JPH08273291A

JPH08273291A - モータの回転制御方法及びモータの回転制御装置及びディスク再生装置

Info

Publication number: JPH08273291A
Application number: JP7075452A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Yoshida; 修一吉田; Noritaka Akagi; 規孝赤木; Yoshiki Kuno; 良樹久野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1996-10-18
Also published as: US5834913A

Abstract

(57)【要約】【目的】ディスク再生装置において、スピンドルモー
タの電源電圧を変更することで、装置の消費電力及び発
熱量を低減する。【構成】スピンドルモータ手段２と、モータ駆動手段
１０と、ディスク１に記録された情報を検出するピック
アップ手段３と、ピックアップ手段３の検出信号に含ま
れる回転速度情報を検出する回転情報検出手段７と、回
転情報検出手段により検出された速度情報に基づいてモ
ータ手段２の回転速度を制御する速度制御手段９と、ピ
ックアップ手段３をディスク１上の半径方向において任
意の位置へ位置決めするトラバース手段４と、モータ駆
動手段１０に電源を供給する複数の電源供給手段１５
と、モータ駆動手段１０の駆動トランジスタの飽和電圧
を検出する手段１４と、複数の電源供給手段を切り換え
る電力選択手段１５とを含んで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコンパクトディスク再生
装置等のディスクメモリ装置におけるディスクを回転さ
せるモータの回転制御方法及び回転制御装置及びディス
ク再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のディスク再生装置の一例として線
速度一定な光ディスク装置を図８に示す。図８において
１はディスクでスピンドルモータ手段２によって駆動さ
れる。３はピックアップ手段で，ディスク１上の記録信
号を再生するとともに、このピックアップ手段がディス
ク１の半径方向に移動して光軌跡が記録トラックを横切
る際にトラッククロス信号も出力する。ピックアップ手
段３の位置決めは、トラバース制御手段５の指令にてト
ラバースモータ手段４を駆動することにより行われる。
前記トラバースモータ手段４によってピックアップ手段
３が移動中、マイクロコンピュータ手段６がピックアッ
プ手段３から得られるトラッククロス信号をカウントす
ることにより移動量を計測して目的位置へピックアップ
手段３を送る。ピックアップ手段３から得られる再生信
号は回転情報検出手段７に入力される。

【０００３】ディスク１は線速度一定であるのでピック
アップ手段３が記録信号を再生するディスク上の半径位
置によってディスクの回転数を変化させる必要がある。
その際のスピンドルモータ手段２の回転制御は、強制回
転制御、粗回転制御、精回転制御の３段階に分けて行わ
れる。強制回転制御は、アクセス時にピックアップ手段
３を移動中にスピンドルモータ手段２を強制加速もしく
は強制減速する。粗回転制御はピックアップ手段３の移
動完了後にスピンドルモータ手段２をある程度目標回転
付近まで回転数を近づける。精回転制御はその後目標回
転に引き込んで、精度良く回転数を維持する。

【０００４】スピンドル強制回転制御時には、最大加速
手段１１および最大減速手段１２で、加速および減速に
おいてモータ駆動手段１０へ最大角加速度を与え、マイ
クロコンピュータ手段６の指示により切り換え手段１３
を切り換えて制御する。

【０００５】一方、スピンドル粗回転制御時には、回転
情報検出手段７はディスク１上の記録信号から最長周期
パルスを検出しその周期の逆数を電圧に変換する。この
周期検出信号の電圧は、線速度一定なディスクが一定回
転角速度で回っているときピックアップ手段３が外周側
にあるほど大きくなる。速度制御手段９において基準信
号発生手段８の出力する基準信号の電圧と回転情報検出
手段７の出力する周期検出電圧の電圧レベルが比較され
差分に応じた制御量をモータ駆動手段１０に送る。モー
タ駆動手段１０は前記制御量にしたがってスピンドルモ
ータ手段２を駆動する。始めにピックアップ手段３が内
周側にあってディスクが線速度一定で回っていた場合、
ピックアップ手段３が外周へ移動すると、回転情報検出
手段７の出力電圧は基準信号発生手段８の出力電圧より
も大きくなる。従って前記制御量は負の大きな値となり
スピンドルモータ手段２を減速する方向へ駆動する。ピ
ックアップ手段３が外周側から内周側へ移動する場合
は、この逆の正の制御量が出力される。

【０００６】スピンドル精回転制御時には、回転情報検
出手段７はディスク１上の記録信号から同期信号を検出
する。この同期信号の周波数は、線速度一定なディスク
がピックアップ手段３の位置に応じた規定の回転角速度
を越えて回っているとき大きくなる。速度制御手段９に
おいて基準信号発生手段８の出力する基準信号の周波数
と回転情報検出手段７の出力する同期信号の周波数が比
較され差分に応じた制御量をモータ駆動手段１０に送
る。モータ駆動手段１０は前記制御量にしたがってスピ
ンドルモータ手段２を駆動する。

【０００７】以上のように構成されるディスク再生装置
の動作について、アクセスモード、データ再生モード、
ホールドトラックモードに分けて説明する。

【０００８】まず、アクセスモード時の動作について説
明する。なお、以下ではアクセス指令に引き続いてピッ
クアップ手段の目的位置への移動とディスクの目的回転
数への加速もしくは減速を同時に開始する場合について
説明する。

【０００９】図９はアクセス時のマイクロコンピュータ
手段６の処理手順を示している。マイクロコンピュータ
手段６がアクセス指令を受けると（ステップ１）、目的
とするアドレスまでのトラック本数を算出する（このト
ラック本数をｎ１とする）（ステップ２）。このときト
ラバース系の移動方向も判定しておく。次にスピンドル
強制回転制御に切り換える（ステップ３）。

【００１０】マイクロコンピュータ手段６がアクセス指
令を受理したとき目的アドレスまでの回転制御が加速の
場合（ステップ４）、切り換え手段１３を図８の(c)に
切り換え（ステップ５）、モータ駆動手段１０に開ルー
プで最大加速指令を与えるようにする。

【００１１】一方、目的アドレスまでの回転制御が減速
の場合、同様に切り換え手段１３を図８の(b)に切り換
え（ステップ６）、モータ駆動手段１０に開ループで最
大減速指令を与えるようにする。

【００１２】次に、マイクロコンピュータ手段６はトラ
バース制御手段５へ移動指令を与える（ステップ７）。
トラバースモータ手段４によってピックアップ手段３が
移動し始めると、マイクロコンピュータ手段６はピック
アップ手段３から出力されるトラッククロス信号をカウ
ントし（このカウント値をｎ２とする）（ステップ
８）、予め算出したトラック本数ｎ１と比較してカウン
ト値がこれ以上（ｎ１＜＝ｎ２）になったら（ステップ
９）トラバースを停止するようにトラバース制御手段５
へ指令し（ステップ１０）、切り換え手段１３を図８の
(a)に切り換え（ステップ１１）、モータ駆動手段１０
への制御を閉ループで速度制御手段から与えるようにす
る。

【００１３】ここで、スピンドル粗回転制御に切り換え
ると（ステップ１２）、ピックアップ手段３の再生信号
から回転情報検出手段７が最長周期パルスを検出し、速
度制御手段９によってスピンドルモータ手段２の回転数
をある規定の範囲内まで引き込むように制御する。さら
に、スピンドル精回転制御に切り換え（ステップ１
３）、ピックアップ手段３の再生信号から回転情報検出
手段７が同期信号を検出し、スピンドルモータ手段２の
回転数を精度良く制御する。そしてピックアップ手段３
がディスク１上の目的アドレスを検出する。

【００１４】次にデータ再生モード時とホールドトラッ
クモード時の動作について説明する。通常、アクセスモ
ードの最後では、切り換え手段１３は図８の(a)の状態
になり、スピンドル精回転制御でディスクは精度良く制
御されている。

