JPH0338657B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は情報記録媒質、更に具体的に云え
ば、光学デイスクの様な光学式に読取可能な記録
媒質に関する。

光学式に読取可能な貯蔵媒質は、媒質上の小さ
なスポツトに結像した光ビームによつて読取るこ
とが出来る媒質である。普通の１形式の光学式に
読取可能な記録媒質は光学デイスクである。光学
デイスクはビデオ・プログラム情報の記録並びに
再生に、次第にその用途が広がつている。

最も普及した形式の光学デイスクは、透明な材
料のデイスク形の２つの部分を別々に作つて、そ
の後接着することによつて形成された平坦なデイ
スクである。この両側を持つ構造により、デイス
クは、各々のデイスク部分に１組ずつ、２組の貯
蔵情報を担持することが出来る。デイスクは平坦
で、円形で、大体LPレコードの寸法である。デ
イスクの片側に、光学式に読取可能な標識から成
る一様な円形の又は渦巻形のトラツクとして情報
が貯蔵される。標識は、その中に標識を形成した
周囲の面に対して光学的なコントラストを持つこ
とにより、読取可能である。例えば、デイスクの
片側の標識がない場所に結像された光のスポツト
は、その大部分の光が直接的に鏡状に反射され
る。然し、１つの標識に結像された光のスポツト
は散乱されることがあり、この為、記録面から直
接的に反射される光は少なくなる。標識を列の様
なトラツクに配置することにより、光のスポツト
をトラツクに沿つて走査し、直接的に反射された
光の強度の変化を検出して、デイスクから情報を
抽出することが出来る。

商業用光学デイスクは、一般的に、デイスクの
各部分の平坦な内面を記録面として使い、そこに
小さなピツトの形で標識のトラツクを成形した形
になつている。各々のデイスク部分が、記録面と
は反対側からデイスクを介して光のスポツトを結
像することによつて読取られるので、記録面にあ
る小さなピツトが結像された光ビームに対して一
連の隆起部となる。

光学デイスクに貯蔵し得る情報量は、標識の詰
込み密度に関係する。従つて、トラツク並びにト
ラツク内の標識は、出来るだけ密な間隔にする。
光学デイスク製造業者がトラツク間の間隔として
選ぶ普通の距離は、例えば約1.6ミクロンである。
このトラツク間隔により、デイスク・プレーヤの
サーボ制御機構の範囲の限界内で揺れ動きなが
ら、結像された光のスポツトがトラツクに沿つて
走査する間、隣接トラツクの影響、即ち漏話をビ
デオ・プログラムの再生にとつて許容し得る最低
値に抑えながら、光学デイスクを再生することが
出来る。この形式でトラツク間の間隔をこれより
密にすると、漏話レベルが許容し難いレベルまで
急速に増加することが判つている。更に、今説明
した形式を使つて達成し得る漏話レベルは、一般
的に満足し得る再生性能を持つと考えられるが、
漏話抑圧レベルを尚更改善することが望ましい。

従つて、隣接トラツクの間の漏話を減少する様
な、光学式に読取可能な記録媒質の改良された形
式に対する要望があることが理解されよう。更
に、トラツク間の漏話を許容し得るレベルに保ち
ながら、トラツク間の間隔を改善する光学式に読
取可能な記録媒質に対する要望がある。この発明
はこういう要望に応えるものである。この発明
は、角度方向に多重化した光学貯蔵装置を持つ光
学式に読取可能な記録媒質を要旨とする。固体材
料のベースが記録側を持つている。記録側には、
光学式に読取可能な情報を記録するのに適当なパ
ターンで、一組の細長い傾斜記録面が配列として
設けられる。第１組の記録面は、ベースに対して
固定された基準面に対して第１の予定の角度で共
通に傾斜している。第２組の細長い傾斜記録面が
第１組の記録面の中間で記録側の上に列として設
けられ、記録面に対し、第１の予定の角度とは異
なる第２の予定の角度で共通に傾斜している。

