JPH10177763A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクをローディングする際のターンテー
ブル、スピンドルモータの退避手段と、チルト制御のた
めのチルト駆動手段とを共通化することにより、部品点
数を削減し、小型の装置を提供することができなかっ
た。 【解決手段】 スピンドルモータ１の回転軸２にはター
ンテーブル３が連結されており、ターンテーブル３の中
央部分には光ディスク４をセンタリングするための突出
部５が設けられている。スピンドルモータ１は傾動シャ
ーシ９に設けられ、傾動シャーシ９は支軸１０を支点て
して回動自在に支持されている。傾動シャーシ９の一部
にはギヤ１１が設けられており、駆動モータ１２に連結
されたギヤ１３とかみ合い、駆動モータ１２の駆動力が
傾動シャーシ９に伝達される。以上のような構成によ
り、駆動モータ１２を回転させることで、スピンドルモ
ータ１、ターンテーブル３、光ディスク４等を水平状態
に対して上下に駆動するとともに、角度を傾けることが
可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置に
関し、特に光ディスクのローディング時のスピンドルモ
ータの退避が可能で、かつ光ディスクのチルト制御が可
能な光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスク装置が大容量記録再生
装置としてよく利用されている。この光ディスク装置
は、通常、光ディスクに光ビームを照射して記録、再生
等を行う光ピックアップ、光ピックアップを光ディスク
の半径方向に移動させるための送り機構、光ディスクを
載置するターンテーブルが連結され、光ディスクを回転
させるためのスピンドルモータ、光ディスクを装置の中
に挿入したり、装置から排出したりするローディング機
構、各種回路部品などを搭載している。また、光ディス
クの半径位置に関係なく、常に対物レンズの光軸と光デ
ィスクとが垂直になるようにするため、チルト検出手段
及びチルト駆動機構を含むチルト制御手段を備えた装置
もある。

【０００３】光ディスクを装置内に挿入する場合、図５
に示すように、光ディスク５０をターンテーブル５１へ
の載置高さのまま水平に挿入しようとすると、ターンテ
ーブル５１に設けられたセンタリング用の突出部５２に
当たってしまう。そのため、光ディスク５０は、突出部
５２のさらに上から水平に挿入し、光ディスク５０の中
心と突出部５２の中心とがほぼ一致する位置まで挿入さ
れたところで下方に降り、ターンテーブル５１上に載置
されるような構成にする必要がある。しかし、光ディス
ク５０という面積の大きな物が上下動するため、多くの
スペースが必要となってしまう。これを解決するため
に、ターンテーブル５１とスピンドルモータ５３全体が
上下動可能で、光ディスク５０を挿入する際にはスピン
ドルモータ５３が下方に退避し、光ディスク５０が所定
の位置まで挿入されると上方に移動し、光ディスク５０
がターンテーブル５１にチャッキングされるという機構
も提案されている。スピンドルモータ５３は光ディスク
５０に比べて小径であるので、退避のための空間は小さ
くて済む。

【０００４】スピンドルモータ５３を退避させる方法の
例として、実開昭６１−９８２９２号公報（第１の従来
例）に示されているように、スピンドルモータを回動さ
せることで上下動させる方法が考えられている。この例
では、スピンドルモータと光ピックアップが一体となっ
たシャーシ全体を動かしており、回動の中心はスピンド
ルモータから遠く離れた位置に設定されている。

【０００５】一方、近年の光ディスクの高密度化、大容
量化にともなって、光ディスクのチルト制御も重要にな
ってきている。対物レンズの光軸が光ディスクに対して
垂直でないと収差が発生し、所定のスポット形状で集光
できなくなるため、高密度化が図れなくなってしまう。
通常は、光ピックアップの組立時に対物レンズの傾き調
整を行い、その光軸と光ディスクとが垂直になるように
するが、光ディスク自体にもソリがあり、図６に示すよ
うに、光ピックアップ５６が光ディスク５０のどの半径
位置にあるかによって、対物レンズ５７の光軸と光ディ
スク５０との垂直度が変化することになる。図６におい
て、５４はターンテーブル５１との間で光ディスク５０
を挟んでチャッキングする押さえ部材、５５は蓋側に設
けられたホルダーであり、記録または再生時に、ターン
テーブル５１と押さえ部材５４とで固定された光ディス
ク５０をスピンドルモータ５３により回転させる。光ピ
ックアップ５６が光ディスク５０の内周側に位置してい
る時は、光ディスク５０に対して光ピックアップの対物
レンズ５７の光軸はほぼ垂直であるが、光ピックアップ
５６が光ディスク５０の外周側に位置している時は、光
ディスク５０にソリがあるため、光ディスク５０に対し
て光ピックアップの対物レンズ５７の光軸は角度αだけ
傾いてしまう。

