【０００１】
【発明の属する技術分野】
ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の光学読取機構を有する可換型ディスク装置に係り、特に高速回転に有効なおおむね装置厚み２０ｍｍ以下の薄型光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置はその特徴上、ディスクを交換可能である。そのため、ディスク固体ばらつき、駆動モータへの偏芯取り付け等によって回転中心からの質量ばらつき、すなわちアンバランスが発生する。この状態でディスクが回転するとアンバランスによる回転振動が発生する。アンバランス振動は回転数の２乗に比例して増大する。振動が増大することで装置が大きく振動してユーザに不快感を与えたり、ひいては読み取り部の位置決めが出来ず、装置が暴走してしまったりするので、高速化の際の大きな問題となる。この振動問題の対策案として、振動レベルを感知して回転数を制御するもの、ボールを用いてアンバランスを低減するもの、動吸振器を用いて振動を低減するものなどが知られている。これらのうち動吸振器については、情報記録媒体を回転するモータと、情報記録媒体の情報を記録、再生するための光学ユニットと、光学ユニットを情報記録媒体の半径方向に移動させる送り機構と、モータ、光学ユニット及び送り機構部を保持するシャーシとを有するトラバース機構に振動を吸収するための動吸振器を設ける技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２００１−１９５８７４号公報（第２頁、図２）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の動吸振器は、ユニット機構（トラバース機構）表面にばねとなる部材と板状の部材を取り付けることによって構成されている。しかしながら、この技術はハーフハイト型を目的としたもので、動吸振器を付加するとユニット機構の厚みあるいは幅が大きくなってしまう。従ってこの構造の動吸振器をスリム型光ディスクに適用することは困難である。
【０００４】
本発明の目的は、薄型の光ディスク装置に動吸振器を搭載可能にして、振動を低減した光ディスク装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、ユニット機構のベース側面に動吸振器を設ける。
このときベース側面をＬ字形に切り欠き、それを片持ちばねとして、その自由端側に質量を付加することにより、部品点数を増やすことなく、構造が単純な動吸振器を構成することができる
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０を用いて説明する。
【０００７】
まず、スリム型（薄型）光ディスク装置の動作について図５を用いて説明する。ユーザーはフロントパネル７００にあるイジェクトボタンを押す。すると、ユニット機構１００と一体となったディスクトレイ５００が排出される。ディスクトレイ５００には、ディスク６００を回転駆動させるスピンドルモータ３００とディスク情報を光学的に記録再生するヘッド４００が搭載されたユニット機構１００が防振脚２００を介して搭載されている。このようにしてディスク装着可能となった光ディスク装置にユーザ自らディスク６００を回転駆動するスピンドルモータ３００に装着する。その後、フロントパネル７００を光ディスク装置内部に押し込み、装置にディスク６００を装着する。このようにしてディスク６００が装着された光ディスク装置は、情報が書き込まれたディスク面に対して情報を読み込めるようにヘッド４００から放出される読込・書込媒質であるレーザの焦点を合わせる。装置制御部はディスク６００上の情報を読み込めるようになったと判断し終えると、ディスク６００を定常回転数まで上昇させる。その後、ユーザの要求に応じてコンピュータは光ディスク装置からディスク内のソフト立ち上げを行う。
【０００８】
次に本発明の実施例の構成を図１、２を用いて説明する。図１は本実施例の構成、図２は本実施例を搭載したユニット機構の裏面図である。
【０００９】
本実施例の特徴は、ユニット機構１００側面に動吸振器１１１、１１２を取り付けてユニット機構１００の振動低減を図ったことである。ユニット機構１００のベース（以下、単にユニット機構１００として説明する）は、プレス成形され剛性を高めている。
したがって、ユニット機構１００は立体形状であり、側面が存在する。そのユニット機構１００にそれぞれスピンドルモータ３００とヘッド４００が搭載されているほか、側面にはユニット機構１００の一部をＬ字形に切り欠いて形成した片持ち梁１１１とばねの先端に付く質量１１２からなる動吸振器が搭載されている。
【００１０】
この動吸振器は振動する方向のみユニット機構１００の振動を低減することができる。面内振動すべてのユニット機構１００の振動を低減するためには、ユニット機構側面のＸＹ方向に動吸振器を搭載すればよい。本実施例では、完全にユニット機構１００のＸＹ方向に動吸振器を搭載することは難しいが、ＸＹ平面における各軸から角度を持った方向に設ければ、ＸＹ平面内の振動を低減可能である。
【００１１】
