JPS6232544B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビデオデイスク、オーデイオデイスク
の如き円盤状情報記録媒体の等線速制御装置に関
する。

たとえば音声信号をPCM信号に変換して記録
再生すると、Ｓ／Ｎが極めて良くなつてダイナミ
ツクレンジが広くなるなど、良好な記録再生を行
なうことができる。従来このようなPCM信号の
記録再生装置としてはビデオテープレコーダを用
いていたが、取扱の容易性、装置構成の簡易化、
複製の容易性などの点から円盤状情報記録媒体た
とえば円盤状のデイスク（以下単にデイスクと記
す）を用いることが提案されている。かかるデイ
スクにPCM信号に変換した音声信号は渦巻状の
トラツク形態で記録される。この場合デイスクの
内周側と外周側とにおける記録密度を等しくし
て、単位面積当りの記録密度を上げる必要があ
る。そこで記録密度が等しく記録されたPCM信
号をデイスクから読出す場合には、デイスクを情
報を読出すためのピツクアツプに対して等線速に
なるように駆動する必要がある。

そこでデイスクをピツクアツプに対して等線速
で駆動するための従来の等線速制御装置はたとえ
ば第１図に示す如く構成されていた。

すなわち、スピニングモータ１でデイスク２お
よび周波数発電機３を回転させ、デイスク２に対
向してピツクアツプ４を設けて、ピツクアツプ４
は送り機構によりデイスク２の半径方向に移動さ
せるように構成し、ピツクアツプ４のデイスク半
径方向の位置をポテンシヨメータ５で検出し、た
とえばポテンシヨメータ５によりデイスク２の回
転中心からピツクアツプ４までの距離に比例した
電圧Ｖ_Rを得る。一方、周波数発電機３の出力は
周波数―電圧変換回路７に入力してスピニングモ
ータ１の回転数に反比例した電圧Ｖ_Fを得て、比
較回路６により電圧Ｖ_Rと電圧Ｖ_Fとを比較し、こ
の比較出力は増幅器８で増幅し、増幅した比較出
力でスピニングモータ１の回転数を制御してい
た。

そこで、第１図に示したような従来の等線速制
御装置によるときは、電圧Ｖ_FとＶ_Rとが一致する
ようにスピニングモータ１の回転数が制御される
ことにより、デイスク２の回転数はデイスク２の
回転中心からのピツクアツプ４までの距離に反比
例した値となつて、ピツクアツプ４に対するデイ
スク２の線速が等しくなるように制御される。

しかるに上記した従来の等線速制御装置による
ときは、ピツクアツプのデイスク半径方向の位置
検出のためにポテンシヨメータなどを必要とし、
高価になるとともに位置検出精度は粗い欠点があ
つた。また、ピツクアツプのデイスク半径方向の
位置Ｒを検出した後、１／Ｒに比例した比較電圧
を得るためにはたとえば乗算器などによる逆数回
路を必要とし、回路が複雑になる欠点があつた。
またさらにスピニングモータの回転数とピツクア
ツプのデイスク半径方向の位置とを各別に検出
し、線速を算出せねばならない欠点もあつた。

本発明は上記の欠点にかんがみなされたもの
で、上記の欠点を解消し構成が簡単でかつピツク
アツプに対するデイスクの線速が常に等しく制御
される円盤状情報記録媒体の等線速制御装置を提
供することを目的とするものである。

以下、本発明を実施例により説明する。

第２図は本発明の一実施例の説明図である。

スピニングモータ１のローター回転軸の両端に
それぞれターンテーブル１１とスリツト円板１２
とを各別に定着し、ターンテーブル１１に装着し
たデイスク２とスリツト円板１２とをスピニング
モータ１により同一回転数で回転駆動するように
構成する。

スリツト円板１２の半径はデイスク２の半径の
ほぼ1/2よりやや大きく設定してあり、スリツト
円板１２には幅Ｄ（mm）、デイスク２の半径の1/2
長さのスリツト１２′がスリツト円板１２の回転
中心点をはさんで対抗してそれぞれ設けてある。

