(57)【要約】【課題】電力消費量を低減させることが可能なメディアドライブ装置を提供する。【解決手段】モーターによりメディアを回転させて、前記メディアに記録されたデーターの読み出し、又は前記メディアへのデーターの記録を行うメディアドライブ装置において、前記モーターの回転速度を制御するコントロール・パルス信号を出力するとともに、前記コントロール・パルス信号のデューティ比を変化させて回転速度の調整量を設定する速度制御回路と、前記モーターを駆動するための駆動電圧を、前記コントロール・パルス信号のデューティ比に応じたスイッチング動作により昇圧させて生成する昇圧回路と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーターによりメディアを回転させて、前記メディアに記録されたデーターの読み出し、又は前記メディアへのデーターの記録を行うメディアドライブ装置において、
前記モーターの回転速度を制御するコントロール・パルス信号を出力するとともに、前記コントロール・パルス信号のデューティ比を変化させて前記回転速度の調整量を設定する速度制御手段と、
前記モーターを駆動するための駆動電圧を、前記コントロール・パルス信号のデューティ比に応じたスイッチング動作により昇圧させて生成する昇圧回路と、を有することを特徴とするメディアドライブ装置。
【請求項２】
前記昇圧回路が供給する駆動電圧より高い電圧の駆動電圧を供給する定電圧回路と、
前記モーターの高負荷時には、前記定電圧回路から前記モーターへ電源を供給させ、前記モーターが定速駆動する場合は、前記昇圧回路から前記モーターへ電源を供給させる切り替え手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載のメディアドライブ装置。
【請求項３】
前記昇圧回路は、前記モーターを定速駆動させるために前記速度制御手段から出力されるコントロール・パルス信号のデューティ比により前記駆動電圧を生成するよう設定されていることを特徴とする請求項２に記載のメディアドライブ装置。
【請求項４】
前記速度制御手段は、前記モーターの回転数に応じて前記コントロール・パルス信号のデューティ比を設定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のメディアドライブ装置。
【請求項５】
前記昇圧回路が供給する駆動電圧より高い電圧の駆動電圧を供給する定電圧回路と、
前記モーターの高負荷時には、前記定電圧回路から前記モーターへ電源を供給させ、前記モーターが定速駆動する場合は、前記昇圧回路から前記モーターへ電源を供給させる切り替え手段と、を有し、
前記昇圧回路は、前記モーターを定速駆動させるために前記速度制御手段から出力されるコントロール・パルス信号のデューティ比により前記駆動電圧を生成するよう設定され、
前記速度制御手段は、前記モーターの回転数に応じて前記コントロール・パルス信号のデューティ比を設定することを特徴とする請求項１に記載のメディアドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メディアドライブ装置に関し、特に、消費電力を低減可能なメディアドライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、メディアを一定方向に回転させた状態で光ピックアップによりメディアに記録されたデーターの読み出し、又は書き込みを行うレコーダーや、ＨＤＤ等のメディアドライブ装置が知られている。例えば、レコーダーでは、ＤＶＤやブルーレイディスクをスピンドルモーターにより回転し、回転中のＤＶＤ等に照射されたレーザーの反射によってデーターの読取りを行う。
【０００３】
また、上記したモーターを回転させるには、このモーターを駆動するための電源を生成する必要がある。例えば、引用文献１−４には、外部から供給された所定電圧の電源をトランジスターのスイッチング動作により昇圧又は降圧し、モーターを駆動するための電源を生成することが開示されている（例えば、特許文献１−４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４１３２３号公報（特許公報  特許第４０４８５９９号）
