(57)【要約】【課題】薄型低価格の両面記録再生光ディスク装置を提供する。【解決手段】両面に記録面を備えた光ディスク２の前記記録面のそれぞれに対向して光ピックアップ１が１つ以上配置されている光ディスク装置に関し、光ディスク２を保持し回転させる回転機構（スピンドルモーター３と光ディスククランパー４）が光ピックアップ１の光軸方向に移動するように構成する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に記録面を備えた光ディスクの各記録面に対向して光ピックアップが１つ以上配置されている光ディスク装置において、光ディスクを保持し回転させる回転機構が光ピックアップの光軸方向に移動することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
両面に記録面を備えた光ディスクの各記録面に対向して光ピックアップが１つ以上配置されている光ディスク装置において、光ディスクを回転させる回転機構が固定されており、前記回転機構と共に光ディスクを支持する支持部材が光ピックアップの光軸方向に移動し、前記回転機構の光ディスク支持面に対して、光ディスク支持面以外の部分が光ディスク支持面と同じか又は光ディスクから遠いことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
回転機構の光ディスク支持面の中央部が凹になっており、且つ支持部材の光ディスク支持面の中央が凸になっていることを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
回転機構の中央が回転体の主軸により凸になっており、且つ支持部材の中央が凹になっていることを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
主軸の支持部側の先端が曲面であることを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
支持部側の凹部が曲面であり、且つ主軸の半径と同じでその深さが半径と同じであることを特徴とする請求項５に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
両面同時記録又は再生ができることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の光ディスク装置。
【請求項８】
光ディスク装置を少なくとも１台以上搭載したことを特徴とする請求項７に記載の光ディスクジュークボックス。
【請求項９】
請求項８に記載の光ジュークボックスを用いることを特徴とする階層型ストレージシステム。
【請求項１０】
少なくとも２台以上の光ディスク装置の同時記録を可能とすることを特徴とする請求項９に記載の階層型ストレージシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両面同時記録再生用光ディスク装置を薄型化するのに有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光ディスク装置は、光ピックアップが装着された光ディスクの片面側にのみ実装されているものが一般的であった。これに対して、光ディスクの大容量化のために、両面に記録面をもつ光ディスクが登場し、これを、光ディスクを入れ替えることなく任意の面から記録再生する装置が提案されている。
通常、光ディスクを記録再生装置へロードする場合、スピンドルモーターの出力軸に付いた光ディスク中心孔の位置決め用凸部があるために、光ディスクはスピンドルモーターから上方に離間した位置に挿入され、その後、ピックアップの光軸方向に光ディスクがロードされる。例えば、特開平８−２４９７１４号公報に開示された技術がこれに該当する。
【特許文献１】特開平８−２４９７１４号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この影響で、光ディスクの着脱経路を挟んでスピンドルモーターと反対側に位置するピックアップは、光ディスクよりもさらに上方に退避する必要があるため、光ディスクをローディングするたびに、上下させる必要がある。
このため、このピックアップを上下させるための機構が必要になるためコストアップになると共に、上下させるための空間が必要となるため、ドライブの高さが大きくなってしまうという問題があった。
