JP2018129110A - 光ディスク装置、情報拡張装置および情報記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスク装置の温度上昇を抑制することで、光ディスク装置の保証温度超過による各部品の故障や、寿命低下等による製品信頼性の悪化を抑制することができる光ディスク装置、情報拡張装置および情報記録装置を提供する。
【解決手段】ディスクドライブ２００は、筐体２０１と、筐体２０１内で回転することで気流が発生する光ディスクＤを回転させるスピンドルモータ２４０とを備える。また、筐体２０１には、気流により、筐体２０１の外部から外気が吸気される吸気孔２１１と、筐体２０１内の空気を排気する排気孔２２６とが形成される。光ディスクＤを平面視した場合に、吸気孔２１１は、光ディスクＤと重なる位置に形成される。
【選択図】図３

Description

本開示は、光ディスク装置、情報拡張装置および情報記録装置に関し、特に、気流によって排熱することができる光ディスク装置、情報拡張装置および情報記録装置に関する。

従来、ディスククランプ装置（光ディスク装置の一例）内に空気を循環させ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には、筐体と、筐体に収容されるディスク（光ディスク）を回転させるモータとを備えるディスククランプ装置が開示されている。このディスククランプ装置では、空気案内羽根を有するターンテーブルの回転によって、筐体内の空気が流れる。

特開２０１３−９７８３３号公報

しかしながら、光ディスク装置内に空気の流れが発生しても、光ディスク装置の排熱を十分に行うことはできていない。このため、光ディスク装置内での、保証温度超過による各部品の故障や、寿命低下等による製品信頼性（品質）の悪化が生じる懸念がある。

そこで、本開示は、光ディスク装置の温度上昇を抑制することで、光ディスク装置の保証温度超過による各部品の故障や、寿命低下等による製品信頼性の悪化を抑制することができる光ディスク装置、情報拡張装置および情報記録装置を提供する。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る光ディスク装置は、筐体と、前記筐体内で回転することで気流が発生する光ディスクを回転させるモータとを備え、前記筐体には、前記気流により、前記筐体の外部から外気が吸気される吸気孔と、前記筐体内の空気を排気する排気孔とが形成され、前記光ディスクを平面視した場合に、前記吸気孔は、前記光ディスクと重なる位置に形成される。

また、上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る情報拡張装置は、光ディスク装置を格納する情報拡張装置であって、前記光ディスク装置を格納するラックと、前記光ディスク装置に送風するファンとを備え、前記光ディスク装置は、さらに、前記ファンからの送風を前記吸気孔に案内する風路板を有する。

また、上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る情報記録装置は、データを記録する情報記録装置であって、情報拡張装置を複数備える。

本開示によれば、光ディスク装置の温度上昇を抑制することで、光ディスク装置の保証温度超過による各部品の故障や、寿命低下等による製品信頼性の悪化を抑制することができる。

図１は、実施の形態に係る情報記録システムの斜視図である。 図２は、実施の形態に係る情報拡張装置の斜視図である。 図３の（ａ）は、実施の形態に係るディスクドライブをＺ軸プラス方向側から見た斜視図である。図３の（ｂ）は、実施の形態に係るディスクドライブをＺ軸マイナス方向側から見た斜視図である。 図４は、実施の形態に係るディスクドライブの分解斜視図である。 図５は、図３の（ｂ）のＶ−Ｖ線における実施の形態に係るディスクドライブの断面図である。 図６は、実施の形態に係るディスクドライブの光ディスクと吸気孔および排気孔とを示す模式図である。 図７は、実施の形態に係るディスクドライブを示すブロック図である。 図８は、実施の形態に係るディスクドライブの筐体内の圧力を示すコンター図である。 図９は、実施の形態に係るディスクドライブの筐体内の流速を示すコンター図である。 図１０は、実施の形態に係るディスクドライブの熱等価回路を示す図である。 図１１の（ａ）は、ＴＥＳＴ１の装置が起動した場合におけるＴＥＳＴ１の装置とＴＥＳＴ１の装置内の温度とを示す図である。図１１の（ｂ）は、ＴＥＳＴ２の装置が起動した場合におけるＴＥＳＴ２の装置とＴＥＳＴ２の装置内の温度とを示す図である。図１１の（ｃ）は、ＴＥＳＴ３の装置が起動した場合におけるＴＥＳＴ３の装置とＴＥＳＴ３の装置内の温度とを示す図である。図１１の（ｄ）は、ＴＥＳＴ４の装置が起動した場合におけるＴＥＳＴ４の装置とＴＥＳＴ４の装置内の温度とを示す図である。 図１２の（ａ）は、図１１の（ｂ）に係るＴＥＳＴ２の装置における筐体内の気流の流速を示す図である。図１２の（ｂ）は、図１１の（ｄ）に係るＴＥＳＴ４の装置における筐体内の流速の気流を示す図である。 図１３は、ディスクドライブ内の温度状態を示す図である。

（本発明の基礎となった知見）
近年の光ディスク装置では、光ディスク容量の向上に伴い、ＯＰＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｉｃｋｕｐ Ｕｎｉｔ）の高出力化、ＯＤＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）の高電力化等が進んでいる。このため、従来の光ディスク装置に比べて、光ディスク装置内の温度が上昇している。

