JP2004006014A - ディスクの駆動装置並びにこのディスクの駆動装置を備えたディスク再生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】装置内部の駆動機構による振動を抑制し、安定した高速の読み取りが可能な光ディスク再生装置を提供することを目的とする。
【解決手段】光ディスク駆動装置またはこれを備えた光ディスク再生装置において、光ディスクを載置する載置面を備えたターンテーブルと、前記ターンテーブルを載置する第1のフレームと、を含み、前記第1のフレーム上か、より望ましくは前記第1のフレームより上でかつ前記ターンテーブルの前記載置面よりも下には、第2のフレームが配置されてなり、前記第2のフレームは、弾性部材を介して前記第1のフレームに取り付けられてなる。
【選択図】 図1
【解決手段】光ディスク駆動装置またはこれを備えた光ディスク再生装置において、光ディスクを載置する載置面を備えたターンテーブルと、前記ターンテーブルを載置する第1のフレームと、を含み、前記第1のフレーム上か、より望ましくは前記第1のフレームより上でかつ前記ターンテーブルの前記載置面よりも下には、第2のフレームが配置されてなり、前記第2のフレームは、弾性部材を介して前記第1のフレームに取り付けられてなる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、振動、特にスピンドル及びスピンドルに載置された光ディスクが回転することにより発生する振動に対する防振機構を具備した光ディスク再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばCD(コンパクトディスク)プレーヤ(CD−ROMドライブ等を含む)やVD(ビデオディスク)プレーヤ等の光ディスクを再生する光ディスク再生装置における光学系やサーボ系等は、外部から加えられる振動や装置自身の発生する振動等に対して正確なトラッキング制御及びフォーカシング制御を行う能力において限界がある。特にコンピュータの記憶装置として用いられる場合、高速読み取りや高速シーク等の駆動装置の高速化のために装置自身で発生する振動が重要な問題となってきている。
【0003】このため、一般にメカニズム全体又は再生機構(光学系メカニズム)を弾性体によって支持し、その弾性体の内部抵抗により外部振動を減衰させる構造をとっている。図9に、このような外部振動を減衰させる構造をなす装置の一例としてのCDプレーヤを示すものである。同図に示す通り、筐体1上に、弾性部材2を介してメインフレーム4の縁部が弾性支持されている。メインフレーム4には、光ディスクを回転させるためのターンテーブル6を有したスピンドルモータ7が取付けられている。
【0004】また、メインフレーム4には光ディスクに対し情報を読み取るためのピックアップ5がガイドレール11a,11bに沿って移動可能に係合されて設けられており、ピックアップ5はピックアップ5をターンテーブル6上に載置する光ディスクの半径方向に移動して所定のトラックに導くために駆動スクリュー8に係合されている。駆動スクリュー8はその一端が駆動力が伝達されるようにステッピングモータ9に結合されている。
【0005】ステッピングモータ9の回転駆動により駆動スクリュー8が回転され、ピックアップ5は光ディスク半径方向に移動する。ピックアップ5の移動方向は、ステッピングモータ9の回転方向により決定される。
【0006】ピックアップ5は例えば、一般に用いられているレーザ光源とレンズ等の光学系からなる光ピックアップであり、図示しない対物レンズを駆動するフォーカス制御やトラッキング制御等の駆動コイルを有するアクチュエータを含んでいる。
【0007】以上のような構成の光ディスク再生装置では、メインフレーム4に設けられている図示しないスピンドルモータの回転によりターンテーブル6を介して図示しない光ディスクが回転される際に、光ディスクのインバランス等によりメインフレーム4に搭載されている図示しない部材を含むメインフレーム4の機構全体が振動する。特に高速の情報の読み取り速度が要求される場合は、スピンドル回転数が大きくなるため振動の周波数も高くなり、また振動により発生する力も大きくなる。
【0008】筐体1にはメインフレーム4からゴム、樹脂、バネ等の弾性部材2を介して結合されているので、メインフレーム4の振動は、筐体1に減衰されて伝えられ、筐体1の振動を少なくすることができる。また、外部から筐体1へ加えられる外部振動も、弾性部材2によって振動が減衰されてメインフレーム4に伝わるため、メインフレーム4に伝えられる振動量は少なくなる。
【0009】ここで、図9に示すような構造のモデルとして、硬度(スティッフネス)k、粘性係数μの弾性体を介した質量mの物体の振動モデルを図10に示す。図10に示されるように、質量m0をもつメインフレーム20は、硬度k、粘性係数μをもつ弾性体である弾性部材2によって質量m1の筐体1内に弾性支持されており、筐体1が外部から振動を受けても弾性部材2の弾性抵抗とメインフレーム20の自重によりメインフレーム20への外部振動の伝達が減衰されるような構造となっている。ここで、外力をF、メインフレームの変位をxとすると、md2x/dt2 =F−μdx/dt−kxの関係があることが知られている。この運動方程式を、ある条件の元に解くことにより、共振周波数f0と、質量mの関係を求めることができ、共振周波数f0は、f0=1/(2π)*(k/m)1/2という関係式で表すことができる。ここで質量m1の筐体1に対する共振周波数f1と、質量m0のメインフレーム20に対する共振周波数f0の比を求めると、f0/f1=(m1/m0)1/2となり、質量m0を2倍にすると共振周波数f1は約0.7倍となる。このように、加振源から弾性部材で分離された質量で表される振動系では、伝達特性が質量と弾性部材の硬度及び制動係数で表され、質量、硬度、制動係数を選択することにより所望の特性を得ることができる。
