JPH09128882A - ディスクセンタリング方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、ディスクの寸法公差によらず、簡単
な構成で、ディスク中心と回転中心とを高精度に一致さ
せる。 【解決手段】２つのスライドピンＰ１、Ｐ２によりディ
スク１の中心をターンテーブル１０の回転中心１０ａを
通るｘ軸上に配置し、レーザ変位センサ２０によりディ
スク１の実測半径を測定し、この実測半径に基づいてデ
ィスク１の中心をターンテーブル１０の回転中心１０ａ
に移動する距離Ｄを求め、この移動距離Ｄだけｘ軸上に
沿って移動させて、ディスク１の中心をターンテーブル
１０の回転中心１０ａに一致させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク状の記録
媒体、例えば光ディスク原盤（以下、ディスクと省略す
る）を回転する際に、このディスクの中心を回転中心に
一致させるディスクセンタリング方法及びその装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、中心孔のないディスクに対して
情報の記録を行う場合、このディスクをターンテーブル
上に載置し、このディスクを一定の速度で回転させて露
光を行い、ディスク面上にピットを形成してこれを情報
として記録している。

【０００３】このようにディスクを回転させる場合に
は、このディスクの中心をターンテーブルの回転中心に
一致させる、すなわちセンタリングを行わなければなら
ず、このセンタリングの方法として次の各方法が採られ
ている。すなわち、 (a) ディスクの外周とこのディスクを載せて回転するタ
ーンテーブルとの機械的ハメアイによる方法。 (b) ディスク外周をこのディスク外周から回転中心方向
に向かって押圧するディスク位置調整機構と、ディスク
外周の芯振れを測定する芯振れ測定装置とを備え、芯振
れ測定装置により回転中のディスクの芯振れを測定し、
このディスク芯振れをなくすようにディスク位置調整機
構によりディスク位置を調整する方法。 (c) 図１３に示すようにディスク１の外周を３方向から
各ピン２〜４によって突き押して、ディスク１の中心を
回転中心５に一致させる方法が採られている。 (d) 図１４に示すようにディスク（例えばガラス基盤）
１の外周に変位センサ６を接触させてディスク１の偏心
を測定し、この偏心に基づいてコントローラ７によりプ
ッシャー機構８を矢印（イ）方向に移動させて、ディス
ク１を押圧し、ディスク１の偏心を調整する方法があ
る。

【０００４】具体的には図１５に示すセンタリングシー
ケンスに従ってディスク１の偏心が調整される。すなわ
ち、ステップ＃２０においてディスク１が回転し、この
ディスク１の回転中のステップ＃２１においてプッシャ
ー機構８がそのプッシャー先端ローラ部９をディスク１
の外周に接触させるように一定時間前進させる。

【０００５】そして、プッシャー機構８のプッシャー先
端ローラ部９がディスク１の外周に接触すると、ステッ
プ＃２２において変位センサ６がディスク１の偏心を測
定し、この測定値がコントローラ７に送られる。

【０００６】このコントローラ７は、変位センサ６によ
り測定されたディスク１の偏心に基づいてプッシャー機
構を移動させてディスク１を押圧し、ディスク１の偏心
を補正する。

【０００７】この偏心補正の結果、ステップ＃２３にお
いてディスク１の偏心が許容値以下であるか否かを判断
し、ディスク１の偏心が許容値以下でなければ、再びス
テップ＃２２に戻ってディスク１の偏心を補正し、許容
値以下であれば、ステップ＃２４に進んでプッシャー機
構８を後退させる。

【０００８】しかしながら、機械的ハメアイによる方法
では、センタリング精度を追求する上で、ディスクの直
径のばらつきの管理が必要となる。このため、それぞれ
直径にばらつきのある各ディスクを管理し、これら直径
のディスクを全て回転中心に一致させることは困難であ
る。

【０００９】ディスク位置調整機構と芯振れ測定装置と
を備えた方法では、ディスクを回転しながらディスク位
置を補正するので、このセンタリングに時間がかかり、
そのうえ誤動作時にディスクがターンテーブルから脱落
する虞がある。

【００１０】３方向から突き押しする方法では、図１３
に示すように３つのピン２〜４の位置は常にディスク１
の中心に対して等距離になるように突き押しするための
機構又は制御が必要となる。

【００１１】さらにディスク１の偏心に基づいてプッシ
ャー機構８によりディスク１を押圧する方法では、ガラ
ス基盤等のディスク１の外周部側面に荒れやカケ等があ
ると、変位センサ６がこれら荒れやカケ等を拾ってその
値を出力信号に載せてしまい、これら荒れやカケ等の値
の影響を受けて正確な偏心測定ができず、センタリング
エラーが起きてしまう。

【００１２】又、プッシャー機構８を一定時間前進させ
てディスク１との接触を行うが、このような時間管理で
は、ディスク１の直径サイズのばらつきによりディスク
１とプッシャー機構８との接触タイミングがずれ、この
ためにこの後の偏心補正においてエラーが発生すること
がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上のようにディスク
の直径のばらつきの管理が必要であったり、センタリン
グに時間がかかったり、さらには突き押しするための機
構又は制御が必要であったりして、簡単かつ高精度にデ
ィスク中心と回転中心とを一致させるのが困難である。

【００１４】一方、ディスク１の外周部側面に荒れやカ
ケ等があると、正確な偏心測定ができず、センタリング
エラーが起きたり、又、プッシャー機構８を一定時間前
進させてディスク１との接触を行うために、ディスク１
とプッシャー機構８との接触タイミングがずれてエラー
が発生することがある。

