JPS6220145A - 光学的情報再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、光学的情報再生装置、特にそのトラッキング
制御に関するものである。

従来の技術 近年、ビデオディスクやディジタル・オーディオ・ディ
スクなど記録媒体から光学的に情報を読み取る光学的情
報再生装置が多く用いられている。

これらは微細な幅の情報トラックに情報が記録されてお
り、これから情報を再生するためには一般に精密なトラ
ッキング制御が必要である。トラッキング制御を行うた
めにはトラッキング誤差の検出が必要であり、通常これ
を光学的手段を利用して行う。このトラッキング誤差の
検出を光学的に行うために、情報読取用の光スポットと
は別の補助的な光スポットを用いる方法と、情報読取用
と同一の光スポットを用いてトラッキング誤差検出も行
う方法とが知られている。補助光スポットを用いない方
法の中でも、検出光を受光して電気信号を出力する光電
検出器の２つの部分から出力されるそれぞれの信号の位
相差からトラッキング誤差を検出する方式（以後これを
位相差方式と呼ぶ）は、光学系が簡単で記録媒体の反り
などによる影響を受は難いという特徴を有している。

以下図面を参照しながら、上述した従来の光学的情報再
生装置の一例について説明する。

第９図は従来の光学的情報再生装置における位相差方式
を用いたトラッキング誤差の検出手段を示すものである
。第９図において、１は読取ヘッド、２は記録媒体、１
００ａおよび１００ｂは加算器、１０１ａおよび１０１
ｂは波形整形手段、１０２は位相比較手段である。以上
のように構成された従来のトラッキング誤差検出手段に
ついて、以下その動作を説明する。

読取ヘッド１からは２種類の検出信号ＡおよびＢが出力
される。検出信号ＡおよびＢは読取ヘッド１に含まれる
光電検出器の異なる部分からの出力信号で、実際にはそ
れぞれが複数の信号で構成され、外部で加算される場合
が多いが、ここでは１つの信号とみなすことにする。こ
れらの検出信号が光電検出器上に形成された検出光の遠
視野像を情報トラックの射影される方向およびこれに垂
直な方向に４分割したそれぞれの対角方向の和の信号と
なるようにすれば、トラッキング誤差によってこれらの
検出信号の間に位相差が生じることが知られている（詳
しくは特開昭５２−９３２２２号公報参照）。検出信号
ＡおよびＢには発振器１０３から出力される同一の信号
が加算器１００ａおよび１００　ｂによってそれぞれ加
算される。波形整形手段１０１ａおよび１０１ｂはそれ
ぞれ加算器１００ａおよび１００ｂの出力を波形整形し
てそれぞれディジタル検出信号を得る。これら２つのデ
ィジタル検出信号は位相比較手段１０２によって位相比
較すればトラッキング誤差信号を得ることができる。記
録媒体の欠陥などのために検出信号ＡあるいはＢの振幅
が低下しても、発振器１０３から出力されるかなり大き
な同相の信号をそれぞれの検出信号に加算しているため
波形整形手段１０１ａおよび１０１ｂの動作が安定で雑
音を発生しにくいためトラッキング制御が安定であると
いう特長を有する。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような構成では位相差の検出感度は検出信
号と発振器１０３の出力信号の振幅の比に依存するため
、検出信号のレヘルが変動すると、それにともなってト
ランキング誤差の検出感度も変動し、したがってトラッ
キング制御の利得も変動するという欠点があった。また
記録媒体上の引っ掻き傷などによる大きな振幅の雑音が
検出振幅に混入したときに発生する雑音に対してはあま
り効果がなく、トラッキング制御の安定性が改善されな
いという問題も有していた。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、検出信号の
振幅変動によるトラッキング誤差の検出感度の変動が少
なく、記録媒体上の引っ掻き傷によるトラッキング誤差
信号の雑音を抑制することによって、トラッキング制御
を安定にするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の光学的情報再生装
置は、２つの検出信号を波形整形して２つのディジタル
検出信号とし、これらのディジタル検出信号の位相を比
較してその位相差に応じてトラッキング誤差信号を得る
が、上記２つのディジタル検出信号が互いに等価な状態
から一方のディジタル検出信号が２回続けて状態反転し
て再び元の等価な状態になった場合にはその状態反転部
分の位相差を実質的に零とみなすようにする。

