JP5329854B2 - 光ディスク装置及びこれを備える光ディスク処理システム - Google Patents

Description

本発明は光ディスク装置及びこれを備える光ディスク処理システムに関し、特に光ディスク装置への光ディスクのローディングに関する。

ＣＤあるいはＤＶＤを大量生産する場合、ディスクチェンジャを備えた大型装置を用いて製作コストの低減が図られる。その一方、大量生産を必要としないいわゆるカスタムメードの光ディスク、例えば学校教材、記念品、贈答品等に用いられる場合に対応すべく、光ディスクへの情報の書き込みを行う記録ユニット、光ディスクのラベル面への印刷を行う印刷ユニット、ディスクチェンジャを一体化した光ディスク処理システムが提案されている。この光ディスク処理システムでは、未処理の光ディスクをストッカから記録ユニットに搬送してローディングし、記録ユニットでデータを記録し、記録済み光ディスクをイジェクトし、印刷ユニットまで搬送してラベル面に印刷し、印刷済みの光ディスクを再びスタッカまで搬送するという一連の処理を自動的に実行する。

下記の特許文献１には、記録ユニット、印刷ユニット、ディスクチェンジャを一体化した光ディスク処理システムが開示されている。

特許第３７９７３１８号

光ディスク処理システムでは、ストッカから光ディスクを１枚ずつ取り出して記録ユニットに搬送してローディングする必要がある。しかしながら、光ディスクの表面状態によっては光ディスクが互いに張り付き、複数枚の光ディスクを同時に記録ユニットまで搬送してローディングしてしまう事態が生じ得る。記録ユニットのトレイにローディングされた光ディスクは、通常、マグネットクランパによりクランプされてスピンドルで回転駆動されるが、複数枚の光ディスクが張り付いた状態でローディングされると、重なった複数枚分の光ディスクの厚みによりマグネットクランパのクランプ力が弱くなり光ディスクを確実にクランプすることができず、その結果、回転制御が不安定となる、あるいは回転数が上昇すると光ディスクが暴れて制御不能となる等の問題が生じる。したがって、複数枚の光ディスクがローディングされた場合には、これを迅速に検出する必要がある。

本発明の目的は、複数枚の光ディスクがローディングされたことを迅速かつ確実に検出できる光ディスク装置及びこれを備えた光ディスク処理システムを提供することにある。

本発明は、ローディングされた光ディスクが１枚の場合のみ十分なクランプ力でクランプし得るクランプ手段と、ローディングされた光ディスクを回転駆動する手段と、前記回転駆動する手段により加速中であるにもかかわらず前記光ディスクの回転数が低下し、その後に増加に転じる非線形振動現象が生じた場合に前記光ディスクにスティックスリップが生じたことを検出し、該検出に基づきローディングされた前記光ディスクが複数枚であることを検出する手段とを有する。

また、本発明は、前記光ディスク装置と、光ディスクのラベル面に印刷する印刷ユニットとを有し、前記光ディスク装置でのデータ記録と、前記印刷ユニットでのラベル面印刷を連続して処理する光ディスク処理システムを提供する。さらに、本発明は、上記の光ディスク装置を複数備え、複数の光ディスク装置のそれぞれに所定の順序で光ディスクを搬送する搬送機構を有する光ディスク処理システムを提供する。

本発明によれば、複数枚の光ディスクがローディングされたことを迅速かつ確実に検出できる。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。

図１に、本実施形態における光ディスク装置を備える光ディスク処理システムの外観図を示す。光ディスク装置である記録ユニット１５の天板上面には、光ディスクＤを収容するための同容量の複数のケースＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が配置されている。これらのケースＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、その背面に配設された支持構造１８に支持され、この支持構造１８から着脱可能となるように構成される。同図に示すケースＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の配置状態において、ケースＣ１を回収ケースとし、ケースＣ２，Ｃ３，Ｃ４をストックケースとして未処理の光ディスクの所定枚数をそれぞれに収容する。

クランプユニット１は、光ディスクＤの中心孔をクランプするもので、搬送アーム２に設けられる。搬送アーム２の一端はエレベーション機構３に固定される。エレベーション機構３は支柱４，５で支持され、モータ６の出力軸の駆動力がプーリを介してギア７に伝達し、このギア７が支柱４のラックギア４ａに噛合することにより垂直方向に昇降し、搬送アーム２を上下動する。

