JP2006202489A

JP2006202489A - 光ディスク駆動装置

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Publication number: JP2006202489A
Application number: JP2006119163A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Onaki; 伸晃小名木; Yasutomo Aman; 康知阿萬; Shiyouzou Murata; 省蔵村田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-04-24
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2021-12-03
Also published as: JP4001298B2

Abstract

【課題】薄く、チャッキング部分に対する偏心防止を考慮した構成の光ディスクを使用して、記録／再生時における光ディスクの偏心を除去可能にする。
【解決手段】光ディスク１を駆動装置内に挿入する際、下クランパ１１の電磁石２２に通電し、上クランパ１３の永久磁石２０と反発する極性を持たせ、上下のクランパ１１，１３を互いに離して光ディスク１の挿入を可能にする。光ディスク１が挿入された後、下クランパ１１の電磁石２２への通電を切り、上下のクランパ１１，１３により光ディスク１の中央鏡面部２をクランプする。これにより、従来のようにディスクの中央孔でセンタリングすることがなく、また各クランパ１１，１３が面受けになっているため、応力が分散する。したがって、薄いシート状のディスクであっても、良好なチャッキングを多数回にわたって維持でき、かつ各部の耐久性も長期にわたって維持することが可能になる。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録／再生のために、表面に情報記録領域を備えた可撓性を有するシート状の光ディスクに対して光スポットの照射を行う光ピックアップと、前記光ディスクを回転駆動するスピンドルモータとを備えた光ディスク駆動装置に関するものである。

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。

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（compactdisk）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。

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。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。

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、光ディスクの面ぶ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。

短波長，高ＮＡの大容量光ディスクとして、例えば非特許文献１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。

本発明者らは、既に特願２００１−２２８９４３号として、可撓性のある薄いシートからなる光ディスクに対してベルヌーイの法則を利用した安定化技術を適用して面ぶれを低減し、高ＮＡレンズに要求されるフォーカシング方向の精度を出すようにした光ディスクおよび光ディスク駆動システムを提案している。
ＯＰＬＵＳＥ（ｖｏｌ．２０Ｎｏ．２）１８３ページ

しかしながら、前記特願２００１−２２８９４３号に開示した技術では、可撓性を有する光ディスクの回転駆動部におけるスピンドルモータへのチャッキングは、光ディスクの中心部に形成された中心孔をスピンドルモータのスピンドル部に嵌挿することによって行っている。このため光ディスクのスピンドルモータに対する脱着動作を繰り返すと、光ディスクは薄いシートから構成されているため、機械的強度が弱く、経時変化を生じて中心孔の精度が低下して、これによって偏心量が増え、良好な記録／再生が行えなくなるという問題があった。

また前記中央孔における変形を避けるために、光ディスクの中心部にチャッキング用のハブを設けたり、補強用のリングを接着することが考えられるが、ハブあるいはリングによって光ディスク全体の厚みが増すことになる。しかし、薄く可撓性を有する光ディスクの厚みが増えると、多数枚をディスク・チェンジャに収納してデータ量の大容量化を図るときに、ディスクカートリッジあるいはドライブの厚みが増すことにつながるため好ましくない。さらに、光ディスクの中心部へのハブの接着は、センタリングの手間がかかり、ディスク製造上の工数が増し、コストが高くなるという問題もある。

本発明の目的は、前記従来技術の課題に鑑みて、薄く、チャッキング部分に対する偏心防止を考慮した構成の光ディスクを使用して、記録／再生時における光ディスクの偏心を除去することができるようにした光ディスク駆動装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、表面に情報記録領域を備え、かつディスク中心部を無孔かつ平坦面とした可撓性を有するシート状の光ディスクを用い、記録および／または再生のために前記光ディスクに対して光スポットの照射を行う光ピックアップと、前記光ディスクを回転駆動するスピンドルモータとを備えた光ディスク駆動装置であって、ディスク中心部における裏表両面をクランパ部材により直接挟み込んでチャッキングすることを特徴とし、この構成によって、チャッキング時にクランパ部材にて光ディスクを挟持すればよく、従来のように光ディスクに中心孔を形成する必要がなくなり、同一光ディスクのローディング動作を繰り返えしても、光ディスクの破損を防ぐことができ、耐久性，信頼性が向上する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の光ディスク駆動装置において、光ディスクの外周と接合して該光ディスクの１０μm以上の粗い偏心補正を行う円弧状治具を備えたことを特徴とし、この構成によって、光ディスクのインバランス補正と偏心除去とを同時に行うことができるため、光ディスクの高速回転時における安定した記録／再生が可能になる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の光ディスク駆動装置において、光ピックアップをトラッキング方向に駆動させるトラッキング駆動電流に前記スピンドルモータの回転周期に同期した交流電流を印加して偏心の影響を除去する手段を備えたことを特徴とし、この構成によって、光ディスクの高速回転時におけるトラッキング動作を、より安定化することができ、記録／再生の高速限界を上げることができ、またドライブ装置への振動などの外乱に対して強くなる。さらに、この偏心除去制御の基本になる交流電流をスピンドルモータの駆動電流と基本的に同じ周波数にしているため、該偏心除去制御用の信号の生成が簡単になる。

