(57)【要約】【課題】高い精度でアンバランスディスクの検出を可能にし、ディスクドライブ装置の姿勢に拘らず十分な検出精度を確保する。【解決手段】ディスク１にレーザ光を照射し、その反射光を受光領域にて受光するフォトディテクタ６と、前記受光領域で検出する光量の変化をプッシュプル信号として求めるプッシュプル信号演算手段９とを設けて、アンバランスディスク判別手段１１に、プッシュプル信号のレベルが所定の測定回転数について設定した閾値を越えたか否かの判別を行う。【選択図】　図１
2004055058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータによりドライブされるディスクに対し照射したレーザ光の反射光を受光領域で受光するフォトディテクタと、
前記受光領域で検出する光量の変化をプッシュプル信号として求めるプッシュプル信号演算手段と、
前記レーザ光の反射光を前記受光領域へ投影する対物レンズを前記ディスクの半径方向へ追従させるトラッキング駆動機構をオン／オフするトラッキング駆動制御手段と、
前記トラッキング駆動機構をオフにした状態で、前記プッシュプル信号のレベルが所定の測定回転数について設定した閾値を越えたか否かによりアンバランスディスクの判別を行うアンバランスディスク判別手段と、
を備えたことを特徴とするアンバランスディスク検出装置。
【請求項２】
前記アンバランスディスクの判別を、前記測定回転数に応じて変化させた閾値を基準に行うことを特徴とする請求項１に記載のアンバランスディスク検出装置。
【請求項３】
モータによりディスクを駆動し、該ディスクに対しレーザ光を照射し、前記ディスクから反射されたレーザ光を受光領域を持つフォトディスクで受光し、前記レーザ光の反射光を前記受光領域へ投影する対物レンズを前記ディスクの半径方向へ追従させるトラッキング駆動機構をオフにした状態で、前記受光領域で検出する光量の変化をプッシュプル信号として求め、前記プッシュプル信号のレベルが所定の測定回転数について設定した閾値を越えたか否かにより、アンバランスディスクの判定を行うことを特徴とするアンバランスディスク検出方法。
【請求項４】
前記プッシュプル信号のレベルが所定の測定回転数について設定した閾値を越えない場合は、測定回転数を変更し、測定回転数に応じた閾値を基準に前記アンバランスディスクの判定を行うことを特徴とする請求項３に記載のアンバランスディスク検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクのアンバランスを検出するアンバランスディスク検出装置およびアンバランスディスク検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＲ−ＲＯＭドライブ装置やＤＶＤ−ＲＯＭドライブ装置などの光学式ディスクドライブ装置では、ディスク上のピット情報を正確に読み取るのに、読み取り用のレーザ光のスポットがピット列のトラック上を正確にトレースするように、そのスポットをディスクの半径方向に制御するトラッキングサーボシステムが必要となる。このトラッキングサーボシステムでは、ディスクからの反射光にもとづいて前記スポットのトラッキング時におけるディスクの半径方向のずれをトラッキングエラ−信号として検出し、このトラッキングエラー信号レベルに対応するドライブ電圧でトラッキング用のアクチュエータを駆動し、スポットの位置が常にトラックの中央にくるように連続的に補正している。
【０００３】
ところで、光によるデータの読み出しを効率的に行うためにディスクを高速で回転させているが、ディスクの偏重心がトラッキングアクチュータなどの動作に物理的な悪影響を及ぼす。このようなアンバランスディスクは中心孔の中心とディスクの重心とが不一致であることにより発生し、例えば、ディスクに絵や文字が印刷されたり、シールが貼り付けられたりする場合などにも発生する。
【０００４】
しかし、このような偏重心状態でディスクを高速回転させると、その回転速度に対応する周波数の振動が発生し、ディスクドライブ装置に耳障りな振動音を発生したり、トラッキングサーボが正規に実施できなくなり、ディスクドライブ装置の故障やディスクの変形、破損を招く場合がある。このため、偏重心の大きいディスクでは回転速度を下げたり、トラッキングエラー信号が一定時間内でゼロクロスする回数を検出してアンバランスディスクを検出し、この検出結果を利用して前記のような振動の発生を抑制することが行われている。
【０００５】
図６は従来のアンバランスディスクの検出手順を示すフローチャートである。これによれば、まず、ディスクをターンテーブルに載せた上でチャッキングし、所定の回転数で駆動する（ステップＳ１）。このときはトラッキングサーボ制御をしないため、トラッキングサーボシステムをオープン（オフ）にし（ステップＳ２）、一定期間内のトラッキングエラー信号の横切り本数を測定する（ステップＳ３）。そして、この横切り本数が設定本数（スレッシュ）より多い場合には、アンバランスディスクであると判定して（ステップＳ４）、低い回転数で情報読み取りを行う（ステップＳ５）。一方、横切り本数が前記設定本数より少ない場合は、使用可能なディスクと判定してアンバランスディスクの検出処理を終了し、通常の例えば外周４０倍速回転による情報読み取り手順に進む。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のアンバランスディスクの検出方法では、一定時間内のトラッキングエラー信号の横切り本数でアンバランスディスクか否かの判定を行っていたために、メカニズムやディスクの偏芯、クランプ状態の不均等の影響を受け易く、従って、規格内のディスクで合格性能を出すためには、横切り本数の設定値（閾値）を高めに設定しなければならなかった。この結果、アンバランスディスクの検出精度が落ちるという不具合があった。
