JPH0430093B2 - - Google Patents
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- JPH0430093B2 JPH0430093B2 JP57205344A JP20534482A JPH0430093B2 JP H0430093 B2 JPH0430093 B2 JP H0430093B2 JP 57205344 A JP57205344 A JP 57205344A JP 20534482 A JP20534482 A JP 20534482A JP H0430093 B2 JPH0430093 B2 JP H0430093B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- control loop
- phase
- tracking control
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0941—Methods and circuits for servo gain or phase compensation during operation
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明は情報が同心円状又は渦巻状トラツク形
態で記録されているデイスク状記録担体を光学的
に走査するため、走査ビームを放射する放射源
と、記録担体との協働後の走査ビームに含まれる
情報を検出するための読取検出器であつて投射走
査ビームの、トラツクの中心から半径方向のずれ
の目安を与える半径方向のエラー信号を得るため
の少なくとも二個の半径方向に隣接した検出器
と、これら二個の隣接した検出器によつて供給さ
れる信号を比較し半径方向のエラー信号を発生す
るための比較器を含む半径方向のトラツキング制
御ループと、投射走査ビームを前記半径方向のエ
ラー信号の関数として半径方向に移動させるため
のデバイスとを具える光学走査装置に関する。
態で記録されているデイスク状記録担体を光学的
に走査するため、走査ビームを放射する放射源
と、記録担体との協働後の走査ビームに含まれる
情報を検出するための読取検出器であつて投射走
査ビームの、トラツクの中心から半径方向のずれ
の目安を与える半径方向のエラー信号を得るため
の少なくとも二個の半径方向に隣接した検出器
と、これら二個の隣接した検出器によつて供給さ
れる信号を比較し半径方向のエラー信号を発生す
るための比較器を含む半径方向のトラツキング制
御ループと、投射走査ビームを前記半径方向のエ
ラー信号の関数として半径方向に移動させるため
のデバイスとを具える光学走査装置に関する。
（従来技術）
斯様な装置は例えばビデオ信号のようなアナロ
グ形式で記録されている情報を再生したり、例え
ばデータ記録、デイジタル、オーデイオの分野で
デイジタル形式で記録された情報を再生したりす
る場合に用い得るものであつて、特に西ドイツ特
許出願第2342906号明細書に開示されている。こ
の点に関し、半径方向エラー信号を取るため複数
個の光学式検出器によつて読取ビームの検出を行
なう代わりに、複数個のサブビーム、例えば１個
の主ビームと２個のサブビームとから成る走査ビ
ームを用いこれらの各ビームを別個の光学式検出
器で検出し、主ビームは情報を読み取るのに使用
し、２個のサブビームは半径方向エラー信号を得
るのに用いるようにすることも可能である点に注
意されたい。
グ形式で記録されている情報を再生したり、例え
ばデータ記録、デイジタル、オーデイオの分野で
デイジタル形式で記録された情報を再生したりす
る場合に用い得るものであつて、特に西ドイツ特
許出願第2342906号明細書に開示されている。こ
の点に関し、半径方向エラー信号を取るため複数
個の光学式検出器によつて読取ビームの検出を行
なう代わりに、複数個のサブビーム、例えば１個
の主ビームと２個のサブビームとから成る走査ビ
ームを用いこれらの各ビームを別個の光学式検出
器で検出し、主ビームは情報を読み取るのに使用
し、２個のサブビームは半径方向エラー信号を得
るのに用いるようにすることも可能である点に注
意されたい。
上述した装置における半径方向トラツキング制
御ループでは、読取検出器から発生した信号の大
きさが走査ビームの品質とかデイスク上の光学検
出可能なピツトの幾何学的形状配置とかに著しく
依存するという問題がある。さらに、この信号の
大きさは放射ビーム投射光学系やデイスクの反射
率及び透過率とか、放射源から放出される放射の
量とかの影響も受ける。その上さらに、読取検出
器がデイスク上を半径方向に移動する際の移動の
仕方によつても二個の光学式検出器の分割境界線
とトラツクとのなす角度が変化してしまうことが
ある。これらの要因のため制御ループのループ利
得がかなり大きく変化し、これに応じて制御ルー
プの帯域幅もかなり大きく変化すること明らかで
ある。
御ループでは、読取検出器から発生した信号の大
きさが走査ビームの品質とかデイスク上の光学検
出可能なピツトの幾何学的形状配置とかに著しく
依存するという問題がある。さらに、この信号の
大きさは放射ビーム投射光学系やデイスクの反射
率及び透過率とか、放射源から放出される放射の
量とかの影響も受ける。その上さらに、読取検出
器がデイスク上を半径方向に移動する際の移動の
仕方によつても二個の光学式検出器の分割境界線
とトラツクとのなす角度が変化してしまうことが
ある。これらの要因のため制御ループのループ利
得がかなり大きく変化し、これに応じて制御ルー
プの帯域幅もかなり大きく変化すること明らかで
ある。
（発明の概要）
本発明の目的は上述した点に鑑み制御ループの
ループ利得を一定とするように改良した光学走査
装置を提供することにある。
ループ利得を一定とするように改良した光学走査
装置を提供することにある。
この目的の達成を図るため、本発明において
は、前記トラツキング制御ループに配設された該
トラツキング制御ループのループ利得を制御する
