(57)【要約】【課題】データ記録媒体の偏心を補正して、安定した動作を確保することが可能な光ディスク装置および偏心補正機構を提供する。【解決手段】本発明の光ディスク装置１００は、光ディスク１１０に対するデータの記録および／または光ディスク１１０に記録されたデータの再生を行うための光ピックアップ１２０と、光ピックアップ１２０を駆動する光ピックアップ駆動部と、光ディスク１１０を回転させる光ディスク駆動部であるスピンドルモータ１１５と、光ディスク１１０の偏心を補正する偏心補正制御部１７０と、を備える。そして、偏心補正制御部１７０は、光ピックアップ１２０により検知された信号に基づいて、スピンドルモータ１１５を光ディスク１１０の半径方向に移動させることを特徴とする。【選択図】図１
2009099179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに対するデータの記録および／または光ディスクに記録されたデータの再生を行う光ディスク装置であって、
前記光ディスクに対するデータの記録および／または光ディスクに記録されたデータの再生を行うための光ピックアップと、
前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に移動させる光ピックアップ駆動部と、
前記光ディスクを回転させる光ディスク駆動部と、
前記光ディスクの偏心を補正する偏心補正制御部と、
を備え、
前記偏心補正制御部は、前記光ピックアップにより検知された信号に基づいて、前記光ディスク駆動部を前記光ディスクの半径方向に移動させることを特徴とする、光ディスク装置。
【請求項２】
前記偏心補正制御部は、
前記光ディスク駆動部を駆動する偏心補正機構駆動部と、
前記光ピックアップにより検知された信号に基づいて前記光ディスクの偏心量を検出する偏心検出部と、
検出された前記光ディスクの偏心量に基づいて前記偏心補正機構駆動部を駆動するための偏心補正量を算出する偏心補正量算出部と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記光ディスク駆動部の回転軸および前記光ピックアップを構成するレンズの光学軸は、前記光ディスクの半径方向の同一直線上に位置することを特徴とする、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記レンズは、固体浸レンズであることを特徴とする、請求項３に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記光ディスク駆動部を前記光ディスクの半径方向にのみ移動可能とする偏心補正機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記偏心補正機構は、
前記光ディスク装置に固定される固定部と、
前記光ディスク駆動部と結合され、前記固定部に対して前記光ディスクの半径方向に移動可能な可動部と、
前記固定部と前記可動部とを連結する連結部と、
前記固定部と前記連結部との接続部を支点として前記連結部を前記固定部に対して回動させて前記可動部を移動させる作動部と、
前記作動部の動きに応じて前記光ディスクのトラックの接線方向に移動して、前記可動部の前記接線方向の動きを相殺する介在部と、
前記固定部と前記介在部とを接続し、かつ前記可動部と前記介在部とを接続する弾性部と、
を備えることを特徴とする、請求項５に記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記接続部は弾性ヒンジとして構成され、
前記可動部は、前記弾性ヒンジを回転中心軸として、前記光ディスクの半径方向に移動することを特徴とする、請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記作動部は、圧電素子または磁歪素子であることを特徴とする、請求項６に記載の光ディスク装置。
【請求項９】
光ディスクを駆動する光ディスク駆動部を備える光ディスク装置の偏心補正機構であって、
前記光ディスク装置に固定される固定部と、
前記光ディスク駆動部と結合され、前記固定部に対して前記光ディスクの半径方向に移動可能な可動部と、
前記固定部と前記可動部とを連結する連結部と、
前記固定部と前記連結部との接続部を支点として前記連結部を前記固定部に対して回動させて前記可動部を移動させる作動部と、
前記作動部の動きに応じて前記光ディスクのトラックの接線方向に移動して、前記可動部の前記接線方向の動きを相殺する介在部と、
前記固定部と前記介在部とを接続し、かつ前記可動部と前記介在部とを接続する弾性部と、
を備えることを特徴とする、偏心補正機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置および光ディスクの偏心を補正する偏心補正機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のデータ記録媒体には、データが記録されたデータ記録媒体をデータの記録および再生を行うヘッドから分離して持ち運ぶことの可能な、いわゆるリムーバブル特性を有することが要求されている。リムーバブル特性を有するデータ記録媒体では、記録再生装置に挿入してデータの記録および再生を行う際に、その都度データ記録媒体のローディングが行われる。
【０００３】
特に、ディスク形状のデータ記録媒体である光ディスクをモータのチャッキング部に固定させた状態で回転させながらデータの記録／再生を行う場合に、光ディスクの回転中心とスピンドルの回転軸との不一致や、光ディスクの中穴の中心とトラックの中心との不一致等が発生し、図１１に示すように、光ディスク１１０に偏心が生じてしまう。これにより、トラックの半径方向振れによるエラー（ｒａｄｉａｌ  ｒｕｎ−ｏｕｔ  ｅｒｒｏｒ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｒａｃｋｓ）が発生する。
