JPS58218882A - デイジタル・オ−デイオデイスクプレ−ヤ - 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】 本発明はディジタル・オーディオディスクプレーヤに関
し、特にディスクを線速度一定として回転させるだめに
設けられているスピンドルモータの回転制御回路に関す
るものである。

ディジタル・オーディオディスクプレーヤは、ディジタ
ル化したオーディオ信号および同期信号等を線速度一定
として光学的にＱ’Ｍ度で記録したディスクを再生する
ものであり、高忠実度の再生信号が得られる優れた特長
を有している。

この場合、高忠実度再生を行なう上で最も重要な事は、
再生時に於けるディスクの回転が正確に線速度一定とな
るように１、ピックアップの位置に応じてスピンドルモ
ーターの回転−を割御することである。

ここで、スピンドルモーターの回転制御に於いては粗調
整系と微調整系の２系列によってなされており、粗調整
系は再生信号のスペクトルを１＝”　−Ｖ変換した信号
を用いて制御することにより基準回転に対して±１０％
以下に粗調し、微調系は再生信号に含まれるデータに同
期して発生されるピットクロックと水晶精度の基準クロ
ックとの位相比較出力を用いて制御することにより基準
回転に対して±１％以下に微調している。そして、通常
は粗調系の制御信号と微調系の制御信号を加算した信号
を用いてスピンドルモータの回転を制御している。

しかしながら、上述した構成によるディジタル・オーデ
ィオディスクプレーヤのスピンドルモータ駆動回路に於
いては、モータの起動時あるいはピックアップの早送り
時にディスクの回転が急変すると、再生信号に含まれる
データに同期して発生されるべきピットクロックの同期
が外れてしまう。この結果、ピットクロックと基準クロ
ックとの位相比較出力が°゛Ｉじ、甘だばＬ″にはりつ
いたままの状態となるだめに、上述しだ微調系の、制御
が°誤った方向になされ、これに伴なって再生信号のス
ペクトルを利用する上記粗調系の制御電圧がずらされる
ことになり、ピットクロック発生回路に設けられそいる
位相ロツクループの引き込み範囲外に於いて回転制御が
なされるために再ロックが行なえなくなる問題を有して
いる。

従って、本発明による目的は、スピンドルモーターの起
動時あるいはピックアップの早送り時等に於いて、再生
信号のデータに同期して発生されるピットクロックの同
期が外れて回転制御系のロックが外れた場合に、自動的
にこの現象を検出して早期に再ロックを行なう回転制御
回路を備えたディジタル・オーディオディスク″−“ｋ
　＊　ｍ　ｔ　６ｉＣｌ　１６・２１・１１　１１、用
いて本発明によるディジタル・オーディオデ　　　　□
ィスクプレーヤを詳細に説明する。

第１図は本発明によるディジタル・−オーディオディス
クプレーヤに用いられる回転制御回路の一実施例を示す
回路図工、ある。同図に於いて１は再生信号Ａを入力と
してこの再生信号に含まれるデータのスペクトルをＦ−
■変換した出力を発生する周波数・電圧変換回路、２は
周波数・電圧変換回路１の出力信号をレベル調整して粗
調整信号Ｂを発生する第ルベル調整回路、３は再生信号
Ａを入力としてこの再生信号に含まれるデータに同期し
たピットクロックＣを出力ポートＰ１から発生す゛る位
相ロックループ（ＰＩ、Ｉ、）構成によるピットクロッ
ク発生回路であって、位相ロツクループを構成する電圧
制御発振器にループ制御用と、して供給される発振制御
信号Ｄ′の７部が出力ポートＰ２から送出されるよう構
成されている。そして、このようなピットクロック発生
回路として′は、例えば第２図に示す構成のものが用い
られている。第２図に於いて３ａは再生信号Ａを非ゼロ
も、どり法（Ｎ几Ｚ−Ｉ　）によって表わされる信号Ｅ
に変換する変換回路、３１）は後述する積分回路３０か
ら発生される発振制御信号りに応じて発振周波数を可、
変する電圧制御発振器（以下ｖ’ｃｏと称す）である。

