JPS5971165A - 記録デイスクの回転制御方式 - 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】 本発明は記録ディスクの回転制御方式に関し、特にディ
ジタル信号が記録されたディスクの回転を制御する記録
ディスク回転サーボ方式に関する。

近年オーディ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のディ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、ディジタル信号の復調を容易にするためにいわ
ゆるセルフクロッ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力式ではなく、
すべての記録トラッ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
ディスクの再生に当っては、定線速度となるようにディ
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ッ２− り情報を抽出してこのクロッ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　　１：
。

Ｆｏｕｒｔｅｅｎ　　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　）方式が
あり、第１図に示す如きフォーマットを有する。寸なわ
ら、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
）に従って１４ビツトに変換され３ビツトの調整ビット
が付加されて１７ビツＩ〜を一単位とし、１のときは論
理Ｈレベルから論即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ＮＲ，
７Ｉ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０１第１２ビツトが１゜第１３ビツト
乃至第２２ビツトが０１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Ｏ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はビットセ
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　（フェイズドロックドループ）に入ノ〕して
クロック情報を抽出し信号再生処理が行われるのである
が、ディ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
はクロック情報周波数（４，３２１８ＭＨｚ）のスペク
トラム以外に輝線スペクトラムからクロック周波数の１
７分の１の周波数＜２５４．Ｋ）−１ｚ）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ッ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雌である。従
って、クロック抽出用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ックすることもあり、正確な
りロック抽出、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ックで
きない。

従って、起動時特に胤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ックアップをディ
スク半径方向へ大きくかつ早く移動させる場合等には、
ディスクの回転数が所定速度と大幅に異なることがあっ
て正しいクロックの抽出は不可能となることがあり、そ
の結果ディスクを正しい回転数に制御し、再び正しいク
ロックが抽出できるようにするのに長時間を要り”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って、その
目的とするところは、ディスクが停止した状態から速や
かにディスクを略正確な回転速度５− 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。

本発明によるディスク回転制御方式は、最大間隔の反転
が０回（ｎは整数）連続する同期信号を含むディジタル
信号が記録された記録ディスクの回転制御方式であって
、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って記録ディスク
を一旦加速し、その後ピックアッ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
号を利用してディ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ック図であり、主に
ディ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ってモータ回転数を増加させる
動作をい６一 い、第２の機能は保持機能（）ＩＬＤ機能）であって、
スピンドルモータに小さな定電流を流すことによって回
転系のｌｌｉ！擦力に抗して一定回転数を保持けしめる
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信号から直接に
（再生クロッ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づ
゛る機能である。第４の機能はクォーツサーボ機能（Ｑ
ＲＴＺサーボ機能）であって、再生Ｒ「信号から抽出さ
れた再生クロッ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、再生クロック信
号によりＥＦＭ信号の復調を行って、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
（７，３５に＋−１）の位相とを比較して得られる位相
誤差信号とにより、ディ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）からの八〇〇、１−ＩＬＤ、５ＹＮＣ。

ＱＲＴＺの各制御信号により択一的に動作する。

ディスクが回転する必要がないとぎ（ストップ及びイジ
ェクト動作のとき）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、ピックアップ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５ＹＮＣサーボとする。

ΔＣＣ動作の場合には、低抵抗Ｒｏ＋を介して定電圧＋
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△ＣＣ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Ｒ０２の値が抵抗Ｒｏ＋大ぎく選定されており
、ＨＬＤ動作が可能となる。

波形整形器３の出力はクロック抽出器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
ロック情報にロックするＰＬＬ（フェイズロックドルー
プ）回路構成とされている。このＰしし７において抽出
された再生クロック信号と先の波形整形出力とが復調８
へ共に入力され、所定ディジタル信号（ＮＲＺ）信号に
変換される。復調出力はＲＡＭ　（ランダムアクレスメ
モリ）９へ入力されると共に一定の読出しクロックパル
スにより読出されｌ）／Ａ変換器１０においてアナログ
情報となってオーディオ出力とされるのである。

１１は誤り訂正器であり、ビット誤りやバースト誤りが
検出かつ訂正されるようになっており、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、再生クロックを利用して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９− 制御される。一方、この再生フレームシンクの分周器１
３による分周出力が位相比較器１４の１人力となってお
り、その他人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１５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
人力となる。

先のＰ　Ｌ　Ｌ　７におけるループフィルタ（第５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の個入力となっており
、この加算器１７の出力がクォーツサーボ信号となって
スピンドル駆動器６へ印加されるようになっている。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。この検出出力によって切
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■ＣＯ１０− （第５図の７４参照）の発振周波数をスィーブ若しくは
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２
１はトラッキングサーボ及びフォ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っている。