請求項４に記載の発明は、請求項３記載の光ディスク駆動装置において、偏心除去のためのトラッキング駆動電流の大きさと位相の設定のために、ディスク中心部に、ディスク偏心補正用データを検出するための溝またはピット列を設けた光ディスクにおける溝またはピット列から検出したトラッキングエラー信号を用いることを特徴とし、この構成によって、偏心除去制御用の信号を光ディスクの情報記録面からのピックアップ信号とは独立に得るため、ディスク回転数あるいは記録／再生位置などの要素に影響されずに、安定したトラッキングに寄与する。

以上説明したように、本発明に係る光ディスク駆動装置によれば、ディスク中心部における裏表両面をクランパ部材により直接挟み込んでチャッキングすることができるため、ディスク・チャッキング時にクランパ部材にて光ディスクを挟持すればよく、従来のように光ディスクに中心孔を形成する必要がなくなり、同一光ディスクのローディング動作を繰り返しても、光ディスクの破損を防ぐことができ、耐久性，信頼性を向上させることができる。

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。

図１に本発明の光ディスクの実施形態を説明するための可撓性を有するシート状の光ディスクを示す斜視図、図２は本発明の光ディスク駆動装置の実施形態を説明するための光ディスク駆動装置の概略構成図である。

図１において、光ディスク１には、従来の光ディスクのように中央部に中央孔，ハブなどが設けられておらず、中心部から外周に向けて、中央鏡面部２，偏心測定領域３，データ領域（情報記録領域）４，外周鏡面部５が順に形成されている。光ディスク１内周部の偏心測定領域３には、溝，ピット列などのトラックが同心円状あるいは螺旋状に形成されている。偏心測定領域３におけるトラックピッチはデータ領域４に形成されている情報トラックより広くし、約０．７μｍ以上にしている。これは、青色光と高ＮＡレンズを用いる光ディスクでは情報トラックのピッチが通常０．６μｍ以下になっているため、データ領域４からのトラッキングエラー信号が十分得られないことがある。このためにデータ領域４からのトラッキングエラー信号により光ディスクの偏心を検出することに支障をきたすことがあるため、これに対応して確実にトラッキングエラー信号を得るために前記トラックピッチにした偏心測定領域３を設けている。

図２において、１０はスピンドルモータ、１１はスピンドルモータ１０のスピンドル１２の上部に固定された下クランパ、１３は本体ケース１４に垂設された支軸１５に上下動可能に設けられた上クランパ、１６は、対物レンズ１６ａを具備し、光ディスク１の半径方向へ移動して、光ディスク１のデータ領域４に対して情報の書き込み（記録）および／または書き込まれた情報の読み取り（再生）を行う光ピックアップ、１７は、光ディスク１を介して光ピックアップ１６と対向設置され、光ディスク１が回転しているとき、ベルヌーイの法則により光ディスク１の面振れを防止する空気力を発生させる安定化ガイド部材、１８は光ディスク１の外周縁部分を受けて光ディスク１のチャッキング部分（クランパ１１，１３による挟持位置）からの偏心を抑制する外周受け治具である。

図３は前記上下のクランパの構成図であり、上クランパ１３において、永久磁石２０が内設されており、中央部に支軸１５が遊嵌されている。また、下クランパ１１において、上側には永久磁石２１が設けられ、また下側には通電されることにより磁極が生成される電磁石２２が設けられている。

