JPH04341973A - 光ディスクドライブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフォーカシングの際に生
じる共振つまりフォーカシングの際のキャリッジの振動
がシャーシを通じてディスクに伝わることにより起る共
振（以下フォーカス共振という）を抑制することができ
るようにした光ディスクドライブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクドライブは一般に図７に示し
たようにスピンドルモータ１０１と、このスピンドルモ
ータ１０１によって回転される光ディスク１０２の記録
面に、レーザー発生装置等の光源１０３からの光を対物
レンズ（図示省略）を通して照射して記録再生を行なう
キャリッジ１０４と、これらスピンドルモータ１０１や
キャリッジ１０４をマウントするマウント面１０５及び
このマウント面１０５よりも厚肉に形成されたリブ部１
０６を有するシャーシ１０７とを備えていて、上記対物
レンズを光ディスク１０２の記録面に焦点を合わせ、か
つ対物レンズを光ディスク１０２の半径方向に移動させ
ながら記録再生を行なうようになっている。

【０００３】この種の光ディスクドライブにあっては、
キャリッジ１０４でフォーカシングを行なう際にフォー
カス共振が起こりやすい。

【０００４】フォーカシングを行う際の振動（反力）が
シャーシ１０７やスピンドルモータ１０１等を介して、
光ディスク１０２に伝達されて、ループが形成されるた
めである。

【０００５】従って、フォーカス共振を抑制するために
は、上記ループを遮断し、或いはシャーシ１０７やキャ
リッジ１０４等の所謂ループ介在物に振動の抑制作用を
もたせることにより解決される。

【０００６】そして、従来は、フォーカス共振を抑制す
るために次に述べるような各種の手段が採られていた。

【０００７】（１）光ディスクを載置するターンテーブ
ル上にゴム等の吸振材を敷設して、ディスクに振動が伝
わりにくくする。

【０００８】（２）キャリッジを支持するガイドシャフ
ト等の支持点にゴム等の吸振材を取付け、ガイドシャフ
ト等からシャーシに振動が伝わりにくくする。（３）シ
ャーシそのものを制振効果を有する素材で形成する。

【０００９】（４）シャーシを補強材で補強してその強
度を上げることにより振動を伝わりにくくする。

【００１０】（５）シャーシやキャリッジにアクティブ
タンパを取付ける。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述の（１）
，（２），（５）の手段は吸振材やアクティブタンパを
使用するという性質上、そのぶん部品点数や組付工程が
増え、コストアップの原因になるのみならず、ゴム等で
作られた吸振材の経時変化（劣化）に伴なって吸振効果
が劣化するという問題がある。

【００１２】また（３），（４）の手段はシャーシを制
振効果のある特殊な素材で形成したり或は補強材で補強
するという性質上、シャーシのコストが高くなり、また
従来のアルミ合金製などのシャーシに較べて重くなると
いう問題がある。

【００１３】このように（１）〜（５）までの各手段に
は夫々、上述したような問題点があり、また、いずれの
手段も顕著な防振効果は得られておらず、このため、従
来の光ディスクドライブにおいては、フォーカスサーボ
のゲインを下げて特性を落として使用しているのが現状
である。

【００１４】従って、特性が低下し、精度よく信号を記
録・再生することができず、またアクセススピード等も
悪化し、光ディスクドライブとしての十分に満足できる
性能を得ることができなかった。

【００１５】また上記（１）〜（５）までの防振手段に
代えて、シャーシにスリット（切欠）を設け、このスリ
ットにより振動を遮断するようにしたものも開発されて
いるが、いまだに十分な防振効果を得るまでに至ってい
ない。

【００１６】ところで、上記従来の各種のフォーカス共
振抑制手段は、専ら、ループ介在物としてのキャリッジ
やシャーシ等にフォーカス共振抑制作用をもたせること
を意図とするものである。

【００１７】上記キャリッジやシャーシと共に、ループ
介在物として、重要な地位を占めるスピンドルモータに
ついてはフォーカス共振抑制手段の対象外とされていた
感があった。

