JP2001210029A - ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規部品を追加することなく、ピックアップ
送り機構の高精度化を実現すること。 【解決手段】 送り機構により、ピックアップを任意の
方向に移動させるときに、直前の移動方向と同一方向に
移動させる場合と逆方向に移動させる場合とで、駆動源
の動作量を変える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｄ
ＶＤ−ＲＯＭ／ＲＡＭ、ＭＯ等のディスク状記録媒体を
用いるディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−ＲＯＭに代表されるディスク装置
のピックアップ送り機構としては、例えば、特開平８−
１３８３３３号公報に示される構造が挙げられる。

【０００３】ここでは、図３、図４により、従来のディ
スク装置のピックアップ送り機構について説明する。図
３の（ａ）は、ディスク装置のピックアップとピックア
ップ送り機構、およびディスクを示した図であり、図３
（ｂ）は、ピックアップとピックアップ送り機構の詳細
を示した図である。

【０００４】図３に示されるように、ディスク１はクラ
ンパ１０を用いてスピンドルモータ２に装着されてお
り、スピンドルモータ２により、ディスク１は回転駆動
されるようになっている。ディスク１に記録または再生
を行うピックアップは、ガイド軸９ａ、９ｂに支持され
ディスク半径方向に移動自在なピックアップケース１１
に搭載されており、ピックアップ送り機構によりディス
ク１半径方向に移動可能になっている。ピックアップケ
ース１１には、光の焦点をディスクのトラックに合わせ
るための対物レンズ７や対物レンズ７の位置を制御する
アクチュエータ８などのピックアップ構成部材を搭載し
ており、また、ピックアップ送り機構は、送りモータ
３、リードスクリュー４、ラック部材５、ラック付勢バ
ネ６を有している。

【０００５】ラック部材５は、ラック付勢バネ６を介し
てピックアップケース１１に取り付けられており、一定
の力でリードスクリュー４に押し付けられた状態でリー
ドスクリュー４の溝部に噛み合っている。リードスクリ
ュー４の溝部はらせん状になっており、送りモータ３に
より、リードスクリュー４を回転させると、溝部に噛み
合ったラック部材５はリードスクリュー４の軸方向に力
を受け、ピックアップケース１１を移動させるようにな
っている。

【０００６】このときのリードスクリュー４とラック部
材５の噛み合い状態を、図４に示す。一般にギヤの噛み
合いでは、スムーズに動作させるため、図４の（ａ）に
示すように所定のバックラッシュを設けている。しかし
バックラッシュがあると、リードスクリュー４の回転角
に対し、ラック部材５の位置がバックラッシュ量ｂ分だ
け不定となる。ディスク装置では、ミクロンオーダーの
トラックに焦点を合わせるように制御する必要があり、
不定な要素であるバックラッシュ量ｂは出来るだけ小さ
くする必要がある。このため、図４の（ｂ）に示すよう
に、ラック部材５を所定の力Ｆによりリードスクリュー
４に押し付けることで、バックラッシュの発生を防いで
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特開平８−１３８３３
３号公報に示されているように、ラック部材５をリード
スクリュー４に押し付ける力Ｆが大きいと接触部の摩擦
が大きくなり、リードスクリュー４を回転させるための
送りモータに大トルクが要求される。トルクを増加する
には、モータの大型化、消費電力の増加が必要となるた
め、出来るだけ小さいトルクで回転出来るよう、押付け
力Ｆは小さく設定する必要がある。

【０００８】押付け力Ｆが小さいときの問題点を、図５
により説明する。図５は、リードスクリュー４とラック
部材５の噛み合い状態から、リードスクリュー４の回転
を行った時の挙動を説明した図である。

【０００９】リードスクリュー４を、図５の（ａ）に示
す矢印方向に回転させると、溝部に噛み合ったラック部
材５は、リードスクリュー４の溝部から図５の（ａ）に
おいて右方向への力を受ける。ここで、ラック部材５は
ピックアップケース１１に取り付けられているため、リ
ードスクリュー４から受けた力によって、ピックアップ
ケース１１は右方向に移動しようとする。このとき、ラ
ック部材５の押付け力Ｆが十分大きい場合、ラック部材
５はリードスクリュー４の溝から離れることはない。し
かし、押付け力Ｆが小さくなると、図５の（ａ）に示す
ように、溝部から浮き上がる方向に移動し、浮き上がり
が無い状態と比較するとδの誤差が生じる。

【００１０】また、上記のようなラック部材５の浮き上
がりのほか、ラック部材５の取り付け構造、押付け力Ｆ
の位置、ラック付勢バネの形状などによっては、図５の
（ｂ）に示すように、ラック部材５にひずみ、変形が生
じ、ひずみ、変形が無い場合と比較するとδの誤差が生
じることになる。

