JPS6259386B2

JPS6259386B2 -

Info

Publication number: JPS6259386B2
Application number: JP56089346A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Hioki
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1981-06-09
Filing date: 1981-06-09
Publication date: 1987-12-10
Also published as: JPS57206286A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、例えばPCM（パルスコード変調）
信号が記録されたPCMデイスクを回転駆動する
為のモータに適用し得るモータ制御方法に関す
る。

情報記録円盤たとえば光学式のビデオデイスク
は円盤の表面上にFM変調信号がうずまき状に配
列されたビツトとして記録されている。この種の
デイスクはビデオ情報を記録する以外に、その広
帯域特性を活してオーデイオ情報をPCM信号と
して記録し、再生するPCMデイスクとしての開
発が盛んに行なわれている。この場合、デジタル
データを適当なデジタル変調方式例えば8/14変調
（８ビツトのデータを14ビツトのデータに変換す
る。EFM変調と称されている）によりデイスク
に記録することが考えられる。また、従来、ビデ
オデイスクやPCMデイスク等の情報記録円盤の
記録および再生は、回転速度を一定に保つて行な
つているため線記録密度の上限は最内周での線記
録密度で制限を受け最外周では数倍の余裕を持つ
ことになり、無駄が生じている。このため、線速
度が一定となるよう、外周と内周とで回転速度を
変化させ、線速度を一定に保つ情報記録円盤があ
り、記録時間の延長あるいは円盤の小形化が図ら
れている。線速度を一定とするには外周から内周
もしくは内周から外周に移動するに従つて回転速
度を常時連続的に変化させなければならない。

ところでPCM信号の形式として色々なものが
考えられるが、一般的にはデータ同期信号とデー
タ部とから構成するものがある。第１図に示す如
くフレームは、データ同期ビツトとデータビツト
で構成される。そしてデータ同期信号は、線速度
一定のデイスクにおいては回転速度を常時連続的
に変化させるためのモータ制御回路の比較信号及
びデータ部分の開始点を規定するための信号とし
て利用される。ところで線速度一定のデイスクに
おいて、デジタル変調方式により記録された信号
を再生する場合、位相同期ループ（PLL）等を利
用してデジタル復調するのであるが、デイスクが
所定の回転数にならなければ信号（データ同期信
号、データ）の復調はできない。従つて、データ
同期信号によりモータの回転速度を高精度にて制
御することが極めて困難である。

そこで、本発明は任意の回転数にて回転してい
るデイスクから、データ同期信号を検出する為に
再生信号をFM復調し、このFM復調信号よりモ
ータ制御信号を作成し、このモータ制御信号に基
いてモータ回転を制御してデジタルを線速度一定
にて回転させ、以つて正確なデータ復調を可能と
したものである。

以下、実施例に基いて、詳述する。この実施例
に於いては１フレームは588チヤンネルビツトに
て構成されており、そのうち24チヤンネルビツト
がデータ同期信号に対して割当てられている。デ
ータ同期信号は11チヤンネルビツトのパルスを一
周期分だけ含んでいる（第１図参照）。デジタル
データは前述した如くEFM変調されて記録され
る。EFM変調により、８データビツトのデータ
は14チヤンネルビツトのデータに変換されるので
あるが、８ビツトで表現できるデータの数より14
ビツトで表現できるデータの数は当然多いことに
なるから、14チヤンネルビツトのデータに対して
はいくらかの制約を付与することができる。例え
ば14チヤンネルビツトのデータをNRZI方式で記
録するとしたとき信号反転間隔が３チヤンネルビ
ツト以上で11チヤンネルビツト以下という制約を
付与することができる。斯様にしてデータを変
調・記録するとデータの中には11チヤンネルビツ
トのパルスを半周期分だけ含むことにはなるが、
データ同期信号と同一のパターンは存在しないこ
とになる。従つて、上述した如き方法にてデータ
同期信号及びデータが記録されたデイスクよりピ
ツクアツプを利用して信号を再生し、この再生信
号をデジタル復調することなく直接FM復調する
ことにより、データ同期信号を取出すことが可能
なのである。本発明はこの点に着目したものであ
る。

