(57)【要約】【課題】  薄型の光ディスクでもバタツキを起しにくく安定した光ディスク装置を提供する。【解決手段】  光ディスク１を軸の周りに回転させる光ディスク装置であって、光ディスク１の第１の面の中央付近を軸方向に押す中央押し部２と、光ディスク１の第２の面の周辺部を軸方向に押す周辺押し部３と、中央押し部２および周辺押し部３によって光ディスク１が円錐状に変形した状態でその光ディスク１を回転させる回転機構２と、光ディスク１にレーザ光を集光する光ピックアップ４と、光ピックアップ５を光ディスク１の半径方向に移動させるピックアップ移動機構６と、を有する。【選択図】  図１
2007018647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を記録しうる光ディスクを軸の周りに回転させる光ディスク装置であって、
前記光ディスクの第１の面の中央付近を前記軸の方向に押す中央押し部と、
前記光ディスクの前記第１の面の反対側の第２の面の少なくとも周辺部を前記軸の方向に押す周辺押し部と、
前記中央押し部および前記周辺押し部によって前記光ディスクが円錐状に変形した状態でその光ディスクを回転させるための駆動源と、
前記光ディスクにレーザ光を集光する光ピックアップと、
前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に移動させるピックアップ移動機構と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記周辺押し部は前記光ディスクの円周方向全体を均一に押すものであること、を特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記光ピックアップおよびピックアップ移動機構が、前記光ディスクの前記第１の面の側に配置されていること、を特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記ピックアップ移動機構は、前記光ディスクの前記円錐状の変形に合わせて、前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に移動させると同時に前記光ディスクの軸方向にも移動させるものであること、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】
前記中央押し部および周辺押し部が前記光ディスクとともに回転するように構成されていること、を特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記周辺押し部は、前記光ディスクの前記第２の面の少なくとも周辺部を押して前記光ディスクによって回転駆動されるクランパと、前記クランパの中央の前記光ディスクと接するのと反対側に取り付けられた中央部スラスト軸受と、を有すること、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】
前記クランパは、前記ディスクの半径方向位置の異なる少なくとも２箇所で円周方向に延びる接触位置で前記ディスクの前記第２の面を押すものであること、を特徴とする請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記回転機構は、前記中央押し部を回転駆動することによって前記光ディスクを駆動するものであって、
前記周辺押し部は、前記光ディスクの前記第２の面の周辺部を押す円環状スラスト軸受と、この円環状スラスト軸受を前記光ディスクに向けて押しながら自らは回転しない押し板と、を有すること、を特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記光ディスクが回転していないときに、前記中央押し部および周辺押し部が前記光ディスクを押す押し付け力が弱められるように構成されていること、を特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
情報を記録しうる光ディスクを軸の周りに回転させる光ディスク回転方法であって、
前記光ディスクの第１の面の中央付近を前記軸の方向に押し、前記光ディスクの前記第１の面の反対側の第２の面の周辺部を前記軸の方向に押すことによって、前記光ディスクを円錐状に変形させ、
前記光ディスクが円錐状に変形した状態でその光ディスクを回転させること、
