(57)【要約】【課題】ピックアップ用モータ並びにそのためのサーボ回路を追加することなく、歯車等の機械的な機構を追加することのみで光ディスクとピックアップの相対速度を向上させること。【解決手段】ディスクを回転させるスピンドルモータ２と、ディジタルデータをディスクに記録又は再生するピックアップ３５と、を備えたディスク記録再生装置であって、スピンドルモータ２の回転軸２０に固定されて回転運動を伝達する歯車Ａと、歯車Ａの回転運動を伝達する歯車Ｂと、歯車Ｂの回転運動を伝達する歯車Ｃと、を設け、歯車Ｃは、ディスクの回転方向と逆回転方向となるようにスピンドルモータ２から回転運動を伝達され、ピックアップ３５は歯車Ｃに配置されて歯車Ｃとともに回転することによって、ディスクに対するピックアップの相対速度を高めることができる。【選択図】図１
2006202454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状記録媒体を回転させる駆動手段と、ディジタルデータを前記ディスク状記録媒体に記録又は再生する記録再生手段と、を備えたディスク記録再生装置であって、
前記駆動手段の回転軸に固定されて回転運動を伝達する第１の駆動力伝達手段と、前記第１の駆動力伝達手段の回転運動を伝達する第２の駆動力伝達手段と、前記第２の駆動力伝達手段の回転運動を伝達する第３の駆動力伝達手段と、を設け、
前記第３の駆動力伝達手段は、前記ディスク状記録媒体の回転方向と逆回転方向となるように前記駆動手段から回転運動を伝達され、
前記記録再生手段は、前記第３の駆動力伝達手段に配置されて前記第３の駆動力伝達手段とともに回転する
ことを特徴とするディスク記録再生装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の駆動力伝達手段は第１の歯車であり、前記第２の駆動力伝達手段は第２の歯車であり、前記第３の駆動力伝達手段は第３の歯車であり、
前記第１の歯車の回転速度と歯数をＮ１とＺ１とし、前記第３の歯車の回転速度と歯数をＮ３とＺ３とすると、前記記録再生手段の回転速度は、Ｎ１×Ｚ１／Ｚ３で前記ディスク状記録媒体の回転方向と逆回転する
ことを特徴とするディスク記録再生装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記第２の歯車を前記第１の歯車及び第３の歯車に対して、歯合及び離隔自在の機構を設け、
前記機構は、制御部に接続された電磁石、ばね、磁石及び歯車回転軸からなり、
前記制御部の制御によって、前記電磁石、ばね、磁石及び歯車回転軸を介して前記歯合又は離隔する
ことを特徴とするディスク記録再生装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記駆動手段としてモータを用い、前記第１、第２及び第３の歯車として直歯傘歯歯車を用い、前記記録再生手段として半導体レーザ及び半導体ピックアップを用いる
ことを特徴とするディスク記録再生装置。
【請求項５】
請求項２において、
前記駆動手段としてモータを用い、前記第１及び第３の歯車としてフェース歯車を用い、前記第２の歯車として平歯車を用い、前記記録再生手段として半導体レーザ及び半導体ピックアップを用いる
ことを特徴とするディスク記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクや光磁気ディスク等のディスク状記憶媒体にデータを記録するディスク記録再生装置に係わり、特に、ディスクとピックアップとの相対速度を高める技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像・音声信号を記録する民生用の機器として光又は光磁気を使用したディジタルデータを記録再生可能なディジタルビデオディスク（ＤＶＤ＿ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ規格等が有る）を使用するディジタルビデオディスクレコーダー（以下、「ディスク」又は「光ディスク」という場合はディジタルビデオディスクレコーダーを指称する）が普及してきている。
