JPH03254464A - メモリーディスクの駆動方法及びメモリーディスク - 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］ 本発明はメモリーディスクの駆動方法及びメモリーディ
スクに係り、特にメモリーディスクをコンパクトな駆動
機構にて、かつ、少ない消費動力にて駆動する方法及び
そのためのメモリーディスクに関する。

［従来の技術］ 透明な基板に光信号を記録し、これを回転させることに
より記録された情報列を読み出す技術は、コンパクトデ
ィスク、ビデオディスク、相変化又は穴あけによるＷＯ
ＲＭディスク、光磁気ディスクなどで確立されている。

また、その他の技術として、ディスクの色素層に信号を
記録しておき、吸収スペクトルの変化を読み出す方法、
ディスクの記録層の光照射によりディスクを一部変形さ
せ、位相差として光信号を読み出す方法も公知である。

ところで、光信号の読出、書き込み法としては単位時間
あたりに走査される距離を一定とするＣＬＶ法と単位時
間あたりのディスク回転角を一定とするＣＡＶ法がある
。ＣＡＶ法では回転角速度が一定なので回転台又は回転
軸、ひいてはモータの回転速度を一定に保てばよく、回
転速度制御機構が単純化される反面、ディスクの外周と
内周では単位記録あたりの長さが異なり、外周近傍では
記録密度が低下するので、−枚のディスクに記録される
情報量が小さくなる欠点がある。

方、ＣＬＶ法では回転角速度を変化させてディスク外周
近傍では速く、ディスク内周近傍では遅くすることによ
り単位時間あたりの走査距離を一定とするため、ディス
クのどこに記録する場合にも同一記録密度をとることが
可能となり、ディスクの記憶容量を高くすることができ
る反面、ディスク回転速度を変えるための制御機構が複
雑となり、特に高速の書き込み、読み取りでディスクの
各所にヘッドが動く場合には、ヘッド位置に応じてディ
スク回転数を迅速に増減する必要があり、回転速度の追
従時間を短くするため加速、制動機構の応答速度や振動
特性がシステムのデータ転送速度を制約する場合が出て
くる。よって、特にＣＬＶ法では回転系の慣性質量をで
きるだけ小さくすることが有利であり、また回転力の伝
達制御機構をできるだけ簡素化することが寄生振動など
の抑制に有利である。

従来、ＣＬＶ法、ＣＡＶ法のいずれにおいても、ディス
クを回転させるじは、通常、モータに連結された回転台
又は回転軸にディスクをのせ、モータの回転をディスク
に伝達する方法が取られている。

なお、従来、回転台又は回転軸にディスクを安定に固定
する目的で、ディスクの中心側内周部分に磁石を配設す
ることは知られている（特開昭６２−１２４６３９号、
同６２−１２４６４０号）。

［発明が解決しようとするｎ題］ ＣＬＶ、ＣＡＶ法のいずれにおいても、これらのディス
クをディスクウオークマン、ラップトツブパソコンなど
の携帯機器に使用する場合、駆動機構を含むドライブ装
置の大きさ、重量、消費電力をできるだけ小さくする必
要があるが、モータに連結された回転軸にディスクを載
置してモータの回転をディスクに伝達する従来の方法で
は、駆動モータ、動力伝達機構、回転制御機構、回転台
などの部品が必要であり、大きさ、重量の削減には限界
があった。またこれらの機構部品の慣性重量を加速、制
御するための消費動力の削減にも限界があった。

本発明は上記従来の問題点を解決し、コンパクトな駆動
機構にて、かつ、少ない消費動力にて、メモリーディス
クを高い駆動力及び優れた速度制御精度にて駆動させる
ことができるメモリーディスクの駆動方法及びそのため
のメモリーディスクに関する。

［課題を解決するための手段］ 請求項（１）のメモリーディスクの駆動方法は、円盤状
ディスクの外面又は内部に永久磁石又は鉄芯材料よりな
る磁性層を形成したメモリーディスクに対し、電気子コ
イルを対峙させ、該コイルに交流駆動電流を通電するこ
とにより前記磁性層に磁界を加え、前記メモリーディス
クを回転させることを特徴とする 請求項（２）のメモリーディスクは、上記請求項（１）
の方法に用いられるメモリーディスクであって、円盤状
ディスクの外面又は内部じ永久磁石又は鉄芯材料よりな
る磁性層を設けてあることを特徴とする。

以下に、本発明を図面を参照して詳細に説明する。なお
、以下において、円盤状ディスクに設けた永久磁石又は
鉄芯材料よりなる磁性層を「ロータパターン」と言うこ
とがある。

本発明のメモリーディスクは、光信号の読み取り及び／
又は書き込みのための反射率変化、光路変化、位相変化
、光磁気回転角変化、吸収率変化により光信号が記録さ
れたディスク基板（円盤状ディスク）の外面又は内部に
ロータパターンを設けたものである。ロータパターンの
形成方法としては、次の■、■、■の方法が一例として
挙げられる。

