JPH0763225B2 - Feed drive device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビデオデイスク上の信号を読み取るピツクアツ
プをPWM（パルス幅変調）信号を用いて移動制御する送
り駆動装置に関するものである。The present invention relates to a feed drive device for controlling movement of a pick-up for reading a signal on a video disk by using a PWM (pulse width modulation) signal.

パルス幅変調とは、連続した信号をあるサンプリング間
隔（周波数）により離散量に量子化し、パルス幅に変換
する方式であるが、この場合、サンプリング周波数、及
び最小のパルス幅により変調のダイナミツクレンジが制
限される。従つて、最大のパルス幅はサンプリング間隔
に一致し、それ以上は実現できない。即ち、量子化のダ
イナミツクレンジが、変調のダイナミツクレンジに一致
するため、精度の高い量子化が望めない場合、変調のダ
イナミツクレンジは低いものとなる。そこで本発明は、
変調のダイナミツクレンジを広げることにより、上記ピ
ツクアツプの移動の制御範囲を広げることを目的として
いる。Pulse width modulation is a method in which a continuous signal is quantized into a discrete amount at a certain sampling interval (frequency) and converted into a pulse width. In this case, the dynamic range of modulation is determined by the sampling frequency and the minimum pulse width. Is limited. Therefore, the maximum pulse width corresponds to the sampling interval and no more can be achieved. That is, since the quantization dynamic range matches the modulation dynamic range, the modulation dynamic range is low when high-precision quantization cannot be expected. Therefore, the present invention is
The purpose is to widen the control range of the movement of the pickup by widening the dynamic range of modulation.

近年、ビデオデイスクの商品化が注目を集めており、特
に、光学方式、VHD（Video High Density）方式、CED
（Capocitance Ekctionics Disc）方式に開発が絞られ
てきている。VTR（Video Tape Recorder）が映像・音声
信号を磁気テープ上に記録するのにくらべ、このビデオ
デイスクは映像・音声信号をレコード盤上に細かい凹凸
の形状変化で記録したものである。再生する場合は、こ
の形状変化をピツクアツプにより電気信号に変換し、VT
Rと同様、テレビ受像機により再生を行う。VTRにくらべ
て記録機能はないが、高品位の画質、音声が得られる。
また、見たい映像をランダムに選び出すこと（ランダム
・アクセス）も可能である。さらに、スチル再生、コマ
送り再生、コマ戻し再生、スローモーション、倍速再生
等の特殊再生も可能である。VHD方式の場合、このラン
ダム・アクセス、特殊再生は再生針を含むピツクアツプ
部をデイスクの半径方向に移動させる送りモータを制御
することにより実現される。実際には、レコード盤上に
映像信号、音声信号とともに、ピツクアツプを映像信号
の記録されたトラツクに追従させるためのトラツキング
信号が書き込まれており、再生針により得られた該トラ
ツキング信号のDC成分が前記送りモータの制御量にあた
り、この信号のDC成分を帰還する閉ループ制御系により
送りモータが各操作に応じて駆動される構成になつてい
る。このトラツキング信号のDC成分によりパルス幅を変
調し、送りモータの駆動を制御している。In recent years, the commercialization of video discs has attracted attention, especially optical systems, VHD (Video High Density) systems, and CEDs.
(Capocitance Ekctionics Disc) system has been focused on development. Compared to the VTR (Video Tape Recorder) that records video and audio signals on magnetic tape, this video disk records video and audio signals on a record disk with minute irregularities in shape. When reproducing, this shape change is converted to an electrical signal by a pick-up, and VT
As with R, it is played back on a TV receiver. It does not have a recording function compared to a VTR, but it provides high quality image and sound.
It is also possible to randomly select the video you want to watch (random access). Further, special reproduction such as still reproduction, frame advance reproduction, frame return reproduction, slow motion, and double speed reproduction is also possible. In the case of the VHD system, this random access and special reproduction are realized by controlling the feed motor that moves the pick-up part including the reproducing needle in the radial direction of the disk. Actually, a tracking signal for causing the pickup to follow the track on which the video signal is recorded is written on the record board together with the video signal and the audio signal, and the DC component of the tracking signal obtained by the reproducing needle is With respect to the control amount of the feed motor, the feed motor is driven according to each operation by a closed loop control system that feeds back the DC component of this signal. The pulse width is modulated by the DC component of this tracking signal to control the drive of the feed motor.

