JPH0115947B2

JPH0115947B2 -

Info

Publication number: JPH0115947B2
Application number: JP9585880A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kimura
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1980-07-14
Filing date: 1980-07-14
Publication date: 1989-03-22
Also published as: JPS5720930A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は光学式デイスクにデータまたは映像お
よび／または音声信号に関する情報を符号化して
ピツトとして記録したトラツク上をオートトラツ
キング手段により得られるトラツキング情報によ
り正常なるトラツキングを維持するためのトラツ
キング方式、特にウオブリング方式によるオート
トラツキングの安定性向上に関するものである。

従来のウオブリング方式によるオートトラツキ
ング方式では、デイスク面上に照射させる読出し
のためのレーザスポツトを１トラツク幅範囲内で
ラジアル方向に変調してトラツキング情報を得る
ようにしている。しかしこのような方式ではドロ
ツプアウト等によりトラツキング情報が欠除した
場合に、欠除点でトラツキング手段が他のトラツ
クへ引込まれる問題がある。

そこで本発明の目的はドロツプアウト等により
トラツキング状態が失なわれても他のトラツクに
移動しないような安定なウオブリング方式による
オートトラツキング方式を提供することにある。

本発明は光学式デイスクに記憶してある情報ト
ラツク上をウオブリング方式によるオートトラツ
キング手段により得られるトラツキング情報によ
り正常なるトラツキングを維持するに当り、デイ
スクの回転周期に同期させて前記トラツキング情
報を複数期間に分割し、前記複数期間に分割され
た各期間のトラツキング情報をウオブリングのた
めの発振周波数に同期してサンプリングし、前記
サンプリング値の各期間平均値をメモリに一担記
憶させ、前記分割して記憶させた記憶情報をデイ
スクの回転周期に同期させて時系列的に読出し、
これらの読出した情報を前記トラツキング情報に
混合させて、前記オートトラツキングを行うこと
を特徴とする。

図面につき本発明を説明する。

第１図は本発明による光学式デイスクのオート
トラツキング方式を実施するための装置の一例を
示す電気的なブロツク線図である。１はレーザ光
発生器であり、１′はレーザ光の光軸である。レ
ーザ光発生器１から生じたレーザ光はガルバノメ
ータ２の反射ミラー２′により反射され、ハーフ
ミラー３を通過してビデオデイスク４の面上にス
ポツト状に照射される。デイスク４には映像およ
び音声信号に関する情報が符号化されてピツトと
して連続トラツク状に記録されている。デイスク
４からの反射光はハーフミラー３によりピツクア
ツプ５に導かれて光電変換される。

ガルバノメータ２はレーザ光の光軸１′をデイ
スク４のトラツク方向に対してラジアル方向（垂
直方向）に変調させ、第２図に破線４０にて示す
ようにレーザ光のスポツトをピツト４１に対して
ウオブリングさせる。すなわち、光軸１′をガル
バノメータ２の機械的な変調（ガルバノメータ２
に取付けたミラー２の角度を変調させる）によつ
て変動させる。

６はデイスク４を回転駆動させるためのモータ
であり、７はデイスク４の回転周波数を得るため
の回転センサである。この回転センサ７の出力端
子にはデイスク４が１回転する度毎に１個のパル
スが生ずる。

ピツクアツプ５により光電変換された再生FM
信号は前置増幅器８により電圧増幅されて復調器
９に供給され、再生映像信号として出力端子
OUTから出力される。周知の通り、光学式のビ
デオデイスクでは映像信号をFM変調し、その
FM波を記録しており、従つて、復調器９はFM
波用の復調器とする。前置増幅器８の再生FM波
は検波器１０によりエンベロープ検波される。前
置増幅器８の再生FM波は、ガルバノメータ２に
よりレーザスポツト点がラジアル方向に変調され
ているので、この変調周波数に同期して再生FM
波がAM変調を受けることになる。検波器１０は
このAM変調成分を検出するものであり、この検
波器の出力はバンド・バス・フイルタ（以後B.P.
Fと称する）１１に供給して、ガルバノメータ２
に対する変調周波数成分のみを検出するようにす
る。

ビデオデイスク４の面上に照射させるビームス
ポツトは、電流増幅器１２の出力を混合器１３お
よび１４を介してガルバノメータ２に供給して制
御する。混合器１４の他方の入力端子には発振器
１５の出力を電流増幅器１６により増幅して供給
し、この混合器１４にて前記電流増幅器１２から
の出力信号と混合してガルバノメータ２に供給す
る。これがため、ウオブリングのための変調は発
振器１５の出力信号を原信号としてなされ、ウオ
ブリング周波数は発振器１５の周波数に等しく同
期される。このウオブリングによる変調成分f_bは
B.P.F.１１によりf_b成分のみが検出される。B.P.
F.１１の出力はサンプリング−ホールド回路１７
に供給して、サンプリングホールドしてトラツキ
ング誤差電圧を検出する。