【００１８】その理由として、フォーカス共振抑制作用
をもたせるために、スピンドルモータそのものの構造を
変える余地はないと考えられていたからだと思われる。

【００１９】そこで、本願の発明者は、真実、スピンド
ルモータにフォーカス共振抑制作用をもたせることがで
きないか否かという点について検討してみた。

【００２０】従来のスピンドルモータ１０１は図８に示
したように、ステータ１１１と、ロータ１１２のスピン
ドルシャフト１１３との間の軸受１１４としてボールベ
アリングが用いられている。１１５，１１６及び１１７
…１１７はボールベアリングを構成する内，外輪及び、
これら内，外輪１１５，１１６間に介在された球体であ
る。

【００２１】ボールベアリングは高速回転，低摩擦トル
ク，高精度回転等の面においては非常に優れた軸受であ
ると言える。

【００２２】ボールベアリングは、その構造上、それ自
身に固有振動数があり、また内，外輪１１５，１１６や
球体１１７…１１７の微小な不均一或いは組立精度の不
足等から或る程度の振動の発生は止むを得ず、また上記
振動はテープレコーダやＶＴＲ等の場合にはさして問題
にならない。

【００２３】しかし、光ディスクドライブのフォーカス
共振においては、周波数１〜２ｋＨｚ、振幅サブミクロ
ンの振動が問題になるため、ボールベアリング自体の振
動並びに、ボールベアリングの外輪１１６、球体１１７
…１１７、内輪１１５を介して伝播されるフォーカスコ
イルの加振力は伝播状況（ゲイン、位相）によっては非
常にクリティカルなものになり、フォーカス共振を惹起
する主原因の一つになっていることが判明した。

【００２４】本発明は光ディスクドライブにおいて、ス
ピンドルモータの軸受を改良することにより、フォーカ
スコイル等からの振動の伝播を遮断し、フォーカス共振
を抑制することができるようにしたものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明は、スピンドルモ
ータと、このスピンドルモータによって回転される光デ
ィスクの記録面に光源からの光を対物レンズを通して照
射して記録再生を行なうキャリッジと、上記スピンドル
モータやキャリッジをマウントするシャーシとを備えた
光ディスクドライブにおいて、上記スピンドルモータの
ステータとロータとの間に動圧グルーブ軸受を介在させ
た。

【００２６】

【作用】ロータを回転させると動圧グルーブ軸受のシャ
フトとラジアル軸受スリーブ及びスラスト軸受プレート
との間に潤滑流体を流入させて、潤滑膜層を形成し、該
潤滑膜層でステータとロータを分離して、フォーカスコ
イル等からの振動がロータ側に設けたターンテーブルに
伝わるのを防止する。

【００２７】

【実施例】次に本発明の実施例を図１〜図６を参照して
説明する。

【００２８】図１〜図２において、１は本発明の光ディ
スクドライブであり、この光ディスクドライブ１は、ス
ピンドルモータ２と、このスピンドルモータ２によって
回転される光ディスク３の記録面にオプティカルユニッ
トとしての光源４からの光を対物レンズを通して照射し
て、記録再生を行なうキャリッジ５と、上記スピンドル
モータ２、光源４、キャリッジ５をマウントとするマウ
ント面６及び、このマウント面６の周囲に、マウント面
６よりも肉厚に形成されたリブ部７を有するシャーシ８
とを備えている。

【００２９】上記スピンドルモータ２は図３に示したよ
うに、ステータ１１とロータ１２及びこれらステータ１
１とロータ１２のシャフト２１との間に介在された動圧
グルーブ軸受１３とを備えている。

【００３０】上記ステータ１１は円筒状の本体部１４と
、該本体部１４の下面を閉塞する底面板１５とを有して
いて、上記本体部１４の内周面にはドライブ用コイル１
６が取り付けられ、上記底面板１５の上面には予圧マグ
ネット１７が取り付けられている。

