JPH0140404B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、記録媒体上に記録された信号トラツ
クより順次信号を再生する再生装置に関するもの
で、特に必要時に記録トラツクを所定の本数だけ
飛び越して再生できるよう制御する制御方式に関
する。

従来より光学式再生装置として、光源から発生
される光ビームを円盤状の記録媒体（以下記録円
盤と呼ぶ）上に収束させ、記録円盤上に同心円状
あるいは、螺旋状に記録されたトラツク上に光ビ
ームが位置するように制御し、前記光ビームが記
録円盤上から反射される反射光あるいは、記録円
盤を透過する透過光を光検出器により検出し、信
号を読み取るものである。光源としては一般に、
He―Neレーザあるいは半導体レーザが使用さ
れ、記録円盤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記録されている。トラツ
ク幅は約1μm、トラツクピツチは2μm程度という
高密度記録の為に光ビームは1μm程度に絞られて
いる。従つて光ビームを絞る為の収速レンズは開
口数が大きなものを用い、焦点深度も短かいもの
が必要である。この絞られた光ビームを記録円盤
上に常に照射する為に焦点制御が行なわれる。焦
点制御については本発明と直接関係しないので詳
述を避ける。

本発明の目的は、上述した光学式再生装置にお
いて、記録円盤に記録されている信号、特に画像
信号を、任意の速度で再生出来るよう構成した装
置を提供せんとすることである。

従来、この種の手段としては、トラツキング制
御（絞られた光ビームが、記録円盤上のトラツク
上に位置するように制御すること。）を開放にし
正の矩形パルスと負の矩形パルスをトラツキング
用素子に加えた後に再びトラツキング制御を閉じ
ることによつて行なわれていた。

これは負の矩形パルスの終了点でトラツキング
用素子の動きが停止するので、トラツキング制御
を閉じた時所望するトラツクに引き込まれ安いと
いうことを利用したものである。従つて１本のト
ラツク飛び越し走査（以下ジヤンピングと記す。）
を行なう正負の矩形パルスの波高値Ｖとするとｎ
本のジヤンピングを行なう時の正負の矩形パルス
の波高値はnxvとしなければならなかつた。また
正負のパルスの幅を変化させて行なう場合には、
トラツキング用素子の周波数特性を考慮しなけれ
ばならず、波高値を変化させる場合よりもさらに
複雑となる。本発明は上記欠点を除去する為に、
トラツキング制御を開放にした後に記録円盤上に
収束された光ビームがトラツクを横切る速度をほ
ぼ一定にしてジヤンピングを行なわせるものであ
る。トラツキング制御の開放期間は時間的に行な
うことも出来るし、記録円盤上に収束された光ビ
ームがトラツクを横切るのを検出して行なうこと
も出来る。

