JPS593728A - デ−タ媒体の基準面に光エネルギビ−ムを集束するための光学的方法及びデバイス及び前記の如き媒体 - 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】 本発明はデータ媒体の基準面に光エネルギビームを集束
するだめの方法に係る。該データ媒体として特に、光学
手段により検出可能な状態変化の形状でトラックに沿っ
てデータが物込まれるディスク状媒体が使用される。本
発明は史にｕＩ前記法を実施するための光学デバイス及
びこのために使用づれるデータ媒体に係る。

トラックに沿ってｒ−夕の１・込み及び／又は読取りを
行なうために従来技術による多くの光学システムが公知
である。データ例えばビデオデータを逐次的に記録する
場合には通常、トラックは通常予め形成されるのでなく
譜込みの際に実時間的に形成される。データは、ディス
クの周縁部から中心部もしくは中心部から周縁部に伸び
る却−らせん状トラック又はディスクの回転軸を中心と
する同ノｂ内状トラックに沿って記録される。

これらのシステムはいずれも病込み及び／又はｉｔ・ｔ
、取り中に正確な径方向トラッキングが確保されるよう
に構成される必要がある。また、先ず第一に該トランク
か上記のいずれかの形状で形成されていなければならな
い。

最も簡単なシステムに於いては、該トラックがデータの
書込みと同時に形成されトラックかデータの存在のみに
よって限定されるので伯込みヘッド駆動手段が正確であ
ることが必要である。例えば微細起イに（マイクロレリ
ーフ）の形状で記録されたデータは読取りモードでディ
スクの記録面たる平面に集束する読取シビームと干渉す
る。マイクロレリーフが集束スポット下を通過するとビ
ームが変調され、この変調が光電セルにより検出された
光度変化が電気信号に変換される。これらの信号を使用
してトラッキングを行なうことも可能である。

前記の如き方法に於いては、読取りモードに於いて連続
する２つの溝のオーバーラツプが生じたり又は少くとも
２つの溝が識別し難くなることを阻止するために書込み
ヘッドの駆動に関して極めて高い機械的安定度が要求さ
れる。前記の如きシステムを改良するために米国特許第
４２７５２７５号は帰路収録トラック又は収録トラック
の１つを基準として使用する方法を提案している。

しかし乍ら、例えばデータ処理に使用する場合の如くデ
ータをランダムに記録したい場合には通常、データ記録
用トラックを予め形成しておく必要がある。このために
従来は成る種の形状のプリエッチが使用されている。米
国特許第４２５２８８９号、４１８８５１０号及び第４
３３４００７号に記載の具体例によれば、媒体製造工程
で前記媒体の補助膜に平滑な溝の形状のトラックが形成
される。データが全く記録されていなくてもトラックの
検出が可能である。データは以後のプロセスで補助膜と
接鱈した感光層又は感熱層に書込まれる。

従来技術の好ましい変形例に於いてプリエッチトラック
はデータ記録領域と一致する。これが所謂シングルトラ
ックシステムである。

別の方法に於いては１つ以上のプリエッチトラックはデ
ータ記録トラックと一致しない。これが所謂ダブルトラ
ック又はマルチトラックシステムである。

前記の如き方法の主たる欠点は、１つのｒ−タ書込用シ
リエッチトラック毎に少くとも１つの付加的プリエッチ
トラックが必要なので最大の記録密度が得られないこと
である。更に、プリエッチトラックの径方向トラッキン
グのため及び記録用トラックへのデータ書込み又は読取
りのために各１つずつの２つのビームが必要である。

また、１つのプリエッチを有するシングルトラック媒体
にも欠点が見られる。これらの媒体では通常、記録及び
径方向トラッキングの各々に１つずつの２つのビームの
使用が必要である。更に、データが記録されていないと
きにはプリエッチトラックがディスクの残シの部分（ト
ラック間ゾーン）から容易に識別されるが、データが記
録されると事情が変シコントラストの逆転が生じるため
注意しないとトラッキングエラーにつながる恐れがある
。

前記の如き欠点を除去するためにトラツノに沿って互い
に離間して配置された個別エレメント即ちフラグエレメ
ントのみから成る径方向トラックキング用プリエッチを
有するデータ媒体を使用した仔方向トラッキングデバイ
スが提案されている。

いくつかの具体例によれば、プリエッチが一鍾の不連糾
的個別エレメントから成りこれらのエレメント群がトラ
ックの中軸を形成する。これらのイ１−・１別エレメン
トの位１准、的分布は均一でもよく均一でなくてもよい
。第１の変形例によれば個別エレメントの各々が平滑な
トラック部分から成る。第２の変形例によれば、個別エ
レメントの各々が特殊コードを定義する複数個の部分か
ら成る。別の変形例によれば各エレメントが、中軸に関
して偏位した部分を一つ以上有する。最後に、各プリエ
ッチエレメントの前に同斯用の補助フ０リエツチェレメ
ントを付加すること本可能である。トラッキングデバイ
スは、ホトデテクタ手段と、例えば標本化−抑止手段又
は積分メモリ回路を組込んだ測定回路と、標本化回路と
を含む。径方向トラッキングエラー信号は、トラッキン
グスポットがディスク表面の被照明領域を複数回継続的
に通過したときに検出された信号の変化に基いて生成さ
れる。

正確な径方向トラッキングが前記の好ましい方法によっ
て確保されても、光学媒体のデータの読取シ又は引込み
に関してもう１つの重要な問題がある。即ち使用される
１つ以上の光エネルギビームの集束の問題である。これ
らのビームは媒体の１つのスポットに集束される必要が
ありこの集束スポットが、トラックの高低変化を絶えず
追跡しなければならない。ビームの正確な集束が、フィ
ードバックループを有しておシ光学デバイスと媒体のエ
ッチ面との間の距離を一定に維持する集束制御デバイス
によって得られることは公知である。

ｆｍｌ　Ｎデバイスの同期及び維持は、市、負信号の振
れの検出により得られる。該電気信号は、ｙｇ１変形例
では収録データの抗戦りによって生成され、第２体′形
Ｖｌｌｌでは例えば平滑溝の形状のトラックを形成する
プリエッチの検出により得られる。従って、径方向トラ
ッキングに関して前記に説明したものと同様の欠点が生
じる。

