JP2001184779A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ボールバランサを使った光ディスクにおいて、
ボールバランサに含まれるボールの整定を迅速に行う。 【解決手段】スピンドルモータの起動後、低速回転領域
において加速減速を繰り返すことで、ボールと溝壁の静
止摩擦の影響でボールバランサのボールが転がらない状
況を脱して、ボールを散らばらせる。これによりボール
は重量バランスの取れる位置に落ち着くので、バランス
よくディスクを回転させる事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボールバランサを備
えた光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は回転しているディスク
の記録面にレーザ光を対物レンズで微小スポットに絞っ
て照射し、記録面にデータを記録し、あるいは記録面か
らデータを読み出す。光ディスク装置は、ディスクが水
平面内で回転する横平置きとディスクが垂直面内で回転
する縦置きの複数の姿勢で使用できるように設計される
ことが多くなった。更に、光ディスク装置で使用すべき
ディスクの種類が、たとえばＣＤ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ
−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭと増えると共に、各ディスク
毎に読み取る速度を複数設定し、状況に応じて速度を選
定して読み取ることが多くなった。

【０００３】近年、モータの回転軸と同軸に円周状の溝
（又は円筒状の管部）を設け、この溝（管部）の中に複
数の球を入れたボールバランサを設けたスピンドルモー
タにより、偏重心の大きいディスクでも装置振動を抑制
して高速回転する光ディスク装置が開発されている。ボ
ールバランサは回転軸を含む機構部を支持する防振脚の
共振周波数より十分高い回転数領域でバランス効果を発
揮する。

【０００４】前記共振周波数付近では、ボールがバラン
サの溝の中で整定しにくい。そのため、前記共振周波数
付近でディスクを回転させる場合は一旦高い回転数にし
てボールを溝の中で整定させた後、回転数を下げるとい
うボールバランサ処理を行う必要がある。しかし、前記
ボールバランサ処理を行うことにより、ディスク回転が
安定するまでの時間が長くかかってしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ボールと溝壁との静止
摩擦は、ボールバランサ機構単体のばらつきやボールと
溝壁との接触点により毎回異なるが、前記ボールが転が
らないまま規定回転状態に達するのを避けるためには、
高い回転数でボールを整定させる時間を、そのボールバ
ランサ特性で最大の静止摩擦でも振り切ることができる
十分長い時間にする必要があり、ボールバランサ処理を
短時間で完了させる目的と相反してしまう。

【０００６】本願発明の課題は、ボールバランサを使っ
た光ディスク装置において、停止状態から情報の読み書
きがレディになる設定回転数までの起動時間を短くする
ことにある。

【０００７】本願発明の他の目的は、ボールバランサを
使った光ディスク装置において、ボールと溝壁の静止摩
擦の影響でボールバランサのボールが転がらず、一ヶ所
あるいは数ヶ所に固まったままボールバランサ処理が終
了することを防止できる装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
には、ディスク回転が低い時にボールの静止摩擦をふり
きればよい。すなわち、ディスク回転を十分上昇させる
前に、即ち低回転時に、こまめに加速減速を繰り返すこ
とで、静止摩擦を振り切りボールが移動させ、その後に
ディスク回転を上昇させることにより、ボールが散らば
って整定するようにする。これにより、ディスク回転が
上昇しボールを整定させる段階では、すでにボールは転
がっており、高い回転数でボールを整定させる時間を短
くすることができ、トータルで見るとボールバランサ処
理を短時間で完了させることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下図１〜図６を用いて本発明の
実施例について説明する。光ディスク装置の機構部は図
１に示すようにスピンドルモータ２、光ピックアップ
３、シャーシ４から構成されるユニットメカを３個の防
振脚５で支持し、防振脚５の他端はメカシャーシ６に固
定されている。スピンドルモータ２は上部に光ディスク
（図示せず）を着脱可能に保持し、所定の速度で回転さ
せる。この回転数は光ディスクの種類や、トラックの位
置により異なる場合がある。

【００１０】前記機構部を制御して目的のトラックに光
スポットを移動・位置決めさせる制御装置は焦点制御、
フォローイング（トラッキング)部、アクセス部から構
成されるが、これらの機構は公知であるので説明を省略
する。

