JPH0724142B2 - 光ディスクのサーボ回路 - Google Patents

光ディスクのサーボ回路

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JPH0724142B2 JP1111851A JP11185189A JPH0724142B2 JP H0724142 B2 JPH0724142 B2 JP H0724142B2 JP 1111851 A JP1111851 A JP 1111851A JP 11185189 A JP11185189 A JP 11185189A JP H0724142 B2 JPH0724142 B2 JP H0724142B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、光ディスク記録再生装置、特にCD−WO(追
記型)光ディスク等の記録再生可能な装置のサーボ回路
に係る。
[従来の技術] 従来の記録時CLVサーボは第8図に示すようにプリグル
ーブにトラッキングされるコントロールビームの左右に
イレイズビームとリードライトビームの配置される3ビ
ーム法によりプリピットを読みだし、回転同期信号と絶
対時間符号が抽出されていた。
[発明が解決しようとする課題] この発明は、記録時ウォブル信号にEFM信号の漏込みが
少なく、回転立下げ、及び立下げ時にもスピンドルサー
ボを働かせることが可能な光ディスクのサーボ回路を提
供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] この発明の光ディスクのサーボ回路は、CLVサーボの回
転同期信号と絶対時間符号がFM変調され、該FM変調され
た搬送波を波形で半径方向に振動するスパイラル状案内
溝に記録したディスクのサーボ回路において、該ディス
クから光ピックアップのプッシュプル信号として抽出さ
れた前記搬送波を、ディスク回転数に比例するように遮
断周波数が変化する高域通過波器またはディスク回転
数に比例するように中心周波数が変化する帯域通過波
器のいずれかを通しPLL回路に入力し、該PLL回路により
FM復調された回転同期信号を周波数逓倍して精密制御信
号とし、前記PLL回路の同調周波数を粗制御信号とする
と共に、前記粗制御信号または精密制御信号と基準周波
数とを比較する位相周波数比較器を設け、該位相周波数
比較器の出力によりスピンドルモータの回転を前記粗制
御信号または精密制御信号と基準周波数とが一致するよ
うに制御すると共に、 前記粗制御信号と前記基準周波数とが比較される場合の
前記位相周波数比較器からのロック検出信号により、位
相周波数比較器への入力を粗制御信号から精密制御信号
に切替え、また前記搬送波を通す波器を高域通過波
器から帯域通過波器に切替えるように構成したもので
ある。
さらに、この発明の光ディスクのサーボ回路は、CLVサ
ーボの回転同期信号と絶対時間符号がFM変調され、該FM
変調された搬送波を波形で半径方向に振動するスパイラ
ル状案内溝に記録したディスクのサーボ回路において、
該ディスクから光ピックアップのプッシュプル信号とし
て抽出された前記搬送波をディスク定常回転時の搬送周
波数に対応する遮断周波数の高域通過波器またはディ
スク定常回転時の搬送周波数の中心周波数を有する帯域
通過波器のいずれかを通してPLL回路に入力し、該PLL
回路によりFM復調された回転同期信号を周波数逓倍して
精密制御信号とし、前記PLL回路の同調周波数を粗制御
信号とすると共に、前記粗制御信号または精密制御信号
と基準周波数とを比較する位相周波数比較器を設け、該
位相周波数比較器の出力によりスピンドルモータの回転
を前記粗制御信号または精密制御信号と基準周波数とが
一致するように制御すると共に、 前記粗制御信号と前記基準周波数とが比較される場合の
前記位相周波数比較器からのロック検出信号により、位
相周波数比較器への入力を粗制御信号から精密制御信号
に切替え、また前記搬送波を通す波器を高域通過波
器から帯域通過波器に切替えるように構成したもので
ある。
[作用] ディスクから光ピックアップのプッシュプル信号として
