JPH0145134B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばトーンアームの水平位置検出
装置に使用して好適な波形整形回路に関する。

トーンアームの水平位置検出装置のひとつとし
て、アームの水平回転軸に対して可動スリツト板
を設け、この可動スリツト板と固定スリツト板と
を平行に近接させ、固定スリツト板に設けられた
スリツトを検出光が通過するようになし、可動ス
リツト板に所定の間隔λで多数のスリツトを設
け、この可動スリツト板により検出光が遮蔽又は
通過されるようにし、これと共に、固定のスリツ
ト板のスリツトとして（ｎ±1/4）λだけずれた
２つのものを設け、この２つのスリツトを通じる
検出光の変化を別個に検出し、90゜の位相差をも
つ２つの検出信号を得、この２つの検出信号を用
いることによつて４倍の分解能でアームの水平位
置をコード化すると共に、アームの移動方向も検
出するようにしたものが提案されている。アーム
の水平位置をコード化することは、指定した位置
にアームを停止させ、指定された曲だけを再生す
るオートセレクト動作などのレコードプレーヤの
動作の自動化を実現するうえで必要である。

かかる水平位置検出装置では、トーンアームの
回転軸に対してあまり大きな可動スリツト板を取
り付けられない制約のもとで、必要とされる分解
能の位置検出を行なうので、２つのスリツト板の
取付位置の機械的誤差、スリツトの間隔λのバラ
ツキ、固定スリツト板の２つのスリツト間隔の誤
差、検出光の光軸のずれが生じ易く、このため正
確に90゜の位相差をもつ２つの検出信号が得られ
なかつたり、２つの検出信号のデユーテイフアク
タが50〔％〕からずれたりする傾向があつた。そ
の結果、トーンアームを移動させたときに、水平
位置と対応する番地信号のうちである番地信号の
発生する期間がきわめて短かくなり、リードイン
してこの番地で停止しようとすると、その慣性の
ためにアームが停止できずに行き過ぎ、また逆方
向に戻つて停止しようとするときも行き過ぎ、こ
の動作を繰り返す発振現象が生じる。これを防止
しようとすれば、アームの移動速度を遅くしなけ
ればならない。しかし、移動速度を遅くすれば、
指定した曲にリードインするための所要時間が長
くなる欠点が生じる。

本発明は、かかる検出装置の出力のように位相
差が90゜であるべき２つの信号が供給される波形
整形回路であつて、この入力信号の位相差が90゜
よりずれている場合にも、位相差が正確に90゜と
なるように変換することができるようにしたもの
である。

以下、トーンアームに触れることなくその移動
を制御できるようにしたレコードプレーヤに本発
明を適用した一実施例について説明する。

第１図はトーンアーム１に関連する機構部を示
すもので、トーンアーム１のアーム軸２の先端に
フインガー３を有するヘツドシエル４が取り付け
られる。ヘツドシエル４には、カートリツジ５が
固定されると共に、その先端部に曲間検出器６が
設けられている。アーム軸２は、軸受け７を介し
て水平回転軸８に支持され、また針圧調整用のカ
ウンタウエイト９を有している。１０は、回転軸
８に対する軸受けである。

かかるトーンアーム１は、水平駆動モータ１１
によりレコードデイスク上をこれと平行に移動さ
れる。第１図において矢印X₁で示す方向がデイ
スクの外周部より内周部に向かつて移動するリー
ドイン方向であり、矢印X₂で示す逆の移動方向
がリードアウト方向である。水平駆動モータ１１
は、リニアモータであり、円弧状の一対のヨーク
１２，１３と、ヨーク１２に設けられたマグネツ
ト１４と、ヨーク１３に沿つて動き得るコイル１
５とによつて構成されている。コイル１５は、ボ
ビン１６に巻回されており、このボビン１６は、
コイル支持片１７を介して回転軸８に固定されて
いる。一方、ヨーク１２，１３及びマグネツト１
４からなる磁気回路部は、ヨーク支持片１８によ
つて軸受１０上に固定されている。

