JP3442243B2 - デ−タ再生方法及び装置 - Google Patents
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- Rotational Drive Of Disk (AREA)
Description
置又はこれに類似のデ−タ再生装置及びこれを使用した
デ−タ再生方法に関する。
ク)をROM(リ−ド・オンリ−・メモリ)として使用
したものであり、半導体ROMと同様にコンピュ−タシ
ステムに使用されている。コンピュ−タシステムにおい
ては高速処理が要求されるので、CD−ROMの走査速
度(線速度)をオ−ディオ用CDの標準走査速度(1.
2〜1.4m/s)の数倍に設定するのが一般的であ
る。
Mドライブ装置で使用するCD−ROMはオ−ディオ用
CDと同一規格で作製されており、高速走査を意図して
作製されていない。従って、CD−ROMをドライブ装
置によって例えば標準走査速度の12倍のような高速で
走査すると、ディスクの偏心を補正するためのトラッキ
ング制御に無理がかかり、トラッキング制御のために設
けられている対物レンズをディスク半径方向に移動する
ためのボイスコイル型のコイルを含むトラッキングアク
チエ−タの温度上昇が生じ、トラッキング制御性能の低
下を招き、最悪の場合はコイルが焼損するおそれがあ
る。また、高速走査すると、ディスクの面振れ即ちディ
スクの主面に垂直方向へのディスクの振動を補正するた
めのフォ−カス制御に無理がかかり、フォ−カス制御の
ために設けられている対物レンズをディスクの主面に垂
直な方向(光軸方向)に移動するためのボイスコイル型
のコイルを含むフォ−カスアクチエ−タの温度上昇が生
じ、フォ−カス制御性能の低下を招き、最悪の場合には
コイルが焼損するおそれがある。ディスクの重量バラン
スの悪化によりトラッキング制御性能及びフォ−カス制
御性能が低下するとディスク上のデ−タの読み取りエラ
−が発生し、再読み取り(リトライ)が必要になり、高
速再生性能の低下を招く。また、偏心や重量のアンバラ
ンスの大きい低品質ディスクを高速回転させると、ディ
スのみならずCD−ROMドライブ装置全体が振動し、
コンピュ−タシステムの同一ケ−スにCD−ROMドラ
イブ装置と共に組み込まれているハ−ドディスクドライ
ブ装置(HDD)にも振動が波及し、HDDにおけるリ
−ド/ライトのエラ−を引き起こす可能性があり、コン
ピュ−タシステム全体の信頼性を低下させる。また、H
DDのリ−ド/ライトにエラ−を発生させないにしても
CD−ROMドライブ装置の振動は使用者に対して悪い
印象を与える。上述のような問題はCD−ROMの偏心
や重量のアンバランスを低減させれば解決される。しか
し、実際にはCD−ROMの品質のバラツキが大きく、
高速走査に不適なものがある。
体ディスクと低品質の記録媒体ディスクとのいずれにお
いても安定性を保って出来る限り高速再生することがで
きるデ−タ再生方法及び装置を提供することにある。
の請求項1に従う発明は、デ−タがスパイラル又は同心
円状トラック形態で記録されている記録媒体ディスクを
回転するものであって、前記ディスクを着脱自在に装着
できるように形成され且つ直流電源に接続され且つ回転
速度を変えることができるように形成され且つ直流電圧
で駆動されるように形成されているディスク回転用電動
機と、前記ディスクから前記デ−タを読み取るための信
号変換器と、前記信号変換器を前記ディスクの半径方向
に移動するための移動手段とを備えたデ−タ再生装置に
よって前記ディスクから前記デ−タを再生する方法であ
って、前記ディスクが装着された状態で前記電動機を所
定の電圧で駆動する第1のステップと、前記電動機に装
着されたディスクの重量バランスを検出するために、前
記第1のステップにおける駆動開始時点から前記電動機
の回転速度が実質的に収束するまでの時間以上の所定時
間が経過した時点の前記電動機の回転速度を検知する第
2のステップと、前記第2のステップで検知した回転速
度に基づいて前記ディスクからデ−タを再生する際の前
記ディスクの最高回転速度を決定する第3のステップ
と、を備えていることを特徴とするデ−タ再生方法に係
わるものである。なお、請求項2、5、14に示すよう
に、前記所定電圧は最大駆動電圧であることが望まし
い。また、請求項3、6、12、15に示すように、前
記ディスクを光ディスクとすることが望ましい。また、
請求項4の装置の発明は、デ−タがスパイラル又は同心
円状トラック形態で記録されている記録媒体ディスクを
回転するものであって、前記ディスクを着脱自在に装着
できるように形成され且つ直流電源に接続され且つ回転
速度を変えることができるように形成され且つ直流電圧
で駆動されるように形成されているディスク回転用電動
機と、前記ディスクから前記デ−タを読み取るための信
号変換器と、前記信号変換器を前記ディスクの半径方向
に移動するための移動手段と、前記電動機を所定の電圧
で駆動する駆動手段と、前記電動機に装着されたディス
クの重量バランスを検出するために、前記駆動手段によ
る前記所定の電圧での駆動開始時点から前記電動機の回
転速度が実質的に収束するまでの時間以上の所定時間が
経過した時点で前記電動機の回転速度を検知する速度検
知手段と、前記速度検知手段で検知した前記所定時間が
経過した時点の回転速度に基づいて前記ディスクからデ
−タを再生する際の前記ディスクの最高回転速度を決定
する速度決定手段と、前記ディスクからデ−タを再生す
る時に、前記速度決定手段で決定された最高回転速度に
なるように前記電動機の回転を制御する制御手段とを備
えたデ−タ再生装置に係わるものである。また、請求項
7、8に示すようにテ−ブルを設けることが望ましい。
また、請求項9に示すように再生時の最高回転速度を保
持する手段を設けることが望ましい。また、請求項1
0、13に示すように電動機に所定電圧を供給し、次に