【０００３】
しかし、光ディスクはハードディスクレコーダー（以下、ＨＤＤと記す）の記録可能な最高記録ビットレートと比較すると著しく遅い。毎秒記録可能なデータ量はＡＴＡ１００規格のＨＤＤで連続データの読み書きで実力的には３２０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ程度であって、一方、光ディスクは１倍速で１１Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ程度であり、光ディスクでは次のような課題を生じる。
【０００４】
ＨＤＤのデータを光ディスクにダビングする場合、できるだけ短時間でダビングを行いたいというユーザーサイドからの要望により、現在、ＤＶＤ＋−ＲＷ，ＲＡＭだと５倍速、ＤＶＤ＋−Ｒだと８〜１６倍速程度の速度で記録するような製品が出ているが、１６倍速記録を行なう場合、光ディスクの回転速度は最大で１００００ｒｐｍ近くに達する。
【０００５】
１００００ｒｐｍという回転数は光ディスクに使われているポリカーボネート樹脂の強度的な限界に近い。そのため、上述した連続データの読み書き時の記録ビットレートだけで考えると、ＨＤＤから光ディスクのダビングは３２倍速程度までは可能であるが、ポリカーボネート樹脂の強度的な限界により１６倍速記録を超える記録を行なうのは困難とされている。
【０００６】
上記のような課題に対して、光ディスクの最高記録ビットレートを上げる従来例としては、特許文献１に記載された光ディスク装置のように、光ディスクを回転させるスピンドルモータの他にピックアップ用のモータを別に搭載し（特許文献１では記録媒体がＤＶＤ＿ＲＯＭである）、ピックアップ用モータをスピンドルモータと逆回転させてデータの高速再生（転送レートの高速化）を可能とする方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−９６５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に示すような従来例においては、スピンドルモータに加えてピックアップ用モータを搭載するため、価格が可成りアップすることと、２個のモータを制御するためサーボ回路がより複雑となりこれも価格のアップにつながり、民生用機器としては課題が生じる。
【０００８】
本発明の目的は、ピックアップ用モータ並びにそのためのサーボ回路を追加することなく、歯車等の機械的な機構を追加することのみで光ディスクとレーザー・ピックアップの相対速度を向上させるディスク記録再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。  
ディスク状記録媒体を回転させる駆動手段と、ディジタルデータを前記ディスク状記録媒体に記録又は再生する記録再生手段と、を備えたディスク記録再生装置であって、
前記駆動手段の回転軸に固定されて回転運動を伝達する第１の駆動力伝達手段と、前記第１の駆動力伝達手段の回転運動を伝達する第２の駆動力伝達手段と、前記第２の駆動力伝達手段の回転運動を伝達する第３の駆動力伝達手段と、を設け、
前記第３の駆動力伝達手段は、前記ディスク状記録媒体の回転方向と逆回転方向となるように前記駆動手段から回転運動を伝達され、
前記記録再生手段は、前記第３の駆動力伝達手段に配置されて前記第３の駆動力伝達手段とともに回転する構成とする。
【００１０】
また、前記ディスク記録再生装置において、前記第１の駆動力伝達手段は第１の歯車であり、前記第２の駆動力伝達手段は第２の歯車であり、前記第３の駆動力伝達手段は第３の歯車であり、
