JPH01302589A - 光ディスクのハブの取付方法及びその取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ディスクの中央に、センタ出しのためのハ
ブを取り付ける光ディスクのハブの取付方法及びその取
付装置に関する。

（従来の技術） 近年、光ディスクが急速に、且つ広範囲の分野に亘り使
用されるようになり、これに伴い光ディスクの生産量が
大幅に増大しつつある。周知のように、光ディスクのグ
ルーブピンチの間隔は極めて狭く（約１．６μｍ）、し
かも、グルーブは、装造上の誤差、材質の変化等に起因
する種々の誤差により、半径方向の変位が０即ち、グル
ーブが真円であると仮定した時の当該真円からのずれ量
が０の理想的な螺旋形状に形成することは不可能である
。このため、グルーブの回転中心は、光ディスクの回転
中心からずれて偏心してしまうという問題がある。

そこで、第７図乃至第９図に示すように、光ディスク１
の中央に穿設された大径の孔１ａに、センタ出しのため
のハブ２を取り付け、これら両者の当接面に接着剤を塗
布し、紫外線を照射して接着剤を硬化させて固着するよ
うにしている。このハブ２は、第９図に示すように円板
状をなし中心に小径の軸孔３ａが極めて正確に穿設され
た鉄板３と、円板状をなし当該鉄板３を一体的に支持す
る支持部材４とにより構成されている。この支持部材４
は、上端面に鉄板３が一体的に固定され、下端面中央に
光ディスク１の孔１ａに僅かなギヤツブで嵌合可能な凸
部４ａが突設され、且つ当該凸部４ａの中心に軸孔３ａ
よりも大径の孔４ｂが穿設されている。

ハブ２は、その中心即ち、鉄板３の軸孔３ａの中心０３
が、第９図に示すように光ディスク１の中心孔１ａの回
転中心０１から偏心量δだけ偏心しているグルーブの回
転中心０２に正確に合致するように当該光ディスク１の
孔１ａに嵌合され、前述したように接着固定される。従
って、かかるハブ２の取付作業は、光ディスク１の孔１
ａの回転中心ｏ１に対するグルーブの回転中心０□を正
確に測定することが必要不可欠である。

従来、光ディスク１のグルーブの回転中心０□を測定す
る方法としては、第１０図に示すように所定の間隔（例
えば、７μｍ程度）で多数（例えば、１０２４個程度）
の画素を一列に並べて形成された２個のラインセンサ５
．６を使用し、これらのラインセンサ５．６を互いの間
隔を正確に９０＠の位置に配置し、各ラインセンサ５．
６の検出面にレンズ系により拡大（例えば、約１０倍程
度）してグルーブを結像させることにより、グルーブの
深さの光路差による明暗信号を検出して最小円のグルー
ブを検出し、光ディスク１を回転させると、アライメン
トがまだとれていない場合、即ち、回転中心にない当該
光ディスク１は偏心してグルーブの最小円がこれらのラ
インセンサ５及び６の検出面を左右（Ｘ）方向及び上下
（Ｙ）方向に走査するようになり、この走査幅を以て、
当該光ディスクｌの偏心量とみなし、その量を、Ｘ方向
、Ｙ方向にアライメントすることにより、当該光ディス
ク１を回転中心に移動させるようにしたものがある。

一方、ハブ２は、Ｊ１１械的に回転中心位置にセットさ
れており、光ディスク１の回転中心位置に当該ハブ２を
嵌合固定する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のラインセンサにおいては、グ
ルーブを拡大して検出面に結像させるためのレンズ系の
構成及び当該レンズ系と画素との配置関係が困難である
と共に、光ディスクの面の歪みに起因して当該光ディス
クの回転時に面ブレを起こし、この結果、画素の検出面
に結像されるグルーブに「ボケ」が生じ、グルーブのピ
ッチ間隔１．６μの分解能を得ることが困難である。

