JPH064977A - 光ディスク記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 積層型磁気ディスク装置のような高速アクセ
ス特性と、光ディスクライブラリ装置のような大容量記
憶特性とを合わせ持つ光ディスク記録再生装置を得る。 【構成】 匡体１内に積層光ディスク回転体（多数の光
ディスクを同軸に同時に回転自在に所定間隔で一体に積
層したもの）５を複数組（図では４組）設ける。各回転
体５は、ディスクサポート２、３で各回転軸が互いに平
行になるように上下に並列に配置され、入出力処理の
際、すべての回転体５は各駆動モータ４により常時回転
される、１組の回転体の光ディスクの記録面の数の光ヘ
ッドからなる光ヘッド群（各ヘッドは１つの回転体の各
ディスク面内に入り込んでいる）９がモータ７駆動の棒
ねじ９及び案内軸１０により上下に移動し、目的の回転
体にアクセスできる。複数組回転体５を直線状配置に代
え円状に並列配置してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク記録再生媒
体を使用した情報の記録又は再生装置に係り、特に多数
の光ディスク記録再生媒体に高速アクセスすることがで
きる光ディスク記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】大形コンピュータシステムからパーソナ
ルコンピュータシステムに至るまで、外部記憶装置とし
て、磁気ディスク装置やフロッピーディスク装置、光デ
ィスク装置など円板状記録再生媒体が広く使われている
のは周知のとおりである。これらの記憶装置では、より
大容量でより高速なデータアクセスが求め続けられてい
る。例えば、ヘッドディスクアッセンブリ（ＨＤＡ）と
よばれる密閉型磁気ディスク装置は、装置体積を変えず
に、２〜３年で容量が２倍になるような勢いで大容量化
しており、未だに止まるところをしらない状況にある。

【０００３】一方、光ディスク装置は、単位面積当りの
記憶容量が、磁気ディスク装置よりもほぼ一桁高いとこ
ろに大きな特長を有している。また、光ディスク媒体は
交換可能であるという特長を生かして光ディスクの大容
量性をさらに高めるようにしたものとして、光ディスク
ライブラリ装置、いわゆるジュークボックスタイプ装置
が知られている。この光ディスクライブラリ装置は、数
台の光ディスク駆動装置の上方の収納棚に多数の光ディ
スク媒体を積載保管し、搬送装置がこれらの媒体を自動
的に前記収納棚から前記駆動装置に搬送して情報の記録
や再生を行わせるものである。このような光ディスクラ
イブラリ装置の一例として特開昭６０−５０６６０号公
報に記載されたものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】さて、上述のように、
磁気ディスク装置では、年々容量の増大化が進められて
いるが、一般には媒体交換ができないためにその容量増
は光ディスクライブラリ装置ほど多くは望めない。従っ
て、容量を増大させるために、多数のヘッドディスクア
ッセンブリを同一の筐体に設けるようにしているが、有
効に空間を利用することには限界があり、容量当りの床
面積、及び装置体積がともに光ディスクライブラリ装置
より数倍大きいものになっている。

【０００５】また、光ディスクライブラリ装置では、光
ディスク媒体の交換に要する時間が１０秒前後かかるの
が通例であり、例えば特開昭６０−２２４１４４号公報
に記載されているように、媒体搬送手段を複数化するこ
とで、この媒体交換時間を低減している例はある。しか
し、これでも、媒体へ情報を記録したり媒体から情報を
再生するするために、媒体を収納棚から出して駆動装置
まで運搬し、この駆動装置にこの媒体を挿入する必要が
あるので、時間がかかる。さらにこの媒体を回転させる
ためにスピンドルモータまで搬送し、このモータの回転
立ち上げを行なう等の必要があるので、媒体が駆動装置
に挿入されてからでも、実際の情報の記録や再生が開始
されるまでに数秒を要するのが通常である。従って、光
ディスクライブラリ装置の場合、高速で必要データへの
アクセスを行いたいという市場の要求には十分に応えら
れない状況にある。

【０００６】従って、本発明の目的は、上記従来技術の
問題点を克服し、従来の磁気ディスク装置では得られな
い大容量性が容易に得られると共に、従来の光ディスク
ライブラリ装置では困難であった高速なデータアクセス
を行なうことができる光ディスク記録再生装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、同時回転可能に同軸に配置された複数の
光ディスク記録媒体を一組とした回転体を、各回転体の
回転軸が互いに平行になるように複数組並列に配置し、
少なくとも一組の回転体の光ディスク記録媒体の使用面
（記録面）に対応する数の光ヘッドを一群として配置
し、この光ヘッド群が前記複数組の回転体の各組間を移
動自在となるように構成される。

