JPH0863874A - 再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＣＬＶ回転サーボ動作によって回転されてデ
ータが記録されたディスクに対する再生装置として、Ｃ
ＬＶ方式の欠点を解消する。 【構成】 ディスクに対してＣＡＶ方式で再生を行なう
ことにより、ＣＬＶ方式において生じていたサーボ回路
の複雑化、アクセス時の整定の必要性、内外周での安定
性の変化などの欠点を解消する。また、ＣＬＶ方式で記
録したデータをＣＡＶ方式で再生させるためには再生ク
ロックなどの所要部位において周波数を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスク状記録媒体に
対してデータを再生することのできる再生装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ（コンパクトディスク）システムや
ＭＤ（ミニディスク）システムなど、光ディスクや光磁
気ディスクを記録媒体とした再生装置が広く普及してい
る。これらのディスク再生装置では、ディスクをＣＬＶ
（線速度一定）で回転させ、その回転されているディス
クにレーザ光を照射し、反射光から記録されている情報
を読み出すようにするものが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＬＶ方式
には次のような欠点がある。まず、ＣＬＶ方式の場合、
スピンドルサーボ回路が複雑になるということが上げら
れる。つまり、ディスク半径位置に応じて徐々にスピン
ドルモータの回転数を変化させていかなければならず、
このためには再生データから抽出した再生クロックを基
準クロックと比較してスピンドルサーボ信号を得るとい
う複雑な回路が必要になる。またミニディスクシステム
の場合、ディスク上のピット領域と光磁気領域に対応し
てサーボ方式を切り換えなければならない。即ち、ピッ
ト領域では再生データから抽出した再生クロックを用
い、また光磁気領域ではディスク上のウォブリンググル
ーブから読み出される信号を用いてスピンドルサーボを
行なっている。このため、スピンドルサーボ回路として
はより複雑化が余儀なくされていた。

【０００４】また、ディスクの半径位置に応じてスピン
ドル回転数が異なるため、アクセスにより半径位置が移
動された場合は、その位置に応じた回転数にスピンドル
モータ回転数を整定させなければならない。このＣＬＶ
整定に時間を要し、これによってアクセス時間が長くな
るという欠点もある。

【０００５】さらに、ディスクの内外周によりサーボ安
定性が異なるため、半径方向の位置に応じてサーボゲイ
ンを変化させなければならない。これもスピンドルサー
ボ回路の複雑化及び設計の困難化を生じさせている。

【０００６】また、上記のようにミニディスクシステム
の場合、ピット領域と光磁気領域ではサーボ基準信号の
生成方式が異なるため、外乱等の何らかの原因で光学ヘ
ッドが他の領域、例えば光磁気領域からピット領域に入
ってしまうと、正常サーボ動作が行なえず、スピンドル
モータが暴走してしまうという問題もある。さらに、Ｃ
ＬＶ方式はＣＡＶ方式（角速度一定）よりも消費電力が
大きいという欠点もある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点にかんがみてなされたもので、線速度一定（ＣＬＶ）
の回転サーボ動作によって回転されてデータが記録され
たディスク状記録媒体に対応する再生装置として、上述
したＣＬＶ方式の欠点を解消することのできる再生装置
を提供することを目的とする。

【０００８】即ち線速度一定の回転サーボ動作によって
回転されてデータが記録されたディスク状記録媒体に対
応する再生装置として、ディスク状記録媒体を回転駆動
するモータ手段と、このモータ手段の回転動作を角速度
一定（ＣＡＶ）に制御する回転サーボ手段と、回転駆動
されているディスク状記録媒体から記録されている情報
を読み出すヘッド手段と、ヘッド手段によって読み出さ
れた情報から各種信号を抽出する信号抽出手段と、信号
抽出手段によって抽出された信号のうちデータ信号のデ
コードを行なって再生データを得るデコード手段とを設
ける。

