(57)【要約】  本発明は、ディスクドライブのケーシング（ＣＳ）内にある第１の位置と、ケーシング（ＣＳ）から突出する第２の位置との間を移動するように支持されている、ディスクを収容するためのトレイ（ＴＲ）と、第１の位置と第２の位置との間においてトレイ（ＴＲ）を動かすための電気モータと、モータの回転を調整するためにモータを通る電流を調整する調整手段と、を有するディスクドライブに関する。この調整手段は、第１の位置及び第２の位置に関するトレイ（ＴＲ）の位置情報を得るために、モータの回転中に生成される逆起電力信号を検出する検出手段を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクドライブのケーシング内の第１の位置と、前記ケーシングから突出する第２の位置との間を移動するように支持されている、ディスクを収容するためのトレイと、
前記トレイを前記第１の位置と前記第２の位置との間において動かすための電気モータと、
前記電気モータの回転を調整するために、前記電気モータを通る電流を調整する調整手段と、を有する当該ディスクドライブであって、
前記調整手段が、前記第１の位置及び前記第２の位置に関する前記トレイの位置情報を得るために、前記電気モータの回転中に生成される逆起電力信号を検出する検出手段を有することを特徴とするディスクドライブ。
【請求項２】
前記第１の位置及び前記第２の位置の一方から、前記第１の位置及び前記第２の位置の他方へ向かう前記トレイの移動中に、前記トレイの位置が前記第１の位置及び前記第２の位置の何れか一方の近傍に達する場合、前記トレイの回転率が徐々に低減されるように、前記調整手段は前記電気モータを通る前記電流を調整することを特徴とする、請求項１に記載のディスクドライブ。
【請求項３】
電気モータの制御の下で、ディスクドライブのトレイを第１の位置と第２の位置との間において動かす方法であって、前記第１の位置及び前記第２の位置に関する前記トレイの位置情報を得るために、検出手段が前記電気モータの回転中に生成される逆起電力信号を検出することを特徴とする方法。
【請求項４】
前記トレイが、前記第１の位置及び前記第２の位置の一方から、前記第１の位置及び前記第２の位置の他方へ向かって動くときに、前記トレイの位置が前記第１の位置及び前記第２の位置の一方に近づく場合、前記モータの回転率は徐々に低減されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、ディスクドライブに関し、より具体的には、ディスクドライブのケーシング内の第１の位置とケーシングから突出する第２の位置との間を移動するように支持されている、ディスクを収納するためのトレイと、このトレイを第１の位置と第２の位置との間において動かすための電気モータと、この電気モータの回転を調整するために、電気モータを通る電流を調整する調整手段と、を有する光ディスクドライブに関する。
【０００２】
本発明は、電気モータの制御の下で、ディスドライブのトレイを第１の位置と第２の位置との間において動かす方法にも関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に知られるように、光記憶ディスクは、情報がデータパターンの形態で記憶され得る記憶スペースの少なくとも一つのトラックを、連続的ならせん状又は複数の同心円状の何れかの形態で有する。光ディスクドライブは、とりわけ、ディスクドライブをロードするためのトレイと、光ディスクの収納及び回転を行うための回転手段と、一般にレーザビームである光ビームを生成してこのレーザビームで記憶トラックを走査するための光生成手段と、を有している。一般的に光ディスクの技術及び情報が光ディスクに記憶され得るやり方はよく知られているので、この技術を極めて詳細に説明する必要はない。
【０００４】
光データ記憶装置において、媒体（例えば、ＣＤ，ＤＶＤ又はＢＤディスク）はローダ（loader，装填）メカニズムによってディスクドライブにロードされ、このローダメカニズムは、一般に、トレイと、傾斜メカニズムと、（磁気）クランプと、を有する。ディスクの再生又は読み取りを行うために、ユーザがディスクをトレイ上に置くと、このトレイは、ユーザがボタン又はトレイ自体を押圧した後に、ディスクをディスクドライブ内部に移送する。トレイがディスクドライブ内部にある場合、ディスクがトレイから持ち上げられて外されるように、傾斜メカニズムはターンテーブルを上方に傾斜させる。最終的に、クランプがディスクをターンテーブル上に固定する。ディスクをディスクドライブから取り出す（eject，イジェクトする）ために、ローダメカニズムは逆方向に駆動される。
【０００５】
ローダメカニズム（トレイ及び傾斜メカニズム）は、通常、ギアトランスミッションを介してＤＣモータによって駆動される。モータを通る電流Ｉｍは、以下の等式に従う。
【数１】