支柱４，５の端部はスライダブロック８に固定されており、このスライダブロック８はガイドシャフト９に擦動可能に支持される。また、スライダブロック８はホイール１１，１２に張設されたベルト１０に連結固定されており、このベルト１０をモータ１３により駆動することにより、スライダブロック８とともに支柱４，５並びに搬送アーム２が水平方向に往復動する。

印刷ユニット１４は、ディスクトレイ１４ａによりローディングされた光ディスクＤのラベル面に印刷を施す。記録ユニット１５は、ディスクトレイ１５ａによりローディングされた光ディスクＤへ情報を記録する。

各ケース、印刷ユニット１４、記録ユニット１５のそれぞれの間の光ディスクＤの搬送において、光ディスクＤの上下方向の搬送はエレベーション機構３で行い、水平方向の搬送はベルト１０の駆動により行われる。

光ディスクＤの処理は、ストックケースとなっている各ケースＣ２，Ｃ３，Ｃ４毎に処理されるように制御プログラムが構成されており、システム全体の動作を制御するシステムプロセッサが制御プログラムを実行する。まず、ケースＣ２の最上層にある光ディスクＤがディスククランプユニット１によりクランプされ、印刷ユニット１４、記録ユニット１５へ順次搬送されて所定の処理が完了すると、この処理済光ディスクＤは回収ケースであるケースＣ１に収容される。ケースＣ２の光ディスクＤが順次処理され、このケースＣ２に収容した光ディスクＤが払底すると、この時点で制御プログラムの判断によりケースＣ２を回収ケースとなるようにする。そして、処理が続行されると、ケースＣ３に収容されている未処理の光ディスクＤは所定の処理がなされた後、回収ケースとなっているケースＣ２に収容される。以後、同様の処理が繰り返される。

なお、上記の説明において、光ディスクＤはまず印刷ユニット１４でラベル面に印刷され、その後に記録ユニット１５でデータの記録が行われるとしているが、各ケースから光ディスクＤを取り出してまず記録ユニット１５に搬送し、記録ユニット１５でデータ記録した後に印刷ユニット１４でレベル面に印刷することもできる。本実施形態では、ケースから取り出してまず記録ユニット１５に搬送し、記録ユニット１５にローディングする場合について説明する。

図２に、光ディスク装置としての記録ユニット１５の構成を示す。搬送アーム２によって搬送され、トレイ１５ａによりローディングされた光ディスクＤは、図示しないマグネットクランパによりクランプされ、ターンテーブル１００上に載置され、ターンテーブル１００とともにスピンドルモータ（ＳＰＭ）１２０により回転駆動される。スピンドルモータＳＰＭ１２０は、ドライバ１４０で駆動され、ドライバ１４０はサーボプロセッサ３００により所望の回転速度となるようにサーボ制御される。

光ピックアップ１６０は、レーザ光を光ディスクＤに照射するためのレーザダイオード（ＬＤ）や光ディスクＤからの反射光を受光して電気信号に変換するフォトディテクタ（ＰＤ）を含み、光ディスクＤに対向配置される。光ピックアップ１６０はスレッドモータ１８０により光ディスクＤの半径方向に駆動され、スレッドモータ１８０はドライバ２００で駆動される。ドライバ２００は、ドライバ１４０と同様にサーボプロセッサ３００によりサーボ制御される。また、光ピックアップ１６０のＬＤはドライバ２２０により駆動され、ドライバ２２０は、オートパワーコントロール回路（ＡＰＣ）２４０により、レーザパワーが所望の値となるように駆動電流が制御される。ＡＰＣ２４０及びドライバ２２０は、システムコントローラ３２０からの指令によりＬＤの発光量を制御する。図ではドライバ２２０は光ピックアップ１６０と別個に設けられているが、ドライバ２２０を光ピックアップ１６０に搭載してもよい。

