JP3045378U - ディスク読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】偏重心による振動発生の判定における判定誤り
を防止する。 【課題解決手段】ディスク１の回転により生じる振動を
検出するセンサ３と、センサ３の出力３１から、ディス
ク１の回転速度に対応する周波数成分のみを取り出して
２値化する２値化信号生成部４と、２値化信号生成部４
から送出される２値化出力３２の周期を検出し、検出し
た周期が、ディスク１の回転速度に対応する周期である
ときには振動検出出力を送出する振動判定部５とを備
え、ディスク１を回転させたとき、振動判定部５が振動
検出出力を送出したときには、ディスク１の回転速度を
遅くする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の、 スパイルラル状のトラックにデジタルデータが記録されたディスクの読取装置に 係り、より詳細には、ディスクの偏重心による振動が生じたときには、ディスク の回転速度を遅くするディスク読取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ＣＤ−ＲＯＭからデータを読み取るディスク読取装置では、データの読み取り 時間を短縮するため、規定速度の８倍の回転速度、あるいは１６倍の回転速度等 のように、規定速度より速い回転速度でＣＤ−ＲＯＭを回転させ、データの読み 取りを行っている。一方、ＣＤ−ＲＯＭの偏重心の規格値は、規定の回転速度で 回転させたときには、読み取りに支障が生じない値に設定されている。従って、 ＣＤ−ＲＯＭを、規定の回転速度より速く回転させた場合には、偏重心の影響が 強く現れ、振動量が大きくなって、データの読み取りに支障をきたす場合がある 。従って、ＣＤ−ＲＯＭを高速で回転させる場合では、振動が生じるかどうかを 検出し、振動を検出したときには、回転速度を遅くしてデータの読み取りをする 。

【０００３】 このため、ディスクを回転させたとき、振動が発生しているかどうかを検出す る従来技術が、特開平４−１４３９２８号として提案されている。すなわち、こ の技術では、ディスクを回転させる回転駆動部の機械的な振動を、センサを用い て検出している。また、センサの出力をバンドパスフィルタに導くと共に、バン ドパスフィルタの通過周波数を、ディスクの回転速度に対応する周波数に設定し ている。従って、バンドパスフィルタからは、ディスクの回転速度に対応する周 波数成分のみが出力される。そして、バンドパスフィルタから出力された信号は 、ウィンドコンパレータに導かれて２値化され、異常検出信号として外部に送出 されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記構成を用いた場合では、以下に示す問題を生じていた。すな わち、外部から衝撃が読取装置に与えられた場合、読取装置には強い振動が生じ る。また、この強い振動はセンサによって検出される。一方、バンドパスフィル タの減衰特性は、回路構成を簡単化した場合、６ｄｂ／ｏｃｔ等の、比較的おだ やかな減衰特性となる。従って、衝撃による振動を検出したセンサの出力に、バ ンドパスフィルタの通過周波数近傍の周波数成分が含まれる場合では、衝撃が原 因となって、異常検出信号が送出される。このため、振動の検出期間に、読取装 置が置かれた机に体の一部が当たる等の事態が生じ、読取装置に衝撃が与えられ た場合、異常検出信号が送出されるので、速い回転速度で読み取りが可能である ディスクであるにも関わらず、低い回転速度での読み取りが行われ、読み取り速 度が低下するという事態を招いていた。

【０００５】 本考案は上記課題を解決するため創案されたものであって、請求項１記載の考 案の目的は、２値化された信号の周期を検出し、検出した周期がディスクの回転 速度に対応する周期であるとき、偏重心による振動が生じていると判定すること により、偏重心による振動発生の判定における判定誤りを防止することのできる ディスク読取装置を提供することにある。 また請求項２記載の考案の目的は、上記目的に加え、ディスクの回転速度に対 応する周波数成分のみを通過させて２値化する回路の構成を、簡単なものとする ことのできるディスク読取装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため請求項１記載の考案に係るディスク読取装置は、スパ イルラル状のトラックにデジタルデータが記録されたディスクの読み取りを行う と共に、読み取り時の前記ディスクの回転速度を変更可能なディスク読取装置に 適用し、前記ディスクの回転により生じる振動を検出するセンサと、前記センサ の出力から前記ディスクの回転速度に対応する周波数成分のみを取り出すと共に 、取り出した成分を２値化する２値化信号生成部と、２値化信号生成部から送出 される２値化出力の周期を検出し、検出した周期が、前記ディスクの回転速度に 対応する周期であるときには振動検出出力を送出する振動判定部とを備え、前記 ディスクを回転させたとき、振動判定部が振動検出出力を送出したときには、前 記ディスクの回転速度を遅くする構成としている。 すなわち、２値化信号生成部は、センサの出力からディスクの回転速度に対応 する周波数成分のみを取り出す。また、取り出した成分を２値化する。従って、 外部からの衝撃による振動の周波数成分が、ディスクの回転速度に対応する周波 数近傍の成分を含む場合では、衝撃による振動によって、２値化信号生成部から は、２値化出力が送出される。一方、振動判定部は、２値化出力の周期が、ディ スクの回転速度に対応する周期となるとき、振動検出出力を送出する。このこと は、２値化出力の周期が、ディスクの回転速度に対応する周期の近傍となる場合 では、振動検出出力が送出されないことを意味する。従って、衝撃による振動が 生じた場合では、振動検出出力が送出されない。