第１図は従来の送りモータの制御系の一例を示す。ピツ
クアツプ（５）に取付けられた再生針により得られたト
ラツキング信号は、LPF（Low Pass Filter）（１）にか
けられ、パルス幅変調回路（２）でトリガーパルス
（６）によりLPF（１）出力に応じた幅のパルスを発生
させる。変換された信号は増幅器（３）を通り、送りモ
ータ（４）を制御する信号となる。FIG. 1 shows an example of a conventional feed motor control system. The tracking signal obtained by the reproducing needle attached to the pickup (5) is applied to the LPF (Low Pass Filter) (1), and the pulse width modulation circuit (2) outputs it to the LPF (1) output by the trigger pulse (6). Generates a pulse with a corresponding width. The converted signal passes through the amplifier (3) and becomes a signal for controlling the feed motor (4).

第２図はトラツキング信号のDC成分でパルス幅を変調す
るために用いられる前記PWM変調回路（２）の基本構成
の一例を、また、第３図に連続信号をPWM信号に変換し
た波形例を示す。なお、前記トリガーパルス（６）と
は、PWMに変換するためのサンプリングパルスで、第２
図においてトリガーパルス（６）は端子（７）に印加さ
れる。そしてトリガーパルス（６）がコンパレータ
（８）〔以下、COMP2と称す〕に印加されると、フリツ
プフロツプ（10）〔以下、FF1と称す〕がセツトされ、
出力は“L"となる。FF1（10）の出力が“L"になる
と、トランジスタ（11）は“OFF"状態になり、コンデン
サC₁は抵抗R₁₀を介して充電される。そして、コンデン
サ（C₁）の端子電圧と入力端子（15）に印加される入力
連続信号電圧とがコンパレータ（９）〔以下、COMP1と
称す〕に印加され、コンデンサC₁の端子電圧が入力信号
に等しくなれば、COMP1（９）出力は“H"状態になり、F
F1（10）はリセツトされ、出力は“H"となる。出力
が“H"になると、トランジスタ（11）は“ON"状態とな
り、コンデンサC₁は放電される。FF1（10）の出力は
トランジスタ（11）に印加されると共に、インバータ
（14）を介して出力端子（16）にデイジタル信号として
出力される。このように、サンプリング期間中に入力信
号電圧とコンデンサの充電電圧とを比較して、連続信号
をパルス幅信号に変換する。FIG. 2 shows an example of the basic configuration of the PWM modulation circuit (2) used to modulate the pulse width with the DC component of the tracking signal, and FIG. 3 shows an example of the waveform obtained by converting a continuous signal into a PWM signal. Show. The trigger pulse (6) is a sampling pulse for converting to PWM,
In the figure, the trigger pulse (6) is applied to the terminal (7). When the trigger pulse (6) is applied to the comparator (8) [hereinafter referred to as COMP2], the flip-flop (10) [hereinafter referred to as FF1] is set,
The output becomes “L”. FF1 and the output becomes "L" (10), the transistor (11) is turned "OFF" state, the capacitor C ₁ is charged through the resistor R _10. Then, the terminal voltage of the capacitor (C ₁ ) and the input continuous signal voltage applied to the input terminal (15) are applied to the comparator (9) [hereinafter referred to as COMP ₁ ], and the terminal voltage of the capacitor C ₁ is input signal. Becomes equal to, the COMP1 (9) output goes to the “H” state and F
F1 (10) is reset and the output becomes "H". When the output becomes "H", the transistor (11) becomes "ON" and the capacitor C ₁ is discharged. The output of the FF1 (10) is applied to the transistor (11) and is also output as a digital signal to the output terminal (16) via the inverter (14). In this way, the input signal voltage and the charging voltage of the capacitor are compared during the sampling period to convert the continuous signal into a pulse width signal.

