JP2001236720A - バランス補正機構を有する光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光ディスク媒体のアンバランス含む回転系のア
ンバランスを補正でき、回転系から生じる振動をより小
さくする。特に、一度整定したバランスが外部振動や共
振点を通過するときでも崩れないようにし、種々の回転
周波数において安定に保つようにする。 【解決手段】光ディスクを回転駆動させる駆動手段と、
該駆動手段の回転軸に垂直な平面上に、該回転軸を中心
とする環状の軌道を持つ複数個の補正球を有するバラン
ス補正機構において、前記環状の軌道の回転軸側に、環
状のマグネットと、円環状の部材を複数に分割した放射
状方向に移動可能な磁性部材を設け、ディスクの回転時
にその磁性部材を遠心力によって外周側に移動させるこ
とによって補正球を固定するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクのアン
バランスが原因となる振動や騒音を抑制し、安定した記
録や再生を可能にするためのバランス補正機構を有する
光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、パーソナルコンピュ
ータ（ＰＣ）等の周辺機器として利用されている。光デ
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望まれているた
め、近年、光ディスクの回転数を高くすることにより転
送速度の高速化を図ることが行われている。回転速度を
より高速にするために乗り越えなければならない最も大
きな課題は、アンバランス振動の増加である。ＣＤ−Ｒ
ＯＭ等の光ディスク措置では、ハードディスク装置（Ｈ
ＤＤ）と異なり、可換媒体であることが特徴の一つであ
る。大量にプレスされる光ディスクは厚みのばらつき
や、クランプ内径と光ディスク外径の同心度のばらつき
が大きいものがある。また、光ディスク上に文字や模様
を印刷すること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。

【０００３】このようなアンバランスな系を回転させる
と、回転系の重心と回転中心が一致しないことを原因と
す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Ｆは重心と回転中心の距離ε、回転体の質
量ｍ、回転数をωとすると次式で表される。

【０００４】 Ｆ＝ｍ×ε×ω^２−−−−−−−−（１） 式（１）で示されるようにアンバランス振動は回転数の
二乗に比例するから、高速回転を行なうと急激に大きく
なる。アンバランス振動は光ヘッド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。

【０００５】したがって、ディスクの高速回転化による
データ転送速度の向上を図るためには、ディスクのアン
バランスによる振動を抑制することが望ましい。従来、
斯かるディスクのアンバランスによって生じる振動を抑
制するディスク装置の一例が特開平１０−８３６２２号
公報に開示されている。この従来例では、中空環状部の
内部に複数の球もしくは液体を収納して、バランサーを
構成し、このバランサーがディスクと一体的に回転可能
に形成して、アンバランスなディスクの高速回転時に発
生する振動を抑制する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光デ
ィスク装置において、光ディスクのアンバランス含む回
転系のアンバランスを補正でき、回転系から生じる振動
をより小さくすることである。特に、一度整定したバラ
ンスが外部振動や共振点を通過するときでも崩れないよ
うにし、種々の回転周波数において安定に保つようにす
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、光ディスク装置において以下のように構成したこと
を特徴とする。光ディスクを回転駆動させる駆動手段の
回転軸と同軸上に複数個の補正球を有するバランス補正
機能を設ける。このバランス補正機構は補正球が円周方
向に自由に移動できるための円環状の通路（管路）を有
する。この通路の内周側に放射状方向（半径方向）に移
動可能な複数の磁性部材を設ける。磁性部材の外周面は
この通路の内周側の壁を構成する。この磁性部材は光デ
ィスクの高速回転時に遠心力によって外周方向に移動す
ることによりいくつかの磁性部材の外周面が前記補正球
を外周方向に押し付けて制限することにより前記補正球
の移動を阻止する。

【０００８】さらに、磁性部材の内周側には円環状のマ
グネットを設け、光ディスクが静止時、あるいは低速回
転時の磁性部材に対する遠心力が小さいときに、マグネ
ットに固着させることにより補正球の移動を許容する。

