JPH09198787A - ディスクモータの回転速度制御方法およびディスク再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光学式のピックアップを用いた高速ディスク再
生装置において、データ検索動作時のディスクモータ駆
動回路の消費電力を低減する。 【解決手段】ピックアップ等の情報読み取り部をディス
ク内周側から外周側へ移動させるときには、ディスクを
回転駆動させるためのディスクモータ駆動回路の駆動電
流を第１の値に制御し、逆に上記情報読み取り部をディ
スク外周側から内周側へ移動させるときには、前記ディ
スクモータ駆動回路の駆動電流を前記第１の値よりも小
さい第２の値に制御するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学式のピックア
ップを用いた高速再生可能なディスク再生装置に係り、
特に高速データ検索動作におけるディスクモータ駆動回
路の消費電力を低減するに好適なディスクモータの回転
速度制御方法およびディスク再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ（コンパクトディスクプレーヤ）が
実用化されて久しく、近年ではＣＤをパソコン周辺機器
として応用した、所謂ＣＤ−ＲＯＭが急速な普及をみせ
ている。

【０００３】このＣＤ−ＲＯＭ装置では、高速データ転
送の要求から高速化の傾向にあり、最近では４倍速が主
流であるが、将来的には８倍速等益々高速化の傾向にあ
る。

【０００４】また、光ディスクの特徴を活かしデータ検
索（以下アクセスと称す）の高速化も進んでいる。

【０００５】図５の２３は、８倍速ＣＤ−ＲＯＭのディ
スク再生位置とディスクモータ、即ちディスクの回転速
度（回転周波数）の関係を示したものである。

【０００６】ＣＤ−ＲＯＭの記録／再生方式は従来のＣ
Ｄプレーヤと同様、線速度一定のＣＬＶ方式であり、デ
ィスク再生位置に応じて回転速度が変化する。ＣＬＶは
標準１.２m/secであり、ディスク上の信号記録は半径方
向２５mmから５８mmの領域に定められているため、例え
ば１倍速再生ではディスク最内周の半径方向２５mmの位
置における回転速度は略８Ｈｚ、最外周５８mmの位置で
は略３Ｈｚであるが、８倍速再生ではこれがそれぞれ図
５ａ点の略６４Ｈｚ、ｂ点の略２４Ｈｚに上昇する。

【０００７】アクセスの高速化に対する課題は、ディス
ク回転速度の高速応答である。即ち、ピックアップの送
り機構の高速化は比較的容易であるが、例えばディスク
最内周を再生状態（ａ点）から最外周をアクセスする場
合、ディスクがＣＬＶ制御のためピックアップが最外周
に到達した時点にディスクモータの回転速度がｂ点に制
定していないとデータの読み出しが行えないことにな
る。逆にディスク最外周再生状態（ｂ点）から最内周を
アクセスした場合には、ピックアップが最内周に到達し
た時点にディスクモータの回転速度はａ点に制定してい
なければならず、ディスクモータの強力な加速、減速制
御が必要で、アクセス高速化に対してはディスクモータ
の所要トルクが大きくなる傾向にある。

【０００８】近年、ディスクモータの所要トルクを低減
し、且つアクセスの高速化を狙った広キャプチャレンジ
ＰＬＬシステムが出現している。即ち、ディスク回転速
度がＣＬＶ速度に達していなくても、ＰＬＬ（データス
トローブ回路）のキャプチャレンジを広げることによ
り、データの読み出しを可能にしようとするものであ
る。

【０００９】例えば８倍速再生における最内周のディス
ク回転速度ａ点は最外周ではＡ点の略１８倍速に相当
し、８倍速最外周の回転速度ｂ点は最内周ではＢ点の略
３倍速に相当するものであり、ＰＬＬで８倍速を中心に
３乃至１８倍のキャプチャレンジが確保されればアクセ
ス動作におけるディスクモータの速度制御は不要であ
り、高速化が可能となるのである。

