JP2586822B2 - ディスクサイズ検出装置 - Google Patents
ディスクサイズ検出装置Info
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Description
種の円盤状記録媒体を再生する場合に必要な円盤状記録
媒体の大きさの判別や、回転系のサーボ特性の設定を行
うのに有用なディスクサイズ検出装置に関するものであ
る。
にあわせて、異なったサイズの円盤状記録媒体(以下、
ディスクと略す)を使ったビデオディスクプレーヤのよ
うな映像・音声再生機が注目されている。このビデオデ
ィスクプレーヤのように各種サイズのディスク(例え
ば、径が30cm、20cm、12cmのディスク)に
記録された信号を再生する場合、まず最初に、ディスク
の大きさを判別することが必要である。そして、得られ
たディスクの大きさの情報により、ディスクでの記録の
開始位置にピックアップを移動させたり、ディスクの回
転制御を正しく行ったりすることが出来る。
いて説明する。図4は従来のディスクサイズ検出装置の
ブロック図を示している。図4において、1はディス
ク、2は装着されたディスクを回転させるモータであ
る。51は第1のディスク検出用センサ、52は第2の
ディスク検出用センサ、53は第3のディスク検出用セ
ンサで、ディスク1の大きさを検出するためのセンサ
で、ディスク1の径方向に構成されており各々の出力は
判断回路54に入力され、その検出結果は検出結果出力
端子3から出力される。
出装置について、以下その動作を説明する。各ディスク
検出用センサ51〜53は、例えば反射形の光カプラで
構成され、ディスク1が光カプラを覆う場合には、光カ
プラの出力光がディスク1に反射して光カプラに戻るこ
とで出力が得られ(例えば、出力が”H”状態)、逆
に、光カプラ上にディスク1がない場合には、反射光が
戻らないため出力が得られない(同、”L”状態)よう
な構成となっている。
mの大きさのディスク1がモータ2に装着されると、第
1のディスク検出用センサ51、第2のディスク検出用
センサ52、第3のディスク検出用センサ53の出力は
すべて”H”状態となり、判断回路54に入力される。
その結果、判断回路54は30cmディスクと認識し
て、結果を検出結果出力端子3に出力する。
スク検出用センサ52と第3のディスク検出用センサ5
3の出力が”H”状態となり、判別回路54に転送され
る。そして判別回路54は20cmディスクと認識し
て、結果を検出結果出力端子3に出力する。12cmデ
ィスクでも同様の課程で判別される。
ク検出用センサ51〜53の出力の状態を用いて判別回
路54でディスク1の大きさを認識することで、ディス
クサイズが検出できるように構成されている。
来の構成では、再生するディスクのサイズの種類だけデ
ィスク検出用センサが必要となるためコストがかかるこ
と、また、ディスクの径の大きさは等しいが厚さが異な
るディスク(例えば、片面再生ディスクの厚さは両面再
生ディスクの厚さの半分)の検出に対応できず、慣性モ
ーメント値の設定を誤って回転性能が悪くなることなど
の問題点を有していた。
で、モータの回転に同期して発生する回転周波数発生器
の出力信号の波長の変化の量に着目し、所定時間内での
波長の変化の量、もしくは、所定の波長の変化の量が生
じる時間を検出することで、ディスクとモータのロータ
とを合わせた慣性モーメントを算出して、その結果から
ディスクサイズ(ディスクの慣性モーメント)の検出が
でき、かつ、上記算出した、慣性モーメントにより最適
な回転系のサーボ特性が設定できるディスクサイズ検出
装置を提供することを目的とする。
に本発明のディスクサイズ検出装置は、ディスクを装着
して回転するモータの回転に同期した信号を発生する回
転周波数発生器と、回転周波数発生器の出力信号からデ
ータを生成するデータ抽出手段と、デ−タ抽出手段の結
果を用いて処理する中央処理手段(以下、CPU手段と
略す)と、CPU手段での処理順序を格納する読み出し
専用メモリ手段(以下、ROM手段と略す)と、CPU
手段で処理したデ−タ値を一時格納するランダムアクセ
スメモリ手段(以下、RAM手段と略す)と、CPU手
段の基準クロックを発生させる基準クロック発生手段を
備え、所定時間内での回転周波数発生器の出力信号の波
長の変化の量により、または、回転周波数発生器の出力
信号が所定の波長の変化の量となる経過時間により、C
PU手段での演算処理結果より上記ディスクとモータと
の慣性モーメントを算出し、上記ディスクの大きさを出
力するような構成を有している。
用いて回転制御系の誤差信号を生成する誤差信号生成手
段をも備え、CPU手段の処理結果である、所定時間内
での上記回転周波数発生器の出力信号の波長の変化の量
により、または、上記回転周波数発生器の出力信号が所
定の波長の変化の量となる経過時間により円盤状記録媒
