JPS598893B2 - 情報再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、映像や音声信号等の情報がスパイラル、又は
同心円状に高密度に記録されたディスクなどの記録媒体
上の情報溝に光ビームを照射し、その反射光又は透過光
を用いて情報を再生する装置において、光ビームと情報
溝とのずれを検出することによつて、移動する記録媒体
に記録してある情報溝に光ビームを引き込む装置に関す
るものである。

上述のような光検出方式の情報再生装置においては、情
報記録媒体としてディスクを用いると、通常記録装置に
おけるディスクの回転中心と再生装置における再生ディ
スクの回転中心のずれ、すなわち偏心が存在する。

この回転中心のずれ、すなわち偏心は、ディスクを回転
させた場合に、単に静止している光ビームからある１つ
の情報溝を見ていると、情報溝がプレているように見え
る原因となる。

また上記ブレの他の原因として、再生装置における再生
ディスクの回転中心が動くことによる才差運動がある。
光ビームが正確に情報溝を追跡していない状態（再生装
置の動作開始時、あるいは再生装置へ機械的外乱が加わ
つた場合は、このような状態にある。）では、上記原因
で光ビームに対して情報溝はブレている。この状態から
光ビームが情報溝を正確に追跡するには、まず光ビーム
・スポツトを情報溝上に位置させ（これを引き込みと称
する）、次に光ビームが情報溝の中心からデイスクの偏
心あるいは才差運動等の原因によつてずれようとするの
に対して、そのずれを検出し、このずれを打ち消すよう
に光ビームを偏向させる（これをトラツキングと称する
）ことが必要である。

引き込みが行なわれてトラツキング・サーボ系が作動す
ることにより、光ビームは情報溝からはずれることなく
正確に情報を読み出すことができる。トラツキングを行
なわせるために引き込みが必要であるということは、以
下に述べる理由による。

すなわち、トラツキング・サーボ系の周波数特性は、主
に光偏向器の周波数特性によつて決定される。例えば、
デイスクの偏心量が１００μｍ１回転数が１８００ｒｐ
ｍ、およびデイスク上での光ビーム径が１μｍφで、か
つスバイラル又は同心円状の情報溝の幅が１μｍの場合
には、光ビームが情報溝を横切る時間は最短０．０５ｍ
ｓ、最長で１ｍ８程度である。

したがつて、光ビームが情報溝をデイスクの半径方向に
横切つて行く間に情報溝に沿つてトラツキングが行なわ
れるためには、サーボ系の周波数特性が少なくとも１Ｋ
Ｈｚ以上まで平坦で、かつ位相特性の良好のものでなく
てはならなＸ，′ＳＯそのためには周波数特性のよい、
従つて高価な光偏向器を使用しなければならない。しか
し、上述の情報再生装置には低価格が望まれるので、周
波数特性のよくない光偏向器でもトラツキングが可能に
ならなければならない。そのためには、光ビームが情報
溝を横切る時間を長くする、すなわち引き込みを行なえ
ばよい。このようにすれば、比較的周波数特性の良好で
ないトラツキング・サーボ系によつても良好なトラツキ
ングが可能となり、光ビームが情報溝をはずれることな
く追跡していく。したがつて、本発明は、デイスクなど
の記録媒体の偏心又は外乱等の原因によつて情報溝が光
ビームからずれた場合、そのずれの方向とその大きさと
を検出することによつて引き込みを行ない、トラツキン
グを可能にするトラツキング引き込み装置を備えた情報
再生装置を与えるものである。

つまり本発明においては、情報溝に記録された情報を再
生するための信号と情報溝からの光ビーム・スポツトの
ずれを検出するための信号とからずれの方向とその大き
さとを検出し、この検出された信号を用いてトラツキン
グ・サーボ系を制御することを特徴とする。以上に本発
明を詳述する。

