JP2735928B2

JP2735928B2 - モータサーボ回路

Info

Publication number: JP2735928B2
Application number: JP2086959A
Authority: JP
Inventors: 信浩岡本
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1990-03-31
Filing date: 1990-03-31
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: JPH03289387A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、光ディスク等のディスク再生装置に設けら
れ、ディスクの回転駆動用のモータの位相又は速度を制
御するモータサーボ回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、光ディスクの１例であるLDの再生装置において
は、LDの回転駆動用スピンドルモータの位相サーボ回路
がほぼ第５図に示すように構成される。

同図において、（１）はLDの再生水平同期信号（以下
PBH信号という）の入力端子、（２）は発振形成された
基準位相の基準水平同期信号（以下REFH信号という）の
入力端子、（３）は位相比較回路、（４）は積分増幅回
路、（５）は位相補償回路、（６）はモータ駆動回路、
（７）はLDを回転駆動するスピンドルモータである。

そして、チャッキング装置に装着，保持されたLDを再
生する際、モータ（７）は最初に図示省略された速度サ
ーボ回路の速度誤差信号に基づくモータ駆動回路（６）
の駆動で起動される。

この起動によりモータ（７）の回転速度が規定速度に
達し始めると、前記速度誤差信号に基づく速度サーボに
より、モータ（７）の回転速度が規定速度に引込まれ
る。

そして、前記速度サーボがかかり始めると、LDはその
再生面の再生可能な回転状態になり、図示省略された光
ピックアップにより再生面の情報が再生され始める。

そして、再生情報に含まれた水平同期信号がPBH信号
として入力端子（１）に供給され、比較回路（３），積
分増幅回路（４），位相補償回路（５）の位相サーボ回
路が動作し始る。

すなわち、入力端子（１）にPBH信号が供給される
と、このPBH信号の位相と入力端子（２）のREFH信号の
基準位相とが位相比較回路（３）で比較され、この比較
回路（３）から積分増幅回路（４）に、例えばPBH信号
の位相の基準位相からのずれ量に相当する位相誤差信号
（以下ERR信号という）が供給される。

そして、ERR信号は積分増幅回路（４）でローパスフ
ィルタ処理されて増幅された後、位相補償回路（５）で
位相量に応じて補正され、モータ駆動回路（６）に供給
される。

このとき、積分増幅回路（４），位相補償回路（５）
の回路定数は、位相サーボ回路のサーボゲインのサーボ
特性がLD,チャッキング装置の偏芯に基づく回転の周期
的な時間軸変動，すなわち再生面の回転の偏芯を抑える
特性になるように設定される。

そして、ERR信号に基づく位相サーボにより、モータ
（７）の回転位相は前記回転の偏芯を抑えて前記基準位
相に引込まれ始める。

以降、速度サーボと位相サーボとにより、モータ
（７）は規定速度、基準位相で回転するようにサーボ駆
動される。

なお、雑誌「テレビ技術」の1989年１月号（電子技術
出版株式会社，昭和64年１月１日発行）の78頁第８図
（スピンドルサーボブロック図）にも、ほぼ第５図に相
当するスピンドルモータの位相サーボ回路が記載されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記第５図の従来の位相サーボ回路の場合、積分増幅
回路（４），位相補償回路（５）の回路定数により、サ
ーボゲイン（位相ゲイン）の特性が特定の特性，すなわ
ち標準的な大きさの回転の偏芯に最適な特性に固定され
る。

そのため、LD,チャッキング装置の偏芯のばらつきに
基づく回転の偏芯量に対し、その全範囲をカバーするよ
うにサーボゲインの特性を設定することは極めて困難で
あり、前記回転の偏芯量が極端になる程、サーボゲイン
が適正値からずれてサーボ駆動の精度が低下する問題点
がある。