【００３１】また上記ロータ１２は中心部のシャフト嵌
合用孔部１８に固定されたシャフト２１を有する。

【００３２】そして、上記ロータ１２の外周面には上記
ドライブ用コイル１６と対向するドライブ用マグネット
１９が取り付けられていると共に、下面には上記予圧マ
グネット１７と対をなす予圧マグネット２０が取り付け
られている。

【００３３】また、上記動圧グルーブ軸受１３は、上記
ロータ１２の孔部１８に固定されたシャフト２１と、上
記ステータ１１の本体部１４の内周面の上，下部に設け
られたラジアル軸受スリーブ２２，２３と、上記シャフ
ト２１の下面に対向させた状態で上記底面板１５上に取
り付けられたスラスト軸受プレート２４とを備えている
。

【００３４】上記シャフト２１のラジアル軸受スリーブ
２２，２３に対向する位置には支持力の異なる２個のヘ
リングボーングルーブ２５，２６が形成されていると共
に、シャフト２１の下面に対向する上記スラスト軸受プ
レート２４の上面にはスパイラルグルーブ（図示省略）
が形成されている。

【００３５】そして、上記ドライブ用コイル１６に通電
し、シャフト２１が回転し始めると、上記スラスト軸受
プレート２４に設けたスパイラルグルーブのポンピング
圧力が上記予圧マグネット１７，２０の吸引力に打ち勝
って、シャフト２１はスラスト軸受プレート２４から一
定量浮上すると共に、上記ヘリングボーングルーブ２５
，２６のポンプ作用によりシャフト２１とラジアル軸受
スリーブ２２，２３との間の隙間に油等の潤滑流体を流
入させて潤滑膜層を形成し、発生した圧力によって負荷
を支える。

【００３６】従って、シャフト２１はスラスト軸受プレ
ート２４及びラジアル軸受スリーブ２２，２３から完全
に分離された状態になり、ステータ１１の振動がシャフ
ト２１及び、その上端に取り付けたターンテーブル２７
側に伝わるのを確実に防止するのである。２８はターン
テーブル２７に取り付けられているディスクチャッキン
グ用のマグネットである。

【００３７】なお、上記シャーシ８のマウント面６は第
１のスリット３１によりスピンドルモータマウント面３
２と、キャリッジマウント面３３とに分断されていて、
上記キャリッジマウント面３３には光源４やキャリッジ
５等が配置されていると共に、上記スピンドルモータマ
ウント面３２の、上記キャリッジ５の振動の影響を最も
受けにくい位置に、上記スピンドルモータ２が配置され
ている。

【００３８】スピンドルモータ２は上述したようにキャ
リッジマウント面３３上に配置されているキャリッジ５
等の振動の影響を最も受けにくい位置に設けたモータ支
持用のリブ部（図示省略）に、ねじ３４…３４で半円弧
状のベース部３５を螺着することにより取付けられてい
る。

【００３９】また上記光源４は図５に示したように、レ
ーザーダイオード４１，コリメータレンズ４２，グレー
ティング４３，ビームスプリッター４４等からなる発光
部４５と、レンズ４６やフォーカス制御用或はトラッキ
ング制御用のフォトディテクタ４７，４８等からなる受
光部４９を有していて、スピンドルモータ２との間でキ
ャリッジ５を挟むように上記キャリッジマウント面３３
のスピンドルモータマウント面３２と反対側の端部に配
置されている。

【００４０】そして、上記レーザーダイオード４１から
発射されたレーザービームはコリメータレンズ４２、グ
レーティング４３、ビームスプリッター４４を通り、キ
ャリッジ５のミラー５１に入射され、このミラー５１に
より対物レンズ５２側に向きを変えられ、この対物レン
ズ５２によって約１μｍのビーム径に絞られて、ターン
テーブル上の光ディスク３に入射されたあと光ディスク
３で反射されて、ビームスプリッターにより、２つのレ
ーザービームに分けられ、これら２つに分けられたレー
ザービームはそれぞれフォーカス制御用又はトラッキン
グ制御用及び記録された情報検出用として、上記フォー
カス制御用又はトラッキング制御用及び記録された情報
検出用のフォトディテクタ４７，４８に入射されるよう
になっている。