前記第１の歯車の回転速度と歯数をＮ１とＺ１とし、前記第３の歯車の回転速度と歯数をＮ３とＺ３とすると、前記記録再生手段の回転速度は、Ｎ１×Ｚ１／Ｚ３で前記ディスク状記録媒体の回転方向と逆回転する構成とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、レーザー・ピックアップを光ディスク（スピンドルモータ）と逆方向に回転させることによりスピンドルモータの回転速度を上げずに相対速度を上げることができる。
【００１２】
また、レーザー・ピックアップを逆回転させるのに、モータを追加することではなく、スピンドルモータに歯車を３個追加するだけの簡易な構成であるので、価格の大幅アップにつながる追加モータやその制御回路を必要としない。また、ディジタルデータの記録再生速度を光ディスクの材質であるポリカーボネートの強度限界を超えて上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態に係るディスク記録再生装置について、図１〜図６を参照しながら以下詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係るディスク記録再生装置におけるディスクに対してレーザー・ピックアップを逆回転させる基本的構成を示す図である。
【００１４】
まず、図１を用いて、ディスクとレーザー・ピックアップとを逆回転させる概念を説明する。図１において、１はディスク記録再生装置のフロント部（図示せず）からローディングされた光ディスクを保持するディスク保持部、２はディスク保持部１を回転させるスピンドルモータ、２０はスピンドルモータの回転軸、３はレーザー・ピックアップをディスクに対して逆回転させる機構である。
【００１５】
そして、この逆回転機構３は、スピンドルモータの回転軸２０に固定した歯車Ａ３０と、歯車Ａと噛み合って歯車Ａと逆回転して動力を歯車Ｃに伝える歯車Ｂ３１と、歯車Ｂを支持する軸受け部Ｂ３２と、歯車Ｂと噛み合って歯車Ａと逆回転となるように回転する歯車Ｃ３３と、歯車Ｃを支持する軸受け部Ｃ３４と、半導体レーザーとピックアップとそれをスライダ３６に沿って動かすモータとからなるレーザー、ピックアップ及びその駆動装置３５（以下、レーザー・ピックアップ３５と記す）と、レーザー・ピックアップ３５をディスクに平行にスライドさせるため、レーザー・ピックアップ３５内のモータの回転運動を平行移動に変えるための歯車を切っているスライダ３６と、から構成される。なお、スライダは歯車Ｃに固定されていて歯車Ｃとともに回転する。因みに、従来のディスク記録再生装置では、スピンドルモータ２がディスク保持部１に接続され、それと平行してレーザー・ピックアップ及び駆動装置３５とスライダ３６が固定（回転せずに）されているだけであった。
【００１６】
次に、本実施形態に関するレーザー・ピックアップをディスクに対して逆回転させる機構３について、図２〜図６を用いて以下詳細に説明する。図２は歯車Ａと歯車Ｂを詳細に書いた見取図であり、水平方向の回転を垂直方向に伝えるときに最も一般的に使用される「すぐばかさ車（直歯傘車）」を用いる構成例である。図２のように歯車が噛み合って、ねじ山を切っている方向から見て歯車Ａが時計方向に回転した場合、歯車Ｂは反時計方向に回転するのが分かる。歯車Ｂの回転数Ｎｂは歯車Ａの歯数をＺ１、歯車Ｂの歯数をＺ２、歯車Ａの回転数をＮａとすると、Ｎｂ＝Ｎａ×Ｚ１／Ｚ２  となる。
【００１７】
図３は図２に示す歯車Ａ又は歯車Ｂの具体的な構成例であり、ねじ山を切っている方向から見て、歯車の中心の回転軸を保持するのに、図３の（ａ）のようにねじ山以外の部分を全て埋めるか、コストや機器の重量の関係で歯車の総重量を減らしたい場合は図３の（ｂ）のように歯車の中心の回転軸のみ保持できるようにしても良い。
【００１８】