一方、相対抗して設けたクロスローラ案内部材
１３間に摺動自在にピツクアツプベース１４が嵌
装してあり、ピツクアツプベース１４の一端はＬ
字状に曲げてあり、該Ｌ字状部にピツクアツプ１
５がデイスク２の下面に対向し、デイスク２から
デイスク２に記録した情報を読取るように固着し
てある。ピツクアツプベース１４にはピツクアツ
プベース駆動ラツク１６が固着してあり、ピツク
アツプベース駆動ラツク１６はラジアルモータ１
７により駆動されるピニオン１８が噛合してい
て、ラジアルモータ１７の回転によりピツクアツ
プベース１４を移動させて、ピツクアツプ１５を
デイスク２の半径方向に移動させるように構成し
てある。

また、ピツクアツプベース１４にはフオトセン
サ駆動ラツク１９が固着してある。クロスローラ
案内部材１３にはクロスローラケージ２０が摺動
自在に装着してあり、クロスローラケージ２０の
内周にはクロスローラ駆動ラツク２１が設けてあ
る。フオトセンサ駆動ラツク１９およびクロスロ
ーラ駆動ラツク２１にそれぞれ噛合するピニオン
が一体となつたクロスローラ駆動ピニオン２２を
噛合せてあり、フオトセンサ駆動ラツク１９、ク
ロスローラ駆動ラツク２１およびクロスローラ駆
動ピニオン２２の歯数を選定してピツクアツプベ
ース１４の移動速度の1/2の速度でクロスローラ
ケージ２０が移動するように構成してある。

またクロスローラケージ２０の先端にはスリツ
ト円板１２に対向しかつピツクアツプ１５がデイ
スク２の外縁に対向しているとき、スリツト１
２′の外端点を半径とするスリツト円板１２上の
円周上に対向するようにフオトセンサ２３を定着
してある。従つてラジアルモータ１７の回転によ
りピツクアツプ１５はデイスク２の半径方向に所
定速度で移動し、フオトセンサ２３はピツクアツ
プ１５の移動に対応してピツクアツプ１５の移動
速度の1/2の速度でスリツト円板１２の半径方向
に移動し、スリツト円板１２の半径方向における
フオトセンサ２３の位置はデイスク２の半径方向
におけるピツクアツプ１５の位置に応答した位置
になり、仮にピツクアツプ１５がデイスクの回転
中心からデイスク２の外周に対向する位置まで移
動したとき、フオトセンサ２３はスリツト１２′
のスリツト円板１２の内側端からスリツト１２′
のスリツト円板１２の外側端まで移動する。

一方、ピツクアツプ１５から検出したピツクア
ツプに対するデイスク２の線速に比例した周波数
の信号は、位相比較器２４、ループフイルタ２５
および電圧制御発振器２６からなるPLL回路２７
に入力し、電圧制御発振器２６の出力は分周器２
８に入力して分周したうえ、位相比較器２９に入
力して水晶発振器３０の発振出力を分周した出力
と位相比較器２９で位相比較する。水晶発振器３
０の発振周波数はデイスク２の回転による基準線
速に比例した周波数に設定してある。

また一方、スリツト円板１２の回転によるフオ
トセンサ２３の出力はワンシヨツトマルチバイブ
レータ３２およびアンドゲート３３に入力し、フ
オトセンサ２３の出力を反転した信号はアンドゲ
ート３４に入力し、ワンシヨツトマルチバイブレ
ータ３２の出力はアンドゲート３４に入力すると
ともにワンシヨツトマルチバイブレータ３２の出
力を反転した信号はアンドゲート３３に入力す
る。

