JP4056352B2 - 情報記録再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性を有するシート状の光ディスクの記録面に対して光出射して情報の書き込みあるいは読み取りを行う光ピックアップと、光ディスクにおける書き込みあるいは読み取りが行われる部位における面ぶれを空気流の圧力差によって安定させる安定化部材とを備えた情報記録再生装置（以下、記録／再生装置と記す）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、ディスク形状の媒体を用いた情報記録媒体には、磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスクなどがある。このようなディスク状記録媒体を使用するディスク装置としては従来から各種のものがあるが、その中の一つに複数枚のディスクをカートリッジに入れ、その中から任意のディスクを選んで記録／再生部に取り出して、記録あるいは再生を行うディスクチェンジャ方式のものがあり、例えばディスク自動交換式のＣＤプレーヤがこのように構成されている。
【０００３】
また、前記のように複数枚のディスクを収納したカートリッジを使用するディスク装置として、複数の記録／再生部を備えると共に装着されたカートリッジからディスクを、複数の記録／再生部にそれぞれ個別に取り出して、複数のディスクに対する記録あるいは再生を同時に、または選択的に行う方式のもの、例えばコンピュータシステムにおける外部記憶装置としてのディスクプレーヤの開発が進められている。
【０００４】
また、複数枚のディスクを収納したカートリッジとしては、例えば特許文献１に示されるようなものが挙げられ、カートリッジ本体，ディスク間の隔壁とも厚い剛性部材で構成されているのが一般的である。特許文献１に記載された発明は、ディスク間を隔壁で区切り、ディスク単体の取り出しと収納動作を前提としたものである。
【０００５】
一方、本発明者らは、特願２００２−１８３２３号として、可撓性を有するシート状の光ディスクを用いて記録／再生を行う際に、空気力によって光ディスクの面ぶれを確実に抑制し、対物レンズとの摺接などの不具合の発生を防ぐことにより、高密度の記録を可能にした光ディスク駆動装置，光学的情報記録装置，および光学的情報再生装置、ならびにそれらに用いられるディスクカートリッジを提案した。
【０００６】
特願２００２−１８３２３号の発明によって、高ＮＡレンズを用いる際のディスクとの衝突などの問題を回避することができ、また、光ディスクが薄いことを利用し、複数枚の光ディスクをカートリッジに収納することにより、１つのカートリッジで１００ＧＢ以上の大記録容量を簡潔な構成で実現することができた。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２７２２５１２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されたカートリッジでは、ディスク間に厚い剛体部材の隔壁が配置されることが基本構造となっており、これが原因となって、必然的にカートリッジの単位体積あたりの記録容量が制限されるという問題があった。
【０００９】
また、特願２００２−１８３２３号にて提案したディスクカートリッジにおいては、光ディスクが薄いため、複数枚の光ディスクを収納することによって、単位体積あたりの記録容量を上げることができたものの、依然として、剛体で形成されたディスクトレイの厚みが原因して単位体積あたりの記録容量が制限された。
【００１０】
さらに、特願２００２−１８３２３号の発明では、選択された光ディスクを、空気力によって光ディスクの面ぶれを抑制するための安定化部材と光ピックアップとが設置されている記録／再生位置まで搬送する必要がある。この際、光ディスクが薄いため、複数枚の光ディスクの中から選択された光ディスクを分離して、記録／再生位置まで移動させて記録／再生動作を行うようにするまでの光ディスクの取り扱いが難しく、また、そのための手段を設置することが容易ではない。
【００１１】
本発明の目的は、前記従来の課題を解決し、可撓性を有するシート状の光ディスクを積載して収納されている状態から光ディスクを搬送することなく、記録／再生の際の空気力によって光ディスクの面ぶれを抑制するための安定化部材と光ピックアップとにより確実なる記録／再生が行われるようにした記録／再生装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数枚の光ディスクを回転させる回転駆動部材と、光ディスクの記録面に対して光出射して情報の書き込みあるいは読み取りを行う光ピックアップと、光ディスクの記録面とは反対面側に設置されて、少なくとも光ディスクにおける書き込みあるいは読み取りが行われる部位における回転軸方向の振れを空気流の圧力差によって安定させる安定化部材とを備えた記録／再生装置であって、
