JPH0384769A - ディスク装置 - 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】 ［概要］ カートリッジの挿入を受けた際に、スピンドルモータの
回転軸にカートリッジを移動して内蔵ディスクを装着さ
せるロード機構を備えたディスク装置に関し、 カートリッジのロード時にディスクとスピンドルモータ
の回転中心に位置ずれがあっても確実に装着することを
目的とし、 ロード機構によりカセットロードを終了するまでの間、
スピンドルモータを所望の回転角の範囲で正逆回転させ
るモータ振動発生回路を設け、スピンドルモータ回転軸
を回転方向で振動的に動かした状態、或いは一定方向に
微速回転した状態でディスクをロー゛ドするように構成
する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、カートリッジの挿入を受けた際に、スピンド
ルモータのターンテーブルにカートリッジを移動してデ
ィスクを装着させるロード機構を備えたディスク装置に
関する。

５インチＩＳＯ標準カートリッジを使用する光デイスク
装置には、カートリッジをスピンドルモータの回転軸に
対し自動的に着脱するロード機構が設けられている。

ところで、カートリッジのロードを終了しても位置ずれ
によりスピンドルモータの回転軸にディスクが完全に結
合されていない場合があり、このような不完全結合状態
でスピンドルモータを起動すると、モータ回転によって
完全な結合状態に移行し、このとき高速回転しているモ
ータ回転軸と停止しているディスクとが結合するため、
大きな衝撃を生ずる。

このためロード機構によるロード動作に対し確実にスピ
ンドルモータ回転軸にカートリッジ内蔵ディスクを結合
できるようなローディングが望まれる。

［従来の技術］ 第５図は光デイスク装置に使用される５インチＩＳＯ標
準カートリッジを示す。

第５図において、カートリッジ１８の上部には矢印で示
す方向にスライド自在なシャッター２０が設けられ、光
デイスク装置にカートリッジ１８を挿入するとシャッタ
ー２０が開かれ、内部のディスク面を露出する窓２２が
開かれ、同時にディスク中心に設けたハブ２４が露出さ
れる。

ロード機構はシャッター２０を開いた状態でロードモー
タの駆動でカートリッジ１６をスピンドルモータの回転
軸に固着されたターンテーブルに降ろし、ターンテーブ
ルと磁気的に吸着される〇第６図はカートリッジ１８に
内蔵されたディスク２６のハブ部分を拡大して示したも
ので、ディスク２６の回転中心２８に固着されたハブ２
４は、中心にターンテーブル側の軸３ｏを挿入する軸穴
３２を設けると共に、軸穴３２の周囲にターンテーブル
側に設けた永久磁石の吸着を受ける磁性体（磁性ｇｕｓ
）　３４を埋め込んでいる。

ここでターンテーブル側の軸３０の先端は円錐形とされ
、また軸穴３２の開口部はテーパ状に開かれ、ターンテ
ーブルの軸３０に対しハブ２４の軸穴３２を容易に挿入
できるようにしている。またハブ２４の軸穴３２とター
ンテーブルの軸３゜との寸法交差は１５〜２０μｍと高
精度に加工され、ターンテーブルへの装着による光ディ
スクの回転偏心を最小限に抑えている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のロード機構を備えたデ
ィスク装置にあっては、カートリッジをロードした際に
、位置ずれによりディスクハブがスピンドルモータ側の
ターンテーブルに完全に装着されない場合がある。

このような不完全結合の原因は、例えば■カートリッジ
ロード機構の公差、 ■カートリッジ内でのディスクの位置遊び、■ディスク
ハブ面の凹凸、 等による。

即ち、第６図のハブ軸穴３２の開口部の周囲に形成され
るハブ面３６の外側に軸３ｏの中心が来るような位置ず
れが生ずると、ロードを終了しても軸３０にハブ２４の
軸穴３２が入らない不完全結合状態となる。

