JPS6256589B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、CLV（線速度一定）方式のビデ
オデイスク、デイジタルオーデイオデイスク等の
デイスク再生装置におけるデイスク回転制御装置
に関し、デイスク線速度検出信号と基準信号とを
位相比較し、この位相比較信号を時定数回路で平
滑した信号にもとの位相比較信号を重畳した信号
でデイスク回転モータをサーボ制御する場合にお
いて、重畳信号に含まれるパルス信号の上下の振
幅を等しくすることにより、デイスク回転モータ
の回転数の増加方向、減少方向のサーボ応答を等
しくしたものである。

CLV方式のデイジタルオーデイオデイスク再
生装置は制御系統全体が第１図に示すように構成
されている。

第１図において、デイスク１はターンテーブル
２上に載置されてデイスク回転モータ３により駆
動される。光学式ピツクアツプヘツド４は内部に
半導体レーザ、光学系、受光素子、フオーカス制
御コイル５、トラツキング制御コイル６等を収容
し、対物レンズ７からレーザ光をデイスク１の記
録面に照射するとともに、その反射光を対物レン
ズ７を通して受光する。光学式ピツクアツプヘツ
ド４はフイードモータ８によりデイスク１の径方
向に送られる。

光学式ピツクアツプヘツド７で検出された信号
はプリアンプ９、AGC（Auto Gain Control）回
路１０および波形整形回路１１を介して復調回路
１２に送り込まれる。

フオーカスサーボ回路１３は受光信号にもとづ
いてレーザ光の焦点のずれを検出し、デイスク１
の記録面上に焦点を結ぶようにフオーカス制御コ
イル５を駆動する。このフオーカスサーボ回路１
３はランダムアクセス等によるフイード動作時に
通常のループゲインで動作させると、光学式ピツ
クアツプヘツド４がトラツクを横切るのに追従し
てフオーカスアクチユエータを振動させて“ピ
ー”という音を発生させてしまう。しかし、フオ
ーカスサーボを全くきかせないようにすると、
CLV制御のための再生クロツクが得られなくな
る。そこで、ここではフイード動作時にシステム
コントロール回路３７の指令により、ループゲイ
ンをミユーテイングするようにしている。トラツ
キングサーボ回路１４は、受光信号にもとづいて
トラツキング誤差検出回路１５でピツト列に対す
るレーザ光のずれを検出し、そのずれを補正する
ようにトラツキング制御コイル６を駆動する。デ
イスクの再生が進み、トラツキング変位が大きく
なつてトラツキング制御コイル６では対処しきれ
なくなつた場合は、トラツキング変位検出回路２
４がフイードリクエスト信号を出し、システムコ
ントロール回路３７からフイードモータ駆動回路
４０を介してフイードモータ８を駆動する。

波形整形回路１１の出力信号は、復調回路１２
に送られるほか、CLV方式のデイスク回転サー
ボにおける検出信号の作成に利用される。すなわ
ち、波形整形回路１１の出力信号はクロツク再生
回路１６に加えられ、ここでクロツク信号が再生
される。同期信号検出回路１７では波形整形回路
１１の出力信号に含まれている同期信号を検出
し、その信号を出力する。同期信号検出回路１７
から出力された同期信号は、分周回路１８で分周
され、位相比較回路１９に加えられる。位相比較
回路１９はこの信号と、マスタクロツク発生回路
２０から発生されるマスタクロツクを分周回路２
１で分周した信号とを位相比較し、これらの位相
が一致するようにデイスク回転サーボ回路２２を
介してデイスク回転モータ３を制御する。

復調回路１２ではEFM（Eight to Fourteen
Modulation）変調されて記録されているデイス
ク１の信号をもとの８ビツトの信号に復調し、ま
た結合ビツトや同期信号などの不要なものを取り
外す。データ制御回路２６、エラー訂正回路２
７、メモリ回路２８では、復調回路１２から出力
される信号（インタリーブされて記録されている
デイスク１の信号）をデイインタリーブしてもと
の信号に直し、エラーの有無を調べ、エラーがあ
るものについてはエラー訂正回路２７でエラー訂
正を行ない、訂正不能なものについては補正を行
なう。また、訂正、補正の終つた信号を前記再生
クロツク信号のタイミングでメモリ回路２８に一
旦記憶し、これを前記マスタクロツクのタイミン
グで読出すことにより、データ整列とターンテー
ブル２の回転むら吸収を行なつている。

