説明

ディスククランプ機構およびディスク駆動装置

【課題】トレーに安定化部材を兼ねて装置を薄型化し、薄型光ディスクと安定化部材が接触摺動せずに回転開始し回転安定時に安定化部材に近づけ情報の記録/再生をする。
【解決手段】ベース部20が下降してトレー兼安定化部材1に接近し、ターンテーブル7とクランパー8間の磁力吸引により、薄型光ディスク2をクランパー8が持ち上げ、下降してきたターンテーブル7と噛み合わせられクランプされる。トレー兼安定化部材1と薄型光ディスク2の下面は、薄型光ディスク2の回転停止時と、回転開始から回転安定時になるまでトレー兼安定化部材1に接触しないような距離になるようにベース部20の降下を所定の位置で停止する。薄型光ディスク2を回転安定時にトレー兼安定化部材1と近づけて、薄型光ディスク2の面振れを抑制して安定化させ情報の記録/再生を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、可撓性を有する薄型の光ディスクを回転させ、安定化部材により薄型の光ディスクに空気力学的な力を作用させて面振れを抑制し安定化させて、情報の記録および再生のいずれかを行う記録再生装置に用いられるディスククランプ機構およびディスク駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、光ディスクを利用した記録再生装置は、この装置内部に備えられたスピンドルモータのシャフトにターンテーブルを固着し、このターンテーブルに光ディスクを載置して回転させ、この光ディスク対して情報を書き込みまたは読み出しを行っている。この方法としては、ターンテーブルの中央部にリング状の穴部を設け、その穴部にリング状のマグネットを備え、このマグネットにより、記録再生装置内部の支持アングルに吊り下げ状に設けられた鉄板等の金属板からなるクランパーを磁気吸引して載置された光ディスクをクランプ(挟持)する。これにより、光ディスクをターンテーブルのディスク載置面の方向に保持していた。
【0003】
しかし、従来の方法では、本発明が対象としている0.3mm以下の薄いフィルム状の光ディスク(以後、薄型光ディスクと記載)に対しては、クランプすること自体は可能であるが、薄型光ディスクのためクランプ後に安定した回転は不可能であった。また、近年、薄型光ディスクを用いるために安定化部材と呼ばれる安定的に回転可能な方式が提案されている(特許文献1参照)。この安定化機構を有し、かつ、トレーと安定化部材を兼用した極めてコンパクトなディスク駆動装置とそのクランプ方法が求められる。
【0004】
可撓性を有する薄型光ディスクの駆動装置では、薄型光ディスクを高速に回転させて情報の記録/再生を行うために、空気力学的な力を作用させ薄型光ディスクの面振れを抑制し安定化させる安定化部材が必要であり、その効果を確実にするためには薄型光ディスクの安定化部材とは反対側には空気が自由に流れるある程度の空間が必要である。
【0005】
図14〜図16は前述した薄型光ディスクを用いるディスク駆動装置の一構成例を示す図で、非特許文献1に掲載のディスク駆動装置に周知のトレーを追加したものである。
【0006】
図14では薄型光ディスクを載置するため外に飛び出した状態からトレー1aを、トレー1aの動きを示す矢印方向に移動する。薄型光ディスク(図示せず)を載置したトレー1aを収納し、斜めに上がった状態の安定化板1bの下で、安定化板1bの動きを示す矢印方向に移動する(図15参照)。また、図14に示すようにトレー1aには、ターンテーブル7および光ピックアップ5と干渉しないように中央部まで切り欠き1cを有している。
【0007】
図16に示すように、薄型光ディスクを載置したトレー1aを収納し、その後、安定化板1bが下がって薄型光ディスクをクランパー(図示せず)でクランプして回転が開始されるが、前述した安定化板1bの効果を得られるように、空気が自由に流れる空間を設けるため、薄型光ディスクをクランプしたターンテーブル7を上昇させる等の動作がなされ、安定化板1bにより薄型光ディスクの安定した回転を得る。
【0008】
また、特許文献2には、通常のCDやDVDのような円形状とは異なり、カード形状とか非円形の光ディスクをトレー上に装着するために、トレー中央部にディスクホルダーを具備し、光ディスクのクランプ自体は前述した従来技術によって行うものが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、前述の図14〜図16に示すように、薄型の光ディスクを、トレーを用いてロード/アンロードするディスク駆動装置においては、通常の光ディスク装置に不必要な安定化板1bを具備し、この安定化板1bを移動するための機構、また安定化板1bの作用効率を良くする空間を設ける等の機構を要するために、装置が複雑化し、また薄型化することが難しくなる。また、薄型光ディスクをトレーを用いてロード/アンロードし、かつ薄型光ディスクの安定な回転を得るためトレーに安定化部材を兼ね備えた構成のディスク駆動装置は存在していない。
【0010】
