JPH04149860A - ディスク回転制御装置 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はビデオディスクなどを回転させるディスクモー
タの回転を制御するディスク回転制御装置に関する。

（従来の技術） 光ピツクアップによって映像信号を拾いあげて再生する
、所謂レーザーディスク再生装置には角速度一定のＣＡ
Ｖディスクと線速度一定のＣＬ■ディスクとがある。こ
の内、ＣＡＶディスクは内周から外周までの回転数が一
定である。一方、ＣＬＶディスク再生では、内周から外
周までピッ上記ＣＬＶディスク再生では、ピックアップ
の半径位置によって変化するディスクの回転数を制御す
るタイムベースサーボが用いられている。このタイムベ
ースサーボは、通常、規定の回転数でディスクを安定か
つ正確に回転させるスピンドルモータサーボと、更に高
速で変化するジッタや色むらを除去するサーボ部分の２
段構えになっている。

ところで、後者のサーボには、一般にクロック周期に比
例して、入力信号が出力に伝わるまでの時間が変わる可
変遅延素子であるＣＣＤを用いたサーボが良く使われる
。また、近年の大容量Ｄ−ＲＡＭの低価格化に起因する
民生機器でのゲイジタル化の流れにより、メモリを用い
て時間軸補正を行うシステムが用いられる場合もある。

いずれにしても、後者のサーボは前者のサーボであるス
ピンドルモータサーボによって、はぼ正しい周期で水平
同期信号再生されていることが前提となっているため、
後者のサーボ動作限界は前記水平同期信号の周期の精度
に依存している。

上記スピンドルモータサーボは水晶発振器から発生され
た基準となる水平同期信号の周期及び位相と、再生水平
同期信号の周期及び位相とを比較し、この比較により求
まる誤差が常に最小となるようサーボをかけるシステム
であり、このサーボ系のブロック図を第４図に示す。

再生開始前、スピンドルループスイッチ１２は開いてい
る。再生開始と同時にモータドライブ回路１３から一定
の加速電圧がスピンドルモータ１４に加えられ、モータ
１４の回転に従ってディスク１は急速に回転を始める。

ディスク１がある回転数（通常は定常回転の７５％程度
）に達すると、前記モータドライブ回路１３から与えら
れる加速電圧は切られ、スピンドルループスイッチ１２
が閉じられる。

この時、既にフォーカス及びトラッキングサーボは動作
していて、ピックアップ２により拾われた変調映像信号
は映像信号復調図ＮＩ３に入力されてここで復調され、
映像信号復調回路３の出力には再生映像信号が現れてい
る。水平同期分離回路５は映像信号復調回路３の出力か
ら再生水平同期信号を分離し、これを周波数−電圧変換
器６にて電圧に変換して、モータサーボ位相補償量８７
に出力する。これにより、モータサーボ位相補償回路７
は周波数−電圧変換器６から出力される電圧がその時の
ピックアップの位置に対応した基準電圧に近づくように
スピンドルモータ１４の回転数を制御する。

一方、映像信号復調回路３の出力はＴＢＣ用ＣＣＤ可変
遅延線４に入力されて、その時間軸が調整された後、映
像信号として出力される。水平同期分離回路８はＴＢＣ
用ＣＣＤ可変遅延線４から出力される映像信号から水平
同期信号を分離し、これを水平同期位相比較器９に出力
する。水平同期位相比較器９は入力される水平同期信号
と基準信号（１５，７ＫＨ２）とを比較して得られたエ
ラー電圧をＴＢＣサーボ位相補償回路１０及びモータサ
ーボ位相補償量Ｎ７に出力する。ＴＢＣサーボ位相補償
回路１０は前記エラー電圧から位相補償量を求め、これ
を電圧制御発信器１１により対応するクロックに変換し
てＴＢＣ用ＣＣＤ可変遅延線４に供給する。ＴＢＣ用Ｃ
ＣＤ可変遅延線４は入力される前記クロックに基づいて
、前記映像信号の時間軸を調整することにより、映像信
号の色むらやジッタを除去する。モータサーボ位相補償
量Ｎ１７は入力される前記エラー電圧に基づいて、スピ
ンドルモータ１４の回転位相を前記エラー電圧が零にな
るように制御する。