【００１０】然し乍ら、広キャプチャレンジＰＬＬシス
テムと言えども、信号処理のスピードには限界があり、
３乃至１８倍の広レンジは困難で８±５０％、つまり４
乃至１２倍速程度が現状の実力である。即ち、アクセス
の高速化を図るには所詮ディスクモータの強力な加速、
減速制御が必要となるのである。

【００１１】一方、従来のＣＤ−ＲＯＭ装置のディスク
モータには、３相のブラシレス直流モータが用いられる
のが一般的である。図６に駆動系を含んだその基本構成
を示した。同図にて、２が３相モータコイル２４および
位置検出センサー２５を含んで成るモータ、３は定電流
駆動方式のモータ駆動ＩＣ２６を含んで成るディスクモ
ータ駆動回路である。図６の駆動系については周知であ
り、詳細については省略するが、電流検出抵抗２７の出
力が入力制御信号Ｖｃと等しくなるよう電流帰還が働
き、ディスクモータ２の回転速度が制御される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６の駆動
回路にて、上記のアクセス動作を高速化しようとした場
合、モータ駆動ＩＣ２６の消費電流が大きくなり、発熱
が大きくなるという問題が発生する。即ち、強力な減
速、加速でディスクモータを制御するとディスクモータ
には大きなブレーキ電流、加速電流が流れ、消費電力の
増大を招く。

【００１３】図７は、ディスクモータの加速、減速制御
におけるモータ速度起電力とモータ電流の関係を示した
ものであり、（ａ）が減速制御、（ｂ）が加速制御に相
当する。（ａ）の減速制御（ディスク内周から外周への
アクセス）にて、時刻ｔ_Oとｔ₁区間でブレーキ制御を掛
けたとするとモータ速度起電力は２９のように回転速度
の低下とともに減少する。モータ電流は電源電圧に速度
起電力重畳されるため破線３０の特性を呈するが、実際
には駆動ＩＣには電流制限が設けられているのが一般的
であり、３１のようにほぼ平坦な電流が流れる。一方
（ｂ）のように時刻ｔ_Oとｔ₁区間で加速制御（ディスク
外周から内周へのアクセス）を行った場合、モータ速度
起電力は３２のように回転速度の上昇とともに増加し、
速度起電力の上昇によってモータ電流は３３のように減
少する様相を呈する。

【００１４】アクセスを高速化しようとした場合、当然
ながらＰＬＬのキャプチャレンジ内にディスクモータを
高速制定しなければならない。ディスク最内周から最外
周をアクセスする場合には、ピックアップの送り速度と
同等な速度でディスクモータの速度をＰＬＬのキャプチ
ャレンジ内である１２倍速以下に、またディスク最外周
から最内周をアクセスする場合には、４倍速以上に高速
に制御することが必要である。このためには図７の電流
３１および３３を極力高く設定せざるを得ないが、図７
（ａ）、（ｂ）のアクセス動作を連続で繰り返すような
動作を行うとＩＣの消費電力が大きくなり、ＩＣの放熱
設計が困難となるばかりではなく、ＩＣの許容損失を超
えてしまうという事態が起きる。

【００１５】上記のように広キャプチャレンジＰＬＬを
用いるシステムにおいてディスクモータの制定が特に必
要となるのは、ディスクモータの減速方向のアクセスで
ある。

【００１６】即ち、加速方向のアクセスでは、例えばデ
ィスク最外周から最内周をアクセスしてもディスクモー
タが４倍速程度の速度に制定していればＰＬＬはキャプ
チャ可能、つまりディスク回転数を固定とした場合の３
倍速に対してその制御所要幅は小さいが、例えばディス
ク最内周から最外周をアクセスする場合には、ディスク
モータが１２倍速以下の速度に制定していなければＰＬ
Ｌはキャプチャ不可能、つまりディスク回転数を固定と
した場合の１６倍速に対してその制御所要幅が大きく、
強力な制動、即ち大きなブレーキ制御を必要とする。