第３図において、（ａ）は入力端子（15）に印加される
入力連続信号、（ｂ）はトリガーパルス（６）、（ｃ）
は出力端子（16）に発生して増幅器（３）に印加される
パルス幅信号を示す。なお、第１図の送りモータ制御系
におけるPWM変換では、第３図（ａ）はLPF（１）通過後
のトラツキング信号のDC成分を示す。また第３図（ｂ）
におけるトリガーパルス（６）はフイールドパルスを示
す。フイードパルスとはピツクアツプ（15）がトラツク
に追従し、あるトラツク数移動する毎に発生するパルス
列のことである。第３図における（ｃ）は（ｂ）を連続
信号（ａ）のサンプリングパルスとした場合のPWM変換
した信号を示す。該PWM変換後のパルス幅は第２図にお
けるコンデンサC₁と抵抗R₁₀による時定数C₁・R₁₀と、サ
ンプリング周波数とによつて決定される。このPWM変換
されたパルス信号〔第３図（ｃ）〕を増幅し、送りモー
タ（４）の駆動信号に用いている。従来、特殊再生にお
いて、３倍速モード、４倍速モード程度の送りモータ
（４）の駆動であれば、このPWM信号で十分追従できる
が、更に高速になればトリガーパルス列は密になり、第
４図（ｃ）の期間（17）に示すようにパルス幅が飽和状
態になるため、パルス幅制御が不能となり、トラツクの
進み量に対しピツクアツプ（５）に遅れが生じることに
なる。これを３倍速、４倍速モードと同様に実現するた
めには、増幅器（３）ゲインを上げる必要がある。とこ
ろが、このようにすれば、低速再生時のパルス幅を狭く
しなければならず、モータの不感帯、負荷のバラツキ、
回路の電源電圧の制限等により制御性能が劣化し、細か
い追従性が損われることになる。また、トリガーパルス
（６）の周期を仮に倍にすれば、トラツクとピツクアツ
プの相対誤差も倍になつてしまい、別の問題が発生し、
解決策にはならない。In FIG. 3, (a) is an input continuous signal applied to the input terminal (15), (b) is a trigger pulse (6), (c).
Indicates a pulse width signal generated at the output terminal (16) and applied to the amplifier (3). In PWM conversion in the feed motor control system of FIG. 1, FIG. 3 (a) shows the DC component of the tracking signal after passing through the LPF (1). Also, FIG. 3 (b)
The trigger pulse (6) in (1) indicates a field pulse. The feed pulse is a pulse train generated every time the pick-up (15) follows a track and moves by a certain number of tracks. FIG. 3 (c) shows a PWM-converted signal when (b) is a sampling pulse of the continuous signal (a). The pulse width after the PWM conversion is determined by the time constant C ₁ · R ₁₀ by the capacitor C ₁ and the resistor R ₁₀ in FIG. 2 and the sampling frequency. This PWM-converted pulse signal [Fig. 3 (c)] is amplified and used as a drive signal for the feed motor (4). Conventionally, in special reproduction, if the feed motor (4) in the 3x speed mode or the 4x speed mode is driven, this PWM signal can be sufficiently followed, but at higher speeds, the trigger pulse train becomes denser. Since the pulse width becomes saturated as shown in the period (17) of (c), the pulse width control becomes impossible, and the pickup (5) is delayed with respect to the amount of advance of the track. In order to realize this in the same manner as in the 3 × speed mode and the 4 × speed mode, it is necessary to increase the gain of the amplifier (3). However, if this is done, the pulse width during low-speed playback must be narrowed, which leads to dead zones of the motor, variations in load,
The control performance is deteriorated due to the limitation of the power supply voltage of the circuit and the fine followability is impaired. Also, if the cycle of the trigger pulse (6) is doubled, the relative error between the track and the pick-up also doubles, causing another problem.
No solution.

本発明は、ビデオディスク上に記録された情報を検出す
るピックアップと、前記ピックアップを移動させるモー
タと、前記モータを２値化信号で駆動する駆動増幅回路
と、周期的にパルスを入力し、前記ピックアップの移動
の速度に応じて前記パルスのパルス幅を可変して前記移
動速度を制御するPWM回路と、前記PWM回路において変調
されたパルス幅が前記PWM回路のサンプリング間隔と一
致したことを検出する検出回路と、この検出回路におい
て一致が検出された場合、前記駆動増幅回路へ入力され
るパルスの振幅を所望倍するようにその利得を設定する
抵抗値を切り換える増幅器を設けことを特徴とするもの
である。The present invention relates to a pickup for detecting information recorded on a video disc, a motor for moving the pickup, a drive amplifier circuit for driving the motor with a binarized signal, and a pulse input periodically, A PWM circuit that controls the moving speed by varying the pulse width of the pulse according to the moving speed of the pickup, and detects that the pulse width modulated in the PWM circuit matches the sampling interval of the PWM circuit. A detection circuit and an amplifier for switching the resistance value for setting the gain so that the amplitude of the pulse input to the drive amplification circuit is multiplied by a desired value when a match is detected in the detection circuit. Is.