本発明は、前記従来技術の問題を解決するものであり、可撓性を有する薄型光ディスクに記録/再生を行う記録再生装置に用いられ、トレーに安定化部材を兼ねた構成とし、装置を薄型化するとともに、薄型光ディスクを安定化部材に接触摺動することなく回転開始して回転安定時には安定化部材に近づけて情報の記録/再生をすることが可能な薄型光ディスクをクランプする機構および薄型光ディスクの駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前記の目的を達成するために、本発明に係る請求項1に記載したディスククランプ機構は、可撓性を有する薄型の光ディスクを回転させるスピンドルモータの回転軸に固着されたターンテーブルと、光ディスクに対して空気力学的な力を作用させて面振れを抑制して安定化させる安定化部材と、安定化部材の中心部で、ディスク面の垂直方向に移動可能に支持されるクランパーとを備え、ターンテーブルとクランパーにより回転する光ディスクを移動可能に挟持することを特徴とする。
【0012】
この構成によって、装置を薄型化するとともに、安定化部材に接触摺動することなく光ディスクを挟持して回転でき、回転安定時の光ディスクを安定化部材に近づけ光ディスクの面振れを抑制して安定化させて情報の記録/再生を行うことができる。
【0013】
また、請求項2〜5に記載した発明は、請求項1のディスククランプ機構であって、クランパーを支持するため、クランパーの中心で回転軸下方に軸部を設け、軸部を回転可能に軸支する支持手段を備え、支持手段により安定化部材に吊り下げ状にクランパーを装着したこと、さらに、支持手段が両端の固定部で安定化部材に固定され、中心部の円形形状の取付部分でクランパーを支持すること、また、クランパーの軸部に支持手段の取付部分と遊嵌する凹部を設けたこと、さらに、支持手段の取付部分の直径が、光ディスク回転時の回転軸変動分を加えたクランパーの凹部の直径より大きく、クランパーの軸部の直径より小さくし、凹部から取付部分が外れることのない大きさとしたことを特徴とする。
【0014】
この構成によって、安定化部材に装着したクランパーがディスク面の垂直方向で移動可能で、かつ支持手段から外れることなく、光ディスクを回転させることができる。
【0015】
また、請求項6,7に記載した発明は、請求項4,5のディスククランプ機構において、クランパーの凹部のディスク面に垂直方向の長さは、支持手段が回転可能にクランパーを支持し、かつクランパーとターンテーブルで挟持した回転停止時の光ディスクが安定化部材から所定量離れた位置となる長さであること、さらに、クランパーとターンテーブルで挟持した光ディスクを安定化部材から離れた位置とする所定量が、1〜3mmであることを特徴とする。
【0016】
この構成によって、クランパーとターンテーブルで挟持した光ディスクをディスク面の垂直方向で移動可能とし、安定化部材に接触摺動することなく光ディスクの安定した回転を行うことができる。
【0017】
また、請求項8に記載した発明は、請求項2〜7のディスククランプ機構であって、クランパーを支持する支持手段が、弾性部材のピアノ線、金属板からなることを特徴とする。
【0018】
また、請求項9,10に記載した発明は、請求項1〜8のディスククランプ機構であって、光ディスクを挟持するターンテーブルおよびクランパーのいずれか一方、あるいは双方に磁性体を備えたこと、さらに、光ディスクを挟持するターンテーブルの中心部分に凸部を設け、対向するクランパーの中心部分に凹部を設けたことを特徴とする。
【0019】
この構成によって、光ディスクを挟持するターンテーブルとクランパーとの噛み合わせを確実にできる。
【0020】
また、請求項11に記載したディスク駆動装置は、請求項1〜10のいずれか1項に記載のディスククランプ機構を備え、可撓性を有する薄型の光ディスクに情報の記録または再生を行うため、ターンテーブルとクランパーで挟持した光ディスクの回転安定時に安定化部材に近づけて面振れを抑制し安定化することを特徴とする。
【0021】
この構成によって、薄型化した装置で光ディスクの面振れを抑制して安定化するため、光ディスクに情報の記録および再生の処理を確実に行えるように駆動することができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、装置を薄型化するとともに、安定化部材に接触摺動することなく光ディスクを挟持して回転でき、回転安定時の光ディスクを安定化部材に近づけ光ディスクの面振れを抑制し安定化させて情報の記録/再生を正確に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1−1】本発明の実施形態におけるディスク駆動装置の概略構成を示す斜視図
【図1−2】本実施形態におけるディスク駆動装置でロード/アンロード機構の概略構成(a),(b)を示す斜視図
【図2】本実施形態におけるトレー兼安定化部材のアンロード時の(a),(b)は斜視図と側面図、ロード時の(c),(d)は斜視図と側面図、および(e)は透過側面図
