JPS6010371B2 - 円盤状記録媒体の再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、音声信号、映像信号等の情報信号および基準
信号を円盤状に螺線または同０円状に記録した記録円盤
の再生装置に関するものである。

このような再生装置は記録円盤上に記録された情報に光
スポットを照射し、その反射光量あるいは透過光量の変
化を利用して、この情報を読み取るようにしたものであ
る。この場合、円盤の情報記録密度が非常に高くなり、
円盤上の情報を光学的に読みとるには、１つの情報トラ
ックを光スポットで忠実に追跡することが重要で難しい
問題である。トラツキング制御、すなわち情報トラック
の追跡を行なうには、光スポットが情報トラックよりそ
れつつある場合に、それつつある方向とその量を知るた
めのトラッキング誤差信号を何らかの方法により得て、
正しくトラツキングが行われるよう制御してやればよい
。

従来の再生装置では、トラツキングを行うために第１図
に示すように追跡すべき情報トラック２を中心にして３
個の光スポット４，５，６を照射し、中心の光スポット
５から記録情報を両側の光スポット４，６からトラッキ
ング情報を得ている。

情報トラック上には、例えばビット（情報溝）７が信号
に応じて配置されている。この情報溝は、例えば幅０．
８仏の、深さ０．１６ムｗで長さは情報信号に応じて変
化させ、螺線トラックのピッチは約２ム仇である。光ス
ポット５が追跡すべきトラック２の正しい照射位置にあ
るとき「光スポット４，６はこの情報トラックの両端の
各一端にそれぞれ接して配置されている。この時、トラ
ツキング信号用光スポット４と６の反射光量は等しい。
今何らかの原因で光スポットと情報トラック２との相対
位置がずれ、光スポット４，５，６が４′，５′，６′
の位置へ動いた場合、光スポット４′からの反射光量は
、光スポット６′からのそれと比べて４・さくなる。従
って両反射光をそれぞれ光電変換し、電気信号に変えれ
ば、両者の差の量からトラッキングずれの量を、その極
性からずれの方向を検出できる。しかし上述した既知の
再生装置では、光線を３つに分割するため光学系が複雑
になるという欠点を有する。さらに別の欠点は情報トラ
ックの間隔が１〜２仏のであるため、この微小間隔内で
上述のように３個の光スポットを所定の関係をもたせる
には、調整においても、調整後の維持においても微妙で
あり過ぎ、一般家庭用として普及させる再生装置には通
さない事である。このような欠点を解消しようとして、
映像信号、音声信号等の情報信号の他に、順次のトラッ
クの中間にトラッキングバースト信号を、その周波数を
１トラック毎に交互に切換えて記録した記緑媒体を用い
、再生時にこのトラッキングバースト信号の周波数を検
出してトラツキング誤差信号を取出すようにすることが
袴開昭５０−４６４２２ｙ号公報に開示されている。

この方法では、再生ビームは１本で足りるので、３本の
ビームを用いる場合のように面髄な調整を必要としない
効果がある。しかし、このトラッキングバースト信号が
情報信号と干渉しないようにするためにトラツキングバ
ースト信号の２つの周波数を選定する必要があり、例え
ば映像信号の帯域より高い周波数に選ぶ必要がある。し
かし、この場合には記録装置および再生装置の周波数浄
域を広げる必要があり、高価となる。このような欠点を
除去するために、上記公報にはトラッキングバースト信
号の２つの周波数を映像信号帯域内に選定し、これを同
期信号期間に挿入することも提案されているが、２つの
周波数を高いＳ／Ｎで分離するには高性能のフィル夕が
２個も必要となり、この点でコスト樹となる欠点は解決
されていない。本発明の目的は上述した欠点を除去し、
簡略な構成により低価格で、調整、維持とも比較的容易
でしかも雑音の影響を受けにくくトラッキング誤差の検
出確度が高い円盤状記録媒体の再生装置を提供せんとす
るものである。

本発明は音声信号、映像信号等の情報信号および基準信
号を円盤上に螺線または同心円状に記録し、前記基準信
号の記録部分の近傍に、一定周波数で、基準信号に対す
る位相を１トラック毎に変化させたトラツキングバース
ト信号をトラックピッチのほぼ１′２だけ円盤のラジア
ル方向にずらせて記録した円盤状記録媒体と、円盤状記
録媒体上に走査用光スポットを投射する装置と、この走
査用光スポットの反射光または透過光を受光して電気信
号を発生する装置と、この装置の出力電気信号から、前
記基準信号を基準にして前記バースト信号を抽出し、そ
の位相を検出する回路と、この検出回路の出力バースト
信号からトラツキング誤差の大きさおよび方向を表わす
トラッキング誤差信号を取出す回路と、このトラツキン
グ誤差信号を積分した後、積分されたトラッキング誤差
信号により、前記光スポットが前記円盤状記録媒体上を
正しくトレースするように前記走査用光スポットを投射
する装置を制御するための駆動装置とを具えることを特
徴とするものである。次に図面を参照してさらに詳細に
本発明を説明する。

