(57)【要約】【課題】記録媒体からのデータの読出速度を標準速から高倍速まで変化させても、スピンドルモータの安定的な駆動制御を可能とする制御方法及び制御装置を提供する。【解決手段】記録媒体を回転駆動させているスピンドルモータを、記録媒体から読出した信号に基づいて駆動制御するスピンドルモータの制御方法及び制御装置において、駆動制御の基準となる基準信号と記録媒体から読出した信号とを誤差信号生成手段に入力して誤差信号を生成し、この誤差信号を一定の帯域に制限して制御信号生成手段に入力することによりスピンドルモータを制御する制御信号を生成する。特に、誤差信号生成手段では、記録媒体から読出した信号を分周処理した信号を用いて誤差信号を生成する。または、記録媒体から読出した信号ごとに読出同期誤差信号を生成し、この読出同期誤差信号を平均化処理して誤差信号を生成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を回転駆動させているスピンドルモータを、前記記録媒体から読出した信号に基づいて駆動制御する前記スピンドルモータの制御方法において、
駆動制御の基準となる基準信号と前記信号とを誤差信号生成手段に入力して誤差信号を生成し、この誤差信号を一定の帯域に制限して制御信号生成手段に入力することによりスピンドルモータを制御する制御信号を生成することを特徴とするスピンドルモータ制御方法。
【請求項２】
前記誤差信号生成手段では、前記信号を分周処理した信号を用いて前記誤差信号を生成することを特徴とする請求項１記載のスピンドルモータ制御方法。
【請求項３】
前記誤差信号生成手段では、前記信号ごとに読出同期誤差信号を生成し、この読出同期誤差信号を平均化処理して前記誤差信号を生成することを特徴とする請求項１記載のスピンドルモータ制御方法。
【請求項４】
記録媒体を回転駆動させているスピンドルモータを、前記記録媒体から読出した信号に基づいて駆動制御する前記スピンドルモータの制御装置において、
駆動制御の基準となる基準信号と前記信号とから誤差信号を生成する誤差信号生成手段と、この誤差信号からスピンドルモータを制御する制御信号を生成する制御信号生成手段とを設け、前記誤差信号生成手段から前記誤差信号を一定の帯域で出力すべく構成したことを特徴とするスピンドルモータ制御装置。
【請求項５】
前記誤差信号生成手段には、前記信号を分周処理する分周部を設け、この分周部で生成した分周信号を用いて前記誤差信号を生成すべく構成したことを特徴とする請求項４記載のスピンドルモータ制御方法。
【請求項６】
前記誤差信号生成手段には、前記信号ごとに生成した読出同期誤差信号を平均化処理して前記誤差信号を生成する平均化処理部を設けたことを特徴とする請求項４記載のスピンドルモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体の回転操作を行っているスピンドルモータの制御方法及び制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤ−ＲＯＭ等の円盤状となった記録媒体に記録した所要のデータを再生する場合には、記録媒体を回転させながら読出装置を用いて記録媒体の記録面からデータ信号の読出しを行い、読出したデータ信号に所要の処理を施すことによって再生を行っている。
【０００３】
記録媒体を回転させる際には、同記録媒体を適宜のチャッキング機構で回転自在に固定した後、スピンドルモータによって回転させており、このスピンドルモータを駆動制御することによって記録媒体を安定的に回転させている。
【０００４】
スピンドルモータの駆動制御は、図４に示すように、光学読取装置３００によって記録媒体２００から読出したデータ信号３００ｓからフレーム信号生成手段４００によってフレーム信号４００ｓを生成するとともに、基準クロック信号から基準フレーム信号生成手段６００によって基準フレーム信号６００ｓを生成し、フレーム信号４００ｓと基準フレーム信号６００ｓとを誤差信号生成手段５００に入力して基準フレーム信号６００ｓに対するフレーム信号４００ｓの誤差に基づく誤差信号５００ｓを生成し、この誤差信号５００ｓから制御信号生成手段７００によって制御信号７００ｓを生成し、この制御信号７００ｓをモータドライバ８００に入力してスピンドルモータ１００を制御することによって行っている。
