(57)【要約】  光学データ記憶ディスク用のバッテリ駆動の携帯型ディスク・ドライブは、無線送受信器を備えている。ディスクから読まれるデータ、たとえば、ゲームまたは映画は、送受信器に配信され、スマートフォン、ＰＤＡ、超軽量のタブレット型またはノート型コンピュータ、あるいはデジタル・テレビのようなホスト装置に、好ましくはＷｉＦｉプロトコルを使用して送信される。好ましくは、ディスク上のデータの圧縮係数、およびディスク・ドライブからホスト装置へのデータの転送速度は、そのディスク・ドライブが低いデューティ・サイクルを有し、それによってユーザに延長した使用時間を提供する一方でバッテリ電力を節約するように設定される。高品質体験を提供するために、ディスク上のデータは、ＭＰＥＧ―４のような非常に効率的なデータ圧縮アルゴリズムを使用して圧縮される。
2007537561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学データ記憶ディスクを受けるカートリッジ装填モジュールと、
スピンドル・アセンブリおよびレーザ源を含み、前記光学データ記憶ディスク上に記憶されたデータを読む光学ドライブ・モジュールと、
前記光学ドライブ・モジュールに結合され、ホスト装置に前記データを表すＲＦ信号を送信する送受信器と、
通常動作中に前記ディスク・ドライブに電力を供給するように前記光学ドライブ・モジュールおよび前記送受信器に接続されたバッテリとを備え、
光学データ記憶ディスク用のディスク・ドライブ。
【請求項２】
前記送受信器は、前記光学ドライブ・モジュールに、光学ドライブ電子機器を通じて結合され、前記光学ドライブ電子機器は光学コントローラを含むことを特徴とする、請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項３】
前記光学コントローラは、レーザ・ドライバおよびモータ・ドライバを含むことを特徴とする、請求項２に記載のディスク・ドライブ。
【請求項４】
前記ＲＦ信号は、ＷｉＦｉ（８０２．１１）プロトコルであることを特徴とする、請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項５】
前記カートリッジ装填モジュール、前記光学ドライブ・モジュール、前記送受信器および前記バッテリは、ハウジングに収容され、前記ハウジングは、設置面積を有し、前記設置面積の１つの寸法は、約９９ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項６】
前記設置面積の第２の寸法は、約４８．５ｍｍであることを特徴とする、請求項５に記載のディスク・ドライブ。
【請求項７】
前記カートリッジ装填モジュールに装填されたカートリッジを備え、前記カートリッジは、ＭＰＥＧ４以上と同等の圧縮アルゴリズムを使用して記憶されたデータを含む光学データ記憶ディスクを備え、
前記送受信器は、１０．０Ｍｂｉｔ／秒以上の転送速度で前記ホスト装置に前記データを送信するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項８】
光学データ記憶ディスクを受けるカートリッジ装填モジュールと、
スピンドル・アセンブリおよびレーザ源を含み、前記光学データ記憶ディスク上に記憶されたデータを読む光学ドライブ・モジュールと、
前記光学ドライブ・モジュールに結合され、ホスト装置に前記データを表すＲＦ信号を送信する送受信器と、
前記カートリッジ装填モジュール、前記光学ドライブ・モジュールおよび前記送受信器を囲むハウジングとを備え、前記ハウジングは設置面積を有し、その１つの寸法は、約９９ｍｍである、光学データ記憶ディスク用のディスク・ドライブ。
【請求項９】
前記設置面積の第２の寸法は、約４８．５ｍｍであることを特徴とする、請求項８に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１０】
光学データ記憶ディスクを受けるカートリッジ装填モジュールと、
スピンドル・アセンブリおよびレーザ源を含み、前記光学データ記憶ディスク上に記憶
されたデータを読む光学ドライブ・モジュールと、
前記光学ドライブ・モジュールに結合され、ホスト装置に前記データを表すＲＦ信号を送信する送受信器と、
前記カートリッジ装填モジュール、前記光学ドライブ・モジュールおよび前記送受信器を囲むハウジングとを備え、前記ハウジングは、前記ディスク・ドライブを人間の手で握ることができるようなサイズである、光学データ記憶ディスク用のディスク・ドライブ。
【請求項１１】
光学データ記憶ディスクを受けるカートリッジ装填モジュールと、
前記カートリッジ装填モジュール内にあり、圧縮係数で圧縮されている圧縮データ・コンテンツを含む光学データ記憶ディスクと、
スピンドル・アセンブリおよびレーザ源を含み、前記圧縮データ・コンテンツを読む光学ドライブ・モジュールと、
前記光学ドライブ・モジュールに結合され、データ転送速度でＲＦ信号を介して前記データを送信する送受信器と、
通常動作中に前記ディスク・ドライブに電力を供給するように前記光学ドライブ・モジュールおよび前記送受信器に接続されたバッテリとを備え、
前記圧縮係数および前記データ転送は、ディスク・ドライブが１０％以下のデューティ・サイクルで外部ホスト装置に前記圧縮データ・コンテンツを送信することができるように確立されることを特徴とする、光学データ記憶ディスク用のディスク・ドライブ。
【請求項１２】
前記データ転送速度は、１０．０Ｍｂｉｔ／秒以上であることを特徴とする、請求項１１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１３】
前記データ圧縮係数は、２００以上であることを特徴とする、請求項１１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１４】
データ・コンテンツは、ＤＶＤ品質の動画出力を提供することを特徴とする、請求項１３に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１５】
前記光学データ記憶ディスクは、カートリッジ内に収容され、前記カートリッジは、前記カートリッジ装填モジュール内に配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１６】
ディスク・ドライブおよびホスト装置を操作する方法であって、前記ディスク・ドライブが、
光学データ記憶ディスクを受けるカートリッジ装填モジュールと、
前記カートリッジ装填モジュール内にあり、圧縮係数で圧縮されている圧縮データ・コンテンツを含む光学データ記憶ディスクと、
スピンドル・アセンブリおよびレーザ源を含み、前記圧縮データ・コンテンツを読む光学ドライブ・モジュールと、
前記光学ドライブ・モジュールに結合され、データ転送速度でＲＦ信号を介して前記ホスト装置に前記データを送信する送受信器と、
通常動作中に前記ディスク・ドライブに電力を供給するように前記光学ドライブ・モジュールおよび前記送受信器に接続されたバッテリとを備え、前記ホスト装置は、記憶容量を有するバッファ・メモリーを含み、
前記方法が、
前記ディスク・ドライブが１０％以下のデューティ・サイクルで前記ホスト装置に前記圧縮データ・コンテンツを送信することができるように、前記圧縮係数および前記データ転送を確立することを含む。
【請求項１７】
前記ディスク・ドライブは、多数のスピンアップにわたって前記ホスト装置に前記圧縮データ・コンテンツを送信し、
前記スピンアップは、休止時間で分離され、
前記スピンアップの回数は、前記圧縮データ・コンテンツの容量で除算された前記バッファ・メモリーの容量にほぼ等しいことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ホスト装置の前記容量は、５１２ＭＢに等しく、前記データ・コンテンツの前記容量は、１ＧＢにほぼ等しく、前記スピンアップの回数は、２回に等しいことを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
ディスク・ドライブおよびホスト装置を操作する方法であって、前記ディスク・ドライブは、
光学データ記憶ディスクを受けるカートリッジ装填モジュールと、
前記カートリッジ装填モジュール内にあり、圧縮係数で圧縮されている圧縮データ・コンテンツを含む光学データ記憶ディスクと、
記憶容量を有するバッファ・メモリーと、
スピンドル・アセンブリおよびレーザ源を含み、データ転送速度で前記バッファ・メモリーに前記圧縮データ・コンテンツを読む光学ドライブ・モジュールと、
前記バッファ・メモリーに結合され、ＲＦ信号を介して前記ホスト装置に前記データを送信する送受信器と、
通常動作中に前記ディスク・ドライブに電力を供給するように前記光学ドライブ・モジュールおよび前記送受信器に接続されたバッテリとを備え、
前記方法は、
前記光学ドライブ・モジュールが１０％以下のデューティ・サイクルで前記バッファ・メモリーに前記圧縮データ・コンテンツを送信することができるように前記圧縮係数および前記データ転送を確立することを含む。
【請求項２０】
前記光学ドライブ・モジュールは、多数のスピンアップにわたって前記バッファ・メモリーに前記圧縮データ・コンテンツを送信し、
前記スピンアップは、休止時間で分離され、
前記スピンアップの回数は、前記圧縮データ・コンテンツの容量で除算された前記バッファ・メモリーの容量にほぼ等しいことを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記バッファ・メモリーの前記容量は、５１２ＭＢに等しく、前記データ・コンテンツの前記容量は、１ＧＢにほぼ等しく、前記スピンアップの回数は、２回に等しいことを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、次の米国特許出願に関し、そのそれぞれは、参照されることによりその全体がここに援用される：２００３年３月５日に出願された出願番号第１０／３８３，１９３号、２００３年４月２５日に出願された出願番号第１０／４２３，０９７号、および２００３年４月２５日に出願された出願番号第１０／４２３，７０１号。
【０００２】
発明の技術分野
本出願は、光学データ記憶ディスクからデータを読むことができるディスク・ドライブに関し、特に、無線機能を備えた非常に小さな光ディスク・ドライブに関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
