(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するシート状の光ディスクを回転させる回転駆動手段と、光ディスクの記録面とは反対面側に設置され、少なくとも光ディスクにおける書き込みあるいは読み取りが行われる部位における回転軸方向の振れをベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差によって安定化させる安定化手段とを備えた光ディスク駆動装置であって、
光ディスクにおける前記安定化手段により面ぶれが安定化される部位のディスク回転方向上流側と下流側とに前記空気流の圧力差を生じさせない領域を設けたことを特徴とする光ディスク駆動装置。
【請求項２】
前記安定化手段が光ディスク方向に突出する突出部材であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク駆動装置。
【請求項３】
前記安定化手段に、ディスク回転方向上流側に大気圧に対して正圧を発生させ、ディスク回転方向下流側に大気圧に対して負圧を発生させる部位を形成したことを特徴とする請求項１または２記載の光ディスク駆動装置。
【請求項４】
前記安定化手段の突出面における最も突出した部分に、光ディスクの面ぶれを安定化させるための平坦面部を形成したことを特徴とする請求項２または３記載の光ディスク駆動装置。
【請求項５】
前記安定化手段における平坦面部の少なくともディスク回転方向上流側に円弧状面部を形成したことを特徴とする請求項４記載の光ディスク駆動装置。
【請求項６】
前記安定化手段を光ディスクの周方向に点在させたことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の光ディスク駆動装置。
【請求項７】
前記複数の安定化手段において、設置位置によって高さが異なるように設定したことを特徴とする請求項６記載の光ディスク駆動装置。
【請求項８】
前記複数の安定化手段において、設置位置によって光ディスクと平行な部位の断面面積が異なるように設定したことを特徴とする請求項６または７記載の光ディスク駆動装置。
【請求項９】
前記安定化手段を光ディスクの径方向に延在させたことを特徴とする請求項１〜８いずれか１項に記載の光ディスク駆動装置。
【請求項１０】
前記安定化手段を光ディスク駆動装置における構成部材の一部に設置したことを特徴とする請求項１〜９いずれか１項に記載の光ディスク駆動装置。
【請求項１１】
可撓性を有するシート状の光ディスクを単体で所定のセット部分に装着可能にしたことを特徴とする請求項１〜１０いずれか１項に記載の光ディスク駆動装置。
【請求項１２】
可撓性を有するシート状の光ディスクを回転させる回転駆動手段と、光ディスクの記録面に対して光照射して情報の書き込みを行う光学的書込手段と、光ディスクの記録面側とは反対側に設置され、情報の書き込みが行われる光ディスクの部位における回転軸方向の振れを空気流の圧力差によって局部的に安定化させる安定化手段とを備え、前記光学的書込手段と前記安定化手段とを、光ディスクを介して相対向するように設置したことを特徴とする光学的情報記録装置。
【請求項１３】
可撓性を有するシート状の光ディスクを回転させる回転駆動手段と、光ディスクの記録面に対して情報を書き込む光学的書込手段と、この光学的書込手段が設置されている光ディスクの記録面側とは反対側面側に設置され、書き込みが行われる光ディスクの部位における回転軸方向の振れをベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差によって安定化させる安定化手段とを備えた光学的情報記録装置であって、
光ディスクにおける前記安定化手段により面ぶれが安定化される部位のディスク回転方向上流側と下流側とに前記空気流の圧力差を生じさせない領域を設けたことを特徴とする光学的情報記録装置。
【請求項１４】
前記安定化手段が光ディスク方向に突出する突出部材であることを特徴とする請求項１２または１３記載の光学的情報記録装置。
【請求項１５】
前記安定化手段に、ディスク回転方向上流側に大気圧に対して正圧を発生させ、ディスク回転方向下流側に大気圧に対して負圧を発生させる部位を形成したことを特徴とする請求項１２，１３または１４記載の光学的情報記録装置。
【請求項１６】
前記安定化手段の突出面における最も突出した部分に、光ディスクの面ぶれを安定化させるための平坦面部を形成したことを特徴とする請求項１４または１５記載の光学的情報記録装置。
【請求項１７】
前記安定化手段における平坦面部の少なくともディスク回転方向上流側に円弧状面部を形成したことを特徴とする請求項１６記載の光学的情報記録装置。
【請求項１８】
前記光学的書込手段と前記安定化手段とを、光ディスクを介して相対向するように設置したことを特徴とする請求項１３〜１７いずれか１項に記載の光学的情報記録装置。
【請求項１９】
前記安定化手段を光ディスクの周方向に点在させたことを特徴とする請求項１２〜１８いずれか１項に記載の光学的情報記録装置。
【請求項２０】
前記安定化手段において、前記光学的書込手段に対向する安定化手段を主安定化手段とし、この主安定化手段以外を副安定化手段とし、主安定化手段と副安定化手段とを高さが異なるように設定したことを特徴とする請求項１９記載の光学的情報記録装置。
【請求項２１】
前記主安定化手段と光ディスクの設置基準面との距離よりも、前記副安定化手段と光ディスクの設置基準面との距離の方を長く設定したことを特徴とする請求項２０記載の光学的情報記録装置。
【請求項２２】
前記安定化手段において、前記光学的書込手段に対向する安定化手段を主安定化手段とし、この主安定化手段以外を副安定化手段とし、主安定化手段と副安定化手段とにおける光ディスクと平行な部位の断面面積が異なるように設定したことを特徴とする請求項１９〜２１いずれか１項記載の光学的情報記録装置。
【請求項２３】
前記主安定化手段における光ディスクと平行な部位の断面面積よりも、前記副安定化手段における光ディスクと平行な部位の断面面積の方を大きく設定したことを特徴とする請求項２２記載の光学的情報記録装置。
【請求項２４】
前記安定化手段を光ディスクの径方向に延在させたことを特徴とする請求項１２〜２３いずれか１項に記載の光学的情報記録装置。
【請求項２５】
前記光学的書込手段と前記安定化手段との対向関係を維持するために、光ディスクの半径方向に前記光学的書込手段に連動して前記安定化手段を移動させる手段を備えたことを特徴とする請求項１２〜２４いずれか１項に記載の光学的情報記録装置。
【請求項２６】
前記安定化手段を装置本体内における構成部材の一部に設置したことを特徴とする請求項１２〜２５いずれか１項に記載の光学的情報記録装置。
【請求項２７】
可撓性を有するシート状の光ディスクを単体で所定のセット部分に装着可能にしたことを特徴とする請求項１２〜２６いずれか１項に記載の光学的情報記録装置。
【請求項２８】
可撓性を有するシート状の光ディスクを回転させる回転駆動手段と、光ディスクの記録面に対して光照射して情報の読み取りを行う光学的読取手段と、光ディスクの記録面側とは反対側に設置され、情報の読み取りが行われる光ディスクの部位における回転軸方向の振れを空気流の圧力差によって局部的に安定化させる安定化手段とを備え、前記光学的読取手段と前記安定化手段とを、光ディスクを介して相対向するように設置したことを特徴とする光学的情報再生装置。
【請求項２９】
可撓性を有するシート状の光ディスクを回転させる回転駆動手段と、光ディスクの記録面に記録されている情報を読み取る光学的読取手段と、この光学的読取手段が設置されている光ディスクの記録面側とは反対側面側に設置され、読み取りが行われる光ディスクの部位における回転軸方向の振れをベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差によって安定化させる安定化手段とを備えた光学的情報再生装置であって、
光ディスクにおける前記安定化手段により面ぶれが安定化される部位のディスク回転方向上流側と下流側とに前記空気流の圧力差を生じさせない領域を設けたことを特徴とする光学的情報再生装置。
【請求項３０】
前記安定化手段が光ディスク方向に突出する突出部材であることを特徴とする請求項２８または２９記載の光学的情報再生装置。
【請求項３１】