【０００５】
ここで、フレーム信号生成手段４００、誤差信号生成手段５００、制御信号生成手段部７００は、ハードウェアである各種電子部品を組み合わせて構成したアナログ回路であって、応答性が高く、迅速な駆動制御が可能となっている。このようにアナログ回路によって誤差信号５００ｓを生成する処理を「ハード生成」と呼び、さらに、アナログ回路によって制御信号７００ｓを生成する処理を「ハード制御」と呼ぶことにする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
先に述べたように駆動制御を行っているスピンドルモータにおいて、昨今では、記録媒体からのデータの読出速度を向上させるべく、スピンドルモータによる記録媒体の回転速度を高速化することが行われており、回転速度の高速化にともなってフレーム信号の読出周期が短くなるとともに、同フレーム信号を用いて生成する誤差信号の帯域が変動していた。
【０００７】
この誤差信号を入力する制御信号生成手段は、ローパスフィルタ等のフィルタ回路を用いて構成しているために、帯域の異なる信号に対しても安定的なフィルタリングを行うべく制御信号生成手段を構成することはコストアップを招くおそれがあり、また、制御信号の精度が低下するおそれがあることによりスピンドルモータ１００の駆動制御の精度が低下するおそれがあった。
【０００８】
また、制御信号生成手段を、ハード制御を行うアナログ回路ではなく、演算処理を行うデジタル回路で構成することによって制御信号を生成し、誤差信号の帯域変動に対応したフィルタリングを可能とすることが考えられるが、このような演算処理はハード制御と比較して動作速度が遅く、データ信号の読出速度がさらに高速化した場合に、制御信号生成手段の演算処理におけるサンプリング周期が、誤差信号生成手段から出力される誤差信号の出力周期よりも長くなって、制御信号生成手段で生成した誤差信号の取込みに欠落が生じる場合があり、精度のよい制御信号の生成が困難となって、スピンドルモータの安定的な駆動制御が困難となるおそれがあった。
【０００９】
なお、デジタル回路による演算処理によって制御信号を生成する処理を「ソフト制御」と呼ぶことにする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明のスピンドルモータ制御方法では、記録媒体を回転駆動させているスピンドルモータを、記録媒体から読出した信号に基づいて駆動制御するスピンドルモータの制御方法において、駆動制御の基準となる基準信号と記録媒体から読出した信号とを誤差信号生成手段に入力して誤差信号を生成し、この誤差信号を一定の帯域に制限して制御信号生成手段に入力することによりスピンドルモータを制御する制御信号を生成することとした。
【００１１】
さらに、誤差信号生成手段では記録媒体から読出した信号を分周処理した信号を用いて誤差信号を生成すること、あるいは、誤差信号生成手段では記録媒体から読出した信号ごとに読出同期誤差信号を生成し、この読出同期誤差信号を平均化処理して誤差信号を生成することにも特徴を有するものである。
【００１２】
また、本発明のスピンドルモータ制御装置では、記録媒体を回転駆動させているスピンドルモータを、記録媒体から読出した信号に基づいて駆動制御するスピンドルモータの制御装置において、駆動制御の基準となる基準信号と記録媒体から読出した信号とから誤差信号を生成する誤差信号生成手段と、この誤差信号からスピンドルモータを制御する制御信号を生成する制御信号生成手段とを設け、誤差信号生成手段からは誤差信号を一定の帯域で出力すべく構成した。
【００１３】
さらに、誤差信号生成手段には、記録媒体から読出した信号を分周処理する分周部を設け、この分周部で生成した分周信号を用いて誤差信号を生成すべく構成したこと、あるいは、誤差信号生成手段には、記録媒体から読出した信号ごとに生成した読出同期誤差信号を平均化処理して誤差信号を生成する平均化処理部を設けたことにも特徴を有するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、記録媒体から読出したフレーム信号を誤差信号生成手段に入力して、誤差信号生成手段に入力したスピンドルモータの駆動制御の基準となる基準信号に基づいて誤差信号を生成し、この誤差信号を制御信号生成手段に入力して制御信号を生成し、この制御信号に基づいて記録媒体を回転駆動させているスピンドルモータの駆動制御を行う制御方法及び制御装置であり、特に誤差信号を一定の帯域として出力するものである。
