(57)【要約】【課題】ハードウェア上のコストアップなどを招くことなく、簡単にディスク上の塵埃を除去することができるようにする。【解決手段】ディスクの回転数を常用回転数領域（１６００〜４０００ｒｐｍ）で変化させつつ、そのディスクへのアクセスを制御するディスクドライブコントローラは、ディスクへのアクセスとは別に、常用回転数領域の下限（１６００ｒｐｍ）から上限（４０００ｒｐｍ）へとディスクの回転数を急変化させる。【選択図】  図５
2004171690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクの回転数を常用回転数領域で変化させつつ、そのディスクへのアクセスを制御するディスクドライブコントローラであって、
上記ディスクへのアクセスとは別に、常用回転数領域の上限から下限へとあるいはその逆に、上記ディスクの回転数を急変化させることを特徴とする、ディスクドライブコントローラ。
【請求項２】
上記ディスクが所定の回転位置にセットされた直後、そのディスクの回転数を急変化させる、請求項１に記載のディスクドライブコントローラ。
【請求項３】
上記ディスクへのアクセス待機中、そのディスクの回転数を急変化させる、請求項１に記載のディスクドライブコントローラ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のディスクドライブコントローラを備えたことを特徴とする、ディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、たとえば光ディスク用のディスクドライブ装置に組み込まれたディスクドライブコントローラに関し、特に、ディスク上の塵埃を除去する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばＭＯやＤＶＤなどの光ディスクは、一般に記録密度が高くなるに連れて読み取り面などに付着した塵埃によってリード／ライトアクセスに支障を生じやすい。そのため、ディスクドライブ装置内で塵埃を除去する各種方法が提案されている。
【０００３】
ディスクドライブ装置内における対物レンズの塵埃除去を目的としたものであるが、従来の方法としては、リード／ライトアクセスを開始する前、ディスクの回転数を通常再生時の定常回転数（常用回転数）よりも上昇させ、回転数がピークの時点で風圧により塵埃を吹き飛ばす方法がある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６２−２４４４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の塵埃除去方法では、常用回転数を超過してまでディスクを高速回転させるので、ディスク回転用として高速回転仕様のモータを採用しなければならず、その分、コストアップを招いてしまう。また、設計自由度、モータの耐久性、発熱、消費電力などの点でも不利であった。
【０００６】
【発明の開示】
そこで、本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、ハードウェア上のコストアップなどを招くことなく、簡単にディスク上の塵埃を除去することができるディスクドライブコントローラおよびディスクドライブ装置を提供することを、その課題としている。
【０００７】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本願発明の第１の側面によれば、ディスクの回転数を常用回転数領域で変化させつつ、そのディスクへのアクセスを制御するディスクドライブコントローラであって、上記ディスクへのアクセスとは別に、常用回転数領域の上限から下限へとあるいはその逆に、上記ディスクの回転数を急変化させることを特徴とする、ディスクドライブコントローラが提供される。
【０００９】
好ましい実施の形態としては、上記ディスクが所定の回転位置にセットされた直後、そのディスクの回転数を急変化させる構成とすることができる。
【００１０】
また、上記ディスクへのアクセス待機中、そのディスクの回転数を急変化させる構成とすることができる。
【００１１】
本願発明の第２の側面によれば、上記第１の側面に係るディスクドライブコントローラを備えたことを特徴とする、ディスクドライブ装置が提供される。
【００１２】
本願発明によれば、ディスクドライブ装置において、たとえばディスクを所定の回転位置にセットした直後、あるいはディスクへのアクセス待機中、アクセス時の常用回転数領域を超えない範囲でディスクが高速回転から低速回転へと急変化させられる。このとき、ディスク上では、風圧の変化、遠心力の変化、慣性モーメントの変化が急激に生じる。このような作用力の急変によりディスク上の塵埃が不安定となって振り飛ばされる。したがって、常用回転数領域を超える高速回転仕様のモータなどを採用する必要がないので、ハードウェア上のコストアップなどを招くことなく、簡単にディスク上の塵埃を除去することができる。
【００１３】