前記構成の実施形態において、図２に示すように、光ディスク１を駆動装置の本体ケース１４内に挿入するとき、下クランパ１１の電磁石２２に通電し、上クランパ１３の永久磁石２０と反発する極性を持たせ、上下のクランパ１１，１３を互いに離して光ディスク１の挿入を可能にする隙間を形成している。この挿入により、光ディスク１の最外周の円弧部を外周受け治具１８が受ける。これによって光ディスク１におけるチャッキング部分からの位置決め（回転時の偏心防止）が行われる。その後、下クランパ１１の電磁石２２への通電を切ると、上下のクランパ１１，１３は、それぞれの永久磁石２０，２２が互いに吸着する極性に設置されているため、光ディスク１の中央鏡面部２を挟持（チャッキング）する。このディスククランプにより、従来のようにディスクに形成された中央孔でセンタリングすることがなく、また各クランパ１１，１３が面受けになっているため、応力が分散する。したがって、薄いシート状のディスクであっても、良好なチャッキングを多数回にわたって維持でき、かつ各部の耐久性も長期にわたって維持することが可能になる。

チャッキング後、スピンドルモータ１０は規定回転数で回転する。このとき、光ディスク１内周の偏心測定領域３に光ピックアップ１６を移動してフォーカスをかける。偏心測定領域３における溝，ピット列などのトラックをトラックピッチを広くして形成してあるため、大きな振幅のトラッキングエラー信号が得られる。偏心があると、偏心測定領域３のトラックを、光ピックアップ１６から出射される光ビームの光スポットが多数回横切ることになるため、図４に示すようなトラッキングエラー信号が得られる。そして偏心を少なくすることは、前記トラッキングエラー信号の周波数を下げることを意味する。

また、偏心の最大の成分は、必ずスピンドルモータ１０の回転数に同期した成分であるから、光ピックアップ１６に設けられている対物レンズ１６ａをスピンドルモータ１０の周波数および位相でロックして、位相角を最適点に制することによって偏心を減少させることができる。

そこで、トラッキングエラー信号の周波数をモニタしながら、光ピックアップ１６のトラッキングアクチュエータに偏心補正の交流電流を重畳して偏心の影響を除く。スピンドルモータ１０の制御信号からスピンドルモータ回転周波数と完全に等しい交流を偏心補正信号として用いることにする。

図５のフローチャートを参照して偏心補正動作について説明する。

まず、光ディスク１内周の偏心測定領域３に光ピックアップ１６を移動し（Ｓ１）、フォーカスをかけ（Ｓ２）、偏心測定領域３におけるトラックに対するトラッキングエラー信号に基づいてゼロクロス（光スポットの横切り回数）をカウントし（Ｓ３）、光ピックアップ１６のトラッキング駆動電流にスピンドルモータ１０の回転数に同期した交流成分を重畳する（Ｓ４）。ゼロクロス回数が、所定回数（本例では３回を基準）であれば（Ｓ５のＹｅｓ）、偏心がないとして本トラッキングサーボをかける（Ｓ６）。

しかし、前記ゼロクロス回数が所定回数よりも多い場合（Ｓ５のＮｏ）、トラッキング電流に重畳する補正用交流信号の位相を任意の角度に分けて（例えば０°〜３５０°まで１０°刻み）、各位相角度にて前記と同様にゼロクロスをカウントし（Ｓ７）、偏心量が最小になる位相にロックする（Ｓ８）。この後，偏心量が最小になるように、トラッキング電流に重畳する補正電流の量を任意に分けて（例えば５〜６０μｍまで５μｍ刻み）、前記と同様にゼロクロスをカウントし（Ｓ９）、補正電流を偏心が最小となるように制御する（Ｓ１０）。

以下、前記偏心制御をフィードフォワードと称する。フローチャートのループを数回繰り返すことにより、ディスクの偏心によるトラッキング動作への影響を実用上除くことができる。

偏心状態は、光ディスク１を再度チャッキングしない限り変わらないので、光ディスク１を最初にチャッキングし，そのまま使用している限り、回転数あるいは使用している半径位置が変わっても、偏心補正距離の値および位相角を変える必要はない。

光ディスク１のデータ領域４において偏心検出を行おうとすると、現状の光ディスクでは情報トラックのグルーブピッチが小さく、小さなトラッキングエラー信号しか得られないが、本実施形態の構成のように偏心検出用の偏心測定領域３を設けることで、この問題はなくなる。

このように、本実施形態では、第１に、可撓性を有する光ディスク１の最外周の形状を利用した外周受け治具とによる芯だし（大まかな偏心除去）、第２に、偏心測定領域３における偏心検出信号（トラッキングエラー信号）による光ピックアップ１６のトラッキング電流への偏心補正電流の重畳、の２段階の偏心減少対策を用いることにより、従来のように光ディスク１にハブまたはディスク中心のセンタリング用の孔がなくても、偏心のない良好なトラッキングが可能になる。

以下、具体的な数例を実施例として説明する。なお、以下の説明にて、既に説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