【０００８】複数組の回転体は一列にまたは円状に配置
し、光ヘッド群は直線的に移動しまたは回転中心の廻り
に回転移動できるように構成され、これによって、目的
の回転体の光ディスク媒体の使用面にアクセスされる。

【０００９】好適な実施例において、すべての回転体の
組は、例えばシステムの立ち上げ時等、アクセスを行な
う前に予め所定の回転数まで立ち上げておく。これによ
って、光ヘッド群がいずれの回転体の光ディスクにアク
セスする場合でも、光ディスクの回転立ち上げのための
待ち時間なしで、記録再生を行なうことができる。

【００１０】

【作用】上記構成に基づく作用を説明する。

【００１１】本発明によれば、一回転軸（スピンドルと
呼ばれる）に多数の光ディスク記録媒体を所定の間隔で
積層して、同時に回転可能とした回転体を一組とし、更
にこのような回転体の組を多数組設けて一列にまたは円
状に並べて配置したので、容易に光ディスクの特長を生
かした大容量化を実現できる。

【００１２】また、このように配置された光ディスク回
転体の組に対して、一組の回転体の光ディスク記録媒体
の記録面の数に相当する個数の光ヘッドを一群として設
け、この光ヘッド群が複数組の回転体間を移動できるよ
うにしたので、この光ヘッド群は各回転体の組で共通に
使用され、単に光ヘッド群を指定された媒体のある回転
体まで移動するだけでアクセスを行なうことができる。
従って、従来の光ディスクライブラリ装置で必要とされ
た、指定された媒体を媒体搬送装置により媒体収納保管
棚から指定された光ディスク駆動装置へ搬送し、この媒
体を駆動装置にを挿入し、さらにこの媒体を回転させる
ためにスピンドルモータへ搬送するなどの作業は全く不
要となり、アクセスのための搬送といった時間を大幅に
短縮することができる。

【００１３】この場合、一列に配置された回転体に対し
ては、光ヘッド群は直線移動だけでアクセスでき、円状
に配置された回転体に対しては光ヘッド群は回転移動だ
けでアクセスできるので、アクセスのためのヘッド移動
は単純な移動動作だけで済み、ごく短時間で任意の光デ
ィスク記録媒体へのヘッド移動動作（アクセス）が完了
することになる。

【００１４】また、すべての光ディスク記録媒体の回転
体の組を予め所定の回転数まで立ち上げさせておくこと
によって、従来の光ディスクライブラリ装置で必要とさ
れていた、媒体の駆動装置への挿入後の回転立ち上げ時
間が不要となるので、更にアクセス時間を短縮できる。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面によって説明
する。

【００１６】図１は本発明の第１の実施例の斜視図、図
２は図１の上方から見た上面図である。

【００１７】図１において、光ディスク装置（匡体）１
内に、８枚の光ディスクを所定の間隔で積層した積層光
ディスク組立体（回転体）５が４組、縦一列に、各々の
回転軸が平行に並べられている。本図の実施例はわずか
４組の例であるが、積層ディスク５を縦に増やすだけで
空間効率よく簡単に容量を増やすことができる。装置の
匡体形状は、装置外形線１によって仮想的に示してあ
る。この積層光ディスク組立体５はディスクサポート２
及び３によって、各組各光ディスクの位置関係がずれな
いように強固にかつ同時に一体的に回転可能に支持され
ている。ここで、各組各光ディスクの位置関係がずれな
いとは、例えばサポート３側から数えて同一枚数目の光
ディスクの軸方向の位置は、各組とも許容の位置ずれ範
囲内に有ることである。この許容位置ずれ範囲は、各々
使用する光ヘッドの対物レンズ１９（図３に示す）の作
動距離（ワーキングディスタンスのこと；合焦点時のレ
ンズ端面とディスク外面との距離）の数分の一、すなわ
ち、該作動距離が１．２ｍｍの対物レンズのとき、０．
２ｍｍから０．３ｍｍ程度にする。この結果、光ヘッド
群９は、アクセスのため上下移動させる際にも光ディス
クと接触しないようにすることができる。すなわち、光
ヘッド群９はディスクとの干渉の心配がなく高速で上下
動させて目的の光ディスク組立体の記録面にアクセスす
ることができる。

