WO2008041373A1

WO2008041373A1 - Lecteur de disque

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Publication number: WO2008041373A1
Application number: PCT/JP2007/053146
Authority: WO
Inventors: Akihiro Fukasawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corporation
Priority date: 2006-10-04
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2008-04-10
Also published as: EP2058817A4; JP4722184B2; US8281330B2; EP2058817B1; CN101490763B; EP2058817A1; CN101490763A; JPWO2008041373A1; US20100011386A1

Description

明細書

ディスク装置

技術分野

[0001] この発明は、光ディスクや光磁気ディスク等のディスク状記録媒体に情報を記録、または再生するディスク装置に関するもので、特に、ディスクの高速回転によって発生する、記録再生ユニットが搭載されたドライブシャーシの振動を低減する制振機構を備えたディスク装置に関する。

背景技術

[0002] 光ディスクや光磁気ディスク等のディスク装置は、ドライブシャーシ上に、ターンテーブルを回転させるスピンドルモータと、記録再生ユニットである光ピックアップユニットが搭載され、スピンドルモータによってターンテーブル上に置かれたディスク状記録媒体である光ディスクが高速で回転駆動される。その際、光ピックアップユニットは、光ディスクをトラッキングしながら、その光ディスクにデジタル情報の記録を行ったり、また、記録されて、るデジタル情報の再生を行ったりする。

[0003] 光ディスクが高速回転すると、光ディスク自体の偏重心によって、スピンドルモータの軸方向と直交する方向に振動が発生する。この振動はドライブシャーシを介して光ピックアップユニットに伝達され、光ピックアップユニットも振動が生じることとなる。

[0004] その際、スピンドルモータの振動と光ピックアップユニットの振動とに、位相のずれが発生すると、光ピックアップユニットの対物レンズにより収束される光ビームのトラッキングサーボに悪影響を及ぼし、光ディスクへのデジタル情報の書き込みエラーや読出しエラーが発生することとなる。

[0005] 従って、ドライブシャーシの振動の発生は、 DVD (デジタル 'バーサタイル'ディスク )等の高密度の光ディスクではデジタル情報の記録再生の性能が著しく悪ィ匕してしまうので重大な問題となる。

[0006] そこで、従来のディスク装置では、光ディスク自体の偏重心や外部振動によって発生するドライブシャーシの振動を低減するために、「ダイナミックダンパー」と称される制振機構を搭載するようにしてヽた。 [0007] この制振機構は、振動を低減する必要のあるドライブシャーシに複数の弾性部材を介して錘板が取り付けられており、錘板は弾性部材の弾性力に抗する限り、浮動可能に保持されている。

[0008] 偏重心を有する光ディスクの回転に伴う加振力は、光ディスクの回転中心でかつ回転平面内である光ディスクの主面と平行な方向に作用する。従って、この加振力によつて生じるトラッキング方向のドライブシャーシの振動に対しては、錘板をドライブシャーシの振動の向きと逆向きとなるように振動させるようにすれば、ドライブシャーシのトラッキング方向の振動を錘板の質量で打ち消すことが可能である。

[0009] 同様に、光ディスクの回転平面内でトラッキング方向と直交する方向のドライブシャーシの振動についても、錘板をこの振動と逆向きで振動させることにより、そのドライブシャーシの振動を打ち消すことが可能である。

[0010] そこで、従来の制振機構を構成する錘板は、制振機構の光ディスクの回転平面内の直交する 2方向の固有振動モードの固有振動数力ドライブシャーシの抑制すベき振動が有する振動周波数である、いわゆる制振周波数と一致するように、制振機構の弾性部材のパネ定数や錘板の質量を設定するようにして、光ディスクの主面と平行な互いに直交する 2方向のドライブシャーシの振動を抑制するようにしていた (例えば、特許文献 1参照)。

[0011] 特許文献 1 :特開 2003— 7033号公報 (第 2〜3頁、第 27図）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0012] ところで、上記のような従来のディスク装置では、光ディスクの主面と平行な回転平面内で、光ディスクの回転中心と制振機構を構成する錘板の重心位置とを結ぶ直線と平行な方向のドライブシャーシの振動は、十分に制振することが可能である。しかし、光ディスクの主面と平行な回転平面内で、この直線と直交する方向のドライブシャーシの振動に対しては、十分に制振することができず、光ピックアップユニットの対物レンズにより収束される光ビームのトラッキングサーボに悪影響を及ぼし、光ディスクへのデジタル情報の書き込みエラーや読出しエラーが発生するという問題があった。

[0013] なお、上記のような従来のディスク装置においては、ドライブシャーシに搭載するスピンドルモータと光ピックアップユニットの配置力光ディスクの回転中心と制振機構を構成する錘板の重心位置とを結ぶ直線と平行な方向と光ディスクのトラッキング方向とが平行となるように設定されていれば、トラッキング方向の振動はこの従来の制振機構によって抑制できる。

