JPH10208375A - 光学式ディスク再生装置のディスククランプ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスク媒体を高速で回転させて情報を記
録し再生する光学式ディスク再生装置に於いて、回転駆
動用モータとしてディスククランプ機構に組み込んだ状
態で動バランス調整を可能にする。 【解決手段】 本発明では、ロータ５０に動バランス
調整用の貫通孔５０ａ，５０ｂを同心円且つ等間隔で形
成する。貫通孔５０ａ，５０ｂは、モータマグネット６
１の上方に位置し、外周と内周で夫々異なる孔径を有し
て複数列設ける。また、貫通孔５０ａ，５０ｂには、こ
れら貫通孔と対応する径で形成され鉄部材からなる磁性
材料で加工されたマイクロボール１００ａ，１００ｂを
挿着する。これにより、動バランスの調整を精度良く行
うことができる。また、マイクロボール１００ａ，１０
０ｂは、モータマグネット６１の着磁力によって吸着さ
れる。このため、マイクロボール１００ａ，１００ｂ
は、貫通孔への挿着に接着剤を使用して固定する必要が
なく、容易に動バランスの調整を行うことができ有用で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所謂ＤＶＤ（デジ
タルビデオディスク）等のディスク媒体を高速で回転さ
せて情報を記録し再生する光学式ディスク再生装置のデ
ィスククランプ機構に関し、詳しくはディスククランプ
機構の回転駆動用モータの動バランス調整に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、斯種記録再生装置は、コンピュー
タ補助記憶装置であるディスク媒体としてのＣＤ−ＲＯ
Ｍの需要が増大し、情報の高密度記録再生に対応するた
めに、ＣＤ−ＲＯＭを高速回転させることが要求されて
いる。そして、ＣＤ−ＲＯＭの商品価値はディスクドラ
イブの高速化によって支えられ、従来以上にデータ転送
速度とアクセス時間を早くしたＣＤ−ＲＯＭドライブが
賞用されている。

【０００３】また、ＣＤ−ＲＯＭドライブは、ディスク
の回転数が、標準速度でディスク最外周に対して最低約
２００ｒｐｍ、ディスク最内周に対して最高約５３０ｒ
ｐｍであり、ディスク内外周での差は約３３０ｒｐｍに
過ぎない。しかし、ディスクの回転駆動が標準速度の８
倍となる８倍速では、その回転数は最低約１６００ｒｐ
ｍ〜最高約４２４０ｒｐｍで、ディスク内外周での差も
８倍に拡大する。

【０００４】さらに、ディスク回転による慣性モーメン
トは、ディスクの回転数に関わらず同じことから、ディ
スク回転駆動用モータの駆動トルクがディスクの回転数
によらず一定とすれば、回転速度の調整時間即ち、ピッ
クアップがディスク内外周間を移動し所定位置でディス
クを再生するに適切な回転速度に設定されるまでのアク
セス時間は８倍になる。

【０００５】しかし、一般には、ディスクの回転駆動用
モータは高回転域で回転させるほど駆動トルクが減少す
るので、実際のアクセス時間は８倍以上の値となる。従
って、ＣＤ−ＲＯＭドライブのアクセス時間を短縮する
には、回転駆動用モータの駆動トルクを大きくする必要
がある。

【０００６】一方、ディスクの記録再生は、図２に示す
ように、ディスク４をターンテーブル７上に載置して、
該ターンテーブル７をモータ６により回転駆動し、上側
からクランパ５によって押圧する。ディスク下側からピ
ックアップ３によりレーザ光を照射し、その反射ビーム
によって情報を読み取って行うのが一般的である。

【０００７】そして、前述の如く、ディスク４を高速で
回転させアクセス時間を短縮するには、モータ６をより
大径化して駆動トルクを向上する必要がある。しかし、
モータ６は、ディスク４の下側に配置すると、ピックア
ップ３の移動の邪魔となってそれほど大径化することが
できない。

【０００８】そこで、ディスク４を回転自在に保持する
クランパ機構側に、モータ６を具え、該クランプ機構と
ターンテーブルにてディスクを押圧挟持して回転させる
機構（特開昭６３−３００４６２号参照）が提案されて
おり、例えば図３に示すものがある。