ための可制御増幅回路と、該トラツキング制御ル
ープに所定周波数の信号を印加するための発振器
と、印加された該信号に対する前記トラツキング
制御ループの応答を検出するための検出回路と、
前記可制御増幅回路を検出された前記応答の関数
として制御し前記トラツキング制御ループ内のル
ープ利得をほぼ一定値に維持するための制御回路
とを設けたことを特徴とする。
は、前記トラツキング制御ループに配設された該
トラツキング制御ループのループ利得を制御する
ための可制御増幅回路と、該トラツキング制御ル
ープに所定周波数の信号を印加するための発振器
と、印加された該信号に対する前記トラツキング
制御ループの応答を検出するための検出回路と、
前記可制御増幅回路を検出された前記応答の関数
として制御し前記トラツキング制御ループ内のル
ープ利得をほぼ一定値に維持するための制御回路
とを設けたことを特徴とする。
前述した検出回路は振幅検出器としてもよい。
本発明の装置のこの検出回路についての好適実施
例によれば、前記検出回路は前記発振器から発生
した信号の位相を前記トラツキング制御ループの
所定の点での応答の位相と比較するための位相検
出器を具え、前記制御回路は該位相検出器によつ
て検出された位相差を所定値に維持するような利
得を与えるように前記可制御増幅回路を制御する
ように構成することが出来る。
本発明の装置のこの検出回路についての好適実施
例によれば、前記検出回路は前記発振器から発生
した信号の位相を前記トラツキング制御ループの
所定の点での応答の位相と比較するための位相検
出器を具え、前記制御回路は該位相検出器によつ
て検出された位相差を所定値に維持するような利
得を与えるように前記可制御増幅回路を制御する
ように構成することが出来る。
このように構成すれば、位相差が制御ループの
ループ利得と関係しているので、このループ利得
を一定値に維持することが出来る。この実施例は
特定周波数での位相検出は著しく簡単であるとい
う利点がある。
ループ利得と関係しているので、このループ利得
を一定値に維持することが出来る。この実施例は
特定周波数での位相検出は著しく簡単であるとい
う利点がある。
さらに本発明の実施に当つては、この位相検出
器を約90°の位相差を測定するように構成するの
が好適である。
器を約90°の位相差を測定するように構成するの
が好適である。
このように構成すれば位相検出器の設計が極め
て簡単となるという利点がある。
て簡単となるという利点がある。
例えば制御特性の直線性を考慮すると、位相差
を90°からずらせるのがよいことがある。この場
合には、発振器と位相検出器との間に移相器を含
ませて発振器から発生した信号に対する制御ルー
プの応答の位相が90°とは別の所定の値を有する
ようになすのが有利である。その結果、尚も90°
位相検出を採用することが可能になる。
を90°からずらせるのがよいことがある。この場
合には、発振器と位相検出器との間に移相器を含
ませて発振器から発生した信号に対する制御ルー
プの応答の位相が90°とは別の所定の値を有する
ようになすのが有利である。その結果、尚も90°
位相検出を採用することが可能になる。
本発明による装置で半径方向トラツキング制御
を行なつている間に、何らかの非対称性が原因で
二個の光学式検出器から供給される信号間にトラ
ツキング・エラーに依らないずれが生じ、その結
果半径方向のトラツキング制御ループが追跡する
べきトラツクの中心から外れた位置に走査ビーム
を制御してしまうおそれがあり得る。
を行なつている間に、何らかの非対称性が原因で
二個の光学式検出器から供給される信号間にトラ
ツキング・エラーに依らないずれが生じ、その結
果半径方向のトラツキング制御ループが追跡する
べきトラツクの中心から外れた位置に走査ビーム
を制御してしまうおそれがあり得る。
この問題の解決を図るためには、前記読取検出
器によつて読取られた情報信号の振幅と前記半径
方向エラー信号との間の相関関係の目安を与える
信号を供給するための相関検出回路と、二つの前
記検出器によつて供給される信号を該相関検出回
路によつて供給される信号の関数として互いに平
衡させるための平衡増幅回路とを具えるのが好適
である。この手段は、半径方向のトラツキング制
御ループのループ利得の安定化を図るために供給
される測定信号がトラツクに対し走査ビームを振
動せしめこれにより前述の非対称性を補正する信
号を得ることが出来るという認識に基づくもので
ある。
器によつて読取られた情報信号の振幅と前記半径
方向エラー信号との間の相関関係の目安を与える
信号を供給するための相関検出回路と、二つの前
記検出器によつて供給される信号を該相関検出回
路によつて供給される信号の関数として互いに平
衡させるための平衡増幅回路とを具えるのが好適
である。この手段は、半径方向のトラツキング制
御ループのループ利得の安定化を図るために供給
される測定信号がトラツクに対し走査ビームを振
動せしめこれにより前述の非対称性を補正する信
号を得ることが出来るという認識に基づくもので
ある。
このように構成すれば、相関検出回路によつて
確実に平衡増幅回路が相関値を最小値に向けて制
御するようにすることが出来る。この制御点はル
ープ利得制御によつては影響を受けない。これと
は逆に、平衡増幅回路は半径方向のトラツキン
グ・エラー信号の交流成分の振幅にはほとんど影
響を与えない（しかしその直流成分には影響を与
える）ので、この平衡増幅回路はループ利得制御
に影響を全く又はほとんど与えない。従つて、二
つの制御系は互いに干渉せず、例えば、始動期間
の安定性を良好に改善する。その上さらに、この
場合二つの制御系の帯域幅が互いに重畳してもよ
い。
確実に平衡増幅回路が相関値を最小値に向けて制
御するようにすることが出来る。この制御点はル
ープ利得制御によつては影響を受けない。これと
は逆に、平衡増幅回路は半径方向のトラツキン
グ・エラー信号の交流成分の振幅にはほとんど影
響を与えない（しかしその直流成分には影響を与
える）ので、この平衡増幅回路はループ利得制御
に影響を全く又はほとんど与えない。従つて、二
