JPS58108066A - 信号再生装置 - 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】 本発明は、映像信号等のように一定周期の同期信号を含
む情報信号を同心円状あるいは渦巻状の記録トラックと
して円盤状記録媒体（以下ディスクと略す）からピック
アップ手段によりＨｉｌ記情報信号を再生する信号再生
装置に関するものでめる０最近、ディスク上に信号を高
密度に記録する、ビテオディスクやＰＣＭオーディオデ
ィスク等が数多く提案さ扛ているが、係る装置の中には
、編密度ゆえに、再生時に記録トラックを正確に再生手
段が追従するためのトラッキング制御と、再生さ扛る信
号の周波数が記録さ扛る時の信号の周波数と等しくなる
ようにするための、タイムベース制御とを必要とする「
膚なし静′４容歓方式」や「光学方式」等がある。

本発明は、係るトラッキング制御とタイムベース制御の
両方の制御を必要とする再生装置において前記タイムベ
ース制御およびトラッキング制御の精度全同上すること
を目的とする。

従来、このような装置におけるタイムベース制御は、再
生された信号に含ま−れる同期信号を分離し、基準の周
波数と位相比較したり、または前記同期信号の周期の変
動分を検出することによシ、再生信号中の時間軸変動成
分に応じた誤差信号を得、この誤差信号によりディスク
の接線方向（記録トラック方向）に可動なアクチュエー
ターを前記検出した誤差信号を打ち消す方向に駆動する
いわゆる負帰還による制御ループを構成している。

また、トラッキング制御は、例えば記録トラックの間に
１回転毎に周波数を切り替えて記録さ扛たトラッキング
信号を再生信号よシ分離し、画周波数の振幅の差により
トラッキング誤差信号を得、前記振幅の差を打ち消す方
向に平径方向に可動なアクチュエーターを駆動して行わ
扛ている。

このような負帰還による制御は、検出器、処理回路やア
クチーエータ−等の非線形性による影響を、そのループ
の持つ約７４７分の１にし、正確な制御が簡単にできる
反面、アクチュエーターや検出器の持つ周波数特性によ
り、誤差信号を抑圧する精度（又はゲイ／）には、限界
があり、その限界を向上させるためには複雑な位相補償
回路を必要とする。

一方、ディスクにおける、タイムベース誤差と。

トラッキング誤差には、密接な関係があり、簡単のため
基本周波数成分のみについて調べると以下のようになる
。

第１図において、ωなる角速度で回転しているディスク
Ｅ上の特定のトラックに注目し、Δｒ’１偏心量、ｒを
真の半径とすると、ディスクの装着穴りから再生位置の
トラックまでの半径Ｒ（ｔｌは、次式で表わさｎる。

Ｒ（ｔ）＝ｒ−Δｒ　ＣＱＳ　（ω＊　ｔ　）　　−−
−−−−−−−（１１ｔ：時間（秒） またこの時の接線方向の速度ｖ（ｔ）は次式で表わされ
る。

Ｖ（ｔ＋　＝、ｒ・ω−Δｒ１１ω・部（ω・ｔ）・・
・・・・（２）（１３、（２）式において、Δｒの項が
夫々偏心によるトラック誤差、タイムベース誤差となる
が、現在使用されているアクチュエーターのほとんどが
、入力電圧と出力変位量の関係がリニアなものであるた
め、接線方向に動かすタイムベース用アクチュエーター
に入力される信号は、（２）式のΔｒの項を積分したも
のとなる。従って、トラッキングアクチュエーターの入
力信号をＴ　　、タイムベーＲ（η スアクチュエーターの入力信号を”ｎ（ｔ）で表現する
と夫々次式のようになる。

ＴＲ（ｔ）１４１部（ω・ｔ）・・・・・・・・・・・
・・・・忰）τＢ　（ｔ）ユΔｒｇｌｎ（ω・ｔ）・・
・・・・・・・・・−・・Ｇ４）上式のごとく、二つの
信号は、９０’の位相差を持った同じ性質の信号である
。

上述の点に着目して、トラッキング信号’１９００位相
シフトして、タイムベースの制御信号とすることができ
ることは、特公昭５４−２０１２１号により、提案され
てちる。しかしながら前記特許公報による方式は、完全
な開ループ制御系によって、タイムベース用のアクチュ
エーターを動かすため、可動部の状態、温度等の環境、
アクチーエータ−の感度等系全体の変動に弱く、また広
い周波数範囲で位相を完全にずらすことは、簡単ではな
く、嘔らに一つの信号で、二つの制御信号を得るため、
信号検出が、外乱により乱さ註た場合は、両方の制御が
乱される。ため、装置の安定性の上でも問題がある。