また軸３０の先端が軸穴開口部の回りのハブ面３６に当
るような位置ずれの場合、ハブ面３６がフラットであれ
ば軸３０の先端はハブ面３６を滑って軸穴３２に嵌り込
むが、ハブ面３６に凹凸があると軸３０の先端が凹凸で
妨げられ、軸穴３２に入らない状態を生ずる。

このようにロードを終了してもディスクハブがスピンド
ルモータ側のターンテーブルに完全に結合されなくとも
、ロード終了に基づきスピンドルモータが起動される。

スピンドルモータの起動でターンテーブル側の軸３０が
高速回転すると、軸３２の回転を受けた際のディスクハ
ブ２４の動きで軸穴３２が軸３０に嵌り込み、ターンテ
ーブル側の永久磁石により吸着固定される。この吸着固
定の瞬間、スピンドルモータは高速回転しているため、
停止状態にあるディスクと激しく衝突し、ディスク及び
スピンドルモータの各々に無理な衝撃力が加わり、信頼
性と耐久性を損なう原因となり、また異常な衝撃音が出
ることで使い勝手も良くない問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、ロード時にカートリッジ内蔵ディスクとスピンド
ルモータの回転中心に位置ずれがあっても確実にディス
クをスピンドルモータに装着できるディスク装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理説明図である。

まず本発明は、カートリッジ１０の挿入を受けた際に、
カートリッジ１０をスピンドルモータ１２の回転軸に移
動して内蔵ディスクを装着させるロード機構１４を備え
たディスク装置を対象とする。

このようなロード機構を備えたディスク装置につき本発
明にあっては、ロード機構１４によりカセットロードを
終了するまでの間、スピンドルモータ１２を所望角の範
囲で交互に正逆回転させるモータ振動発生手段１６、或
いはスピンドルモータ１２を一定回転方向に微速回転さ
せるモータ微速回転手段１６を設ける。

ここで、モータ振動発生手段１６は、所定周期でスピン
ドルモータ１２の回転方向を切替えると共に、回転切替
周期の前半でモータオン、後半でモータオフとしてモー
タ振動を発生させるように構成する。またモータ微速回
転手段１６は、スピンドルモータ１２の回転方向を一定
としてモータオン、オフを繰り返して微速回転させるよ
うに構成する。

［作用］ このような構成を備えた本発明のディスク装置によれば
、ロード開始と同時にスピンドルモータが所定回転角の
範囲で正逆回転又は微速回転され、回転方向に振動的に
動く所謂モータ振動が作り出されるか或いはモータ微速
回転が作り出され、振動的又はゆっくり動かされている
スピンドルモータ側の軸に対しロード機構によりディス
ク側の軸穴が位置決め移動されるため、両者の回転中心
間に位置ずれがあっても、ディスク側軸穴をスピンドル
モータ側の回転軸に確実に嵌り込むようにカートリッジ
ロードを行なうことができ、ロード終了でディスクはス
ピンドルモータに確実に固着された状態となり、スピン
ドルモータの起動後にディスク装着が行なわれて激しい
衝突状態を起す問題を確実に回避できる。

［実施例］ 第２図は本発明の一実施例を示した実施例構成図である
。

第２図において、１４は光デイスク装置に設けられたロ
ード機構であり、外部よりカートリッジ１０を挿入する
と、ロード機構１４に設けられたセンサでカセット挿入
を検知し、ＭＰＵ５０によるロード制御のもとに正転／
逆転切替回路４６により、例えばロード動作ために正転
に切替え、ロードモータ４０を正転駆動し、ロードモー
タ４０の回転軸に設けたピニオンギア４２の回転でラッ
ク４４によりロード機構１４を下降させるようにしてい
る。

ロード機構１４の下側にはスピンドルモータ１２が配置
されており、スピンドルモータ１２の回転軸１５にはタ
ーンテーブル５２が固着され、ターンテーブル５２の上
部に先端を円錐状にしたディスク装着軸３０が設けられ
、ターンテーブル５２内には第６図に示したディスク側
のハブ２４に嵌め込まれた磁性体３４との間で磁気回路
を形成して磁気吸着するための永久磁石（図示せず）が
内蔵されている。

