JPH0778409A - モータの回転数制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディスクからの、指定アドレスにおけるデー
タの読みだしを、一段と迅速に行うことのできる、ディ
スク再生装置におけるディスクモータの回転数制御方法
を提供する。 【構成】 ディスクモータ５の加速時のトルク特性と減
速時のそれを、その都度測定し、その結果を用いて、ホ
ストコンピュータ２０からのリード命令受領時にピック
アップ１０を指定のアドレス位置にジャンプさせる際
の、当該指定アドレス位置における所定の回転速度にデ
ィスクモータ５を導くため、該モータに印加する加電時
間長を算出する。誤差が少ないため、所定の回転速度に
ディスクモータ５を導くのに要する時間を短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスクモータにより
回転駆動されるディスクと、該ディスク面上のトラック
からデータを読み取って再生するピックアップと、から
成るディスク再生装置における、前記モータの回転数制
御方法に関するものであり、更に詳しくは、モータのト
ルク特性判定結果を取り入れて行う、かかるモータの回
転数制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のモータのトルク特性判定方法とし
ては、特開昭６３−１３４９２８号公報にあるように、
モータにパルスジェネレータを取り付け、このパルスジ
ェネレータからのパルス信号周期を、前記モータの始動
から完了まで測定することにより、前記モータのトルク
特性を判定する方法が知られている。

【０００３】しかし上記技術は、モータのトルク特性を
判定するのに、パルスジェネレータからのパルス信号周
期を、モータの始動から完了まで測定しなければなら
ず、これでは不都合な場合もあるという欠点がある。ま
た、モータの回転中に、その回転数を変化させる場面の
ある装置において、モータがある速度で回転している状
態から、モータの回転数を変化させ、それによってモー
タのトルク特性を判定するようなことはできない。

【０００４】モータの回転中に、その回転数を変化させ
る場面のある装置の一つの例としてＣＤ−ＲＯＭディス
ク再生装置を挙げることができる。ＣＤ−ＲＯＭ等の光
ディスクにおいては、ディスクの最外周トラックと最内
周トラックとで、データ記録密度は等しいが、最外周ト
ラックの円周長と最内周トラックの円周長は異なるの
で、その再生装置においては、ディスクの読みだし場所
に依らず、トラックの線速度一定となるように、ディス
クを駆動しなければならない。

【０００５】よって、読みだすアドレス（トラック位
置）により、ディスクの回転速度は変化する。このＣＤ
−ＲＯＭディスク再生装置において、一連のデータ読み
取り、再生処理におけるディスクモータの駆動方法は次
のように行われる。

【０００６】先ず、ホストコンピュータ等の命令発生手
段より、ＣＤ−ＲＯＭディスク再生装置に対し、ディス
クから読みだすべきデータの該ディスクにおけるアドレ
スを指定したデータリード命令が送られてくる。ＣＤ−
ＲＯＭディスク再生装置では、データリード命令を受け
取ると、ディスクからデータを読み取り再生するための
ピックアップを、ディスク上で、ホストコンピュータに
より指定されたアドレス位置にまで移動（ジャンプ）さ
せる。

【０００７】このとき、再生装置のＲＯＭ等の制御部に
あらかじめ記憶されている、トルク特性に基づき、目的
のアドレスにピックアップが所在するときに、ディスク
が採るべき所定の最適回転数に、該ディスクの回転数を
導くように、それに必要なディスクモータへの加電圧時
間長を算出し、算出した時間長にわたり加電して、モー
タの加速もしくは減速をおこなう。なお、アドレス毎に
トルク特性に対応した加電圧時間長を記憶しておき、こ
れに基づいてモータの加速、減速を行なう方法もある。

