JPH0638306B2 - モ−タ回転制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転記録媒体から情報信号を再生するビデオ
ディスクプレーヤ，コンパクトディスクプレーヤ等の情
報再生装置に係り、特に、前記回転記録媒体を回転させ
るモータの回転数の大きな変動や暴走を防止することが
可能なモータ回転制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

ビデオ信号やデジタルオーディオ信号等の情報信号が高
密度に記録された円盤状の回転記録媒体（以下、ディス
クと言う）から、該情報信号を再生する情報再生装置が
実用化されている。これらの高密度記録ディスクにおい
ては、記録容量を大きくするため、一定の線速度で記録
されているものがある。この様な定線速度再生を行なう
ためには、ディスクの回転数が、ディスクの内周部を再
生する時には速く、外周部を再生する時には遅くなるよ
うに、ディスクを回転させるモータを制御する必要があ
る。

このような制御を行うモータ回転制御装置としては、デ
ィスクからの再生信号に含まれる同期信号を抽出し、同
期信号の周波数が基準同期信号の周波数と一致するよう
に、モータの回転を制御するものがあげられる。

しかし、この様な装置ではモータの回転数を表す信号は
ディスクからの再生信号に含まれる同期信号であり、同
期信号の再生が正しく行なわれなければ、モータの回転
制御は正しく行なわれない。したがって、例えば、ディ
スクの欠陥により情報信号が欠落した場合や、ランダム
アクセス動作のためにトラッキングサーボを停止した場
合には、同期信号が正しく得られないため、モータの正
しい回転制御は不可能となり、モータの回転数は大きく
変動して回復には時間を要する。

そこで、上記問題点を解決するために、モータに周波数
発電機（以下、ＦＧという。）を付加し、このＦＧの出
力信号の周波数からモータの回転数を得、同期信号が正
しく得られない場合には、この得られたモータの回転数
が基準となるモータの目標回転数に一致するように、モ
ータの回転を制御する装置がある。この種の装置として
は、例えば、特開昭６１−２４０５５号公報，特開昭５
９−７１１６８号公報に記載のものが挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記従来技術においては次のような問題点が
あった。

すなわち、前者の特開昭６１−２４０５５号公報に記載
の装置においては、同期信号が正しく得られている時、
ＦＧの出力信号から得られたモータの回転数を、サンプ
ルホールド回路によってアナログ量（ホールド電圧）と
して逐次記憶し、同期信号が正しく得られなくなった場
合には、該サンプルホールド回路に記憶されているホー
ルド電圧を表すモータの回転数を前述のモータの目標回
転数として、モータの回転を制御するようにしている。
しかしながら、サンプルホールド回路はアナログ回路で
あるため、ＬＳＩ化に余り適しておらず、また、ホール
ド電圧を精度良く維持することが難しいという問題があ
った。

一方、後者の特開昭５９−７１１６８号公報に記載の装
置においては、信号発生手段から出力された信号を分周
手段により分周して基準信号を作成し、この基準信号の
周波数に対応する値を前述したモータの目標回転数とし
て、モータの回転を制御するようにしている。しかしな
がら、前述の如く、定線速度再生を行うためには、ディ
スク上の再生位置に応じてモータの回転数は変化させな
ければならず、そのため、モータの目標回転数を決定す
る前記分周手段の分周値を、外部からディスク上の再生
位置に応じて逐次変更する必要があった。また、特に、
ランダムアクセス時には、モータの回転数を急速に変化
させなければならないので、それに応じて分周値を変更
する際に、その応答時間が非常に問題となる。

