JPH10241282A - ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクを高速で回転駆動する際に振動が発
生してもデータの高速読出動作に支障を生じないディス
ク装置を提供する。 【解決手段】 スピンドルモータ１０により高速に回転
駆動されるディスク１００に振動が発生すると、振動検
出手段２０から振動検出信号が出力される。この振動検
出信号のレベルは、増幅部３０で必要に応じて増幅され
た後にコンパレート部４０で予め設定された基準レベル
と比較される。振動検出信号のレベルが基準レベル以上
であるときには、ドライブ制御部（ＣＰＵ）１０の制御
により回転制御部１２がスピンドルモータ１２の回転速
度を低下させる。この回転速度の制御は、予め設定され
ている複数の回転速度の間で切り換えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク状記録媒
体を回転駆動して信号を再生するディスク装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータの周辺機器とし
て用いられるディスク装置や、映像データを記録再生す
るためのディスク装置には、大容量のデータを高密度に
記録することができ、高速にランダムアクセスが可能な
交換可能なディスク状記録媒体が用いられている。この
ようなディスク状記録媒体（以下では単にディスクとい
う。）としては、パーソナルコンピュータ用のメモリと
して用いられるＣＤ−ＲＯＭディスクが代表的である。

【０００３】ＣＤ−ＲＯＭディスクは、音楽用コンパク
トディスク（ＣＤ）の規格に基づいて読出専用のメモリ
としたものであり、９８フレームからなるＣＤのサブコ
ードブロック毎に２ＫＢｙｔｅのデータを定義して扱う
ことができるものである。例えば、直径１２ｃｍのＣＤ
−ＲＯＭディスクは、６００ＭＢｙｔｅ以上の記録容量
を有するため、音楽データや動画像データをも含む大容
量のデータを保存したり、流通させるための媒体として
利用されている。

【０００４】パーソナルコンピュータで扱われるデータ
の大容量化に伴って、データの転送速度も次第に高めら
れている。このため、ＣＤ−ＲＯＭディスクの回転速度
は、音楽用ＣＤの規格に基づく標準速（１倍速）から、
２倍速、４倍速、８倍速へと高速化している。具体的に
は、音楽用ＣＤおよびＣＤ−ＲＯＭディスクは、いずれ
もデータ読出位置の線速度が一定（ＣＬＶ）になるよう
に回転速度が制御されており、上記の１倍速モードでの
線速度は１．３ｍ／ｓである。また、２倍速モードは、
１倍速モードの２倍の線速度で動作するモードであり、
ディスクの回転速度も１倍速モードの２倍にされる。こ
れにより、２倍速モードのデータ転送速度は、１倍速モ
ードの１５０ＭＢに対して２倍の３００ＭＢになる。４
倍速モードおよび８倍速モード等についても同様であ
り、ディスクの回転速度やデータ転送速度が、それぞれ
１倍速モードの４倍および８倍になる。

【０００５】ところが、ディスク回転速度の高速化と共
に、ディスクのわずかな偏重心に起因する振動が大きく
現れるようになり、データの読出動作が安定に行えなく
なるという問題が起こるようになってきた。

【０００６】ＣＤ−ＲＯＭディスクは、透明樹脂を射出
成形法により円盤状に形成して製造されるのが通常であ
り、樹脂の重量分布に偏りがある偏重心ディスクがある
割合で含まれている。また、ＣＤ−ＲＯＭディスクにレ
ーベル等が貼付けられたために生じる重量分布の偏り
や、チャッキング部の偏心が高速回転時の振動発生の原
因になることがある。しかも、ＣＤ−ＲＯＭディスク
は、精密に作られたハードディスク装置に用いられる固
定型のディスクとは異なり、交換可能なディスクである
ために、使用毎に上記の振動が発生したりしなかったり
することもある。

