JPH038033B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は記録デイスクの回転制御方式に関し、
特にデイジタル信号が記録されたデイスクの回転
を制御する記録デイスク回転サーボ方式に関す
る。

近年オーデイオ信号等のアナログ情報をPCM
（パルス符号変調）化して１又は０のデイジタル
信号形式で記録媒体に記録する技術が研究され実
用化されつつある。この場合、デイジタル信号の
復調を容易にするためにいわゆるセルフクロツキ
ング可能な変調方式により、またより高密度記録
をなすべく回転角速度一定方式ではなく、すべて
の記録トラツクの線速度を一定とした定線速度
（CLV）方式にて記録されることが多い。かかる
CLVデイスクの再生に当つては、定線速度とな
るようにデイスクの回転を制御する必要があり、
そのために再生信号から所定周波数の再生クロツ
ク情報を抽出してこのクロツク信号を基にしてス
ピンドルサーボをなすことが一般的である。

この変調方式の一例としてEFM（Eight to
Fourteen Modulation）方式があり、第１図に
示す如きフオーマツトを有する。すなわち、１フ
レームは例えば588ビツトからなり、データ信号
はEFM方式で８ビツト毎に所定変換表（図示せ
ず）に従つて14ビツトに変換され３ビツトの調整
ビツトが付加されて17ビツトを一単位とし、１の
ときは論理Ｈレベルから論理Ｌレベルへの反転又
はその逆の反転があり、０のときは反転がないよ
うに、すなわちNRZIの形で記録される。

各フレームの冒頭には、第１ビツトが１、第２
ビツト乃至第11ビツトが０、第12ビツトが１、第
13ビツト乃至第22ビツトが０、第23ビツトが１と
なるようにフレームシンク信号が記録されてい
る。このフレームシンク信号を基準として588ビ
ツトの所定位置に制御信号が配される。そして全
体を通じて、１と１との間には２個以上10個以下
の０が配置されるように信号処理がなされる。す
なわち、信号レベルの最小反転間隔は3T（Ｔはビ
ツトセルの長さ）、最大反転間隔は11Tとされる。
更に、フレームシンク信号以外の部分では最大反
転間隔が２回以上連続して生じないようになされ
る。

この変調信号を微分した全波整流したものと等
価の信号をPLL（フエイズドロツクドループ）に
入力してクロツク情報を抽出し信号再生処理が行
われるのであるが、デイスク上の無楽音帯部分で
は楽音データがゼロレベルに相当する固定パター
ンとなることがある。この場合のEFM信号は例
えば7T，3T，7T毎に反転し、17Tを一周期とす
る繰り返し波形を多く含む時系列信号となる。上
記無楽音帯部分におけるPLLの入力信号はクロ
ツク情報周波数（4.3218MHz）のスペクトラム
以外に輝線スペクトラムからクロツク周波数の17
分の１の周波数（254KHz）の整数倍だけずれた
周波数に高いエネルギレベルのスプリアスを有す
る。このスプリアスは正相のクロツクと周波数が
近接するため周波数により両者を区別するのは困
難である。従つて、クロツク抽出用PLLではこ
のエネルギレベルの大なるスプリアスにミスロツ
クすることもあり、正確なクロツク抽出、ひいて
は正確なデータ再生が不可能となることが生じ
る。更には、PLLの入力信号周波数が正しい周
波数から著しくずれている場合には何等ロツクで
きない。

従つて、起動時特に無楽音帯部分における起動
時や、更にはアドレス情報のサーチのためにピツ
クアツプをデイスク半径方向へ大きくかつ早く移
動させる場合等には、デイスクの回転数が所定速
度と大幅に異なることがあつて正しいクロツクの
抽出は不可能となることがあり、その結果デイス
クを正しい回転数に制御し、再び正しいクロツク
が抽出できるようにするのに長時間を要する欠点
がある。

本発明はかかる状況に鑑みなされたものであつ
て、その目的とするところは、デイスクが停止し
た状態から速やかにデイスクを略正確な回転速度
に制御することができる回転制御方式を提供する
ことである。

本発明によるデイスク回転制御方式は、最大間
隔の反転がｎ回（ｎは整数）連続する同期信号を
含むデイジタル信号が記録された記録デイスクの
回転制御方式であつて、回転起動指令に応答して
所定の一定電圧（又は電流）を所定時間モータに
供給することによつて記録デイスクを一旦加速
し、その後ピツクアツプによる再生信号に含まれ
る最大反転間隔のｎ倍の期間を検出し、その検出
信号を利用してデイスク回転を制御することを特
徴とする。