本発明は、上記の点に着目して、・提案１汎たものであ
る。以下図面を参照して１本発明の実施？りをあげ説明
する。

第２図において、ディスク１は、ターンテーブルモータ
ー２により所定の回転数で、回転されている。３はピッ
クアップ手段６を乗せ、送りモーター４によりディスク
１の半径方向に駆動さｎるピックアップ支持台である。

前記ピックアップ手段６は、トラッキングアクチュエー
ター６により半径方向に、タイムベースアクチュエータ
ー７により接線方向に、自由に駆動される構成になって
いる。８はピックアップ手段６の検出信号を増幅するヘ
ッドアンプであり。

その出力端はトラッキング信号検出回路９，１０゜１１
と、信号復調回路１６に接続さｎている。

前記トラッキング信号検出回路９，１０の出力は、トラ
ッキング信号検出回路１１の一回転毎に記録された切替
信号検波出力により、１２の切替回路で１回転毎にそｎ
ぞれ極性を切替えられ、差動アンプ１３に供給される。

この差動アンプ１３の出力は１位相補償回路１４．ドラ
イブ回路１６を通ってトラッキングア゛クチユニーター
６を制御する。以上は従来公知のトラッキング制御回路
である。信号復調回路１６の復調出力は、同期信号分離
回路１７に印加され、′同期信号が検出さ几、基準発振
器１８の出力と位相比較器１９で位相比較され、位相補
償回路２２、ドライブ回路２３を通ってタイムベースア
クチュエーター７を制御する。以上は従来公知のタイム
ベース制御回路である。

本発明は前述の構成に加えて、トラッキング制御ループ
内の信号、例えば差動アンプ１３１位相補償回路１４、
ドライブ回路１６の出力の一部をいづｎかｆ、９００位
相をずらす位相補償回路２゜全通した後タイムベース制
御ループの適当な加算点２１に加算器２１により加算す
ることにより、タイムベース制御の残留誤差を極めて少
なくすることができる。

本実施例において、前記位相補償回路２０は、積分器を
用いて基本波を中心に９０°　移相すると共に高い周波
数による影響を軽減している０さらにトラッキング信号
の直流成分と、タイムベース信号の直流成分は、無関係
なために、直流成分を除去した後加算している。

さらに、本発明の他の実施例を第３図に示す。

タイムベース制御ループ内の信号、例えば位相比較器１
９、位相補償回路２２、ドライブ回路２３の出力のいづ
れかを位相補償回路２４を通した後。

トラッキング制御ループ、の適当な点に加算点２６によ
り加算することにより、ドラッギング制御の残留誤差を
、前実施例と同様、極めて少なくすることができる。こ
の場合の位相補償回路２４として９００位相を進ませる
代わりに、反転した後。

積分した信号を用いる１と良い。

さらに、上記２つの実施例を同時に併用することも、信
号の抜き出し点及び、加算点を工夫することにより可能
であり、制御系全体の精度を向上させるのに、非常に簡
単で、有効な手段となる。

また、実用面で考慮すると、前記の両位相補償回路２０
．２４は５両制御系の基本波成分（ディスクの回転周波
数）が一番犬きいことに着目したもので充分大きな効果
が得られる。

また、図中には示していないが、面制御系のどちらか一
方が、外乱により乱された場合の影響を少なくするため
には１両制御系が外乱により乱さｎたことを検出する手
段を備え、その信号により、本発明の主旨であ゛る互い
にクロスする信号をアナログスイッチ等により、０Ｎ−
ＯＦＦしてやることによって解決することができる。前
記外乱の検出手段としては、例えば、再生信号の欠落を
検出する方法、タイムベースの位相比較器１９０位相ロ
ック外れを検出する方法、面制御系の検出信号の振幅の
上下限を定め、ウィンドコンパレーターを用いて検出す
る方法等々考えら扛る。

本実施例の効果について、簡単な制御理論を用いて説明
する。

通４図は、基本的な外乱糸を含む負帰還制御系のブロッ
ク図であり、Ｒ（８）を目標値、Ｃ（Ｓ）を制御量、Ｄ
Ｇ！１）を外乱、ループ内のゲインを夫々Ｇ１（Ｓ）Ｉ
Ｇ２−）で現わすと残留誤差墓Ｋ（ｓ）は次式で表現さ
れる。

Ｇ幹）＝Ｇ　１（ｓ）　＊　Ｇ２　（ｓ）　　　　　　
　　　　（ａｌ従来の負帰還制御は上（５）式の残留誤
差もｓ）　ｆ　Ｏに近づけるたゝめ、Ｇ（ｓ）をできる
たけ大きく取ること、外乱ｎ　（ｓ）をできるたけ小さ
くすること、さらに各構成要素の周波数特性をフラット
にすることに努力が払われてきた。

ところが（６）式により、残留誤差Ｅ　（！ｉ＋）が０
になる条件を求めると 上げ）式ｔ−得る。

つまり、外乱Ｄ　（ｓ）の代わりに（１式により表現さ
扛る、目標値に関連した信号を、制御ループの外から加
えてやｎば、理論的に、残留誤差Ｋ　（ｓ）をＯにする
ことができる。