【００１５】そこで本発明は、ディスクの寸法公差によ
らずディスク中心と回転中心とを高精度に一致できるデ
ィスクセンタリング方法及びその装置を提供することを
目的とする。

【００１６】又、本発明は、ディスクの外周部側面の荒
れやカケ等の影響を受けず、かつディスクとプッシャー
機構との接触タイミングがずれることなくディスク中心
と回転中心とを高精度に一致できるディスクセンタリン
グ装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、ディ
スクの中心をセンタリング位置に一致させるディスクセ
ンタリング方法において、ディスクの中心をセンタリン
グ位置を通るセンタリング直線上に配置する第１の工程
と、ディスクの半径を求める第２の工程と、この第２工
程におけるディスクの実測半径に基づいてディスクの中
心をセンタリング位置に移動させる距離を求める第３の
工程と、センタリング直線上に沿ってディスクを第３の
工程で求められた移動距離だけ移動させる第４の工程
と、を有するディスクセンタリング方法である。

【００１８】請求項２によれば、ディスクの中心をセン
タリング位置に一致させるディスクセンタリング装置に
おいて、センタリング位置を通るセンタリング直線に対
して左右対象な位置にセンタリング直線方向に沿って移
動自在に配置されてディスクの外周に接触する一対のス
ライドピンと、ディスクの半径を測定する半径測定手段
と、この半径測定手段による実測半径に基づいてディス
クの中心を前記センタリング位置に移動させる距離を求
める移動距離算出手段と、この移動距離算出手段により
求められた移動距離に基づいてディスクを移動させるデ
ィスク移動手段と、を備えたディスクセンタリング装置
である。

【００１９】請求項３によれば、請求項２記載のディス
クセンタリング装置において移動距離算出手段は、ディ
スクの中心をセンタリング位置に移動させる距離を、デ
ィスクの実測半径及び一対のスライドピンの間隔に基づ
いて算出する。

【００２０】請求項４によれば、請求項２記載のディス
クセンタリング装置において一対のスライドピンととも
にディスクを挟持する１本の押圧ピンが、センタリング
直線上に設けられる。

【００２１】請求項５によれば、請求項２記載のディス
クセンタリング装置において半径測定手段は、ディスク
の外周位置の検出結果に基づいてディスクの半径を求め
る。請求項６によれば、請求項２記載のディスクセンタ
リング装置において半径測定手段は、センタリング直線
に対して平行にレーザ光を放射しかつレーザ光の一部が
ディスクの外周により遮光される位置に配設された投光
部と、この投光部から放射されたレーザ光を受光する受
光部と、この受光部において受光されたレーザ光に基づ
いてディスクの外周位置を検出しこの検出結果にもどつ
いて前記ディスクの半径を算出する半径算出手段と、を
備えている。

【００２２】請求項７によれば、請求項２記載のディス
クセンタリング装置において半径測定手段は、センタリ
ング直線上に移動自在に設けられかつディスクの外周を
挟持する一対の測定用ピンと、これら測定用ピンの間隔
に基づいてディスクの半径を求める半径算出手段と、を
備えている。

【００２３】請求項８によれば、ディスクの中心をセン
タリング位置に一致させるディスクセンタリング装置に
おいて、ディスクをラジアル方向に進退させるプッシャ
ー機構と、回転中のディスクの偏心量を測定する変位セ
ンサと、この変位センサの出力信号から所定の周波数を
カットオフしてディスクの偏心の振幅に応じた信号を抽
出するフィルタ処理部と、このフィルタ処理部により所
定の周波数をカットオフされた変位センサの出力信号に
基づいてプッシャー機構を進退制御してディスクの中心
をセンタリング位置に一致させるコントローラと、を備
えたディスクセンタリング装置である。

【００２４】請求項９によれば、請求項８記載のディス
クセンタリング装置において、フィルタ処理部は、カッ
トオフ周波数をディスクの回転周期と一致している。請
求項１０によれば、請求項８記載のディスクセンタリン
グ装置において、コントローラは、プッシャー機構がデ
ィスクに対して接触した否かを判断し、ディスクに対し
て接触してから変位センサの出力信号に基づいてプッシ
ャー機構を駆動制御してディスクをラジアル方向に押圧
する機能を有する。

【００２５】請求項１１によれば、請求項８記載のディ
スクセンタリング装置によれば、プッシャー機構は、デ
ィスクの外周に接触して回転するローラと、このローラ
の回転状態をセンシングしてローラがディスクの外周に
接触したか否かの状態信号を出力するセンサとを有す
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】

(1) 以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参
照して説明する。本発明のディスクセンタリング方法
は、例えば記録媒体としてのディスク状のディスクをタ
ーンテーブル上に載せて回転させて情報を記録する際
に、ディスクの中心をセンタリング位置つまりターンテ
ーブルの回転中心に一致させる場合、第１の工程におい
てディスクの中心をセンタリング位置を通るセンタリン
グ直線上に配置し、次の第２の工程においてディスクの
半径を求め、第３の工程において第２工程におけるディ
スクの実測半径に基づいてディスクの中心をセンタリン
グ位置に移動させる距離を求め、第４の工程においてセ
ンタリング直線上に沿ってディスクを第３の工程で求め
られた移動距離だけ移動させる。