一側に前記安定化部材が設置され、他側に前記光ピックアップがそれぞれ設置されたユニット体と、前記複数枚の光ディスクを連結する伸縮自在な光ディスク連結体を圧縮状態から前記光ディスクの回転軸方向に引っ張ることにより、前記複数枚の光ディスク間の間隔を広げる制御部と、前記光ディスク間の間隙に対して前記ユニット体を出し入れする移動部材を備えたことを特徴とし、この構成によって、複数枚の光ディスク間のそれぞれの間隔に、安定化部材と光ピックアップとからなるユニット体を挿入して記録／再生を可能にしたことにより、従来のような光ディスクの記録／再生位置まで移動してチャッキングさせるための構成が不要になり、複数枚の光ディスクに対する記録／再生の制御，駆動が簡単で容易であり、しかも、記録／再生時には、安全に光ディスクを傷つけることなく、ユニット体を光ディスク間に挿入することができ、また、ディスク非使用時には、光ディスク連結体が圧縮された薄い状態で光ディスクを保管させておくことができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の記録／再生装置において、ユニット体の複数個を同一支持部材にて支持したことを特徴とし、この構成によって、安定化部材と光ピックアップとからなるユニット体による複数の光ディスクに対する同時アクセスが可能になる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の記録／再生装置において、ユニット体に、安定化部材と光ディスクの対向面との距離を調整する調整部材を設けたことを特徴とし、ユニット体における安定化部材と光ピックアップとが対向する光ディスクが異なるため、安定化部材と光ディスクの対向面との距離調整を行うことで、選択された光ディスクの面ぶれ防止を効果的に行うことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１，２または３記載の記録／再生装置において、ユニット体に、光ピックアップにおける対物レンズの光軸と光ディスクの対向面とのチルト補正を行うチルト補正部材を設けたことを特徴とし、この構成によって、光ピックアップにおける記録／再生精度が向上し、良好な記録／再生が可能になる。
【００１６】
請求項５に記載の発明のように、前記光ディスクは可撓性を有するシート状のものを使用できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施形態を説明するための光学的情報記録／再生装置の概略構成図、図２は本実施形態に用いられるディスクカートリッジにおける光ディスク収納状態の説明図である。
【００１９】
図１において、１は複数枚（図には１０枚を例示している）の可撓性を有するシート状の光ディスク、２は各光ディスク１の中心部を連結する伸縮自在のディスク連結体、３は最上位と最下位の光ディスク１の外部中心部に設置されたハブ、４は各ハブ３に接合して光ディスク１を回転駆動する上下一対のスピンドルモータ、５は、光ピックアップ６を上部に設置し、かつ下部に安定化部材７を設置してなるユニット体（後で詳述する）、８は安定化部材単体、９は光ピックアップ単体、１０は、各ユニット体５と安定化部材単体８と光ピックアップ単体９に一端部が連結されて、外方へ延出する連結アーム体、１１は、ユニット体５の移動部材および支持部材として、連結アーム体１０の他端部を支持して回動させる駆動軸部材である。
【００２０】
図２は光ディスク１をディスクカートリッジ１２に収納した状態を示す説明図であって、ディスクカートリッジ１２の外装ケース１３に規制されて、全てのディスク連結体２が圧縮状態になっており、したがって、各光ディスク１の間隔が狭くなって収納されている。
【００２１】
図３は本実施形態における前記ユニット体の拡大外観図、図４はユニット体の要部を示す断面図、図５は図４におけるＡ−Ａ断面図であって、１５は光ピックアップ６を構成する対物レンズアクチュエータ部、１６は安定化部材７となる外周が略球状のブロック体、１７は安定化部材７と光ディスク１との対向距離を調整する調整部材である安定化部材駆動部、１８はチルト補正部である。
【００２２】
対物レンズアクチュエータ部１５は、上部で対物レンズ２０を支持しかつ外周にコイル２１が巻回されたボビン体２２と、このボビン体２２を一端部で上下動可能に支持するリーフスプリング２３と、このリーススプリング２３の他端部を固定し、かつボビン体２２の外周を覆う中空磁石２４とからなり、さらにボビン体２２の下部に、半導体レーザ，受光素子，光学部品などからなるピックアップ本体部２５が設置されている。
【００２３】
安定化部材駆動部１７は、電圧を加えることにより撓む圧電素子からなっている。またチルト補正部１８は、コイル２６への通電により発生する磁界によって伸縮する磁歪素子２７からなり、図５に示すように、本例では磁歪素子２７が、対物レンズアクチュエータ部１５と安定化部材駆動部１７との間に、等角度で４本設置されている。
