JPH0467699B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、円盤状記録媒体上に映像信号の如き
情報を、前記媒体における光学的特性変化の形式
で記録し、或いは再生する光学式記録再生装置に
関するもので、更に詳しくはトラツキング制御に
関するものである。

〔発明の背景〕

一般に光学式情報記録再生装置においては、記
録媒体として例えばデイスク形状のものが使用さ
れ、情報信号は記録媒体上に渦巻き状あるいは同
心円状の軌跡として記録・再生される。

同心円状の軌跡（以下、トラツクと呼ぶ）は静
止画像情報等の一定区間毎に区切りのある情報信
号の記録に適しており、渦巻き状のトラツクは動
画等の映像信号および音声信号等の連続した情報
信号の記録に適している。

このような情報信号の記録装置もしくは再生装
置において、記録媒体に対する経済性および装置
の小型化等を考えれば、記録再生手段にかかわら
ず今後更に高密度化していく傾向にあり、これを
達成するため記録波長の短波長化と共に狭トラツ
ク化への要望は増々強まつている。

さて、この様な狭トラツク化に伴い発生する問
題の１つに、記録された情報トラツクを有する記
録媒体を装置から着脱した後、再度装置に装着し
た時、装着された記録媒体の機械的位置ずれによ
る偏心や記録媒体の熱的あるいは力学的による塑
性変形が生じ、トラツク間隔を越える情報トラツ
クのひずみが発生する。このため、情報トラツク
のひずみ形状に追従したトラツキング制御を行な
わなければ、このひずみ形状に起因して再生手段
の再生走査位置と情報トラツクがトラツク直交方
向に相対的な位置変動を有するようになる。

通常情報トラツクのひずみは、偏心に起因する
ものがその大半を占め、これはデイスク状記録媒
体の回転に同期して発生し、その振幅およびデイ
スク状記録媒体の回転角に対する位相は記録媒体
の装着状態等により異なつて発生する。情報トラ
ツクのひずみ、記録・再生装置あるいはデイスク
状記録媒体の精度等にもよるが、数十〜数百μm
程度の大きさで発生し、トラツク間隔を2μm程度
とすると１桁あるいは２桁程度大きくなる。

第４図はトラツキング制御をOFFしたときの
光スポツトの軌跡を示したものである。この図に
おいて、０は情報トラツクの中心、０′はデイス
クの回転中心を、実線は情報トラツク、破線は光
スポツトの軌跡を示している。また、デイスクの
回転数を1800r・ｐ・ｍとすれば、情報トラツク
のデイスク半径方向の変位は第５図１に示す様に
くり返し周波数30Hzで振幅が偏心量δの正弦波状
になる。

第５図２は情報トラツクのデイスク半径方向の
速度を示したものであり、第５図(3)はこのときの
トラツキング誤差信号を示している。トラツキン
グ誤差信号は１トラツクピツチに対して１サイク
ルの正弦波状の波形が得られることから、トラツ
キング制御をオフ（OFF）した状態で光スポツ
ト位置を移動し、この正弦波状の波形を数えて光
スポツト位置の移動量を検出して検索を行うこと
ができる。しかし、第５図１に示す様に偏心があ
る場合には、例えば情報トラツクR₁からR₂を検
索するときに光スポツトが同一トラツクを２度よ
ぎることにより、光スポツト位置の正確な移動量
が検出できない。このため、検索のくり返しをく
り返す必要があるという問題があつた。また、光
スポツトを移動させた後、再びトラツキング制御
をオン（ON）状態にするとき、第５図２のＰ点
のように情報トラツクのデイスク半径方向の速度
が速いところでは、情報トラツクの移動に光スポ
ツトが追従するのに時間を要する、つまり引き込
みに時間がかかるという問題があつた。

上記の問題を対策する方法として、例えば特開
昭56−7247の様に、情報トラツクのひずみ形状に
応じてトラツキングしているときのトラツキング
誤差信号を波形記憶し、この記憶した信号により
光スポツトが情報トラツクのひずみ形状に略一致
した軌跡を描く様に制御して光スポツトと情報ト
ラツクの相対的位置変動及び相対的速度を補正
し、光スポツトの移送を正確にし、かつ引き込み
時間を短くする方法がある。この方法では、トラ
ツキング制御が確実に行われている状態でのトラ
ツキング制御信号を記憶する必要があるため、デ
イスク装着に起因する偏心等のひずみが大きい
と、トラツクのひずみに追従してトラツキング制
御が確実に行なわれず、補正できない場合があ
る。