【００２７】ここで、本発明のディスクセンタリング方
法の原理について図１を参照して説明する。ｘｙ座標系
の原点をターンテーブルの回転中心とする。

【００２８】一方、Ｐ１、Ｐ２は、ディスク１を押圧
し、位置決めするための各スライドピンである。これら
スライドピンＰ１、Ｐ２は、これらピンＰ１、Ｐ２を結
ぶ線がｘ軸と直交し、かつｘ軸に対して対称となる位置
にそれぞれベースブロック１２に配置されている。

【００２９】このベースブロック１２は、ｘ軸方向に沿
ってスライド移動自在に設けられている。従って、２つ
のスライドピンＰ１、Ｐ２は、ターンテーブル回転中心
から等距離の位置関係を保ちながら、ターンテーブルの
半径方向に連動して移動するものとなっている。

【００３０】このような構成において、ディスク１がタ
ーンテーブル上に任意に載せられ、かつ各スライドピン
Ｐ１、Ｐ２がディスク１の外周縁に接触している状態で
は、ディスク１の中心はｘ軸の線上の任意の位置にあ
る。

【００３１】これらスライドピンＰ１、Ｐ２をディスク
１の外周縁に対する接触を保った状態でベースブロック
１２をｘ軸方向に移動させる。このようにスライドピン
Ｐ１、Ｐ２をｘ軸方向に移動させると、ディスク１はそ
の中心がｘ軸上に移動し、最終的にディスク１の中心が
ターンテーブルの回転中心に一致するようになる。

【００３２】このようなセンタリング動作における各ス
ライドピンＰ１、Ｐ２の移動距離Ｄは、次の通りに求め
られる。スライドピンＰ１とディスク１との接触点と、
スライドピンＰ２とディスク１との接触点とを結ぶ線の
中点をＰとし、センタリング開始時の中点Ｐの位置を
（Ｘs ，０）、センタリング終了時すなわちディスク１
の中心とターンテーブル回転中心とが一致したときの中
点Ｐの位置を（Ｘe ，０）とすると、センタリング動作
による各スライドピンＰ１、Ｐ２の移動距離Ｄは、 Ｄ＝Ｘs −Ｘe …(1) となる。ここで、Ｘe は、ディスク１の半径をｒ、ディ
スク１の外形の寸法公差をｒe、スライドピンＰ１、Ｐ
２からｘ軸までの間隔をｈとすると、

【００３３】

【数１】 の関係がある。

【００３４】このうちディスク１の半径ｒ、スライドピ
ンＰ１、Ｐ２からｘ軸までの間隔ｈは定数であり、予め
計測することが可能である。寸法公差ｒe は、ディスク
１の外径のばらつきであって、ディスク毎に異なり、デ
ィスク１の外径位置を計測するセンサにより計測する。

【００３５】又、ディスク１の半径ｒに寸法公差ｒe を
加えたものが、ディスク１の実際の半径となる。図２は
かかるディスクセンタリング方法を適用したディスクセ
ンタリング装置の構成図である。

【００３６】ターンテーブル１０上には、記録媒体とし
てのディスク１が載置される。このターンテーブル１０
は、図３に示すようにスピンドル１１の回転軸に連結さ
れている。

【００３７】ここで、ターンテーブル１０の回転中心１
０ａを原点とし、この回転中心１０ａを通る互いに直交
するｘ軸及びｙ軸を設定する。このうちｘ軸方向をセン
タリング直線と設定する。

【００３８】このセンタリング直線上には、ベースブロ
ック１２がセンタリング直線（ｘ軸方向）上に沿って移
動自在に設けられている。このベースブロック１２は、
２つのスライドピンＰ１、Ｐ２をターンテーブル１０側
に突出して支持している。

【００３９】これら２つのスライドピンＰ１、Ｐ２は、
センタリング直線（ｘ軸方向）を介して対称な位置、す
なわち、これらスライドピンＰ１、Ｐ２を結ぶ直線（ｙ
軸方向）がセンタリング直線に対して直交し、かつセン
タリング直線との間隔ａ１、ａ２が等しく設定されてい
る。

【００４０】このベースブロック１２は、図３に示すよ
うにガイド体１３上のガイドレール１４上に固定され、
かつガイド体１３との間にばね１５が設けられ、ベース
ブロック１２を弾性的にディスク１方向に付勢するよう
になっている。このガイドレール１４の配置方向は、セ
ンタリング直線の方向と一致している。

【００４１】又、これらベースブロック１２及びガイド
体１３には、エアーシリンダ１６の駆動軸が連結されて
いる。従って、これらベースブロック１２及びガイド体
１３は、エアーシリンダ１６の駆動によりセンタリング
直線上に移動し、各スライドピンＰ１、Ｐ２をディスク
１に対して接触、退避するものとなっている。

【００４２】なお、２つのスライドピンＰ１、Ｐ２は、
ターンテーブル１０上に載置されたディスク１の高さ位
置に一致する高さに設定されている。これらスライドピ
ンＰ１、Ｐ２に対し、ターンテーブル１０の回転中心１
０ａを介して対向するセンタリング直線上には、押圧ピ
ンＰ３が設けられている。

【００４３】この押圧ピンＰ３は、駆動部１７の駆動軸
に連結され、この駆動部１７の駆動によりセンタリング
直線上に沿って移動自在に設けられている。これら押圧
ピンＰ３及び駆動部１７は、図３に示すように基台１８
上に設けられている。なお、この押圧ピンＰ３は、ター
ンテーブル１０上に載置されたディスク１の高さ位置に
一致する高さに設定されている。

【００４４】これらスライドピンＰ１、Ｐ２及び押圧ピ
ンＰ３には、図示せぬがそれぞれディスク１に対して接
触しているか否かを検出する接触センサが取り付けられ
ている。

