JPH0514971B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、時間軸制御装置に関し、特にデイス
ク状記録担体再生装置における時間軸制御装置に
関するものである。

背景技術 デイスク状記録担体再生装置における従来の時
間軸制御装置を説明するためのブロツク図を、第
１図に示す。この時間軸制御装置は、粗調制御系
であるプピンドルサーボ系と、微調制御系である
タンジエンシヤルサーボ系とにより構成されてい
る。これら各サーボ系は、それぞれ別々の時間軸
誤差検出器すなわち位相誤差検出器（以下単に
PDと略記する）１及び２を有している。PD１
は、タンジエンシヤルエラー検出用の位相比較器
であり、基準発振器３からの基準信号より形成さ
れた傾斜波形を読取り信号例えば再生ビデオ信号
より得たサンプルパルスでサンプルホールドする
形式のものである。一方、PD２は、スピンドル
サーボエラー検出用の位相速度比較器であり、時
間軸制御装置の引込み、位相同期を行なうための
ものである。PD１の出力は、バツフアアンプ４、
直流阻止用コンデンサC₁、タンジエンシヤルル
ープスイツチ５、イコライザアンプ（EQ）６、
直流阻止用コンデンサC₂、ドライブアンプ７、
タンジエンシヤルミラー駆動用のアクチユエータ
コイル８を介して、タンジエンシヤルミラー９を
駆動する。このタンジエンシヤルミラー９の回動
により、情報検出用の光スポツトが記録トラツク
接線方向に偏倚されるようになつている。

PD２の出力は、加算器１０の一方の入力に供
給され、タンジエンシヤルサーボ系のイコライザ
アンプ６の出力は、ローパスフイルタ（以下
LPFと略記する）１１を含むループ１２を経て
加算器１０の他方の入力に供給される。加算器１
０の出力は、イコライザアンプ１３、ドライアン
プ１４を経てスピンドルモータ１５を駆動する駆
動信号となる。

このような時間軸制御装置は、スピンドルモー
タ１５の応答が再生ビデオ信号に含まれるジツタ
を吸収するのに十分でないため、スピンドルサー
ボ系で吸収できなかつた高い周波数成分のジツタ
を応答周波数帯域の広いタンジエンシヤルサーボ
系で除去する構成となつている。タンジエンシヤ
ルサーボ系は応答周波数帯域が広いが、タンジエ
ンシヤルミラー９の振れ角範囲の位相しか補正で
きないのに対し、スピンドルサーボ系は、応答周
波数帯域は狭いが、回転系であるから直流的な位
相補正範囲には制限がない。この時間軸制御装置
は、さらに、タンジエンシヤルサーボ系およびス
ピンドルサーボ系のこれらの性質を用いることに
よつて、タンジエンシヤルサーボ系の動作点がそ
の補正範囲の中心にあつて動作するようにスピン
ドルサーボが働くように構成されている。

ここで、補正範囲の中心とは、時間軸制御手段
としてタンジエンシヤルミラーを使用した場合、
その振れ角の機械的、光学的中心を意味し、また
CCDを使用した場合は、CCDの可変範囲の動作
中心を意味する。いずれも位相検波器の動作中心
とは必ずしも一致しない。

以上のように構成されている時間軸制御装置に
おいて、先ずスピンドルサーボ系が動作して、ス
ピンドルモータ１５の回転を同期回転まで引込
み、位相同期すると、これを検出してタンジエン
シヤルサーボ系のループスイツチ５にスピンドル
ロツク信号を供給してこれらを閉じ、タンジエン
シヤルサーボ系を動作させる。タンジエンシヤル
サーボ系は、スピンドルサーボ系が吸収できない
高い周波数成分のジツタ、例えばデイスクの１回
転毎に発生する偏心成分（NTSCのCAVデイス
クの場合、30Hz以下）を吸収する。タンジエンシ
ヤルサーボ系が動作すると、イコライザアンプ６
の出力のうち低周波分はループ１２のLPF１１
を経てスピンドルサーボ系に加えられる。この低
周波分の信号の位相感度は、PD２から出力され
る信号の位相感度に比べて十分高いので、タンジ
エンシヤルループスイツチ５が閉じた後は、ルー
プ１２の電位が零となるようにスピンドルモータ
１５は回転する。タンジエンシヤルミラー９は、
直流阻止用コンデンサC₂によつて直流カツトさ
れており、かつ、コンデンサC₂の一端は抵抗Ｒ
によつて接地されているため、動作状態でコンデ
ンサC₂の両端の直流電位は零となり、タンジエ
ンシヤルミラー９にコンデンサC₂を通して直流
的な充放電電流が流れることがなく、タンジエン
シヤルミラー９はその光学的動作中心で動作する
ことになる。