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
ック図であり、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Ｔｏの論理り信
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ＭＭＶ／！Ｉ　４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４
６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って、第２図の切換器５の
入力となるのである。尚、ＭＭＶ−１４とＬＰＦ４５と
には外部からリセッ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ット信号のタイミングによ
り、ＭＭＶ４４とＬＰＦ４５と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っている。

よって、シンクサーボ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Ｔ。

は、フレーム同期信号の期間（最大反転間隔の２倍）２
２王と略等しく設定されている（厳密には２２Ｔよりも
２０〜３０ｎｓ短イ）。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１／７．３５
ＫＨｚ句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っておらず、こ
れはＥＦＭ信号の性質に起因する。イのために、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が設り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２２７となるのはフレームシンクの場合しか
ないので、もしディ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Ｔｏは
この５゜０９μｓよりも約２０〜３０ｎｓ（次段ＭＭＶ
４４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ャートが示さ
れており、＜Ａ＞は線速度が規定値よりも大なるとぎ、
（Ｂ）は略規定値にあるとぎ、（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１３− 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２０〜３Ｑｎｓ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４３の出力
パルス数が変化するから、このゲート出力によってＭＭ
Ｖ４４をトリガして所定幅のパルス列を発生させてしＰ
Ｆ４５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。

すなわちディスクの線速度が正しい場合ＭＭＶ４４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１４− 早い場合はＭＭＶ４７１がトリガされないのでＦ／■変
換信号は零となり、より遅い場合はＭＭＶ４４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、１蜆線速度に対応したレベル４７とレベル比
較することによってサーボ信号が得られるものである。

ところで、ディスクの線速度の変化に対してＦ／Ｖ変換
信丹である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図をちとに説明する。

ディスクが正しい線速度″Ｕか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１Ｊ２２よりもごくわずかＲく回転している場合は
、各フレームシンク旬にＭＭＶ４４のトリガパルスが生
じ、よっ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．
３５　Ｋ　ｌ−１ｚ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２２７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っていくにつれて同
様の変化をする。また、線速度が非常に遅くなると、Ｍ
ＭＶ４４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、よっ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との差信号をサーボ信号とするわ【プ
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１Ｊ２２以外にＶ２＋や１ｆ
２０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４７を第５図のｂのように、７．３
５Ｋｌ−１２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′Ｕかの一
ケ所だけとなり、よってほぼ正確な線速度ナールをおこ
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
比較することによっ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
、記録ディ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、再生信号からクロッ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、クォーツサーボ機能の詳細につき説明す１７− る。ワウフラッタを有しつつ回転している記録ディスク
から再生されるディジタル情報は、いったんＲＡＭ９　
（第２図参照）へ書込まれた後、一定のクロック信号に
より読出されてＤ／Ａ変換されることにより、ワウフラ
ッタのない高品質のオーディオ信号となる。この場合、
ＲＡＭの容置に限りがあるために、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ってしまう
。

そこで、楽音信号を再生する場合には、クォーツサーボ
を動作させてディ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１４において比較しく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１８− 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、クロック抽出用ＰＬＬ７の１−１）　Ｆ出力電
圧が再生クロック信号の周波数に対応していることから
、この電圧を基ｔＰ−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
加算してクォーツサーボ信号を得ているのである。この
クォーツサーボをかけることによって始めて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。従って、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って行くために
加速（ＡＣＣ＞動作続いて保持（トＩＬＤ＞動作がなさ
れ、しかる後にクロッ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
た後にクォーツサーボ（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
るようになっている。

第６図は再生ＥＦＭ信号からセルフクロック情報を抽出
するためのＰＬＬ７のブロック図であり、再生信号（Ａ
）はエツジ検出器７１に入力され、再生信号（Δ）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）は正視のクロック信号の半
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人力となり、
■Ｃ０７４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ック信号として出力している
。尚、ＰＬＬをすばやくロックさせるためにＬＰＦ７３
の出力を用いてスィーブ制御が行われるが、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、Ｐ
ＬＬのミスロッ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７
６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
令によってなされる。