抽出された搬送波は、ディスク回転数に比例するように
遮断周波数が変化する高域通過波器またはディスク回
転数に比例するように中心周波数が変化する帯域通過
波器に通されるので、記録時ウォブル信号にEFM信号の
漏込みが少なく、また、回転立上げ立下げ時は、CLVサ
ーボの回転同期信号と絶対時間符号がFM変調された搬送
周波数が利用されるので、スピンドルモータの回転制御
が可能である。
[実施例] 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。第
1図はこの発明の実施例のCLVサーボ回路を示すブロッ
ク図である。
図において、1はトラッキングエラー検出回路である。
トラッキングエラー検出回路1は回転するディスクの案
内溝に対するレーザスポットのトラッキングエラーを検
出する。
第2図に示すようにディスク2にはディスク半径方向に
振動する案内溝3が刻まれており、案内溝3にレーザス
ポット4をプッシュプル法によるトラッキングサーボを
かけると、光ピックアップの4分割ディテクターのディ
スク内周側の出力とディスク外周側出力の差としてプッ
シュプル信号が得られる。
l1,l2で示される案内溝の波長でディスク線速度Vを割
ると搬送波の周波数が得られるが、その周波数は回転同
期信号を絶対時間符号によりFM変調されている。
レーザスポットからの反射光はトラッキングサーボに利
用されるが、レーザダイオードの発光を強めることによ
りEFM信号に変調されたデータをピット5,5…として案内
溝3に沿って書込むことができる。
上記搬送波の信号は案内溝の形状からウォブル信号と呼
ぶが、ウォブル信号はコンデンサにより直流分がカット
され増幅器6で増幅される。
この実施例ではウォブル信号の中心周波数を22.05kHzと
している。
次に、ウォブル信号はカスケード接続された波器7,7
を通り、比較器8により波形成形される。波形成形前後
の部および部のウォブル信号の波形は第3図に示す
形状となる。
波器7はスイッチドキャパシタ・フィルタと呼ばれる
タイプのもので、高域通過波器と帯域通過波器とが
1チップに組込まれており、高域通過波器の遮断周波
数および帯域通過波器の中心周波数とウォブル信号と
一致した周波数あるいはウォブル信号を逓倍したクロッ
ク周波数との比は外付け抵抗により設定される。(この
実施例では1/100に設定している。) この実施例では2次反転モードとしたものが2個カスケ
ード接続されているので、全体としての波器の特性は
4次非反転となっている。
ウォブル信号が通る高域通過波器または帯域通過波
器はアナログスイッチ14,14により後で述べるようにロ
ック検出信号で切替えられる。
波器のクロック信号も同様にアナログスイッチ14によ
りロック検出信号で切替えられる。
次に、ウォブル信号は比較器8で波形成形された後、位
相比較器9に入力さる。
位相比較器9は2つの入力信号の位相差に対応する電圧
を発生させ、その電圧は増幅器10で増幅され、低域通過
波器11を通った後、電圧制御発振器12に入力される。
電圧制御発振器12は制御電圧により発振周波数が変化す
る発振器で、その出力は分周器13で1/100に分周された
後(0〜22.05KHz)、PLL回路の同調周波数として位相
比較器9にフィードバックされる。
このように、位相比較器9,増幅器10,低域通過波器11,
電圧制御発振器12および分周器13はPLL(フェイズロッ
クドループ)とよばれる閉ループを形成しており、分周
器13の出力の位相および周波数はウォブル信号のそれと
一致し粗制御信号として利用され、また、電圧制御発振
器12の入力信号はウォブル信号がFM復調されたものとな
っており、電圧制御発振器12でウォブル信号は100倍に
逓倍される。この逓倍された信号が帯域通過波器7の
クロック周波数fCLK(2205KHz)としてフィードバック
される。
このFM復調された部の波形は第4図に示す形状である
が、比較器39により波形成形されて部のバイ・フェー
ズ信号となる。
バイ・フェーズ信号はT,2T(T=1/6.3kHz=159μs)
の2種類の長さの信号でNRZ信号である絶対時間符号(A
TIPコード)を変調したものであるが、1フレーム毎に3
