DE3509462A1

DE3509462A1 - Steuersystem fuer den drehantrieb eines aufzeichnungsplattenspielers

Info

Publication number: DE3509462A1
Application number: DE19853509462
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Tokorozawa Saitama Senso
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1985-03-15
Publication date: 1985-09-19
Also published as: US4672595A; GB2157027A; GB8506749D0; JPH0467271B2; GB2157027B; JPS60195772A

Description

-* S

Beschreibung

Die Erfindung betrifft allgemein ein System zum Steuern des Drehantriebs eines Aufzeichnungsplattenspielers. Insbesondere betrifft die Erfindung ein solches System für einen Plattenspieler für Videoplatten, auf denen Daten mit im wesentlichen konstanter Aufzeichnungsdichte aufgezeichnet sind.

Fig. 1 zeigt die Ansicht eines typischen, herkömmlichen Systems zum Steuern des Drehantriebs eines Videoplattenspielers. Mit dem Bezugszeichen 1 ist in der Zeichnung eine CLV (konstante Lineargeschwindigkeit) -Platte bezeichnet, auf der Daten in einer spiralförmigen Spur aufgezeichnet sind, wobei das Verfahren mit konstanter Lineargeschwindigkeit verwendet wird. Die Platte 1 wird durch einen Motor 2 angetrieben. Eine oberhalb der F latte 1 vorgesehene Abtasteinrichtung 3 liest die aufgezeichnete Information von der Platte. Ein eingebauter, nicht dargestellter Schlittenmechanismus ist vorgesehen, um die Abtasteinrichtung 3 in radialer Richtung über die Platte 1 zu verschieben, wenn sich die Platte 1 während der Wiedergabe dreht.

Die Ausgangssignale der Abtasteinrichtung 3 werden zur Korrektur einem Signalverarbeitungsschaltkreis 4 zugeführt. Der Signalverarbeitungsschaltkreis 4 ist mit seinem Ausgang mit einem Abtrennschaltkreis 5 für das wiedergegebene Synchronisierungssignal verbunden. Von den Ausgangssignalen des Signalverarbeitungsschaltkreises 4 trennt der Abtrennschaltkreis 5 für das wiedergegebene Synchronisierungssignal die wiedergegebenen Synchronisierungssignale und führt diese einem Steuersignalgeneratorschaltkreis 6 zu. Der Steuersignalgeneratorschaltkreis 6 kann von der Art sein, welcher ein wiedergegebenes Synchronisierungssignal mit einem Bezugssynchronisierungssignal vergleichen kann und ein Steuersignal er-

zeugt, welches das Ergebnis dieses Vergleiches anzeigt. Der Steuersignalgeneratorschaltkreis 6 ist mit seinem Ausgang mit einem Treiberschaltkreis 8 zum Antrieb des Motors 2 über einen Wählschalter 7 verbunden. Ein Stellungsgeber 9 erfaßt die Stellung der Abtasteinrichtung und erzeugt ein Positionssignal mit einem Pegel, der der Strecke proportional ist, über die sich die Abtasteinrichtung 3 von einer Bezugsstellung 4 bewegt hat. Der Ausgang des Stellungsgebers 9 wird einem Teilerkreis zugeordnet. Der Teilerkreis 10 ist mit seinem Ausgang mit dem Eingang eines Bezugsspannungserzeugungsschaltkreises 11 verbunden. Dieser Bezugsspannungserzeugungsschaltkreis 11 kann beispielsweise aus einem Spannungsteiler bestehen, welcher die Ausgangsspannung von dem Teilerkreis 10 unterteilt und drei Ausgangsklemmen aufweist, von denen jede eine unterschiedliche Spannung abgibt, d.h. die erste

Ausgaiigsk lcmrce gibt eine Spannung V , die zweite Ausgangs- *~ a *~

klemme eine Spannung V, und die dritte Ausgangsklemme eine Spannung V ab, wobei V. < V < V gilt. Die erste Ausgangsklemme ist mit der negativen Eingangsklemme eines Differentialverstärkers 31 verbunden. Die zweite Ausgangsklemme ist mit einer Eingangsklemme eines !Comparators 32 verbunden, und die dritte Ausgangsklemme ist mit einer Eingangsklemme eines Komparators 33 verbunden. Ferner ist ein Drehsignalgenerator 13 mit der Antriebswelle des Motors 2 verbunden. Der Signalgenerator 13 erzeugt ein Impulssignal mit einer Frequenz, die der Drehzahl des Motors 2 proportional ist. Der Signalgenerator 13 ist mit seinem Ausgang mit einem Frequenz/Spannung-Umwandler 14 verbunden. Der Spannungsausgang des Frequenz/ Spannung-Umwandlers 14 wird dem positiven Eingang des Differentialverstärkers 31 und den zwei anderen Eingängen der Komparatoren 32 und 33 zugeführt.

