JPS631662B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は記録デイスク回転駆動制御装置に関
し、特に定線速度記録デイスクのための回転駆動
制御装置に関するものである。

従来、デイスク状の媒体に情報をスパイラルま
たは同心円状に記録し、あるいはそれを再生する
際にはデイスクを一定回転数で回転させることが
一般的であつたが、近年高密度記録再生が必要と
されてきており、そのために媒体を有効に利用す
ることのできる定線速度デイスクが必要とされて
きている。しかしこの定線速度デイスクを記録あ
るいは再生するためには任意の半径位置において
単位時間あたりの記録または再生トラツク長が一
定となるようにデイスクを回転させる必要があ
る。特に再生時のみに限れば、再生信号中から情
報クロツクを抽出しそのクロツク周波数が所定の
一定値となるようにデイスクを回転させるという
方法が考えられるが、一般的に再生信号中から情
報クロツクを抽出するためにはまず再生信号のク
ロツク周波数が正しいクロツク周波数の比較的近
傍になければならないことが多い。しかし定線速
度のデイスクは情報トラツクの半径位置に応じて
正しい回転数は刻々変化するものであるから例え
ば起動時に半径が既知のトラツク位置例えば最内
周か最外周においてほぼ正しい線速度となるよう
な回転数でデイスクを回転させることによつて情
報クロツク抽出を可能とし、しかるのちに抽出さ
れたクロツク周波数が所定の周波数となるように
デイスクを回転させるというような手順が必要で
ある。

しかしながら、かゝる方法においては任意の半
径位置の情報トラツクから起動を行うことは不可
能であり、また既知の半径位置から起動させた後
になんらかの原因によりクロツクが抽出できなく
なつたときにはデイスクをどのような回転数で回
転させれば再びクロツクが抽出可能かわからない
というような欠点があつた。また記録時には上記
のような再生信号すら得られないのであるから当
然任意の位置において単位時間あたりの記録トラ
ツク長が一定になるようにデイスクを回転させる
必要がある。

本発明の目的は、簡単な構成にて正確に定線速
度デイスクを駆動することが可能なデイスク回転
駆動制御装置を提供することである。

本発明の他の目的は、定線速度で記録されたデ
イスクを再生する際に任意半径位置の情報トラツ
クからの起動を可能にすると共に、情報クロツク
が抽出不可能な場合にも正確な定線速度回転制御
が可能なデイスク回転駆動制御装置を提供するこ
とである。

本発明による定線速度デイスクの回転駆動制御
装置は、記録デイスクの回転数に対応した周期を
有する傾斜状信号を発生せしめ、デイスクの記録
又は再生すべき情報トラツクの半径位置に対応し
て当該傾斜状信号の傾きを制御するようにし、こ
の傾斜状信号の一周期終了時点のレベルと基準電
圧レベルとを比較して、その差電圧に応じてデイ
スクを回転駆動するようにしたことを特徴とす
る。

更に本発明による制御装置は、上記構成の他に
記録デイスクに記録されたクロツク信号を再生抽
出してこの信号と基準信号との位相差を検出し、
この位相差に応じた位相差信号を発生せしめるよ
うにし、一方、クロツク信号の有無を検出してそ
の存在時には当該位相差信号を、また非存在時に
は当該差電圧をそれぞれ用いてデイスク回転駆動
を行うようにしたことを特徴としている。

以下に本発明を図面を用いて詳述する。

第１図は本発明の一実施例のブロツク図であ
り、図において１は記録または再生しようとする
デイスク、２はデイスクの回転数に比例した周波
数信号を発生する周波数信号発生器、３はポテン
シヨメータを利用して半径の変化に逆比例する電
流を発生する電流源回路、４は周波数信号発生器
２の周波数パルス列信号により傾斜状信号である
台形波を発生する回路、５は周波数信号発生器２
の周波数パルス列信号により台形波発生回路４の
台形波をサンプルホールドする回路、６はサンプ
ルホールド回路５の出力と基準電圧Vrefとの差
電圧を出力する差動増幅器、７は差動増幅器６の
出力を増幅し必要な場合は通常のサーボ回路と同
様の位相補正を行う駆動回路、８は駆動回路７の
出力により駆動される直流モータである。尚、電
流源３に定電流出力を可変すべく、ポテンシヨメ
ータ３１が設けられており、記録デイスク１の情
報トラツク上の任意の点の半径ｒに応じてこのポ
テンシヨメータ３１の抵抗が制御されるようにな
されている。