以下、本発明につき図面を参照しつつ説明す
る。

第２図は本発明の実施例の概略ブロツク図であ
り、主にデイスク回転制御のためのスピンドル制
御系につき描かれている。第２図の説明の前に、
当該スピンドル制御系の有する主要動作機能につ
いて述べる。第１の機能は加速機能（ACC機能）
であり、スピンドルモータに大きな定電流を流す
ことによつてモータ回転数を増加させる動作をい
い、第２の機能は保持機能（HLD機能）であつ
て、スピンドルモータに小さな定電流を流すこと
によつて回転系の摩擦力に抗して一定回転数を保
持せしめるものである。第３の機能はフレームシ
ンクサーボ機能（SYNCサーボ機能）であり、再
生RF信号から直後に（再生クロツクを抽出する
ことなしに）フレームシンクを検出して略正確な
線速度となるように回転数を制御する機能であ
る。第４の機能はクオーツサーボ機能（QRTZサ
ーボ機能）であつて、再生RF信号から抽出され
た再生クロツク信号の周波数に対応した信号と基
準信号とを比較して得た周波数誤差信号と、再生
クロツク信号によりEFM信号の復調を行つて、
この復調信号から検出されたフレームシンクの位
相と基準フレームシンク（7.35KHz）の位相とを
比較して得られる位相誤差信号とにより、デイス
ク回転数を制御して正確な線速度を得んとするも
のである。

これら４つの機能がシステムコントローラ１
（第２図参照）からのACC、HLD、SYNC、
QRTZの各制御信号により択一的に動作する。デ
イスクが回転する必要がないとき（ストツプ及び
イジエクト動作のとき）には、これらすべての制
御信号は出力されず、スピンドルモータ駆動電流
を零としている。

第２図を参照するに、ピツクアツプ２からの再
生RF信号は波形整形器３において整形されEFM
信号となる。この信号はフレームシンクサーボ器
４へ入力されフレームシンクサーボ信号が発生さ
れる。このサーボ信号が切換器５を経てスピンド
ル駆動器６へ印加され、スピンドルモータを
SYNCサーボとする。

ACC動作の場合には、低抵抗Ro₁を介して定電
圧＋Ｖがスピンドル駆動器６へ印加されるから、
大きな定電流（又は定電圧）がスピンドルモータ
へ供給されACC動作となる。また、HLD動作の
場合には、小さな一定電流（又は一定電圧）がス
ピンドルモータへ供給されるように抵抗Ro₂の値
が抵抗Ro₁大きく選定されており、HLD動作が
可能となる。

波形整形器３の出力はクロツク抽出器７へ入力
されており、この抽出器７は再生情報に含まれる
所定周波数のクロツク情報にロツクするPLL（フ
エイズロツクドループ）回路構成とされている。
このPLL７において抽出された再生クロツク信
号と先の波形整形出力とが復調器８へ共に入力さ
れ、所定デイジタル信号（NRZ）信号に変換さ
れる。復調出力はRAM（ランダムアクセスメモ
リ）９へ入力されると共に一定の読出しクロツク
パルスにより読出されＤ／Ａ変換器１０において
アナログ情報となつてオーデイオ出力とされるの
である。

１１は誤り訂正器であり、ビツト誤りやバース
ト誤りが検出かつ訂正されるようになつており、
この誤り訂正器１１やRAM９の動作がRAMコ
ントローラ１２により制御される。

復調器８は、再生クロツクを利用してEFM信
号からフレームシンク検出するためのシンク検出
機能をも有しており、この再生フレームシンクの
発生タイミングによりRAMコントローラ１２が
制御される。一方、この再生フレームシンクの分
周器１３による分周出力が位相比較器１４の１入
力となつており、その他入力には基準信号発生器
１４から発生された基準フレーム信号の分周器１
５による分周出力が供給されている。位相比較出
力はレベルシフト器１６においてレベル調整され
た後位相誤差信号として加算器１７の１入力とな
る。

先のPLL７におけるループフイルタ（第６図
の73参照）の出力を所定基準電圧と比較すると共
にその比較出力をレベル調整するレベルシフト器
１８の出力が周波数誤差信号として加算器１７の
他入力となつており、この加算器１７の出力がク
オーツサーボ信号となつてスピンドル駆動器６へ
印加されるようになつている。また、復調器８の
フレームシンク検出出力がシステムコントローラ
１へ供給されている。この検出出力によつて切換
器５の状態が制御されスピンドルサーボ動作の切
換が行われるが、詳しくは後述する。更にシステ
ムコントローラ１からは、PLL７のVCO（第６図
の74参照）の発振周波数をスイープ若しくは強制
スイープさせるための制御信号、若しくは強制ス
イープ制御信号が供給されるが、この場合の動作
についても後述する。

尚、１９はキーボードを示し、再生装置の操作
パネル又はリモーコントロール用ボードを意味す
る。２０及び２１はトラツキングサーボ及びフオ
ーカスサーボの各システムを示しており、システ
ムコントローラ１により夫々の動作がこれまた制
御されるようになつている。

第３図はフレームシンクサーボ器４の具体例を
示すブロツク図であり、第１図に示した如き再生
EFM信号は、リトリガラブルMMV（モノステー
ブルマルチバイブレータ）４１及び４２へ入力さ
れる。MMV４１は入力信号の正方向の反転にて
トリガされ、MMV４２は負方向の反転にてトリ
ガされ、夫々一定期間T₀の論理Ｌ信号を出力す
るものとする。両MMVの出力はオアゲート４３
を介してリトリガラブルMMV４４のトリガ入力
となり、このMMV４４の出力はLPF４５におい
て直流レベルに変換される。この直流レベルは比
較器４６において基準レベル４７とレベル比較さ
れ、この比較出力がシンクサーボ信号となつて、
第２図の切換器５の入力となるのである。尚、
MMV４４とLPF４５とには外部からリセツト信
号が供給されており、シンクサーボオフ時におい
てこのリセツト信号のタイミングにより、MMV
４４とLPF４５の時定数回路のコンデンサが放
電されて初期状態へ復帰するようになつている。
よつて、シンクサーホが次にオンとされるときの
整定時間を短くするようにするものである。