【００１５】
誤差信号を一定の帯域で出力した場合には、その誤差信号を入力する制御信号生成手段を、所定の帯域のみの信号処理を可能として構成すればよく、高速作動可能なアナログ回路を用いて制御信号生成手段を構成することができるので、スピンドルモータの駆動制御を低コストかつ高精度に行うことができる。
【００１６】
また、誤差信号を一定の帯域として出力すべく一定の出力周期で出力した場合には、誤差信号生成手段から出力した誤差信号を欠落させることなく制御信号生成手段に入力することができ、常に精度のよい制御信号を生成できるので、スピンドルモータの駆動制御を安定的に行うことができる。
【００１７】
以下において、図面に基づいて本発明の実施形態をさらに詳説する。
【００１８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態のスピンドルモータ制御装置Ａの概略説明図である。本実施形態のスピンドルモータ制御装置Ａでは、スピンドルモータ１によって記録媒体２を回転駆動させながら光学読取装置３によって記録媒体２からのデータの読出しを行い、同光学読取装置３において所要の信号処理を行って生成したデータ信号３ｓをフレーム信号生成手段４に入力してフレーム信号４ｓを生成している。
【００１９】
一方、基準クロック信号を基準フレーム信号生成手段６に入力することにより基準フレーム信号６ｓを生成し、この基準フレーム信号６ｓと、フレーム信号生成手段４で生成したフレーム信号４ｓとを誤差信号生成手段５に入力して誤差信号５ｓを生成し、生成した誤差信号５ｓを制御信号生成手段７に入力して制御信号７ｓを生成し、生成した制御信号７ｓをモータドライバ８に入力してスピンドルモータ１の駆動制御を行っている。
【００２０】
そして、本実施の形態では特に、誤差信号生成手段５を、分周回路を具備した分周部９と誤差信号生成部１０とで構成しており、フレーム信号生成部４で生成したフレーム信号４ｓを分周部９に入力して分周処理し、分周フレーム信号９ｓを生成して、この分周フレーム信号９ｓを誤差信号生成部１０に入力すべく構成している。
【００２１】
さらに、誤差信号生成部１０には、基準フレーム信号生成手段６で生成した基準クロック信号を入力し、誤差信号５ｓを生成して出力している。
【００２２】
分周部９は、入力されたフレーム信号４ｓを分周し、予め設定しておいた所定の帯域の分周フレーム信号９ｓのみを出力すべく構成している。ここで、所定の帯域とは、分周フレーム信号９ｓと基準フレーム信号６ｓとを用いて誤差信号生成部５で生成した誤差信号５ｓを、制御信号生成部７で処理可能としている帯域である。
【００２３】
すなわち、分周部９では、記録媒体２からのデータ読出しの速度の変更にともなって帯域の変動が生じたフレーム信号４ｓから、常に所定帯域の分周フレーム信号９ｓを取出していることにより、記録媒体２からのデータ読出しの速度にかかわらず常に一定帯域の分周フレーム信号９ｓを出力することができる。
【００２４】
したがって、この分周フレーム信号９ｓを用いて誤差信号生成部１０において生成した誤差信号５ｓも常に一定の帯域として出力することができ、制御信号生成手段７は一定帯域の誤差信号５ｓを処理して制御信号７ｓを生成すべく構成すればよく、制御信号生成手段７をハード制御による構成とすることができるので、低コストでかつ高精度でスピンドルモータ１を制御できる。
【００２５】
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態のスピンドルモータ制御装置Ｂの概略説明図である。本実施形態のスピンドルモータ制御装置Ｂでも、スピンドルモータ１によって記録媒体２を回転駆動させながら光学読取装置３によって記録媒体２からのデータの読出しを行い、同光学読取装置３において所要の信号処理を行って生成したデータ信号３ｓをフレーム信号生成手段４に入力してフレーム信号４ｓを生成している。