また、光ディスク容量を向上させるために、両面記録型の光ディスクも登場している。光ディスク装置では、この光ディスクを両面からデータの再生および記録を同時に行うことができるように、２台のＯＰＵと２台のＯＤＣとを用いている。このため、光ディスク装置内の温度がさらに上昇することとなる。

図１３は、光ディスク装置内の温度状態を示す図である。図１３に示すように、光ディスク装置が作動すると、スピンドルモータ、光ピックアップ、制御部等の温度が他の部分よりも高くなっていることが判る。従来の光ディスク装置では、空気案内羽根を有するターンテーブルが回転することによって筐体内に気流を発生させても、筐体内の空気を攪拌しているに過ぎず、筐体内に依然として熱がこもっている状態となる。このため、光ディスク装置の動作によって筐体内の温度が上昇してしまい、光ディスク装置内の部品が劣化し易い環境にある。特に、このような環境では、光ピックアップに設けられる半導体レーザー、レーザ駆動部、ＰＤＩＣ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の半導体素子における保証温度を守り切れなくなる。

そこで、光ディスク装置の温度上昇を抑制することで、光ディスク装置の保証温度超過による各部品の故障や、寿命低下等による製品信頼性の悪化を抑制することができる光ディスク装置を提供する。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。添付図面は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、添付図面において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

（実施の形態）
［情報記録システムの概要］
まず、実施の形態に係る情報記録システム１の概要について説明する。

図１は、実施の形態に係る情報記録システム１の斜視図である。図２は、実施の形態に係る情報拡張装置５０の斜視図である。図３の（ａ）は、実施の形態に係るディスクドライブ２００をＺ軸プラス方向側から見た斜視図である。図３の（ｂ）は、実施の形態に係るディスクドライブ２００をＺ軸マイナス方向側から見た斜視図である。なお、図１の情報拡張装置５０は模式的に記載しているため、図２の情報拡張装置５０と必ずしも一致するわけではない。

ピッカー３０の搬送方向をＸ軸方向と規定し、Ｘ軸方向と直交してディスクドライブ２００が積み重なる方向をＺ軸方向と規定し、Ｘ軸方向及びＺ軸方向と直交する方向をＹ軸方向と規定し、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸方向を表示する。そして、図１に示す各方向は、全て図２に示す各方向に対応させて表示する。図２以降の図においても、同様である。

図１に示されるように、情報記録システム１は、情報記録装置１００と、情報端末１１０と、表示装置１２０とを備える。

情報記録装置１００は、複数の光ディスクＤを用いてデータを記録するデータアーカイバである。情報端末１１０及び表示装置１２０は、情報記録システム１におけるユーザインターフェースである。ユーザは、情報端末１１０及び表示装置１２０を用いて、情報記録装置１００に記録された情報の読み出し、及び、情報記録装置１００への情報の記録指示を行う。

情報記録装置１００は、具体的には、マガジンストッカー１０と、複数のマガジン２０と、ピッカー３０と、キャリア４０と、複数の情報拡張装置５０と、制御装置６０とを備える。

マガジン２０は、複数の光ディスクＤを収容する筐体である。マガジン２０は、複数の光ディスクＤがＺ軸方向に積み重なった状態で収容されるマガジントレイと、マガジントレイを収容するケースとを有する。１つのマガジントレイには、例えば、１２枚の光ディスクＤが収容される。

光ディスクＤは、円盤状の記録媒体である。実施の形態では、光ディスクＤは、記録型（追記型）の光ディスクであって、例えば、１枚あたり５００ＧＢ程度のデータが記録される。なお、追記型の光ディスクＤは、情報を付加的に記録する記録媒体であり、一旦記録されたデータを書き換えることはできない。

ピッカー３０は、マガジンストッカー１０に収容された複数のマガジン２０の中から１つのマガジン２０を選択し、選択したマガジン２０のマガジントレイを引き出す。また、ピッカー３０は、引き出したマガジントレイを保持し、複数の情報拡張装置５０の近傍まで搬送する。ピッカー３０は、マガジントレイに収納された複数の光ディスクＤを互いに接触しないように分離するセパレータ３１を有する。

キャリア４０は、セパレータ３１により分離された複数の光ディスクＤを、当該分離された状態でセパレータ３１から受け取り、複数の情報拡張装置５０に設けられたディスクドライブ２００（光ディスク装置の一例）の挿入口５１に１枚ずつ挿入する。

制御装置６０は、ピッカー３０、キャリア４０、及びディスクドライブ２００などの各装置の動作を制御する装置である。

図２に示すように、情報拡張装置５０は、ディスクドライブ２００を格納する装置であり、ラック１５１と、複数のディスクドライブ２００と、複数のファン１５２とを有する。

ラック１５１は、複数のディスクドライブ２００をＺ軸方向に積み重なった状態で格納することが可能な棚である。本実施の形態において、ラック１５１は、３層に積み重ねた１組のディスクドライブ２００を格納することが可能である。なお、ディスクドライブ２００の組の数は、特に限定されない。ラック１５１の背面（ラック１５１のＸ軸マイナス方向）には、複数のディスクドライブ２００に向けて（Ｘ軸プラス方向に向けて）送風するファン１５２が設けられている。

図３では、図２のラック１５１にディスクドライブ２００を格納した場合において、第１風路板２３３および第２風路板２３５が筐体２０１のＺ軸マイナス方向側とＺ軸プラス方向側とに配置される状態を示している。第１風路板２３３および第２風路板２３５はラック１５１に固定されており、図３ではラック１５１における他の構成を省略している。