ここで、MMV４１，４２の出力パルス幅T₀
は、フレーム同期信号の期間（最大反転間隔の２
倍）２２Ｔと略等しく設定されている（厳密には
２２Ｔよりも20〜30ns短い）。また、MMV４４
の出力パルス幅T₁はフレーム同期信号の周期
（例えば１／7.35KHz≒136μs）よりも小（例えば
フレーム同期信号周器の１／２）に設定されてい
るものとする。EFM信号のフレームシンクが立
上りから始まるか、立下りから始まるかは、第１
図に示すように定まつておらず、これはEFM信
号の性質に起因する。そのために、入力信号の立
上り及び立下りにより夫々トリガされるMMV４
１，４２が設けられているのである。

いま、入力信号の立上りエツジから次の立上り
エツジまでの間隔若しくは立下りエツジから次の
立下りエツジまでの間隔が２２Ｔとなるのはフレ
ームシンクの場合しかないので、もしデイスクが
正しい線速度で回転していれば、この２２Ｔなる
間隔は約5.09μsとなるから、リトリガラブル
MMV４１，４２の出力パルス幅T₀はこの5.09μs
よりも約20〜30ns（次段MMV４４をトリガし得
るパルスとしての幅）短く設定される。

第４図に第３図の回路の動作タイミングチヤー
トが示されており、Ａは線速度が規定値よりも大
なるとき、Ｂは略規定値にあるとき、Ｃは規定値
よりも小なるときが夫々示されている。すなわ
ち、Ａの如く線速度が大なる場合には、入力のあ
る立上り（立下りでも同様であり以下同じ）エツ
ジから5.09μs経過しないうちに必ず次の立上りエ
ツジが到来するので、MMV４１はトリガされ続
けその出力はローレベルを維持する。Ｂの如く略
適正な場合には、フレームシンク部分のみ立上り
エツジ間隔が5.09μsとなるから、MMV４１の出
力には20〜30ns程度の細いパルスがフレームシン
クに同期して得られることになる。次に、Ｃのよ
うに線速度が小なる場合は、フレームシンク部分
及びその以外の部分においてもMMV４１の出力
にはパルスが得られることになる。

このように、線速度の大小によりオアゲート４
３の出力パルス数が変化するから、このゲート出
力によつてMMV４４をトリガして所定幅のパル
ス列を発生させてLPF４５により直流変換すれ
ば、結局LPF４５の出力には再生信号のＦ／Ｖ
変換信号が得られることになる。

すなわちデイスクの線速度が正しい場合MMV
４４はフレームシンク部分においてのみトリガさ
れるのでＦ／Ｖ変換信号は所定値を示すが、より
早い場合はMMV４４がトリガされないのでＦ／
Ｖ変換信号は零となり、より遅い場合はMMV４
４がフレームシンクの部分とそれ以外の部分でも
トリガされるのでＦ／Ｖ変換信号は所定値より大
きくなる。このＦ／Ｖ変換出力を、正規線速度に
対応したレベル４７とレベル比較することによつ
てサーボ信号が得られるものである。

ところで、デイスクの線速度の変化に対して
Ｆ／Ｖ変換信号であるLPF（第３図の４５）の出
力電圧がどのように変化するかを第５図をもとに
説明する。

デイスクが正しい線速度V₂₂よりも早く回転し
ている場合は第４図ＡのようにMMV４４のトリ
ガパルスが生じないから、出力電圧もゼロであ
る。また正しい線速度V₂₂よりもごくわずか遅く
回転している場合は、各フレームシンク毎に
MMV４４のトリガパルスが生じ、よつて出力電
圧はフレームシンク周波数である7.35KHzに相当
した値となる。線速度がV₂₂よりもだんだん遅く
なると、フレームシンク周波数自体も7.35KHzか
ら低下していくから出力電圧もそれにつれて低下
していく。ところが、線速度が正しい線速度V₂₂
よりも約4.5％程遅いV₂₁になると、２１Ｔが２２
Ｔ相当の時間幅（5.09μs）になるので、遷移間隔
が２２Ｔであるフレームシンク以外に信号中に含
まれる２１Ｔの遷移間隔のところでもMMV４４
のトリガパルスが生じ、そのため、出力電圧は急
に増加する。以下線速度がだんだん遅くなつてい
くにつれて同様の変化をする。また、線速度が非
常に遅くなると、MMV４４がトリガされてから
出力パルスが終了するまでの間に次のトリガパル
スが到来するので、MMV４４はトリガされ続
け、よつて出力電圧は最大値に飽和する。

