JP2007335004A - 光情報記録再生システム - Google Patents

Abstract

【課題】ターンテーブルに載置した光ディスクの中心孔とスピンドルのテーパコーン部との間に隙間が生じず、光ディスクのクランプ時に偏心を小さくすることができる光情報記録再生システムを提供する
【解決手段】テーパコーン部を有するスピンドルと、前記スピンドルのテーパコーン部に嵌合する中心孔を有し、光ディスクを載置して、前記光ディスクと反対側から前記スピンドルのテーパコーン部に前記中心孔が嵌合し、クランパで固定され前記スピンドルと共に回転可能なターンテーブルと、前記光ディスクに記録再生を行う記録再生ヘッドを含む記録再生光学系とを備え、前記ターンテーブルの中心孔を前記光ディスクの中心孔より大きくする。
【選択図】図２

Description

本発明は、光情報記録再生システムに関する。

近年、光ディスクの高容量化を図る様々な試みがなされており、中でも効率的な方法として、光ディスク基板の厚みを薄くして、体積当たりの容量を増やすことが注目されている。このような薄型フレキシブル光ディスクを確実かつ安定して記録再生する光情報記録再生システムを実現するために、薄型フレキシブル光ディスクをターンテーブルで保持する方法が考えられた。さらに、ターンテーブルを透明にして、記録再生光をターンテーブル越しに薄型フレキシブル光ディスクへ入射する方法が考えられた。

特開平１０−３０８０５９号公報

上記のような薄型フレキシブル光ディスクを透明ターンテーブルで保持する方法を、テーパコーン部を有するスピンドルを用いて実現することができる。図１は、このような従来の光情報記録再生システムを示す図である。スピンドル１０は、テーパコーン部１１を備える。ターンテーブル２０は、テーパコーン部１１の最小径より大きく最大径より小さい径の中心孔を有する。したがって、ターンテーブル２０の中心孔は、テーパコーン部１１にある程度嵌った位置において固定される。ターンテーブル２０上に薄型フレキシブル光ディスク３０が載置され、クランパ１２によってクランプされる。ターンテーブル２０及び薄型フレキシブル光ディスク３０はスピンドル１０と共に回転し、ターンテーブル２０の薄型フレキシブル光ディスク３０が載置される側に配置された記録再生ヘッドを有する記録再生光学系１３により、記録再生が行われる。この際、透明ターンテーブル２０と薄型フレキシブル光ディスク３０の内径が同じであった場合、透明ターンテーブル２０のセンタホールはテーパコーン部と嵌合するが、透明ターンテーブル２０に乗せた薄型フレキシブル光ディスク３０のセンタホールとテーパコーン部との間には隙間が生じてしまい、薄型フレキシブル光ディスク３０のクランプ時に偏心が大きくなってしまう。

上述したことを鑑み、本発明は、ターンテーブルに載置した光ディスクの中心孔とテーパコーン部との間に隙間が生じず、光ディスクのクランプ時に偏心を小さくすることができる光情報記録再生システムを提供することを目的とする。

本発明の光情報記録再生システムは、テーパコーン部を有するスピンドルと、前記スピンドルのテーパコーン部に嵌合する中心孔を有し、光ディスクを載置して、前記光ディスクと反対側から前記スピンドルのテーパコーン部に前記中心孔が嵌合し、クランパで固定され前記スピンドルと共に回転可能なターンテーブルと、前記光ディスクに記録再生を行う記録再生ヘッドを含む記録再生光学系とを備え、前記ターンテーブルの中心孔が前記光ディスクの中心孔より大きいことを特徴とする。

好適には、前記ターンテーブルの内径をＴ_ｉｄ、前記光ディスクの内径をＦ_ｉｄ、前記ターンテーブルの厚さをＴ_ｔ、前記テーパコーン部の頂角をθとして、
Ｔ_ｉｄ≧２×Ｔ_ｔ×ｔａｎ（θ／２）＋Ｆ_ｉｄ
であることを特徴とする。

