JPH0616340B2

JPH0616340B2 - 再生速度制御装置

Info

Publication number: JPH0616340B2
Application number: JP56153701A
Authority: JP
Inventors: 寛之木村; 佳実磯; 茂樹井上; 崇竹内; 伸一大橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1994-03-02
Anticipated expiration: 2009-03-02
Also published as: JPS5856256A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はテープ，ディスク等の信号再生速度を一定に保
つモータの再生速度制御装置に関するものである。

アナログ信号をアナログディジタル変換器でディジタル
信号に変換し、信号の区切りごとに同期信号を付加して
記録し、再生時には読み出されたディジタル信号から同
期信号を検出し、この同期信号をもとにディジタル信号
を再生し、ディジタルアナログ変換器により記録時のア
ナログ信号を再生するPCM録音方式は、記録媒体の歪の
影響を受けず音質の劣化が少ないという利点をもってお
り、その普及が期待されている。

PCM録音においてはディジタル変換された信号は、更に
変調されていくつかの異なるパルス巾信号の列として記
録される。第１図にその１例を示す。(a)は記録されて
いる信号の内容の例を示し、(b)は電気的な信号として
みた場合のディジタル信号の列を示す。第１図はＴを単
位クロック周期とし、11Ｔの“Ｈｉｇｈレベル”という
11Ｔの“Lowレベル”の組み合わされた信号を同期信号
とし、情報信号は10Ｔ以下3T以上のパルスの例として記
録されている場合の例である。(b)図に於ける3T〜10Tの
表示は、“Highレベル”“Lowレベル”のパルスの巾の
長さを示している。従って本例の場合11Ｔ，11Ｔの“Hi
ghレベル”“Lowレベル”の組み合わせがあるときが同
期信号として識別できる。

第２図はかかる方式でディスクに記録されたＰＣＭ信号
を再生する場合の再生装置の１構成例を示す。

第２図において、１はディスウ、２はピックアップ、３
はモータ、４は符号復調器、５は同期信号検出器、６は
ディジタル処理器、７はディジタル・アナログ変換器、
８は周波数・電圧変換器（以下−ｖ変換器という）、
９は基準値、10は誤差増幅器である。

ピックアップ２でディスク１より読み出された信号は、
符号復調器４により記録変調前のデイジタル酸号に復調
された後、同期信号検出器５及びデイジタル処理器６に
入力される。同期信号検出器５は記録されている信号の
中から同期信号を検出再生する。ディジタル処理器６は
この同期信号を基準としてディジタル信号に区別をつ
け、伝送時に生じたり誤りを訂正し、ディジタル・アナ
ログ変換器７によりアナログ信号を再生する。ところで
信号の読み出し速度は同期信号が一定間隔となるよう制
御されねばならない。すなわちディスク１を回転させる
モータ３の回転速度は同期信号が一定間隔となるよう制
御されねばならない、そこで同期信号検出器５の再生同
期信号は−ｖ変換器８で電圧信号に変換され、誤差増
幅器10を経てモータ３に帰還されてモータ３の回転数、
すなわちディスク１の回転数が制御される。電圧源９は
所定の速度でディスク１を回転させるための基準電圧を
与える。

以上の説明では、ディスク１の回転すなわちモータ３は
所定の速度で回転し、符号復調器４が情報信号のパルス
巾及び同期信号のパルス巾を正しく判別でき、同期信号
検出器５の出力には再生された同期信号が得られること
を前提としてきた。

しかしながら第１図に示した信号パルスの巾からわかる
ように、同期信号であるか情報信号であるかの判別は11
Ｔであるか10Ｔ以下のパルス巾であるかの識別ができな
ければならない。すなわち第３図に示すように同期信号
検出器５は同期信号を検出再生できる範囲が限られてし
まう。第３図は目標速度の近辺で同期信号を検出でき
る範囲を示し、この範囲では上述の速度制御が行なわれ
るが、同期信号を検出できない，の範囲にあっては
もはやディスク１の情報を再生することは不可能とな
る。

