JP4484114B2 - モータ駆動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、入力パルス速度に応じた回転速度で駆動することにより、ディスク状記録媒体に対してデータの読み出し及び書き込みの少なくともいずれか一方を行うピックアップユニットを移動させるステッピングモータを制御するモータ駆動制御装置に関する。

ＣＤ（Compact Disc）プレイヤやＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレイヤ等の各種のディスク再生装置では、光ピックアップがディスク状記録媒体のデータの記録面における読み取り位置まで移動することにより、その読み取り位置に記録されたデータを読み取ることができるようになっている。光ピックアップの移動には、入力パルスの速度、換言すれば、単位時間当たりに入力されるパルス数に応じた回転速度で駆動するステッピングモータが用いられることが多い。

ディスク状記録媒体に記録されたデータを高速に読み取るためには、ステッピングモータの回転速度を増加させることによって、光ピックアップの移動時間を短くする必要がある。しかし、ステッピングモータの特性上、脱調が生じ、光ピックアップが読み取り位置まで到達することができずに、再度、光ピックアップの移動制御が必要となって、結果的に移動時間が長くなってしまう場合がある。このため、脱調を防止しつつ、光ピックアップの移動時間を短縮させた技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−３２９３３４号公報

ところで、ステッピングモータにおける脱調は、ステッピングモータの回転速度の最高値と、その最高値に到達するまでの回転加速度との関係によって生じるものである。しかし、上述した特許文献１に記載の技術では、光ピックアップの移動距離に関わらず、ステッピングモータの回転速度の最高値と、回転加速度は一定であるため、脱調は防止されるものの、必ずしも適切に光ピックアップの移動時間が短縮されるとはいえない。

本発明の目的は、上述した問題を解決するものであり、ピックアップユニットの移動距離に応じて移動時間を適切に短縮することが可能なモータ駆動制御装置を提供するものである。

本発明のモータ駆動制御装置は、入力パルスの速度に応じた回転速度で駆動することにより、ディスク状記録媒体に対して、データの読み出し及び書き込みの少なくともいずれか一方を行うピックアップユニットを移動させるステッピングモータを制御するモータ駆動制御装置であって、前記ピックアップユニットが移動すべき移動距離を取得する移動距離取得手段と、前記移動距離取得手段により取得された移動距離に基づいて、前記入力パルスの速度の最高値と、前記入力パルスの加速度を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された、前記入力パルスの速度の最高値と、前記入力パルスの加速度とに基づいて、前記ステッピングモータの入力パルスの速度を制御する入力パルス制御手段とを有し、前記決定手段は、前記移動距離取得手段により取得された移動距離が長いほど、前記入力パルスの速度の最高値を増加させるとともに、前記入力パルスの加速度を減少させるように構成される。

この構成により、ピックアップユニットの移動距離に基づいて、入力パルスの速度の最高値と、入力パルスの加速度とが決定されるため、ピックアップユニットの移動距離に応じて移動時間を適切に短縮することが可能となる。ここで、入力パルスの速度とは、単位時間当たりにステッピングモータに入力されるパルスの数を示し、入力パルスの加速度とは、単位時間当たりの入力パルスの速度の増加の度合いを示す。

また、本発明のモータ駆動制御装置では、ピックアップユニットの移動距離が長い場合には、入力パルスの速度の最高値を増加させるとともに、入力パルスの加速度を減少させることにより、あるいは、ピックアップユニットの移動距離が短い場合には、入力パルスの速度の最高値を減少させるとともに、入力パルスの加速度を増加させることにより、脱調を防止しつつ、ピックアップユニットの移動時間を短縮することができる。

また、本発明のモータ駆動制御装置は、前記決定手段が、更に、前記移動距離取得手段により取得された移動距離に基づいて、前記入力パルスの減速度を決定するようにしてもよい。

この構成により、入力パルスの減速度についても、ピックアップユニットの移動距離に基づいて決定されるため、ピックアップユニットの移動距離に応じて移動時間を適切に短縮することが可能となる。ここで、入力パルスの減速度とは、単位時間当たりの入力パルスの速度の減少の度合いを示す。

