JP2001060358A - ディスクドライブ装置 - Google Patents

ディスクドライブ装置

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JP2001060358A
JP2001060358A JP11235306A JP23530699A JP2001060358A JP 2001060358 A JP2001060358 A JP 2001060358A JP 11235306 A JP11235306 A JP 11235306A JP 23530699 A JP23530699 A JP 23530699A JP 2001060358 A JP2001060358 A JP 2001060358A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクの特性に応じた最適な状態でデータ
の記録又は再生を行えるようにすること。 【解決手段】 データの記録又は再生動作を行っている
際に、ディスク90の信号面に照射しているレーザ光が
合焦状態から非合焦状態となるフォーカスサーボ外れの
頻度を検出し(S101〜S109)、その検出結果に基づい
て、ディスク90がデータの記録又は再生に支障をきた
すような面ブレ状態にあるかどうかの判別を行うように
している。そしてディスク90が面ブレ状態にあと判別
した時は(S109)、スピンドルモータ6の回転速度を減
速させることで(S110)、ディスク90の面ブレ状態を
解消し、ディスク90に対して正確に且つ確実にデータ
の記録又は再生を行うことが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば光ディスクな
どのディスク状記録媒体に対応して再生動作又は記録動
作を行なうことのできるディスクドライブ装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】光学ディスク記録媒体としていわゆるC
D−ROMのようなCD方式のディスクや、マルチメデ
ィア用途に好適なDVD(Digital Versatile Disc/Di
gitalVideo Disc)と呼ばれるディスクなどが開発され
ている。また上記CD方式のディスクとして、CD−R
(コンパクトディスク−レコーダブル)と呼ばれる追記
型のディスクも開発されている。これらのディスクに対
応するディスクドライブ装置では、スピンドルモータに
より回転されているディスクに対して、光ピックアップ
からそのディスク上のトラックに対してレーザ光を照射
し、その反射光を検出することでデータの読出を行なっ
たり、記録データにより変調されたレーザ光を照射する
ことでデータの記録を行ったりする。
【0003】レーザ光により記録又は再生動作を行うた
めには、レーザ光のスポットがディスクの記録面上にお
いて合焦状態で保たれなければならず、このためディス
クドライブ装置には、レーザ光の出力端である対物レン
ズをディスクに接離する方向に移動させてフォーカス状
態を制御するフォーカスサーボ機構が積載されている。
このフォーカスサーボ機構としては、通常、対物レンズ
をディスクに接離する方向に移動させるフォーカスコイ
ル及びディスク半径方向に移動させることのできるトラ
ッキングコイルを有する2軸機構と、ディスクからの反
射光情報からフォーカスエラー信号(即ち合焦状態から
のずれ量の信号)を生成し、そのフォーカスエラー信号
に基づいてフォーカスドライブ信号を生成し、上記2軸
機構のフォーカスコイルに印加するフォーカスサーボ回
路系から構成されている。即ちフィードバック制御系と
してフォーカスサーボ機構が構成される。
【0004】また、既によく知られているようにフォー
カスエラー信号に基づいて合焦状態に引き込むことので
きる範囲は、フォーカスエラー信号としてS字カーブが
観測される範囲内という非常に狭い範囲であるため、フ
ォーカスサーボを良好に実行するには、フォーカスサー
ボループをオンとする際の動作として一般にフォーカス
サーチと呼ばれる動作が必要となる。このフォーカスサ
ーチ動作とは、対物レンズをそのフォーカスストローク
範囲内で強制的に移動させるようにフォーカスコイルに
フォーカスドライブ信号を印加する。この時フォーカス
エラー信号を観測していると、対物レンズの位置がある
範囲内にある際に、S字カーブが観測される。そのS字
カーブのリニアな領域となるタイミング(もしくはゼロ
クロスタイミング)でフォーカスサーボをオンとするも
のである。
【0005】ところで、上記したようなディスクドライ
ブ装置に用いられるディスクの中には、例えばディスク
ドライブ装置に積載してディスクを回転させた時に、そ
の信号記録面が上下方向に変動する、いわゆる面ブレが
発生するディスクが存在することが知られている。
【0006】以下、ディスクに面ブレが発生する主な要
因を概略的に説明するが、ディスクの面ブレを説明する
にあたって、先ず、ディスクの構造を簡単に説明してお
く。図7はディスクの構造の一例としてCD−ROMの
層構造を示した断面図である。この図7に示すディスク
100は、例えばCD−ROMとされ、そのディスク全
体の厚みは、1.2mm とされている。また図示していない
がその直径は12cmとされている。ディスク100には、
光透過率が高くかつ耐機械的特性或いは耐化学特性を有
する透明ポリカーボネイト樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、
或いはアクリル樹脂等の透明な合成樹脂材料によってデ
ィスク基板(透明層)101が成形される。ディスク基
板101には、一方の主面に成形金型に組み込まれたス
タンパによってピットが転写され、信号面102が形成
される。この信号面102におけるピットは、所定の情
報信号に対応してそれぞれ円周方向の長さを異にする符
号化された小孔としてディスク基板101に形成され、
記録トラックを構成することになる。
【0007】この信号面102が形成されたディスク基
板101の面には光反射率の高いアルミニウム等が蒸着
されて反射層103が形成されると共に、さらに全体に
保護層104が被覆されている。このCD−ROM10
0に対してはディスクドライブ装置からのレーザ光がデ
ィスク表面105側から入射され、信号面102に記録