まず、本発明の原理を第１図、第２図を使つて詳細に説
明する。

第１図は、デイスクに偏心がある場合の光スポツト１４
の動きと、トラツク（情報溝）１６の関係を示す。

トラツク１６はスパイラルであるが、簡単のために同心
円とみなして描いてあり、トラツキングの動作が行なわ
れていない場合を示している。第２図は、トラツキング
の動作が行なわれていない場合の光スポツトに対応して
得られる出力信号波形であり、第１図の１７の点の付近
の信号をＡに、１８の点の付近の信号Ｂに示してある。
さらに、トラツキング・サーボ用の信号も示してある。
図において、信号１『と１２Ｉとはトラツクと光スポツ
トとのずれを検出するための信号であり、この２つの信
号の差動信号１『−１２゛がトラツキング・サーボ用の
信号となる。また信号１１″は、トラツクに記録された
情報を再生するための信号である。これらの信号の作成
方法については、特開昭４９−５０９５４号に開示され
た３つの光スポツトを用いた方法や、特開昭４９一６０
７０２号に開示された１つの光スポツトの回折光を用い
た方法等が公知であり、ここでは特に３スポツト方式に
ついて簡単に説明する。３スポツト方式の情報再生装置
においては、光ビームを回折格子によつて３つに分離し
、デイスク面上に３つの光スポツトを照射する。

これら３つの光スポツトの内、１つのスポツトをトラツ
クの真中に配置【一、残りの２つのスポツトをトラツク
の真中から微かにずれた量だけ対称的に配置する。デイ
スクからの反射光又は透過光は、上記３つのスポツトに
対応する３つの独立した光検出器で受光され、真中の光
検出器からの出力は情報を再生するための信号１１′に
なり、残り２つの光検出器からの出力はトラツクと光ス
ポツトとのずれを検出するため信号１『及び１２″にな
り、この２つの信号は差動増幅器によりトラツキング・
サーボ用信号１『−１２Ｉになる。なお、１つの光スポ
ツトの回折光を用いた方式では、光電変換手段は二分割
された光検出器で構成され、トラツキング・サーボ用信
号はこれらの光検出器からの出力の差を差動増幅器等で
とることによつて得、情報を再生するための信号はこれ
らの光検出器の出力の和を加算器等でとることにより得
られるが、これらの得られる電気信号においては、方式
にかかわらず同じである。

デイスクの偏心が１００μ程度になるとトラツキング・
サーボ用の信号１０″−１２″は数幻勉程度の周波数と
なり、サーボ系はほとんど応答しないため、トラツキン
グ・サーボ系が働いていてもトラツキングは行なわれず
第２図とほぼ同じ信号となる。

そこで本発明においては、上述したように光ビームとト
ラツクとのずれの方向とその大きさを検出することによ
つて引き込みを行ない、トラツキングを可能にするもの
である。まず、ずれの方向は情報を再生するための信号
１１″とトラツクずれを検出するための信号１０″，１
２１とから求めることができる。

すなわち、信号１１Ｉが一定レベル以上あるいは以下で
ある期間Ｔ（第２図では、一定レベル以下の場合を示す
）の間の信号１『と信号１２Ｉを比べると、第２図Ａで
は、まず信号１２″が大きくでるが、次第に信号１『の
方が大きくなる。しかし、第２図Ｂでは初めに信号１『
の方が大きく、次第に１２５が大きくなつている。光ス
ポツトがデイスク上を移動すると考えると、光スポツト
が第１図の１７の点では光スポツトはデイスクの内側か
ら外側に向つて動いており、１８の点では逆に光スポツ
トはデイスクの外側から内側に向つて動いていることが
、すなわち、ずれの方向が信号１１′と信号１『及び１
２５とから決定できる。これはまた信号１『と１１″、
ないしは１１″と１２″だけを使つても同じように方向
を決定できる。次に偏心量すなわちずれの大きさについ
ては、ある一定時間内に光スポツトがトラツクを何回横
切るかを数えればよい。たとえば、ディスクが一回転す
る間に光スポツトがトラツクをｎ回横切つたとし、トラ
ツクピツチをａμと仮定すると、偏心量は０±１×ａ（
μ）と決定される。以上のように、デイスク偏心の方向
と大きさが決定できれば、光スポツトをトラツクの動き
と同じように動かすことが可能となり、したがつて光ノ
スポツトがトラツクを横切る時間を数Ｍｓ以上と長くす
ることが可能になり、共振周波数の低い光偏向器を使用
したサーボ系であつても、サーボ制御の動作状態に入る
ことが可能であり、トラツキング引き込みが実現できる
。