【０００９】また、デコード手段は、データを一旦メモ
リ手段に蓄え、所定タイミングでメモリ手段から読み出
して再生データとして出力するようにする。

【００１０】また、ヘッド手段によるディスク状記録媒
体からデータ読み取り位置としてのディスク半径方向の
位置情報を検出する検出手段と、検出手段からの情報に
基づいて、デコード手段におけるデコード処理のための
再生クロック発生部におけるＰＬＬ中心周波数を可変制
御する中心周波数制御手段を備えるようにする。

【００１１】また、ヘッド手段によるディスク状記録媒
体からデータ読み取り位置としてのディスク半径方向の
位置情報を検出する検出手段と、検出手段からの情報に
基づいて、信号抽出手段における出力信号の周波数特性
を可変制御する周波数特性制御手段を備えるようにす
る。

【００１２】

【作用】ＣＡＶ方式で再生を行なうことにより、ＣＬＶ
方式において生じていた欠点を解消できる。また、ＣＬ
Ｖ方式で記録したデータをＣＡＶ方式で再生させるため
には再生クロックなどの所要部位において周波数を変化
させればよい。

【００１３】

【実施例】以下、図１，図２を用いて本発明の再生装置
の実施例を説明する。この実施例は光磁気ディスク（ミ
ニディスク）を記録媒体として用いた再生装置とする。
図２は再生装置のブロック図を示している。

【００１４】図２において、１は例えば音声データが記
録されているディスクを示し、スピンドルモータ２によ
り回転駆動される。ディスク１となる光磁気ディスクは
最内周側がピットによりデータが記録されているピット
領域とされ、再生専用のＴＯＣ情報（Ｐ−ＴＯＣ）が記
録されている。またピット領域に続いて最外周までが光
磁気領域とされ、記録／再生が可能な領域とされ、書換
可能なＴＯＣ情報（Ｕ−ＴＯＣ）や、音声などのデータ
が記録される領域が用意されている。この光磁気領域に
はグルーブが形成されている。このグルーブは絶対アド
レス情報がＦＭ変調された信号で蛇行されたウォブリン
ググルーブとされ、グルーブからの情報で絶対アドレス
を検出できるようにされている。

【００１５】なお、ミニディスクシステムで再生可能な
ディスクとしては、このような光磁気ディスクのほか
に、全領域がピット形態の再生専用のディスク（プリマ
スタードディスク）や、音声などのデータとしてピット
形態で記録されている領域と光磁気記録される領域が用
意されたハイブリッドディスクがある。そして、これら
ミニディスクシステムに対応するディスクにおいては、
データ記録時に、ディスクがＣＬＶ（線速度一定）で回
転されて情報が書き込まれている。

【００１６】３はディスク１に対して再生時にレーザ光
を照射する光学ヘッドであり、ディスク１の光磁気領域
については、磁気カー効果により反射光からデータを検
出する。またピット領域については反射光量によりデー
タを検出する。このため、光学ヘッド３はレーザ出力手
段としてのレーザダイオード、偏向ビームスプリッタや
対物レンズ等からなる光学系、及び反射光を検出するた
めのディテクタ等が搭載されている。対物レンズ３ａは
２軸機構４によってディスク半径方向及びディスクに接
離する方向に変位可能に保持されている。また光学ヘッ
ド３全体は、スレッド機構５によりディスク半径方向に
移動可能とされている。

【００１７】再生動作によって、光学ヘッド３によりデ
ィスク１から検出された情報はＲＦアンプ７に供給され
る。ＲＦアンプ７は供給された情報の演算処理により、
再生ＲＦ信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエ
ラー信号、絶対位置情報（ディスク１にプリグルーブ
（ウォブリンググルーブ）として記録されている絶対位
置情報）、アドレス情報、フォーカスモニタ信号等を抽
出する。そして、抽出された再生ＲＦ信号はデコーダ部
８に供給される。また、トラッキングエラー信号、フォ
ーカスエラー信号はサーボ回路９に供給され、ウォブリ
ンググルーブからの検出情報、即ちプッシュプル信号は
アドレスデコーダ１０に供給される。光磁気領域の再生
中においては、アドレスデコーダ１０はプッシュプル信
号からアドレス情報及びアドレス情報についてのビット
クロックを生成し、デコーダ部８を介してマイクロコン
ピュータによって構成されるシステムコントローラ１１
に供給する。