【０００４】
光ディスク１１０の偏心は、光ディスク１１０が、光ディスク１１０の回転中心と光ディスク１１０を回転するスピンドルの回転軸とが一致する光ディスク１１０の理想位置（ＩＤＥＡＬ）から光ディスク１１０の半径方向に移動することをいう。図１１に示すように、光ディスク１１０が後述する光ピックアップ１２０側に最大移動して位置Ａに位置したときの偏心量を最大偏心ｅｍａｘ、光ピックアップ１２０と反対側に最大移動して位置Ｃに位置したときの偏心量を最小偏心ｅｍｉｎとする。このとき、偏心量は（｜ｅｍａｘ｜＋｜ｅｍｉｎ｜）／２で表される。例えば、最新の光ディスクのフォーマットであるブルーレイ（Ｂｌｕ−ｒａｙ）おいては、偏心によるトラックの半径方向振れによるエラーは、シングルレイヤーで約５０μｍ、デュアルレイヤーで約７５μｍを超えないように規定されている。
【０００５】
ここで、ラジアルトラッキングエラー（ｒａｄｉａｌ  ｔｒａｃｋｉｎｇ  ｅｒｒｏｒ）は、規定回転速度での最大偏心量（許容偏心加速度）およびトラッキングサーボの設計値に基づいて決定される。トラッキングサーボの性能が限定されているときは、より高い回転数でのラジアルサーボがより小さいラジアルトラッキングエラーで安定して動作するために、偏心量をより小さくすることが要求される。すなわち、トラッキングサーボの性能が同一である場合には、偏心量が小さくなるほど高回転数で安定したサーボ動作が行われ、高倍速のデータの記録／再生が可能となる。
【０００６】
さらに、トラッキングアクチュエータであるＶＣＭ（Ｖｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ）の性能もトラッキングサーボの性能を制限する重要な要因である。このため、ＶＣＭの性能を超える高回転数や偏心量が発生しても、より高回転数で、より小さいラジアルトラッキングエラーで安定して動作させるための偏心制御機構が要求されている。このような要求から、偏心量を小さくするために、光ディスク装置の光ピックアップの位置制御を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１８２９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、リムーバブル特性を有するデータ記録媒体の場合、上述したように、使用する際にデータ記録媒体をローディングする。この際、例えば光ディスク等の中穴を有するディスク形状のデータ記録媒体をモータのチャッキング部に固定させるためには、メカニカル隙間が必要となる。メカニカル隙間が存在しなかったり、メカニカル隙間が小さすぎたりすると、データ記録媒体をチャッキング部に固定することができない。また、データ記録媒体のチャッキング時にばね等の弾性部材により装着偏心量を管理する機構を用いたとしても、毎回の偏心量の変動は避けられない。
【０００９】
図１２に、光ディスク装置のチャッキング時の装着偏心量の測定値を示す。図１２に示すように、例えば１９回測定したときにチャッキング時の偏心量は、約１５〜１００μｍの間にばらついている。実際の、量産され安価なデータ記録媒体を考えると、偏心量を約５０μｍ以下に機構的に抑えるのは困難である。
【００１０】
このように、一般的な光ディスク装置において、情報が記録されている光ディスクのトラックにＶＣＭなどのアクチュエータに装着されたレンズを追従させるためにトラッキングサーボを使用している。しかし、トラッキングサーボの性能は、制御系およびＶＣＭなどのアクチュエータの機械的性能により制限されており、ある以上の性能を実現するのは困難であった。
【００１１】
かかる問題に対して、繰り返し制御手法（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｃｈｅｍｅ）や多段トラッキングサーボなどを使用することにより対応することが提案されている。しかし、固体浸レンズ（Ｓｏｌｉｄ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｌｅｎｓ、以下「ＳＩＬ」という。）などを使用して光ディスクに表面記録する場合、大きな偏心に対応するためにトラッキングサーボのストロークが増加すると、光軸がレンズの中心軸から離れるという問題が発生する。さらに、トラッキングサーボのストロークが増加することにより、Ｄ−Ｓｋｅｗが大きくなり、レンズと光ディスクとが衝突するという問題も生じる。
【００１２】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、データ記録媒体の偏心を補正して、安定した動作を確保することが可能な、新規かつ改良された光ディスク装置および偏心補正機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、光ディスクに対するデータの記録および／または光ディスクに記録されたデータの再生を行う光ディスク装置が提供される。かかる光ディスク装置は、光ディスクに対するデータの記録および／または光ディスクに記録されたデータの再生を行うための光ピックアップと、光ピックアップを光ディスクの半径方向に移動させる光ピックアップ駆動部と、光ディスクを回転させる光ディスク駆動部と、光ディスクの偏心を補正する偏心補正制御部と、を備える。そして、偏心補正制御部は、光ピックアップにより検知された信号に基づいて、光ディスク駆動部を光ディスクの半径方向に移動させることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、光ディスクの偏心を補正するために、光ピックアップにより検知された信号に基づいて、光ディスクを回転させる光ディスク駆動部を光ディスクの半径方向に移動させる。これにより、光ピックアップ駆動部により光ピックアップを光ディスクの半径方向に移動させる量を最小化して、トラッキングサーボの負担を軽減することができる。