このように第５図に示したような特性をもつ
LPF出力電圧とレベル４７の差信号をサーボ信
号とするわけであるが、レベル４７を、正しいフ
レームシンク周波数7.35KHzに相当する値（第５
図の所定値ａ）にすると、LPFの出力電圧はV₂₂
以外にV₂₁やV₂₀等の線速度においても所定値ａ
と等しくなるので、安定点がいくつもあることに
なり、正しいサーボができない。しかしレベル４
７を第５図のｂのように、7.35KHzに相当する値
よりも十分に低く（たとえば半分程度）設定すれ
ば安定点は正しい線速度V₂₂の一ケ所だけとな
り、よつてほぼ正確な線速度サーボをおこなうこ
とができる。

すなわち、第３図の回路方式により再生信号の
最大反転間隔のｎ倍（実施例ではｎ＝２）の期間
を基準の期間と比較することによつて検出してこ
の検出信号に対応した信号すなわちＦ／Ｖ変換信
号を発生せしめ、この信号と基準値とを比較し
て、フレームシンクサーボ信号を得ているのであ
る。このサーボ信号を用いてスピンドルモータを
駆動すれば、記録デイスクをほぼ正確な線速度で
駆動することができる。起動時やサーチ（アドレ
ス情報の探索）動作時のように、再生信号からク
ロツク情報が抽出不可能な場合にこのフレームシ
ンクサーボが極めて有用となるものである。

次に、クオーツサーボ機能の詳細につき説明す
る。ワウフラツタを有しつつ回転している記録デ
イスクから再生されるデイジタル情報は、いつた
んRAM９（第２図参照）へ書込まれた後、一定
のクロツク信号により読出されてＤ／Ａ変換され
ることにより、ワウフラツタのない高品質のオー
デイオ信号となる。この場合、RAMの容量に限
りがあるため、読出す速度と書込む速度とが平均
的に丁度等しくなければ、RAM内の記憶情報は
空になるか又はその逆にあふれることになる。こ
うなると再生音はとぎれとぎれの状態となつてし
まう。

そこで、楽音信号を再生する場合には、クオー
ツサーボを動作させてデイスク線速度を一定に維
持し書込み速度を常に読出し速度と合致させるよ
うにする。すなわち、第２図の復調器８から得ら
れる再生フレームシンクの分周出力と基準フレー
ムシンク信号の分周出力との位相を位相比較器１
４において比較し（勿論周波数が適当であれば再
生及び基準フレームシンク信号を直接比較しても
よい）、この位相差に応じた信号をサーボ信号と
してスピンドルモータへ印加するようにしてい
る。しかし、この位相誤差のみではサーボとして
の適当なダンピング特性が得られないことから、
更に周波数誤差をも導入して位相誤差とミキシン
グする必要がある。

そこで、クロツク抽出用PLL７のLPF出力電
圧が再生クロツク信号の周波数に対応しているこ
とから、この電圧を基準電圧と比較して比較出力
を周波数誤差情報として用い加算器１７において
位相誤差情報と加算してクオーツサーボ信号を得
ているのである。このクオーツサーボをかけるこ
とによつて始めてRAM９の読出し及び書込み速
度が平均的に丁度等しい正確な線速度サーボが可
能となる。従つて、起動に際しては、スピンドル
モータの回転数をある程度までもつて行くために
加速（ACC）動作続いて保持（HLD）動作がな
され、しかる後にクロツク信号が抽出されなくて
もある程度規定線速度近くの速度制御が可能なフ
レームシンク（SYNC）サーボ動作とする。その
後、再生フレームシンクが検出されたことを確認
した後にクオーツサーボ（QRTZ）サーボ動作に
切替え常に一定の規定線速度が維持されるような
動作がなされるようになつている。

第６図は再生EFM信号からセルフクロツク情
報を抽出するためのPLL７のブロツク図であり、
再生信号Ａはエツジ検出器７１に入力され、再生
信号Ａのレベル遷移タイミングに同期したパルス
Ｂが発生される。このエツジパルスＢは正規のク
ロツク信号の半周期に略等しいパルス幅を有する
ように設定されている。このエツジパルスは位相
比較器７２の１入力となり、VCO７４の出力Ｃ
と位相比較される。この位相差出力はLPF７３
により直流化されてVCO７４の制御信号となる。
このVCO７４の出力を波形整形器７５によりパ
ルス化して再生クロツク信号として出力してい
る。尚、PLLをすばやくロツクさせるために
LPF７３の出力を用いてスイープ制御が行われ
るが、スイープ制御器７６はVCO７４の発振周
波数を所定の上限及び下限の間で掃引するように
制御するものである。また、PLLのミスロツク
を解除するためにPLL７へ外乱を加えて先のス
イープ動作よりも更に早い強制スイープを行わせ
るべく、強制スイープ制御信号がスイープ制御器
７６へ印加されており、これらのスイープ制御及
び強制スイープ制御は第２図のシステムコントロ
ーラ１からの指令によつてなされる。

第７図は、第６図のPLL７の動作波形であり、
Ａ〜Ｃは第６図のブロツクの信号Ａ〜Ｃの波形を
対応して示している。図から判るようにVCO７
４の出力には、正規線速度において4.3218MHz
（輝線スペクトル成分）の正弦波が得られ、クロ
ツク抽出が可能となる。

