JPH01300480A - 光学的情報再生装置 - Google Patents

光学的情報再生装置

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JPH01300480A
JPH01300480A JP63131842A JP13184288A JPH01300480A JP H01300480 A JPH01300480 A JP H01300480A JP 63131842 A JP63131842 A JP 63131842A JP 13184288 A JP13184288 A JP 13184288A JP H01300480 A JPH01300480 A JP H01300480A
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Toshiharu Mukai
向井 敏治
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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】 産業上の利用分野 本発明は光ディスクのようにフレームあるいはブロック
ごとに記録データを分割し、そのフレームあるいはブロ
ックごとに同期信号を付加して情報が記録された円盤上
の情報トラックに再生ヘッドをトラッキングさせるため
の光学的情報再生装置に関する。
従来の技術 近年の半導体プロセス技術の進歩に伴い、高速演算が可
能なマイクロ・プロセッサやディジタル・シグナル・プ
ロセッサの発表が相次いでいる。
これらプロセッサの高速演算能力を利用して、ヘッドの
位置決めなど高速な応答を要求される制御分野にも従来
のアナログ制御からディジタル制御へ移行する技術の流
れを生み出している。
このような位置決め制御(すなわち、再生ヘッドを情報
トラックの変動に追従させる制御)をディジタル的に構
成するために解決すべき技術的な課題の一つは、標本化
率の選定である。
一方、上記のような光学的情報再生装置においては、得
られる位置誤差信号は再生情報信号の混変調された雑音
が混入している。この雑音は、通常のアナログ制御にお
いても位置決め精度の劣化を生じる原因となるが、ディ
ジタル制御系においては標本化によって折シ返されて制
御帯域内に侵入するため、アナログ制御以上の位置決め
精度の劣化を生じる。したがって、この雑音を除去する
ために、アナログ回路による低域通過フィルタを誤差検
出器の後段に挿入し、上記の折り返し現象を防止するこ
とが一般的である。(例えば、特開昭62−10243
1号公報) 発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のアナログ低域通過フィルタは、2
次以上の高次の低域通過フィルタとする必要がある。
一方、制御方法が一般のPIDコントローラテある場合
には、このコントローラの次数は、0次も61\−7 しくは1次である。すなわち、アナログ制御に比べてデ
ィジタル制御では、雑音除去のためだけに本来の制御精
度を決定するコントローラよりも高い次数のフィルタを
更に追加する必要が発生するという問題点がある。
また、このアナログ低域通過フィルりは、上記のディジ
タル制御をLSI化した場合には、LSIの外付は部品
として残るため、制御回路全体の小型化やコスト・ダウ
ンの障害となるという問題点がある。
本発明は上記問題点に鑑み、外付はアナログ部品の規模
を抑えることにより、小型化容易かつ低廉な光学的情報
再生装置を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の光学的情報再生装
置は、基準同期信号とこの基準同期信号の周波数に対し
て非整数倍の周波数を有する標本化信号を出力する基準
信号発生手段と、所定のブロック単位に分割された情報
とこのブロック単位実 を識別するだめの同期信号が光学的に再生可能な96 
ヘーノ 質的に同心円状の情報トラック上に記録された円盤と、
この円盤の径方向に移動可能であシ、かつ上記情報トラ
ックから再生信号を得る再生ヘッドと、この再生信号か
ら情報信号を再生して再生同期信号を抽出する情報再生
手段と、上記基準同期信号の周波数と上記再生同期信号
の周波数が一致するように上記円盤と上記再生ヘッドの
間の相対的走査速度を一定の値に保つ円盤制御手段と、
上記再生信号から上記再生ヘッドの上記情報トラックの
径方向に対する相対的位置誤差を検知する位置誤差検知
手段と、この位置誤差検知手段の出力を上記標本化信号
に応じて標本化する位置誤差標本化手段と、この位置誤
差標本化手段の出力を演算処理して操作信号を得る位置