[0014] しかし、ドライブシャーシはメインシャーシを介してディスク装置の筐体に固定されており、ドライブシャーシのトラッキング方向と直交する方向の振動が筐体に取り付けられている電気回路基板等を振動させてしまう。従って、その電気回路基板等の振動が光ピックアップユニットに還元されてしまうこととなり、結局のところは、光ディスクに対するデジタル情報の書き込みエラーや読出しエラー等が発生してしまうという問題かあつた。

[0015] この発明は、上記のような課題を解決するために為されたもので、ディスク状記録媒体を回転駆動するモータとディスク状記録媒体にデジタル信号を記録再生する記録再生ユニットとが搭載されたドライブシャーシが、ディスク状記録媒体の偏重心によつて振動することを抑制できる制振機構を備えたディスク装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0016] この発明に係るディスク装置は、ディスク状記録媒体を回転駆動するモータと、前記ディスク状記録媒体にデジタル信号を記録再生する記録再生ユニットと、前記モータ及び前記記録再生ユニットが固着されたドライブシャーシと、前記ドライブシャーシの少なくとも 3箇所の所定の位置にそれぞれ配置された弾性部材と、前記弾性部材を介して前記ドライブシャーシに浮動可能に保持された錘板とを備えたディスク装置であって、前記錘板の形状は、前記ドライブシャーシの制振周波数と、前記少なくとも 3 箇所の所定の位置と、互いに等しい前記弾性部材のパネ定数とに基づいて、設定されることを特徴とするものである。

発明の効果

[0017] この発明によれば、錘板の形状を、振動を制振しょうとする制振周波数と、ドライブシャーシの少なくとも 3箇所の所定の位置と、互いに等しい弾性部材のパネ定数とに基づいて、設定するようにしたので、ディスク状記録媒体の偏重心によって発生するモータと記録再生ユニットが搭載されたドライブシャーシの振動を、抑制することができるという効果がある。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]この発明に係るディスク装置の実施の形態 1の全体構成を示す全体構成図である。

[図 2]この発明に係るディスク装置の実施の形態 1の錘板 10をインシユレータ 11を介してドライブシャーシ 1に止ネジ 12で固定して、る状態を詳細に説明するための説明図である。

[図 3]従来のディスク装置に用いられている制振機構の錘板 13の一例を示す斜視図である。

[図 4]従来の錘板 13を取り付けた制振機構を備えるディスク装置の Y方向の振動解析評価結果を示す振動解析評価図である。

[図 5]従来の錘板 13を取り付けた制振機構を備えるディスク装置の X方向の振動解析評価結果を示す振動解析評価図である。

[図 6]この発明に係るディスク装置の実施の形態 1の錘板 10の形状をより詳細に示す斜視図である。

[図 7]この発明に係るディスク装置の実施の形態 1の制振機構の等価モデルを示すモデル図である。

[図 8]この発明に係るディスク装置の実施の形態 1の錘板 10を取り付けた制振機構を備えるディスク装置の Y方向の振動解析評価結果を示す振動解析評価図である。

[図 9]この発明に係るディスク装置の実施の形態 1の錘板 10を取り付けた制振機構を備えるディスク装置の X方向の振動解析評価結果を示す振動解析評価図である。符号の説明

[0019] 1 ドライブシャーシ、 2 スピンドノレモータ、 4 光ディスク、

5 光ピックアップユニット、 10 錘板、 11 インシユレータ、 13 錘板、

14a 質点、 14b 質点、 14c 質点、 14d 剛体棒、 14e 剛体棒、

14f 剛体棒、 15a パネ要素、 15b パネ要素、 15c パネ要素。

発明を実施するための最良の形態 [0020] 以下、この発明の実施の形態によるディスク装置を、ディスク状記録媒体が光デイスクであり、記録再生ユニットが光ピックアップユニットである場合を例に説明する。

[0021] 実施の形態 1.

図 1は、この発明に係るディスク装置の実施の形態 1の全体構成を示す全体構成図である。光ピックアップユニットのトラッキングのための移動方向と平行な方向を Y方向、光ディスクの主面において、 Y方向と直交する方向を X方向、光ディスクの主面に垂直な方向を Z方向とする。

[0022] 図 1において、板金等により成形されたドライブシャーシ 1の前端部 laの略中央部に、スピンドルモータ 2が上向きに搭載されている。スピンドルモータ 2の回転軸はドライブシャーシ 1の面に対して垂直な向きとなっている。このスピンドルモータ 2と一体的に回転するターンテーブル 3の上に、ディスク状記録媒体である光ディスク 4 (一点鎖線にて図示）が水平に装着され、光ディスク 4はスピンドルモータ 2によって高速で回転駆動されるように構成されてヽる。

[0023] また、ドライブシャーシ 1の前端部 laと後端部 lbとの間に形成された略方形状の開口部 lcの内側には、記録再生ユニットである光ピックアップユニット 5が搭載されている。この光ピックアップユニット 5は、対物レンズが上向きとなっており、さらに、ドライブシャーシ 1の上面に互いに平行となるように取り付けられたガイド軸 6及びガイド軸 7 に案内されながら、スレッド駆動機構 8によって、光ディスク 4のトラッキング方向である Y方向にスライド駆動される。

