(57)【要約】【課題】ディスク装置において、８ｃｍディスクあるいは１２ｃｍディスク以外のディスクでも高速に駆動する。【解決手段】光ディスク装置のシステムコントローラ３６は、モータ１２からのＦＧ信号３８に基づき、駆動開始から一定時間経過後の回転速度に基づき光ディスク１０の種類を判別する。規格内ディスクの場合には装置の最高回転速度で駆動し、規格外ディスクの場合にはディスクの偏重心の程度に応じて回転速度を調整する。【選択図】　　　　図１
2004145942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクを回転駆動する駆動手段と、
前記ディスクが所定の規格内か否かを判定する第１判定手段と、
前記ディスクが所定の規格内でない場合にその偏重心量が所定の許容値内か否かを判定する第２判定手段と、
前記ディスクが所定の規格内である場合に前記駆動手段を第１の回転速度で駆動するように制御し、前記ディスクが所定の規格内でない場合であって前記偏重心量が所定の許容値内でない場合に前記第１の回転速度よりも低い第２の回転速度で駆動するように制御する制御手段と、
を有することを特徴とするディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記制御手段は、前記ディスクが所定の規格内でない場合であって前記偏重心量が所定の許容値内である場合に、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度の間の第３の回転速度で駆動するように制御する
ことを特徴とするディスク装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、
前記制御手段は、前記ディスクが所定の規格内でない場合であって前記偏重心量が所定の許容値内である場合に、前記第１の回転速度で駆動するように制御する
ことを特徴とするディスク装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置において、
前記制御手段は、前記ディスクが所定の規格内でない場合であって前記偏重心量が所定の許容値内である場合に、前記第１の回転速度と第２の回転速度の間の回転速度であって前記偏重心量に応じた回転速度で駆動するように制御する
ことを特徴とするディスク駆動装置。
【請求項５】
請求項１記載の装置において、
前記第２判定手段は、前記ディスクを所定の回転速度で駆動した場合に得られるトラッキングエラー信号に基づき判定することを特徴とするディスク装置。
【請求項６】
請求項１記載の装置において、
前記第１判定手段は、前記ディスクの慣性モーメントに基づき判定することを特徴とするディスク装置。
【請求項７】
請求項１記載の装置において、
前記第１判定手段は、前記ディスクの、基準値に対する慣性モーメントの比率に基づき判定することを特徴とするディスク装置。
【請求項８】
請求項１記載の装置において、
前記第１判定手段は、前記駆動手段で駆動を開始してから一定時間後の前記ディスクの回転速度に基づき判定することを特徴とするディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク装置、特に種々のディスクを駆動するディスク装置の回転速度制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光ディスクなどの記録媒体を駆動して情報の再生あるいは記録を行うディスク装置において、ディスクに予め記録された物理情報等に基づきディスクのサイズを判別し、判別したサイズに応じて回転速度の速度制限を行う技術が知られている。すなわち、ディスクのウォブル信号からディスクのサイズ情報を読み取り、装着されたディスクが１２ｃｍディスクの場合には最大倍速で駆動し、８ｃｍディスクの場合には４倍速で駆動し、１２ｃｍディスクや８ｃｍディスク以外のディスクの場合には２倍速で駆動している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１１７６１３号公報（図１０）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ディスクサイズに応じて回転速度を調整することで、複数種類のディスクに対しても確実に記録あるいは再生を行うことが可能である。