前記安定化手段に、ディスク回転方向上流側に大気圧に対して正圧を発生させ、ディスク回転方向下流側に大気圧に対して負圧を発生させる部位を形成したことを特徴とする請求項２８，２９または３０記載の光学的情報再生装置。
【請求項３２】
前記安定化手段の突出面における最も突出した部分に、光ディスクの面ぶれを安定化させるための平坦面部を形成したことを特徴とする請求項３０または３１記載の光学的情報再生装置。
【請求項３３】
前記安定化手段における平坦面部の少なくともディスク回転方向上流側に円弧状面部を形成したことを特徴とする請求項３２記載の光学的情報再生装置。
【請求項３４】
前記光学的読取手段と前記安定化手段とを、光ディスクを介して相対向するように設置したことを特徴とする請求項２９〜３３いずれか１項に記載の光学的情報再生装置。
【請求項３５】
前記安定化手段を光ディスクの周方向に点在させたことを特徴とする請求項２８〜３４いずれか１項に記載の光学的情報再生装置。
【請求項３６】
前記安定化手段において、前記光学的読取手段に対向する安定化手段を主安定化手段とし、この主安定化手段以外を副安定化手段とし、主安定化手段と副安定化手段とを高さが異なるように設定したことを特徴とする請求項３５記載の光学的情報再生装置。
【請求項３７】
前記主安定化手段と光ディスクの設置基準面との距離よりも、前記副安定化手段と光ディスクの設置基準面との距離の方を長く設定したことを特徴とする請求項３６記載の光学的情報再生装置。
【請求項３８】
前記安定化手段において、前記光学的読取手段に対向する安定化手段を主安定化手段とし、この主安定化手段以外を副安定化手段とし、主安定化手段と副安定化手段とにおける光ディスクと平行な部位の断面面積が異なるように設定したことを特徴とする請求項３５〜３７いずれか１項記載の光学的情報再生装置。
【請求項３９】
前記主安定化手段における光ディスクと平行な部位の断面面積よりも、前記副安定化手段における光ディスクと平行な部位の断面面積の方を大きく設定したことを特徴とする請求項３８記載の光学的情報再生装置。
【請求項４０】
前記安定化手段を光ディスクの径方向に延在させたことを特徴とする請求項２８〜３９いずれか１項に記載の光学的情報再生装置。
【請求項４１】
前記光学的読取手段と前記安定化手段との対向関係を維持するために、光ディスクの半径方向に光学的読取手段に連動して前記安定化手段を移動させる手段を備えたことを特徴とする請求項２８〜４０いずれか１項に記載の光学的情報再生装置。
【請求項４２】
前記安定化手段を装置本体内における構成部材の一部に設置したことを特徴とする請求項２８〜４１いずれか１項に記載の光学的情報再生装置。
【請求項４３】
可撓性を有するシート状の光ディスクを単体で所定のセット部分に装着可能にしたことを特徴とする請求項２８〜４２いずれか１項に記載の光学的情報再生装置。
【請求項４４】
カートリッジケース内に、請求項１〜１０いずれか１項に記載の光ディスク駆動装置、または請求項１２〜２６いずれか１項に記載の光学的情報記録装置、または請求項２８〜４２いずれか１項に記載の光学的情報再生装置に用いられる光ディスクを少なくとも１枚収納したことを特徴とするディスクカートリッジ。
【請求項４５】
前記カートリッジケースに、請求項１〜９いずれか１項に記載の光ディスク駆動装置、または請求項１２〜２５いずれか１項に記載の光学的情報記録装置、または請求項２８〜４１いずれか１項に記載の光学的情報再生装置における安定化手段を設けたことを特徴とする請求項４４記載のディスクカートリッジ。
【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Ｏ ＰＬＵＳ Ｅ（ｖｏｌ．２０ Ｎｏ．２）の１８３ページ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、例えば特開平７−１０５６５７号公報,特開平１０−３０８０５９号公報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る方法が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術において、光ディスクの基板を剛体で形成すると、回転する光ディスクにおける面ぶれ,チルトを小さくするためには、きわめて正確な成形をし、かつ熱変形が生じないように低温で記録膜を成膜しなければならない。このことは、光ディスク製造に係るタクトタイムを長くすることになり、コストを上げる原因となる。
【０００９】
また、可撓性のある光ディスクを安定板上で回転させる方法では、特開平１０−３０８０５９号公報に記載されているように、単純な平板上で回転させると、光ディスクと安定化板が接して摺動し、このため光ディスクが振動して高周波の面ぶれが発生する。この面ぶれは、機械的なフォーカスサーボでは応答できない周波数領域にかかってくることが多く、残留サーボエラーを十分抑圧することができない。
【００１０】
さらに、面ぶれにより光ディスクと対物レンズとが摺動すると、発塵を引き起こして、その塵埃などがエラーを発生させる原因となる。特に特開平７−１０５６５７号公報に記載されているように、安定化板側に記録膜が存在する構成であると、摺動により光ディスクの記録膜を損傷して、直接エラーを引き起こすことになる。
【００１１】
本発明の目的は、前記従来の課題を解決し、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することにある。
【００１２】
【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、可撓性を有するシート状の光ディスクを回転させる回転駆動手段と、光ディスクの記録面とは反対面側に設置され、少なくとも光ディスクにおける書き込みあるいは読み取りが行われる部位における回転軸方向の振れをベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差によって安定化させる安定化手段とを備えた光ディスク駆動装置であって、光ディスクにおける前記安定化手段により面ぶれが安定化される部位のディスク回転方向上流側と下流側とに前記空気流の圧力差を生じさせない領域を設けたことを特徴とし、この構成によって、シート状の光ディスクにおける面ぶれを安定化させた部位の前後位置に「逃げ」となる部分を設けたことにより、安定化させた部位における光ディスクの反発力を小さくすることができ、空気力による安定化力の効果が増大し、さらに、光ディスクにおける記録面とは反対の基板側に安定化手段が存在し、また記録面側における面ぶれを安定化させた部位から記録／再生するので、万一、光ディスクが安定化手段と摺動して傷がついたとしても、その傷は記録面には付かないためエラーを発生することがなくなり、また、光ディスクの基板には傷が付いても記録／再生用の光は基板を通らず、よって、基板の傷の影響、および基板の光学特性の影響を受けることがない。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の光ディスク駆動装置において、安定化手段が光ディスク方向に突出する突出部材であることを特徴とし、この構成によって、ベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差を効果的に生成することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の光ディスク駆動装置において、安定化手段に、ディスク回転方向上流側に大気圧に対して正圧を発生させ、ディスク回転方向下流側に大気圧に対して負圧を発生させる部位を形成したことを特徴とし、この構成によって、安定化手段により、光ディスクが反発、つぎに吸引の反対向きの力を受けることで、光ディスクが安定化手段に対して、ある一定距離を保ち、かつこの距離が安定して回転することになる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３記載の光ディスク駆動装置において、安定化手段の突出面における最も突出した部分に、光ディスクの面ぶれを安定化させるための平坦面部を形成したことを特徴とし、この構成によって、光ディスクにおける面ぶれの安定部位を安定して設定することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４記載の光ディスク駆動装置において、安定化手段における平坦面部の少なくともディスク回転方向上流側に円弧状面部を形成したことを特徴とし、この構成によって、ベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差を円滑に生成することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５いずれか１項に記載の光ディスク駆動装置において、安定化手段を光ディスクの周方向に点在させたことを特徴とし、この構成のように、装置の設計，仕様に応じて安定化手段の設置位置，数などを適宜選択して設定する。