第７図は、第６図のＰＬＬ７の動作波形であり、（Ａ）
〜（Ｃ）は第６図のブロックの信号（△）〜（Ｃ）の波
形を対応して示している。図から判るようにＶＣＯ７４
の出力には、正規線速疫において４．３２１８ＭＨｚ　
　（輝線スペクトル成分）の正弦波が得られ、クロック
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８
１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ック信号により動作する２
３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ビット乃至２１− 第１１ビツトの合計１０ビツト出力はナントゲート８３
の入力となっており、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ビツト出力はナントゲー
ト８４の入力となっている。

両ナント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人カア
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のリセット信号となっている。当該カウンタ
は再生クロッ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った時点において、
シフトレジスタ８２の内容は図示の如くなっている。よ
って、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。従って、カウンタ８６を再生
信号の１フレーム相当分すなわち５８８ビットカウンタ
２２− とすれば、フレームシンク終了時点でカウンタ８６は必
ず零にリセットされるから、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１−レベ
ルとなって導出される。一方カウンタ８６が再生クロッ
クを５８８個カウントした時フレームシンクの到来がな
（プればカウンタ８６はリセットされず論理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って再
生フレームシンクの検出の有無（正しい再生クロックが
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ォ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、クォーツサーボへの
移行は不可能であることから、Ｐ　Ｌ　Ｌ　７を強制ス
イープしてクロッ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【プるスイープ制帥器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
Ｖｏ及びｙｈが夫々スイッ７０１．７０２を介して更に
は抵抗Ｒ３、Ｒ４を介して、ループフィルタ７３を構成
するアンプＯＰ１の逆相入力へ印加される。尚、フィル
タ７３はアンプＯＰ＋　とコンデンサＣ＋　との他に抵
抗Ｒ＋。

Ｒ２によるアクティブフィルタ構成となっている。

スイッチ７０１．７０２の制御のために、３人カッアゲ
ートＧ＋　、Ｇ２よりなるＲ−Ｓフリップ７０ツブ７０
３が設けられており、ゲートＧ１の出力（Ｃ）によりス
イッチ７０１が、ゲートＧ２の出ノ］（Ｄ）によりスイ
ッチ７０２が夫々オンオフされる。

更にループフィルタ７３の出力（ト１）すなわちＶＣＯ
７４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Ｌ　Ｐ　Ｆ　７３の出力
（ト１）が供給される。そして、両比較器７０４．，７
０５の出力（Ｉ）、（Ｊ）は夫々フリップフロップ７０
３のゲートＧ２及びＧ１の１人力となり、セット、リセ
ット入力として用いられる。ゲートＧ＋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の両端にはスイッチ７０６が設けられており、
強制スイープ制御信号（Ｂ）によりオンとなって抵抗Ｒ
４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図の回路の各部信丹（Ａ）〜ＬＪ）の波
形を夫々対応して示している。なお、（Ｅ）及び（Ｆ）
はスイッチ７０１及び７０２のオンオフタイミングを示
すチャートであり、（Ｇ）はフィルタのコンデンサＣ１
の充放電電流を示す波形である。スイープ制御信号（Ａ
）がトルベルにあれば、フリップフロップ７０３はリセ
ッ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）がトルベルとなれば、２５− フリップフロップ７０３はリセット状態から解放されス
イープ可能となる。いま、強制スイープ制御信号（Ｂ）
がＨレベルとしてスイッチ７０６がオフになっていると
する。この時スイッチ７０１がオンとすると、コンデン
サＣＩへ（Ｇ）にて示す充放電電流が流れ、ＬＰＦ７３
の出力は（１−１）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ップフ
ロップ７０３をセットする。よって、フリップフロップ
７０３の出力は（Ｃ）、（Ｄ）のように反転してスイッ
チ７０１がオフ、７ｏ２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ＣＩの放電が行われる。これによって、ＬＰＦ７
３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
ップフロップ７０３をリセットするから、スイッチ７０
１と７０２とのオンオフ状態が逆転２６一 し、再び上限から下限へ向けてＬＰＦ出力（１」）が変
化する。こうして、ＶＣＯ７４の発信出力周波数がある
範囲をもっ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±２００　Ｋ　ｌ−Ｉ　
Ｚの範囲を約１Ｏｎ＋ｓ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っくりであり、ＰＬＬに
とっては小さな外乱にすぎないのでＰＬＬは−Ｈ再生ク
ロック周波数にロックすれば、再びロックはずれを起す
ことがない。

またスィーブ範囲が±２００ＫＨｚであり、スプリアス
の間隔（２５４に＋−１２）より内側であるため、ディ
スクが正しい線速度で回転している限り、ＰＬＬはスプ
リアスにミスロックすることはない。