制御手段と、この操作信号に応じて上記再生ヘッドの位
置を補正する再生ヘッド駆動手段を具備するという構成
を備えたものである。
作  用 本発明は上記した構成によシ、位置誤差信号に含まれる
再生情報信号の雑音スペクトルの間に標7 、、−; 本化周波数を設定されるため、この雑音スペクトルが制
御帯域内に折シ返されることがなくなる。
したがって、この雑音スペクトルは、ディジタル低域通
過フィルり(いわゆるディジタル・フィルり)によって
容易に除去できるものである。
捷た、アナログ低域通過フィルりの次数を小さくするこ
とができるため、外付は部品を減少もしくは削除するこ
とができるものである。
実施例 以下本発明の一実施例の光学的情報再生装置について、
図面を参照しながら説明する。
第1図は、本発明の光学的情報再生装置の一実施例を示
すブロック図である。
第1図において、1は円盤であり、符号化された情報信
号が記録されている。この情報は、円盤作成時に一定の
データ個数を1つのブロックにまとめ、このブロック単
位を区別するだめの同期信号がこのブロック単位の先頭
に付加されている。
この情報信号は、円盤1上に形成された情報トラック1
aに記録されている。CDフォーマットの音声情報では
、フレーム同期信号(周波数f。=7.35kHz)を
指す。
再生ヘッド2は、この情報トラック1aから再生信号2
aを読み出し、情報再生手段3に送る。
この再生信号2aは、情報再生手段3において復号され
、記録された情報を抽圧するとともに予め記録された同
期信号を分離し、再生同期信号3aとして出力する。こ
の再生同期信号3aは、円盤制御手段5において基準信
号発生手段4の出力する基準同期信号4aと位相比較さ
れ、位相補償などのフィルタリング処理を施されたうえ
で回転制御信号5aとして出力する。この回転制御信号
5aに応じて再生同期信号3aの周波数と基準同期信号
4aの周波数が一致するように円盤駆動モータ6の回転
数は変化する。
これら円盤1、再生ヘッド2、情報再生手段3、円盤制
御手段5および円盤駆動モータ6からなる一連のループ
は、円盤1の位相制御ループを構成している。この一連
のループによって、再生ヘッド2が情報トラック1aを
走査する速度を円盤に情9 へ−7 報が記録された時の速度と一致するように制御する。以
上の動作原理については、既に公知であるのでこれ以上
の詳しい説明は省略する。
一方、再生信号2aは、位置誤差検知手段7にも送られ
、再生ヘッド2と情報トラックの間の相対的な位置誤差
を検出し、位置誤差信号7aとして出力される。ここで
、この位置誤差とは、情報トラックと再生ヘッドの間の
径方向の誤差であり、いわゆるトラッキング誤差を意味
する。このトラッキング誤差の検出方法には、3ビーム
法やファーフィールド法などが提案されており、これら
の方式はいずれも公知であるので詳しい説明は省略する
さて、この位置誤差信号は、位置誤差標本化手段8にお
いて数値化され、位置誤差データ8aとして位置制御手
段9に送られる。位置制御手段9はこの位置誤差データ
を比例・積分・微分演算(PID)を施して位置操作デ
ータ9aとして出力される。再生ヘッド駆動手段10は
、この位置操作データ9aを電流に変換し、再生ヘッド
2の1o ベーン 位置誤差を補正する。これら再生ヘッド2、位置誤差検
知手段7、位置誤差標本化手段8、位置制御手段9およ
び再生ヘッド駆動手段10から成る一連のループは、再
生ヘッド2のトラッキング制御ループを構成している。
この位置決め制御ループの応答周波数(すなわち制御帯
域fw)は、1kHz以下に設計されることが一般的で
ある。例えばCDプレーヤであればfwは、600服か
ら8QO)(zに設計される。
さて、この位置決め制御ループにおいて、円盤1から再
生される再生信号2aは第2図(−)に示すような周波
数スペクトルを有している。第2図(a)において、こ
れら周波数スペクトルS1.S2.・・・。
Snは、再生同期信号2aの周波数の整数倍の周波数量
を持つスペク)/しである。ここに、f1=fo。
f2=2fo、−、fn=nfoであシ、nは自然数を
表し、foは再生同期信号の周波数を表す。
ところで、標本化周波数f8によってこの周波数fnを
標本化すると、この折り返し雑音のスペクトルの周波数
量n′は、 fn’=fn(mod f /2 )  ・・・・・・
・・・・・・・・・(1)11 7\−7 で与えられる。ここに、A (mod B )は、Bを
法とする剰余群を表す。いま、−例として f ll= fo(2m+1 )/2  (mは自然数
)・=(2)に設定すると、最も低い周波数を持つ雑音
の折り返しスペクトルは、Sm+1 (周波数(m+1
)fo)が折シ返されたスペク)/しである。したがっ
