JPH0982018A - Disk rotary mechanism and disk device - Google Patents
Disk rotary mechanism and disk deviceInfo
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- JPH0982018A JPH0982018A JP23411895A JP23411895A JPH0982018A JP H0982018 A JPH0982018 A JP H0982018A JP 23411895 A JP23411895 A JP 23411895A JP 23411895 A JP23411895 A JP 23411895A JP H0982018 A JPH0982018 A JP H0982018A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等のデ
ィスクを線速度一定等に制御して再生するために、ディ
スクを回転させるディスク回転機構およびディスク装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disc rotating mechanism and a disc device for rotating a disc such as an optical disc to control and reproduce the disc at a constant linear velocity.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、家庭用に広く用いられているＣＤ
(Compact Disk)、ＭＤ(Mini Disk) 等のディスクを用い
るディスク装置や、ＨＤＤ(Hard Disk Drive) 、ＦＤＤ
(Floppy Disk Device)等のディスクを用いるディスク装
置では、そのディスク回転機構に用いられる回転軸を駆
動するためのモータとして、一般的に直流モータが主に
用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, a CD widely used for home use
(Compact Disk), MD (Mini Disk), a disk device using a disk, an HDD (Hard Disk Drive), an FDD
In a disk device using a disk such as (Floppy Disk Device), a DC motor is generally mainly used as a motor for driving a rotating shaft used in the disk rotating mechanism.
【０００３】上記各ディスク装置の中でも、特に、記録
された情報を迅速に読み出す高速アクセスを要求される
ＨＤＤ、光磁気ディスク等では、そのディスクは角速度
一定（Constant Angular Velocity)に、つまり、ディス
クの回転数を常に一定に保つように制御される。このた
め、上記ディスク装置では、ディスクの回転数を変更す
るように制御する必要がなく、ディスクに記録された情
報を再生するアクセス時間は、情報をディスクから再生
するためのピックアップの移動速度に依存している。し
かしながら、上記ディスク装置では、ディスク上の記録
密度が、外周に向かって減少するため、記録容量を大容
量にすることが困難であった。Among the above-mentioned disk devices, particularly in HDDs, magneto-optical disks, etc., which require high-speed access for reading recorded information quickly, the disk has a constant angular velocity, namely, It is controlled so that the rotation speed is always kept constant. Therefore, in the above-mentioned disc device, it is not necessary to control so as to change the number of revolutions of the disc, and the access time for reproducing the information recorded on the disc depends on the moving speed of the pickup for reproducing the information from the disc. are doing. However, in the above-mentioned disc device, since the recording density on the disc decreases toward the outer periphery, it is difficult to increase the recording capacity.
【０００４】そこで、ＣＤ、ＭＤ等を用いるディスク装
置では、記録容量を増加させるため、ディスクが線速度
一定（ＣＬＶ；Constant Linear Velocity) になるよう
モータが制御される。これにより、情報をアクセスする
ときには、ディスクの回転数を変更するように制御する
必要が生じる。Therefore, in a disk device using a CD, MD or the like, in order to increase the recording capacity, the motor is controlled so that the disk has a constant linear velocity (CLV). As a result, when accessing information, it is necessary to control so as to change the rotational speed of the disk.
【０００５】しかしながら、上記ＣＤ、ＭＤ等のディス
ク装置の回転軸の回転数の制御に必要な時間は、直流モ
ータのトルク特性に大きく依存しているため、ピックア
ップの移動速度に比較すればかなり遅くなっていた。従
って、上記ディスク装置では、アクセス時間は、ピック
アップの移動速度ではなく、ディスクを所定の回転数に
制御するまでの時間により決定されていた。そのため、
上記方式において、アクセス時間を短縮するためには、
ディスクの回転数の制御を高速に行うことが必要であ
る。However, since the time required to control the rotational speed of the rotary shaft of the disk device such as the CD or MD depends largely on the torque characteristic of the DC motor, it is considerably slower than the moving speed of the pickup. Was becoming. Therefore, in the above disk device, the access time is determined not by the moving speed of the pickup but by the time until the disk is controlled to a predetermined rotation speed. for that reason,
In the above method, in order to shorten the access time,
It is necessary to control the rotation speed of the disk at high speed.
【０００６】最近はこの高速アクセスと大容量を両立さ
せるために、ＺＣＡＶ(Zone Constant Angular Velocit
y)と呼ばれる方式も開発されたが、各ゾーン毎に基本周
波数が異なる等、ディスク装置の構成が複雑化してい
る。Recently, in order to achieve both high speed access and large capacity, ZCAV (Zone Constant Angular Velocit)
A method called y) was also developed, but the basic structure of each disk is different and the disk device configuration is complicated.
【０００７】また、光ディスクにおいては、上記光ディ
スクの記録面にそれぞれ形成されたランド・グルーブ両
方に記録を行う方法も開発されてきており、この場合に
はランドからグルーブ、また、グルーブからランドの移
動が必要になるが、このときに、ピックアップの最外周
から最内周への移動が必要になることがある。このた
め、上記方法においても、ピックアップの移動速度と共
にモータの回転数の変更を高速に行うことが必要になっ
ている。Further, in the optical disc, a method of recording on both the land and the groove formed on the recording surface of the optical disc has been developed, and in this case, the movement from the land to the groove and the movement from the groove to the land. However, at this time, it may be necessary to move the pickup from the outermost circumference to the innermost circumference. Therefore, even in the above method, it is necessary to change the rotation speed of the motor at a high speed along with the moving speed of the pickup.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記ＣＤ、ＭＤ等のデ
ィスク装置のディスクの回転数の変更に必要な時間は、
モータのトルク特性に大きく依存している。しかしなが
ら、従来の直流モータでは、高トルクを発生させる場
合、モータの径を大きくする必要があり、装置が大型化
するという問題があった。The time required to change the number of rotations of the disk of the disk device such as the above CD or MD is as follows.
It largely depends on the torque characteristics of the motor. However, in the conventional DC motor, in order to generate high torque, it is necessary to increase the diameter of the motor, which causes a problem that the device becomes large.
【０００９】このように、上記従来の構成では、ディス
ク回転機構やそのディスク装置の複雑化や大型化を回避
しながら、ディスクの回転数の制御を高速化することが
困難である。このため、例えば線速度一定に制御された
ディスクのようにアクセス時にスピンドル軸の回転数を
変更する必要があるディスクからの情報を再生する際の
アクセス時間、さらには再生開始時や再生停止時の回転
数制御時間が長くなるという問題を生じている。As described above, with the above-mentioned conventional structure, it is difficult to speed up the control of the rotational speed of the disk while avoiding the disk rotation mechanism and its disk device from becoming complicated and large. Therefore, for example, in the case of a disc controlled to have a constant linear velocity, it is necessary to change the number of rotations of the spindle axis at the time of access. This causes a problem that the rotation speed control time becomes long.
【００１０】本発明では、上記の事情に鑑みてなされた
ものであって、従来の直流モータでは解決できない高速
な回転数制御を可能とするディスク回転機構およびディ
スク装置を提供することを目的としている。また、本発
明の主要な目的は、線速度一定に制御されたディスク装
置において、高速な回転数制御を可能にし、ディスクか
らの情報を再生するためのアクセス時間を短縮すること
にある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a disk rotating mechanism and a disk device capable of high-speed rotation speed control that cannot be solved by a conventional DC motor. . Further, a main object of the present invention is to enable high-speed rotation speed control in a disk device controlled to have a constant linear velocity and shorten the access time for reproducing information from the disk.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
ディスク回転機構は、以上の課題を解決するために、デ
ィスクに記録された情報を再生するためにディスクを回
転させるスピンドル軸と、スピンドル軸を駆動するため
の超音波モータと、超音波モータの回転をスピンドル軸
に伝達する伝達手段とが設けられていることを特徴とし
ている。In order to solve the above problems, a disk rotating mechanism according to claim 1 of the present invention includes a spindle shaft for rotating the disk for reproducing information recorded on the disk, An ultrasonic motor for driving the spindle shaft and a transmission means for transmitting the rotation of the ultrasonic motor to the spindle shaft are provided.
【００１２】上記構成によれば、超音波モータのトルク
を、例えば、直流モータより大きく設定できるから、上
記トルクが伝達されるスピンドル軸のトルクを、例え
ば、直流モータにより駆動されるスピンドル軸のトルク
より大きくなるように上記超音波モータおよび伝達手段
を設定できる。According to the above configuration, the torque of the ultrasonic motor can be set larger than that of the DC motor, so that the torque of the spindle shaft to which the torque is transmitted is, for example, the torque of the spindle shaft driven by the DC motor. The ultrasonic motor and transmission means can be set to be larger.
【００１３】このため、上記構成では、従来の直流モー
タによるスピンドル軸のトルクに比べて、高トルクが実
現できるので、ディスクに記録された情報を再生するた
めに上記ディスクを回転させるためのスピンドル軸の回
転数の制御を高速化でき、ディスクの回転数の制御時間
を低減できる。Therefore, in the above structure, a higher torque can be realized as compared with the torque of the spindle shaft by the conventional DC motor. Therefore, the spindle shaft for rotating the disc in order to reproduce the information recorded on the disc. It is possible to speed up the control of the rotation speed of the disk and reduce the control time of the disk rotation speed.
