JP3829721B2 - ディスククランプ装置、記録及び/又は再生装置ならびにディスク評価装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、円盤状の情報記録媒体であるディスクを回転させて、情報を記録したり、情報を再生するためのディスククランプ装置と、このディスククランプ装置を備えた記録及び/又は再生装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、光ディスク等の円盤状の情報記録媒体(以下「ディスク」という)に情報を記録したり、情報記録媒体の情報を再生する記録及び/又は再生装置が普及している。
このような記録及び/又は再生装置では、ディスクは高速で回転しながら、光学ピックアップ等の記録及び/又は再生ヘッドにより、情報の記録や再生が行われる。このため、ディスクの偏心や面振れ等の振動が生じないようにして高速回転させるためのディスククランプ装置が使用されている。
【0003】
図6は、従来のディスククランプ装置の一例を示している。
図において、ディスククランプ装置1は、主としてディスクの低速回転に対応した形態であり、モータ7の駆動軸と同期して回転する回転軸6に対して固定されたテーブルベース5と、このテーブルベース5に固定され、上端が水平なトレイ状に拡径されたターンテーブル2とを備えている。
ターンテーブル2の上には、ディスクDが載置されるようになっており、このディスクDの中心孔Hには、ターンテーブル2の内側に配置されたテーパコーン4の外周のテーパ面4aが当接するようになっている。
【0004】
テーパコーン4は、ターンテーブル2の内側に、回転軸6の方向に慴動するようになっており、バネ等の付勢手段により、図において上方に付勢されている。これにより、テーパコーン4の傾斜したテーパ面4aによって、ディスクDの中心位置が芯出しされることにより、ディスクDが位置決めされるようになっている。このテーパコーン4は、回転フリーの状態であり、回転止めされていない構造である。
【0005】
回転軸6の上端付近には、押さえプレート3の円筒軸3aが挿通され、押さえプレート3のフランジ状に形成された下端の下面には、リング状のマグネット2aが設けられている。これにより、押さえプレート3と、ターンテーブル2との間にディスクDを挟み込むと共に、マグネット2aの磁力により、金属製のターンテーブル2を吸着して、ディスクDのクランプ力を保持している。
【0006】
このようなディスククランプ装置1においては、モータ7の回転により回転軸6が回転されると、ターンテーブル2が回転軸6と同期して回転し、押さえプレート3により、ターンテーブル2に押しつけられたディスクDも回転するようになっている。
【0007】
図7は、従来のディスククランプ装置の別の例を示している。
図において、ディスククランプ装置10は、主として、高速回転型のディスククランプ装置であり、モータ7の駆動軸と同期して回転する回転軸6に対して固定されたテーブルベース5と、このテーブルベース5に固定され、上端が水平なトレイ状に拡径されたターンテーブル8を備えている。
ターンテーブル8の上には、ディスクDが載置されるようになっており、このディスクDの中心孔Hには、ターンテーブル8の上面に突出した突起が嵌入されて芯出しされることにより、ディスクDが位置決めされるようになっている。
【0008】
そして、高速で回転されるディスクDを確実にクランプするために、ノブ11を備えた押さえプレート9がディスクDの上に配置され、その中心に備えたボルトが、ターンテーブル8の中心に設けた雌ねじに締めこまれるようにして固定されている。
このようなディスククランプ装置10においても、モータ7の回転により回転軸6が高速で回転されると、ターンテーブル8が回転軸6と同期して回転し、押さえプレート9により、ターンテーブル8に押しつけられたディスクDが回転するようになっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図6のディスククランプ装置1と、図7のディスククランプ装置10においては、それぞれ以下の問題がある。
先ず、図6のディスククランプ装置1では、上述したように、回転フリーの状態のテーパコーン4が、付勢手段により上方に付勢されており、その付勢による浮上力は、通常40gf程度である。
ここで、回転中心に対してテーパコーンの同軸度を上げようとすれば、精密な穴と軸の嵌合が要求される。「JIS B 0401−常用するはめあいの寸法公差」にあるように、このような精密な軸褶動嵌合では、公差H6穴に対してg5程度の軸が用いられ、テーパコーン4のガイド軸径が、仮に5mmの場合では、4μm(最小)から17μm(最大)程度のクリアランスとなる。
この僅かなクリアランスと僅かな付勢でもテーパコーンは常に浮上することが重要なのだが、現象として摩擦力や、浮上力を妨げる障害により、浮上し得ないことがある。一方、テーパコーン4が回転軸の横方向から外力を受ける場合で、回転軸とテーパコーンの回転が非同期である場合には、テーパコーン4が容易に軸方向に逃げることがある。
このようなテーパコーン4は、以下の理由により、褶動できずに、ディスクDの調芯機能を十分発揮しないことがある。
【0010】