された情報がその反射光から検出されることになる。
【0008】上記したようなディスクの層構造を踏まえ
て、図8〜図10を用いてディスクに面ブレが発生する
主な要因について概略的に説明しておく。先ず、ディス
クが面ブレする要因の1つには、ディスクの製造過程に
おいて、図7に示したディスク100の信号面102が
平坦でなく例えば波打つように変形し、このような信号
面102に対して反射層103が蒸着されることによっ
て発生することが挙げられる。
【0009】図8は、そのようなディスクの構造を模式
的に、且つ、面ブレ状況を極端にして示した図であり、
同図(a)はその上面図、同図(b)は同図(a)に示
した一点破線Y−Yを矢示方向から見た断面図である。
この図8(a),(b)に示すように、例えばディスク
100のディスク基板101の厚みが、例えば一方の半
円部分と他方の半円部分とで異なる場合、一方の半円部
分のA地点と、このA地点と同一円周上とされる他方の
半円部分のB地点とでは、図8(b)からもわかるよう
に、ディスク表面105から反射層103が蒸着されて
いる信号面102までの距離が異なることになる。この
場合は、ディスク100のA地点における対物レンズ1
10の焦点位置P1と、B地点における対物レンズ11
0の焦点位置P2とが異なるため、ディスク100が1
回転する毎に、対物レンズ110が焦点位置P1とP2
の間を移動することになる。従って、ディスクドライブ
装置から見れば、図8に示したディスク100は面ブレ
している面ブレディスクとなる。
【0010】また、例えば図9に示すようにディスク1
00の一部分だけが反っている場合も、一方の半円部分
のA地点と、同一円周上の他方のB地点とでは、A地点
における対物レンズ110の焦点位置P1と、B地点に
おける対物レンズ110の焦点位置P2とが異なる。従
って、この場合もディスク100が1回転する毎に、対
物レンズ110が焦点位置P1とP2の間を移動するこ
とになるので、ディスクドライブ装置から見れば、この
図に示すようなディスク100も面ブレしていることに
なる。
【0011】また、図10に示すように、ディスク10
0をディスクドライブ装置のターンテーブル120に装
填(チャッキング)した際に、図示するようにディスク
100が傾いた状態でチャッキングされる等して、チャ
ッキング不良が発生した場合も、ディスク100の一方
の半円部分のA地点と、同一円周上の他方のB地点とで
は、それぞれの焦点位置がP1,P2と異なるため、デ
ィスクドライブ装置から見れば面ブレと見なすことがで
きる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記図8〜図10に示
した何れのディスク100においても、ディスクドライ
ブ装置により記録又は再生動作を行った場合は、ディス
ク100の回転にともない、対物レンズ110の焦点位
置が変化することになる。但し、市販されているディス
クは多少なりとも面ブレしていることがあり、例えばデ
ィスク100の面ブレによって変化する対物レンズ11
0の合焦位置が、フォーカスサーボによるフォーカス引
き込み可能範囲内で、且つ、フォーカスサーボによるフ
ォーカス追従可能範囲内であれば、ディスクドライブ装
置では、フォーカスサーボにより対物レンズ110のデ
ィスク接離方向の位置を制御することができる。つま
り、ディスク100が面ブレしている場合でも、データ
の記録又は再生動作に支障をきたすような面ブレ状態で
なければ、ディスク100の信号記録面に照射されるレ
ーザ光のスポットを合焦状態に保つことができるので、
ディスク100に対してデータの記録又は再生を行うこ
とが可能とされる。
【0013】なお、以下本明細書では、データの記録又
は再生に支障をきたすような面ブレが生じているディス
クのことを面ブレ状態にあるディスクと表記し、フォー
カス系が追従することが可能とされ、データの記録又は
再生を正常に行うことができる面ブレディスクと区別す
ることとする。
【0014】ところが、近年、ディスクドライブ装置
は、ディスクとの間でデータ転送速度の向上を図るた
め、ディスクを通常の4倍速、8倍速、或いは14倍速
で回転させるといった高速化が進んでいる。ディスクを
高速で回転させながらデータの記録又は再生を行った場
合、ディスクに面ブレが生じていると、信号記録面に対
してレーザ光の合焦状態に保つフォーカス追従動作が困
難になり、信号記録面に対して照射されているレーザ光
が合焦状態から非合焦状態となる、いわゆるフォーカス
サーボ外れが発生し易くなる。つまり、従来のディスク
ドライブ装置では、ディスクに面ブレが生じていると、
ディスクの高速回転に伴い、ディスクの面ブレにフォー
カスサーボ系が追従することができなくなることがあっ
た。このため、ディスクドライブ装置には、ディスクを
高速回転させた場合でもフォーカス追従動作が可能なフ
ォーカスサーボが必要になる。
【0015】しかしながら、そのようなフォーカスサー
ボの設計は、フォーカスサーボの部品点数の増加を伴う
ため、装置の大型化、及びコストアップ等を招くことに
なり、そのようなフォーカスサーボを実現するのは困難
であった。このため、従来のディスクドライブ装置で
は、ディスクを装填して高速で回転させた際に、ディス
クの面ブレにフォーカスサーボ系が追従していくことが
困難となり、データの記録又は再生を確実に、且つ、正
確に行うことができなくなるといった問題点があった。
【0016】そこで、従来のディスクドライブ装置で
は、ディスクを高速回転させた状態で、データの記録又
は再生を行った際に、信号記録面上で合焦状態が保たれ
ていたレーザ光が非合焦状態となった場合、即ちフォー
カスサーボが外れた場合は、そのディスクはフォーカス
サーボ系で追従するのが困難な面ブレ状態にあると判断
して、ディスクの回転速度を減速させるといったことが
考えられる。
【0017】しかしながら、ディスクドライブ装置のフ
ォーカスサーボが外れる要因としては、ディスクがフォ
ーカスサーボ系で追従するのが困難な面ブレ状態になる
以外にも、例えばディスク表面に付いた傷や汚れ、外部
からの振動や衝撃等によっても発生するため、単にフォ
ーカスサーボが外れたからといって、必ずしもその回転
速度においてディスクが面ブレ状態にあるとは判断でき
ない。
【0018】特に、ディスク表面に付いた傷や汚れ、或