【００１４】また、上記構成によれば、超音波モータを
用いていることにより、超音波モータのトルクを、例え
ば、直流モータより大きく設定しても、モータの径を小
さく抑えることができる。このため、スピンドル軸のト
ルクを従来の直流モータより大きくしても、モータがピ
ックアップのディスク内周への移動を妨げることがな
く、ピックアップと干渉しない構成となる。これによ
り、ピックアップのディスクの中心の近傍へのアクセス
が容易となり、ディスクのデータ記録部分を内周へ広げ
ることができ、ディスクの記録容量の増大も可能とな
る。Further, according to the above configuration, since the ultrasonic motor is used, even if the torque of the ultrasonic motor is set to be larger than that of the DC motor, the diameter of the motor can be suppressed to be small. Therefore, even if the torque of the spindle shaft is made larger than that of the conventional DC motor, the motor does not interfere with the movement of the pickup to the inner circumference of the disc, and does not interfere with the pickup. As a result, the pickup can easily access the vicinity of the center of the disc, the data recording portion of the disc can be expanded to the inner circumference, and the recording capacity of the disc can be increased.
【００１５】このように、上記構成では、小型の構成を
実現しながら、ピックアップの自由度を確保でき、その
上、スピンドル軸のトルクを従来より大きくできて、デ
ィスクの回転数の制御に必要な時間を短縮できる。As described above, in the above structure, the degree of freedom of the pickup can be secured while realizing the small size structure, and the torque of the spindle shaft can be made larger than that of the conventional one, which is necessary for controlling the rotational speed of the disk. You can save time.
【００１６】本発明の請求項２に記載のディスク回転機
構は、請求項１記載のディスク回転機構において、上記
伝達手段が、超音波モータの回転数に対して、スピンド
ル軸の回転数を増加させるように設けられていることを
特徴としている。A disk rotating mechanism according to a second aspect of the present invention is the disk rotating mechanism according to the first aspect, wherein the transmitting means increases the rotational speed of the spindle shaft relative to the rotational speed of the ultrasonic motor. It is characterized by being provided as follows.
【００１７】これにより、上記構成によれば、超音波モ
ータの回転数が、従来の直流モータより低い回転数であ
っても、スピンドル軸の回転数を、従来の直流モータを
用いた場合と同程度の回転数に制御できる。しかも、ス
ピンドル軸を、上記のような回転数に制御した場合にお
いても、そのトルクは、従来の直流モータを用いた場合
と比べて、高トルクとなり、ディスクの回転数の制御を
高速に行うことができる。Thus, according to the above configuration, even if the rotation speed of the ultrasonic motor is lower than that of the conventional DC motor, the rotation speed of the spindle shaft is the same as that when the conventional DC motor is used. It is possible to control the number of rotations. Moreover, even when the spindle shaft is controlled to the above rotational speed, the torque becomes higher than that when the conventional DC motor is used, and the disk rotational speed can be controlled at high speed. You can
【００１８】本発明の請求項３に記載のディスク機構
は、請求項１または２記載のディスク回転機構におい
て、ディスクの回転開始時、停止時、及びデータアクセ
ス時等のようにスピンドル軸の回転数を変更する必要の
あるときに、超音波モータのトルクを通常回転時より高
いトルクに上昇させてスピンドル軸の回転数が目標の回
転数になるように超音波モータを制御し、一方、回転数
制御が終了したとき、すなわちスピンドル軸の回転数が
目標の回転数になったときには、該超音波モータのトル
クを低くして通常回転時のトルクになるように超音波モ
ータを制御する制御手段が設けられていることを特徴と
している。A disk mechanism according to a third aspect of the present invention is the disk rotating mechanism according to the first or second aspect, in which the number of rotations of the spindle shaft is the same as when the disk starts rotating, when stopping, and when accessing data. When it is necessary to change the torque of the ultrasonic motor to a higher torque than during normal rotation, the ultrasonic motor is controlled so that the rotation speed of the spindle shaft reaches the target rotation speed. When the control is completed, that is, when the number of revolutions of the spindle shaft reaches the target number of revolutions, the control means for lowering the torque of the ultrasonic motor to control the ultrasonic motor so that the torque becomes the torque during normal rotation. It is characterized by being provided.
【００１９】上記構成によれば、ディスクの回転を開始
する時、ディスクの回転を停止する時、及び、ディスク
に記録されたデータのアクセス時等のように、スピンド
ル軸の回転数を変更する必要のあるときに、投入電力を
大きくすることにより、超音波モータのトルクを、通常
回転時より高いトルク、例えば図２に示す短時間使用範
囲（後述する）のトルクに上昇させる。従って、スピン
ドル軸のトルクを、例えば従来の直流モータによるスピ
ンドル軸のトルクに比べて、高トルクにすることができ
る。これにより、スピンドル軸の回転数の制御が迅速化
できるので、ディスクの回転数の制御時間を短縮でき
る。According to the above construction, it is necessary to change the number of rotations of the spindle shaft when the rotation of the disk is started, when the rotation of the disk is stopped, and when the data recorded on the disk is accessed. In some cases, by increasing the input power, the torque of the ultrasonic motor is increased to a torque higher than that during normal rotation, for example, the torque in the short-time use range (described later) shown in FIG. Therefore, the torque of the spindle shaft can be made higher than the torque of the spindle shaft of a conventional DC motor, for example. As a result, the control of the rotational speed of the spindle shaft can be speeded up, and the control time of the rotational speed of the disk can be shortened.
【００２０】さらに、上記構成によれば、ディスクの通
常回転時には、超音波モータのトルクを、通常回転時の
低いトルクに抑えている。これにより、超音波モータが
長時間にわたって高トルクを発生して短寿命となること
を回避でき、回転性能を長期間維持することができる。Further, according to the above construction, the torque of the ultrasonic motor during the normal rotation of the disk is suppressed to a low torque during the normal rotation. As a result, it is possible to prevent the ultrasonic motor from generating high torque for a long time and having a short life, and it is possible to maintain the rotation performance for a long time.
【００２１】本発明の請求項４に記載のディスク機構
は、情報が記録されるディスクを線速度一定に回転させ
て情報を再生または記録するディスク装置において、デ
ィスクに記録された情報を再生するためのピックアップ
と、スピンドル軸を駆動するための超音波モータと、超
音波モータの回転をスピンドル軸に伝達する伝達手段
と、ディスクの回転開始時、停止時、及びデータアクセ
ス時等のようにスピンドル軸の回転数を変更する必要の
あるときに、超音波モータのトルクを高くしてスピンド
ル軸の回転数が目標の回転数になるように超音波モータ
を制御し、一方、回転数制御が終了したときには、該超
音波モータのトルクを低くして通常回転時のトルクにな
るように超音波モータを制御する制御手段とが設けられ
ていることを特徴としている。A disc mechanism according to a fourth aspect of the present invention is for reproducing information recorded on a disc in a disc device for reproducing or recording information by rotating the disc on which information is recorded at a constant linear velocity. Pickup, an ultrasonic motor for driving the spindle shaft, a transmission means for transmitting the rotation of the ultrasonic motor to the spindle shaft, and a spindle shaft for starting, stopping, and accessing data of the disk. When it is necessary to change the rotation speed of the, the ultrasonic motor is controlled to increase the torque of the ultrasonic motor so that the rotation speed of the spindle shaft reaches the target rotation speed, while the rotation speed control ends. Occasionally, control means for controlling the ultrasonic motor so as to reduce the torque of the ultrasonic motor to a torque during normal rotation is provided. There.
【００２２】上記構成によれば、例えば、ディスクの回
転を開始する時、ディスクの回転を停止する時、及び、
ディスクに記録されたデータのアクセス時等のように、
スピンドル軸の回転数を変更する必要のあるときに、ス
ピンドル軸のトルクを、従来の直流モータによるスピン
ドル軸のトルクに比べて、高トルクにすることができ
る。これにより、スピンドル軸の回転数の制御が迅速化
できるので、ディスクの回転数の制御時間を短縮でき
る。According to the above configuration, for example, when the rotation of the disc is started, when the rotation of the disc is stopped, and
As when accessing the data recorded on the disc,
When it is necessary to change the rotation speed of the spindle shaft, the torque of the spindle shaft can be made higher than the torque of the spindle shaft of the conventional DC motor. As a result, the control of the rotational speed of the spindle shaft can be speeded up, and the control time of the rotational speed of the disk can be shortened.
【００２３】さらに、上記構成によれば、スピンドル軸
の回転数制御が終了したときには、超音波モータのトル
クを、通常回転時の低いトルクに抑えている。これによ
り、超音波モータが長時間にわたって高トルクを発生し
て、超音波モータが短寿命となることを回避でき、長期
間にわたって回転性能を維持することができる構成とな
る。Further, according to the above configuration, when the rotation speed control of the spindle shaft is completed, the torque of the ultrasonic motor is suppressed to a low torque during normal rotation. As a result, it is possible to prevent the ultrasonic motor from generating high torque for a long period of time and shorten the life of the ultrasonic motor, and to maintain the rotational performance for a long period of time.
