JPH04146565A - 光ディスク装置におけるディスク支持装置 - Google Patents

光ディスク装置におけるディスク支持装置

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JPH04146565A
JPH04146565A JP27146590A JP27146590A JPH04146565A JP H04146565 A JPH04146565 A JP H04146565A JP 27146590 A JP27146590 A JP 27146590A JP 27146590 A JP27146590 A JP 27146590A JP H04146565 A JPH04146565 A JP H04146565A
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JP
Japan
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disk
objective lens
adjustment
turntable
actuator
Prior art date
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Application number
JP27146590A
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English (en)
Inventor
Akihiro Suzuki
鈴木 昭廣
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Holding Or Fastening Of Disk On Rotational Shaft (AREA)
  • Rotational Drive Of Disk (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ディスクを回転させて、ピックアップにて
情報の再生または記録を行なう光ディスク装置に係り、
特にターンテーブルに設置されて回転する光ディスクの
記録面の振れを最少限に抑えることができるようにした
ディスク支持装置に関する。
【従来の技術1 第10図は、光ディスク装置において、光ディスクD0
を支持してこれを回転駆動するディスク支持装置の従来
の構造を模式的に示している。
符号1はターンテーブルであり、これに形成されたディ
スク支持面1aにディスクD0が設置される。このター
ンテーブルlの回転軸をO軸で示す、符号2はスピンド
ルであり、3はスピンドルモータである。ターンテーブ
ルlは、上記スピンドルモータ3の動力によりスピンド
ル2を介して回転駆動される。上記スピンドル2の回転
軸をZ軸で示している。また符号4はスピンドルモータ
3が設置されるシャーシである。
符号5は光ピツクアップであり、6はこれに設けられた
対物レンズである。光ディスク装置では、光ピツクアッ
プ5に設けられたアクチュエータにより対物レンズ6が
その光軸方向へ駆動され、対物レンズ6の焦点が光ディ
スクD0の記録面に常に合うようにフォーカシング補正
動作が行なわれる。
上記の対物レンズ6のフォーカシング補正動作は、その
光軸方向に対向する光ディスクD、の記銀面の変動に追
従するように行なわれるものであるため、フォーカシン
グ補正動作に必要な対物1ノンズ6の可動距離は、光デ
ィスクD。の記録面の振れ量に対応するものとなる。そ
こで光ディスクDoの記録面が対物レンズ6の光軸方向
へ振れる要因を説明すると、以下に列記するとおりであ
る。
(11光ディスク00自体の半径方向への反りならびに
円周方向へのうねり、または光ディスクをターンテーブ
ル1にクランプする圧力Pにより生じる光ディスクD0
の半径方向への反りならびに円周方向へのうねり、 (2)ターンテーブル1の支持面1a(ディスクの記録
面の位置設定面A6)とターンテーブルの回転軸0との
間の角度誤差ψ嶌、 (3)ターンテーブル1の回転軸Oとスピンドル2の回
転軸Zとの間の角度誤差ψ8、 (4)スピンドル2の回転軸Zとスピンドルモータ3の
設置基準面3aとの角度誤差ψ3、(5)スピンドルモ
ータ3の設置基準面3aとシャーシ4の取り付は面との
角度誤差ψ4、以上の各要因のうち(1)から(3)で
示すものは光ディスクD0の回転数に同期した周期的な
振れとなる。また(4)と(5)は、光ディスクD0の
記録面に添って移動する対物レンズ6と、光ディスクD
0の配録面との距離の変化を生じさせてフォーカシング
補正動作の要因になるが、これらは光ディスクD0の回
転による周期的な振れを生じさせるものではない。
さらに(1)の要因は、光ディスク自体の固有の周期を
持つ振れとなる。これはディスクの大きさや材質などに
影響があり、例えばコンパクトディスクの場合には、(
1)の要因による光ディスクの記録面の振れに対処する
ために対物レンズ6を光軸方向に動作させる距離は±0
.4mm程度である。
一方コンパクトディスクの場合のフォーカシング補正の
ために対物レンズ6を動作させる距離のトータルはほぼ
±l+u+であるため、その差である±0.6sv+の