そこで、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を
解決し、同期信号が正しく得れない様な場合でも、モー
タの回転数が大きく変動したり、モータが暴走したりす
ることがなく、しかも、ＬＳＩ化に適し、制御精度が高
く、更に、モータの目標回転数を外部から設定し直した
りする必要のないモータ回転制御装置を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記した目的を達成するために、本発明では、回転記録
媒体を回転させるモータの回転数に比例した周波数を持
つパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、該パル
ス信号を分周する分周手段と、該分周手段からの出力信
号の周期または周波数をもとに前記モータの回転数を計
測し、その回転数に対応したデータを出力するモータ回
転数計測手段と、出力された該データを記憶するメモリ
回路と、該メモリ回路の記憶動作を制御するメモリ制御
手段と、前記メモリ回路に記憶された前記モータの回転
数に対応したデータに基づいて、その回転数に対応する
前記パルス信号の周波数と略等しい周波数を持つ基準パ
ルス信号を発生する基準パルス信号発生手段と、前記回
転記録媒体から再生される同期信号と該同期信号の基準
となる基準同期信号との位相差（以下、第１の位相差と
言う）、及び前記パルス信号発生手段からのパルス信号
と前記基準パルス信号発生手段からの基準パルス信号と
の位相差（以下、第２の位相差と言う）をそれぞれ検出
し、何れか一方の位相差を選択して、その位相差に対応
した位相誤差信号を出力する位相差検出手段と、該位相
差検出手段からの位相誤差信号を増幅し、増幅された該
信号により前記モータを駆動するモータ駆動手段と、を
具備したモータ回転制御装置において、前記位相差検出
手段は、前記パルス信号発生手段からのパルス信号と前
記基準パルス信号発生手段からの基準パルス信号との周
波数の比または差が所定の第１の値よりも小さい時には
前記第１の位相差を選択し、それ以外の時には前記第２
の位相差を選択すると共に、前記メモリ制御手段は、前
記回転記録媒体から再生される情報のうち、所望の情報
が正しく得られているか否かを検出し、正しく得られて
いる時には前記メモリ回路に記憶内容の更新を行わせ、
それ以外の時には該メモリ回路に記憶内容の更新を停止
するよう記憶制御を行うものである。

〔作用〕

本発明では、前記位相差検出手段により、モータの回転
数が安定している時には、前記同期信号による回転制御
が行われるが、該同期信号が正しく得られなくなり、モ
ータの回転数が変動した場合には、直ちに前記パルス信
号による回転制御に切換わる。したがって、前記同期信
号が正しく得られなくても、モータの回転数が大きく変
動したり、モータが暴走したりすることがない。

また、前記回転記録媒体から再生される情報のうち、所
望の情報、例えば、前記同期信号が正しく得られている
時には、前記メモリ回路は記憶内容を逐次更新するの
で、該メモリ回路内には常に最新のモータの回転数に対
応したデータが記憶されることになる。そして、前記同
期信号が正しく得られなくなり、前記パルス信号による
回転制御に切換わった場合には、更新が停止され、その
時に記憶されているデータがモータの目標回転数とな
る。したがって、再生位置の変化によってモータの回転
数を変化させなければならない場合であっても、前記モ
ータの目標回転数は、前記メモリ回路の記憶データとし
て再生位置に応じて逐次更新されているので、外部から
設定し直したりする必要がない。

また、モータの回転数の計測にあたっては、前記モータ
回転数計測手段において、前記分周回路の出力信号の周
期または周波数をもとにデジタル処理によって行い、そ
の得られたデータは前記メモリ回路にデジタル量として
記憶される。したがって、全体をデジタル回路によって
構成できるため、ＬＳＩ化に適し、かつ、記憶データも
精度良く維持できるので、制御精度の向上をはかること
ができる。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例について
説明する。

第１図は本発明の第１の実施例としてのモータ回転制御
装置を示すブロック図である。

第１図中、１はディスク、２は周波数発電機（以下、Ｆ
Ｇという。）、３は分周回路、４は周期測定回路、５は
メモリ回路、６はメモリ制御回路、７は基準ＦＧ信号発
生回路、８，８′は位相周波数比較回路（以下、ＰＦＣ
という。）、９，９′は位相補償回路、１０はピックア
ップ、１１はプリアンプ、１２はＦＭ復調回路、１３は
同期信号分離回路、１４は基準信号発生回路、１５は分
周回路、１６は切換えスイッチ、１７はモータ駆動回
路、１８はディスクモータ、１９スイッチ制御回路、２
０はスイッチ制御信号、２１はメモリ制御信号、２２は
同期信号、２３は基準同期信号、２４はＦＧ信号、２５
は基準ＦＧ信号、である。

ディスク１からピックアップ１０によって読出された信
号は、プリアンプ１１により増幅され、ＦＭ復調回路１
２で復調されて再生信号となる。再生信号が入力された
同期信号分離回路１３は、再生信号からモータ回転数の
制御等に用いる同期信号２２を分離し、これはＰＦＣ
８′に入力される。一方、ＰＦＣ８′には、基準信号発
生回路１４からの出力信号を分周回路１５で分周して得
られる基準同期信号２３も入力されている。したがっ
て、ＰＦＣ８′の出力には同期信号２２と基準同期信号
２３の位相差に対応した位相誤差信号が得られる。