トラックの中軸に関して偏心した部分を有すべく変形さ
れた同じ個別フ０リエッチエレメントを集束確保のため
に使用することも提案された。

ｎ＋１紀の如く提案された方法によれば、収襲データ内
答に左右されること無く集束を行なうことがＩＩＩ’　
ｆｉｌｒ！であるが、プリエッチエレメントの構造に意
図しない変状がある場合、集束の品質に対して決定的と
は帛えないまでも何らかの影響が与えられる。更に、媒
体の品質及び／又はプリエッチエレメントの光電子検出
手段の品質に関わりを持つ種々の理由からプリエッチエ
レメントの一時的検出漏れ即ち１ト°、ロッグアウト”
によって信号損が生じる可能性があシ、このような信号
損も集束の品質に対して影響を与える。

本発明の目的は、従来技術の欠点を除去することである
。このために、書込みに全く使用されないバージンゾー
ンがトラックに沿って設けらトる。

バージンゾーンは前記の如き個別プリエッチエレメント
又は平滑トラック部分の形状でもよい。または、バージ
ンゾーンがディスク表面のバージン領域から形成されて
もよい。実験の結実現在では、ディスク表面から成るバ
ージンゾーンは、従来技術でバージンゾーンとして使用
されたＦｌ、：僅エレメントの構造よりも集束の寄生的
変動を生じ易い異秋が少ないことが知見されている。

本発明は前記の現象を利用しており、従って本発明の集
束方法では、例えば基準面に光エネルギビームを正確に
集束せしむべく書込み及び／又は読取シヘッドの垂直方
向制御釦必要な信号を銹導し、光電子検出手段によって
該バージンゾーンを検出する段階を含む。

（以ｆ余白） 本発明の目的は、可動データ媒体の基準面に集束される
べ！♂−ムの走査スポットの垂直方向位置の制御方法を
提供することである。データは可動データ媒体の所定形
状に配置されたトラックに沿って書込まれておシ、方法
はビーム集束用レンズと組合せられた少くとも１つの放
射エネルイ源と可動データ媒体の基準面の走査スポット
被照射部分から放出され念輻射線を収集し前記輻射線を
集束面の位置と基準面の位置との瞬間偏差を示す電気信
号に変換する光電子信号検出処理手段とを含む光学的デ
ータ記碌再生装置に於いて使用される。本発明方法は、 データの書込みが全く行なわれないバージン領域から形
成されておシ表面によって基準面を限定しておシ且つ基
準面に集束された走査スポットの寸法より大きい寸法を
有しているディスクリートサイトが所定の空間的配置で
前記トラックに沿って配設されており。

走査スポット被照射ゾーンに於ける前記パーシン領域通
過と同期的に時間窓形成信号が生成され、前記時間窓に
於ける集束面の位置と基準９面との間の瞬間偏差を示す
信号が測定され且つ２つの時間窓形成信号を隔てる時間
間隔中に前記測定値が記憶され、 連続的に測定されて記憶された前記偏差の値の電気的濾
過によシ集束エラー信号が生成されるステップを含む。

本発明の目的は更に、前記方法を使用して光エネルギビ
ームを集束するための光学デ・骨イスを提供することで
あり、また、前記の如きデ／１イスにより使用されるデ
ィスク及びそのために使用される媒体を提供することで
ある。

添付図面に基く以下の記載より本発明が更に十分に理解
され本発明の別の特徴が明らかにされるであろう。

本発明はノリエッチ型のデータ媒体を使用するシステム
内での集束方法及びデバイスに係るものであるから、本
発明が理解し易いようにデータ媒体特に光学的書込み読
取り可能なディスクの形状の媒体の光学的書込み及び／
又は読取シシステムの主要素子について簡単に説明する
。

第１図は平面ｘＯＹ内で基準三面体ηｌの第三軸に平行
な軸に関して回転し得る円形ディスク状の従来技術のデ
ータ媒体５を示す。ディスクの下面は平滑であると仮定
する。下面に平行なディスクの上面も平滑であるが、平
滑トランクの形状のグリエッチトラック７を有する。ト
ラックは約１マイクロメータ以下の実質的に一定の幅を
有する。

前記の如きディスクは、予め形成された平滑トランクの
１つの所与の点にデータを書込むか、又は、前記トラン
クの任意の点に記録されたデータを読取るために使用さ
れ得る。例えば直径約３０１のディスクは、光学的書込
み読取りシステムのフレームに固定された駆動モータに
よって回転運動を生じる。この具体例に於いて、ディス
クの所与のトランクへのアクセスデバイスは、（第１図
に図示しない）２つの光エネルギ源を有する固定＼ 部と書込み読取りヘッド９から成る可動部とを有する。

公刊の如＜、ｌ＝Ｊ動部は、１直方向制御を確保すべく
図示しない永久磁石の磁場内を移動する電磁コイルＢに
一体的に装着されたＲ微碗型しンズｏｂと径方向制御を
確保する検流ミラーＭ、とを有する。

同じく公知の如く、光エネルギ源はレーザー源例えば半
導体レーザ又はＨｅＮｅガスレーデを含む。がスレーブ
は断面の極めて小さい平行な偏光ビームを供給する。レ
ーザービームは、光軸に沿ったレンズの位置に関わり無
くレンズの入射ひとみをカバーするように拡大される必
要がある。このために１９７９年８月３日付の米国特許
用ｍ第１７４５６４号は光エネルギ源と可動書込み読取
りヘッドとの間に無焦点型光学系を配置することを提案
している。

読取りモードでは、（＠１図に図示しない）し−デー源
によ）生成される平行レーザービームｈが無焦点レンズ
により拡大される。該レンズの倍率は、やはり平行な射
出♂−ムがレンズ０．の入射ひとみをカバーするように
選択される。ミラーＭ。