水平駆動モータ１１のコイル１５に端子１９か
ら電流を供給すると、このコイル１５で発生する
磁束とマグネツト１４の磁極とで定まる方向にコ
イル１５が移動し、これによつて回転軸８が回転
し、トーンアーム１が電流の方向と対応してX₁
又はX₂で示す方向に動かされる。

また、回転軸８と関連して水平位置検出器２０
が設けられている。水平位置検出器２０は、第２
図Ａ及びＢにも示すように、回転軸８と一体に回
転する可動スリツト板２１と、固定スリツト板２
２と、発光素子例えば発光ダイオード２３ａ，２
３ｂと、受光素子例えばフオトトランジスタ２４
ａ，２４ｂとによつて構成されている。可動スリ
ツト板２１は、第３図に示すように、トーンアー
ム１の水平回転角例えばアームレスト上にある位
置から、レコードデイスクの最終溝に到達するま
での回転角よりやや大きい角範囲をもつ扇形のも
ので、この範囲の円弧上にλのピツチ（例えば回
転角で1゜以下の値）でもつて多数のスリツト２５
が形成されており、取付板２６を介して回転軸８
に固着される。固定スリツト板２２は、第４図に
示すように、（ｎ＋1/4）λの間隔をおいて形成さ
れた２つのスリツト２７ａ，２７ｂを有するもの
で、図示せずもレコードプレーヤの基板等の上に
固定される。第１図及び第２図に示すように、ス
リツト２５の下方にスリツト２７ａ，２７ｂが位
置するように、可動スリツト板２１及び固定スリ
ツト板２２が近接して平行に配され、固定スリツ
ト板２２のスリツト２７ａ，２７ｂの上方及び下
方に発光ダイオード２３ａ，２３ｂとフオトトラ
ンジスタ２４ａ，２４ｂとが対向するように配置
され、発光ダイオード２３ａ，２３ｂの各検出光
がスリツト２５とスリツト２７ａ，２７ｂとを通
じてフオトトランジスタ２４ａ，２４ｂに到達す
るようになされる。スリツト２７ａ，２７ｂとし
ては、１個設ければ良いが、図示のように例えば
３個形成することによつて、発光ダイオード２３
ａ，２３ｂ及びフオトトランジスタ２４ａ，２４
ｂの取付位置の誤差に基づき、検出光の光軸がず
れても、検出出力を全く得ることができない誤動
作を防止することができる。

上述の水平位置検出器２０は、第５図Ａに拡大
して示すように、リードイン方向X₁又はリード
アウト方向X₂に可動スリツト板２１（スリツト
２５）が動き、固定スリツト板２２のスリツト２
７ａとスリツト２５とが合致する時にフオトトラ
ンジスタ２４ａの出力が最大となり、同様にスリ
ツト２７ｂとスリツト２５とが合致する時にフオ
トトランジスタ２４ｂの出力が最大となるように
動作する。検出光は、ビーム状であるが、スリツ
トの開口幅に対して或る程度の太さをもつため、
フオトトランジスタ２４ａからは、第５図Ｂに示
すように正弦波状になまつた検出信号Saが発生
する。この検出信号Saの周期Ｔは、スリツト２
５のピツチλとトーンアーム１の移動速度で定ま
る。また、スリツト２７ａ，２７ｂの距離が（ｎ
＋1/4）λとされているので、リードイン方向X₁
に動くときには、第５図Ｃにおいて実線で示すよ
うに周期Ｔで、検出信号Saに対してT/4（90゜）
だけ位相が遅れた検出信号Sbがフオトトランジ
スタ２４ｂから発生し、リードアウト方向X₂に
動くときには、第５図Ｃにおいて破線で示すよう
にT/4だけ位相が進んだ検出信号Sbがフオトトラ
ンジスタ２４ｂから発生する。