【０００９】磁性部材には内周側にストッパ部を形成
し、ストッパ部がバランス補正機能の突出部にあたるこ
とによって放射状方向の移動が制限されるようにした。
尚、補正球は磁性体でも非磁性体でも良い。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した光ディス
ク装置の概要を図面を用いて説明する。図１および図２
によって本発明の回転駆動装置におけるバランス補正機
構の原理を説明する。

【００１１】図１はバランス補正機構を有する回転駆動
装置の概略図である。図１において、回転駆動機構１
は、回転駆動部（スピンドルモータ）２と、該回転駆動
部２の支軸（シャフト）１１に固定された、ターンテー
ブル１２とバランス補正機構２０とを備えている。さら
に、ターンテーブル１２にはディスク１８がクランパー
等により固定されている。回転駆動機構１は装置本体に
固定されたメインシャーシ８に弾性部材6を介して支持
されたサブシャーシ７に配置されている。これにより、
サブシャーシ７がメインシャーシ８に対して弾性支持さ
れて、回転駆動機構１全体（その他、光ヘッド系等を含
む）および弾性部材６により振動系が構成される。バラ
ンス補正機構２０は円環状の空洞部２１を有し、空洞部
２１に移動自在に配置された複数個のバランス部材（例
えば、金属球）２２とを備える。

【００１２】次に、回転駆動によるバランス補正の原理
を図２のグラフ図で説明する。図２で、挿入図Ａ，Ｂ
は、図１に示すバランス補正機構２０にバランサーとし
て複数個の金属球２２が収納された、環状空洞部２１の
上断面（Ｘ−Ｘ’）のモデル図である。金属球２２は環
状空洞部２１内の半径方向に自由に移動できるものとす
る。ここで、図１に示したように光ディスク１８、モー
タ２、その他光ヘッド等を含む回転駆動機構１を弾性部
材６により弾性支持した構成において、装置全体あるい
は部分的な振動系の共振周波数をωｎとすると、スピン
ドルモータが回転を始め回転周波数ωが前記共振周波数
ωｎより低い領域ωｎ＞ωにおいて、金属球２２は光デ
ィスクのアンバランスの方向にスピンドルモータの回転
による遠心力で環状空洞部２１の外周を移動する（Ａ
図）。ここで、ディスクアンバランスのマークは、挿入
図Ａ，Ｂの中心に対して光ディスクの重心がマークの位
置（あるいはマーク側）にずれていることを示してい
る。

【００１３】弾性部材６による弾性支持系は一次の振動
系である。共振周波数ωｎを越えると位相（上部に示す
曲線）が１８０度反転するため、スピンドルモータの回
転支持系の共振周波数ωｎを越える回転周波数ωの場
合、金属球２２にはディスクアンバランスの反対方向に
向かう力が働く（Ｂ図）。したがって、ωｎ＜ωの領域
となるスピンドルモータ回転数の時、金属球２２はアン
バランスを補正する方向に移動する。このようにして、
金属球２２は回転駆動部２との相対的速度がほぼ零とな
り、アンバランスが補正される。

【００１４】上記、原理は理想状態の一例を示したもの
であるが、最近の光ディスク装置においては最新のディ
スクから従来のディスクまで、種々の回転モードを一台
の装置で再生する必要がある。例えば、ＣＤ−ＲＯＭの
場合の回転モードにはＣＬＶ（Constant linear velo
city) やＣＡＶ（Constant angular velocity)があ
り、前者は線速度一定で記録あるいは再生時のディスク
の内周側と外周側で回転周波数が異なる。一方、後者は
角速度一定であり、内周側と外周側でも同一の回転周波
数で光ディスクを回転させるディスク装置である。ま
た、光ディスクには種々の回転モードを持ったものが存
在する。そのため、前記回転支持系の共振周波数ωｎの
設定によっては再生中に共振周波数領域を通過するモー
ドがあり、その領域でバランスが崩れてしまうことがあ
る。また、ＤＶＤ−ＲＡＭの場合には、記録面を複数に
ゾーン分割して、各ゾーンの線速度を一定にするＺＣＬ
Ｖ（Zone constant linear velocity)となっており
バランサーの使用を困難としている。また、環状の軌道
内を金属球を常時移動自在にしておくと、その慣性によ
り、回転駆動部が回転しても補正球が停止した状態また
は回転駆動部の回転に対して遅延した状態が生じてしま
い、バランス補正しないまま再生動作が始まり、エラー
が生じてしまうことがある。

