JP4259530B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は光ディスク装置、特に光ディスクを回転自在に支持するターンテーブルの構造に関する。

従来より、光ディスクの振動を極力抑え、高品質でのデータの記録或いは再生を可能とする光ディスク装置の回転支持機構が提案されている。

以下、下記に示す特許文献に記載されたターンテーブル構造について説明する。

図５に、従来の光ディスク装置１０の構成を示す。情報記録媒体である光ディスク１４は、例えば、情報の記録あるいは再生が可能なＣＤやＤＶＤ等であり、光ディスク装置１０のハウジング（不図示）の内外を出入りするディスクトレー１６の収納位置１６ａに載置された状態で、光ピックアップ１２の動作領域に搬送される。光ピックアップ１２は、ハウジングに固定された基台１８上に載置されたピックアップベース２０に支持され、動作領域に搬送されてきた光ディスク１４の半径方向に移動しながら、情報の記録または再生を行う。情報の再生は、光ピックアップ１２内のレーザダイオード（ＬＤ）を駆動して再生パワーのレーザ光を光ディスク１４に向けて照射し、その反射光を光ピックアップ１２内のフォトディテクタで受光し、電気信号に変換して行われる。情報の記録は、記録すべきデータで変調した記録パワーのレーザ光を光ディスク１４に照射し、光ディスク１４の記録膜にピットを形成し、あるいは結晶状態を変化させて行われる。

光ディスク１４は、光ピックアップ１２の動作領域において、高速で回転することにより情報の記録／再生が行われる。このため、高速回転するターンテーブル上に固定される必要があり、アーチ型のブラケット２２に回転自在にターンテーブル２４が下向きに軸支される。光ディスク１４から見ると、ターンテーブル２４は上側に配置される。ブラケット２２の上にはモータ（不図示）が固定され、ターンテーブル２４を安定的に高速回転させる。

一方、基台１８上には、光ディスク１４をターンテーブル２４の底面側に押圧固定するクランパ２６を昇降させるための昇降機構２８が配置される。クランパ２６は、ピックアップベース２０を貫通するシャフト２６ａにより支持され、ピックアップベース２０の挙動とは全く分離した状態で昇降動作を行い、ディスクトレー１６により搬送されてきた光ディスク１４をターンテーブル２４に固定する。

クランパ２６の上面とターンテーブル２４の裏面中央部には、例えばマグネットがそれぞれ配置され、光ディスク１４は一対のマグネットにより強固に挟持され、安定した高速回転ができる。高速回転するターンテーブル２４は、光ピックアップ１２が支持されているピックアップベース２０と実質的に分離されているので、ターンテーブル２４を回転させるモータ等の振動が光ピックアップ１２に直接伝達されることはなく、ターンテーブル２４の回転が光ピックアップ１２の検出ノイズになることを防止できる。

光ピックアップ１２は、光ディスク１４の半径方向にシークしながら情報の記録／再生を行うため、ピックアップベース２０上で、例えば、ガイドバー（あるいはガイドレール）３０（１本のみ図示しているが、互いに平行する一対２本のガイドバーが好適である）に沿って、ラックピニオン機構等の駆動機構により移動する。この時、光ピックアップ１２の光軸は、ターンテーブル２４に支持され回転する光ディスク１４の面法線と一致するように配置されなければならない。この光軸と面法線が一致しない場合、記録／再生時の時間軸方向の変動成分（ジッタ）の原因となり、光ディスク装置１０の性能低下の原因になる。

