JP2003030922A

JP2003030922A - スピンドルモータのチルト機構、およびこのチルト機構を備えた光ディスク装置

Info

Publication number: JP2003030922A
Application number: JP2001218627A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nagai; 宏一永井; Hideo Nagai; 秀雄永井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2003-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、構成小型にして、スピンドルモー
タの放熱性に優れ、応答性が良く、消費電力も小さいス
ピンドルモータのチルト機構、およびこのチルト機構を
備えた光ディスク装置を提供することを課題とする。【解決手段】光ディスク装置１は、光ディスクを回転さ
せるスピンドルモータ３、スピンドルモータ３を固設し
たモータベース５、光ディスクの半径方向に移動可能に
設けられた光ヘッド８、およびモータベース５を傾斜さ
せるチルト機構を有する。チルト機構は、チルトモータ
１７、ウォームギア１８、平歯車１６、１５、平歯車１
５に同軸且つ一体的に設けられた回転カム１３、および
回転カム１３のカム面に摺接すべくモータベース５から
突設されたカム従動子５ａを有する。スピンドルモータ
３の光軸３ａが、チルト機構によって傾けられ光ディス
クのディスク面と光ヘッド８の光軸とが直交される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスクを回
転可能に支持するスピンドルモータを光ディスクの半径
方向に傾斜させるチルト機構、およびこのチルト機構を
備えているとともに光ディスクに対する情報の記録およ
び再生を行なう光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンパクトディスク（ＣＤ）やレ
ーザディスク（ＬＤ）に代表されるように、レーザ光を
用いて情報を再生する光ディスク装置が広く普及してい
る。また、最近では、コンピュータの記憶装置として光
ディスク装置が利用されるようになっている。

【０００３】光ディスク装置は、スピンドルモータのデ
ィスクテーブルに光ディスクをセットして回転させ、対
物レンズを光ディスクの記録／再生面上の所望するトラ
ックに対向させ、この対物レンズを介してレーザビーム
をディスク面上に焦束させてビームスポットを形成する
ことにより、光ディスクに対する情報の記録および再生
を行なう。

【０００４】光ディスクに対する記録密度を高めるため
には、このビームスポットのサイズをできるだけ小さく
することが望ましい。ビームスポットを小さくするに
は、レーザビームの波長を短くし、対物レンズの開口率
（以下ＮＡという）を大きくすることが有効である。ま
た、記録密度を高めるためには、ディスク面に対して対
物レンズの光軸を垂直にして、ディスク面に形成される
ビームスポットのコマ収差を無くすことが重要である。
しかし、両者の角度を高精度に９０°に維持することは
極めて困難である。

【０００５】重大なコマ収差を生じないディスク面と光
軸との間の角度ズレの許容範囲は、レーザの波長に比例
し、対物レンズのＮＡの３乗に反比例して大きくなる。
このため、レーザビームの波長を短くして対物レンズの
ＮＡを大きくして記録密度を高めようとすると、角度ズ
レの許容範囲が狭くなり、部品精度や組立精度をより向
上させなければならない。

【０００６】ところが、光ディスクは一般に射出成形で
製造されるため、反りなどの歪みが生じてしまい、ディ
スク面が傾いてしまう。また、ディスクテーブルに光デ
ィスクをセットした状態で、光ディスク自体の自重でも
反りを生じる。

【０００７】このため、例えば、ディスク半径方向に沿
った光ディスクと対物レンズの光軸との間の傾きを補正
可能な装置として、特開平９−１２０５６７号公報に記
載の光ディスク装置が知られている。

【０００８】この装置は、光ディスクを回転支持するス
ピンドルモータの回転軸をディスク半径方向に傾けるこ
とにより、ディスク面と対物レンズの光軸とが直交する
ように光ディスクを傾ける。このため、スピンドルモー
タを固設したベース部材が、回転支持機構によって半径
方向に傾け可能に支持されており、このベース部材が、
チルト機構によって半径方向に傾斜され、対物レンズの
光軸とディスク面とが直交するように光ディスクが傾斜
される。

【０００９】回転支持機構は、ベース部材の両端に設け
られた回転軸を回転自在に取り付けるとともに、ベース
部材の上面を点接触により規制する。また、チルト機構
は、ベース部材から突設されたローラに作用するカムブ
ロック、およびカムブロックを光ディスクの周方向にス
ライドさせるスライド機構を有する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の装置では、回転支持機構はベース部材の両端をピンに
より回転可能に支持し、且つチルト機構はベース部材か
ら突設されたローラにカムブロックを転接させているた
め、スピンドルモータを固設したベース部材に他の部材
が接触する面積が極めて小さい。このため、スピンドル
モータの熱を効率良く放熱させることができず、最悪の
場合、装置が故障してしまうことが考えられる。

【００１１】また、上述した従来の装置では、スピンド
ルモータを固設したベース部材を半径方向に回転可能に
支持する回転支持機構が必要であり、且つチルト機構の
カムブロックをスライドさせるため、ラックおよびピニ
オンを利用しており、装置が大掛りで部品点数も多く、
小型化が極めて困難であるばかりか、応答性が悪く、消
費電力も大きくなるといった種々の問題があった。

【００１２】この発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、構成小型にして、スピンドルモータの
放熱性に優れ、応答性が良く、消費電力も小さいスピン
ドルモータのチルト機構、およびこのチルト機構を備え
た光ディスク装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のスピンドルモータのチルト機構は、光ディ
スクを回転可能に取り付けるスピンドルモータを固設し
たモータベースと、上記スピンドルモータの回転軸を所
定方向に傾斜可能なように、上記モータベースの一端を
片持ち梁状態に支持したバネ部材と、このバネ部材の付
勢力に抗して上記モータベースを付勢して上記スピンド
ルモータの回転軸を上記所定方向に傾斜させる付勢機構
と、を備えている。

