JPS6360449B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学デイスクのような円板状の情報担
体に情報を光学的に記録およびまたは再生する光
学情報記録．再生装置のための検索装置にかか
り、特に予め情報担体に形成された溝状の案内ト
ラツクをもつ情報担体のトラツク検索装置に関す
る。

光学情報記録再生装置としては、例えば光感応
性材料を塗布又は蒸着した円板状情報担体を回転
させておき、前記円板状情報担体にレーザー光源
等からの光束を直径1μｍ以下に絞つた微小スポ
ツト光として照射し、その光出力強度を記録信号
で変調することによつて情報担体上に凹凸による
位相変化、屈折率変化あるいは反射率や透過率の
変化などの光学的特性変化としてリアルタイムで
ビデオ信号やデイジタル信号等の情報の記録が行
なえ、かつ前記光学的特性変化を検出することに
より記録した情報の再生が行なえる装置が提案さ
れている。

かかる装置では、記録トラツクの高密度化、離
散的な部分書き込みあるいは消去などの理由によ
り記録しようとするトラツクを案内する案内トラ
ツクを同心円あるいはスパイラル状に予め設けて
おき、前記案内トラツクに追従するようにトラツ
キング制御をかけながら定められたトラツクに情
報を記録し、またそのトラツクから情報を再生す
る光学情報記録再生装置が考えられる。

本発明の目的は、案内トラツクを光学的に識別
しうるようにした円板状情報担体に情報を書き込
んだり、円板状情報担体から情報を読み取る装置
を提供することにあり、なかでも各トラツクに記
録された情報を横断トラツク数を計数して高速検
索する検索装置を供することにある。

情報担体に形成された案内トラツクは、例えば
凹凸の溝状構造が適当である。情報はこの案内ト
ラツクの設けられた情報担体に蒸着されたアモル
フアス金属のごとき記録媒体に記録される。情報
は、記録媒体の蒸発による穴形成または極所的な
黒化という形で蓄積される。

案内トラツクの識別は、案内トラツクで反射さ
れた反射レーザー光束の遠視野パターンが案内ト
ラツク方向の両側に光強度分布の偏りで行なわれ
る。この偏りは、分割境界が前記案内トラツクの
接線方向と平行になるように配された２つの受光
部をもつ光検出器で光電変換されて、トラツキン
グ制御手段へ印加される。したがつて、微小スポ
ツト光を情報担体上に収束して案内トラツクを横
断するように走査すると案内トラツクを通過する
毎に光検出器の２つの受光部の出力の差信号とし
てトラツクの横断信号が得られるので、この横断
信号の数を計数することによつて微小スポツト光
が情報担体上を移動したトラツク数が求まる。し
たがつて、この横断トラツク数のカウントが目標
移動トラツク数と一致したときトラツク検索走査
を停止せしめれば高速のトラツク検索ができる。

一般に情報担体が装置に脱着されるとき、数
10μｍオーダーの偏心が生じるのは避けられな
い。この偏心の存在は、トラツク間隔が1μｍ〜
2μｍと非常に狭い光デイスクではトラツク検索
走査の開始時と終了時のように走査速度が情報担
体の回転速度に比して遅くなる場合に偽の横断信
号が発生する。したがつて、偏心量が大きくなれ
ばそれだけ横断トラツク数のカウントの誤差が大
きくなるという欠点がある。

本発明は、上述の偽の横断信号を前記光検出器
の２つの光電部の出力の和信号と差信号とで前述
の偽横断信号を分離して正確な横断トラツク数の
計数を可能ならしめて、良好な高速トラツク検索
を行なうことを目的とする。

以下図面に従つて本発明を詳しく説明する。第
１図は本発明の一実施例で情報を記録再生する光
学情報記録再生装置のトラツク検索装置の構成図
である。レーザー光源１から放射されたレーザー
光束２はトラツキングミラー３で方向を変えて絞
りレンズ４で円板状の情報担体５上に直径1μｍ
ぐらいの微小スポツト光６として集光される。絞
りレンズ駆動装置７はボイスコイルなどで構成さ
れ、情報担体５の面振れに応じて絞りレンズ４を
上下に微動せしめて微小スポツト光６が常にジヤ
ストフオーカスとなるようにフオーカス制御す
る。

