JPH11283323A - ディスク再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 再生速度或いは回転速度の変更を高速化し、
リードタイムが短縮できるようにする。 【解決手段】 サーボコントローラ６ｂを経由するモー
タ駆動信号と補助コントローラ１３を経由するモータ駆
動補助信号を加算してスビンドルモータ３を回転制御す
る構成としたから、現在再生中のトラックと同じトラッ
クについて異なる再生速度で再生したい場合、或いはま
た現在再生中のトラックとは異なるトラックへのシーク
時或いはリトライ時に、目標とする再生速度と現在の再
生速度との間に生ずる速度差を、通常のサーボコントロ
ーラ６ｂを経由するモータ駆動信号を補助する形で補助
コントローラからのモータ駆動補助信号が加勢或いは抑
制することで、目標再生速度への変更動作を短時間で完
了することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク再生速度
の変更動作を高速化し、リードタイムを短縮したディス
ク再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の光ディスク再生装置の一
例を示すブロック構成図である。同図に示した光ディス
ク再生装置１は、ＣＤやＣＤ−ＲＯＭ或いは光磁気ディ
スクといったディスク（円盤状記録媒体）２を、スピン
ドルモータ（ディスクモータ）３により回転駆動し、こ
の状態でディスク２の信号記録面に向けて光ヘッド４か
らレーザ光を照射する。光ヘッド４は、ディスク２から
の反射光を読み取り、読み取った光学情報を高周波増幅
用のＲＦアンプ５を介してサーボ回路６内のＤＳＰ内蔵
の信号処理部６ａに供給する。サーボ回路６には、信号
処理部６ａの外にサーボコントローラ６ｂが備わってお
り、このサーボコントローラ６ｂが外部のマイクロコン
ピュータ７からの制御指令と信号処理部６ａの処理出力
とに基づきサーボ信号を生成し、ディスク２上の読み取
り対象トラックを光ヘッド４が追跡できるようスピンド
ルモータドライバ８を制御する。なお、信号処理部６ａ
は、光ヘッド４が読み取ったアナログ信号をディジタル
データに変換し、誤り訂正とともにデコードして外部出
力したり、ディスク２に記録されたアドレス情報をサー
ボコントローラ６ｂに供給する働きをする。

【０００３】ディスク２には、螺旋状のトラックに対し
線速度一定となるようすなわち等線速度記録方式により
データが記録されている。このため、ディスク２を一定
の回転数で回転させた場合、すなわち等角速度再生した
場合、光ヘッド４が外周側にあるときに情報を読み出す
速度は、光ヘッド４が内周側にあるときに情報を読み出
す速度よりも数倍速くなる。通常は、光ヘッド４の位置
に拘わらず、ディスク２から情報を読み出す速度すなわ
ち再生速度が一定となるよう、光ヘッド４の走査位置に
応じて信号処理部がスピンドルモータドライバ８に指令
を発し、スピンドルモータ３の回転速度を制御する。一
般に、上記読み取り速度〈再生速度）は装置固有の値と
して予め所定値に設定されており、オーディオ用コンパ
クトディスクの読み取り速度（再生速度）に対して何倍
速に相当するかをもって規定されるが、等線速度再生の
場合、最内周読み取り時と最外周読み取り時とでは、デ
ィスク２の回転数すなわち角速度には読み取り位置の半
径距離比に対応して約２．５倍の差が生ずる。

【０００４】いわゆるオーディオ用コンパクトディスク
の場合、最内周読み取り時はデイスク回転速度は毎秒約
５００回転であるのに対し、最外周読み取り時のディス
ク回転速度は約ｌ／２．５の毎秒約２００回転にまで落
ちる。また、この種のオーディオ用コンパクトディスク
は、再生速度を勝手に速めてしまうと、再生される音楽
自体のテンポも早くなってしまうため、再生速度を上げ
ることは意味をなさないが、情報処理装置の記憶デバイ
スとして使用されるＣＤ−ＲＯＭ装置等の場合は、再生
速度が高速であるほど短時間で情報を読み取ることがで
きるため、再生速度は非常に重要なファクタとなる。具
体的には、例えぱ媒体回転用モータ２０２を常に毎秒４
０００回転で回転させて等角度再生した場合、最内周読
み取り時は約８倍の速さ（８倍速）でディジタルデータ
を読み出すことができ、最外周読み取り時は約２０倍の
速さ（２０倍速）でディジタルデータを読み出すことが
できる。すなわち、読み出し速度（再生速度）は光ヘッ
ド４の読み取り位置が外周側に近づくほど上昇し、その
変化は直線的かつ円滑になされる。