【００１８】サーボ回路９は供給されたトラッキングエ
ラー信号、フォーカスエラー信号や、システムコントロ
ーラ１１からのトラックジャンプ指令、シーク指令、ス
ピンドルモータ２の回転速度検出情報等により各種サー
ボ駆動信号を発生させ、２軸機構４及びスレッド機構５
を制御してフォーカス及びトラッキング制御を行ない、
またスピンドルモータ２の起動／停止制御信号を供給す
る。

【００１９】再生ＲＦ信号はデコーダ部８でＥＦＭ復
調、ＣＩＲＣ等のデコード処理された後、メモリコント
ローラ１２によって一旦バッファＲＡＭ１３に書き込ま
れる。なお、光学ヘッド３によるディスク１からのデー
タの読み取り及び光学ヘッド３からバッファＲＡＭ１３
までの系における再生データの転送は高速レートで、し
かも間欠的に行なわれる。

【００２０】バッファＲＡＭ１３に書き込まれたデータ
は、再生データの転送が低速レート（0.3Mbit/sec ）と
なるタイミングで読み出され、デコーダ部１４に供給さ
れる。そして、音声圧縮処理に対するデコード処理等の
再生信号処理を施され、Ｄ／Ａ変換器１５によってアナ
ログ信号とされ、アナログ出力端子１６からＬ，Ｒアナ
ログの再生音声信号として出力される。

【００２１】ここで、バッファＲＡＭ１３へのデータの
書込／読出は、メモリコントローラ１２によって書込ポ
インタと読出ポインタの制御によりアドレス指定されて
行なわれるが、書込ポインタ（書込アドレス）は高速レ
ートタイミングでインクリメントされ、一方、読出ポイ
ンタ（読出アドレス）は低速レートタイミングでインク
リメントされていく。この書込と読出のビットレートの
差異により、バッファＲＡＭ１３内には或る程度データ
が蓄積された状態となる。バッファＲＡＭ１３内にフル
容量のデータが蓄積された時点で書込ポインタのインク
リメントは停止され、光学ヘッド３による光磁気ディス
ク１からのデータ読出動作も停止される。ただし読出ポ
インタのインクリメントは継続して実行されているた
め、再生音声出力はとぎれないことになる。

【００２２】その後、バッファＲＡＭ１３から読出動作
のみが継続されていき、或る時点でバッファＲＡＭ１３
内のデータ蓄積量が所定量以下となったとすると、再び
光学ヘッド３によるデータ読出動作及び書込ポインタの
インクリメントが再開され、再びバッファＲＡＭ１３の
データ蓄積がなされていく。

【００２３】このようにバッファＲＡＭ１３を介して再
生音響信号を出力することにより、例えば外乱等でトラ
ッキングが外れた場合などでも、再生音声出力が中断し
てしまうことはなく、データ蓄積が残っているうちに例
えば正しいトラッキング位置までにアクセスしてデータ
読出を再開することで、再生出力に影響を与えずに動作
を続行できる。即ち、耐震機能を著しく向上させること
ができる。また、このようなバッファＲＡＭ１３を用い
ることにより、光学ヘッド３によるディスク１からのデ
ータの読出は任意のタイミング及び速度で行なうことも
可能となる。

【００２４】アドレスデコーダ１０から出力されるアド
レス情報やデコーダ部８で抽出されたサブコードデータ
はエンコーダ／デコーダ部８を介してシステムコントロ
ーラ１１に供給され、各種の制御動作に用いられる。さ
らに、再生動作のビットクロックを発生させるＰＬＬ回
路のロック検出信号、及び再生データ（Ｌ，Ｒチャンネ
ル）のフレーム同期信号の欠落状態のモニタ信号なども
システムコントローラ１１に供給される。また、システ
ムコントローラ１１は光学ヘッド３におけるレーザダイ
オードの動作を制御するレーザ制御信号を出力してお
り、レーザダイオードの出力をオン／オフ制御する。

【００２５】１９はユーザー操作に供されるキーが設け
られた操作入力部、２０は例えば液晶ディスプレイによ
って構成される表示部を示す。操作入力部１９には再生
キー、停止キー、ＡＭＳキー、サーチキー等がユーザー
操作に供されるように設けられている。