て、折り返し雑音の周波数帯域は、(1)式および(2
)式より、 fn′≧f0/4  (>fw)   ・・・・・・・
・・・・・・・・(3)なる関係を満足する。例えば、
CDプレーヤであれば、f0=7350)hであるから
、f  ’=1837.5比 となシ、上記の制御帯域fWの範囲とすることができる
したがって、この標本化後の雑音スペクトルは、第2図
(b)のように表せる。この折シ返しスペクトルハ、デ
ィジタル・フィルタによって容易に除去することが可能
である。
第3図は、そのようなディジタルフィルりの−構成例と
その接続関係を表すブロック図である。
第3図において、31および32は遅延要素であり、シ
フト・レジスタや書込可能記憶素子(RAM)で構成さ
れる。また、33および34は加算器、35.36.3
7および38は係数器であり、例えば乗算器と係数RO
M(読出専用記憶素子)で構成される。
A/D変換器30は位置誤差信号7aを数値化し、ディ
ジタル・フィルタ8bに出力する。A/D変換器30お
よびディジタル・フィルり8bは、第1図における位置
誤差標本化手段8を構成している。このディジタル・フ
ィルタ8bは、上記の折シ返し雑音を抑圧する低域通過
フィルりを構成し、このディジタル・フィルタ8bの伝
達関数F (z)は、次式で与えられる。
ここで、a、b、cおよびdは、それぞれ係数器35.
36.37および38の値である。これらの値は、モデ
ルとなるアナログ・フィルタラz変換を用いて設計する
ことによシ容易に実現でき13、、−。
る。このアナログ・フィルタの遮断周波数f。は、fw
(f。くf。/4    ・・・・・・・・・・・・・
・・(5)を満足するように設計すればよい。またアナ
ログ・フィルタからディジタル・フィルタを設計する手
法としては、双一次変換、前進差分近似あるいは後進差
分近似を用いてもよい。また、以上の説明ではハードウ
ェア回路として説明したが、このディジタ/L/ 11
フイルタはプロセッサ上にソフトウェアで構成してもよ
い。
第4図は、第1図の実施例におけるこのディジタル拳フ
ィルタの他の接続関係を示すブロック図である。
第4図において、主制御回路9bは位置誤差データ8a
に積分補償および位相補償などの演算を施したうえでデ
ィジタル・フィルり9cに出力する。ディジタル・フィ
ルタ9cは、第3図におけるディジタル・フィルタ8b
と同一であるので、ここで繰シ返して説明することはし
ない。以上の主制御回路9bおよびディジタル・フィル
タ9cは第1図の実施例における位置制御手段9を構成
14 ベージ する。再生ヘッド駆動手段10は、ディジタル・フィル
タ9Cの出力をD/A変換あるいはPWM変換し、再生
ヘッドの位置誤差を補正する位置補正信号10aを出力
する。その他の動作は、第1図の実施例と同一であるの
で、詳しい説明は省略する。
さて、基準信号発生手段4は、単一の発振源からの周波
数信号を用いて容易に実現できる。
第5図は、本発明における基準信号発生手段4の一構成
例を示すブロック図である。
第5図において、主発振源41は、(2m+1)kfo
なる周波数で発振する水晶発振器であシ、第1の分周器
42はこの主発振周波数信号f。kを(2m−1−1)
 k分周して基準同期信号4aを発生し、第2の分周器
43はこの主発振周波数f。kを2に分周して標本化信
号4bを発生する。
これによシ、基準同期信号4aと標本化信号4bは、非
整数倍の関係を持ち、かつ単一の主発振周波数信号f。
kよシこの両信号を作ることができる。
したがって、基準同期信号および標本化信号を作15、
、−/ 成するために独立した発振源を設ける必要がないため低
廉化が容易となる。
本実施例では、基準同期信号の周波数f。と標本化信号
f6の周波数の関係を (2m+1 ) : 2 としたが、この関係は (2m+1 ) : 3 であってもよいし、さらに一般的に f(mOdfo)〆0 なる関係が成立すれば、同様の効果を得ることができる
また、以上の説明では、位置誤差標本化手段の前段に折
り返し防止フィルりを設けない例について述べたが、例
えば低レベルの白色性雑音が混入する場合には、fB/
2以上のこの白色性雑音を除去するために簡単な1次程
度のアナログ低域通過フィルタを位置誤差標本化手段を
構成するA/D変換器の前段に挿入すればよい。
その他、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能なことは無
論である。
発明の効果 以上のように本発明によれば、再生同期信号の周波数と
非整数倍の関係を有する周波数で位置誤差信号を標本化
するため、位置誤差信号に含まれる再生情報信号の雑音
スペクトルの間に標本化周波数が設定されるため、この