【００１４】上記発明によると、スピンドルモータを固
設したモータベースをバネ部材で支持するとともに付勢
機構でモータベースを付勢することでスピンドルモータ
の回転軸を傾斜させる。このようなチルト機構は、構成
が単純で小型化が可能であり、応答性に優れ、消費電力
を小さくできる。

【００１５】また、本発明の光ディスク装置は、光ディ
スクを回転可能に取り付けるスピンドルモータと、この
スピンドルモータを固設したモータベースと、上記スピ
ンドルモータの回転軸を傾斜可能なように、上記モータ
ベースの一端を片持ち梁状態に支持したバネ部材と、上
記スピンドルモータに取り付けられた光ディスクに沿っ
て移動可能に設けられ、上記光ディスクに対する情報の
記録および再生を行なう光ヘッドと、上記バネ部材の付
勢力に抗して上記モータベースを付勢して、上記光ヘッ
ドの光軸と光ディスクの記録／再生面とが直交するよう
に、上記スピンドルモータの回転軸を傾斜させる付勢機
構と、を備えている。

【００１６】上記発明によると、簡単な構成によりスピ
ンドルモータの回転軸を傾斜させることができ、スピン
ドルモータに取り付けられた光ディスクの記録／再生面
と光ヘッドの光軸が直交するように、光ディスクを傾け
ることができる。これにより、光ディスクの記録／再生
面に形成されるビームスポットにコマ収差を生じること
を防止でき、光ディスクに対する高密度記録が可能とな
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明の実施の形態について詳細に説明する。

【００１８】図１には、この発明の第１の実施の形態に
係る光ディスク装置１の要部の構成を斜視図にして示し
てある。図２には、光ディスク装置１に組込まれたチル
ト機構１０の要部の構成を断面図にして示してある。

【００１９】光ディスク装置１は、例えばＣＤやＤＶＤ
などの光ディスク２（図２参照）を略水平面内で回転さ
せるためのスピンドルモータ３を有する。スピンドルモ
ータ３の回転軸３ａには、光ディスク２の回転中心を脱
着自在に取り付けるためのディスクテーブル４が設けら
れている。そして、スピンドルモータ３は、略水平に配
置された略矩形の金属板により形成されたモータベース
５に密着されて固設されている。

【００２０】モータベース５は、ステンレス鋼板やベリ
リウム銅板などを折り曲げ加工して形成された板バネ６
（バネ部材）を介して、装置の主要構造体をなす略矩形
板状のドライブベース７に対して片持ち梁状態で取り付
けられている。この状態で、モータベース５は、基本的
に略水平面内を延びている。板バネ６は、モータベース
５の一端辺の全長に亘って接触しており、モータベース
５との間の熱伝導効率が高められている。つまり、加減
速制御によりスピンドルモータ３から発せられる熱が、
モータベース５および板バネ６を介して、ドライブベー
ス７に高率良く逃げるような構造になっている。これに
より、スピンドルモータ３の加熱による破壊を防止して
いる。

【００２１】また、光ディスク装置１は、光ディスク２
に対して情報の記録および再生を行なうための光ヘッド
８を有する。本実施の形態の光ヘッド８は、ＣＤ用の光
学系とＤＶＤ用の光学系を有し、各光学系の光軸が光デ
ィスク２に直交するように、キャリッジ９の上面に取り
付けられている。キャリッジ９は、互いに平行にしてド
ライブベース７に取り付けられた２本のレール１１、１
２に沿ってスライド自在に取り付けられている。レール
１１、１２は、ディスクテーブル４に取り付けられた光
ディスク２の半径方向に沿って延設されている。キャリ
ッジ９は、後述するモータによってレール１１、１２に
沿って光ディスク２の半径方向に移動する。すなわち、
光ヘッド８は、光ディスク２の任意のトラックに対向可
能となっており、任意のトラックの情報を自在に読み書
きできるようになっている。

【００２２】ところで、上述した板バネ６は、スピンド
ルモータ３の回転軸３ａが光ヘッド８の移動方向に傾斜
可能となるように、モータベース５の一端をドライブベ
ース７に対して片持ち梁状態で支持している。つまり、
板バネ６は、ヒンジ機構として動作する。言い換える
と、モータベース５は、光ヘッド８の移動方向と直交し
且つスピンドルモータ３の回転軸３ａと直交する方向に
沿って延びた架空の回転軸を中心にして、光ヘッド８の
移動方向に微小に回転運動可能となっている。

【００２３】さらに、光ディスク装置１は、モータベー
ス５を付勢してスピンドルモータ３の回転軸３ａを光ヘ
ッド８の移動方向に傾斜させるためのチルト機構１０
（付勢機構）を有する。

【００２４】チルト機構１０は、モータベース５の下面
側（一面側）でドライブベース７の凹所７ａ内に配設さ
れた略円盤状の回転カム１３を有する。回転カム１３
は、ドライブベース７（凹所７ａ）に対して回転自在に
取り付けられている。回転カム１３の上面、すなわちカ
ム面１３ａには、モータベース５の下面側から突設され
たカム従動子５ａの先端が摺接するようになっている。
カム面１３ａの形状については後述する。カム従動子５
ａは、モータベース５の板バネ６に接続された一端辺か
ら離間した他端辺近くに設けられている。カム従動子５
ａのある位置と反対側であってモータベース５の上面側
（他面側）には、モータベース５（カム従動子５ａ）を
回転カム１３（カム面１３ａ）に押し付けるための押し
付けバネ１４（押し付け部材）が設けられている。押し
付けバネ１４は、その基端側がドライブベース７に対し
て片持ち梁状態で固設され、その先端側がモータベース
５の上面に押し付けられている。これにより、回転カム
１３のカム面１３ａとカム従動子５ａの先端との間の接
触状態を維持できる。