従って、ロード機構１４はカートリッジ１０の挿入を受
けるとスピンドルモータ１２の回転軸１５に固着された
ターンテーブル５２に対しカートリッジ１０を降ろし、
内蔵ディスクのハブ軸穴をターンテーブル５２のディス
ク装着軸３０に嵌め入れ、最終的に磁気吸着させた状態
でロードを終了する。ロード機構１４によるロード終了
はロード機構１４に内蔵されたロード終了位置を検知す
るセンサの出力が得られたとき、ＭＰＵ５０が正転／逆
転切替回路４６をオフ状態に戻し、ロードモータ４０を
停止させるようになる。

スピンドルモータ１２に対してはスピンドルモータ制御
回路４８が設けられ、ＭＰＵ５０がロード機構１４に設
けたセンサよりロード終了検出信号を受けると、ダイオ
ードＤ１を介してＭＰＵ５０よりスピンドルモータ制御
回路４８にモータオン信号が出力され、これによりスピ
ンドルモータ１２の起動が行なわれる。

ここで、光デイスク装置に使用するスピンドルモータ１
２としては、例えば回転数が１８００ｒｐｍとなる３相
３極のブラシレスＤＣモータが使用される。ブラシレス
ＤＣモータはモータ内に設けられたホール素子によりロ
ータ磁極の回転を検知し、このロータ磁極の回転位置に
同期してステータコイルを切替制御することで、機械的
なブラシ構造を使用することなくモータ駆動を行なうこ
とができ、デユーティ制御を採用することにより例えば
１８００ｒｐｍの一定速度を正確に得ることができる。

以上の構成は従来の光デイスク装置と同じであるが、こ
れに加えて本発明にあっては、新たにモータ振動発生回
路１６が設けられる。

モータ振動発生回路１６は、ロード機構１４に対するカ
ートリッジ１０の挿入でＭＰＵ５０がロードモータ４０
を正転駆動してローディングを開始すると同時にＭＰＵ
５０から制御信号を受けて動作状態となり、ロード機構
１４のセンサによりロード終了が検出されるまでモータ
振動動作を行なう。

このモータ振動発生回路１６からは第３図（ａ）に示す
モータＯＮ１０　Ｆ　Ｆ信号ｅ１と、同図（ｂ）に示す
回転方向切替信号ｅ２が出力される。即ちモータ０Ｎ１
０ＦＦ信号ｅ１はダイオードＤ２を介して同じくダイオ
ードＤ１を介して得られたＭＰＵ５０からのモータオン
信号と共にスピンドルモータ制御回路４８に与えられる
。一方、回転方向切替信号ｅ２は直接スピンドルモータ
制御回路４８に出力される。スピンドルモータ制御回路
４８はモータＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御信号ｅ１のオン信号
が得られている間、スピンドルモータ１２を駆動し、そ
のときの回転方向は回転方向切替信号ｅ２により決まる
。

具体的にモータ振動発生回路１６で作り出されるモータ
ＯＮ１０　Ｆ　Ｆ信号ｅ１としては、ＭＰＵ５０から得
られるクロックを分周して所定周期でオン、オフを繰り
返すモータＯＮ１０　Ｆ　Ｆ信号ｅ１を作り出す。また
、回転方向切替信号ｅ２はモータ０Ｎ１０ＦＦ信号ｅ１
を、例えば図示のように１７２に分周することで作り出
される。