（実施例１）
図６（ａ）は実施例１の可撓性ディスクの構成を示す図、図６（ｂ）は図６（ａ）の丸印部における断面構成を示す拡大断面図である。

図６（ａ）において、光ディスク１は直径１２０ｍｍ、厚さは７５μｍであり、シート基材２５はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製である。半径２４〜５８ｍｍの範囲に情報記録エリア（図１におけるデータ領域４）が形成され、ここには溝幅０．３μｍ，溝ピッチ０．６μｍ，溝深さ６５ｎｍの溝が形成されている。なお、溝はＰＥＴシートに高温のスタンパを圧接させた熱転写法で形成されたものである。

図６（ｂ）に示すように、シート基材２５のＰＥＴシートに、スパッタリングにてシートの上に順に、Ａｇ３０ｎｍ，Ｓｉ_３Ｎ_４５ｎｍ，Ｔｂ_２１Ｆｅ_７１Ｃｏ_８（ｍｏｌ％）１０ｎｍ，Ｓｉ_３Ｎ_４３０ｎｍの記録膜２６を形成し、さらに、その上にＣＶＤによってＤＬＣ保護膜を１０ｎｍ形成して、可撓性を有するシート状の光ディスクを生成した。

また、半径２２．７ｍｍ未満はクランプエリア（図１における中央鏡面部２）であり、半径２２．７ｍｍから２４ｍｍまでは偏心測定エリア（図１における偏心測定領域３）であり、溝幅０．４μｍ，溝ピッチ１．０μｍ，深さ６５ｎｍの偏芯検出用の溝を形成してある。さらに半径５８ｍｍ〜６０ｍｍは図１における外周鏡面部である。

光ディスク駆動装置は図２に示す構成のものであって、光ピックアップ１６は波長４０５ｎｍ，ＮＡ０．８５である。なお、安定化ガイド部材１７により１００μｍ以上の大きな振幅の面ぶれは発生しないようにしてあるため、この光ピックアップ１６のアクチュエータの構成は、フォーカス方向のストローク量が±５０μｍとなっており、またアクチュエータのばね定数を大きくしてあるため、高線速へのサーボ安定性は従来のＤＶＤ用よりも優れているものである。

図７（ａ），（ｂ）は実施例１における光ディスクの外周を受けて芯だしを行う外周受け治具の構成と動作を説明する構成図であり、３０は治具筐体、３１は治具筐体３０に横動可能に設けられた外周受け治具、３２は外周受け治具３１の外部への飛び出しを防止して位置決めするストッパ、３３は外周受け治具３１をストッパ３２とは逆方向へ付勢しているスプリング、３４はスプリング体３３の付勢力に抗して外周受け治具３１をストッパ３２に当接させるように動作するソレノイド装置などからなるアクチュエータであって、スプリング３３とアクチュエータ３４とのユニットは複数個が治具筐体３０と外周受け治具３１間に設置されている。

外周受け治具３１は、一側３１ａが光ディスク１の外周形状に合致するように形成されており、可撓性を有するシート状の光ディスク１は、光ディスク駆動装置に挿入されると、図７（ａ）に示す外周受け治具３１の一側３１ａに接するまで図示しないディスクローダにて押し込まれる。ここで、一旦押し込む力を弱めて、光ディスク１の撓みを開放する。すると光ディスク１が自体のばね力で元に戻り、偏芯除去が行われ、これによって、ディスク外周にて規定された位置決め（芯出し）が行われる。

なお、外周受け治具３１が偏芯除去を行う図７（ａ）に示す位置のままで光ディスク１が回転すると、外周受け治具３１との間で摺動が生じるおそれがあるため、光ディスク１に対する前記芯だし終了後、外周受け治具３１をスピンドルモータ１０のスピンドル１２から遠ざかる図７（ｂ）に示すような位置に移動させることがよい。

本例では、図７（ａ）に示すディスク挿入時には、アクチュエータ３４に通電してオン状態になっており、外周受け治具３１はストッパ３２に当接する位置にあるようにアクチュエータ３４で押し出されることで位置規制されている。また、ディスク芯だし終了後の外周受け治具３１に対する図７（ｂ）に示す定常位置への移動は、アクチュエータ３４の駆動力を通電オフにすることでなくし、スプリング３３の付勢力により復帰させることによって行う。

このようにして芯だしを行いディスク偏心を除去しても、光ディスク１の残留撓み、およびデータ領域４における溝とディスク成形外型との誤差に由来する偏心は残っている。そして、この状態で、光ディスク１を上下一対のクランパ１１，１３にて挟持して固定する。