上述の水平位置検出器２０のフオトトランジス
タ２４ａ，２４ｂから発生する検出信号を用いて
水平位置をコード化するための構成の一例を第６
図に示す。フオトトランジスタ２４ａ，２４ｂの
コレクタには、正の電源電圧（＋Vcc）が供給さ
れ、そのエミツタが低抗器２８ａ，２８ｂを介し
て接地される。検出信号Sa，Sbがこのエミツタ
から取り出されてパルスアンプ２９ａ，２９ｂに
供給され、検出パルスPa，Pbに変換される。こ
の検出パルスPa，Pbがイクスクルーシブオアゲ
ート３０と位相判別器３１とに供給される。位相
判別器３１は、検出パルスPaに対する検出パル
スPbの位相の進み又は遅れを判別し、その判別
出力によつて切替回路３２が制御される。イクス
クルーシブオアゲート３０の出力パルスPcが切
替回路３２を介してカウンタ３３のクロツク入力
として供給される。検出パルスPbの位相が遅れ
るリードイン方向X₁に移動するときは、パルス
Pcがカウンタ３３の加算入力とされ、その逆に
リードアウト方向X₂に移動して検出パルスPbの
位相が進むときは、パルスPcがカウンタ３３の
減算入力とされる。カウンタ３３は、パルスPc
の立上り及び立下りを計数して番地データSDを
発生する。カウンタ３３は、例えばトーンアーム
１がアームレストにおかれる時に発生する検出信
号が供給されることによつてクリアされる。

第７図は、リードイン方向X₁にトーンアーム
１が動く場合の検出パルスPa，PbとパルスPcと
番地データSDとを示し、パルスPcの縁によつて
カウンタ３３が増加方向に歩進し、２進コードで
表わされる番地データSDが０（番地）から、１，
２，３，４……７と順次変化する。また、リード
アウト方向X₂にトーンアーム１が動く場合の検
出パルスPa，PbとパルスPcと番地データSDと
は、第８図に示すものとなり、パルスPcの縁に
よつてカウンタ３３が減少方向に歩進し、番地デ
ータSDが７，６，５，４……０と順次変化する。
この第７図及び第８図から分かるように、スリツ
ト２５のピツチλの４倍の分解能でもつてトーン
アーム１の位置を検出できる。また、２つの検出
パルスPa及びPbの位相差が正確に90゜で且つ検出
パルスPa及びPbのデユーテイフアクタが正確に
50〔％〕の条件のもとでは、トーンアーム１が動
くことで順次発生する番地データの期間が互いに
均等となる。

しかし、検出パルスPa及びPb間の位相差が第
９図に示すように小さくなると、パルスPcのデ
ユーテイフアクタが50〔％〕でなくなり、番地デ
ータSDの各データ期間が不均等となり、１，３，
５，７（番地）の番地データが発生する期間が短
かくなる。第１０図に示すように、位相差が90゜
であつても検出パルスPa，Pbのデユーテイフア
クタが50〔％〕でなくなり、例えば小さくなると、
番地データSDの各データ期間が不均等となり、
２，６（番地）のデータ期間が短かくなる。水平
位置検出器２０のスリツト２７ａ，２７ｂ間の距
離の誤差、検出光の光軸のずれ、或いは光量のバ
ラツキ、スリツト板２１，２２の取付位置の誤差
などが上述のような番地データの各データ期間を
不均等にする原因となる。第６図の構成のよう
に、検出信号Sa及びSbをパルスアンプ２９ａ，
２９ｂ或いはレベル比較器によつて単にパルス信
号とするだけでは、上述の問題点を解決できな
い。本発明が適用された波形整形回路は、この位
相差或いはデユーテイフアクタが規定のものでな
い２つの入力信号を処理することによつて、これ
らのフアクタを規定のものに変換することができ
る。

なお、ヘツドシエル４に設けられた曲間検出器
６は、カートリツジ５のスタイラスとレコードデ
イスクとの接触点に対応する検出位置が録音帯或
いは無録音帯（曲間）の何れであるかを、両者の
反射率の違いを利用して光学的に検出するもので
ある。リードイン方向X₁にトーンアーム１を一
定速度で動かすと、曲間検出器６から無録音帯上
に位置するタイミングで曲間検出パルスが順次発
生する。これと共に、水平位置検出器２０によつ
て上述のように番地データSDが発生している。
したがつて曲間検出パルスを計数して得られるア
ドレス信号を用いて、曲間検出パルスの発生する
時の番地データをメモリーに一旦書込んでおけ
ば、そのレコードデイスクのうちで指定の曲の前
に位置する無録音帯上にカートリツジ５のスタイ
ラスが持ち来たされるようにトーンアーム１を動
かすことができ、然る後に、トーンアーム１を下
げれば、指定の曲だけを再生することができる。
このようなオートセレクト動作を行なう場合に、
メモリーから読出された指定の曲に対応する番地
データと現に発生している番地データとを比較
し、両者の一致する時にトーンアームの移動を停
止させるので、データ期間が前述のように短かく
なつた番地データで停止させることは、トーンア
ームの慣性によつて不可能となり、発振現象が生
じるおそれがある。

