(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するシート状の光ディスクを回転させ、ベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差によって光ディスクの面振れを抑制し、該光ディスクにおけるベルヌーイ効果作用面と逆の面において光ピックアップにより記録および／または再生を行う光ディスク装置において、
表面の主形状を凸状曲面としたベルヌーイ効果を発生させるための安定化ガイド部材を前記光ピックアップの出射光光路上に配設し、光ディスク半径方向に前記光ピックアップのシーク動作を行うための移動機構を光ディスクを回転駆動するスピンドルモータの設置側に配設し、前記移動機構の移動動線と前記スピンドルモータに設けられて光ディスクが設置されるスピンドルの回転中心軸とを含む平面内で該スピンドルの回転中心軸を傾け、さらに該傾ける方向を、光ディスクの回転基準面が前記光ピックアップから前記安定化ガイド部材に向かう方向に設定したことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項２】
前記スピンドルの回転中心軸の傾き角の調整を行う制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記安定化ガイド部材に、光ディスクの回転接線方向におけるチルト角を制御するチルト角制御部を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記安定化ガイド部材の表面上における前記光ピックアップの出射光光路と交差する点を、前記チルト角制御部の回転中心としたことを特徴とする請求項３記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記安定化ガイド部材の任意位置に前記光ピックアップの出射光路を垂直に入射させ、かつフォーカスサーボ動作を行う前の前記光ピックアップの仮焦点位置を前記安定化ガイド部材表面に合わせた状態で、前記光ピックアップと前記安定化ガイド部材とを共通の構造体上に固定設置し、前記光ピックアップの仮焦点位置を回転中心とした光ディスクの回転接線方向のチルト角を制御するチルト角制御部を前記構造体に設けたことを特徴とする請求項１または２記載の光ディスク装置。
【請求項６】
少なくとも前記安定化ガイド部材を設置したユニット体に前記光ピックアップの出射光路方向における移動を制御する位置制御部を設置したことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の光ディスク装置。
【請求項７】
光ディスクの回転数の設定値あるいは計測値をパラメータとして、前記スピンドルの回転中心軸の傾き角を制御可能にしたことを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記光ディスクの回転数の設定値あるいは計測値をパラメータとして、少なくとも前記安定化ガイド部材を含む前記ユニット体の前記光ピックアップの出射光路方向における位置を制御可能にしたことを特徴とする請求項６記載の光ディスク装置。
【請求項９】
光ディスクの回転数の設定値あるいは計測値をパラメータとして、前記安定化ガイド部材の光ディスクの回転接線方向におけるチルト角を制御可能にしたことを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
光ディスクの仕様の変化をパラメータとして、前記スピンドルの回転中心軸の傾き角における基準位置を制御可能にしたことを特徴とする請求項２または７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、可撓性を有するシート状の光学的情報記録媒体である光ディスクにおける記録および／または再生が行われる部位におけるディスク面の状態を安定化させるための手段を備えた光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テレビ放送のデジタル化が始まるなど、大容量のデジタルデータを記録することが光ディスクに求められている。光ディスクの高密度化のための手法のうち、基本的な方法は記録／再生のための光のスポット径を小さくすることである。
【０００３】