【００２４】
対物レンズアクチュエータ部１５におけるコイル２１と、安定化部材駆動部１７と、チルト補正部１８におけるコイル２６と、ピックアップ本体部２５とが、連結アーム体１０を通る通電線２９を介して制御部２８に電気的に接続されている。
【００２５】
制御部２８は、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）などからなり、図１に示すように、上下一対のスピンドルモータ４、および駆動軸部材１１などの駆動部（図示しない）にコントロール信号を出力したり、電源供給制御を行っている。
【００２６】
本実施形態において、光ディスク１は直径１２０ｍｍ、かつ厚さ０．１ｍｍであり、また縮んだ状態のディスク連結体２の厚みは０．６ｍｍである。ディスクカートリッジ１２には、図２に示すように、光ディスク１が１０枚収納されており、ディスクカートリッジ１２の全体の厚さは１０ｍｍである。
【００２７】
前記ディスクカートリッジ１２を記録／再生装置に装填して、ディスク連結体２により連結されて積載状態になっている光ディスク１が所定の記録／再生位置にセットされると、制御部２８は、上下一対のスピンドルモータ４を駆動させて、最上位と最下位の光ディスク１におけるハブ３を磁力によりチャッキングし、かつ一対のスピンドルモータ４を互に逆方向に移動させることによって、ディスク連結体２を上下方向に引っ張り、各光ディスク１間の間隔を広げる。本実施形態ではディスク間隔を５ｍｍに設定した。
【００２８】
また、本実施形態の構成では、光ディスク１枚ごとに磁石を付設するような特別な構造を採用しないで、各光ディスク１の分離，チャッキングが可能であるため、ディスクの軽量化，薄膜化を図ることができる。
【００２９】
光ディスク１間の間隔が広がっている状態で、制御部２８は、駆動軸部材１１を駆動して、連結アーム体１０を回動させて各ユニット体５を、各光ディスク１間の間隔に入れ、この状態でスピンドルモータ４を回転させる。光ディスク１は、スピンドルモータ４の回転により下側のユニット体５における光ピックアップ６と、上側のユニット体５における安定化部材７間で回転することになる。
【００３０】
なお、本実施形態では、最上位の光ディスク１は安定化部材単体８とユニット体５との間で回転し、また最下位の光ディスク１はユニット体５と光ピックアップ単体９との間で回転するが、安定化部材単体８と光ピックアップ単体９をユニット体５に換えて用いてもよい。
【００３１】
回転している光ディスク１は、それ自体、小さいながら剛性を持ち、また回転すると遠心力の作用により、真っ直ぐな状態になろうとする力を持つ。したがって、光ディスク１に対して安定化部材７を近づけて、ベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差による反発力を生成して光ディスク１に与えることにより、光ディスク１が真っ直ぐになろうとする力と、安定化部材７からの反発力の釣り合いによって、大きな面ぶれ（ディスク回転軸方向の振れ）を減少させることができる。そして、この安定化している光ディスク１の部位において光ピックアップ６による記録／再生を行う。
【００３２】
前記のような記録／再生時、制御部２８によるコントロールにより駆動軸部材１１を中心として、ユニット体５を連結アーム体１０と共に、回転する光ディスク１の外周から中心部にかけて回動（スイング）させることにより、光ピックアップ６の光ディスク１に対する走査を行う。また、光ディスク１に対するフォーカシングは、制御部２８による対物レンズアクチュエータ部１５の制御によって行われる。すなわち、光ディスク１の記録面に対してレーザ光を集光する対物レンズ２０が保持されるボビン体２２を、該ボビン体２２のコイル２１に対する通電量をコントロールし、コイル２１と中空磁石２４との電磁作用により生じる磁気力によって上下微動させることによりフォーカシング制御を行う。
【００３３】
本実施形態におけるユニット体５は、光ピックアップ６と安定化部材７とを一体化したものであるため、光ピックアップ６と安定化部材７とがそれぞれ独立しているものを用いるよりも、簡単な構成にすることができる。しかし、ユニット体５において、光ピックアップ６と安定化部材７とが、それぞれ別の光ディスク１を対象として作用するため、上下の部位における動作がそれぞれ異なる。したがって、制御部２８により、安定化部材駆動部１７の圧電素子に対して電圧を印加して伸縮させることにより、安定化部材７の対向する光ディスク１に対する距離を調整するようにしている。このようにしたため、半径位置などが変わり、面ぶれ安定化させるための安定化部材７におけるディスク最適位置が変化しても、連結アーム体１０を上下に動かして調整する必要がなくなる。
【００３４】
