JPS62149069A - デイスクモ−タ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、例えばコンパクトディスクプレーヤ等のデ
ィスク再生装置に係り、特にそのディスク再生状態及び
ディスクを所定の回転速度に引き込む状態でそれぞれｆ
イスクー［−夕を駆動するゲインを切換えるようにした
ディスクモータ制報装茸の改良に関する。

［発明の技術向背ＦＡ］ 周知のように、＆■義器の分野では、可及的に高密度か
つ高忠実度記録再士化を図るために、情報信号をデジタ
ル化データに変換して、例えばディスクや磁気テープ等
の記録媒体に記録し、これを再生するようにしたデジタ
ル記録再生システムが言及している。このうち、記録媒
体としてデイスフを使用するものでは、百ｑ１：４ｃｍ
のディスクにデジタル化データに対応したビット列を形
成し、これを光学式に読み取るようにしてなるコンパク
トディスクが、現在では主流となっている。

一方、上記のようなコンパクトディスクを再生するコン
パクトディスクプレーヤは、半導体レーザ及び光電変換
素子等を内蔵した光学式ピックアップを、ディスクの内
周側力日ら外周側に向けてリニアトラッキング式に移動
させるとともに、コンパクトディスクを線速度一定（Ｃ
ＬＶ）方式で回転させることによって、コンパクトディ
スクに記録されたデータの読み取りを行なうようにして
いるものである。

ここで、上記ディスクは、ディスクモータによって回転
駆動されるものである。この場合、光学式ピックアップ
で読み取られた信号に基づいてディスクの回転速度に対
応した制御信号（つまりＡＰＣ信号、ＡＦＣ信号等）が
生成され、この制御信号に対応した電圧信号が上記ディ
スクモータに供給されることにより、ディスクが線速度
一定で回転されるように制賀されるものである。

ところで、近時では、コンパクトディスクプレーヤとし
ても小形軽ω化が図られるようになってきており、携帯
用としていわゆるアウトドアユースに導入することが推
進されてきている。そして、このような場合、電源とし
ては当然電池使用となるので、電力消費量が少なく低電
圧動作可能なコンパクトディスクプレーヤを設計するこ
とが、９債の大ぎな課題となっている。

そこで、現在では、゛電気エネルギーから運動エネルギ
ーへの変換効率が高いことから、ＰＷＭ（パルス幅変調
）技術を利用して、上記ディスクモータに印加する電圧
信号を生成することが行なわれている。

第４図は、このようなＰ　Ｗ　Ｍ技術を用いた従来のコ
ンパクトディスクプレーヤを示すものである。

すなわち、図中１１はディスクで、ディスクモータ１２
によって回転駆動されるようになされている。

このディスク１１の図中下品には、光学式ピックアップ
１３がディスク１１の半径方向に移動自在となるように
設置されている。そして、この光学式ピックアップ１３
は、図示しないピックアップ送りモータの回転力によっ
て、ディスク１１の半径方向に移動されるものである。

ここで、ディスク１１の可使状態では、光学式ピックア
ップ１３から得られる信号がｆ−タスライス回路１４に
供給されることにより、デジタル化データが生成される
。そして、このデジタル化データは、ＰＬＬ　（位相同
期ループ）回路１５を介した俊、ＣＬＶサーボ回路１６
に供給されることによって、上記ディスク１１の回転速
度に対応した制御信号（ＡＰＣ信号、ＡＦＣ信号等）が
生成される。

そして、上記ＡＰＣ信号及びＡＦＣ信号は、加算回路１
７で加算された後、ＰＷＭ変換回路１８に供給される。

このＰＷＭ変換回路１８は、加算回路１７から出力され
る制御信号と、三角波発生回路１９から出力される基準
三角波信号とをレベル比較することにより、パルス幅変
調信号を生成するものである。

その後、上記パルス幅変調信号は、ＢＴＬ駆動回路２０
に供給される。このＢＴＬ駆動回路２０は、Ｎ源端子２
１に印加される電源電圧まで上記パルス幅変調信号の波
高値レベルを増幅して、前記ディスクモータ１２に供給
するもので、ここにディスク１１の回転速度が線速度一
定に保持されるようにＣＬＶサーボが施されるものであ
る。

ところで、上記のようなＣＬＶリーボ手段を備えたコン
パクトディスクプレーヤにおいては、例えばディスク１
１の再生開始時、つまりディスク１１の回転開始が要求
されたとき等に、ディスク１１をすみやかに所定の回転
速度にまで到達させ上記ＣＬＶサーボ状態となすために
、ディスクモータ１２を駆動するゲインを、ディスク１
１を線速度一定に制御しているときよりも増加させるよ
うにすることが必要となる。ずなわら、ディスク１１を
線速度一定で回転させている通常の再生状態のとぎと、
ディスク１１の回転速度をＣＬＶサーボ状態に引き込む
ことが要求されたときとで、それぞれディスクモータ１
２を駆動するゲインを切換えるようにしているものであ
る。

