JPH0256734A - 光学的再生装置 - 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、光学的再生装置、特にそのフォーカス制御に
関するものである。

従来の技術 近年、ビデオディスクやディジタル・オーディオ・ディ
スクなど記録媒体から光学的に情報を読み取る光学的再
生装置が多く用いられている。これらは記録媒体の微細
な変化を極めて小さな光スポットで読み取るために一般
に精密なフォーカス制御が必要である。フォーカス制御
を行うためにはフォーカス誤差の検出が必要である。フ
ォーカス誤差を検出するために、記録媒体上の光スポッ
トからの反射あるいは透過光を光電検出器にみちびき、
この光電検出器の２つの領域から出力される２つの検出
信号の位相差からフォーカス誤差を検出する方法が従来
から知られている。

第７図は従来の光学的再生装置における位相差方式を用
いたフォーカス誤差の検出手段を示すものである。第７
図において、■は読取ヘッド、２は記録媒体、１００は
位相比較手段である。以上のように構成された従来のフ
ォーカス誤差検出手段について、以下その動作を説明す
る。

読取ヘッド１からは２つの検出信号ＡおよびＢが出力さ
れる。検出信号ＡおよびＢは読取へラド１に含まれる光
電検出器の異なる部分からの出力信号で、実際にはそれ
ぞれが複数の信号で構成され、外部で加算される場合が
多いが、ここでは１つの信号とみなすことにする。これ
らの検出信号が光電検出器上に形成された検出光の遠視
野像において情報トランクが延在する方向が射影される
方向に離間した２つの部分からの信号となるようにすれ
ば、フォーカス誤差によってこれらの検出信号の間に位
相差が生じる。これら２つの検出信号は位相比較手段１
００によって位相比較され、フォーカス誤差信号を得る
ことができる。（例えば、特開昭４９−１００５７号公
報） 発明が解決しようとする課題 しかし、このような構成では記録媒体に欠陥がある場合
に位相比較手段１００が偽のフォーカス誤差信号を発生
し易く、それにともなってフォーカス制御が不安定にな
りやすいという問題を有していた。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、記録媒体上
の引っ掻き傷などの欠陥によって生じるフォーカス誤差
信号の雑音を抑制することによって、フォーカス制御を
安定にするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の光学的再生装置は、
２つの検出信号を波形整形して２つのディジタル検出信
号とし、これらのディジタル検出信号の位相を比較して
その位相差に応じてフォーカス誤差信号を得るが、上記
２つのディジタル検出信号間の相関性に異常が検出され
ると、上記位相差から検出されたフォーカス誤差を実質
的に無効とするような構成を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成により、記録媒体の欠陥部分の２
つの検出信号間の相関性の失われた部分で発生し易いフ
ォーカス誤差信号の大きな雑音を抑圧することができ、
フォーカス制御を安定にすることが可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例における光学的再生装置について
、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の光学的再生装置におけるフォーカス誤
差検出手段の一実施例を示すブロック図である。第１図
において、１は読取ヘッド、２は記録媒体で、読取へラ
ド１は記録媒体２の情報トランクから情報を読み取って
２つの検出信号ＡおよびＢを出力する。検出信号Ａおよ
びＢは読取ヘッド１に含まれる光電検出器の、情報トラ
ックの延在する方向が射影される方向に互いに離間した
２つの部分から出力される信号で、読取ヘンド１が記録
媒体に対してフォーカス誤差を有するときにはこれらの
検出信号の間に位相差が生ずる。４ａ、４ｂは波形整形
手段で上記検出信号ＡおよびＢから低周波成分を除去し
た後、所定のレベルと比較することによって波形整形し
てディジタル検出信号ＣおよびＤを出力する。５は位相
比較手段でディジタル検出信号ＣおよびＤの位相を比較
して位相差信号Ｆを出力する。また、６は相関性検査手
段で、２つのディジタル検出信号が互いに等価な状態か
ら一方のディジタル検出信号が２回続けて状態反転して
再び等価な状態になった場合には無効信号Ｆを出力する
。位相差信号Ｆをフォーカス誤差信号とし、これに基づ
いて制御回路９は駆動手段１０が読取ヘッド１のフォー
カス誤差を打ち消すように動作させる。尚、上記波形整
形手段４ａ、４ｂ、位相比較手段５および相関性検査手
段６はフォーカス誤差検出手段３を構成し、上記制御回
路９および駆動手段１０はフォーカス制御手段８を構成
する。