【０００７】 また請求項２記載の考案に係るディスク読取装置は、上記構成に加え、前記２ 値化信号生成部には、前記センサの出力を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の 出力を２値化するトランジスタと、前記増幅回路の出力端子と前記トランジスタ のベースとの間に接続され、直列接続されたコンデンサと抵抗とからなるハイパ スフィルタと、前記トランジスタのコレクタとプラス電源との間に接続された負 荷抵抗および前記コレクタと接地レベルとの間に接続された積分コンデンサから なるローパスフィルタとを備え、前記ハイパスフィルタと前記ローパスフィルタ とにより構成されるバンドパス特性の中心周波数を前記ディスクの回転速度に対 応する周波数とした構成としている。 すなわち、増幅回路の出力に接続されるトランジスタに２値化を行わせるため には、増幅回路の出力端子とベースとの間に接続される抵抗と、コレクタとプラ ス電源との間に接続される負荷抵抗とは、不可欠の素子となる。一方、ハイパス フィルタは、増幅回路の出力端子とベースとの間に接続され、直列接続されたコ ンデンサと抵抗とにより構成されている。また、ローパスフィルタは、コレクタ とプラス電源との間に接続された負荷抵抗と、コレクタと接地レベルとの間に接 続された積分コンデンサとにより構成されている。すなわち、ハイパスフィルタ とローパスフィルタとのそれぞれは、不可欠な素子である抵抗にコンデンサを組 み合わせることにより構成されている。つまり、２つコンデンサを追加するのみ で、必要なバンドパス特性が得られている。

【０００８】

【考案の実施の形態】

以下に本考案の実施例の形態を、図面を参照しつつ説明する。 図１は、本考案に係るディスク読取装置の一実施形態の電気的構成を示すブロ ック線図である。

【０００９】 図において、ディスク１は、スパイルラル状のトラックに沿ってデジタルデー タが記録されたディスクであり、具体的には、ＣＤ−ＲＯＭとなっている。 また、スピンドルモータ２は、ディスク１を回転させるためのモータであり、 回転制御部６によって、回転速度が制御される。 センサ３は、スピンドルモータ２によってディスク１を回転させたとき、ディ スク１の偏重心によって発生する振動を検出し、検出信号を、出力３１として２ 値化信号生成部４に出力するブロックとなっている。なお、センサ３は、２値化 信号生成部４および振動判定部５等を構成するディスクリート素子やＩＣ等と共 に、装置本体（図示を省略）内に設けられた基板に取り付けられている。

【００１０】 ２値化信号生成部４は、センサ３より送出される出力３１から、ディスク１の 回転速度に対応する周波数成分のみを取り出すと共に、取り出した成分を２値化 するブロックとなっている。そして、２値化することにより得られた２値化出力 ３２を振動判定部５に送出する。 振動判定部５は、２値化信号生成部４から送出される２値化出力３２の周期を 検出し、検出した周期が、ディスク１の回転速度に対応する周期であるとき、振 動検出出力を回転制御部６に送出するブロックとなっている。

【００１１】 回転制御部６は、スピンドルモータ２の回転速度を制御するブロックとなって いる。すなわち、規定の回転速度の１６倍の回転速度（略８３回転／秒）でもっ て、スピンドルモータ２を回転させる制御を行う。また、１６倍の回転速度でス ピンドルモータ２を回転させたとき、振動判定部５から振動検出出力が送出され たときには、回転速度を遅くし、スピンドルモータ２を、規定の回転速度の４倍 の速度で回転させる制御を行う。また、１６倍の回転速度でスピンドルモータ２ を回転させたとき、振動判定部５から振動検出出力が送出されなかったときには 、１６倍の回転速度でスピンドルモータ２を回転させる制御を継続する。 なお、振動判定部５と回転制御部６とは、主要部が、マイクロコンピュータに より構成されたブロックとなっている。