【０００９】この機構は、中央部に孔を開設したディス
ク４を回転自在に載置し、磁性材料からなるターンテー
ブル７と、デイスク４上面に対向し、ターンテーブル７
との間でデイスク４を押圧するクランパ５を具える。ク
ランパ５はターンテーブル７に対し、開閉自在に設けら
れた蓋体１６の下面に取り付けられている。

【００１０】ターンテーブル７はシャーシ２０上に回転
自在に設けられた回転軸２２に圧入されている。ターン
テーブル７は先端に向かって細くなるコーン７０を有
し、該コーン７０にディスク４中央部の孔が嵌まる。

【００１１】クランパ５は、蓋体１６下面から突出した
支持片１５、１５に支持される突片５５と、支持片１
５、１５間の開口１１を貫通する軸体５１と、軸体５１
の下端に設けられディスク４上面に対向するモータマグ
ネット６１から構成される。軸体５１およびモータマグ
ネット６１の中心には、回転軸２２に嵌まる孔５６が穿
設され、開口１１の周縁にはモータマグネット６１に対
向して駆動コイル６０が設けられている。

【００１２】デイスク４がターンテーブル７に載置され
て、記録再生を行うときは、蓋体１６が下降して、クラ
ンパ５の孔５６が回転軸２２に嵌まる。ターンテーブル
７とモータマグネット６１とが吸引し、デイスク４を挟
持する。モータマグネット６１がコーン７０に接する
と、クランパ５が僅かに持ち上がり、突片５５と駆動コ
イル６０との間に隙間があく。この状態で、駆動コイル
６０に通電すると、モータマグネット６１との間に生ず
る電磁力によりクランパ５はディスク４を押圧した状態
で回転する。即ち、モータマグネット６１はターンテー
ブル７に吸着してデイスク４を押圧保持するとともに、
駆動コイル６０とともに面対向型のブラシレスモータ６
を構成する。

【００１３】また、出願人は以前に、図４に示すクラン
パ機構を提案している（特開平３−２８６４６６号参
照）。

【００１４】クランパ機構は、ディスク４に対し接近離
間可能に設けられた支持板１０を有し、クランパ５は、
該支持板１０の開口１１に嵌まっている。開口１１の周
縁には駆動コイル６０が取り付けられている。クランパ
５は駆動コイル６０の上面に対向するモータマグネット
６１と、開口１１を貫通する軸体５１と、該軸体の下端
に設けられて、ディスク４上面に接する押え片５２を一
体に具え、該押え片５２には、駆動コイル６０の下面に
対向するヨーク６２が設けられている。軸体５１の上面
には、球９０が設けられ、該球９０は、クランパ５を覆
う弾性片９の下面に接している。

【００１５】ターンテーブル７に載置されたディスク４
に対し、支持板１０が下降すると、クランパ５の押え片
５２とディスク４との当接により、クランパ５が僅かに
持ち上がる。駆動コイル６０とモータマグネット６１と
の間に隙間が生じ、かつ球９０が弾性片９の下面に接す
る。弾性片９からの付勢力により、クランパ５はディス
ク４に向かって付勢され、クランパ５はターンテーブル
７との間で、ディスク４を押圧挟持する。駆動コイル６
０に通電されると、ヨーク６２とモータマグネット６１
間の磁場内に、駆動コイル６０が位置しているから、ク
ランパ５はディスク４とともに回転する。

【００１６】さらに、出願人は、特願平８−１３８１７
０号において、図５および図６に示す面対向型モータま
たは図７および図８に示す周対向型モータを構成したク
ランパ機構を提案している。

【００１７】図５は、装置本体内にディスク４が投入さ
れていない状態での、クランパ５とターンテーブル７を
一部破断して示す図である。サブシャーシ２０上に設け
られた軸受け２１には、回転軸２２が回転自在に嵌ま
り、該回転軸２２の先端部は、ターンテーブル７の中央
部に開設された貫通孔７１に圧入されている。ターンテ
ーブル７の上面からは、ディスク４の中央の孔に嵌まる
コーン７０が突出し、該コーン７０の上面に、マグネッ
ト８が埋め込まれている。

