JPH044672B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は記録デイスクの回転制御方式に関
し、特に記録情報再生装置における記録デイスク
の頭出し動作をなす場合の回転制御方式に関する
ものである。

近年高密度に情報を記録することのできる記録
媒体として光学式記録デイスク等があるが、より
高密度とするために従来の音楽レコード等のよう
な回転角速度一定型ではなく、任意の半径位置に
おいて記録トラツク方向の線速度を一定とした線
速度一定型のデイスク（Constant Linear Velo
−city Disc、以下CLVデイスクと略記する）と
する方法が行なわれつつある。またこのような高
密度な記録媒体はPCM信号等のデジタル信号を
記録することによつて音質がよく、小型で長時間
の記録が可能な音楽レコードとして利用したり、
また高密度なメモリーとして利用しようとする研
究がさかんである。このようなデイスクはトラツ
クピツチが通常１〜2μｍ程度と非常にせまいた
めに、再生装置において目的とする情報位置を頭
出し（以下サーチと略記する）するには、記録時
にデジタル信号に変換された楽音等の情報データ
の時系列の間に、サーチのためのアドレスデータ
をおりまぜて記録しておき、サーチの時にはこの
アドレスデータを読みとつて現在の位置とサーチ
したい位置との相対関係を知り、デイスクとピツ
クアツプとを早送り手段によつて半径方向に適宜
移動させる、すなわち早送り動作をデイスクの外
周方向または内周方向の適当な方向におこなうと
いう動作を何度かくり返しながらサーチしたい位
置に到達するという方法が考えられる。またこの
ようなサーチのときに限らず、単に再生したい半
径位置を変化させるために早送り動作を行う場合
も当然考えられる。

一方CLVデイスクの場合、トラツク半径が異
なると所定の線速度を得るためのデイスク回転数
は異なる。よつて上記したように早送りによつて
トラツク半径を変化させる場合は、同時にデイス
ク回転数もそれに応じて変化させる必要があり、
この回転サーボが必要となる（以下、スピンドル
サーボと呼ぶ）。早送り動作中にスピンドルサー
ボを行う方法として、早送り動作中にピツクアツ
プより得られる再生信号からクロツク周波数を抽
出し、このクロツク周波数が一定となるようにデ
イスクを回転させる、という方法が本願発明者に
より提案されており、この詳細については特願昭
56−5899、5900及び5901号の明細書中に開示され
ている。

これらの方法によれば早送り中にスピンドルサ
ーボを行うことが可能であるが、もし早送り中に
外部から強い振動が加わつて一時的に再生信号が
乱れるような場合を考えると、その間クロツク抽
出ができない可能性が考えられる。クロツク抽出
ができない間はクロツク抽出回路の出力周波数は
デイスクの回転とは無関係の周波数となるから、
スピンドルサーボは暴走し、暴走している時間が
長いとデイスクの回転数は正しい値からかなりは
ずれることになり、再びクロツクを抽出すること
ができなくなることが考えられる。よつてこのよ
うなことが起こらないようにするためには、早送
り時にクロツクが抽出できなくなつたときにはス
ピンドルサーボを中止してクロツクが再び抽出で
きるように復帰動作を行う必要があり、そのため
にはクロツクが抽出できているかどうかを監視し
ている必要がある。また、外部から強い振動が加
わるようなことはあまりないから、そのようなこ
とが起こつた場合は再びクロツクを抽出すること
ができなくても許容できる、という場合も考えら
れるが、そのような場合でもそのまま放置してお
けばスピンドルサーボは暴走しつづけるから、デ
イスクの回転数が異常に上昇し、極端な場合は機
器の破損を招くということも考えられるので、ク
ロツクが抽出できなくなつた場合はたとえばデイ
スクの回転を止めてしまいその旨を表示すると
か、デイスク回転を起動のときと同様のシーケン
スで制御することにより復帰する等の復帰動作を
行う必要があり、やはりクロツクが抽出できてい
るかどうかの監視が必要となる。

しかしながら、サーチ動作等の早送り動作中に
クロツク抽出回路の抽出の有無を正確に検出する
ことは後に述べる理由により極めて困難である。

従つて、本発明の目的はサーチ動作等の早送り
動作中に外乱により振動が加わつても、デイスク
回転の異常を容易に防止し得るようにした記録デ
イスクの回転制御方式を提供することである。