ところが、光ピックアップ１２はガイドバー３０やピックアップベース２０に機械的に係合している。そのため、各部品の加工精度や組み立て精度により、前記光軸と法線が傾いてしまう。また、光ディスク１４自体が反っていたり、光ピックアップ１２自身の光軸の傾き等がある。このような様々な要因により、個々の光ディスク装置１０で光軸と法線が一致しないことが多いため、光ディスク装置１０は、組み立て後、または組み立て途中で、個体毎に光軸と法線の調整が必要になる。この場合、光軸と法線の両者間の傾きは、光ディスク半径方向の傾きと、光ディスク接線方向の傾き及びその合成方向の傾きとなる。本実施形態においては、これらの傾きを補正し光軸と法線を容易に一致させるために、可撓性の板状部材と一対の調整部材を設けている。この時、一対の調整部材３４の調整のみで、傾き補正を実現している。具体的には、可撓性の板状部材として、板状のバネ部材３２でピックアップベース２０の一端を支持し、他端を一対の調整部材としてネジ部材３４で基台１８に対して垂直方向に移動可能に固定している。一対のネジ部材３４のいずれか一方を回すか、両者を互いに逆方向に回すことで、ピックアップベース２０は板バネ部材３２の捻れにより図中矢印Ａ方向（光ピックアップ１２の移動方向に直向する光ディスク接線方向あるいはタンジェンシャル方向）に傾き、光軸が調整される。一対のネジ部材３４を同じ方向に同じ量だけ回せば、ピックアップベース２０は板バネ部材３２の撓みにより図中矢印Ｂ方向（光ピックアップ１２の移動方向に平行な光ディスク半径方向あるいはラジアル方向）に傾き、光軸が調整される。

また、ターンテーブル２４の下面、すなわち光ディスク１４のレーベル面を支持する面は平坦面であるが、平坦面の所定位置に環状の突起が形成される。この環状突起は、光ディスク１４が上動するクランパ２６によりターンテーブル２４の下面に押圧されたときにその外縁部が当接する位置に形成される。光ディスク１４には、大きさの異なる複数種類の光ディスク１４（例えば１２ｃｍ光ディスクと８ｃｍ光ディスク）が存在するため、環状突起も光ディスク１４の種類毎に形成される。すなわち、１２ｃｍ光ディスクの外縁が当接する位置、及び８ｃｍ光ディスクの外縁が当接する位置にそれぞれ形成される。

１２ｃｍ光ディスクを例にとると、光ディスク１４は上動するクランパ２６によりターンテーブル２４の下面に押圧される。光ディスク１４の中央部及び内周部はターンテーブル２４の下面に当接し、光ディスク１４の外縁部は環状突起に当接する。したがって、光ディスク１４は、断面形状が傘状の凹面形状となってターンテーブル２４に押圧され、ターンテーブル２４の回転によりこの形状を維持したまま回転する。

図６に、ターンテーブル２４の下面側の平面図を示し、図７に、図６におけるＡ−Ａ断面図を示す。ターンテーブル２４の下面には、第１の環状突起２４ａ及び第２の環状突起２４ｂが形成される。第１の環状突起２４ａはターンテーブルの外縁部に形成され、１２ｃｍ光ディスクの外縁が当接する。第２の環状突起２４ｂは第１の環状突起２４ａよりも内周側に形成され、８ｃｍ光ディスクの外縁が当接する。第１の環状突起２４ａは第２の環状突起２４ｂよりも高く形成され、例えば第１の環状突起２４ａの高さ＝０．３ｍｍ、第２の環状突起２４ｂの高さ＝０．１５ｍｍに設定される。

第１の環状突起２４ａには、所定位置例えば図に示すように中心角が９０°をなす４回対称位置に第１の溝２４ｄが４個形成される。この第１の溝２４ｄは、１２ｃｍ光ディスク１４が第１の環状突起２４ａに当接したときに、光ディスク１４と第１の環状突起２４ａとの間に間隙を形成し、これにより空気の出入りを可能として光ディスク１４がターンテーブル２４の下面に接着してしまう事態を防ぐ空気孔として機能する。同様に、第２の環状突起２４ｂにも、中心角が９０°をなす４回対称位置に第２の溝２４ｃが４個形成される。この第２の溝２４ｃは、８ｃｍ光ディスク１４を第２の環状突起２４ｂに当接したときの空気孔として機能するものである。図において、第２の溝２４ｃは、ターンテーブル２４の回転中心から見て第１の溝２４ｄと同一放射線上に位置するように配置される。これは、１２ｃｍ光ディスクを装着した場合に、空気の通り道が直線上となるようにしたものである。第１の溝２４ｄ及び第２の溝２４ｃの溝幅は任意であるが、例えば２ｍｍ程度である。また、ターンテーブル２４の第２の環状突起２４ｂの内側には、複数の開口２４ｅが設けられている。この開口２４ｅは、ターンテーブル２４の回転バランス調整用のウェイトを装着するための穴（ネジ穴）である。

