JP2000182317A - ディスクドライブ装置及びディスクモ―タの回転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏重心ディスク等の特殊ディスクにより発生
する振動や騒音を確実に低減し、安定した読み取りを行
うことのできるディスクドライブ装置等及びディスクモ
ータの回転制御方法を提供する。 【解決手段】ディスクの回転速度を上げていくと、規定
回転数に達し、オートバランサー機能が働き始める。次
に、 この規定回転数を超えた状態でディスクモータ４６
を駆動し、中間速度まで減速させる。減速の制御を行い
始めて間もなくすると速度が落ち、しばらく中間速度で
動作した後に再度減速して停止に至るカ゛、一旦オートバ
ランサー機能が働き始めると、ディスク回転数を規定回
転数以下に減速しても直ちに振動吸収（キャンセル）効
果が消滅するものではなく、かなり低い回転数に減速す
るまでその効果は持続する。従って、 規定回転数以下の
低い速度でもオートバランサー機能が働き続けるため、
偏重心ディスク等の特殊なディスクであっても適切な回
転数で確実な再生を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ＤＶＤなどの光ディスクの記録・再生を行うディス
クドライブ装置、及びディスクの読み取り時におけるデ
ィスクモータの回転制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＡＭなどの光デ
ィスクの記録・再生を行なうディスクドライブ装置は、
パソコン本体の高速化に伴いデータの転送速度の高速化
を要求され、現在では初期のドライブの３２倍の転送レ
ートを有するドライブ装置が開発されるに至っている。
このような高速化が実現した背景には、ディスクモータ
の回転制御に関する改良が影響している。図１１、図１
２を用いてＣＤ−ＲＯＭドライブの場合、初期はオーデ
ィオ用ＣＤと同じＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅ
ａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式と呼ばれる線速度が一定
となる回転制御方式が採用されていた。ここでＣＬＶ方
式とは、ディスクの読み取り位置（半径の長さ）に係ら
ずデータの読み取り速度が常に一定となるようにディス
クの回転数を読み取り位置に応じて変化させる方式であ
る。すなわち、データを読み取るレーザ光の照射ビーム
上を移動するディスクのピット列の移動速度をディスク
の読み取り位置（半径の長さ）に拘らず常に一定となる
よう制御するため、図１１に示すようにディスクの読み
取り半径（レーザビームの位置）が変わるとディスクの
回転速度が変化するようにする。具体的には、図１１に
示すように、ディスクの読み取り位置がディスクの外周
側に向かうに従って回転速度は遅くなる。

【０００３】一方、図１２に示されるようにデータの読
み取り速度（転送レート）がディスク上の読み取り位置
に係らず常に一定であるＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａ
ｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式と呼ばれる速度
制御方式が採用されるようになってきた。ここでＣＡＶ
方式とは、読み取り位置がどこであろうとディスクの回
転速度を一定に保つ、つまり回転軸から２本の半径で作
られる角を移動する速度が、内周でも外周でも同じこと
を言う。ＣＬＶ方式との比較においては、ディスクの読
み取り位置によってディスクを駆動するモータの回転速
度を変化させる必要がなくなる。そのためデータアタセ
ス時におけるディスクモータの急激な加速・減速を行な
う必要がなくなる。よってモータの消費電力を削減する
ことができる。さらに、低消費電力化により、モータか
らの発熱も低減することができる。また、ＣＬＶ方式に
おけるディスクの最大回転数（光へッドが最内周位置で
データの読み取りを行なうときの回転速度）と同じ回転
速度でディスクを回転した場合、ＣＬＶ方式よりも高速
にデータの読み取りが可能となる。これは、回転速度が
一定で、ピット列の線速度は読み取り位置の半径の大き
さに比例して速くなるため、図１２に示すように外周位
置ではデータの転送レートが速くなる。すなわち、最高
回転数が同じであっても、ＣＡＶ方式はＣＬＶ方式より
もデータの高速読み取りが可能となる。

【０００４】ただし従来のオーディオ用のＣＤの場合、
データに連続性があり、読み取られたデータはリアルタ
イムでアナログ信号に変換（ディジタル−アナログ変
換）され再生されなければならなかった。そのためデー
タ転送速度が一定のＣＬＶ方式が望ましいという経緯が
あった。ところが、ＣＤ−ＲＯＭの場合、一般的には記
録された情報は断続的な情報の集まりであり、読み取ら
れたデータは一旦バッファメモリに蓄積され、まとめて
ホストコンピュータヘ送られ、ホストコンピュータ内部
にてソフトウエアの要求に見合う形に組み直されて再生
される。従って必ずしもＣＬＶ方式のようなデータ転送
レートが常に一定である必要はなくなる。上述した理由
から、現在のディスクドライブ装置はＣＡＶ方式に切り
替わっている。また、ＣＡＶ方式への移行段階でＣＡＶ
とＣＬＶを併存させたＰＣＡＶ（Ρａｒｔｉｃａｌ Ｃ
ＡＶ）方式が採用された。これはＣＡＶ方式の場合、デ
ィスク外周部でのデータの読み取り速度が高速になるた
め、読み取られたデータのメモリでの処埋が追いつかな
くなるからである。つまりＰＣＡＶとは、ディスク内周
部ではＣＬＶ方式を採用し、ある決められた半径位置を
越えた領域からＣＡＶ方式に切り替えて、ディスクの外
周部での回転速度を遅くした速度制御方式である。

【０００５】現在では回転速度を一定にしたＣＡＶ方式
が主流となっているが、このＣＡＶ方式ではデータの転
送速度を高速化するということは、ディスクの回転速度
も転送速度に比例して高速化させなければならない。し
かしながら、既に３２倍速を越えるディスクドライブ装
置は開発されており、初期のトライブ（１倍速機）の最
高回転速度が約５００ｒｐｍであったのに対して、３２
倍速の転送レ一トはＣＡＶ方式を採用したとしてその１
０倍以上の６５００ｒｐｍを超える回転速度が要求され
る。