クランパ１１，１３は、図３に示すように、上クランパ１３が直径１９ｍｍ、高さ４ｍｍの円柱状であり、外側の材質はＡＢＳ樹脂であり、内部に永久磁石２０が設けられている。この永久磁石２０は、直径１５ｍｍ，厚さ２ｍｍの円盤であり、下クランパ１１に内設された永久磁石２１と互いに吸着する極性の向きになっている。下クランパ１１は、上クランパ１３と同じ直径であって、直径１９ｍｍである。内部に永久磁石２１と電磁石２２が設けられている。電磁石２２に電流を流さないオフ状態では永久磁石２０と永久磁石２１の吸引力によって光ディスク１は強く挟まれる状態になっている。電磁石２２への通電により、永久磁石２０と永久磁石２１の吸引力以上の反発力が永久磁石２０との間で生起するようになっている。

前記光ディスク１に対するチャッキングの後、光ピックアップ１６のトラッキングアクチュエータに対して偏心補正電流を重畳する。偏心補正には、偏心の周波数成分，位相，振幅の３要素に対応することが必要である。

ここで、偏心の主成分が光ディスク１の回転に由来することから、偏心の周波数成分はディスク回転数そのものであると考える。すると考慮すべき要素は位相と振幅の２要素に減らすことができる。

そこで、光ピックアップ１６のトラッキング制御信号に、スピンドルモータ１０の回転周期と同じ周波数の交流信号を印加する。補正する偏心量と電流量は略比例する。あらかじめ、回転数ごとに補正する量の絶対値（μｍ）と電流（ｍＡ）の関係をデータとしてマッピング（テーブルデータ化）してあり、制御手段であるＣＰＵ（中央演算処理ユニット）に格納してある。このテーブルデータを元に補正電流量が決定される。

位相についても同様であり、スピンドル１２の角度と補正位相角の関係があらかじめマッピングされており、スピンドル１２のどの角度方向に偏心しているときには、どの電流位相角であるかということは、１対１に定まるため、あらかじめ定めておくことができる。これは、テスト用のスピンスタンドにて偏心量の分かっている基準ディスクを評価しながらマッピングすることにより得られる。

以上のプロセスの後に光ピックアップ１６を光ディスク１に対してシークさせ、フォーカシング，トラッキング動作を行う。偏心量の算出には、データ領域４のトラッキングエラー信号を用いないため、略偏心を除去した後にデータ領域４のサーボ動作に入ることができる。したがって、データ領域４における狭トラックピッチでトラッキングサーボマージンが小さい状態であっても、安定したサーボをかけることができる。

光ディスク１の本光ディスク駆動装置におけるローディング動作をまとめると以下のようにする。
１．外周受け治具３１をディスク受け位置まで移動、
２．光ディスク１をディスクローダにて外周受け治具３１まで挿入、
３．光ディスク１を外周受け治具３１に突き当てた後、一旦、ディスクローダの保持力を弱めて光ディスク１の撓みを開放、
４．光ディスク１をスピンドル１２においてクランパ１１，１３によりチャッキング、
５．外周受け治具３１を元の位置に復帰、
６．スピンドルモータ１０にて光ディスク１を回転駆動させて安定化、
７．光ピックアップ１６を光ディスク１の中心から半径方向に２２.７ｍｍ移動して（偏心測定領域３に至る）、フォーカスサーボをロック、
８．偏心測定領域３のトラッキングエラー信号に基づいて、ディスク偏心の量，方向を求め、光ピックアップ１６のトラッキング駆動電流に補正電流を加算、
９．トラックサーボをロック、
１０．光ピックアップ１６を偏心測定領域３における最初のアドレス部である２２．７ｍｍ付近に移動して、ディスク管理情報などを読み込む、
１１．光ピックアップ１６をデータ領域４における所望の記録または再生位置に移動して、再生または記録動作を開始、という動作をＣＰＵによってコントロールしながら行わせる。

本実施例では、波長４０５ｎｍ，ＮＡ０．８５の光ピックアップ１６にて、ディスク回転数６０００ｒｐｍで記録／再生を行った。この結果、外周受け治具３１により、あらかじめ大きな偏心を除去していることと、薄い可撓性を有するディスクで軽いため、ディスクのインバランスは小さくなっており、６０００ｒｐｍという高速回転でも異常振動は発生しなかった。

偏心測定領域３では、グルーブ部のみに１−７変調でランダムデータを０．４μｍ／ｂｉｔの密度で信号を記録した。記録パワーは４．５ｍＷで２値変調であり、再生パワーは０．３ｍＷとした。偏心測定領域３では、低密度の記録／再生であるため、信号品質が良く、かつジッタは６％未満であった。