【００１１】図２にボールバランサの構成を示し、(1)
は側面図であり、(2)は(1)のa-a'部の断面図である。ス
ピンドルモータ２の回転軸２１に取り付けられたターン
テーブル２２の下の保持部材２７には、回転軸２１と同
軸に溝部２３が形成され、中に複数のボール２４が入れ
られる。溝部２３の内周側にはリング状のゴム２５がは
められ、保持部材２７の下側にある底面板２６で密閉さ
れる。ボールバランサは回転軸２１を含む機構部を支持
する防振脚５の共振周波数より十分高い回転数領域でバ
ランス効果を発揮するように、大きさや個数等を設定す
ると良い。

【００１２】ディスクの回転によって引き起こされる振
動が防振脚５の共振周波数付近では、ボールがバランサ
の溝の中で整定しにくい。そのため、前記共振周波数付
近でディスクを回転させる場合は一旦十分高い回転数に
してボールを溝の中で整定させた後、回転数を下げると
いうボールバランサ処理を行う。

【００１３】本実施例では、ＣＤ−ＲＯＭで、ＣＡＶ内
周１０倍速（約８５Ｈｚ）、ＣＡＶ内周８倍速（約６６
Ｈｚ）および ＣＡＶ内周４倍速（約３３Ｈｚ）の設定
があり、ＤＶＤ−ＲＯＭで、 ＣＡＶ内周２倍速（約４
６Ｈｚ）および ＣＡＶ内周１倍速（約２３Ｈｚ）の設
定がある。なお、前記設定はあくまでも一例であり、設
定は仕様により異なる。前記設定のうち、ＣＤ−ＲＯＭ
でＣＡＶ内周１０倍速またはＣＡＶ内周８倍速に設定す
る場合、ＤＶＤ−ＲＯＭでＣＡＶ内周２倍速に設定する
場合は、ボールバランサ処理を行う必要がある。

【００１４】本発明によるボールバランサ処理の一例を
図３，４のフローチャートを用いて説明する。

【００１５】まず、光ディスクがターンテーブル２２に
セットされたら、前記ボールバランサの機構部を支持す
る防振脚５の共振周波数より低い回転の状態で行う。ス
ピンドルモータを加速してから０．２秒後、図５の(2)
に示すように減速処理を０．１秒行う（ステップ301,30
2）。この減速処理によりボールが移動する。図４は、
光ディスクがＤＶＤ−ＲＯＭの場合の処理時間に対する
スピンドルモータの回転速度を表すグラフである。

【００１６】図５の(1)部と(2)部に示すように、停止状
態に近い、あるいは共振周波数の回転数よりも十分低い
回転数（好ましくは８割以下、さらに好ましくは５割以
下）で加速減速処理を行う。本実施例では、加減速を１
回しかしていないが、必要に応じてステップ301と302の
処理を複数回行う事も可能である。これにより、ボール
が溝壁との静止摩擦を振り切り移動する状態になる。そ
の後、スピンドルモータの回転数を上昇させ（ステップ
303）、前記高速回転時のボールバランサ処理を行う
（ステップ304）。

【００１７】高速回転時のボールバランサ処理を図４を
用いて説明する。図４は、加速減速処理を加えたボール
バランサ処理における処理時間に対するスピンドルモー
タの回転速度のグラフで、ＤＶＤ−ＲＯＭの場合の制御
を示している。ＤＶＤ−ＲＯＭの場合は、再加速により
６６Ｈｚまでディスク回転を上昇させる（ステップ401,
402）。６６Ｈｚ到達後、６６Ｈｚの状態で２．０秒保
持する（ステップ403,404）。その後、目標速度まで減
速させ、目標速度に到達したところでトラッキングサー
ボを動作させる（ステップ405〜407）。このように、
ＤＶＤ−ＲＯＭの場合は６６Ｈｚで２．０秒保持すると
ころで、ボールが十分整定し、ボールバランサのボール
が転がらず、一ヶ所あるいは数ヶ所に固まったままボー
ルバランサ処理が終了してしまうことを防止する事がで
きる。尚、図３の低回転時の加速減速処理を行わない場
合は、4.0秒以上の保持が必要なので、公開展示の制定
時間を短くすることができる。

【００１８】以上のように本実施例では、図３に示す回
転数上昇の初期段階でもバランサ処理を行っているの
で、高い回転数でボールを整定させる時間を短く、ある
いはこの処理を省略する事ができる。

【００１９】本実施例では、光ディスクがＤＶＤ−ＲＯ
Ｍの場合で説明したが、他の光ディスク、たとえばＣＤ
−ＲＯＭの場合でも同様に適用できる。この場合、図３
に示す起動時のバランサ処理は同様に行い、図３のステ
ップ304を図6のように行う。

