JP3785976B2 - ディスククランプ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスククランプ装置に係り、特にディスク状記録媒体に記録された情報を高精度に読み取れるようディスク状記録媒体をクランプする構成とされたディスククランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ディスク状記録媒体としてのコンパクトディスク（以下「ディスク」という）に記録された情報（音楽や文字などの情報）を光ピックアップにより再生するＣＤプレイヤにおいては、ディスクが載置されたディスクトレイが装置内に移動すると、ディスククランプ装置の動作によりディスクをターンテーブルにクランプするように構成されている。そして、ターンテーブルとクランプ部材との間でクランプされたディスクが回転駆動されると共に、光ピックアップがディスクの記録面に対向する位置でディスク半径方向へ移動しながらディスクに記録された情報を読み取る。
【０００３】
従来のディスククランプ装置としては、ターンテーブルの振動が光ピックアップに伝播しないようにターンテーブルがディスクトレイの上方に支持されており、且つターンテーブルの上方にターンテーブル用の駆動モータが取り付けられているものがある。また、光ピックアップは、ディスクの内周側にあると、ディスクの装着又はイジェクト時に、ディスクトレイ上のディスクに接触するおそれがあるので、ディスクがクランプ部材によりターンテーブルにクランプされるまで、ディスク及びターンテーブルの外側に退避している。
【０００４】
このように、従来のものは、ディスクトレイを介してターンテーブル及び駆動モータを光ピックアップの反対側に設けることにより、ディスクの固有振動やメカニズム系の振動が光ピックアップに伝播することを防止してディスクに記録された情報を高精度に検出し、光ピックアップにより再生された音質を向上させている。
【０００５】
ところで、ディスクは、製造工程で記録面が僅かに反ったり歪みが生じることがある。このようなディスクの反りや歪みがあると、ガイドシャフトにより移動位置が規制された光ピックアップがディスク半径方向へ移動する過程で記録面に対する距離が変化してしまい光ピックアップのフォーカス制御を頻繁に行う必要がある。そして、反りや歪みのあるディスクを再生する場合、フォーカス制御のサーボ電流による影響で光ピックアップの読み取り信号にジッターが生じてスピーカで再生された音質が低下する。
【０００６】
そのため、従来は、ディスクの反りによる音質低下を防止するため、ターンテーブルは、下面側のディスク当接面がテーパ状に所定角度傾斜するように形成されている。そして、クランプ部材によりターンテーブルのディスク当接面に押圧されたディスクはディスク当接面の傾斜角度に矯正された状態にクランプされる。
【０００７】
一方、光ピックアップは、ガイドシャフトがディスク当接面の傾斜角度と平行になる向きに支持されているので、ディスクの記録面に対して平行に移動しながら記録面に記録された情報を高精度に読み取ることが可能になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成されたディスククランプ装置では、ターンテーブルのディスク当接面をテーパ状に加工することが難しく、加工精度を確保するための検査も難しい。さらに、光ピックアップの移動をガイドするガイドシャフトをターンテーブルのディスク当接面と平行になるように傾斜した状態に取り付ける必要があるが、傾斜角度をディスク当接面の傾斜角度と一致させることが難しい。
【０００９】
また、従来のものは、ディスクがクランプ部材によりターンテーブルにクランプされるまで、光ピックアップをディスクに接触しないように退避させなければならず、ディスク装着後の読み取り開始が遅れるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は上記課題を解決したディスククランプ装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、以下のような特徴を有する。
