JP2007522605A - ディスク反転機構を有するディスクドライブ及びディスクを反転する方法 - Google Patents

Abstract

ディスクを反転するために、ディスクに上向きの回転運動をもたらすよう、ディスクドライブは、中心の外側位置において、トレイ（２）上に位置するディスク（Ｄ）の側面にパルスをもたらすよう構成された反転機構（３乃至８）を含む。反転機構は、ディスク上に直接的に作用するパルス部材（３）を含み得る。実施態様において、反転機構は空気圧式であり、パルス部材は、加圧ガスパルスをディスクに向けるよう構成されたノズルである。試験は、ディスク上に偏心パルスを加えることの結果、確実且つ迅速なディスクの反転が生じることを示した。

Description

本発明は、動作中にディスクを係合し且つ回転するためのドライブシャフトに接続されたディスク係合部材と、ディスク係合部材から離脱時にディスクを支持するためのトレイとを含む駆動ドライブに関する。本発明は、ディスクドライブ内のトレイ上に位置するディスクを反転する方法にも関する。

ディスク反転機構を有するディスクドライブの実施態様は、米国特許第４，９９８，２３２号に開示されている。反転機構は、光ディスク保持組立体と、ディスク保持組立体をディスクドライブ筐体から取り出すよう移動し、且つ、ディスクを反転するようディスク保持組立体を反転するために、保持組立体を直線的に並びに回転的に移動するための手段とを含む。ディスク反転機構は、比較的複雑である。

消費者用途のためのディスクドライブにおける使用のために魅力的であるよう比較的簡単な新規なディスク反転機構を有するディスクドライブを提供することが本発明の目的である。

本発明は、請求項１に従ったディスクドライブ、及び、請求項１３に従った方法を提供する。ディスクを反転する方法は極めて簡単であり、比較的簡単なディスクドライブをもたらす。試験は、ディスク上に偏心パルスを加えることが、幾分パンケーキ状のディスクの裏返しを生み、それを確実な方法で行い得ることを示した。このようにディスクを裏返すことは、ほとんど時間がかからない、例えば、約１０分の数秒であるので、この反転の方法は、可能なディスク両面の連続的な再生及び／又は記録を行うのに必要なバッファメモリの量を減少する。これは小さな追加的な少しのコストでディスクの容量を効果的に倍加する。内容が他方の側面上にある状態で、ディスクの一方の側面状の特別層内にディスクラベルを自動的に書き込むためにも反転機構を用い得る。この書込みは、如何なる特別な使用者相互作用が要求されることもなしに、光レコーダ内に既に存在する同一の光装置によって行われ得る。

好ましくは、トレイは請求項２に定められる種類のものである。これはディスクドライブを装填及び／又は非装填するための通常の手段であり、本発明に従った反転機構をそのような引出型トレイと容易に組み合わせ得る。

好ましくは、反転機構は、請求項３に請求されるように、ディスク上に直接的に作用するパルス部材を含む。ディスク又は類似物のためのホルダの必要を除去し、反転機構を簡単に維持し、反転されるべき部分の重量を軽く維持する、即ち、ディスクのみにし、それによって、所要パルスエネルギーを最小限化する。

請求項４は、本発明に従ったディスク反転機構の１つの実施態様、即ち、空気圧実施態様を定める。この実施態様において、パルス部材によって引き起こされるディスクへの損傷の危険性は最小限度に維持され、或いは、ゼロにさえも削減されると同時に、反転機構を極めて簡単にし、且つ、請求項５に請求されるような実施態様において、ガス容器とノズルとの間に可撓ラインが用いられている点で、トレイと容易に組み合わせ得る。