データ領域４では、０．１６μｍ／ｂｉｔの相当の記録密度でランダムなデジタルデータを１−７変調して記録再生した。記録パワーは４．５ｍＷで２値変調であり、再生パワーは０．３ｍＷとした。これにより、ランド，グルーブ共に良好な信号が得られ、データとクロックのジッタは８％以下であった。

本光ディスク駆動装置を、実際のコンピュータの記憶装置として用いる場合は、偏心測定領域３にはディレクトリ情報を記録しておく。このことにより、偏心除去後、すぐにトラッキングサーボをロックして、ディレクトリを再生することができるため、直ちに記録／再生の準備が完了する。

また、ディレクトリの信号品質が良いため、読み込みのリトライなどが減り、記録または再生の立ち上がり速度が速く、かつ信頼性が向上する。

偏心補正のために重畳する電流と実際の補正量の距離の関係は、電流と偏心距離とディスク回転数との３次元マップとなる。したがって、各ピックアップに対して偏心補正動作時の回転数を固定して２次元マッピングを行う。偏心補正は、その回転数で行った後，所望の再生回転数にする。本実施例では２０００ｒｐｍにて偏心補正動作を行った。

なお、最終的に偏心補正完了の目安として、図５に示すように、トラッキングエラー信号のゼロクロスカウントを１回転あたり、例えば３以下としたが、これは偏心測定領域３に形成するトラックピッチによって異なる。トラックピッチが広ければ、同じゼロクロスカウント数でも偏心は大きくなる。

本実施例では、偏心測定領域３のトラックピッチを１μｍとしたため、ゼロクロス３以下ならば、偏心量は５μｍ以下と考えられる。この設定であれば、溝ピッチ０．６μｍのトラッキングは問題なく行うことができる。データ記録においてはランドグルーブ記録であるため、記録データのトラックピッチは０．３μｍになるが、トラッキングサーボ上は、溝ピッチが問題であるため０．６μｍ相当の誤差信号が得られており、偏心１０μｍ以下にまでになれば、ディスク回転数７０００ｒｐｍ程度までは十分安定したトラッキングサーボをかけることができる。

（実施例２）
実施例２として、可撓性を有する光ディスク１は直径９６ｍｍ、厚さが５０μｍ、基材の材質はポリカーボネートとした。ディスク半径２４〜４５ｍｍの範囲にデータ領域（情報報記録エリア）４があり、この領域では溝幅０．１２μｍ、溝ピッチ０．３３μｍ，溝深さ６５ｎｍで溝が形成されている。なお、溝はポリカーボネートシートに高温のスタンパを圧接させた熱転写法で形成した。

ポリカーボネートシート上には、スパッタリングにて、シートの上から順に、Ａｇ４０ｎｍ，ＺｎＳ−ＳｉＯ_２８ｎｍ，Ａｇ_１Ｉｎ_５Ｓｂ_７０Ｔｅ_２１Ｇｅ_３（ｍｏｌ％）１０ｎｍ，ＺｎＳ−ＳｉＯ_２５０ｎｍの記録膜が形成され、さらに、その上に紫外線硬化樹脂を３μｍスピンコートして硬化させて、可撓性ディスクと製作した。

ディスク半径２１ｍｍ以内はクランプエリア（中央鏡面部２）である。ディスク内周側における半径２２．７ｍｍから２３．５ｍｍまでは偏心測定領域３であって、溝幅０．６μｍ，溝ピッチ１．２μｍ，深さ６５ｎｍの偏心検出用の溝を形成した。

前記構成の光ディスク１をターンテーブルに載置して大出力レーザによる初期化を行った。その他は実施例１と同様である。

光ピックアップ１６は、波長４０５ｎｍ，ＮＡ０．８５であり、記録または再生はグルーブ部のみに行った。

この光ディスク１も回転数６０００ｒｐｍでも安定して回転し、トラッキングも異常なく行うことができた。本実施例においてはグルーブピッチが狭い。例えば実施例１は０．６μｍであるが、本実施例２では０．３３μｍと約半分である。このため、データ領域４ではトラッキングエラーの信号振幅が極めて小さい。しかし、実施例２では実施例１と同様に偏心測定領域３では、グルーブピッチが広いため、大きなトラッキングエラー信号が得られるため、偏心補正はきわめて精度良く、かつ安定に行えた。したがって、偏心補正後に、データ領域に移動してもトラッキングは安定していた。

