JPWO2005038790A1 - 光ディスク修復装置 - Google Patents

Abstract

光ディスク修復装置における押し付け圧力を略均等にするために、ターンテーブル４１及び／又はシート４５の表面に傾斜又は階段状の変化又は湾曲の少なくともいづれか一つを設ける。また、装置の簡素化・小型化を達成するとともに、複数の研磨体を使用する場合、修復工程の段階に応じた適切な研磨体のみを光ディスクに押し付けて研磨を行うことを可能とするため、複数の研磨体を保持する第１研磨体保持部と、該研磨体の一を回転自在に保持する第２研磨体保持部と、被研磨体と該第２研磨体保持部に保持された研磨体とを互いに押し付ける又は離間させる押圧／離間手段と、上記第２研磨体保持部を回転駆動する駆動部を設ける。

Description

本発明は、ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクに記録された情報の読み出し面を研削・研磨するための装置に関する。

近年、多くの形式の光ディスクが流通しているが、そのような光ディスクの一例を第１図に示す。第１図の光ディスク１０は、読み出し光の波長に対して透明な樹脂製であり、その標準的な直径は１２０ｍｍ、厚さは１．２ｍｍである。光ディスク１０においては、情報を読み出すための透明な面（読み出し面）とは反対側の面に（ＣＤの場合）、或いは読み出し面から約０．６ｍｍ下の層に（ＤＶＤの場合）、それぞれ情報が記録される。
こうして記録された情報は、読み出し面から情報層にレーザー光を照射し、その情報層からの反射光を検出することで読み出すことができる。このため、読み出し面に傷が付くと、傷により読み出し光が散乱或いは遮断されるため、情報を正確に読み出すことができない。
しかし、たとえ読み出し面に傷が付いたとしても、情報は読み出し面自体には記録されていないため、情報そのものは傷付いていない。そこで、光ディスク１０を修復して情報を再度読み出すことができるように、読み出し面を研磨して傷を除去することが従来より行われている。
読み出し面の研磨に際しては、情報の平面上の記録領域が光ディスク１０の中心から約２２〜５８ｍｍの領域であることから、読み出し面の特にこの領域（第１図（Ａ）の斜線部分１０Ａ。以下、この斜線部分１０Ａを研磨領域と呼ぶ）を均一且つ平滑に研磨する必要がある。
ここで、従来の光ディスク修復装置の一例を第２図に示す。第２図は、従来の光ディスク修復装置の概略構成を示す側面図である。
第２図の光ディスク修復装置は、光ディスク１０を回転させるためのディスク回転制御機構と、研磨体の保持及び回転を行うための研磨体回転機構とを備える。
ディスク回転制御機構は、軸２１を回転軸とする光ディスク１０を載置するためのターンテーブル２２と、軸２１を回転自在に支持する軸受け２３と、ターンテーブル２２の回転を規制するための回転制御機構２８とを備える。
ディスク回転制御機構の上方に設けられた研磨体回転機構は、着脱手段２４を介して研磨体２５を保持するための研磨体ホルダ２６と、研磨体２５を回転駆動するためのモータ２７と、研磨体２５を研磨に必要な所定の圧力で光ディスク１０に押し付けるための押圧機構（図示しない）とを備える。
上記構成を有する従来の光ディスク修復装置では、光ディスク１０が軸２１を回転軸として一方に回転し、研磨体２５が光ディスク１０に押し付けられた状態でこれと同一又は反対の方向に回転する。その際、両者１０／２５の間に研磨に適した所定の回転速度差又は回転速度比が生じるように、回転制御機構２８は光ディスク１０の回転を規制する。こうして光ディスク１０と研磨体２５との間で摩擦が生じ、その結果、光ディスク１０の表面（読み出し面）が研磨体２５により研磨される。
このような光ディスク修復装置においては、研磨領域１０Ａを研磨するために、研磨体２５の中心が光ディスク１０の外周近傍（本装置では外周内側。外周外側でもよい）に配される。従って、上記押圧機構による研磨体２５の押し付けも又、光ディスク１０の外周近傍を中心に行われる。
しかし、このような押し付け、即ち加圧の中心が光ディスク１０の外周近傍にあると、ターンテーブル２２や研磨体ホルダ２６の中心は剛性が高いが周囲にゆくにつれ剛性が低下するため、或いは又、ディスク回転制御機構や研磨体回転機構自体に多少のガタがあるため、研磨領域１０Ａ内での押し付け圧力に差が生じる。つまり、光ディスク１０の外周近傍には高い圧力がかかり、反対に、その内周近傍には殆ど圧力がかからないという事態に至る。この場合、高い圧力がかかった部分では過度に研磨されるが、殆ど圧力がかからない部分では不十分な研磨しか行われない。
そこで、研磨領域１０Ａ内での押し付け圧力を略均等にするために、第３図に示す装置が既に提案されている。第３図の光ディスク修復装置では、研磨体回転機構３１及び／又はディスク回転制御機構３２を所定の角度だけ内側（つまり、本装置の中心の方向）に傾けることにより、光ディスク１０の外周近傍／内周近傍にかかる押し付け圧力の低下／上昇が図られている。
しかし、このように研磨体回転機構３１及び／又はディスク回転制御機構３２を傾ける構成とした場合、これら機構３１／３２を傾けるための機構が必要であると共に、傾斜角が所定の角度となるように調整するための調整機構も必要となる。従って、装置が複雑化し、延いては大型化するため、コストも上がる。