このため、記録／再生のために用いられる光の波長を短く、かつ対物レンズの開口数ＮＡを大きくすることが有効である。光の波長についてはＣＤ（compact disk）では近赤外光の７８０ｎｍ、ＤＶＤ（digital versatile disk）では赤色光の６５０ｎｍ近傍の波長が用いられている。最近、青紫光の半導体レーザが開発され、今後は４００ｎｍ近傍のレーザ光が使用されると予想される。
【０００４】
また、対物レンズについては、ＣＤ用はＮＡ０．５未満であったが、ＤＶＤ用はＮＡ０．６程度である。今後、さらに開口数（ＮＡ）を大きくしてＮＡ０．７以上とすることが求められる。
【０００５】
しかし、対物レンズのＮＡを大きくすること、および光の波長を短くすることは、光を絞るときに収差の影響が大きくなることでもある。したがって、光ディスクのチルトに対するマージンが減ることになる。また、ＮＡを大きくすることによって焦点深度が小さくなるため、フォーカスサーボ精度を上げなくてはならない。
【０００６】
さらに、高ＮＡの対物レンズを使用することによって、対物レンズと光ディスクの記録面との距離が小さくなってしまうため、光ディスクの面振れを小さくしておかないと、始動時のフォーカスサーボを引き込む直前、対物レンズと光ディスクとが衝突することがあり、ピックアップの故障の原因となる。
【０００７】
短波長，高ＮＡの大容量光ディスクとして、例えばＯ ＰＬＵＳ Ｅ（ｖｏｌ．２０ Ｎｏ．２）の１８３ページに示されているように、ＣＤと同程度に厚く剛性の大きい基板に記録膜を成膜し、記録／再生用の光を基板を通さずに、薄いカバー層内を通して記録膜に対して記録／再生する構成のシステムが提案されている。
【０００８】
また、例えば特開平７−１０５６５７号公報,特開平１０−３０８０５９号公報に記載されているように、平面をもつ安定化板上で可撓性を有する光ディスクを回転させて、ベルヌーイの法則による空気力を利用して光ディスクにおける面振れを安定化させようとする方法が知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の技術において、光ディスクの基板を剛体で形成すると、回転する光ディスクにおける面振れ,チルトを小さくするためには、きわめて正確な成形をし、かつ熱変形が生じないように低温で記録膜を成膜しなければならない。このことは、光ディスク製造に係るタクトタイムを長くすることになり、コストを上げる原因となる。
【００１０】
また、可撓性のある光ディスクを安定板上で回転させる方法では、特開平１０−３０８０５９号公報に記載されている構成のように、単純な平板上で回転させると光ディスクと安定化板が接して摺動し、このため光ディスクが振動して高周波の面振れが発生する。この面振れは、機械的なフォーカスサーボでは応答できない周波数領域に左右されることが多く、残留サーボエラーを十分抑圧することができない。
【００１１】
さらに前記のような面振れによって光ディスクと対物レンズとが摺動すると、発塵を引き起こして、その塵埃などがエラーを発生させる原因となる。特に特開平７−１０５６５７号公報に記載されているように、安定化板側に記録膜が存在する構成であると、摺動により光ディスクの記録膜を損傷して、直接エラーを引き起こすことになる。
【００１２】
これらの問題を解決するための方法として、本件出願人は、特願２００１−１１８３４４号の発明を出願した。すなわち、該発明は、光ディスクの記録層の全面に安定化ガイド部材を対向設置させずに、光ディスクとの対向面が円弧状をなす円柱状の安定化ガイド部材を用い、光ディスクにおける安定化ガイド部材部材による空気圧の作用による面振れが安定する部位におけるディスク回転方向上流側と下流側とに空気圧の作用を生じさせない領域(安定化ガイド部材がない空間部)を設けて、面振れを安定化させた部位の前後位置において、光ディスクに「逃げ」となる部分を存在させ、面振れを安定化させた部位での光ディスクにおける反発力を小さくすることにより、空気力による安定化力の効果を増大させる方法である。
【００１３】
前記発明は、可撓性を有するシート状の光ディスクを用いて記録／再生を行う際に、空気力によって光ディスクの面振れを確実に抑制し、高密度の記録を可能にし、また対物レンズとの摺接などの不具合の発生を防ぐといった点においては、絶大な効果を奏するものである。しかし、その実施に当たっては、反面、安定化ガイド部材と光ピックアップの機構制御の簡易化が重要課題となる。
【００１４】