そして、LD以外の種々のディスクの再生装置のモータ
サーボ回路においても、前記と同様の問題点が生じる。

また、速度サーボ回路に例えば第５図の積分増幅回路
（４），位相補償回路（５）を設け、速度誤差信号に前
記回転の偏芯量の補正を施すときは、速度サーボ回路に
第５図の位相サーボ回路の場合と同様の問題点が生じ
る。

本発明は、ディスク，チャッキング装置の偏芯のばら
つきによらず、再生面についての回転の偏芯量に応じた
適正なサーボゲインでモータをサーボ駆動するモータサ
ーボ回路を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明のモータサーボ回
路においては、基準サーボゲインのサーボ駆動によりデ
ィスクが再生面について初めて再生可能な回転状態に達
した直後に，少なくとも前記ディスクの１回転中に再生
される同期信号の位相の基準位相からのずれ量を前記デ
ィスク，チャッキング装置の偏芯に基づく前記再生面に
ついての回転の偏芯量として検出する偏芯検出回路と、前記検出回路の検出量に応じた最適サーボゲインを決
定するゲイン決定回路と、前記サーボ駆動のゲインを前記基準サーボゲインから
前記決定回路の決定値のゲインに可変するゲイン可変手
段とを備える。

〔作用〕

前記のように構成された本発明のモータサーボ回路の
場合、ディスクの再生面の最初の再生時に、基準サーボ
ゲインでのサーボ駆動に基づき、偏芯検出回路によって
回転の偏芯量が検出される。

さらに、偏芯検出回路の検出に基づき、ゲイン決定回
路が再生面についての回転の偏芯量に応じた最適サーボ
ゲインを決定する。

そして、ゲイン切換手段によりサーボ駆動のゲインが
決定された最適サーボゲインに可変される。

そのため、サーボ駆動のゲインが再生面についての実
際の回転の偏芯量に応じた適正値に可変され、ディス
ク，チャッキング装置の偏芯のばらつきによらず、適性
なサーボ駆動が施される。

〔実施例〕

１実施例について、第１図ないし第４図を参照して説
明する。

第１図において、第５図と同一記号は同一もしくは相
当するものを示し、（８）はモータ（７）の速度検出信
号としてのFG信号の入力端子、（９）は偏芯検出回路、
（10）はゲイン決定回路、（11）はゲイン切換手段を形
成するデューティ変調回路である。

そして、位相比較回路（３）及び偏芯検出回路
（９），ゲイン決定回路（10），デューティ変調回路
（11）は、マイクロコンピュータ（12）で形成されてい
る。

また、偏芯検出回路（９），ゲイン決定回路（10），
デューティ変調回路（11）の構成を示した第２図におい
て、（9a），（9b）は位相比較回路（３）のERR信号の
最大値，最小値を保持する最大値ラッチ部，最小値ラッ
チ部，（9c）は両ラッチ部（9a），（9b）を制御するタ
イミング制御部、（9d）は両ラッチ部（9a），（9b）の
出力の差を偏芯量として算出する減算器である。

（10a）は適正サーボゲインへの補正定数αを算出す
る演算部、（10b）は定数αを保持するメモリ、（11
a），（11b）はダウンカウンタ，アップカウンタ、（11
c）はサーボゲインの補正用の乗算器である。

そして、チャッキング装置に装着，保持されたLDを再
生する際、モータ（７）は従来と同様、速度サーボ回路
によって起動される。

この起動により回転速度が規定速度に引込まれて再生
面の再生可能な回転状態になると、従来と同様、入力端
子（１）に例えば第３図（ａ）に示すPBH信号が入力さ
れる。

そして、位相比較回路（３）は第３図（ａ）のPBH信
号の立下りtx₁,tx₂,…と同図（ｂ）に示す入力端子
（２）のREFH信号の立下りtr₁,tr₂,…とを比較し、立下
りtx₁,tx₂,…の立下りtr₁,tr₂,…からの差に相当する同
図（ｃ）のパルス幅t₁,t₂,…のデータのERR信号を形成
して偏芯検出回路（９），デューティ変調回路（11）に
供給する。

