JPH0256768A - 時間軸制御装置 - Google Patents

時間軸制御装置

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JPH0256768A
JPH0256768A JP63207117A JP20711788A JPH0256768A JP H0256768 A JPH0256768 A JP H0256768A JP 63207117 A JP63207117 A JP 63207117A JP 20711788 A JP20711788 A JP 20711788A JP H0256768 A JPH0256768 A JP H0256768A
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output
circuit
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servo loop
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Takao Sawabe
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、記録ディスクに記録されている映像情報等の
情報を再生するディスク演奏装置における時間軸制御装
置に関する。
背景技術 いわゆる高品位(Illgh Del’1nltion
 )ビデオ信号のサンプリングを行ない、得られたサン
プルデータに対して一定の手順に従って間引きや並べ換
え等のデータ処理を行ない、その後被処理信号をD/A
変換によってアナログ信号に戻すようにして得られるビ
デオ信号(以下、サンプル化ビデオ信号と称する)をベ
ースバンド信号として伝送或いは記録再生する方式が提
案されている。
かかるサンプル化ビデオ信号を使用した例としては、高
品位ビデオ信号を帯域幅が約8MHzになるまで帯域圧
縮して放送衛星による伝送を可能にするMU S E 
(MultipleSub−Nyqulst Samp
Hng Encoding)方式がある。
このMUSE方式によれば、高品位ビデオ信号を光学式
ビデオディスク等の記録媒体に記録することも容易にな
る。
第13図にMUSE信号の波形例を示す。MUSE信号
には水平同期信号(以下、HD信号と称す)が画像信号
と同一極性で付加されており、画像信号のp−p値の約
1/2の振幅を有する。また、i+1番1」のラインの
HD信号波形は、i番目のラインのHD信号波形を反転
したものである。
第14図にHD信号の波形を示す。MUSF、信号は、
1水平走査期間が480のサンプル値からなり、第13
図にサンプル番号として示されている数字は、1水平走
査期間の最初のサンプルから何番目のサンプルであるか
を表わしている。ここで、サンプル番号6の振幅値は、
HDポイントと称される位相基準点であり、MUSE信
号をデコードするデコーダにおいてMUSE信号のりサ
ンプリングのために生成されるクロックの位相制御に使
用される。
また、第14図にレベルとして示されている数字は、M
USE信号を256レベルに量子化した場合の各サンプ
ルのレベルを表わしている。上記HDポイントのレベル
は128レベルであり画像fS号振幅の中央値である。
また、MUSE信号にはHD信号と共に第15図(A)
及び同図(B)に示す如きフレームパルスが1番目及び
2番目のラインにそれぞれ挿入されている。このフレー
ムパルスによりHD信号波形の反転がリセットされてい
る。
一方、ビデオディスクプレーヤ等のディスク演奏装置は
、ディスクを回転駆動するスピンドルモータの駆動制御
によってディスクと信号読取手段としてのピックアップ
との相対速度を制御することにより時間軸の粗調整を行
ない、ピックアップによってディスクから得られた読取
信号をCOD。
メモリ等を使用して読取信号中の同期信号と別途生成し
た基準信号との位相差に応じた時間だけ遅延することに
よりディスクの偏心等による時間軸変動を除去する時間
軸の微:A整を行なうように構成されている。
ところが、上記の如<MUSE信号の同期信号は正極同
期であり、同期°信号の振幅が画像信号のレベル内に存
在する。この結果、MUSE信号においては従来のNT
SC信号の場合のように振幅分離等の方法で同期信号を
検出することは困難であり、正常な時間軸で信号が再生
されてないと同期分離は難しい。
このため、正常な再生がなされてない場合、例えばビデ
オディスクプレーヤにおける再生の際のスピンドルモー
タの立ち上がりやバースト的な大きなドロップアウトに
よって回転速度の乱れが生じたとき或いはスキャン、サ
ーチ等のトリックプレイの後通常再生に戻るときのよう
にディスクの回転が正常でない状態での時間軸制御には
、MUSE信号の同期信号を使用できないことになる。
そこで、MUSE信号をビデオディスクに記録する際に
映像FM変調信号にこの映像FM変調信号の下側波帯よ
り低い帯域に正弦波のパイロット信号を周波数多重し、
再生時にこのパイロット信号を分離して時間軸誤差の検
出を行なうようにすることが提案されている。ところが
、かかる方式においてはディスク記録時のパイロット信
号の多重及びディスク再生時の分離、抽出といった過程
及びその回路が必要であり、また再生画像へのパイロッ
ト信号の影響を完全に除去することが困難であるという
欠点がある。
発明の概要 本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであって、
パイロット信号を用いずに時間軸制御を良好に行なうこ
とができる時間軸制御装置を提供することである。
本発明による時間軸制御装置は、第1指令に応じてオン
となって読取信号中のHD信号に基づいて記録ディスク
の回転速度の制御による時間軸制御をなすHDサーボル