しかしながら、最近では、多種多様なディスクが出現するとともに、これらに対しても可能な限り高速で記録再生を行うことが望まれており、１２ｃｍディスクや８ｃｍディスク以外でも上記従来技術のように一律に回転速度を制限するのではなく、確実に記録再生できる最大速度で駆動することが望まれている。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、１２ｃｍディスクや８ｃｍディスク等の規格ディスク以外のディスクが装着された場合でも、高速駆動できる装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ディスクを回転駆動する駆動手段と、前記ディスクが所定の規格内か否かを判定する第１判定手段と、前記ディスクが所定の規格内でない場合にその偏重心量が所定の許容値内か否かを判定する第２判定手段と、前記ディスクが所定の規格内である場合に前記駆動手段を第１の回転速度で駆動するように制御し、前記ディスクが所定の規格内でない場合であって前記偏重心量が所定の許容値内でない場合に前記第１の回転速度よりも低い第２の回転速度で駆動するように制御する制御手段とを有することを特徴とする。ディスクが規格外であっても一律に速度制限するのではなく、さらにそのディスクの偏重心量を評価し、偏重心量が許容値内でない場合に速度制限を行うことで、高速駆動が可能となる。なお、規格内ディスクとは、ディスクのサイズ及び厚さが規格内であることを意味するものとする。
【０００７】
前記制御手段は、前記ディスクが所定の規格内でない場合であって前記偏重心量が所定の許容値内である場合、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度の間の第３の回転速度で駆動するように制御することが好適である。これにより、規格外ディスクであっても高速駆動が可能となる。
【０００８】
また、前記制御手段は、前記ディスクが所定の規格内でない場合であって前記偏重心量が所定の許容値内である場合、前記第１の回転速度で駆動するように制御することもできる。
【０００９】
また、前記制御手段は、前記ディスクが所定の規格内でない場合であって前記偏重心量が所定の許容値内である場合、前記第１の回転速度と第２の回転速度の間の回転速度であって前記偏重心量に応じた回転速度で駆動するように制御することも好適である。具体的には、偏重心量が小さい場合には高回転速度で駆動し、偏重心量が大きくなるに従ってより低い回転速度で駆動する。
【００１０】
また、前記第２判定手段は、前記ディスクを所定の回転速度で駆動した場合に得られるトラッキングエラー信号に基づき判定することができる。
【００１１】
また、前記第１判定手段は、前記ディスクの慣性モーメントに基づき判定することができ、前記ディスクの基準値に対する慣性モーメントの比率に基づき判定することもできる。また、前記駆動手段で駆動を開始してから一定時間後の前記ディスクの回転速度に基づき判定することもできる。
【００１２】
なお、本発明において、「ディスク」は単に円盤状のものに限らず、ハート形やキャラクタ形状など広く円盤状以外の形状を有するものを含むものとする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について、光ディスク装置を例にとり説明する。
【００１４】
図１には、本実施形態の構成ブロック図が示されている。光ディスク１０は、モータ（スピンドルモータ）１２により回転駆動される。モータ１２は、ディスクモータサーボ回路１４により制御され、ディスクモータサーボ回路１４はシステムコントローラ３６からの制御指令により所望回転数となるようにモータ１２をサーボ制御する。このため、モータ１２に内蔵されたホール素子等により生成された回転速度を示すＦＧ信号３８がシステムコントローラ３６に供給される。モータ１２の回転制御についてはさらに詳述する。
【００１５】
ピックアップ（ＰＵ）１６は、光ディスク１０に対向配置され、光ディスク１０の表面にレーザ光を照射するレーザダイオード（ＬＤ）を含む。レーザダイオードは、発光制御回路２２により駆動され、発光制御回路２２からのレーザ光照射はシステムコントローラ３６で制御される。また、ピックアップ１６は、光ディスク１０から反射したレーザ光を電気信号に変換するフォトディテクタを有し、再生信号を増幅及び演算回路２４に出力する。ピックアップ１６は、スレッドモータ１８により光ディスク１０の半径方向あるいはトラック幅方向に駆動され、スレッドモータ１８はスレッドモータ制御回路２０により制御される。光ディスク１０のある領域に記録されたデータを再生する際、システムコントローラ３６からの指令に従いスレッドモータ制御回路２０がスレッドモータ１８を駆動し、ピックアップ１６を半径方向に駆動して当該データを再生する。