メモリ回路２８から読出される信号（右チヤン
ネル信号と左チヤンネル信号を時分割的に交互に
配列した信号）はＤ／Ａ変換器２９，３０にそれ
ぞれ加えられ、マスタクロツクのタイミングで左
右チヤンネルに分離されてもとのアナログ信号
（音声信号）に変換される。

サブコード検出回路３６は復調回路１２で復調
された信号の中からサブコード（アドレス、曲
番、時間コードなど）を検出し、システムコント
ロール回路３７に送る。システムコントロール回
路３７は操作キー３８で指定されるアドレス、曲
番等をデコーダ３９を介して入力し、上記検出さ
れたサブコードと比較して、それらが一致するよ
うにフイードモータ駆動回路４０を介してフイー
ドモータ８を駆動する。また、システムコントロ
ール回路３７は検出されたサブコードを駆動回路
４１を介して表示部４２に表示する。

CLV方式デイジタルオーデイオデイスクの再
生装置は全体が以上のように構成されている。

ここで、上記デイスク回転サーボ回路２２は、
従来においては例えば第２図に示すように、デイ
ジタル式位相比較器１９からの誤差信号（位相の
進み、遅れによつてそれぞれ＋Ｂ_V、Ｏ_Vの電圧と
なる）を＋１／２Ｂ_V（＋Ｂ_Vを抵抗Ｒ，Ｒで２分割し た電圧）でバイアスし、ループフイルタ４３およ
びモータ駆動回路４４を介してデイスク回転モー
タ３を制御するようにしていた。すなわち、第２
図のａ〜ｄの各部の波形を第３図ａ〜ｄにそれぞ
れ示すと、位相比較器１９の出力信号（第３図
ｃ）は、再生クロツクから作成した検出信号（第
３図ｂ）の位相がマスタクロツクから作成した基
準信号（第３図ａ）に対して進んでいるときは＋
Ｂ_V、遅れているときはＯ_Vとなり、第２図のｄの
部分には第３図ｄに示すように＋１／２Ｂ_Vでバイアス され上下の振幅を等しくした信号が得られる。

しかしながら、第２図のような構成においては
デイスク回転モータ３の制御信号（第３図ｄ）に
パルス成分が多く含まれるため、いわゆるモータ
鳴き（デイスク回転モータ３の回転ががたつくこ
と）を生じる欠点がある。

また、従来におけるデイスク回転サーボ回路２
２の他の構成例として第４図に示すものがあつ
た。これは、デイジタル式位相比較器１９から出
力される誤差信号を抵抗ＲとコンデンサＣから成
る時定数回路４５で平滑することにより、パルス
成分を除去し、誤差信号を平均した直流電圧でデ
イスク回転モータ３を制御するようにしたもので
ある。この回路は伝達関数を用いたブロツクダイ
ヤグラムで表わすと、第５図のように示される。
第５図において、 Kp：位相比較器の変換定数 １／Ｔ_１Ｓ＋１：時定数回路４５の伝達関数 １／Ｔ_２Ｓ＋１：ループフイルタ４３の伝達関数 Ａ：モータ駆動回路４４の伝達関数 Ｋ_T：デイスク回転モータ３のトルク定数 Ｔ_L：外乱トルク Ｉ：ターンテーブル２の慣性モーメント Ｂ：ターンテーブル軸受の摩擦 Ｓ：複素数（ｊω） １／Ｓ：帰還路の伝達関数 第５図のサーボループの一巡伝達関数は、 Ａ・Ｋ_P・Ｋ_T ・１／Ｔ_１Ｓ＋１・１／Ｔ_２Ｓ＋１・１／Ｉ_Ｓ＋Ｂ・
１／Ｓ となり、ループ内に４個の時定数系回路Ｓを含
む。したがつて、位相余裕が少なく、特に角周波
数ωが大きくなると位相遅れが大きくなり、位相
遅れが180゜以上になつたとき、ループ利得が正
であれば、発振を起こす欠点がある。