【特許文献２】特開２００４−０６４９７１号公報
【特許文献３】特開２０００−１４９３９４号公報
【特許文献４】特開２００９−１５９８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
昨今、限りあるエネルギーを効率よく利用するために製品の省電力化が提唱されている。上記したメディアドライブ装置においても、消費電力を低減させることが望ましい。
【０００６】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、電力消費量を低減させることが可能なメディアドライブ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明では、モーターによりメディアを回転させて、前記メディアに記録されたデーターの読み出し、又は前記メディアへのデーターの記録を行うメディアドライブ装置において、前記モーターの回転速度を制御するコントロール・パルス信号を出力するとともに、前記コントロール・パルス信号のデューティ比を変化させて回転速度の調整量を設定する速度制御手段と、前記モーターを駆動するための駆動電圧を、前記コントロール・パルス信号のデューティ比に応じたスイッチング動作により昇圧させて生成する昇圧回路と、を有する構成としてある。
【０００８】
上記のように構成された発明では、速度制御手段は、コントロール・パルス信号のデューティ比を変化させてモーターの回転速度を制御する。また、昇圧回路は、モーターを駆動するための駆動電圧を生成して出力するが、このとき、昇圧回路はコントロール・パルス信号のデューティ比に応じたスイッチング動作により供給された電源を昇圧させて駆動電圧を生成する。そのため、昇圧回路は、コントロール・パルス信号のデューティ比に応じてモーターの回転速度に応じて設定される電圧値を備える駆動電圧を生成することとなるため、モーターが駆動するのに必要とする電圧値だけを生成することができ、無駄な電力の消費を抑え、消費電力を低減させることができる。
【０００９】
また、前記昇圧回路が供給する駆動電圧より高い電圧の駆動電圧を供給する定電圧回路と、前記モーターの高負荷時には、前記定電圧回路から前記モーターへ電源を供給させ、前記モーターが定速駆動する場合は、前記昇圧回路から前記モーターへ電源を供給させる切り替え手段と、を有する構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、モーターの高負荷時と低負荷時とで電源の供給経路を分けることで、モーターが要する電圧値をより適切に供給することができる。
【００１０】
そして、前記昇圧回路は、前記モーターを定速駆動させるために前記速度制御手段から出力されるコントロール・パルス信号のデューティ比により前記駆動電圧を生成するよう設定される構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、モーターが定速駆動を行う低負荷時において本発明の一部を使用することで、昇圧回路の容量を小さくすることができる。
【００１１】
さらに、前記速度制御手段は、前記モーターの回転数に応じて前記コントロール・パルス信号のデューティ比を設定する構成としてもよい。
【００１２】
また、本発明の他の局面として、前記昇圧回路が供給する駆動電圧より高い電圧の駆動電圧を供給する定電圧回路と、前記モーターの高負荷時には、前記定電圧回路から前記モーターへ電源を供給させ、前記モーターが定速駆動する場合は、前記昇圧回路から前記モーターへ電源を供給させる切り替え手段と、を有し、前記昇圧回路は、前記モーターを定速駆動させるために前記速度制御手段から出力されるコントロール・パルス信号のデューティ比により前記駆動電圧を生成するよう設定され、前記速度制御手段は、前記モーターの回転数に応じて前記コントロール・パルス信号のデューティ比を設定する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上、説明したように本発明では、モーターが駆動するのに必要とする電圧値だけを生成することができ、無駄な電力の消費を抑え、消費電力を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】レコーダー１０の構成を説明するブロック構成図である。