Die Ausgangssignale der Komparatoren 32 und 33 werden einem ODER-Tor 34 zugeführt, dessen Ausgang die Stellung des Wählschalters 7 steuert. Der Wählschalter 7

läßt, wenn er sich in seiner normalen Stellung befindet, Signale von dem Steuersignalerzeugungsschaltkreis 6 zu dem Treiberschaltkreis 8 durch, und, wenn er sich in seiner betätigten Stellung befindet, ermöglicht er, daß Ausgangssignale von dem Differentialverstärker 31 zu dem Treiberschaltkreis 8 gelangen.

Bekannte Systeme zur Steuerung des Drehantriebs von Aufzeichnungsplatten sind derart ausgebildet, daß das Ausgangssignal der Abtasteinrichtung 3 durch den Signalverarbeitungsschaltkreis H in eine erwünschte Signalform umgewandelt wird. Von den Ausgangssignalen des Signalverarbeitungsschaltkreises 4 trennt der Abtrennschaltkreis 5 für das wiedergegebene Synchronisierungssignal ein Synchronisierungssignal ab. Auf der Basis dieses Synchronisierungssignals erzeugt der Steuersignalerzeugungsschaltkreis 6 ein Steuersignal. Das Steuersignal wird dann über den Wählschalter 7 dem Treiberschaltkreis 8 zugeführt, welcher wiederum die Umdrehungszahl des Motors 2 unter Verwendung einer Regelschleife bestimmt.

Eine solche Regelschleife wird verwendet, wenn die Daten auf der Platte 1 in normaler Weise wiedergegeben werden sollen.

Der Stellungsgeber 9 gibt ein Spannungssignal mit einer Größe aus, die der Strecke entspricht, über die sich die Abtasteinrichtung 3 radial über die Platte 1 bewegt hat.

Der Teilerkreis wandelt die Ausgangsspannung in eine Spannungsgröße um, die dem Umgekehrten der von der Abtasteinrichtung zurückgelegten Strecke entspricht. Wenn cO die Winkelgeschwindigkeit der abzutastenden Platte an einem spezifischen Punkt auf der Platte ist, der von ihrer Mitte einen Abstand r entfernt liegt, läßt sich die Beziehung zwischen r und LO zu der Lineargeschwindigkeit ν ausdrücken durch ν = r « LO . Für einen gegebenen Wert der Lineargeschwindigkeit ν ist der Abstand r der Winkelgeschwindigkeit u) umgekehrt proportional. Entsprechend ist die Ausgangsspannung des Stellungsgebers 9 dem Ab-

stand r proportional, und somit ist die Ausgangsspannung des Teilerkreises 10 proportional zu 1/r, d.h. proportional der Winkelgeschwindigkeiten . Die drei Spannungen V , V. und V , die von dem Bezugsspannungserzeugungsschaltkreis 11 erzeugt werden , basieren auf der Ausgangsspannung des Teilerkreises 10. Insbesondere sind die Spannungen V , V, und V der Ausgangsspannung des Teilerkreises 10 proportional und nehmen demgemäß ab, wenn sich die Abtasteinrichtung 3 näher zu dem Außenumfang der Platte 1 bewegt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Die Spannung V entspricht der Sollgeschwindigkeit (Betriebsgea

schwindigkeit) des Motors 2 bei einer gegebenen Ablenkstellung der Abtasteinrichtung 3, die Spannung V, entspricht einer unteren Grenzgeschwindigkeit, die kleiner als die Sollgeschwindigkeit ist, und V entspricht einer oberen Grenzgeschwindigkeit, die größer als die Sollgeschwindifkeit ist.

Das von dem Frequenzgenerator 13 bei einer Frequenz, die der Drehzahl des Motors 2 proportional ist, abgegebene Impulsausgangssignal wird durch den Frequenz/Spannung-Umwandler 14 in ein Spannungssignal mit einer Größe umgewandelt, die der Frequenz des ursprünglichen Impulssignals proportional ist. Der Differentialverstärker 31 gibt ein Spannungssignal ab, dessen Größe dem Unterschied zwischen der umgewandelten Spannung von dem Umwandler und

der Spannung V proportional ist. Diese umgewandelte a

Spannung wird auch durch den Komparator 32 mit der Spannung V, verglichen, und, wenn die umgewandelte Spannung kleiner als V, ist, nimmt der Ausgangspegel des Komparators 32 einen hohen Wert an. Ferner wird diese umgewandelte Spannung durch den Komparator 33 mit der Spannung V verglichen, und der Ausgangspegel des Komparators 33 nimmt einen hohen Wert an, wenn die umgewandelte Spannung größer als V ist.