【００２４】本発明の請求項５に記載のディスク装置
は、情報が記録されるディスクを回転させて情報を再生
または記録するディスク装置において、ディスクに記録
された情報を再生するためのピックアップと、ディスク
を回転させるスピンドル軸と、スピンドル軸を駆動する
ための超音波モータと、超音波モータの回転をスピンド
ル軸に伝達する伝達手段と、ピックアップ、スピンドル
軸及び超音波モータが取り付けられている機構ベースと
が設けられ、上記超音波モータが、機構ベース上で、ス
ピンドル軸を挟んでピックアップと反対側に設けられて
いることを特徴としている。A disc device according to a fifth aspect of the present invention is a disc device for reproducing or recording information by rotating a disc on which information is recorded, and a pickup for reproducing the information recorded on the disc. A spindle base that rotates a disk, an ultrasonic motor that drives the spindle shaft, a transmission unit that transmits the rotation of the ultrasonic motor to the spindle shaft, and a mechanism base to which the pickup, the spindle shaft, and the ultrasonic motor are attached. Is provided, and the ultrasonic motor is provided on the mechanism base on the side opposite to the pickup with the spindle shaft interposed therebetween.
【００２５】上記構成によれば、超音波モータを用いて
いることにより、超音波モータの高いトルクを維持しな
がら、超音波モータの直径を従来の直流モータより小さ
くでき、かつ、超音波モータを、例えばピックアップと
ほぼ同じ厚さの薄型にすることができ、その上、スピン
ドル軸の両側に超音波モータとピックアップを平面的に
配置しているので、装置全体を小型・薄型化することが
できる。According to the above configuration, since the ultrasonic motor is used, the diameter of the ultrasonic motor can be made smaller than that of the conventional DC motor while maintaining the high torque of the ultrasonic motor, and the ultrasonic motor can be used. , For example, the pickup can be thinned to have almost the same thickness as that of the pickup, and the ultrasonic motor and the pickup are arranged on both sides of the spindle shaft in a plane, so that the entire apparatus can be made small and thin. .
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を、図１に
基づいて説明すれば、以下の通りである。ディスク回転
機構を有するディスク装置では、図１に示すように、機
構部品が取り付けられている板状の機構ベース１０が設
けられている。そして、機構ベース１０は、光ディスク
等の情報が記録されたディスク状の記録媒体としてのデ
ィスク５を回転させるスピンドル軸４を、その一方の面
である表面から他方の面である裏面に向かって、ほぼ垂
直に貫通して回転自在に保持するように設けられてい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In a disk device having a disk rotation mechanism, as shown in FIG. 1, a plate-shaped mechanism base 10 to which mechanical parts are attached is provided. Then, the mechanism base 10 moves the spindle shaft 4 for rotating a disk 5 as a disk-shaped recording medium on which information such as an optical disk is recorded from one surface of the spindle shaft 4 toward the other surface of the back surface. It is provided so as to pass through substantially vertically and to be rotatably held.
【００２７】機構ベース１０の裏面側には、ディスク５
に光を照射してディスク５からの反射光によって情報を
再生するためのピックアップ８が、ディスク５の径方向
に上記ディスク５の記録面と平行に移動可能に設けられ
ている。On the back side of the mechanism base 10, the disk 5
A pickup 8 for irradiating the disk with light and reproducing information by the reflected light from the disk 5 is provided so as to be movable in the radial direction of the disk 5 in parallel with the recording surface of the disk 5.
【００２８】このため、機構ベース１０の裏面側には、
ピックアップ８をねじ送りによりディスク５の径方向に
往復駆動するための駆動部６と、上記ピックアップ８を
径方向にガイドする送りガイド軸９とがピックアップ８
を挟んで互いにほぼ平行となるように設けられている。Therefore, on the back surface side of the mechanism base 10,
The pickup 8 includes a drive unit 6 for reciprocally driving the pickup 8 in the radial direction of the disk 5 by screw feeding, and a feed guide shaft 9 for guiding the pickup 8 in the radial direction.
It is provided so as to be substantially parallel to each other with the pinch in between.
【００２９】また、ピックアップ８におけるディスク５
の対向面には、上記ディスク５の記録面にレーザ光等の
検出光を照射するための対物レンズ７が設置されてい
る。なお、図示しないが、機構ベース１０には、対物レ
ンズ７の移動に伴って、ディスク５の記録面にレーザ光
等の検出光を照射するために、ディスク５の径方向に沿
った切欠部が形成されている。Further, the disk 5 in the pickup 8
An objective lens 7 for irradiating the recording surface of the disk 5 with detection light such as laser light is installed on the surface facing the disk. Although not shown, the mechanism base 10 has a notch along the radial direction of the disc 5 for irradiating the recording surface of the disc 5 with detection light such as laser light as the objective lens 7 moves. Has been formed.
【００３０】そして、機構ベース１０の裏面側には、ス
ピンドル軸４を回転駆動するための高トルク特性を有す
る超音波モータ１が、スピンドル軸４を挟んでピックア
ップ８と反対側に設けられている。また、機構ベース１
０の裏面側には、超音波モータ１の回転駆動力を伝達す
るために上記超音波モータ１の軸１ａに取り付けられた
増速用ギヤ２が設けられている。さらに、機構ベース１
０の裏面側には、上記増速用ギヤ２からの回転駆動力を
スピンドル軸４に伝達するためにスピンドル軸４に取り
付けられたスピンドルギヤ３が設けられている。On the back surface side of the mechanism base 10, an ultrasonic motor 1 having a high torque characteristic for rotationally driving the spindle shaft 4 is provided on the opposite side of the pickup 8 with the spindle shaft 4 interposed therebetween. . Also, mechanism base 1
On the back side of 0, there is provided a speed-increasing gear 2 attached to the shaft 1a of the ultrasonic motor 1 for transmitting the rotational driving force of the ultrasonic motor 1. Furthermore, mechanism base 1
On the back surface side of 0, a spindle gear 3 attached to the spindle shaft 4 for transmitting the rotational driving force from the speed increasing gear 2 to the spindle shaft 4 is provided.
【００３１】機構ベース１０の裏面側には、超音波モー
タ１の回転を制御するために超音波モータ１に接続され
た制御手段１１が、設けられている。そして、制御手段
１１には、ディスク５の回転数の変更を指示するための
入力手段１２が接続され、入力手段１２からの信号に基
づいて、超音波モータ１の回転を制御するようになって
いる。制御手段１１は、ディスク５の回転開始時や停止
時、ピックアップ８のアクセス時等のようにディスク５
の回転数の大幅な変更を指示する信号が入力手段１２か
ら入力されると、スピンドル軸４の回転数の変更が必要
となるので、超音波モータ１のトルクをディスク５の通
常回転時より高いトルクになるように制御するようにな
っている。On the back surface side of the mechanism base 10, there is provided control means 11 connected to the ultrasonic motor 1 for controlling the rotation of the ultrasonic motor 1. The control means 11 is connected to an input means 12 for instructing to change the rotation speed of the disk 5, and controls the rotation of the ultrasonic motor 1 based on a signal from the input means 12. There is. The control means 11 controls the disk 5 such as when the disk 5 starts or stops rotating, or when the pickup 8 is accessed.
When a signal instructing a drastic change in the rotational speed of the spindle motor 4 is input from the input means 12, the rotational speed of the spindle shaft 4 needs to be changed. Therefore, the torque of the ultrasonic motor 1 is higher than that during normal rotation of the disk 5. It is designed to control the torque.
【００３２】つまり、制御手段１１は、ディスク５が連
続再生されているときには、超音波モータ１のトルクを
低く抑え、ディスク５の再生を開始するときやディスク
５の再生を終了するときには、超音波モータ１のトルク
を高くする。さらに、ディスク５を線速度一定になるよ
うに制御する場合等には、ディスク５の再生を一時的に
中断して、再生位置をディスク５の最外周から最内周と
いうように変更するときにも、ディスク５の回転数を大
きく変更する。このため、スピンドル軸４の回転数の変
更が必要となるので、超音波モータ１のトルクを高くす
る。That is, the control means 11 suppresses the torque of the ultrasonic motor 1 when the disc 5 is continuously reproduced, and when the reproduction of the disc 5 is started or ended, the ultrasonic wave is controlled. Increase the torque of the motor 1. Further, when controlling the disc 5 so that the linear velocity is constant, when the reproduction of the disc 5 is temporarily stopped and the reproduction position is changed from the outermost circumference to the innermost circumference of the disc 5, Also, the rotational speed of the disk 5 is changed significantly. Therefore, the rotation speed of the spindle shaft 4 needs to be changed, so that the torque of the ultrasonic motor 1 is increased.
【００３３】なお、制御手段１１は、ピックアップ８に
も接続されており、ディスク５の再生位置の情報信号が
入力されている。そして、例えばディスク５を線速度一
定（ＣＬＶ) に制御する必要がある場合には、この情報
信号を基にして、制御手段１１が、ディスク５の回転数
を制御する。The control means 11 is also connected to the pickup 8 and receives the information signal of the reproduction position of the disc 5. Then, for example, when it is necessary to control the disk 5 at a constant linear velocity (CLV), the control means 11 controls the rotation speed of the disk 5 based on this information signal.