【００４５】一方、ディスク１の実測半径を求める半径
測定手段としてのレーザ変位センサ２０が設けられてい
る。このレーザ変位センサ２０は、ディスク１の外周位
置を検出する機能を有するもので、レーザ投光部２１と
レーザ受光部２２とをセンタリング直線方向（ｘ軸方
向）に対して平行な方向に対向配置したものとなってい
る。

【００４６】このうちレーザ投光部２１は、図４に示す
ようにディスク１の面方向に対して平行なレーザ投光領
域Ｔを有し、このレーザ投光領域Ｔ内にディスク１の外
周部が含むように配置されている。

【００４７】レーザ受光部２２は、複数のＣＣＤを配列
した構成であり、図５に示すようにディスク１の面方向
に対して平行で、かつディスク１の厚みとほぼ同一のレ
ーザ受光走査領域Ｓを有し、レーザ受光走査領域Ｓの一
部にディスク１の外周部が入るように配置されている。

【００４８】コントローラ部３０は、図６に示すセンタ
リング動作フローチャートに従ってエアーシリンダ１
６、駆動部１７及びレーザ変位センサ２０に指令を発
し、レーザ変位センサ２０により検出されたディスク１
の外周位置に基づいて駆動部１７を駆動制御し、ディス
ク１の中心をターンテーブル１０の回転中心１０ａに一
致させる機能を有している。

【００４９】具体的にコントローラ部３０は、レーザ変
位センサ２０により検出されたディスク１の外周位置に
基づいてディスク１の半径を求める半径算出手段３１と
しての機能を有している。

【００５０】又、このコントローラ部３０は、半径算出
手段により求められたディスク１の実測半径を受け取
り、このディスク１の実測半径を用いて上記式(1) 及び
式(2)を演算し、ディスク１の中心をターンテーブル１
０の回転中心１０ａに一致させるための移動距離Ｄを算
出する移動距離算出手段３２としての機能を有してい
る。

【００５１】このコントローラ部３０は、移動距離算出
手段により算出された移動距離Ｄに従って駆動部１７を
駆動制御するピン駆動手段３３としての機能を有してい
る。次に上記の如く構成された装置によるセンタリング
動作について説明する。

【００５２】ディスク１がターンテーブル１０上に載せ
られると、コントローラ部３０は、ステップ＃１におい
て、エアーシリンダ１６を駆動し、ベースブロック１２
を前進させて２つのスライドピンＰ１、Ｐ２をディスク
１の外周縁に接触させる。

【００５３】なお、これらスライドピンＰ１、Ｐ２は、
ばね１５の付勢力によってディスク１を一定の圧力で押
し付けている。このように２つのスライドピンＰ１、Ｐ
２がディスク１の外周縁に接触して前進すると、これら
スライドピンＰ１、Ｐ２がｘ軸に対して対称となる位置
にそれぞれ配置されていることから、ディスク１の中心
はｘ軸のセンタリング直線上に配置される。

【００５４】この場合、ディスク１の寸法公差ｒｅ（外
径ｒのばらつき）に関わらず、ディスク１の中心は、必
ずターンテーブル１０の回転中心を通るセンタリング直
線上に存在するようになる。すなわち、ディスク１の真
円度は、寸法公差ｒｅに比べて十分に小さい為による。

【００５５】次にコントローラ部３０は、駆動部１７を
駆動して押圧ピンＰ３を前進させてディスク１の外周縁
に接触させる。コントローラ部３０は、３つの各ピンＰ
１、Ｐ２、Ｐ３がディスク１に対して接触していること
を、これらピンＰ１、Ｐ２、Ｐ３に取り付けられている
各接触センサの検出信号を取り込んで確認すると、ステ
ップ＃２に移り、レーザ変位センサ２０を動作させてデ
ィスク１の外周位置を計測する。

【００５６】すなわち、図７に示すようにレーザ投光部
２１からレーザ光が図４に示すレーザ投光領域Ｔでもっ
て出力されると、このレーザ光は、その一部がディスク
１の外周部に照射され、残りがレーザ受光部２２に到達
する。

【００５７】この場合、ディスク１の外径に応じてレー
ザ受光部２２におけるレーザ光の受光範囲が異なる。例
えば、半径ｒ１のディスク１では、レーザ光の受光位置
がＣＣＤ原点からｂ１の位置となり、半径ｒ２のディス
ク１では、レーザ光の受光位置がＣＣＤ原点からｂ２の
位置となる。

【００５８】このレーザ受光部２２は、図５に示すレー
ザ受光走査領域ｓでレーザ光を受光し、このレーザ光受
光位置に応じた受光信号を出力する。次にコントローラ
部３０は、ステップ＃３に移って、ディスク１の中心を
ターンテーブル１０の回転中心１０ａに一致させるため
の各スライドピンＰ１、Ｐ２及び押圧ピンＰ３の移動距
離Ｄを算出する。

【００５９】すなわち、コントローラ部３０の半径算出
手段３１は、レーザ変位センサ２０のレーザ受光部２２
から出力される受光信号を取り込み、この受光信号から
ＣＣＤ原点からレーザ受光位置であるｂ１又はｂ２を検
出し、このレーザ受光位置からディスク１の実際の半径
を求める。

