JP2000187930A

JP2000187930A - ディスク装置

Info

Publication number: JP2000187930A
Application number: JP10360279A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Yamauchi; 良明山内; Shinobu Yoshida; 忍吉田; Takashi Kono; 敬河野; Yoshihiro Sato; 良広佐藤; Hisahiro Miki; 久弘三木; Shigeki Mori; 森　　茂樹; Tomoki Hirata; 知己平田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2000-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスク１の有する重量アンバランスにより、
高速回転化に伴い回転１次の振動が急激に増大してき
た。この振動はピックアップ系を加振し、記録再生信号
を阻害すると共に、騒音の発生、装置自体の振動とディ
スク装置の信頼性を劣化させる要因となっていた。【解決手段】そこで、ユニットメカシャシ６に一つ以上
の偏重心を有する回転モータ１７とディスク１の偏重心
による振動成分を検出する手段１８を設け、ディスク１
の偏重心を抑制するよう前記偏重心モータ１７をディス
ク１の回転数に同期させて回転するようにした。【効果】これにより、ディスク１の偏重心による振動を
抑制することができる。装置の騒音、振動が著しく低減
でき、ディスク駆動装置の信頼性の向上が図れる。ま
た、更なる高速回転化に対応可能となると共に高密度化
に伴う高精度位置決め精度の向上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円板状の可換型記
録媒体を高速で回転し、情報の記録あるいは、再生を行
うディスク装置、例えばCD-ROM、DVD-ROM、DVD-RAM、M
O、リムーバブルHDD等に係り、特に記録媒体である円板
の偏重心によるアンバランス振動を抑制するディスク装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】可換性を持つディスク型記憶装置として
はCD-ROM、DVD、MO等の光ディスク装置がある。CD-ROM
装置において位置決め精度を阻害する要因は、大きく分
けて（１）スピンドル駆動系やピックアップ駆動系が発生す
る振動（２）外部のから加えられる外乱振動に分類できる。（１）の代表的なものとして回転系のア
ンバランス振動、モータ電磁振動、ピックアップ駆動系
の駆動反力などがある。このような位置決め精度を阻害
する要因のもとで必要な位置決め精度を確保すること
が、装置設計上もっとも重要な課題の一つである。

【０００３】特に前述した回転系のアンバランス振動
は、データの高速転送化に伴いディスクの高速回転化が
急速に進展しており、前記振動の問題が顕在化してき
た。磁気ディスク装置においては、特開平３−８６９６
８号公報に記載されているような流体によるバランス修
正の提案がなされている。また、CD-ROM装置等では、特
開平１０-８３６２２号公報に記載されているようなボ
ールバランサーの提案がされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ディスク装置の情報転
送速度は、画像や動画情報を多量に扱うマルチメディア
化により高速化が進んでいる。ディスク装置の高速転送
化は、（１）ディスクの回転数を高くする、（２）サー
ボ系の信号検出周波数を高くすること、により実現でき
る。このため近年、（１）によりスピンドルモータの高
速回転化が急速に進展している。

【０００５】回転速度を上げるために乗り越えなければ
ならない最も大きな課題は、回転系によるアンバランス
振動の増加である。CD-ROM等のディスク装置は、記録媒
体のディスクに可換性を有することが特徴の一つであ
る。ディスクは大量にプレス製作されるため、厚さのば
らつきや、クランプ内径とディスク外径の同心度にばら
つきあるいは、制作部品による寸法公差による組み込み
時の位置ずれを有する。また、ディスク上に文字や模様
を印刷する、あるいはユーザがディスク判別用に貼るラ
ベル等により生じる重量のアンバランス（以下、偏重心
という。）もある。

【０００６】このような偏重心のあるディスクを回転さ
せると、回転系の重心と回転中心が一致しないために偏
重心によるアンバランス振動が発生する。アンバランス
振動を発生させる力（遠心力）Ｆは重心と回転中心の距
離をε、回転体の質量をｍ、回転周波数をωとすると次
式で表される。

【０００７】Ｆ=ｍ・ε・ω² 上式で示されるようにアンバランス振動は回転数の二乗
に比例するため、高速回転化により前記アンバランス振
動は急激に増加することになる。アンバランス振動は、
光ピックアップ系を加振し、信号のリード／ライトを阻
害するばかりでなく、騒音の発生や装置が取り付けられ
ているシステム自体を振動させ、システム自体の信頼性
を著しく低下させる原因となる。