消費者エンターテイメント技術は、モバイル・エンターテイメント用の高解像度カラー・ディスプレイに向かっている。次第に、消費者はエンターテイメントを持ち歩きたいと考える。海外旅行者および市外通勤者は、携帯電話機（スマートフォン）、携帯情報端末（ＰＤＡ）および携帯型コンピュータ上でのゲーム、音楽および動画エンターテイメント行動を熱心に追求している。しかしながら現在のところ、エンターテイメント体験は、消費者が彼らのゲーム機、ホーム・シアターおよびＤＶＤ付きのコンピュータから期待しているものと比較して、いたって原始的なものに限定されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
主な問題は、データ記憶である。実際は、洗練されたデジタル・エンターテイメントは、データ集約型であり、それは日毎に多くなっている。コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、ＳＤ（登録商標）フラッシュ・カード、メモリー・スティック（商標）および他の固体メモリー装置のような従来の小さい“フォームファクター”である携帯型媒体は、単純に、高品質エンターテイメント体験に必要な容量およびメガバイト当りの価格を約束することができない。大容量の固体メモリーカードにコンテンツを記録することは、高価で非実用的であり、そのコンテンツを効率的に確保することは非常に困難である。
【０００５】
何人かの専門家は、ブロードバンドインターネット・アクセスが高品質のゲームおよび映画を携帯型の消費者電子機器に配信するであろうと予測している一方で、成功への著しい障害がある。携帯電話網は、音声情報を伝送するように設計されており、大容量データ伝送に対しては単純に、効率的ではない。携帯電話接続は、要求された速度の能力がなく、電話の届かない地域および接続の中断が非常に多いことから、信頼性が低いことで有名である。ゲームは携帯電話機に現在配信されているが、ゲーム・プレーの品質およびゲーム環境は、ゲーム機のそれには到底近づくことはできない。
【０００６】
ＷｉＦｉ、すなわち８０２．１１無線は、データ伝送用に設計されており、その数が増加するＷｉＦｉホット・スポットは、携帯型装置に大量のデータを配信するのに、表面的には魅力的に見える。複数のユーザ用のインターネット・アクセスおよび電子メールアプリケーションは、ＷｉＦｉによって容易に対応される。それにも拘わらず、同時に何千も（何百万とまではいかなくても）のユーザのための多人数型ゲームおよび高品質動画あるいは映画のようなストリーミングおよび対話型コンテンツを管理することは、どのネットワークにとっても困難であろう。セキュリティもまた、コンテンツ・プロバイダを潜在的な著作権侵害に対して無防備にする、ＷｉＦｉにとっての問題である。
【０００７】
さらに、データ記憶の問題は、依然として存在するであろう。任意の種類の実現可能なネットワーク配信システムにとって、携帯型消費者装置は、大きなダウンロードされたゲームおよび映画ファイルを保持し、ゲーム内でのプレーヤーの進行をトラッキングするために、著しい量の記憶装置を組み込まなければならないであろう。場合により、ネットワーク・コンテンツ配信にとっての最も重要な問題は、コストである。インターネット上でＤＶＤ品質の映画を送るのに３０ドル以上かかると推測されている。
【０００８】
ディスクを基盤とした販売のコストは、はるかに低い。その上さらに説得力があるのは、ＤＶＤ販売における最近の発展によって証拠づけられるように、消費者がディスクの高い価値のコンテンツを購入することを好むことを一貫して実証したという事実である。さらに、光ディスクは、成形品であり、したがって固体物理メモリー装置よりも少ない費用で複製することができる。
【０００９】
この状況でディスク・ドライブが役立つためには、それが非常に小さくなければならない。非常に厳しい環境上のおよび物理的な条件にもまた耐えられなくてはいけない。小型、低電力消費量、環境上の耐久性、低価格および軽量は、このディスク・ドライブに共存しなければならない特性である。それらは、先の技術を単純に拡張することによっては満たされない。
【００１０】
したがって、明白に、モバイル・エンターテイメント産業は、ポータブルで高品質のエンターテイメント体験の成長している需要を満たす、ポータブルで小さいフィームファクターの安全な記憶技術を必要としている。これに加えて、大量のデータを保持することができる記憶装置は、国土安全保障活動に関して使用される携帯型コンピュータにおけるような、他の領域における用途を見つけるであろうことが予想される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
概要
本発明は、ほとんどの携帯電話機、ＰＤＡおよび携帯型コンピュータが無線機能を有しているという事実を利用している。本発明によれば、小型の光ディスク・ドライブは、携帯電話機あるいはＰＤＡのような外部ソースとのデータの送受信を可能にする無線送受信器を備えている。光学データは典型的には、プレレコードあるいはプレマスターされたコンテンツを含むが、再記録あるいは再再記録もまた可能な、小型の光ディスク上に記憶される。ディスクは、カートリッジに収容されることが可能である。ディスク・ドライブは、カートリッジ装填機構と、駆動ユニットと、光学ヘッドと、ＲＦモジュールと、バッテリ電源と、場合により制御用マイクロプロセッサと、これらの構成要素を連結し制御するプリント基板とを備えている。プリント基板は、ＲＦリンク用のプリント・アンテナを含むことができる。ドライブは、ポリマー樹脂のようなＲＦ浸透性材料に収容され、好ましくはそれが普通のシャツのポケットに収納されることを可能にする寸法を有している。このドライブは、様々なスマートフォン、ＰＤＡ、超軽量のタブレット型およびノート型コンピュータ、デジタル・テレビおよび他のマルチメディア装置に、無線動画、ゲームおよび他の情報を提供することができる。そのような装置は、以下、集合的に“ホスト装置”と呼ばれる。
【００１２】
ドライブの無線機能は、ホスト装置へのケーブル接続の必要性を排除する。このことは、ユーザが近くのホスト装置上の映画を観たり、ゲームをしたりする間、たとえば、装置がユーザのブリーフケースあるいはハンドバックの中にあることを可能にする。
【００１３】
好ましくは、ディスク・ドライブは、それが片手に容易に握れるか、あるいは、普通サイズのシャツのポケットに収まることを可能にするサイズである。１実施形態においては
、それは、９９ｍｍ×４８．５ｍｍである“設置面積”を有し、厚さは１７ｍｍである。
【００１４】
ドライブ内の無線送信器は、約１０メートルの距離にわたって送信することができ、動画情報の送信を可能にするのに十分な帯域幅を有している。無線周波数帯の“無認可の”部分の周波数が使用される。セキュリティの理由から、送信されたデータは、好ましくは暗号化される。データは、適切な許可およびキーを持つホスト装置で復号化される。数人のユーザが、ディスク・ドライブから同時にデータを受信することができる。好ましくは、送信は、Ｗｉ−Ｆｉのような標準プロトコルを使用する。
【００１５】
重要なことには、ディスク・ドライブがそれ自身のバッテリ電源を含むので、それは動作中にホスト装置の内部電池を消耗しない。バッテリは、入出力／充電器ポートを通じて駆動中に充電されることができるか、あるいは、それは、外部バッテリ充電器で充電されることができる。さらに、ディスク・ドライブ内のバッテリからの電力消費量は、高データ転送速度で、効率的なデータ符号化方法によって最小限に抑えられる。たとえば、２時間の映画は、ＭＰＥＧ４を使用して１ＧＢの記憶スペースに記憶されることができる。ホスト装置が５１２ＭＢのバッファ・メモリーを有している場合には、ディスクは、データをディスクからホスト装置のバッファ・メモリーへ転送する都度、約８分間に２回だけスピンアップされる必要がある。
【００１６】
使用されていないときには、ドライブは、低電力消費量の“スリープ”モードで動作することができる。スリープ・モードの間、ドライブは、動作を開始あるいは再開するべく、ホスト装置からの信号によって呼び起こされることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
詳細な説明
図１は、本発明にかかるディスク・ドライブ５の全体斜視図である。ディスク・ドライブ５は、好ましくはポリマー樹脂から作られたハウジング１０２で覆われている。ディスク・ドライブ５は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ユニット１０６を備えており、それは、たとえば、ディスク・ドライブ５に装填されたディスクのコンテンツの識別表示を表示することができる。ドライブ・アクセスドア１１０は、光ディスク（図示せず）を包含したカートリッジのディスク・ドライブ５への挿入を可能にするために上方に傾斜する。１実施形態において、ディスク・ドライブ５は、９９ｍｍ×４８．５ｍｍである設置面積を有しており、厚さは１７ｍｍである。また示されているのは、内部電池（下に示される）を充電するためにディスク・ドライブ５に接続されることができるバッテリ充電器７である。図２は、ディスク・ドライブ５に接続されたバッテリ充電器７を示す。バッテリ充電器７は、好ましくは、１１０〜２２０Ｖの供給電圧を受けることができ、たとえば、１２Ｖの出力を供給することができる。また、図２は、ＷｉＦｉ（８０２．１１）プロトコルのディスク・ドライブ５からＲＦ信号を受信するホスト装置９を示す。ホスト装置９は、たとえば“スマートフォン”、ＰＤＡ、超軽量のタブレット型あるいはノート型コンピュータ、またはデジタル・テレビであることができるかもしれない。ホスト装置９は、典型的には、バッファ・メモリーを包含するであろう。
【００１８】
ディスク・ドライブ５の構造は、図３〜５により詳しく記述されている。図３は、ディスク・ドライブ５の分解図であり、図４は、断面図である。図１に示される構成要素に加えて、図３は、ハウジング１０２が、上側カバー１０２Ａと、下側カバー１０２Ｂと、バッテリ・カバー１０２Ｃとを備えていることを示す。下側カバー１０２Ｂの上は、ＷｉＦｉプレーヤー・プリント基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）１１８および光学ドライブ・アセンブリ１２０である。光学ドライブ・アセンブリ１２０は、光学ドライブ・モジュール１２２および光ディスク・カートリッジ１０を挿入することができるカートリッジ装填モジュール１２４を備えている。好ましくはリチウムイオン電池であるバッテリ１２８は、Ｗｉ