作用 本発明は上記した構成により、以下のような作用を有す
る。

すなわち、２つの検出信号をそれぞれ波形整形したディ
ジタル検出信号の位相を比較してその位相差を検出する
ように構成しているので、検出信号の振幅によらず常に
正確な位相差を検出することができる。また、記録媒体
からの反射光を検出して光電検出器上に遠視野像を形成
し、この遠視野像の略中心を通って情報トラックの射影
される方向に平行な分割線およびこれに垂直な分割線に
よって上記光電検出器を４分割したとき、これらの光電
検出器の対角同士を加算して得られる２つの検出信号に
は、トラッキング誤差に比例した位相差が生じることが
既に知られている（例えば、特開昭５２−９３２２２号
公報参照）。したがって検出信号の振幅によらず、常に
一定の検出感度によってトラッキング誤差を検出するこ
とが可能である。

さらに本発明は、検出信号にこれと同じ程度の振幅の雑
音が引っ掻き傷などのために混入するときにも、これに
よるトラッキング制御の乱れを抑圧することができる。

なぜならば、引っ掻き傷などによる大きな雑音が検出信
号に混入すると一方のディジタル検出信号が変化しない
にもかかわらず他方のディジタル検出信号が続けて状態
反転することが多く、位相比較手段は多くの場合これを
位相差とみなして位相差信号に大きな誤差を生ずるが、
本発明によればこのような位相差の誤検出を抑制するこ
とによってその影響を軽減することができるからである
。したがって、引っ掻き傷などによってトラッキング誤
差信号に大きな雑音が混入するのを抑圧することができ
、トラッキング制御を安定にすることができる。

実施例 第１図は本発明の光学的情報再生装置におけるトラッキ
ング誤差検出手段の一実施例を示すブロック図である。

第１図において、１は読取ヘッド、２は記録媒体で、読
取ヘッド１は記録媒体２の情報トラックから情報を読み
取って２つの検出信号ＡおよびＢを出力する。検出信号
ＡおよびＢは読取ヘッド１に含まれる光電ヰ★出器の２
つの部分から出力される信号で、読取ヘッド１が情報ト
ラックに対してトラッキング誤差を有するときにはこれ
らの検出信号の間に位相差を生ずる。４ａ、４ｂは波形
整形手段で上記検出信号ＡおよびＢから低周波成分を除
去した後、零電位と比較することによって波形整形して
ディジタル検出信号ＣおよびＤを出力する。５は位相比
較手段でディジタル検出信号ＣおよびＤの位相を比較し
て位相差信号Ｆを出力する。また、６は有効性判別手段
で、２つのディジタル検出信号が互いに等価な状態から
一方のディジタル検出信号が２回続けて状態反転して再
び等価な状態になった場合には無効信号Ｆを出力する。

位相差信号Ｆをトランキング誤差信号とし、これに基づ
いて制御回路９は駆動手段１０が読取ヘッド１のトラッ
キング誤差を打ち消すように動作させる。尚、上記波形
整形手段４ａ、４ｂ、位相比較手段５および有効性判別
手段６はトラッキング誤差検出手段３を構成し、上記制
御回路９および駆動手段】Ｏはトラッキング制御手段８
を構成する。

