JPH11213541A - 光ディスク装置のスピンドルモータ制御方法 - Google Patents

光ディスク装置のスピンドルモータ制御方法

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JPH11213541A
JPH11213541A JP1230098A JP1230098A JPH11213541A JP H11213541 A JPH11213541 A JP H11213541A JP 1230098 A JP1230098 A JP 1230098A JP 1230098 A JP1230098 A JP 1230098A JP H11213541 A JPH11213541 A JP H11213541A
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JP
Japan
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spindle motor
signal
wobble signal
frequency
optical disk
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Pending
Application number
JP1230098A
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English (en)
Inventor
Atsushi Saito
敦 斉藤
Motoyuki Suzuki
基之 鈴木
Kazuo Shigematsu
和男 重松
Toshimitsu Kaku
敏光 賀来
Tetsuya Fushimi
哲也 伏見
Toshiaki Ishibashi
利晃 石橋
Takashi Sasaki
隆 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Industry and Control Solutions Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Video and Information System Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】一定の周波数で蛇行し、かつ部分的に断続する
案内溝から、スピンドルモータを制御するために必要な
ウォブル信号を安定に検出することと、それを用いて高
速かつ安定にスピンドルモータを整定させること。さら
には、ウォブル信号が得られない状態でスピンドルモー
タを制御すること。 【解決手段】再生されるIDに同期して動作を停止する
PLL回路により、案内溝に同期したウォブル信号を検
出し、分周回路によりウォブル信号をIDの周期、ある
いはIDの周期以上に分周し、分周されたウォブル信号
を用いてスピンドルモータの制御を行う。ウォブル信号
が検出されない場合には、FG信号をもとにスピンドル
モータの制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置の
スピンドルモータ制御方法に係り、特に高速かつ安定に
整定することが可能なスピンドルモータの制御方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より光ディスク装置では光ディスク
上にデータを高精度で記録するために、スピンドルモー
タの回転数と位相を制御している。スピンドルモータ制
御の簡易化を目的として開発された光ディスクには、一
定の周波数を中心にアドレス情報が変調されて蛇行する
案内溝が予め設けられている。いわゆるウォブルグルー
ブ方式である。この光ディスクにはIDピットを設ける
必要がないため案内溝は連続である。光ディスク装置で
はこの案内溝からウォブル信号を検出してアドレス情報
を認識するとともに、ウォブル信号の周波数および位相
を検出し、その周波数が所望の周波数となるようにスピ
ンドルモータのPLL制御を行っている。
【0003】この従来の技術では、光ディスク上に設け
られた案内溝が連続であるため、スピンドルモータの回
転数が不明な状態からウォブル信号の検出およびスピン
ドルモータのPLL制御が可能である。当然のことでは
あるが、ウォブル信号が得られない場合には、アドレス
が不明であるため記録することはできない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】現在、高密度化を目的
に上記フォーマットと異なる光ディスクが提案されてい
る。その光ディスクには一定の周波数で蛇行する案内溝
と、該案内溝が切断される位置にセクタのIDを意味す
るIDピットが設けられている。このフォーマットでは
案内溝が断続しているために、案内溝が蛇行する周波数
および位相を安定に検出することができない。さらに
は、塵埃等により案内溝が検出されない場合がある。
【0005】従って、本発明の目的は2つある。第1の
目的は案内溝が断続する光ディスクに高速かつ安定に記
録を行なえるスピンドルモータ制御方法を提供すること
にある。第2の目的はウォブル信号の検出可否にかかわ
らず速やかに記録を行なえるスピンドルモータ制御方法
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るためには、断続する案内溝から蛇行する周波数および
位相を安定に検出し、それを用いてスピンドルモータを
