JPH07109665B2 - 光デイスクセンタ穴加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は少なくとも一方の面に記録媒体層を有した円盤
状基板を２枚張り合わせた情報担体ディスク（以下、光
ディスクと称す）の中央部に設けられたセンタ穴（記録
・再生時の回転中心となる穴）の加工装置に関する。

従来例の構成とその問題点 光学記録再生方式は光ディスクの記録媒体層に情報信号
に対応したレーザ光を照射することにより，記録媒体層
に光学的濃淡あるいは凹凸を設けて情報の記録・再生を
行なうもので、数μｍの微小信号を記録することがで
き、原理的には光の波長程度高密度記録が可能な方式で
ある。また、この光学記録再生方式は記録・媒体時に信
号記録再生するピックアップと光ディスクが接触しない
ので摩耗がなく、静止画、高速検索等の多機能が得られ
るものであるため、静止画ファイル、文書ファイル等、
産業用、業務用としても実用化されつつある。

従来、前記光ディスクは、円盤状の透明基板の一方の面
に記録媒体層を設けたり、所定の情報信号を凹凸ビット
として記録したものを前記記録媒体層の設けられた面が
互いに対向するように、あるいは端に保護基板を前記記
録媒体層に対向するように２枚貼り合わせて形成されて
おり、その基板表面よりレーザ光を照射して情報の記録
・再生が行なわれている。これらの光ディスクにおける
透明基板としては、一般に経済性、安全性および光学的
特性と考慮しキャストアクリル、ポリカーボネイト等の
樹脂材料が使用されているが、これらの樹脂材料は湿度
・温度の変化によってひずみを生じる性質を有してい
る。このため２枚貼り合わせた光ディスクは使用時の湿
度・温度の変化に対して２枚の基板にひずみが発生して
おり、長時間の湿度・温度サイクルあるいは運搬時等の
急激湿度・温度の変化によってはがれが発生しやすい問
題があった。また、機械的衝撃に対してもはがれが発生
する問題もあった。

従来の光ディスクの構造を第１図に示す。ディスク基板
１の一方の面に信号トラックを形成する紫外線硬化樹脂
層２を設け、この上に記録媒体層３が形成されている。
更に、この記録媒体層３を保護するために接着層４を介
して保護基板５を張り合わせた構造である。

このような構造の場合、先に述べた特に湿度・温度の変
化および機械的衝撃等によって特に外周端面部およびセ
ンタ穴端面部からはがれが発生しやすい傾向があり、は
がれが一度始まるとそこから急速にはがれが進行する恐
れがある。

そのため光ディスク表面の保護を兼ねて貼り合せ面端部
に硬化被膜材層〔例えばアクリル系紫外線硬化型の硬化
剤〕を形成することにより、機械的な貼り合せ強度を向
上させる方法が従来採用されている。この従来の硬化被
膜層形成状態を第２図及び第３図に示す。第２図におい
て、６は光ディスクのセンサ穴、７は記録部領域の表面
を保護する表面硬化材のコーティング層で光ディスクの
外周端部にもまわり込んで形成されている。８はセンタ
穴６の端面部全周に形成された硬化被膜材層である。以
上の構成により、光ディスク基板１と保護基板５は機械
的に固定され、はがれの対策には充分であった。しか
し、センタ穴６端面部に形成した硬化被膜材層の形成状
態、被膜厚みによってセンタ穴径、形状が著しく変化す
る可能性がある。

そこで第３図に示す様に、センタ穴６端面部に環状溝９
を設け、その環状溝９に硬化被膜材８を充填して硬化被
膜材の盛り上り及び厚みむらの影響を吸収する必要があ
った。これにより、所定の位置精度、穴径に加工された
センタ穴を維持し、貼り合わせ強度を向上させることが
できる。

つまり、光ディスク組立〔光ディスク基板と保護膜基板
貼り合せ〕後、所定の穴径のセンタ穴を先に述べた信号
トラックの中心にオーバーホールし、硬化被膜材充填用
環状溝をセンタ穴端面中心に設ける必要性が生じた。

従来のセンタ穴加工は、所定の穴径で所定の位置に円筒
状のセンタ穴とを仕上げ後に、施盤の様な加工機にて光
ディスクを回転させて環状溝９の加工を行なっている
が、能率・工数の点で問題となっており、高能率で安定
した加工を実現できないのが現状である。

