CN101681660B - 光盘旋转设备与记录和复制设备 - Google Patents

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Abstract

一种光盘旋转设备包含挠性光盘，在该挠性光盘中信息是能够记录的；转盘，该转盘上固定有光盘；转轴，该转轴使固定在所述转盘上的光盘旋转；以及稳定器，该稳定器使旋转光盘稳定。在光盘旋转设备中，旋转传送设备经由转盘将所述转轴的旋转传送到光盘，光盘固定设备固定所述光盘以使所述光盘沿着所述光盘的径向方向从所述光盘的旋转中心能够弹性变形。

Description

光盘旋转设备与记录和复制设备
技术领域
本发明涉及一种光盘旋转设备、光盘、光盘组件、光盘盒以及记录和复制设备。
背景技术
近年来，随着电视广播开始数字化，需要一种能够存储或记录大量数字数据的信息记录媒介。例如，在光盘领域提高高密度的记录和复制的基本方法之一是使由记录和复制信息的光盘聚焦的光点的直径尽可能小。
下面，光盘将被作为典型的例子予以描述，但是根据本发明，记录和复制设备不限于光盘。任何盘状的记录媒介，例如相变存储器、磁光存储器以及全息图存储器是能够应用的。
当激光束聚焦以在光盘上进行高密度的记录或复制时，在光盘旋转时使光盘表面的轴向摆度，即，表面振动尽可能小是很重要的。
随着要记录到光盘中的信息量增加，需要提高数据传送速率高。例如，广播的HDTV图像的录制的目标数据传送速率是250Mbps或更大。当该数据传送速率用于在光盘的整个记录表面上记录时，需要光盘以大于15000rpm的高速进行旋转以便固定光盘内侧周边部分中的数据传送速率。
在高速旋转的情况下，需要在连续高速旋转时使光盘的表面振动要小以便在记录和复制时确保聚焦伺服的稳定性。
通常，将刚性体的光盘固定在具有弹性体的转盘上的方法是通常所知道的用于防止由于光盘的振动而导致的表面振动的对策。例如，日本公开专利申请号628752、日本专利号2882379以及日本公开专利申请号554502公开了一种防止光盘振动的设备。
在根据相关技术的防止振动的设备中，通常由刚性材料做成的硬盘经由弹性材料被固定到转盘(转轴)。使用弹性材料，防止了当硬盘旋转时的振动(共振)，以及防止了可能由在其中包含了灰尘而使光盘固定部件连接不好导致的振动。
然而，根据现有技术的振动防止设备不适合于当由20刚性材料做成的硬盘以超过10000rpm旋转时的记录和复制。
适合于高速旋转的挠性光盘是已知的。并且当挠性光盘以高速旋转时使用空气动力稳定单元的方法是已知的。该方法建议了一种用于挠性光盘在高速旋转下防止表面偏斜的方法。
当挠性光盘高速旋转时，像波动现象的表面振动会随着挠性光盘的高速旋转易于逐渐显示出来，在此该现象不同于由于如刚性材料的光盘中的共振导致的表面振动。
为防止挠性光盘的表面振动，可以使用空气动力稳定单元的方法。例如，日本公开专利申请号2006-107699，日本公开专利申请号2007-149311以及日本公开专利申请号2006-344291中的每个公开了一种稳定器构件(稳定器)。在公开于这些公布中的记录和复制设备中，布置在挠性光盘表面上的稳定器的结构被修改。因此，使用光盘和结构改变的稳定器之间的空气动力影响稳定了旋转光盘，并且能够记录和复制稳定后的光盘的信息。
具体地说，在公开于日本公开专利申请号2006-107699，日本公开专利申请号2007-149311的记录和复制设备中，平面稳定器被布置成面向挠性光盘，或者弯曲的凹面稳定器被布置成以面向挠性光盘。稳定器和光盘表面之间的间隙被设定到0.05-0.30毫米，当光盘在超过10000rpm的高速旋转时光盘的表面振动能得到抑制。
在日本公开的专利申请号2006-344291中公开的记录和复制设备中，具有任意厚度的垫圈被布置在挠性光盘和稳定器板之间，光盘的振动是通过使用来自垫圈的内部周边部分中的引入孔的引入空气的流动得以抑制。
当使用根据相关技术的这些方法时，挠性光盘的振动通过稳定器得以抑制。在由刚性体例如CD、DVD、BD以及HD-DVD做成的现有记录媒介的情况下，很难采用超过10000rpm的旋转速度。然而，当采用根据有关技术的这些方法时，可能能够以超过10000rpm的旋转速度稳定的驱动。具体地说，日本公开的专利申请号2006-107699或2007-149311描述了最高能够超过12000rpm的旋转速度能够用于挠性光盘的旋转。
目前，没有能够以超过10000rpm的高速旋转挠性光盘以进行记录和复制的实际记录和复制系统，实际的解决方法还不可知。考虑到根据如图18所示的有关技术的光盘旋转设备，当挠性光盘1通过光盘旋转设备以超过10000rpm的高速得以旋转时挠性光盘1的可行性已被测试。
如图18所示，挠性光盘1布置在夹持器6和连接到转轴3的转盘5之间，光盘1被固定在此。当该情况下的光盘1以超过10000rpm的高速旋转时，固定在转盘5上的光盘1会在内部周边部分附近产生扭曲问题。该扭曲是通过重复增加和减小光盘的旋转速度和/或通过重复靠近或分开稳定器30得以聚积和增加的(其中稳定器30沿着根据光盘旋转速度改变的靠近和分开方向之一移动)。
聚积的扭曲会引起在低速旋转区域中光盘1和稳定器30的接触或滑动。如果光盘1和稳定器30发生接触或滑动，将会形成较大的光盘表明振动并且从记录头记录和复制信号的质量将会显著降低。如果开始和停止旋转的操作被进一步重复，光盘1接触稳定器30，其会引起致命错误，光盘1的旋转会停止。
所述转盘和所述光盘之间的弹性体结构，如日本公开专利申请号6-28752或日本专利号2882379所公开的，被测试用于确定是否该结构防止了所述问题与否。然而，即使仅光盘的一个表面被固定有弹性材料，如日本公开专利申请号6-28752或日本专利号2882379所公开的，很难在包括超过10000rpm的高速旋转的驱动操作中有效减小光盘的扭曲。
即使光盘的两个表面都被固定有弹性体，如日本公开的专利申请号5-54502中所公开的，弹性体和光盘的接触表面被形成在圆形的细线环中，前后表面上的光盘和弹性体的较小量的偏移将会显著扩大光盘的扭曲。
因此，即使用于防止刚性材料的旋转硬盘的共振的结构被应用到用于旋转挠性光盘的光盘旋转设备，也不能够防止通过重复增加和减小光盘旋转速度和/或通过重复靠近或分开稳定器30而引起挠性光盘的内部周边部分的扭曲。
发明内容
在本发明的一个方面中，本公开提供了一种光盘旋转设备，其能以超过10000rpm的高速旋转挠性光盘，而不会在光盘的内部周边部分中聚积扭曲并且在延长时间内不会形成光盘的表面振动。
在解决了上述问题中的一个或多个的本发明的实施例中，本公开提供了一种光盘旋转设备，其包含：挠性光盘，其中能够记录信息；转盘，其上固定有光盘；转轴，该转轴使固定在所述转盘上的光盘旋转；稳定器，其稳定旋转光盘；旋转传送设备，其经由所述转盘将转轴的旋转传送到光盘；以及光盘固定设备，其固定光盘以使光盘沿着光盘的径向方向从光盘的旋转中心弹性变形。
当结合附图阅读时本发明的其他目的、特征和优点将从下面的详细描述变得显而易见。
附图说明
图1是本发明的实施例的光盘旋转设备的平面图；
图2是沿着图1指示的线C-C’线得到的光盘旋转设备的横截面图；
图3是沿着图1指示的C-C’线得到的本发明的实施例的光盘旋转设备的横截面视图；
图4是沿着图1指示的C-C’线得到的本发明的实施例的光盘旋转设备的横截面视图；
图5是沿着图1指示的C-C’线得到的本发明的实施例的光盘旋转设备的横截面视图；
