JPS63100624A - 光学的再生装置 - 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】 本発明は円板状記録媒体に同心円的又は螺旋状的の記録
トラックとして音声又は映像信号のような記録された情
報信号をレーザなどの光源を使用して再生する光学的再
生装置において、記録された信号トラックを正確に追随
することのできる装置を提供するものである。

最近、円板状媒体に微少な凹凸形状として微少中の螺旋
状トラックに映像信号および音声信号を記録し、再生す
る形式のものや、又銀塩フィルム上に微少な濃淡パター
ンとして同様な微少中トラックに情報信号を記録し、再
生する形式のものなど種々の光学的再生装置が提案され
ている。

第１図に従来の光学的再生装置の一例を示す。

１はレーザなどの光源、２は光源１から発生される光ビ
ーム、３はトラッキング用反射ミラーで、一般公知のト
ラッキング用制御素子と同様に入力電流により反射ミラ
ーの回転角度を可変することができる。４は前記元ビー
ム２を収束する為の収束レンズ、５は円板状記録媒体、
ａａ、ｓｂはトラッキング用光検出器、？ａ、７ｂはプ
リアンプ、８は差動増巾器、９は前記反射ミラー３の駆
動回路である。この場合のトラッキングについて第２図
とともに説明する。光源１から発生された元ピ−ム２は
前記ミラー３によって反射された後に収束レンズ４によ
って記録媒体６上に収束される。

記録媒体５を透過した光ビーム２はトラッキング用光検
出器ｓａ、ｅｂによって受光される。第２図は記録媒体
６を一部拡大誇張してかいたもので、１ｏは記録媒体６
上の信号トラック、１１は前記トラックとトラック間の
未記録部、１２は前記光ビームの光検出器６ａ、ｅｂ上
のスポット、１３は元ビーム２が前記トランク１ｏを透
過したトラック透過光、１４は光ビーム２が前記未記録
部１１を透過した未記録部透過光であり、スポット１２
はトラック透過光１３と未記録部透過光１４から成って
いる。光検出器６ａ、６ｂはトラック巾方向に分割され
ており、それぞれの光検出器に受光された光量に比例し
て出力が得られるので、光検出器６ａ、６ｂの出力差を
とれば記録媒体上のスポットのトラック１０に対するず
れ量に応じた信号（トラッキング信号）を得ることがで
きる。すなわちトラック１０の巾と同じ大きさの径を有
する光ビーム２を記録媒体５上に収束させた場合、前記
光ビーム２が完全にトラック１０上にあるときは、スポ
ット１２は全部トラック透過光であり、前記差動増巾器
８の出力は零であるが、前記元ビーム２が一部分トラッ
ク１ｏ上にあるときは、スポット１２はトラック透過光
１３と未記録部透過光１４から成っており、未記録部１
１とトラック１ｏの光ビーム２の透過率が異なるために
前記差動増巾器８に出力が生じ、前記トラッキング用反
射ミラー３を回転させて、光ビーム２が完全にトラック
１０上にあるようにする。トラック１ｏの巾より広い径
の光ビーム２を記録媒体６上に収束させた場合も同様に
トラックずれが生じたときは前記差動増巾器８に出力が
生じ、前記ミラー３を回転させてトラッキングすること
ができる。これらの光学的再生装置においてはトラック
巾は約１μｍ前後であり、記録媒体上の記録トランクは
記録媒体自体の歪および記録媒体を装置に装着した時の
偏心などにより通常のトラック位置からのずれ量が±１
００μｍ程もある場合があり、記録媒体の回転数に相当
する周波数成分が最も多く、記録媒体の回転数の数十倍
におよぶ周波数成分にまで亘っている。このようなトラ
ックのトランク追随精度としては再生信号の品質上、ト
ラックセンターラインから±０．１μｍ以内のずれとな
ることが要求されており、記録媒体の回転数を毎秒３０
回転とし、３０市成分のトラック変動が±１００μｍあ
るとすれば、トラック追随制御系（以下トラッキングサ
ーボと記す）の３０Ｈｚにおけるオープンループゲイン
は少くとも１００１０．１　＝１０００＝６０ｄＢが必
要となり非常に高いオープンループゲインが必要となる
。しかしながら第１図の装置において光ビーム２の中心
Ｂがトランク中心Ａからずれた距離ｄ（第３図参照）と
第１図における差動増巾器８の出力電圧（トラッキング
信号に相当する）との関係は記録媒体の透過率及びレー
ザ光源１の強度、トラッキング用反射ミラー３の反射率
等が変化すれば変化する。例えば透過率が高い記録媒体
であれば第４図（ａ）のような特性となり、標準的な透
過率の記録媒体であれば（ｂ）特性、低い透過率の記録
媒体の場合は（Ｃ）特性となり透過率が高くなる程傾斜
が急となりトラックずれ量の検出感度が増加する。この
ことはトラッキングサーボ系におけるループゲインの変
化となり、透過率の低い記録媒体を再生する場合にはル
ープゲインが低下し、トラック追随精度が低下し再生信
号の品質劣化をきたすし、又透過率が高い記録媒体の場
合にはループゲインが高くなり時には制御系が発振し再
生不能となることがある。このように従来の装置におい
ては記録媒体の光学的特性（表面の反射率。

