JPS60175250A - レコ−ドの偏心検出方法 - 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】 回転中心とを一致させるためレコードの偏心を検出する
方法に関する。

レコード再生において、レコードの中心とター、ノ斗ー
ー９争，，ーハ開ｄこ山，１為炙−病，１イ１、ナ，１
、ト　平保の相違による線速度の相違からワウが生じ、
その再生特性が劣化する。

レコードの心出しのためターンテーブルにはスピンドル
が設けられているが、例えば日本工業規格によれば、３
０ｃｒｎ径のＬＰ盤の場合、レコードの偏心は０．２．
、まで許容され、またレコード中心穴の内径およびスピ
ンドルの外径は、それぞれ７．２４〜７．３３ｍ、およ
び７．０５〜７．１５１ｍと規定されている。

これらの誤差が累積的に加算されると、実際のレコード
載置の際の偏心量はかなりのものになり、偏心に基く回
転むらは、最近の高精度のターンテーブル自体の回転む
らを大幅に上回る。

ターンテーブル上に載置されたレコードの中心をターン
テーブルの回転中心に一致させるように、レコードの載
置位置を修正する方法は公知である。

その際レコード製造の牙１段階において原盤カッティン
グにより作られたレコード最内周溝は実質的に偏心のな
い真円と考えることができる。公知技術によれば一端に
トレース針を設けた揺動ｉｉＪ’能なアームによってこ
の溝をトレースし、このアームの揺動角を介して偏心量
およびその位置を検出している。さらに詳細に述べれば
、このアームの他端をはさんで光電装置が設けられてお
り、この光電装置は、アームの揺動変位に比例した出力
電圧を生じる。最内周溝の偏心が無くかつ最内周溝が真
円であれば１．この出力電圧は一定直流電圧であるが、
偏心があると、この出力電圧は、レコード１′回転を周
期とし偏心量に応じた振幅を有する正弦波状電圧になる
。

一方原盤力ノティングの際に真円であった最内周溝も、
レコード製造の過程で、特にプレス後の硬化の際に変形
を生じ、この変形は無視できない。

変形は、偏心、だ円状変形、３角状変形および多角状変
形から成るが、この場合偏心は、レコード載置に基く偏
心と何ら取扱い上の区別はなく、一方３角状を含む多角
状の変形は、実測によるとその絶対量が小さいので、特
にここではだ円状の変形に関連して説明する。周知のよ
うにだ円は、その周に沿った軌道上で２つの最大半径と
２つの最小半径を有する。すなわち前記アームによりだ
円軌道をトレースした場合、光電装置の出力電圧は、レ
コード１回転を２周期とし長径と短径の差の１／４０波
高値を有する正弦波状電圧を生じる。

実際の製品であるレコードの最内周溝を前記アームでト
レースすると、光電装置の出力電圧は、レコード１回転
を１周期とした正弦波とレコード１回転を２周期とした
正弦波とを重量した電圧となることが観察されている。

本発明方法によって検出された値で修正しようとする誤
差はさしあたり偏心成分だけなので、この出力電圧から
偏心の量と位置を検出しなければならない。出力電圧が
レコード１回転を１周期とする正弦波電圧であれば、そ
のピーク値とピーク位置が、直接的にレコード偏心の量
と位置を表わしている。しかし異った周期を有する２つ
の正弦波から成る合成電圧は、それらの位相関係および
振幅関係に応じて種々の波形を有し、レコード偏心の量
と位置を検出することは極めて困難である。

１つの解決策として、この出力電圧の１周期にわたる面
積をめ、すなわちこの出力電圧の平均値をめ、正弦波電
圧の平均値と尖頭値の関係からピーク電圧を計算し、こ
の出力電圧のＯ交差点から１／４周期を経過した所をピ
ークの位置と決める方法が提案されている。

この方法によればかなりの程度まで良好な結果が得られ
るが、本発明の目的は、だ円状変形が大きい場合にも一
層正確な偏心検出を行うことのできるレコードの偏心検
出方法を提供することにある。

本発明によればこの目的は次のようにして達成される。

すなわちレコード回転の所定の期間にわたってその都度
の回転角度位置に対応して複数個の個別偏心量を読取り
、得られた個別偏心量データに基いてレコードの回転角
に関する偏心量をフーリエ級数に展開し、フーリエ級数
からレコード１回転に相当する周期を有する項を抽出し
、この項の係数により偏心量のビ〜り値を検出し、かつ
位相定数により偏心位置を検出する。そしてこの偏心検
出情報は、レコードの偏心の修正に用いることができる
。

