(57)【要約】      （修正有）【課題】小型の携帯用ディスク装置に設けたスピンドルモータの回転停止時におけるディスク状情報記録媒体の惰性回転力を電気エネルギーに変換してバッテリに充電する。【解決手段】ディスク状情報記録媒体１を回転させるスピンドルモータ５と、このスピンドルモータをオン・オフ動作させる操作手段と、回転軸に設けたローラ８を前記ディスク状情報記録媒体１に対向させた発電機７と、この発電機を移動させて前記ローラを前記ディスク状情報記録媒体１に接触させる移動手段１０と、前記発電機の出力電流を充電するバッテリ１４と、前記操作手段からオフ指令があると前記スピンドルモータを停止させた後、前記移動手段を作動させて前記ローラを前記ディスク状情報記録媒体に接触させることにより、このディスク状情報記録媒体の惰性回転に連動して発生する前記発電機の出力電流を前記バッテリに充電させる制御を行う制御手段と、を備えてなる。【選択図】図１
2008181602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状情報記録媒体を回転させるスピンドルモータと、
このスピンドルモータをオン・オフ動作させる操作手段と、
回転軸に設けたローラを前記ディスク状情報記録媒体に対向させた発電機と、
この発電機を移動させて前記ローラを前記ディスク状情報記録媒体に接触させる移動手段と、
前記発電機の出力電流を充電するバッテリと、
前記操作手段からオフ指令があると前記スピンドルモータを停止させた後、前記移動手段を作動させて前記ローラを前記ディスク状情報記録媒体に接触させることにより、このディスク状情報記録媒体の惰性回転に連動して発生する前記発電機の出力電流を前記バッテリに充電させる制御を行う制御手段と、を備えてなる発電機能付きディスク装置。
【請求項２】
前記ローラが略円柱状であり、その側周面を前記ディスク状情報記録媒体の一側面に対面させてなることを特徴とする請求項１に記載の発電機能付きディスク装置。
【請求項３】
前記ローラが略円錐状であり、その側周面を前記ディスク状情報記録媒体の外周縁に対面させてなることを特徴とする請求項１に記載の発電機能付きディスク装置。
【請求項４】
前記ディスク装置が、蓋体により開閉される開口内に前記ディスク状情報記録媒体を挿入して所定位置にセットする携帯型であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の発電機能付きディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクや磁気ディスク等のディスク状情報記録媒体をスピンドルモータで回転させる携帯型のディスク装置に係り、特に、スピンドルモータの惰性回転力を電気エネルギーに変換してバッテリに充電し得る発電機能付きディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スピンドルモータによりＤＶＤ等の光ディスクを回転させるディスク装置においては、スピンドルモータを停止させても、光ディスクが惰性で回転し続けることから、この回転力を電気エネルギーに変換して有効利用する装置が各種提案されている。
【０００３】
その一例として、起動時に発生する一時的な大電流の供給を効率よく行うことを目的としたモーター駆動装置が知られている。
【０００４】
このモーター駆動装置は、モーター回転時に発生させた運動エネルギーをモーター停止時にエネルギー回生ユニットにより、運動エネルギーから電気エネルギーに変換して予め補助電源に充電する。
【０００５】
そして、記録メディアの回転開始時等における一時的に大電流を必要とする場合に、主電源と補助電源から同時に負担分担させ、モーターに電力を供給するようになっている。
【０００６】
これにより、使用する電力を低減させることができ、さらに、主電源が二次電池で構成されている場合は、電源容量の小型化が可能となるうえ、使用時間を長くし得るというものである。
【特許文献１】実開２００３−３０４６５０号公報また、スピンドルモータの起動時のラッシュカレントを解消し、起動力を高め、スピンアップ時間の短縮化を図るスピンドルモータ制御回路が提案されている。このスピンドルモータ制御回路は、複数の二次電池を直列及び並列に接続を切り換える切換手段と、二次電池の出力をモーターと断続する断続手段と、二次電池が並列接続の場合これに充電する充電手段とを備えている。
【０００７】
そして、起動時には直列に接続された二次電池からモーターに給電し、さらには、モーター停止時にローターの惰性回転時に発生する起電力である回生電流を並列接続された二次電池に導いて充電する。
よって、スピンドルモータの起動時のラッシュカレントを生じることなく、スピンドルモータを迅速に立ち上げることができ、また、バッテリの再充電によって繰り返し使用を可能にし、また、モーター制動時のエネルギーを有効に使えるとともに、モーターの迅速な停止が可能になる。