つの制御系は互いに干渉せず、例えば、始動期間
の安定性を良好に改善する。その上さらに、この
場合二つの制御系の帯域幅が互いに重畳してもよ
い。
（実施例の説明）
以下、図面により本発明の実施例につき説明す
る。
る。
第１図は本発明による記録担体を光学的に走査
するための光学走査装置の好適実施例を示すブロ
ツク回路図である。以下本発明装置の動作をこの
装置の動作の説明に供する第２図〜第５図を用い
て説明する。
するための光学走査装置の好適実施例を示すブロ
ツク回路図である。以下本発明装置の動作をこの
装置の動作の説明に供する第２図〜第５図を用い
て説明する。
この装置は走査ビームを回転デイスク２に投射
する光学系１を具えている。この光学系はトラン
スジユーサ３例えばモータによつてデイスク２に
対し半径方向に移動出来るようになつている。こ
の実施例では、放射ビームをデイスク２から反射
させた後半透鏡４を介して読取検出器５上に投射
するようにしてデイスクの情報の読取りを行な
う。この読取検出器５は二個の光学式検出器５ａ
及び５ｂを具え、これらを鏡４を通して半径方向
に見てデイスク２上の走査トラツクの中心の両側
に位置させている。二つの検出器５ａ及び５ｂか
ら供給された信号を先ず、例えば前置増幅器兼フ
イルタのような回路６及び７で処理を行ない、更
に以下述べるような多数の別の処理を行つた後に
これら信号を加算器８で加算して和信号を出力端
子９に得てこの和信号に含まれている情報信号を
以後の処理に供し得るようになしている。また、
これら二つの光学式検出器５ａ及び５ｂから供給
される信号をこれら両信号間の差信号を検出する
差発生器（比較器とも称する）１０に供給する。
この差信号はデイスク２上で走査されるべきトラ
ツクに対する走査ビームの位置決めの度合の目安
を与える。半径方向のトラツキングの場合には、
この差信号に対し後述する多数の処理と、例え
ば、デイスク２の速度に対応する低周波信号を減
少させるフイルタ１１、不安定になるのを防げた
め高周波信号を減少させるフイルタ１２及び特に
雑音抑圧用の低域フイルタ１３等による濾波処理
とを行なつた後に、この差信号をトランスジユー
サ３に供給する。
する光学系１を具えている。この光学系はトラン
スジユーサ３例えばモータによつてデイスク２に
対し半径方向に移動出来るようになつている。こ
の実施例では、放射ビームをデイスク２から反射
させた後半透鏡４を介して読取検出器５上に投射
するようにしてデイスクの情報の読取りを行な
う。この読取検出器５は二個の光学式検出器５ａ
及び５ｂを具え、これらを鏡４を通して半径方向
に見てデイスク２上の走査トラツクの中心の両側
に位置させている。二つの検出器５ａ及び５ｂか
ら供給された信号を先ず、例えば前置増幅器兼フ
イルタのような回路６及び７で処理を行ない、更
に以下述べるような多数の別の処理を行つた後に
これら信号を加算器８で加算して和信号を出力端
子９に得てこの和信号に含まれている情報信号を
以後の処理に供し得るようになしている。また、
これら二つの光学式検出器５ａ及び５ｂから供給
される信号をこれら両信号間の差信号を検出する
差発生器（比較器とも称する）１０に供給する。
この差信号はデイスク２上で走査されるべきトラ
ツクに対する走査ビームの位置決めの度合の目安
を与える。半径方向のトラツキングの場合には、
この差信号に対し後述する多数の処理と、例え
ば、デイスク２の速度に対応する低周波信号を減
少させるフイルタ１１、不安定になるのを防げた
め高周波信号を減少させるフイルタ１２及び特に
雑音抑圧用の低域フイルタ１３等による濾波処理
とを行なつた後に、この差信号をトランスジユー
サ３に供給する。
これら検出器５ａ及び５ｂによつて検出される
光量及び従つて得られる信号の大きさは多数のパ
ラメータ、特に、デイスク上の光スポツトの品質
とか、デイスク上の情報ピツトの幾何学的形状配
置とか、光学系１及びデイスク２の反射効率及び
透過効率とか、光学系内のレーザから生ぜしめら
れる光の量とかに左右される。光学系が正確な半
径線に沿つて移動しない場合には、二個の検出器
５ａ及び５ｂの分割境界線とデイスク上のトラツ
クとのなす角度が変化するかも知れない。上述し
たトラツキング制御ループの利得は検出器５ａ，
５ｂにより検出される光量に依存するので、上述
したこれらの全ての要因のために、上述しと制御
ループのループ利得は大きく変化し、例えば1/5.
５に減少し得る。このため制御系の帯域幅がこの
ループ利得の変化に応じてかなり大きく変化し、
例えば約1/2.3に減少し得る。この変化による影
響を除去するため、利得制御を適用する。この利
得制御を、検出器５ａ及び５ｂから供給される信
号をｋ倍に増幅する乗算器もしくは可変増幅器１
４及び１５によつて行なう。これら乗算器１４及
び１５に対する制御信号は発振器１６から得られ
る測定信号を加算器１７を介して制御ループに注
入するようにして発生される。この測定信号に対
する制御ループの応答信号は帯域フイルタ１８を
介して得られ、この応答信号と注入測定信号との
比較により乗算器１４及び１５を制御する制御信
号が生ずる。この比較を振幅比較とし得るが、こ
の実施例では位相比較を行なう。実際上、この注
入測定信号と、抽出測定信号との間の位相差がル
ープ利得に関係する。位相測定を選択したのは、
特定の１つの周波数ての位相測定は著しく簡単で
あるからである。
光量及び従つて得られる信号の大きさは多数のパ
ラメータ、特に、デイスク上の光スポツトの品質
とか、デイスク上の情報ピツトの幾何学的形状配
置とか、光学系１及びデイスク２の反射効率及び
透過効率とか、光学系内のレーザから生ぜしめら
れる光の量とかに左右される。光学系が正確な半
径線に沿つて移動しない場合には、二個の検出器
５ａ及び５ｂの分割境界線とデイスク上のトラツ
クとのなす角度が変化するかも知れない。上述し
たトラツキング制御ループの利得は検出器５ａ，
５ｂにより検出される光量に依存するので、上述
したこれらの全ての要因のために、上述しと制御
ループのループ利得は大きく変化し、例えば1/5.