图6A和图6B是本发明的实施例的光盘旋转设备的平面图和前视图；
图7是沿着图1指示的C-C’线得到的光盘旋转设备的例子的分解的横截面视图；
图8是沿着图1指示的C-C’线得到的光盘旋转设备的例子的分解的横截面视图；
图9是沿着图1指示的C-C’线得到的光盘旋转设备的例子的分解的横截面视图；
图10是沿着图1指示的C-C’线得到的光盘旋转设备的例子的分解的横截面视图；
图11是光盘系统的分解的横截面视图；
图12是表示图11的光盘系统中的光盘盒的示意图；
图13是本发明的实施例的光盘的平面图；
图14是本发明的实施例的光盘的平面图；
图15是本发明的实施例的光盘的平面图；
图16是表示转盘的光盘固定部分和光盘的固定部分的关系的示意图；
图17是图9的光盘旋转设备的情况的示意图，其中图13的光盘是使用图16的转盘得以固定的；
图18是根据有关技术的光盘旋转设备的横截面视图；
图19是表示当对图18的光盘旋转设备进行重复性测试时稳定器和光盘之间的间隙和光盘径向方向的位置的关系的示意图；
图20是表示当对图10的光盘旋转设备进行重复性测试时稳定器和光盘之间的间隙以及光盘径向方向的位置的关系的示意图；
图21是本发明的实施例的光盘旋转装置的平面视图；
图22是沿着图21指示的C-C’线得到的光盘旋转设备的横截面视图；
图23是沿着图21指示的C-C’线得到的光盘旋转设备的横截面视图；
图24是第一稳定器的平面视图；
图25A和图25B是第二稳定器的平面视图和前视图；
图26是沿着图21指示的C-C’线得到的光盘旋转设备的例子的分解的横截面视图；
图27是沿着图21指示的C-C’线得到的光盘旋转设备的例子的分解的横截面视图；
图28是沿着图21指示的C-C’线得到的光盘旋转设备的例子的分解的横截面视图；
图29是光盘系统的分解的横截面视图；
图30是图29的光盘系统中的光盘盒的平面视图。
具体实施方式
将参照附图描述本发明的实施例。
图1是本发明的实施例的光盘旋转设备的平面视图。图2是沿着图1指示的线C-C’线得到的光盘旋转设备的横截面图。
在图1和图2中，附图标记1表示为挠性记录媒介的光盘。在该实施例中，光盘将被描述为光盘的典型例子。然而，本发明的光盘不限于光盘，而是能够应用到任何光盘状的记录媒介，包括相变存储器、磁光存储器以及全息图存储器。附图标记1a表示光盘1的固定部分，在此光盘1被固定在转盘(其将在下面予以描述)上。附图标记2表示轮毂，附图标记3表示转轴(其可包括转轴马达)。
附图标记4表示光拾取器，其是记录/复制头，该记录/复制头沿着线R在光盘1的径向方向中相对于光盘1移动并且发射出聚焦于光盘1上的光束以进行光扫描和记录和复制信息。
附图标记5表示转盘，该转盘将固定于转轴3的旋转轴的光盘1固定住并且将转轴3的旋转传送到光盘1，附图标记5a表示转盘5的光盘固定部分，并且附图标记6表示用于将光盘1固定在转盘5上的夹持器(光盘固定帽)。
附图标记7表示用于指定厚度的橡胶状材料的环形弹性体。环形弹性体7被布置在光盘1的固定部分1a的前后侧上。在该实施例的光盘旋转设备中，转盘5、弹性体7以及夹持器6构成旋转传送设备和光盘固定设备。
图3是沿着图1的C-C’线得到的本发明的实施例的光盘旋转设备。在该实施例中，稳定器30的结构被布置成以使面向光盘1的稳定器30的表面被形成在圆柱形的凹面中，如图3所示，其仅在C-C’方向(图3中的横向方向)是弯曲的，或被形成在圆柱形的凸面中。
另外，面向光盘1的稳定器30的表面可形成在任何各种各样的结构中，例如圆锥形的凹面和圆锥形的凸面中。
图4是沿着图1指示的C-C’线得到的本发明的实施例的光盘旋转设备的横截面视图。在该实施例中，挠性稳定器31和挠性光盘1被连接成如图4所示。挠性稳定器31和光盘1一起旋转，并且使用稳定器30能使光盘1以超过10000rpm的高速旋转得以稳定。
在该实施例中，挠性稳定器31在其内侧周边部分上形成有两个或更多开口32。挠性稳定器31连接于光盘1，当光盘1和挠性稳定器31一起旋转时空气从开口32流动。气流提升了稳定效果。
图5是沿着图1指示的C-C’线得到的本发明的实施例的光盘旋转设备的横截面视图。在该实施例中，稳定器30是由光盘状的刚性体形成的，并且稳定器30和光盘1一起旋转，如图5所示。
在该实施例中，稳定器30在其内侧周边部分上形成有两个或更多开口32。当光盘1和稳定器30一起旋转时从开口32流动的空气使得光盘1的高速旋转的稳定性更有效。根据本发明的稳定器不限于该实施例。
图1和图2的实施例的稳定光盘1的旋转的光盘旋转设备的运行将予以描述。
如图2所示，光盘1经由弹性体7被固定在转盘5或夹持器6之间以使光盘1的内侧周边部分得以固定。光盘1通过同轴连接于转盘5的转轴3的旋转力得以旋转。在光盘1旋转的过程中，面向稳定器30的光盘1的表面保持成大致水平，并且旋转光盘1会由于稳定器30的空气动力效果产生的较小表面振动而得以稳定。
例如，在图2的实施例中，用于获得预定稳定状态的条件是：固定部分1a(其为光盘1的中心部分)的背面和邻近所述中心部分的稳定器30的表面之间沿着光盘轴向方向的间隙的参数值Cbd设定在0.1到0.2毫米的范围内。参数值Cbd的设定条件会变换，这取决于光盘1的结构。本发明不限于该实施例。
光盘旋转设备必需具有旋转传送设备，其确保将转轴3的旋转传送到光盘1(光盘1和转盘5通过弹性体被合适地连接在一起)。能够使光盘1的固定部分1a弹性变形的光盘固定设备的例子示于图1-5中。在图1-5的结构中，光盘1在其前后表面上被弹性地固定有弹性体。
图1-5的结构中的弹性体7会通过上述动作吸收光盘1的弹性变形。当光盘1旋转时，离心力得以产生并且沿着径向方向使光盘1自身膨胀。该膨胀使得光盘1和转盘5沿着径向方向相对位移。光盘1的位移是通过弹性体7的弹性被有效吸收的。当离心力在停止旋转之后消失时，光盘1和转盘4的结构位置能够通过弹性体7的弹性可逆地返回到原始位置。也就是说，弹性体7能够使光盘1即使在高的旋转速度下沿着径向方向膨胀和收缩，其中在所述高旋转速度下，光盘1会由于离心力产生较大变形。形成弹性体7的弹性材料的例子包括橡胶，例如硅橡胶、氟橡胶(即，特氟龙(注册商标)橡胶)、氯丁二烯橡胶、聚氨酯橡胶、EPDM(乙烯-丙烯-二烯烃共聚物)等，以及将改变特性的硅聚合体作为基本材料的固化后的粘合剂。适合于弹性体7的弹性材料的剪切弹性模数大约为10-100Mpa。
在弹性材料实际被用作弹性体7的结构中，需要通过剪切应力确保光盘的弹性形变，需要弹性体7具有合适的厚度。希望弹性体7的厚度在5-300微米的范围内。更希望弹性体7的厚度在10-100微米之间。例如，在光盘1以超过20000rpm的高速旋转的过程中，在内侧周边部分处的光盘1的固定部分1a的周边(等同于固定部分1a的周边的直径)的弹性变形被设定为大约20微米(在PC用作基本材料的情况下)。因此，优选所述弹性体的厚度是弹性形变量的两倍大(即，大约40微米)。
既然弹性体的厚度影响如图2所示的光盘和稳定器30的参数值Cbd，设法准确地固化厚度参数是重要的。而且，优选布置在光盘的前后表面上的橡胶状的弹性体的厚度是相同的。
参照图1和图2，当通过包括光盘旋转设备的记录和复制设备对光盘进行记录和复制时光盘旋转设备的旋转操作的一般性例子将如下所述。
(1)光盘1和稳定器30的参数值Cbd被设定为辅助参数值(例如，2毫米)，光盘1的旋转速度增加到最初的旋转速度(例如，4000rpm)。
(2)当光盘1的旋转速度达到最初的旋转速度时，参数值Cbd被调节到预定值(例如，0.1毫米)。