以上説明した第２図及び第３図の光ディスク修復装置では、１個の研磨体を使用して研磨が行われる。これに対し、特に深い傷を効率良く除去するという観点から、目の粗さや柔らかさの異なる複数の研磨体を使い分けることも既に行われている。その一つとして、サンドペーパー状の研磨体を使用して粗研磨を行った後、研磨液（コンパウンド）と布又はスポンジ製の研磨体（バフ）を併用して研磨を行う鏡面研磨技術を挙げることができる。
ここで、従来より用いられている複数の研磨体を使用する光ディスク修復装置の一例を第７図に示す。第７図は、従来の光ディスク修復装置の平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）である。
第７図の光ディスク修復装置は、大別して、光ディスク１０を回転させるためのディスク回転制御機構７０と、研磨体の保持及び回転を行うための研磨体回転機構７１とから成る。
ディスク回転制御機構７０は、軸７０１を回転軸とするターンテーブル７０２と、軸７０１を回転自在に支持する軸受け７０３と、回転制御機構７０４とを備える。
ディスク回転制御機構７０の上方に設けられた研磨体回転機構７１は、複数（本装置では４個）の研磨体７１１を保持するためのタレット７１２と、タレット７１２を回転させるためのタレット駆動部（図示しない）と、研磨体７１１を回転駆動するためのモータ７１３とを備える。タレット７１２においては、研磨体７１１は軸受け（図示しない）により回転自在に支持された軸７１４に固定されている。軸７１４にはモータ７１３と連結された駆動側ギア７１５と噛み合う受動側ギア７１６が設けられていて、これらギア７１５／７１６を介してモータ７１３の回転駆動力が研磨体７１１の軸７１４に伝えられる。
研磨体回転機構７１及び／又はディスク回転制御機構７０には、研磨体７１１及び／又は光ディスク１０を上下動させて、研磨体７１１と光ディスク１０とを互いに押し付ける或いは互いから離間させるための昇降駆動部（図示しない）が設けられている。
次に、上記構成を有する従来の光ディスク修復装置の動作を説明する。
まず作業者が、ターンテーブル７０２の上面に光ディスク１０を載置する。この時、載置された光ディスク１０と研磨体７１１とは互いから離間した状態にある。
光ディスク１０を載置すると、受動側ギア７１６の一つと駆動側ギア７１５とが噛み合うように、タレット駆動部がタレット７１２を回転させる。４個設けられた受動側ギア７１６のうち、いずれの受動側ギア７１６と駆動側ギア７１５とを噛み合わせるかは、光ディスク１０の表面に付いた傷の深さによる。即ち、この傷が深ければ、目の粗い研磨体７１１の軸７１４に設けられた受動側ギア７１６と駆動側ギア７１５とを噛み合わせる。一方、傷が浅ければ、目の細かな研磨体７１１の軸７１４に設けられた受動側ギア７１６と駆動側ギア７１５とを噛み合わせる。
受動側ギア７１６の一つと駆動側ギア７１５とが噛み合うと、研磨体回転機構７１及び／又はディスク回転制御機構７０に設けられた昇降駆動部の昇降駆動力により、研磨体７１１と光ディスク１０とが互いに押し付けられる。
上記押し付けの後、モータ７１３の回転駆動力により研磨体７１１を回転させる。このような押し付けの前に予め、研磨体７１１を回転させておいてもよい。一方、同じく回転制御機構７０４の回転駆動力により光ディスク１０も回転させる。研磨体７１１の回転により生じる反力により光ディスク１０を受動的に回転させることも可能である。その際、両者１０／７１１の間に研磨に適した所定の回転速度差又は回転速度比が生じるように、回転制御機構７０４は光ディスク１０の回転を規制する。
こうして光ディスク１０と研磨体７１１との間で摩擦が生じ、光ディスク１０の表面が研磨体７１１により研磨される。
上記研磨が終了すると、昇降駆動部の昇降駆動力により研磨体７１１と光ディスク１０とが互いから離間され、モータ７１３及び回転制御機構７０４が回転動作を停止する。
続いて、駆動側ギア７１５と噛み合わせる受動側ギア７１６（即ち、研磨体７１１）を変えて、上述した一連の動作を繰り返す。なお、目の粗い研磨体７１１ａを先に用いた場合には、目の細かな研磨体７１１ｂを用いる。目の細かな研磨体７１１ｂを先に用いた場合（目の粗い研磨体７１１ａに引き続いて目の細かな研磨体７１１ｂを用いた場合を含む）には、仕上げ研磨用の更に目の細かな研磨体７１１ｃを用いる。仕上げ研磨用の研磨体７１１ｃを用いた後は、鏡面研磨用の研磨液（コンパウンド）と研磨体（バフ）７１１ｄを用いる。こうして鏡面研磨に係る上述の動作が行われると、本装置による光ディスク修復作業はその全工程を終了する。
このような構成及び作用を有する従来の光ディスク修復装置においては、研磨体７１１と光ディスク１０とを互いに押し付けるために昇降駆動部が作動すると、タレット７１２に保持された４個の研磨体７１１の全てと光ディスク１０とが互いに接近する。このため、上述した修復工程の各段階に応じた適切な研磨体７１１のみを光ディスク１０に押し付けるためには、第７図に示す通り、タレット７１２の中心（回転軸）を光ディスク１０の外周外側に配置する必要がある。しかし、タレット７１２と光ディスク１０との位置関係をこのようにした場合、修復装置が大型化するため、コストも上がる。
本発明は以上のような課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、装置の簡素化、延いては小型化を達成してコストを抑えることができると同時に、押し付け圧力を略均等にすること、及び、複数の研磨体を使用する場合には光ディスク修復工程の段階に応じた適切な研磨体のみを光ディスクに押し付けて研磨を行うことが可能な光ディスク修復装置を提供することにある。

上記課題を解決するために成された本発明の第１の態様に係る光ディスク修復装置は、
