JP3316416B2 - 光ディスク再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク再生装置
に関し、特に装置の振動に応じて線速度を変更できる光
ディスク再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】市販の光ディスク再生装置が動作し得る
速度は年々上昇している。パソコン用のＣＤ−ＲＯＭ装
置の場合、速度は標準速から、倍速、４倍速、６倍
速、．．と言うように上昇しており、またＣＤ−ＲＯＭ
装置の多くは複数の線速度の一つで選択的に動作し得る
ようになっている。

【０００３】ディスクの回転速度は線速度とともに上昇
する。内周側における回転速度は、標準速（ｘ１）の場
合には約５００ｒｐｍであるが、ｘ６では３０００ｒｐ
ｍにもなる。速度の上昇に伴い振動も増加し、問題とな
る。振動が増加すると、信号読み出しが影響を受け、読
み出しができなくなることがある。振動の原因は、ディ
スクの偏心、ディスクが保持される位置のバラツキ、デ
ィスクの厚さの不均一などである。例えば、名目厚さ
１．２ｍｍの市販のＣＤ−ＲＯＭディスクは最大厚さと
最小厚さの差が０．１ｍｍある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、読み
出しの確実に行うことができ、しかも最大の速度で動作
し得る光ディスク再生装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク再生
装置は、光ディスクを回転させる手段と、前記光デイス
クの回転中に装置の振動または衝撃を検出する手段と、
前記光ディスクのＴＯＣ領域のデータを所定の回転速度
により読み取り処理し、その後、前記ディスクの回転速
度を変化させて前記検出手段の出力に基づき振動または
衝撃が過大とならない回転速度を判定し、該判定結果に
基づき前記光ディスクの回転速度を制御してデータ領域
のデータを読み取る制御手段とからなるものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の好ま
しい実施例につき説明する。図１は本発明の一実施例を
示す。

【０００７】この実施例のＣＤ−ＲＯＭ装置は、ＣＤ−
ＲＯＭディスク１を回転させるスピンドルモータ２を有
する。ＣＤ−ＲＯＭディスク１は文字、音、映像等を表
わすデータを螺旋形のトラックに記憶している。ディス
クの最内周側には、それぞれのデータのアドレス等を記
憶したＴＯＣ（table of contents)領域がある。上記の
文字、音、映像等を表わすデータは、上記のＴＯＣ領域
の外側に位置するデータ領域に記憶されている。

【０００８】対物レンズ４が図示しないレーザダイオー
ドからのレーザビームを収束して、ディスクの表面にビ
ームスポットを形成する。このビームスポットの位置に
おいてディスクのデータが読み出される。対物レンズ４
はまたディスク１からの反射光を受けて、フォーカス／
トラッキング制御回路１１に導く。

【０００９】フォーカス部５は、フォーカスコイル６と
フォーカス磁石７とを有する。レンズ４はレンズ支持体
４ｓに支持されている。フォーカスコイル６は、レンズ
支持体４ｓに支持されており、その結果レンズ４に固定
されている。フォーカス磁石７はピックアップフレーム
（点線ＰＵで示す）により保持されている。フォーカス
コイル６とフォーカス磁石７とが互に対向し、互いに協
働して、フォーカス／トラッキング制御回路１１から供
給されるフォーカス制御信号に応じてレンズ４をディス
クの表面に近づけまたは該表面から遠ざける方向に、即
ちフォーカス方向に動かす。

【００１０】トラッキング部８は、トラッキングコイル
９とトラッキング磁石１０とを有する。トラッキングコ
イル９は、レンズ支持体４ｓに支持されており、その結
果レンズ４に固定されている。トラッキング磁石１０は
ピックアップフレームＰＵにより保持されている。トラ
ッキングコイル９とトラッキング磁石１０とが互に対向
し、互に協働して、フォーカス／トラッキング制御回路
１１から供給されるトラッキング制御信号に応じてレン
ズ４をディスクの径方向に、即ちトラッキング方向に動
かす。

