JP3792559B2

JP3792559B2 - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP3792559B2
Application number: JP2001317555A
Authority: JP
Inventors: 日恭二春; 田光伸吉; 中利之田; 重樹辻; 川正信古; 井信行臼; 木義明栗
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2021-10-16
Also published as: JP2003123351A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク装置に関するもので、特に２つの直径を有する光ディスク（カートリッジ）を１つの光ディスク装置で再生（記録）可能な光ディスクの互換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大容量情報が記録再生できる主に家庭内で用いるディスク径が１２０ｍｍのディスクと、主にモバイル用途に使用するディスク径がφ５０〜６４ｍｍ位のディスクとが商品化あるいは商品化されようとしている。このようなディスクにおいては、ディスクを位置決めする中心穴径とディスクを保持するクランピングエリアおよび情報の記録再生を開始する記録再生開始位置が異なっている。
【０００３】
また、小径のディスクにおいては、クランプするための金属ハブを有していたり、それぞれカートリッジに収納されている場合もあったりする。
【０００４】
このようなディスクを１台の機械で、しかも１個のターンテーブル装置と、１個の光ピックアップ装置で記録または再生したりすることが望まれており、例えば特開平６-２７５０４８号公報や特開平６-１５０５０４号公報のようなものが提案されている。
【０００５】
特開平６-２７５０４８号公報に記載されている従来例の概略図を図６に示す。これは、ディスク径が１２０ｍｍのコンパクトディスクとディスク径が６４ｍｍのミニディスクとを１台の装置で記録または再生しようとするものである。コンパクトディスクとミニディスクでは、位置決めする内径とクランピングエリアが異なり、さらに、ミニディスクの記録開始するエリアがコンパクトディスクのクランピングエリアと重なる問題があった。（従来例１）
この問題を解決する為に、ミニディスク102とコンパクトディスク101が載置されるそれぞれのターンテーブル131、132を同軸上に配置し、共通の光ピックアップ装置110を設け、第2のディスクであるミニディスク102が載置された時には第1のターンテーブル131をロックすると共に、光ピックアップ装置110が内周側へ移動した時に、第2のディスク情報を記録または再生できるように、第1のターンテーブル131に切り欠き134を設けている。これによって、コンパクトディスク101とミニディスク102とを１台の装置で記録または再生することを実現している。
【０００６】
また、図７に示す特開平６-１５０５０４号公報に記載されている従来例は、中心穴を有する第１のディスク101と前記第１の中心穴より小さな中心穴を有しハブを含んだ第２のディスク102を選択的に装着可能なディスククランプ機構であり、第２のディスク102を載置する時に、第１のディスク101を位置決めする為のテーパコーン120が上下することで、第２のディスク102との干渉を避け、第１のディスク101と第２のディスク102とを１台の装置で記録または再生することを実現している。またこの方法は、第１のディスク101の高さと第２のディスク102の高さを一致させることも目的としている。（従来例２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例１では第１のターンテーブル131と第２のターンテーブル132を同軸に設けているがその高さは異なるものであり、記録再生されるディスクの媒体面の高さが異なってしまい、同じピックアップ装置110で読み取るにはピックアップ装置110の高さを変える必要がある為、装置側の構造が複雑になる等の問題があった。また、第1の大きなディスク101用の第1のターンテーブル131をロックした時には第2のターンテーブル132と低摩擦部材133で摺動させている為、第2のターンテーブル132を駆動している時に常時その回転ロスが発生するものであり、消費電力が増える等の問題があった。
【０００８】
従来例２は従来例１の前記問題点を解決したもので、小径の第２のディスク102を載置した時に、大径の第1のディスク101を位置決めするテーパコーン部分120が上下し、逃げる構造にして、両者のディスクの媒体面の高さを同じにし、共通の光ピックアップ装置110で記録または再生できるようにしたものである。しかしながら、高さ方向の問題は解決されているが、光ピックアップ装置110が小径ディスク102の記録エリアの内周まで読み取れる為の課題の解決手段は記載されていないものである。