タンジエンシヤルサーボ系は、直流阻止用コン
デンサC₁によつても直流カツトされているが、
前述したように低周波ジツタはスピンドルサーボ
系によつて吸収されるので問題はなく、コンデン
サC₁は、むしろ、時間軸制御装置が２個のPD１
および２を有するためそれぞれの零点が厳密には
一致しない故に回路系に生じるオフセツトの影響
を防ぐために設けられている。

このように従来の時間軸制御装置は、タンジエ
ンシヤルループおよびスピンドルループ内で発生
存在するオフセツトの影響を除くために一部にお
いて交流結合を含んでいる。しかしながら、過渡
的な状態、例えばタンジエンシヤルサーボ系がロ
ツクインする時などには、ロツクイン直後のロツ
ク位相が零にならず、徐々に零に向かつて収束し
ていく現象を生じる。その理由は、交流結合され
ている部分で、ロツクイン前のコンデンサの端子
電圧が、ロツクイン後の定常時の端子電圧と同じ
でないためであり、ロツクイン時に直流的な初期
条件が存在し、これを吸収する時間を要するから
である。

この他に、次に述べる２つの理由により、
CLV（Constant Linear Velocity）デイスクでス
キヤン動作を行なう場合には、カラー画像を得る
ことができなかつた。

その理由とは、第１に、従来の方式では、ロツ
クイン直後のタンジエンシヤルミラー又はCCD
がその動作中心となるようにスピンドルサーボ系
が動作しており、タンジエンシヤルミラー、
CCDは動作範囲が狭いために、このように構成
することは不可欠である。しかし、ロツク位相は
位相比較器の中心になるとは限らず、場合によつ
ては比較範囲外に出てしまうこともあり得る。

第２に、タンジエンシヤルミラー又はCCDの
動作範囲は通常40μsecpp程度が限度であるのに
対し、位相ロツク点は1H（Ｈは１水平期間）毎、
即しNTSC方式の場合は63.5μsec毎に存在するた
め、ロツクイン直前の位相状態によつてはロツク
インできない場合も生じる。これはCLVデイス
ク上では水平同期信号が一直線上に並ばないため
に、スキヤン後のロツクイン時に最大±0.5Hの
時間軸補正量が発生する可能性があり、ピツクア
ツプの視野が狭い場合には、最大0.5Hの補正を
行なおうとすると、トラツキング、フオーカスサ
ーボ系が外れてしまうことがあるからであつた。

上記２つの理由により、従来、CLVデイスク
においてスキヤン動作をさせた場合、ロツクイン
動作が遅く、ロツクインしている期間がないか、
又は非常に短いために、カラー画像を得ることが
できなかつた。

発明の概要 本発明は、CLVデイスクを再生中にスキヤン
動作させても良好なカラー再生が可能な時間軸制
御装置を提供することを目的とする。

本発明による時間軸制御装置は、再生信号に同
期したサンプルパルスの位相が所定基準信号と同
一の周期を有する傾斜状信号の傾斜区間から外れ
たことを検出してこの傾斜状信号をその周期の1/
２に相当する位相量だけシフトし、この傾斜状信
号のレベルをサンプルパルスによつてサンプルホ
ールドしてこのホールド出力を位相エラー信号と
する手段を備え、この位相エラー信号に基づいて
再生信号の時間軸補正を行なうと共に、この補正
を行なうサーポ回路が直流結合されたことを特徴
としている。

すなわち、上述した第１の理由に対しては、直
流直結方式により動作中心と比較中心とを一致さ
せることによつて解決し、更に第２の理由に対し
ては、1/2Ｈシフトにより見掛け上のロツク点を
63.2（≒32μsec）毎に補正量を圧縮することによ
つて解決することにより、CLVデイスクを再生
中にスキヤン動作させても良好なカラー画像の再
生を可能としている。

実施例 第２図は、本発明の一実施例のブロツク図であ
る。図中、第１図と同じ要素には同一の番号を付
して示す。第１図と異なる点は、基本的には、タ
ンジエンシヤルサーボ系の直流阻止用コンデンサ
を除去し、かつ、タンジエンシヤルサーボ系の
PD２と加算器１０との間にスピンドルループス
イツチ１６を設けたことと、PD１として第５図
に示す回路を用いたことである。直流阻止用コン
デンサを除去した理由は、タンジエンシヤルサー
ボ系において位相目標値を１点とし、低周波にお
ける時定数要素を除くことにより目標位相に速や
かに収束させるためである。また、スピンドルル
ープスイチ１６を設けた理由は、スピンドルサー
ボがロツクすると、スピンドルループスイツチ１
６を開き、タンジエンシヤルループスイツチ５を
閉じ、それ以後はPD１からの位相エラーにより
タンジエンシヤルサーボ系とスピンドルサーボ系
とを動作させるためである。