【００１６】
増幅及び演算回路２４は、再生信号を増幅し、信号同士を加算して再生信号処理回路３０に出力するとともに、信号の差分を演算してフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を生成し、それぞれフォーカスサーボ回路２６及びトラッキングサーボ回路２８に出力する。例えば４分割フォトディテクタの場合、半径方向に分割されたディテクタの差分からトラッキングエラー信号が生成され、４分割フォトディテクタの対角和の差分からフォーカスエラー信号が生成される。フォーカスサーボ回路２６及びトラッキングサーボ回路２８は、それぞれフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を用いてピックアップ１６をフォーカス方向、トラック幅方向にサーボ制御し、オンフォーカス状態及びオントラック状態を維持する。
【００１７】
再生信号処理回路３０は、再生信号を２値化及び復調し、インタフェース３２を介してパーソナルコンピュータ等のホスト装置３４に出力する。なお、光ディスク１０に予めウォブル信号が形成されている場合、このウォブル信号に基づきサーボ制御すべく、ウォブル信号をディスクモータサーボ回路１４に供給する。
【００１８】
このような構成において、光ディスク１０が装着されると、システムコントローラ３６はディスクモータサーボ回路１４に駆動指令を出力し、ディスクモータサーボ回路１４はモータ１２を一定電圧で駆動する。一定電圧でモータ１２を駆動してから時間Ｔ後の回転速度ω（Ｔ）は、
【数１】
ω（Ｔ）＝Ｋ・（１−ｅｘｐ［−Ｔ／τｍ］）
τｍ＝Ｒａ・Ｊ／Ｋｔ／Ｋｅ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・・（１）
である。ここで、Ｋは定数、Ｒａはモータ１２の電気抵抗、Ｊは慣性モーメント、Ｋｔはトルク定数である。したがって、イナーシャが小さく機械的時定数τｍが小さいほど回転速度変化率が大きく、目標回転数に早く達する。
【００１９】
図２には、モータ１２を一定電圧で駆動したときの回転速度の時間的変化が慣性モーメントの異なる種々の光ディスクをパラメータとして示されている。図において、横軸は一定電圧で駆動を開始してからの経過時間であり、縦軸は回転速度である。ディスクが存在しない場合、８ｃｍディスクの場合、１２ｃｍディスクの場合、特殊形状を有する規格外ディスクの場合の４つの場合が示されており、いずれも十分な時間が経過すると最大回転速度ωｍａｘに達するが、回転駆動を開始してから所定時間Ｔにおいて回転速度を比較すると、慣性モーメントの大小に応じて回転速度が変化する。慣性モーメントの大小が、ディスクなし＜８ｃｍディスク＜特殊形状ディスク＜１２ｃｍディスクであるとすると、回転速度はディスクなし＞８ｃｍディスク＞特殊形状ディスク＞１２ｃｍディスクとなる。具体的には、１２ｃｍディスクではあるしきい値ωｔｈ１以下であり、８ｃｍディスクではωｔｈ２（ωｔｈ１＜ωｔｈ２）以下であり、ディスクが存在しない場合にはωｔｈ２以上であり、特殊形状ディスク（規格外ディスク）は８ｃｍディスクと１２ｃｍディスクの間になる。
【００２０】
したがって、駆動を開始してから所定時間後の回転速度をモニタすることにより、ディスクの有無、ディスクが存在する場合にそれが８ｃｍディスク、１２ｃｍディスク、規格外のディスクなのか区別することが可能である。システムコントローラ３６は、このような回転速度の相違に基づきディスクを判別する。そして、システムコントローラ３６は、１２ｃｍディスクの慣性モーメントを基準とした場合の装着されたディスクの慣性モーメント比率を算出し、この比率に基づきディスクが１２ｃｍディスクあるいは８ｃｍディスク等の規格内ディスクか、あるいは規格外ディスクかを判別し、判別結果に応じてモータ１２の回転速度を切り替える。具体的には、規格内ディスクである場合には装置の最高回転速度（例えば２４倍速）で駆動し、規格外ディスクである場合には最高回転速度よりも低い回転速度（例えば２倍速）で駆動する。
【００２１】
