JPS6129050B2 - - Google Patents

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JPS6129050B2
JPS6129050B2 JP51058027A JP5802776A JPS6129050B2 JP S6129050 B2 JPS6129050 B2 JP S6129050B2 JP 51058027 A JP51058027 A JP 51058027A JP 5802776 A JP5802776 A JP 5802776A JP S6129050 B2 JPS6129050 B2 JP S6129050B2
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JP
Japan
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optical
storage device
optical storage
track
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JP51058027A
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Pepaaru Rudeigaa
Kuruugaa Yohan
Hiru Berunaruto
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of JPS51142933A publication Critical patent/JPS51142933A/ja
Publication of JPS6129050B2 publication Critical patent/JPS6129050B2/ja
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    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0901—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only
    • G—PHYSICS
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B17/00—Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor
    • G11B17/005—Programmed access to indexed parts of tracks of operating discs, by guiding the disc
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    • G11B27/28—Indexing; Addressing; Timing or synchronising; Measuring tape travel by using information detectable on the record carrier by using information signals recorded by the same method as the main recording
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    • G11B2220/21—Disc-shaped record carriers characterised in that the disc is of read-only, rewritable, or recordable type
    • G11B2220/215—Recordable discs
    • G11B2220/218—Write-once discs

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光ビームで走査する回転型記憶（又は
蓄積）デイスクを具えて複数個のチヤンネルにデ
ジタル情報を同時にまたはランダムに蓄積するた
めの光学的記憶装置に関する。
デジタル記憶装置については既知であり、光学
的方法によつて高密度で記憶を行なつている。例
えば、米国特許第3624284号明細書には、デジタ
ル情報を写真記録する方法およびこれを光学的ス
キヤンナを含む再生装置について記載されてい
る。この装置のスキヤンナは光ビームを２つの方
向に屈折させるので、データを静止デイスク上に
スパイラル状に記録することができる。しかしな
がら、斯る方式では、光学的に記録する際に原理
的に可能である最大記憶密度を達成することがで
きない欠点がある。その理由はスキヤンナで、デ
ータトラツクの右および左半分を交互に走査させ
てデータの再生を行なう場合に、スパイラル状の
データに沿つて光ビームを案内させる必要がある
からである。さらに、この従来方式によれば、記
憶データにランダムにアクセスできない。その理
由は、スキヤンナがデータを記録させたスパイラ
ルに接して結合しているからである。
さらに、光学的手段によつて回転デイスク上に
情報を記録させる記憶方式が例えばフイリツプス
テクニカルレビユー（Philips Technical
Review）第33巻、第７号第178−180頁（1973）