５に減少し得る。このため制御系の帯域幅がこの
ループ利得の変化に応じてかなり大きく変化し、
例えば約1/2.3に減少し得る。この変化による影
響を除去するため、利得制御を適用する。この利
得制御を、検出器５ａ及び５ｂから供給される信
号をｋ倍に増幅する乗算器もしくは可変増幅器１
４及び１５によつて行なう。これら乗算器１４及
び１５に対する制御信号は発振器１６から得られ
る測定信号を加算器１７を介して制御ループに注
入するようにして発生される。この測定信号に対
する制御ループの応答信号は帯域フイルタ１８を
介して得られ、この応答信号と注入測定信号との
比較により乗算器１４及び１５を制御する制御信
号が生ずる。この比較を振幅比較とし得るが、こ
の実施例では位相比較を行なう。実際上、この注
入測定信号と、抽出測定信号との間の位相差がル
ープ利得に関係する。位相測定を選択したのは、
特定の１つの周波数ての位相測定は著しく簡単で
あるからである。
次にこのループ利得測定の動作につき第２図を
参照して説明する。この第２図は制御ループの開
ループ利得H0の振幅｜H0｜を周波数ｆの関数と
してパラメータｋの種々の値（乗算器１４及び１
５の利得）について示した特性曲線群と、測定信
号の注入に対する制御ループの応答１／１＋H0の位 相ψを周波数の関数としてパラメータｋの種々の
値について示した特性曲線群とを示すものであ
る。
参照して説明する。この第２図は制御ループの開
ループ利得H0の振幅｜H0｜を周波数ｆの関数と
してパラメータｋの種々の値（乗算器１４及び１
５の利得）について示した特性曲線群と、測定信
号の注入に対する制御ループの応答１／１＋H0の位 相ψを周波数の関数としてパラメータｋの種々の
値について示した特性曲線群とを示すものであ
る。
特定の帯域幅f0（例えば500Hz）が欲しい場合に
は、｜H0｜及び従つてｋの所要の値はこの利得対
周波数特性群中の｜H0｜＝１に対応する点に見
い出すことができる。この特性群の場合には、｜
H0｜＝１（0dB）に対しｋ＝3.5×106が得られる。
ψ＝−90°を中心とした利得制御を行なう場合に
は（±90°の位相差あたりの検波が比較的簡単で
ある）、測定信号の周波数fn（例えば400Hz）を位
相対周波数特性群の中のψ＝−90°及びｋ＝3.5×
106に対応する点に見つけ出せる。
は、｜H0｜及び従つてｋの所要の値はこの利得対
周波数特性群中の｜H0｜＝１に対応する点に見
い出すことができる。この特性群の場合には、｜
H0｜＝１（0dB）に対しｋ＝3.5×106が得られる。
ψ＝−90°を中心とした利得制御を行なう場合に
は（±90°の位相差あたりの検波が比較的簡単で
ある）、測定信号の周波数fn（例えば400Hz）を位
相対周波数特性群の中のψ＝−90°及びｋ＝3.5×
106に対応する点に見つけ出せる。
第３図は位相ψをフアタトｋの関数としてｆ＝
fn1（＝400Hz）に対し示す特性曲線である。この
特性曲線はψ＝−90°を中心とするその付近の制
御特性を周波数fn1の測定信号に対して表わして
いる。この図からわかるように、ψ＞−90°の範
囲ではこの特性曲線は比較的平らとなり、このこ
とはあまり望ましいことではない。しかしなが
ら、ｋ＝3.5×106でψ＝−135°となる周波数fn2
（例えば600Hz）を選択する場合には制御特性曲線
は第４図に示すようになる。この特性曲線は第３
図の特性曲線よりも直線的になると共に、実際の
実施例ではfn2＝600Hzに対する応答１／１＋H0の振 幅が最大となることが判つた。それにもかかわら
ず、−90°あたりでの位相測定が必要となる場合に
は、45°移相回路網１９を使用してもよく、これ
を第１図に示す実施例では発振器１６及び加算器
１７との間に設ける。そしてこの場合には実際の
位相測定を乗算器２０によつて行なう。この乗算
器の最も簡単な例は入力信号を矩形波信号に変換
する二個のリミツタ回路と、排他的オア・ゲート
とを具え得るものである。かかる位相比較器から
供給される矩形波信号は位相差の目安を与えるデ
ユーテイ・サイクルを有している。このデユーテ
イ・サイクルはψ＝±90°の場合に50％となる。
この矩形波信号を積分器２１によつて積分し、そ
の出力信号で乗算器１４及び１５を制御する。斯
くして制御ループの利得が、発振器の信号と帯域
フイルタ１８で抽出された信号との間の位相差が
−90°に等しくなるように制御され、第２図の図
に従つて、フアクタｋが3.5×106に等しくなると
共に制御ループの帯域幅がf0に等しくなるように
制御される。移相回路網１９は、例えば、測定ル
ープ中のフイルタ１８の前段又は後段に設けても
よい。
fn1（＝400Hz）に対し示す特性曲線である。この
特性曲線はψ＝−90°を中心とするその付近の制
御特性を周波数fn1の測定信号に対して表わして
いる。この図からわかるように、ψ＞−90°の範
囲ではこの特性曲線は比較的平らとなり、このこ
とはあまり望ましいことではない。しかしなが
ら、ｋ＝3.5×106でψ＝−135°となる周波数fn2
（例えば600Hz）を選択する場合には制御特性曲線
は第４図に示すようになる。この特性曲線は第３
図の特性曲線よりも直線的になると共に、実際の
実施例ではfn2＝600Hzに対する応答１／１＋H0の振 幅が最大となることが判つた。それにもかかわら
ず、−90°あたりでの位相測定が必要となる場合に
は、45°移相回路網１９を使用してもよく、これ
を第１図に示す実施例では発振器１６及び加算器
１７との間に設ける。そしてこの場合には実際の
位相測定を乗算器２０によつて行なう。この乗算
器の最も簡単な例は入力信号を矩形波信号に変換
する二個のリミツタ回路と、排他的オア・ゲート
とを具え得るものである。かかる位相比較器から
供給される矩形波信号は位相差の目安を与えるデ