ラック１５１には、第１風路板２３３と、第２風路板２３５とが設けられている。

第１風路板２３３は、ラック１５１に設けられ、第１カバー２１０のＺ軸マイナス方向側の面から立ち上がるように配置される板状の部材である。第１風路板２３３は、ファン１５２からの送風を吸気孔２１１に案内するように、ラック１５１にビス等の固定部材で固定されている。第１風路板２３３は、吸気孔２１１を避けるように湾曲している。

第２風路板２３５は、ラック１５１に設けられ、第２カバー２２０のＺ軸プラス方向側の面から立ち上がるように配置される板状の部材である。第２風路板２３５は、ファン１５２からの送風を吸気孔２１１に案内するように、ラック１５１にビス等の固定部材で固定されている。第２風路板２３５は、吸気孔２１１に風邪案内するように、第１風路板２３３と同様に吸気孔２１１を避けるように湾曲している。ラック１５１に複数のディスクドライブ２００を格納した場合に、積み重なった隣り合う２つのディスクドライブ２００において、第１風路板２３３および第２風路板２３５は、一方のディスクドライブ２００の第１風路板２３３と他方のディスクドライブ２００の第２風路板２３５とが対応するように配置される。

［ディスクドライブ］
図４は、実施の形態に係るディスクドライブ２００の分解斜視図である。図５は、図３の（ｂ）のＶ−Ｖ線における実施の形態に係るディスクドライブ２００の断面図である。図６は、実施の形態に係るディスクドライブ２００の光ディスクＤと吸気孔２１１および排気孔２２６とを示す模式図である。図６の矢印は、筐体内で発生する気流を示している。図７は、実施の形態に係るディスクドライブ２００を示すブロック図である。

図３および図５に示すように、ディスクドライブ２００は、扁平な箱状をなした、光ディスクＤへの情報の記録および光ディスクＤの再生を行う装置である。ディスクドライブ２００は、トレイを使用せずに光ディスクＤをローディングするトレイ方式のディスクドライブである。

図５および図７に示すように、ディスクドライブ２００は、筐体２０１と、スピンドルモータ２４０（モータの一例）と、サーボ制御部２５０と、２つの制御部２６０と、２つの光ピックアップ２７０とを有する。本実施の形態では、ディスクドライブ２００のターンテーブルに両面記録型の光ディスクＤが配置されている。

筐体２０１は、扁平な箱状をなし、内部に光ディスクＤ、スピンドルモータ２４０、サーボ制御部２５０、２つの制御部２６０と、２つの光ピックアップ２７０等を収納している。図３および図４に示すように、筐体２０１は、第１カバー２１０と、第２カバー２２０と、シャーシ２３１とを有する。

第１カバー２１０は、略平板状をなした、筐体２０１のＺ軸マイナス方向側に配置されるカバーである。第１カバー２１０の略中央には、光ディスクＤの回転で発生した気流により、筐体２０１の外部から外気が筐体２０１の内部（筐体２０１内）に吸気される吸気孔２１１が形成されている。吸気孔２１１は、吸気孔２１１を形成する第１カバー２１０の一部である側壁をも含んでいる。

図５および図６に示すように、吸気孔２１１は、光ディスクＤを平面視した場合に、光ディスクＤと重なる位置に形成されている。より好ましくは、光ディスクＤを平面視した場合に、吸気孔２１１が光ディスクＤの回転軸心Ｄ１と重なる位置に形成されている。本実施の形態では、吸気孔２１１の中心は、光ディスクＤの回転軸心Ｄ１と略一致している。言い換えれば、吸気孔２１１は、第１カバー２１０の略中央部分に形成され、光ディスクＤを平面視した場合に、スピンドルモータ２４０と重なる位置に形成されている。

本実施の形態では、吸気孔２１１の内径Ａ２は、スピンドルモータ２４０の外径よりも大きく、光ディスクＤを平面視した場合に、吸気孔２１１がスピンドルモータ２４０全体と重なっている。

光ピックアップ２７０が最内周に位置する場合（スピンドルモータ２４０に最も近接する場合）に、ディスクドライブ２００を平面視で、吸気孔２１１は、光ピックアップ２７０と重なっていることが好ましい。これは、吸気孔２１１から吸気された空気（気体）が光ピックアップ２７０に向かうため、光ピックアップ２７０の動作で生じる熱と、スピンドルモータ２４０の高速回転で生じる熱とを冷却し易くなるからである。

本実施の形態では、吸気孔２１１の内径Ａ２は４０ｍｍである。ディスクドライブ２００内の部品との関係から、吸気孔２１１の内径Ａ２を４０ｍｍよりも大きくしても、さほど吸気孔２１１から吸気の効果を得え難くなるからである。なお、吸気孔２１１の内径Ａ２は４０ｍｍに限定されず、内径Ａ２が４０ｍｍ以上又は４０ｍｍ以下でもよい。

図４〜図６に示すように、吸気孔２１１の一部には、外気の吸気を遮蔽する遮蔽部２１３が形成されている。遮蔽部２１３は、遮蔽本体部２１４と、ブリッジ部２１５とを有する。