【０００５】従来のディスク再生装置１は、ディスク２
の読み取り速度すなわちディスク再生速度或いはディス
ク回転速度を変更するときに、まずマイクロコンピュー
タ７がサーボ回路６に対し変更後の目標回転速度を設定
する。ただしこのとき、ディスク２は速度変更前の回転
速度で回転駆動されているため、サーボコントローラ６
ｂがアドレスデータから抽出するディスク回転速度と目
標回転速度の間にはギャップすなわち速度差が生ずる。
この場合、この速度差が解消されるまでは、信号処理部
はディスク２からデータを読み出すことはできない。

【０００６】そこで、サーボコントローラ６ｂは、ディ
スク回転速度が目標回転速度に近づくようスピンドルモ
ータドライバ８に対し制御信号を出力する。ただし、こ
のときのサーボコントローラ６ｂの制御ゲインは、変更
前のディスク回転速度に対応した再生制御ゲインであ
る。スピンドルモータドライバ８は、サーボコントロー
ラ６ｂからのモータ駆動信号を受け、スピンドルモータ
３の回転速度を加減速制御する。こうして、サーボコン
トローラ６ｂによるフィードバック制御により、ディス
ク２の回転速度は設定速度に一致し、信号処理部６ａは
ディスク２の記録データを読み取ることができるように
なる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、従来の
ディスク再生装置１は、サーボ回路６を経由するフィー
ドバック制御によってディスク再生速度或いはデイスク
回転速度の変更を行う構成であり、サーボ部６に設定さ
れた再生制御ゲインに従ってスピンドルドライバ８を制
御する構成とされていた。しかしながら、サーボ部６に
設定された再生制御ゲインは、ディスク回転の安定性を
確保する観点から、元来が比較的小さな値に設定されて
おり、このためディスク回転速度変更時のように大ゲイ
ンを必要とする場合等において、ゲイン不足から速度変
更が速やかに進行せず、目標回転速度に達するまでに時
間がかかってしまう結果、迅速なデータ読み取りができ
ない等の課題を抱えるものであった。

【０００８】本発明は上記課題を解決したものであり、
ディスクの再生速度変更動作を高速化し、リードタイム
を短縮することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、等線速度又は等角速度でもって信号が記
録されたディスクを回転駆動するディスクモータと、該
ディスクモータを回転駆動するモータドライバと、前記
ディスクモータにより回転駆動されるディスクから前記
信号を読み取るヘッドと、該ヘッドの読み取り信号から
抽出されるアドレスデータに基づき、前記ディスクモー
タを前記ディスクの信号読み取り位置に応じた回転速度
で回転させるモータ駆動信号を前記モータドライバに供
給するサーボコントローラと、前記ディスクモータの回
転速度に比例した周波数の速度パルスを発生する速度パ
ルス発生部と、前記ディスクの再生速度を変更するとき
に前記速度パルス発生部の出力を取り込み、現在のディ
スク回転速度と目標回転速度に対応する目標回転速度と
の速度差を解消するモータ駆動補助信号を生成する補助
コントローラと、該補助コントローラが出力するモータ
駆動補助信号を前記サーボコントローラが出力するモー
タ駆動信号に加算して前記モータドライバに供給する加
算器とを具備することを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明は、前記補助コントローラ
は、前記速度パルス発生部の出力を取り込んでディスク
の回転速度を取得するディスク回転速度取得部と、前記
目標再生速度に対応する目標回転速度を取り込む圏標回
転速度取得部と、前記ディスク回転速度と前記目標回転
速度を比較し、比較誤差として遠度差分を出力する比較
部と、該比較部の出力に所定の利得を乗算して出力する
信号出力制御部とを具備することを特徴とするものであ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１，
２を参照して説明する。図１は、本発明のディスク再生
装置の一実施形態を示すブロック構成図、図２は、図１
に示したマイクロコンピュータの動作を説明するための
フローチャートである。なお、図１中、図３と同一構成
部分には同一符号が付してある。