【００３４】ディスク装置では、増速用ギヤ２とスピン
ドルギヤ３とは連結されて超音波モータ１の回転数を増
加させてスピンドル軸４に伝達する伝達手段が形成され
ており、このため超音波モータ１とスピンドル軸４と上
記伝達手段とによってディスク回転機構が形成されてい
る。In the disk device, the speed increasing gear 2 and the spindle gear 3 are connected to each other to form a transmission means for increasing the rotational speed of the ultrasonic motor 1 and transmitting the rotational speed to the spindle shaft 4. A disk rotating mechanism is formed by the motor 1, the spindle shaft 4, and the transmitting means.
【００３５】[0035]
〔実施例１〕本発明の一実施例を、図１ないし図４に基
づいて説明すれば、以下の通りである。本実施例では、
ディスク５としては、例えば光ディスクであるＣＤ−Ｒ
ＯＭが用いられ、超音波モータ１としては、進行波型や
振動片型のものを用いることができるが、例えば進行波
型の新生工業製のＵＳＲ30−Ｅ3 が用いられている。こ
の超音波モータ１の特性は、図２に示すように、常用使
用範囲では、超音波モータ１の定格回転数が250rpm、最
大トルク500g・cm、最大回転数300rpmである。これに対
して、短時間使用範囲であれば、上記超音波モータ１の
最大トルクは１kg・cmである。また、上記超音波モータ
１は、扁平回転型モータであり、軸１ａの長さ方向に沿
った寸法としての厚さ13mm、軸１ａの長さ13mmであり、
超音波モータ１の軸１ａの長さ方向に垂直な方向の寸法
としての直径は、30mmである。[Embodiment 1] The following description will explain one embodiment of the present invention with reference to FIGS. 1 to 4. In this embodiment,
The disc 5 is, for example, an optical disc CD-R.
OM is used, and as the ultrasonic motor 1, a traveling wave type or a vibrating piece type can be used. For example, a traveling wave type USR30-E3 manufactured by Shinsei Kogyo is used. As shown in FIG. 2, the characteristics of the ultrasonic motor 1 are that the rated speed of the ultrasonic motor 1 is 250 rpm, the maximum torque is 500 g · cm, and the maximum speed is 300 rpm in the normal use range. On the other hand, in the short-time use range, the maximum torque of the ultrasonic motor 1 is 1 kg · cm. Further, the ultrasonic motor 1 is a flat rotary motor, and has a thickness of 13 mm as a dimension along the length direction of the shaft 1a and a length of 13 mm of the shaft 1a.
The shaft 1a of the ultrasonic motor 1 has a diameter of 30 mm as a dimension in a direction perpendicular to the longitudinal direction.
【００３６】超音波モータ１は、スピンドル軸４の回転
数を大きく、迅速に変化させるときには、できるだけ高
いトルクを発生する方がよいが、ピックアップ８の通常
送り時（通常再生時）、すなわちディスク５の通常回転
時には、長時間連続的に使用されるので、寿命を考えれ
ば、常用使用範囲で用いる方が望ましい。The ultrasonic motor 1 should generate a torque as high as possible when the number of rotations of the spindle shaft 4 is to be changed rapidly and rapidly. However, when the pickup 8 is normally fed (normal reproduction), that is, the disk 5 is used. Since it is continuously used for a long time during normal rotation, it is preferable to use it in the normal use range in consideration of the life.
【００３７】このことから、本実施例では、ピックアッ
プ８の通常送り時（通常再生時）には、制御手段１１に
よって、超音波モータ１のトルクが、常用使用範囲に制
御される。一方、ディスク５の回転開始時や停止時、ピ
ックアップ８のアクセス時等のように、スピンドル軸４
の回転数を変更する必要があるときには、制御手段１１
によって、超音波モータ１が短時間使用範囲の高トルク
を発生するように制御される。超音波モータ１に短時間
使用範囲の高トルクを発生させる時間は、長くても数秒
間という短時間であるから、超音波モータ１の寿命を縮
めることがない。また、スピンドル軸４のトルクも、高
トルクとなっている時間は短かいので、スピンドル軸４
の寿命を縮めることもない。From this, in the present embodiment, when the pickup 8 is normally fed (during normal reproduction), the torque of the ultrasonic motor 1 is controlled by the control means 11 to be in the normally used range. On the other hand, when the rotation of the disk 5 is started or stopped, or when the pickup 8 is accessed, the spindle shaft 4
When it is necessary to change the number of rotations of the control means 11,
Thus, the ultrasonic motor 1 is controlled so as to generate a high torque in a use range for a short time. Since the time for generating high torque in the short-time use range in the ultrasonic motor 1 is a short time of several seconds at the longest, the life of the ultrasonic motor 1 is not shortened. Further, since the torque of the spindle shaft 4 remains high for a short time, the spindle shaft 4
It does not shorten the life of.
【００３８】本実施例では、ディスク５の回転数を、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭの２倍速再生時の380rpm〜800rpmに制御する
ために、超音波モータ１の最大回転数を200rpmに設定し
て増速用ギヤ２とスピンドルギヤ３との比が１：４に設
定されている。即ち、増速用ギヤ２としてモジュールｍ
＝0.5 、歯数Ｔ＝60、歯厚 2mmのギヤを用い、スピンド
ルギヤ３としてモジュールｍ＝0.5 、歯数Ｔ＝15、歯厚
2mmのものを用いた。増速用ギヤ２とスピンドルギヤ３
に用いる材料は、特に限定されないが、摺動性能に優れ
た工業用プラスチック、例えばＰＯＭ（ポリオキシメチ
レン）等のポリアセタール樹脂を用いると、騒音等を抑
えることができる。In this embodiment, the number of rotations of the disk 5 is C
In order to control the speed from 380 rpm to 800 rpm during double speed reproduction of the D-ROM, the maximum rotation speed of the ultrasonic motor 1 is set to 200 rpm and the ratio between the speed increasing gear 2 and the spindle gear 3 is set to 1: 4. Has been done. That is, the module m is used as the speed increasing gear 2.
= 0.5, number of teeth T = 60, tooth thickness 2mm, module m = 0.5 as spindle gear 3, number of teeth T = 15, tooth thickness
A 2 mm one was used. Speed-up gear 2 and spindle gear 3
The material used for is not particularly limited, but noise and the like can be suppressed by using an industrial plastic having excellent sliding performance, for example, a polyacetal resin such as POM (polyoxymethylene).
【００３９】これにより、スピンドル軸４のトルクは、
ディスク５の回転数380rpm〜800rpmの範囲では、通常回
転時は125g・cm以下、ディスク５の回転開始時、停止
時、及びデータアクセス時のような短時間では、最大25
0g・cmのトルクを得られることになる。As a result, the torque of the spindle shaft 4 is
In the range of rotation speed of disk 5 from 380 rpm to 800 rpm, 125 g · cm or less at normal rotation, and up to 25 at the start / stop of disk 5 and short time such as data access.
You will get a torque of 0gcm.
【００４０】従来として、直流モータの一般的な回転特
性を図３に示す。現在、得られる一般的な直流モータの
上記回転数範囲での最大トルクは150g・cm程度である。
このことから、本実施例のスピンドル軸４は、上記従来
の直流モータと比較すれば、通常送り時においては、同
等のトルクであるが、ディスク５の回転開始時、停止
時、及びデータアクセス時においては、２倍程度のトル
クを有することになる。また、スピンドル軸４でのトル
ク特性を調べると、ディスク５の回転開始時、停止時、
及びデータアクセス時においては、必要回転数380rpm〜
800rpmの全域にわたって250g・cm程度のトルクが得られ
ている。Conventionally, the general rotation characteristics of a DC motor are shown in FIG. At present, the maximum torque of a general DC motor obtained is about 150 g · cm in the above rotation speed range.
From this, the spindle shaft 4 of this embodiment has the same torque at the time of normal feeding as compared with the above-mentioned conventional DC motor, but at the start of rotation of the disk 5, at the time of stopping, and at the time of data access. In, the torque is about doubled. Further, when the torque characteristic of the spindle shaft 4 is examined,
And when accessing data, the required speed is 380 rpm ~
A torque of about 250 gcm is obtained over the entire range of 800 rpm.
【００４１】ディスク５の読み取り位置を最外周から最
内周へ移動する場合に、上記ディスク５から情報を再生
可能となるのに必要な時間は、回転数を800rpmから380r
pmへ変更する時間、すなわち回転数制御時間に相当す
る。したがって、ディスク５を線速度一定にて上記ディ
スク５から情報を再生するディスク装置では、情報の高
速なアクセスを実現するため、例えばスピンドル軸４に
おけるトルクを大きくすることにより、回転数制御時間
を短縮することが考えられた。When the reading position of the disk 5 is moved from the outermost circumference to the innermost circumference, the time required to be able to reproduce the information from the disk 5 is the rotation speed from 800 rpm to 380 r.
