JP3724647B2

JP3724647B2 - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP3724647B2
Application number: JP2003120399A
Authority: JP
Inventors: 利明福井
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2023-04-24
Also published as: US7277373B2; JP2004326931A; US20040213139A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクサイズ判別機能、及びディスク停止判断機能を有する光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置のトレイオープンは、光ディスクを回転駆動するターンテーブルを下降させて光ディスクをトレイ上に載置させた後、トレイを開方向にスライド移動させることによりなされている。このとき、光ディスクの表面を傷付けないように、ターンテーブルは、光ディスクの回転停止が検知された後、下降するように制御されている。
【０００３】
従来の光ディスク装置においては、いわゆるＦＧ（Frequency Generator）システムと呼ばれる回転数検出システムを用いて光ディスクの回転数（ＦＧ周波数）を検出し、光ディスクの回転停止の完了を検知している。また、このＦＧシステムを用いれば、検出された光ディスクの回転数の変化に基づいてディスクサイズを判断することができ、これにより、光ディスクを回転駆動するスピンドルモータをディスクサイズに応じて制御することが可能になっている。
【０００４】
ＦＧシステムは、ターンテーブルの裏面の円周上に交互に配置された反射部及び非反射部と、ターンテーブル下方のある一点から反射部及び非反射部に光を照射する発光ダイオードと、反射部によって反射された反射パターンを検出し電気信号に変換するフォトディテクタと、フォトディテクタが変換した電気信号を処理する信号処理部等によって構成される光ディスクの回転数を検出するためのシステムであり、光ディスク装置において広く使用されている。
【０００５】
また、光ディスク装置においては、光ピックアップによって再生された信号の最長パターンの相違から、装填された光ディスクがＣＤ（Compact Disc）であるかＤＶＤ（Digital Versatile Disc）であるかを判別する光ディスク装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、光ピックアップによって検出されるフレーム同期信号の検出周期に基づいて、装填された光ディスクが、高密度光ディスクであるか、否かを判別する光ディスク装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、スピンドルモータの回転速度を基準速度より高くして、この状態からラフサーボをかけ、基準速度に復帰するまでの時間を計測し、計測された時間に基づいてディスクサイズを判別するように構成されたディスク判別機構が知られている（例えば、特許文献３参照）。また、光ディスクを一定速度で回転させて信号を読み取り、その読み取った信号の周期及び反復間隔等からディスクサイズを判別する光ディスク装置が知られている（例えば、特許文献４参照）。また、光ピックアップによって検出されたトラッキングエラー信号に基づいてディスクサイズを判別する光ディスク装置が知られている（例えば、特許文献５参照）。
【０００７】
さらにまた、ターンテーブルの回転が停止予測時間より早く停止したとき、モータの制動力を小さくして光ディスクとターンテーブルのスリップを抑制し、スピンドルモータを確実に停止させるようにした光ディスク装置が知られている（例えば、特許文献６参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２３８２９７号公報
【特許文献２】
特開２００１−９３１４６号公報
【特許文献３】
特開平８−１６７２３７号公報
【特許文献４】
特開平８−２６３９３０号公報
【特許文献５】
特開平９−３５４０３号公報
【特許文献６】
特公平５−５１９７９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の光ディスク装置にあっては、ＦＧシステムを用いることにより光ディスクの回転数を検出しているので、該システムを構成する発光ダイオード、フォトディテクタ、及び、これらを実装するためのプリント配線基板、並びに、該プリント配線基板と光ディスク装置のメインのプリント配線基板とを接続するための配線等が必要となり、装置の製造コストを低減できない。また、装置の小型化も図れない。
【００１０】
また、上記特許文献１及び特許文献２に示された光ディスク装置によれば、データの記録フォーマットが異なる光ディスクを判別することができるが、同一の記録フォーマットでデータが記録された、異なるサイズの光ディスクを判別することができない。
【００１１】