(3)光盘1的旋转速度增加到预定旋转速度(例如，15000rpm)。
(4)光盘1的记录或复制是通过没有图示出的拾取器头进行的。
(5)当完成所述记录或复制时，光盘1的旋转速度被减小到辅助旋转速度(例如，4000rpm)。
(6)稳定器30远离光盘1并且稳定器30的位置设定为辅助参数值(例如，2毫米)。
(7)转轴3停止。
如图1和2所示的实施例的光盘旋转设备将通过转盘5和夹持器6经由弹性体7将光盘1保持在其保持部分1a的两侧上(光盘的内侧周边部分处)。因此，当光盘1以高速旋转时，由于离心力应力施加在光盘1的固定部分1a上。而且，由于扭曲力作用应力也施加在光盘1的固定部分1a的外侧周边部分附近，这取决于光盘1的旋转速度的变化。然而，光盘1的两侧固定有弹性体7，并且应力由于离心力和扭曲力而分布在包括弹性体7和固定部分1a的整个区域。由于存在应力分布，扭曲不会很容易地出现在光盘1的固定部分1a的外侧周边部分附近，使光盘1高速旋转以及使光盘1停止旋转的操作能够通过该实施例的光盘旋转设备得以稳定地重复。
另一方面，根据有关技术的光盘旋转设备示于图18中。在该光盘旋转设备中，光盘1的固定部分1a被刚性体的转盘5和夹持器夹持以使光盘1被固定。当使光盘1高速旋转以及使光盘1停止旋转的操作类似于图1和图2的实施例的光盘旋转设备被重复时，应力集中在光盘1的固定部分1a的外侧周边部分上，并且仅固定部分1a的外侧周边部分会反作用于由离心力和扭力产生的所述应力。因此，扭曲会由于离心力或扭力而引起的应力容易产生于光盘1的固定部分1a的外侧周边部分附近。光盘1在高速旋转时容易表现出不寻常的表面振动。
图18的有关技术以及已经确认上述现象的图2的实施例的实验结果分别图示在图19和图20中。
图19表示当对图18的光盘旋转设备进行重复性测试时旋转速度为4000rpm下的稳定器和光盘之间的间隙和光盘径向方向的位置的关系。如图19所示，当重复的次数是1时，25-58毫米的所有光盘径向方向位置处的间隙被设定在40-120微米范围内的值，该值在光盘1的固定部分1a的参数值Cbd附近(＝0.1毫米)。参数值Cbd设定于15毫米的光盘径向位置，该位置等于转盘5上的光盘1的固定部分1a的位置。
当重复次数超过100时，在光盘径向位置为25毫米处的间隙被设定为0微米(虽然光盘1的固定部分1a的参数值Cbd是0.1毫米)，并且光盘1和稳定器30已经彼此接触，如图19所示。
另一方面，图20表示通过本发明的实施例的光盘旋转设备的光盘重复性测试的实验结构。如图20所示，当重复次数超过100(还可以是当重复次数超过1000)时，用于所有光盘径向位置的间隙的值在40-120微米范围内，该值近似等于当重复次数为1时的间隙的值。
根据有关技术的光盘旋转设备的最终结果表明光盘径向位置为15毫米和25毫米(围绕转盘5上的挠性光盘的固定部分1a的周边部分)之间的光盘结构通过重复高速旋转和停止显著改变。
相比之下，通过该实施例的光盘旋转设备的光盘的实验结果表明即使当重复相同的操作时(或重复高速旋转和停止)，光盘结构几乎不变。虽然没有图示在附图中，但是弹性体被布置在光盘1的一侧上，光盘1被固定在为刚性体的转盘5和夹持器6之间，并且已经进行了相同的实验。这种情况下的实验结果清楚地表明在重复高速旋转和停止之后间隙减小大约10％。
将描述本发明的实施例而不是图2的实施例的光盘旋转设备。图3、图4和图5分别是截面图，其表示沿着图1的C-C’线得到的那些实施例的光盘旋转设备。
如图6B所示，如图3所示的光盘旋转设备的稳定器30的圆柱形的弯曲表面具有在其中央部分宽度为Wcf的平坦部分30a，并且在其左右部分中具有圆柱形的弯曲凹面30b。
稳定器30的左右凹面30b的端部沿着垂直方向具有相同的高度，这在图6B中可以清楚地看到。在此情况下，优选记录/复制头4(拾取器头)沿着光盘旋转方向布置在稳定器的中心线30c的稍微上游的位置。
记录/复制头4的位置还可以基于光盘的旋转中心在点对称的位置(180度的相反侧)中予以获得，还能够使用两个记录/复制头4使传送速率增加。
如图4所示的光盘旋转设备设置有两类稳定器。该光盘旋转设备还包括布置在稳定器30和光盘1之间的挠性稳定器31。挠性稳定器31具有挠性，并且该挠性稳定器31可以由高聚合体膜形成，例如聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺。挠性稳定器在聚碳酸酯的情况下有效作用所需要的厚度在75-300微米的范围内，挠性稳定器在聚对苯二甲酸乙二醇酯的情况下有效作用所需要的厚度在50-200微米的范围内。
挠性稳定器可以由金属箔形成。例如，不锈钢箔、铜箔等，可用来形成希望厚度为大约30-100微米的挠性稳定器。
光盘1和挠性稳定器31可连接在一起并且可以容纳在光盘盒中。图5的实施例被布置成以使稳定器30可以和光盘1一起旋转。在该实施例的光盘旋转设备中，稳定器30和光盘1可被布置在光盘盒中。
本发明的光盘旋转设备的一些实施例示于图7-11中。示于图7的第一实施例包括布置在光盘1的中心周围的光盘组件8以及光盘驱动设备20。
在所述第一实施例中，弹性体7被布置在转盘5侧部上的光盘1的固定部分1a的表面上，以及夹持器6的光盘固定表面上，并且具有在光盘夹持到转轴3时光盘1从两侧固定于弹性体7的结构。
在该实施例中，轮毂2形成在设置于光盘1中的弹性体7上。例如，优选使用用于将轮毂2粘结到弹性体7的弹性粘合剂，其将在弹性体被固化之后变成弹性体。弹性体7和转盘5能够不用轮毂2并且将其当作直接接触的形式。
光盘驱动设备20以及记录/复制头构成了本发明的实施例的记录和复制设备。
第二实施例示于图8中。在第二实施例中，弹性体7布置在夹持器6侧部上的光盘1的固定部分1a的表面上，以及转盘5的光盘固定表面5a上，在弹性体7的情况下，当将光盘1夹持到转轴3上时光盘1被固定在两侧上。
虽然表示了将轮毂2形成在设置于光盘1上的弹性体7上的结构，但是优选弹性粘合剂作为粘合轮毂2的方法，其中所述弹性粘合剂在固化弹性体7之后用作弹性特性的对象。弹性体7和光盘夹持器6能够不用轮毂2并且将其看作直接接触的形式。
第三实施例示于图9中。第三实施例使光盘1的固定部分1a的两侧控制弹性体7，并且具有在光盘夹持到转轴3时使光盘1从两侧固定于弹性体7的结构。
虽然表示了将轮毂2形成在弹性体7上的形式，其中光盘1做成具有弹性体7，但是优选弹性粘合剂作为粘合轮毂2的方法，其中所述弹性粘合剂在固化弹性体7之后用作弹性特性的对象。还可能不用(lose)轮毂2并且将其当作弹性体7以及转盘5和夹持器6直接接触的形式。
第四实施例示于图10中，第四实施例使得光盘夹持器6和转盘5的光盘固定表面具有弹性特性的对象，并且具有在光盘夹持到转轴3时光盘1从两侧固定于弹性体7的结构。
虽然在此基于独立实现光盘1装载到驱动设备20的形式进行描述，但是例如，如图11和12所示，还可以作为一种实现装载到光盘驱动设备20并且被驱动的形式，在此包含光盘1、弹性体7以及夹持器6的光盘组件8被容纳在光盘盒11中。
在该实施例的光盘旋转设备中，通过弹性体7将光盘1固定在两侧上是很重要的。用于12沿着图11和12中的转轴3和光盘盒11之间的Z轴方向建立相对于Cbd的调节值的盒的Z轴位置的定位机构、用于13进行检修光盘1和14的记录和复制(拾取器头)4的记录/复制头的检修开口是用于将转轴3连接于光盘组件8的转轴检修的开口。