一方、たとえ規格外ディスクであっても、例えばハート形や特定のキャラクタ形状ではなく、略円形のディスクであって偏重心もほとんどないディスクもあり得る。このようなディスクとしては、例えばＤＶＤディスクにおいて両面張り合わせを行わずディスク厚が規格１．２ｍｍの半分の０．６ｍｍであるディスクが挙げられる。このようなディスクは、規格外であっても他のディスクより高速で駆動できる（トラッキングサーボやフォーカスサーボが有効に機能する）場合が多い。そこで、システムコントローラ３６は、規格外と判別したディスクであっても、さらにそのディスクの偏重心量が許容範囲内か否かを判定し、許容範囲内であればそうでないディスクよりも高速で駆動する。すなわち、システムコントローラ３６による回転速度制御は、以下のように場合分けされる。
【００２２】
（１）規格内ディスクの場合
最高回転速度（例えば２４倍速）
（２）規格外ディスクであって偏重心が許容範囲内
中間回転速度（例えば４倍速）
（３）規格外ディスクであって偏重心が許容範囲外
最低回転速度（例えば２倍速）
規格外ディスクであっても一律に最低回転速度とするのではなく、偏重心の値に応じて回転速度をさらに切替制御する点に留意されたい。
【００２３】
なお、規格外ディスクであって偏重心が許容範囲内である場合、最高回転速度と最低回転速度の間に設定するのではなく、規格内ディスクと同様に最高回転速度に設定することも可能であり、最高回転速度に設定してトラッキングサーボあるいはフォーカスサーボが機能しない場合に最高回転速度から段階的に回転速度を低下させることも好適である。
【００２４】
また、ディスクの偏重心が所定の許容範囲内か否かは、トラッキングエラー信号の振幅に基づき判定することができる。すなわち、増幅及び演算回路２４で生成されたトラッキングエラー信号は、トラッキングサーボ回路２８に供給されるとともにシステムコントローラ３６にも供給される、システムコントローラ３６は、トラッキングエラー信号の振幅（平均振幅）を予めメモリに記憶された所定のしきい値と比較し、しきい値を超える場合に偏重心が許容範囲外であると判定してディスクモータサーボ回路１４に指令する。
【００２５】
図３及び図４には、本実施形態の全体処理フローチャートが示されている。まず、図３において、システムコントローラ３６から指令電圧を出力し（Ｓ１０１）、ディスクモータサーボ回路１４からモータ１２に対して一定の駆動電圧を出力する（Ｓ１０２）。駆動電圧出力後、一定時間Ｔまで待機し（Ｓ１０３）、一定時間Ｔ経過後にシステムコントローラ３６はモータ１２から出力されたＦＧ信号３８を入力し、このＦＧ信号からモータ１２の回転速度ωを計測する（Ｓ１０４）。ＦＧ信号は、モータ１２の１回転につき一定パルス数（例えば８パルス）出力するものであり、システムコントローラ３６は所定時間内のＦＧ信号のパルス数をカウントすることで周波数を求めることができ、さらに得られた周波数を１回転当たりのパルス数（例えば８パルス）で除算することによりモータ１２の回転周波数、すなわち回転速度ωを計測することができる。
【００２６】
駆動開始してから一定時間Ｔ後における回転速度ωを計測した後、基準回転速度ω０、すなわち基準ディスクである１２ｃｍディスクが装着された場合に一定時間Ｔで得られる回転速度との速度比を算出する（Ｓ１０５）。基準回転速度ω０は、例えばシステムコントローラ３６のメモリに予め記憶しておけばよい。回転速度比を算出した後、速度比から慣性モーメント（イナーシャ）比、すなわち装着ディスクの基準である１２ｃｍディスクの慣性モーメントに対する比率を算出する（Ｓ１０６）。回転速度と慣性モーメントは上式から分かるように１：１の関係にあるので、速度比に基づく慣性モーメント比の算出は容易である。慣性モーメント比を算出することで、装着されたディスクを判別することができる（Ｓ１０７）。例えば、慣性モーメント比（装着ディスクの慣性モーメント／１２ｃｍディスクの慣性モーメント）が著しく小さい場合にはディスクが未だ装着されておらず、１の場合には１２ｃｍの規格ディスク、例えば０．２の場合には８ｃｍの規格ディスクと判別される。判別結果は、システムコントローラ３６のメモリに記憶しておく。
【００２７】
次に、図４に示されるように、システムコントローラ３６はディスクが装着されているか否かを判定する（Ｓ１０８）。Ｓ１０７にてディスク装着なしと判別されている場合には、この処理でＹＥＳと判定され、システムコントローラ３６はディスクモータサーボ回路１４を停止させる（Ｓ１１０）。一方、ディスクが搭載されている場合には、装着ディスクは規格内ディスクであるか否かを判定する（Ｓ１０９）。規格内ディスクの場合、システムコントローラ３６は回転速度、すなわち記録再生速度を装置の最高回転速度に設定し（Ｓ１１１）、さらにディスクモータサーボ回路１４のゲインや記録、再生回路の転送レート等を最高速度用に設定する（Ｓ１１２）。
