JP4228214B2 - 光ディスク再生装置のトレー - Google Patents

Description

本発明は、光ディスク再生装置のトレーに係るもので、詳しくは、高速回転時、記録及び再生に悪影響を及ぼすフラッター(Flutter)を防止する光ディスク再生装置のトレーに関するものである。

最近、光ディスク再生装置は、10000rpm以上に動作する52倍速機器の常用化に伴って盛んに研究が進められ、その他のCD系列又はDVD系列のディスクも倍速を高めているが、このような光ディスク再生装置の高倍速化により多様な機械的問題が発生し、これに対する対策が要求されている。
即ち、ディスクが空気中で回転する時、前記ディスクに発生する振動は、ディスク自体の質量不均衡から発生するか、又は空気により発生する。

又、特定の回転速度以下では、空気の流動が不規則な加振源として作用するため共振が発生せず、ディスクの質量不均衡により共振が発生するが、特定の回転速度以上では、円板と空気との強い相互作用により、質量不均衡が存在しなくても、ディスクは回転速度と関係ない周波数で顕著に不安定になると知られている。この時、空気の作用を受けるディスクの振動をフラッターといい、前記特定の回転速度をフラッター速度という。
前記フラッターは、ディスク再生装置の動作時、再生及び記録を行うヘッド又はピックアップがディスク上の信号トラックを正確に追跡し得ないようにすることから、結果的に不正確な情報が再生/記録されるようになる。

このようなフラッターに対し、ハードディスクと関連する学術的な研究が行われ、ハードディスクの構造を改善して流路を変更することで、フラッター現象を解決する発明がなされている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。又、光ディスクを特殊な製造工法により製造し、ディスク媒質の内部に残留応力を発生して剛性を高めることで、フラッターを防止する方法が発明されている（例えば、特許文献３参照）。
然し、ハードディスクは、作業現場で精密に製造されるディスク及びエンクロージャー(enclosure)により生産初期にフラッターを予め防止し得るが、光ディスクの場合は、最近、ディスク製造業者の乱立によって弾性係数が顕著に低く、厚さが薄い不良のディスクが流通され、低い回転速度によってもフラッターが発生する可能性が高くなる。よって、光ディスク再生装置の場合は、任意のディスクに対してフラッターを防止すべきであるという難点がある。

図5は従来の光ディスク再生装置のトレーを示した斜視図で、図示されたように、従来の光ディスク再生装置のトレーにおいては、トレー前端側面11a、トレー後端側面11b及びトレー上方面11cにより構成されたトレー本体11と、スピンドルの中心25を基準に同心円状にトレー上方面11cから下方側に窪まれて形成された大型ディスク装填窪み部20と、大型ディスク装填窪み部20から下方側に同心円状に窪まれて形成された小型ディスク装填窪み部23と、光ピックアップ(図示せず)がディスクに接近するように、トレー上方面11cから下方に貫通形成されたスピンドル開口部24と、を含んで構成されている。
又、大型ディスク装填窪み部20の前端側には前端側壁21が形成され、後端側には後端側壁22が形成される。

図6は図5の光ディスク再生装置のトレーに大型ディスクが装填された状態を示した平面図で、図示されたように、大型ディスク装填窪み部20に装填されたディスク15が回転する場合、トレー本体11とディスク15の外周面とが衝突する現象を防止するために、ディスク15より大きく大型ディスク装填窪み部20が形成される。
且つ、大型ディスク装填窪み部20の前端側壁21とディスク15間の間隙g₁は1.75mmである。

又、図7は図5のディスク再生装置のトレーを使用して、ディスクの回転速度対ディスクの軸方向変位を測定した実験結果を示したグラフで、図中、横軸はディスクの回転速度をヘルツ(Hz)に示したもので、縦軸は図5のz軸方向の変位(以下、'軸方向変位'と称す)を計量化して示したものである。
図示されたように、質量不均衡が小さいディスクを使用するため、フラッターが発生する以前の領域では注目すべき振動が発生しなかったが、約160Hzを越えると、ディスクの振動が一般の共振より遥かに大きい変位を発生していた。

