JPH04105858U - 光デイスク装置のスピンドルモ−タサ−ボ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザビームをディスク半径方向に送ったあ
との線速度一定制御の引き込み時間を短縮する。 【構成】 光ピックアップ１２のフィード送り開始時点
で、システムコントローラ２５はゲイン切り換え回路１
１を制御してゲインを低下させ、フィード送り中にフレ
ーム同期信号が検出されず、また、擬似同期信号を発生
できず、線速度一定制御回路２０の出力が大きく変動し
てもスピンドルモータ駆動回路２２の入力変動を抑え、
回転制御の乱れを小さくする。そして、フィード送り終
了時点で、システムコントローラ２５はゲイン切り換え
回路２２を制御して通常ゲインに復帰させ、スピンドル
サーボの応答速度を高める。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は光ディスク装置のスピンドルサーボ回路に係り、特にＣＤプレーヤ、 ＬＤプレーヤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｖ、ＣＤ−Ｉ等でスピンドルモータを線速 度一定で回転制御する光ディスク装置のスピンドルモータサーボ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

光ディスク、例えばＣＤでは、ディスク全面にわたって線密度一定で信号が記 録されている。このため、ＣＤプレーヤのＣＤ回転用のスピンドルモータはスピ ンドルモータサーボ回路によって線速度一定で回転制御されるようになっている 。図４は従来のＣＤプレーヤのスピンドルモータサーボ回路の構成を示す。

【０００３】 ディスク１はスピンドルモータ２で回転されながら、光ピックアップ３に設け た、例えば４分割受光素子で所定の信号が検出される。光ピックアップ３で検出 された各信号は、ＲＦアンプ４で電流／電圧変換（Ｉ／Ｖ変換）されたあと所定 の演算及び波形整形がなされてＥＦＭ信号（二値化ＲＦ信号）として出力される 。ＥＦＭ信号はＰＬＬ回路５でクロックの再生がなされるとともに、再生したク ロックを用いて同期信号検出回路６でフレーム同期信号ＳＹＣが検出される。ま た、ＥＦＭ信号は擬似同期信号発生回路７に入力されて、ＥＦＭ信号に含まれる 最短／最長パルスから擬似同期信号ＳＹＣ′が形成される。

【０００４】 同期信号検出回路６または擬似同期信号発生回路７の出力は、切り換え回路８ を介して線速度一定制御回路（ＣＬＶ回路）９に入力される。切り換え回路８は 、同期信号検出回路６でフレーム同期が取れているとき、該フレーム同期信号Ｓ ＹＣを出力し、フレーム同期が取れていないとき、擬似同期信号ＳＹＣ′を出力 する。線速度一定制御回路９では、ｆ／Ｖ変換器９ａでフレーム同期信号ＳＹＣ または擬似同期信号ＳＹＣ′の周波数と規定線速度周波数の差に比例した電圧Ｖ ｆが出力されるとともに、基準信号発生器９ｂで発生した基準信号とフレーム同 期信号ＳＹＣまたは擬似同期信号ＳＹＣ′の位相差電圧Ｖｐが位相比較器９ｃよ り出力される。そして、位相補償回路９ｄでｆ／Ｖ変換器９ａの出力と位相比較 器９ｃの出力が加算されるとともに位相補償がなされる。

【０００５】 線速度一定制御回路９から出力されるスピンドルサーボ信号はスピンドルモー タ駆動回路３０に入力され、該スピンドルモータ駆動回路３０によってスピンド ルモータ２が駆動される。このように構成されたスピンドルモータサーボ回路に より、ディスク１の立ち上がり時などでフレーム同期が取れないときは擬似同期 信号ＳＹＣ′に基づき、また、通常再生時などでフレーム同期が取れるときはフ レーム同期信号ＳＹＣに基づき、ディスク１に対する線速度一定の回転制御がな される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、ＣＤプレーヤでは、たとえば或る曲をサーチする場合、フィード送 りやトラックジャンプで光ピックアップ３のレーザビームをディスクの半径方向 に送り、ディスクの信号読み取り位置を現在位置から他の位置に変え、変更後の 位置でディスクから位置データ（タイムデータ）を読み取り、まだ、目標位置で ないときは、再度、フィード送りやトラックジャンプを行って位置データを読み 取るという動作を繰り返す。