例えば、図6において、高速で回転しているターンテーブル2が回転速度を急激に変化させた場合に、ディスクDがターンテーブル2とスリップして、空回りし、テーパコーン4に衝撃を与えることがある。
ここで、テーパコーン4が、図6のように、回転フリーの構造である場合には、テーパコーン4は、ディスクDの空転を受けて、回転軸6と非同期となることがあり、上述のように、ディスクDから圧力を受けると、付勢方向と反対の方向に、図示の場合下方へ押し下げられる場合がある。これにより、テーパコーン4がディスクDの調芯機能を十分発揮できなくなる。
【0011】
これに対して、図7のディスククランプ装置10は、ボルトのノブ11を用いて、押さえプレート9とターンテーブル8との間に挟んだディスクDを締めつけるようになっており、強い力で挟み込むことができるのであるが、ノブ11付きのボルトを使用することで、回転体として不安定な構造となる。
また、ノブ11を手を使って締めるようになっており、どの程度のトルクで締めたらよいか判断しにくい。このため、ディスクDを挟み込む時の面圧は、螺子のリードピッチとトルクによっても異なるが、面圧が大きすぎて、ディスクDの中央部に歪みを生じることがある。このような応力歪みは、光学計測上きわめて有害なものであり、また、ディスクDの評価を行う場合には、ディスクDの設計上の本来の出来具合を変更してしまうことが考えられる。
【0012】
このような事態を避けるため、図7のディスククランプ装置10において、上記した面圧をつとめて低くすると、高回転領域、例えば、2000rpmないし15000rpmでは、各種の要因、例えば、主として、調芯機能が有効に作用しなかったりして、ディスクDの振動が急拡大することがある。ウエイトバランスが一旦崩れてある範囲を超えると修復できず、振動は暴走してしまう。
【0013】
また、図7のディスククランプ装置10のような螺子締め構造の場合、螺子の締まり方向と、ディスクDの回転方向を反対に設定しなければならない。螺子の締まり方向とディスクDの回転方向を同じとすると、回転中に螺子が緩む場合があるからである。このため、ディスクDの回転方向は常に決まった方向となるように、予め決めなければならず、ディスクDの回転方向に制約が生じる。
【0014】
また、図7のディスククランプ装置10のように、ディスクDの中心孔Hには、ターンテーブル8の上面に突出した突起が嵌入されて芯出しされる構造であると、中心孔Hとターンテーブル8の上面に突出した突起とのクリアランスが最大50μm程度となる場合があり、嵌合の精度が低い構造となってしまう。
【0015】
さらに、図6や図7の構造の他に、真空によりディスクDのクランプと調芯を行う構造のクランプ装置も存在する。
このような構成においては、構造が簡単で部品点数がすくないという利点があるものの、クランプ力に限界がある。また、ディスクDの表面の凹凸状態によっては、吸着するための真空がリークするおそれがあり、安定して保持することができない。
【0016】
さらに、最近の円盤状の情報記録媒体の記録再生装置においては、使用される光学ピックアップの対物レンズの開口数が高くなることの制約により、ターンテーブルが薄く形成される傾向がある。このような構成においては、光学ピックアップとディスクDの距離が接近しつつあり、ターンテーブルはその剛性が保てない程薄肉に形成される。
そして、このような構造において、ディスクの高速回転が行われると、機械的振動が発生しやすく、信号に電気的ノイズがのり、ディスク評価装置としての性能が低下することになる。
【0017】
この発明は上記課題を解消し、高精度にセンタリングできると共に、振動を低減して安定した高精度なディスク回転を実現することができ、さらに、これらをディスクの高速回転領域でも維持できるようにしたディスククランプ装置とディスククランプ装置を備える記録及び/又は再生装置ならびにディスク評価装置を提供することを目的としている。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項1に係る発明によれば、回転駆動手段により回転されるターンテーブルと、このターンテーブルに載置される円盤状の情報記録媒体であるディスクを調芯する調芯手段と、ターンテーブルに対して回転しないように固定され、ディスクをターンテーブルとの間に挟んで保持する押さえプレートと、ターンテーブルに固定されると共に押さえプレートと調芯手段との間に介在される回転レスコアと、を備え、押さえプレートと回転レスコアと調芯手段の互いに対応する位置に、回転駆動手段の回転軸と同じ方向に貫通する貫通孔をそれぞれ設けると共に、それら3つの貫通孔を貫通し、且つ、回転レスコアに固定されるガイドピンを設け、押さえプレートの貫通孔の内径に孔側加圧勾配を形成すると共に、ガイドピンの頭部の外周に孔側加圧勾配に対応した形状のピン側加圧勾配を形成したディスククランプ装置により達成される。
【0019】
請求項1に係るディスククランプ装置の構成によれば、回転するターンテーブルに対して、押さえプレートが回転しないように、もしくは非同期とならないように構成されている。
このため、調芯手段による調芯機能が阻害されることがなく、ディスクが高精度にセンタリングされる。