連結アーム体１０を上下に動かすようにすると、安定化部材７と反対側に設置されている光ピックアップ６の対物レンズ２０における可動ストロークの範囲を広くしないと、フォーカスが外れてしまう問題が生ずる。本実施形態では、前記のように安定化部材７の突き出し量が可変であるため、対物レンズ２０のストローク量を小さく設定することができる。これにより、フォーカス駆動系を薄くすることができ、ユニット体５の厚みを４.５ｍｍ程度に薄くすることができる。これは本実施形態では、光ディスク１の面ぶれを５μｍ以下に抑えることができるものであるため、光ディスク１の上下位置におけるＤＣオフセットさえ除けば、対物レンズ２０のストロークを１０〜３０μｍ程度に小さくすることが可能であるからである。
【００３５】
また、対物レンズ２０のストロークが小さいため、対物レンズ２０のフォーカス駆動のために圧電素子を用いることが可能になり、構造をより簡単にすることができる。また、ストロークが小さいことから対物レンズ２０と光ピックアップ部２５の半導体レーザ間における有限光学系の設計が可能になるため、光学部品の部品点数の削減を図ることができ、光ピックアップ部２５における重量を軽くすることができる。
【００３６】
制御部２８によって、チルト補正部１８を構成する４つの磁歪素子２７におけるコイル２６に対する通電制御を行うことにより、４つの磁歪素子２７の歪量をそれぞれ調整することにより、対物レンズ２０の光軸と、対向する光ディスク１の記録面とのチルト補正を行うことができる。
【００３７】
このように本実施形態では、全てのユニット体５が、連結アーム体１０を介してそれぞれ駆動軸部材１１に対して同軸に連結され、スイングアーム式に光ディスク１に対してアクセスするように構成したことにより、ヘッド駆動系を簡略化することができ、かつ簡便な機構とすることができる。また、光ディスク１に対して多数枚同時にアクセスすることが可能であるため、転送レートの高速を図ることができると共に、ディスク交換機構を省くことができる。さらに、複数の密着した薄いシート状の光ディスク１の中から１枚を選択して、搬送する機構，構造などは実際的には複雑なものになるが、本実施形態では光ディスク１に対して上下間隔を広げる動作だけを行えばよいため、比較的簡単な構成になる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、空気流の圧力差によって可撓性を有するシート状の光ディスクにおける面ぶれの安定化を図る安定化部材と、光ピックアップとをそれぞれ上下に設置して１つのユニット体とし、間隔をとって複数枚設置された光ディスク間に対して、前記ユニット体を出し入れして、記録／再生を可能にしたことにより、従来のような光ディスクを記録／再生位置まで移動してチャッキングさせるための構成が不要になり、しかも、記録／再生時には、安全に光ディスクを傷つけることなく、ユニット体を光ディスク間に挿入することができ、また、ディスク非使用時には、光ディスク連結体が圧縮された薄い状態で光ディスクを保管させておくことができるなど、シート状の複数枚の光ディスクに対する記録／再生の制御，駆動を簡単にすることができ、さらに複数の光ディスクに対する同時アクセスが可能になるなど、記録／再生上の効果が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための光学的情報記録／再生装置の概略構成図
【図２】本実施形態に用いられるディスクカートリッジにおける光ディスク収納状態の説明図
【図３】本実施形態におけるユニット体の拡大外観図
【図４】本実施形態におけるユニット体の要部を示す断面図
【図５】本実施形態を説明するための図４におけるＡ−Ａ断面図
【符号の説明】
１ 光ディスク
２ ディスク連結体
３ ハブ
４ スピンドルモータ
５ ユニット体
６ 光ピックアップ
７ 安定化部材
１０ 連結アーム体
１１ 駆動軸部材
１２ ディスクカートリッジ
１５ 対物レンズアクチュエータ部
１６ ブロック体
１７ 安定化部材駆動部
１８ チルト補正部
２０ 対物レンズ
２８ 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性を有するシート状の光ディスクの記録面に対して光出射して情報の書き込みあるいは読み取りを行う光ピックアップと、光ディスクにおける書き込みあるいは読み取りが行われる部位における面ぶれを空気流の圧力差によって安定させる安定化部材とを備えた情報記録再生装置（以下、記録／再生装置と記す）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、ディスク形状の媒体を用いた情報記録媒体には、磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスクなどがある。このようなディスク状記録媒体を使用するディスク装置としては従来から各種のものがあるが、その中の一つに複数枚のディスクをカートリッジに入れ、その中から任意のディスクを選んで記録／再生部に取り出して、記録あるいは再生を行うディスクチェンジャ方式のものがあり、例えばディスク自動交換式のＣＤプレーヤがこのように構成されている。