【0010】以上の結果より、筐体1外部と、メインフレーム20との振動を遮断するためには、弾性部材2の硬度を下げ、弾性部材で連結されているメインフレーム20の質量を大きくすることが有効であることがわかる。しかしながら、製品としてまとめるためには、構造物のサイズは可能なかぎり小さく制限されるため、メインフレーム20の質量を大きくすることが困難であるため、弾性部材2の硬度を低く設定することが行われている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述した光ディスク再生装置は、筐体1とメインフレーム4との間を弾性支持することにより、外部振動を減衰させる構造となっている。
【0012】このとき、ガイドレール11a,11bを介して載置されたピックアップ5及びターンテーブル6を含むメインフレーム4は、弾性部材2の作用により外部振動に対してはその影響を受けにくい構造であるが、ターンテーブル6上に載置する図示しない光ディスクの偏心量による、インバランス等を原因とする光ディスクの高速回転等に伴うメインフレーム4自身の振動に対しては、弾性部材2の弾性係数を低く抑えてあることにより、メインフレーム4自体が振動しやすくなってしまう。
【0013】このように、メインフレーム4にガイドレール11a,11bを介して載置されたピックアップ5が光ディスクに対して振動を生じると、情報の読み取りを制御するサーボ動作に大きな負荷が生じ正常な情報の読み取りができなくなってしまうことがあった。
【0014】本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、装置内部の駆動機構による振動を抑制するために、サブフレームを弾性体を介して駆動機構を含むメインフレームに結合して構成することによって、安定した高速の読み取りが可能な光ディスクの駆動装置ならびにこの駆動装置を備えたディスク再生装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項1に記載の発明は、光ディスクを駆動するディスクの駆動装置であって、光ディスクを載置する載置面を備えたターンテーブルと、前記ターンテーブルを載置する第1のフレームと、を含むディスクの駆動装置であって、前記ターンテーブルの前記載置面と前記第1のフレームとの間には、第2のフレームが設けられてなり、前記第2のフレームは、弾性部材を介して前記第1のフレームに取り付けられてなることを特徴とする。
【0016】また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のディスクの駆動装置であって、前記ターンテーブルには、前記光ディスクを回転駆動させるスピンドルモータが載置されてなり、前記第2のフレームを含むサブフレームブロックの重心は、前記スピンドルモータの回転軸上に位置してなることを特徴とする。
【0017】なお、前記サブフレームブロックはその形状が平板状であることが好ましい。
【0018】また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のディスクの駆動装置と、前記ディスクの駆動装置の前記第1のフレームを弾性部材を介して支持する筐体と、を備えたことを特徴とするディスク再生装置である。また、前記第2のフレームは少なくとも金属を含むことが好ましい。
【0019】また、前記第2のフレームで構成される前記サブフレームブロックの重量が、前記第1のフレームで構成される重量の1/10〜1/3であることが好ましい。
【0020】また、前記弾性体はゴム又は樹脂からなることが好ましい。
【0021】
【作用】本発明による光ディスク駆動装置およびディスク再生装置では、ターンテーブルの載置面と第1のフレームとの間に、第2のフレームが配置され、この第2のフレームは、弾性部材を介して第1のフレームに取り付けられるので、スペース効率を有効に確保しつつ、光ディスクを回転駆動するスピンドルモータが載置されている第1のフレームであるメインフレームの振動を吸収抑制することができる。
【0022】また、第2のフレームであるサブフレームを含むサブフレームブロックの重心を、スピンドルモータの回転軸上にあるようにすることで、光ディスクのインバランスにより発生する振動を効果的に抑制できる。
【0023】また、サブフレームブロックの形状を平板状とすれば、光ディスク再生装置の薄型化を図るとともに光ディスクインバランスにより発生する振動を効果的に抑制できる。
【0024】また、このサブフレームを金属で構成すれば、サブフレーム自体を小さく構成できるので、シャーシ全体を小さくすることができる。
【0025】また、このサブフレームブロックの重量をメインフレームで構成される重量の1/10〜1/3とすれば、光ディスクの高速回転時の振動を効果的に抑制することができる。
【0026】また、弾性体をゴム又は樹脂で構成すれば、安価で効果的な振動抑制効果が可能となる。
【0027】