【００２５】また、回転カム１３のカム面１３ａから離
間した側には、平歯車１５が同軸且つ一体的に固設され
ている。この平歯車１５には、別の平歯車１６を介し
て、チルトモータ１７の回転軸１７ａの先端に設けられ
たウォームギア１８が、それぞれ歯合されて接続されて
いる。しかして、チルトモータ１７が回転されると、回
転軸１７ａ、ウォームギア１８、平歯車１６、および平
歯車１５を介して回転駆動力が伝達され、チルトモータ
１７の回転方向および回転量に依存して回転カム１３が
回転されるようになっている。回転カム１３が回転され
ると、カム面１３ａの形状に起因してカム従動子５ａが
上下され、モータベース５が板バネ６をヒンジ機構とし
て微小に回動される。

【００２６】ここで、上記光ディスク装置１の動作を制
御する制御系について、図３のブロック図を参照して説
明する。

【００２７】光ディスク装置１は、その動作を制御する
制御回路２０を有する。制御回路２０には、光ヘッド８
が接続されている。光ヘッド８は、所定波長のレーザ光
を発光する発光素子および光ディスク２の記録／再生面
（以下、ディスク面と称する）から反射された反射光を
受光する受光素子を有する光集積素子８ａ（ＩＯＵ）、
レンズやミラーなどの図示しない複数の光学部材、およ
びレーザ光をディスク面に集光させるための対物レンズ
８ｂを有する。尚、本実施の形態では、上述したように
２系統の光学系を有するため、図示していないが、同様
の構成を２組有する。

【００２８】光ヘッド８のＩＯＵ８ａは、光ヘッド８
（対物レンズ８ｂ）の光軸８ｃと光ディスク２のディス
ク面との間の角度ズレを検出する機能を有する。理想的
には、光ヘッド８の光軸８ｃと光ディスク２のディスク
面とは直交することが望ましい。しかし、光ディスク２
は製造過程において或いはその自重によって撓むことが
知られており、その半径方向に沿って傾斜して光軸８ｃ
との間に角度ズレを生じることがある。つまり、ＩＯＵ
８ａは、この半径方向に沿った角度ズレを検出する機能
を有する。

【００２９】具体的には、対物レンズ８ｂを介してディ
スク面に照射したレーザの光軸８ｃがディスク面に対し
て直交した場合、その反射光はＩＯＵ８ａにて正常に受
光される。この場合、ディスク面と光軸８ｃとの間の角
度ズレがゼロであるものとして、その反射光に基づいて
ＩＯＵ８ａがチルト信号“０”を制御回路２０へ出力す
る。また、ＩＯＵ８ａは、レーザの光軸８ｃがディスク
面に直交する方向から照射されなかった場合、ディスク
面と光軸８ｃとの間に角度ズレを生じているものとし
て、ズレ量に比例し且つズレ方向に起因した正号或いは
負号を付したチルト信号を制御回路２０へ出力する。

【００３０】光ヘッド８のＩＯＵ８ａと制御回路２０と
の間には、ローパスフィルタ２１が設けられている。ロ
ーパスフィルタ２１は、ＩＯＵ８ａから出力されたチル
ト信号を平均化して制御回路２０へ入力する。制御回路
２０では、このチルト信号に基づいて光ヘッド８の光軸
８ｃと光ディスク２のディスク面との間の角度ズレを検
出し、チルトモータ１７の駆動電流を決定する。

【００３１】つまり、制御回路２０は、ローパスフィル
タ２１を介して入力されるチルト信号に基づいて、チル
ト機構１０を制御し、光ディスク２と光ヘッド８の光軸
８ｃが直交するようにモータベース５を傾斜させる。こ
れにより、光ヘッド８のＩＯＵ８ａから射出されるレー
ザ光が光ディスク２のディスク面に垂直に照射されるこ
とになり、ディスク面上でレーザスポットの形状がコマ
収差によって歪むことを防止でき、良好な情報の記録再
生が可能になる。

【００３２】この他に、制御回路２０には、スピンドル
モータ３、キャリッジ９をスライドさせるためのモータ
２２、回転カム１３を所望する位置に回転させるチルト
モータ１７、および回転カム１３の回転原点位置を検出
する回転原点位置センサ２３などが接続されている。

【００３３】次に、図４および図５を参照して、回転カ
ム１３の詳細な形状について説明する。図４には平歯車
１５を一体に有する回転カム１３の外観を示してあり、
図５には回転カム１３のカムプロファイルを示してあ
る。

【００３４】図４に示すように、回転カム１３のカム面
１３ａは、それぞれ９０°ずつ角度を異ならせた位置
に、４つの平面部ａ、ｂ、ｃ、ｄを有する。各平面部
は、略扇形状を有する。隣接しない２つの平面部ａ、ｃ
は、図５に示すように、カム従動子５ａの変位量がゼロ
となる基準高さに設定されている。そして、平面部ｂ
は、平面部ａ、ｃより変位量が＋側にシフトした高さ位
置に設定され、平面部ｄは、平面部ａ、ｃより変位量が
−側にシフトした高さ位置に設定されている。各平面部
ａ、ｂ、ｃ、ｄ間には、それぞれ所定方向に傾斜した傾
斜面３１〜３４が設けられ、合計８つの面が回転カム１
３の回転方向に沿って滑らかに連続されている。