Da der Ausgangspegel des Komparators 32 mit demjenigen

des Komparators 33 durch das ODER-Tor 34 ausgelesen wird, liegt der Ausgangspegel des ODER-Tors 3¹J niedrig, wenn die umgewandelte Spannung eine Größe innerhalb von V. und V aufweist. Der Ausgangspegel des ODER-Tors 34 nimmt einen hohen Wert an, wenn entweder die umgewandelte Spannung kleiner als V, oder größer als V ist. Wenn der Ausgang des ODER-Tors 34 einen hohen Wert aufweist, wird ein Schaltbetätigungssignal an den Wählschalter 7 gelegt. Somit wird der Wählschalter 7 betätigt, so daß der Treiberschaltkreis 8 mit dem Ausgang des Differentialverstärkers 31 verbunden ist, statt das Ausgangssignal des Steuer Signalerzeugungsschaltkreises 6 zu erhalten. Infolgedessen wird die Drehzahl des Motors 2 in einer Regelschleife gesteuert. Diese Schleifensteuerung wird verwendet, wenn der Motor 2 gestartet wird, wenn eine Suchbetriebsart verlangt wird oder wenn eine gesteuerte Bewegung der Abtasteinrichtung· 3 aufgrund eines verlorenen Wiedergabesignals verhindert werden soll.

Jedoch verlangen diese herkömmlichen Systeme zur Steuerung des Drehantriebs eines Plattenspielers die Verwendung eines kostspieligen Teilerkreises mit komplizierter Schaltungskonstruktion. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß die gesamte Systemschaltungsanordnung kompliziert und kostspielig ist, weil von dem Frequenz/Spannung-Umwandler verlangt wird, daß er ein hohes Maß an Umwandlungsgenauigkeit aufweist.

Eine wesentliche Zielsetzung der Erfindung besteht darin, ein Steuersystem für den Drehantrieb eines Aufzeichnungsplattenspielers zu schaffen, welches mit geringen Kosten hergestellt werden kann und bei dem keine kostspieligen Teilerkreise und Frequenz/Spannungs-Umwandler benötigt werden.

Bei einem Steuersystem für den Drehantrieb eines Aufzeichnungsplattenspielers nach der Erfindung wird ein

Positionsimpulssignal mit einer Frequenz erzeugt, die dem festgestellten Positionsausgangssignal von der Stellungsgebereinrichtung proportional ist. Ferner wird in dem System ein Drehsignalimpuls mit einer Frequenz erzeugt, die der Drehzahl des Motors proportional ist. Bei der Erzeugung dieses Drehsignalimpulses wird die Impulsanzahl von der Positionsstellgebereinrichtung gezählt. Wenn die gezählte Impulsanzahl außerhalb eines Bereiches zwischen einem ersten, vorgegebenen Wert und einem zweiten, vorgegebenen Wert fällt, schaltet das System ein Schaltsignal in einem aktiven Zustand. Während sich der Schaltsignalausgang in seinem inaktiven Zustand befindet, wird ein erstes Steuersignal, welches ein Ausgangssignal auf der Grundlage des Ausgangssignals einer Abtasteinrichtung ist, einem Motortreiberschaltkreis zugeführt. Andererseits, wird, wenn sich das Schaltsignal in dem aktiven Zurtand befindet, ein zweites Steuersignal, dem sowohl der Drehsignalimpuls als auch das Stellungsimpulssignal zugrunde liegt, dem Motortreiberschaltkreis zugeführt.

Die Erfindung vird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugsnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
25

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Systems zur Steuerung des Drehantriebes für eine Aufzeichnungsplatte ,

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Arbeitsweise des Schaltkreises zum Erzeugen einer eingestellten Spannung bei dem System gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Steuersystems für den Drehantrieb nach der Erfindung,

Fig. 4 ein Blockdiagramra, welches im einzelnen den Erfassungsschaltkreis für die eingestellte Periode bei dem System gemäß Fig. 3 darstellt,

Fig. 5 eine Darstellung von Wellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise des Systems gemäß Fig. 3,

Fig. 6 ein Blockdiagramm, welches im einzelnen die Ausbildung des digitalen Geschwindigkeitserfassungs-Schaltkreises bei dem System gemäß Fig. 3 dar stellt,

Fig. 7 eine Darstellung von Wellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise des Schaltkreises gemäß Fig. 6, und

Fig. 8 ein Elockdiagr&mm, welches im einzelnen die Ausgestaltung eines Analog/Digital-Umwandlers zeigt, welcher bei dem System gemäß Fig. 3 verwendet wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird zusammen mit den Fig. 3 bis 6 beschrieben. In der Fig. 3 sind die gleichen Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet.

Ein Stellungsgeber 9 ist mit seinem Ausgang über einen Ana log/Digita1-Umwandler 16 mit einem Frequenzteiler 17 verbunden. Der Frequenzteiler 17 unterteilt Taktimpulse von einem Bezugsoszillator mit einem Teilungsfaktor, der dem digitalen Ausgangswert des Analog/Digital-Umwandlers 16 proportional ist. Ferner ist ein Erfassungsschaltkreis 19 zum Erfassen eingestellter Perioden mit dem Ausgang eines Umdrehungsimpulsgenerators 13 verbunden.

