DE69220271T2 - Gerät und Verfahren zur Steuerung des Spindelmotors einer Compact Disk Anlage - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zur Steuerung eines Spindelmotors einer Compact-Disc-Anlage. Insbesondere betrifft sie ein Gerät und ein Verfahren zur Steuerung eines Spindelmotors in einer Compact-Disc-Anlage, bei der der Spindelmotor vorher gesteuert wird, um eine Drehgeschwindigkeit auf einer Zielspur in einer groben Suche zu treffen, so daß ein PLL-Kreis (PLL = phase locked loop)-Servo-Gerät normalerweise sofort nach der Suche betrieben wird, wobei ermöglicht wird, die für den Zugriff auf Information benötigte Zeit zu reduzieren.
• Bei Compact-Disc-Anlagen (CD), wie CD-ROM-Antriebe oder CD-Spielen, wird auf einer Zielspur gespeicherte Information allgemein durch die Durchführung eines groben Suchmodus für das Bewegen eines Abtasters zu der Zielspur zugegriffen. Eine mit einem Mikrocomputer ausgerüstete Systemsteuereinheit steuert die Drehrichtung und Zeit eines Spindelmotors, der geeignet ist, eine Scheibe zu drehen, um den Abtaster zu der Zielspur zu bewegen. Dies bedeutet, daß der Mikrocomputer Informationen über die erforderliche Zeit zum Bewegen des Abtasters von der momentanen Abtastposition zu der Zielspur nimmt und dann die Anzahl an Spuren kalkuliert, die zwischen der momentanen Abtastposition und der Zielspur entsprechend der genommenen Zeitinformation vorhanden sind, so daß er die Rotationsrate des Spindelmotors basierend auf der kalkulierten Anzahl an Spuren steuert, wobei der Abtaster gesteuert wird, um ihn zu der Zielspur zu bewegen.
• Um einen schnellen Zugriff zu bieten, was einer der wichtigen Faktoren zur Bewertung der Funktion einer Compact-Disc-Anlage ist, sollte der Mikrocomputer genau die Anzahl an Spuren berechnen, die zwischen der Spur, an der der Abtaster gerade angeordnet ist, und der Zielspur, in der die Information gespeichert ist, auf die zugegriffen wird, vorhanden sind. Die Scheiben selber haben jedoch inhärente Abweichungen in der konstanten linearen Geschwindigkeit, weil sie sich bei einer hohen Geschwindigkeit drehen. Aufgrund solcher inhärenten Abweichungen jeder Scheibe kann die berechnete Anzahl an Spuren entsprechend dem Bewegungsbetrag des Abnehmers nicht mit der aktuellen Anzahl an Spuren korrespondieren. Dies bedeutet, daß es einen Fehler bei der Berechnung der Anzahl der Spuren geben kann. Im Fall einer Scheibe mit mehreren zehnmal Hundert oder mehr Spuren kann der Fehler um die tausend Spuren übersteigen. Wenn der Abtaster nicht an der Zielspur ankommt oder über die Zielspur aufgrund des Fehlers geht, muß der obenerwähnte Suchmodus an der Position, wo der Abtaster gestoppt wird, wieder durchgeführt werden. Als ein Ergebnis besteht ein Nachteil, daß die erforderliche Zugriffszeit zum Lesen von Information durch die Bewegung des Abtasters auf eine gewünschte Zielspur für ungefähr 300 msec maximal verzögert wird. Nachdem der Abtaster die Zielspur erreicht hat, sollte ein Servo-Gerät bei einer konstanten linearen Geschwindigkeit gesteuert werden, so daß es die auf der Zielspur gespeicherte Information liest. Bei Steuerverfahren von Servo-Geräten, die herkömmliche CD-Anlagen verwenden, ist jedoch das Steuern des Servo-Geräts bei einer konstanten linearen Geschwindigkeit unmöglich bis der Abtaster die Zielspur nach der Spursuche erreicht. Dies ist deshalb so, weil die Geschwindigkeit des Spindelmotors nicht genau während der Spursuchoperation bei herkömmlichen Steuerverfahren mit Servo-Geräten gesteuert werden kann. Entsprechend besteht ein Nachteil, daß eine Menge Zeit erforderlich ist, um das Servo-Gerät stabil bei einer konstanten linearen Geschwindigkeit nach der Spurensuche zu machen, wobei die Zugriffszeit von der Spursuche, die zum Erhalten von Information genommen wird, und normalerweise unveränderlich von der Zielspur aus ist, verlängert wird. Folglich ist es schwierig, einen Zugriff bei einer hohen Geschwindigkeit zu erhalten.
• Das Dokument EP-A1-0 123 046 offenbart eine Steuervorrichtung mit reproduzierendem Satz für eine Information aufnehmende Scheibe. Das Dokument DE- A1-33 34 900 offenbart eine Vorrichtung, die mit einer drehbaren Speicherscheibe arbeitet.
• Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obenerwahnten Nachteile im Zusammenhang mit dem Stand der Technik zu beseitigen und ein Gerät und ein Verfahren zur Steuerung einer Spindel zu schaffen, die geeignet ist, ein Servo-Gerät sofort nach einer Spursuche zu stabilisieren und dabei einen Zugriff auf Information bei hoher Geschwindigkeit auszuführen.
