JPS6396771A - 円盤状記録媒体の偏心補正装置 - Google Patents

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、コンパクトディスク、磁気ディスクなどの円
盤状記録媒体（以下ディスクという）の読み出し装置あ
るいは書き込み装置に設けられて前記ディスクを芯出し
する装置に関するものである。

「従来の技術」 近年、コンピュータの外部記憶装置、あるいはＡＶ機器
などには、磁気的、あるいは光学的に符号化されたデー
タをフロッピーディスク、ハードディスク、あるいはコ
ンパクトディスクなどにに記録するようにした記録媒体
が広く用いられている。

第５図および第６図はコンパクトディスクプレーヤに用
いられているディスク駆動装置の一従来例を示すもので
ある。

図中符号！はコンパクトディスクであって、このコンパ
クトディスクＩは、光学的に読み取り可能な２進法コー
ドをその下面に形成してなるもので、その中心部には、
センタ一孔２が形成されている。

上記コンパクトディスクｌは、ターンテーブル３に載せ
られて回転されるようになっている。このターンテーブ
ル３は、鋼などの強磁性材料に形成されており、センタ
ースピンドル４をモータ（図示路）等で駆動することに
よって回転されるようになっている。また、前記ターン
テーブル３の中心部には、前記コンパクトディスクｌの
センタ一孔２に挿入されるセンターガイド５がスピンド
ル４の軸線方向に移動可能に設けられるとともに、コイ
ルばねなどの付勢手段６によって上方に付勢されるよう
になっている。

一方、前記ターンテーブル３の上方には、マグネットチ
ャッキング７が設けられている。このマグネットチャッ
キング７は、前記ターンテーブル３と軸線を同じくして
配置されるもので、ケース８内に永久磁石９を収容する
とともに、前記ケース８の中心に、前記スピンドル４の
先端が挿入される支持孔１０を設けるようにした構造と
なっており、その周縁部に設けられたフランジ１１・１
１の間に摺動可能に外嵌されたリング状の案内アーム１
２に支持されて、前記スピンドル４の軸線方向に移動す
るようになっている。

このように構成された読み取り装置においては、第５図
に示すように、コンパクトディスク１を、その中心孔２
に案内ガイド５を挿入しながらターンテーブル３の上に
！！置し、次いで、第６図に示すように案内アーム１２
を降下させると、スピンドル４の先端が支持孔ＩＯ内に
挿入されるとともに、マグネットチャッキング７が磁力
によりターンテーブル３に吸着されて、これらの間にコ
ンパクトディスク１が挾持され、この状態でスピンドル
４を駆動することにより動作が開始される。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、前記コンパクトディスクｌには、中心を同じ
くする渦巻き状、あるいは多数の同心円状のトラックに
沿ってデータが記憶されているが、このデータの中心と
コンパクトディスクＩの機械的中心（センタ一孔２）と
は必ずしも一致するとは限らない。

すなわち、センタ一孔２と案内ガイド５との間には、コ
ンパクトディスクｌの脱着時の操作性を考慮して若干の
ゆるみ嵌めとなるような寸法公差が存在するから、ター
ンテーブル３上にコンパクトディスク１を載せる際にコ
ンパクトディスク１が偏心することが考えられ、また、
たとえコンパクトディスク１を正確にターンテーブル３
上に載置することができたとしても、コンパクトディス
ク製造時のデータを書き込み工程における回転中心と、
センタ一孔２を形成する工程における回転中心とは、製
造技術上の問題によって微少に偏心している場合がある
から、いずれにしても、コンパクトディスク１に書き込
まれたデータの回転中心と機械的な回転中心とがずれる
ことは避けられない。

また、コンパクトディスク１には、トラックの位置を示
すサーボ情報か書き込まれていて、このサーボ情報を読
み取りながら、読み取りヘッドの位置をディスクの半径
方向に移動させるようになっているから、前記偏心があ
った場合にも読み取りヘッドを所定のトラックに正対す
る位置に配置することが可能であるが、偏心が大きくな
るにしたがって読み取りヘッドの移動距離も大きくなり
、偏心があまりにも大きい場合には、その補正が不可能
になる。

