DE3043248A1

DE3043248A1 - Regelschaltung fuer ein plattenwiedergabegeraet

Info

Publication number: DE3043248A1
Application number: DE19803043248
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Tokyo Ogawa
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1979-11-15
Filing date: 1980-11-15
Publication date: 1981-05-21
Also published as: FR2471107A1; GB2064172A; JPS5671855A; GB2064172B; FR2471107B1; CA1151768A; US4386300A; NL8006269A

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelschaltung für ein Flattenviederyabegerät entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wenn ein PCM-Signal auf eine Platte aufgezeichnet wird, gibt es zwei Methoden, von denen eine darin besteht, die Aufzeichnung bei konstanter Winkelgeschwindigkeit oder konstanter Lineargeschwindigkeit der Platte durchzuführen. Bei konstanter Lineargeschwindigkeit wird die Aufzeichnungsdichte im Vergleich zur Aufzeichnung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit verbessert, jedoch ist es bei Aufzeichnung mit konstanter Lineargeschwindigkeit erforderlich, die Platte bei konstanter Lineargeschwindigkeit wiederzugeben, was dazu führt, daß die Drehsteuerung der Platte bei der Wiedergabe kompliziert ist.

Bei einer Videoplatte wird die Drehsteuerung derart durchgeführt, daß das wiedergegeberie Signal demoduliert wird, um ein Videosignalgemisch zu erzeugen, die Synchronsignale dann vom Videosignalgemisch getrennt werden und die Frequenz des Synchronsignals konstant gemacht wird.

Bei einem PCM-Tonsignal, dessen Grundband aufgezeichnet wird, ist im allgemeinen ein binäres Signal vorhanden, so daß die obige Methode nicht angewandt werden kann. Wenn das" PCM-Tonsignal nicht als die Grundbandaufzeichnung aufgezeichnet wird, sondern in ein PseudoVideosignal umgewandelt wird, das ein Synchronsignal enthält, kann die gleiche Methode wie bei der Videoplattenaufzeichnung angewandt werden. Dabei wird jedoch die Aufzeichnungsdichte verringert, so daß der Vorteil der konstanten

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Lineargeschwindigkeit verloren geht.

Es ist auch möglich, die Lage eines Abnehmers in radialer Richtung der Platte durch einen mechanischen Lagedetektor zu ermitteln, die Drehung der Platte mit dem ermittelten Ausgangssignal zu erzeugen, eine Taktsignalkomponente von dem wiedergegebenen Signal abzuleiten und die abgeleitete Komponente als Vergleichssignal zur weiteren Steuerung der Drehung der Platte zu verwenden. Die Verwendung des mechanischen Lagedetektors erhöht jedoch die Kosten des Gerätes erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik eine Regelschaltung für ein Plattenwiedergabegerät zu schaffen, mit dem eine mit konstanter Lineargeschwindigkeit aufgezeichnete Platte mit konstanter Lineargeschwindigkeit bei der Wiedergabe gedreht wird, ohne daß ein komplizierter Schaltungsaufbau erforderlich ist. Weiterhin soll eine Regelschaltung geschaffen werden, bei der, da das auf die Platte aufgezeichnete Signal als Steuersignal für die Regelung verwendet wird, die Regelung genau durchgeführt werden kann.

Weiterhin soll eine Regelschaltung geschaffen werden, bei der, wenn eine Platte mit einem aufgezeichneten PM-Signal optisch wiedergegeben wird, das optische System Tiefpaßfiltercharakteristik hat, und der Spitzenwert des differenzierten wiedergegebenen PCM-Signals der Lineargeschwindigkeit der Platte proportional ist und zur Steuerung der Drehzahl der Platte verwendet wird.

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Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1-5 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Diagramm, aus dem die Kennlinie eines Tiefpaßfilters hervorgeht,

Fig. 2A - 2D den Verlauf von durch ein optisches Gerät wiedergegebenen PCM-Signalen,

Fig. 3A - 3C vergrößert den Verlauf des wiedergegebenen PCM-Signals,

Fig. 4 ein Diagramm, aus dem die Frequenzkennlinie eines optischen Systems hervorgeht, und

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Beispiels der Regelschaltung über das Plattenwiedergabegerät.