請求項６に定められるような加圧ガス容器のために、幾つかの実施態様が着想可能である。置換可能な容器の場合、容器が置換を必要とするときに、例えば、外部ＬＥＤ、ソフトウェアへの信号、外部圧力ゲージ等を用いて使用者に警告するために、加圧センサを用い得る。もし圧縮ガスで容器を充填するために機械的な圧縮器又はポンプが用いられるならば、必要時にのみ容器を再充填するために圧縮器を活性化するのが好ましい。このようにして、エネルギーが節約される。例えば、小さな容器の場合には、各ディスク反転の後に、固定数の反転（より大きな容器）の後に、或いは、加圧センサが、容器内の残余圧力がディスクを反転するには低すぎることを指し示すときに、再充填をなし得る。所要エネルギー及びコストをさらに削減するために、手動ポンプを用い得る。この場合には、各ディスク反転後にポンプを使用するのは魅力的でないので、比較的大きな容器が好ましい。

代替的な実施態様が、請求項８に定められている。この機械的パルス部材は、空気圧パルス部材と同一の効果を生み出し得る。勿論、ディスクが機械的パルス部材の衝撃によって損傷を受けないような配慮がなされるべきである。パルス部材のための正しい材料及び形状を選択することによって、及び／又は、如何なる損傷又は摩耗もディスク上のデータに影響を与えず、且つ、ディスクドライブの正しい動作のために必要なディスクの如何なる部分にも損傷を与えない位置でディスクに接触することによって、これを保証し得る。

ディスクドライブの簡単な実施態様が、請求項９において請求されている。例えば、トレイの開閉運動を用いて、このばね機構を励起し得る。

ディスクが引出型開放トレイから反転される実施態様では、トレイ開放機構自体によって、機械的に或いは他の手段を通じて、反転機構を始動し得る。この場合には、トレイが開放されるとき、或いは、これがディスクドライブの制御ユニットの制御下で望ましいときにのみ、反転機構を簡単に常に活性化し得る。

本発明に従った方法が、請求項１４に定められている。好適実施態様は、請求項１５乃至１７に定められている。

本発明は、さらに反転機構に関する。反転機構は、請求項１３に定められている。

本発明に従った光ディスクドライブの例示的な実施態様を極めて概略的に示す図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。

本発明は、ディスクＤを読み取り／書き込むためのディスクドライブに関する。ディスクは、例えば、読取り／書込み可能なＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＢＤ、又は、それらの類似物のような、如何なる種類の光ディスクでもあってもよい。よって、光ディスクドライブは、光ディスクＤの情報トラック上に情報を記憶し及び／又は再生するよう設計されている。

光ディスクドライブは、図２及び３中に極めて概略的に参照番号１で指し示される、ディスクドライブの構成部品を収容するための筐体を含む。筐体１は、引出型トレイを用いてディスクＤをディスクドライブ内に導入し且つディスクドライブから取り出すための閉塞可能な開口（図示せず）を有する。

ディスクＤをディスクドライブ内に装填するために、ディスクは、通常、読み取られ或いは書き込まれるべき側面をトレイに向けた状態で、トレイ２上に配置されなければならない。トレイ２が閉塞されるとき、トレイはディスクドライブの筐体１に実質的に完全に進入し、トレイの閉塞状態において、ディスクドライブのドライブシャフトに接続されたディスク係合部材が、その中央部において、ディスクＤを係合する。ディスクドライブの読取り／書込み動作の開始後、モータ駆動ドライブシャフトは、光学ピックアップユニットがディスクからデータを読み取り及び／又はディスク上にデータを書き込むのを許容するために、ディスクを回転する。ディスク係合部材は、通常、ディスクＤをトレイ２から持ち上げるので、ディスクはディスク係合部材上で自由に回転される。

再びディスクＤを解放するために、ディスクＤが再びトレイ２上で支持されるよう、ディスク係合部材はディスクＤから引っ込められる。この位置において、トレイは開放であることができ、この開放位置は図２及び３に示されている。この状態で、ディスクＤをトレイから取り出し得るし、或いは、本発明に従って、ディスクＤを反転し得る。

