JPH0896484A - ディスク再生システムのトラックジャンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、大トルクのディスクモータを使用
することなく、ピックアップが目的位置に到達してから
データを読み取るまでの時間を大幅に短縮し、迅速なサ
ーチ動作を実現し得るディスク再生システムのトラック
ジャンプ装置を提供することを目的としている。 【構成】ピックアップで読み取ったデータに再生のため
のデータ処理を施すクロックを生成する位相同期ループ
手段に対して、トラックジャンプによる高速移動が終了
した状態でピックアップから読み取られるデータに位相
同期するように、キャプチャーレンジを設定するように
している。

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ＣＤ（コンパ
クト・ディスク）−ＲＯＭ（リード・オンリー・メモ
リ）ドライブ等のディスク再生システムに係り、特にそ
の高速サーチ機能のためのトラックジャンプ装置の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、首記の如き光学式のディ
スク再生システムにあっては、ディスクに記録された膨
大な量のデータの中から、所望のデータを迅速に検索し
て再生する高速サーチ機能が装備されている。この高速
サーチ機能は、ディスクからデータを読み取るための光
学式ピックアップを、目的とするデータが記録されてい
る位置に向けて、ディスクの径方向に高速移動（トラッ
クジャンプ）させることにより実現される。

【０００３】ところで、ＣＤ方式では、ディスクに形成
されたトラックに沿って、記録密度が一定となるよう
に、ディスクにデジタルデータが記録されている。この
ため、このディスクを再生するディスク再生システムと
しては、光学式ピックアップの位置に対応させて、ディ
スクと光学式ピックアップとの相対速度が常に一定値と
なるように、つまり、ＣＬＶ（線速度一定）サーボ方式
でディスクの回転速度を制御する必要がある。

【０００４】例えば上記ＣＤ−ＲＯＭドライブでは、図
５に示すように、光学式ピックアップがディスクの最内
周位置（アドレスで０分２秒００ブロック）及び最外周
位置（アドレスで６０分０秒００ブロック）にある場
合、ディスクの回転速度をそれぞれ約５００ｒｐｍ及び
約２００ｒｐｍに制御している。このため、例えば光学
式ピックアップがディスクの最内周位置から最外周位置
に高速移動された場合、ディスクの回転速度を約３００
ｒｐｍ変化させる必要が生じる。

【０００５】すなわち、この種の光学式ディスク再生シ
ステムでは、高速サーチ動作を行なう場合に、光学式ピ
ックアップが現在位置から高速移動されて目的位置に到
達し停止されるという第１の条件と、この目的位置に到
達した光学式ピックアップとディスクとの相対速度が一
定値になるように、ディスクの回転速度が制御されると
いう第２の条件とが共に満たされないと、目的位置から
デジタルデータを読み取ることが不可能となる。

【０００６】換言すれば、高速サーチ動作が要求されて
から、その動作が終了されるまでに要する時間は、上述
した第１の条件と第２の条件とのうち、いずれか遅い方
で決定されることになる。そして、通常の光学式ディス
ク再生システムでは、ディスクの回転速度を制御すると
いう第２の条件を満たすのに要する時間の方が、光学式
ピックアップを高速移動させるという第１の条件を満た
すのに要する時間よりも、長くかかるのが一般的であ
る。

【０００７】すなわち、光学式ピックアップは、ピック
アップ送りモータによってディスクの径方向に高速移動
されるものであるが、光学式ピックアップをディスクの
最内周位置から最外周位置まで移動させても、その距離
は約３２ｍｍ程度の短距離であるという点と、略静止状
態にある光学式ピックアップを移動させるので、ピック
アップ送りモータにかかる負担が少ないという点とか
ら、第１の条件は比較的短時間で満たすことができる。

【０００８】これに対して、ディスクは、ディスクモー
タよって回転駆動されるが、既に高速回転しているディ
スクの回転速度を、その慣性力に抗して迅速に変化させ
るためには、ディスクモータとして大トルクを有するも
のが必要になる。ところが、高速サーチ機能のためにだ
け大トルクのディスクモータを使用することは、小型
化，省電力化及び経済性等を考慮した場合不利益が多い
ため、駆動トルクの小さいディスクモータを使用してい
るのが現状であるからである。

