JPH09320184A

JPH09320184A - ディスク検出装置

Info

Publication number: JPH09320184A
Application number: JP13158096A
Authority: JP
Inventors: Masanori Niwayama; 正紀庭山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-05-27
Filing date: 1996-05-27
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のディスク回転サーボの整定までの時間
計測を使うディスクサイズ検出法は外乱振動の影響を受
ける、光学的センサを使うディスクサイズ検出法では外
乱光の影響がある、また、ともにＣＤシングルアダプタ
の単独装填の検出ができないという課題があった。【解決手段】スピンドルモータの強制駆動時の起動電
流とモータ電流の時間変化を検出・比較してディスクの
慣性を区分し、ＣＤシングルアダプタ単独装填、ディス
クサイズの判定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は各々異なるサイズ
のディスクを対象として光学的に記録あるいは再生を行
う装置に使用されるディスク検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】異なるディスクを扱う光学的記録または
再生装置の代表として、コンパクトディスクプレーヤ
（以下コンパクトディスクをＣＤと略す）を取り上げて
説明する。ＣＤプレーヤでは、１２ｃｍ直径の標準のデ
ィスクと、ＣＤシングルと呼ばれる８ｃｍ直径のディス
クを再生対象とする。

【０００３】図１２は従来の技術になるＣＤプレーヤの
ディスク回転制御装置、即ちＣＬＶ（ＣＯＮＳＴＡＮＴ
ＬＩＮＥＡＲＶＥＬＯＣＩＴＹ、線速度一定の略）
サーボを中心としたディスク回転制御装置のブロック図
である。図において、１はターンテーブル３に載置され
たコンパクトディスク（以下ＣＤディスク、あるいはデ
ィスクと略す）、２は上記ターンテーブル３を回転駆動
するスピンドルモータ、４は上記ディスク１、スピンド
ルモータ２、ターンテーブル３等を収容する筺体であ
る。１５はディスク１に対向して設けられた光学ピック
アップ（以下ピックアップと略す）で、図示しないレー
ザ光源、光学系、光センサ等を内蔵している。１６はピ
ックアップ１５をディスク径方向に移動させる働きを有
する送りモータ、１７はピックアップ１５がディスク１
の情報記録領域の最内周部にあることを検知するための
リミットスイッチである。

【０００４】５はピックアップ１５の出力からサーボ動
作や信号検出に必要な信号を受けこれを加工、出力する
プリアンプ、６は記録情報に含まれるクロック信号を再
生するクロック生成回路、７はクロック生成回路６のク
ロック出力と、図示しない基準クロックとからディスク
線速度の正規線速度からのずれを求める誤差検出回路、
８はゲイン切替回路であって、その目的、働きは後述す
る。９は入力信号を電力増幅してスピンドルモータ２を
駆動するパワーアンプ、１０は安定なＣＬＶ動作が期待
できないスピンドルモータの回転起動時や回転停止時
に、外部命令（図中のキック・ブレーキ信号）を受けて
スピンドルモータを強制駆動するキック・ブレーキ回路
である。ここでは、強制加速動作をキック、また、回転
停止のための逆転電圧印加動作をブレーキと呼んでい
る。１２はフォーカス判定回路であって、光学式プレー
ヤに関する技術として知られている焦点サーボ（フォー
カスサーボ）に関する機能を有し、ディスクから正常な
光量の戻り光、即ち読み取り光が得られているか（フォ
ーカスがあっている）、得られていないか（フォーカス
がはずれている）を判定し、正常な戻り光が得られてい
る場合には図示のフォーカスＯＫ信号を出力する。１１
はＣＤプレーヤシステムの動作を制御する制御回路であ
り、本制御回路の働きについては後述する。

【０００５】誤差検出回路７から取り出される正規速度
検出信号について説明する。正規速度検出信号は、ディ
スク１から読取った信号をもとに検出される線速度がほ
ほ正規線速度かどうかを示す信号である。この目的で言
えば、一般に引き込み範囲が有限であるＰＬＬ（ＰＨＡ
ＳＥＬＯＣＫＥＤＬＯＯＰ）技術を用いることの多
いクロック生成回路６が読取り信号に位相ロックしてい
るかどうかで線速度が正規速度近傍かどうかを判断する
方法もある。いずれにしても、線速度が正規速度近傍に
あるか、大きくずれているかを判断する信号は特に新し
い技術でなく、従来からＣＤプレーヤに備わっている基
本機能である。

【０００６】前述のように、ＣＤディスクには２つのサ
イズがあり、その形状の相違から慣性も１２ｃｍディス
クが８ｃｍディスクの２．５倍程度と大きく異なる。こ
の結果、スピンドルモータ２に同一の駆動力を与えたと
きの線速度の変化もディスクサイズで異なる。これはＣ
ＬＶサーボループのループゲインがディスクサイズで異
なることを意味し、サーボの最適性能を得ようとする上
でディスクサイズの相違によるサーボループゲインの変
化が問題となる。このため、従来からなんらかの方法で
ディスクサイズを検知し、そこから得られるディスクサ
イズ情報に応じて図示のゲイン切替信号を生成し、ゲイ
ン切替回路８でゲインを切替えて、サーボループ特性を
最適化することが行われてきた。具体的には、１２ｃｍ
ディスクと８ｃｍディスクの場合では、前者は後者の場
合より２倍から３倍だけＣＬＶサーボ系のゲインを上げ
る設計がなされる。

【０００７】さて、上記説明は本来の再生対象であるデ
ィスクのサイズに関する議論であるが、さらにＣＤプレ
ーヤにおいてはＣＤシングルアダプタという特殊なアク
セサリを考慮する必要があり、特にそのＣＤシングルア
ダプタの単独装着が問題となる。図１８はいわゆるＣＤ
シングルアダプタの使い方を説明する図であり、ＣＤシ
ングルアダプタ１９に、８ｃｍのディスク１を装着した
ものである。ＣＤシングルアダプタ１９は、機構上か
ら、１２ｃｍディスクは扱えるが８ｃｍディスクが扱え
ないＣＤプレーヤにおいて、８ｃｍディスクを再生する
場合に使われるものであり、図１８に示すように、８ｃ
ｍディスク１の周囲をツメで引っかけて、外径を１２ｃ
ｍにするドーナッツ状の構造を有している。