【００４１】キャリッジ５は上記ミラー５１と、対物レ
ンズ５２及び対物レンズ５２をフォーカス方向及びトラ
ッキング方向に制御する対物レンズ制御機構５３を有し
、キャリッジ駆動機構５４に取付けられている。

【００４２】上記対物レンズ制御機構５３は、例えば図
６に示したように対物レンズ５２を取付けたボビン６１
と、このボビン６１に取付けられていて、上記対物レン
ズ５２を、その光軸と平行な方向に駆動するフォーカス
コイル６２と、上記対物レンズ５２の光軸に対して対称
となるように、上記ボビン６１に取付けられていて、対
物レンズ５２を、その光軸と直交する方向に駆動するト
ラッキングコイル６３とを備えている。

【００４３】そして、記録再生時に回転している光ディ
スクが上下方向にブレるなどして、光ディスクから対物
レンズ５２までの距離が変化して、レーザービームの焦
点が光ディスク上で一致しなくなると、これがフォーカ
ス制御用のフォトディテクタ４７で検出されて、その検
出信号に基づいて、上記フォーカスコイル６２に所定の
電流が供給される。フォーカスコイル６２は磁気回路６
４と交差するように配置されているので、フォーカスコ
イル６２を支持しているボビン６１は光軸方向の力を受
けて、光軸方向に移動し、これと共に対物レンズ５２も
光軸方向に移動してレーザービームは光ディスク上に正
しく焦点を結ぶようになっている。

【００４４】また光ディスクの偏心や外乱等の理由によ
って、レーザービームが光ディスクの半径方向に偏って
照射されている場合には、これがトラッキング制御用の
フォトディテクタ４８で検出されて、その検出信号に基
づいて、上記トラッキングコイル６３に所定の電流が供
給されると、トラッキングコイル６３の一辺が磁気回路
６４内に存在するので、フレミングの左手の法則により
、ボビン６１及び、これに取付けられている対物レンズ
５２はトラッキング方向に移動して、レーザービームは
光ディスク上の正規の位置に照射されることになるので
ある。

【００４５】また、上記ミラー５１と対物レンズ５２及
び対物レンズ制御機構５３を有するキャリッジ５はメイ
ンガイドシャフト７２及びサブガイドシャフト７３によ
ってガイドされ、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７４の
駆動力にて光ディスク３の半径方向にスライド可能に支
持されている。

【００４６】そして上記ボイスコイルモータ７４でメイ
ンガイドシャフト７２とサブガイドシャフト７３に沿っ
てキャリッジ５及びキャリッジ５に設けられているミラ
ー５１と対物レンズ５２を光ディスクの半径方向に移動
させながら記録再生を行なうようになっている。

【００４７】なお上記第１のスリット３１はシャーシ７
のマウント面６をスピンドルモータマウント面３２とキ
ャリッジマウント面３３とに完全に分断するように、両
端部がリブ部７の位置まで延びている。

【００４８】８１は上記第１のスリット３１と略平行に
、スピンドルモータマウント面３２の一側部に形成され
た第２のスリットであり、該第２のスリット８１も、そ
の両端部がリブ部７の位置まで延びている。

【００４９】実施例の光ディスクドライブ１は以上、説
明したような構成であって、スピンドルモータ２のステ
ータ１１とロータ１２の間に動圧グルーブ軸受１３を介
在させたので、スピンドルモータ２のドライブ用コイル
１６に通電し、ロータ１２を回転させると動圧グルーブ
軸受１３のシャフト２０はスラスト軸受プレート２４に
設けたスパイラルグルーブのポンピング作用によって、
スラスト軸受プレート２４から浮き上がって回転する。

