説明

ディスク装置

【課題】ディスクを回転させるモータのショートの有無を適切に検出することが可能なディスク装置を提供する。
【解決手段】制御部4は、立ち上げ時に、ディスク200の大きさの判別およびスピンドルモータ1のショートの有無の判定のために、一定時間だけフル加速電圧の供給を指示し、フル加速電圧の供給の停止後において、ディスク200の回転数を表わす信号に基づいて、ディスク200の大きさを判定する。差動オペアンプ12は、フル加速電圧の供給中に、第1の電圧供給線SP+の電圧と第2の電圧供給線SP−の電圧の差を検出する。故障判定部15は、差動オペアンプ12が出力する電圧の差の絶対値が所定の閾値以下のときに、スピンドルモータ1がショートしていると判定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ディスク装置に関し、特にスピンドルモータのショートの有無を検出するディスク装置に関する。
【背景技術】
【0002】
スピンドルを用いてディスクを回転させるモータを備えるディスク装置では、モータ内のブラシ(電極)が磨耗してカスが発生し、発生したカスによってモータ内の整流子(コミテータ)がショートする場合がある。整流子がショートするとスピンドルモータの回転が停止し、ディスクの回転が停止してしまう。そして、ディスクの回転が停止すると、ディスク装置におけるCPU(Central Processing Unit)等の制御部は、モータを駆動する駆動IC(Integrated Circuit)の出力電流を増大させてスピンドルモータの回転速度を上げようとするため、駆動ICが大電流に起因して発熱してしまう。そうすると、駆動ICが発熱によって誤動作し、ディスク装置におけるピックアップユニット内の可動部分であるアクチュエータに大電流を流してしまい、アクチュエータのカバー等が燃えてしまう場合がある。また、ディスクの回転が停止すると、フォーカスおよびトラッキングに関する正常な信号が制御部において得られない。このため、制御部が駆動ICを誤制御することにより、ディスク装置におけるピックアップユニット内の可動部分であるアクチュエータへ駆動ICから大電流が流れ、アクチュエータのカバー等が燃えてしまう場合がある。
【0003】
ところで、特許文献1には、走行車両が軌道内で横揺れして推進巻線と感磁装置あるいは界磁極との距離(ギャップ)が変化しても、推進巻線の短絡等を確実に検出できるようにしたリニアモータの故障検出装置が開示されている。すなわち、故障巻線の短絡電流によっては、走行車両に対し進行方向、上下、左右に加速度の変化が現れるため、減算部の出力値と加速度センサの出力値が、共に故障検知の条件を満足した場合のみ、故障検知と判断することにより、誤検知の可能性が減ぜられて故障検出の確度を高めるようにしている。
【特許文献1】特開平7−222307号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1では、ディスクを回転させるモータのショートの有無を適切に検出する構成が開示されていない。
【0005】
それゆえに、本発明の目的は、ディスクを回転させるモータのショートの有無を適切に検出することが可能なディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明は、正の端子および負の端子との間に生じた電圧差によってディスクを回転させるDCモータと、立ち上げ時に、ディスクの大きさの判別のために、一定時間だけDCモータを最大に加速させるフル加速電圧の供給を指示し、フル加速電圧の供給の停止後において、ディスクの回転数を表わす信号に基づいて、ディスクの大きさを判定する制御部と、正の端子と第1の電圧供給線を介して接続される第1の端子と、負の端子と第2の電圧供給線を介して接続される第2の端子とを備え、第1の端子および第2の端子間に、制御部で指示された電圧を与えることによりDCモータを駆動する駆動部とを備えたディスク装置において、フル加速電圧の供給中に、第1の電圧供給線の電圧と第2の電圧供給線の電圧の差を検出する検出器と、検出器が出力する電圧の差の絶対値が所定の閾値以下のときに、DCモータがショートしていると判定する判定部とを備え、検出器は、第1の入力端子が第1の電圧供給線に接続され、第2の入力端子が第2の電圧供給線に接続される差動オペアンプであり、制御部は、DCモータがショートしていると判定したときに、ディスクがセットされるトレイをオープンにする。
