JP4082363B2

JP4082363B2 - ディスク駆動装置

Info

Publication number: JP4082363B2
Application number: JP2004078372A
Authority: JP
Inventors: 敬夫谷嶋
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2024-03-18
Also published as: JP2005267743A

Description

本発明は、光ディスクを回転駆動するディスク駆動装置に関する。

従来から、光ディスクを駆動して情報の記録または再生を行う情報記録再生装置が広く知られている。このような情報記録再生装置には、光ディスクを回転駆動させ、この光ディスクに形成されたピットに光ピックアップのレーザー光を照射して、ピットを読み取るディスク駆動装置が設けられている。光ディスクは、ターンテーブルにクランプされているが、このターンテーブルにはスピンドルモータなどの駆動源から発生する振動や、回転運動そのものが原因となって振動が発生することがある。この振動は、ピットの読み取り精度低下の原因となり、ひいては、記録、再生特性の劣化を招く。

また、ターンテーブルは、高速で回転駆動するため、風切り音などの不要な音が発生することがある。この音は、使用者に不快感や違和感を抱かせ、望ましくなかった。特に、音楽や映像など、音情報も再生する再生装置では不要な音の発生は問題であった。

そこで、従来から振動低減の技術が多数提案されている。例えば、特許文献１には、永久磁石が固定されたターンテーブルと、永久磁石に近接して設けられた吸引ヨークと、を備えたディスク装置が開示されている。これによれば、ターンテーブルには、吸引ヨークによって拘束力が発生するため耐振動性が向上する。

また、より簡易な方法としては、ターンテーブルに真鍮などからなるプレートを貼り付けたディスク装置も知られている。これによればプレートが制振部材として働き、ターンテーブルの耐振動性が向上する。

特開２００３−３３９１４３号公報

しかしながら、特許文献１のディスク装置では、比較的構造が複雑になるためより簡易な方法が望まれている。また、プレートを貼り付ける方法は、簡易に実現できる反面、ＤＶＤやＳＡＣＤなどの高速回転を必要とするディスク駆動装置には慣性モーメントが増加するため適用できなかった。

また、ターンテーブルの回転駆動によって風切り音等の不要な音が発生し、使用者の不快感や違和感の原因となっていたが、このような不要な音は、上述の技術では低減できなかった。

そこで、本発明では、回転駆動により生じる音を低減し、さらに、ターンテーブルに生じる振動の低減を図るディスク駆動装置を提供することを目的とする。

本発明のディスク駆動装置は、光ディスクを回転駆動するターンテーブルであって、光ディスクと略同径のターンテーブルと、空気層を介してターンテーブルに近接して対向配置された固定円盤であって、少なくともターンテーブルの全面を覆う大きさを備えた固定円盤と、を有し、前記空気層の厚みは、回転により生じるターンテーブルの面振れ量以上、かつ、２ｍｍ以下である、ことを特徴とする。

好適な態様では、空気層の厚みは、ほぼ０．５ｍｍである。別の好適な態様では、固定円盤は、少なくとも、ターンテーブルのほぼ全面を覆う大きさである。別の好適な態様では、固定円盤は、ターンテーブルと対向する面上に、ターンテーブル回転時の空気抵抗を増加させるリブを１以上有する。

ここで、光ディスクとは、コンパクトディスク（ＣＤ）やデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、スーパーオーディオＣＤ（ＳＡＣＤ）など、光で情報の読み取り、記録を行う媒体全般をさす。

本発明によれば、ターンテーブルから生じる音は、近接配置された固定円盤に吸収されるため、回転駆動時に生じる音を低減できる。また、ターンテーブルと固定円盤との間に形成された空気層が空気ダンパとして機能するため、ターンテーブル回転駆動時に生じる振動を低減し得る。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１に本発明の実施の形態であるディスク駆動装置１０の要部断面図を示す。

このディスク駆動装置１０は、光ディスク３６を搬送する搬送機構１４、光ディスクをターンテーブル３０にクランプするクランプ機構１６、光ディスク３６にレーザー光を照射してピットを読み取る光ピックアップ機構１８、および、光ディスク３６を回転駆動する駆動部１２を有する。