体とモ−タの慣性モ−メントを算出し、回転制御系のサ
−ボ特性を設定する構成を有している。
転周波数発生器の出力信号の波長の変化の量を用いて、
直接、モータのロータとディスクとを合わせた慣性モー
メントを算出でき、従来の方法に比べ精度よくディスク
のサイズが判別できる。モータの回転制御をディジタル
制御で行う場合、ディスクとモータのロータとの慣性モ
ーメントの実際の算出結果を直接用いることが出来るた
め、モータの回転系制御の最適なサーボループ特性が容
易に実現できるという特性も有することができるもので
ある。また、この構成はディジタル制御によるモータの
回転性制御系の一部を構成することで出来るため、ソフ
トの追加のみで対応でき、コスト低減のメリットがあ
る。
参照しながら説明する。
サイズ検出装置のブロック図を示している。図1におい
て、1はディスク、2は装着されたディスクを回転させ
るモータである。3は検出結果出力端子、11はモータ
2の回転に同期して信号を出力する回転周波数発生器
で、その出力はデータ抽出部12に入力される。データ
抽出部12は入力された信号からデジタル制御可能なデ
ータを生成し、CPU部13に出力する。衆知のよう
に、CPU部13は、データを蓄積するアキュムレータ
A,Bと比較器(図示せず)を有し、データを格納する
RAM部14、CPU部13の処理動作等が書き込まれ
たROM部15、各処理のタイミングとなる基準クロッ
ク発生部16と接続されている。一般にCPU部13、
RAM部14、ROM部15、基準クロック発生部16
で、いわゆるマイコンを形成し、ビデオディスクプレー
ヤの他の処理(例えば電源ON,OFF等)をも行って
いる。
出装置のブロックについて、以下、その動作を説明す
る。
ロータに所定の一定トルクT0 [N・m]を印加する場
合、モータ2のロータの回転動作は次の方程式で記述さ
れる。
た慣性モーメント[kg・m2 ]、ωはモータ2の角速
度[rad/s]である。(1)式より、一定のトルク
量がモータ2の回転体(ディスク1とモータ2のロータ
のこと)に加わるとき、モータ2の回転体は等加速度運
動を行う。いま、時間t0 (ω=ω0 )から時間t1
(ω=ω1 )まで、(1)式の運動方程式を解くと以下
のようになる。
る。
回転で発生する回転周波数発生器11の波数をn
[個]、その時の回転周波数発生器11の出力波形の波
長をλ[s]とすると、以下の式が成り立つ。
合、再生状態ではN=1800rpm 、n=30であるの
で、λ=1ms程度以上(周波数で言えば、1kHz以
下)となる。(3)式に(4)式を代入すると以下のよ
うになる。
の近似式となる。
での動作で求めた結果とも等しくなる(t0 =0、ω0
=0)。
体に与えられたとき、モータ2の回転に同期した回転周
波数発生器の波長の変化の量および経過時間とが、慣性
モーメントに比例することを示している。すなわち、一
定のトルクをモータ2の回転体に加えた状態で、経過時
間もしくは波長の変化の量を所定の値とした時、波長の
変化の量もしくは時間を測定することにより、回転体の
慣性モーメントJが求められることを示している。
のトルクT0を時刻t=0から加えるとする。モータ2
は回転を開始し、時刻の経過とともに、徐々に、モータ
2の回転速度は上がる。回転周波数発生器11の出力信
号は、データ抽出部12に入力される。データ抽出部1
2は、例えば、カウンタで構成され、回転周波数発生器
11の出力波形の立上がり、または立下がりをカウント
し、カウント結果は、所定のタイミングでCPU部13
に読み込まれる構成となっている。
抽出部12のカウント結果を所定のタイミングで読み込
む。CPU部13は読み込んだカウント値Xn と、RA
M部14に格納されている一つ前のタイミングで読み込
んだカウント値Xn-1 とを比較するとともに、カウント
値Xn をRAM部14に格納し、次の所定のタイミング
で読み取るカウント値との比較に用いる。
ウント値が変化する区間(XnとXn-1の不一致から、次
のX m とX m-1 の不一致までの区間)での、カウント結果
を読み込む所定のタイミングも発生回数を計測すること
で、回転周波数発生器11の出力信号の波長は容易に求
められる。すなわち、回転周波数発生器11の出力信号
の波長データは、カウント値が変化する区間内での所定
のタイミングの発生回数を計測した結果であり、この波
長データはRAM部14に格納される。さらに、同様の
処理により新たな波長データが得られると、RAM部1
4の波長データは新しい波長データに置き変わること
で、常に、最新の波長データが保持できることになる。
します。
M部14に格納されている最新の波長データを用いるこ
とで、(7)式よりディスク1とモータ2のロータとを
合わせた回転体の慣性モーメントJが得られる。ただ
し、経過時刻t=t1 は、CPU部13で計測して得ら
れるようになっている。