遮蔽本体部２１４は、吸気孔２１１の中央部分に設けられ、Ｚ軸マイナス方向側から見た場合（光ディスクＤを平面視した場合）に、スピンドルモータ２４０と重なる位置に配置されている。本実施の形態ではスピンドルモータ２４０の回転軸の回転軸心Ｍ１と、遮蔽本体部２１４の中心とが略一致している。本実施の形態では、遮蔽本体部２１４の外径Ａ１は、スピンドルモータ２４０の最大の外径よりも小さく、光ディスクＤを平面視した場合に、遮蔽本体部２１４全体がスピンドルモータ２４０と重なっている。

ブリッジ部２１５は、遮蔽本体部２１４を吸気孔２１１の中央部分に支持する支持体である。本実施の形態では、３本のブリッジ部２１５が遮蔽本体部２１４を吸気孔２１１に支持しているが本数は特に限定されない。なお、遮蔽本体部２１４の中心は、吸気孔２１１の中心と略一致している。

図３および図５に示すように、また、第１カバー２１０には、制御部２６０のＯＤＣ２６１の熱を放熱させる配置台２１９がＯＤＣ２６１と対向する位置に形成されている。配置台２１９とＯＤＣ２６１との間には、熱伝導材料のＴＩＭ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ）が設けられている。これにより、第１カバー２１０は、ヒートシンクとしての役目も果たす。

図４〜図６に示すように、第２カバー２２０は、略箱状をなした、筐体２０１のＺ軸プラス方向側に配置されるカバーである。第２カバー２２０は、天井部２２１と、第１側壁部２２２と、第２側壁部２２３と、第３側壁部２２４と、第４側壁部２２５とを有する。

天井部２２１は、Ｚ軸プラス方向側の壁であり、Ｘ軸方向およびＹ軸方向で規定される平面に対して略平行である。第１側壁部２２２は、天井部２２１のＹ軸マイナス方向側の端縁に配置された側壁であり、Ｘ軸方向およびＺ軸方向で規定される平面に対して略平行である。第２側壁部２２３は、天井部２２１のＹ軸プラス方向側の端縁に配置された側壁であり、第１側壁部２２２と略平行である。第３側壁部２２４は、天井部２２１のＸ軸マイナス方向側の端縁に配置された側壁であり、Ｙ軸方向およびＺ軸方向で規定される平面に対して略平行である。第４側壁部２２５は、天井部２２１のＸ軸プラス方向側の端縁に配置された側壁であり、第３側壁部２２４と略平行である。つまり、第１側壁部２２２、第２側壁部２２３、第３側壁部２２４および第４側壁部２２５は、天井部２２１の周囲を囲んでいる。

筐体２０１には、光ディスクＤの回転で発生した気流により、筐体２０１内の空気を排気する排気孔２２６が形成されている。排気孔２２６は、光ディスクＤの回転方向に接する接線方向に流れる気流の下流側に位置する筐体２０１の側面と交わる箇所に形成される。ここで、回転方向は、光ディスクＤの回転する方向であり、本実施の形態では平面視で時計回りの方向である。接線方向とは、回転方向に接する接線の内、回転方向と同じ方向である。本実施の形態では、排気孔２２６は、第１排気孔２２６ａと、第２排気孔２３１ａとを有する。

第１排気孔２２６ａは、光ディスクＤの回転方向に接する接線方向に流れる気流の下流側に位置する筐体２０１における第２カバー２２０の第１側壁部２２２と交わる箇所に形成される。本実施の形態では、第１排気孔２２６ａは、第１側壁部２２２のＸ軸プラス方向側に形成されている。なお、排気孔は、第４側壁部２２５および第２側壁部２２３のいずれかに形成されていてもよい。

本実施の形態では、第３側壁部２２４に排気孔が形成されていないことが好ましい。これは、情報拡張装置５０にファン１５２が設けられているため、ファン１５２からの風により、筐体２０１内の空気が外部へ排気されなくなる恐れがあるためである。このため、ファン１５２の配置によっては、第３側壁部２２４に排気孔が形成されていてもよい。

図３および図５に示すように、また、第２カバー２２０には、制御部２６０のＯＤＣ２６１の熱を放熱させる配置台２２９がＯＤＣ２６１と対向する位置に形成されている。配置台２２９とＯＤＣ２６１との間には、ＴＩＭが設けられている。これにより、第２カバー２２０は、ヒートシンクとしての役目も果たしている。

図４および図５に示すように、吸気孔２１１および第２排気孔２３１ａには、吸気孔２１１および第２排気孔２３１ａを覆う防塵フィルタ２８１、２８２が設けられている。防塵フィルタ２８１、２８２は、吸気孔２１１および第２排気孔２３１ａにテープ等により固定されている。防塵フィルタ２８１、２８２は、埃等の塵が筐体２０１内に混入することを防止することができる。防塵フィルタ２８１、２８２は、例えばヘパフィルタ、ＰＴＦＥ（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）フィルタ等を用いることができる。

シャーシ２３１は、スピンドルモータ２４０、図７のサーボ制御部２５０、制御部２６０、２つの光ピックアップ２７０等の装置を固定する筒状の枠体である。シャーシ２３１には、内部の空気をディスクドライブ２００の外部に排気する第２排気孔２３１ａが形成されている。第２排気孔２３１ａは、第２カバー２２０における第１側壁部２２２の第１排気孔２２６ａに対向する位置に形成されている。なお、シャーシ２３１は、筐体２０１に含まれていなくてもよい。