いは外部からの振動や衝撃等に伴うフォーカスサーボ外
れは、ディスクの回転速度に関係なく発生するため、単
にフォーカスサーボが外れたからといってディスクの回
転速度を減速させた場合は、ディスクへのデータ転送速
度を遅くするだけという結果になりかねないという欠点
があった。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような点に
鑑みてなされたものであり、ディスクがフォーカスサー
ボ系で追従するのが困難な面ブレ状態にあるかどうかを
検出できると共に、ディスクが面ブレ状態にある時は、
最適な状態でデータの記録又は再生を行うことができる
ディスクドライブ装置を提供することを目的とする。
【0020】このために、本発明のディスクドライブ装
置は、ディスク状記録媒体を各種回転速度で回転駆動す
る回転駆動手段と、ディスク状記録媒体に対してレーザ
光を照射すると共に、ディスク状記録媒体からの反射光
を検出するピックアップ手段と、ピックアップ手段から
出力されるレーザ光が、ディスク状記録媒体の信号記録
面に対して合焦状態を保つように制御するフォーカス制
御手段と、レーザ光が信号記録面に対して合焦状態を保
つようにフォーカス制御手段によって駆動制御が行われ
ている状態のもとで、レーザ光が合焦状態から非合焦状
態となる頻度を検出するフォーカス状態検出手段と、フ
ォーカス状態検出手段の検出結果に基づいて、回転駆動
手段によるディスク状記録媒体の回転速度を可変制御す
る回転駆動制御手段とを備えるようにする。
【0021】即ち、本発明のディスクドライブ装置は、
データの記録又は再生動作が行われている状態のもと
で、フォーカス状態検出手段により信号記録面に対して
照射されるレーザ光が合焦状態から非合焦状態となる頻
度を検出し、その検出結果に基づいて、積載されている
ディスクがデータの記録又は再生に支障をきたすような
面ブレ状態にあるかどうかの判別を行うようにしてい
る。そしてディスクがデータの記録又は再生に支障をき
たすような面ブレ状態にあると判別した時は、ディスク
を回転させる回転駆動手段の回転速度を減速させてディ
スクの面ブレの影響を低減することで、ディスクに対し
てデータの記録又は再生を確実に行うことが可能にな
る。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態として
光ディスクを記録媒体とするディスクドライブ装置を説
明していく。本例のディスクドライブ装置では、積載さ
れる光ディスクは例えば先に図7で説明したCD−RO
Mとして説明する。
【0023】図1は本例のディスクドライブ装置70の
要部のブロック図である。ディスク90は、ターンテー
ブル7に積載され、再生動作時においてスピンドルモー
タ1によって一定線速度(CLV(Constant Linear Ve
rocity))もしくは一定角速度(CAV(Constant Ang
ular Verocity))で回転駆動される。そしてピックア
ップ1によってディスク90にエンボスピット形態など
で記録されているデータの読み出しが行なわれることに
なる。なお、CLV方式によってデータが記録されたC
D−ROM等のディスクであっても、CAV方式によっ
てデータの読み出しを行うことも可能である。つまり、
デコーダ12で再生データに対応した再生クロックが抽
出することができる限りにおいては、デーコード処理は
可能であるため、再生時のディスク回転はCAVでもC
LVでも構わないものとされる。
【0024】ピックアップ1内には、レーザ光源となる
レーザダイオード4や、反射光を検出するためのフォト
ディテクタ5、レーザ光の出力端となる対物レンズ2、
レーザ光を対物レンズ2を介してディスク記録面に照射
し、またその反射光をフォトディテクタ5に導く光学系
が形成される。対物レンズ2は二軸機構3によってトラ
ッキング方向及びフォーカス方向に移動可能に保持され
ている。またピックアップ1全体はスレッド機構8によ
りディスク半径方向に移動可能とされている。
【0025】ディスク90からの反射光情報はフォトデ
ィテクタ5によって検出され、受光光量に応じた電気信
号とされてRFアンプ9に供給される。RFアンプ9に
は、フォトディテクタ5としての複数の受光素子からの
出力電流に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算
/増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な
信号を生成する。例えば再生データであるRF信号、サ
ーボ制御のためのフォーカスエラー信号FE、フォーカ
ス引き込み可能範囲を示すFOK信号、トラッキングエ
ラー信号TEなどを生成する。RFアンプ9から出力さ
れる再生RF信号は2値化回路11へ、フォーカスエラ
ー信号FE、トラッキングエラー信号TEはサーボプロ
セッサ14へ供給される。またFOK信号はシステムコ
ントローラ10へ供給される。
【0026】RFアンプ9で得られた再生RF信号は2
値化回路11で2値化されることでいわゆるEFM信号
(8−14変調信号)とされ、デコーダ12に供給され
る。デコーダ12ではEFM復調,エラー訂正処理等を
行ない、また必要に応じてCD−ROMデコードなどを
行なってディスク90から読み取られた情報の再生を行
なう。なおデコーダ12は、デコードしたデータをデー
タバッファとしてのキャッシュメモリ20に蓄積してい
く。ディスクドライブ装置70からの再生出力として
は、キャッシュメモリ20でバファリングされているデ
ータが読み出されて転送出力されることになる。
【0027】インターフェース部13は、外部のホスト
コンピュータ80と接続され、ホストコンピュータ80
との間で再生データやリードコマンド等の通信を行う。
即ちキャッシュメモリ20に格納された再生データは、
インターフェース部13を介してホストコンピュータ8
0に転送出力される。またホストコンピュータ80から
のリードコマンドその他の信号はインターフェース部1
3を介してシステムコントローラ10に供給される。
【0028】サーボプロセッサ14は、RFアンプ9か
らのフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信
号TEや、デコーダ12もしくはシステムコントローラ
