(57)【要約】【課題】光ディスクに損傷を与えることなく、簡単な機構により偏心を正確に調整できる、光ディスク装置を提供する。【解決手段】回転保持部２は、光磁気ディスク８を回転させるスピンドルモータ、光磁気ディスク８を支持するターンテーブルを有す。検出信号処理回路１２は、光ディスクからのラジアルプッシュプル信号に基づいてトラック偏芯量を検出する。検出信号処理回路１２の出力に基づいて、トラック偏芯量画調整される。調芯アクチュエータ４２は、調芯棒４１が回転中の光磁気ディスク８のハブ８４に当接させ、光磁気ディスク８とターンテーブルの相対配置角度を変化させる。通常、光ディスクの製造時に発生する誤差に起因し、光ディスクそのものの回転中心と光ディスクのトラックの回転中心は一致しないので、これによりトラック偏芯を調整できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部に金属磁性体からなるハブを有する光ディスクを再生する光ディスク装置であって、
スピンドルモータと、前記スピンドルモータによって回転させられるセンターシャフトと、前記センターシャフトに固定され、前記ハブを磁着する磁性体と、前記センターシャフトに固定され、前記光ディスクを支持する支持面を有するターンテーブルと、前記光ディスクの中心と前記センターシャフトの中心とを一致させるための仮調芯手段とを含む保持手段と、
前記光ディスクの回転時におけるトラック偏芯を検出する偏芯検出手段と、
前記偏芯検出手段で検出されるトラック偏芯が最小となるよう、回転中の前記光ディスクの配置角度を前記保持手段に対して変化させる調芯手段とを含むことを特徴とした光ディスク装置。
【請求項２】
前記調芯手段は、前記ハブに当接させて前記光ディスクの配置角度を前記保持手段に対して変化させる当接部材を備えることを特徴とした請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記調芯手段は、最外周に当接させて前記光ディスクの配置角度を前記保持手段に対して変化させる当接部材を備えることを特徴とした請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記調芯手段は、前記光ディスクを固定するための前記ハブと前記磁性体間の磁力を減らして前記回転中の光ディスクの回転速度を減らす減磁手段を備えることを特徴とした請求項１に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスクのトラック偏芯を減らす方法を備えた光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光ディスクの記録／再生においては、螺旋状に形成された光ディスクのトラックの中心と、光ディスクの回転中心とがずれる。いわゆるトラック偏芯が発生する。トラック偏芯が発生すると、トラッキングに支障をきたすので、トラック偏芯はない方が望ましい。しかし通常、製造時や使用時に発生する機械的誤差に起因してトラック偏芯は常に発生する。
【０００３】
一方、近年においては、従来の赤色レーザに代えて、青色レーザを用いて記録／再生を行う、高密度の光ディスクが実用化されつつある。光ディスク面でのレーザ光のスポット径は、レーザの波長に対物レンズのＮＡ（ＮｕｍｅｒｉｃａｌＡｐｅｒｔｕｒｅ）を除した値に比例する。ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）規格においては、波長が６５０ｎｍの赤色レーザと、ＮＡが０．６の対物レンズが用いられていた。これに対し、実用化されつつあるＢｌｕ−Ｒａｙ規格においては、波長が４０５ｎｍの青色レーザと、ＮＡが０．８５の対物レンズが用いられるので、ＤＶＤ規格の場合と比較してスポット径を半分以下にすることができる。ゆえにＤＶＤ規格ではトラックピッチが０．６μｍであったのに対し、Ｂｌｕ−Ｒａｙ規格ではトラックピッチを０．３２μｍとすることができる。
【０００４】