また、正常にトラツキング制御が行なわれてい
ない状態でトラツキング制御信号を波形記憶して
補正を行うと、補正信号が外乱としてトラツキン
グ制御回路に加わり、悪影響を与える場合があ
る。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、デイスクの偏心等による情報
トラツクのひずみに起因して生ずる再生手段の再
生走査位置と情報トラツクの相対的位置変動を補
正する様なトラツキング制御回路を提供すること
にある。

〔発明の概要〕

そこで、本発明においては情報トラツクのひず
みが、デイスク装着等に起因する偏心によるもの
が主であり、デイスクの回転に同期して正弦波状
に発生することに着目し、あらかじめ正弦波信号
を記憶回路に記憶しておき、トラツキング制御を
OFFした状態でのトラツキング誤差信号からデ
イスクの偏心の大きさおよび位相を検出して、前
記記憶回路に記憶された正弦波信号から最適な補
正信号を発生するようにする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を添付図面を用いて説
明する。

第２図は本発明において用いる記録・再生のた
めの光ヘツド２９の構成を示す説明図である。同
図において、レーザダイオード１６からの光ビー
ムはコリメートレンズ１７で平行光となり、シリ
ンドリカルレンズ１８，１９によりほぼ円形断面
の平行光とされ、偏光ビームスプリツタ２０、1/
４波長板２１を通してアクチユエータ２２に取り
付けられた対物レンズ２３によりデイスク２８上
に光スポツトとして絞り込まれる。デイスク２８
からの反射光は、対物レンズ２３により再び平行
光に変換され、1/4波長板２１を通過後、偏光ビ
ームスプリツタ２０の偏光反射面で反射され、凸
レンズ２４を通過後、ミラー２５により光束が２
分割され、一方は、フオーカス誤差を検出するた
めの２分割受光素子２７ａ，２７ｂに、他方はト
ラツキング誤差を検出するための２分割受光素子
２６ａ，２６ｂに入射される。

第３図は、本発明実施の対象である光学式記録
再生装置の一例を示すブロツク図である。同図に
おいて、２８はデイスク、３２は記録位置合わせ
マーク検出用フオトセンサ、３３は波形整形回
路、３０はデイスク回転用モータ、３１はデイス
ク２８の一回転が映像信号の１フレームに相当す
る様にデイスク回転用モータ３０の制御を行うデ
イスクモータ駆動回路、２９は第２図に示した光
ヘツド、３４は光ヘツド２９をを搭載したキヤリ
ツジ、３５はキヤリツジ３４をデイスク２８の半
径方向に移動させるためのキヤリツジモータ、３
６はキヤリツジモータ駆動回路、３７はＩ−Ｖ変
換処理回路、３８はフオーカス制御回路、３９は
トラツキング制御回路、４０は再生信号処理回
路、４１はTV受像機、４２は再生RF信号の有
無を検出するためのRF検出回路である。４３は
アドレス復調回路、４４は各種指令信号を入力す
るためのキーボード、４５はマイクロコンピユー
タ等で構成されたシステムコントロール、４６は
記録制御回路、４７はレーザ駆動回路、４８は映
像信号発生源、４９は記録信号処理回路である。

映像信号発生源からの映像信号は、記録信号処
理回路４９にてFM変調され、RF信号としてレ
ーザ駆動回路４７に入力される。レーザ駆動回路
４７は記録制御回路４６からの記録再生切換信号
（ｆ）が高（High）レベルならば高（High）レ
ベルあるいは低（Low）レベルならば（Low）
レベルの間、光ヘツド２９に搭載されたレーザの
出力光を入力RF信号に従つて強度変調してデイ
スク２８に照射し、該デイスク２８からのレーザ
光の反射率変化として情報の記録を行う。

また再生時には記録制御回路４６からの記録再
生切換信号（ｆ）が低（Low）レベルならば低
（Low）レベルあるいは高（High）レベルならば
高（High）レベルとされ、レーザ駆動回路４７
により一定強度の低出力の光ビームをデイスク２
８に照射して、前記記録された情報をＩ−Ｖ変換
処理回路３７を介して検出し、再生信号処理回路
４０によりFM復調し、TV受像機４１に再生画
像を映し出す。

