図1〜図31は、本発明のディスクドライブ装置の一例である光ディスクドライブ装置1の最良の形態を説明するものであり、この光ディスクドライブ装置1は、特に、CD−R、DVD−R等の記録系の裸のディスクである光ディスクであって、直径が8cm等の小径の光ディスク2と、直径が12cm等の大径の光ディスク3との2種類のディスクをスロットイン方式で選択的にローディング・イジェクトすることが可能なローディング機構4を備えている。
その際、このローディング機構4は2スイッチ、1モータの簡易構造に構成されていること。小径の光ディスク2と大径の光ディスク3とを選択的にイジェクトする際に、これらの中心孔2a、3aが光ディスクドライブ装置1のフロントパネル1aより外方へ露出された状態で、これらの中心孔2a、3aが互いに重なり合う位置まで排出する機構を備えていること等の特徴を有している。
更に、この光ディスクドライブ装置1内には、この光ディスクドライブ装置1の薄型化を可能にするディスククランプ機構5が備えられている。
以下に、この光ディスクドライブ装置1の詳細を説明する。
始めに、図1及び図2の一部切欠き平面図及び底面図や図4の一部切欠き側面図に示されているように、この光ディスクドライブ装置1の外筐7は合成樹脂や金属等にて形成されたシャーシ8の外周を囲繞する板金等にて形成されていて、特に、この外筐7の側面形状は長方形状に構成されている。
そして、この光ディスクドライブ装置1の高さ(厚み)はT=36.9mmの薄型に構成されている。ちなみに、この光ディスクドライブ装置1の最大横幅はW=178.6mmに構成され、最大奥行きはD=181.0mmに構成されている。
次に、図1及び図4等に示されているように、外筐7のフロントパネル7aにはディスク出入用スロット11が水平状に開口されている。このディスク出入用スロット11は大径の光ディスク3の直径に見合う長さに形成されていて、そのディスク出入用スロット11の上下には一対のスカート部12が取り付けられている。なお、このスカート部12は適度な摩擦力と適度な弾性を有する素材で構成されていて、このディスク出入用スロット11内に矢印a、b方向から水平状に出し入れされる小径の光ディスク2又は大径の光ディスク3の上下を弾性的に保持することができるように構成されている。
次に、図1、図2、図4、図11、図16等に示されているように、外筐7内におけるディスク出入用スロット11の中央の奥位置にスピンドルモータ13が上向きの垂直状に配置されていて、このスピンドルモータ13は光ピックアップユニットベース15の前端側の中央部の上部に垂直状に搭載されていて、その光ピックアップユニットベース15はシャーシ8の最も低い位置に複数個のインシュレータ9を介して水平状に搭載されている。そして、このスピンドルモータ13の上向きのスピンドル13aの外周にはターンテーブル14が水平状に固着されていて、そのターンテーブル14の中央部には円錐台形状のセンターリング用ボス14aが一体に形成されている。
そして、光ピックアップユニットベース15の上部で、スピンドルモータ13より後方側の上部には、小径及び大径の光ディスク2、3の下面の記録面に映像その他の情報を記録、再生するためのピックアップ手段である対物レンズ16aを備えた光ピックアップユニット16が搭載されている。そして、対物レンズ16aは光ピックアップユニットベース15のスピンドルモータ13より後方側に形成された開口部15a内に水平状に配置されたスレッド17内の中央部に上向きの垂直状に組み込まれている。そして、そのスレッド17は光ピックアップユニットベース15の上部で、開口部15aの両側部に平行な水平状に搭載されたガイド主軸18及びガイド副軸19によって案内され、スレッドモータ20によって回転制御されるリードスクリュ21によって小径及び大径の光ディスク2、3の半径方向である矢印a、b方向へシーク送りされるように構成されている。
次に、図1、図4〜図6等に示されているように、外筐7内のフロントパネル7a側に接近された位置にシャッタ23が配置されている。このシャッタ23は左右一対の支点24によってシャーシ8の高い位置に回転自在に取り付けられて、後述するスライドカム機構によって上下方向である矢印c、d方向に開閉自在に構成されている。
そして、図1、図5、図6等に示されているように、外筐7内のシャッタ23より後方位置に後述するディスククランプ機構4が配置されている。
次に、図1〜図31によって、ローディング機構4を説明する。
始めに、図1、図4、図7等に示すように、このローディング機構4には、前後一対のディスクローディング手段の回転手段であるサブ回転ローラ31及びメイン回転ローラ32と、前後一対のディスクローディング手段の非回転手段であるサブ非回転ローラ33及びメイン非回転ローラ34と、左右一対のディスク押出し手段の非回転ローラである押出し用非回転ローラ35、36とが用いられている。なお、サブ回転ローラ31とサブ非回転ローラ33がほぼ同一直径で小径のローラに構成され、メイン回転ローラ32とメイン非回転ローラ34がほぼ同一直径で大径のローラに構成され、押出し用非回転ローラ35、36が最も小径のローラに構成されている。
そして、サブ回転ローラ31とサブ非回転ローラ33が外筐7内におけるディスク出入用スロット11に最も接近された前側位置で、小径及び大径の光ディスク2、3のローディングセンターP1に対する左右対称位置に配置されている。また、メイン回転ローラ32とメイン非回転ローラ34がサブ回転ローラ31及びサブ非回転ローラ33とターンテーブル14との中間位置で、ローディングセンターP1に対する左右対称位置に配置されている。なお、サブ回転ローラ31とサブ非回転ローラ33との左右方向の間隔に比べてメイン回転ローラ32とメイン非回転ローラ34との左右方向の間隔が若干(数mm分)広く構成されている。
また、左右一対の押出し用非回転ローラ35、36はターンテーブル14より若干後方へ偏位された位置で、ローディングセンターP1に対する左右対称位置に配置されている。そして、この左右一対の押出し用非回転ローラ35、36の左右方向の間隔が最も小さく構成されている。
一方、図1、図3、図7、図16等に示すように、外筐7内におけるシャーシ8のディスク出入用スロット11に近接された低い位置の上部に左右一対のスライダであるメインスライダ37とサブスライダ38が水平状に配置されている。そして、これらメインスライダ37とサブスライダ38はシャ−シ8に形成された左右方向に延びる左右各一対のガイド溝39、40内にそれぞれ各一対のガイドピン41、42によって係合されている。従って、これらメインスライダ37とサブスライダ38は各一対のガイド溝39、40によって案内されて左右方向である矢印e、f方向及び矢印g、h方向に水平のままスライドできるように構成されている。
そして、これらメインスライダ37とサブスライダ38の前後方向からの対向部に矢印e、f方向及び矢印g、h方向と平行状に形成された一対のラック43、44がシャーシ8上に垂直状の支軸45aを介して回転自在に取り付けられた1つのピニオン45の前後両側に噛合されていて、これら一対のラック43、44とピニオン45とによってメインスライダ37とサブスライダ38を矢印e、f方向と矢印g、h方向の互いに反対方向へ移動させる連動機構46が構成されている。そして、これらメインスライダ37とサブスライダ38はこれらに形成された一対のバネ係止部47、48間に架け渡された移動付勢手段である1本の引張りコイルバネからなる戻しバネ(コイルスプリング)49によって互いに反対方向である図7で矢印e、g方向に相互に移動付勢されている。
従って、一対のラック43、44とピニオン45とからなる連動機構46による同期機能と戻しバネ49による復帰機能とによって、メインスライダ37とサブスライダ38は矢印e、f方向と矢印f、h方向とに左右対称状に、かつ、左右同じストロークでスライドされるように構成されている。
また、図7〜図10等に示すように、サブ回転ローラ31とメイン回転ローラ32がメインスライダ37の矢印f方向側の端部における前後2箇所の上部にそれぞれ垂直状の支軸31a、32aを介して回転自在で、水平状に取り付けられていて、サブ非回転ローラ33とメイン非回転ローラ34がサブスライダ38の矢印h方向側の端部における前後2箇所の上部にそれぞれ垂直状の支軸33a、34aを介して回転自在で、水平状に取り付けられている。そして、サブ回転ローラ31、メイン回転ローラ32、サブ非回転ローラ33、メイン非回転ローラ34及び一対の押出し用非回転ローラ35、36の合計6個のローラは同じ高さ位置に配置されている。
そして、1個の駆動モータ51がメインスライダ37上に水平に搭載され、そのモータ軸51aに固着されたウォーム52と、メインスライダ37上に垂直状の支軸53aを介して回転自在に取り付けられたウォームホイール53とによるウオーム歯車装置は、駆動モータ51からサブ回転ローラ31、メイン回転ローラ32及びピニオン72へ回転力を伝達する一方、これらサブ回転ローラ31、メイン回転ローラ32及びピニオン72の自由回転転を防止する自由回転防止機構54が構成されている。
