JPS6145431A - 時間軸制御装置 - 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】 技術分野 本発明は、時間軸制御装置に関し、特にディスク状記録
担体再生装置における時間軸制御装置に関するものであ
る。

１１１」 ディスク状記録担体再生装置における従来の時間軸制御
装置を説明するためのブロック図を、第１図に示す。こ
の時間軸制御装置は、粗調制御系であるスピンドルサー
ボ系と、微調制御系であるタンジエンシャルサーボ系と
により構成されている。これら各サーボ系は、それぞれ
別々の時間軸誤差検出器すなわち位相誤差検出器（以下
単にＰＤと略記する）１及び２を有している。ＰＤｌは
、タンジエンシャルエラー検出用の位相比較器であり、
基準発振器３からの基準信号より形成された傾斜波形を
読取り信号例えば再生ビデオ信号より得たサンプルパル
スでサンプルホールドする形式のものである。一方、Ｐ
Ｏ２は、スピンドルサーボエラー検出用の位相速度比較
器であり、時間軸制御ｌ装買の引込み、位相周期を行な
うためのものである。ＰＤｌの出力は、バッフ７アンブ
４、直流阻止用コンデンサＣ１、タンジエンシャルルー
ブスイッチ５、イコライザアンプ（ＥＱ）６、直流阻止
用コンデンサＣ２、ドライブアンプ７、タンジエンシャ
ルミラー駆動用のアクチュエータコイル８を介して、タ
ンジエンシャルミラー９を駆動する。このタンジエンシ
ャルミラー９の回動により、情報検出用の光スポットが
記録トラック接線方向に８伺されるようになっている。

ＰＯ２の出力は、加算器１０の一方の入力に供給され、
タンジエンシャルサーボ系のイコライザアンプ６の出力
は、ローパスフィルタ（以下ＬＰ「と略記する）１１を
含むループ１２を経て加算器１０の他方の入力に供給さ
れる。加算器１０の出力は、イコライザアンプ１３、ド
ライブアンプ１４を経てスピンドルモータ１５を駆動す
る駆動信号となる。

このような時間軸制御ｉＩｌ装置は、スピンドルモータ
１５の応答が再生ビデオ信号に含まれるジッタを吸収す
るのに十分でないため、スピンドルサーボ系で吸収でき
なかった高い周波数成分のジッタを応答周波数帯域の広
いタンジエンシャルサーボ系で除去する構成となってい
る。タンジエンシャルサーボ系は応答周波数帯域が広い
が、タンジエンシャルミラー９の振れ角範囲の位相しか
補正できないのに対し、スピンドルサーボ系は、応答周
波数帯域は狭いが、回転系であるから直流的な位相補正
範囲には制限がない。この時間軸制御装置は、さらに、
タンジエンシャルサーボ系およびスピンドルサーボ系の
これらの性質を用いることによって、タンジエンシャル
サーボ系の動作点がその補正範囲の中心にあって動作す
るようにスピンドルサーボが□□□くように構成されて
いる。

ここで、補正範囲の中心とは、時間軸制御手段としてタ
ンジエンシャルミラーを使用した場合、その振れ角の礪
械的、光学的中心を意味し、またＣＯＤを使用した場合
は、ＣＯＤの可変範囲の動作中心を意味する。いずれも
位相検波器の動作中心とは必ずしも一致しない。