第３図はビデオデイスク４における各ピツトを
トラツキングする場合におけるトラツキング状態
と検波器１０により検出される変調波形との関係
を示したものであり、第３図ａは最適なトラツキ
ング時におけるレーザ光のスポツトの軌跡４０′
とデイスクの面上に記録されているピツト４１′
との関係を幾何学的に示したものである。この最
適トラツキング時に検波器１０に生ずる波形は第
３図ｄに示すようにウオブリング周波数f_bの２倍
の成分となる。

第３図ｂはビデオデイスク４の外周方向にレー
ザスポツトがトラツク（ピツト）に対してずれた
場合のレーザスポツトの軌跡４０′とピツト４
１′との関係を示したものであり、この場合検波
器１０の出力波形は第３図ｅのようになる。

第３図ｃはデイスク４の内周方向にレーザスポ
ツトがずれた場合であり、この場合検波器１０の
出力波形は第３図ｆのようになり、これは第３図
ｅの場合に対して位相が180゜反転している。

第３図ｇは発振器１５の出力信号の波形を示し
たものであり、これは第３図ｄ，ｅおよびｆに示
す各信号に同期していることは勿論である。

第３図から明らかなように、トラツキングがデ
イスクの外周方向または内周方向にずれた場合に
は、トラツキング周波数f_bの成分が検波器１０の
出力端子にそれぞれ位相が180゜相違して生ずるこ
とになる。これに対し、最適トラツキング時には
第３図ｄに示すように2f_b成分が最も多くなるが、
この2f_b成分はB.P.F.（帯域通過フイルタ）１１に
よつて完全に除去される。従つて、B.P.F.１１の
出力波形は、第４図に示すように最適トラツキン
グ時にはａにて示すように2f_b成分が除去されて
何も生じなくなり、外周方向にずれた場合にはf_b
成分がｂにて示すように現われ、また、内周方向
にずれた場合にはｂに対して位相が180゜反転した
f_b成分が破線ｃにて示すように現われる。

第４図においてｓ点をサンプリングホールドす
ることによりトラツキング状態に応じたトラツキ
ング誤差電圧を得ることが可能となり、B.P.F.１
１は直流成分が除去されているので最適トラツキ
ング時のB.P.F.１１の出力電位はOVとなる。従
つて、サンプリングホールド回路１７の出力電圧
は最適トラツキングの際にはOVとなり、外周方
向にずれた場合には負方向に電圧が変動し、内周
方向にずれた時には正方向に電圧が変動する。

サンプリング−ホールド回路１７の出力電圧は
電圧増幅器１８により増幅して電流増幅器１２に
供給する。この際、サンプリング−ホールド回路
１７に使用するサンプリングパルスはつぎのよう
にして形成する。すなわち、発振器１５の出力を
波形整形器１９にも供給して、これにて方形波に
変換する。これらの方形波を用いて、例えばワン
シヨツトマルチバイブレータにより構成される遅
延回路２０をトリガさせる。この遅延回路２０の
遅延時間は第４図のＳ点にサンプリング点が一致
するように調整する。遅延回路２０の遅延出力に
よりサンプリングパルス発生器２１をトリガさせ
て、上述したサンプリングパルスを発生させ、こ
のサンプリングパルスをサンプリング−ホールド
回路１７に供給する。

上述したところから明らかなように、ガルバノ
メータ２、混合器１４，１３、電流増幅器１２、
電圧増幅器１８、サンプリングホールド回路１
７，B.P.F.１１、検波器１０、前置増幅器８、ピ
ツクアツプ５から成る系は負帰還ループを形成
し、最適トラツキング時に情報トラツクを中心に
レーザスポツトがウオブリングするように上記負
帰還ループを設定することになり、ガルバノメー
タ２は自動的に最適なるトラツキング位置になる
ように制御されることになる。

以上は従来のウオブリング方式によるオートト
ラツキングの原理的な構成であるが、斯る方法で
はデイスク面上の情報読出しのためのレーザスポ
ツト点を１トラツク幅範囲内でラジアル方向に変
調させて、トラツキング情報を得ようとするもの
であるが、この場合にはドロツプアウト等により
トラツキング情報が欠除した場合にその欠除点に
て他のトラツクへ引込まれる問題がある。そこで
本発明は上述したような問題をなくすようにした
ものである。

