DE4015070C2 - Vorrichtung zur Verhinderung einer Drehzahlüberhöhung eines Spindelmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Steuern eines eine Bildplatte eines Bildplatten-Abspielgeräts drehenden Spindelmotors.

Die DE 33 37 464 beschreibt eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Spindelmotors eines optischen Kompaktplattenspielers. Ein Photodetektor erfaßt ein von der Platte wiedergegebenes Signal und eine Synchronisations-Erfassungseinheit trennt ein Synchronisationssignal aus diesem wiedergegebenen Signal ab. Ein Schaltelement ist zwischen einer Energieversorgung und dem Spindelmotor vorgesehen, wobei das Schaltelement so steuerbar ist, daß ein Stromfluß durch den Motor zur Vorwärts- und Rückwärtsdrehung verursacht wird. Das abgetrennte Synchronisationssignal wird mit einem Bezugssynchronisationssignal verglichen und auf Grundlage des Vergleichs wird eine Servosteuerung des Schaltelements so durchgeführt, daß sich der Spindelmotor mit konstanter Geschwindigkeit gemäß dem Bezugssynchronisationssignal dreht. Ferner ist eine Phasenservosteuerung vorgesehen, bei der das abgetrennte Synchronisationssignal und ein frequenzunterteiltes Signal des Bezugssynchronisationssignal zusammen ausgewertet werden und das Schaltelement ferner auf Grundlage der Phasendifferenz zwischen diesen Signalen gesteuert wird. Wenn aufgrund von Kratzern auf der Oberfläche der Platte das Synchronisationssignal nicht mehr erzeugt werden kann, wird das Schaltelement so gesteuert, daß kein Strom mehr an den Spindelmotor fließt und sich dieser lediglich durch sein Trägheitsmoment dreht. Wenn das Synchronisationssignal wieder gewonnen werden kann, sorgen die Geschwindigkeits- und die Phasenservosteuerung wieder dafür, daß sich der Spindelmotor in Einklang mit dem Bezugssynchronisationssignal dreht.

Die OE-OS 4,866,695 betrifft eine Steuervorrichtung für die Steuerung der Geschwindigkeit eines Spindelmotors, der in einem Abspielgerät für optische Platten vorgesehen ist. Im normalen Abspielzustand der optischen Platte wird ein von einem Photosensor abgeleitetes Synchronisationssignal mit einem Referenzsynchronisationssignal verglichen und eine Geschwindigkeitssteuerung des Spindelmotors auf Grundlage eines Phasenvergleichs dieser beiden Synchronisationssignale durchgeführt. Wenn der Abtastkopf an eine neue Spur bewegt werden soll, wird die Geschwindigkeitssteuerung auf Grundlage der Synchronisationssignale unterbrochen und eine Drehgeschwindigkeit berechnet und vorgegeben, die der Drehgeschwindigkeit an der neuen Spur entspricht. Während des Vorgangs der Bewegung des Kopfs an die neue Spur mit der neuen Drehgeschwindigkeit, wird eine Drehgeschwindigkeitssteuerung auf Grundlage eines von einem Drehzahlsensor zum Erfassen einer Drehzahl der Welle des Spindelmotors ausgegebenen Frequenzsignals durchgeführt. Wenn die Spur erreicht ist, wird wieder auf die Synchronisationssignalsteuerung umgeschaltet. Beim Ausfall des Synchronisationssignals wird ebenfalls auf die Drehgeschwindigkeitssteuerung mit dem Drehzahlsensor umgeschaltet, wobei sich der Spindelmotor dann mit der Geschwindigkeit dreht, die zuletzt für die neue Spur berechnet und vorgegeben wurde.

Die DE-OS 27 11 920 betrifft eine Steuervorrichtung zum Steuern des Spindelmotors einer optischen Platte, bei der zur Geschwindigkeitssteuerung des Spindelmotors ein Frequenzsignal eines Drehzahlsensors mit einem Drehzahlbezugsfrequenzsignal ausgewertet wird und die Stromzufuhr an den Spindelmotor dementsprechend gesteuert wird. Ein Phasentachometer erfaßt das Vorbeibewegen einer speziellen Markierung auf dem Drehteller für die optische Platte. Das Signal des Phasentachometers wird dazu verwendet, ein vorbestimmtes radiales Segment der optischen Platte mit einem vorbestimmten Segment am Umfang des Drehtellers auszurichten. Ferner wird das Ausgangssignal des Phasentachometers verwendet, um eine Geschwindigkeitsüberschreitung zu erfassen. Signale aus einem Informationsaufzeichnungs-Wiedergabesystem, welches für die Informationsaufzeichnung und Wiedergabe von Information von der optischen Platte vorgesehen ist, werden hier für die Steuerungen nicht verwendet.