【０００８】本発明の目的は、データ転送が高いCD-RO
M、DVD-ROM、DVD-RAMドライブにおいて前述したアンバ
ランス振動を抑制し、装置の信頼性を確保すると共にさ
らに高速化が進むドライブへの低振動メカニズムの提供
にある。これは、上記高速転送化に伴いディスクの回転
数が高くなってきたためであり、例えば３２倍速CD-ROM
再生においては、毎分７５００回転で回るため、前述し
たディスクアンバランス振動の問題が顕在化してきた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明では、情報記録面を有する円板状の記録媒体を保
持し、これを回転する円板回転駆動機構、及び前記記録
媒体上に情報を記録あるいは記録媒体上の情報を再生す
る記録再生ヘッド、あるいは再生専用のヘッドを有する
ディスク装置において、少なくとも一つ以上の偏重心を
有する補正回転駆動機構を前記円板回転駆動機構を支持
する基板上、ディスク装置を形成する筐体部あるいは、
その筐体を外装するカバー部に設けた。

【００１０】また、弾性部材で支持され、かつ前記円板
回転駆動機構と記録再生あるいは再生専用のヘッドを備
えているベース部に少なくとも一つ以上の偏重心を有す
る補正回転駆動機構を設けた。偏重心を有する二つの補
正回転駆動機構は、記録媒体を回転する円板回転駆動機
構の回転中心を通る直線上で、前記回転中心をまたぐよ
うに配置した。

【００１１】さらに、ベース上に前記ヘッドに具備され
ている対物レンズ駆動装置の対物レンズと記録媒体を回
転させる円板回転駆動機構の回転中心を結ぶ方向と、前
記方向に対し垂直でかつ記録媒体と平行な方向のどちら
か一方あるいは、その両方の振動の大きさと前記記録媒
体の回転に対するその振動の位相情報を検出する手段を
設けた。

【００１２】前記補正回転駆動機構は、円板回転駆動機
構の回転軸と平行な回転軸を有し、この円板回転駆動機
構と同一の回転数で同期させて回転することにした。

【００１３】前記補正回転駆動機構を複数設けたときの
偏重心量の総和が１ｇｃｍ以下とした。

【００１４】円板回転駆動機構周りのモーメントが釣り
合うよう複数の偏重心を有する補正回転駆動装置のそれ
ぞれの偏重心量と位置を規定した。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の一
実施例について説明する。

【００１６】図１は、本発明の一実施例であるディスク
偏重心による振動抑制（低減）機構を用いた光ディスク
(CD-ROM)装置の外観図を示したものである。

【００１７】光ディスク装置の動作は、ディスク１を装
置内に送る(あるいは装置外に出す)ため、図示していな
いディスクローディング機構により、記録媒体である円
板状のディスク１を載せるディスクトレイ３を装置のフ
ロントパネル１５に設けた搬出入孔より突出させる。こ
の状態でディスク１を前記突出したディスクトレイ３上
に載せる。その後、ディスクトレイ３は前記ローディン
グ機構によりディスク1を装置内に送る。ディスク1は、
円板回転駆動機構を構成するスピンドルモータ１０とタ
ーンテーブル２内に取り付けた磁石とクランパーホルダ
ー５に回転自在に支持されているディスククランパー４
に取り付けた鉄板により前記ターンテーブル２上に磁気
吸引力を利用し固定される。

【００１８】スピンドルモータ１０によりディスク1は
規定の回転数で回転を始め、ディスク1の下部に配置さ
れているユニットメカシャシ６に備えた図示していない
光ヘッド１１によって、前記ディスク１上に情報を書き
込んだり、読み出しを行う。光ヘッド１１には、対物レ
ンズ駆動装置１４が搭載されており、前記光ヘッド１１
は、ディスク１の半径方向に移動可能な手段を有し、ユ
ニットメカシャシ６に支持されている。なお、本実施例
では、このユニットメカシャシ６は円板回転駆動機構を
取り付ける基板としても用いられている。このユニット
メカシャシ６を用いずに、円板回転駆動機構や対物レン
ズ駆動装置を支持する基板として、メカベース７または
ユニットホルダーやディスク装置本体を形成するトップ
カバー１３、ボトムカバー１２を用いても良い。本実施
例では、ユニットメカシャシ６は、図示していないユニ
ットホルダーと弾性部材で構成した防振脚８ａ、ｂ、
ｃ、ｄを介し弾性支持されている。ユニットホルダー
は、上記ユニットメカシャシ６を支持する中間部材であ
り、このユニットホルダーをディスク装置の筐体である
メカベース７と直接部品間のはめあいで結合している。
本発明は、このようなディスク装置の耐振性能向上を目
的としたディスク1の有する偏重心による振動を抑制す
る機構を付加したものである。