しかるに上記の方法では、映像信号復調回路３から出力
される水平同期信号の欠落やノイズによって、モータサ
ーボ位相補償量８７はスピンドルモータ１４に対して不
要な加速減速を行い、サーボが誤動作してしまうことが
ある。更に、ヒデオディスク特有の目的アドレスへのサ
ーチを行った場合には以下に述べるような不都合があっ
た。即ち、サーチ（キック）中、つまりピックアップ２
を半径方向に移動中は、トラッキングサーボをオフにす
ることから、その間、前記水平同期信号はほとんど抜き
出せないか、または再生信号がノイズ状になってしまう
ので、ピックアップ２のキック中はスピンドルモータ１
４の回転数をホールドするなどの処置を取る。その後、
キック終了と共に前記水平同期信号の周波数比較によっ
て再生位置回転数を合わせようと、スピンドルモータ１
４にサーボを掛けるため１、大きいキックを行った場合
、レーザディスクのような慣性の大きなディスクでは、
キック終了と共に最大３倍或いは１／３の回転数に引き
込むのに多大の時間を要してしまうという欠点があった
。

（発明が解決しようとする課題） 従来のＣＬＶディスクの再生におけるスピンドルサーボ
システムのサーチ動作は、アドレスがまったく一致する
までキック動作が続けられることから、ＣＬＶディスク
でのサーチはピックアップのキックと回転数の引き込み
とが時間的にほぼ交互に行われるため、サーチ時間が非
常に遅くなるという欠点があった。

そこで本発明は上記の欠点を除去するもので、ある程度
の回転数まで引き込まないと復調できない再生信号を使
うのではなく、ノイズや欠落による誤動作の心配のない
ディスクが回転すれば必ず拾える信号を使って、ピック
アップの再生位置に対応した正規の回転数に前記ディス
クの回転を迅速に引き込ませることができるディスク回
転制御装置を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明はＣＬＶディスクを回転させるモータの回転数を
その時前記ＣＬＶディスクを再生しているピックアップ
の前記ＣＬＶディスクの半径方向の位置に対応した回転
数に制御するディスク回転制御装置において、前記ピッ
クアップの再生信号からこのピックアップの前記ＣＬＶ
ディスク上の半径方向の位置を示す位置情報を抽出する
情報抽出手段と、この情報抽出手段により抽出される前
記位置情報に基づいてその時前記ＣＬＶディスクが取る
べき回転数を算出する演算手段と、この演算手段によっ
て算出された回転数を前記モータが取るように前記モー
タの回転数を制御する制御手段とを具備した構成を有す
る。

又、上記制御手段の詳細な構成として、制御手段は、演
算手段により算出された回転数に対応する基準信号を発
生する基準信号発生手段と、前記ＣＬＶディスクの実際
の回転数を示す速度信号を発生する回転数検出手段と、
この回転数検出手段により検出される速度信号と前記基
準信号発生手段から発生される基準信号との誤差信号を
求める比較手段とを有し、この比較手段により求められ
る誤差信号が最小になるようにモータの回転数を制御す
る構成を有する。

上記構成に付加した構成として、ピックアップがＣＬＶ
ディスクの再生位置をサーチ中のとき、情報抽出手段は
サーチ先のアドレスから前記ピックアップの位置情報を
抽出する構成を有する。

（作用） 本発明のディスク回転制御装置において、情報抽出手段
はピックアップの再生信号からこのピックアップのＣＬ
Ｖディスク上の半径方向の位置を示す位置情報を抽出す
る。演算手段は前記情報抽出手段により抽出される前記
位置情報に基づいてその時前記ＣＬＶディスクが取るべ
き回転数を算出する。制御手段は前記演算手段によって
算出された回転数を前記モータが取るように前記モータ
の回転数を制御する。

上記制御手段の詳細な作用として、制御手段内の基準信
号発生手段は演算手段により算出された回転数に対応す
る基準信号を発生する。回転数検出手段は前記ＣＬＶデ
ィスクの実際の回転数を示す速度信号を発生する。比較
手段は前記回転数検出手段により検出される速度信号と
前記基準信号発生手段から発生される基準信号との誤差
信号を求める。制御手段は、この比較手段により求めら
れる誤差信号が最小になるようにモータの回転数を制御
する。

上記構成に付加した作用として、ピックアップがＣＬＶ
ディスクの再生位置をサーチ中のとき、情報抽出手段は
サーチ先のアドレスから前記ピックアップの位置情報を
抽出する。