を特徴とする光ディスク回転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクを回転させて情報の記録や再生を行う光ディスク装置および光ディスク回転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ＣＤ(compact disc)やＤＶＤ(digital versatile disc)などの光ディスクが多く普及している。光ディスクの多くは約１．２ｍｍ厚のポリカーボネートから成るが、ポリカーボネートは優れた光学特性や強度を持つ反面、環境ホルモンを含むなど環境的に好ましくなく、ディスク１枚当たりの使用量の削減が望まれる。ディスク１枚当たりの情報の記録容量を維持しつつポリカーボネートの使用量を減らす手段としては、ディスクの小型化は困難であるため、ディスクの薄型化が有力である。しかし、ディスクの剛性は厚みに大きく依存するため、従来よりも薄いディスクは回転時のバタツキ（面ぶれ）もそれだけ大きくなるという欠点がある。
【特許文献１】特開２００５−３２４０３号公報
【特許文献２】特開平６−３２５４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この欠点を解決する手段として、例えば特許文献１に記載されているようにベルヌーイの法則を利用する方法がある。しかし、この方法はフロッピーディスク（商品名）のように弾力性がほとんど無くなるほど薄型化したディスクにのみ有効であり、例えば直径１２０ｍｍ、厚み０．５ｍｍのポリカーボネートから成る光ディスクのような、ある程度の強度および弾力性を維持した光ディスクには有効ではない。また、特許文献２に記載されているように３点支持を利用してディスクのバタツキを抑制する方法もあるが、この方法では装置の厚みを薄く保つのは困難であり、また支持部以外のバタツキが装置の騒音や振動の原因になる。
【０００４】
このように従来の光ディスク装置においては、薄型の光ディスクを用いた場合にバタツキが生じるという課題があった。
【０００５】
本発明は、薄型の光ディスクでもバタツキを起しにくく安定して回転させる光ディスク装置および光ディスク回転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の光ディスク装置は、情報を記録しうる光ディスクを軸の周りに回転させる光ディスク装置であって、前記光ディスクの第１の面の中央付近を前記軸の方向に押す中央押し部と、前記光ディスクの前記第１の面の反対側の第２の面の少なくとも周辺部を前記軸の方向に押す周辺押し部と、前記中央押し部および前記周辺押し部によって前記光ディスクが円錐状に変形した状態でその光ディスクを回転させるための駆動源と、前記光ディスクにレーザ光を集光する光ピックアップと、前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に移動させるピックアップ移動機構と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の光ディスク回転方法は、情報を記録しうる光ディスクを軸の周りに回転させる光ディスク回転方法であって、前記光ディスクの第１の面の中央付近を前記軸の方向に押し、前記光ディスクの前記第１の面の反対側の第２の面の周辺部を前記軸の方向に押すことによって、前記光ディスクを円錐状に変形させ、前記光ディスクが円錐状に変形した状態でその光ディスクを回転させること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、薄型の光ディスクでもバタツキを起しにくく安定して回転させる光ディスク装置および光ディスク回転方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００１０】
［第１の実施形態］
図１に、本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置を示す。光ディスク１は、光ディスク１の片面の内周に接触するスピンドルモータ２（駆動源）と、光ディスク１の反対側の面全体に接触するスリバチ型クランパ８に挟まれて支持される。スリバチ型クランパ８の光ディスク１に接する面は円錐状凹面２６が形成されている。スリバチ型クランパ８の円錐状凹面２６の反対側の中央にはほぼ円柱状のスラスト軸受４が軸方向に突出して取り付けられている。
【００１１】
光ディスク１は、応力がかかっていない通常時は平坦な円板状であって、例えば直径が約１２０ｍｍ、厚みが約０．５ｍｍのポリカーボネート製ディスクなどが考えられる。光ディスク１の中央に円形の開口２２があり、開口２２にスピンドルモータ２の駆動軸２４が通って光ディスク１とスピンドルモータ２の位置合わせができるようになっている。
【００１２】
スピンドルモータ２とスリバチ型クランパ８の間に光ディスク１を挟み込んでスピンドルモータ２をスリバチ型クランパ８の円錐状凹面２６に向けて押すことにより、光ディスク１は円錐状凹面２６に沿ってほぼ円錐状に変形する。この状態でスピンドルモータ２を回転させることによって、スピンドルモータ２と光ディスク１の間の摩擦により光ディスク１が回転駆動される。さらに、光ディスク１と円錐状凹面２６との間の摩擦によりスリバチ型クランパ８が回転駆動され、スリバチ型クランパ８はスラスト軸受４によって回転支持される。このように光ディスク１を円錐状に変形することによって光ディスク１の剛性が増し、光ディスク１のバタツキを抑制することができる。