【０００９】
本発明は、ディスクの媒体面の高さを同一にして、共通のピックアップ装置で記録または再生ができるようにすると共に、記録開始位置が異なる２種類のディスクに対して、小径ディスクの記録開始位置までピックアップ装置が移動できるターンテーブル装置を提供するものである。
【００１０】
これらを実現する為に、前記従来例１と従来例２を組み合わせようとした場合、前述したように通常小径ディスクはなるべく容量を大きくする為、情報の記録開始位置はより内周側にあり、クランピングエリアはその内側にある為、さらに内周側となっている。その結果、小径ディスクのクランピングエリアは大径ディスクの位置決め穴と同等か、より内周側にある為、従来例２のような大径ディスクを位置決めする為のテーパコーンが小径ディスクのクランピングエリアと干渉し、小径ディスク用のターンテーブルが形成できなくなるという問題が生じるものである。
【００１１】
さらに、媒体面を同じ高さにすると小径ディスクが大径ディスクのターンテーブルに接触する為、大径ディスクのターンテーブルをロックすると小径ディスクがターンテーブルと擦れたり、回転ができなくなったりするものである。
【００１２】
また、小径ディスクがカートリッジに入れられている場合は、大径ディスク用のターンテーブルと完全に干渉する為、カートリッジが装着できないという新たな問題点が生じるものである。
【００１３】
本発明は上述したように、従来例の両方の問題点並びに従来例を組み合わせた時に生じる新たな問題点を同時に解決できる装置を提案するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ディスク装置は、光ディスクの位置決め径、クランピングエリアおよび記録再生開始位置の異なる２種類の光ディスクに記録または再生可能で、記録再生開始位置径が小さい第１の光ディスクを載置する第１のターンテーブルと、記録再生開始位置径が大きい第２の光ディスクを載置し光ピックアップ装置が内周まで接近できるような切り欠き部を有する第２のターンテーブルと、第２のターンテーブルに付勢された第２の光ディスクのセンタリングの為の芯出し部材と、を同軸上に構成された光ディスク装置であって、上記第２のターンテーブルは、第１のターンテーブルに対して相対的に上下にスライドするものであり、上記芯出し部材は、第２のターンテーブルに対して相対的に上下にスライドするものであり、第２の光ディスク装着時には、第１および第２のターンテーブルが第１および第２のターンテーブルに形成している回り止め部材が嵌合されて一体となり回転し、第１の光ディスク装着時には前記回り止め部材の嵌合が外れることで、第1のターンテーブルのみが回転する構造を有し、芯出し部材と第１のディスクを載置する第１のターンテーブルは、円周方向に分割して交互に配設されていることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の光ディスク装置は、第２のターンテーブルが回転していないとき、第２のターンテーブルに形成した切り欠き部がピックアップ装置の移動方向に位置するような位置停止手段を有していることを特徴としている。
【００１６】
さらに、本発明の光ディスク装置は、ディスクの非装着時には、第２のターンテーブルの初期位置はバネによる付勢力によって第１のターンテーブルとほぼ同一面に位置しており、第１の光ディスクの挿入動作に連動して、第２のターンテーブルが下降し、第１の光ディスクの排出動作に連動して第２のターンテーブルが上昇し、初期位置に位置することを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図５に示す図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は本実施例の大径光ディスク３を搭載する状態のターンテーブル装置の斜視図、図２は本実施例の小径光ディスク１を搭載する状態のターンテーブル装置の斜視図、図３は本実施例の大径光ディスク３を搭載した状態のターンテーブル装置の断面図、図４は本実施例の小径光ディスク１を搭載した状態のターンテーブル装置の断面図である。図５は本実施例のターンテーブル装置の分解図である。
【００１９】
図１に示すターンテーブル装置において、光ディスクを回転させるスピンドルモータ５の回転軸５ａに小径光ディスク１用の第１のターンテーブル１０が固定されている。第１のターンテーブル１０には、小径光ディスク１のクランピングエリア１ａを保持するターンテーブル部以外に、後述する金属ハブ１ｂを吸引するマグネット１１と、後述する回り止め部材１０ａが設けられている。この第１のターンテーブル１０に小径光ディスク１をクランピングする方法は、小径光ディスク１の金属ハブ１ｂの内径部が回転軸５ａに挿入位置決めされ、マグネット１１で金属ハブ１ｂを吸引し、クランピングエリア１ａをターンテーブル部で受けてチャッキングするものである。