第８図は第２図の復調器８に含まれるフレーム
シンク検出器の回路図であり、再生EFM信号は
エツジ検出器８１の入力とされ、再生信号のレベ
ル遷移タイミングに応答したパルスが生成され
る。このエツジパルスは再生クロツク信号により
動作する23ビツトシフトレジスタ８２へ順次書込
まれる。このシフトレジスタ８２の第２ビツト乃
至第11ビツトの合計10ビツト出力はナンドゲート
８３の入力となつてり、またシフトレジスタの第
13ビツト乃至第22ビツトの合計10ビツト出力はナ
ンドゲート８４の入力となつている。両ナンドゲ
ートの出力とシフトレジスタ８２の第１ビツト、
第12ビツト及び第23ビツトの出力とが５入力アン
ドゲート８５の各入力とされ、このゲートの出力
はカウンタ８６のリセツト信号となつている。当
該カウンタは再生クロツクを入力としており、こ
のカウンタ出力がフレームシンク検出信号として
導出されシステムコントローラ１へ供給される。

再生EFM信号中にフレームシンク信号が含ま
れかつこのフレームシンク信号が入力され終つた
時点において、シフトレジスタ８２の内容は図示
の如くなつている。この時点におけるアンドゲー
ト８５の出力は論理Ｈ(1)レベルを示し、他の場合
にはすべて論理（０）レベルを示すことになる。
従つて、カウンタ８６の再生信号の１フレーム相
当部分すなわち588ビツトカウンタとすれば、フ
レームシンク終了時点でカウンタ８６は必ず零に
リセツトされるから、フレームシンク検出信号は
再生フレームシンクが検出されている時は論理Ｌ
レベルとなつて導出される。一方カウンタ８６が
再生クロツクを588個カウントした時フレームシ
ンクの到来がなければカウンタ８６はリセツトさ
れず論理Ｈ信号を出力するのでこのカウンタ出力
を監視することによつて再生フレームシンクの検
出の有無（正しい再生クロツクが抽出されている
か否か）が識別可能となる。

この再生フレームシンクが検出されている場合
にのみフレームシンクサーボからクオーツサーボ
への切換が行われるし、またフレームシンクサー
ボ中に再生フレームシンクが検出されていない場
合には、クオーツサーボへの移行は不可能である
ことから、PLL７を強制スイープしてクロツク
情報への強制引込みを制御するようにするもので
ある。

第９図は第６図におけるスイープ制御器７６の
具体例を示す図であり、両図において同等部分は
同一符号により示し説明を省略する。異なるレベ
ルを有する直流電圧Vg及びVhが夫々スイツチ７
０１，７０２を介して更には抵抗R₃，R₄と介し
て、ループフイルタ７３を構成するアンプOP₁の
逆相入力へ印加される。尚、フイルタ７３はアン
プOP₁とコンデンサC₁との他に抵抗R₁，R₂によ
るアクテイブフイルタ構成となつている。スイツ
チ７０１，７０２の制御のために、３入力ノアゲ
ートG₁，G₂よりなるＲ−Ｓフリツプフロツプ７
０３が設けられており、ゲートG₁の出力Ｃによ
りスイツチ７０１が、ゲートG₂の出力Ｄにより
スイツチ７０２が夫々オンオフされる。

更にループフイルタ７３の出力Ｈすなわち
VCO７４の制御入力電圧レベルの上限及び下限
を定めるためにレベル比較器７０４，７０５が設
けられている。一方の比較器７０４の逆相入力に
は上限レベルを定める電圧Vmが印加され、他方
７０５の正相入力には下限レベルを定める電圧
Vnが印加されている。両比較器７０４，７０５
の正相及び逆相入力にはLPF７３の出力Ｈが供
給される。そして、両比較器７０４，７０５の出
力Ｉ，Ｊは夫々フリツプフロツプ７０３のゲート
G₂及びG₁の１入力となり、セツト、リセツト入
力として用いられる。ゲートG₁及びG₂の残余の
入力にはスイープの制御信号Ａが印加され掃引制
御が行われる。

抵抗R₄の両端にはスイツチ７０６が設けられ
ており、強制スイープ制御信号Ｂによりオンとな
つて抵抗R₄を短絡する。

第１０図は第９図の回路の動作を示す図であ
り、Ａ〜Ｊは第９図の回路の各部信号Ａ〜Ｊの波
形を夫々対応して示している。なお、Ｅ及びＦは
スイツチ７０１及び７０２のオンオフタイミング
を示すチヤートであり、Ｇはフイルタのコンデン
サC₁の充放電電流を示す波形である。スイープ
制御信号ＡがＨレベルにあれば、フリツプフロツ
プ７０３はリセツト状態にクランプされているか
らスイープ動作は何等生じない。当該信号ＡがＬ
レベルとなれば、フリツプフロツプ７０３はリセ
ツト状態から解放されスイープ可能となる。強制
スイープ制御信号ＢがＨレベルとしてスイツチ７
０６がオフになつているとする。この時スイツチ
７０１がオンとすると、コンデンサC₁へＧにて
示す充放電電流が流れ、LPF７３の出力はＨの
ように次第に低下する。この出力レベルが下限レ
ベルVn（4V）に達すると比較器７０５から出力
がＪのように発生されてフリツプフロツプ７０３
をセツトする。よつて、フリツプフロツプ７０３
の出力はＣ，Ｄのように反転してスイツチ７０１
がオフ、７０２がオンとなるから、負電圧Vhが
コンデンサC₁へ印加され、Ｇに示すようにコン
デンサC₁の放電が行われる。これによつて、
LPF７３の出力はＨのように下限レベルVnから
上限レベルVm（6V）へ向けて次第に上昇する。