• Gemäß einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Gerät zur Steuerung eines Spindelmotors einer Compact-Disc-Anlage nach dem Anspruch 1. Andere Merkmale sind in den Unteransprüchen genannt.
• Gemäß einem anderen Aspekt schafft die vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Spindelmotors einer Compact-Disc-Anlage nach Anspruch 5.
• Andere Aufgaben und Aspekte der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlich werden, in denen:
• Fig. 1A und 1B eine Schnittansicht bzw. eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Abtasten der Rotationsgeschwindigkeit eines Spindelmotors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind;
• Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm eines Gerätes zum Steuern des Spindelmotors in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist;
• Fig. 3A bis 3E Ansichten sind, die Wellenformen von Signalen darstellen, die von jeweiligen Teilen des Steuergeräts entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgegeben werden;
• Fig. 4A bis 4C Ansichten sind, die Wellenformen von Eingangs/Ausgangssignalen von einer Differentialverstärkereinheit entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellen;
• Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Steuerverfahrens ist, das durch das Steuergerät der vorliegenden Erfindung in einem Suchmodus ausgeführt wird, und
• Fig. 6 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Steuern der Ermittlung der Abweichung bei konstanter linearer Geschwindigkeit ist.
• Mit Bezug auf Fig. 2 ist dort ein Gerät zur Steuerung eines Spindelmotors einer Compact-Disc-Anlage in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt das Steuergerät eine Vorrichtung 10 zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors und zur Ausgabe eines elektrischen Signals, das indikativ für die erfaßte Drehgeschwindigkeit ist, eine Wellenform-Verformungseinheit 11 zum Formen der Wellenform des erfaßten Signals der Drehgeschwindigkeit von der Einrichtung 10 zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit in die Form eines rechteckigen Wellenrotationsgeschwindigkeitsfrequenzsignals F1, einen Mikrocomputer 12 zur Ausgabe eines Referenzfrequenzsignals F2 in Reaktion auf das Rotationsgeschwindigkeitsfrequenzsignal F1 von der Wellenform-Verformungseinheit 11 und der eine Steuerung durchführt, um auf die gewünschte Information sofort, nachdem eine Operation in einem Suchmodus abgeschlossen ist, zuzugreifen, einen Frequenzkomparator 13 zum Vergleichen des Referenzfrequenzsignals F2, das von dem Mikrocomputer 12 ausgegeben wurde, das proportional zu der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors an einer Zielspur in dem Suchmodus ist, und des Rotationsgeschwindigkeitsfrequenzsignals F1, das von der Wellenverformungseinheit 11 ausgegeben wurde, das proportional zu der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors ist, und der Steuersignale S1 und S2 ausgibt, eine Differentialverstärkereinheit 14 zum differentiellen Verstärken der Ausgangssignale S1 und S2 von dem Frequenzkomparator 13, um ein Signal zum Steuern des Antriebs des Spindelmotors auszugeben, so daß der Spindelmotor in einer Zielgeschwindigkeit läuft, und eine Signalschalteinheit 15 für die Antriebssteuerung des Spindelmotors für das Auswählen des Ausgangs von der Differentialverstärkereinheit 14 in einem groben Suchmodus und einem normalen operativen Antriebsteuersignal VD, nachdem der Betrieb in dem Suchmodus abgeschlossen ist, um ein Steuersignal VS für den Antrieb des Spindelmotors zu einer Antriebseinheit 16 für einen Spindelmotor auszugeben.
• Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die Einrichtung zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors eine Rotationserfassungsschaltung 7, die eine lichtemittierende Photodiode P.D für den Empfang einer Spannung Vcc von einer Stromquelle (nicht gezeigt) über einen Widerstand R1, um Licht auszustrahlen, und einen lichtempfangenden Phototransistor P.TR zum Empfang von Licht, das von der lichtemittierenden Diode P.D an ihrer Basis und von der Quellenspannung Vcc an ihrem Kollektor über einen Widerstand R2 ausgegeben wird, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, aufweist.
