JP2008512814A - 回転ディスクの調整位置を有する光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ターンテーブル、及びターンテーブルの実質的に平らな表面に対して光ディスク（２２）をクランプするクランプ手段（２８，３０）を有する光ディスク装置に係る。駆動モータは、該ターンテーブルに駆動的に接続される。ターンテーブルの回転軸（２３）は、ターンテーブルの表面（２７）が延在するところの平面に対して実質的に垂直な位置を有し、調整手段（３８，３９；４０，４２，４３）は、該平面に対して軸（２３）の実質的に垂直な位置を調整するよう存在する。

Description

本発明は、ターンテーブル及び、該ターンテーブルの表面に対して光ディスクをクランプするクランプ手段、並びに該ターンテーブルに対して接続されるモータを有する光ディスク装置に係る。該ターンテーブルの回転の軸は、ターンテーブルの表面が延在する平面に対して実質的に垂直な位置を有する。

かかる光ディスク装置は、光学書き込み及び／又は読み込み機器を有し、ＣＤ又はＤＶＤ又はブルーレイディスク等のいかなる種類の光ディスク状記憶媒体も使用され得る。ターンテーブルという語は、光ディスクを支持する全体ユニットを示すよう使用され、該ユニットは、駆動モータによって駆動される。光ディスク装置は更に、光ディスクに情報を書き込む及び／又は光ディスクから情報を読み込む光ピックアップ機器を有する。該光ピックアップ機器は、回転する光ディスクの表面に沿って半径方向に動く。

ＵＳ−Ａ−２００１／００１５９５１（特許文献１）は、光ディスクを開示する。該光ディスクは、光ディスプレイの中央ホールに適合する中央突起を有するターンテーブルを有する。この装置においては、回転中の半径方向における光ディスクの振動は、許容レベルまで制限され得る。光ディスクが前出の中央突起の周囲でターンテーブル上に置かれた後、光ディスクの中央部分はターンテーブルの平坦な表面と境を接し、クランプ手段は、他側から光ディスクに接近し、ターンテーブルの前出の平坦な表面に対してそれを押す。クランプ手段は、装置の他の部分に対して蝶着し得る光ディスク装置の一部分上に取り付けられ得、ターンテーブルが取り付けられ得る。前出の他の部分に対して前出の部分を蝶着することによって、装置は、光ディスクをターンテーブルに挿入するよう、又はターンテーブルから取り出すよう開閉され得る。

他の既知の光ディスク装置においては、クランプ手段はターンテーブルにおいて組み込まれるため、装置のうちいずれの部分も、ターンテーブルの平坦な表面を終端とする側部に対向する側部から光ディスクに接近しない。この装置において、ターンテーブルの中央突起は、光ディスクの中央ホールにおいて適合し、その円筒形の表面においてボールを備えられ得る。該ボールは、外側方向に半径方向に押され、光ディスクの前出の中央ホールの円筒形の内側表面の上方端部と境を接する。その結果、光ディスクは、ターンテーブルの平坦な表面に対して押される。

一般的には、光ディスクは、正しい所定の位置におけるターンテーブル上にクランプされる、ことが望ましく、該ディスクは、回転中に平坦な平面において動く。該平面は、ターンテーブルの回転の軸に対して半径方向に延在する。続いて光学ピックアップ機器は、その半径方向に方向付けられる経路に沿って動き得、一方で光学ピックアップ機器と光ディスクの表面との間の距離は、同一のままにされる。しかしながら、前出の平坦な半径方向に方向付けられた平面において光ディスクが正確に回転し得ないことには、複数の理由がある。第１の理由は、ターンテーブル上に望ましくない材料の粒子が存在する可能性であり、そのためクランプ手段がターンテーブルの表面に対して正確に光ディスクを押し得ないか、あるいは光ディスクが誤ってクランプされる。その場合、光ディスクは、ターンテーブルに対するチルト位置においてクランプされる。第２の理由は、光ディスクが完全には平坦ではなく多少歪曲される、ことであり得る。いずれの理由も、静止位置からみて、光ディスクの回転中にその端部の軸振動を結果的にもたらす。該位置において振動数は、毎秒回転数で表される光ディスクの回転速度と同等である。

従来技術の光ディスク装置において、例えばＥＰ−Ａ−０７４５９８０（特許文献２）中に説明される通り、回転中の光ディスクの一定の軸振動は、光学ピックアップ機器におけるチルト補正器によって補正され得る。記載されたチルト補正器は、レーザ放射源と光学ピックアップ機器との間の光学経路において配置される、電歪機器である。光学ピックアップ機器はまた、光ディスクのチルト、即ち光ディスクの表面の軸振動を検出するようチルト検出器を備えられる。チルト検出器の出力信号は、チルト補正器を制御するよう使用され、光ディスクのチルトによって引き起こされるコマ収差（ｃｏｍａ）を補正する放射ビームにおいて波面収差をもたらす。