Der Spindelmotor muß in Bildplatte-Abspielgeräten mit konstanter Drehzahl umlaufen, wozu ein Frequenzgenerator verwendet wurde, um die Drehzahl des Spindelmotors zu steuern. Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Drehzahlsteuervorrichtung des Spindelmotors. In einer Motorantriebseinrichtung 100 zum Antrieb des Spindelmotors 1 ist eine Stromversorgung 12 mit dem Spindelmotor 1 verbunden, um elektrische Leistung für die Drehung des Spindelmotors 1 zu liefern. Eine Platte 2 ist am oberen Ende einer Drehachse 4 des Spindelmotors angebracht, um entsprechend der Drehzahl des Spindelmotors 1 umzulaufen.

Weiße und schwarze (nicht dargestellte) Streifen sind an der Drehachse 4 des Spindelmotors ausgebildet, so daß eine Motordrehzahlsteuereinrichtung 200 das Frequenzsignal entsprechend einer Motordrehung erfassen kann, das durch die Änderung der weißen und schwarzen Streifen entsteht.

Die Motordrehzahlsteuereinrichtung 200 steuert eine Drehzahl des Spindelmotors 1, wobei ein Frequenzsensor 3 ein Frequenzsignal entsprechend einer Drehung der Spindelmotorachse 4 erfaßt, und ein Bezugsfrequenzsynchronisiergenerator 6, der sich zur Lieferung einer Bezugsfrequenz entsprechend einem Steuersignal eines MICOM 7 ändert, sind an eine Zeitbasissteuerung 5 angeschlossen, die mittels eines Vergleichs der zugeführten Frequenzsignale ein Steuersignal liefert. Die Zeitbasissteuerung 5 ist mit einer Spindelservoeinrichtung 8 verbunden, die die Drehzahl des Spindelmotors 1 entsprechend einem zugeführten Steuersignal steuert.

Eine Bildverarbeitungseinrichtung 300 zur Aufnahme eines Datensignals von der Platte 2 und Lieferung derselben als Bildsignal besteht aus einem Fotosensor 9 zum Lesen der auf der Platte 2 aufgezeichneten Daten, einem Vorverstärker 10 zur Verstärkung des vom Lichtsensor 9 zugeführten Signals, und einem Videosignalprozessor 11 zur Änderung des verstärkten Datensignals in ein Bildsignal.

Bei der bekannten Drehzahlsteuervorrichtung mit derartigen Zusammensetzung erfaßt der Frequenzsensor 3, wenn der Spindelmotor 1 durch die Stromversorgung 12 angetrieben wird, das Frequenzsignal unter Verwendung der an der Drehachse 4 des Spindelmotors gebildeten weißen und schwarzen Streifen und liefert es an die Zeitbasissteuerung 5.

Der Bezugsfrequenzsynchronisiergenerator 6 liefert mit der Bezugsfrequenz ein Bezugsfrequenzsignal an die Zeitbasissteuerung 5 entsprechend dem Steuersignal des MICOM 7. Die Zeitbasissteuerung vergleicht die beiden Frequenzsignale miteinander und liefert entsprechend dem Vergleichsergebnis ein Steuersignal an die Spindelservoeinrichtung 8. Letztere steuert die Drehzahl des Spindelmotors 1 entsprechend dem von der Zeitbasissteuerung abgegebenen Steuersignal. Der Fotosensor 9 liest die Daten in der Platte 2 und führt sie dem Vorverstärker 10 zu, so daß die gelesenen Daten verstärkt und durch den Bildsignalprozessor 11 in das Bildsignal umgewandelt werden.

Jedoch wird bei der vorstehend beschriebenen bekannten Drehzahlsteuereinrichtung das erfaßte Frequenzsignal, das mit den Bezugsfrequenzsignal verglichen wird, bei einer Störung des Frequenzsensors 3 nicht der Zeitbasissteuerung 5 zugeführt. Dadurch wird das Steuersignal zur Erhöhung der Drehzahl des Spindelmotors 1 kontinuierlich der Spindelservoeinrichtung 8 zugeführt, so daß die Drehzahl des Spindelmotors mehr und mehr ansteigt. Im schlimmsten Fall kann es zur Zerstörung des Videodatenabspielgeräts kommen.