• Um die Rotationsgeschwindigkeit des Spindelmotors zu ermitteln umfaßt die Einrichtung 10 zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit auch eine Konstruktion, die operativ mit dem Spindelmotor verbunden ist. Wie in den Figuren 1A und 1B gezeigt ist, umfaßt die Einrichtung 10 zur Ermittlung der Rotationsgeschwindigkeit eine Rotationsscheibenplatte 6, die fest an einer Rotationswelle 4 des Spindelmotors befestigt ist, die sich nach außen durch ein Befestigungsgestell 1 des Spindelmotors erstreckt, um zusammen mit der Rotationswelle 4 zu drehen, und eine Stützplatte 9, die an dem Gestell 1 unterhalb der Rotationsscheibenplatte 6 mit Hilfe von Haltestäben 8 befestigt ist, die sich nach unten von dem Gestell 1 erstrecken. Die Rotationsscheibenplatte 6 hat an ihrer unteren Oberfläche lichtreflektierende Abschnitte und lichtaufnehmende Abschnitte, die wechselnd und gleichmaßig beabstandet angeordnet sind. Auf der anderen Seite ist die Einrichtung 7 zur Erfassung der Rotation an der oberen Oberfläche der Stützplatte 9 befestigt und der unteren Oberfläche der Rotationsscheibenplatte 6 zugewandt. Durch die obenbeschriebene Konstruktion wird von der lichtemittierenden Photodiode P.D der Schaltung 7 zur Erfassung der Rotation emittiertes Licht kontinuierlich auf die lichtreflektierenden Abschnitte und die lichtempfangenden Abschnitte auf der Rotationsscheibenplatte 6 ausgestrahlt. Da die Rotationsscheibenplatte 6 sich durch die Rotation des Spindelmotors dreht, wird von den lichtreflektierenden Abschnitten reflektiertes Licht sequentiell an dem lichtempfangenden Phototransistor P.TR empfangen, so daß der lichtempfangende Phototransistor P.TR wiederholt an- und abgeschaltet wird, wobei er ein elektrisches Signal mit der Form einer Sinuswelle proportional zu dem Rotationsgeschwindigkeitssignal des Spindelmotors erzeugt.
• Die Einheit 11 zur Verformung der Wellenform umfaßt einen Komparator OP1 mit einem invertierenden Eingangsanschluß (-), der das ermittelte Rotationsgeschwindigkeitssignal von der Einrichtung 10 zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit empfängt, und einen nicht invertierenden Eingangsanschluß (+), der eine Referenzspannung empfängt, die durch das Teilen der Quellenspannung Vcc durch Widerstände R3 und R4, über einen Widerstand R5 erhalten wird, um das erfaßte Rotationsgeschwindigkeitssignal mit der Referenzspannung zu vergleichen, und eine Diode D1 zum Gleichrichten des Outputs von dem Komparator OP1, um ein rechteckiges wellenförmiges Drehgeschwindigkeitsfrequenzsignal F1 zu erzeugen. Der nicht invertierende Eingangsanschluß (+) des Komparators OP1 ist mit dem Ausgangsanschluß des Komparators OP1 über einen Widerstand R6 verbunden.
• Der Frequenzkomparator 13, der das Referenzfrequenzsignal F2, das von dem Mikrocomputer 12 ausgegeben wird, und das Drehgeschwindigkeitsfrequenzsignal F1, das von der Einrichtung 11 zur Verformung der Wellenform ausgegeben wird, vergleicht, hat zwei Ausgangsanschlüsse zur Ausgabe der Steuersignale S1 bzw. S2. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat das Steuersignal S1 ein hohes Level im Fall von F1> F2, wahrend das Steuersignal S2 ein hohes Level im Fall von F2> F1 hat.
• Die Differentialverstärkungseinheit 14 umfaßt einen Komparator OP2 mit einem invertierenden Eingangsanschluß (-), der das Steuersignal S1 von dem Frequenzkomparator 13 über einen Widerstand R7 empfängt, und einen nichtinvertierenden Eingangsanschluß (+), der das Steuersignal S2 von dem Frequenzkomparator 13 über einen Widerstand R8 empfängt. Der nichtinvertierende Anschluß des Komparators OP2 ist auch über einen Widerstand R9 geerdet. Auf der anderen Seite sind ein Kondensator C1 und ein Widerstand R10 parallel zueinander verbunden und sind zwischen dem invertierenden Anschluß (-) und dem Ausgangsanschluß des Komparators OP2 verbunden.
• Die Schalteinheit 15 für die Steuersignale des Spindelmotorantriebs umfassen zwei Schalter SW1 und SW2. Der Schalter SW1 ist mit dem Ausgang der Differentialverstärkungseinheit 14 verbunden, um das Ausgangssignal S3 der Differentialverstärkungseinheit 14 in dem Suchmodus entsprechend einem Steuersignal C von dem Mikrocomputer 12 zu empfangen. Auf der anderen Seite empfängt der Schalter SW2 das normale Betriebsantriebssteuersignal VD nachdem der Betrieb in dem Suchmodus abgeschlossen ist.
• In Fig. 1A bezeichnet das Bezugszeichen "2" ein Drehteil des Spindelmotors und das Bezugszeichen "3" bezeichnet eine Antriebsspule des Spindelmotors.
• Der Betrieb des Steuergeräts entsprechend der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail beschrieben.