この発明の記録媒質の構造は、従来の光学式に
読取可能な記録媒質の構造に較べて、漏話性能を
著しく改善する。この発明では、記録媒質を読取
る光のスポツトを第１組の記録面に結像し、ベー
スと読取光源の間で相対運動を行なわせて、第１
組の記録面を走査することが出来る。反射並びに
散乱により、傾斜記録面から出て来る光が、記録
面の傾斜方向に、反射光ビームの中心軸線に対し
て傾斜した大まかに云つて円錐形の容積を占め
る。この光は、出て来る円錐形の光の近辺に配置
された第１の光検出器によつて検出することが出
来る。

第１組の記録面を走査した後、第２組の記録面
を同じ様に走査することが出来る。然し、第２組
の記録面は傾斜角が異なる為、出て来る光のコー
ンは異なる方向に傾斜している。第２の光のコー
ンの近辺に配置された第２の光検出器により、第
２組の記録面から出て来る光を検出することが出
来る。記録媒質に設けられた隣接する記録面の間
の傾斜角度が異なる為、読取光スポツトから隣接
トラツクへ漏れた光があつても、それに関連する
光のコーンは、読取中のトラツクから出て来る光
のコーンとは異なる角度で傾斜している。これに
よつて、作用する光検出器に対する、隣接トラツ
クに記録された情報の影響が有効に減衰し、こう
して光学式に読取可能な記録媒質の隣接トラツク
の間の漏話レベルが減少する。

上に述べた所から、この発明が光学式に読取可
能な記録媒質の分野で著しい進歩をもたらすこと
が理解されよう。特にこの発明は、隣接トラツク
の角度方向の多重化により、漏話の抑圧作用を著
しく改善する改良された形の光学デイスクを提供
する。この発明のその他の面並びに利点は、以下
図面について詳しく説明する所から、更によく理
解されよう。

第１Ａ図はビデオ・プログラム情報の記録並び
に再生に使われる普通の光学デイスクの平面図で
ある。第１Ｂ図は第１Ａ図に示したデイスクの縁
を示す図である。図示の様に、デイスクは円形で
平坦であり、大体LPレコードの寸法を持つてい
る。デイスクが中心開口１２を持ち、光学デイス
ク・プレーヤのスピンドルをこの開口に挿入し
て、デイスク１０を支持すると共に回転させる。
情報はデイスク１０の記録面１４の環状区域に記
録される。この環状区域は、中心開口１２より幾
分大きい内側半径を持つと共に、デイスク１０の
外側半径より若干小さい外側半径を持つている。
第１Ｂ図から判る様に、デイスクは２枚の別々の
デイスク部分１６，１８を接着して１枚の両側を
持つデイスクとして形成される。記録面１４は普
通の光学デイスク・プレーヤ装置によつて読取る
ことが出来る。

第２図は第１Ａ図及び第１Ｂ図に示した光学デ
イスク１０の一方の部分１６の記録面の小さな一
部分の平面図である。標識２８から成る３つの隣
接トラツク２２，２４，２６が示されている。標
識２８は各トラツクで１列に配置されている。標
識２８の長さ並びに空間周波数が、トラツクに記
載される情報に従つて変化する。

第３図は第２図の線３−３で切つた断面図であ
り、光学デイスク１０の情報トラツクを構成する
標識２８の構造を示す。第４図は第２図の線４−
４で切つた断面図であつて、幅方向に見た標識２
８の断面を示す。第２図、第３図及び第４図を一
緒に見れば、標識２８が、デイスクの片側１５の
情報面１４にある長くて幅の狭いピツトで構成さ
れることが判る。読取光スポツトが、情報面１４
とは反対の側３０からデイスク部分１６を通過す
る光ビームによつて形成されるから、標識２８は
入射光に対し一連の隆起部となる。前に述べた様
に、商業的なビデオ光学デイスクでは、トラツク
に沿つた標識の間の間隔の公称値は約１ミクロン
である。こういうデイスクのトラツク間の間隔又
はピツチは約1.6ミクロンである。この1.6ミクロ
ンのトラツク間隔は、業界で、許容し得る様な漏
話レベルになる最小限の実用的なトラツクのピツ
チと考えられて来た。上に述べた様な公称寸法の
標識のトラツクを持つ光学デイスクには、一定の
直線速度で再生されるデイスクでは、片側あたり
１時間まで、そして一定の角速度で再生されるデ
イスクでは、片側あたり1/2時間までのビデオ・
プログラム情報を記録することが出来る。