例えば、このディスクＤの反転を２つの状況において用い得る。もしディスクＤが両側面上で読出し／書込み可能であるならば、第一の状況がもたらされ得るが、１つのピックアップユニットのみが存在する。次に、ディスクＤは、ディスクの他の側面をピックアップユニットの正面に持ち込むよう反転されなければならない。第二の状況は、内容データが他方の側面上にある状態で、ディスクラベルをディスクの一方の側面の特別層内に自動的に書き込み得ることである。如何なる特別な使用者相互作用をも必要とされることなしに、ディスクドライブレコーダ内に既に存在する同一の光装置を用いて、この書込み動作を行い得る。

図１は、ディスクが例証されるようなパンケーキ状に１８０°反転されるときのディスク飛行を例証しており、パルス（矢印ｐで指し示されている）が、ディスクＤの中心からある距離ｄで、ディスクの下方側面上に加えられている。パルスｐの故に、ディスクは持ち上げられ、且つ、ディスクの運動量の故に回転され、それによって、ディスクのパンケーキ反転飛行を生み出す。この飛行を確実な方法で決定し得る。好ましくは、半径Ｒを有するディスクに加えられるパルスのための距離ｄは、以下の通りである。

ｄ＝πＲ/16

この有効位置にあるパルスを用いて、ディスクＤの下方縁部がトレイ２から数ミリメートルだけ移動する状態で、ディスクが１０分の数秒で水平に着地する完全な飛行を達成し得る。（ディスク内よりもパルス部材内に実質的により多くの有効質量を備える）「重い」パルスが好ましい。何故ならば、それはディスクの飛行をその質量に余り依存させないからである。その場合には、回転機構のエネルギー及び運動量の一部のみがディスクに移動される。

図２は、ディスクドライブのためのディスク反転機構の第一実施態様の原理を示している。この実施態様における反転機構は空気圧である、即ち、パルス部材は、加圧ガスパルスをディスクＤに向けるよう構成されたノズル３であり、そのガスパルスはディスク上に直接的に、好ましくは、ディスクの平面に対して垂直に作用する。１８０°宙返り及び上手い着地を備えた飛行へのディスクＤの正しい打ち上げを達成するための正しい位置において、ディスクノズルをトレイ２上に取り付け得る。加圧ガスは、可撓ガスホース５又は類似物によってノズル３に接続された圧縮ガス貯蔵容器によって供給され、ディスクドライブの中央処理ユニット７によって制御される弁６が介在している。この実施態様では、１つ又はそれ以上のパルス後に容器４内のガスを補充するために、ガス容器４に接続された圧縮器ユニット８がある。この場合、ガスは通常の空気である。代替的手段として、ガス容器は、専門のホイップクリーム計量分配装置において用いられるＣＯ_２モジュールのような使い捨て容器であり得る。

本発明に従ったディスク反転機構は極めて簡単であり、仮にそうであるにしても、従来的なディスクドライブの設計が実質的に適用されるべき必要は必ずしもない。ただディスク反転機構を追加し得る。ディスク反転機構を、機械的に或いは他の手段を通じて、トレイ開放機構によって始動し得るし、或いは、代替的に、ディスクドライブの中央処理ユニットによって制御し得る。ディスクの壮観な曲技飛行を用いて、ディスクの反転を迅速且つ効率的に行うことができ、それは興味を引き付ける光景であり得る。所望であれば、単純な１８０°宙返りをさらに複雑な飛行にさえ拡張し得る。