以下、本発明に係る方法を実現する為の装置の
ブロツクダイヤグラムを示す第２図及びその動作
波形を示す第３図、第４図を参照して詳述する。
デイスク１に記録された信号は、ピツクアツプ２
（デイスク上の記録形式に応じて光学的、電気機
械的、若しくは静電的に記録信号を電気信号に変
換する装置）にて再生され（第３図波形ａ参
照）、FM復調回路３に入力される。すると、こ
の回路３より第３図波形ｂに示す如きFM復調信
号が得られる。FM復調の場合、Ｓカーブ特性に
依つて、ある範囲の任意のデイスク回転数に於い
て、斯かる復調信号ｂを得ることができる。とこ
ろで、データ同期部は再生信号中最低周波数とな
るから、その復調信号は最低信号レベルとなり、
データ部はデータ同期部より周波数が高いので、
その復調信号はデータ同期部の電圧レベルより高
くなる。しかしながら、データ部の中にも先に説
明した如くデータ同期部と同じ周波数となる信号
が存在するので、その部分ではデータ同期部と同
じ電圧レベルとなる。斯かる復調信号ｂを同期分
離回路４に入力すると、電圧レベルの低い部分が
クランプされ、第３図波形ｃに示す如き同期信号
が得られる。この同期信号Ｃは真の同期信号と偽
の同期信号を含んでいる。さて同期信号Ｃはモー
タ制御信号発生回路５に印加される。この回路５
に於いて、その時点のデイスクの回転速度に関連
して、同期信号Ｃよりモータ制御信号ｄが作成さ
れる。この関係は第４図Ａ，Ｂ，Ｃに示されてい
る。

第４図Ａはデイスクが所定の回転速度より遅い
場合を示している。今、１つの同期信号C₁に着
目し、この同期信号C₁の立下りより所定間隔1H
だけ離れた後に最初に出現するパルス信号C₂
を、モータ制御信号d₂とする。所定間隔1Hは、
デイスクが正規の速度で走行している場所に於い
て、同期信号の立下りから、次の同期信号の略中
央位置までの距離として規定される（第１図参
照）。次に、斯様にして検出された同期信号C₂よ
り1H離れた後に最初に出現する同期信号C₃をモ
ータ制御信号d₃とする。以下、同様にして同期信
号Ｃよりモータ制御信号ｄを作成する。斯様にし
て作成されたモータ制御信号ｄ、真の同期信号と
偽の同期信号（斜線にて図示）を含むことになる
が、その周波数は正規の周波数よりも遅くなり、
これを位相同期ループ（PLL）を構成する位相比
較器（後述）に入力すれば、デイスクの回転速度
が早くなるようにPLLが動作することになる。

第４図Ｂは、デイスクが所定の回転速度にて回
転している場合を示している。この場合は、第４
図Ａの場合と同様にして、1H離れた後に最初に
出現する同期信号Ｃをモータ制御信号ｄにすれば
良い。すると、このモータ制御信号ｄは真の同期
信号Ｃに対応したものとなり、その周波数は正規
のそれと一致する。

第４図Ｃはデイスクが所定の回転速度より速い
場合を示している。この場合には、全ての同期信
号Ｃ（従つて、真の同期信号と偽の同期信号を含
む）をモータ制御信号ｄとする。斯かるモータ制
御信号ｄは、正規の周波数より高くなる。それ
故、これをPLLに入力すれば、デイスクの回転速
度が遅くなるようにPLLが動作することになる。

尚、モータ制御信号発生回路５にて上述した動
作を行わせる為には、デイスクが正規の回転速度
より速いか遅いかを検出する必要があるが、斯か
る検出は回転速度検出回路６にて行う。回転速度
検出回路６及びモータ制御信号発生回路５の詳細
は追つて説明する。

斯様にして作成されたモータ制御信号ｄは、ス
イツチ手段７のＡ側接点を介して、前述した如
く、PLL１３を構成する位相比較器８へ比較信号
として入力される。一方、位相比較器８の他方の
入力としては、水晶発振器９（発振周波数
4.3218MHz）の発振パルスを分周器１０にて分周
した分周出力（周波数7.35KHz）を基準信号とし
て入力する。7.35KHzはデイスクの回転速度が正
規の速度となり線速度一定となつた場合に於ける
真の同期信号の周波数である。而して、比較信号
と基準信号とを位相比較器８にて比較し、その誤
差出力をローパスフイルタ１１を介してモータ１
２に印加することにより、モータ１２の回転を制
御し、線速度が一定となるようにすることができ
る。即ち、ピツクアツプ２、FM復調回路３、同
期分離回路４、モータ制御信号発生回路５、位相
比較器８、水晶発振器９、分周器１０、ローパス
フイルタ１１、モータ１２はPLL１３を構成して
おり、モータ１２の回転は安定且つ正確に制御さ
れるのである。