（実施例） 昼下、本発明の一実施例を従来例と同一部には同一符号
を付して図面を参照して説明する。第１図は本発明のデ
ィスク回転制御装置の一実施例を示したブロック図であ
る。１は映像信号が記録されているディスク、２はディ
スク１から映像信号を拾い出すピックアップ、３はピッ
クアップ２から出力される映像信号を復調する映像信号
復調回路、４は入力される映像信号の時間軸を調整する
ＴＢＣ用ＣＣＤ、１０は入力されるエラー電圧から時間
軸調整補正用のエラー電圧を発生するＴＢＣサーボ位相
補償回路、１１は入力されるエラー電圧を対応する周波
数のクロックに変換する電圧制御発振器、１３はスピン
ドルモータ１４を駆動するモータドライブ回路、１４は
ディスク１を回転させるスピンドルモータ、２２は入力
されるアドレスコードに基づいて所定の演算を行い、そ
の演算結果に対応する基準ＦＧパルスを発生する演算器
、１５はＴＢＣ用ＣＣＤ４から出力される映像信号から
水平同期信号を分離し、この分離した水平同期信号を基
準信号（１５，７ＫＨｚ＞と比較してエラー電圧を出力
する水平同期分離／水平同期位相比較回路、２３は演算
器２２から入力される基準ＦＧパルスと、スピンドルモ
ータ１４から入力されるＦＧパルス（モータ１４の回転
数に比例した信号）とを比較して、両者の差をエラー電
圧として出力する位相、周波数比較器、２４は位相、周
波数比較器２３及び水平同期分離／水平同期位相比較回
路１５から入力されるエラー電圧に基づいてスピンドル
モータ１４の回転速度及び位相を制御するモータサーボ
位相補償回路である。

ここで、映像信号復調回ＮＩ３は情報抽出手段を、演算
器２２は演算手段を、位相、周波数比較器２３、モータ
サーボ位相補償回路２４及びモータドライブ回路１３は
制御手段を構成している。又、演算器２２は基準信号発
生手段を、スピンドルモータ１４内の周波数発電機（図
示せず）は回転数検出手段を、位相、周波数比較器２３
は比較手段を構成している。

次に本実施例の動作について説明する。モータドライブ
回路１３からスピンドルモータ１４に駆動電圧が印加さ
れて、スピンドルモータ１４が回転されると、ディスク
１が回転される。その後、フォーカス及びトラッキング
サーボが働いて、ピックアップ２が動作して、ピックア
ップ２により拾われた変調映像信号が映像信号復調回路
３に入力されて、ここで復調される。この時、映像信号
復調回路３から前記ピックアップ２のディスク１上の位
置を知らせるタイムアドレス（再生時間）コードが演算
器２２に入力される。

ここで、演算器２２で行われる演算処理の原理について
説明する。ＣＬＶディスクは線速度■は一定だから、 Ｖ＝ｒω＝ｒ　・２ｙｒｆ＝一定＝Ｖｋ但し、ｒは半径
、ωは角速度、ｆは回転周波数を示している。

よって ｆ＝　（Ｖｋ　／２ｒ）　　・　（１／ｒ）となり、周
波数ｆは１　／　ｒに比例するので、ｆとｒの関係は第
２図に示す如くになる。

ここでトラックピッチをｐとし、トラック数をｔとし、
且つ１トラツク目のスタート半径をｒｌとすると、ｒ−
ｒｌ　＝ｐｔの関係がある。従ってトラック数と周波数
の関係は以下の如くなる。

ｆ　＝　（Ｖｋ　／　２π）　・（１／　ｐ　ｔ＋ｒ１
　）・・・（１） また、トラック数（半径）と再生時間の関係は以下に記
載するごとくなる。ここでエンド半径をｒ２、−回転辺
りの時間＝（１／ｆ）と近似するとく同心円と仮定する
のと同じ）、ｒ１〜ｒ２までの総時間Ｔは以下の如くな
る。

Ｔ＝Σ（１／ｆ　） ＝　（１２ｒ／Ｖｋ　）　（ｒｌ　士（ｒｌ　＋ｐ）　
十（ｒｌ　＋２ｐ＞＋・”＋　（ｒｌ　＋ＮＰ））但し
　Ｎ＝　（ｒ２　　ｒｌ　）　／　ｐ＝　（２ｒ／Ｖｋ
　）　（（Ｎ＋１）　ｒｌ　十ΣＮｐ） ＝　（２π／Ｖｋ　）　？　（Ｎ＋　１　）　ｒｌ　十
ｐ　ｘＮ　（Ｎ＋　１　＞　／　２　）＝　（２π／Ｖ
ｋ　）　（Ｎ＋１＞　（ｒｌ　＋ｒ２）／２・・・（２
） （１）と（２）式よりタイムアドレス（再生時間）と回
転周波数の関係が一義的に演算で決定される。