• Wenn ein Compact-Disc-Spieler, der mit dem Steuergerät der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist, unter der Bedingung läuft, daß eine Compact Disc auf der oberen Oberfläche des Drehteils 2 des Spindelmotors geladen ist, wird ein Steuersignal VS für den Antrieb des Spindelmotors zu der Antriebsspule 3 des Spindelmotors geleitet, wobei verursacht wird, daß das Drehteil 2 des Spindelmotors sich dreht. Durch die Drehung des Drehteils 2 des Spindelmotors dreht sich die Welle 5. Zu dieser Zeit wird Licht, das von der lichtemittierenden Photodiode P.D. der Schaltung 7 zur Erfassung der Rotation emittiert wird, auf die untere Oberfläche der Rotationsscheibenplatte 6 gestrahlt. Dadurch, daß lichtreflektierende Abschnitte und lichtempfangende Abschnitte an der unteren Oberfläche der Rotationsscheibenplatte 6 in wechselnder Weise angeordnet sind, wird von der lichtemittierenden Photodiode P.D emittiertes Licht wiederholt reflektiert und empfangen. Durch sequentiell von den lichtreflektierenden Abschnitten reflektiertes Licht wird der lichtempfangende Phototransistor P.TR wiederholt an- und abgeschaltet. Entsprechend wird das Rotationsgeschwindigkeitssignal des Spindelmotors erfaßt, das eine Sinuswellenform hat, die proportional zu der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors ist.
• Mit Bezug auf die Figuren 3A bis 3E sind Wellenformen von Signalen gezeigt, die von den jeweiligen Teilen des Steuergeräts entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgegeben werden. Wenn die Schaltung 7 zur Erfassung der Rotation die Rotationsgeschwindigkeit der Rotationsscheibenplatte 6 erfaßt, die sich zusammen mit dem Rotationsteil 2 des Spindelmotors durch die Rotation des Spindelmotors dreht, wird ein Rotationserfassungssignal erfaßt, was eine Wellenform des analogen Typs hat, wie in Fig. 3A gezeigt ist. Diese analoge Wellenform wird zu dem invertierenden Eingangsanschluß des Komparators OP1 der Einheit 11 zur Verformung der Wellenform weitergeleitet. Durch den Komparator OP1 wird das erfaßte Rotationssignal (Fig. 3A) mit einer Referenzspannung f verglichen, die an dem nicht-invertierenden Anschluß des Komparators OP1 über den Widerstand R5 geleitet wird, und wird dann in ein rechteckförmiges Wellensignal konvertiert. Das rechteckförmige Wellensignal wird durch die Diode Di gleichgerichtet, um eine Halb-Welle zu haben, und wird in ein erfaßtes Drehgeschwindigkeitsfrequenzsignal F1 geformt.
• Das erfaßte wellenförmige Drehgeschwindigkeitsfrequenzsignal F1, das indikativ für die aktuelle Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors ist, wird sowohl zu dem Mikrocomputer 12 als auch zu dem Frequenzkomparator 13 eingegeben. Um ein Referenzfrequenzsignal F2 zu erzeugen, berechnet der Mikrocomputer 12 die Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors entsprechend zu einer konstanten linearen Geschwindigkeit auf einer Zielspur in dem Spursuchmodus entsprechend einem Steuerverfahren des Spindelmotors in dem Spursuchmodus, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Um Information zu lesen, die auf der Zielspur aufgenommen ist, sollte die Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors gesteuert werden, um mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit übereinzustimmen. Entsprechend sollten verschiedene Referenzfrequenzsignale F2 gespeichert werden, die geeignet sind, verschiedene Fälle zu erfüllen, nachdem viele Tests und präzise Berechnungen gemacht wurden. In dem Spursuchmodus gibt der Mikrocomputer 12 ein Referenzfrequenzsignal F2 aus, das geeignet ist, den Spindelmotor bei einer konstanten linearen Geschwindigkeit entsprechend zu dem erfaßten Frequenzsignal F1 zu steuern.
• Wenn der Mikrocomputer 12 das Referenzfrequenzsignal F2 erzeugt, das die Zielspur in dem Spursuchmodus trifft, und es zu dem Frequenzkomparator 13 eingibt, vergleicht der Frequenzkomparator 13 das empfangene Referenzfrequensignal F2 mit dem erfaßten Frequenzsignal F1, das mit der aktuellen Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors korrespondiert. Wenn das erfaßte Frequenzsignal F1 eine Frequenz hat, die höher als die des Referenzfrequenzsignals F2 ist, gibt der Frequenzkomparator 13 ein hohes Level-Signal an seinem ersten Ausgangsanschluß aus, der das Steuersignal S1 ausgibt, und ein niedriges Level- Signal an seinem zweiten Ausgangsanschluß aus, der das Steuersignal S2 ausgibt. Auf der anderen Seite, wenn das erfaßte Frequenzsignal F1 eine Frequenz hat, die niedriger als die des Referenzfrequenzsignals F2 ist, gibt der Frequenzkomparator 13 ein niedriges Level-Signal an seinem ersten Ausgangsanschluß und ein hohel Level-Signal an seinem zweiten Ausgangsanschluß aus. Diese Operationen des Frequenzkomparators 13 werden mit Bezug auf die Figuren 3A bis 3E offensichtlich.
