JPH0541076A - 光デイスクシステム用フイルタユニツト及び該フイルタユニツトを用いた光デイスクシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光ディスクドライブを構成する光学部品の汚染
を防止し、併せて記録及び再生動作中における光ディス
ク記録面上の過度の温度上昇を防止する。 【構成】それぞれの面が互いに向き合うように配置さ
れ、かつ導電性材料からなる空気の流通が可能な２以上
の電極１１，１２と、該電極１１，１２間に介在され、
かつ非導電性材料からなる空気の流通が可能なフィルタ
１４とを有し、該２以上の電極１１，１２が、それらの
一端部に取り付けられた端子１１ａ，１２ａを介して電
源１８に接続されている。 【効果】長期間にわたり、光ディスクの安定した記録及
び再生が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザを用い、
光ディスクにコンピュータ情報、音声、ビデオ情報等を
高密度に記録または再生するための光ディスクシステム
に適用する、光ディスクシステム用フィルタユニット及
び該フィルタユニットを用いた光ディスクシステムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すように、光ディスクシステム
（光磁気記録装置）の光ディスクドライブ本体には、数
多くのレンズ、プリズム及びミラー等の光学部品が使用
されている。図中、５１は対物レンズ、５２は偏光ビー
ムスプリッタ、５３は集光レンズ、５４はハーフミラ
ー、５５は検光子、５６は光検出器、５７は半導体レー
ザ、５８は光ディスクである。これらの光学部品は、半
導体レーザのビームを導いてこれを分割したり、光ディ
スクの記録面上で直径１ミクロンのスポットとして焦点
を結ばせたり、更には光ディスクから反射されたレーザ
光の信号を検出し、オート・トラッキングやオート・フ
ォーカシング用センサ上に結像させたりする働きをする
ものである。従って、これらの光学部品が外気中の塵埃
により汚染され、光ディスク記録面上に集まる光量（熱
量）が変化してしまうと光ディスクシステム全体のバラ
ンスが崩れ、情報の記録及び再生が困難となる。

【０００３】このような事態の発生を防止するため、大
部分の光学部品は出来るだけ外気から隔離し、汚染され
ないように設計されているが、構造上及び機能上の理由
から、対物レンズは外気との隔離が困難である。また、
光ディスクはレーザ熱による熱記録方式を採用している
ので、記録及び再生時における過度の温度上昇は、再生
動作中における情報記録や一旦記録された情報が消失す
るなどの不都合を招くく。このため、外気の強制導入に
よる冷却手段の採用が不可欠となり、その結果、そのま
までは大気中の塵埃による光学部品、特に対物レンズの
汚染は避けることができない。

【０００４】そこで、従来は、外気の導入による対物レ
ンズの汚染をある程度容認した上で、定期的に機械的方
法によりクリーニングする特殊な機構をドライブ本体部
に付設したり、対物レンズをクリーニングするための特
殊な機構を備えたカートリッジを用いたりするクリーニ
ング手段の採用、又はドライブ本体部の外気取り入れ口
にフィルタを設置し、外気の導入による冷却を可能にし
つつ、塵埃のドライブ本体部への侵入を防止する方法な
どの採用により、上記問題を解決せんとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術には次の問題点がある。対物レンズを機械的方法でク
リーニングする場合は、大きな塵埃等は除去し得るもの
の、きわめて微細な、例えば煙草のヤニのようなものは
除去が困難である。また、外気取り入れ口にフィルタを
設置する方法の場合は、微細な塵埃の完全な侵入防止と
空気の流通を容易にするという相反する技術的課題の解
決が十分ではない。このため、従来法のいずれもが、ド
ライブ本体部の機構を複雑化して製造コストを上昇させ
たり、消費者に定期的なメンテナンスを強いる割には、
光ディスクドライブの寿命を若干引き伸ばすだけの効果
しかないのが実情である。従って、消費者をはじめとす
る強い要望にもかかわらず、部品の交換無しに、５年以
上にもわたって安定したドライブ操作を保証するものは
未だ見出されていない。