上述光盘旋转设备中，稳定器30布置在光盘的背面，即使其将本发明的光盘旋转设备中的稳定器30布置在光盘1的前面上，其也具有相同的效果。
稳定器30可布置在光盘1的前后表面上。其被布置成以便将光盘1固定在转盘5上并且将转轴3的旋转力传送到光盘1，但是如果光盘1能被固定在转盘5上以使转轴3的驱动力能得以传送就不需要夹持器6。例如，磁性物质被包括在光盘1的固定部分1a和转盘5的光盘固定部分5a彼此面对的部分中，其可通过磁力和光盘1结合在一起并且转盘5可得以固定。
接下来，表示了没有将光盘1固定并夹持在如第五实施例的转盘和夹持器之间的例子。如图13所示，轮毂2布置在光盘1上，并且馈送孔40和两个或更多的开口41形成在光盘1的固定部分1a中。
旋转中心的馈送孔40是用于安装转轴的对象，并且具有其他的至少两个开口41。不存在如图14所示的光盘1的旋转中心的馈送孔40的情况。不存在如图15所示的光盘1的两个轮毂的情况，并且其被做成进入到带有光盘1的光盘1的固定部分中，以及进入到在两排处成同心圆形状的每列中布置六个圆形开口41的结构中。因此，如果开口41的结构和配置得以改进，轮毂2可以不需要。
例如，3到12个的圆形开口41可布置在光盘1的固定部分上与光盘1同轴的同心圆的1到3排的每个中。
如图16所示，与转轴3对应的中心凸台42，以及两个或更多突起43布置在转盘5上。当将光盘1固定在转盘5上时，光盘1的中心孔40被安装到中心凸台42中，并且多个开口41被安装到多个突起43中。
如图17表示光盘1被固定在转盘5上的情况。在图17的实施例中，夹持器6布置在光盘的前表面上。然而，该夹持器6没有接触光盘1。即，光盘1被固定在转盘5和夹持器6之间，但是光盘1可沿着垂直方向能够稍微移动(例如，大约0.1毫米)。如果光盘1能通过磁力等被吸到转盘5，可以不使用夹持器6。如果使用如图14所示的光盘，可使用没有中心凸台42的转盘5。
如上所述，如图17所示的光盘旋转设备被固定在转盘上以使光盘1没有从夹持器6和转盘5接收任何应力。
当转盘5旋转时，旋转力经由转盘5的突起43和光盘1的开口41被传送到光盘1，以使光盘1旋转。
当光盘1在此状态下高速旋转时，挠性光盘1将通过离心力沿着径向方向延伸。然而，当使用根据有关技术的光盘旋转设备时产生的夹持力没有作用在光盘1上。
因此，在没有固定变形的情况下，当其在高速旋转之后其会减速到低速旋转时，光盘1可用光盘本身的弹性容易返回到原始状态。
特别是当改变旋转速度时所伴随产生的滚动加速不会对光盘1的固定部分1a的周边部分产生应力集中。因此，很难在光盘1的固定部分1a的周边部分附近产生变形。
对于该实施例中的光盘1的开口41，至少20微米或更大的间隙被做成优选比突起43足够大。如果像这样实现，还在光盘在高速旋转时被延伸到径向方向的状态中，光盘内部周边被更加不一致地变形的这些形式的故障能够得以消除。
对于轮毂2的结构材料，希望由和光盘1相同的材料或具有相同杨氏模数的材料构成。例如，光盘1由厚度为0.1毫米的聚碳酸酯树脂形成，例如，连接由聚碳酸酯树脂做成的相同的1毫米厚的轮毂2的方法被提出。
相同的效果还可以通过采用构成例如不锈钢的刚性体的轮毂2的弹性特性的对象的方法予以获得，并且通过这个和所述光盘1之间的上述实施例1-4被采用。
如果开口41的形式和结构如所解释地那样设计，轮毂2不必弯曲并且还具有外壳。
接下来，描述本发明的光盘旋转设备的例子以及一些对比例子。
将描述例子-1。在例子-1中，使用了如图8所示的第二实施例的光盘旋转设备。光盘组件8被装载到光盘驱动设备20，并且重复性测试要进行100次重复，每次包括根据下面的表1所示的类型的7个步骤的操作，其中光盘旋转速度和参数值Cbd在每个步骤处予以改变。
光盘驱动设备20的稳定器30具有面向光盘1的表面，其形成在如图6B所示的弯曲凹面中并且由不锈钢材料做成。
稳定器的具体结构如下。外径为130毫米，内径为35毫米，中线部件的平坦部分的宽度Wcf为30毫米，圆柱形的弯曲凹面的曲率R的半径为1000毫米。由0.05毫米的厚硅做成的环形的弹性体7布置在转盘5上。
光盘组件8以下面的方法准备。一张直径为120毫米并且厚度为80微米的聚碳酸酯被用作光盘1的基本材料。首先，间距为0.6微米并且宽度为0.3微米(厚度为15微米)的凹槽通过传热从所述压模转印到该张材料。然后，通过喷射薄膜量级为10纳米的8i3N4/25纳米的ZnS-SiO2/10纳米的AgInSbTeGe/7纳米的(ZrO2-Y2O3)-SiO2/120纳米的Ag反射层，薄膜堆积在该张材料上。光盘的信息记录部分被设定在从内周径为50毫米到外周径为116毫米的范围内(或半径为25毫米到58毫米的范围内)。
然后，UV树脂的旋转涂层得以完成并且UV树脂通过紫外线照射得以固化以使厚度为10微米的透明保护膜形成在光盘1的表面上。厚度为10微米的硬涂层形成在光盘1的相对表面上。由外径为29毫米并且内径为15毫米以及厚度为0.1毫米的不锈钢箔做成的轮毂2被吸到由此产生的具有粘合剂(厚度为0.05毫米)的光盘1的中心部分的一侧(与信息记录层形成侧相对)。光盘组件8的安装是在使每个部件和光盘的中心轴配合之后得以实现的。
光盘组件8布置在上述的光盘驱动设备20中，并且光盘1被固定到转盘5，并且进行重复性测试。在重复性测试中，转轴3的旋转速度(其和光盘1的旋转速度是相同的)以及参数值Cbd是根据表1(参照图6A)得以控制的，在此Cbd是设定在转盘5上的弹性体7的表面(其等同于光盘1的固定部分1a的转盘5的侧面)和稳定器30的表面平坦部分30a(Wcf部分)之间沿着旋转轴方向的间隙。
在重复性的测试中，拾取器扫描线上的径向位置为36毫米处的光盘1和稳定器30之间的间隙是在旋转速度为4000rpm下进行测量的，在此Cbd被设定为0.1毫米。所述测量是在重复测试1圈和100圈之后予以实现的。从1圈到100圈的间隙的减小比率是基于上述结果予以计算的。0％的减小比率表示光盘1在重复测试后没有变形。100％的减小比率表示光盘1接触稳定器30的表面。例子-1的测试结果示于表2中。
表1
 光盘旋转速度(rpm)  参数值Cbd(毫米)
  步骤1  0  2
  步骤2  4000  2
  步骤3  4000  0.1
  步骤4  15000  0.1
  步骤5  4000  0.1
  步骤6  4000  2
  步骤7  0  2
表2
将描述例子-2。重复性测试是重复100次实现的，每次包括的操作是，通过如图9所示的第三实施例的光盘旋转设备实现将光盘组件8装载到驱动设备20以及光盘旋转速度和参数值Cbd是通过像例子-1的表1所示的类型予以改变的操作。和例子-1相同的部件被用于稳定器30中。光盘组件8以下面的方式予以准备。和例子-1相同的结构被用于光盘1。
由外径为29毫米、内径为15毫米以及厚度为0.1毫米的不锈钢箔做成的轮毂2通过将弹性粘合剂(厚度为0.05毫米)用作弹性体7被连接到光盘1的中心部分的两侧。该连接是在将每部分的材料结合于相同的轴形之后得以实现的。在该驱动设备20中，弹性体7没有布置在转盘5上。重复性测试类似于例子-1予以实现。该结果示于表2中。
将描述例子-3。光盘组件8是通过图10的第四实施例所示的结构装载到驱动设备20。和例子-1相同的部件被用于稳定器30。由厚度为0.20毫米的厚硅做成的环形弹性体7被布置在转盘5的前表面上以及光盘夹持器6的后表面上。例子-1的光盘1被用于光盘组件8中并且弹性体7没有布置在此。重复性测试类似于例子-1是通过使用上述光盘旋转设备予以实现的。该结果示于表2中。