【０００８】次に信号再生部により、再生データをＥＦ
Ｍ変調し、その周期よりディスクの回転速度が、所定の
回転速度の有効範囲内に収まっているか、否か判定す
る。有効範囲内に収まっていなければ、さらに速度が有
効範囲内に収まるように、モータ回転速度の微調整をお
こなう。そして速度が有効範囲内に収まるようになって
から、指定されたアドレスのデータ読み取りを行う。こ
うして指定アドレス位置からのデータを読みだし、ホス
トコンピュータに転送する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ＣＤ−ＲＯＭディスク
再生装置の如き記録媒体再生装置において、かかる記録
媒体（ディスク）上の読み出し位置（アドレス）によ
り、媒体の回転速度を所定の速度に導く制御を必要とす
る場合、再生装置を構成する部品のバラツキ、温度変
化、時系列的部品消耗などにより、媒体駆動モータのト
ルク特性が、あらかじめＲＯＭ等の制御部に記憶されて
いるものとは変化していることがある。

【００１０】それにもかかわらず、記憶されているトル
ク特性に基づいて、駆動モータへの所要の加電圧時間長
（媒体の回転速度を所定の速度に導くために駆動モータ
へ加電しなけばならないその加電圧時間長）を算出する
と、誤差が大きくなり、その結果、回転速度が所定の速
度に調整されるまでに要する時間が長くなり、それによ
り、指定アドレスからのデータの読みだしが遅くなって
しまうという問題があった。

【００１１】媒体（ディスク）からの指定アドレスにお
けるデータの読みだしを早くするには、ディスク駆動モ
ータのトルク特性を正確に知り、ピックアップを指定ア
ドレス位置に移動させた時に、ディスク駆動モータの回
転速度が、当該指定アドレス位置において採るべき所定
の回転速度に達しているように、駆動モータへ印加すべ
き加電圧時間長を正確に算出して、印加する必要があ
る。

【００１２】本発明の目的は、このように媒体（ディス
ク）からの、指定アドレスにおけるデータの読みだしを
早くすることのできる、ディスク再生装置におけるモー
タの回転数制御方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、ディスクモータにより回転駆動されるディス
クと、該ディスク面上のトラックからデータを読み取っ
て再生するピックアップと、から成るディスク再生装置
において、

【００１４】ピックアップを前記ディスク面上の特定ト
ラック位置に位置づける第１の段階と、次にディスクモ
ータによりディスクを回転させ、ピックアップがその特
定トラック位置にあるときに、該ディスクが採るべき所
定の最適回転数にまでディスク回転数を導く第２の段階
と、

【００１５】次にディスクモータに加電してディスク
を、その最適回転数から、他の或る特定回転数にまで回
転数を変化させ、最適回転数から該特定回転数に達する
のに要した加電エネルギーを正方向回転特性として求め
る第３の段階と、次にディスクモータに逆方向に加電し
てディスクを、その特定回転数から、最適回転数にまで
逆方向に回転数を変化させ、該特定回転数から最適回転
数に戻るのに要した加電エネルギーを逆方向回転特性と
して求める第４の段階と、

【００１６】次にディスク面上のトラック位置を指定し
て、その指定トラック位置からのデータ読み取りを指示
するデータリード命令を受けたとき、その命令を実行す
るため、ピックアップを現在のトラック位置から指定ト
ラック位置へジャンプさせる際、現在のトラック位置と
指定トラック位置との相対的位置関係から、前記正方向
回転特性と逆方向回転特性の何れか一方を選択し、それ
を用いて、ピックアップが指定トラック位置にジャンプ
して位置したときに、ディスクが採るべき所定の最適回
転数に、現在の回転数から導くのに要するディスクモー
タへの加電エネルギー量を算出する第５の段階と、

【００１７】算出した該加電エネルギー量をディスクモ
ータに加電して、ディスク回転数を、ピックアップが指
定トラック位置に位置したときに、該ディスクが採るべ
き所定の最適回転数に導く第６の段階と、から成るモー
タの回転数制御方法を実現した。