【０００３】
また、前記のように複数枚のディスクを収納したカートリッジを使用するディスク装置として、複数の記録／再生部を備えると共に装着されたカートリッジからディスクを、複数の記録／再生部にそれぞれ個別に取り出して、複数のディスクに対する記録あるいは再生を同時に、または選択的に行う方式のもの、例えばコンピュータシステムにおける外部記憶装置としてのディスクプレーヤの開発が進められている。
【０００４】
また、複数枚のディスクを収納したカートリッジとしては、例えば特許文献１に示されるようなものが挙げられ、カートリッジ本体，ディスク間の隔壁とも厚い剛性部材で構成されているのが一般的である。特許文献１に記載された発明は、ディスク間を隔壁で区切り、ディスク単体の取り出しと収納動作を前提としたものである。
【０００５】
一方、本発明者らは、特願２００２−１８３２３号として、可撓性を有するシート状の光ディスクを用いて記録／再生を行う際に、空気力によって光ディスクの面ぶれを確実に抑制し、対物レンズとの摺接などの不具合の発生を防ぐことにより、高密度の記録を可能にした光ディスク駆動装置，光学的情報記録装置，および光学的情報再生装置、ならびにそれらに用いられるディスクカートリッジを提案した。
【０００６】
特願２００２−１８３２３号の発明によって、高ＮＡレンズを用いる際のディスクとの衝突などの問題を回避することができ、また、光ディスクが薄いことを利用し、複数枚の光ディスクをカートリッジに収納することにより、１つのカートリッジで１００ＧＢ以上の大記録容量を簡潔な構成で実現することができた。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２７２２５１２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されたカートリッジでは、ディスク間に厚い剛体部材の隔壁が配置されることが基本構造となっており、これが原因となって、必然的にカートリッジの単位体積あたりの記録容量が制限されるという問題があった。
【０００９】
また、特願２００２−１８３２３号にて提案したディスクカートリッジにおいては、光ディスクが薄いため、複数枚の光ディスクを収納することによって、単位体積あたりの記録容量を上げることができたものの、依然として、剛体で形成されたディスクトレイの厚みが原因して単位体積あたりの記録容量が制限された。
【００１０】
さらに、特願２００２−１８３２３号の発明では、選択された光ディスクを、空気力によって光ディスクの面ぶれを抑制するための安定化部材と光ピックアップとが設置されている記録／再生位置まで搬送する必要がある。この際、光ディスクが薄いため、複数枚の光ディスクの中から選択された光ディスクを分離して、記録／再生位置まで移動させて記録／再生動作を行うようにするまでの光ディスクの取り扱いが難しく、また、そのための手段を設置することが容易ではない。
【００１１】
本発明の目的は、前記従来の課題を解決し、可撓性を有するシート状の光ディスクを積載して収納されている状態から光ディスクを搬送することなく、記録／再生の際の空気力によって光ディスクの面ぶれを抑制するための安定化部材と光ピックアップとにより確実なる記録／再生が行われるようにした記録／再生装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数枚の光ディスクを回転させる回転駆動部材と、光ディスクの記録面に対して光出射して情報の書き込みあるいは読み取りを行う光ピックアップと、光ディスクの記録面とは反対面側に設置されて、少なくとも光ディスクにおける書き込みあるいは読み取りが行われる部位における回転軸方向の振れを空気流の圧力差によって安定させる安定化部材とを備えた記録／再生装置であって、
一側に前記安定化部材が設置され、他側に前記光ピックアップがそれぞれ設置されたユニット体と、前記複数枚の光ディスクを連結する伸縮自在な光ディスク連結体を圧縮状態から前記光ディスクの回転軸方向に引っ張ることにより、前記複数枚の光ディスク間の間隔を広げる制御部と、前記光ディスク間の間隙に対して前記ユニット体を出し入れする移動部材を備えたことを特徴とし、この構成によって、複数枚の光ディスク間のそれぞれの間隔に、安定化部材と光ピックアップとからなるユニット体を挿入して記録／再生を可能にしたことにより、従来のような光ディスクの記録／再生位置まで移動してチャッキングさせるための構成が不要になり、複数枚の光ディスクに対する記録／再生の制御，駆動が簡単で容易であり、しかも、記録／再生時には、安全に光ディスクを傷つけることなく、ユニット体を光ディスク間