【００２６】また、ディスク１に／再生動作を行なう際
には、ディスク１に記録されている管理情報、即ちＰ−
ＴＯＣ（プリマスタードＴＯＣ）、Ｕ−ＴＯＣ（ユーザ
ーＴＯＣ）を読み出す必要がある。システムコントロー
ラ１１はこれらの管理情報に応じてディスク１上の再生
すべきエリアのアドレスを判別することとなる。この管
理情報はバッファＲＡＭ１３に保持される。このためバ
ッファＲＡＭ１３は、上記した記録データ／再生データ
のバッファエリアと、これら管理情報を保持するエリア
が分割設定されている。

【００２７】そして、システムコントローラ１１はこれ
らの管理情報を、ディスク１が装填された際に管理情報
の記録されたディスクの最内周側の再生動作を実行させ
ることによって読み出し、バッファＲＡＭ１３に記憶し
ておき、以後そのディスク１に対する記録／再生動作の
際に参照できるようにしている。

【００２８】２１はスピンドルモータ２の回転速度を検
出するＦＧ検出部であり、モータ回転速度に比例した周
波数パルスを発生させる。この周波数パルスはサーボ回
路９に供給される。サーボ回路９は検出される周波数パ
ルスが一定となるようにスピンドルモータの回転速度を
制御する。即ち、スピンドルモータの回転をＣＡＶ（各
速度一定）方式でサーボ制御することになる。２２は光
学ヘッド３の位置センサであり、光学ヘッド３のディス
ク１の半径方向の位置を検出する。検出情報はシステム
コントローラ１１に供給される。

【００２９】このように本実施例の再生装置は、ＣＬＶ
方式で情報が記録されたディスク１に対して、ＣＡＶ方
式で回転駆動してデータを読み取るようにしている。こ
のようにＣＡＶ方式でデータを読み出す場合、レーザ光
の再生走査における線速度は、再生地点の位置（ディス
ク半径位置）に比例して変化することになる。例えば線
速度をｖ_L 、半径位置をｒ、各速度をωとすると、 ｖ_L ＝ｒω ＝ｒ・２πｆ ∝（１／Ｔ） となる。

【００３０】つまり、半径位置に応じて読み出したＲＦ
信号のチャンネルクロック周波数が変化することにな
る。ミニディスクシステムの場合、ディスク１の半径位
置ｒは、（２９／２）ｍｍ〜（６１／２）ｍｍまで変化
することになるため、チャンネルクロック周波数は約２
倍の範囲で変化することになる。

【００３１】ここで、このように約２倍の範囲の変化に
も対応してＲＦ信号から２値化したＥＦＭ信号と再生ク
ロックが再生できればＣＡＶ方式で読み出すことについ
て全く問題はない。例えばクロック再生のためのＰＬＬ
回路の引き込み範囲が十分に広ければ問題なく再生でき
る。しかし実際には、ＰＬＬ回路の擬似ロックの回避、
ジッタの低減及びエラーレートの低減ということを考慮
すると、ＰＬＬ系、ＲＦ系に工夫を施すことが好適であ
る。

【００３２】そこで本実施例では位置センサ２２で光学
ヘッド３の再生ポイントとなっている半径位置ｒを検出
し、それに応じて所要の処理を施している。このための
回路ブロックを図１に示す。

【００３３】図１に示すようにサーボ回路９におけるス
ピンドルサーボ系は、ＦＧ検出部２１からの周波数パル
スを入力し、回転速度誤差を得るＣＡＶサーボ回路９ａ
と、ＣＡＶサーボ回路９ａからの回転誤差情報に基づい
た電力をスピンドルモータ２に供給するモータドライバ
９ｂから構成されている。これによりスピンドルモータ
２は一定角速度で回転される。なお、スピンドル起動命
令、停止命令はシステムコントローラ１１からＣＡＶサ
ーボ回路９ａに供給される。

