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発明の名称 再生装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平9−7293
公開日 平成9年(1997)1月10日
出願番号 特願平7−178007
出願日 平成7年(1995)6月22日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】脇 篤夫 (外1名)
発明者 石川 智敏
要約 目的
より迅速にディスク読取りエラー発生から適正な再生動作への復帰が果たせるようにする。

構成
通常再生速度を標準の4倍速として、ディスク読取りエラー発生があった場合に、原則的には単位時間あたりに繰り返し可能なリトライ回数を増加させる(F101→F102→F103→F105→F106) 。また、読取りエラー発生状況としてサーボ不良が想定されるような場合には、通常再生速度よりもディスク回転駆動速度を2倍速又は1倍速倍速までにダウンさせて、リトライ時に容易にサーボが掛かるようにする(F103→F104→F105→F106) 。
特許請求の範囲
【請求項1】 ディスク状記録媒体に対する再生時に、読取りエラーの発生状況に応じて、ディスク状記録媒体の回転駆動速度を変化させるようにされた回転駆動速度可変手段を備えて構成されていることを特徴とする再生装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばディスク状記録媒体から楽曲などのデータを再生することのできる再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ユーザーが音楽データ等を記録することのできるデータ書き換え可能な光磁気ディスクが知られており、このようなディスクメディアでは、特にバッファメモリを用いて耐振機能を向上させたものが実現されている。
【0003】例えば光磁気ディスクにより記録再生可能ないわゆるミニディスクシステムでは、再生時には、光磁気ディスクから読み出された音声データを高速レートでバッファメモリに間欠的に書き込んでいき、一方バッファメモリから低速レートで継続的に読出を行なって音声再生信号として復調処理していく。このとき、バッファメモリには常時ある程度のデータ蓄積がなされており、従って外部からの振動等でトラックジャンプが発生して一時的に光磁気ディスクからのデータ読出が不能となってて中断されたり、例えばノイズの混入などにより読み出しデータに著しい誤りが生じたような場合も、バッファメモリからは継続して音声データを読み出すことができる。そして、この間にピックアップ側により適切なトラックへのアクセスを行って、光磁気ディスクからのデータの読み出しを再開させる(以降このような復帰動作に関してリトライということにする)ようにすれば、再生音声は途切れることなく出力させることができる。
【0004】また、上述したようなミニディスクシステムでは、再生データの信号処理速度等に応じてディスクの回転駆動速度が設定されており、例えば実際には所定の回転速度範囲内で一定線速度(CLV)が得られるようにされている。そして、設定された一定線速度とするために、ディスクの回転駆動系についてサーボ制御を行うようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば再生時において上述したようなリトライ動作を実行するにあたり、1回目のリトライ動作で再生動作の復帰が果たせない場合には、再生動作が復帰されるまで再度リトライ動作を実行するようにされている。そこで、例えばリトライ動作を繰り返しているうちにバッファメモリに蓄積されているデータが空となり、再生音声が途切れるというような不都合を避けるためには、単位時間あたりに繰り返し実行可能なリトライ回数を出来るだけ多くして、より迅速に再生動作が復帰される可能性を高くすることが好ましい。ところが、現状として設定されているディスクの回転駆動速度によれば、1回のリトライ動作には相応の時間を要することがわかっており、実際には単位時間あたりに繰り返し実行可能なリトライ回数には制限がある。
【0006】また、例えばリトライ動作時には、所定の回転速度で駆動されるディスクに対してトラッキングサーボ及びフォーカスサーボ等のサーボ制御を実行しながら、トラックサーチを実行して再生動作の復帰を図るようにされるが、サーボ制御に関してはディスクの回転速度は低いほうがサーボをかけやすいことが知られている。したがって、サーボの掛かり具合が弱いような状態となっているディスクシステムの場合には、例えばリトライを行ってもなかなかサーボが適正にロックせず、リトライ動作が繰り返し実行されてしまうというような不都合を招くことになる。