また、本発明のモータ駆動制御装置は、前記決定手段が、前記移動距離取得手段により取得された移動距離が長いほど、前記入力パルスの減速度を減少させるようにしてもよい。

この構成により、ピックアップユニットの移動距離が長い場合には、入力パルスの減速度を減少させることにより、あるいは、ピックアップユニットの移動距離が短い場合には、入力パルスの減速度を増加させることにより、脱調を防止しつつ、ピックアップユニットの移動時間を短縮することができる。

また、本発明のモータ駆動制御装置は、前記移動距離取得手段が、前記ディスク状記録媒体のデータの記録面における前記ピックアップユニットの現在位置と、データの読み取り及び書き込みの少なくともいずれか一方を行うべき位置とに基づいて、前記ピックアップユニットの移動距離を算出するようにしてもよい。

本発明によれば、ピックアップユニットの移動距離に基づいて、ステッピングモータへの入力パルスの速度の最高値と、入力パルスの加速度及び減速度とが決定されるため、ピックアップユニットの移動距離に応じて移動時間を適切に短縮することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかるディスク読取装置の構成を示す図である。図１に示すディスク読取装置１００は、ディスク状記録媒体２００に記録されたデータを読み取るものであり、ディスク読取装置１００の全体を制御する制御部１０と、ユーザによる操作指示を受け付ける操作部２０と、ディスク状記録媒体２００を回転させるスピンドルモータ３０と、ディスク状記録媒体２００の記録面に記録されたデータを読み取る光ピックアップ４０と、入力されるパルスの速度に比例する回転速度で駆動して光ピックアップ４０を移動させるステッピングモータ５０とにより構成される。これらのうち、制御部１０は、移動距離算出機能１２、速度・加減速度決定機能１４及びステッピングモータ制御機能１６を有する。

制御部１０は、ディスク読取装置１００の全体を制御するものである。この制御部１０は、ユーザによる操作部２０の操作によって、ディスク状記録媒体２００の読み取りが指示されると、その指示に従って、スピンドルモータ２０を回転させる。更に、制御部１０は、移動距離算出機能１２、速度・加減速度決定機能１４及びステッピングモータ制御機能１６により、ステッピングモータ５０を駆動させ、光ピックアップ４０をディスク状記録媒体２００の記録面におけるデータを読み取るべき位置まで移動させる。光ピックアップ４０は、移動後、ディスク状記録媒体２００に記録されたデータを読み取り、制御部１０へ出力する。

ディスク読取装置１００は、上述した構成を有しており、次に、制御部１０によりステッピングモータ５０の駆動制御について説明する。図２は、制御部１０によるステッピングモータ５０の駆動制御を示すフローチャートである。

制御部１０は、ユーザによる操作部２０の操作によって、ディスク状記録媒体２００の読み取りが指示されたか否かを判定する（Ｓ１０１）。ディスク状記録媒体２００の読み取りが指示された場合、制御部１０は、移動距離算出機能１２により、光ピックアップ４０の移動すべき距離（以下、「移動距離」と称する）を算出する（Ｓ１０２）。

具体的には、制御部１０は、まず、ディスク状記録媒体２００のデータの記録面における光ピックアップ４０の現在位置を取得する。例えば、制御部１０内の図示しないメモリには、ディスク状記録媒体２００のデータの記録面における光ピックアップ４０の初期状態における位置の情報が初期値として記録されている。この初期値は、その後、ステッピングモータ５０の駆動によって光ピックアップ４０が移動する毎に、その移動後の位置の情報に更新されて、ディスク状記録媒体２００の記録面における光ピックアップ４０の現在位置を示すようになっている。

次に、制御部１０は、ユーザによる操作部２０の操作に基づいて、ディスク状記録媒体２００のデータの記録面における、読み取りが指示されたデータの記録位置を取得する。そして、制御部１０は、ディスク状記録媒体２００のデータの記録面における光ピックアップ４０の現在位置と、読み取りが指示されたデータの記録位置との差を移動距離として算出する。

光ピックアップ４０の移動距離を算出した後、次に制御部１０は、速度・加減速度決定機能１４により、ステッピングモータ５０に入力されるパルスの速度の最高値と、当該パルスの加減速度とを決定する（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。