動作範囲は、前記要因のうちの(2)から(5)までの
機構的誤差によるものである。
〔発明が解決しようとする課題] 上記のように例えばコンパクトディスクプレーヤにおい
てフォーカシング補正動作を適正に行なうためには、対
物レンズの可動範囲を±1II11に納めることが必要
になるが、これは逆に前記(2)から(5)の要因によ
る対物レンズの動作距離を±0.6mm以内に抑えるこ
とのできる装置構成を要求していることになる。ところ
が、上記各要因のうち(4)と(5)については、調整
作業により角度誤差ψ謝とψ4が最小となるように組み
立てたり、または対物レンズ6の光軸とスピンドル2の
回転軸2とを平行に近くなるように各部の調整を行なう
ことにより、その誤差を最小にしあるいは除去すること
が可能である。しかしながら、(2)と(3)による要
因、すなわち角度誤差ψ□とψ。
を除去することは非常に困難である。
さらに、最近実用化されつつある光メモリ装置などのよ
うに、今後の光ディスクは徐々に小型化の傾向にあり直
径3.5インチからさらに直径2インチのものまで想定
されるようになってきている。このような装置では、−
ディスクD6の小径化に伴い装置全体の小型化も要求さ
れるようになる。そのためピックアップ5も小型のもの
が要求される。さらに高速アクセスのアクセス速度を上
げるためには、ピックアップ5をさらに軽量化すること
が必要になる。
このようにピックアップ5が小型化軽量化されると、対
物レンズ6を駆動するアクチュエータの動作能力にも制
限が与えられ、例えばフォーカシング補正のための対物
レンズの可動範囲を±0.2票暖程度まで短くすること
が望まれるようになる。一方、フォーカシング補正が必
要となる前記各要因のうち、filで示す光ディスクD
0自体の反りやうねりであるが、これはディスクが小型
になれば当然のその反り量やうねり量が小さくなり、こ
の(1)の要因に基づく対物レンズの補正可動距離はコ
ンパクトディスクに比べて短くて済むようになる。また
前述のように(4)と(5)の要因はam作業により除
去できるものの、(2)と(3)の要因は、やはり従来
のコンパクトディスクの場合と同様に除去できず、よっ
てフォーカシング補正のための対物レンズの可動範囲を
前述の例えば±0.2■■程度まで短くすることは現状
では困難である。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、前記(
2) 、 (31とで示す要因による、光ディスクの記
録面の振れのうち、対物レンズの光軸方向への周期的な
変動成分を除去できるようにして、対物レンズのフォー
カシング可動範囲を最小にできるようにした光ディスク
装置におけるディスク支持装置を提供することを目的と
している。
【課題を解決するための手段] 本発明によるディスク支持装置は、光ディスクが設置さ
れ且つモータにより回転駆動されるターンテーブル上に
、このターンテーブルと光ディスクとの相対角度を調節
するために進退駆動される複数のアクチュエータが設け
られていることを特徴とするものである。
【作用1 上記手段では、ターンテーブルに設けられた例えば3個
のアクチュエータを進退動作させることにより、3個の
アクチュエータの頂点を含む調整面の傾斜角度を設定で
きるようにしている。この調整により、第10図におい
てディスクの記録面の位置設定面A、とスピンドル2の
回転軸Zとの角度誤差すなわちψ、とψ3を吸収するこ
とができる。よってスピンドル2が回転したときに前記
位置設定面A0の回転軸Zに対する垂直度が向上され、
前記(2)と(3)の要因によるディスクの記録面の振
れがなくなり、対物レンズの光軸をスピンドルの回転軸
2と平行に設定しておくことにより、対物レンズのフォ
ーカシング補正のための可動範囲を最小にできるように
なる。なお、この手段を用いても、第10図におけるψ
、とψ、の角度誤差自体を除去するわけではないため、
これらの角度誤差によりスピンドルの回転軸Zに対する
ディスク記録面のトラックの中心の振れは残る。
しかしながらこの振れは、対物レンズの光軸に対し垂直
面内の振れであるため、トラッキングサーボやスピンド
ルサーボにより補償できる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面によって説明する。
第1図は本発明による光ディスク装置のディスク支持装
置を示す斜視図である。
図において符号lはターンテーブル、2はスピンドルで
Zはその回転軸を示す、符号3はスピンドルモータであ
る。
ターンテーブルlの表置には3つのアクチュエータ11
.12.13が設けられている。このアクチュエータ1
1.12.13は、それぞれ積層型圧電素子または形状
記憶素子などにより構成されており、それぞれに与えら
れる電圧または濃度などに応じてターンテーブルlの表
面から進退動作する。このアクチュエータ11.12゜
13の頂点を結ぶ平面が仮想のm11面(第2図の符号
A)である、ディスクD0の下面は各アクチュエータ1
1.12.13の頂点に設置され、クランパ14により
クランプされる。よってディスクDoの下面はアクチュ
エータの頂点を結ぶ仮想の調整面Aに一致することにな
る。このようにディスクがアクチュエータ11.12.