【００１１】フォーカス／トラッキング制御回路１１
は、ディスクからの反射光に基づいてフォーカスエラー
及びトラッキングエラーを検出し、フォーカス制御信号
をフォーカス部５に供給し、トラッキング制御信号をト
ラッキング部８に供給する。フォーカス／トラッキング
制御回路１１はまたディスク１からの再生信号ＲＳを出
力する。

【００１２】モータ制御３は、ディスク１からの再生信
号ＲＳに含まれるクロックに同期してスピンドルモータ
２の回転速度を制御する。回転制御はＣＬＶ（線速度一
定）のための制御であり、対物レンズ４からのビームス
ポットが（トラックに沿う走査にために）ディスクの外
側に動くに従い、回転速度が低下して、線速度を一定に
保つ。装置は複数の異なる線速度、即ちｘ１，ｘ２，ｘ
４，ｘ６，ｘ８速度のモード（ｘ１は標準速を表わし、
ｘ２，ｘ４，ｘ６，ｘ８はそれぞれ標準速の２倍、４
倍、６倍、８倍を表わす）から一つを選択して動作可能
である。それぞれの速度モードにおいて、回転速度は以
下の範囲で変化する。 ｘ１ ５３０ − ２００ ｒｐｍ ｘ２ １０６０ − ４００ ｒｐｍ ｘ４ ２１２０ − ８００ ｒｐｍ ｘ６ ３１８０ −１２００ ｒｐｍ ｘ８ ４２４０ −１６００ ｒｐｍ 本実施例の一つの特徴は、ディスクが挿入された直後
（ディスクが行われる度に）行われるテストモードの動
作において、振動及び衝撃（加速度で表わされる）検出
し、それ以上では振動または衝撃が過大となる限界回転
速度を求めることにある。

【００１３】テストモードの後に行われる、ディスクの
データを再生する再生モードの動作において、回転速度
が限界回転速度を超えないように線速度が制御される。
選択し得る線速度は不連続の値（ｘ１，ｘ２，ｘ
４，．．．）の一つであり、制御は以下のようにして行
われる。即ち、ビームスポットが径方向外側に動いて、
線速度をより高い値に切換えても回転速度が限界回転速
度を超えない位置に達したときに、線速度を該より高い
値に切換える。

【００１４】それを超えると振動や衝撃が過大となる限
界回転速度を求めるために、振動及び衝撃を検出する手
段が設けてある。

【００１５】本実施例では、振動及び衝撃はビームスポ
ットが最内周側にあり、ディスクが種々の線速度の各々
で回転しているときに検出される。ある線速度において
振動及び衝撃が過大でなく、それよりも一つ高い線速度
において、振動または衝撃が過大であれば、該線速度に
対応する（ビームスポットが最内周側にあるときの）回
転速度を限界回転速度とする。

【００１６】最高の線速度（ｘ８）において振動及び衝
撃が過大でなければ、その線速度（ｘ８）に対応する
（ビームスポットが最内周側にあるときの）回転速度を
限界回転速度とする。

【００１７】以下振動及び衝撃を検出する手段について
説明する。

【００１８】振動による、フォーカスコイル６とフォー
カス磁石７との相対変位に伴ってフォーカスコイル６内
に起電力が誘起されるが、本実施例では、この起電力を
利用して振動を検出する。

【００１９】同様に、トラッキングコイル９とトラッキ
ング磁石１０との相対変位に伴ってトラッキングコイル
９内に起電力が誘起されるが、本実施例では、この起電
力を利用して振動を検出する。

【００２０】衝撃センサ１７は、ピックアップフレーム
ＰＵに固定され、ピックアップフレームＰＵの加速度を
検出する。

【００２１】システム制御回路１３はマイクロプロセッ
サを含み、ＲＯＭ１４に書込まれたプログラムに従って
装置の各部を制御する。特に、フォーカス部５で発生さ
れフォーカス増幅器１５で増幅された起電力、トラッキ
ング部８で発生されトラッキング増幅器１６で増幅され
た起電力、及び衝撃センサ１２からの検出信号に基づい
てディスク１のための線速度を指定する。

【００２２】ＲＡＭ１７はシステム制御回路１３の動作
に必要なデータを記憶する。これには信号を表わす起電
力や衝撃を表わす加速度に対するしきい値（それを超え
ると振動や衝撃が過大と判断される）、振動及び衝撃が
どれぞれのしきい値を超えないようにするために回転速
度が超えるべきでない限界回転速度を表わすデータが含
まれる。