第１排気孔２２６ａおよび第２排気孔２３１ａは、光ディスクＤのＺ軸プラス方向側で発生する気流と光ディスクＤのＺ軸マイナス方向側で発生する気流とが排気されるように、Ｚ軸方向に長尺に形成されている。特に言及しない限り、第１排気孔２２６ａおよび第２排気孔２３１ａを纏めて排気孔２２６と呼ぶ。

スピンドルモータ２４０は、図７のサーボ制御部２５０の制御に基づいて、筐体２０１内で回転することで気流が発生する光ディスクＤを回転させる装置である。スピンドルモータ２４０の回転軸の回転軸心Ｍ１は、光ディスクＤの回転軸心Ｄ１と略一致している。本実施の形態では、スピンドルモータ２４０は、Ｚ軸プラス方向側から見て、時計回りに回転する。

図７に示すように、サーボ制御部２５０は、光ピックアップ２７０から出力されるサーボエラー信号に基づいて、レーザ光を光ディスクＤの記録層にフォーカスし、かつ、集光位置を光ディスクＤのトラックに追従させる制御を行う。また、サーボ制御部２５０は、スピンドルモータ２４０の回転数を制御する。サーボ制御部２５０は、例えば、制御部２６０によって制御される。

光ピックアップ２７０は、光ディスクＤの記録層にレーザ光を集光し、光ディスクＤの記録層で反射したレーザ光を受光する。また、光ピックアップ２７０は、受光したレーザ光を電気信号に変換して出力する。光ピックアップ２７０は、電気信号として、例えばウォブル信号、サーボエラー信号及びデータ信号などを出力する。光ピックアップ２７０は、具体的には、ＯＰＵであり、レーザ光を出射するレーザ光源およびレーザ光を電気信号に変換するフォトディテクタ（フォトダイオード）を有する。光ピックアップ２７０は、制御部２６０の制御に基づいて、レーザ光を出射させるレーザ駆動部を有していてもよい。レーザ駆動部は、具体的には、半導体レーザ用の駆動回路である。

２つの光ピックアップ２７０において、一方の光ピックアップ２７０が光ディスクＤのＺ軸プラス方向側に配置され、他方の光ピックアップ２７０がＺ軸マイナス方向側に配置される。つまり、一方の光ピックアップ２７０が光ディスクＤのＺ軸プラス方向側の面にレーザ光を照射するように配置され、他方の光ピックアップ２７０が光ディスクＤのＺ軸マイナス方向側の面にレーザ光を照射するように配置される。

図５および図７に示すように、制御部２６０は、ディスクドライブ２００が備える各構成要素の制御、制御装置６０との通信等を行う装置であり、ＯＤＣ２６１等を実装した基板２６２等で構成されている。制御部２６０は、光ディスクＤのデータの再生および記録する場合に、光ピックアップ２７０のレーザ駆動部、サーボ制御部２５０等を制御することにより、光ピックアップ２７０が照射するレーザ光を光ディスクＤの記録層に集光させる。具体的には、制御部２６０は、サーボ制御部２５０を制御してスピンドルモータ２４０を回転させることにより、集光されたレーザ光のビームスポットを光ディスクＤの記録層のトラックに追従させる。

本実施の形態では、２つの制御部２６０は、光ディスクＤ等を介して向かい合うように配置されている。具体的には、一方の制御部２６０が光ディスクＤのＺ軸プラス方向側に配置され、他方の制御部２６０が光ディスクＤのＺ軸マイナス方向側に配置されている。

次に、光ディスクＤが回転した場合におけるディスクドライブ２００内の状態について説明する。

図８は、実施の形態に係るディスクドライブ２００の筐体２０１内の圧力を示すコンター図である。図９は、実施の形態に係るディスクドライブ２００の筐体２０１内の流速を示すコンター図である。

図８に示すように、このような、ディスクドライブ２００では、サーボ制御部２５０によってスピンドルモータ２４０が回転すると、スピンドルモータ２４０とともに光ディスクＤが回転軸心Ｄ１周りで回転する。光ディスクＤが回転すると、光ディスクＤの表面と空気との摩擦により渦状の気流が発生する。具体的には、図８のシミュレーション解析で示すように、光ディスクＤのＺ軸マイナス方向側の面と筐体２０１の第１カバー２１０との間に発生した負圧によって、吸気孔２１１から外気が吸気される。この負圧によって生じた気流は、光ディスクＤの回転方向と接する接線方向に向かう。この気流は、筐体２０１の側壁を沿いながら排気孔２２６に向かう。つまり、外気は、上流側の吸気孔２１１から吸気されて、下流側の排気孔２２６から排気される。

図９に示すように、光ディスクＤと、光ディスクＤの回転方向と接する接線方向に流れる気流の下流側に位置する排気孔２２６との間での空気の流速が大きくなっている。このため、ディスクドライブ２００の内部に発生した気流によって、内部の空気が排気孔２２６から排気される。このようなディスクドライブ２００では、筐体２０１内の空気を換気することができる。

次に、ディスクドライブ２００における熱等価回路について説明する。

図１０は、実施の形態に係るディスクドライブ２００の熱等価回路を示す図である。ここでは、制御部２６０のＯＤＣ２６１内のＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を熱源とした場合について説明する。２つの制御部２６０が設けられているが、熱等価回路は同様であるため、一方の制御部２６０について説明する。

