(57)【要約】【課題】可撓性を有するシート状の光ディスクの特定である薄さを生かして、薄型のディスクカートリッジにおける大容量化を図るため複数枚が積載状態で収納されている状態から、使用時に各光ディスクを分離し、光ピックアップのアクセスを可能にする。【解決手段】各光ディスク１は、ディスク自体にプラスチック中にフェライト粉末を練り込んで、隣接する光ディスク１側の極性が逆になるように着磁したものである。したがって、ディスクカートリッジから取り出して光ディスク１を駆動装置に装填し、光ディスク１の中心孔１ａをスピンドルシャフト５に挿入したときには、各光ディスク１が磁極の反発力によって互に分離して、各光ディスク１間に光ピックアップ７を挿入することができる間隔が開く。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状で可撓性を有する複数枚の光ディスクを積載してディスクカートリッジに収納してなり、前記光ディスクをチャッキングして回転駆動するディスク駆動装置であって、
前記光ディスクのチャッキング状態において、該光ディスク間の間隙を、少なくとも光ピックアップの挿入が可能な間隔まで広げる間隔拡張手段を備えたことを特徴とするディスク駆動装置。
【請求項２】
前記光ディスクを回転駆動させる回転軸に前記光ディスクを保持させたときに、前記間隔拡張手段により前記光ディスク間の間隔を広げることを特徴とする請求項１記載のディスク駆動装置。
【請求項３】
前記間隔拡張手段として前記各光ディスクに磁石を設け、前記回転軸に該光ディスクを保持させたときに、前記磁石における磁極の反発力によって該光ディスク間の間隔を広げることを特徴とする請求項２記載のディスク駆動装置。
【請求項４】
前記間隔拡張手段として前記各光ディスクに磁性体を設けると共に、隣り合う前記磁性体を反対極性に磁化させる着磁部材を設置し、前記回転軸に前記光ディスクを保持させたときに、前記磁性体における磁極の反発力によって前記光ディスク間の間隔を広げることを特徴とする請求項２記載のディスク駆動装置。
【請求項５】
前記磁性体が軟質であることを特徴とする請求項４記載のディスク駆動装置。
【請求項６】
前記間隔拡張手段として前記各光ディスクの中央孔における内径を異ならせ、前記光ディスクを回転駆動させる回転軸を前記光ディスクの中央孔に嵌着する円錐軸とし、前記光ディスクを保持させたときに、前記光ディスクの中央孔と前記回転軸との嵌着位置を各光ディスクごとに変えることにより該各光ディスク間の間隔を広げることを特徴とする請求項１記載のディスク駆動装置。
【請求項７】
前記複数枚の光ディスクを積載してなるディスクカートリッジを内部の所定位置に挿入したとき、前記ディスクカートリッジの高さを拡張して各光ディスク間の間隔を拡張可能にしたことを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載のディスク駆動装置。
【請求項８】
前記複数枚の光ディスクを積載してなるディスクカートリッジを内部の所定位置に挿入したとき、前記ディスクカートリッジから前記光ディスクを取り出して、各光ディスク間の間隔を拡張可能にしたことを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載のディスク駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性を有するシート状の光学的情報記録媒体である光ディスクを回転駆動するためのディスク駆動装置に係り、特に記録／再生の際に、複数枚が積載状態になっている光ディスクを１枚ずつ分離させて、光ピックアップのアクセスを可能にするディスク駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テレビ放送のデジタル化が始まるなど、大容量のデジタルデータを記録することが光ディスクに求められている。光ディスクの高密度化のための手法のうち、基本的な方法は記録／再生のための光のスポット径を小さくすることである。
【０００３】
このため、記録／再生のために用いられる光の波長を短く、かつ対物レンズの開口数ＮＡを大きくすることが有効である。光の波長についてはＣＤ（ｃｏｍｐａｃｔ　ｄｉｓｋ）では近赤外光の７８０ｎｍ、ＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ　ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　ｄｉｓｋ）では赤色光の６５０ｎｍ近傍の波長が用いられている。最近、青紫光の半導体レーザが開発され、今後は４００ｎｍ近傍のレーザ光が使用されると予想される。
【０００４】