本発明は上述の実情に鑑みて成されたもので、薄型低価格の両面記録再生光ディスク装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、両面に記録面を備えた光ディスクの前記記録面のそれぞれに対向して光ピックアップが１つ以上配置されている光ディスク装置において、光ディスクを保持し回転させる回転機構が光ピックアップの光軸方向に移動することを最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、両面に記録面を備えた光ディスクのその記録面のそれぞれに対向して光ピックアップが１つ以上配置されている光ディスク装置において、光ディスクを回転させる回転機構が固定されており、前記回転機構と共に光ディスクを支持する支持部材が光ピックアップの光軸方向に移動し、前記回転機構の光ディスク支持面に対して、光ディスク支持面以外の部分が光ディスク支持面と同じか又は光ディスクから遠いことを主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項２の光ディスク装置において、回転機構の光ディスク支持面の中央部が凹になっており、且つ支持部材の光ディスク支持面の中央が凸になっていることを主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、請求項３の光ディスク装置において、回転機構の中央が回転体の主軸により凸になっており、且つ支持部材の中央が凹になっていることを主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、請求項４の光ディスク装置において、主軸の支持部側の先端が球形であることを主要な特徴とする。
請求項６記載の発明では、請求項５の光ディスク装置において、支持部側の凹部が球形であり、且つ主軸の半径と同じでその深さが半径と同じであることを主要な特徴とする。
請求項７記載の発明では、請求項１〜６の何れかに記載の光ディスク装置において、両面同時記録又は再生ができることを主要な特徴とする。
請求項８記載の発明では、請求項７において、光ディスク装置を少なくとも１台以上搭載した光ディスクジュークボックスを主要な特徴とする。
請求項９記載の発明では、請求項８に記載の光ジュークボックスを用いる階層型ストレージシステムを主要な特徴とする。
請求項１０記載の発明では、請求項９に記載の階層型ストレージシステムにおいて、少なくとも２台以上の光ディスク装置の同時記録を可能とすることを主要な特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は通常の光ディスクドライブ装置（光ディスク装置）の要部構成を示す略図であり、図中１は光ピックアップ、２は光ディスク、３はスピンドルモーター（回転機構）、４は光ディスククランパー（支持部材）、５はピックアップモジュールを示し、図２〜図６は本発明を実施する形態の一例を示している。
即ち、図２は光ディスク２の両面側に各々光ピックアップ１を設けた場合を示しており、上面用ピックアップモジュール６と下面用ピックアップモジュール７とを備えている。この図２では、すでに光ディスク２がロードされた状態を示しているが、光ディスク２を挿入完了する直前の状態を示したものが図３である。
スピンドルモーター３には、通常、光ディスク２の位置決めのために、モーター凸部８がある。このモーター凸部８は、光ディスク２を抑えるための光ディスククランパー４の位置決めも行うため、その高さは光ディスクの肉厚以上であることが必要である。従って、光ディスク２は、モーター凸部８の上方を移動しなければならない。この時、光ディスク挿入位置で光ディスク２を挿入しても、上面用ピックアップモジュール６に衝突しなければ問題ないが、通常、光ピックアップの対物レンズと光ディスク２の面との間の距離（ワーキングディスタンス）は１．５ｍｍ程度しかなく、光ディスク挿入位置が少なくとも光ディスク厚１．２ｍｍ以上接近するため、上面用ピックアップモジュール６を上方に退避する必要がある（図３）。そして、光ディスク挿入後、図４のように光ディスククランパー４で光ディスク２は保持され、図５のように上面用ピックアップモジュール６が光ディスク２から所定のワーキングディスタンスだけ離れた位置に移動することになる。
従って、上面用ピックアップモジュール６が図５のように移動する量だけ、光ディスク装置は大きくなってしまう。さらに、上面用ピックアップモジュール６を移動させる機構も必要となってしまう。
【０００６】
これを回避する手段として、図６に示すように、スピンドルモーター３を上下に移動させるように構成することができる。通常、スピンドルモーター３の方が、上面用ピックアップモジュール６よりも小さいため、費用は安価ですむ。また、光ディスククランパー４を固定し、光ディスク基準面を光ディスククランパー４側に設けることによって、光ディスククランパー４を移動させる機構を削除することができるため、さらに安価にすることが可能となる。
また、図７に示すように、モーター凸部８を無くし、光ディスククランパー４を上下させることもできる。モーター凸部８が無いため、光ディスク２は光ディスク基準面の僅か上方を移動させることができる。このため、上面用ピックアップモジュール６は、図３のように退避させる必要はない。また、通常、光ディスククランパー４は上面用ピックアップモジュール６と比べて極めて薄く、上下機構を加えても、上面用ピックアップモジュール６に上下機構をつけたものよりも、ドライブ厚さは薄くなる。
しかし、図７の場合、光ディスクの中心孔に嵌合するモーター凸部８が存在しないため、光ディスク２の中心だしが困難となる。これに対しては、光ディスク挿入機構に高精度の位置決め機構を付ける事で対応できるが、図８のように、凸型光ディスククランパー１０を用いて光ディスク２の位置だしを行うことで、この問題を解決することができる。
