DE3505681C2 - Optischer Plattenspieler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Plattenspieler mit Drehzahlregeleinrichtung.

Ein optischer Plattenspieler gemäß dem Oberbegriff von An­ spruch 1 ist allgemein bekannt und u. a. in DE 33 14 666 A1 beschrieben. Bei derartigen Plattenspielern, die nur mit einer einzigen Drehzahl laufen, bereitet die schnelle Suche einer neuen Position keine großen Schwierigkeiten.

Es existieren auch Plattenspieler, bei denen die Drehzahl in einem Bereich von 2-3% bis 20-30% eingestellt werden kann. Derartige Plattenspieler haben zwar den Vorteil, daß die Musikwiedergabegeschwindigkeit in weiten Grenzen verän­ dert werden kann, jedoch besteht der Nachteil, daß das Auf­ finden einer neuen Position teilweise 3-4 Mal solange dau­ ert wie bei Geräten, die nur bei einer festen Drehzahl ar­ beiten, auf die die gesamten Zeitkonstanten des Spurfüh­ rungs-Servosystems optimiert sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Plattenspieler anzugeben, der auch dann keine verlängerte Zugriffszeit beim Suchen eines Musikprogramms aufweist, wenn der Suchbefehl während einer Betriebsart mit einer Abspiel­ drehzahl oder -geschwindigkeit, die von der normalen Ab­ spieldrehzahl bzw. -geschwindigkeit unterschiedlich ist, eingegeben wird.

Der erfindungsgemäße Plattenspieler ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.

Der erfindungsgemäße Plattenspieler untersucht dann, wenn ein Suchbefehl eingegeben wird, ob die Platte gerade mit der normalen Abspieldrehzahl angetrieben wird. Wenn dies nicht der Fall ist, ändert er zunächst die Drehzahl der Platte auf die normale Abspieldrehzahl und führt erst danach die Suche aus. Wenn die neue Position gefunden ist, treibt er die Platte wieder mit der Drehzahl an, wie sie vor dem Suchbe­ trieb vorlag. Dadurch erfolgt die Suche immer bei derselben Drehzahl, so daß das Spurführungs-Servosystem für den Such­ betrieb auf diese Drehzahl zum Erreichen einer möglichst kurzen Suchzeit optimiert werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines optischen Plattenspielers mit einstellbarer Abspielgeschwindigkeit;

Fig. 2 ein Diagramm zum Erläutern der Geschwindigkeits­ regeleinrichtung im Plattenspieler gemäß Fig. 1;

Fig. 3 und 4 Blockdiagramme von Ausführungsformen von Schaltungen zum Erzeugen einer einstellbaren Haupttaktfrequenz zum Durchführen der Abspielge­ schwindigkeitsregelung;

Fig. 5 ein Flußdiagramm zum Erläutern der Funktion eines Phasenregelkreises in der Geschwindigkeitsregel­ schaltung; und

Fig. 6 ein Diagramm zum Erläutern der vom Phasenregel­ kreis ausgegebenen Daten.

Der optische Plattenspieler gemäß Fig. 1 weist eine optische Platte 1, einen Spindelmotor 2 und einen Abspielkopf 3 auf, der durch einen Motor M2 und einen Mechanismus mit zwei Ach­ sen durch das Ausgangssignal von einer Servoregelschaltung 4 so verstellt wird, daß das HF-Signal durch Spurführungsrege­ lung und Fokussierregelung optimal abgespielt wird. Das HF- Signal wird durch einen Hf-Verstärker 5 einem signalverar­ beitenden Mikroprozessor 6 zugeführt.

Der signalverarbeitende Mikroprozessor 6 besteht aus drei integrierten Hauptschaltungen. Der erste IC (Type CX-7933 von SONY Corp.) dient dazu, das Bildsynchronisiersignal zu ermitteln, aufrechtzuerhalten und einzufügen, das EFM-Signal zu demodulieren und Unterkodiersignale abzutrennen. Der zweite IC (Typ CX-7935 von SONY Corp.) dient dazu, die Sig­ nalverarbeitung zu steuern. Der dritte IC (CX-7935 von SONY Corp.) dient in erster Linie dazu CIRC-Fehler zu korri­ gieren.

Nach der Korrektur von Fehlern im signalverarbeitenden Mikro­ prozessor 6 werden die Daten dadurch in ein Audiosignal um­ gewandelt, daß sie an einen D/A-Wandler 7 und einen Ausgangs­ verstärker 8 gegeben werden.

