JPH10302383A

JPH10302383A - ディスク記憶装置

Info

Publication number: JPH10302383A
Application number: JP10572697A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Yamauchi; 良明山内; Yoshihiro Sato; 良広佐藤; Takashi Kono; 敬河野; Shinobu Yoshida; 忍吉田; Hisahiro Miki; 久弘三木; Kuniyuki Kimura; 国幸木村; Shigeki Mori; 森　　茂樹
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-04-23
Filing date: 1997-04-23
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスクの有する重量アンバランスにより、高
速回転化に伴い回転１次の振動が急激に増大してきた。
この振動はピックアップ系を加振し、記録再生信号を阻
害すると共に、騒音の発生、装置自体の振動とディスク
記憶装置の信頼性を劣化させる要因となっていた。【解決手段】そこで、ディスク記憶装置に搭載されたス
ピンドルモータのターンテーブル2内に円環状の溝を設
け、この溝内に複数の移動可能なアンバランス補正体16
を挿入した。また、回転系及び記録再生ヘッドを保持し
ている筺体を固有振動数30Hz以上でかつ70Hz以下、共振
点での振副倍率8dB以上の防振脚8で支持させた。【効果】これにより、高速回転時に前記補正体がディス
クアンバランスを自動補正するため、アンバランス振動
を抑制することができる。装置の騒音、振動が著しく低
減でき、ディスク記憶装置の信頼性の向上が図れる。ま
た、更なる高速回転化に対応可能となると共に高密度化
に伴う高精度位置決め精度の向上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円板状の可換型記
録媒体を高速で回転し、情報の記録再生を行うディスク
記憶装置、例えばCD-ROM,DVD-ROM,DVD-RAM,MO,リムーバ
ブルHDD等に係り、特に記録媒体のアンバランスによる
振動を抑制し高精度に記録再生できるディスク記録装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】可換性を持つディスク型記憶装置として
はCD-ROM、DVD、MO等の光ディスク装置がある。

【０００３】CD-ROM装置において位置決め精度を阻害す
る要因は、大きく分けて（１）スピンドル駆動系やピックアップ駆動系が発生す
る振動。

【０００４】（２）外部のから加えられる外乱振動。

【０００５】に分類できる。

【０００６】（１）の代表的なものとして回転系のアン
バランス振動、モータ電磁振動、ピックアップ駆動系の
駆動反力などがある。このような位置決め精度を阻害す
る要因のもとで必要な位置決め精度を確保することが、
装置設計上もっとも重要な課題の一つである。特に前述
した回転系のアンバランス振動は、データの高速転送化
に伴いディスクの高速回転化が急速に進展しており、前
記振動の問題が顕在化してきた。磁気ディスク装置にお
いては、特開平3-86968号公報に記載されているような
流体によるバランス修正の提案がなされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ディスク装置の情報転
送速度は、画像や動画情報を多量に扱うマルチメディア
化により高速化が進んでいる。ディスク装置の高速転送
化は、（１）ディスクの回転数を高くする、（２）サー
ボ系の信号検出周波数を高くすること、により実現でき
る。このため近年、（１）によりスピンドルモータの高
速回転化が急速に進展している。

【０００８】回転速度を上げるために乗り越えなければ
ならない最も大きな課題は、回転系によるアンバランス
振動の増加である。CD-ROM等の光ディスク装置は、記録
媒体のディスクに可換性を有することが特徴の一つであ
る。ディスクは大量にプレス製作されるため、厚さのば
らつきや、クランプ内径とディスク外径の同心度にばら
つきを有する。また、ディスク上に文字や模様を印刷す
る、あるいはユーザがディスク判別用に貼るラベル等に
より生じる重量のアンバランスもある。

【０００９】このようなアンバランスのあるディスクを
回転させると、回転系の重心と回転中心が一致しないた
めにアンバランス振動が発生する。アンバランス振動を
発生させる力Fは重心と回転中心の距離をε、回転体の
質量をm、回転数をωとすると次式で表される。