以下図面と共に詳細に説明する。第１図は、本
発明装置の１実施例である。光源１から発生され
る光ビーム２は中間レンズ３、半透明鏡４を通過
し、全反射鏡５によつて指向を変えられ、収束レ
ンズ６によつて記録円盤７上に収束される。この
反射光８は、記録円盤７上で反射された光ビーム
２が再び収束レンズ６を通過し、全反射鏡５及び
半透明鏡４によつて指向を変えられ、２分割光検
出器９によつて受光される。前記光検出器９のそ
れぞれの出力は、増幅器１０ａ，１０ｂによつて
増幅され、エンベロープ検波回路１１ａ，１１ｂ
によつて検波され、差動増幅器１２によつてエン
ベロープ検波回路１１ａ，１１ｂの差信号を得
る。スイツチ１３，１４はトラツキング制御を開
閉する為のものであり、連動して同時に開閉す
る。補償回路１５はトラツ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を経てトラツキン
グ素子１７を駆動する。全反射鏡５はトラツキン
グ素子１７に取り付けられており、トラツキング
素子１７によつて記録円盤７上に収束された光ビ
ーム２をトラツク方向と垂直な方向に走査する。
記録円盤７は電動機１８によつて回転されてお
り、記録円盤７及び電動機１８は移送電動機１９
によつて、記録円盤７上のトラツク方向と垂直な
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１５の出力をフイルター回路２
０を介して駆動回路２１により駆動される。移送
電動機１９は記録円盤７上に収束された光ビーム
２がトラツク上に平均的に位置するように駆動す
る。トラツキング素子１７と移送電動機１９の関
係は、記録円盤７上のトラツクの偏心等のような
急激な変位に対してトラツキング素子１７で光ビ
ーム２を走査させてトラツキングを行ない、トラ
ツキング素子１７の駆動電圧が平均的に零になる
ように移送電動機１９を駆動する。スイツチ２２
は反転回路２３により開閉されるが、その開閉の
動作はスイツチ１３及び１４とは全く反対であ
る。アはジヤンピングする為の同期パルス入力で
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である。ジヤンピング
停止パルス発生回路２５は和回路２４の出力より
光ビーム２が記録円盤７上のトラツクを横切り、
指定したトラツク上にあることを確認してジヤン
ピングを停止させる為のパルスを出力する。ジヤ
ンピング指令回路２６は前記ジヤンピング同期パ
ルスによりジヤンピング指令を出力し、ジヤンピ
ング停止パルス発生回路２５の出力によりジヤン
ピング停止指令を出力する。ジヤンピング電圧発
生回路２７はジヤンピング指令回路２６の出力よ
り、ジヤンピング電圧を発生させ、スイツチ２
２、駆動回路１６を経てトラツキング素子１７を
駆動する。さらにジヤンピングの過程を詳述す
る。

ジヤンピングが行なわれていない状態では、ス
イツチ１３及び１４は閉じており、スイツチ２２
は開いている。従つてトラツキング制御はかかつ
ている。この状態でアにジヤンピング同期パルス
が入力されると、ジヤンピング指令回路２６はジ
ヤンピング指令を出力し、スイツチ１３及スイツ
チ１４は開きトラツキング制御は開放の状態にな
りスイツチ２２が閉じると同時に、ジヤンピング
電圧発生回路２７はジヤンピング電圧を発生させ
スイツチ２２、駆動回路１６を経て、トラツキン
グ素子１７を駆動する。光ビーム２はトラツキン
グ素子１７を取り付けられた全反射鏡５によつて
記録円盤７上のトラツク方向と垂直な方向に走査
され、トラツクを横切る。ジヤンピング停止パル
ス発生回路２５は光ビーム２がトラツクを横切り
指定したトラツク上にあることを確認してジヤン
ピング停止パルスを発生し、このパルスによつて
ジヤンピング指令回路２６はジヤンピング停止指
令を出力し、スイツチ１３及びスイツチ１４を閉
じて、トラツキング制御をかけ、スイツチ２２を
開放にする。第２図と共にジヤンピング停止パル
ス発生回路２５について説明する。和回路２４の
出力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３２、波形整形回路３３を経て
計数回路３４に入力される。ジヤンピング本数を
設定する為の設定回路３５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３５
と計数回路３４の出力が等しくなつた場合に一致
回路３６はジヤンピング停止パルスを発生すると
共に、計数回路３４をリセツトする。和回路２４
から波形整形回路３３までの信号の関係を第３図
と共に説明する。ａは光ビーム２がトラツクを横
切つている時の和回路２４の出力であり、ｂはエ
ンベロープ検波回路３１の出力、ｃは比較回路３
２の出力、ｄは波形整形回路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り、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１１ａ，１１ｂ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。

ジヤ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。ジヤンピング指令回路２６より
ジヤンピング指令がウに入力された場合、パルス
発生回路４１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はジヤンピング指定回路よりジヤンピング
指令がウ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はジヤンピング指令回路２６より
ジヤンピング停止指令がウ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、その出力エ
はスイツチ２２に入力され、駆動回路１６を介し
て、トラツキング素子１７を駆動する。