Ein HF-Phasenregelkreis 9 dient dazu, das HF-Taktsignal (4.3218 MHz) im HF-Signal festzustellen. Es dient dazu, das Taktsignal im ersten IC im Mikroprozessor 6 zu steuern, so­ wie dazu, die Abspielgeschwindigkeit der optischen Platte 1, d. h. deren Tangentialgeschwindigkeit festzulegen und dem­ entsprechend die Drehservoregelung für den Spindelmotor 2 anzusteuern. Das HF-Taktsignal und das von einem Kristall­ oszillator 10 erzeugte Haupttaktsignal (8,6436 MHz) werden um einen vorgegebenen Wert geteilt und einer Servoschaltung 11 zum Auslesen der Information von einer Bildplatte mit gleichbleibender Weggeschwindigkeit zugeführt, so daß der Spindelmotor 2 auf die vorgegebene Abspielgeschwindigkeit (Tangentialgeschwindigkeit von 1,3 m/s) geregelt wird, die durch den Kristalloszillator 10 bestimmt ist.

Eine weitere Regelschaltung 12 (integrierte Schaltung MB 8841H von Fujitsu Limited) dient dazu, verschiedene Funktionen des Spielers zu regeln. Die Schaltung erhält dauernd solche Daten im HF-Signal, die die Datenlage auf der optischen Platte darstellen, von der der Abspielkopf 3 gerade abspielt. Wenn die Regelschaltung 12 durch Bedienen eines Schalters So ein Suchsignal erhält, führt dies dazu, daß der Abspielkopf 3 solange mehrere Spuren überspringt, bis er schließlich den Anfang des gesuchten Programms erreicht.

Ein Oszillator 13 mit einstellbarer Frequenz ersetzt das Signal vom Kristalloszillator durch ein einstellbares Haupt­ taktsignal, wenn ein Schalter S auf eine Stellung B umge­ schaltet ist. Dadurch ist Abspielgeschwindigkeitsregelung mit einstellbarer Geschwindigkeit möglich. Ein anderer Schal­ ter S′ wird gemeinsam mit dem Schalter S verstellt und nimmt eine Stellung B′ ein, wenn der Schalter S in Stellung B liegt. Dadurch wird der Regelschaltung 12 angezeigt, daß der Oszillator 13 mit einstellbarer Frequenz angesteuert ist.

Beim beschriebenen Plattenspieler ist es also möglich, die Abspielgeschwindigkeit durch Einstellen des Oszillators 13 mit einstellbarer Frequenz von Hand oder elektronisch zu ver­ ändern. Wird aber beim Abspielen mit anderer Geschwindigkeit als der normalen Geschwindigkeit der Suchbefehl abgegeben, führt dies zu Fehlanpassungen in der Bedienbarkeit.

Der weiter unten genauer beschriebene Plattenspieler arbei­ tet nun aber so, daß dann, wenn der Suchbefehl während des Abspielens mit einer anderen als der normalen Geschwindigkeit auftritt, der Schalter S vorübergehend in eine Position A geschaltet wird, in der zum Festlegen der Geschwindigkeit die Frequenz vom Kristalloszillator 10 ausgewählt wird, so daß die Geschwindigkeit auf normale Abspielgeschwindigkeit auf Grundlage des Standardhaupttaktsignales eingestellt wird, und die Betriebsart mit veränderter Abspielgeschwindig­ keit erst nach Abschluß des Suchvorganges durch Zurückschal­ ten des Schalters S auf die Stellung B wiederhergestellt wird.

Wenn, wie in Fig. 2 dargestellt, das Suchsignal zu einer Zeit T1 während dem Abspielen mit einer um 6% die Normalge­ schwindigkeit übersteigenden Geschwindigkeit auftritt, wird die normale Abspielgeschwindigkeit (0% Änderung) mit einer Zeitkonstanten von Δt1 eingestellt, bevor der Suchvorgang beginnt. Wenn zu einem Zeitpunkt T2 der Suchvorgang abge­ schlossen ist, wird die ursprüngliche, um 6% schnellere Ge­ schwindigkeit mit einer Zeitkonstanten Δt2 wiederherge­ stellt. Die Zeitkonstanten Δt1 und Δt2 sind entsprechend der Ansprechgeschwindigkeit des Spindelmotors 2 so festge­ legt, daß sich dessen Drehzahl bei Änderung der Solldrehzahl noch nicht außerhalb dem Erfassungsbereich für die Drehzahl-Servore­ gelung befindet. Die Drehzahlregelung kann auf Grundlage eines Ausgangssignals (z. B. Rauschsignals) von der Steuer­ schaltung 12 erfolgen.