【００１０】F=ｍ・ε・ω² ………… (1) 式(1)で示されるようにアンバランス振動は回転数の二
乗に比例するため、高速回転化により前記アンバランス
振動は急激に増加する。アンバランス振動は光ピックア
ップ系を加振し、信号のリード／ライトを阻害するばか
りでなく、騒音の発生や装置が取り付けられているシス
テム自体を振動させ、システム自体の信頼性を著しく低
下させる原因となる。

【００１１】これは、前述のように高速転送化に伴いデ
ィスクの回転数が高くなってきたためであり、例えば８
倍速CD-ROMドライブにおいては、毎分4200回転で回るた
め、前述したディスクアンバランス振動の問題が顕在化
してきた。

【００１２】本発明の目的は、データ転送が高いCD-ROM
ドライブにおいて前述したアンバランス振動を抑制し、
装置の信頼性を確保すると共にさらに高速化が進むドラ
イブへの低振動メカニズムの提供にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明では、情報記録面を有する円板状の記録媒体と
これを回転する回転駆動機構、及び前記記録媒体上に情
報を記録あるいは再生する記録再生ヘッドを有するディ
スク記憶装置において、前記回転駆動機構に前記記録媒
体を含む回転体可動部のアンバランスを補正するアンバ
ランス補正機構を設けると共に、前記回転駆動機構と記
録再生ヘッドを保持している保持部材を弾性部材で構成
された防振脚で、ケース又はメカベース上に支持する構
成とした。

【００１４】なお、前記回転駆動機構や記録再生ヘッド
を含む保持部材と防振脚とからなる支持系の固有振動数
を30Hz以上でかつ70Hz以下とし、共振点での伝達特性の
持ち上がり量を8dB以上としている。そのため、前記防
振脚材には、弾性部材の中で減衰比の小さいシリコン系
のゴム、あるいはフッ素系のゴムを用い、保持部材の外
周側の３点又は４点で防振脚で支持する構成とした。

【００１５】アンバランス補正機構は、回転駆動機構の
記録媒体を保持するターンテーブル内又はディスククラ
ンパー内に回転軸を中心とする円環状の溝を設け、この
溝内に複数のアンバランス補正体を挿入するか、または
回転駆動機構の回転部となるロータ側面、あるいはロー
タ内部に回転軸を中心とする円環状の溝を設け、この溝
内に複数のアンバランス補正体を挿入した構成とした。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１から図９を用
いて説明する。

【００１７】図１は、本発明の一実施例を用いた光ディ
スク(CD-ROM)装置の外観図を示したものである。光ディ
スク装置の動作は、ディスク１を装置内に送る(あるい
は装置外に出す)ため、図示していないディスクローデ
ィング機構により、ディスク１を載せるディスクトレイ
３を装置のフロントパネル１５に設けた搬出入孔より突
出させる。この状態でディスク１を前記突出したディス
クトレイ３上に載せる。その後、ディスクトレイ３は前
記ローディング機構によりディスク１を装置内に送る。
ディスク１は、スピンドルモータのターンテーブル２上
にクランパーホルダー５に取り付けられているディスク
クランパー４によって磁気吸引力により固定される。

【００１８】なお、保持部材であるユニットメカシャシ
６上にはスピンドルモータ等の回転駆動機構や光ヘッド
が設けられている。

【００１９】スピンドルモータによりディスク１は規定
の回転数で回転を始め、ディスク１の下部に配置されて
いるニットメカシャシ６上の図示していない光ヘッドに
よって、前記ディスク１上に情報を書き込んだり、読み
出しを行う。光ヘッドには、対物レンズ駆動装置が搭載
されており、ディスク１の半径方向に移動可能な手段で
構成されている。ユニットメカシャシ６は、図１には示
していないケースを構成するメカベース７に固定された
ユニットホルダー９と弾性部材で構成した防振脚８ａ，
ｂ，ｃ，ｄを介して取り付けられている。

【００２０】尚、本実施例でユニットホルダー９は、メ
カベース７と直接部品間のはめあいで結合している。前
述の構成に変えてユニットホルダー９を介さずに直接メ
カベース７と防振脚８ａ、ｂ，ｃ，ｄを取り付ける構成
としても良い。

【００２１】本発明は、このような光ディスク装置の耐
振性能向上を目的とし、ディスク１の有するアンバラン
スを自動補正する例えば、スピンドルモータのターンテ
ーブル２内にアンバランス補正機構を備えたディスク記
憶装置である。以下、具体的なディスクアンバランス補
正機構について説明する。