雑音スペクトルが制御帯域内に折り返されることがなく
なる。したがって、この雑音スペクトルはディジタルe
フィルりによって容易に除去できるため、アナログ・フ
ィルりの次数を小さくできるという利点がある。
また、これに伴い外付は部品を削減もしくは減少するこ
とができる。
したがって、外付はアナログ部品の規模を抑えることに
よシ、小型化容易かつ低廉な光学的情報再生装置を構成
できるという優れた効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における光学的情報再生装置
のブロック図、第2図は再生信号に含ま17 へ−/ れる雑音スペクトルを示す波形図、第3図は第1図の実
施例におけるディジタル・フィルりの一構成例とその接
続関係を表すブロック図、第4図はディジタル・フィル
りの他の接続関係を示すブロック図、第6図は基準信号
発生手段の一構成例を示すブロック図である。 1・・・・・・円盤、2・・・・・・再生ヘッド、3・
・・・・・情報再生手段、4・・・・・・基準信号発生
手段、6・・・・・・円盤制御手段、7・・・・・・位
置誤差検知手段、8・・・・・・位置誤差標本化手段、
9・・・・・・位置制御手段、1Q・・・・・・再生ヘ
ッド駆動手段。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基準同期信号とこの基準同期信号の周波数に対し
    て非整数倍の周波数を有する標本化信号を出力する基準
    信号発生手段と、所定のブロック単位に分割された情報
    とこのブロック単位を識別するための同期信号が光学的
    に再生可能な実質的に同心円状の情報トラック上に記録
    された円盤と、この円盤の径方向に移動可能であり、か
    つ上記情報トラックから再生信号を得る再生ヘッドと、
    この再生信号から情報信号を再生して再生同期信号を抽
    出する情報再生手段と、上記基準同期信号の周波数と上
    記再生同期信号の周波数が一致するように上記円盤と上
    記再生ヘッドの間の相対的走査速度を一定の値に保つ円
    盤制御手段と、上記再生信号から上記再生ヘッドの上記
    情報トラックの径方向に対する相対的位置誤差を検知す
    る位置誤差検知手段と、この位置誤差検知手段の出力を
    上記標本化信号に応じて標本化する位置誤差標本化手段
    と、この位置誤差標本化手段の出力を演算処理して操作
    信号を得る位置制御手段と、この操作信号に応じて上記
    再生ヘッドの位置を補正する再生ヘッド駆動手段とを具
    備することを特徴とする光学的情報再生装置。
  2. (2)位置誤差標本化手段は、位置誤差信号を数値化す
    る手段を含めて成ることを特徴とする請求項1記載の光
    学的情報再生装置。
  3. (3)位置誤差標本化手段は、数値演算によって位置誤
    差データを平滑する手段を含めて成ることを特徴とする
    請求項2記載の光学的情報再生装置。
  4. (4)位置制御手段は、数値演算によって操作信号を平
    滑する手段を含めて成ることを特徴とする請求項2記載
    の光学的情報再生装置。
  5. (5)基準信号発生手段は、基準同期信号の周波数と標
    本化信号の周波数の最小公倍数の整数倍の関係を有する
    周波数を有する主周波数信号を出力する発振源を含み、
    かつこの基準同期信号と標本化信号は、上記発振源から
    の主周波数信号を分周して得ることを特徴とする請求項
    1記載の光学的情報再生装置。
JP13184288A 1988-05-30 1988-05-30 光学的情報再生装置 Expired - Lifetime JPH087959B2 (ja)

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JPH087959B2 JPH087959B2 (ja) 1996-01-29

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114243889A (zh) * 2021-12-28 2022-03-25 深圳市伊力科电源有限公司 不间断电源负载适应性调节控制方法及系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114243889A (zh) * 2021-12-28 2022-03-25 深圳市伊力科电源有限公司 不间断电源负载适应性调节控制方法及系统

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