【０００７】
図７は、偏芯が７０μｍのＣＤ規格を基準に設定した閾値Ｌと、標準ディスク、偏芯７０μｍ、偏芯１４０μｍ、偏重心（アンバランス）０．７５ｇ・ｃｍ、偏重心１．０ｇ・ｃｍの各ディスクについて実験的に求めた、１回転に横切るトラッキングエラー本数との関係（回転数２５２０回転／分）を示す説明図である。これによれば、トラッキングエラー本数の閾値（Ｔ）を下げると、アンバランスディスクの検出感度は上がるが、偏芯７０μｍをアンバランスディスクと誤判断し易くなる。また、トラッキングエラー本数の閾値を上げると、偏芯７０μｍをアンバランスディスクと誤判断し難くなるが、アンバランスディスクの検出精度は大幅に下がる。
【０００８】
また、ディスクの偏重心により発生する振動にもとづいてアクチュエータが揺れる方向と偏心の方向が同一となった場合には、トラッキングエラー信号の横切り本数が少なくなってしまい、アンバランスディスクの検出を正確に行えないという不都合がある。
【０００９】
さらに、ディスクドライブ装置の姿勢（横置き、縦置き）によって、各部のメカニズムの共振周波数やレベルが変わることにより、一定の回転速度でディスクのアンバランス検出を行うと十分な精度がでないという問題がある。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題としては、上記した問題が一例として挙げれる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的達成のために、請求項１に記載の発明は、モータによりドライブされるディスクに対し照射したレーザ光の反射光を受光領域で受光するフォトディテクタと、前記受光領域で検出する光量の変化をプッシュプル信号として求めるプッシュプル信号演算手段と、前記レーザ光の反射光を前記受光領域へ投影する対物レンズを前記ディスクの半径方向へ追従させるトラッキング駆動機構をオン／オフするトラッキング駆動制御手段と、前記トラッキング駆動機構をオフにした状態で、前記プッシュプル信号のレベルが所定の測定回転数について設定した閾値を越えたか否かによりアンバランスディスクの判別を行うアンバランスディスク判別手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、モータによりディスクを駆動し、該ディスクに対しレーザ光を照射し、前記ディスクから反射されたレーザ光を受光領域を持つフォトディスクで受光し、前記レーザ光の反射光を前記受光領域へ投影する対物レンズを前記ディスクの半径方向へ追従させるトラッキング駆動機構をオフにした状態で、前記受光領域で検出する光量の変化をプッシュプル信号として求め、前記プッシュプル信号のレベルが所定の測定回転数について設定した閾値を越えたか否かにより、アンバランスディスクの判定を行うことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明のアンバランスディスク検出装置を示すブロック図である。図１において、１はＣＤ−ＲＯＭなどデータの光読み取りが行われるディスクであり、図示しないローディング機構によってターンテーブル２に載置される。また、この載置状態において、ディスク１は中心孔にチャッキング部材３がチャッキングされて、ターンテーブル２上に安定保持される。ターンテーブル２はスピンドルモータと呼ばれるモータ４によって一定の線速度もしくは一定の回転数で回転駆動される。
【００１４】
５はディスク１の下面側に対向配置された図示しないディスクドライブ装置によってディスク１の半径方向に移動する光ピックアップ手段としての対物レンズを示す。対物レンズ５は、光源としての図示しないレーザ発生器が射出した光（レーザ光）のディスク１からの反射光として、後述のフォトディテクタへ投影するように機能する。また、対物レンズ５は二軸機構によってトラッキング方向およびフォーカス調整方向に移動可能となっている。
【００１５】
フォトディテクタ６は図示のように四分割された受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを持ち、それぞれスポット光を検出し、その検出光量に応じた電流を出力するように配置されている。また、これらの各受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち、トラッキング方向に隣接する一組の受光領域Ａ、Ｂから得られる信号ａ、ｂを加算ａ＋ｂする加算器７およびトラッキング方向に隣接する他の組の受光領域Ｃ、Ｄから得られる信号ｃ、ｄを加算ｃ＋ｄする加算器８が設けられている。さらに、これらの各加算器７、８にはこれらの加算信号の差を演算し、（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）の減算信号をプッシュプル信号として出力するプッシュプル信号演算手段としての減算器９が接続されている。