３ｃはＶＯＯ３ｂから発生される発振出力信号を２分周
してデユーティが５０％のピットクロックＣを発生する
分周回路、３ｄは変換回路３ａの出力信号Ｅと分周回路
３ｃから発生琢れるピットクロックＣをそれぞれ入力端
Ｒ：Ｖにそれぞれ取り込むことによシ、両者の位相差を
検出するディジタル構成による位相周波数比較器であっ
て、例えばモトローラ社のＭ　Ｏ４０４４等カ用いられ
る。３ｅ、３ｆは位相周波数比較器３ｄ′の出力端Ｕ、
Ｄから発生される出力信号をそれぞれ反転するインバー
タ、３ｇは変換回路３ａから発生される非ゼロもどり法
によって表わされる出力信号Ｅを位相周波数比較器３ｄ
に於ける遅れ時間分だけ遅延させてタイミング合せを行
なう遅延回路、３１１は遅延回路３ｇから発生される信
号を入力としてノξルス幅整形を行なうことにより、比
較するビシトイロックＣのノξルス幅よりも多少幅の狭
いゲートノξルスｌ”を発生するパルス幅整形回路、３
Ｉはインノ々−夕３ｅの出力信号とゲートパルスＦを入
力とするナントゲート、３」はインバータ３ｆの出力信
号とゲート・ξルスＦを入力とするナンドゲー）、３に
はカソード側がナントゲート３１の出力端に接続された
ボイプアツプ用のダイオード、３ｔはナントゲート３」
の出力を反転するインバータ、３　ｍはアノード側がイ
ンバータ３ｔの出力端に接続されるとともに、カソード
側がダイオード３にのアノードと共に出力端に接続され
たポンプダウン用のダイオードであり、これらダイオー
ド３に、３ｍおよびインバータ３ｔはチャージポンプ回
路３ｎを構成している。３ｏはチャージポンプ回路３ｎ
の出力を積分する積分回路であって、演算増幅回路３ｐ
＋　３　Ｑ　ｒ　３　ｒおよびコンデンサ３ｓによる一
般に周知の回路となっており、その出力が発振制御信号
りとしてＶＯＯ３ｂに供給されるとともにその一部が出
カポ−）Ｐ２から外部に送出きれるようになっている。

従って、このような構成に於いては、ＶＣＯＢｂ□分周
器３０□位相周波数比較器３ｄ□インバータ３ｅ、３ｆ
−ナントゲート３ｉ、３ｊ□チヤ一ジポンプ回路３０−
−積分回路３　ｏ　　　ＶＣＯ３ｂのループが位相ロッ
クループを構成していることになる。

このような構成によるピットクロック発生回路３は、図
示しない光学ピックアップから再生信号Ａが供給される
と、変換回路３ａはこの人力信号を非ゼロもどり法によ
って表わされる信号（ＮＲＺ−Ｉ信号）ａに変換して出
力する。一方、ＶＯＯ３ｂは積分回路３ｏから発生され
る発振制御信号りに応じだほぼ目゛的とするピットてい
る。そして、このＶＯＯ３ｂの出力信号は、分周器３ｃ
に於いて２分周されることにより、デユアティ５０％の
ピットクロックＣとして出力される。この場合、ピット
クロックＣの一部は、位相周波数比較器３ｄの入力端Ｖ
に供給さ　　　　ゝれる。位相周波数比較器′３ｄは、
入力端１’ｔに供給される変換回路３ａの出力信号Ｅと
の位相差を検出し、その差分に対応した出力を位相の進
みと遅れに分けて出力端Ｕ、Ｄから発生する。

一方、遅延回路３ｇは変換回路３ａの出力信号Ｅを位相
周波数比較器３ｄに於ける遅れ動作時間分だけ遅らした
後に出力している。そして、この遅延回路３ｇの出力信
号はノξルス幅整形回路３１１に於いて、その前縁から
の幅がピットクロックＣの１周期よりも多少短いノξル
ス幅に規制された後に、ゲートノξルスＦとしてナンド
ゲ−）３ｉ、３ｊにそれぞれ供給される。従って、ナン
ドゲ−１−３ｉ、３ｊはゲートノξルスＦの供給時に於
いてのみゲートが開かれることになるために、インバー
タ３ｆの出力信号３ｆとゲートパルスＦの−゛致部分が
Ｌ″となって出力される。なお、位相周波数比較器３ｄ
の出力端Ｕに発生される信号はこ、の場合”Ｈ″となっ
ているために、ナントゲート３１の出力信号はパＨ′状
態゛　　を続ける。一方、ナントゲート３」の出力信号
がＩドから°′Ｌ″に反転する。と、”Ｌ″期間於いて
インバータ３ｔの出力が“１１”となるために、ダイオ
ード３ｍが順方向となって積分１回路３０に出力が供給
されて、その積分出力が発振制御信号りとして°Ｖ’０
０３　ｂに供給される。そして、この場合に於いて、ナ
ントゲート３」の出力信号が”Ｌ″となる期間は、両比
較信号の位相差に反比例しだ信号となる。従って、こめ
ように構成された回路に於いては、位相周波数比較器３
ｄの出力発生期間に於いてのみゲートが開かれて比較信
号がチャージポンプ回路３ｍに取り込まれることになる
。そして、このチャージポンプ回路３ｍの出力信号が積
分されて発振制御信号りとなり、この発振制御信号りに
よってＶＣＯ３ｂの発振周波数が制御される。このため
に、全体として位相ロックループが構成されて変換回路
３ａから発生される出力信号Ｅの立ち上りにピットクロ
ックＣの立ち下シが一致した状態で位相ロックされるこ
とになり、これに伴なって両信号の位相合せが行なわれ
る。