そして、メイン回転ローラ32とサブ回転ローラ31の下部にはそれぞれ小径のギア32b、31bが一体に形成されている。
一方、図16〜図24で詳細を記述するように、この光ディスクドライブ装置1には、挿入された光ディスクが小径の光ディスク2であるか、或いは大径の光ディスク3であるかを機械的に判別して制御するための機械的な制御御機構71が組み込まれている。なお、この制御機構71には後述する第1制御機構71Aと第2制御機構71Bが備えられている。
そして、図2、図4、図7及び図8等に示されているように、その機械的な制御機構71に用いられているピニオン72がメインスライダ37の矢印f方向側の端部の下部位置で、メイン回転ローラ32と図2の矢印a方向側におけるほぼ同位相の位置に垂直状の支軸72aを介して回転自在に取り付けられている。
そして、図7及び図8に示すように、メインスライダ37の上部及び下部にそれぞれ支軸56aを介して垂直状に取り付けられた複数個のアイドラ56によってウォームホイール53がメイン回転ローラ32とサブ回転ローラ31とピニオン72とに連動されている。従って、駆動モータ51によるウォーム52の正逆回転駆動によって、ウォームホイール53がメイン回転ローラ32とサブ回転ローラ31とピニオン72とを同時に正逆回転駆動するように構成されている。
この際、後述するように、メイン回転ローラ32とサブ回転ローラ31は同方向に正逆回転駆動され、ピニオン72はメイン回転ローラ32に対する反対方向へ正逆回転駆動されるように構成されている。
次に、図8に示すように、メイン回転ローラ32とサブ回転ローラ31は、それぞれ下方に至るに従って小径となる上部円錐ローラ部32A、31Aと、下方に至るに従って大径となる下部円錐ローラ部32B、31Bと、これらの中間部に配置された円形凹部32C、31Cとによってほぼ鼓型ローラに形成されている。そして、上部円錐ローラ部32A、31A及び下部円錐ローラ部32B、31Bが合成樹脂等にて成形されていて、中間部の円形凹部32C、31Cがゴムや軟質合成樹脂等の弾性部材32D、31Dで構成されている。そして、メイン回転ローラ32の下部円錐ローラ部32Bがサブ回転ローラ31の下部円錐ローラ部31Bより下方へ延長されていることによって、メイン回転ローラ32の最大直径がサブ回転ローラ31の最大直径より大きく構成されている。
また、図9に示すように、メイン非回転ローラ34とサブ非回転ローラ33は、それぞれ下方に至るに従って小径となる上部円錐ローラ部34A、33Aと、下方に至るに従って大径となる下部円錐ローラ部34B、33Bと、これらの中間部に配置された非円形凹部34C、33Cとによってほぼ鼓型ローラに形成されている。そして、上部円錐ローラ部34A、33A及び下部円錐ローラ部34B、33Bが合成樹脂等にて成形されていて、中間部の非円形凹部34C、33Cがゴム等の弾性部材によってほぼおむすび形に構成されている。
そして、これらメイン非回転ローラ34及びサブ非回転ローラ33はこれらの下部円錐ローラ部34B、33Bの下端から下方へ延長された固定用アーム部34E、33Eによってサブスライダ38上の固定用ボス58、59に嵌合されて、非回転のローラに構成されている。
従って、これら非回転のローラに構成されているメイン非回転ローラ34及びサブ非回転ローラ33の上下両円錐ローラ部34A、34B及び33A、33Bは完全な円錐形状に構成する必要がないことから、後述する光ディスク2、3のローディング及びイジェクト時に、これらメイン非回転ローラ34及びサブ非回転ローラ33が接触する側とは反対側にて、例えばこれらの下部円錐ローラ部34B、33Bを非円錐形状にカットしている。
また、これらメイン非回転ローラ34の下部円錐ローラ部34Bがサブ非回転ローラ33の下部円錐ローラ部33Bより下方へ延長されていることによって、メイン非回転ローラ34の最大直径がサブ非回転ローラ33の最大直径(半径)より大きく構成されている。
次に、図1、図10、図16等に示すように、左右一対の押出し用非回転ローラ35、36はそれぞれ支持手段である左右一対の押出しアームであるところのメイン押出しアーム61とサブ押出しアーム62の先端61a、62aに支軸35a、36aによって固着又は回転可能に取り付けられている。そして、これらメイン押出しアーム61とサブ押出しアーム62は図1等に示すように外筐7内のシャーシ8の後方側における高い位置に左右一対の支点63、64を介して対称方向である矢印i、j方向に揺動(回動)自在に取り付けられている。なお、これらメイン押出しアーム61及びサブ押出しアーム62はこれらの中間部に形成された円弧状孔と、その円弧状の孔65内で移動されるピン66とからなる連動(同期)構造によって相互に連動(同期)されて矢印i、j方向に対称状に揺動されるように構成されている。
そして、これら一対の押出し用非回転ローラ35、36は下方へ至るに従って直径が次第に小さくなる上部円錐ローラ部35Aと、下方へ至るに従って直径(半径)が次第に大きくなる下部円錐ローラ部35B、36Bと、これらの中間部に水平状に形成された円形凹部35C、36Cとによってほぼ鼓型に形成されている。
但し、下部円錐ローラ部35B、36Bは合成樹脂で成形されたメイン押出しアーム61とサブ押出しアーム62の先端61a、62aに一体成形されている。
また、サブ押出しアーム62とシャーシ8との間に架け渡された移動付勢手段である戻しバネ(コイルスプリング)67によってサブ押出しアーム62が支点64を中心に水平面内で矢印j方向へ回動付勢されることによって、円弧状の孔65とピン66とからなる連動構造を介してメイン押出しアーム62も矢印j方向へ回動付勢されるように構成されている。
そして、以上のように構成されているメイン回転ローラ32、サブ回転ローラ31、メイン非回転ローラ34、サブ非回転ローラ33、押出し用非回転ローラ35、36の円形凹部32C、31C、非円形凹部34C、33C及び円形凹部35Cが外筐7のフロントパネル7aに水平状に形成されているディスク出入用スロット11と同一高さに設定されている。
次に、図2、図16〜図31によって、制御機構71について説明する。
この制御機構71は、図2、図4、図14〜図18等に示されているように、外筐7内の図2で右側(図1では左側)に偏位された位置(図2に示されたメインスライダ37のスライド方向である矢印f方向側の端部)で、かつ、メインスライダ37の後方側(矢印a方向側へ偏位された位置に配置されて、シャーシ8の最も低い位置の上部に水平状に組み込まれている。
特に、図17〜図24に示すように、この制御機構71には、大型のスライド板であるメインスライドカム76と小型のスライド板であるサブスライドカム77とが使用されている。そして、メインスライドカム76がシャーシ8の上部に水平状に載置され、複数のガイドピン79とガイド溝80によって案内されて前述したメインスライダ37のスライド方向である矢印e、f方向に対する直角な方向である矢印k、m方向へスライド自在に取り付けられている。なお、このメインスライドカム76はシャーシ8との間に架け渡された第1の付勢手段である戻しバネ(コイルスプリング)81によって矢印k方向の後述する原位置までスライド付勢されている。
また、サブスライドカム77がメインスライドカム76の矢印m方向側(前述したメインスライダ37に近い側)の上部に水平状に載置され、このサブスライドカム77がメインスライドカム76上で複数のガイドピン82とガイド溝83によって案内されて矢印n、o方向へスライド自在に取り付けられている。但し、図17に示すように、このサブスライドカム77はメインスライドカム76のスライド方向である矢印k、m方向に対して所定の角度θ1に傾けられた矢印n、o方向へスライドされるように構成されている。そして、このサブスライドカム77はメインスライドカム76との間に架け渡された第2の付勢手段である戻しバネ(コイルスプリング)84によってメインスライドカム76上の後述する原位置まで矢印n方向へスライド付勢されている。
次に、メインスライドカム76とサブスライドカム77との間でメインスライダ37側へ偏位された位置には、小径(8cm)の光ディスク2と大径(12cm)の光ディスク3とに対応して、メインスライダ37の矢印f方向へのスライドストロークを制御するための第1制御機構(カム構造)71Aが設けられている。
この第1制御機構71Aは、メインスライドカム76に平行に形成された第1、第2カム溝92、93及びこれら第1、第2カム溝92、93の矢印m方向側の端部間を連結する連結溝94と、サブスライダ77に平行に形成された第1、第2ラック85、86とを備えている。