Eine Ausführungsform einer Schaltung zum Erzeugen des Haupt­ taktsignales ist in Fig. 3 dargestellt. Neben den bereits anhand von Fig. 1 erläuterten Bauteilen weist die Schaltung eine Relaisschaltung 15 auf, die auf ein Ausgangssignal, z. B. ein Rauschsignal von der Steuerschaltung 12 hin an­ spricht. Weiterhin liegen eine Frequenzeinstellschaltung 16 mit einstellbaren Widerständen VR1 und VR2 zum Steuern der Ausgangsfrequenz des Oszillators mit einstellbarer Frequenz 13 (LC-Oszillator) und ein Zeitglied 17 aus einem Widerstand Ro und einem Kondensator Co vor, dessen Ausgangssignal an eine Kapazitätsdiode VD gegeben wird. Ein Schalter S2 in der Fre­ quenzeinstellschaltung 16 wird durch ein Relais RY betätigt. Ein Schalter S1 in der Relaisschaltung 15 und der bereits er­ wähnte Schalter S werden dagegen gemeinsam mit dem einstell­ baren Widerstand VR2 so verstellt, daß S1 öffnet und S in eine Stellung a geht, wenn der Schieber des einstellbaren Widerstandes VR2 von seiner Mittenlage in eine andere Lage verstellt wird, d. h. wenn die Abspielgeschwindigkeit erhöht oder erniedrigt wird.

Während des Abspielens mit normaler Geschwindigkeit steht also der Schalter S in einer Stellung b, in der das Ausgangs­ signal vom Kristalloszillator 10 als Haupttaktsignal an den signalverarbeitenden Mikroprozessor 6 gegeben wird. Wenn da­ gegen der einstellbare Widerstand VR2 von Hand zum Erhöhen (oder Erniedrigen) der Abspielgeschwindigkeit verstellt wird, wird der Schalter S in die Stellung a geschaltet, so daß das Ausgangssignal vom Oszillator 13 mit einstellbarer Frequenz, die durch VR2 eingestellt ist, als Haupttaktsignal auf den Mikroprozessor 6 gegeben wird. Im letzteren Fall ist der Schalter S1 offen, wenn dann das Suchsignal durch die Steuer­ schaltung 12 abgegeben wird, wird das Relais RY über die Transistoren Q1 und Q2 betätigt, was zu einem Umschalten des Schalters S2 führt. Dann erhält der Oszillator 13 mit ein­ stellbarer Frequenz die Steuerspannung vom einstellbaren Wi­ derstand VR1, der so eingestellt wurde, daß die Standard­ hauptfrequenz (8,6436 MHz) abgegeben wird. Dementsprechend wird die Plattendrehzahl auf die normale Abspieldrehzahl ge­ ändert.