第２図は上記実施例の各部の信号を示す信号波形図であ
り、波形Ａ−Ｆは第１図のＡ−Ｆの各部の波形を示すも
のである。以下第２図を参照しながら本実施例の動作を
さらに詳しく説明する。尚、以下の説明では、ディジタ
ル信号°の正電位を“１゜零電位を“０°、負電位を“
−１゛と表すことにする。読取ヘッド１から出力される
検出信号ＡおよびＢは波形整形手段４ａ、４ｂによって
波形整形されて図に示すようなディジタル検出信号Ｃお
よびＤが得られる。ディジタル検出信号Ｃの状態反転を
順次状態反転ＣＩ＋Ｃ！およびＣ１とし、ディジタル検
出信号りの状態反転を順次状態反転’Ｉｎ　　ｄｔ、ｄ
ｔ、ｄａおよびｄ５とする。このとき状態反転ＣＩ＋状
態反転Ｃ！および状態反転Ｃ２はそれぞれ状態反転ｄｉ
ｎ状態反転ｄ２および状態反転ｄ、と対になっており、
これらの状態反転部分ではディジタル検出信号Ｃの位相
が進んでいるので位相差信号Ｆはその位相差に相当する
時間だけ“１°となる。一方、ディジタル検出信号りの
状態反転ｄ、ではディジタル検出信号ＣおよびＤが共に
“０°の状態からディジタル検出信号りに先に状態反転
が現れるのでディジタル検出信号りの方が位相が進んで
いると位相比較手段５は判断して“−１゛の位相差信号
を出力しようとする。ところが、ディジタル検出信号り
の状態反転ｄ３に対応するディジタル検出信号Ｃの状態
反転はなく、ディジタル検出信号りの状態反転ｄ４が続
いて現れるので相関性検査手段６はこれらの状態反転ｄ
３およびｄ４を無効と判断して無効信号Ｅは“ｌｏとな
る。そこで位相比較手段５は、位相差信号Ｆのこの状態
反転ｄ、およびｄ、に基づく部分子を消去して°０″と
する。この位相差信号Ｆのパルスｒは、従来はフォーカ
ス誤差信号の雑音となっていたが、こうすることによっ
てフォーカス誤差信号の雑音を抑圧することができる。

尚、上記説明で明らかなように、２つのディジタル検出
信号が互いに等価な状態からどちらか一方のディジタル
検出信号に状態反転が現れても、その有効性は次の状態
反転がどちらのディジタル検出信号に現れるかをみるま
ではわからない。したがって、２つのディジタル検出信
号が互いに等価な状態から一方のディジタル検出信号が
続けて２回状態反転するような異常な状態反転によって
、誤った位相差信号を出力しないようにするためには、
状態反転の有効性が判別できるまで位相差信号を蓄積し
て保持しておくか、遅延要素によって位相比較の動作を
遅延させるかする必要がある。

そこで、そのような位相比較手段の具体的な構成につい
て次に説明する。

第３図は位相比較手段５および相関性検査手段６の具体
的な構成を示す回路図、第４図は上記回路図のＡ−Ｑの
各部の信号波形図である。以下、第４図の信号波形図を
参照しながら第３図の位相比較手段５および相関性検査
手段６の動作を説明する。まず、位相比較手段５の動作
について説明する。波形整形手段４ａおよび４ｂのそれ
ぞれから出力されるディジタル検出信号が第４図のＡお
よびＢのようになったとする。ここでディジタル検出信
号Ａのａ部分およびディジタル検出信号Ｂのｂ部分は雑
音などによる波形整形手段４ａおよび４ｂの誤動作によ
って生じた状態反転である。