適切な補正手段を活用することによって、光ディスクの回転速度が速すぎないことを前提にして、回転中の光ディスクの小さな軸運動は補正され得る。しかしながら、複数の理由により、回転中の光ディスクの外側端部の軸振動を最低限に抑えることは、望ましい。故に光学ピックアップ機器と光ディスクとの間の情報伝達の信頼性は、向上され、光ディスクの回転スピードは、上昇され得る。
ＵＳ−Ａ−２００１／００１５９５１ ＥＰ−Ａ−０７４５９８０

本発明は、ターンテーブルと、該ターンテーブルの表面に対して光ディスクをクランプするクランプ手段とを有する光学装置を与える、ことを目的とする。光ディスクの端部の軸振動は、回転中に低減される。

かかる目的を達成するため、調整手段は、ターンテーブルの表面が延在する平面に対してターンテーブルの回転の軸の実質的に垂直な位置を調整するよう、存在する。実質的に半径方向に延在するターンテーブルの表面は、ターンテーブルの回転の軸に対して垂直に位置付けられる半径方向の平面に対して所定の角度において位置付けられ得る。調整されるべき角度は、回転する光ディスクの外側端部近くで静止センサ（検出器）を用いて確定され得る。該センサは、光ディスクの表面の軸振動を測定する。かかるセンサは、例えば、光ディスクの表面近くまでの距離を測定する赤外線センサである。前出のターンテーブルの表面は、望ましくは実質的に平坦である。

ターンテーブルの表面が延在する前出の平面の位置は、フォワード制御を用いて調整され得る。回転する光ディスクの外側端部近くの軸振動が測定され、この測定に基づき、ターンテーブルの表面の所望されるチルトは、確定され、続いて結果的に調整される。前出の平面の位置はまた、フィードバック制御を用いて調整され得る。前出の振動が連続的に測定され、かかる調整手段は、測定された振動数が最低限になるまで該平面のチルトを変更する。

ターンテーブルの平らな表面の位置のかかる調整は、複数の手段によって実行され得る。該手段は例えば、図面を参照して以下に更に説明される通り、ターンテーブルユニットの構造に組み込まれる電気機械手段である。

望ましい一実施例において、前出のターンテーブルは、駆動モータのアウトプットシャフトに対して取り付けられ、調整手段は、該アウトプットシャフトに対してターンテーブルの表面をチルトし得る。ターンテーブルは、前出の平らな表面を有する第１の部分、及び前出のアウトプットシャフトに対して取り付けられる第２の部分である、２つの部分を望ましくは有する。一方、前出の調整手段は、第２の部分の位置に対して第１の部分の位置を調整し得る。該調整手段は、ターンテーブルの前出の２つの部分の間の相互距離を調整する機器を有し得、該機器は前出の２つの部分の間の異なる場所において存在する。

大半の光ディスク装置において、ターンテーブルは駆動モータのアウトプットシャフトに対して取り付けられるため、大変単純な構造が得られる。クランプ手段は、ターンテーブルにおいて組み込まれ得るが、装置の蝶番部分の一部でもあり得、モータ及びターンテーブルの残りの部分は、装置の静止部分の一部である。装置の前出の部分を蝶着することによって、装置は、光ディスクを挿入する又は取り外すよう開かれ得る。

他の望ましい実施例では、ターンテーブルの少なくとも一部分は、駆動モータが取り付けられる装置の部分に対して蝶着し得る装置の一部分において取り付けられる。一方、前出の調整手段は、蝶着し得る装置の前出の部分において存在する。ターンテーブルの該部分は、前出の平坦な表面を有する第１の部分、及び駆動モータに対して接続される第２の部分である、２つの部分を望ましくは有し、一方で前出の調整手段は、第２の部分の位置に対して第１の部分の位置を調整し得る。

この実施例ではまた、該調整手段は、望ましくは、ターンテーブルの２つの部分の間の相互距離を調整する機器を有する。該機器は、２つの部分の間の異なる場所において存在する。

本発明はまた、光ディスク装置において回転する光ディスクの位置を調整する方法に係る。該光ディスク装置は、ターンテーブル、及び該ターンテーブルの望ましくは実質的に平坦な表面に対して光ディスクをクランプするクランプ手段を有し、該装置において駆動モータは、該ターンテーブルを駆動する。また、ターンテーブルの回転の軸は、ターンテーブルの前出の表面が延在する平面に対して実質的に垂直な位置を有する。該軸の実質的に垂直な位置は、光ディスクが回転する平面をチルトするよう、前出の平面に対して調整される。

本発明はこれより、本発明に従った光ディスク装置の一例に関する説明を用いて更に明らかにされる。ターンテーブルの回転の軸とターンテーブルの表面が延在する平面との間の角度は調整され得る。また、単なる概略図である図面が参照される。