しかし、上記のようにトラックピッチが狭くなった場合、トラック偏芯がトラッキングに与える悪影響は今まで以上に大きくなる。例えば、トラック偏芯が５０μｍｐ−ｐであったとすると、ＤＶＤ規格では約８３トラック分の偏芯に相当するのに対し、Ｂｌｕ−Ｒａｙ規格では約１５６トラック分の偏芯に相当する。したがって、Ｂｌｕ−Ｒａｙ規格等の高密度光ディスクにおいては、記録／再生時のトラック偏芯を減らすことがより重要となる。
【０００５】
トラック偏芯を減らすための発明としては、ディスク側に特徴がある発明と、記録再生装置側に特徴がある発明とに分けられる。本発明は後者に属するので、記録再生装置側に特徴がある従来技術について検討する。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１８９０６３号
【０００７】
【特許文献２】特開平１０−７９１３３号
【０００８】
【特許文献３】特開平１０−１９９１２７号
特許文献１では、保持機構に半固定された回転中のディスクの周辺部を押圧してディスクを変位させることで偏心を調整するトラッキングサーボ補助装置が開示されている。
【０００９】
特許文献２では、ディスク保持部をハンマーで殴打することで偏心を調整することを特徴としたディスク装置の偏心修正方式が開示されている。
【００１０】
特許文献３では、プランジャを用いて偏重心補正用クランパを偏心させることで偏重心を補正し、かつ高速回転時に偏重心補正用クランパが補正位置を移動しないようにチャッキング力を可変できる機構を付加した偏重心補正機構を設けた光ディスク装置が開示されている。
【００１１】
【本発明が解決しようとする課題】
しかし上記特許文献１の発明では、保持機構に半固定されたディスクの周辺部を押圧するのでディスクに損傷を与える。ディスクの損傷を減らすには、偏心調整時の固定を弱くすれば良いが、回転が不安定となるので偏心の正確な調整ができない。
【００１２】
上記特許文献２の発明では、ディスク保持部をハンマーで殴打する機構を要するので装置が複雑になる。
【００１３】
上記特許文献３の発明によれば、プランジャにより偏重心補正用クランパを打撃することでディスクの偏心を変化させることもできる。しかし該発明は、偏重心補正の発明に関するものであり、解決すべき課題が異なる。また、偏重心補正用クランパを打撃するので、偏重心補正用クランパ、及びそれによって保持されるディスクを損傷させるという問題がある。
【００１４】
上記課題を鑑み、本発明はディスクに損傷を与えることなく、簡単な機構により偏心を正確に調整できる、光ディスク装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【本発明が課題を解決する手段】
請求項１の発明は、中心部に金属磁性体からなるハブを有する光ディスクを再生する光ディスク装置に関する。前記光ディスク装置は、保持手段と、偏芯検出手段と、調芯手段とを備える。
【００１６】
前記保持手段は、スピンドルモータと、前記スピンドルモータによって回転させられるセンターシャフトと、前記センターシャフトに固定され、前記ハブを磁着する磁性体と、前記センターシャフトに固定され、前記光ディスクを支持する支持面を有するターンテーブルと、前記光ディスクの中心と前記センターシャフトの中心とを一致させるための仮調芯手段とを含む。
【００１７】
前記偏芯検出手段は、前記光ディスクの回転時におけるトラック偏芯を検出する。前記調芯手段は、前記偏芯検出手段で検出されるトラック偏芯が最小となるよう、回転中の前記光ディスクの前記保持手段に対する配置角度を変化させる。
【００１８】
光ディスクの回転中心と光ディスクの中心とを一致させたとしても、通常、光ディスクの製造時に発生する誤差に起因し、光ディスクそのものの回転中心と光ディスクのトラックの回転中心とは一致しない。したがって請求項１の発明のように、光ディスクの前記保持手段に対する配置角度を変化させることにより、光ディスクのトラック偏芯を調整することができる。
【００１９】
また、請求項１の発明によれば、ディスク若しくはこれを固定するクランパに撃力を与えないのでディスクを損傷しない。
【００２０】