【００２２】CD-ROM,DVD装置に使用されるディスク１
は、可換媒体であることが特徴の一つである。そのた
め、ディスク１は大量にプレス製作され、製作精度はそ
れ程高くすることができず、厚さのばらつきや、クラン
プ内径とディスク外径の同心度のばらつきが大きい。ま
た、ディスク1上に文字や模様を印刷する、あるいはユ
ーザがディスク判別用に貼るラベル等により発生する重
量のアンバランスも無視できない。すなわち、ディスク
１自身に重量アンバランスを有しており、最大１gcm程
度のアンバランスを有するディスク１がある。このよう
なディスク１を高速で回転させると、ディスク１を支持
しているスピンドルモータには回転に伴い著しく増加し
たアンバランス荷重が加わる。スピンドルモータを介し
ユニットメカシャシ６には、前記アンバランス荷重によ
るディスク１の回転１次成分の振動が伝播され、その振
動により装置自体の振動、あるいは各部品間の接触干渉
等による騒音となる。

【００２３】本実施例は、ディスクアンバランスによる
高速回転時の振動を低減することを目的とし、ディスク
１を含む回転系の可動体が有するアンバランスを補正す
ることである。

【００２４】図２は、図１におけるユニットメカの外観
図である。本実施例では、スピンドルモータのターンテ
ーブル２に溝を設け、その溝内にアンバランスを補正す
るために複数の補正体１６を備えた構成のアンバランス
補正機構が設けられている。対物レンズアクチュエータ
を具備した光ピックアップ１１は、ガイドレール２８に
沿ってディスク半径方向に移動可能な構成としている。
ユニットメカシャシ６は、本実施例はほぼ四角の形状で
あり、その外周側の四隅に設けた防振脚８ａ，ｂ，ｃ，
ｄでユニットホルダー９に取り付られている。

【００２５】次に、アンバランス補正機構の一実施例を
図３を用い詳細に説明する。

【００２６】図３は、アンバランス補正機構をスピンド
ルモータのターンテーブルに設けた場合の断面図を示し
たものである。

【００２７】光ディスク装置におけるディスク回転系
は、スピンドルモータ、記録媒体となる円板状のディス
ク１及びターンテーブル２に前記ディスク１を固定する
ためのディスククランパー４により構成されている。ス
ピンドルモータは、ディスク１を保持するターンテーブ
ル２と、このターンテーブル２に圧入されている回転軸
となるシャフト１９、さらに前記シャフト１９に固定さ
れたロータ１８部からなる。このロータ１８内部には、
スピンドルモータの回転駆動力を発生する磁気回路が構
成されており、回転部となるロータ１８部には多極着磁
された円筒形の磁石が取り付いている。ロータ内部に
は、固定部となるコア及びコイルがステータ基板２０に
固定されている。

【００２８】シャフト１９は、固定側より玉軸受２７あ
るいは、すべり軸受27等により回転自在に支持されてい
る。また、上記固定部は、スピンドルモータ制御基板が
貼られているステータ基板２０上に固定されている。こ
こで、図に示すディスクアンバランス補正機構を内蔵し
た本発明の一実施例であるターンテーブル２について詳
しく説明する。

【００２９】ターンテーブル２上には円環上の溝が設け
られており、この溝内に円環状のディスク固定用磁石２
５が取り付いている。ターンテーブル２にディスク１を
載せた状態で上からディスククランパー４によりディス
ク１を挟み込んで固定する。これは、前記固定用磁石２
５に対向したディスククランパー４内の吸引用鉄板１４
による磁気吸引力を用いている。ターンテーブル２のさ
らに外側にも円環状の溝を設け、この溝内にディスクア
ンバランスを補正するための補正体１６が挿入されてい
る。この補正体１６を挿入した溝は、外部からの埃等が
入らないよう防塵蓋１７により完全に密封状態としてい
る。