一方、ＦＧ２から出力されるＦＧ信号２４は、分周回路
３で分周されたのち周期測定回路４に入力される。周期
測定回路４はパルス信号として入力された入力信号の周
期を測定して、その測定値に対応するデジタル信号を出
力データとして出力する。そして、メモリ回路５はメモ
リ制御回路６からのメモリ制御信号２１に応じて、周期
測定回路４からの出力データを記憶する。次に、基準Ｆ
Ｇ信号発生回路７はメモリ回路５の記憶データから、測
定された周期に対応する周波数の信号を発生するための
もので、この発生された信号が基準ＦＧ信号２５として
ＰＦＣ８に入力される。ＰＦＣ８にはＦＧ２からＦＧ信
号２４も入力されており、ＰＦＣ８の出力には基準ＦＧ
信号２５とＦＧ信号２４との位相差に応じた位相誤差信
号が得られる。

メモリ制御回路６は、同期信号２２と基準同期信号２３
との周波数の比または差が所定の値よりも小さいときに
はメモリ回路５の記憶データを更新させ、ディスクモー
タ１８の回転数がずれて所定の値よりも大きくなったと
きには更新を禁止するようなメモリ制御信号２１を出力
する。したがって、メモリ制御信号２１によるメモリ回
路５には、ディスク１が正規の回転数で回転していると
きには常に最新のモータ回転数に対応するデータが記憶
され、回転数が変動し同期信号２２と基準同期信号２３
との周波数の比または差が所定の値よりも大きくなった
ときにはその値を越える直前のモータ回転数に対応する
データが記憶される。

スイッチ制御回路１９は、ＦＧ信号２４と基準ＦＧ信号
２５との周波数の比または差が所定の値よりも小さいと
きにはスイッチ制御信号２０として例えば論理“１”レ
ベルを出力し、それ以外のときには論理“０”レベルを
出力する。切換えスイッチ１６は、スイッチ制御信号２
０の論理レベルにより“１”レベルのときには位相補償
回路９′側に、“０”レベルのときには位相補償回路９
側に切換わる。したがって、ディスク１が所定の回転数
の範囲内で回転しているときには、ディスクモータ１８
はディスク１から再生された同期信号２２によって回転
速度制御が行なわれる。

しかしながら、ディスク１の欠陥により信号が欠落した
り、ランダムアクセス動作のためにトラッキングサーボ
を停止した状態でピックアップ１０を高速で移動したり
した場合には、同期信号２２は正しく再生されない。そ
のため、ＰＦＣ８′は誤った位相比較結果を出力し、デ
ィスクモータ１８の回転数が変動する。

この回転数の変動によりＦＧ信号２４の周波数も変化
し、基準ＦＧ信号２５との周波数の比または差が所定の
範囲を越えると、スイッチ制御信号２０により、切換え
スイッチ１６は、今までディスクモータ１８の回転制御
を行なっていた位相補償回路９′の出力から、位相補償
回路９の出力に切換えられる。一方、前述の様に、回転
数が所定の値よりもずれると、メモリ回路５の記憶デー
タの更新は禁止する様にしているから、この時の基準Ｆ
Ｇ信号２５の周波数は、ほぼ正規の回転数でディスクモ
ータ１８が回転しているときのＦＧ信号２４の周波数と
等しい。したがって、位相補償回路９の出力によって制
御されるディスクモータ１８は再び正規の回転数に復帰
するため、ディスクモータ１８の回転数が大きく変動し
たり、暴走したりすることはない。しかも、その回復に
要する時間も短かい。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。

第２図は本発明の第２の実施例を示すブロック図であ
る。

第２図において、前述した第１図と同一の構成部分には
第１図と同一の符号を付してある。その他、１６′は切
換えスイッチである。

以下、本実施例について、第１の実施例と異なる点を対
比しながら説明する。

第１の実施例においては、同期信号２２と基準同期信号
２３の位相差を得るためのＰＦＣ（位相周波数比較器）
８′と、ＦＧ信号２４と基準ＦＧ信号２５の位相差を得
るためのＰＦＣ８と、の２つのＰＦＣを用い、それらの
出力信号を切換えスイッチ１６で切換えることにより、
ディスクモータ１８の回転制御を行うための制御信号を
選択している。

それに対し本実施例においては、ＰＦＣ８だけを用い、
ディスクモータ１８の制御信号の選択はＰＦＣ８の２つ
の入力信号をそれぞれ切換えることにより行なってい
る。すなわち、同期信号２２と基準同期信号２３の位相
差を得る場合には切換えスイッチ１６，１６′をＡ側
に、また、ＦＧ信号と基準ＦＧ信号の位相差を得る場合
にはＢ側にする。