[0024] 高速で回転駆動されている光ディスク 4の下面であるデジタル信号記録面に、光ピックアップユニット 5の対物レンズによって収束された光ビームがトラッキングされて、光ディスク 4にデジタル情報が記録されたり、光ディスク 4に記録されたデジタル情報が再生されたりできるようになって、る。

[0025] また、ドライブシャーシ 1の前端部 laと後端部 lbとに、弾性部材である左右一対、合計 4個のゴム製のインシユレータ 9が取り付けられている。インシユレータ 9は、ディスク装置の外部からの振動がドライブシャーシ 1に伝達されるのを抑制する機能を有している。インシュレータ 9は、減衰係数が比較的大きい例えばブチルゴムで形成されている。 [0026] ドライブシャーシ 1の後端部 lbは、光ディスク装置の筐体に固定されたメインシヤーシ（図示せず）に、これらの 4個のうちの 2個のインシユレータ 9を介して固定されている。一方、ドライブシャーシ 1の前端部 laは、光ディスクをターンテーブル 3にローディングないしはアンローデイングする際に使用する昇降駆動用部材（図示せず）に、これら 4個のうちの 2個のインシユレータ 9を介して固定されている。ドライブシャーシ 1の前端部 laは、昇降駆動用部材 (図示せず）によって上下方向に昇降駆動できるようになっている。

[0027] 次に、ドライブシャーシ 1の振動を抑制するための制振機構は、板金等で形成され

、ドライブシャーシ 1の外形寸法と略同じ大きさの錘板 10と、弾性部材である 3個のゴム製のインシユレータ 11とによって構成されて、る。

[0028] 図 1に示すように、錘板 10は、平面状であり、略額縁状の形状をしており、 3個のィンシユレータ 11を介してそれぞれ 3個のフランジ付の止ネジ 12でドライブシャーシ 1 に平行に保持されるように固定されてヽる。

[0029] 図 2は、この発明に係るディスク装置の実施の形態 1の錘板 10をインシュレータ 11 を介してドライブシャーシ 1に止ネジ 12で固定して、る状態を詳細に説明するための説明図であり、図 1の A— A断面を示している。図 1と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。

[0030] 錘板 10は、ドライブシャーシ 1に弾性部材であるインシユレータ 11を介して止ネジ 1

2で浮動可能に固定されている。すなわち、ドライブシャーシ 1に対して錘板 10にはィンシユレータ 11の弾性力が加わるが、この弾性力に抗することができる限り、錘板 10 は、ずれの方向にも動くことが可能である。

[0031] 制振機構に用いる弾性部材であるインシユレータ 11は、ドライブシャーシ 1の振動と錘板 10の振動が共振する際の慣性力を大きくするために、減衰係数が比較的小さい、例えばシリコンゴムを用いる。減衰係数の比較的小さい弾性部材を選ぶことにより、制振性能を高めることができる。

[0032] 次に、制振機構を構成する錘板の形状について、詳細に説明する。

[0033] 図 3は、従来のディスク装置に用いられている制振機構の錘板 13の一例を示す斜視図で、図 1に示したこの発明に係る実施の形態 1の錘板 10と制振性能は異なるが同様の機能を有するものである。は錘板 13の重心位置を示している。また、？ェは光ディスク 4の回転面と垂直な方向で重心位置 Wを通る軸を示して、る。

[0034] 従来の錘板 13は、一般的に 50〜60gの質量のものが用いられるので、ここでは、 6 Ogとしている。錘板 13の重心位置 Wは、図 3に示すように、錘板 13の前端部 13aの略中央位置で、かつ、側端部 13bの略中央位置となっている。従って、錘板 13の重心位置 Wは、ディスク 4の偏重心による加振力の発生位置であるディスク 4の回転中心に対して、 X方向のずれは略零で、 Y方向には 30〜40mm程度ずれた位置となつている。

[0035] 図 1のディスク装置の制振機構において、この発明に係る実施の形態 1の錘板 10 に代えて、従来の錘板 13を取り付け、光ディスク 4の偏重心によって発生する振動を評価した。その際、光ディスクの偏重心としては、回転の不釣合い量を 5g' mmとした

[0036] なお、振動解析は、市販品の 3次元機構解析ソフトであるェムエスシーソフトウェア株式会社製の ADAMS (登録商標）を用いたが、このソフトウェアに限られるわけでなぐ振動解析の可能な一般的なソフトウェアであれば良い。

[0037] 図 4は、従来の錘板 13を取り付けた制振機構を備えるディスク装置の Y方向の振動解析評価結果を示す振動解析評価図である。横軸は光ディスクの回転速度で、縦軸はドライブシャーシ 1の Y方向の振動加速度を示している。また、曲線 aは制振機構が無い場合で、曲線 bは従来の錘板 13を取り付けた制振機構を備える場合を示している。

[0038] さて、図 4より明らかなように、 Y方向の振動加速度は光ディスクの回転速度が大きくなるほど大きくなる傾向を有している力曲線 aと曲線 bを比較すると、従来の錘板 13 を取り付けた制振機構を備えることにより、高い回転速度での振動が十分に抑制されていることがわ力る。