具体的には、制御部１０は、ステッピングモータ５０が脱調を起こすことなく、光ピックアップ４０がディスク状記録媒体２００のデータの記録面における現在位置から読み取りが指示されたデータの記録位置までを、最短時間で移動することができるように、パルスの速度の最高値と加減速度とを決定する。

図３は、光ピックアップ４０の移動時における、ステッピングモータ５０に入力されるパルスの速度の時間経過を示す図である。図３に示すように、パルスの速度は、当初、予め定められた起動ＰＰＳの値となり、光ピックアップ４０は移動を開始する。そして、パルスの速度は、徐々に増加して最高ＰＰＳに達すると、その値を維持する。その後、パルスの速度は、徐々に減少し、再び、起動ＰＰＳの値となる。この時、光ピックアップ４０はディスク状記録媒体２００のデータの記録面における読み取りが指示されたデータの記録位置に到達する。

図３に示す斜線部の領域は、光ピックアップ４０の移動距離に対応するものである。光ピックアップ４０がディスク状記録媒体２００のデータの記録面における現在位置から読み取りが指示されたデータの記録位置までを、最短時間で移動することができるようにすることは、図３に示す斜線部の領域において、横軸方向（時間方向）の長さをできるだけ小さくしつつ、当該領域の面積を光ピックアップの移動距離に対応する大きさにすることに対応する。

但し、ステッピングモータ５０における脱調は、回転速度の最高値と、回転加速度及び回転減速度との関係、換言すれば、パルスの速度の最高値と、パルスの速度が初期値からその最高値に到達するまでの加速度、及び、その最高値から再び初期値に到達するまでの減速度との関係によって生じるものであり、脱調を発生させないためには、パルスの速度の最高値が大きい場合には加速度及び減速度を小さくする、あるいは、パルスの加速度及び減速度が大きい場合には速度の最高値を小さくする必要がある。従って、制御部１０は、単にパルスの速度と加減速度との双方を大きくするのではなく、ステッピングモータ５０が脱調を発生することなく、図３に示す斜線部の領域の面積が光ピックアップ４０の移動距離に対応する大きさとなるように、パルスの速度の最高値と加減速度とを決定する必要がある。

図４は、光ピックアップ４０の移動距離がディスク状記録媒体２００のデータの記録面における半径方向の距離である場合（フルシーク時）と、光ピックアップ４０の移動距離がディスク状記録媒体２００のデータの記録面における半径方向の１／３の距離である場合（１／３シーク時）とにおける、ステッピングモータ５０に入力される最適なパルスの速度の時間経過を示す図である。また、図５は、フルシーク時におけるパルスの加速時間と光ピックアップ４０の移動時間との対応関係を示す図であり、図６は、１／３シーク時における最適なパルスの加速時間と光ピックアップ４０の移動時間との対応関係を示す図である。

フルシークの場合、図４の実線３０１に示すように、制御部１０は、パルスの速度の最高値（最高ＰＰＳ１）を大きくする一方で、加減速度を小さくする。この場合におけるパルスの加速時間（起動ＰＰＳから最高ＰＰＳ１に到達するまでの時間）が３５ｍｓであれば、図５に示すように、光ピックアップ４０の移動時間を最短とすることができる。更に、パルスの減速時間（最高ＰＰＳ１から起動ＰＰＳに到達するまでの時間）についても、同様に３５ｍｓであれば、光ピックアップ４０の移動時間は最短となる。

一方、１／３シークの場合、図４の実線３０２に示すように、制御部１０は、パルスの速度の最高値（最高ＰＰＳ２）を最高ＰＰＳ１よりも小さくする一方で、加減速度をフルシークの場合よりも大きくする。この場合におけるパルスの加速時間（起動ＰＰＳから最高ＰＰＳ１に到達するまでの時間）が２０ｍｓであれば、図６に示すように、光ピックアップ４０の移動時間を最短とすることができる。更に、パルスの減速時間（最高ＰＰＳ２から起動ＰＰＳに到達するまでの時間）についても、同様に２０ｍｓであれば、光ピックアップ４０の移動時間は最短となる。