【発明の実施の形態】以下に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は本発明に係る光ディスク再生装置を示す平面図であり、図2はその断面図である。
【0028】以下、本発明の実施形態の詳細を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する図1及び図2において図9と共通する要件には同一符号を付し重複する説明を省略する。
【0029】図1において、筐体1上には第1の弾性部材としての弾性部材2を介してメインフレーム4の周囲の縁部が弾性支持されている。また、メインフレーム4上には第2の弾性部材としての第2の弾性部材31を介してサブフレーム32が取付けられている。
【0030】メインフレーム4には、光ディスク10(図2)を回転させるためのターンテーブル6を有したスピンドルモータ7が取付けられている。
【0031】メインフレーム4にはガイドレール11a,11bが互いに平行に設けられており、ピックアップ5はこのガイドレール11a,11bに沿って移動可能に係合されて設けられており、光ディスクの読み取りするトラックを光ディスクの半径方向に選択可能に配置されている。ピックアップ5は、ピックアップ5を光ディスクの半径方向に移動して所定のトラックの導くために駆動スクリュー8に係合されている。駆動スクリュー8はその一端がステッピングモータ9に結合されている。
【0032】ステッピングモータ9の回転駆動により駆動スクリュー8が回転され、ピックアップ5は光ディスク半径方向に移動する。ピックアップ5の移動方向は、ステッピングモータ9の回転方向により決定される。
【0033】また、メインフレーム4上には第2の弾性部材31を介してサブフレーム32が取付けられている。
【0034】このような構成の光ディスク再生装置では、筐体1に外部振動が加えられると、メインフレーム4は弾性部材2を介して筐体1に対し弾性支持されているため、第1の弾性部材2の作用によりメインフレーム4側への振動が阻止される。
【0035】ここで、光ディスクを回転させると、メインフレーム4は、スピンドルモータ7で回転される光ディスク10のインバランスにより振動を生じ、メインフレーム4と第2の弾性部材31を介して設けられたサブフレーム32に伝達される。そこでサブフレーム32と第2の弾性部材31による伝達特性に従い振動することになる。
【0036】両振動系の共振周波数より十分低い周波数では、サブフレーム32はメインフレームと一体となって動き、共振周波数より十分高い周波数ではサブフレーム32はメインフレームからの振動がほとんど伝達されなくなる。
【0037】共振周波数付近では制動が小さいと振動が強調され、制動が大きいと二次共振の影響があらわれない。また、伝達される振動の位相は、共振周波数より低い周波数で同位相、共振周波数より高い周波数で逆位相、共振周波数で90度の位相となる。従って、共振周波数及び制動係数を適切に選択することによってほぼ共振周波数付近以下の振動周波数に対してサブフレーム32は振動抑制効果を生じる。
【0038】以上述べたように、メインフレーム4は第1の弾性部材2の作用により外部振動に対してはその影響を受けにくい構造を維持し、また光ディスク10のインバランス等によるメインフレーム4の振動はサブフレーム32と第2の弾性部材31で構成される動吸振作用により抑制され、ピックアップ5の光ディスク10に対する情報の読み取りが、光ディスク10の高速回転時にも正確に行うことができる。
【0039】ここで図3は、本発明による光ディスク再生装置の振動モデルを示す図である。図3において、図10と共通する部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。図3のモデルから、前述した図10と同様な運動方程式を立てることが出来るが、その運動方程式より、図3のモデルによるシミュレーションを行った結果を図4〜図7のグラフに示す。
【0040】図4及び図5は、共振周波数を120Hz一定としてサブフレーム32の質量mを変化させたときのシミュレーション結果である。さらに図4及び図5は各々光ディスクインバランスが0.5g−cmである場合のメインフレーム20及び筐体のそれぞれの振動加速度を光ディスク回転数に対して示し、サブフレーム32の質量が10g、20g、40gの各々の場合について計算した結果である。図4及び図5から、サブフレームの質量が大きくなると、主に回転数4000r.p.m.弱から7000r.p.m.の範囲で振動抑制の効果が高いことがわかる。
【0041】これらのグラフから、メインフレーム20の質量が大きいことが、筐体1及びメインフレーム4の加速度を低減することに有効となることがわかる。
【0042】図6及び図7は、サブフレーム32の質量を30g一定としてサブフレーム32の共振周波数を変化させたときのシミュレーション結果である。また図6及び図7は各々光ディスクインバランスが0.5g−cmによるメインフレーム20及び筐体1のそれぞれの振動加速度を光ディスク回転数に対し、サブフレーム32の共振周波数が100Hz、110Hz、130Hzの各々の場合について計算した結果である。図6及び図7から、f0が制御したい回転周波数よりも若干大きい周波数、つまり回転数を6000r.p.m.に設定するのならばf0=110Hz、回転数を7000r.p.m.に設定するのならば、f0=130Hzに設定すれば良好な防振効果を得ることが出来ることがわかる。
