JPS6111946A - トラツキング誤差信号検出装置 - 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、光源エフ発生した光ビームを記録担体上、に
収束して照射し、記録担体上の光ビームが常にトラック
上を走査するように制御しながら記録担体上に記録され
Ｃいる信号を再生する装置に関するものである。

従来の技術 上述した装置において、光源としてはＨｅ　−Ｈｅレー
ザあるいは半導体レーザが使用され、円盤状の記録担体
上には凹凸あるいは濃淡で音声信号又は映像及び音声信
号が同心円状あるいは螺旋状に記録されている。

記録担体上に記録されている信号のトラックの幅は約１
μｍ、ピッチは約２μｍという高密度記録の為に記録担
体上の光ビームは１μｍ程度に絞られており、記録担体
上に記録されている信号を品質よく再生する為には記録
担体上の光ビームがトラック上を常に正確、に走査する
ように制御するトラツキイブ制御が必要不可欠である。

記録担体上の光ビームがトラック上を常に走査するよう
に制御する為には、記−担体上の光ビームとトラックの
位置ずれ、・即ちトラッキング誤差信号を検出する必要
があるが、従来の装置においてはミ記録担体により反射
された光ビームあるいは記録担体を透過した光ビームを
第１及び□第２の光検出器で受光し、第１及び第２の光
検出器の信号の差よ、９）ラッキング誤差信号の検出を
行なっていた。

発明が解決しようとする問題点 トラッキング誤差信号は前述したように記録担体上の光
ビームとトラックの位置ずれを表わし、トラッキング制
御の基本となる重要な信号であり、高品質なものが要求
される〇 記録担体にエフ反射された光ビームあるいは記録担体を
透過した光ビームは記録担体上に記録されている信号に
より強弱に変調される。、即ち、記録担体上の光ビーム
がトラックの中心を走査している場合には変調度は大き
く、トラックとトラックの間を走査している場合には変
調度は小さい。従って前述した第１及び第２の光検出器
上に照射されそいる光ビームの弯調度は、記録担体上の
光ビームとトラックの位置ずれに対応して変動する。

従来のトラッキング誤差信号の検出は、トラッキング制
御に必要な周波数帯域における第１及び第２の光検出器
の信号の差よシ得ているが、記録担体上に記録されてい
る信号により受ける第１゛及び第２の光検出器上の光ビ
ームの変調度が浅い為にトラッキング誤差信号の８７Ｎ
（信号対雑音比）が悪く、正確かつ安定なトラッキング
制御を行なうことができなかった。

問題点を解決するための手段 本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであシ
、正確かつ安定したトラッキング制御を行なうために高
品質なトラッキング誤差信号傘得ることのできる鋼量を
提供せんとすることでアク、記録担体上の光ビームとト
ラックの位置ずれを検出する為の第１及び第２の光検出
手段と、第１の光検出手段の信号エフ記録担体上に記録
されている信号成分を分離し、その分離した信号の包絡
線に対応した信号を検出する為の第１の包結線検波手段
と、第２の光検出手段の信号よシ記録担体上に記録され
ている信号成分を分離し、その分離した信号の包絡線に
対応した信号を検出する為の第２の包絡線検波手段と、
第１及び第２の包絡線検波手段の信号の差に対応した信
号を出力する為の差動増幅手段とで構成したものである
。

作用 第１及び第２の包絡線検波手段は、記録担体上に記録さ
れている信号により光ビームが受ける強度変化成分のみ
を抽出しこの信号の包絡線に対応した信号を検出するの
で、記録担体上に記録されている信号により受ける光ビ
ームの強度変化が小さい場合にもトラッキング誤差信号
を出力する差動増幅手段の信号はＢ／Ｎが良く、正確か
つ安定したトラッキング制御を行なうことができる。

実施例 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の１実施例である。光源１ニジ発生した
光ビーム２は中間レンズ３、半透明鏡呼を通過し、全反
射鏡６によって指向を変えられ、収束レンズ６に−よっ
て円盤状の記録担体７に収束されている。記録担体７に
より反射された光ビーム２の反射光８は、再び収束レン
ズ６を通過し、全反射鏡６及び半透明鏡４によって指向
を変えられ、光検出器ｅ上に照射されている。光検出器
９は２・つの受光領域を有するように２分割構造になり
ており、それぞれの出力は増幅器１０１Ｌ、１０ｂに工
つて増幅され、エンベロープ検波回路１１＆。

