(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転しているディスクの減速または停止を行う機能を有するディスク装置において、ディスクを回転させるディスクモータと、前記ディスクモータに対して逆方向電圧を印加して強制的に減速または停止させる第１の停止手段と、前記ディスクモータにおけるモータコイルの入力端子を短絡状態にしてモータコイルの逆起電圧を利用して減速または停止させる第２の停止手段と、ディスクを惰性回転させながら回転の際の摩擦で減速または停止させる第３の停止手段と、ディスクの回転を強制的に減速停止させる場合には前記第１の停止手段を動作させ、この強制的な減速停止動作よりも少ない電力で減速停止させる場合には前記第２の停止手段あるいは前記第３の停止手段のどちらか一方を選択して動作させるとともに、前記第３の停止手段を動作させる場合には、ディスクを惰性回転させながら回転の際の摩擦で所定の回転速度まで減速させた後、前記第１の停止手段を動作させてディスクを停止させる制御手段とを備えた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、ＣＤ−ＲＯＭなどのディスク（ディスク状の記録媒体）のドライブに関し、特にそのディスクを回転させるモータの減速及び停止制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に示す構成要素を有するＣＤ−ＲＯＭドライブなどのディスク装置２０では、ディスク装置２０の制御手段（ＣＰＵ）２１からディスク２２の回転を減速または停止させる命令をディスクモータドライバ２３が受けた場合に、このディスクモータドライバ２３からディスクモータ２４に逆方向電圧を印加して強制的な制動力を与えることで急減速させている。このようにディスクモータ２４に逆方向電圧を与えてブレーキをかける、いわゆるノーマルモードでディスクモータ２４の回転を減速させる場合、その消費電流は相当大きなもので、節電を要求される携帯型コンピュータに使用するディスク装置２０としては、影響が大きい。なお、図２における２５は、ディスク装置２０に設けられている信号処理系、２６は、ディスク装置２０を管理するホストコンピュータである。
【０００３】
また、在来のディスク装置２０には節電効果を高める観点から低回転モード、スタンバイモードという節電機能が付加されている。これは、リードコマンドやシークコマンドなどのアクセス命令がホストコンピュータ２６から所定時間発生されない場合に、ＣＰＵ２１の判断でディスクモータ２４の回転速度を落としたり、停止状態としたりして消費電力を抑制する機能である。そのため、携帯型コンピュータでは頻繁に低回転モードやスリープモードへ移行することとなるが、その度にディスクモータ２４の減速による大電流が消費されていたのでは具合が悪い。
【０００４】
そこで、特開平１１−９６６４９号公報に開示されている構成のディスクドライブ装置では、ディスクを回転させるディスクモータに対して逆方向電圧を印加して強制停止を行うディスクドライブ装置において、節電モードでは逆方向電圧の印加を抑止してディスクモータを惰性回転させて停止させることが示されている。また、ディスクへのアクセスが所定時間行われない場合にはノーマルモードからスリープモードへ移行してディスクモータを停止状態とするディスクドライブにおいても、スリープモードでディスクモータを惰性回転させるようにすることでスリープモード移行時ごとに大電流を消費することがなく節電効果をより高める方法が示されている。
【０００５】
また、消費電力を少なくし、かつ迅速にディスクを減速または停止する方法としては、特開平９−２８５１７４号公報に、減速時にモータドライバＩＣのコイルをショート状態にしてモータの逆起電力を利用してディスク回転速度を減速する方法と、回転停止時に逆転ブレーキと組み合わせて低回転時の逆起電力が小さくなる部分での制動力の低下を補う方法とが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１１−９６６４９号公報に開示されている構成のディスクドライブ装置では、節電モードでのディスク停止時には惰性回転させて節電を行っているが、ドライブはこれ以外にも低回転モードに移行する際等にモータに逆電圧を印加して強制減速を行っており、このような場合には余分な電力を消費してしまう。