【００１５】
ここで、偏心補正制御部は、光ディスク駆動部を駆動する偏心補正機構駆動部と、光ピックアップにより検知された信号に基づいて光ディスクの偏心量を検出する偏心検出部と、検出された光ディスクの偏心量に基づいて偏心補正機構駆動部を駆動するための偏心補正量を算出する偏心補正量算出部と、を備えるように構成してもよい。このように、光ディスクの実際の偏心量を所定の間隔で検出して、光ディスクの偏心をなくすための偏心補正量を都度算出し、光ディスク駆動部を駆動することにより、光ディスクの偏心を補正することができる。
【００１６】
また、光ディスク駆動部の回転軸および光ピックアップを構成するレンズの光学軸は、光ディスクの半径方向の同一直線上に位置するようにしてもよい。これにより、光ピックアップのトラッキング方向への移動量を抑えることができ、トラッキングサーボの負担を軽減することができる。ここで、レンズとして、例えば固体浸レンズを用いることができる。
【００１７】
さらに、本発明の光ディスク装置は、光ディスク駆動部を光ディスクの半径方向にのみ移動可能とする偏心補正機構をさらに備えることもできる。ここで、偏心補正機構は、光ディスク装置に固定される固定部と、光ディスク駆動部と結合され、固定部に対して光ディスクの半径方向に移動可能な可動部と、固定部と可動部とを連結する連結部と、固定部と連結部との接続部を支点として連結部を固定部に対して回動させて可動部を移動させる作動部と、作動部の動きに応じて光ディスクのトラックの接線方向に移動して、可動部の接線方向の動きを相殺する介在部と、固定部と介在部とを接続し、かつ可動部と介在部とを接続する弾性部と、を備えるように構成することができる。
【００１８】
かかる偏心補正機構は、その作動部により押圧された連結部によって可動部を移動させる。このとき、介在部は光ディスクをトラックの接線方向に移動され、可動部がトラックの接線方向に移動しないように機能する。これにより、光ピックアップのトラッキング方向への移動量を抑えることができ、トラッキングサーボの負担を軽減することができる。
【００１９】
また、接続部は弾性ヒンジとして構成することもできる。このとき、可動部を、弾性ヒンジを回転中心軸として、光ディスクの半径方向に移動させるようにしてもよい。さらに、作動部としては、例えば圧電素子や磁歪素子を用いることができる。これにより、光ディスクの偏心補正を精度よく行うことができる。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、光ディスクを駆動する光ディスク駆動部を備える光ディスク装置の偏心補正機構が提供される。かかる偏心補正機構は、光ディスク装置に固定される固定部と、光ディスク駆動部と結合され、固定部に対して光ディスクの半径方向に移動可能な可動部と、固定部と可動部とを連結する連結部と、固定部と連結部との接続部を支点として連結部を固定部に対して回動させて可動部を移動させる作動部と、作動部の動きに応じて光ディスクのトラックの接線方向に移動して、可動部の接線方向の動きを相殺する介在部と、固定部と介在部とを接続し、かつ可動部と介在部とを接続する弾性部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、データ記録媒体の偏心を補正して、安定した動作を確保することが可能な光ディスク装置および偏心補正機構を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
まず、図１および図２に基づいて、本発明の実施形態にかかる光ディスク装置の構成について説明する。なお、図１は、本実施形態にかかる光ディスク装置の構成を示すブロック図である。図２は、本実施形態にかかる偏心補正制御部の構成を示すブロック図である。
【００２４】
本実施形態にかかる光ディスク装置１００は、図１に示すように、光ディスク１１０を回転するスピンドルモータ１１５と、光ディスク１１０にデータを記録／再生するための光ピックアップ１２０と、システム制御部１３０と、レーザ制御部１４０と、増幅器１５１、１５２、１５３と、トラッキングエラー信号（Ｔｒａｃｋｉｎｇ  Ｅｒｒｏｒ  Ｓｉｇｎａｌ；以下、「ＴＥＳ信号」とする。）を処理するＴＥＳ信号処理部１６０と、光ディスク１１０の偏心を補正する偏心補正制御部１７０と、偏心補正機構１８０と、エンコーダドライバ１９０とを備える。
【００２５】
スピンドルモータ１１５は、光ディスク１１０を保持するディスク保持部（図示せず。）を備え、光ディスク１１０を回転駆動する光ディスク駆動部である。スピンドルモータ１１５は、モータ駆動回路（図示せず。）から入力される制御信号に基づいて回転する。
【００２６】
光ピックアップ１２０は、記録面へレーザ光を出射するとともに、記録面により反射されたレーザ光が入射される光学系モジュールである。光ピックアップ１２０は、レーザダイオード（ＬＤ）１２１と、レンズ駆動部１２２と、対物レンズ１２３と、フォトディテクタ（ＰＤ）１２４、１２５、１２６とを備える。
【００２７】
ＬＤ１２１は、光を出射するレーザ光源である。なお、レーザ光源として、例えば固体レーザ等の、ＬＤ以外の半導体レーザを用いてもよい。レンズ駆動部１２２は、光ピックアップ１２０の、特に対物レンズ１２３を、トラッキング方向、フォーカシング方向およびチルト方向に移動させる駆動部である。レンズ駆動部１２２としては、例えばＶＣＭなどを使用することができる。なお、本実施形態のレンズ駆動部１２２は３軸駆動を行うものであるが、例えば、２軸駆動または４軸駆動を行うものでもよい。対物レンズ１２３は、ＬＤ１２１から出射されたレーザ光を光ディスク１１０の記録面に集光させるレンズである。対物レンズ１２３としては、例えばＳＩＬを用いることができる。