そして、第1、第2カム溝92、93と第1、第2ラック96はそれぞれメインスライダ37のスライド方向である矢印f、e方向に間隔を隔てて形成されていて、しかも、これら第1、第2カム溝92、93は共にメインスライドカム76のスライド方向である前述した角度θ1の傾きを有している。なお、連結溝94はメインスライダ37のスライド方向である矢印e、f方向と平行状に形成されていて、その連結溝94の矢印e方向側の端部には、この第1制御機構71Aの組み付け時にピニオン72の支軸72aの下端をこの連結溝94内に矢印f方向から挿入するための開放部94aが形成されている。
また、第1、第2ラック95、96も同様に矢印k、m方向に対して前述した角度θ1の傾きを有している。
そして、メインスライダ37の矢印f方向側の下部に配置されているピニオン72の下方に突出されている支軸72aの下端がメインスライダ37と一体に連結溝94内を矢印e、f方向に自由に移動することができるように構成されている。また、この支軸72aの下端は、連結溝94内から第1、第2カム溝92、93内へ矢印n、o方向へ選択的に出入りすることができるように構成されている。
また、第1、第2ラック95、96がピニオン72に対して矢印o、n方向に選択的に係合・離脱自在に構成されている。
次に、メインスライドカム76と、サブスライドカム77との間で、メインスライダ37側とは反対側へ偏位された位置には、小径(8cm)の光ディスク2と大径(12cm)の光ディスク3とに対応して、メイン押出しアーム61及びサブ押出しアーム62の矢印i方向の揺動(回動)ストロークを制御するための第2制御機構(カム構造)71Bが設けられている。
この第2制御機構71Bは、メインスライドカム76に平行に形成された第1、第2カム溝102、103と、これら第1、第2カム溝102、103の矢印m方向側の端部間を連結する円弧状溝104と、前述したメイン押出しアーム61の他端61bの下部に垂直状に設けられて、第1、第2カム溝102、103及び円弧状溝104間をスライドされるカム従動ピン105とによって構成されている。
この際、第1、第2カム溝102、103はメインスライダ37のスライド方向である矢印e、f方向に間隔を隔てて平行状に形成され、かつ、メインスライドカム76のスライド方向である矢印k、m方向に対して極く小さな角度θ2の傾きを有して、前述した第1、第2カム溝92、93の傾き方向とは反対側へ傾けられている。
また、円弧状溝104の曲率半径はメイン押出しアーム61の支点63を中心として揺動(回動)されるカム従動ピン105の回転半径に一致されている。そして、この円弧状溝104の一端部104aが第2カム溝103より矢印j方向側へ突出されている。
そして、サブスライドカム77の矢印n方向側の端部77aがメインスライドカム76のスライド方向である矢印k、m方向に対して直角に形成されていて、その端部77aの一側部であるメイン押出しアーム61側には、円弧状溝104の外周縁と平行な円弧状に切り欠かれた円弧状切欠き106が形成されている。
また、メインスライドカム76の上部で、やや矢印f方向側へ偏位された位置で、矢印m方向側と矢印k方向側の2箇所には、前述したシャッタ23を開閉制御するためのシャッタ開閉制御用カム111と、ディスククランプ機構131のクランプアーム132を回転制御するためのクランプアーム回動制御用カム113が矢印k、m方向と平行状に形成されている。
次に、図2及び図3に示すように、この機械的な制御機構71には、第1スイッチ121と第2スイッチ122の2つの制御用スイッチが使用されている。
そして、第1スイッチ121はスイングタイプ(揺動式)のアクチュエータ121aを備え、第2スイッチ122はプッシュタイプ(押込み式)のアクチュエータ122aを備えていて、これら第1スイッチ121及び第2スイッチ122は共に前述したメインスライダ37の下面で、外筐7のフロントパネル7a側に近接された位置に取り付けられている。
この際、第1スイッチ121のスイングタイプのアクチュエータ121aは外筐7のフロントパネル7a側(矢印b方向側)に向けられていて、そのフロントパネル7aの内側に沿って矢印e、f方向と平行に形成されたスイッチ作動部である扁平な台形型のスイッチ作動用カム123における低所部123aと、高所部123bと、低所部123cとの間を上下方向である矢印p、q方向にスイングしながら矢印e1、f1方向へ往復動されるように構成されている。
また、第2スイッチ122のプッシュタイプのアクチュエータ122aは前述したメインスライドカム76の矢印m方向側の端部76aの矢印k、m方向のスライド領域内へ矢印k方向から挿入された状態に配置されていて、その端部76aによってプッシュ動作されるように構成されている。
なお、図14及び図15に示すように、シャッタ23は支点24を中心に上下方向等である矢印c、d方向へ回動自在に構成されていて、シャーシ8との間に架け渡された戻しバネ(コイルスプリング)25によって上方等である矢印c方向へ回動付勢されている。
そして、このシャッタ23にアーム23aを介して回転自在に知り付けられたカム従動ローラ26が前述した制御機構71におけるメインスライドカム76上のシャッタ開閉制御用カム111によって矢印c、d方向へ移動制御されるように構成されている。
また、図1、図5、図6、図7、図14〜図16に示すように、外筐7内の奥位置(リアパネル7b側)にディスククランプ機構131が組み込まれている。
そして、このディスククランプ機構131は、クランプアーム132がシャーシ8の高所部に支点133を中心として上下方向等である矢印r、s方向に回動自在に支持されていて、このクランプアーム132の先端132aにクランパ134が遊びを有する状態で回転自在に支持されている。そして、このクランプアーム132はシャーシ8との間に架け渡された移動付勢手段でる戻しバネ(コイルスプリング)135によって下方等である矢印s方向へ回動付勢されている。
そして、このクランプアーム132にアーム132cを介して回転自在に取り付けられたカム従動ローラ136が前述した制御機構76におけるメインスライドカム76上のクランプアーム回動制御用カム113によって矢印r、s方向へ移動制御されるように構成されている。
ここで、本発明の光ディスクドライブ装置1における小径の光ディスク2と大径の光ディスク3とのスロットイン方式による選択的なローディング・イジェクトの動作の概要について説明する。
始めに、図1は小径の光ディスク2と大径の光ディスク3のローディング位置とイジェクト位置を示したものである。
ローディング時には、後述するように、ディスク出入用スロット11から光ディスクドライブ装置1内に矢印a方向へ水平等に選択的に引き込まれた小径の光ディスク2と大径の光ディスク3と2点鎖線で示すように、水平等のまま下降等されて、スピンドルモータ13のターンテーブル14上に水平等にクランプ(チャッキング)される。
一方、イジェクト時には、後述するように、小径の光ディスク2と大径の光ディスク3が光ディスクドライブ装置1内からディスク出入用スロット11外へ水平等に矢印b方向へ選択的に押し出されるが、この際、実線と1点鎖線で示すように、小径の光ディスク2と大径の光ディスク3の押出しストロークS1とS2が調整されて、これら光ディスク2、3の中心孔2a、3aがフロントパネル11外へほぼ同じストロークS0だけ押し出されて、これら中心孔2a、3aがフロントパネル11外のディスクセンターP0上にほぼ重なるように構成されている。
従って、この選択的にイジェクトされた小径の光ディスク2と大径の光ディスク3をユーザが例えば右手等で摘んでディスク出入用スロット11外へ矢印b方向に抜き取る際には、図1に1点鎖線と点線で示すように、小径の光ディスク2と大径の光ディスク3の中心孔2a、3a内にその右手等の人差し指を挿入し、これらの外周をその右手等の親指で挟み付けるように把持して、その小径の光ディスク2と大径の光ディスク3を右手等にて選択的に抜き取ることができる。
なお、この小径の光ディスク2と大径の光ディスク3をディスク出入用スロット11内へ矢印a方向から選択的に挿入する際にも、これらの光ディスク2、3を右手等にて上記同様に把持して挿入することができる。
従って、ユーザが小径の光ディスク2や大径の光ディスク3を手指で摘んでディスク出入用スロット11に矢印a、b方向から選択的に出し入れする際、小径の光ディスク2及び大径の光ディスク3の何れの場合でも、これらの下面であるデータ記録面に手指の指紋等を不用意に付けてしまい、後のデータ記録、再生に故障を生じるような不都合を未然に防止することができる利点を得ることができる。
次に、図1〜図16を参照して、小径の光ディスク2と大径の光ディスク3の選択的なローディング・イジェクトの動作の概要を説明する。