また、前記各ラインセンサ５．６を光ディスク１の半径
方向外方に移動させて周縁近傍に配置してグルーブの最
外周を検知して偏心を測定する方法もあるが、かかる方
法は、グルーブが真円であることが前提条件とされる。

しかしながら、光ディスクは樹脂部材により射出成形に
より形成されるために射出歪みにより、グルーブを真円
に形成することは不可能である。このため、かかる測定
方法は、分解能が低下して偏心測定のデータに大きな誤
差を生じることとなる。しかも、グルーブの最外周の外
側の縁１ｂ（第１Ｏ図）は、コントロールトラックとさ
れて所定のデータのビットが形成されているためにこれ
らの影響を受けて検出精度が低下し、偏心測定が極めて
困難であり、実用的ではない。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、トラッキン
グ装置により光ディスクのグルーブ（トランク）を自動
追尾させて当該グルーブの回転中心を割り出し、当該回
転中心にハブの回転中心を合致させることにより高精度
に、且つ迅速に光ディスクにハブを取り付けることを可
能した光ディスクのハブの取付方法及びその取付装置を
提供することを目的とする。

（発明が解決しようとする諜８） 上記目的を達成するために本発明によれば、光ディスク
の回転中心に対するグルーブの回転中心を測定し、ハブ
の中心に当該グルーブの回転中心を合致させて前記光デ
ィスクの中央に前記ノλブを固定する光ディスクのハブ
の取付方法において、トラッキング装置により前記光デ
ィスクのグルーブを少なくとも１回転トランキングさせ
て当該グルーブの回転中心を測定して光ディスクにノλ
ブを取り付けるようにしたものである。

そして、この方法を適用して、Ｘ−Ｙ移動ステージ上に
配設され光ディスクを回転させるターンテーブルと、当
該ターンテーブルの上方に垂直に上下動可能に配設され
ハブを支持する支持機構と、前記ターンテーブルの上方
に配設されて光ディスクのグルーブを追尾して当該グル
ーブの半径方向の変位を検出するトラッキング装置と、
前記光ディスクとハブとを固着する接着手段と、トラッ
キング装置からの信号によりグルーブの回転中心を測定
し、前記Ｘ−Ｙ移動ステージを駆動して前記グルーブの
回転中心を前記ハブの中心に合致させた後前記支持機構
を下動させて光ディスクの中央に前記ハブを当接させ、
前記接着手段によりこれら両者を固着させる制御装置と
を備えた光ディスクのハブの取付装置を構成したもので
ある。

（作用） Ｘ−Ｙ移動ステージ上のターンテーブルに光ディスクを
載置して当該ターンテーブルを回転させ、トラッキング
装置により光ディスクのグルーブを少なくとも１回転ト
ラッキングさせて当該グルーブの回転中心を測定する。

この測定した値に応してχ−Ｙ移動ステージを移動させ
てグルーブの回転中心を支持機構により支持されている
ハブの中心に正確に合致させる０次いで、支持機構を下
降させて光ディスクの中央に当接させ、接着手段により
これら両者を固着する。これにより、光ディスクに、グ
ルーブの回転中心とハブの中心とを合致させて当該ハブ
を固着することができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第１図及び第２図は本発明に係る光ディスクのハブの取
付装置の概要を示し、第１図はその正面を、第２図は第
１図の背面の要部を示している。

光ディスクのハブの取付装置１０は、図示しない防振台
上に載置された基台１１と、当該基台１１の一端に垂直
に配設されたＺ軸移動ステージボンクス１２と、当該Ｚ
軸移動ステージボックス１２の一側に上下動可能に配設
された偏心測定用ピックアップ収納ボックス１３と、基
台１１に、且つ偏心測定用ピックアップ収納ボックス１
３の下方に配設されたＸ−Ｙ移動ステージ１４と、Ｘ−
Ｙ移動ステージ１４上に配設されたスピンドル回転部１
５と、基台ｌｌ上にｘ−ｙ移動ステージ１４に隣接して
配置された光デイスク供給機構１６と、基台１１上に当
該光デイスク供給機構１６に隣接して配設されたハブ供
給機構１７と、ハブ・ディスク供給機構１８等により構
成されている。