【００２８】
ＰＤ１２４、１２５、１２６は、光ディスク１１０からの反射光を検出する受光素子である。本実施形態において、例えば、ＰＤ１２４はＴＥＳ信号に対応するレーザ光の戻り光を受光し、ＰＤ１２５はフォーカスエラー信号に対応するレーザ光の戻り光を受光し、ＰＤ１２６はＲＦ信号に対応するレーザ光の戻り光を受光する。各ＰＤ１２４、１２５、１２６により受光した光は、後述するＴＥＳ増幅器１５１、ＧＥＳ増幅器１５２、ＲＦ増幅器１５３へそれぞれ送信される。
【００２９】
また、光ピックアップ１２０は、その他に、ＬＤ１２１から出射されたレーザ光を対物レンズ１２３に導く光学素子（図示せず。）等を備える。そして、光ディスク装置１００は、光ピックアップ１２０を光ディスク１１０の半径方向に移動させる光ピックアップ駆動部としてスレッドモータ（図示せず。）を備えている。
【００３０】
システム制御部１３０は、光ディスク装置１００を統括的に制御する機能部である。システム制御部１３０は、光ディスク装置１００の外部から入力されるデータや、各機能部（例えば、後述するＴＥＳ増幅器１５１、ＧＥＳ増幅器１５２、ＲＦ増幅器１５３等）から入力される信号に基づいて、光ピックアップ１２０を制御するための制御信号を生成する。また、システム制御部１３０は、光ピックアップ１２０を光ディスク１１０の半径方向に移動させるスレッドモータ（図示せず。）へサーボ信号を出力する。さらに、システム制御部１３０は、生成した制御信号を外部機器に出力したり、後述するレーザ制御部１４０へ出力したりする。
【００３１】
レーザ制御部１４０は、光ピックアップ１２０のＬＤ１２１から出射されるレーザ光の出射量を制御する機能部である。レーザ制御部１４０は、システム制御部１３０により入力された制御信号に基づいてレーザ光の出射量を算出し、ＬＤ１２１へ出力する。
【００３２】
増幅器１５１、１５２、１５３は、光ピックアップ１２０により検出した信号を増幅する機能部である。ＴＥＳ増幅器１５１は、ＰＤ１２４から入力されたＴＥＳ信号に対応するレーザ光の戻り光を増幅してＴＥＳ信号を生成する。ＧＥＳ増幅器１５２は、ＰＤ１２５から入力されたフォーカスエラー信号に対応するレーザ光の戻り光を増幅してフォーカスエラー信号を生成する。ＲＦ増幅器１５３は、ＰＤ１２６から入力されたＲＦ信号に対応するレーザ光の戻り光を増幅してＲＦ信号を生成する。各増幅器１５１、１５２、１５３により生成されたＴＥＳ信号、フォーカスエラー信号、ＲＦ信号は、システム制御部１３０へ出力される。また、ＴＥＳ増幅器１５１は、ＴＥＳ信号を後述するＴＥＳ信号処理部１６０に出力する。
【００３３】
ＴＥＳ信号処理部１６０は、光ディスク１１０の偏心を補正するための制御信号を生成する機能部である。ＴＥＳ信号処理部１６０は、ＴＥＳ増幅器１５１から入力されたＴＥＳ信号に基づいて制御信号を生成し、後述する偏心補正制御部１７０へ出力する。ＴＥＳ信号処理部１６０による詳細な信号処理については後述する。
【００３４】
偏心補正制御部１７０は、ＴＥＳ信号処理部１６０から入力された制御信号に基づいて、後述する偏心補正機構部の制御量を算出する機能部である。偏心補正制御部１７０は、図２に示すように、偏心補正量算出部１７１と、偏心補正機構駆動部１７２と、偏心検出部１７３と、を備える。
【００３５】
偏心補正量算出部１７１は、偏心検出部１７３により検出された現在の光ディスク１１０の偏心量や、後述するエンコーダドライバ１９０から入力されたスピンドルモータ１１５の回転情報に基づいて算出された光ディスク１１０の位置情報などから、光ディスク１１０の偏心をなくすために必要な光ディスク１１０の位置の補正量を算出する。偏心補正量算出部１７１は、算出した補正量を偏心補正機構駆動部１７２へ出力する。
【００３６】
偏心補正機構駆動部１７２は、後述する偏心補正機構１８０を駆動する駆動部である。偏心補正機構駆動部１７２は、偏心補正量算出部１７１から入力された偏心量に基づいて、偏心補正機構１８０を駆動する。
【００３７】
偏心検出部１７３は、現在の光ディスク１１０の偏心量を検出する機能部である。偏心検出部１７３には、ＴＥＳ増幅器１５１により生成されたＴＥＳ信号からＴＥＳ信号処理部１６０により生成された制御信号等が入力される。偏心検出部１７３は、入力された制御信号から現在の光ディスク１１０の偏心量を算出し、偏心補正量算出部１７１へ出力する。
【００３８】
図１に戻り、偏心補正機構１８０は、光ディスク１１０を駆動するスピンドルモータ１１５を、光ディスク１１０の半径方向にのみ移動させる機構である。偏心補正機構１８０は、偏心補正制御部１７０の偏心補正機構駆動部１７２により駆動されて、スピンドルモータ１１５を光ディスク１１０とともに移動させる。
【００３９】
エンコーダドライバ１９０は、スピンドルモータ１１５の回転を検出する機能部である。エンコーダドライバ１９０は、スピンドルモータ１１５の回転速度等の回転情報を検出して、偏心補正制御部１７０へ出力する。
【００４０】
このような光ディスク装置１００は、上述した機能部の他に、例えば、同期検出部およびＡ／Ｄ変換器、信号変復調器およびＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅ）部、バッファメモリ、映像音声データ処理部、Ｄ／Ａ変換器、インタフェース部などを備えている。
【００４１】