【００３５】例えば、モータベース５から突設されたカ
ム従動子５ａの先端が平面部ａ、ｃに接触している状態
（図４に示す状態）では、モータベース５に固設された
スピンドルモータ３に取り付けられた光ディスク２のデ
ィスク面と光ヘッド８の光軸８ｃとが直交するように平
面部ａ、ｃの高さ位置が設計されている。また、カム従
動子５ａが＋側にシフトした平面部ｂに接触している状
態では、モータベース５がその基準位置から僅かに押し
上げられ、カム従動子５ａが−側にシフトした平面部ｄ
に接触している状態では、モータベース５がその基準位
置から僅かに下降されるようになっている。つまり、ス
ピンドルモータ３の回転軸３ａ（光ディスク２のディス
ク面）は、上記３段階で傾斜されるようになっている。

【００３６】実際の光ディスク装置においては、光ディ
スク２のディスク面と光ヘッド８の光軸とを高精度に直
交させる必要はなく、角度ズレに対する許容誤差範囲が
比較的広いため、上記のような３段階のチルト制御でも
十分である。

【００３７】また、本実施の形態では、回転カム１３の
回転角度は、図５で９０°から３１５°までの間に規制
されている。つまり、カム従動子５ａがカム面１３ａに
摺接する範囲が、平面部ｂ、傾斜面３２、平面部ｃ、傾
斜面３３、および平面部ｄだけになるように、図示しな
い規制部材によって回転カム１３の回転位置が規制され
ている。

【００３８】しかして、回転カム１３が１８０°から２
２５°の間の回転原点位置にあることを回転原点位置セ
ンサ２３で検出した状態から、一方向にチルトモータ１
７をしばらく回転させると、回転カム１３が３１５°ま
で回転して停止する。この状態で、カム従動子５ａが−
側にシフトした平面部ｄに接触し、光ディスク２のディ
スク面がその外周方向に向けて下方に傾くように僅かに
傾斜される。また、回転カム１３が１８０°から２２５
°の間の回転位置にあることを回転原点位置センサ２３
で検出した状態から、他方向にチルトモータ１７をしば
らく回転させると、回転カム１３が９０°まで回転して
停止する。この状態で、カム従動子５ａが＋側にシフト
した平面部ｂに接触し、光ディスク２のディスク面がそ
の外周方向に向けて上方に傾くように僅かに傾斜され
る。さらに、回転カム１３が１８０°から２２５°の間
の回転位置にあることを回転原点位置センサ２３が検出
した状態で、チルトモータ１７に供給する駆動電流を切
れば、カム変位は０となり、光ディスク２のディスク面
が基準位置に設定される。このように、チルトモータ１
７に対する駆動電流をコントロールするだけで、光ディ
スク２のディスク面の傾きを基準位置を挟む３段階に容
易に変化させることができる。これにより、低コストで
簡単な制御により光ディスク２の傾きを補正することが
可能になる。

【００３９】以上のように、本実施の形態によると、ス
ピンドルモータ３を固設したモータベース５の一端を板
バネ６を介して片持ち梁状態で支持し、且つモータベー
ス５のカム従動子５ａにチルト機構１０のカム面１３ａ
を作用させ、スピンドルモータ３の回転軸３ａを光ヘッ
ド８の移動方向に傾斜させ、光ディスク２のディスク面
と光ヘッド８の光軸８ｃとが直交するようにしている。
本実施の形態のような簡単なチルト機構１０を採用する
と、従来の装置と比較して、構成を小型化でき、応答性
を向上させることができる。また、従来の装置のように
大掛りな構造を必要としないため、チルト機構を動作さ
せるための消費電力を低く抑えることができる。

【００４０】また、本実施の形態によると、板バネ６
が、スピンドルモータ３を固設したモータベース５の一
端辺の全長に亘って接触支持するため、スピンドルモー
タ３の方熱効果を高めることができる。つまり、光ディ
スク装置１の中には、光ディスク２の記録／再生中のト
ラック位置に応じて回転速度を変化させるタイプの装置
があり、このタイプの装置ではスピンドルモータ３を頻
繁に加減速する必要がある。スピンドルモータ３を頻繁
に加減速するためには、多くの電力を必要とし、その結
果スピンドルモータ３が加熱されて発熱する。この熱を
効率良く放熱しないと、温度上昇によって、最悪の場
合、装置が故障する問題が生じる。このため、本実施の
形態では、モータベース５のヒンジ機構として金属性の
板バネ６を用い、且つこの板バネ６をモータベース５の
一端辺の全長に亘って接触させており、この板バネ６を
通じて、スピンドルモータ３で発生した熱をドライブベ
ース７に効率良く伝導するようにしている。この場合、
ドライブベース７も放熱部材として機能するため、効率
よく放熱できる。

【００４１】また、放熱効率を高めるためには、上述し
た第１の実施の形態の構成に加えて、モータベース５と
ドライブベース７との間に放熱用のゲルを挿入すること
が有効である。つまり、ゲルを通じてモータベース５に
伝達された熱がドライブベース７に伝導するため、さら
に放熱効果を向上させることができる。この場合、放熱
用のゲルとして、シリコン系などの熱伝導率の高いゲル
を使用することが好ましい。