に開示されている「VLP」方式からも既知であ
る。
この方式によれば、記憶および読取り期間に光
ビームを記憶面上に集束させる対物レンズを、機
械的に、デイスク上を半径方向に案内させる必要
がある。さらに、データトラツクは半径方向に対
し垂直に正確に定められた構造を有する必要があ
るので、対物レンズの半径方向運動を制御する制
御信号をこの構造から導出させることができる。
記憶密度および再生期間に読取られる信号の品質
には限界がある。さらに、情報の読取りの際には
一個または複数個の位置−感知検出器を使用して
光ビームをデータトラツク上に案内させる必要が
ある。
本発明の目的は既知記憶装置の欠点を除去して
データ記憶情報に対しランダムアクセスを可能と
し、記憶密度および容量を高め、さらに、これら
の目的のために光ビームの案内制御手段を改良せ
んとするにある。
本発明においては、斯る目的を達成するため
に、各チヤンネルのデジタル情報を中断部（イン
ターラプシヨン）を含むスパイラル状トラツクに
沿い点状に記憶させ、各チヤンネルに同心案内ト
ラツクを割当て、光学的アドレスを行なうために
光ビームの焦点を各チヤンネルの両トラツク上に
結ばせ、全チヤンネルの光ビームを偏向装置によ
つて制御してこれら光ビームをスパイラル状トラ
ツクに追従させるとともに、中断（インターラプ
シヨン）期間中、案内トラツク上に向けるように
し、制御信号は作動中のデイスクの半径方向の変
位を、検出器を介して、スパイラル状トラツクの
不所望な半径方向の移動を補償するための偏向装
置により導出させることを特徴とする。
本発明によれば、位相−感知検出器を必要とせ
ずおよびデータトラツク間に不使用空間を設ける
必要もなくして、光ビーム案内制御を改良するこ
とができるという利益を奏することができる。
以下、図面により本発明の実施例につき説明す
る。
第１図の記憶デイスクSPを例えばガラス基板
を以つて形成し、その直径を40cm厚さを1.5cmと
し、この基板上には金属または合成材料で薄い層
状に記憶材料を堆積させる。このような層に局部
的に孔を焼き込むことまたは集束光ビームの光の
吸収または反射を局部的に変化させることは知ら
れている。別の実施例では、記憶層を薄い磁気−
光学層を以つて構成し、この層中に集束光ビーム
を用いると共に同時に磁界をかけて加熱して磁区
を形成することができる。原理的には、光ビーム
による記憶材料を物理的にまたは材料的に変形さ
せた物を使用することができる。但し、これら変
形は局部的でありかつ恒久性があるものとする場
合においてである。
厚さ約400Åのビスマスのフイルムに、10nJの
エネルギーを供給した時の集束光ビームを用い
て、約１ミクロンの直径の孔を焼き込んで形成す
ることができる。２マイクロセコンドの記録時間
はデータトラツク当り5mWの光エネルギーに対
応する。
本発明による記憶デイスクを同心円状の記憶領
域に副分割し、それぞれの領域にはメツセージブ
ロツクの情報を収容できるようにする。これら領
域を以下チヤンネルと称する。第１図は記憶デイ
スクSPのセクタを示す。
情報はスパイラル上の各チヤンネルに記録す
る。これらのチヤンネルを番号Ｋ１，２…，１６
として示す。また、スパイラルをチヤンネルＫi
のデータスパイラルDSと称する。さらに、各チ
ヤンネルＫiは同心円状のトラツクを含み、これ
らトラツクはチヤンネルＫiのデータスパイラル
用の案内トラツクFSとして作用する。さらに、
以下説明するような２個の金属化させたトラツク
Ｍが設けられている。
第１ａ図はチヤンネルを案内トラツクFSおよ
びデータトラツクDSに細分割する状態を示す。
同図において、チヤンネルＫ１，Ｋ２，Ｋ３の
DS（Ｋ１），DS（Ｋ２），DS（Ｋ３）はデータス
パイラル（またはその一部分）を示し、FS（Ｋ
２），FS（Ｋ３）は対応する案内トラツクを示
す。案内トラツクFSをデイスクに例えば焼き込
んで形成した溝を以つて形成することができる。
記憶しようとするデータを128ビツトの副ブロツ
クUB中のデータスパイラルDS上に記憶する。第
２図に示すように、各副ブロツクUBは、第１副
ブロツク1.UBについて示したように、１個のク
ロツクビツトSyncおよび複数個のインデツクス
ビツトIndから開始する。これらビツトはデイス
クの回転速度およびデータの配置を制御するため
に使用される。副ブロツクUBの間においてデー
タスパイラルDSは、複数個のデータビツトに必
要とされる空間に等しい空きスペースFRを含
む。この空きスペースが書込みまたは読取りビー
ムを通過する時間を利用して案内トラツクFSを
走査し、制御信号を導出して、これによりイメー
ジング光学装置を微調整して記憶装置の半径方向
における微小な変位を補正する。この走査瞬時を
第２図にAFSとして示す。AFS′は第１データブ
ロツクの前での走査を示す。
デイスクの平均直径が33cmである場合には、こ
のデイスクの１回転により光ビームが走査できる
データスパイラルの長さは約100cmである。平均
ビツト間隔を２ミクロンとすると、１回巻で
500kビツトものビツドが現われる。データスパ
イラルを2000回巻から成るとすると、チヤンネル
の記憶容量は1Gビツトに達する。データスパイ
ラルピツチを２ミクロンとする場合には、半径方
向に必要とされるスペースは４mmとなる。前記記
憶チヤンネルに必要とされる半径方向のスペース
を、案内トラツクおよび、案内トラツクとデータ
スパイラル並びに個々のチヤンネル間安全間隙に