【０００８】ＣＤシングルアダプタが正しく使われる場
合には、ＣＤプレーヤは１２ｃｍディスクと判断して再
生動作を行えばよいので特に問題はないが、８ｃｍディ
スクを装着しないでＣＤシングルアダプタだけをＣＤプ
レーヤに装着する誤操作が考えられる。多くのＣＤプレ
ーヤでは、ＣＤシングルアダプタをローディングすると
図１７のようになる（ＣＤシングルアダプタ単独挿入を
行うと、ＣＤプレーヤのローディング機構によっては内
部でひっかかり取り出せなくなる可能性もあるが、本発
明ではこの問題は扱わず、ローディング・イジェクトが
可能であるという前提で説明する）。この状態では、ス
ピンドルモータ２およびターンテーブル３にはなんら機
械的負荷のない状態になる。

【０００９】さらに、操作者が引き起こす誤った操作例
として、ディスクを裏返してプレーヤに装着すること
（以下、裏入れと呼ぶ）が考えられる。

【００１０】以上示したように、８ｃｍディスクか１２
ｃｍディスクかの判定はＣＬＶサーボにとって必要であ
り、ディスクサイズ検出装置にその機能が求められる。
さらに上記ＣＤシングルアダプタ単独挿入の状態やディ
スク裏入れの状態をＣＤプレーヤ自体が検知できない
と、表示装置を使って、上記のような誤操作に関し操作
者に警告を発することができず、操作者の誤解や操作知
識の不足による不要な修理依頼を防ぐことができない。

【００１１】従来例１．次にディスクサイズの検出の従
来例を示す。処理フローについて図１４と図１６を用い
て説明する。図１６は８ｃｍディスクと１２ｃｍディス
クにおける再生起動後のディスク回転数の時間変化を説
明する図である。図の実線と破線はそれぞれ８ｃｍディ
スク、１２ｃｍディスクの特性を示している。図１４の
ステップ１０１でピックアップ１５をディスクの最内周
に移動させる。これは、制御回路１１が図示しない手段
によって送りモータ１６を回転起動させ、リミットスイ
ッチ１７がＯＮになった位置で送りモータを停止させる
手順により行われる。ステップ１０２でピックアップ１
５による光学読取り動作を開始させる。この光学読取り
の過程でフォーカス判定回路１２が機能し、記録面があ
って正常な戻り光量が得られるとフォーカスＯＫ信号を
出力し、それを制御回路１１が検知する。ステップ１０
３でフォーカスＯＫ判定を行い、戻り光がなくＮＯの判
断のときはステップ１０４でディスク裏入れか、ＣＤシ
ングルアダプタ単独挿入かのいずれかであるという決定
・出力を行う。この場合、図による説明は略すが、再生
起動動作を取りやめ、表示部にＥＲＲＯＲ等の警告表示
を出力したり、さらに、装填されたディスクをイジェク
トするように動作するよう設計することが多い。ステッ
プ１０３でフォーカスＯＫ（ＹＥＳ）であると判断する
と、ステップ１０５でタイマーＴ１をカウント起動す
る。これは図１６の時間軸ｔ＝０のタイミングである。
ステップ１０６で一定時間スピンドルモータ２をキック
する。これは制御回路からキック・ブレーキ回路１０に
対して送られるキック・ブレーキ信号をキックのモード
にすることで行われる。キック動作時のスピンドルモー
タ印加電圧は、パワーアンプ９の最大出力電圧として説
明する。ディスク１の回転が極端に遅いときには正規速
度検出信号の信頼度が落ちる場合があり、この対策とし
て回転起動に際して、正規回転に達しない程度の短い時
間強制加速を行う。このキック期間は図１６のｔ＝０か
らｔ＝ｔｋまでである。ステップ１０７でＣＬＶサーボ
を起動させる。ＣＬＶサーボを起動した後しばらくはデ
ィスク回転が正規回転より大きく下回っているので、速
度誤差が大きく、その結果パワーアンプ９の出力は最大
出力電圧となり、キック動作時の印加電圧と同等にな
る。この場合、１２ｃｍディスクと８ｃｍディスクでは
前者の慣性がかなり大きいので、図１６に示すように１
２ｃｍディスクのほうが速度増加は遅い。

【００１２】ステップ１０８で正規速度検出信号をモニ
ターし、ステップ１０９で正規速度でない（ＮＯ）と判
断するとステップ１０８に戻ってモニターを継続する。
ステップ１０９で正規である（ＹＥＳ）と判断すると、
ステップ１１０でタイマーＴ１の値を基準時間Ｔ０と大
小比較する。最大加速を行ったとき８ｃｍディスクでは
図１６のｔ８なる時間で正規回転に達し、１２ｃｍディ
スクではｔ１２で正規回転に達するとすると（ｔ１２＞
ｔ８）、Ｔ０はｔ８とｔ１２の中間の値が選ばれてい
る。ステップ１１０でＹＥＳならばディスク回転に達し
たときのＴ１がＴ０より大きいということでディスクは
（裏入れでなく）正常方向の１２ｃｍであるとして、ス
テップ１１１でディスクサイズとして正常方向の１２ｃ
ｍであるという決定・出力を行う。ステップ１１０でＮ
Ｏならば、ディスクは８ｃｍであるとしてステップ１１
２でディスクサイズとして正常方向の８ｃｍであるとい
う決定・出力を行う。正常方向のディスクが検出される
と、図示しないが、制御回路１１はゲイン切替え信号を
出力してＣＬＶサーボ特性を切替えるよう設定し、一
方、図１６に示すようにディスクの回転はその後ＣＬＶ
サーボの働きで一定の線速度になる。なお、制御回路１
１のディスクサイズの決定による出力として、図示しな
い表示部へディスクサイズを表す表示を行なわせる設計
例もある。