さらに、前述のように読み取りヘッドを半径方向に常時
位置修正する方式であると、読み取りヘッドが最大限の
偏心に対して位置修正を行うべく移動する場合に要する
時間を見込んで、読み取りの速度を設定することになる
から、単位時間に読み取り得るデータの量に限界が生じ
ており、したがって、コンパクトディスク１の偏心を小
さくして、読み取りヘッドの位置修正のための移動距離
を小さくすることにより、装置の性能を向上させたいと
いう要望があった。

本発明は上記事情に鑑みて提案されたもので、ターンテ
ーブルに搭載されたディスクの偏心を最小限に抑えて装
置の性能向上を図ることを目的とするものである。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するため、本発明は、円盤状記録媒体を
載置して回転する記録再生装置に設けられて再生時に記
録中心軸の中心を確保するだめの補正装置において、タ
ーンテーブルに載置されて回転している円盤状記録媒体
からサーボデータを読み取り、この記録中心軸と回転中
心軸との偏差を知って、その情報量に応じて、ターンテ
ーブルの面方向に対して互いに交差する複数の方向に移
動させる移動手段を駆動し、この移動手段の駆動力によ
って前記円盤状記録媒体を直接可動させることで機械的
な回転中心軸と記録中心軸を合わせるようにしたもので
ある。

「作用Ｊ 前記サーボデータは、偏心量の大小によりその読み取ら
れるデータのパターンに差が生じるから、この読み取り
パターンに応じて移動手段に供給する駆動電流を制御す
ることにより、偏心量に比例して移動手段の移動量を調
整することができ、さらに、この移動手段に移動にとも
なって、円盤状記録媒体の偏心補正を行うことができる
。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。な
お、図中従来例と共通の部分には同一符号を付し、説明
を簡略化する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すもので、
図中符号２０は補助チャック機構、符号２１はメインヂ
ャック機構を示している。

前記補助チャック機構２０は、永久磁石２２・２３がそ
れぞれ収容される上部昇降フレーム２４および下部昇降
フレーム２５の間に板状の押圧部材２６を一体に設ける
ようにした泉本構成を有している。

前記抑圧部材２６は、下部昇降フレーム２５の中心部に
上方へ向けて突設された軸２７にダンパー２８を介して
取り付けられている。該ダンパー２８は、ゴムなどの弾
性体により形成されて、前記下部昇降フレーム２５を水
平方向（前記軸２７と直交する平面に含まれる各方向）
に移動可能に支持している。

また、前記押圧部材２６の表面には、コイルとして機能
するプリントパターン２９〜３２が形成されている。そ
して、これらのプリントパターン２９〜３２は、２９・
３０、および３１・３２という一対ずつが一直線状に並
べられて、それぞれ同一方向に磁界を発生させるコイル
として機能するように結線されている。そして、プリン
トパターン２９・３１から構成されるコイル（Ｘ軸方向
コイル）とプリントパターン３０・３２から構成される
コイル（Ｙ軸方向コイル）とは、ターンテーブル３に対
して平行な平面（コンパクトディスクｌを含む平面）上
で互いに直交する如く配置されている。また、各プリン
トパターン２９〜３２の端部には、コンパクトディスク
１の内周に当接される押圧片３３が半径方向外方に向け
て突設されている。さらにまた、前記Ｘ軸・Ｙ軸コイル
にはリード線３４が接続されており、該リード線３４は
、前記上部昇降フレーム２４の上面に形成された同心円
状の摺動接点３５〜３７にそれぞれ接続されている。

さらに、前記上部昇降フレーム２４は、メインチャッキ
ング２１の中央部の貫通孔に挿入されるとともに、上下
の周縁部に設けられたフランジ３８・３９をメインチャ
ッキング２１の上面あるいは下面に当接させることによ
り抜は止めが施されるようになっている。