請求項２の発明は、請求項１の光ディスク装置であって、更に前記調芯手段は、前記ハブに当接させて前記光ディスクの配置角度を前記保持手段に対して変化させる当接部材を備える。これにより、前記光ディスクのトラックの中心と、前記回転駆動手段の中心とを一致させることができるのでトラック偏芯をなくすことができる。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項１の光ディスク装置であって、更に前記調芯手段は、最外周に当接させて前記光ディスクの配置角度を前記保持手段に対して変化させる当接部材を備える。前記配置角度をずらすことを特徴とする。このことにより、トラック偏芯をなくすことができる。
【００２２】
請求項４の発明は、請求項１の光ディスク装置であって、更に前記調芯手段は、前記光ディスクを固定するための前記ハブと前記磁性体間の磁力を減らして前記回転中の光ディスクの回転速度を減らす減磁手段を備える。このことにより、トラック偏芯をなくすことができる。
【００２３】
【実施例】
以下に、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の光ディスク装置の一実施例である、光磁気ディスク記録再生装置１の構成図である。光磁気ディスク記録再生装置１は、回転保持部２、光ピックアップ３、調芯機構４、検出信号処理回路１２、ＰＬＬ回路１３、制御部１４、モータ制御回路１５、発振器１６、偏芯検出回路１７からなる。光磁気ディスク記録再生装置１は、大きくは、光磁気ディスク８を回転駆動させる機構と、光磁気ディスク８の回転時のトラック偏芯を調整する機構とに分けることができる。
【００２４】
まず、光磁気ディスク８を回転駆動させるための構成部を説明する。回転保持部２は、図５で示すような、光磁気ディスク８を回転させるスピンドルモータ２１や、光磁気ディスク８を支持するターンテーブル２５等からなる。回転保持部２については後で詳述する。
【００２５】
検出信号処理回路１２は、光ピックアップ３で検出された信号に対し、Ａ／Ｄ変換等の処理を行う。ＰＬＬ回路１３は、モータ制御回路１５がモータ制御に用いるための同期信号を作成する。モータ制御回路１５は、スピンドルモータ２１を回転駆動させる。モータ制御回路１５は、ディスクから取り出された信号に基づいてＰＬＬ回路１３で作成された同期信号と、発振器１６で作成された基準クロックパルスとの位相比較により、スピンドルモータ２１の回転速度を制御する。
【００２６】
光磁気ディスク記録再生装置１のスピンドルモータ２１を回転駆動させるための基になる信号としては、光磁気ディスク８上に設けられたファインクロックマークからの信号や、光磁気ディスク８上の記録磁区からの再生信号等がある。前記のＰＬＬ回路１５は、これらの信号に基づいて同期信号を作成する。
【００２７】
次に、光磁気ディスク８の回転時のトラック偏芯を調整するための構成部について説明する。偏芯検出回路１７は、検出信号処理回路１２からの出力と、スピンドルモータ２１からの出力（ここでは、１回転１パルス信号を意味する）とに基づいて、トラック偏芯量を検出する。具体的には、スピンドルモータ２１からの出力パルスの立ち上がりから、次の出力パルスの立ち上がりまでに検出された、検出信号処理回路１２からの出力パルスの数を計数する。前記パルス数の大小により偏心量の大小が決定される。尚、光磁気ディスク記録再生装置１におけるトラック偏芯を検出するための基になる信号としては、トラッククロス信号やラジアルプッシュプル信号等がある。
【００２８】
調芯機構４は、調芯棒４１、調芯アクチュエータ４２からなる。調芯棒４１は、光磁気ディスク８の中心部に設けられたハブ８４を上方から押さえる。これにより、光磁気ディスク８の中心と回転中心との相対的位置を調整することができる。調芯アクチュエータ４２は、偏芯検出回路１７からの指示に基づいて、調芯棒４１を制御する。上記光磁気ディスク記録再生装置１を以って、請求項１の発明の一実施例とすることができる。
【００２９】
図２のフローチャートを参照して、光磁気ディスク記録再生装置１の動作を説明する。光磁気ディスク８が光磁気ディスク記録再生装置１の回転保持部２に装着されると（ステップＳ１）、光磁気ディスク８は回転を開始する（ステップＳ２）。上記ステップＳ１での光磁気ディスク１の装着時における、光磁気ディスクドライブ１の動作の詳細については後述する。
【００３０】