13の頂点に直接設置されても良いが、アクチュエータ
11.12.13の頂点に別個の調整板が設けられ、こ
の調整板の上面が調整面Aとなって、その上にディスク
が設置されるようにしてもよい、なおディスクを支持す
る構造としては、光ディスクを回転中心にセンタリング
する機能も必要であるが、このセンタリングのための構
造については。
第1図では省略している。
第2図では、上記3つのアクチュエータ11゜12.1
3の頂点を結ぶ調整面をAで示している。このディスク
支持装置に光ディスクD0をクランプし、再生または記
録動作を開始するときに、各アクチュエータ11.12
.13の伸縮量を制御して調整面Aの状態を変え、この
調整面Aを基準として設置される光ディスクの記録面、
Dの位置をスピンドルの回転軸Zに対して適正な位置と
なるようにm1ll、この調整が完了した後に、ピック
アップにより情報の再生または記録な行なう。
この調整作業は次の二段階にて行なわれる、まず第3図
に示すように、設置されたディスクの記録面りとスピン
ドルの回転軸2との間の傾き、すなわち記録面りの法線
N+ と回転軸Zとの傾きaを修正する。これは各アク
チュエータ11゜12ならびに13の伸縮量により、前
記調整面Aを軸Zに対して傾け、調整面Aの法1! N
 aと回転軸Zとの間の傾きβを設け、この調整面Aの
傾きβにより、記録面りの傾きを吸収する。
また次の段階は、第4図に示すように、ディスクの記録
面りの光軸方向の振れ6つの中心高さ位置H2を、対物
レンズ6のフォーカシング補正のための可動範囲δ、の
中心位置H8の高さに対して調整する。すなわち対物レ
ンズ6がH3の高さ位置にあるとぎに、照射される検知
光のスポットがH露の位置に結ばれるように、さらに詳
しくは、HlとH8との距離が対物レンズ6の焦点距離
fと一致するようにII!Iする。これは第3図の段階
において調整面Aの傾き角度βならびにその方向が決ま
った段階で、そのまま各アクチュエータ11.12.1
3の伸縮量を調整することにより制御される。
上記の各段階の調整を行なうための制御方式の一例を第
5図によって説明する。
第5図は制御ループを示しているものである。
この制御ループによる動作は、フォーカシング補正動作
が作動し、この補正動作がロック状態すなわちフォーカ
シング補正動作が安定した状態で行なわれる。まずフォ
ーカシング補正では、ピックアップの受光部であるビン
ホトダイオードPDにより検出されたフォーカスエラー
信号15が出力される。これが補償回路16により処理
され、その出力に基づいてピックアップ5内に設けられ
たフォーカスアクチュエータ17が動作し、対物レンズ
6の高さ位置が変えられる。さらに対物レンズ6の高さ
とディスクの記録面の位置との間の焦点距離の誤差がな
いように符号18の部分で制御される。このループによ
り対物レンズがディスクの記録面りの振れに追従するフ
ォーカシング補正が行なわれる。ここで、フォーカスア
クチュエータを駆動するための駆動電圧Vaが19の段
階を軽でローパスフィルタ20から取出される。その電
圧の変化を符号21で示す、19にて取出されるフォー
カスエラー信号に基づく駆動電圧Vaは、従来技術の項
で説明した(2)と(3)で示す要因に基づくものや(
1)の要因、すなわちディスクの反りやうねりによるも
のなどすべての要因に基づくものを含んでいる。前記ロ
ーパスフィルタ20では、駆動電圧Vaのうち、ディス
クの回転数に基づいて変動する周波数成分が得られる。
すなわち従来技術の項で示した各要因のうち主に(2)
と(3)で示したディスクの回転に応じてその記録面り
が振れることによるフォーカスエラー信号に基づく駆動
電圧Vaの成分が得られる9この符号21で示す駆動電
圧Vaの変動量(最大値と最小価の差)をΔVaとする
と、これはフォーカシング補正動作が行なわれている条
件下において、ディスクの回転数に同期したディスクの
記録面りの振れに対応している。よって第3図に示すm
!1面Aの法t!Nmの傾斜角度βならびに法線N、の
方向を変え、前記変動量ΔVaが最小になるように調整
することにより、ディスク記録面りの回転軸Zに対する
傾きαを補正することが可能になる。さらに21に示す
駆動電圧において、変動量ΔVaの平均値と基準電圧(
例えば0ボルト)との間の偏り量δlをゼロとするよう
に各アクチュエータ11.12.13を制御することに
より、第4図においてH,とH3との距離を対物レンズ
6の焦点路Ifに合わせることができるようになる。
そして上記の二段階の調整が完了した後に光ディスクの
情報の再生または記録が開始される。