【００１１】δによる誤差は、バックラッシュを設けた
送り機構と同様の特性を示す。図６に、リードスクリュ
ーの回転角とピックアップケースの位置との関係を示
す。図６は、リードスクリューの回転角の増減に対し、
ピックアップは矢印に示す線上に沿って移動することを
示している。点線がバックラッシュを設けた送り機構の
特性を示し、実線が押付け力Ｆが小さいときの送り機構
の特性を示している。

【００１２】リードスクリューの回転角とピックアップ
の位置は、図６に示すように、通常比例しており、ここ
ではその比例定数をｋとおく。リードスクリューの回転
方向が変わると、バックラッシュを設けた送り機構では
Ｂ（＝ｂ／ｋ）、押付け力Ｆが小さい送り機構ではΔ
（＝δ／ｋ）だけ、リードスクリューを回転させてもピ
ックアップケースが移動しない領域が生じている。Δは
Ｂに比べ小さく、ピックアップケース移動誤差量δに換
算して０．１ｍｍ以下程度である。しかし、近年では記
録密度が増加し、ピックアップケースにも高精度の送り
精度が要求されるため、送り誤差δの影響が無視出来な
くなってきた。

【００１３】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、新規部品を追加することな
く、ピックアップ送り機構の高精度化を実現することに
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によるディスク装
置では、上記した目的を達成するため、送り機構によ
り、ピックアップを任意の方向に移動させるときに、直
前の移動方向と同一方向に移動させる場合と逆方向に移
動させる場合とで、駆動源の動作量を変える。

【００１５】また、本発明によるディスク装置では、ピ
ックアップを任意方向から逆方向に移動させる場合、ピ
ックアップが移動を開始するまでに、送り機構の駆動源
を所定量Δ動作させる必要があり、その後駆動源の動作
量Ａに対しピックアップがｋＡ（ｋは比例定数）なる関
係で移動する構成をとり、ピックアップの現在の位置を
Ｘ１、ピックアップがＸ１まで移動してくる前の位置を
Ｘ０、ピックアップが次回移動する位置をＸ２、Ｘ１と
Ｘ２の距離をａとしたとき、Ｘ１から見てＸ０とＸ２が
同一方向に位置する場合、駆動源を（ａ／ｋ＋Δ）動作
させてピックアップをＸ２へ移動させ、Ｘ１から見てＸ
０とＸ２が他方向に位置する場合、駆動源を（ａ／ｋ）
動作させてピックアップをＸ２へ移動させる。

【００１６】また、送り機構の駆動源にはステッピング
モータを用いて駆動源の動作量を制御する。

【００１７】また、送り機構に動作量を検知する検知手
段を設け、検知手段の検知結果より駆動源の動作量を制
御する。

【００１８】また、記録媒体に対する記録及び／あるい
は再生に光を利用し、ピックアップは、記録媒体のトラ
ックに光の焦点を合わせるための対物レンズと、対物レ
ンズの位置を制御するためのアクチュエータとを有して
おり、ピックアップを任意方向に移動した後、記録媒体
のトラックに焦点が追従するように対物レンズをアクチ
ュエータで制御し、このときのアクチュエータの動作位
置を記憶し、アクチュエータを制御した状態で、送り機
構の駆動源をピックアップの前回移動方向に対し反対方
向に移動する方向に動作させ、トラックに追従するアク
チュエータの動作位置が、記憶したアクチュエータの動
作位置から変化するまでの間の駆動源の動作量を所定量
Δとする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態に係る
ディスク装置におけるピックアップ送り機構の構成は、
図３に示したものと同様である。

【００２０】本発明の実施の形態に係るディスク装置に
おける、送り機構（ピックアップ送り機構）による動作
特性を、図１によって説明する。図１は、図６で示した
リードスクリューの回転角とピックアップケースの位置
との関係を詳細に示した図である。ここで、送り機構は
Δの送り誤差を有している。これは、例えば図１におい
て、Ｚ２の位置にピックアップケースがあるとき、リー
ドスクリューの回転角は、Ｙ３からＹ４の間でどこに位
置するか不明であることを示している。このため、Ｚ２
からＺ３までピックアップケースを移動させる場合、リ
ードスクリューに必要な回転角は（Ｙ６−Ｙ３）から
（Ｙ６−Ｙ４）の間でどれだけか不明な状態にある。こ
の回転角誤差がΔであり、このΔによりピックアップケ
ースは最大（ｋΔ）だけ位置の誤差が生じる。

