(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、
対物レンズと、この対物レンズをフォーカシング方向に移動させる第１駆動コイル、及びトラッキング方向に移動する第２駆動コイルを有し、回転する前記光ディスクに対してレーザビームスポットを前記対物レンズを介して照射し、該ディスクからの反射光に基づく光検知信号を提供する光ピックアップと、
前記スピンドルモータの回転を指定された回転数に制御する回転制御手段と、
前記スピンドルモータを前記回転制御手段から提供される回転制御信号に基づいて、及び指定された通電角にて駆動する駆動手段と、
ホスト装置からのディスクのリード指示に応じて、前記回転制御手段に所定回転数を設定し、前記スピンドルモータの回転数上昇に対応して増加する通電角を格納する参照テーブルを参照して、該所定回転数に応じた通電角を求め、該通電角を前記駆動手段に設定する駆動制御手段と、
前記光ピックアップから提供される前記光検知信号に基づいて、前記第１駆動コイルにフォーカス制御信号を提供するフォーカシング制御手段と、
前記光ピックアップから提供される前記光検知信号に基づいて、前記第２駆動コイルにトラッキング制御信号を提供するトラッキング制御手段と、
前記フォーカシング制御手段及びトラッキング制御手段にて前記レーザビームが制御された状態で、前記光検知信号から前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記参照テーブルには、前記スピンドルモータ回転数１０００ｒｐｍ〜１００００ｒｐｍに対応して１２０度〜１８０度の通電角が格納されていることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【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に対して情報の記録及び再生を行う光ディスク装置に関し、特に光ディスクを回転駆動するスピンドルモータの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置のスピンドルモータは例えば３相ブラシレスモータで構成され、ＣＤやＤＶＤの光ディスクを、一般に１０００ｒｐｍ〜１００００ｒｐｍの可変回転数で回転させる。スピンドルモータの固定巻線を構成する各相において、電流が流れている時間つまり通電時間と非通電時間との比は、通電角で表される。スピンドルモータドライバの通電角は、回転速度に関係なく一定となっている。
【０００３】
一般に通電角は、高速回転重視のドライバでは大きく、低速回転又は低消費電流を重視したドライバでは小さい。又、一般に通電角が大きいと騒音や振動が少なく、通電角が小さいと騒音や振動が大きい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、通電角が回転速度に関係なく一定になっているので、高速回転重視のドライバでは、低速回転のときに消費電流の点で不利になり、一方、低速回転又は低消費電流を重視したドライバでは高速回転、騒音、振動の点で不利になっている。
【０００５】
従って本発明は低速回転から高速回転にわたり、騒音や振動が少なく、必要最小限の消費電流にてスピンドルモータを駆動する光ディスク装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
スピンドルモータドライバの通電角をモータ回転速度に応じて可変することにより、低速回転時では消費電流を更に押さえることができ、高速回転時では騒音や振動をより押さえることができる。
【０００７】
すなわち本発明の光ディスク装置は、光ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、対物レンズと、この対物レンズをフォーカシング方向に移動させる第１駆動コイル、及びトラッキング方向に移動する第２駆動コイルを有し、回転する前記光ディスクに対してレーザビームスポットを前記対物レンズを介して照射し、該ディスクからの反射光に基づく光検知信号を提供する光ピックアップと、前記スピンドルモータの回転を指定された回転数に制御する回転制御手段と、前記スピンドルモータを前記回転制御手段から提供される回転制御信号に基づいて、及び指定された通電角にて駆動する駆動手段と、ホスト装置からのディスクのリード指示に応じて、前記回転制御手段に所定回転数を設定し、前記スピンドルモータの回転数上昇に対応して増加する通電角を格納する参照テーブルを参照して、該所定回転数に応じた通電角を求め、該通電角を前記駆動手段に設定する駆動制御手段と、前記光ピックアップから提供される前記光検知信号に基づいて、前記第１駆動コイルにフォーカス制御信号を提供するフォーカシング制御手段と、前記光ピックアップから提供される前記光検知信号に基づいて、前記第２駆動コイルにトラッキング制御信号を提供するトラッキング制御手段と、前記フォーカシング制御手段及びトラッキング制御手段にて前記レーザビームが制御された状態で、前記光検知信号から前記光ディスクに記録された情報を再生する再生手段とを具備する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明が適用される光ディスク装置の構成を示すブロック図である。この光ディスク装置は、光ディスク１に対し収束光を用いて情報を記録、再生、消去を行うものである。
【００１１】