本願発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなるであろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１５】
図１は、本願発明の一実施形態に係るディスクドライブ装置のブロック図である。
【００１６】
ディスクドライブ装置は、たとえばパーソナルコンピュータの周辺機器であって、ＭＯディスクなどの光磁気ディスクＡを回転させ、それに対してリード／ライトアクセスを行うものである。ディスクドライブ装置は、ディスクコントローラ１、ドライブコントローラ２、およびサーボコンコントローラ３からなるディスクドライブコントローラ１０を中心に、ディスク回転用のスピンドルモータ１１、ピックアップユニット１２、バイアスコイル１３、光学系固定部１４、ならびにパーソナルコンピュータ内部のバスマスタなどといったホストとの間でデータをやり取りするためのインターフェース回路１５などを備える。
【００１７】
ディスクコントローラ１、ドライブコントローラ２、およびサーボコンコントローラ３は、互いに接続されている。ディスクコントローラ１には、レーザダイオード（ＬＤ）ドライバ２４およびリードアンプ２５を介して光学系固定部１４が接続されているとともに、インターフェース回路１５が接続されている。ドライブコントローラ２には、スピンドルドライバ２１を介してスピンドルモータ１１、バイアスコイルドライバ２３を介してバイアスコイル１３、ＬＤドライバ２４およびリードアンプ２５を介して光学系固定部１４がそれぞれ接続されている。サーボコンコントローラ３には、アクチュエータ／ボイスコイル型リニアモータ（ＶＣＭ）ドライバ２２を介してピックアップユニット１２が接続されているとともに、光学系固定部１４が接続されている。
【００１８】
スピンドルモータ１１は、光磁気ディスクＡを回転駆動する。ピックアップユニット１２には、光磁気ディスクＡの読み取り面に面する対物レンズ１２Ａ、この対物レンズ１２Ａの姿勢を上下左右に微小変化させるアクチュエータ１２Ｂ、光学系固定部１４から発せられたレーザビームを読み取り面へと導く一方、読み取り面側からの反射光を光学系固定部１４へと導くミラー１２Ｃ、ならびにピックアップユニット１２全体を光磁気ディスクＡの径方向に平行移動させるボイスコイル型リニアモータ（図示省略）などが設けられている。バイアスコイル１３は、データの書き込みや消去に際し、読み取り面の反対側から光磁気ディスクＡ内の磁性記録層に磁界を加える。光学系固定部１４には、レーザダイオード、フォトセンサ、ビームスプリッタなどが設けられている。
【００１９】
ディスクドライブコントローラ１０は、リード／ライトアクセスに限れば、従来と同様の制御を行う。つまり、ディスクコントローラ１は、データの書き込みや読み出し、消去に応じてレーザダイオードのレーザ照射力を制御する。また、ディスクコントローラ１は、フォトセンサを通じて読み取ったデータをインターフェース回路１５に転送する。ドライブコントローラ２は、データの書き込みや消去に際してバイアスコイル１３の磁界方向を制御する。また、ドライブコントローラ２は、スピンドルモータ１１の回転数、すなわち光磁気ディスクＡの回転数を制御する。サーボコントローラ３は、光学系固定部１４からドライブコントローラ２を介して得られるフォトセンサ信号に基づき、アクチュエータ１２Ｂの動きを制御する。これにより、対物レンズ１２Ａを上下に動かしてピントを合わすといったフォーカシング動作や、対物レンズ１２Ａを左右に動かして光磁気ディスクＡの目的トラックにレーザビームを合わすといったトラッキング動作が行われる。また、サーボコントローラ３は、ボイスコイル型リニアモータを制御する。これにより、ピックアップユニット１２を光磁気ディスクＡの目的トラックまで移動させるといったシーク動作が行われる。
【００２０】
特に、本実施形態では、リード／ライトアクセスの方式としてＺＣＬＶ（ＺｏｎｅＣｏｎｓｔａｎｔ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ  ）方式を採用する。ＺＣＬＶ方式とは、これに対応するトラックフォーマットを図２に示すように、光磁気ディスクＡにおける多数のトラックＴ１〜Ｔ１６（実際はもっと多いトラック数からなる）を内周側から外周側にかけて複数のゾーンＺ１〜Ｚ４（実際はもっと多いゾーン数からなる）に分け、ゾーンＺ１〜Ｚ４ごとに光磁気ディスクＡの回転数を変えてリード／ライトアクセスを行う方式である。ＺＣＬＶ方式によれば、同じゾーンＺ１〜Ｚ４内では、トラックＴ１〜Ｔ１６のセクタ（扇状の単位区画）数が同一とされ、同一ゾーンＺ１〜Ｚ４内でリード／ライトアクセスを行う限りは、ランダムアクセスであってもアクセス速度が比較的速い。一方、たとえばゾーンＺ１から他のゾーンＺ２〜Ｚ４へとアクセスゾーンが移る際には、光磁気ディスクＡの回転数を段階的に調整する必要からアクセス速度が遅くなる。
【００２１】