【０００６】ところで、ディスクの回転を高速化してい
った場合、例えばディスクの厚みが均一でなかったり、
ディスクの重心位置が少しでもずれが生じているディス
クを再生（高速回転）すると、モータの回転軸の周りに
大きな遠心力が発生し、ディスクを搭載するディスクド
ライブ装置に回転振動（速度の２乗に相当するエネルギ
ー）が発生する。この振動に対処する方法として、上述
した重心位置がずれているディスク、すなわち偏重心デ
ィスクを駆動するディスクモータや搭載するターンテー
ブル及びディスクをターンテーブルに押圧するクランパ
ー（締め具）となる部材として鋼球等のおもり部材をデ
ィスクの回転軸の周りに自由に動けるように載せたオー
トバランサーという仕組みが開発され始めた。このオー
トバランサーは、ＣＡＶ方式の速度制御が採用され、高
速化を図ったときにその効果と安定性が増すため広く使
われるようになった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のデ
ィスクドライブ装置では、オートバランサーど呼ばれる
おもり部材を搭載することでディスクを再生する際、高
速化による回転振動を吸収し、高速かつ安定した動きが
実現できる機能を有していた。しかしながらこのオート
バランサーは、ディスクを搭載するディスクドライブ装
置のおもり部材を持つメカユニット部が有する固有振動
数を越えた回転速度に達しないとその効果を得られない
という問題があった。つまり、ディスクの回転数が高速
に達しない状態で使用すると、振動を吸収する効果が得
られないだけでなく、固有振動数より低い回転速度であ
れば、逆におもりが振動を増大させてしまうという共振
現象を引き起こし、いわば逆効果を生み出す。このた
め、まずオートバランサーは回転数変動が少ないＣＡＶ
方式で使用される方が効果的であり、上述した共振現象
は発生しにくい。ところが、ドライブ装置の高速化が進
むと光学へッドのアクチュエータ、すなわち制御が難し
くなり、外乱の影響を受けてディスクを安定して読み取
ることができなくなる状況が発生する。例えば制御系が
ディスク表面に形成されたピットの形状のわずかな違い
やディスク表面の傷等の影響を受けやすくなり、ディス
クの状態によっては最高速度で読み取れず、回転速度を
下げた状態で読み取りを行なわざるを得ない場合も生じ
る。また、ビデオ情報が書き込まれたビデオＣＤのよう
なディスクは４倍読み取り速度で十分であり、それ以上
の高速化は必要なく、安定してデータを読み取るために
一般的に４〜６倍程度の比較的遅い回転数にして読み取
りを行なっている。またデータ読み取りを終え、次のデ
ータの読み取り命令を待っている待機モードにある場
合、消費電力及び動作音(ディスクの風切り音）の低減
化のために、回転速度を下げた状態にしている。このよ
うな理由により、高倍速対応のディスクドライブ装置に
は通常の読み取り速度より遅い別の速度モードの設定を
しなければならない。そしてこの通常の読み取り速度よ
り遅い別の速度を一般に中間速度 (中間回転数）とい
う。

【０００８】オートバランサーを採用する場合、上述し
た理由によりディスクドライブ装置のメカユニット部の
固有振動数と中間速度の設定値とが微妙に影響を及ぼし
合い、さらにはこの機能の動作の安定性に大きな影響を
与える。また近年、ディスクドライブ装置を縦方向に設
置して使用することがパソコンメーカから望まれるよう
になったことに呼応して、それに対応した装置の設計を
行なおうとすると固有振動数の設定が規制されてしま
う。従って、中間速度におけるオートバランサーの機能
が得られないばかりか、逆に振動を増大してしまうとい
う問題が生じる。特に、ＣＬＶやＰＣＡＶといったディ
スクの回転速度がディスクの読み取り位置によって変化
するような回転速度の制御方式を採用した場合、ディス
クの読み取り位置が変化したらオートバランサーが機能
したり機能しなかったり、または振動の共振現象を生じ
る等によってオートバランサーの機能が不安定になる。
そしてこのバランサーの不安定な動きに伴い、ドライブ
が回転する音や振動が突如に発生したり、消えたりする
ため、使用者には不快感を与え、メーカは品質の悪いデ
ィスクドライブを提供していることになる。

【０００９】本発明はこのような課題を解決するための
もので、偏重心ディスク等のディスクにより発生する振
動や騒音を確実に低減し、安定した読み取り行なうこと
のできるディスクドライブ装置及びディスクモータの回
転制御方法を提供することを目的としている。

【００１０】さらに本発明の第２の目的は、偏重心ディ
スク等の特殊ディスクを安定して再生させるための速度
を維持しつつ、ディスクドライブ装置メカユニット部の
固定振動数の設定条件による規制を受けることなくオー
トバランサーの効果を享受できるディスクモータの回転
制御方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明のディスクドライブ装置は、
ディスクが載置または嵌合され、該ディスクの円周方向
に移動可能におもり部材が装着された台を回転させるた
めのモータを駆動させる駆動部と、前記駆動部が駆動さ
せるモータにより回転させられる台の回転速度を検出す
る検出部と、前記検出部の検出する回転速度が所定の値
に達したとき、前期駆動部の動作を制御する制御部と、
前記制御部により制御された回転速度で回転する前記台
に載置または嵌合されたディスクから信号を読み取り該
信号を情報として再生する手段とを具備することを特徴
としている。

【００１２】また、請求項２記載の本発明のディスクド
ライブ装置は、ディスクが載置または嵌台され、該ディ
スクの円周方向に移動可能におもり部材が装着された台
を回転させるためのモータを駆動させる駆動部と、前記
駆動部が駆動させるモータの回転速度で回転する前記台
に載置または嵌合されたディスクから信号を読み取り該
信号を情報として再生する手段と、前記ディスクから読
み取られた信号自体にエラーがあったときにエラー訂正
を行なうエラー訂正部と、前記エラー訂正部が行なうエ
ラー訂正の頻度が所定の値に達したとき、前記駆動部の
動作を制御する制御部とを具備することを特徴としてい
る。