第１図はトラツキング制御回路３９の具体的構
成を示したもので、トラツキング誤差信号発生回
路１、位相補償回路２、スイツチ３、加算回路
４、駆動回路５、アクチユエータ６で構成される
トラツキング制御回路と、波形整形回路７、制御
用マイクロコンピユータ８、メモリ１３、Ｄ／Ａ
変換器１４、スイツチ１５から構成される偏心補
正信号発生回路からなつている。

誤差信号発生回路１では第３図のＩ−Ｖ変換処
理回路３６のトラツキング制御用信号ａ，ｂから
光スポツトと情報トラツクのずれに応じた、いわ
ゆるＳ字形のトラツキング誤差信号ｃを生成し、
ここで光スポツトと情報トラツクとの位置ずれを
検出する。この信号を位相補償回路２、スイツチ
３、加算器４、駆動回路５を介してアクチユエー
タ６に印加し、光スポツトが常に同一の情報トラ
ツクを再生する様に周知のトラツキング制御が行
なわれる。

次に、偏心補正信号発生回路の動作について説
明する。

第４図はスイツチ３をオフ（OFF）状態とし
てトラツキング制御が動作しない状態にすると、
偏心により光スポツトが第４図に示す様に情報ト
ラツクをよぎり、第５図２に示す正弦波状のトラ
ツキング誤差信号ｃが誤差信号発生回路１の出力
として得られる。この正弦波状の波形の１サイク
ルが１トラツクピツチに相当しており、この正弦
波状の波形を数えることによつて偏心量を知るこ
とができる。

そこで、まずマイクロコンピユータ８からの信
号ｈでスイツチ１５をOFFして補正信号がアク
チユエータ６に印加されない状態とし、かつシス
テムコントロール４５からの信号ｄでスイツチ３
もOFFにしてトラツキング制御が働かない様に
し、このときの誤差信号発生回路１に得られる第
５図３の波形を波形整形回路７で整形する。この
信号ｆはマイクロコンピユータ８に入力される。
マイクロコンピユータ８は、例えば、カウンタ機
能９、演算機能１０、メモリ機能１１、タイマ機
能１２によつて構成される。また、第３図のフオ
トセンサ３２によりデイスク２８に設けられた記
録位置合わせマークがデイスク１回転に１回検出
され、この検出信号を波形整形回路３２で波形整
形した信号ｇがマイクロコンピユータ８に入力さ
れている。マイクロコンピユータ８では、この信
号ｇに同期してデイスク１回転に入力される波形
整形回路の出力ｆをカウンタ機能９でカウント
し、デイスクの偏心量δ₁を算出する。メモリ１３
には例えば、第６図に示すような正弦波データが
記憶されており、またＤ／Ａ変換器１４はマイク
ロコンピユータからのデータに従い、例えば第７
図に示す様な電圧が出力される。メモリ１３のア
ドレスｎに記憶されたデータＭ（ｎ）、Ｄ／Ａ変換
器１４のの入出力特性およびアクチユエータの変
位は次式で与えられる。

Ｍ（ｎ）＝｛１＋sin（2πn／Ｎ）｝・2⁷ (2) Ｖ＝Vm（Ｄ／2⁷−１） (3) Xa＝α・gm・Ｖ＝δm・Ｖ／Vm (4) ただし、Ｎはメモリ１３に記憶された正弦波デー
タの総数、ＤはＤ／Ａ変換器１４のの入力デー
タ、ＶはＤ／Ａ変換器１４の出力電圧、Xaはア
クチユエータ６の変位、αはアクチユエータ６の
電流感度、gmは駆動回路５の電圧−電流変換係
数、δmはＤ／Ａ変換器１４の出力がVmのとき
のアクチユエータの変位である。ここで、 Ａ＝δ₁／δm (5) として、Ｄ／Ａ変換器１４に出力するデータＤを
次式で与える。

Ｄ＝Ａ・Ａ（ｎ） (6) このとき、偏心補正信号ｉつまりＤ／Ａ変換器１
４の出力Ｖおよびアクチユエータの変位Ｘは次式
で与えられる。

Ｖ＝Ａ・Vm・sin（2πn／Ｎ） (7) Xa＝δ₁・sin（2πn／Ｎ） (8) したがつて、アクチユエータ６が偏心量δ₁と同じ
振幅で駆動され、補正信号ｉの振幅の調整が行な
われる。