10からのスピンドルエラー信号SPE等から、フォー
カス、トラッキング、スレッド、スピンドルの各種サー
ボドライブ信号を生成しサーボ動作を実行させる。即ち
フォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号T
Eに応じてフォーカスドライブ信号、トラッキングドラ
イブ信号を生成し、二軸ドライバ16に供給する。二軸
ドライバ16はピックアップ1における二軸機構3のフ
ォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動することに
なる。これによってピックアップ1、RFアンプ9、サ
ーボプロセッサ14、二軸ドライバ16、二軸機構3に
よるトラッキングサーボループ及びフォーカスサーボル
ープが形成される。
【0029】なおフォーカスサーボをオンとする際に
は、まずフォーカスサーチ動作を実行しなければならな
い。フォーカスサーチ動作とは、サーボプロセッサ14
がフォーカスサーボオフの状態で所要のフォーカスドラ
イブ信号FDを発生し、対物レンズ2を強制的に移動さ
せる。そしてその移動過程でフォーカスエラー信号FE
のS字カーブが得られる位置を検出するものである。公
知の通り、フォーカスエラー信号のS字カーブのうちの
リニア領域は、フォーカスサーボループを閉じることで
対物レンズ2の位置を合焦位置に引き込むことのできる
範囲である。従ってフォーカスサーチ動作として対物レ
ンズ2を強制的に移動させながら、この引込可能な範囲
を検出し、そのタイミングでフォーカスサーボをオンと
することで、以降、レーザースポットが合焦状態に保持
されるフォーカスサーボ動作が実現されるものである。
【0030】以上のフォーカスサーボ、フォーカスサー
チの動作は、システムコントローラ10がサーボプロセ
ッサ14に指示を与えることで実行される。システムコ
ントローラ10がこれらのフォーカス動作制御を行うた
めにはフォーカスエラー信号FEを監視する必要があ
る。このため、本実施の形態にあっては、システムコン
トローラ10はRFアンプ9からフォーカス引き込み可
能範囲を示すFOK信号によりフォーカスエラー信号F
Eを監視している。
【0031】なお、フォーカスエラー信号FEにおいて
図2(b)に示すようなS字カーブが観測されるのは、
適切な反射光量がディテクタ5で得られている場合であ
り、この時、いわゆる反射光量の和信号(RF信号)は
図2(a)に示すようにそのレベルが大きくなる。この
図2(a)に示すRF信号を所定のスレッショルドレベ
ルThと比較した出力は、図2(c)に示すようなS字
カーブの区間を示すいわゆるFOK信号となる。
【0032】例えばフォーカスサーボ引込のタイミング
となるフォーカスエラー信号のゼロクロスとは、S字カ
ーブ内でのゼロクロスポイントをいうが、実際には反射
光が適切に得られないS字カーブ領域以外ではフォーカ
スエラー信号FEはほぼゼロレベルとなり、対物レンズ
移動中に単純にフォーカスエラー信号をゼロレベルとコ
ンパレートしていても正確にS字カーブ領域でのゼロク
ロスポイントを検出できないことがある。そこで、S字
カーブ領域以外のゼロクロスを排除するために、FOK
信号をウインドウとして図2(d)に示すようなフォー
カスゼロクロスFZCの検出を行うことなどが考えられ
る。
【0033】図1において、サーボプロセッサ14はさ
らに、スピンドルモータドライバ17に対してスピンド
ルエラー信号SPEに応じて生成したスピンドルドライ
ブ信号を供給する。スピンドルモータドライバ17はス
ピンドルドライブ信号に応じて例えば3相駆動信号をス
ピンドルモータ6に印加し、スピンドルモータ6のCA
V回転を実行させる。またサーボプロセッサ14はシス
テムコントローラ10からのスピンドルキック/ブレー
キ制御信号に応じてスピンドルドライブ信号を発生さ
せ、スピンドルモータドライバ17によるスピンドルモ
ータ6の起動、停止、加速、減速などの動作も実行させ
る。
【0034】なお、スピンドルモータ6のCAV回転と
しての角速度については、システムコントローラ10が
各種速度に設定できる。例えばデコーダ12は、デコー
ド処理に用いるためにEFM信号に同期した再生クロッ
クを生成するが、この再生クロックから現在の回転速度
情報を得ることができる。システムコントローラ10も
しくはデコーダ12は、このような現在の回転速度情報
と、基準速度情報を比較することで、CAVサーボのた
めのスピンドルエラー信号SPEを生成する。従って、
システムコントローラ11は、基準速度情報としての値
を切り換えれば、CAV回転としての角速度を変化させ
ることができる。例えばある通常の角速度を基準として
4倍速、8倍速、14倍速などの角速度を実現できる。
これによりデータ転送レートの高速化が可能となる。な
お、もちろんCLV方式であっても回転速度の切換は可
能である。
【0035】サーボプロセッサ14は、例えばトラッキ
ングエラー信号TEの低域成分として得られるスレッド
エラー信号や、システムコントローラ10からのアクセ
ス実行制御などに基づいてスレッドドライブ信号を生成
し、スレッドドライバ15に供給する。スレッドドライ
バ15はスレッドドライブ信号に応じてスレッド機構8
を駆動する。スレッド機構8には図示しないが、ピック
アップ1を保持するメインシャフト、スレッドモータ、
伝達ギア等による機構を有し、スレッドドライバ15が
スレッドドライブ信号に応じてスレッドモータ8を駆動
することで、ピックアップ1の所要のスライド移動が行
なわれる。
【0036】ピックアップ1におけるレーザダイオード
4はレーザドライバ18によってレーザ発光駆動され
る。システムコントローラ10はレーザダイオード4を
用いてディスク90に対する再生動作を実行させる際
に、レーザパワーの制御値をオートパワーコントロール
回路19にセットし、オートパワーコントロール回路1
9はセットされたレーザパワーの値に応じてレーザ出力
が行われるようにレーザドライバ18を制御する。
【0037】なお、記録動作が可能な装置とする場合
は、記録データに応じて変調された信号がレーザドライ
バ18に印加される。例えば記録可能タイプのディスク
(CD−R等)に対して記録を行う際には、ホストコン
ピュータからインターフェース部13に供給された記録
データは図示しないエンコーダによってエラー訂正コー