本発明による記録デイスクの回転制御方式は、
クロツク成分を含む情報信号を線速度一定にて記
録されたデイスクを演奏して、前記デイスクの半
径方向に移動自在な情報読取手段により前記デイ
スクのトラツクから前記情報信号を読み取り、得
られる再生信号に同期したクロツク信号をクロツ
ク抽出手段により抽出して、前記クロツク信号を
用いて前記情報読取手段の前記デイスクの半径位
置に応じた回転速度となるように前記デイスクの
回転制御をなすデイスク回転サーボ手段を備えた
デイスク演奏装置の制御方法であて、 前記クロツク抽出手段がクロツク信号を抽出し
ていることを検出して抽出検出信号を発生する抽
出検出手段を設け、 前記情報読取手段が早送り動作中であるときは
前記抽出検出信号の有無に拘らず前記デイスク回
転サーボ手段による回転制御をなし、 前記情報読取手段がその読取点を前記トラツク
に追従せしめつつ前記情報信号を連続的に読み取
る動作中であるときには前記抽出検出信号の有無
に応じて前記デイスク回転サーボ手段による回転
制御又は所定のデイスク回転復帰動作制御をなす
ようにしたことにある。

かかる本発明の制御方式によれば、クロツク抽
出手段のクロツク抽出の有無状態を、サーチ動作
である早送り動作時にではなく当該動作終了後の
通常動作時に検出監視して、必要な場合にデイス
ク回転の復帰動作を行わせるものであるから、ク
ロツク抽出の有無の検出は容易でかつ確実とな
り、結果としてデイスク回転異常の防止がなされ
る。

以下に図面に基づき本発明を説明する。

第１図は本発明の実施例のブロツク図であり、
２０１はセルフクロツキング可能な変調方式によ
り信号がCLV方式で記録された反射型光学式記
録デイスク、２０２はデイスク回転モーター、２
０３は光学式ピツクアツプである。２０４はデイ
スク２０１とピツクアツプ２０３とをデイスク半
径方向に相対的に移動させるための早送り手段で
あり、その入力信号ｇがハイレベルのとき早送り
動作をなすものとする。

２０５ａは微分回路、２０５ｂは全波整流回路
であり、再生信号がレベル遷移点にクロツク抽出
のための位相情報を含んでいる場合の一般的な位
相情報抽出回路を構成している。２０６は位相比
較器、２０７はループフイルタ、２０８はVCO
（電圧制御発振器）であり、これら回路２０６〜
２０８によりPLL（フエイズロツクドループ）回
路が構成されている。このPLL回路が再生信号
中の位相情報であるクロツク信号に位相同期して
ロツクすることにより、クロツク信号が抽出され
ることになる。従つて、クロツク信号の抽出の有
無は、PLL回路のロツク状態により検出可能と
なるので、クロツク抽出の有無を検出すべくロツ
ク状態検出回路２０９が設けられている。これは
PLL回路がロツクしているときにロツク状態検
出回路２０９から抽出検出信号であるロツク検出
信号ｈがハイレベルとなるようになされているも
のとする。

２１０はVCO２０８のスイープ回路であり、
その入力ｊがハイレベルのときに、VCO２０８
の発振周波数を順次可変する如きスイープ動作を
なすものとする。２１１はVCO２０８の出力周
波数を電圧に変換するＦ−Ｖ変換器、２１２はＦ
−Ｖ変換器２１１の出力電圧と基準電圧ｅとを比
較する電圧比較器、２１３は電圧比較器２１２の
出力電圧と所定の電圧ｆとを切り換えて出力する
スイツチでありその入力ｋがハイレベルのとき２
１２の出力を、ローレベルのときｆを選択するも
のとする。２１４はモータ２０２を駆動するため
の駆動回路である。２１５はロツク検出信号ｈを
入力とし、早送り信号ｇとスイープ信号ｊとスイ
ツチ制御信号ｋとを出力とする制御回路である。

