ディスク駆動装置およびディスクカートリッジならびにカートリッジ収納体
【課題】フレキシブルな記録ディスクを空気力学的に安定化させて、高速に記録/再生することを、簡素化された構成にて可能にする。
【解決手段】ディスクカートリッジ2のカートリッジケース3において、光ディスク1の上面と下面とを覆う長さに差をつけ、カートリッジケース3の下側3aが上側3bよりも長くしている。このため、カートリッジケース3の下側3aが下方へ移動すると、カートリッジケース3の下側3aが外側に向って凸になるように反り、ディスクカートリッジ2全体としては下側内部が大きく広がる空間Sができる。したがって、記録/再生時に、カートリッジケース3の上側3bは光ディスク1から離れて平らな水平状態にあり、回転する光ディスク1とカートリッジケース3の下面3aとが摺動しないようなクリアランスを形成することができる。
【解決手段】ディスクカートリッジ2のカートリッジケース3において、光ディスク1の上面と下面とを覆う長さに差をつけ、カートリッジケース3の下側3aが上側3bよりも長くしている。このため、カートリッジケース3の下側3aが下方へ移動すると、カートリッジケース3の下側3aが外側に向って凸になるように反り、ディスクカートリッジ2全体としては下側内部が大きく広がる空間Sができる。したがって、記録/再生時に、カートリッジケース3の上側3bは光ディスク1から離れて平らな水平状態にあり、回転する光ディスク1とカートリッジケース3の下面3aとが摺動しないようなクリアランスを形成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、記録および/または再生が行われる可撓性を有するシート状の光学的情報記録媒体である記録ディスクを、回転駆動するためのディスク駆動装置、およびこの光ディスクを収納するディスクカートリッジ、ならびにこのディスクカートリッジが複数収納されるカートリッジ収納体に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、テレビ放送のデジタル化が始まるなど、大容量のデジタルデータを記録することが光ディスクに求められている。光ディスクの高密度化のための手法のうち、基本的な方法は記録/再生のための光ビームのスポット径を小さくすることである。
【0003】
このため、記録/再生のために用いられる光ビームの波長を短く、かつ対物レンズの開口数NAを大きくすることが有効である。光ビームの波長についてはCD(compact disk)では近赤外光の780nm、DVD(digital versatile disk)では赤色光の650nm近傍の波長が用いられている。最近、青紫光の半導体レーザが開発され、今後は400nm近傍のレーザ光が使用されると予想される。
【0004】
また、対物レンズについては、CD用はNA0.5未満であったが、DVD用はNA0.6程度である。今後、さらに開口数(NA)を大きくしてNA0.7以上とすることが求められる。しかし、対物レンズのNAを大きくすること、および光ビームの波長を短くすることは、光ビームを絞るときに収差の影響が大きくなることでもある。したがって、光ディスクのチルトに対するマージンが減ることになる。また、NAを大きくすることによって焦点深度が小さくなるため、フォーカスサーボ精度を上げなくてはならない。
【0005】
さらに、高NAの対物レンズを使用することによって、対物レンズと光ディスクの記録面との距離が小さくなってしまうため、光ディスクの面振れを小さくしておかないと、始動時のフォーカスサーボを引き込む直前、対物レンズと光ディスクとが衝突することがあり、ピックアップの故障の原因となる。
【0006】
短波長,高NAの大容量光ディスクとして、例えば非特許文献1に示されているように、CDと同程度に厚く剛性の大きい基板に記録膜を成膜し、記録/再生用の光を基板を通さずに、薄いカバー層内を通して記録膜に対して記録/再生する構成のシステムが提案されている。
【0007】
また、例えば特許文献1,特許文献2に記載されているように、平面を有する安定化板の上方で可撓性を有する光ディスクを回転させて、光ディスクにおける面振れを安定化させる方法が知られている。
【0008】
それに対して、本発明者らは、特許文献3,特許文献4にて、フレキシブル性を有する記録ディスクを回転させ、離散配置された安定化部材をピックアップと反対側に配置することにより、良好なディスク面振れ特性を得ること、および記録/再生面側における摺動傷の回避を両立することができるようにした駆動装置を提案した。
【0009】
特に特許文献4では、補助安定化部材と、ピックアップ位置の主安定化部材とを二等辺三角形を形成するように配置することによって、より高い面振れ安定性を得ることができた。
【特許文献1】特開平7−105657号公報
【特許文献2】特開平10−308059号公報
【特許文献3】特開2003−115108号公報
【特許文献4】特開2004−253112号公報
【非特許文献1】O PLUS E(vol.20 No.2),183ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
フレキシブル性を有する光ディスクにおいては、いわゆる表面記録型ディスクとなり、ディスク表面の傷あるいは汚れが信号のエラーにつながりやすい。そこで光ディスクをカートリッジに収納して用いることが必須となる。しかし、特許文献4に記載されたような配置の空気安定化機構を用いる場合、ディスクは多少湾曲させて回転する。この場合、ディスクが薄いのにもかかわらず、ディスクカートリッジは、回転時の湾曲を見込んだ厚さで形成する必要があり、カートリッジ厚さが大きくなる。また厚さを保持するために、ディスクディスクカートリッジには、ある程度の剛性が必要になる。