ａ）被研磨体を保持するための回転自在な被研磨体保持部と、
ｂ）研磨体を保持するための回転自在な研磨体保持部と、
ｃ）研磨に必要な所定の圧力で上記被研磨体保持部と上記研磨体保持部とを押し付けるための押圧手段と、
ｄ）少なくとも上記研磨体保持部を回転駆動するための駆動部と、
を備えると共に、上記被研磨体保持部の保持面に傾斜又は階段状の変化又は湾曲の少なくともいずれか一つを設けたことを特徴とする。
本発明の第１の態様に係る光ディスク修復装置では、被研磨体保持部により保持された被研磨体（光ディスク等）と研磨体保持部により保持された研磨体とは、互いに所定の圧力で押圧手段により押し付けられる。この圧力（押し付け圧力）は、被研磨体の表面を研磨するために必要な圧力であり、ＣＤ・ＤＶＤ等の通常の光ディスクでは５〜１００ｋＰａ程度である。押圧手段については、被研磨体保持部又は研磨体保持部のいずれか一方を固定し、他方を固定側保持部に押し付けるような構成としてもよいし、双方を互いに押し付け合うような構成としてもよい。
こうして被研磨体と研磨体とを互いに押し付ける場合、被研磨体保持部の保持面（被研磨体を保持する側の表面）に傾斜又は階段状の変化又は湾曲の少なくともいずれか一つが設けられることから、上記押し付け圧力を略均等にすることが可能になる。つまり、例えば下りの傾斜（「下り」とは、被研磨体の内周から外周へと向かう方向において下るという意味である）を上記保持面に設けた場合、被研磨体の内周近傍における押し付け圧力が上昇する一方、その外周近傍における押し付け圧力は低下する。従って、被研磨体保持部や研磨体保持部の中心と周囲とで剛性に差がある場合、或いは又、被研磨体保持部や研磨体保持部にガタがある場合にも、上記傾斜の角度を適宜調整することにより、被研磨体の表面にかかる押し付け圧力を略均等にすることができる。更に本装置では、上記傾斜角を所定の角度に調整するための別の機構や傾斜それ自体を設けるための別の機構が不要であることから、装置の簡素化、延いては小型化が達成され、コストを抑えることができる。
上記課題を解決するために成された本発明の第２の態様に係る光ディスク修復装置は、
ａ）被研磨体を保持するための回転自在な被研磨体保持部と、
ｂ）複数の研磨体を保持するための第１研磨体保持部と、
ｃ）上記研磨体の一を回転自在に保持するための第２研磨体保持部と、
ｄ）上記被研磨体と上記第２研磨体保持部に保持された研磨体とを互いに押し付ける又は互いから離間させるための押圧／離間手段と、
ｅ）少なくとも上記第２研磨体保持部を回転駆動するための駆動部と、
を備えることを特徴とする。
本発明の第２の態様に係る光ディスク修復装置では、第１研磨体保持部に保持された複数の研磨体の中から、光ディスク修復工程の段階に応じた一の研磨体（例えば、目の粗い研磨体やバフ）が第２研磨体保持部により保持されると、押圧／離間手段がこの第２研磨体保持部により保持された研磨体と被研磨体とを互いに押し付ける。すると、駆動部が第２研磨体保持部を回転駆動し、研磨体を回転させる。一方、駆動部は被研磨体保持部も同じく回転駆動し、被研磨体を回転させる。なお、研磨体の能動的な回転により生じる反力により、被研磨体を受動的に回転させるようにしてもよい。その際、被研磨体と研磨体との間に研磨に適した所定の回転速度差又は回転速度比が生じるように、回転制御機構により被研磨体の回転を規制するのが好ましい。こうして共に回転する研磨体と被研磨体との間で摩擦が生じ、被研磨体の表面が研磨体により研磨される。研磨が終了すると、押圧／離間手段が研磨体と被研磨体とを互いから離間させる。こうして被研磨体から離間された研磨体は、上記第１研磨体保持部により再び保持される。この後は、第２研磨体保持部により保持される研磨体を交換して、上述した一連の動作を繰り返す。研磨体を交換する場合には、所望の研磨体が第２研磨体保持部により保持される位置まで、第１研磨体保持部を回転させればよい。もっとも、このように第１研磨体保持部が回転するような構成とするのではなく、第１研磨体保持部を固定した上で、その周りを第２研磨体保持部が回転（即ち、公転）するような構成とすることも可能である。但し、その場合には、第２研磨体保持部により保持された研磨体が被研磨体を研磨し得る位置に配されるよう、第１研磨体保持部の軸と第２研磨体保持部の公転軸が略一致する必要があると共に、それらの軸と被研磨体保持部の軸も略一致する必要がある。
本発明に係る光ディスク修復装置によると、第１研磨体保持部により保持された複数の研磨体の中の一つだけを被研磨体に押し付けることできる。このため、第１研磨体保持部の回転軸と被研磨体保持部の回転軸とが略一致する場合にも、第１研磨体保持部により保持された複数の研磨体が同時に被研磨体に押し付けられることがない。従って、修復工程の各段階に応じた適切な研磨体のみを被研磨体に押し付けて研磨を行うことができると同時に、装置の小型化が達成されるため、コストを抑えることができる。

第１図 光ディスクの平面図（Ａ）及び断面図（Ｂ）。
第２図 従来の光ディスク修復装置の概略構成を示す側面図。
第３図 第２図の光ディスク修復装置の変形例の概略構成を示す側面図。
第４図 本発明の第１実施例に係る光ディスク修復装置の概略構成を示す側面図。
第５図 第１実施例の光ディスク修復装置の要部の様々な概略構成を示す断面図（Ａ）〜（Ｆ）。
第６図 第１実施例の光ディスク修復装置にて用いられるシートの一例を示す図であり、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は断面図。