【００１６】
減算器９にはプッシュプル信号をアンバランスディスク判別手段としてのマイクロプロセッサ１１にて演算処理可能なデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）１０が接続されている。マイクロプロセッサ１１はプッシュプル信号のレベルにもとづいてディスク１の偏重心量を演算する。１２はトラッキングサーボの作動中においてディスク１の偏重心量にもとづいて、図示しないディスクドライブ装置の二軸機構によるトラッキング量や後述のモータ４の回転速度に対するサーボ量を設定するサーボ用デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、１３はモータ４にサーボ用の制御データを供給しこれを駆動するモータドライバである。
【００１７】
図２はアンバランスディスク検出装置の動作を示すフローチャートである。まず、ディスクドライブ装置のターンテーブル２上にディスク１を装填し、チャッキング部材３によってディスク１のターンテーブル２に対するチャッキングを行い、例えば２０００回転／分という低速でモータ４を駆動回転させる。この回転速度ではディスク１のリードインエリア側のトラックに記録されている目次情報（ＴＯＣ）を読み出す。
【００１８】
続いて、トラッキングサーボのシステムがオープン状態か否かを調べて（ステップＳ１１）、オープン状態つまりトラッキングサーボ制御の停止状態であるときに、ディスク１の偏重心の検出を行うために、モータ４を予め定めた例えば２５２０回転／分の測定開始回転数（トラッキングアクチュータの共振により振動が出やすい回転数）で回転させる（ステップＳ１２）。一方、トラッキングサーボのシステムがオープンでない場合には、トラッキングサーボのシステムを強制的にオープンにしてトラッキングサーボ制御を停止させ（ステップＳ１３）、次の処理に移るためのフラグを設定し（ステップＳ１４）、モータ４を２５２０回転／分で駆動回転させる（ステップＳ１２）。この駆動回転中においては、ディスク１からの反射光はフォトディテクタ６の受光面に照射されて、四分割された各受光領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからそれぞれ受光レベルに応じた信号ａ、ｂ、ｃ、ｄが得られる。これらの受光レベルに応じた信号ａ、ｂ、ｃ、ｄはそれぞれ加算器７、８に入力されて加算信号ａ＋ｂ、加算信号ｃ＋ｄが出力され、これらの各加算信号がさらに減算器９に入力されて減算処理され、プッシュプル信号（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）を得る（ステップＳ１５）。このプッシュプル信号は対物レンズ５の視野位置の変位状態、すなわち、偏重心量を表わす信号である。
【００１９】
図３および図４はモータ４の回転数２５２０回転／分および３１２０回転／分における標準ディスク、偏芯７０μｍのディスク、アンバランス０．７５ｇ・ｃｍのディスクおよびアンバランス１．０ｇ・ｃｍのディスクの各ディスクについて測定されたプッシュプル信号のレベル変化を、ディスクドライブ装置を水平置（ａ）、左下置（ｂ）および右下置（ｃ）した場合に分けて示す。ここで、回転数２５２０回転／分は振動が発生しやすい回転数（アクチュエータの共振点付近の回転数）である。
【００２０】
これによればモータ４の回転数およびディスクドライブ装置の置き方に関係なく、アンバランス０．７５ｇ・ｃｍのディスクやアンバランス１．０ｇ・ｃｍのディスクでは大きな振幅でプッシュプル信号が測定されることが分かる。つまり、このプッシュプル信号の測定によってトラッキング用アクチュエータの振動レベルの変化をそのままモニタできる。そして、その振幅の変化の大きさから、標準ディスク、偏芯７０μｍのディスクと他のアンバランスディスクとの判別が可能となる。なお、回転数２５２０回転／分では偏芯ディスクおよびアンバランスディスクにおいてプッシュプル信号の振幅がともに大きいため（特に水平置（ａ））、ディスクドライブ装置の姿勢によっては両ディスクの判別が困難であるが、回転数を３１２０回転／分に上げることで共振点付近を脱し偏芯ディスクのプッシュプル信号のレベルが小さくなるため、ディスクドライブ装置の姿勢によらず両ディスクの判別が容易になる。
【００２１】
上記プッシュプル信号の性質を利用し、まず、プッシュプル信号が測定開始回転数（２５２０回転／分）について、アンバランスディスクを判別するために予め設定した閾値より大きいか否かを調べる（ステップＳ１６）。プッシュプル信号が閾値より大きいと判定された場合には、そのディスクがアンバランスディスクであると判断し（ステップＳ１７）、測定開始時のトラッキングサーボの状態を示すフラグに従って（ステップＳ１８）、フラグが立っていればトラッキングサーボをクローズして（ステップＳ１９）、回転数２５２０回転／分でのアンバランスディスクの判定処理を終了する。
【００２２】