なお、前記パルス幅t₁,t₂,…のデータは、マイクロコ
ンピュータ（12）の期τ≪t₁,t₂の内部クロックの計数
に基づき、第３図（ｄ）に示すようにt₁＝n₁・τ,t₂＝n
₂・τ，…として求められるとともに、進み，遅れに対
応する正，負の符号を付加して形成される。

そして、偏芯検出回路（９）はタイミング制御部（9
c）により、前記再生可能な回転状態に達したことを検
出すると、例えばLDの装着後の再生面についての初めの
検出時にのみラッチ部（9a），（9b）をLDの所定回転数
の間駆動する。

この駆動によりラッチ部（9a），（9b）は自動的にラ
ッチをくり返して前記所定回転数の間の最大パルス幅，
最小パルス幅それぞれのERR信号のデータをラッチし、E
RR信号の最大値，最小値を保持する。

さらに、ラッチ部（9a），（9b）のラッチ出が減算器
（9d）に供給され、この減算器（9d）によりERR信号の
変動範囲の大きさが検出される。

そして、ERR信号の変動範囲の大きさがLD,チャッキン
グ装置の偏芯に基づく再生面についての回転の偏芯量に
相当し、減算器（9d）の出力により前記回転の偏芯量が
検出されて求まる。

さらに、減算器（9d）の出力がゲイン決定回路（10）
の演算部（10a）に供給され、この演算部（10a）によ
り、予め設定された決定特性，例えば第４図の特性に基
づき、偏芯量に対する適正サーボゲインが決定されてこ
のゲインへの補正定数αが求められる。

尚、第４図においては、偏芯量が減少するときに、補
正定数αをαmaxまで増加してサーボゲインを大きく
し、偏芯量が増加するときに、補正定数αをαminまで
減少してサーボゲインを小さくするように、決定特性が
設定されている。

また、第４図のta,tbは定数αが飽和する上限値，下
限値を示す。

そして、演算部（10a）により定数αが算出されて決
定されると、この定数αがメモリ（10b）に書込まれ
る。

この書込みに基づき、メモリ（10b）に保持されるサ
ーボゲインの補正定数は、予め設定された初期値として
の基準サーボゲインの定数α_０から決定された定数αに
変化する。

さらに、位相比較回路（３）のERR信号とメモリ（10
b）の定数αとがデューティ変調回路（11）の乗算器（1
1c）に供給され、この乗算器（11c）により、ERR信号の
パルス幅のデータn₁・τ（＝t₁）,n₂・τ（＝t₂），…
がα倍され、α・n₁・τ，α・n₂・τ，…のデータがカ
ウンタ（11b）に供給される。

このとき、カウンタ（11a）は、マイクロコンピュー
タ（12）の内部クロックCKのダウン計数により計数値が
０になると、立下りtr₁,tr₂,…の周期に相当する第３図
（ｅ）の変調周期Ｔのデータが自己プリセットされてダ
ウン計数をくり返し、前記変調周期Ｔをくり返し計測す
る。

また、カウンタ（11a）はカウンタ（11b）の自己プリ
セットに同期して瞬時リセットされ、このリセットから
前記ERR信号のパルス幅のデータの間内部クロックCKを
計数し、ERR信号をα・n₁・τ，α・n₂・τ，…のパル
ス幅に変調して補正した位相誤差信号（以下第2ERR信号
という）を形成する。

そして、第2ERR信号がERR信号の代わりに積分増幅回
路（４）に供給され、この回路（４），位相補償回路
（５）を介した第2ERR信号がモータ駆動回路（６）に供
給される。

このとき、積分増幅回路（４），位相補償回路（５）
に基づくサーボゲインの特性は固定されるが、ERR信号
が第2ERR信号に変わるため、サーボゲインが再生面につ
いての回転の偏芯量に応じた最適ゲインに切換わる。