【0043】図8に動吸振器としてのサブフレーム32を用いた本発明による実施形態の特性例の実測値を示す。同図は、光ディスクインバランスを0.5g−cmとしたときの筐体の加速度を光ディスク回転数に対して示したグラフであり、記号aの各点が本発明による実施形態、記号bの各点が動吸振器を用いない場合を示している。
【0044】図8から分かるように、光ディスク回転数6000r.p.m.で筐体G値はサブフレーム32を装着した場合で0.07G,用いなかった場合では0.27Gとなり、G値が低減されていることがわかる。ここで回転数を毎分回転数R(r.p.m.)とするとf=R/60となり6000r.p.m.ではf=100Hzに相当する。
【0045】以上述べたシミュレーション及び構造上の各構成部材の配置の制約から、サブフレームはサブフレーム又はその搭載物を含む重量が、メインフレームとその搭載部材の全重量の1/10〜1/3とすることが光ディスクの高速回転等によるメインフレームの振動を抑制するのに好ましく、サブフレームは質量を調整する目的でさらに金属板等を搭載してもよい。もちろん何も搭載しなくても効果を得ることが可能である。
【0046】また、光ディスク再生装置はコンピュータ装置に内蔵される場合等の条件から薄型の装置が必要とされるので、上述したサブフレームブロックは薄型に構成されることが必要となり、その形状が平板状であるのが好ましい。さらに、サブフレームは質量の観点から金属で構成されることが好ましい。
【0047】また、サブフレームブロックの平面は、スピンドルモータの回転軸に対して直交するようにすることにより、光ディスクの回転に対しての振動抑制効果を持たせるとともに装置の薄型化に効果を与えることとなる。
【0048】また、第2の弾性体の弾性部材は上記薄型化と制動効果の観点からゴム又は樹脂で構成されることが好ましい。弾性体とフレームの係合はネジ等による機械的な係合の他に樹脂の弾性を利用したはめ込みや、接着剤により接着する方法でもよい。
【0049】本発明による光ディスク再生装置では、以上述べた通りの動吸振器を用いることにより光ディスク、又はピックアップ移送駆動用のモータ、或いは高速読み取りでよく用いられるリニアモータ等から発生する振動がピックアップの読み取り性能に与える影響を低減することが可能となり、光ディスクの高速回転での読み取り性能を向上することができる。
【0050】なお、言うまでもないが、本発明の光ディスク再生装置は、光ディスクから情報を再生可能なものに限られるものではなく、光ディスクに情報を記録できる構成を追加してもよい。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、メインフレームとターンテーブルの載置面との間であって、第1のフレームに弾性体を介して第2のフレームを設ける構成としたので、光ディスクを回転駆動するスピンドルモータが載置されているメインフレームの振動を吸収抑制することができ、安定した読み取りが可能な光ディスクの駆動装置またはディスク再生装置を提供できる。また、サブフレームの外形を薄くできるので、光ディスク再生装置を薄く構成でき、薄型高速再生の光ディスク再生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光ディスク再生装置を示す平面図である。
【図2】本発明による光ディスク再生装置を示す断面図である。
【図3】本発明による光ディスク再生装置の振動モデルを示す図である。
【図4】本発明による光ディスク再生装置の振動特性を示す図である。
【図5】本発明による光ディスク再生装置の振動特性を示す図である。
【図6】本発明による光ディスク再生装置の振動特性を示す図である。
【図7】本発明による光ディスク再生装置の振動特性を示す図である。
【図8】本発明による光ディスク再生装置の振動特性を示す図である。
【図9】従来の光ディスク再生装置の一例を示す平面図である。
【図10】従来の光ディスク再生装置の振動モデルを示す図である。
【符号の説明】
1筐体
2、31弾性部材
4メインフレーム
5ピックアップ
6ターンテーブル
7スピンドルモータ
8駆動スクリュー
9ステッピングモータ
10光ディスク
11a,11bガイドレール
20メインフレーム
32サブフレーム
【発明の属する技術分野】本発明は、振動、特にスピンドル及びスピンドルに載置された光ディスクが回転することにより発生する振動に対する防振機構を具備した光ディスク再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばCD(コンパクトディスク)プレーヤ(CD−ROMドライブ等を含む)やVD(ビデオディスク)プレーヤ等の光ディスクを再生する光ディスク再生装置における光学系やサーボ系等は、外部から加えられる振動や装置自身の発生する振動等に対して正確なトラッキング制御及びフォーカシング制御を行う能力において限界がある。特にコンピュータの記憶装置として用いられる場合、高速読み取りや高速シーク等の駆動装置の高速化のために装置自身で発生する振動が重要な問題となってきている。
【0003】このため、一般にメカニズム全体又は再生機構(光学系メカニズム)を弾性体によって支持し、その弾性体の内部抵抗により外部振動を減衰させる構造をとっている。図9に、このような外部振動を減衰させる構造をなす装置の一例としてのCDプレーヤを示すものである。同図に示す通り、筐体1上に、弾性部材2を介してメインフレーム4の縁部が弾性支持されている。メインフレーム4には、光ディスクを回転させるためのターンテーブル6を有したスピンドルモータ7が取付けられている。