この場合、位相周波数比較器３ｄとチャージポンプ回路
３ｍとの間にはゲート回路３　ｉ、３　ｊが設けられて
おり、このゲート回路は比較出力の発生開始時から、発
生されるピットクロックの１周期以内に於いてのみゲー
トが開かれるように制御されているために、位相比較部
分のみが取り出されて位相制御が行なわれることになる
。従って、再生信号が非ゼロもどり法によって表わされ
る信号に変換された変換回路３ａの出力信号Ｅの周期と
、比較されるピットクロックＣの周期とが大きく異なシ
、また出力信号Ｅのデユーティがその内・容によって大
きく変化したとしても、位相比較部分のみによる位相制
御が加えられて５、再生信号へのデータに同期したピッ
トクロックＣが出力される。ここで、積分回路３ｏから
発生される発振制御信号Ｅは、位相ロックループの動作
状態を表わしていることに゛なり、ロック状態に於いて
は一定の直流レベルとなるのに対し、非ロツク状態に於
いてはリップルを含む信号となる。以上が第２図に示す
ピットクロック発生回路の二側を示す回路の構成および
動作の概略である。

次に第１図に示す回路に於いて、４・は図示しｋい水晶
発振回路から供給される基準クロックとピットクロック
発生回路３から供給される再生信号Ａのデータに同期す
るピットクロックＣとの位相を比較する位相比較回路で
あって、その位相差に対応したレベルの出力信心が発生
される。５は位相比較回路４の出力信号レベルを第ルベ
ル調整回路２から発生される出力信号Ｂのレベルとの関
係に於いてレベル調整する第２レベル調整回路、６はピ
ットクロック発生口４３の出力ポートＰ２から発生され
る位相ロックループ制御用の発振制御信号りに含まれる
リップルを検出するリップル検出回路であって、発振制
御信号りを増幅するアンゾロａと、アンプ６ａの出力を
検波してリップル成分のみを取り出して平滑した信号を
出力する検波回路６ｂと、この検波回路６ｂの出力レベ
ルが設定値を越え　・て上昇した時にリップルを検出し
たことを示す　　　　゛□出力信号１４を発生するコン
ノミレータ６Ｃとによって構成されている。７は第２レ
ベノ１調整回路５の出力側に設けられたアナログスイッ
チであって、通常時は閉じて第２レベル調整回路５の出
力信号１を出力しており、リップどし検出回路６から設
定レベルを越えるリップルが検出された事を示す出力信
号Ｉ］が供給されると、このアナログスイッチ７は開と
なって第２レベル調整回路５の出力信号■の送出を禁止
する。８は加算回路であって、第ルベル調整回路２の出
力信号Ｂとアナログスイッチ７を介して供給される出力
信号■を加算して回転速度制御信号Ｊを発生する。９は
回転速一度制御信号Ｊに応じた回転速度でスビ、ンドル
モータ１０を駆動するモーター駆動回路である。

このように構成された回路に於いて、図示しないピック
アップから再生信号Ａが供給されると°、この再生信号
Ａは周波数・電圧変換回路１に於いて、その再生信号Ａ
に含まれるデータのスペクトルをＦ−Ｖ変換して、スピ
ンドルモーター１０の回転を線速度−定とするだめの粗
調整用の制御信号を出力する。