【図3】本実施形態におけるトレー兼安定化部材の概略を示す(a)は斜視図、(b)は光ピックアップのガイド凹部を設けた斜視図、(c)は断面図
【図4】本実施形態におけるクランプ機構の一連の動作(a)〜(c)を示す断面図
【図5】本実施形態におけるクランパーの概略構成を示す断面図
【図6】本実施形態におけるクランプ状態(a),(b)を示す拡大断面図
【図7】本実施形態におけるクランプ機構を示すトレー兼安定化部材の(a)は断面図、(b)はその半分の斜視図、(c)はクランプ時の断面図、(d)は別のクランパーを用いた断面図
【図8】本実施形態におけるクランパー支持部に(a)はピアノ線、(b)は金属板を用いた概略構成を示す図
【図9】本実施形態におけるディスク回転停止時から回転安定時までの薄型光ディスクとトレー兼安定化部材との位置関係(a)〜(d)を示す図
【図10】本実施形態におけるディスク回転停止時から回転安定時までの薄型光ディスクとトレー兼安定化部材との別の位置関係(a)〜(d)を示す図
【図11】本実施形態におけるディスク駆動装置のベース部両端に設けた駆動部の(a)は薄型光ディスクの回転安定時、(b)は回転停止時を示す断面図
【図12】図11の駆動部の動作と薄型光ディスク脱着の関係を示すタイムチャート
【図13】本実施形態のディスク外し部材の動作を示す回転安定時の(a)は斜視図、(b)は断面図、回転停止時の(c)は斜視図、(d)は断面図
【図14】従来の薄型光ディスクを用いるディスク駆動装置の一構成例でトレーの動きを示す斜視図
【図15】従来の薄型光ディスクを用いるディスク駆動装置の一構成例で安定化板の動きを示す斜視図
【図16】従来の薄型光ディスクを用いるディスク駆動装置の一構成例でクランプ状態を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。
【0025】
図1−1は本発明の実施形態におけるディスク駆動装置の概略構成を示す斜視図である。図1−1に示すように、ディスク駆動装置3は、図1−1中のトレー兼安定化部材1の動きを示す矢印方向に前後することにより、薄型光ディスク2のロード/アンロードを行う。薄型光ディスク2を回転させるスピンドル部4は、スピンドルモータ6とターンテーブル7とが固着されている。また、クランパー8はトレー兼安定化部材1に弾性部材等からなる支持手段(図示せず)により余裕をもって連結支持され、かつ回転可能に装着されている。
【0026】
図1−2はディスク駆動装置において、トレー兼安定化部材1を装置内外に移動して薄型光ディスク2のロード/アンロードを行う駆動系を示し、(a),(b)は左右の斜視図である。図1−2に示すトレー駆動モータ15が回転することで、ウォームギヤ16によってレール17に沿って案内されるトレー兼安定化部材1が、図1−1に示す矢印方向に移動する。
【0027】
図2はディスク駆動装置の概略を示すトレー兼安定化部材のアンロード時の斜視図(a)と側面図(b)、ロード時の斜視図(c)と側面図(d)および透過側面図(e)である。
【0028】
図1−1,図1−2に示すディスク駆動装置3は、可撓性を有する薄型光ディスク2を駆動手段(スピンドル部4)で回転させ、トレー兼安定化部材1により空気力学的な力を作用させることで、薄型光ディスク2の面振れを抑制し安定化させて、情報の記録および再生のいずれかを行うもので、このディスク駆動装置3は、薄型光ディスク2の下方に配置したトレー兼安定化部材1に薄型光ディスク2を載せたままディスク載置面に略平行な方向にトレー駆動モータ15等の駆動系により移動して、ディスク駆動装置3内外に薄型光ディスク2をロード/アンロードする機構を備える。
【0029】
図2(a),(b)は、薄型光ディスク2をディスク駆動装置3外にアンロードした場合を示し、図2(c),(d)は、薄型光ディスク2をディスク駆動装置3内にロードした場合を示す概略図である。
【0030】
この構成により、ディスク駆動装置3内での薄型光ディスク2に対してトレー兼安定化部材1の反対側の空間を広く取ることができ、これにより空気力学の安定化効果を確実にすることができると共に、可撓性を有する薄型光ディスク2のロード/アンロードが容易になる。
【0031】
本実施形態では、スピンドル部4と光ピックアップ5が同一のフレーム(ベース部20)に搭載されたユニットとなっている。そして、トレー兼安定化部材1がクランパー8と一体化されてベース部20と組み合わせてディスク駆動装置3を構成している。
【0032】
スピンドル部4と光ピックアップ5の位置関係は高い精度で保持する必要があるが、同一のベース部20に搭載したことで、精度の維持が容易である。このため、スピンドル部4,光ピックアップ5を搭載するフレーム(ベース部20)と、クランパー8を搭載するトレー兼安定化部材1の両者を、位置調整機構を介して組み合わせることでディスク駆動装置3を組み立てる(図2(e)参照)。
【0033】
