら
   ない領域に、光ディスク（２）　のレーザ光入射面側に
   空気を吹付けるための複数枚の羽根（１０）を設けた構
   成としたことを特徴とする光ディスクの汚染防止構造。
2. 【請求項２】　　上記羽根（１０）が、光ディスク（２
   ）　の記録領域（Ｒ）　の内端と上記ハブ（２２）との
   間に設けられた請求項１に記載の光ディスクの汚染防止
   構造。
3. 【請求項３】　　上記羽根（１０）が、上記スピンドル
   （２４）の外周に設けられた請求項１に記載の光ディス
   クの汚染防止構造。
4. 【請求項４】　　光ディスク（２）　の中央部に該光デ
   ィスク（２）　の下面側に突出した断面が凹型のハブ（
   ２２）を備えるとともに、光ディスク装置のスピンドル
   （２４）の上端に上記ハブ（２２）に符合するハブ受凹
   部（３２）を備えて、上記ハブ（２２）をハブ受凹部（
   ３２）に嵌挿することによって光ディスク（２）　をス
   ピンドル（２４）上に装着するクラッピング機構を備え
   た光ディスク装置において、上記凹型のハブ（２２）の
   底部（２２ａ）　に複数枚の羽根（１０）を備えるとと
   もに、上記ハブ（２２）の内周壁（２２ｂ）　に複数の
   送風用開口（２２ｃ）　を設けた構成とし、一方スピン
   ドル（２４）の上端に設けたハブ受凹部（３２）の周壁
   （２４ａ）　に上記送風用開口（２２ｃ）に符合する通
   風路（２４ｂ）　を設けたことを特徴とする光ディスク
   の汚染防止構造。
5. 【請求項５】　　上記凹型のハブ（２２）の上部にはフ
   ィルタ（２５）を備えた請求項４に記載の光ディスクの
   汚染防止構造。
6. 【請求項６】　　光ディスク（２）　を回転自在に内蔵
   し、光ディスク（２）　のクランプ用開口部（５）　と
   、アクセス用開口部（６）　とを設けると共に、該クラ
   ンプ用開口部（５）　とアクセス用開口部（６）　を開
   閉するシャッター機構（７）　を設けたカートリッジ（
   ３）　において、前記カートリッジ（３）　の側部に、
   該カートリッジ（３）　の内部に空気を取り入れる取入
   口（２６）と取り入れた空気を排出する排気用開口部（
   ２９）を設けた光ディスクの汚染防止構造。
7. 【請求項７】　　上記取入口（２６）の外側吸込口面積
   （Ｓ）　と内側排出口面積（Ｓ’）との面積比が１０：
   １乃至１０：６である請求項６に記載の光ディスクの汚
   染防止構造。
8. 【請求項８】　　上記カートリッジ（３）　の内周面（
   ３ａ）に層流板（２８）を設けた請求項７に記載の光デ
   ィスクの汚染防止構造。
9. 【請求項９】　　上記、レーザ光入射面側に空気を吹付
   けるための複数枚の羽根（１０）を設けた構成とし請求
   項１に記載の光ディスク（２）　を、カートリッジ（３
   ）の側部に、該カートリッジ（３）　の内部に空気を取
   り入れる取入口（２６）と取り入れた空気を排出する排
   気用開口部（２９）を設けた請求項６に記載のカートリ
   ッジ（３）に収納したことを特徴とする光ディスクの汚
   染防止構造。