本発明の実施例を以下図面によって説明する。

牙１図においてレコード１は、音溝等の所要の溝を有し
、その中心穴１ａにはスピンドル２がはまっており、か
つターンテーブル３上に載置されている。支持軸４によ
り揺動可能に支持されたアーム５は、一端にレコード１
上の溝をトレースするトレース針（図示せず）を有し、
かつ他端にシャッタプレート８を有する。このシャッタ
ープレート８をはさんで光電装置の発光素子６ａと光検
出器７ａが配置されている。光検出器７ａは、アーム５
０角度変位による受光量の変化によりレベルが変化する
所要の電気信号■を出力する。この出力は制御回路９に
供給される。

ターンテーブル３の外周付近に発光素子６ｂと光検出器
７ｂから成る別の光電装置が配置されている。本実施例
においてはターンテーブル３の外周面にしま状のパター
ンが形成されており、ターンテーブル３が回転している
場合、光検出器７ｂには断続的に光が到来し、光検出器
７ｂはパルス位置信号Ｐ、を発生する。この信号も制御
装置９に供給される。ターンテーブル３のしま状パター
ンを磁気的に記録し、例えばホール素子のような磁気手
段によってパルス位置信号Ｐ１を発生してもよい。

レコード１の載置位置を修正づ−ろ修正レバー１１は、
制御回路９から正、逆転制御される制御モータ１０によ
って駆動される。修正レバー１１は、通常ターンテーブ
ル３から離れているが、制御モータ】０の正転により矢
印Ａの方向に駆動されると、レコード１０周面に接触し
、レコード１を場合によっては摺動可能に載置された補
助ターンテーブルと共に半径方向に動かす。

その他にターンテーブル３０周辺には、ターンテーブル
３の駆動モータ１４とターンテーブル：３０回転を停止
するメカニカルブレーキ手段１；３が設けられており、
この駆動モータ１４とメカニカルブレーキ手段１３は、
制御回路９がら制御される。

前記の装置は次のように作動する。

まずトレース針を有するアーム５は、実質的に真円とみ
なされるレコードｌの最内周溝１６をトレースするもの
と仮定する。本例ではトレース針と光電装置６ｂ、７ｂ
の検知位置は同一半径方向にあり、修正レバー１１は、
光電装置６ｂ、７ｂの検知位置から回転角にして１８０
°離れた位置にあるものとする。

レコード１の中心とターンテーブル３０回転中心が一致
している場合、光電装置６ａ、７ａは一定しベルＶｏの
電気信号■を出力するが、両者が一致していないと、ア
ーム５の揺動が生じるので、光電装置６ａ　、７ａは、
Ｖｏを基準として波高値ゾ、を有する旧弦波’Ｉｊｊ弓
を発生°ずろ。その場合例えばピークレベル■、が生じ
る時点は、ちょうどトレース針の位置、従って光電装置
６ｂ、７ｂの検知位置にレコード１の最大偏心突出位置
が達している時点である。この時点から光電装置６ｂ、
７．ｂのパルス位置信号Ｐ、を計数し、ちょうどターン
テーブル３０１８０°の回転に相当する数を計数した時
、レコードｌの最大偏心突出位置は、修正レバー１１の
位置に達する。それ故にこの位置でターンテーブル３０
回転が停止するように、あらか１ｔめ制御回路９は、光
電装置６ｂ、７ｂのパルスを計数しながら、ターンテー
ブル３の駆動モータ１４とメカニカルブレーキ１３を制
御する。

その後制御回路９は、修正レバー】１の制御モータ１０
を制御し、修正レバー１１を矢印への方向に動かし、修
正レバー１１とレコード１との接触位置から、引続きピ
ークレベルＶ、に比例した偏心量だけ修正レバー１１を
矢印Ａの方向に動か′１″。

このようにしてレコード１の偏心が修正されたので、そ
の後制御回路９は、制御モータ】０を逆転制御し、修正
レバー１１を初期位置まで引戻し、かつ同時にメカニカ
ルブレーキ１３をターンテーブル：うから離す。これに
よりレコード演奏の準備が完了する。