定電流を供給することができる。なお、以下の説明にお
いてディスク回転用電動機を単にモ−タと言う。
タによってディスクを予め回転し、回転速度の収束状態
即ち飽和状態によってディスクの重量のバランス等の品
質をチェックすることができ、再生時の回転速度の決定
が容易になる。また、再生時の回転速度を適当な値に設
定することができるので、ディスク及びデ−タ再生装置
の振動が少なくなり、再生エラ−が少なくなる。このた
めデ−タの再読み取り(リトライ)の時間が短くなり、
結果として再生所要時間が短くなる。また、本発明に従
うデ−タ再生装置と同一のケ−スに別の装置(例えばH
DD)を収容する場合においては、別の装置(例えばH
DD)に対する振動の波及が少なくなり、別の装置のデ
−タのリ−ド又はライト等を妨害しなくなる。また、振
動が制限されるために使用者に対して不快感を与えるこ
とが少なくなる。
第1の実施例に係わるCD−ROMドライブ装置を説明
する。図1はホストコンピュータ1とCD−ROMドラ
イブ装置2を示す。CD−ROMドライブ装置2はホス
トコンピュータ1に対するデータの供給源として機能
し、両者はバス3で接続されている。
成る光記録媒体ディスク(CD−ROM)4、ディスク
回転手段としてのディスク回転モータ5、信号変換器と
しての光ピックアップ6、光ピックアップ6の位置決め
手段即ち移動手段として機能を有する他にモータ5と共
に走査駆動手段としての機能も有する光ピックアップ送
り手段7、ディスク4の回転制御手段としてのモータサ
ーボ及び駆動回路8、波形整形回路9、同期検出及び復
調回路10、PLL回路11、エラー検出及び訂正回路
12、インタフェース回路13、マイクロプロセッサ
(マイコン)又はディジタル信号処理装置(DSP)か
ら成るシステムコントローラ14、プログラムROM1
5、可変クロック発生器16、トラッキングサーボ回路
17、及びフォーカスサーボ回路18を有している。
結合されたスピンドル19を着脱自在に挿入するための
中心孔20を有し、図2に概略的に示すように中心孔2
0を中心にしてディスクの内側から外側に向うスパイラ
ル状のトラック21を有する。トラック21には、8ビ
ットを1バイトとして、2352バイトを1単位(1デ
ータブロック)とした多数のデータブロックの形式でデ
ータが光学ピットで記録されている。1データブロック
は、オーディオのCDの走査速度(1.2〜1.4m/
s)と同一の標準速度で再生した時に1/75秒で再生
される。なお、周知のようにCD及びCD−ROMにお
いてはデータは一定線速度即ちCLV(Constant Line
ar Velocity)で記録されており、このデータはCLV
で再生される。ディスク4と光ピックアップ6との相対
的走査運動をCLVにするために、ディスク4の内側即
ちトラックの最内周部分から外側への走査の進行に従っ
てディスク4の回転速度を下げる。
図2に説明的に示すように例えばレーザダイオードから
成るレーザ光源22と、ビームスプリッタ23と、平行
光線を得るためのコリメータレンズ24と、1/4波長
板25と、対物レンズ26と、反射光ビームの光路に配
置されたシリンドリカルレンズ(円筒の一部のようなレ
ンズ)27と、4分割型光検出器28と、トラッキング
制御用アクチュエータ29と、フォーカス制御(間隔制
御)用アクチュエータ30とから成る。
光ビームを対物レンズ26で収束させてディスク4の主
面に投射し、ディスク4に光学ピットで記録されている
データを読み取る。光学ピットはデータに対応するよう
にトラック21上に配置されているので、無変調光ビー
ムを再生ビームとしてディスク4に投射すると、再生ビ
ームがピット(データ)で変調され、光検出器28に入
射する反射光ビーム31は変調ビームとなる。光検出器
28は、光を電気信号に変換するための光検知手段であ
り、この実施例では光検出器28をトラッキング制御と
フォーカス制御とに兼用するためにA、B、C、Dで示
す第1、第2、第3及び第4の部分に分割されている。
なお、矢印32で示す第1及び第2の部分A、Bの分割
線方向及び第3及び第4の部分C、Dの分割線方向はト
ラック21の接線方向に一致している。なお、周知の3
ビ−ム方式の光ピックアップを使用することも勿論可能
である。3ビ−ム方式の場合には1つのビ−ムがデ−タ
再生とフォ−カシングに使用され、図2の第1〜第4の
部分A〜Dで検出され、残りの2つのビ−ムは図示され
ていない別の2つのトラッキング用光検出器で検出され
る。
ボイスコイル型アクチュエ−タであって、図2に原理的
に示すように対物レンズ26に連結されているム−ビン
グコイル33とこれに磁束を与えるための永久磁石34
と磁気回路形成部材(図示せず)とを有し、ム−ビング
コイル33に流す電流に応じて対物レンズ26を矢印3
5で示すようにディスク4の主面に平行な方向に移動す
るように構成されている。対物レンズ26を矢印35の
方向に移動するとディスク4上の光スポット36はディ
スク4の半径方向に移動する。なお、対物レンズ26を
移動する代りに、光ビ−ムの通路にミラ−を配置し、こ
のミラ−の角度を変えることによってディスク4上の光
スポット36の位置を変えることができる。
ボイスコイル型アクチュエ−タであって、図2に原理的
に示すように対物レンズ26に連結されているム−ビン
グコイル37とこれに磁束を与えるための永久磁石38
と磁気回路形成部材(図示せず)とを有し、ム−ビング
コイル37に流す電流に応じて対物レンズ26を矢印3
9で示すようにディスク4の主面に垂直な方向に移動す
るように形成されている。対物レンズ26が矢印39の
方向に移動すると、ディスク4と対物レンズ26との間
隔が変化し、ディスク4上の光ビームのスポット36の
フォーカス状態が変化する。
ラッキングサーボ回路17は、2つの加算器40、41
と、1つの減算器42と、スイッチ43と、位相補償回