【0007】このように、現状のディスク回転駆動速度は、例えばリトライ動作に関わる装置の状態と照らし合わせると、必ずしも適当な速度には設定されておらず、より迅速な再生動作への復帰の妨げとなっているという問題を有している。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は上記した問題点を解決するため、ディスク状記録媒体に対する再生時に、読取りエラーの発生状況に応じて、ディスク状記録媒体の回転駆動速度を変化させるようにされた回転駆動速度可変部を備えて再生装置を構成することとした。
【0009】
【作用】上記構成によれば、ディクス状記録媒体に対する読取りエラー発生の状態から復帰するリトライ動作時において、その読取りエラー発生の状況、原因などに応じて再生動作の復帰が容易となるようにディスクの回転駆動速度を変化させることが可能となる。
【0010】
【実施例】以下、図1〜図4を用いて本発明の再生装置の実施例を説明する。この実施例は光磁気ディスク(ミニディスク)を記録媒体として用いた再生装置とする。図1は再生装置の要部のブロック図を示している。図1においてディスク1は例えば音声データが記録されており、スピンドルモータ2により回転駆動される。ミニディスク再生装置に対応するディスクとしては記録可能な光磁気ディスク、再生専用ディスク、及び記録可能エリアと再生専用エリアの両方を持つハイブリッドディスクがある。
【0011】光学ヘッド3はディスク1に対して再生時にレーザ光を照射する。この光学ヘッド3にはレーザ出力手段としてのレーザダイオード、偏光ビームスプリッタや対物レンズ等からなる光学系、及び反射光を検出するためのディテクタが搭載されている。対物レンズ3aは2軸機構4によってディスク半径方向及びディスクに接離する方向に変位可能に保持されている。光学ヘッド3全体は、スレッド機構5によりディスク半径方向に移動可能とされている。
【0012】再生動作によって、光学ヘッド3によりディスク1から検出された情報はRFアンプ7に供給される。RFアンプ7は供給された情報の演算処理により、再生RF信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号等を抽出する。そして、抽出された再生RF信号はデコーダ部8に供給される。また、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号はサーボ回路9に供給される。
【0013】サーボ回路9は供給されたトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号や、マイクロコンピュータによって構成されるシステムコントローラ11からのトラックジャンプ指令、アクセス指令、スピンドルモータ2の回転速度検出情報を用いてデコーダ部8で生成されるスピンドルエラー信号SPE等により各種サーボ駆動信号を発生させ、2軸機構4及びスレッド機構5を制御してフォーカス及びトラッキング制御を行なう。またスピンドルモータ2を一定線速度(CLV)に制御する。
【0014】再生RF信号はデコーダ部8でEFM復調、CIRC等のデコード処理された後、メモリコントローラ12によって一旦バッファメモリ13に書き込まれる。なお、光学ヘッド3によるディスク1からのデータの読み取り及び光学ヘッド3からバッファメモリ13までの系における再生データの転送は、標準速度では1.41Mbit/secで、しかも間欠的に行なわれる。
【0015】バッファメモリ13に書き込まれたデータは、再生データの転送が0.3Mbit/sec となるタイミングで読み出され、デコーダ部14に供給される。そして、音声圧縮処理に対するデコード処理等の再生信号処理を施され、D/A変換器15によってアナログ信号とされる。D/A変換器15の出力はローパスフィルタ16、アンプ17を介して出力端子18から再生出力される。例えばL,Rアナログオーディオ信号として出力される。
【0016】ここで、バッファメモリ13へのデータの書込/読出は、メモリコントローラ12によって書込ポインタと読出ポインタの制御によりアドレス指定されて行なわれるが、書込ポインタ(書込アドレス)は上記したように1.41Mbit/secのタイミングでインクリメントされ、一方、読出ポインタ(読出アドレス)は0.3Mbit/sec のタイミングでインクリメントされていく。この書込と読出のビットレートの差異により、バッファメモリ13内には或る程度データが蓄積された状態となる。バッファメモリ13内にフル容量のデータが蓄積された時点で書込ポインタのインクリメントは停止され、光学ヘッド3によるディスク1からのデータ読出動作も停止される。ただし読出ポインタのインクリメントは継続して実行されているため、再生音声出力はとぎれないことになる。