【００１８】支持板１０には、クランパ５が嵌まる開口
１１が開設され、該開口の周縁には駆動コイル６０が取
り付けられている。

【００１９】クランパ５は、駆動コイル６０の上面に対
向するロータ５０と、該ロータ５０の中央部に取り付け
られて開口１１を貫通する軸体５１と、軸体５１の下端
部に取り付けられた押え片５２とを具える。軸体５１の
先端は、押え片５２の下側に突出して、ターンテーブル
７の貫通孔７１に嵌入可能である。ロータ５０の下面に
は、駆動コイル６０に対向して、モータグネット６１が
設けられ、ディスク４が装置本体内に挿入されない状態
では、モータマグネット６１と駆動コイル６０が接して
いる。

【００２０】クランパ５の組立ては、まず駆動コイル６
０上にロータ５０を載置し、ロータ５０の下側から軸体
５１と押え片５２を取り付け、ロータ５０上側から、押
え片５２をビス５８、５８止めして行う。

【００２１】押え片５２の下面は、ディスク４上面に接
し、押え片５２の上面周部には、鉄板からなるヨーク６
２が、駆動コイル６０の下面に対向して取り付けられて
いる。

【００２２】駆動コイル６０は、前記モータマグネット
６１とヨーク６２間に形成される磁場内に位置し、後記
するように、クランパ５と駆動コイル６０とは、ブラシ
レスモータ６を構成する。

【００２３】押え片５２の中央部で、ターンテーブル７
内のマグネット８に対向する位置には、マグネット８に
吸着される磁性材からなる鉄板８０が埋め込まれてい
る。マグネット８および鉄板８０は、クランパ５と駆動
コイル６０により構成されるモータ６とは磁気的に独立
しており、モータ６の特性に何等影響を与えるものでは
ない。マグネット８および鉄板８０をディスクの中央部
に対応する位置に設けたのは、マグネット８および鉄板
８０の小型化の為である。

【００２４】図６は、装置本体にディスク４が挿入され
た状態を示す図である。サブシャーシ２０が上方に回動
して、ターンテーブル７とクランパ５が合わさる。クラ
ンパ５は、押え片５２の下面がディスク４の上面に接し
て、僅かに持ち上がり、駆動コイル６０とモータマグネ
ット６１間に隙間ができる。駆動コイル６０とモータマ
グネット６１間の摩擦が解除され、マグネット６１は回
転可能になる。モータマグネット６１とヨーク６２の上
下間隔は一定であるから、駆動コイル６０とモータマグ
ネット６１の隙間がバラ付いても、モータ６の駆動トル
クは一定である。

【００２５】マグネット８が鉄板８０に接近すること
で、マグネット８と鉄板８０とが引き合う。かかる吸引
力により、クランパ５はディスク４をターンテーブル７
に押圧付勢する。

【００２６】この状態で、駆動コイル６０に通電する
と、クランパ５およびクランパ５と引き合うターンテー
ブル７が回転する。クランパ５とターンテーブル７とで
押圧挟持されたディスク４も回転する。ピックアップ３
がディスク半径方向に摺動して、記録再生が行われる。
押え片５２の下面が、ディスク４の中心部から離れた箇
所を、ターンテーブル７との間で押圧すれば、ディスク
４の面振れを小さくすることができる。

【００２７】このように、ディスク４のクランプを、モ
ータ６とは別個に設けたマグネット８と磁性材である鉄
板８０との引き合いによって行うことで、モータ６の磁
気特性に影響を与えることなく、クランプ力を変えるこ
とができる。また、マグネット８と鉄板８０は、ディス
ク中央部の孔に対応した位置に設けられるので径が小さ
い。従って、マグネット８と鉄板８０を設けたことで生
じる回転慣性モーメントは小さく、記録再生に影響を及
ぼさない。尚、マグネット８をクランパ５側に、鉄板８
０をターンテーブル７側に設けてもよい。

【００２８】周対向型モータを採用した場合のデイスク
クランプ機構は、図７および図８に示される。ターンテ
ーブル７の構成は、面対向型モータを採用した場合と同
じである。支持板１０には、クランパ５が嵌まる開口１
１が開設され、該開口１１の周縁に被さってステータ基
板６４が取り付けられている。ステータ基板６４上に
は、鉄心コア６３が設けられ、該鉄心コア６３に駆動コ
イル６０が巻かれる。