【0011】
他の案として、ディスクをカートリッジから完全に取り出して記録/再生することも考えられるが、表面記録型ディスクを接触しながらのハンドリングは、ディスクに対して傷や汚れを付ける危険があって難しい。
【0012】
本発明の目的は、フレキシブルな記録ディスクを空気力学的に安定化させて、高速に記録/再生することを、簡素化された構成にて可能にしたディスク駆動装置およびディスクカートリッジならびにカートリッジ収納体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、可撓性を有するシート状の記録ディスクを回転させる回転駆動手段と、前記記録ディスクの記録面とは反対面側に設置され、少なくとも前記記録ディスクにおける書込あるいは読取が行われる部位におけるディスク回転軸方向の面振れを、空気力学的な空気流の圧力差を発生させることにより安定化させる安定化手段とを備え、可撓性を有するディスクカートリッジに収納された前記記録ディスクが用いるディスク駆動装置であって、前記記録ディスクが収納された状態で前記ディスクカートリッジを変形させ、該記録ディスクに対して前記安定化手段を作用させる手段を備えたことを特徴とし、この構成によって、可撓性を有するシート状の記録ディスクが記録/再生時、および非使用時において常にディスクカートリッジに収納された状態になるため、ハンドリングに際して傷や汚れを付けてしまうことを防ぐことができ、しかも、支障なく記録ディスクを空気力学的に安定化させて、高速に記録/再生することができる。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載のディスク駆動装置において、ディスクカートリッジに収納された状態で記録ディスクが湾曲可能であることを特徴とし、この構成によって、記録/再生時に記録ディスクが空気力学的な空気流の圧力差を受けて湾曲することができる。
【0015】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2記載のディスク駆動装置にて用いられるディスクカートリッジであって、可撓性を有するシート状の記録ディスクを、前記記録ディスクと略同程度の可撓性を有するカートリッジケースに収納したことを特徴とし、この構成によって、記録ディスクとカートリッジケースとが空気力学的力を受けてフレキシブルであるため、ディスク駆動装置における記録/再生時の記録ディスクに対する空気力学的な変形を生じさせ易くなる。
【0016】
請求項4に記載の発明は、複数枚の請求項3記載のディスクカートリッジを、比較的低剛性を有するカートリッジ収納本体に収納し、このカートリッジ収納本体から前記ディスクカートリッジを1枚ずつ取り出し可能にしたことを特徴とし、この構成によって、薄く可撓性を有する記録ディスクを複数積載して1つのカートリッジ収納本体に収納しても、収納本体の全体としては、さほど厚くならず記録容量が大きいものにすることができる。
【0017】
請求項5に記載の発明は、請求項4記載のカートリッジ収納体において、カートリッジ収納本体に収納される各ディスクカートリッジの外側面に、隣接するディスクカートリッジが互いに滑りやすいように加工を施したことを特徴とし、この構成によって、薄く可撓性を有するディスクカートリッジの収納,取り出しを円滑,容易にすることができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、シート状でフレキシブルな記録ディスクを、安全なハンドリンクで、簡便な構成のカートリッジと駆動機構により、空気安定化して高速に記録/再生することが実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0020】
図1は本発明に係るディスクカートリッジの実施形態を説明するための平面状態の斜視図、図2は本実施形態のディスクカートリッジの側面図であり、1は、中央孔1aが設けられ、シート状で可撓性を有する記録ディスクである光ディスク、2は、光ディスク1と略同程度の可撓性を有し、2つ折状態になって内部に光ディスク1が収納されているディスクカートリッジであって、ディスクカートリッジ2には、後述するスピンドルモータのチャッキングなどが挿入可能に形成された通孔2a−1(図1では上側),2a−2(図1では下側)、および光ディスク1の記録/再生面をベルヌーイの原理による空気力学的作用力にて安定化させる主安定化部材および光ピックアップの移動領域に対向させて形成された長孔2b、および副安定化部材の設置位置に対向させて形成された孔2cを備えている。
【0021】
図2に示すように、ディスクカートリッジ2のカートリッジケース3は、光ディスク1の上面と下面とを覆う長さが異なっており、下側3aが上側3bよりも長くなっている。このため、図3に示すように、カートリッジケース3の下側3aが下方へ移動すると、カートリッジケース3の下側3aが外側に向って凸になるように反る。このため、ディスクカートリッジ2全体としては下側内部が大きく広がり空間Sができることになる。
【0022】
本実施形態の光ディスクとディスクカートリッジの材質などについて具体的に説明すると、光ディスク1は、直径120mm,厚さ0.1mmのポリカーボネート製フレキシブルディスクの基板上に対して、凹凸の情報ピットを熱エンボス方法にて形成し、その後、銀合金の反射膜を形成して、紫外線硬化樹脂で保護膜を形成してディスクとなしたものである。
【0023】
そして、前記光ディスク1を、本例では厚さ0.2mmのポリスチレンで作ったカートリッジケース3に入れた。カートリッジケース3は、上側3bが一辺125mmの正方形であり、下側3bが125mmの辺と135mmの辺とを持つ長方形とした。
【0024】