所定の回転数になると光ピックアップ３からレーザ光が光磁気ディスク８へ照射され、フォーカスがＯＮになる（ステップＳ３）。次に、検出信号処理回路１２で量子化、標本化されたトラッククロス信号又はラジアルプッシュプル信号に基づいて、光磁気ディスク８の１回転中にレーザ光がまたいだトラック数が、図１の偏芯検出回路１７により計数される（ステップＳ４）。前記トラック数に基づいてトラック偏芯量の大小が判断される（ステップＳ５）。
【００３１】
ステップＳ５において、トラック偏芯量が大きいと判断されれば、調芯動作を行うステップＳ６へ進む。そして、再びトラック偏芯量を測定するステップＳ４へ進む。尚、ステップＳ６の調芯動作の詳細については後述する。ステップＳ５において、トラック偏芯量が小さいと判断されれば、トラッキングをＯＮにする動作を行うステップＳ７へ進む。そして記録再生動作が開始される（ステップＳ８）。
【００３２】
図３は、光磁気ディスク８の構造を示す図である。透光性基板８３を有する光磁気ディスク８には外周部から内周部にむけてスパイラル状、もしくは同心円状にランド８１１、８１２…、グルーブ８２１、８２２…、が形成されている。光磁気ディスク８は、透光性基板８３上に、磁性膜の酸化を防止するための図示しない誘電体層、記録再生するための磁性層、保護層の誘電体層、放熱のための放熱層を順次積層し、更に傷を防ぐための紫外線硬化樹脂を塗布することで構成される。
【００３３】
図４から図８を参照して、光磁気ディスク８を回転させるための機構、及び図２のフローチャートのステップＳ１における光磁気ディスク８の回転保持部２への装着時の動作について説明する。図４は、光磁気ディスク８の断面を示す図であり、図５は、回転保持部２を示す図である。図７は光磁気ディスク８を回転保持部２に固定する直前の状態を示す図であり、図８は光磁気ディスク８を回転保持部２に固定したあとの状態を示す図である。
【００３４】
図４を参照して、光磁気ディスク８の基板８３の中心部には、凸部８３１、中心穴８６が設けられている。中心穴８６の上には、金属磁性体からなるハブ８４が接着されている。
【００３５】
図５の光磁気ディスク記録再生装置１の回転保持部２は、スピンドルモータ２１、センターシャフト２２、環状磁石２３、筒状部材２４、ターンテーブル２５からなる。ターンテーブル２５は、スピンドルモータ２１によって回転させられるセンターシャフト２２に固定されている。ターンテーブル２５の上面にはセンターシャフト２２と同心に環状の凹溝が形成され、内周側の筒状部２５１と外周側の筒状部２５２とが形成されている。内周側の筒状部２５１の上面には、センターシャフト２２と同心に環状磁石２３が固定され、ハブ８４を有する光磁気ディスク８のハブが磁着されるようになっている。
【００３６】
内周側の筒状部２５１と外周側の筒状部２５２との間には、圧縮コイルバネ２６が遊嵌されている。圧縮コイルバネ２６の上方には、調芯のための筒状部材２４が上下方向に摺動可能に嵌挿されている。筒状部材２４の上端には円錐状の外周面を有する鍔部２４１が設けられ、鍔部２４１の下面に圧縮コイルバネ２６を当接することで、筒状部材２４を上方に付勢するようになっている。外周側の筒状部２５２の上部には、光磁気ディスク８を支持するための平坦な支持面２５３を有する鍔部２５４が設けられている。
【００３７】
前記筒状部材２４の鍔部２４１の外周面が円錐状となっているのは、光磁気ディスク８の中心と回転保持部２の中心を容易に一致させるためである。例えば、図６のような筒状部材２９が用いられた場合、光磁気ディスク８は鍔部２９１の上面２９２により支持されるが、光磁気ディスク８の中心穴８６の直径が筒状部材２９の鍔部２９１ではない部分における外径Ｄより小さい場合は、光磁気ディスク８を筒状部材２９に装着することができない。光磁気ディスク８の中心穴８６の直径が前記外径Ｄよりも著しく大きい場合は、光磁気ディスク８の中心と回転保持部２の中心を一致させることが困難である。しかし、図５のような鍔部２４１の外周面が円錐状である筒状部材２４を用いれば、光磁気ディスク８の中心穴８６の直径が設計値から誤差を有していても、光磁気ディスク８を装着することができ、かつ、光磁気ディスク８の中心と回転保持部２の中心とをほぼ一致させることが可能である。
【００３８】