必要なスペースだけ増大させる必要がある。この
安全間隙は、デイスク記録の際に、機械的に調整
することなく、デイスク装置上にデイスクを位置
決めさせる再現性および他の装置によるデータ再
生の再現性によつて、定められる。従つて、記憶
データを同一構成の他の装置で読取ることができ
る。このため、全体としての安全間隙用として
1.5mmの半径方向のスペースが必要となる。それ
故、直径が40cmの記憶デイスクは例えば16のチヤ
ンネルすなわちメツセージブロツクを収容するこ
とができるが、その半径方向のスペースとしては
8.8cmが必要となる。
従つて、16−チヤンネル装置の全記憶容量は
16Gビツトになる。この記憶装置のデータ速度は
単位時間当りのデイスクの回転数によつて決ま
る。単位分当り60回転する場合には、データをチ
ヤンネルに連続的に記憶しまたは読取る際に、デ
ータ速度は単位秒当り500kビツトに達する。し
かしながら、16チヤンネルの全てを16チヤンネル
を含む装置で平行して作動させる場合には、デー
タ速度は単位秒当り8Mビツトに達する。
光学的装置を複数個の同一構成の群から構成す
る。各群は、例えば、複数個のチヤンネルをカバ
ーできる。第３図は１つのチヤンネルに対する光
学的装置を示す。一つの群の全チヤンネルは光源
１および第１高速デジタル光偏向器２を共有す
る。この光偏向器を、データ入力装置３０からの
入力データが供給される切換段２９で、制御す
る。この切換段２９をクロツク信号発生器Clで
制御されるスイツチを以つて構成する。このスイ
ツチで、高速デジタル光偏向器２，５を作動させ
ることによつてデータ入力装置３０から案内トラ
ツクまたはデータトラツクに供給されるパルスの
切換を行なう。この連続的に供給されるデータ入
力信号を圧縮して記憶デイスク上に案内セグメン
トを形成しまたはこれを走査する時間を得る。こ
のスイツチを第９図に示す。
光源１からは後段において２つの個別的な光ビ
ームに分離できるような光ビームを発生させる。
この２つのビームはいわゆる「複ビーム」と称せ
られる。ビームスプリツタ４において、複ビーム
６をチヤンネル群のチヤンネル数と同数の複ビー
ムに分離させる。
以下、光ビームが１つのチヤンネルを通過する
構成成分について説明を行なう。この説明は他の
チヤンネル群の他のチヤンネルにも当てはまるも
のである。これら構成成分としては、第２高速デ
ジタル光偏向器５，ビームを広げる光学装置７，
プリズム８，高速偏向器よりも低速でありかつ圧
電または電気−機械的に制御される鏡９′を具え
る光偏向器９、ビーム分離キユーブ１０および結
像対物レンズ１４がある。高速光偏向器を、例え
ば、フイジツクスレター（Physics Letter）第12
巻、第205〜206頁（1964）に開示されているよう
なデジタルエレクトロオプテイカル偏向器として
構成することができる。あるいはこれをアイ・イ
ー・イー．イートランスアクシヨン オン、エレ
クトロン デバイス（IEEE Transactions on
ELectron Devices）第ED−17巻、第229〜235頁
（1969）に開示されている音響−光学的光偏向器
として構成することもできる。
第１高速光偏向器２を切換段２９によつて作動
させると、この光偏向器によつて２つの光ビーム
を２つのビーム方向間で高速切換えることができ
る。これら２つのビーム方向は記憶デイスク２２
上における２つの部分的に重なり合つている焦点
位置に夫々対応するものである。これら焦点位置
は案内トラツクを走査するために使用される。第
２高速光偏向器５をデータ入力装置３０の切換段
２９により制御するが、この光偏向器の機能は２
つある。第１の機能は複光ビーム６を２つの空間
的に完全に分離された光通路６ａ，６ｂに切換え
ることができることである。その一方の光通路を
以下の説明では制御ビーム通路６ａと称し、この
制御ビーム通路を経る光ビームを制御ビームと称
する。他方の光通路をデータビーム通路６ｂと称
し、この光通路を経る光ビームをデータビームと
称する。第２の機能は、偏向器５がビーム６ａま
たは６ｂの強度を変調させて光ビームをデータビ
ーム通路６ｂの位置または制御ビーム通路６ａの
焦点位置のいずれかにのみ切換えることである。
制御ビーム通路６ａには吸収フイルタ２４を含ま
せて光ビームをある程度減衰させることにより、
記憶層２３の情報状態が最早強度によつて変化し
ないようにする。２つの複ビーム６ａおよび６ｂ
を光学装置７において拡げる。次いで次段のプリ
ズム８によつて制御ビーム通路およびデータビー
ム路を平行にする。制御ビーム６ａをビーム分離
キユーブ１０または半透明鏡によつて分離する。
副ビーム６a′を、対物レンズ１４によつて記憶デ
イスク２２の記憶層２３上に、集光させて焦点を
結ばせる。この副ビームによつて各チヤンネルの
案内トラツクを走査する。第２副ビーム６a″の像
を対物レンズ１１によつてマスク１２上に結像さ
せる。このマスクの後側には検出器１３を配置す
る。データビーム６ｂを低速鏡偏向器９に入射さ
せる。この鏡偏向器を、例えば、2000個の方向に
供し得るように構成する。これらビーム方向に対
して、ビームは対物レンズ１４によつて記憶層２
３上に2000個の焦点位置を形成する。データビー
ム６b″は対物レンズ１１を経てビーム分離キユ
ーブ１０によつて偏向されてマスク１２上に結像
される。
マスタ１２および検出器１３は例えば一列の孔
が形成された細条および細条検出器を以つて構成
する。マスクの調整により案内ビーム６a″を第１
