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Die
Erfindung betrifft eine Abspiel- und/oder Aufzeichnungseinrichtung
für einen
plattenförmigen Informationsträger und
insbesondere eine Plattengeschwindigkeitssteuereinrichtung.
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Eine
Abspiel- und/oder Aufzeichnungseinrichtung für einen plattenförmigen Träger stellt
bekannterweise die Plattendrehzahl in Abhängigkeit von der Art der Platte
ein. In der Regel werden zwei Modi verwendet, nämlich der Modus konstante Winkelgeschwindigkeit
(CAV – Constant
Angular Velocity) und der Modus konstante Lineargeschwindigkeit (CLV – Constant
Linear Velocity).
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Im
CAV-Modus wird die Platte mit einer konstanten Drehzahl gedreht.
Dies ist beispielsweise der Fall für Compact-Disc-ROOM-Einrichtungen,
die als Computerperipheriegeräte
weit verbreitet sind. In einer Startphase, nachdem die Platte in
den CD-ROM-Player eingelegt worden ist und zum Lesen bereit ist,
erzeugt ein Anfangswertausgabemittel einen bestimmten Startdrehzahlwert.
Dieser Wert wird an Geschwindigkeitsservomittel ausgegeben, die Plattenbetätigungsmittel
regeln, um die Platte mit der Startdrehzahl zu drehen. Eine Anfangsplattendrehzahl
kann aus einem Frequenzsignal erhalten werden, was von Frequenzerzeugungsmitteln
erzeugt wird. Die Frequenzerzeugungsmittel können beispielsweise durch eine
Einrichtung realisiert werden, die die Drehungen einer Motorwelle
in dem Plattenbetätigungsmittel
direkt mißt.
Die Geschwindigkeitsservomittel empfangen das Frequenzsignal, vergleichen
die bestimmte Startdrehzahl mit der aus dem Frequenzsignal berechneten
Plattenistdrehzahl und regeln folglich die Plattenbetätigungsmittel
derart, daß sich
die Platte mit der bestimmten Startdrehzahl weiterdreht. Jede andere
Geschwindigkeit kann nun durch Verwendung des Anfangswertausgabemittels eingestellt
werden.
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Disc-Player
und/oder Aufzeichnungseinrichtungen umfassen in der Regel einen
Lesekopf, der relativ zu der sich drehenden Platte bewegt werden kann,
um zum Lesen und/oder Aufzeichnen von Daten an einer bestimmten
Stelle der Platte positioniert zu werden. Bei einem optischen Disc-Player
beispielsweise kann der Lesekopf optische Mittel umfassen, die von
der Platte reflektiertes Licht empfangen und es auf Lichtdetektierungsmittel
projizieren. Auf diese Weise zeigt eine Ausgabe der Lichtdetektierungsmittel
von dem reflektierten Licht gescannte Daten an. Die Daten können beispielsweise
entlang von Spuren aufgezeichnet sein. Die Spuren bilden Kreise
oder eine Spirale mit einer Mitte, die im wesentlichen in einer
Mitte der Plattendrehung liegt.
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Im
CLV-Modus wird die Platte derart gedreht, daß unter Verwendung des Lesekopfs
gelesene und/oder aufgezeichnete Daten mit konstanter Geschwindigkeit
an dem Lesekopf vorbeizulaufen scheinen. Dies bedeutet, daß die Plattendrehzahl
tatsächlich
höher ist,
wenn der Lesekopf auf Daten in der Nähe der Mitte der Platte zugreift,
als wenn er auf Daten in der Nähe
einer Peripherie der Platte zugreifen würde. Dies ist beispielsweise
der Fall bei Audio-Compact-Disc-Playern. Die Plattendrehzahl muß je nachdem,
wo auf der Platte der Lesekopf auf Daten zugreifen soll, eingestellt
werden. In der Regel wird eine Ausgabe des Lesekopfs, das heißt eine Ausgabe
der Lichtdetektierungsmittel unter Verwendung von Signalverarbeitungsmitteln
und eines Datenfrequenzsignals verarbeitet, und ein Datenfrequenzsignal,
das zeigt, mit welcher Frequenz Daten von dem Lesekopf gelesen werden,
wird erhalten. Das Datenfrequenzsignal wird mit einer Sollfrequenz entsprechend
einer bestimmten Lineargeschwindigkeit verglichen, und eine Geschwindigkeitsservoschaltung
regelt die Plattenbetätigungsmittel
auf bekannte Weise derart, daß die
Plattendrehzahl so angepaßt
bleibt, daß sie
ein Datenfrequenzsignal im wesentlichen gleich der Sollfrequenz
aufweist.