図１は、回転する光ディスク２から情報を読み込む、及び該ディスク上に情報を書き込む装置のターンテーブル１の断面図である。ターンテーブル１は、点波線で示される回転の軸３の周囲に回転する。回転軸３は、ターンテーブル１が取り付けられるアウトプットシャフト４を有する駆動モータ（図示せず）の回転の軸である。ターンテーブル１は、光ディスク２の中央ホールに適合する円筒形の表面６を有する中央突起５を備えられる。ターンテーブル１はまた、表面７、及び表面７に対して光ディスク２を押すクランプ手段を有する。かかるクランプ手段は、図１中は図示されないが、図２を参照して以下に説明される。示された図中、面は、環状且つ平坦である。図１中、矢印８は、光学ディスク２とともに、回転の軸３の周囲にターンテーブル１の回転を示す。

光ディスク２が完全に平坦であり、且つターンテーブル１の平坦な表面７を正確に終端とする場合、光ディスク２は、回転の軸３に対して垂直に延在する平坦な平面において回転する。しかしながら実際は、光ディスク２は、該平面が平らではなく歪曲される際、又は環状の平坦な表面７を正確に終端としない際には、常に平坦な平面において回転するわけではない。

かかる場合、光ディスク２の外側端部９は、回転中の軸方向において振動し、該振動は、矢印１０によって示される。この振動は、ターンテーブル１の（毎秒回転数において）回転速度と同等である振動数をしばしば有する。これは、光ディスク２が回転の軸３に対して厳密には垂直ではない平面において実質的に位置付けられる、ことを意味する。該平面は、回転の軸３に対して垂直である平面からの角度αをずれる。図１中、角度αは、回転の軸３と光ディスク２に対し垂直である破線１１との間の角度として示される。

図１は更に、回転する光ディスク２に対して半径方向に、即ち図１の平面において左から右へ及びその逆に動き得る光学ピックアップ機器１２を示す。光学ピックアップ機器１２による正しい読込み及び書込み操作に対して、光ディスク２の表面までの距離が、回転中に変動しすぎない、ことが重要である。光学ピックアップ機器１２と回転する光ディスク２との間の距離の限定された変動のみは、光学ピックアップ機器１２における補正手段によって補正され得る。

光ディスク２が直径１２ｃｍを有する場合、０．１°のチルト角α（図１参照）は、光ディスク２の端部９において０．３３ｍｍの軸運動をもたらす。特に、記録される又は読み込まれる情報密度を増加させるよう、光ディスク２上に集束されるレーザスポットが比較的小さい寸法を有する際、及び／又は、光ディスク２が比較的早い回転速度を有する際、かかる振動は比較的大きく、したがって光学ピックアップ機器１２における補正手段によってそれを補正することは常に可能ではない。

図２は、その上方にクランプされた光ディスク２２を備えられるターンテーブルを、断面図において概略的に示す。ターンテーブルは、回転の軸２３の周囲に回転し得る。該軸は、ターンテーブルが取り付けられるアウトプットシャフト２４を有する駆動モータ（図示せず）の回転の軸である。ターンテーブルは、光ディスク２２の中央ホールに適合する円筒形の表面２６を有する中央突起２５を備えられる。光ディスク２２は、環状の平坦な表面２７と境を接し、該表面は、突起２５の円筒形の表面２６において取り付けられる複数のボール２８を用いて光ディスク２２を係合する。このため、突起２５は、円筒形の表面２６の周囲に配置される３つ又はそれ以上の半径方向に方向付けられたボア２９を備えられる。各ボア２９がヘリカルスプリング３０によってバイアスをかけられるボール２８を有し、それがターンテーブルの環状の平坦な表面２７を係合させるよう、光ディスク２２の円筒形の内側表面の上方端部に対して押し得る。ボール２８は、ボア２９の端部の変形（図２中示さず）によってボア２９から外に押し出されることを防止され得る。

突起２５及び環状の平坦な表面２７は、ターンテーブルの第１の部分３１の一部である。光ディスク２２は、第１の部分３１に対して取り付けられる。第２の部分３１は、ターンテーブルの第２の部分３２に対して接続される。第２の部分は、駆動モータのアウトプットシャフト２４に対して固定される。部分３１及び３２のいずれも、互いに対して少しチルトし得る。このため、２つの部分３１，３２は、ボール３３の２つの対向する側部と境を接し、複数のプッシュスプリング３４を用いてボール３３に向かって押される。ボール３３の周囲において、ターンテーブルの第１の部分３１は、実質的に半径方向において延在する平坦な表面３５を有し、ターンテーブルの部分３２は、半径方向において延在する平坦な表面３６を有する。２つの表面３５，３６の間には、２つ又はそれ以上の調整部材を有し、夫々の調整部材の場所において２つの表面３５，３６の間の相互距離を調整する。