【００１７】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、ディスクのアクセス方向に応
じてディスクモータ駆動回路の駆動電流を制御してデー
タ検索動作時のディスクモータ駆動回路の消費電力を低
減せしめるのに好適なディスクモータの回転速度制御方
法およびディスク再生装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
の本発明に係るディスクモータの回転制御方法は、情報
読み取り部（ピックアップ）をディスク内周側から外周
側へ移動させるときにはディスクモータ駆動回路の駆動
電流を第１の値に制御し、情報読み取り部をディスク外
周側から内周側へ移動させるときには、ディスクモータ
駆動回路の駆動電流を前記第１の値よりも小さい第２の
値に制御することを特徴とする。

【００１９】また、上記問題を解決するための本発明に
係るディスク再生装置は、ディスクを回転せしめるディ
スクモータを駆動させるディスクモータ駆動回路と、デ
ィスク内周側から外周側またはディスク外周側から内周
側へ移動可能に構成され、前記回転されたディスクの情
報を読み取る情報読み取り部とを備えたディスク再生装
置において、前記情報読み取り部の移動方向に関する情
報を含む制御信号を出力する制御手段と、該制御手段か
らの制御信号を受けて前記ディスクモータ駆動回路の駆
動電流を制御する電流制御手段とを具備し、前記電流制
御手段は、前記制御手段からの制御信号が、前記情報読
み取り部の移動方向がディスク内周側から外周側である
ことを示す情報を含むときには前記駆動電流を第１の値
に制御し、前記情報読み取り部の移動方向がディスク外
周側から内周側であることを示す情報を含むときには前
記駆動電流を前記第１の値よりも小さい第２の値に制御
するように構成されていることを特徴とする。

【００２０】前記ディスクモータ駆動回路は定電流駆動
方式の駆動回路であり、前記電流制御手段は、該ディス
クモータ駆動回路の定電流値を設定する抵抗値を切り替
えて前記駆動電流の制御を行う構成を含むものであって
もよい。

【００２１】また、前記電流制御手段は、ディスクモー
タ駆動回路の入力制御信号を切り替えて前記駆動電流の
制御を行う構成を含むものであってもよい。

【００２２】係る構成により、ディスクモータの加速方
向のアクセス動作では、ディスクモータ駆動回路による
モータ駆動電流が抑えられるため、双方向アクセスの繰
返し動作におけるディスクモータ駆動回路の消費電力が
低減される。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照しながら説明する。

【００２４】図１は、本発明の一実施形態を示すＣＤ−
ＲＯＭディスクモータの回転速度制御装置のブロック図
である。同図にて１はディスク、２はディスクモータ、
３はディスクモータ駆動回路、４は光学式ピックアッ
プ、５は信号復調回路、６は信号処理回路を含んで成る
ディスクモータ回転制御信号発生手段、７はデコード回
路、８は出力端子、９は光学式ピックアップ４のサーボ
制御信号を生成する誤差信号発生手段、１０は光学式ピ
ックアップ４をディスク１の信号記録トラックに追従さ
せるためのアクチュエータを含んで成るサーボ手段、１
１は光学式ピックアップ４の送り機構、１２は電流制御
手段、１３は制御手段である。

【００２５】信号処理系、サーボ系の動作は従来のＣＤ
等で公知であり、また本発明の要旨とは直接関係ないの
で省略する。

【００２６】上記制御手段１３は、例えばマイクロプロ
セッサ等で構成されるシステム制御手段（図示せず）に
より制御され、アクセス動作時においてシステム制御手
段の指令によりアクセスの方向に応じた制御信号Ｅｓを
出力する。即ち、アクセス動作がディスク内周側から外
周側の場合には“Ｈ”、外周側から内周側の場合には
“Ｌ”の制御信号Ｅｓを出力するよう構成されている。