第２図は上記実施例の各部の信号を示す信号波形図であ
り、波形Ａ−Ｆは第１図のＡ−Ｆの各部の波形を示すも
のである。以下第２図を参照しながら本実施例の動作を
さらに詳しく説明する。尚、以下の説明では、ディジタ
ル信号の正電位を“１゛零電を′０”、負電位を“−１
”　と表すことにする。読取ヘッド１から出力される検
出信号ＡおよびＢは波形整形手段４ａ、４ｂによって波
形整形されて図に示すようなディジタル検出信号Ｃおよ
びＤが得られる。ディジタル検出信号Ｃの状態反転を順
次状態反転ＣＩ＋ＣＺおよびＣ５とし、ディジタル検出
信号りの状態反転を順次状態反転ｄ＋、ｄｚ、ｄ：＋、
ｄ４およびｄ、とする。このとき状態反転ＣＩ＋状態反
転Ｃ２および状態反転ｃ５はそれぞれ状態反転ｄ０．状
前状態ｄ２および状態反転ｄ、と対になっており、これ
らの状態反転部分ではディジタル検出信号Ｃの位相が進
んでいるので位相差信号Ｆはその位相差に相当する時間
だけ“１′　となる。一方、ディジタル検出信号りの状
態反転ｄ３ではディジタル検出信号ＣおよびＤが共に“
Ｏｏの状態からディジタル検出信号りに先に状態反転が
現れるのでディジタル検出信号りの方が位相が進んでい
ると位相比較手段５は判断して“−１°の位相差信号を
出力しようとする。ところが、ディジタル検出信号りの
状態反転ｄ、に対応するディジタル検出信号Ｃの状態反
転はなく、ディジタル検出信号りの状態反転ｄ４が続い
て現れるので有効性判別手段６はこれらの状態反転ｄ、
およびｄ４を無効と判断して無効信号Ｅは“１”となる
。そこで位相比較手段５は、位相差信号Ｆのこの状態反
転ｄｆｆおよびｄ４に基づく部分子を消去して“０゛　
とする。この位相差信号Ｆのパルスｆは、従来はトラッ
キング誤差信号の雑音となっていたが、こうすることに
よってトラッキング誤差信号の雑音を抑圧することがで
きる。

尚、上記説明で明らかなように、２つのディジタル検出
信号が互いに等価な状態からどちらか一方のディジタル
検出信号に状態反転が現れても、その有効性は次の状態
反転がどちらのディジタル検出信号に現れるかをみるま
ではわからない。したがって、２つのディジタル検出信
号が互いに等価な状態から一方のディジタル検出信号が
続けて２回状態反転するような異常な状態反転によって
、誤った位相差信号を出力しないようにするためには、
状態反転の有効性が判別できるまで位相差信号を蓄積し
て保持しておくか、遅延要素によって位相比較の動作を
遅延させるかする必要がある。

そこで、そのような位相比較手段の具体的な構成につい
て次に説明する。

第３図は位相比較手段５および有効性判別手段６の具体
的な構成を示す回路図、第４図は上記回路図のＡ−Ｑの
各部の信号波形図である。以下、第４図の信号波形図を
参照しながら第３図の位相比較手段５および有効性判別
手段６の動作を説明する。まず、位相比較手段５の動作
について説明する。波形整形手段４ａおよび４ｂのそれ
ぞれから出力されるディジタル検出信号が第４図のＡお
よびＢのようになったとする。ここでディジタル検出信
号Ａのａ部分およびディジタル検出信号Ｂのｂ部分は雑
音などによる波形整形手段４ａおよび４ｂの誤動作によ
って生じた状態反転である。