【００１２】図１に示すディスク再生装置１１は、従来
のディスク再生装置１の構成に、スピンドルモータ３の
回転速度に比例する速度パルスを発生する速度パルス発
生部１２と、ディスク回転速度の目標回転速度に対する
速度差分をモータ駆動補助信号として出力する補助コン
トローラ１３と、サーボコントローラ６ｂとスビンドル
モータドライバ８を結ぶ従来からある線路中に設けら
れ、モータ駆動信号に対しモータ駆動補助信号を加算す
る加算器１４とを付加したものである。速度パルス発生
部１２は、ディスク２の回転速度に比例した周波数の速
度パルスを発生するものであり、ここではスピンドルモ
ータ８に付属するＦＧパルス発生器が用いられる。ま
た、補助コントローラ１３としては、予めロード済みの
動作ソフトウェアに従って動作するマイクロコンピュー
タが用いられ、このマイクロコンピュータの機能を動作
ブロックごとにまとめたものが、ディスク回転速度取得
部１５や目標回転速度取得部１６或いは比較部１７や信
号出力制御部１８である。

【００１３】ディスク回転速度取得部１５は、速度パル
ス発生部１２が出力する速度パルスすなわちモータの回
転速度に比例した周波数を有するＦＧパルスを取り込
み、ディスク回転速度を出力する。目標回転速度取得部
１６は、目標トラックにおける目標再生速度に対応する
目標回転速度を取り込む。なお、目標再生速度に対応す
る目標回転速度は、ディスクの読み取り位置に応じて一
義的に決定され、その内容は補助コントローラ１３内の
メモリ（図示せず）に格納されている。比較部１７は、
ディスク回転速度と目標回転速度を比較し、両速度の速
度差分を比較誤差として出力する。信号出力制御部１８
は、比較部１７の出力に所定の利得（ゲイン）を乗算
し、モータ駆動補助信号として出力する。比較部１７が
出力するモータ駆動補助信号は、サーボ部とスピンドル
モータドライバとを結ぶ線路中に設けた前述の加算器１
４に供給され、この加算器１４においてモータ駆動信号
とモータ駆動補助信号が加算される。

【００１４】なお、モータ駆動補助信号は、モータ速度
制御の不安定要因の一つとして大ゲインの設定が忌避さ
れるサーボコントローラ６ｂを経由するモータ駆動信号
とは異なり、再生速度の変更といった過渡的な用途に限
定されるため、信号出力制御部１８に設定するゲインも
サーボコントローラ６ｂのゲインに比べ選択範囲は広
く、該ゲインの数倍程度まで大きな値とすることができ
る。

【００１５】ここで、ディスク再生速度を変更する場
合、まず補助コントローラ１３がサーボコントローラ６
ｂに対し変更後の目標回転速度を設定する。このとき、
ディスク２の回転速度すなわち速度変更前のディスク回
転速度は、光ヘッド４の読み取り出力に含まれるアドレ
スデータから抽出され、サーボコントローラ６ｂにおけ
る目標回転速度との比較に供される。サーボコントロー
ラ６ｂは、ディスク回転速度と目標回転速度との速度差
に、現在読み取り中のトラックならびにディスク回転速
度に対応したゲインを乗じてモータ駆動信号を出力す
る。ただし、信号処理部６ａは、ディスク回転速度と目
標回転逮度とが一致しないため、ディスク２に記録して
あるデータの読み出しを行うことができない。

【００１６】一方、補助コントローラ１３は、図２のス
テップ（１０１）に示したように、ディスク回転速度取
得部１５が、速度パルス発生部１２から出力されたＦＧ
パルスよりディスク回転速度情報を取得する。さらに、
同図のステップ（１０２）に示したように、目標回転速
度取得部１６が変更目標とされた再生速度と目標トラッ
クとから目標回転速度を取り込む。この場合、目標トラ
ックは現在読み取り中のトラックである場合も含まれ
る。また、ここでは、目標回転速度は、最大目標回転速
度と最小目標速度の上下限速度に挟まれた速度域として
取り込まれる。さらに、比較部１７が、ステップ（１０
３），（１０４）に示したように、ディスク回転速度と
目標回転速度域とを大小比較し、両者の大小関係に応じ
てステップ（１０４），（１０６），（１０７）の３通
りの場合分けが行われる。