図３は、１ビット当たりの記録長さ（単位記録長）と回転数との関係を説明するための説明図、図４は、ディスク径と回転数との関係を説明するための説明図である。なお、図３は、ディスク径を１３０ｍｍとし、最内周トラックＴ１の半径２４ｍｍ、最外周トラックＴ１６の半径６４ｍｍとした場合の一例を示す。また、図４は、各トラックＴ１〜Ｔ１６の単位記録長を０．１μｍ、データ転送レートを１００Ｍｂｐｓとした場合の一例を示す。これらの図に示すように、光磁気ディスクＡの回転数は、アクセス時のデータ転送レート、各トラックＴ１〜Ｔ１６の単位記録長、ディスク径に応じたアクセス半径位置によって異なる。
【００２２】
たとえば、図３に示すように、データ転送レートが１００Ｍｂｐｓで単位記録長を０．１μｍとした場合、最内周トラックＴ１にアクセスする際の回転数は、略４０００ｒｐｍとなる。それに対し、最外周トラックＴ１６にアクセスする際の回転数は、略１５００ｒｐｍである。データ転送レートを５０Ｍｂｐｓや２５Ｍｂｐｓとしても明らかなように、外周側より内周側のトラックにアクセスする際の回転数の方が高い。
【００２３】
また、図４に示すように、ディスク径に応じた最内周トラックＴ１や最外周トラックＴ１６の半径としてアクセス半径位置が変わっても、外周側より内周側にアクセスする際の回転数の方が高い。また、ディスク径が小さくなるほど回転数が総じて高くなる。要するに、ＺＣＬＶ方式によるリード／ライトアクセスの際には、最内周ゾーンＺ１に応じた最高回転数から最外周ゾーンＺ４に対応する最低回転数までの間（これを、「常用回転数領域」と呼ぶ）で、回転数がゾーンごとに変わるように制御される。
【００２４】
一方、ディスクドライブコントローラ１０は、リード／ライトアクセス以外の動作として、光磁気ディスクＡの読み取り面に付着した塵埃を除去するための動作を制御する。これは、ドライブコントローラ２がスピンドルモータ１１を単独で制御することにより行われる。以下、塵埃除去の動作について説明する。
【００２５】
図５および図６は、塵埃除去動作をディスクの回転数変化から説明するための説明図である。まず、光磁気ディスクＡをディスクドライブ装置内にローディングし、所定の回転位置にセットする。その直後、ドライブコントローラ２は、スピンドルモータ１１の回転数を０から常用回転数領域の下限（以下、「最低回転数」と呼ぶ）へと速やかに上昇させ、さらに常用回転数領域の上限（以下、「最高回転数」と呼ぶ）まで急激に上昇させる。最低回転数と最高回転数とは、図５に一例を示すように、それぞれ１６００ｒｐｍ、４０００ｒｐｍとする。なお、ドライブコントローラ２は、フォトセンサ信号に基づき光磁気ディスクＡを検出することでスピンドルモータ１１を自動的に始動させることができる。その他、光磁気ディスクＡの有無を直接検出するセンサを別途設け、このセンサからの検出信号をトリガとしてスピンドルモータ１１を自動的に始動させるようにしても良い。
【００２６】
スピンドルモータ１１の回転数は、最高回転数に達した直後、再び最低回転数まで急激に下降させられる。ここまでの一連の動きが塵埃除去のための動作とされる。一例として、最低回転数から最高回転数に至るまでの時間Ｔを１００ｍｓとすると、その間の角加速度αは、線形近似により概ね２５１２ｒａｄ／ｓ＾２とされる。これにより、光磁気ディスクＡの読み取り面上では、急激な慣性モーメントの変化が生じるとともに、急激な風圧変化や遠心力の変化も生じる。このような作用力の急変により読み取り面に対する塵埃の付着状態が不安定となり、結局のところ、読み取り面上から塵埃が振り飛ばされる。
【００２７】
その後、スピンドルモータ１１の回転数は、最低回転数から最高回転数までといった常用回転数領域の範囲内としつつも、リード／ライトアクセスに応じてゾーンＺ１〜Ｚ４ごとに変わるように制御される。たとえば、最内周のゾーンＺ１から最外周のゾーンＺ４にかけてリード／ライトアクセスが行われる際には、図５に示すように、スピンドルモータ１１の回転数が最高回転数から最低回転数へと段階的に変化させられる。ただし、リード／ライトアクセスすべきゾーンが単に１つしかない場合、スピンドルモータ１１の回転数は、そのゾーンに応じた一定の回転数に保たれる。
【００２８】
リード／ライトアクセスが完了すると、アイドル動作としてスピンドルモータ１１の回転数が最低回転数に保たれ、その後のリード／ライトアクセスに備えて待機状態となる。
【００２９】
このようなリード／ライトアクセスの待機中にあっても、塵埃除去のための動作が実行される。つまり、図５に示すように、次のリード／ライトアクセスの直前には、先述した角加速度αと同程度をもってスピンドルモータ１１の回転数が最低回転数から最高回転数まで急激に上昇させられ、最高回転数に達した直後、再び最低回転数まで急激に下降させられる。その後、スピンドルモータ１１の回転数は、リード／ライトアクセスに伴い各ゾーンＺ１〜Ｚ４に対応した回転数となるように制御される。このようなアクセス待機中の塵埃除去動作でも、先述した作用力の急変によって読み取り面上の塵埃が振り飛ばされる。なお、ドライブコントローラ２は、ディスクコントローラ１などを経由してホストからリード／ライト命令を受け、それに応じたリード／ライトアクセスを実行する直前、塵埃除去動作としてスピンドルモータ１１の回転数を急激に変化させることができる。その他、リード／ライトアクセスの実行直後の時点でスピンドルモータ１１の回転数を急激に変化させるとしても良い。