偏心測定用ビックアンプ収納ボックス１３は、−側が第
２図に示すようにＺ軸移動ステージボンクス１２内に垂
設されたガイドレール２０に上下方向に垂直に移動可能
に配設されており、エアシリンダ（図示せず）により所
定距離移動可能とされている。この偏心測定用ピックア
ップ収納ボックス１３は、ハブを吸着保持するための電
磁石２１と、光ディスクのグルーブの偏心を検出するた
めの偏心測定用トラッキング装置２４及び前記光ディス
クにハブを固着するための紫外線照射装置２８等を収納
している。

電磁石２１は、垂直に配置され、ヨーク２２は垂下して
その先端２２ａが偏心測定用ピンクアンプ収納ボックス
１３の下端から僅かに突出しており、当該先端２２ａに
ハブ２を水平に吸着可能とされている。即ち、ヨーク２
２はハブ固定バーとして使用される。トラッキング装置
２４は、ビ。

クアップ２５と、ピックアップ２５を駆動するアクチュ
エータ２６と、アクチュエータ２６を制御する制御回路
２７（第３図）等により構成されている。アクチュエー
タ２６は、後述するようにグルーブ追尾時にピックアッ
プ２５の半径方向の変位を検出する変位センサ及び自動
追尾機構、自動焦点機構（何れも図示せず）を内蔵して
いる。紫外線照射装置（ＵＶ光源部という）２８は、紫
外線を伝送するためのオプティカルファイバと、当該伝
送された紫外線を収束する集光レンズ（共に図示せず）
とを備えている。この紫外線照射装置２８はＴｉ磁石２
１のヨーク２２の回りに例えば、１２０’の間隔で３個
配設されており、電磁石２１のヨーク２２の先端２２ａ
に吸着されたハブの上面周縁に３箇所から紫外線をスポ
ット的に照射するようになっている。

Ｘ　−Ｙ　移動ステージ１４はＸ軸駆動モータ３０と、
Ｙ軸駆動モータ３１（第２図）とにより基台１１上を水
平に、Ｘ、Ｙ軸方向に自在に移動可能とされている。こ
れらのモータ３０，３１はパルスモータにより構成され
ており、極めて高精度にＸ−Ｙ移動ステージ１４を移動
することができる。

このｘ−Ｙ移動ステージ１４上にはスピンドル回転部１
５が載置されており、当該スピンドル回転部１５上には
ターンテーブル３５が水平に配設されている。このター
ンテーブル３５は、スピンドル回転部１５内に内蔵され
ている駆動モータにより回転される。また、ターンテー
ブル３５の一側には、当該ターンテーブル３５の回転を
検出するためのエンコーダ３６が配設されている。更に
、ターンテーブル３５は、上面に載置された光ディスク
１を吸着保持するためのエア吸着機構（図示せず）を備
えている。

光デイスク供給機構１６は、上部に開口する光デイスク
収納ケース４０を備えており、当該ケース４０内に所定
枚数の光ディスクｌを積み重ねた状態で収納する。また
、ハブ供給機構１７はハブを収納するための収納筒４２
とンユータ４３とを備え、収納筒４２は上端が開口し、
当該開口端からハブを供給され、所定枚数積み重ねられ
た状態で収納する。シュータ４３は収納筒４２内のハブ
を最下位のものからガイド４４に押し出す。

ハブ・ディスク供給機構１８は、ロータ４５と、当該ロ
ータ４５の一側面に水平に固着されたアーム４６と、当
該アーム４６の先端に配設されたハブ・ディスク取出部
４７とにより構成されている。

ハブ・ディスク取出部４７の底面には光ディスク１を保
持するための２本のエア吸着用のノズル４８．４８が所
定の間隔で垂下、且つ上下方向に伸縮可能に配設されて
おり、上面にはハブ取出用のガイド４９が設けられてい
る。尚、これらのノズル４８．４日は図示しないエア吸
引系に接続されている。