発明の目的 本発明は光ディスクのセンタ穴をトラック信号の中心に
加工すると共にこのセンタ穴の板厚方向中央部環状を能
率よく安定に加工しうる光ディスクセンタ穴加工装置を
提供することを目的とする。

発明の構成 本発明の光ディスクセンタ穴加工装置は、回転する刃物
と、光ディスクの信号トラックの中心を検出するトラッ
ク中心検出手段と、該トラック中心検出手段からの信号
に制御されて前記刃物の回転中心に光ディスクの信号ト
ラックの中心を、前記刃物と光ディスクと相対的にＸ−
Ｙ方向に駆動して一致せしめるＸ−Ｙ駆動手段と、前記
刃物の回転軸方向に前記刃物と光ディスクを相対的に駆
動して軸方向切り込みを与えて光ディスクのセンタ穴を
加工する軸方向切込み手段と、前記Ｘ−Ｙ駆動手段に互
いに90°の位相差を有する略正弦波状の移動指令をＸ−
Ｙ軸方向に与える半径方向切込み手段とを有し、加工す
る光ディスクをセットするだけで容易にセンタ穴中央部
に環状溝を設けることができ、センタ穴両端部を所定の
センタ穴径に仕上げることができることを特徴とする。

実施例の説明 以下、本発明の実施例を第４図〜第７図に基づいて説明
する。

第４図は本発明の一実施例を示す。10は光ディスクで、
真空吸着テーブル11に保持されている。真空吸着テーブ
ル11下部にＸテーブル12、Ｙテーブル13、Ｚテーブル14
の３軸駆動手段が設けられている。X,Y,Zの各テーブル1
2,13,14はそれぞれパルスモータによって駆動される。1
5,16,17はX,Y,Z軸用のパルスモータドライバ、18は凸状
の刃先を有したセンタ穴加工用刃物で、スピンドル19に
取り付けられており、モータ20によって一定回転が与え
られている。このセンタ穴加工用刃物18は所定のセンタ
穴径ｄ加工のため、所定の突出し量に設定されている。
信号トラック検出手段として、少くなくとも３本のライ
ンセンサカメラ21が設けられている。本実施例では４本
を用い、X,Y方向に一対づつ配置し、信号トラックの最
外周を検出している〔図では２本のみが図示されてい
る〕。22は各部の制御を行なうマイクロコンピュータで
ある。上記の様な構成を有した加工機を用い、センタ穴
加工を実施する。

加工手順・動作に従ってマイクロコンピュータ22の構成
を詳しく説明する。

光ディスク10を真空吸着テーブル11にて保持し、光ディ
スク10に設けられた信号トラック（最外周部）にライン
センサカメラ21の焦点が合う様にＺテーブル14を上昇さ
せる。ラインセンサカメラ21によって信号トラックの中
心を求める。ラインセンサカメラ21によって求めた信号
トラック中心をセンタ穴加工用刃物18の回転中心をＸ−
Ｙテーブル12,13によって一致させる。つぎにモータ20
によってスピンドル19、刃物18に一定回転を与え、Ｚテ
ーブル14を上昇させ、第５図ａに示す様に刃物18をセン
タ穴端面中心部まで切り込む。これによりセンタ穴端面
部23を所定穴径doに仕上げる。刃物18の刃先がセンタ穴
端面中心部に達した後、Ｘテーブル12を一定量ａ〔ａは
センタ穴端面に形成すべき環状溝９の深さ分〕だけ光デ
ィスク10の外周方向に移動させ、さらにX,Yテーブル12,
13を互いに90°の位相差を有する略正弦波によって移動
させる。つまり、第６図に示す様にＸ軸は環状溝９の所
定深さ分ａを送った後に次式によって駆動される。

Ｘ＝ａ・sin〔ωｔ＋（π/2）〕 一方、Ｙ軸はＸ軸が環状溝９の所定深さ分ａを送った後
にｘ軸に対して90°の位相差を有した次式によって駆動
される。

Ｙ＝sin ωｔ これにより、X,Yテーブル12,13に載置された光ディスク
のセンタ穴の中心が円を描く。この結果、第５図ｂに示
す様なセンタ穴６端面に環状溝９を形成することができ
る。環状溝９の断面形状は使用する刃物18の刃先形状に
よって異なる。