【０００７】 この場合、フィード送りやトラックジャンプをしている間は、光ピックアップ ３がディスク１の信号を検出できないので、ＲＦアンプ４からはＥＦＭ信号が出 力されない。このとき、同期信号検出回路６はフレーム同期信号ＳＹＣを検出す ることができず、擬似同期信号発生回路７は擬似同期信号ＳＹＣ′を発生するこ とができない。

【０００８】 このため、図５に示す如く、スピンドルモータ駆動回路３０に入力されるスピ ンドルサーボ信号は、フィード送りやトラックジャンプ中に大きく変動してしま い、回転制御が大きく乱れる。この結果、フィード送りやトラックジャンプが終 了したあと、スピンドルサーボ回路での線速度一定制御のための引き込み動作が 遅くなり、新たなディスク位置の信号の読み取りが可能になるまで時間が掛かる 。この結果、所望位置へのアクセス速度が遅くなるという問題があった。

【０００９】 以上から本考案の目的は、レーザビームをディスク半径方向に送ったあとの線 速度一定制御の引き込み時間を短縮できる光ディスク装置のスピンドルモータサ ーボ回路を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案においては、ディスクから読み出した同期信号に基づき線速度一定でス ピンドルモータの回転制御を行う光ディスク装置のスピンドルモータサーボ回路 において、スピンドルモータサーボ系のゲインを切り換えるゲイン切り換え回路 と、光ピックアップのレーザビームがディスクの半径方向に送られる間、ゲイン 切り換え回路を制御してゲインを低下させ、レーザビームのディスク半径方向の 送りが終了したときゲイン切り換え回路を制御して通常ゲインに復帰させるゲイ ン切り換え制御回路を設けたことことにより達成される。

【００１１】

【作用】

本考案によれば、光ピックアップのレーザビームがディスクの半径方向に送ら れる間、スピンドルサーボ系のゲインを低下させ、レーザビームのディスク半径 方向の送りが終了したとき通常ゲインに復帰させる。これにより、レーザビーム がディスクの半径方向に送られる間のスピンドルサーボ信号の変動が抑えられて 、回転制御の乱れが少なくなり、レーザビームの送りが終了したあと線速度一定 制御の引き込み動作が短時間で完了する。

【００１２】

【実施例】

図１は、本考案の一実施例に係るＣＤプレーヤの全体構成図である。

【００１３】 １０はスピンドルモータ、１１はディスク（ＣＤ）、１２は光学的にディスク １１上に記録された信号を例えば４分割受光素子で検出する光ピックアップ、１ ３は光ピックアップ１２をディスク半径方向に移動するスレッドモータ、１４は ＲＦアンプであり、光ピックアップ１２の検出信号を電流／電圧変換し、所定の 演算と波形整形を行ってＥＦＭ信号を作成したり、フォーカシングエラー信号Ｆ Ｅとトラッキングエラー信号ＴＥを作成する。

【００１４】 １５は光ピックアップ制御回路であり、ＲＦアンプ１４からフォーカシングー エラー信号ＦＥとトラッキングエラー信号ＴＥを入力して光ピックアップ１２と スレッドモータ１３に対しフォーカシングサーボ、トラッキングサーボ、スレッ ドサーボを掛けたり、後述するコントローラの制御に従いスレッドモータ１３の フィード送り制御や光ピックアップ１２のトラックジャンプ制御を行う。

【００１５】 １６はＲＦアンプ１４からＥＦＭ信号を入力してクロック再生を行うＰＬＬ回 路、１７はＰＬＬ回路１６で再生されたクロックを用いてＥＦＭ信号中のフレー ム同期信号ＳＹＣを検出する同期検出回路であり、フレーム同期信号を検出する とハイレベルとなる同期検出信号ＳＤＴを出力する。１８はＥＦＭ信号から最短 ／最長パルスを検出して擬似同期信号ＳＹＣ′を作成する擬似同期信号発生回路 、１９は同期検出信号に基づき、同期検出回路１７で検出されたフレーム同期信 号ＳＹＣまたは擬似同期信号発生回路１８で発生した擬似同期信号ＳＹＣ′を切 り換え出力する切り換え回路である。