上記請求項１記載の発明は、ディスク状記録媒体の一面に当接する当接面をディスク状記録媒体の外径とほぼ同径に形成し、且つ水平面に形成したターンテーブルと、ターンテーブルを回転駆動するモータと、ターンテーブルに対向するように配置され、ディスク状記録媒体の他面に当接する当接面の外周側がディスク状記録媒体に近接するように傾斜したテーパ面に形成されたクランプ部材と、クランプ部材をディスク状記録媒体に近接または離間方向へ移動させる移動機構と、を備えており、ターンテーブルの当接面の加工及び加工の検査が容易になって加工精度を確保すると共に、クランプ部材のテーパ面によってディスクをターンテーブルに押圧し、ディスクの記録面をターンテーブルの当接面と平行な水平面に矯正する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。
図１は本発明になるディスククランプ装置の一実施例を示す斜視図である。図２はディスククランプ装置の分解斜視図である。図３はディスククランプ前の状態を示す縦断面図である。
図１乃至図３に示されるように、ディスククランプ装置１０は、例えば、ＣＤプレイヤの内部に組み込まれ、ディスクが載置されるディスクトレイ１２の上方にターンテーブル１４が支持されている。ターンテーブル１４を支持する支持アーム１６は正面からみると門型に形成されており、ディスクトレイ１２を跨ぐように取り付けられている。
【００１４】
また、支持アーム１６の両端部は、ディスクトレイ１２を摺動可能に支持するシャーシ１８に固定されており、支持アーム１６の中間部にはターンテーブル１４を保持するためのターンテーブル保持部２０が一体成型されている。
【００１５】
ディスクトレイ１２は、上面にディスク２２が載置されるディスク載置部１２ａと、ピックアップ用開口１２ｂとを有する。また、ディスクトレイ１２の両側は、一対のガイド部材２４，２５により摺動可能に支持されている。
【００１６】
ターンテーブル保持部２０の下面には、コイル２６が設けられたコイル基板２８がネジにより取り付けられている。また、コイル基板２８の下方には、ターンテーブル１４の上面に固着されたマグネット３２が対向している。上記ステータ側のコイル２６とロータ側のマグネット３２によりターンテーブル駆動用モータが構成されている。
【００１７】
シャーシ１８の上面には、上記ガイド部材２４，２５がディスクトレイ１２の摺動方向（Ａ，Ｂ方向）に延在する向きに取り付けられ、且つディスクトレイ１２の底部側壁に形成されたラック（図示せず）に噛合するギヤ３４及びギヤ３４を駆動する駆動ギヤ３６が回転可能に設けられている。また、シャーシ１８の下面には、上記駆動ギヤ３６を回転駆動するローディングモータ３８、及び光ピックアップ４０が搭載されたピックアップベース４２が取り付けられている。
【００１８】
ピックアップベース４２は、四隅が昇降ガイド機構４３によりシャーシ１８に対して昇降可能に支持されている。昇降ガイド機構４３は、ピックアップベース４２より起立したロッド４３ａ〜４３ｄをシャーシ１８に設けられたガイド孔１８ａ〜１８ｄに挿通させてなる。
【００１９】
さらに、ピックアップベース４２は、光ピックアップ４０をＡ，Ｂ方向に移動させるアクチュエータ４４と、ディスクトレイ１２の下方からディスク２２の下面中央部に当接するクランプ部材４６とが設けられている。また、ピックアップベース４２は、前端及び後端に突出する一対の係合ピン４７が昇降機構（移動機構）４８により上下方向へ駆動され、上記光ピックアップ４０及びクランプ部材４６をシャーシ１８の開口１８ｅに挿入させる。
【００２０】
昇降機構４８は、上記ピックアップベース４２に設けられた一対の係合ピン４７と、一対の係合ピン４７を昇降させてピックアップベース４２をディスククランプ位置またはクランプ解除位置に移動させるスライダ４９とからなる。
【００２１】
スライダ４９は、シャーシ１８の前部に対して左右方向に摺動可能に設けられた水平部４９ａと、ピックアップベース４２の前端に対向するように垂下方向に延在する垂下部４９ｂとを有する。水平部４９ａは、上記駆動ギヤ３６に噛合するラック４９ｃを有し、垂下部４９ｂは一対の係合ピン４７が係合する傾斜溝４９ｄを有する。
【００２２】