第１１図に本発明が適用された波形整形回路の
一例が示されている。入力端子３４ａ，３４ｂの
夫夫にフオトトランジスタ２４ａ，２４ｂから検
出信号Sa，Sbが供給され、パルスアンプ２９ａ，
２９ｂを介されることによつて検出パルスPa，
Pbとなされる。この検出パルスPa，Pbが位相判
別器３１に供給され、検出パルスPaを基準とす
る検出パルスPbの位相の進み又は遅れが判別さ
れ、その判別出力によつて前述のように切替回路
３２が制御されると共に、切替回路３５が制御さ
れる。位相判別器３１としては、検出パルスPb
を入力とし、検出パルスPaの立上りをクロツク
入力とするＤフリツプフロツプを用いることがで
き、したがつて位相遅れのときの判別出力は、
“０”となり、位相進みのときの判別出力は、
“１”となる。また、検出パルスPaが周波数を例
えば２倍とする逓倍器３６に供給される。

逓倍器３６は、第１２図に示すように、VCO
（電圧制御発振器）４０と、例えばのこぎり波状
の発振出力を１／Ｎに分周する分周器４１と、検出 パルスPa及び分周器４１の出力を比較する位相
比較器４２と、その比較出力が供給され、VCO
４０に対する制御電圧を形成するローパスフイル
タ４３と、VCO４０の発振出力をパルスP₁に変
えるレベル比較器４４とからなるPLL構成され
ている。（Ｎ＝２）の場合には、第１３図Ａに示
す検出パルスPaから、同図Ｂに示す２倍の周波
数の発振出力がVCO４０から発生し、レベル比
較器４４において破線で示すレベルでスライスさ
れることで、同図Ｃに示すようにデユーテイフア
クタが50〔％〕のパルスP₁が得られる。

この逓倍器３６の出力P₁がＴフリツプフロツ
プ３７ａのトリガー入力とされると共に、インバ
ータ３８を介してＴフリツプフロツプ３７ｂのト
リガー入力とされる。フリツプフロツプ３７ａの
出力パルスPa′が出力端子３９ａに取り出され、
フリツプフロツプ３７ｂの互いに逆極性の出力
P₂又は₂が切替回路３５を介して出力端子３９
ｂに出力パルスPb′として取り出される。この出
力パルスPa′及びPb′が第６図の構成におけるイ
クスクルーシブオアゲート３０に供給され、カウ
ンタ３３によつて計数される。

一例として第１４図Ａに示すように、共にデユ
ーテイフアクタが50〔％〕よりやや小さく、然も
位相差が90゜より小さいような検出パルスPa及び
Pbがパルスアンプ２９ａ，２９ｂから発生した
ときの動作を説明する。逓倍器３６からは、第１
４図Ｂに示すパルスP₁が得られる。フリツプフ
ロツプ３７ａ，３７ｂは、入力パルスの立上りに
よつてトリガーされ、また検出パルスPa，Pbの
最初のものが入力される前にクリアされているの
で、フリツプフロツプ３７ａの出力Pa′は、第１
４図Ｃに示すようにパルスP₁の立上り毎に反転
するものとなり、フリツプフロツプ３７ｂの出力
P₂及び₂は、第１４図Ｄに示すようにパルスP₁
の立下り毎に反転するものとなる。パルスP₁の
デユーテイフアクタが50〔％〕とされていること
により、パルスPa′及びP₂（又は₂）の位相差が
正確に90゜となる。