【００１７】ディスク回転速度が最大目標回転速度を越
えている場含は、判断ステップ（１０３）に続くステッ
プ（１０４）において、スピンドルモータ３の回転速度
が減速制御される。すなわち、比較部１７がディスク回
転速度と最大目標回転速度の速度差を演算し、この速度
差に信号出力制御部１８が所定ゲインを乗算し、ここで
得られたモータ駆動補助信号をステップ（１０５）にお
いて加算器１４に供給する。一方また、ディスク回転速
度が最小目標回転速度に満たない場合は、判断ステップ
（１０６）に続くステップ（１０４）において、スピン
ドルモータ３の回転速度が減速制御される。この場合
も、比較部１７がディスク回転速度と最小目標回転速度
の速度差を演算し、この速度差に信号出力制御部１８が
所定ゲインを乗算し、ここで得られたモータ駆動補助信
号をステップ（１０５）において加算器１４に供給す
る。さらにまた、ディスク回転速度が最小目標回転速度
と最大目標回転速度の間にある場合は、モータ駆動補助
信号は零とされ、加算器１４への出力は停止する。

【００１８】このように、上記ディスク再生装置１１に
よれぱ、サーボコントローラ６ｂを経由するモータ駆動
信号と補助コントローラ１３を経由するモータ駆動補助
信号を加算してスピンドルモータ３を回転制御する構成
としたから、現在再生中のトラックと同じトラックにつ
いて異なる再生速度で再生したい場合、或いはまた現在
再生中のトラックとは異なるトラックへのシーク時或い
はリトライ時に、目標とする再生速度と現在の再生速度
との間に生ずる速度差を、通常のサーボコントローラ６
ｂを経由するモータ駆動信号を補助する形で補助コント
ローラ１３からのモータ駆動補助信号が加勢或いは抑制
して解消することで、目標再生速度への変更動作を短時
間で完了することができ、特に補助コントローラ１３を
経由するモータ駆動補助信号は、緩やかな回転速度変更
がなされる定常状態又はそれ近い状態におけるモータ速
度制御の不安定要因の一つとして、大ゲインの設定が忌
避されるサーボコントローラ６ｂを経由するモータ駆動
信号と異なり、過渡的な用途に限定した強みで大ゲイン
をもって出力できるため、目標速度の変更に対して安心
して機能させることができ、サーボコントローラ６ｂと
補助コントローラ１３の協働により、定常安定と過渡安
定の両方に配慮したモータ速度制御が可能であり、ディ
スク再生時のリードタイムを確実に短縮することができ
る。

【００１９】また、補助コントローラ１３が、速度パル
ス発生部１２の出力を取り込んでディスク２の回転速度
を取得するディスク回転速度取得部１５と、目標再生速
度に対応する目標回転速度を取り込む目標回転速度取得
部１６と、ディスク回転速度と目標回転速度を比較し、
比較誤差として速度差分を出力する比較部１７と、比較
部１７の出力に所定の利得を乗算して出力する信号出力
制御部１８とを備えており、信号出力制御部１８の利得
を大きな値に設定したとしても、スピンドルモータドラ
イバ８ならびにスピンドルモータ３を制御対象とし、速
度パルス発生部１２を介して帰還されるディスク回転速
度をサーボコントローラ６ｂに準じて動作する補助コン
トローラ１３が並列的な負帰還ループをもって制御する
ことで、再生速度変更時の迅速かつ安定した速度変更が
可能であり、トラックジャンプして再生を継続するシー
ク時や再生速度を段階的に可変しつつ目標トラックヘの
アクセスを繰り返すリトライ時のリードタイムを良好に
短縮することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれぱ、サ
ーボコントローラを経由するモータ駆動信号と補助コン
トローラを経由するモータ駆動補助信号を加算してディ
スクモータを回転制御する構成としたから、現在再生中
のトラックと同じトラックについて異なる再生速度で再
生したい場合、或いはまた現在再生中のトラックとは異
なるトラックへのシーク時或いはリトライ時に、目標と
する再生速度と現在の再生速度との間に生ずる速度差
を、通常のサーボコントローラを経由するモータ駆動信
号を補助する形で補助コントローラからのモータ駆動補
助信号が加勢或いは抑制して解消することで、目標再生
速度への変更動作を短時間で完了することができ、特に
補助コントローラを経由するモータ駆動補助信号は、緩
やかな回転速度変更がなされる定常状態又はそれ近い状
態におけるモータ速度制御の不安定要因の一つとして、
大ゲインの設定が忌避されるサーボコントローラを経由
するモータ駆動信号信号と異なり、過渡的な用途に限定
した強みで大ゲインをもって出力できるため、目標速度
の変更に対して安心して機能させることができ、サーボ
コントローラと補助コントローラの協働により、定常安
定と過渡安定の両方に配慮したモータ速度制御が可能で
あり、ディスク再生時のリードタイムを確実に短縮する
ことができる等の優れた効果を奏する。