【0017】その後、バッファメモリ13から読出動作のみが継続されていき、或る時点でバッファメモリ13内のデータ蓄積量が所定量以下となったとすると、再び光学ヘッド3によるデータ読出動作及び書込ポインタのインクリメントが再開され、再びバッファメモリ13のデータ蓄積がなされていく。
【0018】このようにバッファメモリ13を介して再生音声信号を出力することにより、例えば外乱等でトラッキングが外れた場合などでも、再生音声出力が中断してしまうことはなく、データ蓄積が残っているうちに例えば正しいトラッキング位置までにアクセスしてデータ読出を再開する(リトライする)ことで、再生出力に影響を与えずに動作を続行できる。即ち、耐振機能を著しく向上させることができる。
【0019】操作入力部19はユーザー操作に供されるキーが設けられ、表示部20は例えば液晶ディスプレイによって構成されて、各種表示がなされる。操作入力部19には再生キー、停止キー、AMSキー、サーチキー等がユーザー操作に供されるように設けられている。表示部20においては、動作状態、再生中のトラックナンバ、再生進行時間、モード情報、さらにトラック名などの文字情報を表示することができるように構成されている。発振回路11aは例えばシステムコントローラ11に対して設けられ、水晶発振子を備えてなる。発振回路11aで生成されたクロック信号は、実際にはシステムコントローラ11を介して各機能回路部に対して動作クロックや基準クロックとして供給される。
【0020】また、本実施例ではデコーダ部8に対してクロック可変部21が設けられ、システムコントローラ11からデコーダ部8に供給する動作クロックの周波数を可変させ、後述するようにデコーダ部8における信号処理速度及びディスク1の回転駆動速度を可変するようにされる。また、本実施例ではクロック可変部22が設けられてデコーダ部14における信号処理速度を変化させることができるようにされている。
【0021】次に、上記ようにして構成される本実施例の再生装置の動作について説明する。本実施例の再生装置では、通常再生時のディスク1の回転駆動速度としてはミニディスクシステムにおける標準速度よりも高速に設定される。例えば、標準速度として390〜750rpmの回転速度範囲内でCLVとなるように設定されているとすれば、本実施例ではその4倍速の1560〜3000rpmの範囲内でCLVとなるように設定される。
【0022】このため、本実施例ではシステムコントローラ11によりクロック可変部21を制御して、デコーダ8に供給する動作クロックの周波数を標準の4倍とするようにしている。これによって、デコーダ8においては4倍の速度によって信号処理されることになり、また、これに伴ってデコーダ8で生成され、スピンドルモータ2の回転制御に用いられるスピンドルエラー信号SPEも標準時の4倍速の回転速度を得るための値とされる。つまりスピンドルエラー信号SPEはRF信号をPLL回路に入力して得られる回転速度情報とマスタークロックから生成される基準回転速度クロックの比較によって得られるものであるが、この基準回転速度クロックの周波数が4倍とされることにより得られるスピンドルエラー信号SPEも4倍速回転に対応するものとなる。そして、この4倍速対応とされたスピンドルエラー信号SPEに基づいてサーボ回路9がスピンドルモータ2を駆動することにより、スピンドルモータ2は標準の4倍速でCLV制御されることになる。これにより、ディスク1自体も標準の4倍速で回転される。
【0023】ところで、このようにして4倍速で回転駆動されるディスク1に対して光学ヘッド3によりデータの読取りを行うと、RFアンプ7を介して再生RF信号としてデコーダ8に供給される読取データも当然のこととして4倍速の周期で得られることになるが、先に説明したようにこの場合にはデコーダ8が4倍速で信号処理を実行する状態にあることから、RFアンプ7からデコーダ8に供給されるデータの転送レートとデコーダ8の信号処理速度はマッチングしており、適正に再生RF信号のデコード処理を実行することができる。
【0024】また、本実施例では4倍速とされたディスクの回転駆動速度に適合するように、標準の回転駆動速度時とは異なるサーボゲイン及びRFアンプ7におけるRFイコライジング特性が設定される。この可変設定はシステムコントローラ11の制御により行われ、サーボゲインについてはサーボ回路9におけるフォーカスサーボ、トラッキングサーボ、スピンドルサーボ等の各サーボゲインについて可変設定し、RFアンプ7におけるイコライザ特性については、RFアンプ7のイコライザ部の特性を変更するように制御することになる。なお、サーボゲイン及びRFイコライジング特性の設定の具体例については後述する。
