JPH08106715A

JPH08106715A - スピンドルモータ制御装置

Info

Publication number: JPH08106715A
Application number: JP26307694A
Authority: JP
Inventors: Yusaku Seki; 雄策関
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-10-03
Filing date: 1994-10-03
Publication date: 1996-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】簡潔な構成によって、また、再生ＭＵＳＥ信
号から抽出された水平基準信号と同期がとれ、且つ水平
基準信号がドロップアウトを起こしても、正常に回転位
相を制御可能とする。【構成】ＦＭ復調回路８から再生ＭＵＳＥ信号が得ら
れる。再生ＭＵＳＥ信号が同期分離回路１０に供給され
る。この同期分離回路１０で形成されたロード信号ＬＤ
ＳとＶＣＯ１５からの書込みクロックＷＣＬＫを利用し
てタイミング生成器１１は、生成同期信号ＰＢＨを生成
する。この生成同期信号ＰＢＨおよび基準信号発生器１
７からのサーボ基準信号ＲＥＦが、スピンドル制御回路
３に供給される。これら生成同期信号ＰＢＨとサーボ基
準信号ＲＥＦとが位相比較され、スピンドルモータ２の
回転位相が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば高品位テレビ
ジョン信号の一つであるハイビジョン信号のＭＵＳＥ信
号が記録された光ディスクのプレーヤ、特に、このプレ
ーヤのスピンドルモータの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハイビジョン方式の信号を記録したり、
伝送する際の帯域圧縮の方法として、多重サブナイキス
トサンプリングエンコーディング方式であるＭＵＳＥ(m
ultiple sub-Nyquist sampling encoding)方式が提案さ
れている。ハイビジョン方式のベースバンド信号帯域幅
は、輝度信号が２２ＭHz、二つの色差信号が各７ＭHzで
ある。ＭＵＳＥは、このベースバンド信号を約８ＭHzの
帯域幅へ圧縮できる。

【０００３】ＭＵＳＥエンコーダにより形成されるＭＵ
ＳＥ信号の伝送形式を図６に示す。ＭＵＳＥ信号は、一
種のパルス振幅変調信号であり、ライン番号〔１〜１１
２５〕と各ライン内のサンプル番号〔１〜４８０〕とで
信号の割り当てが規定される。サンプリング周波数は、
１６．２ＭHzである。

【０００４】図６に示すように、各ラインのサンプル番
号〔１〜１２〕が水平同期（ＨＤ）期間である。水平同
期信号は、図７に示すような波形とされている。すなわ
ち、８ビット量子化レベルで、（６４〜１９２）のレベ
ルを持つ波形とされ、第１番目および２ｎ番目のライン
（但し、ｎ≧２）と、第２番目および２ｎ＋１番目のラ
イン（但し、ｎ≧１）とで、反転する波形とされてい
る。サンプル番号〔６〕が水平基準位相点である。この
水平基準位相点は、再サンプリングするときにサンプリ
ング位相を検出する点である。

【０００５】ＭＵＳＥ信号の第１ラインおよび第２ライ
ンには、ＶＩＴ(vertical intervaltest)信号および垂
直同期用のフレームパルスが挿入される。ＶＩＴ信号
は、伝送路を等化するための基準信号である。さらに、
第２番目のラインの４７３サンプルのエッジがフレーム
基準位相点とされている。

【０００６】Ｃ信号、Ｙ信号、音声／データの割り当て
の詳細は、この発明と特に関係が強くないので、図６に
割り当てのフォーマットを示し、その説明を省略する。
但し、Ｙ信号のレベルは、図８に示すように、黒レベル
が（１６）と規定され、白レベルが（２３９）と規定さ
れる。また、ライン番号〔５６４〕は、規格上では、空
き領域とされているが、ＭＵＳＥ信号を光ディスクに記
録する例では、このラインにコントロール・アドレス信
号が挿入される。コントロール・アドレス信号は、プレ
ーヤが特殊機能の制御および時間情報の表示のために使
用できるコード信号である。

【０００７】上述のＭＵＳＥ信号は、ＦＭ変調され光デ
ィスクに記録される。図９は、光ディスク上に記録され
た信号の周波数スペクトル図である。Ｓ_MがＦＭ変調さ
れたＭＵＳＥ信号である。ＭＵＳＥ信号の８ビット量子
化レベルの１６が周波数ｆ₁（＝１０．６ＭHz）、その
８ビット量子化レベルの１２８が周波数ｆ₂（＝１４．
４ＭHz）となるように、ＭＵＳＥ信号がＦＭ変調され
る。また、ＦＭ変調信号Ｓ_Mの低域側に、ディジタル信
号Ｓ_EFMおよびパイロット信号Ｓ_Pが周波数多重され
る。