以上のように構成されている時間軸制御装置において、
先ずスピンドルサーボ系が動作して、スピンドルモータ
１５の回転を周期回転まで引込み、位相周期すると、こ
れを検出してタンジエンシャルサーボ系のループスイッ
チ５にスピンドルロック信号を供給してこれを閉じ、タ
ンジエンシャルサーボ系を動作させる。タンジエンシャ
ルミーボ基は、スピンドルサーボ系が吸収できない高い
周波数成分のジッタ、例えばディスクの１回転毎に発生
する偏心成分（ＮＴＳＣのＣＡＶディスクの場合、３０
Ｈｚ以下）を吸収する。タンジエンシャルミーボ系が動
作すると、イコライザアンプ６の出力のうち低周波分は
ループ１２のＬＰＦＩ　１を経てスピンドルサーボ系に
加えられる。この低周波分の信号の位相感度は、ＰＯ２
から出力される信号の位相感度に比べて十分高いので、
タンジエンシャルルーブスイッチ５が閉じた後は、ルー
プ１２の電位が零となるようにスピンドルモータ１５は
回転する。タンジエンシャルミラー９は、直流阻止用コ
ンデンサＣ２によって直流カットされており、かつ、コ
ンデンサＣ２の一端は抵抗Ｒによって接地されているた
め、動作状態でコンデンサＣ２の両端の直流電位は零と
なり、タンジエンシャルミラー９にコンデンサＣ２を通
して直流的な充放電電流が流れることがなく、タンジエ
ンシレルミラ−９はその光学的動作中心で動作すること
になる。

タンジエンシャルサーボ系は、直流阻止用コンデンサＣ
１によっても直流カットされているが、前述したように
低周波ジッタはスピンドルサーボ系によって吸収される
ので問題はなく、コンデンサＣ１は、むしろ、時間軸制
御装置が２個のＰＤＩ　Ｊ５よび２を有するためそれぞ
れの零点が厳密には一致しない故に回路系に生じるオフ
セットの影響を防ぐために設けられている。

このように従来の時間軸制御装置は、タンジエンシャル
ミープおよびスピンドルループ内で発生存在するオフセ
ットの影響を除くために一部において交流結合を含んで
いる。しかしながら、過渡的な状態、例えばタンジエン
シャルミーーボ基がロックインする■）などには、ロッ
クイン直後のロック位相が零にならず、徐々に零に向か
って収束していく現象を生じる。その理由は、交流結合
されている部分で、ロックイン前のコンデンサの端子電
圧が、ロックイン俊の定常時の端子電圧と同じでないた
めであり、ロックイン時に直流的な初期条件が存在し、
これを吸収する時間を要するがらである。

この他に、次に述べる２つの理由により、ＣＬＶ　（Ｃ
ｏｎｓｔａｎｔ　Ｌ　１ｎｅａｒ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ　
）ディスクでスキャン動作を行なう場合には、カラー画
像を得ることができなかった。

その理由とは、第１に、従来の方式では、ロックイン直
後のタンジエンシャルミラー又はＣＯＤがその動作中心
となるようにスピンドルサーボ系が動作しており、タン
ジエンシャルミラー、ＣＯＤは動作範囲か狭いために、
このように構成することは不可欠である。しかし、ロッ
ク位相は位相比較器の中心になるとは限らず、場合によ
っては比較範囲外に出てしまうこともあり得る。

第２に、タンジエンシャルミラー又はＣＯＤの動作範囲
は通常４０μ５ｅＣＤｔ１程度が限度であるのに対し、
位相ロック点は１Ｈ（Ｈは１水平期間）毎、即ちＮＴＳ
Ｃ方式の場合は６３．５μｓｅｃ毎に存在するため、ロ
ックイン直前の位相状態によってはロックインできない
場合も生じる。これはＣＬＶディスク上では水平周期信
号が一直線上に並ばないために、スキャン後のロックイ
ン時に最大上○、’５１−１の時間軸補正口が発生する
可能性があり、ピックアップの視野が狭い場合には、最
大０．５Ｈの補正を行なおうとすると、トラッキング、
フォーカスサーボ系が外れてしまうことがあるからであ
った。

上記２つの理由により、従来、ＣＬＶディスクにＪ５い
てスキャン動作をさせた場合、ロックイン動作が遅く、
ロックインしている期間がないか、又は非常に短いため
に、カラー画像を得ることができなかった。