【0025】そして、このように標準の4倍速でディスクが回転駆動される本実施例の再生装置の再生動作時において、例えば外乱によりサーボが外れたり、ノイズの混入などによって読出しデータに著しい誤りが生じたりして、適正な再生動作が不能となったような場合には、前述したようなリトライ動作が実行されることになる。そして、本実施例ではこのようなリトライ時において、4倍速でディスクが回転駆動されていることで、1回のリトライ動作に時間を要する時間が短縮される。つまり、単位時間あたりに繰り返し実行可能なリトライ動作の回数を増加させることができることになる。これによって、例えば同程度のエラー発生の条件下であれば、従来のように通常再生時に標準回転速度でディスクを駆動する場合よりも、迅速に再生動作が復帰される可能性が高くなり、例えば、リトライ動作を数回繰り返しても再生動作の復帰を果たせずにいるうちに、バッファメモリ13のデータ蓄積量が空になって再生音声が途切れてしまうというような不都合が生じる可能性を著しく低くすることができる。
【0026】ところで、例えば経時間変化や、使用環境などによってサーボ系が比較的掛かりにくい、若しくはサーボがロックしていても外れがちであるような状態に再生装置があるような場合には、サーボエラーの原因によって再生エラーが比較的頻発したり、またリトライに際してもサーボが掛かりにくく、なかなか再生動作が復帰されないような状況が考えられる。このような場合には、ディスク回転駆動速度は低速としたほうがサーボが掛かりやすくなり、したがってリトライ動作による再生復帰も容易となる。
【0027】このため本実施例では、再生エラーの発生から通常再生動作に復帰するリトライ動作として、システムコントローラ11により、装置の状態として平常的にサーボの掛かりが良好でないような状態であると判別される、例えば、現在時点から所定時間過去まで遡った一定期間内におけるサーボエラーの頻度が所定回数以上であると認識された場合には、4倍速よりも低速のディスク回転駆動速度に切換えた状態として、リトライを実行するようにされる。本実施例の場合には、例えば標準の2倍速もしくは1倍速の何れかをもって低速の回転駆動速度とされ、2倍速と1倍速の何れを採用するかは、実際の使用条件等に応じて任意とされる。また、例えばシステムコントローラ11により判別されるサーボエラーの頻度に応じてサーボ不良状態の程度を区別し、サーボ不良が比較的重度であれば1倍速とし、比較的軽度であれば2倍速とするようなことも考えられる。
【0028】このようなリトライ時には、本実施例ではシステムコントローラ11によりクロック可変部21を制御して、デコーダ部8が標準の2倍速又は1倍速により信号処理が実行されるようにする。これによって、前述のようにしてデコーダ部8の処理動作を4倍速とした場合にスピンドルモータ2が4倍速で駆動されるのと同様にして、ディスク回転駆動速度は2倍速又は1倍速に低速化される。この後、システムコントローラ11の制御によって光学ピックアップ2によるリトライのためのアクセス動作を実行させるようにされる。
【0029】また、上記のように2倍速又は1倍速にディスク回転駆動速度を変化させた場合には、本実施例ではこれに伴って、2倍速又は1倍速のディスク回転駆動速度に適合した動作が得られるように、サーボ回路9において設定されるトラッキングサーボ、フォーカスサーボ、スピンドルサーボなどの各種サーボゲインとRFアンプ7のRFイコライジング特性がシステムコントローラ11により可変制御される。
【0030】図3は本実施例において設定されるサーボゲインのスペクトラムを示す図とされる。この図から分かるように、例えば、本実施例では通常再生時の4倍速のディスク回転速度とされている場合には、標準である1倍速時よりも12dB高いゲインを各サーボ回路系のサーボゲインとして与えるようにされており、また、2倍速とされれば標準よりも6dB高いゲインを与えるように設定されている。
【0031】また、図4は本実施例において設定されるRFイコライジング特性を示す図とされ、標準の1倍速時には実線の曲線に示すように周波数fF にピークが得られる特性とされるのに対して、例えば2倍速時には破線による曲線に示すように周波数2fF にピークが得られる特性カーブが与えられ、4倍速時には一点鎖線に示すように周波数4fF がピークとなる特性カーブが与えられるようにされる。