なお、クランパー8は、後述する弾性部材(例えば、ピアノ線、金属板等)を介してトレー兼安定化部材1に余裕を持って連結支持されており、トレー兼安定化部材1に対し垂直方向に所定の距離移動させても回転可能となっている。そのため、薄型光ディスク2をクランパー8とターンテーブル7間にクランプした後、ターンテーブル7(クランパー8)とトレー兼安定化部材1の距離を可変しても薄型光ディスク2は影響されることなく回転することができる。
【0034】
これにより、薄型光ディスク2の回転開始時にはトレー兼安定化部材1との距離を1000μmより大きくし、薄型光ディスク2が4000rpm程度まで加速した後にトレー兼安定化部材1と薄型光ディスク2の距離を300μm以下程度まで接近させる動作を行うことで面振れを抑制し安定化が可能となる、この動作は薄型光ディスクドライブにとって、必須の要件である(非特許文献2参照)。
【0035】
また、図2(e)に示すようにディスク駆動装置3において、薄型光ディスク2を回転させるスピンドル部4、および情報の記録あるいは再生を行う光ピックアップ5をトレー兼安定化部材1と対向する薄型光ディスク2の上方に配置している。
【0036】
これにより、トレー兼安定化部材1の移動機構の設置が容易となるとともに、薄型光ディスク2をディスク駆動装置3内外にロード/アンロードする際、薄型光ディスク2のトレー兼安定化部材1への設置を容易にすることができる。
【0037】
図3は本実施形態のトレー兼安定化部材の概略構成を示し、(a)は斜視図、(b)は光ピックアップのガイド凹部を設けた斜視図、(c)は断面図である。
【0038】
ディスク駆動装置3において、図3(a)に示すように、トレー兼安定化部材1のディスク載置面の周辺に土手状のディスクガイド部10を設ける。このディスクガイド部10によって、薄型光ディスク2のディスク駆動装置3内外へのロード/アンロード時にトレー兼安定化部材1からの転落を防止することができる。
【0039】
また、ディスクガイド部10の一部には、光ピックアップ5が移動する際に、その動きが制限されることなく、薄型光ディスク2への情報の記録/再生の障害とならないようにガイド凹部10aを設けている(図3(b),(c)参照)。
【0040】
図4(a)〜(c)は本実施形態におけるクランプ機構の一連の動作を示したものである。
【0041】
図4(a)に示すように、記録/再生しようとする薄型光ディスク2をクランパー8を具備したトレー兼安定化部材1に載置する。薄型光ディスク2を載置したトレー兼安定化部材1は、ディスク駆動装置3の内部に移動する。薄型光ディスク2を載置したトレー兼安定化部材1が、ディスク駆動装置3内部の所定の位置で停止すると、スピンドルモータ6および光ピックアップ5を搭載したベース部20が図示しないベース部移動機構(図中の黒矢印)によって下方に移動を開始する(図4(b)参照)。
【0042】
このベース部20がある位置まで降下すると、ターンテーブル7とクランパー8間に発生する磁力によりクランパー8がターンテーブル7へ吸いつけられる。これは、ターンテーブル7とクランパー8のディスク挟持部31により薄型光ディスク2をクランプするために、ターンテーブル7,クランパー8のいずれか一方、あるいは双方に磁性体(例えば、永久磁石34)を具備しているからである(図5参照)。
【0043】
その結果、クランパー8は、薄型光ディスク2を押し上げ、さらに所定の位置まで降下したターンテーブル7との間に薄型光ディスク2がクランプされる。その後、図4(c)に示すように、安定にクランプされた薄型光ディスク2は、スピンドルモータ6により回転され、光ピックアップ5により所望のデータ記録あるいはデータの読み出しが行われる。
【0044】
図6(a)〜(c)は、図4(b),(c)に示す一連の動作の中で薄型光ディスクがクランプされようとしている様子を拡大して示したものである。図6(a)に示す状態から、ある位置までベース部20が下降し、トレー兼安定化部材1に接近すると、ターンテーブル7とクランパー8間で磁力の吸引が発生し、薄型光ディスク2をクランパー8が少し持ち上げ、下降してきたターンテーブル7に噛み合わせられ薄型光ディスク2が両者によりクランプされる。このとき、クランパー8を吊り下げ状に支持しているクランパー支持部23が弾性部材により構成されているため、図6(b)に示すように撓みが生じて磁力の吸引によるクランプはより容易なものとなる。
【0045】
また、ターンテーブル7とクランパー8が薄型光ディスク2をクランプする際に、薄型光ディスク2の中心穴21とターンテーブル7とクランパー8の噛み合わせ用の凸部32’および凹部32とによって、薄型光ディスク2の中心位置でクランプすることが可能となる(図5参照)。なお、薄型光ディスク2をクランプする際に、ターンテーブル7をゆっくりと回転させながら行うとより確実にクランプすることができる。
【0046】
その後、図6(c)に示すように、トレー兼安定化部材1と薄型光ディスク2の下面(トレー兼安定化部材1に接する面)は、薄型光ディスク2の回転停止時と回転開始から回転安定時となるまでトレー兼安定化部材1に接触しないような距離(1000μm〜3000μm)になるようにベース部20の降下を所定の位置で停止するように設計する。
【0047】