大韓民国特許出願第２００１−００５３１２７号明細書 大韓民国特許出願第２００１−００６４５０３号明細書 大韓民国特許出願第１９９９−０００１８０８号明細書

然るに、このような従来の光ディスク再生装置のトレーにおいては、ディスクの振動が一般の共振より大きい変位を発生することで、ディスクの再生/記録に致命的な悪影響を及ぼすという不都合な点があった。
又、前記実験結果の160Hzのフラッター速度は、52倍速の動作帯域、173Hzより遥かに低い速度で前記トレーにより52倍速を実現する場合、誤動作を起こしてディスク破損の原因になるというような、使用者にとって不都合な点があった。
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、高速回転時、記録及び再生に悪影響を及ぼすフラッターを防止する光ディスク再生装置のトレーを提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明に係る光ディスク再生装置のトレーは、該トレーに光ディスクが良好に装填されるように形成されて、トレーに光ディスクが装填されるように形成されたディスク装填窪み部と、前記ディスク装填窪み部を取り囲むようにトレーの前端側に形成された前端側壁と、前記ディスク装填窪み部を取り囲むようにトレーの後端側に形成された後端側壁と、を含み、前記前端側壁と該前端側壁の内部に装填された大型ディスクの外周面間には、フラッターの発生を防止する前端フラッター発生防止部が形成されることを特徴とする。
前記前端フラッター発生防止部は、スピンドルの中心から前記前端側壁までの距離が前記大型ディスクの半径に2.75mmを加算した値よりも大きく、スピンドルの中心からトレー前端側面までの距離よりは小さく形成されることを特徴とする。
前記後端側壁と該後端側壁の内部に装填された前記大型ディスクの外周面間には、フラッターの発生を防止する後端フラッター発生防止部が更に形成されることを特徴とする。
前記後端フラッター発生防止部は、スピンドルの中心から前記後端側壁までの距離が前記大型ディスクの半径に2.75mmを加算した値よりも大きく、スピンドルの中心からトレー後端側面までの距離よりは小さく形成されることを特徴とする。
又、内側端部がスピンドルの中心に載置されたディスクの外周面に当接するように、前記ディスク装填窪み部に形成されたディスク装填突起を更に含んで構成されることを特徴とする。
又、前記ディスク装填突起は、上面が前記スピンドルの中心を向いて下方側に傾斜して形成されることを特徴とする。
又、前記前端側壁に段差を有して形成された装填リブであって、下段内側面がスピンドルの中心に載置されたディスクの外周面に当接する装填リブを更に含んで構成されることを特徴とする。
又、前記装填リブは、その上面がスピンドルの中心を向いて下方側に傾斜して形成されることを特徴とする。

本発明に係る光ディスク再生装置のトレーにおいては、フラッターの発生速度を増大させて、光ディスク再生装置が高速化されてもフラッターの発生を防止し、ディスクの再生/記録に誤差を減らすことで、騷音防止及び誤動作を防止し得るという効果がある。

以下、本発明の実施の形態に対し、図面に基づいて説明する。
図1は図6に示した大型ディスク装填窪み部20とディスク15間の間隙g₁を漸次広げてフラッターの発生速度を測定して示したグラフで、横軸は大型ディスク装填窪み部20とディスク15の外周面間の間隙（半径方向のギャップ）g₁の大きさをmm単位にそれぞれ示したもので、縦軸はフラッターの発生速度をヘルツ(Hz)単位でそれぞれ示したものである。
図示されたように、間隙g₁が2.75mmの時、フラッターの発生速度は増大しはじめ、3.25mm以上の時急激に増大されることが分かる。

このとき、フラッターは、基本的にディスクと空気流動との強い相互作用により発生する現象で、ディスクの下面とトレーのディスク装填窪み部20の上面間に発生する空気流動の影響が最も大きい。従って、空気流動により発生するディスクとトレー間の高い圧力及び流動速度とをそれぞれ下げることで、ディスクと空気流動との相互作用を減らし、フラッターを低減することができる。本発明は、大型ディスク装填窪み部の前端側壁21とディスク15間の間隙g₁を増大させることで、ディスクと空気流動との相互作用を減少させようとする。

図2及び図3は本発明に係る光ディスク再生装置のトレーの第1実施形態を示した図で、図2は光ディスク再生装置のトレーを示した斜視図、図3は図2に示したトレーにディスクが装填された状態を示した平面図である。
図示されたように、本発明に係る光ディスク再生装置のトレーの第1実施形態においては、トレー前端側面11a、トレー後端側面11b及びトレー上方面11cにより構成されたトレー本体11と、光ディスクが載置されるスピンドルの中心25を基準に、同心円状にトレー上方面11cから下方側に窪まれて形成されたディスク装填窪み部20と、光ピックアップ(図示せず)がトレーに載置されたディスクに接近するように、トレー上方面11cから下方に貫通形成されたスピンドル開口部24と、スピンドルの中心25に載置されたディスク15の外周面に当接するように、ディスク装填窪み部20の内側壁面に突出するように形成されたディスク装填突起31と、を含んで構成されている。
又、ディスク装填窪み部20の前端側には前端側壁21が形成され、後端側には後端側壁22が形成される。