従って、演算器２２は映像信号復調回路３より入力され
る前記タイムアドレスコードから一義的に求まるディス
ク１の回転周波数ｆを算出し、この算出した回転周波数
ｆに比例した周波数を有する基準ＦＧパルスを位相、周
波数比較器２３に出力する。これと同時に、前記位相、
周波数比較器２３には、スピンドルモータ１４の実際の
回転数（ディスクｌの回転数に同じ）に比例しなＦＧパ
ルスが入力される。なお、ＦＧパルスの周波数／スピン
ドルモータ１４の回転数＝αとすると、基準ＦＧパルス
／回転周波数ｆ＝αの関係があるように諸値が設定され
るものとするに れにより、位相、周波数比較器２３は基準ＦＧ　バｌｋ
スとＦＧパルスを比較して、これらパルスの位相及び周
波数差を検出し、この位相及び周波数差に当たる誤差電
圧をモータサーボ位相補償回路２４及びＴＢＣサーボ位
相補償回路１０に出力する。モータサーボ位相補償回路
２４は前記２つのパルス間の誤差電圧が常に最小となる
ようにスピンドルモータ１４の回転を制御する。

又、ＴＢＣサーボ位相補償回Ｎ１０は入力される前記誤
差電圧に対応するエラー電圧を電圧制御発信器１１に出
力して、前記エラー電圧を対応するクロックに変換して
、これをＴＢＣ用ＣＣＤ４に供給するため、このＴＢＣ
用ＣＣＤ４は映像信号復調回路部３から出力される映像
信号のタイムベースエラーを除去するように入力される
映像信号の時間軸を調整する。ＴＢＣ用ＣＣＤ４から出
力されたタイムベースエラーが除去された映像信号は水
平同期分離／水平同期位相比較回［１５に入力されて、
水平同期信号が分離され、更にこの分離された水平同期
信号が基準信号（１５，７ＫＨｚ＞と比較され、その結
果得られる位相誤差信号がＴＢＣサーボ位相補償回路１
０及びモータサーボ位相補償回路２４に入力される。モ
ータサーボ位相補償回路２４はスピンドルモータ１４の
回転を前記位相誤差電圧が最小となるように更に細かく
制御する。ＴＢＣ用ＣＣＤ４は前記位相誤差電圧が最小
となるように入力映像信号の時間軸を調整して、入力映
像信号の色むら及びジッタ等を除去する。

ここで、第３図は上記位相、周波数比較器２３における
位相検出の原理を説明する図である。これは従来の再生
水平同期信号と基準水平同期信号を実際のＦＧパルスと
基準ＦＧパルスに置き換えた位相誤差検出法である。

演算器２２から入力される（Ａ＞に示すような基準ＦＧ
パルス信号から、（Ｂ）に示すような鋸波を作る。一方
、スピンドルモータ１４から入力される（Ｄ＞に示すよ
うな実際のＦＧパルス信号から（Ｃ）に示すようなサン
プリングパルスを作り、前記鋸波の中央をサンプリング
すれば、検出電圧は零ボルトであるが、実際のＦＧパル
ス信号の進み、遅れにしたがってサンプル点が移動する
ため、（Ｅ）に示すような正負の位相誤差電圧が発生さ
れ、これが上記位相、周波数比較器２３から出力される
誤差電圧に相当する。

結局、演算器２２にはピックアップ２の再生位置でのデ
ィスク１の取るべき回転周波数に同期した基準ＦＧ倍信
号発生することにより、ディスク１は正確に正規の回転
数で回転することになる。

尚、アドレスコードを読み取りＣＡＶ、（角速度一定〉
ディスクと判明した場合、演算器２２は常に１８００ｒ
、ｐ、ｍに相当する周波数のパルスを常時発生しておく
ことはいうまでもない。

本実施例によれば、タイムサーチを行う時は、ピックア
ップ２を移動（キック）すると同時に、スピンドルモー
タ１４はサーチ先タイムアドレスデータを演算器２２に
入力する。これにより、演算器２２はサーチ先でのディ
スク１が取るべき回転数に相当する基準ＦＧパルスを発
生する。このため、モータサーボ位相補償回路２４はス
ピンドルモータ１４をサーチ先で取るべき回転数となる
ように制御する。従って、ピックアップ２が移動してい
る問に、スピンドルモータ１４の回転数をピックアップ
２の目的地の回転数に近付かせる先行サーボ動作が働く
ため、目的地に着いてから（キック終了後）スピンドル
モータ１４の回転をようやくその位置での回転数となる
ように制御が働き出す従来例に比べて、本例は格段に時
間的なロスをなくすことができ、ディスク１の回転数を
迅速にピックアップ２の再生位置に対応する正規の回転
数に引き込むことができる。