サーチ時等このＰＬＬがスプリアスにミスロックし、そ
のミスロッ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、スイッチ７０６をオンとす
る。よって、抵抗Ｒ４が短絡されることになってコンデ
ンサＣ＋への充放電電流が大となり、スイープ速度がよ
り大（例えば通常スィーブの約１００倍）となる。この
場合の各部タイミングチャートが第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はロックを
維持できなくなりミスロックは解除され強制スイープが
開始されるのである。この強制スィーブ信号（Ｂ）は、
ＰＬＬがミスロックから十分法は出せる程度の時間幅（
たとえば数１０μｓ程度）だけしになっていればよいか
ら、システムコントローラは強制スイープ信号（Ｂ）を
しにしたあと数１０μＳ稈度でＨに戻ず。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７１ノ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スイ一プ周期である１Ｑｍｓ程
度）たってもまだフレームシンクが検出されないときは
再び強制スィーブをおこなう。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
正しくロッ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
ローチャートの例が第１１．１２図に示されている。起
動指令に応答してピックアップ用レーザダイオード（Ｌ
Ｄ）が活性化される。

このダイオードの安定化までの時間（約２００翔Ｓ）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ォーカスサーボ引込み動作も
開始される。このＡＣＣ動作は約５００ｍ５の回行われ
その後回転数を略一定に維持するホールド（トＩＬＤ）
動作となる。フォーカスサーボがロックするのは、フォ
ーカスサーボ引込み指令が発生されてから早くても１０
０ＩＩＩＳ以後である（この１００ｍ５はフォーカスレ
ンズがディスクから最も離れた位置からディスクへ近づ
く動作をなす期間である）から、この間のＡＣＣ動作に
よりディスク回転数はある程度上昇し、５００１１Ｓ後
には約５００　ｒｐｍの回転数へ達するようになってい
る。これはディスク最内周のトラック半径（約２４１ｍ
）位置において（起動時はピックアップが常にこの半径
位置にあるようになされている）Ｍ定線速度を得る回転
数に近いもので２９− ある。

ＡＣＣ動作後の１１Ｌ　Ｄ動作中において、フォーカス
サーボロック状態を検出するのであるが、起動は必ずト
ラックが存在する位置で行われるからこの検出は再生Ｒ
Ｆ信号のレベル検出により行われる。ここで、フォーカ
スサーボがロックしていなければ、トラッキングサーボ
が動作し得ないために再生クロックの抽出も不可となる
ことから、フォーカスサーボループをオープンとして再
びフォーカスサーボ引込み動作が繰返されるのである。

２度試みてもフォーカス引込みが不可能な場合は起動不
能としてイジェクトするようになっている。

フォーカスサーボがロックしていれば、次にトラッキン
グサーボループがオンとされ、一定時間後（ロックが安
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。５ＹＮＣ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はせ、デ
ィスク回転数が正しい値からまだ大きくずれている（約
３０− ±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〉状態にあるが又はスプリアスにミス
ロックしていることになるから、当然クォーツサーボへ
の移行は不可ｏｈである。

従って、再びＲＦ倍信号チェックを行い（これは強い外
部振動等によってフォーカスはずれをおこしていないか
をチェックするためである）フォーカスサーボのロック
の有無が調べられる。ロックはずれであればストップモ
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（プ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１０
ｍ５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、再生クロック情報にＰＬＩ−がロックすれば
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ってもフレーム
シンクが検出できなければイジェクトモードへ移行する
。これはディスクが著しくよごれている場合や、ディス
クをうら返しに装着してしなっ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
ォ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信号が良好であっ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【プではなくディスクの慣
性モーメント等によっである程度の時間がかかるからで
あり、それまで単に時期状態としないのはクロックの抽
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ビツト記録さており、９８フレ
ームすなわち９８ビツトによって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Ｃ
ＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ　　Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　　Ｃｈ
ｅｃｋ）符号となっており、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、記録ディスクとピックアップ情報検出点とのディス
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ってはこれを停止させてトラッ
キングサーボをかけ、再生クロッ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。従って、早送りを止めてアドレス情報を判読
可能となるの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、早送り中はピックアップは
次々とトラックを横切り、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。よっ
て、〒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。