【００１８】ところで、上記４組の積層光ディスク組立
体５は、各々のスピンドルモータ４によって、図の矢印
で示す方向に、図示しない回転制御回路により入出力処
理システム稼動中は常時一定回転数で回転しており、光
ヘッドのアクセス時には直ちに情報の記録や再生が可能
な状態にしてある。

【００１９】図示しない上位装置からの情報の記録や再
生のコマンドにより、図示しない制御回路が動作し、所
定の組の積層光ディスク組立体５に光ヘッド群９が移動
する。光ヘッド群９は、そのマウント部が軸受１４及び
ナット１３によって、垂直に延びるシャフト（案内軸）
１０及びねじ棒６にマウントされている。マウント部
は、図２に示すようにくし歯状に積層光ディスク間に入
り込んでおり、各くし歯状部にディスク半径方向に移動
するレンズアクチュエータ１１が取付けられている。図
示しないモータ制御回路によりヘッド駆動モータ７が回
転し、Ｔベルト８によりこの回転力がボールねじのねじ
棒６に伝えられると、光ヘッド群９は、ボールねじ用ナ
ット１３が上下動することにより上下移動する。もちろ
ん、光ヘッド群９は該ナット１３に固定されている。

【００２０】光ヘッド群９の位置制御は、図２に示すよ
うに、ディスクサポート２に設置されたセンサプレート
２２を光ヘッド群９に固定された位置センサ２０で検出
し、この検出出力をモータ７の回転にフィードバックす
ることで正確に行われる。なお、この光ヘッド群９の光
ディスク組立体５に対する停止位置の精度は比較的弛
く、±１ｍｍ程度のずれは許容できる。

【００２１】図３は、１枚の光ディスク面に対応した１
つの光ヘッドの構成を示す平面図である。この光ヘッド
９は、固定光学系とアクチュエータを分離したいわゆる
分離ヘッドである。１２はリード線、１５はガイドレー
ル、１６はマグネット、１７は、コイルである。１８は
固定光学系及び信号処理回路であり、該光学系には光源
である半導体レーザや、該レーザからの出力光を平行光
にするレンズ系、さらに、ディスクからの反射光を受光
し、情報を出力したり、又、焦点ずれやトラックずれを
検出する光学系が内蔵されている。該レーザからの出力
光は、平行光に変換された後、固定光学系及び信号処理
回路１８から出射し、レンズアクチュエータ１１により
光ディスクの情報記録再生面に集光される。該レンズア
クチュエータ１１は、自動焦点用アクチュエータとトラ
ッキング用アクチュエータを兼ねた、いわゆる２次元ア
クチュエータである。さらに、該レンズアクチュエータ
１１のディスク内外周への半径方向の移動は、レール１
５にガイドされて、マグネット１６とコイル１７により
形成されるリニアモータ機構により行われる。これら
の、固定光学系及び信号処理回路１８や、レンズアクチ
ュエータ１１、およびリニアモータとしてのコイル１７
への給電や情報信号の出力を伝えるため、図示しない回
路系に接続されたリード線１２を設けている。

【００２２】さて、光ヘッド群９を所望の光ディスク群
５の図３に示す位置まで移動したのちは、図３に示すレ
ンズアクチュエータ１１を含む自動焦点制御機構と、ガ
イドレール１５ないしコイル１７を含むアクチュエータ
の半径方向駆動制御機構とにより、光ディスクへの自動
焦点制御とトラッキング制御をかけ、所望のトラックへ
の位置決めがなされ、情報の記録や再生がなされる。

【００２３】図４は、本発明の第２の実施例を示す斜視
図である。図１の実施例が積層光ディスク組立体（回転
体）５を縦一列に配置したのに対し、積層光ディスク組
立体５を４組、光ヘッド群９の周りに、同心円状に並列
に配置したものである。積層光ディスク組立体５は、第
１実施例同様、全組立体ともスピンドルモータ４により
所定の回転数でもって常時回転させている。各積層光デ
ィスクへの光ヘッド群９のアクセスを行なうには、該光
ヘッド群９を回転軸２１の周りに単純に回転するだけで
よく、短時間で多量のデータアクセスが可能である。本
実施例では、床面積はある程度占有するものの、装置全
体を薄型に設計できる利点がある。

