JPH11306629A - 光ディスク装置のディスククランプ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ディスクの回転数に応じてバランサの位置
を可変させ、補正量を自動的に調整可能な光ディスク装
置のディスククランプ機構を提供する。 【解決手段】 ターンテーブル１２の磁性体１３とクラ
ンパ２０のマグネット２３の吸引力によりターンテーブ
ル１２とクランパ２０間に光ディスクＤを保持して回転
させるようにした光ディスク装置のディスククランプ機
構１０において、クランパ２０を、中央のセンター軸２
１ａの回りに円環状の空間２２を有する筐体２１と、該
センター軸２１ａに嵌合されたマグネット２３と、マグ
ネット２３に光ディスクＤの停止時及び低回転時に吸着
されると共に、該光ディスクＤの高回転時に円環状の空
間２２内を移動するバランサとしての複数の金属球２４
と、筐体２１の円環状の空間２２内の所定位置に回転中
心と同軸状に配置され、複数の金属球２４を吸着させる
バランス補正用のマグネット２５とで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、偏心或いは偏重心
のある光ディスク（以下光磁気ディスクも含む）を回転
させることにより発生する振動を低減するようにした光
ディスク装置のディスククランプ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンパクトディスク（ＣＤ）プレ
ーヤ等の光ディスク装置は、光ディスクをディスククラ
ンプ機構により保持して高速で回転させることにより再
生していた。即ち、ディスククランプ機構は、スピンド
ルモータにより回転するターンテーブルと、このターン
テーブル上の磁性体としてのセンターヨークに吸引され
るマグネット等から成るクランパとで構成されている。

【０００３】そして、このクランパのマグネットとター
ンテーブル上のセンターヨークの吸引力により、光ディ
スクがターンテーブルとクランパの間に保持されて高速
で回転されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の光ディスク装置では、センター孔の位置が中心より
ずれている偏心のある光ディスク、或いは、肉厚が左右
両端側でそれぞれ異なっている偏重心のある光ディスク
を回転させた場合に、光ディスクの偏りによるアンバラ
ンスによって振動が発生して光ディスクの再生等に悪影
響を及ぼすため、光ディスクの振動を低減するディスク
クランプ機構の開発が望まれていた。

【０００５】尚、回転体の振動を抑制する技術として、
従来から光ディスク装置の技術分野以外のものが知られ
ており、こうした回転体の振動を低減させる技術をその
まま光ディスク装置に応用しても、ＣＤやＤＶＤに代表
されるような光ディスクは線速度一定（所謂ＣＬＶ）に
よるフォーマットとなっていて、該光ディスクの回転に
おいてはデータを読み取るディスクの半径方向により回
転数が変動するため、光ディスクの偏心量や偏重心量を
予め予測することが困難なことと相俟って、光ディスク
の回転数に応じてバランス補正量を自動的に調整するこ
とは不可能であり、光ディスク装置のディスククランプ
機構に適した光ディスクの振動を抑制する防振技術の開
発が望まれていた。

【０００６】そこで、本発明は、前記した課題を解決す
べくなされたものであり、光ディスクの回転数に応じて
バランサの位置を可変させて振動を確実に抑制すること
ができ、バランス補正量を自動的に調整することができ
る光ディスク装置のディスククランプ機構を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、モー
タにより回転するターンテーブル上の磁性体とクランパ
のマグネットを吸引させ、これらターンテーブルとクラ
ンパの間に光ディスクを保持して回転自在にした光ディ
スク装置のディスククランプ機構において、前記クラン
パに、前記光ディスクの回転時に該光ディスクの偏りに
よる振動を抑制するバランサを設けたことを特徴とす
る。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１記載の光ディ
スク装置のディスククランプ機構において、前記クラン
パを、中央のセンター軸の回りに円環状の空間を有する
筐体と、この筐体のセンター軸に嵌合された円環状の前
記マグネットと、このマグネットに前記光ディスクの停
止時及び低回転時に吸着されると共に、該光ディスクの
高回転時に前記筐体の円環状の空間内を移動する前記バ
ランサとしての複数の金属球と、前記筐体の円環状の空
間内の所定位置に回転中心と同軸状に配置され、前記複
数の金属球を吸着させる少なくとも一つの円環状でバラ
ンス補正用のマグネットとで構成したことを特徴とす
る。

