JPS5984351A - 光学的情報再生装置 - Google Patents

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 本発明は同心固状もしくは渦巻状の情報トラックに情報
か記録された情報記録担体から情報を光学的手段を用い
て非接触に読み出す光学的情報再生装置に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 同心固状もしくは渦巻状の情報トランク（以下、これを
単にトラックと呼ぶ）に情報が記録された情報記録担体
（以下、これを単にディスクと呼ぶ）の記録密度が高く
、かつ非接触に情報を読み出す情報再生装置にはトラッ
キング制御が不可欠である。このようなディスクとして
、光学式のビデオディスク、デジタルオーディオディス
ク、あるいは、その他データファイルなどが知られてい
る。

このようなディスクを１耳生ずるときには、情報を読み
＋ｔ′１．るための光スポットとトラックとの相対的な
位置誤差を光学的に検出してトラッキング誤差信号を得
て、このトラッキング誤差信号に応じて上記位置誤差を
１１消すように制御するトラッキング制御が一般に行な
われる。ところがディスクに欠陥があり、」二記トラッ
キング誤差信号に大きな雑音が混入する場合には、トラ
ッキング制御が乱されて近傍トラックに跳ひ易いという
欠点があった。特にトラックの線速度が遅い光学式のデ
ジタルオーディオディスクでは欠陥部分の通過時間が長
くなり、その傾向が著しかった。

このような欠点を改善するために、ディスクの欠陥を検
出し、その欠陥部分をトラッキングしている時間は、そ
の直前のトラッキング誤差信号の値を保持する方法など
の何らかの処理を１−ラッキング制御に行う方法が従来
から用いられていた。

第１図は」二記の方法を用いたトラッキングが制御手段
の従来例を示すブロック図で、１はディスク、１ａは情
報記録面、１ｂは透明保護層、２は光学ヘッド、３は増
幅器、４は欠陥検知手段、５は誤差検出回頭、６は処理
手段、７は駆動回路、８はアクチュエータ、９は波形整
形器である。

以上のように構成された情報再生′シ装置のトラッキン
グ制４印手段について以上に、その動作を説明する。光
学へノド２はディスク１の情報記録面１ａに透明保護層
１ｂを透し℃光スポットを集束し、情報を読み収って読
み取り信号を出力するとともに、ディスク１の回転や外
乱振動に伴って生するトラックと、１−配光スポットと
の相対的な位置誤差すなわちトラッキング誤差に応じて
変化するトラッキング誤差検出信号を出力する。このＩ
・ラッキング誤差検出信号を得る方法は特に限定されず
、例えば情報信号の検出器を２分割して、それぞれの検
出信号のレベルを比較することによって、ディスクから
の反射光の光晴分布のアンバランスを検出してもよいし
、トラッキング誤差検出用の２つの副スポットをトラか
られずかずつ互いに反対方向にずらせて形成する方式で
もよい。誤差検出回路らは上記トラッキング誤差検出信
号を受けてトラッキング誤差成分を抽出し、必要に応じ
て微分補償や債分袖償なとの処理を行なってトラッキン
グ誤差信号を出力する。この１−ラッキング誤差信号は
通常時は処理手段６を通過して、そのまま駆動回路７に
人力されて、アクチュエータ８を駆動し、上記光スポッ
トの位；ｌを制御する。

一方、欠陥検知手段４は上記増幅器３の出力信号を、波
形整形器９で波形整形して得られる１工生ディジクル信
号のエツジ間隔が、所定のしさ以上になったときに欠陥
検知信号を出力する。

一般にディスクに記録される信号は最大反転間１宥が所
定の長さ以下になるように変調されているの不、」１記
再生信号のエツジ間隔か所定の長さを超えたときには再
生信号は重患のものではなく、ディスクの読み取り部分
に欠隔があることを検知することができる。上記欠陥検
知手段４は具体的にζＪ、時定数が−に記所定のしさよ
りも長く、山トリが可能な弔安定マルチバイブレークで
構成される。

ところが、透明保護層１ｂの表面に傷やｌＩｊれかある
場合には、上記情報記録１ｆｆｉ　１　ａ　Ｌに果束さ
れる光ビームの序が大きいために、光学へノド２か出力
する読み取り信号のレベルは徐々に低ドするだけ−であ
る。このため、欠陥の検知が遅れ、この間にトラッキン
グ制御信号に外音が１１１（人してトラッキング制御が
乱され易いという欠点かあ−た。