【００１８】

【作用】本発明では、ディスク再生装置におけるディス
ク駆動モータの回転数制御方法において、予め記憶され
ているトルク特性に基づいて、駆動モータへの所要の加
電圧時間長を算出するのでなく、測定したばかりのトル
ク特性に基づいて算出するので誤差が少なく、その分、
ディスク駆動モータの回転数制御に要する時間を短縮で
きるので、ディスク再生装置において、ディスクから
の、指定アドレスにおけるデータの読み出しを速く行う
ことができる。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明によるモータの回転数制御方
法を実施するディスク再生装置としての、ＣＤ−ＲＯＭ
ディスク再生装置の構成を示すブロック図である。同図
において、１０はＣＤ−ＲＯＭディスク再生装置であ
る。

【００２０】そのほか、１はデータ記録媒体としてのデ
ィスクであり、その側面が示されている。２はピックア
ップ、３は信号再生手段であって、例えば読み取りデー
タのＥＦＭ変調を行なう信号処理回路により構成され
る。４は回転数検出手段であって、例えば、信号再生手
段３によって再生された信号より、ディスク回転数がデ
ータの読み取りに最適な回転数範囲にあるときと、回転
数がデータの読み取りに最適な回転数より大なるとき
と、回転数がデータの読み取りに最適な回転数より小な
るときと、回転数が或る特定の値、例えばデータの読み
取りに最適な回転数の１／３の回転数の値、にあるとき
と、を判定して、その判定結果を出力する処理回路によ
り構成される。

【００２１】また、５はディスクモータ、６は駆動手段
であって例えばディスクモータに電流を誘導する処理回
路により構成される駆動手段、７は例えばマイコンによ
り構成される制御手段、２０はデータ読み取り命令を発
生するホストコンピュータ、である。

【００２２】次にＣＤ−ＲＯＭディスク再生装置１０の
動作を説明する。この動作におけるディスクモータの回
転数制御において、本発明が実施されているわけであ
る。図２〜図４は、ＣＤ−ＲＯＭディスク再生装置１０
の動作（ひいては本発明によるモータの回転数制御）を
示すフローチャートである。図２のフローが終了すると
図３のフローに移行する。図３のフローにおいて、
（内）と（内終）の間、（外）と（外終）の間、に所在
するフローが、図４に示されている。

【００２３】以下、先ず図１、図２を参照する。ステッ
プＦＬ１（なおＦＬはフローを意味する記号）で、ＣＤ
−ＲＯＭディスク再生装置１０にディスク１が装着（ロ
ーディング）されると、次にステップＦＬ２で、ピック
アップ２をディスク１の最内周位置に移動する。そして
ステップＦＬ３で、ディスクモータ５を駆動してＣＤ−
ＲＯＭディスク１を回転させ、ピックアップ２がディス
ク１の最内周位置にあるときに、該ディスク１が採るべ
き所定の最適回転数に導く。このときのディスクモータ
１の回転数制御は、ピックアップ２、信号再生手段３、
回転数検出手段４を介して、ディスク１の回転数が所定
の最適回転数より大きいか、小さいかが分かるので、そ
れにより駆動手段６を介してディスクモータ５を制御す
る。

【００２４】こうして、ディスク１が採るべき所定の最
適回転数に導かれた後、ステップＦＬ４で、ＣＤ−ＲＯ
Ｍディスク１の所定位置（最内周位置）に予め記録され
ている所要の初期情報をピックアップ２により読み取
る。以上までのステップは、従来のそれと同じであり、
本発明と直接関係のあるステップではない。

【００２５】次にステップＦＬ５で、駆動手段６は、デ
ィスクモータ５のトルク特性測定のため、ディスクモー
タ５に所定の負電圧を加え、ディスク１の回転を減速さ
せ、特定の回転数（ここでは、ピックアップ２がディス
ク１の最内周位置にあるときに、該ディスク１が採るべ
き所定の最適回転数の１／３の値とする）に導こうとす
る。