【００３０】ディスク１のアンバランスによって生じる
アンバランス振動は、シャフト１９の振れ回りによりデ
ィスク径方向に働く。ターンテーブル２内にアンバラン
ス補正機構を内蔵すると、前述した補正体１６も回転軸
に対し遠心方向に働く。この２つの力は、ほぼ一平面内
に構成できるためシャフト１９に回転モーメントを生じ
ることなくアンバランスを補正できる。また、ターンテ
ーブル２内に設ける円環状の溝は完全に回転軸となるシ
ャフト１９に固定されており、回転軸に対する同心円加
工が容易で回転に対する円環溝の偏心を小さくすること
ができる。

【００３１】次に、挿入する補正体１６の動作について
図４を用い説明する。

【００３２】図４は、前記ターンテーブル２に設けた円
環状の溝に挿入される補正体１６の構成について示した
ものである。

【００３３】本ディスクアンバランス補正機構には、補
正体１６は少なくとも２個以上でかつ補正体１６には、
外部磁界の影響を受けないよう非磁性の真円鋼球を用い
ている。以下、この補正体１６を補正球と呼ぶ。図に示
すように例えば図中の下方向にディスクアンバランスが
ある場合、ディスクアンバランス力は遠心力方向(図中
下矢印方向)に働く、これに対し理想的な補正状態では
図に示すように各補正球１６は前記ディスクアンバラン
スと逆方向に位置する。この時のアンバランス補正力
は、各補正球に働く遠心力の前記ディスクアンバランス
方向と逆方向の分力である。複数の補正球の場合は、各
補正球の前記分力の総和となる。従って、円環状の溝に
配置された補正球が、遠心力で張り付く軌道面に接し各
補正球が隣接した状態において両端の補正球（補正体１
６ａ、ｂ）の位置が回転中心に対しディスクアンバラン
スと直角方向では、前記補正方向の成分がゼロとなる。
すなわち、複数の補正球が補正方向に配置されている場
合、両端の補正球は円環状の溝内で180度以下になるよ
う補正球の形状と数を決定する必要がある。一般的なCD
-ROM用のディスクアンバランス量を加味し最悪１gcm程
度とし、現状のスピンドルモータ用ターンテーブル２で
実現可能な溝形状(補正球軌道外径２５mm程度)で補正球
は、直径２〜３mm程度のステンレス製鋼球を８〜１５個
程度とした。この補正球による補正効果は、０．５〜
０．８gcm程度であり、１gcmのアンバランスディスクの
場合でも０．５〜０．２gcmのアンバランス荷重に相当
する振動で抑え込むことができる。補正球に比重の重い
材質や補正軌道径を大きくすることでさらに補正力を上
げることも可能である。また、アンバランス補正体に流
体を用いても同様の効果を得ることができる。

【００３４】図５は、本発明のディスクアンバランス補
正を行う装置の構造モデルを示したものであり、この図
を用いてアンバランス補正の作用について説明する。図
４で説明したように構成された補正球は、円環状の溝内
を自由に転動できる。ここで、図５で示すようにディス
ク１、スピンドルモータ、光ピックアップ１１を含むユ
ニットシャシ６系をユニットホルダー９により弾性支持
した構成とする。

【００３５】本実施例の装置では、前記支持系は４つの
防振脚８ａ、ｂ、ｃ、ｄを用いている。前記支持系の固
有振動数をωnとすると、スピンドルモータが回転を始
め回転周波数ωが前記固有振動数ωnを越える前の領域
ωn＞ωにおいて、補正体１６はディスクアンバランス
側に回転による遠心力で移動する。支持系は一次の振動
系であり、固有値を越えると位相が１８０度反転するた
め、スピンドルモータが支持系の固有振動数ωnを越え
る回転周波数ωの場合は、補正体にはディスクアンバラ
ンスの逆方向に向かう力が働く。従ってωn＜ωの領域
となるスピンドルモータの回転数の時、補正体はアンバ
ランスを補正する方向に移動する。このような原理を用
いているため、本発明におけるアンバランス補正には、
前記支持系(防振脚８)の特性として例えば、支持系の固
有振動数の設定、固有振動数を越えた周波数帯域におけ
る位相の回り方等が非常に重要となってくる。