【００６０】このディスク１の実際の半径は、上記式
(2) におけるディスク１の半径ｒと寸法公差ｒe との加
算値である。次に移動距離算出手段３２は、半径算出手
段３１により求められたディスク１の半径（ｒ＋ｒe ）
を受け取り、このディスク１の半径を用いて上記式(2)
を演算してＸｅを算出し、続いて式(1) を演算して各ス
ライドピンＰ１、Ｐ２の移動距離Ｄを算出する。

【００６１】次にコントローラ部３０は、ステップ＃４
に移って、ピン駆動手段３３を動作させる。このピン駆
動手段３３は、移動距離算出手段３２により求められた
移動距離Ｄに従って押圧ピンＰ３の駆動部１７を駆動
し、各スライドピンＰ１、Ｐ２及び押圧ピンＰ３をディ
スク１の外周縁に対する接触を保った状態でディスク１
をセンタリング直線（ｘ軸方向）上に距離Ｄだけ移動さ
せる。

【００６２】この結果、ディスク１の中心は、ターンテ
ーブル１０の回転中心１０ａに一致する。このように上
記第１の実施の形態においては、２つのスライドピンＰ
１、Ｐ２によりディスク１の中心をターンテーブル１０
の回転中心１０ａを通るセンタリング直線上に配置して
ディスク１の実測半径に基づいてディスク１の中心をタ
ーンテーブル１０の回転中心１０ａに移動する距離Ｄを
求め、この移動距離Ｄだけセンタリング直線上に沿って
移動させてディスク１の中心をターンテーブル１０の回
転中心１０ａに一致させるようにしたので、ディスク１
の外径のばらつきによらず、簡単な構成で、ディスク１
の中心とターンテーブル１０の回転中心１０ａとを高精
度に一致できる。

【００６３】すなわち、ディスク１の直径のばらつきの
管理が不必要となり、センタリング動作に時間がかから
ず、かつ突き押しするための機構又は制御が必要とな
る。又、ディスク１のセンタリング直線上への配置、デ
ィスク１の寸法公差の測定、移動距離Ｄの算出及びその
ディスク１の駆動という一連のセンタリング動作で能率
よくディスク１の中心とターンテーブル１０の回転中心
１０ａとを高精度に一致できる。

【００６４】さらに、このようにディスク１の中心とタ
ーンテーブル１０の回転中心１０ａとを高精度に一致で
きれば、例えば光ディスク原盤に情報の記録を行う場
合、情報を高精度、高密度に記録でき、その信頼性を向
上できる。 (2) 次に本発明の第２の実施の形態について説明する。
なお、図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい
説明は省略する。

【００６５】図８はディスクセンタリング装置の構成図
である。ベースブロック１２には、スライドピンＰ１、
Ｐ２の他にディスク１の外径の計測用ピンＰ４が設けら
れている。この計測用ピンＰ４は、ベースブロック１２
に対してｘ軸方向に挿脱自在かつディスク１に対して適
時に押圧するように設けられ、例えばディスク１の外径
計測時に突出するようになっている。

【００６６】この計測用ピンＰ４は、押圧ピンＰ３とと
もに半径測定手段を構成している。すなわち、押圧ピン
Ｐ３は、ディスク１の外周縁を押圧し、かつ計測用ピン
Ｐ４とともにディスク１の外周縁に接触する。このと
き、計測用ピンＰ４と押圧ピンＰ３とは、ディスク１を
介して対向位置にあり、かつセンタリング直線上（ｘ軸
上）にあることから、計測用ピンＰ４と押圧ピンＰ３と
の間隔はディスク１の直径と等しくなる。

【００６７】従って、コントローラ部４０の半径算出手
段４１は、計測用ピンＰ４と押圧ピンＰ３との移動距離
からその間隔を求め、これをディスク１の直径としてそ
の半径を求める機能を有している。

【００６８】又、コントローラ部４０の移動距離算出手
段４２は、半径算出手段４１により求められたディスク
１の実際の半径を受け取り、このディスク１の半径を用
いて上記式(1) 及び式(2) を演算し、ディスク１の中心
をターンテーブル１０の回転中心１０ａに一致させるた
めの移動距離Ｄを算出する機能を有している。

【００６９】このコントローラ部４０のピン駆動手段４
３は、移動距離算出手段４２により算出された移動距離
Ｄに従って駆動部１７を駆動制御する機能を有してい
る。次に上記の如く構成された装置によるディスクセン
タリング動作について説明する。

【００７０】ディスク１がターンテーブル１０上に載せ
られると、コントローラ部４０は、エアーシリンダ１６
を駆動し、ベースブロック１２を前進させて２つのスラ
イドピンＰ１、Ｐ２をディスク１の外周縁に接触させ
る。このとき、計測用ピンＰ４は、ベースブロック１２
に対して収納されている。

【００７１】このように２つのスライドピンＰ１、Ｐ２
がディスク１の外周縁に接触して前進すると、ディスク
１の中心はｘ軸のセンタリング直線上に配置される。こ
の場合、ディスク１の寸法公差に関わらず、ディスク１
の中心は、必ずターンテーブル１０の回転中心を通るセ
ンタリング直線上に存在するようになる。

【００７２】次にコントローラ部４０は、駆動部１７を
駆動して押圧ピンＰ３を前進させてディスク１の外周縁
に接触させる。コントローラ部４０は、３つの各ピンＰ
１、Ｐ２、Ｐ３がディスク１に対して接触していること
を確認すると、計測用ピンＰ４と押圧ピンＰ３とによる
ディスク１の外径の計測に移る。

【００７３】すなわち、押圧ピンＰ３がディスク１の外
周縁に押圧され、かつ計測用ピンＰ４もディスク１の外
周縁に接触すると、これら計測用ピンＰ４と押圧ピンＰ
３との間隔はディスク１の直径と等しくなる。