第７図 別の従来の光ディスク修復装置の概略構成を示す平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）。
第８図 本発明の第２実施例に係る光ディスク修復装置の概略構成を示す図であり、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）及び（Ｃ）は側面図。
第９図 第２実施例の光ディスク修復装置における第１様式の連結機構及び研磨体保持部の構成を示す図であり、同図（Ａ）はその非連結状態を示す断面図、同図（Ｂ）はその連結状態を示す断面図。
第１０図 第２実施例の光ディスク修復装置における第２様式の連結機構及び研磨体保持部の構成を示す断面図。
第１１図 第２実施例の光ディスク修復装置における第３様式の連結機構及び研磨体保持部の構成を示す断面図。
第１２図 第２実施例の光ディスク修復装置における第４様式の連結機構及び研磨体保持部の構成を示す断面図（Ａ）、及び同様式の研磨体保持部の斜視図（Ｂ）。
第１３図 第２実施例に係る光ディスク修復装置の変形例の概略構成を示す平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）。
第１４図 第２実施例に係る別の光ディスク修復装置の平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）。
第１５図 第２実施例に係る別の光ディスク修復装置の変形例の平面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）。

まず、本発明に係る光ディスク修復装置の第１実施例を第４図に示す。同図は、第１実施例の光ディスク修復装置の概略構成を示す側面図である。
本実施例の光ディスク修復装置は、光ディスクを回転させるためのディスク回転制御機構と、研磨体の保持及び回転を行うための研磨体回転機構とを備える。
ディスク回転制御機構においては、ターンテーブル４１が軸受け４２により回転自在に支持された軸４３の上端に固定されている。ターンテーブル４１の中心にはセンターピン４４が設けられていて、光ディスク１０がターンテーブル４１の中央に載置されるようになっている。又、光ディスク１０とターンテーブル４１との間にはシート４５が介挿されており、光ディスク１０がターンテーブル４１上を滑る、或いは埃等の微細な物質や硬質のターンテーブル４１が原因で光ディスク１０の表面に更なる傷が付く、といったことを防ぐ。
ディスク回転制御機構の上方に設けられた研磨体回転機構は、研磨体４６を保持するための研磨体ホルダ４７と、研磨体ホルダ４７を回転駆動するためのモータ４８と、研磨体４６を研磨に必要な所定の圧力で光ディスク１０に押し付けるための押圧機構（図示しない）とを備える。
ここで、ディスク回転制御機構におけるターンテーブル４１及びその周辺部を拡大したものを第５図に示す。同図（Ａ）〜（Ｆ）はターンテーブル４１及びその周辺部の様々な概略構成を示す断面図である。
同図（Ａ）では、ターンテーブル４１の厚さが均一である一方、シート４５の厚さは光ディスク１０の内周から外周に向かって徐々に減じられている。こうして、光ディスク１０の保持面（即ち、シート４５の表面）には下りの傾斜が設けられる。
同図（Ｂ）では、シート４５の厚さが均一である一方、ターンテーブル４１の厚さは光ディスク１０の内周から外周に向かって徐々に減じられている。こうして、光ディスク１０の保持面には下りの傾斜が設けられる。
同図（Ｃ）では、シート４５の厚さが均一である一方、ターンテーブル４１の厚さは光ディスク１０の内周から外周に向かって２段階に亘り変化（具体的には、減少）している。こうして、光ディスク１０の保持面には下りの階段状の変化が設けられる。なお、本図では厚さの変化は２段階であるが、これより多くてもよいのはもちろんである。
同図（Ｄ）では、ターンテーブル４１の厚さが均一である一方、シート４５の厚さは光ディスク１０の内周から外周に向かって２段階に亘り変化（減少）している。こうして、光ディスク１０の保持面には下りの階段状の変化が設けられる。なお、本図では厚さの変化は２段階であるが、これより多くてもよいのは同図（Ｃ）の場合と同じである。
同図（Ｅ）では、ターンテーブル４１もシート４５も厚さが均一である一方、両者４１／４５の間には、スペーサ５１が光ディスク１０の内周近傍において介挿されている。こうして、光ディスク１０の保持面には下りの階段状の変化が設けられる。なお、スペーサ５１については、リング状の樹脂製又は金属製薄板や、両面テープを複数枚積層したもの等を用いることができる。
同図（Ｆ）では、ターンテーブル４１の厚さが均一である一方、シート４５の厚さはその表面が下方に湾曲するように変化されている。こうして、光ディスク１０の保持面には下方への湾曲が設けられる。なお、光ディスク１０と研磨体４６との回転速度比、研磨体４６の種類、研磨方法等によっては、光ディスク１０の外周と内周との中間近傍が過度に研磨される場合がある。従って、このような場合には、本図のような構成とするのが好適である。
なお、上述した第５図（Ａ）〜（Ｆ）の構成以外にも、様々な構成を用いて光ディスク１０の保持面に傾斜等を設けることが可能である。
第６図に示すシート４５の表面には多数の突起部６１が設けられていて、研磨時に光ディスク１０がシート４５の上を滑らないようになっている。この場合、突起部６１の固さの他、その密度や断面積等を適宜変化させることにより、光ディスク１０の保持面に傾斜等を設けることができる。