【００１６】 ２０は切り換え回路１９の出力に基づきスピンドルサーボ信号を作成する線速 度一定制御回路（ＣＬＶ回路）であり、２０ａは切り換え回路１９の出力周波数 と規定線速度周波数の差に比例した電圧信号Ｖｆを出力するｆ／Ｖ変換器、２０ ｂは基準信号を発生する基準信号発生器、２０ｃは基準信号発生器２０ｂで発生 した基準信号と切り換え回路１９の出力の位相差を検出し位相差電圧Ｖｐを出力 する位相比較器、２０ｄはｆ／Ｖ変換器２０ａの出力Ｖｆと位相比較器２０ｃの 出力Ｖｐを加算するとともに位相補償を行う位相補償回路である。

【００１７】 ２１は後述するコントローラのゲイン切り換え制御に従いスピンドルサーボ系 のゲインを通常レベルと、通常より低いレベルに切り換えるゲイン切り換え回路 であり、ローレベルのゲイン切り換え信号を入力している間は通常ゲインに切り 換え、ハイレベルのゲイン切り換え信号を入力している間はゲインを低下させる 。２２は線速度一定制御回路２０から出力されるスピンドルサーボ信号を増幅し てスピンドルモータ１０の駆動を行うスピンドルモータ駆動回路である。

【００１８】 ２３はＰＬＬ回路１６で再生されたクロックと同期検出回路１７で検出された フレーム同期信号ＳＹＣを用いて、ＥＦＭ信号からオーディオサンプルデータと サブコードデータを復調するディジタル信号処理回路、２４はディジタル信号処 理回路２３からオーディオサンプルデータを入力してアナログのオーディオ信号 に変換するＤ／Ａ変換器、２５はマイコン構成のシステムコントローラであり、 ＰＬＡＹ制御やサーチ制御などシステム全体の制御を行う。サーチ制御を行う際 、システムコントローラ２５は光ピックアップ制御回路１５に対するフィード送 り制御やトラックジャンプ制御も行う。２６は操作部であり、ユーザがＰＬＡＹ 操作や選曲操作などを行う。

【００１９】 図２はシステムコントローラ２５のサーチ制御処理を示す流れ図、図３はサー チ時のＣＤプレーヤの動作を説明する線図であり、以下、これらの図に従って説 明する。

【００２０】 予め、ＣＤプレーヤは曲番１の通常再生状態にあり、光ピックアップ制御回路 １５によるフォーカシングサーボ、トラッキングサーボ、スレッドサーボの各サ ーボコントロールが正常に働いているものとする。また、ゲイン切り換え回路１ ９はシステムコントローラ２５により通常ゲインに切り換えられているものとす る。このとき、ＲＦアンプ１４は正常なＥＦＭ信号を出力し、同期検出回路１７ ではフレーム同期が取られてフレーム同期信号ＳＹＣが出力される。また、同期 検出回路１７はハイレベルの同期検出信号ＳＤＴを出力する。よって、切り換え 回路１９は同期検出回路１７で検出されたフレーム同期信号ＳＹＣを線速度一定 制御回路２０へ出力する。

【００２１】 線速度一定制御回路２０はフレーム同期信号ＳＹＣに基づき線速度一定制御を 行うための正常なスピンドルサーボ信号を発生する。このスピンドルサーボ信号 はゲイン切り換え回路２１を通ってスピンドルモータ駆動回路２２に入力され、 該スピンドルモータ駆動回路２２によりスピンドルモータ１０の駆動がなされる 。ゲイン切り換え回路２１が通常ゲインに切り換えられているので、スピンドル サーボの応答速度が高く、ディスク１１の回転が規定線速度からずれても、直ち に規定線速度に修正される。