【０００９】請求項３の発明は、請求項２記載の光ディ
スク装置のディスククランプ機構において、前記筐体の
円環状の空間内に、前記光ディスクの回転数が所定数ま
で落ちた時に前記複数の金属球が前記センター軸に嵌合
された前記円環状のマグネットに吸着されるように戻る
循環経路を設けたことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施形態のディスククラ
ンプ機構を備えた光ディスク装置の斜視図、図２は同デ
ィスククランプ機構の一部を断面で示す側面図、図３は
同ディスククランプ機構のクランパの分解斜視図、図４
は同ディスククランプ機構のバランサと光ディスクの回
転時の関係を示す説明図である。

【００１２】図１に示すように、光ディスク装置１は、
金属製で矩形枠状のシャーシ２と、このシャーシ２の各
コーナ部内側の舌片状の突出部２ａにゴム製で防振用の
インシュレータ３等を介して取り付けられた金属製で矩
形板状のユニットシャーシ４と、このユニットシャーシ
４に一対のガイド軸５，５を介して往復スライド移動自
在に設けられた光学ピックアップ６と、上記ユニットシ
ャーシ４の一側部下面側に取り付けられたモータ７と、
上記ユニットシャーシ４に回転自在に支持されて小径歯
部８ａが上記モータ７の駆動ギヤ７ａに噛合するピニオ
ン８と、上記光学ピックアップ６に取り付けられて上記
ピニオン８の大径歯部８ｂに噛合するラック９と、上記
ユニットシャーシ４の一端側に設けられ、光ディスクＤ
を保持して回転させるディスククランプ機構１０とで構
成されている。

【００１３】図１及び図２に示すように、ディスククラ
ンプ機構１０は、スピンドルモータ（モータ）１１の回
転軸１１ａの上端に固定されて回転するターンテーブル
１２と、このターンテーブル１２上の中心に取り付けら
れ、光ディスクＤをターンテーブル１２上の中心位置に
案内する磁性体としてのセンターヨーク１３と、上記タ
ーンテーブル１２に相対向する上方の所定位置（例えば
光ディスク装置１の図示しない外筐の天井板等）に回転
自在に支持されて、該ターンテーブル１２との間に光デ
ィスクＤを保持して共に回転するクランパ２０とで構成
されている。

【００１４】センターヨーク１３は上面中央に凹状のセ
ンター穴１３ａを有した略円錐柱状に形成してあり、該
センターヨーク１３の外周の円錐面１３ｂに沿って光デ
ィスクＤのセンター孔ｄを案内して光ディスクＤをター
ンテーブル１２上の中央に載置するようになっている。
そして、このセンターヨーク１３とクランパ２０の後述
するマグネット２３との吸引力により、光ディスクＤが
ターンテーブル１２とクランパ２０との間に保持されて
共に回転するようになっている。

【００１５】図２，図３に示すように、クランパ２０
は、中央のセンター軸２１ａの回りに円環状の空間２２
を有する筐体２１と、この筐体２１のセンター軸２１ａ
に嵌合された円環状のマグネット２３と、このマグネッ
ト２３に光ディスクＤの停止時及び低回転（例えば３０
００ｒｐｍ以下）時に吸着されると共に、該光ディスク
Ｄの高回転（例えば４５００〜５０００ｒｐｍ）時に筐
体２１の円環状の空間２２内を移動するバランサとして
の複数の金属球２４と、上記筐体２１の円環状の空間２
２内の所定位置に回転中心と同軸状に配置され、複数の
金属球２４を吸着させる円環状でバランス補正用のマグ
ネット２５とで大略構成されている。