タ2のロータを含めた各種ディスクでの波長データが格
納されており、ディスク1の場合の波長データと比較す
ることで、ディスク1のサイズが検出できることとな
る。
で示した動作説明図の一例である。CPU部13の一連
の処理動作はROM部15に格納されている動作手順に
従って行われ、各処理のタイミングは基準クロック発生
部16の信号を分周した信号が用いられる。
タ2が回転を始める前に、ステップ1で検出動作で使用
するRAM部14の各データの格納場所を初期化する。
すなわち、図2に示すデータ抽出部出力格納場所、時間
カウント値格納場所、波長カウント値格納場所、波長デ
ータ格納場所の各値を”0”にする。また、図2に示す
ように、CPU部13内部の検出動作処理は、一回の処
理ループの時間が処理時間のタイミング合わせを行うこ
とで、つねに、一定になるように構成されている。上記
のカウント結果を読み込む所定のタイミングと呼んでい
るのは、この一回の処理ループの時間に等しいものであ
る。
ップ3で、時刻がt0 を経過したか否かを判断する。こ
れは、時刻t0 に相当する処理ループの処理回数をRO
M部15に設定しておき、実際の処理ループの処理回数
を格納する時間カウント値格納場所のデータとを、CP
U部13で比較することで判断できる。
には、時間カウント値格納場所のデータに1を加算(ス
テップ4)して、処理時間のタイミング合わせの処理
(ステップ5)を行い、再度、処理ループの最初の処理
(ステップ3)に戻る。
場合、ステップ6でデータ抽出部12より読み込んだデ
ータXn をCPU13内のアキュムレータAに入れ、ス
テップ7で一つ前のタイミングでデータ抽出部12より
読み込んだデータであるRAM部14のデータ抽出部出
力格納場所のデータXn-1 をCPU13内のアキュムレ
ータBに入れる。そして、CPU13内のアキュムレー
タAのデータXn とアキュムレータBのデータXn-1 を
比較する(ステップ9)前に、アキュムレータA内の最
新のデータXn を、次回の比較のために、データ抽出部
出力格納場所に格納しておく(ステップ8)。
い場合、ステップ10で波長カウント値格納場所のデー
タ値を1増加させる。逆に、上記比較結果が異なる場
合、ステップ11で波長カウント値格納場所のデータを
波長データ格納場所に転送するとともに、ステップ12
で波長カウント値格納場所のデータを1に再設定する。
この処理によって、最新の波長データが波長データ格納
場所に保持されることになる。
ぎたか否かを判断する。これは時刻tとt0 との比較と
同様に、ROM部15に設定された時刻t1 に相当する
処理ループの処理回数のデータと、時間カウント値格納
場所のデータとを比較することで判断する。t1 を過ぎ
ていない場合には、ステップ4で時間カウント値格納場
所のデータを1増加し、ステップ5の処理時間のタイミ
ング合わせの処理を行い、再度、処理ループの最初から
処理を行う。
は、ステップ14で波長データ格納場所から最新の波長
データを読み出して、ステップ15においてROM部1
5にあらかじめ設定してある各種ディスクとモータ2の
ロータとを合わせた回転体の慣性モーメントに比例する
波長データと比較することで、ディスク1のサイズが検
出できる(ステップ16)ことになる。
には、ほとんど、モータ2が静止している状態では回転
周波数発生器11の信号出力の波長は非常に長いため、
上記と同様にすると、波長データを計測するための処理
ループの処理回数を格納する波長カウント値格納場所お
よび波長データ格納場所などの桁数が多くなる。従っ
て、この場合には、処理回数が一定値より多い場合に
は、その一定値で置き換えるようにする。ただし、t=
t1 での波長データが、設定する波長カウント値格納場
所や波長データ格納場所の桁数に入るように、桁数を設
定することが必要である。
データを求めているが、所定の波長変化内での時間経過
を求めるようにしてもよい。すなわち、波長λ0 からλ
1 に変化(λ0 >>λ1 )する間の時間[t1 −t2 ]
を求めることで、(7)式から慣性モーメントが得られ
る。
1を装着して回転するモータ2の回転に同期した信号を
発生する回転周波数発生器11と、回転周波数発生器1
1の出力信号からデータを生成するデータ抽出部12
と、データ抽出部12の結果を用いて処理するCPU部
13と、CPU部13での処理順序を格納するROM部
15と、CPU部13で処理したデータ値を一時格納す
るRAM部14と、CPU部13の基準クロックを発生
させる基準クロック発生部16とを設け、モータ2が起
動して制御回転数になるまでの一定時間内の回転周波数
発生器11の出力波形の変化の量を検出することによ
り、モータ2のロータとディスク1とを合わせた回転体
の慣性モーメントが直接に算出できるため、従来の方法
に比べ精度よくディスク1のサイズが判別できる特性を
有することができるものである。
