JPS6083257A - デイスクの回転制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ビデオディスクの如き、所定回転数で回転駆
動されるディスクに対して情報の記録或いは再生を行な
うディスク装置におけるディスクの回転制御方法および
装置に関するものであり、更に詳しくは、所定回転数で
回転駆動されるディスク面のそりやたわみに起因して生
じる面振れ量の低減に関するものである。

〔発明の背景〕

従来、ビデオディスクの如き、所定位置に保持され、所
定の回転数で回転駆動されるディスクに対し、対物レン
ズをフォーカスおよびトラッキング方向に移動させてそ
の位置を制御し該レンズを通過した光ビームによりディ
スク面に情報の記録あるいは再生を行なうようにしたデ
ィヌク装置が知られている。

しかしながら、該装置において対物レンズのディスクに
対するフォーカス方向の可動範囲としては±１．５ｍｍ
程度の値が選ばれているため、ディスクのたわみやそり
等のために生じるディスクの上下面振れ量（フォーカス
方向の変動量）が可動範囲より大きくなると対物レンズ
をディスクに対してフォーカス制御することができなく
なり、ディスク装置としては、結果的に記録および再生
動作の不良を招くといプ大きな問題がある。

特にディスク径が３０ｃｍ程度の大きさのものである場
合には、ディスクの外周部において、ディスクのそりと
ともに、自重によるたわみが大きくなり、ディスクの上
下面振れ量も大きくなる傾向にある。

また、ディスクの上下面振れ量が対物レンズの可動範囲
内に収まる居合でも、一般に対物レンズの基準位置から
の変動量が大きくなればなるほど、記録、再生に際して
の所要感度、特性が低下して性能劣化を招くので、ディ
スクの上下面振れ量は小さいほどよい。

なお、ディスクの回転制御に際しては、所定位置にディ
スクが保持された後、該ディスクを所定の回転数にまで
回転駆動するようにサーポ回路部により制御がなされる
。ディスクの停止時において、そのそりやたわみによる
ディスク面の偏位量が存在するわけであるが、所定の回
転数（光方式の場合１８００ｒ、ｐ、ｍ　）にまで回転
駆動されたディスクでは１、回転で生じる遠心力により
前記偏位量が低減し、上下面振れ量も、ディスク停止時
の前記偏位量に比較すれば低減が図られるわけであるが
、単に記録、再生に必要な所定回転数程度にまで、ディ
スクを回転駆動させるだけでは、上下面振れ量の充分な
低減を図ることはできない。

そこでディスク装置において、ディスクの上下面撮れ量
をさらに低減し良好な、記録・再生特性の実現を図るこ
とが従来から強く望まれていた。

〔発明の目的〕

本発明は、上述のような従来の技術的事情にかんがみて
なされたものであり、従って本発明の目的は、ディスク
装置において、回転デーイスクの面振れ量を一段と低減
することのできるディスクの回転制御方法および装置を
提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明者の検討により見出した所によれば、ディスク駆
動部によって回転駆動されるディスクのディスク回転数
とディスク上下面振れ量との間の関係を示す特性におい
て、ディスク回転数を低速（停止状態も含む）から高速
回転（所定回転数１８０Ｏｒ、ｐ、ｍの１．５倍程度）
に移行させた場合のディスク上下面振れ量の変化特性と
、逆に高速回転から低速回転に移行させた場合のディス
ク上下面振れ量の変化特性との間には所ｍｌヒステリシ
ス特性が生じており、高速回転から低速回転に移行した
場合のディスク上下面振れ量の変化特性の方が、低速回
転から高速回転に移行した場合のディスク上下面振れ量
の変化特性よりも一般に低減していることが判明した。

第１図は、本発明者により見出された上述のディスク回
転数とディスク上下面振れ量との間の関係を示す特性図
である。同図において、１０１は、ディスク回転数を零
から出発して高速回転に移行させた場合の特性を示し、
１００は、逆に高速回転から低速回転へ移行させた場合
の特性を示している。

