JPH11288552A - ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクの重量バランスのずれによるアンバ
ランスに起因する振動がディスク装置自体の書き込み及
び読み出し性能に悪影響を与えると共に自装置周辺の装
置にまでも悪影響を与えてきている。 【解決手段】 ピックアップ移動手段を設けた基体１５
と、この基体１５に設けたターンテーブル２と、回転体
へのアンバランス補正機能を有し、前記ターンテーブル
２上に載置したディスク３を固定すると共にディスク３
と一体的に回転するディスククランプ５と、一端が回転
駆動手段２６，２８，２９等に連結され、他端が枢支部
２７に連結されたドライブ本体１７と、前記ドライブ本
体１７と前記基体１５間に設けられた振動吸収手段１６
ａ〜１６ｄと、前記基体１５と前記ドライブ本体１７間
に設けられ、前記ドライブ本体１７の一部３７と協働し
て前記基体１５の振動を抑止する抑止手段２５，２５と
よりなるディスク装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａ
ｃｔ Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓ
ａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等のディスクに対して情報を記
録或いは再生するディスク装置に係り、特にアンバラン
ス補正機能を有するディスククランプ及び装置全体の振
動を減少させるための機構を具備したディスク装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一般に回転体のアンバランス
自動補正装置として、液体やボールを用いて補正するオ
ートバランサーが多数知られている。しかし、液体やボ
ールを用いたオートバランサーは、そのオートバランサ
ーが組み込まれた装置の設置方向が制限されたり、回転
体が高速回転数に達する途中の低速回転数の時に、逆に
アンバランス量が増加するという問題が発生している。
これらの問題を解決するために、複雑な構造体を設けた
高価なオートバランサーが用いられていた。これらのオ
ートバランサーの一例が、実開昭６２−１５８１７２号
公報、特開平２−１１９６９４号公報、特開平２−２７
９１９８号公報等に開示されている。

【０００３】また、回転体として情報を記録するための
ディスクを回転させるディスク装置があるが、このよう
なディスク装置に対しては、情報の高密度化、即ち高容
量化と共に、情報の高速書き込み及び高速読み出しの要
求がますます高まってきている。そして、高速化の１つ
の手段として、ディスクを高速に回転させる方法が採用
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ディスクを
低速回転する場合には、それ程問題は生じないが、ディ
スクの重量バランスが僅かでもずれてアンバランスにな
っていると、このようなディスクを高速回転させるとア
ンバランスに起因する問題が顕在化してきた。例えばこ
のようなアンバランスなディスクを高速に回転させると
振動が発生し、この振動が、ディスク装置自体の書き込
み及び読み出し性能に悪影響を与えるだけでなく、自装
置周辺の装置にまでも悪影響を与えるという問題が発生
している。

【０００５】そこで、上記した悪影響を防止するため
に、例えば、回転軸にコイルばねによりバランサを取付
け、この取付けられたバランサが回転軸と共に回転する
構成のものがある。ここで、アンバランスが発生する
と、バランサは遠心力により偏心負荷とは逆の方向に移
動し、コイルばねの復元力と釣り合った状態でバランス
の補正を行う。