【００１３】また、請求項３記載の本発明のディスクド
ライブ装置は、ディスクが載置または嵌合され、該ディ
スクの円周方向に移動可能におもり部材が装着された台
を回転させるためのモータを駆動させる駆動部と、前記
駆動部が駆動させるモータの回転速度で回転する前記台
に載置または嵌合されたディスクから信号を読み取り該
信号を情報として再生する手段と、前記ディスクから信
号読み取り動作にエラーがあったときにエラー訂正を行
なうエラー訂正部と、前記エラー訂正部が行なうエラー
訂正の頻度が所定の値に達したとき、前記駆動部の動作
を制御する制御部とを具備することを特徴としている。

【００１４】また、請求項４記載の本発明のディスクト
ライブ装置は、請求項１記載のディスクドライブ装置に
おいて、前記駆動部は、前期台の回転速度として通常の
回転速度よりも遅い第１の転速度と、前記第１の回転速
度よりも速く前記通常の回転速度よりも遅い第２の回転
速度との間で回転速度を切り替え可能に制御する速度移
行制御手段をさらに具備することを特徴としている。

【００１５】また、請求項５記載の本発明のディスクド
ライブ装置は、請求項２記載のディスクドライブ装置に
おいて、前記駆動部は、前記台の回転速度として通常の
回転速度よりも遅い第１の回転速度と、前記第１の回転
速度よりも速く前記通常の回転速度よりも遅い第２の回
転速度との間で回転速度を切り替え可能に制御する速度
移行制御手段をさらに具備することを特徴としている。

【００１６】また、請求項６記載の本発明のディスクド
ライブ装置は、請求項３記載のディスクドライブ装置に
おいて、前記駆動部は、前期台の回転速度として通常の
回転速度よりも遅い第１の回転速度と、前記第１の回転
速度よりも速く前記通常の回転速度よりも遅い第２の回
転速度との間で回転速度を切り替え可能に制御する速度
移行制御手段をさらに具備することを特徴としている。

【００１７】また、請求項７記載の本発明のディスクド
ライブ装置は、前記速度制御手段は、前記検出部によっ
て検出された回転速度に係る信号を利用して、前記おも
り部材が前記台に載置または嵌合されたディスクの回転
振動を吸収するキャンセル効果を確認する効果確認手段
をさらに具備することを特徴としている。

【００１８】また、請求項８記載の本発明のディスクド
ライブ装置は、前記速度制御手段は、前記検出部が検出
した台の回転速度に関する値が規定値よりも小さくなっ
たときに制動する手段をさらに具備することを特徴とし
ている。

【００１９】また、請求項９記載の本発明のディスクド
ライブ装置は、前記速度制御手段は、前記ディスクから
読み取られた信号自体にエラーがあったときの該エラー
信号に関する値が規定値よりも大きくなったときに制動
する手段をさらに具備することを特徴としている。

【００２０】さらに、請求項１０記載の本発明のディス
クモータの回転制御方法は、ディスクが載置または嵌合
され、該ディスクの円周方向に移動可能におもり部材が
装着された台を回転させるためのモータを駆動させる第
１のステップと、前記駆動部が駆動させるモータにより
回転させられる台の回転速度を検出するステップと、前
記検出部の検出する回転速度が所定の値に達したとき、
前期駆動部の動作を制御するステップと、前記制御部に
より制御された回転速度で回転する前記台に載置または
嵌合されたディスクから信号を読み取り該信号を情報と
して再生するステップとを具備することを特徴としてい
る。

【００２１】また、請求項１１記載の本発明のディスク
モータの回転制御方法は、ディスクが載置または嵌合さ
れ、該ディスクの円周方向に移動可能におもり部材が装
着された台を回転させるためのモータを駆動させる第１
のステップと、前記駆動部が駆動させるモータの回転速
度で回転する前記台に載置または嵌合されたディスクか
ら信号を読み取り該信号を情報として再生するステップ
と、前記ディスクから読み取られた信号自体にエラーが
あったときにエラー訂正を行なうステップと、前記エラ
ー訂正部が行なうエラー訂正の頻度が所定の値に達した
とき、前記駆動部の動作を制御するステップとを具備す
ることを特徴としている。

【００２２】また、請求項１２記載の本発明のディスク
モータの回転制御方法は、ディスクが載置または嵌合さ
れ、該ディスクの円周方向に移動可能におもり部材が装
着された台を回転させるためのモータを駆動させる第１
のステップと、前記駆動部が駆動させるモータの回転速
度で回転する前記台に載置または嵌合されたディスクか
ら信号を読み取り該信号を情報として再生するステップ
と、前記ディスクから信号読み取り動作にエラーがあっ
たときにエラー訂正を行なうステップと、前記エラー訂
正部が行なうエラー訂正の頻度が所定の値に達したと
き、前記駆動部の動作を制御するステップとを具備する
ことを特徴としている。

【００２３】また、請求項１３記載の本発明のディスク
モータの回転制御方法は、請求項１０記載のディスクモ
ータの回転制御方法において、前記第１のステップは前
記台の回転速度として通常の回転速度よりも遅い第１の
回転速度と、前記第１の回転速度よりも速く前記通常の
回転速度よりも遅い第２の回転速度との間で回転速度を
切り替え可能に制御する第２のステップをさらに具備す
ることを特徴としている。

【００２４】また、請求項１４記載の本発明のディスク
モータの回転制御方法は、請求項１１記載のディスクモ
ータの回転制御方法において、前記第１のステップは前
記台の回転速度として通常の回転速度よりも遅い第１の
回転速度と、前記第１の回転速度よりも速く前記通常の
回転速度よりも遅い第２の回転速度との間で回転速度を
切り替え可能に制御する第２のステップをさらに具備す
ることを特徴としている。