図８に、１２ｃｍ光ディスク１４をディスクトレー１６の収納位置１６ａに収納し、上動クランパ２６で光ディスク１４をターンテーブル２４の下面に押圧したときの状態を示す。１２ｃｍ光ディスク１４のレーベル面の外縁は第１の環状突起２４ａに当接し、光ディスク１４の中央部はターンテーブル２４の下面中央に当接する。この結果、光ディスク１４は断面形状傘状に矯正され、個々の光ディスク１４で異なる反りが矯正される。図では光ディスク１４の断面形状は傘状となっているが、第１の環状突起２４ａの高さはわずか（０．３ｍｍ）であり、説明の都合上、強調して図示されている。

特開２００５−１１６１０８号公報

このように、光ディスク１４のほぼ全面を上側のターンテーブル２４に押圧することで光ディスク１４を矯正変形させ、高速駆動時の振動を抑制することが可能であるが、光ディスク１４によっては高温高湿環境下において光ディスク１４がターンテーブル２４の下面に張り付いてしまい、上動クランパ２６を解除しても光ディスク１４が自重でターンテーブル２４から剥離せず、ディスクトレー１６に落下せずに光ディスク１４を排出できない場合があった。特に、最近ではレーベル面に全面印刷を施した光ディスク１４等が存在し、このような光ディスク１４はターンテーブル２４の下面に張り付く傾向が強く、排出できない問題が生じる。

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、光ディスクをターンテーブルの下面から容易に剥離し、これにより光ディスクの排出を容易化する光ディスク装置を提供することにある。

本発明は、ターンテーブルの下面で光ディスクのレーベル面を支持するように前記ターンテーブルを光ディスクの上側に配置し、かつ上下動可能なクランパを上動して前記光ディスクの記録面側の中央部を圧着するように前記クランパを前記光ディスクの下側に配置してなる光ディスク装置であって、前記ターンテーブルの所定位置に開口部が設けられ、前記クランパの下動に連動して前記開口部内で前記ターンテーブルの上面側から下面側に移動することで前記光ディスクを下側に押し出すピンを有することを特徴とする。

本発明の１つの実施形態では、前記ピンは、前記光ディスクの方向に弾性部材で付勢される。

また、本発明の他の実施形態では、前記光ディスクの方向に弾性部材で付勢され、かつ、少なくとも１つのピンは他のピンに比べて異なる弾性力で付勢される。

本発明では、クランパの下動に連動してピンをターンテーブルの下面側に移動させて光ディスクを押し出す。光ディスクは下側に押し出されるため、自重と相俟ってターンテーブルの下面から剥離する。ピンで光ディスクを押し出す際に、ピンの押し出し力を位置に応じて変えることで、均等に押し出す場合に比べて小さい力で光ディスクをターンテーブルから剥離することができる。

本発明によれば、光ディスクをターンテーブルから容易に剥離することができる。これにより、剥離に要する時間が短縮化され、光ディスクの排出時間も短縮化されてユーザの使い勝手が向上する。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。なお、図５に示す従来の光ディスク装置と同一部材については同一符号を付す。

図１に、本実施形態における光ディスク装置１０の構成を示す。図５と同様に光ディスク１４の上側にターンテーブル２４が配置され、光ディスク１４の下側に上下運動可能なクランパ２６が配置される。クランパ２６は、ピックアップベース２０を貫通するシャフト２６ａにより支持され、ピックアップベース２０の挙動と分離した状態で上下動し、ディスクトレー１６により搬送されてきた光ディスク１４をターンテーブル２４の下面に固定するとともに、光ディスク１４をターンテーブル２４から剥離する。すなわち、クランパ２６が上動して光ディスク１４をターンテーブル２４の下面に圧着し、クランパ２６が下動して光ディスク１４をターンテーブル２４から開放する。