【特許文献２】特開平６−６０５３９号公報さらに、磁気ディスク装置の起動時における消費電力を軽減することを目的としたバッテリ内蔵型省電力磁気ディスク装置が知られている。このものは、スピンドルモータ、小型バッテリおよび制御回路を備えており、スピンドルモータは、制御回路を介して小型バッテリと接続され、外部電源とも接続されている。そして、制御回路が、スピンドルモータの停止時に発生する逆起電力をバッテリに充電する。このため、逆起電力を有効活用して消費した電力を補充できると共に、スピンドルモータの停止時間を短縮できるというものである。
【特許文献３】特開平９−１４７４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記特許文献１のモーター駆動装置は、モーター停止時にエネルギー回生ユニットにより、運動エネルギーを電気エネルギーに変換して補助電源に充電するが、例えば、サイズの異なるＤＶＤを再生する持ち運び自在のポータブル式ＤＶＤプレイヤー等に採用することは想定されていなかった。
すなわち、このモーター駆動装置は、据え置き型の情報記録再生装置等を想定したものであり、小型でコンパクトな構成が要求される携帯用ディスク装置に適用するのは困難であった。
また、特許文献２のスピンドルモータ制御回路は、スピンドルモータの停止時にローターで発生する起電力を二次電池に導いて充電するが、やはり、据え置き型の装置に適用するものであって、切換手段、断続手段および充電手段等により構成が複雑となるため、ポータブル式ＤＶＤプレイヤーのような携帯用ディスク装置に組み付けるには難点があった。
さらに、特許文献３のバッテリ内蔵型省電力磁気ディスク装置は、スピンドルモータの停止時に発生する逆起電力をバッテリに充電するものであり、上記特許文献１および２の発明と同様、携帯用ディスク装置に小型の発電機を組み付ける構成ではないため、スピンドルモータの惰性回転を発電機に伝達して発電し、その電流をバッテリに充電するといったことはできなかった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、小型の携帯用ディスク装置に設けたスピンドルモータの回転停止時におけるディスク状情報記録媒体の惰性回転力を効率良く電気エネルギーに変換してバッテリに充電することができる発電機能付きディスク装置を提供することを目的としている。                
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明は、ディスク状情報記録媒体を回転させるスピンドルモータと、このスピンドルモータをオン・オフ動作させる操作手段と、回転軸に設けたローラを前記ディスク状情報記録媒体に対向させた発電機と、この発電機を移動させて前記ローラを前記ディスク状情報記録媒体に接触させる移動手段と、前記発電機の出力電流を充電するバッテリと、前記操作手段からオフ指令があると前記スピンドルモータを停止させた後、前記移動手段を作動させて前記ローラを前記ディスク状情報記録媒体に接触させることにより、このディスク状情報記録媒体の惰性回転に連動して発生する前記発電機の出力電流を前記バッテリに充電させる制御を行う制御手段と、を備えてなることを特徴としている。
また、前記ローラが略円柱状であり、その側周面を前記ディスク状情報記録媒体の一側面に対面させてなることを特徴としている。
また、前記ローラが略円錐状であり、その側周面を前記ディスク状情報記録媒体の外周縁に対面させてなることを特徴としている。
また、前記ディスク装置が、蓋体により開閉される開口内に前記ディスク状情報記録媒体を挿入して所定位置にセットする携帯型であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明は、操作手段からのオフ指令によりスピンドルモータが停止した後、ローラがディスク状情報記録媒体に接触し、この惰性回転に連動して発生する専用発電機の出力電流をバッテリに充電させるので、従来のように、モーターやエネルギー回生ユニットを用いたり、スピンドルモータの逆起電力を利用する場合と異なり、回転力を効率良く電気エネルギーに変換して充電することができる効果がある。
また、前記ローラが略円柱状であり、その側周面を前記ディスク状情報記録媒体の一側面に対面させているので、ローラをディスク状情報記録媒体の外周部近傍に接触させると、強い回転力を受けて効果的な発電を行えるとともに、ディスク状情報記録媒体を迅速に制動できる利点がある。
また、前記ローラが略円錐状であり、その側周面を前記ディスク状情報記録媒体の外周縁に対面させているので、サイズの異なるディスク状情報記録媒体が装着されても、それぞれの外周縁にローラを接触させることができ、回転力を効率良く電気エネルギーに変換し得る利点がある。