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Viele
Player und/oder Aufzeichnungseinrichtungen für Plattenförmige Träger weisen die Möglichkeit
auf, entweder im CAV- oder CLV-Modus zu funktionieren. Um diese
Kompatibilität
zu CAV und CLV zu realisieren ist es bekannt, entweder zwei verschiedene
Schaltungen für
CAV und CLV zu haben oder die Geschwindigkeitsservoschaltung einer
der beiden so zu modifizieren, daß sie in beiden Modi arbeitet.
Letztere Lösung
erfordert einen relativ hohen Grad an Komplexität in der modifizierten Geschwindigkeitsschaltung.
Die erstere Lösung
erfordert, daß zusätzlich zu
den beiden verschiedenen Schaltungen eine Möglichkeit zum Umschalten zwischen
beiden Schaltungen aufgenommen wird. Eine derartige Einrichtung
wird von EP-A-878795
offenbart.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in dem Eliminieren der
Notwendigkeit für zwei
verschiedene Schaltungen, die CAV oder CLV ausführen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Senkung
der Komplexität
einer Geschwindigkeitsservoschaltung in einer CAV und CLV ausführenden
Einrichtung.
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Eine
Plattengeschwindigkeitssteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist für den Einsatz
in einem Player und/oder Aufzeichnungsgerät eines plattenförmigen Informationsträgers gedacht,
von dem entlang Datenspuren Daten gelesen und/oder darauf aufgezeichnet
werden sollen, wobei die Daten unter Verwendung eines Lesekopfs
gelesen und/oder aufgezeichnet werden, und umfaßt Frequenzerzeugungsmittel
zum Erzeugen eines Frequenzsignals mit einer eine Drehzahl der Platte
repräsentierenden Frequenz,
Plattenbetätigungsmittel
zum Drehen der Platte, Anfangswertausgabemittel zum Erzeugen eines
bestimmten Drehzahlwerts, Geschwindigkeitsservomittel, die das Frequenzsignal
und den bestimmten Drehzahlwert empfangen und die die Plattenbetätigungsmittel
auf dem bestimmten Drehzahlwert regeln, Signalverarbeitungsmittel,
die eine Ausgabe des Lesekopfs verarbeiten, wenn die Daten gelesen werden,
und ein Datenfrequenzsignal liefern, und Geschwindigkeitsverarbeitungsmittel,
die das Datenfrequenzsignal empfangen und verwenden, um den bestimmten
Drehzahlwert zu berechnen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Verwendung von Beispielen und Figuren
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Geschwindigkeitsregelschaltung gemäß dem Stand der Technik,
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2 eine
schematische Geschwindigkeitsregelschaltung gemäß der Erfindung,
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3 eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung.
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1 zeigt
eine schematische Geschwindigkeitsregelschaltung von bekannten Plattenbetätigungsmitteln 1,
die dazu verwendet werden, einen nicht gezeigten plattenförmigen Datenträger zu drehen.
Ein Frequenzerzeugungsmittel 2 mißt beispielsweise die Drehungen
einer nicht gezeigten Motorwelle, die sich in dem Plattenbetätigungsmittel 1 dreht. Die
Frequenzerzeugungsmittel 2 erzeugen dadurch ein Frequenzsignal,
das eine für
eine Drehzahl der Platte repräsentative
Frequenz aufweist, und übertragen
dies an Geschwindigkeitsservomittel 3. Ein Anfangswertausgabemittel 4 erzeugt
einen bestimmten Drehzahlwert, der zu dem Geschwindigkeitsservomittel 3 übertragen
wird. Der bestimmte Drehzahlwert entspricht einer Solldrehzahl im
CAV-Modus.
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Das
Geschwindigkeitsservomittel 3 umfaßt ein Vergleichermittel 5,
das sowohl das Frequenzsignal als auch den bestimmten Drehzahlwert
empfängt, beide
Eingaben vergleicht und das Ergebnis des Vergleichers an ein Regelmittel 6 liefert.