両特性の間にはヒステリシス的な関係が生じており、同
じ定格回転数において、特性１０１による場合と１００
による場合とでは、上下面振れ量においてΔＡ゛の低減
が見られることが判るであろう。

本発明は、以上説明した如き、上下面振れ量の低減する
現象を利用したものである。

すなわち、定格回転数におけるディスク上下面振れ量を
低減するため、前述したディスク回転数とディス、り上
下面振れ量との間に見られる関係のヒステリシス特性を
利用し、所定位置にディスクを保持した後、該ディスク
を定格回転数になるようにサーボ回路部により回転制御
する前に、高速駆動回路部によりディスクを速度零から
立ち上げて定格回転数以上の高速で一旦駆動し、ディス
クの回転数が設定された所定の高速回転数以上になった
ことが検出された場合、高速駆動回路部からサーボ回路
部にディスク駆動制御部を切替えて、その後ディスクの
回転数が低減して定格回転数に至り、そこに維持される
ように制御することを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

次に図を参照して本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

同図において、１はディスク、１０はディスク駆動部で
あり、ディスクモータ１１およびディスクモータ１１の
回転数を検出してＤＣ電圧を出力する回転数検出器１２
、ターンテーブル１６、保持部１４等で構成されている
。１５は検出回路、１６は出力電圧、１７は基準電圧発
生回路、１８は基準電圧、１９は比較回路、２０は駆動
回路部であり、ディスクモータ１１の回転駆動を行なう
ため、定格回転数制御を行なうサーボ回路部２１と、高
速駆動を行なう高速駆動回路部２２により構成されてい
る。

２５は駆動信号、６０は切替制御部であって、切替スイ
ッチ部６２およびそれを切替制御する切替回路部３１に
より構成されている。４ｏは光検出部であって、対物レ
ンズ４１、アクチュエータ４２、光検出器４３等で構成
されている。４４は検出信号、４５は検知回路、４６は
制御回路、５０は光検出部４０のガイド部である。

第６図は第２図の回路における各部諸量の特性図である
。同図において、１６は検出回路１５の出力電圧、１８
は成る基準電圧、６０は本発明の制御方法による場合の
ディスク回転数特性、６１は従来技術によるディスク回
転数特性、６５は本発明によるディスク上下面振れ景物
性、６６は従来のディスク上下面振れ景物性、を示して
いる。

第１図乃至第３図を改めて参照し、本発明の一実施例の
動作を説明する。

本発明は、第１図に示すディスク上下面振れ量のヒステ
リシス特性を利用し、定格回転数におけるディスク上下
面振れ量の低減を図るものであることは先にも述べた。

すなわち、第１図において、ディスク１を低速状態（停
止状態も含む）から定格回転数以上の高速状態に回転数
を変化させたときのディスク上下面振れ特性１０１に対
し、ディスク１を高速状態から低速状態に回転数を変化
させたときのディスク上下面振れ特性１００の方が低減
するというヒステリシス特性があるため、ディスク１を
定格回転数に制御しようとする場合、単に低速状態から
定格回転数に導いて制御した時のディスク上下面振れｉ
’（ＡＩ　）に対し、ディスク１を低速状態から定格回
転数以上の高速状態に一旦駆動した後、定格回転数にま
で速度を戻して制御した時のディスク上下面振れ−ｆｉ
（Ａ２）の方が小さく、その差ΔＡだけのディスク上下
面振れ量の低減が可能となる。

実験によれば、ディスク１を低速状態から直接定格回転
数（光方式で１８０Ｏｒ、ｐ、ｍ）に導いて制した後、
定格回転数に戻して制御した時のディスク上下面振れ量
（Ａ２）との関係は、Ａ２＃ＡｌＸ０．６となり、ディ
スク上下面振れ量としてＡ２を採れば、Ａ１の約４０％
程度の低減が可能である。