【００１９】以下、本発明によるディスクアンバランス
振動の抑制機構について説明する。

【００２０】CD-ROM、DVD-ROM、DVD-RAM装置に使用され
るディスク１は、可換媒体であることが特徴の一つであ
る。そのため、ディスク1は大量にプレス製作され、製
作精度はそれ程高くすることができず、厚さのばらつき
や、クランプ内径とディスク外径の同心度のばらつきを
有する。また、ディスク１上に文字や模様を印刷する、
あるいはユーザがディスク判別用に貼るラベル等により
発生する重量のアンバランス（偏重心）も無視できな
い。すなわち、ディスク１自身に偏重心を有しており、
最大１ｇcm程度の偏重心を有するディスク１がある。

【００２１】このようなディスク１を高速で回転させる
と、ディスク１を支持しているスピンドルモータ１０に
は、回転数増加に伴い著しく増加したアンバランス荷重
が加わる。スピンドルモータ１０を介しそれを支持する
ユニットメカシャシ６には、前記アンバランス荷重によ
るディスク１の回転１次成分の振動が伝播され、その振
動により装置自体の振動、あるいは各部品間の接触干渉
等による騒音となる。そこで、前記ディスク１の有する
偏重心による振動を抑制するために、ユニットメカシャ
シ６に新たに偏重心を有する補正回転駆動機構（以下、
偏重心モータ１７とする。）を備えた。前記補正回転駆
動機構は、ユニットメカシャシ６に限らず、例えばディ
スク装置を形成する筐体部となるメカベース７あるい
は、その筐体を外装するためのカバー部となるトップカ
バー１３、ボトムカバー１２等の円板回転駆動機構から
振動の伝達する部分に設けてもよい。

【００２２】本図では、二つの偏重心モータ１７a、bを
設けた一実施例である。ディスク1が取り付いたスピン
ドルモータ１０の回転系においてディスク1平面内にお
ける偏重心の方向に対し、前記二つの偏重心モータ１７
a、bの偏重心による力の総和の方向をディスク１の偏重
心を低減するように前記偏重心モータ１７a、bの回転を
制御することでアンバランス振動を抑制することができ
る。以下、本発明について説明する。

【００２３】図２は、ユニットメカシャシ6内に一つの
偏重心モータ１７aを設けた本発明の一実施例である。

【００２４】ユニットメカシャシ６には、記録媒体とな
るディスク１を回転させるためのスピンドルモータ１０
が取り付けられている。また、ディスク１に情報を書き
込む、あるいはディスク１の情報を読み出すための光ヘ
ッド１１が、ディスクの半径方向に移動手段を有し取り
付けられている。さらにスピンドルモータ１０の回転軸
と平行な回転軸を持ち、さらに偏重心を有する偏重心モ
ータ１７aがスピンドルモータ１０の反対側（図中、ユ
ニットメカシャシ６の下部）に固定されている。本構成
では、偏重心による振動抑制（低減）は、ユニットメカ
シャシ６を支持している弾性部材（防振脚）８による影
響はないため、ユニットメカシャシ６内で閉じた系で構
成することができる。すなわち、外部からの励振力によ
るディスク装置の耐振性能向上を目的した防振脚の性能
を、本実施例による振動抑制機構による弊害を生じるこ
とはなく、ディスク偏重心による振動を低減することが
できる。

