JP2005538493A - データ担体、データ処理装置及びモータコミュテーションのための角度情報検知方法。 - Google Patents

Abstract

装置は、担体を移動（回転）することによって、この担体に含まれるデータを処理する。コミュテーションのために、データ担体を回転するモータは、モータの回転部分における角度情報を必要とする。この角度を正確に測定するために、データ担体に複数のマークが付される。検知器はこれらのマークを検知することで、角度の測定が容易に遂行される。適用：本発明は小型の光学ディスクに適する。

Description

本発明は回転式データ担体に関する。回転式データ担体は、担体（ディスク）を回転するためのモータ及びモータの角度位置情報を提供する角度測定装置を有する装置で処理され、その角度位置はモータのコミュテーションのために必要とされる。

データ担体は、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク及びハードディスクシステムのような、データ読出しのための回転データ担体であり得る。とりわけ、本発明は小型のディスクシステムに適用される。このような小型のディスクシステムにおける問題は、全ての構成部材のための空間を見い出すことであり、そのような構成部材はディスクモータのコミュテーションのための角度測定を提供しなければならない。最も従来形式のディスクモータはホール素子又はモータ内に置かれたエンコーダを利用する電子コミュテーションを使用するか、或いは、電子コミュテーションは例えばモータからの逆起電力を検出することによっても達成され得る。モータを小型化する場合、両方の方法の電子コミュテーションは使用が困難又は不可能である。ホール素子及びエンコーダシステムにとって、主たる問題は素子の大きさそれ自体である。モータ内部にホール素子又はエンコーダを置く空間は全くない。

本発明は、モータ近傍の空間を無駄にすることなく、角度情報を提供するよう構成されたデータ担体を提案する。

従って、そのようなデータ担体は、角度測定器による角度検知用の複数のマークがその上に付されていることを特徴とする。

本発明の利点は、提案されている測定器がＳＦＦＯ（小型形式−要因光学）装置と呼ばれる小型ディスクに適していることである。小型化によって、提案されている本発明の使用を強いられている。本発明はデータ担体の角度を測定する方法に関し、よって、以下のステップを含むディスクモータのコミュテーションのための情報を提供する。

データ担体にマークを付け、
デコーダ近傍のマークの通過を検知し、
測定を提供するために、検知器の出力を処理し、
ディスクモータのコミュテーション／モータの制御を行う。

本発明はデータ担体に含まれるデータを処理するための装置に関し、この装置は複数のマークを用いる角度測定器を含むことを特徴とする。

本発明の上記及び他の特徴は、以下に記述される実施態様を参照しながら、非限定的な実施例によって明瞭にされる。

図１に表わされているのは、本発明に従ったデータ担体１である。この担体は回転式光学ディスクである。担体は孔７を通る軸の周りで矢印１０で示される方向に回転する。回転速度に関する表示を得るために、本発明の特徴に従って、特定のゾーンによって構成されるマークがディスク上に付されている。

図２は本発明に従って実現されたデータ担体１が載置された装置を示している。データ担体は断面で示されている。この担体上に、レンズ１４がレーザー光線１２を集束する。レーザーは光学ピックアップユニット（ＯＰＵ）１５に搭載され、ユニットは電子回路（図示せず）の制御に基づいて矢印１７によって示される方向に移動することができる。サーボ（図示せず）がレーザー光線を制御し、集束光が関連するトラック上又はトラック内に常時あるようにする。ヘッド１５から来る情報を用いて、電子回路２０が全ての要求される処理を遂行する。担体の内容が表示され得るよう、表示ユニット２５がターミナル３０に接続可能である。モータ５０が担体を駆動する。データを読込み及び記録するためには、回転速度が適切に決定され、モータのコミュテーションが正しく遂行されることが重要である。この目的のために、モータ（ディスクが載置されている）の回転角度が識別されなければならない。

本発明に従って、ユニット１５から来る信号を用いてマークの通過を検知し、電子回路２０へのデータ及びマークの通過に関連するデータを分配するために、分配回路５５が加えられている。この分配回路５５はユニット１５から来るデータを２つの経路に分割するためのゾーン検知器５７を含む。第一の経路はゾーンに関連する。第二の経路は使用者データに関連し、電子回路２０のためのデータデコーダ６０に適用される。第一の経路は、モータのコミュテーション及びその速度制御のためのモータ駆動回路６５に関係する。モータ速度はバッファメモリ６２に含まれるデータ量を検討して決定される。