３３− 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ッ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。従って、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っ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
ボの誤差が大となっており、よっ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、クロック
抽出用ＰＬＬ７が再びロックするまでの時間が長３４− くなっ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からリセッ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ャドであり、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。ｔｏ−、−ｊｌ
の期間は順方向早送り動作（ＦＡＳＴ　　ＦＷ［）１）
期間であり、この間はｌ−Ｉ　Ｌ　Ｏ動作によりディス
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。ｊ＋”ｔｚ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、ｔ２〜１３の間）−
ＩＬＤ動作としつつＦＡＳＴ　　ＦＷＤｌ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１４〜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〜ｔ
６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ったことから、ｔ６
〜ｔ７の間は１−ＩＬＤ動作としつつ、前記類又は逆方
向早送り動作（ＦＡＳＴ　　ＦＷＤｌ又はＦＡＳＴ　　
ＲＶＳ）より短い所定距離ピックアップを送るＦＡＳＴ
　　ＦＷＤ２動作をとする。

１７〜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
早送り動作ではなり、トラッキングミラー等によるいわ
ゆるジャンプ動作がおこなわれる。すなわち、トラッキ
ングミラーの回動角を瞬時に変化させて、情報検出点で
あるスポット光を隣接１〜ラツクに飛び越させる動作を
行う。このジャンプ動作は２段階に分かれている。まず
１８〜ｔ９の間はジャンプリバース（逆方向の隣接１〜
ラツクへのジャンプ）を数〜数１０トラックだレプこお
なってから（これをマルチジャンプリバースとよぶ）、
アドレス比較をおこなう。１トラツクのジャンプ動作は
瞬時（１００〜５００μＳ程度）におこなわれる。よっ
て再生信号が乱れる時間もその程度である。よって上記
のように数〜数１０トラックのジャンプをたとえば数１
１１Ｓ間隔でおこなうようにすれば、再生信号は数１Ｉ
ＩＳ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って線速度を制御
することは十分可能である。よって、マルチジャンプリ
バース中はディスク回転の制御はシンクサーボにより行
う。マルグージャンプリバースを行ってｔ９〜ｔ　ｔｏ
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、ｔ　１０移行は１トラツクだけジャンプ
フォワード（順方向の隣接トラックヘジャンプする）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。ジャンプフォワードの期間も勿論シン
クサーボで回転制御がこおなわれる。ｔ　１１において
サーチアドレスに達したあとは、ＰＬＡＹモードが指１
　定されていればクォ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、そのサーチアト３７− レス点で１トラツクだけジャ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にうに１回転
時間である数１００ｍ５毎に１回のジャンプ時間である
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、クォーツサーボによって回転制御
をおこなうことは十分可能であり、よってディスク回転
制御はクォ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図における各ステッ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って種々の変
形が可能であり、要はスライダ送り中ばｈｌ　Ｌ　Ｄ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、ディ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
ィスク回転をもって３８− 行くことができるので、以後は再生クロック抽出が容易
となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はＥＦＭ信月の一部フオーマット例を示す図、第
２図は本発明の実施例のためのブロック図、第３図はフ
レームシンクサーボ回路のブロック図、第４図は第３図
はフレームシンクサーボ回路のブロック図、第４図は第
３図の回路の動作をは 説明する図、第５図勇フレームシンクサーボの特性図、
第６図はＰ　Ｌ　Ｌのブロック図、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Ｐ　Ｌ　Ｌ　１ｆｆｉ引回路図、第１０図
は第９図の回路動作を説明する図、第１１゛図及び第１
２図はディスク起動時の動作を示すフローチャート、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・・・・・・ピックアップ ４・・・・・・フレームシンクサーボ器６・・・・・・
スピンドル駆動器 ７・・・・・・Ｐ　Ｌ　Ｌ　　　　　８・・・・・・復
調器９・・・・・・ＲＡＭ １４・・・・・・位相比較器 出願人　　　パイオニア株式会社 代理人　　　弁理士　藤村元彦

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　＠大間隔の反転がｎ回（ｎは１以、にの整数）
   連続する同期信号を含むディジタル信号が記録された記
   録ディスクの回転制御方式であって、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
   することによって前記記録ディスクを一旦加速し、その
   後ピックアップにより再生された再生信号に含まれる前
   記最大反転間隔の０倍の期間を検出し、その検出信号を
   利用して記録ディスクの回転を制御することを特徴とす
   る方式。
2. （２）　前記記録ディスクを加速する動作と前記検出信
   号を利用したディスク回転制御動作との罰に、前記加速
   動作時における一定電圧又は電流より小さい所定の一定
   電圧又は電流を前記モータに供給してディスク回転を略
   一定に保持する制御＝１− 期間を設け、前記保持制御期間中に前記ピックアップの
   フォーカスサーボがロックされた後前記検出信号を利用
   したディスク回転制御動作を行うことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項の方式。