の孔に入射させる。この場合、孔が形成する列
を、データビーム６b″を用いて、光検出器９に
よりマスク面内に形成される列と一致させるよう
にマスクを向ける。さらに、光検出器９の開始位
置を第１の孔に調整する。孔の個数は各チヤンネ
ルのデータ鏡の最大回転数に一致する。光ビーム
６b″によつてマスク１２を走査する間に、検出
器１３は振幅変調信号を検出し、これに対応する
パルスがこれにより導出される。このパルスはス
パイラルの単位トラツク円当りの信号の最大値で
ある。
データビーム６ａの位置および案内ビーム６ｂ
の位置をマスク１２のホールグリツド上で比較す
る。この比較によつて、先ず第１に案内ビーム方
向とデータビーム方向との間に一定関係が確立さ
れ、第２にデータスパイラルのピツチがマスク１
２のグリツド距離によつて決められる。光偏向器
９を電子制御装置２６によつて検出器１３からの
基準信号を用いて制御する。マスク１２、検出器
１３および低速光検出器９用の電子制御装置２６
を一つの装置として形成して、これを光学的測定
ルーラー１２′と称する。
光偏向器９を、例えば、制御装置２６によつて
制御されるのこぎり波電圧を用いて、作動させる
ことができるので、偏向光ビームはマスク１２上
に正確に入射してこのマスク１２上の次のグリツ
ド位置に自由に案内され得る。
測定ルーラーの目的を要約すると次の通りであ
る。すなわち、 ａ アナログ作動のみでは得られないような高解
像度を鏡偏向器９に対して得ること。
ｂ 全デイスク記憶装置に対するマスク１２によ
つて、データトラツク（データスパイラルのピ
ツチ）に対して同一グリツドを決定すること。
ｃ デイスク記憶機構を最初調整した場合に、マ
スク１２の第１グリツド点上に案内ビーム６
a″およびデータビーム６b″を調整することに
よつて、鏡偏向器の開始位置を決定すること。
光偏向器９により偏向されかつデータスパイラ
ル上に焦点が形成される光ビーム６b″がデータ
スパイラルのピツチを完成するに必要な時間を、
のこぎり波電圧を上昇させて選定し、記憶デイス
クの１回転に要する時間よりも僅かに短かい時間
とする。この記憶装置の１回転を表示するパルス
を、例えば第３図にRfoで示すデイスク駆動装置
の軸から導出させて、このパルスにより制御装置
２６のトランジスタスイツチを制御し、よつて、
検出器信号を基礎としてのこぎり波電圧コンデン
サの充放電の切換を制御することができる。この
点に関しては、さらに、第７および８図を参照し
て説明する。
各グリツド位置には、モータ２４により駆動さ
れる記憶デイスク２２の１回転との相関関係を与
える。データスパイラルのピツチの精度および再
現性を光学的測定ルーラー１２′を用いて得るこ
とができる。チヤンネル群の全チヤンネルは光検
出器９およびビーム分離器１０の軸を共有するの
で、チヤンネル群当り唯一の光学的測定ルーラー
１２′が必要となるだけである。
光源１、光偏向装置２，５，９および関連する
光学系を基板３２上に取付ける。しかしながら、
記憶デイスク２２はこの基板に対して半径方向お
よび垂直方向にわずかに動くと仮定しなければな
らない。半径方向の記憶デイスク２２の動きは、
対物レンズ１４を半径方向にわずかに変位させて
補償することができる。記憶デイスク２２の半径
方向の動きは各チヤンネルにおいて制御ビーム６
ａによつてカバーすることができる。所定の時間
間隔中に、第１高速光偏向器２によつて、制御ビ
ームの２つの焦点位置を用いて案内トラツクを右
左に走査する。その結果得られる差信号に基づい
て、案内トラツクのどちらの側へ制御ビームをシ
フトさせるかを決定する。調整が正しく行なわれ
ている場合には、この差信号は零である。この差
信号は共通圧電気装置１７をを作動させて各チヤ
ンネルの対物レンズ１４を半径方向に動かす。
垂直方向における記憶デイスクの微小な動きを
一つのチヤンネル群の全ての対物レンズ１４に関
して共通に補償することができる。この目的のた
め、全ての対物レンズを単一プレート上に配列す
る。この距離制御が必要とされるのは、対物レン
ズ１４が2000トラツクおよびミクロンのトラツク
間隔の解像度に対して数ミクロンの焦点深度を有
するからである。一つのチヤンネル群の対物レン
ズを組合わせ制御することも可能である。その理
由は記憶層２３の基板を平坦に磨き上げて直径約
20cmの領域内に２個の干渉リングが生じるように
したことおよび厚さ1.5cmのガラス基板の機械的
なベンデイングが20cmの長さにおいて１ミクロン
以下であるからである。既知の容量原理を距離制
御に使用することができる。この原理はフイリツ
プステクニカル レビユー（philips Techical
Review）第33巻、1973，第７号、第190〜193頁
に記載されている。
この目的のために、例えば、単位チヤンネル当
り３個の容量を測定する。そのうちの２つの容量
は外側リング１８，１８′上に存在し、他の１つ
の容量は内側リング１９上に存在する。第４図は
記憶層およびプレートPL上の対物レンズ１４の
配置を示す平面図であつて、これら対物レンズ
は、測定容量を用いて記憶層２３からの距離を測
定する。斜線を施した内外の周縁部のリング面
RFおよびRF′を金属化し、これら各面は測定容
量１８，１８′，１９のプレートである。各容量
は距離制御装置２７と関連し、各容量によつて光
学的ベースプレート（第３図）上に配列させた圧
電気装置１５，１６を作動させる。
この種の圧電気調整部材は、「Rev.Sci.