図３はディスクトラックのためのデータ（ｄｔａ）及びゾーン（ＺＬ）を示している。データサイズと比較された相対的なゾーンサイズは、ゾーンがデータと混同されずにゾーン検知器５７によって検知され得るように選択されなければならない。ゾーンの検知は、上述の通り、ユニット１５の出力で信号を分析することによって容易に遂行される。マークを検知するための別個のセンサを設けることも可能である。それは開示され、本発明の範囲内である。ゾーンはディスク上に書き込まれたデータに対し特別な長さを有する（反射率はデータの反射率と同一であり又は同一であり得る）。長さＺＬをｄｔａと比較することによって、ゾーンの位置が決定される。

図４は本発明の第一実施態様を示している。この実施態様において、マークはディスクの径方向に置かれたストリップＳ１，Ｓ２．．．から成るゾーンによって形成されている。これらのストリップは幅Ａを備える長方形状を有する。ゾーンを生成するために用いられる材料は反射性材料のデポジットであり得る。これらのストリップは検知が容易な特別な長さを有する。この実施態様はディスクの定角速度（ＣＡＶ）の制御に適している。各ゾーンの開始位置はディスクの回転中心ＲＣを通る線であることが重要である。

図５は本発明の第二実施態様を示している。この実施態様において、ゾーンＳ２０，Ｓ２１．．．はセクタ形状であり、定直線速度（ＣＬＶ）の制御に適している。何故ならば、ゾーンの長さから、センサ（ＯＰＵ、ハードディスクヘッド）の現径方向位置が計算され得るからである。この形状の故に、ストリップの幅は内側よりも外側が大きい。また、この場合、ゾーンの開始位置はデータ担体の回転中心を通る線である。

図６はマークＳ３０，Ｓ３１．．．ディスク１の端部に沿って分散配置されている実施態様を示している。この配置を利用して、端部ストリップ検知器８０が設けられなければならない。ユニット１５はこの場合には動作不能である。反射に基づくこの検知器８０は端末８５に角度情報を提供する。端末はモータドライバ６５に接続されなければならない。別個の検知器の利点は極めて安価であり、データ経路と干渉することが全くないことである。

図７はディスク内部のデッドゾーンに配置された孔９０を用いることを提案している。この孔はディスク１の板９４に置かれたピン９２を有する図８に示される装置と協働する。この板はモータ５０に取り付けられている。この配置の故に、マークの角度位置がモータの回転部に対して識別される。これによって、モータがより容易に制御される。

図９はディスク１の周縁に置かれたデッドゾーンＤＺを利用した実施態様である。この図において、黒色マークＳ４０，Ｓ４１．．．がディスクの周縁に定間隔で置かれており、それらのうちの幾つかが図において表示されている。これらの黒色マークは実際上ディスクに高コントラストを提供する。図１０に示された装置はこれらのマークを容易に検知することができる。この図において、ディスク１は断面で示されている。光がデッドゾーンに集束される。反射率は黒色マークの有無に従って変調される。これらのマークのセンサは検知器８０として働く。

図１１は上記のものと類似の実施態様を示している。しかしながら、この実施態様では、マークはディスクの周縁に沿って定間隔で配置されたノッチＳ５０，Ｓ５１．．．によって形成されており、それらのうちの幾つかがこの図面に表示されている。これらのノッチは図１２に示されている装置によって検知可能である。この装置は光発信器９５及び光受信器９７を含む。通過するノッチは、よって、容易に検知される。図１０に示されている装置もこの実施態様において利用可能であることが留意されるべきである。反射率はノッチの通過で変化する。

図１３は図１に示されている装置で用いられるモータドライバ６５のより詳細を示している。この図面はモータ５０の巻線Ｌ１，Ｌ２及びＬ３を示している。これらの巻線はロータ１００を回転するための磁界を生成する。モータドライバ６５に含まれる供給発電機１０２が切替ユニット１０４を介してこれらの巻線を供給する。巻線は電流の向きに応じてロータ１００の磁気部にＮ極及びＳ極を生成する。モータを回転するために、巻線は次のように駆動されなければならない。すなわち、正弦波電流が相互に１２０度位相ずれ（３６０／巻線の数）を有する全ての巻線Ｌ１，Ｌ２及びＬ３に加えられる。これによって、３つの巻線の内側に回転する磁界が生成される。ロータ１００はこの磁界に追従する。ロータの回転位置を検出することなしに、これはロータに高負荷（スピンアップ／スピンダウン）が存在しない限り働く。こられの場合、モータが確実に回転し続けるために、モータドライバはロータの位置を知る必要がある。巻線に対する磁石の位置の検出は本発明の手段、すなわち、ディスク上にデータピックアップユニット（又は他のセンサ）によって検出されるべきマークと付することによって達成される。ホール素子又は逆起電力による検出との相違は、幾つかのディスクは取り外し可能であるため、ロータに対するディスク上のマークの位置が一定ではないことである。