路44と、駆動増幅器45と、ゲイン切換手段46とを
有する。第1の加算器40は光検出器28の第1及び第
4の部分A、Dの出力を加算する。第2の加算器41は
光検出器28の第2及び第3の部分B、Cの出力を加算
する。減算器42は第1の加算器40の出力から第2の
加算器41の出力を減算する。この減算器42の出力は
トラッキング制御信号であり、スイッチ43と位相補償
回路44と駆動増幅器45を介してトラッキング用コイ
ル33に供給される。光検出器28の第1〜第4の部分
A〜Dからトラッキング制御信号を得る方法はDPD
(Differential Phase Detection)法として周知であ
る。なお、トラッキング制御信号をオン・オフするため
のスイッチ43は図1のシステムコントロ−ラ14から
導出されたライン48の制御信号に応答してオン・オフ
する。位相補償回路44は、ロ−パスフッイルタ(LP
F)とハイパスフィルタ(HPF)とを組み合せた周知
のフィルタ回路であり、システムコントロ−ラ14から
導出されたライン49の制御信号に応答してフィルタの
定数の切換を行うように構成されている。CLV走査の
場合にはディスク4の回転速度が走査位置の変化に応じ
て変化するので、位相補償回路44の定数を段階的に切
換えることは周知技術である。なお、図2では位相補償
回路44がスイッチ43の出力側に接続されているが、
減算器42とスイッチ43の間に接続することができ
る。また、減算器42と位相補償回路44との間に、一
般的にはAGC(自動利得調整)回路、高周波ノイズ除
去用ロ−パスフィルタを設けるが、図2では説明を簡略
化するために省かれている。位相補償回路44とム−ビ
ングコイル33との間に接続された駆動増幅器45は可
変抵抗で示されているゲイン切換手段46を伴ってい
る。従って、ゲイン切換手段をシステムコントロ−ラ1
4から導出されたライン50の制御信号で制御すると、
駆動増幅器45のゲイン即ちサ−ボル−プのゲインが変
化する。この実施例では走査速度の2倍、4倍、8倍及
び12倍速に応じてサ−ボゲインが切換えられる。
ォーカスサーボ回路18は、2つの加算器51、52
と、1つの減算器53と、スイッチ54と、位相補償回
路55と、駆動増幅器56とゲイン切換手段57とを有
する。一方の加算器51は光検出器28の第1及び第3
の部分A、Cの出力を加算する。他方の加算器52は光
検出器28の第2及び第4の部分B、Dの出力を加算す
る。減算器53は一方の加算器51の出力から他方の加
算器52の出力を減算する。減算器53の出力はフォー
カス制御信号即ち間隔検出信号としてスイッチ54と位
相補償回路55と位相増幅回路56を介してフォーカス
用コイル37に供給される。光検出器28の第1〜第4
の部分A〜Dからフォーカス制御信号を得る方法は、非
点収差法として周知である。なお、フォ−カス制御信号
をオン・オフするためのスイッチ54はシステムコント
ローラ14から導出されたライン59で供給される制御
信号に応答してオン・オフする。位相補償回路55はト
ラッキングサ−ボ回路17の位相補償回路44と同様な
ものであって、ロ−パスィルタ(LPF)とハイパスフ
ィルタ(HPF)とを組み合せた周知のフィルタ回路で
あり、システムコントロ−ラ14から導出されたライン
60の制御信号に応答してフィルタの定数の切換を行う
ように構成されている。なお、図2では位相補償回路5
5がスイッチ54の出力側に接続されているが、減算器
53とスイッチ54の間に接続することができる。また
減算器53と位相補償回路55との間に、一般的にはA
GC(自動利得調整)回路、高周波ノイズ除去用ロ−パ
スフィルタを設けるが、図2では説明を簡略化するため
に省かれている。位相補償回路55とム−ビングコイル
37との間に接続された駆動増幅器56は可変抵抗で示
されているゲイン切換手段57を伴っている。従って、
ゲイン切換手段57をシステムコントロ−ラ14から導
出されたライン61の制御信号で制御すると、駆動増幅
器56のゲイン即ちサ−ボル−プのゲインが変化する。
この実施例では走査速度の2倍、4倍、8倍及び12倍
速に応じてサ−ボゲインが切換えられる。
1〜第4の部分A〜Dの出力の加算によって得られる。
図2ではトラッキングサーボ回路17の2つの加算器4
0、41の出力を加算するための加算器62が設けら
れ、この加算器62の出力ライン63にデータの読み取
り出力が得られる。図2ではトラッキングサーボ用の加
算器40、41の出力を加算器62に入力させている
が、この代りにフォーカス用加算器51、52の出力を
加算器62に入力させること、又はデータ検出用に独立
の加算器を設けて第1の光検出器28の部分A〜Dの出
力を加算することもできる。なお、図1における光ピッ
クアップ6と波形整形回路9、トラッキングサーボ回路
17及びフォーカスサーボ回路18との接続関係は全く
概略的に示されている。また、図2において加算器4
0、41、51、52、62、減算器42及び53の少
なくとも一部又は全部を光ピックアップ6に含めること
ができる。
送りモータの回転運動を光ピックアップ6の直線運動に
変換する手段(例えばピニオンとラック又はリードスク
リュ)とを含む。送り手段7はシステムコントローラ1
4からライン64を介して供給されるシーク指令に応答
して光ピックアップ6を目標トラック位置まで移動させ
る機能を有する他に、渦巻状走査機能を有する。送り手
段7は渦巻状制御の信号を得るためのロ−パスフィルタ
を含み、このロ−パスフィルタでトラッキングサーボ回
路17からライン65を介して供給されたトラッキング
制御信号に含まれている渦巻状トラック21に基づく光
スポット36のディスク半径方向の変位を示す成分を検
出し、この変位成分に相当する送りを光ピックアップ6
に与える。
た波形整形回路9は光ピックアップ6から得られる光学
ピットの配列に対応した高周波(RF)信号を増幅した