【００３６】図６は、先に説明した防振脚による振動伝
達特性を示したものである。図３及び図４に記載の円環
溝に配置されている補正体１６は、スピンドルモータの
回転周波数ωが防振脚８による固有振動数ωn以下の領
域においてディスクアンバランスによる遠心力により図
に示すようアンバランス方向に働く。固有振動数ωnを
越えると位相が反転し１８０度回るため、前記遠心力は
アンバランスの逆方向に働き、補正球はアンバランスの
補正方向に移動する。

【００３７】支持系の固有振動数の設定について説明す
る。アンバランス補正機構の作用について説明したとお
り、支持系の固有振動数は、ディスクの回転周波数より
低く設定しなければならない。CD-ROMあるいはDVD等の
対物レンズアクチュエータは、対物レンズをディスクの
面振れあるいはディスクの偏心に追従させるため、対物
レンズには２軸方向の自由度を持たせている。具体的に
は前記各方向に自由度を有するサスペンションで支持し
ているものが一般的である。このサスペンション系の固
有振動数は、ディスク１の仕様である面振れ±５００μ
m、偏心±７０μmの回転一次成分に追従できるようアク
チュエータの直流感度を決めるため、約３０Hz程度とし
ている。このため、支持系の固有値振動数は、前記サス
ペンションの固有振動数３０Hz以上に設定する。また、
本発明の目的であるアンバランス振動が顕在化してきた
８倍速CD-ROM以上の回転数でアンバランス補正を行うた
め、８倍速の回転周波数７０Hz以下とした。

【００３８】支持系の減衰特性について説明する。防振
脚８に減衰の大きい材料を用いた場合、減衰効果により
支持系の固有振動数を回転周波数が越えた状態での位相
の回りが遅く点線で示すような特性になる。すなわち、
補正体１６はアンバランス方向に対し位相の回りきらな
い分、理想的な位置に落ち着かず、十分な補正効果が得
られない。そこで、本補正体１６を用いたアンバランス
補正では、図中の実線で示すように、従来の防振脚８よ
り減衰の小さい弾性部材で支持することが望ましい。こ
の減衰の小さな弾性部材では、回転周波数が固有振動数
を越えると減衰の大きな防振脚に比べ位相の回りが早
く、ほぼ理想的な補正位置に補正体１６が移動する。

【００３９】そこで、振動数比（回転周波数ω／支持系
の固有振動数ωn）と減衰率による振幅倍率及び位相特
性について図７を用い、本アンバランス補正に必要な防
振脚８特性についてを説明する。

【００４０】例えば、防振脚８による支持系の固有振動
数を３０Hzとし、１０倍速CD-ROM相当の毎分５５００回
転（約９０Hz）のディスク回転数を想定する。振動数比
は９０／３０＝３倍となり、位相の回りを１７０度以上
を考慮すると減衰比ζは０．２以下にしなければならな
い。減衰比ζは０．２の時の振幅倍率は２．５倍程度で
ある。従って、上記条件では、防振脚８の共振点での伝
達特性の持ち上がり量を２．５倍（８dB）以上にしなけ
ればならないことが分かる。

【００４１】図８は、具体的な防振脚８に用いる弾性部
材の材質による共振点での伝達率を示したものである。
CD-ROMあるいはDVDドライブの防振脚８に用いられてい
る弾性部材はブチル系のゴムが一般的である。これは、
先にも述べたように外部からの励振力を内部に伝えない
よう減衰率の大きな防振脚８にするためである。例え
ば、実際の装置に組み込まれているゴム硬度３０度のブ
チル系防振脚の場合は、図の実線で示すように共振点で
の振幅倍率(伝達率)は２倍程度である。この場合、図７
より減衰比ζが０．２５程度になり振動数比が３倍と想
定すると位相が１６０度弱しか回らず、本発明のアンバ
ランス補正体１６が理想的な補正状態にならない。