ユーテイ・サイクルを有している。このデユーテ
イ・サイクルはψ＝±90°の場合に50％となる。
この矩形波信号を積分器２１によつて積分し、そ
の出力信号で乗算器１４及び１５を制御する。斯
くして制御ループの利得が、発振器の信号と帯域
フイルタ１８で抽出された信号との間の位相差が
−90°に等しくなるように制御され、第２図の図
に従つて、フアクタｋが3.5×106に等しくなると
共に制御ループの帯域幅がf0に等しくなるように
制御される。移相回路網１９は、例えば、測定ル
ープ中のフイルタ１８の前段又は後段に設けても
よい。
上述したトラツキング制御システムはデイスク
２上のトラツクを追跡するときのみ機能する。こ
のトラツキング制御システムが始動するときや、
例えばトラツク変化が起るような特殊の走査モー
ド期間では、半径方向トラツキングエラー信号は
公称値をとらない。これがため制御系のロツク−
インに問題が生ずるおそれがある。この問題を除
くため、制御系を使用しない時は、積分器２１の
入力端子を位相比較器２０に接続する代わりに回
路２２によつて作動されるスイツチ２３を介して
基準電圧Vrefの電源２４に接続する。このように
する結果、積分器２１は電圧Vrefに充電され、制
御ループの半径方向エラー信号の振幅が増大する
こととなる。比較器１０の出力端子をダイオード
２５及び減算器２６を介して積分器２１に接続す
る。その結果、比較器１０の出力端子に生ずる半
径方向エラー信号が基準電圧を１ダイオード電圧
Vd分だけ越えると積分器が放電し、半径方向エ
ラー信号の増加は約2Vrefのピークピーク値に制
限されるので、半径方向制御ループが不作動時に
振幅の充分規定された半径方向エラー信号が得ら
れる。
２上のトラツクを追跡するときのみ機能する。こ
のトラツキング制御システムが始動するときや、
例えばトラツク変化が起るような特殊の走査モー
ド期間では、半径方向トラツキングエラー信号は
公称値をとらない。これがため制御系のロツク−
インに問題が生ずるおそれがある。この問題を除
くため、制御系を使用しない時は、積分器２１の
入力端子を位相比較器２０に接続する代わりに回
路２２によつて作動されるスイツチ２３を介して
基準電圧Vrefの電源２４に接続する。このように
する結果、積分器２１は電圧Vrefに充電され、制
御ループの半径方向エラー信号の振幅が増大する
こととなる。比較器１０の出力端子をダイオード
２５及び減算器２６を介して積分器２１に接続す
る。その結果、比較器１０の出力端子に生ずる半
径方向エラー信号が基準電圧を１ダイオード電圧
Vd分だけ越えると積分器が放電し、半径方向エ
ラー信号の増加は約2Vrefのピークピーク値に制
限されるので、半径方向制御ループが不作動時に
振幅の充分規定された半径方向エラー信号が得ら
れる。
半径方向エラー信号は二つの光学式検出器から
供給される信号を互いに減算処理して得る。しか
しながら、走査ビームが非対称である、走査ビー
ムがデイスク２に対し直角に入射しない、二つの
光学式検出器５ａ及び５ｂの感度が等しくない等
の非対称が存在すると、走査ビームがトラツク上
に正確に位置する時でも半径方向エラー信号が零
に等しくならず、オフセツトを生ずる。その結
果、制御ループは走査ビームをトラツクの中心か
ら外れるように動かすことによつてこのエラー信
号を除去しようとする。
供給される信号を互いに減算処理して得る。しか
しながら、走査ビームが非対称である、走査ビー
ムがデイスク２に対し直角に入射しない、二つの
光学式検出器５ａ及び５ｂの感度が等しくない等
の非対称が存在すると、走査ビームがトラツク上
に正確に位置する時でも半径方向エラー信号が零
に等しくならず、オフセツトを生ずる。その結
果、制御ループは走査ビームをトラツクの中心か
ら外れるように動かすことによつてこのエラー信
号を除去しようとする。
非対称性に基づくこのような問題を除去するた
めには追加のエラー信号が必要となる。次にこの
ような追加のエラー信号を得る方法を、本発明の
要旨ではないが、第５図につき説明する。この図
において、曲線Ａはデイスクから受光される光
量、すなわち出力端子９に得られる和信号をトラ
ツクの中心（ｑ＝０）に対する走査ビームの位置
ｑの関数で表わしたものである。この曲線は情報
構造によつて高周波変調された放射ビームの包絡
線である。曲線Ｂはトラツク中心（ｑ＝０）の一
方の側における放射ビームの入射点（ｑ）のずれ
を時間の関数として表わしており、曲線B′はト
ラツク中心の他方の側における入射点のずれを表
わしている。これら両曲線Ｂ及びB′はそれぞれ
半径方向エラー信号に対応する。曲線Ｃ及びC′は
これらの半径方向エラー信号Ｂ及びB′に対応す
る高周波和信号の振幅の変化を夫々表わしてい
る。第５図から明らかなように、トラツク中心
（ｑ＝０）の一方の側では放射ビームが正方向に
ずれ、半径方向エラー信号Ｂが正になると出力端
子９の和信号Ｃは負となり、信号Ｂ及びＣは互に
逆相になり、トラツク中心の他方の側では放射ビ
ームが正方向にずれ、半径方向エラー信号B′が
正になると出力端子９の和信号C′は正になり、信
号B′及びC′は同相になる。従つて、和信号と半径
方向エラー信号との位相差を検出することによつ
てビームの入射点が正であるか負であるか、即ち
半径方向エラー信号の平均値が正であるか負であ
るかを検出することができる。この位相差の測定
結果（例えば同相検波）を積分することにより追
加のエラー信号を得、これにより半径方向制御ル
ープを制御して非対称に基づく上述のエラー、即
ちオフセツトを除去することができる。
めには追加のエラー信号が必要となる。次にこの
ような追加のエラー信号を得る方法を、本発明の
要旨ではないが、第５図につき説明する。この図
において、曲線Ａはデイスクから受光される光
量、すなわち出力端子９に得られる和信号をトラ