後に波形整形して2値化した信号を出力する。ディスク
4には周知のEFM(Eightto Fourteen Modulation
)方式の変調でデータが記録されているので、これが
正常に読み取られた時の波形整形回路9の出力はEFM
信号である。
復調回路10とPLL(Phase Lockd Loop)回路11
は波形整形回路9から得られたEFM信号の各ビットに
同期した再生クロック信号(同期信号)を生成するもの
である。なお、PLL回路11におけるVCOの中心周
波数の切換制御を行うためにPLL回路11はライン6
7によってシステムコントローラ14にも接続されてい
る。
11がロック状態にあるか否かを検出即ちPLL回路1
1がEFM信号に同期して動作しているか否かを検出
し、同期している場合にPLL回路11から得られた再
生クロック信号(同期信号)をライン68でモータサー
ボ回路8に送る。また、同期検出及び復調回路10はP
LL回路11がEFM信号に同期している場合即ちロッ
ク状態の場合に、再生クロック信号即ち同期信号を使用
してEFM信号を例えばNRZ(Non Return to Zer
o )のディジタル信号に復調し、ライン69に出力す
る。同期検出及び復調回路10はディスク4にCDフォ
ーマットに従ってデータブロックと共に記録されている
アドレスの復調信号をライン70によってシステムコン
トローラ14に送る。ライン70のアドレスは、目標ア
ドレスに光ピックアップ6を位置決めするためのシーク
に周知の方法で使用される。
知のエラー検出及び訂正回路12は、復調されたデータ
(再生データ)のエラーを検出し、エラーが検出された
場合において訂正可能であれば訂正する。エラー検出及
び訂正回路12はインタフェース回路13及びシステム
コントローラ14に接続されている。訂正不可能なデ−
タ再生エラ−が発生した場合には周知の方法でデ−タの
再読み取り(リトライ)が実行される。なお、波形整形
回路9と同期検出及び復調回路10とエラー検出及び訂
正回路と合わせて再生信号処理手段と呼ぶことができ
る。
訂正回路12とホストコンピュータ1との間に接続され
ていると共に、ホストコンピュータ1とシステムコント
ローラ14との間に接続されている。
ーラ14から導出された速度指令デ−タバス71に接続
されており、システムコントローラ14による制御に従
って標準周波数f1 の基準クロック信号及び標準周波数
f1 の2倍、4倍、8倍、12倍の周波数f2 、f4 、
f8 、f12の基準クロック信号の内のいずれか1つをラ
イン72、109によってモータサーボ回路8及びエラ
ー検出及び訂正回路12に供給する。
ライン68、速度指令デ−タバス71、クロックライン
72によって同期信号検出及び復調回路10、コントロ
−ラ14及びクロックパルス発生器16に接続されてい
る他に、ライン74によってFG(周波数信号発生器)
73に接続され、更にライン75及び96によってコン
トロ−ラ14に接続され、またこの出力ライン76がモ
−タ5に接続され、更にライン97によってコトロ−ラ
14に接続されている。図3に詳しく示すようにモ−タ
サ−ボ及び駆動回路8はCLVサ−ボ回路8aとCAV
(Constant Angular Velocity :一定角速度)サ−ボ回
路8bとを有する。CLVサ−ボ回路8aはf−v(周
波数−電圧)変換器81と基準電圧発生器82と誤差増
幅器83と位相比較器84と加算器85とから成る。C
AVサ−ボ回路8bはf−v変換器86と基準電圧発生
器87と誤差増幅器88とから成る。CLVサ−ボ回路
8aにおけるf−v変換器81は同期検出及び復調回路
10の再生クロック信号ライン即ち同期信号力ライン6
8に接続されており、再生クロック信号の周波数に対応
する電圧信号即ちf−v変換出力信号を形成する。基準
電圧発生器82はシステムコントローラ14に接続さ
れ、このシステムコントローラ14からバス71を介し
て供給される基準周波数指定データ即ち速度指令データ
に基づいて例えば標準(1.2〜1.4m/s)、2
倍、4倍、8倍、12倍の走査速度に対応した第1、第
2、第3、第4及び第5の速度データから成る5段階
(ゼロを含めると6段階)の基準電圧を選択的に発生す
る。f−v変換器81と基準電圧発生器82に接続され
た誤差増幅器83はf−v変換器81から得られた周波
数対応電圧と基準電圧(速度指令電圧)との差に対応す
る電圧即ち周波数誤差信号を発生する。位相比較器84
は同期検出及び復調回路10の再生クロック信号出力ラ
イン68及びクロック発生器16の出力ライン72に接
続され、再生クロック信号と基準クロック信号との位相
差に対応する電圧即ち位相誤差信号を発生する。加算器
85は誤差増幅器83と位相比較器84とに接続され、
周波数誤差信号と位相誤差信号とを加算した信号即ち合
成誤差信号を形成する。
はFGパルスライン74に接続され、FGパルスの周波
数即ちモ−タ5の回転数に対応した電圧を出力する。基
準電圧発生器87は速度指令バス71に接続され、コン
トロ−ラ14で指令された速度に対応する基準電圧を発
生する。誤差増幅器88はf−v変換器86の出力と基
準電圧発生器87の出力との差に対応する電圧を発生す
る。CLV制御信号とCAV制御信号とを選択的に出力
するために半導体スイッチ手段から成るスイッチ89の
一方の端子90にCLVサ−ボ回路8aの加算器85が
接続され、他方の端子91にCAVサ−ボ回路8bの差
増幅器88が接続され、スイッチ89と出力端子92は
トランジ93のベ−スに接続されている。スイッチ89
はシステムコントロ−ラ14から導出されたライン75
の信号で制御される。トランジスタ93は直流電源95
とモ−タ5との間に接続されている。また、モ−タ5を
電源電圧で駆動するためにトランジスタ93に並列にス
イッチ94が接続されている。スイッチ94はトランジ
スタ等の半導体スイッチであってコントロ−ラ14から