Ｎ昨Ｃ方式のカラービデオ信号の水平同期パルス近傍の
波形は第２図に示すように、水平同期パルス２１に続い
てカラーバースト信号２２があり、さらにバックポーチ
２３をおいて映像信号２４が始まる。

水平同期パルス時間４．５〜６山秒、カラーバースト信
号時間２〜３ム秒、バツクポ−チ時間１ム秒を含めた時
間は第２図に示すように約１０．５仏秒、すなわち１ラ
インのうち約１７％程度必要である。この形式は放送電
波を受信した場合、外来雑音に耐え得るように設定され
たものであり、雑音量によって最適な形式は当然変って
くる。ビデオディスクを用いた光学式記録再生方式の場
合、標準放送電波に比べて高密度（広帯域）、高Ｓ／Ｎ
を期待できる。

しかがって水平同期パルス、カラーバースト、バックポ
ーチの占める時間を短縮することができる可能性が強い
。第３図は水平同期パルス３１を基準信号としてその後
に数ＭＨｚの周波数のトラツキングバースト信号３２を
挿入した信号の一例を示し、水平同期パルスを５仏秒か
ら２仏秒に短縮し、残りの３仏秒の間にトラッキングバ
ースト信号を挿入したものである。水平同期パルスは、
パルスの前縁ｔａを利用するので、広帯域、高Ｓ／Ｎの
場合は原理的にパルス幅無限４・でも同期性能を損うよ
うなことはない。第４図は上述したトラックバースト信
号を記録した記録円盤の一部を示し、トラックＴ，，Ｔ
２，Ｌ，Ｔ４の各トラックの中間に、すなわち１′２ピ
ッチずれた位置に部分的にトラックバースト信号に対応
するビットｔ，２，ｔ２３，ｔ３４を設ける。

トラックＴ，，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４上のビットｔ，，ｔ２
，ｔ３，ｔ４はトラックバースト以外の信号、例えば水
平同期パルス、映像信号に対応する。光スポット４１は
正しくトラツキングしている場合の光スポットの位置を
示し、バースト用ビットｔ位とｔ幼との中間を走査する
。

この場合は反射光量のうち両バースト用ビットから変調
を受ける成分は等しい。今、光スポットが符号４２で示
す様にバースト用ビットｔ，２へ接近すると、反射光量
のうちバースト用ビットｔ，２から変調を受ける成分は
バースト用ビットら３から変調を受ける成分より大きく
なる。従ってバースト用ビットｔ．２と【凶からの反射
光量を識別できれば、トラッキング誤差信号を得ること
ができる。識別する最も簡単な方法としてはバースト信
号の周波数を１トラック毎に交互に異なるものにするこ
とである。２種の異なる周波数ｆ，，ｆ２であるトラツ
キングバースト信号をそれぞれ交互にトラック間に記録
した場合、例えば第４図においてバースト用ピツトヤの
バースト周波数をｆ，，ら３をｆ２，ｔ３４をｆ，とし
た場合の再生装置を第５図に示す。