第２図は第１図のブロツクの１部具体例を示す
回路図であり、台形波発生器４の傾斜部を作るた
めの定電流源３は定電圧E₁によりベースバイア
スされた定電流トランジスタQ₁を有し、このト
ランジスタのエミツタ抵抗がポテンシヨメータ３
１となつており、このエミツタ抵抗の値に応じた
定電流I₀がトランジスタQ₁に流れることになる。

一方、台形波発生回路４は蓄電用コンデンサ
C₁と、このコンデンサC₁への充電をなす電圧源
V₁とより成り、この電圧V₁はスイツチS₁及びS₂
を介してコンデンサC₁の充電々圧となる。コン
デンサC₁の放電がスイツチS₃を介して定電流源
３によりなされるようになつており、よつてスイ
ツチS₃の閉成期間中コンデンサC₁は定電流放電
をなす。このコンデンサC₁の端子電圧はスイツ
チS₄及びS₅を介してサンプルホールド回路５を構
成するバツフアアンプ５１へ印加され、その出力
がスイツチS₆を介してホールドコンデンサC₂へ
入力されてなるものである。このホールド出力が
第１図の差動増幅器６の一入力となつている。

第３図ａ〜ｅは第１図及び第２図の回路の動作
波形図であり、ａは周波数信号発生器２のパルス
列信号出力波形でありかつスイツチS₂の制御波
形、ｂはスイツチS₅，S₆の制御波形、ｃはスイツ
チS₃の制御波形、ｄはスイツチS₁，S₄の制御波
形、ｅは台形波を夫々示している。こゝでデイス
ク１の１回転当りＭ個のパルスを周波数信号発生
器２が発生するものとすると、デイスク１が毎秒
Ｎ回転している場合の出力パルス列信号ａの周波
数は、 Ｆ＝MN ……(1) となるから、パルス列信号ａの一周期に要する時
間Ｔは、 Ｔ＝１／MN ……(2) と表わされる。この一周期Ｔの間に定電流出力I₀
にて放電されるコンデンサC₁の電荷量Ｑは、コ
ンデンサC₁の充電々圧をV₁、放電電圧をVxとす
ると、 Ｑ＝C₁（V₁−Vx） ……(3) となる。また、 Ｑ＝Ｔ・I₀ ……(4) なる関係が成立し、更には I₀＝Iref／ｒ ……(5) なる関係が成立している。こゝに、Irefはｒ＝０
のときの定電流源３の出力を示している。よつ
て、(2)〜(5)式より次式が得られる。

Vx＝V₁−Iref／C₁MNr ……(6) この電圧Vxと基準電圧Vrefとの差が差動増幅
器６により得られて、これを増幅し直流モータ８
を駆動し、その直流モータの回転によりデイスク
１の毎秒回転数Ｎが決定されるのであるから、通
常のサーボ回路と全く同様に、駆動回路７の電圧
ゲインを十分とることにより、デイスク１は差動
増幅器６の平均出力電圧がほぼ零となるような回
転数で回転する。よつてVx≒Vrefとなるから、
(6)式を用いて、 Ｎ＝Iref／C₁（V₁−Vref）Mr ……(7) となる。

一方、半径ｒ、回転数Ｎの場合の線速度ｖは、 ｖ＝2πrN ……(8) であるから、(7)式を代入して、 ｖ＝2πIref／C₁（V₁−Vref）Ｍ ……(9) が得られる。

(9)式に於て、C₁、V₁、Vref及びＭは既知の一
定値とすることができるから、線速度ｖはIrefに
比例することになり、よつて(9)式により必要とす
る線速度ｖが与えられればIrefが定まることにな
る。すなわち、Irefとして(9)式に定まる所定の値
とすることにより、半径ｒの如何にかゝわらず、
一定の線速度でデイスクを回転させることが可能
となる。

尚、第２図の回路動作を簡単に説明するに、パ
ルス列信号ａの前半周期において電圧V₁まで充
電されているコンデンサC₁の電荷は、後半周期
の間定電流I₀で放電される。この放電期間の終期
におけるコンデンサC₁の電圧がバツフアアンプ
５１を介してコンデンサC₂へ移されて保持され
る。次の前半周期の間コンデンサC₂のホールド
出力Vxが次段の差動増幅器６の出力となり基準
電圧Vrefと比較される。以上を１サイクルとし
ていわゆるＦ−Ｖ変換がなされたことになる。更
にポテンシヨメータ３１が半径方向の移動機構と
組合されているから、定電流I₀はｒが大となるに
つれて減少するように制御され、コンデンサC₁
の放電傾斜がそれに応じて変化するものである。