上記の様なX,Yテーブル12,13の駆動によりセンタ穴６の
中心が円を描きセンタ穴６端面に環状溝９を形成した
後、Ｘテーブル12を所定量（−ａ）移動させる。この状
態は先にセンタ穴６端面端部23を所定のセンタ穴径ｄに
加工した時と同じ位置関係である。

つぎにＺテーブル14を上昇させ、センタ穴６反面上部端
部23′を所定のセンタ穴径ｄに加工する。これにより第
５図ｃに示す様なセンタ穴６端面の中央部に環状溝９を
形成し、両端部23,23′所定のセンタ穴径ｄに連続的
に、かつ容易に仕上げることができる。

この実施例では環状溝形成時に溝深さ分ａを一軸方向に
送った後にX,Y軸を互いに90°の位相差を有した略正弦
波によって駆動させる方式を採用したが、第７図に示す
様に90°の位相差を有した略正弦波の振幅を徐々に増大
させ、所定深さの環状溝９を形成してもよい。なお、第
７図のような場合には、前記略正弦波の振幅を前記刃先
が前記センタ穴の端部にある時Ｅとし、中心部にある時
Ｃとした時に、Ｃ＞Ｅ≧Ｏに決定される。

また、所定のセンタ穴径ｄを加工すべきセンタ穴端面両
端部を先に述べた略正弦波によって駆動して加工しても
よい。つまり、センタ穴端面両端部加工時の略正弦波の
振幅より大きな（環状溝深さ分）振幅を有した略正弦波
によって駆動しセンタ穴端面中央部を加工してもよい。

さらにセンタ穴加工用刃物の初期設定（突出し量）およ
び刃物の摩耗による刃物の突出し量補正が先に述べた略
正弦波の振幅を変えることにより容易になるのと同時に
アジャスタブルの刃物取付具が不要になりセンタ穴加工
用刃物取付部をコンパクトにすることができる。

また上記の実施例では、所定のセンタ穴加工と連続的に
センタ穴端面中央部に環状溝を形成する方式を採用した
が、先に所定のセンタ穴加工を行ない、新らためてセン
タ穴端面中央部に刃物の刃先を配置させ、先に述べた環
状溝を形成方法に従って環状溝を加工してもよい。

発明の効果 以上説明のように本発明の光ディスクセンタ穴加工装置
によると、トラックの中心検出部と、Ｘ−Ｙ駆動手段
と、軸方向切込み手段ならびに半径方向切込み手段とを
設けたため、光ディスクのセンタ穴を信号トラックの中
心に加工すると共に、センタ穴端面中央部に表面硬化材
充填用環状溝を連続的かつ容易に設けることができ、従
来に比べて工数、能率が大幅に改善できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光ディスクの正面断面図、第２図、第３
図は貼り合わせ強度向上対策を施した光ディスクの正面
断面図、第４図は本発明による加工装置の一実施例を示
す概略構成図、第５図a,b,cは本発明におけるセンタ穴
加工状態を示す断面図、第６図は本発明におけるXY駆動
手段の半径方向移動状態の説明図、第７図は第６図の他
の実施例の説明図である。 ６……センタ穴、８……硬化被膜材、９……環状溝、10
……光ディスク、11……真空吸着テーブル、12,13,14…
…X,Y,Zテーブル、18……センタ穴加工用刃物、21……
ラインセンサカメラ〔トラック中心検出手段〕、22……
マイクロコンピュータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転する刃物と、光ディスクの信号トラッ
   クの中心を検出するトラック中心検出手段と、該トラッ
   ク中心検出からの信号に制御されて前記刃物の回転中心
   に光ディスクの信号トラックの中心を前記刃物と光ディ
   スクと相対的にＸ−Ｙ方向に駆動して一致せしめるＸ−
   Ｙ駆動手段と、前記刃物の回転軸方向に前記刃物と光デ
   ィスクを相対的に駆動して軸方向切込みを与えて光ディ
   スクのセンタ穴を加工する軸方向切込み手段と、前記Ｘ
   −Ｙ駆動手段に互いに90°の位相差を有する略正弦波状
   の移動指令をＸ−Ｙ軸方向に与える半径方向切込み手段
   とを有する光ディスクセンタ穴加工装置。
2. 【請求項２】刃物の刃先形状を凸状にすると共に、半径
   方向切込み手段の略正弦波の振幅を前記刃先がセンタ穴
   の端部にある時Ｅとし、中心部にある時Ｃとした時に、
   Ｃ＞Ｅ≧０としたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の光ディスクセンタ穴加工装置。