第３図の動作波形図において、スピンドルモータ１２の
１回の振動的な動きは、Ｔｌ、　Ｔ２．　Ｔ３、Ｔ４の
４つのタイミングで行なわれ、このタイミングＴ１〜Ｔ
４を繰り返す。即ち、タイミングＴ１にあっては、モー
タ０Ｎ１０ＦＦ信号ｅ１をオン信号とし、このとき回転
方向切替信号Ｅ２は、例えば正回転にある。従って、第
３図（Ｃ）に示すようにモータ速度は前回の逆回転によ
る速度から正回転方向に加速する。次のタイミングＴ２
にあっては、モータ０Ｎ１０ＦＦ信号ｅ１がモータオフ
であることから、モータ正回転加速が停止され、慣性回
転による一定速度を保つ。勿論、実際の慣性回転にあっ
てはオーバーシュートした後に徐々に減少するようにな
るが、説明を簡単にするためにモータ停止位置は一定速
度として示している。

タイミングＴ３にあっては、モータＯＮ１０　ＦＦ信号
ｅ１が再びモータオンとなり、このとき回転方向切替信
号ｅ２は逆回転に切り切替わる。従って）タイミングＴ
３でスピンドルモータ１２は逆回転に切替わって逆回転
方向に加速される〇タイミングＴ４にあってはタイミン
グＴ２と同様・モータＯＮ１０　Ｆ　Ｆ信号ｅ１はモー
タオフとなり、逆方向への加速を停止して一定速度を保
つ。

ここで、スピンドルモータの正方向及び逆方向の回転量
は、第３図（ｃ）の速度波形におけるａ。

ｂ、　　ｃ、　　ｄの時間積分及びｄ、　　ｅ、　　ｆ
、　　Ｈの時間積分のそれぞれで与えられ、これら正逆
回転の各回転量は、例えば１回転を越えない所望回転角
の範囲で回転方向に交互に動くようにモータ０Ｎ１０Ｆ
Ｆ信号ｅ１の周期を決める。勿論、１回転を越える範囲
で回転方向に振動的に動くようにしてもよい。

次に、第２図に設けられたＭＰＵ５０による本発明の制
御動作を第４図の動作フロー図を参照して説明する。

第４図において、まずステップＳｌでカートリッジ１０
の挿入の有無が監視されており、ロード機構１４に対し
カートリッジ１０が挿入されると、ロード機構１４に内
蔵されたセンサよりＭＰＵ５０にカートリッジ挿入検出
信号が得られ、このセンサ信号によりカートリッジ挿入
を判別してステップＳ２に進み、ロードモータ４０を正
転する。

即ち、ＭＰＵ５０は正転／逆転切替回路４６に設けられ
た切替スイッチを正転側に切替えることでロードモータ
４０を正転駆動し、ピニオンギア４２の正転によりラッ
ク４４を下方に引き下げ、ロード機構１４に挿入された
カートリッジ１０をスピンドルモータ１２のターンテー
ブル５２に対し降ろす。

続いてステップＳ３でＭＰＵ５０はモータ振動発生回路
１６に対し制御信号を出力し、モータ振動発生回路１６
からは第３図に示したモータ０Ｎ１０ＦＦ信号ｅ１及び
回転方向切替信号ｅ２がスピンドルモータ制御回路４８
に対し出力され、スピンドルモータ１２の回転軸を所望
回転角の範囲で交互に正逆回転させるモータ振動を作り
出す。

従って、ロード機構１４はスピンドルモータ１２のター
ンテーブル５２に設けたディスク装着軸３０が回転方向
に振動的に動かされた状態でカートリッジ１０に内蔵し
たディスクのハブを第６図に示したように降ろしていく
ようになる。

このため、ディスクとスピンドルモータ１２の回転中心
に位置ずれがあっても、スピンドルモータ１２側の回転
軸、即ちターンテーブル５２のディスク装着軸３０が回
転方向に振動的に動いている状態でハブ軸穴が押し当て
られるため、ディスク装着軸３０側の振動的な動きを受
けて確実にハブ軸穴をディスク装着軸３０に嵌め入れる
ことができる。モータ振動を発生させながら行なわれる
ローディングの終了はステップＳ４で判別されており、
ロード機構１４に設けられた位置センサ等によりロード
終了が検知されると、ステップＳ５に進んでロードモー
タ４０を停止し、またステップＳ６でモータ振動発生回
路１６に対する発生振動を断つことで、スピンドルモー
タ１２の振動を停止させる。