図２はユニット機構１００に複数の動吸振器を装着した例であるが、それぞれの動吸振器の振動方向に関してユニット機構１００の振動を低減するものである。
【００１２】
図３は動吸振器を構成する片持ち梁１１１を別部材で構成したものである。この場合には、支持部１１３を設けることで上記と同様な効果を得る事ができる。
【００１３】
なお、動吸振器に減衰を付加する時は、図４のように減衰部材１１４をばね材１１１で挟み込むことで達成可能である。この時の動吸振器のばね剛性は減衰部材１１４の剛性も加味して決定することが必要となる。
【００１４】
次に、動吸振器の設計方法について説明する。動吸振器のばね、減衰比は以下の式から決定できる。パーソナルコンピュータに搭載した状態を想定すると、３自由度振動系となる。
【００１５】
図６に３自由度振動系の模式図を示す。各質点の運動方程式は、
【００１６】
【数１】
【数２】
【数３】
となる。ここで、ｍ１はユニット機構１００の質量を除いた光ディスクの質量、ｍ２はユニット機構１００の質量、ｍ３は動吸振器１１１、１１２の質量である。ｘはそれぞれの質点の変位である。ｋ１はパーソナルコンピュータと光ディスク装置間のばね剛性、ｋ２は光ディスク装置筐体とユニット機構１００間のばねすなわち防振脚剛性、ｋ３はユニット機構１１０と動吸振器間のばね剛性である。ｃは減衰である。ｆはアンバランスディスクによる回転加振力である。
【００１７】
上記式は、質点ｍ２すなわちユニット機構１００にアンバランス加振力ｆが作用したとする式である。上記式を行列式として光ディスク装置筐体ｘ１について解く。パラメータは各質点の質量、各質点間のばね定数、減衰比である。光ディスク装置全体の質量、ユニット機構１００の質量、パーソナルコンピュータと光ディスク装置間の剛性、減衰比は定数とする事が出来ることから、光ディスク装置筐体とユニット機構１００間、およびユニット機構１００と動吸振器のばね定数、減衰比および動吸振器の質量が設計パラメータとなる。
【００１８】
図７、８に防振脚の共振周波数、減衰比を固定した場合における動吸振器の質量、減衰比を振った時の装置振動を示す。質量に関しては、重いほど効果があるが、軽量なスリム形光ディスク装置に搭載することを想定すると、なるべく軽い方が望ましい。傾向は３０ｇ以上で筐体振動が小さくなっていく。減衰比に関しては小さい方が効果が大きいが、実現性を加味して、０．００５以下が望ましい。
【００１９】
図９、１０は動吸振器のパラメータを固定して、防振脚の共振周波数と減衰比を振った時の筐体振動を示す図である。これによれば、減衰比にはほとんど影響されず、共振周波数には１次関数的に筐体振動が上昇する。以上の結果および光ディスク装置の構造の特徴を加味すると、動吸振器の質量は３０ｇ以上、減衰比は０．００５以下が適切であるといえる。
【００２０】
なお、動吸振器は複数設置でき、ユニット機構側面に複数設置した場合はその個々の質量の総和で良い。動吸振器のばね部は片持ち梁形状であるため、梁の長さ、幅及び板厚によりばね剛性を決定できる。したがって、上記で決定した動吸振器のばね剛性を頼りに梁の長さ、幅及び板厚を決定していけばよい。
【００２１】
また、防振脚の共振周波数および減衰比は耐衝撃性を加味した値で構わない。
【００２２】
以上、省スペース型の動吸振器を装置厚みおおむね２０ｍｍ以下の光ディスク装置に搭載することで、大幅な改造なく低振動化を図る事が出来る。
【００２３】
【発明の効果】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を説明する図である。
【図２】本発明の実施例を搭載したユニット機構の裏面図である。
【図３】本発明の実施例を別部材で構成した図である。
【図４】本発明の実施例に減衰を付加する時の構成図である。
【図５】スリム形光ディスク装置を説明する図である。
【図６】本発明の実施例を設計する時の概念を説明する図である。
【図７】本発明の実施例において動吸振器の共振周波数を固定した時の動吸振器の減衰比をパラメータにした時の計算結果である。
【図８】本発明の実施例において動吸振器の減衰比を固定した時の動吸振器の共振周波数をパラメータにした時の計算結果である。
【図９】本発明の実施例において動吸振器の共振周波数、減衰比および防振脚の共振周波数を固定した時の防振脚の減衰比をパラメータにした時の計算結果である。
【図１０】本発明の実施例において動吸振器の共振周波数、減衰比および防振脚の減衰比を固定した時の防振脚の共振周波数をパラメータにした時の計算結果である。
【符号の説明】
１００…ユニット機構、１１１…方持ち梁、１１２…質量、３００…スピンドルモータ、４００…ヘッド。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a replaceable disk device having an optical reading mechanism such as a CD-ROM and a DVD, and more particularly to a thin optical disk device having a device thickness of about 20 mm or less that is effective for high-speed rotation.