そこで第２図および第６図をもちいて具体的な制御方法
について説明する。

第２図において、ディスク１をディスク駆動部１０のタ
ーンテーブル１３に装着し保持部１４により保持した後
、システムコントロール部（図示せず）からの指令によ
り、所定の動作モードになるよう各部が動作を開始する
ことになるが、ディスク駆動部１０の動作としては、切
替制御部６０の切替回路部３１により、切替スイッチ部
６２の接続状態は図中実線（接点５２Ａと５２Ｂとが接
続された状態）で示すようになり、先ずディスクモータ
１１の回転駆動を行なう駆動回路部２０における高速駆
動回路部２２がディスクモータ１１に接続されることに
ｌぐる。したがってディスクモータ１１は高速駆動回路
部２２から切替スイッチ部乙２を介して駆動信号２５を
供給されて定格回転数以上の高速回転になるよう駆動さ
れる。

次いで、ディスクモータ１１の回転数に応じたＤＣ電圧
を出力する回転数検出器１２の出力を検出回路１５に入
力し、その出力を出力電圧１６として比較回路１９に入
力する。また、基準電圧発生回路１７から基準電圧１Ｂ
を同様に比較回路１９に入力している。したがって比較
回路１９では、出力電圧１６と基準電圧１日とを比較す
るもので、所定の高速回転数に対応するように設定した
基準電圧１８に出力電圧１６が等しくなった時、すなわ
ちディスクモータ１１の回転数が設定された高速回転数
と等しくなったとぎ、比較回路１９から出力される制御
信号により、切替制御部６ｏの切替回路部３１を介して
、切替ヌイッチ部３２の接続状態を、それまでの接点３
２Ａと３２Ｂを接続する状態から、図中点線で示す如き
、接点３２Ａと３２Ｃを接続する状態に切替える。

それにより、以後、ディスクモータ１１は駆動回路部２
０におけるサーボ回路部２１と接続されるため、サーボ
回路部２１から切替スイッチ部６２を介して供給される
駆動信号２５によりディスクモータ１１は定格回転数に
なるよう制御される。

すなわち、ディスク１をディス久駆動部１ｏにおける保
持部１４に保持した後、最初、駆動回路部２０における
高速駆動回路部２２により、ディスクモータ１１によっ
て設定された高速回転数に達するまでディスク１を高速
回転させ、設定した高速回転数に達すると、その後、高
速駆動回路部２２をサーボ回路部２１に切替えて、ディ
スクモータ１１によりディヌク１が定格回転数になるよ
５制御することにより、第１図に示したディスク上下面
振れ特性のヒヌテリシス特性から定まるよつな、ディス
ク上下面振れ量の大幅な低減が実現できる。

第３図に関係諸量の特性を示しており、（ａ）は比較回
路１９における基準電圧１８と出力電圧１６との時間的
変化特性を示し、基準電圧１８は、設定した高速回転数
に対応した電圧ＶＤに設定されており、出力電圧１６は
、（ｂ）に示したディスク回転数特性６０における回転
数に対応したＤＣ電圧であり、出力電圧１６が、基準電
圧１８と等しくなるまでの時間（ＳＴＡＲＴから時刻ｔ
ｏまでの時間）にわたって高速駆動回路部２２によりデ
ィスクモータ１１を介してディスク１の高速回転駆動を
行ない、時刻ｔｏ以降の時間では、高速駆動回路部２２
をサーボ回路部２１に切替え、ディスクモータ１１によ
りディスク１が定格回転数になるよう制御するもので、
このようにして（Ｃ）に示すディスク上下面振れ貴行性
６５を得るものである。

なお、（ｂ）および（ｃ）において点線で示す特性は、
従来方式によるディスク回転数時性６１とディスク上下
面振れ貴行性６６であり、これらと比較することにより
、本発明の方法によりディスク上下面振れ壺が低減され
ていることがわかる。

なお、ディスク１が定格回転数に制御されるに至ったこ
とにより光検出器４３からの検出信号４４により光検知
回路４５および制御回路４６を介してアクチュエータ４
２を駆動することにより、対物レンズ４１を周知のフォ
ーカスおよびトラッキング方向に制御し情報の記録およ
び再生を行なうことが可能となる。