• Dies bedeutet, wenn die momentane Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors niedriger ist als die konstante lineare Geschwindigkeit, hat das Steuersignal 51 von dem Frequenzkomparator 13 ein niedriges Level, wahrend das Steuersignal S2 ein hohes Level hat. Auf der anderen Seite, wenn die momentane Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors höher ist, als die konstante lineare Geschwindigkeit, hat das Steuersignal 51 ein hohes Level, wahrend das Steuersignal S2 ein niedriges Level hat.
• Das Steuersignal 51 von dem Frequenzkomparator 13 wird zu der Differentialverstärkungseinheit 14 weitergeleitet, um differentialverstärkt zu werden. Wenn der Frequenzkomparator 13 das erste Steuersignal 51 und das zweite Steuersignal 52 mit den jeweiligen in den Figuren 4A und 4B gezeigten Wellenformen erzeugt, erzeugt die Differentialverstärkungseinheit 14 ein Antriebssteuersignal 53, das ein negativer Output in einem hohen Level-Intervall des ersten Steuersignals 51 ist, und einen positiven Output wahrend eines hohen Level-Intervalls des zweiten Steuersignal 52, um den Spindelmotor bei einer konstanten linearen Geschwindigkeit anzutreiben.
• Zu dieser Zeit gibt der Mikrocomputer 12 ein Steuersignal C aus, um den ersten Auswahlschalter SW1 der Signalschalteinheit 15 der Antriebsteuerung des Spindelmotors in dem Spursuchmodus anzuschalten. In dem Spursuchmodus wird folglich das Antriebsteuersignal S3 von der Differentialverstärkungseinheit 14 zu der Motorantriebseinheit 16 über den Auswahlschalter SWI weitergeleitet, wobei ermöglicht wird, die Rotation des Spindelmotors bei einer konstanten linearen Geschwindigkeit, die die Zielspur trifft, zu steuern. Nachdem die Operation in dem Spursuchmodus abgeschlossen ist, schaltet der Mikrocomputer 12 den ersten Auswahlschalter SW1 aus und simultan den zweiten Auswahlschalter SW2 an, um ein normales operatives Antriebssteuersignal VD zu der Antriebseinheit 16 des Spindelmotors weiterzuleiten. Nachdem der Betrieb in dem Spursuchmodus entsprechend abgeschlossen ist, wird der Spindelmotor in einem normalen Zustand angetrieben. Zu dieser Zeit stoppt der Mikrocomputer 12 die Erzeugung des Referenzfrequenzsignals F2, das mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit korrespondiert.
• Da der Abtaster sich über mehrere hundert Spuren bis mehrere zehn mal hundert Spuren oder mehr Spuren wahrend einer groben Suche in einem Spursuchmodus bewegen sollte, ist es unmöglich, das Servo-Gerät bei einer konstanten linearen Geschwindigkeit zu steuern. Als ein Ergebnis hat der Stand der Technik einen Nachteil des Erfordernisses einer Menge an Zeit zum normalen Steuern des Servo-Geräts bei einer konstanten linearen Geschwindigkeit auf der Zielspur entsprechend der Steuerung für die Phase des Spindelmotors nach dieser Suche. Die vorliegende Erfindung steuert die Rotationsgeschwindigkeit des Spindelmotors jedoch so, um mit der Rotationsgeschwindigkeit auf der Zielspur wahrend der groben Suche zu korrespondieren, so daß wenn der Abtaster die Zielspur nach der Suche erreicht, der Spindelmotor bei einer gewünschten konstanten linearen Geschwindigkeit auf der Zielspur sich dreht. Entsprechend ist es möglich, auf eine dauerhafte Information sofort nach der Spursuche zuzugreifen.
• Auf der anderen Seite sollte die Anzahl an Spuren, über die sich der Abtaster bewegt, berechnet werden, um die Zeit zu reduzieren, die für den Zugriff auf die Information erforderlich ist. Der berechnete Wert für die Anzahl an Spuren kann jedoch nicht mit dem aktuellen Wert aufgrund der Abweichung in der konstanten linearen Geschwindigkeit übereinstimmen. Der Unterschied zwischen dem berechneten Wert und dem aktuellen Wert wirkt stark auf die Zugriffszeit ein. Um die genaue Anzahl an Spuren zu berechnen, über die sich der Abtaster in der Spursuche bewegen muß, wird die Abweichung in der konstanten linearen Geschwindigkeit der geladenen Scheibe selber entsprechend berechnet und der Unterschied, der durch die Abweichung in der konstanten linearen Geschwindigkeit verursacht wurde, wird bei der Berechnung der Anzahl an Spuren korrigiert.
• Die Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern der Erfassung der Abweichung in der konstanten linearen Geschwindigkeit darstellt. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird das Verfahren durch das Laden einer neuen Compact Disc, beispielsweise in einen CD-Spieler eingeleitet. Nach dem Laden der Compact Disc wird der Abtaster zu einer Spur bewegt, die mit einer vorbestimmten Referenzposition unter der Steuerung des Mikrocomputers 12 korrespondiert. Danach wird der CD-Spieler normal gespielt, so daß der Rotationszyklus zu dieser Zeit erfaßt wird.