始めに、光ディスク2、3の挿入前の初期状態では、図1、図2、図7、図16等に実線で示すように、メインスライダ37とサブスライダ38が戻しバネ49によって互いに反対方向である矢印e、g方向にスライドされて、これらが共に初期位置P11へ復帰されている。そして、これらメインスライダ37とサブスライダ38上に搭載されているメイン回転ローラ32及びサブ回転ローラ31と、メイン非回転ローラ34及びサブ非回転ローラ33が初期位置P21に復帰されている。
また、この初期状態では、図16に実線で示すように、制御機構71のメインスライドカム77が初期位置P31まで戻しバネ81によって矢印k方向へスライドされていて、メイン押出しアーム61及びサブ押出しアーム62を介して一対の押出し用非回転ローラ35、36も初期位置P41に復帰されている。
一方、図4及び図14に示すように、シャッタ23が支点111を中心に上方等である矢印c方向の開位置まで回動されて、ディスク出入用スロット11の後方が開放されている。
また、図4及び図14に示すように、クランプアーム132も支点133を中心に矢印r方向のクランプ解除位置まで回動されている。
[大径の光ディスクのローディング動作]
次に、大径の光ディスク3がディスク出入用スロット11から光ディスクドライブ装置1内へ図1で1点鎖線で示す位置まで、矢印a方向から、図4に示すように水平等に挿入されると、この光ディスク3の外周がローディングセンターP1に対する左右対称位置に配置されているサブ回転ローラ31とサブ非回転ローラ33に矢印a方向から押圧されて、これらサブ回転ローラ31とサブ非回転ローラ33が初期位置P21から矢印f、h方向へスライドされる。
なお、この時、図14に示すように、大径の光ディスク3はディスク出入用スロット7aに付設されている上下一対のスカート部12をその弾性に抗して上下に押し広げながら挿入される。また、この時、大径の光ディスク3はサブ回転ローラ31とサブ非回転ローラ33の円形凹部31cと非円形凹部33c内に矢印a方向から挿入される。
そして、図1及び図7に1点鎖線で示すように、メインスライドカム37とサブスライドカム38が一対のラック43、44とピニオン45からなる連動機構46によって初期位置P1からスライド位置P2まで戻しバネ49に抗して互いに反対方向である矢印f、h方向へスライドされる。
すると、1個の駆動モータ51が正回転駆動され、この駆動モータ51の正回転駆動によって、図7に示されたウォーム52及びウォームホイール53からなる自由回転防止機構54と、複数のアイドラ56を介してサブ回転ローラ31とメイン回転ローラ32がディスク引込み方向である矢印A1方向へそれぞれ回転駆動されると共に、ピニオン72が矢印B1方向へ回転駆動される。
この結果、図8及び図9に示されているサブ回転ローラ31とメイン回転ローラ32の円形凹部31C、32Cのゴム等の弾性部材31D、32Dによる高摩擦の回転力と、サブ非回転ローラ33及びメイン非回転ローラ34の非円形凹部33C、34Cのゴム等の弾性部材33D、34Dによる高摩擦の滑り止め力との相互作用によって大径の光ディスク3の外周の一側部に矢印a方向への引込み力が順次作用することから、大径の光ディスク3の外周の他側部がサブ非回転ローラ33とメイン非回転ローラ34の非円形凹部33C、34C上を矢印a方向へ順次乗り移るようにして、図1に示すように、この大径の光ディスク3全体が矢印C1方向へ回動されながら、この大径の光ディスク3がローディングセンターP1に沿って光ディスクドライブ装置1内のターンテーブル14の真上位置まで図1で2点鎖線で示すと共に、図5に実線で示すように矢印a方向へ自動的に引き込まれる。
なお、この時、図5に示すように、大径の光ディスク3は矢印c方向及び矢印r方向に開放されているシャッタ23及びクランプアーム132の下部を矢印a方向に引き込まれる。
また、この引き込まれる大径の光ディスク3の外周の前側が、図1に点線で示すと共に、図4に示すように、一対の押出し用非回転ローラ35、36の円形凹部35C、36Cに矢印a方向から押圧されることから、メイン押出しアーム61及びサブ押出しアーム61がそれぞれ支点63、64を中心に図14で矢印i方向へそれぞれ戻しバネ67、68に抗して図1及び図4に示す初期位置P41から図5及び図11に実線で示す押込み完了位置P42まで矢印a方向に押し込まれる。
以上により、光ディスクドライブ装置1内への大径の光ディスク3の矢印a方向への自動引込み動作が終了し、その自動引込み動作の終了時点では、大径の光ディスク3はターンテーブル14の真上位置に到達し、かつ、その大径の光ディスク3の中心孔3aのセンターがターンテーブル14の円錐台形状のセンターリング用ボス14aのセンタ−に一致される。
一方、この大径の光ディスク3の矢印a方向への引込み時には、メイン回転ローラ32とメイン非回転ローラ33は、大径の光ディスク3の外周における最大直径部分を矢印b方向へ相対的に通過する。
このために、図7、図11及び図12に示すように、これらメイン回転ローラ32とサブ非回転ローラ33は、それぞれ、メインスライダ37及びサブスライダ38と一緒に初期位置P21から一度、最大直径相当位置P23まで戻しバネ49に抗して矢印f、h方向へ押し出された後に、戻しバネ49によって矢印e、g方向へストロークS1だけ引き戻されて引込み完了位置P24で停止されることによって、これらメイン回転ローラ32とメイン非回転ローラ33が大径の光ディスク3の外周位置で、一対の押出し用非回転ローラ35、36に対する反対側の位置へ設定される。
従って、図5、図11及び図12に実線で示すように、ターンテーブル14の真上位置まで矢印a方向へ自動的に引き込まれた大径の光ディスク3の外周の4点がメイン回転ローラ32、メイン非回転ローラ34、一対の押出し用非回転ローラ35、36のそれぞれの円形凹部32C、34C、35C、36Cによって水平状に支持された状態を呈することになる。
次に、この後に、後述する機械的な制御機構71によって、第1スイッチ121がOFFされる一方、第2スイッチ122がONされて駆動モータ51が停止する直前に、図7、図11及び図12に1点鎖線で示すように、メインスライダ37とサブスライダ38が戻しバネ49に抗して矢印f、h方向へスライド駆動されることによって、メイン回転ローラ32とメイン非回転ローラ34がそれぞれ引込み完了位置P24から中間位置(ディスク離脱位置)P23を通過してディスク離脱位置P25までストロークS2だけ矢印f、h方向へ逃がされると同時に、一対の押出し用非回転ローラ35、36も押込み完了位置P42からディスク離脱位置P43まで戻しバネ67、68に抗してストロークS3だけ矢印i方向へ逃がされて、これらメイン回転ローラ32、メイン非回転ローラ34及び一対の押出し用非回転ローラ35、36の相互間隔が拡大されて、これらの下部円錐ローラ部32B、34B、35B及び36Bが図11及び図12に1点鎖線で示すように大径の光ディスク3の外周より外側へ逃がされ、第2スイッチ122がONし、駆動モータ51が停止する。
すると、図12に1点鎖線で示すように、大径の光ディスク3の外周が、その大径の光ディスク3の自重によってこれら下部円錐ローラ部32B、34B、35B及び36Bを下方へすべり落ちるようにして、この大径の光ディスク3が図5に実線で示す引込み位置から図5に1点鎖線で示すターンテーブル14へのクランプ位置(チャッキング位置)まで矢印t方向へ平行に下降される。
しかも、これとほぼ同時に、後述するように、ディスククランプ機構131のクランプアーム132が図5に示すクランプ解除位置(上昇位置)から図6に示すクランプ位置(下降位置)まで矢印s方向へ回転駆動されて、そのクランプアーム132の先端で支持されているクランパ134が大径の光ディスク3を矢印t方向へ押圧する。
これにより、図6及び図11に示すように、大径の光ディスク3の中心孔3aがターンテーブル14の中央のセンターリング用ボス14aの外周に挿入されて、ターンテーブル14上にクランプ(チャッキング)されることになる。なお、図12に1点鎖線で示すように、大径の光ディスク3がターンテーブル14上に水平にクランプされた状態では、メイン回転ローラ32、メイン非回転ローラ34及び一対の押出し用非回転ローラ35、36の下部円錐ローラ部32B、34B、35B及び36Bは光ディスク2の外周から矢印f、i方向へ完全に離間される。
なお、これと同時に、図6に示すように、シャッタ23が閉位置まで矢印d方向へ回転駆動されて、この光ディスクドライブ装置1のフロントパネル7aのディスク出入用スロット11が内側から閉塞される。
そして、このシャッタ23はディスク出入用スロット11からの他の光ディスクの2重挿入や異物の挿入防止する。また、後の光ディスク3や2の高速回転駆動時に破損した光ディスク3や2がディスク出入用スロット11外へ飛散して、ユーザへ危害を及ぼすようなことを未然に防止する。
以上により、大径の光ディスク3のローディング動作が終了する。