なお、図4に示すように、カートリッジケース3の上下側3a,3bであるポリスチレンシートには、直径121mmの円形ザグリを0.1mm深さで入れてある。したがって、上下側3a,3b共に深さ0.1mm凹んでいるため、ディスクカートリッジ2全体としては0.2mm厚さの空間5が形成されていることになる。この空間5に光ディスク1が収納される。
【0025】
カートリッジケース3の上下側3a,3bには、前記通孔2a−1,−2と前記長孔2bとがそれぞれ形成され、下側3aには光ディスク1に対して空気力学的力を作用させる副安定化部材の設置位置に対向して孔2cが形成されている。
【0026】
図5は本発明に係るディスク駆動装置の実施形態における概略構成を説明するための平面状態(非動作時)の斜視図であり、11,11はディスクカートリッジ3を装置内に引き込むため一対のガイドレール、12は装置内に設置されているスピンドルモータ、13はスピンドルモータ12の上部に設けられて光ディスク1を保持するチャッキング部、14は主安定化部材、15,15は副安定化部材である。
【0027】
図6は本発明に係るディスク駆動装置の実施形態における動作を説明するための平面状態の斜視図であり、ディスクカートリッジ2は、一対のガイドレール11,11を図示しないローラなどによって駆動され、図5の状態から図6の駆動装置の奥側におけるローディング位置に移動されて、チャッキング部13にてチャッキングされる。
【0028】
図7はディスクカートリッジのローディング前の状態を示しており、スピンドルモータ12のチャッキング部13に対向して光ディスク1の中央部を挟持するクランパ16が下方へ移動する。図8はローディングされて記録/再生の位置に移動した後の状態を示している。
【0029】
クランパ16の下降により光ディスク1を押下すると、光ディスク1の外周部は副安定化部材15,15と接触して上方に押されるようになり、カートリッジケース3の下側3aと光ディスク1との中央部が下方に凸状に反る。この状態でディスクカートリッジ2の周辺部分が後述するようにロックされる。このロックの後、スピンドルモータ12のチャッキング部13が多少上昇する。これによって回転する光ディスク1とカートリッジケース3の下面3aとが摺動しないようなクリアランスが形成されることになる。このときカートリッジケース3の上側3bは光ディスク1から離れて平らな水平状態にある。
【0030】
この後、スピンドルモータ12を始動させて、光ディスク1を回転駆動させ、主安定化部材14および光ピックアップ(図示せず)を光ディスク1の両面からそれぞれ近接させ、光ピックアップによる記録/再生部位におけるディスク面振れを、主安定化部材14によるベルヌーイの効果の空気力学的な作用、ならびに主安定化部材14を基準として略二等辺三角形配置になっている副安定化部材15,15による空気力学的な作用によって安定化させる。
【0031】
本実施形態の光ディスクに対する記録/再生について、図9〜図11を参照して具体的に説明する。図9〜図11において、(a)は動作時の側面図、(b)は(a)に示す状態の斜視図である。
【0032】
本駆動装置に、ディスクカートリッジ2を前記のようにローディングすると、スピンドルモータ12のチャッキング部13が光ディスク1をチャックし、クランパ16の下降と共に下に約3.5mm移動する。このとき、図9(a),(b)に示すように、カートリッジケース3の上側3bは平らな状態であり、カートリッジケース3の下側3aの通孔2aの周辺部が駆動装置の爪部材17によってロックされる。この後、チャッキング部13を約1mm上に戻すことにより、図10(a),(b)に示すような記録/再生待機状態になる。
【0033】
本例では、光ピックアップにおいて、光源として405nmレーザとNA0.9の対物レンズを用いた。
【0034】
記録/再生時、光ディスク1を5200rpmで回転させ、光ピックアップにてフォーカスおよびトラッキングサーボをかけた。光ディスク1は、光ピックアップとの対向位置で10μm未満の面振れとなり、サーボは安定してかけることができた。デフォーカス量も±0.2μm未満であった。このため、光ディスク1にエンボスされた位相ピットによるランダム信号を安定して再生することができた。
【0035】
図12は本発明に係るカートリッジ収納体を示す斜視図であり、前記のような構成のディスクカートリッジ2を、該ディスクカートリッジ2のカートリッジケース3の材質よりも剛性の多少高い材料からなるカートリッジ収納本体20に複数枚収納している。カートリッジ収納本体20は、一側20aが開放されて、ディスクカートリッジ2を1枚ずつ取り出すことが可能になっており、薄く可撓性を有する光ディスク1が収納されたディスクカートリッジ2を複数積載して1つのカートリッジ収納本体20に収納しても、カートリッジ収納本体20の全体としてはさほど厚くならず、しかも全体として記録容量が大きいものにすることができる。
【0036】
個々のディスクカートリッジ2は、各ディスクカートリッジ2ごとに異なる位置に、しおり部21が設けられており、ディスク移動手段である移動用ローラ22などにより、このしおり部21を選択して摘み、ユーザにより指定された順番でディスクカートリッジ2をカートリッジ収納本体20から引き出したり、収納したりすることができる。
【0037】
すなわち、1つの光ディスクに対する記録/再生処理が終了し、他の光ディスクをローディングするときは、光ピックアップを上方へ退避させた後、スピンドルモータ12を停止させる。そして、図11(a),(b)に示すように、クランパ16を上方に2.5mm移動させ、カートリッジケース3の下側3aをつかんでいた駆動装置の爪部材17を外側に移動させて、カートリッジケース3から外す。
【0038】