図7(a)〜(d)は本実施形態のクランプ機構を例示したものである。図7(a)は図6(a)に相当し、ディスク駆動装置3の中にトレー兼安定化部材1に載置されて薄型光ディスク2が存在する状態を示す断面図であり、図7(b)がその半分の斜視図を示す。薄型光ディスク2はトレー兼安定化部材1上に存在するが図7(b)では薄いため少し外側がカールした状態で示す。
【0048】
トレー兼安定化部材1の中心部にはクランプ機構があり、このクランプ機構は、トレー兼安定化部材1に設けられたクランパー8がスピンドル部(図示せず)のターンテーブル7に引き寄せられるための上下移動、およびディスク回転時にその回転の妨げにならないように空間的に自由度を有した、吊り下げ状に支持可能な弾性部材(例えば、ピアノ線等)のクランパー支持部23からなる。
【0049】
ロード時において、薄型光ディスク2をクランプするため降下するターンテーブル7にクランパー8が引き寄せられ移動するが、クランパー支持部23の部材が有する弾性およびクランパー8を支持する余裕により、クランパー8の移動する範囲が決められる。またクランパー支持部23は、前記決められた範囲以上にターンテーブル7が上昇するアンロード時には、この範囲を境にターンテーブル7からクランパー8を離脱するように支持している。
【0050】
また図7(c)は図6(b)に相当し、薄型光ディスク2がクランパー8とターンテーブル7の間にクランプされた状態を示す断面図である。ターンテーブル7は前記のとおり薄型光ディスク2をクランプするために下降するが、クランプされた薄型光ディスク2がトレー兼安定化部材1に接触しないような距離(1000μm〜3000μm)になっている。
【0051】
このため、回転時には薄型光ディスク2とトレー兼安定化部材1との接触はなく、また空気力学的な力の効果により面振れすることなく、トレー兼安定化部材1との距離を1000μm〜3000μmに保持したまま安定に回転できる。面振れがないため、薄型軽量なディスクを高速に回転可能である。
【0052】
前述した図5に断面図を示すクランパー8は、水平に切断した形状はどの部分も円形となっている。スピンドル部のターンテーブル7が降下していない状態では、クランパー支持部23(ピアノ線)はクランパー8の軸部30に設けた凹部33の最上端でクランパー8を支持している(図6(a),図7(a)参照)。ところが、ターンテーブル7が降下して、磁力によるターンテーブル7とクランパー8間の吸引力が発生するとクランパー8の位置が上昇するため、その最上端部の支持から離れクランパー支持部23(ピアノ線)で形成した円形部分(後述する図8(a)の取付部分35)から外れることなく上昇する。最終的に薄型光ディスク2のクランプ時には、クランパー支持部23(ピアノ線)は凹部33の最下端近くに位置するようになる(図6(c),図7(c)参照)。
【0053】
前記したように凹部33のディスク面に垂直方向の長さは、薄型光ディスク2の厚さ、スピンドル部4へのクランプのタイミング、回転時にクランパー支持部23(ピアノ線)等が邪魔にならないような余裕を有したクランプ構造となっている。このためクランプ時に薄型光ディスク2と一体化したクランパー8とクランパー支持部23(ピアノ線)がディスク回転時に接触し薄型光ディスク2の回転を妨げることはなく薄型光ディスク2は高速に安定した回転が可能になる。
【0054】
なお、クランパー8に設けた凹部33のディスク面に垂直方向の長さとして、図7(d)に示す長さB(例えば、4〜6mm)とすると、薄型光ディスク2の高速回転(10000rpm)を行った場合に異常振動を発生する可能性がある。このため図7(b)に示すような長さA(例えば、1〜3mm)とする方が、異常振動を発生しにくくでき、安定した回転を得ることができる。さらに、余計な突出部分をなくすことで装置を薄型化することが可能となる。
【0055】
図8(a),(b)にクランパー支持部の概略構成を示す。図8(a)に示すように、クランパー支持部23はピアノ線36でできており、クランパー8をトレー兼安定化部材1の中心部にゆるく支持しており、またピアノ線36で作製しているために薄く、小型、軽量、安価に実現することができる。
【0056】
クランパー8の支持用の凹部33と遊嵌する取付部分35は、凹部33の直径よりもディスク回転時の回転軸の最大変動分を考慮して、少し大きい空間的余裕が持てる直径とし、またクランパー8の軸部30の直径より小さく凹部33から外れることのないように、クランパー支持部23(ピアノ線36)の中心部に円形形状の取付部分35を構築する。また、クランパー支持部23をトレー兼安定化部材1に固定するためにピアノ線36で作製したクランパー支持部23の両端固定部をねじ37あるいは接着剤等でトレー兼安定化部材1に固定する。
【0057】
また、図8(b)にはクランパー支持部23を金属板38等で作製した例を示す。クランパー支持部23の中心部にクランパー8の支持用の取付部分35となる円形の穴、そしてトレー兼安定化部材1にクランパー支持部23を固定できればピアノ線でなくとも作製できることは明らかである。