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項６記載の光ディスク駆動装置における複数の安定化手段において、設置位置によって高さが異なるように設定したことを特徴とし、この構成によって、安定化手段の高さの設定によって空気圧の状態が変わるため、光ディスクにおける全面において、記録面側における面ぶれを安定化させるために、良好な空気圧の状態に設定することができる。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７記載の光ディスク駆動装置における複数の安定化手段において、設置位置によって光ディスクと平行な部位の断面面積が異なるように設定したことを特徴とし、この構成によって、安定化手段の断面積の設定によって空気圧の状態が変わるため、光ディスクにおける全面において、記録面側における面ぶれを安定化させるために、良好な空気圧の状態に設定することができる。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８いずれか１項に記載の光ディスク駆動装置において、安定化手段を光ディスクの径方向に延在させたことを特徴とし、この構成のように、装置の設計，仕様に応じて安定化手段の長さ形状などを適宜選択して設定する。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９いずれか１項に記載の光ディスク駆動装置において、安定化手段を光ディスク駆動装置における構成部材の一部に設置したことを特徴とする。
【００２２】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０いずれか１項に記載の光ディスク駆動装置において、可撓性を有するシート状の光ディスクを単体で所定のセット部分に装着可能にしたことを特徴とする。
【００２３】
請求項１２に記載の発明は、可撓性を有するシート状の光ディスクを回転させる回転駆動手段と、光ディスクの記録面に対して光照射して情報の書き込みを行う光学的書込手段と、光ディスクの記録面側とは反対側に設置され、情報の書き込みが行われる光ディスクの部位における回転軸方向の振れを空気流の圧力差によって局部的に安定化させる安定化手段とを備え、前記光学的書込手段と前記安定化手段とを、光ディスクを介して相対向するように設置したことを特徴とし、この構成によって、空気流の圧力差を利用してシート状の光ディスクにおける面ぶれを安定化させた部位を設けることができ、この部位において情報の書き込みが安定して行われ、さらに、光ディスクにおける記録面とは反対側に安定化手段が存在するので、万一、光ディスクが安定化手段と摺動して傷がついたとしても、その傷は記録面には付かないためエラーを発生することがなくなる。
【００２４】
請求項１３に記載の発明は、可撓性を有するシート状の光ディスクを回転させる回転駆動手段と、光ディスクの記録面に対して情報を書き込む光学的書込手段と、この光学的書込手段が設置されている光ディスクの記録面側とは反対側面側に設置され、書き込みが行われる光ディスクの部位における回転軸方向の振れをベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差によって安定化させる安定化手段とを備えた光学的情報記録装置であって、光ディスクにおける前記安定化手段により面ぶれが安定化される部位のディスク回転方向上流側と下流側とに前記空気流の圧力差を生じさせない領域を設けたことを特徴とし、この構成によって、請求項１に記載の発明の作用効果を奏して、光ディスクにおける書き込みが行われる部位の状態が安定し、書き込み記録密度を高めることができる。
【００２５】
請求項１４に記載の発明は、請求項１２または１３記載の光学的情報記録装置において、安定化手段が光ディスク方向に突出する突出部材であることを特徴とし、この構成によって、請求項２に記載の発明と同様な作用効果を奏する。
【００２６】
請求項１５に記載の発明は、請求項１２，１３または１４記載の光学的情報記録装置において、安定化手段に、ディスク回転方向上流側に大気圧に対して正圧を発生させ、ディスク回転方向下流側に大気圧に対して負圧を発生させる部位を形成したことを特徴とし、この構成によって、請求項３に記載の発明と同様な作用効果を奏する。
【００２７】
請求項１６に記載の発明は、請求項１４または１５記載の光学的情報記録装置において、安定化手段の突出面における最も突出した部分に、光ディスクの面ぶれを安定化させるための平坦面部を形成したことを特徴とし、この構成によって、請求項４に記載の発明と同様な作用効果を奏する。
【００２８】
請求項１７に記載の発明は、請求項１６記載の光学的情報記録装置において、安定化手段における平坦面部の少なくともディスク回転方向上流側に円弧状面部を形成したことを特徴とし、この構成によって、請求項５に記載の発明と同様な作用効果を奏する。
【００２９】
請求項１８に記載の発明は、請求項１３〜１７いずれか１項に記載の光学的情報記録装置において、光学的書込手段と安定化手段とを、光ディスクを介して相対向するように設置したことを特徴とし、この構成によって、光ディスクにおける書き込みが行われる部位の状態が確実に安定し、書き込み記録密度を高めることができる。
【００３０】
請求項１９に記載の発明は、請求項１２〜１８いずれか１項に記載の光学的情報記録装置において、安定化手段を光ディスクの周方向に点在させたことを特徴とし、この構成によって、請求項６に記載の発明と同様な作用効果を奏する。
【００３１】
請求項２０に記載の発明は、請求項１９記載の光学的情報記録装置における安定化手段において、光学的書込手段に対向する安定化手段を主安定化手段とし、この主安定化手段以外を副安定化手段とし、主安定化手段と副安定化手段とを高さが異なるように設定したことを特徴とし、この構成によって、主安定化手段と副安定化手段との高さの設定によって空気圧の状態が変わるため、記録面側における面ぶれを安定化させるために、光ディスクの各位置において良好な空気圧の状態に設定することができる。
【００３２】
請求項２１に記載の発明は、請求項２０記載の光学的情報記録装置において、主安定化手段と光ディスクの設置基準面との距離よりも、副安定化手段と光ディスクの設置基準面との距離の方を長く設定したことを特徴とし、この構成によって、副安定化手段の設置位置におけるディスク浮上量が大きくなるため、光ディスクとの摺接が少なくなる。
【００３３】
請求項２２に記載の発明は、請求項１９〜２１いずれか１項記載の光学的情報記録装置における安定化手段において、前記光学的書込手段に対向する安定化手段を主安定化手段とし、この主安定化手段以外を副安定化手段とし、主安定化手段と副安定化手段とにおける光ディスクと平行な部位の断面面積が異なるように設定したことを特徴とし、この構成によって、主安定化手段と副安定化手段との断面積の設定によって空気圧の状態が変わるため、記録面側における面ぶれを安定化させるために、光ディスクの各位置において良好な空気圧の状態に設定することができる。
【００３４】
請求項２３に記載の発明は、請求項２２記載の光学的情報記録装置において、主安定化手段における光ディスクと平行な部位の断面面積よりも、副安定化手段における光ディスクと平行な部位の断面面積の方を大きく設定したことを特徴とし、この構成によって、副安定化手段の設置位置におけるディスク浮上量が大きくなるため、光ディスクとの摺接が少なくなる。
【００３５】
請求項２４に記載の発明は、請求項１２〜２３いずれか１項に記載の光学的情報記録装置において、安定化手段を光ディスクの径方向に延在させたことを特徴とし、この構成によって、請求項９に記載の発明と同様な作用効果を奏する。
【００３６】