Tの長さをもつフレーム・シンクが挿入されている。
フレーム・シンクを抽出することにより75Hzの回転同期
信号が得られる。
フレーム・シンクはバイ・フェーズ信号の中からフレー
ム・シンク検出回路15により抽出される。
フレーム・シンク検出回路15は第5図に示すようにエッ
ジ検出回路とモノステーブルマルチバイブレータが2段
に接続されたものである。
バイ・フェーズ信号は1ビット時間中に少なくとも1回
のレベル遷移がある。また、バイ・フェーズの規則を破
っているフレーム・シンクの期間でも1ビット期間中に
1回のレベル遷移がある。
レベル遷移点を検出するエッジ検出回路は信号を少し遅
らせたものと元の信号との排他論理和をとる回路であ
る。
エッジ検出信号で2.5Tにタイマー設定されたリトリガラ
ブルのモノステーブルマルチバイブレータをトリガーさ
せれば3Tの信号に対しては出力するが、それ以外の短い
信号に対しては出力しない。さらに、3Tより長く75Hzよ
り短い時間のリトリガラブルのモノステーブルマルチバ
イブレータをかけることにより、フレーム・シンクの頭
にでるパルスを1つ除き75Hzのフレーム・シンクが検出
される。
フレーム・シンク検出回路の,,およびの各部
の波形は第5図に示す通りとなる。
このようにして得られた75Hzのフレーム・シンク信号は
位相比較器16に入力さる。
位相比較器16は2つの入力信号の位相差に対応する電圧
を発生させ、その電圧は増幅器17で増幅され、低域通過
波器18を通った後、電圧制御発振器19に入力される。
電圧制御発振器19は制御電圧により発振周波数が変化す
る発振器で、その出力は分周器20,21および22で夫々1/
7,1/2および1/42に分周された後、位相比較器16にフィ
ードバックされる。
このように、位相比較器16,増幅器17,低域通過波器1
8,電圧制御発振器19および分周器20,21,22はPLL(フェ
イズロックドループ)とよばれる閉ループを形成してお
り、分周器22の出力の位相および周波数はフレーム・シ
ンク信号のそれと一致し、電圧制御発振器の出力は75Hz
のフレーム・シンク信号が7×2×42倍に逓倍された4
4.1kHzの一定周波数の信号となる。この信号は分周器23
で1/2に分周され22.05kHzの精密制御信号となる。
一方、バイ・フェーズ信号はDフリップフロップ24,排
他論理和回路25およびDフリップフロップ26より構成さ
れるバイ・フェーズ復調回路でNRZ信号に復調されて、A
TIPコードの絶対時間符号が得られる。
すなわち、分周器20の出力から得られる6.3kHzのバィフ
ェーズクロックをDフリップフロップ24のクロックとし
て入力し、Dフリップフロップ24でバイフェーズ信号を
1/2ビット時間遅らせ、その信号と元のバイフェーズ信
号とを排他論理和回路25で排他論理和をとり、その出力
をバイフェーズクロックが分周器21で1/2に分周された
データ抽出クロック(3.15kHz)でDフリップフロップ2
6に通すと、ATIPコードの絶対時間符号が得られる。
上記、バイ・フェーズ復調回路の,,,,,
およびの各部の波形は第4図に示す通りとなる。
このようにして得られるATIPコードの絶対時間符号はCD
サブコードのQと同一であるので記録開始,終了位置に
光ピックアップを移動するときやEFM信号にサブコード
を付加するときに利用できる。
上述の粗制御信号と精密制御信号はアナログスイッチ14
により選択される。スピンドルモータの回転立上げ時、
及び立ち下げ時、粗制御信号は、アナログスイッチ24を
介して分周器25に入力され、分周器25により1/36に分周
されてディスク回転数に比例するスピンドルモータの回
転数フィードバック信号となる。
なお、この信号のスピンドルモータの回転が制御された
状態の周波数は612.5Hzであり、位相周波数比較器28に
一方の入力として加えられる。
位相周波数比較器28の他方の入力として発振周波数16.9
344MHzの水晶発振器26の出力が分周器27により1/27648
に分周されて加えられる。
位相周波数比較器28は入力信号の周波数および位相の差
に対応する出力電圧を発生し、その出力電圧は低域通過