発明の概要 本発明は、ＣＬＶディスクを再生中にスキャン゛動作さ
せても良好なカラー再生が可能な時間軸制ｉ１１装置を
提供することを目的とする。

本発明による時間軸シ１ノ御装謂は、再生信号に周期し
たサンプルパルスの位相が所定基準信号と同一の周期を
有する傾斜状信号の傾斜区間から外れたことを検出して
この傾斜状信号をその周期の１／２に相当する位相■だ
けシフトし、この傾斜状信号のレベルをサンプルパルス
によってサンプルホールドしてこのホールド出力を位相
エラー信号とする手段を備え、この位相エラー信号に基
づいて再生信号の時間軸補正を行なうと共に、この補正
を行なうサーボ回路が直流結合されたことを特徴として
いる。

ずなわち、上述した第１の連山に対しては、直流直結方
式により動作中心と比較中心とを一致させるこ七によっ
て解決し、更に第２の理由に対しては、１／２Ｈシフト
により見掛は上のロック点を６３．２　（”＝３２μｓ
ｃｃ　）毎に補正ｍを圧縮り−ることによって解決する
ことにより、ＣＬＶディスクを再生中にスキャン動作さ
せても良好なカラー−画像の再生を可能としている。

実　　施　　例 第２図は、本発明の一実施例のブロック図である。図中
、第１図と同じ要素には同一の番号を付して示す。第１
図と異なる点は、基本的には、タンジエンシャルサーボ
系の直流阻止用コンデンサを除去し、かつ、タンジエン
シャルサーボ系のＰＤ２と加算器１０との間にスピンド
ルループスイッチ１６を設けたことと、ＰＤｌとして第
５図に示す回路を用いたことである。直流阻止用コンデ
ンサを除去した理由は、タンジエンシャルミーボ基にお
いて位相目４ｒＡ値を１点とし、低周波における時定数
要素を除くことにより目標位相に速やかに収束させるた
めである。また、スピンドルループスイッチ１６を設け
た理由は、スピンドルサーボカーツクすると、スピンド
ルループスイッチ１６を開き、タンジエンシャルルーブ
スイッチ５を閉じ、それ以後はＰＤ’７がらの位相エラ
ーによりタンジエンシャルミーボ系とスピンドルサーボ
系とを動作させるためである。

タンジエンシャルミーボ基は、ＰＤｌ、バッフ１アンプ
４、イコライザアンプ６、タンジエンシャルルーブスイ
ッチ５、ドライブアンプ７、アクチュエータコイル８お
よびタンジエンシャルミラー９より（１“４成され、一
方、スピンドルサーボ系は、ＰＯ２、スピンドルループ
スイッチ１６、加算器１０１イコライザアンプ１３、ド
ライブアンプ１４　Ｊ５よびスピンドルモータ１５から
構成されている。スピンドルループスイッチ１６にはス
ピンドルロック信号が直接に供給され、タンジエンシャ
ルルーブスイッチ５にはインバータ１７を経てスピンド
ルロック信号が供給される。ＬＰＦＩＩを有するループ
１２は、第１図に示す従来の時間軸制御装置と同じ目的
で設けられており、本実施例では、ドライブアンプ７の
入力より低周波分を検出しているが、アクチュエータコ
イル８へ電圧印加点Ａあるいはアクチュエータコイル８
に流れる電流の検出点Ｂから検出しても良い。

次に、本実施例の動作を、ＣＬＶディスクを再生ずる場
合について説明する。一般に、ＣＬＶディスクを再生中
にピックアップを半径方向に強制的に送る、すなわちス
キャン動作させると、記録トラックを追跡しているトラ
ッキングサーボ系におけるトラッキングミラーの動作点
が視野の周辺部に片寄るので、これを検出してトラッキ
ングミラーを反対側に再ロックさせるために、所定時間
トラッキング動作をオフさせている。したがって、第３
図に示ずようにトラッキングオン期間とトラッキングオ
フ時間とが発生する。このオフ期間中にトラッキングミ
ラーは、視野の中心方向に向かって復帰するが、オン期
間はオフ期間にくらべて十分に長く、トラッキングオフ
に起因する再生信号のドロップアウトによる画像の視覚
的な乱れは少ない。