さらに、押さえプレートの貫通孔に孔側加圧勾配を形成すると共に、回転レスコアに固定されるガイドピンの頭部に孔側加圧勾配に対応した形状のピン側加圧勾配を形成し、ターンテーブルの回転に対して働くディスクの慣性力を、この押さえプレートのディスクに対する加圧力に変換することから、ディスクの慣性力を利用して、押さえプレートによるディスクに対する加圧力を得ることができるので、押さえプレートとターンテーブルの間で、安定的にディスクを挟み込むことができる。この場合、従来のように、例えば、手動で無理な加圧を行うものではなく、ディスクを損傷することを回避しつつ、振動を防止して、ディスクの高速回転を実現できる。
しかも、ディスクの回転方向が異なっても、慣性力が生じる方向に必ず加圧勾配を位置させることができる。これにより、ディスクの回転方向を選ばない構造を実現できる。
また、回転レスコアと、押さえプレートと、調芯手段とが、ガイドピンを介して回転方向に結合されるようになっているので、ターンテーブルに対しては、回転レスコア、調芯手段、押さえプレートが相対的に回転しない回転レス構造を実現している。これにより、調芯手段が確実に機能すると共に、全体として有害な振動を生じにくく、安定な回転を実現できる。
【0020】
請求項2に係る発明は、請求項1に係るディスククランプ装置の構成において、押さえプレートのディスクとの接触面の少なくとも一部には、接触するディスクの表面との間の摩擦力が高くなるようにされた摩擦部が設けられていることを特徴とする。
請求項2に係る発明の構成によれば、押さえプレートのディスクとの接触面に摩擦部を備えることで、ディスクに対する加圧力を極端に高めなくても、押さえプレートと、ターンテーブルとの間で、ディスクを確実に保持できる。このため、ディスクの損傷を一層防止でき、しかも、高速回転領域でもディスクを安定的に保持して、振動を生じにくい。
ここで、「摩擦部」とは、押さえプレートのディスクとの接触面の少なくとも一部が、他の領域と比べて、摩擦力が高く処理されていればよく、押さえプレートに、摩擦力の高い別体のシートを設けるような別体構成でも、一部の領域の表面自体を粗面加工する等の一体構成としてもよい。
【0023】
また、上記目的は、請求項3に係る発明によれば、回転駆動手段によって円盤状の情報記録媒体であるディスクを回転させるディスククランプ装置を備え、ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を行う記録及び/又は再生装置であって、ディスククランプ装置は、回転駆動手段により回転されるターンテーブルと、このターンテーブルに載置される円盤状の情報記録媒体であるディスクを調芯するための調芯手段と、ターンテーブルに対して回転しないように固定され、ディスクをターンテーブルとの間に挟んで保持するための押さえプレートと、ターンテーブルに固定されると共に押さえプレートと調芯手段との間に介在される回転レスコアと、を備え、押さえプレートと回転レスコアと調芯手段の互いに対応する位置に、回転駆動手段の回転軸と同じ方向に貫通する貫通孔をそれぞれ設けると共に、それら3つの貫通孔を貫通し、且つ、回転レスコアに固定されるガイドピンを設け、押さえプレートの貫通孔の内径に孔側加圧勾配を形成すると共に、ガイドピンの頭部の外周に孔側加圧勾配に対応した形状のピン側加圧勾配を形成した記録及び/又は再生装置より達成される。
【0024】
また、上記目的は、請求項4に係る発明によれば、回転駆動手段によって円盤状の情報記録媒体であるディスクを回転させるディスククランプ装置を有し、ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を行う記録及び/又は再生装置を用いて、ディスクの評価を行うディスク評価装置であって、ディスククランプ装置は、回転駆動手段により回転されるターンテーブルと、このターンテーブルに載置される円盤状の情報記録媒体であるディスクを調芯するための調芯手段と、ターンテーブルに対して回転しないように固定され、ディスクをターンテーブルとの間に挟んで保持するための押さえプレートと、ターンテーブルに固定されると共に押さえプレートと調芯手段との間に介在される回転レスコアと、を備え、押さえプレートと回転レスコアと調芯手段の互いに対応する位置に、回転駆動手段の回転軸と同じ方向に貫通する貫通孔をそれぞれ設けると共に、それら3つの貫通孔を貫通し、且つ、回転レスコアに固定されるガイドピンを設け、押さえプレートの貫通孔の内径に孔側加圧勾配を形成すると共に、ガイドピンの頭部の外周に孔側加圧勾配に対応した形状のピン側加圧勾配を形成したディスク評価装置により達成される。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、この発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【0026】
図1は、この発明の好ましい実施形態としての記録及び/又は再生装置に、情報記録媒体としてのディスクDが装着された様子を示す斜視図である。
記録及び/又は再生装置100は、種々の形態を採用することができ、図示の形態はコンパクトディスク等のディスクDを再生するための小型のコンパクトディスクプレーヤーとした場合の構成例である。
【0027】