【００１５】データ再生モードでは、引き続きこの状態
でディスク上の螺旋状トラックに沿ってピックアップ手
段３を追従させながら、データを再生する。

【００１６】データの再生が完了すると、続いてホール
ドトラックモードに移行して次のアクセス指令が来るま
で待機状態になる。このホールドトラックモードでは、
データ再生は行わず、ディスク上の螺旋状トラックの同
じトラックを常に追跡するように一回転に一回だけ１ト
ラック分だけピックアップ手段３を移動させる。

【００１７】図１０は従来のディスク再生装置のスピン
ドルモータ手段とモータ駆動手段の構成を示す概略図で
あり、説明の簡便化のために多相多極モータの１相の部
分のみを取り出して模式的に表したものである。図１０
において、９０１はモータ駆動トランジスタであり、９
０２はモータを表わしており、９０３はモータ９０２の
内部に発生する逆起電力であり、９０４はモータ９０２
のコイル抵抗であり、９０５はモータ９０２に印加され
る電源である。

【００１８】図１０（ａ）〜（ｄ）は、スピンドル精回
転制御時、もしくはスピンドル強制回転制御時及びスピ
ンドル粗回転制御において加速した時の構成を示す。

【００１９】今、電源電圧をＶｍ、トランジスタにかか
る電圧をＶｄ、モータの発電定数をＫａ、モータの逆起
電力をＥａ、モータのコイル抵抗値をＲａ、モータの回
転数をＮ、モータに流れる電流をＩａ、モータの電流制
限値をＩａ(max)、モータのトルク定数をＫｔ、発生ト
ルクをＴｑ、駆動トランジスタで消費する電力をＰｄ、
モータのコイル抵抗で消費する電力をＰａとすると（数
１）から（数６）が成立する。

【００２０】

【数１】

【００２１】

【数２】

【００２２】

【数３】

【００２３】

【数４】

【００２４】

【数５】

【００２５】

【数６】

【００２６】図１０（ｅ）〜（ｆ）は、スピンドルモー
タを減速する時の構成を示す。図１０（ｅ）〜（ｆ）に
おいて、図１０（ａ）〜（ｄ）と異なるのは、電源Ｖｍ
の極性が逆になっている点であり、一般に逆電圧ブレー
キと呼ばれる構成となっている。図１０（ｅ）〜（ｆ）
においては、（数７）が成立する。

【００２７】

【数７】

【００２８】以下の例では、電源電圧Ｖｍ＝８
［V］、トルク定数Ｋｔ＝２００［g・cm／A］、発電
定数Ｋａ＝２．１［mV／rpm］、コイル抵抗Ｒａ＝２
０［Ω］、モータの電流制限値をＩａ(max)＝０．３０
[A]とする。

【００２９】まずスピンドル精回転制御時の動作につい
て、図１０（ａ）〜（ｂ）を用いて説明する。

【００３０】図１０（ａ）は、モータがＮ＝２０００[r
pm]で定速回転している場合の駆動回路の構成を示す。
ディスクの定速回転維持に必要なトルクをＴｑ＝２０
［g・cm］とすると、（数６）より、回転に要する電流
はＩａ＝０．１０［A］となる。（数１）よりＥａ
＝４．２ [V]、（数３）よりＶｄ＝１．８［V］とな
り、（数４）より駆動トランジスタで消費される電力は
Ｐｄ＝０．１８［W］となる。この消費電力は、通常
のディスク再生装置において、データ再生モードもしく
はホールドトラックモードを実行して長時間スピンドル
精回転制御を続けたとしても問題にならない程度であ
る。

【００３１】図１０（ｂ）は、モータがＮ＝５００[rp
m]で定速回転している場合の駆動回路の構成を示す。こ
の場合のディスクの定速回転維持に必要なトルクもＴｑ
＝２０［g・cm］とすると、（数１）よりＥａ＝
１．１ [V]、（数３）よりＶｄ＝４．９［V］とな
り、（数４）よりＰｄ＝０．４９［W］となる。回転
数をさらに小さくすると、駆動トランジスタでの消費電
力Ｐｄはさらに大きくなる。

【００３２】また、このスピンドル精回転制御において
は、ディスク１のイナーシャの大きさが大きい場合や、
ディスク１をスピンドルモータ手段２に装着した際に生
じる偏心量が大きい場合には、より大きなトルクが必要
となる。そのためモータの電流が増大するので、モータ
のコイル及び駆動トランジスタでの消費電力も大きくな
る。

【００３３】上記の例で示されるように、回転数を４分
の１以下にした場合には、トランジスタで消費される電
力が約２．７倍以上になり、ディスクのイナーシャもし
くはディスクの偏心量が大きい場合にはさらに大きくな
ることもある。この電力はモータが長時間にわたってデ
ータ再生モードやホールドトラックモードで精回転して
いる場合にはすべて発熱等の損失になり、モータやトラ
ンジスタの発熱による装置内部の温度上昇によって装置
の信頼性を低下させる原因になるだけでなく、消費電力
の浪費になる。また発熱に対してはモータやトランジス
タに放熱器を取り付けることが考えられるが、放熱器を
取り付けることは装置の体積アップ、コストアップの原
因になるという問題を有していた。

【００３４】次に、スピンドル強制回転制御及びスピン
ドル粗回転制御において、スピンドルモータを加速する
場合について、図１０（ｃ）〜（ｄ）を用いて説明す
る。

【００３５】例えば、回転数をＮ1＝１０００ [rpm] か
らＮ2＝２０００ [rpm] まで加速する場合を考える。

【００３６】図１０（ｃ）は、モータがＮ１＝１０００
[rpm]で加速を開始した直後の駆動回路の構成を示す。
（数１）よりＥａ＝２．１ [V]となる。ここで、最
大加速指令が入力されてトランジスタ３０１がほぼ飽和
状態に達しているとし、その飽和電圧をＶｄ＝１．０
［V］とすると、（数３）よりコイル抵抗にかかる電圧
はＶａ＝４．９ [V] となり、（数２）より駆動電流
はＩａ＝０．２５[A］、（数５）より発生トルクは
Ｔｑ＝５０ [g・cm] となる。

【００３７】図１０（ｄ）は、モータがＮ２＝２０００
[rpm]で加速を完了する直前の駆動回路の構成を示す。
Ｅａ＝４．２ [V]となり、ここで、Ｖｄ＝１．０
［V］とすると、Ｖａ＝２．８ [V] 、Ｉａ＝０．
１４ [A］、（数６）より発生トルクはＴｑ＝２８
[g・cm] となる。

【００３８】ここで、回転数Ｎ1からＮ2まで定トルク
Ｔｑで加速する場合の加速時間は、（数８）となる。

【００３９】

【数８】

【００４０】図１０（ｃ）と図１０（ｄ）で示した例に
おいては、駆動トランジスタの消費電力はさほど大きく
はならない。しかし、電源電圧Ｖｍのうちコイルにかか
る電圧Ｖａは逆起電力Ｅａの分だけ小さくなるために、
電流Ｉａが小さくなり、十分大きなトルクを発生できな
いという問題がある。またモータを加速する間のトルク
は一定ではなく回転数が上がるにつれて逆起電力Ｅａが
徐々に大きくなるため、トルクも加速するとともに徐々
に小さくなる傾向がある。従って、加速を開始した当初
のトルクが持続する場合と比べて加速時間が大きくなる
という問題がある。

【００４１】さらに、スピンドル強制回転制御及びスピ
ンドル粗回転制御においてスピンドルモータを減速する
場合について、図１０（ｅ）〜（ｆ）を用いて説明す
る。

【００４２】例えば、回転数をＮ1＝２０００ [rpm] か
らＮ2＝１０００ [rpm] まで減速する場合を考える。

【００４３】図１０（ｅ）は、モータがＮ１＝２０００
[rpm]で減速を開始した直後の駆動回路の構成を示す。
（数１）よりＥａ＝４．２ [V]となる。コイルに電
流制限値Ｉａ(max)＝０．３[A]の電流が流れるので、
（数２）より、コイル抵抗にかかる電圧はＶａ＝６
[V]、（数７）よりトランジスタにかかる電圧はＶｄ＝
６．２ [V]、（数４）よりＰｄ＝１．９ [W] 、
（数５）よりＰａ＝１．８ [W] となる。また（数
６）より発生トルクはＴｑ＝６０ [g・cm] となる。