This corresponds to the time for changing to pm, that is, the rotation speed control time. Therefore, in a disc device that reproduces information from the disc 5 at a constant linear velocity, the rotational speed control time is shortened by, for example, increasing the torque on the spindle shaft 4 in order to realize high-speed access of information. Was thought to do.
【００４２】このようなディスク５の回転数制御時間に
おいて、最も時間が長くなると想定されるのは、ディス
ク５の最外周側から最内周側へピックアップ８を移動さ
せ、上記ディスク５を回転制御する場合である。この
時、回転数制御時間（ｔとする）は、スピンドル軸４の
トルクおよび無負荷回転数、ディスク５の回転モーメン
ト、目標回転数、およびそのときの回転数から、以下の
式で計算される。It is assumed that the rotation speed control time of the disk 5 is the longest. The pickup 8 is moved from the outermost side to the innermost side of the disk 5 to control the rotation of the disk 5. This is the case. At this time, the rotation speed control time (t) is calculated by the following formula from the torque of the spindle shaft 4 and the no-load rotation speed, the rotation moment of the disk 5, the target rotation speed, and the rotation speed at that time. .
【００４３】 ｔ＝ｗ0/Ｔ0 ×Ｊ×ln｛ (ｗ0 −ｗouter )/( ｗ0 −ｗinner ) ｝ （但し、式中、ｗ0 は無負荷回転数、Ｔ0 はトルク、ｗouter は外周側回転数 （シーク開始）、ｗinner は内周側回転数（シーク目標）、Ｊはディスクの慣性 モーメント（ＣＤの場合2.84×10-5kg・cmとなる) ） （１） 上記の式（１）から、ディスク５の回転数制御時間は、
スピンドル軸４のトルクの大きさに逆比例することが判
る。すなわち、トルクが２倍になれば、回転数制御時間
が１／２になるということになる。T = w 0 / T 0 × J × ln {(w 0 −w outer ) / (w 0 −w inner )} (where w 0 is no-load rotation speed, T 0 is torque, w outer is the outer rotation speed (seek start), w inner is the inner rotation speed (seek target), and J is the moment of inertia of the disc (CD is 2.84 × 10 −5 kg · cm)) (1) From the above equation (1), the rotational speed control time of the disk 5 is
It can be seen that it is inversely proportional to the magnitude of the torque of the spindle shaft 4. That is, if the torque is doubled, the rotation speed control time is halved.
【００４４】ここで、ディスク５における情報のアクセ
ス時間は、ピックアップ８の移動時間と、ディスク５の
回転数を所定回転数に制御するまでにかかる時間の遅い
方で決まる。記録媒体を角速度一定に回転するディスク
装置で判るように、一般的にピックアップ８の移動速度
は高速であり、ピックアップ８の移動速度はディスク５
の回転数制御時間と比べて短いので、線速度一定となる
ようにディスク５を回転するディスク装置におけるアク
セス時間は、ディスク５の回転数制御時間によって決定
される。Here, the access time of the information on the disk 5 is determined by the moving time of the pickup 8 and the time taken until the rotational speed of the disk 5 is controlled to a predetermined rotational speed, whichever is later. As can be seen from the disk device that rotates the recording medium at a constant angular velocity, the moving speed of the pickup 8 is generally high, and the moving speed of the pickup 8 is the disk 5.
Since it is shorter than the rotation speed control time, the access time in the disk device that rotates the disk 5 so that the linear velocity is constant is determined by the rotation speed control time of the disk 5.
【００４５】尚、厳密な意味でのアクセス時間は、以下
のようにして決定されている。線速度一定となるように
ディスクを回転するディスク装置においては、アクセス
の際、図４に示すように、スピンドル系において、回転
数制御が行われ、キャリッジ送り系においては、粗シー
ク、精密回転数制御、密検索が順に行われる。The access time in the strict sense is determined as follows. In a disk device that rotates a disk so that the linear velocity is constant, during access, rotation speed control is performed in the spindle system as shown in FIG. 4, and coarse seek and precise rotation speed are performed in the carriage feed system. Control and fine search are performed in order.
【００４６】アクセスの際には、まず、スピンドル系に
おいて回転数制御が開始されると同時に、キャリッジ送
り系において粗シークが開始される。そして、粗シーク
及び回転数制御が行われた後、この時のトラックに対応
して精密回転数制御が行われ、その後さらに密検索が行
われる。このとき、一般的に、回転数の制御にかかる時
間は、粗シークにかかる時間より長いため、粗シークが
終了した時には、回転数制御が終了していないことにな
る。At the time of access, first, the rotational speed control is started in the spindle system, and at the same time, the rough seek is started in the carriage feed system. Then, after the rough seek and the rotation speed control are performed, the precise rotation speed control is performed corresponding to the track at this time, and then the fine search is further performed. At this time, generally, the time taken to control the rotational speed is longer than the time taken to perform the rough seek, so that the rotational speed control is not finished when the rough seek is finished.
【００４７】厳密な意味でのアクセス時間は、粗シーク
を開始してから密検索が終了するまでの時間であるか
ら、アクセス時間を短縮するためには、スピンドル軸の
回転数制御時間を短縮することが特に有効であることが
分かる。本発明は、回転数制御時間を短縮することによ
り、アクセス時間の短縮を可能にするものである。The access time in a strict sense is the time from the start of the rough seek to the end of the fine search. Therefore, in order to shorten the access time, the rotation speed control time of the spindle shaft is shortened. It turns out that is particularly effective. The present invention makes it possible to shorten the access time by shortening the rotation speed control time.
【００４８】本実施例では、ディスク５を高速に回転で
きるようにスピンドル軸４と超音波モータ１の間に増速
用ギヤ２およびスピンドルギヤ３を設けたことにより、
超音波モータ１によるスピンドル軸４のトルクはある程
度低下することになるが、直流モータによるスピンドル
軸のトルクより大きなトルクが発揮できるように設定で
きる。In this embodiment, the speed increasing gear 2 and the spindle gear 3 are provided between the spindle shaft 4 and the ultrasonic motor 1 so that the disk 5 can be rotated at high speed.
Although the torque of the spindle shaft 4 by the ultrasonic motor 1 decreases to some extent, it can be set so that a torque larger than the torque of the spindle shaft by the DC motor can be exerted.
【００４９】したがって、超音波モータ１を用いた本実
施例の構成では、ＣＤ等のプラスチック（ポリカーボネ
ート）基板を用いたディスク５の場合、必要な回転数制
御時間は、式（１）で示したように、トルクに逆比例す
るので、従来の直流モータを用いた線速度一定のディス
ク装置に対して、回転数制御時間は半分程度に低減され
ることになる。Therefore, in the configuration of this embodiment using the ultrasonic motor 1, the required rotational speed control time is shown by the equation (1) in the case of the disk 5 using the plastic (polycarbonate) substrate such as CD. As described above, since it is inversely proportional to the torque, the rotation speed control time is reduced to about half of that of the conventional disk device using a DC motor with a constant linear velocity.
【００５０】本実施例のディスク装置と、従来のディス
ク装置とにおいて、具体的な回転数制御時間を例として
それぞれ測定した。なお、従来、通常用いられる直流モ
ータを用いた場合、ピックアップがディスクの外周から
ディスクの内周まで移動するための最大直径が必然的に
決まっていた。ＣＤ用ではφ25mm程度、またそのときの
直流モータの起動のトルクも200g・cm程度が最大であ
る。A specific rotation speed control time was measured as an example in the disk device of this embodiment and the conventional disk device. Conventionally, when a normally used DC motor is used, the maximum diameter for the pickup to move from the outer circumference of the disk to the inner circumference of the disk is inevitably determined. For CDs, the maximum diameter is about 25 mm, and the maximum starting torque of the DC motor is about 200 gcm.
【００５１】まず、本実施例のディスク装置では、ピッ
クアップ８がディスク５の最外周から最内周の目標トラ
ックに移動して、所定回転数になるまでの時間（以下、
回転数制御時間と称する）を測定すると、60msであった
が、従来の通常の直流モータ（無負荷回転数 3500rpm、
起動トルク200g・cm）を用いたディスク装置では 110ms
（式（１）で計算すると85ms）であった。First, in the disk apparatus of this embodiment, the time required for the pickup 8 to move from the outermost circumference to the innermost circumference of the target track of the disk 5 and reach a predetermined rotation speed (hereinafter, referred to as
It was 60ms when measuring the rotation speed control time), but the conventional normal DC motor (no-load rotation speed 3500rpm,
110 ms for a disk device that uses a starting torque of 200 gcm.
(It was 85 ms when calculated by the formula (1)).
【００５２】これにより、本実施例のディスク装置にお
ける回転数制御時間は、直流モータを用いた従来より２
分の１近い回転数制御時間であり、回転数制御時間を従
来より短縮できることが判った。As a result, the rotation speed control time in the disk device of this embodiment is 2 times that of the conventional DC motor.
It was found that the rotation speed control time is close to one-half, and the rotation speed control time can be shortened as compared with the conventional one.