【００２７】電流制御手段１２は、制御手段１３の制御
信号Ｅｓを受け、Ｅｓが“Ｈ”の時にはモータ駆動電流
を第１の値に設定し、Ｅｓが“Ｌ”の場合にはモータ駆
動電流を該第１の値より小さな第２の値に設定するよう
動作する。

【００２８】図２は、この電流制御手段１２の一具体構
成例を示す図である。同図（ａ）にて１４および１５は
定電流駆動方式のディスクモータ駆動回路３の電流帰還
用の抵抗、１６は切り替えスイッチである。抵抗値はＲ
ａ＜Ｒｂに設定されており、切り替えスイッチ１６は制
御信号Ｅｓが“Ｈ”の場合は接点が図中Ｘ側に、またＥ
ｓが“Ｌ”の場合はＹ側に閉じるよう働く。

【００２９】また図２（ｂ）の１７および１８も（ａ）
図と同様、定電流駆動方式のディスクモータ駆動回路３
の電流帰還用の抵抗であり、１９は切り替えスイッチで
ある。切り替えスイッチ１９は制御信号Ｅｓが“Ｈ”の
場合は接点が閉じ、Ｅｓが“Ｌ”の場合は開放となるよ
う働く。

【００３０】図２（ａ）、（ｂ）何れの構成でも電流帰
還抵抗は、Ｅｓが“Ｈ”の時には小さく、Ｅｓが“Ｌ”
の場合には大きくなるため、電流帰還作用、即ち電流帰
還抵抗の電圧降下が制御入力信号Ｖｃに等しく成るよう
負帰還が働くため、Ｅｓが“Ｈ”の時にはモータ電流は
大きく、Ｅｓが“Ｌ”の時には小さくなる。

【００３１】係る構成により、８倍速再生動作中におい
て、システム制御手段より例えば現在の再生位置よりデ
ィスク外周方向特定位置のアクセス指令が出力される
と、送り機構１１は光学式ピックアップ４をディスク外
周方向へ走行させるよう動作を開始する。同時に、制御
手段１３はアクセス指令を識別し、制御信号Ｅｓとして
“Ｈ”を出力する。

【００３２】ディスクモータ駆動回路３はＥｓとして
“Ｈ”が入力されると減速駆動モードに反転し、ディス
クモータには制動が働き、回転速度が低下し始める。こ
の時、電流制御手段１２がＥｓとして“Ｈ”を検知する
ため、図２で示したように電流帰還抵抗が小さな値に切
り替え設定され、これによりモータの制動力が増大、つ
まり大きなブレーキ力が働いてモータの回転速度は急速
に低下する。この動作は、送り機構の制御によりピック
アップ４が所望の位置に到達するまで継続される。

【００３３】また、８倍速再生動作中において、システ
ム制御手段よりディスク内周方向特定位置のアクセス指
令が出力される場合には、上記と逆の動作が行われる。
送り機構１１は光学式ピックアップ４をディスク内周方
向へ走行させるよう動作を開始すると同時に、制御手段
１３はアクセス指令を識別し、制御信号Ｅｓとして
“Ｌ”を出力する。

【００３４】ディスクモータ駆動回路３はＥｓとして
“Ｌ”が入力されると加速駆動モード、即ち正転駆動状
態を維持すると共に、電流制御手段１２がＥｓとして
“Ｌ”を検知して電流帰還抵抗を大きな値に設定するた
め、モータの回転速度は制御信号Ｖｃに応じて緩やかに
上昇する。この動作は、上記と同様、送り機構制御によ
りピックアップ４が所望位置に到達するまで継続され
る。

【００３５】図３は、本発明による他の実施形態を示す
図であり、ＣＤ−ＲＯＭ等のディスクモータの回転速度
制御機構のブロック図である。本実施形態は、図１に示
した実施形態にて電流切り替え制御を電流帰還抵抗を切
り替えて行っていたのに代えて、電流帰還抵抗は固定の
ままとし、制御入力信号Ｖｃのレベルを切り替えて行お
うとするものであり、同図にて図１と同一符号を付した
部分は同一物を指し、その動作もまた同様である。