Das Regelmittel 6 gibt ein Regelsignal durch einen Verstärker 7 derart an
das Plattenbetätigungsmittel 1 aus,
daß eine
Rotation des plattenförmigen
Datenträgers
mit dem bestimmten Drehzahlwert erhalten wird. Dies bedeutet, daß das Plattenbetätigungsmittel
die Plattendrehung jeweils je nachdem beschleunigt oder verlangsamt, ob
das Frequenzsignal eine Sollgeschwindigkeit angibt, die kleiner
oder größer ist
als der bestimmte Drehzahlwert. Somit wird ein Betrieb im CAV-Modus erzielt,
weil die Plattendrehung mit einer konstanten bestimmten Drehzahl
geregelt wird.
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In 2 wird
der bestimmte Drehzahlwert vom Geschwindigkeitsverarbeitungsmittel 8 an
das Geschwindigkeitsservomittel 3 geliefert. Ein Lesekopf 9 wird
verwendet, um Daten von dem sich drehenden nicht gezeigten plattenförmigen Träger zu lesen,
und liefert an ein Signalverarbeitungsmittel 10 ein Signal,
das für
die von der Platte gescannten Daten repräsentativ ist. Das Datenverarbeitungsmittel 10 gestattet
das Erzeugen eines Datenfrequenzsignals, das von der Frequenz abhängt, mit
der Daten von dem Lesekopf gescannt werden, das heißt von der
Lineargeschwindigkeit, mit der die Platte an dem Lesekopf 9 vorbeiläuft. Das
Geschwindigkeitsverarbeitungsmittel 8 empfängt das
Datenfrequenzsignal und bestimmt und berechnet den bestimmten Drehzahlwert.
Falls ein CLV-Modus erzielt werden soll, hängt der bestimmte Drehzahlwert
von der Stelle der Platte ab, an der der Lesekopf 9 die
Daten liest. Das Geschwindigkeitsservomittel 3 regelt dann
das Plattenbetätigungsmittel 1,
um die Platte mit dem bestimmten Drehzahlwert zu drehen.
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Das
Lesen beinhaltet das Lesen von Daten, die in Form von Pits in Form
von Vertiefungen oder Erhöhungen,
dunklen oder hellen Bereichen gespeichert sind, Bereichen, die sich
hinsichtlich anderer physikalischer Eigenschaften unterscheiden
wie etwa beispielsweise magnetischen Eigenschaften, optischen Eigenschaften,
elektrischen Eigenschaften oder geometrischen Eigenschaften, wie
eine unterschiedlich getaumelte Spur. Im Fall einer Aufzeichnungseinrichtung
werden Daten auch während
eines Aufzeichnungsprozesses gelesen. Beispielsweise beim Verfolgen
der Spur werden voraufgezeichnete Bereiche in Form von Pits oder
Wobbel-Informationen gelesen und ausgewertet, selbst wenn eine Aufzeichnung
vorgenommen wird.
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Das
beschriebene Beispiel wirkt tatsächlich als
ein System aus zwei Schleifen: eine innere Schleife, die das Geschwindigkeitsservomittel 3 umfaßt, das
Plattenbetätigungsmittel 1 und
das Frequenzerzeugungsmittel 2 umfaßt, und an ihrem Eingang einen
bestimmten Drehzahlwert empfängt.
Die zweite Schleife kann als äußere Schleife
oder Steuerschleife bezeichnet werden und liefert den bestimmten
Drehzahlwert am Eingang der inneren Schleife.
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Die äußere Schleife
und genauer das Geschwindigkeitsverarbeitungsmittel 8,
das Teil von ihr ist, können
in der Regel für
eine Verarbeitung des Datenfrequenzsignals sorgen, um den CLV-Modus zu
erzielen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform kann
die äußere Schleife
auch für
eine Verarbeitung einer oder vieler der folgenden Situationen sorgen:
- a) Konstanter Geschwindigkeitswert. In dieser
Situation gibt das Geschwindigkeitsverarbeitungsmittel einen konstanten
Wert für
die bestimmte Plattendrehzahl aus. Zu einer derartigen Situation kommt
es beispielsweise in einer Startphase, wenn die Platte in den Player
und/oder das Aufzeichnungsgerät
eingelegt wird, oder im CRV-Modus, wenn der Player als ein DC-ROM-Laufwerk verwendet
wird;
- b) Einfrieren der Istgeschwindigkeit im Fall eines Fehlers.