• Zu dieser Zeit ist die vorbestimmte Referenzposition die Referenzspur, die vorbestimmt ist, die Anzahl an Impulsen zu haben, die erfaßt werden, wenn die Compact Disc bei einer konstanten Linie an Geschwindigkeit, und für eine vorbestimmte Referenzzeit gedreht wird. Durch Tests und präzise Berechnungen wird eine genaue Position vorbestimmt, um mit der Referenzposition zu korrespondieren.
• Wenn eine neue Compact Disc in den CD-Spieler geladen wird, wird der Abtaster zu der Spur bewegt, die mit der Referenzposition korrespondiert, für die die Referenzzeit unter der Steuerung des Mikrocomputers 12 vorbestimmt ist. Danach wird ein normales Laufen eingeleitet. Entsprechend dreht sich die Rotationsscheibenplatte 6 der Einrichtung 10 zur Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit des Spindelmotors. Die Schaltung 7 zur Erfassung der Drehgeschwindigkeit erfaßt die Drehgeschwindigkeit der Rotationsscheibenplatte 6 und erzeugt ein analoges Signal entsprechend der erfaßten Drehgeschwindigkeit, wie in Fig. 3A gezeigt ist. Das analoge Signal wird in einen rechteckförmigen Wellenimpuls konvertiert, wie in Fig. 3B gezeigt ist, und dann zu dem Mikrocomputer 12 weitergeleitet. Der Mikrocomputer 12 zahlt die Rotationsgeschwindigkeitsimpulse, die für die Rotationsgeschwindigkeit des Spindelmotors indikativ sind, damit sie mit der Anzahl an Referenzimpulsen für die Referenzzeit übereinstimmen.
• Die Referenzposition ist die Position, die die Anzahl an Referenzimpulsen bei der Drehung bei konstanter linearer Geschwindigkeit und für eine Referenzzeit hat.
• Nach der Bewegnng des Abtasters zu der Referenzposition wird entsprechend der gezahlte Referenzwert, der indikativ für die Referenzanzahl von Impulsen bei der Referenzposition ist, wahrend des normalen Laufens eingestellt. Danach wird die Anzahl von erfaßten Rotationsgeschwindigkeitimpulsen gezahlt, bis sie mit der eingestellten Anzahl an Referenzimpulsen durch die Betätigung einer Zeitschaltung korrespondiert. Wenn die Anzahl an erfaßten Rotationsgeschwindigkeitsimpulsen mit der eingestellten Anzahl an Referenzimpulsen korrespondiert, wird der Betrieb der Zeitschaltung gestoppt und dann wird die Zeit, die für das Zählen der Anzahl an Referenzimpulsen genommen wird, überprüft. Dann wird der Rotationszymus der Compact Disc basierend auf der gezählten Zeit, die durch die Zeitschaltung erfaßt wird, und der Anzahl an Referenzimpulsen berechnet. Dieser berechnete Scheibenrotationszymus wird mit dem Referenzrotationszy- Mus basierend auf der Anzahl von Referenzimpulsen für die Referenzzeit berechnet, um die inhärent Abweichung in der konstanten linearen Geschwindigkeit der Compact Disc zu berechnen. Die berechnete Abweichung in der konstanten linearen Geschwindigkeit wird gespeichert, um als ein Parameter zum Korrigieren der Anzahl an Spuren bei jeder Berechnung der Anzahl an Spuren zu verwenden.
• Dementsprechend kann die Zugriffszeit durch die Erfassung des aktuellen Rotationszyklus einer Compact Disc auf der Spur korrespondierend zu der Referenzposition mit der Anzahl an Referenzimpulsen, Berechnen und Speichern der Abweichung in der konstanten linearen Geschwindigkeit der Disc selber, basierend auf der Differenz zwischen dem erfaßten aktuellen Rotationszyklus und einem Referenzrotationszyklus vorbestimmt durch die Rotation bei konstanter linearer Geschwindigkeit, und dem Korrigieren der Anzahl an Spuren bei jeder Spurberechnung in einem Suchmodus, basierend auf der Berechnungsabweichung in der konstanten linearen Geschwindigkeit, um den Spindelmotor zu steuern, verkürzt werden.
• Wie aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, schafft die vorliegende Erfindung ein Gerät und ein Verfahren zum Steuern eines Spindelmotors, das fähig ist, den Spindelmotor durch die Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit des Spindelmotors zu steuern, um die Rotationsgeschwindigkeit an eine Rotationsgeschwindigkeit eines Abtasters auf einer Zielspur einer Compact Disc bei einer groben Suche in Einklang zu bringen, und die Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors bei jeder Spurberechnung basierend auf der inhärenten Abweichung in der konstanten linearen Geschwindigkeit der Compact Disc, die durch einen Mikrocomputer berechnet wird, zu korrigieren, wobei ermöglicht wird, die erforderliche Zeit für den Zugriff auf Informationen zu reduzieren. Folglich kann die vorliegende Erfindung effektiv für verschiedene CLF-Typ-Compact-Disc-Anlagen, wie CD-ROM-Antriebe, CD-I-Spieler, Laser-Disc-Spieler (CLV-Typ) und Multi- Disc-Spieler eingesetzt werden.