ープと、第2指令に応じてオンとなって読取信号中のフ
レームパルスに基づいて記録ディスクの回転速度の制御
による時間軸制御をなすFPサーボループと、起動時及
びHDサーボループが非ロック状態になった場合には読
取信号中のHD信号が検出されるまで第2指令を発した
のち第1指令を発する制御手段とを含み、HDサーボル
ープは、第3指令に応じてその出力の制御中心値を生ず
る状態を取るループフィルタを有し、かつ制御手段はH
Dサーボループのオープン時に第3指令を発するように
構成されている。
実施例 以下、本発明の実施例につき第1図乃至第12図を参照
して詳細に説明する。
第1図において、ディスク1はスピンドルモータ2によ
って回転駆動される。スピンドルモータ2にはこのスピ
ンドルモータ2の回転数に応じた周波数のFG倍信号発
生する周波数発電機3が内蔵されている。この周波数発
電機3から出力されたFG倍信号、微分回路等からなる
F/V変換回路4に供給されてFC信号の周波数に応じ
たレベルを有する信号に変換される。このF/V変換回
路4の出力は、加減算回路5に供給される。加減算回路
5には、基準電圧発生回路6の出力が供給されている。
基準電圧発生回路6には、例えばピックアップ7を担持
するスライダ(図示せず)のディスク1に対する半径方
向における相対位置(以下、半径位置と称す)に応じた
電圧を生成するように接続されたポテンショメータ(図
示せず)の出力電圧vpが供給されている。基準電圧発
生回路6は、該ポテンショメータの出力電圧vpによっ
てピックアップ7の半径位置に応じた基準電圧を発生す
るように構成されている。
加減算回路5において、基準電圧発生回路6の出力から
F/V変換回路4の出力が差し引かれ、エラー信号が生
成される。この加減算回路5の出力は、ループフィルタ
、ループゲイン調整アンプ等からなる制御信号生成回路
8を介して切換スイッチ9の一人力になっている。
切換スイッチ9は、システムコントローラ10から出力
される制御信号sAに応じて制御信号生成回路8、切換
スイッチ11及び加速信号生成回路12の出力のうちの
1つを選択的に出力する構成となっている。また、加速
信号生成回路12は、システムコントローラ10から供
給されるオン指令信号iに応答してスピンドルモータ2
を加速するための所定レベルの駆動信号を発生する構成
となっている。切換スイッチ9の出力は、ドライブアン
プ13を介してスピンドルモータ2に駆動信号として供
給され、ディスク1の回転速度が制御される。起動時等
において、切換スイッチ9から制御信号生成回路8の出
力が選択的に出力されると、周波数発電機3、F/V変
換回路4、加減算回路5、制御信号生成回路8、切換ス
イッチ9、ドライブアンプ13及びスピンドルモータ2
で形成されるFCサーボループがオンになってディスク
1の回転速度がピックアップ7の半径位置における規定
速度に収束するようにスピンドルモータ2の駆動制御が
なされる。
一方、ピックアップ7のRF(高周波)信号出力は、R
Fアンプ15によって増幅されたのち、F M復調器等
からなる復調回路16に供給されてMUSE信号が復調
される。尚、ピックアップ7を担持するスライダを半径
方向に駆動してピックアップの読み取り位置を制御する
スライダモータ、モータ駆動回路等が設けられているが
、本図では省略されている。
復調回路16から出力されたMUSE信号は、LPF 
(ローパスフィルタ)17を介してクランプ回路18に
供給される。クランプ回路18には、スイッチ19を介
して同期検出回路30からクランプパルスが供給される
。スイッチ19は、システムコントローラ10から出力
される制御信号sBに応じてオンになる構成となってい
る。また、クランプ回路18は、供給されたクランプパ
ルスによってMUSE信号の所定部を例えば12872
5ftレベルにクランプして直流成分を再生する。この
クランプ回路18によって直流再生されたMUSE信号
は、A/D (アナログ・ディジタル)変換回路21及
び同期検出回路30に供給される。A/D変換回路21
にはPLL回路23の出力パルスCが供給されている。
A/D変換回路21においてはPLL回路23の出力パ
ルスCによってMUSE信号のサンプリングがなされ、
得られたサンプル値が順次ディジタルデータに変換され
る。このA/D変換回路21から出力されるサンプルデ
ータは、メモリ29及び同期検出回路30に供給される
。同期検出回路30にはPLL回路23の出力パルスC
が(」(給されている。同期検出回路30は、後述する
如くフレームパルス点を検出してFP検出パルスgを出
力する一方、同期信号の位相基準点である128レベル
のHDポイントの検出を行ってHDポイントに同期した
HD検出信号e1を出力すると共に、HD信号波形によ
ってHD信号を検出してHDポイントには必ずしも同期
しないHD検出信号e2を出力し、かつHD検出信号e
1に基づいてクランプパルスfの生成を行なう構成とな
っている。
同期検出回路30から出力されたFP検出パルスgは、
周波数弁別回路25に供給される。周波数弁別回路25
は、例えば分周回路32から出力されるカウントクロッ
クパルスkによってFP検出パルスgの周波数カウント
を行なって得たデータをD/A変換して周波数弁別信号
として出力すると共にこのD/A変換入力の上位3ビッ
ト程度の値が安定したときFPサーボロック検出信号Ω
を発生する構成となっている。この周波数弁別回路25
から出力された周波数弁別信号は、ループアンプ26を
介して切換スイッチ11の一人力となっている。また、
FPザーボロック検出信号gは、システムコントローラ
10にlj%給される。
同期検出回路30から出力されたHD検出信号e2は、
位相比較回路31及び周波数弁別回路33に供給される
。位相比較回路31は、HD検出信号e2と分周回路3
2から出力される基/r1HD信号との位相比較を行な