【００１６】筐体２１は、合成樹脂製の略円板状に形成
され、その下面２１ｂの中央に円柱状のセンタ軸２１ａ
を一体突出形成した上筐２１Ａと、円筒状の外壁部２１
ｄの上端面を上記上筐２１Ａの下面２１ｂの外周側に接
着剤等により固着し、底部２１ｅの中央に円筒状の内壁
部２１ｆを一体突出形成した合成樹脂製の下筐２１Ｂと
で構成されていて、これら上筐２１Ａの下面２１ｂと下
筐２１Ｂの底部２１ｅとの間に円環状の空間２２が形成
されている。

【００１７】上筐２１Ａのセンター軸２１ａの下端は下
筐２１Ｂの円筒状の内壁部２１ｆより外側に露出するよ
うに延びていて、センターヨーク１３の凹状のセンター
穴１３ａに遊嵌されるようになっている。また、上筐２
１Ａのセンター軸２１ａの下部には円環状のマグネット
２３を嵌合してあると共に、該センター軸２１ａの上部
には金属製で円環状のヨーク（磁性体）２６を嵌合して
ある。この円環状のマグネット２３の下側は下筐２１Ｂ
の円筒状の内壁部２１ｆ内に嵌合されて該内壁部２１ｆ
の内周面に垂直に一体突出形成された円環状の鍔部２１
ｇに載置されている。これにより、円環状のマグネット
２３及び円環状のヨーク２６は上筐２１Ａと下筐２１Ｂ
間にガタ付くことなく支持されて、円環状のマグネット
２３の外周面の上側と円環状のヨーク２６の外周面の全
周は円環状の空間２２内に露出するようになっている。

【００１８】さらに、上筐２１Ａの下面２１ｂ側には環
溝状の凹部２１ｃを形成してある。この環溝状の凹部２
１ｃの内周側には円環状でバランス補正用のマグネット
２５を、外周側には金属製で円環状のヨーク（磁性体）
２７を、それぞれ嵌合してある。この円環状でバランス
補正用のマグネット２５の内周側には、回転数が上がっ
た時に複数の金属球２４が外周方向に飛散し易くするた
めのテーパ状の円錐面２５ａを形成してある。

【００１９】下筐２１Ｂの底部２１ｅの上面は、円筒状
の外壁部２１ｄから内側へ行くほど低くなるテーパ状の
円錐面と中間の平坦面と円筒状の内壁部２１ｆへ行くほ
ど高くなるテーパ状の円錐面とをそれぞれ有していて、
該下筐２１Ｂの底部２１ｅの平坦面に複数本の円柱部２
８ａを介して円板環状のガイド２８を突設してある。こ
のガイド２８の外周側は外側に行くほど高くなるテーパ
状の円錐部２８ｂになっていて、光ディスクＤの高回転
時に該ガイド２８の円錐部２８ｂと下筐２１Ｂの円筒状
の外壁部２１ｄとの間の隙間Ｓより複数の金属球２４が
下筐２１Ｂの底部２１ｅ側に落下しないようになってい
る。これらガイド２８の円錐部２８ｂと下筐２１Ｂの円
筒状の外壁部２１ｄとの間から下筐２１Ｂの底部２１ｅ
側（筐体２１の円環状の空間２２内の下側）が、光ディ
スクＤの回転数が所定数（例えば３０００ｒｐｍ以下）
まで落ちた時に複数の金属球２４がセンター軸２１ａに
嵌合された円環状のマグネット２３の上側に吸着される
ように戻る循環経路２９になっている。