【００２５】また、請求項１５記載の本発明のディスク
モータの回転制御方法は、請求項１２記載のディスクモ
ータの回転制御方法において、前記第１のステップは前
記台の回転速度として通常の回転速度よりも遅い第１の
回転速度と、前記第１の回転速度よりも速く前記通常の
回転速度よりも遅い第２の回転速度との間で回転速度を
切り替え可能に制御する第２のステップをさらに具備す
ることを特徴としている。

【００２６】また、請求項１６記載の本発明のディスク
モータの回転制御方法は、前記第２のステップが、前記
検出された回転速度に係る信号を利用して、前記おもり
部材が前記台に載置または嵌合されたディスクの回転振
動を吸収するキャンセル効果を確認するステップをさら
に具備することを特徴としている。

【００２７】また、請求項１７記載の本発明のディスク
モータの回転制御方法は、前記第２のステップが、前記
検出した台の回転速度に関する値が規定値よりも小さく
なったときに制動するステップをさらに具備することを
特徴としている。

【００２８】また、請求項１８記載の本発明のディスク
モータの回転制御方法は、前記第２のステップが、前記
ディスクから読み取られた信号自体にエラーがあったと
きの該エラー信号に関する値が規定値よりも大きくなっ
たときに制動するステップをさらに具備することを特徴
としている。

【００２９】本発明のディスクドライブ装置及びディス
クモータの回転制御方法は、おもり部材をバランサーと
して働かせることで、偏重心ディスクの再生時に発生す
る振動や騒音を押さえ、確実な読み取りが可能になる。
さらに逐次回転速度またはエラー信号を検出すること
で、このバランサーによる効果を効率よく運用できる。
また、搭載するディスクが低速度で読み取り可能な特殊
なディスクであっても、速度の切り替えが可能なため、
バランサーによる効果を維持しながらそれぞれのディス
クに適した回転速度で読み取りができる。

【００３０】さらに、おもり部材を使ったバランサーに
よる効果が生じているかどうかの判断を、逐次検出され
る情報と規定値との比較を行なっているため、その効果
をより正確に捉えた速度制御ができ、より確実なディス
ク再生が可能になる。

【００３１】従って、本発明のディスクドライプ装置及
びディスクモータの回転制御方法は、ディスクの特殊性
に係りなく、バランサーによってもたされる振動や騒音
を吸収する（キャンセル）効果を享受しつつ、ディスク
を適切な回転速度で読み取ることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施する場合の一
形態について図面に基づき説明する。

【００３３】図１は、本発明の実施形態であるディスク
ドライブ装置のメカユニット部の概要を示す斜視図であ
る。

【００３４】同図に示すように、ディスクドライプ装置
３のメカユニット部３０は、主としてシャーシ３１とこ
れに搭載される光へッド３２、ディスクを駆動するディ
スクモータユニット部３３、及び上記光ヘッド３２をデ
ィスクの半径方向に移送するためののギャ（図示せず）
と前記ギャを駆動するフィードモータ３４により構成さ
れる。そしてシャーシ３１は振動を吸収するためのダン
パ３５を介してシャーシフレーム３６に取り付けられ、
前記シャーシフレーム３６はディスクのローディングメ
カユニット部（図示せず）に連結され、前記ローディン
グメカユニット部によってディスクがディスクモータユ
ニット部３３上に送られる。

【００３５】図２は、図１で示したディスクモータユニ
ット部３３の詳細構造を示す断面図である。

【００３６】同図に示すように、ディスクモータユニッ
ト部３３は大きく２つの部分から構成される。すなわち
ターンテープル部４０とディスクモータ部４５である。
そしてターンテーブル部４０は、ディスクを搭載するタ
ーンテーブル４１、ディスクのスリップを防止するディ
スクラパ−４２、ディスクの中心穴を装着させてディス
クの中心を回転軸を中心に設置するためのセンタリング
４３及び前記センタリング４３の中にあってディスクを
クランパー（図示せず）にてターンテープル４１上に押
し当てるための吸着マグネット４４より構成される。ま
た、ディスクモ一タ部４５は、ターンテープル部４０を
駆動するディスクモータ４６とセンタリング４３の中心
を貫き実際の回転軸となるスピンドル４７から構成され
る。

【００３７】図３は、図２で示したディスクモータユニ
ット部３３のターンテーブル部４０にオートバランサー
機能を組み込んだ場合のターンテープル部４０の構成を
示す断面図である。

【００３８】同図に示すように、ターンテーブル４１の
外周部分を円筒状に構成し、その内側の壁（内壁）とセ
ンタリング４３の下部の円筒状にし、その内壁に向き合
う壁（案内壁５０）の間に鋼球５１を複数個収納する。

【００３９】図４は、図３で示したターンテーブル部４
０を備えたディスクモータユニット部３３を示す。

【００４０】同図に示すように、ターンテープル部４０
をディスクモータ４６部のスピンドル４７に圧入固定す
る。そうすることでターンテーブル部４０の内壁と案内
壁の間に収納された鋼球５１がターンテーブル４１の上
面の内壁とディスクモータ４６の上面部（ロータ−６
０）に挟まれる形で収納され、スピンドル４７の周りを
自由に回転できるように構成される。

【００４１】上述したようにオートバランサーが機能す
るように構成されたディスクドライブ装置は、偏重心デ
ィスクを高速で回転させるとディスクモータ部４５には
偏重心の影響で遠心力に基づく回転力が生じる。一方、
ディスクモータ４６はダンパ一３５（粘弾性体）の存在
により、ディスクドライブ本体に対して弾性支持されて
いるため、メカユニット部３０ごとディスクの回転軸の
周りに弧を描くように回転運動を始める。回転数が低い
状態では、鋼球５１はディスクモータ４６の回転運動と
同じ位相で回転運動を行なうが、ダンパ−３５の存在に
より回転数が大きくなるにつれて、まずディスクモータ
４６の回転運動が鋼球５１の回転運動の位相に対して遅
れ始め、偏重心量と鋼球の質量の間の運動の位相がずれ
始め、最終的に鋼球に働く遠心力がディスクモータ４６
の回転運動を吸収（キャンセル）する位相関係に落ち着
き振動が安定する。具体的には、メカユニット部３０の
固有振動数を超えた周波数領域では、鋼球の質量がディ
スクの偏重心量を完全に吸収（キャンセル）するように
働く。このような効果を持つオートバランサー機能は、
ターンテーブル部４０とディスクモータ部４５の間に組
み込まれた鋼球５１がディスクの回転に連動して、自動
的に回転運動が暴走するのを押さえる位置に移動すると
いう自然界の現象を利用している。