導出されているライン96の信号で制御される。
に結合され、モータ5の回転に対応した周波数でパルス
を発生する。この実施例ではモータ5が1回転するとF
G73は6個のパルスを発生する。FG73はライン7
4によってモ−タサ−ボ回路8に接続されているのみで
なく、コントロ−ラ14にも接続されている。コントロ
−ラ14においてFGパルスは、回転速度情報として使
用される。
7がモ−タ5の一端がコントロ−ル14との間に接続さ
れている。
4はマイクロプロセッサから成り、CPUと各種の作業
を行うためのRAMを含み、これに接続されたプログラ
ムROM15即ち動作制御用ROMに格納されている動
作制御用プログラムに従って動作する。図4は図1のシ
ステムコントローラ14の一部を等価的即ち機能的に示
すブロック図である。この図4から明らかなようにシス
テムコントローラ14は、起動信号発生手段98、タイ
マ99、回転速度検知手段100、モ−タ電圧検出用の
A/D変換器(ADC)101、最高速度決定手段10
2、ROMに格納されたテ−ブル103、メモリ104
を有する。起動信号発生手段98はディスク4の装着後
におけるアクセス指令のない時にディスク品質チェック
のためのモ−タ起動信号をライン96に発生する。な
お、ディスク4の装着に応答してディスク品質チエック
を開始するように構成することもできる。即ちこの起動
信号発生手段98はライン96に図3のスイッチ94を
オンにするための信号を発生する。これにより、モ−タ
5は電源95の電圧で駆動される。
に応答して一定時間(例えば10秒間)を計時し、この
一定時間の終了時にスイッチ94をオフにするために起
動信号発生手段4に一定時間の終了を通知する。また、
タイマ99は一定時間(10秒間)の終了を示す信号を
回転速度検知手段100に送る。回転速度検知手段10
0は、ライン74から供給するFG出力パルスを一定時
間間隔で計数するカウンタ手段であり、タイマ99の一
定時間の終了を示す信号に応答し、この時点の回転速度
を最高速度決定手段102に通知する。A/D変換器1
01は、ライン97によって検出したモ−タ5の電圧を
ディジタル信号に変換して最高速度決定手段102に送
る。A/D変換器101は勿論コントロ−ラ14の外部
に設けることもできる。最高速度決定手段102は、回
転速度検知手段100から得られた一定時間後の回転速
度とA/D変換器101から得られたモ−タ駆動電圧と
に基づいてディスクの品質を判断し、このディスクに適
した最高回転速度を決定するものである。
て行われる。テ−ブル103には図4に例示するように
モ−タ駆動電圧と検出速度と最高速度との関係を示す情
報が格納されている。例えば、駆動電圧が12V、速度
が6000rpmの時の最適最高速度は12倍速であ
る。また、12V、5500rpmの時の最適最高速度
は8倍速である。また、12V、5000rpmの時の
最適最高速度は4倍速である。駆動電圧が12V以外の
例えば、13.2V、12.6V、11.4V、10.
8V等の時における検出速度と最高速度もテ−ブル10
3に格納されている。このテ−ブル103は多くのディ
スクの実験結果に基づいて予め作られている。なお、テ
−ブル103に格納されていない電圧及び検出速度の場
合にはこれに近い格納デ−タを使用する。メモリ104
は、最高速度決定手段102で決定された最高速度をデ
ィスクがモ−タ5から離脱されるまで保持するためのも
のである。
の最高回転速度の決定方法を説明する。まず、モ−タ5
にディスク4を装着した後の適当な時間に図5のステッ
プS1 に示すようにモ−タ5を起動する。モ−タ5の起
動はコントロ−ラ14からライン96を介してスイッチ
94をオンにしてモ−タ5に最高駆動電圧を印加する。
図6のt0 時点でスイッチ94をオンにすればモ−タ5
及びディスク4の回転速度が傾斜を有して徐々に高くな
り、その後飽和回転速度に達する。なお、ディスクの品
質をチェックして最高回転速度を決定する動作は、ディ
スク装着後において、ホスト装置1からアクセス指令が
なくなった時に行う。
に、飽和回転速度に達するまでの所要時間以上に設定さ
れた所定時間を次のステップS2 で計測する。このステ
ップS2 の計測は図4のタイマ99で行う。
4 に示すようにディスク4及びモ−タ5の回転速度を検
出する。この検出は図4の回転速度検知手段100で行
う。もし、複数のディスクの重量バランス等にバラツキ
がなければ、どのディスクをモ−タ5で回転しても同一
の飽和回転速度が得られるはずである。しかし、実際に
はディスク4の重量バランス、偏心等にバラツキがある
ので、飽和回転速度が一致しない。図6の特性線A1 、
B1 、C1 に第1、第2及び第3のディスクの回転特性
が示されている。重量バランス、偏心などが少ない高品
質ディスクの場合には特性線A1 となり、重量バラン
ス、偏心等が少し多い中品質ディスクの場合には特性線
B1 となり、重量バランス、偏心等が更に多い低品質デ
ィスクの場合には特性線C1 となる。重量バランスが悪
いディスク又は偏心量が多いディスク又はこれ等の両方
が悪いディスクの場合には、ディスク及びモ−タ5を含
むディスク回転装置に振動が発生し、この振動が回転駆
動の損失となる。従って、品質が悪いディスクほど飽和
回転速度が低くなる。そこで、本実施例では図4のタイ
マ99によって図6のt0 〜t1 時間を計測し、t1 時
点において回転速度を検出し、最高速度決定手段102
に送る。
検出する。なお、このモ−タ電圧の検出はステップS3
よりも前であっても差し支えない。要するにt0 〜t1
でモ−タ5を駆動した時の電圧又はこれと同一の電圧を
検出できればいつでもよい。モ−タ電圧は図4のA/D
変換器101で検出され、最高速度決定手段102に送
られる。
たディスク7に適合する最高速度を決定する。この最高
速度の決定は、図4の最高速度決定手段102で行う。