【0007】
また、本発明は、正の端子および負の端子との間に生じた電圧差によってディスクを回転させるDCモータと、立ち上げ時に、ディスクの大きさの判別のために、一定時間だけDCモータを最大に加速させるフル加速電圧の供給を指示し、フル加速電圧の供給の停止後において、ディスクの回転数を表わす信号に基づいて、ディスクの大きさを判定する制御部と、正の端子と第1の電圧供給線を介して接続される第1の端子と、負の端子と第2の電圧供給線を介して接続される第2の端子とを備え、第1の端子および第2の端子間に、制御部で指示された電圧を与えることによりDCモータを駆動する駆動部とを備えたディスク装置において、フル加速電圧の供給中に、第1の電圧供給線の電圧と第2の電圧供給線の電圧の差を検出する検出器と、検出器が出力する電圧の差の絶対値が所定の閾値以下のときに、DCモータがショートしていると判定する判定部とを備える。
【0008】
好ましくは、検出器は、第1の入力端子が第1の電圧供給線に接続され、第2の入力端子が第2の電圧供給線に接続される差動オペアンプである。
【0009】
好ましくは、制御部は、DCモータがショートしていると判定したときに、ディスクがセットされるトレイをオープンにする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、モータのショートの有無を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。
(構成)
図1は、本発明の実施形態のディスク装置の構成を示す機能ブロック図である。
【0012】
図1を参照して、ディスク装置101は、トレイ300と、スピンドルモータ1と、駆動IC(駆動部)2と、オペアンプ12と、ディスク再生部5と、CPU(Central Processing Unit)11とを備える。ディスク再生部5は、ピックアップユニット13と、信号処理部14とを含む。CPU11は、制御部4と、故障判定部15とを含む。
【0013】
ディスク200は、たとえばCD(Compact Disk)またはDVD(Digital Versatile Disk)である。トレイ300には、ディスク200がセットされる。
【0014】
スピンドルモータ1は、駆動IC2から受けた電圧に基づいて回転することにより、ディスク200を回転させる。
【0015】
ディスク再生部5は、ディスク200からデータを読み出し、読み出したデータに基づいてディスク200を再生する。より詳細には、ピックアップユニット13は、図示しないアクチュエータを含み、フォーカスおよびトラッキングを行なう。また、ピックアップユニット13は、ディスク200の半径方向に走査しながら、ディスク200の表面にレーザ光を照射し、反射光を電気信号に変換することによりディスク200からデータを読み出す。信号処理部14は、ピックアップユニット13から受けた読み出しデータに対して復調処理およびデコード処理等を行なうことにより、ディスク200の再生処理を行なう。また、信号処理部14は、ディスク200の回転数を表わす信号を制御部4に出力する。
【0016】
CPU11は、ディスク装置101における各部を制御する。CPU11は、制御部4と、故障判定部15とを含む。
【0017】
制御部4は、ディスク装置101における各部を制御する。制御部4は、立ち上げ時にディスク200の大きさの判別およびスピンドルモータ1のショートの有無の判定のために、駆動IC2へ、基準電圧であるリファレンス電圧VREFを通知し、かつ基準電圧からのずれを表わすフル加速電圧Vfの一定時間ΔTの供給を指示する。また、制御部4は、フル加速電圧Vfの供給の停止後において、ディスク200の回転数を表わす信号に基づいてディスク200の大きさを判定する。
【0018】
駆動IC2は、第1の端子O1および第2の端子O2を有する。駆動IC2は、制御部4から指示されたリファレンス電圧VREFおよびフル加速電圧Vfに基づいて、第1の端子O1および第2の端子O2の電圧を設定する。すなわち、第1の端子O1には、リファレンス電圧VREFに、フル加速電圧Vfを1/2した電圧を加えた電圧を設定する。第2の端子O2には、リファレンス電圧VREFからフル加速電圧Vfを1/2した電圧を減算した電圧を設定する。