ジヤンピングを安定なものにする為のジヤンピ
ング電圧について説明する。ジヤンピングする場
合、記録円盤７上の光ビーム２の移動速度と偏心
あるいはトラツクピツチむら等によるトラツクの
移動速度との相対速度に対して、トラツキング制
御系が引き込めることが必要である。トラツキン
グ制御系が引き込める相対速度には限界があり限
界を越える相対速度の場合には所定の検出された
トラツクには引込まれずに行きすぎた他のトラツ
クに引込まれたりする。安定に引き込ませるには
ジヤンピング停止指令と同時に、光ビーム２とト
ラツクとの相対移動速度をトラツキング制御系の
引込速度以下にするためのブレーキ用の逆パルス
を加え、行き過ぎを防止することが望ましい。記
録円盤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。従つて光ビーム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
のになつてしまう。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。

トラツキング素子１７としてはガルバノミラー
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（ｓ）＝Aω² _o／（S²＋2ω_oＳ＋ω² _o）と表わせる
。
Ａは光学系も含めた感度、は減衰係数、ω_oは
個有振動角周波数である。このようなトラツキン
グ素子１７で光ビーム２を等速で移動させるに
は、トラツキング素子１７に加える電圧はV_I
（ｓ）＝（ｘ／Aω² _o）×（１＋2ω_o／Ｓ＋ω² _o／S²
）と
なり、これを逆ラプラス変換すると、 L^-1〔Ｖ（ｓ）〕＝（ｘ／Aω² _o）δ（ｔ）＋（2x／
Aω_o）Ｕ（ｔ）＋ｘ／Ａｔとなる。ｘは記録媒体７上 の光ビーム２の速度、δ（ｔ）はデルタフアンク
シヨン、Ｕ（ｔ）は単一ステツプフアンである。

以上のことより、トラツキング素子１７に入力
する電圧は、パルス状電圧、ステツプ電圧、ラン
プ電圧の合成電圧にすれば、ほぼ光ビーム２を等
速で移動させることが出来る。ω_oは一般に2π×
30程度あるいはそれ以上のものを使用するのでス
テツプ電圧は極めて小さなものになり、省略して
も、ほぼ光ビーム２を等速で移動させることが出
来る。またトラツキング用素子の個有振動角周波
数が高い場合はランプ電圧だけでもほぼ等速に光
ビーム２を移動させることが出来る。

以上のことを第５図と共に説明する。和回路５
１はパルス発生回路５２、ステツプ電圧発生回路
５３、ランプ電圧発生回路５４、逆パルス発生回
路５５の出力の合成電圧を出力し、反転回路５６
及びスイツチ５７に入力する。ジヤンピング指令
回路２６はジヤンピング同期パルス入力アとジヤ
ンピング停止パルス入力オによつて動作し、パル
ス発生回路５２、ステツプ電圧発生回路５３、ラ
ンプ電圧発生回路５４はジヤンピング同期パルス
と同時に動作を開始し、逆パルス発生回路５５は
ジヤンピング停止パルスと同時に動作を開始す
る。入力カはジヤンピングの方向を決定する為の
ものであり、これによつてスイツチ５７あるい
は、スイツチ５８を動作させ、両スイツチ５７，
５８の出力キを駆動回路１６を介してトラツキン
グ素子１７を駆動させると同時に、ジヤンピング
指令回路２６の出力クでスイツチ１３及び１４を
動作させジヤンピングを行なう。

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３５に２本ジヤンピングさ
せるよう設定させた場合のものであり、ａは和回
路２４の出力、ｂはジヤンピング同期パルス、ｃ
は記録円盤７上の光ビーム２がトラツクを横切る
と同時にパルスを発生する波形整形回路３３の出
力、ｄはジヤンピング停止パルスを発生させる一
致回路３６の出力、ｅはジヤンピング指令回路２
６の出力、ｆはジヤンピング電圧出力キの波形で
ある。

波形ａと波形ｃの時間的関係は、記録円盤７上
の光ビーム２がトラツクに入る瞬間からトラツク
の中央に達した瞬間までの間にトラツクを横切つ
た信号（波形ｃ）を発生させ、ジヤンピングを停
止することが望ましいが、トラツクの中央に達し
た瞬間からトラツクを出る瞬間までの間に発生さ
せ、ジヤンピングを停止させることも出来る。