発明の目的 本発明の目的は１−、記した従来の欠点を解消し、ディ
スクの透明保護層の表面の傷や汚れに対して安定なトラ
ッキング制御がＥｉＪ能な光学的情報再生装置を提供す
ることである。

発明の構成 本発明の光学的情報再生装置は、透明保護層で覆われた
情報記録面」二の同心円状もしくは渦巻状の情報トラッ
クに最大反転間隔が制限されたディジタル情報が記録さ
れた情報記録担体の」−記情報記録面に」１記透明保護
層を透して光スポットを集束して上記ディジクル情報を
光学的に光量変化として検出して、この光量変化を電気
信号に変換した読み取り信号を出力する光学ヘッドと、
−１−配光スポットが上記情報Ｉ・ラックに追従するよ
うに制御するトラッキング制御手段と、］二二記み取り
信号を必′堤に応じて増幅した再生伯冒を包絡線検波し
て得られる包絡線信号を実質的に減衰して、この包絡線
信号のレベルと」二記再生信号の直流レベルとの間のレ
ベルを有する基べα信号を出力する検波手段と、この基
弗信号を閾値として−に配出生信号を波形整形して検出
ディジタル信号を出力する波形整形手段と、この検出デ
ィジクル信号のエツジ間隔が所定の長さ以上になったこ
とを検出して欠陥検知信号を出力する欠陥検知手段と、
上記欠陥検知信号が出力されたとき、−１−記トランキ
ング制御が雑音で乱されにくいように処理する処ノＴ１
！手段とを具備し、上記検波手段が包絡線検波するとき
の放電時定数は、」１記透明保護層の厚さをＤｌその屈
折率をｎ、上記光スポットを集束する集束レンズの開口
数をＮＡ、上記情報トランクの上記光スポットに対する
相対線速度を■としたとき、Ｉ）／（ｖＬＴ］頁〒「〒
） よりも大きいように構成したものであり、これにより透
明保護層の傷や汚れによってもトラッキンク制御が乱さ
れにくいようにしたものである。

なお、光学的情報再生装置では、ディスクの半径方向の
制御を行なうトラッキング制御と、ディスクの曲に垂直
な方向の制御を行なうフ１−カス制御とか一般に必恕で
あるが、これらはいずれも広い意味ではトラッキング制
御と見なすことができ、ここで言うトラッキング制御と
はこれらの両方を含むものとする。

実施例の説明 り、下、本発明の実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第３図は本発明の一実施例におけるトラッキング制御装
置のブロック図を示すもので、１はディスク、１ａは情
報記録面、１ｂは透明保護層、２は光学ヘット、３は増
幅器、５は誤差検出回路、６は処理手段、７は駆動回路
、８はアクチュエータ、９は波形整形器、１０は出トリ
ガ甲グ定マルチバイブレーク、２１は包絡線検波器、２
２は係数器、２３は検波手段、２４は比較器である。

以−にのように構成された本実施例のトラッキング制御
装置ｑについて、以下、その動作を説明する。

光学ヘッド２はディスク１から情゛）Ｖを読み取って読
み取り信号を出力し、さらに光スポットとトラックの相
対的位置誤差であるトラッキング誤差を光学的に検出し
て、このトラッキング誤差に応じて変化するトラッキン
グ誤差検出信号を出力する。誤差検出回路５はこのトラ
ッキング誤差検出信号から、トラッキング誤差にほぼ比
’Ｉ’ｊ”：　して変化するトラッキング誤差信号を抽
出する。；■、！Ｈ常動作時には、このトラッキング誤
差信号は処理手段６を】［ｎ過して駆動回路７に入力さ
れる。駆動回路７はこの木刀信号を電力増幅してアクチ
ュエータ８を駆動し、１−記トラッキング誤差を打消す
ように−１−配光スポットを動かしてトラッキング制御
を行なう。」１記誤差検出回路５．駆動回路７およびア
クチュエータ色はトラッキング制御手段を構成する。