【００１５】図３は、本発明を適用した光ディスク装置
の主要部（メカユニット）を示す斜視図である。メカユ
ニット１は、シャーシ７に回転駆動部２、スライドモー
タ３といった駆動部材、光ヘッド４といった移動部材を
取り付けることで、振動発生源となりうる部材をメカユ
ニット１に集約された構成とする。なお、光ヘッド４は
スライドモータ３によってメインガイド５ａとサブガイ
ド５ｂに沿って光ディスクの内周あるいは外周に移動す
る。これによって、メカユニット１に対応してのみ振動
対策すればよいようにする。

【００１６】本発明を用いる光ディスク装置では、メカ
ユニット１をゴムブッシュ等の弾性体６（ａ，ｂ，ｃ，
ｄ）を介してフレーム８に取り付ける構成として振動対
策を施している。このような構成にすることによって振
動対策を施すためには必要なスペースを低減でき、光デ
ィスク装置の小型化、薄型化を図ることができる。

【００１７】次に、光ディスクの偏重心などに対するバ
ランス補正について、本発明で用いる光ディスク装置で
の構成について述べる。図４は本発明の一実施例である
バランス補正機能を持たせたバランサー付きスピンドル
モータの縦断面図である。

【００１８】図４において、スピンドルモータ２は回転
軸となるシャフト１１がメカシャーシ７上に固定される
モータ基板１５に軸受け１４が組み込まれ、該軸受１４
を介してシャフト１１を軸に回転可能に支持されてい
る。シャフト１１にはスピンドルモータ２を構成するロ
ータ１０がターンテーブル（光ディスクを載せるテーブ
ル）１２と共に取り付けられ、該ロータ１０は円筒状に
形成された内面部に多極着磁された駆動磁石１７が配置
されている。そして、駆動磁石１７はモータ基板１５上
に軸受１４と共に固定されたステータ１６に対向してい
る。すなわち、スピンドルモータ２はアウターロータ型
に構成されている。

【００１９】ターンテーブル１２は、スピンドルモータ
２のシャフト１１に固定され、光ディスク１８を芯出し
して保持するためのクランプマグネット１９が組み込ま
れている。光ディスク１８はクランパー（図示せず）に
よってターンテーブル１２の中央部に位置決めして確実
に保持される。

【００２０】本実施例において、光ディスク１８を含む
回転体が持つアンバランスを補正するバランス補正機構
２０はスピンドルモータ２のターンテーブル１２に備え
ている。このバランス補正機構２０には、バランス補正
のための複数個の金属球（以下、補正球と称す）２２を
有し、所定の回転数において前記補正球２２を所定の位
置に固定する補正球固定用の磁性部材（マグネットに吸
着する材料からなる）２４と、該磁性部材２４を所定の
回転数まで保持するための円筒状のマグネット（永久磁
石）２３を有する固定手段をもっている。以下、バラン
ス機構の構成と動作について詳細に説明する。

【００２１】図５(1)、(2)は、本発明に用いる光ディス
ク装置のターンテーブルを含むバランス補正機構部２０
の静止時の状態を説明する図であり、図6(1)、(2)は回
転時の状態を示す図である。 バランス補正機構２
０の構成は複数個の補正球22a、22ｂ、…の環状の軌道
である環状空洞部２１を有する。該環状空洞部２１は回
転軸１１に垂直な平面上に回転軸を中心として位置し、
ターンテーブル１２の裏側面に配置される。環状空洞部
21は、光ディスク１８と平行な面（第１面）２１１と光
ディスク面に平行な溝底面（第２面）２１２と光ディス
クに垂直な内周面（第３面）２１３および光ディスクに
垂直な外周面（第４面）２１４により形成される。そし
て、前記環状空洞部２１内には複数個の補正球22a、22
ｂ、…が収納され、その中を自由に移動できるようにな
っている。上記環状空洞部２１の第３面２１３のさらに
内周側には円筒状のマグネット２３と外周部に全体が環
状で複数個に分割された磁性部材２４が設けられる。