【００２１】また、補助コントローラが、速度パルス発
生部の出力を取り込んでディスクの回転速度を取得する
ディスク回転速度取得部と、目標再生速度に対応する目
標回転速度を取り込む目標回転速度取得部と、ディスク
回転速度と目標回転速度を比較し、比較誤差として速度
差分を出力する比較部と、該比較部の出力に所定の利得
を乗算して出力する信号出力制御部とを具備するので、
信号出力制御部の利得を大きな値に設定したとしても、
モータドライバならびにディスクモータを制御対象と
し、速度パルス発生部を介して帰還されるディスク回転
速度をサーボコントローラに準じて動作する補助コント
ローラが並列的な負帰還ループをもって制御すること
で、再生速度変更時の迅速かつ安定した速度変更が可能
であり、トラックジャンプして再生を継続するシーク時
や再生速度を段階的に可変しつつ目標トラックへのアク
セスを繰り返すリトライ時のリードタイムを良好に短縮
することができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディスク再生装置の一実施形態を示す
ブロック構成図である。

【図２】図１に示した補助コントローラの再生速度変更
動作を説明するためのフローチャートである。

【図３】従来のディスク再生装置の一例を示すブロック
構成図である。

【符号の説明】

２ ディスク ３ スピンドルモータ ４ 光ヘッド ６ サーボ回路 ６ａ 信号処理部 ６ｂ サーボコントローラ ８ スピンドルモータドライバ １１ 光ディスク再生装置 １２ 速度パルス発生部 １３ 補助コントローラ １４ 加算器 １５ ディスク回転速度取得部 １６ 目標回転速度取得部 １７ 比較部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 等線速度又は等角速度でもって信号が記
   録されたディスクを回転駆動するディスクモータと、該
   ディスクモータを回転駆動するモータドライバと、前記
   ディスクモータにより回転駆動されるディスクから前記
   信号を読み取るヘッドと、該ヘッドの読み取り信号から
   抽出されるアドレスデータに基づき、前記ディスクモー
   タを前記ディスクの信号読み取り位置に応じた回転速度
   で回転させるモータ駆動信号を前記モータドライバに供
   給するサーボコントローラと、前記ディスクモータの回
   転速度に比例した周波数の速度パルスを発生する速度パ
   ルス発生部と、前記ディスクの再生速度を変更するとき
   に前記速度パルス発生部の出力を取り込み、現在のディ
   スク回転速度と目標回転速度に対応する目標回転速度と
   の速度差を解消するモータ駆動補助信号を生成する補助
   コントローラと、該補助コントローラが出力するモータ
   駆動補助信号を前記サーボコントローラが出力するモー
   タ駆動信号に加算して前記モータドライバに供給する加
   算器とを具備することを特徴とするディスク再生装置。
2. 【請求項２】 前記補助コントローラは、前記速度パル
   ス発生部の出力を取り込んでディスクの回転速度を取得
   するディスク回転速度取得部と、前記目標再生速度に対
   応する目標回転速度を取り込む目標回転速度取得部と、
   前記ディスク回転速度と前記目標回転速度を比較し、比
   較誤差として速度差分を出力する比較部と、該比較部の
   出力に所定の利得を乗算して出力する信号出力制御部と
   を具備することを特徴とする請求項１記載のディスク再
   生装置。