本実施例２において、ディスク半径４０ｍｍ，ディスク回転数３０００ｒｐｍ，線速度１２．５ｍ／ｓで、かつ０．１３μｍ／ｂｉｔの相当の記録密度でランダムなデジタルデータを１−７変調して記録再生した。記録パワーは４．５ｍＷ、消去パワーは２．４ｍＷ、ボトムパワーは０．１ｍＷの３値変調、再生パワーは０．２５ｍＷとした。これによると、グルーブは良好な信号が得られ、データとクロックのジッタは８％以下と良好な結果が得られた。

（実施例３）
実施例２と同様なディスクであるが、偏心測定領域のみ異なる光ディスクを作成した。

すなわち、偏心測定領域３におけるディスク半径２２．７ｍｍから２３．１ｍｍまではピット幅０．６μｍ，トラックピッチ１．０μｍ，深さ６５ｎｍの再生専用の位相ピットとした。この領域には、ディスクの管理情報をあらかじめ再生専用型情報として記録させた。

さらに偏心測定領域３におけるディスク半径２３．２ｍｍから２３．５ｍｍまでは溝幅０．６μｍ，溝ピッチ１．０μｍ，深さ６５ｎｍの偏心検出用の溝を形成した。この領域は、記録した信号のディレクトリ情報などの管理情報を記録する領域とした。

このように偏心測定領域３を構成したことにより、記録する条件があらかじめ再生ピットとして記録済みのものであるため、良好な信号品質で低エラーにて直ぐに再生することができるため、光ディスクを駆動装置にローディングしたとき、複数のシート状の光ディスクが収納されたカートリッジ内において、目標とする光ディスクが何番目のものであるかを即座に判断することが可能になり、記録の準備が直ちに完了することができる。

（実施例４）
実施例４では、可撓性を有するシート状の光ディスクは直径３０ｍｍ、厚さが５０μｍ、基材の材質をＰＥＴとした。ＰＥＴシート上には、スパッタリングにて、シート上から順に、Ａｇ３０ｎｍ，Ｓｉ_３Ｎ_４５ｎｍ，Ｔｂ_２１Ｆｅ_７１Ｃｏ_８（ｍｏｌ％）１０ｎｍ，Ｓｉ_３Ｎ_４３０ｎｍの記録膜を形成し、さらに、その上にＣＶＤによって、ＤＬＣ保護膜を１０ｎｍ形成して、可撓性を有するディスクを作成した。

この光ディスク１において、半径５ｍｍから２８．５ｍｍの範囲にデータ領域４があり、データ領域４には溝幅０．３μｍ，溝ピッチ０．６μｍ，溝深さ６５ｎｍで溝が形成されている。なお、溝はＰＥＴシートに高温のスタンパを圧接させた熱転写法で形成した。

また半径３ｍｍ以内はクランプエリア（中央鏡面部２）であり、ディスク内周側半径３．３ｍｍから４．６ｍｍまでには、偏心測定領域３として溝幅０．６μｍ，溝ピッチ１．２μｍ，深さ６５ｎｍの偏心検出用の溝を形成した。

そして前記構成の光ディスク１を、回転数８０００ｒｐｍにて半径６ｍｍの個所でベルヌーイ安定化後に、フォーカシング，トラッキングサーボをかけたところ安定であった。よって、この箇所で０．１６μｍ／ｂｉｔの相当の記録密度でランダムなデジタルデータを１−７変調して記録再生した。記録パワーは４ｍＷで２値変調、再生パワーは０．２ｍＷとした。

８０００ｒｐｍという高速回転であるが，インバランス，偏心ともに小さく、再生または記録動作は良好であった。ランド,グルーブ共に良好な信号が得られ、データとクロックのジッタは８％以下と良好であった。

（比較例）
比較例として、直径１２０ｍｍ，厚さ７５μｍであって、かつシートの基材をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とした光ディスクを作成した。さらにディスク半径２４〜５８ｍｍの範囲にデータ領域を形成し、中心部に偏心が５μｍ以下の精度でチャッキング用としての直径１５ｍｍの貫通孔を打ち抜き成形した。この貫通孔は従来のＣＤ，ＤＶＤと同じチャッキング用の孔である。なお、データ領域における溝は、ＰＥＴ製シートに高温のスタンパを圧接させる熱転写法で形成した。

ＰＥＴ製シート上には、スパッタリングにてシート上に順に、Ａｇ３０ｎｍ，Ｓｉ_３Ｎ_４５ｎｍ，Ｔｂ_２１Ｆｅ_７１Ｃｏ_８（ｍｏｌ％）１０ｎｍ，Ｓｉ_３Ｎ_４３０ｎｍの記録膜が形成され、さらに、その上にＣＶＤによってＤＬＣ保護膜を１０ｎｍ形成して、可撓性を有するシート状ディスクとなした。