特にディスク１は記録密度を上げるため線速度一定（Co
nstant Linear Velocity、CLV と呼ぶ）の記録をするこ
とが行なわれる。CLVで記録されたディスク１を再生す
る場合にはピックアップ２の位置によってモータ３の回
転速度は異なることとなる。すなわちピックアップ２が
ディスク１の外周にゆくにつれモータ３の回転速度を遅
くしなければならない。このようなディスクを再生する
場合にあってはまず起動時に問題を生ずる。モータ３は
−ｖ変換器８の出力がないうちは回転数が上昇するよ
うに印加されているものとすれば、過渡的に同期信号検
出器５に再生同期信号を得ることができるが、系の応答
特性によって必らずしも巧くモータ３の回転数を制御す
ることができない。更に問題なのはピックアップ２の位
置を同期信号検出器５の検出範囲を越えてランダムに動
かした場合には、第３図の，のどこにいるかの識別
ができず、モータ３の回転を速くすべきか遅くすべきか
の情報も得られくなる。

本発明の目的は、上記した欠点をなくし、いつでも所定
の回転速度となる再生速度制御装置を提供するにある。

このため本発明は記録されている。PCM信号がいくつか
の異なるパルス幅をもつ信号であることを利用し、特定
のパルスのパルス幅（例えば最大パルスのパルス巾、以
後最大パルス巾を用いて説明する）を検出し、このパル
ス幅の長さより現在の同期信号間隔を予測してモータに
制御をかけ、モータの回転数を同期信号検出器の動作範
囲12に引き込む第１の速度制御ループと同期信号検出器
の再生同期信号をもとにした制御を行なう第２の速度制
御ループとを設け、同期信号検出器で同期信号を検出す
る迄は第１の速度制御ループで、同期信号検出後は再生
同期信号を基にした第２の速度制御ループで制御するよ
うにしたことにある。

第４図に本発明の基本的な考え方を示す。第１の速度制
御ループで速度を同期信号検出可能範囲に引き込み、
同期信号の検出再生を持って第２の速度制御ループに切
り換えて、目標の速度に制御しようとするものである。
従って第４図において、が第１の速度制御ループの動
作範囲、が第２の速度制御ループの動作範囲となる。

第５図に本発明にかかる速度制御装置の１例を示す。第
２図と同一記号は同一物を示す。同期信号検出器５で同
期信号が再生できる迄は、ディスク１よりピックアップ
２で読み出されてくる信号中の最大パルス巾を、一定時
間毎に最大パルス幅検出器１１で検出更新し、パルス巾
電圧変換器12でパルス巾信号を電圧に変換し、切換装置
13を(イ)側に接続してモータ３を駆動する。このループ
を第１の速度制御ループと呼ぶ。第１の速度制御ループ
は第４図に示したの領域で動作する。モータ３の回転
が上記制御により同期信号検出器５の同期信号検出可能
範囲の中に入ると、同期信号検出器５で同期信号が検
出、再生されるので、切換装置13を(ロ)側に接続してモ
ータ３を回転させる（これを第２の速度制御ループと呼
ぶ）ことによっていつでも目標とする速度に制御するこ
とが可能となる。最大パルス巾を常に精度良く、確実に
検出できれば、第１の速度ループだけで速度制御は可能
である。

しかし以下の理由から、この第１の速度制御ループだけ
で速度制御を行なうことは好ましくない。

１）ディスク１に傷やゴミが付着してピックアップ２か
ら読み出される信号が一時的に失われ、この期間信号レ
ベルがＨレベルあるいはＬレベルになることが発生す
る。この時信号のパルス巾を一定にする第１の速度制御
ループだけで速度制御をかけていると、この期間は信号
変化がないことから、ディスク１が回転していないと判
断して、モータ３に電圧を印加しディスク１の回転数を
高めるように、制御ループは動作する。

これに対して第２の速度ループでは、同期信号検出回路
５にデイスク１の傷などで信号が失われた時の同期信号
を補充する能力を持たせることができる。この結果この
傷の期間の同期信号を補充することで速度制御ループに
大きな外乱を与えることなく、回転制御を行なうことが
できる。

２）第１の速度制御ループにおいて、最大パルス巾によ
る制御は、パルス巾１１Ｔの長さを見て制御を行なって
いるのに対して、第２の速度制御ループは１１Ｔに対し
てはるかに長い同期信号周期（ＭＴ）を見て速度制御を
行なっている。この結果第２の速度制御ループによる速
度検出のほうが、より細かく速度変動を検出して、制御
を行なうことができる。