また、前記ディスク装置が、蓋体により開閉される開口内に前記ディスク状情報記録媒体を挿入して所定位置にセットする携帯型であり、小型コンパクトなポータブル機器に設けたモーターにより回転するディスクの惰性回転力を利用して発電することができ、各種携帯機器に幅広く適用し得る利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る発電機能付きディスク装置の実施形態について、図面を参照しながら詳述する。
図１は、本発明の一実施形態に係る発電機能付きディスク装置の概要構成を示す断面図である。
この発電機能付きディスク装置は、ＤＶＤ１を再生する普及型のポータブルディスクプレイヤーに適用され、本体２内にスピンドルモータ５、メカ機構部、情報再生部、サーボ制御部１６、制御部１８その他回路各部が収納されるとともに、発電機７や充電式バッテリ１４を設けた構成となっている。
本体２の上部には、開口４が形成されており、この開口４からＤＶＤ１を出し入れする。そして、本体上部の一端に、蓋体３の一端が回動自在に取り付けられ、開口４を蓋体３で覆うようになっている。
また、本体２の上面２ａには、図示省略しているが、蓋体３のオープン・クローズキーが設けられている。さらに、その近傍に、電源パワーのオン・オフキー、再生、停止、早送り、早戻し等の機能キーを含むキー操作部１７が配設されている（図４参照）。
さらに、このキー操作部１７の操作内容やＤＶＤ１のタイトル等を表示する液晶の表示部も設けられている。
スピンドルモータ５は、本体２の略中央に配置され、シャフトの上端にターンテーブル５ａが固着されている。そして、このターンテーブル５ａに対向し、ＤＶＤ１が装着されたときに、これをチャッキングするチャッキング機構６が設けられている。
発電機７は、小型コンパクトに形成されており、本例では、シャフトの端部にローラ８を固着してある。
このローラ８は、円柱状に形成されているが、図３に示すように、円錐形状のローラ９を固着する構成としてもよい。
ローラ８は、１２ｃｍタイプのＤＶＤ１用であり、この端縁１ｂ寄りの下面１ａに摺接させる。ローラ９は、８ｃｍおよび１２ｃｍタイプ兼用であり、ＤＶＤ１の端縁１ｂ側に摺接させる。
この発電機７は、ローラ８の側周面がＤＶＤ１の下面１ａに対向するように、開口４内の他側部４ａに配置される。なお、この他側部４ａ側においては、側壁２ｃの上下方向に沿ってガイドレールが取り付けられている。
そして、このガイドレールに発電機７の後端に設けたガイド７ａを係合させることにより、所定範囲内を上下動可能としている。また、この発電機７は、下部の架台７ｂを移動機構１０に載置している。
この移動機構１０は、バネ体１１と電磁ソレノイド１２とからなり、他側部４ａの下部に配設されている。
バネ体１１は略円筒状で、上端を架台７ｂの下面に、下端を底面２ｂにそれぞれ掛止している。このバネ体１１は、発電機７を下方に引っ張り、常態では、ローラ８の側周面とＤＶＤ１の下面１ａとの間に小間隙を生じせている。
電磁ソレノイド１２は、本体と可動部とからなり、バネ体１１の中心に配置されている。本体は底面２ｂに固定される一方、可動部は架台７ｂに固着されている。
この電磁ソレノイド１２は、通電によりＯＮ動作すると、バネ体１１の引っ張り力に抗して架台７ｂを押圧し、発電機７を上方に移動させることにより、ローラ８の側周面をＤＶＤ１の下面１ａに摺接させる（図２参照）。
【００１２】
一方、通電が遮断されて、電磁ソレノイド１２がＯＦＦ状態になると、バネ体１１の引っ張り力により、発電機７を下方に引き下げて、ローラ８をＤＶＤ１から離間させる（図１参照）。
なお、充電式バッテリ１４は、本体２の下部側に形成された収納部２ｄに収納されている。そして、サイリスタ１３を介して発電機７の出力端に接続されている。
このサイリスタ１３や制御部１８等の回路構成部品は、本体２内に収納されたプリント基板に実装されている。
図４は、発電機能付きディスク装置の電気的構成を示すブロック線図である。
【００１３】
同図において、７は前記発電機であり、出力側にサイリスタ１３を介してバッテリ１４が接続されている。
【００１４】
サイリスタ１３は、発電機７側からの出力電流を安定化して、バッテリ１４に充電させる。
１５は電源部であり、所要の電圧をスピンドルモータ（ＳＰＭ）５、電磁ソレノイド１２その他の負荷回路に供給する。
１６はサーボ制御部であり、制御部１８からの制御信号に応じて、スピンドルモータ５の回転制御や、図示省略したピックアップに関するトラッキングサーボ、フォーカスサーボおよびスレッドサーボを制御する。
【００１５】
１７はキー操作部であり、前記キーの何れかを操作すると、その指令信号が制御部１８に与えられる。