って両信号間の位相差に応じた位相差信号mを生成する
と共にこの位相差信号mのレベルが所定値以下になった
ときHDサーボロック検出信号nを発生する構成となっ
ている。周波数弁別回路33は分周回路32から出力さ
れるカウントクロックパルスkによってHDI出信号e
2の周波数カウントを行なって得られたデータをD/A
変換して周波数弁別信号qとして出力する(IX7成と
なってい゛る。分周回路32は、基桑クロック発生回路
24から出力される基阜クロックaを4分周してカウン
トクロックパルスkを生成すると同時に基阜クロックa
を480分周して基準HD信号を生成する構成となって
いる。
位相比較回路31から出力された位相差信号m及び周波
数弁別回路33から出力された周波数弁別信号qは、ル
ープフィルタ39に供給される。
ループフィルタ39は、後述する如く位相差信号m及び
周波数弁別信号qの位相補償をなす例えばアナログアク
ティブフィルタからなっており、このアナログアクティ
ブフィルタはシステムコントローラから出力される制御
信号SEによってその出力の制御中心値を生ずる状態を
取るように構成されている。このループフィルタ39の
出力は、切換スイッチ11の他入力となっている。
切換スイッチ11は、システムコントローラ10から出
力される制御信号sOによってループアンプ26の出力
及びループフィルタ39の出力のうちの一方を選択的に
出力する構成となっている。
切換スイッチ9から切換スイッチ11の出力が選択的に
出力され、かつ切換スイ、ツチ11からルブアンブ26
の出力が選択的に出力されるとき、ピックアップ7、R
Fアンプ15、復調回路16、LPF17、クランプ回
路18、A/D変換回路21、同期検出回路30、周波
数弁別回路25、ループアンプ26、切換スイッチ11
.9、ドライブアンプ13及びスピンドルモータ2から
なるFPサーボループが閉成されてスピンドルモータ2
の回転速度がFP検出パルスgの周波数に応じて制御さ
れ、フレームパルスによる時間軸の粗調整がなされる。
また、切換スイッチ9から切換スイッチ11の出力が選
択的に出力され、かつ切換スイッチ11からループフィ
ルタ39の出力が選択的に出力されるときピックアップ
7、RFアンプ15、復調回路16、LPF17、クラ
ンプ回路18、A/D変換回路21、同期検出回路30
、位相比較回路31、周波数弁別回路33、ループフィ
ルタ39、切換スイッチ11.9、ドライブアンプ13
及びスピンドルモータ2からなるHDサーボループが閉
成され、スピンドルモータ2の回転速度がHD検出信号
e2の周波数及びHD検出信号e2と基準HD倍信号間
位相差に応じて制御され、HD信号による時間軸の粗調
整がなされる。
同期検出回路30から出力されるHD検出信号e1は切
換スイッチ34の一人力になっている。
切換スイッチ34には分周回路32から出力された基準
HD信号が他入力として供給されている。
切換スイッチ34は、システムコントローラ10から出
力される制御信号SCに応じてHD検出信号eI及び基
準HD信号のうちの一方を選択的に出力する構成となっ
ている。この切換スイッチ34の出力は、PLL回路2
3における位相比較回路35に供給されて分周回路36
によって分周されたVCO(電圧制御型発振器)37の
出力と比較され、両信号間の位相差に応じた位相差信号
が生成される。この位相差信号は、ループフィルタ、ル
ープゲイン調整アンプ等からなる制御信号生成回路38
を介してVCO37に制御入力として供給され、PLL
ループが形成される。そして、VCO37からHD検出
信号e1又は基準HD信号に位相同期した16.2MH
zを中心周波数とする可変タイミング信号が出力される
。このvC037の出力がPLL回路23の出力Cとし
てA/D変換回路21、メモリ29及び同期検出回路3
0に供給される。
メモリ29は、例えばFIFO(先入れ先出し)メモリ
からなり、A/D変換回路21から出力されたサンプル
データをPLL回路23の出力パルスCに同期して順次
書き込むと共に基準クロック発生回路24から出力され
る基準クロックaに同期して順次読み出す。
ここで、システムコントローラ10からの制御信号sc
によって切換スイッチ34からHD検出信号e1が選択
的に出力されると、PLL回路23からHD検出信号e
lに位相同期した16.2MHzを中心周波数とする可
変タイミング信号が出力される。従って、この可変タイ
ミング信号は、MUSE信号と同一の時間軸変動を有し
、この可変タイミング信号によってサンプルデータがメ
モリ29に書き込まれ、書き込まれたデータが時間軸変
動のない基準クロックaによって読み出され、時間軸の
微調整がなされる。この時間軸の微調整によりディスク
の偏心等に起因するジッタが除去される。このメモリ2
9から読み出された一連のサンプルデータは、デコーダ
(図示せず)等に供給される。
システムコントローラ10は、例えばプロセッサ、RO
MSRAM、時間管理用のタイマ等からなるマイクロコ
ンピュータで形成されている。このシステムコントロー
ラ10には、ポテンショメータの出力電圧V P s同
期検出回路30において生成されるHD検出OK信号d
及びHD検出信号e2、’FPサーボロック検出信号f
i、HDサーボロック検出信号n1操作部(図示せず)
のキー操作に応じた指令等が人力される。システムコン
トローラ10において、プロセッサはROMに予め格納
されているプログラムに従って入力された信号を処理し
、制御信号S A ’%’ S E等によって各部を制
御する。
ここで、上記実施例における同期検出回路30の具体的
な構成を第2図に示す。m2図に示す如く、A/D変換
回路21の出力データはFP検出回路301、HD検出
OK信号発生回路304及びHD波形検出回路308に
供給され、クランプ回路18の出力はコンパレータ30
6に供給され、PLL回路23の出力パルスCはFP検