[0039] 次に、図 5は、従来の錘板 13を取り付けた制振機構を備えるディスク装置の X方向の振動解析評価結果を示す振動解析評価図である。横軸は光ディスクの回転速度で、縦軸はドライブシャーシ 1の X方向の振動加速度を示している。また、図 4と同様に、曲線 aは制振機構が無い場合で、曲線 bは従来の錘板 13を取り付けた制振機構を備える場合を示している。

[0040] 図 4の場合とは異なって、図 5より明らかなように、従来の錘板 13を取り付けた制振機構を備えたとしても、制振機構が無い場合と比較すると、高い回転速度での振動は十分に抑制できてヽな、ことがわかる。

[0041] 以上のように、従来の錘板 13を取り付けた制振機構において、 X方向と Y方向とで振動抑制効果が異なり、 Y方向については十分に振動を抑制できるのに対し、 X方向には十分に振動を抑制できていない。この理由は、光ディスク 4の回転中心と錘板 13の重心位置 Wが X方向に関して大きくずれているためと考えられる。

[0042] なお、光ディスク 4の回転中心と錘板 13の重心位置 Wを一致するようにできれば、 X方向についても振動抑制効果が得られると考えられるが、通常の一般的なディスク装置におヽては、ディスクローデイング機構等の他の機構をも含めて限られたデイスク装置の空間内に組み込む必要があるため、これらの設計制約のもとで一致するように配置することは極めて困難である。

[0043] また、仮に、錘板 13の寸法を小さくすれば、配置の制約が小さくなる力その反面、錘板 13の質量力 S小さくなるために錘板 13の慣性力による加振力の低減効果が劣化し、十分な制振効果が得られなくなる。

[0044] 図 6は、この発明に係るディスク装置の実施の形態 1の錘板 10の形状をより詳細に示す斜視図である。 Wは錘板 10の重心位置を示している。また、 Pは、光ディスク 4

2 2

の回転面と垂直な方向を有し、錘板 10の重心位置 Wを通る軸を示している。

2

[0045] この額縁状の錘板 10の質量は 60gであり、その重心位置は、図 6に示すように、錘板 10の前端部 10aの中央力も若干ずれた位置で、かつ、側端部 10bの中央位置となっている。

[0046] この錘板 10について、さらに詳細に以下に説明する。この錘板 10の形状は、ドライブシャーシ 1にインシユレータ 11を介して取り付けられる際に、錘板 10の重心位置 W を通り XY平面上の直交する 2軸の並進モードの固有振動数と、同じく重心位置 W

2 2 を通り、 Z軸に平行な軸 Pの周りの回転モードの固有振動数と力ドライブシャーシ 1

2

の振動を抑制する必要のある振動周波数である、 V、わゆる制振周波数と一致するように設定されている。 [0047] ところで、図 4及び図 5から明らかなように、 X方向及び Y方向のドライブシャーシの振動は、光ディスクの回転速度が高くなるほど大きくなる傾向を有している。そこで、制振周波数は、ディスク装置での光ディスク 4の最高回転速度に相当する周波数に一致させることが望ましい。すなわち、例えば、光ディスク 4の回転速度が 6000rpm の場合は、 1秒間に 100回の回転となり、 100Hzの振動が強く励振されるためである

[0048] 図 7は、この発明に係るディスク装置の実施の形態 1の制振機構の等価モデルを示すモデル図である。図 1、図 2、及び、図 6と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。

[0049] 図 7において、錘板 10は、質点 14a、質点 14b、及び、質点 14cからなる 3個の質点と、剛体棒 14d、剛体棒 14e、剛体棒 14fからなる 3個の剛体棒とを用いて、モデル化されている。なお、 3個の質点 14a、質点 14b、及び、質点 14cが作る面は、光デイスク 4の回転面と平行であり、従って、図 6に示す軸 Pは、図 7に示す軸 Pと同一である

2 2

[0050] 弾性部材である 3個のインシユレータ 11は、図 7では、それぞれ、錘板 10の等価モデルを構成する各質点をドライブシャーシ 1の 3箇所の所定の位置にそれぞれ浮動可能に保持する 3軸のパネ要素としてモデルィ匕されており、質点 14aにはパネ要素 1 5a、質点 14bにはパネ要素 15b、質点 14cにはパネ要素 15cが、対応している。

[0051] 錘板 10の質量を mとすると、質量 mは 3個の質点 14a、質点 14b、質点 14cに均等に配分されている。すなわち、質点 14a、質点 14b、及び、質点 14cの等配質量は、いずれも mZ3となっている。従って、錘板 10の重心位置 Wは、質点 14a、質点 14b

2

、及び、質点 14cの等配質量の為す重心位置と等価である。

[0052] これらの質点 14a、質点 14b、及び、質点 14cは、剛体棒 14d、剛体棒 14e、及び、剛体棒 14fにて連結され、さらに、ドライブシャーシ 1の 3箇所の所定の位置とは、それぞれ、互いに同一のパネ定数を有する 3軸のパネ要素 15a、パネ要素 15b、及び、パネ要素 15cで結合されて、る。