ツクの中心（ｑ＝０）に対する走査ビームの位置
ｑの関数で表わしたものである。この曲線は情報
構造によつて高周波変調された放射ビームの包絡
線である。曲線Ｂはトラツク中心（ｑ＝０）の一
方の側における放射ビームの入射点（ｑ）のずれ
を時間の関数として表わしており、曲線B′はト
ラツク中心の他方の側における入射点のずれを表
わしている。これら両曲線Ｂ及びB′はそれぞれ
半径方向エラー信号に対応する。曲線Ｃ及びC′は
これらの半径方向エラー信号Ｂ及びB′に対応す
る高周波和信号の振幅の変化を夫々表わしてい
る。第５図から明らかなように、トラツク中心
（ｑ＝０）の一方の側では放射ビームが正方向に
ずれ、半径方向エラー信号Ｂが正になると出力端
子９の和信号Ｃは負となり、信号Ｂ及びＣは互に
逆相になり、トラツク中心の他方の側では放射ビ
ームが正方向にずれ、半径方向エラー信号B′が
正になると出力端子９の和信号C′は正になり、信
号B′及びC′は同相になる。従つて、和信号と半径
方向エラー信号との位相差を検出することによつ
てビームの入射点が正であるか負であるか、即ち
半径方向エラー信号の平均値が正であるか負であ
るかを検出することができる。この位相差の測定
結果（例えば同相検波）を積分することにより追
加のエラー信号を得、これにより半径方向制御ル
ープを制御して非対称に基づく上述のエラー、即
ちオフセツトを除去することができる。
上述のような走査ビームの周期的ずれは、例え
ば、雑音やトラツクの不規則性に基づいて常に存
在する。しかしながら、上述した本発明による半
径方向制御系においては、このような周期的ずれ
が常に正確に規定される。事実、周波数fnの測定
信号は放射ビームの周波的ずれを表わしている。
注入測定信号の結果としてのずれを利用すること
によつて、上述した雑音やトラツクの不規則性に
よる周期的ずれを利用する場合よりも相当高い帯
域幅を得ることができる。この場合、この周波数
fnを中心とする付近の帯域フイルタを用いること
によつて、この特定のずれに対応する信号及びこ
のずれの結果生ずる和信号の変化を半径方向エラ
ー信号から導出することが出来る。第１図に示す
実施例では、この導出をフイルタ２７及び２８に
よつて行なう。次いで同期検波を乗算器２９によ
つて行なう。閉制御ループの場合には、ビームの
位置ずれの位相に対する和信号の変化の位相が充
分な情報を与えるので、半径方向エラー信号の濾
波された成分をリミツタ回路３０によつて制限す
る。この場合、乗算器すなわち同期検波器２９は
フイルタ２８の出力信号をフイルタ２７の出力信
号の位相の関数として、すなわちフイルタ２７の
出力信号の半周期ごとに極性を反転して伝達する
必要があるだけであるから、この乗算器２９は可
成り簡単なものとすることができる。この乗算器
２９の出力信号を積分器３１によつて積分し半径
方向制御ループ用の制御信号ｄを生じさせる。こ
の制御信号ｄはこの制御ループにおけるオフセツ
ト量の目安を与える信号であつて、この制御信号
を半径方向エラー信号から減じることによりこの
制御信号による補償を行なうことが出来る。しか
しながらこの場合問題がある。即ち、反射信号に
ドロツプアウトが生ずると、二つの検出器５ａ及
び５ｂから生じる信号が零となり半径方向エラー
信号も零となる。上記の積分の結果、この非対称
補正のためのエラー信号が発生していると、この
エラー信号はこのドロツプアウトを何ら示さず半
径方向エラー信号中にスプリアスパルスとして現
われ得る。この欠点を生じない補正方法は二個の
光学式検出器５ａ及び５ｂからの信号を平衡させ
ることにより得られる。検出器５ａ及び５ｂから
の信号をそれぞれi1及びi2とすれば、半径方向エ
ラー信号RFは RF＝i1−i2 となる。フアクタ（１＋Ｅ）による平衡補正によ
れば、 RF＝１／（１＋Ｅ）i1−（１＋Ｅ）i2 となり、Ｅ≪１の場合にはこの式は RF＝（１−Ｅ）i1−（１＋Ｅ）i2 と簡単にすることが出来る。この補正は二個の乗
算器を用い、一方の乗算器でi1を（１−Ｅ）倍
し、他方の乗算器でi2を（１＋Ｅ）倍することに
より行なうことができる。もつと簡単な補正は次
のように得るとができる。上式の半径方向エラー
信号RFは RF＝（１−Ｅ）i1＋（１−Ｅ）i2−（１−Ｅ）i2−（１
−Ｅ）i2＝（１−Ｅ）（i1＋i2）−2i2 に変換することができる。フアクタ（１−Ｅ）は
不平衡を示す変数である。この式を、フアクタ
（１−Ｅ）を2dと置換して簡単にすると、 RF＝2di1−（２＋2d）i2 又は １／２RF＝ｄ（i1＋i2）−i2 となる。
ば、雑音やトラツクの不規則性に基づいて常に存
在する。しかしながら、上述した本発明による半
径方向制御系においては、このような周期的ずれ
が常に正確に規定される。事実、周波数fnの測定
信号は放射ビームの周波的ずれを表わしている。
注入測定信号の結果としてのずれを利用すること
によつて、上述した雑音やトラツクの不規則性に
よる周期的ずれを利用する場合よりも相当高い帯
域幅を得ることができる。この場合、この周波数
fnを中心とする付近の帯域フイルタを用いること
によつて、この特定のずれに対応する信号及びこ
のずれの結果生ずる和信号の変化を半径方向エラ
ー信号から導出することが出来る。第１図に示す
実施例では、この導出をフイルタ２７及び２８に
よつて行なう。次いで同期検波を乗算器２９によ
つて行なう。閉制御ループの場合には、ビームの
位置ずれの位相に対する和信号の変化の位相が充
分な情報を与えるので、半径方向エラー信号の濾
波された成分をリミツタ回路３０によつて制限す
る。この場合、乗算器すなわち同期検波器２９は
フイルタ２８の出力信号をフイルタ２７の出力信
号の位相の関数として、すなわちフイルタ２７の
出力信号の半周期ごとに極性を反転して伝達する