【００１３】
光ディスク１のスピンドルモータ２側には、光ディスク１にレーザ光を集光する光ピックアップ５と、この光ピックアップ５を光ディスク１の半径方向に移動させるガイドシャフト６（ピックアップ移動機構）が配置されている。ガイドシャフト６は光ディスク１の傾斜に合わせて傾斜するように配置されている。これにより、光ディスク１の記録再生面と光ピックアップ５の向きがほぼ垂直に保たれる。さらに、光ディスク１の記録再生面との距離がほぼ一定に保たれるので、光ピックアップ５のフォーカスレンジは従来と同レベルにすることができる。
【００１４】
以上説明したように、この第１の実施形態によれば、光ディスク１が円錐状にたわみ、応力が生じることによって、バタツキが抑制される。また、円錐状凹面２６全体が光ディスク１を押すので、光ディスク１への応力集中が生じにくいという点で有利である。
【００１５】
さらに、ガイドシャフト６が光ディスク１の傾斜に合わせて傾斜しているので、光ピックアップ５のフォーカスレンジなどは従来のレベルを維持することができる。
【００１６】
［第２の実施形態］
図２に、本発明の第１の実施形態に係る光ディスク装置を示す。光ディスク１は、光ディスク１の内周と接触するスピンドルモータ２と、光ディスク１の外周のみと接触するコップ型クランパ３に挟まれて支持される。
【００１７】
コップ型クランパ３は、円板部３ａと、この円板部３ａの円周部から軸方向に延びる筒状部３ｂとを有し、円板部３ａと筒状部３ｂで囲まれた窪み部２０を形成している。スピンドルモータ２は窪み部２０の中央に向かって駆動軸２４が突出するように配置されている。コップ型クランパ３の円板部３ａの背面（窪み部２０と反対側）の中央にはほぼ円柱状のスラスト軸受４が軸方向に突出して取り付けられている。
【００１８】
スピンドルモータ２とコップ型クランパ３の間に光ディスク１を挟み込んで、スピンドルモータ２をコップ型クランパ３の窪み部２０に向けて押し込むことにより、光ディスク１はほぼ円錐状に変形する。この状態でスピンドルモータ２を回転させることによって、スピンドルモータ２と光ディスク１の間の摩擦により光ディスク１が回転駆動される。さらに、光ディスク１とコップ型クランパ３の筒状部３ｂとの間の摩擦によりコップ型クランパ３が回転駆動され、コップ型クランパ３はスラスト軸受４によって回転支持される。このように光ディスク１を円錐状に変形することによって光ディスク１の剛性が増し、光ディスク１のバタツキを抑制することができることは第１の実施形態と同様である。
【００１９】
なお、コップ型クランパ３の筒状部３ｂの先端と光ディスク１との接触面で光ディスク１に過大な応力を与えないために、筒状部３ｂの先端が光ディスク１の傾斜に合わせて傾斜していることが好ましい。
【００２０】
スピンドルモータ２、光ピックアップ５およびガイドシャフト６の構成および作用は、第１の実施形態と同様である。
【００２１】
この第２の実施形態によれば、光ディスク１とコップ型クランパ３の円板部３ａとの間に空隙が形成されるため、第１の実施形態のスリバチ型クランパ８（図１）に比べて、軽量にすることができ、高速回転時のスピンドルモータ２への負担を軽減することができる。
【００２２】
［第３の実施形態］
図３に、本発明の第３の実施形態に係る光ディスク装置を示す。この実施形態は第２の実施形態の変形例であって、第２の実施形態におけるコップ型クランパ３（図２）を、二重コップ型クランパ９に置き換えたものである。光ディスク１は、光ディスク１の内周で接触するスピンドルモータ２と、光ディスク１の外周および内周で接触する二重コップ型クランパ９に挟まれて支持される。
【００２３】
二重コップ型クランパ９は、円板部９ａと、この円板部９ａから軸方向に延びる同軸の外側筒状部９ｂおよび内側筒状部９ｃを有する。外側筒状部９ｂは円板部３ａの円周部から軸方向に延び、内側筒状部９ｃは外側筒状部９ｂの内側にある。外側筒状部９ｂと内側筒状部９ｃではさまれた部分には環状窪み３０が形成され、内側筒状部９ｃ内には円形窪み３２が形成されている。外側筒状部９ｂは内側筒状部９ｃよりも軸方向に長い。スピンドルモータ２は、円形窪み３２に向かって駆動軸２４が突出するように配置されている。
【００２４】
二重コップ型クランパ９の円板部９ａの背面（外側筒状部９ｂや内側筒状部９ｃと反対側）の中央にはほぼ円柱状のスラスト軸受４が取り付けられている。
【００２５】