この発明の好ましい実施例に従つて構成された
光学デイスクは、その主な特徴は、前に述べた第
１Ａ図及び第１Ｂ図に示す光学デイスク１０とよ
く似ている。実際、こういうデイスクはこれらの
図面について説明した全ての特徴を持つている。
然し、微視的なレベルで見ると、このデイスクの
記録面は全く異なつている。

第５図は、この発明の好ましい実施例の情報面
１４′の微視的な一部分を第２図と同様に示す平
面図である。図から判る様に、記録面１４′が標
識２８′から成るトラツク、例えばトラツク２
２′，２４′，２６′を持ち、これらは普通の光学
デイスクのトラツク２２，２４，２６と似ている
様に見える。然し、標識から成るトラツクがヘ
リ、例えば３２，３４，３６によつて隔てられて
いる。

第６図は第５図の線６−６で切つた断面図で、
前述のヘリ３２乃至３６を生ずる面１４′の形状
を示す。図から判る様に、トラツク２２′，２
４′，２６′は、交互のトラツクが、面３０′と平
行な仮想の平面状の基準面３７に対して、同じ大
きさであるが、反対向きの傾斜面として形成され
る様に配置されている。一組の面３９は角度θで
配置され、他方の一組の面４１は基準平面３７に
対して角度−θで配置されている。

第７図は第６図の線７−７で切つた部分断面図
である。第６図及び第７図を見れば判る様に、標
識２８′の寸法は普通のデイスク１０と較べて略
同じである。

第８図は情報面１４′の一部分の斜視図であり、
２組の隣接したトラツクの傾斜面３９，４１を示
す。トラツクの湾曲は、判り易い様に、著しく誇
張してある。この図から、トラツクが形成される
傾斜面３９，４１は、互いに交互する同じ様な傾
斜の組として設けられていることが容易に理解さ
れよう。

傾斜面３９，４１は、２つの別々の渦巻形トラ
ツクを記録することが出来る様に、デイスクの情
報面１４′に形成されている。第９図にこれを示
す。第９図で、傾斜の異なる面に対応する各組の
トラツクの別々の通路が、別個の渦巻によつて示
されている。即ち、第１組の傾斜面３９（第８
図）がたどる通路は実線の渦巻トラツク３４であ
り、第２組の傾斜面４１は破線の渦巻トラツク３
６をたどる。最初の１つの渦巻トラツク３４を全
部読取り、次に他方の渦巻トラツク３６を、例え
ば最初のトラツク３４とは逆方向に読取る様に、
情報がデイスクに貯蔵される。この他の方式も可
能である。例えば、デイスク上のトラツクに沿つ
て完全に１回転する毎に、単一の連続的なトラツ
クの勾配が交互に切換わる様にしてもよい。然
し、交互の別々のトラツクが互い違いになつてい
る第９図に示す形式が好ましい。

第１０Ａ図及び第１０Ｂ図は、この発明の好ま
しい実施例の光学デイスクを読取る際の原理を示
す光学系の図である。対物レンズ３８が例えばレ
ーザ光の光ビーム４０を、一方の組の傾斜面３９
又は４１の１つのトラツクの小さなスポツト４２
に結像する。第１０Ａ図では、スポツト４２が面
４１のトラツクに入射することが示されている。
判り易くする為、面の横方向の範囲を誇張して示
してある。図から判る様に、結像された光のスポ
ツト４２が面４１のトラツクに入射し、入射光ビ
ーム４０の中心軸線４６に対して角度2θの向きの
中心軸線４５を持つ光のコーン４４として反射並
びに散乱される。トラツクから出て来る光のコー
ン４４が、角度θにわたつて拡がるが、この角度
はトラツクの間の間隔の関数として変化する。傾
斜角θ並びにトラツク間の間隔を適当に選ぶこと
により、光のコーン４４が支配的に、入射光ビー
ムの中心軸線４６を含み且つトラツクの方向に伸
びる平面の片側に来る様に、デイスクを設計する
ことが出来る。現在好ましい実施例は、トラツク
間の間隔が1.2ミクロンであり、傾斜角θが15゜で
ある。