以下、本発明の一実施例を第５図と第６図に基づいて説
明する。なお、第１図、第２図と同じ作用のものには同
一符号を付けてその説明を省く。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. The same functions as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

第５図はLPF（１）と増幅器（３）の間に介装される送
り駆動装置の要部構成を示し、第６図（Ａ）は入力端子
（15）の信号波形、（Ｂ）はサンプリングパルス波形、
（Ｃ）はPWM回路（２）出力波形を示す。本回路におい
て、PWM回路（２）出力信号がサンプリング期間中に
“L"になる期間が存在する場合、電源電圧V_ccから抵抗R
₅を介して充電されたコンデンサC₁₀の電荷は、ダイオー
ドD₁を導通させ、抵抗R₄を介して放電する。この場合、
トランジスタQ₁は“OFF"状態のままであり、増幅器（1
9）を介して出力されるPWM波形のパルス高さは増幅器
（19）の利得によつて決定され、この場合、利得は〔R₆
／（R₁＋R₂）〕となる。従つて、第６図における（Ｃ）
と（Ｄ）のパルス高さの関係は次式で示される。FIG. 5 shows the main configuration of the feed drive device interposed between the LPF (1) and the amplifier (3). FIG. 6 (A) shows the signal waveform at the input terminal (15), and FIG. Sampling pulse waveform,
(C) shows the output waveform of the PWM circuit (2). In this circuit, when there is a period during which the output signal of the PWM circuit (2) becomes "L" during the sampling period, the power supply voltage V _cc changes to the resistance R
The charge of the capacitor C ₁₀ charged via ₅ makes the diode D ₁ conductive and discharges via the resistor R ₄ . in this case,
Transistor Q ₁ remains in the “OFF” state and the amplifier (1
The pulse height of the PWM waveform output via 9) is determined by the gain of the amplifier (19), in which case the gain is [R ₆
/ (R ₁ + R ₂ )]. Therefore, (C) in FIG.
The relationship between the pulse heights of (D) and (D) is shown by the following equation.

但し、R₁とR₂はPWM回路（２）と増幅器（19）の非反転
入力とを接続する抵抗、R₆は増幅器（19）の帰還抵抗で
ある。一方、PWM回路（２）の出力信号において、“H"
状態が続く場合、コンデンサC₁₀の端子電圧は上昇し、
該コンデンサC₁₀における電荷はダイオードD₂を導通さ
せ、トランジスタQ₁は“ON"状態となる。この場合、抵
抗R₂はトランジスタQ₁で短絡され、増幅器（19）の利得
は（R₆／R₁）となり、出力端子（16）でのパルスの高さ
は出力パルス信号が飽和しない場合のパルス高さｈにく
らべ〔（R₁＋R₂）／R₁〕倍のパルス高さｉになる。入力
信号に対して利得は次式で示される。 However, R ₁ and R ₂ are resistors that connect the PWM circuit (2) and the non-inverting input of the amplifier (19), and R ₆ is a feedback resistor of the amplifier (19). On the other hand, in the output signal of the PWM circuit (2), "H"
If the condition persists, the terminal voltage of the capacitor C ₁₀ is raised,
The electric charge in the capacitor C ₁₀ makes the diode D ₂ conductive, and the transistor Q ₁ is turned on. In this case, the resistor R ₂ is shorted by the transistor Q ₁ , the gain of the amplifier (19) is (R ₆ / R ₁ ), and the pulse height at the output terminal (16) is the same as when the output pulse signal is not saturated. The pulse height i becomes [(R ₁ + R ₂ ) / R ₁ ] times as high as the pulse height h. The gain is expressed by the following equation with respect to the input signal.