【００２５】ディスク１の偏重心による振動抑制原理に
ついて、図３を用い説明する。

【００２６】図の斜線部にディスク１の偏重心があるも
のとする。このディスク１がスピンドルモータ１０に固
定され、回転すると前記偏重心の方向に遠心力（Ｆ）が
生じる。この遠心力により回転一次の振動がスピンドル
モータ１０からユニットメカシャシ６に伝播する。ま
た、ユニットメカシャシ６を支持している防振脚８を介
してユニットホルダー、筐体部のメカベース７、筐体を
外装しているトップカバー１３、ボトムカバー１２へと
振動が伝わる。ここで、ユニットメカシャシ６には、予
め偏重心を有する偏重心モータ１７aを取り付けてお
く。ディスク１の回転軸に対する偏重心方向と、前記偏
重心モータ１７aの回転軸に対する偏重心方向を逆向き
（１８０度）にし、同一回転周波数（ω）で回すとディ
スク１の偏重心による力（Ｆ）を偏重心モータ１７aの
偏重心による力（Ｆa）が常に打ち消し合い、ユニット
メカ（ユニットメカシャシ６、スピンドルモータ１０、
光ヘッド１１を含めた系）の振動を抑制することができ
る。

【００２７】例えば、ディスク１の偏重心量を最大1gcm
とした場合は、偏重心モータ１７aの有する偏重心量を
１ｇcmと設定する。ディスク１の偏重心が０．５ｇcm以
下の場合は、偏重心モータ１７aを止めておき、０．５
ｇcmを越えた偏重心を有するディスク１の場合のみ、前
述した回転制御を行うことで偏重心によるユニットメカ
の振動は、最大でもディスク１の偏重心が０．５ｇcm程
度の振動に押さえることができる。また、偏重心モータ
１７aの有する偏重心量を０．５ｇcmに設定した場合に
は、ディスク１の偏重心が０．５ｇcm以下の場合、偏重
心モータ１７ａを止めておく。偏重心が０．５ｇｃｍを
越えるディスク１の場合は、前述した回転制御を行う
か、ディスク１の偏重心量によらず常に偏重心モータ１
７aをディスク１の回転に合わせて回転制御し回転させ
てもよい。すなわち、ディスク１の偏重心量を１ｇcmと
した場合には、偏重心モータ１７aの偏重心量を１ｇcm
以下に設定することで偏重心によるユニットメカの振動
を低減（抑制）することが可能である。また、ディスク
１の偏重心量１ｇcmと想定した場合のユニットメカの振
動を抑制するために、偏重心モータ１７aの偏重心量を
ディスク１の有する偏重心量以下（１ｇcm以下）、その
半分以上（０．５ｇcm以上）とすることで、ディスク１
の偏重心量による最大振動を半分以下に抑制することが
可能である。

【００２８】偏重心モータ１７aの配置は、図に示した
位置に関わらずユニットメカシャシ６上であればどこで
もよい。また、ユニットメカシャシ６に限らず、ディス
ク装置内のディスク偏重心により発生する振動が伝達す
る場所であれば、どこに設けても同様の効果を得ること
ができる。但し、ディスク１によるアンバランス荷重が
生じる平面内であって、偏重心が一致する位置に偏重心
モータ１７ａを設けた場合が、高さ方向の差によるモー
メントを生じないため、最も有効である。すなわち、ユ
ニットメカシャシ６内において、その配置は、図３に示
すスピンドルモータ１０回転中心に対し、ディスク１の
半径以上離れた位置が最も振動抑制に効果がある。これ
は、偏重心モータ１７aの偏重心によるアンバランス荷
重が作用する面をディスク平面に一致させることが可能
となるためである。もちろん、ユニットメカシャシ６内
に限らず、他のディスク装置を形成するメカベース７、
トップカバー１３あるいはボトムカバー１２等の円板回
転駆動機構の振動が伝達される構造体における上記配置
でもよい。

【００２９】図４は、ユニットメカシャシ６に二つの偏
重心モータ１７a、bを備えた、本発明の他の実施例であ
る。

【００３０】図４（a）は、ユニットメカシャシ6に取り
付けられているスピンドルモータ１０の反対側に、二つ
の偏重心モータA１７aと偏重心モータB１７bを取り付け
たものである。図２同様に、ディスク偏重心と同一平面
上に偏重心モータの偏重心による力を持ってくることが
できるため、上下方向のモーメントを生じさせることが
ない。