第２図は第１図の回路の動作波形図であり、い
ま時刻t₁において早送り動作を開始するものとす
る。早送りの方向はデイスクの内周方向であつて
も外周方向であつても動作は同様であるからその
方向は特に明示しない。また早送り動作中で
PLLが追従しているときにロロツク検出信号ｈ
がハイレベルであるかローレベルであるかは後述
のごとく早送り速度に依存するが、本発明主旨か
らはそれはどちらでもよく、よつてローレベルで
あるとして説明する。早送り動作を行つていない
ときは、ロツクしていればハイレベル、ロツクし
ていなければローレベルであることはもちろんで
ある。図Ａは早送り動作終了後にPLLがロツク
している状態の場合である。いま時刻t₁において
早送り信号ｇがハイレベルになると、早送り手段
２０４によつてデイスク２０１とピツクアツプ２
０３とは半径方向に相対的に移動をはじめ、再生
光スポツトはトラツクをつぎつぎと横切つていく
からピツクアツプ２０３の出力は第４図に示した
波形となる。位相比較器２０６、ループフイルタ
２０７、VCO２０８からなるPLLは、ピツクア
ツプ２０３の出力から位相情報を抽出する回路２
０５ａ，２０５ｂによつて抽出された位相情報信
号に追従し、次々と横切つていくトラツクの位相
に位相ロツクしていくから、VCO２０８の出力
周波数は次々と横切つていくトラツクのクロツク
周波数すなわち線速度を検出したものとなつてい
る。よつてＦ−Ｖ変換器２１１によつてこれを電
圧に変換し、所定の線速度に相当する基準電圧ｅ
との差をとつた信号すなわち電圧比較器２１２の
出力は線速度誤差を示す信号となつている。一方
早送り時はPLLが次々と横切るトラツクの位相
に追従していてもロツク検出回路２０９によるロ
ツク検出は困難であることから、その出力ｈはロ
ーレベルとなつてしまうが、制御回路２１５は早
送り動作中はｈのレベルのいかんにかかわらずス
イツチ制御信号ｋをハイレベルとする。よつてス
イツチ２１３は電圧比較器２１２の出力を選択
し、これが増幅回路２１４によつて増幅されモー
タ２０２を駆動する。つまりモーター２０２は線
速度誤差信号によつて駆動されるから、デイスク
２０１が定線速度デイスクであつても、変化して
いく半径に応じて所定の線速度が得られるように
回転数が変化し、スピンドルサーボがなされる。
次に時刻t₂において早送り信号ｇがローレベルに
なり早送り動作が終了すると、ピツクアツプ２０
３は１つのトラツクの信号を連続して再生するか
ら、ロツク検出回路２０９の出力ｈはハイレベル
となる。次に早送り動作終了後の時刻t₃のときに
制御回路２１５はロツク検出信号ｈを監視し、こ
のときｈがハイレベルであればスイツチ制御信号
ｋをハイレベルのままとしスピンドルサーボを継
続する。なお時刻t₃は、早送り動作終了時のt₂か
らロツク検出回路２０９がロツク状態を検出する
までに必要な時間を経た後とする。時刻t₃の後は
再び早送り動作を行つても、通常再生動作を継続
してもよい。

次に第２図Ｂは早送り動作終了後にPLLがロ
ツクしていない状態の場合である。t₁′において
早送りを開始した後外部から強い振動が加わつて
一時的に再生信号が乱れ、そのためにPLLが追
従できなくなつたとすると、スピンドルサーボは
暴走をはじめる。その後時刻t₂′のときに早送り
動作を終了し時刻t₃′のときに制御回路２１５は
ロツク検出信号ｈを監視する。このときPLLは
ロロツクしていないのでｈはローレベルのままで
ある。時刻t₃′のときにｈがローレベルであると、
制御回路２１５はスイツチ制御信号ｋをローレベ
ルとし、スイープ信号ｊをハイレベルとする。よ
つて時刻t₃′の後モーター２０２は所定電圧ｆに
応じた電圧もしくは電流により駆動され、時刻
t₃′以後モーター２０２は暴走はしない。またス
イープ回路２１０によつてVCO２０８はスイー
プを開始し、t₄のときにPLLが再ロツクインす
る。PLLがロツクするとロツク検出信号ｈはハ
イレベルとなるから、制御回路２１５はこれに応
動しスイープ信号ｊをローレベルとしてスイープ
をやめると同時に、スイツチ制御信号ｋをハイレ
ベルとしてスピンドルサーボを再開し、よつて復
帰動作がなされる。所定の電圧ｆは、モーターの
駆動電圧もしくは駆動電流をゼロとするに相当す
る電圧であれば、時刻t₃′からt₄の間はモーターの
回転数は摩擦トルクによつてゆるやかに減少して
いくが、PLLが再ロツクインする時刻t₄までに線
速度が再ロツクイン不可能な値にまで下降しなけ
れば不都合はない。また所定の電圧ｆを、モータ
ー２０２が摩擦トルクとほぼ等しいトルクを発生
するような電圧もしくは電流によつて駆動される
ように設定しておけば、時刻t₃′からt₄の間はモー
ターの回転数はほとんど変化しないから、PLL
の再ロツクインがより確実となる。

なお本実施例においてはPLLはVCOスイープ
回路２１０を具備しているが、もしこれがない場
合でも、時刻t₃′以後PLLが再ロツクインするに
要する時間が長くなることはあるが復帰は可能で
あるから、復帰時間が長くても許容できる場合に
はVCOスイープ回路２１０は省略してもさしつ
かえない。