【００２０】
一方、第１のターンテーブル１０と同軸上に大径光ディスク３用の第２のターンテーブル２０が設けられている。第２のターンテーブル２０には、大径光ディスク３のクランピングエリア３ａを保持するターンテーブル部以外に、後述するクランパー４２を吸引するマグネット２１と、第１のターンテーブル１０の回り止め部材１０ａと嵌合する後述の回り止め部材２０ａと、後述する操作レバー４０にて操作される操作部２０ｃと、後述する切り欠き部２０ｂが設けられている。
【００２１】
また、第２のターンテーブル２０は第１のターンテーブル１０に対して相対的に上下するようになっており、通常は上方向にターンテーブルバネ２３にて付勢されており、回り止め部材１０ａ、２０ａが嵌合することによって第１のターンテーブル１０と一体的に回転するようになっている。
【００２２】
前記第１のターンテーブル１０と第２のターンテーブル２０の回り止め部材１０ａ・２０ａは一方が凸形状をした回り止め部材１０ａでもう一方が凹形状をした回り止め部材２０ａでできており、凸形状をした回り止め部材１０ａが凹形状をした回り止め部材２０ａに入り込み結合するようになっている。
【００２３】
前記第２のターンテーブル２０の切り欠き部２０ｂは、ピックアップ装置３０が小径光ディスク１の記録開始位置まで入り込めるように切り欠かれており、この切り欠き部２０ｂの形状は第２のターンテーブル２０が下降した時にも、ピックアップ装置３０と干渉しない必要がある。本実施例では、対物レンズ３３のワーキングディスタンスが約０．１ｍｍ前後と非常に小さいことから対物レンズ３３とそれを保持する対物レンズホルダ３４やアクチュエータバネ３５、それを駆動する磁気回路３６が光ディスクに非常に近いところに配置されているので、アクチュエータ３２の部分を完全に逃げるような形状としている。
【００２４】
また、第２のターンテーブル２０に設けられた操作部２０ｃは、装置側に設けられた操作レバー４０で駆動されるものであり、操作レバー４０によって回転を停止させ、下方向に駆動することで第２のターンテーブル２０を下降させ、前述した回り止め部材２０ａ・１０ａの結合を解除するものである。
【００２５】
次に図３と図４において本実施例に用いている小径光ディスク１と大径光ディスク３の説明を行う。
【００２６】
図４の小径光ディスク１は外径約φ５０ｍｍで内径が約φ８ｍｍの樹脂製基板に中央部に金属ハブ１ｂを接着した構造で金属ハブ１ｂの内径はφ２．５ｍｍである。小径光ディスク１のクランピングエリア１ａはおおよそφ１０ｍｍ〜φ１４ｍｍである。記録開始位置がおおよそφ２２ｍｍである。そして、小径光ディスク１全体が小カートリッジ２に収納されている。
【００２７】
一方、図３における大径光ディスク３は外径φ１２０ｍｍで内径がφ１５ｍｍの樹脂製基板でクランピングエリア３ａがおおよそφ２２ｍｍ〜φ３３ｍｍである。記録開始位置がおおよそφ４８ｍｍである。そして大径光ディスク３全体が大カートリッジ４に収納されている。
【００２８】
このように小径光ディスク１用の第１のターンテーブル１０の外径は、クランピングエリア１ａのφ１４ｍｍよりやや小さいおおよそφ１３ｍｍであり、大径光ディスク３の内径がφ１５ｍｍであるので、大径光ディスク３の位置決め部の内側に第１のターンテーブル１０を形成できる寸法関係である。
【００２９】
しかし、大径光ディスク３の位置決め穴は樹脂基板そのものである為、装置のターンテーブルの位置決め部とは公差や温度変化を見込んで０．０５ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度のクリアランスを設けておく必要がある。この寸法関係の光ディスクとターンテーブルの位置決め部をそのままチャッキングすると最悪はこのクリアランスの半分の量の偏心が生ずるものである。
【００３０】
ところが、近年の光ディスクは相当な高密度化が行われ、高精度な制御が必要になってきており、その時に光ディスクの偏心が大きいと制御のゲインを上げることが難しくなり、高精度な制御ができなくなってしまう問題があった。その為、通常の光ディスク装置では装置に光ディスクをチャッキングする時に芯出しを行う機構を設けている。通常この芯出し機構は、光ディスクの中心穴の内径側にテーパ形状をした部材を光ディスクの中心穴に押し付けて光ディスクのセンタリングを行うので、前述した小径光ディスク１のクランピングエリアと干渉してしまうものであった。
【００３１】