Wie in Fig. 4 dargestellt, umfaßt der Erfassungsschalt-

kreis 19 für eingestellte Perioden einen Verzögerungsschaltkreis 20, der aus einem Schieberegister besteht, welches während einer vorbestimmten Taktzeit, d.h. während einer vorgegebenen Anzahl von Bit-Perioden das Umdrehungsimpulsausgangssignal von dem Impulsgenerator verzögert, wobei der Umdrehungsimpulsausgang mit einem unterteilten Impulsausgang von dem Frequenzteiler 17 getaktet wird, einen Zähler 21, welcher die unterteilten Impulse beim Ansteigen der von dem Verzögerungsschaltkreis 20 erzeugten Impulse zählt, einen Dekoder 22, der ein erstes Setzsignal erzeugt, wenn die Anzahl der von dem Zähler 21 gezählten Impulse einen ersten, vorbestimmten Wert erreicht, und ein zweites Setzsignal erzeugt, wenn die gezählte Impulszahl einen zweiten, vorbestimmten Wert erreicht, und einen Setzfrequenz-Erfassungstorschaltkreis 23, der ein Schaltsignal in einem aktiven Zustand Ι·=., im Erfasse!! eines Umdrehungsimpulses mit Ausnahme während der Periode zwischen dem Auftreten eines ersten Setzsignals und eines zweiten Setzsignals erzeugt.

Dieses Schaltsignal wird einem Wählschalter 7 zugeführt. Der Setzfrequenz-Erfassungstorschaltkreis 23 besteht aus einem Paar von RS-Flip-Flop 24 und 25 und einem Paar UND-Toren 26 und 27.

Der Frequenzteiler 17 und der Frequenzgenerator 13 sind mit ihren Ausgängen mit einem digitalen Geschwindigkeitserfassungsschaltkreis 29 verbunden, welcher die Geschwindigkeit einer Aufzeichnungsplatte 1 erfaßt. Das Ausgangssignal des digitalen Geschwindigkeitserfassungsschaltkreises 29 wird dem Wählschalter 7 über ein Tief-Paß-Filter zugeführt. In seiner normalen Stellung läßt der Wählschalter 7 Steuerausgangssignale von dem Steuersignalerzeugungsschaltkreis 6 zu dem Treiberschaltkreis 8 durch und führt Ausgangssignale von dem Tief-Paß-Filter 30 zu dem Treiberschaltkreis 8, wenn sich das Schaltsignal in seinem aktiven Zustand befindet.

Bei der Ausführunsgform nach der Erfindung, die die vor-

BAD ORIGINAL

herbeschriebene Ausbildung aufweist, liefert der Stellungsdetektor 9 an den Analog/Digital-Umwandler 16 ein Spannungssignal, dessen Größe der Strecke entspricht, über welche die Abtasteinrichtung 3 radial über die Seite der Aufzeichnungsplatte 1 ausgelenkt worden ist. Der Analog/ Digital-Umwandler 16 wandelt das Spannungsausgangssignal von dem Stellungsgeber 9 in einen digitalen Wert um. Dieser digitale Wert bestimmt den Teilungsfaktor, um den der Frequenzteiler 17 ein Taktimpulssignal unterteilt, welches die Frequenz f_CK0 aufweist und von dem Bezugsoszillator 18 erzeugt wird, um ein unterteiltes Impulssignal mit einer Frequenz T_nv„ zu erzeugen, wie es durch die Wellen-

L>i\ r

form (c) in Fig. 5 dargestellt ist. Die Periode dieses unterteilten Impulssignals ist dem ausgelenkten Abstand der Abtasteinrichtung 3 proportional.

Ferner, wenn der Umdrehungsimpulsgenerator 13 einen Impuls abgibt, bewirkt dieser, daß der Verzögerungsschaltkreis 20 das unterteilte Impulssignal während einer vcrbestimmten Impulszeit N verzögert, und das verzögerte Impulssignal wird dem Zähler 21 zugeführt, wie es durch die Wellenform (a) in Fig. 5 gezeigt ist. Ein somit von dem Verzögerungsschaltkreis 20 abgegebener Impuls löst den Zähler 21 aus, damit dieser die unterteilten Impulse zählt. Die Wellenform (b) in Fig. 5 zeigt die gezählte Impulszahl, die zur deutlicheren Darstellung in eine analoge Form umgewandelt worden ist. Wenn die Anzahl der von dem Zähler· 21 gezählten Impulse den ersten, vorbestimmten Wert Nj, erreicht, erzeugt der Dekoder 22 ein erstes Setzsignal. Wenn die von dem Zähler 21 gezählten Impulse zunehmen und den zweiten, vorbestimmten Wert Np erreichen, erzeugt der Dekoder 22 ein zweites Setzsignal. Das erste und das zweite Setzsignal werden dem Setzfrequenz-Erfassungstorschaltkreis 23 zugeführt.

Der Zähler 21 setzt automatisch beim Aufzählen auf Ny zurück.