【０００８】ディジタル信号Ｓ_EFMは、コンパクトディ
スクと同様の信号形態を有し、ＥＦＭ変調されたディジ
タルのオーディオあるいはビデオ信号である。パイロッ
ト信号Ｓ_Pは、周波数ｆ_Pの信号で、時間軸基準信号で
ある。このパイロット信号Ｓ_Pは、光ディスクに対して
連続的に記録されている。周波数ｆ_Pは、水平周波数ｆ
_Hと下記の関係に選定されている。ｆ_P＝１３５／２ × ｆ_H （＝２２７８１２５Hz）

【０００９】ここで、このＦＭ変調され光ディスクに記
録されたＭＵＳＥ信号を再生し、再生信号の処理を行な
うためには、光ディスクが安定に回転することが必要で
ある。そのため、この光ディスクを回転させるスピンド
ルモータは、速度および位相サーボによって制御され
る。この場合、速度サーボには、例えばスピンドルモー
タの回転を光学的に検出する検出器の出力信号が利用さ
れ、スピンドルモータが規定の回転速度（ＣＡＶ方式で
は、例えば１８００rpm 、ＣＬＶ方式では、例えば最大
で１８００rpm ）となるように制御される。

【００１０】また、位相サーボは、外部から供給され
る、例えば水晶発振器などによって生成されたような安
定したサーボ基準信号、および光ディスク上に予め一定
周期で記録されている同期信号との位相差を検出するこ
とによって行われる。光ディスク上に記録されたＭＵＳ
Ｅ信号を再生する場合、従来は、この光ディスク上から
水平同期信号を検出し、それにより上述した水平基準位
相点を抽出することで、このサーボ基準信号と比較すべ
き信号を得ていた。すなわち、外部から供給されたサー
ボ基準信号と光ディスクから再生した同期信号とが所定
の位相関係になるように、スピンドルモータの回転位相
が制御される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水平同
期信号を再生ＭＵＳＥ信号から抜き取る必要がある。し
かし、この水平同期信号は、ＭＵＳＥ信号のフォーマッ
ト上で、負極性ではないため、単なる振幅分離によっで
は抜取ることができない。また、水平同期抜取り回路を
構成しても、Ｃ／Ｎ比が良好でない時には、水平同期信
号の抜取りを正しく抜取ることができない。さらに、ド
ロップアウトが発生した時や、通常再生動作以外のプレ
ーヤの動作モードでは、水平同期信号の抜取りができな
くなる。

【００１２】したがって、この発明の目的は、簡単な構
成であって、再生ＭＵＳＥ信号から抽出された水平基準
信号と安定に同期をとることができるようなスピンドル
モータ制御装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、周期的に挿
入された同期信号を含む入力信号が供給され、入力信号
中の同期信号の位相と一定の関係にあるタイミング信号
を生成するタイミング生成手段と、タイミング信号をサ
ーボ基準信号と比較することによって、位相エラー信号
を形成し、この位相エラー信号によって、スピンドルモ
ータの回転位相を制御する制御手段とを備えたスピンド
ルモータ制御装置である。

【００１４】

【作用】ＰＬＬの構成によって、入力信号の同期信号と
同期したクロックが生成され、タイミング生成手段は、
このクロックに基づいて、同期信号と一定の位相関係に
あるタイミング信号を生成する。このタイミング信号と
サーボ基準信号とによって、スピンドルモータの回転位
相が制御される。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は、この一実施例の全体の構成を
示し、１が光ディスクである。この光ディスク１には、
前述のように、ＦＭ変調されたＭＵＳＥ信号Ｓ_M、ディ
ジタル信号Ｓ_EFMおよびパイロット信号Ｓ_Pが周波数多
重された信号が記録されている。光ディスク１は、スピ
ンドルモータ２によって、ＣＡＶ（角速度一定）あるい
はＣＬＶ（線速度一定）の方式で回転駆動される。３
は、スピンドルモータ２の回転速度および回転位相を制
御するスピンドル制御回路である。

【００１６】光ディスク１の記録信号は、光学的ピック
アップ４により読み取られる。図示しないが、ピックア
ップ４をディスク１の径方向に移動させる送り機構が設
けられている。これらの光ディスク１の回転駆動、ピッ
クアップ４の構造、ピックアップ４の送り機構等は、従
来から知られているものを採用できる。