このときＮＡＮＤゲート２０の出力はディジタル検出信
号Ａ、　Ｂがともに“１゛のときのみ“０°となるので
信号Ｃとなり、ＯＲゲート２１の出力はディジタル検出
信号Ａ、Ｂがともに“０°のときのみ“Ｏ”　となるの
で信号りとなる。ＮＡＮＤゲート３２は後の説明から明
らかなようにディジダル検出信号Ａ、Ｂがともに等しい
ときには通常“０゛であるので信号ＣあるいはＤが０′
になるとフリップフロップ２４はセットあるいはリセッ
トされ、信号Ｅを出力する。すなわち、ディジタル検出
信号ＡおよびＢがともに“１′になるとフリップフロッ
プ２４はセットされて信号Ｅは１′　となり、ディジタ
ル検出信号ＡおよびＢがともに“０′になるとフリップ
フロップ２４はリセットされて信号Ｅは“Ｏｏ　となる
。そこで、例えばディジタル検出信号ＡおよびＢがとも
に“１°であるとすれば、フリップフロップ２４はセン
トされて“１゛　となるので、ＮＡＮＤゲート２６から
出力される信号ＦおよびＮＡＮＤゲート２８から出力さ
れる信号Ｈは°０°　となり、ＯＲゲート２７から出力
される信号ＧおよびＯＲゲート２９から出力される信号
Ｉは１′　となる。したがって、信号ＪおよびＫはこの
とき“０゛である。次にディジタル検出信号Ａあるいは
Ｂが“Ｏｏになると、信号ＪあるいはＫが“１°になり
、ディジタル検出信号ＡおよびＢがともに０′になると
信号ＪおよびＫはともに“１”　となる。したがってＮ
ＡＮＤゲート３２の出力は“０′となり、ＯＲゲート２
１の出力りも“０′となるのでフリップフロップ２４は
リセットされ、今度は信号ＦおよびＨが“１°　となり
信号ＧおよびＩが０゛　となって信号ＪおよびＫは再び
０゛となる。以後、ディジタル検出信号ＡあるいはＢが
“１゛になると信号ＪあるいはＫがそれぞれ“１°　と
なり、ディジタル検出信号ＡおよびＢがともに１゛にな
ると信号ＪおよびＫは再び０゛となって最初の状態にも
どる。以上説明したように、ディジタル検出信号Ａある
いはＢの状態反転時にのみ信号ＪあるいはＫがそれぞれ
“１゛となり、この信号ＪおよびＫの“１”の時間の長
さの差がディジタル検出信号ＡおよびＢの状態反転の位
相差を示すことになり、差動増幅器４６によってその差
がとられ位相差信号として出力される。また、保持手段
４５は直前の状態反転部分で検出された位相差に応じた
信号を記憶する。さらに有効性判別手段６がディジタル
検出信号ＡあるいはＢの異常な状態反転を検出すると無
効信号が“１′となり、そのときこの保持手段４５は記
憶している値を上記差動増幅器４６の出力から差動増幅
器４７で差し引くことによって、既に出力された位相差
信号から、異常な状態反転部分で検出された位相差部分
を打ち消すことができる。以上が位相比較手段５の動作
である。なお、上記のＮＡＮＤゲート３２はディジタル
検出信号ＡおよびＢが共に反転したとき、信号Ｊおよび
Ｋが共に反転した後にこれらが“０゛になるように信号
ＪおよびＫの状態を帰還するためのもので、こうするこ
とによって極めて小さな位相差に対しても信号Ｊおよび
Ｋは共に完全な立ち上りパルスを発生し、不感帯を生ず
ることなくこの位相差を検出することが可能となる。

次に、有効性判別手段６の動作について説明をする。デ
ィジタル検出信号ＡおよびＢが共に“１゛になっている
とすればフリップフロップ２４はセットされて信号Ｅは
“１゛　となっている。このときディジタル検出信号Ａ
あるいはＢのいずれか一方が状態反転して“０゛になる
と信号Ｃは１゛となりしたがってＮＡＮＤゲート３４の
出力である信号りは０゛　となりフリップフロップ３６
はセットされて信号Ｎは°１”　となる。このときＯＲ
ゲート３８〜４１はすべて“１゛　となり、ＮＡＮＤゲ
ート４２および４３の出力する信号ＰおよびＱははとも
に“０゛である。その後ディジタル検出信号ＡおよびＢ
の他方の信号が状態反転して共に“０°になるとＯＲゲ
ート４１の出力が“０゛　となり、ＮＡＮＤゲート４３
の出力する信号Ｑは“１゛　となる。すなわちディジタ
ル検出信号ＡおよびＢがともに“１゛の状態から共に°
０”の状態に正常な状態反転をしたときには信号Ｑは１
゛　となる。ところが、ディジタル検出信号ＡおよびＢ
がともに°１゛の状態から一方の信号が続けて２回状態
反転して再び共に“１°　となるような異常な状態反転
をしたときには、ＯＲゲート３８の出力が°０”となり
、ＮＡＮＤゲート４２の出力する信号Ｐが“１”　とな
る。また逆に、ディジタル検出信号ＡおよびＢが共に“
０′の状態から両方が状態反転して共にｌ゛になるよう
な正常な状態反転をしたときには、ＯＲゲート４０が“
０゛　となってＮＡＮＤゲート４３の出力するイ言号Ｑ
が１゛　となり、ディジタル検出信号ＡおよびＢが共に
“０゛の状態から一方の信号が２回続けて状態反転して
再びともに°０゛　となるような異常な状態反転をした
場合には、ＯＲゲート３９が“Ｏ′　となってＮＡＮＤ
ゲート４２の出力する信号Ｐが“１°となる。以上の説
明から明らかなように、ディジタル検出信号ＡおよびＢ
が正常な状態反転した場合、すなわち、これらが互いに
位相差は含んでいるが同様な状態反転をしたような場合
にはＮＡＮＤゲート４３の出力する信号Ｑが”１゛　と
なり、逆にディジタル検出信号ＡおよびＢの２つの信号
が異常な状態反転をした場合、すなわち、これらの一方
の信号が２回続けて状態反転するような場合にはＮＡＮ
Ｄゲート４２の出力する信号Ｐが“ｌｏ　となる。すな
わち、この信号Ｐは第１図あるいは第２図における無効
信号Ｅと等価である。