【００４２】これに対し、ゴム硬度２０度のシリコン系
のゴムの場合は、図中破線で示すように７倍(図８の特
性からバンド幅方により減衰率を求めるとζ＝０．０
６)程度であり、さらにゴム硬度３０度では、一点鎖線
で示すよう約２０(図８の特性からバンド幅方により減
衰率を求めるとζ＝０．０３)倍である。このようにシ
リコン系の防振脚８では、減衰比ζを０．０６から０．
０３程度にすることが容易であり、この防振脚８を用い
た場合、上記同様の条件で位相は、ほぼ１８０度回り補
正体１６は理想的な補正位置に移動する。一般的な防振
脚８形状で共振点での振幅倍率２．５倍程度に上げるこ
とはブチル系のゴムを用いると困難であり、本アンバラ
ンス補正には、シリコン系のゴムを用いた防振脚を８用
いることが望ましいことが分かる。また、シリコン系の
ゴムは温度特性も優れており、信頼性の高い光ディスク
装置を提供できる。同様の効果を得るためには、シリコ
ン系のゴムの他に減衰率の小さいフッ素系のゴムを用い
ても良い。

【００４３】図９は、一実施例である防振脚８の断面形
状を示したものである。防振脚８は、円筒状で中央にく
びれを持たせた構造である。前記防振脚のくびれ部をユ
ニットメカシャシ６で支持し、ユニットホルダー９上に
設けたボス部２９に防振脚８を上から止めネジ２２で固
定している。止めネジ２２と防振脚８の内面には隙間を
設けている。このような構造により、ユニットシャシ６
とユニットホルダー９は前記防振脚８により弾性的に支
持されている。この防振脚８材に上記シリコン系のゴム
を用いることで、本アンバランス補正動作を行うことが
できる。

【００４４】以上、説明した図１から図９の実施例によ
ると補正機構をターンテーブル２に内蔵する構造により
ドライブの改良点が少なくスピンドルモータ、防振脚の
みでアンバランス補正の対応ができる。さらに、ターン
テーブル２に溝を設けるため、溝加工は回転中心に対す
る偏心あるいは真円度が出し易い。補正体１６に非磁性
の鋼球を用いると、補正量は各補正体１６の質点系のた
め補正量が大きい、また各補正球の磁気吸着がないた
め、転動に対する信頼性が高い。減衰の小さいシリコン
系あるいはフッ素系ゴムを用いることで、支持系の固有
値設計が容易で、高周波数帯域における防振効果が大き
い。さらに、シリコン系、フッ素系のゴムは温度特性が
安定しており、経時的変化が小さいため寿命、信頼性が
向上する。等の効果があり、本発明のアンバランス補正
効果を含め、高速転送化に伴うディスクの高速回転化が
図れると共に振動低減効果により、高密度化に伴う高精
度位置決め精度の向上が図れる。

【００４５】図１０は、減衰の大きい材料を用いた防振
脚8において、共振点での振幅倍率を上げる他の実施例
の防振脚８構造を示す。弾性部材に減衰の大きい、例え
ばブチル系のゴムを用いた防振脚８で、この防振脚８内
に金属のコイルばね２３を組み入れたものである。取付
構造は、前記防振脚８と同様であり、防振脚８のくびれ
部をユニットメカシャシ６で支持し、ユニットホルダー
９上に設けたボス部２９に防振脚８を上から止めネジ２
２で固定している。この構造により、防振脚８の共振点
での振幅倍率を減衰の大きい材料を用いた防振脚８に対
し上げることができる。

【００４６】図１１も減衰の大きい材料を用いた防振脚
８において共振点での振幅倍率を上げる他の実施例の防
振脚８構造を示したものである。前記防振脚８と同様に
減衰の大きい、例えばブチル系のゴムによる防振脚８に
金属の板バネを２４取り付けた。前記防振脚８同様にく
びれ部をユニットメカシャシ６で支持し、ユニットホル
ダー９上に設けたボス部２９に金属の板バネ２４を介し
て防振脚８を上から止めネジ２２で固定している。この
構造により、防振脚８の共振点での振幅倍率をブチル単
体の防振脚に対し上げることができる。また、この構造
では、板バネ２４の形状を容易に変えることができ、共
振点での振幅倍率を自由に設計できる。