案内トラツク８を予め設けた情報担体５はモー
タ９によつて高速回転され、かつトラツク検索走
査機構１０によつて半径方向に高速移送される。

このトラツク検索走査機構１０はパルスモータ
ーと送りネジあるいはリニアモーターなどが使用
される。

情報担体５で反射された反射レーザー光束１１
は1/4波長板１２と偏光ビームスプリツター１３
でその光路が分離され方向変換されて、複プリズ
ム１４の頂部に入射する。分離反射レーザー光束
１５はレンズ１６と複プリズム１４によつて、複
ビーム光束１７ａ，１７ｂに分離され、それぞれ
フオーカス検出用光検出器１８とトラツキング検
出用光検出器１９上に投射される。情報担体５の
面振れに応じて複ビーム光束１７ａはフオーカス
検出用光検出器１８上で左右に移動するので２分
割した光電部の出力を差動増幅器２０で互いに差
を取れば、フオーカス誤差信号２１が得られる。
このフオーカス誤差信号２１は絞りレンズ駆動回
路２２に印加されて絞りレンズ４を直垂に動かし
てフオーカスを制御する。

情報担体５上に構築された案内トラツクの偏心
で微小スポツト光６が案内トラツク８を横切つた
場合、複ビーム光束１７ｂの光量分布が横断方向
に偏る形で変化する。この複ビーム光束１７ｂは
トラツキング検出用光検出器１９の２個の光電部
を照射し、その出力は差動増幅器２２でお互いの
差が取られてトラツキング誤差信号２３としてト
ラツキングミラー駆動回路２４に入力されトラツ
キングミラー３を振る。トラツキングミラー３は
微小スポツト光６が情報担体５上の案内トラツク
８を正確に追跡するように前記トラツキング誤差
信号２３の変化に応じてその角度を変える。２５
は第５図で詳述する信号処理回路で、トラツク横
断パルス及びトラツク横断方向信号をトラツク検
索走査駆動回路２６へ送り、トラツク検索走査機
構１０を駆動させ、微小スポツト光６が目標トラ
ツクへ正確に移動するように制御する。２７は加
算増幅器でトラツキング検出用光検出器１９の２
つの出力の和信号２８を出力し、前記信号処理回
路２５に入力される。

第２図は本発明の光デイスク検索装置に使用さ
れる情報担体５の構造の一部断面図である。情報
担体５の面Ｒ側には幅ω、ピツチＰ、深さδの溝
状案内トラツク３０ａ〜３０ｅが円心円あるいは
スパイラル状に堀つてある。２９ａ〜２９ｅは溝
間の平担部である。光感応性の記録材料は面Ｒ側
に蒸着されて記録面３１を形成している。微小ス
ポツト光６は例えば基板３２面側から照射され面
Ｒ上に集光されて情報を記録する。情報が記録さ
れる部分は案内トラツク３０ａ〜３０ｅの内部
（溝）が使われる。案内トラツク３０ａ〜３０ｅ
の幅ω、ピツチＰ、深さδの具体的な値としては
例えばω＝0.6μｍ、Ｐ＝1.6μｍ、δ≒λ／8.n（λ
はレーザー光源の光波長、ｎは基材３２の屈折
率）に選ばれる。

第３図は、第２図で説明した情報担体５の溝状
案内トラツク３０に微小スポツト光６が照射され
た時のトラツキング誤差信号の検出原理を説明す
る図である。第３図は情報担体５の断面方向から
見た図である。トラツキング検出用光検出器１９
は、２個の光電部１９ａと１９ｂとからなり、案
内トラツク３０の方向に対して、両側に配されて
いる。ここでは情報担体５の外径側の光電部を１
９ａ、内径側のそれを１９ｂとする。複ビーム光
束１７ｂは情報担体５からの反射レーザー光束１
１ａ〜１１ｂがトラツキング検出用光検出器１９
上に入射する光スポツトを表わし、濃淡は光量分
布の変化を示している。第３図ａは、前記情報担
体５の案内トラツク間の平担部２９に微小スポツ
ト光６がある場合の様子を示している。この場合
入射した微小スポツト光６は一様に反射する。こ
の反射レーザー光束１１ａは、トラツキング検出
用光検出器１９上で一様に分布するので差動増幅
器２２の出力は零となる。すなわち、トラツキン
グ誤差信号２３は零である。

第３図ｂは微小スポツト光６が溝状案内トラツ
クの外径側エツジ３３ａに一部かかつて入射して
いるときの様子を示している。溝状案内トラツク
３０の深さδがπ／４位相程度であれば、反射レ
ーザー光束１１ｂは外径側へ曲げられ、光電部１
９ａ側が明るくなり、光電部１９ｂ側は暗くな
る。差動増幅器２２の出力は、光電部１９ａ，１
９ｂをそれぞれ正入力、負入力として印加すると
すれば負出力になる。