Somit ist es die Aufgabe der Erfindung,

• - eine Steuereinrichtung zum Steuern eines eine Bildplatte eines Bildplatten-Abspielgeräts drehenden Spindelmotors bereitzustellen, die eine stabile Steuerung der Geschwindigkeit des Spindelmotors selbst für Fälle erlaubt, wenn der zur Steuerung der Geschwindigkeit des Spindelmotors normalerweise verwendete Drehzahlsensor ausfällt.

Diese Aufgabe wird durch eine Steuervorrichtung mit den Merkmalen a) - 1) des Patentanspruchs gelöst.

Nachstehend wird die Erfindung anhand ihrer vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild einen herkömmlichen Drehzahlsteuervorrichtung des Spindelmotors; und

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Vorrichtung zur Verhinderung einer Drehzahlüberhöhung des Spindelmotors.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spindelmotorsteuervorrichtung.

Eine Motordrehzahlsteuereinrichtung 200 und eine Bildverarbeitungseinrichtung 300 sind die gleichen wie bei der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Steuervorrichtung.

Eine Motorantriebseinrichtung 100 enthält ein Schaltelement 20 zur Steuerung der Verbindung zwischen dem Spindelmotor 1 und einer Stromversorgung 12 entsprechend einem Steuersignal eines MICOM 7.

Eine Vergleichseinrichtung 400 für horizontale Synchronisierung, die zwischen der Bildverarbeitungseinrichtung 300 und dem MICOM 7 liegt, enthält einen Sensor 21 für ein horizontales Synchronisiersignal zur Erfassung eines horizontalen Synchronisiersignals eines Bildsignals eines Videoprozessors 11.

Ein Fehlersensor 22 dient zur Lieferung eines Vergleichssignals nach Vergleich des erfaßten Ausgangs des Sensors 21 für das horizontale Synchronisiersignal mit einem Ausgang des Generators 23 für das horizontale Bezugssynchronisiersignal.

Der MICOM 7, der das Steuersignal von der vorstehend aufgeführten Vergleichseinrichtung 400 empfängt, steuert den Bezugsfrequenzsignalgenerator 6 in der Motordrehzahlsteuereinrichtung 200 und das Schaltelement 20 in der Motorantriebseinrichtung 100.

Diese Spindelmotorsteuervorrichtung arbeitet in zwei Betriebsarten, nämlich der normalen Betriebsart und der Betriebsart bei Störung des Frequenzsensors 3. Im Normalbetrieb des Frequenzsensors 3 liefert der MICOM 7 ein Niedrigpegel-Logiksignal an das Schaltelement 20, womit das Schaltelement mit der Klemme a verbunden wird. Somit liefert die Stromversorgung 12 eine Antriebskraft an den Spindelmotor 1.

Der Frequenzsensor 3 liefert ein Frequenzsignal, das der Drehzahl des Spindelmotors proportional ist, an die Zeitbasissteuerung 5, und der Bezugsfrequenzsignalgenerator 6 liefert das Bezugsfrequenzsignal gleichzeitig an die Zeitbasissteuerung 5. Die Zeitbasissteuerung 5 vergleicht die beiden Frequenzsignale miteinander und liefert ein Vergleichsergebnis an die Spindelservoeinrichtung 8. Somit steuert die Spindelservoeinrichtung die Drehzahl des Spindelmotors 1 entsprechend dem Ausgangssignal der Zeitbasissteuerung 5.

Der Fotorsensor 9 liest die Daten in der Platte 2 und gibt sie an den Vorverstärker 10 ab. Die gelesenen Daten werden verstärkt und dem Videoprozessor 11 zugeführt, und die vom Fotosensor 9 gelesenen Daten werden als Bildsignal geliefert.

Das horizontale Synchronisiersignal des Bildsignals wird ebenfalls vom Sensor 21 für das horizontale Synchronisiersignal erfaßt und am Fehlersensor 22 mit dem horizontalen Bezugssynchronisiersignal verglichen. Das Vergleichssignal wird dem MICOM 7 zugeführt. In diesem Fall ist das erfaßte horizontale Synchronisiersignal kleiner als das horizontale Bezugssynchronisiersignal, da der Spindelmotor normal arbeitet, so daß der Fehlersensor 22 das Niedrigpegelsignal dem MICOM zuführt.

Der MICOM 7 liefert ferner das Niedrigpegelsignal dem Schaltelement 20, wodurch das Schaltelement veranlaßt wird, Verbindung mit der Klemme a herzustellen. Ist somit der Frequenzsensor 3 normal, so liefert die Stromversorgung 12 eine elektrische Leistung an den Spindelmotor 1, um diesen anzutreiben.