そして、この後に、光ディスクドライブ装置1に記録、再生のための指令信号が印加されると、スピンドルモータ13によって大径の光ディスク3が回転駆動されると共に、図2及び図6に示すように、スレッドモータ20によって正逆回転駆動されるリードスクリュ21によって光ピックアップユニット16のスレッド17がガイド主軸18とガイド副軸19間で矢印a、b方向にシークされ、光ピックアップユニット16の対物レンズ16aによって大径の光ディスク3の下面に照射されるレーザビームによってその光ディスク3に映像信号等が記録、再生されることなる。
なお、このスピンドルモータ13が大径の光ディスク3を回転駆動する際のイナーシャ等によって、現在ローディングされている光ディスクが大径の光ディスク3であるか、小径の光ディスク2であるかのディスク判別(識別)が自動的に行われる。
[大径の光ディスクのイジェクト動作]
次に、大径の光ディスク3の記録、再生後に、光ディスクドライブ装置1にイジェクト指令信号が入力されると、1個の駆動モータ51が逆回転されて、図7、図11及び図12に示すようにメイン回転ローラ32とメイン非回転ローラ34がそれぞれメインスライダ37及びサブスライダ38と一緒にディスク離脱位置P25から引込み完了位置P24まで矢印e方向へ移動されると共に、図11に示すように、一対の押出し用非回転ローラ34、35も戻しバネ67、68のバネ力によってディスク離脱位置P43から押込み完了位置P42まで矢印j方向へ移動される。
すると、図5に示すように、クランプアーム132とシャッタ23がそれぞれ矢印r、c方向へ開放されるのとほぼ同時に、図12に示すように、大径の光ディスク3の外周の4点がメイン回転ローラ32、メイン非回転ローラ34及び一対の押出し用非回転ローラ35、36の下部円錐ローラ部32B、34B、35B及び36Bによって図12に1点鎖線で示すクランプ位置(チャッキング位置)から実線で示す引込み完了位置まで矢印u方向に平行に押し上げられる。
すると、1個の駆動モータ51が逆回転駆動されて、図1及び図11に示すように、メイン回転ローラ31及びサブ回転ローラ31がそれぞれ矢印A2方向へ回転される。
そして、前述したローディング動作の逆の動作で、メイン回転ローラ32及びサブ回転ローラ31による大径の光ディスク3の矢印C2方向への回転駆動力と、一対の押出し用非回転ローラ35、36による矢印b方向への押出し力と一対の押出し用非回転ローラ55、56の一対の戻しバネ67、68による押出し力との相互作用によって、図1に1点鎖線で示されている押出し位置まで、この大径の光ディスク3が光ディスクドライブ装置1のフロントパネル7aのディスク出入用スロット11からストロークS2だけ矢印b方向へ押し出されて、駆動モータ51が停止される。
この時、大径の光ディスク3の中心孔3aがフロンとパネル7a外へストロークS0だけ矢印b方向へ完全に押し出されて、ローディングセンターP1上の中心位置P0に位置決めされる。
この際、図8及び図9に示されているサブ回転ローラ31とサブ非回転ローラ33の円形凹部31C、33Cのゴム等の弾性部材31D、33Dによる高摩擦の保持力によってその大径の光ディスク3の外周の2点が矢印e、g方向から弾性的に保持された状態で、大径の光ディスク3が図1に1点鎖線で示されている押出し位置に停止されて、その押出し位置にそのまま保持される。
そして、このようにして押し出された大径の光ディスク3は図4に示されているディスク出入用スロット11の上下一対のスカート部12によって弾性的に、補助的に保持されることになる。
[小径の光ディスクのローディング・イジェクト動作]
なお、小径の光ディスク2のローディング・イジェクト動作も前述した大径の光ディスク3のローディング・イジェクト動作と同様に行われる。
即ち、図1に実線で示すように、ディスク出入用スロット11から小径の光ディスク2が矢印a方向に挿入されて、サブ回転ローラ31及びサブ非回転ローラ33がメインスライダ37及びサブスライダ38と一緒に矢印f、h方向へ少しスライドされると、1個の駆動モータ51が正回転駆動される。
すると、サブ回転ローラ31とメイン回転ローラ32が共に矢印A1方向へ正回転駆動されて、小径の光ディスク2が図1に1点鎖線で示すと共に、図13に実線で示すターンテーブル14の真上位置まで小径の光ディスク2が左右一対の押出し用非回転ローラ35、36を矢印i方向へ押し出しながら矢印a方向へ自動的に引き込まれる。
そして、この後に、駆動モータ51が停止する直前に、図13に示すように、メイン回転ローラ32とメイン非回転ローラ34が引込み完了位置P24からディスク離脱位置P25までストロークS2だけ矢印f、h方向へ移動されると同時に、一対の押出し用非回転ローラ35、36が押込み完了位置P42からディスク離脱位置P43までストロークS3だけ矢印i方向へそれぞれ移動されて、小径の光ディスク2がターンテーブル14上にクランプ(チャッキング)され、第2スイッチ122がONし、駆動モータ51が停止する。
そして、この小径の光ディスク2のローディング後にも、大径の光ディスク3と同様に、光ディスクドライブ装置1への記録、再生のための指令信号の印加によって、スピンドルモータ13で小径の光ディスク2が回転駆動されると共に、その小径の光ディスク2の下面に照射されるレーザビームによって、その光ディスク2への映像信号等の記録、再生が行われる。そして、そのスピンドルモータ13が小径の光ディスク2を回転駆動する際のイナーシャ等によって、現在ローディングされている光ディスクが大径の光ディスク3であるか、小径の光ディスク2であるかのディスク判別(識別)が自動的に行われる。
また、この小径の光ディスク2への映像信号等の記録、再生後のイジェクト時には、図13に示すように、メイン回転ローラ32とメイン非回転ローラ34がディスク離脱位置P25から引込み完了位置P24まで矢印e、g方向へ移動されると共に、一対の押出し用非回転ローラ35、36もディスク離脱位置P43から押込み完了位置P42まで矢印j方向へ移動されることによって、この小径の光ディスク2がターンテーブル14の上方へ平行に上昇(離脱)される。
そして、この後に、1個の駆動モータ51が逆回転駆動されて、メイン回転ローラ32及びサブ回転ローラ31が矢印A2方向へ逆回転駆動されることによって、一対の押出し用非回転ローラ35、36による矢印j方向への押出し作用との相互作用によって、小径の光ディスク2が図1に1点鎖線で示す引込み完了位置P24から図1に実線で示すように、フロントパネル7aのディスク出入用スロット11からストロークS1だけ矢印b方向に押し出されて、駆動モータ51も停止する。
この時、小径の光ディスク2の中心孔2aがフロンとパネル7a外へストロークS0だけ矢印b方向へ完全に押し出されて、ローディングセンターP1上の中心位置P0に位置決めされる。
また、この際も、図8及び図9に示されているサブ回転ローラ31とサブ非回転ローラ33の円形凹部31C、33Cのゴム等の弾性部材31D、33Dによる高摩擦の保持力によってその小径の光ディスク2の外周の2点が矢印e、g方向から弾性的に保持された状態で、小径の光ディスク3が図1に実線で示されている押出し位置に停止されて、その押出し位置にそのまま保持される。
そして、その押し出された小径の光ディスク2も図4に示された上下一対のスカート部12によって上下から弾性的に、補助的に保持される。
ここで、図16〜図18等に開示されている1モータ駆動方式の機械的な制御機構71を図2、図3等に開示されている第1及び第2のスイッチ121、122によって制御することにより、小径と大径の2種類の光ディスク2、3を選択的にローディング・イジェクトするための制御動作を、図32のタイムチャートを参照しながら、主として図19〜図25によって説明する。
[大径の光ディスク3のローディング時の制御動作]
始めに、大径の光ディスク3のローディング開始前の初期状態では、図2、図3、図16〜図18及び図25等に示すように、機械的な制御機構71のメインスライドカム76が戻しバネ81によって初期位置P31まで矢印k方向へ復帰されていて、第1制御機構71Aのサブスライドカム77はメインスライドカム76上の初期位置31aまで戻しバネ84によって矢印n方向へ復帰されている。そして、図3に示されている第2スイッチ122はOFFされている。
そして、図2、図3、図16〜図18等に示すように、初期位置P11まで矢印e方向へ復帰されているメインスライダ37の下部に回転自在に取り付けられているピニオン72の支軸であって、そのピニオン72より下方に突出されている支軸72aの下端がメインスライダ76の矢印e、f方向と平行な連結溝94内に挿入されている。
また、このメインスライダ37が初期位置P11まで矢印e方向へ復帰されていることで、図3に示されている第1スイッチ121のアクチュエータ121aがスイッチ作動用カム123の矢印e方向側の端部の低所部123a上に位置して、この第1スイッチ121がOFFされている。