【0058】
なお、本実施形態の構成を試作し、厚さ0.1mmのフィルム状の薄型光ディスクを作製して、連続1000回のクランプ動作の繰り返し実験を行った。実験として、薄型光ディスクをトレー兼安定化部材上に載置し、薄型光ディスクのロード、クランプ、アンロードを繰り返して、1000回の繰り返し動作において、本実施形態の構成例での安定な動作を確認した。
【0059】
図9(a)〜(d)は本実施形態のディスク回転停止時から回転安定時までの薄型光ディスクとトレー兼安定化部材との位置関係を示す図である。また、図に明示してはいないディスク駆動装置には、トレー兼安定化部材1と、上下に可動なターンテーブル7とスピンドルモータ6および光ピックアップ5を一体化して有している。ターンテーブル7(スピンドルモータ6)の昇降は、相対位置調整機構による移動としてベース部移動機構(図示せず)による移動により昇降可能である。
【0060】
ディスク駆動装置において、装置外から薄型光ディスク2をロードし、その後薄型光ディスク2をターンテーブル7とクランパー8によりクランプする(図4(a)〜(c)参照)。この状態で、例えば後述する図11の装置構成において、第1,第2駆動部25,26によりターンテーブル7を数100μm程度上下に動かす。このとき、クランパー8はクランパー支持部23との余裕によって多少の上下動の移動マージンを持っているため、薄型光ディスク2をクランプしたまま上下に動くことができ、これにより薄型光ディスク2とトレー兼安定化部材1の距離を変化させることができる。
【0061】
図9(a)に示すように、トレー兼安定化部材1上の薄型光ディスク2にターンテーブル7が下降すると、図9(b)に示すように、ターンテーブル7とクランパー8により薄型光ディスク2をクランプする。その後、図9(c)に示すように、ディスク回転を開始し、この回転開始時には、薄型光ディスク2をトレー兼安定化部材1から引き離した状態(距離:Cbd=1000μm〜3000μm)で回転を開始し、回転を一定した状態とする。さらに、図9(d)に示すように、薄型光ディスク2をトレー兼安定化部材1に距離Cbd’<300μm程度まで近づける。これにより安定した面振れ特性を得られ、正確な記録/再生を行うことが可能となる。このとき、薄型光ディスク2とトレー兼安定化部材1は80μm〜300μmの距離で近接している。
【0062】
ディスク駆動装置において、薄型光ディスク2をクランプし回転が停止している状態では、薄型光ディスク2はディスク内周から外周へ向けて重力方向に垂れ下がっている(図9(b)参照)。そして、薄型光ディスク2が回転を開始し、遠心力によって重力による外周の垂れ下がりが少なくなった状態から、回転の遠心力により薄型光ディスク2の垂れ下がりがなくなり、トレー兼安定化部材1と薄型光ディスク2を接近させても接触しない回転安定状態とする(図9(c)参照)。さらに薄型光ディスク2をトレー兼安定化部材1へ相対位置調整機構による移動(図中の白矢印)により近づけることで(図9(d)参照)、空気力学的な力の作用による面振れ量の抑制効果を得ることができる。
【0063】
このように、トレー兼安定化部材1が薄型光ディスク2の下側にある場合も、薄型光ディスク2とトレー兼安定化部材1の静電気による接触または密着および接触摺動を回避することができる。
【0064】
また、図10(a)〜(d)は本実施形態のディスク回転停止時から回転安定時までの薄型光ディスクとトレー兼安定化部材との別の位置関係を示す図である。また、図に明示していないがディスク駆動装置には、相対位置調整機構(図示せず)により上下に可動なトレー兼安定化部材1と、ベース部移動機構(図示せず)により上下に可動なターンテーブル7とスピンドルモータ6および光ピックアップ5を一体化して有している。そして、トレー兼安定化部材1の昇降を行う相対位置調整機構としては、前述の図9で述べた構成とは異なり、別途駆動機構を設けることが必要となる。
【0065】
前述の図9と同様にディスク駆動装置において、薄型光ディスク2をクランプし回転が停止している状態では、薄型光ディスク2はディスク内周から外周へ向けて重力方向に垂れ下がっている(図10(b)参照)。そして、薄型光ディスク2が回転を開始し、遠心力によって重力による外周の垂れ下がりが少なくなった状態から、回転の遠心力により薄型光ディスク2の垂れ下がりがなくなり、トレー兼安定化部材1と薄型光ディスク2を接近させても接触しない回転安定状態とする(図10(c)参照)。さらに薄型光ディスク2をトレー兼安定化部材1へ相対位置調整機構による移動(図中の白矢印)により近づけることで(図10(d)参照)、空気力学的な力の作用による面振れ量の抑制効果を得ることができる。
【0066】
このように、前述した図9と同様にトレー兼安定化部材1が薄型光ディスク2の下側にあっても、薄型光ディスク2とトレー兼安定化部材1の静電気による貼りつきと接触摺動を回避できる。
【0067】