将描述例子-4。采用了示于图9的光盘驱动设备20。图13的实施例的光盘1使用示于图16的形式的转盘5通过示于图17的固定状态，并且和例子-1一样，通过示于表1的型式得以旋转，光盘旋转速度和参数值Cbd得以改变的操作被重复，并且被执行。稳定器30和例子-1中的相同。和例子-1中相同的材料和结构被用于光盘1。
由外径为29毫米、内径为15毫米并且厚度为1毫米的聚碳酸酯做成的轮毂2被连接到光盘1的中心部分的一侧，并且直径为8毫米的馈送孔40形成在中心以使其会关于三个部件从所述中心点对称，其中三个部件围绕馈送孔并且具有单侧等边三角形的8毫米的等边三角形开口41。
光盘1的连接是在将每个部分的材料结合于相同的轴之后予以实现的。在旋转中，与开口41对应的用于旋转传送的突起43的高度是1.15毫米，处于使夹持器6抵靠其的状态，并且将光盘组件8设置在转盘5上。
在由转盘5和夹持器6占据的1.15毫米中，设定光盘组件8的总厚度为1.10毫米，并且0.05毫米的间隙形成在轴方向中。已经使用上述的光盘旋转设备进行了类似于例子-1的重复测试。结果示于表2中。
将描述比较的例子-1。在比较的例子-1中，具有如图18所示的结构，光盘旋转速度和参数值Cbd得以改变的操作被重复，并且以示于表1的型式予以实现。和例子-1相同的部件被用于稳定器30。转盘5和夹持器6是由不锈钢材料形成的。和例子-1相同的部件被用于光盘1。已经使用上述的光盘旋转设备进行了和例子-1类似的重复性测试。结果示于表2中。
对比的例子-2将予以描述。采用和例子-1相同的条件，转盘5和夹持器6使得不锈钢材料的稳定器30具有如图18所示的结构。和例子-1相同的部件被用于光盘1。除了示于表1的型式的步骤4的旋转速度从15000rpm变化到10000rpm之外，在和例子-1相同的条件下，采用上述光盘旋转设备已经进行了重复性测试。结果示于表2中。
对比的例子-3将予以描述。除了例子-1的结构中的光盘组件8中的轮毂2和弹性体7被省略之外(弹性体7仅被布置在光盘1的底面上)，在和例子-1相同的条件下进行了重复性测试。结果示于表2中。
在对比的例子-1中，在重复性测试进行100次重复之后，光盘1接触稳定器30并与其滑动，并且故障导致转轴停止。产生该现象是因为由光盘1和稳定器30引起的变形(这是通过重复操作在光盘1的内周边积累和增加成的)在低转速下彼此靠近。
接近的情况在图19中被表示为所述稳定器和所述光盘之间的间隙。从图19可以清楚地看到所述光盘和所述稳定器最初在它们之间保持固定的间隙，在100次重复操作之后彼此靠近，并且在两个位置(光盘径向位置为25毫米和52毫米附近)处彼此接触。这是转速为4000rpm下的测试结果。
例如，根据本发明的例子-3的测试结果如图20所示。如图20所示，当重复的次数是1000时，光盘1和稳定器30的靠近情况如在对比的例子-1中是不可见的。光盘1和稳定器30之间的间隙在拾取器扫描线上没有减小，并1从开到结束通过反复操作防止了它们之间的接触或滑动。
在图18和图20中，100次重复之后在光盘半径位置为36毫米中的间隙的减小比率示于表2中。该指数表示能实现稳定的驱动，而不会在反复运行中引起光盘1和稳定器30接触。优选该指数的值尽可能的小。在本发明的例子-1到例子-4中，能获得减小比率小于5％的较好结果。
另一方面，对比例子-1表示减小比率为53％的最差值，其明显导致如图18所示的光盘旋转设备产生故障。
在对比的例子-3中，与对比例子-1相比减小比率得以改善(53％→21％)。然而，减小比率的值仍比较大，其不能忽略。能够得出对比例子-3的结构被限制到用于反复操作较小时，并且可行性较低。
对比例子-2是光盘旋转速度限制到10000rpm或更小的例子。减小比率大约是10％，其为相对较低的值。然而，减小比率的该值不等同于实际使用的水平。这表明上述故障在旋转速度超过10000rpm中是一种特别的现象，其在根据有关技术的现有光盘中还没有出现。
图21是本发明的实施例的记录和复制设备中的光盘旋转装置和光盘组件的平面视图。图22是沿着图21指示的C-C’线得到的光盘旋转设备的横截面视图。
附图标记1表示为柔性记录媒介的光盘。在该实施例中，光盘将被描述为光盘1的一种典型的例子。然而，本发明不限于光盘。
附图标记2表示轮毂，其同时固定并且是一种固定部件以固定光盘1的中心部分从而使光盘1围绕光盘1的中心旋转。
附图标记3表示转轴。附图标记4表示光盘拾取器，其是一种沿着线R在光盘1的径向方向上相对于光盘1运动的记录/复制头并且发出聚焦于光盘1上的光束以进行光扫描和进行信息的记录和复制。
附图标记130表示第一稳定器，其包括和光盘1一起旋转并且使光盘1的旋转稳定的挠性构件。附图标记131表示第二稳定器，其使第一稳定器130的旋转稳定。
附图标记132表示用于将第一稳定器30连接于光盘1并且指定两个Z轴位置的相对位置的垫圈。附图标记133表示用于当光盘1和第一稳定器30旋转时在光盘1和第一稳定器30之间引入气流的开口。
优选第一稳定器30形成在一定形状中，该形状类似于光盘1的形状并且具有等于或大于光盘1的直径的直径。因此布置的第一稳定器30能够容易使光盘1的旋转稳定。
面向光盘1的第二稳定器131的表面131a可以是不同于如图22所示的凹面或凸面。例如，表面131a可以是沿着如图23或图25所示的C-C’线方向弯曲的圆柱形的凹面，或可以是圆柱形的凸面。
而且，表面131a可形成在任何各种形状中，例如圆锥凹面或圆锥凸面。优选面向光盘1的第二稳定器131的表面131a具有等于光盘1的直径并且等于或稍微大于第一稳定器130的直径的直径。因此布置的稳定器131能容易使光盘1和第一稳定器130的旋转稳定。
将如图21和图22所示的记录和复制设备以及光盘的结合当作典型的例子，描述使光盘1的旋转稳定的操作。
下面的操作还可应用到被布置成如图23或在另一实施例中所示的第二稳定器。
通过垫圈132，光盘1连接于第一稳定器130，并且被固定到具有轮毂2和光盘帽6(或光盘夹持器6)的转轴3的旋转轴。
图24是为挠性的并且形成光盘状的形状的第一稳定器130的平面图。转轴3和第二稳定器131的Z轴方向的相对位置被预先设定以使第一稳定器130和第二稳定器131之间的间隙在0.05-0.30毫米的范围内，其中所述间隙是沿着面向光盘1的转轴3附近的第二稳定器的表面131a和用于固定第一稳定器130的转轴3的旋转轴的固定表面3a之间的Z轴位置中的间隙。
当在该状态下固定在转轴3上的第一稳定器130和光盘1是通过转轴3得以旋转，空气轴承形成在第一稳定器130和第二稳定器131之间，挠性的第一稳定器130得以旋转并保持第二稳定器表面的间隙分布固定。光盘1稳定旋转并保持第一稳定器130的表面的间隙分布固定以使光盘1的旋转稳定。
在该接近状态下，第一稳定器130和第二稳定器131在开始和停止旋转时的过渡状态下彼此接触。然而，即使当第一稳定器130和第二稳定器131发生接触或滑动时，保持有记录信息的光盘1通过第一稳定器130面向第二稳定器131，并且不存在光盘1和第二稳定器131发生滑动的任何可能性。即使当光盘1接触第一稳定器130时，光盘1和第一稳定器130能够围绕共同的中心旋转，不存在光盘1和第一稳定器130相互滑动的任何可能性，该滑动会损坏光盘1的信息记录部分。
将描述垫圈132的操作。通过包括垫圈132，能给定第一稳定器130和光盘1之间的间隙，在光盘1旋转时第一稳定器130和光盘1的接触能得以减小。因此，第一稳定器130和光盘1的接触得以减小，并且当两个部件彼此接触时光盘1变形的可能会得以避免，防止随着变形光盘1发生振动。