第３図ｃは、溝状案内トラツク３０の溝中央部
に微小スポツト光６が照射された様子を示す。微
小スポツト光６は溝の両エツジ３３ａと３３ｂに
かかつているため反射レーザー光束１１ｃが溝の
外側に回折され、絞りレンズ４の開口で光量の一
部が失なわれる。したがつて、トラツキング検出
用光検出器１９の光電部１９ａと１９ｂには一様
な光分布であるが、全体の光量は第３図ａ，ｂ，
ｄの場合より減少する。差信号２３は第３図ａと
同様に零となるが、加算増幅器２７で光電部１９
ａと１９ｂの出力を加算した和信号は第３図ａ，
ｂ，ｄよりもその振幅が小さくなる。

第３図ｄは第３図ｂの逆で、溝の内径側エツジ
３３ｂに微小スポツト光６がかかつて入射した場
合の様子を示す。この場合第３図ｂとは逆に内径
側に反射レーザー光束１１ｄは回折されて内径側
の光電部１９ｂに光量が偏る。従つて、差信号２
３は負となる。

第４図は第３図で説明した微小スポツト光６が
情報担体５の半径方向に移動した場合のトラツキ
ング検出用光検出器１９の内径側光電部１９ａの
出力３４ａと外径側光電部１９ｂの出力３４ｂの
和信号２８、差信号２３の信号波形を示したもの
である。第４図は、情報担体５のトラツク面を微
小スポツト光６で走査したときに一つの案内トラ
ツクを横切つた場合の外径側光電部１９ａの出力
３４ａ、内径側光電部１９ｂの出力３４ｂおよび
差信号２３、和信号２８の波形を示している。第
４図ａは外径から内径方向に走査したときの出力
波形で、第４図ｂは内径から外径方向に走査した
ときの出力波形の図である。

第４図において和信号２８のピークは差信号２
３が零交叉する点と一致する。これは走査方向に
関係しないことは第３図の説明から明らかであ
る。さらに、和信号２８と差信号２３の波形の位
相を比較すると第４図ａのように溝状案内トラツ
ク３０を内径方向へ横切つたときは和信号２８の
方が差信号２３の負極性波形部分より位相が進ん
でいるが一方、第４図ｂのように溝状案内トラツ
ク３０を外径方向へ横断したときには和信号２８
は差信号２３の負極性波形部分より位相が遅れて
いる。このように和信号２８と差信号２３の負極
性波形部分の位相差を比較すれば容易に溝状案内
トラツク３０を横断した方向を検出できる。さら
に情報担体５の反射率等が変化して反射レーザー
光束１１の光量が変化しても前述したように和信
号２８のピークと差信号２３の零交叉点の位相は
常に一致しているので和信号２８と差信号２３の
位相関係が変わることがないので安定に横断方向
の検出が行なえる。

第５図は案内トラツクの横断トラツク数の計数
をしてトラツク検索走査するための信号処理回路
のブロツク図である。第６図は、第５図の各ブロ
ツクの信号波形を示す図である。

第５図においてトラツキング検出用光検出器１
９の２つの光電部１９ａと１９ｂの出力３４ａ，
３４ｂは差動増幅器２２と加算増幅器２７で差信
号２３と和信号２８を得る。これらの信号は所要
信号成分のみを透過するフイルター３５，３６に
よつて機器ノイズ等を除去した後、波形整形回路
３７，３８によつて波形整形する。和信号と差信
号を波形整形した整形差信号３９と整形和信号４
０は、負極性部分を所定の閾値でスライスした信
号である。整形差信号３９は単安定マルチバイブ
レータ４１を立上りエツジでトリガーして差信号
エツジパルス４２を作る。この差信号エツジパル
ス４２と整形和信号４０とをアンドゲート４３で
論理積をとつて内径方向横断パルス４４を得る。
一方、整形和信号４０の立上りエツジで単安定マ
ルチバイブレータ４５をトリガーして和信号エツ
ジパルス４６を作り、整形差信号３９とアンドゲ
ート４７で論理積をとつて外径方向横断パルス４
８を得る。

この内径方向横断パルス４４と外径方向横断パ
ルス４８のそれぞれの計数合計パルス数は、情報
担体１の偏心によつて同一トラツクを外径方向あ
るいは内径方向へとトラツク横断方向を反転しな
がら複数回横切つたときの、外径から内径方向へ
横切つた横断トラツク数と内径から外径方向へ横
切つた横断トラツク数とを表わしている。

したがつて、内径方向横断パルス４４をアツプ
ダウンカウンター４９のカウントアツプ用クロツ
クに入力し、外径方向横断パルス４８をカウント
ダウン用クロツクとして入力すれば、アツプダウ
ンカウンター４９のカウント出力５０は、外径か
ら内径方向へ横切つた正味のトラツク数となる。
したがつて、このカウント出力５０を移動トラツ
ク数設定レジスター５１にセツトした目標移動ト
ラツク数５２とコンパレーター５３で比較し、一
致したときにトラツク検索走査停止信号５４をト
ラツク検索走査駆動回路２６へ送出して、トラツ
ク検索を終了させる。