上記ディスク１の表面にはスパイラル状にトラックが形成されており、このディスク１はスピンドルモータ３によって回転駆動される。スピンドルモータドライバ３５は、モータ制御回路４から転送される回転制御信号及びＣＰＵ３０から転送される本発明による通電角制御信号ＣＡＣに従って、スピンドルモータ３を駆動する。
【００１２】
光ディスク１に対する情報の記録、再生は、光ピックアップ５によって行われる。光ピックアップ５は、スレッドモータ６とギアを介して連結されており、このスレッドモータ６はスレッドモータ制御回路８により制御される。
【００１３】
スレッドモータ制御回路８に速度検出回路９が接続され、この速度検出回路９で検出される光ピックアップ５の速度信号がスレッドモータ制御回路８に送られる。スレッドモータ６の固定部に、図示しない永久磁石が設けられており、駆動コイル７がスレッドモータ制御回路８によって励磁されることにより、光ピックアップ５が光ディスク１の半径方向に移動する。
【００１４】
光ピックアップ５には、図示しないワイヤあるいは板バネによって支持された対物レンズ１０が設けられる。この対物レンズ１０は、駆動コイル１２の駆動によりフォーカシング方向（レンズの光軸方向）への移動が可能で、又駆動コイル１１の駆動によりトラッキング方向（レンズの光軸と直交する方向）への移動が可能である。
【００１５】
レーザ制御回路１３のレーザ駆動回路１５により、半導体レーザ発振器１９から光ビームが発せられる。半導体レーザ発振器１９から発せられる光ビームは、コリメータレンズ２０、ハーフプリズム２１、対物レンズ１０を介して光ディスク１上に照射される。光ディスク１からの反射光は、対物レンズ１０、ハーフプリズム２１、集光レンズ２２、およびシリンドリカルレンズ２３を介して、光検出器２４に導かれる。
【００１６】
光検出器２４は、４分割の光検出セル２４ａ〜２４ｄから成る。光検出セル２４ａ〜２４ｄの出力信号は、電流／電圧変換用のアンプ２５ａ〜２５ｄ、加算器２６ａ〜２６ｄを介して差動アンプＯＰ１、ＯＰ２に供給される。
【００１７】
差動アンプＯＰ２は、加算器２６ａ、２６ｂの両出力信号の差に応じた、フォーカス点に関する信号を出力する。この出力はフォーカシング制御回路２７に供給される。フォーカシング制御回路２７の出力信号は、フォーカシング駆動コイル１２に供給される。これにより、レーザビームが、光ディスク１上に常時ジャストフォーカスとなる制御がなされる。
【００１８】
差動アンプＯＰ１は、加算器２６ｃ、２６ｄの両出力信号の差に応じたトラック差信号を出力する。この出力はトラッキング制御回路２８に供給される。トラッキング制御回路２８は、差動アンプＯＰ１からのトラック差信号に応じてトラック駆動信号を生成する。
【００１９】
トラッキング制御回路２８から出力されるトラック駆動信号は、トラッキング方向の駆動コイル１１に供給される。又、トラッキング制御回路２８で用いられるトラック差信号が、スレッドモータ制御回路８に供給される。
【００２０】
上記フォーカシング制御およびトラッキング制御がなされることで、光検出器２４の各光検出セル２４ａ〜２４ｄの出力信号の和信号には、つまり加算器２６ｃ、２６ｄの両出力信号を加算する加算器２６ｅの出力信号には、記録情報に対応して光ディスク１のトラック上に形成されたビットなどからの反射率の変化が反映される。この信号は、データ再生回路１８に供給される。データ再生回路１８は、ＰＬＬ回路１６からの再生用クロック信号に基づき、記録データを再生する。
【００２１】
上記トラッキング制御回路２８によって対物レンズ１０が制御されているとき、スレッドモータ制御回路８により、対物レンズ１０が光ピックアップ５内の中心位置近傍に位置するようスレッドモータ６つまり光ピックアップ５が制御される。
【００２２】
モータ制御回路４、スレッドモータ制御回路８、レーザ制御回路１３、ＰＬＬ回路１６、データ再生回路１８、フォーカシング制御回路２７、トラッキング制御回路２８、エラー訂正回路２等は、バス２９を介してＣＰＵ３０によって制御される。ＣＰＵ３０はＲＡＭ３１を作業エリアとして使用し、ＲＯＭ３２に記録された本発明を含むプログラムに従って所定の動作を行う。
【００２３】
次に、本発明の一実施形態に係るスピンドルモータドライバの通電角制御方法について説明する。
【００２４】
本実施形態では、スピンドルモータ３として３相ブラシレスモータが用いられる。図２は３相ブラシレスモータの固定巻線４０と、スピンドルモータドライバ３５のドライバ部４１の構成を示す。固定巻線４０はＵ相、Ｖ相、Ｗ相からなり、モータドライバ部４１は上側のトランジスタＴｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ５、及び下側のトランジスタＴｒ２、Ｔｒ４、Ｔｒ６からなる。トランジスタＴｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ５のコレクタは正極の電源に接続され、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ４、Ｔｒ６のエミッタは負極の電源に接続される。
【００２５】
Ｕ相はトランジスタＴｒ１のエミッタ及びトランジスタＴｒ２のコレクタに接続されている。Ｖ相はトランジスタＴｒ３のエミッタ及びトランジスタＴｒ４のコレクタに接続されている。Ｗ相はトランジスタＴｒ５のエミッタ及びトランジスタＴｒ６のコレクタに接続されている。