【００２４】なお、図１に示す実施例では、光ヘッド群
９を積層光ディスク組立体５の反対側に（図２で光ヘッ
ド群９と同様な光ヘッド群を光ディスク組立体５の右側
から差し込むように）さらにもう一式配置することも可
能である。こうすると、一方の光ヘッド群で記録や再生
を行っている間に、他方の光ヘッド群が、次のデータ処
理を必要とする積層光ディスクに予めアクセスすること
が可能になり、さらに全体の処理時間効率を上げること
ができる。

【００２５】なお、本発明のようなディスク及びヘッド
配置は、光ディスク装置のほかに磁気ディスク装置でも
考えられるが、磁気ディスク装置では、高速回転する積
層磁気ディスク回転体に、浮上量の小さいまた回転停止
時には接触する磁気ヘッドを出し入れするようなことは
不可能に近いので、本発明は、非接触型の光ディスク装
置に適用されるものである。

【００２６】各光ディスク組立体（回転体）の駆動方法
としては、上記実施例のように入出力処理システムの稼
動中常時回転しておくのに代えて、指定された光ディス
ク回転体のみをその都度起動停止することも考えられ
る。この場合、指定された回転体は、情報の記録再生処
理の終了と連動してその回転を中止し、かつこの終了と
連動して次に指定された光ディスク回転体の起動をかけ
るように制御すればよい。但し、この方法は、起動停止
の時間ロスがあるため、上記実施例よりもアクセス時間
は長くなる。

【００２７】以上の実施例によれば、光ヘッド群の上下
動だけまたは回転動作だけの単純移動により、多数の光
ディスクの任意のものに短時間でアクセスすることが可
能である。また、ディスクの外形を各々おおうケースが
不要なため、空間効率よく情報媒体を配置できるので、
磁気ディスク装置の高速性と、光ディスクライブラリ装
置の大容量性を合わせもった大容量光ディスク記録再生
装置が得られる。

【００２８】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、複数組の積層光ディスク回転体を、各回転体の回
転軸が互いに平行になるように並列に配置し、少なくと
も一組の回転体の光ディスク記録媒体の使用面の数の光
ヘッドからなる光ヘッド群がこれらの回転体の各組間を
移動自在となるように構成されているので、従来の光デ
ィスクライブラリ装置のような光ディスク記録媒体の移
動運搬作業は全く不要となり、光ヘッド群の直線移動ま
たは回転移動などの単純な移動のみで、多数の光ディス
クの任意のものに短時間で高速アクセスすることができ
る効果がある。

【００２９】また、多数の光ディスク記録媒体を同軸に
積層配置した回転体の組を、回転軸が平行になるように
並列配置することによって、光ディスク記録媒体を空間
効率よく配置できると共に、一つの光ヘッド群が光ディ
スク回転体の各組間で共用されるので、光ヘッドの数も
少なくてすみ、その移動のためのスペートも少なくてす
むので、大容量でコンパクトの光ディスク記録再生装置
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の光ディスク記録再生装
置の斜視図である。

【図２】図１の上方から見た上面図である。

【図３】光ヘッド群の内の１つの光ヘッド部を示す平面
図である。

【図４】本発明の第２の実施例の光ディスク記録再生装
置の斜視図である。

【符号の説明】

１ 装置外形線（匡体） ２、３ ディスクサポート ４ スピンドルモータ ５ 積層光ディスク組立体 ６ ねじ棒 ７ モータ ８ Ｔベルト ９ 光ヘッド群 １０ シャフト（案内軸） １１ レンズアクチュエータ １２ リード線 １３ ボールねじ用ナット １４ ブッシュ １５ レール １６ マグネット １７ コイル １８ 固定光学系及び信号処理回路 １９ 対物レンズ ２０ 位置センサ ２１ 回転軸 ２２ センサプレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石坂 敏彦 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 中村 滋 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同時に回転可能に同軸に配置された複数
   の光ディスク記録媒体を一組とした回転体を、各回転体
   の回転軸が互いに平行になるように複数組並列に配置
   し、少なくとも一組の回転体の光ディスク記録媒体の使
   用面に対応する数の光ヘッドを一群として配置し、この
   光ヘッド群は前記複数組の回転体の各組間を移動自在に
   構されたことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記回転体を、複数組一列に配置し、前
   記光ヘッド群は、前記複数個の回転体の各組間を、直線
   的に移動可能に構成されたことを特徴とする請求項１記
   載の光ディスク記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記回転体を、複数組円状に配置し、前
   記光ヘッド群は、前記複数組の回転体の各組間を、一軸
   回転中心に移動可能に構成されたことを特徴とする請求
   項１記載の光ディスク記録再生装置。