本発明の目的は、可撓性を有する光ディスクを回転させ、安定化ガイド部材によるベルヌーイ効果を利用して少なくとも記録／再生が行われるディスク面の面振れを抑制し、主たるベルヌーイ効果作用面と逆の面で記録および／または再生を行う光ディスク装置において、前記従来の課題を解決し、所望の記録／再生位置での面振れの安定化と、記録／再生位置に対する光ピックアップの位置調整を簡便に実施可能にすることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、可撓性を有するシート状の光ディスクを回転させ、ベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差によって光ディスクの面振れを抑制し、該光ディスクにおけるベルヌーイ効果作用面と逆の面において光ピックアップにより記録および／または再生を行う光ディスク装置において、表面の主形状を凸状曲面としたベルヌーイ効果を発生させるための安定化ガイド部材を前記光ピックアップの出射光光路上に配設し、光ディスク半径方向に前記光ピックアップのシーク動作を行うための移動機構を光ディスクを回転駆動するスピンドルモータの設置側に配設し、前記移動機構の移動動線と前記スピンドルモータに設けられて光ディスクが設置されるスピンドルの回転中心軸とを含む平面内で該スピンドルの回転中心軸を傾け、さらに該傾ける方向を、光ディスクの回転基準面が前記光ピックアップから前記安定化ガイド部材に向かう方向に設定したことを特徴とし、この構成によって、特別な制御機構を用いずに、スピンドルの移動制御だけで、光ディスクの回転基準面から任意の角度だけ傾いた動線上において、安定化ガイド部材の半径方向動作を簡便に制御することができるようになり、光ディスクの半径方向の全域にわたった適正な面振れの安定化を極めて容易に行えるようになる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の光ディスク装置において、スピンドルの回転中心軸の傾き角を調整する制御部を備えたことを特徴とし、この構成によって、光ディスクの回転数を変えた場合においても該傾き角の制御により、安定化ガイド部材による面振れ安定化効果を、より適正に調整することが可能となり、また材料，厚み，構成層などの仕様が異なる光ディスクに対しても、柔軟に対応することが可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の光ディスク装置において、安定化ガイド部材に、光ディスクの回転接線方向におけるチルト角を制御するチルト角制御部を備えたことを特徴とし、この構成によって、面振れ安定化領域の光ディスクの回転接線方向における位置の微調整が可能となり、これにより、光ピックアップにおける検出位置の面振れをより小さくすることができるようになる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の光ディスク装置において、安定化ガイド部材の表面上における光ピックアップの出射光光路と交差する点を、チルト角制御部の回転中心としたことを特徴とし、この構成によって、チルト角調整時においても光ピックアップ面を常に同一位置に保つことができ、より安定した記録再生が可能となる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１または２記載の光ディスク装置において、安定化ガイド部材の任意位置に光ピックアップの出射光路を垂直に入射させ、かつフォーカスサーボ動作を行う前の光ピックアップの仮焦点位置を安定化ガイド部材表面に合わせた状態で、光ピックアップと安定化ガイド部材とを共通の構造体上に固定設置し、光ピックアップの仮焦点位置を回転中心とした光ディスクの回転接線方向のチルト角を制御するチルト角制御部を構造体に設けたことを特徴とし、この構成によって、請求項３，４に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、制御機構系の簡略化が図れる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５いずれか１項記載の光ディスク装置において、少なくとも安定化ガイド部材を設置したユニット体に光ピックアップの出射光路方向における移動を制御する位置制御部を設置したことを特徴とし、この構成によって、安定化ガイド部材による面振れ安定性をより最適に調整することが可能となる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項２記載の光ディスク装置において、光ディスクの回転数の設定値あるいは計測値をパラメータとして、スピンドルの回転中心軸の傾き角を制御可能にしたことを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項６記載の光ディスク装置において、光ディスクの回転数の設定値あるいは計測値をパラメータとして、少なくとも安定化ガイド部材を含むユニット体の光ピックアップの出射光路方向における位置を制御可能にしたことを特徴とする。