ドの付加、EFM変調などの処理が行われた後、レーザ
ドライバ18に供給される。そしてレーザドライバ18
が記録データに応じてレーザ発光動作をレーザダイオー
ド4に実行させることで、ディスク90に対するデータ
記録が実行される。
【0038】以上のようなサーボ及びデコード、エンコ
ードなどの各種動作はマイクロコンピュータによって形
成されたシステムコントローラ10により制御される。
そしてシステムコントローラ10は、ホストコンピュー
タ80からのコマンドに応じて各種処理を実行する。例
えばホストコンピュータ80から、ディスク90に記録
されている或るデータの転送を求めるリードコマンドが
供給された場合は、まず指示されたアドレスを目的とし
てシーク動作制御を行う。即ちサーボプロセッサ14に
指令を出し、シークコマンドにより指定されたアドレス
をターゲットとするピックアップ1のアクセス動作を実
行させる。その後、その指示されたデータ区間のデータ
をホストコンピュータ80に転送するために必要な動作
制御を行う。即ちディスク90からのデータ読出/デコ
ード/バファリング等を行って、要求されたデータを転
送する。なお、ホストコンピュータ80からのデータ要
求がシーケンシャルに行われており、要求されたデータ
が例えば先読み動作などで予めキャッシュメモリ20に
格納されていた場合は、キャッシュヒット転送として、
ディスク90からのデータ読出/デコード/バファリン
グ等を行わずに、要求されたデータを転送できる。
【0039】上記のような構成とされる本実施の形態の
ディスクドライブ装置は、積載されたディスク90を或
る回転速度で回転させた際に、その回転速度におけるデ
ィスク90がデータ転送に支障をきたすような面ブレ状
態にあるかどうか判別することができるようにされてい
る。そして、例えば或る回転速度におけるディスク90
が面ブレ状態にあり、データ転送を正確に行うことがで
きない恐れがある場合は、ディスク90の特性に応じた
最適な回転速度でデータの再生を行うように構成されて
いる。
【0040】そこで、本実施の形態のディスクドライブ
装置の特徴的な動作として、先ず、積載されたディスク
90を或る回転速度で回転させた際に、ディスク90が
データ転送に支障をきたすような面ブレ状態にあるかど
うかを検出する検出動作について説明する。
【0041】ディスクドライブ装置において、例えば或
る回転速度でディスク90を回転させてデータの再生を
行っている状態で、そのディスク90の信号記録面に対
して照射しているレーザ光のレーザスポットが合焦状態
から非合焦状態になる、いわゆるフォーカスサーボ外れ
が発生したからといって、その回転速度におけるディス
ク90がデータ転送に支障をきたすような面ブレ状態に
あると判断することはできない。これは、先に説明した
ように、例えばディスク90の表面に付いた傷や汚れ、
或いは振動や衝撃等によってもフォーカスサーボ外れが
発生するからである。このため、例えば再生動作を行っ
ている状態のもとで、単にフォーカスサーボ外れの回数
が或る境界値を超えたからといって、ディスク90が面
ブレ状態にあると判断することはできない。
【0042】そこで、本実施の形態にあっては、或る回
転速度でディスク90に対してデータ転送を行った際
に、その回転速度におけるフォーカスサーボ外れの頻度
を検出して、ディスク90がデータ転送に支障をきたす
ような面ブレ状態にあるかどうか判別するようにしてい
る。ディスク90が面ブレ状態にあるかどうかの判別
は、システムコントローラ10によって行うようにされ
る。このため、本実施の形態のシステムコントローラ1
0にはソフトウェアによる機能ブロックとして、図示し
ていないフォーカスエラーカウンタ及びタイマが設けら
れている。そして、システムコントローラ10は、RF
アンプ9からのFOK信号によりフォーカスサーボ状態
の監視を行い、フォーカスサーボ外れを検出した時は、
フォーカスエラーカウンタに所定のカウント値を加算す
るようにしている。さらにシステムコントローラ10
は、フォーカスエラーカウンタにカウント値が加算され
ている状態のもとでは、一定時間が経過するごとにその
カウント値の減算を行う。そして、このフォーカスエラ
ーカウンタのカウント値がリミット値を超えた時点で、
その回転速度におけるディスク90は面ブレ状態にある
と判別するようにしている。なお、データの再生動作が
停止された場合は、その停止期間内では、フォーカスエ
ラーカウンタのカウント値の減算を行うことなく、停止
直前のカウント値を保持しておくものとする。但し、デ
ィスクの交換が行われた場合は、交換された新たなディ
スクの面ブレ状況は異なるため、フォーカスエラーカウ
ンタのカウント値はリセットするものとされる。
【0043】ここで、図3に示すフォーカスエラーカウ
ンタのカウント値の遷移図を用いて、本実施の形態のデ
ィスクドライブ装置におけるディスク90がデータ転送
に支障をきたすような面ブレ状態にあるかどうかの具体
的な判別動作の一例を説明する。この図3に示されてい
る例では、システムコントローラ10は、データの再生
を行っている状態のもとで、RFアンプ9からのFOK
信号によりフォーカスサーボ外れを検出した時は、フォ
ーカスエラーカウンタにカウント値として「+700」
を加算するようにされる。また、一定期間として例えば
10ms経過するごとに、フォーカスエラーカウンタの
カウント値を「−1」づつ減算していくようにされる。
また、フォーカスエラーカウンタのリミット値として
は、「+1500」が設定されている。そして、フォー
カスエラーカウンタのカウント値が、上記リミット値を
超えた時点でディスク90が面ブレ状態にあると判別す
るようにしている。なお、本例では1回のフォーカスサ
ーボ外れによって加算されるカウント値「+700」は
10ms経過するごとに「−1」づつ減算されるので、
例えばフォーカスサーボ外れが7秒間に渡って発生しな
ければ、フォーカスエラーカウンタのカウント値は
「0」に戻ることになる。
【0044】図3(a)に示されている例では、先ず、
t1時点において、フォーカスエラーカウンタにカウン
ト値として「+700」が加算されている。つまり、こ
のt1時点においてフォーカスサーボ外れが検出された
ことになる。続くt1時点からt2時点までの区間は、
フォーカスエラーカウンタのカウント値が10ms毎に
「−1」づつ減算されているので、この区間ではフォー