第４−の各構成要素を本発明の目的に沿って言い換える
と、Ｋ　（８）は、残留ジッター量又は残留トラッキン
グ誤差、Ｒ（ｓｓ）は、タイムベース基準周波数又は、
ディスクの持つ偏心量そのものであり、Ｄ（ｓ）は、タ
イムベース制御系から見れば、トラツキフグ信号を移相
した信号、トラッキング制御系から見扛は、タイムベー
ス制御信号を移相した信号となる。

さらに、この方法を用いることによシ、従来の制御方式
のように、制御系の安定限界までループゲインを高くす
る必要がないことから、制御系の安定性も向上し５回路
構成も簡単にすること先できる〇 上述の如く、この種の装置が、前述の（１）〜（４）式
で示したように、まさに理想的な外乱Ｄ　（！りを持ち
合わせていることに着目して５本発明は提案されるもの
である。

また本実施例以外の方法で１両信号の位相を合わせるこ
とは、充分可能であり、例えば、両制御系の駆動手段に
速度検出手段を設ける方法、丈はタイムベース駆動手段
を、入力電圧に対し出力の速度成分がリニアな（モータ
ーの如き）手段を用いて行えば、両駆動信号の位相は、
全く一致するため、位相補償回路は、位相差の′生じな
いものが必要となる。さらに、上述の説明では位相を合
わせると説明したが、加算点によっては、逆位相の形で
加算する場合もありうるものである。

さらに、本発明は、最近数多く提案さｎている半導体記
憶素子（ＣＣＢ、ＢＢＤ）’ｉ用いて再生信号のタイム
ベース制御を行う場合にも有効である。

また図中には示されていないが、タイムベース制御ト、
ターンテーブルモーターの制御、トラッキング制御と送
りモーター制御の間には夫々必要に応じて制御信号のや
りとりが行なわｎるものである。

式らに、本実施例では［溝なし静電容重方式」により説
明したが、独立した半径方向の位置検出器により、トラ
ッキング制御が行わｎる「光学方式」によ５るディスク
再生装置においても、同様の効果が得られ、またタイム
ベース制御信号の検出方法として、同期信号の位相比較
方式以外に速度誤差検出方式を用いても、同様の効果が
得られるものである。

このように、不発明によれば、トラッキング。

タイムベース両制御信号の少なくとも一方の信号を、波
形処理した後他方の制御ループに加算することにより１
両制御ループの安定性を充分に確保した状態で、残留誤
差を単独の制御ループによるものよりも、飛躍的に少な
くすることができ、開ループ制御と閉ループ制御両方式
の好適な性能を兼ね備えた、高精度で安定性の高い、理
想的な制御系が、簡単な手段により得られるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はディスク再生装置におけるトラッキング誤差と
タイムベース誤差との関係を説明するための図、第２図
およ、び第３図はそれぞれ不発明の実施例を示すブロッ
ク図、第弘図は負帰還制御系の基本ブロック図である。 １・・・・・・ディスク、２・・・・・・ターンテーブ
ルモーター、３・・・・・・ピックアップ支持台、４・
・・・・・送りモーｐ　−、ｓ７−−−−−ヒツクアツ
プ手段、６・・・・・・トラッキングアクチーエータ−
１７・・・・・・タイムベースアクチュエーター、８・
・・・・・ヘッドアンプ、９，１０・・・・・・トラッ
キング信号検出回路、１１・・・・・・トラッキング信
号検出回路、１２・・・・・・切替回路、１３・・・中
差動アンプ、１４・・・・−・位相補償回路、１５・・
・・・・ドライブ回路、１６・・・・・・復調回路、１
７・・・・・・同期分離回路、１８・・・・・・基準発
振器、１９・・・・・・位相比較器、２０，２２，２４
・・・・・・位相補償回路、２１゜２５・・・・・・加
算器、２３・・・・・・ドライブ回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
１　ｒＭ Ｅ 第４図 Ｄ（Ｓ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転駆動さｎる円盤状記録媒体の記録トラックより情報
   を再生するピックアップ手段と、前記ピンクアップ手段
   の前記記録トラックの追従誤差に応じたトラッキング制
   御信号を作成するトラッキング制御信号検出手段と、前
   記トラッキング制御信号に応じて前記ピックアップ手段
   を前記追従誤差を減少せしめる方向に駆動する第１の駆
   動手段と、前記再生情報信号中の時間軸変動成分に応じ
   たタイムベースエラー制御信号を作成するタイムベース
   エラー制御信号検出手段と、そのタイムベースエラー制
   御信号に応じて前記時間軸変動成分信号とタイムベース
   エラー制御信号の少なくとも一方の制御信号に応じた信
   号を他方の制御信号に加算することを特徴とする信号再
   生装置。