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜５いずれか１項記載の光ディスク装置において、光ディスクの回転数の設定値あるいは計測値をパラメータとして、安定化ガイド部材の光ディスクの回転接線方向におけるチルト角を制御可能にしたことを特徴とする。
【００２４】
請求項７〜９に記載の発明によれば、光ディスク回転数の変化が原因して生じる面振れ安定化条件の微妙なずれを、随時補正して適正な面振れ安定化効果を奏することが可能となる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、請求項２または７記載の光ディスク装置において、光ディスクの仕様の変化をパラメータとして、スピンドルの回転中心軸の傾き角における基準位置を制御可能にしたことを特徴とし、この構成によって、材料，厚み，構成層などの仕様が異なる光ディスクを取り扱った際にも、容易にその光ディスクの仕様に対応して、同様の面振れ安定化効果を奏することが可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
本発明に至った概略について図２，図３を参照しながら説明する。まず、図２の説明図を参照して本発明に係る可撓性を有するシート状の光ディスクの面振れ安定化について説明する。
【００２８】
図２において、記録／再生時、可撓性を有する光ディスク１を、スピンドルモータ２の回転出力軸であるスピンドル３にハブ４を嵌合させて装着し、光ピックアップ５と安定化ガイド部材７間において回転させる。回転している光ディスク１は、それ自体、小さいながら剛性を持ち、また回転すると遠心力の作用により、真っ直ぐな状態になろうとする力を持つ。したがって、光ディスク１に対して安定化ガイド部材７を近づけて、ベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差による反発力を生成して光ディスク１に与えることにより、光ディスク１が真っ直ぐになろうとする力と、安定化ガイド部材７からの反発力の釣り合いによって、面振れ（ディスク回転軸方向の振れ）を減少させることができる。
【００２９】
図２に示すように、光ディスク１の記録層１ａ側には安定化ガイド部材７を対向設置させないようにしている。図２に示す構成例では、光ディスク１との対向面が円弧状をなす円柱状の安定化ガイド部材７を用いており、光ディスク１における安定化ガイド部材７による前記空気圧の作用による面振れが安定する部位Ａにおけるディスク回転方向上流側と下流側とに前記空気圧の作用を生じさせない領域（安定化ガイド部材７がない空間部）Ｂ，Ｃを設け、面振れを安定化させた部位Ａの前後位置に光ディスク１に「逃げ」となる部分を存在させることによって、面振れを安定化させた部位Ａにおける光ディスク１における反発力を小さくするようにしている。このようにしたことによって、空気力による安定化力の効果が増大することになる。
【００３０】
さらに、光ディスク１における記録層１ａとは反対側である基板１ｂ側に安定化ガイド部材７が存在し、また光ピックアップ５では光ディスク１の記録層１ａに対して記録／再生用の入出射光であるレーザ光などの光Ｌａを対物レンズ６により集光して記録／再生を行う。安定化ガイド部材７は記録層１ａの反対側の基板１ｂ側を安定化させる。このことにより、万一、安定化ガイド部材７と光ディスク１とに摺動状態が発生しても記録層１ａを損傷させることにならず、エラーの発生の直接原因にはならない。
【００３１】
また光ディスク１における記録層１ａ側の面振れを安定化させた部位Ａの反対側に対して直接的に記録／再生用の光Ｌａが入出射するので、万一、光ディスク１が安定化ガイド部材７と摺動して傷がついたとしても、その傷は記録層１ａには付かないため記録／再生上のエラーを発生することがなくなり、また、光ディスク１の基板１ｂには傷が付いても記録／再生用の光Ｌａは基板１ｂを通らないため、基板１ｂの傷の影響、および基板１ｂの光学特性の影響を受けることがない。