請求項２５に記載の発明は、請求項１２〜２４いずれか１項に記載の光学的情報記録装置において、光学的書込手段と安定化手段との対向関係を維持するために、光ディスクの半径方向に光学的書込手段に連動して安定化手段を移動させる手段を備えたことを特徴とし、この構成によって、光ディスクにおける全域において、光ディスクにおける書き込みが行われる部位の状態が確実に安定する。
【００３７】
請求項２６に記載の発明は、請求項１２〜２５いずれか１項に記載の光学的情報記録装置において、安定化手段を装置本体内における構成部材の一部に設置したことを特徴とする。
【００３８】
請求項２７に記載の発明は、請求項１２〜２６いずれか１項に記載の光学的情報記録装置において、可撓性を有するシート状の光ディスクを単体で所定のセット部分に装着可能にしたことを特徴とする。
【００３９】
請求項２８に記載の発明は、可撓性を有するシート状の光ディスクを回転させる回転駆動手段と、光ディスクの記録面に対して光照射して情報の読み取りを行う光学的読取手段と、光ディスクの記録面側とは反対側に設置され、情報の読み取りが行われる光ディスクの部位における回転軸方向の振れを空気流の圧力差によって局部的に安定化させる安定化手段とを備え、前記光学的読取手段と前記安定化手段とを、光ディスクを介して相対向するように設置したことを特徴とし、この構成によって、空気流の圧力差を利用してシート状の光ディスクにおける面ぶれを安定化させた部位を設けることができ、この部位において情報の読み取りが安定して行われ、さらに、光ディスクにおける記録面とは反対側に安定化手段が存在するので、万一、光ディスクが安定化手段と摺動して傷がついたとしても、その傷は記録面には付かないためエラーを発生することがなくなる。
【００４０】
請求項２９に記載の発明は、可撓性を有するシート状の光ディスクを回転させる回転駆動手段と、光ディスクの記録面に記録されている情報を読み取る光学的読取手段と、この光学的読取手段が設置されている光ディスクの記録面側とは反対側面側に設置され、読み取りが行われる光ディスクの部位における回転軸方向の振れをベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差によって安定化させる安定化手段とを備えた光学的情報再生装置であって、光ディスクにおける前記安定化手段により面ぶれが安定化される部位のディスク回転方向上流側と下流側とに前記空気流の圧力差を生じさせない領域を設けたことを特徴とし、この構成によって、請求項１に記載の発明の作用効果を奏して、光ディスクにおける読み取りが行われる部位の状態が安定し、高記録密度の状態であっても良好な読み取りを行うことができる。
【００４１】
請求項３０に記載の発明は、請求項２８または２９記載の光学的情報再生装置において、安定化手段が光ディスク方向に突出する突出部材であることを特徴とし、この構成によって、請求項２に記載の発明と同様な作用効果を奏することができる。
【００４２】
請求項３１に記載の発明は、請求項２８，２９または３０記載の光学的情報再生装置において、安定化手段に、ディスク回転方向上流側に大気圧に対して正圧を発生させ、ディスク回転方向下流側に大気圧に対して負圧を発生させる部位を形成したことを特徴とし、この構成によって、請求項３に記載の発明と同様な作用効果を奏することができる。
【００４３】
請求項３２に記載の発明は、請求項３０または３１記載の光学的情報再生装置において、安定化手段の突出面における最も突出した部分に、光ディスクの面ぶれを安定化させるための平坦面部を形成したことを特徴とし、この構成によって、請求項４に記載の発明と同様な作用効果を奏することができる。
【００４４】
請求項３３に記載の発明は、請求項３２記載の光学的情報再生装置において、安定化手段における平坦面部の少なくともディスク回転方向上流側に円弧状面部を形成したことを特徴とし、この構成によって、請求項５に記載の発明と同様な作用効果を奏することができる。
【００４５】
請求項３４に記載の発明は、請求項２９〜３３いずれか１項に記載の光学的情報再生装置において、光学的読取手段と安定化手段とを、光ディスクを介して相対向するように設置したことを特徴とし、この構成によって、光ディスクにおける読み取りが行われる部位の状態が確実に安定し、高記録密度の状態であっても良好な読み取りを行うことができる。
【００４６】
請求項３５に記載の発明は、請求項２８〜３４いずれか１項に記載の光学的情報再生装置において、安定化手段を光ディスクの周方向に点在させたことを特徴とし、この構成によって、請求項６に記載の発明と同様な作用効果を奏することができる。
【００４７】
請求項３６に記載の発明は、請求項３５記載の光学的情報再生装置における安定化手段において、光学的読取手段に対向する安定化手段を主安定化手段とし、この主安定化手段以外を副安定化手段とし、主安定化手段と副安定化手段とを高さが異なるように設定したことを特徴とし、この構成によって、請求項２０に記載の発明と同様な作用効果を奏する。
【００４８】
請求項３７に記載の発明は、請求項３６記載の光学的情報再生装置において、主安定化手段と光ディスクの設置基準面との距離よりも、副安定化手段と光ディスクの設置基準面との距離の方を長く設定したことを特徴とし、この構成によって、請求項２１に記載の発明と同様な作用効果を奏する。
【００４９】
請求項３８に記載の発明は、請求項３５〜３７いずれか１項記載の光学的情報再生装置における安定化手段において、光学的読取手段に対向する安定化手段を主安定化手段とし、この主安定化手段以外を副安定化手段とし、主安定化手段と副安定化手段とにおける光ディスクと平行な部位の断面面積が異なるように設定したことを特徴とし、この構成によって、請求項２２に記載の発明と同様な作用効果を奏する。
【００５０】
請求項３９に記載の発明は、請求項３８記載の光学的情報再生装置において、主安定化手段における光ディスクと平行な部位の断面面積よりも、前記副安定化手段における光ディスクと平行な部位の断面面積の方を大きく設定したことを特徴とし、この構成によって、請求項２３に記載の発明と同様な作用効果を奏する。
【００５１】
請求項４０に記載の発明は、請求項２８〜３９いずれか１項に記載の光学的情報再生装置において、安定化手段を光ディスクの径方向に延在させたことを特徴とし、この構成によって、請求項９に記載の発明と同様な作用効果を奏することができる。
【００５２】
請求項４１に記載の発明は、請求項２８〜４０いずれか１項に記載の光学的情報再生装置において、光学的読取手段と安定化手段との対向関係を維持するために、光ディスクの半径方向に光学的読取手段に連動して安定化手段を移動させる手段を備えたことを特徴とし、この構成によって、光ディスクにおける全域において、光ディスクにおける読み取りが行われる部位の状態が確実に安定する。
【００５３】
請求項４２に記載の発明は、請求項２８〜４１いずれか１項に記載の光学的情報再生装置において、安定化手段を装置本体内における構成部材の一部に設置したことを特徴とする。
【００５４】
請求項４３に記載の発明は、請求項２８〜４２いずれか１項に記載の光学的情報再生装置において、可撓性を有するシート状の光ディスクを単体で所定のセット部分に装着可能にしたことを特徴とする。
【００５５】
請求項４４に記載の発明は、カートリッジケース内に、請求項１〜１０いずれか１項に記載の光ディスク駆動装置、または請求項１２〜２６いずれか１項に記載の光学的情報記録装置、または請求項２８〜４２いずれか１項に記載の光学的情報再生装置に用いられる光ディスクを少なくとも１枚収納したことを特徴とし、この構成によって、可撓性を有するシート状の光ディスクがカートリッジケース内に収納されるため、薄く曲がりやすい光ディスクであっても、その取り扱いが容易になり、また複数枚の光ディスクを収納して大記録容量のものにすることができ、しかもカートリッジ全体として厚くならない。
【００５６】
請求項４５に記載の発明は、請求項４４記載のディスクカートリッジにおいて、カートリッジケースに、請求項１〜９いずれか１項に記載の光ディスク駆動装置、または請求項１２〜２５いずれか１項に記載の光学的情報記録装置、または請求項２８〜４１いずれか１項に記載の光学的情報再生装置における安定化手段を設けたことを特徴とし、この構成によって、ディスクカートリッジを用いる装置側の構成を簡素化することができる。
【００５７】
【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。
【００５８】