上記したように有効性判別手段６がディジタル検出信号
ＡあるいはＢの異常な状態反転を検出すると、既に出力
された位相差信号から、異常な状態反転部分で検出され
た位相差部分を打ち消すことができる。以上のように簡
単な構成によって、異常な状態反転部分で生じたトラッ
キング誤差信号の雑音はその直後に打ち消され、その間
の時間はきわめて短いので上記雑音によってトラッキン
グ制御が乱されるのを未然に防ぐことができる。

なお、有効性判別手段６は上記実施例の構成に何等限定
されるものではなく、ディジタル検出信号の一方が状態
反転した後他方のディジタル検出信号が状態反転する前
に同じディジタル検出信号が続けて状態反転することを
検出するものであればどのような構成であっても差支え
ない。

上記実施例では、異常な状態反転部分で発生したトラッ
キング誤差信号の雑音を後から打ち消すように構成した
が、異常な状態反転部分でトラッキング誤差信号に始め
から雑音が混入しないようにすることもできる。第５図
は異常な状態反転部分でトラッキング誤差信号に雑音が
混入しないようにしたトラッキング誤差検出手段の他の
実施例を示すブロック図である。第５図において、５０
ａおよび５０ｂは遅延手段で波形整形手段４ａおよび４
ｂから出力されるディジタル検出信号をそれぞれ遅延す
る。５１は位相比較手段で前記実施例と同様の機能を有
するが有効性判別手段６の出力に応じた動作のしかたが
少し異なる。その他の構成は第１図の実施例と同様であ
る。第６図は上記実施例の各部の信号を示す信号波形図
であり、波形Ａ〜Ｈは第１図のＡ−Ｈの各部の波形を示
すものである。以下第６図を参照しながら本実施例の動
作をさらに詳しく説明する。読取ヘッド１から出力され
る検出信号ＡおよびＢは波形整形手段４ａおよび４ｂに
よって波形整形されてディジタル検出信号ＣおよびＤと
なり、これらは遅延手段５０ａおよび５０ｂで遅延され
て信号ＥおよびＦとなる。位相比較手段５１は、これら
信号ＥおよびＦの状態反転部分で位相差を検出する。一
方、有効性判別手段６は遅延される前のディジタル検出
信号から、状態反転が正常であるか異常であるかを判別
し、異常の場合にはこれから出力される無効信号Ｇは°
１°になるものとする。位相比較手段５１は遅延された
信号ＥおよびＦの状態反転部分の位相を比較するので、
この比較動作をするまでに有効性判別手段６によって、
その状態反転部分が正常であるか否かを判別することが
可能である。そこで、位相比較手段５１は上記無効信号
Ｇが“１′のときには位相比較動作を実質的に停止する
ように制御される。このようにすることによって、ディ
ジタル検出信号の異常な状態反転部分でトラッキング誤
差信号に雑音が混入するのを防ぐことができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は読取ヘッドか
ら出力される２つの検出信号を波形整形してディジタル
検出信号を得、これらのディジタル検出信号が互いに等
価な状態から共に状態反転して他方の等価な状態になっ
たときには正常な状態反転、またこれらのディジタル検
出信号が互いに等価な状態から一方のディジタル検出信
号が続けて状態反転することによって再び等価な状態に
なったときには異常な状態反転と判別して、正常な状態
反転部分においてはその位相差に応じた信号をトラッキ
ング誤差信号として出力し、異常の状態反転部分におい
ては位相差として検出された信号をトラッキング誤差信
号として出力しないようなトラッキング誤差検出手段を
有し、このトラッキング誤差信号に応じてトラッキング
制御を行うように構成されているので、トラッキング制
御の利得が安定で、記録媒体の引っ掻き傷などによって
検出信号に混入した大きな雑音によっても、トラッキン
グ制御が乱されにくいという優れた効果が得られる。