【0019】
第1の端子O1に設定された電圧は第1の電圧供給線SP+を通じてスピンドルモータ1に送られ、第2の端子O2に設定された電圧は第2の電圧供給線SP−を通じてスピンドルモータ1に送られる。
【0020】
図2は、スピンドルモータ1の構成を表わす図である。
図2を参照して、スピンドルモータ1は、DCモータであり、正側の端子であるブラシB1と、負側の端子であるブラシB2と、整流子C1〜C3と、コイルL1〜L3とを含む。ブラシB1は第1の電圧供給線SP+と接続され、ブラシB2は第2の電圧供給線SP−と接続される。
【0021】
制御部4が、リファレンス電圧VREFを2Vに指示し、フル加速電圧Vfを2Vに指示したときに、駆動IC2が第1の端子O1の電圧を3Vに設定し、第2の端子O2の電圧を1Vに設定する。これにより、第1の電圧供給線SP+を通じてブラシB1に3Vの電圧が供給され、第2の電圧供給線SP−を通じてブラシB2に1Vの電圧が供給される。その結果生じたブラシB1とブラシB2間の2Vの直流電圧に基づいて、ブラシB1とブラシB2との間には、整流子C1〜C3の一部およびコイルL1〜L3の一部を介して直流電流が流れる。
【0022】
第1の電圧供給線SP+の電圧が第2の電圧供給線SP−よりも大きいときにスピンドルモータ1は、第1の回転方向に回転するようなトルクを受ける。一方、第1の電圧供給線SP+の電圧が第2の電圧供給線SP−よりも大きいときに、スピンドルモータ1は、第1の回転方向と逆の方向に回転するようなトルクを受ける。
【0023】
差動オペアンプ12は、非反転入力端子が第1の電圧供給線SP+と接続され、反転入力端子が第2の電圧供給線SP−と接続される。差動オペアンプ12は、第1の電圧供給線SP+上の電圧と、第2の電圧供給線SP−上の電圧との差を増幅して、故障判定部15に出力する。
【0024】
通常の状態では、第1の電圧供給線SP+の電圧は、駆動IC2の第1の端子O1に設定された電圧となり、第2の電圧供給線SP−の電圧は、駆動IC2の第2の端子O2に設定された電圧となる。したがって、制御部4からフル加速電圧Vfの供給が指示された場合において、通常の状態では、差動オペアンプ12が出力する電圧の差は、制御部4から指示されたフル加速電圧Vfに差動オペアンプ12のゲインを乗算した値となる。
【0025】
一方、ブラシB1およびB2が磨耗するとブラシのカスが発生する。そして、ブラシのカスが整流子間に入り込む量が増えるにつれてブラシ間の電気抵抗値が徐々に小さくなり、ブラシB1およびB2間がショート状態となる。そのような場合には、差動オペアンプ12が出力する電圧の差は、制御部4から指示されたフル加速電圧Vfに差動オペアンプ12のゲインを乗算した値よりも小さくなる。完全ショート状態では、差動オペアンプ12が出力する電圧の差は、0となる。
【0026】
故障判定部15は、差動オペアンプ12から送られる電圧の差に基づいてスピンドルモータ1のショートの有無を判定する。すなわち、故障判定部15は、差動オペアンプ12から送られてきた電圧の差の絶対値が所定の閾値以下の場合に、スピンドルモータ1がショートしていると判定し、差動オペアンプ12から送られてきた電圧の差の絶対値が所定の閾値を超える場合に、スピンドルモータ1がショートしていないと判定する。
【0027】
制御部4は、故障判定部15でスピンドルモータ1がショートしていると判断された場合に、ディスク200がセットされるトレイをオープンにし、30秒経過後に、ディスク装置101の電源をオフにする。
【0028】
(動作)
図3は、本発明の実施形態のディスク装置によるスピンドルモータの立ち上げ時の動作手順を表わすフローチャートである。
【0029】
図3を参照して、まず、ディスク装置101の電源がオンにされる(ステップS101)。
【0030】
次に、制御部4は、立ち上げ時に、基準電圧であるリファレンス電圧VREFを通知し、かつ基準電圧からのずれを表わすフル加速電圧Vfの一定時間ΔTの供給を指示する(ステップS103)。
【0031】
図4(a)は、立ち上げ時に、制御部4が駆動IC2へ通知するリファレンス電圧VREFを表わす図である。