位相判別器３１においては、検出パルスPaを
基準として検出パルスPbの位相の進み又は遅れ
が検出され、図示の例のように、位相遅れの場合
には、フリツプフロツプ３７ｂの出力P₂が切替
回路３５で選択された出力パルスPb′とされる。
この出力パルスPb′（＝P₂）とPa′とは、正確に90゜
の位相差を持ち、デユーテイフアクタが50〔％〕
のものとなる。また、第１４図Ａにおいて破線で
示すように、検出パルスPaに対して検出パルス
Pbの位相が進んでいる場合には、フリツプフロ
ツプ３７ｂの出力パルス₂が出力パルスPb′とし
て取り出される。

かかる本発明が適用された波形整形回路の出力
パルスPa′及びPb′によつて番地コードを発生さ
せれば、各番地コードが得られるデータ期間を等
しくＴ／４とすることができ、トーンアームを指定 された番地に停止させる場合の誤動作を防止する
ことができる。

上述の第１１図の構成において、位相判別器３
１を、検出パルスPaの立上りをクロツク入力と
するＤフリツプフロツプにより構成すると、第１
６図に示すようにパルスPa及びPbのデユーテイ
フアクタがかなり小さくなつたり、両者の位相差
が90゜より大きくずれた場合、第１６図Ｇに示す
ような位相遅れ、あるいは同図Ｊに示すような位
相進みを生じたとき、位相判別器３１の出力は
“０”となるため、位相のずれの方向を判別する
ことができない。また、逓倍器３６の出力パルス
P₁のデユーテイフアクタが50〔％〕となる条件が
必要である。このような判別不可能な場合或いは
条件が満足されない場合にも正しく動作するよう
に考慮された波形整形回路の他の例を第１５図に
示す。

パルスアンプより得られる検出パルスPaは、
位相比較器４２ａ、ローパスフイルタ４３ａ、
VCO４０ａ、1/2分周器としてのフリツプフロツ
プ４１ａ，３７ａからなるPLLに供給される。
第１６図Ａに示す検出パルスPaに対してVCO４
０ａは、同図Ｂに示すように４倍の周波数の出力
パルスを発生し、その立上り毎にＴフリツプフロ
ツプ４１ａがトリガーされることによつて同図Ｃ
に示すように1/2に分周されたパルスP₃が発生す
る。このパルスP₃の立上り毎にフリツプフロツ
プ３７ａがトリガーされることによつて第１６図
Ｄに示すように50〔％〕のデユーテイフアクタの
出力パルスPa′を出力端子３９ａに得られる。こ
の出力パルスPa′は、位相比較器４２ａ及び位相
判別器３１に供給される。

検出パルスPbも、位相比較器４２ｂ、ローパ
スフイルタ４３ｂ、VCO４０ｂ、フリツプフロ
ツプ４１ｂからなるPLLによつて50〔％〕のデユ
ーテイフアクタのパルス信号とされる。第１６図
Ｇに示すように位相遅れの検出パルスPbに対し
てVCO４０ｂの発振出力は、同図Ｈに示すよう
に２倍の周波数をもつものとなり、この立上り毎
にフリツプフロツプ４１ｂがトリガーされ、同図
Ｉに示すように50〔％〕のデユーテイフアクタの
パルスP₄が得られる。このパルスP₄が位相比較
器４２ｂにフイードバツクされると共に、位相判
別器３１に供給される。

位相判別器３１では、出力パルスPa′の立上り
のタイミングにおけるパルスP₄のレベルを判別
するので、上述のような位相遅れの場合では、判
別出力が“０”となり、切替回路３５によつて第
１６図Ｅに示すパルスP₂が選択されて出力パル
スPb′となされる。また、検出パルスPbが第１６
図Ｊに示すように位相進みの場合には、VCO４
０ｂの発振出力は、同図Ｋに示すものとなり、フ
リツプフロツプ４１ｂから発生するパルスP₄は、
同図Ｌに示すものとなり、位相判別器３１の判別
出力は、“１”となり、位相進みを判別できる。
このときは、フリツプフロツプ３７ｂの出力₂
（第１６図Ｆ）が出力パルスPb′として取り出さ
れる。