Der Setzfrequenz-Erfassungstorschaltkreis 23 setzt den

BAD

rf

Flip-Flop 24 beim Erhalten des ersten Setzsignals, wodurch die Ausgangsklemme Q einen hohen Pegel annimmt, wie es die Wellenform(d)der Fig. 5 zeigt, und setzt den Flip-Flop 2k beim Erhalten eines zweiten Setzsignals zurück, wodurch dessen Ausgangsklemme Q einen niederen Pegel annimmt. Während der Zeit, während die Ausgangsklemme des Flip-Flops einen hohen Pegel aufweist, wird ein Torimpuls erzeugt. Während dieser Torimpuls vorliegt, wenn beispielsweise ein Umdrehungsimpuls zugeführt wird, nimmt der Ausgangspegel des UND-Tors 27 einen hohen Wert an, wodurch der Flip-Flop 25 zurückgesetzt wird, woraufhin die Ausgangsklemme Q des Flip-Flop 25, die die Ausgangsklemme des Setzfrequenz-Erfassungsschaltkreises 23 ist, einen niederen Wert annimmt. Andererseits, wenn kein Umdrehungsimpuls zugeführt wird, während kein Torimpuls vorliegt, wie es durch die den Wellenformen in Fig. 5 üi t r j-uff-M-t-i η , unterbrochenen Linien A und B wiedergegeben ist, nimmt der Ausgangspegel des UND-Tors 26 einen hohen Wert an, wodurch der Flip-Flop 25 gesetzt wird, so da£ die Ausgangsklemme Q des Flip-Flop 25 einen hohen Wert annimmt. Dieser hohe Ausgang des Flip-Flop 25 betätigt den Schalter 7. Demgemäß wird das Ausgangssignal des Tief-Paß-Filters 30 statt des Steuersignals von dem Signalerzeugungsschaltkreis 6 dem Treiberschaltkreis 8 als zweites Steuersignal zugeführt, um die Drehzahl des Motors 2 zu steuern.

ZHHi Betrieb des Systems zur Steuerung des Drehantriebs nach der Erfindung (wie es vorhergehend beschrieben worden ist),werden Perioden (N. + N^/fp^p und (N. + N„ s ) / f-„P festgelegt, die gleich dem Reziproken der oberen und unteren Grenzen der Umdrehungsgeschwindigkeit im Bezug auf die Sollumdrehungsgeschwindigkeit sind. Für eine vorgegebene Impulsanzahl N. oder N^, wie sie von dem ZaK-ler 21 gezählt werden, ist jede der vorgenannten festgesetzten Perioden proportional zu der Auslenkungsstrecke der Abtasteinrichtung, da die Frequenz f-„p des frequenzgeteilten Impulses umgekehrt proportional zu dem Aus-

BAD ORIGINAL

lenkabstand der Abtasteinrichtung 3 ist. Wenn die Periode des Umdrehungsimpulssignals größer als die Periode (N₁ + ^N2^^CKF ^ist' ^w^^{e 2}·^Β· ^im Falle einer ungesteuerten Tätigkeit der Abtasteinrichtung, wird das Schaltsignal in der vorhergehend beschriebenen Weise aktiviert. Wenn die Periode des Umdrehungsimpulssignals kleiner als die Periode (N- + N^/f^p ist, tritt eine Aktivierung

des Schaltsignals auf, welches die Anstiegszeit eines Drehimpulses anzeigt.

Der digitale Geschwindigkeitserfassungsschaltkreis 29 kann beispielsweise ausgebildet sein mit einem Verzögerungsschaltkreis 40, der aus einem Schieberegister besteht, welches eine Verzögerung von einer vorbestimmten Periode aufgrund eines frequenzgeteilten Impulses des Umdrehungsimpulsausganges von dem Frequenzgenerator 13 bewirkt, einen. Zähler 41 , der in Abhängigkeit vor, einem Inpulrausgang von dem Verzögerungsschaltkreis 40 beginnt, die unterteilten Frequenzimpulse zu zählen, einem Verriegelungsschaltkreis 42, der die die in Abhängigkeit von einem Umdrehungsimpuls in dem Zähler 41 gezählte Impulszahl verriegelt, einem Ringzähler 43, der die Taktimpulse von dem Bezugsoszillator 18 zählt, und einem Komparator 44, der den Ausgangswert des Ringzählers 43 mit dem Ausgangswert des Verriegelungsschaltkreises 43 vergleicht, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Das Ausgangsvergleichssignal des !Comparators 44 ist ein Ausgangssignal rr;it veränderter Impulsbreite.

Bei der vorhergehend beschriebenen Anordnung beginnt der Verzögerungsschaltkreis 40 nach Erhalt eines Umdrehungsimpulses (Wellenform (a) in Fig. 7) frequenzgeteilte Impulse mit einem anfänglichen Eingangsimpuls zu zählen, bis der Zählerinhalt eine Zahl N₁ erreicht, und, wenn diese Zahl erreicht ist, einen Ausgangsimpuls als Schiebeimpuls abzugeben, wie es die Wellenform (b) in Fig. 7 zeigt. In Abhängigkeit von diesem Schiebeimpuls

BAD ORiGJNAL

beginnt der Zähler 41 frequenzunterteilte Impulse zu zählen, bis die Größe N„ erreicht ist. Die so gezählte Impulszahl ist als Wellenform (c) in Fig. 7 gezeigt, jedoch zur besseren Darstellung in Analogform umgewandelt.