図７に示すように、光磁気ディスク８が回転保持部２の筒状部材２４の鍔部２４１に装着されると、センターシャフト２２に固定されている環状磁石２３と、光磁気ディスク８のハブ８４との間に磁力が働き、光磁気ディスク８は上下方向に摺動可能な筒状部材２４と一体的に下降する。
【００３９】
そして、図８に示すように、基板８３の凸部８３１の下面８３２が、ターンテーブル２５の支持面２５３に支持された状態で、環状磁石２３とハブ８４との間の磁力により保持される。
【００４０】
次に、図９を参照して、図２のフローチャートのステップＳ６における調芯動作の第１の実施例について説明する。光磁気ディスク８の回転中に、光磁気ディスク８の上方に設置された調芯棒４１でハブ８４を押さえると、調芯棒４１とハブ８４の間で摩擦が生じる。これにより、光磁気ディスク８と、ターンテーブル２５の回転モーメントに差が生じ、回転保持部２の回転速度と光磁気ディスク８の回転速度との間に差が生じる。ゆえに、光磁気ディスク８のターンテーブル２５に対する相対的な配置角度が変化する。
【００４１】
仮に、ディスク８の回転中心と、光磁気ディスク８のトラック（ランド８１、グルーブ８２）の中心とが一致としている場合、光磁気ディスク８と回転保持部２との相対的な角度を変化させるだけでは調芯できない。この場合、光磁気ディスク８と回転保持部２の中心の相対位置を変化させることによってのみ、調芯することができる。
【００４２】
しかし通常は、製造時に生じる誤差により光磁気ディスク８の回転中心と光磁気ディスク８のトラック（ランド８１、グルーブ８２）の中心とは一致しない。ゆえに、光磁気ディスク８の中心と回転保持部の中心が一致するように、光磁気ディスク８をターンテーブル２５に固定しても、光磁気ディスク８の回転時にはトラック偏芯が生じる。ゆえに、光磁気ディスク８と回転保持部２との相対的な配置角度を変えれば、光磁気ディスク８のトラックと回転保持部２の中心との相対位置が変化させることができる。調芯棒４１により、上方から光磁気ディスク８のハブ８４を適当な力で押さえることで、光磁気ディスク８と回転保持部２との相対的な配置角度を調整し、トラック偏芯量を最小化することができる。これを請求項２の発明の一実施例とすることができる。
【００４３】
図１０を参照して、図２のフローチャートのステップＳ６における調芯動作の第２の実施例について説明する。光磁気ディスク８は、回転保持部２の環状磁石２３と、光磁気ディスク８のハブ８４間に働く磁力により、回転保持部２に固定されている。光磁気ディスク８の最外周部近傍に設置された調芯棒４３の先端部を光磁気ディスクの外周部に接触させて、調芯棒４３と光磁気ディスク８間に摩擦を生じさせる。これによって、光磁気ディスク８の回転速度と回転保持部２の回転速度とに差を生じさせる。製造時に生じる誤差により、通常は光磁気ディスク８の回転中心と光磁気ディスク８のトラックの中心とが一致しない場合、上記方法により光磁気ディスク８の調芯を行うことが可能である。これを請求項３の発明の一実施例とすることができる。
【００４４】
図１１を参照して、図２のフローチャートのステップＳ６における調芯動作の第３の実施例について説明する。ハブ８４の上方に電磁石４８を設け、電磁石４８のコイルに電流を印加し、環状磁石２３とハブ８４間の磁力を打ち消す方向の磁界を発生させる。光磁気ディスク８の磁着が弱まるので、光磁気ディスク８の基板８３とターンテーブル２５との間にすべりが生じ、両者の相対配置角度を変えることができる。これにより、光磁気ディスク８の調芯を行うことができる。
【００４５】
図１２を参照して、図２のフローチャートのステップＳ６における調芯動作の第４の実施例について説明する。ハブ８４の上方には永久磁石４９が設けられる。永久磁石４９の極性は、環状磁石２３の極性と反発するように設置される。例えば、永久磁石４９の下面がＳ極であれば、環状磁石２３の上面もＳ極となるように設置される。調芯時には、永久磁石４９をハブ８４に接近させることで、環状磁石２３とハブ８４間の磁力を弱める。光磁気ディスク８の磁着が弱まるので、光磁気ディスク８の基板８３とターンテーブル２５との間にすべりが生じ、両者の相対配置角度を変えることができる。これにより、光磁気ディスク８の調芯を行うことができる。非調芯時には、永久磁石４９をハブ８４から遠ざける。