図１は本発明の第１実施形態を説明するための光学的情報記録／再生装置の概略構成図であり、１は可撓性を有するシート状の光ディスク、２は光ディスク１のハブ３を保持するスピンドルシャフト、４はスピンドルシャフト２を回転駆動するスピンドルモータ、６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、７は光ピックアップ６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、８は、光ディスク１を介して光ピックアップ６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ガイド部材、９は安定化ガイド部材８を光ピックアップ６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ガイド用位置決め機構、１０は前記各構成部材を収納する装置本体である。
【００５９】
図２は前記光ピックアップを構成する記録手段と再生手段の説明図であり、記録手段としては、図２（ａ）に示すように、入力された記録信号に対してデジタル信号化処理，信号圧縮処理などを行う信号処理回路１１と、信号処理回路１１からの出力に基づいてレーザ駆動制御信号を生成するレーザ駆動制御回路１２と、レーザ駆動制御回路１２からの出力を受けて半導体レーザなどからなるレーザ光源１４を駆動するレーザ駆動部１３などからなっており、レーザ光源１４から出射した高出射エネルギの出射光Ｌａが、図１に示す光ピックアップ６の対物レンズ１５により集光されて光ディスク１の記録面を光スポットとして照射し、ビット形成による情報記録が行われる。
【００６０】
また、再生手段としては、図２（ｂ）に示すように、フォトダイオードなどからなる光電変換素子１７と再生信号処理回路１８などからなり、光ディスク１の記録面に形成されている記録ビットに対して、レーザ光源１４から低出射エネルギのレーザ光が出射され、その反射光Ｌｂを対物レンズ１５を通し光電変換素子１７で受光し、光電変換素子１７からの出力に再生信号処理回路１８で信号伸張処理などを施して再生信号を生成する。
【００６１】
光ディスク１は、図３の断面図に示すような構成であって、記録層２０が光ピックアップ６の対物レンズ１５に対向し、基板２１が安定化ガイド部材８に対向するように、スピンドルシャフト２に設けられたチャッキング部にセットされる。
【００６２】
本実施形態における光ディスク１の具体例を説明する。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た。例えばポリエチレンテレフタレート製の厚さ８０μｍのシートに熱転写で、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、スパッタリングでシート／Ａｇ反射層を１２０ｎｍ／（ＺｒＯ2-Ｙ2Ｏ3）-ＳｉＯ2，７ｎｍ／ＡｇＩｎＳｂＴｅＧｅ，１０ｎｍ／ＺｎＳ-ＳｉＯ2，２５ｎｍ／Ｓｉ3Ｎ4の順番に成膜した。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り、反射率を上げたものを使用した。
【００６３】
図４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の面ぶれ安定化について説明する。記録／再生時、前記構成の可撓性を有する光ディスク１を、光ピックアップ６と安定化ガイド部材８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に対して安定化ガイド部材８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、安定化ガイド部材８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。
【００６４】
本実施形態では、光ディスク１の記録層２０全面に安定化ガイド部材８を対向設置させないようにしている。例えば図４の構成例では、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ガイド部材８を用いており、光ディスク１における安定化ガイド部材８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（安定化ガイド部材８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。
【００６５】
さらに、光ディスク１における記録層２０とは反対側である基板２１側に安定化ガイド部材８が存在し、光ディスク１の記録層２０に対して記録／再生用の光Ｌａ，Ｌｂを集光して記録／再生を行う。安定化ガイド部材８は記録層２０の反対側の基板２１側を安定化させる。このことにより、万一、安定化ガイド部材８と光ディスク１とに摺動状態が発生しても記録層２０を損傷させることにならず、エラーの発生の直接原因にはならない。また、光ディスク１は、通常、記録層２０側が凸状に反る。これは記録層２０におけるスパッタ膜が圧縮応力であることに対応する。このため、基板２１側から押すようにして安定化ガイド部材８を当てる方が、より安定化ガイド部材８と光ディスク１との圧着力が安定することになり、面ぶれに対する圧縮が良好になる。
【００６６】
また光ディスク１における記録層２０側の面ぶれを安定化させた部位Ａの反対側に対して直接的に記録／再生用の光Ｌａ，Ｌｂが入出射するので、万一、光ディスク１が安定化ガイド部材８と摺動して傷がついたとしても、その傷は記録層２０には付かないため記録／再生上のエラーを発生することがなくなり、また、光ディスク１の基板２１には傷が付いても記録／再生用の光Ｌａ，Ｌｂは基板２１を通らないため、基板２１の傷の影響、および基板２１の光学特性の影響を受けることがなく、例えば基板２１としては不透明のものでもよい。
【００６７】
図４の説明図を参照してさらに具体的に説明する。図４において、安定化ガイド部材８以外の構成部材または装置本体ケース、あるいは光ディスク１をカートリッジに収納した状態において使用する場合は、そのカートリッジによってベルヌーイの法則による作用が働かないように、それらから光ディスク１を１ｍｍ程度以上離しているとする。ただし、例外的に対物レンズ１５が高ＮＡの場合には、作動距離が短くなるため、対物レンズ１５が０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ位まで近づくことになる。
【００６８】
さらに、図５に図４の構成における光ディスクの面ぶれの測定結果の実測図（２回転分）を示す。安定化ガイド部材８は先端形状が半径５０ｍｍ、直径が２０ｍｍであり、光ディスク１は、８０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シートに０．６５μｍピッチのトラッキング用の溝を形成し、記録膜をスパッタリングで形成したものであって、直径４５ｍｍ、その回転数は２０００ｒｐｍとし、レーザ変位計を用いて面ぶれを測定したものである。安定化ガイド部材８と光ディスク１との設定間隔は約５μｍである
安定化ガイド部材８には異常振動がなく、かつ光ディスク１にも摺動傷は発生しなかったので、過度の空気浮上が行われず摺動状態が生じていなかったと判断することができる。また、ディスク面ぶれは３μｍ程度であって、通常の剛体のディスクが５０μｍ以上の面ぶれを生じることからすると、極めて小さいことが分かる。
【００６９】
さらに（表１）は面ぶれ状態を図５にて説明した測定法と同様にして１０回転させて測定した結果をまとめた表であり、本実施形態のように光ディスク片側に安定化ガイド部材を設置した構成のものと、従来の光ディスク全面にガイド部材を設置したものとを比較した。
【００７０】
【表１】
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【００７１】
（表１）にて分かるように、本実施形態の構成では面ぶれの最大幅が略１１μｍであって、面ぶれのばらつきの３σが３μｍ程度となる好結果を得られた。
【００７２】
本実施形態の安定化ガイド部材８は、装置本体ケースに設置しても、カートリッジ内に内設しても、いずれの場合にも前記のような良好な面ぶれ安定化が得られた。
【００７３】
そして、前記構成の本実施形態によるディスクシステムを波長４０５ｎｍ、かつＮＡ０．９の光ピックアップを用いて記録再生を行った。例えば光ディスクにおける記録位置は半径４５ｍｍとし、最短記録ビット長を０．１２μｍ、かつランダムなデジタルデータを１−７ＲＬＬで変調して記録した。