【００４２】図５は、本発明におけるディスクドライブ
装置７０の内部の制御方法を示すブロック図である。

【００４３】同図に示すように、ディスクドライブ装置
７０は、搭載されたディスク上の信号を読み取る光へッ
ド部７１、光へッド部７１のレンズを駆動するアクチュ
エータ駆動回路７２、光ヘッド部７１から検出される信
号を増幅するサーボアンプ７３及びＲＦアンプ７４、光
ヘッド部７１を駆動させるアクチュエータ駆動回路７２
とディスクモータ４６を駆動させるモータ駆動回路７９
とそれらを制御するサーボ回路７５、ＲＦアンプ７４で
増幅された信号に対してエラー訂正処理を行なうエラー
訂正回路７６、エラー訂正回路７６からの読み取りエラ
ー情報に応じてサーボ回路７５を制御するコントロール
回路（ＣＰＵ、以下「ＣＰＵ」と言う）７７、ディスク
の回転数を検出する回転数検出回路７８、ディスクを駆
動するモー夕駆動回路７９より構成される。

【００４４】次に本発明のディスクドライブ装置７０制
御と信号の流れについ説明する。

【００４５】光ヘッド部７１でディスク上の信号を読み
取った後、トラッキングエラー信号（ＴＥ、以下「Ｔ
Ｅ」という）、フォーカスエラー信号（ＦＥ、以下「Ｆ
Ｅ」いう）、及びＲＦ信号（以下「ＲＦ」という）とし
て出力する。このＴＥとは、通常情報を記録するトラッ
クは主ビームとサブビームが重なり合う状態になってい
るが、この状態がずれてしまうことで生じる誤差を表す
信号であり、ＦＥとはあるフォーカス（焦点）からずれ
が生じた誤差を表す信号である。上述したように、この
２つの信号は、サーボアンプ７３にて増幅された後、サ
ーボ回路７５に受け渡され、ＣＰＵ７７へ送られる。ま
た、ＲＦは読み取られた（ディスク）実情報であり、読
み取り不良（エラー）が生じたときはそのエラー率（例
えばブロックエラー率）を用いることができる。ＲＦは
ＲＦアンプ７４にて増幅され、エラー訂正回路７６に渡
されると、訂正されその情報はホストコンピュータに送
られる。他方、エラー情報はＣＰＵ７７へ送られる。Ｃ
ＰＵ７７の制御方法については後述するが、このＣＰＵ
７７から出された制御指示はサーボ回路７５に渡され、
アクチュエータ駆動回路７２にてレンズを駆動したり、
モータ駆動回路７９にてディスクモータ４６を駆動す
る。ディスクモータ４６を駆動すると、回転数検出回路
７８にてモータの回転数を検出する。回転数の検出にあ
たっては、例えばモータの回転数に比例して発生するパ
ルス信号 （Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｏ
ｒ、以下「ＦＧ」という）などが用いられる。

【００４６】図６は、図５で説明したＣＰＵ７７の制御
手順を示すフローチャートである。

【００４７】同図に示すように、まずサーボ回路７５よ
り受け取ったＴＥのレベルを調べる（ステップ８１）。
次にこのＴＥとオートバランサー機能が有効に働いてい
るかどうかを判断する閾値すなわち予め決めておいた設
定値との比較を行なう（ステップ８２）。その結果、Ｔ
Ｅが設定値よりも大きい場合には、オートバランサー機
能が働いていないと判断し（ステップ８３）、モータ駆
動回路７９でディスクモータ４６を駆動するようサーボ
回路７５へ指示を出す（ステップ８４）。一方、ＴＥが
設定値よりも小さい場合には、オートバランサー機能が
働いていると判断し（ステップ８５）、モータ駆動回路
７９で中間速度まで回転速度を減速するようサーボ回路
７５へ指示を出す（ステップ８６）。モータ駆動回路７
９で回転速度がどれだけ減速されたかを回転数検出回路
７８のＦＧの値で調ぺる（ステップ８７）。そしてＦＧ
値と中間速度を比較し（ステップ８８）、その結果ＦＧ
値が中間速度と等しければこの制御ルーチンを抜ける。
一方、等しくない場合には等しくなるまでステップ８６
からステップ８８までを繰り返す。

【００４８】図７は、本発明のディスクドライブ装置７
０が一例として停止した状態から回転数を上げて時間の
経過とともに変化する状態を示す図である。

【００４９】同図の示すように、通常ディスクに書き込
まれた情報を読み取る場合、一挙に最高回転数（ｗｍａ
ｘ）までディスクの回転数を上げる。しかし、再生する
ディスクがビデオＣＤやオーディオＣＤのように比較的
回転数が低いディスクを再生する場合は、予め設定した
中間速度（ｗ２ｎｄ）までしか回転数を上げられない。
一方、オートバランサーが振動を吸収（キャンセル）
する効果を働かせ始める回転数は、ディスク装置の物理
的な条件によって決まる。その回転数を規定回転数（ｗ
ａ）とする。オートパランサーはグラフ上で規定回転数
（ｗａ）に到達するｔａ時間経過した時点から有効とな
る。同図のように規定回転数（ｗａ）が中間速度以下の
場合は、回転数が中間速度に達成する途中で規定回転数
となり中間速度ではオートバランサー機能が働き、振動
吸収（キャンセル）効果が得られるため問題とならな
い。