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£s wird zunächst ein Tiefpaßfilter mit der im Diagramm der Fig. 1 gezeigten Kennlinie betrachtet. Im Diagramm der Fig. 1 stellt die unterbrochene Linie die ideale Kennlinie eines Tiefpaßfilters da, während die durchgehende Linie die sogenannte 100 %-Dämpfungskennlinie eines Tiefpaßfilters darstellt.

Wen ein PCM-Signal PO mit einer scharfen Kante wie in Fig. 2A einem Tiefpaßfilter mit der zuvor erwähnten Kennlinie zugeführt wird, erhält man ein PCM-Ausgangssignal PI vom Tiefpaßfilter, dessen Anstiegs- und Abfallflanken wie in Fig. 2B stumpf sind. In diesem Falle ist ein Tiefpaßfilter erforderlich, dessen Grenzfrequenz fc von einer Kodestörung frei ist.

Die Fig. 3A und 3B zeigen vergrößert die Vorder- und Rückflanken der Signale PO und PI der Fig. 2A und 2B. Der in Fig. 3B gezeigte Zeitverlauf ist durch das Tiefpaßfilter gegenüber dem Impulssignal in Fig. 3A zeitverzögert, jedoch sind beide zum Zwecke des Vergleichs in den Fig. 3A und 3B ohne Zeitverzögerung gezeigt.

Eine Zeitperiode T, innerhalb der das PCM-Signal PI ansteigt und dann abfällt, kann durch den Rezeprokwert einer Frequenz ausgedrückt werden, bei der im Falle einer 100 %-Dämpfung ein Abfall von 6DB erzeugt wird. Bei einem Tiefpaßfilter mit der Kennlinie der Fig. 1 kann die Zeitperiode T wie folgt ausgedrückt werden:

2
T= : (1)

^fc

Da die Grenzfrequenz fc hoch ist, wird die Zeitperiode T kurz, wie Fig. 3B durch die unterbrochene Linie, die durchgehende Linie und die strichpunktxerte Linie zeigt.

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Wenn das PCM-Signal Pl differenziert wird, wie Fig. 3C zeigt, ist der Spitzenwert seines differenzierten Signals DA umgekehrt proportional zur Zeitperiode T, innerhalb der das PCM-Signal PI ansteigt und abfällt, d. h. die Grenzfrequenz fc des Tiefpaßfilters.

Wenn die Aufzeichnung einer optischen Platte abgetastet wird, wird deren Aufzeichnungsdichte durch das Verhältnis N des offenen Bereichs einer verwendeten Objektivlinse und der Wellenlänge λ. eines verwendeten Laserstrahls bestimmt. Im allgemeinen wird die Modulationsübertragungsfunktion auf einen Schwarz-Weiß-Muster bestimmt, jedoch kann dies ähnlich auf eine konkave und kovexe Reliefstruktur angewandt werden. Die Grenz-Raumfrequenz p· ist aber wie folgt gegeben:

.2N

Die Beziehung zwischen der Grenzraumfrequenz p- und der Grenzfrequenz fc des elektrischen Signals ist wie folgt gegeben:

2arR.f __N «_N

Wobei R der Radius einer Spur auf der optischen Aufzeichnungsplatte und fr die Drehzahl der Platte pro Sekunde ist, so daß V die Lineargeschwindigkeit der Platte ist. Auf dieser Grundlage erhält die normierte Frequenzkennlinie etwa den im Diagramm der Fig. 4 gezeigten Verlauf.

Das optische System hat damit eine Kennlinie gleich der des Tiefpaßfilters mit der Kennlinie des Diagramms der Fig. 1 und sein Fotodetektor gibt ein PCM-Signal gleich dem PCM-Signal PI wieder, das das Ausgangssignal des obigen Tiefpaßfilters ist und dessen Grenzfrequenz fc der Lineargeschwindigkeit V proportional ist. Die Zeitperiode T des Anstiegs bzw. Abfalls des wiedergegebenen PCM-Signals PI

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wird daher wie folgt ausgedrückt:

Die Zeitperiode T ist daher zur Lineargeschwindigkeit V umgekehrt proportional.