Ｆｉ  ＰＣＢＡ  １１８の上に位置している。無線機能を提供する集積回路（ＩＣ）チップ（図示せず）は、ＷｉＦｉ  ＰＣＢＡ  １１８の下側に取り付けられている。バッテリ充電器７の接点１０３は、ディスク・ドライブ５の接点１０５と接触する。ＷｉＦｉ  ＰＣＢＡ  １１８上の表面の接点１０７は、内部電力線（図示せず）によって接点１０５に接続され、同様にバッテリ１２８の底の対応する接点（図示せず）と接触する。通常動作においては、バッテリ１２８は、ディスク・ドライブ５を動作させるために必要とされる電力のすべてを供給する。
【００１９】
図５は、カートリッジ１０がディスク・ドライブ５に挿入され、また、ディスク・ドライブ５から引き出されることを可能にするために、ドライブ・アクセスドア１１０がどのように揺動軸１２６の周囲を上方に傾斜しているかを示す別の断面図である。
【００２０】
図６は、光学ドライブ・アセンブリ１２０の構造を図示す。光学ドライブ・モジュール１２２は、光学ドライブＰＣＢＡ  １３２の上の光学ドライブ・ハウジング１３０に取り付けられる。光学ドライブ・モジュール１２２と、光学ドライブ・ハウジング１３０と、光学ドライブＰＣＢＡ  １３２とは、底板１３４のコーナ近傍に位置する穴１３４Ａを通り、且つ、光学ドライブ・ハウジング１３０内に延びるネジ（図示せず）によって共に保持されている。図示されるように、光学ドライブＰＣＢＡのコーナは、光学ドライブ・ハウジング１３０の脚１３０Ａを収容するように形作られ、それによって光学ドライブ・ハウジング１３０に対して底板１３４を確実に保持している。光学ドライブ・モジュール１２２を駆動するために使用される電子機器の一部であるＩＣチップ（図示せず）は、光学ドライブＰＣＢＡ  １３２の上面に取り付けられている。図７は、光学ドライブ・モジュール１２２が光学ドライブ・ハウジング１３０の空洞内にどのように収まるかを図示している。また示されているのは、光学ドライブＰＣＢＡ上に取り付けられたＩＣチップと、ＷｉＦｉプレーヤーＰＣＢＡ上に取り付けられたＩＣチップとの間の接続をなすために使用されるコネクタ１３３である（以下に説明される）。
【００２１】
光ディスク・カートリッジ
図８Ａおよび８Ｂは、カートリッジ１０の分解図を示す。図８Ａは、シャッタ（ディスク１０がディスク・ドライブ５に装填されているときに下方に面している）を備えている側からの光ディスク・カートリッジ１０を示す。このように、図８Ａは、ドライブ５に装填されたときの向きに対して上下逆であるカートリッジ１０を示す。図８Ｂは、そのシャッタ側が下方に面しているカートリッジ１０を示しており、これはドライブ５に装填されたときの向きである。
【００２２】
カートリッジ１０は、上側シェル１３６と、下側シェル１３８と、シャッタ１４０と、シャッタ・ラッチ１４２と、光ディスク１４４とを備えている。シェル１３６および１３８は、プラスチックで形成されることができる。任意の製品ラベル１４６は、上側シェル１３６に貼り付けられる。上側シェル１３６は、円形のリム１３６Ｒによって規定される円形の窪み１３６Ｄを有しており、これは、下側シェル１３８の円形のリム１３８Ｒによって規定される同様の円形の窪み１３８Ｄと一致し、シェル１３６と１３８が接合されるときに、光ディスク１４４を保持する円形の空洞を形成する。ディスク１４４がこの円形の空洞に収容されるとき、その中心穴の縁がスピンドル駆動モータ（以下に説明される）に付随するチャックにより係合するときに、回転自在である。磁性金属から形成された保持リング１４４Ｒは、ディスク１４４の側に接合されている。ディスク１４４の下側シェル１３８に面する上側シェル１３６に面する側に記憶される光学データは、下側シェル１３８の光ピックアップ・アクセス・ポート１３８Ｗを通じて読まれる。
【００２３】
光ディスク１４４は、ディスク・ドライブ５の小型の寸法を維持できるくらいに十分に小さくなければならない。１実施形態において、光ディスク１４４の直径は、３２ｍｍで
ある。
【００２４】
シャッタ・ラッチ１４２は、弾力性のあるプラスチック材料から形成され、円形の開口１４２Ａと、押圧面１４２Ｓと、ラッチ爪１４２Ｆとを備えている。シェル１３６および１３８は、ポスト１３６Ｐおよび１３８Ｐをそれぞれ備えており、これらは一致して、シェル１３６と１３８が接合されるときに円形の開口１４２Ａが嵌合するところの単一のポストを形成する。ポスト１３６Ｐおよび１３８Ｐは、シェル１３６および１３８のコーナ近傍の窪みに形成され、シェル１３６と１３８が接合されるときに、共にシャッタ・ラッチ１４２のための隔室を生成する。切欠き１３６Ｎおよび１３８Ｎは、シェル１３６および１３８の外壁にそれぞれ形成される。シャッタ・ラッチがこのように取り付けられるときに、押圧面１４２Ｓは、隔室の内壁に当接し、ラッチ爪１４２Ｆは、切欠き１３６Ｎおよび１３８Ｎによって形成された開口内に突出する。シャッタ・ラッチ１４２の僅かな屈曲は、切欠き１３６Ｎおよび１３８Ｎによって形成された開口内にラッチ爪１４２Ｆを維持する。
【００２５】
組み立てられたカートリッジ１０を示す図９Ａおよび９Ｂを参照すると、シャッタ１４０は、カートリッジ１０の縁をスライド可能に把持している。図９Ａに示されるように、開口１４０Ｂは、シャッタ１４０に形成されている。シャッタ１４０は、好ましくは、１枚の金属板（たとえば、厚さ０．１ｍｍ）から形成される。開口１４０Ｂは、金属板に型打ちされ、その工程において、カートリッジ１０の縁に隣接して通る縦方向トラック１３６Ａ内に突出する金属フランジ（図示せず）が形成される。このように、シャッタ１４０は、カートリッジ１０の縁に保持される。シャッタ１４０が図９Ａおよび９Ｂに示されるように閉状態にあるときには、シャッタ１４０の開口１４０Ａは、切欠き１３６Ｎおよび１３８Ｎと整列される。したがって、ラッチ爪１４２Ｆは、開口１４０Ａを通じて突出し、シャッタ１４０を閉位置にロックする。シャッタ・ラッチ１４２が解放されるとき（以下に説明されるように）、シャッタ１４０は、図９Ａにおいて矢印によって示される方向にスライド自在であり、下側シェル１３８の中心穴１３８Ｃおよび光ピックアップ・アクセス・ポート１３８Ｗを露出する。
【００２６】
また、図９Ａおよび９Ｂに示されているのは、カートリッジ１０がディスク・ドライブ５に完全に装填されているときにそれを適切に位置決めする役目をする、位置合わせ穴１０Ｂである。リテーナ切欠き１０Ｃは、カートリッジ１０の縁に形成されている。
【００２７】
カートリッジ装填ユニット
図１０〜１４は、カートリッジ装填モジュール１２４内へのカートリッジ１０の装填を図示している。図１０Ｂに示されるように、カートリッジ装填モジュール１２４は、カートリッジ装填スリーブ１５４を備えており、それは、言い換えると、ベース・プレート１５８とカバー１５６とから形成されている。ベース・プレート１５８上に回転自在に取り付けられているのは、シャッタ・アクチュエータ・ピック１４８およびカートリッジ・リテーナ１５０である。引張バネ１５２は、シャッタ・アクチュエータ・ピック１４８およびカートリッジ・リテーナ１５０の両方に対する付勢を提供し、通常は図１０Ｂに示される位置にそれらを維持する。シャッタ・アクチュエータ・ピック１４８および引張バネ１５２は、ポスト１６０に共通して取り付けられ、カートリッジ・リテーナ１５０は、ポスト１６２に取り付けられ、ポスト１６０および１６２は、ベース・プレート１５８から上方に延びている。シャッタ・アクチュエータ・ピック１４８は、カバー１５６の壁に対して押され、シャッタ・アクチュエータ・ピック１４８の突起１４８Ｐは、カバー１５６の壁の開口を通じて内方に突出している。突起１４８Ｐは、図１４Ｂに（カバー１５６を取り除いて）示されている。カートリッジ・リテーナ１５０は、同じく図１４Ｂに示される突起１５０Ｐを有しており、これは、カバー１５６の壁の第２の開口を通じて内方へ突出している。
【００２８】
図１１Ｄおよび１４Ｂを参照すると、カートリッジ装填モジュール１２４は、ロッド１７６上をスライドするカートリッジ・イジェクタ１７８を備えている。ロッド１７６は、ベース・プレート１５８に添付されたアンカー・ブロック１８２および１８４間に延びている。ロッド１７６の周囲に巻かれているのは、圧縮バネ１７４である。カートリッジ・イジェクタ１７８は、前進位置（図１１Ｄに示される）と後退位置（図１４Ｂに示される）との間のカートリッジ装填スリーブ１５４の壁に形成された溝１８６内をスライドする。前進位置で圧縮バネ１７４は自由であり、後退位置で圧縮バネ１７４は圧縮される。
【００２９】
ここで、カートリッジ装填／取外し処理が説明される。ドライブ・アクセスドア１１０は、通常は図１および４に示される閉位置にある。カートリッジ１０を装填するために、ユーザはラッチ１６４を解放する。アクセスドア１１０は、開位置に向かってバネ付勢されているので、ラッチ１６４を解放することは、図５および１０Ａに示されるように、ドライブ・アクセスドア１１０およびカートリッジ装填スリーブ１５４を上方に傾斜させる。図１３Ｂに示されるように、ドライブ・アクセスドア１１０は、上側カバー１０２Ａの壁間に延びる軸１６６の周囲を揺動し、カートリッジ装填スリーブ１５４は、光学ドライブ・ハウジング１３０の一部である軸１６８の周囲を揺動する。さらに図１３Ｂを参照すると、一対の溝付き部材１７０は、ドライブ・アクセスドア１１０の下側で下方に突出し、ピン１７２は、カートリッジ装填スリーブ１５４の側部から外方へ突出している。ピン１７２は、図４および５にも示されている。
【００３０】
ドライブ・アクセスドアが上方に傾斜するにつれ、ピン１７２は、溝付き部材１７０の内をスライドし、カートリッジ装填スリーブ１５４への入口を露出させる。その後、カートリッジ１０は、カートリッジ装填スリーブ１５４に挿入されることができる。図１０Ａ〜１０Ｃは、カートリッジ装填スリーブ１５４への入口の隣の装填準備完了位置におけるカートリッジ１０を示す。図１０Ｂにおいては、ドライブ・アクセスドア１１０は、カートリッジ装填スリーブ１５４の外部構造を露出するために取り除かれており、図１０Ｃにおいては、カートリッジ装填スリーブ１５４のカバー１５６と、カートリッジ１０の上側シェル１３６とは、カートリッジ装填スリーブ１５４およびカートリッジ１０（光ディスク１４４を含む）の内部構造を示すために取り除かれている。図９および１０に示されるように、カートリッジ１０は、先端を切ったコーナ１０Ａを有しており、これは、カートリッジ１０がカートリッジ装填スリーブ１５４に後ろ向きにあるいは上下逆に挿入されることを防止する。