【００３２】
図２の構成における光ディスクの面振れの測定結果、安定化ガイド部材７には異常振動がなく、かつ光ディスク１にも摺動傷は発生せず、過度の空気浮上が行われず摺動状態が生じていなかったと判断することができる。また、ディスク面振れは３μｍ程度であって、通常の剛体のディスクが５０μｍ以上の面振れを生じることからすると、極めて小さい。
【００３３】
このように、前記安定化ガイド部材７を用い、光ピックアップ５と安定化ガイド部材７とを同期させて光ディスク１の半径方向に移動させることによって、光ディスク１の全域において面振れの安定化を図ることができる。
【００３４】
図３は前記安定ガイド部材７の動線と光ディスク１の回転基準面との位置関係の説明図であり、１０は安定化ガイド部材７の中心、１１は光ピックアップ５の中心、１２は安定化ガイド部材７の動線（ガイド動線）、１３はディスク面振れ安定化点の仮想線、１４は光ピックアップ５の動線（光ピックアップ動線）、１５は光ディスク１の回転基準面、１６はディスク中心軸（前記スピンドル３の中心線）、１７はディスク面振れ安定化点１３の動線の傾き、１８は光ピックアップ動線１４の傾き、１９はガイド動線１２の傾きである。
【００３５】
そして、本発明者らは、本発明の基本的技術である可撓性を有する光ディスクと安定化ガイド部材との間に、ベルヌーイの法則に基づく空気流の圧力差によるベルヌーイ効果を発生させて、光ディスクの面振れを安定化させるようにした構成において、さらに面振れが安定化する現象に関して鋭意研究開発を重ねた結果、光ディスク１を任意回転数で回転させ、先端が凸状曲面の安定化ガイド部材７を光ディスク１に近づけていった場合に、ベルヌーイ効果により最適な面振れ安定化が得られる光ディスク１の半径方向における安定化ガイド部材５の動線（ガイド動線）１２は、光ディスク１の回転基準面から任意角度だけ傾いた位置にあることを見出した。
【００３６】
この結果に基づき、前記のような可撓性を有するシート状の光ディスク１を回転させ、ベルヌーイ効果を利用して少なくとも記録／再生用の光ピックアップ５が信号検出を行うディスク面の部位における面振れを抑制し、その主たるベルヌーイ効果の作用面とは逆の面で記録および／または再生を行う光ディスク装置において、表面の主形状を任意曲率の凸状曲面とした安定化ガイド部材７を光ピックアップ５の出射光の光路上における任意位置に配置し、光ディスク半径方向に光ピックアップ５のシーク動作を行うための移動機構をスピンドルモータ設置側に設け、光ピックアップ動線１４とスピンドルモータ２のスピンドル（回転中心軸）３を含む平面内で、スピンドル３の回転中心軸を任意角度傾け、またその傾ける方向が、光ディスク１の回転基準面が光ピックアップ５から安定化ガイド部材７に向かう方向とした構成が、この種の光ディスク装置に効果的であることに考え至った。
【００３７】
以下に、本発明の実施形態および効果確認実験などについて、さらに具体的に説明する。
【００３８】
図１は本発明の第１実施形態を説明するための光ディスク装置の概略構成図であり、図２，図３にて説明した部材には同一符号を付して詳しい説明は省略するが、１は可撓性を有するシート状の光ディスク、２はスピンドル３を有するスピンドルモータ、４はスピンドル３に装着される光ディスク１のハブ、５は光ピックアップ、７は安定化ガイド部材、２１は装置筐体、２２はＺ軸方向ガイド位置制御部、２３はＹ軸方向ガイドチルト角制御部、２４はＺ軸方向ピックアップ位置制御部、２５はＹ軸方向ピックアップチルト角制御部、２６はＸ軸方向スピンドル位置制御部である。
【００３９】
第１実施形態において、スピンドル３を、ＸＺ平面においてＺ軸を基準として、安定化ガイド部材７側の光ディスク１の回転基準面が、光ピックアップ５から安定化ガイド部材７に向かう方向に２度傾けた。また、光ピックアップ５は、その出射光Ｌａの光路がＺ軸方向を向き、安定化ガイド部材７の表面の面振れ安定化領域に相当する位置を通るように設置した。また安定化ガイド部材７は、略円柱状とし、光ディスク１と対向する面は半径５０ｍｍの凸面とした。
【００４０】