【００４２】また、このようなゲルをモータベース５と
ドライブベース７との間に配置することで、更なる効果
が期待できる。つまり、本実施の形態の光ディスク装置
１では、スピンドルモータ３が回転する際に僅かな振動
が発生することが知られており、スピンドルモータ３が
振動するとモータベース５も振動し、光ディスク２の傾
きが不安定になる。モータベース５とドライブベース７
との間に減衰材としてのゲルを注入すると、スピンドル
モータ３自体や、光ディスク２の偏芯によって発生する
振動に起因した共振現象を抑制することができる。

【００４３】さらに、モータベース５の下面側から突設
されたカム従動子５ａの配置位置を、スピンドルモータ
３の中心を通りレール１１或いは１２に平行な線の延長
線上になるべく近い位置に設定すると、不要振動を抑圧
できる。また、振動を抑制する他の方法として、板バネ
６自体に振動減衰効果を持たせるための制振シートを貼
る方法もある。

【００４４】尚、この発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可
能である。例えば、回転原点位置センサ２３を無くし
て、動作する時は、まず限界回転位置に達するのに十分
な時間チルトモータ１７に駆動電流を流す。次に目標位
置に応じた時間チルトモータ１７に駆動電流を流しても
良い変位位置が３段階と少ないため、このような方法で
も安定動作できる。

【００４５】また、上述した実施の形態では、回転カム
によるモータベース５の変位位置を３段階に設定した
が、モータベース５の変位量を連続的に変化させるよう
にしても良い。この場合、回転カム１３のカム面の形状
を滑らかに傾斜させ、回転原点位置センサ２３は省いて
チルト信号が０になるように、回転カム１３の回転位置
を細かく調整すれば良い。

【００４６】また、上述した実施の形態では、モータベ
ース５の上面側に配置した押し付けバネ１４によってモ
ータベース５を回転カム１３に向けて押圧するようにし
たが、押し付けバネ１４を省略して、モータベース
５を支持した板バネ６に押圧機能を持たせても良い。

【００４７】次に、本発明の第２の実施の形態につい
て、図６を参照して説明する。尚、ここでは、上述した
第１の実施の形態の光ディスク装置１と同様に機能する
構成部材については、同一符号を付してその詳細な説明
を省略する。また、図６では、図示明瞭化のため、チル
トモータ１７およびウォームギア１８を図示省略してあ
る。

【００４８】本実施の形態の光ディスク装置４０は、ス
ピンドルモータ３を固設した第１の実施の形態とは異な
る形状のモータベース４５を有する。モータベース４５
の板バネ４６によって支持された一端辺は、第１の実施
の形態のモータベース５の一端辺と比較して傾斜されて
いる。言い換えると、板バネ４６は、モータベース４５
に固設されたスピンドルモータ３の回転軸３ａが、光ヘ
ッド８の移動方向から僅かにずれた傾斜方向に傾斜可能
なように、モータベース４５を支持している。

【００４９】上述した第１の実施の形態の光ディスク装
置１では、光ヘッド８の移動方向にスピンドルモータ３
の回転軸３ａを傾斜させることにより、光ヘッド８の２
系統あるうちの一方の光学系の対物レンズ８ｂを介して
射出されるレーザ光の光軸８ａと光ディスク２のディス
ク面とを直交させるように光ディスク２を傾斜させた
が、この方向に光ディスク２を傾斜させると、他方の光
学系の対物レンズ８ｃを介して射出されるレーザ光８ｄ
と光ディスク２のディスク面とを正確に直交させること
はできない。このため、本実施の形態では、この他方の
対物レンズ８ｃを介して射出されるレーザ光の光軸８ｄ
と光ディスク２のディスク面とを正確に直交させるべ
く、他方の対物レンズ８ｃに向かう傾斜方向にスピンド
ルモータ３の回転軸３ａを傾斜させるようにした。

【００５０】これにより、他方の光学系における情報の
記録／再生処理を一方の光学系より高精度に実施できる
ようになった。つまり、他方の光学系による情報の記録
／再生処理の精度を一方の光学系より高める必要がある
場合には、本実施の形態が有効である。尚、スピンドル
モータ３の回転軸３ａを傾ける方向は、モータベース４
５を板バネ４６で支持する位置を変えることにより、任
意の方向に容易に変更可能であるが、光ヘッド８に対す
るスピンドルモータ３の最適な傾斜方向の設定の方法
は、例えば特願平１１−３６２６７６に記載されてい
る。

【００５１】次に、この発明の第３の実施の形態に係る
光ディスク装置５０について、図７および図８を参照し
て説明する。図７には、光ディスク装置５０の外観を斜
視図にして示してあり、図８には、光ディスク装置５０
の光学系を模式的に示してある。尚、本実施の形態にお
いても、上述した各実施の形態と同様に機能する構成部
材については、同一負号を付してその詳細な説明を省略
する。

【００５２】本実施の形態の光ディスク装置５０は、２
つの波長の異なるレーザ光を発光できる１レンズタイプ
の光ヘッド５８を有する。この光ヘッド５８は、例えば
７８０nmの波長を有するレーザ光を用いてＣＤに書き込
まれている情報を再生するＣＤ用の光学系と、例えば６
５０nmの波長を有するレーザ光を用いてＤＶＤに書き込
まれている情報を再生するＤＶＤ用の光学系と、を有す
る。２つの光学系は、１つの対物レンズ６７を共有す
る。