Claims (4)

1.Gerät zur Steuerung eines Spindelmotors einer Compact-Disc-Anlage mit:

einer Einrichtung (10) zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors;

einer Einrichtung (11) zur Verformung der Wellenform eines Ausgangssignals von der Einrichtung (10) zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit und zur Ausgabe eines rechteckigen Wellensignals als ein Drehgeschwindigkeitsfrequenzsignal (F1) mit einer Frequenz, die proportional zu der aktuellen Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors ist;

einem Mikrocomputer (12) zur Ausgabe eines Referenzfrequenzsignals (F2) in Reaktion auf das Drehgeschwindigkeitsfrequenzsignal (F1) in dem Spursuchmodus, wobei das Referenzfrequenzsignal (F2) eine Frequenz besitzt, die proportional zu der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors ist, die erforderlich ist, um die Zielspur bei einer konstanten linearen Geschwindigkeit entsprechend dem ermittelten Frequenzsignal (F1) zu halten, um auf der Zielspur abgespeicherte Informationen zu lesen;

frequenzvergleichenden Mitteln (13) zum Vergleichen des Referenzfrequenzsignals (F2) und des Drehgeschwindigkeitsfrequenzsignals (F1), das von der Einrichtung (11) zur Verformung der Wellenforin ausgegeben wird, und für die Ausgabe von Steuersignalen (S1, S2) von einem hohen oder niedrigen Level in übereinstimmung mit dem Unterschied zwischen den Frequenzen des ermittelten Frequenzsignals (F1) und des Referenzfrequenzsignals (F2);

eine Einrichtung (14) zur Differentialverstärkung von Ausgangssignalen (S1, S2) von den frequenzvergleichenden Mitteln (13); und