また早送り中の暴走時間が長くて、早送り終了
後の時刻t₃′のときにすでに線速度が再ロツクイ
ン不可能な値にまで変化しているような場合は
t₃′以後ロツク検出信号ｈはハイレベルにならな
いが、そのような状態が考えられる場合は、
t₃′以後所定の時間内にロツク検出信号ｈがハイ
レベルにならないときにはたとえばデイスク回転
を一度停止してしまう、といつた保護を付加して
もよい。

また、早送り中に強い振動が外部から加わるよ
うなことは実際は稀であるから、時刻t₃′以降は
単にデイスク回転を停止して暴走を避けるのみと
してもよく、この場合制御回路２１５の動作は簡
略化される。その後必要であれば前記したごとく
デイスク回転の起動時のシーケンスを再び行つて
もよい。

なお制御回路２１５は通常の論理回路により構
成できることは勿論であるが、本発明によるデイ
スク回転制御装置を使用している再生装置内の他
の動作を制御するためにマイクロコンピユータを
使用している場合は、制御回路２１５はそのマイ
クロコンピユーターを使用してもよい。

第３図は、第１図の回路ブロツクにおけるロツ
ク検出回路２０９の具体例を示す図であり、
VCO２０８の出力ｂはπ／２移相器１０により
π／２だけ位相シフトされてｃとなり位相比較器
１１の１入力となる。１方、ピツクアツプからの
再生信号中のクロツク信号ａが位相比較器１１の
他入力となつており、両入力の位相差に応じた信
号が出力されてローパスフイルタ１２に印加され
る。このLPF１２の出力ｄがレベル判別器１３
によりレベル判定されてロツク検出信号ｈが出力
される。

第１図の位相比較器２０６及び第３図の位相比
較器１１が排他的論理和回路のように±π／２の
位相比較範囲を有する形式の場合、位相シフト回
路１０の位相シフト量をπ／２にとることによつ
て位相ロツクを検出することができる。すなわち
位相ロツクした状態ではクロツクａとVCOの出
力信号ｂとの位相差はπ／２であるから、信号ｂ
をπ／２だけ位相シフトした信号ｃと入力ａとの
位相差はπとなり、位相比較器１１の出力はハイ
レベルのままとなる。ところが位相ロツクしてい
ない状態では信号ａと信号ｃとの位相差は当然ラ
ンダムであるから、位相比較器１１の出力はハイ
レベルとローレベルをランダムにくり返す波形と
なり、これをローパスフイルタ１２を通すとその
出力電圧は当然位相ロツクしているときよりも低
くなる。よつてローパスフイルタ１２の出力ｄと
所定の電圧とをレベルコンパレータ１３により比
較することによりPLLがロツクしているかして
いないかを示すロツク検出信号が得られる。

従つて、第３図のロツク検出回路を第１図のロ
ツク検出回路２０９に用いることにより本発明の
目的が達成され得ることは明らかとなる。

しかし上記のようにロツクと非ロツクの区別を
明白につけることができるのは通常再生時すなわ
ち同一のトラツクを連続して再生している場合で
あつて、ピツクアツプとデイスクを半径方向に相
対的に移動させて次々とトラツクを横切りながら
再生する早送り動作の場合はロツクと非ロツクの
区別をつけることは上述した如く非常に困難とな
ることを以下に述べる。

第４図早送り時に得られる再生信号の様子と第
３図の信号ｄの波形とを示したものである。なお
これはデイスクが反射型光学式デイスクの場合で
あるが、トラツク間において再生信号が乱れるよ
うな形式のデイスクであれば同様に考えることが
できる。早送り時における再生信号とPLLの動
作については前記の明細書に詳述したとおりであ
るが、その要旨は次のとおりである。光スポツト
がトラツクを横切つていくとき、丁度トラツク上
に位置しているときには最も良好な再生信号が得
られるが、トラツク間に移動するにつれて振幅が
減少し、またノイズ性の波形となる。また隣り合
うトラツクのあいだの位相関係は一定していな
い。よつてPLLは、光スポツトがあるトラツク
にかかる毎にそのトラツクの再生信号に位相ロツ
クする、という動作をくり返す。早送り時の
PLLの動作が上記のごとくである、ということ
は第３図において信号ａと信号ｂとの間の位相差
が常にπ／２ではない、ということを意味する。
むしろこの位相差がπ／２となつているのは光ス
ポツトがトラツクの中心付近に位置している間の
みである。よつて信号ｂの波形をπ／２だけ位相
シフトした波形と信号ａの波形との間の位相差が
πになつて位相比較器１１の出力がハイレベルを
維持している時間も同様に光スポツトがトラツク
の中心付近に位置している間のみである。ローパ
スフイルタ１２は位相比較器１１の出力波形のキ
ヤリア成分を十分に減衰し、またPLLの高周波
ロツクを誤検出しないようにするために時定数は
ある程度大きくとる必要がある。そのために出力
波形ｄは第４図に示すように、早送り速度が小さ
いうちは光スポツトがトラツク中心付近にある時
間が長いから、位相ロツクに対応した高い電圧に
達することができるが、早送り速度が大きくなる
につれて電圧の上昇は少なくなり、残留キヤリア
成分等と区別してロツク状態を検出することが非
常に困難となる。とくによく知られている変調方
式である3PMのように最長反転間隔が比較的長
くまた位相情報の粗な信号の場合に特にこの傾向
が強い。尚、第４図Ａは早送り速度が小なる場
合、Ｂは大なる場合の波形である。