【００５３】本実施例のディスク装置において、ディス
ク５の最外周から最内周に11mmの距離での回転数制御時
間を測定したところ、回転数制御時間は35msとなった。
上記の距離は、一般的な平均シーク時間を規定するとき
の移動距離に相当する。この回転数制御時間は、角速度
一定にディスク５の回転が制御されるハードディスクや
データ用光磁気ディスク装置とピックアップ送り時間
（シーク時間）がほぼ同じである。従って、本発明のデ
ィスク装置を用いることにより、ピックアップ送り系が
上記の装置と同等の性能を有するならば、これらと同等
のアクセス時間（データ引き込みまでの時間）も実現可
能である。In the disk apparatus of this embodiment, the rotation speed control time was measured at a distance of 11 mm from the outermost circumference to the innermost circumference of the disk 5, and the rotation speed control time was 35 ms.
The above distance corresponds to the movement distance when defining a general average seek time. This rotation speed control time is almost the same as the pickup feed time (seek time) as in the hard disk in which the rotation of the disk 5 is controlled at a constant angular velocity and the magneto-optical disk device for data. Therefore, by using the disk device of the present invention, if the pickup feeding system has the same performance as that of the above-mentioned device, it is possible to realize an access time (time until data pull-in) equivalent to these.
【００５４】なお、ディスク５の回転開始時の回転制御
時間は、前記式（１）において、初期回転数ｗouter を
0rpmとした場合と考えられ、ディスク５の回転停止時の
回転制御時間は、前記式（１）において目標回転数ｗ
inner を0rpmとした場合と考えられる。すなわち、本発
明の構成によれば、ディスク５のデータアクセス時と同
様に、ディスク５の回転開始時や停止時に、瞬間的に、
制御手段１１によって超音波モータ１のトルクが短時間
使用範囲の高トルクに制御される。これにより、ディス
ク５の回転開始時や停止時に、スピンドル軸４のトルク
が高トルクとなるため、ディスク５の回転開始時や停止
時の回転数制御時間も短縮することができる。It should be noted that the rotation control time at the start of rotation of the disk 5 is defined by the initial rotation speed w outer in the above equation (1).
It is considered that the rotation speed is 0 rpm, and the rotation control time when the rotation of the disk 5 is stopped is the target rotation speed w in the formula (1).
It is considered that the inner speed is 0 rpm. That is, according to the configuration of the present invention, similarly to the time of accessing the data of the disk 5, when the rotation of the disk 5 is started or stopped, the
The control means 11 controls the torque of the ultrasonic motor 1 to a high torque within a short-time use range. As a result, the torque of the spindle shaft 4 becomes high at the time of starting or stopping the rotation of the disk 5, so that the rotation speed control time at the time of starting or stopping the rotation of the disk 5 can be shortened.
【００５５】また、本実施例のディスク回転機構および
ディスク装置では、駆動用の超音波モータ１として、扁
平回転型モータを用いているため、厚さがピックアップ
８とほぼ同じであり、スピンドル軸４をはさんでピック
アップ８の反対側のスペースに設置することができる。
このようなスペースは、従来の直流モータを用いた構成
では利用できなかったが、本実施例の構成によれば、超
音波モータ１の直径を従来より小さく設定することがで
きることから、有効に利用することができる。そのた
め、超音波モータ１を機構ベース１０に設置するスペー
スで困ることもなく、超音波モータ１を設置する位置の
自由度を向上できる。Further, in the disc rotating mechanism and the disc device of this embodiment, since the flat rotary type motor is used as the driving ultrasonic motor 1, the thickness is almost the same as that of the pickup 8 and the spindle shaft 4 is used. It can be installed in the space on the opposite side of the pickup 8 by sandwiching it.
Such a space could not be used in the configuration using the conventional DC motor, but according to the configuration of the present embodiment, the diameter of the ultrasonic motor 1 can be set smaller than the conventional one, and thus it can be effectively used. can do. Therefore, the space for installing the ultrasonic motor 1 on the mechanism base 10 does not pose a problem, and the degree of freedom in the position for installing the ultrasonic motor 1 can be improved.
【００５６】ところで、従来の直流モータにより駆動さ
れるディスク回転機構およびディスク装置では、トルク
特性や回転数向上のため、モータの径が増大していた。
この結果、モータがピックアップのディスク内周への移
動を妨げていたため、スピンドル軸を長くして、ピック
アップと干渉しない構成としていた。これにより、ディ
スク内周へのアクセスが可能となり、内周へのデータ記
録が可能であれば容量の増大も可能となる。ところが、
この場合には、必然的に装置の厚さが大きくなり、薄型
化することができないという問題があった。By the way, in the disk rotating mechanism and the disk device driven by the conventional DC motor, the diameter of the motor is increased in order to improve the torque characteristics and the number of rotations.
As a result, since the motor hinders the movement of the pickup to the inner circumference of the disc, the spindle shaft is lengthened so as not to interfere with the pickup. This makes it possible to access the inner circumference of the disc and increase the capacity if data can be recorded on the inner circumference. However,
In this case, there is a problem that the thickness of the device is inevitably increased and the device cannot be thinned.
【００５７】また、上記従来のディスク回転機構および
ディスク装置では、スピンドル軸を高トルクにするため
には、モータの回転数が減少されてスピンドル軸に伝達
される構成にする必要があった。このため、スピンドル
側のギヤやプーリー等の径が増大して、上記ギヤやプー
リー等がピックアップのディスク内周への移動を妨げて
いた。そこで、従来では、スピンドル軸を長くして、ピ
ックアップと干渉しない構成としていた。ところが、こ
の場合には、必然的に装置の厚さが大きくなり、薄型化
することができないという問題があった。Further, in the above-mentioned conventional disc rotating mechanism and disc device, in order to make the spindle shaft have a high torque, it has been necessary to reduce the rotational speed of the motor and transmit it to the spindle shaft. For this reason, the diameters of the gears and pulleys on the spindle side are increased, and the gears and pulleys prevent the pickup from moving to the inner circumference of the disc. Therefore, conventionally, the spindle shaft is lengthened so as not to interfere with the pickup. However, in this case, there is a problem that the thickness of the device is inevitably increased and the device cannot be thinned.
【００５８】これに対して、本発明の構成では、超音波
モータ１の径を増大させることなく、スピンドル軸４の
トルクおよび回転数を向上することができる。これによ
り、ピックアップ８をスピンドル軸４に近付けることが
でき、ピックアップ８の移動における自由度が大きくで
きたり、更に内周へのアクセスが可能になることから、
ディスクの記憶容量を増大させることも可能となる。こ
のように、上記構成では、前記の薄型にできないという
従来の問題を回避しながら、ピックアップ８の自由度を
確保でき、その上、スピンドル軸４のトルクを従来より
大きくできて、回転数制御に必要な時間を短縮できる。On the other hand, in the configuration of the present invention, the torque and the rotational speed of the spindle shaft 4 can be improved without increasing the diameter of the ultrasonic motor 1. As a result, the pickup 8 can be brought closer to the spindle shaft 4, the degree of freedom in moving the pickup 8 can be increased, and the inner circumference can be accessed.
It is also possible to increase the storage capacity of the disk. As described above, in the above-described configuration, the degree of freedom of the pickup 8 can be secured while avoiding the conventional problem that the thin type cannot be achieved, and the torque of the spindle shaft 4 can be increased as compared with the conventional case, and the rotational speed control can be performed. The required time can be shortened.
【００５９】さらに、本発明の構成では、超音波モータ
１の回転が、伝達手段によって回転数が増加されて伝達
されるため、スピンドルギヤ３の径を従来より小さくす
ることができる。これにより、ピックアップ８をスピン
ドル軸４に近付けることができ、ピックアップ８の移動
における自由度が大きくできたり、更に内周へのアクセ
スが可能になることから、同様に、ディスクの記憶容量
を増大させることも可能となる。Further, in the configuration of the present invention, the rotation of the ultrasonic motor 1 is transmitted after the number of rotations is increased by the transmission means, so that the diameter of the spindle gear 3 can be made smaller than before. As a result, the pickup 8 can be brought closer to the spindle shaft 4, the degree of freedom in moving the pickup 8 can be increased, and the inner circumference can be accessed. Therefore, the storage capacity of the disk is similarly increased. It is also possible.
【００６０】このように、上記構成では、前記の薄型に
できないという従来の問題を回避しながら、ピックアッ
プ８の自由度を確保でき、その上、スピンドル軸４のト
ルクを従来より大きくできて、回転数制御に必要な時間
を短縮できる。As described above, in the above structure, the degree of freedom of the pickup 8 can be ensured while avoiding the conventional problem that the thin type cannot be achieved, and moreover, the torque of the spindle shaft 4 can be made larger than in the conventional case, and the rotation can be improved. The time required to control the number can be shortened.
【００６１】なお、本実施例のディスク回転機構におけ
る伝達手段は、超音波モータ１の回転を、超音波モータ
１の軸１ａに取り付けられた増速用ギヤ２によって伝達
し、スピンドル軸４に取り付けられたスピンドルギヤ３
が回転することにより、スピンドル軸４を回転させるギ
ア駆動となっているが、特にこれに限定されるものでは
なく、別の構成にすることもできる。The transmitting means in the disk rotating mechanism of this embodiment transmits the rotation of the ultrasonic motor 1 by the speed increasing gear 2 attached to the shaft 1a of the ultrasonic motor 1 and attaches it to the spindle shaft 4. Spindle gear 3
Is driven to rotate the spindle shaft 4, but the present invention is not limited to this and another configuration may be adopted.