又、前端側壁21と前端側壁21の内部に装填された大型ディスクの外周面間には前端フラッター発生防止部32が形成され、後端側壁22と該後端側壁22の内部に装填された大型ディスクの外周面間には後端フラッター発生防止部33が形成される。このとき、前端フラッター発生防止部32の幅は、2.75mm以上であり、前端側壁21は、スピンドルの中心25から前端側壁21までの距離R₁が大型ディスクの半径に2.75mmを加算した値よりも大きく、スピンドルの中心からトレー前端側面までの距離d₁よりは小さく形成される。
又、後端フラッター発生防止部33の幅も2.75mm以上に形成され、後端側壁22は、スピンドルの中心25から後端側壁22までの距離R₂が大型ディスクの半径に2.75mmを加算した値よりも大きく、スピンドルの中心からトレー後端側面までの距離d₂よりは小さく形成される。
又、ディスク装填突起31は、上面31bがスピンドルの中心20を向いて下方側に傾斜して形成される。

以下、本発明に係る光ディスク再生装置のトレーの第1実施形態の動作に対して説明する。
まず、光ディスク15をトレーに装填すると、光ディスク15の外周面がディスク装填突起31の上面31bから滑動して内側端部31aに当接されることで、光ディスク15の中心は、スピンドルの中心25に正確に載置され、よって、スピンドルモータに光ディスク15が正確に装填される。
又、ディスクの外周面と前端側壁21間の距離が2.75mm以上になることで、図1に示したように、フラッターの発生速度が相当に増大される。
従って、光ディスク再生装置が高速化されても、フラッターの発生を防止することで、ディスクの再生/記録の誤差を減らし、騷音防止及び誤動作を防止することができる。

図4は、本発明に係る光ディスク再生装置のトレーの第2実施形態を示した斜視図であり、本発明の第2実施形態として図示されたように、装填リブ131を第1実施形態の装填突起31の代りに形成し、その他は第1実施形態と同様に構成することもできる。
即ち、下段内側面131aがスピンドルの中心に載置されたディスクの外周面に当接するように、前端側壁21の下面に下段内側面131aが切削形成され、該下段内側面131aに連続して上方向に傾斜して上面131bを形成することで、該上面131bがスピンドルの中心を向いて下方側に傾斜されている。
従って、装填リブ131は、その動作が第1実施形態の装填突起31と同様で、前端側壁21の全体に対して形成されるため、より安定的に光ディスクを装填し得るという長所がある。

以上、本発明の好ましい実施形態を例示的に説明したが、本発明の範囲は、このような特定の実施形態のみに限定されず、特許請求の範囲に記載された範疇内で適切に変更することができる。

図6に示された大型ディスク装填窪み部とディスク間の間隙を漸次広げてフラッターの発生速度を測定した結果を示したグラフである。 本発明に係る光ディスク再生装置のトレーの第1実施形態を示した斜視図である。 図2のトレーにディスクが装填された状態を示した平面図である。 本発明に係る光ディスク再生装置のトレーの第2実施形態を示した斜視図である。 従来の光ディスク再生装置のトレーを示した斜視図である。 図5に示した光ディスク再生装置のトレーに大型ディスクが装填された状態を示した平面図である。 図5に示したディスク再生装置のトレーを使用してディスクの回転速度対ディスクの軸方向変位を測定した実験結果を示したグラフである。

符号の説明

11：トレー、11a：トレー前端側面、15：光ディスク、20：ディスク装填窪み部、21：前端側壁、22：後端側壁、25：スピンドルの中心、31：ディスク装填突起、31a：(ディスク装填突起の)内側端部、31b：(ディスク装填突起の)上面、32：前端フラッター発生防止部 33：後端フラッター発生防止部、131：装填リブ、131a：(装填リブの)下段内側面、131b：(装填リブの)上面

Claims (9)