この場合には、当然のことながら、スピンドルモーター３の出力軸の上面（ディスク支持面）に凸型光ディスククランパー１０が嵌合する凹部を設ける必要があり、凸型光ディスククランパー１０と中心を合わせることによって、高精度に光ディスク中心をスピンドルモーター３の中心に合わせることができる。
更に、図９に示すように、通常においては、スピンドルモーター３の回転中心にシャフト１１を設け、これにターンテーブル２１を挿入することで、光ディスク２の中心とシャフト１１の中心を合わせるようにしているが、本発明の場合では、シャフト１１からターンテーブル２１と凸型光ディスククランパー１０を介して光ディスク２の中心を合わせることになる。従って、各々の公差が累積されるため通常のスピンドルモーター３の位置ズレよりも大きくなってしまう。
【０００７】
そこで、図１０のように凹型ターンテーブル２２の中央の凹所内にシャフト１１を突き出させ、凸型光ディスククランパー１０の凸部の中心にシャフト１１と同じ径の穴を設けることで、シャフト１１と凸型光ディスククランパー１０の凸部が直接嵌合することで位置決めできる為、光ディスク２の位置決め精度も通常のスピンドルモーター３のときと同等の精度を保つことができる。
さらに、凸型光ディスククランパー１０とシャフト１１との嵌合を考えると、両者が円柱の場合、挿入するためには、その公差が大きくないと挿入方向の公差が厳密になり、容易に挿入することはできない。しかし、公差が大きくなれば、高精度が得られなくなってしまう。そこで、これを回避するために、図１１のようにシャフト１１の先端を、球形（曲面）にすれば良い。こうすることによって、わずかな挿入時の凸型光ディスククランパー１０の傾きに対しても、球形シャフト１２の球面に追従して挿入される。
一方、凸型光ディスククランパー１０を抜くときを考えると、図１２のはめ合い深さ１３が深いと、図１０の状態と同じになり、凸型光ディスククランパー１０を容易に抜くことができなくなる。そこで、凸型光ディスククランパー１０の凹部を球形シャフト１２の先端の球面の径と同じにし、さらに、はめ合い深さ１３を先端の球面の径と同じにすれば、両者が直線的に接する部分がなくなるため、凸型光ディスククランパー１０の着脱時に球形シャフト１２と凸型光ディスククランパー１０の凹部がかじってしまうことがない。また、精度に関しても、球形シャフト１２の球の中心と凸型光ディスククランパー１０の凹部の中心が合致し、なお且つ水平方向に関しては光ディスク２を押さえる事によって凸型光ディスククランパー１０の水平が保たれるため、必然的に、凸型光ディスククランパー１０は所定の位置に保持されることになる。
また、以上に説明した光ディスク装置は、各記録面に対して、少なくとも１つの光ピックアップがある。このピックアップを用いて、同時に記録を行うことによって、記録速度を２倍以上にすることができる。さらに、この光ディスク装置は、通常の両面対応光ディスク装置よりも薄型であるため、図１３のような光ジュークボックスに搭載した場合、通常の両面対応光ディスク装置よりも多くの光ディスク２を搭載できる。又は、多くの光ディスク装置を搭載することができる。尚、図１３中の１４は両面記録再生ドライブ、１５は光ディスクトレー、１６は光ディスクローダー、１７は光ジュークボックスを示している。
【０００８】
また、通常の片面対応光ディスク装置の場合は、図１４のように両面光ディスクを再生するために、光ディスク反転機構２３を設置しているが、本発明の光ディスク装置を使えば、このような光ディスク反転機構２３は不要となる。
さらに、ストレージシステムの１つの形態として、階層型ストレージシステムがある。これは、図１５にあるように、ネットワーク上のサーバー１８に、アクセス速度を記録再生速度が高速なハード光ディスクドライブ１９と、中速の光ジュークボックス１７と、アクセスは遅いが書き込み速度が速いテープオートローダー２０の中の２つ以上を組み合わせて使うもので、ハード光ディスクドライブ１９から光ジュークボックス１７、テープオートローダー２０へと使用頻度にあわせてデータを移動させるものである。
このようなシステムの場合、ユーザーはデータをハード光ディスク１９へ書き込み、サーバー１８上で稼動しているファイルマネージメントソフトが、ハード光ディスクドライブ１９から光ジュークボックス１７へデータを移動させる。ここで、ハード光ディスクドライブ１９へのアクセスが頻繁にあった場合は、ハード光ディスクドライブ１９から光ジュークボックス１７へのデータ移動の時間が少なくなり、書き込み速度が遅い光ジュークボックス１７では移動されるデータの量が少なくなるため、ハード光ディスクドライブ１９のデータが溢れる事になり、ハード光ディスクを増強しなければならなくなる。
この場合、本発明の光ディスク装置を少なくとも１台以上搭載した光ジュークボックスを用いれば、少なくとも書き込み速度は２倍以上であるため、ハード光ディスクの増強を抑えることができる。