【００１２】 図２は、２値化信号生成部４の詳細な電気的接続を示す回路図である。 ２値化信号生成部４は、大別すると、センサ３の出力３１を増幅する増幅回路 ７、増幅回路７の出力を２値化するトランジスタＱ１、増幅回路７の出力端子３ ３とトランジスタＱ１のベースとの間に接続されたハイパスフィルタ８、および 、トランジスタＱ１のコレクタに接続されたローパスフィルタ９とによって構成 されている。また、ハイパスフィルタ８とローパスフィルタ９とにより構成され るバンドパス特性の中心周波数は、ディスク１の回転速度（略８３回転／秒）に 対応するため、８３ＨＺに設定されている。

【００１３】 以下に、各ブロックを詳細に説明する。 センサ３の出力３１の一方は、増幅器１１のプラス入力に導かれている。また 、センサ３の出力３１の他方は、基準電圧源ｒｅｆに接続されている。また、増 幅器１１のプラス入力は、抵抗Ｒ１を介して、基準電圧源ｒｅｆに接続されてい る。そして、増幅器１１のマイナス入力と出力端子とは互いに接続されている。 すなわち、増幅器１１は、センサ３の出力３１を、低インピーダンスの信号に変 換するバッファとして動作する。

【００１４】 増幅器１１の出力は、抵抗Ｒ２を介して、増幅器１２のプラス入力に導かれて いる。また、増幅器１２のマイナス入力は、抵抗Ｒ４を介して、基準電圧源ｒｅ ｆに接続されている。また、増幅器１２のプラス入力と基準電圧源ｒｅｆとの間 には、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１とが接続されている。そして、増幅器１２のマ イナス入力と出力端子との間には、抵抗Ｒ５とコンデンサＣ２とが接続されてい る。なお、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３、コンデンサＣ１、およびコンデンサＣ２は、増 幅器１２の寄生発振を防止するための素子となっている。また、抵抗Ｒ４と抵抗 Ｒ５との抵抗値の比率は、増幅器１２の増幅率を略５００倍とする値に設定され ている。

【００１５】 ハイパスフィルタ８は、コンデンサＣ３と抵抗Ｒ６との直列回路により構成さ れている。このため、コンデンサＣ３の一方の端子は、増幅回路７の出力端子３ ３に接続されている。また、コンデンサＣ３の他方の端子は、抵抗Ｒ６の一方の 端子に接続されている。そして、抵抗Ｒ６の他方の端子は、トランジスタＱ１の ベースに接続されている。なお、トランジスタＱ１のベースと接地レベルとの間 には、ベースが開放状態となることを防止するため、抵抗Ｒ７が接続されている 。また、トランジスタＱ１のエミッタは、接地レベルに接続されている。

【００１６】 ローパスフィルタ９は、負荷抵抗Ｒ８と積分コンデンサＣ４とにより構成され ている。このため、負荷抵抗Ｒ８の一方の端子はプラス電源Ｐに接続され、負荷 抵抗Ｒ８の他方の端子は、トランジスタＱ１のコレクタに接続されている。そし て、積分コンデンサＣ４の一方の端子は、トランジスタＱ１のコレクタに接続さ れ、積分コンデンサＣ４の他方の端子は、接地レベルに接続されている。また、 トランジスタＱ１のコレクタは、２値化出力３２として、振動判定部５に送出さ れている。

【００１７】 なお、ハイパスフィルタ８を構成する抵抗Ｒ６は、トランジスタＱ１のベース 電流を制限する素子と兼用となっている。また、ローパスフィルタ９を構成する 負荷抵抗Ｒ８は、コレクタの負荷抵抗と兼用となっている。すなわち、２つのコ ンデンサＣ３、Ｃ４を追加するのみで、所定のバンドパス特性を得る構成となっ ている。 また、基準電圧源ｒｅｆは、プラス電源Ｐの１／２の電圧を発生する電圧源と なっている（増幅器１１，１２は、単一電源、つまりプラス電源Ｐにより動作す る接続となっている）。

【００１８】 図３は、主要信号の波形を示すタイミングチャートである。必要に応じて同図 を参照しつつ、実施形態の動作を説明する。なお、図３の５１により示す２種の 信号波形は、ディスク１の偏重心により振動が生じた場合の波形を示している。 また、５２により示す２種の信号波形は、装置本体に衝撃が与えられた場合の波 形を示している。