【００１３】従来例２．図１３は上記とは異なるディス
クサイズ検出手段を示すものであり、図１２からの変更
点を中心に示している。本図と処理フローチャート図１
５を用いて説明する。図１３は図１２に対し、発光ダー
オード１３とフォトトランジスタ１４が追加され、さら
に制御回路の処理が異なり、制御回路Ａ１８を用いてい
る。本図で記載を略した部分は図１２と共通である。図
１３において、発光ダイオード１３とフォトトランジス
タ１４はディスク１中心から半径Ｒ１＝５０ｍｍの位置
に図示のようにディスク１をはさんで、対向して配置さ
れている。図における実線のディスクは８ｃｍディスク
を、破線で示したディスクは１２ｃｍディスクを示して
いる。図から明らかなように、８ｃｍディスクの場合は
発光ダイオード１３の光が遮るもののない状態でフォト
トランジスタ１４に入射し、このトランジスタ１４をＯ
Ｎさせる。一方１２ｃｍディスクの場合とＣＤシングル
アダプタの場合には、それらが光を遮るため、フォトト
ランジスタ１４には光が入射せず、フォトトランジスタ
はＯＦＦの状態となる。このようにフォトトランジスタ
１４のＯＮ、あるいはＯＦＦの信号でディスクサイズに
関する情報が得られ、制御回路Ａ１８に取り込まれる。
発光ダイオード１３とフォトトランジスタ１４の周辺回
路についての具体的かつ詳細な説明は従来から多く事例
があるので、説明を省く。

【００１４】図１５を用いて、本従来例の処理フローを
説明する。図１５のステップ２０１でピックアップ１５
をディスク１の最内周に移動させ、ステップ２０２で光
学読取り動作を開始し、ステップ２０３でフォーカスＯ
Ｋ信号の状態を判断する。ステップ２０３でフォーカス
がＯＫでない（ＮＯ）場合は、ディスク１が裏かＣＤシ
ングルアダプタ単独挿入ということになる。その場合、
ステップ２０４でフォトトランジスタ１４の状態を判定
し、それがＯＮ（ＹＥＳ）ならばステップ２０６でディ
スク１が８ｃｍで裏入れであると決定・出力する。ステ
ップ２０４でフォトトランジスタ１４がＯＦＦ（ＮＯ）
の場合には、ステップ２０５で１２ｃｍディスク裏入れ
かＣＤシングルアダプタ単独挿入のいずれかという決定
・出力を行う。ステップ２０３でフォーカスがＯＫ（Ｙ
ＥＳ）の場合には戻り光がある、即ち記録面が正常な位
置にあるということになる。ステップ２０７でフォトト
ランジスタ１４の状態を判定し、ＯＮ（ＹＥＳ）であれ
ばステップ２０８で正常方向の８ｃｍディスクと決定す
る。一方ステップ２０７でフォトトランジスタ１４がＯ
ＦＦであれば、ステップ２０９で正常方向の１２ｃｍデ
ィスクであると決定する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ＣＤシングルアダプタ
の単独挿入の識別の可否も含め、前記従来技術になる２
種類のディスクサイズ検出手段のもっている課題を以下
にまとめる。

【００１６】従来例１について、本方式はディスクサイズ決定の一連の動作の間、ディ
スクからの信号の読取りが連続して安定であることを前
提にしている。一方、車載用途のＣＤプレーヤやポータ
ブル用途のＣＤプレーヤではその動作途中で外乱振動が
印加され、読取り動作が途切れる場合が多い。一般に読
取り動作の復活はディスクを回転数をゼロから正規回転
に加速するのと同等程度の時間を要すること、振動の継
続状態が不定のため復活にどれだけ時間がかかるかも不
定になることから、振動で一度再生が途切れるとタイマ
ーＴ１の時間計測が全く無効になり、信頼性の高いディ
スクサイズ検出ができない。ＣＤシングルアダプタの単独挿入については、ディス
ク裏入れと区別ができない。

【００１７】従来例２について、一般に高価である光学部品、例えばフォトトランジス
タが必要である。太陽光や照明光が外乱光としてＣＤプレーヤ筺体内部
に侵入し、それによりフォトトランジスタ１４が誤検知
する危険性がある。あるいはそれ故に遮光対策が必要で
ある。ＣＤシングルアダプタの単独挿入と１２ｃｍディスク
の裏入れが区別できない。

【００１８】以上示すように、従来のディスクサイズ検
出法にはそれぞれ異なってはいるが課題があり、また共
通にＣＤシングルアダプタ単独挿入の確実な識別はでき
ない。この発明は上記の問題点を解消するためになされ
たものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明に係るディスク
検出装置は、各々異なる直径のディスクを対象とし、デ
ィスクに回転駆動力を与えるモータ、このモータへの駆
動電力を供給する電力供給回路、及びディスクの回転制
御を行う回転制御手段を有する記録または再生装置で使
われるものであって、モータに所定の電圧を印加して回
転起動させるモータ起動手段、モータの駆動電流を検出
するモータ電流検出手段、モータ起動手段とモータ電流
検出手段によりモータの起動電流と回転起動後のモータ
電流を検出し、両電流に基づきディスクの直径を判定す
る手段を有するものである。

【００２０】また、上記構成において、ディスクの直径
の判定は、モータの起動電流と回転起動後のモータ電流
の差の時間変化を検出してなされるものである。

【００２１】また、ディスクの直径の判定は、モータの
起動電流と回転起動後のモータ電流の比の時間変化を検
出してなされるものである。

【００２２】また、モータ電流検出手段は、モータへの
電力供給回路の電源端子の電流あるいはグランド端子の
電流を検出するよう構成したものである。

【００２３】また、上記構成において、電力供給回路
は、ディスク駆動モータ以外の他の負荷への電力供給も
行うものであって、上記モータ回転起動の際に、この電
力供給回路から他の負荷への電力供給出力が変動しない
よう制御する手段を有しているものである。

【００２４】また、モータ起動電流の正常値範囲に関す
るデータを保持する手段、このデータと計測された起動
電流の比較を行う起動電流比較手段、起動電流比較手段
の比較結果に応じ、記録または再生装置の異常の有無を
判断する手段とを有しているものである。