【０００７】
また、モータに逆電圧を印加して停止させる際に、現在の回転速度とディスク重量とに応じて適切な時間および電圧で逆電圧を印加しないと、完全にディスクが停止しなかったり、逆方向に回転してしまったりする場合がある。すなわち、特開平１１−９６６４９号公報に開示されている構成のディスクドライブ装置では、節電モードでのディスク停止時には惰性回転させているが、ディスクの回転数を検出するための信号はＦＧと呼ばれるディスクモータのホール素子からの出力をパルスに変換したものが一般的で、その分解能は、ディスク装置で一般的な三相モータではディスク１回転あたり６パルスで、回転の停止直前では正確な回転速度を検出するのが困難であり、このとき排出命令が出されると、上記理由により、速やかに、かつ確実にディスクを停止する事ができない場合がある。ディスクが確実に停止しないままに排出されると、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ装置は現在トレー方式が一般的であるため、記録面に傷がついてしまう可能性があり、より確実に、かつ迅速に、更にはより低消費電力でディスク回転を停止する方法が必要とされている。
【０００８】
更に、消費電力を少なく、かつ迅速にディスクを減速または停止する方法として、特開平９−２８５１７４号公報に開示されているところの、減速時にモータドライバＩＣのコイルをショート状態にしてモータの逆起電力を利用してディスク回転速度を減速する方法、及び回転停止時に逆転ブレーキと組み合わせて低回転時の逆起電力が小さくなる部分での制動力の低下を補う方法では、モータに逆電圧を印可して強制減速する方法ほどではないものの、モータの逆起電力をドライバＩＣ内部で消費するためにドライバＩＣの発熱が発生するという問題があり、小型機器等で極力発熱を抑えたい場合には単純にこの方法を用いることが最適ではないという課題を生じる。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するもので、急速な減速を必要としないときには消費電力の少ない減速方法を選択でき、消費電力の少ない方法でディスクを減速させている途中で、ディスクを停止させる必要が生じた場合でも、迅速かつ確実にディスクを停止することができるディスク装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、回転しているディスクの減速または停止を行う機能を有するディスク装置において、ディスクを回転させるディスクモータと、前記ディスクモータに対して逆方向電圧を印加して強制的に減速または停止させる第１の停止手段と、前記ディスクモータにおけるモータコイルの入力端子を短絡状態にしてモータコイルの逆起電圧を利用して減速または停止させる第２の停止手段と、ディスクを惰性回転させながら回転の際の摩擦で減速または停止させる第３の停止手段と、ディスクの回転を強制的に減速停止させる場合には前記第１の停止手段を動作させ、この強制的な減速停止動作よりも少ない電力で減速停止させる場合には前記第２の停止手段あるいは前記第３の停止手段のどちらか一方を選択して動作させるとともに、前記第３の停止手段を動作させる場合には、ディスクを惰性回転させながら回転の際の摩擦で所定の回転速度まで減速させた後、前記第１の停止手段を動作させてディスクを停止させる制御手段とを備えたものである。
【００１１】
更に、省電力減速停止動作として、より速く減速することができるショートブレーキと、減速に時間がかかるもののモータ駆動手段の発熱量の少ない惰性回転とを必要に応じて選択的に切り替えることで、発熱を押さえたい場合や、迅速に減速したい場合の各必要性に応じた減速方法を選択できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、回転しているディスクの減速または停止を行う機能を有するディスク装置において、ディスクを回転させるディスクモータと、前記ディスクモータに対して逆方向電圧を印加して強制的に減速または停止させる第１の停止手段と、前記ディスクモータにおけるモータコイルの入力端子を短絡状態にしてモータコイルの逆起電圧を利用して減速または停止させる第２の停止手段と、ディスクを惰性回転させながら回転の際の摩擦で減速または停止させる第３の停止手段と、ディスクの回転を強制的に減速停止させる場合には前記第１の停止手段を動作させ、この強制的な減速停止動作よりも少ない電力で減速停止させる場合には前記第２の停止手段あるいは前記第３の停止手段のどちらか一方を選択して動作させるとともに、前記第３の停止手段を動作させる場合には、ディスクを惰性回転させながら回転の際の摩擦で所定の回転速度まで減速させた後、前記第１の停止手段を動作させてディスクを停止させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
このディスク装置によれば、減速または停止を行う際の命令の種類に応じて、迅速なディスクの減速または停止を必要としないときには、より消費電力の少ない方法を選択してディスク回転を減速または停止させるので余分な電力を消費することなくディスク回転を減速または停止させることができる。
【００３４】
図１は、本発明を光ディスク再生装置に応用した場合のブロック図で、１はディスク装置である。２はディスク状の記録媒体からなるディスク、たとえば光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスクなどで、ディスク装置１の外部から内部へ挿入され、ディスクモータ３で回転される。４はディスクモータ駆動手段で、制御手段７からの回転指令を受け取り、必要に応じてディスクモータ３に対して回転、加速、減速、停止等の動作を行わせる。また、ディスクモータ駆動手段４においては、制御手段７に対してディスク２の回転速度を検出して出力する機能が付加されている。５は再生手段で、たとえば光ピックアップ、磁気ヘッドなどとヘッドアンプ、信号処理回路とで構成され、ディスク２の信号を再生処理してデータ処理手段９に送る。
【００３５】
記録されているデータの種類がたとえば音声データや映像データの様なディスク装置１が直接再生可能なフォーマットで記録されているものであり、これらのデータを再生する命令をディスク装置１がホストコンピュータ１３から受け取った場合には、データ処理手段９は読み取ったデータを処理して、音声映像出力手段１２を介してディスク装置１の外部に出力する。音声、映像信号を再生する場合には、通常は、あらかじめ音声、映像の再生に必要なデータ再生速度が決まっているのでこの速度で全データを再生する場合と、これよりも速い速度でデータの読み取りを行い、データ記憶手段９に蓄えたデータを順次、音声映像出力手段１２に送り、ディスク装置１の外部に出力する場合があるが、いずれにしても、ディスク装置１の持つ最大再生速度は音声、映像信号の再生速度を遙かに超えているため、最大再生速度より遅い速度で読み取りを行う場合がほとんどである。
【００３６】
記録されているデータをインターフェイス手段１０を介してホストコンピュータ１３に送信する命令を受け取った場合には、データ処理手段９は、データ記憶手段８に一時的にデータを蓄えながら、たとえばエラー訂正、スクランブル解除などの処理を行い、処理の終了したデータをインターフェイス手段１０を介してホストコンピュータ１３に送信する。
【００３７】
次に、ディスク２の回転を減速または停止させるディスク減速停止方法について説明する。
制御手段７は、ディスク回転速度を減速または停止させる必要が生じた場合に現在実行中の命令の種類に応じて、ディスクモータ３に逆電圧を印加して強制的に減速または停止させる強制減速停止動作による減速停止方法と、この強制減速停止動作よりも消費電力の少ない省電力減速停止動作による減速停止方法との何れかを選択する。省電力減速停止動作としては、たとえばディスクモータ３におけるモータコイルの端子間をショートしてディスクモータ３の逆起電圧を使って減速または停止させるショートブレーキを採用したり、ディスク２を惰性回転させて摩擦のみで徐々に停止させる方法を採用したりする。また、複数種類の省電力減速停止動作による減速停止方法を用意しておいて、更に実行中の命令のディスク回転速度減速の緊急度に応じてこれら複数の省電力減速停止動作を選択的に切り替えてもよい。
【００３８】