Im Gegensatz erhöht sich bei einer Störung des Frequenzsensors 3 die Drehzahl des Spindelmotors 1 kontinuierlich, so daß das erfaßte horizontale Synchronisiersignal aus dem Bildsignal des Videosignalprozessors 11 größer wird als das horizontale Bezugssynchronisiersignal. Darauf liefert der Fehlersensor 22 das Hochpegelsignal an den MICOM 7, und dieser führt das Hochpegelsignal dem Schaltelement 20 zu, wodurch das Schaltelement mit der Klemme b verbunden wird. Somit wird die Stromversorgung 12 dem Spindelmotor keine elektrische Leistung zuführen, womit der Spindelmotor 1 gestoppt wird.

Wie vorausgehend aufgeführt wurde, kann die vorliegende Erfindung eine Drehzahlüberhöhung des Spindelmotors verhindern, indem der Spindelmotor gestoppt wird, wenn der Frequenzsensor gestört ist, das heißt die Energieversorgung wird durch das Schaltelement abgeschaltet, wenn das von der Platte erfaßte horizontale Synchronisiersignal größer wird als das horizontale Bezugssynchronisiersignal.

Claims (1)

1. Steuervorrichtung zum Steuern eines eine Bildplatte (2) eines Bildplatten-Abspielgeräts drehenden Spindelmotors (1), umfassend:

   • a) eine Energiequelle (12) zum Zuführen von elektrischer Energie an den Spindelmotor (1);
   • b) einen Drehzahlsensor (3) zum Erfassen einer Drehzahl einer Welle (4) des Spindelmotors (1) und zur Ausgabe eines entsprechenden Frequenzsignals;
   • c) einen Drehzahl-Bezugsfrequenzgenerator (6) zum Erzeugen eines Drehzahlbezugsfrequenzsignals;
   • d) eine Steuereinrichtung (7) zum Erzeugen eines Steuersignals für den ersten Bezugssignalgenerator (6) zum Festlegen der Bezugsfrequenz des Drehzahlbezugsfrequenzsignals;
   • e) eine Spindel-Servoeinrichtung (8) zum Steuern der Drehzahl des Spindelmotors (1) in Abhängigkeit von einem Drehzahlsteuersignal;
   • f) eine Zeitbasis-Vergleichssteuereinheit (5) zum Vergleichen des Frequenzsignals mit dem Drehzahlbezugsfrequenzsignal und zum Ausgeben des Drehzahlsteuersignals an die Spindel-Servoeinrichtung (8) in Abhängigkeit davon;
   • g) eine Bildverarbeitungseinrichtung (300) mit einem Fotosensor (9) zur Aufnahme eines Datensignals von der Bildplatte (2) und mit einem Videosignalprozessor (11) zum Erzeugen eines Bildsignals aus dem aufgenommenen Datensignal;
   • h) einen Synchronisations-Bezugssignalgenerator (23) zum Erzeugen eines horizontalen Bezugssynchronisationssignals;
   • i) eine Synchronisations-Erfassungseinheit (21) zur Erfassung des horizontalen Synchronisationssignals des von dem Videoprozessor (11) erzeugten Bildsignal;
   • j) eine Synchronisations-Vergleichseinrichtung (22)
     • - zum Empfangen des von der Synchronisations-Erfassungseinheit (21) erfaßten horizontalen Synchronisationssignal und des vom Synchronisations-Bezugssignalgenerator (23) erzeugten horizontalen Bezugssynchronisationssignal; und
     • - zum Ausgeben eines Vergleichsignals in Abhängigkeit von einem Vergleich davon an die Steuereinrichtung (7),
     • - wobei das Vergleichssignal einen ersten Pegel aufweist, wenn bei normaler Drehzahl des Spindelmotors das horizontale Synchronisationssignal kleiner als das horizontale Bezugssynchronisationssignal ist, und einen zweiten Pegel, wenn bei überhöhter Drehzahl des Spindelmotors (1) das horizontale Synchronisationssignal größer ist als das horizontale Bezugssynchronisationssignal;
   • k) ein zwischen der Energiequelle (12) und dem Spindelmotor (1) vorgesehenes Schaltelement (20) zum Zuführen und Unterbrechen der von der Energiequelle (12) an den Spindelmotor (1) gelieferten Energie; und
   • l) wobei die Steuereinrichtung (7) im Ansprechen auf das Vergleichssignal das Schaltelement (20) beim Vorliegen des ersten Pegels zum Zuführen der Energie an den Spindelmotor (1) und beim Vorliegen des zweiten Pegels zum Unterbrechen des Energie an den Spindelmotor (1) unabhängig vom Steuersignal an den Drehzahl-Bezugsfrequenzgenerator (6) ansteuert.