を参照しながら説明する。図3は、本発明の第2の実施
例のディスクサイズ検出装置のブロック図を示してい
る。図3において、1はディスク、2はモータ、11は
回転周波数発生器、12はデータ抽出部、13はCPU
部、14はRAM部、15はROM部、16は基準クロ
ック発生部で、以上は図1の構成と同様なものである。
図1の構成と異なるのは、誤差信号生成部21と駆動信
号生成部22を追加しており、誤差信号生成部21は、
ディスクから再生した記録信号を用いて回転制御系の誤
差信号を生成し、CPU部13に入力していることであ
る。また、駆動信号生成部22は、CPU部13、RA
M部14、ROM部15等による回転制御系の誤差信号
からモータ2を駆動する駆動信号を生成する。
出装置のブロックについて、以下、その動作を説明す
る。まず、第1の実施例で示したように、回転数発生器
11、データ抽出部12、CPU部13、RAM部1
4、ROM部15、基準クロック発生部16によって、
ディスク1とモータ2のロータとを合わせた回転体の慣
性モーメントが算出できる。この算出動作は、ディスク
1を再生させる場合に必要なモータ2の起動時に行う。
すなわち、一定のトルクT0をモータ2の回転体に加え
てモータ2の回転数を大きくし、再生中の定速回転に近
づける。その後回転系は制御状態となり、モータ2の回
転体に加わるトルクは、ディスク1を一定回転数にする
ような値に制御されることとなる。
態で算出された慣性モーメントの値を用いて回転系のサ
ーボ特性を設定することで、その慣性モーメントに適す
る制御特性が実現できる。すなわち、CPU部13、R
AM部14、ROM部15、基準クロック発生部16と
を用いて、誤差信号生成部21で生成した回転制御系の
誤差信号から、比例項、微分項、積分項の各処理を行
い、回転制御系の制御信号を生成することができ、この
制御信号は駆動信号生成部22を経てモータ2の回転を
制御する。
のロータとを加算した慣性モーメントの値から、直接、
モータ2の回転制御系ループのサーボ特性を決める比例
項、微分項、積分項の係数を設定することで、ディスク
1とモータ2のロータとを合わせた慣性モーメントに最
適なサーボ特性を設定できることになる。
プ5の処理時間のタイミング合わせ処理の時間を用い
て、モータ2の回転制御動作のサーボ特性処理を行うこ
ともできる。
1を装着して回転するモータ2の回転に同期して発生す
る回転周波数発生器11と、回転周波数発生器11の出
力信号からデータを生成するデータ抽出部12と、ディ
スク1から再生した信号を用いて回転制御系の誤差信号
を生成する誤差信号生成部21と、データ抽出部12の
出力および誤差信号生成部21の出力を用いて処理する
CPU部13と、CPU部13での処理順序を格納する
ROM部15と、CPU部13で処理したデータ値を一
時格納するRAM部14と、CPU部13の基準クロッ
クを発生させる基準クロック発生部16とを設けること
により、第1の実施例同様にしてモータ2のロータとデ
ィスク1とを合わせた慣性モーメントが直接に算出で
き、従来の方法に比べ精度よくディスク1のサイズが判
別でき、モータ2のロータとディスク1との慣性モーメ
ントの違いやばらつきによる変化にも充分対応できるモ
ータ2の回転系制御ループのサーボ特性が容易に設定で
きるという特性を有することができるものである。ま
た、この構成はディジタル制御によるモータ2の回転制
御系を構成することができるため、ソフトの対応のみで
済み、非常にコストメリットがある。
12はカウンタで構成したものとしたが、データ抽出部
12は波形整形を行う構成としてもよい。この場合、デ
ータ抽出部12で波形整形された信号から、CPU部1
3は波形の”L”または”H”の状態を検出すること
で、同様のディスクサイズ検出装置を構成できることは
明らかである。
を装着して回転するモータの回転に同期して信号を発生
する回転周波数発生器と、回転周波数発生器の出力信号
からデータを生成するデータ抽出手段と、デ−タ抽出手
段の結果を用いて処理するCPU手段と、CPU手段で
の処理順序を格納するROM手段と、CPU手段で処理
したデ−タ値を一時格納するRAM手段と、CPU手段
の基準クロックを発生させる基準クロック発生手段とで
構成され、モータ起動時におけるモータの回転に同期し
た回転周波数発生器の出力信号の波長の変化の量からモ
ータとディスクとを合わせた慣性モーメントが直接に算
出でき、従来の方法に比べ精度よくディスクのサイズが
判別できる。さらに、モータの回転制御をディジタル制
御で行う場合、この結果を用いてモータのロータとディ
スクとの慣性モーメントの違いやばらつきにも充分対応
できるディジタル制御によるモータの回転系制御ループ
のサーボ特性が容易に設定できるという特性を有するこ
とができるものである。かつ、この構成はディジタル制
御によるモータの回転制御系の一部を構成することが出