【００２０】複数の金属球２４は鋼球等から成り、光デ
ィスクＤの回転時に該光ディスクＤの偏心（図４に示す
ように、センター孔ｄの中心Ｙが原中心Ｘより距離ｅず
れることにより生じる偏り）や偏重心（肉厚が左右両端
側でそれぞれ異なることにより生じる偏り）等の偏りに
よる振動を抑制するボールバランサとして機能するもの
である。そして、複数の金属球２４は光ディスクＤの停
止時或いは低回転時に円環状のマグネット２３に吸着し
て筐体２１と一体に回転するが、所定の回転数（例えば
３０００ｒｐｍ以上）になると、金属球２４に作用する
遠心力により円環状のマグネット２３から離れてバラン
ス補正用のマグネット２５に吸着し、さらに回転数が上
がって光ディスクＤが高速で回転すると、図４に示すよ
うに、バランス補正用のマグネット２５から離れて筐体
２１の下筐２１Ｂの円筒状の外壁部２１ｄの内周面の片
側（図４中左側）に位置するようになっている。

【００２１】尚、図１中、符号６ａは光学ピックアップ
６の対物レンズを示す。また、ターンテーブル１２に光
ディスクＤが載置されると、スピンドルモータ１１を取
り付けたシャーシ２が上昇してターンテーブル１２とク
ランパ２０の筐体２１との間に光ディスクＤが保持され
るようになっている。さらに、筐体２１の下筐２１Ｂの
円筒状の内壁部２１ｆの下側には、センターヨーク１３
の円錐面１３ｂに当接する円錐面２１ｈを形成してあ
る。

【００２２】以上実施形態の光ディスク装置１のディス
ククランプ機構１０によれば、クランパ２０の円環状の
マグネット２３とターンテーブル１２上のセンターヨー
ク１３の吸引力により光ディスクＤがクランパ２０とタ
ーンテーブル１２との間に保持される。この時、図２に
示すように、複数の金属球２４は円環状のマグネット２
３に吸着し、所定の回転数になるまでクランパ２０と一
体になって回転する。

【００２３】そして、光ディスクＤが所定の回転数にな
ると、複数の金属球２４は該金属球２４に作用する遠心
力がマグネット２３の吸着力に打ち勝ってマグネット２
３から離れて筐体２１の円環状の空間２２内の外周方向
にガイド２８の上面に沿って移動する。この時、複数の
金属球２４は筐体２１の上筐２１Ａのバランス補正用の
マグネット２５に吸着するが、該バランス補正用のマグ
ネット２５の円錐面２５ａに沿って周方向に回転する。
これにより、複数の金属球２４はバランス補正用のマグ
ネット２５の所定の片側の位置でバランスを取るように
作用する。光ディスクＤの回転数がさらに上がって高速
回転すると、図４に示すように、複数の金属球２４はバ
ランス補正用のマグネット２５から離れて筐体２１の下
筐２１Ｂの円筒状の外壁部２１ｄの内周面の片側（図４
中左側）の位置に移動してバランスを取るように作用す
る。

【００２４】この状態で、スピンドルモータ１１の回転
を下げると、複数の金属球２４はガイド２８の円錐部２
８ｂと下筐２１Ｂの円筒状の外壁部２１ｄとの間の隙間
Ｓより循環経路２９へと落下する。この際、複数の金属
球２４はガイド２８の円錐部２８ｂにより筐体２１の上
筐２１Ａのバランス補正用のマグネット２５に吸着され
ることなく、上記隙間Ｓから筐体２１の上筐２１Ａの円
錐面状の底部２１ｅに沿って転がり落ち、マグネット２
３の吸着力により円筒状の内壁部２１ｆを上昇して、初
期位置へと復帰する。

【００２５】このように、ディスククランプ機構１０で
は、クランパ２０の所定の回転数と高速での回転数の２
段階の回転数において、複数の金属球２４がバランス補
正用のマグネット２５と筐体２１の下筐２１Ｂの円筒状
の外壁部２１ｄの内周面の位置に移動してそれぞれ止ま
るので、２段階でのバランス調整が可能となり、光ディ
スクＤの回転時に該光ディスクＤの偏りによるアンバラ
ンスによって発生する振動を確実に低減することができ
る。また、光ディスクＤの回転数が所定数まで落ちた時
には、複数の金属球２４をバランス補正用のマグネット
２５の吸着力の影響を受けることなくセンター軸２１ａ
側の円環状のマグネット２３に吸着させて初期の位置に
復帰させることができる。