【００７４】従って、コントローラ部４０の半径算出手
段４１は、計測用ピンＰ４と押圧ピンＰ３との移動距離
からその間隔を求め、これをディスク１の実際の直径と
してその半径を求める。

【００７５】このディスク１の実際の半径は、上記式
(2) におけるディスク１の半径ｒと寸法公差ｒe との加
算値である。次に移動距離算出手段４２は、半径算出手
段４１により求められたディスク１の半径（ｒ＋ｒe ）
を受け取り、このディスク１の半径を用いて上記式(2)
を演算してＸｅを算出し、続いて式(1) を演算して各ス
ライドピンＰ１、Ｐ２の移動距離Ｄを算出する。

【００７６】次にピン駆動手段４３は、移動距離算出手
段４２により求められた移動距離Ｄに従って押圧ピンＰ
３の駆動部１７を駆動し、各スライドピンＰ１、Ｐ２及
び押圧ピンＰ３をディスク１の外周縁に対する接触を保
った状態でディスク１をセンタリング直線（ｘ軸方向）
上に距離Ｄだけ移動させる。

【００７７】この結果、ディスク１の中心は、ターンテ
ーブル１０の回転中心１０ａに一致する。このように第
２の実施の形態においては、上記第１の実施の形態と同
様の効果を奏することは言うまでもなく、さらにディス
ク１の外径の計測を計測用ピンＰ４及び押圧ピンＰ３を
用いて行うので、さらに構成的に簡素にできる。 (3) 次に本発明の第３の実施の形態について説明する。
なお、図１４と同一部分には同一符号を付してその詳し
い説明は省略する。

【００７８】図９及び図１０はディスクセンタリング装
置の構成図であり、図９はブロック構成図、図１０は外
観図である。回転機構５０のターンテーブル５１上に
は、ディスク１が載置されている。

【００７９】プッシャー機構８は、回転機構５０の略半
径方向に対して移動自在に設けられ、かつプッシャー先
端ローラ部９が回転自在に設けられている。このプッシ
ャー先端ローラ部９は、ターンテーブル５１上載置され
るディスク１の側面の高さ位置と略同一位置に設けられ
ている。

【００８０】このプッシャー先端ローラ部９には、円筒
状回転体５２が連結され、プッシャー先端ローラ部９の
回転に連動して回転運動するものとなっている。この円
筒状回転体５２の側面には、スリット状の縦縞が所定間
隔毎に施されている。

【００８１】又、円筒状回転体５２の側面と対向するプ
ッシャー機構８の本体には、光電センサ５３が設けられ
ている。この光電センサ５３は、円筒状回転体５２の側
面に施された縦縞を検出し、この縦縞のスリット幅に応
じたパルス波形の信号、すなわちプッシャー先端ローラ
部９がディスク１の外周に接触したか否かの状態信号を
出力する機能を有している。

【００８２】一方、変位センサ６の出力端子には、ロー
パスフィルタ５４を介してコントローラ５５が接続され
ている。このローパスフィルタ５４は、変位センサ６の
出力信号から所定の周波数、すなわち変位センサ６の出
力信号に含まれるディスク１の外周部側面の荒れやカケ
等のに応じた周波数をカットオフし、ディスク１の偏心
の振幅に応じた信号を抽出する機能を有している。

【００８３】このローパスフィルタ５４は、カットオフ
周波数がディスク１の回転周期と一致するように設定さ
れている。コントローラ５５は、プッシャー機構８の光
電センサ５３のパルス信号を入力し、このパルス信号と
規定値の周波数信号とをコンパレータ機能により比較
し、パルス信号が規定値以上の周波数であれば、プッシ
ャー機構８のプッシャー先端ローラ部９がディスク１に
接触したことを接触判定する機能を有している。

【００８４】又、コントローラ５５は、プッシャー機構
８のプッシャー先端ローラ部９がディスク１に接触した
と判定してから、変位センサ６により測定されたディス
ク１の偏心に基づいてプッシャー機構８を進退させてデ
ィスク１を押圧し、ディスク１の偏心を補正する偏心補
正機能を有している。

【００８５】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて図１１に示すセンタリングシーケンスに従って説明
する。回転機構５０のターンテーブル５２上にディスク
１が載置されると、ステップ＃１０において回転機構５
０の回転駆動に伴ってディスク１が回転する。

【００８６】このディスク１の回転中、次のステップ＃
１１においてプッシャー機構８は、コントローラ５５の
制御によりディスク１に向かって前進し、そのプッシャ
ー先端ローラ部９をディスク１の外周に接触させる。

【００８７】プッシャー機構８が前進し、プッシャー先
端ローラ部９がディスク１の外周に接触すると、このプ
ッシャー先端ローラ部９は回転し、これに連動して円筒
状回転体５２も回転する。

【００８８】この状態に、光電センサ５３は、円筒状回
転体５２の側面に施された縦縞を検出し、この縦縞のス
リット幅に応じたパルス波形の信号を出力する。コント
ローラ５５は、ステップ＃１２において、光電センサ５
３から出力されたパルス信号を入力し、このパルス信号
と規定値の周波数信号とをコンパレータ機能により比較
し、プッシャー機構８のプッシャー先端ローラ部９がデ
ィスク１に接触したことを接触判定する。