高速かつ安定に制御すればよい。案内溝の検出はPLL
回路により実現することが可能であるが、PLL回路を
安定に動かすためには案内溝が欠落する領域にてPLL
回路の位相比較器の動作を停止しなければならない。そ
のため、案内溝が欠落する領域に設けられているIDピ
ットを検出して位相比較器の動作を停止させるタイミン
グを生成する必要がある。IDピットを検出するために
はスピンドルモータの回転数を所定の精度以下にする必
要がある。一方、PLL回路を動作させつつ、スピンド
ルモータを高速かつ安定に制御するためには、PLL回
路の誤動作を防止し、ウォブル信号を用いてスピンドル
モータの制御を行うことが必要である。
【0007】一般にウォブル信号の精度はFG信号の精度
に比べて約10倍であるため、ウォブル信号を用いたス
ピンドルモータ制御系のサーボ帯域はFG信号を用いた場
合に比べ約10倍に設計される。そのため、回転数を高
速に整定することが可能である。
【0008】そこで、まずスピンドルモータから出力さ
れるFG信号をもとにスピンドルモータの角速度制御を
行い、スピンドルモータの回転数を所定の精度以下にす
る。スピンドルモータの回転数はFG信号の周期を計測
する。IDピットが検出されIDが再生されたならば、
案内溝が欠落する領域にてPLL回路の位相比較器の動
作を停止してPLL回路を安定に動かすことが可能とな
り、上記案内溝に同期したウォブル信号を生成すること
が可能となる。同時に行われるトラックシーク動作にて
光スポットが目標トラック近傍に到達したならば、ウォ
ブル信号を用いてスピンドルモータの制御を行うことが
可能となる。しかし、スピンドルモータの回転数誤差が
大きい状態でウォブル信号を用いたスピンドルモータの
PLL制御を行なうと、ウォブル信号の位相が整定せ
ず、スピンドルモータの急激な加減速にPLL回路が追
従することができずに誤動作を生じる。そこで、この問
題を解決するために、分周回路によりウォブル信号をI
Dの周期、あるいはIDの周期以上に分周し、分周ウォ
ブル信号を生成する。分周ウォブル信号の周期をIDの
周期以上にする理由はIDの検出の有無によりスピンド
ルモータの制御の誤動作を認識し補正するためである。
まず、この分周ウォブル信号を用いてスピンドルモータ
の角速度制御を行い、光ディスクの線速度を所定の精度
以下まで高速かつ安定に整定させる。角速度制御は位相
を用いないため、スピンドルモータの回転数誤差が比較
的大きい状態でも安定に動作する。光ディスクの線速度
は分周ウォブル信号の周期を計測する。分周ウォブル信
号の周波数の整定を待った後、分周ウォブル信号を用い
てスピンドルモータのPLL制御を行えば、分周ウォブ
ル信号の位相は安定に整定し、光ディスクの線速度を記
録が可能な精度以下にすることが可能である。
【0009】上記第2の目的を達成するために、ウォブ
ル信号が検出されない場合にはFG信号を用いてスピン
ドルモータの制御を行う。所望のセクタへ記録動作を行
った後のヴェリファイ動作でも、スピンドルモータの制
御を切り換えないことにより、ヴェリファイ動作に要す
る時間を短縮することが可能である。さらには後続する
セクタに連続して記録を行う場合にもウォブル信号の検
出可否にかかわらず、FG信号を用いてスピンドルモー
タの制御を行うことにより、一連の動作に要する時間を
短縮することが可能である。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図1を用いて説
明する。
【0011】光ディスク10上には一定の周波数で蛇行
する案内溝12と、案内溝が切断される位置にセクタの
IDを意味するIDピット14が設けられている。この
光ディスクは光ディスク上の半径位置に従い、異なる回
転数でスピンドルモータが制御される、いわゆるZCLV方
式フォーマットである。そのため、現在光スポットが位
置するセクタとは異なるセクタへ記録するためには、ス
ピンドルモータの回転数を変更する必要がある。例えば
最内周のセクタから最外周のセクタへ記録する場合に
は、回転数を約半分にする必要がある。一方、一般に光
ディスク装置の記録動作では、スピンドルモータの回転
数を所望の回転数に比べて誤差を約1%以下とする必要
がある。
【0012】本発明は上記光ディスクに高速に記録を行
うスピンドルモータ制御方法である。それを実現する光
ディスク装置の構成を図1を用いて説明する。光ヘッド
20により再生された再生信号21は、ID検出回路2
2とPLL回路24へ入力される。ID検出回路22はI
Dピット14からID信号23を再生するものである。
一方、PLL回路24は案内溝12に同期するウォブル信
号25を検出するものであり、位相比較器24a、フィ
ルタ24b、VCO24cから構成される。ID検出回路2
2はIDに同期してホールド信号28を出力し、位相比
較器24aの動作を停止する。この動作を図2に示す。
図2(a)、(b)、(c)はそれぞれ再生信号21、ホ
ールド信号28、ウォブル信号25である。分周回路2
6はウォブル信号25を分周し、IDの周期、あるいは
それ以上の周期を有する分周ウォブル信号27を生成す
る。スピンドルモータ30からはFG信号32が出力され
ている。FG信号とは、例えばホール素子の出力である。
スピンドルモータの制御系は4つの制御系から構成され
ている。第1の制御系は分周ウォブル信号の周波数を測
定して目標値との差分を出力するウォブル角速度制御回
路34、第2の制御系は分周ウォブル信号の周波数と位
相を測定してそれぞれの目標値との差分を加算出力する