出回路301、FPカウンタ302、除算回路303、
HD波形検出回路308に供給される。
FP検出回路301は、A/D変換回路21から出力さ
れるディジタル化されたMUSE信号中信号−−ムパル
スをパターン認工によって検出してFP検出パルスgを
出力する。このFPI出パルスgは、FPカウンタ30
2に供給される。FPカウンタ302は、FP検出パル
スgの発生周期に応じたデータを生成する。このFPカ
ウンタ302の出力データは、除算回路303に供給さ
れる。除算回路303の出力は、HD検出OK信号発生
回路304及びHD検出回路305に供給される。HD
検出OK信号発生回路304からHD険検出K信号dが
出力されてHD検出回路305に供給される。また、H
D検出回路305には遅延回路307によって遅延され
たコンパレータ306の出力が供給される。これら30
1〜307の各回路によって同期信号の位相基桑点であ
る128レベルのHDポイントの検出がなされ、HDポ
イントに同期したHD検出信号e1が生成されるのであ
るが、これら301〜307の各回路については特願昭
62−61496号に詳述されているので、詳細な説明
は省略する。
HDI出信号e1は、クランプパルス発生回路309に
供給される。クランプパルス発生回路309は、FPI
出パルスp及びHD検出信号e1によってMUSE信号
の例えば第563ラインに設けられているクランプレベ
ル期間を検出して当該期間に亘ってクランプパルスfを
出力するように構成されている。
また、HD波形検出回路308は、第3図(A)に示す
如きHD信号の波形を同図(B)に示す如きパルスCに
よって入力データの表わすレベルを順次検知することに
よって検出し、同図(C)に示す如き立ち上がりエツジ
を有するHD検出信号e2を出力するように構成されて
いる。尚、PLL回路23に基準HD信号が選択的に供
給されているときは、パルスCは、HD信号の位相基準
点に同期せず、HD検出信号e2は第4図に示す如く位
相基準点から2〜4パルス分(3パルス中心)の遅延を
もったタイミングで出力される。しかし、このようなH
D検出信号e2の位相誤差は、スピンドルサーボ系で問
題となるものではなく、切換スイッチ34の切換によっ
て時間軸の微:凋性が開始されてパルスCの位相が変化
してもスピンドルサーボにはほとんど影響がない。これ
は、スピンドルサーボ系のループ帯域とジッタ制御PL
Lのループ帯域間にはおよそ100倍程度の差があるこ
とによる。
次に、ループフィルタ39の具体的な構成を第5図に示
す。同図において、位相差信号mはスイッチ51及びC
R回路52を介してオペアンプ53の負側入力端子に供
給される。CR回路52は、スイッチ51とオペアンプ
53の負側入力端子間に直列接続された抵抗R1及びコ
ンデンサc1がらなっている。また、周波数弁別信号q
は、スイッチ54及びCR回路55を介してオペアンプ
53の負側入力端子に13(給される。CR回路55は
、スイッチ54とオペアンプ53の負側入力端子間に直
列接続された抵抗R2及びコンデンサc2と、スイッチ
54とオペアンプ53の負側入力端子間に直列接続され
た抵抗R3及びコンデンサc3とからなっている。
オペアンプ53の負側入力端子と出力端子間には抵抗R
4及びコンデンサC4が直列接続されている。これら抵
抗R4及びコンデンサc4の直列接続点には抵抗R5を
介して所定の電圧Vcが印加されている。また、オペア
ンプ53の負側入力端子と出力端子間には更にスイッチ
56が接続されている。また、オペアンプ53の正側入
力端子には抵抗R6を介して電圧Vcが印加されている
これらCR回路52.55、オペアンプ53、抵抗R4
、R5、R6、コンデンサc4、スイッチ56によって
アクティブフィルタ57が形成されている。このアクテ
ィブフィルタ57の出力は、アンプ58を介してループ
フィルタ39の出力として切換スイッチ11の他入力に
なる。
スイッチ51,54は、システムコントローラ10から
出力される制御信号SEが例えば高レベルになったとき
オンになる構成となっており、スイッチ56は、システ
ムコントローラ1oがらの制御信号SEが例えば低レベ
ルになったときオンになる構成となっている。これらス
イッチ51.54かオン、かつスイッチ56がオフのと
きは、位相差信号m及び周波数弁別信号qの位相補償作
用が働くが、スイッチ51.54がオフ、かつスイッチ
56がオンのときは、後述する如く出力のレベルが所定
レベルにクランプされ、がっコンデンサC4がノンチャ
ージ状態になる(以下、この状態をクランプ状態と称す
る)。
以上の構成におけるシステムコントローラ10のプロセ
ッサの動作を第6図のフローチャートを参照して説明す
る。
メインルーチン等の実行中に操作部のキー操作によりス
タート指令が発せられると、プロセッサは制御信号S 
A −S Hによって各スイッチの初期設定を行ない、
切換スイッチ9から加速信号生成回路12の出力が選択
的に出力され、スイッチ19及びループフィルタ39に
おけるスイッチ51.54はオフになり、ループフィル
タ39におけるスイッチ56はオンになり、切換スイッ
チ11からはループアンプ26の出力が選択的に出力さ
れ、かつ切換スイッチ34からは基準HD信号が選択的
に出力されるようにする(ステップSl)。このステッ
プS1によってループフィルタ39は、クランプ状態と
なる。
次いで、プロセッサはピックアップ7を担持しているス
ライダを半径方向に移送するスライダモータの駆動回路
に駆動指令を送出してプレイ動作の開始位置にピックア
ップ7を移動させ(ステップS2)、起動信号生成回路
12にオン指令信号iを送出してスピンドルモータ2を
加速させると共に時間管理用のタイマをスタートさせる
(ステップS3)。
次いで、プロセッサは同期検出回路30からFP検検出
パルスゲ出力されているか否かの判定(ステップS4)