カスサーボ外れが検出されていないことになる。そして
t2時点において、再びフォーカスエラーカウンタにカ
ウント値として「+700」が加算されていることか
ら、t2時点で再びフォーカスサーボ外れが検出された
ことになる。続くt2時点からt3時点までの区間は、
再びフォーカスエラーカウンタのカウント値が再び10
ms毎に「−1」づつ減算されているので、この区間で
はフォーカスサーボ外れが検出されていない。
【0045】またt3時点からt4時点までの区間は、
フォーカスエラーカウンタのカウント値が加算及び減算
されることなく推移していることから、この区間はデー
タの再生動作が停止されていることになる。そしてt4
時点から再びカウント値の減算が開始されているので、
ディスク交換が行われることなくディスク90の再生動
作が開始されたことになる。そして、続くt5、t6、
t7時点において、それぞれフォーカスエラーカウンタ
にカウント値「+700」が加算されていることからフ
ォーカスサーボ外れが検出されたことになる。この場
合、t7時点においてフォーカスエラーカウンタのカウ
ント値は、リミット値とされる「+1500」を超える
ので、システムコントローラ10は、このt7時点にお
いてディスク90がデータ転送に支障をきたす面ブレ状
態にあると判別することになる。
【0046】一方、図3(b)に示されている例では、
t11、t12、t14時点においてフォーカスエラー
カウンタにカウント値「+700」が加算されているも
のの、フォーカスエラーカウンタのカウント値がリミッ
ト値「+1500」より小さい値で推移している。従っ
て、この場合は、システムコントローラ10はディスク
90が面ブレ状態にないと判別することになる。なお、
t13時点及びt15時点では、フォーカスエラーカウ
ンタのカウント値は「0」になった場合は、カウント値
が加算されるまで「0」の状態で推移することになる。
【0047】このように本実施の形態のディスクドライ
ブ装置は、データの再生動作時において、システムコン
トローラ10がフォーカスサーボ外れを検出したときは
フォーカスエラーカウンタにカウント値「+700」を
加算すると共に、それ以外のフォーカスサーボがオン状
態の時は10ms経過毎にそのカウント値を「−1」づ
つ減算するようにしている。そして、フォーカスエラー
カウンタのカウント値が例えばリミット値「+150
0」を超えた時点でディスク90が面ブレ状態にあると
判別するようにしている。
【0048】つまり、本実施の形態にあっては、単にフ
ォーカスサーボ外れを検出したからといってディスク9
0が面ブレ状態にあると判別するのではなく、フォーカ
スサーボ外れが一定期間にどのくらいの頻度で発生する
かといった発生頻度に基づいて、ディスク90が面ブレ
状態にあるかどうか判別するようにしている。
【0049】図4は、本実施の形態のディスクドライブ
装置で上記の手法によるところにおいて、フォーカスサ
ーボ外れの発生頻度と、ディスク90がデータ転送に支
障をきたす面ブレ状態にあると判別する判別回数との関
係を示した図ある。この図4に示すように、本実施の形
態にあっては、例えばフォーカスサーボ外れが2秒に1
回の発生頻度ならば、3回目のフォーカスサーボ外れを
検出した時点で、フォーカスエラーカウンタのカウント
値がリミット値を超えることになるので、この3回目の
フォーカスサーボ外れを検出した時点で、ディスク90
は面ブレ状態にあると判別する。また3秒に1回の発生
頻度ならば、4回目のフォーカスサーボ外れを検出した
時点で、フォーカスエラーカウンタのカウント値がリミ
ット値を超えるのでディスク90は面ブレ状態にあると
判別する。
【0050】同様に4秒に1回の発生頻度ならば4回目
のフォーカスサーボ外れを検出した時点、5秒に1回の
発生頻度ならば6回目のフォーカスサーボ外れを検出し
た時点、6秒に1回の発生頻度ならば10回目のフォー
カスサーボ外れを検出した時点で、それぞれディスク9
0が面ブレ状態にあると判別する。なお、本例の場合で
は、7秒に1回、若しくはそれ以下の発生頻度でフォー
カスサーボ外れが検出される場合は、フォーカスエラー
カウンタのカウント値がリミット値を超えることはない
ので、フォーカスサーボ外れを検出してもディスク90
が面ブレ状態にあると判別することはない。
【0051】このように本実施の形態では、ディスク9
0のフォーカスサーボ外れの発生頻度と、その発生頻度
に応じたフォーカスサーボ外れ回数により、ディスク9
0二対して、フォーカス系が追従していくことが困難と
なり、データ転送に支障をきたすような面ブレ状態にあ
るかどうか判別を行うようにしている。そうすること
で、例えば不規則に発生するディスクの傷や汚れ、或い
は振動や衝撃等によって発生するフォーカスサーボ外れ
による影響を極力なくして、ディスク90が面ブレ状態
にある時に定常的に発生するフォーカスサーボ外れを判
別することができる。つまりディスク90が面ブレ状態
かどうか判別することが可能とされる。
【0052】なお、本実施の形態において提示したフォ
ーカスサーボ外れを検出した時に加算したカウント値
「+700」、カウント値を「−1」づつ減算する周期
「10ms」、及びリミット値「+1500」はあくまで
も一例であり、ディスクドライブ装置に応じて任意に変
更可能である。
【0053】さらに本実施の形態のディスクドライブ装
置は、上記のようにしてデータの再生動作時におけるフ
ォーカスサーボ外れの発生頻度により、ディスク90が
面ブレ状態にあるかどうかの判別を行い、例えばディス
ク90が面ブレ状態にある時は、ディスク90を回転さ
せているスピンドルモータ6の回転速度を減速させる減
速動作を行うようにされる。
【0054】図5は本実施の形態のディスクドライブ装
置におけるディスク90の回転速度の変移の様子を示し
た図である。この図5に示すように、本実施の形態のデ
ィスクドライブ装置は、ディスク90を回転させるスピ
ンドルモータ6の初期速度が7000rpm (角速度14
倍速)であれば、その回転速度においてディスク90が
面ブレ状態にあると判別した時は、スピンドルモータ6
の回転速度を初期速度7000rpm から予め設定されて
いる第1の減速速度とされる例えば4000rpm (角速
度8倍速)まで減速させるようにする。そして、この第
1の減速速度4000rpm によって、ディスク90に対