【０００６】そこで本発明は、従来の光ディスクドライ
ブの基本構造を変えることなく、更に光学部品を交換す
ること無しに、低価格で、長期間にわたって、光ディス
クへの安定した情報の記録及び再生を可能とする、光デ
ィスクシステム用フィルタユニットを提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスクシス
テム用フィルタユニットは、それぞれの面が互いに向き
合うように配置され、かつ導電性材料からなる空気の流
通が可能な２以上の電極と、該電極間に介在され、かつ
非導電性材料からなる空気の流通が可能なフィルタとを
有し、該２以上の電極が、それらの一端部に取り付けら
れた端子を介して電源に接続されていることを特徴とす
る。また、本発明の該フィルタユニットを用いた光ディ
スクシステムは、光ディスクに所定の情報を高密度で記
録または再生するために用いられ、半導体レーザを内蔵
すると共に、適所に冷却用の外気取入れ口が形成されて
なる光ディスクシステムにおいて、請求項１記載のフィ
ルタユニットを、空気流通路の適宜位置に配設したこと
を特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明のフィルタユニットにおいて、塵埃を含
む空気は、外気導入側に位置する電極の孔から導入さ
れ、フィルタの孔を通り、ドライブ本体部側に位置する
電極の孔から排出される。この空気の流通過程におい
て、電源（正極）から通電し、電圧を印加すると、２以
上の電極間には、塵埃等を含む空気（エアロゾル）がイ
オン化しない程度の、互いに異なる電位が与えられ、こ
の電位と分子間力であるファンデルワールス力により、
空気に含まれる塵埃がフィルタに吸着・保持され、清浄
な空気のみが排出される。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の光ディスクシステム用フィ
ルタユニット（以下「フィルタユニット」という）の概
略断面図である。フィルタユニット１０において、対面
して設置された二つの略平板状の電極１１，１２と、こ
れらの電極１１と電極１２の間にそれらと一体化される
ように挟み込まれた例えば略平板状のフィルタ１４と
が、収納容器１６に収納されている。これらの電極１
１，１２及びフィルタ１４は、収納容器１６の内壁によ
り直接又は必要に応じて適当な補助具を用いて固定、保
持されていてもよい。電極１１，１２のそれぞれの一方
の端部は、端子１１ａ，１２ａを介して直流電源１８に
接続されている。

【００１０】この平板状の電極１１，１２は、導電性材
料からなり、空気の流通が可能な多数の孔を有するもの
である。この電極１１，１２としては、メッシュ状の金
属電極などを使用することができる。電極１１，１２間
の距離は、フィルタ１４の構造、あるいは形状、印加電
圧等を考慮して適宜決定する。印加電圧は、電極１１，
１２間を通るエアロゾルが、イオン化しない程度に充分
低い電圧とする。実際には１．５〜１２Kv、好ましくは
４〜８Kvの電圧を印加する。なお、イオン化電圧は約１
５Kv／cm以上である。

【００１１】フィルタ１４は、非導電性材料からなり、
電極１１，１２と同様に空気の流通が可能な多数の孔を
有するものであり、この孔は、通常大気中に存在する塵
埃等よりも大きな孔径のものであっても差し支えない。
フィルタ１４の形状は図面に示したように、略平板状の
ものであってもよいが、波状，凹凸状等、種々の形状の
ものを用いることができる。波状，凹凸状等とすれば、
フィルタ１４の表面積を大きくさせることができ、その
結果、ファンデルワールス力を有効かつ効果的に用いる
ことができる。

【００１２】なお、フィルタユニット１０内を通過する
単位面積当りの流動量は、フィルタユニット１０に流入
するエアロゾルの単位面積当りの流動量に比べ、充分小
さいことが望ましい。フィルタユニット１０を通るエア
ロゾルの流動量を小さくする手段としては、フィルタ１
４の濾過面積を流入口の断面積に比べ大きくする手段
や、エアロゾルの吸入口断面積に比べ、フィルタ１４の
設置場所の断面積を大きくし、比較的大面積のフィルタ
１４を使用する等の手段を用いることができる。また、
フィルタ１４の構成材料として、孔径の大きなものと、
小さなものとの積層構造とすれば、広範囲の粒径のゴミ
を効果的に捕捉することができ、さらに、これにオイル
等を含ませておけば捕集効率が向上する。

【００１３】収納容器１６は、取り扱いの便宜から必要
に応じて用いるもので、空気の流通が可能なように、空
気吸入面と排出面が網状に形成されてなるプラスチック
製の容器などを用いる。また、電源１８の代わりに、光
ディスクシステムの電源４２（図３参照）から導き、整
流、昇圧してもよく、更に他の専用電源を設けてもよ
い。