は軸ＯＸに平行な方向に対して平行に伝般する光線を軸
Ｏ２に実質的に平行な方向に偏向する。レンズＯ６は、
矢印６で示す回転運動を行なうデータ媒体たるディスク
５の点３に読取り♂−ムを集束させる。レンズとミラー
とは、書込み読取りヘッドを構成する可動アセンブリに
固定されている。公知の任意の手段によってこの可動ア
センブリを前進させ得る。

予め変調された書込みビームｆ０に対しても同じ無焦点
レンズが使用される。ディスク上で読取りスポットと書
込みスポットとを一致させないために、レンズの入射ひ
とみに於ける書込みビームの偏心が極めて小さくヘッド
の径方向移動中のビームの移動を無視し得る程度に書込
みビームｆ１．ｌを読取りビーム／ｌＫ対して極く僅か
に傾斜させる。その結果、光軸に沿つ／ヒレンズの位置
に関わυ無く、書込みビームはレンズの焦点に集束する
。、書込み、スポット１ま点４に集束する。

デジタルデータを４込むだめのトラックは好ましくは同
心円の形状で配置される。前記の如きトランクはデータ
書込み以前に平ｉ′Ｉ溝の形状のプリエッチにより形成
されてもよく又はそうでなくてもよい。トラックエレメ
ントの幅は光スポットの的径よりやや小さい値に選択さ
れておりトランクエレメントはトラック幅よりやや広い
幅のトラック間ゾーンによって互いに隔てられている。

媒体の上面には熱光学的プロセスによる書込みに適した
薄膜から成る層が形成されている。

ディスクの訃込みモードに於いて書込みを受ける感受性
層の照明はスポット４によって行なわれる。データ媒体
の用途次第でスポットの強度は例えば可変幅又は一定幅
の方形波・マルスから形成された電気信号により変調さ
れる。変調信号にデータを組込むために、場合に応じて
、周波数変調もしくは位相変調が用いられてもよく又は
・々ルスコードメッセージを供給し得る別のコード化方
式が用いられてもよい。データ自体が直接変調信号とな
ることも可能である。

ディスクによフ反射された読取ビームを検出するために
、例えばビームｆｔの光路に半透明プレートＭ２が配置
される。反射ビームは次に光検出及び信号処理手段に伝
送される。該手段は、一方でイラーＭ、の位置制御モー
タ２を制御し得るエラー信号を送出しこれＫよシ径方向
制御を実行し、他方でレンズＯｂに固着されたフィル８
を制御し得るエラー信号−′を送出しこれにより集束制
御を実行し得る。

該処理手段は更に、ディスクに収録されている利用情報
を示す信号５（ｔ）を供給する。従って読取りモードで
はトラック７の記録済エレメントの通過中に信号ｓＤ）
が収集される。該信号はトラックに記録された信号の時
間的経過を忠実に再現する。

書込みモードでは読取りビームｆｔがプリエッチによる
径方向制御を確保するため及び書込み中のデータの実時
間モニタを行なうために使用され得る。

従来技術の好ましい変形例に於いて、径方向トラッキン
グ用ノリエッチは個別エレメント即ちフラグ７１の形伏
を有しており、追跡すべきトランクの中軸は該エレメン
トのみにより限定される。

従ってトラックは仮想トランクである。デ・イスクの回
転速度を考慮した上で５Ｔ（ＡＮＮＯＮ基準に適合し得
ぺ〈プリエッチエレメントの位置的分布を適切に選択す
る必要がある。即ち典型的には半径３０ぼ、有効記録領
域を示すリング幅８αのディスクに約４００００のトラ
ックが存在し、各トランクが約３５００のフラグを有す
る。

これらのフラグは利用情報データを書込むためのゾーン
７２を限定する。第１図中、１はデテクタ及び信号処理
回路であシ、２はザーばである。

第２図には特にトラック７の中軸を規定するフラグ７１
の一具体例が示されておシ、このトランクに沿ってデー
タが書龜込壕れ得る。上記のように同一の２個のフラグ
７１間に、有効な情報データを読取るための領域７２が
存在する。ディスクの回転方向が第２図に矢印ＲＫよっ
て示される。

勿論、この図に示されたトラック７は仮想トラックであ
り、このトラックの中軸７０は書込みビームが進まねば
ならない理想経路を表わすことを理解されたい。しかし
ながら、ある用途に於いては領域７２で書込む以前に１
平滑”溝によってトラックを具体化し得る。書込みヘッ
ドを中径方向に制御するのに必要とされる信号はドラッ
ギング手段を介してフラグ７１を検出することによって
得られる。このドラッギング手段は以下で更に詳＋Ｉ’
ｌｌｌ　Ｋ説明される。グリエッチエレメント７】が読
１［ｖリビームの電束ス；１？ノド又は以下に詳細て説
明するように、７１Ｆ込みビームの集束スポラＬ、に従
って移本すするり４合に、トラッキング信号が］Ｉｎ常
の方法で発生１．イｊする。しかしながら、トラッキン
グス、−１？ソトによる被照明領域内で連続するフラグ
のうち２ａηが通過する間に経過する時間内に信号処理
手段が測定ｎ１（を記憶しなければならない。本発明ｅ
てよれば、測定された信号とこれら２つの瞬間の発生と
からｆｉｔ彫１１信号がｍられ得る。

連続する２個のフラグ７１間に配置された有効領域７２
に於いてのみｒ−タ’ｅ　ｌｊ込むことが望１れる場合
にｉｄ、これらのフラグの一方がＩｌｌ込みス、ｊ９ソ
トによる被照明領域内に存在する際に丙込みビームを抑
制することも必要である。これらのフラグが選択的に識
別される構造を力えられるか又はフラグそれぞれが付加
的な符号同期化フラグと協トリリする場合には、フラグ
間の識別と２個のフラ第２図にはこれらの可能性のうち
の一つの可能性が示される。それぞれのフラグ７１は数
個のセクション７１０，７１１に分割されており、これ
らのセクションの長さと空間的な配置は明確にフラグを
認識しうるコードを規定する。中径方向の制御特性を改
善するために、トラッキングビームに固定周波数の僅か
な振動を与えるととＫ」二ってトラッキングビームをト
ラックの中軸の両側に揺動させることも公知である。こ
の揺動は別の方法でトラッキング軸７０に対して非対称
の・ぐターンとして発生され得る。このためには各フラ
グはトラックの中軸上に中心をおくセクションであって
、フラグの最初の部分を示す１個又は２個以上のセクシ
ョンに加えて、この中軸に対して補充された１個又は２
個以上の別のセクションを含む。第３図に示される最も
簡単な変形例に於いては、第１のフラグ７１はトラック
の中軸７０上に中心をおくセクション７１０と、このす
１１１の左側に補充されたＦＩ′Ｉ２のセクション７１
１−Ｇとを包含する。また次のフラグ７１′は中１１ｈ
　７０上に中心をおく第１のセクション７１０と、この
ｌｌｌ＋１の右側に補充され走第２のセクション７１１
−Ｄとを含む。この連続系列が経過される。補充された
セクションとトランクの軸７０との間の偏位はトランキ
ングスポットの幅の一部分からなる程度のものである。