Es wird nun beispeislweise dej. Fall de~ /ufzeichnung ein^s Signals mit einer höchsten Frequenz von 1,189512 MHz und eines 3 PM-Systems betrachtet. Dabei werden die folgenden Annahmen gemacht:

N = 0,4
"X = 6328 S = 0.6328 χ 10~⁶ m

Wenn die Drehzahl fr einer Platte mit einem Durchmesser von 30 cm 7,5 Umdrehungen pro Sekunde (=450 Umdrehungen pro Minute) ist, beträgt die Grenzfrequenz fc am innersten Radius R = 0,055 m der Platte 3,3 MHz und die Zeitperiode T 600 nsek, während wenn die Drehzahl fr 15 Umdrehungen pro Sekunde (= 900 Umdrehungen pro Minute) ist, beträgt die Grenzfrequenz fc 6.6 MHz und die Zeitperiode T 300 nsek.

Wenn das wiedergegebene PCM-Signal PI differenziert wird, da der Spitzenwert seines differenzierten Signals DA zur Zeitperiode des Anstiegs oder Abfalls des wiedergebenen PCM-Signals PI umgekehrt proportional ist, wie zuvor beschrieben wurde, ist der Spitzenwert des differenzierten Signals DA der Lineargeschwindigkeit V proportional.

Berücksichtigt man dies, können folgende Verarbeitungsund Steuervorgänge durchgeführt werden. Das wiedergebene PCM-Signal wird differenziert, der Spitzenwert des differenzierten PCM-Signals wird ermittelt, die ermittelte Spannung wird mit einer Bezugsspannung verglichen und die Drehung einer Platte wird durch das Vergleichssignal gesteuert.

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_ ei _

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild der Regelschaltung für ein Plattenwiedergabegerät. Bei dem Beispiel der Fig. 5 wird eine Platte D von. einem Motor M gedreht, und ein auf der Platte D aufgezeichnetes. PCM-Signal wird von einem Fotodetektor 10 wiedergegeben, der eine Laserlichtquelle und ein optisches System O aufweist. Das vom Fotodetektor 10 wiedergegebene PCM-Signal PI wird über einen Verstärker 20 einem Dekoder zur Umwandlung in ein Tonsignal zugeführt. Das wiedergegebene PCM-Signal PI hat eine solche Charakteristik, daß sein Anstieg oder Abfall der Lineargeschwindigkeit V der Platte D bei der Wiedergabe umgekehrt proportional ist, wie zuvor anhand der Fig. 2 A erläutert wurde.

Das wiedergegebene PCM-Signal PI durchläuft den Verstärker 20 und wird einem Differenzierkreis 30 zugeführt und darin zum Signal DA (Fig. 2C) differenziert. Das differenzierte Signal DA wird einem Gleichrichterkreis 40 zugeführt und durch Vollweggleichrichtung zum Signal DB (Fig. 2Dj gleichgerichtet. Der Spitzenwert des differenzierten Signals DA und damit des gleichgerichteten differenzierten Signals DB ist der Lineargeschwindigkeit V der Platte D bei der Wiedergabe proportional, wie zuvor beschrieben wurde.

Das gleichgerichtete differenzierte Signal DB wird auf einen Spitzenwertdetektorkreis 50 gegeben, der dann seinen Spitzenwert feststellt und die ermittelte -Spannung einem der Eingänge eines Pegelkomparators 60 zuführt. Ein Bezugsspannungsgenerator 70 erzeugt eine Bezugsspannung, die eine Lineargeschwindigkeit der Platte D bei der Wiedergabe festlegt. Die Bezugsspannung des Generators 70 wird dem anderen Eingang des !Comparators 60 zugeführt. Die Spannung des !Comparators 60, die der Differenz zwischen der ermittelten Spitzenspannung und der Bezugsspannung entspricht, wird einem Motorantriebskreis 120 zugeführt, um den Motor M anzutreiben. Die Drehung des Motors M wird damit vom Ausgangssignal des

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Motorantriebskreises 120 gesteuert.

Die Drehung der Platte D wird somit derart gesteuert, daß der Spitzenwert des differenzierten Signals DB stets gleich der Bezugsspannung bzw. der Zeitperiode T des Anstiegs bzw. Abfalls des wiedergegebenen PCM-Signals PI bzw. stets konstant ist, und die Lineargeschwindigkeit der Platte D bei der wiedergabe wird an entsprechenden Stellen entsprechend der Lineargeschwindigkeit bei der Aufzeichnung konstant.