【００７４】
そして、記録線速度は１０ｍ／ｓ，記録ピークパワーは５ｍＷ，消去パワーは２．６ｍＷ，記録ボトムパワーは０．１ｍＷの３値変調，再生は０．２５ｍＷで行ったとき、基本クロックと記録信号との間のジッターは８％未満であった。さらに記録信号のエンベロープの乱れもなく、安定したフォーカスおよびトラッキングが行われていた。記録再生ともフォーカスの残留エラーを測定したが、デフォーカス量は±０．１２μｍ以下になっていた。０．８以上の高いＮＡでは、デフォーカスマージンがきわめて狭く、ＤＶＤなどに比べて数分の１しかなく、デフォーカス量を±０．２μｍ以下にすることが必須である。その意味において本実施形態では十分なフォーカス安定化が行われていたといえる。
【００７５】
また、線速度を２０ｍ／ｓに上げて再生を行ってデフォーカスを評価したが、その量は前記と同様に±０．１２μｍ以下であった。従来の高剛性ディスクでは、線速度を上げると、共振などの作用のために面ぶれが増え、デフォーカス量が増えるのに比べると良い結果が得られた。これは、本実施形態において、空気力安定化を用いているために高線速になるほど安定化させる力が大きくなるからである。
【００７６】
本実施形態において、空気力安定化を効果的に得るためには各部材における動作タイミングを考慮する必要がある。本実施形態における記録／再生時の動作を図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００７７】
すなわち、図示しない中央演算処理回路にスタート信号が入力することによって、スピンドルモータ４が始動して光ディスク１を回転させ（Ｓ１）、所定の回転数に達したときに（Ｓ２のＹＥＳ）、安定化ガイド部材８を光ディスク１に対する所定の接近位置まで移動させる（Ｓ３）。ここでレーザ変位計などを用いて面ぶれの測定を行って所定の面ぶれ安定範囲に入ったときに（Ｓ４のＹＥＳ）、光ピックアップ６を光ディスク１に対する所定の接近位置まで移動させ（Ｓ５）、この時点で記録／再生を開始する（Ｓ６）。
【００７８】
そして、安定化ガイド部材８を安定化ガイド用位置決め機構９により、また光ピックアップ６をピックアップ用位置決め機構７により連動して、光ピックアップ６と安定化ガイド部材８とが互いに対向するように光ディスク１の半径方向に移動させ（Ｓ７）、全信号の記録／再生が終了するまで継続する（Ｓ８）。
【００７９】
安定化ガイド部材８の形状としては、前記形状のものが基本的なものであるが、図７に示す安定化ガイド部材２５のように形成することによって、より面ぶれを安定化させることができた。図７に示す安定化ガイド部材２５において、光ディスク１が進入する側を凸形状をなす正圧発生部２５ａとし、この正圧発生部２５ａにより突入する空気によって圧縮されて大気圧に比して圧力が高まるため、安定化ガイド部材２５と光ディスク１の間に反発力が生じる。また、安定化ガイド部材２５の光ディスク１が排出する側を凹形状をなす負圧発生部２５ｂとし、この負圧発生部２５ｂにより流れる空気が急激に膨張して大気圧に比して負圧となるため、安定化ガイド部材２５と光ディスク１の間に吸着力が働くようになる。
【００８０】
このように安定化ガイド部材２５と光ディスク１との間におけるベルヌーイの法則による空気圧の差により生じる吸着力と反発力のバランスのみで光ディスク１の面ぶれを安定化させることができることになる。
【００８１】
さらに、安定化ガイド部材２５における正圧発生部２５ａと負圧発生部２５ｂとの境目（ガイド面曲率境界線）に平坦部２５ｃを設けることにより、面ぶれ安定領域の広がりを大きく取れるようにしている。このように安定化ガイド部材２５において、反発力と吸着力との両方を発生させて、これらの作用力によって光ディスク１と安定化ガイド部材２５との距離を安定化させることができる。
【００８２】
なお、安定化ガイド部材８（２５）は、図８に示すように、光ディスク１に対向させて周方向に複数箇所に設置することによって、光ディスク１あるいは装置の設計，仕様に適応した光ディスク１の安定状態を適宜設定することが考えられる。
【００８３】
本実施形態では、空気力によって面ぶれあるいはチルトを補正することから、必然的に光ディスク１は柔らかく可撓性を有していなければならない。その結果として、安定化ガイド部材で安定化していない領域では、光ディスク１には、ＣＤなどの通常のディスク材料のものに比べて大きな面ぶれが生じ、０．５ｍｍ程度までの面ぶれは容易に発生する。この面ぶれを、光ピックアップ６周辺の安定化ガイド部材で一気に５μｍ以下に収束することは場合によっては困難である。
【００８４】
そこで本実施形態では、図８〜図１０に示すように、安定化ガイド部材８を、光ディスク１の周方向で、かつ光ピックアップ６の周辺から離した位置にも複数個設置することにより、光ディスク１全体を粗安定化し、主安定面（光ピックアップ６付近）で更なる安定化を図るようにすることにより、装置システム設計のマージンを向上することができた。
【００８５】
図８に示すように、光ピックアップ６に対向設置される安定化ガイド部材８を主安定化ガイド部材８ａとし、光ピックアップ６から離れて設置された安定化ガイド部材８を副安定化ガイド部材８ｂとすると、粗安定化のために設置される副安定化ガイド部材８ｂは、安定化作用においてはそれほどの精密さがある必要はない。０．５ｍｍほどに達する大きな面ぶれを取ればよいので、形状も主として反発力を発生させればよく、単純な球面状の凸形状の作用で十分である。むしろ摺動を発生させない設置構成にすることが必要である。これは、摺動で不要な振動を引き起こさないほうが好ましいからである。このため、粗安定化のための補助ガイドとしての副安定化ガイド部材８ｂは、光ピックアップ６近傍の主ガイドとしての主安定化ガイド部材８ａよりも形状の大きい方が、浮上量が大きくなって好ましい。すなわち、ガイド形状の大きい方（高い，大面積）が浮上量は大きくなる傾向にあるからである。
【００８６】
例えば、図９に示すように、主ガイドとしての主安定化ガイド部材８ａを直径Ｄ1（＝約１０ｍｍ）の円柱状のものとし、補助ガイドとしての副安定化ガイド部材８ｂの直径Ｄ2を主安定化ガイド部材８ａよりも大きい直径２０ｍｍの円柱とすれば、浮上量は補助ガイドのほうが大きくなる。あるいは、図１０に示すように、光ディスク１の設置基準面（図１に示すスピンドルモータ４のスピンドルシャフト２と光ディスク１のハブ３とにおけるチャッキング位置の水平延長線）と両安定化ガイド部材８ａ，８ｂ間の距離Ｌ1，Ｌ2を、主安定化ガイド部材８ａの距離Ｌ１よりも副安定化ガイド部材８ｂの距離Ｌ２の方を長くすることによって、浮上量は補助ガイドの方が大きくなる。このようにしたことによって、副安定化ガイド部材８ｂにおけるディスク摺動の発生の頻度を小さくすることができる。
【００８７】
また、安定化ガイド部材８の形状が、円柱であり、かつ先端が半球形状をしている場合、光ディスク１に平行な断面部位における面積と浮上量とは比例関係がある。そのため前記補助ガイドが大きければ浮上量は大きいところで安定することになる。
【００８８】
図１に示す第１実施形態では、安定化ガイド部材８および安定化ガイド用位置決め機構９を装置本体１０内における上部に設置している。したがって、使用者は、光ディスク１をカートリッジなしの裸の状態で取り扱うことができる。
【００８９】
この場合、光ディスク１は薄いシート１枚であるため、例えば袋に入れて取り扱い、使用するときに取り出して、スピンドルシャフト２にセットして使うようにすることにより、安価な光学的情報記録媒体とすることができる。
【００９０】
図１１は本発明の第２実施形態を説明するための光学的情報記録／再生装置の概略構成図であり、第２実施形態が第１実施形態と異なる構成は、１枚の光ディスク１を開口窓２６，２６を設けたディスクカートリッジ２７に内蔵し、このディスクカートリッジ２７を装置内の所定の位置にセットし、図示しない操作手段によってシャッタ２８，２８を移動させ、開放された開口窓２６，２６に安定化ガイド部材８と光ピックアップ６を挿入するように移動して、記録／再生が可能な状態にするようにした点である。
【００９１】
ディスクカートリッジ２７としては、一般的な構成のものを採用することができるため、コストアップを伴うことはない。
【００９２】