【００５３】図８に示すように、ＣＤ用の光学系は、７
８０nmの赤外波長のレーザ光を発光するレーザダイオー
ドとＣＤからの反射光を受光するフォトディテクタとを
有する光集積素子６１（ＩＯＵ６１）を有する。このＩ
ＯＵ６１のレーザダイオードから射出されたレーザ光
は、ＣＤ用の回折素子６２（ＨＯＥ６２）を通過してダ
イクロミラー６３で反射され、コリメータレンズ６４を
通過されて立ち上げミラー６５でさらに反射され、ダイ
クロフィルタ６６でビーム径を制限された後、対物レン
ズ６７で集光され、光ディスク２（この場合はＣＤ２）
のディスク面２ａ上に照射される。ディスク面２ａで反
射された反射光は、逆の経路をたどってＩＯＵ６１のフ
ォトディテクタで受光される。対物レンズ６７は、ＤＶ
Ｄに対応した比較的ＮＡの高いレンズであるが、ダイク
ロフィルタ６６でビーム径が制限されるため、対物レン
ズ６７のＮＡは実効上ＣＤの規格に対応して小さくな
る。

【００５４】一方、ＤＶＤ用の光学系は、６５０nmの赤
外波長のレーザ光を発光するレーザダイオードとＤＶＤ
からの反射光を受光するフォトディテクタとを有する光
集積素子６８（ＩＯＵ６８）を有する。このＩＯＵ６８
のレーザダイオードから射出されたレーザ光は、ＤＶＤ
用の回折素子６９（ＨＯＥ６９）、ダイクロミラー６
３、およびコリメータレンズ６４を順次通過され、立ち
上げミラー６５で反射されて、ダイクロフィルタ６６を
通過され、対物レンズ６７で集光され、光ディスク２
（この場合はＤＶＤ２）のディスク面２ｂ上に照射され
る。ディスク面２ｂで反射された反射光は、逆の経路を
たどってＩＯＵ６８のフォトディテクタで受光される。
尚、ダイクロミラー６３およびダイクロフィルタ６６
は、６５０nmのレーザ光に対して何等作用しないため、
レーザ光のビーム径がダイクロフィルタ６６で制限され
ることがない。

【００５５】上記のように、１つの対物レンズ６７を共
有する２つの光学系を有する光ヘッド５８では、良好な
信号処理特性を得るため、２つの光学系の光軸が一致す
ることが望ましい。しかし、光学系の組立時における製
造誤差等により、２つの光学系の光軸を正確に一致させ
ることは極めて困難であり、特に、微小なＩＯＵ６１、
６８などのレーザチップを高精度に角度調整して取り付
けるのが非常に難しい。このため、この種の光ヘッド５
８では、２つの光学系に光軸ズレを有するのが一般的で
ある。本実施の形態では、説明を解り易くするため、Ｄ
ＶＤ用の光学系には製造誤差が無く対物レンズ６７に直
交する光軸を有し、ＣＤ用の光学系には製造誤差が有り
対物レンズ６７に対する光軸ズレを生じているものとす
る。図８では、ＤＶＤ用の光学系の光軸を一点鎖線で示
し、ＣＤ用の光学系の光軸を破線で示してある。

【００５６】ＣＤ用の光学系のように対物レンズ６７に
対する光軸ズレを生じていると、この光軸とＣＤ２のデ
ィスク面２ａとが直交しても、ディスク面２ａに形成さ
れるビームスポットに収差を生じてしまう。また、ＤＶ
Ｄ用の光学系のように対物レンズ６７に対する光軸ズレ
が無くても、光軸とＤＶＤ２のディスク面２ｂとが直交
しないと、ディスク面２ｂに形成されるビームスポット
に収差を生じてしまう。

【００５７】このため、本実施の形態では、上記のよう
な収差を無くす補正が必要となる。例えば、対物レンズ
６７に対する光軸ズレを補正する場合、この光軸ズレに
応じて光ヘッド５８自体を傾斜させて光軸とディスク面
２ａとの相対角度を変化させ、対物レンズ６７に対する
光軸ズレに起因した収差を光軸とディスク面との間の角
度ズレに起因した収差で打ち消すような補正を行なう。
また、光軸とディスク面２ｂとの間の角度ズレに起因し
た収差を補正する場合、例えば上述した第１および第２
の実施の形態のようにスピンドルモータ３の回転軸を傾
斜させて補正を行なう。いずれにしても、補正の方向と
して、光ヘッド５８の移動方向に沿ったラジアル方向の
補正と、このラジアル方向と直交するタンジェンシャル
方向の補正と、が考えられる。

【００５８】しかし、本実施の形態のように、１つの対
物レンズ６７を共有する２つの光学系を有する光ヘッド
５８では、それぞれの光学系に応じたチルト補正が必要
となる。つまり、ＣＤ専用或いはＤＶＤ専用の光ヘッド
では、光軸が１つしか無いため、最適な補正角度は１つ
しか存在しないが、本実施の形態のように２つの光軸を
持つ光ヘッド５８ではＣＤ用の光学系に最適な補正角度
とＤＶＤ用の光学系に最適な補正角度がある。

【００５９】本実施の形態では、タンジェンシャル方向
のチルト補正をスピンドルモータ３の光軸３ａを傾ける
ことにより行ない、且つラジアル方向のチルト補正を光
ヘッド５８を傾けることにより行なうようにした。

【００６０】スピンドルモータ３の光軸３ａをタンジェ
ンシャル方向に傾けるための構成として、本実施の形態
では、スピンドルモータ３を固設したモータベース５５
のタンジェンシャル方向に沿った一端辺に板バネ５６を
取り付けた。つまり、光ヘッド５８の移動方向（ラジア
ル方向）と直交する方向（タンジェンシャル方向）にス
ピンドルモータ３の回転軸３ａを傾斜可能なように、モ
ータベース５５を板バネ５６を介して支持するようにし
た。尚、モータベース５５を傾斜させるためのチルト機
構は、上述した各実施の形態と同じであるため、ここで
はその説明を省略する。