とタイムオーバーか否かすなわち時間管理用のタイマの
出力データが所定値以上になっているか否かの判定(ス
テップS5)とを交互に行なうことによって、FP検検
出パルスゲ起動時から所定時間以内に出力されるか否か
の判定をなす。ステップS4.85によってFP検検出
パルスゲ所定時間以内に出力されたと判定されたときは
、プロセッサは制御信号SAによって切換スイッチ9か
ら切換スイッチ11を経たループアンプ26の出力が選
択的に出力されるようにしてFPサーボループをオンに
すると共に時間管理用のタイマを再スタートさせる(ス
テップS6)。
次いで、プロセッサはFPサーボロック検出信号p及び
HD検出信号e2がFPサーボループオン後後走定時間
以内出力されるか否かの判定を行なう(ステップS7、
S8)。ステップS7、S8によってFPロック険検出
号g及びHD #tL出信号e2が所定時間以内に出力
されたと判定されたときは、プロセッサは制御信号sO
によって切換スイッチ11からループフィルタ39の出
力が選択的に出力されるようにしてHDサーボループを
オンにすると共に時間管理用のタイマを再スタートさせ
、かつ制御信号SEによってループフィルタ39におけ
るスイッチ51.54をオンにし、56をオフにしてク
ランプ状態を解除する(ステップS9)。こののち、プ
ロセッサはHDサーボロック検検出信号炉HDサーボル
ープオン後後足定時間以内出力されるか否かの判定を行
なう(ステップS10.511)。ステップS10、S
11によってHDサーボロック検検出信号炉所定時間以
内に出力されたと判定されたときは、プロセッサはステ
ップS1に移行する直前に実行していたルーチンの実行
を再開する。ステップS10、S11によってHDサー
ボロック検検出信号炉所定時間以内に出力されなかった
と判定されたときは、プロセッサはFP検検出パルスゲ
出力されているか否かを判定する(ステップ512)。
ステップS12においてFP検検出パルスゲ出力されて
いると判定されたときは、プロセッサは再びステップS
6に移行する。
ステップS4、S5によってFP検検出パルスゲ所定時
間量−内に出力されなかったと判定されたときは、プロ
セッサは制御信号8Aによって切換スイッチ9から制御
信号生成回路8の出力が選択的に出力されるようにして
FCサーボループをオンにする(ステップ813)。こ
ののち、プロセッサは同期検出回路30からFP検検出
パルスゲ出力されるか否かの判定を繰り返して行ない(
ステップ514)、FP検検出パルスゲ出力されたと判
定されたときのみステップS6に移行する。
また、ステップS7、S8によってFPサーボロック検
出信号g及びHD検出信号e2が所定時間以内に出力さ
れなかったと判定されたとき、及びステップS12にお
いてFP険検出ルスbが出力されてないと判定されたと
きもプロセッサはステップS13に移行する。
以上の動作におけるステップS3によってスピンドルモ
ータ2の回転動作が起動され、ディスク1の回転速度が
徐々に加速される。ディスク1の回転速度が規定の回転
速度の±20%の範囲内の値になると、復調回路16か
ら出力されるMUSE信号中のFPパルスの検出が可能
となり、同期検出回路30におけるFPP出回路301
からFP検検出パルスケ出力される。このFP検検出パ
ルスケ起動時から所定時間以内に出力されると、ステッ
プ84〜S6によってFPサーボループがオンになり、
フレームパルスによる時間軸の粗調整が開始される。尚
、このFPサーボループは、周波数制御ループであり、
位相制御ループは含まれていない。このため、ループ帯
域が広く、かつループ特性が安定となり、30Hzとい
う低い周波数のフレームパルスによるFPサーボループ
の引込み時の安定性が確保できる。
このFPサーボループによってディスク1の回転速度を
規定の回転速度の±1%の範囲内の値にすることができ
る。
このFPサーボループがロック状態になると、同期検出
回路30におけるHD検出が可能になり、HD検出信号
e2が出力される。FPサーボループがオンになってか
ら所定時間以内にこのFPサーボループがロック状態に
なり、かつHD検出信号e2が出力されると、ステップ
87〜S9によってFPサーボループがオフになると同
時にHDサーボループがオンになり、HD信号による時
間軸の粗調整が開始される。
HD信号は、FPパルスに比して周波数レートが高いの
で、HDサーボループがオンすることによってスピンド
ルサーボループのループ帯域が広くなることになり、ス
ピンドルサーボの安定性が良好となる。
このHDサーボループがオンになる前は、ループフィル
タ39において、スイッチ51.54がオフであり、か
つスイッチ56がオンであるので、アクティブフィルタ
57の出力電圧VOは、オペアンプ53の負側入力端子
に印加されている電圧Vcに等しくなる。また、それと
同時に同期検出回路30におけるH D +tL出が可
能になる前の位相差信号m及び周波数弁別信号qがアク
ティブフィルタ57に供給されず、また抵抗R4とコン
デンサC4との直列接続点に電圧Vcが印加されている
ので、コンデンサC4の両端間には電圧が印加されず、
コンデンサC4は電荷が蓄積されてない状態(ノンチャ
ージ状8)になっている。
ここで、HDサーボループのロック時のアクティブフィ
ルタ57の出力電圧Voが電圧Vcに等しくなることと
している故、HDサーボループがオンになる前にコンデ
ンサC4はHDサーボループのロック時のチャージ状態
に近い状態となる。
従って、HDサーボループのオン時において、スイッチ
51.54がオンになり、かつスイッチ56がオフにな
ってループフィルタ39のクランプ状態が解除される瞬
間にループフィルタ39の出力がHDサーボループの制
御中心値に等しくなることとなり、HDサーボループの
ロックインが迅速になされるのである。
尚、上記実施例においてはHDサーボループのオンと同