電圧増幅器１８の出力電圧はトラツキング誤差
電圧であり、この増幅器の出力端子には最適トラ
ツキング時におけるガルバノメータ２の動きに比
例した大きさの電圧が生ずる。このトラツキング
誤差電圧はデイスク４の偏心による成分がほとん
どであり、デイスクの偏心によるトラツキング誤
差電圧がデイスク４の回転周波数に同期している
ことは勿論である。これがため、デイスク４の１
回転中に生ずるトラツキング誤差電圧を記憶し、
この記憶した電圧を前記トラツキング誤差電圧に
混合することにより、ドロツプアウト等により数
10H（Ｈは映像情報の場合における水平走査期間）
のドロツプアウトが生じて、ウオブリングにより
得たトラツキング情報が欠除しても前記記憶され
た電圧が混合されており、この電圧によりトラツ
キング情報の欠除時にガルバノメータ２が制御さ
れるので、トラツクが外れることがなくなる。

電圧増幅器１８の出力を抵抗器２２およびアナ
ログゲート用FET２３，２４，２５……２５＋
ｎを介して電圧メモリコンデンサ２６，２７，２
８……２８＋ｎに供給する。

デイスク４の１回転につき１個のパルスを検出
する回転センサ７により検出した回転パルスは電
圧増幅器２９により増幅して発振器３０をトリガ
させる。この発振器３０は回転パルスにより始動
される発振器であり、これは第５図に示すように
SN74123タイプのワンシヨツトマルチバイブレー
タU₁およびU₂を２段閉ループ的に結合して構成
することができ、その発振周波数は両マルチバイ
ブレータの時定数で決定する。

第６図は発振器３０の動作波形図を示し、第６
図ａは前記電圧増幅器２９の出力パルス、すなわ
ち回転パルスであり、第６図ｂは発振器３０の出
力波形である。回転パルスは発振器３０のリセツ
トパルスであり、第６図に示すように、リセツト
解除と同時に発振が開始され、デイスク４の回転
に同期することになる。電圧増幅器１８の出力で
あるトラツキング誤差電圧をデイスク４の全周に
わたり記憶するのが理想的であるが、メモリコン
デンサ２６，２７，２８……の数がぼう大となる
ため、本実施例ではデイスク１周分に相当するト
ラツキング誤差電圧を例えば32分割して、32個の
メモリコンデンサにより記憶させる。本実施例の
デイスク４の回転周波数を30Hzとすれば、発振器
３０の発振周波数は30×32＝960Hzとなり、この
発振器３０の出力により32段のリングカウンタ３
１を駆動させることにより、32相のコンデンサメ
モリ用の書込みおよび読出しのゲートパルスを得
る。なお、回転センサ７にて得られる回転パルス
はリングカウンタ３１のリセツトパルスとしても
用いる。

第７図はリングカウンタ３１の各相の出力波形
を示し、第７図の５０，５１，５２，……５２＋
ｎはリングカウンタ３１の各段の出力端子３１₁，
３１₂，３１₃……３１_oに現われる出力波形であ
る。これらリングカウンタ３１の各段の出力はそ
れぞれ抵抗３２，３３，３４……３４＋ｎを介し
てアナログゲート用FET２３，２４，２５……
２５＋ｎに供給する。各FET２３，２４，２５
……はリングカウンタ３１の各段の出力レベルが
論理“１”の時に導通する。その結果、メモリ用
コンデンサ２６，２７，２８……の内の或る１個
のコンデンサには常にデイスク４の特定回転位相
のトラツキング誤差電圧が逐次記憶されることに
なる。

さらにコンデンサメモリの動作原理について第
８図を参照して説明する。第８図において、５３
はデイスク４の回転パルスであり、このパルス周
期はデイスクの回転周期と同じである。６０はト
ラツキング誤差電圧であり、この周波数成分はデ
イスク４の偏心による成分がほとんどであり、ま
た当然偏心はデイスク４の回転に同期しているの
で、前記成分もまたデイスク４の回転に同期して
いる。また、トラツキング誤差電圧のトラツク間
の相関は大きいため、順次トラツキングが進行し
てもトラツキング誤差電圧が急激に変動すること
はない。このトラツキング誤差電圧はゲートパル
ス５０，５１，５２……５２＋ｎによりゲートさ
れて第１図の抵抗２２を経てコンデンサ２６，２
７，２８……に充電される。ゲートパルス５０の
５０′位相についてはトラツキング誤差電圧６０
の６１の期間の平均電圧がコンデンサ２６に充電
され、その平均電圧は６６にて示すようになる。
アナログゲート２３が開いた後は、その電圧７１
が１回転ホールドされて、１回転後のゲートパル
ス５０″により再びトラツキング誤差電圧６０が
コンデンサ２６に充電され、以後逐次コンデンサ
２６に充電される。他のゲートパルスによるトラ
ツキング誤差電圧の記憶も同様であり、ゲートパ
ルス５１，５２，……５２＋ｎによつてトラツキ
ング誤差電圧の６２，６３，……６３＋ｎの位相
部分をアナログゲートし、それぞれコンデンサ２
７，２８……２８＋ｎに充電し、これらの各コン
デンサにて７，６８……６８＋ｎの電圧を得る。