タンジエンシヤルサーボ系は、PD１、バツフ
アアンプ４、イコライザアンプ６、タンジエンシ
ヤルループスイツチ５、ドライブアンプ７、アク
チユエータコイル８およびタンジエンシヤルミラ
ー９より構成され、一方、スピンドルサーボ系
は、PD２、スピンドルループスイツチ１６、加
算器１０、イコライザアンプ１３、ドライブアン
プ１４およびスピンドルモータ１５から構成され
ている。スピンドルループスイツチ１６にはスピ
ンドルロツク信号が直接に供給され、タンジエン
シヤルループスイツチ５にはインバータ１７を経
てスピンドルロツク信号が供給される。LPF１
１を有するループ１２は、第１図に示す従来の時
間軸制御装置と同じ目的で設けられており、本実
施例では、ドライアンプ７の入力より低周波分を
検出しているが、アクチユエータコイル８へ電圧
印加点Ａあるいはアクチユエータコイル８に流れ
る電流の検出点Ｂから検出しても良い。

次に、本実施例の動作を、CLVデイスクを再
生する場合について説明する。一般に、CLVデ
イスクを再生中にピツクアツプを半径方向に強制
的に送る、すなわちスキヤン動作させると、記録
トラツクを追跡しているトラツキングサーボ系に
おけるトラツキングミラーの動作点が視野の周辺
部に片寄るので、これを検出してトラツキングミ
ラーを反対側に再ロツクさせるために、所定時間
トラツキング動作をオフさせている。したがつ
て、第３図に示すようにトラツキングオン期間と
トラツキングオフ時間とが発生する。このオフ期
間中にトラツキングミラーは、視野の中心方向に
向かつて復帰するが、オン期間はオフ期間にくら
べて十分に長く、トラツキングオフに起因する再
生信号のドロツプアウトによる画像の視覚的な乱
れは少ない。

本実施例では、CLVデイスクの再生時のスキ
ヤン動作の際に通常行なわれるような動作に対応
させて、トラツキングオン期間に、スピンドルサ
ーボ系がロツクすると、スピンドルロツク信号を
スピンドルループスイツチ１６に供給してスイツ
チを開き、一方、スピンドルロツク信号をインバ
ータ１７を経てタンジエンシヤルループスイツチ
５に供給してスイツチを閉じるように動作させ
る。そして、スピンドルサーボ系がロツクした以
降は、タンジエンシヤルサーボ系およびスピンド
ルサーボ系を、PD１の出力する位相エラー信号
により動作させる。前述したように、タンジエン
シヤルサーボ系は、タンジエンシヤルミラー９の
動作点をその動作範囲の中心に保持しながら、速
やかに目標位相に収束するので、タンジエンシヤ
ルサーボを速やかに位相ロツクすることができ
る。したがつて、トラツキングオン期間に、タン
ジエンシヤルサーボ系も動作するのでジツタは少
なくスキヤン動作時にカラー画像を再生すること
ができる。

以上の実施例では、スピンドルモータ１５の負
荷トルクの変動により次のような問題を生じる。
一般に、スピンドルモータ１５の負荷トルクは、
再生するデイスクの直径によつて異なる。デイス
クの直径は標準12インチの外に８インチのものも
あり、同じ回転速度で回転させてもデイスク表面
の空気の粘性抵抗によつてスピンドルモータの負
荷トルクは大幅に異なる。また、直径が12インチ
のCLVデイスクでは内周と外周との再生時では
回転数も約３倍程異なるため、同じく負荷トルク
の変動の原因となつている。このようにスピンド
ルモータの負荷トルクが変動する場合、スピンド
ルモータ１５はLPF１１の入力電圧で駆動され
ているため、スピンドルサーボ系の低周波ループ
ゲインが非常に大きい場合には、負荷トルク変動
による位相変動は十分に小さいが、スピンドルサ
ーボ系の低周波ループゲインが不足するときに
は、負荷トルクに比例したオフセツト電圧が
LPF１１の入力部に発生することなる。直流阻
止用コンデンサが設けられていないため、このオ
フセツト電圧はドライブアンプ７に入力され、そ
の結果タンジエンシヤルミラー９の動作点が中点
から外れる。この現像を避けるため、スピンドル
サーボ系の低周波ゲインを大きくすると、ロツク
インするまでの時間が長くなるという欠点が生じ
る。