１１ｂによりてエンベロープ検波され、差動増幅器１２
によっテエンベロープ検波回路１１ａ。

１１ｂの差信号を得ている。

スイッチ１３．１４はトラッキング制御を開閉する為の
ものであり、連動して同時に開閉する０補償回路１６は
トラッキング制御系の位相を補償する為のものであり、
差動増幅器１２の出力は補償回路１５、駆動回路１６を
経てトラッキング素子１７を駆動する。全反射鏡５はト
ラッキング制御系１７に取り付けられておシ、トラッキ
ング素子１７によって記録担体７上に収束された光ビー
ム２をトラック方向と垂直な方向に走査する。記録担体
７は電動機１８によりて回転されており、記録担体７及
び電動機１Ｂは移送電動機１９に、Ｃ−）て、記録担体
７上のトラック方向と垂直な方向に移動出来るよう構成
されている。移送電動機１９は補償回路１６の出力をフ
ィルター回路２ｏを介して駆動回路２１により駆動され
る０移送電動機１９は記録担体７上に収束された光ビー
ム２がトラック上に平均的に位置するように駆動される
。

トラ・４ング素子１７と移送電動機１９の関係は、記録
担体７上のトラックの偏心等のような急激な変位に対し
てトラッキング素子１７で光ビーム２を走査させてトラ
ッキングを行ない、移送電動機１９はトラッキング素子
１７の駆動電圧が平均的に零になるように駆動される。

スイッチ２２は反転回路２３により開閉されるが、その
開閉の動作はスイッチ１３及び１４とは全く反対である
。（７）はトラックを飛び越し走査（以下ジャンピング
と呼ぶ）する為の同期パルス入力端であり、（イ）は増
幅器１０ａ、１０ｂの出力を和回路２４により加え合せ
た出力端である。ジャンピング停止パルス発生回路２５
は和回路２４の出力よシ光ビーム２が記録担体７上のト
ラックを横切シ、指定したトラック上にあることを確認
し゛てジャンピングラ停止させる為のパルスを出力する
。ジャ／ピング指令回路２６は前記ジャンピング同期パ
ルスにエッジャンビング指令を出力し、ジャンピング停
止パルス発生回路２６の出力に、Ｂジャンピング停止指
令を出力する。ジャンピング電圧発生回路２７はジャン
ピング指令回路２６の出力Ｊ：り、ジャンピング電圧を
発生させ、スイッチ２２及び駆動回路１６を経てトラッ
キング素子１７を駆動する。

さらにジャンピングの過程を詳述する。

ジャンピングが行なわれていない状態では、スイッチ１
３及び１４は閉じておシ、スイッチ２２は開いている。

従ってトラッキング制御はかかっている。この状態で（
力にジャンピング同期パルスが入力されると、ジャンピ
ング指令回路２６はジャンピング指令、を出力し、スイ
ッチ１３及びスイッチ１４は開きトラッキング制御は開
放の状態になりスイッチ２２が閉じると同時に、ジャン
ピング電圧発生回路２７はジャンピング電圧を発生させ
スイッチ２２、駆動回路１６ｆ、経て、トラッキング素
子１７を駆動する。光ビーム２はトラッキング素子１７
に取シ付けられた全反射鏡６にＪニー）て記録担体７上
のトラック方向と垂直な方向に走査され、ｉラックを横
切る。ジャンピング停止パルス発生回路２５は光ビーム
２がトラックを横切シ指定したトラック上にあることを
確認しヤジャンピング停止パルスを発生し、このパルス
にＬ−ｖてジャンピング指令回路２６はジャンピング停
止指令を出力し、スイッチ１３及びスイッチ１４を閉じ
て、トラッキング制御をかけ、スイッチ２２を開放にす
る。第２図と共にジャンピング停止パルス発生回路２６
について説明する。和回路２４の一出力端（イ）はエン
ベロープ検波回路３１に入力され、さらに、比較回路３
２、波形整形回路３３を経て計数回路３４に入力される
。ジャンピング本数を設定する為の設定回路３６の出力
と計数回路３４の出力は一致回路３６に入力され、設定
回路３６と計数回路３４の出力が等しくなった場合に、
−数回路３６はその出力端（ｆＡにジャンピング停止パ
ルスを発生すると共に、計数回路３４をリセットする。

和回路２４から波形整形回路３３までの信号の関係を第
６図と共に説明する。ａは光ビーム２がトラックを横切
っている時の和回路２４の出力であシ、ｂはエンベロー
プ検波回路３１の出力、Ｃは比較回路３２の出力、ｄ（
ｄ波形整形回路３３の出力である。比較回路３２は誤動
作を防止する為にヒステリシスを持たせることが望まし
い。また波形整形回路３３は誤動作を防止する為のもの
であシ、比較回路３２の出力を計数回路３４に直接入力
することが出来る。また和回路２４の出力をエンベロー
プ検波回路３１でエンベロープ検波する代りに、エンベ
ロープ検波回路１１　＆、１　ｌ　ｂの出力のどちらか
一方あるいは和信号を利用することが出来る。