【００１７】ピックアップ４で読み取られた再生信号が
再生アンプ５を介してバンドパスフィルタ６に供給され
る。バンドパスフィルタ６によって、ＦＭ変調ＭＵＳＥ
信号Ｓ_Mが分離される。この分離された信号Ｓ_MがＦＭ
復調回路８でＦＭ復調され、その出力に発生する再生Ｍ
ＵＳＥ信号がＡ／Ｄ変換器９、同期分離回路１０および
ＴＢＣ(time base corrector) 用信号生成器１２にそれ
ぞれ供給される。また、これらの回路に対して、ＶＣＯ
１５から書込みクロックＷＣＬＫが供給される。

【００１８】Ａ／Ｄ変換器９は、書込みクロックＷＣＬ
Ｋを使用して、再生ＭＵＳＥ信号を１６．２ＭHz、ある
いはその整数倍の周波数でサンプリングし、１サンプル
が８ビットのディジタルＭＵＳＥ信号を出力する。同期
分離回路１０は、ＭＵＳＥ信号中のライン番号〔１〕お
よび〔２〕に挿入されているフレームパルスを検出し、
後述のように、タイミング基準としてのロード信号ＬＤ
Ｓを発生する。このロード信号ＬＤＳと書込みクロック
ＷＣＬＫがタイミング生成器１１に供給され、タイミン
グ生成器１１が再生処理に必要な各種のタイミング信号
を生成する。

【００１９】ＴＢＣ用信号生成器１２は、ＴＢＣのため
に再生ＭＵＳＥ信号と同期した信号を発生し、この信号
を位相比較器１３に供給する。また、ＴＢＣ用信号生成
器１２は、ＦＭ復調され発生した再生ＭＵＳＥ信号から
水平同期信号を抜き取り、位相比較器１３に供給する。
位相比較器１３には、書込みクロックＷＣＬＫが供給さ
れる。再生ＭＵＳＥ信号と同期した信号としては、再生
パイロット信号あるいは再生水平同期信号ＨＤを使用で
きる。再生パイロット信号あるいは再生水平同期信号
と、書込みクロックＷＣＬＫの位相差に応じた比較出力
が位相比較器１３から発生し、この比較出力がループフ
ィルタ１４を介してＶＣＯ(voltage controlled oscill
ator) １５に対して制御電圧として供給される。ＶＣＯ
１５は、制御電圧に応じて発振周波数を変化し、その出
力に書込みクロックＷＣＬＫが発生する。位相比較器１
３の構成によっては、書込みクロックＷＣＬＫの代わり
に、書込みクロックＷＣＬＫからタイミング生成器１１
で生成したウインドウを使用しても良い。

【００２０】位相比較器１３、ループフィルタ１４およ
びＶＣＯ１５によって、ＰＬＬが構成され、ＴＢＣ用信
号生成器１２からの信号と同期した、すなわち、再生Ｍ
ＵＳＥ信号と同期した書込みクロックＷＣＬＫが生成さ
れる。この書込みクロックＷＣＬＫがＴＢＣ用のメモリ
１６に対して供給され、Ａ／Ｄ変換器９からのディジタ
ル信号が書込みクロックＷＣＬＫによって、メモリ１６
に書込まれる。メモリ１６は、ＲＡＭ、ＦＩＦＯ等で構
成される。

【００２１】一方、読出しクロックＲＣＬＫによって、
メモリ１６からデータが読出される。この読出しクロッ
クＲＣＬＫは、水晶発振器で発生したマスタークロック
を分周して形成したものであり、安定なクロックであ
る。従って、再生ＭＵＳＥ信号に含まれていた時間軸変
動分がメモリ１６を含むＴＢＣによって除去され、メモ
リ１６の読出しデータは、時間軸変動分を含まないもの
となる。図示しないが、メモリ１６から読出された信号
は、Ｄ／Ａ変換器によって、アナログのＭＵＳＥ信号に
戻され、さらにＭＵＳＥ方式のデコーダに供給される。
ＭＵＳＥデコーダによって、再生カラービデオ信号が得
られる。

【００２２】また、上述したスピンドル制御回路３に
は、タイミング生成器１１によって生成された生成同期
信号ＰＢＨが供給される。さらに、基準信号発生器１７
よりサーボ基準信号ＲＥＦが供給される。これら生成同
期信号ＰＢＨとサーボ基準信号ＲＥＦとによって、スピ
ンドルモータ２の回転位相が制御される。