透過率など）と記録状態（記録時の明暗度）、や光学的
部品の反射率、透過率およびレーザ光源の強度等により
トラッキングサーボ系のループゲインが影響を受は追随
精度の低下や発振による再生不能を起こすなどの欠点が
あった。本発明はこれらの欠点を防止し安定で高精度な
トラッキングサーボを提供するものである。

第６図に本発明の実施例を示し、詳細に説明する。第６
図で第１図と同一物は同一番号で示し説明を省略する。

トラッキング用光検出器６ａ、６ｂの出力は夫々プリア
ンプ了ａ、了すにより増巾され、差動増巾器８に加えら
れる。差動増巾器８の出力はトラッキングサーボ系の特
性補償用フィルター回路１６に加えられ、外部入力によ
りゲインが変えられる可変ゲイン増巾器１６、電力増巾
器１７を経てトラッキング用振動ミラー３を制御しトラ
ッキングサーボを行うっ一方プリアンプ７ａ。

７ｂの出力は同相増巾器１８にも加えられ、プリアンプ
７ａ、了すの出力の和信号が増巾される。

同相増巾器１８の出力はトラッキング用光検出器ｅａ、
ｅｂに入射する全光量に対応した電圧となっている。同
相増巾器１８の出力は低域フィルター１９を経て可変ゲ
イン増巾器１６に加えられ可変ゲイン増巾器１６のゲイ
ンを制御する。トラッキング用光検出素子６ａ、６ｂ、
プリアンプ７ａ。

７ｂ、同相増巾器１８、低域フィルター回路１９、可変
ゲイン増巾器１６のループは記録媒体５の透過率のばら
つき、トラッキング用反射ミラー３の反射率変化、レー
ザ１の強度変化、トラッキング用光検出素子の感度変化
等によるトラッキングサーボ系の開ループゲインの変化
を補償するためのものである。即ち同相増巾器１８の出
力はトラッキング用光検出素子ｅａ、ｅｂに入射する全
光量に対応したものであるため、光ビーム２の強度、ト
ラッキング用振動ミラー３の反射率、記録媒体６の透過
率、更にトラッキング用光検出素子の感度等すべてを金
色するものであり、第４図におけるトラックずれに対す
る差動増巾器８の出力との関係図での感度変化の原因を
すべて包んでおシ、同相増巾器１８の出力が増加すれば
、それに比例してトランクずれに対する差動増巾器８の
出力、部ち感度が増加しているし、文通に同相増巾器１
８の出力が減少した場合には、同様にして感度が比例し
て減少している。従って同相増巾器１８の出力に反比例
して可変ゲイン増巾器１６のゲインを制御すればトラッ
クずれ量に対する検出感度の差異、変動を補償して常に
一定のループゲインとすることができる。第６図は可変
ゲイン増巾器１６の一例を示すもので、２ｏは逆関数発
生回路、２１は掛算回路である。端子２２に電圧ｅ１、
端子２３（Ｋ：は定数）なる電圧が得られ、電圧ｅ。に
着目すれば電圧ｅ２によりゲインが反比例して変化する
ことになる。端子２２に第５図の特性補償用フィルター
回路１５の出力、端子２３に低域フィルター回路１９の
出力を加えればよい。低域フィルター回路１９の時定数
（応答性）はトラッキングサーボ系のメインルーズの応
答特性に干渉し、系が不安定になるのを防ぐために特性
補償用フィルター回路１６の時定数に対して十分大きく
するのが好ましい。又実際的にも感度を変化させる要因
である記録媒体の透過率は記録媒体の厚さ、成分ばらつ
き等媒体側々によってほぼ決定するものであり、他のミ
ラーの反射率、光源の強度なども非常に長い周期で変化
するものであるので低域フィルター回路１９の時定数は
非常に大きいものとなる。しかしながら、記録媒体の透
過率５反射率が記録媒体の回転周期に対応して変化する
ような場合には低域フィルター回路１９の時定数は透過
率または反射率の変化のスピードに対応して、トラッキ
ングサーボ系のメインループの制御回路のフィルターの
時定数より小さくならない範囲で適当に短かく設定しな
ければならない。