図11に示すディスク駆動装置は、前述したディスク駆動装置に有するクランパー8、クランパー支持部23を有するトレー兼安定化部材1と、スピンドルモータ6、ターンテーブル7、光ピックアップ5を有するベース部20に加え、ベース部20を昇降する左右の第1,第2駆動部25,26と、これを制御する手段とを備えて構成したものである。この構成において、ディスク駆動装置のベース部20は、第1,第2駆動部25,26により左右別々の状態での昇降移動が可能である。
【0068】
図11(a)は、ベース部20がトレー兼安定化部材1へ下降し、薄型光ディスク2とトレー兼安定化部材1が近接して回転し、また記録/再生の動作を行っている状態である。また、図11(b)は、ベース部20がトレー兼安定化部材1から上昇することで、ターンテーブル7とクランパー8が離れ、クランプしている薄型光ディスク2が離脱し、トレー兼安定化部材1上に載置され回転停止している状態を示している。
【0069】
図12は、回転停止時にベース部20がトレー兼安定化部材1から離れていくときの、第1,第2駆動部25,26の動作と、薄型光ディスク2の脱着の関係を示すタイムチャートである。
【0070】
図12に示すように、第1駆動部25(ステッピングモータ)のステップが、3ステップ進むと、ギヤ25aが回転してベース部20の左側(図11(b)参照)が若干上昇し、トレー兼安定化部材1からの距離が若干離れる(状態B)。次に、第2駆動部26(ステッピングモータ)のステップが、3ステップ進むと、ギヤ26aが回転してベース部20の右側(図11(b)参照)が若干上昇し、トレー兼安定化部材1からの距離が若干離れる(状態C)。
【0071】
これを交互に繰り返し、左右が段階的に上昇することにより、磁性結合しているターンテーブル7とクランパー8があるところで離脱する。さらに、薄型光ディスク2がターンテーブル7から離脱し、トレー兼安定化部材1上に落下する。
【0072】
これにより、ベース部20を左右同時に上げた場合に、ターンテーブル7とクランパー8は磁気的な結合力が強いために生じる、薄型光ディスク2が離脱しにくい状況や、薄型光ディスク2が軽量なためターンテーブル7から離脱しにくい状況を回避して、より簡易に離脱することが可能となる。
【0073】
なお、ターンテーブル7とクランパー8が、第1,第2駆動部25,26により離脱する際、上昇するターンテーブル7に対し、クランパー8は磁力によってともに上昇しようとするが、クランパー支持部23によってトレー兼安定化部材1からある範囲以上は上昇しないように支持されており、この範囲を超えると離脱する。
【0074】
図13(a)〜(d)に示すディスク駆動装置は、前述したディスク駆動装置において、アンロード時に薄型光ディスクを外す部品を設けたものである。図13(a)〜(d)に示すように、リング状のディスク外し部材12は筐体9から伸びる固定部品13に取り付けられた部品であって、ベース部20の上下動に関わりなく固定されており動かない。図13(c),(d)で示されるように、ターンテーブル7からクランパー8が離脱した後、さらにベース部20が上に移動するときに、高速回転による静電気等の影響で薄型光ディスク2がターンテーブル7とともに上に移動しようとする。このとき固定されているディスク外し部材12が薄型光ディスク2に突き当たり、下に落ちるような力を与える。
【0075】
これにより、薄型光ディスク2が軽量なためターンテーブル7から離脱しにくい状況を回避し、アンロードするときに必ずトレー兼安定化部材1上に落ち載置されるようにすることができる。
【0076】
なお、ディスク外し部材12は、薄型光ディスク2をターンテーブル7とクランパー8によりクランプした回転停止時や回転安定時において、薄型光ディスク2の動作に影響しない位置に設置されている。また、ディスク外し部材12の形状はリング状である必要はなく、薄型光ディスク2が下に落ちるような力を与えることができる形状ならば、棒状、板状などいかなる形状であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【0077】
本発明に係るディスククランプ機構およびディスク駆動装置は、装置を薄型化するとともに、安定化部材に接触摺動することなく光ディスクを挟持して回転でき、回転安定時の光ディスクを安定化部材に近づけ光ディスクの面振れを抑制して安定化させて情報の記録/再生を正確に行うことができ、可撓性を有する薄型の光ディスクに情報の記録および再生のいずれかを行う記録再生装置に用いて有用である。
【符号の説明】
【0078】
1 トレー兼安定化部材
2 薄型光ディスク
3 ディスク駆動装置
4 スピンドル部
5 光ピックアップ
6 スピンドルモータ
7 ターンテーブル
8 クランパー
9 筐体
10 ディスクガイド部
10a ガイド凹部
12 ディスク外し部材
13 固定部品
15 トレー駆動モータ
16 ウォームギヤ
17 レール
20 ベース部
21 光ディスクの中心穴
23 クランパー支持部
25 第1駆動部
25a,26a ギヤ
26 第2駆動部
30 軸部
31 ディスク挟持部
32,33 凹部
32’ 凸部
34 永久磁石
35 取付部分
36 ピアノ線
37 ねじ
38 金属板