Nach dem Beendigen der Programmsuche bei normaler Abspiel­ drehzahl wird das Signal von der Steuerschaltung 12 "O", was dazu führt, daß das Relais RY nicht mehr angesteuert wird, und damit der Schalter S2 rückgesetzt wird, so daß er die Steuerspannung vom einstellbaren Widerstand VR2 an den Os­ zillator 13 mit einstellbarer Frequenz abgibt, wodurch die um 6% schnellere Abspieldrehzahl eingestellt wird. Die Dreh­ zahlwechsel werden dadurch durchgeführt, daß die Steuerspan­ nungen über die Zeitkonstantenschaltung 17 gemäß Fig. 2 durchgeführt wird, wodurch verhindert wird, daß der Spindel­ motor 2 außerhalb des Erfassungsbereiches der Servodrehzahl­ regelung läuft. Am Ausgang C der Schaltung wird eine Steuer­ spannung für den spannungsgesteuerten Oszillator im HF-Pha­ senregelkreis 9 abgegeben.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Haupttaktgene­ rators, wie er in einer PLL-bildende Schaltung (Phasenregel­ kreis) verwendet wird. Es liegen ein digitaler Einstellschal­ ter 20 zum Einstellen der Abspieldrehzahl und eine PLL- Steuerschaltung 21 (IC Typ LM6417 von Sanyo Electric Co. Ltd.) vor, die Ausgangsspannungen in z. B. 10 Stufen an die PLL-Schaltung gibt, wenn, wie dies weiter unten beschrieben wird, Werte vom Digitalschalter 20 abgegeben werden. Eine PLL-Schaltung (IC Typ CX-7925 von SONY Corp.) beinhaltet einen Phasendetektor, einen programmierbaren Frequenzteiler und einen Oszillator. Die Schaltung gibt eine Haupttakt­ frequenz von 8,6436 MHz ab, wenn sie an einen äußeren Kri­ stall (X-a1) angeschlossen ist. Ein Verstärker 23 verstärkt die Abweichspannung, die von der PLL-Schaltung 22 abgegeben wird. Weiterhin liegt ein Oszillator mit einstellbarer Fre­ quenz vor, der einen Operationsverstärker OP1, eine Spule L1 und Kondensatoren C1, C2 und C3 aufweist. Die Frequenz des Oszillators 24 wird abhängig von der Steuerspannung verän­ dert, die von der Kapazitätsdiode VD zugeführt wird. Das Ausgangssignal wird über einen Puffer B1 an die PLL-Schal­ tung 22 gegeben, wodurch der Phasenregelkreis geschlossen ist. Das Signal wird gleichzeitig über einen anderen Puf­ fer B2 an den signalverarbeitenden Mikroprozessor 6 als Haupttaktsignal gegeben. Über den Anschluß C wird die Steuer­ spannung an die HF-PLL-Schaltung 9 gegeben. Ein Anschluß D erhält das Signal, das der normalen Abspieldrehzahl ent­ spricht.

Bei dieser Ausführungsform liegt der Oszillator 24 mit ein­ stellbarer Frequenz innerhalb dem PLL-System, wobei die Be­ zugsfrequenz durch den Kristall X-a1 gegeben ist, wodurch der Haupttakt während der Betriebsart mit normaler Abspiel­ drehzahl auf die Frequenz (8,6436 MHz) eingestellt ist. Wenn die Abspieldrehzahl erhöht wird, wird der Digitalschal­ ter 20 auf einen bestimmten Wert, z. B. + 4% eingestellt, woraufhin die PLL-Steuerschaltung 21 ein Steuersignal an den programmierbaren Frequenzteiler abgibt, der daraufhin das Bezugssignal für die PLL-Schaltung 22 liefert. Dementspre­ chend verändert sich die Frequenz des Ausgangssignals vom Oszilator 24 auf z. B. 9,0433 MHz (+4%). Dieser Frequenz­ übergang findet allmählich entsprechend dem Ansprechverhal­ ten des Spindelmotores 2 statt. Bei der besprochenen Aus­ führungsform findet der Frequenzübergang dadurch statt, daß die PLL-Steuerschaltung 21 die PLL-Schaltung 22 mit schritt­ weise erhöhten Frequenzdaten mit Intervallen von etwa 40 ms versorgt, wie dies anhand eines Flußdiagramms erläutert wird.

Wenn die Programmsuche während des Abspielens mit aufgrund des Oszillators 24 mit einstellbarer Frequenz um 4% erhöh­ ter Haupttaktfrequenz ausgelöst wird, versorgt die PLL- Steuerschaltung 21 die PLL-Schaltung 22 mit Daten zum Wie­ derherstellen der normalen Plattendrehzahl unabhängig von dem am Digitalschalter 20 eingestellten Wert. Dies erfolgt aufgrund des am Anschluß C von der Steuerschaltung 12 em­ pfangenen Steuersignales. Dementsprechend wird die Platten­ drehzahl auf die normale Abspieldrehzahl geändert, und dann findet die Programmsuche statt.

Nach Abschluß der Programmsuche wird das Steuersignal am An­ schluß D "0", woraufhin die PLL-Steuerschaltung 21 wieder Daten auf Grundlage der mit Hilfe des Digitalschalters 20 um 4% erhöhten Abspieldrehzahl abgibt. Es wird also die Drehzahl wieder eingestellt, die vor der Programmsuche vor­ lag. Die Steuerung des Drehzahlübergangs wird dadurch ausge­ führt, daß das Suchsignal und die am Digitalschalter 20 eingestellten Daten von der PLL-Steuerschaltung 21 ermittelt werden.