【００２５】また、モータ電流の実際の変化の速度と対
象とするディスクで想定される電流変化速度とを比較す
る手段、想定されるよりも大きい変化速度のときＣＤシ
ングルアダプタが単独で装填されたと判断する手段を有
しているものである。

【００２６】また、モータ電流の実際の変化の速度と対
象とするディスクで想定される電流変化速度とを比較す
る手段、想定されるよりも小さい変化速度のときに異常
と判断する手段を有しているものである。

【００２７】また、ＣＤシングルアダプタ単独装填か対
象ディスク装填かの判定はモータ起動後の第１の時点で
行い、ディスクの直径の判定はそれより後の第２の時点
で行うよう制御する手段を有しているものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】具体的に本発明の実施の形態を述
べる前に、本発明のすべての実施の形態に共通する基本
原理に関して説明する。図２はモ一タ印加電源Ｖｄとス
ピンドルモータ２の等価回路であり、Ｉｍはモータ電
流、Ｒｍは巻線抵抗、Ｖｒは起電力である。スピンドル
モータは回転数Ｎに比例した起電力を発生し、この結果
モータ電流は回転数に応じて下式のようになる。Ｉｍ＝（Ｖｄ−Ｖｒ）／Ｒｍ＝Ｖｄ／Ｒｍ−ＫＮ／Ｒｍここで回転数ゼロ（Ｎ＝０）の場合のＩｍはＶｄ／Ｒｍ
であり、これを起動電流（Ｉｓ）と呼ぶ。Ｋは比例常数
であり、回転数が上がるとモータ電流Ｉｍは回転数に比
例した値の電流減少が生じる。一方、図３は現実の動作
を示すものである。本図はＣＤシングルアダプタが単独
で装着された場合（図では２点鎖線）、と８ｃｍディス
クの場合（実線）と、１２ｃｍディスクの場合（破線）
の３つの場合において、スピンドルモータ２に一定の電
圧を与えて回転起動させたときのモータ回転数Ｎ（上
図）とモータ電流Ｉｍ（下図）の時間変化を示した図で
ある。

【００２９】スピンドルモータ電流が上式が示すように
時間とともに直線的に減少しないのは、モータ軸受け部
等の機械的負荷の存在のためである。ＣＤシングルアダ
プタ単独の場合は、スピンドルモータの慣性は最も小さ
く、極めて高速に回転数Ｎが上昇し、同時にモータ電流
Ｉｍも急激に減少する。１２ｃｍディスクがターンテー
ブルに装着された場合は最も慣性が大きいので、相対的
に最もゆっくりと回転数が上昇し、同時にモータ電流の
減少の時間変化も小さい。８ｃｍディスクの場合は両者
の中間の変化である。なお、図３におけるディスク回転
数Ｎの基準線５００ｒｐｍとは、ディスクの最内周部で
線速度一定のサーボをかけたときの平均的正規回転数で
ある。また時間ｔ＝０で回転起動し、ｔ＝ｔａｄはディ
スクなしの場合に５００ｒｐｍに達する時間、ｔ＝ｔ８
は８ｃｍディスクが５００ｒｐｍに達する時間、ｔ＝ｔ
１２は１２ｃｍディスクが５００ｒｐｍに達する時間と
する。本発明はモータを回転起動したときに、ディスク
有無、ディスクサイスに応じてモータ電流の時間変化が
以上のように異なった変化をみせることを利用したもの
である。

【００３０】実施の形態１．本発明の実施の形態１を、
図１、図３、図４、図５を用いて説明する。図１は本発
明に係るディスク検出手段のブロック図である。本図に
おいて、符号１から１０と１５から１７は従来例と同一
内容であり、符号５０以上が新たな要素である。５１は
Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部を内蔵した制御回
路Ｃ、５０はスピンドルモータ２の電流を電圧信号（モ
ータ電流信号Ｖｉｍと呼ぶ）に変換し、その出力を制御
回路Ｃ５１のＡ／Ｄ変換部に伝える電流／電圧変換回路
である。

【００３１】図４は電流／電圧変換回路５０の構成例を
示したもので、他の図と同一符号は同一部分を示す。ス
ピンドルモータ２に関し、説明のためにモータ巻き線を
追加記入している。５２は検出抵抗Ｒｓである。なお、
本図でパワーアンプ９は、正電源、負電源の正負電源が
供給され、対グランドで正負の信号を出力できるもので
ある。本図の回路ではモータ電流Ｉｍが検出抵抗Ｒｓ５
２を流れ、その両端にモータ電流信号Ｖｉｍ＝Ｒｓ×Ｉ
ｍの電圧が生じることで電圧出力を得ることができる。

【００３２】図５は図１に示すシステムにおける制御回
路Ｃ５１の処理シーケンスを示すフローチャートであ
り、これと前述の図３を用いて実施の形態１の動作を説
明する。図５において、ステップ５０１で光学ピックア
ップ１５をディスク１の最内周に移動させ、ステップ５
０２で光学読取りを開始し、ステップ５０３で戻り光の
有無、即ちフォーカスＯＫ信号を判定する。ステップ５
０３でフォーカスＯＫ（ＹＥＳ）ならば、ステップ５０
５でフラグＦを１にセットし、ステップ５０３でフォー
カスＯＫでない（ＮＯ）ならば、ステップ５０４でフラ
グＦをゼロクリアする。ステップ５０６でキック・ブレ
ーキ信号を用いて、キック・ブレーキ回路１０を制御し
てスピンドルモータキック（強制加速）のモードにす
る。このタイミングは図３のｔ＝０である。その直後に
ステップ５０７でモータ電流信号Ｖｉｍを電流／電圧変
換回路５０から取り込み、制御回路Ｃ５１内でＡ／Ｄ変
換し、ステップ５０８で起動電流値Ｖｉｍｓとして一時
記憶する。ここではＡ／Ｄ変換後のディジタル数値も同
じ変数表記を用いる。ステップ５０９でＴｓ１なるウェ
イトを行う。このＴｓ１とは、例えば、図３のｔａｄに
相当する時間である。