また、上記特許文献１乃至特許文献５に示されたいずれの光ディスク装置によっては、光ディスクの回転が停止したことを判定することができない。また、上記特許文献６に示された光ディスク装置においては、上述した従来の光ディスク装置と同様に、光ディスクの回転数を検出するためにＦＧ信号を発生させるシステムが必要であるので、装置の製造コストを低減できない。
【００１２】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ＦＧシステムを用いることなく、簡素かつ安価な構成で、ディスクサイズを判別でき、また、ディスクの停止を判断できる光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、光ディスクを回転駆動するモータと、モータによって回転駆動された光ディスクに光を照射し、その反射光を受光することによって光ディスクに記録された信号を再生する光ピックアップと、モータの回転を制御するモータ制御部とを備えた光ディスク装置において、モータ制御部は、モータを駆動して光ディスクの回転速度が所定の速度に達したとき、光ピックアップによって再生されたＲＦ信号のうち最長パターンを有する信号のパルス幅（第１の最長パターン信号）を取得し、第１の最長パターン信号を記憶した後、モータに一定時間ブレーキをかけ、その後の光ピックアップによって再生されたＲＦ信号のうち最長パターンを有する信号のパルス幅（第２の最長パターン信号）を取得し、第１の最長パターン信号の逆数と、第２の最長パターン信号の逆数の差が所定のしきい値より小さいか否かを判定することにより、光ディスク装置に装填された光ディスクのサイズを判別するものである。
【００１４】
一般に、サイズの大きい光ディスクは、回転軸廻りの慣性モーメントが大きいので、ブレーキ前後の回転数の差が小さく、逆に、サイズの小さい光ディスクは、回転軸廻りの慣性モーメントが小さいので、ブレーキ前後の回転数の差が大きくなる。従って、この構成によれば、光ピックアップが再生したＲＦ信号のうち最長パターン信号の逆数が、光ディスクの回転数と連動して変化することに着目して、モータ制御部が、取得した第１及び第２の最長パターン信号を用いて、第１の最長パターン信号の逆数と、第２の最長パターン信号の逆数の差を所定のしきい値より小さいか否かを判定することにより、光ディスクのサイズを判別することができる。その結果、従来の光ディスク装置において必要とされていたＦＧシステムを廃止することができ、光ディスク装置のコストダウンが可能となる。
【００１５】
請求項２の発明は、光ディスクを回転駆動するモータと、モータによって回転駆動された光ディスクに光を照射し、その反射光を受光することによって光ディスクに記録された信号を再生する光ピックアップと、モータの回転を制御するモータ制御部とを備えた光ディスク装置において、モータ制御部は、モータを駆動して光ディスクの回転速度が所定の速度に達したとき、光ピックアップによって再生されたＲＦ信号のうち最長パターンを有する信号のパルス幅（第１の最長パターン信号）を取得し、第１の最長パターン信号を記憶した後、モータに一定時間ブレーキをかけ、その後の光ピックアップによって再生されたＲＦ信号のうち最長パターンを有する信号のパルス幅（第２の最長パターン信号）を取得し、第１の最長パターン信号の逆数と、第２の最長パターン信号の逆数の差に基づいて、光ディスク装置に装填された光ディスクのサイズを判別するものである。
【００１６】
この構成においては、サイズの大きい光ディスクはブレーキ前後の回転数の差が小さくなり、逆にサイズの小さい光ディスクはブレーキ前後の回転数の差が大きくなること、及び、光ピックアップが再生したＲＦ信号のうち最長パターン信号の逆数が、光ディスクの回転数と連動して変化することから、ブレーキ前後における最長パターン信号の逆数の差を所定のしきい値と比較すること等により、回転速度を演算することなく、装填された光ディスクのサイズを判別することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態による光ディスク装置について図面を参照して説明する。図１は光ディスク装置の概略構成を示している。光ディスク装置１は、装置内に装填された光ディスクＤに信号を記録／再生する装置であり、光ディスクＤを支持するターンテーブル２と、ターンテーブル２を回転駆動するスピンドルモータ３と、ターンテーブル２を介してスピンドルモータ３に回転駆動された光ディスクＤにレーザ光を照射し、その反射光を受光することによって光ディスクＤに記録された信号を再生する光ピックアップ４と、スピンドルモータ３の回転を制御するモータ制御ＩＣ５等によって構成されている。光ピックアップ４は、レーザ光を出射するレーザダイオードと光ディスクＤによって反射された反射光を受光するフォトディテクタを有している。レーザダイオードの出力を高めることにより、光ディスクＤにデータを記録することが可能となる。
【００２２】