本実施例では、ＣＬＶディスクの再生時のスキャン動作
の際に通常行なわれるような動作に対応させて、トラッ
キングオン期間に、スピンドルサーボ系がロックすると
、スピンドルロック信号をスピンドルループスイッチ１
６に供給してスイッチを聞き、一方、スピンドルロック
信号をインバータ１７を経てタンジエンシャルルーブス
イッチ５に供給してスイッチをａｌじるように動作させ
る。

そして、スピンドルサーボ系がロックした以降は、タン
ジエンシャルサーボ系およびスピンドルサーボ系を、Ｐ
Ｄｌの出力する位相エラー信号により動作さぼる。前述
したように、タンジエンシャルミーボ基は、タンジエン
シャルミラー９の動作点をその動作範囲の中心に保持し
ながら、速やかに目標位相に収束するので、タンジエン
シャルミーボを速やかに位相ロックすることができる。

したがって、トラッキングオン期間に、タンジエンシャ
ルサーボ系も動作するのでジッタは少なくスキャン動作
時にカラー画像を再生することができる。

以上の実施例では、スピンドルモータ１５の負荷トルク
の変動により次のような問題を生じる。

一般に、スピンドルモータ１５の負荷トルクは、再生す
るディスクの直径によって異なる。ディスクの直径は標
準１２インチの外に８インチのものもあり、同じ回転速
度で回転させてもディスク表面の空気の粘性抵抗によっ
てスピンドルモータの負荷トルクは大幅に異なる。また
、直径が１２インチのＣＬＶディスクでは内周と外周と
の再生時では回転数も約３倍程異なるため、同じく負荷
トルクの変動の原因となっている。このようにスピンド
ルモータの負荷トルクが変動する場合、スピンドルモー
タ１５はＬＰＦｌｌの入力電圧で駆動されているため、
スピンドルサーボ系の低周波ループゲインが非常に大き
い場合には、負荷トルク変動による位相変動は十分に小
さいが、スピンドルサーボ系の低周波ループゲインが不
足するときには、負荷トルクに比例したオフセット電圧
がＬＰＦＩＩの入力部に発生することなる。直流阻止用
フニノデンサが段けられていないｌこめ、このオフセッ
ト電圧はドライブアンプ７に入力され、その結果タンジ
エンシャルミラー９の動作点が中点から外れる。この現
象を避けるため、スピンドルサーボ系の低周波ゲインを
大ぎくすると、ロックインするまでの時間が長くなると
いう欠点が生じる。

第４図は、このような問題を解決した本発明の他の実施
例のブロック図を示す。この実施例は、第２図の実施例
において、スピンドルモータ１５と加算器１０との間に
ＬＰＦ１８を含むループ１９を設け、スピンドルモータ
１５に流れる電流により負荷１〜ルクを検出してフィー
ドバックすることにより、負荷トルク変動によって生じ
るタンジエンシャルサーボ系のタンジエンシャルミラー
９の動作点外れを防止することができる。

以上第２図および第４図に基づき説明した実施例におい
て、タンジエンシャルサーボ系が吸収するジッタのうち
最も振幅の大ぎいものは、通常ディスク１回転毎に発生
する偏心成分であり、これはＮＴＳＧディスクの場合３
０Ｈｚ以下に存在するため、タンジエンシャルサーボ系
のゲインは低周波で増加するように構成づ゛るのが一般
的である。

しかし、このように低周波ゲインを大きくすると、ロッ
クインが遅くなる欠点があり、ＣＬＶスキャン速度を速
くした場合、テレビモニターがカラーロックできなくな
ってしまう傾向がある。この現象を防止するためＰＤｌ
に用いる位相比較回路を第５図に示す。