【００８９】この判定の結果、コントローラ５５は、光
電センサ５３からのパルス信号が規定値以上の周波数で
あれば、プッシャー機構８のプッシャー先端ローラ部９
がディスク１に接触したと判定し、ステップ＃１３に進
んで、変位センサ６の出力信号をローパスフィルタ５４
を通して取り込み、ディスク１の偏心補正を行う。

【００９０】ここで、変位センサ６は、回転中のディス
ク１の偏心量を測定し、その偏心量をピークtoピーク値
に対応する測定信号として出力するが、例えばディスク
１に１ｍｍ程度のカケがあれば、その測定信号には図１
２に示すようにパルス波形にカケによるヒゲが生じる。
このようなヒゲの生じたパルス波形では、測定される偏
心量が真値よりも大きくなる。

【００９１】このようなカケによるヒゲの含まれる変位
センサ６の測定信号がローパスフィルタ５４を通ると、
この測定信号は、図１２に示すようにディスク１の外周
部側面のカケに応じた周波数がカットされ、ディスク１
の偏心の振幅に応じた信号が抽出される。

【００９２】すなわち、ローパスフィルタ５４は、カッ
トオフ周波数を回転機構５０の回転周期、すなわちディ
スク１の回転周期と一致させることにより、測定信号か
らディスク１のカケや荒れ等がカットされる。

【００９３】従って、コントローラ５５は、ローパスフ
ィルタ５４を通ったディスク１の偏心の振幅に応じた測
定信号を入力し、このディスク１の偏心に基づいてプッ
シャー機構８を前進させてディスク１を押圧し、ディス
ク１の偏心を補正する。

【００９４】この偏心補正の結果、ステップ＃１４にお
いてディスク１の偏心が許容値以下であるか否かを判断
し、ディスク１の偏心が許容値以下でなければ、再びス
テップ＃１３に戻ってディスク１の偏心を補正する。

【００９５】そして、ディスク１の偏心が許容値以下で
あれば、コントローラ５５は、ステップ＃１５に進んで
プッシャー機構８を後退させる。このように上記第３の
実施の形態においては、変位センサ６から出力された測
定信号をローパスフィルタ５４を通してディスク１の外
周部側面のカケに応じた周波数をカットし、ディスク１
の偏心の振幅に応じた信号をコントローラ５５に送るよ
うにしたので、ディスク１の外周部側面に荒れやカケ等
が存在しても、これら荒れやカケ等の影響を受けずにデ
ィスク１の中心と回転中心とを高精度に一致できる。

【００９６】又、光電センサ５３からのパルス信号が規
定値以上の周波数であれば、プッシャー機構８のプッシ
ャー先端ローラ部９がディスク１に接触したと判定する
ので、ディスク１とプッシャー機構８との接触タイミン
グを正確に検出でき、ディスク１の直径サイズのばらつ
きによる接触タイミングずれが生じることなく、偏心補
正にエラーが生じることがない。

【００９７】なお、本発明は、上記第１〜第３の実施の
形態に限定されるものでなく次の通り変形してもよい。
例えば、第２の実施の形態における計測用ピンＰ４は、
非接触の距離センサに代えてもよい。この非接触の距離
センサに代えれば、この距離センサにより測定したディ
スク１の外周位置と押圧ピンＰ３の位置とによりディス
ク１の直径を求め、これからディスク１の半径を算出す
るものとなる。

【００９８】又、このディスクセンタリング装置は、デ
ィスク１のセンタリングに限らず、ディスク状のものを
所定位置に一致させる全ての技術に適用できる。又、デ
ィスク１を移動距離Ｄだけ移動する場合は、押圧ピンＰ
３を駆動するに限らず、各スライドピンＰ１、Ｐ２を駆
動するようにしてもよい。

【００９９】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、デ
ィスクの寸法公差によらずディスク中心と回転中心とを
高精度に一致できるディスクセンタリング方法を提供で
きる。又、本発明によれば、ディスクの寸法公差によら
ず、簡単な構成で、ディスク中心と回転中心とを高精度
に一致できるディスクセンタリング装置を提供できる。

【０１００】又、本発明によれば、ディスクの寸法公差
によらず、各スライドピン及び押圧ピンを用いた簡単な
構成で、ディスク中心と回転中心とを高精度に一致でき
るディスクセンタリング装置を提供できる。

【０１０１】又、本発明によれば、ディスクの寸法公差
によらず、一連のセンタリング動作中にディスクの半径
を求めて高精度にディスク中心と回転中心とを一致でき
るディスクセンタリング装置を提供できる。

【０１０２】又、本発明によれば、ディスクの外周部側
面の荒れやカケ等の影響を受けず、かつディスクとプッ
シャー機構との接触タイミングがずれることなくディス
ク中心と回転中心とを高精度に一致できるディスクセン
タリング装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディスクセンタリング方法を説明する
ための模式図。