Instr.45」第８号，第1026〜1037頁（1974）およ
び「Journ.sci.Instr.39」第636〜637頁（1962）
に開示されている。
各チヤンネルは唯一の静止型位置独立検出器２
１を必要とし、この検出器からのパルスを２１′
を経て調整段２８とデータ出力装置３１との間に
送給する。この検出器２１を透過読取りの場合に
は記憶層の後側に配置させ、反射読取りの場合に
はこの層の前面に配置させる。反射読取り方式の
場合には、低速光検出器９の鏡９′の代りにビー
ム分離キユーブを使用する。検出器２１の前面に
レンズ２０を配列して記憶層２３から反射または
透過してきた光を集光させる。未記録（ブラン
ク）記憶デイスク２２を位置させた後に、対物レ
ンズ１４から成る各対物レンズ群を走査制御装置
２７によつて記憶層から所定の距離に調整させ
る。この距離は容量１８，１８′，１９によつて
決められる。続いて、低速光検出器９を調整して
光ビームを案内ビーム６a′の方向に偏向させる。
この偏向の期間に、光ビームは測定ルーラーの第
１孔を経て通過し、この通過光ビームを３３で検
出して開始位置を決定する。第１孔の検出によつ
て開始信号fiが発生する。続いて、同心的案内ト
ラツクFSをデータビーム６b′を用いて記憶層２
３に書込む。この書込の後、スパイラル状データ
トラツクDSが書込まれる。この目的のために、
データビーム６ｂの副ビーム６b″を、光偏向器
９によつて偏向させて、光学的測定ルーラー１
２′のデータスパイラルに対する第１グリツド点
上に、向け、および第１データブロツクを副ビー
ム６b′を用いて書込む。その後に、高速光偏向器
５はデータビーム６ｂから案内ビーム６ａに切換
わる。ビーム６を光偏向器２によつて分離するの
で、案内トラツクFSを２つの重なり合つている
点位置を有するビーム６ａで走査することができ
る。半径方向における記憶デイスクの任意のゆら
ぎを、分配器２１′で作動させる調整装置２８で
補償することができる。次のデータ副ブロツクを
開始する前には、既にデータビーム６ｂへの切換
は行なわれており、次のデータ副ブロツクを書込
む。データ並びに案内トラツクFSの走査機構を
第２図に示す。
読取り期間中、各対物レンズ１４を案内ビーム
６ａを用いてそのチヤンネルの案内トラツクに対
して調整する。光偏向器９はデータスパイラル
DSの所定のトラツク内をアドレスする。これは
光学的測定ルーラー１２′によつてチエツクされ
る。記憶デイスクの回転速度を、データ出力装置
３１から導出されて同期段２５に供給されるデー
タスパイラルの同期ビットを用いて制御する。こ
のデータ出賄装置にはデータ入力装置３０の場合
と同様にクロツク制御シフトレジスタを設ける。
この同期ビツトはクロツクUB内のビツトを読取
るためのクロツクパルスを供給する。データスパ
イラルのインデツクスビツトを使用してデータス
パイラルDSのアドレスされたトラツク円の部分
（ターン）にデータを位置させる。データスパイ
ラルの所定のトラツク円に要するアクセス時間は
光偏向器９の応答時間によつて決まり、その時間
はミリ秒の範囲にある。データ副ブロツクのアク
セス時間は記憶デイスクの回転速度によつて決ま
る。単位秒当り１回転の速度では、その時間は約
１秒となる。光偏向器の応答時間は短かいために
無視することができる。
データビツトからの反射または透過光を静止型
検出器２１で測定する。既知の光学的検出器の感
度は10-10〜10-12Ws／ビツトの範囲内にある。こ
れは検出器における光のパワーすなわち２マイク
ロ秒の読取時間に対する5.10-5〜5.10-7W／チヤ
ンネルに対応する。使用記憶材料の効率が50％で
ある場合には、これは記憶材料の前で10-40〜
10-6W／チヤンネルの光のパワーに対応する。こ
の効率は書込時に必要とされる効率の50〜5000分
の１である。
第３図の記憶装置につきさらに説明する。第５
図ないし第１０図はその説明に供する詳細図およ
びタイムダイヤグラムである。
第５図はマスク１２および検出器１３の実施例
を示す図である。マスクをキヤリア１２ａで形成
し、これには一直線に配列した孔１２ｂを設け
る。距離Ａ１は案内トラツクとデータスパイラル
の第１トラツク円との間の距離を示す。距離Ａ２
はデータスパイラルのピツチに対応する。孔１２
ｂの個数は１つのチヤンネルのデータスパイラル
のトラツク円の個数と等しい。
マスクを調整して案内ビーム６ａが孔１２ｂ１
に入射するようにする。これをデイスク記憶機械
の調整により行なう。続いて、マスクを配列して
孔の形成する直線をマスク面にデータビーム６
b″を経て光検出器９によつて形成される直線と
一致させる。鏡反射器の開始位置を孔１２ｂ１に
調整する。
光ビーム６b″によつてマスク１２を走査する
期間中、検出器１３は振幅変調信号AS（第８図
参照）を測定して、ビーム６b′がスパイラルを追
従した程度に関してスパイラルの単位トラツク円
当り１回表示を行なう。単位トラツク円当りの最
大値が検出器１３に発生する瞬時に、デイスクが
１回転を完了したことを表示される瞬時と比較す
ることによつて、装置２６に含まれるのこぎり波
発生器を制御することができる（これについては
さらに第７図および第８図を参照して説明す
る）。
マスク１２および検出器配置の他の実施例で
は、２列の孔１２ｃおよび１２ｄを互いにずらせ