ジャンピング電圧発生回路２７について第４図と共に説
明する。ジャンピング指令回路２６エシジャンピング指
令が入力端（つ）に入力された場合、パルス発生回路４
１でパルスが発生されると同時に、三角波発生回路４２
で・ｙ　＝　ａｔという電圧が発生される。ｔはジャン
ピング指令回路よりジャンピング指令が入力端（ｆＡに
入力された時からの時間、ａは三角波発生回路４２から
発生される電圧ｙの勾配である。前記電圧ｙはジャンピ
ング指令回路２６よりジャンピング停止指令が入力端（
つ）に入力された時零となる。パルス発生回路４１と三
角波発生回路４２の出力は合成回路４３により合成され
、その出力端（勾の信号はスイッチ２２に入力され、駆
動回路１６を介して、トラッキング素子１７を駆動する
。

ジャンピングを安定なものにする為のジャンピング電圧
について説明する。ジャンピングする場合、記録担体７
上の光ビーム２の移動速度と偏心あるいはトラックピッ
チむら等によるトラックの移動速度との相対速度一対し
て、トラッキング制御系が引き込めることが必要である
。トラッキング制御系が引き込める相対速度には限界が
あシ限界を超える相対速度の場合には所定の検出された
トラックには引込まれずに行きすぎた他のトラックに引
込まれたりする。安定に引き込ませるにはジャンピング
停止指令と同時に、光ビーム２とトラックとの相対移動
速度をトラッキング制御系の引込速度以下にするための
ブレーキ用の逆−くルスを加え、行き過ぎを防止する゛
ことが望ましい。記録担体７上の光ビーム２が等速で移
動していない場合、逆パルスの形状を光ビーム２の速度
に合せて変える必要がある。従ワて光ビーム２の速度等
を検出する手段を必要とし、装置が大変複雑なものにな
ってしまう。それ故に、光ビーム２は等速で移動し、逆
パルスは常に一定の形状のものを加えるようにすれば、
極めて簡単な装置とすることが出来る。

トラッキング素子１７としてはガルバノミラ−あるいは
圧電素子等があるが、これらのものの周波数特性は一般
に２次形で近似出来、伝達関数はＧ伸）＝ムωＭ／（Ｓ
２＋２ψａ）Ｈ８＋ω晶）と表わせる６ム　　　゛は光
学系も含めた感度、ψは減衰係数、ω０は固有振動角周
波数、Ｓはラプラヌ演算子である。このようなトラッキ
ング素子１７で光ビーム２を等速で移動させるには、ト
ラッキング素子１７に加える電圧は ｖｒ（”＝（、”ＡＪ）×（１＋２ψω１／Ｓ＋ωｌ／
Ｓ　＞となシ、これを逆ラプラス変換すると、 Ｌ−’　ｃｖ（ｓ）〕＝（Ｘ／ＡｔＩ）２　）δｆｔ）
＋　（２ψ”／Ａａｄｎ）Ｕ（ｔ）＋−；　ｔとなる。

Ｘは記録担体７上の光ビーム２の速度、δ（ｔ）はデル
タファンクション、Ｕ（ｔＪは単一ステップファンであ
る。

以上のことエフ、トラッキング素子１７に入力する電圧
は、パルス状、電圧、ステップ電圧、ランプ電圧の合成
電圧にすれば、はぼ光ビーム２を等速で移動させること
が出来る。ωｎは一般に２πＸ３０程度あるいはそれ以
上のものを使用するのでパルス状電圧は極めて小さなも
のになり、省略しても、はぼ光ビーム２を等速で移動さ
せることが出来る。

以上のことを第６図と共に説明する。和回路５１はパル
ス発生回路６２、ステップ電圧発生回路５３゜ランプ電
圧発生回路５４、逆パルス発生回路６５の出力の合成電
圧を出力し、反転回路５６及びスイッチ５７に入力する
。ジャンピング指令回路２６はジャンピング同期パルス
大刀（７）とジャンピング停止パルス入力（４）によっ
て動作し、パルス発生回路５２、ステップ電圧発生回路
６３、ランプ電圧発生回路６４はジャンピング同期パル
ズと同時に動作を開始し、逆パルス発生口に５５はジャ
ンピング停止パルスと同時に動作を開始する。入力端（
ロ）はジャンピングの方向を決定する為のものであシ、
これによってスイッチ５７あるいは、スイッチ６８を動
作させ、両スイッチ５７．５８の出力端（イ）を駆動回
路１６ｆ、介してトラッキング素子１７を駆動させると
同時に、ジャンピング指令回路２６の出力端（イ）でス
イッチ１３及び１４を動作させジャンピングを行、なう
。