また、光ディスク１の基板として、直径１２０ｍｍ，厚さ１００μｍのＰＥＴ樹脂製シートを用いた場合について説明する。光ディスク１の製作は、まず、ＰＥＴ樹脂製シートに、熱転写でスタンパのピッチ０．６μｍ、幅０．３μｍのグルーブを転写し、その後、スパッタリングでシート／Ａｇ反射層 １２０ｎｍ／（ＺｒＯ2−Ｙ2Ｏ3）−ＳｉＯ2 ７ｎｍ／ＡｇＩｎＳｂＴｅＧｅ １０ｎｍ／ＺｎＳ−ＳｉＯ2 ２５ｎｍ／Ｓｉ3Ｎ4 １０ｎｍの順番に成膜した。情報記録領域は内周直径４０ｍｍから外周直径１１０ｍｍ（半径２０ｍｍ〜５５ｍｍ）までの範囲に設定した。その後、ＵＶ樹脂をスピンコートし、紫外線照射で硬化させて、厚さ５μｍの透明保護膜を形成した。また、逆側の面には１０μｍ厚さのハードコートを施した。なお、この光ディスク中心部には外形直径３０ｍｍ，内径直径１５ｍｍ，厚さ１．１ｍｍのハブ４を取り付けた。
【００４１】
前記のような光ディスク１を、図１に示すような光ディスク装置のスピンドル３にハブ４にて装着し、安定化ガイド部材７を用いて、次の３種類の動作制御条件により光ピックアップ５側のディスク面の面振れ安定化のテストを行った。なお、ディスク回転数は１０００ｒｐｍ，４０００ｒｐｍ，７０００ｒｐｍの３水準とし、またディスク半径位置３０ｍｍ，４０ｍｍ，５０ｍｍの３点において面振れ量の評価を行った。面振れ量の評価は、光ピックアップ５のフォーカスサーボ動作信号に基づいて行った。
【００４２】
（動作制御条件１）
安定化ガイド部材７を任意位置に固定し、Ｘ軸方向スピンドル位置制御部２６により、スピンドルモータ２を光ディスク１の半径方向へ移動させ、安定化ガイド部材７および光ピックアップ５における光ディスク１に対する半径位置を制御する。この際、安定化ガイド部材７は、安定化ガイド部材７におけるディスク側の面の中心点が光ディスク半径方向(Ｘ軸方向)の４０ｍｍに位置する点で、安定化ガイド部材７を光ディスク回転基準面からＺ軸方向に１ｍｍ押し込んだ位置に固定する。
【００４３】
（動作制御条件２）
動作制御条件１の動作を基準として、ディスク回転数に応じて、Ｚ軸方向ガイド位置制御部２２により安定化ガイド部材７の光ピックアップ方向(Ｚ軸方向)位置を制御する。光ピックアップ５の基準位置も、この動作に追従させて制御する。前記光ピックアップ方向位置の制御は、前記動作制御条件１をディスク回転数４０００ｒｐｍの場合に適用して基準とし、１０００ｒｐｍでＺ軸マイナス方向に０．５ｍｍ，７０００ｒｐｍでＺ軸プラス方向に０．５ｍｍシフトさせるようにして行う。
【００４４】
（動作制御条件３）
前記動作制御条件２の動作を基準として、安定化ガイド部材７の光ディスク回転接線方向(Ｙ軸方向)のチルト角を、Ｙ軸方向ガイドチルト角制御部２３により、光ディスク回転数に応じて制御する。この際、前記チルト角は、光ディスク回転数に応じて、１０００ｒｐｍで−１．０度，４０００ｒｐｍで−１．５度，７０００ｒｐｍで−２．０度となるように制御する。
【００４５】
なお、前記チルト角の正負の方向の定義は図４に示す通りであり、またその回転中心は安定化ガイド部材７の表面の中心点とした。図４は、安定化ガイド部材７から光ディスク１の回転中心軸を透過した場合の説明図であり、３０は光ピックアップ５の出射光Ｌａの光路方向軸、３１は安定化ガイド部材７の中心軸、３２はディスク回転接線方向の安定化ガイド部材７の傾き角であって、図示した方向をそれぞれプラス方向とした。
【００４６】
図５は本発明の第２実施形態を説明するための光ディスク装置の概略構成図であり、図１〜図３にて説明した部材には同一符号を付して詳しい説明は省略した。図５において、２８はＸ軸方向スピンドルチルト角制御部であり、光ピックアップ５の設置位置、安定化ガイド部材７の形状などは第１実施形態の構成と同様とした。光ディスク１は、厚さ１００μｍのＰＣ樹脂製シートを基板として作製し、この基板以外の仕様は第１実施形態と同様とした。
【００４７】
そして、前記仕様の光ディスク１を図５に示す光ディスク装置に配置し、前記動作制御条件３と同様の制御条件により、光ディスク１における光ピックアップ５側の面に対する面振れ安定化を図った。この動作は、あらかじめＸ軸方向スピンドルチルト角制御部２８によりスピンドル３の傾き角を調整し、光ディスク１に対して適正なスピンドル３の傾き角に合わせた上で行った。この際のスピンドル傾き角の適正値は３度であった。
【００４８】
図６は本発明の第３実施形態を説明するための光ディスク装置の概略構成図であり、図１〜図５にて説明した部材には同一符号を付して詳しい説明は省略した。図６において、３５はＺ軸方向ガイド・ピックアップユニット位置制御部、３６はガイド・ピックアップユニット共通構造体、３７はＹ軸方向ガイド・ピックアップユニットチルト角制御部であって、側面視コ字状のガイド・ピックアップユニット共通構造体３６に光ピックアップ５と安定化ガイド部材７とを対向設置し、ガイド・ピックアップユニット共通構造体３６がＺ軸方向ガイド・ピックアップユニット位置制御部３５とＹ軸方向ガイド・ピックアップユニットチルト角制御部３７とによって駆動されるようになっている。また光ディスク１の仕様、および安定化ガイド部材７の形状は第１実施形態と同様とした。