■　ディスクが片面記録タイプのものである場合、その
ディスクの信号読み取り及び／又は書き込みのためのヘ
ッドに対する面とは反対の盤面にロータパターンを設け
る。

■　ディスクが両面記録タイプのものである場合、表裏
の記録層、反射層にはさまれた中間層部分にロータパタ
ーンを設ける。

■　ディスクの信号読み取り及び、／又は書き込みのた
めのヘッド位置と外れる外周（ディスク半径方向の外周
部（案内溝の外側））域にロータパターンを設ける。こ
の場合は、ロータパターンの位置は、ヘッド対向面であ
ってもその反対側面であっても、またディスク内部であ
っても良い。

本発明において、ロータパターンの材質としては、永久
磁石又は鉄芯材料を使用する。これらの材料からなるロ
ータパターンをディスクに形成する方法としては、種々
の方法を採用することができる。

ひとつの方法として、永久磁石又は鉄芯材料からなるパ
ターンを予め形成したフィルム又はシートをディスク基
板に貼り合わせることにより、本発明のメモリーディス
クを作成することができる。この場合、フィルム又はシ
ート上に永久磁石又は鉄芯材料の薄い板を圧着、接着又
はＰＶＤ。

メツキ等の方法により付着させる技術、及びこれらを所
望のパターンにするためのエツチング、打ち抜きなどの
技術は公知である。他の方法として、永久磁石又は鉄芯
材料の粉末とポリマーからなるプラスチックマグネット
の薄いシート又はフィルムをディスク基板に貼り付ける
ことによっても、本発明のメモリーディスクを作成する
ことができる。更に別の方法として、永久磁石又は鉄芯
材料そのものの薄いシートをディスク基板に貼り付ける
ことによっても作成することが可能である。

なお、本発明のメモリーディスクには、駆動用のロータ
パターンに加え、回転速度検出用のエンコーダパターン
、制動用のコイルパターンを付は加えることができる。

これらの補助パターンは駆動用のロータパターンと兼用
することもできる。

更に、フィルム又はシート上にロータパターンを作成す
る場合はその裏面に、またプラスチックマグネットシー
ト又はフィルムを用いる場合には、ディスクとの接着面
に光信号読み取り用の記録膜、反射膜を形成することが
できる。

本発明のメモリーディスクの駆動方法は、上記のロータ
パターンを形成したメモリーディスクを、外部のステー
タ電機子コイルの交流電場内に置くことにより回転力を
発生させる。ロータパターンを永久磁石により構成した
同期電動機タイプの場合には、駆動電流は矩形波、正弦
波のいずれでも良く、磁極位置信号及び速度検出信号に
より回転を制御する。ロータパターンを鉄芯材料により
構成した誘導電動機タイプの場合には、駆動電流として
は正弦波が適当であり、速度信号により回転を制御する
。

駆動電流の発生回路は任意の公知技術が使用できるが、
例えば三相トランジスタのブリッジを用い、各相の電流
のフィードバック２よりトルクを制御する。同期電動機
タイプでは界磁回転位置を検出して同位相の電流をステ
ータ゛コイルに流す。

誘導電動機タイプでは回転周波数の信号を測定し、二相
正弦波発信機、相変換器、トルクと励磁の成分加算など
により二次電流を一次側で制御し、速度アンプ出力に比
例したトルクを発生させる。いずれのタイプにおいても
、メモリーディスクはブラシレスで回転させることがで
き、高速、大トルクの定速回転が容易に遠戚できる。

回転数の制御は、ＣＬＶ方式では光ヘツド位置（半径方
向位置〉又はディスクに予め付けたウオツプリングマー
カのヘッド読み取りによって行なうことができる。ＣＡ
Ｖ方式で４回転角速度を一定に保つので、制御系は簡素
化される。

なお、メモリーディスクを外部ステータ電機子の電場内
に置くには、適当な回転軸又は回転台に乗せても良いし
、空気又は磁力による浮上を利用してもよい。浮上の場
合には位置制御のためのガイドを任意の場所に設置する
ことができる。１［作用］ ディスクの信号書き込み、読出に使用さ力る記録領域の
裏側又は外側に駆動用の永久磁石又は鉄芯材料からなる
ロータパターンを舒成し、これを外部のステータ電機子
コイアレ等の全流電場内に設置して回転力を発生させる
ことにより、高い駆動力と高精度な速度制御が達成でき
る。

ロータパターンをメモリーディスクの記録領域の外側に
形成する場合には、比較的小さなステータコイルにより
必要な駆動力を発生することができる。外部電機子の大
きさに制約がない場合には、メモリーディスクの裏面の
できるだけ広い領域にロータパターンを形成し、大面積
のステータと組み合わせることにより駆動力、制動力を
犬きくして高速回転、高速追従を可能にすることができ
る。また、駆動装置の大きさを小さくしたい場合には、
ディスクの中心部に形成されたスピンドル孔側の内周に
ロータパターンを付けることもできる。