に挿入することができ、また、ディスク非使用時には、光ディスク連結体が圧縮された薄い状態で光ディスクを保管させておくことができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の記録／再生装置において、ユニット体の複数個を同一支持部材にて支持したことを特徴とし、この構成によって、安定化部材と光ピックアップとからなるユニット体による複数の光ディスクに対する同時アクセスが可能になる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の記録／再生装置において、ユニット体に、安定化部材と光ディスクの対向面との距離を調整する調整部材を設けたことを特徴とし、ユニット体における安定化部材と光ピックアップとが対向する光ディスクが異なるため、安定化部材と光ディスクの対向面との距離調整を行うことで、選択された光ディスクの面ぶれ防止を効果的に行うことができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１，２または３記載の記録／再生装置において、ユニット体に、光ピックアップにおける対物レンズの光軸と光ディスクの対向面とのチルト補正を行うチルト補正部材を設けたことを特徴とし、この構成によって、光ピックアップにおける記録／再生精度が向上し、良好な記録／再生が可能になる。
【００１６】
請求項５に記載の発明のように、前記光ディスクは可撓性を有するシート状のものを使用できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施形態を説明するための光学的情報記録／再生装置の概略構成図、図２は本実施形態に用いられるディスクカートリッジにおける光ディスク収納状態の説明図である。
【００１９】
図１において、１は複数枚（図には１０枚を例示している）の可撓性を有するシート状の光ディスク、２は各光ディスク１の中心部を連結する伸縮自在のディスク連結体、３は最上位と最下位の光ディスク１の外部中心部に設置されたハブ、４は各ハブ３に接合して光ディスク１を回転駆動する上下一対のスピンドルモータ、５は、光ピックアップ６を上部に設置し、かつ下部に安定化部材７を設置してなるユニット体（後で詳述する）、８は安定化部材単体、９は光ピックアップ単体、１０は、各ユニット体５と安定化部材単体８と光ピックアップ単体９に一端部が連結されて、外方へ延出する連結アーム体、１１は、ユニット体５の移動部材および支持部材として、連結アーム体１０の他端部を支持して回動させる駆動軸部材である。
【００２０】
図２は光ディスク１をディスクカートリッジ１２に収納した状態を示す説明図であって、ディスクカートリッジ１２の外装ケース１３に規制されて、全てのディスク連結体２が圧縮状態になっており、したがって、各光ディスク１の間隔が狭くなって収納されている。
【００２１】
図３は本実施形態における前記ユニット体の拡大外観図、図４はユニット体の要部を示す断面図、図５は図４におけるＡ−Ａ断面図であって、１５は光ピックアップ６を構成する対物レンズアクチュエータ部、１６は安定化部材７となる外周が略球状のブロック体、１７は安定化部材７と光ディスク１との対向距離を調整する調整部材である安定化部材駆動部、１８はチルト補正部である。
【００２２】
対物レンズアクチュエータ部１５は、上部で対物レンズ２０を支持しかつ外周にコイル２１が巻回されたボビン体２２と、このボビン体２２を一端部で上下動可能に支持するリーフスプリング２３と、このリーススプリング２３の他端部を固定し、かつボビン体２２の外周を覆う中空磁石２４とからなり、さらにボビン体２２の下部に、半導体レーザ，受光素子，光学部品などからなるピックアップ本体部２５が設置されている。
【００２３】
安定化部材駆動部１７は、電圧を加えることにより撓む圧電素子からなっている。またチルト補正部１８は、コイル２６への通電により発生する磁界によって伸縮する磁歪素子２７からなり、図５に示すように、本例では磁歪素子２７が、対物レンズアクチュエータ部１５と安定化部材駆動部１７との間に、等角度で４本設置されている。
【００２４】
対物レンズアクチュエータ部１５におけるコイル２１と、安定化部材駆動部１７と、チルト補正部１８におけるコイル２６と、ピックアップ本体部２５とが、連結アーム体１０を通る通電線２９を介して制御部２８に電気的に接続されている。
【００２５】
制御部２８は、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）などからなり、図１に示すように、上下一対のスピンドルモータ４、および駆動軸部材１１などの駆動部（図示しない）にコントロール信号を出力したり、電源供給制御を行っている。
【００２６】