【００２６】ステップＦＬ６で、回転数検出手段４は、
信号再生手段３の再生信号より、ディスクモータ５の回
転数が、特定の回転数、即ち最適回転数の１／３に達し
たことを検出すると、その検出出力を制御手段７に伝え
る。ステップＦＬ７で、制御手段７は、ステップＦＬ５
で負電圧をディスクモータ５に加え始めてから、該ディ
スクモータ５が特定の回転数、即ち最適回転数の１／
３、に達するまでに要した時間長（加電時間の長さ）を
求め、これを、ディスクモータの減速トルク特性として
記憶する。そして定速回転命令を駆動手段６に伝える。

【００２７】次に、ステップＦＬ８で、駆動手段６は、
ディスクモータ５に所定の正電圧を加え、ディスク１の
回転数を加速させ、もとの最適回転数（ピックアップ２
がディスク１の最内周位置にあるときに、該ディスク１
が採るべき所定の最適回転数）にに導こうとする。ステ
ップＦＬ９で、回転数検出手段４は、信号再生手段３の
再生信号より、ディスクモータ５の回転数が、最適回転
数に戻ったことを検出すると、その検出出力を制御手段
７に伝える。

【００２８】ステップＦＬ１０で制御手段７は、ステッ
プＦＬ８で正電圧をディスクモータ５に加え始めてか
ら、該ディスクモータ５が最適回転数に戻るまでに要し
た時間長（加電時間の長さ）を求め、これを、ディスク
モータの加速トルク特性として記憶する。そして定速回
転命令を駆動手段６に伝え、データリード命令の受信に
備える。

【００２９】つまり、これでディスクモータの減速トル
ク特性と加速トルク特性が測定できたので、データリー
ド命令を受けて、ピックアップ２を該命令により指定さ
れる位置にジャンプさせる際、その指定位置にピックア
ップ２が所在するときに、該ディスク１が採るべき所定
の最適回転数に該ディスクの回転数を導くために、ディ
スクモータ５に加電すべき時間の長さを正確に算出する
ことができる状態になったというわけである。

【００３０】次に図３のステップＦＬ１１で、ホストコ
ンピュータ２０からＣＤ−ＲＯＭディスク再生装置１０
（詳しくは制御手段７）にデータリード命令が送信され
たとする。データリード命令は、ディスク１のどの位置
からデータをリードせよ、というその指定位置（指定ア
ドレス）を伴っている。ステップＦＬ１２で、駆動手段
６の制御を、それまでの回転数検出手段４から行ってい
たのを、制御手段７から行うように変更する。ピックア
ップ２が指定アドレスへジャンプする間は、回転数検出
手段４は機能しなくなるので、回転数検出手段４から駆
動手段６の制御を行うことはできなくなるからである。

【００３１】そこで制御手段７は、現在時点のディスク
１の回転数を記憶し、ステップＦＬ１３で、ホストコン
ピュータ２０からの指定アドレスが、ディスク１におけ
る現在読みだしのアドレス（ピックアップ２がそれまで
位置したアドレス）より外側か、内側かを判定する。ま
ず、指定アドレスが現在読みだしのアドレスよりディス
ク１の外側にあるとき（ステップＦＬ１３でＹと判定さ
れたとき）、つまりディスクモータ５の回転数を減速し
なければならない場合から説明する。

【００３２】この場合、先に述べたように、処理フロー
は図４の（イ）に移行する。図４の（イ）のステップＦ
ＬＯ１で、制御手段７は、ピックアップ２をディスク上
の当該リード命令により指定された指定アドレス位置に
移動させ始める。ステップＦＬＯ２で制御手段７は、先
のステップＦＬ７で記憶した減速トルク特性より、図５
の特性直線により示される関数を作成する。ここで図５
において、縦軸はディスクモータの回転数であり、横軸
はディスクモータに対する減速時の加電時間である。先
のステップＦＬ７で記憶した減速トルク特性より、図５
の特性直線が描けることは容易に理解できるであろう。