【００２３】フォーカススイッチ１８はシステム制御回
路１３に制御されて、フォーカス部５をフォーカス／ト
ラッキング制御回路１１に接続してフォーカス制御を可
能にしたり、フォーカス増幅器１５を介してシステム制
御回路１３に接続して振動の検出を可能にしたりする。

【００２４】トラッキングスイッチ１９はシステム制御
回路１３に制御されて、トラッキング部８をフォーカス
／トラッキング制御回路１１に接続してトラッキング制
御を可能にしたり、トラッキング増幅器１６を介してシ
ステム制御回路１３に接続して振動の検出を可能にした
りする。

【００２５】図２は、ＲＯＭ１４に記憶されたプログラ
ムに従って行われるシステム制御回路の動作を示す。

【００２６】ディスク１が装置に挿入されたことが検出
されると（Ｓ１）、フォーカススイッチ１８及びトラッ
キングスイッチ１９は接点１８ａ及び１９ａ側に倒れ、
フォーカス／トラッキング制御回路１１に接続して、フ
ォーカス制御及びトラッキング制御を可能にする（Ｓ
２）。

【００２７】線速度は標準速にされ、ＴＯＣ領域内のデ
ータが読取られる（Ｓ３、Ｓ４）。ＴＯＣ領域内のデー
タは初期データとして重要であるので、速度が８倍速で
はなく、標準速にされる。

【００２８】次にフォーカススイッチ１８が接点１８ｂ
に倒されフォーカス増幅器１５に接続され、トラッキン
グスイッチ１９が接点１９ｂに倒されトラッキング増幅
器１６に接続される（Ｓ５）。ビームスポットはディス
クの最内周側に維持される。システム制御回路１３はモ
ータ制御回路３に対し、ディスク１の線速度を８倍速）
に上昇するよう指示を与える（Ｓ６）。フォーカスコイ
ル６及びトラッキングコイル９には制御信号が与えられ
ず、振動による起電力がフォーカス増幅器１５及びトラ
ッキング増幅器１６を介してシステム制御回路１３に供
給され、さらに衝撃センサ１２から加速度に関する情報
がシステム制御回路１３に供給される（Ｓ７）。

【００２９】上記のように、ＲＡＭ１７にはフォーカス
増幅器１５からの起電力、トラッキング増幅器１６から
の起電力、衝撃センサ１２からの出力に対するしきい値
が記憶されている。しきい値のいずれかを超える入力が
あると、限界を超える振動または衝撃があったものと判
断される（Ｓ８）。次に、ステップＳ９において、線速
度がすでに標準速（ｘ１）に達している（まで下がって
いる）かどうかの判断が行われる。すでに標準速になっ
ていれば、それ以上の速度低下はできないので、振動又
は衝撃が標準速においても過大である旨の表示を行なっ
て（Ｓ１１）、動作を終了する。ステップＳ９において
速度が標準速でなければ、次にステップＳ１０において
速度を１段（例えばｘ８からｘ６に）下げる（Ｓ１
０）。速度の低下により振動及び衝撃が小さくなる。

【００３０】速度を低下させた後、再び振動及び衝撃に
ついてテストを行う。振動又は衝撃が尚もしきい値を超
えていれば、速度を再び下げる。例えばｘ６からｘ４に
下げる。同様に、振動及び衝撃がしきい値よりも小さく
なるまで速度を１段ずつ、例えばｘ４からｘ２、ｘ２か
らｘ１へと下げる（Ｓ７〜Ｓ１０）。

【００３１】振動及び衝撃が過大でなくなると（Ｓ８で
Yes)、そのときに、即ち上記の動作において振動及び衝
撃が初めて過大でなくなったときの回転速度（設定され
た線速度において、ビームスポットが最内周側にあると
きの回転速度）を限界回転速度としてＲＡＭ１７に記憶
させる（Ｓ１２）。

【００３２】さらに、このステップＳ１２において、線
速度を１段高い値に切換えても回転速度が限界回転速度
を超えないディスクの径方向位置を求め、その位置のト
ラックまたはセクタのアドレスをＲＡＭ１７に記憶させ
る。