本実施例の構成によれば、第１の実施例と比較してＰＦ
Ｃ（位相周波数比較器）が１つで済むため、構成が簡易
になる。

ところで、第１および第２の実施例においては、分周回
路３の分周比Ｎは任意の値をとりうるが、特にＮを、デ
ィスクモータ１８が１回転する間のＦＧ信号２４のパル
ス数と同じにした場合には、周期測定回路４に入力され
る信号はディスクモータ１８が１回転するごとに１個の
パルスとなる。この場合には、周期測定回路４の入力信
号の周期はＦＧ２の精度によらないため、ディスクモー
タ１８の回転数を精度良く計測できるという特徴をも
つ。

このことをもう少し詳しく説明すると、例えば、ＦＧ２
が、ディスクモータ１８が１回転（３６０゜）する間に
１０個のパルスをＦＧ信号２４として出力するような構
成であったとしても、実際には、３６゜に１個の割合で
正確にパルスが出力されるわけではなく、ＦＧ２の機械
的な加工精度によって、例えば、或る区間では３０゜に
１個の割合であったり、他の区間では４０゜に１個の割
合であったりする。即ち、ディスクモータ１８の回転数
が一定であっても、ＦＧ信号２４の周期は変動すること
になる。しかし、１回転する間にＦＧ２より出力される
１０個のパルスのうち、例えば、第１番目のパルスのみ
に着目した場合、１回転毎に１回出力される第１番目の
パルスのみの周期は、ディスクモータ１８の回転数が一
定であれば、常に一定となる。従って、前述の如く、分
周回路３の分周比Ｎを、ディスクモータ１８が１回転す
る間のＦＧ信号２４のパルス数（この場合は１０であ
る。）と同じにして、ディスクモータ１８が１回転する
毎に１個のパルスとなる信号を作り出すことにより、デ
ィスクモータ１８の回転数と１対１に対応した周期をも
つ信号を得ることができるわけである。

また、第１および第２の実施例において、両者とも、デ
ィスクモータ１８の回転数はＦＧ２の出力を分周回路３
で分周した信号の周期から計測しているが、これは周期
に限らず周波数を計測しても良く、要はディスクモータ
１８の回転数に対応するものであれば良い。

さらに、第１の実施例においては切換えスイッチ１６を
用いて位相誤差信号を選択しているが、これはスイッチ
に限らず、２つの位相誤差信号の加算の比率を所定の値
で変化するものであれば良い。

また、第１および第２の実施例において、メモリ回路５
は、１つのメモリに限らず、複数個のメモリを用いて構
成し、図示せざるシステムコントロール回路からの信号
により、そのうちの１つを選択するようにしても良い。

例えば、メモリを３つ用い、第１のメモリには前述した
と同様の周期測定回路４からの出力データを記憶させ、
第２のメモリには前記システムコントロール回路から出
力されるデータを記憶させ、また、第３のメモリには所
定の回転数に対応するデータを恒久的に記憶させる様に
した場合を考えて見る。

即ち、例えば、再生を開始する時のディスク１の回転数
に対応するデータを、前記システムコントロール回路か
ら出力させ、メモリ制御回路６によって第２のメモリに
記憶させるか、或いは、予めそのデータを第３のメモリ
に記憶させておくかした場合には、再生開始時にそれら
第２または第３のメモリを選択することにより、再生開
始から、ディスクモータ１８が所望の回転数に達して、
正常な信号が得られるまでの時間の短縮をはかることが
できる。また、ランダムアクセス時に、目標トラックに
おける回転数に対応するデータを、前記システムコント
ロール回路から出力させ、メモリ制御回路６によって第
２のメモリに記憶させ、第２のメモリを選択して、ピッ
クアップ１０の移動中にディスクモータ１８の回転数を
合わせるようにした場合には、ランダムアクセスに要す
る時間を短縮することができる。

また、第１および第２の実施例において、メモリ制御回
路６およびスイッチ制御回路１９における、周波数の比
または差を検出する範囲にヒステリシスを設けることに
より、ハンチングを防止する効果を持たせるようにして
も良い。具体的に言うと、例えば、スイッチ制御回路１
９では、ＦＧ信号２４と基準ＦＧ信号２５との周波数の
比または差が所定の値より大きいか小さいかを検出し
て、出力するスイッチ制御信号２０の論理レベルを切換
えているが、その所定の値を、論理“１”レベルから論
理“０”レベルに切換える場合と、論理“０”レベルか
ら論理“１”レベルに切換える場合とで異ならせること
により、同期信号２２による回転制御とＦＧ信号２４に
よる回転制御とが頻繁に切換わること（ハンチング）を
防ぐのである。