【００２０】図６において、ディスク装着後、フォーカ
スサーボを動作させ、ＣＤの場合は、７５Ｈｚまでディ
スク回転を上昇させる（ステップ601〜603）。 ７５Ｈ
ｚ到達後、目標再生速度に応じて処理をかえる（ステッ
プ604）。目標再生速度がＣＡＶ内周１０倍速の場合、
トラッキングサーボを動作させ、その後目標速度まで回
転上昇させる（ステップ609〜611）。目標再生速度がＣ
ＡＶ内周８倍速、あるいは、ＣＡＶ内周４倍速の場合、
７５Ｈｚの状態を１．３秒保持する（ステップ605）。
１．３秒保持すれば、ほぼすべての状態でボールを整定
することができる。 ＣＡＶ１０倍速の場合は、十分回
転数が高いので、特別に保持時間を取らなくてもよい
が、 ＣＡＶ内周４倍速の場合は、目標速度まで減速さ
せ、目標速度に到達したところでトラッキングサーボを
動作させる（ステップ606〜608）。

【００２１】本実施例のボールバランサ機構では、図
３、図４に示す様に一回の加速減速処理で静止摩擦を振
り切ることができたが、加速減速回数、加速時間、減速
時間の数値は、使用するボールバランサ機構の特性によ
って異なるので、実際の装置の特性に応じて最適な値を
設定すれば良い。

【００２２】

【発明の効果】実施例に説明した加速減速処理を行うこ
とで、たとえボールと溝壁の静止摩擦が大きい状態であ
っても、ボールは溝壁との静止摩擦を振り切り移動する
ので、ボールは確実に整定する。この加速減速処理には
０．３秒かかるが、前記高い回転数でボールを整定させ
る時間を長くする処理より、トータル的には短い時間で
ボールを整定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ディスク装置の構成図

【図２】ボールバランサの構成図

【図３】本発明によるボールバランサ処理のフローチャ
ート

【図４】ＤＶＤの場合の高速時のボールバランサ処理の
フローチャート

【図５】本発明による加速減速処理を示すスピンドルモ
ータの回転速度のグラフ

【図６】ＣＤの場合の高速時のボールバランサ処理のフ
ローチャート

【符号の説明】

２‥スピンドルモータ ３‥光ピックアップ ４‥可
動ヘッド ５‥防振脚 ６‥シャーシメカ ２１‥スピンドルモータの回転軸
２２‥ターンテーブル ２３‥ボールバランサの溝 ２４‥ボールバランスのボ
ール ２５‥ゴム ２６‥底面板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 箕田 博 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所デジタルメディア製品事業部 内 Ｆターム(参考） 5D038 BA04 BA10 5D109 EA01 EA11 KA11 KB23 5H560 AA04 DB04 HA08 TT12 TT13 5H607 AA04 BB01 BB09 BB25 CC01 DD02 DD16 EE40

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクを装着するハブと、 該ハブを回転させるスピンドルモータと、 前記スピンドルモータの回転を制御する制御手段と、 前記のスピンドルモータのハブの回転軸と同軸に設けら
   れた溝に複数のボールを収容するボールバランサを備え
   た光ディスク装置であって、 前記制御手段は、スピンドルモータの起動時であって装
   置の共振周波数と一致する回転数に到達する前に、前記
   スピンドルモータの加速減速を一回または二回以上行う
   ことを特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記制御手段は前記加
   速減速を一回または二回以上行った後に目標回転数へ回
   転上昇させることを特徴とする光ディスク装置。
3. 【請求項３】請求項２において、前記光ディスク装置は
   フレーム部と、前記スピンドルモータと光ピックアップ
   部を保持する機構部シャーシを含み、前記フレーム部と
   前記機構部シャーシは防振脚により保持され、前記装置
   の共振周波数は前記防振脚に起因することを特徴とする
   光ディスク装置。
4. 【請求項４】光ディスクを装着するハブと、該ハブを回
   転させるスピンドルモータと、 前記のスピンドルモータのハブに設けられたボールバラ
   ンサを有する光ディスク装置において、 前記スピンドルモータの起動時に、 回転数が目標回転数の３割以下の領域で、前記スピンド
   ルモータの加速減速を一回または二回以上行ってから目
   標回転数にまで回転数を加速することを特徴とする光デ
   ィスク装置における回転制御方法。