Schaltmittel (15) für die Steuersignale des Spindelmotorantriebs für die Auswahl der Ausgabe von der Einrichtung (14) zur Differentialverstärkung in einem großen Suchmodus, und eines normalen Antriebssteuersignals (VD) für den Betrieb, nachdem der Betrieb in dem Suchmodus unter der Steuerung des Mikrocomputers (12) abgeschlossen ist, um ein Steuersignal (VS) für den Antrieb des Spindelmotors an eine Antriebseinheit (16) des Spindelmotors auszugeben.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10) zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit des Spindelinotors folgendes umfaßt:

den Spindelmotor mit einer Drehwelle (4), die sich drehbar durch einen Befestigungsautbau (1) des Spindelmotors erstreckt;

eine Drehscheibenplatte (6), die fest an der Drehwelle (4) befestigt ist, um sich zusammen mit ihr zu drehen und die an ihrer unteren Seite mit lichtreflektierenden Bereichen und lichtaufnehmenden Bereichen versehen ist, die wechselnd und gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet sind;

und Mittel (7) zur Erfassung der Drehung für die Strahlung auf die lichtreflektierenden Bereiche und die lichtaufnehmenden Bereiche der Drehscheibenplatte (6) und für die Aufnahme von Licht, das von den lichtreflektierenden Bereichen reflektiert wird, um die Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors als ein elektrisches Signal zu ermitteln.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzvergleichenden Mittel (13) ein Signal von einem hohen Level an ihrem ersten Ausgabeausgang und ein Signal von einem niedrigen Level an ihrem zweiten Ausgabeausgang abgeben, wenn das ermittelte Frequenzsignal (F1) eine Frequenz hat, die höher als die des Referenzfrequenzsignals (F2) ist und ein Signal von einem niedrigen Level an ihrem ersten Ausgabeausgang und ein Signal von einem hohen Level an ihrem zweiten Ausgabeausgang abgeben, wenn das ermittelte Frequenzsignal (F1) eine Frequenz hat, die niedriger als die des Referenzfrequenzsignals (F2) ist.

4. Verfahren zur Steuerung eines Spindelmotors einer Compact-Disc-Anlage mit den Verfahrensschritten:

Ermitteln der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors und Bereitstellen eines Ausgangssignals;

Verformung der Wellenforin des Ausgangssignals und Ausgabe eines rechteckigen Wellensignals als ein Drehgeschwindigkeitsfrequenzsignal (F1) mit einer Frequenz, die proportional zu der aktuellen Geschwindigkeit des Spindelmotors ist;

Ausgabe eines Referenzfrequenzsignals (F2) durch einen Mikrocomputer (12) in Reaktion auf das Drehgeschwindigkeitsfrequenzsignal (F1) in dem Spursuchmodus, wobei das Referenzfrequenzsignal (F2) eine Frequenz besitzt, die proportional zu der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors ist, die erforderlich ist, um die Zielspur bei einer konstanten linearen Geschwindigkeit in Übereinstimmung mit dem ermittelten Frequenzsignal (F1) zu halten, um die auf der Zielspur abgespeicherte Information zu lesen;

Vergleichen der Frequenzen des Referenzfrequenzsignals (F2) und des Drehgeschwindigkeitsfrequenzsignals (F1) und Ausgabe von Steuersignalen (S1, S2) von hohem oder niedrigem Level in Übereinstimmung mit dem Unterschied zwischen den Frequenzen des ermittelten Frequenzsignals (F1) und des Referenzfrequenzsignals (F2);

differentiale Verstärkung der Ausgangssignale (81, 82), und Auswahl der differential-verstärkten Signale (81, 82) in einem groben Suchmodus und eines normalen Steuersignals (VD) für den Betrieb des Antriebs, nachdem der Betrieb in dem Suchmodus unter der Steuerung des Mikrocomputers (12) abgeschlossen ist, um ein Steuersignal (VS) zum Antrieb des Spindelmotors an eine Antriebseinheit (16) des Spindelmotors auszugeben.