このamが完了することにより、第10図においてψ1
とψ3で示す角度誤差に基づく、ディスクの記録面りの
周期的な振れ(ディスク回転数に応じた振れ)を除去し
または最小にでき、前述の(2)と(3)の要因に基づ
(対物レンズ6の)域−カシング補正動作はほとんど不
要になる。また前述のように、第10図においてψ、と
ψ4の角度誤差は組み立て調整により最小にできるため
、結果的には、ピックアップの対物レンズの補正動作量
は実質的に(11の要因であるディスクの反りやうねり
などに基づく補正量のみで十分となり、フォーカス補正
動作の負担を減少できるようになる。
なお、上記調整のうち調整面Aの傾きならびにその傾斜
方向の決定は、各アクチュエータ11゜12.13の伸
縮量を変化させ、トライアンドエラーによりΔVaが最
小になる位置を探すようにすればよい、ある、いは演算
処理により調整面Aの傾きならびにその傾斜方向の算出
を行なうこともできる。以下において、その算出方法な
らびに制御方法の一例をさらに詳しく説明する。
まず、各アクチュエータ11.12.13の伸縮量を制
御して、これらの頂点を含む面である調整面Aに、スピ
ンドル2の回転軸Zに対して所定の傾斜角βを与える。
このときの調整面Aの法線は、これまで説明してきたと
おり第2図ならびに第3図で示すN8である。なお、調
整面Aが回転軸之に対して垂直であったとき、すなわち
調整面Aを傾斜させる前のβが0であった時点でのディ
スクの記録面りの回転軸Zに対する傾斜角はαであり、
その法線はN1である。
次に上記のように傾斜した調整面Aをその傾斜角度を変
えることなく、回転軸Zを中心として回転させる。第7
図(Al からfD)までは、調整面Aの法線N雪が回
転軸Zの回りを回転している状態を示している。このN
8の回転周期はスピンドル2の回転周期のm倍に設定す
る(mは整数)。
すなわち調整面Aの法線N8がスピンドル2の回転軸Z
の回りを1回転する間に、スピンドル2ならびにディス
ク記録面りは回転軸Zの回りをm回転するように設定す
る。この調整面Aの動作は、第6図に示すように、各ア
クチュエータ11゜12.13(例えば積層型圧電素子
などにより構成されている場合)にそれぞれ駆動電圧を
与えることにより行なわれる。各アクチュエータ11゜
12.13には同−周期先で同一振幅の駆動電圧が与え
られる。この周期λはスピンドル2の回転周期のm倍で
ある。また振幅は、法線N2と回転軸Zとの角度βを決
める要素となる。さらに各アクチュエータ11.12.
13へは隣接するものに対し、上記駆動電圧を順番にl
/3λずつ位相をずらして供給する。これにより第7図
に示すように、法線N3が回転軸Zの回りを前記周期に
て回転することになる。
第8図(A)はスピンドル2ならびにディスクの回転角
度を時間軸tに対して示し、第8図(B)は調整面Aの
法線N8の回転軸Zに対する回転角度を時間軸tに対し
て示している。前述のようにNtが1回転(360度回
転)する間にスピンドル2はm回転する。もともと回転
軸Zに対してαだけ傾斜しているディスクに対し、これ
を支持している調整面Aがβだけ傾いて回転ししかも法
線N寞が1回転する間にディスクがm回転するのである
から、ディスク記録面りと回転軸Zとの傾斜角度ならび
にその傾斜方向は刻々と変化する。このときの第5図に
て符号21で示す駆動電圧Vaを見ると、まずスピンド
ル2が1回転する時間(第8図fAlの1+)に、フォ
ーカスエラー信号に基づく駆動電圧Va(ただし、ロー
パスフィルタ20を通過したもの)は1周期だけ変動す
る(21の駆動電圧でもこの周期をtlで示す)。
そしてこの1周期分の駆動電圧の変動量(最大値と最小
値との差)ΔV a rが得られる。さらにスピンドル
2が1回転する間にも同様に駆動電圧Vaが1周期分変
化してこのときの変動量ΔV a xが得られる。ただ
しスピンドル2が360度回転するたびに調整面Aの法
線N、の向きが第7図の各図に示すように刻々と変化す
るため。
ディスク記録面りと回転軸Zとの間の傾きの最大値が変
化する。よって前記変動量ΔV a + 、Δ■a、・
・・ΔV a mが刻々と変化することになる。
この変動量ΔVaをプロットしたのが第8図(C1であ
る。調整面Aが1回転する間にこの駆動電圧Vaの変動
量ΔVaはm個プロットできる。第8図(C1において
ΔVaが徐々に低下して増加に転じる時点が、ディスク
の振れがもっとも小さくなるときであり、このときのデ
ィスク記録面りの法線N、の回転軸2に対する傾き角度
は最小値の(α−β)である、逆にΔVaが徐々に増加