即ち最高速度決定手段102は、検出されたt1 時点の
回転速度及びモ−タ駆動電圧とテ−ブル103の値と比
較し、テ−ブル103から最も近いものを選び出し、こ
こで指定されている最高速度を選択し、これをステップ
S6 に従ってメモリ104に格納し、ディスクがモ−タ
5から離脱されるまでこの最高速度情報を保持し、再生
速度の設定に使用する。図4のテ−ブル103には、図
6の特性線A1、B1 、C1 に対応させて最高速度が示
されている。図6の3つの特性線A1 、B1 、C1 の比
較から明らかなように駆動条件が同一であってもディス
クの品質のバラツキによって飽和回転速度に差が生じ
る。この飽和回転速度の差によってディスクの最高再生
回転速度即ち最大許容回転速度を決定する。なお、重量
バランスが悪いディスクまたは偏心量の大きいディスク
を例えば12倍速のような高速再生すると、トラッキン
グサ−ボやフォ−カスサ−ボに無理がかかり、この性能
が低下し、デ−タ読み取りエラ−が発生し、高速再生が
可能になる。
利点を有する。 (1) 許容最高回転速度を予め決定し、この速度でデ
−タを再生するので、総合的に見て再生速度の向上を図
ることができる。 (2) 特別にセンサを使用しないで回転速度とモ−タ
駆動電圧で最高速度を決定するので、コストの上昇を抑
えることができる。 (3) また、モ−タ駆動電圧を検出して最高速度を決
定しているので、電源95の電圧のバラツキに無関係に
最高速度を正確に決定することができる。なお、電源9
5の電圧が常に一定の場合には、電圧検出手段及びテ−
ブル103の電圧情報を省き、検出速度のみによって最
高速度を決定することができる。 (4) ディスクの品質チェックをアクセス指令のない
空き時間に行うので、デ−タ再生処理を妨害しない。 (5)CD−ROMドライブ装置2と同一のケ−スにH
DD(ハ−ド・ディスク・ドライブ装置)が収容された
コンピュ−タシステムの場合には、CD−ROMドライ
ブ装置2の振動が抑制されるためにHDDの振動も少な
くなり、HDDにおけるデ−タのリ−ド又はライトに対
する妨害が少なくなる。 (6) 振動が抑制されるために使用者に対して不快感
を与えることが少なくなる。 (7) 決定された最高速度はホ−ルド手段としてのメ
モリ104でディスク4が離脱されるまで保持されてい
るので、デ−タ再生を断続的に行う場合に再生所用時間
が短くなる。
の第2の実施例に関わるCD−ROMドライブ装置を説
明する。但し、図7及び図8において図1及び図3と実
質的に同一の部分には同一の符号を付してその説明を省
略する。図7のCD−ROMドライブ装置2′は、コン
トロ−ラ14′の一部及びモ−タサ−ボ及び駆動回路
8′の一部において、図1のコントロ−ラ14及びモ−
タサ−ボ駆動回路8と異なる他は図1と同一に構成され
ている。
電源95とモ−タ5との間の駆動回路部分を除いて図3
と同一に構成されている。図8においては、電源95と
モ−タ5との間に定電流化回路111を半導体制御スイ
ッチ(トランジスタ)から成るスイッチ112によって
選択的に接続する回路が設けられている。スイッチ11
2はコントロ−ラ14′から導出されたライン110の
信号によって制御される。スイッチ112は第1の端子
aと第2の端子bとを有し、これ等は選択的にオンにな
る。
度決定機能を等価的に示すブロック図であり、コントロ
−ラ14′は最高速度指令発生手段113、タイマ11
4、定電流駆動指令発生手段115、速度検知手段11
6、最高速度決定手段117、ROMからなるテ−ブル
118、及びメモリ119、モ−ド指定手段120を有
する。最高速度指定発生手段113は、ディスク4のモ
−タ5に対する装着に応答してこのCD−ROMドライ
ブ装置2′で規定されている最高速度(12倍速)を指
令する信号を発生し、これをバス71によって図8のC
AVサ−ボ回路8bの基準電圧発生器87に送る。ま
た、モ−ド指定手段120にディスク品質チェックのた
めに最高速度駆動することを指令する。これにより、モ
−ド指定手段120はライン75に図8のスイッチ89
の端子(接点)91をオンにする制御信号を送出する。
の時間とt1〜t2の第2の時間とを最高速度指令手段
113の最高速度指令即ちディスク品質チエック開始指
令に応答して計測する。第1の時間t0〜t1はディス
ク4の回転速度が最高速度よりも低い所定速度(例えば
ほぼ8倍速)に達する所要時間幅にほぼ等しくする。第
2の時間t1〜t2はt1から回転速度がほぼ飽和する
までの時間幅である。CAVサーボ回路8bに最高速度
(例えば12倍速)の指令を与えると、ディスク4の回
転速度は図11に示すようにt0から傾斜を有して上昇
する。即ち起動時には検出速度が基準速度よりも大幅に
低いので、比較的高い駆動電圧がモータ5に供給され、
モータ5の回転速度は急速に立上る。ここではCAVサ
ーボ回路8bによって起動電圧をモータ5に供給してい
るが、この代りに、t0〜t1区間に第1の実施例のよ
うに図3のスイッチ94をオンにするか、又はトランジ
スタ93を飽和動作させて、モータ5を起動してもよ
い。
14のt0 〜t1 期間の終了を示す信号に応答してライ
ン110にスイッチ112の接点bをオンにする信号を
発生する。これにより、定電流回路111が接続され、
モ−タ5に定電流が供給され、モ−タ5は第2の駆動状
態になる。t1 〜t2 の第2の駆動においては、モ−タ
5に約300mA程度の低いレベルの電流を供給する。
この定電流駆動レベルは、起動後において正常なディス
クを最高速度(12倍速)で回転するために要求される
最小レベルの電流である。ディスク4の回転速度はt1
時点で第2の駆動に移行しても、t0 〜t1 時点でモ−
タ5が第1の駆動で加速駆動されているので、慣性によ
る回転速度の上昇を伴う。従って高品質ディスクの場合
には特性線A2 に示すように目標速度(6000rp