【００４７】図１２は、本発明の他の実施例であるアン
バランス補正機構をディスククランパー4内に設けたス
ピンドルモータの断面図である。ディスククランパー４
構造は、上蓋４ａと下蓋４ｂ間に吸引用鉄板１４を入れ
た状態で貼り合わせている。ターンテーブル２に取り付
けられたディスク固定用磁石２５によりディスククラン
パー４中に設けた吸引鉄板１４を磁気吸引させてターン
テーブル２にディスク１を固定している。このディスク
クランパー４において上記下蓋４ｂの外周部に円環状の
溝を設け、この溝内に補正体１６を入れている。ディス
ク１のアンバランスを補正する機構をディスク１より上
面に設けた場合、スピンドルモータシャフト１９は、ロ
ータ１８内で２個の軸受２７により支持されており、見
かけ上シャフト１９は片持ち構造で、シャフト１９の先
端に力が働くと固定点となる軸受２７部に応力が集中
し、軸受部の摩耗、寿命等の問題が生じる。また、シャ
フト１９の曲げ振動、あるいは装置の寸法制限により、
本アンバランス補正機構は、ディスク１上面より１５mm
以内に配置することにした。この構成により、シャフト
１９にかかる曲げモーメントを小さくすることができ、
軸受の信頼性を向上させることができる。本アンバラン
ス補正により高密度かつ高速回転のディスク記憶装置が
提供ができる。

【００４８】図１３は、ディスクアンバランス補正機構
をスピンドルモータのロータ１８側面に設けた他の実施
例のスピンドルモータの断面図である。補正体１６の入
る溝を設けた円環状の部材２６をロータ１８部にはめ込
んだものである。ロータ１８内部に円環状の溝を有した
部材２６と前記溝内に補正体１６を持たせた構造として
も良い。この場合、ロータ１８内にシャフト１９を支持
している軸受２７があるため、シャフト１９にかかるモ
ーメントを小さくすることができ、軸受の寿命が向上す
る。補正体に流体を用いた場合には、上下方向の寸法を
大きくとることができるため補正体の体積を増すことが
でき補正効果を大きくできる。また、図に示したいない
が、シャフト１９を軸受２７部より下方に延ばし、この
シャフト１９部に前述したアンバランス補正機構を取り
付けても良い。

【００４９】以上のように、本発明ではディスク駆動装
置側にアンバランス補正機構を設けると共に、この駆動
系を支持する支持系に防振ゴム等からなる弾性体を用い
て、駆動系の回転に伴って発生する回転振動の共振点で
の振動を利用して、アンバランス補正機構を動作させ、
読み取りや書き取りを行う、高速回転時にディスクのア
ンバランスによる振動の発生を抑制し、高精度で読み取
り書き取りを可能としたものである。

【００５０】

【発明の効果】前述のように、本発明のディスク記憶装
置は、ディスクのアンバランスを含む回転系のアンバラ
ンスを自動補正することができ、回転系から生じるアン
バランス振動を小さくすることができる。これにより、
上記アンバランス振動によるフォーカス、トラッキング
エラーを抑制することができると共に、装置の振動ある
いは騒音を小さくすることができる。また、本アンバラ
ンス補正機構を用いたディスク記憶装置は高速転送化に
伴うディスクの高速回転化に対応可能となると共に高密
度化に伴う高精度位置決め精度の向上も図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明する光ディスク(CD-RO
M)装置の外観図