【００３４】ＲＦアンプ７からの再生ＲＦ信号は２値化
されてＥＦＭ信号とされるが、ＥＦＭ信号から再生クロ
ックを抽出するためにデコーダ８には、位相誤差検出部
８ａ，ローパスフィルタ８ｂ、電圧制御発振器（ＶＣ
Ｏ）８ｃからなるクロック再生部が設けられている。つ
まり、ＰＬＬ回路系である。

【００３５】またＲＦアンプからプッシュプル信号とし
てＦＭ変調されたグルーブ情報が抽出されるが、これは
アドレスデコーダ１０においてバンドパスフィルタ１０
ａで帯域制限された後、ＦＭ復調部１０ｂで復調され、
バイフェーズデコーダ１０ｃの処理を介してアドレスデ
ータとして出力される。また、ＦＭ復調部１０ｂの出力
はクロックリカバー部１０ｄの処理を介してアドレスビ
ットクロックとして出力される。

【００３６】ここで、チャンネルクロック周波数の変化
に対して好適に対応するには、再生クロックについて
は、クロック再生部において半径位置ｒに応じてＶＣＯ
８ｃの中心周波数が変化されるようにすればよい。また
アドレスデコーダについてはプッシュプル信号の通過帯
域を変化させればグルーブ情報からアドレスを適正に抽
出できることになる。そこで、位置センサ２２の出力は
システムコントローラ１１における半径情報検出部１１
ａに入力され、半径情報検出部１１ａは現在の半径位置
ｒを検出する。

【００３７】さらにシステムコントローラ１１にはカッ
トオフ周波数制御部１１ｂ、センタ周波数制御部１１ｃ
が設けられており、これらは半径情報検出部１１ａで検
出された半径位置ｒに応じて、それぞれバンドパスフィ
ルタ１０ａ、ＶＣＯ８ｃに制御信号を供給する。

【００３８】即ち、バンドパスフィルタ１０ａは半径位
置に応じてカットオフ周波数制御部１１ｂにより通過帯
域が変化され、ＦＭグルーブ成分を適正に通過させるこ
とになる。またＶＣＯ８ｃは半径位置に応じてセンタ周
波数制御部１１ｃによりセンタ周波数が変化され、その
半径位置の線速度に応じた再生クロックを出力できるこ
とになる。もちろんデコーダ部８におけるＥＦＭデコー
ド、エラー訂正処理は、この再生クロックが用いられる
ことになる。

【００３９】なお、図示していないが、ＲＦアンプ７に
イコライザ等が搭載される場合は、このイコライザも半
径位置ｒに応じて特性が変化されるようにすることが好
ましい。つまり、線速度の変化に応じて周波数変動が発
生する部位については、半径位置ｒに応じた可変処理を
行なうものとなる。

【００４０】このように半径位置ｒに応じた処理が行な
われることにより、ＰＬＬ回路の擬似ロックの回避、ジ
ッタの低減、エラーレートの低減ということを実現しつ
つ、ＣＡＶ方式において読み出した信号から良好にデー
タ再生を行なうことができる。そして、そのデータは上
述のように一旦バッファＲＡＭ１３を介してタイミング
制御されて出力されるために、再生音声信号としては出
力タイミング上全く問題ない。

【００４１】なお、実施例では半径位置ｒの検出のため
にセンサを用いているが、再生装置の低コスト化、小型
化等を考えた場合、センサを設けることは望ましくな
い。そこで、ＥＦＭ信号から抽出されるヘッダアドレス
やグルーブから抽出されるアドレス、サブコードアドレ
スなどにより半径位置を算出するようにしてもよい。

【００４２】またミニディスクシステムとして説明した
が、ＣＤシステムについても同様に本発明を適用でき
る。ただし、そのＣＤシステムについても、バッファＲ
ＡＭを介して再生信号を出力する方式であることが求め
られる。