Diese Situation tritt beispielsweise auf, wenn sich die Signalverarbeitungsmittel 10 nicht in
einem Zustand befinden, um ein Datenfrequenzsignal zu liefern, weil
Daten auf der Platte unlesbar sind. Das Geschwindigkeitsverarbeitungsmittel
registriert die Abwesenheit des Datenfrequenzsignals und gibt einen
Geschwindigkeitswert aus, der vor dem Auftreten eines Fehlers gespeichert
wurde. Auf diese Weise kann die Drehzahl gesteuert werden, bis der
Lesekopf 9 lesbare Daten scannt und wieder ein Datenfrequenzsignal erzeugt
wird.
- c) Erzeugen eines Geschwindigkeitsprofils im Fall von Sprüngen oder
einer gleichförmigen
Beschleunigung. Diese Situation kann beispielsweise auftreten, wenn
Daten im CLV-Modus
gelesen werden und der Lesekopf in einem so genannten Sprung in
Richtung der Peripherie der Platte bewegt wird, das heißt, wenn
viele Spuren überquert werden,
um auf Daten zuzugreifen. Das Geschwindigkeitsverarbeitungsmittel
sieht die Endrotationsgeschwindigkeit voraus, die erforderlich ist,
um Daten auf der Spur zu lesen, auf die zugegriffen wird, und gibt
die Endrotationsgeschwindigkeit als bestimmte Plattendrehzahl an die
innere Schleife während
des Sprungs aus, während
keine Daten gelesen werden. Dadurch kann man Zeit sparen. In einem
weiteren Beispiel erzeugt das Geschwindigkeitsservomittel 8 einfach
eine gleichförmige
Beschleunigung der Plattendrehzahl durch nacheinander Ausgeben zunehmender
Geschwindigkeitswerte an die innere Schleife wobei das Ergebnis
darin besteht, daß Daten
mit einer höheren
Rate gelesen werden können,
wenn sich die Platte mit höheren
Geschwindigkeiten dreht.
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3 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
einer äußeren Schleife.
Eine Datenphasenregelschleife 11 (Daten-PLL – Phase
Locked Loop) empfängt
eine Ausgabe von dem Lesekopf 9. Die Daten-PLL 11 umfaßt Mittel
zum Erzeugen einer Spannung U in Abhängigkeit von einer Frequenz
von der Datenleserate, die definiert ist als eine PLL-Frequenz f.
Die Daten-PLL 11 gibt die Spannung U gemäß einer
Spannungskurve 12 aus. Die Spannungskurve 12 zeigt,
daß PLL-Frequenzen
f–, f0
und f+ Spannungen U–,
U0 und U+ entsprechen. Das Geschwindigkeitsverarbeitungsmittel 8 empfängt an seinem
Eingang die vom Daten-PLL 11 ausgegebene Spannung und eine
Referenzspannung Uv; die eingegebenen Spannungen werden verglichen,
und je nach dem Ergebnis geben die Geschwindigkeitsverarbeitungsmittel 8 einen
höheren
oder kleineren bestimmten Plattenrotationswert aus, so daß die PLL-Frequenz
im wesentlichen auf der Frequenz f0 bleibt. Somit kann ein CLV-Modus
erzielt werden.
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Die
hier beschriebenen Plattengeschwindigkeitssteuereinrichtungen sind
nur als Beispiele angegeben, und ein Fachmann kann andere Ausführungsformen
der Erfindung realisieren und dabei innerhalb des Schutzbereichs
der Erfindung bleiben.
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Die
Plattengeschwindigkeitssteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist deshalb
besonders vorteilhaft weil sie leicht für verschiedene Arten von Aufzeichnungs-
und/oder Abspielmodi verwendet werden kann. Dies ist besonders nützlich bei
Plattenlaufwerken mit mehreren Normen, die viele verschiedene Plattengeschwindigkeiten
einstellen müssen,
um Daten zu lesen oder aufzuzeichnen.