そこで、従来における以上のような欠点を改善
して、位相余裕を十分確保しながらモータ鳴きを
防止することができるデイスク再生装置が最近提
案されている。これは第６図に示すように、位相
比較信号を時定数回路５０で平滑した信号（以下
平均直流電圧Ｖ_DCという）にもとの位相比較信号
を重畳回路５１で重畳して、デイスク回転モータ
３を制御するようにしたものである。第６図のａ
〜ｅの各部の波形は第７図ａ〜ｅにそれぞれ示す
ようになり、重畳信号（第７図ｅ）は第２図の＋
１／２Ｂ_V固定バイアスのものに比べてパルス成分が小 さくなる（パルス幅が小さくなる）ので、モータ
鳴きが防止される。また、位相遅れのないパルス
成分が重畳されているので、見かけ上時定数回路
５０による位相遅れがなく、サーボループの位相
余裕を十分に確保することができる。

しかしながら、第６図の構成でCLV方式を採
用すると、デイスク再生位置によつて平均直流電
圧Ｖ_DCが変動する。すなわち、外周では低い速度
で回転させるため、重畳信号は第８図ａに示すよ
うに、平均直流電圧Ｖ_DCが低くなる。また、内周
では速い速度で回転させるため、重畳信号は第８
図ｂに示すように、平均直流電圧Ｖ_DCが高くな
る。ところが、平均直流電圧Ｖ_DCが変動しても、
重畳信号に含まれるパルス成分の上下限値は＋Ｂ
_V、Ｏ_Vで固定であるので、平均直流電圧Ｖ_DCに対
して上側のパルスと下側のパルスとが非対称とな
る。すなわち、第８図ａのように平均直流電圧Ｖ
_DCが低い場合（外周部）は、上側のパルスの振幅
は大きく、下側のパルスの振幅は小さくなる。ま
た、第８図ｂのように平均直流電圧Ｖ_DCが高い場
合（内周部）は、上側のパルスの振幅は小さく、
下側のパルスの振幅は大きくなる。この現象によ
り、デイスク駆動方式がCLV方式であることに
基因してデイスクの内周と外周とでデイスク回転
モータ３の駆動電圧の平均値が変化（内周では高
く、外周では低く）し、デイスクの内周と外周と
では前記駆動電圧の変化分に対する再生信号の位
相変化の割合が変り、もつて、デイスク回転モー
タ３の駆動系のサーボ応答（サーボオープンルー
プゲイン）がデイスクの内周で小さく、外周で大
きくなつてしまう。したがつてデイスク回転モー
タの回転速度制御系のサーボ応答をデイスクの内
周、外周のいずれにおいても常に最適状態に設定
することが困難となるとともに、デイスクの内周
と外周との間の各時点において、デイスク回転モ
ータ３の回転速度の増加方向の応答と、減少方向
の応答が異なつたものとなつてしまうという不都
合が生じる。

この発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、位相比較信号を平滑して得られる平均直流電
圧Ｖ_DCにもとの位相比較信号を重畳してデイスク
回転モータを制御するCLV方式のデイスク回転
制御装置において、平均直流電圧Ｖ_DCに対してパ
ルス成分の上下の振幅を等しくすることにより、
デイスク回転モータの回転数の増加方向、減少方
向の応答を等しくしようとするものである。

この発明によれば、位相比較信号のレベルを平
均直流電圧Ｖ_DCの２倍にリミツトすることにより
上記の目的を達成している。

以下、この発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。下記の実施例においては第６図と共通
する部分には同一の符号を付してある。

第９図においてデイジタル式位相比較回路１９
は、マスタクロツクにもとづいて作成した基準信
号と再生クロツクにもとづいて作成した検出信号
とを位相比較し、位相比較信号をデイスク回転サ
ーボ回路２２に加える。

デイスク回転サーボ回路２２において、時定数
回路５０は位相比較信号を平滑し、平均直流電圧
Ｖ_DCを作成する。演算回路５３はこの平均直流電
圧Ｖ_DCの２倍の電圧値を算出する。リミツタ回路
５２は位相比較信号を上記算出された平均直流電
圧Ｖ_DCの２倍の値でリミツトして出力する。重畳
回路５１は上記平均直流電圧Ｖ_DCに上記リミツト
された位相比較信号を重畳する。重畳された信号
はループフイルタ４３およびモータ駆動回路４４
を介してデイスク回転モータ３を駆動する。