これにより、図8に示す状態から図7に示す状態に戻り、さらにチャッキング部13が外され、ディスク選択機能を備えた移動用ローラ22などによってディスクカートリッジ3は、ガイドレール11,11に案内されてカートリッジ収納本体20へ戻される。その後、他のカートリッジケース3をローラによりカートリッジ収納本体20から引き出す。そして前記と同様に駆動装置内の所定のローディング位置へ移動させる。この操作を繰り返すことで複数の光ディスク1に対するローディングが行われる。
【0039】
なお、光ディスク1に対するチャッキング部13とクランパ16のチャッキングは、本例では、チャッキング部13とクランパ16に磁石などを具備させて、それらの磁気力による吸着作用を利用する構造にし、光ディスク1の両側を挟むようにしている。
【0040】
また、前記ディスクカートリッジ2のカートリッジケース3の外面に半径50μm程度の突起加工を施すことにより、ディスクカートリッジ2と移動用ローラ22との摩擦力を向上させたり、ディスクカートリッジ2相互間の貼り付き現象の発生を防ぎ、ディスクカートリッジ2相互の摩擦力を小さくしたりすることができて、ディスク交換などのための搬送,移動を容易にすることができる。
【0041】
本実施形態において、フレキシブルな光ディスク1に対してディスクカートリッジ2と駆動装置一体となって副安定化部材が形成されることになる。ローディング時のスピンドルモータ12のチャッキング部13とクランパ16の上下動により、ディスクカートリッジ2の位置と形状は、駆動装置の受け側形状によって所定のものに定まる。そして、光ディスク1はディスクカートリッジ2内で湾曲して回転することにより、ディスク面振れの安定化に必要なディスクとカートリッジ内面との距離、また副安定化部材15の突き出し量,角度が決まる。これにより、二等辺三角形配置構造のスタビライザ(安定化部材)によって、ディスクを低面振れ状態において用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明は、各種光学的情報記録/再生方式のシート状でかつフレキシブルな記録ディスクを用いる記録/再生装置に適用され、特にディスクに対する安全なハンドリンク、および高速に記録/再生することが可能で、簡便な構成が要求されるディスク駆動装置、およびディスクカートリッジ,カートリッジ収納体に実施して有効である。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本発明に係るディスクカートリッジの実施形態を説明するための平面状態の斜視図
【図2】本実施形態のディスクカートリッジの側面図
【図3】本実施形態のカートリッジケースの下側が下方へ移動した状態を示す斜視図
【図4】本実施形態のカートリッジケースの変形例を示す斜視図
【図5】本発明に係るディスク駆動装置の実施形態における概略構成を説明するための平面状態(非動作時)の斜視図
【図6】本発明に係るディスク駆動装置の実施形態における動作を説明するための平面状態の斜視図
【図7】本実施形態のディスク駆動装置におけるディスクカートリッジのローディング前の状態を示す側面図
【図8】本実施形態のディスク駆動装置においてディスクカートリッジがローディングされて記録/再生の位置に移動した後の状態を示す側面図
【図9(a)】本実施形態におけるディスクカートリッジのローディング時の動作を説明するための側面図
【図9(b)】図9(a)に示す状態の斜視図
【図10(a)】本実施形態におけるディスクカートリッジのローディング時の動作を説明するための側面図
【図10(b)】図10(a)に示す状態の斜視図
【図11(a)】本実施形態におけるディスクカートリッジのアンローディング時の動作を説明するための側面図
【図11(b)】図11(a)に示す状態の斜視図
【図12】本発明に係るカートリッジ収納体を示す斜視図
【符号の説明】
【0044】
1 光ディスク
2 ディスクカートリッジ
2a 通孔
2b 長孔
2c 孔
3 カートリッジケース
3a カートリッジケースの下側
3b カートリッジケースの上側
11,11 ガイドレール
12 スピンドルモータ
13 チャッキング部
14 主安定化部材
15,15 副安定化部材
16 クランパ
17 爪部材
20 カートリッジ収納本体
21 しおり部
22 ローラ部材
【技術分野】
【0001】
本発明は、記録および/または再生が行われる可撓性を有するシート状の光学的情報記録媒体である記録ディスクを、回転駆動するためのディスク駆動装置、およびこの光ディスクを収納するディスクカートリッジ、ならびにこのディスクカートリッジが複数収納されるカートリッジ収納体に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、テレビ放送のデジタル化が始まるなど、大容量のデジタルデータを記録することが光ディスクに求められている。光ディスクの高密度化のための手法のうち、基本的な方法は記録/再生のための光ビームのスポット径を小さくすることである。
【0003】
このため、記録/再生のために用いられる光ビームの波長を短く、かつ対物レンズの開口数NAを大きくすることが有効である。光ビームの波長についてはCD(compact disk)では近赤外光の780nm、DVD(digital versatile disk)では赤色光の650nm近傍の波長が用いられている。最近、青紫光の半導体レーザが開発され、今後は400nm近傍のレーザ光が使用されると予想される。
【0004】
また、対物レンズについては、CD用はNA0.5未満であったが、DVD用はNA0.6程度である。今後、さらに開口数(NA)を大きくしてNA0.7以上とすることが求められる。しかし、対物レンズのNAを大きくすること、および光ビームの波長を短くすることは、光ビームを絞るときに収差の影響が大きくなることでもある。したがって、光ディスクのチルトに対するマージンが減ることになる。また、NAを大きくすることによって焦点深度が小さくなるため、フォーカスサーボ精度を上げなくてはならない。