【０００７】このような問題を解決するために、ディス
クを高速回転させる４倍速モードや８倍速モードなどで
動作するＣＤ−ＲＯＭドライブ装置では、ディスク回転
駆動系の剛性を必要以上に高めたり振動吸収材を配置す
るなどの方法により、ディスクの振動を抑えることが行
われている。しかし、これらの方法を用いると、ドライ
ブ装置を小型軽量化することが困難であり、コスト上昇
の要因にもなってしまうという問題もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決するために行われたものであり、剛性を必要以上
に高めたり振動吸収材を配置するなどの方法を用いるこ
となく、ディスクを高速で回転駆動する際に振動が発生
してもデータの高速読出動作に支障を生じることがない
ディスク装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに提案する本発明のディスク装置は、ディスク状記録
媒体を回転駆動して信号を再生するディスク装置であっ
て、ディスク状記録媒体を所定の回転速度で駆動する回
転駆動手段と、回転駆動されるディスク状記録媒体の振
動を検出する振動検出手段と、上記検出された振動のレ
ベルを判定する振動レベル判定手段と、上記振動レベル
の判定結果に応じて上記回転駆動手段の回転速度を制御
する回転制御手段とを備えることを特徴とするものであ
る。

【００１０】このディスク装置によれば、ディスクが高
速回転されることに起因する振動を検出すると、データ
の読出動作を安定に行える低回転速度に切換えるように
したため、偏重心ディスクでもデータ転送を行うことが
できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明のディスク装置の
好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明す
る。

【００１２】図１は、本発明に係るディスク装置のディ
スク回転制御系の基本的な構成を示すブロック図であ
る。ここでは、回転駆動されるディスクから読み出され
たデータを復調して出力する再生系についての説明は省
略し、高速回転されるディスクの振動を検出する部分
と、上記の振動検出結果に基づいてディスクの回転速度
を制御する部分について説明する。

【００１３】ディスク１００は、データが記録されてい
るディスク状記録媒体であり、以下ではＣＤ−ＲＯＭデ
ィスクであるとして説明する。

【００１４】スピンドルモータ１０は、ディスク１００
を回転駆動するための回転駆動手段である。ディスク１
００は、このスピンドルモータ１０の回転軸１１の端部
に装着（チャッキング）されて回転駆動される。

【００１５】回転制御部１２およびドライブ制御部１３
は、ディスク１００の回転速度を制御するための回転速
度制御手段である。

【００１６】回転制御部１２は、スピンドルモータ１０
の回転を制御するためのものであり、ドライブ制御部１
３からの指示に基づいて回転速度を切換え制御する。こ
の回転速度の切換えは、具体的には、前述した１倍速モ
ード，２倍速モード，４倍速モード，８倍速モードから
いずれか１つのモードを選択することにより行われる。
そして、選択されたモードにおいて、データ読出位置の
線速度が所定の値になるように回転速度を制御する。

【００１７】ドライブ制御部１３は、このディスク装置
全体の動作を制御するための制御手段であり、ＣＰＵの
一部として構成される。このドライブ制御部１３には、
後述する振動検出手段２０からの振動検出信号がコンパ
レート部４０を介して入力される。ドライブ制御部１３
は、この振動検出信号に基づいて回転制御部１２に対し
スピンドルモータ１０の回転速度を低回転速度に切り換
える指示を送る。

【００１８】ピックアップ１４は、回転駆動されるディ
スク１００からデータを読み出すためのものである。

【００１９】ピックアップ制御部１５は、ピックアップ
１４のフォーカス制御や位置制御を行うためのものであ
る。

【００２０】振動検出部２０は、高速回転されるディス
ク１００の振動を検出するための振動検出手段である。
この振動検出部２０からの振動検出信号は増幅部３０に
送られる。なお、この振動検出部２０については具体的
に後述する。

【００２１】増幅部３０は、振動検出部２０からの振動
検出信号を必要に応じて増幅するためのものである。

【００２２】コンパレート部４０は、増幅部３０で増幅
された振動検出信号のレベルを、予め設定された基準レ
ベルと比較する振動レベル判定手段である。このコンパ
レート部４０での振動レベル判定結果は、ドライブ制御
部１３に送られる。

【００２３】図２は、図１に示したディスク装置におけ
る振動検出部２０および増幅部３０の構成例を示す図で
ある。

【００２４】ディスク１００を高速に回転駆動した際に
発生する振動を検出するための振動検出手段２０として
は、種々のものを用いることができる。本実施の形態で
は、振動加速度に応じた電圧を出力する加速度センサ２
１を用いて振動検出手段２０を構成している。なお、こ
の加速度センサ２１については具体的に後述する。

【００２５】加速度センサ２１は、ディスク１００の振
動をできるだけ高感度に検出できるように、スピンドル
モータ１０の周辺に取り付けられることが望ましい。そ
こで、本実施の形態では、スピンドルモータ１０の回転
軸１１の近傍に加速度センサ２１を取り付けている。加
速度センサ２１からの振動検出信号は、増幅部３０に送
られる。