Die von dem Zähler 41 gezählte Zahl Ausgangsimpulse wird durch den Verriegelungsschaltkreis 42 in Abhängigkeit von einem Umdrehungsimpuls verriegelt.

Der Ringzähler 43 wiederholt Taktzählimpulse von dem Bezugsoszillator 18, wie es die Wellenform (f) in Fig. 7 zeigt, bis die gezählte Zahl N„ erreicht, wie beim Fall des Zählers 41. Die Wellenform (e) in Fig. 7 stellt dieses Zählen in analoger Form dar. Der Ausgangswert des Ringzählers 43 wird mit dem Ausgangswert des Verriegelungs-Schaltkreises 42 durch den Komparator 44 verglichen. Wenn der Ausgangswert des Verriegelungsschaltkreises 42 gröi; <?- ν a ΐ .ν ■:; e r j e η i g c- der R i η g ?. ä h 1 e r τ 4 3 ist, erz e υ ε: t ■;· e r Komparator 44 ein Ausgangssignal mit niederem Pegel und, wenn das umgekehrte zutrifft, erzeugt der Komparator einen Ausgang mit hohem Pegel. Infolgedessen nimmt , wenn sich die Aufzeichnungsplatte 1 mit einer hohen Geschwindigkeit dreht, während der Zähler 41 einen niederen Wert erzeugt, der Ausgangsimpuls von dem Komparator 44 einen niederen Wert während einer kürzeren Periode an, wie es die Wellenform (g) in Fig. 7 zeigt. Andererseits, wenn sich die Aufzeichnungsplatte 1 mit niederer Drehgeschwindigkeit dreht, während der Zähler 41 einen hohen Wert erleurt, v.'cirt der Iinpulsausgang des Korr.parators 44 eine längere Periode bei hohem Pegel auf. Ausgangssignale von dem Komparator 44 werden durch das Tief-Paß-Filter 30 in ein Gleichspannungssignal umgewandelt und dem Wählschalter 7 zugeführt.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel einer Ausgestaltung des Analog/Digital-Umwandlers 16. Gemäß dieser Darstellung erzeugt ein Preieck-Sägezahngenerator 45 ein dreieckförmiges Signal in Abhängigkeit von Impulsen eines ersten

BAD

Taktimpulssignals mit der Frequenz f™·,· Dieses Dreiecksignal wird einem Komparator 46 zugeführt, welcher es mit einem festgestellten Stellungsausgangssignal von dem Stellungsgeber 9 vergleicht. Das erste Taktimpulssignal wird auch dem Zähler 47 zugeführt. Der Zähler 47 beginnt beim Erhalten eines Impulses des ersten Taktimpulssigna Ls Impulse des zweiten Taktimpulssignals der Frequenz f™--zu zählen. Dieser Zählvorgang wird in Abhängigkeit von dem Ausgang mit hohem Pegel des Komparators 46 angehalten.

Der Zählerinhalt des Zählers 47 wird als ein digitales Signal ausgegeben. Die Frequenzen ΐ_ηνΛ und f_nv~ können unabhängig voneinander bestimmt werden. Die Frequenz fpj,. ist eine Abtastfrequenz und die Frequenz f™? bestimmt die Auflösung.

Bei der vorhergehend beschriebenen Ausführunsgform nach ckr Et-f'i r;-1u^v"ig i?t de!- Erf amirpr scha Itkr <i f- IQ für ':!·.-eingestellte Periode als ein von dem digitalen Geschwindigkeitserfassungsschaltkreis 29 getrenntes Bauteil au.:- gebildet. Jedoch könnte eine teilweise rr.i teinandet verbundene Schaltungsanordnung verwendet werden, indem der Ausgang des Zählers 41 bei dem digitalen Geschwindigkeitserfassungsschaltkreis 29 mit dem Dekoder 22 des Erfassungsschaltkreises 19 für die Setzperiode bzw. eingestellte Periode verbunden wird.

Bei der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform ist der Ausgang des Stellungsgehc rr- 9 für die At taste in; i chtung 3 ein Spannungssignal. Jedoch könnte bei einer &nderen Ausgestaltung der Stellungsgeber 9 durch einen Aufwärts-Abwärts-Zähler ersetzt werden, wodurch die Notwendigkeit eines Analog/Digital-Umwandlers bei der späteren Stufe aufgehoben würde. Ein solches System weist eine einfachere Konstruktion auf.

Ferner kann bei der beschriebenen Ausführungsform die Aufzeichnungsplatte gedreht werden, während das Schalt-

BAO ORIGINAL

signal aktiv ist. Jedoch ist dies eine Frage der Wahl und die Drehung kann durch das Schaltsignal angehalten werden.