尚、シャーシ１８の後部にもスライダ４９が配置されており、図示しないギヤ機構を介して後部側のスライダ４９を左右方向へスライドさせる。そのため、ピックアップベース４２は、前後に配置されたスライダ４９の摺動動作に伴って水平状態のまま垂直方向へ移動する。
【００２３】
すなわち、ピックアップベース４２は、ディスク２２が載置されたディスクトレイ１２が装置内部の装着位置に引き込まれると、昇降機構４８のスライダ４９によりクランプ部材４６と共に垂直方向へ上昇してディスクトレイ１２に載置されたディス２２を持ち上げてターンテーブル１４に当接させる。また、イジェクト操作が行われると、昇降機構４８によりピックアップベース４２及びクランプ部材４６が降下されてディスク２２をディスクトレイ１２に載置した後、ディスクトレイ１２が装置の前面より突出するディスク交換位置に移動する。
【００２４】
また、シャーシ１８の下面には、ブラケット４５を介して回路基板５１が取り付けられている。
【００２５】
図３に示されるように、ターンテーブル１４は、外径がディスク２２の外径とほぼ同径であり、且つ下面側のディスク当接面１４ａが水平面に形成されている。そのため、従来のものよりも当接面１４ａの加工及び検査が容易に行えると共に、当接面１４ａの加工精度をより高めることも容易に行える。
【００２６】
また、ターンテーブル１４は、中央に上下方向に貫通する軸受孔５０が設けられている。この軸受孔５０の上端には、クランプ用鉄板５２が固着されて閉塞されている。このクランプ用鉄板５２は、後述するクランプ部材４６の回転軸５４の上端凹部５４ａに設けられたマグネット５６を吸着するものである。また、回転軸５４は、上端の周縁部分が面取り５４ｂになっており、ディスク２２の中央孔２２ａ及び軸受孔５０への挿入が容易に行える。
【００２７】
さらに、回転軸５４は、従来のものよりも直径が１５ｍｍと太く形成されており、加工精度を容易に確保でき、ディスク２２の中央孔２２ａ及び軸受孔５０とのクリアランスを極めて微小に抑えることが可能である。その分、ターンテーブル１４の回転時の軸となる回転軸５４によるがたつきが微小になるので、ターンテーブル１４を安定的に高速回転させることが可能になり、光ピックアップ４０による読み取り精度も高めることが可能になる。
【００２８】
また、軸受孔５０の内径は、ディスク２２の中心に設けられた中央孔２２ａの内径と同径であり、クランプ部材４６の回転軸５４ががたつきなく挿入される寸法に形成されている。さらに、ターンテーブル１４は、クランプ用鉄板５２がターンテーブル保持部２０の挿通孔２０ａに挿通される筒状の軸部５８よりも大径であり、鍔状に突出しているので、ターンテーブル保持部２０の段部２０ｂにクランプ用鉄板５２の周縁部が当接して吊下される。
【００２９】
そして、ターンテーブル１４の上面に取り付けられたマグネット３２は、ターンテーブル保持部２０の下面に取り付けられたコイル２６に近接対向する。そのため、コイル２６に駆動電流が通電されると、ディスク２２をクランプしたターンテーブル１４が回転駆動される。
【００３０】
クランプ用鉄板５２は、クランプ部材４６の上動に伴うクランプ動作によりターンテーブル１４と共に上方に持ち上げられるので、ターンテーブル１４が回転駆動されるときは、ターンテーブル保持部２０の段部２０ｂから浮いた非接触の状態で回転する。
【００３１】
クランプ部材４６は、上記ターンテーブル１４の軸受孔５０及びディスク２２の中央孔２２ａに挿入される回転軸５４と、回転軸５４の外周より半径方向に鍔状に突出するクランパ６０とを有する。クランパ６０のディスク当接面６０ａは、ターンテーブル１４のディスク当接面１４ａと同様に水平な平面に形成されている。クランパ６０は、昇降機構４８によりピックアップベース４２が上昇する過程でディスクトレイ１２に載置されたディスク２２を持ち上げてターンテーブル１４の当接面１４ａに押圧してディスク２２をクランプする。
【００３２】
ターンテーブル１４の当接面１４ａとクランパ６０との間でクランプされたディスク２２は、両部材間で挟持されることにより反りや歪みが矯正され、記録面が水平な平面となる。
【００３３】
尚、クランパ６０は、ディスク２２の記録面側である下面に当接するため、外径が記録面の最内周トラックよりも小径に形成されている。