以上の動作をさらに詳しく第６図と共に説明する。、第
６図は設定回路３６に２本ジャンピングさせるよう設定
させた場合のものであシ、ａは和回路２４の出力、ｂは
ジャンビイグ同期パルス、Ｃは記録担体７上の光ビーム
２がトラックを横切４と同時にパルスを発生する波形整
形回路３３の出力、ｄはジャンピング停止パルスを発生
させる一致回路３６の出力、θはジャンピング指令回路
２６の出力、ｆはジャンピング電圧出力端（至）の波形
である。

波形ａと波形Ｃの時間的関係は、記録担体７上の光ビー
ム２がトラックに入る瞬間からトラックの中央に達した
瞬間までの間にトラックを横切った信号（波形Ｃ）を発
生させ、ジャンピングを停止することが望ましいが、ト
ランクの゛中央に達した瞬間からトラックを出る瞬間ま
での間に発生させ、ジャンピングを停止させることも出
来る。

また波形θとｆの時間的関係は、ジャンピング電圧出力
端（剖（波形ｆ）の逆パルスが出力された後に、トラッ
キング制御を閉じるようにすることも出来る。

トラッキング制御を開閉する為のスイッチ１３及び１４
は同時に開閉せず、スイッチ１４より遅しテスイッチ１
３を開閉してもよい。またスイッチ１４のみにすること
も出来るが、トラッキング制御系のループゲインを大き
くとると、トラッキング制御を開放の状態にしたとき回
路が飽和し非線形部分を生じ、引き込みが安定しない場
合がある。またジャンピングさせる寸前のトラッキング
駆動電圧をホールドし、ジャンピング電圧に相乗すれば
さらに安定なジャンピングを行なわせることが出来る。

ジャンピ／グ同期パルス入力端（力としては、画像信号
の垂直同期信号またはそれを分周したものを用いること
が出来る。

以上本発明を光学式再生装置を例にとって説明してきた
が、記録媒体として磁性材料を使用する磁気式再生装置
、凹凸による容量変化により信号を記録した記録媒体を
用いる容量式再生装置等にも利用出来ることは言うまで
もない。

発明の効果 本発明は、第１と第２の光検出手段の信号より記録担体
上に記録されている信号成分を分離し、その分離した信
号の包絡線に対応した信号を得て、この両信号の差Ｊニ
ジ記録担体上の光ビームとトラックの位置ずれ、すなわ
ちトラッキング誤差信号の検出を行なっているので、記
録担体上に記録されている信号に、Ｊ：り光ビームが受
ける強度変化が小さい場合にも高品質なトラッキング誤
差信号が得られ、正確かつ安定したトラッキング制御を
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示すブロック図、第２図は
第１図のジャンピング停止パルス発生回路２５の具体構
成図、第３図は光ビーム２がトラックを横切ったときの
説明波形図、第４図は第１図のジャンピング電圧発生回
路２７の具体構成図第５図はジャンピング電圧発生回路
の１実施例を示すブロック図、第６図は第６図の各部の
説明波形図である。 １・゛・・・光源、６・・・・・・全反射鏡、７・・・
・・・記録担体、９・・・・・・２分割光検出器、１１
１Ｌ、１１ｂ・・・・・・エンベロープ検波回路、１２
−・・・・・差動増幅器、１５・・・・・・補償回路、
１６．２１・・・・・・駆動回路、１７・・・・・・ト
ラッキング素子、１８・・・・・・電動機、１９・・・
・・・移送電動機、２ｏ・・・・・・フィルター、２３
１１３９０９反転回路、２４・・・・・・和回路、２６
・・・・・・ジャンピング停止パルス発生回路、２６・
・・・・・ジャンピング指令回路、２γ・・・・・・ジ
ャンピング電圧発生回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図 第３図 　ｔ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源より発生した光ビームを記録担体上に収束して照射
   し、記録担体上の光ビームが常にトラック上を走査する
   ように制御しながら信号を再生する装置であって、記録
   担体上の光ビームとトラックの位置ずれを検出する為の
   第１及び第２の光検出手段と前記第１の光検出手段の信
   号より記録担体上に記録されている信号成分を分離し、
   その分離した信号の包絡線に対応した信号を検出する為
   の第１の包絡線検波手段と、前記第２の光検出手段の信
   号より記録担体上に記録されている信号成分を分離し、
   その分離した信号の包絡線に対応した信号を検出する為
   の第２の包絡線検波手段と、前記第１及び第２の包絡線
   検波手段の信号の差に対応した信号を出力する為の差動
   増幅手段とを有することを特徴としたトラッキング誤差
   信号検出装置。