【００６２】伝達手段の別の構成として、タイミングベ
ルトを用いたベルト駆動にすることもできる。例えば、
スピンドル軸４に取り付けるプーリーの歯数15、超音波
モータ１の軸１ａに取り付ける駆動プーリーの歯数40と
し、これらのプーリーを幅 2mmのベルトで連結する構成
にすることができる。これにより、超音波モータ１の回
転を、回転数を増加させて伝達することができ、超音波
モータ１の 8/3倍の回転数で、スピンドル軸４を回転す
ることができる。この構成では、ベルトを用いているた
め、騒音を抑えることができる。As another structure of the transmission means, a belt drive using a timing belt may be used. For example,
The number of teeth of the pulley attached to the spindle shaft 4 is 15 and the number of teeth of the drive pulley attached to the shaft 1a of the ultrasonic motor 1 is 40. These pulleys can be connected by a belt having a width of 2 mm. As a result, the rotation of the ultrasonic motor 1 can be transmitted at an increased rotational speed, and the spindle shaft 4 can be rotated at a rotational speed 8/3 times that of the ultrasonic motor 1. In this configuration, since the belt is used, noise can be suppressed.
【００６３】伝達手段の別の構成として、フリクション
駆動にすることもできる。超音波モータ１の駆動軸１ａ
に取り付けられたゴムローラーをスピンドル軸４に圧接
することで、超音波モータ１の回転を増速してスピンド
ル軸４に伝達することができる。このように、伝達手段
は、超音波モータ１の回転をスピンドル軸４に伝達する
ように構成されているものであれば、何を用いて伝達し
てもよい。As another structure of the transmission means, friction drive may be used. Drive shaft 1a of ultrasonic motor 1
The rotation of the ultrasonic motor 1 can be accelerated and transmitted to the spindle shaft 4 by pressing the rubber roller attached to the spindle shaft 4 against the rubber roller. As described above, the transmission means may be any transmission means as long as it is configured to transmit the rotation of the ultrasonic motor 1 to the spindle shaft 4.
【００６４】[0064]
【発明の効果】本発明の請求項１記載のディスク回転機
構は、以上のように、ディスクに記録された情報を再生
するためにディスクを回転させるスピンドル軸と、スピ
ンドル軸を駆動するための超音波モータと、超音波モー
タの回転をスピンドル軸に伝達する伝達手段とが設けら
れている構成である。As described above, the disk rotating mechanism according to the first aspect of the present invention has the spindle shaft for rotating the disk for reproducing the information recorded on the disk, and the super spindle for driving the spindle shaft. The configuration is provided with a sonic motor and transmission means for transmitting the rotation of the ultrasonic motor to the spindle shaft.
【００６５】これにより、上記構成では、従来の直流モ
ータを用いた場合と比べて、超音波モータおよび伝達手
段によりスピンドル軸において高トルクが実現できるの
で、ディスクの回転数の制御を高速に行うことができる
という効果を奏する。As a result, in the above structure, a high torque can be realized in the spindle shaft by the ultrasonic motor and the transmission means, as compared with the case of using the conventional DC motor, so that the rotational speed of the disk can be controlled at high speed. There is an effect that can be.
【００６６】本発明の請求項２に記載のディスク回転機
構は、以上のように、請求項１記載のディスク回転機構
において、上記伝達手段が、超音波モータの回転数に対
して、スピンドル軸の回転数を増加させるように設けら
れている構成である。As described above, in the disk rotating mechanism according to the second aspect of the present invention, in the disk rotating mechanism according to the first aspect, the transmitting means controls the spindle shaft relative to the rotation speed of the ultrasonic motor. This is a configuration provided so as to increase the number of rotations.
【００６７】これにより、上記構成では、超音波モータ
の回転数が、従来の直流モータより低い回転数であって
も、スピンドル軸の回転数を、従来の直流モータを用い
た場合と同程度の回転数に制御できる。しかも、スピン
ドル軸を、上記のような回転数に制御した場合において
も、そのトルクは、従来の直流モータを用いた場合と比
べて、高トルクとなり、ディスクの回転数の制御を高速
に行うことができるという効果を奏する。As a result, in the above configuration, even if the rotation speed of the ultrasonic motor is lower than that of the conventional DC motor, the rotation speed of the spindle shaft is about the same as when the conventional DC motor is used. It can be controlled by the rotation speed. Moreover, even when the spindle shaft is controlled to the above rotational speed, the torque becomes higher than that when the conventional DC motor is used, and the disk rotational speed can be controlled at high speed. There is an effect that can be.
【００６８】本発明の請求項３に記載のディスク回転機
構は、以上のように、請求項１または２記載のディスク
回転機構において、ディスクの回転開始時、停止時、及
びデータアクセス時等のようにスピンドル軸の回転数を
変更する必要のあるときに、超音波モータのトルクを高
くしてスピンドル軸の回転数が目標の回転数になるよう
に超音波モータを制御し、一方、回転数制御が終了した
ときには、該超音波モータのトルクを低くして通常回転
時のトルクになるように超音波モータを制御する制御手
段が設けられている構成である。As described above, the disk rotating mechanism according to a third aspect of the present invention is the same as the disk rotating mechanism according to the first or second aspect, when the disk starts rotating, when stopping, and when accessing data. When it is necessary to change the rotational speed of the spindle shaft, the torque of the ultrasonic motor is increased and the ultrasonic motor is controlled so that the rotational speed of the spindle shaft becomes the target rotational speed. When the above is finished, the control means is provided for controlling the ultrasonic motor so that the torque of the ultrasonic motor is reduced to the torque during normal rotation.
【００６９】上記構成では、スピンドル軸のトルクを、
ディスクの回転数を変更するためにスピンドル軸の回転
数の変更が必要であるときには、例えば従来の直流モー
タを用いた場合と比べて、高トルクに制御して、ディス
クの回転数の制御を高速に行うことができる。その上、
上記構成では、スピンドル軸の回転数の変更が必要なと
きに、短時間、超音波モータのトルクを高くし、一方、
通常回転時には、超音波モータのトルクを低く抑えてい
る。これらにより、上記構成では、超音波モータが短寿
命となることを回避しながら、ディスクの回転数制御時
間を短縮できるという効果を奏する。In the above configuration, the torque of the spindle shaft is
When it is necessary to change the number of revolutions of the spindle shaft to change the number of revolutions of the disc, the torque of the disc is controlled to be higher than that when a conventional DC motor is used to control the number of revolutions of the disc at high speed. Can be done. Moreover,
In the above configuration, when it is necessary to change the rotational speed of the spindle shaft, the torque of the ultrasonic motor is increased for a short time, while
During normal rotation, the torque of the ultrasonic motor is kept low. As a result, in the above-described configuration, it is possible to reduce the rotational speed control time of the disk while avoiding a short life of the ultrasonic motor.
【００７０】本発明の請求項４に記載のディスク装置
は、以上のように、情報が記録されるディスクを線速度
一定に回転させて上記情報を再生または記録するディス
ク装置において、ディスクに記録された情報を再生する
ためのピックアップと、ディスクを回転させるスピンド
ル軸と、スピンドル軸を駆動するための超音波モータ
と、超音波モータの回転をスピンドル軸に伝達する伝達
手段と、ディスクの回転開始時、停止時、及びデータア
クセス時等のようにスピンドル軸の回転数を変更する必
要のあるときに、超音波モータのトルクを高くしてスピ
ンドル軸の回転数が目標の回転数になるように超音波モ
ータを制御し、一方、回転数制御が終了したときには、
該超音波モータのトルクを低くして通常回転時のトルク
になるように超音波モータを制御する制御手段とが設け
られている構成である。As described above, the disk device according to claim 4 of the present invention is a disk device for reproducing or recording the information by rotating the disk on which information is recorded at a constant linear velocity. A pickup for reproducing information, a spindle shaft for rotating the disc, an ultrasonic motor for driving the spindle shaft, a transmission means for transmitting the rotation of the ultrasonic motor to the spindle shaft, and a start of rotation of the disc. When it is necessary to change the rotation speed of the spindle shaft, such as when stopping, or when accessing data, increase the torque of the ultrasonic motor so that the rotation speed of the spindle shaft reaches the target rotation speed. The sonic motor is controlled, while on the other hand, when the rotation speed control is completed,
A control means for controlling the ultrasonic motor so that the torque of the ultrasonic motor is lowered so that the torque becomes a torque during normal rotation is provided.