【００１４】次に、このフィルタユニット１０の塵埃等
の吸着除去作用について説明する。フィルタユニット１
０においては、直流電源１８から通電することにより、
電極１１，１２間には、エアロゾルがイオン化しない程
度の互いに異なった電位が与えられる。これにより、フ
ィルタ１４の単位面積当たりのエアロゾル流量（エアロ
ゾル通過量）の割合が、フィルタ１４が効果的に塵埃等
を吸着できる割合に設定される。そしてその結果、異な
った電位と分子間力の一種であるファンデルワールス力
との相互作用により、図中の矢印の方向から電極１１を
通過して流入してきた空気中の塵埃はフィルタ１４に吸
着され、塵埃を含まない清浄な空気のみがフィルタ１４
と電極１２の孔を通過する。

【００１５】図２は、本発明のフィルタユニットの変形
態様である。このフィルタユニット２０は互いに対向す
る三つの電極２１，２２，２３を有し、これらの電極間
に二つのフィルタ２５，２６が介在されている。そし
て、三つの電極２１，２２，２３は、それぞれ端子２１
ａ，２２ａ，２３ａを介して直流電源２８に接続されて
いる。２９は収納容器である。このフィルタユニット２
０においては、中央部にプラス極が、両側部にはマイナ
ス極が接続されているので、フィルタの濾過効率が大幅
に向上するとともに、安全で、取り扱いも容易である。

【００１６】次に、図３に基づいて、上記フィルタユニ
ットを組み込んだ本発明の光ディスクシステムについて
説明する。この光ディスクシステム３０は、本発明のフ
ィルタユニットを組み込んだ以外は公知のものと同様な
構造のものである。即ち、光ディスクドライブ本体３１
は、カートリッジ挿入口３７、ベンチレーション用とし
ての開口部３８及び空気取入れ口３９が開設されてお
り、さらに、光ディスクを内蔵した円盤状のディスクカ
ートリッジ３２、ディスクカートリッジ３２の中心部に
接合されたスピンドルモータ３４、ディスクカートリッ
ジ３２に近接して設けられた、光ディスク全面をスキャ
ンする光ディスクヘッド３６を内蔵している。４２は光
ディスクドライブ本体３１に電力を供給する電源であ
り、４４はこれらの光ディスクドライブ本体部３１と電
源４２を被包するハウジングである。このハウジング４
４の一面には、光ディスクドライブ本体３１のカートリ
ッジ挿入口３７及び開口部３８と合致するように設けら
れる、ディスクカートリッジ３２の挿入口４５及びベン
チレーション用としての開口部４６が形成されており、
また、このカートリッジ挿入口４５及び開口部４６と対
向するハウジング４４の他面側には、外気導入用ファン
５０が取り付けられている。そして、この外気導入用フ
ァン５０の空気取り入れ口を閉塞するようにして、フィ
ルタユニット１０が着脱自在に取り付けられている。

【００１７】なお、フィルタユニット１０は、取り入れ
られた外気が流通する空気流通路のいずれかの位置に配
設されていればよく、図面に示したように、ファン５０
の外側に隣接して配設してもよいし、内側に配設しても
よい。また、任意のジョイント部材（図示せず）を用い
て、フィルタユニット１０をファン５０の空気取り入れ
口に接続する構造としてもよい。

【００１８】この光ディスクシステムにおいては、外気
導入用ファン５０の作用により図中の矢印方向から強制
導入される外気は、フィルタユニット１０により浄化さ
れ、清浄な空気のみが光ディスクドライブ本体部３１の
内部を通過して冷却しつつディスクカートリッジ３２の
挿入口３７，４５及び開口部３８，４６から排出され
る。この継続的な空気の流通により、光ディスクドライ
ブ本体部３１が冷却され、記録及び再生時における過度
の昇温が防止される。