第１０Ｂ図は第１０Ａ図と同様な図であつて、
トラツク３９に入射する光のスポツト４２を示
す。トラツク３９は前に述べた様に、トラツク４
１とは反対向きに傾斜している。第１０Ａ図と同
じことが云えるが、コーン４８の中心軸線４７の
傾斜方向が、図から判る様に、コーン４４とは反
対である。

入射光の中心軸線４６を通る前述の平面の両側
に別々の光検出器を配置することにより、所定の
一組のトラツクを読取る間、２つの光検出器の内
一方に入射する光だけを検出し、他方を検出しな
いことにより、トラツクを有効に弁別することが
出来る。この為、トラツク４１を読取ると仮定す
ると、入射ビーム４０の内、第１０Ｂ図に示す様
な向きの隣接トラツク３９にこぼれた光は、全体
的に光のコーン４８の方向に差向けられる。

光のコーン４４，４８（夫々第１０Ａ図及び第
１０Ｂ図）が部分的に対物レンズ３８と重なるこ
とが認められよう。従つて、各々のコーン４４，
４８内の大部分の光を検出する為、１対の光検出
器を対物レンズ３８の視野内に配置すべきであ
り、もう１対を視野の外側に配置すべきである。

第１１図は光検出器のこの様な配置を示す。第
１の１対の光検出器５０，５２が設けられてい
て、光検出器５０は対物レンズ３８の視野の外側
にあり、光検出器５２が図示の様に視野の中にあ
る。トラツクの方向に対物レンズ３８を２等分す
る平面４９の反対側には、もう１対の光検出器５
４，５６があり、光検出器５４は対物レンズ３８
の視野の外側にあり、光検出器５６が視野の中に
ある。特定の一組のトラツクからの光を検出する
時、関連した１対の光検出器、例えば、光検出器
５０，５２の出力を加算し、増幅して復調する。

第１２図は、普通の光学デイスク・プレーヤ装
置を変更することによつて、第１１図に示した方
式を実施し得る様な光学装置の図である。この配
置では、外側の光検出器５０，５４（第１１図）
が対物レンズ支持体６０に取付けられ、偏光ビー
ム分割器６２を入射ビーム４０の光路内に設け、
１／４波長板６４をビーム分割器６２と対物レンズ
の間の光路内に配置する。1/4波長板６４は、入
射光ビームが２回通過した後、即ち１回は入射通
路で、もう１回はデイスクから反射された後に、
その偏光を90゜回転する作用を持つ。戻つて来る
光はこの為ビーム分割器６２で図示の様に直角に
反射される。２つの内側の光検出器５２，５６
は、図示の様に、偏向された光の通路内に配置さ
れる。

この発明において角度的に多重されたデイスク
から戻つて来る光の検出を、２つの光検出器に分
割して行うことによる別の利点としては、漏話の
抑制を更に改善するのに役立つような相殺効果が
利用され得ることである。即ち、光の干渉効果に
よれば、隣接トラツクから光検出器に入射する光
の望ましくない寄与は、被検出区域内の角度範囲
の一部分にわたつて、所望の光に付加され、その
角度範囲の残り部分にわたつて、所望の光を減少
させると認められる。この為、例えば、望ましく
ない成分は、結果として、光検出器５２で検出さ
れる光に付加されるとともに、同時に、光検出器
５０で検出される光を減少させ得る。すなわち、
光の干渉効果により、光検出器５２では、本来の
トラツクからの光に隣接するトラツクからの光が
付加され、一方、光検出器５０では、本来のトラ
ツクからの光は、隣接するトラツクからの光によ
り減少される。

上記付加効果及び減少効果が有効に相殺するよ
うに、各々の光検出器５０，５２からの寄与を制
御することにより、付加効果及び減少効果が利用
され得る。例えば、光検出器５２における光の付
加効果と光検出器５０における光の減少効果とが
相殺するようにして、該付加効果及び減少効果を
有効に利用することができる。