【００２６】振動検出部２０からの振動検出信号を増幅
するための増幅部３０は、振動検出部２０の種類や特性
に応じて構成する必要がある。本実施の形態では、振動
検出部２０を圧電体を用いた加速度センサ２１で構成し
ているため、高入力インピーダンスの演算増幅器３３を
用いて増幅部３０を構成している。

【００２７】演算増幅器３３の入力端子３１には一端が
接地された抵抗Ｒを介して圧電体加速度センサ２１から
の出力電圧が入力され、入力端子３２には出力端子３４
の出力が戻されている。入力端子３１から入力された電
圧は、増幅されて出力端子３４からコンパレート部４０
に出力される。また、演算増幅器３３の電源端子３５ａ
には正の電源電圧＋Ｖccが供給され、電源端子３５ｂは
接地されている。この電源端子３５ｂには、必要に応じ
て負の電源電圧−Ｖccを供給するようにしてもよい。

【００２８】図３は、本実施の形態において、振動検出
部２０を構成するために用いられている加速度センサ２
１の構造を模式的に示している。この加速度センサ２１
は、短冊状の圧電体の両面に電極を取り付けた片もち梁
構造を有している。上記の圧電体としては、例えば、Ｐ
ＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等が用いられる。

【００２９】図３（ａ）は、加速度センサ２１に加速度
が加えられていない状態を示している。この状態では、
片もち梁を構成している短冊状の圧電体２２および２３
には力が加わらないため、圧電体２２，２３にはたわみ
が生じない。従って、圧電体２２，２３からなる片もち
梁のＡ面とＢ面との間には電圧が発生しない。

【００３０】図３（ｂ）は、加速度センサ２１に加速度
αが加えられた状態を示している。この状態では、片も
ち梁を構成している短冊状の圧電体２２および２３に加
速度αに比例した力が加わるため、圧電体２２，２３か
らなる片もち梁にたわみが生じて自由端が距離ｄだけ変
位し、Ａ面に設けた電極２６ａとＢ面に設けた電極２６
ｂとの間に電圧が発生する。この電圧は、変位ｄ（すな
わち加速度α）に応じた大きさである。また、加速度α
の向きが図中の矢印で示す向きと逆になった場合には、
Ａ面とＢ面との間の電圧も逆向きに発生する。なお、こ
の加速度センサ２１の圧電体２２，２３の片もち梁の固
定端はほとんどたわまないため、固定端側に設けた電極
２５ａと２５ｂとの間の電圧は、ほぼ０である。

【００３１】図４は、図３に示した加速度センサ２１の
出力電圧の一例を示している。この加速度センサ２１
は、前述したようにスピンドルモータ１０の回転軸１１
の近傍に取り付けられているため、その出力電圧はディ
スク１００の回転周期またはその倍数を周期とする正弦
波状になる。

【００３２】なお、図４の出力電圧が正側のみであるの
は、図２に示した増幅回路３０の演算増幅器３３に供給
されている電源が正の電圧＋Ｖccのみであるためであ
る。

【００３３】図５および図６は、上述した加速度センサ
２１から出力される正弦波状の電圧が、振動レベル判定
手段であるコンパレート部４０において、予め設定され
た基準レベルと比較（コンパレート）されて振動レベル
が判定される様子を示している。

【００３４】図５（ａ）は、ディスク１００の振動が小
さいため、加速度センサ２１の出力電圧が予め設定され
た基準レベル（スライスレベル）Ｖc に満たない場合を
示している。この場合には、コンパレート部４０から出
力される振動レベル判定結果は、図５（ｂ）に示すよう
にほぼ０である。

【００３５】一方、図６（ａ）は、ディスク１００の振
動が大きいため、加速度センサ２１の出力電圧が上述の
基準レベルであるスライスレベルＶc を越えている場合
を示している。この場合には、コンパレート部４０から
出力される振動レベル判定結果は、図６（ｂ）に示すよ
うな電圧Ｖc のパルス状の電圧である。そして、この出
力電圧は、ドライブ制御部１０に送られて、ディスク１
００の回転速度を低下させる制御が行われる。