その他にも、例えば、シート４５の固さを光ディスク１０の外周近傍と内周近傍との間で変化させた場合にも、光ディスク１０の保持面に傾斜等を設けることができる。
更に、傾斜・階段状の変化・湾曲を適宜組み合わせ、こうして組み合わされたもの（例えば、傾斜＋階段状の変化）を光ディスク１０の保持面に設けるようにしてもよい。
次に、本発明に係る光ディスク修復装置の第２実施例を第８図に示す。同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）及び（Ｃ）は側面図である。
本実施例の光ディスク修復装置は、大別して、光ディスクを回転させるためのディスク回転制御機構８０と、光ディスクを研磨するための研磨機構８１とから成る。研磨機構８１はディスク回転制御機構８０の上方に設けられているが、これら全体を例えば９０°回転して、ディスク回転制御機構８０の側方に研磨機構８１を設けることも可能である。
ディスク回転制御機構８０においては、ターンテーブル８０１が軸受け８０２により回転自在に支持された軸８０３の上端に固定されている。ターンテーブル８０１の中心にはセンターピン８０４が固定されている。又、光ディスク１０とターンテーブル８０１との間にはシート８０５が介挿されている。
センターピン８０４は連結部８０７により回転制御機構８０６と連結されていて、回転制御機構８０６の回転制御力（回転制動力ないし回転駆動力）が連結部８０７を介してセンターピン８０４、従ってターンテーブル８０１に伝えられる。回転制御機構８０６については、ブレーキ機構やモータ等を用いることができる。なお、本実施例の回転制御機構８０６はターンテーブル８０１の上方に設けられているが、第１３図（Ｂ）に示す通り、その下方に設けるようにしてもよい。この場合、回転制御機構８０６の回転制御力は軸８０３を介してターンテーブル８０１に伝えられる。
第８図に戻り、光ディスク１０をターンテーブル８０１の上面に載置するに際し、センターピン８０４と回転制御機構８０６とが既に連結されている場合には、予めセンターピン８０４と連結部８０７との係合を解除しておく必要がある。このため、ディスク回転制御機構８０又は研磨機構８１の少なくともいずれか一方に昇降駆動部（図示しない）が設けられていて、ディスク回転制御機構８０及び／又は研磨機構８１の昇降動作により上記係合が解除されるようになっている（同図（Ｂ）の矢印８０Ａ／８１Ａ）。なお、昇降駆動部については、研磨機構８１にこれを設けた場合は、研磨体８１５を光ディスク１０に押し付けるための研磨体押付け機構（後述の研磨体昇降駆動部）との兼用が可能である。なお、ディスク回転制御機構８０及び／又は研磨機構８１のＡ点近傍を回転中心とする旋回動作によっても、上記係合は解除することができる（同図（Ｃ）の矢印８０Ｂ）。
研磨機構８１は、研磨体を保持するためのタレット８１１と、タレット８１１を回転させるためのタレット駆動部８１２と、研磨体を上下動及び回転させるための研磨体駆動部８１３とを含む。
ターンテーブル８０１の上方に設けたタレット８１１は管状の軸８１４（直径は約２〜３ｃｍ）により回転自在に保持されており、その下面には目の粗さや柔らかさの異なる４個の研磨体８１５が保持される。もちろん、研磨体８１５の個数は４個であるとは限らない。なお、研磨体８１５を保持するための構成（研磨体保持部）については後述する。軸８１４の空洞には前述の連結部８０７が挿通されており、タレット８１１とターンテーブル８０１とは互いに略同心且つ略平行を成すように配置される。なお、連結部８０７を使用しない場合、即ちターンテーブル８０１の下方に回転制御機構８０６を設ける場合には（第１３図（Ｂ））、軸８１４を管状とする必要はない。しかし、この場合にも、研磨効率や研磨精度の観点からは、タレット８１１とターンテーブル８０１とを互いに略同心且つ略平行を成すように配置する必要がある。
但し、５個又はそれ以上の数の研磨体８１５を使用する場合には、タレット８１１とターンテーブル８０１とを互いに略同心を成すように配置すると、光ディスク１０の内周付近の研磨が十分に行われない可能性がある。そこで、ターンテーブル８０１の上方に回転制御機構８０６を設ける、即ち、軸８１４の空洞に連結部８０７を挿通する構成においては、第１４図に示す通り、管状の軸８１４の内径を十分に大きくしておく必要がある。これに対し、ターンテーブル８０１の下方に回転制御機構８０６を設ける構成においては、第１４図に示すような軸８１４の構成は不要であり、単に両者８０１／８１１を互いに略同心を成さないように配置すればよい（第１５図）。
第８図に戻り、タレット８１１の側方にはモータ８１６とプーリ８１７とから成るタレット駆動部８１２が設けられ、モータ８１６の回転駆動力がプーリ８１７を介してタレット８１１に伝えられるようになっている。なお、プーリ８１７の代わりにギアを用いてもよいし、プーリ８１７とベルト、或いはスプロケットとチェーンを併用するようにしてもよい。
研磨体駆動部８１３は、研磨体８１５を回転駆動するためのモータ８１８と、モータ８１８と研磨体８１５とを連結するための連結機構８１９と、連結機構８１９或いは連結機構８１９とモータ８１８の双方を上下動させるための研磨体昇降駆動部（図示しない）とから成る。
ここで、連結機構８１９と前述の研磨体保持部の構成及び動作について、第９図〜第１２図を参照しながら詳しく説明する。第９図は、第１様式の連結機構８１９及び研磨体保持部の構成を示す図であり、同図（Ａ）はその非連結状態を示す断面図、同図（Ｂ）はその連結状態を示す断面図である。第１０図は、第２様式の連結機構８１９及び研磨体保持部の非連結状態を示す断面図である。第１１図は、第３様式の連結機構８１９及び研磨体保持部の非連結状態を示す断面図である。第１２図は、第４様式の連結機構８１９及び研磨体保持部の非連結状態を示す断面図（Ａ）、及び第４様式の研磨体保持部の斜視図（Ｂ）である。