Um die Genauigkeit der Steuerung weiter zu erhöhen wird das differenzierte Signal DB, dessan Spitzenwert konstant gemacht wird, wie zuvor erläutert wurde, vom Differenzierkreis 40 einer phasenstarren Schleife bzw. einem Phasensynchronisierkreis 80 zugeführt, der ein Taktsignal erzeugt. Der Phasensynchronisierkreis 80 ist aus ein^m Phasenkomparator 81, einem spannungsgesteuerten Oszillator 82 und einem Tiefpaßfilter 83 gebildet. Das Ausgangstaktsignal des Pnasensynchronisierkreises 80 wird einem 1/N-Prevenzteiler 90 zugeführt, um eine für den Antrieb des Motors M geeignete Frequenz zu erhalten. Das in der Frequenz geteilte Signal wird dem einen Eingang eines Phasenkomparators 100 zugeführt. Ein Bezugsfrequenzsignalgenerator 110 ist vorgesehen, der ein Signal mit einer Frequenz erzeugt, die l/N der normalen Taktfrequenz beträgt. Dieses Bezugsfrequenzsignal des Generators 110 wird dem anderen Eingang des Komparators 100 zugeführt. Das Vergleichsausgangssignal des Komparators 100 wird dem Motorantriebskreis 120 zugeführt, so daß dessen Drehlage gesteuert wird.

Die Drehung der Platte D wird somit derart gesteuert, daß die Frequenz der Taktsignalkomponente des wiedergegebenen PCM-Signals zur normalen Taktsignalfrequenz wird.

Bei diesem Beispiel'ist es möglich, daß der Motor M und damit die Platte D gleichzeitig vom Ausgangssignal des

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Pegelkomparators 60 und des Phasenkomparators 100 gesteuert werden, oder es ist ein Schaltvorgang möglich, so daß die Drehung der Platte D zuerst vom Ausgangssignal des Pegelkomparators 60 gesteuert und damit die Lineargeschwindigkeit der Drehung der Platte D im wesentlichen konstant wird, und danach die Platte D vom Aus— gangssignal des Phasenkomparators 100 gesteuert wird.

Es ist somit möglich, daß eine Platte, auf die ein PCM-Signal unter der Bedingung aufgezeichnet wird, daß die Platte mit konstanter Lineargeschwindigkeit gedreht wird, bei einfacher Konstruktion mit konstanter Lineargeschwindigkeit wiederzugeben.

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Claims

30Λ3248

It 4863

Sony Corporation

7-35, Kitashinagawa 6-chome,

Shinagawa—ku

Tokyo / Japan

Regelschaltung für ein Plattenwiedergabegerät

Patenta nsprüche:

üj Regelschaltung für ein Plattenwiedergabegerät mit einem Motor und einer von dem Motor zu drehenden Platte, auf die ein PCM-Signal mit konstanter Lineargeschwindigkeit aufgezeichnet ist, gekennzeichnet durch einen mit der Platte optisch gekoppelten Abtastkopf zur Wiedergabe des aufgezeichneten PCM-Signals, einen Differenzierkreis, der mit dem Abtastkopf gekoppelt ist, um das wiedergegebene PCM-Signal zu differenzieren, einen Dtektorkreis zur Ermittlung des Spitzenwertes des differenzierten Signals, einen Komparator zum Vergleich des Spitzenwertes des Ausgangssignals des Detektorkreises mit einer Bezugsspannung zur Erzeugung eines Steuersignals, und einen Motorantriebskreis, dem das Steuersignal zur Steuerung des Motors zugeführt wird, um die Platte bei der

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Wiedergabe mit konstanter Lineargeschwindigkeit zu drehen.
2. Regelschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichn e t durch einen ersten Komparator zum Vergleich der Phase des Ausgangssignals des Differenzierkreises mit der Phase eines von einem spannungsgesteuerten Oszillator erzeugten Signals, und einem zweiten Phasenkomparator zum Vergleich des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators, dem das Aus— gangssignal des ersten Phasenkomparator zugeführt wird, mit dem Ausgangssignal dnes Bezugssignalgenerators, um ein Steuersignal zu erzeugen, das auf die Phasendifferenz der beiden Ausgangssignale anspricht und das dem Motorantriebskreis zugeführt wird.

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