1. トレーに光ディスクが装填されるように形成されたディスク装填窪み部と、
   前記ディスク装填窪み部を取り囲むようにトレーの前端側に形成された前端側壁と、
   前記ディスク装填窪み部を取り囲むようにトレーの後端側に形成された後端側壁と、
   前記前端側壁と該前端側壁の内部に装填された大型ディスクの外周面間に形成されてフラッターの発生を防止する前端フラッター発生防止部と、を含み、
   前記前端フラッター発生防止部は、スピンドルの中心から前記前端側壁までの距離が前記大型ディスクの半径に2.75mmを加算した値よりも大きく、スピンドルの中心からトレー前端側面までの距離よりは小さく形成されることを特徴とする光ディスク再生装置のトレー。
2. 前記後端側壁と該後端側壁の内部に装填された前記大型ディスクの外周面間には、フラッターの発生を防止する後端フラッター発生防止部が更に形成されることを特徴とする請求項１記載の光ディスク再生装置のトレー。
3. 前記後端フラッター発生防止部は、スピンドルの中心から前記後端側壁までの距離が前記大型ディスクの半径に2.75mmを加算した値よりも大きく、スピンドルの中心からトレー後端側面までの距離よりは小さく形成されることを特徴とする請求項２記載の光ディスク再生装置のトレー。
4. 前記ディスク装填窪み部に形成されたディスク装填突起であって、内側端部がスピンドルの中心に載置されたディスクの外周面に当接するディスク装填突起を更に含んで構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の光ディスク再生装置のトレー。
5. 前記ディスク装填突起は、上面が前記スピンドルの中心を向いて下方側に傾斜して形成されることを特徴とする請求項４記載の光ディスク再生装置のトレー。
6. 前記前端側壁に段差を有して形成された装填リブであって、下段内側面がスピンドルの中心に載置されたディスクの外周面に当接する装填リブを更に含んで構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の光ディスク再生装置のトレー。
7. 前記装填リブは、その上面がスピンドルの中心を向いて下方側に傾斜して形成されることを特徴とする請求項６記載の光ディスク再生装置のトレー。
8. トレーに光ディスクが装填されて、スピンドルの上面に載置されるように形成されたディスク装填窪み部と、
   前記ディスク装填窪み部を取り囲むようにトレーの前端側に形成された前端側壁と、
   前記ディスク装填窪み部を取り囲むようにトレーの後端側に形成された後端側壁と、
   前記前端側壁と装填された大型ディスクの外周面間に、フラッターの発生を防止するために形成された前端フラッター発生防止部と、
   前記後端側壁と装填された大型ディスクの外周面間に、フラッターの発生を防止するために形成された後端フラッター発生防止部と、
   前記ディスク装填窪み部に形成されたディスク装填突起であって、内側端部がスピンドルの中心に装填されたディスクの外周面に当接する装填突起と、を含み、
   前記前端フラッター発生防止部は、スピンドルの中心から前記前端側壁までの距離が前記大型ディスクの半径に2.75mmを加算した値よりも大きく、スピンドルの中心からトレー前端側面までの距離よりは小さく形成され、
   前記後端フラッター発生防止部は、スピンドルの中心から前記後端側壁までの距離が前記大型ディスクの半径に2.75mmを加算した値よりも大きく、スピンドルの中心からトレー後端側面までの距離よりは小さく形成されることを特徴とする光ディスク再生装置のトレー。
9. トレーに光ディスクが装填されるように形成されたディスク装填窪み部と、
   前記ディスク装填窪み部を取り囲むようにトレーの前端側に形成された前端側壁と、
   前記ディスク装填窪み部を取り囲むようにトレーの後端側に形成された後端側壁と、
   前記前端側壁と該前端側壁の内部に装填された大型ディスクの外周面間に、フラッターの発生を防止するために形成された前端フラッター発生防止部と、
   前記後端側壁と該後端側壁の内部に装填された大型ディスクの外周面間に、フラッターの発生を防止するために形成された後端フラッター発生防止部と、
   前記前端側壁に段差を有して形成された装填リブであって、下段内側面がスピンドルの中心に載置されたディスクの外周面に接する装填リブと、を含み、
   前記前端フラッター発生防止部は、スピンドルの中心から前記前端側壁までの距離が前記大型ディスクの半径に2.75mmを加算した値よりも大きく、スピンドルの中心からトレー前端側面までの距離よりは小さく形成され、
   前記後端フラッター発生防止部は、スピンドルの中心から前記後端側壁までの距離が前記大型ディスクの半径に2.75mmを加算した値よりも大きく、スピンドルの中心からトレー後端側面までの距離よりは小さく形成されることを特徴とする光ディスク再生装置のトレー。

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