記録及び/又は再生装置100は、その上部には本体28に対して開閉可能な蓋24が設けられており、本体28の前面には機能を表示するための表示パネル29、操作ボタン20、その他のスイッチ21,21等が設けられており、ディスクDを回転させるためのアクチュエータとしてのモータ22等を内蔵している。
記録及び/又は再生装置100に装着されるディスクDには、センター穴26が設けられており、後述するように、ターンテーブル上に保持される。このディスクDは、コンパクトディスクの他、例えば、光磁気ディスク、相変化型ディスク、等種々の記録形態に対応した円盤状の形態の全てのディスク型の情報記録媒体が含まれる。
【0028】
図2は、図1の記録及び/又は再生装置100のディスクDの回転駆動系と、ディスククランプ装置30の構成例を示す部分断面図である。
ディスククランプ装置30は、ステータ(固定部)及びこのステータに対して回転するロータ(回転部)を有するモータ22(アクチュエータ)を有している。そして、ディスククランプ装置30は、このモータ22のロータに設けられた回転軸と一体または、接続された回転軸31を備えている。
【0029】
図2のディスククランプ装置30に関しては、その要部の構造が、ディスク評価装置110にも使用されている。図3は、図1の記録及び/又は再生装置100と、図2のディスク評価装置に共通に利用できるディスククランプ装置30の分解斜視図である。
図2のディスク評価装置110は、ディスククランプ装置30の装着されたディスクDの信号記録面に対して、記録及び/または再生用のレーザ光等の光ビームL1を照射するとともに、戻り光L2を検出する光学ピックアップ111と、光学ピックアップ111により検出された信号、及び/または光学ピックアップ111に与えられる情報記録用信号を増幅等する信号処理手段112と、信号処理手段112からの信号を解析し、及び/または信号処理手段112に情報記録用信号を送出する評価装置本体113とを有している。
【0030】
このようなディスク評価装置110は、ディスククランプ装置30により確実に保持されたディスクDに対して、図示しない手段により、ディスクDのトラッキング方向及びフォーカシング方向に制御される光学ピックアップ111により光ビームL1を照射し、戻り光L2に基づく情報信号を評価装置本体113で解析することにより、ディスクDの形状品質や記録状態等を評価する等の機能を備えている。
【0031】
次に、図2及び図3を参照しながら、図1の記録及び/又は再生装置100と、図2のディスク評価装置に共通に利用できるディスククランプ装置30の詳しい構成を説明する。
図2及び図3において、ディスククランプ装置30は、回転軸31により回転されるターンテーブルの一部としてのテーブルベース32及びテーブルベース32に固定されたテーブル本体33と、テーブル本体33に載置されるディスクDを調芯するための調芯手段36と、テーブル本体33に対して回転しないように固定され、ディスクDをテーブル本体33との間に挟んで保持するための押さえプレート34を有している。また、ディスククランプ装置30はテーブル本体33の回転に対して働くディスクDの慣性力を、押さえプレート34のディスクDに対する加圧力に変換する変換手段41を備えている。
【0032】
上記テーブルベース32は、リング状の部材であり、その中心には、取付け孔32aが貫通する中空円筒軸32dが設けられている。この取付け孔32aは軸保持手段であり、取付け孔32aには、図2に示されているように、モータ22の回転軸一体もしくは、モータ22の回転軸と接続された回転軸31の上端付近が通されている。また、テーブルベース32には、図2に示されているように、径方向に貫通するネジ孔32b等の手段を利用して、固定手段としての固定ネジ32cが通されて、締めつけられている。これにより、固定手段としての固定ネジ32cの先端は、回転軸31に当接されることで、テーブルベース32は、回転軸31に対して固定されている。
【0033】
テーブルベース32の中空円筒軸32dの周囲には、上面が平らな広い基準面とされたフランジ部32eが形成されている。そして、図2に示すように、リング状のテーブル本体33が、フランジ部32eの基準面上に載せられる。テーブルベース32とテーブル本体33は、フランジ部32eを図2において縦方向に貫通する取付け孔に通された固定手段としての固定ネジ32fを締めつけることにより行われる。
【0034】
テーブル本体33は、図3に示すように、中心に取付け孔33aを備えており、上部に、ディスクDの載置面として機能するため、上面が精密な平面を備えるとともに、径方向に大きく拡がったフランジ状の平らなテーブル部33bを有している。
また、テーブル本体33は、図3に示されているように、テーブル部33bの下に内部空間S2を備える短い円筒部を有している。この円筒部の内部空間S2に、リング状のマグネット38が装着される。マグネット38は、上方に位置する金属製の押さえプレート34を磁力により吸着して下方へ付勢し、ディスクDを、押さえプレート34と、テーブル本体33との間に挟み込むための加圧力を発揮する機能を有する。
【0035】
調芯手段36は、例えば、図3に示すように、上部に径方向に拡がる拡径部もしくはフランジ部36aと、このフランジ部36aと一体に下方に延びる円筒軸36bを有している。フランジ部36aの外周には、図2に示されているように、例えば、40度程度の傾斜をもつテーパ面36cが形成されている。