【００２３】次に、上述したタイミング生成器１１の構
成の一例について説明する。このタイミング生成器１１
は、書込みクロックＷＣＬＫによって作動している２段
構成のカウンタである。この書込みクロックＷＣＬＫ
は、上述したように、ＶＣＯ１５から供給される。この
タイミング生成器１１の構成を図２に示す。３１は、第
１のカウンタであり、ここではこれをサンプルカウンタ
と呼ぶ。３２は、サンプルカウンタ３１のロード信号入
力端である。３３は、サンプルカウンタ３１のクロック
信号入力端である。３４は、サンプルカウンタ３１のキ
ャリー信号出力端である。また、３５は、第２のカウン
タであり、ここではこれをラインカウンタと呼ぶ。３６
は、ラインカウンタ３５のロード信号入力端である。３
７は、ラインカウンタ３５のクロック信号入力端であ
る。さらに、４０は、サンプルカウンタ３１の出力端で
あり、４１は、ラインカウンタ３５の出力端である。

【００２４】サンプルカウンタ３１のロード信号入力端
３２およびラインカウンタ３５のロード信号ＬＤＳ入力
端３６には、外部からのロード信号ＬＤＳがそれぞれ供
給される。また、サンプルカウンタ３１のキャリー信号
出力端３４は、ラインカウンタ３５のイネーブル端子Ｅ
Ｔに接続されている。

【００２５】サンプルカウンタ３１およびラインカウン
タ３５は、それぞれロード信号入力端３２およびロード
信号入力端３６にロード信号ＬＤＳが入力されると、ロ
ードデータがカウンタ３１およびカウンタ３５にそれぞ
れロードされる。また、サンプルカウンタ３１は、クロ
ック入力端３３に供給される書込みクロックＷＣＬＫに
よって、インクリメントする。そしてカウント値がサン
プルカウンタ３１に予め設定された最大値に達すると、
キャリー信号出力端３４からキャリー信号ＣＡが出力さ
れ、カウント値が〔１〕に戻る。このキャリー信号ＣＡ
は、ラインカウンタ３５のクロック信号入力端３７に供
給される。それによりラインカウンタ３５は、インクリ
メントする。そしてカウント値がサンプルカウンタ３５
に予め設定された最大値に達すると、カウント値が
〔１〕に戻る。

【００２６】上述のロード信号入力端３２およびロード
信号入力端３６に入力されるロード信号ＬＤＳは、図１
の同期分離回路１０で分離されたＭＵＳＥ信号中のフレ
ームパルスから生成されるものである。つまり、図３に
示すように、同期分離回路１０は、Ａ／Ｄ変換器９より
供給された信号よりライン番号〔１〕およびライン番号
〔２〕のフレームパルスを抽出する。但し、図３におい
ては、ライン番号〔２〕の波形のみを示す。そして、ラ
イン番号〔２〕のフレームパルスに含まれるフレーム基
準位相点を検出し、この点をパルスの立ち下がりとする
ロード信号ＬＤＳが生成される。

【００２７】ここで、このタイミング生成器１１の動作
の例を、図４のタイミングチャートを参照しながら説明
する。図４Ａは、サンプルカウンタ３１のクロック信号
入力端３３に供給されている書込みクロックＷＣＬＫで
ある。図４Ｂは、上述したロード信号ＬＤＳであって、
同期分離回路１０より供給される。サンプルカウンタ３
１およびラインカウンタ３５は、同期分離回路１０より
図４Ｂのロード信号ＬＤＳを供給されると、それぞれ予
め設定されたロードデータ３８およびロードデータ３９
をロードされる。この例では、ロード信号ＬＤＳが再生
ＭＵＳＥ信号中のフレーム基準位相点で発生することと
対応して、ロードデータ３８が〔４７３〕を表す値、ま
た、ロードデータ３９が〔２〕を表す値とされている。

【００２８】これらのロードデータがロードされること
により、サンプルカウンタ３１およびラインカウンタ３
５は、図４Ｃおよび図４Ｄに示すように、それぞれのデ
ータ出力端４０および４１からロードデータと同一の値
を出力する。ロードデータをロードした後のカウントの
タイミングは、上述したように、サンプルカウンタ３１
では書込みクロックＷＣＬＫのタイミングであり、ライ
ンカウンタ３５では、サンプルカウンタ３１から供給さ
れるキャリー信号ＣＡのタイミングである。

【００２９】これらのサンプルカウンタ３１およびライ
ンカウンタ３５の出力より、例えばタイミング抽出のた
めのウィンドウパルスを生成できる。一例として、図４
Ｅに示すように、再生ＭＵＳＥ信号におけるライン番号
〔２〕の、サンプル番号〔４７３〜４７５〕の位置にウ
ィンドウを生成することができる。このように生成され
たウィンドウのタイミングは、ロード信号ＬＤＳがＭＵ
ＳＥ信号に含まれるフレームパルスから同期分離回路１
０によって生成されており、また書込みクロックＷＣＬ
Ｋが再生ＭＵＳＥ信号と同期するように形成されたもの
であるから、再生ＭＵＳＥビデオ信号に同期したものと
なる。