図示されないその他の変形例に於いては、各フラグは左
側に補充された少くとも１つのセクションと、右ｆｌｌ
ｌ＋に補充された１つのセクションとから成る。

ブロック形仲の書込み配置が望まれる場合には、７１．
７１’の空間的配［醒は一様であるのが好ましい。

少くともいくつかのフラグの変形例が使用される場合に
は、ディスクの断力の平面上にトランク走査スポットを
正確に集束させるに必要とされる信号Ｃ′を発生させる
なめにこれらのフラグも使用され得る。

通常、領域７２に於いて書込まれるデータに対応するエ
ツチングは勿論、グリエッチエレメント７１は中空体又
ははスのような感熱層からなる妨害物の形態である。こ
のようにして２つの平面が規定されるのが頻繁であって
、多分一方の平面Ｖ、を書込み以前に感熱材料からなる
外面層表面によって規定される水平面、即ちトラック間
領域の水平面とも一体化する。論理状態′１″又ｆ−１
″Ｏ”の一方はこれらの２つの平面と協働する。

最も古いモノトラック方式又は先行技術に於いては、ト
ラックに前もって書込まれた平Ｉｌｌ＃溝が設けられる
場合でさえ、信号−′は書込まれたデータの読取シによ
って妨害される。実際、次に起る情報データの書込みは
平滑面の形態にある前書込み領域とトラック間領域との
間に存在するコントラストを弱める傾向があって、極端
な場合にはコントラストを逆にするこ七さ乏−あり’　
？！７る。これらの寄生効果はレンズ０．の垂直方向制
仙１をステラフ０から外れさせる結果に導きイｉＩる。

先行技術の比較的新しい方法は、４ｔＦ込みデータの配
置からの本来不確実な集束を緩和し、比較的適切（て構
成された構造を備えておシ且つ好ましい変形例に於いて
はトラックに沿った配置が一様であり得るフラグから信
号を発生させることにある。

これらの方法は比較的有利な結果に導くけれども、集束
特性を改善することは依然として可能である。

これが本発明の目的である。

実際に、情報脱落が生起しイ４る甘まトてなっており、
また前記のように、新しい書込み領域の表面状伸はプリ
エッチエレメントと協働する２つの平面によって規定さ
れる水平面よりも統Ｉ［的に乱れが少いと七が実験によ
って判明した。

本発明はこの現象を利用するものである。

本発明の主要な特徴によれば、全く曹込みがなく□且り
平ｆ＃溝又は平滑セクションの形態例あるグリエツチン
グを包含する新しい区域がトランクに沿って設けられる
。

これらの区域は、これらの領域表面の平面にスポットが
集束される場合には、区域の最小寸法がトラック走査ス
ポットの最大寸法よシも大きいような構成を有する。更
に２つのトラック間のピッチ、即ちトラック間距離はこ
の方向をたどるスポットの寸法よりも大きくなければな
らない。

この条件を考慮しながら、本発明はそれ自体敷積の変形
が可能な主要な２つの方法に従って行われ得る。

第１の方法に於いては、書込み密度が重要でない場合に
は新しい区域はデータを表示するエツチングと組み合わ
され得る。そのために、連続する２個のエッチエレメン
トによって規定されるトランク領域が用いられ得る。そ
のためには平滑溝の形態のシリエツチングによってトラ
ンクを構成してはならない。その他の条件にも従ゎねぜ
ならない、即ちデータを表示するエッチされ九・千ター
ンは走査スポットの区域よシも小さな面積て、あるのが
好ましく、また連続する２個のエツチング間にこのスポ
ットより大きな長さを有するサイトを残さねばならない
。これらのサイトの位置は規則正しく存在し且つエツチ
ングを予定した２つの場所の間に形成され得るか、又は
反対にサイトは比較的任意な方法で離して配置され得る
。

第２の実施方法によれば、この方法は好ましい方法を形
成するけれども、特殊なサイトがトランクＶＣＫ’ｊっ
て設けられまたフラグがこれらのサイトに先行する、即
ち新しい区域の最初の部分を同期化する不連続なプリエ
ッチエレメントは集束信号を発生させるためにのみ設け
られる。これらのフラグは選択的に検出され得なければ
ならない。このためにこれらのフラグは、特殊なコード
と協働され得、例えばプリエッチセクションの連続系列
によって形成されており、このプリエッチセクションそ
れぞれの寸法及び／又は空間的配置はこれらのプリエッ
チセクションと別のエッチエレメント、特に有効に書込
まれた情報データと協働するコードとを区別する。

第４図にはデータ書込みの一実例が示されており、この
実例の配置は第１の実施方法の変更を可能にする。

任意配置″１０１１″を有する４ビツト二進ワードを例
として選択する。特に前述の要件を満足させ得るコード
の範−〇一つは・ぐルス状化コードである。瞼理状態″
１″はトランク７に沿って作り出され且つ中軸７０上に
中心をおく小さな寸法のエッチエレメントを住する短い
正の・ダルスによって表わされる。・臂ルス状化コード
を示す第４図の線図に於いては、データ媒体の移動速度
を考慮すると、時間間隔Ｔは二進エレメント又は二進ビ
ットを書込むための基本期間に相当する。論理状紗″０
”けトラック上にエツチングが存在しない仁とに帰着し
、ｔた媒体の残りの区域、特にトラック間の領域に相当
する。勿論トラックが考慮されるべき要件の一つを構成
する平清なブリエラチン溝を含まない場合は、論理状態
６０”はトランク間の領域に相当する。