【００３３】ウェイトの後ステップ５１０で再度Ｖｉｍ
を取り込み、Ａ／Ｄ変換し、ステップ５１１で、記憶し
ている起動電流Ｖｉｍｓとの差を取り、ΔＶｉｍとす
る。ステップ５１２でΔＶｉｍと固定値Ａ１の大小関係
を判断する。また、ΔＶｉｍがＡ１より小さい場合は、
ステップ５１４で別の固定値Ａ２と大小比較する。ここ
でＡ１、Ａ２について説明する。いま、スピンドルモー
タ２自身の特性やキック時の印加電圧値が平均的特性の
場合を考える。図３のｔ＝０でのモータ電流値、即ち起
動電流に対応するモータ電流信号値をＶｉｍｓとする。
ＣＤシングルアダプタ単独挿入のようにスピンドルモー
タの負荷がない場合、ｔ＝ｔａｄのタイミングのモータ
電流信号の起動電流に対する平均的減少量をΔＶｉｍａ
ｄとする。同様に、ディスクが８ｃｍの場合、ｔａｄに
おける起動電流に対する平均的減少量をΔＶｉｍ８と
し、ディスクが１２Ｃｍの場合ΔＶｉｍ１２とする。

【００３４】いま、固定値Ａ１をΔＶｉｍａｄとΔＶｉ
ｍ８の中間値とすると、現実のシステムでｔ＝ｔａｄに
おけるΔＶｉｍがＡ１より大きいということはディスク
がない状態であろうという判断ができる。また、固定値
Ａ２をΔＶｉｍ８とΔＶｉｍ１２の中間値とすると、現
実のシステムでｔ＝ｔａｄにおけるΔＶｉｍがＡ２より
大きいということはディスクなしかディスクが８ｃｍと
いうことが言える。以上の原理で図５のステップ５１２
の大小比較でＹＥＳということは負荷がない、即ちＣＤ
シングルアダプタ単独挿入という判断ができ、ステップ
５１３でその旨を決定する。

【００３５】ステップ５１２の判定がＮＯならば８ｃｍ
か１２ｃｍのディスクが存在することが判断できる。ス
テップ５１４の大小判断でＹＥＳということはディスク
が８ｃｍということになり、ステップ５１５で以前記憶
したフォーカスＯＫ信号、即ちフラグＦが１ならばステ
ップ５１６で正規方向の８ｃｍディスクという決定がな
される。ステップ５１５でフラグＦ＝０ならば、ステッ
プ５１７で８ｃｍディスクの裏入れと決定する。ステッ
プ５１４でＮＯならば１２ｃｍということになり、ステ
ップ５１８でフラグＦ＝１ならば、ステップ５１９で正
規方向の１２ｃｍディスクと決定する。逆にステップ５
１８でフラグＦ＝０ならば、ステップ５２０で１２Ｃｍ
ディスクの裏入れと決定する。このような過程でなされ
るディスクのサイズや裏表の判定、ＣＤシングルアダプ
タ単独挿入の判定の結果を受けて、例えば図示しない裏
入れの警告表示や、図示しないＣＤシングルアダプタ単
独挿入の警告表示を行う。

【００３６】なお、本実施の形態１では、フォーカス判
定、即ち記録面の有無の判定を組み合わせてディスクサ
イズ、種類のみならず裏入れの判定も行なっているが、
フォーカス判定処理、及びその結果のフラグＦを用いな
い状態でも、少なくともディスクサイズとＣＤシングル
アダプタの単独挿入の識別が可能であるということは前
述の説明から容易に判るであろう。

【００３７】実施の形態２．上記実施の形態１では、モ
ータ電流の変化を起動電流との差として扱っているが、
例えばモータの巻線抵抗やキック時の印加電圧が個々に
異なり、平均的特性から大きくずれると、起動電流もそ
の後のモータ電流も、その絶対値も変化し、判定基準Ａ
１、Ａ２の妥当性が低下する。この意味で、モータ電流
を起動電流からの差で扱うのでなく、起動電流に対する
比率で扱うと、上記個々の特性の相違の影響を緩和でき
る。このような実施の形態２を実施したＣＤプレーヤ構
成は図１と共通であるが、制御回路の処理が異なり、制
御回路として制御回路Ｄ５３を用いる。

【００３８】図６はモータ電流を起動電流に対する比率
で扱う場合の制御回路Ｄ５３の処理フローであり、図５
に対しステップ番号にダッシュを付けた処理ステップの
みが異なる。図６のステップ５０８’では、起動電流に
対するモータ電流信号Ｖｉｍを取り込んでＶｉｍｓとし
て記憶するとともに、あらかじめＲＯＭ（読み出し専用
メモリ）領域に記憶している平均的起動電流値Ｖｉｍｓ
０との比ｋを求め、これも記憶する。このｋを使い、図
６のステップ５１２’では図５の固定値Ａ１をＡ１×ｋ
に、ステップ５１４’では図５の固定値Ａ２をＡ２×ｋ
に置き換えて大小判定を行う。即ち、例えば起動電流の
平均値に対して、実際の測定値が２０％大きい場合（ｋ
＝１．２）には、固定値Ａ１、Ａ２も２０％大きくして
判定に用いるということであり、モータ起動電流のばら
つきを打ち消した判定がなされる。

【００３９】実施の形態３．実施の形態１では、ディス
クサイズ検出をｔ＝ｔａｄのタイミングで行なっている
が、このようにスピンドルキック開始からあまり時間を
おかずに判定を行う場合、ＣＤシングルアダプタ単独挿
入であれば、スピンドルモータの回転数が極端に上昇す
ることがなく、この点はモータの寿命や騒音の点で有利
である。一方ディスクがある場合には、その回転数がか
なり小さいので、モータ電流の変化、即ちモータ電流信
号Ｖｉｍの変化もかなり小さく、Ａ／Ｄ変換回路の分解
能の高さを要求することになる。この点を緩和するのが
実施の形態３である。