て配列させているマスクを、有すると共に２つの
細条検出器１３′および１３″（第６図参照）を有
する。第５図の実施例よりもこの実施例の利点
は、光ビームがマスクを横切る方向を検出器信号
から決定できる点である。マスクを調整して案内
ビーム６a″を一対の孔１２ｃ１，１２ｄ１、一対
の１２ｃ２，１２ｄ２…へ入射させる。これら孔
はデータビーム６b″によつて走査される。装置
Difにおいては、細条検出器１３′および１３″か
らの検出器信号間の差を形成する。この差信号が
零のときビームを一対の孔上に対称的に位置させ
る。差信号の形状から、既知の如く、マスク１２
を走査する方向を決定することができる。第８ａ
図に示す検出器信号を差信号の零交差から導出す
る。
第７図はアナログ光偏向器２６の制御装置を示
す図である。第５図に示す実施例の場合には、回
転期間中に信号の最大値を検出した後にのみとお
よび、第６図の実施例の場合には、差装置Difが
差信号を決定した後に、検出器１３からの信号を
デイスク１回転を表わすパルスと共に、方向検出
器RDに供給して順方向VWまたは逆方向RWを決
定する。のこぎり波電圧Ｕ（ｔ）は鏡偏向器９を
制御するものであり、この電圧をこれらデータか
ら導出することができる（第８図についての以下
の説明を参照）。
のこぎり波電圧Ｕ（ｔ）の上昇は抵抗Ｒ１およ
びコンデンサＣによつて決定する。鏡偏向器９の
順方向の動きの場合には、コンデンサＣは、抵抗
Ｒ１および切換位置が検出器RDの方向検出器信
号VWおよびデイスク回転パルスfoによつて制御
されるスイツチＳ１を経て、充電が行なわれる。
開始位置への逆方向の動きの場合には、スイツ
チＳ２は信号RWによつて閉じられる。さらに、
スイツチＳ２を検出器信号RWおよびデイスク回
転パルスfoによつて制御する場合には、所望のト
ラツク数にわたる鏡偏向器の逆方向の動きも可能
である。
次に第８図のタイムダイヤグラムを用いて説明
する。ASは第５図に示すルーラーの場合の振幅
−変調信号を示す。第８図ａに検出器１３からの
信号を示す（ASの最大値または、第６図の場合
には、Difからの差信号）。ｂはデイスク回転パル
スf0を示す。この場合、順方向に動く（１３から
のパルスがf0に先行する）。ｃにスイツチ５１お
よびS2の切換位置を示す。ｄはのこぎり波信号Ｕ
（ｔ）を示す。ｅはデイスクに対する光ビーム６
b′の半径方向の位置のｒ（ｔ）を示す。udtはデ
ータスパイラルの１回転の期間を示す。
第１２図を参照して、第３図および第９，１０
および１１を基礎としたデイスクへの書込み動作
につき説明する。同様に第１３図を参照して読取
動作についても説明する。入力データDEを第３
図および第９図に示す装置３０に供給する。クロ
ツクパルス発生器Clは装置の内部同期を行なう
周波数ｉのクロツクパルスを発生する。デイス
ク速度の同期を装置２５のこれらパルスを基礎と
して行なう。従つてデイスク駆動を２４において
行なう。回転検出器Rf0は１回転毎に１個のパル
スを供給し、これを同期用として用いる。発生器
Clはパルスfeを供給する。このパルスはfiと関係
するので、記憶デイスク上の案内トラツクFSの
形成または走査を行なう時間が得られる。fiから
はパルス列ｆFSおよびｆDSを導出して案内トラツ
クの開始瞬時を決定しおよびデータトラツクの開
始瞬時を決定する。このパルス列の導出を既知の
如く例えばカウンタまたは分割装置でパルスfiを
計数することによつて行なうことができる。第１
２図および第１３図はこれらパルス列を互いに時
間的にどのように位置させるかを示す図である。
装置３０のスイツチＳ５およびＳ６をパルスｆ
DSによつて制御する。データ信号DEは交互にス
イツチＳ５を経てレジスタSR１またはSR２に供
給される。レジスタSR１またはSR２へのデータ
ブロツクの入力を第１２図のDEに示すように、
周波数ｅで行なう。同図において、データブロ
ツクをDB（SR１）およびDB（SR２）をもつて
夫々示す。デイスクへの書込期間中、レジスタ
SR２またはSR１は周波数ｉでスイツチＳ６を
経て読取られるので、１案内トラツク（FS）に
対するスペースが得られる。第１２図のDS５
は、SR５およびSR６（DDB（SR５）および
DDB（SR６）で示されている）からのデータブ
ロツクによつてデジタル光偏向器５をどう作動さ
せるかを示す。この動作を装置２９で行なう。こ
の装置はfiで同期するｆFSおよびｆDSに対する瞬
時を、既知の論理手段を用いて、命令信号に変換
させる。すなわち高速光偏向器２に対するDS２
（第１２図のDS２参照）は案内トラツクパルスを
書込み期間中書込む案内トラツクに２つの重なり
合つた光スポツトを供給する。２９においてｆDS
を用いて偏向器５を切換える。DS５を書込むと
き、すでに書込まれた案内トラツクをDS５中の
ブランク部分において再び読取る。すなわち、検
出器２１において信号DS２１を得る（第１２図
のDS２１参照）。この信号を分配器２１′を経て
調整装置２８に供給して案内トラツクの調整を行
なう。第１１図は分配器２１′および装置２８の
構成を示す。装置２１′はｆFS，ｆDSおよびfiで
作動される切換スイツチＳを含む。
パルスｆFSの後に、スイツチＳは信号DS２の
制御により位置St１およびSt２間で切換を開始す