ロータ４５は図示しない駆動機構により水平に回転可能
とされており、第１図に示す停止位置においては、ハブ
・ディスク取出部４７の底面が光デイスク収納ケース４
０に臨み、上面がハブ供給機構１７のガイド４４に臨ん
でおり、収納ケース４０からは光ディスクを、ガイド４
４からはハブを取出可能とされている。また、当該停止
位置から９０’旋回した位置において、ハブ・ディスク
取出部４７は、底面がターンテーブル３５の上方に位置
し、上面のガイド４９が電磁石２１（第２図）のヨーク
２２の先端２２ａの下方に僅かの間隔で離隔対向する。

また、接着剤塗布機構（図示せず）はＺ軸移動ステージ
ボックス１２に配設されており、ターンテーブル３５上
に載置されてグル′−ブの回転中心測定の終了後、当該
光ディスクとハブとの当接面に紫外線により硬化する接
着剤を塗布する。この接着剤塗布機構は、ターンテーブ
ル３５の回りに紫外線照射袋２２Ｂと対応して１２０°
の間隔で３個配置されており、光ディスク１のハブ２と
の当接面の３箇所に紫外線により硬化する接着剤を塗布
する。この接着剤塗布機構と紫外線照射装置２８とによ
り接着手段が構成される。

制御装置５０（第３図）は、コンピュータを内蔵してお
り、トラッキング装置２４のアクチュエータ２６の変位
センサ、エンコーダ３６から入力される各信号により光
ディスク１の回転中心に対するグルーブの回転中心の偏
心量を算出し、当該偏心量に応じてｘ−Ｙ移動ステージ
１４を移動させる。及び前記各機構を所定のシーケンス
で駆動して光ディスク１の中央にハブ２を固着する。こ
の制御装置５０は当該取出装置１０の外部に配置されて
いる。

以下に、第３図に示すフローダイヤグラムを参照しつつ
作用を説明する。

先ず、最初にハブ・ディスク供給機構１８は、第１図に
示す位置において、ハブ・ディスク取出部４７のノズル
４８．４８が伸長して垂下し、光デイスク収納ケース４
０内に収納されている光ディスクを吸着し、再び図示の
ように短縮して収納ケース４０から１枚の光ディスク１
を取り出す。

同時にシュータ４３がハブ収納筒４２からガイド４４に
ハブを１枚送り出し、ハブ・ディスク取出部４７のガイ
ド４９に供給する。次いで、ハブ・ディスク供給機構１
８が９０°回転して支持部４７をターンテーブル３５の
上方に移動させた後、ノズル４８．４Ｂを伸長させて垂
下させ、ターンテーブル３５上に光ディスク１を２点鎖
線で示すように載置する。

光ディスク１が当該ターンテーブル３５に載置されると
エア吸着機構が作動して、当該ターンテーブル３５に光
ディスクｌを吸着固定する。同時に、電（１石２１が付
勢されてヨーク２２が磁化され、その先端２２ａがハブ
２（第６図）の鉄板３を吸着固定する。このとき、ハブ
２は、軸孔３ａの中心がヨーク２２の軸心と合致して吸
着保持される。この後、ハブ・ディスク供給１ｔｆｉｔ
ｓは、９０°反転して実線の位置に戻り次の光ディスク
及びハブを取り出す。

次いで、ターンテーブル３５が、スピンドル回転部１５
により回転されると共にトラッキング装置２４が作動を
開始する。トラッキング装置２４は、ピンクアップ２５
により光ディスクｌの上面に形成されているグルーブを
トラッキング即ち、グルーブ（レーザ光案内溝）をレー
ザ光によりトレースして、当該レーザ光の反射光を明暗
信号として検出し、レーザ光が当該グルーブ上にあるか
否かを検出し、当該検出信号によりアクチュエータ２６
の自動追尾機構を駆動して前記ピンクアップ２５を制御
すると共に、自動焦点機構を作動させながらグルーブを
少なくとも１回転自動追尾する。