【００３０】この発明におけるスピンドルモータ２の回
転位相の制御は、このタイミング生成器１１によって生
成される生成同期信号ＰＢＨを使用して行われる。上述
したように、この生成同期信号ＰＢＨは、再生ＭＵＳＥ
信号の任意のタイミングに形成することができる。一例
として図５に示すように、再生ＭＵＳＥ信号の水平基準
位相点と一致するタイミングの立ち上がりエッジを有す
る生成同期信号ＰＢＨが形成される。すなわち、各ライ
ンのサンプル番号〔６〕の位置で、生成同期信号ＰＢＨ
が立上がるように設定する。

【００３１】この生成同期信号のパルス幅Ｔは、スピン
ドル制御回路３に設けられている位相比較器の構成など
に合わせ、適宜に設定される。スピンドル制御回路３に
は、スピンドルモータ２の位相制御のために、この生成
同期信号ＰＢＨおよび基準信号生成回路１７で生成され
たサーボ基準信号ＲＥＦが共に供給されている。このサ
ーボ基準信号ＲＥＦは、例えば水晶発振器などを用いて
生成された、安定した基準パルスである。スピンドルモ
ータ２は、スピンドル制御回路３によって、これらの生
成同期信号ＰＢＨおよびサーボ基準信号ＲＥＦとが所定
の位相関係になるようにされ、その回転位相が制御され
る。

【００３２】上述したように、このタイミング生成器１
１は、再生ＭＵＳＥ信号に同期した書込みクロックＷＣ
ＬＫに同期している。また、この書込みクロックＷＣＬ
Ｋは、常に発生していて大きく変化することが無いた
め、タイミング生成器１１で生成された生成同期信号Ｐ
ＢＨも大きく乱れることは無い。したがって、ＰＬＬが
ロック状態となっていれば、ドロップアウトなどによる
水平同期信号の抜けが起きても、スピンドル制御回路３
には常に生成同期信号ＰＢＨが供給される。それによ
り、この生成同期信号ＰＢＨによって位相制御されてい
るスピンドルモータ２の回転位相がを大きく乱れること
が防止できる。

【００３３】なお、この発明は、この一実施例に限定さ
れず、ＮＴＳＣ信号のディスクプレーヤ等のプレーヤ、
磁気ディスク、光磁気ディスクのプレーヤ等に適用する
ことができる。

【００３４】

【発明の効果】この発明によれば、簡潔な構成によって
再生ＭＵＳＥ信号から抽出された水平基準信号とスピン
ドルモータとの同期をとることができる。また、再生Ｍ
ＵＳＥ信号から抽出される水平基準信号がドロップアウ
トを起こしても、タイミング生成器によって生成された
生成同期信号が常にスピンドル制御回路に供給されてい
るため、スピンドルモータの回転位相を安定に制御でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の全体の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】この発明の一実施例におけるタイミング生成器
の一例のブロック図である。

【図３】タイミング生成器におけるロード信号の生成を
説明するためのタイミングチャートである。

【図４】タイミング生成器の説明のためのタイミングチ
ャートである。

【図５】生成同期信号ＰＢＨのタイミングの一例を示す
略線図である。

【図６】ＭＵＳＥ信号の信号フォーマットを示す略線図
である。

【図７】ＭＵＳＥ信号内の水平同期信号を説明するため
の波形図である。

【図８】水平同期信号のレベルを説明するための略線図
である。

【図９】この発明を適用することができる光ディスクの
記録信号を説明するための周波数スペクトル図である。

【符号の説明】

１光ディスク４ピックアップ８ＦＭ復調器１１タイミング生成器１３位相比較器１５ＶＣＯ１７基準信号生成器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周期的に挿入された同期信号を含む入力
信号が供給され、上記入力信号中の上記同期信号の位相
と一定の関係にあるタイミング信号を生成するタイミン
グ生成手段と、上記タイミング信号をサーボ基準信号と比較することに
よって、位相エラー信号を形成し、この位相エラー信号
によって、スピンドルモータの回転位相を制御する制御
手段とを備えたスピンドルモータ制御装置。
【請求項２】請求項１に記載のスピンドルモータ制御
装置において、上記スピンドルモータがＭＵＳＥ信号が記録されたディ
スクを回転させるものであることを特徴とするスピンド
ルモータ制御装置。