本実施形態において、光ディスク１は直径１２０ｍｍ、かつ厚さ０．１ｍｍであり、また縮んだ状態のディスク連結体２の厚みは０．６ｍｍである。ディスクカートリッジ１２には、図２に示すように、光ディスク１が１０枚収納されており、ディスクカートリッジ１２の全体の厚さは１０ｍｍである。
【００２７】
前記ディスクカートリッジ１２を記録／再生装置に装填して、ディスク連結体２により連結されて積載状態になっている光ディスク１が所定の記録／再生位置にセットされると、制御部２８は、上下一対のスピンドルモータ４を駆動させて、最上位と最下位の光ディスク１におけるハブ３を磁力によりチャッキングし、かつ一対のスピンドルモータ４を互に逆方向に移動させることによって、ディスク連結体２を上下方向に引っ張り、各光ディスク１間の間隔を広げる。本実施形態ではディスク間隔を５ｍｍに設定した。
【００２８】
また、本実施形態の構成では、光ディスク１枚ごとに磁石を付設するような特別な構造を採用しないで、各光ディスク１の分離，チャッキングが可能であるため、ディスクの軽量化，薄膜化を図ることができる。
【００２９】
光ディスク１間の間隔が広がっている状態で、制御部２８は、駆動軸部材１１を駆動して、連結アーム体１０を回動させて各ユニット体５を、各光ディスク１間の間隔に入れ、この状態でスピンドルモータ４を回転させる。光ディスク１は、スピンドルモータ４の回転により下側のユニット体５における光ピックアップ６と、上側のユニット体５における安定化部材７間で回転することになる。
【００３０】
なお、本実施形態では、最上位の光ディスク１は安定化部材単体８とユニット体５との間で回転し、また最下位の光ディスク１はユニット体５と光ピックアップ単体９との間で回転するが、安定化部材単体８と光ピックアップ単体９をユニット体５に換えて用いてもよい。
【００３１】
回転している光ディスク１は、それ自体、小さいながら剛性を持ち、また回転すると遠心力の作用により、真っ直ぐな状態になろうとする力を持つ。したがって、光ディスク１に対して安定化部材７を近づけて、ベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差による反発力を生成して光ディスク１に与えることにより、光ディスク１が真っ直ぐになろうとする力と、安定化部材７からの反発力の釣り合いによって、大きな面ぶれ（ディスク回転軸方向の振れ）を減少させることができる。そして、この安定化している光ディスク１の部位において光ピックアップ６による記録／再生を行う。
【００３２】
前記のような記録／再生時、制御部２８によるコントロールにより駆動軸部材１１を中心として、ユニット体５を連結アーム体１０と共に、回転する光ディスク１の外周から中心部にかけて回動（スイング）させることにより、光ピックアップ６の光ディスク１に対する走査を行う。また、光ディスク１に対するフォーカシングは、制御部２８による対物レンズアクチュエータ部１５の制御によって行われる。すなわち、光ディスク１の記録面に対してレーザ光を集光する対物レンズ２０が保持されるボビン体２２を、該ボビン体２２のコイル２１に対する通電量をコントロールし、コイル２１と中空磁石２４との電磁作用により生じる磁気力によって上下微動させることによりフォーカシング制御を行う。
【００３３】
本実施形態におけるユニット体５は、光ピックアップ６と安定化部材７とを一体化したものであるため、光ピックアップ６と安定化部材７とがそれぞれ独立しているものを用いるよりも、簡単な構成にすることができる。しかし、ユニット体５において、光ピックアップ６と安定化部材７とが、それぞれ別の光ディスク１を対象として作用するため、上下の部位における動作がそれぞれ異なる。したがって、制御部２８により、安定化部材駆動部１７の圧電素子に対して電圧を印加して伸縮させることにより、安定化部材７の対向する光ディスク１に対する距離を調整するようにしている。このようにしたため、半径位置などが変わり、面ぶれ安定化させるための安定化部材７におけるディスク最適位置が変化しても、連結アーム体１０を上下に動かして調整する必要がなくなる。
【００３４】
連結アーム体１０を上下に動かすようにすると、安定化部材７と反対側に設置されている光ピックアップ６の対物レンズ２０における可動ストロークの範囲を広くしないと、フォーカスが外れてしまう問題が生ずる。本実施形態では、前記のように安定化部材７の突き出し量が可変であるため、対物レンズ２０のストローク量を小さく設定することができる。これにより、フォーカス駆動系を薄くすることができ、ユニット体５の厚みを４.５ｍｍ程度に薄くすることができる。これは本実施形態では、光ディスク１の面ぶれを５μｍ以下に抑えることができるものであるため、光ディスク１の上下位置におけるＤＣオフセットさえ除けば、対物レンズ２０のストロークを１０〜３０μｍ程度に小さくすることが可能であるからである。
【００３５】