さらに位相比較手段の出力を一時記憶する保持手段を設
け、有効性判別手段によって状態反転が異常であると判
断した場合には上記保持手段に記憶されている値をトラ
ッキング誤差信号から減算することによって、簡単な構
成でトラッキング誤差信号の雑音を抑圧することができ
るという効果が得られる。

さらにまた、ディジタル検出信号を遅延した後に位相比
較することによって、状態反転部分で位相比較する前に
その状態反転部分が正常か否かが判定されているので、
異常な状態反転に基づく雑音がトラッキング制御信号に
まったく混入しないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光学的情報再生装置
のトラッキング制御手段のブロック図、第２図は上記実
施例における各部の信号波形図、第３図は上記実施例の
主要部分の具体的構成例を示す回路図、第４図は上記回
路図の各部の信号波形図、第５図は本発明の他の実施例
における光学的情報再生装置のトラッキング制御手段の
ブロック図、第６図は上記実施例における各部の信号波
形図である。 １・・・・・・読取ヘッド、３・・・・・・トラッキン
グ誤差検出手段、４ａ、４ｂ・・・・・・波形整形手段
、５・・・・・・位相比較手段、６・・・・・・有効性
判別手段、８・・・・・・トラッキング制御手段、４５
・・・・・・保持手段、５０・・・・・・遅延手段。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第２図 し−ｍ−」 第４図 必 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体の情報トラック上に照射光を投射して光
   スポットを形成し、その反射光あるいは透過光を検出し
   て記録されている情報に応じて変化するとともに上記光
   スポットのトラッキング誤差に応じて互いに位相が変化
   する２つの検出信号を少なくとも含む複数の信号を出力
   する読取ヘッドと、上記検出信号の位相差成分を抽出し
   てトラッキング誤差信号を出力するトラッキング誤差検
   出手段と、上記トラッキング誤差信号に応じて上記光ス
   ポットの位置を調節するトラッキング制御手段とを具備
   し、上記トラッキング誤差検出手段は、上記２つの検出
   信号をそれぞれ波形整形して２つのディジタル検出信号
   を出力する波形整形手段と、２つのディジタル検出信号
   の位相差を検出して位相差信号を出力する位相比較手段
   とを含み、２つのディジタル検出信号が互いに等価な状
   態から一方のディジタル検出信号が２回続けて状態反転
   して再び等価な状態になった場合には上記位相比較手段
   は実質的にその状態反転部分に応じた位相差信号を出力
   しないように構成して成ることを特徴とする光学的情報
   再生装置。
2. （２）位相比較手段は、２つのディジタル検出信号の直
   前の状態反転部分に対応する位相差信号部分を保持する
   保持手段を有し、位相差信号に応じた信号を出力すると
   ともに、２つのディジタル検出信号が互いに等価な状態
   から一方のディジタル検出信号が２回続けて状態反転し
   て再び等価な状態になった場合には保持手段の保持して
   いる値を上記位相差信号から減じた値に応じた信号を出
   力することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   の光学的情報再生装置。
3. （３）位相比較手段は、２つのディジタル検出信号を遅
   延する遅延出力を有し、上記２つのディジタル検出信号
   が互いに等価な状態から一方のディジタル検出信号が２
   回続けて状態反転して再び等価な状態になった場合には
   位相差の検出動作を実質的に停止することを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の光学的情報再生装置。