【００３３】次に図４に戻り、ステップＦＬＯ３で制御
手段７は、ステップＦＬ１２で記憶した現在の回転数
と、指定アドレスにおけるデータ読みだしに最適な回転
数と、の差から、減速のための負電圧を加える時間を、
図５の直線特性から演算し、かくして算出された値（負
電圧を加える時間長）を駆動手段６に通知する。ステッ
プＦＬＯ４で、駆動手段６は、前記時間長にわたりディ
スクモータ５に所定の負電圧を加えることにより、回転
数を減速させ、所定の回転数の極く近傍に達する。

【００３４】次に、図３のステップＦＬ１３に戻り、指
定アドレスが現在読みだしのアドレスよりディスク１の
内側にあるとき、つまりディスクモータ５の回転数を加
速しなければならない場合を説明する。図４の（ロ）の
ステップＦＬＩ１で、制御手段７は、ピックアップ２を
ディスク上の当該リード命令により指定される指定アド
レスに移動させ始める。

【００３５】次にステップＦＬＩ２で制御手段７は、先
にステップＦＬ１０にて記憶した加速トルク特性より、
図６の特性直線により示される関数を作成する。ここで
図６において、縦軸はディスクモータの回転数であり、
横軸はディスクモータに対する加速時の加電時間であ
る。先のステップＦＬ１０で記憶した加速トルク特性よ
り、図６の特性直線が描けることは容易に理解できるで
あろう。

【００３６】ステップＦＬＩ３で制御手段７は、ステッ
プＦＬ１２にて記憶した現在の回転数と、指定アドレス
におけるデータ読みだしに最適な回転数と、の差から、
加速のための正電圧を加える時間長を演算し、かくして
算出された値（正電圧を加える時間長）を駆動手段６に
通知する。ステップＦＬＩ４で駆動手段６は、前記時間
長にわたりディスクモータ５に所定の正電圧を加えるこ
とにより、回転数を加速させ、所定の回転数の極く近傍
に達する。

【００３７】加速減速の終了後、図３のステップＦＬ１
４で駆動手段６の制御を、制御手段７による制御から、
回転数検出手段４による制御に変更し、ステップＦＬ１
５で回転数検出手段４は現在の回転数を測定する。ステ
ップＦＬ１６で、回転数が所定の最適回転数でなければ
（本来なら所定の最適回転数になる筈であるが）、回転
数検出手段４は、回転数の過不足を検出して駆動手段６
に通知し、ステップＦＬ１７で駆動手段６は、回転数が
大きければ負電圧、回転数が小さければ正電圧をディス
クモータ５に加え、加速減速の微調整をおこなう。

【００３８】最適回転数に至れば、ステップＦＬ１８で
は、指定アドレス位置からのデータを読みだし、ステッ
プＦＬ１９でホストコンピュータに転送する。なお回転
数検出手段４の構成で、トルク特性測定のために、「最
適な回転数の１／３の回転数」と設定したが、図５、図
６の直線特性で表される関数が作成できればよいので、
設定の回転数は１／３に限らないのは明らかである。

【００３９】以上説明した本実施例では、所定の大きさ
の駆動電圧を供給してモータを駆動し、その結果、特定
の回転数に達するまでの時間を測定し、モータのトルク
特性パラメータを得た。ここで、図７において、グラフ
３０は、電圧Ａをａ時間供給する場合の加電特性であ
る。このグラフ３０で、斜線部は、電圧Ａをａ時間供給
することにより与えたエネルギーである。電圧を半分の
Ａ／２で、斜線部と同じエネルギーを与えるには、グラ
フ３１のように、２ａ時間供給すればよいこととなる。

【００４０】つまり、電圧を供給時間で積分した値がエ
ネルギーとなる。したがって、本実施例は、所定の大き
さの電圧を供給してモータを駆動し、その結果、特定の
回転数に至るまでのエネルギーの値を測定し、モータの
トルク特性パラメータを得たことと同等である。

【００４１】図７においては、電圧一定の例を示した
が、図８のように、電圧が山形に変化する場合において
も、電圧を供給時間で積分した値、図８の斜線部が与え
たエネルギーとなるのは明らかである。従って、図８の
山形に変化する形で、ディスクモータに電圧を印加して
も本発明を実施できる。