[0053] 以上のように、図 7に示すドライブシャーシ 1の制振機構の等価モデルは、質点 14a

、質点 14b、及び、質点 14cと力剛体棒 14d、剛体棒 14e、及び、剛体棒 14fで連結された錘板 10の等価モデルと、各質点をそれぞれドライブシャーシ 1の 3箇所の所定の位置に結合するためのパネ要素 15a、パネ要素 15b、及び、パネ要素 15cで表わされたインシユレータ 11の等価モデルと力構成されている。

[0054] 図 7の制振機構の等価モデルにおいては、重心位置 Wを通過する X軸、 Y軸、及

2

び、 Z軸の 3軸の並進の振動モードと、同じく重心位置 Wを通過する 3個の慣性主軸

2

回りの回転の振動モードが、同一の周波数を有して発生する。すなわち、重心位置 Wでの 6自由度の固有振動数 f が全て一致するのである。

2 0

[0055] なお、固有振動数 f は、 3個の質点 14a、質点 14b、質点 14cの等配質量の総和、

0

すなわち、錘板 10の質量を mとし、そして、 3個のパネ要素 15a、パネ要素 15b、パネ要素 15cの 3個のパネ定数の総和を Kとすると、次の式（1)が成り立つ。

[0056]

[0057] 従って、制振機構において制振すべき振動の周波数、すなわち、制振周波数 f

0と、

1個のインシユレータ 11の弾性部材の材質によって設定されるパネ定数 KZ3が所定値として与えられれば、式（1)を用いて、錘板 10の質量 mを算出することができる。

[0058] また、制振機構の等価モデルでは、 3個の質点 14a、質点 14b、質点 14cを結ぶ三角形の形状や面積によらず、重心位置 Wを通過する X軸、 Y軸、及び、 Z軸の 3軸の

2

並進の振動モードの固有振動数と、重心位置 Wを通過する 3個の慣性主軸回りの

2

回転の振動モードの固有振動数は、常に同一の値となる。

[0059] 図 7の制振機構の等価モデル力このような特性を有する点にっ、て、重心位置 W

2 から 3個のそれぞれの質点 14a、質点 14b、及び、質点 14cまでの距離が、図 7の制振機構の等価モデルの 2倍であるモデルと比較することにより、以下に説明する。

[0060] 図 7の制振機構の等価モデルの重心位置 Wを通過する X軸、 Y軸、及び、 Z軸の 3

2

軸の並進の振動モードの固有周波数は、 3個の質点 14a、質点 14b、及び、質点 14 cの等配質量の総和である質量 mと、 3個のパネ要素 15a、パネ要素 15b、及び、バネ要素 15cのパネ定数の総和 Kとの比によって決定されることから、重心位置 Wから

2

3個の質点 14a、質点 14b、及び、質点 14cまでのそれぞれの距離が 2倍となっても、その比は変化しない。従って、並進の振動モードの固有周波数は、 3個の質点 14a、質点 14b、及び、質点 14cの配置位置に依存しないことが容易に理解できる。

[0061] 一方、制振機構の等価モデルの重心位置 Wを通過する 3個の慣性主軸回りの回

2

転の振動モードの固有振動数は、慣性モーメントと回転のパネ定数の比によって決定され、重心位置 W力も 3個の質点 14a、質点 14b、及び、質点 14cまでのそれぞれ

2

の距離が 2倍になると、例えば、軸 P回りの慣性モーメントは 4倍になり、軸 P回りの

2 2 回転のパネ定数も 4倍となることから、重心位置 W力も 3個の質点 14a、質点 14b、

2

及び、質点 14cまでのそれぞれの距離が 2倍となっても、慣性モーメントと回転のパネ定数の比は変化しない。従って、回転の振動モードの固有周波数についても、 3個の質点 14a、質点 14b、及び、質点 14cの配置位置に依存しないことが容易に理解できる。

[0062] 以上から、 3個の質点 14a、質点 14b、及び、質点 14cの配置位置によらず、並進の振動モードの固有周波数と回転の振動モードの固有周波数は、常に同一の値となる。

[0063] 従って、この制振機構の等価モデルの上記のような特性を利用することにより、錘板 10の形状は、ドライブシャーシ 1にインシユレータ 11を介して取り付けられる際に、錘板 10の重心位置 Wを通り XY平面上の直交する 2軸の並進モードの固有振動数

2

と、同じく重心位置 Wを通り、 Z軸に平行な軸 Pの周りの回転モードの固有振動数と

2 2

力ドライブシャーシ 1の振動を抑制する必要のある振動周波数である、いわゆる制振周波数 f と一致するように設定されれば良い。

0

[0064] 以下では、図 3と図 6と図 7を用いて、錘板 10の形状を設定する手順をより詳細に説明する。錘板 10の形状の設定作業は、 3次元 CADソフトウェアを用いて形状修正を繰り返すことにより行う。ソフトウェアとしては、巿販品の 3次元 CADソフトである UGS PLMソリューションズ株式会社製の I— DEAS (登録商標）を用いたが、このソフトゥアに限られるわけでなぐ重心位置や慣性モーメントが容易に算出可能な一般的な 3次元 CADソフトウェアであれば良!、。