第９図（Ａ）において、連結機構８１９（以下、同図では９０とする）はモータ８１８により回転駆動される軸９０１の下部に設けられる。軸９０１の先端部にはねじ溝が刻まれていて、これと噛み合う固定ねじ９０２により、後述の保持体９０４が軸９０１に固定される。連結機構９０は連結板９０３と保持体９０４とを有し、連結板９０３はコイルばね９０５により保持体９０４に向かって付勢されている。保持体９０４は、複数の永久磁石９０６を内包する。又、保持体９０４の外周近傍には複数の孔が所定の間隔を保って穿たれていて、連結板９０３の外周近傍に設けた複数のピン９０７が各孔を通って下方に延伸する。ピン９０７の先端部は保持体９０４の下面から所定の長さ（１〜３ｍｍ）だけ突出しており、後述の研磨体保持部９１に設けられた穴と嵌合することにより、軸９０１を介して伝えられたモータ８１８の回転駆動力を研磨体保持部９１に伝える。
研磨体保持部９１は研磨体ホルダ９１１と吸着板９１２とを有しており、研磨体ホルダ９１１の下面には着脱手段９１３を介して研磨体８１５が取り付けられる。研磨体８１５は、例えばスポンジ状の緩衝体と、緩衝体の下面に貼り付けられた研磨シートとから成る。着脱手段９１３については、磁気的着脱手段や面ファスナー（例えば、マジックテープ（登録商標）や両面テープ）を用いることができる。研磨体ホルダ９１１の上面には保持体９０４を磁力によって吸着させるための磁性体でできた吸着板９１２が取り付けられていて、吸着板９１２の中央には上記固定ねじ９０２と嵌合するための穴９１４が、吸着板９１２の外周近傍には上記ピン９０７と嵌合するための複数の穴９１５がそれぞれ設けられている。こうして固定ねじ９０２は、連結機構９０の回転中心と研磨体保持部９１の回転中心とが一致するよう、これらを規定する。
上述した保持体９０４を吸着板９１２に吸着させる手段としては、永久磁石９０６の代わりに電磁石等も利用可能である。又、このように磁力を利用する以外にも、例えば真空を利用して吸着させることもできる。更に、機械的な手段を利用して保持体と吸着板とを結合／分離させることももちろん可能である。
このような構成を有する研磨体保持部９１は、タレット８１１の下面、具体的にはタレット８１１に設けた研磨体ホルダ９１１と略同一の径を有する保持穴９２の下方に保持される。研磨体保持部９１の回転に対する保持手段としては、研磨体ホルダ９１１の外周上端に設けた複数の爪９１６が用いられる。即ち、爪９１６が保持穴９２の外周部に掛合することにより、研磨体保持部９１は保持される。
このような構成及び作用を有する爪９１６の他にも、様々な保持手段を利用することができる。例えば第１０図では、研磨体ホルダ９１１の外周上端に設けた複数の永久磁石１００（例えば、ゴム磁石）と、同じくその外周上端に立設されたガイド１０１とが用いられている。即ち、永久磁石１００が磁性体でできたタレット８１１に磁力によって吸着されると共に、ガイド１０１が保持穴９２に嵌合することにより、研磨体保持部９１が保持される。なお、このように磁力を利用して研磨体保持部９１を保持する場合、上記構成とは逆に、永久磁石１００をタレット８１１の下面（具体的には、保持穴９２の外周近傍）に貼り付け、研磨体ホルダ９１１を磁性体とする構成も可能である。又、研磨体ホルダ９１１（又はタレット８１１）に永久磁石１００を、タレット８１１（又は研磨体ホルダ９１１）に磁性体でできたリング等（図示しない）をそれぞれ貼り付け、研磨体ホルダ４１１とタレット３１１の双方を非磁性体とする構成も可能である。
第１１図では、研磨体ホルダ９１１の外周上端にねじ溝の刻まれたガイド１１０が立設され、保持穴９２の外周内側にこのねじ溝と噛み合うねじ溝が刻まれている。これにより、研磨体保持部９１がモータ８１８の回転駆動力により回転されると、保持穴９２の外周内側に沿って研磨体保持部９１が上下に移動する。その結果、研磨体保持部９１が上に移動すると研磨体保持部９１はタレット８１１の下面に保持され、反対に、下に移動するとタレット８１１から分離される。
第１２図では、研磨体ホルダ９１１の外周上端に複数の保持板１２０が設けられると共に、同じくその外周上端にガイド１２１が立設されている。一方、保持穴９２の外周内側には、弾性を有する複数の保持ばね１２２が設けられている。ここで、ガイド１２１が保持穴９２に嵌合した状態で研磨体保持部９１を矢印１２３の方向に回転させると、保持板１２０がタレット８１１の下面と保持ばね１２２との間隔を広げつつそこに進入し、保持ばね１２２の終端部に達すると、それ以上の回転が禁止される。その結果、保持ばね１２２とタレット８１１の下面との間において保持板１２０が保持ばね１２２のばね圧により固定されるため、研磨体保持部９１は確実に保持される。
第９図〜第１２図に示した連結機構９０と研磨体保持部９１以外にも、様々な保持手段を用いることができる。例えば、研磨体ホルダ９１１の外周上端に茸状のピンを設け、保持穴９２の外周近傍にこのピンと嵌合する瓢箪状の穴を設けた場合にも、研磨体保持部９１１は確実に保持される。