したがって、積分増幅回路（４），位相補償回路
（５）のサーボゲインの特性を偏芯量のばらつきの全範
囲をカバーする特性にすることなく、最適サーボゲイン
の位相サーボにより、偏芯を極めて良好に抑えることが
できる。

そして、メモリ（10b）の定数αはチャッキング装置
に装着，保持されるLDが取換えられるまで保持されて乗
算器（11c）に読出される。

また、両面に情報が記録されたLDを再生する際は、両
面それぞれが最初に再生されるときに、それぞれの補正
定数が算出決定されてメモリ（10b）に保持され、再生
面に応じて両面の補正定数が択一的に乗算器（11c）に
読出される。

ところで、演算部（10a）の演算は、第４図の決定特
性の式を設定して行う代わりに、決定特性に応じた偏芯
量と定数αとの組合せのテーブルを設定し、このテーブ
ルを用いて行うようにすれば、極めて簡単に行える。

そして、前記決定特性は、ディスク，チャッキング装
置の偏芯特性等に応じて設定される。

また、前記実施例ではLDの再生装置のスピンドルモー
タ（７）の位相サーボ回路に適用したが、CDの再生装置
のスピンドルモータの位相サーボ回路等の種々のディス
ク再生装置のディスクの回転駆動用のモータの位相サー
ボに適用することができ、このとき、ディスクから再生
される同期信号，基準位相の同期信号はPBH信号,REFH信
号に相当する信号であればよい。

さらに、速度サーボ回路に適用し、ERR信号を速度誤
差信号としてもよい。

そして、前記実施例においては、位相比較回路
（３），偏芯検出回路（９），ゲイン決定回路（10），
デューティ変調回路（11）をマイクロコンピュータ（1
2）で形成したが、ディスクリート回路で形成してもよ
い。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているため、
以下に記載する効果を奏する。

ディスクの再生面の初めての再生時に、偏芯検出回路
により基準サーボゲインでの位相差から再生面について
の回転の偏芯量を検出し、この検出に基づきゲイン決定
回路によって最適サーボゲインを決定し、この決定に基
づきゲイン可変手段によってサーボ駆動のゲインを基準
サーボゲインから前記最適サーボゲインに可変したた
め、ディスク，チャッキング装置の偏芯のばらつきによ
らず、回転の偏芯が最も良好に補正されるゲインでモー
タをサーボ駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明のモータサーボ回路の１実
施例を示し、第１図はブロック図、第２図は一部の詳細
なブロック図、第３図（ａ）〜（ｅ）は動作説明用のタ
イミングチャート、第４図はゲイン決定の特性図、第５
図は従来例のブロック図である。（３）……位相比較回路、（７）……スピンドルモー
タ、（９）……偏芯検出回路、（10）……ゲイン決定回
路、（11）……ゲイン可変手段としてのデューティ変調
回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】チャッキング装置に装着、保持されたディ
スクを回転させて再生するディスク再生装置に設けら
れ、前記ディスクの回転駆動用のモータをサーボ駆動す
るモータサーボ回路において、基準サーボゲインの前記サーボ駆動により前記ディスク
が再生可能な回転状態に達した直後に、少なくとも前記
ディスクの１回転中に再生される同期信号の位相の基準
位相からのずれ量を示す位相誤差信号の最大値及び最小
値を夫々保持する最大値及び最小値保持手段と、該最大値及び最小値の差を前記ディスクと前記チャッキ
ング装置の偏芯に基づく回転の偏芯量として検出する偏
芯量検出手段と、前記偏芯量に応じた最適サーボゲインを決定するゲイン
決定手段と、前記サーボ駆動のゲインを前記基準サーボゲインから前
記決定手段の決定値のゲインに可変するゲイン可変手段
とを備えたことを特徴とするモータサーボ回路。