円盤５１は中心から半分を図に断面で示す。

レーザー５４の出力ビームを反射鏡５５としンズ５２を
介して円盤５１上へ集光させ、その反射光をレンズ５２
で集光し、ハーフミラー５５を介して光電変換素子５６
へ入射させる。光亀変換素子５６で光電変換された電気
信号を増幅器５７で増幅し、その出力を復調器５８へ供
給する。一般に、円盤上には、ビデオ信号をＦＭ変調し
たものを記録してあるので、再生時にこれを復調して元
のビデオ信号を得る。復調された信号を信号処理回路５
２３で適当に処理をしてビデオ信号出力を得る。一方、
水平同期パルス分離回路５９は復調器５８の出力から水
平同期パルスを抽出する。水平同期パルスは画像の水平
同期をとると共に、トラッキングバースト信号に対する
基準信号として作用し、これを遅延回路５１０で所定時
間（例えば２仏秒）遅延させ、トラツキングバーストゲ
ート５１１のゲートパルスとする。ゲート５１１は増幅
器５７の出力からトラツキングバーストのみを抽出する
。このようにして抽出されたトラツキングバーストは帯
域フィルター５１２，５１３によりそれぞれ周波数ｆ，
，ｆ２のトラツキングバーストに分離して、検波回路５
１４，５１５でこの比較回路５１６の出力の振幅および
極性はトラッキングずれの大きさおよび方向をそれぞれ
表わす信号成分を含むものであるが、トラツキングバー
ストは１トラック毎に交互に周波数を変えて記録されて
いるから方向成分を表わす信号犠性は記録円盤の１トラ
ック毎に交互に反転する必要がある。このため比較回路
５１６の出力をィンバータ５１７に供給してその極性を
反転すると共にそれぞれ検波する。検波回路５１４，５
１５の各出力振幅は比較回路５１６で比較される。この
比較回路５１６の出力の振幅および極性はトラツキング
ずれの大きさおよび方向をそれぞれ表わす信号成分と含
むものであるが、トラツキングバーストは１トラック毎
に交互に周波数を変えて記録されているから方向成分を
表わす信号極性は記録円盤の１トラック毎に交互に反転
する必要がある。このため比較回路５１６の出力をィン
バー夕５１７に供Ｖ給してその極性を反転すると共に比
較回路５１６の出力ィンバータ５１７の出力、すなわち
比較回路５１６の出力の極性を反転したものとをそれぞ
れ切換回路５２０へ供給し、功換回路では後述するよう
にフリツプフロツプ５１９の出力により１トラック毎に
両入力を切り変えて出力するようにする。復調器５８の
出力より垂直同期パルス分離回路５１８で垂直同期パル
スを分離し、この垂直同期パルスをフリップフロップ５
１９へ供給する。垂直同期パルスは円盤が一回転する毎
にすなわち１フレーム毎に２個づつ発生し「フリップフ
ロップ５１９は２個づっパルスが入力される毎に切換回
路５２０を１フレーム毎に切換えるような出力を切換回
路５２０へ供給する。したがって、切換回路５２０から
は、比較回路５１６の出力が円盤５１の一回転毎に極性
が切り変って出力されることになる。これは情報トラッ
クの両側のトラックバースト信号の周波数が円盤の１ト
ラック毎に交互に切り変えられているからである。もち
ろんある周回における比較回路出力の極性はトラッキン
グを正しく制御する様に設定する。切襖回路５２０の出
力はローパスフイルター５２１を介してレンズドライバ
ー回路５２２へ供給される。籾換回路５２０の出力はパ
ルス波高値を誤差信号で変調しているような形になって
いるため、ローパスフィルター５２１でその変動量を積
分し、レンズドライバー回路５２２の適切な入力である
低周波域のトラツキング誤差信号に直す。レンズドライ
バー回路５２２はこのようなトラッキング誤差信号を受
けてレンズ５２或は反射鏡等を、トラッキングづれを修
正するように駆動するものである。第６図は第５図に示
した再生装置の各回路出力の波形を示す図である。波形
６川ま増幅器５７の出力でビデオ信号である。波形６１
は波形６０から抽出した水平同期パルス、波形６２は水
平同期パルスを基準とする遅延回路１０の出力でトラッ
キングバーストを抜取るためのパルス、波形６３は抽出
されたトラッキングバースト、波形６４，６６は帯域フ
ィルター５１２，５１３の出力、波形６６，６７は検波
回路５１４，５１５の出力、波形６８は比較回路５１６
の出力、波形６９はローバスフイルター５２１の出力波
形であり、トラッキング誤差信号を表わすものである。
上述した再生装置ではトラッキングバースト信号の周波
数を１トラック毎に切換えるようにしたが、これらのト
ラツキングバースト信号を分離して検出するためには、
帯域フィルターは周波数特性が良好なものである必要が
あり、コスト高になる欠点がある。

また、上述したようなトラッキングバースト信号と情報
信号との干渉を抑止するためには、トラツキングバース
ト信号の２つの周波数を特定の値に選定しなければなら
ず、設計の自由度が制限される欠点もある。本発明は「
このような欠点を除去するものであり、トラッキング
バースト信号の周波数を一定とし、その位相を一回転毎
に交互に反転して記録した記録媒体を用いるものである
。