しかも、位相、周波数比較器２３には演算器２２によっ
て作られた基準ＦＧパルスが従来の再生水平同期信号に
代わって入力されるなめ、前記再生水平同期信号の欠落
やノイズの混入等に影響されずに、ディスク１をピック
アップ２の再生位置に対応する正規の回転数に制御する
ことができる。

尚、上記実施例の説明は演算器２２、位相、周波数比較
器２３、モータサーボ位相補償回路２４、モータドライ
ブ回路１３、スピンドルモータ１４等からなる速度制御
ループの動作についてであったが、この速度制御ループ
によってスピンドルモータ１４の回転速度力弓１き込ま
れたら、第１図に示したＴＢＣ用ＣＣＤ４、水平同期分
離／水平同期位相比較回路１５、ＴＢＳサーボ位相補償
回路１０及び電圧制御発振器１１などからなる位相制御
ループにより、映像信号の時間軸補正が行われて、映像
信号からジッタ及び色むらが除去される。

尚、ＴＢＣ用ＣＣＤ４、水平同期分離／水平同期位相比
較回路１５、ＴＢＳサーボ位相補償回路１０及び電圧制
御発振器１１のループはデジタル化して、映像信号をメ
モリに書き込み一定間隔で読み出すデジタルＴＢＣを用
いたシステムにすることも可能である。

次に本発明の他の実施例として以下に述べる構成を採る
こともできる。即ち、演算器２２がら基準ＦＧパルスを
発生しなくても、例えば、演算器２２をマイクロコンピ
ュータ等で構成すれば、この演算器（マイクロコンピュ
ータ〉が実際の回転により発生するＦＧパルス周波数を
常時或いは一定間隔で、モニタすることによって、演算
器内部で計算した現在のピックアップの位置でのスピン
ドルモータの正規の回転周波数に比較して前記モータの
実際の回転数が高いか低いかで、演算器が直接前記スピ
ンドルモータの加減速命令をだすことによって回転数を
制御しても、上記実施例と同様の効果がある。

〔発明の効果〕

以上記述した如く本発明のディスク回転制御装置によれ
ば、ある程度の回転数まで引き込まないと復調できない
再生信号を使うのではなく、ノイズや欠落による誤動作
の心配のないディスクが回転すれば必ず拾える信号を使
って、ピックアップの再生位置に対応した正規の回転数
に前記ディスクの回転を迅速にに引き込ませることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のディスク回転制御装置の一実施例を示
したブロック図、第２図はＣＬＶディスクのディスク半
径と回転数の関係を示した図、第３図は第１図に示した
位相、周波数比較器の動作原理を説明する図、第４図は
従来のディスク回転制御装置の一例を示したブロック図
である。 １・・・ディスク ２・・・ピックアップ ３・・・映像信号復調回路 ４・・・ＴＢＣ用ＣＣＤ １０・・・ＴＢＣサーボ位相補償回路 １１・・・ＶＣＯ １３・・・モータドライブ回路 ′、４・・・モータ １５・・・水平同期分離／水平同期位相比較回路２２・
・・演算器 ２３・・・位相、周波数比較器 ２４・・・モータサーボ位相補償回路 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　宇治　弘

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣＬＶディスクを回転させるモータの回転数をそ
   の時前記ＣＬＶディスクを再生しているピックアップの
   ＣＬＶディスク上の半径方向の位置に対応した回転数に
   制御するディスク回転制御装置において、前記ピックア
   ップの再生信号からこのピックアップの前記ＣＬＶディ
   スク上の半径方向の位置を示す位置情報を抽出する情報
   抽出手段と、この情報抽出手段により抽出される前記位
   置情報に基づいてその時前記ＣＬＶディスクが取るべき
   回転数を算出する演算手段と、この演算手段によって算
   出された回転数を前記モータが取るように前記モータの
   回転数を制御する制御手段とを具備したことを特徴とす
   るディスク回転制御装置。
2. （２）制御手段は演算手段により算出された回転数に対
   応する基準信号を発生する基準信号発生手段と、前記Ｃ
   ＬＶディスクの実際の回転数を示す速度信号を発生する
   回転数検出手段と、この回転数検出手段により検出され
   る速度信号と前記基準信号発生手段から発生される基準
   信号との誤差信号を求める比較手段とを有し、この比較
   手段により求められる誤差信号が最小になるようにモー
   タの回転数を制御することを特徴とする請求項（１）記
   載のディスク回転制御装置。
3. （３）ピックアップがＣＬＶディスクの再生位置をサー
   チ中のとき、情報抽出手段はサーチ先のアドレスから前
   記ピックアップの位置情報を抽出することを特徴とする
   請求項（１）記載のディスク回転制御装置。