するデータの再生動作を行うと共に、再度ディスク90
が面ブレ状態にあるかどうかの判別を行うようにする。
【0055】そしてさらに、本実施の形態にあっては、
この第1の減速速度4000rpm においてもディスク9
0が面ブレ状態にあると判別した時は、例えば図5に示
すように第1の減速速度4000rpm から第2の減速速
度とされる例えば2000rpm (角速度4倍速)までス
ピンドルモータ6の回転速度を減速させるようにしてい
る。
【0056】このようにして、例えばディスク90を或
る回転速度で回転させている状態において、その回転速
度においてディスク90がデータ転送に支障をきたすよ
うな面ブレ状態にある場合、本実施の形態ではディスク
90を回転させるスピンドルモータ6の回転速度をディ
スク90の面ブレ状態が解消されるまで減速制御行うよ
うにしている。これにより、ディスク90からのデータ
の再生を正確にしかも確実に行うことができるようにな
る。また、本実施の形態では、ディスク90が面ブレ状
態にある場合は、ディスク90を回転させるスピンドル
モータ6の回転速度を初期速度から段階的に減速させる
ようにしているため、ディスク90の面ブレ状態を解消
することができるディスク回転速度で、しかも最も速い
所定の回転速度でデータ転送を行うことが可能になる。
つまり、ディスクの特性に応じた最適な回転速度でデー
タの転送を行うことが可能になる。
【0057】なお本実施の形態では、ディスク90が交
換された時にスピンドルモータ6の回転速度を初期速度
7000rpm (14倍速)に戻すものとし、例えばディ
スク90が面ブレ状態にあり、一旦、スピンドルモータ
6の回転速度を減速した場合は、ディスク90の交換が
行われるまでスピンドルモータ6の回転速度を加速する
加速動作は行わないようにしている。これは、スピンド
ルモータ6の回転速度を減速させて、ディスク90の面
ブレ状態が解消され、その減速した回転速度においてフ
ォーカスサーボ外れが殆ど発生しない場合でも、スピン
ドルモータ6の回転速度を元の回転速度に戻すとディス
ク90が再び面ブレ状態になることが多い。このため、
本実施の形態では、スピンドルモータ6の回転速度を一
度減速させた場合はディスクが交換されるまでディスク
90の回転速度を元に戻さないもとしている。もちろ
ん、ディスク90が面ブレ状態でない場合は、スピンド
ルモータ6の回転速度を加速させることも当然可能であ
り、例えばディスク90の回転速度を一度減速させた場
合でもスピンドルモータ6の回転速度を加速することは
当然可能である。
【0058】また本実施の形態では、ディスク90を回
転させるスピンドルモータ6の回転速度を初期速度から
段階的に減速させるようにしているが、例えば1回の減
速制御で確実にデータ転送を行うことができる回転速度
まで減速させるようにしても良い事は言うまでもない。
【0059】上記したような本実施の形態のディスクド
ライブ装置の動作を実現するためのシステムコントロー
ラ10の処理動作の一例を図6に示すフローチャートを
参照しながら説明する。なお、本例ではディスクドライ
ブ装置にディスク90が積載されたうえで、再生動作が
実行された時に行われる処理動作を例に挙げて説明す
る。また、この処理動作は再生動作としてフォーカスサ
ーボがオン状態となった時点で実行されるものとする。
この場合、システムコントローラ10は、先ずステップ
S101において、その内部に設けられているフォーカ
スエラーカウンタのカウント値Xに対して「0」を代入
する。つまり、フォーカスエラーカウンタのカウント値
Xをリセットする処理を実行する。
【0060】次にステップS102では、その内部に設
けられているタイマのスタートさせた後、ステップS1
03に進み、ステップS103において各種ディスクア
クセス動作を実行させるための各種処理、例えば再生動
作を実行させるための各種処理を実行させる。そして、
ステップS104において、システムコントローラ10
はフォーカスサーボがオン状態かどうかの判別、つまり
フォーカスサーボ外れが発生したかどうかの判別を行う
ようにされる。このような処理はシステムコントローラ
10がRFアンプ9から供給されるFOK信号に基づい
て判別するようにされる。
【0061】ここで、例えばフォーカスサーボがオン状
態と判別した時は、ステップS105に進み、先にステ
ップS102においてスタートさせたタイマのタイマ値
Tが10ms以上かどうかの判別を行うようにされる。
ステップS105において、タイマ値Tが10ms以上
であれば、ステップS106に進み、ステップS106
において、フォーカスエラーカウンタのカウント値を
「−1」だけ減算する処理を実行する。そして続くステ
ップS107において、タイマをリセットした後、ステ
ップS102に戻り、ステップS102からの処理を実
行する。なお、ステップS105において、タイマ値T
が10msを超えていなければ、ステップS103の処
理に戻り、ステップS103からの処理を実行すること
になる。
【0062】一方、ステップS104において、フォー
カスサーボがオフ状態、つまりフォーカスサーボ外れが
発生したと判別した時は、ステップS108に進んで、
フォーカスエラーカウンタのカウント値Xに700を加
算した後、ステップS109に進む。ステップS106
では、フォーカスエラーカウンタのカウント値Xがリミ
ット値「+1500」を超えているかどうかの判別を行
っており、カウント値Xがリミット値を超えていれば、
ステップS110に進んで、ディスク90の回転速度を
減速させるための処理を実行した後、ステップS101
に戻り、ステップS101からの処理を実行する。
【0063】ステップS110において実行される減速
処理としては、例えばシステムコントローラ10は、ス
ピンドルモータ6の回転速度情報と比較する基準速度情
報を変えることで実現することができる。なお、ステッ
プS109において、カウント値Xがリミット値を超え
ていなければ、ステップS107に進んで、上記ステッ
プS107から処理を実行するようにされる。このよう
な処理動作をシステムコントローラ10が実行すること
で、これまで説明した本実施の形態のディスクドライブ
装置の動作を実現することができる。
【0064】なお、本実施の形態ではCD−ROMに対
応したディスクドライブ装置を例にとって説明したが、