ところで、グルーブは第４図に細線で示すような理想的
なグルーブＩに対して太線■で示すように半径方向に変
位している。尚、理想的なグルーブＩは、グルーブが、
螺旋ではなく真円であると仮定して描いである。従って
、トラッキング装置２４により実際のグルーブを自動追
尾する場合に、当該グルーブ■が理想的なグルーブＩと
交差することとなり、ピンクアップ２５は、当該理想的
なグルーブ■に対して半径方向に外方、内方に交互に揺
動運動をし、理想的なグルーブｌを見掛は上横切る（ト
ラッキングエラー）ことになる、これをランアウトと称
している。一方、アクチュエータ２６の変位センサは、
当該ピンクアンプ２５の揺動運動即ち、半径方向の変位
に応じた電気信号を出力する。

制御装置５０は、トラッキング装置２４の前記変位セン
サからの入力信号、エンターダ３６からの入力信号によ
り光ディスク１の１回転当たりのランアウト数を求め、
第５図に示すように当該光ディスク１の基準位置０°に
おける当該光ディスク１の回転中心ＯＩからの当該グル
ーブの回転中心０□の偏心量δ（第４図）及び角度（偏
角）θを演算算出する。尚、このグルーブの偏心量δ及
び偏角θは、当該グルツブを１回転させたときの値から
算出してもよく、また、光ディスク１のどの位置におけ
るグルーブでもよい。更に、グルーブを多数回例えば、
グルーブの始端から終端までの全回転でもよい。

制御装置５０は、算出した測定値に応じた駆動信号を出
力してＸ−Ｙ移動ステージ１４の各モータ３０，３１を
駆動して当該Ｘ−Ｙ移動ステージ１４を偏心量δだけ移
動させ、ハブ２の軸孔３ａの回転中心Ｏ１に光ディスク
１のグルーブの回転中心ｏ２を合致（第６図）させる。

次いで、接着剤塗布機構２９（第３図）が作動して、第
６図に示す光ディスク１の孔１ａの開口端面ＩＣに接着
剤を塗布する。同時に偏心測定用ピンクアンプ収納ボッ
クス１３が下降してハブ２の凸部４ａを光ディスク１の
孔ｌａ内に嵌合させて下端面４Ｃを当該孔１ａの端面Ｉ
Ｃに圧接させる。同時にこれらの圧接面の接着剤が塗布
された部分に、紫外線照射装置２８（ＵＶ光源部）が紫
外線を照射して接着剤を硬化し、光ディスク１にハブ２
を強固に固着する。

このようにして、光ディスクｌのグルーブの回転中心０
□に軸孔３ａの回転中心Ｏ３を合致して　・ハブ２を固
着した後、電磁石２１を消勢してハブ２の吸着を解除す
る。この後、図示しない搬出機構により当該ハブ取付装
置１０から前記ハブを取り付けた光ディスク１を搬出す
る。

尚、上記実施例においては、紫外線照射装置と接着剤塗
布機構とを夫々１２０°の間隔で３個づつ使用した場合
について記述したが、これに限るものではなく、紫外線
照射装置と接着剤塗布機構とを夫々１個づつ使用し、タ
ーンテーブル３５を回転させながら光ディスク１に接着
剤を塗布し、当該塗布した接着剤に紫外線を照射するよ
うにしてもよい。

更に、上記実施例においては、光ディスク１とハブ２と
の接着方法として、紫外線により硬化する接着剤と紫外
線照射装置とにより接着固定する場合について記述した
が、これに限るものではなく、接着剤を使用せずに光デ
ィスク１とハブ３との当接面に超音波を照射してこれら
両者を溶着固定する超音波接着方法を適用してもよい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、トラッキング装置
により前記光ディスクのグルーブを少なくとも１回転ト
ラッキングさせて当該グルーブの回転中心を測定するよ
うにしたので、前記グルーブの検出の分解能が向上し、
光ディスクの回転中心に対するグルーブの回転中心の偏
心位置を高精度に測定することが可能となる。しかも、
測定を容易、且つ迅速に行うことが可能となり、生産性
の向上を図ることができる。