【００１９】 ディスク１からデータを高速で読み取るため、回転制御部６は、スピンドルモ ータ２を、規定速度の１６倍の回転速度で回転させる制御を行う。このとき、デ ィスク１の偏重心が大きい場合では、スピンドルモータ２の回転軸が振動する。 そして、スピンドルモータ２の回転軸の振動は、装置本体を介して、基板に伝わ り、センサ３によって検出される。なお、以下における説明では、５１に示す波 形を参照する。

【００２０】 センサ３の出力３１を増幅する増幅回路７の出力端子３３には、図３の３３に 示す波形が現れる。すなわち、スピンドルモータ２自体が発生する機械的振動等 （振幅が小さく、周期が短い振動）に、ディスク１の偏重心による振動（振幅が 大きく、周期が長い振動）が加わった波形が現れる。ハイパスフィルタ８とロー パスフィルタ９とによるバンドパス特性と、トランジスタＱ１の２値化の作用に より、３３に示す複合波形から、ディスク１の回転速度に対応する８３ＨＺの周 波数成分のみが、パルスとして取り出される。すなわち、２値化出力３２には、 出力端子３３のレベルが大きくなる期間にＬレベルとなるパルスが現れる。また 、ディスク１の回転速度が略８３回転／秒であるので、パルスの周期ｔ１〜ｔ３ ，・・・は、略１２ｍＳとなる。

【００２１】 振動判定部５は、２値化出力３２に現れるパルスの周期ｔ１〜ｔ３，・・・を 測定する。このときの周期ｔ１〜ｔ３，・・・は略１２ｍＳとなっていて、ディ スク１の回転速度に対応する周期となっている。このため、振動判定部５は、デ ィスク１の偏重心が大きく、読み取りに支障のある振動が生じていると判定し、 振動検出出力を回転制御部６に送出する。振動検出出力が与えられた回転制御部 ６は、スピンドルモータ２の回転速度を遅くする。つまり、回転制御部６は、ス ピンドルモータ２が、規定の回転速度の４倍の速度で回転するように制御を行う 。従って、以後では、ディスク１を、規定の回転速度の４倍の速度で回転させつ つ、データの読み取りが行われることになる。

【００２２】 なお、１６倍の回転速度でディスク１を回転させたとき、ディスク１の偏重心 が小さく、振動が微小である場合には、出力端子３３の波形の振幅は小さい。従 って、トランジスタＱ１はオフ状態に留まることになり、２値化出力３２には、 Ｌレベルのパルスが現れない。２値化出力３２にＬレベルのパルスが現れない場 合、振動判定部５は振動検出出力を送出しない。振動判定部５が振動検出出力を 送出しないとき、回転制御部６は、スピンドルモータ２を１６倍の回転速度で回 転させる制御を継続する。このため、以後では、ディスク１を１６倍の速度で回 転させつつ、データの読み取りが行われることになる。

【００２３】 以下に、装置本体に外部から衝撃が与えられた場合の動作を、図３の５２に示 す波形を参照しつつ、説明する。

【００２４】 ディスク１が１６倍の速度で回転しており、振動判定部５は、振動しているか どうかの判定状態にあるとする。そして、判定状態中の時刻Ｔ１において、机に 体が当たる等の事態が生じ、装置本体に衝撃が与えられたとする。与えられた衝 撃により、装置本体には振動が生じる。装置本体に生じた振動は、センサ３によ って検出される。またセンサ３の出力３１は、増幅回路７によって増幅される。 増幅回路７の出力端子３３に現れる信号波形が、図３の３３に示す波形になって いるとする（図３の３３に示す信号波形は、衝撃による複雑な波形のうち、バン ドパスフィルタを通過する恐れのある８３ＨＺ近傍の周波数成分のみを示してい る）。

【００２５】 バンドパスフィルタの中心周波数である８３ＨＺ近傍の信号成分により、２値 化出力３２には、周期がｔ５，・・・となるＬレベルのパルスが現れる。周期が ｔ５，・・・であるＬレベルのパルスは、振動判定部５に導かれる。振動判定部 ５は、２値化出力３２に現れたパルスの周期ｔ５，・・・を測定する。このとき 得られる周期ｔ５は、１２ｍＳより長い値となっている。従って、振動判定部５ は、２値化出力３２にパルスが現れているにも関わらず、現れたパルスは、ディ スク１の偏重心が大きいために生じたパルスではないと判定する。従って、振動 判定部５は振動検出出力を送出しない。このため、回転制御部６は、ディスク１ を１６倍の速度で回転させる制御を継続する。従って、以後では、ディスク１を １６倍の速度で回転させつつ、データの読み取りが行われることになる。