【0005】
さらに、高NAの対物レンズを使用することによって、対物レンズと光ディスクの記録面との距離が小さくなってしまうため、光ディスクの面振れを小さくしておかないと、始動時のフォーカスサーボを引き込む直前、対物レンズと光ディスクとが衝突することがあり、ピックアップの故障の原因となる。
【0006】
短波長,高NAの大容量光ディスクとして、例えば非特許文献1に示されているように、CDと同程度に厚く剛性の大きい基板に記録膜を成膜し、記録/再生用の光を基板を通さずに、薄いカバー層内を通して記録膜に対して記録/再生する構成のシステムが提案されている。
【0007】
また、例えば特許文献1,特許文献2に記載されているように、平面を有する安定化板の上方で可撓性を有する光ディスクを回転させて、光ディスクにおける面振れを安定化させる方法が知られている。
【0008】
それに対して、本発明者らは、特許文献3,特許文献4にて、フレキシブル性を有する記録ディスクを回転させ、離散配置された安定化部材をピックアップと反対側に配置することにより、良好なディスク面振れ特性を得ること、および記録/再生面側における摺動傷の回避を両立することができるようにした駆動装置を提案した。
【0009】
特に特許文献4では、補助安定化部材と、ピックアップ位置の主安定化部材とを二等辺三角形を形成するように配置することによって、より高い面振れ安定性を得ることができた。
【特許文献1】特開平7−105657号公報
【特許文献2】特開平10−308059号公報
【特許文献3】特開2003−115108号公報
【特許文献4】特開2004−253112号公報
【非特許文献1】O PLUS E(vol.20 No.2),183ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
フレキシブル性を有する光ディスクにおいては、いわゆる表面記録型ディスクとなり、ディスク表面の傷あるいは汚れが信号のエラーにつながりやすい。そこで光ディスクをカートリッジに収納して用いることが必須となる。しかし、特許文献4に記載されたような配置の空気安定化機構を用いる場合、ディスクは多少湾曲させて回転する。この場合、ディスクが薄いのにもかかわらず、ディスクカートリッジは、回転時の湾曲を見込んだ厚さで形成する必要があり、カートリッジ厚さが大きくなる。また厚さを保持するために、ディスクディスクカートリッジには、ある程度の剛性が必要になる。
【0011】
他の案として、ディスクをカートリッジから完全に取り出して記録/再生することも考えられるが、表面記録型ディスクを接触しながらのハンドリングは、ディスクに対して傷や汚れを付ける危険があって難しい。
【0012】
本発明の目的は、フレキシブルな記録ディスクを空気力学的に安定化させて、高速に記録/再生することを、簡素化された構成にて可能にしたディスク駆動装置およびディスクカートリッジならびにカートリッジ収納体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、可撓性を有するシート状の記録ディスクを回転させる回転駆動手段と、前記記録ディスクの記録面とは反対面側に設置され、少なくとも前記記録ディスクにおける書込あるいは読取が行われる部位におけるディスク回転軸方向の面振れを、空気力学的な空気流の圧力差を発生させることにより安定化させる安定化手段とを備え、可撓性を有するディスクカートリッジに収納された前記記録ディスクが用いるディスク駆動装置であって、前記記録ディスクが収納された状態で前記ディスクカートリッジを変形させ、該記録ディスクに対して前記安定化手段を作用させる手段を備えたことを特徴とし、この構成によって、可撓性を有するシート状の記録ディスクが記録/再生時、および非使用時において常にディスクカートリッジに収納された状態になるため、ハンドリングに際して傷や汚れを付けてしまうことを防ぐことができ、しかも、支障なく記録ディスクを空気力学的に安定化させて、高速に記録/再生することができる。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載のディスク駆動装置において、ディスクカートリッジに収納された状態で記録ディスクが湾曲可能であることを特徴とし、この構成によって、記録/再生時に記録ディスクが空気力学的な空気流の圧力差を受けて湾曲することができる。
【0015】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2記載のディスク駆動装置にて用いられるディスクカートリッジであって、可撓性を有するシート状の記録ディスクを、前記記録ディスクと略同程度の可撓性を有するカートリッジケースに収納したことを特徴とし、この構成によって、記録ディスクとカートリッジケースとが空気力学的力を受けてフレキシブルであるため、ディスク駆動装置における記録/再生時の記録ディスクに対する空気力学的な変形を生じさせ易くなる。
【0016】
請求項4に記載の発明は、複数枚の請求項3記載のディスクカートリッジを、比較的低剛性を有するカートリッジ収納本体に収納し、このカートリッジ収納本体から前記ディスクカートリッジを1枚ずつ取り出し可能にしたことを特徴とし、この構成によって、薄く可撓性を有する記録ディスクを複数積載して1つのカートリッジ収納本体に収納しても、収納本体の全体としては、さほど厚くならず記録容量が大きいものにすることができる。
【0017】