【０００９】このため、高速サーチ動作時に、光学式ピ
ックアップの現在位置から目的位置への高速移動が例え
ば０．１秒で行なわれたとしても、光学式ピックアップ
とディスクとの相対速度を一定値にするためのディスク
の回転速度制御に例えば１秒かかったとしたら、結局、
高速サーチ動作が終了して目的位置のデジタルデータが
読み取られるまでに１秒かかることになり、光学式ピッ
クアップの高速移動が１秒かかったことと同じ結果とな
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、ディス
ク再生システムに用いられた従来のトラックジャンプ手
段では、光学式ピックアップを現在位置から目的位置に
高速移動させるのに要する時間よりも、光学式ピックア
ップとディスクとの相対速度を一定値にするためのディ
スクの回転速度制御に要する時間が長くかかるため、サ
ーチ動作を短時間で行なうことができないという問題を
有している。

【００１１】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、大トルクのディスクモータを使用するこ
となく、ピックアップが目的位置に到達してからデータ
を読み取るまでの時間を大幅に短縮し、迅速なサーチ動
作を実現し得る極めて良好なディスク再生システムのト
ラックジャンプ装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係るディスク
再生システムのトラックジャンプ装置は、ディスクモー
タによって回転駆動されるディスクからデータを読み取
るピックアップと、このピックアップで読み取ったデー
タに位相同期したクロックを生成する位相同期ループ手
段と、この位相同期ループ手段で生成されたクロックに
基づいて、ピックアップで読み取ったデータに再生のた
めのデータ処理を施す処理手段と、ピックアップで読み
取ったデータに基づいて、ディスクの回転速度に対応し
た周波数を有する線速度検出信号を生成する線速度検出
手段と、この線速度検出手段で生成された線速度検出信
号に基づいて、ピックアップとディスクとの相対速度が
一定となるようにディスクモータの回転速度を制御する
サーボ手段と、ピックアップをディスクの径方向に高速
移動させるトラックジャンプ手段とを備え、位相同期ル
ープ手段が位相同期し得るキャプチャーレンジを、トラ
ックジャンプ手段による高速移動が終了した状態で、ピ
ックアップから読み取られるデータに位相同期するよう
に設定したものである。

【００１３】

【作用】上記のような構成によれば、トラックジャンプ
手段により目的位置まで高速移動されて停止されたピッ
クアップから得られるデータに位相同期し得るように、
位相同期ループ手段が位相同期し得るキャプチャーレン
ジを設定するようにしたので、トラックジャンプ手段に
よりピックアップが目的位置に到達した直後からディス
クを再生することが可能となり、大トルクのディスクモ
ータを使用することなく、ピックアップが目的位置に到
達してからデータが再生されるまでの時間を大幅に短縮
し、迅速なサーチ動作を実現することができるようにな
る。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して詳細に説明する。図１において、符号１１はディ
スクで、ディスクモータ１２によって所望の回転速度で
回転駆動されるようになされている。このディスク１１
の信号記録面側つまり図中下面側には、ディスク１１に
記録されたデジタルデータを読み取るための光学式ピッ
クアップ１３が、ディスク１１の径方向に敷設されたレ
ール１４に、移動自在に支持されている。

【００１５】ここで、ディスク１１が通常に再生されて
いる状態では、光学式ピックアップ１３で読み取られた
デジタルデータが、ＰＬＬ（位相同期ループ）回路１
５，データ抜き取り回路１６及び線速度検出回路１７
に、それぞれ供給される。このうち、ＰＬＬ回路１５で
は、入力されたデジタルデータからその位相成分に同期
したビット同期クロックを生成し、データ抜き取り回路
１６及び復調訂正回路１８に出力している。

【００１６】また、上記データ抜き取り回路１６は、Ｐ
ＬＬ回路１５から出力されるビット同期クロックに基づ
いて、入力されたデジタルデータから情報データ成分を
抜き取り、復調訂正回路１８に出力する。そして、この
復調訂正回路１８が、ＰＬＬ回路１５から出力されるビ
ット同期クロックに基づいて、入力された情報データ成
分に復調処理やエラー訂正処理等を施すことにより、デ
ィスク１１に記録されたデジタルデータが再生され、出
力端子１９から取り出される。