上限レベルVmへ達すると比較器７０４が動作
してフリツプフロツプ７０３をリセツトするか
ら、スイツチ７０１と７０２とのオンオフ状態が
逆転し、再び上限から下限へ向けてLPF出力Ｈ
が変化する。こうして、VCO７４の発信出力周
波数がある範囲をもつて増減を繰返すいわゆるス
イープ動作をなす。例えば、4.3218MHz±
200KHzの範囲を約10msの間にスイープを行う
ようにされる。このスイープは比較的ゆつくりで
ある。PLLにとつては小さな外乱にすぎないの
でPLLは一旦再生クロツク周波数にロツクすれ
ば、再びロツクはずれを起すことがない。またス
イープ範囲が±200KHzであり、スプリアスの間
隔（254KHz）より内側であるため、デイスクが
正しい線速度で回転している限り、PLLはスプ
リアスにミスロツクすることはない。

サーチ時等このPLLがスプリアスにミスロツ
クし、そのミスロツクを解除する場合には、強制
スイープ制御信号ＢがＬレベルとなり、スイツチ
７０６をオンとする。よつて、抵抗R₄が短絡さ
れることになつてコンデンサC₁への充放電電流
が大となり、スイープ速度がより大（例えば通常
スイープの約100倍）となる。この場合の各部タ
イミングチヤートが第１０図の右端部に強制スイ
ープとして示されている。すなわち、PLLには
大きな外乱が与えられたことになり、PLLはロ
ツクを維持できなくなりミスロツクは解除され強
制スイープが開始されるのである。この強制スイ
ープ信号Ｂは、PLLがミスロツクから十分抜け
出せる程度の時間幅（たとえば数10μs程度）だけ
Ｌになつていればよいから、システムコントロー
ラは強制スイープ信号ＢをＬにしたあと数10μs程
度でＨに戻す。すると、その後は通常のスイープ
速度となる。そしてシステムコントローラは再び
フレームシンクの有無を監視し、所定時間（たと
えば第９図の１スイープ周期である10ms程度）
たつてもまだフレームシンクが検出されないとき
は再び強制スイープをおこなう。このような動作
をフレームシンクが検出されるまで繰り返すこと
によりPLLを正しくロツクさせることができる。

叙上の構成を用いて、スピンドルモータの起動
から正常な線速度となる安定状態までの動作を行
わせる場合のフローチヤートの例が第１１，１２
図に示されている。起動指令に応答してピツクア
ツプ用レーザダイオード（LD）が活性化される。
このダイオードの安定化までの時間（約200ms）
が考慮された後に、スピンドルモータの加速
（ACC）動作が開始されると同時にフオーカスサ
ーボ引込み動作も開始される。このACC動作は
約50msの間行われその後回転数を略一定に維持
するホールド（HLD）動作となる。フオーカス
サーボがロツクするのは、フオーカスサーボ引込
み指令が発生されてから早くても100ms以後であ
る（この100msはフオーカスレンズがデイスクか
ら最も離れた位置からデイスクへ近づく動作をな
す期間である）から、この間のACC動作により
デイスク回転数はある程度上昇し、500ms後には
約500rpmの回転数へ達するようになつている。
これはデイスク最内周のトラツク半径（約24mm）
位置において（起動時はピツクアツプが常にこの
半径位置にあるようになされている）規定線速度
を得る回転数に近いものである。

ACC動作後のHLD動作中において、フオーカ
スサーボロツク状態を検出するのであるが、起動
は必ずトラツクが存在する位置で行われるからこ
の検出は再生RF信号のレベル検出により行われ
る。ここで、フオーカスサーボがロツクしていな
ければ、トラツキングサーボが動作し得ないため
に再生クロツクの抽出も不可となることから、フ
オーカスサーボループをオープンとして再びフオ
ーカスサーボ引込み動作が繰返されるのである。
２度試みてもフオーカス引込みが不可能な場合は
起動不能としてイジエクトするようになつてい
る。