【００２２】ここで、図５(1)，(2)は回転周波数ωが共
振周波数ωｎ以下での補正球22a、22ｂ、…および補正
球固定用磁性部材２４の位置関係を示す。すなわち、回
転の初期において、補正球22a、22ｂ、…が遠心力によ
って環状空洞部２１内の外周面（第４面）２１４に沿っ
て移動し、一度偏重心方向に集まった状態を示す。その
時点では、磁性部材２４はマグネット２３に吸着された
状態である。

【００２３】図６(1)、(2)は回転周波数ωが共振周波数
ωｎ以上での補正球２２および磁性部材２３の位置関係
を示す。すなわち、回転数が上がり、共振周波数をωｎ
を越えて、補正球22a、22ｂ、…は位相が変わり、偏重
心方向Ａの反対方向に集まった状態を示す。そして、所
定の回転数以上になると遠心力がマグネット２３の吸着
力より勝り、磁性部材２４はマグネット２３から離脱し
て放射状に広がり、一部は補正球２２を第４面２１４に
押し付け図6(1)、補正球２２が存在しない部分の磁性部
材２４は突出部２５で止るように設定してある（図６
(2)）。なお、押し付けている磁性部材２４の位置と押
し付けていない磁性部材の半径方向への移動位置は、回
転バランスが取れるように設定することが重要である。

【００２４】ここで、補正球２２は非磁性の金属球（ス
テンレス）が用いられ、磁性部材２４には鉄、ニッケル
およびそれらの合金等の磁性材料が用いられる。また、
マグネット２３には鉄・ネオジュウム・ホウ素（Ｆｅ−
Ｎｄ−Ｂ）系のボンド磁石を用いることができる。本実
施例では、上記環状空洞部２１の外周直径は約２７ｍｍ
に形成し、直径３ｍｍの非磁性ステンレス（密度：７．
８７ｇ／ｃｍ³）の補正球を１０個収納した。この構成
によれば、光ディスクの回転数が７０００〜８０００ｒ
ｐｍ（回転周波数：１１７〜１３３Ｈｚ）で１ｇ−ｃｍ
の偏重心を補正可能である。

【００２５】このような構成において、シャフト１１の
回転中心に対して偏重心のある光ディスク１８を取り付
けて回転すると、図３に示したように、光ディスクの面
内方向の振動がスピンドルモータ２とシャーシ７に作用
し、シャーシ７は弾性部材６（ａ，ｂ，ｃおよびｄ）に
よりフレーム８に弾性支持されているため、主として光
ディスクの面内方向に回転周波数で振れ回り振動すると
共に、スピンドルモータ系２もシャーシ７と一緒に振動
する。

【００２６】この振動系は、弾性部材６のバネ定数なら
びにシャーシ７とスピンドルモータ２の質量で決まる共
振周波数ωｎを有している。この振動のため、回転数が
高くなると振れ回り中心とターンテーブル１８の間にず
れが生じる。アンバランス方向を基準としたこのずれ方
向は回転数の増加と共に変化し、共振周波数ωｎ以下の
低速回転では重心ずれ方向に、共振周波数よりも高い回
転数ではアンバランス方向と反対方向にずれる。そし
て、バランスした時点で補正球２２とスピンドルモータ
の回転との相対速度が零（以下、この状態を「整定」と
称する）となる。

【００２７】しかし、実際の光ディスク装置において
は、種々の回転数で用いられる。また、整定後の補正球
は共振周波数通過やちょっとした外部振動に対して十分
な力で固定していない。