【００２１】本発明では、ピックアップケースの移動履
歴を考慮することで、送り精度を向上するものである。

【００２２】すなわち、本発明では、ピックアップの現
在の位置をＸ１、ピックアップがＸ１まで移動してくる
前の位置をＸ０、ピックアップを次回移動させる位置を
Ｘ２としたとき、Ｘ１から見てＸ０とＸ２が同一方向に
位置する場合、リードスクリューの回転角を（｜Ｘ２−
Ｘ１｜／ｋ＋Δ）だけ動作させてピックアップを移動さ
せる。また、Ｘ１から見てＸ０とＸ２が反対方向に位置
する場合、リードスクリューの回転角を（｜Ｘ２−Ｘ１
｜／ｋ）だけ動作させてピックアップを移動させる。

【００２３】本発明の内容を図１により具体的に説明す
る。

【００２４】ピックアップケースがＺ１の方向から移動
してきてＺ２の位置にある場合、リードスクリューの回
転角はＹ４である。この状態からピックアップケースを
Ｚ３に移動する場合、リードスクリューを（Ｙ６−Ｙ
４）だけ回転させればよい。ここで、 （Ｙ６−Ｙ４）＝（Ｚ３−Ｚ２）／ｋ の関係にある。

【００２５】一方、ピックアップケースがＺ３の方向か
ら移動してきてＺ２の位置にある場合、リードスクリュ
ーの回転角はＹ３である。この状態からピックアップケ
ースをＺ３に移動する場合、リードスクリューを（Ｙ６
−Ｙ３）だけ回転させる必要がある。これは、 （Ｙ６−Ｙ３）＝（Ｙ６−Ｙ４）＋Δ＝（Ｚ３−Ｚ２）
／ｋ＋Δ となり、Ｚ１からＺ２に至った場合より、Δだけ余分に
回転角を増加させる必要があることを示している。

【００２６】このように、ピックアップの移動履歴を考
慮してリードスクリューの回転角を制御することによ
り、ピックアップケースの送り精度向上を図ることが出
来る。

【００２７】なお、リードスクリューの回転角の制御に
は、例えばステッピングモータを使用する方法が考えら
れる。ステッピングモータは入力パルスにより回転角制
御が可能なため、本発明の駆動源に適している。

【００２８】また、ステッピングモータ以外でも、例え
ばＤＣモータにエンコーダを取り付けて回転角を検知
し、回転角を制御する方法でも本発明は実施可能であ
る。

【００２９】以上のように、本発明では、ピックアップ
ケースの送り精度を向上するために、ピックアップの移
動履歴情報と、送り誤差Δを用いている。ここで、Δは
既知である必要がある。本発明では光ディスク装置にお
いて従来より搭載されている部品構成により、送り誤差
Δを検知することが出来る。

【００３０】図２を用いて、送り誤差Δの検知方法につ
いて説明する。図２の（ａ）は、ピックアップケース、
ピックアップ送り機構、ディスクの一部を側面から見た
図である。

【００３１】ピックアップには、光の焦点をディスク１
上の所定のトラックに合わせる対物レンズ７と、対物レ
ンズを移動させて光の焦点をトラックに追従させるアク
チュエータが搭載してある。アクチュエータは、対物レ
ンズ７を半径方向に制御することによるトラックの追従
と、ディスク１との距離を制御することによる光の焦点
調整を行っている。このうち半径方向の制御は、送り機
構によるピックアップケース１１の送り制御と同一方向
であるが、一般にアクチュエータの制御は微少かつ高速
な調整、送り機構の制御は長距離の調整に使用される。

【００３２】図２の（ｂ）は、ピックアップケースが停
止状態で、アクチュエータをトラックに追従するように
制御したときのアクチュエータの移動範囲を示した図で
ある。図２の（ｂ）に示されるように、例えばピックア
ップケース１１が位置Ｚ２に停止している状態でも、ア
クチュエータはトラックに追従するため、図示した範囲
で対物レンズを移動制御している。これは、ディスクの
回転中心とトラックの中心のずれ、ディスクの反りなど
によるトラックの振れまわりのためである。

【００３３】本発明では、アクチュエータの半径方向の
移動情報を利用して、送り機構の送り誤差Δを求めてい
る。以下、図１、図２を用いて、送り誤差Δを検知する
手法について説明する。