ウォブルPLL制御回路36、第3の制御系はFG信号の周
波数を測定して目標値との差分を出力するFG角速度制御
回路38、第4の制御系はFG信号の周波数と位相を測定
してそれぞれの目標値との差分を加算出力するFGPLL制
御回路40により実現する。スピンドルモータの制御の
切り換えはコントローラ42の指令に基づくスイッチ4
4の選択にて行われる。コントローラ42はFG信号32
からスピンドルモータの回転数と、分周ウォブル信号2
7から光ディスクの線速度を演算する。さらにID信号
23の有無から後述するフローチャートに従い制御系を
決定する。スイッチ44にて選択された信号45はドラ
イバ46へ入力され、ドライバ46によりスピンドルモ
ータ30は回転する。
【0013】次に図3に示すフローチャートを用いて光
ディスク装置の記録動作におけるスピンドルモータ制御
方法を説明する。光ディスク装置の記録動作では、光ス
ポットを目標セクタへ移動させるためのトラックシーク
動作とスピンドルモータの制御が並行して行われる。光
ディスク装置が記録命令を受け取ると(ステップ10
0)、まず、スピンドルモータの回転数を変更する必要
があるかを判断する(ステップ102)。無と判断され
た場合にはステップ116に分岐し、記録動作を開始す
る。有と判断された場合には、トラックシーク動作が開
始されるため案内溝からの信号が得られなくなる。その
ため、スピンドルモータから出力されるFG信号をもとに
スピンドルモータの角速度制御を行う(ステップ10
4)。この場合ではスイッチ44は信号39を選択して
いる。一般にFG信号の精度は悪いため、制御系の帯域を
上げることはできない。 FG信号をもとにした角速度制
御では、記録可能な回転数に整定するまで長い時間を要
することとなる。光スポットが目標セクタ近傍に位置決
めされ、スピンドルモータの回転数誤差が所定の値以下
になると、ID信号が再生される(ステップ106)。
【0014】ID検出回路は、案内溝が切断される位
置、すなわちIDピットが設けられた位置で、PLL回
路内の位相比較器を停止させるホールド信号を出力す
る。これにより断続する案内溝からそれに同期するウォ
ブル信号を安定に得ることが可能となる。このウォブル
信号を直接用いてスピンドルモータの制御を行うことは
できない。なぜなら、スピンドルモータの回転数誤差が
大きい状態でウォブル信号を用いたスピンドルモータの
PLL制御を行なうと、ウォブル信号の位相が整定せ
ず、スピンドルモータの急激な加減速にPLL回路は追
従することができず誤動作を生じる。PLL回路が誤動
作した場合にはスピンドルモータの誤動作を引き起こす
こととなる。そこで、この問題を解決するために、分周
回路によりウォブル信号をIDの周期、あるいはIDの
周期以上に分周する。分周ウォブル信号の周期をIDの
周期以上にする理由はIDの検出の有無によりスピンド
ルモータの制御の誤動作を認識して補正するためであ
る。光ディスクにゴミ等が付着してPLL回路が誤動作
した場合にはステップ122に分岐する(ステップ10
8)。
【0015】PLL回路が正しく動作した場合には、分
周ウォブル信号を用いてスピンドルモータの角速度制御
を行い(ステップ110)、光ディスクの線速度を所定
の精度以下まで高速かつ安定に整定させる。この場合で
はスイッチ44は信号35を選択している。角速度制御
は位相を用いないため、スピンドルモータの回転数誤差
が比較的大きい状態でも安定に動作する。ここで注記す
るが、分周ウォブル信号の周波数はスピンドルモータの
回転数に比例せず光ディスクの線速度に比例する。光デ
ィスクの線速度が所定の精度以下となった時点で(ステ
ップ112)、分周ウォブル信号を用いてスピンドルモ
ータのPLL制御を行えば(ステップ114)、分周ウ
ォブル信号の位相は安定に整定し、光ディスクの線速度
を記録が可能な精度以下にすることが可能である。この
場合ではスイッチ44は信号37を選択している。記録
動作を行い(ステップ116)、ヴェリファイ動作を行
って(ステップ118)処理が完了する(ステップ12
0)。記録動作後はスピンドルモータの制御方式を変更
しない。後続するセクタに記録する場合にはステップ1
02から、ステップ116へ分岐するため記録動作にか
かる時間を短縮することが可能である。一方、PLL回
路の誤動作によりステップ122に分岐した場合には、
FG信号を用いてスピンドルモータのPLL制御を行う
(ステップ122)。この間、PLL回路の誤動作によ
りウォブル信号が検出されないため光ディスクの線速度
は不明である。そのため、理論的に整定するに十分な時
間が経過した後(ステップ124)、ステップ116へ
戻り記録動作、ヴェリファイ動作を行い、処理を終了す
る。この場合ではスイッチ44は信号41を選択してい
る。記録動作後はスピンドルモータの制御方式を変更し
ない。
【0016】最後に図4にスピンドルモータの角速度と
ドライバ入力信号45を示して本特許の特徴を補足す
る。図4(b)はスピンドルモータのドライバ入力信号
45である。FG信号をもとにした角速度制御の期間
(200)では、一般に回路の飽和、あるいは保護回路
により上限が制限される。角速度誤差が小さくなると、
ドライバ入力信号も小さくなる。分周ウォブル信号をも
とにした角速度制御の期間(202)では、フィードバ
ックゲインが高いため、再びドライバ入力信号は飽和、
あるいは保護回路により上限が制限される。角速度誤差
はオーバーシュートすることなく急速に小さくなる。分
周ウォブル信号をもとにしたPLL制御の期間(20