また波形ｅとｆの時間的関係は、ジヤンピング
電圧出力キ（波形ｆ）の逆パルスが出力された後
に、トラツキング制御を閉じるようにすることも
出来る。

トラツキング制御を開閉する為のスイツチ１３
及び１４は同時に開閉せず、スイツチ１４より遅
れてスイツチ１３を開閉してもよい。またスイツ
チ１４のみにすることも出来るが、トラツキング
制御系のループゲインを大きくとると、トラツキ
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。またジヤンピングさせる寸前のトラツキング
駆動電圧をホールドし、ジヤンピング電圧に相乗
すればさらに安定なジヤンピングを行なわせるこ
とが出来る。ジヤンピング同期パルス入力アとし
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つて説明
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。

本発明によれば、スチル画像（静止画像）、ス
ローモーシヨン画像、クイツクモーシヨン画像、
バツクモーシヨン画像のような記録円盤に記録し
た時間とは異なつた時間で再生する特殊再生画像
を得ることが出来、特にクイツクモーシヨン画像
のようにｎ本（ｎ≧２の整数）のジヤンピングを
行なう特殊再生画像を得る場合に極めて有効であ
る。また、所望するトラツクを時間的に検出する
ことも出来るが、本文に詳述した如く記録円盤上
に収束された光ビームがトラツクを横切るのを検
出すれば、さらに安定した特殊再生画像を得るこ
とが出来る。また同心円状に静止画を記録し、希
望する静止画を瞬時に検索し再生することを目的
にした検索装置にも本発明を利用することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示すブロツク図、
第２図は第１図のジヤ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
ツクを横切つたときの説明波形図、第４図は第１
図のジヤンピング電圧発生回路２７の具体構成
図、第５図はジヤンピング電圧発生回路の１実施
例を示すブロツク図、第６図は第５図の各部の説
明波形図である。 １……光源、５……全反射ミラー、７……記録
円盤、９……２分割光検出器、１１ａ，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、１
７……トラツキング素子、１８……電動機、１９
……移送電動機、２０……フイルター、２３……
反転回路、２４……和回路、２５……ジヤンピン
グ停止パルス発生回路、２６……ジヤンピング指
令回路、２７……ジヤンピング電圧発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録媒体上のトラツクより信号を再生する変
   換手段と、前記変換手段の走査位置をトラツク方
   向と略垂直な方向に移動させる走査移動手段と、
   前記変換手段の走査位置がトラツク上に位置する
   ように制御する制御手段と、トラツク飛び越し走
   査を開始させる信号を発生する指令信号発生手段
   と、前記指令信号発生手段の信号に応じて前記制
   御手段の制御ループを非動作にする開閉手段と、
   前記指令信号発生手段の信号に応じて前記変換手
   段の走査位置を複数本のトラツクにわたりほぼ等
   速で移動させるよう前記走査移動手段を駆動する
   信号を発生する走査信号発生手段と、前記走査信
   号発生手段の信号の終了後に前記走査移動手段の
   移動を停止するようなブレーキ信号を発生するブ
   レーキ信号発生手段とを有することを特徴とする
   トラツク走査装置。 ２ ブレーキ信号発生手段の信号の終了後に開閉
   手段を動作させ、再び制御手段を動作するように
   構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のトラツク走査装置。 ３ ランプ状の信号が発生するように走査信号発
   生手段を構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のトラツク走査装置。 ４ パルス状の信号を発生するパルス信号発生回
   路及びランプ状の信号を発生するランプ信号発生
   回路で走査信号発生手段を構成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のトラツク走査装
   置。 ５ ステツプ状の信号を発生するステツプ信号発
   生回路、パルス状の信号を発生するパルス信号発
   生回路及びランプ状の信号を発生するランプ信号
   発生回路で走査信号発生手段を構成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のトラツク走
   査装置。