【００３１】図４（b）は、二つの偏重心モータA１７a
と偏重心モータB１７bをスピンドルモータ１０の回転中
心を通る直線上で、前記回転中心をまたぐように配置し
取り付けたものである。前記直線は、図に示すように水
平方向で極力スピンドルモータ１０の回転中心に対し、
二つの偏重心モータ１７a、bは前記回転中心からの距離
を同じに配置したものである。二つの偏重心モータ１７
a、bのそれぞれの偏重心量が同じ場合、スピンドルモー
タ１０及びその保持体の平面内におけるモーメントを釣
り合わせることができる。なお、本構成ではディスク１
の回転半径内に、これら偏重心モータ１７ａ、１７ｂを
設けると更に振動抑制の効果が大きい。

【００３２】図４（c）は、図に示すようにユニットメ
カシャシ６の垂直方向にスピンドルモータ１０の回転中
心を通る直線上で前記回転中心をまたぐようの二つの偏
重心モータ１７a、bを配置したものである。本構成によ
る偏重心モータ１７a、bの配置及び各偏重心モータ１７
a、bに付加させる偏重心量に関しては、図８で詳細に説
明する。

【００３３】このように、一つの偏重心（ディスク１の
種類、取り付け状態により変化する偏重心）を持つ回転
系（ディスク１とスピンドルモータ１０）に対し、さら
に二つの偏重心（既知の偏重心）を有する回転系を、同
一の構造体（基板上）に設けることで、ディスク１の偏
重心によるアンバランス振動を、偏重心を有する回転系
でキャンセルあるいは抑制することが可能となる。すな
わち、回転に伴う偏重心によるアンバランス振動の抑制
が可能である。この原理について図５、図６、図７を用
いて説明する。

【００３４】図５は、ディスク１の有する偏重心により
生じる遠心力と、二つの偏重心モータ１７a、bによる遠
心力の釣り合い状態を示す力のベクトル図である。

【００３５】ディスク偏重心による遠心力（F）に対
し、この遠心力をキャンセルさせるためには、偏重心モ
ータＡ１７aによる遠心力（Ｆａ）と、偏重心モータＢ
１７bによる遠心力（Ｆｂ）の前記ディスクによる遠心
力と逆方向（１８０度）の力成分の総和を同じにするこ
とである。すなわちＦ＝Ｆａ´+Ｆｂ´ ＝Ｆａcosθ＋Ｆｂcosθ となるような角度（θ）に偏重心モータＡ１７a、偏重
心モータＢ１７bの偏重心方向を決めればよい。ここで
は、偏重心モータＡ、Ｂ１７a、bに持たせた偏重心量を
同じにして考えておりそれぞれの前記角度（θ）が等し
い場合の例である。

【００３６】ディスク偏重心による遠心力方向に対し、
偏重心モータＡ１７a、偏重心モータＢ１７bの垂直方向
の力成分（Ｆａ″）（Ｆｂ″）は互いに打ち消し合う方
向で作用するためモーメントが生じることがない。もち
ろん、前述した条件に限らず、それぞれの偏重心モータ
１７a、bによる偏重心量あるいは角度を変えてもよい。

【００３７】ディスク１の有する偏重心を最大１ｇcmと
して、この偏重心によるユニットメカの振動を抑制する
本発明の一実施例の作用について図６及び図７を用い説
明する。

【００３８】最大１ｇcmの偏重心を抑制するためには、
二つの偏重心モータＡ１７a、偏重心モータＢ１７bを用
いた場合、前記二つのモータ１７a、bにそれぞれ０．５
ｇcmの偏重心量を持たせるとよい。