【００４０】実施の形態３は実施の形態１と同様なシス
テムであるが、制御回路の処理のみが異なり、この意味
で図１の構成図において制御回路が制御回路Ｅ５４とな
る。以下に図７の処理フローと図３を用いて説明する。
図７の処理フローのステップ７０１から７１３まではそ
れぞれ図５のステップ５０１からステップ５１３と同一
の処理である。即ち、スピンドルモータのキック起動か
ら時間Ｔｓ１経過後のモータ電流信号をもとに固定値Ａ
１と比較し、まずＣＤシングルアダプタか否かを判断す
る点までは図５と共通である。ステップ７１２でＮＯの
判定の場合、これは８ｃｍか１２ｃｍのディスクのいず
れかであることが判明する。その後、ステップ７１４で
Ｔｓ１’なる時間ウェイトを行う。この場合、Ｔｓ１＋
Ｔｓ１’＝Ｔｓ２とし、Ｔｓ２は図３に示すように、デ
ィスクが８ｃｍディスクの場合に概略正規回転数に達す
る所要時間である。ステップ７１５でＶｉｍを取り込
み、ステップ７１６で記憶している起動電流値Ｖｉｍｓ
との差を取ってΔＶｉｍｓとし、ステップ７１７で新た
な固定値Ａ３と比較する。

【００４１】ここでＡ３について説明する。いま、スピ
ンドルモータ自身の特性やキック時の印加電圧値が平均
的特性の場合を考える。図３のｔ＝０でのモータ電流
値、即ち起動電流に対応するモータ電流信号値をＶｉｍ
ｓとする。ディスクが８ｃｍの場合、ｔ＝Ｔｓ２（Ｔｓ
１＋Ｔｓ１’）におけるモータ電流値の起動電流に対す
る平均的減少量をΔＶｉｍ８とし、ディスクが１２ｃｍ
の場合ΔＶｉｍ１２とする。いま、固定値Ａ３をΔＶｉ
ｍ８とΔＶｉｍ１２の中間値とすると、現実のシステム
でｔ＝Ｔｓ２におけるΔＶｉｍがＡ３より大きいという
ことはディスクが８ｃｍということになる。即ち、ステ
ップ７１７でΔＶｉｍがＡ３より大きい（ＹＥＳ）場合
は、ディスクが８ｃｍであると判断され、ステップ７１
８で記憶しているフラグＦが１の場合には（ＹＥＳ）ス
テップ７１９で正常方向の８ｃｍディスクと決定・出力
を行う。ステップ７１８でフラグＦ＝０ならば、ステッ
プ７２０で８ｃｍディスクの裏入れと決定する。一方ス
テップ７１７でＮＯならばディスクは１２ｃｍと判断さ
れ、ステップ７２１でフラグＦ＝ｌならば、ステップ７
２２で正常方向の１２ｃｍディスクであると決定・出力
する。またステップ７２１でフラグＦ＝０ならば、ステ
ップ７２３で１２ｃｍディスクの裏入れと決定・出力す
る。

【００４２】実施の形態４．以上に示した実施の形態で
は、図４に示した回路のごとく、モータ電流の検知を、
文字どおり直接モータ電流を検出することで行なってい
る。図４の事例では、前述のように、パワーアンブ９を
正負電源で駆動しており、そのため電流検出抵抗５２の
一方をグランドに接続することが可能であり、片電源で
動作する簡便なＡ／Ｄ変換回路に接続する上で有利であ
る。一方、パワーアンプとしてはいわゆるＢＴＬ（ＢＡ
ＬＡＮＣＥＤＴＲＡＮＳＬＥＳＳ）回路構成で、片電
源のものを使う事例が多く、この場合スピンドルモータ
の２つの駆動端子の電位が共に変化することになり、Ａ
／Ｄ変換器への接続が困難となるか、いわゆる差動増幅
器のような追加回路が必要となろう。発明の形態４はこ
のようなＢＴＬ構成のパワーアンプを用いる場合にモー
タ電流信号を取り出す方法を示す。

【００４３】図８は図１のパワーアンプ９と電流／電圧
変換回路５０の部分に代わるものを示したものである。
図８において、２はスピンドルモータであってこれまで
のものと同一であるが、接続を明確に示すために内部の
巻き線を具体的に示している。９ａはパワーアンプであ
って、この場合はＢＴＬ構成を有する集積回路であり、
２つの入力端子、２つの出力端子、正電源端子、グラン
ド端子を有し、内蔵の２つの増幅器が互いに逆位相で増
幅するよう接続されている。５２ａはＲｓなる抵抗であ
り、機能は図４の場合と同様で電流を電圧に変換する働
きで用いられる。この抵抗の降下電圧を制御回路Ｃ５１
のＡ／Ｄ変換器の入力としている。図８において、パワ
ーアンプ９ａの２つの入力の片方には基準電圧が印加さ
れ、他方の入力はスピンドルモータ２の駆動信号が入力
される。これは図示しない前段の回路が例えば＋５Ｖ電
源のみで動作し、かつ基準電圧（例えば＋２．５Ｖ）を
仮想グランドとしてサーボ信号を処理する場合に一般的
に用いられる接続法である。

【００４４】電流検出抵抗Ｒｓ５２ａはパワーアンプ９
ａのグランド端子とグランドの間に接続される。一般に
ＢＴＬ増幅器のグランド端子には負荷電流（Ｉｍ）にほ
ほ同じ電流と、負荷電流に相関がなく、集積回路自身が
消費する電流（Ｉｃ）が加算された電流（Ｉｒ）が流れ
る。この意味でグランド端子電流を検出する方法は正し
くスピンドルモータ電流のみを検出できているとは言え
ないが、前述の図５のステップ５１１にあるように、モ
ータ電流の変化のみを扱う（起動電流とその後のモータ
電流の差をとって扱う）ので集積回路の定常的消費電流
は打ち消される。このようにパワーアンプがＢＴＬ構成
であっても、その回路のグランド電流を検出し、それを
モータ電流信号として使うことが可能である。