図１２は本発明の第３実施形態を説明するための光学的情報記録／再生装置の概略構成図であり、第３実施形態では、安定化ガイド部材３０をディスクカートリッジ３１の内部に設置したものである。この場合、安定化ガイド部材３０は、図１３に示すように、光ディスク１における径方向に延在させる横長形状であって、第１，第２実施形態のような安定化ガイド用位置決め機構９を不要にしている。この安定化ガイド部材３０の作用によって光ディスク１の面ぶれ安定化が第１実施形態にて説明したと同様に生じるようになっており、安定化ガイド部材３０によって、最も光ディスク１の面ぶれを安定化することができる領域が、光ピックアップ６の集光点に位置するように安定化ガイド部材３０が設置されている。
【００９３】
第３実施形態においても、図示しない操作手段によってシャッタ２８を移動させ、開放された開口窓２６に光ピックアップ６を挿入するように移動して、記録／再生が可能な状態にする。
【００９４】
第３実施形態では、安定化ガイド部材３０がディスクカートリッジ３１に内蔵されるために、装置の全体構成としては剛体基板の光ディスクを用いる従来の装置の構成と略同一にすることができるため、このような剛体基板を用いる光ディスクのシステムとの互換性を取ることが容易になる。
【００９５】
図１４は本発明に係るディスクカートリッジの実施形態を説明するための平面図、図１５は図１４におけるＡ−Ａ線一部断面図であり、第１実施形態の光学的記録／再生装置と同様な装置に使用することが可能なディスクカートリッジである。
【００９６】
図１４，図１５に示すように、ディスクカートリッジ３３内には可撓性を有するシート状の光ディスク１が複数枚収納することができ、チェンジャーとして使用することができる構成になっており、収納されている光ディスク１の枚数分、容量を増やすことができる。多数の光ディスク１をディスクカートリッジ３３に収納しても、光ディスク１の肉厚が薄いため、ディスクカートリッジ３３の全体体積が大きくならない。
【００９７】
本実施形態のディスクカートリッジ３３は、各光ディスク１の一端部を、光ディスク１を支えるディスクトレイ３４に挟んで、重ねた状態で収納する構成になっており、光ディスク１と共にディスクトレイ３４を記録／再生装置と、このディスクカートリッジ３３間において出し入れすることによってチェンジャー動作を行う。
【００９８】
ディスクトレイ３４には１枚ごとに異なる位置にディスクトレイ識別部３５が突設されており、この異なる位置を検知して出し入れするチェンジャー機構（図示せず）を記録／再生装置側に設置することによって、光ディスクを１枚ごとに区別して出し入れすることを可能にしている。
【００９９】
本実施形態では、光ディスク１が薄いためディスク間隔が狭い。このため、記録／再生装置のチェンジャー機構が上下の異なる光ディスク１を区別することができるように、各ディスクトレイ３４において、図１４に示すように、横方向に異なる位置にディスクトレイ識別部３５を設置してある。記録／再生装置側は、この横方向に異なる位置にあるディスクトレイ識別部３５を、例えば図示しないアーム部材をディスクトレイ識別部３５に形成した孔３５ａに引っ掛けるようにし、そのアーム部材を移動させることによって、光ディスク１をディスクカートリッジ３３に対して出し入れすることができる。ディスクトレイ識別部３５を上下に設置する構成に比べて、本実施形態のような構成では、横方向における距離が比較的広いために、識別が容易に行えることになる。
【０１００】
このように、図１４，図１５に示すディスクカートリッジ３３は、単にディスクトレイ３４を重ねた構造であるため、きわめて簡便な構造となり、しかも小型で大容量なカートリッジとすることができる。
【０１０１】
なお、前記実施形態の説明では相変化記録層を用いた書換型の光ディスクについて説明したが、本発明は、可撓性を有する光ディスクのガイド安定化における、さらなる高精度化のためのガイド形状と、その記録／再生システムへの応用が可能であるため、エンボスピットを用いる再生型光ディスク、あるいは光磁気型の記録ディスクなどの光を集光して記録再生する他の光ディスクにおいても同様な効果を見込むことができる。
【０１０２】
また、安定化ガイド部材については、各種形状，構造のものを採用することができ、例えば図１６〜図２１に示すものを例示することができる。図１６（ａ），（ｂ）に示す安定化ガイド部材４０，４１は図７にて説明した構成のものであって、凸形状の第１ガイド面４０ａ，４１ａと、凹形状の第２ガイド面４０ｂ，４１ｂと、平坦面４０ｃ，４１ｃとから表面形成されており、図１６（ａ）の安定化ガイド部材４０は光ピックアップの移動動線に沿って光ディスクの径方向に配設されるものであり、図１６（ｂ）の安定化ガイド部材４１は光ピックアップの移動動線に沿って光ディスクの径方向に移動可能に設置されるものである。
【０１０３】
なお、図１６（ａ），（ｂ）に示す安定化ガイド部材４０，４１において、平坦面４０ｃ，４１ｃをなくして、第１ガイド面４０ａ，４１ａと第２ガイド面４０ｂ，４１ｂのみを形成したものであってもよい。
【０１０４】
図１７，図１８に示す安定化ガイド部材４２，４３は、ディスク回転方向の上流側から順に、凸形状の第１ガイド面４２ａ，４３ａと、平坦面４２ｃ，４３ｃと、凸形状の第２ガイド面４２ｂ，４３ｂとから表面形成されており、図１８（ａ）の安定化ガイド部材４２は光ピックアップの移動動線に沿って光ディスクの径方向に配設されるものであり、図１８（ｂ）の安定化ガイド部材４３は光ピックアップの移動動線に沿って光ディスクの径方向に移動可能に設置されるものである。
【０１０５】
なお、図１８（ａ），（ｂ）に示す安定化ガイド部材４２，４３において、平坦面４２ｃ，４３ｃをなくして、第１ガイド面４２ａ，４３ａと第２ガイド面４２ｂ，４３ｂのみを形成したものであってもよく、また、第２ガイド面４２ｂ，４３ｂをなくして、第１ガイド面４２ａ，４３ａと平坦面４２ｃ，４３ｃのみを形成したものであってもよい。
【０１０６】
図１９，図２０に示す安定化ガイド部材４４は、ディスク回転方向の上流側から順に、凸形状で、かつディスク回転方向と直交する方向の面が曲面をなす第１ガイド面４４ａと、ディスク回転方向と直交する方向の側部が曲面をなす平坦面４４ｃと、凸形状で、かつディスク回転方向と直交する方向の面が曲面をなす第２ガイド面４４ｂを表面形成している。この安定化ガイド部材４４は光ピックアップの移動動線に沿って光ディスクの径方向に移動可能に設置されるものである。
【０１０７】
なお、図１９，図２０に示す安定化ガイド部材４４において、平坦面４４ｃをなくして、第１ガイド面４４ａと第２ガイド面４４ｂのみを形成したものであってもよく、また、第２ガイド面４４ｂをなくして、第１ガイド面４４ａと平坦面４４ｃのみを形成したものであってもよい。
【０１０８】
図２１に示す安定化ガイド部材４５は、基本的に円柱状のものであって、図４に示す安定化ガイド部材８と同様に、光ディスク１に対向する端面に曲面４５ａを表面形成したものである。
【０１０９】
このように、前記各実施形態によれば、可撓性のある光ディスクを安定化ガイド部材の対向位置で回転させたとき、安定化ガイド部材が光ディスクに対して回転方向の上流側で正圧を発生させることにより、その部位において光ディスクと安定化ガイド部材には反発力が働き、ある距離を持って光ディスクが安定化ガイド部材に対して浮上する。さらに回転方向の下流側において安定化ガイド部材の形状を変えて負圧を発生させることで、その部位において光ディスクは安定化ガイド部材側への吸引力を受ける。ただし、光ディスクは、ある程度の剛性を持つため、直ちに安定化ガイド部材に対して当接して摺動することはない。
【０１１０】
このように、光ディスクは、１個の安定化ガイド部材から反発する空気力を受けた後に、前記空気力とは反対向きの吸引される力を受けることにより、光ディスクと安定化ガイド部材とは、ある一定距離を保ち、かつこの距離が安定しながら光ディスクが回転することになる。したがって、この安定領域に対して記録／再生光を集光することによって、光ディスクにおける面ぶれ，チルトが小さい領域に対して記録再生できることになる。
【０１１１】
前記安定化のために空気力を用いていること、そして光ディスクを構成する基板を低剛性にしたことから、光ディスク自体を高精度に作成する必要はなく、また、大きな面ぶれをなくすことができることから、記録／再生用の光ピックアップの構成は大きな面ぶれに追従しなくてよくなり、したがって、デフォーカスが減少し、高密度の記録／再生を安定して行うことが可能になる。