［背崇技術の問題点コ しかしながら、上記のようなＰ　Ｗ　Ｍ技術を用いた従
来のコンパクトディスクプＬ／−ヤでは、パルス幅変調
信号によって負荷（ディスク［−タ１２）を駆動すると
きの効率、つまり電気エネルギーから運動エネルギーへ
の変換効率の点で、次のような問題が生じる。

まず、パルス幅変調信号によって負荷を駆動するどきの
電力Ｗは、負荷抵抗をＲとし、パルス幅変調信号の実効
電圧をＥとするき、 Ｗ＝Ｅ２　／Ｒ となる。

ここで、第５図に示すように、パルス幅変調信号の１周
期をＴとし、瞬時電圧をｅとすると、そとなる。

また、上記ＨＲｒｆ電圧ｅをフーリエ級数変換により、
それぞれの正弦波（高調波）成分ｅｎ（ｎ＝１．２．３
．・・・）に分割したとき、正弦波成分ｅ０の最犬電Ｅ
をＥ　ｍａＸｌｌ ｅｎ　　＝（：ｍａＸｎ−５ｉｎ（ｎ（ｚ）ｔ　＋θｎ
　）とすると、実効電圧Ｅは、 （ただし、ＥＤは直流（ＤＣ）成分である。）となる。

ここで、第５図に示したパルス幅変調信号を、その波高
値をＶとし、オン時間をτとして、フーリエ級数変換す
ると、 となる。そして、ω−２π／Ｔを代入して書き換えると
、 となる。これより、実効電圧Ｅを求めると、となる。

ところで、パルス幅変調信号は、その直流成分ＥＯ（−
τ／Ｔ）のみが実質的にＥｉ動エネルギーに変換される
有効電圧であり、池は高調波成分となり無効となるので
、実効電ＥＥ　Ｅの中に含まれる直流成分Ｅ！Ｉの割合
（Ｅｏ／Ｆ）を求めれば、変換効率が求められることに
なる。また、上式から明らかなように、実効電圧Ｅは、
τ／Ｔ、つまりパルス幅変調信号のオン時間τと周期−
「との比（以下デユーティ比という）の関数となってい
るので、変換効率はデユーティ比に依存することがわか
る。

そして、第６図は、波高値１Ｖでキャリア固波数４４．
１ｋＴｏのパルス幅変調信号を純抵抗Ｒに供給し、その
デユーティ比を変えた場合の、変換効率の変化を示す特
性図である。この場合、パルス幅変調信号の周期Ｔを一
定とし、Ａン時間τを変えてデユーティ比を変化させる
ようにしている。

そして、図中実線で示す特性か、実測した直流成分のレ
ベルＥＯを、実測した実効電圧Ｅで割つた、実際上の変
換効率の変化を示して（Ｘる。よプこ、図中点線で示す
特性が、実測した直流成分のしｌ＼ルＥ［＋を、上式を
用いて　１００次高調波までの、総計を口出して得られ
た実効電圧Ｅで割った、理ｎ玉の変換効率の変化を示し
ている。

したがって、第６図かられかるように、デユーティ比が
小さくなると、つまりオン時間τが短くなると、変換効
率がＲしく低くなることが、理論的及び実験的に明らか
となるものである。

そして、このことは、第７図及び第８図に示すような波
高値の異なる２種類のパルス申畠変調信号から同じ有効
電圧Ｖａを得んとした場合、オン時間τの長い第８図に
示すパルス幅変調信号の方が、第７図に示すものに比し
て、変換効率が高いことを示している。

このため、ディスク１１を線速度一定で回転制御してい
るＣＬＶザーサー態では、ディスクモータ１２に供給す
るパルス幅変調信号として、オン時間を長くかつ波高値
を低くして、低いＣＬＶサーボゲインとなし得る有効電
圧を得るようにすることが、効率の点で有利となるもの
である。

ところが、ディスクモータ１２に供給するパルス幅変調
信号としては、前述したように、例えばディスク１１の
回転開始時やサーチ終了時のように、ディスク１１の回
転速度をＣＬサーボ状態に引き込むことが要求されたと
きに、そのデユーティ比を変化させることにより、ディ
スクモータ１２を駆動するゲインを高くし得るだけの高
い有効電圧を得られるものであることも要求される。そ
して、このためには、パルス幅変調信号の波高値を高く
設定しな（プればならないものである。