次に、本発明の実施例を詳細に述べる。

第３図は、トラツキング引き込みを行なうための信号処
理のプロツク図であり、第４図は、それらの信号波形で
ある。光検知器９の３個の受光面１０，１１，１２の出
力のうち中央のスポツトに対応する受光面１１の信号は
、ビデオ信号復調回路１９により、ビデオ信号が復調さ
れる。また、左右のスポツトに対応する受光面１０，１
２の信号は、トラツキング・サーボ回路系、すなわち差
動アンプ２７、信号処理回路２８、加算器２９を通り、
光偏向器６を駆動する。トラツキング引き込み回路系で
は、光検知器９の３個の受光面からの信号をそれぞれ波
形整形回路２０，２１，２２により、一定レベルと比較
し、第４図Ａ，Ｂの信号２０″，２１′，２２″のよう
に整形する。論理回路２３は、信号２１″の立ち上がり
又は立ち下がりの瞬時に、信号２『，２２″のどちらが
正であるかを判別する。たとえば、信号２１″の立ち上
がりで信号２『が正であれば、信号２３Ｉを正にし、逆
に信号２２Ｉが正であれば、信号２３５を正にする。さ
らに、信号２３″（２３″）の信号が出なくなり、信号
２３″（２３゛）が出はじめた時には、りセツトパルス
２３Ｐを出す。このように論理回路２３は、入力された
信号の位相に応じて、光スポツトがトラツクを横切る毎
にその通過方向を弁別し得るパルスを出力する。このよ
うな動作をする論理回路は、デイジタル位相比較器と呼
ばれ、容易に構成することができる。これら三つの信号
はアツプダウンカウンタ一２４に入られ、たとえば信号
２３′が正の場合には加算し、２３〃が正の場合には減
算を行なう。アツプダウンカウンタ一２４の初期値がど
のような値であつても、１周期毎にりセツトパルス２３
５″がくると、ある値、たとえば最大値又は零に設定さ
れるので、１周期以降は論理回路２３の出力２３″ ，
２３″に応じた値になる。アツプダウンカウンタ一２４
の値は、光スポツトがトラツクを横切つたたび毎に加算
又は減算され、デイスク偏心の方向と大きさとを示す信
号が得られる。この出力をＤ−Ａ変換器２５に入れると
、第４図の信号２５″が得られる。この信号２５′を補
償回路２６により整形ならびに位相補償し、加算器２９
でトラツキングサーボ信号と加算し、光偏光器６を駆動
する。加算器２９の出力は、トラツキング・サーボ用の
信号と、トラツキング引き込み用の信号を加えた信号と
なるが、トラツキング・サーボ信号は数Ｋ圧程度の周波
数であるために、共振周波数の低い光偏向器６はほとん
ど動かずに、トラツキング引き込み用の信号で動き、光
スポツトはほぼトラツクと同じ動きをする。これにより
、光スポツトがトラツクに位置する時間が非常に長くな
り、その時のトラツキングサーボ信号は、数百Ｈｚから
数＋Ｈｚ程度となる。このような周波数になると、周波
数特性がよくないトラツキング・サーボ系でも十分応答
できるようになり、トラツキングが行なわれる。この時
、論理回路２３の出力はすべて零となり、トラツキング
引き込み回路系は自動的に切れた状態となり、トラツキ
ング・サーボ系には、何ら悪影響を及ぼさない。なお、
論理回路２３としては、２『，２１″，２２５の３個の
信号を使わずに２『と２１′または、２１″と２γの２
個の信号を使つても同様な信号処理をすることが出来る
。