フオーカスサーボがロツクしていれば、次にト
ラツキングサーボループがオンとされ、一定時間
後（ロツクが安定した後）にフレームシンク
（SYNC）サーボ動作に切換えられる。SYNCサ
ーボの間再生フレームシンクが検出されているか
否かの判別が復調器８により行われる。フレーム
シンクの検出がなされていなければ、デイスク回
転数が正しい値からまだ大きくずれている（約±
4.6％を越える範囲であり、この範囲はPLLのス
イープ範囲である4.3218MHz±200KHzの範囲と
略一致する）状態にあるか又はスプリアスにミス
ロツクしていることになるから、当該クオーツサ
ーボへの移行は不可能である。従つて、再びRF
信号のチエツクを行い（これは強い外部振動等に
よつてフオーカスはずれをおこしていないかをチ
エツクするためである）フオーカスサーボのロツ
クの有無が調べられる。ロツクはずれであればス
トツプモードとなる。再生RF信号が良好であれ
ば、PLLの強制スイープ制御（第８図における
強制スイープ制御信号の供給がなされる）が行わ
れ、前述の如く例えば10ms経過後に再びフレー
ムシンクの検出の有無が判別される。

すなわち、再生クロツク情報にPLLがロツク
すればフレームシンクが検出されることから、そ
れまでの間はこの強制スイープの制御動作が繰返
し行われる。そして例えば、このループを所定回
数繰返し行つてもフレームシンクが検出できなけ
ればイジエクトモードへ移行する。これはデイス
クが著しくよごれている場合や、デイスクをうら
返しに装着してしまつた場合等を考慮しているか
らである。フレームシンクが検出されれば、始め
てクオーツサーボへ切換わり以後線速度一定の動
作が行われる。

上述のように、フレームシンクサーボオン後に
おいて再生RF信号が良好であつてもフレームシ
ンクの検出が不可能な場合が生ずるのは、フレー
ムシンクサーボオン後瞬時に線速度が正しくなる
わけではなくデイスクの慣性モーメント等によつ
てある程度の時間がかかるからであり、それまで
単に待期状態としないのはクロツクの抽出をでき
るだけ早くするためである。

次に、アドレス情報を探索することにより所望
情報の再生をなすいわゆるサーチ動作時における
スピンドルサーボの動作制御につき説明する。こ
のアドレス情報は、１フレームの特定場所に１ビ
ツト記録されており、98フレームすなわち98ビツ
トによつて１つのアドレス単位が構成されてい
る。98ビツト中の最後の16ビツトがCRC（Cyclic
Redundancy Check）符号となつており、誤り
検出可能なようになされている。

サーチ時には、目標とするサーチアドレスを指
定しておき、記録デイスクとピツクアツプ情報検
出点とのデイスク半径方向相対位置の早送り動作
（スライダ制御）をなしつつアドレス比較が行わ
れるものである。更に詳しくは、早送り動作を少
し行つてはこれを停止させてトラツキングサーボ
をかけ、再生クロツクを抽出してアドレス情報を
読みサーチアドレスと比較するということを何度
も繰返す。従つて、早送りを止めてアドレス情報
を判読可能となるまでの時間はできるだけ少ない
方がサーチ動作の短縮に望ましい。一方、早送り
中はピツクアツプは次々とトラツクを横切り、
RF信号波形は非常に乱れているから、フレーム
シンクサーボのサーボ信号も誤差が大きくシンク
サーボをかけることは得策ではない。よつて、早
送り中はシンクサーボをオフとして回転数保持
（HLD）動作に切換える。

所定距離の早送りをなした後にアドレス情報を
読みこれとサーチアドレスとを比較する必要があ
るが、かかるアドレス読込み期間は再生クロツク
を抽出する必要性から所定線速度若しくはそれに
近い速度に制御する必要が生じる。従つて、この
期間はフレームシンクサーボ動作に切換えるよう
にするのである。すなわち、HLD動作をなしつ
つ所定距離の早送りを行つてサーチアドレスに近
づき、このHLD動作をオフとして次にフレーム
シンクサーボ動作に切換えてアドレスの読込み比
較を行う。

ここで、早送り時には先述した如くフレームシ
ンクサーボの誤差が大となつており、よつてこの
間この大きな誤差電圧が第３図のLPF４５等の
コンデンサに印加される。そうなると、早送りを
停止してフレームシンクサーボ動作へ切換えた時
点でスピンドルモータへ大きな電流が供給される
ことになり、一度線速度が大きくずれた後に正し
いサーボ動作が行われる。そのために、クロツク
抽出用PLL７が再びロツクするまでの時間が長
くなつてサーチ動作を長くする要因となる。そこ
で、この欠点を防ぐために、シンクサーボオフの
場合システムコントローラ１からリセツト信号を
発生して第３図のフレームシンクサーボ系統のコ
ンデンサを放電させるようにしているのである。

第１３図はサーチ動作の一例を示すチヤトであ
り、目標とすべきサーチアドレスよりも小なるア
ドレス部分からサーチを開始した場合が示されて
いる。t₀〜t₁の期間は順方向早送り動作（FAST
FWD１）期間であり、この間はHLD動作により
デイスクは一定回転数に維持されつつ半径方向に
所定距離移動する。t₁〜t₂の間はシンクサーボ動
作としつつアドレスを読みかつサーチアドレスと
の比較が行われる。サーチアドレスがより大であ
るから、t₂〜t₃の間HLD動作としつつFAST
FWD１が再び行われ、t₃〜t₄の間シンクサーボ動
作としつつアドレス比較が行われる。この時サー
チアドレスを越えているから、次のt₄〜t₅の間は
HLD動作としつつ所定距離の逆方向早送り
（FAST RVS）をなし、t₅〜t₆の間でシンクサー
ボ動作でアドレス比較がなされる。ここでサーチ
アドレスよりも小となつたことから、t₆〜t₇の間
はHLD動作としつつ、前記順又は逆方向早送り
動作（FAST FWD１又はFAST RVS）より短
い所定距離ピツクアツプを送るFAST FWD２動
作をとる。