【００３４】
また、回転軸５４の下部は、中空状に形成された回転軸支持部材６２の孔６２ａの内部に嵌合する軸受６４，６５により回転可能に軸承される。そのため、ターンテーブル１４が回転駆動される際は、軸受６４，６５によってターンテーブル１４及びディスク２２の回転中心、角度、高さ、平面位置が決まる。
【００３５】
またターンテーブル１４がディスクトレイ１２の上方に配置されているのに対し、光ピックアップ４０は、ディスクトレイ１２の下方に配置されている。そして、光ピックアップ４０は、両端部がピックアップベース４２上に固定された支持台６６、６７の軸受孔６６ａ，６７ａに挿入支持されたガイドシャフト７６に係合して摺動可能に支持されている。そのため、ターンテーブル１４の回転による振動が光ピックアップ４０に伝播しないように設けられている。
【００３６】
そして、光ピックアップ４０の移動をガイドするガイドシャフト７６は、ターンテーブル１４の当接面１４ａと平行な水平方向に延在形成されている。そのため、ガイドシャフト７６の取り付け精度を確保することが容易になり、且つ光ピックアップ４０のディスク２２に対するフォーカス制御量が減少する。
【００３７】
さらに、ピックアップベース４２には、回転軸支持部材６２が固着されているので、ターンテーブル１４の軸受孔５０に嵌合する回転軸５４を回転軸支持部材６２の軸受６４，６５により安定且つ高精度に軸承することが可能になる。これにより、ターンテーブル１４にクランプされて回転するディスク２２と光ピックアップ４０との相対的な誤差が微小となり、光ピックアップ４０のフォーカス制御のサーボ電流も減少してジッターの発生が抑制される。
【００３８】
また、ディスククランプ装置１０では、ピックアップベース４２上に支持された光ピックアップ４０の移動精度を容易に確保できると共に、従来のようにディスク装着・イジェクト時の光ピックアップ４０を外側へ退避させる必要がない。
【００３９】
ここで、上記のように構成されたディスククランプ装置１０のディスククランプ動作について説明する。
【００４０】
ディスク２２を装着する場合、まず、ローディングモータ３８の回転軸を回転駆動させてギヤ３６，３４を介してディスクトレイ１２をＡ方向へ摺動させてディスク交換位置へ引き出す。そして、ディスクトレイ１２のディスク載置面１２ａにディスク２２を載置してディスクトレイ１２をディスク装着位置へ移動させる。
【００４１】
図３に示されるように、ディスクトレイ１２にディスク２２が載置された後、モータ３８の回転軸が逆方向に回転駆動されてギヤ３６，３４を介してディスクトレイ１２がＢ方向に摺動することでディスク装着位置に引き込む。これで、ディスクトレイ１２に載置されたディスク２２は、ターンテーブル１４の当接面１４ａに対向すると同時に、中央孔２２ａがクランプ部材４６の回転軸５４に対向する位置に停止する。
【００４２】
光ピックアップ４０は、ディスクトレイ１２の下方で水平方向（Ａ，Ｂ方向）に延在するガイドシャフト７６によってガイドされているため、ディスクトレイ１２がＡ，Ｂ方向に移動する際、ディスク２２の外側に退避させる必要がない。
【００４３】
図４はディスククランプ後の状態を示す縦断面図である。
図４に示されるように、昇降機構４８の上昇動作によりピックアップベース４２（クランプ部材４６及び光ピックアップ４２を含む）を上昇させる。すなわち、スライダ４９が摺動されることにより、傾斜カム溝４９ｄに係合する係合ピン４７が上方向に移動する。
【００４４】
これにより、係合ピン４７を有するピックアップベース４２は、ディスククランプ位置に上昇する。そのため、ピックアップベース４２上に固着された回転軸支持部材６２により支持されたクランプ部材４６が上昇し、回転軸５４の上端が下方からディスク２２の中央孔２２ａに挿入される。
【００４５】
また、ディスク２２の中央孔２２ａの位置が回転軸５４からずれている場合には、回転軸５４の上端に設けられた面取り５４ｂにより位置合わせされながらディスクトレイ１２から持ち上げられる。その場合、ディスク２２の上面がターンテーブル１４の当接面１４ａに当接してディスク２２の上昇が規制されると共に、回転軸５４の上端がディスク２２の中央孔２２ａに挿通され、さらにターンテーブル１４の軸受孔５０に挿入される。