【００３１】
図１１Ａ〜１１Ｄは、カートリッジ装填スリーブ１５４に部分的に挿入されたカートリッジ１０を示す。図１１Ｂおよび１１Ｃは、ドライブ・アクセスドア１１０が取り除かれたものであり、図１１Ｄは、カートリッジ装填スリーブ１５４のカバー１５６とカートリッジ１０の上側シェル１３６が取り除かれたものである。図１１Ｄを参照すると、この位置においてシャッタ１４０は依然として閉じているが、シャッタ・アクチュエータ・ピック１４８は、突起１４８Ｐ（図示せず）を介して、シャッタ１４０の開口１４０Ａに係合している。引張バネ１５２によって強制され、シャッタ・アクチュエータ・ピック１４８は、シャッタ・ラッチ１４２の弾性力に打ち勝ち、開口１４０Ａからラッチ爪１４２Ｆを出し、シャッタ１４０を開放自在にする。
【００３２】
図１２Ａおよび１２Ｂは、カートリッジ１０が僅かにさらに挿入された後の配置を示す。シャッタ・アクチュエータ・ピック１４８は、トラック１３６Ａ内で前方にスライドさせることによってシャッタ１４０を開き始めるが、このことは、図１２Ａおよび１２Ｂにおいては明らかではない。
【００３３】
図１３Ａ〜１３Ｃは、カートリッジ装填スリーブ１５４内に完全に挿入された後のカー
トリッジ１０を示しており、ドライブ・アクセスドア１１０は依然として開いている。この位置においては、シャッタ１４０は、完全に開かれており、カートリッジ１０の中心穴１３８Ｃおよび光ピックアップ・アクセス・ポート１３８Ｗを露出している。カートリッジ・リテーナ１５０（以下に説明される）は、突起１５０Ｐでカートリッジ１０の切欠きに係合し、カートリッジ装填スリーブ１５４にカートリッジ１０を保持する。位置合わせピン１８８は、ドライブ・アクセスドア１１０が閉じられているときに、光学ドライブ・モジュール１２２から上方に突出して、カートリッジ１０の位置合わせ穴１０Ｂに係合し、光ディスク１４４上に記憶されたデータを読むためのカートリッジ１０をしっかりと適切に位置決めする。スピンドル・アセンブリ２８０は、光学ドライブ・モジュール１２２から上方に延びており、光ディスク１４４の中心穴に係合する準備ができている（以下に説明される）。
【００３４】
位置合わせピン１８８は“弾丸先端”ピンである。挿入先端の側面で、カットされた半径は、ピンの直径に等しい。この形状は、位置合わせ穴１０Ｂへの挿入のための補足領域を最大にし、挿入を束縛したり、あるいは妨害したりする機会を最小にする。
【００３５】
図１３Ａ〜１３Ｃに示されるように、カートリッジ１０がカートリッジ装填スリーブ１５４に完全に挿入された後で、ユーザは、揺動バネの力に抗してドライブ・アクセスドア１１０を下方へ押し、ラッチ１６４を係合させる。ラッチ１６４は、バネ仕掛けであり、ドライブ・アクセスドア１１０が完全に閉じられたときに、ロック状態になる。ドライブ・アクセスドア１１０を付勢する揺動バネは、次回そのラッチ１６４が解放されるときに、ドライブ・アクセスドア１１０を開けるように上に曲げられる。この時点での状況は、図１４Ａ〜１４Ｄに示されている。図１４Ａおよび１４Ｂは、カートリッジ装填スリーブ１５４のカバー１５６と、カートリッジ１０の上側シェル１３６とを取り除いたものであり、図１４Ｃおよび１４Ｄは、ドライブ・アクセスドア１１０を取り除いたものである。
【００３６】
図１４Ａおよび１４Ｂを参照すると、シャッタ・アクチュエータ・ピック１４８は、シャッタ１４０を開位置に押しており、中心穴１３８Ｃおよび光ピックアップ・アクセス・ポート１３８Ｗを露出している。カートリッジ１０の先端は、カートリッジ・イジェクタ１７８を圧縮バネ１７４の力に抗して後方に押しており、カートリッジ１０の先端を切ったコーナ１０Ａは、カートリッジ・イジェクタ１７８の傾斜面に当接している。カートリッジ・リテーナ１５０の突起１５０Ｐは、カートリッジ１０の縁のリテーナ切欠き１０Ｃに係合しており、カートリッジ１０をカートリッジ装填スリーブ１５４に保持している。ドライブ・アクセスドア１１０が閉じられると、スピンドル・アセンブリ２８０は、光ディスク１４４の中心穴に係合する。
【００３７】
カートリッジ１０を取り除くために、ユーザは、ラッチ１６４を解放する。揺動バネは、ドライブ・アクセスドア１１０を開け、これは溝付き部材１７０を介してカートリッジ装填スリーブを上げ、カートリッジ１０を位置合わせピン１８８から、光ディスク１４４をスピンドル・アセンブリ２８０から、係合解除する。ドライブ・アクセスドア１１０の下側のカム（図示せず）は、カートリッジ・リテーナ１５０をしてカートリッジ１０を解放させる。カートリッジ１０が解放されると、圧縮バネ１７４（圧縮した状態にある）は、カートリッジ・イジェクタ１７８を作動し、これはカートリッジ１０を外方に押す。カートリッジ装填スリーブ１５４上の戻り止め（図示せず）は、カートリッジ１０上の小さなくぼみに係合し、カートリッジ１０がディスク・ドライブ５から“放出される”ことを防止する。
【００３８】
ドライブ・モジュール
図１５〜２８は、光学ドライブ・モジュール１２２の構成要素の図である。
【００３９】
図１５を参照すると、光学ドライブ・モジュール１２２の構成要素は、アルミニウムまたはマグネシウムのような金属、あるいは少なくとも２．８×１０４ＭＰａ（４．４×１０６ｐｓｉ）のヤング率を有する液晶高分子のようなプラスチック樹脂から作られることができる、本体部材２９９に取り付けられる。データ・アクセス開口２９０は、本体部材２９９に形成される。光学ドライブ・モジュール１２２は、スピンドル・アセンブリ２８０と、レール３１２に沿ってスライドする光機械キャリッジ・アセンブリ２８２とを備えている。スピンドル・アセンブリ２８０は、ディスク１４４の中心穴に係合する。以下に説明されるように、光機械キャリッジ・アセンブリ２８２は、データ・アクセス開口２９０を通じて光ディスク１４４からデータを読む、レーザ・ダイオード、レンズおよび他の構成要素を備えている。
【００４０】
また図１５に示されているのは、光機械キャリッジ・アセンブリ２８２から出るレーザ・ビーム用の粗い位置決めを提供するのに使用される、送りネジ２９６である。送りネジ２９６は、２段ギヤ減速ユニット２９４を通じてキャリッジ駆動（粗トラッキング）モータ２９２によって駆動される。アンチバックラッシ・ギヤは駆動系において使用されることができる。送りネジ２９６用の軸受要素は好ましくは、摩擦を低く維持するために少なくとも一対の予圧を掛けた玉軸受を備えるが、その回転軸に沿った送りネジ２９６の動作におけるバックラッシを取り除く。柔軟性のある相互接続３０５は、ＰＣＢＡ  ３０８に光学ドライブＰＣＢＡ  １３２（図６）を接続し、柔軟性のある相互接続３０６は、光機械キャリッジ・アセンブリ２８２にＰＣＢＡ  ３０８を接続する。ＰＣＢＡ  １３２および３０８のいずれかあるいは両方のＺＩＦコネクタは、組み立てを容易にするために使用されることができる。
【００４１】
トラッキング経路に沿った光機械キャリッジ・アセンブリ２８２の動作を提供するために、柔軟性のある相互接続３０６は、キャリッジ・アセンブリ２８２の後尾とＰＣＢＡ  ３０８との間の単一ループを形成する。柔軟性のある相互接続３０６のキャリッジ端は、信号およびデータ転送のためにレーザ／検出器パッケージに、そして、焦点およびトラッキングを制御するために細サーボ・モータに接続されている。リニア・モータを使用した実施においては、さらに、粗モータ電流を伴うであろう。再び、ＰＣＢＡ  ３０８上のＺＩＦコネクタは、組み立てを容易にするために使用されることができる。
【００４２】
短い、柔軟性のある相互接続（図示せず）は、ＰＣＢＡ  ３０８に粗トラッキング・モータ２９２を接続するために使用されることができるが、個別のワイヤあるいは成形モータ端子を使用することもできる。
【００４３】
粗トラッキング機構およびスピンドル・アセンブリ２８０は、図１６に示されている。ステッピング・モータあるいはブラシレスＤＣモータを使用することもできるが、粗トラッキング・モータ２９２は、キヤノンの型番ＤＮ０６−Ｖ＊Ｎ＊Ｂのようなブラシ式で逆回転可能なＤＣモータである。モータの選択を決定する要因の中には、帯域幅、電力消費量、コスト、信頼度および耐久性がある。
【００４４】
送りネジ２９６および光機械キャリッジ・アセンブリ２８２は、この種のアクチュエータに固有の摩擦を軽減する材料で覆われるか、あるいは当該材料から作られることができる。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）あるいは二硫化モリブデンのような材料は、ネジ要素のための被覆として使用されることができ、そのような駆動装置の送りネジとナットとの間のトライボロジーを最適化するために成形用樹脂に加えられることができる。これは、さらに電力消費量を低減し、サーボ応答を改善することができる。
【００４５】
粗トラッキング・モータ２９２は、細トラッキング・モータ（以下に説明される）上の位置センサから生じる信号に応じて動作する。細トラッキング・モータは、ディスクの振
れを含む光ディスク上のトラックに追従し、小さなシーク動作を達成する。しかしながら、細トラッキング・モータが、指定された平均量だけその中心位置から離れるときに、送りネジ２９６は、細トラッキング・モータの移動の中心近傍の位置へ光機械キャリッジ・アセンブリ２８２を進めるかあるいは引き込むために回転されるであろう。２段平歯車減速ユニット２９４は、小さい低電流モータの使用を可能にする。他のギヤ減速方法もまた使用することができるかもしれないが、平歯車は、低価格で高性能である。ギヤ減速ユニット２９４のギヤは、およそ１２０の直径ピッチギヤに相当するが、それらはまた、特別なピッチあるいはメートル法のモジュール・ギヤであることができるかもしれない。ギヤ減速ユニットはまた、アンチバックラッシ・ギヤを含むこともできる。
【００４６】
図１７は、スピンドル・チャック３１６と、スピンドル軸３３０と、スピンドル・ロータ磁石３２６およびバッキング・プレート３２８と、スピンドル軸受／軸受筒３２４と、ステータ・コイル３２０と、ステータ板３２２とを備えるスピンドル・アセンブリ２８０の分解図である。
【００４７】