ここで、コンデンサC₁₀と抵抗R₅によつて決まる時定数
は出力パルス信号の飽和状態がトリガーパルス一回、又
は複数回連続した場合、トランジスタQ₁を“ON"させる
だけコンデンサC₁₀の端子電圧を上昇し得る値に設定す
る必要がある。上記説明の如く本発明に係る回路を送り
駆動制御系に用いることにより従来の問題は解決され
る。即ち、高速モードで送りモータ（４）を駆動する場
合においても、例えば、第５図においてR₁とR₂の比を1:
2にすれば、制御可能範囲は３倍に広がるため、追従が
速くなり、デイスク上のトラツクとピツクアツプとの相
対的な位置の誤差を増加させることなく、高速モードに
も送りモータ（４）を正常に駆動することが可能とな
る。 Here, saturation constant output pulse signal when the determined connexion by the capacitor C ₁₀ to the resistor R ₅ is trigger pulse once or several times if continuous, the terminal of only the capacitor C ₁₀ is "ON" the transistor Q ₁ It is necessary to set the voltage so that it can rise. As described above, the conventional problems can be solved by using the circuit according to the present invention in the feed drive control system. That is, even when the feed motor (4) is driven in the high speed mode, for example, in FIG. 5, the ratio of R ₁ and R ₂ is 1:
If it is set to 2, the controllable range will be tripled, so tracking will be faster, and the feed motor (4) will also be used in high-speed mode without increasing the relative position error between the track and the pick-up on the disk. It becomes possible to drive normally.

上記実施例では、VHD方式ビデオデイスクプレーヤーに
おける送り駆動制御系の特殊再生の高速モードで説明し
たが、この実施例に限られるものではなく、その趣旨を
越えない範囲で変形実施することができる。In the above embodiment, the special playback high speed mode of the feed drive control system in the VHD type video disc player has been described, but the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit thereof.

以上説明のように本発明によると、PWM変換において変
調されたパルス幅がサンプリング間隔に一致した時に
は、増幅器によりパルスの振幅を変調し変調のダイナミ
ツクレンジを広げるため、従来のものに比べて制御性能
を損うことなしにピツクアツプの移動の制御範囲を広げ
ることができるものである。As described above, according to the present invention, when the pulse width modulated in the PWM conversion coincides with the sampling interval, the amplitude of the pulse is modulated by the amplifier to widen the dynamic range of the modulation, so that the control is performed as compared with the conventional one. The control range of the movement of the pick-up can be expanded without impairing the performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は従来の送り駆動モータ制御系の基本ブロツク
図、第２図は第１図のPWM回路の具体回路図、第３図と
第４図は連続信号をPWM信号に変換した場合の入出力波
形とサンプリングパルスとの説明図、第５図は本発明の
一実施例の構成図、第６図は第５図の要部波形図であ
る。 （１）……ローパスフイルタ、（２）……PWM回路、
（３）……増幅器、（４）……送りモータ、（５）……
ピツクアツプ、（６）……トリガーパルス、（19）……
増幅器、R₁，R₂，R₅，R₆……抵抗、C₁₀……コンデン
サ、Q₁……トランジスタFIG. 1 is a basic block diagram of a conventional feed drive motor control system, FIG. 2 is a concrete circuit diagram of the PWM circuit of FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are input diagrams when a continuous signal is converted into a PWM signal. FIG. 5 is an explanatory view of output waveforms and sampling pulses, FIG. 5 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a waveform diagram of main parts of FIG. (1) …… Low pass filter, (2) …… PWM circuit,
(3) …… Amplifier, (4) …… Feed motor, (5) ……
Pickup, (6) …… Trigger pulse, (19) ……
_{Amplifier, R 1, R 2, R} 5, R 6 ...... resistance, C ₁₀ ...... capacitor, Q ₁ ...... transistor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】ビデオディスク上に記録された情報を検出
するピックアップと、前記ピックアップを移動させるモ
ータと、前記モータを２値化信号で駆動する駆動増幅回
路と、周期的にパルスを入力し、前記ピックアップの移
動の速度に応じて前記パルスのパルス幅を可変して前記
移動速度を制御するPWM回路と、 前記PWM回路において変調されたパルス幅が前記PWM回路
のサンプリング間隔と一致したことを検出する検出回路
と、この検出回路において一致が検出された場合、前記
駆動増幅回路へ入力されるパルスの振幅を所望倍するよ
うにその利得を設定する抵抗値を切り換える増幅器を設
けた送り駆動装置。1. A pickup for detecting information recorded on a video disk, a motor for moving the pickup, a drive amplifier circuit for driving the motor with a binarized signal, and a pulse input periodically. A PWM circuit that controls the moving speed by varying the pulse width of the pulse according to the moving speed of the pickup, and detects that the pulse width modulated in the PWM circuit matches the sampling interval of the PWM circuit. And a feed drive device provided with an amplifier for switching the resistance value for setting the gain so that the amplitude of the pulse input to the drive amplification circuit is multiplied by a desired value when a match is detected in the detection circuit.