以上の如く本発明を使用すれば記録媒体の光学的特性の
ばらつき、変化や、光学部品の特性変化、経年変化、検
出素子の特性変化、経年変化、光源の強度変化等に対し
て何ら悪影響を受けないループゲインが常に一定な安定
なトラッキングサーボ系を構成することができ、良好な
信号再生を行い得る。

捷た記録媒体の反射率のばらつきや、記録媒体の表面の
汚れや、光学部品の特性変化、検出素子の温度変化およ
び経時変化による感度変化、光源の強度変化等によるト
ラッキングサーボ系のゲイン変化を補償するためのゲイ
ン可変（制御）ループの低域フィルターの時定数をトラ
ッキングサーボ系のメインループの制御回路のフィルタ
ーの時定数より大きく設定し、ゲイン可変（制御）ルー
プがトラッキングサーボ系のメインルーズの応答特性へ
干渉するのを防止することにより、ループゲインが常に
一定で安定かつ高精度なトラッキングサーボ系を構成す
ることができ信頼性の高い光学的再生装置を得ることが
できる。

尚本発明は第５図の実施例により何ら制限されることな
く、記録媒体のトラック上に照射した光ビームの記録媒
体からの反射光を光検出素子により検出してトラックず
れを検出する方法等にも容易に適用できることは明らか
であり、又必要ならば適宜増巾回路を付加したり、プリ
アンプ７ａ。

７ｂを省略し光検出素子６ａ、６ｂの各出力を直接差動
増巾器８、同相増巾器１８に加えても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学再生装置の概略を示す図、第２図は
従来の光学再生装置の一部拡大斜視図、第３図は光ビー
ムスポット中上・と記録トラック中心とのずれ量の説明
図、第４図はトラックずれ量に対する差動増巾器出力の
関係図、第６図は本発明の一実施例の概略を示す図、第
６図は可変ゲイン増巾器の一構成例を示す図である。 １・・・・・・光源、２・川・・光ビーム、３・・叩・
トラッキング用反射ミラー、６・・・・・・記録媒体、
６ａ、ｅｂ・・・・・・光検出器、８・・・・・・差動
増巾器、１５・・・・・・フィルター、１６・・・・・
・可変ゲイン増巾器、１７・・・・・・電力増巾器、１
８・・・・・・同相増巾器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録媒体に記録された信号トラック上に光源から発生さ
   れた光ビームを照射するためのトラッキング用偏向手段
   と、前記信号トラックと光ビームのトラッキングずれ量
   に応じた出力を発生する第１の検出検出手段の 手段とその検出出力に応じて前記トラッキング用偏向手
   段を制御するための制御回路と、前記記録媒体の反射光
   量を検出する第２の検出手段とを有し、この第２の検出
   手段の出力を低域フィルターを介して前記制御回路に加
   え、前記制御回路のゲインを可変し、前記低域フィルタ
   ーの時定数を前記制御回路のフィルターの時定数より大
   きくしたことを特徴とする光学的再生装置。