ステータ・コイル３２０およびステータ板３２２は、両方ともＰＣＢＡ  ３０８に接着されている（図１５を参照）。ステータ・コイル３２０は、スピンドル・ロータ磁石３２６用の標準のブラシレス多相駆動であり、これは、その軸方向の厚さにわたって“パイ・スライス”形状の区画で磁化される。磁性材料のＮ―Ｓの向きは、同じ方向である。磁性材料は、好ましくはバリウム・フェライト・セラミックであるが、それは、ネオジム鉄ホウ素、サマリウム・コバルトなどのような希土類元素の複合材料か、あるいは硬質の磁性材料を含む、いくつかの他のもののいずれかであることができるかもしれない。
【００４８】
図１８Ａは、ディスク１４４の分解図であり、磁気保持リング１４４Ｒと、磁気保持リング１４４Ｒをディスク１４４に接合する感圧接着リング１４４Ａを示す。また示されているのは、ディスク１４４の中心穴１４４Ｃである。磁気保持リング１４４Ｒは、メッキを施した鋼あるいは磁気ステンレス鋼のような磁性材料から作られ、中心穴１４４Ｃの周囲のディスク１４４の非データ側に接合される。磁気保持リング１４４Ｒは、たとえば、厚さ０．２ｍｍで、直径８〜９ｍｍであることができるかもしれない。
【００４９】
図１８Ｂは、スピンドル・チャック３１６の構造を示す。スピンドル・チャック３１６は、磁石３１５および円形圧盤３１７に囲まれたスピンドル・ピン３１８を備えている。磁石３１５は、スピンドル・チャック３１６の軸と平行な磁極を有する複数のパイ形状磁石で磁化される。Ｎ極の半分およびＳ極の半分は、同じ方向に向けられている。たとえば、８個の磁石があれば、４個のＮ極および４個のＳ極が、Ｎ極およびＳ極を交互に、同じ方向に面しているであろう。ディスク１４４がスピンドル・チャック３１６に完全に取り付けられるときに、より多い数の磁石は、より大きい保持力を提供するが、磁力線はもっと集中され、磁界の“範囲”は、したがって、より少ない数の磁石の場合よりも小さい。
【００５０】
図１９Ａおよび１９Ｂは、それぞれ、スピンドル・チャック３１６に接近した、および、スピンドル・チャック３１６に取り付けられたディスク１４４を示す。ディスク１４４がスピンドル・チャック３１６に取り付けられるとき（図１９Ｂ）、スピンドル・ピン３１８は、ディスク１４４の中心穴１４４Ｃ内に突出し、磁石３１５と磁気保持リング１４４Ｒとの間の力（ディスク１４４の厚さにわたる）は、ディスク１４４のデータ側を円形圧盤３１７に対してぴったり接するように押す。スピンドル・ピン３１８は、中心穴１４４Ｃにぴったりと嵌められるので（たとえば、０．０５ｍｍ以内）、ディスク１４４は、スピンドル・チャック３１６に正確に中心合わせされる。スピンドル・チャック３１６に接近するときに、ディスク１４４のいくらかの偏心度を許容するために、図１８Ｂに示されるように、スピンドル・ピン３１８の突出部には、面取りされた面３１９が形成される。
【００５１】
したがって、図１３Ｂを再び参照すると、カートリッジ１０がスピンドル・アセンブリ２８０上に降下するときに、磁石３１５の力線は、磁気保持リング１４４Ｒと相互作用し、ディスク１４４をスピンドル・チャック３１６上へと引き付ける。この作用は、粘着リング１４４Ａを圧縮する傾向がある。磁気保持リング１４４Ｒは、スピンドル・ピン３１８の中心穴１４４Ｃ内への突出に干渉しないように、中心穴１４４Ｃに対して十分正確に中心合わせされなければならない（典型的には、２ｍｍの公差まで）。
【００５２】
図２０は、光機械キャリッジ・アセンブリ２８２の全体図であり、これは、キャリッジ本体３３２と、光学アセンブリ３３４と、細トラッキング／焦点機構３３６とを備えている。
【００５３】
キャリッジ本体３３２は、成型／鋳造部品である。キャリッジ本体３３２は、光学アセンブリ２３２の要素と、柔軟性のある相互接続３０６のためのアタッチメントを支持し、トラッキング経路に沿ったキャリッジ・アセンブリ２８２の動作のためのガイド面を提供する。これは、送りネジ２９６を介して粗トラッキング・モータ２９２に結合されている。キャリッジ本体３３２はまた、電子機器、レーザ・ダイオード、およびサーボ・モータからの熱を吸収する。これは、送りネジ２９６に噛み合う駆動雌ネジ要素が直接キャリッジ本体３３２に成型されることができるように、摩擦を低減する材料から作られることができる。
【００５４】
以下により詳細に説明される光学アセンブリ２３４は、レーザ・ダイオードと、サーボ検出器と、ビーム分配および分割プリズム、コリメータ・レンズおよび対物レンズと、波遅延プレートと、反射位置フラグと、反射能モニタリング面とを備えている。加えて、検出器のうちのいくつかは、信号増幅電子機器をまた備えた基板に取り付けられることができる。
【００５５】
細トラッキング／焦点機構３３６は、読み出し対物レンズ（光学アセンブリ３３４の部品でもある）を位置決めするために使用される２軸音声コイル・モータを共に備えた共有磁気回路および５個のコイルを備えている。
【００５６】
図２１および２２は、異なる角度からの光機械キャリッジ・アセンブリ２８２の分解図である。また図２１および２２に示されているのは、ネジ付きスリーブ３３３および圧縮バネ３３５を備えたアンチバックラッシ機構である。キャリッジ本体３３２は、上述したように送りネジ２９６に噛み合うネジ開口を含んだ第１のフランジ３３２Ａと、ネジなし開口を含んだ第２のフランジ３３２Ｂとを備えている。スリーブ３３３の中央開口は、送りネジ２９６に噛み合うように、同様にネジ切りされている。スリーブ３３３は、フランジ３３２Ａと３３２Ｂとの間に設置されており、円形端３３３Ｂは、フランジ３３２Ｂの穴内に突出し、また、圧縮バネ３３５は、スリーブ３３３を囲み、フランジ３３２Ａとスリーブ３３３のショルダ３３３Ａとに突き当たる。送りネジ２９６がフランジ３３２Ａおよびスリーブ３３３にねじ込まれるときに、圧縮バネ３３５は、フランジ３３２Ａおよびスリーブ３３３に対して緩やかな外方への圧力をかける。これは、光機械キャリッジ・アセンブリ２８２と送りネジ２９６との間のいかなる緩みあるいは無駄な運動をも防止する。
【００５７】
図２３は、光学アセンブリ３３４の模式図を示す。説明のために、“上”、“下”、“の上に”、および“の下に”の用語は、図２３に関して使用される。
【００５８】
レーザ・ビームは、レーザ・ダイオード３３８から発せられる。レーザ・ダイオード３３８は、好ましくは、４０５ｎｍの波長の青色レーザ・ビームを提供する。レーザ・ダイ
オードは、クリー（Ｃｒｅｅ）の型番４０５ＬＤ  ５００あるいは三洋の型番ＬＳ５０００であってよい。４０５ｎｍの青色レーザ・ビームの使用は、たとえば、ディスク１０上のトラック・ピッチが典型的な６００〜７００ｎｍの赤色レーザ・ビームに必要な０．７４のμｍのピッチから０．３７μｍに低減されることを可能にする。
【００５９】
レーザ・ダイオード３３８は、レーザ・ダイオード／検出器基板３４３の底近傍のヒート・シンク３４０に取り付けられている。レーザ・ビーム３４２は、分散する楕円錐の光としてレーザ・ダイオード３３８から発せられる。レーザ・ビーム３４２は、菱形プリズム３４４に入り、プリズム３４４内における内部反射によって上方に導かれる。
【００６０】
菱形プリズム３４４は、立方体半部３４６に取り付けられている。菱形プリズム３４４と立方体半部３４６との間の対角面は、ビーム分割インタフェース３４５を形成する偏光感応層で覆われる。レーザ・ビーム３４２の主要な偏光は、それがビーム分割インタフェース３４５を通過し、上向きに持続するようにさせる。レーザ・ビーム３４２は立方体半部３４６を離れた後に、コリメータ・レンズ３４８に入る。コリメータ・レンズ３４８は、ビームをコリメートされた（平行の光線）ビームにするのにちょうど十分なようにレーザ・ビーム３４２を集中させる。コリメータ・レンズ３４８の上には、光学軸をレーザ・ビーム３４２の入射偏光に対して４５度に向けられた４分の１波長遅延板３５０がある。光が４分の１波長板３５０を通過した後で、それは循環的に偏光される。
【００６１】
図２４に示されている４分の１波長板３５０の上面には、上向きレーザ・ビーム３４２の一部を、４分の１波長板３５０を通じて反射し返す、小さな銀メッキ領域３５０Ａがある。その反射された“ビームレット”は、４分の１波長板３５０を通過した後で線形偏光に変換されるので、その偏光がコリメータ・レンズ３４８を離れるときにここではレーザ・ビーム３４２の偏光から９０度回転する。この“ビームレット”がビーム分割インタフェース３４５に当るときに、それは透過する代わりに、ここでは反射される。図２３において３５２で示されるこの反射された“ビームレット”は、それがレーザ電源制御ループを調整するために使用される基板３４３上の光検出器３５４に導かれる。
【００６２】
外向きのビームの残り（“ビームレット”を差し引いたもの）は、図２５において下から示される対物レンズ・マウント３５８によって支持される対物読み出しレンズ３５６に向かって上方に進む。対物レンズ・マウント３５８から突出しているのは、小さな成形反射要素３６０であり、それは、レーザ・ビーム３４２の別の部分を返す。反射要素３６０は、金属から作られることができ、レンズ・マウント３５８に付加されることができるか、あるいは、それは、成型プラスチックの特性に適用された反射コーティングを含むことができる。その反射面は、平面状あるいは曲面状であってよい。
【００６３】
反射要素３６０から反射されるレーザ・ビーム３４２の部分は、“トラッキング軸”に沿ったレンズ・マウント３５８の位置によって決定される方向に反射される。以下により詳細に説明されるレンズ・マウント３５８の“トラッキング軸”は、名目上、それに沿ってレーザ・ビーム３４２が菱形プリズム３４４によって上向きに反射されるところの軸と一致する。この第２の“ビームレット”３６２は、第１の“ビームレット”３５２と同じように戻り、再度４分の１波長板３５０を通過するが、主レーザ・ビーム３４２の反対側である。第２の“ビームレット”３６２の偏光は、同様にさらに９０度回転し、したがって、それが分割位置感応光検出器３６４を照らすところの基板３４３に向かってビーム分割インタフェース３４５によって反射される。光検出器３６４は、水平に分割されており、“ビームレット”３６２のパワーは、対物レンズ・マウント３５８のトラッキング軸に比例した分割光検出器３６４の２つの半部間で垂直に分配される。分割光検出器３６４上の“ビームレット”３６２によって形成されたスポットの位置は、したがって、レンズ・マウント３５８のトラッキング軸の向きを制御する細サーボ・モータ（以下に説明される
）の位置の表示を提供する。
【００６４】
図２６は、基板３４３上の光検出器３５４および光検出器３６４のそれぞれの位置を示す。
【００６５】