【００３４】まず、図１で示したＺ２の位置に、Ｚ１の
位置からピックアップケースを移動する。この状態でリ
ードスクリューの回転角はＹ４になっている。この状態
を図２の（ａ）に示す位置Ｚ２とする。この状態で、ト
ラックに光の焦点が追従するようにアクチュエータを制
御する。このときのアクチュエータは図２の（ｂ）に示
す範囲で移動する。次に、トラックの追従を行いなが
ら、ピックアップケースをＺ１方向へ移動する方向にリ
ードスクリューを回転させる。このとき、リードスクリ
ューをＹ３まで回転することで、始めてピックアップケ
ースは移動を開始する。ピックアップケースが移動する
と、ピックアップケースに取り付けられた対物レンズや
アクチュエータはディスクとの相対位置がずれるため、
図２の（ｂ）に示すようにアクチュエータの移動範囲が
Ｗだけオフセットして移動制御される。よって、リード
スクリューがＹ４の状態からアクチュエータの制御範囲
のオフセットＷが生じる間までに回転した角度が、送り
誤差Δに相当する。以上の手法により、光ディスク装置
において新規部品を搭載することなく、送り誤差Δを検
知することが可能になる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ピックア
ップの送り精度を向上することが可能になる。また、送
り誤差Δも別途部品を追加することなく検知することが
出来る。よって、コストを上げることなく送り機構の高
精度化を実現出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】リードスクリューの回転角とピックアップケー
スの位置との関係を示す説明図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るディスク装置のピッ
クアップ送り機構において、送り誤差Δを検知する手法
を説明するための図である。

【図３】本発明の実施の形態に係るディスク装置および
従来技術に係るディスク装置における、ピックアップ送
り機構の構成を示す斜視図である。

【図４】リードスクリューとラック部材の噛み合い状態
を示す説明図である。

【図５】リードスクリューとラック部材の間で生じる送
り誤差の発生要因を説明するための図である。

【図６】リードスクリューの回転角とピックアップケー
スの位置との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ディスク ２ スピンドルモータ ３ 送りモータ ４ リードスクリュー ５ ラック部材 ６ ラック付勢バネ ７ 対物レンズ ８ アクチュエータ ９ａ、９ｂ ガイド軸 １０ クランパ １１ ピックアップケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 淳 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 Ｆターム(参考） 5D068 AA02 BB01 CC03 EE07 EE09 GG24 5D088 HH10 5D117 AA02 FF24 FF27 JJ10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク状の記録媒体に対し記録及び／
   あるいは再生するためのピックアップと、該ピックアッ
   プを前記記録媒体の半径方向に移動させる送り機構とを
   具備し、該送り機構は、前記ピックアップを移動させる
   ための駆動源と、該駆動源の動力を前記ピックアップに
   伝達する伝達手段とを有したディスク装置において、 前記送り機構により、前記ピックアップを任意の方向に
   移動させるときに、直前の移動方向と同一方向に移動さ
   せる場合と逆方向に移動させる場合とで、前記駆動源の
   動作量を変えるようにしたことを特徴とするディスク装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のディスク装置において、 前記送り機構により、前記ピックアップを任意の方向か
   ら逆方向に移動させる場合には、前記ピックアップが移
   動を開始するまでに、前記駆動源を所定量Δ動作させる
   必要があり、その後前記駆動源の動作量Ａに対し前記ピ
   ックアップがｋＡ（ｋは比例定数）なる関係で移動する
   構成をとり、 前記ピックアップの現在の位置をＸ１、ピックアップが
   Ｘ１まで移動してくる前の位置をＸ０、ピックアップが
   次回移動する位置をＸ２、Ｘ１とＸ２の距離をａとした
   とき、 Ｘ１から見てＸ０とＸ２が同一方向に位置する場合、前
   記駆動源を（ａ／ｋ＋Δ）動作させて前記ピックアップ
   を移動させ、 Ｘ１から見てＸ０とＸ２が他方向に位置する場合、前記
   駆動源を（ａ／ｋ）動作させて前記ピックアップを移動
   させることを特徴とするディスク装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のディスク装置において、 前記駆動源にステッピングモータを用いて前記駆動源の
   動作量を制御することを特徴とするディスク装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のディスク装置において、 前記送り機構は前記駆動源の動作量を検知する検知手段
   を有しており、該検知手段の検知結果により前記駆動源
   の動作量を制御することを特徴とするディスク装置。
5. 【請求項５】 請求項２記載のディスク装置において、 前記記録媒体に対する記録及び／あるいは再生に光を利
   用し、 前記ピックアップは、前記記録媒体のトラックに光の焦
   点を合わせるための対物レンズと、該対物レンズの位置
   を制御するためのアクチュエータとを有しており、 前記ピックアップを任意の方向に移動した後、前記記録
   媒体のトラックに焦点が追従するように前記対物レンズ
   を前記アクチュエータで制御し、このときの前記アクチ
   ュエータの動作位置を記憶し、 前記アクチュエータを制御した状態で、前記駆動源を前
   記ピックアップの前回移動方向に対し、反対方向に移動
   する方向に動作させ、 トラックに追従する前記アクチュエータの動作位置が、
   前記記憶したアクチュエータの動作位置から変化するま
   での間の前記駆動源の動作量を、前記所定量Δとするこ
   とを特徴とするディスク装置。