【００４３】さらに、音声信号の再生装置ではなく、文
字、静止画像などのデータに対する再生装置としても好
適である。このようなデータ用途においては再生出力タ
イミングは音声のように規定されないので、必ずしもバ
ッファＲＡＭを設ける必要はない。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、線速度一
定（ＣＬＶ）の回転サーボ動作によって回転されてデー
タが記録されたディスク状記録媒体に対応する再生装置
として、ディスク状記録媒体を角速度一定（ＣＡＶ）方
式で回転させて再生動作を行なうようにしている。この
ため回転制御回路が簡易化され、回路規模及びコストの
削減という効果が生ずる。また、半径位置に関わらず回
転速度は一定であるためアクセス時にもスピンドルモー
タの整定の時間をゼロとすることができ、結局アクセス
時間の短縮化を実現できる。さらにディスク内外周によ
るサーボ安定性の変化はないため、この点でも回路構成
や設計の容易性が増す。また、光磁気エリア、ピットエ
リアという領域に応じたサーボ方式の変化はなくなるた
め、誤動作によるエリア移動などによるスピンドルモー
タの暴走といった事態も生じないことになる。

【００４５】また、デコード手段は、データを一旦メモ
リ手段に蓄え、所定タイミングでメモリ手段から読み出
して再生データとして出力することで、音声データなど
出力タイミングが規定されるデータが記録されたディス
クについてもＣＡＶ方式で再生することについての問題
は生じない。

【００４６】さらに、ヘッド手段によるディスク状記録
媒体からデータ読み取り位置としてのディスク半径方向
の位置情報を検出し、半径位置に基づいて、再生クロッ
ク発生部におけるＰＬＬ中心周波数を可変制御したり、
また信号抽出手段（ＲＦアンプ）の出力信号の周波数特
性を可変制御することで、ＣＡＶ方式の回転駆動を実行
しても安定してデータ再生を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の再生装置の要部のブロック図
である。

【図２】実施例の再生装置のブロック図である。

【符号の説明】

１ ディスク ２ スピンドルモータ ３ 光学ヘッド ７ ＲＦアンプ ８，１４ デコーダ部 ８ａ 位相誤差検出部 ８ｂ ローパスフィルタ ８ｃ ＶＣＯ ９ サーボ回路 ９ａ ＣＡＶサーボ回路 ９ｂ モータドライバ １０ アドレスデコーダ １０ａ バンドパスフィルタ １０ｂ ＦＭ復調部 １０ｃ バイフェーズデコーダ １０ｄ クロックリカバー部 １１ システムコントローラ １１ａ 半径情報検出部 １１ｂ カットオフ周波数制御部 １１ｃ センタ周波数制御部 １２ メモリコントローラ １３ バッファＲＡＭ ２１ ＦＧ検出部 ２２ 位置センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線速度一定の回転サーボ動作によって回
   転されてデータが記録されたディスク状記録媒体に対応
   する再生装置として、 ディスク状記録媒体を回転駆動するモータ手段と、 前記モータ手段の回転動作を角速度一定に制御する回転
   サーボ手段と、 回転駆動されているディスク状記録媒体から記録されて
   いる情報を読み出すヘッド手段と、 前記ヘッド手段によって読み出された情報から各種信号
   を抽出する信号抽出手段と、 前記信号抽出手段によって抽出された信号のうちデータ
   信号のデコードを行なって再生データを得るデコード手
   段と、 を備えて構成されることを特徴とする再生装置。
2. 【請求項２】 前記デコード手段は、データを一旦メモ
   リ手段に蓄え、所定タイミングで前記メモリ手段から読
   み出して再生データとして出力することを特徴とする請
   求項１に記載の再生装置。
3. 【請求項３】 前記ヘッド手段によるディスク状記録媒
   体からデータ読み取り位置としてのディスク半径方向の
   位置情報を検出する検出手段と、 前記検出手段からの情報に基づいて、前記デコード手段
   におけるデコード処理のための再生クロック発生部にお
   けるＰＬＬ中心周波数を可変制御する中心周波数制御手
   段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記
   載の再生装置。
4. 【請求項４】 前記ヘッド手段によるディスク状記録媒
   体からデータ読み取り位置としてのディスク半径方向の
   位置情報を検出する検出手段と、 前記検出手段からの情報に基づいて、前記信号抽出手段
   における出力信号の周波数特性を可変制御する周波数特
   性制御手段を備えたことを特徴とする請求項１、請求項
   ２、又は請求項３に記載の再生装置。