[0065] ドライブシャーシ 1の振動は、光ディスク 4の回転速度が高くなるほど大きくなる傾向を有するため、既に述べたように、通常は、制振周波数 f は、光ディスク 4の最高回転速度に相当する周波数に一致させる。例えば、光ディスク 4の最高回転速度が 6000 rpmであれば、制振周波数 f は 100Hzとする。

0

[0066] 次に、インシユレータ 11のパネ定数について、使用するゴムの材質を選択することで所定のパネ定数を設定する。

[0067] 次に、式（1)を用いて、制振周波数 f と 3個のインシュレータ 11の所定のパネ定数

0

の総和 Kとから、錘板 10の質量 mを算出し、 3次元 CADデータ上で、錘板 10の形状を検討するための出発点となる錘板 10の形状を得るための仮形状の質量を mに設定する。この仮形状は、最終的に得られる錘板 10がディスク装置内に実装される上での寸法上の制約を満たす必要がある力それ以外は自由に設定してやれば良い。ここでは、例えば、図 3に示す従来の錘板 13の形状を仮形状としてまず設定しておくものとする。以下では、錘板の質量の値を変えないことを前提に仮形状を修正していくこととなる。

[0068] 次に、図 7に示す制振機構の等価モデルの重心位置 Wと図 3の錘板 13の仮形状

2

の重心位置とが同 Cf立置となるように、かつ、図 7に示す制振機構の等価モデルの軸 P回りの慣性モーメントと錘板 13の仮形状の重心位置 Wを通る軸回りの慣性モーメ

2 1

ントが同じとなるように、錘板 13の仮形状を 3次元 CADデータ上で変化させる。

[0069] 上記のように、錘板 13の仮形状を上記の制約のもとで変化させて、図 7に示す制振機構の等価モデルに対して、修正した仮形状の重心位置が制振機構の等価モデルの重心位置 Wと同じとなり、その結果、光ディスク 4の回転面と垂直方向で修正した

2

仮形状の重心位置を通る軸が制振機構の等価モデルの軸 P

2と一致し、さらに、光デイスク 4の回転面と垂直方向で修正した仮形状の重心位置を通る軸回りの慣性モーメントが等価モデルの軸 p回りの慣性モーメントに一致した時点で、仮形状の修正を

2

完了とする。

[0070] 以上の作業手順を完了することにより、図 6に示したこの発明の実施の形態 1の錘板 10の形状を得ることができる。

[0071] すなわち、以上の作業手順により得られた錘板 10は、図 7に示す制振機構の等価モデルと比較して、錘板 10の質量は等価モデルの 3個の質点の等配質量の総和と同一の質量 mを有し、かつ、錘板 10の重心位置は等価モデルの重心位置と同一の重心位置 Wとなっており、さらに、錘板 10の軸 P回りの慣性モーメントは等価モデル

2 2

の軸 P周りの慣性モーメントと同一となっている。

2

[0072] このようにして得られた錘板 10を 3個のインシユレータ 11を介してドライブシャーシ 1 の 3箇所の所定の位置で浮動可能に保持したドライブシャーシ 1の制振機構は、錘板 10の重心位置 Wを通り XY平面上の直交する 2軸の並進モードの固有振動数と、

2

同じく重心位置 Wを通り、 Z軸に平行な軸 Pの周りの回転モードの固有振動数とが、

2 2

ドライブシャーシ 1の振動を抑制する必要のある振動周波数である、いわゆる制振周波数と一致するように設定されているので、光ディスク 4の回転中心と錘板 10の重心位置 Wが X方向に関して大きくずれていても、ドライブシャーシ 1の振動を十分に抑

2

ff¾することができる。

[0073] なお、上記に説明した錘板 10の形状の設定手順に従った作業は、重心位置ゃ慣性モーメントが容易に算出可能な一般的な 3次元 CADソフトウェアを用いて実施すれば、数時間程度で通常完了可能である。そして、このような設定手順により得られた図 6に示す錘板 10の形状は、図 3に示す従来の錘板 13の形状と明らかに異なつて!、るのは言うまでも無、。

[0074] 次に、上記の設定手順により得られた錘板 10を用いた制振機構を備えたこの発明に係るディスク装置の実施の形態 1の制振性能について、従来の錘板 13の場合と同様に、光ディスク 4の偏重心としては回転の不釣合い量を 5g'mmとして、光ディスク 4 の偏重心によって発生する振動に関する振動解析を行って評価した。

[0075] 従来の錘板 13の評価と同様に、振動解析は、市販品の 3次元機構解析ソフトであるェムエスシーソフトウェア株式会社製の ADAMS (登録商標）を用いた。

[0076] なお、振動解析に使用したパラメータは、錘板 10及び錘板 13の形状に関わるパラメータを除いて、従来の錘板 13を評価した場合と同じであるが、ここでは、詳細に説明する。