Anhand des Flußdiagramms von Fig. 5 wird nun die Funktion der PLL-Steuerschaltung 21 näher erläutert. Die mit mar­ kierten Schritte sind solche, in denen die Haupttaktfrequenz vorübergehend auf 8,6436 MHz auf das Suchsignal hin geändert ist, und bei denen die ursprüngliche Haupttaktfrequenz nach Abschluß der Suchbetriebsart wiederhergestellt wird. Während dem Ausführen dieser Schritte gibt die PLL-Steuerschaltung 21 mit einem Intervall von 40 ms Befehle an die PLL-Schaltung 22, so daß die Ausgangsfrequenz schrittweise abhängig von fre­ quenzgestuften Befehlsdaten, wie sie in Fig. 6 dargestellt sind, erhöht oder erniedrigt wird.

Bei dieser Ausführungsform wird das Ausgangssignal vom Oszil­ lator 24 mit einstellbarer Frequenz durch das digitale PLL- System dauernd phasengekoppelt. Daher ist der erzeugte Takt stabil. Darüberhinaus ist es dadurch, daß Schalter und Relais in der Steuerschaltung entfallen, möglich, ruhig arbeitende Drehzahlregelung zu gewährleisten.

Der erfindungsgemäße Plattenspieler mit Drehzahlregelung arbeitet also so, daß dann, wenn ein Suchsignal während dem Abspielen mit erhöhter oder erniedrigter Drehzahl erfolgt, die Drehzahl vorübergehend auf die normale Drehzahl geändert wird, und nach dem Abschluß des Suchvorgangs die ursprüng­ liche Abspieldrehzahl wiederhergestellt wird. Dadurch ist die Suchzeit von der Abspielgeschwindigkeit unabhängig, was die Funktionsfähigkeit des Plattenspielers verbessert.

Claims (4)

1. Optischer Plattenspieler zum Abspielen einer optisch abzutastenden Platte, mit

• - einem Bezugssignalgenerator (10) zum Ausgeben eines Be­ zugssignals mit fest eingestelltem Takt;
• - einer Antriebseinrichtung (2, 11) mit einer Drehzahlregel­ einrichtung (6, 22, 24) zum Antreiben der Platte mit einer dem Takt des Bezugssignals entsprechenden Drehzahl;
• - einer optischen Platten-Abtasteinrichtung (3); und
• - einer Sucheinrichtung (6), die das Signal von der Platten- Abtasteinrichtung und ein Signal erhält, das eine Suchposi­ tion erhält, und die die Platten-Abtasteinrichtung bei Such­ betrieb auf die Suchposition verstellt; dadurch gekennzeichnet, daß
• - zusätzlich zum Bezugssignalgenerator (10) ein variabler Oszillator (13) vorhanden ist;
• - eine Schalteinrichtung (S, S′) vorhanden ist, um wahlweise das Signal vom Bezugssignalgenerator (10) oder vom variablen Oszillator (13) auf die Drehzahlregeleinrichtung (6, 22, 24) zu geben; und
• - die Drehzahlregeleinrichtung so ausgebildet ist, daß sie zu Anfang einer Suchbetriebsperiode untersucht, ob die Schalteinrichtung das Taktsignal vom variablen Oszillator an die Drehzahlregeleinrichtung weitergibt, und falls dies der Fall ist, die Schalteinrichtung während des Suchbetriebs auf das Bezugssignal umschaltet und bei Erreichen der Suchposi­ tion die Schalteinrichtung wieder auf das Taktsignal vom variablen Oszillator zurückschaltet.

2. Plattenspieler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlregeleinrichtung so ausgebildet ist, daß sie jeweils schrittweise vom variablen Taktsignal auf das Be­ zugssignal und zurück schaltet.

3. Plattenspieler nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Bezugssignalgenerator (10) eine PLL-Schaltung mit einem Phasenkomparator, einem pro­ grammierbaren Frequenzteil und einer Schwingschaltung auf­ weist und daß ein mit der PLL-Schaltung verbundener Kri­ stalloszillator (Xa1) vorliegt.

4. Plattenspieler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der variable Oszillator (13) einen Operationsverstärker (OP1), eine Spule (L1) und mehrere Kon­ densatoren (C1, C2, C3) aufweist.