【００４４】図１０（ｆ）は、モータがＮ2＝１０００
[rpm]で減速を完了する直前の駆動回路の構成を示す。
（数１）よりＥａ＝２．１ [V]となり、（数２）よ
り、コイル抵抗にかかる電圧はＶａ＝６ [V]、（数
７）よりトランジスタにかかる電圧はＶｄ＝４．１
[V]、（数４）よりＰｄ＝１．２ [W] 、（数５）よ
りＰａ＝１．８ [W] となる。また（数６）より発生
トルクはＴｑ＝６０[g・cm] となる。

【００４５】この例で示されるように、モータを減速す
る場合には、トランジスタで消費される電力Ｐｄが極
めて大きくなる。この電力はモータが加速・減速を頻繁
に繰り返す場合に、すべて発熱等の損失になり、駆動ト
ランジスタの発熱による装置内部の温度上昇によって装
置の信頼性を低下させる原因になるだけでなく、消費電
力の浪費になる。また発熱に対してはトランジスタに放
熱器を取り付けることが考えられるが、放熱器を取り付
けることは装置の体積アップ、コストアップの原因にな
るという問題を有していた。

【００４６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、スピ
ンドル精回転制御において、モータ回転数の変化幅が広
い場合や、ディスクのイナーシャが大きい場合、ディス
クの偏心量が大きい場合には、モータや駆動トランジス
タの発熱による装置内部の温度上昇によって装置の信頼
性を低下させる原因になるだけでなく、消費電力の浪費
になる。また発熱に対してはモータやトランジスタに放
熱器を取り付けることが考えられるが、放熱器を取り付
けることは装置の体積アップ、コストアップの原因にな
るという問題を有していた。

【００４７】また、スピンドル強制回転制御及びスピン
ドル粗回転制御においてスピンドルモータを加速する場
合には、駆動トランジスタの消費電力はさほど大きくは
ならないが、十分大きなトルクを発生できないという問
題がある。またモータを加速する間のトルクは一定では
なく回転数が上がるにつれて徐々に小さくなる傾向があ
る。従って、加速を開始した当初のトルクが持続する場
合と比べて加速時間が大きくなるという問題がある。

【００４８】また、スピンドル強制回転制御及びスピン
ドル粗回転制御においてスピンドルモータを減速する場
合には、トランジスタで消費される電力が極めて大きく
なる。この電力はモータが加速・減速を頻繁に繰り返す
場合に、すべて発熱等の損失になり、駆動トランジスタ
の発熱による装置内部の温度上昇によって装置の信頼性
を低下させる原因になるだけでなく、消費電力の浪費に
なるという問題を有していた。

【００４９】本発明は上記問題点に鑑み、スピンドル精
回転制御において、モータ回転数の変化幅が広い場合
や、ディスクのイナーシャが大きい場合、ディスクの偏
心量が大きい場合、及びスピンドル強制回転制御及びス
ピンドル粗回転制御においてスピンドルモータを減速す
る場合でも、モータもしくは駆動トランジスタの発熱や
消費電力を低減し、かつ、スピンドル強制回転制御及び
スピンドル粗回転制御においてスピンドルモータを加速
する場合でも、十分大きいトルクを発生すると共に、加
速する間の発生トルクが減少しないため加速時間を低減
することのできるモータの回転制御方法及びモータの回
転制御装置及びディスク再生装置を提供するものであ
る。

【００５０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、モータを回転させるための定速モードと加
速モードと減速モードとを含み、定速モードでは、モー
タの電源電圧を予め決められた基準電圧に切り換えるス
テップと、モータの回転数が基準回転数以下の場合にモ
ータの電源電圧を前記基準電圧よりも小なる電圧に切り
換えるステップとを含み、加速モードでは、加速前にモ
ータの電源電圧を前記基準電圧よりも大なる電圧に切り
換えるステップと、モータに加速指令を与えるステップ
と、加速後にモータの電源電圧を前記基準電圧に切り換
えるステップとを含み、減速モードでは、減速前にモー
タの電源電圧を前記基準電圧よりも小なる電圧に切り換
えるステップと、モータに減速指令を与えるステップ
と、減速後にモータの電源電圧を前記基準電圧に切り換
えるステップとを含んで構成されるか、あるいは、モー
タを回転させるための加速モードと減速モードとを含
み、加速モードもしくは減速モードでモータを回転して
いる最中に、モータの電源電圧を予め決められた第１の
電圧よりも小なる第２の電圧に切り換えるステップもし
くはモータの電源電圧を前記第２の電圧よりも大なる第
３の電圧に切り換えるステップの少なくともいずれかを
含んで構成されるか、あるいは、永久磁石手段と、第１
の駆動コイル手段と、該第１の駆動コイル手段と直列に
電源に接続可能に設けられた第２の駆動コイル手段とを
含んでなるモータ手段及び、前記第２の駆動コイル手段
と等価な抵抗値を有し前記第１の駆動コイル手段と前記
第２の駆動コイル手段との接続点に接続可能に設けられ
た抵抗手段と、前記第２の駆動コイル手段と前記抵抗手
段とを切り換える手段とを含んで構成されるか、あるい
は、第１の励磁コイル手段と、該第１の励磁コイル手段
と直列に電源に接続可能に設けられた第２の励磁コイル
手段と、駆動コイル手段とを含んでなるモータ手段及
び、前記第２の励磁コイル手段と前記第１の励磁コイル
手段との接続を切り換える手段とを含んで構成される
か、あるいは、ディスクのデータをアクセスするための
アクセスモードとデータ再生モードとディスク上の特定
トラック位置を保持するホールドトラックモードを含
み、ホールドトラックモードでは、ディスクを回転させ
るモータの回転指令が基準値以上の場合に回転制御ゲイ
ンを一定値減少するステップを含んで構成されるか、あ
るいは、線速度一定なディスクを回転させるモータ手段
と、前記モータ手段に駆動電流を付与するモータ駆動手
段と、前記ディスクに記録された情報を検出するピック
アップ手段と、前記ピックアップ手段の検出信号に含ま
れる回転速度情報を検出する回転情報検出手段と、前記
回転情報検出手段により検出された速度情報に基づいて
前記モータ手段の回転速度を制御する速度制御手段と、
前記ピックアップ手段を前記ディスク上の半径方向にお
いて任意の位置へ位置決めするトラバース手段とを含
み、前記モータ駆動手段に電源を供給する複数の電源供
給手段と、前記モータ駆動手段の駆動トランジスタの飽
和電圧を検出する手段と、前記複数の電源供給手段を切
り換える電力選択手段と、モータの駆動コイルの巻数も
しくは励磁コイルの巻数の少なくともいずれかを切り換
える手段と、前記速度制御手段の制御ゲインを切り換え
る手段の少なくともいずれかとを含んで構成される。

【００５１】

【作用】本発明は上記のような構成により次のような作
用を有する。

【００５２】スピンドル精回転制御において、モータ回
転数の変化幅が広い場合や、ディスクのイナーシャが大
きい場合、ディスクの偏心量が大きい場合、及びスピン
ドル強制回転制御及びスピンドル粗回転制御においてス
ピンドルモータを減速する場合でも、駆動トランジスタ
の発熱や消費電力を低減し、かつ、スピンドル強制回転
制御及びスピンドル粗回転制御においてスピンドルモー
タを加速する場合でも、モータ電流が小さくならず十分
大きいトルクを発生すると共に、加速する間の発生トル
クが減少しないのでモータの加速時間を低減することが
できる。

【００５３】

【実施例】以下本発明の一実施例のディスク再生装置を
図１に示す。なお図１に示す本実施例の装置は、基本的
には図８に示した従来の装置と同じ構成であるので、同
一構成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略す
る。