【００３６】なお、上記のスライスレベルＶc を任意に
設定したり、適宜切り換えたりできるようにドライブ装
置を構成してもよい。

【００３７】図７は、以上説明した構成を備えるディス
ク装置において、ディスク１００の振動が発生した場合
の回転速度の制御手順を示すフローチャートである。

【００３８】ステップＳＴ１では、ディスク装置にディ
スク１００が挿入されて回転軸（スピンドル）１１に装
着される。

【００３９】ステップＳＴ２では、ピックアップ制御部
１５からの制御によりフォーカス制御等を行い、ピック
アップ１４がディスク１００からデータの読み出せるよ
うに準備される。

【００４０】ステップＳＴ３では、ディスク１００が標
準速（１倍速）で回転駆動され、ディスク１００のリー
ドイン領域のＴＯＣ（Table Of Contents ）に記録され
ているアドレス情報等が読み出される。

【００４１】ステップＳＴ４では、ディスク１００がこ
のディスク装置の最高回転速度まで回転駆動される。本
実施の形態では、ディスク装置が８倍速モードまで選択
可能なように構成されているため、この最高回転速度は
８倍速モードにおける最高回転速度である。

【００４２】ステップＳＴ５では、ディスク１００が偏
重心ディスクであるかどうかが判断される。この判断
は、前述したように加速度センサ２１からの振動検出信
号のレベルをコンパレート部４０で予め設定された基準
レベル（スライスレベル）と比較することにより行われ
る。ここで、ディスク１００が偏重心ディスクであると
判断されたとき（すなわち振動が大きいとき）には、ス
テップＳＴ６に進み、ディスク１００の回転速度を低回
転速度に切り換える。そして再びステップＳＴ５に戻
り、振動レベルがデータ読み出し動作に支障がないレベ
ルになったかどうかが判断される。ここで、回転速度を
８倍速から４倍速に低下させてもディスク１００の振動
が大きいと判断される場合には、ステップＳＴ６でさら
に２倍速または１倍速まで回転速度を低下させるように
してもよい。

【００４３】一方、ディスク１００が偏重心ディスクで
あると判断されないときにはステップＳＴ７に進み、ホ
ストコンピュータからの命令を待つ待機状態に移る。

【００４４】

【発明の効果】本発明のディスク装置は、ディスクが高
速に回転駆動されることに起因する振動を検出すると、
データの読出動作を安定に行うことができる低回転速度
に切換える制御を行うようにしたため、確実なデータ転
送を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディスク装置のディスク回転制御系の
基本的な構成を示すブロック図である。

【図２】図１のディスク装置の振動検出部および増幅部
の構成例を示す図である。

【図３】振動検出部に用いられる加速度センサについて
説明するための図である。

【図４】加速度センサの出力の一例を示す図である

【図５】加速度センサの出力電圧が予め設定されたスラ
イスレベルに満たない場合の振動検出動作について説明
するための図である。

【図６】加速度センサの出力電圧が予め設定されたスラ
イスレベルを越えている場合の振動検出動作について説
明するための図である。

【図７】本発明に係るディスク装置において、ディスク
１００の偏重心による振動が発生した場合の処理手順の
一例を示す図である。

【符号の説明】

１０ スピンドルモータ、 １１ 回転軸、 １２ 回
転制御部、 １３ ドライブ制御部（ＣＰＵ）、 １４
ピックアップ、 １５ ピックアップ制御部、 ２０
振動検出部、 ３０ 増幅部、 ４０ コンパレート
部、 １００ディスク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク状記録媒体を回転駆動して信号
   を再生するディスク装置であって、 ディスク状記録媒体を所定の回転速度で駆動する回転駆
   動手段と、 回転駆動されるディスク状記録媒体の振動を検出する振
   動検出手段と、 上記検出された振動のレベルを判定する振動レベル判定
   手段と、 上記振動レベルの判定結果に応じて上記回転駆動手段の
   回転速度を制御する回転制御手段とを備えることを特徴
   とするディスク装置。
2. 【請求項２】 上記回転制御手段は、上記回転駆動手段
   の最高回転数における振動レベルの判定結果に基づいて
   上記回転駆動手段の回転速度を低下させることを特徴と
   する請求項１記載のディスク装置。
3. 【請求項３】 上記回転制御手段は、予め設定されてい
   る複数の回転速度の間で切換えを行うことを特徴とする
   請求項１記載のディスク装置。
4. 【請求項４】 上記ディスク状記録媒体は、交換可能で
   あることを特徴とする請求項１記載のディスク装置。