本実施例の芯出し機構は、大径光ディスク３用の第２のターンテーブル２０に芯出し部材２２が上下にスライド自在に固定されており、芯出し部材バネ２４で第２のターンテーブル２０に付勢されて止まっている。そして上からの力で下方向にスライドする構造になっている。これにて内径の異なる光ディスクがきた場合でも芯出し部材２２のテーパ部にガイドされ光ディスクが中央部に芯出しされるものである。前述したように、この芯出し部材２２は大径光ディスク３の中心径の内側に設ける必要があるので、結果として小径光ディスク１のクランピングエリア１ａと寸法的に重なり、同時に２つを設けることができなくなる。その為、本実施例では芯出し部材２２と小径光ディスク１用ターンテーブルを周方向におおよそ４分割し、お互いを十字に組み合わせることでほぼ同一径で芯出し部材２２と小径光ディスク１用の第１のターンテーブル１０を実現している。
【００３２】
以上のような構成で小径光ディスク１をクランピングする場合について説明する。
【００３３】
まず、装置側に設けられた操作レバー４０が第２のターンテーブル２０の下まで図中矢印A方向にスライドする。そして第２のターンテーブル２０を第２のターンテーブル２０に設けられた操作部２０ｃが前記操作レバー４０に当接するまでゆっくりと回転させる。その状態で操作レバー４０を図中矢印B方向に押し下げると操作レバー４０が操作部２０ｃの操作部つば２０ｄを押し下げ、第２のターンテーブル２０は小径光ディスク１の小カートリッジ２を逃げる高さまで下降する。その状態で第１のターンテーブル１０と第２のターンテーブル２０に設けられた回り止め部材１０ａ・２０ａの結合が外れ、スピンドルモータ５が回転して、第１のターンテーブル１０は回転しても、第２のターンテーブル２０は停止した状態になる。この状態で小径光ディスク１をチャッキングする方法は前述した通りである。
【００３４】
次に、大径光ディスク３をクランピングする場合について説明する。
【００３５】
第１のターンテーブル１０をゆっくりと回転させ、その状態で操作レバー４０を図中矢印C方向に上昇させるとターンテーブルバネ２３の付勢力によって第２のターンテーブル２０が上昇を始め、回り止め部材１０ａ、２０ａの位相が合った時に結合し始め、第１のターンテーブル１０の回転が停止し、回り止め部材１０ａ、２０ａの結合がさらに深くなるまで上昇する。この状態で操作レバー４０を図中矢印D方向にスライドさせると、第１のターンテーブル１０と第２のターンテーブル２０が一体的に回転することができる。そして大径光ディスク３が芯出し部材２２でセンタリングされながら第２のターンテーブル２０上に載置され、マグネット２１がクランパー４２を吸引して大径光ディスク３をチャッキングする。
【００３６】
その後ピックアップ装置３０が光ディスクの径方向にスライドして情報の記録または再生を行うものである。
【００３７】
該実施例の操作レバー４０は小径ディスクカートリッジの挿入によって連動して動作するように構成されており、小径光ディスクカートリッジが挿入された場合には、矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向に駆動させ、ディスクカートリッジの排出動作に連動して、矢印Ｄ方向に駆動される。小径ディスクカートリッジの排出が終了すると、大径ディスクカートリッジが挿入可能な初期位置まで、すなわち図３の位置まで第２ターンテーブルが上昇する。
【００３８】
また、操作レバー４０を紙面上下左右に駆動し、第２ターンテーブルの回転制御および上下駆動を行うことを示したが、発光素子、受光素子、エンコーダを用い電気的に第２ターンテーブルの回転制御を行い、小径ディスクカートリッジが挿入された場合のＢ方向への駆動をソレノイドを用いて機械的に行う方法を用いても良い。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明では、下記の効果を有しており、従来の課題を解決できる光ディスク装置を提供できるものである。
【００４０】
(1)記録再生開始位置径が小さい第１の光ディスクを載置する第１のターンテーブルと記録再生開始位置径が大きい第２の光ディスクを載置する第２のターンテーブルを同軸上に設けている為、第１の光ディスクと第２の光ディスクの媒体面の高さを同一にでき、共通の光ピックアップ装置で情報を記録または再生することが可能である。
【００４１】
(2)第２のターンテーブルは第１のターンテーブルに対して相対的に上下にスライドする構造になっている為、第１の光ディスクあるいは第１の光ディスクを収納したカートリッジが第２のターンテーブルに干渉することがない。
【００４２】
(3)小径光ディスクが挿入され、第２のターンテーブルが下側に駆動された時には第１のターンテーブルと第２のターンテーブルの回り止め部材の嵌合が外れる為、第１の光ディスクが回転する時も回転ロスが生じることが無い。