第１３図はこの方式を実施する回路の回路図で
ある。光検出器５０の出力は、増幅器７０の入力
に印加され、該増幅器７０の出力は、加算器７２
の一方の入力に印加される。光検出器５２の出力
は、第２の可変増幅器７４の入力に印加され、該
増幅器７４の出力は、加算器７２の他方の入力に
印加される。加算器７２の出力は、増幅されて検
出され、読取中のトラツクの情報を再生する。増
幅器７０に対して増幅器７４の相対的な増幅度を
調節することにより、漏話の付加成分及び減少成
分が有効にゼロになるまで、該付加成分及び減少
成分はつり合わされ得る。すなわち、増幅器７４
の増幅度を調節して該増幅器７４からの出力と他
方の増幅器７０からの出力とが等しくなようにす
ることにより、付加効果及び減少効果が有効に相
殺される。

この発明の角度方向に多重化した光学デイスク
を読取る為にこの他の構成を用いることが出来
る。例えば、入射光ビームを一方向に傾斜させて
一組のトラツクを読取り、別の方向に傾斜させて
他方の一組のトラツクを読取ることが出来る。傾
斜角は、両方の組のトラツクから出て来る光を１
つの光検出器によつて、又はプレーヤ装置内に固
定された一組の光検出器によつて検出出来る様に
選ぶことが出来る。

以上の説明から、この発明が特にビデオ・プロ
グラム光学デイスクに用いた場合の、光学式に読
取可能な記録媒質の分野で著しい進歩をもたらし
たことが理解されよう。特にこの発明は、隣接ト
ラツクの間の漏話が実質的に減少する様な光学デ
イスクの情報面の改良された形式を提供する。幾
つかの実施例を説明したが、当業者であれば、こ
の発明の範囲内で種々の変更が考えられよう。従
つて、この発明は特許請求の範囲の記載のみによ
つて限定されることを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は光学デイスクの平面図、第１Ｂ図は
第１Ａ図の光学デイスクの縁を示す図、第２図は
第１Ａ図に示した光学デイスクの片側の情報面の
ごく小さい一部分の拡大平面図、第３図は第２図
の線３−３で切つた断面図、第４図は第２図の線
４−４で切つた断面図、第５図はこの発明の考え
に従つて構成された光学デイスクの片側に情報面
のごく小さい一部分の拡大平面図、第６図は第５
図の線６−６で切つた断面図、第７図は第６図の
線７−７で切つた断面図、第８図はこの発明の考
えに従つて構成された光学デイスクの情報面の小
さな一部分の斜視図、第９図はこの発明の考えに
従つて構成された光学デイスクを読取る際のパタ
ーンを示す図、第１０Ａ図及び第１０Ｂ図はこの
発明の動作原理を示す光学系の図、第１１図はこ
の発明の考えに従つて構成された光学デイスクに
よつて発生される光信号の検出原理を示す光学系
の図、第１２図はこの発明の考えに従つて構成さ
れた光学デイスクを読取る為の光検出器の配置の
実際的な例を示す光学系の図、第１３図はこの発
明による漏話の抑圧作用を最適にする方式を示す
略図である。 主な符号の説明、１６′：デイスク部分、３
７：基準面、３９，４１：記録面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基準面に対して第１角度で傾斜しておりほぼ
   同心状あるいはらせん状に形成された第１情報ト
   ラツクと、該第１情報トラツクに沿つて形成され
   ており第１情報トラツクとは異なる方向に基準面
   に対して第２角度で傾斜している第２情報トラツ
   クと、を情報面に有する記録媒質を回転させつ
   つ、情報面に入射光を照射し、該情報面からの反
   射光に基づいて情報を読み取る読取装置におい
   て、 記録媒質の基準面に対してほぼ直角な入射光を
   第１情報トラツクあるいは第２情報トラツクのい
   ずれか一方又は両方に照射する照射手段と、 第１情報トラツクから反射され入射光の光軸に
   対して一方側に存在する第１反射光を検出する第
   １光検出手段と、 第２情報トラツクから反射され入射光の光軸に
   対して前記第１反射光と反対側に存在する第２反
   射光を検出する第２光検出手段と、 を含むことを特徴とする記録媒質を光学的に読み
   取る読取装置。