以上の説明は、レコード１の最大周溝が真円であること
を前提とするものである。次にこの最内周溝がだ円状に
変形していた場合に、偏心の量と位置を検出する方法に
ついて説明する。

１′２図において実線は、光電装置６ａ、７ａから出力
される電気信号Ｖの１例を示している。この電気信号Ｖ
のその都度のレベルは、アーム５のその都度の揺動角に
対応している。この電気信号Ｖは、点線で示された正弦
波信号と鎖線で示された正弦波信号とを加算したものと
考えられる。

点線で示した正弦波信号は、レコード１の偏心だけが存
在し、最内周溝が真円である場合に生じるはずの信号で
ある。レコード１１従って最内周溝が偏心していた場合
、最内周溝の径に対して偏心（石が十分小さければ、光
電装置６ａ、７ａから出力される電気信号が正弦波で近
似できることは、直観的に明らかと思われるので、簡単
化のためその数学的説明は省略する。

一方レコード１の偏心が無く、最内周溝がだ円であった
場合に、光電装置６ａ、７ａから出力されろはずの信号
は鎖線で示される。この場合に光電装置６ａ、７ａの出
力信号は、ターンテーブル１回在し、その間は滑らかに
結ばれているので、このことは明らかと思われる。従っ
てここでも数学的説明は省略する。

従って偏心とだ円状変形を含むレコード最内周溝が理想
の円からはずれる量、すなわち光電装置１ｉａ、７ａの
出力電気信号は次のように表わすことができる。

ΔＸ＝ａ　５ｌｒｌθ−Ｉα５ｉｎ２（θ−ψ−π／４
　）　・ｉｌｌこの場合ａは偏心量のピーク値、αはだ
円の長径と短径の差の１／４、θは基準点と着目点の間
の角度、ψは偏心方向とだ同長径方向の間の角度を表わ
す。

２′１式においてψ＝０とし℃ΔＸと０の関係を示すも
のが、牙２図に実線で示した曲線である。

２−２図から明らかなように、ΔＸのピークは、最大偏
心量に関しても最大偏心位置に関してもレコード１の偏
心状態を正しく表わしていない。

ここで公知技術においては実線とθ軸（時間軸）によっ
て囲まれた面の一周期の面積をめ、すなわち実線で示さ
れた電気信号を電圧と考えてその平均電圧を測定し、そ
の電気電圧の１．５７倍をピーク値とし、信号の０交差
点からπ／２進んだ所をピーク位置と定める。

この方式によれば第２図に示゛した場合において、偏心
の量と位置は全く正しく検出される。しかし２−３図に
示した場合、づ−なわち偏心の方向とだ円長径の方向が
一致していない場合（牙３図では丘のずれ）、実線で示
す電気信号の０交差点は、点線で示す曲線の０交差点と
一致して（・な（・。一般に偏心の方向とだ円長径の方
向は一致しておらず、しかもその間の角度は未知数なの
で、公知技術においては、点線で示す曲線をめることは
できず、ひいては偏心の量と位置を正しく検出すること
はできない。

本発明によればフーリエ級数展開により点線で示す曲線
に相当する成分を抽出するので、どのようプ工場合にも
偏心の量と位置を正しく検出できろ。

本発明方法によれば、光電装置６ａ、７ａの出力’ＦＬ
気信号は、制御回路９においてターンテーブルの回転角
度位置検出に同期して適当な時間間隔でサンプルされ、
ＡＤ変換される。ＡＤ変換されたデジタルデータはター
ンテーブルの１回転に相当する周期にわたって収集され
、演算に供される。

一方フーリエ級数の公式によれば、ある周期を有する光
電装置６ａ、７ａの出力信号ｆ（０）は次式で表わされ
る。（θはサンプル開始位置からの回転角） ｆ（θ）””ａｏ＋Ｃ，ｃｏｓ（θ→−ψ、　）＋Ｃ２
ｃｏｓ（２θ→ψ２）十Ｃ３ｃｏｓ（３１７＋ψｓ　）
　＋”’＝ａＯ＋ａｌｃｏｓθ十ａ２　ｃｏｓ２θ＋ａ
、、　ｃｏｓ　３θ」　。