第７図はこのようにトラッキングバーストの位相を１ト
ラック毎に変えて記録した円盤を再生するための本発明
再生装置の一例を示すものである。

光学系は第５図と同様であるので図示を省き、第５図の
場合と同機の働きをする回路は第５図と同じ符号で示し
た。この場合トラックの両側の両トラックバーストの位
相差は１８００である。光電変換素子の出力を増幅器５
７で増幅し「 ビデオ信号を得るまでの回路は第５図と
同様である。復調器５８の出力の一部は発振回路７１へ
供給され、発振回路７１は水平同期パルスによって位相
ロックされたトラックバースト信号と同一周波数の連続
波を発振する。ゲート５１１により抽出したトラックバ
ーストと連続波発振回路７１の出力とを同期検波回路７
２で同期検波し、同期検波された出力の極性を第５図の
例と同様にィンバータ５１７、切換回路５２０１こより
円盤の１回転毎に切換える。切換回路５２０の出力はロ
ーパスフィルタ−５２１を介してドライバー５２２へ供
給される。本例では同期検波回路７２の出力の極性を切
換えているが、別の例として、発振回路７１の出力波形
の位相を円盤の１回転毎に反転させることもできる。第
８図は第６図に示した例の各回路の出力波形を示す。

波形８０‘まビデオ信号より抽出した水平同期パルス、
波形８１は発振回路７１の出力すなわち水平同期パルス
で位相ロックされた連続波、波形８２はビデオ信号より
抜出したトラックバースト、波形８３は同期検波回路７
２の出力波形、波形８４はローパスフィルター５２１の
出力波形である。第９図は本発明再生装置に使用する円
盤を制作する装置の一例を示す図である。

レーザー９０からのレーザービームをハ−フミラ−９１
によって光変調器９２，９３に分け、両変調器からの出
力光をそれぞれミラー９４およびハーフミラー９５で反
射させ、レンズ９６を介して円盤９７上にスポット像を
結像させる。ミラー９４，９５は適当に調整して、光変
調器９２，９３の出力光が円盤上でラジアル方向に１′
２トラック間隔だけ離間して結像するようにする。トラ
ックバーストを含むビデオ信号は変調回路９８でＦＭ変
調された後ゲート回路９０１を経て光変調器９２へ印加
されト変調器９２の光出力はミラー９４で反射されて円
盤９７の所定のトラック上に結像し記録する。水平同期
パルス分離回路９９によりトラツキングバーストを含ん
だ像信号から水平同期パルスを抽出し、遅延回路９００
でトラツキングバーストが存在する時間だけ水平同期パ
ルスを遅延させ、その出力をゲート９０１へ供給してト
ラツキングバーストが存在する間はゲート回路９０１に
より光変調器９３へトラッキングバースト信号が印力０
されるようにする。光変調器９３の出力光は光変調器９
２の結像位置より１′２トラック分だけラジアル方向に
ずれた位置で結像する。光変調器９２，９３を非常に速
い応答速度をもった変調器とすれば、トラツキングバー
ストを記録するときのみ瞬間的（２〜３一ｓｅｃ）に光
学スポットを円盤のラジアル方向にずらすことができる
。さらにずらし終った時点で不必要なオーバーシュート
を避けることができる。第１０図は第９図に示す託録装
置の光変調器の入力波形を示す。

すなわち、第１０図ａに示す波形１０３は光変調器９２
の入力波形すなわちビデオ信号であり、第１０図ｂに示
す波形１０４は光変調器９３の入力波形すなわちトラツ
キングバ−ストである。トラックバーストは円盤１回転
毎に例えば水平同期パルスに対して００或は１８ぴ位相
を交互に切換えて記録する。以上本発明をビデオ信号の
再生装置についてのみ説明したが、音声信号あるいはそ
の他の信号のみの再生装置では水平同期パルスの代りに
基準となる基準信号を設けなければならない。

音声信号の場合には一般にパイロット信号が重畳されて
記録されるので、このパイロット信号を基準信号として
利用することができる。本発明装置によればトラッキン
グ誤差信号を情報信号と同じ光ビームから得るので、光
学系が簡単であり、それゆえ光学系の調整が簡単で調整
後の安定性も期待でき、再生装置を低価格化できる。