また、Ｘ−Ｙ移動ステージ上に配設され光ディスクを回
転させるターンテーブルと、当工亥ターンテーブルの上
方に垂直に上下動可能に配設されハブを支持する支持機
構と、前記ターンテーブルの上方に配設されて光ディス
クのグルーブを追尾して当該グルーブの半径方向の変位
を検出するトラッキング装置と、前記光ディスクとハブ
とを固着する接着手段と、トラッキング装置からの信号
によりグルーブの回転中心を測定し、前記ｘ−Ｙ移動ス
テージを駆動して前記グルーブの回転中心を前記ハブの
中心に合致させた後前記支持機構を下動させて光ディス
クの中央に前記ハブを当接させ、前記接着手段によりこ
れら両者を固着させる制御装置とを備え、光ディスクの
中央に、グルーブの回転中心をハブの中心に合致させて
固定するようにしたので、光ディスクへのハブの取り付
けを迅速に行うことが可能となり、作業性の向上及び生
産性の向上を図ることが可能となる。更に、グルーブの
偏心測定手段の構成が従来に比して簡単となり、ハブ取
付装置を安価にすることが可能となる等の優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光ディスクのハブ取付方法を実施
するための取付装置の一実施例を示す正面図、第２図は
第１図の取付装置の背面の要部を示す図、第３図は第１
図のハブ取付装置のブロックダイヤグラムを示す図、第
４図は光ディスクのグルーブの説明図、第５図は本発明
方法により測定した光ディスクの回転中心に対するグル
ーブの回転中心を示す図、第６図は光ディスクとハブと
の関係を示す要部断面図、第７図はハブを取付た従来の
光ディスクの平面図、第８図は第７図の側面図、第９図
は第８図の矢線ＩＸ−ＩＸに沿う断面図、第１０図は従
来の光ディスクのグルーブの回転中心を測定する方法を
示す図である。 １・・・光ディスク、２・・・ハブ、１０・・・ハブ取
付装置、１１・・・基台、１２・・・Ｚ軸移動ステージ
ボックス、１３・・・偏心測定用ピックアップ収納ボッ
クス、１４・・・Ｘ−Ｙ移動ステージ、１５・・・スピ
ンドル回転部、１６・・・光デイスク供給機構、１７・
・・ハブ供給機構、１日・・・ハブ・ディスク供給機構
、２１・・・を磁石、２２・・・ヨーク、２４・・・ト
ランキング装置、２日・・・紫外線照射装置、３５・・
・ターンテーブル、３６・・・エンコーダ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ディスクの回転中心に対するグルーブの回転中
   心を測定し、ハブの中心に当該グルーブの回転中心を合
   致させて前記光ディスクの中央に前記ハブを固定する光
   ディスクのハブの取付方法において、トラッキング装置
   により前記光ディスクのグルーブを少なくとも１回転ト
   ラッキングさせて当該グルーブの回転中心を測定するこ
   とを特徴とする光ディスクのハブの取付方法。
2. （２）Ｘ−Ｙ移動ステージ上に配設され光ディスクを回
   転させるターンテーブルと、当該ターンテーブルの上方
   に垂直に上下動可能に配設されハブを支持する支持機構
   と、前記ターンテーブルの上方に配設されて光ディスク
   のグルーブを追尾して当該グルーブの半径方向の変位を
   検出するトラッキング装置と、前記光ディスクとハブと
   を固着する接着手段と、トラッキング装置からの信号に
   よりグルーブの回転中心を測定し、前記Ｘ−Ｙ移動ステ
   ージを駆動して前記グルーブの回転中心を前記ハブの中
   心に合致させた後前記支持機構を下動させて光ディスク
   の中央に前記ハブを当接させ、前記接着手段によりこれ
   ら両者を固着させる制御装置とを備えたことを特徴とす
   る光ディスクのハブの取付装置。