ここで、ディスクモータ１２に供給するパルス幅変調信
号の波高値は、前記ＢＴＬ駆動回路２０に印加される電
ａ電圧によって決定される。このため、ディスク１１の
回転速度をＣＬ　Ｖ　”ｊ−ボ状態に引き込むことが要
求されたときを４儂して電源゛電圧を高く設定すると、
通塔のＣＬＶサーボ時には、パルス幅変調信号のオン時
間を短くして、つまりデユーティ比を小さくして、低い
ＣＬＶ’ノーボゲインとなし得る有効電圧を得るように
しなければならず、先に述べたように変換効率が極めて
悪くなり、電力消費ａが増大するという問題が生じる。

［発明の目的］ この発明は上記事情を考慮してなされたもので、ディス
ク再生状態及びディスクを所定の回転速度に引き込むこ
とが要求された状態でそれぞれディスクモータを高効率
で駆動させることができ、低消ｒＲ電力化を図り得る極
めて良好なディスクモータ制御装置を提供することを目
的どする。

［発明の概要］ すなわち、この発明に係るディスク［−夕制御装置は、
ディスク［−夕によって回転駆動されるディスクからピ
ックアップを介して読み取ったデータに基づいてディス
クの回転速度を制御する制御信号を生成する制御Ｉ信号
生成手段と、この制御信号生成手段から出力された制御
信号をパルス幅変調信号に変換するパルス幅変調手段と
、このパルス幅変調手段から出力されるパルス幅変調信
号の波高値レベルを外部から供給される電源電圧に応じ
て決定しディスクモータに供給してディスクの回転速度
を制御するお初手段とを備えたディスクモータ制御装置
において、ピックアップから得られたデータに含まれる
同明信号パターンが正常パターンから所定巾ずれたこと
を検出して検出信号を発生する検出手段と、駆動手段に
供給する電源電圧を、検出手段から検出信号が発生され
ていない状態で第１の電圧レベルに設定し、検出手段か
ら検出信号が発生された状態で第１の電圧レベルよりも
高い第２の電圧レベルに設定゛するように切り換える型
録切換手段とを具備することにより、ディスク再生状態
及びディスクを所定の回転速度に引き込むことが要求さ
れた状態でそれぞれディスクモータを高効率で駆動させ
ることができ、低消費電力化を図り得るようにしたもの
である。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実店例について図面を参照して詳細
に説明する。第１図にｄ、昌１て、＠４図と同一部分に
は同一記号を付して示し、ここでは異なる部分について
のみ説明する。すなわち、第１図中２２．２３は、それ
ぞれ電源端子である。このうｔ１電源端子２２には、低
レベルの電源電圧Ｖ１が１．１ａ　、、實れ、電源端子
２３には、上記電源゛電圧ｖ１よりも高い高レベルの゛
心性′電圧Ｖ２が印り口されている。そして、これら電
源端子２２．２３は、切換スイッチ２４の第１及び第２
の固定接点２４ａ　、　２４ｂにそれぞれ接続されてい
る。

ここで、上記切換スイッチ２４は、その共通接点２４Ｃ
が前記ＢＴＬ駆動回路２０の電源入力端に接続されてい
る。そして、上記切換スイッチ２４は、その共通接点２
４Ｃに常時接状態となされた可動接片２４ｄが、第１及
び第２の固定接点２４ａ　、　２４ｂ　１．：ｉｇ択的
に接続されることにより、切換えが行なわれるものであ
る。この場合、切換スイッチ２４は、検出回路２５から
出力される信号が、ＬレベルがＨレベルかに応じて、可
動接片２４ｄが第１及び第２の固定接点２４ａ　、　２
４ｂに選択的に切換接続されるものである。

ここで、上記検出回路２５は、ディスク１１の再生が要
求された状態（例えば図示しない可使操作子が操作され
た状態）で駆動状態となるもので、前記光学式ピックア
ップ１３で読み取ったデータ中に含まれ前記ＰＬＬ回路
１５によって抽出される同期信号のパターンが、正常な
ＣＬ　Ｖサーボ状態で得られる同期信号のパターンから
Ａ１定量ずれているが否かを判別し、ずれていない場合
Ｌレベルの信号を発生し、ずれている場合Ｈレベルの信
号を発生するようになされている。

このため、ディスク１１の再生が行なわれているＣＬＶ
サーボ状態では、８ＴＬ駆動回路２０に電源電圧■１が
印加されることになり、前記ディスクモータ１２に供給
されるパルス幅変調信号の波高値が低く押えられ、デフ
−ティ比を大きくして効率のよい状態でディスクモータ
１２を駆動させることができるものである。また、ディ
スク１１の回転速度をＣＬＶサーボに引き込むことが要
求された状態では、ＢＴＬ駆動回路２０に電源電圧ｖ２
が印加さ札ることになり、ディスク七−夕１２に供給さ
れるパルス幅変調信号の波高値を高くすることができ、
ディスク”〔−タ１２を駆動ツるゲインを高くすること
ができるものＣある。