[0002]
[Prior art]
The optical disk device is capable of exchanging disks due to its characteristics. For this reason, variations in the mass from the center of rotation, that is, imbalance, occur due to variations in the solid state of the disk, eccentric attachment to the drive motor, and the like. When the disk rotates in this state, rotational vibration occurs due to imbalance. The unbalanced vibration increases in proportion to the square of the rotation speed. When the vibration increases, the apparatus vibrates greatly, giving the user discomfort, and furthermore, the reading unit cannot be positioned, and the apparatus runs away, which is a serious problem in increasing the speed. As a countermeasure for the vibration problem, there are known a method of controlling the number of revolutions by sensing a vibration level, a method of reducing imbalance using a ball, and a method of reducing vibration using a dynamic vibration absorber. Of these, for the dynamic vibration absorber, a motor for rotating the information recording medium, an optical unit for recording and reproducing information on the information recording medium, and a feed mechanism for moving the optical unit in a radial direction of the information recording medium, 2. Description of the Related Art There is known a technique in which a traverse mechanism having a motor, an optical unit, and a chassis holding a feed mechanism is provided with a dynamic vibration absorber for absorbing vibration (for example, see Patent Document 1).
[Patent Document 1]
JP 2001-195874 A (page 2, FIG. 2).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional dynamic vibration absorber described above is configured by attaching a member serving as a spring and a plate-shaped member to the surface of a unit mechanism (traverse mechanism). However, this technique aims at a half-height type, and adding a dynamic vibration absorber increases the thickness or width of the unit mechanism. Therefore, it is difficult to apply the dynamic vibration absorber having this structure to a slim optical disk.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical disc device in which a dynamic vibration absorber can be mounted on a thin optical disc device to reduce vibration.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a dynamic vibration absorber is provided on the side surface of the base of the unit mechanism.
At this time, the base side face is cut out in an L-shape, and this is used as a cantilever spring, and a mass is added to the free end side, whereby a dynamic vibration absorber having a simple structure can be configured without increasing the number of parts. [0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, and 10. FIG.
[0007]
First, the operation of the slim (thin) optical disk device will be described with reference to FIG. The user presses an eject button on the front panel 700. Then, the disc tray 500 integrated with the unit mechanism 100 is ejected. A unit mechanism 100 having a spindle motor 300 for rotatingly driving the disk 600 and a head 400 for optically recording and reproducing the disk information is mounted on the disk tray 500 via a vibration isolating leg 200. The user mounts the disk 600 on the spindle motor 300 that drives the disk 600 to rotate in the optical disk device in which the disk can be mounted as described above. Thereafter, the front panel 700 is pushed into the optical disk device, and the disk 600 is mounted on the device. The optical disk device on which the disk 600 is mounted in this way focuses the laser, which is the read / write medium emitted from the head 400, so that the information can be read from the disk surface on which the information has been written. When the device control unit determines that the information on the disk 600 can be read, the device control unit raises the disk 600 to a steady rotation speed. Thereafter, in response to a request from the user, the computer starts software in the disc from the optical disc device.
[0008]
Next, the configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration of the present embodiment, and FIG. 2 is a rear view of a unit mechanism equipped with the present embodiment.
[0009]
The feature of this embodiment is that the dynamic vibration absorbers 111 and 112 are attached to the side surface of the unit mechanism 100 to reduce the vibration of the unit mechanism 100. The base of the unit mechanism 100 (hereinafter simply referred to as the unit mechanism 100) is press-formed to increase rigidity.
Therefore, the unit mechanism 100 has a three-dimensional shape and has side surfaces. A spindle motor 300 and a head 400 are mounted on the unit mechanism 100, respectively. In addition, a cantilever beam 111 formed by cutting a part of the unit mechanism 100 into an L-shape and a mass 112 attached to the tip of a spring are formed on the side surface. A dynamic vibration absorber is installed.
[0010]
This dynamic vibration absorber can reduce the vibration of the unit mechanism 100 only in the vibrating direction. In order to reduce the vibration of all the unit mechanisms 100 in the in-plane vibration, a dynamic vibration absorber may be mounted in the XY directions on the side surfaces of the unit mechanisms. In this embodiment, it is difficult to mount the dynamic vibration absorber completely in the XY directions of the unit mechanism 100. However, if the dynamic vibration absorber is provided in a direction at an angle from each axis in the XY plane, vibration in the XY plane can be reduced. is there.
[0011]
FIG. 2 shows an example in which a plurality of dynamic vibration absorbers are mounted on the unit mechanism 100. In this example, the vibration of the unit mechanism 100 is reduced in the vibration direction of each dynamic vibration absorber.
[0012]
FIG. 3 shows a structure in which the cantilever beam 111 constituting the dynamic vibration absorber is formed of another member. In this case, by providing the support portion 113, the same effect as described above can be obtained.