本実施形態における光ピックアップ装置１は、光ピックアップ４によって再生されたＲＦ信号に基づいて光ディスクＤの回転数を演算し、その回転数の変化から装填された光ディスクＤのサイズを判別し、また、光ディスクＤの回転停止を判断する機能を有している。すなわち、モータ制御ＩＣ５が、光ピックアップ４によって再生されたＲＦ信号のうち、最長パターンを有する信号のパルス幅（最長パターン信号）を演算処理することにより、ＦＧシステムを用いることなく光ディスクＤの回転数の検知を可能としている。ここで、最長パターン信号は、光ピックアップのラフサーボを行うためにモータ制御ＩＣ５によって取得される信号であり、光ディスクの規格毎に基準クロックの倍数（例えば、ＣＤでは１１倍、ＤＶＤでは１４倍）となるように定めらている。この最長パターン信号の取得に関しては、従来の光ディスク装置のモータ制御回路においてなされている処理と同等であるので、その説明を省略する。
【００２３】
図２において、（ａ）はスピンドルモータ３にブレーキ電圧をかけて光ディスクＤを制動しているとき、従来の光ディスク装置に備えられているＦＧシステムによって検出されたＦＧ周波数の変遷を示し、（ｂ）は同様に光ディスクＤを制動したとき、モータ制御ＩＣ５によって取得された最長パターン信号の逆数の変遷を示している。（ａ）において、スピンドルモータ３にブレーキがかけられて光ディスクＤの回転速度が低下することに伴い、ＦＧ周波数は線形的に減少する。また、（ｂ）において、スピンドルモータ３にブレーキがかけられて光ディスクの回転速度が低下することに伴い、光ピックアップが再生するＲＦ信号のパルス幅が大きくなるため、最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸも大きくなる。スピンドルモータにブレーキがかけられているときの最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸは非線形的に増加するが、その逆数１／Ｔ_ＭＡＸは線形的に減少する。このように、ＦＧ周波数と最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸの逆数との間には顕著な相関が認められるので、光ピックアップ３を介して最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸを検出することにより、光ディスクＤの回転数を検知することができる。
【００２４】
従来の光ディスクで用いられているＦＧシステムは、ターンテーブルの回転数を検出するための発光ダイオード、フォトディテクタ等を有しているので、光ディスクＤが停止状態にあっても、図２（ａ）に示されるように、ＦＧ周波数を表す信号を検出することができる。すなわち、ＦＧシステムを用いれば、光ディスクＤの停止が完了したことを、ＦＧ周波数が０になったことを検出することによって、正確に判断することができる。
【００２５】
一方、最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸは、光ディスクＤの回転数が低い領域では光ピックアップ４のフォーカスサーボが不能となるので、図２（ｂ）に示されるように、検出されない。しかしながら、光ピックアップ４のフォーカスサーボが機能している間に取得した最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸの逆数に基づけば、停止予測時間ｔ４を演算できる。また、ＦＧ周波数と最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸの逆数との間には顕著な相関が認められるので、この演算された停止予測時間ｔ４は、ＦＧシステムによって検知された光ディスクＤの停止時間と略一致する。
【００２６】
図３は、ディスクサイズの異なる光ディスクＤの一例として直径が１２ｃｍ及び８ｃｍである光ディスクＤについて、光ディスクＤを所定の速度で回転駆動しているスピンドルモータ３にブレーキ電圧をかけて光ディスクＤの回転を減速させたときの、モータ制御ＩＣ５によって取得された最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸの逆数の変遷を示している。
【００２７】
スピンドルモータ３には、時間０から時間ｔ１までの一定時間フルブレーキの電圧がかけられ、モータ制御ＩＣ５は、ブレーキ開始前（時間０より前）の最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸ（第１の最長パターン信号）及びブレーキ終了後（時間ｔ１より後）の最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸ（第２の最長パターン信号）を取得する。１２ｃｍの直径を有する光ディスクＤが装填された場合、回転軸廻りの慣性モーメントが大きいので、ブレーキ前後の回転数の差が小さくなり、最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸの逆数の差Ａも小さくなる。一方、直径が８ｃｍの光ディスクが装填された場合、回転軸廻りの慣性モーメントが小さいので、ブレーキ前後の回転数の差が大きくなり、最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸの逆数の差Ｂも大きくなる。従って、モータ制御ＩＣ５によって取得された最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸの逆数の差が所定のしきい値Ｓ１より小さいか否かを判定することにより、装填された光ディスクの直径が１２ｃｍであるか、８ｃｍであるかを判別することができる。しきい値Ｓ１は、差Ａと差Ｂの中間的な値を設定すればよい。