本発明の他の光情報記録再生システムは、テーパコーン部を有するスピンドルと、前記スピンドルのテーパコーン部に嵌合する中心孔を有し、光ディスクを載置して、前記光ディスク側から前記スピンドルのテーパコーン部に前記中心孔が嵌合し、クランパで固定され前記スピンドルと共に回転可能なターンテーブルと、前記光ディスクに記録再生を行う記録再生ヘッドを含む記録再生光学系とを備え、前記ターンテーブルの内径をＴ_ｉｄ、前記光ディスクの内径をＦ_ｉｄ、前記光ディスクの厚さをＦ_ｔ、前記テーパコーン部の頂角をθとして、
Ｔ_ｉｄ≧Ｆ_ｉｄ−２×Ｆ_ｔ×ｔａｎ（θ／２）
であることを特徴とする。

本発明によれば、ターンテーブルに載置した光ディスクの中心孔とテーパコーン部との間に隙間が生じず、光ディスクのクランプ時に偏心を小さくすることが可能になる。

図２は、本発明による光情報記録再生システムの構成を説明する図である。スピンドル１０は、テーパコーン部１１を備える。ターンテーブル２０は、テーパコーン部１１の最小径より大きく最大径より小さい径の中心孔を有する。したがって、ターンテーブル２０の中心孔は、テーパコーン部１１にある程度嵌った位置において固定される。ターンテーブル２０上に薄型フレキシブル光ディスク３０が載置され、クランパ１２によってクランプされる。ターンテーブル２０及び薄型フレキシブル光ディスク３０はスピンドル１０と共に回転し、本例においてはターンテーブル２０の薄型フレキシブル光ディスク３０が載置される側の反対側に配置された記録再生ヘッドを有する記録再生光学系１３により、記録再生が行われる。このような構成にする場合、ターンテーブル２０の少なくとも薄型フレキシブル光ディスク３０の情報記録領域に対向する部分を透明にする必要がある。透明部分の材質はガラスが好適である。記録再生光学系１３からの記録再生光はターンテーブル２０越しに薄型フレキシブル光ディスク３０に入射し、薄型フレキシブル光ディスク３０の記録面に合焦する。記録再生光学系をターンテーブル２０の薄型フレキシブル光ディスク３０が載置される側にも配置し、両面記録再生を行えるようにしてもよい。もちろん、ターンテーブル２０の光薄型フレキシブルディスク３０が載置される側にのみ記録再生光学系を配置してもよい。この場合は、ターンテーブルを透明にする必要はない。また、薄型フレキシブル光ディスクは、従来のＤＶＤのような薄型でない光ディスクであってもよい。

ターンテーブル２０の内径をＴ_ｉｄ、薄型フレキシブル光ディスク３０の内径をＦ_ｉｄ、ターンテーブル２０の厚さをＴ_ｔ、テーパコーン部１１の頂角をθとして、
Ｔ_ｉｄ≧２×Ｔ_ｔ×ｔａｎ（θ／２）＋Ｆ_ｉｄ
を満たすようにする。このようにすることによって、ターンテーブル２０上に載置された薄型フレキシブル光ディスク３０の中心孔とテーパコーン部１１との間には隙間が生じなくなり、偏心を小さくすることができる。

図３は、本発明による光情報記録再生システムの他の構成を説明する図である。ターンテーブル２０と薄型フレキシブル光ディスク３０との間に、ドーナツ形状のスペーサ４０を配置する。スペーサ４０を配置することにより、ターンテーブル２０と薄型フレキシブル光ディスク３０の間に空気層を確保することができる。この空気層は保護膜に相当する働きをし、薄型光ディスクへの入射光の多重反射による反射率変動が効果的に防止される。ターンテーブル２０を透明にしてターンテーブル２０越しに記録再生を行うようにする場合、スペーサ４０の外径を薄型フレキシブル光ディスク３０の記録再生領域の内径より小さくする必要がある。スペーサ４０の厚さをＳ_ｔ、スペーサ４０の内径をＳ_ｉｄとして、
Ｔ_ｉｄ≧２×（Ｔ_ｔ＋Ｓ_ｔ）×ｔａｎ（θ／２）＋Ｆ_ｉｄ
Ｓ_ｉｄ≧Ｔ_ｉｄ−２×Ｔ_ｔ×ｔａｎ（θ／２）
を満たすようにすれば、図２に示す例と同様に、クランプ時に薄型フレキシブル光ディスク３０の中心孔とテーパコーン部１１との間に隙間が生じなくなり、偏心を小さくすることができる。