続いて、第９図を参照しながら、連結機構９０と研磨体保持部９１とを連結する際の動作について説明する。研磨体昇降駆動部（図示しない）に駆動されて連結機構９０が下降すると、まず固定ねじ９０２が穴９１４に嵌合し、研磨体保持部９１の回転中心と連結機構９０の回転中心とが一致した状態で固定される。更に連結機構９０が下降すると、今度はピン９０７が穴９１５に嵌合すると共に、永久磁石９０６を内包する保持体９０４が磁力によって吸着板９１２に吸着される。こうして連結機構９０が研磨体保持部９１に対して強く固定され、その結果、軸９０１を介して連結機構９０に伝わるモータ８１８の回転駆動力が研磨体保持部９１に確実に伝えられるようになる。引き続き連結機構９０と研磨体保持部９１が下降すると、爪９１６の掛合が解除され、研磨体保持部９１はタレット８１１の下面から分離される（同図（Ｂ））。その後、連結機構９０及び研磨体保持部９１は、研磨体８１５がターンテーブル８０１上の光ディスク１０に所定の圧力で押し付けられるまで下降を続ける（第８図（Ｃ）参照）。
なお、ピン９０７と穴９１５との位置関係によっては、連結機構９０が下降してもピン９０７が穴９１５に嵌合できない場合がある。この場合、ピン９０７が吸着板９１２に当たり、その反作用により連結機構９０がコイルばね９０５の付勢力に抗して押し上げられるため、連結機構９０は研磨体保持部９１に対して強く固定されない。しかし、このように不安定な状態で連結された連結機構９０と研磨対保持部９１の下降を続け、研磨体保持部９１がタレット８１１の下面から分離された後、連結機構９０（及び研磨体保持部９１）をゆっくり回転させておくと、連結機構９０と研磨体保持部９１が引き続き下降して研磨体８１５が光ディスク１０に押し付けられた際に、ピン９０７の先端部は吸着板９１２の上面を回転方向に滑る。こうして穴９１５の位置までピン９０７の先端部が滑ると、コイルばね９０５の下向きの付勢力によりピン９０７が穴９１５に嵌合するため、連結機構９０は研磨体保持部９１に前述のように強く固定されるようになる。従って、このような不安定な連結状態は一時的なものであり、本装置の動作開始後速やかに解消される。
次に、同じく第９図を参照しながら、連結機構９０と研磨体保持部９１とを分離する際の動作についても説明する。研磨が終わり、研磨体昇降駆動部に駆動されて連結機構９０と研磨体保持部９１が上昇すると、爪９１６が保持穴９２の外周部に掛合する。こうして再び、研磨体保持部９１がタレット８１１の下面に保持される。なお、連結機構９０と研磨体保持部９１が上昇して、研磨体８１５が光ディスク１０から離間された後に、研磨時におけるモータ８１８の回転動作を停止しておく。ここで、引き続き連結機構９０が上昇すると、吸着板４１２に対する保持体４０４の吸着、ピン９０７の穴９１５への嵌合、及び固定ねじ９０２の穴９１４への嵌合が順に解除され、連結機構４０だけがそのまま上昇する。その後、連結機構９０は元の位置まで上昇を続け、一方、研磨体保持部９１はそのままタレット８１１の下面に保持される。
このような分離の際の動作を考慮すると、保持体９０４の吸着板９１２に対する吸着力は爪９１６の掛合の際に生じる抗力よりも大きくなければならない。しかし、この吸着力が余りに大きいと、吸着解除の際に生じる負荷が原因で連結機構９０や研磨体保持部９１が損傷する恐れがあるため、これらに多大な負荷を課さない程度の大きさとなるよう調整しておく必要がある。
以上、連結機構９０と研磨体保持部９１の構成及び動作について説明したが、この説明の中では、連結機構９０（及び研磨体保持部９１）のみが研磨体昇降駆動部に駆動されて昇降するようになっている。しかし、連結機構９０（及び研磨体保持部９１）とモータ８１８が一体を成して昇降するように構成することも可能である。
続いて、上記構成を有する本実施例の光ディスク修復装置の動作について、第８図及び第９図を参照しながら順次説明する。
まず作業者が、光ディスク１０をターンテーブル８０１の上面に載置する。もちろん、作業者のスイッチ操作等に応じて自動的に光ディスク１０がターンテーブル８０１の上面に載置されるようにしてもよい。なお、連結部８０７がセンターピン８０４に既に係合している場合には、ディスク回転制御機構８０及び／又は研磨機構８１の昇降／旋回動作により、予めその係合を解除しておく。
光ディスク１０が載置されると、光ディスク１０の表面に付いた傷の深さに応じた適切な研磨体８１５を保持する研磨体保持部９１と研磨体駆動部８１３とが連結されるように、タレット駆動部８１２の回転駆動力によりタレット８１１を回転させる。
所定の位置までタレット８１１が回転されると、研磨体昇降駆動部の昇降駆動力により連結機構８１９／９０が下降し、前述した連結動作を行いつつ連結機構８１９／９０が所定の研磨体保持部９１と連結される。こうして連結された連結機構８１９／９０と研磨体保持部９１がそのまま下降を続けると、研磨体保持部９１がタレット８１１の下面から分離された後、研磨体保持部９１により保持された研磨体８１５が光ディスク１０の表面に押し付けられる。なお、研磨体保持部９１がタレット８１１の下面から分離された後、研磨体８１５が光ディスク１０に押し付けられる前に予め、連結機構８１９／９０と研磨体保持部９１をモータ８１８の回転駆動力によりゆっくり回転させておく。
一方、同じく回転制御機構８０６の回転駆動力により、ターンテーブル８０１、従って光ディスク１０も回転させる。なお、光ディスク１０に押し付けられた研磨体８１５の回転によって生じる反力により、光ディスク１０を受動的に回転させるようにしてもよい。その際、両者１０／８１５の間に研磨に適した所定の回転速度差又は回転速度比が生じるように、回転制御機構８０６は光ディスク１０の回転を規制する。こうして光ディスク１０と研磨体８１５との間で摩擦が生じ、光ディスク１０の表面が研磨体８１５により研磨される。