また、対物レンズ２０のストロークが小さいため、対物レンズ２０のフォーカス駆動のために圧電素子を用いることが可能になり、構造をより簡単にすることができる。また、ストロークが小さいことから対物レンズ２０と光ピックアップ部２５の半導体レーザ間における有限光学系の設計が可能になるため、光学部品の部品点数の削減を図ることができ、光ピックアップ部２５における重量を軽くすることができる。
【００３６】
制御部２８によって、チルト補正部１８を構成する４つの磁歪素子２７におけるコイル２６に対する通電制御を行うことにより、４つの磁歪素子２７の歪量をそれぞれ調整することにより、対物レンズ２０の光軸と、対向する光ディスク１の記録面とのチルト補正を行うことができる。
【００３７】
このように本実施形態では、全てのユニット体５が、連結アーム体１０を介してそれぞれ駆動軸部材１１に対して同軸に連結され、スイングアーム式に光ディスク１に対してアクセスするように構成したことにより、ヘッド駆動系を簡略化することができ、かつ簡便な機構とすることができる。また、光ディスク１に対して多数枚同時にアクセスすることが可能であるため、転送レートの高速を図ることができると共に、ディスク交換機構を省くことができる。さらに、複数の密着した薄いシート状の光ディスク１の中から１枚を選択して、搬送する機構，構造などは実際的には複雑なものになるが、本実施形態では光ディスク１に対して上下間隔を広げる動作だけを行えばよいため、比較的簡単な構成になる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、空気流の圧力差によって可撓性を有するシート状の光ディスクにおける面ぶれの安定化を図る安定化部材と、光ピックアップとをそれぞれ上下に設置して１つのユニット体とし、間隔をとって複数枚設置された光ディスク間に対して、前記ユニット体を出し入れして、記録／再生を可能にしたことにより、従来のような光ディスクを記録／再生位置まで移動してチャッキングさせるための構成が不要になり、しかも、記録／再生時には、安全に光ディスクを傷つけることなく、ユニット体を光ディスク間に挿入することができ、また、ディスク非使用時には、光ディスク連結体が圧縮された薄い状態で光ディスクを保管させておくことができるなど、シート状の複数枚の光ディスクに対する記録／再生の制御，駆動を簡単にすることができ、さらに複数の光ディスクに対する同時アクセスが可能になるなど、記録／再生上の効果が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための光学的情報記録／再生装置の概略構成図
【図２】本実施形態に用いられるディスクカートリッジにおける光ディスク収納状態の説明図
【図３】本実施形態におけるユニット体の拡大外観図
【図４】本実施形態におけるユニット体の要部を示す断面図
【図５】本実施形態を説明するための図４におけるＡ−Ａ断面図
【符号の説明】
１ 光ディスク
２ ディスク連結体
３ ハブ
４ スピンドルモータ
５ ユニット体
６ 光ピックアップ
７ 安定化部材
１０ 連結アーム体
１１ 駆動軸部材
１２ ディスクカートリッジ
１５ 対物レンズアクチュエータ部
１６ ブロック体
１７ 安定化部材駆動部
１８ チルト補正部
２０ 対物レンズ
２８ 制御部
Claims (5)
- 複数枚の光ディスクを回転させる回転駆動部材と、光ディスクの記録面に対して光出射して情報の書き込みあるいは読み取りを行う光ピックアップと、光ディスクの記録面とは反対面側に設置されて、少なくとも光ディスクにおける書き込みあるいは読み取りが行われる部位における回転軸方向の振れを空気流の圧力差によって安定させる安定化部材とを備えた情報記録再生装置であって、
一側に前記安定化部材が設置され、他側に前記光ピックアップがそれぞれ設置されたユニット体と、前記複数枚の光ディスクを連結する伸縮自在な光ディスク連結体を圧縮状態から前記光ディスクの回転軸方向に引っ張ることにより、前記複数枚の光ディスク間の間隔を広げる制御部と、前記光ディスク間の間隙に対して前記ユニット体を出し入れする移動部材を備えたことを特徴とする情報記録再生装置。 - 前記ユニット体の複数個を同一支持部材にて支持したことを特徴とする請求項１記載の情報記録再生装置。
- 前記ユニット体に、前記安定化部材と前記光ディスクの対向面との距離を調整する調整部材を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の情報記録再生装置。
- 前記ユニット体に、前記光ピックアップにおける対物レンズの光軸と前記光ディスクの対向面とのチルト補正を行うチルト補正部材を設けたことを特徴とする請求項１，２または３記載の情報記録再生装置。
- 前記光ディスクは可撓性を有するシート状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の情報記録再生装置。
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