4)では、駆動信号が若干振動的となるが、すでに角速
度誤差が小さいため問題とならない。一般にウォブル信
号の精度はFG信号の精度に比べて約10倍であるた
め、ウォブル信号を用いたスピンドルモータ制御系のサ
ーボ帯域はFG信号を用いた場合に比べ約10倍に設計
される。そのため、回転数を高速に整定することが可能
である。
【0017】
【発明の効果】一定の周波数で蛇行し、かつ部分的に断
続する案内溝が設けられた光ディスクの回転数を、高速
かつ安定に整定させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の構成を示すブロック図
【図2】PLL回路の動作を示す図
【図3】フローチャートを示す図
【図4】スピンドルモータの角速度と駆動信号を示す図
【符号の説明】
10…光ディスク、12…案内溝、14…IDピット、2
0…光ヘッド 、22…ID検出回路、24…PLL回路、2
4a…位相比較器、24b…フィルタ、24c…VCO、26
…分周回路、30…スピンドルモータ、34…ウォブル
角速度制御回路、36…ウォブルPLL制御回路、38…F
G角速度制御回路、40… FGPLL制御回路、42…コン
トローラ、44…スイッチ、46…ドライバ。
フロントページの続き (72)発明者 鈴木 基之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 重松 和男 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 賀来 敏光 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 伏見 哲也 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 石橋 利晃 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 佐々木 隆 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立画像情報システム内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一定の周波数で蛇行する案内溝と、該案内
    溝が切断される位置にセクタのIDを意味するIDピッ
    トが設けられている光ディスクに、記録あるいは再生を
    行う光ディスク装置のスピンドルモータ制御方法におい
    て、スピンドルモータから検出されるFG信号と、PL
    L回路により検出される上記案内溝に同期したウォブル
    信号を分周回路によりIDの周期、あるいはIDの周期
    以上に分周した分周ウォブル信号を用い、まずFG信号
    をもとにスピンドルモータの角速度制御を行い、次に光
    スポットが目標トラック近傍に到達してスピンドルモー
    タが所定の回転数以下に整定され、かつIDが再生され
    たことを検出して、上記PLL回路の位相比較器をID
    に同期して停止するとともに、上記分周ウォブル信号を
    もとにスピンドルモータの角速度制御を行い、最後に光
    ディスクの線速度が所定の精度以下に整定されたことを
    検出して、上記分周ウォブル信号をもとにスピンドルモ
    ータのPLL制御を行うことを特徴とする光ディスク装
    置のスピンドルモータ制御方法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の光ディスク装置のスピンド
    ルモータ制御方法において、上記ウォブル信号が検出さ
    れない場合には、FG信号をもとにスピンドルモータの
    PLL制御を行うことを特徴とする光ディスク装置のス
    ピンドルモータ制御方法。
  3. 【請求項3】請求項1記載の光ディスク装置のスピンド
    ルモータ制御方法において、スピンドルモータの回転数
    はFG信号を用いて検出することを特徴とする光ディス
    ク装置のスピンドルモータ制御方法。
  4. 【請求項4】請求項1記載の光ディスク装置のスピンド
    ルモータ制御方法において、光ディスクの線速度はウォ
    ブル信号を用いて検出することを特徴とする光ディスク
    装置のスピンドルモータ制御方法。
JP1230098A 1998-01-26 1998-01-26 光ディスク装置のスピンドルモータ制御方法 Pending JPH11213541A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001054121A1 (en) * 2000-01-24 2001-07-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical disk device, and method of controlling such optical disk device
CN100347767C (zh) * 2004-11-12 2007-11-07 松下电器产业株式会社 光盘装置
JP2008542964A (ja) * 2005-06-02 2008-11-27 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光ディスクの回転速度を制御するための方法及び装置

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