t₇〜t₈の間にシンクサーボにしてアドレスが比
較され、サーチアドレスを越えたことが検出され
ると、次に早送り動作ではなく、トラツキングミ
ラー等によるいわゆるジヤンプ動作がおこなわれ
る。すなわち、トラツキングミラーの回動角を瞬
時に変化させて、情報検出点であるスポツト光を
隣接トラツクに飛び越させる動作を行う。このジ
ヤンプ動作は２段階に分かれている。まずt₈〜t₉
の間はジヤンプリバース（逆方向の隣接トラツク
へのジヤンプ）を数〜数10トラツクだけおこなつ
てから（これをマルチジヤンプリバースとよぶ）、
アドレス比較をおこなう。１トラツクのジヤンプ
動作は瞬時（100〜500μs程度）におこなわれる。
よつて再生信号が乱れる時間もその程度である。
よつて上記のように数〜数10トラツクのジヤンプ
をたとえば数ms間隔でおこなうようにすれば、
再生信号は数ms毎に数100μsだけ乱れている波形
となり、この程度の乱れであればシンクサーボに
よつて線速度を制御することは十分可能である。
よつて、マルチジヤンプリバース中はデイスク回
転の制御はシンクサーボにより行う。マルチジヤ
ンプリバースを行つてt₉〜t₁₀の間でアドレス比較
を行い、サーチアドレスを越えたことがわかる
と、t₁₀移行は１トラツクだけジヤンプフオワー
ド（順方向の隣接トラツクへジヤンプする）して
アドレス比較をする、という動作をサーチアドレ
スに達するまで行う。ジヤンプフオワードの期間
も勿論シンクサーボで回転制御がおこなわれる。
t₁₁においてサーチアドレスに達したあとは、
PLAYモードが指定されていればクオーツサーボ
にして通常再生となり、PAUSEモードが指定さ
れていればポーズ動作となる。ポーズ動作とは、
そのサーチアドレス点で１トラツクだけジヤンプ
リバースする動作が繰返されることである。ポー
ズ動作中はこのように１回転時間である数100ms
毎に１回のジヤンプ時間である数100μsだけ再生
信号が乱されるのみであり、この程度の乱れであ
れば、クオーツサーボによつて回転制御をおこな
うことは十分可能であり、よつてデイスク回転制
御はクオーツサーボに切換えてもよいし、シンク
サーボのままとしてもよい。

なお、第１３図における各ステツプはサーチア
ドレスを越えるまで繰返しておこなわれる。

尚、第１３図に示した例は単なる一例であつて
種々の変形が可能であり、要はスライダ送り中は
HLD動作としアドレス読込み時はフレームシン
クサーボ動作とする点に意義がある。

叙上の如く、本発明によれば、デイスク起動時
において先ず回転加速動作を行わせて規定速度近
くまで駆動し、しかる後にフレームシンクサーボ
動作に切替えるものであるから、停止状態から規
定線速度近傍まで速やかにデイスク回転をもつて
行くことができるので、以後は再生クロツク抽出
が容易となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はEFM信号の一部フオーマツト例を示
す図、第２図は本発明の実施例のためのブロツク
図、第３図はフレームシンクサーボ回路のブロツ
ク図、第４図は第３図はフレームシンクサーボ回
路のブロツク図、第４図は第３図の回路の動作を
説明する図、第５図はフレームシンクサーボの特
性図、第６図はPLLのブロツク図、第７図は第
６図の回路の動作波形図、第８図はフレームシン
ク信号検出回路図、第９図はPLL掃引回路図、
第１０図は第９図の回路動作を説明する図、第１
１図及び第１２図はデイスク起動時の動作を示す
フローチヤート、第１３図はサーチ時の動作の一
例を説明する図である。 主要部分の符号の説明 １…システムコントロ
ーラ、２…ピツクアツプ、４…フレームシンクサ
ーボ器、６…スピンドル駆動器、７…PLL、８
…復調器、９…RAM、１４…位相比較器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 最大間隔の反転がｎ回（ｎは１以上の整数）
   連続する同期信号を含むデイジタル信号が記録さ
   れた記録デイスクの回転制御方式であつて、回転
   起動指令に応答して第１駆動信号を所定時間モー
   タに供給することによつて前記記録デイスクを一
   旦加速し、その後第２駆動信号を前記モータに供
   給してデイスク回転を略一定に保持し、ピツクア
   ツプのフオーカスサーボがロツクイン状態になつ
   たとき前記ピツクアツプにより再生された再生信
   号に含まれる最大反転間隔のｎ倍の期間を検出し
   て検出信号を発生し、前記検出信号に基づいて前
   記記録デイスクの回転を制御することを特徴とす
   る記録デイスクの回転制御方式。