研磨が終了すると、研磨体昇降駆動部の昇降駆動力により連結機構８１９／９０と研磨体保持部９１が上昇し、モータ８１８及び回転制御機構８０６が回転動作を停止する。更に連結機構８１９／９０と研磨体保持部９１が上昇を続けると、前述した分離動作を行いつつ連結機構８１９／９０が研磨体保持部９１と分離される。分離された研磨体保持部９１はタレット８１１の下面に保持され、一方、連結機構８１９／９０は更に上昇して元の位置に戻る。
続いて、修復工程の次の段階に応じた適切な研磨体８１５を保持する研磨体保持部９１と研磨体駆動部８１３とを連結するため、再びタレット８１１を所定の位置まで回転させる。この後は、上述した一連の動作を繰り返す。

Claims (19)

1. ａ）被研磨体を保持するための回転自在な被研磨体保持部と、
   ｂ）研磨体を保持するための回転自在な研磨体保持部と、
   ｃ）研磨に必要な所定の圧力で上記被研磨体保持部と上記研磨体保持部とを押し付けるための押圧手段と、
   ｄ）少なくとも上記研磨体保持部を回転駆動するための駆動部と、
   を備えると共に、上記被研磨体保持部の保持面に傾斜又は階段状の変化又は湾曲の少なくともいずれか一つを設けたことを特徴とする光ディスク修復装置。
2. 更に上記被研磨体保持部が、
   ａ）上記被研磨体を保持するための保持台と、
   ｂ）上記被研磨体が上記保持台に対して滑るのを防ぐためのシートと、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク修復装置。
3. 上記保持台及び／又は上記シートの厚さを変化させることにより、上記保持面に傾斜又は階段状の変化又は湾曲の少なくともいずれか一つを設けたことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク修復装置。
4. 上記保持台と上記シートとの間にスペーサを設けることにより、上記保持面に傾斜又は階段状の変化又は湾曲の少なくともいずれか一つを設けたことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク修復装置。
5. 上記シートの表面に設けられた突起部の固さ又は密度又は断面積の少なくともいずれか一つを変化させることにより、上記保持面に傾斜又は階段状の変化又は湾曲の少なくともいずれか一つを設けたことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク修復装置。
6. 上記シートの固さを変化させることにより、上記保持面に傾斜又は階段状の変化又は湾曲の少なくともいずれか一つを設けたことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク修復装置。
7. ａ）被研磨体を保持するための回転自在な被研磨体保持部と、
   ｂ）複数の研磨体を保持するための第１研磨体保持部と、
   ｃ）上記研磨体の一を回転自在に保持するための第２研磨体保持部と、
   ｄ）上記被研磨体と上記第２研磨体保持部に保持された研磨体とを互いに押し付ける又は互いから離間させるための押圧／離間手段と、
   ｅ）少なくとも上記第２研磨体保持部を回転駆動するための駆動部と、
   を備えることを特徴とする光ディスク修復装置。
8. 上記第１研磨体保持部がタレットであることを特徴とする請求項７に記載の光ディスク修復装置。
9. 更に、上記被研磨体の回転を規制するための回転制御機構を設けたことを特徴とする請求項７又は８に記載の光ディスク修復装置。
10. 上記回転制御機構と上記被研磨体保持部との連結部を上記第１研磨体保持部の軸の空洞に挿通することを特徴とする請求項９に記載の光ディスク修復装置。
11. 上記第１研磨体保持部の軸を空洞にし、その内径を十分に大きくすることを特徴とする請求項１０に記載の光ディスク修復装置。
12. 上記回転制御機構を上記被研磨体保持部の軸の下端に設けたことを特徴とする請求項９に記載の光ディスク修復装置。
13. 上記被研磨体保持部と上記第１研磨体保持部とを、互いに略同心且つ略平行を成すように配置することを特徴とする請求項７〜１２のいずれかに記載の光ディスク修復装置。
14. 上記被研磨体保持部と上記第１研磨体保持部とを、互いに略平行を成すが略同心を成さないように配置することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の光ディスク修復装置。
15. 上記回転制御機構と上記被研磨体保持部との連結を、該被研磨体保持部及び／又は上記第１研磨体保持部の昇降又は旋回動作により解除することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光ディスク修復装置。
16. 上記第１研磨体保持部が上記第２研磨体保持部を、保持爪により保持することを特徴とする請求項７〜１５のいずれかに記載の光ディスク修復装置。
17. 上記第１研磨体保持部が上記第２研磨体保持部を、磁力を利用して保持することを特徴とする請求項７〜１５のいずれかに記載の光ディスク修復装置。
18. 上記第１研磨体保持部が上記第２研磨体保持部を、ねじ溝を噛み合わせることにより保持することを特徴とする請求項７〜１５のいずれかに記載の光ディスク修復装置。
19. 上記第１研磨体保持部が上記第２研磨体保持部を、ばね圧を利用して保持することを特徴とする請求項７〜１５のいずれかに記載の光ディスク修復装置。

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