このときＮＡＮＤゲート２０の出力はディジタノＬ／Ｉ
釦出信号Ａ、Ｂがともに“１°のときのみ“０“となる
ので信号Ｃとなり、ＯＲゲート２１の出力はディジタル
検出信号Ａ、Ｂがともに“０°のときのみ°０゛　とな
るので信号りとなる。ＮＡＮＤゲート３２は後の説明か
ら明らかなようにディジタル検出信号Ａ、Ｂがともに等
しいときには通常“０゛であるので信号ＣあるいはＤが
“０”になるとフリップフロップ２４はセットあるいは
リセットされ、信号Ｅを出力する。すなわち、ディジタ
ル検出信号ＡおよびＢがともにｌ′になるとフリップフ
ロップ２４はセントされて信号Ｅはｌ′　となり、ディ
ジタル検出信号ＡおよびＢがともに“Ｏ゛になるとフリ
ップフロップ２４はリセットされて信号Ｅは０゛　とな
る。そこで、例えはディジタル検出信号ＡおよびＢがと
もに１゛であるとすれば、フリップフロップ２４はセッ
トされて　１′　となるので、ＮＡＮＤゲート２６から
出力される信号ＦおよびＮＡＮＤゲート２８から出力さ
れる信号Ｈは０゛　となり、ＯＲゲート２７から出力さ
れる信号ＧおよびＯＲゲート２９から出力される信号Ｉ
は°１゛となる。したがって、信号ＪおよびＫはこのと
き　“Ｏ゛である。次にディジタル検出信号Ａあるいは
Ｂが“０°になると、信号ＪあるいはＫが“１′になり
、ディジタル検出信号ＡおよびＢがともに°０′になる
と信号ＪおよびＫはともに“１゛　となる。したがって
ＮＡＮＤゲート３２の出力は“０′となり、ＯＲゲート
２工の出力りも“θ′となるのでフリップフロップ２４
はリセットされ、今度は信号ＦおよびＨが“Ｉ゛　とな
り信号ＧおよびＩが“０°となって信号ＪおよびＫは再
び“Ｏ゛となる。以後、ディジタル検出信号Ａあるいは
Ｂが“１′になると信号ＪあるいはＫがそれぞれ“ｌ゛
　となり、ディジタル検出信号ＡおよびＢがともにｌ゛
になると信号ＪおよびＫは再び“０゛となって最初の状
態にもどる。以上説明したように、ディジタル検出信号
ＡあるいはＢの状態反転時にのみ信号ＪあるいはＫがそ
れぞれ“１゛となり、この信号ＪおよびＫの“１゛の時
間の長さの差がディジタル検出信号ＡおよびＢの状態反
転の位相差を示すことになり、差動増幅器４６によって
その差がとられ位相差信号として出力される。また、保
持手段４５は直前の状態反転部分で検出された位相差に
応じた信号を記憶する。さらに相関性検査手段６がディ
ジタル検出信号ＡあるいはＢの異常な状態反転を検出す
ると無効信号が“１°　となり、そのときこの保持手段
４５は記憶している値を上記差動増幅器４６の出力から
作動増幅器４７で差し引くことによって、既に出力され
た位相差信号から、異常な状態反転部分で検出された位
相差部分を打ち消すことができる。以上が位相比較手段
５の動作である。なお、上記のＮＡＮＤゲート３２はデ
ィジタル検出信号ＡおよびＢが共に反転したとき、信号
ＪおよびＫが共に反転した後にこれらが“０゛になるよ
うに信号ＪおよびＫの状態を帰還するためのもので、こ
うすることによって極めて小さな位相差に対しても信号
ＪおよびＫは共に完全な立ち上りパルスを発生し、不感
帯を生ずることなくこの位相差を検出することが可能と
なる。

次に、相関性検査手段６の動作について説明をする。デ
ィジタル検出信号ＡおよびＢが共に“１゛になっている
とすればフリップフロップ２４はセットされて信号Ｅは
°ｌ°　となっている。このときディジタル検出信号Ａ
あるいはＢのいずれか一方が状態反転して“０“になる
と信号Ｃはｌ゛　となりしたがってＮＡＮＤゲート３４
の出力である信号りは“０″　となりフリ・ンブフロッ
ブ３６はセットされて信号Ｎは１゛　となる。このとき
ＯＲゲート３８〜４１はすべて　“１゛　となり、ＮＡ
ＮＤゲート４２および４３の出力する信号ＰおよびＱは
ともに“０°である。その後ディジタル検出信号Ａおよ
びＢの他方の信号が状態反転して共に“０°になるとＯ
Ｒゲート４１の出力が“０゛　となり、ＮＡＮＤゲート
４３の出力する信号Ｑは“Ｉ′となる。すなわちディジ
タル検出信号ＡおよびＢがともに“Ｉ゛の状態から共に
°Ｏ°の状態に正常な状態反転をしたときには信号Ｑは
°ｌ゛となる。ところが、ディジタル検出信号Ａおよび
Ｂがともに“１゛の状態から一方の信号が続けて２回状
態反転して再び共に“１゛　となるような異常な状態反
転をしたときには、ＯＲゲート３８の出力が“０゛とな
り、ＮＡＮＤゲート４２の出力する信号Ｐが“１′とな
る。また逆に、ディジクル検出信号ＡおよびＢが共に“
０°の状態から両方が状態反転して共に“ｌｏになるよ
うな正常な状態反転をしたときには、ＯＲゲート４０が
“Ｏｏ　となってＮＡＮＤゲート４３の出力する信号Ｑ
が“ｌｏとなり、ディジタル検出信号ＡおよびＢが共に
“０゛の状態から一方の信号が２回続けて状態反転して
再びともに”Ｏｏとなるような異常な状態反転をした場
合には、ＯＲゲート３９が“０゛　となってＮＡＮＤゲ
ート４２の出力する信号Ｐが“１″　となる。