但し、上記のとおり、高温高湿環境下、あるいは光ディスク１４のレーベル面が全面的に印刷されている場合等においては、クランパ２６が下動しても光ディスク１４はターンテーブル２４の下面に張り付いたままとなって光ディスク１４はディスクトレー１６に落下せず光ディスク１４を装置外部に排出できない。

そこで、ターンテーブル２４の上面側に板バネで付勢されたピンを有するピンディスク２３を配置し、光ディスク１４の排出時にはピンで光ディスク１４を下側に押し出すことで強制的に光ディスク１４をターンテーブル２４から剥離する。

図２に、ピンディスク２３の構成を示す。ピンディスク２３の半径はターンテーブル２４の半径と略同一あるいはターンテーブル２４の半径よりも小さく、ディスク中心に対して中心角が１２０°の対称位置にある３つのピン２３ａ、２３ｂ、２３ｃ及びこれらのピン２３ａ、２３ｂ、２３ｃをそれぞれ付勢する板バネ２３ｐ、２３ｑ、２３ｒを有する。すなわち、ピン２３ａは板バネ２３ｐにより紙面垂直方向であって光ディスク１４の方向に付勢され、ピン２３ｂは板バネ２３ｑにより紙面垂直方向であって光ディスク１４の方向に付勢され、ピン２３ｃは板バネ２３ｒにより紙面垂直方向であって光ディスク１４の方向に付勢される。ピン２３ａ、２３ｂ、２３ｃの配置位置は、ターンテーブル２４に形成された開口２４ｅに対応する位置に配置され、板バネ２３ｐ、２３ｑ、２３ｒで付勢されることによりピン２３ａ、２３ｂ、２３ｃはそれぞれ開口２４ｅを介してターンテーブル２４を貫通し、ターンテーブル２４の下面から突出する。

板バネ２３ｐ、２３ｑ、２３ｒの弾性力は同一でもよいが、互いに異なっていてもよい。本実施形態では、板バネ２３ｑ、２３ｒの弾性力は同一であるが、板バネ２３ｐの弾性力は板バネ２３ｑ、２３ｒの弾性力よりも弱い。したがって、ピン２３ａの付勢力はピン２３ｂ、２３ｃの付勢力よりも弱くなる。このようにピン２３ａ、２３ｂ、２３ｃの付勢力を異にすることで、光ディスク１４を不均一な付勢力で押し出すこととなり、ターンテーブル２４を傾けるように剥離することでターンテーブル２４からの剥離を容易化することができる。板バネ２３ｐ、２３ｑ、２３ｒの弾性力は、板バネ２３ｐ、２３ｑ、２３ｒに設けられる弾性力調整孔２３ｔの形成位置や形成個数を調整することで可変できる。図では、板バネ２３ｐにのみ弾性力調整孔２３ｔを複数形成することで板バネ２３ｐの弾性力を低下させている。

図３に、クランパ２６を上動して光ディスク１４をターンテーブル２４に圧着した状態（ターンテーブル２４の回転時）を示し、図４にクランパ２６を下動して光ディスク１４を開放した状態（ターンテーブル２４の停止時）を示す。図３において、ピン２３ａ（図示しないピン２３ｂ、２３ｃも同様である）は光ディスク１４の方向に板バネ２３ｐで付勢されているが、クランパ２６で光ディスク１４を押圧しているため、光ディスク１４は付勢力に抗してターンテーブル２４の下面に圧着される。クランパ２６を下動すると、図４に示すようにピン２３ａが板バネ２３ｐの弾性力により光ディスク１４の方向に付勢され、光ディスク１４は図中矢印方向に押される。光ディスク１４は自重とピン２３ａ（及びピン２３ｂ、２３ｃ）の付勢力によりターンテーブル２４の下面から剥離し、ディスクトレー１６上に落下して排出が可能となる。

本実施形態において、ピン２３ａ、２３ｂ、２３ｃの形成位置はターンテーブル２４の開口２４ｅに対応する位置に形成されているが、ターンテーブル２４の任意の位置に開口を設け、この開口に対応する位置に配置することができる。ターンテーブル２４の開口としては、ウェイトバランス調整用の開口や空気孔としての開口が形成されるが、いずれの開口も用いることができる。ピン２３ａ、２３ｂ、２３ｃの形成位置は、光ディスク１４の剥離効率を考慮すると、付勢力によるトルクを増大させるべくピンディスク２３の外周に配置することが好適であるが、あまりに外周側に配置するとターンテーブル２４の慣性質量が増大してターンテーブル２４の回転制御が困難となる。従って、適当な位置、例えば中心から２７．５ｍｍの位置に配置するのがよい。