さらに、光検出部４０はガイド部５０によりガイド可能
に保持されており、検出部４０をディスク１０半径方向
に駆動する駆動機構（図示せず）によってディスク１の
半径方向に駆動することが可能であることから、ディス
ク１上の任意のトランクに対して光検出部４０をアクセ
スさせることができるものである。

第４図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。

同図に示す実施例は、速度零からスタートしたディスク
が、定格回転数を上まわる所定の高速回転数に達したこ
とを検出する手段として、第２図に示す実施例ではディ
スクモータ１１に直結した回転数検出器（例えば周波数
発生器）を用いているのに対し、ディスク面上の特定位
置に記された■マークに着目してディスクの回転数を検
出するようにした手段を用いた点で相違する。他に変わ
った所はない。

ここに■マークというのは、情報の追加書込みが可能な
ディスクにおいて、その書込み位置（記録位置）をトラ
ック毎に一定に制御するため、１画面分の情報のうち垂
直帰線部に相当する記録位置に記されたマークのことで
ある。■マークは光反射体で構成されているので、回転
ディスク面上の■マークが特定位置を通過する単位時間
当りの回数を、該マークに光を投射しその反射光を光検
出器（光電変換器）によって受けることによりめること
か出来る。このようにして、定格回転数がｊ８００ｒ、
ｐ、ｍのとき光検出器から３０Ｈｚの信号を得ることが
できる。

第４図において、９０は■マーク、７０は光検出器、７
１は検出回路、７２は検出出力信号、７６は波形整形回
路、７４は波形整形後の信号、７５はＦ−、Ｖ（周波数
・電圧）変換回路、である。そのほか、第２図における
のと同じ物には同じ符号を付しである。

第５図は第４図の回路における各部信号の波形図である
。

第４図、第５図を参照して回路動作を説明する。

第２図に示した実施例の場合と同様に、ディスク１がデ
ィスク駆動部１０における保持部１４に保持された後、
駆動回路部２０における高速駆動回路部２２により、デ
ィスクモータ１１を介して、速度零から立ち上って高速
回転を行なうように駆動される。

このときディスク１の■マーク９０を検出する光検出器
７０からの検出信号を検出回路７１に入力すると、該検
出回路７１から第５図（ａ）に示す如き信号７２が得ら
れ、さらに信号７２を波形整形回路７３に入力して波形
整形し第５図（ｂ）に示す如き信号７４（パルス信号）
を得る。

なおこれらの信号７２，７４は、ディスク１が設定され
た高速回転に達するまでは、その回転数が加速される状
態にあるため、その繰り返し周波数が時間とともに増加
する。そこで信号７４をＦ−Ｖ変換回路に入力すること
により、入力された周波数（繰り返し周波数）に対応し
た出力電圧１６が得られる。

この出力電圧１６を比較回路１９に入力し、基準電圧発
生回路１７からの基準電圧１８と比較し、第５図（ｃ）
に示すように、設定した高速回転数に対応する基準電圧
１８にまで出力電圧１６が達するように、ディスク１は
高速回転駆動を受け続け、出力電圧１６が基準電圧１８
と等しいかそれ以上になった時点（図中ｔｏで示す時刻
）において比較回路１９から出力される制御信号により
、切替制御部３０における切替回路部６１を介して、切
替スイッチ部６２の接続状態を実線位置から破線位置へ
切替えることにより、駆動回路部２０における高速駆動
回路部２２から゛ｙ−−ボ回路部２１への切替えが行な
われ、それにより以後！ｔよ、ディスク１を定格回転数
に導ぎそこに維持するように制御が行１．Ｃわれる。し
たがってディ、スフ上下面振れ量も低減されたものにな
る。