図２３を再び参照すると、レーザ・ビーム３４２の残りは、読み出し対物レンズ３５６を通じて上方に進み、光ディスク１１６（図示せず）上のデータ・トラックに集中する。レーザ・ビーム３４２は、ディスクによって反射され、対物レンズ３５６、４分の１波長板３５０およびコリメータ・レンズ３４８を通過し戻る。レーザ・ビーム３４２は、その後、レーザ・ダイオード／検出器基板３４３に向かってビーム分割インタフェース３４５で反射され、そこでは、サーボ光検出器３６６に入射する。図２６に示されるように、サーボ光検出器３６６は、６個の区画（フォトダイオード）を有している。サーボ光検出器３６６の区画化構造は、それがディスクから戻ってビーム分割インタフェース３４５で反射されるとき、ビーム分配および強度の判定を可能にする。
【００６６】
レンズ３５６の開口数は高く（たとえば、約０．７３）、そしてしたがって、平行ビーム３４２が反射面に集中するときに“キャットアイ”リフレクタが形成される。その結果、レーザ・ビーム３４２がディスク上に正確に集中するときに、反射されたビームは、効率的にその経路を引き返し、対物レンズ３５６を通過し戻った後で平行ビームとして再形成するであろう。対物レンズ３５６の位置がディスク上への正確な焦点を生成する位置の上あるいはその下にあれば、対物レンズ３５６の下の戻りビームは、収束あるいは分散するであろう、つまり、レンズ３５６がディスクに近過ぎるときに、戻りビームは、僅かに収束し、また、レンズ３５６がディスクから遠過ぎるときに、戻りビームは、僅かに分散するであろう。焦点誤差のある収束あるいは分散の変動は、小さな範囲の焦点誤差に比例し、サーボ光検出器３６６の区画の出力における差を生じる。焦点誤差は、水平・対角線のグループにおいてサーボ光検出器３６６の区画の合計および差を取ることによって決定される。
【００６７】
ディスク上のプレフォーマットされたデータ・トラックは、戻りビームがトラックに直交する（トラック）方向およびトラックに沿う（データ）方向の両方に回折するようにする。ビームがトラックに集中するときに、サーボ光検出器３６６に投射される戻りビームのパターンは、本質的に３つの重なったスポットである：１つの明るい中央の（あるいは零次の）スポット、および２つのより弱い１次の回折スポット、１つは中央スポットの上で１つは中央スポットの下であり、中央スポットに対して対称にオーバーラップしている。集中した外向きのビームが僅かにトラックを外れて移動するとき、反射ビーム・シフトの投射強度パターンは非対称になる。この非対称性は、サーボ光検出器３６６の垂直軸に沿った差分強度変化を生成する。トラッキング誤差信号は、上側区画の出力の合計と、下側区画の出力の合計との間の差を観察することによって得られる。
【００６８】
あるいは、ＤＶＤプレーヤーにおいて一般的に行われるように、差分位相検出方法は、トラック誤差信号を生成するために使用されることができる。
【００６９】
焼き付けられたデータ・ピットによって生じる強度変化は、サーボ光検出器３６６のすべての区画の出力の合計をモニタリングすることによって検出される。
【００７０】
レーザ・ビームのトラッキングおよび焦点を制御するためのアルゴリズムは、周知であり、多くのソースから入手可能である。１つのトラッキングおよび焦点システムは、２００１年９月１０日に出願された「デジタル焦点およびトラッキング・サーボ・システム」なるカドレック（Ｋａｄｌｅｃ）他の米国特許出願公開公報第２００２／０１１００５６号、およびそこに引用された文献に記載されており、これら全ては、参照することによっ
てそれらの全体がここに援用される。
【００７１】
細トラッキング／焦点機構３３６は、細サーボ・モータ３７０を備えている。制御信号に応じて、細サーボ・モータ３７０は、レーザ・ビームを焦点に維持し、ディスク上のトラックに従うように対物読み出し３５６レンズの位置を調整する。図２７は、細トラッキング／焦点機構３３６の図であり、図２８は、細サーボ・モータ３７０の構成要素を示す細トラッキング／焦点機構３３６の分解図である。細トラッキング／焦点機構３３６の中心に示された対物読み出しレンズ３５６は、光学アセンブリ３３４および細サーボ・モータ３７０の両方の構成要素である。示されるように、対物レンズ・マウント３５８は、磁極アセンブリ３７６の壁３７８間に形成された溝に嵌合する。
【００７２】
対物レンズ３５６のトラッキング動作は、図２７中の“トラッキング動作”矢印の方向に対物レンズ・マウント３５８を移動することによって生じる。この動作は、２つのグループ３７２Ａおよび３７２Ｂに細分される、４個の“曲がった”トラッキング・コイル３７２で生成される。細サーボ・モータ３７０は、磁極アセンブリ３７６に添付される２個の永久磁石３７４を備えており、同様の磁極が磁極アセンブリ３７６の中心に面している（図２７および２８においては、Ｎ極は、内方に面して示されている）。これは、磁極アセンブリ３７６の中心の各側１つずつの、２つの磁気ギャップを形成し、磁束ベクトルは、内方あるいは外方に対称に導かれる。４個のトラッキング・コイル３７２は、各コイルの一方の垂直アーム３７２Ｘが磁気ギャップの一方内に位置するように配置されている（反対に、図２８において示される残りの垂直アーム３７２Ｙは、磁石３７４間の磁気ギャップの外側にある）。コイル３７２は、コイル３７２Ａの垂直アーム３７２Ｘ内の電流がコイル３７２Ｂの垂直アーム３７２Ｘ内の電流とは反対方向に流れるように、直列に接続される、つまり、電流がコイル３７２Ａの垂直アーム３７２Ｘ内を下方に流れるときに、電流は、コイル３７２Ｂの垂直アーム３７２Ｘ内を上方に流れるか、あるいはこの反対である。電流の方向によっては、コイル３７２および細サーボ・モータ３７０の残り（レンズ３５６を含む）は、“トラッキング動作”矢印の方向のうちの１つの起電力にさらされるであろう。
【００７３】
対物レンズ・マウント３５８は、４個の屈曲性ワイヤ３８０に取り付けられており、それらの他端は、取り付け板３８２に取り付けられている。屈曲性ワイヤ３８０は、レンズ・マウント３５８およびレンズ３５６が図２８に示される“トラッキング動作”および“焦点動作”矢印の方向に移動することを可能にするが、トラッキングおよび焦点動作に直角の方向に移動するのを防止する。
【００７４】
屈曲性ワイヤ３８０のうちの２つはまた、トラッキング・コイル３７２のための電気的な接続を提供する。取り付け板３８２および対物レンズ・マウント３５８の両方は、２．８×１０４ＭＰａ（４．４×１０６ｐｓｉ）以上のヤング率を有したプラスチック樹脂のような絶縁材料から作られる。したがって、屈曲性ワイヤ３８０は、取り付け板３８２および対物レンズ・マウント３８５によってアセンブリの残りから絶縁されている。
【００７５】
屈曲性ワイヤ３８０は、操作あるいは組み立て中の損傷を最小限にするために、ベリリウム銅あるいはいくつかの他の高い降伏強さの材料から作られることができる。屈曲性ワイヤ３８０は、加熱からのいかなる損傷も最小限にするために、低い電気抵抗を有しているべきである。それらは、好ましくは、耐腐食性であり、また、振動減衰のために（たとえば、薄いエラストマー・フィルムあるいは成形部分で）被覆されるか、あるいはスリーブで覆われることができるかもしれない。
【００７６】
トラッキング・コイル３７２に電流を伝えるために屈曲性ワイヤ３８０を使用することは、レンズ３５６の動作がトラッキング方向および焦点方向における滑らかで直角の動作
に近似することを可能にする。電気的な接続をするために他のワイヤを使用することは、制御し難い方法でこの動作を妨害するモーメントを招く場合がある。
【００７７】
レンズ３５６の焦点を合わせるのに必要な垂直動作は、細サーボ・モータ３７０が組み立てられるときに４個のトラッキング・コイル３７２で囲まれる（図２８）、矩形コイル３８４によって提供される。コイル３８４は、永久磁石３７４間の磁気ギャップ内に位置し、電流がそれを通じて流れるときにコイル３８４を上下に移動させる合算されたローレンツ力を提供する。上述した理由で、コイル３８４には、好ましくは、トラッキング・コイル３７２に電流を供給するのに使用されない２本の屈曲性ワイヤ３８０を通じて電流が供給される。
【００７８】
レンズ３５６のいかなる傾きも最小限にするために、トラッキング方向および焦点方向のそれぞれにおいてコイル３７２および３８４によって提供される正味の起電力ベクトルは、細サーボ・モータ３７０（レンズ３５６を含む）および対物レンズ・マウント３５８の重心を通過することが望ましい。
【００７９】
光学アセンブリ３３４が本発明のディスク・ドライブにおいて使用されることができるかもしれない光学アセンブリの１実施形態のみであることは理解されるであろう。光学アセンブリ３３４は、設計がコンパクトでパワーが小さいが、これらの２つの基準を満たす多くの代替のヘッド設計が可能であり、したがって本発明のディスク・ドライブにおける用途に適していることは明白であろう。現在のＤＶＤ型ピックアップ設計は、それらがＤＶＤおよびＣＤ型媒体の両方を読むことを可能にする２つのレーザ波長をサポートしなければならないので、大き過ぎることがある。しかしながら、単一あるいは３ビーム・トラッキングのいずれかを備えた４０５ｎｍのみの光ピックアップを設計することは、当業者の能力の範囲内である。そのような設計は、米国特許第５，０３３，０４２号（３ビーム）あるいは米国特許第５，６９４，３８５号（単一ビーム）に記載されたもののようなＣＤ状の光学的構成を利用するであろうし、そのそれぞれは、参照されることによってその全体がここに援用され、ここに説明された４０５ｎｍで高い０．７３ＮＡのレンズに適した光学で修正される。そのようなピックアップ・モジュールは、レーザと、偏光ビーム・スプリッタと、コリメーターと、λ／４波長板と、対物レンズと、前方光検出器と、上記の参照特許に示されるようなサーボ／データクワッド検出器とを備えるであろう。これらの構成要素は、ここに記述されているのと同じ機能を果たし、偏光ビーム・スプリッタおよびλ／４波長板の組み合わせは、ディスクから反射された光を分離し、且つ、サーボ／データクワッド検出器にそれを向け直す役目をする。偏光ビーム・スプリッタはまた、レーザから入射される少量の光を分離し、レーザ・パワーをモニタリングするために前方光検出器にそれを向け直す。この種の光学経路は、ＣＤプレーヤーにおいては典型的であり、コンパクトで低パワーにすることができる。
【００８０】
光学ドライブ電子機器
図７に示される、光学ドライブＰＣＢＡ  １３２上に取り付けられたＩＣチップは、光学ドライブ・モジュール１２２を制御する光学ドライブ電子機器を表している。
【００８１】