請求項5に記載の発明は、請求項4記載のカートリッジ収納体において、カートリッジ収納本体に収納される各ディスクカートリッジの外側面に、隣接するディスクカートリッジが互いに滑りやすいように加工を施したことを特徴とし、この構成によって、薄く可撓性を有するディスクカートリッジの収納,取り出しを円滑,容易にすることができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、シート状でフレキシブルな記録ディスクを、安全なハンドリンクで、簡便な構成のカートリッジと駆動機構により、空気安定化して高速に記録/再生することが実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0020】
図1は本発明に係るディスクカートリッジの実施形態を説明するための平面状態の斜視図、図2は本実施形態のディスクカートリッジの側面図であり、1は、中央孔1aが設けられ、シート状で可撓性を有する記録ディスクである光ディスク、2は、光ディスク1と略同程度の可撓性を有し、2つ折状態になって内部に光ディスク1が収納されているディスクカートリッジであって、ディスクカートリッジ2には、後述するスピンドルモータのチャッキングなどが挿入可能に形成された通孔2a−1(図1では上側),2a−2(図1では下側)、および光ディスク1の記録/再生面をベルヌーイの原理による空気力学的作用力にて安定化させる主安定化部材および光ピックアップの移動領域に対向させて形成された長孔2b、および副安定化部材の設置位置に対向させて形成された孔2cを備えている。
【0021】
図2に示すように、ディスクカートリッジ2のカートリッジケース3は、光ディスク1の上面と下面とを覆う長さが異なっており、下側3aが上側3bよりも長くなっている。このため、図3に示すように、カートリッジケース3の下側3aが下方へ移動すると、カートリッジケース3の下側3aが外側に向って凸になるように反る。このため、ディスクカートリッジ2全体としては下側内部が大きく広がり空間Sができることになる。
【0022】
本実施形態の光ディスクとディスクカートリッジの材質などについて具体的に説明すると、光ディスク1は、直径120mm,厚さ0.1mmのポリカーボネート製フレキシブルディスクの基板上に対して、凹凸の情報ピットを熱エンボス方法にて形成し、その後、銀合金の反射膜を形成して、紫外線硬化樹脂で保護膜を形成してディスクとなしたものである。
【0023】
そして、前記光ディスク1を、本例では厚さ0.2mmのポリスチレンで作ったカートリッジケース3に入れた。カートリッジケース3は、上側3bが一辺125mmの正方形であり、下側3bが125mmの辺と135mmの辺とを持つ長方形とした。
【0024】
なお、図4に示すように、カートリッジケース3の上下側3a,3bであるポリスチレンシートには、直径121mmの円形ザグリを0.1mm深さで入れてある。したがって、上下側3a,3b共に深さ0.1mm凹んでいるため、ディスクカートリッジ2全体としては0.2mm厚さの空間5が形成されていることになる。この空間5に光ディスク1が収納される。
【0025】
カートリッジケース3の上下側3a,3bには、前記通孔2a−1,−2と前記長孔2bとがそれぞれ形成され、下側3aには光ディスク1に対して空気力学的力を作用させる副安定化部材の設置位置に対向して孔2cが形成されている。
【0026】
図5は本発明に係るディスク駆動装置の実施形態における概略構成を説明するための平面状態(非動作時)の斜視図であり、11,11はディスクカートリッジ3を装置内に引き込むため一対のガイドレール、12は装置内に設置されているスピンドルモータ、13はスピンドルモータ12の上部に設けられて光ディスク1を保持するチャッキング部、14は主安定化部材、15,15は副安定化部材である。
【0027】
図6は本発明に係るディスク駆動装置の実施形態における動作を説明するための平面状態の斜視図であり、ディスクカートリッジ2は、一対のガイドレール11,11を図示しないローラなどによって駆動され、図5の状態から図6の駆動装置の奥側におけるローディング位置に移動されて、チャッキング部13にてチャッキングされる。
【0028】
図7はディスクカートリッジのローディング前の状態を示しており、スピンドルモータ12のチャッキング部13に対向して光ディスク1の中央部を挟持するクランパ16が下方へ移動する。図8はローディングされて記録/再生の位置に移動した後の状態を示している。
【0029】
クランパ16の下降により光ディスク1を押下すると、光ディスク1の外周部は副安定化部材15,15と接触して上方に押されるようになり、カートリッジケース3の下側3aと光ディスク1との中央部が下方に凸状に反る。この状態でディスクカートリッジ2の周辺部分が後述するようにロックされる。このロックの後、スピンドルモータ12のチャッキング部13が多少上昇する。これによって回転する光ディスク1とカートリッジケース3の下面3aとが摺動しないようなクリアランスが形成されることになる。このときカートリッジケース3の上側3bは光ディスク1から離れて平らな水平状態にある。
【0030】
この後、スピンドルモータ12を始動させて、光ディスク1を回転駆動させ、主安定化部材14および光ピックアップ(図示せず)を光ディスク1の両面からそれぞれ近接させ、光ピックアップによる記録/再生部位におけるディスク面振れを、主安定化部材14によるベルヌーイの効果の空気力学的な作用、ならびに主安定化部材14を基準として略二等辺三角形配置になっている副安定化部材15,15による空気力学的な作用によって安定化させる。
【0031】
本実施形態の光ディスクに対する記録/再生について、図9〜図11を参照して具体的に説明する。図9〜図11において、(a)は動作時の側面図、(b)は(a)に示す状態の斜視図である。
【0032】