一方、前記下部昇降フレーム２５の高さ寸法（中心軸線
方向への寸法）は、前記ターンテーブル３の中央部に形
成された凹部３ａ深さとほぼ等しく設定されて、前記押
圧板２６をコンパクトディスクｌとほぼ同一のレベルに
保つようになっているとともに、その下面中央部に設け
られた嵌合孔２５ａにスピンドル４が挿入されることに
より、ターンテーブル３に対して位置決めされるように
なっている。加えて、下部昇降フレーム２５の底部は、
テーパー状に湾曲した形状とされて、前記凹部３ａへの
挿入、および嵌合孔２へのスピンドル４の挿入が容易と
なるよう配慮されている。

なおまた、前記メインチャッキング２１は、従来例にお
けるマグネットチャッキングと同様に、案内アーム７を
介して昇降させられるようになっている。

次いで、前記偏心補正装置を制御する制御系を説明する
と、図中符号４ＧはコンパクトディスクＩから光学的に
データを読み取る光検出ヘッドで、この光検出ヘッド４
０は、一般の読み取り動作時−においては、コンパクト
ディスクｌの半径方向、およびコンパクトディスクｌの
面に接近しあるいは離れる方向に移動しながら、コンパ
クトディスクｌのトラックに追従するとともに、コンパ
クトディスクｌとの間の間隙を一定に維持するように位
置修正されるようになっている。

また、この光検出ヘッド４０は、コンパクトディスク１
に記録されているサーボ情報をも読み取るようになって
おり、読み取られたサーボ情報は位置判定回路４１に供
給されて、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれについて
の変位量の成分に分解され、さらに、各方向への変位量
のデータは、コイル駆動回路４２・４３に入力されると
ともに、摺動接点３５〜３７を介してＸ軸コイル（プリ
ントパターン２９・３１）Ｙ軸コイル（プリントパター
ン３０・３２）に供給されるようになっている。

さらにまた、前記位置判定回路４１には、記憶装置４４
が接続されて、Ｘ軸、Ｙ軸方向へのデータを順次記憶す
るようになっている。

以上のように構成された偏心補正装置における制御動作
を第３図に示すフローチャートに従って説明する。なお
、以下の説明中Ｓｎは、フローチャートにおけるｎ番目
のステップを示すものとする。

Ｓｌ：この制御動作は、コンパクトディスクｌが所定の
位置にセットされたことを条件としてスタートする。ま
た、この偏心補正制御においては、通常の読み取り動作
とは異なり、前記光検出ヘッド４０は、スキャニング範
囲の端部（いわゆるゼロトラック位置）に配置されると
ともに、その中立位置（サーボ信号の読み取りにより調
整される範囲の中央）に固定された状態に位置決めされ
るようになっている。

Ｓ　、：案内アームを途中まで降下させると、下部昇降
フレーム２５の底部がターンテーブル３中夷の凹部３ａ
底部に着座するとともに、嵌合孔２５ａにスピンドル４
が挿入され、さらに微少量降下させられることにより、
押圧板２６がコンパクトディスクｌとほぼ同一のレベル
に配置される。さらに、補助チャック機構２０の上部フ
レーム２４の下部に設けられているフランジ３９が、第
１図に示すようにコンパクトディスクｌの上面との間に
微少な間隔を持った状態に位置させられて、後述する位
置決め動作のためのターンテーブル３の回転によるコン
パクトディスク１の浮き上がり、あるいは振動を抑える
。また、この状態では、上部昇降フレーム２４の上部フ
ランジ３８とメインチャッキング２１の上面との間に微
少な間隙が生じて補助チャック機構２０がメインチャッ
キング２１と別個に回転し得る状態となっている。

Ｓ　、ニスピンドル４がモータ（図示略）に駆動される
と、ターンテーブル３が回転を開始し、これにともなっ
て、ターンテーブル３に載置されたコンパクトディスク
１および、補助チャック機構２０が回転を開始する。