このテーパ面36cは、上方に向かって縮径する形状であり、図2に示されているように、ディスクDのセンター孔26の内周面に当接する。すなわち、テーパ面36cは、図2において、ディスクDのセンター孔26の内周面に当接しつつ、ディスクDのセンター孔26に対して、回転軸31の方向,すなわち、図において縦方向に相対的に移動することで、当接箇所の外周長さが、変化調節される。これにより、ディスクDの中心位置を芯だしする調芯機能を発揮する。
【0036】
このように、調芯手段36は、テーパコーンとして構成されており、図2に示すように、テーブルベース32の円筒軸32dの外側に、僅かなクリアランスを保持して装着され、しかも、調芯手段36の円筒軸36b外側には、テーブル本体33の内部空間S2に収容されるように、付勢手段としての例えば、コイルスプリング36dが装着されている。この付勢手段であるコイルスプリング36dは、調芯手段36を図2において上方に移動させるように付勢する機能を発揮する。
【0037】
回転レスコア35は、円盤状の上部35aと、この円盤状の上部35aから一体に下方に延びる短い円筒部35bを備える部材である。回転レスコア35の円筒部35bは、テーブルベース32の円筒軸32dの内径よりも僅かに小さな外形を備え、例えば、外周に雄ネジが形成されている。この回転レスコア35の円筒部35bは、図2に示されているように、テーブルベース32の円筒軸32dの内側にねじ込まれることにより、テーブルベース32に対して、相対的に回転レス,すなわち回転しないで、常に同期して回転されるようになっている。つまり、テーブルベース32の円筒軸32dの内部空間S1に対応する領域の内周には、雌ねじが形成されており、回転レスコア35の円筒部35b外周の雄ネジと緊密に螺合されることで、機械的に結合されている。そして、回転レスコア35は、押さえプレート34が固定されることにより、テーブルベース32と押さえプレート34との間に介在して、これらが非同期で回転しないように結合している。
【0038】
つまり、図3に示すように、回転レスコア35の円盤状の上部35a中心には取付け孔35cが設けられている。一方、図2に示すように、押さえプレート34の中心部の下端から下方に突出するボス34aが形成されている。このボス34a外径は、取付け孔35cの内径よりも僅かに小さく形成されている。これにより、回転レスコア35の取付け孔35cに、押さえプレート34のボス34aを緊密に嵌入することにより、押さえプレート34と回転レスコア35とが非同期に回転しないように固定されている。
【0039】
押さえプレート34は、例えば、磁力により吸着される金属製の円形プレートであり、好ましくは、上端に、つまみ状のノブ34bを備えている。また、このノブ34bと一体の円形プレート部は、内側からフランジ状に拡径された第1の拡径部34cと、その外側で、段部を介してさらに拡径された第2の拡径部34dを有している。
第1の拡径部34cは、図2に示すように、下面がやや間隔を有するようにされることで、第2の拡径部34dとの境に段部を有している。第2の拡径部34dは、例えば、図2に示されているように、その内周側は、保持すべきディスクDのセンター孔26の付近に位置し、第2の拡径部34dの外周側は、例えば、テーブル本体33の外周位置とほぼ同じである。
【0040】
押さえプレート34の第2の拡径部34dの下面は、図2に示されているように、ディスクDを保持する際のディスクDの上面と接触する面であり、この接触面を介して、すなわち、第2の拡径部34dの下面を介して、押さえプレート34は、ディスクDをテーブル本体33側に加圧するようになっている。この場合の加圧力は、上述したマグネット38が押さえプレート34を吸着することにより与えられる。
このため、従来のように、押さえプレートを手動でねじ込んで、加圧力を加える構成と比較すると、ディスクDに不用意な力を与えることがないので、ディスクDに有害な加圧力を付与して、変形させたりすることがない。
【0041】
さらに、押さえプレート34の一部の領域、例えば、図3に斜線で示したような領域の下面に関して、図2に示す摩擦部61が形成されている。つまり、押さえプレート34のディスクDとの接触面である第2の拡径部34dの下面に摩擦部61が設けられている。
この摩擦部61は、接触するディスクDの表面との間の摩擦力が高くなるようにされた箇所である。具体的には、押さえプレート34の第2の拡径部34dの下面のディスクDとの接触領域の少なくとも一部が、他の領域と比べて、摩擦力が高くなるように処理されていればよい。したがって、第2の拡径部34dの下面に摩擦力の高い別体のシートを設けるような別体構成でも、第2の拡径部34dの下面の該当領域の表面自体を粗面加工する等の一体構成としてもよい。
【0042】
摩擦部61を押さえプレート34と別体に構成にする場合には、該当領域に、例えば、ポリエステル系あるいはアクリル系の樹脂,接着剤をコーティングしたり、さらに、これらの樹脂材料に、シリコンパウダー等の細粒を混合したものをコーティングしたり、これらの材料や、ゴム材料等で形成したシート材を貼ったりして形成してもよい。