光学ドライブ電子機器１００のブロック図は、図２９Ａに示されている。光学ドライブ電子機器１００は、光学コントローラ区画５０２と、ピックアップ・モジュール５０４との２つの基本構成要素を備えている。これらのコントローラにおける最先端技術は、非常に進歩し、高度に集積されており、したがって必要なＩＣチップの数は最小である。光学コントローラ区画５０２の主要素は、シングルあるいはデュアルＩＣのいずれかとして実現されることができる光学コントローラＩＣ  ５０６である。デュアルＩＣ設計においては、コントローラ機能は、デジタル・コントローラＩＣおよびアナログ・フロント・エンド・プロセッサを使用して実現される。シングルＩＣ設計においては、これらの２つの機
能が組み合わせられる。
【００８２】
表１には、光学コントローラＩＣ  ５０６のデュアルＩＣ構成において使用されることができるかもしれないいくつかの市販のＩＣを挙げている。
【００８３】
【表１】
2007537561.tif 000003
【００８４】
ＳＴマイクロエレクトロニクスのＳＴＡ１０１０光学コントローラＩＣは、光学コントローラＩＣ  ５０６のシングルＩＣ設計に用いられることができるかもしれない。
【００８５】
光学コントローラ区画５０２はまた、電圧調整器５０８と、フラッシュ・メモリー５１０およびスタティック・ランダム・アクセス・メモリー（ＳＲＡＭ）５１２と、モータ・ドライバＩＣ  ５１４と、レーザ・ドライバＩＣ  ５１６とを備えている。モータ・ドライバＩＣ  ５１４およびレーザ・ドライバＩＣ  ５１６は、光学コントローラＩＣ  ５０６から制御信号を受ける。ＳＴマイクロエレクトロニクスから入手可能なＳＴＡ１０１５は、モータ・ドライバＩＣ  ５１４用に使用することができるかもしれない。
【００８６】
光学ドライブ電子機器１００の他の主構成要素は、ピックアップ・モジュール５０４である。ピックアップ・モジュール５０４は、媒体検出スイッチ５１８と、光電気ＩＣ（ＯＥＩＣ）および前方フォトダイオードＩＣ（ＦＰＩＣ）５２０と、粗トラッキング５２２、細トラッキング５２４、焦点５２６、およびスピンドル・モータ５２８用の制御回路とを備えている。
【００８７】
光学コントローラＩＣ  ５０６内のデジタル・コントローラＩＣは、ドライブのサーボ／シーク機能を実施するのに必要なサーボ・デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）と、ドライブおよびインタフェースを制御するのに必要なマイクロプロセッサと、光学ピックアップ・モジュール５０４に接続するのに必要なアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）およびデジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変換器と、リードバック・チャネルと、エンコーダ・デコーダ（ＥｎＤｅｃ）と、エラー修正回路（ＥＣＣ）、媒体検出スイッチと、物理フォーマット回路とを備えている。
【００８８】
光学コントローラＩＣへのインタフェースは、典型的には、ＡＴＡＰＩ／ＩＤＥインタフェースであるが、他のインタフェース標準が使用されることも可能である。
【００８９】
光学コントローラＩＣ  ５０６内のデジタル・コントローラＩＣは、処理される媒体の物理フォーマットに特化している。ディスクの好ましいフォーマットは、上述した出願第１０／３８３，１９３号に記載されている。このフォーマットは、現在のＤＶＤ動画およびＤＶＤ−ＲＯＭデジタル・コントローラＩＣがディスク・ドライブ５において使用されることを可能にする。
【００９０】
光学コントローラＩＣ  ５０６内のフロント・エンド・プロセッサは、ＯＥＩＣ／ＦＰＩＣ  ５２０のようなピックアップ・モジュール５０４内の電子機器をデジタル・コントローラＩＣと接続するのに必要なアナログ回路を備えている。フロント・エンド・プロセッサはまた、データ・チャネル用のアナログ・イコライザに加えてモータ・ドライバＩＣ
５１４およびレーザ・ドライバＩＣ  ５１６を制御するのに必要なアナログ電子機器を備えている。
【００９１】
フラッシュ・メモリー５１０は、光学コントローラＩＣ  ５０６内のマイクロプロセッサ用のオペレーティング・ソフトウェア（ファームウェア）を含んでおり、ＳＲＡＭメモリーは、ディスクから読まれるデータをバッファリングする。好ましい実施形態においては、ポータブル動画プレーヤー環境の外部衝撃および振動特性が存在する状態で、滑らかで中断されない動画再生を確実にするべく、少なくとも８ＭｂｙｔｅのＳＲＡＭが望ましい。ＭＰＥＧ―４のような現在の最先端圧縮技術を使用してＤＶＤ品質の動画を得るために、ディスク・ドライブからの音声／動画データストリーム用の平均データ転送速度は、少なくとも１．０Ｍｂｉｔ／秒であるべきである。この場合には、ＳＲＡＭの８Ｍｂｙｔｅは、約６４秒間のバッファリングされた動画再生を可能にするであろう。暗号化技術の将来の進歩は、より小さなバッファ・サイズを可能にするであろう。
【００９２】
モータ・ドライバ５１４は、キャリッジ駆動（粗トラッキング）モータ２９２と、細サーボ・モータ３７０と、スピンドル・アセンブリ２８０のモータとを駆動するのに必要である。
【００９３】
上述したように、光学ドライブ・モジュール１２２は、適切な駆動電子機器を必要とする短波長（４０５ｎｍ）レーザ・ダイオード３３８を備えている。４０５ｎｍのレーザ・ダイオードは、ＤＶＤプレーヤーにおいて使用されるより一般的なｒｅ（６８０ｎｍ）レーザ、およびＣＤプレーヤーにおいて使用される赤外線（７８０ｎｍおよび８３０ｎｍ）レーザよりも高い作動電圧を必要とする。
【００９４】
図３０は、レーザ・ドライバ５１６に使用されることが可能な回路図である。レーザ・ドライバ５１６は、バッテリ１２８から利用可能な３．３Ｖ供給をレーザ・ダイオード３３８によって要求される最大６．５Ｖに強化する電圧変換器／調整器５４０を備えている。抵抗器Ｒ４は、感知／フィードバック抵抗器として使用される。さらに、高周波数のＲＦ変調器（ＨＦＭ）５４２は、レーザのノイズを低減し、リードバック性能を改善するために備えられる。
【００９５】
電圧変換器／調整器５４０およびＨＦＭ  ５４２からの出力は組み合わせられ、レーザ・ダイオード３３８内でＤＣおよびＡＣ電流の両方を生成する。電圧変換器／調整器５４０は、ＤＣ電流源として作用する。ＨＦＭ  ５４２は、ＡＣ電流源として作用する。ＡＣ電流は、コンデンサＣ８を介してレーザ・ダイオード３３８に結合され、レーザ・ダイオード３３８内のモード・パーティション・ノイズを低減する役目をする。ＤＣ電流は、ブロッキング・フェライトＥ２を介してレーザ・ダイオード３３８に供給され、ＤＣレーザ閾値電流と、読まれた電流のＤＣ構成要素とを提供する役目をする。ブロッキング・フェライトＥ２はまた、ＨＦＭ  ５４２からのＡＣ電流が電圧変換器／調整器５４０に入ることを防止する。典型的には、ＡＣ電流は、レーザ・ダイオード３３８からの光パワーが、ＤＣ電流だけで観測されるものの２〜５倍だけ増加されるように調整される。正確な力率は、使用されている光学系およびレーザの詳細に依存する。
【００９６】
ＨＦＭ  ５４２は、バイアストランジスターＱ１に基づいた標準ＲＦ発振器であり、４００〜６００ＭＨｚの周波数で振動するように設定されている。これは、５０オームの負荷に３０ｍＡを供給するように設計されている。この回路は、典型的には、レーザ・ダイ
オード３３８に直接取り付けられるモジュールに一体化され、ＲＦエネルギの損失および放射を最小限にする。電圧変換器／調整器５４０（ＤＣ電流源）は、フィードバック・ループにおいて抵抗器Ｒ４を使用する標準ＤＣ―ＤＣ変換器（チップＵ１、インダクタンスＬ１、ダイオードＤ１）を備えており、電流を安定させる。ダイオードＤ１の出力における信号は、フェライトＥ１と、抵抗器Ｒ２と、コンデンサＣ３およびＣ４とによってフィルタリングされ、変換器スイッチング・ノイズを取り除く。４０５ｎｍの青色レーザが６．５Ｖの最大コンプライアンス電圧を必要とするので、ＤＣ−ＤＣ変換器は、３．３Ｖの供給電圧を上昇させるために使用される。示されている回路は、０〜１．６Ｖの入力制御信号（ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＳＥＴ）を取り、９０〜０ｍＡの対応するＤＣ出力レーザ電流を出力する。
【００９７】
ＦＥＴスイッチＭ１は、入力３．３ＶのＤＣ供給電圧を取り除くことによって電圧変換器／調整器５４０およびＨＦＭ  ５４２の両方を不能にするように作用する。ＬＡＳＥＲ＿ＥＮは、ＦＥＴスイッチＭ１をＯＮおよびＯＦＦするために使用される制御信号である。
【００９８】
表２は、図３０に示されるレーザ駆動装置５１６用の回路の構成要素の例示値のリストを含む。
【００９９】
【表２】
2007537561.tif 000004
【０１００】
表３には、図３０の回路において使用されることが可能である他の構成要素を型番で挙げている。
【０１０１】
【表３】
2007537561.tif 000005
【０１０２】
ＷｉＦｉ送受信電子機器
図２９Ｂのブロック図を参照すると、ＷｉＦｉ送受信ユニット２００を表すＩＣチップは、ＷｉＦｉ  ＰＣＢＡ  １１８に取り付けられている。高度に集積された回路がＷｉＦｉ送受信ユニット２００を製作するのに利用可能であり、したがって必要な集積回路の数は最小である。ＷｉＦｉ送受信ユニット２００用の制御電子機器の主要な構成要素は、媒体アクセス制御装置（ＭＡＣ）およびベースバンド・プロセッサ（ＢＢＰ）ＩＣ  ５６０（“ＭＡＣチップ”と呼ばれることもある）である。
【０１０３】
ＭＡＣチップ５６０は、４０ＭＨｚの水晶発振器５７４によって駆動され、８０２．１１無線インタフェースを実施するためのマイクロプロセッサおよび回路を備えている。内部マイクロプロセッサは、８０２．１１プロトコルを実施し、メモリーおよび無線インタフェースを制御する。ＭＡＣチップ５６０からのデータは、ＲＦ／ＩＦ送受信器５６２によって無線信号に変換され、送信／受信スイッチ５６４およびバンドパス・フィルタ５６６を通じてアンテナ５６８に送られる。ＷｉＦｉ送受信ユニット２００の構成要素のすべて（アンテナ５６８を除く）は、ＷｉＦｉ  ＰＣＢＡ  １１８に取り付けられている。アンテナ５６８は、導電配線としてＷｉＦｉ  ＰＣＢＡ  １１８上に一体化されることが可能であり、あるいは、ＷｉＦｉ  ＰＣＢＡ  １１８に取り付けられた分離した個別のアンテナであることが可能である。８０２．１１プロトコルが使用されるので、ＲＦ／ＩＦ送受信器５６２は、無認可の２．４ＧＨｚ帯の特定のチャネルで動作する。周波数は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）５７０およびループ・フィルタ５７２を備えるフィードバック・ループを使用して選択される。