【００２８】そのため、整定後に補正球を固定する手段
が必要である。

【００２９】例えば、当該光ディスク装置がＣＤ−ＲＯ
Ｍの３２倍速ｍａｘ（回転周波数；１２５Ｈｚ、回転
数；７５００ｒｐｍ）とＤＶＤ−ＲＯＭの６倍速ｍａｘ
（回転周波数；５７Ｈｚ、回転数；３４００ｒｐｍ）で
再生される場合の動作について説明する。ここで、弾性
部材６（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）の変形による振動系の共振周
波数ωｎを４０Ｈｚ（２４００ｒｐｍ）に設定とし、Ｄ
ＶＤ−ＲＯＭディスクの回転周波数（５７Ｈｚ）より低
く設定しておくことが好ましい。これに、１ｇ−ｃｍの
偏重心を持つＣＤ−ＲＯＭディスク１８をセットし，
図５〜図6のバランス補正機構においては回転加速にし
たがって補正球２２は遠心力によって第４面２１４に沿
って移動し、回転数が共振周波数ωｎより低い場合はア
ンバランス方向に向かう力が働く（図５(1)，(2)の状
態）。この時の回転周波数ωでは、磁性部材２４はマグ
ネット２３に吸着しているようにマグネット２３の吸着
力を決める。

【００３０】次に、回転周波数ωが共振周波数ωｎを越
えと補正球２２はアンバランス方向と反対方向に向かう
力が働き、この力により補正球２２は重心のずれを補正
する方向、すなわちバランスを補正する方向に作用する
（図６(1)、(2)の状態）。この状態になった時の回転周
波数で、磁性部材２４はマグネット２３の遠心力が吸着
力に優るようにし、離脱して遠心力によって、補正球２
２を第４面２１４に固定するようにする（図７
（1））。この場合、磁性部材２４は４分割されてい
て、補正球２２の存在しない部分ではストッパー２４１
が穂バランス補正機能の本体突出部２５で止り、補正球
２２がある側とほぼ同心円状に位置するようになってい
る（図７（2））。そして、回転減速過程では、前記離
脱回転数よりも低い回転数までマグネット２３に吸着し
ないように設定される。

【００３１】図８(2)は本発明の実施例について、バラ
ンス機構の回転加速および減速した時の磁性部材２４の
移動履歴を示すグラフ図である。図８(2)に示すよう
に、磁性部材２４は回転加速によりマグネット２３から
離脱する回転数の曲線、と減速して吸着する回転数の
曲線、には履歴が異なるように設定されているため、
回転を減速していき、共振周波数ωｎ（４０Ｈｚ）に近
いＤＶＤ−ＲＯＭの６倍速（５７Ｈｚ）でも補正球の位
置が崩れることなく安定に再生できる。なお、磁性部材
２４はマグネット２３の材質、形状および着磁強度によ
って共振周波数以下（例えば、２５Ｈｚ，１５００ｒｐ
ｍ）の回転周波数まで減速して戻るようにすれば、共振
周波数を通過しても振動を小さく押さえることが可能で
ある（曲線）。

【００３２】すなわち、回転周波数が上昇して共振周波
数ωｎを越え、補正球22a、22ｂ、…がバランス方向に
移動した時点以上の回転数で磁性部材２４が遠心力によ
ってマグネット２３から離脱する。回転数を下げて行く
場合は、共振周波数ωｎより低い回転数になった時に遠
心力が減少し、マグネット２３の磁力によって吸着され
る。この回転の加速と減速の履歴の違いは、前記磁性部
材２４がマグネット２３から離れる時の方が強い力（遠
心力）が必要となる性質を利用したものである。

【００３３】なお、図８(2)に示した、磁性部材２４の
各回転周波数による離脱および吸着の履歴は本実施例の
一例であり、バランス補正の条件によって前記履歴の過
程は自由に設定できる。

【００３４】以上のように、本発明の実施例によれば、
重心バランスが大きく崩れている光ディスクを高速回転
させても安定した記録または再生が可能となる。また、
バランスされた補正球が磁性部材によって固定されるた
め、高速回転中ばかりでなく、ディスク回転の加速や減
速時でもバランスが崩れることなく、好ましくない振動
や騒音が発生しない光ディスク装置を実現することがで
きる。