以上述べたごとく、早送り動作の最中にPLL
が次々と再生されるトラツクの位相に追従してス
ピンドルサーボを行うために有効なクロツクを抽
出しているか、そうでないかを検出することは、
とくに早送り速度が大きい場合非常に困難であ
る。よつて第１図に示すように本発明において
は、早送り動作中はスピンドルサーボを閉とした
まゝデイスク制御を行い、早送り終了後にPLL
のロツクの有無を検出するようにしたものであ
る。

叙上のように、本発明によれば早送り中に外部
からの強い振動等が加わつても、デイスクの回転
が異常に上昇することがなくなる。また、上記の
場合に短時間にデイスク回転を復帰させることが
可能となるので、特にサーチ中の早送り時に強い
振動が加わつても、サーチに要する時間が大幅に
増加することがない。従つて、特に強い振動が加
わる可能性のある民生用のデイジタルオーデイオ
デイスクプレーヤ等の記録情報再生装置に適す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の回路ブロツク図、第
２図は第１図の回路動作を示すタイミングチヤー
ト、第３図は第１図の回路ブロツクの１部具体例
を示す図、第４図は第３図の回路の動作を説明す
る波形図である。 主要部分の符号の説明、２０１……記録デイス
ク、２０３……ピツクアツプ、２０４……早送り
手段、２０６……位相比較器、２０７……ローパ
スフイルタ、２０８……VCO、２０９……ロツ
ク検出回路、２１０……VCOスイープ回路、２
１５……制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クロツク成分を含む情報信号を線速度一定に
   て記録されたデイスクを演奏して、前記デイスク
   の半径方向に移動自在な情報読取手段により前記
   デイスクのトラツクから前記情報信号を読み取
   り、得られる再生信号に同期したクロツク信号を
   クロツク抽出手段により抽出して、前記クロツク
   信号を用いて前記情報読取手段の前記デイスクの
   半径位置に応じた回転速度となるように前記デイ
   スクの回転制御をなすデイスク回転サーボ手段を
   備えたデイスク演奏装置の制御方法であて、 前記クロツク抽出手段がクロツク信号を抽出し
   ていることを検出して抽出検出信号を発生する抽
   出検出手段を設け、 前記情報読取手段が早送り動作中であるときは
   前記抽出検出信号の有無に拘らず前記デイスク回
   転サーボ手段による回転制御をなし、 前記情報読取手段がその読取点を前記トラツク
   に追従せしめつつ前記情報信号を連続的に読み取
   る動作中であるときには前記抽出検出信号の有無
   に応じて前記デイスク回転サーボ手段による回転
   制御又は所定のデイスク回転復帰動作制御をなす
   ようにしたことを特徴とする制御方法。 ２ 前記所定のデイスク回転復帰動作は、デイス
   クの回転を停止する動作であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の制御方法。 ３ 前記所定のデイスク回転復帰動作は、前記デ
   イスク回転サーボ手段のザーホループを開としつ
   つ前記デイスク回転数が順次減少するよう制御
   し、前記抽出検出信号の発生に応答して再び前記
   サーボループを閉とするような動作であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の制御方
   法。 ４ 前記クロツク抽出手段は前記クロツク信号を
   入力とするフエイズロツクドループ回路構成であ
   り、前記フエイズロツクドループ回路は電圧制御
   発振器の発振周波数を順次変化せしめるスイープ
   手段を含んでおり、前記サーボループが開の期間
   前記スイープ手段を動作せしめるよう構成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   の制御方法。 ５ 前記抽出検出手段は前記フエイズロツクドル
   ープ回路のロツク状態を検出して前記抽出検出信
   号を発生するよう構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項記載の制御方法。