図４は、本発明による光情報記録再生システムの更に他の構成を説明する図である。図３に示すターンテーブル２０とスペーサ４０とを一体に形成している。この場合、スペーサ４０の内径はターンテーブル２０の内径と同じであってもよい。

図５は、本発明による光情報記録再生システムの更に他の構成を説明する図である。上述した図２乃至４に示す実施形態におけるテーパコーン部１１は頂点が上にあり、薄型フレキシブルディスク３０が載置されたターンテーブル２０の中心孔にテーパコーン部１１が薄型フレキシブルディスク３０と反対側から嵌合する構成だったが、この実施形態におけるテーパコーン部１１は頂点が下にあり、薄型フレキシブルディスク３０が載置されたターンテーブル２０の中心孔にテーパコーン部１１が薄型フレキシブルディスク３０側から嵌合する構成である。この場合、ターンテーブル２０の内径をＴ_ｉｄ、薄型フレキシブル光ディスク３０の内径をＦ_ｉｄ、薄型フレキシブル光ディスクの厚さをＦ_ｔ、テーパコーン部１１の頂角をθとして、
Ｔ_ｉｄ≧Ｆ_ｉｄ−２×Ｆ_ｔ×ｔａｎ（θ／２）
を満たすようにする。このようにすることによって、ターンテーブル２０上に載置された薄型フレキシブル光ディスク３０の中心孔とテーパコーン部１１との間には隙間が生じなくなり、偏心を小さくすることができる。頂点が下にあるテーパコーン部１１を使用する場合においても、図３及び図４のようなスペーサを用いるような構成をとることもできる。

図６は、本発明による光情報記録再生システムの更に他の構成を説明する図である。この実施形態では、縦置きの光情報記録再生システムを想定し、薄型フレキシブル光ディスクを縦位置に配置する構成をとっており、テーパコーン部１１の頂点は横方向にある。この実施形態においても、図２に示す実施形態と同様に、薄型フレキシブルディスク３０が載置されたターンテーブル２０の中心孔にテーパコーン部１１が薄型フレキシブルディスク３０と反対側から嵌合する構成であり、ターンテーブル２０の内径をＴ_ｉｄ、薄型フレキシブル光ディスク３０の内径をＦ_ｉｄ、ターンテーブル２０の厚さをＴ_ｔ、テーパコーン部１１の頂角をθとして、
Ｔ_ｉｄ≧２×Ｔ_ｔ×ｔａｎ（θ／２）＋Ｆ_ｉｄ
を満たすようにすれば、ターンテーブル２０上に載置された薄型フレキシブル光ディスク３０の中心孔とテーパコーン部１１との間には隙間が生じなくなり、偏心を小さくすることができる。この場合においても、図３及び図４のようなスペーサを用いるような構成をとることもでき、図５に示す実施形態のように逆向きのテーパコーン部１１を使用することもできる。

本発明の実施例について説明する。厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルムにホットエンボス加工を用いてトラックピッチ０．７４μｍの溝形状を転写し、色素記録層、銀を主成分とする金属反射層、及び、保護コートを積層した光記録再生可能な薄型フレキシブル光ディスクの外径をφ１２０ｍｍ、外径をφ１５ｍｍのドーナツ板とし、重さを１ｇに調整した。図７は、このような光ディスクの構成を示す断面図である。ターンテーブルとして、厚さ５００μｍのソーダガラス板で、内径が薄型フレキシブル光ディスクよりも大きいφ１５．５ｍｍで、外径がφ１２５ｍｍのものを用意した。ＳＵＳ３０４製で外径φ３２ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのスペーサを用意した。ターンテーブルを、スピンドルのテーパコーン部（頂角４０度）に装着し、薄型フレキシブル光ディスクとスペーサがターンテーブルとそれぞれ同心になるようにスピンドルに固定した。このとき、薄型フレキシブル光ディスクの溝転写面がターンテーブルに対して逆側になるようにセットした。この状態を図３に示した。スピンドルを線速度１４ｍ／ｓ（ＣＬＶ）で回転させ、波長６６０ｎｍ、ＮＡ０．６０のピックアップヘッドよりレーザ光をターンテーブル側より入射し、半径４０ｍｍにおいて、フォーカスサーボを閉じて、トラッキングエラー信号を測定した。その際得られたトラッキングエラーカーブのゼロクロス数をカウントし、偏心量を測定した。ちなみに、偏心量Δｒ（peak to peak）は、Δｒ＝（Δｌ×ｎ）／２となる（Δｌ：トラックピッチ０．７４μｍ、ｎ：トラック横切り数）。５回チャッキングを繰り返し、偏心量Δｒ（ｐ−ｐ）を測定したところ、図８の表のような結果となり、最小２９μｍ、最大４８μｍ、平均３８μｍとなった。