したがって、上記実施例のような構成によれば、ＣＬＶ
サーボ状態及びディスク１１の回転速度をＣＬＶサーボ
に引き込むことが要求された状態に応じて、それぞれＢ
ＴＬ駆動回路２０に印加する電源電圧を切換えて、ディ
スクモータ１２に供給するパルス幅変調信号の波高値を
変えるようにしたので、ＣＬＶサーボ状態及びディスク
１１の回転速度をＣＬＶサーボに引き込むことが要求さ
れた状態でそれぞれ効率のよくディスクモータ１２を駆
動さ仕ることができ、電力消費量の低減を図ることがで
きる。

ここで、第２図は、上記ＢＴＬ駆動回路２０の構成を示
すものである。すなわち、これは、一対の入力端子２６
．２７に上記ＰＷＭ変換回路１８から出力されるパルス
幅変調信号を逆相で供給し、スイッチ２８．２９とスイ
ッチ３０．３１とを互いに逆の関係でオン、オフざぜる
ことにより、負荷抵抗Ｒ（この場合ディスクモータ１２
）に、電源入力端３２に印＋１０された電源電圧が、上
記パルス幅変調信号に対応したデユーティ比で供給され
るようにしたものである。

そして、例えば電源入力端３２に上記電源電圧Ｖ１が印
加されているとすると、負荷抵抗Ｒには、第３図に実線
で示すように波高１直ｖ１のパルス幅変調信号が供給さ
れることになる。また、電源入力端３２に上記゛電源電
圧Ｖ２が印加されているとすると、負荷抵抗Ｒには、第
３図に点線で示すように波高値Ｖ２のパルス幅変調信号
が供給されることになる。

この場合、第３図から明らか４ζように、パルス幅変調
信号は、その波高値が変化しても、デユーティ比は変化
されないため、電源電圧ｖ２に切換えられたとぎには、
ＢＴＬ駆動回路２０のダイナミックレンジの拡大と、ゲ
インの上昇を図ることができ、ディスクモータ１２を駆
動するゲインを高めるのに一層効果的となるものである
。

なあ、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
することができる。

［発明の効果コ したがって、以上詳述したようにこの発明によれば、デ
ィスク再生状態及びディスクを所定の回転速度に引き込
むことが要求された状にて・それぞれディスク七−夕を
高効率で駆動させることかぐき、低消費電力化を図り得
る極めて良好なディスクモータ制ｔｉｌｌ￥装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るディスク七−夕ｔｌｌ　ｔｉｌ
ｌ装置の一実施例を示すブロック構成図、第２図は同実
施例のＢＴＬ駆動回路の構成を示す回路崩成図、第３図
は同実施例の動作を説明するための波形図、第４図は従
来のディスクモータ制御手段を示すブロック構成図、第
５図はパルス幅変調信号を説明するための波形図、第６
図はパルス幅変調信号のデユーティ比と効率との関係を
示す特性曲線図、第７図及び第８図はそれぞれ従来の問
題点を説明するための波形図である。 １１・・・ディスク、１２・・・ディスクモータ、１３
・・・光学式ピックアップ、１４・・・データスライス
回路、１５・・・ＰＬＬ回路、１６・・・ＣＬＶサーボ
回路、１７・・・加算回路、１８・・・ＰＷＭ変換回路
、１９・・・三角波発生回路、２０−、−　Ｂ　Ｔ　Ｌ
駆動回路、２１・・・電源端子、２２．２３・・・電源
端子、２４・・・切換スイッチ、２５・・・検出回路、
２６゜２７・・・入力端子、２８〜３１・・・スイッチ
、３２・・・電源入力端。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 七 第４図 一一丁−′−１ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディスクモータによって回転駆動されるディスクからピ
   ックアップを介して読み取つたデータに基づいて前記デ
   ィスクの回転速度を制御する制御信号を生成する制御信
   号生成手段と、この制御信号生成手段から出力された制
   御信号をパルス幅変調信号に変換するパルス幅変調手段
   と、このパルス幅変調手段から出力されるパルス幅変調
   信号の波高値レベルを外部から供給される電源電圧に応
   じて決定し前記ディスクモータに供給して前記ディスク
   の回転速度を制御する駆動手段とを備えたディスクモー
   タ制御装置において、前記ピックアップから得られたデ
   ータに含まれる同期信号パターンが正常パターンから所
   定量ずれたことを検出して検出信号を発生する検出手段
   と、前記駆動手段に供給する電源電圧を、前記検出手段
   から検出信号が発生されていない状態で第１の電圧レベ
   ルに設定し、前記検出手段から検出信号が発生された状
   態で前記第１の電圧レベルよりも高い第２の電圧レベル
   に設定するように切り換える電源切換手段とを具備して
   なることを特徴とするディスクモータ制御装置。