优选使用第一稳定器130，其具有在如图24所示的光盘1的内侧周边部分的开口133。开口133被布置在从中心偏移并且与插入转轴3的旋转轴的开口134分开的位置。
优选形成多个开口133，并且优选多个开口133被布置成以满足围绕光盘1的中心点对称。当第一稳定器130结合于光盘旋转设备中的转轴3或光盘1时，开口133必需形成在空气循环的位置。当包括形成为如图24所示的开口133的第一稳定器130被使用时，垫圈132的作用很有效。特别地，当光盘旋转时空气从第一稳定器130的开口133被吸入，在第一稳定器130和光盘1中产生气流，第一稳定器130和光盘1之间的固定间隙得以保持。两个部件的接触能得以避免，能防止光盘的表面振动，并且能使光盘的旋转稳定。
另外，开口133可以形成在光盘1中(而不是第一稳定器130中)，或形成在光盘1和第一稳定器130二者之中。
优选垫圈132具有小于光盘1的直径，并且垫圈132的厚度被准确设定。适合于垫圈132的厚度范围会根据光盘1和第一稳定器130的材料和厚度以及面向光盘1的第二稳定器131的表面131a的形状进行变化。垫圈132的合适厚度在0.05-0.40毫米的范围内。
开口133可以形成在光盘1的信息记录部分的内径的内部部分中的第一稳定器130中。光盘1的信息记录部分通常布置在除了如图30中的1b所示的光盘1的内外侧周边部分的区域中。例如，直径为5毫米的开口133能以8个有规律的间隔布置在直径为35毫米的圆周上。
如图22所示的平面是面向光盘1的第二稳定器的表面131a的简单例子，如图22的Cbd所示的间隙被设定在0.05-0.30毫米的范围内(该范围根据第一稳定器的材料和厚度进行变化)，在此Cbd是沿着面向第二稳定器131的侧部的固定表面上的内部固定部分处的第一稳定器130的表面(其等于固定表面3a)和稳定器131的表面131a之间的旋转轴方向设定的间隙。实际上，它们之间的间隙在第一稳定器130和光盘1的旋转状态中具有平面分布，因此Cbd的定义是很重要的。
对于高速旋转的光盘1，形成在沿着一个方向弯曲的圆柱形凹面中的表面131a是所希望的，如图23所示。在此情况下，Cbd是沿着面向第二稳定器131的侧部的固定表面3a上的内部固定部分处的第一稳定器130的表面(其等同于固定表面3a)和下面提到的图25中的稳定器131的表面平坦部分131b(Wcf部分)之间的旋转轴的方向设定的间隙。为了形成第一稳定器130和第二稳定器131之间的有效空气轴承，设定两个部件之间的间隙是很重要的，并且该间隙的上限是根据部件的结构存在的。
在增加间隙的上限和增加光盘的旋转速度的上限方面，使用上述稳定器的圆柱形凹面是有效的。例如，第二稳定器131的圆柱形曲面可以形成有中心部分宽度为Wcf的平坦部分131b，以及在如图25A所示的每个侧部中的圆柱形曲凹面131c。在此情况下，优选将记录/复制头4定位在光盘旋转方向中的中心线131d的上游位置处。
记录/复制头4的位置可以取自围绕光盘的旋转中心的点对称的位置中(这些位置彼此相对180度)，并且通过使用用于单个光盘的两个记录复制头4还能够增加光盘的数据传送速率。
例如，第一稳定器130可以由高聚合物膜，例如聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及聚酰亚胺形成。在聚碳酸酯的情况下，第一稳定器有效作用所需要的厚度在75-300微米的范围内，在聚对苯二甲酸乙二醇酯的情况下，第一稳定器有效作用所需要的厚度在50-200微米的范围内。
由高聚合物膜形成的第一稳定器130能够通过使用切割机和冲床使得生产容易并且便宜。优选使高聚合物膜具有导电性。例如，通过在生产过程中给高聚合物膜加入导电粒子的方法使高聚合物膜导电。而且，通过喷射或真空蒸发在高聚合物膜上形成金属或合金膜容易使高聚合物导电。通过使高聚合物导电，能够避免第一稳定器130接触光盘1或第二稳定器131。
第一稳定器130由金属箔形成。例如，希望是厚度在30-100微米范围内的不锈钢箔、铜箔等。通过使用金属箔，能避免第一稳定器接触光盘或第二稳定器，并且能够改进第一稳定器的持久性。
在前述的描述中，垫圈132被插入到第一稳定器130和光盘1之间的情况已经给予了解释。然而，即使当没有插入垫圈132时，能够在高速旋转光盘和停止旋转的重复操作的过程中防止损坏光盘。当垫圈132没有插入到第一稳定器130和光盘的1之间时，光盘1和第一稳定器130可能在旋转过程中彼此接触。然而，光盘1和第一稳定器130能够围绕共同的中心旋转，不会发生对光盘1的信息记录部分的损坏。而且，第一稳定器130用作光盘1的保护盖，能够防止光盘1的振动。
图26是本发明的实施例的记录和复制中的光盘旋转设备的例子的分解的横截面视图。图26表示直接在光盘组件被插入到该实施例的记录和复制设备之前光盘旋转设备的状态。
附图标记8表示包括光盘1的光盘组件。附图标记20表示与本发明的记录和复制设备对应的驱动设备。在该实施例中，第二稳定器131、第一稳定器130以及垫圈132被布置驱动设备20侧部，除了包括转轴3的光盘旋转设备之外。光盘1和轮毂2被连接的光盘组件8通过使用没有图示的装载机构被装载到驱动设备20，以使光盘组件8中的光盘1通过光盘旋转设备得以旋转。
在该实施例中，用于使第一稳定器130和第二稳定器131中的气流稳定的条件的第一稳定器130和第二稳定器131之间的间隙的参数值Cbd，以及用于通过第一稳定器130使光盘1的旋转稳定的条件的垫圈132和开口133的形状参数是通过设计驱动设备20得以确定的。
在该实施例中，通过在光盘1和第二稳定器131之间包括和光盘1同时旋转的第一稳定器130，能避免光盘1和第二稳定器131的接触或滑动。因此，不论给光盘1记录信息的功能部件如何，通过仅修理或更换第一稳定器130能够容易地保持光盘旋转设备。
优选第二稳定器131具有的表面131a，其盖住光盘1的至少整个信息记录部分(如图30中指示的部分)。即使当光盘1以超过10000rpm的高速旋转时，光盘1的至少信息记录部分的旋转能得以稳定，并且用光盘1进行信息记录和复制能够通过记录复制头得以稳定地实现。
图27是本发明的实施例的记录和复制中的光盘旋转设备的例子的分解的横截面视图。图27表示直接在光盘组件被插入到该实施例的记录和复制设备之前光盘旋转设备的状态。
在该实施例中，第二稳定器131和第一稳定器130被布置在驱动设备20侧部，并且其中连接轮毂2、垫圈132和光盘1的光盘组件8是通过没有图示出的装载机构被装载到驱动设备20中。
在该实施中，用于使第一稳定器130和第二稳定器131中的气流稳定的条件的第一稳定器130和第二稳定器131之间的间隙的参数值Cbd，以及用于通过第一稳定器130使光盘1的旋转稳定的条件的开口133的形状参数是通过设计驱动设备20得以确定的。
另一方面，用于通过第一稳定器130使光盘1的旋转稳定的条件的垫圈132的形状参数是通过设计光盘组件8得以确定的。
图28是本发明的实施例的记录和复制中的光盘旋转设备的例子的分解的横截面视图。图28表示直接在光盘组件被插入到该实施例的记录和复制设备之前光盘旋转设备的状态。
在该实施例中，第二稳定器131被布置在驱动设备20侧部，并且轮毂2、垫圈132、光盘1以及第一稳定器130被布置在光盘组件8中。光盘组件8等同于本发明的光盘组件。第二稳定器131被布置成穿过第一稳定器130面向光盘1。