【0043】
このように、押さえプレート34のディスクDとの接触面に摩擦部61を備えることで、ディスクDに対する加圧力を極端に高めなくても、押さえプレート34と、テーブル本体33との間で、ディスクDを確実に保持できる。このため、ディスクDの損傷を一層よく防止でき、しかも、高速回転領域でもディスクDを安定的に保持して、振動を生じにくい。
【0044】
さらに、押さえプレート34には、例えば、図2及び図4に示すような形態の変換手段41が設けられている。
この変換手段41は、テーブル本体33の回転に対して働くディスクDの慣性力Gを、押さえプレート34のディスクDに対する加圧力に変換する機能を発揮するもので、同等の機能を備えていれば、以下に説明する形態に限られるものではない。
【0045】
変換手段41は、例えば、図4に示すように、ガイドピン51と、このガイドピン51を挿通するために、押さえプレート34の例えば、第1の拡径部34c、その下の回転レスコア35の円盤状の上部35a、その下の調芯手段36のフランジ部36aに、位置的に連続するように設けられた貫通孔でなる各ガイド孔57,58,56とを備えている。
すなわち、図3に詳しく示されているように、例えば、押さえプレート34に設けられたガイド孔は、それぞれ、仮想の中心線Cから径方向に沿って同一の距離をおいて、周方向に沿って同一の角度間隔で、複数個設けられている。具体的には、この実施形態の場合、ガイド孔57,57,57(このうちのひとつはノブ34bにより隠れた位置に配置されている)となるように3つ形成されている。
【0046】
そして、回転レスコア35の円盤状の上部35aにも、押さえプレート34側の各ガイド孔57,57,57の位置と一致する箇所に同一の数だけ、ガイド孔58,58,58が設けられている。同様にして、調芯手段36のフランジ部36aにも、押さえプレート34側の各ガイド孔57,57,57の位置と一致する箇所に同一の数だけ、ガイド孔56,56,56が設けられている。
そして、押さえプレート34側から、各ガイド孔57,58,56にガイドピン51が挿通され、挿通方向Bに移動できるようになっている。
【0047】
図4には、ひとつのガイドピン51と、各ガイド孔57,58,56の関係が詳しく示されている。
図示されているように、ガイドピン51は、少なくともガイド孔57の孔径よりも大きな外径を有する頭部51aと、頭部51aから延びる軸部55を有している。頭部51aは、ガイド孔57の押さえプレート34側にあり、軸部55は、各ガイド孔57,58,56に挿通されている。そして、軸部55は、回転レスコア35のガイド孔58を通過した箇所でかしめ部54を設けてかしめ止めされており、それより先端側は、調芯部材36のフランジ部36aのガイド孔56に挿通されている。
このように、変換手段41のガイドピン51は、回転レスコア35と、押さえプレート34と、調芯手段36とが非同期に回転しないように結合している。
【0048】
さらに、変換手段41の主要な構成として、押さえプレート34側と、ガイドピン51には、互いに対向する位置に、それぞれ加圧勾配を備えており、好ましくは、ディスクDの回転方向がどちらになっても、互いに対向する位置にそれぞれ加圧勾配を備えるようになっている。
具体的には、例えば、本実施形態では、押さえプレート34のガイド孔57の内径には、図4で示されているように、孔側加圧勾配52として、外部に向かって徐々に拡径するようなテーパ面が形成されている。
そして、この孔側加圧勾配52に沿った形状の傾斜面を有するように、ガイドピン51の頭部51aの外周には、ピン側加圧勾配53が形成されている。
【0049】
これにより、変換手段41は、そのガイドピン51が、回転レスコア35と、押さえプレート34と、調芯手段36とが非同期に回転しないように、これらをテーブル本体33に対して回転レスの構成とすることができる。
また、モータ22が回転数を変えて、テーブル本体33が、高回転に切り替わった時等の、急激な回転変化によって、テーブル本体33上のディスクDがその慣性により、取り残されそうになった場合において、テーブル本体33の上に載っていない押さえプレート34には、図4に示すように、回転方向に応じて、G1またはG2に示すイナーシャもしくは慣性力が働く。
図5は、このような場合の変換手段41の作用を説明する部分切断斜視図である。
図において、イナーシャの方向がG1である場合には、ガイド孔57側はガイドピン51に対して、相対的にG1の方向へ移動するから、ピン側加圧勾配53の傾斜面53bと、孔側加圧勾配52の傾斜面52bとがかみ合う。また、ディスクDの回転方向が逆である場合に、イナーシャの方向がG2である場合には、ガイド孔57側はガイドピン51に対して、相対的にG2の方向へ移動するから、ピン側加圧勾配53の傾斜面53aと、孔側加圧勾配52の傾斜面52aとがかみ合う。
【0050】
これらいずれの場合においても、図4において、ガイドピン51は、矢印B2の方向に沈み、この矢印B2の方向への移動に伴って、ガイドピン51の頭部51aは、押さえプレート34を矢印B2方向へ加圧することになる。
これにより、ディスクDに対する押さえプレート34の加圧力が増大するので、ディスクDは、テーブル本体33からの浮き上がることが回避され、押さえプレート34とテーブル本体33との間でより確実に保持されて、テーブル本体33の回転と確実に同期して回転することができる。