【００６１】ところで、タンジェンシャル方向のチルト
成分として、光ディスク２の反りに起因したものが考え
られるが、このチルト成分は光ディスク２の回転によっ
て生じるＡＣ成分のみであり、一般にＤＣ成分は含まな
い。しかし、光ヘッド５８を搭載したキャリッジ９をス
ライドさせるレール１１、１２が傾いている場合、キャ
リッジ９をスライドさせた際に光ヘッド５８がタンジェ
ンシャル方向に傾いてしまう場合がある。しかし、レー
ル１１、１２の傾きは比較的簡単に調整できるため、こ
のレール１１、１２の傾きに起因したタンジェンシャル
方向のチルト成分はあまり問題にならない。

【００６２】つまり、タンジェンシャル方向のチルト補
正は、ＣＤ用の光学系およびＤＶＤ用の光学系のいずれ
の光学系を用いるかによってのみ一義的に決められるも
のと考えても差し支えない。そこで、本実施の形態で
は、回転カム１３のカム面１３ａの形状を各光ヘッド
（すなわち、各光学系の光軸）に合わせて調整したもの
を個別に用意し、光ヘッド毎に固有の回転カム１３を組
み合わせることにより対応するようにしている。

【００６３】また、回転カム１３のカム面１３ａの形状
をモータベース５５を連続的に傾斜させることのできる
滑らかな形状にすれば、各光ヘッド毎に用意した回転カ
ム１３を組み合わせる必要はなく、全ての光ヘッド５８
に同じ種類の回転カム１３を組み合わせることができ
る。この場合、タンジェンシャル方向のチルト補正に自
由度があるため、レール１１、１２の傾きを前もって調
整しなくても良く、レール１１、１２の傾きもこのチル
ト機構で補正できる。

【００６４】一方、光ヘッド５８内には、対物レンズ６
７をラジアル方向に傾斜させるための図示しないレンズ
アクチュエータが内蔵されている。ラジアル方向のチル
ト成分として、光ディスク２の反りに起因したものなど
が考えられる。ラジアル方向のチルト補正機構について
は、例えば、特開昭６３−２５８４１号公報（特願昭６
１−１６８３７０号公報）に開示されているように周知
であるため、ここでは、その詳細な説明を省略する。

【００６５】以上のように、本実施の形態の光ディスク
装置５０によると、タンジェンシャル方向のチルト補正
をＣＤ用の光学系或いはＤＶＤ用の光学系に合わせた２
段階にすることができ、補正制御をより簡単にできる。
また、いずれの光学系（ＣＤ或いはＤＶＤ）を用いるか
だけによりスピンドルモータ３の補正方向が決定される
ため、タンジェンシャル方向の補正回数を極めて少なく
できる。これにより、回転カム１３のカム面１３ａにモ
ータベース５５のカム従動子５ａが摺接する回数も極め
て少なくでき、回転カム１３の摩滅を抑制でき使用寿命
を延長できる。

【００６６】また、本実施の形態によると、スピンドル
モータ３を回転することなく媒体の種類に応じてタンジ
ェンシャル方向の補正が成されるため、上述した第１お
よび第２の実施の形態と比較してチルト補正に要する補
正消費電力を少なくできる。さらに、本実施の形態によ
ると、光ディスク２の回転動作時に必要となるラジアル
方向のチルト補正を光ヘッド５８のレンズアクチュエー
タを動作させることにより実施しているため、比較的質
量の大きいスピンドルモータ３の回転軸３ａをラジアル
方向に傾斜させる上述した第１および第２の実施の形態
と比較して、チルト機構の動作エネルギを少なくでき、
消費電力をさらに低減できる。

【００６７】尚、この発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可
能である。例えば、上述した第３の実施の形態では、２
つの光学系それぞれのレーザ光源をＣＤ用のＩＯＵ６１
およびＤＶＤ用のＩＯＵ６８として別体にした場合につ
いて説明したが、これに限らず、２つの光学系の光源が
１つのＩＯＵに搭載されていても良く、或いは１つの半
導体チップ上に形成されていても良い。

【００６８】また、本発明の第１および第２の実施の形
態のように、２つの対物レンズを有する光ヘッドにおい
てもそれぞれの光学系に対する最適なチルト補正角度が
あるため、第３の実施の形態のチルト補正を適用するこ
とが有効である。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のスピン
ドルモータのチルト機構、およびこのチルト機構を備え
た光ディスク装置は、上記のような構成および作用を有
しているので、構成小型にして、スピンドルモータの放
熱性に優れ、応答性が良く、消費電力も小くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態に係る光ディスク
装置の要部の構成を概略的に示す斜視図。