【0032】
図4(b)は、立ち上げ時に、制御部4が駆動IC2へ供給を指示するフル加速電圧Vfを表わす図である。
【0033】
次に、駆動IC2は、制御部4から指示されたリファレンス電圧VREFおよびフル加速電圧Vfに基づいて、第1の端子O1および第2の端子O2の電圧を設定する。すなわち、第1の端子O1には、リファレンス電圧VREFに、フル加速電圧Vfを1/2した電圧を加えた電圧を設定し、第2の端子O2には、リファレンス電圧VREFからフル加速電圧Vfを1/2した電圧を減算した電圧を設定する(ステップS104)。
【0034】
図4(c)は、図4(a)のリファレンス電圧VREFおよび図4(b)のフル加速電圧Vfが指示された場合に、駆動IC2の第1の端子O1および第2の端子O2に設定される電圧を表わす図である。
【0035】
次に、差動オペアンプ12は、フル加速電圧Vfの供給中に、第1の電圧供給線SP+上の電圧と、第2の電圧供給線SP−上の電圧の差を増幅して故障判定部15に出力する(ステップS105)。
【0036】
次に、故障判定部15は、差動オペアンプ12から送られてきた電圧の差の絶対値が所定の閾値以下の場合に(ステップS106でYES)、スピンドルモータ1がショートしていると判定する(ステップS107)。
【0037】
図5(a)は、スピンドルモータ1が完全ショートしている場合の第1の電圧供給線SP+の電圧と、第2の電圧供給線SP−の電圧を表わす図である。
【0038】
次に、制御部4は、故障判定部15でスピンドルモータ1がショートしていると判定されると、ディスク装置101のディスク200がセットされるトレイ300をオープンにする(ステップS108)。
【0039】
さらに、制御部4は、30秒経過後(ステップS109でYES)に、ディスク装置101の電源をオフにする(ステップS110)。
【0040】
一方、故障判定部15は、差動オペアンプ12から送られてきた電圧の差の絶対値が所定の閾値を超える場合に(ステップS106でNO)、スピンドルモータ1がショートしていないと判定する(ステップS111)。
【0041】
図5(b)は、スピンドルモータ1がショートしていない場合の第1の電圧供給線SP+の電圧と、第2の電圧供給線SP−の電圧を表わす図である。図6(b)において、差動オペアンプ12のゲインは1としている。
【0042】
制御部4は、故障判定部15でスピンドルモータ1がショートしていないと判定されると、フル加速電圧Vfの供給の停止後において、信号処理部14から送られるディスク200の回転数を表わす信号に基づいて、ディスク200の大きさを判定する(ステップS112)。
【0043】
さらに、制御部は、各部に通常の立ち上げ動作のシーケンスを実行させる(ステップS113)。
【0044】
以上のように、本発明の実施形態のディスク装置によれば、差動オペアンプ12が第11の電圧供給線SP+の電圧と、第2の電圧供給線SP−の電圧の差を検出するので、スピンドルモータ1のショートの有無を判定することができる。
【0045】
(変形例)
本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、たとえば以下のような変形例を含む。
【0046】
(1) ショート時の動作
本発明の実施形態では、制御部4は、スピンドルモータ1がショートしていると判断された場合に、ディスク200がセットされるトレイ300をオープンにし、30秒経過後に、ディスク装置101の電源をオフにするものとしたが、これに限定するものではない。たとえば、制御部4は、スピンドルモータ1がショートしていると判断された場合に、その旨を表示するものとしてもよい。
【0047】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】本発明の実施形態のディスク装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図2】スピンドルモータ1の構成を表わす図である。
【図3】本発明の実施形態のディスク装置によるスピンドルモータの立ち上げ時の動作手順を表わすフローチャートである。