【０００６】しかしながら、このバランサ機構では、回
転体の回転速度が変動した場合や起動時などにバランサ
自体の慣性力により、これの回転軸に対して追従できな
いことがある。更に、回転数が変動した後、一定になっ
たとしてもバランサはその慣性力により回転軸に対して
回転方向の変動を起こす恐れがある。特に、ディスク装
置でＣＬＶ（線速度一定）制御の場合には、ピックアッ
プがディスクの内周に位置する時と外周に位置する時と
では回転数が異なるように制御されるので、回転数の変
動が頻繁に発生する。この時、バランサがモータの回転
数の変動に追従できない場合、このバランサが回転方向
に変動を起こす場合があり、このため、このバランサ機
構をそのままディスク装置に採用することは出来ない。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に
解決すべく案出されたものであり、その目的とするとこ
ろは、振動の発生を効果的に抑制することのできるバラ
ンサ機能付きのディスククランプ及び装置全体の振動を
減少させるための機構を具備したディスク装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決し、上記目的を達成するためになされたものであり、
第１の発明は、ピックアップ移動手段を設けた基体と、
この基体上に設けたターンテーブルと、回転体へのアン
バランス補正機能を有し、前記ターンテーブル上に載置
したディスクを固定すると共にディスクと一体的に回転
するディスククランプと、一端が回転駆動手段に連結さ
れ、他端が枢支部に連結されたドライブ本体と、前記ド
ライブ本体と前記基体間に設けられた振動吸収手段と、
前記基体と前記ドライブ本体間に設けられ、前記基体の
振動を抑止する抑止手段とよりなるディスク装置を、ま
た、第２の発明は、ピックアップ移動手段を設けた基体
と、この基体上に設けたターンテーブルと、回転体への
アンバランス補正機能を有し、前記ターンテーブル上に
載置したディスクを固定すると共にディスクと一体的に
回転するディスククランプと、一端が回転駆動手段に連
結され、他端が枢支部に連結されたドライブ本体と、前
記ドライブ本体と前記基体間に設けられた振動吸収手段
と、前記基体と前記ドライブ本体間に設けられ、前記ド
ライブ本体の一部と協働して前記基体の振動を抑止する
抑止手段とよりなるディスク装置をそれぞれ提供するも
のである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的実施例を図
面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施例を
示す斜視図、図２は、インシュレータの断面図、図３
は、ディスククランプの上面図、図４は、バランサ機能
付きのディスククランプの断面図、図５は、本発明の要
部をなす基体，ドライブ本体，振動吸収手段，抑止手段
の配置関係を示す一実施例の斜視図、図６は、図５の他
の実施例の斜視図、図７は、溝カムの説明図である。

【０００９】まず、図１の全体構成につき、説明する。
図１において、１は、例えば光ディスク駆動機構であ
る。ターンテーブル２に載置されたディスク３は、ター
ンテーブル２と同軸に設けられたスピンドルモータ４に
より所定の方向に回転する。ディスク３は、後記詳述す
るバランサ機能付きのクランパ５によりターンテーブル
２に固定されている。光学式ピックアップベース６上に
設けられた２軸アクチュエータ７により保持されている
対物レンズ８は、ディスク３の半径方向つまりトラッキ
ング方向（図１に示すＡ方向）、ディスク３の記録面に
垂直な方向つまりフォーカス方向（図１に示すＢ方向）
に規定の量だけ移動が可能となっており、この２軸アク
チュエータ７により光学系のトラッキングおよびフォー
カシングの調整を行う。

【００１０】また、光学式ピックアップベース６は、そ
の両側をガイドシャフト９，１０により支持されてい
る。ガイドシャフト９，１０は互いに平行であり、ディ
スク３の記録面に平行に設置されている。光学式ピック
アップベース６は、ガイドシャフト９，１０にならって
移送手段１１により図１中Ａ方向に移動することができ
る。移送手段１１は、フィードモータ１２、ギアトレイ
ン１３、ラック１４から構成されている。

【００１１】以上説明してきた機構部は，基体であるベ
ース１５上に構成されており、ベース１５はその４箇所
が弾性を有するインシュレータ１６ａ、１６ｂ、１６
ｃ，１６ｄによりドライブ本体１７と接続されている。
インシュレータ１６は本実施例では４箇所であるが、そ
れ以上の個数でもよい。また、通常はインシュレータ１
６の形状は図２（Ａ）に示すように、外側に溝を有する
中空の略筒状であり、外側の溝にベース１５をはめ込
み、一方中空部分にネジ１８を貫通させ、ドライブ本体
に固定する。つまりベース１５上に設けられたターンテ
ーブル等のディスク駆動装置とドライブ本体１７はイン
シュレータ１６ａ〜１６ｄを介して弾性をもった状態で
固定されている。

【００１２】次に、上記光ディスク駆動装置に偏重心を
有するディスク３がセットされた状態を説明する。偏重
心を有するディスク３がターンテーブル２に載置され回
転すると、その偏重心量により光ディスク駆動装置１は
振動する。この振動は光学式ピックアップベース６に伝
わり、さらに２軸アクチュエータ７を介して対物レンズ
８に伝わる。ここで、光学系のトラッキング、フォーカ
シング調整を行おうとすると、対物レンズ８が外部から
振動を与えられているので、その制御に悪影響が及び、
トラッキング、フォーカシング調整が困難となる。この
ため、ディスク３上に記録されている情報を正しく読み
出すことやディスク３上に情報を記録することができな
くなる。したがって、たとえ偏重心のあるディスク３が
載置されたとしても、その振動を光学式ピックアップベ
ース６や対物レンズ８に伝播し難くなるような構造であ
ることが好ましい。