【００４６】
図１３を参照して、図２のフローチャートのステップＳ６における調芯動作の第５の実施例について説明する。環状磁石２３の下方に電磁石２７を設け、前記電磁石２７のコイルに電流を印加し、環状磁石２３とハブ８４間の磁力を打ち消す方向の磁界を発生させる。光磁気ディスク８の磁着が弱まるので、光磁気ディスク８の基板８３とターンテーブル２５との間にすべりが生じ、両者の相対配置角度を変えることができる。これにより、光磁気ディスク８の調芯を行うことができる。
【００４７】
上記実施例では、光磁気ディスクのトラック偏芯を測定する光磁気ディスク記録再生装置１を例に説明したが、本発明は、相変化型ディスク等のＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ  Ａｃｃｓｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒａｍｄｏｍ  ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、Ｒ（Ｒｅａｄ  ｏｎｃｅ）タイプのディスクのトラック偏芯を測定する記録再生装置においても適用できるものである。すなわち、トラッキングエラー信号等に基づいてトラック偏芯量を測定することができる、全ての光ディスクの記録再生装置に対して適用できるものである。
【００４８】
【発明の効果】
本発明に拠れば、光ディスクを回転させたままの状態で光ディスクの配置角度を変化させることでトラック偏芯を調整できる。一旦光ディスクを停止させてからトラック偏芯を調整する方法と比較して、回転待ち時間がない分、ユーザにとっては初動待ち時間が短くなる効果がある。また、光ディスクに損傷を与えることなく、簡単な機構により偏心を正確に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光磁気ディスク記録再生装置１の構成を示す図である。
【図２】光磁気ディスク記録再生装置１の動作を示すフローチャートである。
【図３】光磁気ディスク８の構造を示す図である。
【図４】光磁気ディスク８の中心部を示す図である。
【図５】回転保持部２の第１の例を示す図である。
【図６】回転保持部２の第２の例を示す図である。
【図７】光磁気ディスク８を回転保持部２のターンテーブル２５に装着する直前の状態を示す図である。
【図８】光磁気ディスク８を回転保持部２のターンテーブル２５に装着した状態を示す図である。
【図９】光磁気ディスク８が装着された状態でトラック偏芯を補正する手段を示す第１の実施例である。
【図１０】光磁気ディスク８が装着された状態でトラック偏芯を補正する手段を示す第２の実施例である。
【図１１】光磁気ディスク８が装着された状態でトラック偏芯を補正する手段を示す第３の実施例である。
【図１２】光磁気ディスク８が装着された状態でトラック偏芯を補正する手段を示す第４の実施例である。
【図１３】光磁気ディスク８が装着された状態でトラック偏芯を補正する手段を示す第５の実施例である。
【符号の説明】
１  光磁気ディスク記録再生装置
２  回転保持部
３  光ピックアップ
４  調芯機構
８  光磁気ディスク
１２  検出信号処理回路
１３  ＰＬＬ回路
１４  制御部
１５  モータ制御回路
１６  発振器
１７  偏芯検出回路
２１  スピンドルモータ
２２  センターシャフト
２３  環状磁石
２４、２９  筒状部材
２５  ターンテーブル
２６  圧縮コイルバネ
２７  電磁石
４１、４３  調芯棒
４２  調芯アクチュエータ
４８  電磁石
４９  永久磁石
８１  ランド
８２  グルーブ
８３  透光性基板
８４  ハブ
８６  中心穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004310822.tif 000011
【図１０】
2004310822.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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