【００２８】
図４は、スピンドルモータ３にブレーキがかけられた後、光ディスクＤの回転が停止したと判断されるまでに、モータ制御ＩＣ５によって取得されたＴ_ＭＡＸの逆数の変遷及び光ディスクＤの停止予測時間を示している。光ディスク装置１では、モータ制御ＩＣ５が、ブレーキ開始時において取得された最長パターン信号の逆数Ｔ_Ｓと、時間ｔ２において取得された最長パターン信号の逆数Ｔ_Ｅに基づいて、光ディスクＤの停止予測時間ｔ４を演算し、時間ｔ２から時間ｔ４までスピンドルモータ３にブレーキを追加してかけ続ける。ここで、時間ｔ２は、光ピックアップのフォーカスサーボが不能になる時間ｔ３より前に設定しなければならないが、停止予測時間ｔ４の予測精度を高めるために、できるだけ時間ｔ３に近い時間に設定することが望ましい。
【００２９】
停止予測時間ｔ４は、時間０から時間ｔ２までにモータ制御ＩＣ５によって取得された最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸの逆数を回帰分析することにより求めることができるが、以下に示す式によっても、より簡便に算出することができる。
ｔ４−ｔ２＝ｔ２×Ｔ_Ｅ／（Ｔ_Ｓ−Ｔ_Ｅ）
上式によって得られた停止予測時間ｔ４は、あくまでも最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸの逆数から算出された予測時間であるので、光ディスクＤの実際の停止時間とは一致しない場合がある。そこで、光ディスク装置１では、時間ｔ４で追加ブレーキを解除した後、所定の余裕時間だけ待機したうえで光ディスクＤの停止が完了したと判断する。この余裕時間は、追加ブレーキを解除した後、惰性によって極低速度で回転している光ディスクＤが停止するまでの十分な時間であればよく、サイズの異なる光ディスク毎に設定すればよい。
【００３０】
次に、ディスクサイズ判別時におけるモータ制御ＩＣ５の動作について、図５を参照して説明する。まず、スピンドルモータ（Ｄｍ）３をフル加速させて（＃１）、最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸ１を取得し、記憶する（＃２）。光ディスクＤの回転数が十分に上昇して所定の回転数に達するまで（＃３においてＹＥＳ）、＃２の処理を繰り返し、記憶される最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸ１が次々と更新される。光ディスクＤが所定の回転数に達すると、次にスピンドルモータ３に一定時間フルブレーキ電圧をかけ（＃４）、最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸ２を取得する（＃５）。そして、最長パターン信号の逆数の差（１／Ｔ_ＭＡＸ１）−（１／Ｔ_ＭＡＸ２）を演算し、この逆数の差が所定のしきい値Ｓ１以下であるとき（＃６においてＹＥＳ）、装填された光ディスクＤの直径が１２ｃｍであると判定し（＃７）、所定のしきい値Ｓ１以下でないとき（＃６においてＮＯ）、装填された光ディスクＤの直径が８ｃｍであると判定し（＃８）、処理を終了する。
【００３１】
光ディスクＤの回転停止の判断時におけるモータ制御ＩＣ５の動作について、図６を参照して説明する。図５に示した手順に基づいて判定されたディスクＤのサイズに対応するブレーキ電圧をスピンドルモータ３にかけることにより、スピンドルモータ３のブレーキを開始し（＃１１）、そのブレーキ開始時の最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸを取得し、記憶する（＃１２）。最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸが所定のしきい値Ｓ２以上になるまで（＃１３においてＹＥＳ）、＃１２の処理を繰り返し、その間取得された最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸを、全て記憶する。そして、記憶した最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸの変化量から追加ブレーキ時間（停止予測時間ｔ４）を算出し、スピンドルモータ３に追加ブレーキをかける（＃１５）。その後、光ディスクＤの回転数の低下に伴って光ピックアップ４のフォーカスサーボが不能になり（＃１６）、さらに追加ブレーキ時間ｔ４が経過するとき、スピンドルモータ３の追加ブレーキを解除する（＃１７）。このとき、光ディスクＤは極低速度で回転している可能性があるので、所定の余裕時間だけ待機した後（＃１８）、光ディスクＤの停止が完了したと判断し（＃１９）、処理を終了する。
