JPS5994250A - 光スポツトのトラツク横断検出方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 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
上に光スポットを照射し、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、光スポットがトラック
を横切る方向を検知して横断トラック数を計数する光ス
ポットのトラック横断検出方法に関するものである。

〔発明の背景〕

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の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
のトラックを見ていると、トラックがブしているように
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。光ビームが正確にトラックを追跡し
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った場合は、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トラックはブ
している。

このような光ビーム・スポットがトラックを追跡してい
ない状態では、偏心や１差運動により光ビーム・スポッ
トがトラックを横断するので、その横断方向と横断トラ
ック数を検出することにより、光ビーム・スポットをト
ラック上に位置させ（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ィスクの偏心あるいは１
差運動の原因によっ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（これをトラッキングと称する）ことが必要で
ある。このように光ビーム・スポットをトラック上に位
置させてトラッキング・サーボ系が作動することにより
、光ビームはトラック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。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ディスクなどの記録媒体の偏心又は外
乱等の原因によって生ずるトラックの横断を正確に検出
する方法を与えることである。

〔発明の概要〕

かかる目的を達成するため、本発明では、トラッキング
・サーボ信号を検出するための２個の光電変換素子の出
力のうち少なくとも一方と記録情報を再生するための信
号とがら光スポットがトラックを横切る方向を検出して
横断トラック数を計数することを特徴とするものである
。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第１図、第２図を使って説明する。

ここでは、本発明によって偏心を検出してトラッキング
の引き込みを行なう場合を例に説明する。

第１図は、ディスクに偏心がある場合の光スポット１４
の動きと、トラック１６の関係を示す。

トラック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、トラッ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、トラッキング
の動作が行なわれていない場合の光スポットに対応して
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の点の信号（Ｂ）に示しである
。さらに、トラッキンルサーボ用の信号も示してあ４に
おいて、信号１０′と１２′とはトラックと光スポット
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１０’−１２’がトラッキング・サーボ用の
信号となる６また信号１１’は、トラックに記録された
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つの光スポットを用いた方法や、特開昭４９−６０
７０２号に開示された１つの光スポットの回折光を用い
た方法等が公知であり、ここでは特に３スポット方式に
ついて簡単に説明する。

３スポット方式の情報再生装置においては、光ビームを
回折格子によって３つに分離し、ディスク面上に３つの
光スポットを照射する。これら３つの光スポットの内、
１つのスポットをトラックの真中から微かにずれた量だ
け対称的に配置する。

ディスクからの反射光又は透過光は、上記３つのに対応
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ックと光スポッ
トとのずれを検出するため信号１０′及び１２’になり
、この２つの信号は差動増幅器のによりトラッキング・
サーボ用。

信号１０’−１２’になる。

なお、１つの光スポッ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、トラッ
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って得、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。

ディスクの偏心が１００μ程度になるとトラッキング・
サーボ用の信号１０’−１２’は数ＫＨｚ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、トラッキ
ング・サーボ系が動いていてもトラッキングは行なわれ
ず、第２図とほぼ同じ信号となる。本発明は、このよう
な信号から光スポットのトラック横断方向と横断トラッ
ク数を検出するものであり、ここでは、トラッキングの
引き込みを行なうため、偏心の方向と大きさを検出する
場合について説明する。

まず、トラックの横断方向すなわち偏心の方向は情報を
再生するための信号１１’　とトラックずれを検出する
ための信号１０’１２’　とから求めることができる。

すなわち、信号１１’　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１０′の信号１２′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１０’の方が大きくなる。しかし、第２図（Ｂ）では
初めに信号１０′の方が大きく、次第に１２’　が大き
くなっている。光スポットがディスク上を移動すると考
えると、光スポットが第１図の１７の点では光スポット
はディスクの内側から外側に向って動いており、１８の
点で逆にスポットはデスクの外側から内側に向って動い
ていることが、すなわち、光スポットのトラック横断方
向が信号１１’と信号１０′及び１２′とから決定でき
る。これはまた信号１０′と１１′ないしは１１′と１
２′だけを使っても同じように方向を法面できる。次に
偏心量すなわち大きさについては、ある一定時間内に光
スポットがトラッ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ットがトラッ
クをｎ回横切ったとし、トラックピッチをａμと仮定す
ると、偏心量はこのように、ディスク偏心の方向と大き
さが決定できれば、光スポットをトラックの動きと同じ
ように動かすことが可能となり、したがって光スポット
をトラック上に長く位置させることが可能になり、共振
周波数の低いサーボ系であっても、サーボ制御の状態に
入ることが可能であり、トラッキングの引き込みが実現
できるのである。