して減少に耘じる時点が、ディスクの振れがもつとも大
きい時であり、法線N、の回転軸2に対する傾き角度は
最大値の(a+β)である、上記のようにΔVaが最小
値となったときに、第6図による駆動電圧を停止し、調
整面Aの回転を停止させれば、このとき調整面Aの法線
N1は回転軸Zとディスクを傾けている法線N1とを含
む面内に位置し、しかも回転軸Zを挟んでN、とN、が
逆方向へ向く、これにより調整面Aを傾斜させる方向(
N諺を向ける方向)を知ることができる。よって各アク
チュエータ11.12.13の伸縮量を制御してm整面
Aを前記で知ることができたNsの方向へ倒し、その傾
斜角度βを変えて、第5図の符号21で示す変動量△V
aが最小値となったときあるいはゼロとなったときに、
第10図のψrとψ諏によるディスクの傾きを吸収でき
たことになる。
次に第9図fAl とf81で示すように、駆動電圧V
aの平均価△V′が基準値V、となるように各アクチュ
エータ11.12.13の伸縮量を同じ量だけ変える。
これにより第9図(Blに示すように、対物レンズ6の
可動域の中心に、フォーカシング制御の中立点を位置さ
せることができるようになる。
[効果〕 以上のように本発明によれば、第10図におけるψ1と
ψ2で示す負度誤差があっても、これを吸収でき、この
ψ、とψ、に起因するフォーカスエラーを除去できる。
よって調整作業により第10図におけるψ3とψ4の角
度誤差を無くすことにより、フォーカス補正を実質的に
ディスクの反りやうねりに対応する範囲に抑えることが
できる。よってフォーカス補正のためのアクチュエータ
を小型化でき、ピックアップの重量を減少して高速アク
セスにも対応できるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるディスク支持装置の構造の一例を
示す斜視図、第2図はディスク記録面の倒れと調整面の
倒れを模式的に示す斜視図、第3図は第1の段階のim
*工程の説明図、第4図は第2の段階の調整工程の説明
図、第5図はm!1のための制御装置の一例を示すブロ
ック図、第6図は調整作業のための各アクチュエータを
駆動する電圧の波形を示す線図、第7図fA1から(D
)は第6図の駆動電圧により回転させられるm111面
を示す説明図、第8図(Al 、 (Bl 、 (C1
はスピンドルの回転角度、1111面の法線の回転角度
、これらの回転による駆動電圧の変化(フォーカスエラ
ー信号の変化)をそれぞれ示す線図、第9図(A) 、
 (Blは対物レンズの可動域の中立点をディスクの振
れの平均点に合わせるための制御を説明する線図、第1
0図は従来のディスク支持装置の問題点を示す構造図で
ある。 1・・・ターンテーブノ1ハ 2・・・スピンドル、Z
・・・スピンドルの回転軸、3・・・スピンドルモータ
、11.12.13・・・アクチュエータ、14・・・
クランパ、D・・・光ディスクの配録面、A・・・調整
面。 第3図 第4図 N−回転角 第8図 第9図 (A) (B)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、光ディスクが設置され且つモータにより回転駆動さ
    れるターンテーブル上に、このターンテーブルと光ディ
    スクとの相対角度を調節するために進退駆動される複数
    のアクチュエータが設けられていることを特徴とする光
    ディスク装置におけるディスク支持装置
JP27146590A 1990-10-08 1990-10-08 光ディスク装置におけるディスク支持装置 Pending JPH04146565A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9193204B2 (en) 2013-08-28 2015-11-24 Avery Dennison Corporation Heat transfers suitable for application on dye sublimation apparel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9193204B2 (en) 2013-08-28 2015-11-24 Avery Dennison Corporation Heat transfers suitable for application on dye sublimation apparel

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