光盘组件8通过使用在没有图示的装载机构被装载到驱动设备20，以使光盘组件8中的光盘1通过光盘旋转设备得以旋转。
在该实施中，用于使第一稳定器130和第二稳定器131中的空气稳定的条件的第一稳定器130和第二稳定器131之间的间隙的参数值Cbd是通过设计驱动设备20得以确定的。用于通过第一稳定器130使光盘1的旋转稳定的条件的垫圈132和开口133的形状参数是通过设计光盘组件8得以确定的。
图29是本发明的实施例的记录和复制中的光盘旋转设备的分解的横截面视图。图30是本发明的实施例的光盘盒。图29表示直接在光盘盒被插入到记录和复制设备之前光盘旋转设备的状态。
附图标记12表示光盘盒定位机构，其确定用于建立第二稳定器131和第一稳定器130之间的间隙的参数值Cbd的光盘盒的Z轴位置，并确定沿着转轴3和光盘盒11的Z轴方向中的相对位置。在图30中，点划线表示光盘盒内部的结构。
如图30所示，除了如根据有关技术的普通光盘中的光盘1的中心附近的光盘1的内外周边部分之外，光盘1的信息记录部分1b是圆环圈状的部分。
附图标记13表示用于能使记录/复制头4(或光学拾取器)靠近光盘1的记录/复制头检修开口。附图标记14表示用于能使转轴3连接于光盘组件8的转轴检修孔。
在该实施例中，容纳光盘组件8的光盘盒11通过使用装载机构(其没有图示出)被装载到驱动设备20，其中光盘固定帽6、轮毂2、垫圈132、光盘1以及第一稳定器130被连接到光盘组件8中。通过使用使用光盘盒定位机构12，转轴3和光盘盒11的Z轴方向的相对位置得以确定以使光盘组件8中的光盘通过光盘旋转设备得以旋转。
在该实施例中，用于使第一稳定器130和第二稳定器131中的空气稳定的条件的第一稳定器130和第二稳定器131之间的间隙的参数值Cbd是通过光盘盒11的结构设计(第二稳定器131和光盘盒11的厚度)以及驱动设备20的结构设计(光盘盒定位机构12和转轴3的Z轴位置)得以确定的。用于通过第一稳定器130使光盘1的旋转稳定的条件的垫圈132和开口133的形状参数是通过设计光盘组件8得以确定的。
在拆下光盘盒11的状态下，记录/复制头的检修开口13和转轴的检修开口14是通过没有图示出的部件得以关闭的，以使外来物质，例如垃圾、灰尘等不会在存储时进入到光盘盒。
即使当第一稳定器130连接于如该实施例中的光盘1，光盘1的信息记录部分是通过第一稳定器130得以保护的。第一稳定器130能从光盘组件8或光盘盒被容易地移除，并且能用新的一个进行更换。因此，光盘组件8或光盘盒能容易受到修理，而不会损坏保持有记录信息的光盘1。
接下来，相对于图21-30的实施例，将描述根据本发明的记录和复制设备、光盘组件以及光盘盒的一些例子(即，例子-5、6、7、8)。
将描述例子-5。在例子-5中，采用了图26的实施例中的记录和复制设备的结构，光盘组件8被装载到驱动设备20中，旋转和停止光盘1的操作得以重复。
第二稳定器由不锈钢做成并且形成为外径为130毫米的盘中，内径为35毫米的通孔形成在中心，转轴3被布置成如图所示。在此情况下，转轴3和第二稳定器131被固定到驱动设备20以使参数值Cbd被设定到0.2毫米，其中所述参数值Cbd是其上安装有第一稳定器的转轴3的表面和第二稳定器131的操作表面之间的Z轴位置中的间隙。第一稳定器130和垫圈132被固定到转轴3的旋转轴，并且设置了驱动设备20。转轴3的旋转轴上的放置表面被形成外径为29毫米。
第一稳定器是由厚度为125微米的聚对苯二甲酸乙二醇酯形成，并被形成外径为128毫米并且中心直径为15毫米，外径为5毫米的开口以8个等间距形成在直径为35毫米的圆周上，另外AgPdCu膜通过喷射堆积在第一稳定器的两个侧面上。垫圈132是由厚度为200微米的不锈钢材料形成的，并且被形成外径为29毫米，中心直径为15毫米。
其中连接光盘1和轮毂2的光盘组件8通过使用没有图示出的装载机构被装载到驱动设备20，并且光盘1通过光盘固定帽6得以固定。然后，光盘1通过转轴3和第一稳定器130一起旋转，光盘1的旋转和停止操作得以重复。下面将描述光盘1的旋转和停止操作的测定结果。
以下面的方式准备光盘组件8。直径为120毫米、厚度为80微米的一片聚碳酸酯被用作光盘1的基本材料。首先，间距为0.6微米、宽度为0.3微米(厚度为15微米)的凹槽通过传热从所述压模被转印到该片材料。然后，通过喷射薄膜量级为10纳米的Si3N4/25纳米的ZnS-SiO2/10纳米的AgInSbTeGe/7纳米的(ZrO2-Y2O3)-SiO2/120纳米的Ag反射层，薄膜堆积在该张材料上。光盘的信息记录部分被设定在从内周径为50毫米到外周径为116毫米的范围内(或半径为25毫米到58毫米的范围内)。
然后，UV树脂的旋转涂层得以完成并且UV树脂通过紫外线照射得以固化以使厚度为10微米的透明保护膜形成在光盘1的表面上。厚度为10微米的硬涂层形成在光盘1的相对表面上。由外径为29毫米并且内径为15毫米以及厚度为0.1毫米的不锈钢箔做成的轮毂2被吸到由此产生的具有粘合剂(厚度为0.03毫米)的光盘1的中心部分的一侧(与信息记录层形成侧相对)。光盘组件8的安装是在使每个部件和光盘的中心轴配合之后得以实现的。
将描述例子-6。在例子-6中，采用了图27的实施例中的记录和复制设备的结构，光盘组件8被装载到驱动设备20中，旋转和停止光盘1的操作得以重复。
第二稳定器由不锈钢材料做成并且形成为外径为130毫米的盘中，内径为35毫米的通孔形成在中心，转轴3被布置成如图27所示。在此情况下，转轴3和第二稳定器131被固定到驱动设备20以使参数值Cbd被设定到0.20毫米，其中所述参数值Cbd是其上安装有第一稳定器的转轴3的表面和第二稳定器131的操作表面之间的Z轴位置中的间隙。第一稳定器130被固定到转轴3的旋转轴，并且设置了驱动设备20。
转轴3的旋转轴上的放置表面被形成外径为29毫米。第一稳定器130是由厚度为30微米的不锈钢箔形成，并被形成外径为128毫米并且中心直径为15毫米，外径为5毫米的开口133以8个等间距形成在直径为30毫米的圆周上。
其中连接光盘1、轮毂2以及垫圈132的光盘组件8通过使用没有图示出的装载机构被装载到驱动设备20，并且光盘1通过光盘固定帽6得以固定。然后，光盘1通过转轴3和第一稳定器130一起旋转，光盘1的旋转和停止操作得以重复。下面将描述光盘1的旋转和停止操作的测定结果。
以下面的方式准备光盘组件8。光盘1以和例子-5相同的方式予以准备，由外径为29毫米、内径为15毫米以及厚度为0.1毫米的不锈钢箔做成的轮毂2被连接到具有粘合剂(厚度为0.03毫米)的光盘1的中心部分的一侧(与信息记录层形成侧相对)。由外径为29毫米、内径为15毫米以及厚度为0.15毫米的不锈钢箔做成的垫圈132被连接到具有粘合剂(厚度为0.05毫米)的光盘的相对侧(信息记录层形成侧)。光盘组件8的组装是在将每个部件匹配于所述光盘的中心轴之后予以实现的。
将描述例子-7。在例子-7中，采用了图28的实施例中的记录和复制设备的结构，光盘组件8被装载到驱动设备20中，旋转和停止光盘1的操作得以重复。
第二稳定器由不锈钢材料做成并且形成为具有如图25B所示的弯曲凹面。具体地说，第二稳定器被形成具有外径为130毫米、内径为35毫米、中心线附近的宽度Wcf为30毫米的平坦部分131b以及曲率半径R为1000毫米的圆柱形的弯曲凹面131c。转轴3在如图28所示的光盘的中心部分处被布置在第二稳定器131的通孔中。在此情况下，转轴3和第二稳定器131被固定到驱动设备20以使参数值Cbd被设定到0.20毫米，其中所述参数值Cbd是其上安装有第一稳定器的转轴3的表面和第二稳定器131的操作表面(中心线131d附近的平坦表面)之间的Z轴位置中的间隙。转轴3的旋转轴上的放置表面被形成为以具有外径为29毫米。