しかも、上述したように、変換手段41は、ディスクDの回転方向がどちらであっても、慣性力が生じる方向に必ず加圧勾配を位置させることができる。これにより、ディスクの回転方向を選ばない構造を実現できる。
尚、ディスククランプ装置30においては、このような構造で、ディスクDが外れることはほとんど考えられないが、図示しないディスクカバーを設けてもよい。
【0051】
本実施形態は以上のように構成されており、ディスククランプ装置30は以下のように動作する。
上述したように、ディスククランプ装置30にディスクDを保持させた状態においては、マグネット38の磁力により、押さえプレート34が吸引され、押さえプレート34の上からディスクDに押しつけられる。この時、押さえプレート34の摩擦部61が、ディスクDの上面に当接され、その摩擦力と押さえプレート34の加圧力により、ディスクDは、テーブル本体33に押しつけられて保持されている。この時の加圧力は、例えば、2N(ニュートン)程度となるようになるようにされている。
【0052】
一方、調芯手段36は、付勢手段としてのスプリングにより上方に付勢されており、回転軸31の方向,すなわち、図において縦方向に相対的に移動することで、テーパ面36cは所定の当接箇所の外周長さが、変化調節されて、ディスクDのセンター孔26の内周面に当接する。これにより、ディスクDの中心位置が芯だしされる。
モータ22が回転すると、それにともない回転軸31が回転する。この回転により、テーブル本体33が回転し、テーブル本体33上に保持されたディスクDが回転することになる。
記録及び/又は再生装置100あるいは、ディスク評価装置110の光学ピックアップ111が、回転駆動されたディスクDの信号記録面に光ビームL1を照射し、ディスクDで反射された戻り光L2を受光する。そして、戻り光L2に基づく情報信号を信号処理手段112を介して、評価装置本体113や図示しない記録及び/又は再生装置100の本体側の処理手段に送ることにより、ディスクDに記録された情報信号の再生や解析が行われる。
【0053】
このように、上述の実施形態によれば、ディスクDをマグネット38で吸着した押さえプレート34で加圧し、その摩擦部61にて保持するようにしたから、従来よりも小さな加圧力でディスクDを確実に保持することができる。このため、ディスクDを高回転させる場合にも、ディスクDを損傷する程大きな加圧力を必要とせず、特に、ディスクDの内周領域の光学特性に悪影響を与えることなく、正確な情報の記録や再生、検査等を行うことができる。
また、ディスクDの回転方向を自由に設定することができ、モータ22や光学ピックアップ111の配置に自由度が増して、その分小型化等の目的に応じた部品配置を任意に選択できるようになる。
【0054】
また、変換手段41のガイドピン51が、回転レスコア35と、押さえプレート34と、調芯手段36とが非同期に回転しないように結合している。このためディスクDが高速で回転されても、有害な振動を生じることが回避され、調芯手段36が確実に機能して、精密な記録及び/または再生や、評価を行うことができる。
【0055】
モータ22の回転速度が急激に変化することで、テーブル本体33の回転速度が急加速あるいは急減速された場合でも、変換手段41が動作して、確実にディスクDに必要な加圧力を作用させ、スリップによりディスクDに損傷を与えることがない。このため、モータ22の駆動スピードを任意に自由に変化させることができ、その状態における精密な記録及び/または再生や、評価を実現することができ、このため、特に評価時間の短縮を実現することができる。
【0056】
摩擦部61や変換手段41等の採用により、押さえプレート34等によりディスクDに与える加圧力を極端に大きくする必要がないので、強度確保のためにテーブル本体33のフランジ部の厚みを増大させる必要がない。
このため、評価装置110や記録及び/又は再生装置100に使用される光学ピックアップ111のテーブル本体33のフランジ部への干渉が生じにくいので、その分光学ピックアップ111の取り付け構造に自由度が生じる。このため、例えば、光学ピックアップ111は、図2のように、ディスクDの裏面(下面)側に配置する方式や、これとは反対の表面(上面)側に配置する方式等の種々の構成を選択することができ設計の自由度が増す。
【0057】
また、テーブル本体33のフランジ部の厚みを増大させる必要がないことから、その質量が大きくならない。このため、これを回転させるためのモータ22を容易に小型化できるので、種々の機構や全体構成の小型化が実現できる。
【0058】
ところでこの発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