【００２６】 なお、本考案は上記実施形態に限定されず、ディスク１については、ＣＤ−Ｒ ＯＭとした場合について説明したが、ＤＶＤの略称の元で提供されているディス クや、ＭＤの略称の元で提供されているディスク等の場合にも、同様に適用する ことが可能である。

【００２７】

【考案の効果】

請求項１記載の考案に係るディスク読取装置は、ディスクの回転により生じる 振動を検出するセンサと、前記センサの出力から前記ディスクの回転速度に対応 する周波数成分のみを取り出すと共に、取り出した成分を２値化する２値化信号 生成部と、２値化信号生成部から送出される２値化出力の周期を検出し、検出し た周期が、前記ディスクの回転速度に対応する周期であるときには振動検出出力 を送出する振動判定部とを備え、前記ディスクを回転させたとき、振動判定部が 振動検出出力を送出したときには、前記ディスクの回転速度を遅くする構成とし ている。すなわち、センサの出力から、ディスクの回転速度に対応する周波数成 分のみを取り出して２値化すると共に、２値化出力の周期がディスクの回転速度 に対応する周期となるときには、偏重心による振動が生じていると判定している 。このため、偏重心による振動発生の判定における判定誤りを防止することが可 能となっている。

【００２８】 また請求項２記載の考案に係るディスク読取装置は、上記構成に加え、２値化 信号生成部には、前記センサの出力を増幅する増幅回路と、増幅回路の出力を２ 値化するトランジスタと、増幅回路の出力端子と前記トランジスタのベースとの 間に接続され、直列接続されたコンデンサと抵抗とからなるハイパスフィルタと 、前記トランジスタのコレクタとプラス電源との間に接続された負荷抵抗および 前記コレクタと接地レベルとの間に接続された積分コンデンサからなるローパス フィルタとを備え、前記ハイパスフィルタと前記ローパスフィルタとにより構成 されるバンドパス特性の中心周波数を前記ディスクの回転速度に対応する周波数 とした構成としている。すなわち、ハイパスフィルタとローパスフィルタとのそ れぞれは、不可欠な素子である抵抗にコンデンサを組み合わせることにより構成 されている。つまり、２つコンデンサを追加するのみで、必要なバンドパス特性 が得られているので、ディスクの回転速度に対応する周波数成分のみを通過させ て２値化する回路の構成を、簡単なものとすることが可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るディスク読取装置の一実施形態の
電気的構成を示すブロック線図である。

【図２】２値化信号生成部の詳細な電気的接続を示す回
路図である。

【図３】実施形態の主要信号の波形を示すタイミングチ
ャートである。

【符号の説明】

１ ディスク ３ センサ ４ ２値化信号生成部 ５ 振動判定部 ７ 増幅回路 ８ ハイパスフィルタ ９ ローパスフィルタ ３２ ２値化出力 ３３ 出力端子 Ｃ３ 直列接続されたコンデンサ Ｃ４ 積分コンデンサ Ｑ１ ２値化を行うトランジスタ Ｒ６ 直列接続された抵抗 Ｒ８ 負荷抵抗

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スパイルラル状のトラックにデジタルデ
   ータが記録されたディスクの読み取りを行うと共に、読
   み取り時の前記ディスクの回転速度を変更可能なディス
   ク読取装置において、 前記ディスクの回転により生じる振動を検出するセンサ
   と、 前記センサの出力から前記ディスクの回転速度に対応す
   る周波数成分のみを取り出すと共に、取り出した成分を
   ２値化する２値化信号生成部と、 ２値化信号生成部から送出される２値化出力の周期を検
   出し、検出した周期が、前記ディスクの回転速度に対応
   する周期であるときには振動検出出力を送出する振動判
   定部とを備え、 前記ディスクを回転させたとき、振動判定部が振動検出
   出力を送出したときには、前記ディスクの回転速度を遅
   くすることを特徴とするディスク読取装置。
2. 【請求項２】 前記２値化信号生成部には、 前記センサの出力を増幅する増幅回路と、 前記増幅回路の出力を２値化するトランジスタと、 前記増幅回路の出力端子と前記トランジスタのベースと
   の間に接続され、直列接続されたコンデンサと抵抗とか
   らなるハイパスフィルタと、 前記トランジスタのコレクタとプラス電源との間に接続
   された負荷抵抗および前記コレクタと接地レベルとの間
   に接続された積分コンデンサからなるローパスフィルタ
   とを備え、 前記ハイパスフィルタと前記ローパスフィルタとにより
   構成されるバンドパス特性の中心周波数を前記ディスク
   の回転速度に対応する周波数としたことを特徴とする請
   求項１記載のディスク読取装置。