JP3724849B2

JP3724849B2 - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP3724849B2
Application number: JP18591995A
Authority: JP
Inventors: 実水無瀬
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1995-07-21
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2015-07-21
Also published as: JPH0935403A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多種の光ディスクを装着する光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスク装置の記録媒体としての例えばＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory)で外径１２cm、８cm等の多種類のものが供給されるようになってきている。この光ディスクの外径が異なると、光ディスクを回転するスピンドルモータの回転制御等の制御系のゲインを変更しなければならないことから、装着される光ディスクの種類（外径）を判別する必要がある。
【０００３】
ここで、図９に、従来の光ディスク装置の構成図を示す。図９に示す光ディスク装置１１は、ベース１２上にスピンドルモータ１３が設けられ、このスピンドルモータ１３の装着軸１４に光ディスク１５（例えば外径８cmの光ディスク１５ａ、外径１２cmの光ディスク１５ｂとする）が装着されてマグネット等で吸引されるクランパ１６により固定される。
【０００４】
また、ベース１２上には光ピックアップ１７を搭載するキャリッジ１８が設けられ、キャリッジ１８は粗動モータ１９により光ディスク１５の半径方向（Ｃ方向）に移動される。キャリッジ１８には光ピックアップ１７のトラッキング及びフォーカシングを行わせるためのアクチュエータがそれぞれ搭載され、該光ピックアップ１７をＡ方向（トラッキング）及びＢ方向（フォーカシング）に微小移動させる。
【０００５】
このような光ディスク装置１１は、光ディスク１５上の光学情報を得るために光ピックアップ１７をＢ方向に微小移動させて該光ディスク１５との距離を一定にするようにフォーカシングサーボを行う。この状態で光ディスク１５をスピンドルモータ１３により回転させると光学情報トラックからの半径方向（Ａ方向）の位置ずれ量を示すトラッキングエラー（ＴＥ）信号が検出され、このＴＥ信号が零になるようにトラッキングサーボを行う。
【０００６】
また、現在のトラックから他のトラックへの移動は、粗動モータ１９によって粗シーク（マクロシーク）を行い、その後に光ピックアップ１７を精シーク（ミクロシーク）を行う。そして、スピンドルモータ１３は光ディスク１５より得られた光学情報より光ディスク１５の回転速度が検出されて、その回転線速度が一定になるように制御されるものである。
【０００７】
そこで、光ディスク１５の種類（外径）の判別にあたっては、スピンドルモータ１３のロータ側にマグネット（コイルでもよい）を取り付け、ステータ側にコイル（ロータ側のコイルに対応するマグネットでもよい）を取り付けて周波数発電機を構成することにより、スピンドルモータ１３を一定時間加速した後の回転周期を検出して判別を行うことが、例えば特開平１−９８１６１号公報により知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、装着される光ディスク１５の種類（外径）を判別するために上述のような周波数発電機を設けることは、その分のスペースを必要とし、パーソナルコンピュータやノート型パーソナルコンピュータへの実装のための薄形化が進んでいる中で寸法上の制約があって困難であるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、光ディスクの種類判別を軽量薄形化を図りつつ高精度に行う光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１では、装着されたディスク媒体を回転駆動するモータと、該ディスク媒体に記録されている情報を読み取る光学ヘッドと、該光学ヘッドを該ディスクの半径方向に移送する移送手段と、該ディスク媒体上の記録トラックに該光学ヘッドを追従制御させるサーボ手段とを備えるディスク装置において、前記モータの立ち上り時に前記サーボ手段から得られるサーボエラー信号を基準レベルと比較してパルス信号として出力する比較手段と、該比較手段からのパルス信号の発生周期を検出して前記装着されたディスク媒体の外径を判別する判別手段とを具備する光ディスク装置が構成される。