【００１３】近年のＣＤ―ＲＯＭドライブではディスク
の回転数を高くしてデータの転送速度を上げる手法が一
般的に採用されている。そしてインシュレータの柔らか
さを調整してディスク駆動装置にわずかに自由度を与
え、振動を遮断する工夫がなされている。図１に示した
ドライブ本体１７において、ターンテーブル２の両側の
インシュレータのうち、一方のインシュレータ１６ａ、
１６ｂは他方のインシュレータ１６ｃ、１６ｄに比較し
て硬度が低く、柔らかいゴムでできている。また、図２
（Ｂ）に示すように、一方のインシュレータ１６a 、１
６ｂはネジを介さず前記した如くベース１５上に設けら
れたターンテーブル等の光ディスク駆動装置とドライブ
本体１７とを接続している。一方、他方のインシュレー
タ１６ｃ、１６ｄは中空孔にネジ１８を挿入し、前記し
た光ディスク駆動装置とドライブ本体１７とをネジ１８
にて接続している。なお、光ディスク駆動装置とドライ
ブ本体１７の接続に関しては本発明の実施例に限定され
るものではなく、一方のインシュレータ１６a 、１６ｂ
が他方のインシュレータ１６ｃ、１６ｄに対して適度に
柔らかくなっていればその目標は達成されるものであ
る。

【００１４】次に，バランサ１９について図３，図４を
参照して説明する。例えば、磁性材料よりなるリング状
のバランサ１９は、クランパ５内に構成されていて、こ
れはスプリング２０により放射状に６本、センターシャ
フト２１と例えば等間隔で接続されている。また、バラ
ンサ１９はその一部が磁石２２で構成されている。さら
に、このバランサ１９の磁石部２２に対向する位置にバ
ランサ１９の磁石２２と同極の磁石２３が設けられてい
る。なお、図３では内部のバランサ３が見えるような構
成としているが、実際にはバランサ１９は密閉されたク
ランパ５内に構成されている。

【００１５】ここで、バランサの作用について説明す
る。偏重心ディスク３が回転を開始すると、光ディスク
駆動装置１が振動しようとする。しかしながら、上記し
た如く一方のインシュレータ１６ａ、１６ｂの方が、他
方のインシュレータ１６ｃ、１６ｄよりも硬度が低く柔
らかいゴムで出来ているので光ディス駆動装置１は一方
のインシュレータ１６ａ、１６ｂ側が他方のインシュレ
ータ１６ｃ、１６ｄ側を中心として図１中矢印Ｄ方向に
動こうとする。ディスク３の回転数が危険速度に達する
まではバランサ１９は、偏重心ディスク３と同位相で回
転しようとする。このため、この回転数範囲ではバラン
サ１９はむしろ振動を助長する。しかし、バランサ１９
は対向する位置に設けられた磁石２３の斥力により移動
が妨げられ、振動が助長されることがない。また、バラ
ンスの取れたディスクがかけられた場合にはバランサ１
９の磁石２２とこの磁石２２に対向する位置に取付けら
れた磁石２３の斥力が釣り合っているために振動を起こ
すことがない。

【００１６】次に、回転数が危険速度を超えると、バラ
ンサ１９は偏重心ディスク３の偏重心位置とは反対側に
移動しようとする。つまり、振動を抑制する方向にバラ
ンサ１９が移動する。これは、光ディスク装置１が弾性
的に取付けられているために図１中Ｃ方向に移動する
が、バランサ１９は自身の慣性によりＣ方向と反対方向
に移動する。また、この時の回転数により決まる遠心力
が前述の磁石の斥力よりも勝るために、バランサ１９は
偏重心ディスク３の偏重心位置とは反対側に移動するこ
とができる。

【００１７】この実施例の状態でバランスが極端に崩れ
たディスク３がターンテーブル２に載置された状態を考
察する。この場合、光ディスク駆動装置１はわずかであ
るが自由度が与えられているために前述のように光ディ
スク装置１は図１中Ｃ方向に動こうとする。ディスク３
に偏重心がある場合にはバランサ１９はディスク３の偏
重心位置とは反対側に移動することができる。しかし、
ディスク３に極端な偏重心があるときは、バランサ１９
が振動をキャンセルしきれない。この場合は、むしろベ
ース１５を固定してしまって、装置全体の剛性を高めて
しまった方が好ましい。