光ディスクＤにデータを記録する際には、システムから供給された記録すべきデータはインターフェースＩ／Ｆ４００を介してエンコード／デコード回路３６０に供給される。エンコード／デコード回路３６０は、記録すべきデータをバッファメモリ３８０に格納し、当該記録すべきデータをエンコードして変調データとしてライトストラテジ回路４２０に供給する。ライトストラテジ回路４２０は、変調データを所定の記録ストラテジに従ってマルチパルス（パルストレーン）に変換し、記録データとしてドライバ２２０に供給する。記録ストラテジは記録品質に影響することから、通常はある最適ストラテジに固定される。記録データによりパワー変調されたレーザ光は光ピックアップ１６０のＬＤから照射されて光ディスクＤにデータが記録される。データを記録した後、光ピックアップ１６０は再生パワーのレーザ光を照射して当該記録データを再生し、ＲＦ回路２６０に供給する。ＲＦ回路２６０は再生信号を２値化回路３４０に供給し、２値化されたデータはエンコード／デコード回路３６０に供給される。エンコード／デコード回路３６０は、変調データをデコードし、バッファメモリ３８０に記憶されている記録データと照合する。照合の結果はドライブコントローラ３２０に供給される。ドライブコントローラ３２０は照合の結果に応じて引き続きデータを記録するか、あるいは交替処理を実行するかを決定する。

このような構成において、図１に示すシステム全体を制御するシステムコントローラ１６と、図２に示す記録ユニット１５を制御するドライブコントローラ３２０間ではコマンド及びデータが送受される。図３に示すように、システムコントローラ１６は、ドライブコントローラ３２０に対してデータ記録の開始コマンドや終了コマンドを送信し、ドライブコントローラ３２０はデータ記録完了や記録ユニット１５の状態に関するデータを送信する。

光ディスクＤは、１枚毎に搬送アーム２により搬送されるが、光ディスクＤの表面状態によっては複数枚、例えば２枚の光ディスクＤが互いに密着して張り付いた状態で搬送される場合がある。この場合、複数枚の光ディスクＤがそのまま記録ユニット１５内にローディングされることになるが、マグネットクランパのクランプ力が弱まり、複数枚の光ディスクＤを確実にクランプすることができない。その結果、スピンドルモータ１２０により光ディスクＤを高速回転駆動すると、十分にクランプされていないため複数枚の光ディスクＤがスリップすることになる。このような状態では、データを正常に記録できないことはもとより、光ディスクＤがスリップすることにより、本来よりも短時間でスピンドルモータ１２０が所定の回転数に達することから、場合によっては光ディスクＤが未だローディングされていないと誤判定してその旨をシステムコントローラ１６に送信してしまい、システムコントローラ１６ではさらに新たな光ディスクＤをケースから取り出して記録ユニット１５に搬送してしまう事態が生じ得る。

そこで、本実施形態のドライブコントローラ３２０は、以下のようにして複数枚の光ディスクＤがローディングされたことを迅速かつ確実に検出する。

図４に、本実施形態における検出処理フローチャートを示す。ドライブコントローラ３２０は、スピンドルモータ１２０を駆動して光ディスクＤを回転駆動する（Ｓ１０１）。次に、スピンドルモータ１２０の回転数を測定する（Ｓ１０２）。回転数は、例えばスピンドルモータ１２０からのＦＧパルスに基づいて検出する。回転数を検出した後、検出した回転数が加速中であるにもかかわらず低下したか否かを判定する（Ｓ１０３）。この判定は、検出した回転数を順次ドライブコントローラ３２０のメモリに格納し、新たに検出した回転数を直前に検出した回転数と比較すればよい。ローディングされた光ディスクＤが１枚であれば、マグネットクランパにより確実にクランプされ、光ディスクＤは正常に回転駆動されるため、時間とともに回転数は単調に増加していく。一方、複数枚、例えば２枚の光ディスクＤが張り付いた状態でローディングされた場合、マグネットクランパのクランプ力が弱いため確実にクランプされず、回転駆動に伴ってスティックスリップを起こす。スティックスリップとは、一般に、時間の経過とともに接触面（ターンテーブル１００と光ディスクＤとの接触面、あるいは２枚の光ディスクＤの間の接触面）がスティック（固着）とスリップ（滑り）を繰り返す非線形振動現象をいう。複数枚の光ディスクＤにスティックスリップが生じると、回転数は単調に増加するのではなく、一時的に低下し、その後に再び増加に転じるという変化を示す。図５に、スティックスリップを起こした光ディスクＤにおける回転数Ｎの時間変化例を示す。このように回転数が低下した場合には、複数枚の光ディスクＤがローディングされたものとしてディスクエラーと判別する（Ｓ１０５）。ドライブコントローラ３２０は、複数枚の光ディスクＤがローディングされた旨をシステムコントローラ１６に送信する。回転数が低下していない場合、目標回転数まで到達したか否かを判定し（Ｓ１０４）、目標回転数に到達するまでＳ１０２〜Ｓ１０３の処理を繰り返す。目標回転数に到達した場合、検出処理を終了する。