本実施形態にかかる光ディスク装置１００は、光ディスク１１０への一般的な光記録再生システムに、スピンドルモータ１１５を移動させる偏心補正機構１８０と、偏心補正機構１８０を駆動するための偏心補正制御部１７０とを備え、光ディスク１１０の偏心を補正することを特徴とする。以下、図３および図４に基づいて、本実施形態にかかる光ディスク装置１００に備える偏心補正機構１８０について説明する。なお、図３は、本実施形態にかかる光ディスク装置１００の偏心補正機構１８０と光ピックアップ１２０との配置関係を示す平面図である。図４は、本実施形態にかかる偏心補正機構１８０を示す斜視図である。
【００４２】
本実施形態にかかる光ディスク装置１００では、図３に示すように、スピンドルモータ１１５が設けられる偏心補正機構１８０を、光ディスク１１０の半径方向（Ｘ軸方向）に位置する基準線上に、光ピックアップ１２０とともに配置する。すなわち、偏心補正機構１８０は、スピンドルモータ１１５の回転中心軸と光ピックアップ１２０の対物レンズ１２３の光学軸とが基準線上に位置するとともに、スピンドルモータ１１５が基準線上を移動するように配置される。
【００４３】
偏心補正機構１８０は、図３および図４に示すように、固定部１８１と、連結部１８２と、可動部１８３と、接続部１８４と、介在部１８５と、弾性部１８６、１８７と、収容部１８８とを備える。
【００４４】
固定部１８１は、光ディスク装置１００に固定される部材であって、例えば略コの字型に形成される。固定部１８１は、図４に示すように、固定部１８１の対向する２つの部材１８１ａ、１８１ｂのうち一方の部材（例えば１８１ａ）の外側面において、接続部１８４を介して連結部１８２と連結されている。また、固定部１８１の対向する２つの部材１８１ａ、１８１ｂは、内側面において弾性部１８６、１８７を介して介在部１８５と連結されている。さらに、固定部１８１の対向する２つの部材１８１ａ、１８１ｂを連結する部材１８１ｃには、圧電素子１９２を収容する収容部１８８の一部が形成されている。
【００４５】
連結部１８２は、固定部１８１と後述する可動部１８３とを連結する部材であって、例えば略Ｌ字型に形成される。連結部１８２は、図４に示すように、後述する接続部１８４を介して固定部１８１と接続されている。また、連結部１８２は、固定部１８１と接続された部材１８２ａに対して略垂直（Ｘ軸方向）に設けられた部材１８２ｂの接続部１８２ｃにおいて、可動部１８３と接続される。
【００４６】
可動部１８３は、スピンドルモータ１１５が設けられ、固定部１８１に対して光ディスクの半径方向（Ｘ軸方向）に移動可能な部材である。可動部１８３にはスピンドルモータ１１５の回転軸部が挿通される貫通孔１８９が形成されている。貫通孔１８９に挿通されたスピンドルモータ１１５は、可動部１８３とともに移動するように可動部１８３に固定される。可動部１８３は、連結部１８２の部材１８２ｂと接続部１８２ｃを介して連結される。また、可動部１８３は、可動部１８３からＹ軸方向に延びる弾性部１８６、１８７を介して介在部１８５と連結されている。
【００４７】
接続部１８４は、固定部１８１と連結部１８２とを接続する部材である。接続部１８４は、例えば弾性ヒンジであって、固定部１８１と連結部１８２とをＺ軸方向に貫通する略円弧状の切り欠き部を形成することにより構成される。
【００４８】
介在部１８５は、光ディスク１１０の半径方向（Ｘ軸方向）および該半径方向に対して直交する接線方向（Ｙ軸方向）移動可能な部材であって、例えば略直方体に形成される。介在部１８５は、弾性部１８６、１８７を介して固定部１８１および可動部１８３と連結されている。介在部１８５は、後述する作動部である圧電素子１９２の動きに応じて光ディスク１１０のトラックの接線方向に移動して、可動部１８３の接線方向の動きを相殺する。
【００４９】
弾性部１８６、１８７は、固定部１８１と介在部１８５とを接続し、かつ可動部１８３と介在部１８５とを接続する部材である。弾性部１８６、１８７は、圧電素子１９２の変位によって可動部１８３が光ディスク１１０の半径方向（Ｘ軸方向）に移動される際にその弾性によりたわんで、介在部１８５をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる。弾性部１８６、１８７は、その弾性作用により可動部１８３が光ディスク１１０の半径方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に移動するのを防止するように機能する。
【００５０】
収容部１８８は、圧電素子１９２が収容される部分であり、固定部１８１と連結部１８２とにわたってＸ軸方向に対して略平行に設けられる。収容部１８８は、圧電素子１９２の大きさに合わせて形成される。ここで、収容部１８８に収容される圧電素子１９２は、偏心補正機構１８０の可動部１８３を光ディスク１１０の半径方向（Ｘ軸方向）に移動させる作動部である。圧電素子１９２は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電セラミックス材料により形成された素子である。圧電素子１９２は、例えば、約０〜１５０Ｖの電圧を印加することにより、可動部１８３を約０〜４０μｍの変位で光ディスク１１０の半径方向（Ｘ軸方向）に移動させるように変形する。
【００５１】
可動部１８３の変形量は、接続部１８４の中心部から圧電素子１９２までのＹ軸方向の距離ｌ１と、接続部１８４の中心部から連結部１８２と可動部１８３との接続部までのＹ軸方向の距離ｌ２とによって定まるてこ比（Ｌｅｖｅｒ比）に基づいて決定される（図６（ａ）参照）。例えば、圧電素子１９２が約４０μｍだけＸ軸負方向の変位を発生したときに、可動部１８３に約１６０μｍの変位が発生するようにするには、距離ｌ１と距離ｌ２との比を約１：４にすればよい。また、圧電素子１９２は、固定部１８１と連結部１８２との間にあらかじめ負荷が加えられた状態で収容部１８８に収容される。