【００３９】図６は、ディスク１の偏重心が１ｇcmの時
のユニットメカの振動を抑制する動作原理である。

【００４０】ディスク１面上において斜線部に偏重心が
あると想定する。このディスク１を回転させると、回転
に伴い遠心力が生じる。このため、ディスク回転１次の
成分でスピンドルモータ１０が振れまわり、この振動が
スピンドルモータ１０を支持しているユニットメカシャ
シ６に伝播される。また、防振脚８a、b、c、dを介して
メカベース７、トップカバー１３へと振動が伝播され
る。ディスク１が回転周波数（ω）で回転しているある
瞬間、図に示すように水平方向（図中、左向き）に偏重
心が向いた時を考えると、前記遠心力（Ｆ）も同じ水平
方向に作用している。ここで、本実施例の偏重心モータ
Ａ１７a、偏重心モータＢ１７bの偏重心の方向を、図に
示すようにディスク１の偏重心方向に対し、反対方向
（ディスク１は常に回転しているため、ここでは逆位相
という）に向ける。偏重心モータ１７a、bは、先に述べ
たように、それぞれ０．５ｇcmの偏重心を有しており、
この偏重心による遠心力（Ｆａ）、（Ｆｂ）の総和は、
（Ｆ）に一致し、ディスク１の遠心力を打ち消す方向に
作用する。従って、ディスク偏重心による振動を二つの
偏重心モータ１７a、bにより抑制することが可能であ
る。言うまでもなく、前記偏重心モータ１７a、bは、デ
ィスク１の回転に同期し常に前記回転に対する位相関係
を保ち回転している。

【００４１】図７は、ディスク１の有する偏重心が1gcm
よりも小さい場合の本実施例による偏重心モータ１７
a、bの動作及び作用について示したものである。

【００４２】例えば、ディスク１の偏重心量を０．５ｇ
cmの場合について説明する。二つの偏重心モータＡ１７
a、偏重心モータＢ１７bは、図６と同様にそれぞれ０．
５ｇcmの偏重心を持たせている。ディスク１が回転して
いるある瞬間、図で示すディスク１の遠心力方向が水平
方向（図中左向き）に向いた場合、二つの偏重心モータ
Ａ１７a、偏重心モータＢ１７bのディスク偏重心の逆方
向の遠心力の分力の和をディスク偏重心による遠心力と
同じにすることで、ディスク１の偏重心による振動を抑
制することが可能となる。偏重心モータＡ１７a、偏重
心モータB１７bが図で示すディスク偏重心方向とディス
ク１回転中心を通る線に平行な線に対し、互いに同じ角
度（θ）で偏重心方向を向けた場合には、それぞれのモ
ータによるディスク偏重心の打ち消し合う量は、（Ｆ
ａ′）、（Ｆｂ′）となる。

【００４３】前述したようにディスク１の偏重心量が
０．５ｇcmの場合、それぞれの偏重心モータ１７a、bに
よる（Ｆａ′）、（Ｆｂ′）は、０．２５ｇcmとすると
よい。二つの偏重心モータ１７a、bのベクトルの和（Ｆ
ａ′＋Ｆｂ′）がディスク偏重心による遠心力（Ｆ）に
等しくなる。この関係は、Ｆ＝Ｆａ′＋Ｆｂ′ =Ｆａcosθ＋Ｆｂcosθ である。

【００４４】この場合の前記角度（θ）は、３０度であ
る。このように二つの偏重心モータ１７a、bの角度を同
じにするとディスク偏重心方向の垂直方向の分力成分
（図５で説明した（Ｆａ″）、（Ｆｂ″））も互いに打
ち消し合う方向に働くため、スピンドルモータ１０及び
その保持部材又は基板（ユニットメカシャシ６等）にモ
ーメントを生じることがない。

【００４５】図８は、実際のディスク駆動装置を想定し
偏重心モータＡ１７aと偏重心モータＢ１７bの配置（ス
ピンドルモータ１０回転中心からの各偏重心モータ１７
a、bまでの距離）とそれぞれの偏重心モータ１７a、bの
偏重心量の関係を示したものである。偏重心を有するデ
ィスク１を保持し回転するスピンドルモータ１０の回転
中心に対し、偏重心モータＡ１７a、偏重心モータＢ１
７bの距離をそれぞれＬ１、ｌ２とする。この値は、実
装制約条件により決まる。前記ディスク１の偏重心によ
る回転系の偏重心量をｍ・εとする。偏重心による振動
を抑制するためには、図に示すようなディスク１の回転
系に生じる遠心力Fを打ち消す方向に偏重心モータＡ１
７a、偏重心モータＢ１７bによる遠心力Ｆａ、Ｆｂを発
生させなければならない。スピンドルモータ１０と各偏
重心モータ１７a、bの回転数が同じ場合、偏重心モータ
A１７aと偏重心モータB１７bの偏重心量をｍａ・εａと
ｍｂ・εｂにするとモーメントの釣り合いと力の釣り合
いよりｍａ・εａ＝（Ｌ２／（Ｌ１＋Ｌ２））・ｍ・ε ｍｂ・εｂ＝（Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２））・ｍ・ε となる。ここで、ディスク１の最大偏重心量（ｍ・ε）
及びそれぞれの偏重心モータ１７a、bの位置（Ｌ１、Ｌ
２）を決めると、偏重心モータ１７a、bの偏重心量（ｍ
ａ・εａ、ｍｂ・εｂ）は上式により求められる。