以上の説明から明らかなように、ディジタル検出信号Ａ
およびＢが正常な状態反転した場合、すなわち、これら
が互いに位相差は含んでいるが同様な状態反転をしたよ
うな場合にはＮＡＮＤゲート４３の出力する信号Ｑが“
１′　となり、逆にディジタル検出信号ＡおよびＢの２
つの信号が異常な状態反転をした場合、すなわち、これ
らの一方の信号が２回続けて状態反転するような場合に
はＮＡＮＤゲート４２の出力する信号Ｐが“１′となる
。

すなわち、この信号Ｐは第１図あるいは第２図における
無効信号Ｅと等価である。

上記したように相関性検査手段６がディジタル検出信号
ＡあるいはＢの異常な状態反転を検出すると、既に出力
された位相差信号から、異常な状態反転部分で検出され
た位相差部分を打ち消すことができる。以上のように簡
単な構成によって、異常な状態反転部分で生じたフォー
カス誤差信号の雑音はその直後に打ち消され、その間の
時間はきわめて短いので上記雑音によってフォーカス制
御が乱されるのを未然に防ぐことができる。

なお、相関性検査手段６は上記実施例の構成に何等限定
されるものではな（、それぞれのディジタル検出信号状
態反転の間の対応関係を検査するものであればどのよう
な構成であっても差支えない。

上記実施例では、異常な状態反転部分で発生したフォー
カス誤差信号の雑音を後から打ち消すように構成したが
、異常な状態反転部分でフォーカス誤差信号に始めから
雑音が混入しないようにすることもできる。第５図は異
常な状態反転部分でフォーカス誤差信号に雑音が混入し
ないようにしたフォーカス誤差検出手段の他の実施例を
示すブロック図である。第５図において、５０ａおよび
５０ｂは遅延手段で波形整形手段４ａおよび４ｂから出
力されるディジタル検出信号をそれぞれ遅延する。５１
は位相比較手段で前記実施例と同様の機能を有するが相
関性検査手段６の出力に応じた動作のしかたが少し異な
る。その他の構成は第１図の実施例と同様である。第６
図は上記実施例の各部の信号を示す信号波形図であり、
波形Ａ−Ｈは第１図のＡ−Ｈの各部の波形を示すもので
ある。以下第６図を参照しながら本実施例の動作をさら
に詳しく説明する。

読取ヘッド１から出力される検出信号ＡおよびＢは波形
整形手段４ａおよび４ｂによって波形整形されてディジ
タル検出信号ＣおよびＤとなり、これらは遅延手段５０
ａおよび５０ｂで遅延されて信号ＥおよびＦとなる。位
相比較手段５１は、これら信号ＥおよびＦの状態反転部
分で位相差を検出する。一方、相関性検査手段６は遅延
される前のディジタル検出信号から、状態反転が正常で
あるか異常であるかを判別し、異常の場合にはこれから
出力される無効信号Ｇは“１°になるものとする。

位相比較手段５１は遅延された信号ＥおよびＦの状態反
転部分の位相を比較するので、この比較動作をするまで
に相関性検査手段６によって、その状態反転部分が正常
であるか否かを判別することが可能である。そこで、位
相比較手段５１は上記無効信号Ｇが“１′のときには位
相比較動作を実質的に停止するように制御される。この
ようにすることによって、ディジタル検出信号の異常な
状態反転部分でフォーカス誤差信号に雑音が混入するの
を防ぐことができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は読取ヘッドに
含まれる光電検出器の、情報トランクの延在する方向が
射影される方向に互いに離間した２つの部分から出力さ
れる２つの検出信号を波形整形してディジタル検出信号
を得、これらのディジタル検出信号の位相差からフォー
カス誤差を検出するとともにこのフォーカス誤差信号に
応じてフォーカス制御を行い、上記２つのディジタル検
出信号の相関性に異常があるときには、この異常が認め
られた部分から検出されたフォーカス誤差信号を実質的
に無効にするように構成されているので、記録媒体の引
っ掻き傷などの欠陥によるフォーカス誤差信号の大きな
雑音を抑圧することができ、フォーカス制御が乱されに
くくなるという優れた効果が得られる。