【０００６】そこで用いられるのがチルト制御であり、
チルトセンサーによって光ピックアップと光ディスクと
の間の垂直誤差を検出し、光ピックアップが光ディスク
の半径方向に送り移動するのにしたがって、光ディスク
あるいは光ピックアップの角度を変化させるものであ
る。角度を変化させる方法の例として、特開昭６２−１
１９７４２号公報（第２の従来例）に示されているよう
に、スピンドルモータと一体になったターンテーブルを
傾けるという方法が提案されている。この方法では、ス
ピンドルモータのすぐ横に設けられた軸を中心に、駆動
モータを駆動源にギヤを介してターンテーブルを回動さ
せている。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、第
１の従来例では、ターンテーブルとピックアップが一緒
に搭載されたシャーシ全体が傾きながら上下するため、
この機構をそのままチルト制御に利用しようとしても、
光ディスクとピックアップの光軸との角度関係を変化さ
せることはできないという問題点がある。また、上下動
のための回動支点がターンテーブルから離れた位置にあ
るが、その距離によっては、上下動の変位量に比べて、
角度変化が小さくなり、チルト制御にも利用しようとす
ると、必要な角度変化が得られなくなるという問題点が
ある。

【０００８】第２の従来例では、スピンドルモータのす
ぐ横に設けられた軸を中心に回動させるため、このまま
ディスクをローディングさせる際の退避手段として使う
ためには図７に示すような問題点がある。図７（ａ）
は、光ディスク５０をローディングする前の状態を示
し、ターンテーブル５１、スピンドルモータ５３は水平
に保持されており、このままでは図５で説明したよう
に、ディスク５０と突出部５２とが衝突してしまう。図
７（ｂ）は、このような衝突を回避するために、回動軸
５８を中心にターンテーブル５１、スピンドルモータ５
３等を回動させた状態を示すが、ターンテーブル５１の
一部は回動によって初期位置よりも逆に上に位置するこ
とになり、このままでは光ディスクをローディングさせ
る際の退避手段としては使えない。また、駆動モータに
ついては特に説明がないが、通常のＤＣモータではモー
タの非駆動時にも外力により回転しやすく、スピンドル
モータ、ターンテーブル、光ディスクにかかる重力の影
響を受ける状況では、所定の角度で安定させることが困
難で、減速比を十分に大きく取るなどの対策が必要にな
る。

【０００９】本発明の目的は、上記課題を解決するため
になされたものであって、部品点数を削減でき、小型の
光ディスク装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光ディ
スク装置は、光ディスクを載置するためのターンテーブ
ルに連結されたスピンドルモータに固着されると共に、
該スピンドルモータを回動可能にする傾動手段と、光ピ
ックアップに対する光ディスクのチルトを検出するため
のチルト検出手段と、を備え、光ディスクのローディン
グ時には、ローディング方向に対して前記傾動手段によ
りスピンドルモータを傾動してローディングし、光ディ
スクの記録または再生時には、前記チルト検出手段から
のチルトエラー信号に基づいて、光ディスクの載置方向
に対して前記傾動手段によりスピンドルモータを傾動し
てチルト補正を行うことを特徴とする。

【００１１】これにより、光ディスクをローディングす
る際のターンテーブル、スピンドルモータの退避のため
の機構と、チルト制御のためのチルト駆動の機構とが１
つの傾動手段の機構で共通化できるため、上記目的が達
成される。

【００１２】請求項２に記載の光ディスク装置は、請求
項１に記載の光ディスク装置において、前記傾動手段の
回転軸は、光ディスクの回転軸に対してほぼ垂直で、か
つ光ディスクのローディング時に必要な変位量とチルト
補正に必要な変位量とがほぼ同等になる位置に設けられ
ていることを特徴とする。

【００１３】これにより、ローディングする際の退避の
場合もチルト駆動の場合も同じ可動範囲で良いため、無
駄なスペースが発生しなくなるため、上記目的が達成さ
れる。

【００１４】請求項３に記載の光ディスク装置は、請求
項１または請求項２に記載の光ディスク装置において、
前記傾動手段を駆動する駆動手段を備え、該駆動手段の
駆動源は、超音波モータであることを特徴とする。