第７図は情報担体５に形成された案内トラツク
５５を検索走査するときの横断トラツクの計数と
偏心の影響を示す図である。

情報担体５の中心O₁とモーター回転中心O₂と
は△なる偏心がある。第７図ａにおいて、現在ト
ラツク５６上に静止している微小スポツト光はト
ラツキング制御をかけない状態では情報担体５の
偏心によつて±△の範囲にある案内トラツクを横
切る。トラツク検索走査機構１０によつて現在ト
ラツク５６から目標トラツク５７へ検索走査を開
始した場合、走査速度は第７図ｂの破線のように
一定速度まで加速されて定速度走行した後ブレー
キをかけて減速して目標トラツク５７の終点でス
トツプする。このとき、走査のスタート点付近と
終点付近では走査速度が情報担体５の回転速度よ
りも遅いので偏心によつて同一トラツクを複数回
横切ることになつて、第６図ａの差信号２３に示
されるように位相反転が生じ、内径方向横断パル
ス４４と外径方向横断パルス４８が同時に発生す
る。この横断パルス４４と４８のパルス数の差が
正味の横断トラツク数である。よつて、横断トラ
ツク数をカウントするアツプダウンカウンター４
９のカウント出力５０が目標トラツクまでの移動
すべきトラツク数と一致したとき検索速度を零に
して走査をやめれば所望の目標トラツク５７をア
クセスできるのである。

以上説明してきたように本発明の構成によれば
円板状の情報担体のトラツクの計数を正確に行な
うことができ、偏心の大小にかかわらず高速のト
ラツク検索ができる。また本発明は、トラツク横
断方向による差信号の位相反転とオントラツク時
の和信号の減少および和信号のピークと差信号の
零交叉点の位相が情報担体の反射率の変化に関係
なく一致するので安定な横断方向の検出ができる
ので良好な高速検索を可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２
図は情報担体の構造の一部を示す斜視図、第３図
は溝状案内トラツクで反射された反射レーザー光
束の光検出器上の光量分布を説明する図、第４図
は光検出器の出力波形と差信号、和信号の波形を
示す図、第５図はトラツク横断を計数するための
信号処理回路のブロツク図、第６図は第５図の各
部の信号波形を示す図、第７図は情報担体の偏心
とトラツク検索の様子を示す図である。 １……レーザー光源、２……レーザー光束、３
……トラツキングミラー、４……絞りレンズ、５
……情報担体、６……微小スポツト光、７……絞
りレンズ駆動装置、８……案内トラツク、９……
モーター、１０……トラツク検索走査機構、１
１，１１ａ〜１１ｄ……反射レーザー光束、１２
……1/4波長板、１３……偏心ビームスプリツタ
ー、１４……複プリズム、１６……レンズ、１７
ａ〜１７ｂ……複ビーム光束、１８……フオーカ
ス検出用光検出器、１９……トラツキング検出用
光検出器、２０，２２……差動増幅器、２５……
信号処理回路、２６……検索走査駆動回路、２７
……加算増幅器、３０ａ〜３０ｅ……案内トラツ
ク、３１……記録面、３２……基材、３３ａ〜３
３ｂ……トラツクエツジ、３５，３６……フイル
ター、３７，３８……波形整形回路、４１，４５
……単安定マルチバイブレーター、４３，４７…
…アンドゲート、４９……アツプダウンカウンタ
ー、５１……移動トラツク数設定レジスター、５
３……コンパレーター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連続的な一様深さの溝状のトラツクを有する
   光記録デイスクに光ビームを照射するレーザ光源
   と、前記光ビームを単一の微小スポツト光として
   トラツクに照射する集光手段と、前記微小スポツ
   ト光をトラツクに追従せしめるトラツキング手段
   と、前記集光手段を所定のトラツクに移送するト
   ラツク検索手段と、光ビームがトラツクで回折さ
   れた±１次回折光を受光する２分割受光手段と、
   前記光ビームのトラツク横断方向を検出するトラ
   ツク横断方向検出手段と、前記光ビームが横断し
   たトラツク数を計数する横断トラツク計数手段と
   を有し、前記トラツク横断方向検出手段は前記２
   分割受光手段の２出力の和信号を基準にして、前
   記２分割受光手段の２出力の差信号との位相関係
   から光ビームのトラツク横断方向を検出して、前
   記差信号と共に前記横断トラツク計数手段に印加
   してトラツクの偏心による横断トラツク数の計数
   誤差を補正するようにしたことを特徴とする光学
   情報記録再生装置のトラツク検索装置。