【００４６】図９は、ディスク偏重心方向に対する偏重
心モータＡ１７a、偏重心モータＢ１７bの回転同期制御
に関し、本発明の一実施例である振動検出方法を示した
ものである。図９（a）は、ディスク１の偏重心による
振動をユニットメカシャシ６に設けた振動検出手段１８
により検出し、この情報をもとに偏重心モータ１７a、b
の回転制御を行うものである。

【００４７】振動検出手段１８には、物理量として変
位、速度、加速度あるいは、力のいずれかを検出する検
出系を用いている。ディスク１の偏重心による振動は、
ディスク面内方向に振れ回るため、ディスク平面方向で
はどの方向を検出してもよい。但し、ディスク駆動装置
として重要なディスク１のトラックをよぎる方向（トラ
ッキング方向）の振動を検出し、この方向の振動抑制が
最も重要である。

【００４８】以下、本実施例の流れについて説明する。
ディスク装置内に、新たなディスクをセットしたとき
に、ユニットメカシャシ６に設けたディスク１の偏重心
による振動（回転一次成分）を検出する検出体により振
動波形を検出する。この工程は、ディスク１を駆動する
たびに行うか、前述のように新規にディスクを装着した
ときに行うか、予めプログラムしておく。ディスクを交
換するたびに行う場合は、新規ディスクに交換したとき
に、振動位相を計測し、各偏重心モータの回転位相を決
定しておき、それを記憶しておくことで、ディスクを回
転するたびに測定する手間を省いたものである。

【００４９】この振動波形より振動の大きさと位相を検
出し、ディスク１の偏重心量を推定する。推定ディスク
偏重心量によりユニットメカシャシ６に取り付いている
二つの偏重心モータＡ１７a、偏重心モータＢ１７bのデ
ィスク１の偏重心方向に対する回転位相を判別し、ディ
スク１の回転に同期させてそれぞれの偏重心モータ１７
a、bを、偏重心が減少する位相となるように回転させ
る。ここで、偏重心モータＡ、Ｂの偏重心量、位相は予
め分かっている。

【００５０】図９（b）は、ディスク１の偏重心による
振動を光ヘッド１１のトラッキング信号（ディスクのト
ラックに対し、光ヘッド１１に搭載している対物レンズ
駆動装置１４の対物レンズ１６を追従させるための信
号）を用いたものである。トラッキング信号は、ディス
ク１上のトラックと対物レンズ１６間の相対的な変動量
を検出しているものであり、検出信号にはディスク１の
トラックの偏心成分とディスク偏重心による振動成分が
含まれている。

【００５１】そこで、前記偏心成分と偏重心成分の分離
を行うためにディスク１の回転数を二段階に変えてトラ
ッキング信号を取り出す。これは、ディスク１のトラッ
クの偏心成分は回転数に依存せず、ディスク１の偏重心
による振動は回転数の二乗により比例するためである。
ディスク１の偏重心による振動成分を検出した後、この
信号を基にユニットメカシャシ６に取り付いている二つ
の偏重心モータＡ１７a、偏重心モータＢ１７bのディス
ク１の偏重心方向に対する回転位相を判別し、ディスク
１の回転に同期させてそれぞれの偏重心モータ１７a、b
を偏重心により発生する振動が減少する位相で回転させ
る。このように既存の信号を用いることにより低コスト
な振動抑制（低減）構造を提供することができる。

【００５２】

【発明の効果】上記記載した本発明のディスク装置は、
ディスクのアンバランスを含む回転系のアンバランスを
抑制することができ、回転系から生じるアンバランス振
動を小さくすることができる。これにより、上記アンバ
ランス振動によるフォーカス、トラッキングエラーを抑
制することができると共に、装置の振動あるいは騒音を
小さくすることができる。また、本アンバランス抑制機
構を用いたディスク装置は、高速転送化に伴うディスク
の高速回転化に対応可能となると共に高密度化に伴う高
精度位置決め精度の向上も図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を用いた光ディスク(CD-ROM)
装置の外観図。