図３は、機械的に動作するディスク反転機構の第二実施態様を示している。この場合には、衝撃をディスクＤに伝え、ディスクを他方の側面に反転するようディスクを１８０°宙返りに打ち上げるために、パルス部材は、ディスクを打つよう作成される機械的パルス部材９（多少、ハンマーヘッド）である。図示のように、機械的パルス部材９をレバー１０の自由端部に取り付け得る。この場合には、トレイに沿って摺動するよう構成されたスライダ１１は、ばね部材１２によって装着されている。解放されるとき、装着されたスライダ１１は、パルス部材９付近でレバー１０を打つので、パルス部材９はパルスを受信し、それをディスクＤに移転する。スライダ１１をその開始位置に係止するために、スライダ係止機構が設けられており、ディスクＤを反転するためにパルスが必要なとき、スライダ係止機構は緩められる。トレイ２の閉塞運動中、ばね部材１２に再び負荷をかけ得るし、トレイ２がその閉塞位置に到達するとき、スライダは係止機構によって自動的に係止される。この場合には、トレイ解放機構自体によって、機械的に或いは他の手段を通じて、再びディスク反転機構を始動し得る。トレイが開放されているときにはいつでも、或いは、ディスクドライブの中央処理ユニット７の制御下で必要に応じてのみ、打ち上げ機構を簡単に作動し得る。

前記から、本発明は、極めて単純、効果的、且つ、確実なディスク反転機構を有するディスクドライブを提供することが明らかであろう。

明細書及び請求項において、不定冠詞の表現はその複数を排除せず、「含む」の表現は追加的な素子又はステップを排除しない。請求項内の参照符号は、その範囲を制限するものと解釈されるべきではない。単一のプロセッサ又はユニットが、添付の請求項中の幾つかの素子の機能を充足し得る。

現在の好適実施態様において、ディスクは光データディスクである。しかしながら、強誘電体、磁気、光磁気、近距離場、活性電荷、活性電荷蓄積、又は、これらの技法又は他の読出し／書込み技法の組み合わせを用いた他のディスクのような、全ての種類の他のディスクのために、本発明を等しく用い得ることが理解されるべきである。

本発明は、図面に示される且つ上記に記載された実施態様に限定されず、それは添付の請求項の範囲内で異なる方法で変更され得る。例えば、ディスクを反転し得るよう、トレイの上のカバーを開放し或いは持ち上げることによって、ディスクの上の空間を空けることが可能である。この場合には、ディスクのトレイを開放すること或いは引出型トレイを有することは全く必要でない。１つ以上のパルス部材があってよく、或いは、パルス部材は幾つかの衝突地点を有し得る。衝突の有効地点は、所望位置内になければならない。例えば、衝突の有効地点が中心から所望距離ｄ（ほぼ１／４Ｒ）であるよう、２つの衝突地点は、ディスクの縁部であり得る。代替的に、ディスクは、飛行の開始部分を案内する機構によって投げ上げられ或いは打ち上げられ得る。圧縮ガス容器をディスクドライブ筐体の外側に配置し得る。ノズルは必ずしもトレイ上に取り付けられる必要はないが、トレイがその開放位置にあるとき、ノズルがトレイの下の正しい位置にあるよう、ディスクドライブ筐体の外側上の不動位置に取り付けられ得る。次に、ノズルは、いずれにせよ大きな通過開口を有する開放トレイを通じて、ガスをディスクに向ける。この取り付けの方法は、機械的パルス部材のような他の種類の衝撃部材とも可能である。

本発明の他の実施態様において、反転機構は、機械的パルス部材を励起するための電気機械的組立体を含む。電気機械的組立体は、好ましくは、パルス部材のプランジャを制御するよう構成されたパルス化された電磁石を含む。

本発明に従ってパルスがディスク上に加えられるときのディスク反転飛行を示す側面図である。 ディスクドライブの一部と、本発明に従ったディスク反転機構の第一実施態様を含むディスクトレイとを極めて概略的に示す側面図である。 図２に対応するが、本発明に従ったディスク反転機構の第二実施態様を示す側面図である。

Claims (17)