図１０に示すように、ＯＤＣ２６１の半導体素子（例えばＬＳＩ）で発生した熱は、ＯＤＣ２６１のパッケージ（半導体素子を覆うパッケージ）に伝導する。ＯＤＣ２６１のパッケージの熱は、筐体２０１内で対流する空気を介して筐体２０１に伝導したり、ＴＩＭを介して筐体２０１に伝導したりする。また、ＯＤＣ２６１のパッケージの熱は、ＯＤＣ２６１を実装する基板２６２に伝導してさらに筐体２０１に伝導したり、筐体２０１内で対流する空気を介して基板２６２から筐体２０１に伝導したりする。つまり、ＯＤＣ２６１のＬＳＩで発生した熱は、複数の径路を経て筐体２０１に伝導される。

筐体２０１に伝導された熱は、情報拡張装置５０のファン１５２の風で外気に放熱されたり、ディスクドライブ２００を収容している情報拡張装置５０等の他の装置に伝導したり、筐体２０１から外気に輻射されたりする。

筐体２０１内で対流する空気は、光ディスクＤの回転で生じる渦状の気流により、排気孔２２６から外気に排気される。このようにして、熱源で発生した熱が放熱される。なお、熱源がスピンドルモータ２４０、２つの光ピックアップ２７０においても同様であり、熱等価回路の説明を省略する。

［結果］
本発明者は、吸気孔および排気孔がディスクドライブ内の温度にどのように影響するかについての実験を行った。ここでは、この実験の結果について説明する。この実験には、ＴＥＳＴ１の装置３０１、ＴＥＳＴ２の装置３０２、ＴＥＳＴ３の装置３０３、ＴＥＳＴ４の装置３０４、本実施の形態のディスクドライブ２００を用いた。

図１１の（ａ）は、ＴＥＳＴ１の装置３０１が起動した場合におけるＴＥＳＴ１の装置３０１とＴＥＳＴ１の装置３０１内の温度を示す図である。図１１の（ａ）に示すように、ＴＥＳＴ１の装置３０１では、本実施の形態のディスクドライブ２００のような吸気孔２１１および排気孔２２６が形成されていない、通常のディスクドライブを用いた。ここで起動した場合とは、起動後十分に時間が経過し、温度上昇が完全に飽和した時点を意味する。

図１１の（ｂ）は、ＴＥＳＴ２の装置３０２が起動した場合におけるＴＥＳＴ２の装置３０２とＴＥＳＴ２の装置３０２内の温度を示す図である。図１１の（ｂ）に示すように、ＴＥＳＴ２の装置３０２では、吸気孔２１１ａおよび排気孔３２６を形成したディスクドライブを用いた。ＴＥＳＴ２の装置３０２では、円形状の吸気孔２１１ａが、中央部分に形成された第１カバーを用いた。吸気孔２１１ａには、本実施の形態のような遮蔽部２１３は設けられていない。吸気孔２１１ａの内径は２０ｍｍであり、排気孔３２６の大きさは１５ｍｍ×１２．５ｍｍである。

図１１の（ｃ）は、ＴＥＳＴ３の装置３０３が起動した場合におけるＴＥＳＴ３の装置３０３とＴＥＳＴ３の装置３０３内の温度を示す図である。図１１の（ｃ）に示すように、ＴＥＳＴ３の装置３０３では、吸気孔２１１ｂおよび排気孔３２６ａを形成したディスクドライブを用いた。ＴＥＳＴ３の装置３０３では、矩形状の吸気孔２１１ｂが中央部分に形成された第１カバーを用いた。吸気孔２１１ｂには、本実施の形態のような遮蔽部２１３は設けられていない。吸気孔２１１ｂの大きさは２５ｍｍ×１２．５ｍｍであり、排気孔３２６の大きさは１５ｍｍ×１２．５ｍｍである。

図１１の（ｄ）は、ＴＥＳＴ４の装置３０４が起動した場合におけるＴＥＳＴ４の装置３０４とＴＥＳＴ４の装置３０４内の温度を示す図である。図１１の（ｄ）に示すように、ＴＥＳＴ４の装置３０４では、吸気孔２１１ｃおよび排気孔３２６を形成したディスクドライブを用いた。ＴＥＳＴ４の装置３０４では、矩形状の吸気孔２１１ｃが形成された第１カバー２１０用い、吸気孔２１１ｃは、第１カバー２１０の中央部分から離れた位置に形成している。吸気孔２１１ｃの大きさは２５ｍｍ×１２．５ｍｍであり、排気孔３２６の大きさは１５ｍｍ×１２．５ｍｍである。

本実施の形態のディスクドライブ２００は、図３に示すように、本実験において、吸気孔２１１の内径を４０ｍｍとし、吸気孔２１１の遮蔽本体部２１４の外径を２０ｍｍとし、排気孔３２６の大きさを２５×１３．７５ｍｍとした。

ＴＥＳＴ１の装置３０１における光ピックアップ２７０の周囲の温度を基準温度Ｔａとする。この場合、実験結果では、ＴＥＳＴ２の装置３０２内の温度が（基準温度Ｔａ−１０．３）℃となり、ＴＥＳＴ３の装置３０３内の温度が（基準温度Ｔａ−９．６）℃となり、ＴＥＳＴ４の装置３０４内の温度が（基準温度Ｔａ−６．６）℃となり、図３に示す本実施の形態のディスクドライブ２００の温度が（基準温度Ｔａ−１０．８）℃となった。