【0004】また、メインフレーム4には光ディスクに対し情報を読み取るためのピックアップ5がガイドレール11a,11bに沿って移動可能に係合されて設けられており、ピックアップ5はピックアップ5をターンテーブル6上に載置する光ディスクの半径方向に移動して所定のトラックに導くために駆動スクリュー8に係合されている。駆動スクリュー8はその一端が駆動力が伝達されるようにステッピングモータ9に結合されている。
【0005】ステッピングモータ9の回転駆動により駆動スクリュー8が回転され、ピックアップ5は光ディスク半径方向に移動する。ピックアップ5の移動方向は、ステッピングモータ9の回転方向により決定される。
【0006】ピックアップ5は例えば、一般に用いられているレーザ光源とレンズ等の光学系からなる光ピックアップであり、図示しない対物レンズを駆動するフォーカス制御やトラッキング制御等の駆動コイルを有するアクチュエータを含んでいる。
【0007】以上のような構成の光ディスク再生装置では、メインフレーム4に設けられている図示しないスピンドルモータの回転によりターンテーブル6を介して図示しない光ディスクが回転される際に、光ディスクのインバランス等によりメインフレーム4に搭載されている図示しない部材を含むメインフレーム4の機構全体が振動する。特に高速の情報の読み取り速度が要求される場合は、スピンドル回転数が大きくなるため振動の周波数も高くなり、また振動により発生する力も大きくなる。
【0008】筐体1にはメインフレーム4からゴム、樹脂、バネ等の弾性部材2を介して結合されているので、メインフレーム4の振動は、筐体1に減衰されて伝えられ、筐体1の振動を少なくすることができる。また、外部から筐体1へ加えられる外部振動も、弾性部材2によって振動が減衰されてメインフレーム4に伝わるため、メインフレーム4に伝えられる振動量は少なくなる。
【0009】ここで、図9に示すような構造のモデルとして、硬度(スティッフネス)k、粘性係数μの弾性体を介した質量mの物体の振動モデルを図10に示す。図10に示されるように、質量m0をもつメインフレーム20は、硬度k、粘性係数μをもつ弾性体である弾性部材2によって質量m1の筐体1内に弾性支持されており、筐体1が外部から振動を受けても弾性部材2の弾性抵抗とメインフレーム20の自重によりメインフレーム20への外部振動の伝達が減衰されるような構造となっている。ここで、外力をF、メインフレームの変位をxとすると、md2x/dt2 =F−μdx/dt−kxの関係があることが知られている。この運動方程式を、ある条件の元に解くことにより、共振周波数f0と、質量mの関係を求めることができ、共振周波数f0は、f0=1/(2π)*(k/m)1/2という関係式で表すことができる。ここで質量m1の筐体1に対する共振周波数f1と、質量m0のメインフレーム20に対する共振周波数f0の比を求めると、f0/f1=(m1/m0)1/2となり、質量m0を2倍にすると共振周波数f1は約0.7倍となる。このように、加振源から弾性部材で分離された質量で表される振動系では、伝達特性が質量と弾性部材の硬度及び制動係数で表され、質量、硬度、制動係数を選択することにより所望の特性を得ることができる。
【0010】以上の結果より、筐体1外部と、メインフレーム20との振動を遮断するためには、弾性部材2の硬度を下げ、弾性部材で連結されているメインフレーム20の質量を大きくすることが有効であることがわかる。しかしながら、製品としてまとめるためには、構造物のサイズは可能なかぎり小さく制限されるため、メインフレーム20の質量を大きくすることが困難であるため、弾性部材2の硬度を低く設定することが行われている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述した光ディスク再生装置は、筐体1とメインフレーム4との間を弾性支持することにより、外部振動を減衰させる構造となっている。
【0012】このとき、ガイドレール11a,11bを介して載置されたピックアップ5及びターンテーブル6を含むメインフレーム4は、弾性部材2の作用により外部振動に対してはその影響を受けにくい構造であるが、ターンテーブル6上に載置する図示しない光ディスクの偏心量による、インバランス等を原因とする光ディスクの高速回転等に伴うメインフレーム4自身の振動に対しては、弾性部材2の弾性係数を低く抑えてあることにより、メインフレーム4自体が振動しやすくなってしまう。
【0013】このように、メインフレーム4にガイドレール11a,11bを介して載置されたピックアップ5が光ディスクに対して振動を生じると、情報の読み取りを制御するサーボ動作に大きな負荷が生じ正常な情報の読み取りができなくなってしまうことがあった。
【0014】本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、装置内部の駆動機構による振動を抑制するために、サブフレームを弾性体を介して駆動機構を含むメインフレームに結合して構成することによって、安定した高速の読み取りが可能な光ディスクの駆動装置ならびにこの駆動装置を備えたディスク再生装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項1に記載の発明は、光ディスクを駆動するディスクの駆動装置であって、光ディスクを載置する載置面を備えたターンテーブルと、前記ターンテーブルを載置する第1のフレームと、を含むディスクの駆動装置であって、前記ターンテーブルの前記載置面と前記第1のフレームとの間には、第2のフレームが設けられてなり、前記第2のフレームは、弾性部材を介して前記第1のフレームに取り付けられてなることを特徴とする。