【００３０】
また、図６に一例として示すように、たとえばゾーンＺ２からゾーンＺ３へとリード／ライトアクセスの対象が変わる際、スピンドルモータ１１の回転数もゾーンＺ２からゾーンＺ３に応じた回転数へと変わるように調整されるが、この回転数調整期間中に塵埃除去のための動作を実行しても良い。これによっても読み取り面上の塵埃が振り飛ばされる。
【００３１】
したがって、本実施形態によれば、光磁気ディスクＡのローディング直後やアクセス待機中、あるいは回転数調整期間中、光磁気ディスクＡの回転数を常用回転数領域内に限って急激に変化させるだけで、光磁気ディスクＡ上の塵埃を簡単に除去することができる。そのため、本実施形態のディスクドライブ装置の部品としては、従来のように常用回転数領域を超える高速回転仕様のモータなどを採用する必要がないので、ハードウェア上のコストアップを防ぐことができる。また、スピンドルモータ１１などのハードウェア構成については、塵埃除去のために特別な工夫を施すといった必要がないので、設計自由度、モータの耐久性、発熱、消費電力などの点でも有利とすることができる。
【００３２】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００３３】
他の実施形態としては、塵埃除去動作に伴うスピンドルモータ１１の回転数変化に関し、図７に実線で示すように、最低回転数から最高回転数を経て再び最低回転数に至るまでのサイクルを２回繰り返すようにしても良い。あるいは、３回以上繰り返すようにしても良い。そうした場合、塵埃を除去する効果をより高めることができる。また、同図に破線で示すように、スピンドルモータ１１の回転数を最低回転数から最高回転数へと急激に変化させた後、ある程度の時間にわたって最高回転数を保つようにしても良い。そうすれば、瞬間的には振り飛ばしにくい塵埃をある程度時間をかけて除去することができる。
【００３４】
スピンドルモータ１１の回転数は、塵埃除去動作により最低回転数から最高回転数へと少なくとも１回変化させれば良い。したがって、最高回転数に達した直後は、最低回転数まで下降させる必要はなく、リード／ライトアクセスに応じた回転数へと速やかに移行するように制御しても良い。また、最低回転数から最高回転数へと上昇させるのに限らず、最高回転数から最低回転数へと単に１回だけ下降させるように制御しても良い。
【００３５】
リード／ライトアクセスの待機中には、スピンドルモータ１１の動作を完全に停止させても良い。そうした場合、待機中に塵埃除去動作を行う際、スピンドルモータ１１の回転数は、光磁気ディスクＡを所定の回転位置にセットした直後と同じように変化させることができる。
【００３６】
ディスクとしては、たとえばＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスクでも良い。
【００３７】
リード／ライトアクセスの方式としては、ＺＣＬＶ方式に限らずＣＬＶ方式としても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明によれば、常用回転数領域を超える高速回転仕様のモータなどを採用する必要がないので、ハードウェア上のコストアップなどを招くことなく、簡単にディスク上の塵埃を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係るディスクドライブ装置のブロック図である。
【図２】ＺＣＬＶ方式に対応したトラックフォーマットを説明するための説明図である。
【図３】１ビット当たりの記録長さと回転数との関係を説明するための説明図である。
【図４】ディスク径と回転数との関係を説明するための説明図である。
【図５】塵埃除去動作をディスクの回転数変化から説明するための説明図である。
【図６】塵埃除去動作をディスクの回転数変化から説明するための説明図である。
【図７】他の実施形態に係る塵埃除去動作をディスクの回転数変化から説明するための説明図である。
【符号の説明】
１    ディスクコントローラ
２    ドライブコントローラ
３    サーボコントローラ
１０  ディスクドライブコントローラ
１１  スピンドルモータ
１２  ピックアップユニット
１３  バイアスコイル
１４  光学系固定部
１５  インターフェース回路
Ａ    光磁気ディスク
【図１】
2004171690.tif 000003
【図２】
2004171690.tif 000004
【図３】
2004171690.tif 000005
【図４】
2004171690.tif 000006
【図５】
2004171690.tif 000007
【図６】
2004171690.tif 000008
【図７】
2004171690.tif 000009