【００３３】例えば、ビームスポットが最内周側にある
とき振動及び衝撃が過大とならない線速度がｘ１である
場合、限界回転速度は５３０ｒｐｍである。他の線速度
において回転速度がこの限界回転速度になる（まで低下
する）位置を求める。この場合そのような位置は、速度
がｘ２の場合にのみ存在する。この位置にのトラック又
はセクタのアドレスをＲＡＭ１７に記憶させる。

【００３４】ステップ１２に次に、フォーカススイッチ
１８及びトラッキングスイッチ１９は接点１８ａ及び１
９ａ側に倒され、フォーカス／トラッキング制御回路１
１に接続してフォーカス制御及びトラッキング制御を行
わせる。

【００３５】このように、ディスクが挿入される度に振
動及び衝撃が検出される。ディスクからのデータの再生
中は、回転速度が限界回転速度を超えないように、線速
度を制御する。

【００３６】図３は、ＲＯＭ１４に記憶されたプログラ
ムによる制御回路の動作を示す。この動作は、限界回転
速度を設定した後、ディスク上のデータを再生する場合
に行われるものである。

【００３７】上記のように、ディスク１が一定の線速度
で回転しており、従ってビームスポットが径方向外側に
動くにつれて回転速度が低下する。例えば、倍速と標準
速における回転速度の変化の範囲は下記の通りである。 標準速（ｘ１）： ５３０−２００ｒｐｍ 倍速（ｘ２） ： １０６０−４００ｒｐｍ 標準速における最大の回転速度は倍速における最小の回
転速度よりも高い。従って、ｘ２において、ビームスポ
ットの径方向位置がある位置（ｘ２において回転速度が
５３０ｒｐｍとなる位置）よりも外側であるときの回転
速度は標準速における最大回転速度よりも低い。ｘ４と
ｘ２、ｘ６とｘ４、ｘ８とｘ６との間においても同様の
関係がある。

【００３８】モータ制御回路３は約±５０％のキャプチ
ャリングレンジを有する。例えば標準速から２倍速への
切換えにより回転速度が２倍に、例えば２５０ｒｐｍか
ら５００ｒｐｍになっても、切換え前の速度は切換え後
の速度に対し−５０％であって、キャプチャリングレン
ジ内にあり、従って、連続的に（中断なく）データを読
取ることができる。

【００３９】上記のように、各線速度についてデータ読
取りに影響を与えることなく線速度をより高い値に切換
え得る位置のトラック又はセクタのアドレスがＲＡＭ１
７に記憶されている。ディスクからのデータの再生中に
ビームスポットがこの位置に達すると、線速度は１段高
い値に切換えられる（Ｓ２１〜Ｓ２９）。そして、読取
りが続けられる。これによりデータ読取りの平均速度が
高められ、また、正しい読取りが保証される。

【００４０】上記の実施例では、フォーカス部５、トラ
ッキング部８及び衝撃センサ１２が用いられた。これら
の３つの全てを用いることは必須ではない。例えばこれ
らのうち一つのみを用いても良い。但し、フォーカス部
５から起電力に基づき振動を検出する手段と、トラッキ
ング部８からの起電力に基づき振動を検出するものを共
に用いれば、ディスクの面に垂直の方向に振動と径方向
の振動を分離して検出することができ、それぞれに対し
異なる感度、特性で検出し得ると言う利点がある。

【００４１】振動の検出は、また他の方法で、例えばす
でに装置の一部をなす既存の部材を利用して検出するこ
ともできる。

【００４２】

【００４３】上記の実施例では、ビームスポットが最内
周側にあり、線速度を１段ずつ低下させたときに、振動
及び衝撃が過大ではないと最初に判定されたときの回転
速度を限界回転速度とした。