また、図18及び図25に示すように、戻しバネ67によって矢印j方向へ回動付勢されいるメイン押出しアーム61の他端61bの下部に取り付けられているカム従動ピン105とサブスライドカム77の矢印n方向側の端部77aとが相互に当接又は近接されている。
次に、図25は、大径の光ディスク3が前述したように、ディスク出入用スロット11内にローディングセンターP1に沿って矢印a方向に挿入されて、その光ディスク3の外周の前側が左右一対の押出し用非回転ローラ35、36に矢印a方向から当接されたタイミングを示している。
そして、このタイミングでは、前述したように、第1制御機構71Aにおけるサブ回転ローラ31及びメイン回転ローラ32を介してメインスライダ37が図16等に示す初期位置P11から図18に示す移動位置P13まで矢印f方向へ移動された状態になる。
そして、図18に示すように、そのメインスライダ37の矢印f方向側の端部の下部に取り付けられているピニオン72と支軸72aが第サブスライドカム76の第1ラック95を矢印f方向へ越える位置まで矢印f方向へ移動されて、支軸72aの下端がサブスライドカム76の連結溝94の矢印f方向側の端部に達する。
この際、メインスライダ37が初期位置P11から矢印f方向へ移動開始された瞬間に、図3に示されている第1スイッチ121のアクチュエータ121aがスイッチ作動用カム123の低所部123aから高所部123b上へ乗り上げて、図32のタイムチャートに示すように、この第1スイッチ121がONとなり、駆動モータ51の正回転駆動が開始される。そして、この後、第1スイッチ121のアクチュエータ121aは高所部123bから次の低所部123c上へ下降されて、この第1スイッチ121はOFFとなるが、駆動モータ51の正回転は継続される。
一方、前述したように、駆動モータ51の正回転によってサブ回転ローラ31及びメイン回転ローラ32が矢印A1方向へ回転駆動されると共に、図18及び図25に示すように、第1制御機構71Bにおけるピニオン72が矢印B1方向へ回転駆動される。
すると、前述したように、矢印A1方向へ回転駆動されているサブ回転ローラ31及びメイン回転ローラ32によって、図26に示すと共に、図32のタイムチャートに示すように、大径の光ディスク3が矢印a方向へ自動的に引き込まれて、この光ディスク3によって第2制御機構71Bにおける一対の押出し用非回転ローラ35、36が矢印a方向へ押されて、メイン押出しアーム61の他端61bが支点63を中心に戻しバネ67に抗して矢印i方向へ回転駆動される。
そして、図19、図26及び図27に示すと共に、図32のタイムチャートに示すように、第2制御機構71Bにおけるカム従動ピン105がメイン押出しアーム61の支点63を中心に円弧状溝104の矢印j方向側の端部104aからその円弧状溝104内を矢印i方向へ円弧状の軌跡に沿って移動(回動)される。
この時、図19に示すように、カム従動ピン105がサブスライドカム77の矢印n方向側の端部77aを矢印o方向に押して、サブスライドカム77がメインスライドカム76上の初期位置P31aから移動位置P31bまで戻しバネ84に抗して矢印o方向へ押し出される。
そして、図19に1点鎖線で示すように、そのサブスライドカム77の端部77aに接続されている円弧状切欠き106が円弧状溝104から矢印o方向へ逃がされて、その円弧状溝104全体が開放されるので、カム従動ピン105が第1カム溝102が接続されている他端104bまで矢印j方向へ移動されると共に、そのカム従動ピン105によってメインスライドカム76上でのサブスライドカム77の移動位置P31bが保持される。
この結果、第1制御機構71Aにおけるサブスライドカム77の第1ラック95の矢印o方向側の先端がピニオン72に対する矢印e方向側へ矢印o方向から入り込む。
一方、駆動モータ51によって既に矢印A1方向へ回転駆動されているサブ回転ローラ31及びメイン回転ローラ32と、サブ非回転ローラ33及びメイン非回転ローラ34との合計4つのローラによって、前述したように、大径の光ディスク3が図25〜図27に示すように矢印a方向へ自動的に引き込まれるが、この光ディスク3が図25の引込み位置から図26の引込み位置を経て図27の引込み位置へ到達する間に、前述したように、メイン回転ローラ32及びサブ回転ローラ31がメインスライダ37と一体に、かつ、戻しバネ49との相互作用によって、大径の光ディスク3の外周を矢印f方向へ一度逃がされた後に、再び矢印e方向へ戻される往復動作が行われる。
このために、図19に示すように、第1制御機構71Aのサブスライドカム77がメインスライドカム76上でストロークS30だけ矢印o方向へ移動されて、第1ラック95の矢印o方向側の端部がピニオン72の矢印e方向へ入り込んだ後に、図20〜図27に示すように、メインスライダ37が図19に示す移動位置P13から図20に示す移動位置P14まで矢印e方向へ戻されて、そのメインスライダ37と一緒にピニオン72が矢印e方向へ移動される。そして、そのピニオン72が第1ラック95に自動的に係合される。
すると、既に矢印B1方向へ回転駆動されているピニオン72がその第1ラック95を駆動して、図21及び図28に示すように、メインスライドカム76上のサブスライドカム77が矢印o方向へ駆動される。
そして、図21に示すように、第1制御機構71Aにおいては、ピニオン72が第1ラック95を矢印o方向へ駆動すると、図21及び図28に示すように、メインスライドカム76がサブスライドカム77と一体に、初期位置P31から移動位置P32まで大きなストロークS31だけ矢印m方向へ移動される。
すると、図3に示すように、メインスライドカム76の矢印m方向側の端部76aが第2スイッチ122のアクチュエータ122aを矢印m方向からプッシュして、この第2スイッチ122がONされる。そして、図32のタイムチャートに示すように、この第2スイッチ122の作動によって駆動モータ51が停止される。
また、このメインスライドカム76のストロークS31の矢印m方向への移動により、図15に示すと共に、図32のタイムチャートに示すように、クランプアーム132のカム従動ローラ136がメインスライドカム76のクランプアーム回動制御用カム113上から矢印k方向へ下降されて、クランプアーム132の先端のクランパ134が図14に示すクランプ解除位置から図15に示すクランプ位置へ移動開始される。
一方、大径の光ディスク3は、図27に示すポジションで、ターンテーブル14の真上位置へ既に到達されている。
そして、図21、図27及び図28に示すように、矢印B1方向へ回転駆動されているピニオン72が第1ラック95を矢印o方向へ駆動する際に、ピニオン72の支軸72aの下端がサブスライドカム77の第1カム溝92内を相対的に矢印n方向へ移動されるように構成されている。
従って、図21に示されている第1、第2カム溝92、93及び第1、第2ラック95、96の傾斜角度θ1によって設定されている矢印e、f方向の偏位量S32に相当する偏位量だけ、メインスライドカム76が図27のポジションから図28のポジションまで矢印f方向へ移動される。
一方、第2制御機構71Bにおいては、メインスライドカム76が図19及び図27に示す初期位置P31から図21及び図28に示すスライド位置P32まで大きなストロークS31だけ矢印m方向へ移動される間に、カム従動ピン105が円弧状溝104の矢印i方向の端部から第1カム溝102内へほぼ矢印k方向へ相対的に入り込む。
すると、図21に示されている第1、第2カム溝102、103の小さい傾斜角度θ2によって設定されている矢印e方向の小さい偏位量S32だけ、カム従動ピン105がメイン押出しアーム61の支点63を中心に矢印i方向へ小さく回転駆動されて、そのメイン押出しアーム61の先端61aが矢印i方向へ回転駆動される。
以上述べた機械的な制御機構71による制御動作によって、図11及び図12に実線で示すと共に、図27に示すように、メイン回転ローラ32及びメイン非回転ローラ34と、左右一対の押出し用非回転ローラ35、36が大径の光ディスク3の外周を保持している位置から、図11及び図12に1点鎖線で示すと共に、図28に示すように、これらメイン回転ローラ32及びメイン非回転ローラ34と、左右一対の押出し用非回転ローラ35、36が大径の光ディスク3の外周からそれぞれ矢印f、h方向及び矢印i方向へ離脱された位置への制御が自動的に実行される。そして、図12で説明したように、大径の光ディスク3がメイン回転ローラ32及びメイン非回転ローラ34と、左右一対の押出しローラ35、36の合計4つの下部円錐ローラ部32B、34B、35B及び36Bの斜面に沿って自重によって矢印t方向へ平行に下降されて、この光ディスク73がターンテーブル14上にクランプアーム132の先端のクランパ134によってクランプ(チャッキング)されることになる。