本発明の１つの特徴によれば、初期段階において、マーク検知測定器１０７によって測定されたマークの位置をメモリ１０６内に記憶することが提案される。これは、３６０／（巻線の数）位相ずれを有する正弦波電流を巻線に加えることによってなされる。よって、モータは回転し、マークが検知され、位置がメモリ１０６に記憶され得る。位置Ｉにセットされたスイッチ１０９が測定器１０７からの経路をこのメモリ１０６に提供する。動作段階中、記憶されたデータは比較器１１０によって比較され、スイッチ１１０が位置ＩＩにセットされる。コミュテーションをシフトすることによってメモリ１０６内に記憶された関係を一定に維持するために、比較結果は切替ユニット１０４に作用する。

モータ速度は変化し得る。通常、データデコーダはモータ速度を提供する。この速度は引用された内部バッファ６２の内容から決定される。バッファが空になる場合、モータは速度を上げなければならない。バッファが溢れ出る場合、モータは速度を下げなければならない。殆んど場合、データデコーダは信号をモータドライバに送り、速度の上げ下げを行う。このモータの速度上昇／下降は巻線に加えられる正弦波からの周波数及び電流を増大することによってなされる。本発明はモータの位置を入念に監視することを提案するため、ロータは回転する磁界の上昇／下降する速度に確実に追従することができる。

円形の光学ディスクに言及して開示がなされているが、本発明は例えば長方形のような任意の形状を有する光学ディスクに適用され、さらには、マークを書き得る任意の情報媒体に適用される。

本発明は光学ディスクを用いる他のシステムにも適用され得る。これらのシステムは磁気的、磁気光学的、ホログラフィック的及び蛍光的な技術を用いることができる。マークを実現するために、特別な磁気的、磁気光学的、ホログラフィック的及び蛍光的等の特性を有するゾーンが担体に配置される。全てのシステムにおいて、読込み／書込みユニットがゾーンを検知するために用いることができるが、例えば上述されたような別個のセンサも用いることができる。

本発明に従ったデータ担体を示す概略図である。 そのようなデータ担体との間でデータを処理するための装置を示す概略図である。 トラック上のデータゾーンの分布を示す時図表である。 本発明の第一実施態様を示す平面図である。 本発明の第二実施態様を示す平面図である。 本発明の第三実施態様を示す斜視図である。 本発明の第四実施態様を示す平面図である。 図７に示された実施態様と協働するのに適した装置を示す概略図である。 本発明の第五実施態様を示す平面図である。 図９に示された実施態様と協働するのに適した装置を示す概要図である。 本発明の第六実施態様を示す平面図である。 図９及び図１１に示された実施態様と協働するのに適した装置を示す概要図である。 該装置において用いられるドライバ装置のより詳細を示す概略図である。

Claims (12)

1. 回転データ担体であって、
   該担体を回転させるモータと、該モータのコミュテーションのために必要である、前記モータの回転部の角度位置を提供する角度測定器と、を有する装置によって処理可能であり、
   前記角度測定器によって角度を決定するために、複数のマークが前記担体に付されていることを特徴とする回転データ担体
2. 前記マークは少なくとも前記担体上に付されたゾーンによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のデータ担体。
3. 前記データ担体は光学ディスクであることを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ担体。
4. 前記ゾーンは長方形状を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のデータ担体。
5. 前記ゾーンはセクタ形状を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のデータ担体。
6. 前記ゾーンは、前記担体上に書込まれた前記データに対し特別な長さを有し、前記データの反射率と同一の反射率を有することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のデータ担体。
7. 前記マークは前記担体の周縁部に付されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のデータ担体。
8. 前記マークは前記担体の端部に付されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のデータ担体。
9. 前記担体上の前記マークの前記角度位置が前記モータの前記回転部に対して分かるよう、前記モータに取り付けられた回転板に取り付けられたピンと協働する孔が、前記担体のデッドゾーンに設けられるていることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のデータ担体。
10. 前記マークはノッチによって形成されていることを特徴とする請求項９に記載のデータ担体。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のデータ担体に含まれるデータを処理する装置であって、該装置は前記マークを利用する角度測定器を含むことを特徴とする装置。
12. データ担体にマークを付するステップと、
    検知器の近傍にあるマークの通過を検出するステップと、
    計測値を提供するために検知器の出力を処理するステップと、
    モータのコミュテーション／該モータの制御をするステップと、
    を有するデータ担体の角度測定方法。

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