また、対物レンズについては、ＣＤ用はＮＡ０．５未満であったが、ＤＶＤ用はＮＡ０．６程度である。今後、さらに開口数（ＮＡ）を大きくしてＮＡ０．７以上とすることが求められる。しかし、対物レンズのＮＡを大きくすること、および光の波長を短くすることは、光を絞るときに収差の影響が大きくなることでもある。したがって、光ディスクのチルトに対するマージンが減ることになる。また、ＮＡを大きくすることによって焦点深度が小さくなるため、フォーカスサーボ精度を上げなくてはならない。
【０００５】
さらに、高ＮＡの対物レンズを使用することによって、対物レンズと光ディスクの記録面との距離が小さくなってしまうため、光ディスクの面ぶれを小さくしておかないと、始動時のフォーカスサーボを引き込む直前、対物レンズと光ディスクとが衝突することがあり、ピックアップの故障の原因となる。
【０００６】
短波長，高ＮＡの大容量光ディスクとして、例えば非特許文献１に示されているように、ＣＤと同程度に厚く剛性の大きい基板に記録膜を成膜し、記録／再生用の光を基板を通さずに、薄いカバー層内を通して記録膜に対して記録／再生する構成のシステムが提案されている。
【０００７】
また、可撓性を有する光ディスクを用いるシステムも提案されており、例えば特許文献１，特許文献２に記載されているように、平面をもつ安定化板上で可撓性を有する光ディスクを回転させて、光ディスクにおける面ぶれを安定化させ回転駆動する方法が知られている。
【０００８】
【非特許文献１】
「Ｏ　ＰＬＵＳ　Ｅ」（ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．２，１８３頁）
【特許文献１】
特開平７−１０５６５７号公報
【特許文献２】
特開平１０−３０８０５９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
可撓性を有する光ディスクを用いる技術として、本発明者らは、特願２００２−１８３２３号にて、可撓性を有するシート状の光ディスクを用いて記録／再生を行う際に、空気力によって光ディスクの面ぶれを確実に抑制し、高密度の記録を可能にし、また対物レンズとの摺接などの不具合の発生を防ぐことができる光ディスク駆動装置，光学的情報記録装置、および光学的情報再生装置、ならびにそれらに用いられるディスクカートリッジを提供した。
【００１０】
特願２００２−１８３２３号の発明によって、高ＮＡレンズを用いる際の衝突などの問題を回避でき、さらに、薄いシート状の光ディスクであることを利用し、１枚のカートリッジ内に多数枚の光ディスクを収納することによって、きわめて簡便に１００ＧＢ以上の大容量を実現できた。
【００１１】
しかしながら、特願２００２−１８３２３号にて提案した可撓性を有するシート状の光ディスクを多数枚収納するディスクカートリッジから、選択された光ディスクを取り出すチェンジャでは、ディスク１枚ごとにパレットに載せてハンドリングをしていた。パレットは、機械的に出し入れしやすいように剛体で形成しており、したがって、厚さがシート状の光ディスクの数倍となり、ハンドリングは従来からあったＣＤチェンジャなどと同様に簡便ではあるが、パレットが厚い分、ディスクカートリッジがやや厚くなってしまうという課題があった。
【００１２】
本発明の目的は、前記課題を解決し、可撓性を有するシート状の光ディスクの特定である薄さを生かして、薄型のディスクカートリッジにおける大容量化を図るため複数枚が積載状態で収納されている状態から、使用時に各光ディスクを分離し、光ピックアップのアクセスを可能にしたディスク駆動装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、シート状で可撓性を有する複数枚の光ディスクを積載してディスクカートリッジに収納してなり、前記光ディスクをチャッキングして回転駆動するディスク駆動装置であって、前記光ディスクのチャッキング状態において、該光ディスク間の間隙を、少なくとも光ピックアップの挿入が可能な間隔まで広げる間隔拡張手段を備えたことを特徴とし、この構成によって、記録／再生に際して、積載されたシート状の光ディスクが分離して、選択された光ピックアップに対する光ピックアップのアクセスが可能になる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のディスク駆動装置において、光ディスクを回転駆動させる回転軸に光ディスクを保持させたときに、間隔拡張手段により前記光ディスク間の間隔を広げることを特徴とし、この構成によって、記録／再生時に、積載されたシート状の光ディスクの分離が行われる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２記載のディスク駆動装置において、間隔拡張手段として各光ディスクに磁石を設け、回転軸に該光ディスクを保持させたときに、前記磁石における磁極の反発力によって該光ディスク間の間隔を広げることを特徴とし、この構成によって、磁石の反発力を利用して、積載されたシート状の光ディスクの分離を行うことができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