−・方、ディスク１の透明保護層１ｂの表面に傷や汚れ
があって読み取り信号に異常か現わ（′シた場合には検
波手段２３．比較器２４　丈；よひ１リド１ツガ単安定
マルチバイブレーク１０によって１−１記傷や汚れが欠
陥として検知され、その間、処理手段６は十、記欠陥の
ために上記トラッキング誤差信号に混入する雑音によっ
てトラッキング制御が乱されにくいような処理を行なう
。具体的に、この処理としては、上記欠陥の直ｎ１１の
トラッキング誤差信号の値の保持や、高周波成分の遮断
などが有効である。

次に、上記検波手段２３．比較器２４および再トリガ単
安定マルチバイブレーク１０による欠陥の検知について
、その動作を第３図の信号波形図を参照してさらに詳し
く説明する。第３図において、３０は増幅器３から出力
される再生信号、３１はこの再生（Ｍ号３０を十分長い
放電時定数を有する包絡線検波器２１で包絡線検波した
包絡線信号、３２はこの包絡線信号３１を係数器２２に
よって一定の比率で減衰した基べθ信号、３３は−に配
回生信号３０’と上記基準信号３２とを比較器２４で比
較して波形整形した検出ディジタル信号の信号波形図で
ある。この比較器２４の閾値となる基準信号３２のレベ
ルは通常上記波形整形器９の閾値とは、」−配液形整形
器９が出力する内生ディジクル信号の波形とは異なった
ものとなる。なお、第３図において、ｔＪｆ生信号３０
は、」二記光学へノド２が検出する光量が増すとき、図
の正方向に変化するものとする。第３図（へは通常ｉＭ
生時の信号波形を示すもので、同図に示すように検出デ
ィジタル信号３３には、記録されたディジタル情報のず
ぺての反転に対応して立上がりあるいは立下がりのエツ
ジが必ず存在する。したがって、これらのエツジ間隔は
、変ＲＩＭ方式によって制限される最大反転間隔以下に
ほぼ制限される。例えばＭＦＭ変調の場合を例に上ける
と、１ピツト相当の長さをｒとして、最大反転間隔は２
Ｔに制限されるので、」二記検出ディジ′クル信号のエ
ツジ間隔もほぼ２Ｔに制限される。

ところが、透明保護層１ｂの表面に傷やｔｌ＞’れなど
の欠陥かある場合には、光学ヘッド２が検出する最大光
量が減少するため、」−記（１ｆ生イｖ、弓−の包絡線
にくぼみが生ずる。第３図の）はこのときの信号波形を
示すものである。同図に示すように、上記基べ（信号３
２のレベルを」−配色絡線信号３１のレベルと」１記再
生信号３ｏの直流レベルとの間の適当な値に設定し、上
記包絡線検波器２１がこのような包絡線の速い落ち込み
に十分応答しないように放電時定数を長くしておけば、
このような欠陥部分では」１記検出ディジタル信号３３
のエツジが欠落する。このため」−記検出ディジタル信
号３３のエツジ間隔は極めて長くなるので、検出ディジ
タル伝号３３のエツジ間１禍が所定の長さく例えはＭＦ
Ｍ変調の場合は２Ｔ）より長くなったことを検出するこ
とによって上記欠陥を検知することができる。また、欠
陥検知手段の回路構成を簡単にするために、立上りエツ
ジあるいは立下りエツジのいずれか一方だけを検出して
、このエツジ間隔か変調方式によって定められる最大反
転間隔の２倍よりも長くなることによって欠陥を検知す
るよ−〉にしてもよい。このエツジ間際か所定の長さよ
りも長くなったことを検出する具体的手段としては、例
えば本実施例のように、時定数τを上記所定の長さより
少し長めに設定した再トリガ可能な再トリが単安定マル
チバイブレーク１０を用いることができる。この再トリ
ガ単安定マルチバイブレーク１ｏは検出ディジタル信号
３３のエツジでトリガされて出力が時間での間だけＨ′
′になるものとすれば、通常にはこの画トリが弔安定マ
ルチバイブレーク１０はτ以下の周期でトリがが繰り返
されるために常にトリガされた状態となり、出力は゛°
Ｈパの状態を続ける。ところがディスクの欠陥によって
」−記検出ディルタ信号３３のエツジが欠落し、エツジ
間隔がτ以」二になると」−記１１ｊ１−リガ単安定マ
ルチバイブレータ１０の出力は安定状態である°゛Ｌ″
になる。すなわち、」１記１１ｊトリガ惧安定マルチバ
イブレータ１ｏの出力が′Ｌ゛になったとき、乙れを欠
陥検知信号とみなすことかできる。したがって、この欠
陥検知信号に応じてトラッキング誤差信号を保持するな
どの方法で１−ランキング制御が雑音で乱されにくいよ
うに処理することによって、ディスクの欠陥によるトラ
ック跳ひが起こりに（いようにすることかできる。