一方、位相ロックループ構成による′ビットクロック発
生回路３は、゛第２図に於いて説明した様に通常の状態
゛に於いては再生信号のデータに位相ロックして、この
データに同期したピットクロックＣが出力ポートＰ＋か
ら発生されている。

そして、このピットクロック発生回路３の位相ロツクノ
し一ゾは、ロック状態ある龜は引き込み範囲内に位置す
る場合には、そのル−プ制御信号として°の出力ポート
Ｐ２から発生される発振制御信号りは直流あるいはわず
かなりツプルを含む信号となっている。従って、この状
態に於いては、−ピットクロック発生回路３の出力ポー
トＰ２から発生さｉる発振制御信号りのリップ・・を検
出するリップル検出回路６が設定値を越える・レベルの
リップルを検出することが出来ず、その出力信号Ｈは”
Ｌ”レスル・となってアナログスイッチ７が閉じられて
いる。

一方、位相比較回路４は、水晶精度の基準クロックＧと
ビットクロッ多発、生回路３から供給される再生信号Ａ
のデータに同期する−ビットクロックＣとを入力とし、
その位相差に応じたレ−− ベルの微調整用の制御信号を出力する。このようにして
発生された周波数・電圧変換回路１の出力信号および位
相比較回路４の出力信号は、第１．第２レベ′ル調整回
路２，５に於いて、相互の最適制御比率の関係を基とし
てレベル調整されて出力信号Ｂ、Ｉとして送出される。

そして、この出力信号Ｂ、Ｉは、上述したようにアナロ
グスイッチが閉じられているために、加算回路８に於い
て両者が互いに加算されて、粗調整信号と微調整信号が
合成されて複合信号とされた出力信号Ｊが発生されてモ
ーター駆動回路９に供給さ五る。この結果、モーター駆
動回路１９は、出力信号Ｊに応じてスピンドルモーター
ＩＯの回転を制御するために、図示しないピックアップ
と対向するディスク部分の線速度が高精贋に一定化され
、この場合に於ける動作は従来と同様になる。− 次に、スピンドルモータｌＯの起動時あるいはピックア
ップの早送り時に於けるスピンドルモータ１０の回転急
変時等に於いては、再生信号Ａが大きく乱れだ状態とな
ることから、再生信号Ａに含まれるデータが大きく変化
してピッ１クロック発生回路３を構成する位相ロックル
ーゾの引き込み範囲を外れたものとなる。この結果、発
生されるピットクロックｃ　：’（ｄ基準クロックＧに
対して位相が大きくずれたものとなり、これに伴なって
位相比較回路４の出力信号は“Ｈ”または°°Ｌ”には
り付いた状態のものとなり、これに伴なって回転制御が
更に誤った方向になされようとする。

しかし、ピットクロック発生回路３を構成する位相ロッ
クループは、引込み範囲外の入力信号に対しては極めて
不安定な状態となり、これに伴なってループ制御信号と
しての出力ポートＰ２から発生される発振制御信号りに
大きなりツゾルが発生される。このようにして、大きな
リップルが含まれた発振制御信号りは、アンゾロａに於
いて増幅された後に検波回路６ｂに於いて検波・平滑さ
れてリツゾル分が取り出される。

そして、この検波回路６ｂの出力信号は、コンパレータ
６ｃに於いて設定値との比較が行なわれ、入力信号が設
定値を越えるとりツゾルを検出したことを示すＩＩ　ｔ
ｔ　ｕレベルの出力信号Ｈが発生される。このようにし
て、リツゾル検出回路６から出力信号１１が発生される
と、アナログスイッチ７が開かれて第２レベル調整回路
５から出力される微調整用の出力信号Ｉが加算回路８に
供給されるのが阻止される。よって、加算回路８は第２
レベル調整回路２から供給される粗調整用の出力信号Ｂ
を出力信号Ｊとしてモーター駆動回路９に供給すること
になり、スピンドルモーター１゛０は大きく変動した回
転速度が粗調整制御によって予め定められた線速度に粗
調整される。このように、大きく誤った出力を切ｂｉす
と、粗調整制御系によってピットクロック発生回路３を
構成する位相ロツクルーゾの引き込み範囲内に含まれる
ようにスピンドルモータ１０の回転を制御する。そして
、スピンドルモーター１０の回転が予め定められた線速
度近辺に制御されると、ピットクロック発生回路３を構
成する位相ロツクルーゾが作動して再生信号Ａに含まれ
るデータに同期するピットクロックＣを発生するために
、位相比較回路４からは再び微調整用の位相差信号が出
力される。このようにして、ビットクロック発生口、露
３の位相ロック制御が開始嘔れると、前述口たように発
振制御信号りが安定となって直流または極めて少ないリ
ップルを含む信号となる。この結果、リツゾル検出回路
６の出力信号Ｈが断となシ、これに伴なってアナログス
イッチ７が閉じられ、微調整系が再び生かされて通常の
回転制御に自動的にかつ速やかに戻されることになる。