[0013]
When damping is added to the dynamic vibration absorber, it can be achieved by sandwiching the damping member 114 between the spring members 111 as shown in FIG. At this time, the spring rigidity of the dynamic vibration absorber needs to be determined in consideration of the rigidity of the damping member 114.
[0014]
Next, a method of designing a dynamic vibration absorber will be described. The spring and damping ratio of the dynamic vibration absorber can be determined from the following equations. Assuming a state of being mounted on a personal computer, a three-degree-of-freedom vibration system is provided.
[0015]
FIG. 6 shows a schematic diagram of a three-degree-of-freedom vibration system. The equation of motion for each mass point is
[0016]
(Equation 1)
(Equation 2)
[Equation 3]
It becomes. Here, m1 is the mass of the optical disc excluding the mass of the unit mechanism 100, m2 is the mass of the unit mechanism 100, and m3 is the mass of the dynamic vibration absorbers 111 and 112. x is the displacement of each mass point. k1 is the spring stiffness between the personal computer and the optical disk device, k2 is the spring between the optical disk device housing and the unit mechanism 100, that is, the vibration proof leg stiffness, and k3 is the spring stiffness between the unit mechanism 110 and the dynamic vibration absorber. c is the attenuation. f is the rotational excitation force by the unbalanced disk.
[0017]
The above equation is an equation in which the unbalanced excitation force f acts on the mass point m2, that is, the unit mechanism 100. The above equation is solved for the optical disk apparatus housing x1 as a matrix. The parameters are the mass of each mass point, the spring constant between each mass point, and the damping ratio. Since the mass of the entire optical disc apparatus, the mass of the unit mechanism 100, the rigidity between the personal computer and the optical disc apparatus, and the damping ratio can be constant, the vibration absorption between the optical disc apparatus housing and the unit mechanism 100, and between the unit mechanism 100 and the dynamic vibration absorption. The spring constant, damping ratio and mass of the dynamic vibration absorber are design parameters.
[0018]
FIGS. 7 and 8 show vibrations of the dynamic vibration absorber when the resonance frequency and the damping ratio of the vibration isolating legs are fixed, and the device vibration when the damping ratio is changed. Regarding the mass, the heavier the weight, the better the effect. However, assuming that it is mounted on a lightweight slim optical disk device, it is desirable that the weight be as light as possible. When the tendency is 30 g or more, the housing vibration becomes smaller. The smaller the attenuation ratio, the greater the effect.
[0019]
FIGS. 9 and 10 are diagrams showing the vibration of the housing when the parameters of the dynamic vibration absorber are fixed and the resonance frequency and the damping ratio of the anti-vibration legs are varied. According to this, the vibration of the housing is hardly affected by the damping ratio, and rises as a linear function at the resonance frequency. Considering the above results and the features of the structure of the optical disk device, it is appropriate that the dynamic vibration absorber has a mass of 30 g or more and an attenuation ratio of 0.005 or less.
[0020]
A plurality of dynamic vibration absorbers can be installed, and when a plurality of dynamic vibration absorbers are installed on the side of the unit mechanism, the sum of the individual masses may be used. Since the spring portion of the dynamic vibration absorber has a cantilever shape, the spring rigidity can be determined by the length, width and plate thickness of the beam. Therefore, the length, width and thickness of the beam may be determined based on the spring rigidity of the dynamic vibration absorber determined above.
[0021]
Further, the resonance frequency and the damping ratio of the anti-vibration legs may be values in consideration of impact resistance.
[0022]
As described above, by mounting the space-saving type dynamic vibration absorber on an optical disk device having a device thickness of about 20 mm or less, it is possible to reduce vibration without significant modification.
[0023]
【The invention's effect】
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a rear view of a unit mechanism equipped with an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram in which the embodiment of the present invention is configured by another member.
FIG. 4 is a configuration diagram when damping is added to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a slim optical disk device.
FIG. 6 is a diagram illustrating a concept when designing an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a calculation result when the damping ratio of the dynamic vibration absorber when the resonance frequency of the dynamic vibration absorber is fixed in the embodiment of the present invention is used as a parameter.
FIG. 8 is a calculation result when the resonance frequency of the dynamic vibration absorber is used as a parameter when the damping ratio of the dynamic vibration absorber is fixed in the embodiment of the present invention.
FIG. 9 shows a calculation result when the resonance frequency and the damping ratio of the dynamic vibration absorber and the damping ratio of the vibration isolating leg when the resonance frequency of the vibration isolating leg are fixed in the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a calculation result when the resonance frequency and the damping ratio of the dynamic vibration absorber and the damping ratio of the vibration isolating leg are fixed and the resonance frequency of the vibration isolating leg is used as a parameter in the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
100: unit mechanism, 111: cantilever, 112: mass, 300: spindle motor, 400: head.