【図２】スピンドルモーター２２ｂの速度変化を説明するグラフである。
【図３】コントロール・パルス信号のデューティ比と、第二駆動電圧Ｖ２の電圧値との関係を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係るレコーダー１０の構成を説明するブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
１．第１の実施形態：
１．１．メディアドライブ装置の構成：
１．２．メディア再生時における電源の切り替え：
２．第２の実施形態：
３．その他の実施形態：
【００１６】
１．第１の実施形態：
１．１．メディアドライブ装置の構成：
以下、図を参照して、この発明に係るメディアドライブ装置を具体化した第１の実施の形態について説明する。なお、本実施形態では、メディアドライブ装置の一例として、レコーダー１０をもとに説明を行う。
【００１７】
図１は、レコーダー１０の構成を説明するブロック構成図である。レコーダー１０は、ＤＶＤやブルーレイ・ディスク（登録商標）等のメディアＭに対してデーターの記録、又はメディアＭに記録されたデーターの読み出しを行う装置である。図１に示すようにレコーダー１０は、メディアＭに対してデーターの読取り又は記録を行うドライブユニット２０と、レコーダー１０の駆動を統合的に制御するメインコントローラー１１と、レコーダー１０が駆動するための電源を供給するメイン電源回路１２と、を備えて構成されている。
【００１８】
メイン電源回路１２は、整流回路や、平滑回路、更には降圧回路を備えて構成され、商用電源等の外部電源から安定化電源を生成する回路である。本実施形態では、メイン電源回路１２は、ドライブユニット２０に供給される１２Ｖ系電源並びに５Ｖ系電源、及びメインコントローラー１１に供給する３．３Ｖ系電源並びに５Ｖ系電源生成する。
【００１９】
メインコントローラー１１は、ＣＰＵやこのＣＰＵが実行するプログラムが記録されたＲＯＭ、及びＣＰＵのワークエリアとして作用するＲＡＭを備えて構成される。
【００２０】
ドライブユニット２０は、メディアＭに対してデーターを読取り又は記録するユニットである。ドライブユニット２０は、光ピックアップユニット２１と、スピンドルユニット２２と、速度制御回路（速度制御手段）２３と、内部電源生成回路２４と、を備えて構成されている。
【００２１】
光ピックアップユニット２１は、半導体レーザーや、光検知器、更には対物レンズを備え、半導体レーザーから照射されるレーザー光を対物レンズにより集光させてメディアＭのデーター記録面に照射し、データーの書き込みや読み出しを行う。
【００２２】
スピンドルユニット２２は、メディアＭをその中心軸で固定するスピンドル部２２ａや、このスピンドル部２２ａを回転させるスピンドルモーター２２ｂ、更にはスピンドルモーター２２ｂを駆動させる駆動回路２２ｃと、を備えて構成されている。本実施形態では、スピンドルモーター２２ｂはブラシレスモーターにより実現され、駆動回路２２ｃから供給される電流によりホール素子を駆動させて回転を行う。また、駆動回路２２ｃは、後述する速度制御回路２３から出力されるコントロール・パルス信号に応じてスピンドルモーター２２ｂに供給する電流量を変化させ、回転速度を調整する。
【００２３】
速度制御回路２３は、スピンドルモーター２２ｂの回転速度をもとに同スピンドルモーター２２ｂの回転速度を制御するためのコントロール・パルス信号を出力する。本実施形態では、速度制御回路２３は、スピンドルモーター２２ｂの回転に応じた回転信号をパルスの変化として取り出し、これをＦ（周波数）／Ｖ（電圧）変換して電圧比較を行い、比較結果に応じて生成されるコントロール・パルス信号をスピンドルユニット２２の駆動回路２２ｃに出力する（このような、制御をＦＧ制御ともいう）。ここで、回転信号としては、スピンドルユニットから出力されるＦＧ信号を使用する。なお、ＦＧ信号は、スピンドルモーター２２ｂの回転数に応じて出力される信号であり周知の信号である。無論、これ以外にも、スピンドルモーター２２ｂの回転をセンサーを用いて直接検出するものであってもよい。