其中连接轮毂2、光盘1、垫圈132以及第一稳定器130的光盘组件8通过使用没有图示出的装载机构被装载到驱动设备20，并且光盘1通过光盘固定帽6得以固定。然后，光盘1通过转轴3得以旋转，并且旋转和停止操作得以重复。下面将描述光盘1的旋转和停止操作和测定结果。
以下面的方式准备光盘组件8。光盘1以和例子-5相同的方式予以准备，由外径为29毫米、内径为15毫米以及厚度为0.1毫米的不锈钢箔做成的轮毂2被连接到具有粘合剂(厚度为0.03毫米)的光盘的中心部分的一侧(与信息记录层形成侧相对)。由外径为29毫米、内径为15毫米以及厚度为0.15毫米的不锈钢箔做成的垫圈132被连接到具有粘合剂(厚度为0.05毫米)的光盘的相对侧(信息记录层形成侧)。第一稳定器是由厚度为30微米的不锈钢箔形成，并被形成外径为128毫米并且中心直径为15毫米，外径为5毫米的开口以8个等间距形成在直径为35毫米的圆周上。光盘组件8的组装是在将每个部件匹配于所述光盘的中心轴之后予以实现的。
将描述例子-8。在例子-8中，采用了图29和图30的实施例中的记录和复制设备的结构，容纳有光盘组件8的光盘盒11被装载到驱动设备20中，旋转和停止光盘1的操作得以重复。下面将描述光盘1的旋转和停止操作和测定结果。
光盘盒11在内壁中形成第二稳定器131并且该光盘盒11被布置成以容纳光盘组件8，光盘盒11被布置成以使转轴检修开口14和记录/复制头检修开口13的打开和关闭是通过没有图示出的机构得以实现的。
第二稳定器131由丙烯酸树脂做成并且被形成到外径为130毫米的盘中，内径为35毫米的通孔(通到光盘盒11的转轴检修开口14的开口)形成在中心。AgPdCu膜通过喷射堆积在第二稳定器131的操作表面上。
光盘组件8和例子-7的光盘组件相同，并且光盘固定帽6被连接到具有粘合剂(厚度为0.03毫米)的光盘组件8。驱动设备20设置有盒的Z轴位置的定位机构12，光盘盒11的外壁被连接到驱动设备20。
驱动设备20被布置成以使其上安装有转轴3的第一稳定器的表面和第二稳定器131的操作表面的Z轴位置之间的Cbd差被设定为0.20毫米。转轴3的旋转轴上的放置表面被形成外径为29毫米。
容纳其中连接有光盘固定帽6、轮毂2、光盘1、垫圈132以及第一稳定器130的光盘组件8的光盘盒11通过使用没有图示出的装载机构被装载到驱动设备20，光盘盒11的外壁接触盒子的Z轴位置的定位机构，光盘组件8被固定到转轴3的旋转轴，并且旋转和停止操作得以重复。
具有图22的实施例中没有的第一稳定器130和垫圈132的结构的对比例子将予以描述。在对比例子中，连接有光盘1和轮毂2的光盘组件和例子-5的相同。转轴3和稳定器被连接到驱动设备以使转轴3的光盘放置表面和稳定器的操作表面之间的Z轴位置中的Cbd差被设定为0.20毫米。
采用了由和例子-5的第二稳定器相同的不锈钢材料做成的稳定器。转轴3的旋转轴上的放置表面和轮毂2的外径被形成具有29毫米的外径。在该状态下，光盘1的旋转和停止操作得以重复。
将描述旋转和停止操作以及测定结果。
光盘1以13000rpm的旋转速度旋转以对光盘1进行初步测试。在例子-5到例子-8和对比例子中，光盘1正常旋转。
然而，当光盘1以14000rpm的旋转速度旋转时，在不同于例子-7的例子和对比例子中，异常振动在光盘1的周边部分上得以重叠，因此当旋转速度超过14000rpm时使光盘1的旋转稳定是比较困难的。
在例子-7中，即使在当旋转速度为大约15000rpm时光盘1也会正常旋转。当光盘1以超过15000rpm的高速旋转时测定结果没有实现。在例子-7中，认为采用形成在特定的凹面中的第二稳定器的表面131a在使光盘1的旋转稳定中是有效的。
在以上例子和对比例子的情况下，以超过13000rpm的旋转速度旋转的旋转操作以及停止光盘1旋转的停止操作得以重复。
旋转和停止操作得以重复以使单个循环的重复操作包括在5秒内使旋转速度增加到13000rpm的步骤、在5秒内保持旋转速度为13000rpm的步骤、在5秒内使旋转速度减小到0rpm的步骤以及在3秒内使旋转停止的步骤。
将描述各个例子和对比例子的重复的旋转和停止操作的测试结果。
在例子-5和例子-8中，在重复几百次的旋转和停止操作之后，会存在由于第一稳定器130和第二稳定器131的接触或滑动导致不能使光盘1旋转的情况。这是因为形成在所述第一稳定器和第二稳定器中的金属膜(AgPdCu膜)通过滑动逐渐分开并且被磨损掉以使所述基本材料上的树脂暴露到表面。
即使在此情况下，光盘1也肯定受到了第一稳定器的保护，并且光盘1的记录或复制如在对比例子中是不可能进行的这样的严重问题不会发生。通过更换其中第一稳定器或第二稳定器的树脂被裸露的保护部件能够容易实现维护和恢复。
在例子-6和例子-7中，以上问题没有出现，并且在高速时能够实现稳定地重复光盘1的旋转和停止操作。
在对比例子中，几十次重复操作之后，光盘1和稳定器发生了接触或滑动，由于固定了光盘1和稳定器因此最后不能使光盘1旋转。通过滑动，会在稳定器的侧部上的光盘1的表面上出现许多划痕，光盘1自身会根据情况而出现局部变形。
如在前所述，根据本发明的实施例，光盘旋转设备能够以超过10000rpm的高速度使挠性光盘旋转，而不会在光盘的内周边部分中积累变形，并且在很长的时间内不会形成光盘的表面振动。
本发明不限于具体公开的实施例，在不不背离本发明的范围的情况下可进行各种变化和修改。
本申请是基于日本专利申请号2008-064752，其提交日为2008年3月13日，以及基于日本专利申请号2008-066750，其提交日为2008年3月14日，它们的内容整体上以参考的方式被结合于此。

Claims (5)

1.一种光盘旋转设备，包含：
挠性光盘，在该挠性光盘中能够记录信息；
转盘，该转盘上固定所述光盘；
转轴，该转轴使固定在所述转盘上的光盘旋转；
稳定器，该稳定器使旋转的光盘稳定；
旋转传送设备，该旋转传送设备经由转盘将所述转轴的旋转传送到所述光盘；以及
光盘固定设备，该光盘固定设备固定所述光盘以使所述光盘沿着所述光盘的径向方向从所述光盘的旋转中心能够弹性变形，
其中，所述光盘固定设备包括：
夹持器，该夹持器通过所述光盘面向所述转盘，其中，所述光盘夹置在所述夹持器和所述转盘之间；以及
弹性体，所述弹性体布置在所述夹持器和所述光盘之间以及所述光盘和所述转盘之间，且
其中，所述挠性光盘包含：
固定部分，该固定部分被固定在光盘旋转设备的转盘上；以及
弹性体，该弹性体布置在所述固定部分的前表面和后表面的至少一个上，
且所述固定部分包含轮毂。
2.一种记录和复制设备，该记录和复制设备包含根据权利要求1的光盘旋转设备和记录/复制头，其中所述记录/复制头向由光盘旋转设备旋转的光盘记录信息或从其复制信息。
3.如权利要求1的光盘旋转设备，其中，所述弹性体布置在光盘的接触所述夹持器和所述转盘的两个表面上。
4.如权利要求1的光盘旋转设备，其中，所述弹性体布置在所述转盘的表面上，在此所述弹性体接触所述光盘和所述转盘表面。
5.如权利要求1的光盘旋转设备，其中，所述弹性体布置在夹持器接触所述光盘的表面上。
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