る。このため案内トラツクのパルスは常に正しい
瞬時にある。原位置に対する任意の変位が信号
DS２１に対して非対称的に現われる。この非対
称性を、入力端子２８１，２８２を経て供給され
るパルスDS２１に対して微分効果を与える調整
装置２８において、調整パルスJFS（第１２図参
照）に変換して、これを圧電気装置１７の駆動部
分に供給する。第１２図を持続時間Udtを有する
デイスク回転パルスf0およびデータビーム６b′の
半径位置を示す。第１３図は第１２図と同じ符号
を示して示しているが、この第１３図を参照して
読取り動作期間に行なわれる動作を説明する。信
号DS５によつて、偏向器５を通過する光ビーム
を低い（＝読取り）強度NDに調整する。このこ
とは、データパルスまたは案内トラツクパルスを
書込むために全強度VIが必要である読取り動作
とは反対である。必要な外部制御は、２９に供給
されるＲ／Ｗ（読取り／書込み）命令を用いて行
なうことができる。信号DS２は重なり合う焦点
スポツト位置を供給して案内トラツクFSを走査
させる。読取動作の場合には、検出器２１は第１
３図の信号DS２１を供給する。データスパイラ
ルの読取り期間（パルスｆDSおよび次のパルスｆ
FSの間の時間）中、情報ブロツクDB（SR３），
DB（SR４）をレジスタSR３およびSR４に夫々
転送する（第１０図の装置３１参照）。案内トラ
ツクを第１３図に示すパルスｆFSおよび次のｆDS
すなわち信号LFS間に読取る。装置２１で読取つ
たこの信号の分配を２１′で行なう。データブロ
ツク期間中、スイツチＳをSt３に切換えて３１に
情報を供給する。パルスｆFS後の案内トラツクの
走査期間中、スイツチＳはパルスDS２の制御下
において位置St１およびSt２間を切換られる。信
号LFSを調整装置２８に供給するので、案内トラ
ツクの調整を行なうことができる。装置３１は、
周波数ｅを基礎として同期周波数ｉに従つて
SR３およびSR４に交互に到達する情報を出力と
して供給する。これらは、第１３図とDDB（SR
３），DDB（SR４）で示したように出力信号DA
のデータブロツクである。第１３図はf0およびデ
ータビーム６b′の半径方向の位置ｒ（ｔ）の完全
な関係を示す。
第１４図は装置２９の構成の一例を示すブロツ
ク図である。Ｒ／Ｗは書込み動作用の論理値１の
信号である。周波数ｉは装置２９の構成成分の
同期信号である。さらに、本例においては、fiと
フリツプフロツプFF２とにより、光偏向器２を
制御するパルス（第１２図および第１３図）に対
応するパルスを供給する。
案内トラツクパルスｆFSが案内トラツクセグメ
ントの開始を表示してデータトラツクパルスｆDS
が案内トラツクセグメントの終了を表示するまで
この表示を継続する場合にのみ、前記パルスの供
給が行なわれる。これを、ｆDSおよびｆFSによつ
て制御されるフリツプフロツプFF１を用いて達
成する。従つて、パルスｆFSおよびｆDS間に
AND機能ゲートＥ３に供給される信号があり、
このアンドゲートから偏向器２にパルスDS２を
供給する。読取り動作の場合と同様に書込み動作
の場合においても、案内セグメントの検出の都
度、偏向器２から斯るセグメントに対する重なり
合つた走査光スポツトを供給する。
案内セグメントを書込む（データスパイラルを
書込む以前に）場合には、信号ｆ１を使用する。
この信号は第３図に示す３３の装置において検出
されおよび、ルーラー１２を経て、デイスクの案
内トラツクに対する位置を表示する信号である。
ｆ１をデイスクの完全な１回転の持続時間すなわ
ち完全な案内サイクルであるとすると、Ｒ／Ｗ＝
１であるので、この信号ｋ／ｗとfiとがアンド機
能ゲートに入ると信号WFSがアンド機能ゲート
Ｅ１の出力端子に生じる。WSFは案内トラツク
書込みを意味する。本例においては、案内トラツ
クをパルスｆFSおよびｆDSの間にのみ書込む。ゲ
ートＥ３の出力はWFSが供給されるアンド機能
ゲートＥ４の入力に供給される。ゲートＥ４はパ
ルスDS５（FS）を供給し、このパルスは偏向器
５を駆動させて強度VIにするすなわちデータビ
ームｂを偏向器５において光ビーム６から分離さ
せる。パルスDS５（FS）はデータビーム６ｂに
よつて案内トラツクに書込まれる。この書込みを
情報自体の書込みの前に行なう。案内トラツクの
この書込みは第１２図には示されていない。第１
２図はデータを実際に書込む場合にのみ関するも
のである。さらに、案内トラツクをパルスで完全
に満たすことが可能である。これをゲートＥ３の
出力よりはフリツプフロツプFF２の出力をゲー
トＥ４の入力に供給することによつて達成でき
る。所望ならば、f1から導出したパルスの代りに
符号化されたパルス信号をゲートＥ４に供給する
ことができる。こうすることにより、アドレスの
目的に好適な符号化された案内トラツクパターン
を得ることができる。
スパイラルの各トラツク円にデータを書込む際
には、装置２９においてＲ／Ｗ＝１としおよびfi
で同期されて情報トラツクセグメントが存在して
いるとき（これは制御用として存在するｆDSおよ
びｆFSによつてフリツプフロツプFF１の他方の
出力によつて左右される）、両信号によつてアン
ド機能ゲートＥ２を開き、よつて装置３０から情
報を偏向器５に供給することができる。この信号
は第１２図にDS５（Inf）で示され、この信号に