波器29および増幅器30を介してスピンドルモータ31を
上記入力信号の周波数および位相が一致するように制御
する。
位相周波数比較器28は上記2つの入力周波数が略一致し
たときロック検出信号を出力し、アナログスイッチ14,1
4…を切替える。図において、アナログスイッチ14,14…
はロック検出信号が出力された状態を示している。
マイコン動作によりスピンドルモータ31が停止している
ときは、アナログスイッチ24により位相周波数比較器28
の入力は0となるように切替れられると同時に、基準発
振器26の出力も停止するようにマイコンにより制御され
るので、増幅器30の出力は0となりスピンドルモータの
暴走は防止される。
上記構成において、スピンドルモータの回転立ち上げ、
立ち下げ時には、粗制御信号によりスピンドルモータの
回転が制御されるが、粗制御信号はウォブル信号と同調
したものでありウォブル信号はトラッキングサーボが作
動していないときにも発生するのでスピンドルモータの
回転制御が可能である。
また、このときの波器7は高域通過波器として作動
し、その遮断周波数はウォブル信号の周波数に比例し、
かつウォブル信号の周波数より小さいので低速回転時に
もウォブル信号が波器7を通過する。
ロック検出出力時には、精密制御信号によりスピンドル
モータの回転が制御されるが、このときの波器7は帯
域通過波器として作動し、その中心周波数はウォブル
信号の中心周波数であり、4次バンドパスフィルターと
して作動するので周波数による分離能力が高く、バイフ
ェーズ信号がPLLにより抽出されるため、記録時EFM信号
の漏れ込みが少なく、きわめて安定した回転同期信号が
得られる。また、基準発振周波数を16.9344MHzに選定し
ているので現行のCDプレーヤーのマスタークロックと共
用できるので経済的効果がある。
第6図は波器7(スイッチド・キャパシタ・フィルタ
ー)のクロックを基準発振器26から作る場合を示す。
スイッチド・キャパシタ・フィルターのクロックとして
基準発振器26の発振周波数を分周器32および33で分周し
た22.05KHzの信号と、該信号を位相比較器34、増幅器3
5、低域通過波器36、電圧制御発振器37および分周器3
8よりなるPLL回路で100倍に逓倍したものとがロック信
号で切替えられ、ロック時の帯域通過波器7の中心周
波数は22.05KHzであり、回転立上げ立下げ時は、高域通
過波器7の遮断周波数は、220.5Hzとなる。
このような構成によってもスピンドルモータの制御回転
数に対応したスイッチド・キャパシタ・フィルターの遮
断または中心周波数が得られる。
第7図は波器7(スイッチド・キャパシタ・フィルタ
ー)のクロック周波数を常時、高域通過波器と帯域通
過波器とに異なる周波数として入力しており、高域通
過波器と帯域通過波器との切替えはその出力をアナ
ログスイッチで選定してPLL回路に入力させる場合を示
しており、このような構成にすると、切替えスイッチ1
つで高域通過波器と帯域通過波器とを切替えて使用
することができる。
[発明の効果] 以上、説明したようにこの発明によれば、1ビームで回
転同期信号が読まれ、また、EFM信号が書込まれるの
で、光ピックアップの構造が簡単となり、現行CDプレー
ヤとの互換性が可能となる。
また、スピンドルモータの回転立ち上げ、立ち下げ時に
は、ウォブル信号に同調した粗制御信号によりスピンド
ルモータの回転が制御されるが、ウォブル信号はトラッ
キングサーボが作動していないときにも発生するのでス
ピンドルモータの安定した立ち上げが可能である。
ロック検出出力時には、精密制御信号によりスピンドル
モータの回転が制御されるが、このとき帯域通過波器
を使用し、その中心周波数はウォブル信号周波数であ
り、周波数による分離能力が高く、記録時EFM信号の低
域成分の漏れ込みが少なく、きわめて安定した回転同期
信号が得られる。また、基準発振周波数を16.9344Hzに
選定すると、現行のCDプレーヤーのマスタークロックと
共用できるので経済的効果が高い。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例であるCD−WOディスクの記録