【００２２】 ＲＦアンプ１４から出力されたＥＦＭ信号はディジタル信号処理回路２３に入 力されて、ＰＬＬ回路１６で再生されたクロック及び同期検出回路１７で検出さ れたフレーム同期信号ＳＹＣに基づきオーディオサンプルデータとサブコードデ ータが復調される。復調したオーディオサンプルデータはＤ／Ａ変換器２４に出 力されてアナログのオーディオ信号に変換されて外部に出力される。また、復調 されたサブコードデータはシステムコントローラ２５に出力される。

【００２３】 曲番１の再生中に、ユーザが操作部２６で例えば曲番２の選曲操作を行うと、 システムコントローラ２５はディジタル信号処理回路２３からその時点でのサブ コードデータのタイムデータをディスク現在位置データとして入力し（ステップ １０１）、予め、ディスク１１から読み取ったＴＯＣ情報を参照して、ディスク 現在位置と曲番２の先頭位置の差の符号Ｃと絶対値Ａの大きさを求める（ステッ プ１０２）。

【００２４】 絶対値Ａが大きく（例えば数百トラック以上）、差の符号Ｃが＋のとき、絶対 値Ａの量だけフォワード方向へのフィード送りをするため、まず、ゲイン切り換 え回路２１に対しハイレベルのゲイン切り換え信号を出力してゲイン低下制御を 行う（ステップ１０３、１０４、１０５）。該ゲイン切り換え信号を入力したゲ イン切り換え回路２１はスピンドルモータサーボ系のゲインを低下させる。次い で、システムコントローラ２５は光ピックアップ制御回路１５に対しトラッキン グサーボオフ制御を行いトラッキングサーボをオフさせるとともに（ステップ１ ０６）、絶対値Ａの量に相当する所定時間だけフォワード方向へのフィード送り 信号を出力して、フィード送り制御を行う（ステップ１０７）。これにより、光 ピックアップ１２はディスク１１の半径方向で外周側に向かって所定量移動し、 レーザビームもトラックを横切るようにしてディスク半径方向に移動する。

【００２５】 レーザビームがディスク半径方向に移動している間、光ピックアップ１２はデ ィスク１１の信号を検出できないので、ＲＦアンプ１４はＥＦＭ信号を出力しな い。このため、同期検出回路１７と擬似同期信号検出回路１８のいずれもフレー ム同期信号ＳＹＣを検出したり擬似同期信号ＳＹＣ′を発生することができない 。よって、線速度一定制御回路２０が出力するスピンドルサーボ信号は大きく変 動するが、ゲイン切り換え回路２１でサーボゲインが低下されているので、スピ ンドルモータ駆動回路２２に入力されるスピンドルサーボ信号の変動が抑えられ る。この結果、回転制御の乱れは小さくなる。

【００２６】 所定時間のフィード送り信号出力が終わると、システムコントローラ２５は光 ピックアップ制御回路１５に対しトラッキングサーボオン制御を行ってトラキッ ングサーボをオンするとともに、ゲイン切り換え回路２１にローレベルのゲイン 切り換え信号を出力して通常ゲインに復帰させる（ステップ１０８、１０９）。

【００２７】 トラッキングサーボのオンで、光ピックアップ１２はディスク１１の信号検出 が可能となり、ＲＦアンプ１４からＥＦＭ信号が出力される。このＥＦＭ信号よ り擬似同期信号発生回路１８が最短／最長パルスを検出して擬似同期信号ＳＹＣ ′を発生し、切り換え回路１９を介して線速度一定制御回路２０に出力する（同 期検出回路１７はまだフレーム同期信号ＳＹＣを検出していないので、同期検出 信号ＳＤＴがローレベルであり、切り換え回路１９は擬似同期信号発生回路１８ 側に切り換えられている）。

【００２８】 よって、線速度一定制御回路２０はｆ／Ｖ変換器２０ａと位相比較器２０ｃに より、ディスク回転速度と規定線速度の差の応じたスピンドルサーボ信号を発生 する。ゲイン切り換え回路１９は既に通常ゲインに復帰しているので、スピンド ルサーボの応答速度が高く、スピンドルモータ駆動回路２２はディスク回転速度 と規定線速度の差を減少させる方向に大きな駆動力でスピンドルモータ１０を駆 動する。この際、フィード送り終了時点でのディスクの回転速度の乱れが小さい ので、線速度一定制御の引き込み動作が短時間でなされ、ディスク回転速度は速 やかに規定線速度に向けて変化し、スピンドルモータ駆動回路２２に入力される スピンドルサーボ信号も速やかに正常値に向けて変化する。