【００１７】さらに、上記線速度検出回路１７は、入力
されたデジタルデータからディスク１１の回転速度に対
応した周波数を有する線速度検出信号を生成し、周波数
比較回路２０の一方の入力端に出力している。この周波
数比較回路２０は、線速度検出回路１７で生成された線
速度検出信号と、基準信号発生回路２１から出力された
一定周波数の基準信号とを周波数比較し、その周波数差
成分に対応したトルク制御信号を発生している。

【００１８】そして、この周波数比較回路２０から出力
されたトルク制御信号は、電力増幅回路２２によりモー
タ駆動信号に変換されてディスクモータ１２に供給され
ることで、線速度検出信号の周波数が基準信号の周波数
に一致するようにディスク１１の回転速度が制御され、
ここに、光学式ピックアップ１３とディスク１１との相
対速度が常に一定値となるように、つまり、ディスク１
１の回転速度が線速度一定となるようにＣＬＶサーボが
施されることになる。

【００１９】上記のようなディスク１１の通常の再生状
態においては、上記復調訂正回路１８で再生されたアド
レス成分がアドレス再生回路２３に供給されることによ
り、光学式ピックアップ１３の現在位置を示すアドレス
データが再生され、コントローラ２４に出力されてい
る。このコントローラ２４は、図示しないマイクロプロ
セッサ等を内蔵しており、高速サーチ動作が要求された
場合における光学式ピックアップ１３の高速移動動作を
制御しているものである。

【００２０】すなわち、高速サーチ動作が要求される
と、コントローラ２４は、アドレス再生回路２３から供
給される光学式ピックアップ１３の現在位置を示すアド
レスデータと、高速サーチ動作の要求操作に伴なって外
部から入力される、光学式ピックアップ１３の目的位置
を示すアドレスデータとに基づいて、光学式ピックアッ
プ１３を移動させる方向とその移動距離とを算出し、そ
の算出結果に対応したトラックジャンプ信号を生成す
る。

【００２１】そして、このコントローラ２４から出力さ
れたトラックジャンプ信号は、駆動信号生成回路２５に
供給されることより、光学式ピックアップ１３をディス
ク１１の径方向に移動させるための、図示しないピック
アップ送りモータを回転駆動させるモータ駆動信号に変
換される。これにより、光学式ピックアップ１３が現在
位置から目的位置方向に向けて高速移動された後、目的
位置で停止されることになる。

【００２２】このようにして、目的位置で停止された光
学式ピックアップ１３から読み取られるデジタルデータ
に基づいて、線速度検出回路１７から出力される線速度
検出信号の周波数が、基準信号発生回路２１から出力さ
れる基準信号の周波数に一致するように、ディスクモー
タ１２の回転速度が制御されることにより、目的位置に
おけるディスク１１の再生が実現され、ここに、高速サ
ーチ動作が終了されることになる。

【００２３】ところで、先に述べたように、光学式ピッ
クアップ１３から読み取られたデジタルデータは、デー
タ抜き取り回路１６及び復調訂正回路１８による各種の
データ処理が施されることにより、正規のデジタルデー
タとして出力端子１９から取り出される。そして、これ
らデータ抜き取り回路１６及び復調訂正回路１８は、Ｐ
ＬＬ回路１５から出力されるビット同期クロックに基づ
いてデータ処理動作を行なっている。

【００２４】ということは、ＰＬＬ回路１５が、光学式
ピックアップ１３から読み取られたデジタルデータから
その位相成分に同期したビット同期クロックを生成する
ことさえできれば、高速サーチ動作によって光学式ピッ
クアップ１３が目的位置に到達した後、光学式ピックア
ップ１３とディスク１１との相対速度が一定値になって
いなくても、つまり、ディスク１１の回転速度制御が完
全に終了されていなくても、ディスク１１の再生が可能
になるということである。