２個のエンチング７２０を隔てている距離が、媒体を手
夏う熱光学物質層表面によって形成された基準面上に集
束される走査スポットより大きい場合には、集束用の制
御信号を発生させるべく、論理状態″０”の書込みに相
当する区域であって、多分２藺の隣接区域を越えてエツ
チング７２０の外に伸長する区域７３を使用し得ること
が容易に理解されよう。

第５図には垂直方向制御信号ｅ′を発生するための光電
回路が示される。これらの回路は第１図に於いて参照し
て説明したシステムに類似のシステムに挿入され得、オ
た本図に於いて参照数字１を御回路のみが本発明に特有
のものであって、その他の回路は先行技術に共通するも
のであり、ここでは特に説明する必要がない。

この回路は光電検出部材を含むけれどもこの部材にりい
ては後に詳細に説明する。この部材はスポット３による
被照明区域から来る放射を検出するものであって、出力
信号ｖｔ、を送出する少くとも１個の光検出セルを含む
。この出力信号は垂直方向エラー信号Ｃ′を生成するた
めの回路と、標準化回路１２とに伝送される。これらの
標本化回路の目的は論理状Ｈ加”の書込みに相当する時
間間隔上に、即ち走査スポット３（第４図）よりも大き
なエツチングを伴わないトランク区域７上に中心をおく
回路に伝送される作動イネーブル信号を発生することに
ある。このために標本化回路１２は閾値Ｖ□、を有する
比較手段１２０を含む。この比較手段の回路は直接入力
（＋）と反転入力（−〕とに基づいてそれぞれ信号■ゎ
とＶ□、とを受容する増幅器であって、被検出信号ＶＤ
が所与の閾佃以下で通過する場合に、例えば論理状態゛
°１”に於て出力信号Ｓを送出する差分入力増幅器によ
って形成され得る。信号ＳはＡＮＤ倫理デート１２１０
入力の一方に供給される。他方の入力は期間Ｔの中間点
（第４図）上に中心をおく刻時パルス信号Ｈを受容する
。このためにはこれらの刻時信号はデジタルデータを書
込み／読み取るためのシステムに用いられる従来の所謂
”ビット”刻時信号から得られ得る。これらの信号は基
本期間Ｔを精確に規定し且つデータの書込み又は読取力
を同期化する。

特に論理状態″０″はエツチングと協働しないために、
０″に相当するエツチングの不存在とエツチングを伴わ
ない他の区域を区別するために必要である。論理状態”
０”と刻時パルスＨの出現とが一致する場合に、イネー
ブル信号ＳＡがＡＮＤゲ９−ト１２２の出力に存在する
。この信号ＳＡは解析窓を規定しまた解析窓の時間間隔
内でエラー信号ε′を作り出すための回路によりて信号
■。が考濾されるのを可能にする。これらの回路は第４
図に示した実例に於いては２個のサンプル間に、即ち既
に定義し九ようなエツチングを伴わない２つの区域の定
査スポットによって照明される区域を通過する間に信号
Ｖ、を記憶するサンプラージスアプラーエレメント１１
０によって形成され得る。その際出力信号Ｉ′Ｎは段階
状信号である。使用し得るためには、出力信号は、例え
ばフィルタの出力に於いてエラー信号を送出する低域フ
ィルタによって６平滑化”されねばならない、このエラ
ー信号はレンズ０．の細度方向制御手段に、即ち本来は
コイルＢに伝送される。

第６図には本発明を実施するための第２の好ましい方法
の第１の変形例が示される。新しい区域７３によって形
成されるサイトがトラック７に沿って設けられ、ｔ＋こ
れらのサイトに先行するフラグ７４と協働する。特殊な
フラグを検出することによって半径方向制御が得られる
場合には、本発明の範囲内ではフラグ７４の代りにこれ
らの特殊なフラグが用いられ得、またこのようにして付
加的フラグの書込みから生ずる書込み密度の減少を回避
しながらこれらの特殊なフラグが二重の役割を果す。

フラグは任意のタイプのものであり得、また制限的では
ないがフラグは例えば第２図及び第３図に示した主な変
形例のいずれか一つに従って形成される。唯一の制限は
ディスク上に存在するエツチングの配置全部の中でこれ
らのフラグが選択的に検出され得なければならないこと
である。

説明のために第６図に於て平行線の陰影が付けられてい
るけれども、中軸の方向以外の方向に於ける新しい区域
７３の境界は仮想のものであることを理解されたい。更
にこれらの境界は臨界的ではない。トランク間のピッチ
が走査スポット３の半径方向の寸法よシも大きいことで
充分である。

第７図には同じ実施方法の好ましい第２の変形例が示さ
れる。この変形例に於いては、ディスクがセクタに分割
され、ま九皺協働フラグ７４は勿論、区域７３全部がデ
ィスク５の回転中心を通る半径方向の軸Δ８に沿って一
直線に並べられる。簡略化のために５個の同心トラック
７のみが図示される。軸Δ８に沿って、新しい区域７３
全体が直角四辺形の形状を有する単一の区域に統合され
る。

この四辺形の最大の長さの部分は軸Δ８に平行である。

実際に、指摘したように直径３０Ｃ１ｆｔのディスクは
幅８ｃｙｓのリング内に又は有効書込み領域内に離れて
配置された約４０．ＯＯ′Ｏ個のトラックを包含する。

トラックそれぞれは多数の被協働フラグとしての約３５
００個の新しい区域を包含する。この配置は減少したト
ラック間ピッチ、即ち比較的大きな書込み密度を可能に
するという利点を有する。実際、走査スポット３はこの
トランクのエッチエレメントを横断する危険性を伴わず
に隣接トランク上に達し得る。その際、半径方向のトラ
ンキングエラーとは全く無関係に集束が行われる。