必要があるだけであるから、この乗算器２９は可
成り簡単なものとすることができる。この乗算器
２９の出力信号を積分器３１によつて積分し半径
方向制御ループ用の制御信号ｄを生じさせる。こ
の制御信号ｄはこの制御ループにおけるオフセツ
ト量の目安を与える信号であつて、この制御信号
を半径方向エラー信号から減じることによりこの
制御信号による補償を行なうことが出来る。しか
しながらこの場合問題がある。即ち、反射信号に
ドロツプアウトが生ずると、二つの検出器５ａ及
び５ｂから生じる信号が零となり半径方向エラー
信号も零となる。上記の積分の結果、この非対称
補正のためのエラー信号が発生していると、この
エラー信号はこのドロツプアウトを何ら示さず半
径方向エラー信号中にスプリアスパルスとして現
われ得る。この欠点を生じない補正方法は二個の
光学式検出器５ａ及び５ｂからの信号を平衡させ
ることにより得られる。検出器５ａ及び５ｂから
の信号をそれぞれi1及びi2とすれば、半径方向エ
ラー信号RFは RF＝i1−i2 となる。フアクタ（１＋Ｅ）による平衡補正によ
れば、 RF＝１／（１＋Ｅ）i1−（１＋Ｅ）i2 となり、Ｅ≪１の場合にはこの式は RF＝（１−Ｅ）i1−（１＋Ｅ）i2 と簡単にすることが出来る。この補正は二個の乗
算器を用い、一方の乗算器でi1を（１−Ｅ）倍
し、他方の乗算器でi2を（１＋Ｅ）倍することに
より行なうことができる。もつと簡単な補正は次
のように得るとができる。上式の半径方向エラー
信号RFは RF＝（１−Ｅ）i1＋（１−Ｅ）i2−（１−Ｅ）i2−（１
−Ｅ）i2＝（１−Ｅ）（i1＋i2）−2i2 に変換することができる。フアクタ（１−Ｅ）は
不平衡を示す変数である。この式を、フアクタ
（１−Ｅ）を2dと置換して簡単にすると、 RF＝2di1−（２＋2d）i2 又は １／２RF＝ｄ（i1＋i2）−i2 となる。
第１図に示す実施例においては、この補正を次
のようにして行なう。すなわち、加算器３２によ
つて、二つの光学式検出器５ａ及び５ｂからの信
号を加算して（i1＋i2）の和信号を得る。次のこ
の和信号に、積分器３１によつて制御される乗算
器３３によりフアクタｄを乗算する。比較器１０
の出力信号はｋ（i2−ｄ（i1＋i2））になり、これは
オフセツト補償後の半径方向エラー信号に相当す
る。
のようにして行なう。すなわち、加算器３２によ
つて、二つの光学式検出器５ａ及び５ｂからの信
号を加算して（i1＋i2）の和信号を得る。次のこ
の和信号に、積分器３１によつて制御される乗算
器３３によりフアクタｄを乗算する。比較器１０
の出力信号はｋ（i2−ｄ（i1＋i2））になり、これは
オフセツト補償後の半径方向エラー信号に相当す
る。
加算器３２による加算処理の結果、加算器８は
和信号ｋ（i1＋i2）を最早供給しないので、これを
補正するために減算器３４によつて加算器８の出
力信号から比較器１０の出力端子に得られる半径
方向のエラー信号を減じる。これにより加算器３
４の出力は2k・ｄ（i1＋i2）になり、出力端子９
に検出器５ａ及び５ｂの出力の和i1＋i2に比例す
る出力信号が得られる。
和信号ｋ（i1＋i2）を最早供給しないので、これを
補正するために減算器３４によつて加算器８の出
力信号から比較器１０の出力端子に得られる半径
方向のエラー信号を減じる。これにより加算器３
４の出力は2k・ｄ（i1＋i2）になり、出力端子９
に検出器５ａ及び５ｂの出力の和i1＋i2に比例す
る出力信号が得られる。
上述した非対称補正は半径方向のサーボ制御が
作動していない時にのみ正しく機能し、このこと
は始動時とかトラツクが変わる時には機能しない
ことを意味している。これらの場合には、トラン
スデユーサすなわちアクチユエータ３に対する半
径方向エラー信号を乗算器２９からの出力信号に
加算するが、この加算を回路２２によつて作動さ
れるスイツチ３５の助けを介して加算器３６によ
つて行なう。この場合、この回路２２は乗算器２
９がフイルタ２８の出力信号の極性を最早変えな
いような位置にリミツタ回路３０を設定し、よつ
て乗算器２９が直流分のない信号を供給し、この
信号を積分器３１で除去する。その結果、乗算器
３３は半径方向エラー信号に直流分がないように
制御される。
作動していない時にのみ正しく機能し、このこと
は始動時とかトラツクが変わる時には機能しない
ことを意味している。これらの場合には、トラン
スデユーサすなわちアクチユエータ３に対する半
径方向エラー信号を乗算器２９からの出力信号に
加算するが、この加算を回路２２によつて作動さ
れるスイツチ３５の助けを介して加算器３６によ
つて行なう。この場合、この回路２２は乗算器２
９がフイルタ２８の出力信号の極性を最早変えな
いような位置にリミツタ回路３０を設定し、よつ
て乗算器２９が直流分のない信号を供給し、この
信号を積分器３１で除去する。その結果、乗算器
３３は半径方向エラー信号に直流分がないように
制御される。
この乗算器３３である平衡増幅器と加算器３２
とを増幅器である乗算器１４及び１５の後段に設
けることも出来る。或いは又増幅器１４及び１５
の代わりに一個の増幅器を使用し、これを半径方
向のトラツキング制御ループの共通部分例えば比
較器１０の後段に設けてもよい。
とを増幅器である乗算器１４及び１５の後段に設
けることも出来る。或いは又増幅器１４及び１５
の代わりに一個の増幅器を使用し、これを半径方
向のトラツキング制御ループの共通部分例えば比
較器１０の後段に設けてもよい。
第１図は本発明による光学走査装置の好適実施
例を示すブロツク回路図、第２図は発振器から生
ずる測定信号の周波数の選定の説明に供する線
図、第３図は第２図を明確にするための線図、第
４図は別の周波数の測定信号に対する第３図と同
様な線図、第５図は非対称性を補正するための制