【００４６】
回転軸５４の上端がターンテーブル１４の軸受孔５０に挿入される過程において、軸受孔５０の上部開口がクランプ用鉄板５２によって閉塞されているので、軸受孔５０の空気圧の上昇がエアダンパの働きをしてクランプ動作による衝撃を緩和する。
【００４７】
そして、回転軸５４の外周に突出するクランパ６０がディスク２２の下面に当接してディスク２２をターンテーブル１４の当接面１４ａに押圧する。これと共に、回転軸５４の上端凹部５４ａに設けられたマグネット５６は、軸受孔５０の上部開口を閉塞するクランプ用鉄板５２に吸着される。このマグネット５６の吸着力は、クランパ６０がディスク２２を押圧するクランプ力として作用する。
【００４８】
これで、ディスク２２のクランプ動作が完了し、ディスク２２は、外径がほぼ同径とされたターンテーブル１４の当接面１４ａの全面に圧着される。
【００４９】
そのため、ディスク２２が反っていてもターンテーブル１４の当接面１４ａの全面に圧着された状態でクランプされる。その結果、ディスク２２は、反っていてもターンテーブル１４の当接面１４ａから浮いてしまうことがなく、当接面１４ａに押圧されて矯正される。
【００５０】
この後、ターンテーブル駆動モータのコイル２６に通電されると、ターンテーブル１４と共にディスク２２が回転駆動され、且つ光ピックアップ４０がガイドシャフト７６に沿ってＡ，Ｂ方向に移動してディスク２２の下面側の記録面に記録された情報を読み取る。
【００５１】
その際、ディスク２２に反りがあってもターンテーブル１４に押圧されて反りが矯正されるため、光ピックアップ４０は対物レンズをディスク２２の反りに合わせてフォーカス制御する必要がなくなり、光ピックアップ４０による読み取り精度が安定し、ジッターによる音質低下が防止される。
【００５２】
また、ターンテーブル１４は、軸受孔５０に挿入された回転軸５４の上部により支持され、回転軸５４の下部は回転軸支持部材６２の孔６２ａの内部に嵌合する軸受６４，６５により回転可能に軸承される。
【００５３】
従って、ターンテーブル１４及びクランパ６０は、直径の太い回転軸５４により支持され、且つ回転軸５４が光ピックアップ４０よりも下方に配置された軸受６４，６５により支持されているので、光ピックアップ４０に対して安定的に高速回転することができる。これにより、光ピックアップ４０は、ターンテーブル１４の回転による振動の影響を殆ど受けずにディスク２２に記録された情報を高精度に検出できる。
【００５４】
ここで、変形例について説明する。
図５は変形例のディスククランプ前の状態を示す縦断面図である。図６は変形例のディスククランプ後の状態を示す縦断面図である。図７は変形例の要部を拡大して示す図である。尚、図５乃至図７において、上記実施例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図５に示されるように、クランパ６０のディスク当接面６０ａは、内周側が低く、外周側が高くなるように傾斜したテーパ状に形成されている。
【００５６】
図６及び図７に示されるように、昇降機構４８の上昇動作によりピックアップベース４２（クランプ部材４６及び光ピックアップ４０を含む）が上昇されると、クランプ部材４６に設けられたクランパ６０のディスク当接面６０ａは、ディスクトレイ１２に載置されたディスク２２の下面に当接して持ち上げ、さらにディスク２２をターンテーブル１４の当接面１４ａに押圧する。
【００５７】
その際、クランパ６０は、ディスク当接面６０ａがテーパ面に形成されているので、ディスク２２の下面中央部分を上方に押圧しながらテーパ状に変形させる。これにより、ディスク２２は、ターンテーブル１４の当接面１４ａに圧着される。
【００５８】
そのため、ディスク２２が反っていてもテーパ状に形成されたディスク当接面６０ａによって密着された状態でターンテーブル１４の当接面１４ａに押圧されるため、ディスク２２がターンテーブル１４の当接面１４ａから浮いてしまうことがなく、当接面１４ａに押圧されて矯正される。
【００５９】