第８図には信号ε′を作り出すための回路の実例が示さ
れており、この回路は本発明を実施するための好ましい
方法に適合している。

検出ｉ１０及びエラー信号ｅ′を発生する発生器１１は
第５図を参照して説明した回路に共通のものであって、
これらについては再度説明しない。

検出器１０と発生器１１のほかに、回路は標本化回路１
２をも含んでおり、この標本化回路はイネ−グル信号Ｓ
Ａを送出し且つ検出器１０によって送出される信号ＶＤ
を受容する。しかしながら、好ましい方法の範囲内に於
いては、これらの回路はフラグ識別回路１２２、例えば
論理デコーダを含む。

このデコーダは新しい区域７３に先行するフラグ７４と
協働する特殊コードを識別し、また初期化信号Ｓｃ、例
えばパルス状信号を送出する。この初期化信号はイネー
ブル信号ＳＡを発生する発生器１２３を初期化する。こ
の発生器は信号Ｓ。の転換の一つによって初期化される
フリングフロソデであって、幅θの解析窓を規定する出
力信号を送出する単安定フリップフロッグから形成され
るのが有利であり得、また十分に遅延され得て、走査ス
ポット３によって照明された領域内のトランクの移動速
度を考慮すると、イネーブル信号ＳＡが発生される際に
走査スポットが新しい区域の中心に配置され、また相関
的に測定はサンデラーノスアプラ−１１０によって考慮
される。

以上説明したすべての変形例に於いては、す／グリング
ージイスアブリング（第５図二回路１１０）はピーク検
出又は積分によって置き換えられ、また次に一方の・ぐ
ルスの他方のｉ４ルスとの比較、段階状信号８′Ｈの発
生及び最終信号を得るための平滑化によって置き換えら
れ得る。

主要な２つの具体例について以上説明した方法はすべて
のトラッキング方法及びデータ読取り方法と両立し得る
。特にこの方法はモノトラック−モノビーム方式に於い
て使用され得る。この場合に単一ビームは得込みに、好
ましくはフラグ７４信号ε′を発生させるのに役立つ。

これらの方法に用いられる光電手段は信号ＶＤを発生さ
せるためても使用され得る。

検出は多数の公用方法に従って行い得る。実例として、
米国特許第４，０７９，２４８号の教示による非対称形
のデ・々イスは米国特許第４，０２３，０３３号の教示
による非点収差形のデバイスを使用し得る。

本発明を具体的に説明するために、第９図〜第１０図を
参照して第５図又は第８図のデバイスと協働する非点収
差デバイスの作動を説明する。との説明ｔまモノトラッ
ク−モノビーム方式に関スる。

ビームｆを放出する放射エネルギ源Ｌ＆、軸Ｏ２と共に
例えばｉラジアンの角度を形成する半透明ミラーのよう
な放射エネルギを分離する手段Ｍ、ビームｆを媒体５上
のスポット３に収束させる光学軸Ｏを有するレンズＯ６
が示される。エネルギ源Ｌａは極〈小さな点として考え
られ得る。エネルギ源は例えばレーザダイオードの放射
面である。

ビームｆの少くとも一部分は媒体５によって反射され、
この反射されたビームけレンズＯ６を通過し、次に半透
明ミラーＭによって反射されて点Ａに収束し、点Ａを通
って、軸Δ工に垂直なＰ、として参照符号を付された平
面を通過する。この点Ａ・はミラーＭＫついてエネルギ
源り、と対称であり、Ｏｘと平行な軸Δ上に配置される
。反射ビームｆの経路に配置された光学アセンブリを非
点収差にするために光学デ・櫂イスが軸Δｘに沿って配
置される。そのようなデバイスは円柱レンズによって形
成さｆ］−得、円柱の軸は、例えば軸０２に対して平行
に選択される。円柱レンズＣの目的は直線部分８０を平
面Ｐ１内の点Ａの両側のビンは？インドソースＬ８と一
致させることにある。ビンＩインドソースＬａけ図に示
される例に於いては１１１＋ｏｙに平行である。

反射されたビームｆ１のトレース８２．８３は実質的に
円形であるが、図面に於いては直径８３０及び８３１は
勿論これらのトレースハミラーＭ上及び円柱レンズＣＨ
では略図的に示される。光＠８５は平面Ｐ２に於いて軸
Δ８上の点Ａ′で収束した後にセグメント８１を規定す
る。光線は点Ａ　Ｋ　ＩＩいて１［’５ｊ束する。観察
平面Ｐ。が選択され、平面Ｐ。は帥Δ　上で点ＡとＡ′
間に配置される。スポット８０表面が最小の場合に平面
Ｐは軸Δ　に直交する。

ＯＸ 既に説明されたものは、ビーム３が媒体５の点３に正確
Ｋ１束された場合に相当する。

朕の場合には、集束スポットが平面Ｐに形成され、この
スポットはビームｆがディスク５の基準面の前方又は後
方、即ち本発明の範囲内では新しい区域７３０表面の前
方又は後方のいずれに収束されるかに応じて軸ＯＹ又は
Ｏ２に平行な方向に引き延ばされてスポット８として変
形される。

観察平面Ｐ０に集束スポットの形状を検出する手段が配
置され、これらの手段は例えば第１Ｏ図に示されたよう
に集束照合信号を送出する光電セルによって形成される
。検出手段はこの具体例に於いては正方形内に配置され
た４個の光電セルＤ、。

Ｄ２．Ｄ３．Ｄ４を含んでおシ、この正方形の対角線は
軸ＯＹ及びＯ２に平行であって、集束スポット８が実質
的に正方形の中心点に形成されるように配置される。

同じ対角線に属するセルは加算器の入力に接続される、
即ち第１０図に於いてはＭＯＹに平行な対角線上のセル
ｐ、とＤ２は加算器３５の入力に接続され、ｔた別の対
角線上のセルＤ３とｐ４は加算器３６０入力に接続され
る。加算器は差動増幅器３７に接続される、即ち加算器
３５は増幅器の正の入力に接続され、また加算器３６は
増幅器の負の入力に接続される。増幅器３７の出力に於
いては集束照合信号を形成するηＬ気信号ＶＤが使用可
能である。