【図２】本発明に係わるディスクセンタリング装置の第
１の実施例を示す構成図。

【図３】同装置を側面から見た構成図。

【図４】同装置におけるレーザ投光部のレーザ投光領域
を示す図。

【図５】同装置におけるレーザ受光部のレーザ受光走査
領域を示す図。

【図６】同装置におけるディスクセンタリング動作フロ
ーチャート。

【図７】レーザ変位センサの測定作用を示す図。

【図８】本発明に係わるディスクセンタリング装置の第
２の実施例を示す構成図。

【図９】本発明に係わるディスクセンタリング装置の第
３の実施例を示すブロック構成図。

【図１０】同装置の外観図。

【図１１】同装置のセンタリングシーケンスを示す図。

【図１２】ローパスフィルタを通した変位センサの測定
信号の波形図。

【図１３】従来のディスクセンタリング方法の一例を示
す図。

【図１４】従来のディスクセンタリング装置の構成図。

【図１５】同装置のセンタリングシーケンスを示す図。

【符号の説明】

Ｐ１，Ｐ２…スライドピン、 Ｐ３…押圧ピン、 Ｐ４…計測用ピン、 １…ディスク、 ８…プッシャー機構、 １０…ターンテーブル、 １２…ベースブロック、 １６…エアーシリンダ、 １７…駆動部、 ２０…レーザ変位センサ、 ２１…レーザ投光部、 ２２…レーザ受光部、 ３０，４０…コントローラ部、 ３１，４１…半径算出手段、 ３２，４２…移動距離算出手段、 ３３，４３…ピン駆動手段、 ５０…回転機構、 ５２…円筒状回転体、 ５３…光電センサ、 ５４…ローパスフィルタ、 ５５…コントローラ。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクの中心をセンタリング位置に一
   致させるディスクセンタリング方法において、 前記ディスクの中心を前記センタリング位置を通るセン
   タリング直線上に配置する第１の工程と、 前記ディスクの半径を求める第２の工程と、 この第２工程における前記ディスクの実測半径に基づい
   て前記ディスクの中心を前記センタリング位置に移動さ
   せる距離を求める第３の工程と、 前記センタリング直線上に沿って前記ディスクを前記第
   ３の工程で求められた移動距離だけ移動させる第４の工
   程と、を有することを特徴とするディスクセンタリング
   方法。
2. 【請求項２】 ディスクの中心をセンタリング位置に一
   致させるディスクセンタリング装置において、 前記センタリング位置を通るセンタリング直線に対して
   左右対象な位置に前記センタリング直線方向に沿って移
   動自在に配置されて前記ディスクの外周に接触する一対
   のスライドピンと、 前記ディスクの半径を測定する半径測定手段と、 この半径測定手段による実測半径に基づいて前記ディス
   クの中心を前記センタリング位置に移動させる距離を求
   める移動距離算出手段と、 この移動距離算出手段により求められた移動距離に基づ
   いて前記ディスクを移動させるディスク移動手段と、を
   具備したことを特徴とするディスクセンタリング装置。
3. 【請求項３】 前記移動距離算出手段にては、前記ディ
   スクの中心を前記センタリング位置に移動させる距離
   を、前記ディスクの実測半径及び一対の前記スライドピ
   ンの間隔に基づいて算出することを特徴とする請求項２
   記載のディスクセンタリング装置。
4. 【請求項４】 一対の前記スライドピンとともに前記デ
   ィスクを挟持する１本の押圧ピンが、前記センタリング
   直線上に設けられていることを特徴とする請求項２記載
   のディスクセンタリング装置。
5. 【請求項５】 前記半径測定手段は、前記ディスクの外
   周位置の検出結果に基づいて前記ディスクの半径を求め
   ることを特徴とする請求項２記載のディスクセンタリン
   グ装置。
6. 【請求項６】 前記半径測定手段は、前記センタリング
   直線に対して平行にレーザ光を放射しかつ前記レーザ光
   の一部が前記ディスクの外周により遮光される位置に配
   設された投光部と、 この投光部から放射されたレーザ光を受光する受光部
   と、 この受光部において受光されたレーザ光に基づいて前記
   ディスクの外周位置を検出しこの検出結果にもどついて
   前記ディスクの半径を算出する半径算出手段と、を備え
   たことを特徴とする請求項２記載のディスクセンタリン
   グ装置。
7. 【請求項７】 前記半径測定手段は、前記センタリング
   直線上に移動自在に設けられかつ前記ディスクの外周を
   挟持する一対の測定用ピンと、 これら測定用ピンの間隔に基づいて前記ディスクの半径
   を求める半径算出手段と、を備えたことを特徴とする請
   求項２記載のディスクセンタリング装置。
8. 【請求項８】 ディスクの中心をセンタリング位置に一
   致させるディスクセンタリング装置において、 前記ディスクをラジアル方向に進退させるプッシャー機
   構と、 回転中の前記ディスクの偏心量を測定する変位センサ
   と、 この変位センサの出力信号から所定の周波数をカットオ
   フして前記ディスクの偏心の振幅に応じた信号を抽出す
   るフィルタ処理部と、 このフィルタ処理部により所定の周波数をカットオフさ
   れた前記変位センサの出力信号に基づいて前記プッシャ
   ー機構を進退制御して前記ディスクの中心をセンタリン
   グ位置に一致させるコントローラと、を具備したことを
   特徴とするディスクセンタリング装置。
9. 【請求項９】 前記フィルタ処理部は、カットオフ周波
   数を前記ディスクの回転周期と一致することを特徴とす
   る請求項８記載のディスクセンタリング装置。
10. 【請求項１０】 前記コントローラは、前記プッシャー
    機構が前記ディスクに対して接触した否かを判断し、前
    記ディスクに対して接触してから前記変位センサの出力
    信号に基づいて前記プッシャー機構を駆動制御して前記
    ディスクをラジアル方向に押圧する機能を有することを
    特徴とする請求項８記載のディスクセンタリング装置。
11. 【請求項１１】 前記プッシャー機構は、前記ディスク
    の外周に接触して回転するローラと、 このローラの回転状態をセンシングして前記ローラが前
    記ディスクの外周に接触したか否かの状態信号を出力す
    るセンサと、を有することを特徴とする請求項８記載の
    ディスクセンタリング装置。