項２記載のディスク駆動装置において、間隔拡張手段として各光ディスクに磁性体を設けると共に、隣り合う前記磁性体を反対極性に磁化させる着磁部材を設置し、回転軸に前記光ディスクを保持させたときに、前記磁性体における磁極の反発力によって前記光ディスク間の間隔を広げることを特徴とし、この構成によって、記録／再生時に、極性を持たせることにより、磁極反発力によって、積載されたシート状の光ディスクの分離を行うことが可能になる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４記載のディスク駆動装置において、磁性体が軟質であることを特徴とし、この構成によって、磁性体を設けても、シート状で可撓性を有する光ディスクにおける特性の劣化を抑えることができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１記載のディスク駆動装置において、間隔拡張手段として各光ディスクの中央孔における内径を異ならせ、前記光ディスクを回転駆動させる回転軸を前記光ディスクの中央孔に嵌着する円錐軸とし、前記光ディスクを保持させたときに、前記光ディスクの中央孔と前記回転軸との嵌着位置を各光ディスクごとに変えることにより該各光ディスク間の間隔を広げることを特徴とし、この構成によって、光ディスクの中央孔と回転軸との径の違いによって、積載されたシート状の光ディスクの分離を行うことができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６いずれか１項記載のディスク駆動装置において、複数枚の光ディスクを積載してなるディスクカートリッジを内部の所定位置に挿入したとき、前記ディスクカートリッジの高さを拡張して各光ディスク間の間隔を拡張可能にしたことを特徴とし、この構成によって、記録／再生の際に、駆動装置内部にディスクカートリッジを挿入したときのみ、ディスクカートリッジを高くして、積載されたシート状の光ディスクの分離を行うため、非使用時にはディスクカートリッジの高さが低くてもよいため、その保管，携帯の利便性が向上する。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜６いずれか１項記載のディスク駆動装置において、複数枚の光ディスクを積載してなるディスクカートリッジを内部の所定位置に挿入したとき、前記ディスクカートリッジから前記光ディスクを取り出して、各光ディスク間の間隔を拡張可能にしたことを特徴とし、この構成によって、記録／再生の際に、駆動装置内部にディスクカートリッジを挿入したときのみ、ディスクカートリッジから積載された光ディスクを取り出して分離を行うため、シート状の光ディスクを積載して収納するディスクカートリッジの高さは低いものでよくなり、その保管，携帯の利便性が向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施形態１を説明するためのディスク駆動装置内における光ディスクへの光ピックアップのアクセス状態を示す説明図、図２は本実施形態に用いられる光ディスクの基本構成示す拡大図である。
【００２３】
図２において、光ディスク１は、フレキシブル基板２の一面に記録層３が形成され、さらに記録層３の表面に保護層４が形成されたものであって、ディスク全体としてシート状で、かつ可撓性を有するものである。
【００２４】
より具体的に説明すると、基板として可撓性を持たせるために０．１ｍｍ程度の薄いシートを用い、例えばポリエチレンテレフタレート製の厚さ８０μｍのシートに、熱転写によりスタンパのピッチが０．６μｍ、幅０．３μｍのグルーブを転写し、その後、スパッタリングによりシート／Ａｇ反射層を１２０ｎｍ／（ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３）−ＳｉＯ２，７ｎｍ／ＡｇＩｎＳｂＴｅＧｅ，１０ｎｍ／ＺｎＳ−ＳｉＯ２，２５ｎｍ／Ｓｉ３Ｎ４の順番に成膜したものであり、このシートにＵＶ樹脂をスピンコートし、紫外線照射で硬化させて厚さ５μｍの透明保護膜を形成し、さらに、このディスクを大口径のレーザ光で記録層を溶融結晶化することによって反射率を上げたものである。
【００２５】
図１において、５は光ディスク１をチャッキングして回転駆動するスピンドルシャフト、６はスピンドルシャフト５を駆動するスピンドルモータ、７は、光ディスク１に対して情報の書き込みを行う記録手段、および書き込まれた情報の読み取りを行う再生手段としての光ピックアップ、８は光ピックアップ７を光ディスク１の半径方向へ移動させるピックアップ用位置決め機構、９は、光ディスク１を介して光ピックアップ７に対向設置され、光ディスク１の面ぶれを防止するための安定化部材、１０は安定化部材９を光ピックアップ７と連動して光ディスク１の半径方向へ移動させる安定化部材用位置決め機構である。
【００２６】