よつて光ビーム６ｂ（データビーム）を情報自身
に従つて強度VIまたはNiに制御する。この信号
DS５をアンドゲートＥ２およびＥ４からオア機
能ゲートＧ１を経て偏向器５へ供給する。
【図面の簡単な説明】
第１図は記憶面を複数個のチヤンネルに副分割
させた状態を示す記憶デイスクの一セクタを示す
線図、第１ａ図は同心案内トラツクおよびスパイ
ラル状データトラツクにチヤンネルを副分割した
状態を説明するための相隣接した３個のチヤンネ
ルの記憶面を拡大して示す線図、第２図はデータ
トラツクの構成および案内トラツクの走査を説明
するためのチヤンネルの案内トラツクおよびデー
タトラツクの一部を示す線図、第３図はデータを
デジタル的にかつ光学的に記録再生するマルチチ
ヤンネル記憶装置を示すブロツク図、第４図は異
なるチヤンネルの結像対物レンズの調整面を説明
するための記憶デイスクを示す線図、第５図およ
び第６図は測定尺の一例を示す図、第７，９，１
０，１１および１４図は第３図に示した装置の詳
細を示す図、第８，１２および１３図は本発明の
説明に供する信号波形図である。 SP……記憶デイスク、Ｋ１〜Ｋ１６……チヤ
ンネル、１……光源、２，５……高速デジタル光
偏向器、４……ビームスプリツタ、７……ビーム
を広げる光学装置、８……プリズム、９……鏡光
偏向器、１０……ビーム分離キユーブ、１１，１
４……対物レンズ、１２……マスク、１２′……
光学的測定ルーラー、１３，２１，３３……検出
器、１５，１６，１７……圧電気装置、１８，１
９……リング、２１′……分配器、２２……記憶
デイスク、２３……記憶層、２４……吸収フイル
タ、２４′……駆動装置、２５……同期段、２６
……電子制御装置（アナログ光偏向器）、２７…
…走査制御装置、２８……調整段、２９……切換
段、３０……データ入力装置、３１……データ出
力装置、Cl……クロツク信号発生器、Rf0……回
転検出器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 光ビームによつて走査する回転型記憶デイス
    クを具えるデジタル情報を複数個のチヤンネルに
    同時にまたはランダムに記憶する光学的記憶装置
    において、各チヤンネルのデジタル情報を中断部
    を含むスパイラルトラツクに沿つて点状に記憶
    し、各チヤンネルに同心円的案内トラツクを割当
    て、光ビームを光学的アドレスを行なうための各
    チヤンネルの両トラツク上に集束させ、全チヤン
    ネルの光ビームを偏向装置によつて制御させて、
    スパイラルトラツクを追従させつつ、中断期間
    中、光ビームを案内トラツク上に向け、制御信号
    を、偏向装置によつて動作中のデイスクの半径方
    向の変位から導出させてこれを検出装置を経て測
    定してスパイラル状トラツクの不所望な半径方向
    の動きを補償させることを特徴とする光学的記憶
    装置。 ２ 特許請求の範囲１記載の光学的記憶装置にお
    いて、データスパイラル上にデータをブロツク状
    に配置し、各ブロツクをクロツクビツトで開始さ
    せ、制御信号を時間順次のクロツクビツトとクロ
    ツク発生器のクロツクパルスとを比較して導出
    し、デイスクの回転速度とこの制御信号を用いて
    調整することを特徴とする光学的記憶装置。 ３ 特許請求の範囲１又は２記載の光学的記憶装
    置において、データビームの位置を案内ビームの
    位置と光学的に比較して、案内トラツクおよび前
    記比較からのデータトラツク間の一定関係を導出
    させることを特徴とする光学的記憶装置。 ４ 特許請求の範囲１，２又は３の何れかに記載
    の光学的記憶装置において、光ビーム偏向装置
    を、低速アナログ制御光偏向器および高速デジタ
    ル光偏向器を以つて構成し、この光偏向装置を用
    いて光ビームをアナログ偏向に追加して階段状に
    迅速に偏向させることができることを特徴とする
    光学的記憶装置。 ５ 特許請求の範囲４記載の光学的記憶装置にお
    いて、高速光偏向器はデータビームおよび案内ビ
    ームを制御しおよびデータビームを変調すること
    を特徴とする光学的記憶装置。 ６ 特許請求の範囲４記載の光学的記憶装置にお
    いて、光ビームを、案内トラツクの案内ビームお
    よびデータビーム用の２つの空間的に分離してい
    るビーム通路上を案内させ、この案内ビーム通路
    を鏡およびプリズムの特定の配置によつて決定
    し、第１光偏向器は案内ビーム通路をデータビー
    ム通路に切換えることを特徴とする光学的記憶装
    置。 ７ 特許請求の範囲４記載の光学的記憶装置にお
    いて、低速光偏向器を圧電気または電気−機械的
    制御鏡を以つて構成し、その偏向器の位置をチエ
    ツクして鏡によつて反射される光ビームが静止型
    光学的測定ルーラー上に投影されるようにし、１
    個以上の光検出器を前記ルーラーの後側に配置
    し、光電測定信号を前記検出器から導出して鏡の
    位置制御を行わせることを特徴とする光学的記憶
    装置。
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