【００１５】超音波モータは原理的に摩擦駆動であるた
め、モータ非駆動時の安定が良く、これによりスピンド
ルモータ等の重力の影響を受けてもモータが回転するこ
とが抑えられるため、上記目的が達成される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
ないし図４を用いて説明する。図１は、本発明の実施の
形態にかかる光ディスク装置、特にスピンドルモータ周
辺の側面図である。スピンドルモータ１の回転軸２には
ターンテーブル３が連結されており、ターンテーブル３
の中央部分には光ディスク４をセンタリングするための
突出部５が設けられている。ターンテーブル３の一部に
は永久磁石６が埋め込まれており、磁性体で形成された
押さえ部材７が吸着されて光ディスク４がチャッキング
される。押さえ部材７は、図示しない装置の蓋側に設け
られており、光ディスク４をチャッキングしている状態
では回転自由になるように、蓋側のホルダー８との間に
は隙間が生じるようになっている。スピンドルモータ１
は傾動シャーシ９に固着され、傾動シャーシ９は光ディ
スク装置本体に設けられた支軸１０を支点にして回動自
在に支持されている。傾動シャーシ９の一部にはギヤ１
１（図１では一部のみ図示し、以下の図面では図示を省
略）が設けられており、駆動モータ１２に連結されたギ
ヤ１３（図１では一部のみ図示し、以下の図面では省
略）とかみ合い、駆動モータ１２の駆動力が傾動シャー
シ９に伝達される。以上のような構成により、駆動モー
タ１２を回転させることで、光ディスク４の水平状態に
対してスピンドルモータ１とターンテーブル３を上下に
駆動すると共に、角度を傾けることが可能になる。

【００１７】被駆動部であるスピンドルモータ１、ター
ンテーブル３、光ディスク４等は比較的重量も重く、図
のような構成では被駆動部の重心は支軸１０から偏心し
た位置になるのは明らかであり、重力により常に支軸１
０回りのモーメントが発生する。したがって、所定の角
度で設定された後も外力（重力）を受けて不安定になり
かねない。これを解決するために、被駆動部の重心が支
軸１０上にくるようにバランサーなどを設ける方法も考
えられるが、余分な重量増加につながり、余分なスペー
スも必要になる。重力を受けても、駆動モータ１２が極
力回転しないで保持する構成が望ましく、駆動モータ側
のギヤ１３と傾動シャーシ９側のギヤ１１との間にさら
にギヤを設けて、減速比を大きくすることが望ましい。
また、駆動モータ１２を超音波モータとすることがより
望ましい。超音波モータは駆動原理が摩擦駆動であるた
め、非駆動時の抵抗力が大きく、重力による不要な回転
を抑えることがきる。また、減速のための新たなギヤな
ども必要なくなる。

【００１８】図２は、光ディスクのローディングの際の
動作を説明するための側面図である。

【００１９】光ディスク４をターンテーブル３にチャッ
キングするためにローディングする場合は、スピンドル
モータ１及びターンテーブル３が必要量だけ下方に変位
するように傾くとともに、押さえ部材７も図示しない駆
動機構により上方に退避する。この状態で、光ディスク
４が所定の位置までローディングされると、スピンドル
モータ１及びターンテーブル３が上昇するとともに、押
さえ部材７が下降し、前述のようにチャッキングされ
る。光ディスク４を排出するためにローディングする場
合の動作はその逆であり、スピンドルモータ１及びター
ンテーブル３が下降し、押さえ部材７が上昇して、両者
を引き離す力が永久磁石の吸着力を越えるとチャッキン
グが外され、光ディスク４が排出可能になる。

【００２０】図３は、チルト制御の際の動作を説明する
ための側面図であり、図３（ａ）はピックアップ１４が
光ディスク４の内周側の比較的チルト量の小さい部分に
位置している場合を示し、図３（ｂ）は光ピックアップ
１４が光ディスク４の外周側の比較的チルト量の大きい
部分に位置している場合を示す。

【００２１】スピンドルモータ１、ターンテーブル３、
光ディスク４、押さえ部材７は光ディスク４がチャッキ
ングされた状態で傾動可能であり、光ピックアップ１４
側に設けられたチルトセンサー１５からのチルトエラー
信号に基づいて、駆動モータ１２が動作して角度が制御
される。チルトエラー信号は、ターンテーブル３の標準
位置（設計上の水平位置）においてチルトのない光ディ
スクに対してゼロとなるようにあらかじめ校正されてい
る。