【００３５】なお、上記の実施例は偏重心の大きい光デ
ィスクを搭載した例について述べたが、バランスのとれ
た理想的な光ディスクを回転した場合には、図8(1)に整
定後のバランス補正機構の上面断面図を示すように、補
正球22a、22ｂ、…は、ほぼ均等に整定し、この状態で
磁性部材２４によって固定され、補正球２２による悪影
響を回避できる。

【００３６】以上のように、本発明の光ディスク装置に
よれば、アンバランスの大きなディスクが装着されて
も、アンバランスの小さな光ディスクが装着されても振
動を確実に抑制できる。

【００３７】次に、本発明の第2の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図８は第２の実施例のバラ
ンス補正機構におけるターンテーブル近傍を示す側面断
面図である。なお、前述の実施形態および第１の実施例
における要素と実質的同一な要素には同一符号を付し
て、その説明を省略する。

【００３８】本発明の第２の実施例では、図9(1)、(2)
に示すように、バランス補正機構２０の第３面側２１３
に円筒のマグネット２３とその外周に複数個に分割され
た磁性部材２４が内臓されて、その外側の環状空洞部２
１に複数個の磁性体金属（磁石に吸着される鉄、ニッケ
ルあるいはステンレス等からなる材料）からなる補正球
２２が収納されている。このバランス補正機構２０はタ
ーンテーブル１２と一体的に形成しても良い。その他の
構成は前述の第１の実施例と同一である。第２の実施例
においては、前述の実施例における非磁性の金属からな
る補正球２２の代わりに磁性体の金属からなる補正球２
２を用いる。このため、ディスクが停止している場合
や、回転周波数が低く、補正球２２に作用する遠心力が
小さい場合には、前記マグネット２３に磁性部材２４が
吸着しており、該磁性部材２４がヨークの役割をして、
補正球２２がマグネット２３を通して吸着する。したが
って、ディスクの回転の加速初期やメカユニットの共振
点通過時に補正球２２が互いに激しく衝突したり、好ま
しくない騒音を避けることができる。

【００３９】実際の構成と動作の一例を図９(1)、(2)お
よび図１０のグラフ図によって説明する。

【００４０】図９(1)、(2)は光ディスク装置のターンテ
ーブルを含むバランス補正機構部の縦断面図および横断
面図である。図１０は光ディスクを回転加速と減速した
時の磁性部材２４および補正球２２のマグネット２３か
ら離脱および吸着する動作を示すグラフ図である。

【００４１】先ず、停止時には磁性部材２４および補正
球２２は図９(1)、(2)に示すようにバランス補正機構２
０において環状空洞部２１の第３面側２１３のマグネッ
ト２３に吸着されている。ここで、補正球22a、22ｂ、
…はマグネット２３の磁力を通して磁性部材２４に吸着
された状態で、その隣り合う球同士が同じ方向に磁化さ
れ、互いに反発し合うため、それぞれの補正球22a、22
ｂ、…は周方向に離れて吸着される。このため、補正球
２２があることによる偏重心の影響はほとんどなく、回
転開始から離脱されるまでの間のアンバランスによる振
動を軽減できるようにしてある。

【００４２】例えば、当該光ディスク装置がＤＶＤ−Ｒ
ＡＭの２倍速（内周から外周に向かって、回転周波数；
５４Ｈｚから２３Ｈｚ、回転数；３２４０ｒｐｍから１
３８０ｒｐｍ）と高速ＣＤ−ＲＯＭの３２倍速ｍａｘ
（７５００ｒｐｍ）場合には、６０Ｈｚになるように弾
性部材６（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）が設定された場合について
説明する。

【００４３】このような構成において、第２の実施例の
特性を図10のグラフ図で説明する。図９において、回転
開始から共振周波数ωｎを越える回転までは、図9(1)、
（２）に示すように補正球２２はマグネット２３を介し
て磁性部材２４に吸着されて、バランス補正機構２０の
環状空洞部２１内の内周側（第３面側）２１３側に固定
される。また、上記補正球２２は磁性体が用いられ、マ
グネット２３のヨークの役目をする磁性部材２４の外周
部に吸着された状態で、その隣り合う補正球同士が同じ
方向に磁化され、互いに反発し合うため、１０個の補正
球２２ａ、22ｂ、…は周方向にほぼ等間隔に配置され
る。このため、補正球があるための偏重心は少なく、低
速回転ではほとんど問題とならない。