【００２９】クランパ５は、開口をディスク４側に向け
た筒状のロータ５０と、該ロータ５０の中央部に取り付
けられて、支持板１０の開口１１を貫通し、下面がディ
スク４上面に接する押え片５２を一体に具える。ロータ
５０の内側周面には、駆動コイル６０に対向して、モー
タマグネット６１が設けられている。

【００３０】押え片５２は下面中央部に凹部５３を形成
し、該凹部５３の上面中央からは軸体５１が下向きに突
出する。該軸体５１は、ターンテーブル７の貫通孔７１
に嵌まり、クランパ５とターンテーブル７とが、水平面
上で位置ずれすることを防ぐ。凹部５３の上面内で、タ
ーンテーブル７内のマグネット８に対向する位置には、
マグネット８に吸着される鉄板８０が埋め込まれてい
る。

【００３１】従って、ディスク４を記録再生するとき
は、ターンテーブル７が上昇して、マグネット８が鉄板
８０に接近する。マグネット８と鉄板８０とが引き合
い、かかる吸引力により、クランパ５はディスク４をタ
ーンテーブル７に押圧付勢する。

【００３２】ところで、上述の如き回転駆動用のモータ
は、それ自体単体でモータを構成しているものではな
く、ディスクを挿入しクランプした状態で初めてモータ
として機能する。このため、ロータ５０が回転すること
で発生するモータ振動（即ち、モータを構成するクラン
パ５の回転中心が軸体５１と一致しないことに起因する
振動。）が大きくなる。このモータ振動は、モータの動
バランスのアンバランス量と関係がある。すなわち、通
常のモータは、それ自体単体でモータが構成されるた
め、モータ単体での動バランス調整が可能であり、調整
された状態でディスククランプ機構に組み込まれる。し
かし、上述の如き回転駆動用のモータは、それ自体では
単体でモータが構成されないため、ディスククランプ機
構に組み込んだ状態で動バランス調整を行わなければな
らない。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題に鑑
み為されたものであり、回転駆動用モータとしてディス
ククランプ機構に組み込んだ状態で動バランス調整を可
能にすることを目的とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、ロータ５０に動バランス調整用の貫通
孔を同心円且つ等間隔で形成する。貫通孔は、モータマ
グネット６１の上方に位置し、外周と内周で夫々異なる
孔径を有して複数列設ける。また、貫通孔には、これら
異なる孔径に対応する径で形成され鉄部材からなる磁性
材料で加工されたマイクロボールを挿着する。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明は、従来の技術の欄で説明
した回転駆動用モータに適用するものであり、面対向型
モータまたは周対向型モータとして、ディスククランプ
機構に組み込んだ状態で動バランス調整を行う技術を開
示するものである。

【００３６】以下、本発明の一実施例を図面を参照しな
がら説明する。従来と同一構成については、同一の符号
を用いて、詳細な説明を省略する。

【００３７】図１は、ロータ５０を示すもので、その平
面図を図１ａ、そのＡ−Ａ線断面図を図１ｂに夫々示
す。

【００３８】図で、ロータ５０には、その下面（若しく
は周面）に駆動コイル６０と対向してモータマグネット
６１が設けられる。また、ロータ５０には、モータマグ
ネット６１の上方に位置し、同心円状で、外周側と内周
側で夫々異なる孔径を有する少なくとも２列以上の動バ
ランス調整用の貫通孔５０ａ，５０ｂが複数列設けられ
る。そして、これらの貫通孔５０ａ，５０ｂは、等間隔
に配置され、隣接する貫通孔とは１０度の角度で３６個
開設されている。

【００３９】外周側の貫通孔列は直径１ｍｍで開設さ
れ、貫通孔５０ａには重量約４ｍｇのマイクロボール１
００ａを挿着する。また、内周側の貫通孔列は直径０．
８ｍｍで開設され、貫通孔５０ｂには重量約２ｍｇのマ
イクロボール１００ｂを挿着する。