さて、デイスクが所定の回転速度になつた後に
は、デジタルデータの正確な復調が可能となる。
即ち、先づ、データ同期検出回路１４にて、デジ
タル的に同期信号を検出する。これは、例えば、
PLLを利用してピツクアツプより再生された
NRZI再生信号よりクロツクを復調し、更に同期
信号が有する特定のパターンを検出することによ
り、可能である。更に、EFM復調回路１５によ
り、元の８ビツトのデータに変換した後、デジタ
ル処理回路１６に印加し、データの誤り検出・訂
正等の処理をする。その後、Ｄ−Ａ変換器１７に
て音声信号（アナログ信号）に変換する。これ等
の回路の詳細は本発明の要旨外であるので、説明
は省略する。

ところで、デイスクが所定の回転速度となり線
速度一定が達成され、デジタル的にデータ同期信
号の検出が可能になつた後には、このデジタル的
に検出された同期信号にてモータの制御を行つた
方が好都合である。何故なら、ドロツプアウト等
により再生データ同期信号が欠落した場合、FM
復調回路３を利用するアナログ的検出方法ではこ
の欠落を補償することはできないが、例えばPLL
を利用するデジタル的な検出方法では、再生デー
タ同期信号が欠落した場合、これを補償した補償
データ同期信号を発生させることができ、これを
利用して安定且つ正確なモータ制御が可能となる
からである。それ故、本発明では、デイスクが正
規の回転速度に達したことを所定回転速度検出回
路１８にて検出したときは、スイツチ手段７をＢ
側に切換え、データ同期検出回路１４より出力さ
れる同期信号d′をPLL１３に印加する構成として
いる。

以上の方法により、安定且つ正確に線速度一定
デイスクのモータ制御を行うことができる。斯か
る方法は、定速回転デイスクのモータ制御にも勿
論利用可能である。

次にこれまで説明した回路のうち、モータ制御
信号発生回路５、回転速度検出回路６、所定回転
速度検出回路１８の具体的回路について、説明す
る。

回転速度検出回路６の詳細は第５図に示す通り
である。前述した如く、データ同期信号のパター
ンを第１図に示す如く定め、且つデータをEFM
変調してこれをNRZI方式で記録したとすればピ
ツクアツプ２にて再生される信号の最大信号反転
間隔は11チヤンネルビツトとなる。そこで、水晶
発振器９より出力される周波数4.3218KHzのパル
スをクロツクパルスとしてカウンタ１９，２０を
利用して最大信号反転間隔を測定している。カウ
ンタ１９はＨレベルの最大信号反転間隔を測定す
るものであり、ピツクアツプ２にて再生された信
号がインバータ２１を介して印加されるカウンタ
２０は、Ｌレベルの最大信号反転間隔を測定する
ものである。即ち、カウンタ１９，２０はリセツ
ト端子にＬレベル信号が印加されているときリセ
ツト状態にあり、Ｈレベル信号が印加されている
とき、クロツクパルスを計数する。今、Ｈレベル
の最大信号反転間隔をカウンタ１９にて測定して
いるものとすれば、カウンタ２０の出力（Ｑ_A，
Ｑ_B，Ｑ_C，Ｑ_D）は全て“０”でありナンドゲー
ト２２の出力は“１”である。さて、デイスクの
回転速度が所定の速度以下の場合には、最大信号
反転間隔は正規の場合より長くなり、カウンタ１
９は“11”を測定する。即ち、Ｑ_A，Ｑ_C，Ｑ_D出
力が“１”となり、ナンドゲート２３の出力は
“０”となる。それ故、ナンドゲート２４の出力
は“１”となり、リトリガブル型のワンシヨツト
回路２５がトリガされ、その出力がＨレベルとな
る。一方、デイスクの回転速度が所定の速度より
速い場合には、最大信号反転間隔は正規の場合よ
り短くなり、カウンタ１９は“11”を測定するこ
とはない。即ち、ナンドゲート２３の出力は
“１”のままであり、ナンドゲート２４の出力は
“０”である。それ故、ワンシヨツト回路２５が
トリガされることなく、その出力はＬレベルとな
る。斯様にして、ワンシヨツト回路２５の出力側
より、デイスクの回転速度が正規の回転速度より
速いか遅いかを示す信号を得ることができる。
尚、ワンシヨツト回路２５の準安定期間は136μ
秒以上とする。即ち、デイスクが正規の回転速度
にて回転しているときの同期信号の周期（１／
7.35×10^-3秒＝136μ秒）以上とする。