【００４９】
そして、光ディスク１を図６に示す光ディスク装置に配置し、前記動作制御条件３と同様の制御条件により、光ディスク１における光ピックアップ５側の面の面振れ安定化を図った。
【００５０】
前記第１〜３実施形態の光ディスク１における光ピックアップ５側の面の面振れ量の測定は図７に示す通りとなった。
【００５１】
まず、第１実施形態の動作制御条件１において、最も基本的な機構動作により、広い記録再生条件において５μｍ以下の安定した面振れ特性を実現できた。
【００５２】
第１実施形態の動作制御条件２においては、動作制御条件１に加え、光ピックアップ方向の位置制御により、面振れ安定の適正化が図れ、２μｍ程度の安定した面振れ特性までを実現することができた。
【００５３】
第１実施形態の動作制御条件３においては、動作制御条件２に加え、安定化ガイド部材７のディスク回転接線方向チルト角制御により、より面振れが安定化した最適面振れ安定化点でのピックアップ動作が行え、１μｍ以下の極めて安定した面振れ特性を実現することができた。
【００５４】
第２実施形態の動作制御条件３においては、光ディスク１の仕様が異なる場合にも、スピンドルチルト角制御により、スピンドル３の傾き角を変えるだけで、適正な安定化ガイド部材７の条件を選択することができた。
【００５５】
第３実施形態の動作制御条件３においても、１μｍ以下の極めて安定した面振れ特性を実現することができた。第３実施形態は、安定化ガイド部材７と光ピックアップ５とを一体化して構造の簡略化を図ったものであり、このことにより、より簡素化された動作機構で極めて安定した面振れ特性を実現することができた。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、スピンドル３の移動制御だけで他に何ら特別な制御機構を用いずに、シート状の光ディスク１の回転基準面から任意角度だけ傾いた動線上で、安定化ガイド部材７の半径方向動作が簡便に制御可能となり、安定化ガイド部材７によるディスク面振れ安定化の動作要件を極めて容易に達成することができ、シート状の光ディスク１への簡便かつ安定した記録／再生動作が実現できた。
【００５７】
また、前記スピンドル３の回転中心軸の傾き角の適正値は、シート状の光ディスク１の材料，厚み，構成層などの光ディスク１の仕様によって変化するため、スピンドル３に回転中心軸の傾き角を制御／調整したり、あるいは光ディスク１の仕様をパラメータとして、スピンドル３の回転中心軸の傾き角の基準位置を制御／調整する方法を採用したことにより、仕様が異なる光ディスクに対しても、柔軟に対応することが可能となった。
【００５８】
また、安定化ガイド部材７の動線の適正位置は、ディスク回転数にも依存し、光ピックアップ５の出射光Ｌａの光路方向にシフトするため、少なくとも安定化ガイド部材７を含む機構ユニットに、光ピックアップ５の光路方向の移動制御機構を設けたり、これらの機構を用いて光ディスク回転数の設定値あるいは計測値をパラメータとして安定化ガイド部材７の位置をシフトさせるようにしており、また、前記スピンドル傾き角の制御／調整によっても、前記補正が可能であり、ディスク回転数の設定値あるいは計測値をパラメータとして、スピンドル傾き角を制御・調整することにより、安定化ガイド部材７による面振れ安定性をより最適に調整することが可能となり、また、ディスク回転数の変化が原因となる面振れ安定化条件の微妙なずれを随時補正して、適正な面振れ安定化効果を得ることが可能となった。
【００５９】
このようにすることにより、安定化ガイド部材７によって光ディスク１における面振れを安定させた領域で、光ピックアップ５による安定した記録／再生を行うことが可能になるが、より面振れを安定化させた位置で、より安定した記録／再生を行うためには、最適な面振れ安定化位置がディスク回転数に依存してディスク回転接線方向上を移動するため、この位置補正が、最適安定化点における光ピックアップによる読取／書込動作を実現するために重要である。
【００６０】