なお、ピットクロック発生回路３を構成する位相ロツク
ルーゾは、粗調整による例えば基準回転の±１％以内に
於いて再ロックされる特性を必要とすることは言うまで
もない。

以上説明したように、本発明によるディジタル・オーデ
ィオディスク少し、−ヤは、再生信号に含まれるデータ
のスペクトルをＦ−ｖ変換した粗調整用の信号と、位相
ロックループ構成によるビットクロック発生回路から発
生される再生信号のデータに１四期したビットクロック
と基準クロックとの位相差に応じた微調整用の信号とを
用いてスピンドルモーターの回転を線速度一定に制御す
る回転制御回路に於いて、ピットクロック発生回路を構
成する位相ロツクループの発振制御信号に含まれるリッ
プルのレベルが設定値を越えて増加したことを検出する
リップル検出回路を設け１．このリップル検出回路の検
出出力によって上記微調整用の信号を遮断するものであ
る。よって、スピンドルモーターの回転が急変してその
再生信号が大きく乱れることによりピットクロック発生
回路の位相ロックループが引き込み不能になると、リッ
プル検出回路が作動して誤った条件下に於いて求められ
ている微調整信号が断たれるために、粗調整信号によっ
てスピンドルモーターの回転速度が制御されて、自動的
にかつ速やかにピットクロック発生回路を構成する位相
ロツクループの引き込み範囲に戻される優れた効果を不
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるディジタル・オーディオディスク
プレーヤーの一実施例を示す回路図、第２図は第１図に
於けるピットクロック発生回路の一例を示す回路図であ
る。 １・・・周波数・電圧変換回路、２．’５・・・第１゜
第２レベル調整回路、３・・・ピットクロック発生回路
、４・・・位相比較回路、６・・・リップル検出回路、
５ａ・・・アンプ、６ｂ・・・検波回路、６ｃ・・・コ
ンノ々レータ、７・・・アナログスイッチ、８・・・加
算回路、９・・・モーター駆動回路、１０・・・スピン
ドルモーター。 出　願　人　新日本電気株式会社　　　　　　、・ｉ手
続補正書（方式） 昭和５７年１０月１２８ １　事件の表小 昭和５７年特　許　願第９２３４６＋３２、発明　の名
称 ディジタル・オーディオディスクプレーヤ３ｔ１０正を
する者 ＞７４件との関係　特　　　　　許出願人連絡先　〒５
２０　　滋賀県人津市晴嵐２丁目９番１号新日本電気株
式会社　特　言′１　部 電話大津（０７７５）３７−２１００番東京連絡％　電
話東ＩＸ　（０３）　４５４−５１１１番４、補正命令
の日付 図面の浄書（内容に変更なし２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ピックアップから供給される再生信号のスペ
   クトルを周波数−電圧変換して粗調整信号を発生する周
   波数・電圧変換回路と、前記再生信号のデータに同期し
   たピットクロックを発生する位相ロック構成によるピッ
   トクロック発生回路と、基準クロックと前記ピットクロ
   ックの位相差に応じた微調整信号を発生する位相比較器
   と、前記粗調整信号と微調整信号を加算してモーター駆
   動回路に供給することによりスピンドルモーターの回転
   を線速度一定に制御する回転制御回路を有するディジク
   ル・オーディオディスクプレーヤに於いて、前言ごピッ
   トクロック発生回路を構成する位相ロックループの発振
   制御信号に含まれるリップルのレベルがその位相ロツク
   ループの引き込み範囲を越える値に達したことを検出す
   るリップル検出回路と、前記位相比較回路と前記加算回
   路との間に設けられ、前記リップル検出回路の出力によ
   り作動して前記微調整信号の通過を阻止するアナログス
   イッチとを備えたことを特徴とするディジタル・オーデ
   ィオディスクプレーヤ。