Ｓ４：回転開始とともに光検出ヘッド４０がサーボデー
タの読み取りを開始し、読み取られたデータが位置判定
回路４１に人力される。位置判定回路４Ｉは、人力され
たサーボデータから、コンパクトディスクｌのＸ−Ｙ軸
方向への偏心量を求める。例えば、１番目のトラックを
示すサーボ信号が読み取られて１８０度回転した後に、
５番目のトラックを示すサーボ信号が読み取られた場合
には、 （５−１）／２＝２ すなわち２トラック分偏心しているとの判断がなされて
、コンパクトディスク１をＸ軸方向またはＹ軸方向に２
トラック分移動させるべく補正信号が出力され、この補
正信号が駆動回路４２・４３にそれぞれ供給される。

Ｓ　、：位置判定回路４１から出力されたＸ軸・Ｙ軸そ
れぞれの方向についての信号は駆動回路４２・４３にお
いてそれぞれ増幅され、Ｘ軸コイル（プリントパターン
２９・３１）およびＹ軸コイル（プリントパターン３０
・３２）に供給されてこれらを励磁する。そして、これ
らのコイルは、前記駆動回路４２・４３から供給された
電流と、永久磁石２２・２３間に働く磁界とにより生じ
るカにより、押圧部材２６をＸ軸方向およびＹ軸方向に
それぞれ移動させる。さらに前記抑圧部材２６は、前記
コンパクトディスクｌの内周部をＸＭＹ軸の両方向に押
圧して、コンパクトディスク１の偏心を修正する。

Ｓ　、：位置判定回路４１に再度サーボデータを読み取
らせて、Ｙ軸・Ｙ軸面方向への偏心量ΔＸ・ΔＹを再度
算出し、これが、はぼゼロと見なし得るか否かを判断し
て、ＮＯの場合にはＳ７へ、ＹＥＳの場合にはＳ８へ進
む。

Ｓ　マ：偏心補正処理開始からの時間ｔを設定時間Ｔと
比較し、設定時間内（ｔ＜Ｔ）の場合には、ＮＯと判断
されて前記Ｓ４に戻ってサーボデータの読み取りおよび
抑圧部材２６の駆動による修正を繰り返す。また、設定
時間を越えた（ｔ≧Ｔ）場合には、偏心の補正が不可能
という判断を下してエラー処理のサブルーチンに進む。

なお、前記エラー処理は、例えば、ターンテーブル３の
停止、コンパクトディスクの再度のセットを促す表示ラ
ンプの点灯などの諸動作から構成されるが、その詳細は
本願の要旨と直接関係がないので説明を省略する。

Ｓ８ニスピンドル４を停止させるとともに、この状態に
おけるサーボデータを記憶装置４４に記憶させる。

Ｓ８；案内アーム１２をさらに降下させると、永久磁石
９によってメインチャッキング２１がターンテーブル３
に吸着され、これらの間にコンパクトディスクｌが挾持
される。また、駆動回路４２・４３に接続された摺動子
を摺動接点３５〜３７からそれぞれ離間させる。

以上のようにして偏心の修正が終了すると、コンパクト
ディスクｌの本来の運転が開始される。

なお、抑圧部材を構成するコイルは、前記一実施例のよ
うなプリントパターンからなる構造のものに限定される
ものではなく、第４図に示す押圧部材２６Ａのように、
鉄心の周囲に導体線を巻回してなる一般的な構造のコイ
ル２９Ａ〜３２Ａであってもよい。要は、コンパクトデ
ィスクのセンタ一孔に挿入され得る外径寸法の円板上に
、該円板の面方向に沿う２方向に運動し得るコイルが設
けられていれば所定の偏心補正作用を行うことができる
。

なお、偏心補正の方式として、ターンテーブル側を変位
させることも考えられるが、この場合、ディスクに比し
て重量の大きなターンテーブルを駆動するために大きな
駆動力が必要とされるとともに、ターンテーブルを偏心
させるため、そのダイナミックバランスが崩れるという
新たな問題が生したがって、前記一実施例のようなディ
スク側を変位させる方式に比して、構造の複雑化、およ
びコストアップといった新たな問題が生じるものであり
、ディスク側を変位させる方式の方が優れている。