【００２２】図３（ａ）のように、光ディスク４の内周
位置ではチルトエラーがゼロに近いため、ターンテーブ
ル３はほぼ水平状態に保持される。一方、図３（ｂ）の
ように、光ディスク４の外周位置ではチルトエラーが発
生し、これに基づいてチルトエラーがゼロになるよう
に、光ディスク４の角度が補正される。なお、図３
（ｂ）では、スピンドルモータ１は、下方に傾動してい
るが、チルトエラー信号によっては上方に傾動する。

【００２３】図４は、支軸１０の最適位置を説明するた
めの側面図である。支軸１０は、光ディスク４の回転軸
２に対してほぼ垂直で、その高さはターンテーブル３の
高さ近傍にある。支軸１０と光ディスク４の回転軸２の
中心との距離について説明する。その距離をｒ、ローデ
ィングの際の退避に必要な上下動の変位量をｘ、チルト
制御のために必要な標準位置からの角度変化の量をθと
すると、 ｒ＝ｘ／ｓｉｎθ の場合に、退避の動作とチルトの動作との最大変位量を
等しくすることができるので、可動範囲の無駄が最も少
なくなる。たとえば、ローディングの際の退避量を２ｍ
ｍ、チルト制御の角度変化量を±２°とすると、距離ｒ
を５７ｍｍに設定すれば良いことになる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１に記載の光ディスク装置によれ
ば、光ディスクをローディングする際のターンテーブ
ル、スピンドルモータの退避のための機構と、チルト制
御のためのチルト駆動の機構とが共通化されているた
め、別個の機構が不要であり、部品点数を削減し、小型
の装置を提供することができる。

【００２５】請求項２に記載の光ディスク装置によれ
ば、光ディスクがローディングされる時に必要な変位量
とチルト補正に必要な変位量とがほぼ同等になる位置に
回転軸が設けられているため、ローディングする際の退
避の場合もチルト駆動の場合も同じ可動範囲で良いこと
になり、無駄なスペースが発生しなくなり、装置の小型
化に寄与する。

【００２６】請求項３に記載の光ディスク装置によれ
ば、傾動手段を傾動するための駆動手段の駆動源が超音
波モータであり、超音波モータは原理的に摩擦駆動であ
るため、モータ非駆動時の安定が良く、これによりスピ
ンドルモータ等の重力の影響を受けてもモータが回転す
ることが抑えられ、駆動が安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる光ディスク装置の
スピンドルモータ周辺の側面図である。

【図２】本発明の実施の形態にかかる光ディスク装置の
光ディスクのローディングの動作を説明するための側面
図である。

【図３】本発明の実施の形態にかかる光ディスク装置の
チルト制御の動作を説明するための側面図である。

【図４】本発明の実施の形態にかかる光ディスク装置の
支軸の最適位置を説明するための側面図である。

【図５】従来技術の光ディスクのローディング時の問題
点を説明するための側面図である。

【図６】従来技術の光ディスクへのチルトの影響を説明
するための側面図である。

【図７】従来技術の光ディスクのチルト機構を光ディス
クのローディング時の退避機構に適用した場合の問題点
を説明するための図である。

【符号の説明】

１ スピンドルモータ ３ ターンテーブル ４ 光ディスク ７ 押さえ部材 ９ 傾動シャーシ １０ 支軸 １２ 駆動モータ １４ 光ピックアップ １５ チルトセンサー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクを載置するためのターンテー
   ブルに連結されたスピンドルモータに固着されると共
   に、該スピンドルモータを回動可能にする傾動手段と、 光ピックアップに対する光ディスクのチルトを検出する
   ためのチルト検出手段と、を備え、 光ディスクのローディング時には、ローディング方向に
   対して前記傾動手段によりスピンドルモータを傾動して
   ローディングし、光ディスクの記録または再生時には、
   前記チルト検出手段からのチルトエラー信号に基づい
   て、光ディスクの載置方向に対して前記傾動手段により
   スピンドルモータを傾動してチルト補正を行うことを特
   徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】 前記傾動手段の回転軸は、光ディスクの
   回転軸に対してほぼ垂直で、かつ光ディスクのローディ
   ング時に必要な変位量とチルト補正に必要な変位量とが
   ほぼ同等になる位置に設けられていることを特徴とする
   請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 【請求項３】 前記傾動手段を駆動する駆動手段を備
   え、該駆動手段の駆動源は、超音波モータであることを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ディスク
   装置。