＋　ｂ、　５ｉｎＯ＋ｂ、　５ｉｎ２θ−１ｂ３ｓｉｎ
３０　＋　゛　（２）１．２．３・　・・　（３） ここで上式のａｋ　ｌ　ｂｋは次式からまる。

実際の数値を代入してこの積分演算を行う場合には、前
記のサンプルによって有限個のθおよびｆ（０）が読取
られているので、サンプルデータの個数ｎを適当に選択
し、次式により近似計算を行う。

例えばターンテーブルの１回転を１６０等分してデータ
サンプルを行う場合、１回転では２ｎ＝１６０となる。

従って牙５式のｆ（区）に、それぞれの回転角に対応し
て測定したサンプルデータを代入することにより、牙３
式に示すＣｋとψｋをめることができる。ターンテーブ
ルの偏心信号の周期ハターンテーブル１回転の周期と同
じであり、ここではターンテーブル１回転にわたってデ
ータを収集したので、抽出すべきフーリエ級数の項は基
本波に相当する項であり、従ってに−１の項である。こ
のようにして得られたＣ１は最大偏心量を表わし、ψ、
は測定開始点から最大偏心位置までの角度を表わしてい
る。Ｎ回転にわたって計算した場合には、ｋ＝Ｎ（Ｎ次
高調波の項を抽出する）、２ｎ＝１６ＯＮとして同様に
ＣＮ、ψＮをめれば、このＣＮ、ψＮが、それぞれ最大
偏心量と、測定開始点から最大偏心位置までの角度を表
わすことになる。

本発明によれば、小規模のマイクロコンピュータにより
簡単かつ正確にレコードの偏心を検出することができる
。マイクロコンピュータの演算能力が許せば、ＦＦＴ（
高速フーリエ変換）アルゴリズムを用いて、同様な検出
を行うことができることも明らかである。前記方法によ
りＣ５とψ１をめる演算は極めて簡単であり、演算に使
用するメモリの容量も少ない。その場合データの収集は
、レコードの１回転にわたって行えばよいので、従来の
検出方法よりも所要時間は短縮される。

偏心修正手段は、本実施例に示したものに限定されるこ
となく、種々の手段を利用できる。例えば２ろの修正レ
バーを直交する２つの方向に向けて配置し、２つのレバ
ーにより修正を行えば、押されたレコードが側方にずれ
ろことはなく、正確な修正ケ行うことができる。また修
正手段を生ターンテーブル自体に設ければ、ターンテー
ブル１回転することな（修正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す簡単なブロック図、第
２図および第３図は、本発明による方法の動作の説明に
供する線図である。 １・・・レコード、３・・・ターンテーブル、５・・ア
ーム、６ａ、　７ａ１６ｂ、　７ｂ・・・光電装置、９
・・・制御回路、１１・・・修正レバー、１４・・・駆
動モータ特許出願人　ナカミチ株式会社 代理人弁理士　１）　代　魚　治

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ター１−フル上に載置されて回転するレコードの
   中心とこのターンテーブルの回転中心との間の偏心を測
   定し、この偏心のピーク位置とこの位置における偏心量
   を検出する、レコードの偏心検出方法において、 レコード回転の所定の期間にわたってその都度の角度位
   置に対応して複数個の個別偏心量を読取り、 得られた個別偏心量データに基いてレコードの回転角に
   関する偏心量をフーリエ級数に展開し。 フーリエ級数からレコード１回転に相当する周期を有す
   る項を抽出し、 この項の係数により偏心量のピーク値を検出し。 かつ位相定数により偏心位置を検出することを特徴とす
   るレコードの偏心検出方法。 （２）個別偏心量がレコードの最内周溝をトレース（３
   ）個別偏心量の読取りは、ターンテーブルの回転角度位
   置の読取りに同期して行う、特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 （４）個別偏心量の測定をレコードの１回転にわたって
   行い、フーリエ級数の基本波に相当する項を特徴する特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 （５）個別偏心量の測定をレコードのＮ回転にわたって
   行い、フーリエ級数のＮ次高調波に相当する項を特徴す
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 （６）ターンテーブルのそれぞれの回転角度位置に対応
   して読取った複数の個別偏心量を用いて、フーリエ級数
   に展開するためのΣ演算を行い、レコード１回転に相当
   する周期を持つ項の係数と位相定数をめる、特許請求の
   範囲第１項記載の方法。