【0016】また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のディスクの駆動装置であって、前記ターンテーブルには、前記光ディスクを回転駆動させるスピンドルモータが載置されてなり、前記第2のフレームを含むサブフレームブロックの重心は、前記スピンドルモータの回転軸上に位置してなることを特徴とする。
【0017】なお、前記サブフレームブロックはその形状が平板状であることが好ましい。
【0018】また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のディスクの駆動装置と、前記ディスクの駆動装置の前記第1のフレームを弾性部材を介して支持する筐体と、を備えたことを特徴とするディスク再生装置である。また、前記第2のフレームは少なくとも金属を含むことが好ましい。
【0019】また、前記第2のフレームで構成される前記サブフレームブロックの重量が、前記第1のフレームで構成される重量の1/10〜1/3であることが好ましい。
【0020】また、前記弾性体はゴム又は樹脂からなることが好ましい。
【0021】
【作用】本発明による光ディスク駆動装置およびディスク再生装置では、ターンテーブルの載置面と第1のフレームとの間に、第2のフレームが配置され、この第2のフレームは、弾性部材を介して第1のフレームに取り付けられるので、スペース効率を有効に確保しつつ、光ディスクを回転駆動するスピンドルモータが載置されている第1のフレームであるメインフレームの振動を吸収抑制することができる。
【0022】また、第2のフレームであるサブフレームを含むサブフレームブロックの重心を、スピンドルモータの回転軸上にあるようにすることで、光ディスクのインバランスにより発生する振動を効果的に抑制できる。
【0023】また、サブフレームブロックの形状を平板状とすれば、光ディスク再生装置の薄型化を図るとともに光ディスクインバランスにより発生する振動を効果的に抑制できる。
【0024】また、このサブフレームを金属で構成すれば、サブフレーム自体を小さく構成できるので、シャーシ全体を小さくすることができる。
【0025】また、このサブフレームブロックの重量をメインフレームで構成される重量の1/10〜1/3とすれば、光ディスクの高速回転時の振動を効果的に抑制することができる。
【0026】また、弾性体をゴム又は樹脂で構成すれば、安価で効果的な振動抑制効果が可能となる。
【0027】
【発明の実施の形態】以下に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は本発明に係る光ディスク再生装置を示す平面図であり、図2はその断面図である。
【0028】以下、本発明の実施形態の詳細を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する図1及び図2において図9と共通する要件には同一符号を付し重複する説明を省略する。
【0029】図1において、筐体1上には第1の弾性部材としての弾性部材2を介してメインフレーム4の周囲の縁部が弾性支持されている。また、メインフレーム4上には第2の弾性部材としての第2の弾性部材31を介してサブフレーム32が取付けられている。
【0030】メインフレーム4には、光ディスク10(図2)を回転させるためのターンテーブル6を有したスピンドルモータ7が取付けられている。
【0031】メインフレーム4にはガイドレール11a,11bが互いに平行に設けられており、ピックアップ5はこのガイドレール11a,11bに沿って移動可能に係合されて設けられており、光ディスクの読み取りするトラックを光ディスクの半径方向に選択可能に配置されている。ピックアップ5は、ピックアップ5を光ディスクの半径方向に移動して所定のトラックの導くために駆動スクリュー8に係合されている。駆動スクリュー8はその一端がステッピングモータ9に結合されている。
【0032】ステッピングモータ9の回転駆動により駆動スクリュー8が回転され、ピックアップ5は光ディスク半径方向に移動する。ピックアップ5の移動方向は、ステッピングモータ9の回転方向により決定される。
【0033】また、メインフレーム4上には第2の弾性部材31を介してサブフレーム32が取付けられている。
【0034】このような構成の光ディスク再生装置では、筐体1に外部振動が加えられると、メインフレーム4は弾性部材2を介して筐体1に対し弾性支持されているため、第1の弾性部材2の作用によりメインフレーム4側への振動が阻止される。
【0035】ここで、光ディスクを回転させると、メインフレーム4は、スピンドルモータ7で回転される光ディスク10のインバランスにより振動を生じ、メインフレーム4と第2の弾性部材31を介して設けられたサブフレーム32に伝達される。そこでサブフレーム32と第2の弾性部材31による伝達特性に従い振動することになる。
【0036】両振動系の共振周波数より十分低い周波数では、サブフレーム32はメインフレームと一体となって動き、共振周波数より十分高い周波数ではサブフレーム32はメインフレームからの振動がほとんど伝達されなくなる。