本駆動装置に、ディスクカートリッジ2を前記のようにローディングすると、スピンドルモータ12のチャッキング部13が光ディスク1をチャックし、クランパ16の下降と共に下に約3.5mm移動する。このとき、図9(a),(b)に示すように、カートリッジケース3の上側3bは平らな状態であり、カートリッジケース3の下側3aの通孔2aの周辺部が駆動装置の爪部材17によってロックされる。この後、チャッキング部13を約1mm上に戻すことにより、図10(a),(b)に示すような記録/再生待機状態になる。
【0033】
本例では、光ピックアップにおいて、光源として405nmレーザとNA0.9の対物レンズを用いた。
【0034】
記録/再生時、光ディスク1を5200rpmで回転させ、光ピックアップにてフォーカスおよびトラッキングサーボをかけた。光ディスク1は、光ピックアップとの対向位置で10μm未満の面振れとなり、サーボは安定してかけることができた。デフォーカス量も±0.2μm未満であった。このため、光ディスク1にエンボスされた位相ピットによるランダム信号を安定して再生することができた。
【0035】
図12は本発明に係るカートリッジ収納体を示す斜視図であり、前記のような構成のディスクカートリッジ2を、該ディスクカートリッジ2のカートリッジケース3の材質よりも剛性の多少高い材料からなるカートリッジ収納本体20に複数枚収納している。カートリッジ収納本体20は、一側20aが開放されて、ディスクカートリッジ2を1枚ずつ取り出すことが可能になっており、薄く可撓性を有する光ディスク1が収納されたディスクカートリッジ2を複数積載して1つのカートリッジ収納本体20に収納しても、カートリッジ収納本体20の全体としてはさほど厚くならず、しかも全体として記録容量が大きいものにすることができる。
【0036】
個々のディスクカートリッジ2は、各ディスクカートリッジ2ごとに異なる位置に、しおり部21が設けられており、ディスク移動手段である移動用ローラ22などにより、このしおり部21を選択して摘み、ユーザにより指定された順番でディスクカートリッジ2をカートリッジ収納本体20から引き出したり、収納したりすることができる。
【0037】
すなわち、1つの光ディスクに対する記録/再生処理が終了し、他の光ディスクをローディングするときは、光ピックアップを上方へ退避させた後、スピンドルモータ12を停止させる。そして、図11(a),(b)に示すように、クランパ16を上方に2.5mm移動させ、カートリッジケース3の下側3aをつかんでいた駆動装置の爪部材17を外側に移動させて、カートリッジケース3から外す。
【0038】
これにより、図8に示す状態から図7に示す状態に戻り、さらにチャッキング部13が外され、ディスク選択機能を備えた移動用ローラ22などによってディスクカートリッジ3は、ガイドレール11,11に案内されてカートリッジ収納本体20へ戻される。その後、他のカートリッジケース3をローラによりカートリッジ収納本体20から引き出す。そして前記と同様に駆動装置内の所定のローディング位置へ移動させる。この操作を繰り返すことで複数の光ディスク1に対するローディングが行われる。
【0039】
なお、光ディスク1に対するチャッキング部13とクランパ16のチャッキングは、本例では、チャッキング部13とクランパ16に磁石などを具備させて、それらの磁気力による吸着作用を利用する構造にし、光ディスク1の両側を挟むようにしている。
【0040】
また、前記ディスクカートリッジ2のカートリッジケース3の外面に半径50μm程度の突起加工を施すことにより、ディスクカートリッジ2と移動用ローラ22との摩擦力を向上させたり、ディスクカートリッジ2相互間の貼り付き現象の発生を防ぎ、ディスクカートリッジ2相互の摩擦力を小さくしたりすることができて、ディスク交換などのための搬送,移動を容易にすることができる。
【0041】
本実施形態において、フレキシブルな光ディスク1に対してディスクカートリッジ2と駆動装置一体となって副安定化部材が形成されることになる。ローディング時のスピンドルモータ12のチャッキング部13とクランパ16の上下動により、ディスクカートリッジ2の位置と形状は、駆動装置の受け側形状によって所定のものに定まる。そして、光ディスク1はディスクカートリッジ2内で湾曲して回転することにより、ディスク面振れの安定化に必要なディスクとカートリッジ内面との距離、また副安定化部材15の突き出し量,角度が決まる。これにより、二等辺三角形配置構造のスタビライザ(安定化部材)によって、ディスクを低面振れ状態において用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明は、各種光学的情報記録/再生方式のシート状でかつフレキシブルな記録ディスクを用いる記録/再生装置に適用され、特にディスクに対する安全なハンドリンク、および高速に記録/再生することが可能で、簡便な構成が要求されるディスク駆動装置、およびディスクカートリッジ,カートリッジ収納体に実施して有効である。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本発明に係るディスクカートリッジの実施形態を説明するための平面状態の斜視図
【図2】本実施形態のディスクカートリッジの側面図
【図3】本実施形態のカートリッジケースの下側が下方へ移動した状態を示す斜視図
【図4】本実施形態のカートリッジケースの変形例を示す斜視図
【図5】本発明に係るディスク駆動装置の実施形態における概略構成を説明するための平面状態(非動作時)の斜視図
【図6】本発明に係るディスク駆動装置の実施形態における動作を説明するための平面状態の斜視図
【図7】本実施形態のディスク駆動装置におけるディスクカートリッジのローディング前の状態を示す側面図
【図8】本実施形態のディスク駆動装置においてディスクカートリッジがローディングされて記録/再生の位置に移動した後の状態を示す側面図