【図２】本発明の一実施例である一つの偏重心モータを
設けたユニットメカシャシ構造。

【図３】図２の動作、作用を説明する図。

【図４】本発明の一実施例である二つの偏重心モータを
設けたユニットメカシャシ構造。

【図５】偏重心による力と本発明の偏重心モータによる
力の釣り合いを示すベクトル図。

【図６】ディスクの偏重心量が１ｇcmの場合の本発明に
よる偏重心モータの動作、作用を説明する図。

【図７】ディスクの偏重心量が１ｇcm以下の場合の本発
明による偏重心モータの動作、作用を説明する図。

【図８】本発明の偏重心モータの位置及び付加させる偏
重心量を力の釣り合いとモーメントの釣り合いより求め
た説明図。

【図９】ディスクの偏重心による振動を検出する手段に
ついて説明した図。

【符号の説明】

１…ディスク、２…ターンテーブル、３…ディスクトレ
ー、４…ディスククランパー、５…クランパーホルダ
ー、６…ユニットメカシャシ、７…メカベース８a、b、
c、d…弾性部材(防振脚)、１０…スピンドルモータ、１
１…光ヘッド、１２…ボトムカバー、１３…トップカバ
ー、１４…対物レンズ駆動装置、１５…フロントパネ
ル、１６…対物レンズ、１７a…偏重心モータＡ、１８
…振動検出手段、１７ｂ…偏重心モータＢ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河野敬茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者佐藤良広茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者三木久弘茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者森茂樹神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者平田知己神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内Ｆターム(参考） 5D109 DA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報記録面を有する円板状の記録媒体を保
持し、これを回転する円板回転駆動機構、及び前記記録
媒体上に情報を記録あるいは記録媒体上の情報を再生す
る記録再生ヘッド、あるいは再生専用のヘッドを有する
ディスク装置において、少なくとも一つ以上の偏重心を有する補正回転駆動機構
を前記円板回転駆動機構を支持する基板上、ディスク装
置を形成する筐体部あるいは、その筐体を外装するカバ
ー部に設けたことを特徴とするディスク装置。
【請求項２】情報記録面を有する円板状の記録媒体を保
持し、これを回転する円板回転駆動機構、及び前記記録
媒体上に情報を記録あるいは記録媒体上の情報を再生す
る記録再生ヘッド、あるいは再生専用のヘッドを有する
ディスク装置において、弾性部材で支持され、かつ前記円板回転駆動機構と記録
再生あるいは再生専用のヘッドを備えているベース部に
少なくとも一つ以上の偏重心を有する補正回転駆動機構
を設けたことを特徴とするディスク装置。
【請求項３】情報記録面を有する円板状の記録媒体を保
持し、これを回転する円板回転駆動機構、及び前記記録
媒体上に情報を記録あるいは記録媒体上の情報を再生す
る記録再生ヘッド、あるいは再生専用のヘッドを有する
ディスク装置において、偏重心を有する二つの補正回転駆動機構を、前記円板回
転駆動機構の回転中心を通る直線上で、前記回転中心を
またぐように配置したことを特徴とするディスク装置。
【請求項４】ベース上に前記ヘッドに具備されている対
物レンズ駆動装置の対物レンズと前記円板回転駆動機構
の回転中心を結ぶ方向と、前記方向に対し垂直でかつ記
録媒体と平行な方向のどちらか一方あるいは、その両方
の振動の大きさと前記記録媒体の回転に対するその振動
の位相情報を検出する手段を有したことを特徴とする請
求項１及び２記載のディスク装置。
【請求項５】前記補正回転駆動機構は、前記円板回転駆
動機構の回転軸と平行な回転軸を有し、この円板回転駆
動機構と同一の回転数で同期させて回転することを特徴
とする請求項１及び２、４記載のディスク装置。
【請求項６】前記補正回転駆動機構の偏重心量の総和が
1gcm以下であることを特徴とする請求項５記載のディス
ク装置。
【請求項７】前記円板回転駆動機構周りのモーメントが
釣り合うように、前記補正回転駆動機構のそれぞれの偏
重心量と位置を規定したことを特徴とする請求項４記載
のディスク装置。