【図２】図１の光ディスク装置に組込まれたチルト機構
の要部の構成を示す断面図。

【図３】図１の光ディスク装置による動作を制御する制
御系を示すブロック図。

【図４】図２のチルト機構の回転カムのカム面の形状を
説明するための斜視図。

【図５】図４の回転カムのカムプロファイルを説明する
ためのグラフ。

【図６】この発明の第２の実施の形態に係る光ディスク
装置の要部の構成を概略的に示す斜視図。

【図７】この発明の第３の実施の形態に係る光ディスク
装置の要部の構成を概略的に示す斜視図。

【図８】図７の光ディスク装置の光学系を示す概略図。

【符号の説明】

１…光ディスク装置、２…光ディスク、３…スピンドルモータ、５…モータベース、５ａ…カム従動子、６…板バネ、７…ケース、８…光ヘッド、８ｂ…対物レンズ、１０…チルト機構、１１、１２…レール、１３…回転カム、１３ａ…カム面、１４…押し付けバネ、１５、１６…平歯車、１７…チルトモータ、１８…ウォームギア、２０…制御回路、２２…モータ、２３…回転位置センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5D109 CA03 5D118 AA13 BA01 BF02 BF03 CC12 CD04 5H605 AA01 AA07 BB05 BB14 CC03 CC08 CC09 EA02 EA11 EA19 EA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスクを回転可能に取り付けるスピ
ンドルモータを固設したモータベースと、上記スピンドルモータの回転軸を所定方向に傾斜可能な
ように、上記モータベースの一端を片持ち梁状態に支持
したバネ部材と、このバネ部材の付勢力に抗して上記モータベースを付勢
して上記スピンドルモータの回転軸を上記所定方向に傾
斜させる付勢機構と、を備えていることを特徴とするスピンドルモータのチル
ト機構。
【請求項２】上記バネ部材は、上記光ディスクに対す
る情報の記録および再生を行なう光ヘッドの移動方向に
上記スピンドルモータの回転軸を傾斜可能なように上記
モータベースの上記移動方向に垂直な方向に沿った一端
を支持していることを特徴とする請求項１に記載のスピ
ンドルモータのチルト機構。
【請求項３】上記バネ部材は、上記光ディスクに対す
る情報の記録および再生を行なう光ヘッドの移動方向か
ら僅かにずれた傾斜方向に上記スピンドルモータの回転
軸を傾斜可能なように上記モータベースの上記傾斜方向
に垂直な方向に沿った一端を支持していることを特徴と
する請求項１に記載のスピンドルモータのチルト機構。
【請求項４】上記バネ部材は、上記光ディスクに対す
る情報の記録および再生を行なう光ヘッドの移動方向と
直交する方向に上記スピンドルモータの回転軸を傾斜可
能なように上記モータベースの上記移動方向に沿った一
端を支持していることを特徴とする請求項１に記載のス
ピンドルモータのチルト機構。
【請求項５】上記モータベースは略矩形板状に形成さ
れ、上記バネ部材は該モータベースの一端辺にその全長
に亘って接触して取り付けられていることを特徴とする
請求項２乃至４のいずれかに記載のスピンドルモータの
チルト機構。
【請求項６】上記付勢機構は、上記モータベースを上
記一端辺から離間した位置でその一面側から押圧するこ
とを特徴とする請求項５に記載のスピンドルモータのチ
ルト機構。
【請求項７】上記モータベースの他面側には、上記モ
ータベースを上記付勢機構に押し付けるための押し付け
部材が設けられていることを特徴とする請求項６に記載
のスピンドルモータのチルト機構。
【請求項８】上記付勢機構は、上記モータベースを、
その基準位置、基準位置から第１の方向に僅かに傾斜し
た第１の位置、および基準位置から上記第１の方向とは
逆の第２の方向に僅かに傾斜した第２の位置のうちいず
れかの位置に付勢することを特徴とする請求項２または
３に記載のスピンドルモータのチルト機構。
【請求項９】光ディスクを回転可能に取り付けるスピ
ンドルモータと、このスピンドルモータを固設したモータベースと、上記スピンドルモータの回転軸を傾斜可能なように、上
記モータベースの一端を片持ち梁状態に支持したバネ部
材と、上記スピンドルモータに取り付けられた光ディスクに沿
って移動可能に設けられ、上記光ディスクに対する情報
の記録および再生を行なう光ヘッドと、上記バネ部材の付勢力に抗して上記モータベースを付勢
して、上記光ヘッドの光軸と光ディスクの記録／再生面
とが直交するように、上記スピンドルモータの回転軸を
傾斜させる付勢機構と、を備えていることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】上記バネ部材は、上記光ヘッドの移動
方向に上記スピンドルモータの回転軸を傾斜可能なよう
に上記モータベースの上記移動方向と直交する方向に沿
った一端を支持していることを特徴とする請求項９に記
載の光ディスク装置。
【請求項１１】上記バネ部材は、上記光ヘッドの移動
方向から僅かにずれた傾斜方向に上記スピンドルモータ
の回転軸を傾斜可能なように上記モータベースの上記傾
斜方向と直交する方向に沿った一端を支持していること
を特徴とする請求項９に記載の光ディスク装置。
【請求項１２】上記バネ部材は、上記光ヘッドの移動
方向と直交する方向に上記スピンドルモータの回転軸を
傾斜可能なように上記モータベースの上記移動方向に沿
った一端を支持していることを特徴とする請求項９に記
載の光ディスク装置。
【請求項１３】上記モータベースは略矩形板状に形成
され、上記バネ部材は該モータベースの一端辺にその全
長に亘って接触して取り付けられていることを特徴とす
る請求項１０乃至１２のいずれかに記載の光ディスク装
置。
【請求項１４】上記付勢機構は、上記モータベースを
上記一端辺から離間した位置でその一面側から押圧する
ことを特徴とする請求項１３に記載の光ディスク装置。
【請求項１５】上記モータベースの他面側には、上記
モータベースを上記付勢機構に押し付けるための押し付
け部材が設けられていることを特徴とする請求項１４に
記載の光ディスク装置。
【請求項１６】上記付勢機構は、上記モータベース
を、その基準位置、基準位置から第１の方向に僅かに傾
斜した第１の位置、および基準位置から上記第１の方向
とは逆の第２の方向に僅かに傾斜した第２の位置のうち
いずれかの位置に付勢することを特徴とする請求項１０
または１１に記載の光ディスク装置。