また、本実施形態では、対称な位置に３個のピン２３ａ、２３ｂ、２３ｃを配置しているが、１個あるいは複数のピンを配置することができる。但し、ピンはターンテーブル２４の開口を貫通しターンテーブル２４の慣性質量に寄与することから、ターンテーブル２４の回転制御精度を維持する観点からは複数のピンを対称な位置に配置することが好適であり、いずれかのピンの付勢力を他のピンの付勢力に対して異にすることが好適である。

さらに、本実施形態では、ピン２３ａ、２３ｂ、２３ｃは板バネ２３ｐ、２３ｑ、２３ｒにより光ディスク１４の方向に付勢されているので、光ディスク１４をターンテーブル２４に圧着し回転駆動している間は、その付勢力を軽減できることが好適である。例えば、図２に示すように、板バネ２３ｐ、２３ｑ、２３ｒの開放端はターンテーブル２４の回転方向と同一方向に向けて配置し、板バネ２３ｐ、２３ｑ、２３ｒの開放端近傍で板バネ２３ｐ、２３ｑ、２３ｒの先端部にピン２３ａ、２３ｂ、２３ｃを配置し、ターンテーブル２４が回転駆動された場合に板バネ２３ｐ、２３ｑ、２３ｒが空気圧を受けてピン２３ａ、２３ｂ、２３ｃの付勢力が減じるように配置してもよい。この場合、ターンテーブル２４の回転時と停止時でピン２３ａ、２３ｂ、２３ｃの付勢力が異なることになり、回転時には付勢力は低減し、停止時、つまり光ディスク１４の排出時には付勢力は増大することになる。空気圧ではなく、板バネ２３ｐ、２３ｑ、２３ｒの弾性力を可変調整するダンパ等を設けて回転時と停止時とで付勢力を調整してもよい。

実施形態における光ディスク装置の構成図である。 ピンディスクの平面図である。 ターンテーブル回転時のピン状態説明図である。 ターンテーブル停止時のピン状態説明図である。 従来の光ディスク装置の構成図である。 ターンテーブルの平面図である。 図６のＡ−Ａ断面図である。 クランパによる光ディスクの圧着を示す説明図である。

符号の説明

１４ 光ディスク、２３ ピンディスク、２３ａ〜２３ｃ ピン、２３ｐ〜２３ｒ 板バネ、２４ ターンテーブル、２６ クランパ。

Claims (6)

1. ターンテーブルの下面で光ディスクのレーベル面を支持するように前記ターンテーブルを光ディスクの上側に配置し、かつ上下動可能なクランパを上動して前記光ディスクの記録面側の中央部を圧着するように前記クランパを前記光ディスクの下側に配置してなる光ディスク装置であって、
   前記ターンテーブルの所定位置に開口部が設けられ、
   前記クランパの下動に連動して前記開口部内で前記ターンテーブルの上面側から下面側に移動することで前記光ディスクを下側に押し出すピンを有することを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記ピンは、前記光ディスクの方向に弾性部材で付勢されることを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項２記載の装置において、
   前記弾性部材は、板バネであることを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項１記載の装置において、
   前記開口部は、前記ターンテーブルの中心に対して対称な位置に複数個設けられ、
   前記ピンは、前記位置に対応するように複数個設けられることを特徴とする光ディスク装置。
5. 請求項４記載の装置において、
   複数の前記ピンは、前記光ディスクの方向に弾性部材で付勢され、かつ、少なくとも１つのピンは他のピンに比べて異なる弾性力で付勢されることを特徴とする光ディスク装置。
6. 請求項２記載の装置において、
   前記ピンは、前記ターンテーブルの停止時に前記ターンテーブルの回転時よりも強く付勢されることを特徴とする光ディスク装置。
   

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