ディスクモータ３に逆電圧を印加して強制減速、または強制停止させる命令としては、たとえば、できるだけ早くデータを返送する必要のあるデータ読み取り命令、できるだけ早く音声、映像信号を出力する必要のある音声、映像再生命令、迅速かつ確実にディスク２の回転を停止させ装置外部に排出するディスク排出命令などがある。逆に、省電力減速停止動作による減速停止方法を選択する場合は、たとえば、ドライブの動作を停止して、低消費電力モードに移行する命令を受け取った場合、なにも命令を受け取っておらず、ドライブが一定時間命令を受け取らない場合に低回転モードに移行する場合、更に一定時間命令を受け取らず、ドライブが自発的に動作を停止して低消費電力モードに移行する場合などである。また、ディスク装置１の種類、データの再生速度等に応じてこれらのいずれかの命令を受け取った場合でも省電力減速停止動作により減速または停止させてもよいし、これらの以外の命令を受け取った場合にも逆電圧を印加して強制減速させてもよい。要は、ディスク装置１の種類やディスク２の回転速度、命令の種類に応じて迅速な減速または停止が必要な度合いとドライブの消費電力、発熱等を考慮して、何れかの減速停止動作を選択すればよい。
【００３９】
次に、省電力減速停止動作による減速停止方法でディスク回転を停止する場合の動作について説明する。
この省電力減速停止動作による減速停止方法として、惰性回転を選択した場合には、摩擦により回転速度が緩やかに減速してゆく。このまま、電力を消費せずに緩やかに回転が停止するのを待っても良いし、減速して一定回転速度になった時点で、ディスクモータ３に逆方向電圧を一定時間印加して確実に回転を止めても良い。この方法を採用することで、ディスクモータ３に逆方向電圧を印加する際には、ディスク２の回転速度が十分低下しているので少ない消費電力で確実にディスク２を停止させることができる。また、逆方向電圧を印可する電圧、時間は事前に測定したディスク２の重量係数をもとに決定することが望ましい。ディスク２の重量係数を測定する方法としては、ディスク加速時に一定時間、一定電圧の加速指令を加えた場合のディスク速度変化をもとに測定する方法や、一定電圧を加え続けて一定速度に到達するまでの時間をもとに測定する方法などがあるが、ディスク挿入の度に測定を行うことで、ディスク重量のばらつき、ドライブの電源電圧、ディスクモータ等のばらつきを吸収して確実にディスク２の停止を行うことができるようにする。
【００４０】
省電力減速停止動作による減速停止方法として、ショートブレーキを選択した場合にも、惰性回転の場合と同様の動作を行うようにする。これは、ショートブレーキがディスクモータ３の逆起電力を利用しているため、ディスクモータ３の回転速度が低下すると逆起電力が低下し、制動力も低下する問題を補うためのものである。
【００４１】
省電力減速停止動作による減速停止方法でディスク回転を減速または停止する場合には、一般にディスクモータ３に逆電圧を印加して減速または停止する場合に比べて時間がかかることが多い。ディスク装置１がインターフェイス手段１０を介してホストコンピュータ１３に接続されている場合には、ホストコンピュータ１３は、減速または停止の命令をディスク装置１に出した後、減速または停止完了の応答を待っており、新たな命令を発行できずに待機している場合がある。このような場合を考慮して、省電力減速停止動作でディスク回転を減速または停止し、その完了までに時間がかかることが予想される場合にはディスク装置１がホストコンピュータ１３よりディスク減速または停止の指令を受け取り、減速または停止を開始した時点で命令完了の応答を返すことが望ましい。
【００４２】
次に、省電力減速停止動作によりディスク回転速度を減速または停止している最中に、他の命令を受け取った場合の動作について説明する。
減速または停止中に他の命令を受け取った場合にも、基本的な動作は同じである。つまり、新たに受け取った命令の種類に応じて、ディスク回転速度を変化させる方法を選択する。
【００４３】
たとえば、減速または停止動作中にディスク排出の指令を受け取った場合には速やかにディスク２の回転を停止して、ディスク２を排出する必要が発生する。このような場合には、ディスクモータ３に逆電圧を印加して急速に減速する方法に切り替えることが望ましい。ただし、より低消費電力が優先される機器の場合には、省電力減速停止動作の中でもより速くディスク２を停止できる方法、たとえばショートブレーキで一定回転速度まで減速し、その後、逆方向電圧を印加して速やかに減速する方法を選択することも可能である。