次にモータ制御信号発生回路５及び所定回転速
度検出回路１８の詳細を、第６図及び第７図を参
照して説明する。

今、デイスクの回転速度が所定速度より遅いと
すると、回転速度検出回路６の出力は前述した通
り、Ｈレベルである。この出力はインバータ２６
を介してアンドゲート２７に入力される為、この
アンドゲート２７が駆動されることはなく、他の
条件がそろつたとき、アンドゲート２８が駆動さ
れる。さて、水晶発振器９より出力されるクロツ
クパルス（周波数4.3218MHz）を計数するカウン
タ２９が、前述した如く1Hに相当する“573”を
計数すると、Q₁出力が“Ｈ”となり、フリツ
プ・フロツプ（以下Ｆ・Ｆと称す）３０がセツト
され、Ｑ出力Q₂が“Ｈ”となる。このQ₂出力
は、Ｄ型Ｆ・Ｆ３１のリセツト端子及びデータ
入力端子Ｄに印加される。それ故、Ｄ型Ｆ・Ｆ３
１は駆動状態になり、クロツク入力端子Ｔに印加
されるクロツク入力の立上りに応答して、データ
を読み込む。即ち、同期信号Ｃがインバータ３２
を介してＴ端子に印加されているので、同期信号
C₂の立下りに応答して、データQ₂を読み込み、
Q₃出力が“Ｈ”となる。Q₃出力はＦ・Ｆ３０の
リセツト入力となつている為、Ｆ・Ｆ３０のQ₂
出力は直ちに“Ｌ”となり、Ｄ型Ｆ・Ｆ３１はリ
セツトされてQ₃出力は直ちに“Ｌ”となる。ま
た、“Ｈ”のQ₃出力によりカウンタ２９もリセツ
トされる。一方、同期信号C₂が“Ｈ”のとき、
アンドゲート２８の三つの入力は全て“Ｈ”とな
るので、同期信号C₂がアンドゲート２８、オア
ゲート３３を介して、モータ制御信号d₂として出
力される。さて、この時点から、再びカウンタ２
９は“０”から計数を開始する。そして、“573”
を計数してQ₁出力が“Ｈ”となると、Ｆ・Ｆ３
０がセツトされて、Q₂出力が“Ｈ”となる。こ
の“573”はデイスクが正規の回転速度にて回転
しているとき、次の真の同期信号が存在する位置
を示していることは先に説明した通りである。そ
して、1Hだけ離れた後に最初に出現する同期信
号C₃（この場合には、デイスクの回転が遅い
為、偽の同期信号となつている）がきたとき、こ
れがアンドゲート２８、オアゲート３３を介して
モータ制御信号d₃として出力される。斯様にし
て、１つの同期信号から1Hだけ離れた後に最初
に出現する同期信号がモータ制御信号として出力
されることになる。尚、“573”のパルスは132μ
秒（＝１／4.3218×573μ秒）となる。以上のこ
とは第７図Ａを参照すればより明確に理解され
る。

次に、デイスクの回転速度が所定速度となつて
いる場合（回転速度検出回路６の出力はＨレベ
ル）について説明する。この場合は第７図Ｂに示
す通りである。このとき、カウンタ２９が
“573”を計数してQ₂出力が“Ｈ”になるとき、
同期信号Ｃは既に“Ｈ”となつており、且つこの
同期信号は必ず真の同期信号となつている（第１
図参照）。それ故、この同期信号Ｃに基いて作成
される即ちアンドゲート２８、オアゲート３３を
介して出力されるモータ制御信号ｄの周期は、正
規の同期信号の周期136μ秒と一致する。また、
Q₂出力の立上りにより、既に“Ｈ”となつてい
る同期信号ＣがＤ型Ｆ・Ｆ３４に読み込まれ、そ
の出力Q₄が“Ｈ”となる。

このQ₄出力は所定回転速度検出回路１８に入
力される。この回路１８はリトリガブル型ワンシ
ヨツト回路３５（その準安定期間は136μ秒以
上）及び積分回路３６より構成されている。それ
故、デイスクが正規の回転速度を維持している限
り、ワンシヨツト回路３５は継続的にトリガさ
れ、その積分出力は所定レベルを維持する。これ
が、デイスクの所定回転を示す指示信号となる。
尚、デイスクの回転が所定回転に達していない場
合に於いても、偶然にカウンタ２９が“573”を
計数する前に同期信号Ｃが“Ｈ”となる場合があ
る。この場合には、Q₄出力が“Ｈ”となり、ワ
ンシヨツト回路３５がトリガされることになる。
しかし、このような状態は継続して発生しない為
にその積分出力は正規の回転速度の場合の所定レ
ベルに達することはない。