これはあくまでも一例であり、例えばCD−RやCD−
RWといった記録可能な光ディスクや、相変化方式で再
生専用とされるDVD−ROM、書き換え可能なDVD
−RAM/+RW/−RW、或いはMO(光磁気ディス
ク)、LD(レーザーディスク(登録商標))等の各種
光学ディスク状記録媒体に対応したディスクドライブ装
置に適用することができるのは言うまでもない。
【0065】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、データの
記録又は再生動作が行われている状態のもとで、フォー
カス状態検出手段により、信号記録面に対して照射され
るレーザ光が合焦状態から非合焦状態となる頻度を検出
し、その検出結果に基づいて、積載されているディスク
がデータの転送に支障をきたすような面ブレ状態にある
かどうかの判定を行うようにしている。そして、ディス
ク状態検出手段により、面ブレ状態にあると判別した時
は、ディスクを回転させている回転駆動手段の回転速度
を可変制御することで、ディスクの面ブレの影響を低減
させて、ディスクに対してデータの記録又は再生動作を
正確、且つ、確実に行うことが可能になる。
【0066】また本発明は、フォーカス状態検出手段に
より、レーザ光が合焦状態から非合焦状態となった際
に、カウンタに対して所定のカウント値を加算すると共
に、信号記録面に対するレーザ光の合焦状態が保たれて
いる時は、カウンタのカウント値の減算を行い、カウン
タのカウント値からレーザ光が合焦状態から非合焦状態
となる頻度を検出することで、ディスクがデータの記録
又は再生に支障をきたすような面ブレ状態にあるかどう
かの判別を確実に行うことができる。
【0067】また本発明は、フォーカス状態検出手段の
検出結果に基づいて、回転駆動制御手段により、ディス
クを回転させる回転駆動手段の回転速度を段階的に減速
するようにしているため、ディスクの回転速度をディス
クの特性に応じた最適な回転速度に設定することができ
るといった効果もある。
【0068】さらにまた本発明は、新たな構成を追加す
ることなく、通常の記録又は再生に用いるハードウエア
だけで、ディスクが面ブレ状態にあるかどうかの検出を
行うことができるため、部品点数の削減による装置の小
型化、低価格化、及びデータの記録又は再生動作の信頼
性の向上を図ることができるといった効果も期待でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のディスクドライブ装置の
ブロック図である。
【図2】フォーカスサーチ動作時の各種信号波形の説明
図である。
【図3】実施の形態のフォーカスエラーカウンタのカウ
ント値の遷移図である。
【図4】実施の形態のフォーカス外れの発生頻度と、フ
ォーカスサーボ外れ回数の関係を示した図ある。
【図5】実施形態のディスクドライブ装置におけるディ
スクの回転速度の変移の様子を示した図である。
【図6】システムコントローラの処理動作の一例を示す
フローチャートである。
【図7】CD−ROMの層構造の説明図である。
【図8】ディスクの面ブレの要因を説明するための図で
ある。
【図9】ディスクの面ブレの要因を説明するための図で
ある。
【図10】ディスクの面ブレの要因を説明するための図
である。
【符号の説明】
1 ピックアップ、2 対物レンズ、3 二軸機構、4
レーザダイオード、5 フォトディテクタ、6 スピ
ンドルモータ、8 スレッド機構、9 RFアンプ、1
0 システムコントローラ、13 インターフェース
部、14 サーボプロセッサ、20 キャッシュメモ
リ、70 ディスクドライブ装置、80 ホストコンピ
ュータ、90 ディスク

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディスク状記録媒体を各種回転速度で回
    転駆動する回転駆動手段と、 ディスク状記録媒体に対してレーザ光を照射すると共
    に、ディスク状記録媒体からの反射光を検出するピック
    アップ手段と、 上記ピックアップ手段から出力されるレーザ光が、ディ
    スク状記録媒体の信号記録面に対して合焦状態を保つよ
    うに制御するフォーカス制御手段と、 上記レーザ光が上記信号記録面に対して合焦状態を保つ
    ように上記フォーカス制御手段によって駆動制御が行わ
    れている状態のもとで、上記レーザ光が合焦状態から非
    合焦状態となる頻度を検出するフォーカス状態検出手段
    と、 上記フォーカス状態検出手段の検出結果に基づいて、上
    記回転駆動手段によるディスク状記録媒体の回転速度を
    可変制御する回転駆動制御手段と、 を備えたことを特徴とするディスクドライブ装置。
  2. 【請求項2】 上記フォーカス状態検出手段は、 少なくとも、上記レーザ光が合焦状態から非合焦状態と
    なる頻度を検出するためのカウンタを備え、 上記信号記録面に対する上記レーザ光の合焦状態が非合
    焦状態となった際に、上記カウンタに対して所定のカウ
    ント値を加算すると共に、上記信号記録面に対するレー
    ザ光の合焦状態が保たれている時は、上記カウンタのカ
    ウント値を減算することで、上記カウント値から上記レ
    ーザ光が合焦状態から非合焦状態となる頻度を検出する
    ことを特徴とする請求項1に記載のディスクドライブ装
    置。
  3. 【請求項3】 上記回転駆動制御手段は、 上記フォーカス状態検出手段の検出結果に基づいて、上
    記回転駆動手段の回転速度を減速させる減速制御を実行
    することを特徴とする請求項1に記載のディスクドライ
    ブ装置。
  4. 【請求項4】 上記回転駆動制御手段は、 上記減速制御により、上記回転駆動手段の回転速度を段
    階的に減速可能とされることを特徴とする請求項3に記
    載のディスクドライブ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002342948A (ja) * 2001-05-18 2002-11-29 Hitachi Computer Peripherals Co Ltd フォーカス制御装置およびフォーカス引き込み方法
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