３）第１の速度制御ループは、最大パルス巾１１Ｔの長
さを検出して速度制御を行なっている。１１Ｔは第１図
でＡ_１、Ａ_２−−−に示す同期信号部には必ず記録され
ていることから、ピックアップ２から読み出された信号
から最大パルス巾を検出するパルス巾検出器１５_１の検
出周期は、モータの回転速度が目標速度の場合の同期信
号周期よりも長く設定してないと、モータの回転速度が
目標速度より遅い場合に、上記最大パルス巾を検出する
ことができない。

これに対して第２の速度制御ループでは、同期信号周期
で速度検出を行ない、制御をかけていることから速度変
動検出周期が短く設定でき、より精度良く回転制御を行
なうことができる。

以上の理由で第１の速度制御ループだけで速度制御を行
なうことは好ましくない、ディスク１から読みだされる
信号が記録時とほぼ同じ速度となるまでは第１の速度制
御ループで制御を行ない、同期信号検出回路５が同期信
号を検出するようになると、第２の速度制御ループで速
度制御を行なうことにより、引込み時には早く、引込み
後はより安定かつ精度よく、速度制御を行なうことがで
きる。

第６図は本発明の他の実施例で、同期信号検出器５で同
期信号が検出できたか否かを判別する判別回路14で切換
装置13を自動的に切り換えている点が第５図の例と異な
る。

本発明の他の実施例を第７図に示す。15は疑似同期信号
発生器を示し、切換装置13を−ｖ変換器８の前に置い
た点が第６図の例と異なる。疑似同期信号発生器15は例
えば第８図に示す構成例の如きものである。第７図の説
明の前に第８図の動作について第１図の信号例を用いて
説明する。15₁はパルス巾検出器で、ピックアップ２か
らの異なった長さのパルス巾を基準クロック発生器15_５
の基準クロックでカウントする。15_２はパルス巾検出器
15₁で検出した中で最もカウント値の多いパルス巾の値
が置数される最大パルス巾検出器である。第９図はデイ
スク１が静止状態から回転を始め、信号が正しく読みだ
されるまでの過程をあらわしたものである。

図中のｐで示された点でモータ３が回転を始める。

ここからディスク１に記録された信号はピックアップ２
で再生させるが、その回転数は目標回転数とは大きく異
なっており、同期信号検出器５は第４図に示す同期信号
検出可能範囲外Ｂにあり、同期信号は検出することがで
きない。

この結果判別回路１４は切り換え装置１３を（イ）側に
選択して疑似同期信号発生器１５の出力をもとにする第
１の速度制御ループで、モータの速度制御をする。

ここで疑似同期信号発生回路１５は、以下に説明するよ
うに動作する。第８図のパルス巾検出器１５_１と最大パ
ルス巾検出器１５_２でピックアップ２で再生された信号
の各パルス巾を計数し、時限回路１５_６で決まる周期の
中で、パルス巾検出回路１５_１が検出した最大パルス巾
を出力する。

起動時はディスク１の回転数は目標回転数よりも低く１
１Ｔよりも長いパルス巾が計数される。ここでは計数さ
れた値が２２Ｔ、同期信号周期Ｍが５８８Ｔとして説明
を行なう。この時、演算器１５_３は最大パルス巾検出器
１５_２の出力を入力として、以下の値が出力されるよう
に作られている。

最大パルス巾検出器１５_２出力演算器１５_２出力５２６７１１５８８２２１１７６すなわち、（最大パルス巾検出器１５_２出力）×５８８／１１され
た値を出すように設計しれている。

このことは最大パルス巾検出器１５_２の出力から同期信
号周期を予測することができる。すなわち最大パルス巾
検出器１５_２の出力が１１Ｔであれば、ディスク１の回
転はほぼ目標回転数になっているので、同期信号周期は
５８８Ｔであるし、起動直後で最大パルス巾検出器１５
_２の出力が２２Ｔであれば、デイスク１の回転は目標回
転数の半分程度でありその同期信号周期は５８８Ｔの２
倍程度１１７６Ｔと予測できる。

このようにして最大パルス巾から同期信号周期を予測
し、この値を時限装置１５_４の分周比として入力する。
時限装置１５_４では基準クロック発生器１５_５のクロッ
クを分周して疑似同期信号を生成する。