【００５０】図８は、本発明のディスクドライブ装置７
０が一例として停止した状態から回転数を上げて時間の
経過とともに変化する状態を示す図である。

【００５１】同図に示すように、規定回転数（ｗａ）が
中間速度（ｗ２ｎｄ）よりも大きい場合は、中間速度に
達した時点では、オートバランサー機能が働く規定回転
数に到達していないため、振動吸収（キャンセル）効果
を発していない。さらに悪いことに、中間速度が規定回
転数以下であり、かつ近接した場合は共振現象が発生
し、逆に大きな振動を起こすことになる。

【００５２】図９は、規定回転数が中問速度を超えた場
合、中間速度でオートバランサー機能が働くようにディ
スクの回転速度を制御した状態を示す図である。

【００５３】同図に示すように、回転速度を上げていく
と、ｔａ時間経過した時規定回転数（ｗａ）すなわち図
中Ａで示すボイントに達し、オートバランサー機能が働
き始める。次に、この規定回転速度を超えた状態でディ
スクモータ４６を駆動し、中間速度まで減速させる。図
中Ｂは減速のための制御を行なったポイントであり、ｔ
ｂ時間経過したことを表す。図中の実線が示すように減
速の制御を行ない始めて間もなくすると速度が落ち、し
ばらく中間速度で動作した後に再度減速して停止に至
る。また図中Ｃはオートパランサー機能が働かなくなる
ボイントを示し、この状態では鋼球５１はオートバラン
サー機能が働く適正位置からずれた位置にある。

【００５４】ただし、一度鋼球が適正位置に移動してオ
ートパランサー機能が働き始めると、ディスク回転数を
規定回転数以下に減速しても直ちに振動吸収（キャンセ
ル）効果が消滅するものではなく、かなり低い回転速度
に減速するまで（図中Ｃで示すポイント）その効果は持
続する。従って、ｔａからｔｃで示す間（時間）は、振
動吸収（キャンセル）効果が持続している状態（時間）
を示す。

【００５５】この制御の詳細は図８にて説明したよう
に、実際ＣＰＵ７７で判断され、その指示命令がサーボ
回路７５に送られ、指示に応じた制御が行なわれる。

【００５６】なお、本発明は上述した内容に限定され
ず、同じ技術思想の範囲内で様々な応用、変更が可能で
ある。

【００５７】例えば上記の説明ではディスクモータ４６
が停止した状態から回転を始める状態に限定して説明し
たが、回転途中の遅い速度から速い速度に回転数を増加
する場合であってもよい。つまり遅い方の回転速度を停
止状態とみなし、それより速い回転速度を中間速度（ｗ
２ｎｄ）とみなして考えると、遅い方の回転速度から規
定回転数（ｗａ）まで速度を加速し、回転速度が規定回
転数に到達した後に中間速度まで減速し、しばらく中間
速度を維持した後に再び減速し、停止に至るよう制御す
ることができる。同様に複数の中間速度を有するディス
クドライプ装置であっても本発明の制御方法を適用する
ことができる。

【００５８】また、上記の実施例では、一時点における
ＴＥの値によってオートバランサーの状態を判断してい
るが、より安定した状態で確実にオートバランサー機能
を働かせるためには、ディスクの回転数を上げていく途
中で逐次オートバランサー機能が働いているかどうかを
検出し、その後回転速度を中間速度まで下げるようにす
ればより確実に効果を得ることができる。例えば、光ヘ
ッド部７１から出力されるアクチュエータ制御用のエラ
ー信号、ＴＥ及びＦＥを用いる方法がある。ディスクの
回転数が高速になり、メカユニット部３０の振動が大き
くなり始めると、光ヘッドアクチュエータのサーボの追
従性が悪くなり、ＴＥ及びＦＥの値も大きくなる。

【００５９】図１０は、光ヘッドから出力されるアクチ
ュエータ制御用のエラー信号がディスクの回転数が高速
になるにつれて変化する状態を示す図である。

【００６０】同図に示すように、回転数の増加に伴いエ
ラー信号の出力レベルは増加するが、規定回転数の直前
でピーク値（Ｅｍａｘ）を取り、規定回転数に到達しオ
ートバランサー機能が働き始めると、ディスクの振動が
低減されるためこれに準じてエラー信号の出力レベルも
減少する。この減退するエラー信号を検出し、この値が
設定した図中Ｅｓで示す閾値以下になった時点で制動を
開始して回転速度を中間速度にすれば確実にオートバラ
ンサー機能を働かせることができる。ここで用いるエラ
ー信号は、ＴＥ及びＦＥを単独でしようすることもでき
れば、各々の信号の演算値を使用することもできる。ま
た、両方の信号に閾値を持たせて重複した条件として利
用することもできる。

【００６１】さらに、エラー信号の減衰量からもオート
バランサー機能が働いているかどうかを判断することが
できる。つまり、エラー信号が減退しているある時点と
そこから時間が経過した別の時点の各々のエラー信号の
出力量を検出し、その間の出力の減衰量を確認し、この
値が規定値より大きくなった場合にオートバランサー機
能が働いていると判断することができる。図１２に一例
を示しているが、ｔｉ時間のエラー信号の出力レベルＥ
ｉとｔｆ時間（ｔｉ＜ｔｆ）のエラー信号の出力レベル
Ｅｆを検出し、その時間間隔Δｔにおける減衰量ΔＥと
規定値を比較することである。

【００６２】また、回転数検出回路７８において、ディ
スクモータから検出される回転速度を示すＦＧ出力の揺
らぎ（周波数変動の変化）を検出することによってオー
トバランサー機能が働いているかどうかを判断すること
も可能である。

【００６３】さらにまた、上述した方法すなわち（１）
エラー信号と閾値を比較する（２）エラー信号の減衰量
と規定値を比較する（３）ＦＧ値の揺らぎから判断する
方法を重複条件として持たせることによって、単独で条
件判断を行なう場合よりもより精度の高い条件でオート
バランサー機能が働いているかどうかを判断することが
できる。