【００２４】
図２は、スピンドルモーター２２ｂの速度変化を説明するためのグラフである。なお、横軸は時間を示し、縦軸は、回転速度Ｎ（ｒｐｍ）を示す。
速度制御回路２３から出力されるコントロール・パルス信号は、スピンドルモーター２２ｂの速度調整量に応じて、そのデューティ比が設定される。本実施形態では、スピンドルモーター２２ｂの駆動開始（Ｔ０）から加速度期間Ｔ１においては、コントロール・パルス信号のデューティ比が５０パーセント以上となるよう設定される。一方、スピンドルモーター２２ｂの定速駆動期間Ｔ２においては、コントロール・パルス信号のデューティ比が５０パーセントとなるよう設定される。即ち、定速駆動期間Ｔ２の速度変化がない期間においては、コントロール・パルス信号のデューティ比が５０パーセントを維持するよう設定される。
【００２５】
内部電源生成回路２４は、スピンドルユニット２２へ供給する駆動電圧を生成する。内部電源生成回路２４は、メイン電源回路１２から供給される１２Ｖ系電源により１２Ｖの第一駆動電圧Ｖ１を生成する定電圧回路２４ａと、メイン電源回路１２から供給される５Ｖ系電源により７．５Ｖの第二駆動電圧Ｖ２を生成する昇圧回路２４ｂと、第一又は第二駆動電圧の供給を切り替える切り替え回路（切り替え手段）２４ｃと、を備えて構成されている。
【００２６】
切り替え回路２４ｃは、例えば、ＣＰＵ等の演算部を備えて構成され、スピンドルモーター２２ｂにかかる負荷に応じて供給する駆動電圧を切り替える。切り替え回路２４ｃは、スピンドルモーター２２ｂの駆動開始時Ｔ０、及び加速期間Ｔ１において、定電圧回路２４ａから１２Ｖの第一駆動電圧Ｖ１が供給されるよう切り替えを行う。これは、スピンドルモーター２２ｂの駆動開始時Ｔ０及び加速期間Ｔ１においては、スピンドルモーター２２ｂにかかる負荷が高くなるため、電源を多く必要とするためである。一方、スピンドルモーター２２ｂの定速駆動期間Ｔ２では、切り替え回路２４ｃは、昇圧回路２４ｂから７．５Ｖの第二駆動電圧Ｖ２が供給されるよう切り替えを行う。これは、スピンドルモーター２２ｂの定速駆動期間Ｔ２においては、スピンドルモーター２２ｂにかかる負荷が低く、電源を多く必要としないためである。なお、切り替え回路２４ｃによる、各駆動電圧の供給切り替えは、スピンドルモーター２２ｂの速度テーブルに応じて予め設定されればよい。
【００２７】
昇圧回路２４ｂは、外部から発振パルスの供給を受けて、メイン電源回路１２から供給される５Ｖ系電源から７．５Ｖの第二駆動電圧Ｖ２を生成する他励発振回路により構成される。一例として、昇圧回路２４ｂは、発振パルスの供給を受けて内部トランジスターがスイッチングするスイッチングＩＣと、このスイッチングＩＣにより昇圧された電圧（第二駆動電圧Ｖ２）をスピンドルユニット２２に供給するトランスＴを備えて構成される。
【００２８】
また、本実施形態では、昇圧回路２４ｂは、速度制御回路２３が出力するコントロール・パルス信号を発振パルスとして使用することで、スイッチングを行う。図３は、コントロール・パルス信号のデューティ比と、第二駆動電圧Ｖ２の電圧値との関係を示す図である。なお、図３では、横軸にコントロール・パルス信号のデューティ比（パーセント）を示し、縦軸に第二駆動電圧Ｖ２の電圧値（Ｖ）を示す。昇圧回路２４ｂは、コントロール信号（発振パルス）のデューティ比が５０パーセントとのときに、７．５Ｖの第二駆動電圧Ｖ２を生成するよう各パラメーターが設定されている。これは、スピンドルモーター２２ｂの定速駆動期間Ｔ２で、内部電源生成回路２４から７．５Ｖの第二駆動電圧Ｖ２がスピンドルユニット２２に供給されるようにするためである。
【００２９】
１．２．メディア再生時における電源の切り替え：
以下、メディア再生時における、レコーダー１０における電源の切り替え処理を説明する。なお、メディアＭに対するデーターの記録時においても電源の切り替え処理は同様であるため、その説明を省略する。