【0037】共振周波数付近では制動が小さいと振動が強調され、制動が大きいと二次共振の影響があらわれない。また、伝達される振動の位相は、共振周波数より低い周波数で同位相、共振周波数より高い周波数で逆位相、共振周波数で90度の位相となる。従って、共振周波数及び制動係数を適切に選択することによってほぼ共振周波数付近以下の振動周波数に対してサブフレーム32は振動抑制効果を生じる。
【0038】以上述べたように、メインフレーム4は第1の弾性部材2の作用により外部振動に対してはその影響を受けにくい構造を維持し、また光ディスク10のインバランス等によるメインフレーム4の振動はサブフレーム32と第2の弾性部材31で構成される動吸振作用により抑制され、ピックアップ5の光ディスク10に対する情報の読み取りが、光ディスク10の高速回転時にも正確に行うことができる。
【0039】ここで図3は、本発明による光ディスク再生装置の振動モデルを示す図である。図3において、図10と共通する部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。図3のモデルから、前述した図10と同様な運動方程式を立てることが出来るが、その運動方程式より、図3のモデルによるシミュレーションを行った結果を図4〜図7のグラフに示す。
【0040】図4及び図5は、共振周波数を120Hz一定としてサブフレーム32の質量mを変化させたときのシミュレーション結果である。さらに図4及び図5は各々光ディスクインバランスが0.5g−cmである場合のメインフレーム20及び筐体のそれぞれの振動加速度を光ディスク回転数に対して示し、サブフレーム32の質量が10g、20g、40gの各々の場合について計算した結果である。図4及び図5から、サブフレームの質量が大きくなると、主に回転数4000r.p.m.弱から7000r.p.m.の範囲で振動抑制の効果が高いことがわかる。
【0041】これらのグラフから、メインフレーム20の質量が大きいことが、筐体1及びメインフレーム4の加速度を低減することに有効となることがわかる。
【0042】図6及び図7は、サブフレーム32の質量を30g一定としてサブフレーム32の共振周波数を変化させたときのシミュレーション結果である。また図6及び図7は各々光ディスクインバランスが0.5g−cmによるメインフレーム20及び筐体1のそれぞれの振動加速度を光ディスク回転数に対し、サブフレーム32の共振周波数が100Hz、110Hz、130Hzの各々の場合について計算した結果である。図6及び図7から、f0が制御したい回転周波数よりも若干大きい周波数、つまり回転数を6000r.p.m.に設定するのならばf0=110Hz、回転数を7000r.p.m.に設定するのならば、f0=130Hzに設定すれば良好な防振効果を得ることが出来ることがわかる。
【0043】図8に動吸振器としてのサブフレーム32を用いた本発明による実施形態の特性例の実測値を示す。同図は、光ディスクインバランスを0.5g−cmとしたときの筐体の加速度を光ディスク回転数に対して示したグラフであり、記号aの各点が本発明による実施形態、記号bの各点が動吸振器を用いない場合を示している。
【0044】図8から分かるように、光ディスク回転数6000r.p.m.で筐体G値はサブフレーム32を装着した場合で0.07G,用いなかった場合では0.27Gとなり、G値が低減されていることがわかる。ここで回転数を毎分回転数R(r.p.m.)とするとf=R/60となり6000r.p.m.ではf=100Hzに相当する。
【0045】以上述べたシミュレーション及び構造上の各構成部材の配置の制約から、サブフレームはサブフレーム又はその搭載物を含む重量が、メインフレームとその搭載部材の全重量の1/10〜1/3とすることが光ディスクの高速回転等によるメインフレームの振動を抑制するのに好ましく、サブフレームは質量を調整する目的でさらに金属板等を搭載してもよい。もちろん何も搭載しなくても効果を得ることが可能である。
【0046】また、光ディスク再生装置はコンピュータ装置に内蔵される場合等の条件から薄型の装置が必要とされるので、上述したサブフレームブロックは薄型に構成されることが必要となり、その形状が平板状であるのが好ましい。さらに、サブフレームは質量の観点から金属で構成されることが好ましい。
【0047】また、サブフレームブロックの平面は、スピンドルモータの回転軸に対して直交するようにすることにより、光ディスクの回転に対しての振動抑制効果を持たせるとともに装置の薄型化に効果を与えることとなる。
【0048】また、第2の弾性体の弾性部材は上記薄型化と制動効果の観点からゴム又は樹脂で構成されることが好ましい。弾性体とフレームの係合はネジ等による機械的な係合の他に樹脂の弾性を利用したはめ込みや、接着剤により接着する方法でもよい。
【0049】本発明による光ディスク再生装置では、以上述べた通りの動吸振器を用いることにより光ディスク、又はピックアップ移送駆動用のモータ、或いは高速読み取りでよく用いられるリニアモータ等から発生する振動がピックアップの読み取り性能に与える影響を低減することが可能となり、光ディスクの高速回転での読み取り性能を向上することができる。
【0050】なお、言うまでもないが、本発明の光ディスク再生装置は、光ディスクから情報を再生可能なものに限られるものではなく、光ディスクに情報を記録できる構成を追加してもよい。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、メインフレームとターンテーブルの載置面との間であって、第1のフレームに弾性体を介して第2のフレームを設ける構成としたので、光ディスクを回転駆動するスピンドルモータが載置されているメインフレームの振動を吸収抑制することができ、安定した読み取りが可能な光ディスクの駆動装置またはディスク再生装置を提供できる。また、サブフレームの外形を薄くできるので、光ディスク再生装置を薄く構成でき、薄型高速再生の光ディスク再生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光ディスク再生装置を示す平面図である。