Weiterhin ist die vorhergehende Beschreibung auf den Fall einer CLV-Aufzeichnungsplatte, d.h. einer Aufzeichnungsplatte mit konstanter Lineargeschwindigkeit begrenzt. Jedoch kann die Erfindung auch auf sogenannte CAA (konstante Winkelbeschleunigung)-Aufzeichnungsplatten angewandt werden, bei denen die Daten bzw. Information mit einer sich konstant ändernden Winkelgeschwindigkeit aufgezeichnet werden bzw. sind. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die Erfindung bei Aufzeichnungsplatten eingesetzt werden kann, auf denen Daten oder Information mit einer konstanten Aufzeichnungsdichte aufgezeichnet sind bzw. ist.

Wie vorhergehend erläutert, wird bei dem System zur Steuerung der Drehzahl eines Aufzeichnungsplattenspieitr-5 nach der- Erfindung ein Positionsimpulssigna 1 erzeugt, dessen Periode proportional dem erfaßten Positionssignalausgang von dem Stellungsgeber für die Position der Abtasteinrichtung ist. Ein Umdrehungsimpulssignal wird ebenfalls mit einer Frequenz erzeugt, die der Drehzahl des Motors proportional ist. Die Anzahl der Positionsimpulse wird gezählt, wobei bei der Erzeugung eines Umdrehungsimpulses begonnen wird, und wenn die gezählte Impulsan::ah 1 außerhalb eines Bereiches "Wischen einem ersten, vorbestimmten Wert und einem zweiten, vorbestimmten Wert liegt, wird ein Schaltsignal aktiviert, wenn das Umdrehungsimpulssignal noch weiter vorliegt. Wenn dieses Schaltsignal nicht aktiv ist, wird ein erstes Steuersignal, dem ein Ausgangssignal von der Abtasteinrichtung zugrunde liegt, einem Treiberschaltkreis zugeführt. Wenn das Schaltsignal aktiv ist, wird ein zweites Steuersignal, welches nicht auf dem Ausgangssignal der Abtasteinrichtung sondern sowohl auf einem Positions-

BAD ORiQiNAL

impulssignal und einem Umdrehungsimpulssignal beruht, dem Treiberschaltkreis zugeführt. Infolgedessen sind bei der Erfindung kein teurer Teilerschaltkreis mit kompliziertem Schaltkreisaufbau oder Frequenz/Spannungs-Umwandler hoher Genauigkeit bzw. Güte erforderlich, wie es bei den Einrichtungen nach dem Stand der Technik der Fall ist. Deshalb schafft die Erfindung ein System zur Steuerung der Drehzahl von Aufzeichnung5platten, welches eine einfache und kostengünstige Ausbildung der Schaltung aufweist.

Claims

GRÜNECKER. KINKELDEY. STOCKMAIR & PARTNER PATENTANWÄLTE

Pioneer Electronic Corporation

4-1, Meguro 1-chome, Meguro-ku, Tokyo

DF* H ΚΙΝΚΓι DrY-t.i PFi W STOCKMAtR _E.<-, PR K SCHUMANN ρ». F' H JAKOU ·■■■■ ·.'. DI- G BEZOl-D ΐ·. -..! Λ M! ι E. I E K '. ■'··

H HlL(SFWS . .■-. .Ni-Π!' H Mt. VER PLATH DI, M Bnn-BOnEM D>. H KiNKt I.ICV ι»

15 . März 1985

P 19 450-06

Steuersystem für den Drehantrieb eines Aufzeichnungsplattenspielers

Patentansprüche

. System zur Steuerung eines Drehantriebes eines Aufzeichnungsplattenspielers für Aufzeichnungsplatten, die eine konstante Aufzeichnungsdichte aufweisen, gekennzeichnet durch eine Abtasteinrichtung (3) zum Auslesen eines Aufzeichnungsplatte (1), eine Stellungsgebereinrichtung (9), um ein Positionssignal zu erzeugen, welches eine Strecke anzeigt, um die sich die Abtasteinrichtung (3) radial über eine Fläche der Aufzeichnungsplatte (1) relativ zu einem Bezugspunkt bewegt hat, eine erste Impulssignal-Erzeugungseinrichtung (16, 17, 18) zum Erzeugen eines Positionsimpulssignals mit einer Frequenz, die dem Positionssignal proportional ist, einen Motor (2) zum Drehen der Aufzeichnungsplatte (1), eine zweite Impulssignal-Erzeugungseinrichtung (13), zum Erzeugen eines Umdrehungsimpulssignals mit einer Frequenz, die der Drehzahl des Motors (2) proportional ist, eine Schaltsignal-Erzeugungseinrichtung (20 - 27), um eine Anzahl von Impulsen zu zählen,