【図9(a)】本実施形態におけるディスクカートリッジのローディング時の動作を説明するための側面図
【図9(b)】図9(a)に示す状態の斜視図
【図10(a)】本実施形態におけるディスクカートリッジのローディング時の動作を説明するための側面図
【図10(b)】図10(a)に示す状態の斜視図
【図11(a)】本実施形態におけるディスクカートリッジのアンローディング時の動作を説明するための側面図
【図11(b)】図11(a)に示す状態の斜視図
【図12】本発明に係るカートリッジ収納体を示す斜視図
【符号の説明】
【0044】
1 光ディスク
2 ディスクカートリッジ
2a 通孔
2b 長孔
2c 孔
3 カートリッジケース
3a カートリッジケースの下側
3b カートリッジケースの上側
11,11 ガイドレール
12 スピンドルモータ
13 チャッキング部
14 主安定化部材
15,15 副安定化部材
16 クランパ
17 爪部材
20 カートリッジ収納本体
21 しおり部
22 ローラ部材
【特許請求の範囲】
【請求項1】
可撓性を有するシート状の記録ディスクを回転させる回転駆動手段と、前記記録ディスクの記録面とは反対面側に設置され、少なくとも前記記録ディスクにおける書込あるいは読取が行われる部位におけるディスク回転軸方向の面振れを、空気力学的な空気流の圧力差を発生させることにより安定化させる安定化手段とを備え、可撓性を有するディスクカートリッジに収納された前記記録ディスクを用いるディスク駆動装置であって、前記記録ディスクが収納された状態で前記ディスクカートリッジを変形させ、該記録ディスクに対して前記安定化手段を作用させる手段を備えたことを特徴とするディスク駆動装置。
【請求項2】
前記ディスクカートリッジに収納された状態で前記記録ディスクが湾曲可能であることを特徴とする請求項1記載のディスク駆動装置。
【請求項3】
請求項1または2記載のディスク駆動装置にて用いられるディスクカートリッジであって、可撓性を有するシート状の記録ディスクを、前記記録ディスクと略同程度の可撓性を有するカートリッジケースに収納したことを特徴とするディスクカートリッジ。
【請求項4】
複数枚の請求項3記載のディスクカートリッジを、比較的低剛性を有するカートリッジ収納本体に収納し、このカートリッジ収納本体から前記ディスクカートリッジを1枚ずつ取り出し可能にしたことを特徴とするカートリッジ収納体。
【請求項5】
前記カートリッジ収納本体に収納される各ディスクカートリッジの外側面に、隣接するディスクカートリッジが互いに滑りやすいように加工を施したことを特徴とする請求項4記載のカートリッジ収納体。
【請求項1】
可撓性を有するシート状の記録ディスクを回転させる回転駆動手段と、前記記録ディスクの記録面とは反対面側に設置され、少なくとも前記記録ディスクにおける書込あるいは読取が行われる部位におけるディスク回転軸方向の面振れを、空気力学的な空気流の圧力差を発生させることにより安定化させる安定化手段とを備え、可撓性を有するディスクカートリッジに収納された前記記録ディスクを用いるディスク駆動装置であって、前記記録ディスクが収納された状態で前記ディスクカートリッジを変形させ、該記録ディスクに対して前記安定化手段を作用させる手段を備えたことを特徴とするディスク駆動装置。
【請求項2】
前記ディスクカートリッジに収納された状態で前記記録ディスクが湾曲可能であることを特徴とする請求項1記載のディスク駆動装置。
【請求項3】
請求項1または2記載のディスク駆動装置にて用いられるディスクカートリッジであって、可撓性を有するシート状の記録ディスクを、前記記録ディスクと略同程度の可撓性を有するカートリッジケースに収納したことを特徴とするディスクカートリッジ。
【請求項4】
複数枚の請求項3記載のディスクカートリッジを、比較的低剛性を有するカートリッジ収納本体に収納し、このカートリッジ収納本体から前記ディスクカートリッジを1枚ずつ取り出し可能にしたことを特徴とするカートリッジ収納体。
【請求項5】
前記カートリッジ収納本体に収納される各ディスクカートリッジの外側面に、隣接するディスクカートリッジが互いに滑りやすいように加工を施したことを特徴とする請求項4記載のカートリッジ収納体。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9(a)】
【図9(b)】
【図10(a)】
【図10(b)】
【図11(a)】
【図11(b)】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9(a)】
【図9(b)】
【図10(a)】
【図10(b)】
【図11(a)】
【図11(b)】
【図12】
【公開番号】特開2006−155845(P2006−155845A)
【公開日】平成18年6月15日(2006.6.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−21039(P2005−21039)
【出願日】平成17年1月28日(2005.1.28)
【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)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年6月15日(2006.6.15)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年1月28日(2005.1.28)
【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)
【Fターム(参考)】
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