【００３０】
メインコントローラー１１から駆動命令が出力されると、スピンドルユニット２２は、スピンドルモーター２２ｂを駆動させてメディアＭを回転させる。このとき、図２の期間Ｔ０において、切り替え回路２４ｃは、定電圧回路２４ａから１２Ｖの第一駆動電圧Ｖ１が駆動回路２２ｃに供給されるよう制御を行う。以下、加速期間Ｔ１において、速度制御回路２３は、スピンドルモーター２２ｂの回転数に応じてデューティ比を設定したコントロール・パルス信号を駆動回路２２ｃに出力する。そのため、加速期間Ｔ１において、スピンドルモーター２２ｂの速度は、速度ｖ１まで変化する。
【００３１】
スピンドルモーター２２ｂの速度がｖ１に達すると、速度制御回路２３は、コントロール・パルス信号のデューティ比を５０パーセントに維持する。そのため、駆動回路２２ｃはスピンドルモーター２２ｂの定速駆動を開始する（定速駆動期間Ｔ２）。
【００３２】
スピンドルモーター２２ｂが定速駆動に移行すると、切り替え回路２４ｃは、昇圧回路２４ｂから７．５Ｖの第二駆動電圧Ｖ２が駆動回路２２ｃに供給されるよう切り替えを行う。このとき、昇圧回路２４ｂには、デューティ比が５０パーセントとなったコントロール・パルス信号がスイッチングＩＣに供給され、このコントロール・パルス信号を発振パルスとする昇圧動作が実行される。そのため、メイン電源回路１２から供給される５Ｖ系電源から７．５Ｖの第二駆動電圧Ｖ２が生成され、スピンドルユニット２２に供給される。
【００３３】
以後、定速駆動期間Ｔ２において、スピンドルユニット２２は７．５Ｖの第二駆動電圧Ｖ２により駆動するため、定速駆動期間Ｔ２においては第一駆動電圧Ｖ１により駆動する場合に比べて消費電力を低減することができる。また、昇圧回路２４ｂは最大で７．５Ｖの第二駆動電圧Ｖ２を生成すればよいため、回路の容量を小さくすることができる。
【００３４】
２．第２の実施形態：
内部電源生成回路２４の構成を昇圧回路２４ｂのみとし、速度制御回路２３から出力されるコントロール・パルス信号のデューティに応じて昇圧回路２４ｂが７．５Ｖ〜１２Ｖの駆動電圧を生成する構成としてもよい。
【００３５】
図４は、第２の実施形態に係るレコーダー１０の構成を説明するブロック構成図である。スピンドルモーター２２ｂの加速期間Ｔ１において、スピンドルユニット２２には、７．５Ｖ〜１２Ｖの駆動電圧を必要とする。そのため、昇圧回路２４ｂは、加速期間Ｔ１において出力されるコントロール・パルス信号のデューティ比（例えば、デューティ比５０パーセント〜７５パーセント）により発振を行った場合、７．５Ｖ〜１２Ｖの駆動電圧を生成できるようスイッチングＩＣのパラメーターを設定する。上記構成とすることで、内部電源生成回路２４の構成をより簡略化することができる。
【００３６】
３．その他の実施形態：
本発明は、様々な実施形態が存在する。
レコーダー１０としては、レコーダーに限定されず、上記レコーダーの構成を備えるテレビジョン受像機であってもよい。
【００３７】
以上説明したように、レコーダー１０では、昇圧回路２４ｂは、スピンドルモーター２２ｂの回転速度に応じて設定される電圧値を備える駆動電圧を生成することができるため、スピンドルモーター２２ｂが駆動するのに必要とする電圧値だけを生成することができ、無駄な電力の消費を抑え、消費電力を低減させることができる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【符号の説明】
【００３９】
１０…レコーダー、１１…メインコントローラー、１２…メイン電源回路、２０…ドライブユニット、２１…光ピックアップユニット、２２…スピンドルユニット、２２ａ…スピンドル部、２２ｂ…スピンドルモーター、２２ｃ…駆動回路、２３…速度制御回路、２４…内部電源生成回路、２４ａ…定電圧回路、２４ｂ…昇圧回路、２４ｃ…切り替え回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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