上記実施例との比較のために行った比較例を示す。上記実施例と同様に、厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルムにホットエンボス加工を用いてトラックピッチ０．７４μｍの溝形状を転写し、色素記録層、銀を主成分とする金属反射層、及び、保護コートを積層した光記録再生可能な薄型フレキシブル光ディスクの外径をφ１２０ｍｍ、外径をφ１５ｍｍのドーナツ板とし、重さを１ｇに調整した。ターンテーブルとして、厚さ５００μｍのソーダガラス板で、内径が薄型フレキシブル光ディスクと同じφ１５．０ｍｍで、外径がφ１２５ｍｍのものを用意した。上記実施例と同様に、ＳＵＳ３０４製で外径φ３２ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのスペーサを用意した。ターンテーブルを、スピンドルのテーパコーン部（頂角４０度）に装着し、薄型フレキシブル光ディスクとスペーサがターンテーブルとそれぞれ同心になるようにスピンドルに固定した。このとき、薄型フレキシブル光ディスクの溝転写面がターンテーブルに対して逆側になるようにセットした。この状態を図３に示した。実施例と同様に、スピンドルを線速度１４ｍ／ｓ（ＣＬＶ）で回転させ、波長６６０ｎｍ、ＮＡ０．６０のピックアップヘッドよりレーザ光をターンテーブル側より入射し、半径４０ｍｍにおいて、フォーカスサーボを閉じて、トラッキングエラー信号を測定した。その際得られたトラッキングエラーカーブのゼロクロス数をカウントし、偏心量を測定した。５回チャッキングを繰り返し、偏心量を測定したところ、図８の表のような結果となり、最小１７１μｍ、最大３７６μｍ、平均２９２μｍとなった。

以上の実施例、比較例より、ターンテーブルの内径を薄型フレキシブル光ディスクの内径よりも大きくすることによって、薄型フレキシブル光ディスクの中心孔とスピンドルのテーパコーン部との間に隙間が生じず、薄型フレキシブル光ディスクのクランプ時の偏芯量を低減することができるという本発明の効果が確認された。

本発明は、光情報記録再生システムに利用可能である。

従来の光情報記録再生システムの構成を示す図である。 本発明による光情報記録再生システムの構成を示す図である。 本発明による光情報記録再生システムの他の構成を示す図である。 本発明による光情報記録再生システムのさらに他の構成を示す図である。 本発明による光情報記録再生システムのさらに他の構成を示す図である。 本発明による光情報記録再生システムのさらに他の構成を示す図である。 本発明の実施例において使用した光ディスクの構成を示す断面図である。 本発明の実施例と比較例の測定結果を示す表である。

符号の説明

１０ スピンドル
１１ テーパコーン部
１２ クランパ
１３ 記録再生光学系
２０ ターンテーブル
３０ 薄型フレキシブル光ディスク
４０ スペーサ

Claims (13)