第１６図Ａ及びＧに夫々示すように、デユーテ
イフアクタが25〔％〕のように小さい検出パルス
P₂及びPbを単に位相判別器３１に供給しても、
位相のずれの方向を判別することができない。第
１５図に示す波形整形回路は、検出パルスPa及
びPbの夫々をPLLによつてデユーテイフアクタ
が50〔％〕のパルスPa′及びP₄に変換し、この両
者を位相判別器３１に供給しているので、正確に
位相のずれの方向を判別することができる。

上述のようにトーンアームの水平位置検出器の
検出出力の処理のために本発明による波形整形回
路を適用すれば、検出出力によつて位置をコード
化した場合に、番地データの発生するデータ期間
を均等とすることができ、どの番地にトーンアー
ムの位置を持ち来たすときでも正確に停止させる
ことができる。このことは、水平位置検出器を構
成するスリツト板、発光ダイオード、フオトトラ
ンジスタ等の取付精度が比較的ラフであつても良
く、或いはスリツト板のスリツトの間隔の誤差の
許容値を拡大することになるので、水平位置検出
器の組立を簡単化することや、そのコストを下げ
る利点が得られる。

なお、位置検出器としては、光学的方法に限ら
ず、磁気的方法にもとづくものでも良い。勿論、
トーンアームの水平位置検出器の検出出力以外
に、位相差が90゜であるべき２つの信号を処理す
る場合に対して本発明は適用して同様の利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるトーンアー
ムの周辺の機構を示す斜視図、第２図はトーンア
ームの水平位置を検出する水平位置検出器の平面
図及び断面図、第３図及び第４図は水平位置検出
器の２つのスリツト板の平面図、第５図は水平位
置検出器の検出動作の説明に用いる線図、第６図
は検出出力をコード化するための構成の一例のブ
ロツク図、第７図、第８図、第９図及び第１０図
はコード化の説明に用いる波形図、第１１図及び
第１４図は本発明が適用された波形整形回路の一
例のブロツク図及びタイムチヤート、第１２図及
び第１３図は周波数逓倍器の一例のブロツク図及
びその説明に用いる波形図、第１５図及び第１６
図は本発明が適用された波形整形回路の他の例の
ブロツク図及びその説明に用いるタイムチヤート
である。 １はトーンアーム、４はヘツドシエル、８は水
平回転軸、１１は水平駆動モータ、２０は水平位
置検出器、２１，２２はスリツト板、２４ａ，２
４ｂはフオトトランジスタ、２９ａ，２９ｂはパ
ルスアンプ、３１は位相判別器、３２，３５は切
替回路、３３はカウンタ、３６は逓倍器、３７
ａ，３７ｂはフリツプフロツプ、３９ａ，３９ｂ
は出力端子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ VCOと、このVCOの発振出力を所定の周波
   数に分周する分周器と、この分周器の出力と第１
   の入力信号との位相を比較して位相差を示す信号
   を出力する位相比較器と、この位相比較器の出力
   から上記VCOの制御電圧を形成するローパスフ
   イルタと、上記VCOの出力を、デユーテイフア
   クタが50％の出力パルスに成形して出力する回路
   とを有する周波数逓倍器と、 上記第１の入力信号及びこの第１の入力信号に
   対して位相差が90゜であるべき同一周期の第２の
   入力信号が供給され、両信号の位相のずれの方向
   を判別する位相判別器と、 上記周波数逓倍器の出力パルスの一方の縁でト
   リガーされ、1/2分周された出力を発生する第１
   のパルス分周器と、 上記周波数逓倍器の出力パルスの他方の縁でト
   リガーされ、1/2分周された出力で且つ互いに逆
   極性の出力を発生する第２のパルス分周器と、 上記位相判別器の判別出力によつて上記第２の
   パルス分周器の何れか一方の極性の出力を選択す
   る切替回路とを備え、 上記第１のパルス分周器及び上記切替回路の
   夫々から互いの位相差が実質的に90゜に規定され
   た２つの出力を得るようにした波形整形回路。