図において、サンプルパルスはアンドゲート２０を介し
てサンプルスイッチ２１の制御信号となっており、この
ゲート２０の他入力には単安定マルチバイブレーク（Ｍ
ＭＶ）２２の出力がインバータ２３を介して供給される
。また、サンプルパルスとＭＭＶ出力とをアンドゲート
２４に供給し、このゲート出力によりフリップフロップ
（ＦＦ）２５がセットリセットされ、このＦＦ２５の出
力がスイッチ２６の制御を行なう。このスイッチ２６は
基準発振器２７の出力とインバータ２８とを経た出力と
を選択してＭＭＶ２２のトリガ信号とする。このトリガ
信号によりのこぎり波発生回路２９をトリガしてのこぎ
り波信号（傾斜状信号）を発生させる。のこぎり波信号
をサンプルスイッチ２１によってサンプルし、サンプル
された出力がボールドコンデンサ３０によりホールドさ
れ、このホールドされた出力がバッフ７アンプ３１を経
て時間軸エラーとなる。

かかる構成の回路動作を第８図の波形図を参照しつつ説
明する。第８図（Ａ）〜（Ｆ）は第５図の回路の各部信
号（Ａ）〜（Ｆ）をそれぞれ対応して示したものである
。再生信号の周波数が基準信号に対して低下すると、サ
ンプル点はのこぎり波信号の傾斜部を上昇するが、つい
にはのこぎり波発生ｎ路２９に含まれるコンデンサの放
電区間に発生゛するサンプルパルス（Ｄ）が現われるこ
とになる。これがアンドゲート２４により検出されてＦ
Ｆ２５が反転し、ＭＭＶ２２をトリガづる基晧信号の極
性を反転させることになる。よって、のこぎり波信号の
位相が１７２周期だけシフトされてサンプルパルス（Ｄ
）はのこぎり波信号の傾斜部の中央付近にとらえられる
ことになる。そして、サンプル点は再度傾斜部を上昇し
てゆき、かかる動作が繰返されて、第９図に示すように
再生信号の周波数が小なる場合はサンプル点は（Ａ）の
如く正側に存在することになる。また、再生信号の周波
数が大なる場合は、サンプル点が傾斜部を下降して前記
コンデンサの放電期間に入ると、インバータ２３とゲー
ト２０とによる回路によりこれが検出されてその間のサ
ンプルパルスが断となり、サンプリングはなされなくな
る。よってのこぎり波信号が１／２周期だけ位相シフト
するので、（Ｂ）のようにサンプル点は全体として負側
に収まるのである。

こうす゛ることによって、周波数のずれに対しても一方
向の極性のエラー信号が発生するので、周波数検出機能
をも有することになって好都合である。したがって、こ
の位相誤差検出器を用いると最大補正ｍは１／２の±０
．２５８　（±１５μｓｅｃ　）に圧縮されるため、極
めて短時間に安定する時間軸側Ｖｔ＋装置を実現するこ
とができる。・第６図は、１個の位相比較回路で構成し
た時間軸制御装置の一実施例を示す、第４図のｖ５素と
同一の要素には同一の番号を付して示す。位相比較回路
３２と加算器１０との間には、減衰抵抗３３を含むルー
プ３４を設ける。この減衰抵抗３３は、タンジエンシャ
ルミーボ基がオーブン時にはタンジェンシャルルーブス
イッチ５が開き、スピンドルサーボ系ではスピンドルエ
ラー信号がループ１２より１”Ｊられなくなるので、位
相比較回路３２から直接にエラー信号を１ｑるためのも
のである。タンシエンシャルサーボ系がロックすると、
位相比較回路Ｓ２の出力は零となるので、ループ３４か
らはスピンドルサーボ系に信号は入力されず、スピンド
ルモータ１５はループ１２からの信号で回転制御２Ｉさ
れることとなる。

本実ｈＭ例にＪシいて、ＣＬＶディスクをスキャン動作
さぼる場合、トラッキングオンｒｙＪ間に、スピンドル
サーボ系がロックすると、サンプルパルス信号をタンジ
エンシャルルーブスイッチ５に供給してスイッチを閉じ
る。前述した実施例同様、タンジエンシャルサーボ系は
タンジエンシャルミラー９の動作点をその動作範囲の中
心に保持しながら、速やかに目標位相に収束するので、
タンジエンシャルミーボを速やかに位相ロックする結果
、スキャン動作時にカラー画像を再生ずることができる
。