な２、第３図では、再生信号３０は上記読み取り信号を
その直流成分まで含めて増幅したものであり、そのため
に上記再生信号３０の包絡線の変動は上下非対称となっ
ている。高域通過フィルタで比較的高い周波数まで低周
波成分を除去すれば、上記再生信号３０の包絡線の変動
は上下対称となる。その場合には包絡線検波器２１は上
記再生信号のどちらの側で包絡線検波しても差支えない
０捷だ、透明保護層の厚みをＤｌその屈折率をｎ１光ス
ポツトを集束する光学ヘッドの集束レンズの開口数をＮ
Ａ、）ランクの線速度を■としたとき、上記透明保護層
表面の汚れによって上記再生信号の包絡線が落ち込む丑
での時間ｔｄは、ｔａ　汝Ｄ／　（Ｖ　　（ｎ／ＮＡ）
”１　’ｊであるので、上記包絡線検波器２１の放電時
定数は上記ｔｄ程度より長くしておけばＪ二記透明保護
層の表面の欠陥を検出することができる０例えばＤ＝　
１．２１Ｔｕｎ、　Ｖ　：＝　１．３ｍ　、　ｎ　＝　
１．５．ＮＡ＝０．６とすればｔｄ’；０．３３ｍ５で
ある。

一方、外乱振動などによるトラッキング誤差が生じた”
ＪＡ合にも、ディスクに欠陥がある場合と同様に上記読
み取り信号成分のレベルが低下する０上記再生信号３０
が遮断周波数の高い高域通過フィルタによって低周波成
分が除去されている場合には、上記トラッキング誤差に
よって上記再生信号の包絡線には上下ともにくぼみが生
ずる。したがって欠陥の検知感度を高くするとトラッキ
ング誤差による再生信号の変化を欠陥と間違えて誤検知
し易くなる。ところが第３１閑の場合のように、上記再
生信号３ｏが直流成分まで含んでいるか、あるいは少な
くとも１００８７．以上の低周波成分を含んでいるよう
な場合には、短かい時間のトラッキング誤差による上記
再生信号３ｏの変化ｔｉ、主にその下側の包絡線のくぼ
みとして現われ、上側の包絡線はほとんど変化を受けな
い。これは、光学ヘッド２が検出する先触は、上記トラ
ッキング誤差によって、その極小値が大きくなるだけで
：ｊｉ′ｉ、犬値はほとんど変化しないためである。し
たがって、るようにし、上記基準信号３２０レベルが上
記包絡線信号３１のレベルと上記再生信号３０の直流レ
ベルとの間になるようにしておけば、このようなトラッ
キング誤差による誤検知を避けることができる。

なお、第３図のブロック図では、検波手段２３を包絡線
検波器２１と係数器２２とで構成したが、これらの機能
を合わせ持つような回路構成にしても差支えない。第４
図はそのような検波手段の一例を示す回路図である。同
図において、トランジスタＱ１は正バイアスのときのみ
動作して整流作用を有し、コンデンサＣの充電時定数（
ＲｌＣ）を放電時定数（Ｒ２Ｏ）より小さくすること如
よって包絡線検波が行なわれ、Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）に
分圧されることによって係数器としても機能する０発明
の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、光学的情報
再生装置を、ディスクに集束した光スポットによって信
号を読み取って読み取り信号を出力するとともにトラッ
キング誤差を光学的に検出してトラッキング誤差検出信
号を出力する光学ヘッドと、上記光スポットをトランク
に追従させるトラッキング制御手段と、上記読み取り信
号を必要に応じて増幅した厚生信号を包絡線検波して得
られる包絡線信号を実質的に減衰して、との包絡線信号
のレベルと上記再生信号の直流レベルとの間のレベルを
有する基準信号を出力する検波手段と、この基準信号を
閾値として上記再生信号を波形整形して検出ディジタル
信号を出力する波形整形手段と、この検出ディジタル信
号のエツジ間隔が所定の長さ以上になったことを検出し
て欠陥検知信号を出力する欠陥検知手段と、上記欠陥検
知信号て応じて上記トラッキングが雑音で乱されにくい
ように処理する処理手段とを具備し、上記検波手段が包
絡線検波するときの放電時定数が適当な長さになるよう
に構成したもので、このようにすることによってディス
クの透明保護層表向の傷や汚れによってもトラッキング
が乱されにくくなるという効果が得られる。