御信号を発生する第１図の装置の動作について説
明するための線図である。 １……光学系、２……回転デイスク、３……ト
ランスジユーサ、４……半透鏡、５……読取検出
器、５ａ，５ｂ……（光学式）検出器、６，７，
２２……回路、８，１７，３２，３６……加算
器、９……出力端子、１０……差発生器（又は比
較器）、１１〜１３，１８，２７，２８……フイ
ルタ、１４，１５……増幅器（又は乗算器）、１
６……発振器、１９……移相回路網、２０，３３
……乗算器、２１，３１……積分器、２３，３５
……スイツチ、２４……電源、２５……ダイオー
ド、２６，３４……減算器、２９……同期検波
器、３０……リミツタ回路。
例を示すブロツク回路図、第２図は発振器から生
ずる測定信号の周波数の選定の説明に供する線
図、第３図は第２図を明確にするための線図、第
４図は別の周波数の測定信号に対する第３図と同
様な線図、第５図は非対称性を補正するための制
御信号を発生する第１図の装置の動作について説
明するための線図である。 １……光学系、２……回転デイスク、３……ト
ランスジユーサ、４……半透鏡、５……読取検出
器、５ａ，５ｂ……（光学式）検出器、６，７，
２２……回路、８，１７，３２，３６……加算
器、９……出力端子、１０……差発生器（又は比
較器）、１１〜１３，１８，２７，２８……フイ
ルタ、１４，１５……増幅器（又は乗算器）、１
６……発振器、１９……移相回路網、２０，３３
……乗算器、２１，３１……積分器、２３，３５
……スイツチ、２４……電源、２５……ダイオー
ド、２６，３４……減算器、２９……同期検波
器、３０……リミツタ回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 情報が同心円状又は渦巻状トラツク形態で記
録されているデイスク状記録担体を光学的に走査
するため、走査ビームを放射する放射源と、記録
担体との協働後の走査ビームに含まれる情報を検
出すると共に記録担体からもどる放射に基づいて
投射走査ビームの、トラツクの中心から半径方向
のずれの目安を与える半径方向エラー信号を得る
ための検出手段と、半径方向トラツキング制御ル
ープとを具え、該トラツキング制御ループは投射
走査ビームを、トラツクのほぼ中心に維持するよ
う投射走査ビームを前記半径方向エラー信号の関
数として半径方向に移動させるためのデバイス
と、前記トラツキング制御ループ内に配設され該
トラツキング制御ループのループ利得を制御する
ための可制御増幅回路と、該トラツキング制御ル
ープに所定周波数の信号を印加するための発振器
と、印加された該信号に対する前記トラツキング
制御ループの応答信号を検出するための検出回路
と、前記可制御増幅回路を検出された前記応答信
号の関数として制御し前記トラツキング制御ルー
プ内のループ利得をほぼ一定値に維持するための
制御回路とを具えて成る光学走査装置において、
前記検出回路は前記発振器から発生した信号の位
相を前記トラツキング制御ループ内の所定の点で
の応答信号の位相と比較するための位相検出器を
具え、前記制御回路が該位相検出器によつて検出
された位相差を所定値に維持する利得を与えるよ
うに前記可制御増幅回路を制御することを特徴と
する光学走査装置。 ２ 前記位相検出器は90°を中心とした位相差を
測定するように構成したことを特徴とする特許請
求の範囲１記載の光学走査装置。 ３ 移相器を前記発振器及び前記位相検出器間に
設けて前記位相検出器が90°の位相差を測定する
時前記発振器から発生した信号に対する前記トラ
ツキング制御ループの応答信号の移相が90°と異
なる所定値を有するようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲２記載の光学走査装置。 ４ 前記検出手段は少なくとも２個の半径方向に
隣接した検出器と、これら２個の検出器によつて
供給される信号を比較し半径方向エラー信号を発
生する回路とを具え、且つ前記トラツキング制御
ループは前記検出手段により検出された情報信号
の振幅と半径方向エラー信号との間の相関の目安
となる信号を供給する相関検出回路と、この相関
検出回路により供給される信号の関数として前記
２個の検出器により供給される信号を互いに平衡
させる平衡増幅回路とを具えていることを特徴と
する特許請求の範囲１〜３の何れかに記載の光学
走査装置。 ５ 前記平衡増幅回路は第１及び第２入力端子と
１つの出力端子を具え、前記２個の検出器を第１
及び第２入力端子にそれぞれ結合し、第１及び第
２入力端子を加算回路に接続し、この加算回路を
利得が0.5を中心として変化する可制御増幅回路
を介して出力端子に接続して成ることを特徴とす
る特許請求の範囲４記載の光学走査装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8105346 | 1981-11-26 | ||
| NL8105346A NL8105346A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58105438A JPS58105438A (ja) | 1983-06-23 |
| JPH0430093B2 true JPH0430093B2 (ja) | 1992-05-20 |
Family
ID=19838450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57205344A Granted JPS58105438A (ja) | 1981-11-26 | 1982-11-22 | 光学走査装置 |
Country Status (13)
| Country | Link |
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