【００２９】 ディスク回転速度が規定線速度にかなり近くなると、同期信号検出回路１７で フレーム同期が取れるようになり、ハイレベルの同期検出信号ＳＤＴを出力する とともにフレーム同期信号ＳＹＣを出力する。ハイレベルの同期検出信号を入力 した切り換え回路１９は同期検出回路１７側に切り換わるので、今度はフレーム 同期信号ＳＹＣが線速度一定制御回路２０に入力される。この結果、更に、正確 な線速度一定制御がなされて、ディスク回転速度が完全に規定線速度と一致する 。

【００３０】 フレーム同期が取れれば、ディジタル信号処理回路２３ではＥＦＭ信号からサ ブコードデータの復調が可能となる。システムコントローラ２５はディジタル信 号処理回路２３で復調されたサブコードデータのタイムデータを入力し、目標位 置との差を求め零か判定する（ステップ１０１、１０２、１１０）。差が零のと きは、サーチ制御を終え、通常のＰＬＡＹ制御を行って曲番２の先頭からディス ク演奏を開始させる。

【００３１】 若し、差が零でないとき、システムコントローラ２５は差の絶対値Ａの大きさ を判定し（ステップ１０３）、絶対値Ａがまだ大きく符号Ｃが例えば＋であれば 、前述と同様にフォワード方向へのフィード送りを行う。これと反対に、絶対値 Ａが小さく符号Ｃが−のときは、絶対値Ａの量だけリバース方向へのトラックジ ャンプをするため、まず、ゲイン切り換え回路２１に対しハイレベルのゲイン切 り換え信号を出力してゲイン低下制御を行い（ステップ１１１、１１２）、光ピ ックアップ制御回路１５に対しトラッキングサーボオフ制御を行いトラッキング サーボをオフさせるとともに（ステップ１１３）、絶対値Ａに相当する時間だけ リバース方向へのトラックジャンプ信号を出力して、トラックジャンプ制御を行 う（ステップ１１４）。これにより、光ピックアップ１２の対物レンズはディス ク１１の半径方向で少し内周側に向かって所定量移動し、レーザビームもトラッ クを横切るようにしてディスク半径方向に移動する。

【００３２】 レーザビームがディスク半径方向に移動している間、光ピックアップ１２はデ ィスク１１の信号を検出できず、線速度一定制御回路２０が出力するスピンドル サーボ信号は大きく変動するが、ゲイン切り換え回路２１でサーボゲインが低下 されているので、スピンドルモータ駆動回路２２に入力されるスピンドルサーボ 信号の変動は小さく、回転制御の乱れは小さい。

【００３３】 所定時間のトラックジャンプ信号出力が終わると、システムコントローラ２５ は光ピックアップ制御回路１５に対しトラッキングサーボオン制御を行ってトラ キッングサーボをオンするとともに、ゲイン切り換え回路２１にローレベルのゲ イン切り換え信号を出力して通常ゲインに復帰させる（ステップ１０８、１０９ ）。

【００３４】 トラッキングサーボのオンで、光ピックアップ１２はディスク１１の信号検出 が可能となり、ＲＦアンプ１４からＥＦＭ信号が出力される。このＥＦＭ信号よ り擬似同期信号発生回路１８が擬似同期信号ＳＹＣ′を発生し、切り換え回路１ ９を介して線速度一定制御回路２０に出力する。よって、線速度一定制御回路２ ０はｆ／Ｖ変換器２０ａと位相比較器２０ｃにより、ディスク回転速度と規定線 速度の差の応じたスピンドルサーボ信号を発生する。ゲイン切り換え回路２１は 既に通常ゲインに復帰しているので、スピンドルモータ駆動回路２２はディスク 回転速度と規定線速度の差を減少させる方向に大きな駆動力でスピンドルモータ １０を駆動する。この際、トラックジャンプ終了時点でのディスクの回転速度の 乱れが小さいので、線速度一定制御の引き込み動作が短時間でなされ、ディスク 回転速度は速やかに規定線速度に向けて変化し、スピンドルモータ駆動回路２２ に入力されるスピンドルサーボ信号も速やかに正常値に向けて変化する。