このシート状ディスクを、ＤＶＤ規格同様のテーパ付きコーン状チャックを有するスピンスタンドに取り付け、上から押さえてディスク・チャッキング用のクランプを取り付けた。上下のクランプでディスクは挟持される状態になる。このことも従来のＤＶＤと同様である。

この状態でシート状ディスクを回転数５０００ｒｐｍで回転させ、半径４０ｍｍの箇所を、図２に示したような安定化ガイド部材を用いたベルヌーイの定理によって安定化させ、４０５ｎｍ，ＮＡ０．８５の光ピックアップにて、フォーカシングおよびトラッキングサーボをかけた。この状態でシート状ディスクは偏心の少ない状態になるため、きわめて安定にサーボをかけることができる。このとき、トラッキングにはフィードフォワード制御はかけず、フィードバックのみにした。

そして、シート状ディスクを再びピックアップを外へ退避し、スピンドルを止め、シート状ディスクをスピンドルモータのスピンドルから取り外した。このスピンドルの着脱を、その後、１００回繰り返した。そして、再度、該シート状ディスクにおける半径４０ｍｍの位置に、回転数５０００ｒｐｍにて光ピックアップでフォーカシング,トラッキングを試みた。この結果、フォーカスサーボには問題はなかったが、トラッキングサーボの残留エラーが多く、トラッキングが不安定で外れそうになった。ディスク偏心は１００μｍに達していた。これはチャッキングを繰り返すことによって、チャッキング用の中心孔（貫通孔）の精度が低下して偏心量が大きくなったからと考えられる。ディスクの耐久性に問題がある。

一方、本発明の実施形態，実施例のように、フィードフォワード制御を用いれば、ある程度のディスク偏心の増大に耐えられるが、比較例のようにハブなしで貫通孔を有する薄いシート状のディスクでは、チャッキング動作の繰り返しによって、偏心が増えるのみならず、その部分から破れてしまうおそれがある。

したがって、貫通孔によるチャッキングを利用する限り、補強の意味でハブなどを設けることが必須であると考えられ、このためディスク製造工程が複雑化し、かつシート状ディスク全体の厚みが増してしまうことになる。

本発明の光ディスクの実施形態を説明するための可撓性を有するシート状の光ディスクを示す斜視図本発明の光ディスク駆動装置の実施形態を説明するための光ディスク駆動装置の概略構成図本実施形態における上下のクランパの構成図本実施形態を説明するためのトラッキングエラー信号の一例の波形を示す図本実施形態における偏心補正動作に係るフローチャート（ａ）は本発明の実施例１における可撓性ディスクの構成を示す図、（ｂ）は（ａ）の丸印部における断面構成を示す拡大断面図本発明の実施例１における光ディスクの外周を受けて芯だしを行う外周受け治具の構成と動作を説明する構成図

符号の説明

１光ディスク
２中央鏡面部
３偏心測定領域
４データ領域
５外周鏡面部
１０スピンドルモータ
１１下クランパ
１３上クランパ
１４本体ケース
１６光ピックアップ
１７安定化ガイド部材
１８外周受け治具
２０，２１永久磁石
２２電磁石

Claims

表面に情報記録領域を備え、かつディスク中心部を無孔かつ平坦面とした可撓性を有するシート状の光ディスクを用い、記録および／または再生のために前記光ディスクに対して光スポットの照射を行う光ピックアップと、前記光ディスクを回転駆動するスピンドルモータとを備えた光ディスク駆動装置であって、ディスク中心部における裏表両面をクランパ部材により直接挟み込んでチャッキングすることを特徴とする光ディスク駆動装置。
前記光ディスクの外周と接合して該光ディスクの１０μm以上の粗い偏心補正を行う円弧状治具を備えたことを特徴とする請求項１記載の光ディスク駆動装置。
前記光ピックアップをトラッキング方向に駆動させるトラッキング駆動電流に前記スピンドルモータの回転周期に同期した交流電流を印加して偏心の影響を除去する手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の光ディスク駆動装置。
偏心除去のための前記トラッキング駆動電流の大きさと位相の設定のために、前記ディスク中心部に、ディスク偏心補正用データを検出するための溝またはピット列を設けた前記光ディスクにおける前記溝または前記ピット列から検出したトラッキングエラー信号を用いることを特徴とする請求項３記載の光ディスク駆動装置。