【００５２】
かかる偏心補正機構１８０は、ひとつの部材を切り欠いて各部材を構成するように形成することもでき、複数の部材を連結して形成することもできる。
【００５３】
このような偏心補正機構１８０は、可動部１８３が光ディスク１１０の半径方向にのみ移動し、光ディスク１１０の半径方向に対して直交する接線方向へは移動しないように機能する。以下、図５および図６に基づいて、本実施形態にかかる偏心補正機構１８０の動作について説明する。なお、図５は、本実施形態にかかる偏心補正機構１８０の機能を説明するための模式図であり、図５（ａ）は本実施形態にかかる偏心補正機構１８０を有しない場合の動作を、図５（ｂ）は本実施形態にかかる偏心補正機構１８０を有する場合の動作を示す。図６は、本実施形態にかかる偏心補正機構１８０の動作を説明するための説明図であり、図６（ａ）は偏心補正前の状態を示し、図６（ｂ）は偏心補正時の状態を示す。
【００５４】
まず、図５に基づいて、本実施形態にかかる偏心補正機構１８０の動作原理を説明する。偏心補正機構が介在部１８５を備えていない場合、図５（ａ）に示すように、可動部１８３は、弾性部１８６、１８７を介して固定部１８１と接続される。このとき、可動部１８３が光ディスク１１０の半径方向（Ｘ軸方向）の力を受けると、固定部１８１は光ディスク装置１００に固定されて移動することができないため、可動部１８３はＸ軸方向に移動するとともに、Ｙ軸方向にもｄｙだけ移動する。このため、光ピックアップ１２０の対物レンズ１２３の光学軸と同一直線上に設けられたスピンドルモータ１１５の回転中心が、かかる直線上からＹ軸方向に移動してしまう。
【００５５】
これに対して、偏心補正機構１８０が介在部１８５を備えている場合、図５（ｂ）に示すように、可動部１８３は、介在部１８５と弾性部１８６、１８７とを介して固定部１８１と接続される。より詳細には、固定部１８１と介在部１８５は弾性部１８６ａ、１８７ａを介して接続され、可動部１８３と介在部１８５は弾性部１８６ｂ、１８７ｂを介して接続される。このとき、可動部１８３が光ディスク１１０の半径方向（Ｘ軸方向）の力を受けると、固定部１８１は光ディスク装置１００に固定された移動することはできないが、固定部１８１および可動部１８３と連結された弾性部１８６、１８７が作用して、介在部１８５がＸ軸正方向に移動するとともにＹ軸負方向にｄｙｉだけ移動する。一方、可動部１８３は、Ｘ軸方向にのみ移動することになる。このように、介在部１８５は、可動部１８３のＹ軸方向の移動を相殺して、可動部１８３がＸ軸方向にのみ移動させる役割を有する。
【００５６】
本実施形態にかかる偏心補正機構１８０の動作を、図６に基づいてより詳細に説明する。光ディスク１１０を回転させるスピンドルモータ１１５の回転中心軸と光ピックアップ１２０の対物レンズ１２３の光学軸とが一致している場合、図６（ａ）に示すように、偏心補正機構１８０は初期状態を維持している。一方、光ディスク１１０を回転させるスピンドルモータ１１５の回転中心軸と光ピックアップ１２０の対物レンズ１２３の光学軸とがずれて光ディスク１１０の偏心が生じた場合には、偏心補正制御部１７０から入力された偏心量を補正するための制御電圧が偏心補正機構１８０の圧電素子１９２に印加され、偏心補正機構１８０は、図６（ｂ）に示すように変形する。
【００５７】
すなわち、図６（ｂ）に示すように、制御電圧が印加された圧電素子１９２は、その制御電圧の大きさに応じてＸ軸負方向に伸びるように変位を発生する。圧電素子１９２は、変位を発生することにより連結部１８２を押圧する。このとき、圧電素子１９２は接続部１８４よりＹ軸正方向に位置する連結部１８２を押圧するため、連結部１８２は接続部１８４を支点として反時計回りに回動する。これにより、可動部１８３は連結部１８２の接続部１８２ｃを介してＸ軸正方向に押圧される。
【００５８】
可動部１８３がＸ軸正方向に押圧されると、初期状態（図６（ａ））において略平行であった介在部１８５と固定部１８１および可動部１８３とを連結する弾性部１８６ａ、１８６ｂが、図６（ｂ）に示すように、Ｙ軸正方向側の間隔が広がって略ハの字状となる。同様に、初期状態（図６（ａ））において略平行であった介在部１８５と固定部１８１および可動部１８３とを連結する弾性部１８７ａ、１８７ｂが、図６（ｂ）に示すように、Ｙ軸正方向側の間隔が狭まって略Ｖ字状となる。このように、可動部１８３の移動によって弾性部１８６、１８７が移動すると、介在部１８５がＹ軸負方向およびＸ軸正方向に移動される。この介在部１８５の移動により、介在部１８５が存在しない場合にＹ軸正方向に可動部１８３が移動する変位ｄｙが吸収され、可動部１８３を光ディスク１１０の半径方向（Ｘ軸方向）にのみ移動させるようにすることができる。
【００５９】
以上、本実施形態にかかる偏心補正機構１８０の構成とその動作について説明した。かかる偏心補正機構１８０を設けることにより、スピンドルモータ１１５をより精密に移動させることが可能となる。特に、光ピックアップ１２０の対物レンズ１２３にＳＩＬを用いる場合には、対物レンズ１２３の先端部（表面側）の直径が約４０μｍと小さいため、光ディスク１１０の偏心補正制御は高い精度で行われることが要求される。このような要求に対しても、本実施形態にかかる偏心補正機構１８０は対応することが可能である。また、偏心補正機構１８０は、スピンドルモータ１１５を光ディスク１１０のトラックの接線方向（Ｙ軸方向）を移動させないので、光ピックアップ１２０のトラッキングサーボにおける負担を軽減することができる。
【００６０】