1. 動作中、ディスクを係合し且つ回転するために、ドライブシャフトに接続されたディスク係合部材と、該ディスク係合部材から離脱時にディスクを支持するためのトレイとを含み、前記ディスクを反転するために、上向きの回転運動を前記ディスクにもたらすよう、前記トレイ上に位置する前記ディスクの側面に、並びに、その中心の外側の位置にパルスをもたらすよう構成された反転機構を含む、
   ディスクドライブ。
2. 前記トレイは引出型であり、当該ディスクドライブの筐体の内部の閉塞位置と、前記筐体の外部に突出する開放位置との間で移動可能であり、前記反転機構は、前記トレイがその開放位置にあるときにのみ活性化されるよう構成される、請求項１に記載のディスクドライブ。
3. 前記反転機構は、前記ディスク上に直接的に作用するパルス部材を含む、請求項１又は２に記載のディスクドライブ。
4. 前記反転機構は、空気圧式であり、前記パルス部材は、加圧ガスパルスを前記ディスクに向けるよう構成されたノズルである、請求項３に記載のディスクドライブ。
5. 前記ノズルに接続された加圧ガス容器と、該加圧ガス容器と前記ノズルとの間に設けられ、且つ、制御部材によって制御される弁とを含む、請求項４に記載のディスクドライブ。
6. 前記加圧ガス容器は、事前充填された置換可能な容器、又は、圧縮器ユニットによって或いは当該ディスクドライブを備える手動ポンプによって充填されるべき再使用可能な容器である、請求項５に記載のディスクドライブ。
7. 前記トレイは移動可能であり、前記加圧ガス容器は、可撓ラインを通じて、前記ノズルに接続される、請求項５又は６に記載のディスクドライブ。
8. 前記パルス部材は、前記ディスクと衝突するよう形成された機械的パルス部材である、請求項３に記載のディスクドライブ。
9. 前記反転機構は、前記機械的パルス部材を励起するために、ばね機構を含む、請求項８に記載のディスクドライブ。
10. 前記ばね機構は、前記トレイに結合された機械的ばねを含み、該機械的ばねは、前記トレイの閉塞運動によって緊張される、請求項２又は９に記載のディスクドライブ。
11. 前記反転機構は、前記機械的パルス部材を励起するための電気機械的組立体を含み、該電気機械的組立体は、好ましくは、プランジャを制御するよう構成されたパルス化された電磁石を含む、請求項８に記載のディスクドライブ。
12. 前記パルス部材は、そのパルスが少なくとも１つの位置で前記ディスクを打つよう配置され、その作用の有効地点は、前記ディスクの中心から前記ディスクの半径の１／４内に位置する、請求項３乃至１１のうちいずれか１項に記載のディスクドライブ。
13. 上記請求項のうちいずれか１項によって定められる前記反転機構の機能を提示し、よって、前記ディスクを反転するために、上向きの回転運動を前記ディスクにもたらすよう、前記ディスクの中心の外側の位置において、ディスクの側面にパルスをもたらすよう構成され、よって、上記請求項のうちいずれか１項に従ったディスクドライブにおける使用のために構成され且つ明確に意図される反転機構。
14. ディスクドライブ内のトレイの上に位置付けられるディスクを反転する方法であって、
    必要であれば、前記ディスクの上の空間を空けるステップと、
    前記ディスクを反転し、且つ、逆さ位置において前記ディスクを再び前記トレイ上で受け取るよう、前記ディスクの中心の外側の位置において前記ディスクに衝撃をもたらすステップとを含む、
    方法。
15. 前記ディスクの上の前記空間を空けるために、前記トレイは、衝撃が前記ディスク上に加えられる前に、前記ディスクが前記ディスクドライブの筐体の外側に配置される位置に移動される、請求項１４に記載の方法。
16. 前記衝撃は、加圧ガスパルスが、例えば、加圧ガス容器から前記ディスクに向けられる点で、前記ディスクにもたらされる、請求項１４又は１５に記載の方法。
17. 前記パルスは、機械的パルス部材が前記ディスクと衝突させられる点で、前記ディスクにもたらされる、請求項１４又は１５に記載の方法。

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