位相比較器２９の進み出力Ａおよび遅れ出力Ｂ
と、アンドゲート３３の出力およびアンドゲート
３４の出力とをそれぞれマルチプレツクス回路３
５に入力する。

３６はPLL回路２７がピツクアツプ１５の信号
周波数に位相ロツクしたことを検出する位相ロツ
ク検出回路であり、位相ロツク検出回路３６は
PLL回路が位相ロツクしたときは低電圧出力を発
生し、位相ロツクしていないときは高電圧出力を
発生する。位相ロツク回路３６の出力はマルチプ
レツクス回路３５に入力してPLL回路２７が位相
ロツクしてないときはマルチプレツクス回路３５
がアンドゲート３３および３４の出力を選択し、
PLL回路２７が位相ロツクしたときマルチプレツ
クス回路３５が位相比較器２９の進み出力Ａおよ
び遅れ出力Ｂを選択するようにマルチプレツクス
回路３５を構成してある。

マルチプレツクス回路３５の出力はチヤージポ
ンプ回路３７に入力し、チヤージポンプ回路３７
の出力はローパスフイルタ３８に入力する。

マルチプレツクス回路３５、チヤージポンプ回
路３７およびローパスフイルタ３８はたとえば第
３図に示す如く構成してある。

マルチプレツクス回路３５はナンドゲート５０
〜５３、インバータ５４およびプルアツプ抵抗５
５，５６とからなり、進み出力Ａ、遅れ出力Ｂ、
アンドゲート３４、アンドゲート３３の出力はそ
れぞれナンドゲート５０，５１，５２，５３に各
別に入力し、ナンドゲート５０および５１は位相
ロツク検出回路３６の出力をインバータ５４で反
転した信号によりそのゲートを開閉し、ナンドゲ
ート５２および５３は位相ロツク検出回路３６の
出力によりそのゲートを開閉するように構成し、
ナンドゲート５０と５２の出力はワイヤードオア
接続して出力し、ナンドゲート５１と５３の出力
はワイヤードオア接続して出力するように構成し
てある。

チヤージポンプ回路３７はインバータ５７、ト
ランジスタ５８および５９からなり、トランジス
タ５８と５９とは電源＋Ｂとアースとの間に直列
接続して挿入してあり、トランジスタ５８はナン
ドゲート５１または５３の出力により駆動され、
トランジスタ５９はナンドゲート５０または５２
の出力をインバータ５７によつて反転した出力に
より駆動されるように構成してある。

ローパスフイルタ３８は抵抗６０およびコンデ
ンサ６１から構成し、トランジスタ５８と５９と
の共通接続点の出力が印加される。

ローパスフイルタ３８の出力はスピニングモー
タ駆動回路３９に入力し、スピニングモータ駆動
回路３９の出力によりスピニングモータ１の回転
数を制御するように構成する。

以上の如く構成した本実施例において、スピニ
ングモータ１の回転によりデイスク２およびスリ
ツト円板１２はともに同一回転数で回転する。ま
たラジアルモータ１７の回転によりピツクアツプ
ベース１４移動し、ピツクアツプベース１４の移
動によりピツクアツプ１５はデイスク２に対向し
た状態でデイスク２の半径方向に移動する。ま
た、ピツクアツプベース１４の移動によりクロス
ローラケージ２０もピツクアツプベース１４と同
一方向にピツクアツプベース１４の移動速度の1/
２の速度で移動する。従つてフオトセンサ２３は
スリツト円板１２の半径方向にピツクアツプ１５
の移動速度の1/2の速度で移動する。

また一方、ワンシヨツトマルチバイブレータ３
２の出力パルス幅は、ピツクアツプ１５の各位置
に対するデイスク２の基準線速V₀（ｍ／sec）に
対応する時間、すなわちスリツト円板１２の回転
によりスリツト１２′がフオトセンサ２３を横切
るに要する時間t₀＝Ｄ（ｍ）／V₀（ｍ／sec）に
設定してある。