さらに、上記再生信号は上記読み取り信号の少なくとも
１００　Ｈｚ以上の低周波成分を含み、検波手段は上記
再生信号を、上記光学ヘッドが検出する光芥：の極大値
に相当する側で包絡線検波することによって、上記欠陥
検知手段が、外乱振動などによるトラッキング誤差をデ
ィスクの欠陥として誤検知しにくくなるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１棟は従来の光学的情報再生装置におけるトラッキン
グ制御手段のブロック図、第２図は本発明の一実施例に
おけるトラッキング制御手段のブロック図、第３図（５
）、　（Ｂ）　、　（Ｃ１は第２図の実施例における各
部の信号波形図、第４図は第２図の実施例における一部
分の具体的構成例を示す回路図である。 １・・・・・・ディスク、１ａ・・・・・・情報記録面
、１ｂ・・・・・・透明保護層、２・・・・・・光学ヘ
ッド、６・・・・・・誤差検出回路、６・・・・・・処
理回路、ア・・・・・・駆動回路、８・・・・・・アク
チーエータ、２１・・・・・・包絡線検波器、２２・・
・・・・係数器、２３・・・・・・検波手段、２４・・
・・・比較器、１ｏ・・・・・・再トリガ単安定マルチ
バイブレータ。 ζ゛Ｃ１図 ／η ’Ｎ　２０ ζ、゛５３　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明保護層で覆われた情報記録面上の同心円状も
   しくは渦巻状の情報トラックに最大反転間隔が制限され
   たディジタル情報が記録された情報記録担体の上記情報
   記録面に上記透明保護層を透して光スポットを集束して
   上記ディジタル情報を光学的に光量変化として検出して
   、この光量変化を電気信号だ変換した読み取り信号を出
   力する光学ヘッドと、上記光スポットが上記情報トラッ
   クに追従するように制御するトラッキング制御手段と、
   」二記読み取り信号を必要に応じて増幅した再生信号を
   包絡線検波して得られる包絡線信号を実質的ｒ減衰して
   、との包絡線信号のレベルと上記再生信号の直流レベル
   との間のレベルを有する基準信号を出力する検波手段と
   、この基準信号を閾値として上記再生信号を波形整形し
   て検出ディジタル信号を出力する波形整形手段と、この
   検出ディジタル信号のエツジ間隔が所定の長さ以」二に
   なったことを検出して欠陥検知信号を出力する欠陥検知
   手段と、」二記欠陥検知信号が出力されたとき、」−記
   トラッキング制御が雑音で乱されにくいように処理する
   処理手段とを具備し、かつ、上記検波手段が包絡線検波
   するときの放電時定数は、」−記透明保護層の厚さをＤ
   ｌその屈折率をｎ、上記光スポットを集束する集束レン
   ズの開口数をＮハ、］−記情報トラックの上記光スポッ
   トに対する相対線速度を■としたとき、 Ｄ／（Ｖｒ而面５７） よりも大きいことを特徴とする光学的情報再生装置。
2. （２）再生信号は読み取り信号の少なくとも１００１１
   ｚ以上の低周波成分を含み、検波手段は１−記内生信号
   を、光学ヘッドが検出する光ト１１の極大値に相当する
   側で包絡線検波することを特徴とする乍ｌｉ、：′Ｉ請
   求の範囲第０）項記載の光学的情Ｎ　７１ｒ生装置。