さらに、例えば水平同期パルス周期（約１狐Ｈｚ）と同
じだけサンプリングできるので、基本波成分３０ＨＺで
あるといわれるトラッキング誤差信号をサンプリングす
るには充分であり、トラッキング誤差検出確度が高い。
また、トラッキングバ−スト信号は予め設定された時間
に設定された周波数で記録されているので種々の意味の
雑音（例えば光学的キズ、振動、電気的ノイズ）に対し
て影響を受けにくい。さらに、２種類のトラッキングバ
−スト信号は周波数が１つで位相がトラック毎に反転し
たものであるので、これら信号の分離は容易に行なうこ
とができると共に設計の自由度も向上することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は既知のトラッキング誤差信号を取り出す方法を
説明するための図、第２図はＮＴＳＣ方式ビデオ信号の
水平同期パルス近傍の波形図、第３図は文発明円盤状記
録媒体再生装置に使用する像信号の一例の水平同期パル
ス近傍を示す波形図、第４図は本発明円盤状記録媒体再
生装置に使用するトラックバーストに対応するビットを
設けた円盤の一部分のビット列を示す図、第５図は円盤
状記録媒体再生装置の一例を示すブロック線図、第６図
は第５図に示す装層の各回路の出力波形を示す図、第７
図は本発明円盤状記録媒体再生装置の一例を示すブロッ
ク線図、第８図は第７図に示す装置の各回路の出力波形
を示す図、第９図は本発明円盤状記録媒体再生装置に使
用する円盤に情報を記録する装置のブロック線図、第１
０図ａおよびｂは本発明円盤状記録媒体再生装置に使用
する円盤に情報を記録する装置の一例の変調器入力波形
を示す図である。 ５１…・・・円盤状記録媒体、５２・・・・・・レンズ
、５３・・・・・・ハーフミラー、５４・・・・・・レ
ーザー、５６…・・・光電変換素子、５７・・・・・・
増幅器、５８・・・・・・復調器、５９・・・・・・水
平同期パルス分離回路、６１０・・・・・・遅延回路、
５１１・・・・・・トラツキングバースト抽出ゲート、
５１２，５１３・・・・・・帯域フィルター、５１４，
５１５・・・・・・検波回路、５１６・・・・・・比較
回路、５１７・・・・・・インバータ、５１８・・・・
・・垂直同期パルス分離回路、５１９・・・・・・フリ
ップフロップ、５２０．・・・・・極性反転ゲート、５
２１・・・・・・ローパスフイルター「 ５２２・・・
・・・ドライバ回路、７１・・・・・・連続波発振回路
、７２・・・・・・同期検波回路。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 音声信号、映像信号等の情報信号および基準信号を
   円盤上に螺線または同心円状に記録し、前記基準信号の
   記録部分の近傍に、一定周波数で前記基準信号に対する
   位相を１トラツク毎に交互に変化させたトラツキングバ
   ースト信号をトラツクピツチのほぼ１／２だけ円盤のラ
   ジアル方向にずらせて記録した円盤状記録媒体と、円盤
   状記録媒体上に走査用光スポツトを投射する装置と、こ
   の走査用光スポツトの反射光または透過光を受光して電
   気信号を発生する装置と、この装置の出力電気信号から
   、前記基準信号を基準にして前記バースト信号を抽出し
   、この位相を検出する回路と、この検出回路の出力バー
   スト信号からトラツキング誤差の大きさおよび方向を表
   わすトラツキング誤差信号を取出す回路と、このトラツ
   キング誤差信号を積分した後、積分されたトラツキング
   誤差信号により、前記光スポツトや前記円盤状記録媒体
   上を正しくストースするように前記走査用光スポツトを
   投射する装置を制御するための駆動装置とを具えること
   を特徴とする円盤状記録媒体の再生装置。 ２ 前記トラツキングバースト信号を一定周波数でかつ
   前記基準信号に対する位相を１トラツク毎に交互に反転
   して記録した円盤状記録媒体を再生するために、前記検
   出回路は、前記基準信号と同期し、かつ前記バースト信
   号と同一の周波数の連続波を発生する回路と、この回路
   の出力と、抽出したバースト信号とを同期検波する回路
   と、この同期検波回路の出力信号の極性を円盤状記録媒
   体の１回転毎に反転する回路とを具え、この回路の出力
   を積分してトラツキング誤差信号を発生させるようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の円盤状
   記録媒体再生装置。 ３ 前記トラツキングバースト信号を一定周波数でかつ
   、前記基準信号に対する位相を１トラツク毎に交互に反
   転して記録した円盤状記録媒体を再生するために、前記
   検出回路は、前記基準信号と同期し、かつ前記バースト
   信号と同一の周波数の連続波を発生する回路と、この回
   路の出力波の位相を前記円盤状記録媒体の１回転毎に反
   転し、この信号と抽出したバースト信号とを同期検波す
   る回路とを具え、この同期検波回路の出力を積分してト
   ラツキング誤差信号を発生するようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の円盤状記録媒体の再生
   装置。