【０１１２】
さらに、このことから、光ピックアップを構成する対物レンズのアクチュエータとしては、低周波数帯域の大きな振幅に対応しない代わりに、アクチュエータ支持用の弾性部材（ばね）として高剛性のものを採用することにより、高域共振が高い周波数側に存在する特性の光ピックアップを構成することができる。このため、サーボ系の動作を高速化することができ、より高線速でもデフォーカス分を抑圧することができることになる。
【０１１３】
また光ディスクにおいて面ぶれを安定化させた部位よりも、ディスク回転方向上流側および下流側の任意の位置に、ベルヌーイの定理による空気力を作用させない領域を存在させることによって、面ぶれがより効果的に抑圧されることになる。この理由は、可撓性を有する光ディスクを、安定化ガイド部材により変形させて強制的に光の集光点に、光ディスクの安定化領域を生成させることになるため、その安定化領域の前後位置に光ディスクに「逃げ」となる部分を設けた方が、安定化領域での光ディスクの反発力を小さくすることができ、空気力の安定化力の効果が増大するからである。
【０１１４】
従来の可撓性を有するディスクの全面に対して平板ガイド部材を対向設置させる構成は、ディスク全面に対応させて安定化面を存在させるものであり、ディスクより大きな平板を設置するものであった。したがって、この構成を光ディスクを用いる記録／再生装置に適用すると、面ぶれを安定化させたい部位である光ピックアップの集光点以外の周辺においても光ディスクの面ぶれが安定化することになる。このため、光ディスクにうねりがある場合には、前記集光点付近を安定化させたくても、そのディスク回転方向の前後（上流下流）の位置からの曲げの力が強く作用し、面ぶれの安定化作用が不十分となる可能性がある。
【０１１５】
また、光ディスクとして可撓性のある基板に記録層を成膜する構成のものでは、その基板は成膜面に対して逆側に反りやすい。したがって、本実施形態のように、光ディスクの基板側において安定化ガイド部材にて空気力によるガイドを行うことによって、基板自体の元に戻る力と、安定化ガイド部材の反発力とによって安定化作用が良好に行えることになる。このことから、本実施形態では、光ディスクの基板側に安定化ガイド部材を配し、記録層側に光ピックアップを配して記録／再生を行う構成にしている。このような構成にしたことによって、万一、光ディスクと光ピックアップとが摺動状態になって、光ディスクに傷が付いたとしても、その傷は記録層側に生じないため、記録／再生エラーの原因にならない。また、このような構成にしたため、記録／再生の光は光ディスクの基板を通らないことになるため、記録／再生特性は傷の影響、および基板の光学特性の影響を受けない。
【０１１６】
また、本実施形態では、光ディスクは柔らかく可撓性を有しているものを使用しているため、安定化ガイド部材で安定化していない領域では、光ディスクには大きな面ぶれが生じやすい。しかし、この面ぶれを、光ピックアップ周辺の安定化ガイド部材で一気に収束することは困難である。このため、本実施形態では安定化ガイド部材を、光ディスクの周方向で、かつ光ピックアップの周辺から離した位置にも複数個設置することにより、光ディスク全体を粗安定化し、主安定面（光ピックアップ付近）で更なる安定化を図るようにしている。このことにより、装置システム設計のマージンを向上することができる。
【０１１７】
なお、前記実施形態では光学的記録／再生装置を例にして説明したが、情報記録単機能の装置、あるいは情報再生単機能の装置など、記録および／または再生のため可撓性を有する光ディスクを使用する装置に適用して同一効果を得ることができる。
【０１１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、可撓性を有するシート状の光ディスクにおける情報の書き込み／読み取りが行われる部位における回転軸方向の面ぶれをベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差によって安定化させる安定化手段を備えた装置において、光ディスクの面ぶれを安定化させた部位の前後位置に「逃げ」となる部分を設けたことにより、安定化させた部位における光ディスクの反発力を小さくすることができ、空気力による安定化力の効果が増大するため、安定化させた部位において高密度の書き込みが可能になる。
【０１１９】
また、前記のように可撓性を有するシート状の光ディスクにおける情報の書き込み／読み取りが行われる部位における回転軸方向の振れを空気流の圧力差によって局部的に安定化させる安定化手段を、光ディスクにおける記録面とは反対側に少なくとも１つ存在させて、記録面側における面ぶれを安定化させた部位から書き込み／読み取りを行うので、光ディスクが安定化手段と摺動して傷がつくことを防止することができると共に、万一、光ディスクが安定化手段と摺動して傷がついたとしても、その傷は記録面には付かないためエラーを発生することがなくなり、例えば光ディスクの記録面とは反対側の基板に傷が付いても記録／再生用の光は基板を通らず、よって、基板の傷の影響、および基板の光学特性の影響を受けることがない。したがって、長期にわたって安定した記録／再生を行うことができ、安定化手段を設置したことによる不具合の発生もない。
【０１２０】
また、前記装置に使用される可撓性を有するシート状の光ディスクをカートリッジケース内に収納することによって、薄く曲がりやすい光ディスクであっても、その取り扱いが容易になり、また複数枚の光ディスクを収納して大記録容量のものにすることができ、しかもカートリッジ全体として厚くならない等、実際的な効果が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を説明するための光学的情報記録／再生装置の概略構成図
【図２】本発明の実施形態における光ピックアップを構成する記録手段と再生手段の説明図
【図３】本発明の実施形態における光ディスクの一例を示す断面図
【図４】本発明の実施形態における光ディスクの面ぶれ安定化を説明するための説明図
【図５】図４に示す構成例に対して測定した光ディスクの面ぶれの測定結果を示す図
【図６】本発明の実施形態における記録／再生時の動作に係るフローチャート
【図７】第１実施形態における安定化ガイド部材の変形例を示す説明図
【図８】第１実施形態における安定化ガイド部材の配設例の説明図
【図９】第１実施形態における安定化ガイド部材の配設例の他例を示す説明図
【図１０】第１実施形態における安定化ガイド部材の配設例の他例を示す説明図
【図１１】本発明の第２実施形態を説明するための光学的情報記録／再生装置の概略構成図
【図１２】本発明の第３実施形態を説明するための光学的情報記録／再生装置の概略構成図
【図１３】第３実施形態における安定化ガイド部材の配設例の説明図
【図１４】本発明のディスクカートリッジの実施形態を説明するための平面図
【図１５】図１４におけるＡ−Ａ線一部断面図
【図１６】本発明の実施形態における安定化ガイド部材の構成例を示す説明図
【図１７】本発明の実施形態における安定化ガイド部材の構成例を示す説明図
【図１８】本発明の実施形態における安定化ガイド部材の構成例を示す説明図
【図１９】本発明の実施形態における安定化ガイド部材の構成例を示す説明図
【図２０】本発明の実施形態における安定化ガイド部材の構成例を示す説明図
【図２１】本発明の実施形態における安定化ガイド部材の構成例を示す説明図
【符号の説明】
１  光ディスク
２  スピンドルシャフト
３  ハブ
４  スピンドルモータ
６  光ピックアップ
７  ピックアップ用位置決め機構
８，２５，３０，４０〜４５  安定化ガイド部材
８ａ  主安定化ガイド部材
８ｂ  副安定化ガイド部材
９  安定化ガイド用位置決め機構
１０  装置本体
１４  レーザ光源
１５  対物レンズ
１７  光電変換素子
２０  光ディスクの記録層
２１  光ディスクの基板
２５ａ  安定化ガイド部材の正圧発生部
２５ｂ  安定化ガイド部材の負圧発生部
２５ｃ  安定化ガイド部材の平坦部
２７，３３  ディスクカートリッジ
３４  ディスクトレイ
３５  ディスクトレイ識別部
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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