来るため、ソフトの対応のみで済み、非常にコストメリ
ットがあるものである。
検出装置のブロック図
の動作説明のための動作説明図
検出装置のブロック図
Claims (4)
- 【請求項1】円盤状記録媒体を装着して回転するモータ
の回転に同期した信号を発生する回転周波数発生器と、
上記回転周波数発生器の出力信号からデ−タを生成する
デ−タ抽出手段と、上記デ−タ抽出手段の結果を用いて
処理する中央処理手段と、上記中央処理手段での処理順
序を格納する読み出し専用メモリ手段と、上記中央処理
手段で処理したデ−タ値を一時格納するランダムアクセ
スメモリ手段と、上記中央処理手段の基準クロックを発
生させる基準クロック発生手段を備え、所定時間内での
上記回転周波数発生器の出力信号の波長の変化の量によ
り、または、上記回転周波数発生器の出力信号が所定の
波長の変化の量となる経過時間により上記円盤状記録媒
体とモ−タとの慣性モ−メントを算出し、上記円盤状記
録媒体の大きさの判別や回転系のサーボ特性の設定に用
いることを特徴とするディスクサイズ検出装置。 - 【請求項2】デ−タ抽出手段は回転周波数発生器の出力
信号をカウントすることを特徴とする請求項1記載のデ
ィスクサイズ検出装置。 - 【請求項3】デ−タ抽出手段は回転周波数発生器の出力
信号を波形整形することを特徴とする請求項1記載のデ
ィスクサイズ検出装置。 - 【請求項4】円盤状記録媒体を装着して回転するモ−タ
の回転に同期した信号を発生する回転周波数発生器と、
上記回転周波数発生器の出力信号からデ−タを生成する
デ−タ抽出手段と、円盤状記録媒体から再生した信号を
用いて回転系の誤差信号を生成する誤差信号生成手段
と、上記デ−タ抽出手段の出力および上記誤差信号生成
手段の出力を用いて処理する中央処理手段と、上記中央
処理手段での処理順序を格納する読み出し専用メモリ手
段と、上記中央処理手段で処理したデ−タ値を一時格納
するランダムアクセスメモリ手段と、上記中央処理手段
の基準クロックを発生させる基準クロック発生手段と、
上記中央処理手段出力からモ−タの駆動信号を生成する
駆動信号生成手段を備え、所定時間内での上記回転周波
数発生器の出力信号の波長の変化の量により、または、
上記回転周波数発生器の出力信号が所定の波長の変化の
量となる経過時間により、円盤状記録媒体とモ−タの慣
性モ−メントを算出し、回転系のサ−ボ特性を設定する
ことを特徴とするディスクサイズ検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6123502A JP2586822B2 (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | ディスクサイズ検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6123502A JP2586822B2 (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | ディスクサイズ検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07334919A JPH07334919A (ja) | 1995-12-22 |
JP2586822B2 true JP2586822B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=14862212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6123502A Expired - Fee Related JP2586822B2 (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | ディスクサイズ検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2586822B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH067423B2 (ja) * | 1984-03-16 | 1994-01-26 | パイオニア株式会社 | デイスクサイズ検出回路 |
JPH05109177A (ja) * | 1991-10-17 | 1993-04-30 | Sanyo Electric Co Ltd | デイスク判別回路 |
-
1994
- 1994-06-06 JP JP6123502A patent/JP2586822B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07334919A (ja) | 1995-12-22 |
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