またピツクアツプ１５のデイスク回転中心から
の距離Ｒ（mm）における基準線速V₀（ｍ／sec）
に対するデイスク２の回転数N₀は N₀＝６×10⁴×V₀／２πＲ（r.p.m.）であり、
この回転数は前記距離Ｒ（mm）におけるピツクア
ツプ１５の位置に対する基準線速V₀（ｍ／sec）
に対する基準回転数である。

いま、スピニングモータ１の回転によりデイス
ク２およびスリツト円板１２は回転し、ピツクア
ツプ１５はデイスク２のトラツク上のPCM信号
の位置を検知してピツクアツプ２のデイスク半径
方向位置に対するデイスク２の線速に比例した周
波数の出力を発生し、位相比較器２４に出力す
る。

またスリツト円板１２の回転によりホトセンサ
２３はスリツト円板１２の１回転毎にｎパルス
（ｎは正の整数）の出力を発生する。このパルス
出力の周波数はピツクアツプ１５がデイスク２の
外周側に位置している程、小さくなるが、パルス
幅はピツクアツプ１５のデイスク半径方向位置に
対するデイスク２の線速に対応しており、この線
速をＶとすれば≒Ｄ／Ｖとなる。この線速Ｖに対
応するデイスク２の回転数Ｎは６×10⁴×Ｖ／２
πＲ（r.p.m.）であることは前記した如くであ
る。フオトセンサ２３の出力パルスの立上りはワ
ンシヨツトマルチバイブレータ３２をトリガす
る。そこでワンシヨツトマルチバイブレータ３２
は第４図ａのａ―１に示した如くパルス幅t₀のパ
ルスを発生する。このパルス幅t₀は基準線速V₀で
デイスク２が回転しているときフオトセンサ２３
をスリツト１２′が横切る時間であり、ピツクア
ツプ１５のデイスク半径方向の位置にかかわらず
一定である。

そこでデイスク２の回転数Ｎが基準回転数N₀
より多いときはフオトセンサ２３の出力パルスは
第４図ａのａ―２に示した如くにパルス幅t₁（t₀
＞t₁）のパルス出力となり、アンドゲート３４は
第４図ａのａ―３に示した如く進みパルスを発生
する。この進みパルスのパルス幅は（t₀―t₁）であ
る。

またデイスク２の回転数Ｎが基準回転数N₀よ
り少ないときはフオトセンサ２３の出力パルスは
第４図ａのａ―４に示した如くにパルス幅t₂（t₂
＞t₀）のパルス出力となり、アンドゲート３３は
第４図ａのａ―５に示した如く遅れパルスを発生
する。この遅れパルスのパルス幅は（t₂―t₀）であ
る。

デイスク２の回転数Ｎが基準回転数N₀から変
動し、ピツクアツプ１５からの出力信号の周波数
が、PLL回路２７のロツク範囲外のときは、すな
わち線速Ｖが基準線速V₀から所定値以上離れて
いるときは、位相ロツク検出回路３６は高電位出
力を発生し、マルチプレツクス回路３５のナンド
ゲート５２および５３はそのゲートが開となり、
アンドゲート３３および３４の出力が選択され、
ナンドゲート５２または５３が出力を発生する。
ナンドゲート５２はアンドゲート３４からの進み
パルスを反転した進みパルスを出力し、ナンドゲ
ート５３はアンドゲート３３からの遅れパルスを
反転した遅れパルスを出力する。

いまたとえば、線速Ｖが基準線速V₀から離れ
ていて第４図ｂのｂ―１に示す進みパルスがナン
ドゲート５２から出力され、第４図ｂのｂ―２に
示す遅れパルスがゲート５３から出力されたとす
れば、進みパルス幅の期間トランジスタ５９はオ
ン状態となつてコンデンサ６１の電荷を放電し、
遅れパルス幅の期間トランジスタ５８にオン状態
となつてコンデンサ６１を充電する。従つてロー
パスフイルタ３８の出力電圧は第４図ｂのｂ―３
に示す如き波形となり、このローパスフイルタ３
８の出力電圧はスピニングモータ駆動回路３９を
通してスピニングモータ１の回転数を、デイスク
２の回転数が基準回転数N₀すなわち線速が基準
線速V₀となるように制御される。これらの制御
は粗制御に該当する。