【００５４】図１において、１４はモータ駆動手段１０
の駆動トランジスタの飽和電圧を検出する飽和電圧検出
手段、１５は電力供給源を選択してモータ駆動手段に電
力を供給する電力選択手段であり、１６、１７、１８は
電圧が異なる３つの電力供給手段である。飽和電圧検出
手段１４で検出された飽和電圧信号はマイクロコンピュ
ータ手段６に入力される。電力選択手段１５には、マイ
クロコンピュータ手段６から電力切り換え信号が入力さ
れる。また、速度制御手段９の出力（回転速度偏差信
号）は、マイクロコンピュータ手段６に入力される。

【００５５】図２は、図１の電力選択手段１５、電力供
給手段１６、１７、１８、モータ駆動手段１０、スピン
ドルモータ手段２の回路構成を示す概略図である。図２
において、１０１、１０２、１０３は電圧がそれぞれ５
［V］、８［V］、１２ [V]の電源であり、図１における
電力供給手段１６、１７、１８に相当する。１０４、１
０５、１０６は逆電流防止用ダイオードである。１０
７、１０８、１１０、１１１はスイッチングトランジス
タであり、１０９、１１２は電源選択端子である。１１
３はモータ駆動トランジスタであり、１１４はトランジ
スタ１１３に与える駆動指令端子であり、１１５はディ
スクを回転させるモータであり、１１６はモータ内部に
発生する逆起電力であり、１１７はモータのコイル抵抗
である。また、１１８、１１９はトランジスタ１１３の
コレクタ及びエミッタ電位のモニタ端子であり、これら
を飽和電圧検出手段に入力して差分を取ってからマイク
ロコンピュータ手段６に入力する。

【００５６】以上のように構成されるディスク再生装置
の動作について、アクセスモード、データ再生モード、
ホールドトラックモードに分けて説明する。

【００５７】まず、アクセスモード時の動作について説
明する。なお、以下ではアクセス指令に引き続いてピッ
クアップ手段の目的位置への移動とディスクの目的回転
数への加速もしくは減速を同時に開始する場合について
説明する。

【００５８】図３はアクセス時のマイクロコンピュータ
手段６の処理手順を示している。マイクロコンピュータ
手段６がアクセス指令を受けると（ステップ１）、目的
とするアドレスまでのトラック本数を算出する（このト
ラック本数をｎ１とする）（ステップ２）。このときト
ラバース系の移動方向も判定しておく。

【００５９】次にスピンドル強制回転制御に切り換える
（ステップ３）。マイクロコンピュータ手段６がアクセ
ス指令を受理したとき目的アドレスまでの回転制御が加
速の場合（ステップ４）、切り換え手段１３を図１の
(c)に切り換え（ステップ５）、モータ駆動手段１０に
開ループで最大加速指令を与え、さらに電力選択手段１
５を電力供給手段１８に切り換えて１２[V]の電源を供
給するようにする（ステップ１４）。

【００６０】一方、目的アドレスまでの回転制御が減速
の場合、同様に切り換え手段１３を図１の(b)に切り換
え（ステップ６）、モータ駆動手段１０に開ループで最
大減速指令を与え、さらにステップ１２で電力選択手段
１５を電力供給手段１６に切り換えて５[V]の電源を供
給するようにする（ステップ１５）。

【００６１】次にマイクロコンピュータ手段６はトラバ
ース制御手段５へ移動指令を与える（ステップ７）。ト
ラバースモータ手段４によってピックアップ手段３が移
動しはじめると、マイクロコンピュータ手段６はピック
アップ手段３から出力されるトラッククロス信号をカウ
ントし（このカウント値をｎ２とする）（ステップ
８）、予め算出したトラック本数ｎ１と比較してカウン
ト値がこれ以上（ｎ１＜＝ｎ２）になったら（ステップ
９）トラバースを停止するようにトラバース制御手段５
へ指令する（ステップ１０）。

【００６２】ここで、電力選択手段１５を電力供給手段
１７に切り換えて８[V]の電源を供給するようにし（ス
テップ１６）、さらに切り換え手段１３を図１の(a)に
切り換え（ステップ１１）、モータ駆動手段１０への制
御を閉ループで速度制御手段から与えるようにする。

【００６３】スピンドル粗回転制御に切り換えると（ス
テップ１２）、ピックアップ手段３の再生信号から回転
情報検出手段７が最長周期パルスを検出し、速度制御手
段９によってスピンドルモータ手段２の回転数をある規
定の範囲内まで引き込むように制御する。さらに、スピ
ンドル精回転制御に切り換え（ステップ１３）、ピック
アップ手段３の再生信号から回転情報検出手段７が同期
信号を検出し、スピンドルモータ手段２の回転数を精度
良く制御する。そしてピックアップ手段３がディスク１
上の目的アドレスを検出する。

【００６４】ここで目標回転数が１０００[rpm]以上の
場合は（ステップ１７）、電力選択手段１５を電力供給
手段１７に切り換えた状態で８[V]の電源を供給するよ
うにし（ステップ１８）、目標回転数が１０００[rpm]
未満の場合は、電力選択手段１５を電力供給手段１６に
切り換えて５[V]の電源を供給するようにする（ステッ
プ１９）。

【００６５】次にデータ再生モード時とホールドトラッ
クモード時の動作について説明する。通常、アクセスモ
ードの最後では、切り換え手段１３は図１の(a)の状態
になり、スピンドル精回転制御でディスクは精度良く制
御されている。

【００６６】データ再生モードでは、引き続きこの状態
でディスク上の螺旋状トラックに沿ってピックアップ手
段３を追従させながら、データを再生する。

【００６７】データの再生が完了すると、続いてホール
ドトラックモードに移行して次のアクセス指令が来るま
で待機状態になる。このホールドトラックモードでは、
データ再生は行わず、ディスク上の螺旋状トラックの同
じトラックを常に追跡するように一回転に一回だけ１ト
ラック分だけピックアップ手段３を移動させる。

【００６８】図４は本発明の一実施例のディスク再生装
置のスピンドルモータ手段とモータ駆動手段の構成を示
す概略図であり、説明の簡便化のために多相多極モータ
の１相の部分のみを取り出して模式的に表したものであ
る。図４において、２０１はモータ駆動トランジスタで
あり、２０２はモータを表わしており、２０３はモータ
２０２の内部に発生する逆起電力であり、２０４はモー
タ２０２のコイル抵抗であり、２０５はモータ２０２に
印加される電源（電力供給手段１６、１７、１８）であ
り、電力選択手段１５によって電圧が５[V]、８[V]、１
２[V]に切り換え可能に設定されている。

【００６９】図４（ａ）〜（ｄ）は、スピンドル精回転
制御時、もしくはスピンドル強制回転制御及びスピンド
ル粗回転制御において加速した時の構成を示す。図４
（ａ）〜（ｄ）においても従来例と同様に（数１）から
（数６）までの関係式が同様に成り立つ。

【００７０】図４（ｅ）〜（ｆ）は、スピンドル強制回
転制御及びスピンドル粗回転制御において減速した時の
構成を示す。図４（ｅ）〜（ｆ）において、図４（ａ）
〜（ｄ）と異なるのは、電源Ｖｍの極性が逆になってい
る点であり、逆電圧ブレーキと呼ばれる構成となってい
る。図４（ｅ）〜（ｆ）においても、従来例と同様に
（数７）が成立する。

【００７１】以下の例では従来例と同様に、トルク定数
Ｋｔ＝２００［g・cm／A］、発電定数Ｋａ＝２．１
［mV／rpm］、コイル抵抗Ｒａ＝２０［Ω］、モータの
電流制限値をＩａ(max)＝０．３０[A]とする。

【００７２】まずスピンドル精回転制御時の動作につい
て、図４（ａ）〜（ｂ）を用いて説明する。

【００７３】図４（ａ）は、モータがＮ＝２０００[rp
m]で定速回転している場合の駆動回路の構成を示す。は
じめに、電源電圧Ｖｍ＝８[V] とする。ディスクの
定速回転維持に必要なトルクをＴｑ＝２０［g・cm］
とすると、（数６）より、回転に要する電流はＩａ＝
０．１０［A］となる。（数１）よりＥａ＝４．２
[V]、（数３）よりＶｄ＝１．８［V］となり、（数
４）より駆動トランジスタで消費される電力はＰｄ＝
０．１８［W］となる。この消費電力は問題にならない
程度である。