第３図は、本発明によってトラッキング引き込みを行な
うための信号処理のブロック図であり、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ットに対応する受光
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、左右のスポットに対応する
受光面１０．１２の信号は、トラッキング、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。

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）、ＣＢ）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２０’　、２２
’のどちらが正であるかを判別する。たとえば、信号２
１′の立ち上がりで信号２０′が正であれば、信号２３
′を正にし、逆に信号２２′が正であれば、信号２３１
を正にする。

さらに、信号２３’（２３’）の信号がでなくなり、信
号２３’（２３’）が出はじめた時には、リセットパル
ス２３′を出す。

このような論理回路２３は、入力された信号の位相に応
じて、光スポットがトラックを横切る毎にその通過方向
を示すパルスを出力する。このような動作をする論理回
路は、ディ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ップダウンカウン
ター２４に入れられ、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。アップ
ダウンカウンター２４の初期値がどのような値であって
も、１周期毎にリセットパルス２３′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。アップダウンカウンター２４
の値は、光スポットがトラックを横切ったたび毎に加算
又は減算され、ディ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
でトラッキング・サーボ信号と加算し、光偏向器６を駆
動する。加算器２９の出力は、トラッキング・サーボ用
の信号と、トラッキング引き込み用の信号を加えた信号
となるが、トラッキング・サーボ信号は数ＫＨｚＨｚ程
度波数であるために、共振周波数の低い光偏向器６はほ
とんど動かずに、トラッキング引き込み用の信号で動き
、光スポットはほぼトラックと同じ動きをする。これに
より、光スポットがトラックに位置する時間が非常に長
くなり、その時のトラッキング・サーボ信号は、数百Ｈ
ｚから数十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ッキング・サーボ系でも十
分応答できるようになり、トラッキングが行なわれる。

この時、論理回路２３の出力がすべて零となり、トラッ
キング引き込み回路系は自動的に切れた状態となり、ト
ラッキング・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、２０’　、２１’　。

２２′の３個の信号を使わずに２０′と２１′または、
２１′と２２′の２個の信号を使っても同様な信号処理
をすることができる。たとえば、信号２０′と２１′を
使う場合には、信号２０’の立ち上がり時に信号２１′
がＯＮであれば信号２３′をＯＮにし、逆に信号２１’
がＯＦＦであれば信号２３′をＯＮにする。あるいは信
号２１′の立ち下がり時に信号２０′がＯＮであれば、
信号２３′をＯＮにし、逆に信号２０′がＯＦＦであれ
ば信号２３′をＯＮにすればよい。

また、アップダウンカウンター２４とＤ−Ａ変換器２５
の代わりに、積分回路を使っても同じ機能を果すことが
可能である。すなわち、信号２３′がＯＮ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ＯＮ
の場合には同じ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２
３′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、ディ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っても同
じ機能を果すことが可能である。

さらに、透過形ビデオディスク再生装置についても同じ
ように情報と、光スポットのトラッ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、偏心を検出してトラッキング引き込みが実
現できる。

また光スポットに対するトラックの動きとしてディスク
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、ディスク変形にもとすく動きについても、同様
な信号処理を施すことによって検出できる。

〔発明の効果Ｊ 以上述べたように、本発明によれば、記録媒体の偏心等
によって生ずる光スポットのトラック横断の方向とその
本数を光学的に正確に検出でき、トラックの偏心等を容
易に検出できる方法を与える点で効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はディスクと光スポットの動きを示す図、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
理のブロック図、第４図は、信号第１目 ＄　　２　　図 ８４　固 ２５′ ２．５′

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転方向に沿って形成されたトラックを有する回転
   記録媒体上に光スポットを照射し、その反射光又は透過
   光を少なくとも２個の光電変換素子で受光し、これら光
   電変換素子の出力から上記トラックに記録された情報を
   再生するための信号とトラッキング・サーボ信号とを作
   り出し、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の位相を比較
   することによって上記光スポットが上記トラックを横切
   る方向を検出し、その位相比較した出力を計数すること
   により上記スポットが横切ったトラック数を計数するこ
   とを特徴とする光スポットのトラック横断検出方法。