すなわち、ピツクアツプ１５のデイスク半径方
向の位置に対応した回転数Ｎが検出され、上記し
た粗制御によりデイスク２の回転数Ｎが基準回転
数N₀へと制御され、この粗制御によつてピツク
アツプ１５からの出力信号の周波数がPLL回路２
７のロツク範囲になつたときは、PLL回路２７が
働き、同時に位相ロツク検出回路３６の出力は
PLL回路２７の位相ロツクを検出して低電位とな
り、マルチプレツクス回路３５のナンドゲート５
２および５３のゲートは閉状態となり、ナンドゲ
ート５０および５１のゲートは開かれ、チヤージ
ポンプ回路３７には位相比較器２９からの出力が
入力されることになる。

そこでピツクアツプ１５のデイスク半径方向位
置に対するデイスク２の線速が基準線速V₀より
早いときは位相比較器２９から進み出力Ａが出力
され、逆に遅いときは遅れ出力Ｂが出力される。
位相比較器２９からの進み出力Ａはナンドゲート
５０により反転のうえチヤージポンプ３７に出力
され、遅れ出力Ｂはナンドゲート５１により反転
のうえチヤージポンプ３７に出力される。

いま仮りにデイスク２の線速Ｖが基準線速V₀
から変動して、ナンドゲート５０から出力される
進み出力Ａが第４図ｂのｂ―１に示す如き時間に
発生し、ナンドゲート５１から出力される遅れ出
力Ｂが第４図ｂのｂ―２に示す如き時間発生した
とすれば、ローパスフイルタ３８の出力電圧は第
４図ｂのｂ―３に示す如き波形となる。

ローパスフイルタ３８のこの出力電圧によつて
スピニングモータ１の回転数は、ピツクアツプ１
５のデイスク半径方向位置に対するデイスク２の
線速Ｖが基準線速V₀となる基準回転数N₀となる
ように制御される。

また、スピニングモータ１が位相比較器２９か
らの出力により制御されるときは、その制御信号
はピツクアツプ１５からの出力信号の周波数と水
晶発振器３０の発振周波数との位相比較信号によ
り得られるために、この制御は前記した粗制御に
よる制御よりも高精度で行なわれることになり、
精制御ということができる。

そこで前記した粗制御の精度はピツクアツプ１
５からの出力信号をPLL回路２７のロツク範囲内
に入れるまでの精度であればよく、ワンシヨツト
マルチバイブレータ３２で作られる基準線速V₀
の精度およびスリツト１２′の幅の加工精度に対
する要求の緩やかなものでよくなることになる。

なお、以上の実施例において、スリツト１２′
の長さをデイスク２の半径の1/2とし、フオトセ
ンサ２３のデイスク半径方向への移動速度をピツ
クアツプ１５のデイスク半径方向への移動速度の
1/2とした場合を例に説明したが、必ずしも1/2に
する必要はなく、他の値であつてもよいが、スリ
ツト１２′の長さＳとデイスク半径方向の情報面
長さＬとの比Ｓ／Ｌはフオトセンサ２３の移動速
度Ｘとピツクアツプの移動速度Ｙとの比Ｘ／Ｙ以
上である必要がある。

すなわちスリツト１２′の長さＳはフオトセン
サ２３の移動速度Ｘとピツクアツプの移動速度Ｙ
との比Ｘ／Ｙにデイスク半径方向の情報面長さＬ
を乗じた値Ｌ×Ｘ／Ｙ以上の長さであることを必要と する。