この実験結果から、吸気孔２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１および排気孔３２６、３２６、３２６、２２６を形成したＴＥＳＴ２の装置３０２、ＴＥＳＴ３の装置３０３、ＴＥＳＴ４の装置３０４および図３に示す本実施の形態のディスクドライブ２００では、吸気孔および排気孔を形成していないＴＥＳＴ１の装置３０１に比べて、いずれの装置においても装置内の温度が低下していることが判った。特に、ＴＥＳＴ２の装置３０２、ＴＥＳＴ３の装置３０３および図３に示す本実施の形態のディスクドライブ２００の実験結果から、吸気孔２１１が光ディスクＤの回転軸心Ｄ１と重なる位置に形成（本実施の形態では第１カバー２１０の中央部分に形成）される場合に、より排熱効果が高くなることが判った。これは、光ディスクＤの回転によって生み出された渦状の気流は、吸気能力が高くなる光ディスクＤの回転軸心Ｄ１と重なる位置に吸気孔２１１を形成することで、吸気能力の向上による排気能力の向上によって、筐体内の換気能力が向上したと考えられる。

次に、本発明者は、ディスクドライブ内に生じる気流の流速についてのシミュレーション解析を行った。

図１２の（ａ）は、図１１の（ｂ）に係るＴＥＳＴ２の装置３０２における筐体２０１内の気流の流速を示す図である。図１２の（ｂ）は、ＴＥＳＴ２の装置３０２における筐体２０１内に発生している気流についてのシミュレーション解析である。ＴＥＳＴ２の装置３０２では、吸気孔２１１ａが第１カバー２１０の略中央部分に形成されているため、筐体２０１内部に発生している気流は、渦状となっている。この場合では、筐体２０１内を略均一に排熱し易くなる。

図１２の（ｂ）は、図１１の（ｄ）係るＴＥＳＴ４の装置３０４の筐体２０１内の気流を示す図である。図１２の（ｂ）は、ＴＥＳＴ４の装置３０４の筐体２０１内に発生している気流についてのシミュレーション解析である。ＴＥＳＴ４の装置３０４では、吸気孔２１１ｃが第１カバー２１０の端縁側に形成されているため、筐体２０１内部に発生している気流は、図１２の（ａ）のような渦状とならず、孤を描くような気流が発生している。この場合では、筐体２０１内を略均一に排熱し難くなる。

［作用効果］
次に、本実施の形態におけるディスクドライブ２００の作用効果について説明する。

上述したように、本実施の形態に係るディスクドライブ２００は、筐体２０１と、筐体２０１内で回転することで気流が発生する光ディスクＤを回転させるスピンドルモータ２４０とを備える。また、筐体２０１には、気流により、筐体２０１の外部から外気が吸気される吸気孔２１１と、筐体２０１内の空気を排気する排気孔２２６とが形成される。光ディスクＤを平面視した場合に、吸気孔２１１は、光ディスクＤと重なる位置に形成される。

このように、吸気孔２１１と排気孔２２６とが筐体２０１に形成されているため、光ディスクＤの回転で生じた気流によって、吸気孔２１１から外気が筐体２０１内に吸気されるとともに、排気孔２２６から筐体２０１内の空気が排気される。このため、ディスクドライブ２００内のスピンドルモータ２４０、光ピックアップ２７０、制御部２６０等で生じた熱を排熱することができる。このため、ディスクドライブ２００内の温度上昇を抑制することができる。

したがって、ディスクドライブ２００の温度上昇を抑制することで、ディスクドライブ２００の保証温度超過による各部品の故障や、寿命低下等による製品信頼性の悪化を抑制することができる。なお、ディスクドライブ２００の部品は、光ピックアップ２７０の半導体部品に限定されず、光ピックアップ２７０の他の部品、制御部２６０等をも含む意味である。

特に、筐体２０１に吸気孔２１１および排気孔２２６を形成するといった簡易な構造で、筐体２０１内に渦状の気流を生み出すことができるため、内部の装置に特殊な加工や構造体を設ける必要もない。このため、このディスクドライブ２００では、製造コストの高騰化を抑制することができる。

また、本実施の形態に係る情報記録装置１００は、データを記録する装置である。そして、情報記録装置１００は、情報拡張装置５０を複数備える。

この情報記録装置１００においても、ディスクドライブ２００と同様の作用効果を奏する。

また、本実施の形態に係るディスクドライブ２００において、排気孔２２６は、光ディスクＤの回転方向に接する接線方向に流れる気流の下流側に位置する筐体２０１の側面と交わる箇所に形成される。

このように、光ディスクＤの回転方向に接する接線方向に流れる気流の下流側に位置する筐体２０１の側面と交わる箇所に排気孔２２６が形成されているため、ディスクドライブ２００内の空気が排気され易くなる。このため、ディスクドライブ２００内の熱をより排熱することができる。

また、本実施の形態に係るディスクドライブ２００において、光ディスクＤを平面視した場合に、吸気孔２１１は、光ディスクＤの回転軸心Ｄ１と重なる位置に形成される。

このように、吸気孔２１１が光ディスクＤの回転軸心Ｄ１と重なる位置に形成されているため、吸気孔２１１からディスクドライブ２００内に外気をより吸気することができる。このため、ディスクドライブ２００内の熱をより排熱することができる。