観察面Ｐに於いて形成されると思われる集束スポットの
３種の形状、即ち［１１１述の最小面積を有する輪郭８
、軸ＯＹＫ沿って引き延ばされた輪郭８０１及び４’ｌ
ｌｌ　ＯＺに沿って引き帆ばされた輪郭８０２が第１Ｏ
図に示される。北で指摘した光電セルの接続を考慮する
と、集束が正確な場合（スポット８なま実可的に円形で
ある）には信号Ｖ。はぜ口であり、１（域７３の表面が
レンズＯｂから遠方に動いた場合（ス・１４’ソト８０
１）にはは号ｖ［、は正であり、また区、１ｔ４７３の
表面がレンズＯｂに近寄った場合（スーノト８　（１２
）には（６号ＶＤは負であることが明らかである。

この方法によって、信号ｖｒ、が振幅と符号をもりてビ
ームｆの集束エラーを表現する。本発明によれば、信号
ＶＤが解析窓の間にある時にザ／プリングされ、また第
５図及び第８図を参照して説明したデバイスによって２
個のサングル間で記憶される。

第１１図の線図は時間ｔの関数として勇１μ方向制御エ
ラー信号ｇ′を発生する一実例を示す。更に詳しくは、
この実例は第２の実施方法の事例に関するものである。

線図の上方部分の曲線は、新しい区域７３の表面によっ
て形成された高さピロの基Ｑ４面に対する走査スポット
３の位置であり且っ据置座標軸に沿った位置６２を表わ
す。線図の下方部分の曲線６′は平滑化された集束エラ
ー信号ε′の対応する発生を時間ｔの関数として略図的
に表わす。走査スポット３によって照明された領域に於
ける新しい区域の通過に対応する解析窓がθ、・４゜の
参照符号を付された点によって新しい区域として簡略化
して示される。同じ線図中に新しい区域７３がそれぞれ
、、Ｊ！ｌ過する間に記憶され六信号峠に関する段階状
曲線が示される。

装約すると、最初に述べたフランス特許に記載＋□。

されるタイプの第２の方法は、走査ビームに非対称性を
導入した鎌に少くとも２１固の光電セルに集束スポット
の像を形成し、この像の歪みを測定することにある。光
電セルによって放出される信号Ｖｉ集束面と基準面との
間に存在する偏位に依存する。この基準面は本発明の範
囲に於ては新しい区域の表面によって形成される。

集束デバイスを初期化するために、米国特許第４．１２
８，８４７号に記載される方法に類似の方法が使用さ）
を得る。

一般に、集束制御回路のルーノは開放されており、また
鋸歯大信号がソレノイドの１つに対して伝送される。レ
ンズＯ１の垂直方向の位置を制御するための手段がこの
１個のソレノイド、例えば第１図に於けるソレノイドＢ
１さもなければこの目的に特有の付加的ソレノイドに設
けられる。この際に、レンズが静止位置からある一つの
位置に動かされる。この位置に於いては定義したような
基準平面に接近した平面に集束点が配置される。

第１の変形例に於いては、ス４ットの半径方向の位置が
どうであってもス、１９ントがトラック間領域の幅と少
くとも同じ程度の寸法を廟する半径方向の長さをもつ場
合には、第８図を参照して説明したデノ々イスのフラグ
識別回路１２２が制御信号Ｓ　を発生し始めるであろう
。垂直方向制御ループ閉鎖信号を発生させるためにこの
制御信号が現われる瞬間を用い得る。この際、唾直方向
制御回路が基準表面上に１受容される”のに十分に基準
表面に接近してスポットが配置される。

別の変形例に於いては、スポットがトラック間領域の幅
よシ小さな半径方向の長さ、さもなければ第１の実施方
法に於ける半径方向の長さを有する場合には信号ＶＤの
振幅の値が垂直方向制御ル−フ０閉鎖信号発生用の基準
１報値に比較されて使用され得る。

万一集束の偶発的損失が起った場合には、前述の特許出
願の教示に従って同じ方法を使用し得る。

本発明は説明した具体例、特に第５図〜第８図を参照し
て説明した方法を実施するためのデバイスのみには限定
されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術のディスクと前う己の如きディスク上
でビームのトラッキング及び集束を行なうデバイスの説
明図、第２図及び第３図は夫ｈ、ディスクのフ０リエソ
チの具体例の説明図、第４図は本発明方法の第１具体列
で使用され得るディスク上のデータコードの１例の説明
図、第５図は本発明方法の第１具体例を実施する集束デ
バイスの電気図、用６図及び第７図は夫々、本発明方法
の第２具体例で使用され得るディスクのコンフィギユレ
ーションの具体例の説明図、第８図は本発明方法の第２
具体例を実施する集束デバイスの電気図、第９図及び第
１θ図は本発明方法の双方の具体例に使用され得る光電
子手段の詳細図、第１１図は本発明方法の第２具体例に
於けるデバイスの動作の概略説明図である。 ３・・・スポット、５・・・媒体、７・・・トランク、
１０・・・検出器、７３・・・バージンエリア、ｏｂ・
・レンズ、ＶＤ・・・出力信号、ＳＡ・・・・イネーブ
ル信号、ｇ′・・・垂直方向エラー信号。 代理人弁理士今　　村　　　元