第４図は、このような問題を解決した本発明の
他の実施例のブロツク図を示す。この実施例は、
第２図の実施例において、スピンドルモータ１５
と加算器１０との間にLPF１８を含むループ１
９を設け、スピンドルモータ１５に流れる電流に
より負荷トルクを検出してフイードバツクするこ
とにより、負荷トルク変動によつて生じるタンジ
エンシヤルサーボ系のタンジエンシヤルミラー９
の動作点外れを防止することができる。

以上第２図および第４図に基づき説明した実施
例において、タンジエンシヤルサーボ系が吸収す
るジツタのうち最も振幅の大きいものは、通常デ
イスク１回転毎に発生する偏心成分であり、これ
はNTSCデイスクの場合30Hz以下に存在するた
め、タンジエンシヤルサーボ系のゲインは低周波
で増加するように構成するのが一般的である。し
かし、このように低周波ゲインを大きくすると、
ロツクインが遅くなる欠点があり、CLVスキヤ
ン速度を速くした場合、テレビモニターがカラー
ロツクできなくなつてしまう傾向がある。この現
象を防止するためPD１に用いる位相比較回路を
第５図に示す。

図において、サンプルパルスはアンドゲート２
０を介してサンプルスイツチ２１の制御信号とな
つており、このゲート２０の他入力には単安定マ
ルチバイブレータ（MMV）２２の出力がインバ
ータ２３を介して供給される。また、サンプルパ
ルスとMMV出力とをアンドゲート２４に供給
し、このゲート出力によりフリツプフロツプ
（FF）２５がセツトリセツトサされ、このFF２
５の出力がスイツチ２６の制御を行なう。このス
イツチ２６は基準発振器２７の出力とインバータ
２８とを経た出力とを選択してMMV２２のトリ
ガ信号とする。このトリガ信号によりのこぎり波
発生回路２９をトリガしてのこぎり波信号（傾斜
状信号）を発生させる。のこぎり波信号をサンプ
ルスイツチ２１によつてサンプルし、サンプルさ
れた出力がホールドコンデンサ３０によりホール
ドされ、このホールドされた出力がバツフアアン
プ３１を経て時間軸エラーとなる。

かかる構成の回路動作を第８図の波形図を参照
しつつ説明する。第８図Ａ〜Ｆは第５図の回路の
各部信号Ａ〜Ｆをそれぞれ対応して示したもので
ある。再生信号の周波数が基準信号に対して低下
すると、サンプル点はのこぎり波信号の傾斜部を
上昇するが、ついにはのこぎり波発生回路２９に
含まれるコンデンサの放電区間に発生するサンプ
ルパルスＤが現われることになる。これがアンド
ゲート２４により検出されてFF２５が反転し、
MMV２２をトリガする基準信号の極性を反転さ
せることになる。よつて、のこぎり波信号の位相
が1/2周期だけシフトされてサンプルパルスＤは
のこぎり波信号の傾斜部の中央付近にとらえられ
ることになる。そして、サンプル点は再度傾斜部
を上昇してゆき、かかる動作が繰返されて、第９
図に示すように再生信号の周波数が小なる場合は
サンプル点はＡの如く正側に存在することにな
る。また、再生信号の周波数が大なる場合は、サ
ンプル点が傾斜部を下降して前記コンデンサの放
電期間に入ると、インバータ２３とゲート２０と
による回路によりこれが検出されてその間のサン
プルパルスが断となり、サンプリングはなされな
くなる。よつてのこぎり波信号が1/2周期だけ位
相シフトするので、Ｂのようにサンプル点は全体
として負側に収まるのである。

こうすることによつて、周波数のずれに対して
も一方向の極性のエラー信号が発生するので、周
波数検出機能をも有することになつて好都合であ
る。したがつて、この位相誤差検出器を用いると
最大補正量は1/2の±0.25H（±15μsec）に圧縮さ
れるため、極めて短時間に安定する時間軸制御装
置を実現することができる。