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Ｖｍはモータを駆動する電圧であり、Ｖｅｍｆは逆起（back-EMF）電圧であり、Ｒはモータ抵抗であり、Ｌはモータインダクタンスである。通常、トレイ又はローダメカニズムがオープン／クローズ動作を完了しているか否かを検出するために、（通常、機械的又は光学的）ハードウェアスイッチがディスクドライブに含まれる。このようなハードウェアスイッチは、一般に、トレイスイッチと呼ばれる。下記のように、トレイの動きのエンドストップ（end stop）はトレイモータ電流の測定によって検出され得ることが知られる。トレイがエンドストップの一つに当たる場合、モータはブロックされ、その結果としてモータにより生成される逆起電圧が降下する。この電圧降下により、モータ電流の急激な残りの上昇がもたらされる。エンドストップにおけるモータ電流のこの上昇は、レベル検出アルゴリズムによって次のように検出されることができる。電流が或る一定の期間に或る限界を上回る場合、トレイは停止に達しているものと判断され、モータがオフにされる。モータ電流は、例えば、測定する抵抗器がモータと直列に接続され、この抵抗器の両端の電圧が測定されることにより測定され得る。モータ電流測定からエンドストップを検出することは、エンドストップを検出するためのハードウェア（機械的又は光学的）スイッチの必要性を取り除く。トレイスイッチをもたない電流測定によるエンドストップの検出は、本明細書以下「スイッチレス検出」と呼ばれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のトレイスイッチ方法と比較してスイッチレス検出の方法の欠点は、トレイ位置の不確実さである。トレイスイッチは、トレイが実際にクローズしているか否かについて完全な確実さを次のように提供する。スイッチがクローズされる場合、トレイはそのエンド位置の何れか一方にあるはずである。スイッチレス検出は、停止後のトレイの実際の位置については十分な確実さを提供しない。ディスクドライブのユーザが、トレイを中間位置に手動で強制的に停止させている可能性もある。
【０００７】
これまでのトレイスイッチ方法と比較してスイッチレス検出方法の他の欠点は、トレイが外側ストップに当たるときのトレイのねじれる動きである。
【０００８】
スイッチレス検出の場合、停止はトレイがエンドストップにより機械的にブロックされた後に検出される。短い持続期間に、トレイはモータにより駆動されるのと同時に、エンドストップによってブロックされる。モータがトレイに及ぼす力は、一般に、トレイの重心に置かれていない。更に、とりわけトレイが外側の位置にある場合、通常、トレイメカニズムにはいくらかの機械的な遊びがある。従って、トレイが駆動され、同時にブロックされるこの短いフェーズでは、トレイの横への変位又はねじれが生じる可能性がある。この種類の動きは、特にオーディオ／ビデオディスクドライブでは望ましくない。
【０００９】
従って、本発明の目的は、トレイ動作のエンドストップを検出するための改善された方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的を達成するために、冒頭段落に規定されるディスクドライブは、調整手段が、第１の位置及び第２の位置に関するトレイの位置情報を得るためにモータの回転中に生成される逆起電力信号（例えば、電圧）を検出する検出手段を有することを特徴とする。
【００１１】
このようにして、トレイの位置は、いかなる追加のハードウェアコンポーネントも必要とせずに、モータを通る電流から推定されることができる。
【００１２】
ディスクドライブのある実施形態は、第１の位置及び第２の位置の一方から、第１の位置及び第２の位置の他方へ向かうトレイの移動中に、トレイの位置が第１の位置及び第２の位置のそれぞれの位置の近傍に到達すると、モータの回転率が徐々に低減するように、調整手段がモータを通る電流を調整することを特徴とする。
【００１３】
こうすることによって、前述のトレイの望ましくない横向きの動き又はねじれる動きが排除されるか又は減少される。
【００１４】
本発明は、請求項３及び請求項４に記載の方法も包含する。
【００１５】
本発明は、添付の図面を参照してより詳細に説明される。
【００１６】
これらの図面において、類似の機能又は目的をもつ構成部品又は構成要素は同じ参照符号を付される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１はディスクドライブＤＲＶの概略図である。このディスクドライブＤＲＶは外側ケーシングＣＳ内に実現される。ディスクを収容し移送するためのトレイＴＲは、「ｘ」により示される方向においてケーシングＣＳ内に及びケーシングＣＳからスライドすることが可能である。トレイＴＲの示された長手方向は、正確に方向ｘと合致するわけではない。これは知られる光ディスクドライブにしばしば起こる状況である。この状況は、トレイＴＲがケーシングＣＳ内にある第１の位置から、ケーシングＣＳから突出する第２の位置へ動くとき、トレイＴＲの動きがブロッキング手段（即ちエンドストップ）ＢＬＫによって突然停止されるという事実によってもたらされる。その結果として、力ＤＲＦは一般にトレイＴＲの重心に与えられないので、力ＤＲＦにより回転ＲＴがもたらされる。更に、通常、トレイメカニズムにはいくらかの機械的な遊びがある。トレイＴＲは（図１には示されない）モータによって制御される。本発明では、トレイＴＲの停止は、モータの逆起電力信号（電圧又は電流）から受け取られる情報によって起動される。好ましくは、この情報を用いて、所望の停止位置に到達するより短い距離手前のところで、減速動作又はブレーキ（braking，制動）動作がすでに起動されることもできる。
【００１８】
逆起電圧Ｖｅｍｆは、モータの（角）速度に比例する。これは以下の等式によって表わされる。
【数２】
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Ｋｅは、モータの、いわゆる、逆起電力定数である。
等式（２）及び等式（１）を組み合わせると、積分後、時間ｔにおけるモータの角度位置に関する以下の式がもたらされる。