【００２８】
一方、ディスクが規格内ディスクでない場合には、システムコントローラ３６は次にそのディスクの偏重心量がしきい値以下で許容範囲内であるかを判定する（Ｓ１１３）。装着ディスクの偏重心が許容範囲内である場合、システムコントローラ３６はたとえ規格外であっても最低回転速度とするのではなく、最高回転速度と最低回転速度の間の中間回転速度に設定する（Ｓ１１４）。その後、ゲインや転送レート等のパラメータを中間回転速度用に設定する（Ｓ１１２）。既述したように、中間回転速度ではなく最高回転速度に設定することも可能である。あるいは、しきい値との差に応じて、すなわち偏重心の程度に応じて回転速度を可変とすることもできる。偏重心が小さい場合には最高回転速度に近い回転速度に設定し、偏重心が大きくしきい値に近い場合には最低回転速度に近い回転速度に設定する等である。図５には、規格外ディスクにおける偏重心の程度と回転速度との関係が示されている。偏重心量がしきい値以下である場合、システムコントローラ３６は偏重心量に対して負の相関を有するように（偏重心量が小さいほど大きくなるように）回転速度を設定する。
【００２９】
一方、Ｓ１１３にてＮＯ、すなわち規格外ディスクの偏重心量がしきい値を超える場合には、装置の最低回転速度に設定し（Ｓ１１５）、パラメータを最低速度用に設定する（Ｓ１１２）。
【００３０】
このように、本実施形態では、規格外ディスクであっても一律に回転速度（記録再生速度）を制限するのではなく、偏重心の程度に応じて速度制限を行うため、規格外ディスクであっても偏重心の小さいディスクに対しては高速駆動を行うことができる。
【００３１】
なお、本実施形態では一定時間Ｔにおける回転速度比から慣性モーメント比を算出しているが、回転速度比から直ちにディスクを判別することもできる。
【００３２】
また、回転速度比ではなく、一定時間Ｔにおける回転速度の絶対値からディスクを判別してもよい。すなわち、システムコントローラ３６のメモリに予め規格ディスクについての一定時間Ｔ後の回転速度値を記憶しておき、検出された回転速度値とメモリに記憶された値とを比較してディスクを判別してもよい。
【００３３】
また、本実施形態では、基準ディスクとして１２ｃｍ光ディスクを用いているが、８ｃｍ光ディスクを基準として慣性モーメント比や回転速度比を算出してサーボパラメータを調整することも可能であり、基準ディスクは規格ディスクの中から任意に選択できる。
【００３４】
さらに、本実施形態では、偏重心量をトラッキングエラー信号に基づき評価しているが、他の方法で偏重心量を検出してもよく、予め偏重心量を測定してディスクの所定エリアに記録しておき、ディスク装着後にこのデータを読み出してシステムコントローラ３６に供給し、システムコントローラ３６で偏重心量を評価することも可能である。規格内ディスクであるか否かも、予めサイズ及び厚さについてのデータをディスクの所定エリアに記録しておき、このデータを読み出すことで判定してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば任意のディスクが装着されてもディスク毎に最適な回転速度で駆動するので、高速駆動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の全体構成図である。
【図２】駆動開始からの経過時間と回転速度との関係を示すグラフ図である。
【図３】実施形態の全体処理フローチャート（その１）である。
【図４】実施形態の全体処理フローチャート（その２）である。
【図５】実施形態の規格外ディスクにおける偏重心量と回転速度との関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０　光ディスク、１２　モータ（スピンドルモータ）、１４　ディスクモータサーボ回路、３６　システムコントローラ。
【図１】
2004145942.tif 000003
【図２】
2004145942.tif 000004
【図３】
2004145942.tif 000005
【図４】
2004145942.tif 000006
【図５】
2004145942.tif 000007