次に、補正信号ｉと偏心との位相合わせを行
う。まず、スイツチ３をOFF、スイツチ１５を
ONにした後、マイクロコンピユータ８は第３図
の波形整形回路３３の出力ｇに同期して、メモリ
１３の正弦波データを式(6)に従つてＤ／Ａ変換器
１４に出力し、アクチユエータ６を偏心の大きさ
と同じ振幅δ₁で励振する。同時に波形整形回路７
の出力パルスをマイクロコンピユータ８のカウン
タ機能９でカウントする。なお、Ｄ／Ａ変換器１
４からの出力がデイスクの１回転で１サイクルの
正弦波となる様に、タイマ機能１２によりデイス
ク回転数1800r.p.mでは33／Ｎ（msec）間隔でメ
モリ１３からの読み出しを行い、式(6)に従つてデ
イスク１回転にＮ個のデータをＤ／Ａ変換器１４
に出力する。カウント値がマイクロコンピユータ
８のメモリ機能１１に設定された目標値に近づく
まで、波形整形回路３３の出力ｇに対してメモリ
１３から読み出すスタート・アドレス、つまり補
正信号ｉの位相を変えながら波形整形回路７の出
力パルスｆをカウントする動作をくり返して最適
位相θを求める。

ここで、補正信号の位相を変える方法について
第８図を用いて説明する。図において、１は波形
整形回路３３の出力ｇ、２は補正信号ｉ、３はメ
モリ１３の読み出しアドレスを示す。図より時刻
t₁において位相をθだけ遅らせる（あるいは進め
る）場合には、時刻t₀からt₁までのデイスク１回
転におけるメモリ１３からのデータの読み出しア
ドレス数を位相θに相当するN₀だけ少なく（あ
るいは多く）すればよい。ここで、位相θとN₀
の関係は第６図のメモリに記憶された正弦波の位
相とアドレスの関係から N₀＝Ｎ・θ／2π (9) で与えられる。したがつて、位相をθだけ遅らせ
る場合には、タイマ機能１２に同期したメモリ１
３からの読み出しアドレスの更新を（Ｎ／N₀）
回毎に止め、位相をθだけ進める場合には（Ｎ／
N₀）回毎にアドレスの更新を増やす操作をN₀回
行う。

第９図にこのときの波形整形回路の出力ｇ、補
正信号ｉ、メモリ１３の読み出しアドレスｎの関
係を示す。時刻t₀からt₁の間に読み出しアドレス
が（Ｎ−N₀）回更新され、補正信号ｉの位相が
θだけ遅れることになる。

以上の操作により補正信号ｉの位相を変え、最
適位相θを求める。第１０図はこのときの各部の
信号関係を示したもので、１は第３図の波形整形
回路３３の出力ｇ、２は情報トラツクのデイスク
半径方向変位、３は偏心補正信号ｉ、４は誤差信
号発生回路１の出力ｃである。マイクロコンピユ
ータ８は最適な補正信号が得られたところでシス
テムコントロール４５にTOK信号ｊを出力し、
通常の再生を行う。記録・再生状態においては、
システムコントロール４５およびマイクロコンピ
ユータ８によりスイツチ３およびスイツチ１５を
ONとし、Ｄ／Ａ変換器１４から出力される補正
信号ｉと位相補償回路２から出力される信号が加
算器４で加算されてアクチユエータ６をを駆動す
る。

なお、本実施例ではメモリ１３からの読み出し
間隔を一定、例えばデイスク回転数1800r.p.mで
は33／Ｎ（msec）間隔、としてメモリからの読み
出しアドレスを操作することにより位相を変える
様にしたが、タイマ機能１２により読み出し間隔
を変えることにより、例えば位相を進める場合に
は、33／（Ｎ−N₀）（msec）間隔とし、位相を
遅らせる場合には33／（Ｎ＋N₀）（msec）間隔
で読み出すことにより位相を変える様にしてもよ
い。