なお、実施例では、光方式にＪ６げるディスク装置を例
に挙げて述べているが、他方式のディスク装置、例えば
静電容量方式のディスク装置等においても本発明を実施
することが出来、同等の効果が得られるのは言うまでも
７【い。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、ディスク回転制御
装置において、ディスク、駆動部における保持部にディ
スクが保持された後、零速度から定格回転数以上の回転
数に設定した高速回転数に達するまでの間、該ディスク
を高速回転駆動し、設定した高速回転数と等しいかそれ
以上の回転数にディスクが達した時、今度はディスクの
回転数を定格回転数にまで低減させそとに維持するよう
に制御するという簡単な方法で、ディスクの上下面振れ
量を′大幅に低減させることが可能となり、再生出力検
出部における検出性能を大幅に向上できることから、情
報の記録・再生特性が良好となり、かつ従来ディスクの
上下面振れ量が大きすぎて情報の記録および再生が不可
能であった場合でも、面振れ量の低減により良好に情報
の記録および再生が可能になるなどのすぐれた特徴を有
する、高性能、高機能なディスク装置を提供できるとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明者により見出されたディスク回転数とデ
ィスク上下面振れ量との間の関係を示す特性図、第２図
は本発明の一実施例を示すブロック図、第３図は第２図
の回路における各部諸量の特性図、第４図は本発明の他
の実施例を示すブロック図、第５図は第４図の回路にお
ける各部信号の波形図、である。 符号説明 １・・・−・・ディスク、１０・・・・・・ディスク駆
動部、１１・・・・・・ディスクモータ、１２・・・甲
回転数検出器、１７・・・・・・基準電圧発生回路、１
９・・・・・・比較回路、２゜・・・・・・駆動回路部
、２１・・・・・・サーボ回路部、２２・・・・・・高
速駆動回路部、６０・・・・・・切替制御部、６１・・
・・・・切替回路部、３２−・・・・・切替スイッチ部
、４ｏ・・・・・・光検出部、６０・・・−・・本発明
でのディスク回転特性、６５・・・・−・本発明でのデ
ィスク上下面振れ特性、７Ｄ・・・・・・光検出器、９
ｏ・・・・・・Ｖマーク代理人　弁理士　並　木　昭　
夫 第ｉｆ’Ｊ　（ ティスフ回転４に 第　２　図 」 １ ／／Ｊ− じ ２ 第３図 （超ｉｐ吟） 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）単位時間当り所定の回転数で回転駆動されるディス
   クに対し情報の記録或いは再生を行なうようにしたディ
   スク装置において、その起動時に、速度零からスタート
   した前記ディスクを前記所定の回転数を上まわる成る一
   定の高速回転数にまで一旦駆動する段階と、前記高速回
   転数に達したディスクをその後、回転速度を低減させて
   前記所定の回転数に至らせ、所定の回転数に制御する段
   階とから成ることを特徴とするディスクの回転制御方法
   。 ２）単位時間当り所定の回転数で回転駆動されるディス
   クに対し情報の記録或いは再生を行なうよ５にしたディ
   スク装置において、起動時において前記ディスクを零速
   度から立ち上げて前記所定回転数を上まわる高速回転数
   にまで導く第１のディスク駆動制御手段と、高速回転数
   で回転している前記ディスクを前記所定回転数にまで速
   度を低減させて所定の回転数に制御する第２のディヌク
   駆動制御手段と、前記ディスクの回転数検出手段とを備
   え、起動後、ディスクの回転数が前記高速回転数にまで
   達したことが前記回転数検出手段によって検出されると
   、ディスクの駆動制御手段を、それまでの前記第１のデ
   ィスク駆動制御手段から第２の駆動制御手段へ切替える
   ようにしたことを特徴とするディスクの回転制御装置。 ６）特許請求の範囲第２項に記載の回転制御装置におい
   て、前記回転数検出手段がディスク駆動手段に直結され
   た周波数発生器から成ることを特徴とする回転制御装置
   。 ４）特許請求の範囲第２項に記載の回転制御装置におい
   て、前記回転数検出手段が、ディスク面の所定位置に記
   されたマークを光電的に検出することにより該ディスク
   の回転数をめる手段から成ることを特徴とする回転制御
   装置。