但し、この大径の光ディスク3のターンテーブル14上へのクランプ時には、図32のタイムチャートに示すように、駆動モータ(DCモータ)51の駆動状態が電圧制御による高速制御からパルス制御による低速制御に切り換えられる。
従って、メイン回転ローラ32及びサブ回転ローラ31と、左右一対の押出し用非回転ローラ35、36は図21に示すと共に、図11及び図12に実線で示されている引込み完了位置P24及び押込み完了位置P42から、図11及び図12に1点鎖線で示されていると共に、図28に示されているディスク離脱位置P25、P43へそれぞれ矢印f、h方向及び矢印i方向へ低速で移動されることになる。
この結果、大径の光ディスク3は、図12に実線で示されている引込み完了位置(上昇位置)から1点鎖線で示されているクランプ位置(下降位置)まで、これらメイン回転ローラ32、メイン非回転ローラ34、左右一対の押出し用非回転ローラ35、36の下部円錐ローラ部32B、34B、35B及び36Bの斜面に沿って水平状態を保ったまま、ゆっくり、かつ、安全に下降される。
従って、光ディスク3の中心孔3aをターンテーブル14のセンターリング用ボス14aの外周に正確に嵌合させることができて、ターンテーブル14に対する光ディスク3のクランプミス(チャッキングミス)を未然に防止することができる。
[大径の光ディスクのイジェクト時の制御動作]
次に、大径の光ディスク3のイジェクト動作は、前述したローディング動作の逆の順序で実行される。
即ち、前述したように、大径の光ディスク3の記録、再生後に、光ディスクドライブ装置1にイジェクト指令信号が入力されると、駆動モータ51が逆回転駆動されて、図22に示すように、サブ回転ローラ31及びメイン回転ローラ32が矢印A2方向へ逆回転駆動されると共に、ピニオン72が矢印B2方向へ逆回転駆動される。
すると、図20、図21及び図27に示すように、矢印B2方向に逆回転駆動されるピニオン72によってサブスライドカム77の第1ラック75が矢印n方向へ駆動されて、このサブスライドカム77がメインスライドカム76と一緒に戻しバネ84に抗して、かつ、戻しバネ81との相互作用によって、図21及び図28に示す移動位置P32から図20及び図27に示す初期位置P31までストロークS31だけ矢印k方向へ復帰される。
しかも、この時、ピニオン72の支軸72aの下端がメインスライドカム76の第1カム溝92内を相対的に矢印o方向へ移動されることによって、メインスライダ37が図21及び図28に示す位置から図20及び図27に示す位置まで、矢印e方向へ移動される。
他方、この時、図20に示すように、メイン押出しアーム61のカム従動ピン105が直線状の第1カム溝101内を円弧状溝104の他端104bまで矢印m方向へ相対的に移動されて、そのカム従動ピン105にサブスライドカム77の円弧状の切欠き106が戻しバネ84に抗して当接される。
そして、カム従動ピン105が第1カム溝102内を矢印m方向へ移動する間に、メイン押出しアーム61と、これに連動されているサブ押出しアーム62がそれぞれ支点63、64を中心に図28に示す位置から図27に示す位置まで、矢印j方向へ回動される。
そして、ユーザが大径の光ディスク3をディスク出入用スロット11外へ矢印b方向へ抜き取ると、その光ディスク3を保持していたサブ回転ローラ31とサブ非回転ローラ33を支持しているメインスライダ37とサブスライダ38が戻しがね49によって初期位置P11まで、矢印e、g方向へ復帰する。よって第1スイッチ121のアクチュエータ121aもスイッチ作動用カム123の高所部123bから低所部123aへ移動して、この第1スイッチ121はOFFとなる。
以上により、メイン回転ローラ32及びメイン非回転ローラ33と、左右一対の押出し用非回転ローラ35、36が、図12にそれぞれ1点鎖線で示すディスク離脱位置P25、P43から図12それぞれ実線で示す引込み完了位置P24及び押込み完了位置P42まで矢印e、j方向へ移動される。
この結果、図12で説明したように、大径の光ディスク3が1点鎖線で示すローディング位置(下降位置)から実線で示す引込み完了位置(上昇位置)まで矢印u方向へ平行に上昇される。
そして、この後に、前述したように、矢印A2方向へ逆回転駆動されているメイン回転ローラ32及びサブ回転ローラ31と、メイン非回転ローラ34とサブ非回転ローラ33が戻しバネ49によって矢印e、g方向へ復動されることと、一対の戻しバネ67、68によって一対の押出しアーム61、62を介して一対の押出し用非回転ローラ35、36が矢印j方向へ押し出されることとの相互作用によって、大径の光ディスク3が図1で矢印b方向へ自動的に押し出される。そして、最終的には、サブ回転ローラ31とサブ非回転ローラ33によって、大径の光ディスク3が図1に1点鎖線で示したディスク出入用スロット11へ矢印b方向へ押し出される。
この際、メイン押出しアーム61及びサブ押出しアーム62が図27〜図25に示すように戻しバネ67、68によってそれぞれ矢印j方向へ回転駆動されることによって、左右一対の押出し用非回転ローラ35、36による大径の光ディスク3の矢印b方向への押出が行われるが、この間、メイン押出しアーム61のカム従動ピン105は図19及び図20に示されている円弧状溝104の一端104bから他端104aへ矢印j方向へ移動される。
そして、このカム従動ピン105が円弧状溝104内を図18に示す一端104aまで矢印j方向へ復帰される際に、図18及び図25に示すようにメテインスライドカム76上のサブスライドカム77が戻しバネ84によって移動位置P31bから初期位置P31aまでストロークS30だけ矢印n方向へ復帰される。
すると図18及び図25に実線で示すように、サブスライドカム77の第1ラック95がピニオン72から矢印n方向へ完全に離脱される。
そして、第1ラック95がピニオン72から矢印n方向へ離脱されたことによって、図3及び図7に示すように、メインスライダ37とサブスライダ38とに戻しバネ49による矢印e、g方向への復動力が働き、図25に示すように、メイン回転ローラ32とメイン非回転ローラ35が大径の光ディスク3の外周で、その光ディスク3の中心より後方側(矢印a方向側)を左右両側から矢印e、g方向に弾性的に押圧することになる。
すると、前述したローディング時の逆動作で、大径の光ディスク3がメイン回転ローラ32及びメイン非回転ローラ34と、サブ回転ローラ31及びサブ非回転ローラ33とによって順次受け継がれるようにして、図1で矢印b方向へ水平状に押し出されることになる。
この際、図32のタイムチャートに示すように、大径の光ディスク3の押出しストロークの後半、即ち、この光ディスク3がディスク出入用スロット11外の矢印b方向へ押し出される際には、駆動モータ51が再度、低速制御されて、この大径の光ディスク3は図1に1点鎖線で示された押出し位置まで矢印b方向からディスク出入用スロット11外へ低速度で、安全に押し出されることになる。
一方、前述した再生時に、大径の光ディスク3が予め判別(識別)されていることから、サブ回転ローラ31及びメイン回転ローラ32が図1に1点鎖線で示す位置P22、P24まで復帰された時点で、図32のタイムチャートに示すように、第1スイッチ121がONされて、駆動モータ51が停止する。
しかも、図32のタイムチャートに示すように、大径の光ディスク3がディスク出入用スロット11外へ矢印b方向へ押し出される際には、駆動モータ51が再び低速制御されるので、大径の光ディスク3は図1に1点鎖線で示された押出し位置までディスク出入用スロット11外へゆっくり(低速)押し出されることになって、その光ディスク3がディスク出入用スロット11外へストロークS2だけ正確に押し出されることになる。
なお、大径の光ディスク3のイジェクト時には、図32のフローチャートに示すように、メインスライダ37が図28に示す位置から図27に示す位置まで矢印e方向に移動されることによって、図3に示された第1スイッチ121のアクチュエータ121aがスイッチ作動用カム123の他方の低所部123bから高所部123bへ乗り上げて、この第1スイッチ121がONで、駆動モータ51が停止して、大径の光ディスク3のイジェクト(排出)も止まる。
この際、図8及び図9に示されているサブ回転ローラ31とサブ非回転ローラ33の円形凹部31C、33Cのゴム等の弾性部材31D、33Dによる高摩擦の保持力によってその大径の光ディスク3の外周の2点が矢印e、g方向から弾性的に保持された状態で、大径の光ディスク3が図1に1点鎖線で示されている押出し位置に停止される。
そして、図4に示すように、ディスク出入用スロット11外へ矢印b方向へ押し出された大径の光ディスク3は、そのディスク出入用スロット11の上下のスカート部12によって上下から弾性的に安全に保持される。
[小径の光ディスクのローディング時の制御動作]