【００４４】振動及び衝撃が過大ではないと最初に判定
されたときの、振動及び衝撃のしきい値からのマージン
をも考慮に入れて限界回転速度を定めることができる。

【００４５】例えば、しきい値に近い振動又は衝撃がし
きい値に対し所定の比率で（例えばＭ＝２０％）である
とする。このとき線速度がｘ１であり、ビームスポット
はやはり最内周側にあり、従って回転速度は５３０ｒｐ
ｍであったものとする。この場合、限界回転速度を ５３０／（１−Ｍ／１００） ＝ ５３０／０．８＝６
６２．５ｒｐｍ と定めることができる。この場合、線速度をより高い値
に切換える位置は切換え後の回転速度が６６２．５ｒｐ
ｍとなる位置とする。

【００４６】上記の実施例では、ビームスポットがディ
スクの最内周側にあり、線速度を１段ずつ下げたときに
最初に振動又は衝撃が過大ではなくなったときの回転速
度（例えば５３０ｒｐｍ）を限界回転速度とした。

【００４７】このようにする代りに、或いはそれに加え
て、そのときの速度（５３０ｒｐｍ）よりも幾分低い値
（例えば５００ｒｐｍ）を限界回転速度とすることもで
きる。この値を以下２次的限界回転速度と呼ぶ。区別の
ため最初に述べた限界回転速度を１次的限界回転速度と
呼ぶ。

【００４８】そして、この２次的限界回転速度を、切換
え位置の決定のために用いる。このような２次的限界回
転速度を用いるのは、動作マージンを与えるためであ
る。

【００４９】即ち、システム制御回路１３は、線速度ｘ
１においてのみ５３０ｒｐｍでの回転を許し、他の線速
度では回転速度が５００ｒｐｍ以下となるように制御す
る。

【００５０】上記の実施例では、ビームスポットがディ
スクの最内周側に固定され、接続が１段ずつ切換えら
れ、従って回転速度も不連続の値相互間で切換えられ
た。このようにする代りに、回転速度を連続的に又は略
連続的に変化させる（即ちビームスポットが最内周側に
あり線速度が不連続の値（ｘ１，ｘ２，ｘ４，．．．）
のときの回転速度とは無関係に）こととしても良い。そ
して、振動又は衝撃がともにそれぞれのしきい値以下と
なる最大の回転速度を見付け、この最大の回転速度を限
界回転速度として良い。

【００５１】そのような最大の回転速度を見付けるに
は、回転速度を最も高い値から次第に低下させ、最初に
振動又は衝撃が過大ではなくなったときの速度を上記最
大速度、従って限界速度しても良い。代りに２分探索法
によってそのような最大速度を見付けても良い。

【００５２】速度を次第に低下させて最大速度を求める
には、図２と同様の動作を行えば良い。但し、ステップ
Ｓ１０（線速度が１段下げられる）の代りに、回転速度
を所定の単位量だけ低下させることとする。

【００５３】上記の実施例では最大の線速度がｘ８であ
る。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明は、
より高い線速度で動作可能な光ディスク再生装置にも適
用できる。

【００５４】

【発明の効果】本発明は、振動を検出しこれに基づきデ
ィスクの回転速度を設定するため、使用するディスクに
応じて許容範囲での回転速度でディスクを回転させるこ
とができる。

【００５５】

【００５６】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例のＣＤ−ＲＯＭ再生装
置の要部を示すブロック図である。

【図２】図２は、制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図３】図３は、同じく制御動作を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１ ＣＤーＲＯＭディスク ２ スピンドルモータ ４ レンズ ５ フォーカス部 ８ トラッキング部 １２ ショックセンサ １３ システム制御回路 １８ フォーカススイッチ １９ トラッキングスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林田 正之 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥 取三洋電機株式会社内 (72)発明者 岸下 明浩 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥 取三洋電機株式会社内 (72)発明者 小谷 清史 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥 取三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−55422（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクを回転させる手段と、前記光デ
   イスクの回転中に装置の振動または衝撃を検出する手段
   と、前記光ディスクのＴＯＣ領域のデータを所定の回転
   速度により読み取り処理し、その後、前記ディスクの回
   転速度を変化させて前記検出手段の出力に基づき振動ま
   たは衝撃が過大とならない回転速度を判定し、該判定結
   果に基づき前記光ディスクの回転速度を制御してデータ
   領域のデータを読み取る制御手段とからなることを特徴
   とする光ディスク再生装置。