このように生成された疑似同期信号が第９図の疑似同期
信号出力であり、デイスク１が回転を始めたｐ点から検
出される。この出力は信号再生出力の同期信号と位相は
一致しないが、周期は同じである。

この疑似同期信号をもとにした第１の速度ループによ
り、ディスク１の回転数は目標回転数近傍まで近づき、
第４図に示すように同期検出可能範囲Ａに入り、同期検
出器５で同期信号が検出され始める。

同期信号が検出され始めると、判別回路１４は切換装置
１３を(ロ)側に切り換えて、同期信号をもとにした第２
の速度ループへ切り換える。切り換え直後の第９図のｑ
点では１同期期間だけ同期信号が短くなるが、モータ３
はこのような周期の外乱には応答しないので、実際上は
問題ない。

このようにｆ−Ｖ変換器８に入力される同期信号は連続
的に変化するので、スムーズにモータ３の回転を制御す
ることができる。

このようにして切換装置１３の出力は起動から引き込み
まで（第９図ｐからｑまで）は疑似同期信号を選択し、
引き込み点（第９図のｑ）から同期信号を選択する。

このようにしてディスク１の回転数を検出する二つの検
出回路を切り換えて速度制御を行なう。

第７図においては疑似同期信号発生器15で得られる疑似
同期信号を用いて、同期信号検出器５が動作する迄切換
装置13を(イ)側に接続して第１の速度制御ループを形成
し、同期信号検出器５で同期信号を検出再生できたら切
換装置13を(ロ)側に切換えて第２の速度制御ループを構
成してモータ３の速度制御を行なう。第７図の例第１及
び第２の速度制御ループの信号が同じ周波数で且つ目標
速度のとき同一となるので、第５図，第６図の例のよう
に−ｖ変換器８とパルス巾電圧変換器12の間で起こる
ゲインパラツキもなく、切換装置13の切換えもスムース
に行なえる利点がある。

以上説明したように本発明によれば、疑似同期信号発生
器15が設けられているので、同期信号検出範囲が狭い場
合であってもいつでもモータを所定の目標速度で回転さ
せることができる。又本発明ではディスクの再生装置を
例にとって説明したが、ディスクに限定されるものでな
いことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はPCM信号の記録方式の１例を示す波形図、第２
図は従来のディスク再生装置の構成例を示すブロック
図、第３図は従来装置に於ける問題点を説明するための
説明図、第４図は本発明の基本的考え方を示す説明図、
第５図は本発明の一実施例を示すブロック図、第６図は
他の実施例を示すブロック図、第７図はさらに他の実施
例を示すブロック図、第８図は第７図の疑似同期信号発
生器１５の回路図、第９図は第７図と第８図の動作説明
図である。１：ディスク、２：ピックアップ、３：モータ、４：符号復調器、５：同期信号検出器、８：周波数・電圧変換器、 10：誤差増幅器、 11：特定パルス巾検出装置、 12：パルス巾電圧変換器、 13：切換装置、14：判定器、 15：疑似同期信号発生器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上茂樹神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者竹内崇神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者大橋伸一神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献特開昭57−211612（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定周期でかつ最大パルス巾の同期信号を
含むディジタルデータが記録された記録媒体を回転させ
るモータの回転速度を目標速度を含む一定回転速度範囲
内に引き込んだ後に上記同期信号により回転制御する再
生装置において、当該再生装置によって再生した再生信号から上記モータ
の回転速度目標速度を含む一定速度範囲にあるときに上
記同期信号を検出する同期信号検出回路と、当該再生装置によって再生した再生信号のパルス巾を検
出して、検出されたパルス巾中最大のパルス巾から求め
た周期を有する疑似同期信号を発生する疑似同期信号器
と、上記疑似同期信号器の出力と上記同期信号検出回路の出
力とを入力とし、上記同期信号検出回路により上記同期
信号が検出されないとき上記疑似同期信号器の出力を出
力し、上記同期信号検出回路により上記同期信号が検出
されたときに上記同期信号検出回路の出力を出力する切
換回路と、上記切換回路により選択された出力を周波数・電圧変換
する周波数・電圧変換器を備え、上記周波数・電圧変換器の出力を上記目標速度における
同期信号周期に対応する基準電圧と比較して上記モータ
の回転制御をすることを特徴とする再生速度制御装置。