【００４０】マイクロボール１００ａ，１００ｂは、鉄
部材からなる磁性材料で形成された例えばミニチュア軸
受用のものを用いる。このため、挿着されたマイクロボ
ールはモータマグネット６１の磁力によって吸着され、
約０．８ｍｍの厚さで形成されたロータ５０の筐体（ケ
ース）から脱落することはない。

【００４１】従って、上述の如く、マイクロボール１０
０ａ，１００ｂをロータケースに開設された貫通孔５０
ａ，５０ｂに挿着するだけで、回転駆動用モータとして
ディスククランプ機構に組み込んだ状態で動バランスの
調整を行うことができる。

【００４２】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。ま
た、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求
の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である
ことは勿論である。

【００４３】

【発明の効果】以上、本発明によれば、ロータ５０に動
バランス調整用の貫通孔５０ａ，５０ｂを同心円且つ等
間隔で形成し、貫通孔５０ａ，５０ｂは、モータマグネ
ット６１の上方に位置し、外周と内周で夫々異なる孔径
を有して複数列開設した。そして、これら貫通孔５０
ａ，５０ｂに該貫通孔と対応する径で形成されたマイク
ロボール１００ａ，１００ｂを挿着するようにしたの
で、動バランスの調整を精度よく行うことができる。

【００４４】また、マイクロボール１００ａ，１００ｂ
は、モータマグネット６１の着磁力によって吸着され、
このため、貫通孔への挿着に接着剤を使用して固定する
必要がなく、容易に動バランスの調整を行うことができ
有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロータを示し、図１ａは平面図、図１
ｂはＡ−Ａ線断面図であり、特に図１ｂは貫通孔とマイ
クロボールの関係を示す図である。

【図２】通常のモータをピックアップ側に配置したディ
スク記録再生装置の側面図である。

【図３】従来のクランパとターンテーブルの断面図であ
る。

【図４】他の従来例におけるクランパとターンテーブル
の断面図である。

【図５】別の従来例の面対向型モータにおいて、ディス
ク挿入待機状態でのクランパとターンテーブルの位置関
係を示す図である。

【図６】別の従来例の面対向型モータにおいて、ディス
ク記録再生時のクランパとターンテーブルの位置関係を
示す図である。

【図７】別の従来例の周対向型モータにおいて、ディス
ク挿入待機状態でのクランパとターンテーブルの位置関
係を示す図である。

【図８】別の従来例の周対向型モータにおいて、ディス
ク記録再生時のクランパとターンテーブルの位置関係を
示す図である。

【符号の説明】

５０ ロータ ５０ａ 貫通孔 ５０ｂ 貫通孔 ６１ モータマグネット １００ａ マイクロボール １００ｂ マイクロボール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録再生用であるディスク４が回転自在
   に載置されるターンテーブル７と、該ターンテーブル７
   に相対的に接近離間可能に配備され、ディスク４をター
   ンテーブル７との間で押圧挟持するクランパ５を具え、
   該クランパ５は、ターンテーブル７を回転させるモータ
   ６を有するディスククランプ機構において、 前記クランパ５が取り付けられた支持部材上に鉄心コア
   ６３を設け、該鉄心コア６３上に巻線形成された駆動コ
   イル６０と、開口をディスク４側に向けた筒状に設けら
   れたロータ５０と、該ロータ５０の駆動コイル６０に対
   向する面上に、モータマグネット６１を形成してモータ
   を構成し、 前記ロータ５０に同心円且つ等間隔で動バランス調整用
   の貫通孔を形成し、該貫通孔に孔径に対応する夫々異な
   る径のマイクロボールを挿着するようにしたことを特徴
   とする光学式ディスク再生装置のディスククランプ機
   構。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の前記貫通孔は、前記モ
   ータマグネット６１の上方に位置し、外周と内周に複数
   列設けられていることを特徴とする光学式ディスク再生
   装置のディスククランプ機構。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の前記貫通孔は、外周と
   内周で異なる孔径を有して形成されることを特徴とする
   光学式ディスク再生装置のディスククランプ機構。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の前記マイクロボール
   は、鉄部材からなる磁性材料であることを特徴とする光
   学式ディスク再生装置のディスククランプ機構。