【００３６】図４に電流制御手段１２の一具体構成例を
示したある。同図にて２０および２１はゲイン切り替え
用の抵抗、２２は切り替えスイッチであり、切り替えス
イッチ２２は制御信号Ｅｓが“Ｈ”の場合に接点が開
き、“Ｌ”で閉じるよう働く。

【００３７】係る構成により、８倍速再生動作中におい
て、システム制御手段より例えば現在の再生位置よりデ
ィスク外周方向特定位置のアクセス指令が出力される
と、図１実施例と同様、送り機構１１は光学式ピックア
ップ４をディスク外周方向へ走行させるよう動作を開始
する。同時に、制御手段１３はアクセス指令を識別し、
制御信号Ｅｓとして“Ｈ”を出力する。

【００３８】ディスクモータ駆動回路３はＥｓとして
“Ｈ”が入力されると減速駆動モードに反転し、ディス
クモータには制動が働き、回転速度が低下し始める。こ
の時、電流制御手段１２がＥｓとして“Ｈ”を検知する
ため、図４の切り替えスイッチ２２は開放と成り、これ
によりディスクモータ駆動回路３には大きな制御入力信
号Ｖｃ’が印加されるためモータの制動力が増大、つま
り大きなブレーキ力が働いてモータの回転速度は急速に
低下する。

【００３９】また、システム制御手段よりディスク内周
方向特定位置のアクセス指令が出力される場合には、上
記と逆の動作が行われる。送り機構１１は光学式ピック
アップ４をディスク内周方向へ走行させるよう動作を開
始すると同時に、制御手段１３はアクセス指令を識別
し、制御信号Ｅｓとして“Ｌ”を出力する。

【００４０】ディスクモータ駆動回路３はＥｓとして
“Ｌ”が入力されると加速駆動モード、即ち正転駆動状
態を維持すると共に、電流制御手段１２がＥｓとして
“Ｌ”を検知し切り替えスイッチ２２が閉じる。これに
より、ディスクモータ駆動回路３の制御信号Ｖｃ’が減
衰されモータの回転速度は制御信号Ｖｃ’に応じて緩や
かに上昇する。

【００４１】以上、本発明の実施形態について説明した
が、図１および図３の実施形態では制御手段１３を独立
に設ける構成を示したがこれは特に限定されるものでは
なく、例えばシステム制御手段にこの機能を持たせて省
略、共用化することも可能である。

【００４２】また、電流制御手段として定電流帰還の抵
抗値、或いは制御信号入力のレベルを切り替え制御する
例を示したがこれも特に限定されるものではなく、例え
ばディスクモータ回転制御信号発生手段の制御出力自体
に重み付けをし、即ちディスク回転数に逆比例して制御
信号の感度を高めるようにしても同様な制御を行わせる
ことが可能である。

【００４３】更に、上記の実施例ではディスクモータ駆
動回路として定電流駆動方式を例に挙げたがこれも特に
限定されるものではなく、例えば定電圧駆動方式の駆動
回路にも本発明が同様に適用可能なのは勿論であり、本
発明の要旨を変えない範囲で種々変形可能は容易であ
る。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、アク
セス動作時にディスクモータ駆動電流を固定にするので
はなく、アクセスの方向に応じて異ならせるようにし
た。即ち、ディスクモータの高速制定が要求される減速
方向アクセス時の駆動電流を大きくし、高速な制定を必
要としないディスクモータ加速方向のアクセスでは駆動
電流を小さくするようにした。

【００４５】これにより、双方向のアクセス動作を繰返
し行うような場合においても、ディスクモータ駆動回路
の消費電力が低減可能であり、駆動回路の保護や放熱設
計を簡略化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディスクモータ回転速度制御装置
の一実施形態を示す構成図。