m)に達し、定電流駆動によりこの回転速度が維持され
る。一方、重量バランスの悪い中品質ディスク又は低品
質ディスクの場合には、第1の実施例と同様に振動によ
る損失のために特性線B2 、C2 に示すように定電流駆
動で目標速度(6000rpm)に達しない。図11で
はt1 後に円滑に飽和回転速度に至っているが、オ−バ
−シュ−トした後に飽和回転速度に至ることもある。図
11のt1 〜t2 期間は約2秒間とする。
ィスク4の速度をライン74のFGパルスに基づいて検
知するものである。
116で検知したt2時点の速度をROMから成るテー
ブル118の速度と比較して最高速度を決定するもので
ある。デーブル118には、t2時点の速度と最高速度
との関係が、別の多くのディスクの実験の結果に基づい
て予め格納されている。図9では回転速度6000rp
m、5500rpm、5000rpmに対応して最高速
度が12倍速、8倍速、4倍速とされている。しかし、
目標速度よりも5%速度が低い場合には8倍速、10%
低い場合には4倍速のようにして最高速度を決定するこ
ともできる。即ち計算式で最高速度を決定することがで
きる。最高速度を決定する時には、速度検知手段116
で検出した速度に近い速度をテーブル118から選ぶ。
メモリ119は決定された最高速度情報ディスク4がモ
ータ5から離脱されるまで保持するものである。
す。ステップS11でディスク4のモータ5に対する装
着に応答して最高速度回転指令を発生させる。これは図
9の最高速度指令発生手段113から発生させる。次
に、ステップS12でタイマ114による時間計測を行
う。次にステップS13でモータ5を定電流駆動する。
この定電流駆動は定電流駆動指令発生手段115の制御
に基づいて実行する。次に、ステップS14でタイマで
t1〜t2を計測する。次に、ステップS15でt2時
点のディスクの速度を検出する。次にステップS16に
示すように最高速度決定手段117によってディスクの
許容最高速度を決定し、これをステップS17でメモリ
119に格納する。
を有する。
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 図3におけるスイッチ94を省き、この代りに
図12に示すようにトランジスタ93の飽和駆動回路1
20を設け、これをスイッチ94aによってトランジス
タ93のベ−スに選択的に接続することができる。即
ち、図6のt0 〜t1 期間にトランジスタ93を飽和オ
ン動作させることができる。 (2) 図8の定電流回路111の代りに図13に示す
ように、モ−タ5に直列に電流検出抵抗130を接続
し、この検出電流に対応する電圧と基準電圧源132の
電圧とを誤差増幅器131に入力し、この出力をスイッ
チ133を介してトランジスタ93のベ−スに与えて図
11のt1 〜t2 の定電流駆動を行ってもよい。 (3) 図3に示すCAVサ−ボ回路8bを省いた構成
することができる。 (4) 光検出器28を2分割型にすることができる。 (5) CAVで記録されたディスクをCAVサ−ボで
読み取る再生装置、CLVで記録されたティスクをCA
Vで読み取る再生装置にも本発明を適用することができ
る。 (6) CD−ROM以外の光ディスク装置又は磁気デ
ィスク装置にも本発明は適用可能である。
ライブ装置を示すブロック図である。
グサーボ回路、フォーカスサーボ回路、及び読み取り出
力回路を示すブロック図である。
回路図である。
決定部分を等価的に示すブロック図である。
定動作を示す流れ図である。
度の変化を示す図である。
すブロック図である。
回路図である。
示すブロック図である。
である。
変化を示す図である。
る。
Claims (16)
- 【請求項1】 デ−タがスパイラル又は同心円状トラッ
ク形態で記録されている記録媒体ディスクを回転するも
のであって、前記ディスクを着脱自在に装着できるよう
に形成され且つ直流電源に接続され且つ回転速度を変え
ることができるように形成され且つ直流電圧で駆動され
るように形成されているディスク回転用電動機と、 前記ディスクから前記デ−タを読み取るための信号変換
器と、 前記信号変換器を前記ディスクの半径方向に移動するた
めの移動手段とを備えたデ−タ再生装置によって前記デ
ィスクから前記デ−タを再生する方法であって、 前記ディスクが装着された状態で前記電動機を所定の電
圧で駆動する第1のステップと、 前記電動機に装着されたディスクの重量バランスを検出
するために、前記第1のステップにおける駆動開始時点
から前記電動機の回転速度が実質的に収束するまでの時
間以上の所定時間が経過した時点の前記電動機の回転速
度を検知する第2のステップと、 前記第2のステップで検知した回転速度に基づいて前記
ディスクからデ−タを再生する際の前記ディスクの最高
回転速度を決定する第3のステップと、 を備えていることを特徴とするデ−タ再生方法。 - 【請求項2】 前記所定の電圧は最大駆動電圧であるこ
とを特徴とする請求項1記載のデ−タ再生方法。 - 【請求項3】 前記ディスクは光ディスクである請求項
1又は2記載のデ−タ再生方法。 - 【請求項4】 デ−タがスパイラル又は同心円状トラッ
ク形態で記録されている記録媒体ディスクを回転するも
のであって、前記ディスクを着脱自在に装着できるよう
に形成され且つ直流電源に接続され且つ回転速度を変え
ることができるように形成され且つ直流電圧で駆動され
るように形成されているディスク回転用電動機と、 前記ディスクから前記デ−タを読み取るための信号変換
器と、 前記信号変換器を前記ディスクの半径方向に移動するた
めの移動手段と、 前記電動機を所定の電圧で駆動する駆動手段と、 前記電動機に装着されたディスクの重量バランスを検出
するために、前記駆動手段による前記所定の電圧での駆
動開始時点から前記電動機の回転速度が実質的に収束す
るまでの時間以上の所定時間が経過した時点で前記電動