【００７４】図４（ｂ）は、モータがＮ＝５００[rpm]
で定常回転している場合の駆動回路の構成を示す。この
場合には電源電圧Ｖｍを８[V]から５[V]に引き下げ
る。ディスクの定速回転維持に必要なトルクをＴｑ＝
２０［g・cm］とすると、（数１）よりＥａ＝１．１
[V]、（数３）よりＶｄ＝１．９［V］となり、（数
４）よりＰｄ＝０．１９［W］となる。この消費電力
も問題にならない程度である。

【００７５】この例で示されるように、回転数を４分の
１にした場合には、電源電圧Ｖｍを引き下げることによ
って、駆動トランジスタで消費される電力を回転数が大
きい場合と同等の大きさにすることができ、通常のディ
スク再生装置において、データ再生モードもしくはホー
ルドトラックモードを実行して長時間スピンドル精回転
制御を続けたとしても問題にならない。

【００７６】次に、スピンドル強制回転制御及びスピン
ドル粗回転制御において、スピンドルモータを加速する
場合について、図４（ｃ）〜（ｄ）を用いて説明する。

【００７７】例えば、回転数をＮ1＝１０００ [rpm] か
らＮ2＝２０００ [rpm] まで加速する場合を考える。こ
の場合には、加速を開始する直前に電源電圧Ｖｍを８
[V]から１２[V]に引き上げる。

【００７８】図４（ｃ）は、モータがＮ1＝１０００[rp
m]で加速を開始した直後の駆動回路の構成を示す。（数
１）よりＥａ＝２．１ [V]となる。コイルに電流制
限値Ｉａ(max)＝０．３[A]の電流が流れるので、（数
２）よりコイル抵抗にかかる電圧はＶａ＝６．０
[V] となり、（数３）より駆動トランジスタにかかる電
圧はＶｄ＝３．９[V]、（数６）より発生トルクはＴｑ
＝６０ [g・cm] となる。

【００７９】図４（ｄ）は、モータがＮ２＝２０００[r
pm]で加速を完了する直前の駆動回路の構成を示す。Ｅ
ａ＝４．２ [V]となり、ここで、Ｉａ(max) ＝０．
３０［A］よりＶａ＝６．０ [V] 、（数３）よりＶ
ｄ＝１．８[V]、（数６）より発生トルクはＴｑ＝６
０ [g・cm] となる。

【００８０】図４（ｃ）と図４（ｄ）で示した例におい
て、電源電圧Ｖｍを引き上げた分だけコイルにかかる電
圧Ｖａが大きくなって電流Ｉａが大きくなり、従来と比
較してより大きなトルクを発生することが可能となる。
またモータを加速する間のトルクも一定であるので、加
速を開始した当初のトルクが持続するため、従来と比較
してモータの加速時間を小さくすることが可能となる。

【００８１】次に、スピンドル強制回転制御及びスピン
ドル粗回転制御において、スピンドルモータを減速する
場合について、図４（ｅ）〜（ｆ）を用いて説明する。

【００８２】例えば、回転数をＮ1＝２０００ [rpm] か
らＮ2＝１０００ [rpm] まで減速する場合を考える。こ
の場合には減速を開始する直前に電源電圧Ｖｍを８
[V]から５[V]に引き下げる。

【００８３】図４（ｅ）は、モータがＮ1＝２０００[rp
m]で減速を開始した直後の駆動回路の構成を示す。（数
１）よりＥａ＝４．２ [V]となる。コイルに電流制
限値Ｉａ(max)＝０．３[A]の電流が流れるので、（数
２）より、コイル抵抗にかかる電圧はＶａ＝６
[V]、（数７）よりトランジスタにかかる電圧はＶｄ
＝３．２ [V]、（数４）よりＰｄ＝０．９６ [W]
、（数５）よりＰａ＝１．８ [W] となる。また
（数６）より発生トルクはＴｑ＝６０ [g・cm] とな
る。

【００８４】図４（ｆ）は、モータがＮ2＝１０００[rp
m]で減速を完了する直前の駆動回路の構成を示す。（数
１）よりＥａ＝２．１ [V]となり、（数２）より、
コイル抵抗にかかる電圧はＶａ＝６ [V]、（数７）
よりトランジスタにかかる電圧はＶｄ＝１．１
[V]、（数４）よりＰｄ＝０．３３ [W] 、（数５）
よりＰａ＝１．８ [W] となる。また（数６）より発
生トルクはＴｑ＝６０[g・cm] となる。

【００８５】図４（ｅ）と図４（ｆ）で示した例におい
て、電源電圧Ｖｍを引き下げた分だけ駆動トランジスタ
にかかる電圧Ｖｄが小さくなり、従来と比較して消費電
力を小さくすることができる。

【００８６】従って、モータが加速・減速を頻繁に繰り
返す場合の消費電力の浪費を抑制することが可能とな
り、トランジスタの発熱によって装置内部の温度上昇に
よって装置の信頼性を低下させるということも避けるこ
とができる。また発熱に対してトランジスタに放熱器を
取り付けることで装置の体積アップ、コストアップの原
因になることも回避することができる。

【００８７】以上本発明の実施例によれば、スピンドル
精回転制御において、電源電圧Ｖｍを引き下げることに
よって、モータの回転数に関係なく駆動トランジスタで
消費される電力を低減することができ、通常のディスク
再生装置において、データ再生モードもしくはホールド
トラックモードを実行して長時間スピンドル精回転制御
を続けたとしても問題にならない。

【００８８】また、スピンドル強制回転制御及びスピン
ドル粗回転制御において、スピンドルモータを加速する
場合に、電源電圧Ｖｍを引き上げることにより従来と比
較してより大きなトルクを発生することが可能となる。
またモータを加速する間のトルクも一定であるので、加
速を開始した当初のトルクが持続するため、従来と比較
してモータの加速時間を小さくすることが可能となる。

【００８９】さらに、スピンドル強制回転制御及びスピ
ンドル粗回転制御において、スピンドルモータを減速す
る場合に、電源電圧Ｖｍを引き下げることによって、駆
動トランジスタで消費される電力を低減することができ
る。

【００９０】以下本発明の別の実施例について説明す
る。まず、加速もしくは減速期間中は常に、駆動トラン
ジスタが飽和することなく、回路的な制限によって一定
電流が流れているものとする。

【００９１】加速（減速）前の回転数をＮ1、加速（減
速）後の回転数をＮ2とすると、加速（減速）中にモー
タのコイル抵抗にかかる電圧は、（Ｒａ・Ｉａ）で一定
であるが、駆動トランジスタにかかる電圧は、（数９）
に示すＶｄ1からＶｄ2の間で変化する。

【００９２】

【数９】

【００９３】この間は、定電流Ｉａが流れているので一
定トルクで加速（減速）し、回転数も時間に対してリニ
アに増加（減少）する。従って、駆動トランジスタにか
かる電圧は加速時・減速時に関わらず時間に対してリニ
アに減少する。

【００９４】よって、加速（減速）期間中の駆動トラン
ジスタでの平均消費電力は、（数１０）の様になる。

【００９５】

【数１０】

【００９６】一方、モータのコイル抵抗での平均消費電
力は、（数１１）の様になる。

【００９７】

【数１１】

【００９８】（数１０）と（数１１）より、加速（減
速）時のモータのコイル抵抗と駆動トランジスタを合わ
せた平均消費電力は、（数１２）の様になる。

【００９９】

【数１２】

【０１００】（数１２）より、消費電力は電源電圧Ｖｍ
とモータの発電定数Ｋａと電流Ｉａで決まり、コイル抵
抗値には関係しないことがわかる。

【０１０１】一方（数８）より、Ｎ1からＮ2の加速（減
速）に要する時間ｄｔは、（数１３）で与えられる。

【０１０２】

【数１３】

【０１０３】加速（減速）期間中の電流Ｉａは一定、従
って発生トルクも一定であり、（数６）よりＴｑ＝Ｋ
ｔ・Ｉａで与えられる。よって、（数１３）は（数１
４）の様に書き換えることができる。