【００６４】上述した方法は、いずれも新たな検出装置
を接続して制御を行なうのではなく、既存のシステムの
中で出力される信号を利用したため、費用の面で一切追
加することなく安定した状態で確実にオートバランサー
機能を働かせることができるが、費用の追加を許すので
あればディスクドライブ装置内部に直接振動センサーを
取り付け、センサーの出力を検出手段としオートバラン
サー機能が働いているかどうか判断することもできる。

【００６５】なお、本発明の速度制御方法は、規定回転
数が中問速度を超えている状況についての記述である
が、逆に中間速度が規定回転数を超えている場合は、中
間速度に到達する前にオートバランサーが効果を発して
いるので、敢えて中間速度以上に速度を上げるよう制御
する必要はない。ところが中間速度でディスクを再生し
ているとき、何らかの外乱、例えば外から大きな振動や
衝撃がディスクドライブ装置に加わってしまうことで、
鋼球が適正位置からずれてバランサーとしての効果を発
しなくなる場合であっても、上述した検出手段を用いて
自動的に速度を上げてバランサーを再度働かせる状態に
戻した後、再度設定された中間速度へ移行することがで
きる。

【００６６】また、本発明の実施形態ではバランサーと
して鋼球を用いたが、例えば液体状や流体状の材料でも
よい。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、偏
重心ディスクによって発生する振動や騒音を軽減させ、
安定して確実に再生することのできる信頼性の高いディ
スクドライブ装置を提供することが可能になる。さら
に、簡易かつ費用の上での追加負担なくオートバランサ
ー機能を有効に働かせることができる。また、中間速度
が複数あっても制御方法は変わらないことから、オーデ
ィオ用ＣＤのような特殊ディスクを安定して再生させる
ための中間速度やメカユニット部の固有振動数の設定条
件の規制を受けることなくバランサーによる効果を得る
ことができる。このため、設計の自由度（利用可用性）
を高めることができ、例えばディスクドライブ装置の取
り付け位置（縦姿勢または横姿勢）やＣＬＶ、ＣＡＶと
いったシステムの制御方式に影響されないユーザやシス
テム要求に見合うディスクドライブ装置及びディスクモ
ータの回転制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディスクドライブ装置のメカユニット部を示す
図である。

【図２】図３の装置におけるディスクモータユニット部
の構成を示す図である。

【図３】オートバランサー機能を持つターンテーブル部
の構成を示す図である。

【図４】オートバランサー機能を持つディスクモータユ
ニット部の構成を示す図である。

【図５】本発明の実施形態におけるディスクドライブ装
置の制御方法を示すブロック図である。

【図６】図７の実施形態におけるＣＰＵが制御を実行す
る手順を示すフローチャートである。

【図７】中間速度が規定回転数よりも大きい場合のディ
スク回転数と時間の関係を示す図である。

【図８】中間速度が規定回転数よりも小さい場合のディ
スク回転数と時間の関係を示す図である。

【図９】本発明の実施形態におけるディスクモータの回
転制御方法を示す図である。

【図１０】本発明の実施形態におけるエラー信号の出力
と時間の関係を示す図である。

【図１１】ディスクの回転制御方式別にディスク回転数
とディスク半径の関係を示す図である。

【図１２】ディスクの回転制御方式別にデータ転送レー
トとディスク半径の関係を示す図である。

【符号の説明】

７０ ディスクドライブ装置 ７１ 光ヘッド部 ７２ アクチュエータ駆動回路 ７３ サーボアンプ ７４ ＲＦアンプ ７５ サーボ回路 ７６ 工ラー訂正回路 ７７ コントロール回路 （ＣＰＵ） ７８ 回転数検出回路 ７９ モータ駆動回路