【００３２】
このように、光ディスク装置１によれば、モータ制御ＩＣ５が、最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸから算出されるブレーキをかける前後の光ディスクＤの回転数差に基づいてディスクサイズを判別するので、ＦＧシステムに頼ることなく、ディスクサイズの判定を行うことができるようになる。また、モータ制御部が、最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸの変化に基づいて光ディスクＤが停止する停止予測時間を演算するので、ＦＧシステムに頼ることなく、光ディスクＤの停止を判断することができるようになる。これによって、コストの嵩むＦＧシステムが不要となり、光ディスク装置１の製造コストを低減することが可能になる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能であり、例えば、最長パターン信号Ｔ_ＭＡＸの逆数が所定値以下になったとき、光ディスクが停止寸前の状態にあると判断してスピンドルモータ３のブレーキを解除して、さらに所定時間だけ待機した後、光ディスクＤの停止が完了したと判断するようにしてもよい。
【００３４】
以上のように請求項１の発明によれば、モータ制御部が、第１及び第２の最長パターン信号を用いて、第１の最長パターン信号の逆数と、第２の最長パターン信号の逆数の差を所定のしきい値より小さいか否かを判定するので、従来の光ディスク装置において光ディスクの回転数を検出するために必要とされていたＦＧシステムが不要となり、光ディスク装置の製造コストを低減することができる。
【００３５】
請求項２の発明によれば、モータ制御部がブレーキをかける前後の最長パターン信号の差に基づいて光ディスクのサイズを判別するので、従来の光ディスク装置において光ディスクの回転数を検出するために必要とされていたＦＧシステムが不要となり、光ディスク装置の製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による光ディスク装置の概略構成を示したブロック図。
【図２】（ａ）は従来のＦＧシステムによって検出されたブレーキ動作時におけるＦＧ周波数の変遷を示した図、（ｂ）はモータ制御ＩＣによって取得されたブレーキ動作時における最長パターン信号の逆数の変遷を示した図。
【図３】１２ｃｍディスクか８ｃｍディスクかを判別する際にモータ制御ＩＣが取得する最長パターン信号の変遷を示す図。
【図４】光ディスクの停止を判断する際に検出されるモータ制御ＩＣが取得する最長パターン信号の変遷と停止予測時間を示す図。
【図５】ディスクサイズ判別時におけるモータ制御ＩＣの動作を示すフローチャート。
【図６】光ディスクの回転停止の判断時におけるモータ制御ＩＣの動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１光ディスク装置
３スピンドルモータ（モータ）
４光ピックアップ
５モータ制御部（モータ制御ＩＣ）
Ｄ光ディスク
Ｔ_ＭＡＸ最長パターン信号

Claims

光ディスクを回転駆動するモータと、前記モータによって回転駆動された光ディスクに光を照射し、その反射光を受光することによって光ディスクに記録された信号を再生する光ピックアップと、前記モータの回転を制御するモータ制御部とを備えた光ディスク装置において、
前記モータ制御部は、
前記モータを駆動して光ディスクの回転速度が所定の速度に達したとき、前記光ピックアップによって再生されたＲＦ信号のうち最長パターンを有する信号のパルス幅（第１の最長パターン信号）を取得し、該第１の最長パターン信号を記憶した後、前記モータに一定時間ブレーキをかけ、その後の前記光ピックアップによって再生されたＲＦ信号のうち最長パターンを有する信号のパルス幅（第２の最長パターン信号）を取得し、
前記第１の最長パターン信号の逆数と、前記第２の最長パターン信号の逆数の差が所定のしきい値より小さいか否かを判定することにより、光ディスク装置に装填された光ディスクのサイズを判別することを特徴とする光ディスク装置。
光ディスクを回転駆動するモータと、前記モータによって回転駆動された光ディスクに光を照射し、その反射光を受光することによって光ディスクに記録された信号を再生する光ピックアップと、前記モータの回転を制御するモータ制御部とを備えた光ディスク装置において、
前記モータ制御部は、
前記モータを駆動して光ディスクの回転速度が所定の速度に達したとき、前記光ピックアップによって再生されたＲＦ信号のうち最長パターンを有する信号のパルス幅（第１の最長パターン信号）を取得し、該第１の最長パターン信号を記憶した後、前記モータに一定時間ブレーキをかけ、その後の前記光ピックアップによって再生されたＲＦ信号のうち最長パターンを有する信号のパルス幅（第２の最長パターン信号）を取得し、
前記第１の最長パターン信号の逆数と、前記第２の最長パターン信号の逆数の差に基づいて、光ディスク装置に装填された光ディスクのサイズを判別することを特徴とする光ディスク装置。