搬送機構１４は、筐体（図示せず）の内部と外部との間を移動可能な搬送トレイ４０を有しており、適宜、光ディスク３６を筐体の外部、または、ターンテーブル３０の下方に搬送する。また、クランプ機構１６は、光ディスク３６をターンテーブル３０にクランプするもので、上下に移動可能なクランプ部材４４を有している。このクランプ部材４４は、光ディスク３６がターンテーブル３０の下方に搬送された際に、上方に移動することにより光ディスク３６を押し上げて、これをターンテーブル３０にクランプする。光ピックアップ機構１８は、ターンテーブル３０の下方、すなわち、クランプされた光ディスク３６の下方に移動可能に配置され、光ディスク３６のピットにレーザー光を照射して、ピットの情報を読み取る。

次に、駆動部１２について図２を用いて説明する。図２は、駆動部１２の概略断面図である。駆動部１２は、駆動部１２全体を支持する基体２０や、光ディスク３６を回転駆動するターンテーブル３０、これに近接配置された固定円盤３２などを有している。

ターンテーブル３０は、光ディスク３６とほぼ同径の円盤状部材であり、その下面に光ディスク３６を保持する。ターンテーブル３０は、回転軸２６に取り付けられており、スピンドルモータ２４によって回転軸２６とともに回転駆動する。回転軸２６は、軸受け２２を介して基体２０に取り付けられている。この基体２０は、駆動部１２全体を支持するもので、図示しない筐体に取り付けられている。

ターンテーブル３０の上方には、固定円盤３２が設けられている。固定円盤３２は、アクリルなどの軽量材料からなる円盤状部材であり、基体２０に取り付けられた固定部材である。この固定円盤３２は、ターンテーブル３０と同径であり、ターンテーブル３０の全面を覆う大きさを有している。そして、ターンテーブル３０の上面、すなわち、光ディスク３６を保持する面と反対側の面に近接して対向配置されており、ターンテーブル３０上面との間に薄い空気層３４を形成する。

後述するように、この固定円盤３２は音吸収部材及び空気ダンパ形成部材として機能するため、ターンテーブル３０に近接配置されることが望ましい。しかし、ターンテーブル３０は回転駆動する際に僅かながら面振れが発生する。そのため固定円盤３２とターンテーブル３０との接触を防止するために、空気層３４の厚みは、少なくともこの面振れ量より大きいことが望ましい。一般にターンテーブル３０の回転駆動により生じる面振れは、０．３ｍｍ程度であるため、本実施の形態では、空気層３４の厚み、すなわち、ターンテーブル３０の上面と固定円盤３２の下面との距離は、０．５ｍｍとしている。ただし、この数値に限定されるものではなく、他の値であってもよい。その場合、２ｍｍ以下であることが好適である。そのなかでも、１ｍｍ以下であることが望ましく、０．５ｍｍ以下であればなお望ましい。

このような薄い空気層３４を介して固定円盤３２を設けることにより、ターンテーブル３０の回転駆動時に生じる音と振動とを低減することができる。

すなわち、ターンテーブル３０の回転駆動時には、スピンドルモータ２４から発生する振動や、回転運動そのものが原因となって、ターンテーブル３０に振動が生じやすい。この振動は光ピックアップの精度を低下させ、ひいては、情報の記録、再生特性の劣化を招く。しかし、本実施の形態のように、ターンテーブル３０の上方に薄い空気層３４を形成することにより、この空気層３４がダンパとして機能し、ターンテーブル３０を拘束する。

また、固定円盤３２を近接して設けることにより、ターンテーブル３０の回転駆動で生じる風切り音などの不要な音が外部に漏れることなく、固定円盤３２に吸収される。これにより、光ディスク３６の回転駆動時における不要な音の発生を低減できる。

この消音効果と空気層の厚みとの関係を調べた実験について図３、図４を用いて説明する。図３は、この実験条件を表す図である。実験は、８０ｍｍの高さからＭ３×８のキャップスクリュー５２をターンテーブル３０上に落下させ、その際、発生する音圧を騒音計５０で計測する。ターンテーブル３０と騒音計５０との距離は２０ｃｍである。ターンテーブル３０と固定円盤３２との距離、すなわち、空気層３４の厚みである空気層厚ｔは、３．５ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、０．９ｍｍ、０．５ｍｍ、０．２ｍｍの６種類とし、それぞれの空気層厚ｔで６回ずつ計測を行い、その平均値を実験結果としている。また、実験が行われた環境は、暗騒音レベル３５ｄＢである。