図４は本実施形態に関する逆回転機構に用いる歯車Ｃをねじ山を切っている方向から見た構成例を示す図である。図４の（ａ）は歯車の中心の回転軸を保持するのは中央の黒い部分のみである。レーザー・ピックアップは駆動装置（モータ）により地点１から地点２までしか動かないが、スライダはねじ山を保持するのと強度を補うため、地点４まで延びている。
【００１９】
図４の（ｂ）は、（ａ）では強度が不足する場合は歯と同じか別の材質でスライダと垂直に灰色の箇所を支持したり、地点３から地点４を埋めたり、さらに領域Ｃ１〜Ｃ４を埋める、即ち、レーザー・ピックアップが移動する地点１〜地点２以外は適宜に埋めても良い。
【００２０】
ここで、図１（ａ）、図２、図３及び図４を参照すると次のような関係が成り立つ。歯車Ｃの回転数Ｎｃは、歯車Ａの歯数をＺ１、歯車Ｂの歯数をＺ２、歯車Ｃの歯数をＺ３、歯車Ａの回転数をＮａとすると、Ｎｃ＝（Ｎａ×Ｚ１／Ｚ２）×Ｚ２／Ｚ３＝Ｎａ×Ｚ１／Ｚ３  となり、歯車Ｂの歯数は関係無くなる。
【００２１】
以上のことから、歯車Ａの歯数Ｚ１と歯車Ｃの歯数Ｚ３が等しい場合、歯車Ｃの回転数Ｎｃ＝歯車Ａの回転数Ｎａ、さらに、歯車Ａと歯車Ｃは互いに逆回転する。このとき、光ディスクとレーザー・ピックアップとの相対速度（Ｎｓ）は、Ｎｓ＝Ｎａ×（１＋Ｚ１／Ｚ３）  となる。
【００２２】
従って、歯車Ａと歯車Ｃの歯数が等しい場合、歯車Ａの回転数が１００００ｒｐｍ（１６倍速）ならば光ディスクとレーザー・ピックアップとの相対速度（Ｎｓ）は光ディスク単独で２００００ｒｐｍ（３２倍速）相当で回転させた相対速度が得られる。
【００２３】
前述の「背景技術」欄で述べたように、現状ではポリカーボネート樹脂の強度的な限界により光ディスクへのディジタルデータの記録再生は１６倍速程度の速度が限界であるが、本実施形態に関するレーザー・ピックアップのディスクに対する逆回転機構３０〜３６を追加すれば、ポリカーボネート樹脂の強度的な限界を超えて３２倍速も可能となる。
【００２４】
なお、Ｎｃ＝Ｎａ×Ｚ１／Ｚ３、Ｎｓ＝Ｎａ×（１＋Ｚ１／Ｚ３）  なので  Ｚ１＝Ｚ３  にしなくても、Ｚ１とＺ３の値により、光ディスクとレーザー・ピックアップとの相対速度（Ｎｓ）も任意に変更可能であり、Ｎｓは次のようになる。
【００２５】
０＜Ｚ１／Ｚ３＜１のときＮａ＜Ｎｓ＜２Ｎａ、Ｚ１／Ｚ３＞１のときＮｓ＞２Ｎａ、現状の光ディスクとＨＤＤの性能ではＮｓは２Ｎａ程度までで良いが、光ディスクとＨＤＤの性能が向上して、２Ｎａ以上の相対速度が必要なときでも、Ｚ１／Ｚ３の歯数の比を変えれば簡単に実現できる。
【００２６】
本実施形態に関する逆回転機構３０〜３６は、常時動作（光ディスクの回転速度が通常動作であれば２倍速、光ディスクの回転速度が２倍速であれば４倍速となる）させてもその速度に合致するようにサーボ等の制御回路やディジタルデータの記録回路を切り替えれば、全体のシステムとしては問題無くディジタルデータを記録再生できるが、軸受け部Ｂ３２（図１の（ａ）を参照）の内部に電磁石とばねを設けて、図５に示すように、逆回転機構３０〜３６をオン／オフすることも可能である。
【００２７】
図５は本実施形態に関する逆回転機構における歯車Ｂの軸受け部Ｂによる相対速度の切替方法を例示する図である。図５において、歯車Ｂを歯車Ａ及び歯車Ｃに接触させるか接触させないか（即ち、逆回転機構３０〜３６のオン／オフ）を選択できる機能が軸受け部Ｂ３２の内部に設置された構成例を示している。
【００２８】
ここで、図５の（ａ）は逆回転機構３０〜３６のオン／オフを行なわない（常にオン）場合、図５の（ｂ）と（ｃ）はそのオン／オフを行なう場合であり、（ｂ）はオン、（ｃ）はオフのときの図である。図５（ａ）に示すように軸受け部Ｂ３２は歯車Ｂ３１の回転軸を軸芯方向にシフトできない構造となっている。これに対して、図５の（ｂ）、（ｃ）に示す軸受け部Ｂ３２０は磁石３２０Ａとばね３２０Ｂと電磁石３２０Ｃを備えている。
【００２９】