図１においては、複数枚（図では１０枚を例示する）を積み重ねたシート状の光ディスク１を駆動装置に装填したときに、各光ディスク１の間隔が広がり、選択された光ディスク１を挟むようにして、光ピックアップ７と安定化部材９が挿入された状態を示している。
【００２７】
光ディスク１は、その基本構成としては図２に基づいて説明したものであるが、実施形態１では、各光ディスク１間の間隔を広げるための間隔拡張手段として、ディスク自体にプラスチック中にフェライト粉末を練り込んで、隣接する光ディスク１とは極性が逆になるように着磁した光ディスク１を使用しており、この光ディスク１を駆動装置に複数枚装填して、各光ディスク１の中心孔１ａがスピンドルシャフト５に挿入されたときに、各光ディスク１が磁極の反発力によって互に分離して、図１に示すような状態になるようにしている。
【００２８】
図３の説明図を参照して本実施形態における可撓性を有するシート状の光ディスクに対する記録／再生動作について説明する。
【００２９】
光ディスク１を、スピンドルシャフト５の回転により光ピックアップ７と安定化部材９間で回転させる。回転している光ディスク１は、それ自体、小さいながら剛性を持ち、また回転すると遠心力の作用により、真っ直ぐな状態になろうとする力を持つ。したがって、光ディスク１に対して安定化部材９を近づけて、ベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差による反発力を生成して光ディスク１に与えることにより、光ディスク１が真っ直ぐになろうとする力と、安定化部材９からの反発力の釣り合いによって、大きな面ぶれ（ディスク回転軸方向の振れ）を減少させることができる。
【００３０】
本実施形態では、光ディスク１との対向面が円弧状をなす円柱状の安定化部材９を用いており、光ディスク１における安定化部材９による前記空気圧の作用による面ぶれが安定する部位Ａにおけるディスク回転方向上流側と下流側とに前記空気圧の作用を生じさせない領域（安定化部材９がない空間部）Ｂ，Ｃを設け、面ぶれを安定化させた部位Ａの前後位置に光ディスク１に「逃げ」となる部分を存在させることによって、面ぶれを安定化させた部位Ａにおける光ディスク１の反発力を小さくするようにしている。このようにしたことによって、空気力による安定化力の効果が増大することになる。そして、面ぶれを安定化させた部位Ａにおける光ディスク１の記録層に対して、光ピックアップ７により記録／再生用の光Ｌを集光して記録／再生を行う。
【００３１】
図４は本発明の実施形態２を説明するためのディスク駆動装置内における光ディスクへの光ピックアップのアクセス状態を示す説明図である。なお、以下の説明において、既に説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００３２】
実施形態２では、各光ディスク１間の間隔を広げるための間隔拡張手段として、光ディスク１において記録／再生に寄与しない内周部に磁石１１を付設している。磁石１１は、隣接する上下の光ディスク１において、それぞれ磁極が互いに反発する向きに設置され、ディスクカートリッジから光ディスク１を取り出すか、またはディスクカートリッジの一部が開くなどして光ディスク１の厚さ方向の保持力が解除されると、磁石１１間の反発力によりディスク間隔が広がるようになるようにしている。
【００３３】
また磁石１１は、図５に示すように、光ディスク１において記録／再生に寄与しない内周部と外周部とに設けてもよい。
【００３４】
前記実施形態の構成では、光ディスク１の間隔が磁石における反発力のみで保持されるため、図６（ａ），（ｂ）におけるスピンドルシャフト５近傍を示す平面断面図のように、スピンドルシャフト５に、固定された固定凸部１２と可動凸部１３とを設け、光ディスク１の間隔の保持を図るようにしている。
【００３５】
すなわち、スピンドルシャフト５に光ディスク１の中央孔１ａを挿入するときに、図６（ａ）に示すように、可動凸部１３をスピンドルシャフト５内部に退避させておき、例えば図４，図５に示すように、挿入が完了して磁石１１の反発力により各光ディスク１が分離したとき、図６（ｂ）に示すように、可動凸部１３を光ディスク１の中央孔１ａの内周に係合させることによって、光ディスク１をチャッキングすることにより、各光ディスク１を図４，図５に示すような間隔に保持することができる。
【００３６】
図７は本発明の実施形態３を説明するためのディスク駆動装置内における光ディスクへの光ピックアップのアクセス状態を示す説明図であり、実施形態３では、光ディスク１に、ディスク間隔を広げるための間隔拡張手段として軟磁性体１５を付設している。軟磁性体１５の設置位置は前記実施形態の磁石１１の設置位置と同様である。
【００３７】