時CLVサーボ回路を示すブロック図、第2図は同実施例
のディスクを示す部分図、第3図は同実施例でのウォブ
ル信号の波形図、第4図は同実施例でのバイフェーズ復
調回路の信号波形図、第5図は同実施例でのフレーム・
シンク検出回路の信号波形図、第6図は同実施例の部分
的変更を示すブロック図、第7図は同実施例の部分的変
更を示すブロック図、第8図は従来でのディスクを示す
部分図である。 1……トラッキングエラー検出回路、2……ディスク、
3……案内溝、4……レーザスポット、5……ピット、
6……増幅器、7……波器、8……比較器、9……位
相比較器、10……増幅器、11……低域通過波器、12…
…電圧制御発振器、13……分周器、14……アナログスイ
ッチ、15……フレーム・シンク検出回路、16……位相比
較器、17……増幅器、18……低域通過波器、19……電
圧制御発振器、20,21,22,23……分周器、24……アナロ
グスイッチ、25……分周器、26……水晶発振器、27……
分周器、28……位相周波数比較器、29……低域通過波
器、30……増幅器、31……スピンドルモータ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】CLVサーボの回転同期信号と絶対時間符号
    がFM変調され、該FM変調された搬送波を波形で半径方向
    に振動するスパイラル状案内溝に記録したディスクのサ
    ーボ回路において、該ディスクから光ピックアップのプ
    ッシュプル信号として抽出された前記搬送波を、ディス
    ク回転数に比例するように遮断周波数が変化する高域通
    過波器またはディスク回転数に比例するように中心周
    波数が変化する帯域通過波器のいずれかを通しPLL回
    路に入力し、該PLL回路によりFM復調された回転同期信
    号を周波数逓倍して精密制御信号とし、前記PLL回路の
    同調周波数を粗制御信号とすると共に、前記粗制御信号
    または精密制御信号と基準周波数とを比較する位相周波
    数比較器を設け、該位相周波数比較器の出力によりスピ
    ンドルモータの回転を前記粗制御信号または精密制御信
    号と基準周波数とが一致するように制御すると共に、 前記粗制御信号と前記基準周波数とが比較される場合の
    前記位相周波数比較器からのロック検出信号により、位
    相周波数比較器への入力を粗制御信号から精密制御信号
    に切替え、また前記搬送波を通す波器を高域通過波
    器から帯域通過波器に切替えるように構成したことを
    特徴とする光ディスクのサーボ回路。
  2. 【請求項2】CLVサーボの回転同期信号と絶対時間符号
    がFM変調され、該FM変調された搬送波を波形で半径方向
    に振動するスパイラル状案内溝に記録したディスクのサ
    ーボ回路において、該ディスクから光ピックアップのプ
    ッシュプル信号として抽出された前記搬送波をディスク
    定常回転時の搬送周波数に対応する遮断周波数の高域通
    過波器またはディスク定常回転時の搬送周波数に対応
    する中心周波数を有する帯域通過波器のいずれかを通
    してPLL回路に入力し、該PLL回路によりFM復調された回
    転同期信号を周波数逓倍して精密制御信号とし、前記PL
    L回路の同調周波数を粗制御信号とすると共に、前記粗
    制御信号または精密制御信号と基準周波数とを比較する
    位相周波数比較器を設け、該位相周波数比較器の出力に
    よりスピンドルモータの回転を前記粗制御信号または精
    密制御信号と基準周波数とが一致するように制御すると
    共に、 前記粗制御信号と前記基準周波数とが比較される場合の
    前記位相周波数比較器からのロック検出信号により、位
    相周波数比較器への入力を粗制御信号から精密制御信号
    に切替え、また前記搬送波を通す波器を高域通過波
    器から帯域通過波器に切替えるように構成したことを
    特徴とする光ディスクのサーボ回路。
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