【００３５】 ディスク回転速度が規定線速度にかなり近くなると、同期検出回路１７でフレ ーム同期が取れるようになり、ハイレベルの同期検出信号ＳＤＴを出力するとと もにフレーム同期信号ＳＹＣを出力する。ハイレベルの同期検出信号ＳＤＴを入 力した切り換え回路１９は同期検出回路１７側に切り換わるので、今度はフレー ム同期信号ＳＹＣが線速度一定制御回路２０に入力される。この結果、更に、正 確な線速度一定制御がなされて、ディスク回転速度が完全に規定線速度と一致す る。

【００３６】 フレーム同期が取れると、ディジタル信号処理回路２３ではＥＦＭ信号からサ ブコードデータの復調が可能となる。システムコントローラ２５はディジタル信 号処理回路２３で復調されたサブコードデータのタイムデータを入力し、目標位 置との差を求め零か判定する（ステップ１０１、１０２、１１０）。差が零であ れば、サーチ制御を終え、通常のＰＬＡＹ制御を行って曲番２の先頭からディス ク演奏を開始させる。

【００３７】 若し、ステップ１１０の判定で差が零でないとき、前述と同様にしてディスク 現在位置と目標位置の差が零となるまでフィード送りまたはトラックジャンプ処 理を繰り返す。

【００３８】 このようにして、フィード送りやトラックジャンプをしたあとの線速度一定制 御の引き込みが短時間でなされることで、ディスク現在位置データの読み取りを 素早く行うことができ、サーチ動作全体に要する時間を短くすることが可能とな る。

【００３９】

【考案の効果】

以上本考案によれば、スピンドルモータサーボ系のゲインを切り換えるゲイン 切り換え回路と、光ピックアップのレーザビームがディスクの半径方向に送られ る間、ゲイン切り換え回路を制御してゲインを低下させ、レーザビームのディス ク半径方向の送りが終了したとき通常ゲインに復帰させるゲイン切り換え制御回 路を設け、光ピックアップのレーザビームがディスクの半径方向に送られる間、 スピンドルサーボ系のゲインを低下させ、レーザビームのディスク半径方向の送 りが終了したとき通常ゲインに復帰させるように構成したから、レーザビームが ディスクの半径方向に送られる間のスピンドルサーボ信号の変動が抑えられて、 回転制御の乱れが少なくなり、レーザビームの送りが終了したあと線速度一定制 御の引き込み動作が短時間で完了する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るＣＤプレーヤの全体構
成図である。

【図２】図１におけるコントローラのサーチ制御処理を
示す流れ図である。

【図３】図１におけるサーチ時の動作を説明する線図で
ある。

【図４】従来のＣＤプレーヤのスピンドルモータサーボ
回路の構成図である。

【図５】図４におけるフィード送り時のスピンドルサー
ボ信号の変化の様子を示す線図である。

【符号の説明】

１０ スピンドルモータ １２ 光ピックアップ １７ 同期検出回路 １８ 擬似同期信号発生回路 １９ 切り換え回路 ２０ 線速度一定制御回路 ２１ ゲイン切り換え回路 ２２ スピンドルモータ駆動回路 ２５ システムコントローラ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクから読み出した同期信号に基づ
   き線速度一定でスピンドルモータの回転制御を行う光デ
   ィスク装置のスピンドルモータサーボ回路において、ス
   ピンドルモータサーボ系のゲインを切り換えるゲイン切
   り換え回路と、光ピックアップのレーザビームがディス
   クの半径方向に送られる間、ゲイン切り換え回路を制御
   してゲインを低下させ、レーザビームのディスク半径方
   向の送りが終了したときゲイン切り換え回路を制御して
   通常ゲインに復帰させるゲイン切り換え制御回路と、を
   設けたことを特徴とする光ディスク装置のスピンドルモ
   ータサーボ回路。