【００１１】
請求項２では、請求項１記載のサーボ手段から得られるサーボエラー信号はトラッキングエラー信号とする。
請求項３では、請求項１記載の判別手段からの前記光ディスク媒体の種別の判別信号で、装置全体を総括するシステム制御部の制御モードを切り換えさせる。
【００１３】
上述のように請求項１又は２の発明では、装着されたディスク媒体上の記録トラックに光学ヘッドをサーボ手段で追従制御を行う際に、サーボ手段から出力されるトラッキングエラー信号等のサーボエラー信号を比較手段で基準レベルと比較して得られたパルス信号の発生周期から判別手段がディスク媒体の種別を判別する。これにより、専用の周波数発電機を設けるスペースを必要とせずにディスク媒体の種別の判別が可能となって、軽量薄形化を図りつつ高精度検出を図ることが可能となる。
【００１４】
また、請求項３の発明では、判別手段から判別信号でシステム制御部の制御モードを切り換える。これにより、ディスク媒体の外径に応じたモータ等の駆動制御の精度を向上させることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の第１実施例の構成図を示す。図１に示す光ディスク装置２１は、ディスク媒体であるＣＤ−ＲＯＭや光磁気ディスク等の光ディスク２２がディスクモータ２３に回転自在に装着されるもので、光ディスク２２はその外径（１２cm、８cm) による異なる種別のものが装着可能なものである。
【００１６】
また、光学ヘッドである光ピックアップ２４が移送手段である送りモータ２５により該光ディスク２２の半径方向に移動自在に設けられる。光ピックアップ２４は、レーザダイオード２６、ビームスプリッタ２７、受光部（ディテクタ）２８、反射ミラー２９及び対物レンズ３０により構成されるもので、対物レンズ３０は図示しないが光ディスク２２に対して水平方向及び垂直方向に微小移動させるアクチュエータがそれぞれ設けられる。
【００１７】
すなわち、光ピックアップ２４は、レーザダイオード２６より発せられるレーザ光をビームスプリッタ２７、反射ミラー２９、対物レンズを介して光ディスク２２に照射し、該光ディスク２２からの反射光が対物レンズ３０、反射ミラー２９、ビームスプリッタ２７を介して受光部２８に受光される。
【００１８】
一方、回路系では、装置全体を統括するシステム制御部であるコントローラ３１が設けられており、コントローラ３１はディスクモータ２３の回転制御におけるゲイン切換部３２を備える。このコントローラ３１は、大別してディスクモータ駆動回路３３、フォーカスサーボ回路３４、トラッキングサーボ回路３５、送りモータサーボ回路３６、及び信号処理回路３７を統括して制御する。
【００１９】
ディスクモータ駆動回路３３は、ディスクモータ２３をコントローラ３１からの制御信号に基づいて光ディスク２２を所定の回転数で回転するように駆動する。フォーカスサーボ回路３４は、検出したフォーカスエラー信号に基づくコントローラ３１からの制御信号により光ピックアップ２４のアクチュエータを駆動し、対物レンズ３０を光ディスク２２の方向に微小移動させてフォーカシングを行う。トラッキングサーボ回路３５は、検出したトラッキングエラー（ＴＥ）信号に基づくコントローラ３１からの制御信号によりアクチュエータを駆動し、対物レンズ３０を光ディスク２２の半径方向に微小移動させてトラッキングを行う。
【００２０】
送りモータサーボ回路３６は、検出した位置エラー信号に基づくコントローラ３１からの制御信号により送りモータ２５を駆動して、光ピックアップ２４をトラック間移動の粗シークを行わせる。信号処理回路３７は光ピックアップ２４で再生された情報をコントローラ３１による制御のもとで信号処理を行う。
【００２１】
また、トラッキングサーボ回路３５からのＴＥ信号はディスク判別回路３８に送られるもので、このディスク判別回路３８は後述する比較手段及び判別手段を備えて装着された光ディスク２２の種別（外径）を判別し、判別信号をコントローラ３１のゲイン切換部３２に送出する。コントローラ３１は、この判別信号によるゲイン切換部３２からのゲイン切換信号でディスクモータ２３の制御ゲインを切り換えた制御信号をディスクモータ駆動回路３３に供給して、外径に対応した回転数で光ディスク２２を回転させるものである。
【００２２】
なお、上記光ディスク装置２１のディスク媒体が光磁気ディスクの場合には、磁気ヘッドが設けられて送りモータ２５によりディスク半径方向に移送されるもので、詳細は省略する。