さらに、２つのディジタル検出信号が互いに等価な状態
から一方のディジタル検出信号が２回続けて状態反転し
て再び元の等価な状態になった場合には上記２つのディ
ジタル検出信号に相関性がないものと判定し、上記２つ
のディジタル検出信号が互いに等価な状態からともに状
態反転して再び互いに等価な状態になった場合には上記
２つのディジタル検出信号に相関性があるものと判定す
ることによって有効に相関性を評価することができると
いう効果が得られる。

さらにまた、ディジタル検出信号を遅延した後に位相比
較することによって、状態反転部分で位相比較する前に
２つのディジタル検出信号の相関性が評価されているの
で、相関性の評価結果に基づくフォーカス誤差信号の処
理が容易になるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例における光学的再生装置のフ
ォーカス制御手段のブロック図、第２図は上記実施例に
おける各部の信号波形図、第３図は上記実施例の主要部
分の具体的構成例を示す回路図、第４図は上記回路図の
各部の信号波形図、第５図は本発明の他の実施例におけ
る光学的再生装置のフォーカス制御手段のブロック図、
第６図は上記実施例における各部の信号波形図、第７図
は従来のフォーカス制御手段のブロック図である。 １・・・・・・読取ヘッド、３・・・・・・フォーカス
誤差検出手段、４ａ、４ｂ・・・・・・波形整形手段、
５・・・・・・位相比較手段、６・・・・・・相関性検
査手段、８・・・・・・フォーカス制御手段、４５・・
・・・・保持手段、５ｏ・・・・・・遅延手段。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第 図 第 図 第 図 第 図 記録媒体 Ｏｎ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体の情報トラック上に照射光を投射して光
   スポットを形成し、その反射光あるいは透過光を検出し
   て記録されている情報に応じて変化するとともに上記光
   スポットのフォーカス誤差に応じて互いに位相が変化す
   る２つの検出信号を少なくとも含む複数の信号を出力す
   る読取ヘッドと、上記検出信号の位相差成分を抽出して
   フォーカス誤差信号を出力するフォーカス誤差検出手段
   と、上記フォーカス誤差信号に応じて上記光スポットの
   フォーカス状態を調節するフォーカス制御手段とを具備
   し、上記フォーカス誤差検出手段は、上記２つの検出信
   号をそれぞれ波形整形して２つのディジタル検出信号を
   出力する波形整形手段と、２つのディジタル検出信号の
   位相差を検出して位相差信号を出力する位相比較手段と
   、上記２つのディジタル検出信号の相関性を評価し、相
   関性に異常があるときにはこの異常が認められた部分か
   ら検出されたフォーカス誤差信号を実質的に無効にする
   相関性検査手段とを含んで成ることを特徴とする光学的
   再生装置。
2. （２）位相比較手段は、２つのディジタル検出信号の直
   前の状態反転部分に対応する位相差信号を保持する保持
   手段を有し、相関性検査手段は、上記２つのディジタル
   検出信号が互いに等価な状態から一方のディジタル検出
   信号が２回続けて状態反転して再び等価な状態になった
   場合には上記２つのディジタル検出信号に相関性がない
   ものと判定して上記保持手段に保持されている位相差信
   号を実質的に無効とし、上記２つのディジタル検出信号
   が互いに等価な状態からともに状態反転して再び互いに
   等価な状態になった場合には上記２つのディジタル検出
   信号に相関性があるものと判定して上記保持手段に保持
   されている位相差信号を有効なものとして位相差信号を
   出力するように上記位相比較手段を制御するように構成
   して成ることを特徴とする請求項（１）記載の光学的再
   生装置。
3. （３）位相比較手段は、２つのディジタル検出信号を遅
   延する遅延手段を有し、相関性検査手段が上記２つのデ
   ィジタル検出信号の相関性を評価した後に上記遅延手段
   から出力される２つのディジタル検出信号の位相差を検
   出することを特徴とする請求項（１）記載の光学的再生
   装置。