【００２６】
一方、基準クロック信号を基準フレーム信号生成手段６に入力することにより基準フレーム信号６ｓを生成し、この基準フレーム信号６ｓと、フレーム信号生成手段４で生成したフレーム信号４ｓとを誤差信号生成手段５’に入力して誤差信号５ｓ’を生成し、生成した誤差信号５ｓ’を制御信号生成手段７’に入力して制御信号７ｓ’を生成し、生成した制御信号７ｓ’をモータドライバ８に入力してスピンドルモータ１の駆動制御を行っている。
【００２７】
そして、本実施の形態では特に、誤差信号生成手段５’を、読出同期誤差信号生成部１１と、平均化処理部１２とで構成しており、フレーム信号４ｓと基準フレーム信号６ｓとを読出同期誤差信号生成部１１に入力して読出同期誤差信号１１ｓを生成し、この読出同期誤差信号１１ｓを平均化処理部１２に入力して、後述するように平均化処理を行って誤差信号５ｓ’を生成している。
【００２８】
読出同期誤差信号生成部１１では、フレーム信号４ｓと基準フレーム信号６ｓとから読出同期誤差信号１１ｓを生成しており、特に、読出同期誤差信号生成部１１では、光学読取装置３から出力したデータ信号３ｓに同期してフレーム信号生成手段４で生成したフレーム信号４ｓにさらに同期して読出同期誤差信号１１ｓを生成していることにより、読出同期誤差信号１１ｓは記録媒体２からのデータ読出しの速度に対応した周期で出力されている。
【００２９】
すなわち、読出同期誤差信号１１ｓは、記録媒体２からのデータ読出しの速度が、標準の速度からその標準の数倍から数十倍の高倍速となった場合に、より短周期で出力されることとなる。
【００３０】
平均化処理部１２では、読出同期誤差信号１１ｓの出力周期が、予め設定した誤差信号生成手段５’の誤差信号５ｓ’の出力周期よりも短くなった場合に、誤差信号５ｓ’の出力周期に達するまでの間に読出同期誤差信号生成部１１から出力された読出同期誤差信号１１ｓを全て加算処理して、誤差信号５ｓ’の出力時に加算処理結果に対して加算処理した読出同期誤差信号１１ｓの数による除算処理を行うことにより平均化して誤差信号５ｓ’を生成し、出力している。
【００３１】
例えば、図３に模式図で示すように、平均化処理部１２には、記憶手段となるフリップフロップ回路ｆ−１，ｆ−２，・・・，ｆ−Ｎを所要の数だけ直列に接続して設け、その一端を読出同期誤差信号生成部１１に接続し、フリップフロップ回路ｆ−１，ｆ−２，・・・，ｆ−Ｎに入力した制御クロック信号に基づいて読出同期誤差信号生成部１１から出力された読出同期誤差信号１１ｓをフリップフロップ回路ｆ−１，ｆ−２，・・・，ｆ−Ｎで記憶し、同フリップフロップ回路ｆ−１，ｆ−２，・・・，ｆ−Ｎと接続した加算処理部１３で、各フリップフロップ回路ｆ−１，ｆ−２，・・・，ｆ−Ｎで記憶した読出同期誤差信号１１ｓを加算処理し、加算処理結果を除算処理部１４に入力して除算処理することにより誤差信号５ｓ’を生成可能としている。
【００３２】
なお、フリップフロップ回路ｆ−１，ｆ−２，・・・，ｆ−Ｎに入力する制御クロック信号は、基準フレーム信号生成部６に入力する基準クロック信号と同じクロック信号であってもよい。
【００３３】
このように誤差信号生成手段５’を構成することにより、誤差信号生成手段５’は、記録媒体２からのデータ読出しの速度にかかわらず常に一定の出力周期で誤差信号５ｓ’を出力することができる。しかも、誤差信号生成手段５’で生成した誤差信号５ｓ’は、読出同期誤差信号生成部１１で生成した読出同期誤差信号１１ｓを欠落させることなく全て利用して生成していることによって、誤差信号５ｓ’の精度低下を防止でき、スピンドルモータ１の駆動制御の精度を向上させることができる。
【００３４】
ここで、誤差信号生成手段５’による誤差信号５ｓ’の出力周期は、制御信号生成手段７’の入力周期に基づいて決定することができ、制御信号生成手段７’をソフト制御で構成した場合に、制御信号生成手段７’に確実に誤差信号５ｓ’を入力することができる。
【００３５】