【図4】(a)は、立ち上げ時に、制御部4が駆動IC2へ通知するリファレンス電圧VREFを表わす図である。(b)は、立ち上げ時に、制御部4が駆動IC2へ供給を指示するフル加速電圧Vfを表わす図である。(c)は、図4(a)のリファレンス電圧VREFおよび図4(b)のフル加速電圧Vfが指示された場合に、駆動IC2の第1の端子O1および第2の端子O2に設定される電圧を表わす図である。
【図5】(a)は、スピンドルモータ1が完全ショートしている場合の第1の電圧供給線SP+の電圧と、第2の電圧供給線SP−の電圧を表わす図である。(b)は、スピンドルモータ1がショートしていない場合の第1の電圧供給線SP+の電圧と、第2の電圧供給線SP−の電圧を表わす図である。
【符号の説明】
【0049】
1 スピンドルモータ、2 駆動IC、4 制御部、5 再生部、11 CPU、12 差動オペアンプ、13 ピックアップユニット、14 信号処理部、15 故障判定部、101 ディスク装置、200 ディスク、300 トレイ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
正の端子および負の端子との間に生じた電圧差によってディスクを回転させるDCモータと、
立ち上げ時に、前記ディスクの大きさの判別のために、一定時間だけ前記DCモータを最大に加速させるフル加速電圧の供給を指示し、前記フル加速電圧の供給の停止後において、前記ディスクの回転数を表わす信号に基づいて、前記ディスクの大きさを判定する制御部と、
前記正の端子と第1の電圧供給線を介して接続される第1の端子と、前記負の端子と第2の電圧供給線を介して接続される第2の端子とを備え、前記第1の端子および前記第2の端子間に、前記制御部で指示された電圧を与えることにより前記DCモータを駆動する駆動部とを備えたディスク装置において、
前記フル加速電圧の供給中に、前記第1の電圧供給線の電圧と前記第2の電圧供給線の電圧の差を検出する検出器と、
前記検出器が出力する電圧の差の絶対値が所定の閾値以下のときに、前記DCモータがショートしていると判定する判定部とを備え、
前記検出器は、第1の入力端子が前記第1の電圧供給線に接続され、第2の入力端子が前記第2の電圧供給線に接続される差動オペアンプであり、
前記制御部は、前記DCモータがショートしていると判定したときに、前記ディスクがセットされるトレイをオープンにする、ディスク装置。
【請求項2】
正の端子および負の端子との間に生じた電圧差によってディスクを回転させるDCモータと、
立ち上げ時に、前記ディスクの大きさの判別のために、一定時間だけ前記DCモータを最大に加速させるフル加速電圧の供給を指示し、前記フル加速電圧の供給の停止後において、前記ディスクの回転数を表わす信号に基づいて、前記ディスクの大きさを判定する制御部と、
前記正の端子と第1の電圧供給線を介して接続される第1の端子と、前記負の端子と第2の電圧供給線を介して接続される第2の端子とを備え、前記第1の端子および前記第2の端子間に、前記制御部で指示された電圧を与えることにより前記DCモータを駆動する駆動部とを備えたディスク装置において、
前記フル加速電圧の供給中に、前記第1の電圧供給線の電圧と前記第2の電圧供給線の電圧の差を検出する検出器と、
前記検出器が出力する電圧の差の絶対値が所定の閾値以下のときに、前記DCモータがショートしていると判定する判定部とを備えた、ディスク装置。
【請求項3】
前記検出器は、第1の入力端子が前記第1の電圧供給線に接続され、第2の入力端子が前記第2の電圧供給線に接続される差動オペアンプである、請求項2記載のディスク装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記DCモータがショートしていると判定したときに、前記ディスクがセットされるトレイをオープンにする、請求項2記載のディスク装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2008−117496(P2008−117496A)
【公開日】平成20年5月22日(2008.5.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−301789(P2006−301789)
【出願日】平成18年11月7日(2006.11.7)
【出願人】(000201113)船井電機株式会社 (7,855)
【Fターム(参考)】