図４は、この実験結果を示すグラフであり、横軸が空気層厚ｔ、縦軸が音圧である。なお、縦軸の音圧は、実際に騒音計で計測された音圧であり、暗騒音３５ｄＢも印加された値である。ただし、この暗騒音３５ｄｂは計測値（７４ｄＢ〜８１ｄＢ）の約１００分の１程度の大きさであるため無視できる。

図４から明らかなように、空気層厚ｔが３．５ｍｍから２．０ｍｍの間では、計測された音圧はほぼ変化しない。空気層厚ｔが２．０ｍｍより小さくなると音圧は徐々に減少傾向になる。そして、空気層厚ｔが１ｍｍを超えると急激に減少傾向に転じ、０．５ｍｍ以下でほぼ一定となる。

また、落下により生じた音圧は、空気層厚ｔ＝３．５ｍｍで約８０ｄＢ、空気層厚ｔ＝０．５ｍｍで約７５である。したがって、落下により生じる音圧は、空気層厚ｔ＝０．５ｍｍとすることにより、気層厚ｔ＝３．５ｍｍの場合に対して約５ｄＢ低減（約４５％低減）されたこととなる。

この実験から明らかなように、ターンテーブル３０に近接して対向配置された固定円盤３２を設けることにより、風切り音などの回転駆動時に生じる不要な音、さらには、ターンテーブル３０の振動を低減することができる。

以上、説明したように本実施の形態によれば、回転駆動時に生じる風切り音などの不要な音を低減できる。また、回転駆動時にターンテーブル３０に生じる振動を低減できる。

なお、本実施の形態では、固定円盤３２の材質はアクリルなどの軽量材質としたが、これに限定されず、他の金属材料や樹脂などを用いてもよい。また、固定円盤３２は、ターンテーブル３０とほぼ同径としたが、同等以上であってもよい。

また、図５に示すように固定円盤３２に、ターンテーブル３０の側面を覆う側壁３２ａを設けてもよい。ターンテーブル３０の側面（外周）は、最も周速が早く、風切り音も発生しやすい。このターンテーブル３０の側面を覆う側壁３２ａを設けることにより、ターンテーブル３０の側面から漏洩する音をより確実に吸収し、風切り音などの雑音をより低減できる。また、ターンテーブル３０の側面にも空気ダンパが形成されることとなり、ターンテーブル３０に生じる振動もより低減できる。

さらに、固定円盤３２の下面、すなわち、ターンテーブル３０と対向する面上に１以上のリブを設けてもよい。リブを設けることにより、ターンテーブル３０回転時の空気抵抗が増加することとなり、ターンテーブル３０を拘束する力が増加する。そのため、ターンテーブル３０で生じる振動をより低減することができる。このリブは、複数であることが望ましく、固定円盤の中心点を中心として放射状に設けられることが特に望ましい。

本発明の実施の形態であるディスク駆動装置の概略断面図である。ディスク駆動装置の要部断面図である。空気層厚と消音効果との関係を調べる実験の実験条件を示す図である。図３で示した実験の実験結果を示すグラフである。他のディスク駆動装置の概略断面図である。

符号の説明

１０ディスク駆動装置、１２駆動部、１４搬送機構、１６クランプ機構、１８光ピックアップ機構、２０基体、２４スピンドルモータ、２６回転軸、３０ターンテーブル、３２固定円盤、３４空気層、３６光ディスク、５０騒音計。

Claims

ディスク駆動装置であって、
光ディスクを回転駆動するターンテーブルであって、光ディスクと略同径のターンテーブルと、
空気層を介してターンテーブルに近接して対向配置された固定円盤であって、少なくともターンテーブルの全面を覆う大きさを備えた固定円盤と、
を有し、
前記空気層の厚みは、回転により生じるターンテーブルの面振れ量以上、かつ、２ｍｍ以下である、
ことを特徴とするディスク駆動装置。
請求項１に記載のディスク駆動装置であって、
空気層の厚みは、ほぼ０．５ｍｍであることを特徴とするディスク駆動装置。
請求項１または２に記載のディスク駆動装置であって、
固定円盤は、ターンテーブルの側面を覆う側壁を有することを特徴とするディスク駆動装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載のディスク駆動装置であって、
固定円盤は、ターンテーブルと対向する面上に、ターンテーブル回転時の空気抵抗を増加させるリブを１以上有することを特徴とするディスク駆動装置。