【００２５】このことは、取りも直さず、ＰＬＬ回路１
５の、入力されるデジタルデータの周波数変動に対して
位相ロックし得る、キャプチャーレンジ（捕獲範囲）を
広く設定しておけば、高速サーチ動作によって光学式ピ
ックアップ１３が目的位置に到達した後、光学式ピック
アップ１３とディスク１１との相対速度が一定値になる
ように、ディスク１１の回転速度制御が完全に終了され
るよりも速く、ディスク１１の再生を行なうことができ
るということである。

【００２６】極論すれば、ＣＤ−ＲＯＭドライブの場
合、そのビット同期クロックの周波数は、４．３２１８
ＭＨｚである。このため、 （500rpm／200rpm）・4.3218MHz ＝10.8045MHz （200rpm／500rpm）・4.3218MHz ＝1.72872MHz であるから、ＰＬＬ回路１５のキャプチャーレンジを、
１．７２８７２ＭＨｚから１０．８０４５ＭＨｚまでを
確保するように設定する。

【００２７】これは、光学式ピックアップ１３がディス
ク１１の最内周位置（アドレスで０分２秒００ブロッ
ク）にある状態で、ＰＬＬ回路１５から出力されるビッ
ト同期クロックの周波数が４．３２１８ＭＨｚである場
合、光学式ピックアップ１３がディスク１１の最外周位
置（アドレスで６０分０秒００ブロック）に０秒で高速
移動したときに、ＰＬＬ回路１５から出力されることを
要求されるビット同期クロックの周波数が１０．８０４
５ＭＨｚであることを示している。

【００２８】また、逆に、光学式ピックアップ１３がデ
ィスク１１の最外周位置（アドレスで６０分０秒００ブ
ロック）にある状態で、ＰＬＬ回路１５から出力される
ビット同期クロックの周波数が４．３２１８ＭＨｚであ
る場合、光学式ピックアップ１３がディスク１１の最内
周位置（アドレスで０分２秒００ブロック）に０秒で高
速移動したときに、ＰＬＬ回路１５から出力されること
を要求されるビット同期クロックの周波数が１．７２８
７２ＭＨｚであることを示している。

【００２９】このようにすれば、光学式ピックアップ１
３が現在位置から目的位置まで高速移動するのに要する
時間が例え０秒であったとしても、光学式ピックアップ
１３が目的位置に到達して停止されるのと同時に、ＰＬ
Ｌ回路１５が、光学式ピックアップ１３から得られるデ
ジタルデータに位相ロックしてビット同期クロックを生
成することができ、データ抜き取り回路１６及び復調訂
正回路１８にデータ処理動作を行なわせることができる
ようになる。

【００３０】ただし、現実問題として、光学式ピックア
ップ１３が現在位置から目的位置まで高速移動するのに
要する時間が０秒であることはなく、そこには有限な高
速移動時間Ｔｊが存在する。このため、この高速移動時
間Ｔｊの間にもディスク１１の回転速度制御が行なわれ
るので、実際には、ＰＬＬ回路１５のキャプチャーレン
ジは、上記した１．７２８７２ＭＨｚから１０．８０４
５ＭＨｚまでよりも狭く設定することができる。

【００３１】換言すれば、高速サーチ動作により目的位
置に到達した光学式ピックアップ１３から得られるデジ
タルデータに位相ロックし得るように、ＰＬＬ回路１５
のキャプチャーレンジが設定されればよいことになる。
具体的に言えば、図２に示すように、高速サーチ動作が
開始されてからディスク１１の回転速度制御が終了する
までの回転制御時間Ｔｎと、上記高速移動時間Ｔｊとの
差を補正するように、ＰＬＬ回路１５のキャプチャーレ
ンジＣｐが設定されればよいものである。

【００３２】そして、このようにＰＬＬ回路１５のキャ
プチャーレンジＣｐを設定するようにすれば、光学式ピ
ックアップ１３が目的位置に到達した直後からディスク
１１を再生することが可能となり、光学式ピックアップ
１３が目的位置に到達してからデジタルデータが再生さ
れるまでの時間を大幅に短縮することができる。このた
め、従来のように、ディスク１１の回転速度制御が終了
するまでの長い時間を待つことなく、迅速なサーチ動作
を実現することができる。