次に、デイスクの回転速度が所定速度より速い
とすると、回転速度検出回路６の出力は前述した
通り、Ｌレベルである。それ故、アンドゲート２
７が駆動可能状態にあり、同期信号Ｃが発生した
とき、これがアンドゲート２７、オアゲート３３
を介してモータ制御信号ｄとして出力される。即
ち、全ての同期信号Ｃが全てモータ制御信号ｄと
なる。

以上述べた本発明に依れば、再生信号をFM復
調回路に印加することにより同期信号を検出し、
この同期信号よりその時点の記録媒体の走行速度
に関連してモータ制御信号を作成し、このモータ
制御信号に基いて記録媒体を走行させる為のモー
タを制御するものであるから、記録媒体の走行速
度が所定速度に達していない時点に於いても同期
信号の検出が可能であり、安定且つ正確なモータ
の制御が可能であり、その結果、正確なデジタル
データの復調が期待できる。更に、一旦モータの
回転速度が所定速度になつた後はデジタル的に検
出された同期信号よりモータ制御信号を作成する
ものであるから、例えばドロツプアウト等により
同期信号が欠落した場合には、補償同期信号を利
用することが可能であり、より正確なデジタルデ
ータの復調が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はフレームの構成を示す図、第２図は本
発明に係るモータ制御方法を実現する為の装置の
ブロツクダイヤグラム、第３図及び第４図はその
動作波形図、第５図は回転速度検出回路６の一実
施例を示す回路図、第６図はモータ制御信号発生
回路５及び所定回転速度検出回路１８の一実施例
を示す回路図、第７図はその動作波形図である。３はFM復調回路、４は同期分離回路、５はモ
ータ制御信号発生回路、６は回転速度検出回路、
１３はPLL（位相同期ループ）、１４はデータ同
期検出回路、１８は所定回転速度検出回路。

Claims

【特許請求の範囲】１所定のデジタル変調が為されたデジタルデー
タ及び前記デジタルデータに付加される所定周期
を有する同期パターンが共にデジタル直接記録さ
れている記録媒体を、再生時に於いて走行させる
為のモータの制御方法であつて、前記記録媒体よ
り再生される再生信号をFM復調し、更にその時
点の前記記録媒体の走行速度に関連して前記FM
復調信号よりモータ制御信号を作成し、以つてこ
のモータ制御信号に基いて前記モータの回転を制
御することを特徴とするモータ制御方法。２記録媒体の走行速度が、正規速度より早い場
合、所定レベルにてクランプされたFM復調信号
をそのままモータ制御信号とし、正規速度より遅
い場合、クランプされたあるFM復調信号より所
定間隔離れた後に最初に出現するところのクラン
プされたFM復調信号を、順次モータ制御信号と
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のモータ制御方法。３モータ制御信号を位相同期ループを構成する
位相比較器に入力し、以つてこの位相同期ループ
にてモータの回転を制御することを特徴とする特
許請求の範囲第１項若しくは第２項記載のモータ
制御方法。４所定デジタル変調が為されたデジタルデータ
及び前記デジタルデータに付加される所定周期を
有する同期パターンが共にデジタル直接記録され
ている記録媒体を、再生時に於いて走行させる為
のモータの制御方法であつて、前記記録媒体より
再生される再生信号をFM復調し、更にその時点
の前記記録媒体の走行速度に関連して前記FM復
調信号よりモータ制御信号を作成し、以つてこの
モータ制御信号に基いて前記モータの回転を制御
し、その後前記モータが正規回転速度になつた後
には、デジタル復調にて検出される同期信号をモ
ータ制御信号として前記モータの回転を制御する
ことを特徴とするモータ制御方法。５記録媒体の走行速度が、正規速度より早い場
合、所定レベルにてクランプされたFM復調信号
をそのままモータ制御信号とし、正規速度より遅
い場合、クランプされたあるFM復調信号より所
定間隔離れた後に最初に出現するところのクラン
プされたFM復調信号を、順次モータ制御信号と
することを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
のモータ制御方法。６モータ制御信号を位相同期ループを構成する
位相比較器に入力し、以つてこの位相同期ループ
にてモータの回転を制御することを特徴とする特
許請求の範囲第４項若しくは第５項記載のモータ
制御方法。