時にスイッチ51.54がオンになり、かつスイッチ5
6がオフになってクランプ状態が解除されるとしたが、
HDサーボループのオン時から若干遅れたタイミングで
クランプ状態が解除されるようにしてもよく、そうする
ことによってHDサーボループに外乱が与えられること
を確実になくすことができることとなる。
尚、HDサーボループの応答は臨界制動的であることが
望ましく、HDサーボループの制動係数は1に設定する
とよい。また、HDサーボループのロック時にはコンデ
ンサC4にはオフセット分が充電されることがあるが、
抵抗R4とコンデンサC4との直列接続点にはロック時
の出力電圧VOにほぼ等しい程度の電圧を印加すれば実
用上問題はない。
また、FP検検出パルスケ起動時から所定時間以内に出
力されなかったとき及びFPサーボループがオンになっ
てから所定時間以内にこのFPサーボループがロック状
態になり、かつHD検出信号e2が出力されなかったと
き並びにHDサーボループがオンになってから所定時間
以内にロック状態にならず、かつFP検検出パルスゲ出
力されないときは、ステップSllによってFCサーボ
ループがオンになる。このFCサーボループは、FPI
出が万−行なえないときの保護のためのものであり、F
Gサーボループがオンになると、F/V変換回路4の出
力電圧が基準電圧発生回路6から出力された基準電圧と
等しくなるようにスピンドルモータ2の回転速度が制御
される。
、ここで、CLV C線速度一定)ディスクの演奏時の
線速度Vとディスクの回転数N [rp11]との関係
は、ピックアップの半径位置をrとすれば、N−(v/
2πr)X60という式で表わされ、第7図のグラフで
示す如くなる。このとき、基準電圧発生回路6は、ポテ
ンショメータの出力電圧によって示されるピックアップ
の半径位置が例えば第7図に示す如く可変範囲を9分割
して得た各範囲のうちのいずれに存在する位置であるか
を検知し、互いに異なる9レベルのうちの検知した範囲
に対応する1つを基準電圧として生成するように構成す
ることができる。また、F/V変換回路4は、第8図に
示す如く変動回転数範囲内で直線性を保つように構成す
ることができる。こうすることにより、ディスク1の回
転速度は、FCサーボにより規定の回転速度より若干高
いか又は低い値に制御され、FP検出が可能となる。
また、制御信号scによって切換スイッチ34からHD
検出信号e1が選択的に出力されるようにすると、既に
説明した如< PLL回路23からHD検出信号e1に
位相同期した可変タイミング信号が出力されて時間軸の
微調整が開始され、ディスクの偏心等に起因するジッタ
が除去される。
このとき、スピンドルサーボループは、HDサーボルー
プであってもその帯域は十数Hz、ジッタ制御系のPL
Lループの帯域は数KHzであるため、PLLループの
応答は速く、PLLループ切換えによる引込みは瞬時に
行なわれ、スピンドルサーボ系に外乱が与えられること
はない。
従って、PLLループの切換えは、FPサーボループが
ロック状態になってHD検出が可能になった時点で行な
ってもよいが、スピンドル系のHDサーボループがロッ
ク状態になった時点で行なうようにしてもよい。
また、制御信号s8によりスイッチ19がオンになると
、MUSE信号のクランプが開始されるが、このMUS
E信号のクランプの開始は、HD検出OK信号dが出力
されてから行なうようにするとよい。
以上、起動時の各部の動作について説明したが、次にス
キャン時の各部の動作について第9図のフローチャート
を参照して説明する。
メインルーチン等の実行中にタイマ等による割り込みに
よってプロセッサはステップS21に移行し11例えば
スキャンフラグがセットされているか否かによりスキャ
ン動作中であるか否かを判定する。尚、スキャンフラグ
は、スキャン動作を制御するルーチン(図示せず)によ
ってスキャン動作中においてセットされるものとする。
ステップS21においてスキャン動作中でないと判定さ
れたときは、プロセッサはステップS21に移行する直
前に実行していたルーチンの実行を直ちに再開し、スキ
ャン動作中であると判定されたときはHDサーボロック
検検出信号炉出力されているか否かを判定する(ステッ
プ522)。
ステップS22においてHDロック検検出信号炉出力さ
れてないと判定されたときは、プロセッサは制御信号s
Oによって切換スイッチ11からループアンプ26の出
力が選択的に出力されるようにしてFPサーボループを
オンにすると共に制御信号SEによってループフィルタ
39をクランプ状態にする(ステップ823)。
ステップS22においてHDロック検検出信号炉出力さ
れていると判定されたときは、プロセッサは例えばスキ
ャンフラグがクリヤされているか否かによりスキャン動
作が終了したか否かを判定する(ステップ524)。ス
テップS24において、スキャン動作が終了してないと
判定されたときはプロセッサは再びステップS22に移
行し、スキャン動作が終了したと判定されたときはプロ
セッサはステップS21に移行する直前に実行していた
ルーチンの実行を再開する。
ステップ823によってFPサーボループをオンにした
のちは、プロセッサはFPI出パルスgが出力されてい
るか否かを判定する(ステップ526)。ステップS2
6においてFP検検出パルスゲ出力されていると判定さ
れたときは、プロセッサはFPサーボロック検検出信号
炉出力されているか否かを判定する(ステップ527)
。ステップS26においてFP検検出パルスゲ出力され
てないと判定されたときは、プロセッサは制御信号SA
によって切換スイッチ9から制御信号生成回路8の出力
が選択的に出力されるようにしてFGサーボループをオ
ンにしくステップ528)、FP険検出ルスgが出力さ
れているか否かの判定を繰り返して行ない(ステップ5
29) 、FP検検出パルスゲ出力されたと判定された
ときのみステップ323に移行する。