調整部材の２つの異なる実施例は、図２中に例として概略的に図示される。いずれの調整部材も、電気的に制御されるアクチュエータを備えられる。該アクチュエータは、電気モータ、電磁アクチュエータ、又は圧電アクチュエータであり得る。調整部材の第１の実施例は、２つの表面３５，３６間の左側部において示される。該部材は、表面３６に対して取り付けられるアクチュエータ３８、及び表面３５に対して取り付けられる運動要素３９を有する。アクチュエータ３８は、内側方向及び外側方向に運動要素３９を動かし得、調整部材の場所において２つの表面３５，３６間の距離は、変動され得る。

調整部材の第２の実施例は、２つの表面３５，３６間の右側部において示される。この実施例は、表面３６に対して取り付けられるアクチュエータ４０を有する。アクチュエータ４０がシャフト４１を左及び右に動かし得る（図２）ため、くさび形の要素４２は、図中の平面において表面３６をわたって動く。他のくさび形要素４３は、表面３５に対して取り付けられ、要素４２の傾斜表面と境を接するため、くさび形の要素４２の運動は、調整部材の場所において２つの表面３５，３６間の距離の変化をもたらす。

２つの調整部材が２つの表面３５，３６間に存在する場合、また、該部材が９０°の相互回転角度において位置決めされる場合、ターンテーブルの２つの部分３１，３２間のチルト角は、所望の方向において調整され得る。

調整部材は、光ディスク２の端部９の軸振動を測定する検出手段からくる電気信号によって制御される。電気信号は、部分３２のシャフト２４において存在するすり接点（図２中示さず）を有し、ターンテーブルの部分３２を介して電気配線を用いて調整部材に供給され得る。

上述される実施例は、単なる光学装置の一例であり、非常に多くの他の実施例が可能である。

光ディスクを有するターンテーブル及び調整される角度αを図示する。 図１中の角度αを調整する調整手段を有するターンテーブルを図示する。

Claims (8)

1. 光ディスク装置であって、ターンテーブルと、前記ターンテーブルの表面に対して光ディスクをクランプするクランプ手段と、前記ターンテーブルに対して接続される駆動モータと、を有し、
   前記ターンテーブルの回転の軸は、前記ターンテーブルの前記表面が延在する平面に対して実質的に垂直な位置を有し、
   調整手段は、前記平面に対する前記軸の前記実質的に垂直な位置を調整するよう存在する、
   光ディスク装置。
2. 前記ターンテーブルは、前記駆動モータのアウトプットシャフトに対して取り付けられ、
   前記調整手段は、前記アウトプットシャフトに対して前記ターンテーブルの前記表面をチルトし得る、
   請求項１記載の光ディスク装置。
3. 前記ターンテーブルは、前記平らな表面を有する第１の部分と、前記アウトプットシャフトに対して取り付けられる第２の部分とである、２つの部分を有し、
   前記調整手段は、前記第２の部分の位置に対して前記第１の部分の位置を調整し得る、
   請求項２記載の光ディスク装置。
4. 前記調整手段は、前記ターンテーブルの前記２つの部分の間の相互距離を調整する機器を有し、前記機器は、前記２つの部分の間の異なる場所において存在する、
   請求項３記載の光ディスク装置。
5. 前記ターンテーブルの少なくとも一部分は、前記駆動モータが取り付けられる前記装置の前記部分に対して蝶着し得る前記装置の一部分において取り付けられ、
   前記調整手段は、蝶着し得る前記装置の前記部分において存在する、
   請求項１記載の光ディスク装置。
6. 前記ターンテーブルの前記部分は、前記平らな表面を有する第１の部分と、前記駆動モータに対して接続される第２の部分とである、２つの部分を有し、
   前記調整手段は、前記第２の部分の前記位置に対して前記第１の部分の前記位置を調整し得る、
   請求項５記載の光ディスク装置。
7. 前記調整手段は、前記ターンテーブルの前記２つの部分の間の前記相互距離を調整する機器を有し、前記機器は、前記２つの部分の間の異なる場所において存在する、
   請求項６記載の光ディスク装置。
8. 光ディスク装置において回転する光ディスクの位置を調整する方法であって、
   前記光ディスク装置は、ターンテーブルと、前記ターンテーブルの表面に対して前記光ディスクをクランプするクランプ手段とを有し、
   前記装置において、駆動モータは前記ターンテーブルを駆動し、前記ターンテーブルの前記回転の軸は、前記ターンテーブルの前記表面が延在する前記平面に対して実質的に垂直な位置を有し、
   前記軸の前記実質的に垂直な位置は、前記平面に対して調整される、ことを特徴とする、
   方法。

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