一方、ステップＳ１６でプッシュプル信号のレベルが閾値（Ｔ１）より小さいと判定された場合には、ステップＳ２０、Ｓ２１に分岐してディスクの回転数を変更し、再度、プッシュプル信号のレベルを測定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５では、プッシュプル信号が閾値（Ｔ１）とは異なる閾値（Ｔ２）より大きいか否かを調べる。本実施形態では、回転数３１２０回転／分までは閾値（Ｔ１）に設定し、それ以降は偏芯ディスクのプッシュプル信号のレベルが小さくなるため閾値（Ｔ１）より小さい閾値（Ｔ２）に設定する。また、ステップＳ２０で判断する測定終了回転数は３６００回転／分に設定されており、この回転数に至るまでにプッシュプル信号のレベルが閾値を越えない場合は、ディスクは正常であるものとしてステップＳ１８、Ｓ１９に移る。ステップＳ２１では測定終了回転数に至るまでディスクの回転数を微小ステップづつ例えば１２０回転づつ上げていく。
【００２３】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、常温でディスクドライブ装置を水平置、左下置および右下置とした場合の、偏重心が０．３ｇ・ｃｍ、０．５ｇ・ｃｍ、０．７５ｇ・ｃｍ、１．０ｇ・ｃｍの各ディスクの、ディスク回転数に対するプッシュプル信号８測定値）と、各回転数について設定した閾値との関係を示す説明図である。ここで、閾値は偏重心０．５ｇ・ｃｍのプッシュプル信号に掛からないレベル付近に設定されている。結果、この例では３０９０回転／分に値の変わる閾値が設定されている。よって、先述の２５２０回転／分は高い閾値、３１２０回転／分は低い閾値と、回転数に応じて異なる閾値で検出が行われる。
【００２４】
従って、水平置では測定開始回転数の２５２０回転／分で偏重心０．７５ｇ・ｃｍおよび１．００ｇ・ｃｍを検出でき、左下置では測定開始回転数の２５２０回転／分および測定終了回転数の３１２０回転／分で偏重心０．７５ｇ・ｃｍ、１．００ｇ・ｃｍのアンバランスディスクを検出できる。また、右下置では３１２０回転／分以上で偏重心０．７５ｇ・ｃｍおよび１．０ｇ・ｃｍのアンバランスディスクを検出できる。ここで、プッシュプル信号の測定値（プッシュプル測定値）レベルは、ディスクの反射率や入射光量などにもとづいて正規化した単位で表わされている。このようにモータ４の回転数を変えながらプッシュプル信号の測定を行い、測定回転数によって閾値を変えることによって、ディスクドライブ装置の置き方（姿勢）によらずにアンバランスディスクを検出できる。
【００２５】
以上のように、本実施形態によれば、ディスクにレーザ光を照射し、そのディスクからの反射光を受光領域にて受光するフォトディテクタと、前記受光領域で検出する光量の変化をプッシュプル信号として求めるプッシュプル信号演算手段と、前記レーザ光の反射光を前記受光領域へ投影する対物レンズを前記ディスクの半径方向へ追従させるトラッキング駆動機構をオン／オフするトラッキング駆動制御手段と、前記トラッキング駆動機構をオフにした状態で、前記プッシュプル信号のレベルが所定の測定回転数について設定した閾値を越えたか否かによりアンバランスディスクの判別を行うアンバランスディスク判別手段とを設けることにより、ディスクの偏重心にもとづくフォトディテクタ部を含むディスクドライブ装置の振動成分を高精度に検出して、所定の閾値を基準とするアンバランスディスクの判定を偏芯の影響を受けずに行うことができる。
【００２６】
また、アンバランスディスクの判別を、測定回転数に応じて変化させた閾値を基準にして行うことにより、測定回転数に応じた閾値の設定により、ディスクドライブ装置の姿勢に応じた最適のアンバランスディスクの検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるアンバランスディスク検出装置を示すブロック図である。
【図２】本発明によるアンバランスディスク検出方法の実行手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明においてモータ回転数が２５２０回転／分の場合における各種ディスクによるプッシュプル信号のレベル変化を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明においてモータ回転数が３１２０回転／分の場合における各種ディスクによるプッシュプル信号レベルの変化を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明におけるディスクドライブ装置の置き方の違いによるプッシュプル信号と閾値との関係を示す説明図である。
【図６】従来のトラッキングエラー検出によるアンバランスディスクの検出手順を示すフローチャートである。
【図７】従来のアンバランスディスクの判定基準とトラッキングエラー本数との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１　ディスク
４　モータ
６　フォトディテクタ
９　プッシュプル信号演算手段
１１　マイクロプロセッサ（アンバランスディスク判別手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004055058.tif 000007
【図６】
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【図７】
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