この第４図に示すローディングの動作フローが終了する
と、ＭＰＵ５０はダイオードＤ１を介してスピンドルモ
ータ制御回路４８に対しモータオン信号を出力し、スピ
ンドルモータ１２のターンテーブル５２にカートリッジ
１０の内蔵ディスクが磁気吸着により装着された状態で
スピンドルモータ１２が起動されるようになる。

尚、上記の実施例にあってはロード機構１４によりディ
スクロードを行なう際にスピンドルモータ１２を振動的
に動かしているが、振動的に動かす代わりにディスクと
ターンテーブルの吸着時に衝突衝撃を殆ど生じないよう
な速度でスピンドルモータ１２をゆっくり回転させなか
らローディングするようにしてもよい。具体的には、第
３図に示したモータ振動発生回路１６の回転方向切替信
号ｅ２を正回転又＆ジ逆転のいずれか一方とした状態で
、モータ０Ｎ１０ＦＦ信号ｅ１を供給すればよい。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、ロード開始
と同時にスピンドルモータが所望回転角の範囲で正逆回
転され、回転軸を回転方向で振動的に動かすため或いは
一定方向に微速回転させるため、スピンドルモータとデ
ィスクの回転中心に位置ずれがあっても、ディスク側の
軸穴をスピンドルモータ側の回転軸に確実に嵌まり込む
ようにカートリッジロードを行なうことができ、ロード
終了でディスクはスピンドルモータに確実に固着される
ため、装着状態が不完全でスピンドルモータの起動後に
ディスク装着が行なわれて激しい衝突状態を起こしてし
まう問題を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図； 第２図は本発明の実施例構成図； 第３図は本発明による振動制御の動作波形図；第４図は
本発明の動作フロー図； 第５図はカートリッジ説明図； 第６図はディスクハブ構造図である。 図中、 １０．１８：カートリッジ １２ニスピンドルモータ １４：ロード機構 １６：モータ振動発生手段（回路） ２０＝シヤツター ２２：窓 ２４：ハブ ２６：ディスク ３０：ディスク装着軸（軸） ３２：軸穴 ４０：ロードモータ ４２：ピニオンギア ４４ニラツク ４６：正転／逆転切替回路 ４８ニスピンドルモ一タ制御回路 ５０：ＭＰＵ 拳苧仁Ｔ３月のＡ雫、玉！１翫り日弓匹ａ第１図 ８発日月０初１手フロー囮 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）カートリッジ（１０）の挿入を受けた際に、スピ
   ンドルモータ（１２）の回転軸に該カートリッジ（１０
   ）を移動して内蔵ディスクを装着させるロード機構（１
   ４）を備えたディスク装置に於いて、前記ロード機構（
   １４）によりカセットロードを終了するまでの間、前記
   スピンドルモータ（１２）を正逆回転させるモータ振動
   発生手段（１６）を設けたことを特徴とするディスク装
   置。
2. （２）前記モータ振動発生手段（１６）は、所定周期で
   スピンドルモータ（１２）の回転方向を切替えると共に
   、回転切替周期の前半でモータオン、後半でモータオフ
   としてモータ振動を発生させることを特徴とする請求項
   １記載のディスク装置。
3. （３）カートリッジ（１０）の挿入を受けた際に、スピ
   ンドルモータ（１２）の回転軸に該カートリッジ（１０
   ）を移動して内臓ディスクを装着させるロード機構（１
   ４）を備えたディスク装置に於いて、前記ロード機構（
   １４）によりカセットロードで終了するまでの間、前記
   スピンドルモータ（１２）を一定方向に微速回転させる
   モータ微速回転手段（１６）を設けたことを特徴とする
   ディスク装置。
4. （４）前記モータ微速回転手段（１６）は、スピンドル
   モータ（１２）の回転方向を一定として、モータオン、
   オフを繰り返して微速回転させることを特徴とする請求
   項１記載のディスク装置。