【００１９】次に、本発明のフィルタユニット１０，２
０をそれぞれ組み込んだ光ディスクシステムについて、
一定条件下における信号出力レベルを測定した。試験
は、通常のオフィス環境よりも約１００倍以上もクリー
ン度の悪い加速環境下において、大きなチャンバー内に
収納した光ディスクシステムを用い、通常の使用条件
で、３０分間読み書き動作を続けることにより行った。
動作中は、チャンバーに設けた小窓から、多量の塵埃等
（煙草の煙を含む）を含んだ外気を強制的に送り続け
た。なお、比較として、本発明のフィルタユニットの代
わりに、通常のフィルタを用いたもの及びエレクトレッ
トフィルタ（住友スリーエム社製）を用いたものについ
ても同じ試験をした。何れの例も、光ディスクシステム
内部に送られる空気流量が同じになるように、予め各フ
ィルタの孔径を調節した。評価は、試験前の光ディスク
システムの信号出力レベル（初期値）を１００とし、複
数回の試験を行った場合の各回数ごとの値と初期値との
相対評価で行った。結果を図４に示す。なお、図中Ａは
フィルタユニット２０を用いたもの、Ｂはフィルタユニ
ット１０を用いたもの、Ｃは通常のフィルタを用いたも
の、Ｄはエレクトレットフィルタを用いたものである。

【００２０】図４において、通常のフィルタ（Ｃ）の場
合は、２回目の試験で光検出器の出力値は初期値の半分
以下となり、もはやこの状態では正常なデータの読み書
きができないことを示した。また、エレクトレットフィ
ルタ（Ｄ）の場合は、通常のフィルタよりは光出力器の
出力低下の度合いは遅いものの、４回目の試験でやはり
初期値の半分以下の値となった。一方、本発明のフィル
タユニット１０，２０を組み込んだ光システムの場合
（Ａ及びＢ）は、６回の試験後も、依然として初期値の
約７５％、約９０％の出力値を維持しており、データの
読み書きに全く支障がないことを示した。

【００２１】

【発明の効果】本発明のフィルタユニットを組み込んだ
光ディスクシステムは、光ディスクドライブ本体部に常
に清浄な空気を流通させることができるので、記録及び
再生動作時における光ディスクドライブ本体部の過度の
温度上昇を抑制できるとともに、それを構成する光学部
品、特に対物レンズを汚染させることがない。このた
め、光学部品の交換や煩雑なクリーニング作業等をする
ことなく、５年以上もの長期間にわたり、安定した記録
及び再生動作ができる。更に、フィルタユニットを定期
的に交換すれば、劣悪な空気環境下においても、より一
層長期にわたり安定した記録及び再生動作ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フィルタユニットの概略断面図である。

【図２】フィルタユニットの変形態様の概略断面図であ
る。

【図３】フィルタユニットを組み込んだ光ディスクシス
テムの概略断面図である。

【図４】フィルタユニットを組み込んだ光ディスクシス
テムの作用効果を説明するための図である。

【図５】光ディスクドライブ本体内部の概略構造を説明
するための図である。

【符号の説明】

１０ フィルタユニット １１ 電極 １１ａ 端子 １２ａ 端子 １２ 電極 １４ フィルタ １６ 収納容器 １８ 電源 ２０ フィルタユニット ２１ 電極 ２２ 電極 ２３ 電極 ２１ａ 端子 ２２ａ 端子 ２３ａ 端子 ２５ フィルタ ２６ フィルタ ２８ 電源 ２９ 収納容器 ３０ 光ディスクシステム ５０ ファン

フロントページの続き (72)発明者 ユウジロウ・ヤマモト アメリカ合衆国カリフオルニア州92672、 サン・クレメンテ、ヴイア・ラ・ジヨラ 1201番地、ワイ・スクエア・リミテツド・ インコーポレイテツド内 (72)発明者 藤原 卓利 東京都世田谷区用賀２−５−２ (72)発明者 秋山 鎮徳 静岡県浜北市内野2923 株式会社日本オー トメーシヨン内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれの面が互いに向き合うように配
   置され、かつ導電性材料からなる空気の流通が可能な２
   以上の電極と、該電極間に介在され、かつ非導電性材料
   からなる空気の流通が可能なフィルタとを有し、該２以
   上の電極が、それらの一端部に取り付けられた端子を介
   して電源に接続されていることを特徴とする光ディスク
   システム用フィルタユニット。
2. 【請求項２】 光ディスクに所定の情報を高密度で記録
   または再生するために用いられ、半導体レーザを内蔵す
   ると共に、適所に冷却用の外気取入れ口が形成されてな
   る光ディスクシステムにおいて、請求項１記載のフィル
   タユニットを、空気流通路の適宜位置に配設したことを
   特徴とする光ディスクシステム。