軟磁性体１５自体は磁石ではないので、通常、各光ディスク１を分離させるような相互の反発力は作用していない。そこで、実施形態３においては、図７に示すように、光ディスク１が装填される部位の周囲に、着磁部材としての磁石（例えばネオジウム磁石）１６を設置し、磁力線を形成するようにして、軟磁性体（例えばＮｉ−Ｆｅ合金（パーマロイ）からなる薄箔）１５において磁極Ｎ，Ｓが向かい合うように着磁されるようにする。したがって、磁石１６間に磁力線に沿った向きに挿入された軟磁性体１５は、隣接する光ディスク１同士が互に反発する向きに磁化される。
【００３８】
このように実施形態３では、装置内に光ディスク１あるいは光ディスク１が収納されたディスクカートリッジを挿入したときだけ、磁極の反発力による光ディスク１の分離が行われることになる。
【００３９】
図８は本発明の実施形態４を説明するためのディスク駆動装置内における光ディスクへの光ピックアップのアクセス状態を示す説明図であり、実施形態４では、光ディスク１の中央孔１ａの内径を１枚ごとに異ならせ（本例では下側になる程、中央孔１ａの内径が大きくなるようにしている）、かつ図９に示すように、駆動装置のディスク駆動用のスピンドルシャフト１８を、直径が長手方向によって徐々に異るようにテーパーが付いた円錐状の軸体にすることによって間隔拡張手段を構成している。
【００４０】
このように構成したため、実施形態４では、スピンドルシャフト１８に光ディスク１の中央孔１ａを挿入すると、スピンドルシャフト１８の外周のテーパーによって各光ディスク１の収まる部位が異なり、各光ディスク１が分離された状態でセットすることができることになる。
【００４１】
図１０，図１１は本発明の実施形態５における間隔拡張手段を説明する図であって、図１０はディスクカートリッジの断面図、図１１は光ディスクの分離状態時の説明図であり、実施形態５では、光ディスク１の各間に伸縮可能な連結部材２０を配設して各光ディスク１を連結することにより光ディスクユニット２１を形成しており、図１０に示すように、光ディスクユニット２１がディスクカートリッジ２２に収納されている状態では、カートリッジケース２３の内方への保持力を受けて、連結部材２０が縮んだ状態にあって光ディスク１間の間隔が狭くなり、ディスクカートリッジ２２の薄く，低い状態にすることができる。
【００４２】
また、光ディスクユニット２１がディスクカートリッジ２２から取り出されると、図１１に示すように、装置内部においてスピンドルモータ６のチャッキング部における磁力などによって、最上位と最下位の光ディスク１にそれぞれ設けられたハブ２４を吸着して保持する。この状態でスピンドルモータ６を連結部材２０を引き伸ばす上下方向へ移動させることにより、連結部材２０を伸長させて光ディスク１間の間隔を広げることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光ディスクのチャッキング状態において、該光ディスク間の間隙を、少なくとも光ピックアップの挿入が可能な間隔まで広げる間隔拡張手段を備えたことによって、可撓性を有するシート状の光ディスクの特定である薄さを生かして、薄型のディスクカートリッジにおける大容量化を図るため複数枚のシート状の光ディスクが積載状態で収納されている状態から、使用時には、容易に各光ディスクを分離し、光ディスク間の間隔を広げることができ、光ピックアップのアクセスを可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１を説明するためのディスク駆動装置内における光ディスクへの光ピックアップのアクセス状態を示す説明図
【図２】本実施形態に用いられる光ディスクの基本構成示す拡大図
【図３】本実施形態における可撓性を有するシート状の光ディスクに対する記録／再生動作に関する説明図
【図４】本発明の実施形態２を説明するためのディスク駆動装置内における光ディスクへの光ピックアップのアクセス状態を示す説明図
【図５】実施形態２の変形例の説明図
【図６】（ａ），（ｂ）は実施形態２の変形例におけるスピンドルシャフト近傍を示す平面断面図
【図７】本発明の実施形態３を説明するためのディスク駆動装置内における光ディスクへの光ピックアップのアクセス状態を示す説明図
【図８】本発明の実施形態４を説明するためのディスク駆動装置内における光ディスクへの光ピックアップのアクセス状態を示す説明図
【図９】実施形態４におけるスピンドルシャフトの正面図
【図１０】本発明の実施形態５における間隔拡張手段の説明するためのディスクカートリッジの断面図
【図１１】実施形態５における光ディスクの分離状態時の説明図
【符号の説明】
１　光ディスク
１ａ　光ディスクの中央孔
５　スピンドルシャフト
６　スピンドルモータ
７　光ピックアップ
９　安定化部材
１１　磁石
１２　固定凸部
１３　可動凸部
１５　軟磁性体
１６　磁石
２０　連結部材
２２　ディスクカートリッジ
２３　カートリッジケース
２４　ハブ
【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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