【００１８】そこで、本発明は、下記のような対策を講
じる。図５は、この対策を説明するものである。ベース
１５の下方でドライブ本体１７上に、圧電素子２５，２
５が通常はベース１５とは微小な間隔を保つように取付
けられている。そして圧電素子２５，２５は図示しない
圧電素子駆動回路により駆動されるようになっている。
また、ベース１５の上方に微小な間隔を保つよう、ドラ
イブ本体１７から起立した係止部材３８が複数個設けら
れている。

【００１９】ここで、バランスが極端に崩れたディスク
３がターンテーブル２に載置され、バランサ１９、ベー
ス１５の振動によりフォーカス調整、またはトラッキン
グ調整が不可能な場合は、それぞれのリトライを行わせ
るため、図示しない回路によりリトライが行なわれる。
しかしながら、フォーカス調整、トラッキング調整の制
御が行えない程度に振動が大きい場合、最悪の場合は光
ディスク装置１が暴走してしまう恐れがある。そこで、
何回かリトライしてもフォーカス調整あるいはトラッキ
ング調整が成功しない場合には、ベース１５を固定する
ために図示しない圧電素子駆動回路に圧電素子２５、２
５を駆動することを促す信号を送信する。図示しない圧
電素子駆動回路から信号を受信した圧電素子２５、２５
は、ベース１５の自由度を奪うべく、ベース１５を下方
から上方へ微小量押し上げる。そしてベース１５は係止
部材３８と圧電素子２５、２５に挟持されて固定され
る。

【００２０】これにより光ディスク装置１において、自
由度を持つ部品がなくなり、光ディスク装置１の振動は
大幅に低減されることになる。なお、図５においては、
圧電素子を下側から押し当てるように配置したが、これ
に限るものではなく、上下両側から圧電素子で挟み込む
ようにして固定してもよいし、上から下に向けて押し付
けるような配置にしても同様の効果が得られる。さらに
図６に示すように係止部材３９をドライブ本体１７から
起立させず、図示しない他の筐体と固定されている構造
とすれば係止部材３９自身の剛性が容易に向上できるた
めにより強固な構造とすることができる。

【００２１】なお、係止部材３８、３９はディスクと接
触しない高さに設けられ、かつベース１５が図１に示し
たＣ方向に微小移動してもベース１５と係止部材３８、
３９は接触しない構造となっていること勿論である。ま
た、他方のインシュレータ１６ｃ、１６ｄはネジ１８に
より固定されてはいるが、このインシュレータ１６ｃ、
１６ｄのみの変形分だけベース１５を上方に移動させて
固定すればよい。

【００２２】次に、図１を用いて他の方法によりバラン
スの極端に崩れたディスクがターンテーブル２に載置さ
れたときの振動防止の実施例を説明する。図示しないト
レイに載置されたディスク３は、トレイごと、ローディ
ングモータ２６の作用により光ディスク装置１内に引き
込まれる。さらに、引き込まれたディスク３に対し、光
ディスク駆動装置１がローディングモータ２６の作用に
より相対的に引き上げられる。ここで光ディスク駆動装
置１が引き上げられるしくみについて説明する。

【００２３】ローディングモータ２６は既に述べたよう
に、図示しないトレイを開け閉めするための動力源とな
っている。また、このローディングモータ２６は光ディ
スク駆動装置１をヒンジ２７を支点にして図中Ｄ方向に
動かすことができる。具体的には、ローディングモータ
２６に接続されたギアトレイン２８と噛み合うラック部
材２９と一体になっている溝カム３０にならって光ディ
スク駆動装置１の先端に取付けられている図示しないピ
ンが上下するために光ディスク駆動装置１はヒンジ２７
を支点にしてＤ方向に動くことができる。

【００２４】なお、図１では省略しているがラック部材
２９と一体の溝カム３０は安定して移動できるよう、図
示しないガイドレールによってガイドされている。ま
た、ギアトレイン２８の一部のギア３５に切欠き部３６
があるが、これは光ディスク駆動装置１をＤ方向に移動
している間、つまりラック部材２９を移動させていると
きにはトレイ（図示せず）を動かしてはならないので、
このトレイを駆動する図示しないギアと噛み合うことが
ないように設けられているものである。逆に、トレイを
駆動するときには光ディスク装置１を動かしてはならな
いので、トレイ駆動時には切欠き部３６はラックを駆動
するギア方向に向いていることになる。