【００４５】図９は図８とは逆にパワーアンプ機能をも
つ集積回路の電源端子側に電流検出抵抗Ｒｓ５２ａを接
続した例であり、図８とは同一符号により同一部分を示
す。図９では、制御回路Ｃ５１の電源端子とパワーアン
プ９ａの正電源端子に、例えば＋５Ｖを共通に給電して
おり、動作の前提として制御回路に内蔵されるＡ／Ｄ変
換回路がほぼ電源電圧に近い入力電圧までＡ／Ｄ変換で
きるものとする。この接続の場合も、電流検出抵抗Ｒｓ
５２ａには、負荷電流、即ちスピンドルモータ電流（Ｉ
ｍ）と集積回路の消費電流（Ｉｃ）が流れるが、図８の
場合と全く同様な理由で集積回路自身の消費電流は制御
回路の演算で打ち消される。このようにパワーアンプが
ＢＴＬ構成であっても、その回路の電源電流を検出し、
それをモータ電流信号として使うことが可能である。

【００４６】実施の形態５．ＣＤプレーヤの具体的設計
では、通常４つのパワーアンプが使われる。それらはス
ピンドルモータ用、送りモータ用、フォーカスサーボ用
（焦点サーボ用）、トラッキングサーボ用（トラック追
従サーボ用）である。近年これら４つのパワーアンプを
ひとつの集積回路に内蔵する設計事例が多い。この場合
図８、図９に示したグランド、あるいは電源端子を使っ
たスピンドルモータ電流検知において問題を生じる。そ
れは、ディスクサイズ検出の際にスピンドルモータ以外
にもいずれかのサーボが動作していると、その負荷電流
もグランド、あるいは電源端子に流れ、純粋にスピンド
ルモータ電流のみを検出しているとは言えなくなること
である。

【００４７】この問題への回答を実施の形態５として説
明する。実施の形態５で使われるシステムは図１と共通
であるが、制御回路の処理が異なり、制御回路Ｆ５５を
用いる（図示しない）。パワーアンプは上記の４チャン
ネルの集積回路であるが、図では１チャンネルのみ表現
している。以下に図１０を用い、制御回路Ｆ５５の処理
フローを説明する。図１０は図５に示す処理フローのス
テップ５０５のあとに５０５ａを、図５のステップの５
１６、５１９の後にステップ５２１とステップ５２２を
追加した以外は同一処理である。ステップ５０５ａは、
ステップ５０２で起動した光学読取り動作を停止させる
ものである。ステップ５２１はステップ５０６で開始し
たスピンドルキックを停止させる処理であり、ステップ
５２２は光学読取り動作を再び起動する処理であり、決
定したディスクサイズに応じてＣＬＶサーボのゲインを
設定し、通常の再生動作を進めていく。

【００４８】図１０のステップ５０６からステップ５１
０が真にディスクサイズを決めるために必要な処理であ
るが、この期間には上記の処理により光学読取り動作が
なされておらず、唯一スピンドルモータのみが動作して
いる。この意味で、ひとつの集積回路に複数のパワーア
ンプが同居していても、その電源端子、あるいはグラン
ド端子の電流変化を生じるのはスピンドルモータの電流
のみとなり、図８、図９の方法でスピンドルモータ電流
の変化が正しく検出可能である。

【００４９】実施の形態６．本発明のさらなる応用とし
て、例えば変形したディスクが、装置の構造に触れてデ
ィスクの回転の負荷が極端に重くなっている状態のよう
に、スピンドルモータにキック動作を命令した後のモー
タ電流に関し、時間経過に対してほとんど起動電流値か
ら減少しない場合、あるいは逆に起動電流が異常な値で
ある場合に、それを検出することが可能である。このよ
うな検出は図１のシステムで可能である。ただし、制御
回路は制御回路Ｇ５６として図１の場合とは異なる。図
１１は新たな制御回路Ｇ５６の処理フローの例である。
図１１の処理と図５の処理で同一符号は同一処理内容を
示すが、図１１ではステップ５０７ａ、５０７ｂ、５１
４ａ、５１４ｂが追加されている。図１１のステップ５
０７ａでは、スピンドルキック直後のモータ電流信号Ｖ
ｉｍが、ＲＯＭに記憶している上限値ＶｉｍｓＭと下限
値ＶｉｍｓＬの間にあるかどうかを判断する。上限値と
下限値は例えばそれぞれ平均的起動電流値の＋３０％、
−３０％の値を選んでおく。

【００５０】ステップ５０７ａで、起動電流が適正範囲
内（ＹＥＳ）ならステップ５０８の処理に向かい、適正
範囲外（ＮＯ）ならばステップ５０７ｂでシステムの異
常とし、例えばその後、図示しない表示装置で「システ
ムの異常です」といった表示処理を行うことが考えられ
る。ステップ５１４ａはステップ５１４で時間に対する
モータ電流の変化が８ｃｍディスクの場合よりは小さい
（ディスク慣性が大きい）場合に処理され、ここでΔＶ
ｉｍを新たな固定値Ａ４と大小比較する。固定値Ａ４
は、時刻Ｔｓ１において本来の１２ｃｍディスクが示す
ΔＶｉｍより小さい値が選ばれる。言い換えれば、存在
し得る１２ｃｍディスクよりも慣性が大きいときのΔＶ
ｉｍに相当する値にＡ４を選ぶ。ステップ５１４ａでこ
のようなＡ４に対しＶｉｍが大きいと判定すると、ディ
スクは１２ｃｍディスクであるとしてステップ５１８に
向かう。逆にＶｉｍがＡ４より小さければやはり異常状
態としてステップ５１４ｂでその旨を出力する。この場
合、前述のように、ディスクの変形による装置構造との
接触等も考えられるので、例えば図示しない表示装置に
「ディスクをチェックしてください」という意味の警告
を発するという方法もあろう。

【００５１】

【発明の効果】以上示したように、本発明によれば、従
来技術の課題を解決して確実にディスクサイズのみなら
ずＣＤシングルアダプタ単独挿入の検出が可能である。
即ち光学センサを使う場合のような外乱光の対策は不要
であり、振動によってディスクサイズの信頼性が低下す
ることもない。