【０１０４】
光学ドライブ電子機器１００およびＷｉＦｉ送受信ユニット２００が周辺装置であるので、これら２つの装置間の通信を容易にするために、図２９Ｂに示される、制御ＣＰＵ／メモリー５７６を有することが必要であるかもしれない。光学ドライブ電子機器１００は、典型的には、ＡＴＡＰＩ／ＩＤＥインタフェースを使用するが、ＷｉＦｉ送受信ユニット２００は、ＰＣＩ、ＵＳＢ、高速なシリアルあるいは一般的なパラレル・インタフェースを使用することも可能である。ディスプレイ１０６もまた、ＣＰＵ／メモリー５７６によって制御される。ＣＰＵ／メモリー５７６は、ＷｉＦｉ  ＰＣＢＡ  １１８に取り付けられることができ、図２９Ａおよび２９Ｂにおいてバス５７８として表された柔軟なリード線を介して光学ドライブ電子機器１００に連結されることができる。ＣＰＵ／メモリーは、バス５７７を介してＷｉＦｉ送受信ユニット２００に連結される。
【０１０５】
データ・バス５７８上に存在する光学コントローラからのデータの、データ・バス５７７上のＷｉＦｉコントローラへの送信に適しているデータへの変換は、ＣＰＵ／メモリー５７６上で実行するソフトウェアによって行なわれる。これらのデータは、ＷｉＦｉユニットあるいは光学コントローラによって実行される動画／音声データストリームあるいはコマンドを表すことがある。両方の型のデータは、ＣＰＵ  ５７６によって適切に変換さ
れる。これらの変換を行なうのに必要なソフトウェアは、当業者によって容易に実施されることができる。
【０１０６】
代替の実施形態においては、光学ドライブ電子機器１００および送受信ユニット２００は、相互に直接通信し、ＣＰＵ／メモリー５７６は、必要ではない。別の代替として、ＣＰＵ／メモリー５７６の機能は、ＭＡＣチップ５６０あるいは光学ドライブ電子機器１００に組み込まれる、これらのＩＣの両方が内部マイクロプロセッサを有しているためである。これらの代替の実施形態においては、ディスプレイ１０６は、ＭＡＣチップ５６０あるいは光学ドライブ電子機器１００のいずれかによって制御される。
【０１０７】
表４には、ＭＡＣチップ５６０およびＲＦ／ＩＦ送受信器５６２に使用することができるかもしれないＩＣのいくつかの組み合わせを挙げている。
【０１０８】
【表４】
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【０１０９】
あるいは、ブロードコムのＢＣＭ９４３１７のＳｏＣ（ｓｙｓｔｅｍ―ｏｎ―ａ―ｃｈｉｐ）を両方の機能に使用することができるかもしれない。
【０１１０】
上述したように、本発明のディスク・ドライブは、ポータブルで、したがってバッテリから動作する。ドライブを充分な時間にわたって動作させ、エンターテイメント体験を最大限にするために、バッテリ電力を節約することは重要である。実際には、ディスク・ドライブは、ディスクからディスク・ドライブ自体あるいはホスト装置のいずれかに存在することができるかもしれないバッファにデータを転送するために周期的に“スピンアップ”する。スピンアップ間の残りの時間、ディスク・ドライブは、比較的小さなバッテリ電力が消費される静止状態にある。バッテリ電力を節約するために、ディスク・ドライブが、最小のデューティ・サイクル、つまり、ドライブがディスクからデータを読み、ホスト装置にデータを送信する時間の比率、を有していることは有利である。デューティ・サイクルは、（ａ）ディスク上にデータを記憶するのに使用される圧縮係数と、（ｂ）データがディスク・ドライブからホスト装置に転送される速度との関数である。
【０１１１】
たとえば、ＶＧＡ解像度（６４０ｘ４８０ピクセル／フレーム）および２４ビット色で記録された１３３分間の動画は、その圧縮されていない形態では２００ＧＢ以上を占めるであろう。圧縮アルゴリズムＭＰＥＧ―４および２００の圧縮係数を使用して、それは、少なくともＤＶＤ品質出力を維持しつつ、約１ＧＢに圧縮されることができる。１０Ｍｂｉｔ／秒（８０２．１１ｂ）のデータ転送速度では、圧縮したデータは、約１３．３分でホスト装置（たとえば、ＰＤＡあるいはスマートフォン）に転送されることができる。これは、１３．３／１３３あるいは約１０％のデューティ・サイクルと同じである。もし、たとえば、５０Ｍｂｉｔ／秒のＷｉＦｉ  ８０２．１１ｇの転送速度が使用されるならば
、データ転送速度は、デューティ・サイクルを１０％未満にさせる１０Ｍｂｉｔ／秒よりも大きくなることができるかもしれない。
【０１１２】
データ圧縮係数に対する限定要因は、ホスト装置内の動画出力の品質である。圧縮アルゴリズムＭＰＥＧ―４を使用して、データは、ＤＶＤ品質の動画出力をもたらしつつ、２００の係数で圧縮することができる。音声コンテンツがまた、ディスク上に記憶されたデータに含まれているが、それは、通常、ディスク上に記憶されたデータの合計量の比較的小さな割合である。
【０１１３】
ディスク・ドライブは、ディスク・ドライブまたはホスト装置のいずれかに存在するバッファ・メモリーを満たすために周期的にスピンアップする。たとえば、ディスク・ドライブでの場合には、バッファ・メモリーは、図２９Ｂに示されるＣＰＵ／メモリー５７６の一部であることができるかもしれない。あるいは、バッファ・メモリーは、図２９Ａに示される光学コントローラ区画５０２の一部であることができるかもしれない。
【０１１４】
毎回、スピンアップは、バッファ・メモリーがほとんど空であるときに開始される。たとえば、上記の例においては、ホスト装置が５１２ＭＢのバッファ・メモリーを有している場合には、光学ドライブ・アセンブリ１２０は、ホスト装置に１３３分間の動画を転送するために６．７分×２回の時間だけ作動させる必要がある。ホスト装置が２５６ＭＢのバッファ・メモリーを有している場合には、光学ドライブ・アセンブリ１２０は、３．３分×４回などの時間作動させるであろう。
【０１１５】
本発明は、教示目的のための特定の実施形態に関して例示されているが、本発明は、それに限定されるものではない。様々な改変および修正が本発明の範囲から逸脱することなくなされることが可能である。したがって、添付された請求項の精神および範囲は、上記の説明に限定されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明にかかるディスク・ドライブおよびバッテリ充電器の斜視図である。
【図２】ディスク・ドライブに接続されたバッテリ充電器を示す。
【図３】ディスク・ドライブの分解図である。
【図４】ドライブ・アクセスドアを閉じたディスク・ドライブの断面図である。
【図５】ドライブ・アクセスドアを開いたディスク・ドライブの断面図である。
【図６】光学ドライブ・アセンブリの分解図である。
【図７】光学ドライブ・ハウジング内に取り付けられた光学ドライブ・モジュールを備える光学ドライブ・アセンブリの分解図である。
【図８Ａ】上下逆にしたカートリッジの分解図である。
【図８Ｂ】表側を上にしたカートリッジの分解図である。
【図９】ＡおよびＢはカートリッジの斜視図である。
【図１０】ＡからＣはカートリッジ装填モジュールに装填する直前のカートリッジを示す。
【図１１】ＡからＤはカートリッジ装填モジュールに部分的に挿入された後のカートリッジを示す。
【図１２】ＡおよびＢはカートリッジ装填モジュールにほとんど完全に挿入されているときのカートリッジを示す。
【図１３】ＡからＣはドライブ・アクセスドアがまだ開いている、カートリッジ装填モジュールに完全に挿入された後のカートリッジを示す。
【図１４】ＡおよびＢはドライブ・アクセスドアが閉じている、カートリッジ装填モジュールに完全に挿入された後のカートリッジを示す。
【図１５】光学ドライブ・モジュールの分解図である。
【図１６】キャリッジ駆動（粗トラッキング）モータ、光機械キャリッジ・アセンブリおよびスピンドル・アセンブリの斜視図である。
【図１７】スピンドル・アセンブリの分解図である。
【図１８Ａ】光ディスク分解図である。
【図１８Ｂ】スピンドル・チャックの斜視図である。
【図１９】ＡおよびＢのそれぞれは、分離および接触した光ディスクとスピンドル・チャックを示す。
【図２０】光機械キャリッジ・アセンブリの全体図である。
【図２１】光機械キャリッジ・アセンブリの分解図である。
【図２２】光機械キャリッジ・アセンブリの分解図である。
【図２３】光学アセンブリの模式図である。
【図２４】４分の１波長板を示す。
【図２５】対物レンズ・マウントを示す。
【図２６】レーザ・ダイオード／検出器基板上のレーザ・ダイオードおよびトラッキング光検出器のそれぞれの位置を示す。
【図２７】細トラッキング／焦点機構の図である。
【図２８】細トラッキング／焦点機構の分解図である。
【図２９Ａ】光学ドライブ電子機器のブロック図である。
【図２９Ｂ】ＷｉＦｉ送受信ユニットおよびＣＰＵ／メモリーあるいはゲート・アレイのブロック図である。
【図３０】レーザ・ドライバの回路図である。
【図１】
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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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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2007537561.tif 000035
【図１８Ａ】
2007537561.tif 000036
【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2007537561.tif 000047
【図２８】
2007537561.tif 000048
【図３０】
2007537561.tif 000049
【図２】
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【図２９Ａ】
2007537561.tif 000051
【図２９Ｂ】
2007537561.tif 000052
【国際調査報告】
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2007537561.tif 000054
2007537561.tif 000055