参考までに、任意設定条件において、前記位置補正を行わなかった場合の最適面振れ安定化位置４０とピックアップ焦点位置４１との位置関係の一例を図８の説明図に示した。４２は安定化ガイド部材７の投影面、４３は面振れ安定化領域、４４は光ディスク１の回転方向であって、最適面振れ安定化位置４０とピックアップ焦点位置４１との位置にずれが生じている。
【００６１】
また最適面振れ安定化位置４０は、安定化ガイド部材７のディスク回転接線方向のチルト角制御により、ディスク回転接線方向上の任意位置に調整可能であるため、このチルト角制御が最適面振れ安定化位置４０の補正として有効である。このため、光ピックアップ５の出射光Ｌａの光路と最適面振れ安定化位置３５を調整して一致させるための手段として、ディスク回転数の設定値あるいは計測値をパラメータとして、安定化ガイド部材７における光ディスク回転接線方向のチルト角を制御することにより、光ピックアップ５の出射光Ｌａの光路と最適面振れ安定化位置４０を調整し一致させることができる。また、安定化ガイド部材７の表面上において光ピックアップ５の出射光Ｌａの光路と交差する点を、チルト角を制御するために回転可能に設けられたチルト角制御部（Ｙ軸方向ピックアップチルト角制御部２５）の回転中心とすることで、チルト角調整時において、ピックアップ面を常に同一位置に保つことができ、より安定した記録再生が可能となった。
【００６２】
また、安定化ガイド部材７と光ピックアップ５とを同じユニット体に設置し、安定化ガイド部材７の任意位置に光ピックアップ５の出射光の光路を垂直入射させ、かつフォーカスサーボ動作を行う前の光ピックアップ５の仮焦点位置を安定化ガイド部材７の表面に合わせた状態で、光ピックアップ５と安定化ガイド部材７とを同じユニット体（ガイド・ピックアップユニット共通構造体３６）上に固定設置し、光ピックアップ５の仮焦点位置を回転中心としたディスク回転接線方向のチルト制御部（Ｙ軸方向ガイド・ピックアップユニットチルト角制御部３７）を前記ユニット体に設置させることによって、制御機構系の簡略化を図ることができた。
【００６３】
なお、安定化ガイド部材７の表面形状は、単一曲率の球面に限るものではなく、安定化ガイド部材７と光ディスク１との間にベルヌーイ効果を発生させ、かつ面振れを安定させる効果を奏する構成であれば、採用して何ら問題はない。例えば非球面などの特殊表面形状を有する安定化ガイド部材を用いても、ベルヌーイ効果によりディスク面振れを安定化させることができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、可撓性のあるシート状の光ディスクを回転させ、ベルヌーイ効果を利用して少なくとも記録および／または再生用の光ピックアップが信号検出を行うディスク面の面振れを抑制し、主たるベルヌーイ効果作用面と逆の面で記録／再生を行う光ディスク装置において、面振れ安定領域の位置を簡便かつ適正に設定することができるため、記録／再生動作の簡易化および安定化が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を説明するための光ディスク装置の概略構成図
【図２】本発明に係る可撓性を有するシート状の光ディスクの面振れ安定化の説明図
【図３】本実施形態における安定化ガイド部材の動線と光ディスクの回転基準面との位置関係の説明図
【図４】本実施形態におけるチルト角の正負の方向の定義の説明図
【図５】本発明の第２実施形態を説明するための光ディスク装置の概略構成図
【図６】本発明の第３実施形態を説明するための光ディスク装置の概略構成図
【図７】本実施形態の各例における面振れ安定化の試験結果を示す図
【図８】本実施形態における位置補正を行わなかった場合の最適面振れ安定化位置とピックアップ焦点位置との位置関係を示す説明図
【符号の説明】
１  光ディスク
２  スピンドルモータ
３  スピンドル
４  ハブ
５  光ピックアップ
７  安定化ガイド部材
２２  Ｚ軸方向ガイド位置制御部
２３  Ｙ軸方向ガイドチルト角制御部
２４  Ｚ軸方向ピックアップ位置制御部
２５  Ｙ軸方向ピックアップチルト角制御部
２６  Ｘ軸方向スピンドル位置制御部
２８  Ｘ軸方向スピンドルチルト角制御部
３５  Ｚ軸方向ガイド・ピックアップユニット位置制御部
３６  ガイド・ピックアップユニット共通構造体
３７  Ｙ軸方向ガイド・ピックアップユニットチルト角制御部
【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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