このように、本実施形態では、回転数を検出し、回転数の低下からスティックスリップが生じたか否かを判定することで複数枚の光ディスクＤがローディングされたか否かを検出するものであり、迅速かつ確実に検出することができる。

本実施形態において、システムコントローラ１６は、ドライブコントローラ３２０からディスクエラー、つまり２枚の光ディスクＤがローディングされた旨の信号を受信すると、所定のエラー処理を実行する。所定のエラー処理はシステム毎に任意に設定することができ、例えば２枚の光ディスクＤを記録ユニット１５から取り出して新たな光ディスクＤを搬送し直す、あるいは記録ユニット１５が複数存在する場合には他の記録ユニット１５のみを動作させ、２枚の光ディスクＤがローディングされた記録ユニット１５の動作を中断する等である。

本実施形態では、回転数の低下からスティックスリップを検出しているが、回転数の非線形的変化からスティックスリップを検出してもよい。要するに、回転数の時間変化あるいは時間的な挙動からスティックスリップを検出し、このスティックスリップを検出したことをもって複数枚の光ディスクＤのローディングを検出すればよい。

本実施形態では、光ディスク装置としての記録ユニットと印刷ユニットを備える光ディスク処理システムについて例示したが、本実施形態の光ディスク装置を記録ユニットとして複数、例えば２台備え、各記録ユニットに搬送機能で順次光ディスクＤを搬送してデータを記録していくシステムにも適用することができる。このような処理システムは、同一データを複数の光ディスクＤに記録するシステムであり、デュプリケータとも称される。２台の記録ユニットを第１記録ユニット及び第２記録ユニットとし、ストッカから未記録の光ディスクＤを取り出して第１記録ユニットに搬送し、データを記録する。データ記録中に搬送機構は次の未記録光ディスクＤをストッカから取り出して第２記録ユニットに搬送する。第１記録ユニットでデータ記録が完了すると、搬送機構は第１記録ユニットから記録済みの光ディスクＤを取り出してストッカに格納し、代わりに未記録の光ディスクＤをストッカから取り出して第１記録ユニットに搬送する。第１記録ユニットで２枚の光ディスクＤのローディングを検出した場合、デュプリケータのシステムコントローラは第１記録ユニットを無効化し、第２記録ユニットのみで光ディスクＤのデータ記録を実行する。

実施形態における光ディスク処理システムの外観図である。 光ディスク装置（記録ユニット）の構成図である。 システムコントローラとドライブコントローラのデータ送受説明図である。 実施形態の処理フローチャートである。 スティックスリップの説明図である。

符号の説明

１ ディスククランプユニット、２ 搬送アーム、３ エレベーション機構、４，５ 支柱、６ モータ、７ ギア、８ スライダブロック、９ ガイドシャフト、１０ ベルト、１１，１２ ホイール、１３ モータ、１４ 印刷ユニット、１５ 記録ユニット、Ｃ１〜Ｃ４ ケース。

Claims (3)

1. ローディングされた光ディスクが１枚の場合のみ十分なクランプ力でクランプし得るクランプ手段と、
   ローディングされた光ディスクを回転駆動する手段と、
   前記回転駆動する手段により加速中であるにもかかわらず前記光ディスクの回転数が低下し、その後に増加に転じる非線形振動現象が生じた場合に前記光ディスクにスティックスリップが生じたことを検出し、該検出に基づきローディングされた前記光ディスクが複数枚であることを検出する手段と、
   を有することを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１記載の光ディスク装置と、
   前記光ディスクのラベル面に印刷する印刷ユニットと、
   を有し、前記光ディスク装置でのデータ記録と、前記印刷ユニットでのラベル面印刷を連続して処理する光ディスク処理システム。
3. 請求項１記載の複数の光ディスク装置と、
   複数の前記光ディスク装置のそれぞれに所定の順序で光ディスクを搬送する搬送機構と、
   を有することを特徴とする光ディスク処理システム。

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