【０１０４】

【数１４】

【０１０５】（数１２）と（数１４）より、加速（減
速）期間中のモータのコイル抵抗と駆動トランジスタを
合わせた発生エネルギー（発熱量）は、（数１５）の様
になる。

【０１０６】

【数１５】

【０１０７】一方、発電定数Ｋａは、トルク定数が決ま
れば一意に決まる。即ちＫa［mV/rpm］＝10.26E-3・Ｋｔ［gcm/A］となる。従って、（数１５）の第２項は定数となる。

【０１０８】以上のことから、加速（減速）期間中は常
に駆動トランジスタが飽和することなく一定電流が流れ
ている場合に、加速（減速）期間中の発熱量を小さくす
るには、電源電圧Ｖｍを小さく、かつモータのトルク定
数を大きくすればよい。

【０１０９】（数１５）の関係を図４の例に当てはめて
説明する。図４において、電源供給手段１６、１７、１
８の電源電圧をそれぞれ５[V]、８[V]、１２[V]とした
が、（数１５）の結果より、それぞれの電圧を駆動トラ
ンジスタが飽和しない範囲でより小さく設定することに
よって、アクセス期間中の駆動トランジスタとコイル抵
抗を合わせた発熱量をより小さくすることができる。以
下の説明では、予め電源電圧５[V]、８[V]、１２[V]以
外の電圧の電源が用意されているものと仮定する。

【０１１０】即ち、図４（ｃ）〜（ｄ）の例では、スピ
ンドルの加速を開始する直前に電源電圧Ｖｍを１２．
０[V] から２．５[V] だけ引き下げて９．５[V] に設
定すると、（数３）よりＶｄ＝１．４[V]となり、（数
４）よりＰｄ＝０．４２[W]となって、駆動トランジス
タの消費電力が低減される。さらに、スピンドルを加速
している間に電源電圧Ｖｍを９．５[V] から２．０
[V] だけ引き上げて１１．５[V] に設定し駆動トランジ
スタが飽和しないようにする。これによりスピンドルの
加速を完了する直前には、（数３）よりＶｄ＝１．３
[V]となり、（数４）よりＰｄ＝０．３９[W] となっ
て、駆動トランジスタの消費電力が低減される。スピン
ドルを加速している間は駆動トランジスタが飽和しない
ならば、モータ電流は駆動回路で制限される一定電流
Ｉａ(max)＝０．３[A] が流れ、コイル抵抗にかかる電
圧はＶａ＝６．０[V] で一定であり、コイル抵抗での
消費電力もＰａ＝１．８[W] で一定である。加速中の
駆動電流は図４（ｃ）〜（ｄ）の場合と同じだから、初
期回転数と目標回転数が同じならば加速に要する時間も
同じになる。従って、発熱量は駆動トランジスタの消費
電力が減少した分だけ小さくなる。

【０１１１】また、図４（ｅ）〜（ｆ）の例では、スピ
ンドルの減速を開始する直前に電源電圧Ｖｍを５．０
[V] から２．０[V] だけ引き下げて３．０[V] に設定
すると、（数３）よりＶｄ＝１．２[V]となり、（数
４）よりＰｄ＝０．３６[W]となって、駆動トランジス
タの消費電力が低減される。さらに、スピンドルを減速
している間に電源電圧Ｖｍを３．０[V] から２．０
[V] だけ引き上げて５．０[V] に戻して駆動トランジ
スタが飽和しないようにする。スピンドルを減速してい
る間は駆動トランジスタが飽和しないならば、モータ電
流は駆動回路で制限される一定電流Ｉａ(max)＝０．３
[A] が流れ、コイル抵抗にかかる電圧はＶａ＝６．０
[V] で一定であり、コイル抵抗での消費電力もＰａ＝
１．８[W]で一定である。減速中の駆動電流は図４
（ｅ）の場合と同じだから、初期回転数と目標回転数が
同じならば減速に要する時間も同じになる。従って、発
熱量は駆動トランジスタの消費電力が減少した分だけ小
さくなる。

【０１１２】以上本発明の実施例によれば、加速・減速
に関わらず、駆動トランジスタが飽和しない範囲で電源
電圧を引き下げることによって、駆動トランジスタでの
発熱量を低減することができる。

【０１１３】また、図１に示した飽和電圧検出手段１４
で飽和電圧の推移をマイクロコンピュータ手段６で監視
することで、電源電圧を切り換えることもできる。即
ち、図４（ｃ）〜（ｄ）の例で説明すると、スピンドル
の加速を開始する直前に電源電圧Ｖｍを１２．０[V]
から２．５[V] だけ引き下げて９．５[V] に設定し、
加速を行う。さらに、スピンドルを加速している間に飽
和電圧を監視してその電圧レベルが完全飽和直前まで近
づいた時点で電源電圧Ｖｍを９．５[V] から２．０
[V] だけ引き上げて１１．５[V] に設定し駆動トラン
ジスタが飽和しないようにする。

【０１１４】以下本発明の別の実施例について説明す
る。図５は、本発明の実施例のディスク再生装置のスピ
ンドルモータ手段とモータ駆動手段の構成を示す概略図
であり、説明の簡便化のために多相多極モータの１相の
部分のみを取り出して模式的に表したものである。図５
において、３０１はモータ駆動トランジスタであり、３
０２はモータの駆動コイルを表わしており、３０３は駆
動コイル３０２の中間タップＰ1に接続された抵抗手段
であり、３０４は駆動コイル３０２の一端Ｐ2と抵抗手
段３０３の一端Ｐ3を切り換える切り換え手段であり、
３０５はモータに印加される電源である。なお本実施例
においてモータの励磁は永久磁石（図示しない）で行
う。

【０１１５】図５において、駆動コイル３０２の中間タ
ップＰ1より上部のコイル抵抗値をＲa1、中間タップＰ1
より下部のコイル抵抗値をＲa2とし、抵抗手段３０３の
抵抗値をＲｐとすると、Ｒa2 ＝Ｒｐとなるように設
定する。つまり切り換え手段３０４をＰ2側に倒した場
合のコイル抵抗の大きさ（Ｒa1＋Ｒa2）と、Ｐ3側に倒
した場合のコイル抵抗と抵抗手段３０３との合成抵抗の
大きさ（Ｒa1＋Ｒｐ）とは等しくなる。このように構成
することによって、電源から見たコイル抵抗の大きさを
変えることなく、モータのトルク定数Ｋｔと発電定数Ｋ
ａを可変することができる。

【０１１６】（数１５）の結果より、図５における切り
換え手段３０４を切り換えることによってモータのトル
ク定数を大きくすることで、アクセス期間中の駆動トラ
ンジスタとコイル抵抗を合わせた発熱量をより小さくす
ることができる。

【０１１７】例えば、図５において、切り換え手段がＰ
3側の時のトルク定数をＫｔ＝２００[g・cm/A]、発電定
数をＫａ＝２．１[mV/rpm] とし、切り換え手段がＰ2
側の時のトルク定数をＫｔ＝４００[g・cm/A]、発電定
数をＫａ＝４．２[mV/rpm]と２倍になるものとする。