また、本実施の形態に係るディスクドライブ２００において、吸気孔２１１の一部には、外気の吸気を遮蔽する遮蔽部２１３が形成される。そして、光ディスクＤを平面視した場合に、遮蔽部２１３は、スピンドルモータ２４０と重なっている。

このように、吸気孔２１１におけるスピンドルモータ２４０のＺ軸マイナス方向の位置（遮蔽部２１３の遮蔽本体部２１４が設けられる位置）では、スピンドルモータ２４０が回転の中心であるため吸気能力が小さくなる。一方、光ディスクＤを平面視した場合に、スピンドルモータ２４０と吸気孔２１１とが重なっていない吸気孔２１１の部分では、光ディスクＤと空気との摩擦により発生した渦状の気流によって吸気能力が大きくなる。このため、吸気能力の大きい場所から吸気させるとともに、吸気能力の小さい場所の吸気を遮蔽する遮蔽部２１３を吸気孔２１１に設けることで、吸気孔２１１の吸気能力を確保することができる。このため、ディスクドライブ２００内の熱をより排熱することができる。

また、本実施の形態に係るディスクドライブ２００において、吸気孔２１１および排気孔２２６には、防塵フィルタ２８１、２８２が設けられる。

このように、吸気孔２１１および排気孔２２６に防塵フィルタ２８１、２８２が設けられているため、外部からの埃等の異物がディスクドライブ２００の内部に入り込み難くすることができる。

また、本実施の形態に係る情報拡張装置５０は、ディスクドライブ２００を格納する。また、情報拡張装置５０は、ディスクドライブ２００を格納するラック１５１と、ディスクドライブ２００に送風するファン１５２とを備える。そして、ラック１５１は、さらに、ファン１５２からの送風を吸気孔２１１に案内する第１、２風路板２３３、２３５を有する。

このように、ファン１５２がディスクドライブ２００への送風を第１、２風路板２３３、２３５が吸気孔２１１に案内するため、吸気孔２１１が効果的に外気を吸気することができる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

例えば、上記実施の形態において、光ピックアップは、吸気孔と排気孔との間に形成される流路に配置されていることが好ましい。この場合、筐体内の気流により、光ピックアップに生じる熱をより放熱させることができる。このため、光ピックアップの劣化をより抑制することができる。

また、上記実施の形態において、吸気孔は、第１カバーに形成されているが、第２カバーに形成されていてもよい。

また、上記実施の形態において、吸気孔の形状は、円形状をなしているが、多角形状、半円状、これらを組み合わせた形状等であってもよく、特に限定しない。また、排気孔の形状においても、矩形状をなしているが、円形状、多角形状、半円状、これらを組み合わせた形状等であってもよく、特に限定しない。

また、上記実施の形態において、制御部などの構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、上記実施の形態において、各種記録型、再生型（ＲＯＭ）の光ディスクに適用可能である。例えば、ＡＤ（アーカイバルディスク（登録商標））、ＢＤ（ブルーレイディスク（登録商標））、ＤＶＤ、ＣＤなどの記録型、再生型の光ディスクに適用可能である。また、光ディスクは、片面記録型、片面再生型であってもよい。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、記録型、再生型の光ディスク装置として有用である。

５０ 情報拡張装置
１００ 情報記録装置
１５１ ラック
１５２ ファン
２００、３０２、３０３、３０４ ディスクドライブ（光ディスク装置）
２０１ 筐体
２１１、２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ 吸気孔
２１３ 遮蔽部
２２６、３２６ 排気孔
２２６ａ 第１排気孔（排気孔）
２３１ａ 第２排気孔（排気孔）
２３３ 第１風路板（風路板）
２３５ 第２風路板（風路板）
２４０ スピンドルモータ（モータ）
２８１、２８２ 防塵フィルタ
Ｄ 光ディスク

Claims (7)

1. 筐体と、
   前記筐体内で回転することで気流が発生する光ディスクを回転させるモータとを備え、
   前記筐体には、前記気流により、前記筐体の外部から外気が吸気される吸気孔と、前記筐体内の空気を排気する排気孔とが形成され、
   前記光ディスクを平面視した場合に、前記吸気孔は、前記光ディスクと重なる位置に形成される
   光ディスク装置。
2. 前記排気孔は、前記光ディスクの回転方向に接する接線方向に流れる前記気流の下流側に位置する前記筐体の側面と交わる箇所に形成される
   請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記光ディスクを平面視した場合に、前記吸気孔は、前記光ディスクの回転軸心と重なる位置に形成される
   請求項１又は２に記載の光ディスク装置。
4. 前記吸気孔の一部には、外気の吸気を遮蔽する遮蔽部が形成され、
   前記光ディスクを平面視した場合に、前記遮蔽部は、前記モータと重なっている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ディスク装置。
5. 前記吸気孔および前記排気孔には、防塵フィルタが設けられる
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ディスク装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の光ディスク装置を格納する情報拡張装置であって、
   前記光ディスク装置を格納するラックと、
   前記光ディスク装置に送風するファンとを備え、
   前記ラックは、さらに、前記ファンからの送風を前記吸気孔に案内する風路板を有する
   情報拡張装置。
7. データを記録する情報記録装置であって、
   請求項６に記載の情報拡張装置を複数備える
   情報記録装置。