ステップS27においてFPサーボロック検検出信号炉
出力されていると判定されたときは、プロセッサは制御
信号sDによって切換スイッチ11からループフィルタ
39の出力が選択的に出力されるようにしてHDサーボ
ループをオンにすると共に制御信号Sεによってループ
フィルタ39におけるスイッチ51.54をオンにし、
56をオフにしてクランプ状態を解除しくステップ53
0)、再びステップS22に移行する。
以上の動作におけるステップS22、S23によってス
キャン中にHD、サーボループが非ロック状態になると
、FPサーボループがオンになり、FPサーボループに
よる時間軸の粗調整がなされる。スキャン動作中は、こ
のFPサーボループが支配的になり、スキャン動作終了
後は、ステップ326〜S30によりHDサーボループ
が再びオンになる。このHDサーボループが再びオンに
なるときも、ループフィルタ39におけるスイッチ51
.54.56の作用によってHDサーボループにコンデ
ンサC4による外乱は与えられないのである。
また、スキャン動作中もFP検出が不能になったときは
、ステップS28によりFGサーボループがオンになる
。また、スキャン動作中であってもFPサーボループが
ロック状態になり、HD検出が可能になってHDサーボ
ループがオンになることもあり得る。
第10図は、ループフィルタ39の他の例を示すブロッ
ク図であり、位相差信号m及び周波数弁別信号qがディ
ジタル信号である場合に使用して好適な構成例を示して
いる。同図において、位相差信号m及び周波数弁別信号
qはそれぞれスイッチ51及び54を介してディジタル
フィルタ61に供給される。ディジタルフィルタ61に
はシステムコントローラ10から制御信号SEがクラン
プパルスとして供給されている。ディジタルフィルタ6
1は、クランプパルスによってFPサーボループがオン
のときはHDサーボループのロック時の出力値すなわち
制御中心値をプリセット値として出力するように構成さ
れている。このディジタルフィルタ61の出力は、D/
A変換器62に供給されてアナログ信号に変換されたの
ちLPF63及びアンプ64を介してスイッチ11の他
入力となる。
以上の構成においてもHDサーボループのオン時に切換
スイッチ11の切換がなされたのちスイッチ51.54
が瞬時にオンになるようにすることにより第5図の回路
と同様の作用が働く。
第11図は、同期検出回路30の他の構成例を示すブロ
ック図であり、A/D変換回路21の出力データは、F
PP出回路40、HDパターン検出回路41、遅延回路
42に供給される。また、PLL回路23の出力パルス
CはFPP出回路40、HD検出窓発生回路43、HD
パターン検出回路41、遅延回路42、HD位相検出回
路44、クランプパルス発生回路45に供給される。
FPP出回路40は、FPP出回路26と同様にMUS
E信号中信号−−ムパルスをパターン認識によって検出
してFP検検出パルスゲ出力する。
このFP検検出パルスゲ、HDD出窓発生回路43及び
クランプパルス発生回路45に供給される。
HDD出窓発生回路43は、FP検出パルスg1;よっ
てフレームパルス点pの直後のHD信号を検出するため
の24クロック期間に亘って存在する検出窓信号りを発
生し、こののちHDパターン検出回路41から出力され
るHD検出信号e2の立ち上がり点を基準にして465
クロック期間後の時点から489クロック期間後の時点
までの24クロック明間に亘って存在する信号を検出窓
信号りとして出力するという動作をFP検検出パルスゲ
発生する毎に繰り返して行なう。
検出窓信号りは、HDパターン検出回路41に供給され
る。HDパターン検出回路41は、検出窓信号りが存在
するときのみ第3図(A)に示す如きHD信号の存在を
パターンによって認識し、同図(B)に示す如きクロッ
クパルスCに同期して同図(C)に示す如(HD検出信
号e2を生成する。このHDパターン検出回路41にお
けるパターン認識は、例えばHDポイントの直前及び直
後の3クロック期間程度におけるパターンに対して行な
われる。HDポイントは、ジッタがない場合、HD検出
信号e2の立ち上がり点から477クロック期間離れて
存在することになるので、HDD出窓発生回路43から
出力されるHDD出窓信号りは次のHDポイントを中心
に24クロック期間に亘って存在することとなる。この
24クロック期間幅がHD検出範囲となる。
また、MUSE信号をA/D変換して得られたデータは
、遅延回路42によって所定クロック期間だけ遅延され
たのちHDD相検出回路44に供給される。HDD相検
出回路44は、最初のHD検出信号e2の発生後の最初
のクロックパルスCに同期して遅延回路44の出力デー
タからHDポイントの基準値である128レベルを差し
引いて得た値に対応するレベルを有するアナログ信号に
変換しHD検検出信号層1して出力し、以後480クロ
ック期間おきに同様にして得たアナログ信号をHD検検
出信号層1して出力する。また、それと共にHDD相検
出回路44は、480クロック期間毎のHD検検出信号
層1びe2の発生によってHDI出OK信号dを出力す
る。このHDD相検出回路44から出力されたHD検検
出信号層1、HDポイントに対するクロックパルスCの
位相誤差情報を有している。このHD険検出号e1をル
ープフィルタ等を介してvCOに供給し、このvCOか
らクロックパルスCを得るようにするごとによりHDポ
イントに同期したクロックパルスCが得られ、また、こ
のクロックパルスCによって時間軸の微調整をなすこと
ができる。
尚、HD検出信号e2の発生時点から3クロック期間前
1こHDポイントが位置するので、遅延回路42は、こ
の遅延調整をなすために設けられたものであり、ラッチ
回路等によって構成される。
また、クランプパルス発生回路45は、FP検検出パル
スゲびHD@出OK信号dによってMUSE信号の例え