1. テーパコーン部を有するスピンドルと、
   前記スピンドルのテーパコーン部に嵌合する中心孔を有し、光ディスクを載置して、前記光ディスクと反対側から前記スピンドルのテーパコーン部に前記中心孔が嵌合し、クランパで固定され前記スピンドルと共に回転可能なターンテーブルと、
   前記光ディスクに記録再生を行う記録再生ヘッドを含む記録再生光学系とを備え、
   前記ターンテーブルの中心孔が前記光ディスクの中心孔より大きいことを特徴とする光情報記録再生システム。
2. 前記ターンテーブルの内径をＴ_ｉｄ、前記光ディスクの内径をＦ_ｉｄ、前記ターンテーブルの厚さをＴ_ｔ、前記テーパコーン部の頂角をθとして、
   Ｔ_ｉｄ≧２×Ｔ_ｔ×ｔａｎ（θ／２）＋Ｆ_ｉｄ
   であることを特徴とする請求項１記載の光情報記録再生システム。
3. 前記ターンテーブルと前記ディスクとの間に配置される、前記ディスクの光情報記録領域の内径より小さい直径を有するスペーサをさらに備え、前記ターンテーブルの内径をＴ_ｉｄ、前記光ディスクの内径をＦ_ｉｄ、前記ターンテーブルの厚さをＴ_ｔ、前記テーパコーン部の頂角をθ、前記スペーサの厚さをＳ_ｔとして、
   Ｔ_ｉｄ≧２×（Ｔ_ｔ＋Ｓ_ｔ）×ｔａｎ（θ／２）＋Ｆ_ｉｄ
   であることを特徴とする請求項１記載の光情報記録再生システム。
4. 前記スペーサの内径をＳ_ｉｄとして、
   Ｓ_ｉｄ≧Ｔ_ｉｄ−２×Ｔ_ｔ×ｔａｎ（θ／２）
   であることを特徴とする請求項３記載の光情報記録再生システム。
5. テーパコーン部を有するスピンドルと、
   前記スピンドルのテーパコーン部に嵌合する中心孔を有し、光ディスクを載置して、前記光ディスク側から前記スピンドルのテーパコーン部に前記中心孔が嵌合し、クランパで固定され前記スピンドルと共に回転可能なターンテーブルと、
   前記光ディスクに記録再生を行う記録再生ヘッドを含む記録再生光学系とを備え、
   前記ターンテーブルの内径をＴ_ｉｄ、前記光ディスクの内径をＦ_ｉｄ、前記ディスクの厚さをＦ_ｔ、前記テーパコーン部の頂角をθとして、
   Ｔ_ｉｄ≧Ｆ_ｉｄ−２×Ｆ_ｔ×ｔａｎ（θ／２）
   であることを特徴とする光情報記録再生システム。
6. 前記ターンテーブルと前記ディスクとの間に配置される、前記ディスクの光情報記録領域の内径より小さい直径を有するスペーサをさらに備え、前記ターンテーブルの内径をＴ_ｉｄ、前記光ディスクの内径をＦ_ｉｄ、前記ディスクの厚さをＦ_ｔ、前記テーパコーン部の頂角をθ、前記スペーサの厚さをＳ_ｔとして、
   Ｔ_ｉｄ≧Ｆ_ｉｄ−２×（Ｆ_ｔ＋Ｓ_ｔ）×ｔａｎ（θ／２）
   であることを特徴とする請求項５記載の光情報記録再生システム。
7. 前記スペーサの内径をＳ_ｉｄとして、
   Ｓ_ｉｄ≧Ｆ_ｉｄ−２×Ｆ_ｔ×ｔａｎ（θ／２）
   であることを特徴とする請求項６記載の光情報記録再生システム。
8. 前記ターンテーブルと前記スペーサが一体に形成されていることを特徴とする請求項３、４、６又は７に記載の光情報記録再生システム。
9. 前記ターンテーブルの少なくとも一部が光を透過し、前記記録再生光学系は前記ターンテーブルの光ディスクが載置される側と反対側に配置され、前記記録再生光学系により記録再生光は前記ターンテーブルの光を透過する部分を透過して光ディスクの記録面に合焦されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光情報記録再生システム。
10. 前記ターンテーブルの光を透過する部分がガラスから成ることを特徴とする請求項９記載の光情報記録再生システム。
11. 前記記録再生光学系が前記ターンテーブルの光ディスクが載置される側にも配置され、光ディスクの両面に記録再生を行うことを特徴とする請求項９又は１０に記載の光情報記録再生システム。
12. 前記ターンテーブルが前記スピンドルに対して着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光情報記録再生システム。
13. 前記光ディスクが薄型フレキシブル光ディスクであることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光情報記録再生システム。

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