たとえば、信号２『と２１″を使う場合には、信号２『
の立ち上がり時に信号２１Ｉが０Ｎであれば信号２３１
を０Ｎにし、逆に信号２１″が０ＦＦであれば信号２３
Ｉを０Ｎにする。あるいは信号２１″の立ち下がり時に
信号２０５が０Ｎであれば、信号２３″を０Ｎにし、逆
に信号２Ｖが０ＦＦであれば信号２３Ｉを０Ｎにすれば
よい。また、アツプダウンカウンタ一２４とＤ−Ａ変換
器２５の代わりに、積分回路を使つても同じ機能を果す
ことが可能である。

すなわち、信号２３５が０Ｎの場合にコンデンサーに一
定の正の電荷を蓄積し、信号２３″が０Ｎの場合には同
じコンデンサーに一定の負の電荷を蓄積し、このコンデ
ンサーの電荷量に応じた電圧を補償回路２６で波形整形
と位相補償し、加算器２９に加えればよい。また、信号
２３″ ，２３″を一定パルス幅にし、信号２３１は正
のパルス、信号２３″は負のパルスにし、これらの信号
を加算し、デイスク回転の周波数にほぼ一致した周波数
だけを通す帯域ろ波器を通すことによつても同じ機能を
果すことが可能である。さらに、透過形ビデオデイスク
再生装置についても同じように情報と、光スポツトのト
ラツク上の位置の情報を検出する複数個の光検知器の出
力信号に論理処理を施すことにより、トラツキング引き
込みが実現できる。

また、光スポツトに対するトラツクの動きとしてデイス
クの中心と回転中心のずれ、すなわち偏心だけについて
述べたが、デイスク変形にもとずく動きについても、同
様な信号処理を施すことによりトラツキング引き込みが
実現できる。

以上に述べたように、本発明は、わずかの電気回路を付
加するだけで、共振周波数の低い光蝿向器を使つたトラ
ツキング・サーボ系であつても、光スポツトをトラツク
上に引き込むことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はデイスクと光スポツトの動きを示す図、第２図
Ａ，Ｂは、３個の受光面より出る信号の時間関係を表わ
す図、第３図は本発明を実施するための信号処理のプロ
ツク図、第４図は、信号処理した波形を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転する記録媒体上にトラックに沿つて形成された
   情報に光スポットを照射する手段と、上記情報によつて
   変調された光を少なくとも２個の光電変換素子で受光し
   て電気信号に変換する光検知手段と、上記光検知手段の
   出力から上記情報を再生するための信号とトラッキング
   サーボ信号とを作り出す手段と、上記トラッキングサー
   ボ信号に応答して上記光スポットを上記情報が上記トラ
   ックに沿つて走査されるよう移動させるトラッキング手
   段とからなる情報再生装置において、上記２個の光電変
   換素子の出力のうち少なくとも一方と上記情報を再生す
   るための信号とが入力され、これら信号の位相を比較し
   て上記光スポットが上記トラックを横切る毎にその通過
   方向を弁別し得るパルスを作り出す第１の回路と、この
   第１の回路の出力を用いて上記光スポットに対する上記
   トラックのずれを示す信号を作り出す第２の回路とを設
   け、この第２の回路の出力により上記トラッキング手段
   を駆動することを特徴とする情報再生装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の情報再生装置において
   、上記２個の光電変換素子の出力のうち少なくとも一方
   をパルス化した信号と上記情報を再生するための信号を
   パルス化した信号とから上記通過方向を弁別し得るパル
   スを作り出すよう上記第１の回路を構成してなることを
   特徴とする情報再生装置。