テープオートローダー２０は、ハード光ディスクドライブ１９などが破損した場合を想定して、ハード光ディスクドライブ１９の中のデータをテープ媒体へコピーするものである。例えば図１５の場合、光ジュークボックス１７の書き込み速度がテープオートローダー２０よりも遅く、ハード光ディスクドライブ１９の中のデータをコピーすることはできない。
しかし、２台以上のこの光ディスクドライブを同時記録再生させることによって、書き込み速度が上がるため、テープオートローダー２０を用いなくても良いシステムを構築でき、設備コストの低減を図ることができる。
尚、本発明の光ディスク装置及びこれを用いた光ディスクジュークボックス並びに階層型ストレージシステムは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【０００９】
【発明の効果】
上記した本発明の光ディスク装置及びこれを用いた光ディスクジュークボックス並びに階層型ストレージシステムによれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、薄型低価格の両面記録再生光ディスク装置を提供する両面に光ピックアップがあっても薄いドライブとすることができ、薄型低価格の両面記録再生光ディスク装置を提供することができる。
（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、光ディスクの基準面を持つスピンドルモーターと光ピックアップモジュールが固定されているため、安価で、なお且つ基準面が動かないため、安定したドライブを提供することができる。
（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明よりも光ディスクの位置精度を向上させることができる。
（ＩＶ）本発明の請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明よりも光ディスクの位置精度を向上させることができる。
（Ｖ）本発明の請求項５に記載の発明によれば、光ディスククランプ時のクランプ方向のズレを吸収することができる。
（ＶＩ）本発明の請求項６に記載の発明によれば、光ディスククランプ時のクランプ方向のズレの吸収量を拡大することができる。
（ＶＩＩ）本発明の請求項７に記載の発明によれば、書き込み再生速度を２倍以上に上げることができる。
（ＶＩＩＩ）本発明の請求項８に記載の発明によれば、光ディスクの搭載枚数か又はドライブの搭載台数を増やすことができる。
（ＩＸ）本発明の請求項９に記載の発明によれば、ハード光ディスクドライブの増強を抑えることができる。
（Ｘ）本発明の請求項１０に記載の発明によれば、テープオートローダーの増強を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】通常の光ディスクドライブの一例を示す側面図。
【図２】本発明を実施する形態の一例を示す側面図。
【図３】図２の光ディスクドライブで光ディスクを挿入する時の状態を示す側面図。
【図４】図３の光ディスク挿入後の状態を示す側面図。
【図５】上面用ピックアップモジュールが移動した状態を示す側面図。
【図６】スピンドルモーターを上下に移動させるように構成した例を示す側面図。
【図７】光ディスククランパーを上下させるように構成した例を示す側面図。
【図８】凸型光ディスククランパーを用いた光ディスクの位置だしの状態を示す側面図。
【図９】通常のスピンドルモーターと光ディスククランパーについての概略図。
【図１０】シャフトと凸型光ディスククランパーとの直接嵌合による位置決めを説明する概略図。
【図１１】シャフトの先端を球形にした例を示す概略図。
【図１２】凸型光ディスククランパーの凹部と球形シャフトとのはめ合い深さを説明する概略図。
【図１３】本発明の光ディスク装置を搭載した光ジュークボックスの概略図。
【図１４】通常の片面対応光ディスク装置を搭載した光ジュークボックスの概略図。
【図１５】図１３の光ジュークボックスを用いた階層型ストレージシステムの概略図。
【符号の説明】
１  光ピックアップ、２  光ディスク、３  スピンドルモーター、４  光ディスククランパー、６  上面用ピックアップモジュール、７  下面用ピックアップモジュール、８  モーター凸部、９  光ディスク基準面、１０  凸型光ディスククランパー、１１  シャフト、１２  球形シャフト、１３  はめ合い深さ、１４片面記録再生ドライブ、１５  光ディスクトレイ、１６  光ディスクローダー、１７  光ジュークボックス、１８  サーバー、１９  ハード光ディスクドライブ、２０  テープオートローダー、２１  ターンテーブル、２２  凹型ターンテーブル、２３  光ディスク反転機構
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004158142.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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