[0077] 振動解析に使用したパラメータに関して、インシユレータ 11のパネ定数は 1個あたり 7890NZm、インシユレータ 11の減衰係数は 1. 5N- sec/m,ドライブシャーシ 1とそれに搭載される部品の質量は 160g (錘板 10の質量を除く）、インシユレータ 9のバネ定数は 1個あたり 10440NZm、インシユレータ 9の減衰係数は 1個あたり 14. ON- sec/ mとした o

[0078] また、光ディスクの最高回転速度は 6000rpmと想定し、これにより、制振周波数 f

0 は 100Hzとした。

[0079] 錘板 10の質量 mについては、式（1)を用いて、上記の 3個のインシユレータ 11のバネ定数の総和 Kの値（ = 7890NZmの 3倍）と制振周波数 f ( = 100Hz)の値から算

0

出し、錘板 10の質量として 60gを得た。

[0080] 図 8は、この発明に係るディスク装置の実施の形態 1の錘板 10を取り付けた制振機構を備えるディスク装置の Y方向の振動解析評価結果を示す振動解析評価図である。図 4と同様に、横軸は光ディスクの回転速度で、縦軸はドライブシャーシ 1の Y方向の振動加速度を示している。また、曲線 aは制振機構が無い場合で、曲線 bは従来の錘板 13を取り付けた制振機構を備える場合を示している。さら〖こ、曲線 cはこの発明に係る実施の形態 1の錘板 10を取り付けた制振機構を備える場合を示している。

[0081] さて、図 8より明らかなように、 Y方向の振動加速度は、曲線 bと曲線 cを比較すると、従来の錘板 13の制振機構の場合も、この発明に係る実施の形態 1の錘板 10の制振機構の場合も、特段の差が無ぐ高い回転速度での振動が十分に抑制されていることがわかる。

[0082] 一方、図 9は、この発明に係るディスク装置の実施の形態 1の錘板 10を取り付けた制振機構を備えるディスク装置の X方向の振動解析評価結果を示す振動解析評価図である。図 5と同様に、横軸は光ディスクの回転速度で、縦軸はドライブシャーシ 1 の X方向の振動加速度を示している。また、曲線 aは制振機構が無い場合で、曲線 b は従来の錘板 13を取り付けた制振機構を備える場合を示している。さらに、曲線 cはこの発明に係る実施の形態 1の錘板 10を取り付けた制振機構を備える場合を示している。

[0083] 図 8の場合とは異なって、図 9より明らかなように、曲線 bと曲線 cを比較すると、従来の錘板 13を取り付けた制振機構を備えても、高い回転速度での振動は十分に抑制できていないのに対し、この発明に係る実施の形態 1の錘板 10を取り付けた制振機構の場合は、高、回転速度での振動を十分に抑制できて、ることがわ力る。

[0084] 以上のように、錘板 10の形状を、ドライブシャーシ 1の制振周波数 f と、錘板 10を 3 個のインシユレータ 11を介してドライブシャーシ 1に浮動可能に保持するドライブシャーシ 1の 3箇所の所定の位置と、互いに等 U、3個のインシユレータ 11の所定のパネ定数とに基づいて、設定するようにしたので、錘板 10を 3個のインシユレータ 11を介して保持したドライブシャーシ 1の制振機構をディスク装置が備えることで、ドライブシヤーシ 1の振動を十分に抑制することができる。

[0085] さらに、言うならば、錘板 10の形状を設定する際に、制振周波数 f と 3個のインシュ

0

レータ 11の所定のパネ定数と力も得られる錘板 10の質量 mと、光ディスク 4の回転面と垂直な方向でかつ錘板 10の重心位置 Wを通る軸 Pを回転軸とし、錘板 10の質量

2 2

mがインシユレータ 11の個数である 3個に等分され、ドライブシャーシ 1の 3箇所の所定の位置に分配された等配質量 mZ3から得られる慣性モーメントとに基づいて設定されるようにしたので、錘板 10を 3個のインシユレータ 11を介して保持したドライブシヤーシ 1の制振機構をディスク装置が備えることで、ドライブシャーシ 1の振動を十分に抑制することができる。

[0086] さらに、言うならば、錘板 10の形状を、 3個のインシユレータ 11と錘板 10からなるドライブシャーシ 1の制振機構の複数の固有振動モードのうちで、ディスク 4の主面と平行な互いに直交する 2方向の錘板 10の重心位置 Wでの錘板 10の質量 mにおける

2

並進振動モードと、錘板 10の重心位置 Wを通る軸 P2を回転軸とする錘板 10の質

2

量 10における回転振動モードとが有する固有振動数のいずれも力制振周波数に略一致するように、錘板 10の形状を設定したので、錘板 10を 3個のインシユレータ 11 を介して保持したドライブシャーシ 1の制振機構をディスク装置が備えることで、ドライブシャーシ 1の振動を十分に抑制することができる。

[0087] また、ドライブシャーシ 1の振動を抑制する必要のある振動周波数である、いわゆる制振周波数を、光ディスク 4の最高回転速度に基づいて設定するようにしたので、ドライブシャーシ 1の振動が回転速度が高いほど大きくなることから、大きな振動を効果的に抑制することができる。