そこで、図２に、図１のディスク判別回路の具体的回路図を示す。図２に示すディスク判別回路３８は、ＴＥ信号がＬＰＦ（ローパスフィルタ）回路４１に入力されて低域成分のみが取り出され、第１のコンパレータ４２の非反転入力端子に供給されると共に、第２のコンパレータ４３の反転入力端子に供給される。第１のコンパレータ４２の反転入力端子には第１のスライスレベルとしての電圧Ｖ_Hが印加されてＬＰＦ回路４１からの低域成分の該第１のスライスレベル以上のレベルの信号が検出され、そのパルス信号がＯＲ回路４４に出力される。
【００２３】
また、第２のコンパレータ４３の非反転入力端子には第２のスライスレベルとしての電圧Ｖ_Lが印加されてＬＰＦ回路４１からの低域成分の該第２のスライスレベル以下のレベルの信号が検出され、そのパルス信号がＯＲ回路４４に出力される。
【００２４】
ＯＲ回路４４は、上記第１及び第２のコンパレータ４２，４３からの出力信号の入力順に出力するもので、回転周期検出信号としてカウンタ回路４５に出力される。カウンタ回路４５は入力されるパルス信号の間隔を計数して、該計数に応じて光ディスク２２の種別（外径）の判別信号として出力する。上記ＬＰＦ回路４１、第１及び第２のコンパレータ４２，４３並びにＯＲ回路４４により比較手段を構成し、カウンタ回路４５が判別手段を構成する。
【００２５】
ここで、図３に、ディスク判別の原理を説明するためのグラフを示す。図３はモータ（ディスクモータ）２３の回転速度と立ち上り時間との関係を示したものである。一般に、モータに電圧Ｖを印加してｔ秒後の回転速度ｗ（ｔ）は、

で表わされる。この場合、Ｋはモータ定数、τ_mは機械的時定数、Ｊはイナーシャ、Ｒはモータのコイル抵抗値である。
【００２６】
いま、光ディスク２２の大きさ（外径）が異なるとイナーシャが変化し、これによって機械的時定数τ_mが変化する。この時定数τ_mが図３に示される。すなわち、光ディスク２２の外径が例えば１２cmの場合には時定数τ_mが大きくなり、これによってモータ（ディスクモータ２３）の立ち上り勾配が小さくなる。また、光ディスク２２の外径が例えば８cmの場合には時定数τ_mが小さくなってモータ立ち上り勾配が大きくなる。
【００２７】
従って、上記モータ立ち上りの変化でＴＥ信号が発生されるもので、１２cm光ディスク２２の場合には検出パルス発生周期が長くなり、８cm光ディスク２２の場合には検出パルス発生周期が短かくなって光ディスク２２の種別（外径）が判別可能となるものである。
【００２８】
そこで、図４に、図２のディスク媒体の波形図を示す。図４において、ＬＰＦ回路４１に入力されるＴＥ信号は装着された光ディスク２２の偏心成分が必ず表われることから、図４（Ａ）に示すように周波数変調された信号となる。このＴＥ信号は、図４（Ｂ）に示すようにＬＰＦ回路４１で低域成分のみが取り出されて第１及び第２のコンパレータ４２，４３に入力される。第１のコンパレータ４２では、図４（Ｃ）に示すようにスライスレベルＶ_HをＴＥ信号（低域成分）が越えたときに“Ｈ”レベルのパルス信号を出力する。また、第２のコンパレータ４３では、図４（Ｄ）に示すようにスライスレベルＶ_LをＴＥ信号（低域成分）が越えたときに“Ｈ”レベルのパルス信号を出力する。
【００２９】
この第１及び第２のコンパレータ４２，４３より出力されたパルス信号がＯＲ回路４４に入力されこれに応じたパルス信号が図４（Ｅ）に示すように順次ＯＲ回路４４よりカウンタ回路４５に回転周期検出信号として出力される。カウンタ回路４５は、ＯＲ回路４４からの回転周期検出信号の立ち上り（又は立ち下り）間の時間Ｔ₁を計測し、設定時間を越えたか否かで当該光ディスク２２の回転速度が判別することができ、その出力を“Ｈ”信号又は“Ｌ”信号として判定させて判別信号を出力する。例えば、パルス間隔Ｔ₁が設定時間より短かければ８cm光ディスク２２と判別し、設定時間より長ければ１２cm光ディスク２２と判別するものである。
【００３０】
カウンタ回路４５からの判別信号は、図１で説明したようにゲイン切換部３２に出力され、これに応じてコントローラ３１が制御モードを切り換えてディスクモータ駆動回路３３に送出する制御信号のゲインを光ディスク２２の種別（外径）に応じて出力する。これにより、モータ駆動制御の精度を向上させることができるものである。
【００３１】
このように、ＴＥ信号より装着された光ディスク２２の種別（外径）を判別することができることから、専用の周波数発電機のような回転周期検出手段を設ける必要がなく、その分のスペースが不要となって装置の軽量化を図ることができる。特に、光ディスク２２の種別（外径）を判別するにあたり、周波数発電機（ＦＧ）からのＦＧ信号を必要としないことから、光ディスク２２の再生クロックからモータ制御信号を生成して駆動制御するときのＦＧが不要となる場合についても対応することができるものである。
【００３２】
また、部品点数が削減されることから高信頼性を実現することができる。さらに、低消費電流でディスク検出が可能となることから、高効率、長寿命を実現することができる。また、ディスクモータ２３の起動シーケンスが簡素化されることから、モータ立ち上げ時間を短縮することができ、性能向上を図ることができる。