次に、図７〜図９に基づいて、上述した偏心補正機構を備える光ディスク装置１００における偏心補正制御について説明する。なお、図７は、光ディスク１１０の偏心位置とＴＥＳ信号との関係を示す説明図であり、（ａ）は光ディスク１１０の偏心位置を示す説明図であり、（ｂ）は光ディスク１１０の偏心位置とＴＥＳ信号との関係を示すグラフである。図８は、本実施形態にかかるＴＥＳ信号処理部１６０における処理を示すフローチャートである。図９は、ＴＥＳ信号処理部１６０による処理過程における信号を示すグラフであり、（ａ）はＴＥＳ信号を、（ｂ）はパルス列に変換されたＴＥＳ信号を、（ｃ）は変換ＴＥＳ信号を示す。
【００６１】
本実施形態における光ディスク１１０の偏心補正制御は、光ピックアップ１２０のＰＤ１２４により検出されたＴＥＳ信号に基づいて行われる。光ディスク１１０がスピンドルモータ１１５に回転されると、例えば図７（ａ）に示すように、スピンドルモータ１１５の回転中心軸と光ディスク１１０の中穴の中心とにずれのない理想状態（ＩＤＥＡＬ）から偏心ｅを生じる。光ディスク１１０が最も光ピックアップ１２０の対物レンズ１２３に最も接近する位置Ａから位置Ｂ、対物レンズ１２３から最も離隔する位置Ｃ、位置Ｄを経て１回転したときのＴＥＳ信号を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）から、位置Ａおよび位置Ｃにおいては、ビームスポットが単位時間当たりに通過する光ディスク１１０のトラック数が最小となり、発生するＴＥＳ信号の周波数が最小となる。一方、位置Ｂおよび位置Ｄにおいては、ビームスポットが単位時間当たりに通過する光ディスク１１０のトラック数が最大となり、発生するＴＥＳ信号の周波数が最大となる。
【００６２】
このような光ディスク１１０の偏心とＴＥＳ信号との関係を利用して、本実施形態のＴＥＳ信号処理部１６０は、偏心補正制御部１７０において使用する制御信号を生成する。以下、図８および図９に基づいて、ＴＥＳ信号処理部１６０による制御信号生成処理を説明する。
【００６３】
本実施形態にかかるＴＥＳ信号処理部による制御信号生成処理は、図８に示すように、まず、光ピックアップ１２０によりＴＥＳ信号を測定する（Ｓ１１０）。ステップＳ１１０において、ＴＥＳ信号は、例えば一般的な光ディスク１１０の再生記録に用いられる、ＴＥＳ信号を測定する手法のひとつであるＰＰ方式（Ｐｕｓｈ−Ｐｕｌｌ  Ｍｅｔｈｏｄ）を用いて取得することができる。光ピックアップ１２０のＰＤ１２４は、ＴＥＳ信号に対応するレーザ光の戻り光を検出し、ＴＥＳ増幅器１５１に出力する。そして、ＴＥＳ増幅器１５１は、ＰＤ１２４から入力されたＴＥＳ信号に対応するレーザ光の戻り光を増幅してＴＥＳ信号を生成する。ＴＥＳ増幅器１５１により生成されたＴＥＳ信号は、ＴＥＳ信号処理部１６０へ出力される。このとき、ＴＥＳ信号は、図９（ａ）に示すように、ｓｉｎ曲線が連続的に発生するように現れる。なお、図９（ａ）のグラフは、図７（ｂ）の一部を拡大したものに相当する。
【００６４】
次いで、生成されたＴＥＳ信号をパルス列に変換する（Ｓ１２０）。ステップＳ１２０では、ステップＳ１１０においてｓｉｎ曲線で現れたＴＥＳ信号を、コンパレータを利用してパルス列に変換する。このとき、パルス列に変換されたＴＥＳ信号は、図９（ｂ）に示すように現れる。
【００６５】
さらに、パルス列に変換されたＴＥＳ信号から変換ＴＥＳ信号を生成する（Ｓ１３０）。ステップＳ１３０では、周波数を電圧に変換するＦＶＣ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｔｏ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｖｅｒｔ）処理が行われ、スピンドルモータ１１５が１回転する間に２つの周期を有する変換ＴＥＳ信号が生成される。変換ＴＥＳ信号は、図９（ｃ）の破線により表される。
【００６６】
その後、変換ＴＥＳ信号が最小となる角度位相を算出する（Ｓ１４０）。角度位相Φは、光ディスク１１０を回転させるスピンドルモータ１１５のエンコーダから出力されるインデックス信号に基づいて算出される。偏心は、基本的に光ディスク１１０の回転周波数を有するｓｉｎ波に近い。このため、スピンドルモータ１１５全体を、偏心量の振幅、かつスピンドルモータ１１５の回転周波数で光ディスク１１０の偏心と反対の位相を有するｓｉｎ波で移動させると、対物レンズ１２３を基準とした光ディスク１１０の偏心を相殺することができる。このとき、偏心補正機構１８０の圧電素子１９２に印加される電圧は、下記数式１で表される。
【００６７】
【数１】
2009099179.tif 000003
【００６８】
そして、変換ＴＥＳ信号を最小化する振幅を検出する（Ｓ１５０）。かかる振幅は、数式１の制御信号の振幅Ａとされ、基本的に機械的偏心量から算出できる。機械的偏心量は、スピンドルモータ１１５の回転周期の１／２周期内に発生したＴＥＳ信号の本数を計測し、かかる本数と光ディスク１１０のトラックのピッチとを乗算することにより算出することができる。そして、算出された機械的偏心量の変位がスピンドルモータ１１５のｓｉｎ波の振幅となるように制御信号が算出される。ここで、振幅Ａの値を大きくする場合には偏心補正機構１８０の圧電素子１９２に印加される電圧を大きくし、振幅Ａの値を小さくする場合には偏心補正機構１８０の圧電素子１９２に印加される電圧を小さくするように、振幅Ａの大きさを変化させることができる。
【００６９】
以上、本実施形態にかかるＴＥＳ信号処理部１６０による制御信号生成処理について説明した。ここで、図１０Ａに、本実施形態にかかる偏心補正方法を適用しないときの光ディスクの偏心状態を示す。また、図１０Ｂに、本実施形態にかかる偏心補正方法を適用したときの光ディスクの偏心状態を示す。
【００７０】