【0032】次に、図2のフローチャートを参照して、これまで説明してきた本実施例の再生装置のリトライ動作時に関わるシステムコントローラ11の処理動作について説明する。このルーチンにおいては、先ずシステムコントローラ11はステップF101に示すように、平常時の再生動作として標準の4倍速のディスク回転駆動速度により再生動作を実行する。具体的には、前述のようにしてデコーダ8における処理速度が標準の4倍となるようにすると共に、これに応じて図3、図4で説明したようなスピンドルサーボゲイン及びRFイコライジング特性となるように、サーボ回路9及びRFアンプ7を制御することになる。
【0033】そして、次のステップF102においては、例えばデコーダ8に供給されてくるディスク1から読み出されたデータの状態から、ディスク再生エラーが発生したかどうかについて判別を行い、ディスク再生エラーが発生していないと判別されれば、ステップF101に戻るようにされる。つまり、特に再生動作に異常がみられない平常時には、ステップF101→F102の処理が繰り返し実行されて4倍速再生が通常的に実行されることになる。
【0034】そして、ステップF102において、例えば外乱やノイズの混入などによりディスク再生エラーが発生したと判別された場合には、システムコントローラ11は再生動作を復帰させるリトライのための処理を実行することになるが、この場合には、先ず、ステップF103に進んでサーボが不良であるかどうかについて判別する。即ち、装置の状態としてサーボが比較的外れがちであるような状態とされているか否かが判別される。このため、システムコントローラ11では例えば前述のように、現在から所定時間遡った期間内におけるサーボエラーの程度や頻度をデータとして保持し、このデータに基づいて判別を行うようにされる。
【0035】そして、ステップF103でサーボ不良であると判別されなければ、ステップF105に進んで、ディスク回転速度は4倍速のままの状態でリトライ動作の実行に移ることとなる。そして、ステップF106でリトライ動作の成功、つまり再生動作が復帰されたと判別されなければ、再びステップF105に戻ってリトライ動作を再実行するようにされるが、リトライ動作が成功すればステップF101に戻って4倍速による通常再生に戻るようにされる。
【0036】一方、ステップF103でサーボ不良であると判別された場合には、ステップF104に進んでディスク回転駆動速度を前述した2倍速若しくは1倍速に切換える処理が実行される、この際、ディスク回転駆動速度を切換えるのに伴って、サーボゲイン及びRFイコライジング特性も2倍速若しくは1倍速に適合するように切換え制御が行われる。こののち、上述のようにしてステップF105→F106によりリトライ動作が実行され、再生動作が復帰されるとステップF101に戻って4倍速の通常再生に戻ることになる。
【0037】なお、本実施例の図1に示す再生装置においては、デコーダ14に対してもクロック可変部22が設けられて、デコーダ14の処理速度を変更することが可能とされている。これにより、最終的に出力端子18から出力される再生音声を元の速度/ピッチに対して可変して出力することが可能とされる。
【0038】また、本発明は上述してきた実施例の構成に限定されるものではなく各種変更が可能とされる。例えば、本実施例としては楽曲などの音声データに対応するミニディスクシステムの再生装置に適用した場合が示されているが、コンピュータなどのためのデータが記録されたディスクを再生するための再生装置などにも適用が可能とされ、また、バッファメモリを備えて耐振性を向上させたようなCDプレーヤなどに対しても適用が可能とされる。また、本実施例では通常時には4倍速とし、リトライ時には2倍速又は1倍速によりディスクを回転駆動するようにされているが、これは一例であり、何倍速とするかの設定は実際の使用条件等に応じて変更可能とされる。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように本発明の再生装置は、ディクスに対する読取りエラー発生状況に応じてディクスの回転駆動速度を変化させる、具体的には、通常再生速度を標準の所定倍速として、原則的には単位時間あたりに繰り返し可能なリトライ回数を増加させながら、例えば読取りエラー発生状況としてサーボ不良が想定されるような場合には、通常再生速度よりもディスク回転駆動速度を所定倍速までにダウンさせて、より容易にサーボが掛かるようにすることで、結果的に従来よりも迅速に読取りエラー発生から適正な再生動作への復帰が果たせることになるという効果を有することとなる。




 

 


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