機の回転速度を検知する速度検知手段と、 前記速度検知手段で検知した前記所定時間が経過した時
点の回転速度に基づいて前記ディスクからデ−タを再生
する際の前記ディスクの最高回転速度を決定する速度決
定手段と、 前記ディスクからデ−タを再生する時に、前記速度決定
手段で決定された最高回転速度になるように前記電動機
の回転を制御する制御手段とを備えたデ−タ再生装置。 - 【請求項5】 前記所定の電圧は最大駆動電圧であるこ
とを特徴とする請求項4記載のデ−タ再生装置。 - 【請求項6】 前記ディスクは光ディスクであることを
特徴とする請求項4又は5記載のデ−タ再生装置。 - 【請求項7】 前記速度決定手段は、前記所定時間経過
時点の回転速度とデ−タ再生時の最高回転速度との関係
を示すテ−ブルを有し、このテ−ブルに基づいてデ−タ
の再生時の最高回転速度を決定するように構成されてい
ることを特徴とする請求項4又は5又は6記載のデ−タ
再生装置。 - 【請求項8】 更に、前記電動機の駆動電圧を検出する
電圧検出手段を有し、 前記速度決定手段は前記駆動手段で前記電動機を駆動す
るときの電圧と前記所定時間経過時点の回転速度とデ−
タ再生時の最高回転速度との関係を示すテ−ブルを有
し、このテ−ブルに基づいてデ−タ再生時の最高回転速
度を決定するように構成されていることを特徴とする請
求項4又は5又は6記載のデ−タ再生装置。 - 【請求項9】 更に、前記速度決定手段で決定されたデ
−タ再生時の最高回転速度を前記ディスクが前記電動機
から離脱されるまで保持する手段を有することを特徴と
する請求項4又は5又は6又は7又は8記載のデ−タ再
生装置。 - 【請求項10】 デ−タがスパイラル又は同心円状トラ
ック形態で記録されている記録媒体ディスクを回転する
ものであって、前記ディスクを着脱自在に装着できるよ
うに形成され且つ直流電源に接続され且つ回転速度を変
えることができるように形成され且つ直流電圧で駆動さ
れるように形成されているディスク回転用電動機と、 前記ディスクから前記デ−タを読み取るための信号変換
器と、 前記信号変換器を前記ディスクの半径方向に移動するた
めの移動手段とを備えたデ−タ再生装置によって前記デ
ィスクから前記デ−タを再生する方法であって、 前記ディスクが装着された状態の前記電動機を目標回転
速度にすることが可能な所定電圧を前記電動機に供給
し、この所定電圧の供給開始時点から前記電動機が目標
回転速度よりも低い所定回転速度に達する時点までの第
1の所定時間だけ前記電動機に対する前記所定電圧の供
給を維持する第1のステップと、 次に、正常なディスクを起動後において最高速度で回転
させるために要求される最小レベルの電流に相当する定
電流を、前記第1の所定時間の終了時点から前記電動機
の回転速度が収束する時点以後の所定時点までの第2の
所定時間だけ前記電動機に供給する第2のステップと、 前記電動機に装着されたディスクの重量バランスを検出
するために、前記第2のステップの前記第2の所定時間
の終了時に前記電動機の回転速度を検知する第3のステ
ップと、 前記第3のステップで検知した回転速度に基づいて前記
ディスクからデ−タ再生する際の前記ディスクの最高回
転速度を決定する第4のステップと、 を備えていることを特徴とするデ−タ再生方法。 - 【請求項11】 前記第1の電圧は最大駆動電圧である
ことを特徴とする請求項10記載のデ−タ再生方法。 - 【請求項12】 前記ディスクは光ディスクである請求
項10又は11記載のデ−タ再生方法。 - 【請求項13】 デ−タがスパイラル又は同心円状トラ
ック形態で記録されている記録媒体ディスクを回転する
ものであって、前記ディスクを着脱自在に装着できるよ
うに形成され且つ直流電源に接続され且つ回転速度を変
えることができるように形成され且つ直流電圧で駆動さ
れるように形成されているディスク回転用電動機と、 前記ディスクから前記デ−タを読み取るための信号変換
器と、 前記信号変換器を前記ディスクの半径方向に移動するた
めの移動手段と、 前記ディスクが装着された状態の前記電動機を目標回転
速度にすることが可能な所定電圧を前記電動機に供給
し、この所定電圧の供給開始時点から前記電動機が目標
回転速度よりも低い所定回転速度に達する時点までの第
1の所定時間だけ前記電動機に対する前記所定電圧の供
給を維持する電圧供給手段と、電圧供給手段 による前記所定電圧の供給後に、正常なデ
ィスクを起動後において最高速度で回転させるために要
求される最小レベルの電流に相当する定電流を、前記第
1の所定時間の終了時点から前記電動機の回転速度が収
束する時点以後の所定時点までの第2の所定時間だけ前
記電動機に供給する定電流供給手段と、 前記電動機に装着されたディスクの重量バランスを検出
するために、前記第2の所定時間の終了時に前記電動機
の回転速度を検知する速度検知手段と、 前記速度検知手段で検知した前記第2の所定時間の終了
時の回転速度に基づいて前記ディスクからデ−タを再生
する際の前記ディスクの最高回転速度を決定する速度決
定手段と、 前記ディスクからデ−タを再生する時に、前記速度決定
手段で決定された最高回転速度になるように前記電動機
の回転を制御する制御手段とを備えたデ−タ再生装置。 - 【請求項14】 前記所定電圧は最大駆動電圧であるこ
とを特徴とする請求項13記載のデ−タ再生装置。 - 【請求項15】 前記ディスクは光ディスクであること
を特徴とする請求項13又は14記載のデ−タ再生装
置。 - 【請求項16】 前記速度決定手段は、前記第2の所定
時間終了時点の回転速度とデ−タ再生時の最高回転速度
との関係を示すテ−ブルを有し、このテ−ブルに基づい
てデ−タの再生時の最高回転速度を決定するように構成
されていることを特徴とする請求項13又は14又は1
5記載のデ−タ再生装置。
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