【数３】
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ここで、Ｒ及びＬは知られるものとし、Φ（０）＝０であるとすると、Ｖｍは知られており、Ｉｍは検出手段によって測定されるので、上記の式により、モータの角度位置を推定することができる。（知られるディスクドライブにあるような）モータを調整する調整手段の一部である検出手段は、例えば、モータと直列に接続される抵抗器によって実現され得る。その場合、この抵抗器の両端の電圧は、Ｉｍのための測定値である。ｘで示されるトレイの位置に関して以下の式が成り立つ。
ｘ＝αΦ                                                        （４）
ここで、αはある知られた定数である。位置測定は、モータインダクタンスＬが無視できるほど小さいと仮定することによって更に簡略化されることができ、このことはほとんどの場合において可能である。その場合、トレイの位置を推定するためには、単にモータ抵抗Ｒの値が分かっていさえすればよい。
【００１９】
図２は、ディスクドライブＤＲＶのトレイ制御のための本発明による方法を示す第１のフローチャートである。この図は、どのように位置測定がスイッチレス検出を向上させるために使用されることができるのかを示す。例えば、クローズする動きのとき、トレイＴＲがある中間位置において（例えば手動で）ブロックされる場合、光ディスクドライブは、本発明による方法を用いて、その後、トレイＴＲをオープンし、その元の（オープン）位置に戻すことによって応答する。トレイＴＲの位置又は変位情報は、スイッチレス検出を向上させるために次のように使用されることができる。位置情報は、トレイのオープン及びクローズアルゴリズムによって、トレイＴＲが完全なオープン又はクローズの動きを完了したか否かを結論付けるために使用され得る。例えば、ユーザが手動でトレイＴＲをブロックしているためにトレイＴＲが半分しかオープンされていない場合、適正な措置（action）が取られることができる。トレイＴＲは外側ストップに到達する直前に停止されることができる。このことにより、トレイが外側エンドストップでねじれるのを防止する。このようにして、トレイスイッチを具える検出と比較したスイッチレス検出の欠点が克服される。
【００２０】
図３は、トレイＴＲの更に改善された停止制御に関するディスクドライブのトレイ制御のための本発明による方法を示す第２のフローチャートである。トレイ移動中にトレイ位置の知識（knowledge，情報）が利用できることにより、非常に制御されたスムーズなやり方でトレイＴＲを停止することが可能になる。所望の停止位置に到達するよりわずかな距離手前のところで、減速動作又はブレーキ動作はすでに起動されることができる。トレイスイッチが存在する場合でさえ、上記に説明されたようにトレイＴＲの位置を測定することは有利になり得る。トレイスイッチを使用すると、トレイＴＲの正確な位置は、トレイＴＲがエンドストップの何れか一方にある場合にのみ分かる。位置測定を用いると、トレイ位置は、該トレイが中間位置にある場合にも分かる。この情報は、例えば、エンドストップに到達する直前に減速動作又はブレーキ動作を起動する形態で、オープン／クローズアルゴリズムを向上させるために用いられ得る。
【００２１】
式[３]による位置測定は、積分
【数４】
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の計算を必要とする。実際のデジタルインプリメンテーションでは、この積分は加算によって近似され得る。この場合、サンプリング時間ｎにおける位置は、以下の式により近似的にもたらされる。
【数５】
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【００２２】
ここで、Ｔはデジタルインプリメンテーションのサンプリング時間を表わす。式[５]は、式[３]の積分値の最も簡単で可能な近似値である。台形近似（trapezoidal approximation）、シンプソンの法則のような一層良好な近似、及びより複雑な方法が用いられてもよい。このような方法は、種々の認識されたハンドブックに見出され得る。式[３]によるトレイ位置の計算は、測定の不正確さ、ノイズ及びドリフトにより妨げられる可能性がある。従って、好ましくは、測定された位置は時々較正される。この目的のために、トレイＴＲがケーシングＣＳ内にあることが分かっている場合は常に測定された位置をゼロにリセットすることが勧められる（図２参照）。ディスクがディスクドライブＤＲＶ内にあり、ディスクドライブＤＲＶによって再生され又は読み取られることができる場合は、ユーザは、トレイＴＲが最も内側の位置にあることを確信し、トレイ位置はこのポイントにおいてゼロにリセットされることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】トレイ機能を示すディスクドライブの概略図である。
【図２】ディスクドライブのトレイ制御のための本発明による方法を示す第１のフローチャートである。
【図３】トレイの更に改善された停止制御に関するディスクドライブのトレイ制御のための本発明による方法を示す第２のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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