【００５２】また、本発明の別の主旨によれば、デジタ
ル数値の差をとると言う簡便な処理でディスク検出が可
能である。

【００５３】また、本発明の別の主旨によれば、検出対
象であるモータの個々の特性のばらつきにも対応でき、
より確実な判定を可能にしている。

【００５４】また、本発明の別の主旨によれば、スピン
ドルモータ駆動回路から簡便な方法でモータ電流を検知
することによりディスク検出が可能である。

【００５５】また、本発明の別の主旨によれば、一般に
価格や実装面積に関しメリットのある複数の駆動回路
（パワーアンプ）を内蔵した電力供給回路にも簡便なモ
ータ電流検知法が適用できる。

【００５６】また、本発明の別の主旨によれば、スピン
ドルモータの巻き線の断線といったシステムの異常状態
への識別能力が高まり、操作者への警告や故障診断等に
関し、より詳細な情報を提供することが可能である。

【００５７】また、本発明の別の主旨によれば、ディス
ク変形等によるモータが回転しないといった異常への識
別能力が高まり、操作者への警告や故障診断等に関し、
より詳細な情報を提供することが可能である。

【００５８】また、本発明の別の主旨によれば、限られ
たＡ／Ｄ変換器の分解能の制約のなかでＣＤシングルア
ダブタの単独挿入、ディスクサイズの判定の信頼度を上
げることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係るディスク検出
装置を示すブロック図である。

【図２】この発明の原理を説明するためのモータの等
価回路である。

【図３】この発明の原理を説明するためのキック状態
でのスピンドルモータ回転数とモータ電流の時間変化を
示す図である。

【図４】この発明に使用される電流／電圧変換回路を
示すブロック図である。

【図５】この発明の実施の形態１に係る制御回路の処
理フローチャートである。

【図６】この発明の実施の形態２に係る制御回路の処
理フローチャートである。

【図７】この発明の実施の形態３に係る制御回路の処
理フローチャートである。

【図８】この発明の実施の形態４に係るモータ電流検
出回路を示すブロック図である。

【図９】この発明の実施の形態４に係る他のモータ電
流検出回路を示すブロック図である。

【図１０】この発明の実施の形態５に係る制御回路の
処理フローチャートである。

【図１１】この発明の実施の形態６に係る制御回路の
処理フローチャートである。

【図１２】従来のディスク検出装置の第１の例を示す
ブロック図である。

【図１３】従来のディスク検出装置の第２の例の主要
部分を示すブロック図である。

【図１４】従来のディスク検出装置の第１の例におけ
る制御回路の処理フローチャートである。

【図１５】従来のディスク検出装置の第２の例におけ
る制御回路の処理フローチャートである。

【図１６】従来のディスク検出装置の第１の例を説明
するモータ回転数の時間変化を示す図である。

【図１７】ＣＤシングルアダプタを装填したＣＤプレ
ーヤの断面図である。

【図１８】ＣＤシングルアダプタの使い方を説明する
斜視図である。

【符号の説明】

１コンパクトディスク（略称ディスク）、２スピン
ドルモータ、３ターンテーブル、４筺体、５プリ
アンプ、６クロック生成回路、７誤差検出回路、８
ゲイン切替回路、９、９ａパワーアンプ、１０キ
ック・ブレーキ回路、１２フォーカス判定回路、１５
光学ピックアップ、１６送りモータ、１７リミツ
トスイツチ、１９ＣＤシングルアダプタ、５０電流
／電圧変換回路、５１制御回路Ｃ、５２、５２ａ検
出抵抗、５３制御回路Ｄ、５４制御回路Ｅ、５５
制御回路Ｆ、５６制御回路Ｇ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々異なる直径のディスクを対象とし、
ディスクに回転駆動力を与えるモータ、このモータへの
駆動電力を供給する電力供給回路、及びディスクの回転
制御を行う回転制御手段を有する記録または再生装置で
使われるディスク検出装置であって、モータに所定の電
圧を印加して回転起動させるモータ起動手段、モータの
駆動電流を検出するモータ電流検出手段、モータ起動手
段とモータ電流検出手段によりモータの起動電流と回転
起動後のモータ電流を検出し、両電流に基づきディスク
の直径を判定する手段を有することを特徴とするディス
ク検出装置。
【請求項２】ディスクの直径の判定は、モータの起動
電流と回転起動後のモータ電流の差の時間変化を検出し
てなされることを特徴とする請求項１記載のディスク検
出装置。
【請求項３】ディスクの直径の判定は、モータの起動
電流と回転起動後のモータ電流の比の時間変化を検出し
てなされることを特徴とする請求項１記載のディスク検
出装置。
【請求項４】モータ電流検出手段は、モータへの電力
供給回路の電源端子の電流あるいはグランド端子の電流
を検出するよう構成されたことを特徴とする請求項１乃
至請求項３のいずれか一項記載のディスク検出装置。
【請求項５】電力供給回路は、ディスク駆動モータ以
外の他の負荷への電力供給も行うものであって、上記モ
ータ回転起動の際に、この電力供給回路から他の負荷へ
の電力供給出力が変動しないよう制御する手段を有して
いることを特徴とする請求項４記載のディスク検出装
置。
【請求項６】モータ起動電流の正常値範囲に関するデ
ータを保持する手段、このデータと計測された起動電流
の比較を行う起動電流比較手段、起動電流比較手段の比
較結果に応じ、記録または再生装置の異常の有無を判断
する手段とを有していることを特徴とする請求項１乃至
請求項５のいずれか一項記載のディスク検出装置。
【請求項７】モータ電流の実際の変化の速度と対象と
するディスクで想定される電流変化速度とを比較する手
段、想定されるよりも大きい変化速度のときＣＤシング
ルアダプタが単独で装填されたと判断する手段を有して
いることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか
一項記載のディスク検出装置。
【請求項８】モータ電流の実際の変化の速度と対象と
するディスクで想定される電流変化速度とを比較する手
段、想定されるよりも小さい変化速度のときに異常と判
断する手段を有していることを特徴とする請求項１乃至
請求項７のいずれか一項記載のディスク検出装置。
【請求項９】ＣＤシングルアダプタ単独装填か対象デ
ィスク装填かの判定はモータ起動後の第１の時点で行
い、ディスクの直径の判定はそれより後の第２の時点で
行うよう制御する手段を有していることを特徴とする請
求項１乃至請求項８のいずれか一項記載のディスク検出
装置