また、前記比の選定によりスリツト円板１２の
半径が定まることは勿論である。

さらに、スリツト１２′の本数は多いほど分解
能が上がる。

以上説明した如く本発明によれば、ピツクアツ
プのデイスク半径方向位置の検出にはポテンシヨ
メータを使用する必要はなく、また、従来の場合
に必要であつた乗算器などによる逆数回路は必要
とせず、回路構成が簡単でかつ安価となる効果が
ある。

また、スピニングモータの回転数とピツクアツ
プのデイスク半径方向位置とを各別に検出してピ
ツクアツプのデイスク半径方向位置に対するデイ
スクの線速を算定する必要もなく、ピツクアツプ
のデイスク半径方向位置に対するデイスクの線速
を直接検出してスピニングモータを制御すること
ができる。

また、ピツクアツプのデイスク半径方向位置に
対するデイスクの線速を基準線速に制御するため
の機構としてはスリツト円板とフオトセンサとフ
オトセンサの駆動機構のみであつて、その構成も
簡単である。

またスリツト円板の半径はデイスク半径より小
さくすることができて実装上、装置を小型化する
ことができる。

またさらに、デジタルオーデイオデイスクの選
曲において高速サーチが可能となり、選曲時間も
短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は円盤状情報記録媒体の等線速度制御装
置の従来の回路図。第２図は本考案の一実施例の
円盤状情報記録媒体の等線速制御装置の説明図。
第３図は第２図におけるマルチプレツクス回路、
チヤージポンプおよびローパスフイルタの回路
図。第４図は本考案の一実施例の作用の説明に供
する波形図。 １…スピニングモータ、２…デイスク、１１…
ターンテーブル、１２…スリツト円板、１２′…
スリツト、１３…クロスローラ案内部材、１４…
ピツクアツプベース、１５…ピツクアツプ、１６
…ピツクアツプベース駆動ラツク、１７…ラジア
ルモータ、１８…ピニオン、１９…フオトセンサ
駆動ラツク、２０…クロスローラゲージ、２１…
クロスローラ駆動ラツク、２２…クロスローラ駆
動ピニオン、２３…フオトセンサ、２４および２
９…位相比較器、２５…ループフイルタ、２６…
電圧制御発振器、２７…PLL回路、２８および３
１…分周器、３０…水晶発振器、３２…ワンシヨ
ツトマルチバイブレータ、３５…マルチプレツク
ス回路、３６…位相ロツク検出回路、３７…チヤ
ージポンプ回路、３８…ローパスフイルタ、３９
…スピニングモータ駆動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 渦巻状トラツク上に情報を記録した円盤状情
   報記録媒体を回転駆動するモータと、半径方向に
   前記円盤状情報記録媒体の半径に対応した長さの
   矩形スリツトを有しかつ前記円盤状情報記録媒体
   の回転数に比例した回転数で駆動されるスリツト
   円板と、前記スリツト円板に対向して前記スリツ
   ト円板半径方向に移動しかつ前記円盤状情報記録
   媒体から情報を読出すピツクアツプの前記円盤状
   情報記録媒体半径方向位置に比例した前記スリツ
   ト円板半径方向位置で前記スリツト幅が通過する
   に要する時間幅の出力パルスを発生するセンサ
   と、前記センサの出力パルス幅と円盤状情報記録
   媒体の基準線速に対応した基準パルス幅との差を
   検出する検出手段と、前記ピツクアツプから出力
   される前記ピツクアツプの半径方向位置に対する
   前記円盤状情報記録媒体の線速に比例した周波数
   の信号を入力信号とするPLL回路と、前記基準線
   速に対応する周波数と前記PLL回路の出力信号と
   を位相比較する位相比較手段と、前記PLL回路が
   位相ロツクしているか否かを検出し位相ロツクし
   ていないときは前記検出手段の出力を選択してそ
   の出力により前記モータの回転数を制御し、かつ
   位相ロツクしているときは前記位相比較手段の出
   力を選択してその出力により前記モータの回転数
   を制御するモータ駆動手段とを備えていることを
   特徴とする円盤状情報記録媒体の線速制御装置。