【０１１８】図４（ｃ）〜（ｄ）の例について説明する
と、切り換え手段の初期設定はＰ3側とし、スピンドル
の加速を開始する直前に切り換え手段をＰ2側に切り換
えて加速を開始すると、（数１）より発電定数Ｋａが２
倍になるのでＥａ＝４．２[V] となり、（数３）より
Ｖｄ＝１．８[V]となり、（数４）よりＰｄ＝０．５４
[W] となって、駆動トランジスタの消費電力が低減され
る。さらに、スピンドルの加速を続けると逆起電力が大
きくなってやがて駆動トランジスタが完全飽和状態にな
るので、切り換え手段をＰ3側に切り換えて逆起電力を
小さくすることで駆動トランジスタが飽和しないように
する。スピンドルを加速している間は駆動トランジスタ
が飽和しないならば、モータ電流は駆動回路で制限され
る一定電流Ｉａ(max)＝０．３[A] が流れ、コイル抵抗
にかかる電圧はＶａ＝６．０[V]で一定であり、コイル
抵抗での消費電力もＰａ＝１．８[W] で一定である。
加速中の駆動電流は図４（ｃ）〜（ｄ）の場合と同じだ
が、トルク定数が増えた分だけモータの発生トルクが増
えるので、初期回転数と目標回転数が同じならば加速に
要する時間が減少する。従って、発熱量は駆動トランジ
スタの消費電力が減少した分と加速時間が減少した分だ
け小さくなる。

【０１１９】また、図４（ｅ）〜（ｆ）の例では、切り
換え手段の初期設定はＰ3側とし、スピンドルの減速を
開始する直前に切り換え手段をＰ2側に切り換えると、
（数１）より発電定数Ｋａが２倍になるのでＥａ＝
４．２[V] となり、（数３）よりＶｄ＝７．４[V]とな
り、（数４）よりＰｄ＝２．２[W] となって、図４
（ｅ）の場合よりも駆動トランジスタの消費電力は増加
する。スピンドルの減速している間も切り換え手段はＰ
2側にすると、スピンドルの減速を完了する直前には、
（数３）よりＶｄ＝３．２[V]となり、（数４）より
Ｐｄ＝０．９６[W]となって、やはり図４（ｆ）の場合
よりも駆動トランジスタの消費電力は増加する。

【０１２０】スピンドルを減速している間は駆動トラン
ジスタが飽和しないならば、モータ電流は駆動回路で制
限される一定電流Ｉａ(max)＝０．３[A] が流れ、コイ
ル抵抗にかかる電圧はＶａ＝６．０[V] で一定であ
り、コイル抵抗での消費電力もＰａ＝１．８[W] で一定
である。

【０１２１】スピンドルを減速する間の駆動トランジス
タでの平均消費電力は、Ｐｄ＝１．５８[W]であり、コ
イル抵抗での平均消費電力Ｐａ＝１．８[W]と合計する
と、Ｐ＝Ｐｄ＋Ｐａ＝３．３８[W]となる。ただし、ト
ルク定数Ｋｔが２倍に増えた分だけモータの発生トルク
も２倍に増えるので、初期回転数と目標回転数が同じな
らば加速に要する時間ｄｔが半分に減少する。

【０１２２】一方、図４（ｅ）〜（ｆ）の場合の平均消
費電力は、Ｐｄ＝１．２９[W]、Ｐａ＝１．８[W]、Ｐ＝
Ｐｄ＋Ｐａ＝３．０９[W]となる。

【０１２３】従って、トルク定数Ｋｔを２倍にすること
で、平均消費電力Ｐは増えるが、減速に要する時間ｄｔ
が半分になるので、発生エネルギー（発熱量）Ｗは減少
する。

【０１２４】以上本発明の実施例によれば、切り換え手
段３０４で駆動コイル３０２の中間タップを切り換えて
モータのトルク定数を大きくすることで、アクセス期間
中の駆動トランジスタとコイル抵抗を合わせた発熱量を
より小さくすることができる。

【０１２５】なお、図５において切り換え手段３０４は
Ｐ2点とＰ3点で切り換えたが、これは、Ｐ1点で駆動コ
イル３０２を分離して切り換えるように構成してもかま
わない。

【０１２６】以下本発明の別の実施例について説明す
る。図６は、本発明の実施例のディスク再生装置のスピ
ンドルモータ手段とモータ駆動手段の構成を示す概略図
であり、説明の簡便化のために多相多極モータの１相の
部分のみを取り出して模式的に表したものである。図６
において、４０１はモータ駆動トランジスタであり、４
０２はモータの駆動コイルを表わしており、４０３はモ
ータの励磁コイルであり、４０４は励磁コイル４０３の
中間タップＱ1と励磁コイルの一端Ｑ2を切り換える切り
換え手段であり、４０５はモータに印加される電源であ
る。この実施例で、励磁コイル４０３の電源は駆動コイ
ルと同じ電源を用いたが、別の電源を用いてもかまわな
い。

【０１２７】図６において、励磁コイル４０３の中間タ
ップＱ1より上部のコイル抵抗値をＲf1、中間タップＱ1
より下部のコイル抵抗値をＲf2とする。切り換え手段４
０４をＱ1側に倒したときは、Ｑ2側に倒したときよりも
励磁電流Ｉｆが大きくなるので、モータのトルク定数Ｋ
ｔが大きくなる。

【０１２８】（数１５）の結果より、図６における切り
換え手段４０４を切り換えることによってモータのトル
ク定数を大きくすることで、アクセス期間中の駆動トラ
ンジスタとコイル抵抗を合わせた発熱量をより小さくす
ることができる。

【０１２９】例えば、図６において、Ｒf1＝ＲF2とし、
切り換え手段がＱ2側の時のトルク定数をＫｔ＝２００
[g・cm/A]、発電定数をＫａ＝２．１[mV/rpm] とする
と、切り換え手段がＱ1側の時のトルク定数はＫｔ＝４
００[g・cm/A]、発電定数をＫａ＝４．２[mV/rpm] と２
倍になる。

【０１３０】この場合の具体的な効果は、図５の場合と
ほぼ同様に説明できるので省略する。

【０１３１】以上本発明の実施例によれば、切り換え手
段４０４で励磁コイル４０２の中間タップを切り換えて
モータのトルク定数を大きくすることで、アクセス期間
中の駆動トランジスタとコイル抵抗を合わせた発熱量を
より小さくすることができる。

【０１３２】なお、図６において切り換え手段４０４は
Ｑ1点とＱ2点で切り換えたが、これは、Ｑ1点で励磁コ
イル４０３を分離して切り換えるように構成してもかま
わない。

【０１３３】また、図５の駆動コイルを切り換える構成
と、図６の励磁コイルを切り換える構成を同時に実現す
る構成にしてもかまわない。

【０１３４】以下本発明の別の実施例を図７に示す。図
７は、アクセス時、データ再生モード時、及びホールド
トラックモード時のマイクロコンピュータ手段６の処理
手順を示している。

【０１３５】アクセス指定を受け取ると（ステップ
１）、図３に示したような手順でアクセス動作を行い
（ステップ２）、その最後では、切り換え手段１３は図
１の(a)の状態になり、スピンドル精回転制御でディス
クは精度良く制御されている。

【０１３６】データ再生モード（ステップ３）では、引
き続きスピンドル精回転制御の状態でディスク上の螺旋
状トラックに沿ってピックアップ手段３を追従させなが
ら、データを再生する。

【０１３７】データの再生が完了すると（ステップ
４）、続いてホールドトラックモード（ステップ５）に
移行する。このホールドトラックモードでは、データ再
生は行わず、ディスク上の螺旋状トラックの同じトラッ
クを常に追跡するように一回転に一回だけ１トラック分
だけピックアップ手段３を移動させる。このモードに入
ると、回転速度偏差信号の大きさＶｒを基準値Ｖｒｅｆ
と比較して（ステップ６）、基準値より大きい場合に
は、速度制御手段９の速度制御ゲインＧｒを初期値Ｇｒ
ｉに比べて例えば２ｄＢだけ下げる（ステップ７）。Ｖ
ｒが基準値Ｖｒｅｆより小さくなるとホールドトラック
状態を繰り返してアクセス指令を待つ（ステップ８）。
なお、速度制御ゲインＧｒは、次のアクセス指令を受け
ると初期値Ｇｒｉに戻す。