【００４４】そして、この状態で回転数を増して、共振
周波数ωｎを越える回転数（３６００ｒｐｍ）まで補正
球２２がマグネットから離れないようにマグネットの磁
化の強さを設定する。そして、共振周波数を越えたの
時点（例えば、４０００ｒｐｍ）で補正球２２が離脱
し、補正球２２は環状空洞内を移動して、バランスする
位置に配置される。次に、この状態を越えた回転数で磁
性部材２４がマグネット２３から曲線（例えば、６０
００ｒｐｍ）に沿って離脱するようにして、整定した補
正球２２は第４面２１４に固定される。

【００４５】このように固定されたバランス補正機構は
回転を減速していった時、磁性部材２４が共振周波数以
下の曲線（例えば、１２００ｒｐｍ）でマグネット２
３に吸着するように設計される。その後、補正球の遠心
力が弱まり、曲線で図9の初期の状態に戻る。

【００４６】次に、ＤＶＤ−ＲＡＭの例について以下に
述べる。ＤＶＤ−ＲＡＭのように１３８０ｒｐｍから３
２４０ｒｐｍと元々回転数が低い場合には、発生する振
動も低いのでアンバランスの影響も受けない。このよう
な場合は、補正球を図９(1)、(2)に示すように均等に吸
着した状態で記録および再生を行なうことができる。こ
の実施例によれば、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクようにＺＣ
ＬＶモードでも振動を抑制した状態で再生が可能であ
る。

【００４７】本発明の第２の実施例によれば、高速回転
でバランス補正を終了して、バランスした状態で順次減
速することによって、高速回転のＣＤ−ＲＯＭから中間
速度仕様の種々のディスクも安定に再生することができ
るし、比較的低い回転数のものであれば補正球を第３面
側２１３に吸着した状態でも安定に記録および再生が可
能である。また、光ディスク装置を水平方向や、垂直方
向に設置しても好ましくない騒音の発生しない光ディス
ク装置を実現することができる。

【００４８】次に、本発明の第３の実施例の光ディスク
装置について、図面を参照しながら説明する。本発明の
バランス補正機構を好適に動作させるための環状空洞部
の形状ならびに補正球固定用の磁性部材の構造について
以下に述べる。

【００４９】図１１(1)、(2)は第３の実施例を説明する
ための、バランス補正機構部の一部を示す拡大断面図で
ある。バランス補正機構部２０において、環状空洞部２
１の外周側（第４面）２１４を第１面２１１および第２
面２１２に対して９０度以上、あるいは以下に傾斜させ
る。これによって、補正球２２が所定の回転数で「整
定」後、磁性部材２４よって、より安定に固定すること
ができる。さらに、前記磁性部材２４に弾性部材２６を
固着させる。例えば、磁性部材２４の本体の図示の部分
（あるいは外周面等任意の部分）に樹脂をアウトサート
のモールドによって行なうことができる。このようにす
れば、急激な回転あるいは停止によって補正球２２が磁
性部材に２４衝突した場合でも、傷等が生じるのを防止
できる。また、マグネット２３と磁性部材２４との吸着
時のダメージも起こらない。

【００５０】以上、本願発明の実施例を説明したが、こ
れらはいろいろ変形することも可能である。たとえば、
図１１(1)、(2)の環状空洞部の形状と磁性部材の構造お
よび組み合わせは特に限定するものではなく、他の形状
も利用できる。また、補正球としてセラミック製の球や
その他の材質のものを使うことも可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明の光ディスク装置に
よれば、内部に複数個の金属球（補正球）を収納したバ
ランス補正機構を光ディスクと一体に回転可能に設ける
ことにより、光ディスクのアンバランスによるメカユニ
ットの振動を制御することができ、アンバランスな光デ
ィスクを高速回転させても安定に記録または再生が可能
である。また、高速から低速まで低振動が保たれて、耐
衝撃特性に優れ、高速なデータ転送が可能な光ディスク
装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転駆動装置におけるバランス補正機
構の原理を説明するための回転駆動部の側面断面図。