【図2】本発明による光ディスク再生装置を示す断面図である。
【図3】本発明による光ディスク再生装置の振動モデルを示す図である。
【図4】本発明による光ディスク再生装置の振動特性を示す図である。
【図5】本発明による光ディスク再生装置の振動特性を示す図である。
【図6】本発明による光ディスク再生装置の振動特性を示す図である。
【図7】本発明による光ディスク再生装置の振動特性を示す図である。
【図8】本発明による光ディスク再生装置の振動特性を示す図である。
【図9】従来の光ディスク再生装置の一例を示す平面図である。
【図10】従来の光ディスク再生装置の振動モデルを示す図である。
【符号の説明】
1筐体
2、31弾性部材
4メインフレーム
5ピックアップ
6ターンテーブル
7スピンドルモータ
8駆動スクリュー
9ステッピングモータ
10光ディスク
11a,11bガイドレール
20メインフレーム
32サブフレーム
Claims (3)
- 光ディスクを載置する載置面を備えたターンテーブルと、
前記ターンテーブルを載置する第1のフレームと、を含むディスクの駆動装置であって、
前記ターンテーブルの前記載置面と前記第1のフレームとの間には、第2のフレームが設けられてなり、
前記第2のフレームは、弾性部材を介して前記第1のフレームに取り付けられてなることを特徴とするディスクの駆動装置。 - 請求項1に記載のディスクの駆動装置であって、
前記ターンテーブルには、前記光ディスクを回転駆動させるスピンドルモータが載置されてなり、
前記第2のフレームを含むサブフレームブロックの重心は、前記スピンドルモータの回転軸上に位置してなることを特徴とするディスクの駆動装置。 - 請求項1又は2に記載のディスクの駆動装置と、
前記ディスクの駆動装置の前記第1のフレームを弾性部材を介して支持する筐体と、を備えたことを特徴とするディスク再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003196221A JP2004006014A (ja) | 2003-07-14 | 2003-07-14 | ディスクの駆動装置並びにこのディスクの駆動装置を備えたディスク再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003196221A JP2004006014A (ja) | 2003-07-14 | 2003-07-14 | ディスクの駆動装置並びにこのディスクの駆動装置を備えたディスク再生装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10145031A Division JPH11328944A (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | 光ディスク再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004006014A true JP2004006014A (ja) | 2004-01-08 |
Family
ID=30438454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2003196221A Pending JP2004006014A (ja) | 2003-07-14 | 2003-07-14 | ディスクの駆動装置並びにこのディスクの駆動装置を備えたディスク再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004006014A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006013691A1 (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-09 | Yamauchi Corporation | 動吸振器および光ディスク装置 |
WO2006100920A1 (ja) * | 2005-03-22 | 2006-09-28 | Pioneer Corporation | ディスク装置 |
-
2003
- 2003-07-14 JP JP2003196221A patent/JP2004006014A/ja active Pending
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WO2006013691A1 (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-09 | Yamauchi Corporation | 動吸振器および光ディスク装置 |
WO2006100920A1 (ja) * | 2005-03-22 | 2006-09-28 | Pioneer Corporation | ディスク装置 |
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