本実施形態にかかる偏心補正方法を適用しないときには、初期偏心量が約４７μｍであり、ＴＥＳ信号等の各信号は図１０Ａ（ａ）および（ｂ）に示すような波形を示していた。このとき、トラッキングサーボ制御を行ってもラジアルトラッキングエラー信号に偏心の影響が残留し、ラジアルトラッキングエラー信号はゼロとならない。一方、本実施形態にかかる偏心補正方法を適用したときには、偏心成分と同一振幅で反対位相に偏心補正機構１８０の可動部１８３を駆動して、光ピックアップ１２０の対物レンズ１２３を基準とした偏心量を相殺させることにより、初期偏心量が約８μｍとなった。このとき、各信号は図１０Ｂ（ａ）および（ｂ）に示すような波形となった。これより、トラッキングサーボ制御を行うことによりラジアルトラッキングエラー信号がほぼゼロとなって、偏心の影響がほとんど残留しないことがわかる。
【００７１】
以上、本発明の実施形態にかかる光ディスク装置１００について説明した。かかる光ディスク装置１００は、スピンドルモータ１１５を光ディスク１１０の半径方向に移動させる偏心補正機構１８０と、偏心補正機構１８０を駆動するための制御信号を生成する偏心補正制御部１７０とを備える。これにより、光ディスク装置１００の光ピックアップ１２０を構成する対物レンズ１２３を基準としたときの光ディスク１１０の偏心量が相殺されて、既存のトラッキングサーボの性能でも超高速回転まで対応可能とすることができる。また、光ディスク１１０の装着時に発生するチャッキングの異常による偏心についても補正可能であり、光ディスクのリムーバブル性能を大きく向上させることができる。
【００７２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７３】
例えば、上記実施形態では、作動部として圧電素子１９２を使用したが、本発明はかかる例に限定されず、光ディスク１１０を半径方向に移動させるように作動するものであればよい。例えば、磁歪素子（Ｍａｇｎｅｔｏｓｔｒｉｃｔｉｖｅ  ｅｌｅｍｅｎｔ）等を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態にかかる光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態にかかる偏心補正制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】同実施形態にかかる光ディスク装置の偏心補正機構と光ピックアップとの配置関係を示す平面図である。
【図４】同実施形態にかかる偏心補正機構を示す斜視図である。
【図５】同実施形態にかかる偏心補正機構の機能を説明するための模式図であり、（ａ）は同実施形態にかかる偏心補正機構を有しない場合の動作を、（ｂ）は同実施形態にかかる偏心補正機構を有する場合の動作を示す。
【図６】同実施形態にかかる偏心補正機構の動作を説明するための説明図であり、（ａ）は偏心補正前の状態を示し、（ｂ）は偏心補正時の状態を示す。
【図７】光ディスクの偏心位置とＴＥＳ信号との関係を示す説明図であり、（ａ）は光ディスクの偏心位置を示す説明図であり、（ｂ）は光ディスクの偏心位置とＴＥＳ信号との関係を示すグラフである。
【図８】同実施形態にかかるＴＥＳ信号処理部における処理を示すフローチャートである。
【図９】ＴＥＳ信号処理部による処理過程における信号を示すグラフであり、（ａ）はＴＥＳ信号を、（ｂ）はパルス列に変換されたＴＥＳ信号を、（ｃ）は変換ＴＥＳ信号を示す。
【図１０Ａ】同実施形態にかかる偏心補正方法を適用しないときの光ディスクの偏心状態を示すグラフである。
【図１０Ｂ】同実施形態にかかる偏心補正方法を適用したときの光ディスクの偏心状態を示すグラフである。
【図１１】光ディスクの偏心位置を示す説明図である。
【図１２】光ディスク装置のチャッキング時の装着偏心量の測定値を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７５】
１００          光ディスク装置
１１０          光ディスク
１１５          スピンドルモータ
１２０          光ピックアップ
１２２          レンズ駆動部
１２３          対物レンズ
１３０          システム制御部
１４０          レーザ制御部
１５１          ＴＥＳ増幅器
１５２          ＧＥＳ増幅器
１５３          ＲＦ増幅器
１６０          ＴＥＳ信号処理部
１７０          偏心補正制御部
１７１          偏心補正量算出部
１７２          偏心補正機構駆動部
１７３          偏心検出部
１８０          偏心補正機構
１８１          固定部
１８２          連結部
１８３          可動部
１８４          接続部
１８５          介在部
１８６、１８７  弾性部
１８８          収容部
１８９          貫通孔
１９０          エンコーダドライバ
１９２          圧電素子
【図１】
2009099179.tif 000004
【図２】
2009099179.tif 000005
【図３】
2009099179.tif 000006
【図４】
2009099179.tif 000007
【図５】
2009099179.tif 000008
【図６】
2009099179.tif 000009
【図７】
2009099179.tif 000010
【図８】
2009099179.tif 000011
【図９】
2009099179.tif 000012
【図１０Ａ】
2009099179.tif 000013
【図１０Ｂ】
2009099179.tif 000014
【図１１】
2009099179.tif 000015
【図１２】
2009099179.tif 000016