次に、図22〜図24、図29〜図31に示すように、小径の光ディスク2のローディング時には、前述した大径の光ディスク3のローディング時と同様に、駆動モータ51によって矢印A1方向へ回転駆動されているサブ回転ローラ31及びメイン回転ローラ32によってその光ディスク2がディスク出入用スロット11から光ディスクドライブ装置1の内部へ矢印a方向に引き込まれる。また、図22に示すように、駆動モータ51によってピニオン72も矢印B1方向へ回転駆動される。
そして、小径の光ディスク2が図29のポジションから図30のポジションへ引き込まれて、その光ディスク2によって左右一対の押出し用非回転ローラ35、36が矢印i方向へ所定距離だけ押されて、図22に示すように、カム従動ピン105がメインスライドカム77の円弧状溝104の端部104aから第2カム溝103の前端まで矢印i方向に小さい角度だけ回動され、サブスライドカム76がメインスライドカム77に対する初期位置P31aからスライド位置P31bまでストロークS31だけ矢印o方向へスライドされるのとほぼ同時に、図23に示すように、既に矢印B1方向へ回転駆動されているピニオン72が第2ラック96に噛合される。
そして、図24及び図31に示すように、小径の光ディスク2がターンテーブル14の真上位置に到達した瞬間に、矢印B1方向へ回転駆動されているピニオン72によって第2ラック96が矢印o方向へ相対的に駆動されて、ピニオン72の支軸72aの下端が第2カム溝93内に矢印n方向へ相対的に入り込むのと同時に、サブスライドカム77と一体にメインスライドカム76が初期位置P31からスライド位置P32までストロークS31だけ矢印m方向へ移動される。
そして、図24に示すように、カム従動ピン105が円弧状溝104から第2カム溝103内に矢印k方向へ相対的に入り込む。
この結果、大径の光ディスク3のローディング時と同様に、図25に示すように、メイン回転ローラ32及びメイン非回転ローラ34と、左右一対の押出し用非回転ローラ35が、小径の光ディスク2の外周からそれぞれ矢印i、k方向及び矢印i方向へ離脱されて、前述したように、この小径の光ディスク2がターンテーブル14上にクランプ(チャッキング)されることになる。
なお、小径の光ディスク2のイジェクト動作は、前述した大径の光ディスク3のイジェクト動作とほぼ同様の工程を経て、図1に実線で示すように、ディスク出入用スロット11外へ矢印b方向にイジェクトされるが、この小径の光ディスク2のイジェクト時には、前述した大径の光ディスク3の記録、再生時と同様に、この光ディスク2の記録、再生時にも、スピンドルモータ13のイナーシャ等によって、現在の光ディスクが小径の光ディスクであるか、大径の光ディスクであるかが検出(識別)される。
そして、の小径の光ディスク2のディスク出入用スロット11外へのイジェクト時には、図1に1点鎖線で示されている大径の光ディスク3の中心孔3aに、その小径の光ディスク2の中心孔2aが一致させることができるストロークS1だけ、その小径の光ディスク2がディスク出入用スロット11外へイジェクトされた時点で、駆動モータ51が停止されて、その小径の光ディスク2のイジェクト動作が完了されるように構成されている。
即ち、第1スイッチ121がOFFからONし、更にOFFした時点で駆動モータ51は停止し、同時にその状態が初期状態となる。
[光ディスクドライブ装置の特徴]
以上のように構成され、かつ、動作される光ディスクドライブ装置1は、1個の駆動モータと、2個のスイッチを使用する1モータ、2スイッチの機械的な制御機構71が用いられていて、構造の簡素化による低コスト化を実現できる上に、光ディスク2、3のローディング・イジェクト時における各タイミングを機械的に明確に判別(識別)することができるので、誤動作が発生し難く、スムーズなローディング・イジェクトを実行することが可能である。
スピンドルモータ13及びターンテーブル14を昇降させることなく、これらスピンドルモータ13及びターンテーブル14を定位置に設置したまま、ディスクローディング手段であるサブ回転ローラ31及びメイン回転ローラ32と、サブ非回転ローラ33及びメイン非回転ローラ34と、左右一対の押出し用非回転ローラ35及び36によって、大小2種類の光ディスク2、3をディスク出入用スロット11から選択的に水平に引き込んだ後に、水平状態のまま下降してターンテーブル14上にクランプ(チャッキング)するので、図4に示した光ディスクドライブ装置1の高さ(厚み)Tを著しく薄くすることができる。
スピンドルモータ13及びターンテーブル14を昇降させることなく、ディスクローディング手段であるサブ回転ローラ31及びメイン回転ローラ32と、サブ非回転ローラ33及びメイン非回転ローラ34と、左右一対の押出し用非回転ローラ35及び36によって、大小2種類の光ディスク2、3をディスク出入用スロット11から選択的に水平に引き込んだ後に、直ちに、水平状態のまま下降してターンテーブル14上にクランプ(チャッキング)するので、光ディスク2、3の選択的なローディング・イジェクトの動作時間の短縮を図ることができて、光ディスク2、3の選択的なローディング・イジェクトをスムーズに行うことができる。
ディスクローディング手段であるサブ回転ローラ31及びメイン回転ローラ32と、サブ非回転ローラ33及びメイン非回転ローラ34と、左右一対の押出し用非回転ローラ35及び36によって、大小2種類の光ディスク2、3の外周を保持するようにして、大小2種類の光ディスク2、3をディスク出入用スロット11から選択的に水平に引き込んだ後に、直ちに、水平状態のまま下降してターンテーブル14上にクランプ(チャッキング)するので、これらの光ディスク2、3の下面である記録面を汚染したり、損傷させるようなことが皆無であり、安全性が非常に高い。
しかも、サブ回転ローラ31及びメイン回転ローラ32と、サブ非回転ローラ33及びメイン非回転ローラ34と、左右一対の押出し用非回転ローラ35及び36がそれぞれほぼ鼓型に形成されていて、これらの上下のほぼ中間部に形成された円形凹部31C、32C、33C、34C、35C及び36Cによって、大小2種類の光ディスク2、3の外周を選択的に保持するようにして、選択的なローディング・イジェクトを行うので、ローディング・イジェクトの動作途中で光ディスク2、3の位相が上下に不用意に変動することが皆無であり、光ディスク2、3の選択的なローディング・イジェクトの動作を正確に行うことができる。
また、メイン回転ローラ32及びメイン非回転ローラ34と、左右一対の押出し用非回転ローラ35及び36の下部円錐ローラ部32B、34B、35B及び36Bを利用して、これらメイン回転ローラ32及びメイン非回転ローラ34と、左右一対の押出し用非回転ローラ35及び36を光ディスク2や3の外周に対して押圧、離間させるだけで、光ディスク2や3を水平状態のままで、ターンテーブル14に対して昇降する構造は、構成が簡単で、動作が安定し、かつ、低コストである。
更に、ディスクローディング手段であるサブ回転ローラ31及びメイン回転ローラ32と、サブ非回転ローラ33及びメイン非回転ローラ34とによって、光ディスク2、3のローディング方向に対して直角な方向である左右両側方から光ディスク2、3を選択的に挟持するようにしてローディング・イジェクトする構造は、これらの光ディスク2、3をターンてブル14へ正確、かつ、スムーズにローディングすることができると共に、光ディスク2、3をディスク出入用スロットのローディングセンターP1へ正確にイジェクト
することができる。
[自由回転防止機構の特徴]
ところで、図7等に開示されているように、駆動モータ51のモータ軸53aと、その駆動モータ51からサブ回転ローラ31、メイン回転ローラ32及びピニオン72への回転力を伝達する複数のアイドラ56からなる回転力伝達経路の入力側に組み込まれているウォーム52とウォームホイール53とからなる自由回転防止機構54は、例えば、サブ回転ローラ31の外力による回転を禁止している。
従って、この光ディスクドライブ装置1は、一般的な水平使用のみならず、ディスク出入用スロット11を下向きに設定して使用する下向き垂直使用、ディスク出入用スロット11を上向きに設定して使用する上向き垂直使用やディスク出入用スロット11を垂直に立てて横向きに使用する横向きの垂直使用等の各種の垂直使用時における安全性が非常に高い。
即ち、例えば、ディスク出入用スロット11を下向きに設定して使用する下向き垂直使用時には、小径、大径の光ディスク2、3をディスク出入用スロット11から上方に向けて垂直状に挿入、排出することになり、これら小径、大径の光ディスク2、3のイジェクト完了状態では、これらの光ディスク2、3は、上側の外周をサブ回転ローラ31とサブ非回転ローラ33との間で戻しバネ49のバネ力によって挟持した状態の宙吊り状態で保持することになり、これらの光ディスク2、3の重力によってサブ回転ローラ31に外力が加えられる。
しかし、このサブ回転ローラ31の外力による回転を自由回転防止機構54が禁止しているので、これらの光ディスク2、3を宙吊り状態のまま安全に保持することができる。