【００２６】尚、前記実施形態によれば、複数の金属球
が２段階の回転数に応じてバランサとしての効果を発揮
できるように筐体の上筐にバランス補正用のマグネット
を一箇所設けたが、バランス補正用のマグネットを複数
箇所設けることにより２段階以上の回転数に応じてバラ
ンサとして作用させるようにしてもよい。さらに、複数
の金属球を初期位置に吸着させるマグネットを円環状に
形成したが、円柱中実状に形成して複数の金属球の初期
位置への吸着力を強くしたりして、該吸着力を可変させ
てもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、光ディスクの回転時に該光ディスクの偏りによ
る振動を抑制するバランサをクランパに設けたので、光
ディスクの回転時の振動を確実に低減することができ
る。

【００２８】請求項２の発明によれば、バランサとして
の複数の金属球が移動する筐体の円環状の空間内に少な
くとも一つの円環状でバランス補正用のマグネットを設
けたので、光ディスクの回転数に応じて筐体内の複数の
金属球の位置を可変させてバランス補正量を自動的に調
整することができる。

【００２９】請求項３の発明によれば、筐体の円環状の
空間内に複数の金属球が戻る循環経路を設けたので、光
ディスクの回転数が所定数まで落ちた時に複数の金属球
をバランス補正用のマグネットの影響を受けることなく
センター軸側の円環状のマグネットに吸着させて確実に
戻すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のディスククランプ機構を
備えた光ディスク装置の斜視図である。

【図２】上記ディスククランプ機構の一部を断面で示す
側面図である。

【図３】上記ディスククランプ機構のクランパの分解斜
視図である。

【図４】上記ディスククランプ機構のバランサと光ディ
スクの回転時の関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク装置 １０ ディスククランプ機構 １１ スピンドルモータ（モータ） １２ ターンテーブル １３ センターヨーク（磁性体） ２０ クランパ ２１ 筐体 ２１ａ センター軸 ２２ 円環状の空間 ２３ マグネット ２４ 複数の金属球（バランサ） ２５ バランス補正用のマグネット ２９ 循環経路 Ｄ 光ディスク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータにより回転するターンテーブル上
   の磁性体とクランパのマグネットを吸引させ、これらタ
   ーンテーブルとクランパの間に光ディスクを保持して回
   転自在にした光ディスク装置のディスククランプ機構に
   おいて、前記クランパに、前記光ディスクの回転時に該
   光ディスクの偏りによる振動を抑制するバランサを設け
   たことを特徴とする光ディスク装置のディスククランプ
   機構。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ディスク装置のディス
   ククランプ機構において、 前記クランパを、中央のセンタ−軸の回りに円環状の空
   間を有する筐体と、この筐体のセンター軸に嵌合された
   円環状の前記マグネットと、このマグネットに前記光デ
   ィスクの停止時及び低回転時に吸着されると共に、該光
   ディスクの高回転時に前記筐体の円環状の空間内を移動
   する前記バランサとしての複数の金属球と、前記筐体の
   円環状の空間内の所定位置に回転中心と同軸状に配置さ
   れ、前記複数の金属球を吸着させる少なくとも一つの円
   環状でバランス補正用のマグネットとで構成したことを
   特徴とする光ディスク装置のディスククランプ機構。
3. 【請求項３】 請求項２記載の光ディスク装置のディス
   ククランプ機構において、 前記筐体の円環状の空間内に、前記光ディスクの回転数
   が所定数まで落ちた時に前記複数の金属球が前記センタ
   ー軸に嵌合された前記円環状のマグネットに吸着される
   ように戻る循環経路を設けたことを特徴とする光ディス
   ク装置のディスククランプ機構。