【００２６】
図３は図２におけるＵ相の駆動電圧波形を示す図である。トランジスタＴｒ１がＯＮ及びトランジスタＴｒ４又はＴｒ６の少なくとも一方がＯＮのとき、Ｕ相には正電圧が印加され、トランジスタＴｒ２がＯＮで、トランジスタＴｒ３又はＴｒ５の少なくとも一方がＯＮのとき、Ｕ相には負電圧が印加される。トランジスタＴｒ１及びＴｒ２の両方がＯＦＦのとき、Ｕ相はハイインピーダンスとなる。Ｖ相、Ｗ相の電圧波形も同様で、Ｕ相とは位相が１２０度、２４０度異なっている。各相に電圧が印加され電流が流れている期間つまり通電期間ａと、電流が流れていない期間つまり非通電期間ｂを用いて通電角（電気角）は、１８０ａ／（ａ＋ｂ）度として表される。従来のスピンドルモータドライバの通電角は、回転速度に関係なく一定であった。
【００２７】
図４にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動波形の一例を示す。この例では、通電角は１２０度であって、駆動波形は互いに１２０度の位相差を有している。図示されるように、例えばフェーズＰ１のとき電流はＵ相からＶ相に流れ、フェーズＰ２のとき電流はＵ相からＷ相に流れる。このようにスピンドルモータの固定巻線を駆動することにより回転磁界が発生し、図示しないローターの磁石によりトルクが発生し、スピンドルモータは回転する。
【００２８】
本発明では、スピンドルモータの回転速度（ａ＋ｂ）等に応じて、ａ／（ａ＋ｂ）を制御することにより、スピンドルモータドライバの通電角（１８０ａ／（ａ＋ｂ））を制御する。例えばモータの回転数として１０００ｒｐｍが指示された場合、通電角は１２０度に設定され、指示される回転数が上昇するにつれ通電角は増加され、１００００ｒｐｍの回転数が指示された場合、通電角は例えば１８０度に設定される。
【００２９】
図５に通電角が１８０度に設定されたときのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動波形を示す。このように通電角として１８０度が設定されると、各相の固定巻線には常に電流が流れる。この場合も各駆動波形の位相差は１２０度である。例えばＵ相の場合、回転角０度〜１８０度のフェーズＰ１’〜Ｐ３’のときに正極の駆動電圧が印加され、回転角１８０度〜３６０度のフェーズＰ４’〜Ｐ６’のときに負極の駆動電圧が印加され電流が流れる。
【００３０】
このように本発明では、ＣＰＵ３０が指示するモータの回転数に応じて、通電角を１２０度から１８０度までの間の適切な値に設定する。
【００３１】
図６はスピンドルモータドライバの本発明による通電角制御方法を示すフローチャートである。図１のＣＰＵ３０は、ホスト装置３４からインターフェース回路３３を介してリードやライトコマンドを受信すると（ステップＳ１）、モータの目標回転数を設定する（ステップＳ２）。次にそのモータ回転数に対応する最適な通電角を、参照テーブル４２から読み出す（ステップＳ３）。
【００３２】
通電角参照テーブル４２には図７に示すように、モータ回転数１０００ｒｐｍ〜１００００ｒｐｍに対応して、適切な通電角１２０度〜１８０度が格納されている。
【００３３】
通電角参照テーブル４２を参照して通電角を決定すると（ステップＳ３）、ＣＰＵ３０は該通電角を通電角制御信号ＣＡＣとしてスピンドルモータドライバ３５に送信する（ステップＳ４）。
【００３４】
スピンドルモータドライバ３５は、ＣＰＵ３０から送信された通電角制御信号ＣＡＣ、ならびにモータ制御回路４から送信されたモータ回転制御信号に基づいて、スピンドルモータ３を駆動する。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したような本発明によるシステムを構成することにより、低速回転時では消費電流を更に抑えることができ、高速回転時では騒音、振動をより抑えることができる光ディスク装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される光ディスク装置の構成を示すブロック図。
【図２】３相ブラシレスモータの固定巻線とそのドライバ部の構成を示す回路図。
【図３】図２におけるＵ相の各駆動電圧波形を示す図。
【図４】通電角が１２０度のときのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動波形を示す図。
【図５】通電角が１８０度のときのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の駆動波形を示す図。
【図６】本発明のスピンドルモータドライバの通電角制御方法を示すフローチャート。
【図７】スピンドルモータの様々な回転数に各々適した通電角を格納する参照テーブルを示す図。
【符号の説明】
１…光ディスク、３…スピンドルモータ、１０…対物レンズ、１１、１２…レンズ駆動コイル、２０…コリメータレンズ、２１…ハーフプリズム、２２…集光レンズ、２３…シリンドリカルレンズ、２４ａ〜２４ｄ…光検出セル、２５ａ〜２５ｄ…電流／電圧変換アンプ、２６ａ〜２６ｄ…加算器、３５…スピンドルモータドライバ。
【図１】
0003727856.tif 000002
【図２】
0003727856.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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