第６図は、１個の位相比較回路で構成した時間
軸制御装置の一実施例を示す。第４図の要素と同
一の要素には同一の番号を付して示す。位相比較
回路３２と加算器１０との間には、減衰抵抗３３
を含むループ３４を設ける。この減衰抵抗３３
は、タンジエンシヤルサーボ系がオープン時には
タンジエンシヤルループスイツチ５が開き、スピ
ンドルサーボ系ではスピンドルエラー信号がルー
プ１２より得られなくなるので、位相比較回路３
２から直接にエラー信号を得るためのものであ
る。タンジエンシヤルサーボ系がロツクすると、
位相比較回路３２の出力は零となるので、ループ
３４からはスピンドルサーボ系に信号は入力され
ず、スピンドルモータ１５はループ１２からの信
号で回転制御されることとなる。

本実施例において、CLVデイスクをスキヤン
動作させる場合、トラツキングオン期間に、スピ
ンドルサーボ系がロツクすると、サンプルパルス
信号をタンジエンシヤルループスイツチ５に供給
してスイツチを閉じる。前述した実施例同様、タ
ンジエンシヤルサーボ系はタンジエンシヤルミラ
ー９の動作点をその動作範囲の中心に保持しなが
ら、速やかに目標位相に収束するので、タンジエ
ンシヤルサーボを速やかに位相ロツクする結果、
スキヤン動作時にカラー画像を再生することがで
きる。

以上の実施例では、時間軸の微調整をタンジエ
ンシヤルミラーによつて行なつている場合につい
て説明したが、タンジエンシヤルミラーの代りに
CCD（電荷結合素子）等の可変遅延素子を用いて
再生ビデオ信号をこの遅延素子を通し、時間軸を
補正する場合においても、CLVデイスクのスキ
ヤン動作時にカラー画像を再生されることができ
る。第７図は、この場合の実施例を示すブロツク
図である。第４図の実施例と同一の要素には同一
の番号を付して示す。

RF信号は、復調器３５においてビデオ信号に
復調されCCD３６を経て出力される。CCD３６
は電圧制御発振器（VCO）３７が発生するクロ
ツクにより駆動される。CCD３６の出力するビ
デオ信号より、同期信号分離回路３８において同
期信号を分離し、この同期信号をサンプルパルス
発生器３９に供給してサンプルパルスを形成す
る。時間軸制御装置の回路構成は第４図の回路構
成と同様であるから説明は省略する。VCO３７
は、タンジエンシヤルサーボ系のドライブアンプ
７の出力電圧に応じたクロツクを発生し、CCD
３６においてビデオ信号の時間軸補正を行なう。
本実施例においても、第４図の実施例と同様の動
作で、CLVデイスクのスキヤン動作時にカラー
画像を再生することができる。

発明の効果 以上説明したように、本発明による時間軸制御
装置によれば、直流直結方式により動作中心と比
較中心とを一致させると共に、1/2Ｈシフトによ
り見掛け上のロツク点を約32μsec毎にするように
したので、CLVデイスクを再生中にスキヤン動
作させてもカラー再生中断がなくなり、視覚上、
好ましいカラー画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の時間軸制御装置を示す図、第
２図は、本発明の一実施例を示す図、第３図は、
トラツキングのオン、オフを説明するための図、
第４図は、本発明の他の実施例を示す図、第５図
は、位相比較回路を示す図、第６図は、本発明の
他の実施例を示す図、第７図は、本発明のさらに
他の実施例を示す図、第８図および第９図は、第
５図の回路の動作波形図である。 主要部分の符号の説明、１，２……位相誤差検
出器、３……基準発振器、５……タンジエンシヤ
ルループスイツチ、９……タンジエンシヤルミラ
ー、１０……加算器、１１……LPF、１２，１
９……ループ、１５……スピンドルモータ、１６
……タンジエンシヤルループスイツチ、３２……
位相比較回路、３３……減衰抵抗、３６……
CCD。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 再生信号の位相と所定基準信号の位相との位
   相差に応じたエラー信号を発生する位相誤差検出
   手段と、前記エラー信号に基づいて前記再生信号
   の時間軸の補正を行なうサーボ回路とを有する記
   録情報再生装置における時間軸制御装置であつ
   て、前記サーボ回路は直流結合とされ、前記位相
   誤差検出手段は、前記再生信号に同期したサンプ
   ルパルスの位相が前記基準信号と同一の周期を有
   する傾斜状信号の傾斜区間から外れたことを検出
   してこの傾斜信号をその周期の1/2に相当する位
   相量だけシフトする手段を有し、前記傾斜状信号
   のレベルを前記サンプルパルスによつてサンプル
   ホールドしてこのホールド出力を前記エラー信号
   とすることを特徴とする時間軸制御装置。 ２ 前記サーボ回路は、スピンドルモータの負荷
   電流を検出して帰還するためのループを含んでい
   ることを特徴とする時間軸制御装置。