［実施例〕 以下に実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する
。

実施例１ 第１図（ａ）（平面図）（ｂ）（第１図（ａ）のＢ　−
Ｂ　！ｓに沿う断面図）、及び＜ｃ）（第１図（ｂ）の
０部の拡大図）に示すメモリーディスク１を製造した。

まず、ポリカーボネートに信号ビット２Ａが凹凸として
形成された透明ディスク基板２をインジェクション法に
より作成し、アルミニウム反射膜３を表面に蒸着した。

、第２図に示す永久磁石のロータパターン４Ａを形成し
たポリカーボネートフィルム４をこれに接着し、更に保
護膜５をつけて第１図に示す本発明のメモリーディスク
１を得た。信号記録方式はＣＬＶ法によった。１２はス
ピンドル孔を示す。このメモリーディスク１を第３図に
示す如く駆動装置に設置しく第３図中、６は基板に形成
した膜集合体）、ステータコイル７に交流駆動電流を流
すことにより回転させた。回転数は光ヘッドからの位置
信号を基準として１１１ａｌｌした。

本実施例によれば、駆動装置がモータ自身のロータ及び
機械的回転伝達機構を含まないので、装置全体を小型軽
量化することができた。

実施例２ 第４図（ａ）、（ｂ）（第４図（ａ）の８部の拡大図）
に示す外周縁領域８にロータパターン８Ａを形成した第
４図（Ｃ）に示すディスク１０を第５図に示す駆動方法
により回転させた。

即ち、片面に案内溝及びＣＬ　Ｖ　’ＭＪ御のためのウ
オブリングマークを有するポリカーボネート透明ディス
ク基板９にスパッタリングにより錫−鉛合金記録層９Ａ
を形成した。ディスクの外周まわりに広がる鉄芯薄板パ
ターン８Ａを前記の基板二枚の間に挟んで接着し、本発
明のメモリーディスク１０を得た。１２はスピンドル孔
を示す。これをエアベアリングシャフトに載せ、第５図
に示す如く、ステータコイル１１に交流駆動電流を流し
、光ヘッドで読み取った速度信号により駆動電流を制御
してディスクを回転させた。

本実施例によれば、回転系のモーメントが小さいので、
光°ヘッドの移動に伴う回転制御の安定時間をヘッド位
置の安定化時間より充分小さくすることができた。

実施例３ 案内溝及びウオブリングをつけたポリカーボネートシー
トの表面に低融点の合金薄膜からなる記録層を形成した
ものに、永久磁石のロータパターンを形成したポリカー
ボネートフィルムを接着し、更に保護膜をつけて、実施
例１と同様にディスクを作成した。このディスクを磁気
ベアリングシャフトに載せ、第３図に示す如くステータ
コイルに交流駆動を流を流して回転させた。

本実施例によれば、回転速度変化に対する追従特性及び
高速回転性が従来に比べて格段に向上されることが認め
られた。

［効果コ 以上詳述した通り、本発明のメモリーディスクの駆動方
法及びメモリーディスクによれば、メモリーディスクを
コンパクトな駆動装置及び駆動力にて、容易に駆動させ
ることができる。その上、本発明の方法によれば、メモ
リーディスクの回転速度変化に対する追従性能にも優れ
、高速回転を容易に実現することが可能とされる。

従って、本発明によれば、記録装置の小型軽量化、消費
動力の低減、記録、再生の高精度化及び高速化が図れ、
その工業的有用性は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明のメモリーディスクの一実施例を
示す平面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＢ−Ｂ線に
沿う断面図、第１図（ｅ）は第１図（ｂ）の０部の拡大
図である。第２図はメモリーディスクの永久磁石のロー
タパターンの一例を示す模式図、第３図は本発明の一実
施方法を示す断面図、第４図（ａ）はメモリーディスク
の鉄芯薄板パターンの一例を示す模式図、第４図（ｂ）
は第４図（ａ）のＢ部の拡大図、￥Ｓ４図（ｅ）はメモ
リーディスクの断面図、第５図は本発明の他の実施方法
を示す断面図である。 １．１０−・・メモリーディスク、 ２．９・・・透明ディスク基板、 ３・・・アルミニウム反射膜、 ４・・・ポリカーボネートフィルム、 ４Ａ・・・ロータパターン、 ５・・・保＃Ｍ膜、 ７・・・ステータコイル、 ８Ａ・・・ロータパターン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円盤状ディスクの外面又は内部に永久磁石又は鉄
   芯材料よりなる磁性層を形成したメモリーディスクに対
   し、電気子コイルを対峙させ、該コイルに交流駆動電流
   を通電することにより前記磁性層に磁界を加え、前記メ
   モリーディスクを回転させることを特徴とするメモリー
   ディスクの駆動方法。
2. （２）円盤状ディスクの外面又は内部に永久磁石又は鉄
   芯材料よりなる磁性層を設けてあることを特徴とする請
   求項（１）の方法に用いられるメモリーディスク。