【００７１】上記構成では、スピンドル軸のトルクを、
線速度一定となるように制御されたディスクのデータア
クセス時等のようにディスクの回転数を変更するために
スピンドル軸の回転数の変更が必要であるときには、例
えば従来の直流モータを用いた場合と比べて、高トルク
に制御して、ディスクの回転数の制御を高速に行うこと
ができる。その上、上記構成では、スピンドル軸の回転
数の変更が必要なときに、短時間、超音波モータのトル
クを高くし、一方、例えばディスクの回転数を線速度一
定となるように制御する通常送り時には、超音波モータ
のトルクを低く抑えている。これらにより、上記構成で
は、超音波モータが短寿命となることを回避しながら、
ディスクの回転数制御時間を短縮できるという効果を奏
する。In the above structure, the torque of the spindle shaft is
When it is necessary to change the number of rotations of the spindle shaft to change the number of rotations of the disk, such as when accessing the data of a disk controlled to have a constant linear velocity, when using a conventional DC motor, for example In comparison with the above, it is possible to control the rotation speed of the disk at a high speed by controlling the torque to be high. Moreover, in the above configuration, when it is necessary to change the rotation speed of the spindle shaft, the torque of the ultrasonic motor is increased for a short time, while the rotation speed of the disk is controlled to be constant linear velocity. At the time of feeding, the torque of the ultrasonic motor is kept low. Due to these, in the above configuration, while avoiding a short life of the ultrasonic motor,
This has the effect of shortening the disk rotation speed control time.
【００７２】本発明の請求項５に記載のディスク装置
は、以上のように、情報が記録されるディスクを回転さ
せて情報を再生または記録するディスク装置において、
ディスクに記録された情報を再生するためのピックアッ
プと、ディスクを回転させるスピンドル軸と、スピンド
ル軸を駆動するための超音波モータと、超音波モータの
回転をスピンドル軸に伝達する伝達手段と、ピックアッ
プ、スピンドル軸及び超音波モータが取り付けられてい
る機構ベースとが設けられ、上記超音波モータが、機構
ベース上で、スピンドル軸を挟んでピックアップと反対
側に設けられている構成である。A disk device according to a fifth aspect of the present invention is a disk device for reproducing or recording information by rotating a disk on which information is recorded, as described above.
A pickup for reproducing information recorded on the disc, a spindle shaft for rotating the disc, an ultrasonic motor for driving the spindle shaft, a transmission means for transmitting the rotation of the ultrasonic motor to the spindle shaft, and a pickup. A mechanism base to which the spindle shaft and the ultrasonic motor are attached is provided, and the ultrasonic motor is provided on the mechanism base on the opposite side of the pickup with the spindle shaft interposed therebetween.
【００７３】上記構成では、容易に小型化可能な超音波
モータを用いているため、スピンドル軸に対称な、ピッ
クアップと反対側のピックアップと同等の広さと高さを
有するスペースに、充分設置することができる。これに
より、上記構成では、装置の厚みが、超音波モータの厚
みに依存することがなく、また、スペースを効率的に活
用することができる。さらに、上記構成では、超音波モ
ータの直径を大きくしても、ピックアップのスピンドル
軸の近傍への移動の妨げとなることを回避できる。これ
らにより、装置を小型・薄型化することができるという
効果を奏する。In the above structure, since the ultrasonic motor which can be easily miniaturized is used, it should be sufficiently installed in a space symmetrical with the spindle axis and having the same size and width as the pickup on the opposite side. You can Thus, in the above configuration, the thickness of the device does not depend on the thickness of the ultrasonic motor, and the space can be efficiently used. Further, in the above configuration, even if the diameter of the ultrasonic motor is increased, it is possible to avoid hindering the movement of the pickup in the vicinity of the spindle shaft. As a result, it is possible to reduce the size and thickness of the device.
【図１】本発明の一実施例に係るディスク回転機構およ
びディスク装置を概略的に示す平面図である。FIG. 1 is a plan view schematically showing a disk rotating mechanism and a disk device according to an embodiment of the present invention.
【図２】上記ディスク回転機構の超音波モータのトルク
特性の１例を示したグラフである。FIG. 2 is a graph showing an example of torque characteristics of the ultrasonic motor of the disk rotating mechanism.
【図３】従来のディスク回転機構の直流モータの代表的
なトルク・回転数特性を示したグラフである。FIG. 3 is a graph showing typical torque / rotational speed characteristics of a DC motor of a conventional disk rotation mechanism.
【図４】線速度一定となるようにディスクを回転するデ
ィスク装置におけるアクセス時間を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating access time in a disk device that rotates a disk so that the linear velocity is constant.
【符号の説明】 １ 超音波モータ ２ 増速用ギヤ（伝達手段） ３ スピンドルギヤ（伝達手段） ４ スピンドル軸 ５ ディスク １１ 制御手段[Explanation of Codes] 1 Ultrasonic motor 2 Speed-up gear (transmission means) 3 Spindle gear (transmission means) 4 Spindle shaft 5 Disk 11 Control means
Claims (5)
にディスクを回転させるスピンドル軸と、 スピンドル軸を駆動するための超音波モータと、 超音波モータの回転をスピンドル軸に伝達する伝達手段
とが設けられていることを特徴とするディスク回転機
構。1. A spindle shaft for rotating a disc for reproducing information recorded on the disc, an ultrasonic motor for driving the spindle shaft, and a transmission means for transmitting the rotation of the ultrasonic motor to the spindle shaft. A disk rotating mechanism characterized by being provided with.
対して、スピンドル軸の回転数を増加させるように設け
られていることを特徴とする請求項１記載のディスク回
転機構。2. The disk rotating mechanism according to claim 1, wherein the transmitting means is provided so as to increase the rotational speed of the spindle shaft with respect to the rotational speed of the ultrasonic motor.
タアクセス時等のようにスピンドル軸の回転数を変更す
る必要のあるときに、超音波モータのトルクを高くして
スピンドル軸の回転数が目標の回転数になるように超音
波モータを制御し、一方、回転数制御が終了したときに
は、該超音波モータのトルクを低くして通常回転時のト
ルクになるように超音波モータを制御する制御手段が設
けられていることを特徴とする請求項１または２記載の
ディスク回転機構。3. The rotation speed of the spindle shaft is increased by increasing the torque of the ultrasonic motor when it is necessary to change the rotation speed of the spindle shaft at the time of starting or stopping the rotation of the disk, at the time of data access, etc. Control the ultrasonic motor so that the target rotation speed is reached, and when the rotation speed control is completed, the torque of the ultrasonic motor is reduced to control the ultrasonic motor so that the torque becomes normal rotation torque. 3. The disk rotating mechanism according to claim 1, further comprising control means for controlling.
回転させて情報を再生または記録するディスク装置にお
いて、 ディスクに記録された情報を再生するためのピックアッ
プと、 ディスクを回転させるスピンドル軸と、 スピンドル軸を駆動するための超音波モータと、 超音波モータの回転をスピンドル軸に伝達する伝達手段
と、 ディスクの回転開始時、停止時、及びデータアクセス時
等のようにスピンドル軸の回転数を変更する必要のある
ときに、超音波モータのトルクを高くしてスピンドル軸
の回転数が目標の回転数になるように超音波モータを制
御し、一方、回転数制御が終了したときには、該超音波
モータのトルクを低くして通常回転時のトルクになるよ
うに超音波モータを制御する制御手段とが設けられてい
ることを特徴とするディスク装置。4. A disc device for reproducing or recording information by rotating a disc on which information is recorded at a constant linear velocity, and a pickup for reproducing the information recorded on the disc, and a spindle shaft for rotating the disc. , An ultrasonic motor for driving the spindle shaft, a transmission means for transmitting the rotation of the ultrasonic motor to the spindle shaft, the number of rotations of the spindle shaft such as when the disk starts rotating, when stopping, and when accessing data. When it is necessary to change the torque of the ultrasonic motor, the ultrasonic motor is controlled so that the rotation speed of the spindle shaft reaches the target rotation speed. And a control means for controlling the ultrasonic motor so that the torque of the ultrasonic motor is lowered so that the torque becomes a torque during normal rotation. Disk device.
報を再生または記録するディスク装置において、 ディスクに記録された情報を再生するためのピックアッ
プと、 ディスクを回転させるスピンドル軸と、 スピンドル軸を駆動するための超音波モータと、 超音波モータの回転をスピンドル軸に伝達する伝達手段
と、 ピックアップ、スピンドル軸及び超音波モータが取り付
けられている機構ベースとが設けられ、 上記超音波モータが、機構ベース上で、スピンドル軸を
挟んでピックアップと反対側に設けられていることを特
徴とするディスク装置。5. A disc device for reproducing or recording information by rotating a disc on which information is recorded, a pickup for reproducing information recorded on the disc, a spindle shaft for rotating the disc, and a spindle shaft. An ultrasonic motor for driving, a transmission means for transmitting the rotation of the ultrasonic motor to the spindle shaft, and a mechanism base to which the pickup, the spindle shaft and the ultrasonic motor are attached are provided, and the ultrasonic motor is A disk device, which is provided on the mechanism base on the side opposite to the pickup with the spindle shaft interposed therebetween.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23411895A JPH0982018A (en) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | Disk rotary mechanism and disk device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23411895A JPH0982018A (en) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | Disk rotary mechanism and disk device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0982018A true JPH0982018A (en) | 1997-03-28 |
Family
ID=16965922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23411895A Pending JPH0982018A (en) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | Disk rotary mechanism and disk device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0982018A (en) |
-
1995
- 1995-09-12 JP JP23411895A patent/JPH0982018A/en active Pending
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