第９図の回路で得られる重畳信号波形は、第１
０図に示すように、平均直流電圧Ｖ_DCの２倍の値
2V_DCにリミツトされているので、電源電圧＋Ｂ_V
を＋Ｂ_V≧2V_DCに設定すれば、上側のパルスと下
側のパルスは振幅がそれぞれＶ_DCとなつて平均直
流電圧Ｖ_DCに対し対称となる。これにより、デイ
スクの内周と外周とにかかわらずデイスク回転モ
ータ３の駆動系のサーボ応答を等しくなし得ると
ともにデイスク回転モータ３の回転数の増加方
向、減少方向の応答を等しくすることができる。

第９図における一点鎖線５４で囲んだ部分の具
体例を第１１図に示す。第１１図において、位相
比較信号は抵抗Ｒ１（Ｒ１≪Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）
を介して抵抗Ｒ２、コンデンサＣからなる時定数
回路５０で平滑され、平均直流電圧Ｖ_DCが作成さ
れる。この平均直流電圧Ｖ_DCはオペアンプ５３で
２倍され（Ｒ_NF1＝Ｒ_NF2）、更に抵抗Ｒ３，Ｒ４
（Ｒ３＝Ｒ４）で1/2倍されて元のレベルに戻され
る。また、抵抗Ｒ１からの位相比較信号は信号ラ
イン５５を介して、重畳点５１で平均直流電圧Ｖ
_DCに重畳されて出力される。信号ライン５５はダ
イオードＤのアノード、カソードを順次介してオ
ペアンプ５１の出力端に接続されている。したが
つて、位相比較信号はオペアンプ５３の出力電圧
すなわち平均直流電圧Ｖ_DCの２倍の値2V_DCにリ
ミツトされる。したがつて重畳信号は前記第１０
図に示したような波形となる。

以上説明したようにこの発明によれば、位相比
較信号を平滑して得られる平均直流電圧に元の位
相比較信号を重畳してデイスク回転モータを制御
する場合において重畳する位相比較信号のレベル
を平均直流電圧の２倍でリミツトするようにした
ので、重畳信号に含まれるパルスの振幅が平均直
流電圧に対して上下対称になり、デイスク回転モ
ータの回転数の増加方向、減少方向の応答を等し
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はデイジタルオーデイオデイスク再生装
置における制御系統全体を示すブロツク図、第２
図は第１図におけるデイスク回転サーボ回路２２
の従来における構成例を示すブロツク図、第３図
ａ〜ｄは第２図のａ〜ｄの各部の波形図、第４図
はデイスク回転サーボ回路２２の従来における他
の構成例を示すブロツク図、第５図は第４図の回
路を伝達関数を用いて示したブロツク図、第６図
は第２図および第４図の回路を改良したもので、
この発明が適用されるデイスク回転モータサーボ
回路の一例を示すブロツク図、第７図ａ〜ｅは第
６図のａ〜ｅの各部の波形図、第８図は第６図の
回路で得られる重畳信号のパルス波形が平均直流
電圧Ｖ_DCに対して上下非対称となる状態を示す波
形図、第９図はこの発明の一実施例を示すブロツ
ク図、第１０図は第９図の重畳点５３から得られ
る重畳信号の波形図（点線はリミツタ回路５２が
ない場合の波形図）、第１１図は第９図の符号５
４で囲んだ回路の具体例を示す回路図である。 １……デイスク、２……ターンテーブル、３…
…デイスク回転モータ、５……フオーカス制御コ
イル、６……トラツキング制御コイル、７……対
物レンズ、２０……マスタクロツク発生回路、２
２……デイスク回転サーボ回路、４２……表示
部、５１……重畳回路、５２……リミツタ回路、
５３……演算回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ デイスクの線速度検出信号と基準信号とを位
   相比較し、その位相差に応じたパルス信号を出力
   する位相比較回路と、前記位相比較回路の出力信
   号を平滑する時定数回路と、前記時定数回路の出
   力信号の２倍の電圧値を算出する演算回路と、前
   記位相比較回路の出力信号を前記演算回路で算出
   された電圧でリミツトするリミツト回路と、前記
   時定数回路の出力信号に前記リミツト回路の出力
   信号を重畳する重畳回路とを具え、前記重畳回路
   の出力信号にもとづいてデイスク回転モータを制
   御するようにしたデイスク再生装置におけるデイ
   スク回転制御装置。