しかも、制御信号生成手段７’には、常に一定周期で誤差信号５ｓ’が入力されることによって、制御信号生成手段７’を簡潔に構成でき、低コストでかつ高精度で制御信号７ｓ’を生成して、スピンドルモータ１を制御することができる。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、駆動制御の基準となる基準信号と記録媒体から読出した信号とを誤差信号生成手段に入力して誤差信号を生成し、この誤差信号を一定の帯域に制限して制御信号生成手段に入力することによりスピンドルモータを制御する制御信号を生成することによって、誤差信号の帯域を常に一定とすることができ、制御信号生成手段をアナログ回路を用いて構成することができるので、低コストで安定的にスピンドルモータの駆動制御を行うことができる。
【００３７】
請求項２記載の発明によれば、誤差信号生成手段において、記録媒体から読出した信号を分周処理した信号を用いて誤差信号を生成することによって、帯域を一定とした誤差信号を低コストで精度よく生成することができる。したがって、スピンドルモータの駆動制御の精度を向上させることができる。
【００３８】
請求項３記載の発明によれば、誤差信号生成手段において、記録媒体から読出した信号ごとに読出同期誤差信号を生成し、この読出同期誤差信号を平均化処理して誤差信号を生成することによって、読出同期誤差信号を欠落させることなく利用して誤差信号を生成することができるので、誤差信号の精度低下を防止でき、スピンドルモータの駆動制御の精度を向上させることができる。
【００３９】
請求項４記載の発明によれば、駆動制御の基準となる基準信号と記録媒体から読出した信号とから誤差信号を生成する誤差信号生成手段と、この誤差信号からスピンドルモータを制御する制御信号を生成する制御信号生成手段とを設け、誤差信号生成手段から前記誤差信号を一定の帯域で出力すべく構成したことによって、請求項１記載の発明と同様に、所定の帯域のみの信号処理を可能とした制御信号生成手段を構成することができ、アナログ回路を用いて同制御信号生成手段を構成できるので、低コストで安定的にスピンドルモータの駆動制御を行うことができる。
【００４０】
請求項５記載の発明によれば、誤差信号生成手段において、記録媒体から読出した信号を分周処理する分周部を設け、この分周部で生成した分周信号を用いて誤差信号を生成すべく構成したことによって、請求項２記載の発明と同様に、帯域を一定とした誤差信号を低コストで精度よく生成することができる。したがって、スピンドルモータの駆動制御の精度を向上させることができる。
【００４１】
請求項６記載の発明によれば、誤差信号生成手段には、記録媒体から読出した信号ごとに生成した読出同期誤差信号を平均化処理して誤差信号を生成する平均化処理部を設けたことによって、請求項４記載の発明と同様に、読出同期誤差信号を欠落させることなく利用して誤差信号を生成することができるので、誤差信号の精度低下を防止でき、スピンドルモータの駆動制御の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のスピンドルモータ制御装置の概略説明図である。
【図２】第２実施形態のスピンドルモータ制御装置の概略説明図である。
【図３】平均化処理部の説明用模式図である。
【図４】従来のスピンドルモータ制御装置の概略説明図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ    スピンドルモータ制御装置
１      スピンドルモータ
２      記録媒体
３      光学読取装置
３ｓ      データ信号
４      フレーム信号生成手段
４ｓ      フレーム信号
５，５’    誤差信号生成手段
５ｓ，５ｓ’  誤差信号
６      基準フレーム信号生成手段
６ｓ      基準フレーム信号
７，７’    制御信号生成手段
７ｓ，７ｓ’  制御信号
８      モータドライバ
９      分周部
９ｓ      分周フレーム信号
１０      誤差信号生成部
１１      読出同期誤差信号生成部
１１ｓ    読出同期誤差信号
１２      平均化処理部
【図１】
2004213733.tif 000003
【図２】
2004213733.tif 000004
【図３】
2004213733.tif 000005
【図４】
2004213733.tif 000006