【００３３】その後、上記回転制御時間Ｔｎが経過した
状態では、ＰＬＬ回路１４から出力されるビット同期ク
ロックの周波数が４．３２１８ＭＨｚに到達し安定する
ことになる。ここで、上記回転制御時間Ｔｎと、高速移
動時間Ｔｊと、ＰＬＬ回路１５のキャプチャーレンジＣ
ｐ（％）とは、一般的に、 ［（Ｔｎ−Ｔｊ）／Ｔｎ］≦Ｃｐ／１００ なる関係に設定することで、上述した効果を得ることが
できる。

【００３４】なお、この発明にあっては、デジタルデー
タの転送レートがＣＬＶサーボの安定した後に一定にな
ることから、特に動画に対応したデジタルデータの記録
されたディスク１１を再生するシステムに使用して有効
となる。また、上記ＰＬＬ回路１５としては、データを
デジタル処理する方式のものを用いるよりも、データを
アナログ処理する方式のものを用いる方が、動作クロッ
クを高速にしなくともキャプチャーレンジを広範囲に設
定することができるので有利となる。

【００３５】ここで、図３は、ディスク１１の回転速度
に対応した周波数を有する線速度検出信号を得るため
の、上記線速度検出回路１７の詳細を示している。すな
わち、前記光学式ピックアップ１３で読み取られたデジ
タルデータは、入力端子２６を介してＰＬＬ回路２７に
供給される。このＰＬＬ回路２７は、入力されたデジタ
ルデータの位相成分に同期した、つまり、ディスク１１
の回転速度に対応した周波数を有するクロックを生成
し、前記周波数比較回路２０に出力している。

【００３６】このため、この周波数比較回路２０では、
前述したように、ＰＬＬ回路２７から出力されるクロッ
クと、基準信号発生回路２１から出力される一定周波数
の基準信号とを周波数比較し、その周波数差成分に対応
したトルク制御信号を、出力端子２８を介して前記電力
増幅回路２２に供給して、ディスクモータ１２を回転駆
動することによって、ディスク１１の回転速度が線速度
一定に制御されることになる。

【００３７】また、図４は、上記線速度検出回路１７の
他の例を示している。すなわち、前記光学式ピックアッ
プ１３で読み取られたデジタルデータは、入力端子２９
を介してＰＬＬ回路３０及びデータ抜き取り回路３１に
それぞれ供給される。このうち、ＰＬＬ回路３０は、入
力されたデジタルデータの位相成分に同期したクロック
を生成し、データ抜き取り回路３１及び同期信号検出回
路３２にそれぞれ出力している。

【００３８】ここで、上記データ抜き取り回路３１は、
ＰＬＬ回路３０から出力されるクロックに基づいて、入
力されたデジタルデータから情報データ成分を抜き取
り、同期信号抽出回路３２に出力している。そして、こ
の同期信号抽出回路３２が、ＰＬＬ回路３０から出力さ
れるクロックに基づいて、入力された情報データ成分か
ら、ディスク１１の回転速度に対応した周波数を有する
同期信号を抽出して、前記周波数比較回路２０に出力し
ている。

【００３９】このため、この周波数比較回路２０では、
前述したように、同期信号抽出回路３２から出力される
同期信号と、基準信号発生回路２１から出力される一定
周波数の基準信号とを周波数比較し、その周波数差成分
に対応したトルク制御信号を、出力端子２８を介して前
記電力増幅回路２２に供給して、ディスクモータ１２を
回転駆動することによって、ディスク１１の回転速度が
線速度一定に制御されることになる。なお、この発明は
上記実施例に限定されるものではなく、この外その要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができ
る。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
大トルクのディスクモータを使用することなく、ピック
アップが目的位置に到達してからデータを読み取るまで
の時間を大幅に短縮し、迅速なサーチ動作を実現し得る
極めて良好なディスク再生システムのトラックジャンプ
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るディスク再生システムのトラッ
クジャンプ装置の一実施例を示すブロック構成図。