【先行技術文献】
【特許文献】
【0079】
【特許文献1】特開2006−107698号公報
【特許文献2】特開2003−223755号公報
【非特許文献】
【0080】
【非特許文献1】NHK技研だより No.42(2008.09) R&D 薄型光ディスク、インターネット<http://www.nhk.or.jp/strl/publica/giken_dayori/jp2/rd-0809.html>
【非特許文献2】Jpn.J.Appl.46(2007)pp.3750-3754 : High Speed Flexible Optical Disk with Cylindrically Concaved Stabilizer : Yasutomo Aman, Nobuaki Onagi, Shozo Murata, Yasunori Sugimoto, Daiichi Koide, and Haruki Tokumaru : Published June 22, 2007

【特許請求の範囲】
【請求項1】
可撓性を有する薄型の光ディスクを回転させるスピンドルモータの回転軸に固着されたターンテーブルと、前記光ディスクに対して空気力学的な力を作用させて面振れを抑制して安定化させる安定化部材と、前記安定化部材の中心部で、ディスク面の垂直方向に移動可能に支持されるクランパーとを備え、前記ターンテーブルと前記クランパーにより回転する前記光ディスクを移動可能に挟持することを特徴とするディスククランプ機構。
【請求項2】
前記クランパーを支持するため、前記クランパーの中心で回転軸下方に軸部を設け、前記軸部を回転可能に軸支する支持手段を備え、前記支持手段により安定化部材に吊り下げ状に前記クランパーを装着したことを特徴とする請求項1記載のディスククランプ機構。
【請求項3】
前記支持手段が両端の固定部で安定化部材に固定され、中心部の円形形状の取付部分でクランパーを支持することを特徴とする請求項2記載のディスククランプ機構。
【請求項4】
前記クランパーの軸部に支持手段の取付部分と遊嵌する凹部を設けたことを特徴とする請求項2記載のディスククランプ機構。
【請求項5】
前記支持手段の取付部分の直径が、光ディスク回転時の回転軸変動分を加えたクランパーの凹部の直径より大きく、前記クランパーの軸部の直径より小さくし、前記凹部から前記取付部分が外れることのない大きさとしたことを特徴とする請求項4記載のディスククランプ機構。
【請求項6】
前記クランパーの凹部のディスク面に垂直方向の長さは、支持手段が回転可能に前記クランパーを支持し、かつ前記クランパーとターンテーブルで挟持した回転停止時の光ディスクが安定化部材から所定量離れた位置となる長さであることを特徴とする請求項4または5記載のディスククランプ機構。
【請求項7】
前記クランパーとターンテーブルで挟持した光ディスクを安定化部材から離れた位置とする所定量が、1〜3mmであることを特徴とする請求項6記載のディスククランプ機構。
【請求項8】
前記クランパーを支持する支持手段が、弾性部材のピアノ線、金属板からなることを特徴とする請求項2〜7のいずれか1項に記載のディスククランプ機構。
【請求項9】
前記光ディスクを挟持するターンテーブルおよびクランパーのいずれか一方、あるいは双方に磁性体を備えたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のディスククランプ機構。
【請求項10】
前記光ディスクを挟持するターンテーブルの中心部分に凸部を設け、対向するクランパーの中心部分に凹部を設けたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のディスククランプ機構。
【請求項11】
請求項1〜10のいずれか1項に記載のディスククランプ機構を備え、可撓性を有する薄型の光ディスクに情報の記録または再生を行うため、ターンテーブルとクランパーで挟持した前記光ディスクの回転安定時に安定化部材に近づけて面振れを抑制し安定化することを特徴とするディスク駆動装置。

【図1−1】
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【図1−2】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【公開番号】特開2011−70713(P2011−70713A)
【公開日】平成23年4月7日(2011.4.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−219038(P2009−219038)
【出願日】平成21年9月24日(2009.9.24)
【出願人】(000004352)日本放送協会 (2,206)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【出願人】(503391577)長太郎エンジニアリング株式会社 (16)
【出願人】(591053926)財団法人エヌエイチケイエンジニアリングサービス (169)
【Fターム(参考)】