従って、ディスク２２は、反りがあっても中央部分がテーパ状に形成されたディスク当接面６０ａに押圧されて矯正されて記録面がターンテーブル１４の当接面１４ａと平行な水平面に矯正され、光ピックアップ４０の対物レンズをディスク２２の反りに合わせてフォーカス制御する必要がなくなり、光ピックアップ４０による読み取り精度が安定し、ジッターによる音質低下が防止される。
【００６０】
尚、上記実施例では、コンパクトディスクをクランプするディスククランプ装置について説明したが、これに限らず、他の記録形式で情報が記録されたディスク状記録媒体（例えば、ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ等）をクランプする装置にも適用できるのは勿論である。
【００６１】
上述の如く、請求項１記載の発明によれば、ディスク状記録媒体の一面に当接する当接面をディスク状記録媒体の外径とほぼ同径に形成し、且つ水平面に形成したターンテーブルと、ターンテーブルを回転駆動するモータと、ターンテーブルに対向するように配置され、ディスク状記録媒体の他面に当接する当接面の外周側がディスク状記録媒体に近接するように傾斜したテーパ面に形成されたクランプ部材と、クランプ部材をディスク状記録媒体に近接または離間方向へ移動させる移動機構と、を備えてなるため、ターンテーブルの当接面の加工及び加工の検査が容易になって加工精度を確保できると共に、クランプ部材のテーパ面によってディスクをターンテーブルに押圧し、ディスクの記録面をターンテーブルの当接面と平行な水平面に矯正できる。そのため、光ピックアップの対物レンズをディスクの反りに合わせてフォーカス制御する必要がなくなり、光ピックアップによる読み取り精度が安定する。また、光ピックアップのレーザ光に対し精度良く垂直にディスクが位置するようになるため、ジッターによる音質低下を防止できる。さらに、ディスク状記録媒体の装着動作及びイジェクト時の光ピックアップを退避させる必要がなく、情報の読み取り開始の遅れを解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるディスククランプ装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】ディスククランプ装置の分解斜視図である。
【図３】ディスククランプ前の状態を示す縦断面図である。
【図４】ディスククランプ後の状態を示す縦断面図である。
【図５】変形例のディスククランプ前の状態を示す縦断面図である。
【図６】変形例のディスククランプ後の状態を示す縦断面図である。
【図７】変形例の要部を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１０ ディスククランプ装置
１２ ディスクトレイ
１４ ターンテーブル
１４ａ ディスク当接面
１６ 支持アーム
１８ シャーシ
２０ ターンテーブル保持部
２２ ディスク
２４，２５ ガイド部材
２６ コイル
２８ コイル基板
３２ マグネット
３８ ローディングモータ
４０ 光ピックアップ
４２ ピックアップベース
４６ クランプ部材
４７ 係合ピン
４８ 昇降機構
４９ スライダ
４９ａ 傾斜カム溝
５０ 軸受孔
５２ クランプ用鉄板
５４ 回転軸
５６ マグネット
６０ クランパ
６０ａ ディスク当接面
６２ 回転軸支持部材
６４，６５ 軸受
７６ ガイドシャフト

Claims (1)

1. ディスク状記録媒体の一面に当接する当接面を前記ディスク状記録媒体の外径とほぼ同径に形成し、且つ水平面に形成したターンテーブルと、
   該ターンテーブルを回転駆動するモータと、
   前記ターンテーブルに対向するように配置され、前記ディスク状記録媒体の他面に当接する当接面の外周側が前記ディスク状記録媒体に近接するように傾斜したテーパ面に形成されたクランプ部材と、
   該クランプ部材を前記ディスク状記録媒体に近接または離間方向へ移動させる移動機構と、
   を備え、前記クランプ部材が前記ディスク状記録媒体を前記ターンテーブルの当接面に押圧して前記ディスク状記録媒体をクランプすることを特徴とするディスククランプ装置。

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