【００３３】
次に、図５に、本発明の第２実施例の要部回路図を示す。図５は、図１のディスク判定回路３８の他の回路図であり、トラッキングサーボ回路３５からのＴＥ信号がコンパレータ５１の非反転入力端子に入力されるもので、コンパレータ５１の反転入力端子にはスライスレベルＶＲが印加される。このコンパレータ５１の出力はトラッククロス信号として第１のカウンタ回路５２に入力され、第１のカウンタ回路５２の出力が回転周期検出信号として第２のカウンタ回路５３に入力される。そして、第２のカウンタ回路５３より判別信号が出力される。このコンパレータ５１及び第１のカウンタ回路５２により比較手段が構成され、第２のカウンタ回路５３により判別手段が構成される。
【００３４】
そこで、図６に図５のディスク判別の波形図を示し、動作を説明する。図６において、コンパレータ５１は、入力されたトラッキングサーボ回路３５からのＴＥ信号（図６（Ａ））がスライスレベルＶＲを越えたときにハイレベルのパルス信号を出力するもので、この出力パルス信号が記録トラックを横切ったことを示すトラッククロス信号として第１のカウンタ回路５２に入力される（図６（Ｂ））。第１のカウンタ回路５２では、入力されるトラッククロス信号の極性反転が時間ｔ₀の範囲を越えたときにハイレベルのパルス信号を第２のカウンタ回路５３に出力する。
【００３５】
このトラッククロス信号より第１のカウンタ回路５１で抽出されるパルス信号がディスクモータ２３の回転周期検出信号であり、第２のカウンタ回路５３においてこの回転周期検出信号のパルス信号の立ち上り（又は立ち下り）間の時間が計測されて、上述のように光ディスク２２の種別（外径）を判別した判別信号がコントローラ３１（ゲイン切換部３２）に出力される。これにより光ディスク２２の回転周期が検出されて回転速度が得られてディスクサイズを検出することができるもので、第１実施例と同様の効果を奏するものである。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように請求項１又は２の発明によれば、装着されたディスク媒体上の記録トラックに光学ヘッドをサーボ手段で追従制御を行う際に、サーボ手段から出力されるトラッキングエラー信号等のサーボエラー信号を比較手段で基準レベルと比較して得られたパルス信号の発生周期から判別手段がディスク媒体の種別を判別することにより、専用の周波数発電機を設けるスペースを必要とせずにディスク媒体の種別の判別が可能となって、軽量薄形化を図りつつ高精度検出を図ることができる。
【００４５】
また、請求項３の発明によれば、判別手段からの判別信号でシステム制御部の制御モードを切り換えることにより、ディスク媒体の外径の種別に応じたモータ等の駆動制御の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の構成図である。
【図２】図１のディスク判別回路の具体的回路図である。
【図３】ディスク判別の原理を説明するための図である。
【図４】図２のディスク判別の波形図である。
【図５】本発明の第２実施例の要部の回路図である。
【図６】図５のディスク判別の波形図である。
【図７】本発明の第３実施例の要部の回路図である。
【図８】図７のディスク判別の波形図である。
【図９】従来の光ディスク装置の構成図である。
【符号の説明】
２１光ディスク装置
２２光ディスク
２３ディスクモータ
２４光ピックアップ
２５送りモータ
３１コントローラ
３２ゲイン切換部
３３ディスクモータ駆動回路
３４フォーカスサーボ回路
３５トラッキングサーボ回路
３６送りモータサーボ回路
３７信号処理回路
３８ディスク判別回路

Claims

装着されたディスク媒体を回転駆動するモータと、
該ディスク媒体に記録されている情報を読み取る光学ヘッドと、
該光学ヘッドを該ディスク媒体の半径方向に移送する移送手段と、
該ディスク媒体上の記録トラックに該光学ヘッドを追従制御させるサーボ手段とを備えるディスク装置において、
前記モータの立ち上り時に前記サーボ手段から得られるサーボエラー信号を基準レベルと比較してパルス信号として出力する比較手段と、
該比較手段からのパルス信号の発生周期を検出して前記装着されたディスク媒体の外径を判別する判別手段と
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１記載の前記サーボ手段から得られるサーボエラー信号は、トラッキングエラー信号であることを特徴とする光ディスク装置。
請求項１記載の前記判別手段からの前記光ディスク媒体の外径の判別信号で、装置全体を総括するシステム制御部の制御モードの切り換えさせることを特徴とする光ディスク装置。