【００５０】そして、シャフト２１が回転すると、その
外周面に形成したヘリングボーングルーブ２５，２６の
ポンプ作用によってシャフト２１とラジアル軸受スリー
ブ２２，２３の間に油等の潤滑流体を引き込んで潤滑膜
層を形成し、シャフト２１とラジアル軸受スリーブ２２
，２３を完全に分離された状態にする。

【００５１】従って、フォーカスコイル等からの振動が
ターンテーブル２７及び該ターンテーブル２７に載置さ
れている光ディスク３に伝わるのを防止するのである。

【００５２】なお実施例ではシャーシ８のマウント面６
を第１のスリット３１により、スピンドルモータマウン
ト面３２とキャリッジマウント面３３とにほぼ完全に分
断したので、キャリッジマウント面３３上に配置されて
いるキャリッジ５のボイスコイルモータ７４等の振動は
マウント面６を介して直接、スピンドルモータマウント
面３２に伝達されることはなく、肉薄のマウント面５に
較べて固有振動数が高く同一の加振力に対しては振幅レ
ベルの小さい肉厚のリブ部７を介してのみ、伝達される
ので、これによってキャリッジマウント面３３からスピ
ンドルモータマウント面３２側に伝達される振動の振幅
レベルを下げ、かつ低減できる。またスピンドルモータ
マウント面３２に伝達された振動はスピンドルモータマ
ウント面３２に設けたモータ支持用のリブ部によって、
更に、振幅レベルを下げられ、これによっても、フォー
カス共振が起るのを効果的に抑制するのである。

【００５３】また、上記第２のスリット８１はスピンド
ルモータマウント面３２の第１のスリット３１と反対側
の側縁部において、スピンドルモータマウント面３２と
リブ部７を分断しているので、キャリッジ５やボイスコ
イルモータ７４等の振動により、キャリッジマウント面
３３やリブ部７に曲げモーメントが加わってこれらが撓
んだ場合でも、スピンドルモータマウント面３２が、リ
ブ部７に追従して撓むのを抑制し、スピンドルモータ２
が傾むくのを防ぐのである。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ディス
クドライブはスピンドルモータのステータとロータとの
間に動圧グルーブ軸受を介在させたので次に述べるよう
な効果がある。

【００５５】（１）ロータの回転時に発生する潤滑膜層
でステータとロータを分離したので、フォーカスコイル
等からの振動のロータ側への伝播が、従来のスピンドル
モータの軸受にボールベアリングを使用するものに較べ
て大幅に減少し、フォーカス共振を効果的に抑制し、光
ディスクドライブの性能及び信頼性を向上させることが
できる。

【００５６】（２）吸振材やアクティブタンパ等の部品
を使用せずにスピンドルモータの軸受に動圧グルーブ軸
受を使用するという極めて簡単な構造改革により、効果
的にフォーカス共振を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光ディスクドライブの斜視
図。

【図２】本発明の一実施例の光ディスクドライブの平面
図。

【図３】スピンドルモータの断面図。

【図４】図２のＡ−Ａ線断面図。

【図５】キャリッジ部分の断面図。

【図６】対物レンズ制御機構の断面図。

【図７】光ディスクドライブの斜視図。

【図８】従来のスピンドルモータの断面図。

【符号の説明】

１…光ディスクドライブ ２…スピンドルモータ ３…光ディスク ４…光源 ５…キャリッジ ８…シャーシ １１…ステータ １２…ロータ １３…動圧グルーブ軸受

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　スピンドルモータと、このスピンドル
   モータによって回転される光ディスクの記録面に光源か
   らの光を対物レンズを通して照射して記録再生を行なう
   キャリッジと、上記スピンドルモータやキャリッジをマ
   ウントするシャーシとを備えていて、上記スピンドルモ
   ータのステータ部とロータとの間に、動圧グルーブ軸受
   を介在させたことを特徴とする光ディスクドライブ。