「発明の変形実施例」 （ａ）本発明の偏心補正装置は、前記実施例のコンパク
トディスク装置に限定されるものではなく、フロッピー
ディスク、ハードディスクなど、サーボデータを併せて
記憶させておく方式の他の円盤状記録媒体の読み取り装
置にも応用することができ、この場合、光検出ヘッドに
代えて磁気ヘッドを用いて、前記フロッピーディスクあ
るいはハードディスクに記憶された磁気サーボデータを
読み取り、このサーボデータに基づいて、ディスクとそ
の回転駆動機構（スピンドル、ターンテーブル）とを相
対的に移動させて位置合わせすればよい。

（ｂ）メインチャック機構および補助チャック機構の昇
降機構の具体的構成は上記実施例に限定されるものでは
なく、要は、これらを個別に昇降動作させて、偏心補正
時には、水平移動が可能な状態で保持し、本運転時には
、水平移動をも拘束してターンテーブルと一体回転し得
るように保持状態を変更し得る機構であればよい。

「発明の効果」 以上の説明で明らかなように、本発明は、円盤状記録媒
体をターンテーブル上で面方向に移動可能に支持させて
おき、この状態で円盤状記録媒体を回転させながらサー
ボデータを読み取り、このデータからコンパクトディス
クの記録内容の中心がターンテーブルの回転中心からＹ
軸およびＹ軸の両方向にどれだけ偏心しているかを検知
し、この検知信号に基づいて、抑圧部材と一体に設けら
れた、例えばコイルなどからなる移動手段を変位させる
ことによりＸ軸あるいはＹ軸方向に円盤状記録媒体を押
圧させて偏心量をゼロに近付けるべく移動させるように
したから、ターンテーブルに搭載された円盤状記録媒体
に書き込まれたデータの回転中心と円盤の機械的回転中
心とが種々の原因にずれている場合であっても、これを
補正して正確なデータの読み取りを実現することができ
、さらに、円盤状記録媒体の偏心が小さいことを前提と
して読み取りヘッドの移動機構、あるいは偏心補正のた
めの移動に要する時間を設定すればよいから、読み取り
ヘッドが単位時間に読み取ることのできる情報量を増大
させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は縦断面図、第２図は昇降フレームの分解斜視図
、第３図は制御回路の動作を示すフローチャート、第４
図は本発明の他の実施例に適用される押圧部材の斜視図
、第５図および第６図はコンパクトディスクのドライブ
装置の一従来例を示すもので、第５図はコンパクトディ
スク取り付は館、第６図は同じく取り付は後の状態にお
ける縦断面図である。 １・・・・・・コンパクトディスク、２・・・・・・セ
ンタ一孔、３・・・・・・ターンテーブル、２０・・・
・・・補助チャック機構、２１・・・・・・メインチャ
ック機構、２２・２３・・・・・・永久磁石、２４・・
・・・・上部昇降フレーム、２５・・・・・・下部昇降
フレーム、２６・２６Ａ・・・・・・押圧部材、２９〜
３２・・・・・・プリントパターン（コイル）、２９Ａ
〜３２Ａ・・・・・・コイル、３３・・・・・・押圧片
、４０・・・・・・光検出ヘッド（読み取りヘッド）、
４１・・・・・・位置判定回路、４２・４３・・・・・
・コイル駆動回路。 出　　願　　人　　　近　　　木　　　孝　　　之第８
図 第５図 第６図 手　粘１こ　搾１↑　正　書（自発） 昭和６１年１１月２８日 ｉ゛′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円盤状記録媒体を載置して回転する記録再生装置に設け
   られて、再生時に記録中心軸の中心を確保するための補
   正装置において、ターンテーブルに載置されて回転して
   いる円盤状記録媒体の記録中心軸と回転中心軸との偏差
   を読み取り、その情報量に応じて、ターンテーブルの面
   方向に対して互いに交差する複数の方向に移動させる移
   動手段で、円盤状記録記録媒体を直接可動させることで
   回転軸と記録中心軸を合わせることを特徴とする円盤状
   記録媒体の偏心補正装置。