【００４２】図９は、本発明を実施するディスク再生装
置としての、別の構成例を示すブロック図である。同図
に見られるように、ディスクモータ５より、ディスクの
回転数を検出する方法を用いても良い。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ディスク再生装置において、ディスク上の指定アドレス
におけるデータの読みだしを、従来よりも一段と迅速に
なし得るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるモータの回転数制御方法を実施す
るディスク再生装置としての、ＣＤ−ＲＯＭディスク再
生装置の構成を示すブロック図である。

【図２】ＣＤ−ＲＯＭディスク再生装置１０の動作（ひ
いては本発明によるモータの回転数制御）を示すフロー
チャートの上半分を示すフローチャートである。

【図３】ＣＤ−ＲＯＭディスク再生装置１０の動作（ひ
いては本発明によるモータの回転数制御）を示すフロー
チャートの下半分を示すフローチャートである。

【図４】図３に示すフローチャートの中の特定部分にお
けるフローチャートの詳細を示すフローチャートであ
る。

【図５】ディスクモータの減速トルク特性を示す特性図
である。

【図６】ディスクモータの加速トルク特性を示す特性図
である。

【図７】二種類の一定電圧における、目的の回転速度を
得るためのモータへの加電圧の推移を示す特性図であ
る。

【図８】変動電圧における、目的の回転速度を得るため
のモータへの加電圧の推移を示す特性図である。

【図９】本発明によるモータの回転数制御方法を実施す
るディスク再生装置としての、ＣＤ−ＲＯＭディスク再
生装置の別の構成例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…ＣＤ−ＲＯＭディスク、２…ピックアップ、３…信
号再生手段、４…回転数検出手段、５…ディスクモー
タ、６…モータ駆動手段、７…制御手段（マイコン）、
１０…ＣＤ−ＲＯＭディスク再生装置、２０…ホストコ
ンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星野 孝司 岐阜県美濃加茂市加茂野町471番地 株式 会社日立製作所ＡＶ機器事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクモータにより回転駆動されるデ
   ィスクと、該ディスク面上のトラックからデータを読み
   取って再生するピックアップと、から成るディスク再生
   装置において、 ピックアップを前記ディスク面上の特定トラック位置に
   位置づける第１の段階と、次にディスクモータによりデ
   ィスクを回転させ、ピックアップがその特定トラック位
   置にあるときに、該ディスクが採るべき所定の最適回転
   数にまでディスク回転数を導く第２の段階と、 次にディスクモータに加電してディスクを、その最適回
   転数から、他の或る特定回転数にまで回転数を変化さ
   せ、最適回転数から該特定回転数に達するのに要した加
   電エネルギーを正方向回転特性として求める第３の段階
   と、 次にディスクモータに逆方向に加電してディスクを、そ
   の特定回転数から、最適回転数にまで逆方向に回転数を
   変化させ、該特定回転数から最適回転数に戻るのに要し
   た加電エネルギーを逆方向回転特性として求める第４の
   段階と、 次にディスク面上のトラック位置を指定して、その指定
   トラック位置からのデータ読み取りを指示するデータリ
   ード命令を受けたとき、その命令を実行するため、ピッ
   クアップを現在のトラック位置から指定トラック位置へ
   ジャンプさせる際、現在のトラック位置と指定トラック
   位置との相対的位置関係から、前記正方向回転特性と逆
   方向回転特性の何れか一方を選択し、それを用いて、ピ
   ックアップが指定トラック位置にジャンプして位置した
   ときに、ディスクが採るべき所定の最適回転数に、現在
   の回転数から導くのに要するディスクモータへの加電エ
   ネルギー量を算出する第５の段階と、 算出した該加電エネルギー量をディスクモータに加電し
   て、ディスク回転数を、ピックアップが指定トラック位
   置に位置したときに、該ディスクが採るべき所定の最適
   回転数に導く第６の段階と、 から成ることを特徴とするモータの回転数制御方法。