この制御部１８は、装置全体を制御するマイコンであって、メモリ、タイマおよびカウンタ等を備えており、その機能に応じて前記回路各部と一方向または双方向性に接続されている。
そして、キー操作部１７の再生操作に応じて再生系を動作させることにより、ＤＶＤ１の記録情報を再生させて、モニタの画面に映像を表示させるとともに、スピーカから音声を放音させる。
また、キー操作部１７の停止操作に応じてスピンドルモータ５を停止させてから、電磁ソレノイド１２を作動させてローラ８をＤＶＤ１に接触させることにより、スピンドルモータ５の惰性回転によって発生する発電機７の起電力をバッテリ１４に充電させる制御を行う構成となっている。
【００１６】
なお、制御部１５のメモリには、停止指令が入力してから、電磁ソレノイドをＯＦＦ動作させるまでの時間データが、惰性回転終了までの実績時間に基づいて予め記憶されている。
次に、上記発電機能付きディスク装置の動作について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
この発電機能付きディスク装置は、使用しないときは、図１に示すように、バネ体１１が発電機７を引っ張り付けている。
ユーザーが、ＤＶＤ１を再生させたい場合、蓋体３を開けて開口４からＤＶＤ１を挿入し、ターンテーブル５ａに装着する。そして、この蓋体３を閉めると、チャッキング機構６によりＤＶＤ１がチャッキングされる。
【００１７】
ユーザーが電源パワーキーをＯＮにすると、制御部１５が動作を開始し、再生指令が入力したか否かをチェックする（ステップＳ１１）。
ここで、ユーザーが再生キーを押すと、この再生指令に応じて制御部１５が再生モードに移行し、再生動作を開始させる（ステップＳ１２）。
まず、サーボ制御部１６がスピンドルモータ５を起動させ（ステップＳ１３）、ＤＶＤ１の記録情報を読み取らせる（ステップＳ１４）。
【００１８】
これにより、再生映像がモニタに表示されるとともに、スピーカから再生音が放音される。
つぎに、制御部１５は、停止指令が入力したか否かをチェックする（ステップＳ１５）。
ユーザーが停止キーを押したことにより、停止指令が入力すると、制御部１５はスピンドルモータ５を停止させる（ステップＳ１６）。
そして、直ぐに電磁ソレノイドをＯＮ動作させる（ステップＳ１７）。すると、バネ体１１の引っ張り力に抗して可動部が架台７ｂを押圧し、発電機７を上方に移動させることにより、図２に示す如くローラ８の側周面をＤＶＤ１の下面１ａに摺接させる。
【００１９】
このため、ＤＶＤ１の回転にローラ８が連動し、発電機７が起電力を生じる。この発電による出力電流は、サイリスタ１３により安定化され、バッテリ１４に充電される（ステップＳ１８）。そして、この充電は、スピンドルモータ５の惰性回転が続くまで継続される。
【００２０】
この際、発電機７がブレーキ作用を生じるので、ＤＶＤ１の回転が早期に停止するが、制御部１５は、予め設定された時間が経過したか否かを判別し（ステップＳ１９）、所定時間が経過した時点で電磁ソレノイドをＯＦＦ動作させる（ステップＳ２０）。
よって、バネ体１１の引っ張り力により、発電機７が下方に引き下げられて、図１に示したように、ローラ８がＤＶＤ１から離間する。
これにより、一連の動作が終了し、ＤＶＤ１を開口４から取り出すことができる。
なお、上記実施の形態では、ＤＶＤ１を開口から出し入れするポータブルプレイヤーへの適用例について説明したが、テレビジョンに接続する一般普及型のＤＶＤレコーダーやテレビジョン一体型のＤＶＤレコーダーにも広く採用することができる。
これらは、トレイにＤＶＤ１を載置して出し入れする構成となっているため、トレイ搬送機構の近傍に発電機７、移動機構１０、バッテリ１４等を配設し、ＤＶＤの回転力を電気エネルギーに変換してバッテリ１４に充電するように構成すればよい。
また、本発装置明は上記の各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る発電機能付きディスク装置の概要構成を示す断面図である。
【図２】ディスク状情報記録媒体の一側面に発電機のローラが接した状態を示す説明図である。
【図３】発電機のローラの変形例を示す側面図である。
【図４】発電機能付きディスク装置の電気的構成を示すブロック線図である。
【図５】同発電機能付きディスク装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００２２】
１      ディスク状情報記録媒体
５      スピンドルモータ
７      発電機
８      ローラ
１０    移動手段
１４    バッテリ
【図１】
2008181602.tif 000003
【図２】
2008181602.tif 000004
【図３】
2008181602.tif 000005
【図４】
2008181602.tif 000006
【図５】
2008181602.tif 000007