仮に、電磁石３２０Ｃに通電（ＯＮ）した場合、磁石３２０Ａは電磁石から反発するものとして説明するが、もちろん逆に電磁石に通電した場合、磁石は電磁石に引き付けられるようにしても良い。軸受け部Ｂ３２０を図１に示す軸受け部３２の代わりに使用すれば、制御用マイコン４からの信号により電磁石３２０Ｃをオンにすれば磁石３２０Ａが離れる方向にシフトされて図５（ｂ）のように歯車Ａ、歯車Ｂ、歯車Ｃが接触し、逆回転機構３０〜３６の機構がオン（動作状態）になる。また、制御用マイコン４からの信号により電磁石３２０Ｃをオフにすれば、ばね３２０Ｂの力で磁石３２０Ａが電磁石に近寄る方向にシフトされて図５（ｃ）のように歯車Ａ、歯車Ｂ、歯車Ｃが離れて、逆回転機構３０〜３６がオフになる。
【００３０】
このように、レーザー・ピックアップを光ディスク（スピンドルモータ）と逆方向に回転させる逆方向回転機構は、スピンドルモータ用の歯車Ａと、レーザー・ピックアップを回転させる歯車Ｃと、歯車Ａと歯車Ｃの間に入れて歯車Ａの回転運動を歯車Ｃに伝える歯車Ｂと、から構成されるが、歯車Ｂの軸受け部を磁石、電磁石、ばねからなる構成とすることで、電磁石のＯＮ／ＯＦＦにより歯車Ｂと歯車Ａ及び歯車Ｃとを接触させたり接触させなかったりすることにより、逆方向回転機構を動作可能又は動作不可の状態に切り替えることができる。この切り替えによって、通常は歯車Ｂが歯車Ａと歯車Ｃに接触しないようにしていて、光ディスクとレーザー・ピックアップとの相対速度を上げたいときのみ制御用マイコンからの信号により逆回転機構３０〜３６をオンにして相対速度を上げることも可能となる。
【００３１】
なお、本実施形態において、歯車Ａ３０、歯車Ｂ３１、歯車Ｃ３３は回転方向を垂直に変えるための歯車として最もポピュラーな「すぐばかさ車」を例として説明を行なってきたが、もちろん他の種類の歯車や動力伝達手段でも構わない。
【００３２】
図６のように歯車Ａと歯車Ｃが歯車の外周に図のように上向きに歯を切っている「フェースギア」及び歯車Ｂが最もポピュラーな「平歯車」を使用しても前述した光ディスクとレーザー・ピックアップとの相対速度Ｎｓは、Ｎｓ＝Ｎａ×（１＋Ｚ１／Ｚ３）であり、歯車Ａと歯車Ｃが互いに相対速度Ｎｓで逆回転するのは変わらない。すなわち、前述した歯車Ａと歯車Ｃにフェースギア、歯車Ｂに平歯車を用いてレーザー・ピックアップを光ディスク（スピンドルモータ）に対して逆回転させるものである。勿論、他の歯車の組み合わせでも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るディスク記録再生装置におけるディスクに対してレーザー・ピックアップを逆回転させる基本的構成を示す図である。
【図２】本実施形態に関するレーザー・ピックアップのディスクに対する逆回転機構に用いる歯車Ａと歯車Ｂの見取図である。
【図３】図２に示す歯車Ａ又は歯車Ｂをねじ山を切っている方向から見た構成例を示す図である。
【図４】本実施形態に関する逆回転機構に用いる歯車Ｃをねじ山を切っている方向から見た構成例を示す図である。
【図５】本実施形態に関する逆回転機構における歯車Ｂの軸受け部Ｂによる相対速度の切替方法を例示する図である。
【図６】本実施形態に関する逆回転機構における歯車Ａと歯車Ｂの他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ディスク保持部
２  スピンドルモータ
３０  歯車Ａ    
３１  歯車Ｂ
３２  軸受け部Ｂ
３３  歯車Ｃ
３４  軸受け部Ｃ
３５  レーザー・ピックアップ
３６  スライダ
３２０  軸受け部Ｂ
３２０Ａ  磁石
３２０Ｂ  ばね
３２０Ｃ  電磁石
４  制御用マイコン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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