【図２】図１に示した一実施形態におけるモータ電流切
り替え手段１２の具体構成例を示す図。

【図３】本発明によるディスクモータ回転速度制御装置
の他の実施形態を示す構成図。

【図４】図３に示した他の実施形態におけるモータ電流
切り替え手段１２の具体構成例を示す図。

【図５】ディスク再生位置とディスクモータ回転速度の
関係を示す図。

【図６】従来のディスクモータ電流駆動方式の概略原理
構成図。

【図７】ディスクモータの電流駆動における加速、減速
制御時の速度起電力およびモータ電流の様相を示す図。

【符号の説明】

１…ディスク、２…ディスクモータ、３…ディスクモー
タ駆動回路、４…光学式ピックアップ、５…信号復調回
路、６…ディスクモータ回転制御信号発生手段、１２…
電流制御手段、１３…制御手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスクを回転せしめるディスクモータを
   駆動させるディスクモータ駆動回路と、ディスク内周側
   から外周側またはディスク外周側から内周側へ移動可能
   に構成され、前記回転されたディスクの情報を読み取る
   情報読み取り部とを備えたディスク再生装置におけるデ
   ィスクモータ回転速度制御方法であって、 前記情報読み取り部をディスク内周側から外周側へ移動
   させるときには前記ディスクモータ駆動回路の駆動電流
   を第１の値に制御し、前記情報読み取り部をディスク外
   周側から内周側へ移動させるときには、前記ディスクモ
   ータ駆動回路の駆動電流を前記第１の値よりも小さい第
   ２の値に制御することを特徴とするディスクモータの回
   転速度制御方法。
2. 【請求項２】ディスクを回転せしめるディスクモータを
   駆動させるディスクモータ駆動回路と、ディスク内周側
   から外周側またはディスク外周側から内周側へ移動可能
   に構成され、前記回転されたディスクの情報を読み取る
   情報読み取り部とを備えたディスク再生装置において、 前記情報読み取り部をディスク内周側から外周側へ移動
   させるときには前記ディスクモータ駆動回路の駆動電流
   を第１の値に制御し、前記情報読み取り部をディスク外
   周側から内周側へ移動させるときには、前記ディスクモ
   ータ駆動回路の駆動電流を前記第１の値よりも小さい第
   ２の値に制御するように構成されていることを特徴とす
   るディスク再生装置。
3. 【請求項３】ディスクを回転せしめるディスクモータを
   駆動させるディスクモータ駆動回路と、ディスク内周側
   から外周側またはディスク外周側から内周側へ移動可能
   に構成され、前記回転されたディスクの情報を読み取る
   情報読み取り部とを備えたディスク再生装置において、 前記情報読み取り部の移動方向に関する情報を含む制御
   信号を出力する制御手段と、該制御手段からの制御信号
   を受けて前記ディスクモータ駆動回路の駆動電流を制御
   する電流制御手段とを具備し、 前記電流制御手段は、前記制御手段からの制御信号が、
   前記情報読み取り部の移動方向がディスク内周側から外
   周側であることを示す情報を含むときには前記駆動電流
   を第１の値に制御し、前記情報読み取り部の移動方向が
   ディスク外周側から内周側であることを示す情報を含む
   ときには前記駆動電流を前記第１の値よりも小さい第２
   の値に制御するように構成されていることを特徴とする
   ディスク再生装置。
4. 【請求項４】前記ディスクモータ駆動回路は定電流駆動
   方式の駆動回路であり、前記電流制御手段は、該ディス
   クモータ駆動回路の定電流値を設定する抵抗値を切り替
   えて前記駆動電流の制御を行う構成を含むことを特徴と
   する請求項３に記載のディスク再生装置。
5. 【請求項５】前記ディスクモータ駆動回路は定電流駆動
   方式の駆動回路であり、前記電流制御手段は、該ディス
   クモータ駆動回路の入力制御信号を切り替えて前記駆動
   電流の制御を行う構成を含むことを特徴とする請求項３
   に記載のディスク再生装置。