【図２】本発明の一実施例を説明するCD-ROMユニットメ
カの外観図

【図３】本発明の一実施例を示しディスクアンバランス
補正機構を内蔵したスピンドルモータの断面図

【図４】ディスクアンバランス補正機構内の補正球配置
を示す図

【図５】ディスクアンバランス補正機構と支持系の関係
を示す図

【図６】支持系の変位応答と位相関係を示した図

【図７】粘性減衰系の振動に対する振動比と振幅、位相
角の関係を示す図

【図８】弾性部材の材質(ブチル系ゴム、シリコン系ゴ
ム)による伝達特性を示した図

【図９】本発明の一実施例である防振脚の断面図

【図１０】本発明の他の実施例である防振脚の断面図

【図１１】本発明の他の実施例である防振脚の断面図

【図１２】本発明の他の実施例であるディスクアンバラ
ンス補正機構を内蔵したスピンドルモータの断面図

【図１３】本発明の他の実施例であるディスクアンバラ
ンス補正機構を内蔵したスピンドルモータの断面図

【符号の説明】

１…記録媒体、２…ターンテーブル、３…ディスクトレ
ー、４…ディスククランパー、５…クランパーホルダ
ー、６…ユニットメカシャシ、７…メカベース、８、８
a,b,c,d…防振脚、９…ユニットホルダー、１０…FPC、
１１…光学ピックアップ、１２…ボトムカバー、１３…
トップカバー、１４…吸引用鉄板、１５…フロントパネ
ル、１６…補正体、１７…防塵用蓋、１８…ロータ、１
９…シャフト、２０…ステータ基板、２１…ディスクす
べり防止用ゴム、２２…止めネジ、２３…コイルばね、
２４…板ばね、２５…ディスク固定磁石、２６……補正
球軌道部材、２７…軸受、２８…ガイドレール、２９…
ボス部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田忍茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者三木久弘神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者木村国幸神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者森茂樹神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報記録面を有する円板状の記録媒体と、
前記記録媒体を回転する回転駆動機構、及び前記記録媒
体上に情報を記録あるいは再生する記録再生ヘッドとを
有するディスク記憶装置において、前記回転駆動機構は、前記記録媒体を含む回転体可動部
のアンバランスを補正するアンバランス補正機構を具備
し、前記回転駆動機構と記録再生ヘッドを保持している
保持部材を弾性部材からなる防振脚でケース又はユニッ
トホルダー上に支持する構成としたことを特徴とするデ
ィスク記憶装置。
【請求項２】前記保持部材と防振脚からなる支持系は、
固有振動数を30Hz以上でかつ70Hz以下とし、共振点での
伝達特性の持ち上がり量を8dB以上としたことを特徴と
する請求項１記載のディスク記憶装置。
【請求項３】前記保持部材の外周部の３点あるいは４点
を前記防振脚で支持し、前記防振脚を構成する前記弾性
部材にシリコン系のゴムを用いたことを特徴とする請求
項２記載のディスク記憶装置。
【請求項４】前記保持部材の外周部の３点あるいは４点
を前記防振脚で支持し、前記防振脚を構成する前記弾性
部材にフッ素系のゴムを用いたことを特徴とする請求項
２記載のディスク記憶装置。
【請求項５】前記アンバランス補正機構は、前記記録媒
体を保持するターンテーブル内に設けられた回転軸を中
心とする円環状の溝と、前記溝内に複数のアンバランス
補正体を挿入した構成であることを特徴とする請求項１
記載のディスク記憶装置。
【請求項６】前記アンバランス補正機構は、記録媒体を
固定するディスククランパー内に設けられた回転軸を中
心とする円環状の溝と、前記溝内に複数のアンバランス
補正体を挿入した構成としたことを特徴とする請求項１
記載のディスク記憶装置。
【請求項７】前記アンバランス補正機構は、回転駆動機
構の回転部となるロータ側面、あるいはロータ内部に設
けられた回転軸を中心とする円環状の溝と、前記溝内に
複数のアンバランス補正体を挿入した構成としたことを
特徴とする請求項１記載のディスク記憶装置。
【請求項８】前記アンバランス補正機構は、円環状の溝
内で、複数のアンバランス補正体が互いに隣接し合い、
かつ回転時の軌道を規制する側壁に接するよう配置され
た時、回転中心に対して両端のアンバランス補正体の中
心のなす角度が180度以下になるようアンバランス補正
体を配置したことを特徴とする請求項５又は,６又は７
記載のディスク記憶装置。
【請求項９】情報記録面を有する円板状の記録媒体と、
前記記録媒体を回転する回転駆動機構、及び前記記録媒
体上に情報を記録あるいは再生する記録再生ヘッドとを
有するディスク記憶装置において、前記回転駆動機構は、前記記録媒体を保持するターンテ
ーブル内あるいは前記記録媒体を固定するディスククラ
ンパ内に設けた溝と、前記溝内に設けた複数のアンバラ
ンス補正体からなるアンバランス補正機構を備え、前記
回転駆動機構と記録再生ヘッドを保持している保持部材
を弾性部材からなる防振脚でケース又はメカベース上に
支持する構成としたことを特徴とするディスク記憶装
置。
【請求項１０】前記アンバランス補正機構は、前記回転
駆動機構と記録再生ヘッドとを含む保持部材と防振脚か
らから構成される支持系の共振点における振動により動
作することを特徴とする請求項９記載のディスク記憶装
置。