【図２】同実施例のＰＬＬ回路のキャプチャーレンジを
説明するために示す図。

【図３】同実施例における線速度検出回路の詳細を示す
ブロック構成図。

【図４】同実施例における線速度検出回路の他の例を示
すブロック構成図。

【図５】光学式ピックアップの位置とディスクの回転速
度との関係を示す特性図。

【符号の説明】

１１…ディスク、１２…ディスクモータ、１３…光学式
ピックアップ、１４…レール、１５…ＰＬＬ回路、１６
…データ抜き取り回路、１７…線速度検出回路、１８…
復調訂正回路、１９…出力端子、２０…周波数比較回
路、２１…基準信号発生回路、２２…電力増幅回路、２
３…アドレス再生回路、２４…コントローラ、２５…駆
動信号生成回路、２６…入力端子、２７…ＰＬＬ回路、
２８…出力端子、２９…入力端子、３０…ＰＬＬ回路、
３１…データ抜き取り回路、３２…同期信号抽出回路。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクモータによって回転駆動される
   ディスクからデータを読み取るピックアップと、このピ
   ックアップで読み取ったデータに位相同期したクロック
   を生成する位相同期ループ手段と、この位相同期ループ
   手段で生成されたクロックに基づいて、前記ピックアッ
   プで読み取ったデータに再生のためのデータ処理を施す
   処理手段と、前記ピックアップで読み取ったデータに基
   づいて、前記ディスクの回転速度に対応した周波数を有
   する線速度検出信号を生成する線速度検出手段と、この
   線速度検出手段で生成された線速度検出信号に基づい
   て、前記ピックアップと前記ディスクとの相対速度が一
   定となるように前記ディスクモータの回転速度を制御す
   るサーボ手段と、前記ピックアップを前記ディスクの径
   方向に高速移動させるトラックジャンプ手段とを具備
   し、前記位相同期ループ手段が位相同期し得るキャプチ
   ャーレンジを、前記トラックジャンプ手段による高速移
   動が終了した状態で、前記ピックアップから読み取られ
   るデータに位相同期するように設定してなることを特徴
   とするディスク再生システムのトラックジャンプ装置。
2. 【請求項２】 前記トラックジャンプ手段による前記ピ
   ックアップの高速移動が開始されてから終了するまでに
   要する時間をＴｊとし、前記トラックジャンプ手段によ
   る前記ピックアップの高速移動が開始されてから、前記
   サーボ手段によって前記ピックアップと前記ディスクと
   の相対速度が一定となるように、前記ディスクモータの
   回転速度が制御されるまでに要する時間をＴｎとする
   と、前記位相同期ループ手段のキャプチャーレンジＣｐ
   （％）は、 ［（Ｔｎ−Ｔｊ）／Ｔｎ］≦Ｃｐ／１００ なる関係に設定されることを特徴とする請求項１記載の
   ディスク再生システムのトラックジャンプ装置。
3. 【請求項３】 前記位相同期ループ手段は、入力された
   前記データをアナログ処理することにより、該データに
   位相同期したクロックを生成するものであることを特徴
   とする請求項１または２記載のディスク再生システムの
   トラックジャンプ装置。
4. 【請求項４】 前記線速度検出手段は、前記ピックアッ
   プで読み取ったデータに位相同期することにより、前記
   ディスクの回転速度に対応した周波数を有するクロック
   を生成する位相同期ループで構成されることを特徴とす
   る請求項１乃至３いずれかに記載のディスク再生システ
   ムのトラックジャンプ装置。
5. 【請求項５】 前記線速度検出手段は、前記ピックアッ
   プで読み取ったデータに位相同期したクロックを生成す
   る位相同期ループと、この位相同期ループで生成された
   クロックに基づいて、前記ピックアップで読み取ったデ
   ータから前記ディスクの回転速度に対応した周波数を有
   する同期信号成分を抽出する同期信号抽出手段とを具備
   してなることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記
   載のディスク再生システムのトラックジャンプ装置。
6. 【請求項６】 前記サーボ手段は、前記線速度検出手段
   で生成された線速度検出信号と一定周波数の基準信号と
   を周波数比較する周波数比較手段と、この周波数比較手
   段の比較結果に基づいて前記ディスクモータを回転駆動
   するための駆動信号を生成する駆動信号生成手段とを具
   備してなることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに
   記載のディスクモータ制御装置。