【００４４】
また、たとえばデータ読み取り命令を受け取った場合には、以下のような動作になる。
通常、ディスク再生装置、特にＣＤ−ＲＯＭ装置やＤＶＤ−ＲＯＭ装置では、読み取るデータの種類に応じてディスク２の回転速度を変化させる場合がある。たとえば、より高レベルのエラー訂正情報を含んでいる種類のデータは、システムの最高速度で回転、再生させ、エラー訂正情報レベルの低いデータはシステムの最高速度よりも遅い再生速度で回転、再生させ、オーディオや映像等の再生速度が決まっており、一定以上の再生速度であれば、高速で読み出す必要のないデータは、より低い再生速度で回転、再生させるといった具合である。
【００４５】
減速または停止中に、これらのデータ再生命令を受け取った場合には、現在のディスク回転速度を検出し、目的の速度まで加速若しくは減速を行う。ここで、減速が必要な場合には、前の例で説明したディスク排出の場合と同様に、ディスクモータ３に逆電圧を印加して強制減速する方法と、より消費電力の少ない減速方法の中でもより速くディスクを減速できる方法とに切り替える方法を採用する。
【００４６】
通常、ディスク装置１は読み出したデータを一時的に記憶するデータ記憶手段８を持っている。これは、読み出したデータを一時的に記憶し、エラー訂正等の処理をした後、処理の終了したデータを順にインターフェース手段１０を介してホストコンピュータ１３に送り出す働きをするものであるが、ディスク回転減速、または停止動作中にこのデータ記憶手段内８に残っている既に読み取り済みのデータを読み出す命令を受け取った場合には、そのままより消費電力の少ない方法でディスク２の減速または停止動作を続け、データ記憶手段８内のデータをそのままインターフェース手段１０を介してホストコンピュータ１３に送信すればよい。これにより、データ記憶手段８内に蓄えられたデータを読み出す命令を受け取った後にディスク２の強制減速の命令があった場合でも、データの読み出しが終了するまでディスク２の強制減速を行わないので、データの読み出しを確実に行うことができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ディスク回転速度の減速または停止を行う際に、実行中の命令の種類に応じて、迅速なディスクの減速または停止を必要としないときには、消費電力の少ない省電力減速停止動作を選択してディスク回転を減速または停止させるので、余分な電力消費、発熱を抑えることができ、特にＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等を備える携帯型コンピュータをバッテリー駆動する場合には、その駆動時間をより長く延ばすことが可能となる。また、ディスク回転の減速または停止を行う際に、迅速なディスクの減速または停止を必要としないときには、ディスクモータに強制制動をかけることがないため、ディスクモータの寿命を長くすることにも繋がる。
【００４９】
また、省電力減速停止動作を、ディスクを惰性回転させながら回転の際の摩擦で所定の回転速度まで減速させた後、逆方向電圧を一定時間印加して、ディスクを停止させることにより実行させることにより、ディスクを消費電力の少ない省電力減速停止動作により停止させる際でも、確実にディスクを停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を光ディスク再生装置に応用した場合の実施の形態を示すブロック図
【図２】従来のディスク再生装置のブロック図
【符号の説明】
１      ディスク装置
２      ディスク
３      ディスクモータ
４      ディスクモータ駆動手段
５      再生手段
７      制御手段
８      データ記憶手段
９      データ処理手段
１０      インターフェイス手段
１２      音声映像出力手段
１３      ホストコンピュータ（指示命令手段）
【図１】
0004553429.tif 000002
【図２】
0004553429.tif 000003