die von der ersten Impulssignal-Erzeugungseinrichtung (16, 17, 18) beginnend mit dem Auftreten eines Impulses des Umdrehungsimpulssignals erzeugt werden, und um ein Schaltsignal in einem aktiven Zustand zu ^ erzeugen, wenn die gezählte Impulsanzahl außerhalb eines Bereiches zwischen einem ersten, vorbestimmten Wert und einem zweiten, vorbestimmten Wert liegt, eine erste Steuersignal-Erzeugungseinrichtung (6) zum Erzeugen eines ersten Steuersignals in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal von der Abtasteinrichtung (3) zur Steuerung der Drehzahl des Motors (2), eine zweite Steuersignal-Erzeugungseinrichtung (40 - 44), um ein zweites Steuersignal in Abhängigkeit von sowohl dem Positionsimpulssignal als auch d_era Umdrehungsimpulssignal zur Steuerung der Drehzahl des Motors (2) zu erzeugen, eine Einrichtung (8) zum Antreiben des Motors (2) in Abhängigkeit von einem Treibersignal, und eine Schalteinrichtung (7), um dem Motor (2) als Treibersignal das erste Steuersignal zuzuführen, wenn das Schaltsignal einen inaktiven Zustand aufweist, und das zweite Steuersignal, wenn das Schaltsignal einen aktiven Zustand aufweist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Impulssignal-Erzeugungseinrichtung umfaßt eine Einrichtung (9) zum Erzeugen eines Analogsignals, welches eine radiale Verschiebung der Abtasteinrichtung (3) von der Mitte der Aufzeichnungsplatte (1) her anzeigt, einen Analog/Digital-Umwandler (16), zum Umwandeln des Ausgangs der Analogsignal-Erzeugungseinrichtung in ein digitales Signal, einen Bezugssignaloszillator (18) und einen Frequenzteiler (17), um das Ausgangssignal des Bezugssignaloszillators (18) frequenzmäßig durch einen Wert an dem Ausgang des Analog/Digital-Umwandlers (16) zu teilen.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Impulssignal-Erzeugungseinrichtung umfaßt: einen Umdrehungsimpulsgenerator (13), der mit dem Motor (2) gekoppelt ist, um Impulse zu erzeugen, die die Frequenz der Drehzahl des Motors (2) anzeigen.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuersignal-Erzeugungseinrichtung umfaßt: einen Verzögerungsschaltkreis (MO), der einen Ausgang des Umdrehungsimpulsgenerators (13) erhält, um das Impulssignal um eine Größe zu verzögern, die durch eine Frequenz an einem Ausgang des Frequenzteilers (17) festgelegt ist, einen Zähler (41) zum Zählen der Impulse des Ausgangs des Frequenzteilers (17), wobei dieser Zähler (41) durch einen Ausgang des Verzögerungsschaltkreises (40) rücksetzbar ist, einen Verriegelungsschaltkreis (42), um einen Ausgang des Zählers

(41) in Abhängigkeit von einem Impuls von dem Ausgang des Umdrehungsimpulsgenerators (13) zu speichern, einen mit dem Ausgangssignal des Bezugssignaloszillators (18) getakteten Ringzähler (43) und einen Komparator (44), um einen in dem Verriegelungskreis (42) gespeicherten Wert mit einem Ausgang des Ringzählers (43) zu vergleichen.
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsignal-Erzeugungseinrichtung umfaßt: einen zweiten Verzögerungsschaltkreis (20), der von dem Ausgang des Frequenzteilers (17) getaktet ist, einen zweiten Zähler (21), wobei der zweite Zähler von dem Ausgang des Frequenzteilers (17) getaktet und von einem Ausgang des zweiten Verzögerungsschaltkreises (20) rücksetzbar ist, eine Dekodereinrichtung (22) zum Erzeugen eines ersten Setzsignals, wenn ein Ausgang des Zählers

(21) einen ersten, vorbestimmten Wert erreicht, und eines zweiten Setzsignals, wenn der Ausgang des Zählers (21) einen zweiten, vorbestimmten Wert erreicht, und einen Setzfrequenz-Erfassungstorschaltkreis (23), um das Schaltsignal in seinem aktiven Zustand beim Erfassen der Ausgangsimpulse von dem Umdrehungsimpulsgenerator mit Ausnahme während einer Periode zwischen dem Auftreten des ersten Setzsignals und dem Auftreten des zweiten Setzsignals zu erzeugen.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Setzfrequenz-Erfassungstorschaltkreis (23) umfaßt: einen ersten Flip-Flop (2U), der an seinen Eingängen das erste und das zweite Setzsignal erhält, um einen Ausgangszustand zu bestimmen, ein erstes und ein zweites UND-Tor (26, 27), die an jeweils einem ersten Eingang den Ausgang des Bezugssignaloszillators (13) erhalten, wobei das erste UND-Tor (27) an einem zweiten Eingang einen nichtinvertierten Ausgang des ersten Flip-Flop (24) und das zweite UND-Tor (26) an einem zweiten Eingang einen invertierten Ausgang des ersten Flip-Flop (24) erhält, sowie ein zweites Flip-Flop (25), dessen erster Eingang mit einem Ausgang des ersten UND-Tors (27) und dessen zweiter Eingang mit einem Ausgang des zweiten UND-Tors (26) gekoppelt ist, um deren Ausgangszustand zu bestimmen, wobei das Schaltsignal an einem Ausgang des zweiten Flip-Flop (25) erzeugbar ist.