スピンドルモータ２と二重コップ型クランパ９の間に光ディスク１を挟み込んで、スピンドルモータ２を二重コップ型クランパ９の円形窪み３２に向けて押し込むと、外側筒状部９ｂが内側筒状部９ｃよりも長いことにより、光ディスク１がほぼ円錐状に変形する。この状態でスピンドルモータ２を回転させることによって、スピンドルモータ２と光ディスク１の間の摩擦により光ディスク１が回転駆動される。さらに、光ディスク１と二重コップ型クランパ９の外側筒状部９ｂおよび内側筒状部９ｃとの間の摩擦により二重コップ型クランパ９が回転駆動され、二重コップ型クランパ９はスラスト軸受４によって回転支持される。このように光ディスク１を円錐状に変形することによって光ディスク１の剛性が増し、光ディスク１のバタツキを抑制することができることは第１、第２の実施形態と同様である。
【００２６】
なお、二重コップ型クランパ９の外側筒状部９ｂおよび内側筒状部９ｃの各先端と光ディスク１との接触面で光ディスク１に過大な応力を与えないために、外側筒状部９ｂおよび内側筒状部９ｃの先端が光ディスク１の傾斜に合わせて傾斜していることが好ましい。
【００２７】
スピンドルモータ２、光ピックアップ５およびガイドシャフト６の構成および作用は、第１、第２の実施形態と同様である。
【００２８】
この第３の実施形態によれば、光ディスク１と二重コップ型クランパ９の円板部３ａとの間に空隙が形成されるため、第１の実施形態のスリバチ型クランパ８（図１）に比べて、軽量にすることができ、高速回転時のスピンドルモータ２への負担を軽減することができる。また、第２の実施形態のコップ型クランパ３（図２）に比べて、光ディスク１を押し当てる部分が多いので、光ディスク１に係る局所的応力が過大になるのを抑制できる。また、光ディスク１を二重コップ型クランパ９の半径方向の２箇所で押すので、光ディスク１の変形後の形状を確実に規定できる。
【００２９】
なお、この第３の実施形態の変形例として、コップ型クランパの筒状部をさらに三重、四重などの多重にしてもよい。
【００３０】
［第４の実施形態］
図４に、本発明の第４の実施形態に係る光ディスク装置を示す。この実施形態では、光ディスク１は、光ディスク１の内周と接触するスピンドルモータ２と、光ディスク１の外周と接触する円環状スラスト軸受７に挟まれて支持される。円環状スラスト軸受７の光ディスク１の反対面には円板状の押し板２８が固定されている。押し板２８は回転せず、円環状スラスト軸受７を介して光ディスク１の外周をスピンドルモータ２の方に軸方向に押す。スピンドルモータ２、光ピックアップ５およびガイドシャフト６の構成および作用は、第１〜第３の実施形態と同様である。
【００３１】
この第４の実施形態では、第１〜第３の実施形態に比べて、円柱状のスラスト軸受４（図１〜図３）の軸方向への突出がないので、全体の軸方向長さが短くなり、装置を薄型化する上で有利である。
【００３２】
［他の実施形態］
以上説明した各実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。たとえば、前記各実施形態では、光ディスクの片面の中央部にモータを押し付けて駆動し、光ディスクの反対面の周辺部を逆向きに押して、この反対面側は光ディスクによって駆動される自由回転（受動）側とした。これに対して、他の例として、光ディスクの周辺部を駆動側で押し、光ディスクの反対面の中央部を受動側としてもよい。
【００３３】
またさらに他の例として、光ディスクをはさむ両側を自由回転体とし、外部に設置されたモータによるベルト駆動などによって回転駆動することも可能である。この構成は、装置の薄型化の点で有利である。
【００３４】
さらに、光ディスクの記録や再生を行っていない際（非アクセス時）には、ディスクを挟んでいる回転体のどちらかあるいは両方が退避し、ディスクへの圧力を緩めるシステムとするとよい。その結果、非アクセス時に光ディスクに余計な応力を加えないことで、光ディスクの劣化を遅らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る光ディスク装置の第１の実施形態を示す模式的縦断面図である。
【図２】本発明に係る光ディスク装置の第２の実施形態を示す模式的縦断面図である。
【図３】本発明に係る光ディスク装置の第３の実施形態を示す模式的縦断面図である。
【図４】本発明に係る光ディスク装置の第４の実施形態を示す模式的縦断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…光ディスク、２…スピンドルモータ、３…コップ型クランパ、３ａ…円板部、３ｂ…筒状部、４…円柱状スラスト軸受、５…光ピックアップ、６…ガイドシャフト、７…円環状スラスト軸受、８…スリバチ型クランパ、９…二重コップ型クランパ、９ａ…円板部、９ｂ…外側筒状部、９ｃ…内側筒状部、２０…窪み、２２…開口、２４…駆動軸、２６…円錐状凹面、２８…押し板、３０…環状窪み、３２…円形窪み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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