【図２】バランス補正の原理を説明するグラフ図。

【図３】本発明の一実施形態を説明する光ディスク装置
の外観図。

【図４】本発明の一実施形態を示す光ディスク装置のバ
ランス補正機構を備えたスピンドルモータの側面断面
図。

【図５】第１の実施例のバランス補正機構部の静止時の
状況を説明するための側面断面図および上面断面図。

【図６】第１の実施例のバランス補正機構部の回転時の
状況を説明するための側面断面図および上面断面図。

【図７】第１の実施例のバランス補正機構部の詳細を示
す側面断面図。

【図８】(1)は本発明の第１実施例における他の実施例
を示すバランス補正機構部の上断面図、(2)はバランス
機構の回転加速および減速における履歴を示すグラフ
図。

【図９】本発明の第２の実施例のバランス補正機構部を
説明するための側面断面図および上面断面図。

【図１０】本発明の第２の実施例において、バランス機
構の回転加速および減速における履歴を示すグラフ図。

【図１１】本発明の第３の実施例のバランス補正機構部
の一部を示す拡大断面図。

【符号の説明】

１・・・メカユニット、２・・・スピンドルモータ、３
・・・スライドモータ、４・・・光ヘッド、５ａ，ｂ・
・・ガイド、６ａ，ｂ，ｃ，ｄ・・・弾性部材（防振
脚）、７・・・シャーシ、８・・・フレーム、１０・・
・ロータ、１２・・・ターンテーブル、１４・・・軸
受、１５・・・モータ基板、１６・・・ステータ、１７
・・・駆動磁石、１８・・・光ディスク、１９・・・ク
ランプマグネット、２０・・・バランス補正機構、２１
・・・環状空洞部、２２・・・補正球、２３・・・マグ
ネット（永久磁石）、２４・・・補正球固定用磁性部
材、２４１・・・ストッパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 広明 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社東海テック内 (72)発明者 安島 俊幸 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 五十嵐 成已 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 Ｆターム(参考） 5D109 DA11 5H019 AA06 CC04 DD01 EE01 EE14 FF01 FF03 5H607 AA04 BB07 BB09 BB14 BB17 CC01 CC03 CC09 DD14 EE38 GG01 GG03 GG09 JJ08 KK03 KK04 5H621 BB07 GA01 GA04 HH01 JK08 JK13 JK15 JK19

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクを回転駆動させる駆動手段と、
   該駆動手段の回転軸と同軸上に複数個の補正球を有する
   バランス補正機能を設けた光ディスク装置であって、 前記バランス補正機能は、複数個の補正球が円周方向に
   移動できる環状の通路と、該通路の内周側に設けられた
   放射状方向に移動可能な複数の磁性部材と、該磁性部材
   の内周側に配置されたマグネットを有し、 前記磁性部材は前記光ディスクが静止時に前記マグネッ
   トに固着され、前記バランス補正機能の回転による遠心
   力により前記磁性部材が前記マグネットから離脱するこ
   とにより前記補正球を前記通路の外周側に押し付けるこ
   とを特徴とするバランス補正機構を有する光ディスク装
   置。
2. 【請求項２】前記放射状方向に移動可能な複数の磁性部
   材は内周側にストッパ部を有し、該ストッパ部は前記バ
   ランス補正機能の突出部にあたることによって放射状方
   向の移動が制限されることを特徴とする請求項１のバラ
   ンス補正機構を有する光ディスク装置。
3. 【請求項３】前記補正球は磁性体で構成されていること
   を特徴とする請求項2のバランス補正機構を有する光デ
   ィスク装置。
4. 【請求項４】前記補正球は非磁性体で構成されているこ
   とを特徴とする請求項2のバランス補正機構を有する光
   ディスク装置。