第１図の抵抗器２２と各FETとの接続点３５
には各コンデンサ２６，２７，２８……に充電さ
れた電圧７１，７２，７３，７４がゲートパルス
５０，５１，５２……に従い時系列的に第９図８
０に示すように生じることになる。この時系列信
号は電圧増幅器３６により増幅され、かつ電流増
幅器３７により電流増幅されて混合器１３の他方
の入力端子に供給され、前記ウオブリングにより
得たトラツキング誤差電圧に混合される。従つ
て、ドロツプアウト等によりトラツキング誤差電
圧が欠除しても前記メモリコンデンサにより記憶
したトラツキング誤差信号が混合されるのでトラ
ツキングが誤動作するようなことはない。抵抗器
２２とメモリ−コンデンサ２６，２７，……とで
決定される時定数を長くすることにより、１円周
にわたるようなドロツプアウト（１トラツク抜か
れる）に対して充分対処できるが、時定数を長く
とりすぎると、トラツキング誤差電圧の変動に追
従不可能となり、トラツキング精度が低下する。
これがため、時定数はデイスクの状態に応じて適
当に選定するのが好適である。また、電流増幅器
１２および３７の電流利得は可変とするのが好適
である。

本発明は上述した例のみに限定されるものでな
く移多の変更を加え得ること勿論であり、例えば
本発明による概念は３つのレーザビームによるト
ラツキング方式にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学式デイスクのオート
トラツキング方式を実施するための一実施例を示
すブロツク線図、第２図は読出しのためのレーザ
スポツトをデイスクのトラツクに対してウオブリ
ングさせる様子を示した説明図、第３図はトラツ
キング状態と検波器により検出される変調波形と
の関係を示す説明図、第４図はトラツキングが外
周方向または内周方向にずれた場合および最適ト
ラツキング状態の場合に検波器により検出される
変調波形を示す波形図、第５図は本発明方式に適
用する発振器の一例を示すブロツク線図、第６図
は第５図の発振器の動作波形図、第７図は本発明
方式に適用するリングカウンタの各出力段に発生
する電圧波形図、第８図は同じく本発明方式に適
用するコンデンサメモリーの動作原理説明用の電
圧波形図、第９図はトラツキング誤差電圧および
コンデンサメモリーに時系列的に充電される電圧
を示す波形図である。１……レーザ光発生器、１′……レーザ光の光
軸、２……ガルバノメータ、２′……反射ミラー、
３……ハーフミラー、４……ビデオデイスク、５
……ピツクアツプ、６……モータ、７……回転セ
ンサ、８……前置増幅器、９……復調器、１０…
…検波器、１１……バンド・パス・フイルタ、１
２……電流増幅器、１３，１４……混合器、１５
……発振器、１６……電流増幅器、１７……サン
プリング−ホールド回路、１８……電圧増幅器、
１９……波形整形器、２０……遅延回路、２１…
…サンプリングパルス発生器、２２……抵抗器、
２３，２４，２５……アナログゲート用FET、
２６，２７，２８……電圧メモリコンデンサ、２
９……電圧増幅器、３０……発振器、３１……リ
ングカウンタ、３２，３３，３４……抵抗、３５
……接続点、３６……電圧増幅器、３７……電流
増幅器、４０，４０′……レーザスポツトの軌跡、
４１，４１′……ピツト。

Claims

【特許請求の範囲】

１光学式デイスクに記録してある情報トラツク
上をウオブリング方式によるオートトラツキング
手段により得られるトラツキング情報により正常
なるトラツキングを維持するに当り、デイスクの
回転周期に同期させて前記トラツキング情報を複
数期間に分割し、前記複数期間に分割された各期
間のトラツキング情報をウオブリングのための発
振周波数に同期してサンプリングし、前記サンプ
リング値の各期間平均値をメモリに一担記憶さ
せ、前記分割して記憶させた記憶情報をデイスク
の回転周期に同期させて時系列的に読出し、これ
らの読出した情報を前記トラツキング情報に混合
させて、前記オートトラツキングを行うことを特
徴とする光学式デイスクのオートトラツキング方
式。