【００２５】ここで、溝カム３０の構造について図７を
用いて説明する。溝カム３０は主として連続している３
種類の溝からなる。すなわち、光ディスク駆動装置１を
Ｄ方向に回動させるためのカム溝３１、光ディスク駆動
装置１の回動動作が終了した状態を保持するためのカム
溝３２、さらに光ディスク駆動装置１の回動動作終了の
状態を保持する位置からさらにＤ方向に光ディスク駆動
装置１を回動させるためのカム溝３３である。なお、カ
ム溝３１のカム溝３２とは反対側のとなりにも溝３４が
あるが、この溝は万が一ローディングモータ２６が必要
以上の角度で回転しても光ディスク駆動装置１の姿勢が
変動しないように設けられたものである。

【００２６】次に、各図特に図１を参照してバランスの
取れたディスク３の回転動作について説明する。バラン
スの取れたディスク３が回転を開始すると、光ディスク
駆動装置１は自由度が与えられているために振動をはじ
める。振動が大きく、フォーカス調整、トラッキング調
整をかけることができないと判断した場合には、さらに
ローディングモータ２６を回転させ、わずかに光ディス
ク駆動装置１をＤ方向に移動させる。ここで、光ディス
ク駆動装置１の先端に取付けられている図示しないピン
がカム溝３３内を摺動し、光ディスク駆動装置１をさら
にＤ方向に回動させる。

【００２７】このとき、図１に示すように、ラック２９
と一体になった係止部材３７がベース１５と接触する。
このため、実質的に光ディスク駆動装置１は自由度が奪
われ、ベース１５の振動が緩和される。なお、ラック部
材２９や係止部材３７は振動を抑制し得る程度の強度が
あり、特にラック部材２９は移動が可能でありかつ、振
動に対して抵抗があるような構造になっていることは勿
論である。また、係止部材３７はトレイに干渉しない位
置に配置されている。また、図示しないが、固定を完了
した後は、ローディングモータ２６に取付けられたエン
コーダ（図示せず）などを用いてそれを感知し、ローデ
ィングモータ２６の回転を停止させる。なお、上記した
実施例は光ディスクドライブを水平に置いた場合を想定
して説明してきたがこれに限るものではなく、いかなる
姿勢にあっても十分な効果を発揮するものである。

【００２８】

【発明の効果】本発明のディスク装置によれば、装置に
アンバランスが極端に大きいディスクがかけられた場合
であっても、ディスククランプと基体の振動を抑止する
抑止手段によって、効果的に振動が抑止され、従って、
安定したディスクの記録再生が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す斜視図である。

【図２】インシュレータの断面図である。

【図３】ディスククランプの上面図である。

【図４】バランサ機能付きのディスククランプの断面図
である。

【図５】本発明の要部をなす基体，ドライブ本体，振動
吸収手段，抑止手段の配置関係を示す一実施例の斜視図
である。

【図６】図５の他の実施例の斜視図である。

【図７】溝カムの説明図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク駆動機構 ２ ターンテーブル ３ ディスク ４ スピンドルモータ ５ クランパ ６ 光学式ピックアップベース ８ 対物レンズ １１ 移送手段 １５ ベース １６ａ〜１６ｄ インシュレータ １７ ドライブ本体 ２２，２３，２４ 磁石 ２５ 圧電素子 ２６ ローディングモータ ２７ ヒンジ ２９ ラック部材 ３０ 溝カム ３７，３８，３９ 係止部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピックアップ移動手段を設けた基体と、
   この基体上に設けたターンテーブルと、回転体へのアン
   バランス補正機能を有し、前記ターンテーブル上に載置
   したディスクを固定すると共にディスクと一体的に回転
   するディスククランプと、一端が回転駆動手段に連結さ
   れ、他端が枢支部に連結されたドライブ本体と、前記ド
   ライブ本体と前記基体間に設けられた振動吸収手段と、
   前記基体と前記ドライブ本体間に設けられ、前記基体の
   振動を抑止する抑止手段とよりなるディスク装置。
2. 【請求項２】 ピックアップ移動手段を設けた基体と、
   この基体上に設けたターンテーブルと、回転体へのアン
   バランス補正機能を有し、前記ターンテーブル上に載置
   したディスクを固定すると共にディスクと一体的に回転
   するディスククランプと、一端が回転駆動手段に連結さ
   れ、他端が枢支部に連結されたドライブ本体と、前記ド
   ライブ本体と前記基体間に設けられた振動吸収手段と、
   前記基体と前記ドライブ本体間に設けられ、前記ドライ
   ブ本体の一部と協働して前記基体の振動を抑止する抑止
   手段とよりなるディスク装置。