[0088] ところで、ディスク装置は、通常、例えば光ディスク 4を再生する時に、ディスク 4の最内周側に記録された目次情報等を最初に読み取る。また、光ディスク 4の反射率の違、を吸収するサーボ系のパラメータ設定やディスクの種別判断も、このディスク 4の最内周側に記録された情報を読み取ることで行われる。すなわち、ディスク装置に光ディスク 4をローデイングした直後の初期動作は、光ディスク 4の最内周側で情報の読み取りが行われ、この位置で光ディスク 4は最高回転速度で回転する。

[0089] この発明に係るディスク装置は、最高回転速度のところで、振動の抑制効果が最も顕著であるので、これらの初期動作を安定に行うことができ、初期動作が終了せずにエラーとして光ディスク 4が排出される等の問題を回避することができる。

[0090] BD (Blue -ray Disc)のディスク装置においては、記録密度が高くなるだけでなく、デジタル信号の記録再生の高速ィ匕を図る必要があり、光ディスク 4の回転速度は従来の DVDに比べてさらに高速となることが要求されている。この発明に係るディスク装置は、最高回転速度のところで、振動の抑制効果が最も顕著であるので、 BDのデイスク装置に対して、顕著な効果が得られる。

[0091] 実施の形態 2.

この発明に係るディスク装置の実施の形態 1の制振機構においては、錘板 10を 3 個のインシユレータ 11を介してドライブシャーシ 1に浮動可能に保持するようにしたが、インシユレータ 11の個数を 4個以上にしても同様の効果が得られる。

[0092] 例えば、 4個のインシユレータ 11を介して錘板をドライブシャーシ 1に保持する場合は、ドライブシャーシ 1の 4箇所の所定の位置にそれぞれ 4個のインシユレータ 11を配置する。制振機構の等価モデルは、図 7に示したものに代えて、 4個の質点を 4箇所の所定の位置に配置し、制振周波数と 4個のインシュレータ 11の有する所定のパネ定数とから錘板の質量を求めた上で、この質量を 4個の質点に均等に分配する。

[0093] 次に、錘板の質量 mが所定の位置の個数である 4個に等分され、ドライブシャーシ 1 の 4箇所の所定の位置に分配された等配質量 mZ4に基づヽて、ディスク 4の主面と垂直な方向でかつ錘板の重心位置を通る軸を回転軸とする慣性モーメントを求め、錘板の質量と慣性モーメントに基づいて、 3次元 CADソフトを用いて仮形状の修正を繰り返すことで、錘板の形状を設定すれば良い。

[0094] 以上のように、錘板をドライブシャーシに浮動可能に保持する弾性部材であるインシユレータの個数を 4個以上にしても、この錘板を有するドライブシャーシ 1の制振機構をディスク装置が備えることで、ドライブシャーシ 1の振動を十分に抑制することができる。

Claims

請求の範囲

[1] ディスク状記録媒体を回転駆動するモータと、

前記ディスク状記録媒体にデジタル信号を記録再生する記録再生ユニットと、前記モータ及び前記記録再生ユニットが固着されたドライブシャーシと、前記ドライブシャーシの少なくとも 3箇所の所定の位置にそれぞれ配置された弾性部材と、

前記弾性部材を介して前記ドライブシャーシに浮動可能に保持された錘板と、を備えたディスク装置であって、

前記錘板の形状は、

前記ドライブシャーシの制振周波数と、

前記少なくとも 3箇所の所定の位置と、

互いに等し、前記弾性部材のパネ定数と、

に基づいて、設定されることを特徴とするディスク装置。

[2] 錘板の形状の設定は、

所定の制振周波数と所定のパネ定数と所定の位置の個数力得られる錘板の質ディスク記録媒体の主面と垂直な方向でかつ前記錘板の重心位置を通る軸を回転軸とし、前記錘板の質量が前記所定の位置の個数に等分され、前記所定の位置に分配された等配質量に基づいて得られる慣性モーメントと、

に基づくことを特徴とする請求項 1に記載のディスク装置。

[3] 少なくとも 3個の弾性部材と錘板とからなるドライブシャーシの制振機構の複数の固有振動モードのうちで、

ディスク状記録媒体の主面と平行な互ヽに直交する 2方向の前記錘板の重心位置での前記錘板の質量における並進振動モードと、

前記錘板の重心位置を通る軸を回転軸とする、前記錘板の質量における回転振動モードと、

が有する、各々の固有振動数のいずれをも、所定の制振周波数に略一致させることを特徴とする請求項 1に記載のディスク装置。

[4] 少なくとも 3個の弾性部材と錘板とからなるドライブシャーシの制振機構の複数の固有振動モードのうちで、

が有する、各々の固有振動数のいずれをも、所定の制振周波数に略一致させることを特徴とする請求項 2に記載のディスク装置。

[5] 所定の制振周波数は、ディスク状記録媒体の最高回転速度に基づいて設定されることを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれか 1項に記載のディスク装置。