第４図は本発明の他の実施例を示すブロツク図
であり、第１図と同等部分は同一符号により示さ
れており、本例に於ては、記録デイスクの再生時
に補助的手段として第１図のブロツクに示す装置
を適用したものである。

図においてデイスクよりの再生信号は光の強弱
または磁界の変化または静電容量の変化等さまざ
まな形態が考えられるが、これを所定のピツクア
ツプ手段９により電気信号に変換する。１０はピ
ツクアツプ９の出力から情報クロツクを抽出する
クロツク抽出回路であり、１１はクロツク抽出回
路１０の出力の位相と基準周波数Ｋの位相とを比
較しその位相差を出力する位相比較器であり、１
２は位相比較器１１の出力を平滑するローパスフ
イルタであり、１３はローパスフイルタ１２の出
力を増幅し、また必要な場合は位相補正を行う駆
動回路である。１４はクロツク抽出回路１０によ
り情報クロツクが抽出できたかどうかを検出する
検出回路であり、１５は第１図における駆動アン
プ７とモータ８との間に挿入され検出回路１４の
出力によつて、クロツクが抽出できないときはア
ンプ７の出力を、クロツクが抽出できている間は
アンプ１３の出力を直流モータ８に切換えて接続
するように制御されるリレーまたはアナログスイ
ツチである。

尚、他の構成については第１図及び第２図のそ
れと同等であつて、便宜上駆動アンプ７と周波数
信号発生器２のみが示されるにとゞまる。

こゝで、切換スイツチ１５がアンプ７の出力に
接続されている場合すなわち情報クロツクを抽出
することができない場合は、第１図の動作と全く
同一となる。スイツチ１５がアンプ１３の出力に
接続されている場合すなわち情報クロツクが抽出
されている場合には、抽出された情報クロツクの
周波数が基準周波数と全く等しくなるような位相
ロツクループとして動作することは本ブロツク図
から明らかである。よつて任意の半径位置からの
起動時やなんらかの原因によつて情報クロツクが
抽出できなくなつた場合には、デイスク１は第１
図の例と全く同様にほぼ正規の線速度となるよう
に回転するので、クロツク抽出回路１０により情
報クロツクを抽出することはなんら困難ではな
く、また情報クロツクが抽出された後はＫとして
例えば水晶発振器のような安定な周波数を加える
ことにより、安定でしかも信頼性の高い定線速度
デイスク回転装置として動作する。

叙上のように、本発明によれば極めて簡単な構
成で定線速度デイスク回転駆動制御が正確になさ
れるので、記録、再生装置のデイスク駆動装置に
適するものとなる。また、再生装置に於てもクロ
ツク情報による定線速度制御装置と併用すること
により、任意のトラツク上から正確な情報再生が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２
図は第１図の１部具体例を示す図、第３図は第１
図及び第２図の回路装置の動作を説明する波形
図、第４図は本発明の他の実施例の１部ブロツク
図である。 主要部分の符号の説明、１……記録デイスク、
２……周波数信号発生器、３……電流源、４……
台形波発生回路、５……サンプルホールド回路、
６……差動増幅器、８……モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録デイスクの回転数に対応した周期を有す
   る傾斜状信号を発生する手段と、前記記録デイス
   クの記録又は再生すべき情報トラツクの半径位置
   に対応して前記傾斜状信号の傾きを制御する手段
   と、前記傾斜状信号の一周期終了時点のレベルと
   基準電圧レベルとを比較してその差電圧を発生す
   る手段と、前記差電圧に応じて前記記録デイスク
   を回転駆動する手段とを含む定線速度記録デイス
   ク回転駆動制御装置。 ２ 記録デイスクの回転数に対応した周期を有す
   る傾斜状信号を発生する手段と、前記記録デイス
   クの再生すべき情報トラツクの半径位置に対応し
   て前記傾斜状信号の傾きを制御する手段と、前記
   傾斜状信号の一周期終了時点のレベルと基準電圧
   レベルとを比較してその差電圧を発生する手段
   と、前記記録デイスクに記録されたクロツク信号
   を再生抽出する手段と、前記クロツク信号と基準
   周波数信号との位相を比較してその位相差に応じ
   た位相差信号を発生する手段と、前記クロツク信
   号を検出してその存在時及び非存在時にそれぞれ
   前記位相差信号及び前記差電圧を出力するスイツ
   チング手段と、前記スイツチング手段の出力に応
   じて前記記録デイスクを回転駆動する手段とを含
   む定線速度記録デイスク回転駆動制御装置。