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）データが可動データ媒体の所定形状に配置された
   トラックに沿っで書込壕れており光学的データ記録再生
   装置がビーム集束用レンズと組合せられた少くとも１つ
   の放射エネルギ源と可動データ媒体の基準面の走査スポ
   ット被照射部分から放出された輻射線を収集し前記輻射
   線を集束面の位置と基準面の位置との瞬間偏差を示す１
   を気信号に変換する光電子信号検出処理手段とを含むと
   き、可動データ媒体の基準面に集束されるべきビームの
   走査スポットの垂直方向位置をｆｌｉ制御するために前
   記データ記録再生装置に於いて使用される方法であり、
   方法が、データの書込みが全く行なわれないバージン領
   域から形成されておシ表面によって基準面を限定してお
   り且つ基準面に集束された走査スポットの寸法よシ大き
   い寸法を有しているディスクリートサイトが所定の空間
   的配置で前記トラックに沿って配設され、走査スポット
   被照射ゾーンに於ける前記バージン領域通過と同期的に
   時間窓形成信号が生成され、前記時間窓に於ける集束面
   の位置と基準面との間の瞬間偏差を示す信号が測定され
   且つ２つの時間窓形成信号を隔てる時間間隔中に前記測
   定値が記憶され、連続的に測定されて記憶された前記偏
   差の値の電気的濾過によシ集束エラー信号が生成される
   ステップを含むことを％徴とする可動データ媒体の基準
   面に集束されるべきビームの走査スポットの垂直方向位
   置の制御方法。
2. （２）トラックに沿って前記バージン領域に先行するサ
   イ）Ｋ（１号検出処理手段によシ選択的識別可能なアジ
   タルデータが書込まれる付加的ステップを含んでおり、
   前記時間窓形成信号の生成の条件として前記デジタルデ
   ータの認識が必要であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。
3. （３）　　７”−夕が可動データ媒体の所定形状に配置
   されたトラックに沿って書込まれており光学的データ記
   録再生装置がビーム集束用レンズと組合せられた。少く
   とも１つの放射エネルギ源と可動データ媒体の卑準面の
   走査スポット被照射部分から放出された輻射線を収集し
   前記輻射線を集束面の位置と基準面の位置との間の瞬間
   偏差を示す電気信号に変換する光電子信号検出処理手段
   とｍ（記スポットを基準面に集束せしむべく齢ハ［ウレ
   ンズに作用する垂直方向制御手段とを含むとき、可動デ
   ータ媒体の基準面に集束されるべきビームの走をスポッ
   トの垂直方向位置を制御する特許請求の範囲第１項に記
   載の方法を実施するために＠配光学的データ記録再生装
   置に於いて使用されるデバイスであシ、前記デバイスが
   、各ディスクリートサイトのバージン領域毎に前記光電
   子信号検出処理手段により送出された電気信号を測定記
   憶し前記信号の変化に応答して前記制御手段に作用きせ
   るフィードバック信号を生成する手段と、前記バージン
   領域による前記被照射部分通過を検出し前記バージン領
   域の通過中に測定手段の動作を許可すべく測定手段に伝
   送される時間窓形成信号を生成する標本化手段とを含む
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法実
   施用デバイス。
4. （４）データがベーシッククロック信号のタイミングで
   書込まれておυ、標本化手段が比較器とアンド論理ｆ−
   ）とを含んでおり、前記比較器は第１人力に基準レベル
   形成電圧を受信し第２人力に光電子信号検出処理手段か
   ら送出された信号を受信して光電子手段によシ送出され
   良信号の振幅が基準レベルと交差するときに出力に制御
   信号を送出し、前記アンド論理ケ゛−トは第１人力に制
   御信号及び第２人力にペーシツ、ククロツク信号を受信
   し出力に時間窓形成信号を送出することを特徴とする特
   許請求のホｌシ囲第３項に記載のデバイス。
5. （５）各バージン領域の手前に特殊デジタルデータの引
   込みが行なわれており、標本化手段が、光術１子信号検
   出処理手段によシ送出された信号を入力に受信し制御信
   号を出力に送出する前記特殊デジタルデータ識別回路と
   、制御信号を入力に受信しこれに応答して前記時間窓形
   成信号を生成する回路と、を含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第３項に記載のデバイス。
6. （６）測定手段が標本化−抑止回路と電気的低域フィル
   タとを含んでおり、前記標本化−抑止回路は、光電子信
   号検出処理手段により送出された信号を測定入力に受信
   し時間窓形成信号を作動許可入力に受信しておシ、前記
   低域フィルタは、標本化−抑止回路の出力信号を入力に
   受信し前記フィードバック信号を出力に送出することを
   特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のデバイス０
7. （７）光電子信号検出処理手段が、走査スポットにより
   照射された前記基準面の被照射部分から放出された光線
   の少くとも一部を観察面に伝送する光学素子と、伝送素
   子と観察面との間に配置された非点収差光学素子と、観
   察面に配置されており前記観、察面に伝送された光線に
   よるスポットの形状を検出する４つの光電セルとを含ん
   でおり、前記セルは被伝送光線によるスポットの変形軸
   を対角線とする正方形として配置されており光電セルの
   出力信号を処理する電気回路は同一対角線上に配置され
   た２つのセルの出力信号を各々が受信する２つの加澗素
   子と２つの加算素子の出力を受信する差動増幅器とを含
   んでおり、前記増幅器の出力が集束面及び走査スポット
   の位置と基準面との間の偏差を示す前記信号を送出する
   ことを特徴とする特許請、求の範囲第３項乃至第６項の
   いずれかに記載のデバイス０
8. （８）トラック走査スポットに集束されるビームにより
   光学的読取可能な７′−夕を所定構成に配置されたトラ
   ックに沿って集束される放射ビームを用いて書込むだめ
   の少くとも１つの書込み面と、前記面に結合されており
   放射ビームに感受性の少くとも１つの材料層と、トラッ
   クに沿った所定形状で間隔を隔てて設けられておシデー
   タ記録を全く含まない材料層のバージン領域から形成さ
   れたディスクリートサイトとを含んでおり、頗１記バー
   ジン領域の表面が前記基準面を限定しておシ、前記領域
   の対法が全方向に於いて基準面に集束されるビームの走
   査スポットの寸法より全方１１１に於いて大きいことを
   特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の如きデバイス
   で使用される可動データ媒体。
9. （９）各サイトが、バージン領域の手前に光電子イハ号
   検出処理手段によシ選択的に識別可能な材料層の一連の
   状態変化を含むことを特徴とする特許請求の範囲第８項
   に記載の媒体。 ０１トラツクに沿って均等間隔でサイトが分布している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の媒体。 α心　媒体がディスクの形状を有しておりトラックが同
   心円として配置されており隣り合うトラックのサイトが
   前記同心円の半径に沿って整列して均等な角度ずつ離間
   した連続的ストリップを形成することを特徴とする特許
   請求の範囲第８項に記載の媒体。