〔発明の効果〕

本発明によるモータ回転制御装置ではディスクの欠陥に
より情報信号が欠落した場合や、ランダムアクセス動作
のためにトラッキングサーボを停止した場合など、同期
信号が正しく得られない様な場合には、その同期信号で
制御されているモータの回転数が変動すると、メモリ回
路の記憶内容の更新を停止させて、変動する直前のモー
タ回転数に対応したデータをメモリ回路内に留め、これ
をモータの目標回転数とするＦＧ信号による制御に切換
えて、モータの回転数を変動前の回転数に保持するよう
にしている。したがって、その様な場合においても、モ
ータの回転数が大きく変動したり、モータが暴走したり
することがない。

また、全体がデジタル回路で構成できるため、ＬＳＩ化
に適し、制御精度も高く保てるという効果がある。更に
また、再生位置の変化によってモータの回転数を変化さ
なければならない場合であっても、前記モータの目標回
転数は、前記メモリ回路の記憶データとして再生位置に
応じて逐次更新されているので、外部から設定し直した
りする必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図は本発明の第２の実施例を示すブロック図、である。 符号の説明 １……ディスク、２……周波数発電機、３……分周回
路、４……周期測定回路、５……メモリ回路、６……メ
モリ制御回路、７……基準ＦＧ信号発生回路、８……位
相周波数比較回路、１６……切換えスイッチ、１９……
スイッチ制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 米満 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所横浜工場内 (56)参考文献 特開 昭61−224176（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−112864（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転記録媒体を回転させるモータの回転数
   に比例した周波数を持つパルス信号を発生するパルス信
   号発生手段と、該パルス信号を分周する分周手段と、該
   分周手段からの出力信号の周期または周波数をもとに前
   記モータの回転数を計測し、その回転数に対応したデー
   タを出力するモータ回転数計測手段と、出力された該デ
   ータを記憶するメモリ回路と、該メモリ回路の記憶動作
   を制御するメモリ制御手段と、前記メモリ回路に記憶さ
   れた前記モータの回転数に対応したデータに基づいて、
   その回転数に対応する前記パルス信号の周波数と略等し
   い周波数を持つ基準パルス信号を発生する基準パルス信
   号発生手段と、前記回転記録媒体から再生される同期信
   号と該同期信号の基準となる基準同期信号との位相差
   （以下、第１の位相差と言う）、及び前記パルス信号発
   生手段からのパルス信号と前記基準パルス信号発生手段
   からの基準パルス信号との位相差（以下、第２の位相差
   と言う）をそれぞれ検出し、何れか一方の位相差を選択
   して、その位相差に対応した位相誤差信号を出力する位
   相差検出手段と、該位相差検出手段からの位相誤差信号
   を増幅し、増幅された該信号により前記モータを駆動す
   るモータ駆動手段と、を具備したモータ回転制御装置に
   おいて、 前記位相差検出手段は、前記パルス信号発生手段からの
   パルス信号と前記基準パルス信号発生手段からの基準パ
   ルス信号との周波数の比または差が所定の第１の値より
   も小さい時には前記第１の位相差を選択し、それ以外の
   時には前記第２の位相差を選択すると共に、前記メモリ
   制御手段は、前記回転記録媒体から再生される情報のう
   ち、所望の情報が正しく得られているか否かを検出し、
   正しく得られている時には前記メモリ回路に記憶内容の
   更新を行わせ、それ以外の時には該メモリ回路に記憶内
   容の更新を停止するよう記憶制御を行うことを特徴とす
   るモータ回転制御装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載のモータ回転
   制御装置において、前記所望の情報は、前記回転記録媒
   体から再生される同期信号であり、前記メモリ制御手段
   は、該同期信号と前記基準同期信号との周波数の比また
   は差が所定の第２の値よりも小さい時には該同期信号が
   正しく得られているものとして前記メモリ回路に記憶内
   容の更新を行わせ、それ以外の時には該メモリ回路に記
   憶内容の更新を停止するよう記憶制御を行うことを特徴
   とするモータ回転制御装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項または第２項に記載
   のモータ回転制御装置において、前記メモリ制御手段
   は、前記メモリ回路に所望のデータを任意に書き込み得
   るようにしたことを特徴とするモータ回転制御装置。