【００４３】
(4)大径光ディスクが挿入されたときには、前記第２のターンテーブルと一体的に回転し、第２のターンテーブルに対して相対的に上下にスライドする構造の前記芯出し部材を設けることにより第２の光ディスクの芯出しを確実に行うことができる。
【００４４】
(5)第２のターンテーブルには光ピックアップ装置が内周まで接近できるような切り欠き部を有している為、記録開始位置がより内周側にある第１の光ディスクを記録または再生する場合でも、光ピックアップ装置と第２のターンテーブルが干渉することがない。
【００４５】
(6)前記第２のディスクを位置出しする芯出し部材と第１のディスクを載置するターンテーブルを円周方向に分割して交互に設けている為、両者の直径がほぼ同じ径であってもお互いが干渉せずに形成することができる。
【００４６】
(7)大径ディスク使用回数と小径ディスク使用回数を比較すると、大径ディスクの使用回数が断然多く、小径ディスク挿入、排出時のみ第２のターンテーブルを上下させる構成とし、大径ディスクの挿入、排出時にはターンテーブルの上下動作は行われないため、ターンテーブルの上下動作が最小限にでき、装置の信頼性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の大径ディスクを搭載する状態のターンテーブル装置の斜視図である。
【図２】本発明の一実施例の小径ディスクを搭載する状態のターンテーブル装置の斜視図である。
【図３】本発明の一実施例の大径ディスクを搭載した状態のターンテーブル装置の断面図である。
【図４】本発明の一実施例の小径ディスクを搭載した状態のターンテーブル装置の断面図である。
【図５】本発明の一実施例のターンテーブル装置の分解図である。
【図６】従来例１を示す図である。
【図７】従来例２を示す図である。
【符号の説明】
１：小径ディスク
１ａ：クランピングエリア
１ｂ：金属ハブ
２：小カートリッジ
３：大径ディスク
３ａ：クランピングエリア
４：大カートリッジ
５：スピンドルモータ
５ａ：回転軸
１０：第１のターンテーブル
１０ａ：回り止め部材
１１：マグネット
２０：第２のターンテーブル
２０ａ：回り止め部材
２０ｂ：切り欠き部
２０ｃ：操作部
２０ｄ：操作部つば
２１：マグネット
２２：芯出し部材
２３：ターンテーブルバネ
２４：芯出し部材バネ
３０：ピックアップ装置
３１：ハウジング
３２：アクチュエータ
３３：対物レンズ
３４：対物レンズホルダ
３５：アクチェータバネ
３６：磁気回路
４０：操作レバー
４２：クランパー
１００：ターンテーブル
１０１：第１のディスク
１０２：第2のディスク
１１０：光ピックアップ装置
１２０：テーパコーン
１３１：第１のターンテーブル
１３２：第２のターンテーブル
１３３：低摩擦部材
１３４：切り欠き

Claims

光ディスクの位置決め径、クランピングエリアおよび記録再生開始位置の異なる２種類の光ディスクに記録または再生可能で、記録再生開始位置径が小さい第１の光ディスクを載置する第１のターンテーブルと、記録再生開始位置径が大きい第２の光ディスクを載し光ピックアップ装置が内周まで接近できるような切り欠き部を有する第２のターンテーブルと、第２のターンテーブルに付勢された第２の光ディスクのセンタリングの為の芯出し部材と、を同軸上に構成された光ディスク装置であって、
上記第２のターンテーブルは、第１のターンテーブルに対して相対的に上下にスライドするものであり、
上記芯出し部材は、第２のターンテーブルに対して相対的に上下にスライドするものであり、
前記第２の光ディスク装着時には、第１および第２のターンテーブルが第１および第２のターンテーブルに形成している回り止め部材が嵌合されて一体となり回転し、前記第１の光ディスク装着時には前記回り止め部材の嵌合が外れることで、第1のターンテーブルのみが回転する構造を有し、前記芯出し部材と第１のディスクを載置する第１のターンテーブルは、円周方向に分割して交互に配設されていることを特徴とする光ディスク装置。
前記第２のターンテーブルが回転していないとき、前記第２のターンテーブルに形成した切り欠き部がピックアップ装置の移動方向に位置するような位置停止手段を有していることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
ディスクの非装着時には、前記第２のターンテーブルの初期位置はバネによる付勢力によって前記第１のターンテーブルとほぼ同一面に位置しており、前記第１の光ディスクの挿入動作に連動して、第２のターンテーブルが下降し、前記第１の光ディスクの排出動作に連動して第２のターンテーブルが上昇し、初期位置に位置することを特徴とする請求項１、２記載の光ディスク装置。