また、補正信号をトラツキング用アクチユエー
タに印加するものとしたが、これに限ることはな
く、例えば光ヘツド全体を駆動する様にしてもよ
い。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明においては、記録媒体
の着脱等による偏心の影響が除去できるため、検
索あるいは飛び越し走査が確実に行なえるととも
に、トラツキング制御の引き込みの際にも偏心の
影響が除かれているため、安定に引き込みをを行
うことができる。また、補正信号の位相を調整す
るときに補正信号がステツプ状に変化することは
なく、アクチユエータの過渡応答による調整の誤
動作を防ぐことができる。また、複雑な調整もな
く、安価に実施可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトラツキング制御回路の実施
例を示すブロツク図、第２図は光ヘツドの構成を
示す構成図、第３図は記録再生装置の構成を示す
ブロツク図、第４図は光スポツトの軌跡を示すパ
ターン図、第５図は情報トラツクの変位・速度お
よびトラツキング誤差信号の関係を示す特性図、
第６図はメモリに記憶されたデータのの一例を示
す特性図、第７図はＤ／Ａ変換器の入出力特性の
一例を示す特性図、第８図は補正信号の位相とメ
モリからの読み出しアドレスの関係を示す図、第
９図は補正信号の位相を変化させるときの補正信
号とメモリからの読み出しアドレスの関係を示す
図、第１０図は補正を行つたときの情報トラツク
の変位と各部波形のタイミングチヤートを示す特
性図である。 符号の説明、１…誤差信号発生回路、２…位相
補償回路、６…アクチユエータ、７…波形整形回
路、８…マイクロコンピユータ、９…カウンタ機
能、１０…演算機能、１１…メモリ機能、１２…
タイマ機能、１３…メモリ、１４…Ｄ／Ａ変換
器、１６…レーザ、２８…デイスク、３３…波形
整形回路、３９…トラツキング制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 情報トラツクを有する記録媒体と、前記記録
   媒体の情報トラツクにトラツキングする記録再生
   ピツクアツプ手段と、前記ピツクアツプ手段のト
   ラツキング誤差を検出してトラツキング誤差信号
   を出力するトラツキング誤差検出手段と、前記ト
   ラツキング誤差信号に応じて前記ピツクアツプ手
   段を制御するトラツキング制御回路と、前記記録
   媒体を回転させる回転駆動手段と、前記記録媒体
   の１回転を検出する回転検出手段とを有する情報
   記録再生装置において、前記トラツキング誤差信
   号をカウントするカウンタ機能と、正弦波のデー
   タを記憶したメモリ回路と、前記カウンタ機能の
   カウントと前記メモリ回路のデータを読み込み演
   算処理するための演算機能と、この演算機能の出
   力をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、前記メモリ
   回路から演算回路へのデータの読み込みおよび演
   算回路からＤ／Ａ変換器に出力するタイミングを
   決めるためのタイミング信号発生回路を設け、前
   記トラツキング制御手段を非動作にした状態で前
   記トラツキング誤差信号を前記カウンタ機能を用
   いてカウントし、このカウント値に応じて前記メ
   モリ回路に記憶されたデータを前記演算機能を用
   いて演算し、前記回転検出手段の出力に対する前
   記メモリ回路の読み出しアドレスを変えることに
   より、前記演算機能の出力をＤ／Ａ変換して得ら
   れる正弦波信号と情報トラツクの偏心成分の位相
   を略一致する様にしたことを特徴とする情報記録
   再生装置のトラツキング制御回路。 ２ 特許請求の範囲第２項記載の情報記録再生装
   置において、前記回転検出手段の出力に対する前
   記メモリ回路の読み出しアドレスを前にずらして
   正弦波信号の位相を遅らせる場合には、前記タイ
   ミング信号発生回路の出力に同期した前記メモリ
   回路からの読み出しアドレスの更新を止め、前記
   回転検出手段の出力に対する前記メモリ回路の読
   み出しアドレスを後にずらして正弦波信号の位相
   を進める場合には、前記タイミング信号発生回路
   の出力に同期した前記メモリ回路からの読み出し
   アドレスの更新をを増やす操作を行う様にしたこ
   とを特徴とする情報記録再生装置のトラツキング
   制御回路。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の情報記録再生装
   置において、前記タイミング信号発生回路により
   前記メモリ回路からの読み出しの間隔を変えるこ
   とにより、前記回転検出手段の出力に対する前記
   メモリ回路の読み出しアドレスを変える様にした
   ことを特徴とする情報記録再生装置のトラツキン
   グ制御回路。