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクが載置または嵌合され、該ディ
   スタの円周方向に移動可能におもり部材が装着された台
   を回転させるためのモータを駆動させる駆動部と、 前記駆動部が駆動させるモータにより回転させられる台
   の回転速度を検出する検出部と、 前記検出部の検出する回転速度が所定の値に達したと
   き、前期駆動部の動作を制御する制御部と、 前記制御部により制御された回転速度で回転する前記台
   に載置または嵌台されたディスクから信号を読み取り該
   信号を情報として再生する手段とを具備することを特徴
   とするディスクドライブ装置。
2. 【請求項２】 ディスクが載置または嵌台され、該ディ
   スクの円周方向に移動可能におもり部材が装着された台
   を回転させるためのモータを駆動させる駆動部と、 前記駆動部が駆動させるモータの回転速度で回転する前
   記台に載置または嵌合されたディスクから信号を読み取
   り該信号を情報として再生する手段と、 前記ディスクから読み取られた信号自体にエラーがあっ
   たときにエラー訂正を行なうエラー訂正部と、 前記エラー訂正部が行なうエラー訂正の頻度が所定の値
   に達したとき、前記駆動部の動作を制御する制御部とを
   具備することを特徴とするディスクドライブ装置。
3. 【請求項３】 ディスクが載置または嵌合され、該ディ
   スクの円周方向に移動可能におもり部材が装着された台
   を回転させるためのモータを駆動させる駆動部と、 前記駆動部が駆動させるモータの回転速度で回転する前
   記台に載置または嵌合されたディスクから信号を読み取
   り該信号を情報として再生する手段と、 前記ディスクから信号読み取り動作にエラーがあったと
   きにエラー訂正を行なうエラー訂正部と、 前記エラー訂正部が行なうエラー訂正の頻度が所定の値
   に達したとき、前記駆動部の動作を制御する制御部とを
   具備することを特徴とするディスクドライブ装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のディスクドライブ装置に
   おいて、 前記駆動部は、前期台の回転速度として通常の回転速度
   よりも遅い第１の回転速度と、前記第１の回転速度より
   も速く前記通常の回転速度よりも遅い第２の回転速度と
   の間で回転速度を切り替え可能に制御する速度移行制御
   手段をさらに具備することを特徴とするディスクドライ
   ブ装置。
5. 【請求項５】 請求項２記載のディスクドライブ装置に
   おいて、 前記駆動部は、前期台の回転速度として通常の回転速度
   よりも遅い第１の回転速度と、前記第１の回転速度より
   も速く前記通常の回転速度よりも遅い第２の回転速度と
   の間で回転速度を切り替え可能に制御する速度移行制御
   手段をさらに具備することを特徴とするディスクドライ
   ブ装置。
6. 【請求項６】 請求項３記載のディスクドライブ装置に
   おいて、 前記駆動部は、前期台の回転速度として通常の回転速度
   よりも遅い第１の回転速度と、前記第１の回転速度より
   も速く前記通常の回転速度よりも遅い第２の回転速度と
   の間で回転速度を切り替え可能に制御する速度移行制御
   手段をさらに具備することを特徴とするディスクドライ
   ブ装置。
7. 【請求項７】 前記速度移行制御手段は、前記検出部に
   よって検出された回転速度に係る信号を利用して、前記
   おもり部材が前記台に載置または嵌合されたディスクの
   回転振動を吸収するキャンセル効果を確認する効果確認
   手段をさらに具備することを特徴とする請求項４記載の
   ディスクドライブ装置。
8. 【請求項８】 前記速度移行制御手段は、前記検出部が
   検出した台の回転速度に関する値が規定値よりも小さく
   なったときに制動する手段をさらに具備することを特徴
   とする請求項４記載のディスクドライブ装置。
9. 【請求項９】 前記速度移行制御手段は、前記ディスク
   から読み取られた信号自体にエラーがあったときの該エ
   ラー信号に関する値が規定値よりも大きくなったときに
   制動する手段をさらに具備することを特徴とする請求項
   ５記載のディスクドライブ装置。
10. 【請求項１０】 ディスクが載置または嵌合され、該デ
    ィスクの円周方向に移動可能におもり部材が装着された
    台を回転させるためのモータを駆動させる第１のステッ
    プと、 前記駆動部が駆動させるモータにより回転させられる台
    の回転速度を検出するステップと、 前記検出部の検出する回転速度が所定の値に達したと
    き、前期駆動部の動作を制御するステップと、 前記制御部により制御された回転速度で回転する前記台
    に載置または嵌合されたディスクから信号を読み取り該
    信号を情報として再生するステップとを具備することを
    特徴とするディスクモータの回転制御方法。
11. 【請求項１１】 ディスクが載置または嵌台され、該デ
    ィスクの円周方向に移動可能におもり部材が装着された
    台を回転させるためのモータを駆動させる第１のステッ
    プと、 前記駆動部が駆動させるモータの回転速度で回転する前
    記台に載置または嵌合されたディスクから信号を読み取
    り該信号を情報として再生するステップと、 前記ディスクから読み取られた信号自体にエラーがあっ
    たときにエラー訂正を行なうステップと、 前記エラー訂正部が行なうエラー訂正の頻度が所定の値
    に達したとき、前記駆動部の動作を制御するステップと
    を具備することを特徴とするディスクモータの回転制御
    方法。
12. 【請求項１２】 ディスクが載置または嵌合され、該デ
    ィスクの円周方向に移動可能におもり部材が装着された
    台を回転させるためのモータを駆動させる第１のステッ
    プと、 前記駆動部が駆動させるモータの回転速度で回転する前
    記台に載置または嵌合されたディスクから信号を読み取
    り該信号を情報として再生するステップと、 前記ディスクから信号読み取り動作にエラーがあったと
    きにエラー訂正を行なうステップと、 前記エラー訂正部が行なうエラー訂正の頻度が所定の値
    に達したとき、前記駆動部の動作を制御するステップと
    を具備することを特徴とするディスクモータの回転制御
    方法。
13. 【請求項１３】 請求項１０記載のディスクモータの回
    転制御方法において、 前記第１のステップは前記台の回転速度として通常の回
    転速度よりも遅い第１の回転速度と、前記第１の回転速
    度よりも速く前記通常の回転速度よりも遅い第２の回転
    速度との間で回転速度を切り替え可能に制御する第２の
    ステップをさらに具備することを特徴とするディスクモ
    ータの回転制御方法。
14. 【請求項１４】 請求項１１記載のディスクモータの回
    転制御方法において、 前記第１のステップは前記台の回転速度として通常の回
    転速度よりも遅い第１の回転速度と、前記第１の回転速
    度よりも速く前記通常の回転速度よりも遅い第２の回転
    速度との間で回転速度を切り替え可能に制御する第２の
    ステップをさらに具備することを特徴とするディスクモ
    ータの回転制御方法。
15. 【請求項１５】 請求項１２記載のディスクモータの回
    転制御方法において、 前記第１のステップは前記台の回転速度として通常の回
    転速度よりも遅い第１の回転速度と、前記第１の回転速
    度よりも速く前記通常の回転速度よりも遅い第２の回転
    速度との間で回転速度を切り替え可能に制御する第２の
    ステップをさらに具備することを特徴とするディスクモ
    ータの回転制御方法。
16. 【請求項１６】 前記第２のステップは、前記検出され
    た回転速度に係る信号を利用して、前記おもり部材が前
    記台に載置または嵌合されたディスクの回転振動を吸収
    するキャンセル効果を確認するステップをさらに具備す
    ることを特徴とする請求項１３記載のディスクモータの
    回転制御方法。
17. 【請求項１７】 前記第２のステップは、前記検出した
    台の回転速度に関する値が規定値よりも小さくなったと
    きに制動するステップをさらに具備することを特徴とす
    る請求項１３記載のディスクモータの回転制御方法。
18. 【請求項１８】 前記第２のステップは、前記ディスク
    から読み取られた信号自体にエラーがあったときの該エ
    ラー信号に関する値が規定値よりも大きくなったときに
    制動するステップをさらに具備することを特徴とする請
    求項１４記載のディスクモータの回転制御方法。