【０１３８】図７で示した例において、ホールドトラッ
クモード時の速度制御ゲインＧｒをデータ再生モード時
と比較して、例えば６ｄＢだけ低減することができたと
すると、モータ駆動手段１０への入力信号の大きさも６
ｄＢ小さくなるので、モータに流れる電流もほぼ６ｄＢ
程度低減することができる。これによって、モータが長
時間にわたってホールドトラックしている場合、もしく
はある一定時間毎にアクセス指令を受け取って頻繁にア
クセスを繰り返し、その間必ずホールドトラックする場
合、さらにディスクのイナーシャもしくはディスクの偏
心量が大きい場合における、モータやトランジスタの発
熱を低減することで装置内部の温度上昇を抑制するだけ
でなく、装置の消費電力を低減することができる。

【０１３９】以上本発明の実施例によれば、ホールドト
ラックモード時の速度制御ゲインＧｒをデータ再生モー
ド時と比較して、低減することによって、モータやトラ
ンジスタの発熱を低減することで装置内部の温度上昇を
抑制するだけでなく、装置の消費電力を低減することが
できる。

【０１４０】なお、上記の例で、電源供給手段１６、１
７、１８の電源電圧は、それぞれ５[V]、８[V]、１２
[V]としたが、これらは必ずしもこの電圧値に限らな
い。

【０１４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ピンドル精回転制御において、電源電圧を引き下げるこ
とによって、モータの回転数に関係なく駆動トランジス
タで消費される電力を低減することができ、通常のディ
スク再生装置において、データ再生モードもしくはホー
ルドトラックモードを実行して長時間スピンドル精回転
制御を続けたとしても問題にならない。

【０１４２】また、スピンドル強制回転制御及びスピン
ドル粗回転制御において、スピンドルモータを加速する
場合に、電源電圧を引き上げることにより従来と比較し
てより大きなトルクを発生することが可能となる。また
モータを加速する間のトルクも一定であるので、加速を
開始した当初のトルクが持続するため、従来と比較して
モータの加速時間を小さくすることが可能となる。

【０１４３】さらに、スピンドル強制回転制御及びスピ
ンドル粗回転制御において、スピンドルモータを減速す
る場合に、電源電圧を引き下げることによって、駆動ト
ランジスタで消費される電力を低減することができる。

【０１４４】また、加速・減速に関わらず、駆動トラン
ジスタが飽和しない範囲で電源電圧を引き下げることに
よって、駆動トランジスタでの発熱量を低減することが
できる。

【０１４５】また、駆動コイルもしくは励磁コイルの中
間タップを切り換えてモータのトルク定数を大きくする
ことで、アクセス期間中の駆動トランジスタとコイル抵
抗を合わせた発熱量をより小さくすることができる。

【０１４６】また、ホールドトラックモード時の速度制
御ゲインをデータ再生モード時と比較して、低減するこ
とによって、モータやトランジスタの発熱を低減するこ
とで装置内部の温度上昇を抑制するだけでなく、装置の
消費電力を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるディスク再生装置の
構成図

【図２】本発明の一実施例におけるモータ回路構成を示
す概略図

【図３】本発明の一実施例におけるアクセス時の処理手
順説明図

【図４】本発明の一実施例におけるスピンドルモータ手
段とモータ駆動手段の構成を示す概略図

【図５】本発明の別の実施例におけるスピンドルモータ
手段とモータ駆動手段の構成を示す概略図

【図６】本発明の別の実施例におけるスピンドルモータ
手段とモータ駆動手段の構成を示す概略図

【図７】本発明の別の実施例におけるアクセス時の処理
手順説明図

【図８】従来例におけるディスク再生装置の構成図

【図９】従来例におけるアクセス時の処理手順説明図

【図１０】従来例におけるスピンドルモータ手段とモー
タ駆動手段の構成を示す概略図

【符号の説明】

１ディスク２スピンドルモータ手段３ピックアップ手段４トラバースモータ手段５トラバース制御手段６マイクロコンピュータ手段７回転情報検出手段８基準信号発生手段９速度制御手段１０モータ駆動手段１１最大加速手段１２最大減速手段１３切り換え手段１４飽和電圧検出手段１５電力選択手段１６、１７、１８電力供給手段１０１、１０２、１０３電源１１３、２０１、３０１、４０１モータ駆動トランジ
スタ１１４モータ駆動指令端子１０９、１１２電源選択端子１１５、２０２モータ１１６、２０３モータ逆起電力１１７、２０４モータコイル抵抗２０５モータ電源３０２、４０２モータ駆動コイル４０３モータ励磁コイル３０４、４０４切り換え手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータを回転させるための定速モードと加
速モードと減速モードとを含み、定速モードでは、モー
タの電源電圧を予め決められた基準電圧に切り換えるス
テップと、モータの回転数が基準回転数以下の場合にモ
ータの電源電圧を前記基準電圧よりも小なる電圧に切り
換えるステップとを含み、加速モードでは、加速前にモ
ータの電源電圧を前記基準電圧よりも大なる電圧に切り
換えるステップと、モータに加速指令を与えるステップ
と、加速後にモータの電源電圧を前記基準電圧に切り換
えるステップとを含み、減速モードでは、減速前にモー
タの電源電圧を前記基準電圧よりも小なる電圧に切り換
えるステップと、モータに減速指令を与えるステップ
と、減速後にモータの電源電圧を前記基準電圧に切り換
えるステップとを含んで構成されることを特徴とするモ
ータの回転制御方法。
【請求項２】モータを回転させるための加速モードと減
速モードとを含み、加速モードもしくは減速モードでモ
ータを回転している最中に、モータの電源電圧を予め決
められた第１の電圧よりも小なる第２の電圧に切り換え
るステップもしくはモータの電源電圧を前記第２の電圧
よりも大なる第３の電圧に切り換えるステップの少なく
ともいずれかを含んで構成されることを特徴とするモー
タの回転制御方法。
【請求項３】永久磁石手段と、第１の駆動コイル手段
と、該第１の駆動コイル手段と直列に電源に接続可能に
設けられた第２の駆動コイル手段とを含んでなるモータ
手段及び、前記第２の駆動コイル手段と等価な抵抗値を
有し前記第１の駆動コイル手段と前記第２の駆動コイル
手段との接続点に接続可能に設けられた抵抗手段と、前
記第２の駆動コイル手段と前記抵抗手段とを切り換える
手段とを含んで構成されることを特徴とするモータの回
転制御装置。
【請求項４】第１の励磁コイル手段と、該第１の励磁コ
イル手段と直列に電源に接続可能に設けられた第２の励
磁コイル手段と、駆動コイル手段とを含んでなるモータ
手段及び、前記第２の励磁コイル手段と前記第１の励磁
コイル手段との接続を切り換える手段とを含んで構成さ
れることを特徴とするモータの回転制御装置。
【請求項５】ディスクのデータをアクセスするためのア
クセスモードとデータ再生モードとディスク上の特定ト
ラック位置を保持するホールドトラックモードを含み、
ホールドトラックモードでは、ディスクを回転させるモ
ータの回転指令が基準値以上の場合に回転制御ゲインを
一定値減少するステップを含んで構成されることを特徴
とするディスク再生装置のモータの回転制御方法。
【請求項６】線速度一定なディスクを回転させるモータ
手段と、前記モータ手段に駆動電流を付与するモータ駆
動手段と、前記ディスクに記録された情報を検出するピ
ックアップ手段と、前記ピックアップ手段の検出信号に
含まれる回転速度情報を検出する回転情報検出手段と、
前記回転情報検出手段により検出された速度情報に基づ
いて前記モータ手段の回転速度を制御する速度制御手段
と、前記ピックアップ手段を前記ディスク上の半径方向
において任意の位置へ位置決めするトラバース手段とを
含み、前記モータ駆動手段に電源を供給する複数の電源
供給手段と、前記モータ駆動手段の駆動トランジスタの
飽和電圧を検出する手段と、前記複数の電源供給手段を
切り換える電力選択手段と、モータの駆動コイルの巻数
もしくは励磁コイルの巻数の少なくともいずれかを切り
換える手段と、前記速度制御手段の制御ゲインを切り換
える手段の少なくともいずれかとを含んで構成されるこ
とを特徴とするディスク再生装置。