以上の実施例では、時間軸の微調整をタンジエンシャル
ミラーによって行なっている場合について説明したが、
タンジエンシャルミラーの代りにＣＯＤ　（電荷結合素
子）等の可変遅延素子を用いて再生ビデオ信号をこの遅
延素子を通し、時間軸を補正覆る場合においても、ＣＬ
Ｖディスクのスキャン動作時にカラー画像を再生される
ことができる。第７図は、この場合の実施例を示すブロ
ック図である。第４図の実施例と同一の要素には同一の
番号を付して示す。

ＲＦ倍信号、復調器３５においてビデオ信号に復調され
ＣＣＤ３６を経て出力される。Ｃ０Ｄ３６は電圧制御発
振器（ＶＣＯ）３７が発生するクロックにより駆動され
る。ＣＣＤ３６の出力するビデオ信号より、周期信号分
離回路３８において周期信号を分離し、この周期信号を
サンプルパルス発生器３９に供給してサンプルパルスを
形成する。時間軸制御装置の回路構成は第４図の回路Ｉ
Ｍ成と同様であるから説明は省略する。ＶＣＯ３７は、
タンジエンシャルサーボ系のドライブアンプ７の出力゛
重圧に応じたクロックを発生し、Ｃ０Ｄ３６においてビ
デオ信号の時間軸補正を行なう。

本実側倒においても、第４図の実施例と同様の動作で、
ＣＬＶディスクのスキャン動作時にカラー画］Ｚ！を再
生づ゛ることができる。

発明の詳細 な説明したように、本発明による時間軸制御装置によれ
ば、直流直結方式により動作中心と比較中心とを一致さ
せると共に、１／２Ｈシフトにより見掛は上のロック点
を約３２μｓｅｃ　ｇｊにするようにしたので、ＣＬＶ
ディスクを再生中にスキャン動作さゼてもカラー再生中
断がなくなり、視覚上、好ましいカラー画像を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の時間軸制御装置を示す図、第２図は、
本発明の一実施例を示す図、第３図は、トラッキングの
オン、オフを説明するための図、第４図は、本発明の他
の実施例を示づ図、第５図は、位相比較回路を示づ°図
、第６図は、本発明の他の実ｂｌｌａ例を示Ｊ図、第７
図は、本発明のさらに他の実施例を示ず図、第８図Ｊ３
よび第９図は、第５図の回路の動作波形図である。 主要部分の符号の説明 １．２・・・・・・位相誤差検出器 ３・・・・・・基準発振器 ５・・・・・・タンジエンシャルループスイッチ９・・
・・・・タンジエンシャルミラー１０・・・・・・加算
器　　　１１・・・・・・ＬＰＦ１２．１９・・・・・
・ループ １５・・・・・・スピンドルモータ １６・・・・・・タンジエンシャルルーブスイッチ３２
・・・・・・位相比較回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）再生信号の位相と所定基準信号の位相との位相差
   に応じたエラー信号を発生する位相誤差検出手段と、前
   記エラー信号に基づいて前記再生信号の時間軸の補正を
   行なうサーボ回路とを有する記録情報再生装置における
   時間軸制御装置であって、前記サーボ回路は直流結合と
   され、前記位相誤差検出手段は、前記再生信号に周期し
   たサンプルパルスの位相が前記基準信号と同一の周期を
   有する傾斜状信号の傾斜区間から外れたことを検出して
   この傾斜状信号をその周期の１／２に相当する位相量だ
   けシフトする手段を有し、前記傾斜状信号のレベルを前
   記サンプルパルスによつてサンプルホールドしてこのホ
   ールド出力を前記エラー信号とすることを特徴とする時
   間軸制御装置。
2. （２）前記サーボ回路は、スピンドルモータの負荷電流
   を検出して帰還するためのループを含んでいることを特
   徴とする時間軸制御装置。