以上の説明では、記録及び/又は再生装置100と評価装置110に使用されるディスククランプ装置30として説明されているが、CD−R,DVD−RW等その名称を問わず、ディスクDを回転駆動するあらゆる装置に適用することができる。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、高精度にセンタリングできると共に、振動を低減して安定した高精度なディスク回転を実現することができ、さらに、これらをディスクの高速回転領域でも維持できるようにしたディスククランプ装置とディスククランプ装置を備える記録及び/又は再生装置ならびにディスク評価装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の好ましい実施形態としてのディスククランプ装置を搭載した記録及び/又は再生装置にディスクが装着された様子を示す斜視図。
【図2】 図1のディスククランプ装置を搭載した記録及び/又は再生装置あるいは評価装置の駆動系の構成例を示す部分断面図。
【図3】 図2のディスククランプ装置の主要部を示す分解斜視図。
【図4】 図2のディスククランプ装置の変換手段の詳しい構成例を示す部分拡大断面図。
【図5】 図4の変換手段の動作を説明するための部分切断斜視図。
【図6】 従来のディスククランプ装置の一例を示す部分断面図。
【図7】 従来のディスククランプ装置の他の例を示す部分断面図。
【符号の説明】
22…モータ、 30…ディスククランプ装置、 31…回転軸、 32…テーブルベース、 33…テーブル本体、 34…押さえプレート、 35…回転レスコア、 36…調芯手段、 38…マグネット、 41…変換手段、 D…ディスク、 100…記録及び/又は再生装置、 110…(ディスク)評価装置。
Claims (4)
- 回転駆動手段により回転されるターンテーブルと、
前記ターンテーブルに載置される円盤状の情報記録媒体であるディスクを調芯する調芯手段と、
前記ターンテーブルに対して回転しないように固定され、前記ディスクを前記ターンテーブルとの間に挟んで保持する押さえプレートと、
前記ターンテーブルに固定されると共に前記押さえプレートと前記調芯手段との間に介在される回転レスコアと、を備え、
前記押さえプレートと前記回転レスコアと前記調芯手段の互いに対応する位置に、前記回転駆動手段の回転軸と同じ方向に貫通する貫通孔をそれぞれ設けると共に、それら3つの貫通孔を貫通し、且つ、前記回転レスコアに固定されるガイドピンを設け、
前記押さえプレートの貫通孔の内径に孔側加圧勾配を形成すると共に、前記ガイドピンの頭部の外周に前記孔側加圧勾配に対応した形状のピン側加圧勾配を形成した
ことを特徴とするディスククランプ装置。 - 前記押さえプレートの前記ディスクとの接触面の少なくとも一部には、接触するディスクの表面との間の摩擦力が高くなるようにされた摩擦部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のディスククランプ装置。
- 回転駆動手段によって円盤状の情報記録媒体であるディスクを回転させるディスククランプ装置を備え、前記ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を行う記録及び/又は再生装置であって、
前記ディスククランプ装置は、
前記回転駆動手段により回転されるターンテーブルと、
前記ターンテーブルに載置される円盤状の情報記録媒体であるディスクを調芯するための調芯手段と、
前記ターンテーブルに対して回転しないように固定され、前記ディスクを前記ターンテーブルとの間に挟んで保持するための押さえプレートと、
前記ターンテーブルに固定されると共に前記押さえプレートと前記調芯手段との間に介在される回転レスコアと、を備え、
前記押さえプレートと前記回転レスコアと前記調芯手段の互いに対応する位置に、前記回転駆動手段の回転軸と同じ方向に貫通する貫通孔をそれぞれ設けると共に、それら3つの貫通孔を貫通し、且つ、前記回転レスコアに固定されるガイドピンを設け、
前記押さえプレートの貫通孔の内径に孔側加圧勾配を形成すると共に、前記ガイドピンの頭部の外周に前記孔側加圧勾配に対応した形状のピン側加圧勾配を形成した
ことを特徴とする記録及び/又は再生装置。 - 回転駆動手段によって円盤状の情報記録媒体であるディスクを回転させるディスククランプ装置を有し、前記ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を行う記録及び/又は再生装置を用いて、前記ディスクの評価を行うディスク評価装置であって、
前記ディスククランプ装置は、
前記回転駆動手段により回転されるターンテーブルと、
前記ターンテーブルに載置される円盤状の情報記録媒体であるディスクを調芯するための調芯手段と、
前記ターンテーブルに対して回転しないように固定され、前記ディスクを前記ターンテーブルとの間に挟んで保持するための押さえプレートと、
前記ターンテーブルに固定されると共に前記押さえプレートと前記調芯手段との間に介在される回転レスコアと、を備え、
前記押さえプレートと前記回転レスコアと前記調芯手段の互いに対応する位置に、前記回転駆動手段の回転軸と同じ方向に貫通する貫通孔をそれぞれ設けると共に、それら3つの貫通孔を貫通し、且つ、前記回転レスコアに固定されるガイドピンを設け、
前記押さえプレートの貫通孔の内径に孔側加圧勾配を形成すると共に、前記ガイドピンの頭部の外周に前記孔側加圧勾配に対応した形状のピン側加圧勾配を形成した
ことを特徴とするディスク評価装置。
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