ステッピングモータ５０に入力されるパルスの速度の最高値と、当該パルスの加減速度とを決定した後、次に制御部１０は、ステッピングモータ制御機能１６により、これら決定したパルスの速度の最高値と加減速度とに基づいて、パルスを発生し、ステッピングモータ５０へ出力する（Ｓ１０５）。ステッピングモータ５０は、入力したパルスの速度に比例する回転速度で駆動し、光ピックアップ４０を、ディスク状記録媒体２００のデータの記録面における現在位置から読み取りが指示されたデータの記録位置まで移動させる。

このように、ディスク読取装置１００では、制御部１０は、光ピックアップ４０の移動距離を取得し、その移動距離が長いほど、ステッピングモータ５０に入力されるパルスの速度の最高値を大きくする一方、当該パルスの加減速度を小さくし、これらのパルスの速度の最高値及びパルスの加減速度に基づいて、パルスを発生し、ステッピングモータ５０へ出力する。従って、ステッピングモータ５０における脱調が発生しないように、パルスの速度の最高値と加減速度を制御するとともに、光ピックアップ４０の移動時間を最短にすることができる。

なお、上述した実施形態では、パルスの加速度と減速度とは同一であるようにしたが、減速度については、加速度よりも大きな値に設定してもよい。この場合、ステッピングモータ５０の回転の減速時に脱調が生じる可能性があるが、その時の光ピックアップ４０は、ディスク状記録媒体２００のデータの記録面における読み取りが指示されたデータの記録位置に近い位置に存在するため、再度、光ピックアップ４０の移動制御が必要になっても、当該駆動制御は短時間で済む。

以上、説明したように、本発明に係るモータ駆動制御装置は、ピックアップユニットの移動距離に応じて移動時間を適切に短縮することが可能であり、モータ駆動制御装置として有用である。

本発明の実施形態にかかるディスク読取装置の構成を示す図である。 制御部によるステッピングモータの駆動制御を示すフローチャートである。 光ピックアップの移動時における、ステッピングモータに入力されるパルスの速度の時間経過を示す図である。 フルシーク時及び１／３シーク時においてステッピングモータに入力される最適なパルスの速度の時間経過を示す図である。 フルシーク時におけるパルスの加速時間と光ピックアップの移動時間との対応関係を示す図である。 １／３シーク時におけるパルスの加速時間と光ピックアップの移動時間との対応関係を示す図である。

符号の説明

１０ 制御部
１２ 移動距離算出機能
１４ 速度・加減速度決定機能
１６ ステッピングモータ制御機能
２０ 操作部
３０ スピンドルモータ
４０ 光ピックアップ
５０ ステッピングモータ
１００ モータ駆動制御装置
２００ ディスク状記録媒体

Claims (4)

1. 入力パルスの速度に応じた回転速度で駆動することにより、ディスク状記録媒体に対して、データの読み出し及び書き込みの少なくともいずれか一方を行うピックアップユニットを移動させるステッピングモータを制御するモータ駆動制御装置であって、
   前記ピックアップユニットが移動すべき移動距離を取得する移動距離取得手段と、
   前記移動距離取得手段により取得された移動距離に基づいて、前記入力パルスの速度の最高値と、前記入力パルスの加速度を決定する決定手段と、
   前記決定手段により決定された、前記入力パルスの速度の最高値と、前記入力パルスの加速度とに基づいて、前記ステッピングモータの入力パルスの速度を制御する入力パルス制御手段とを有し、
   前記決定手段は、前記移動距離取得手段により取得された移動距離が長いほど、前記入力パルスの速度の最高値を増加させるとともに、前記入力パルスの加速度を減少させることを特徴とするモータ駆動制御装置。
2. 前記決定手段は、更に、前記移動距離取得手段により取得された移動距離に基づいて、前記入力パルスの減速度を決定することを特徴とする請求項１記載のモータ駆動制御装置。
3. 前記決定手段は、前記移動距離取得手段により取得された移動距離が長いほど、前記入力パルスの減速度を減少させることを特徴とする請求項２に記載のモータ駆動制御装置。
4. 前記移動距離取得手段は、前記ディスク状記録媒体のデータの記録面における前記ピックアップユニットの現在位置と、データの読み取り及び書き込みの少なくともいずれか一方を行うべき位置とに基づいて、前記ピックアップユニットの移動距離を算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のモータ駆動制御装置。

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