ば第563ラインに設けられているクランプレベル期間
を検出して当該期間に亘ってクランプパルスfを出力す
る。このクランプパルスfは、MUSE信号の直流再生
のためになすクランプの際に使用することができる。
以上の構成においてはHD検検出信号層1、HDポイン
トに対するクロックパルスCの位相誤差情報を有してい
るので、第1図の装置においてクロックパルスCを発生
するPLL回路23を形成している各ブロック、分周回
路32及び切換スイッチ34の接続を第12図に示す如
くすることができる。
第12図において、HD検出信号elは切換スイッチ3
4の一人力になっている。切換スイッチ34の出力は、
制御信号生成回路38に供給される。この制御信号発生
回路38の出力は、vCO37に制御入力として供給さ
れる。このVCO37の出力がパルスCとして出力され
る。このvC037の出力は、分周回路36によって分
周されたのち位相比較回路に供給され、分周回路32の
出力と比較される。この位相比較回路35の出力は切換
スイッチ34の他人力になっている。
以上の如き構成においても第1図の装置と同様の作用が
働くのは明らかである。
尚、HDI出信号e1は、アナログ変換された′−HD
位相誤差情報であるが、これをアナログ変換せずディジ
タル値のままで第10図に宗すHD位位相誤差信号色し
て使用する方法も可能である。
この場合は、位相比較器31が不要である。
発明の効果 以上詳述した如く本発明による時間軸制御装置は、第1
指令に応じてオンとなって読取信号中のHD信号に基づ
いて記録ディスクの回転速度の制御による時間軸制御を
なすHDサーボループと、第2指令に応じてオンとなっ
て読取信号中のフレームパルスに基づいて記録ディスク
の回転速度の制御による時間軸制御をなすFPサーボル
ープと、起動時及びHDサーボループが非ロック状態に
なった場合には読取信号中のHD信号が検出されるまで
第2指令を発したのち第1指令を発する制御手段とを含
み、HDサーボループは、第3指令に応じてその出力の
制御中心値を生ずる状態を取るループフィルタを有し、
かつ制御手段は例えば電源オン直後、スキャン動作時等
のHDサーボループのオープン時に第3指令を発するよ
うに構成されている。従って、本発明による時間軸制御
装置においては、起動時等におい℃記録ディスクの回転
速度が検出が容易なフレームパルスによってHD信号の
検出が行なえる程度に制御されたのちこのHD信号によ
る高精度な時間軸制御が開始されることとなり、時間軸
制御用のパイロット信号が不要となる。また、HD信号
による時間軸制御をなすHDサーボループにおけるルー
プフィルタはHDサーボループのオープン時にその出力
の制御中心値を生ずる状態を取るので、HD信号による
時間軸制御の開始時にHDサーボループに外乱が与えら
れることがなく、良好な時間軸制御がなされることとな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は、第1図の装置における同期検出回路30の具体的な
構成を示すブロック図、第3図及び第4図は、第2図の
回路HD波形検出回路の動作を示す波形図、第5図は、
第1図の装置におけるループフィルタ31の具体的な構
成を示す回路図、第6図は、第1図の装置におけるプロ
セッサの動作を示すフローチャート、第7図は、CLV
ディスクにおけるピックアップの半径位置と回転数との
関係を示すグラフ、第8図は、第1図の装置におけるF
/V変換回路4の特性を示すグラフ、第9図は、第1図
の装置におけるプロセッサの動作を示すフローチャート
、第10図は、第1図の装置におけるループフィルタ3
1の具体的な構成の他の例を示す回路ブロック図、第1
1図は、同期検出回路30の具体的な構成の他の例を示
すブロック図、第12図は、同期検出回路30として第
11図°の回路を使用したときの第1図の装置の各ブロ
ック間の接続を示す図、第13図は、MUSE信号の波
形図、第14図は、HD信号の波形図、第15図は、フ
レームパルスの波形図である。 主要部分の符号の説明 2・・・・・・スピンドルモータ 9.11.34・・・・・・切換スイッチ10・・・・
・・システムコントローラ25.33・・・・・・周波
数弁別回路30・・・・・・同期検出回路 31・・・・・・位相比較回路 39・・・・・・ループフィルタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 所定レベル点をサンプリング用タイミング信号の位相基
    準点とする第1同期信号と前記第1同期信号のN(Nは
    自然数)倍の周期をもって発生する第2同期信号とが挿
    入されたサンプル化ビデオ信号を担う記録ディスクから
    信号読取手段によって得られた読取信号中の第1及び第
    2同期信号によって時間軸制御をなす時間軸制御装置で
    あって、第1指令に応じてオンとなって前記読取信号中
    の第1同期信号に基づいて前記記録ディスクの回転速度
    の制御による時間軸制御をなす第1サーボループと、第
    2指令に応じてオンとなって前記読取信号中の第2同期
    信号に基づいて前記記録ディスクの回転速度の制御によ
    る時間軸制御をなす第2サーボループと、起動時及び前
    記第1サーボループが非ロック状態になった場合には前
    記読取信号中の第1同期信号が検出されるまで前記第2
    指令を発したのち前記第1指令を発する制御手段とを含
    み、前記第1サーボループは、第3指令に応じてその出
    力の制御中心値を生ずる状態を取るループフィルタを有
    し、かつ前記制御手段は前記第1サーボループのオープ
    ン時に前記第3指令を発することを特徴とする時間軸制
    御装置。
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