JPH05258309A

JPH05258309A - 情報記録媒体

Info

Publication number: JPH05258309A
Application number: JP2394793A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Maeda; 武志前田; Norio Yokozawa; 典男横沢; Kiichi Kamiyanagi; 喜一上柳; Ryuichi Koike; 隆一小池
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-02-12
Filing date: 1993-02-12
Publication date: 1993-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】安価な構成で、読み出しセンサの位置を情報
トラックの中心に安定かつ正確に追従させて、最大の再
生出力を得ることを可能にした情報記録再生装置に用い
る情報記録媒体を提供することを目的とする。【構成】本発明では、等時間間隔で記録された複数の
同期信号と、隣接する同期信号の間に配置された情報ト
ラックであって、上記情報トラックは上記同期信号の記
録されている周波数の整数倍の周波数でトラック長手方
向と垂直にウォブリングしていることを特徴とする情報
記録媒体を用いる。【効果】本発明を用いることにより、安定した情報再
生を行うことができる。さらに、同期信号とウォブリン
グしている情報トラックとの関係が整数倍とされている
ので、この関係を利用することにより、安定な読みだし
を容易に確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ情報、オーディ
オ情報等の情報を保持する情報記録媒体に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオ情報、オーディオ情報で変
調されたレーザ光線などの光ビームをディスク等の円板
状記録媒体上に照射して、らせん状の情報トラックに記
録し、このような記録がなされた情報トラックを読み出
しセンサで追跡して、トラック上の情報を非接触で読み
出すようにした情報記録再生方法が知られている。

【０００３】この場合、円板状記録媒体に記録される情
報は、ビデオ情報であれオーディオ情報であれ、周波数
変調ＦＭ、パルス幅変調ＰＷＭあるいはパルスコード変
調ＰＣＭ等の適当な変調を受けたパルス列で表現され
る。この情報は記録媒体上において“１”，“０”に応
じて凹凸がつけられたり、あるいは、反射率を変えられ
たりして、光学的手段で読み取り可能となるように情報
トラックに記録される。

【０００４】この情報トラックは、記録媒体の回転中心
のまわりに、らせん状に構成されるが、再生時の回転中
心は回転軸と記録媒体のとりつけ穴との加工誤差によっ
て記録時のそれとは若干ずれるのが常である。特に、記
録媒体に適当な処理を施して得たレプリカから読み出す
場合には、回転中心のずれが１００〔μｍ〕程度に達す
ることがある。このため、レプリカ上の情報トラックは
レプリカの１回転毎にその半径方向に±１００〔μｍ〕
の振幅で正弦波状に振動する。情報トラックの幅を約１
〔μｍ〕、記録媒体の半径方向における情報トラックの
記録密度を約２〔μｍ〕とすれば、上記回転中心のずれ
によって情報トラックは１００本分あまりも移動するこ
とになるので、情報トラックが常に読み出しセンサの視
野の中心にくるように、読み出しセンサ位置を制御する
ことが、情報読み出しには不可欠である。

【０００５】この種の装置として関連するものには、例
えば、特開昭４９−１０３５１５号、特開昭５０−４６
４２９号、特開昭５０−５２９２５号があげられる。

【０００６】一般に、対象とする読み取りセンサにおい
ては、それから得られる再生情報の振幅と情報トラック
の直交方向における読み出しセンサの位置との関係が図
１に示すような特性を呈するものである。なお、縦座標
軸１は読み出しセンサ出力振幅を示し、横座標軸２は読
み出しセンサ位置を示す。ここで縦座標軸１の位置は読
み出しセンサが情報トラックの中心にある場合に対応
し、センサ出力も最大となる。また読み出しセンサの位
置が情報トラックの中心から遠ざかるにつれて、曲線３
または３´で示すように読み出しセンサの出力は減少す
る。しかし、トラック中心から左右どちらに遠ざかって
も極性が変わることはなく、この出力振幅だけでは読み
出しセンサが情報トラックの中心からどちら側にずれて
いるかは判定できない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、極め
て安価な構成により、読み出しセンサの位置を情報トラ
ックの中心に安定かつ正確に追従させて、最大の再生出
力を得ることを可能にした情報記録再生装置に用いる情
報記録媒体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、等時間間隔
で記録された複数の同期信号と、隣接する同期信号の間
に配置された情報トラックであって、上記情報トラック
は上記同期信号の記録されている周波数の整数倍の周波
数でトラック長手方向と垂直にウォブリングしているこ
とを特徴とする情報記録媒体を用いる。

【０００９】

【作用】本発明を用いることにより、安定した情報再生
を行うことができる。さらに、同期信号とウォブリング
している情報トラックとの関係が整数倍とされているの
で、この関係を利用することにより、安定名読みだしを
用意に確保することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により詳細に説
明する。

【００１１】第２図は本発明による情報記録再生方法の
一実施例を説明するための図である。図２（ａ）は、
記録媒体上の情報トラックにおける情報の配列を示して
おり、ビデオ情報、オーディオ情報等の情報４１が、等
時間間隔に配置された同期信号と交互に配列されてい
る。

【００１２】２図（ｂ）、（ｄ）は、情報記録時に、本
発明に従って情報トラックをその長手方向と直角な方向
に揺動せしめるためのウォブリング信号を示しており、
このウォブリング信号は、同期信号４０に同期し、か
つ、この同期信号周波数のＮ（Ｎは正の整数）倍の周波
数を有する正弦波信号である。したがって、図２（ｂ）
はＮ＝１の場合を示し、図２（ｄ）はＮ＝２の場合を示
している。また、図２（ｃ）および（ｅ）はそれぞれ図
２（ｂ）および（ｄ）に示すウォブリング信号の同一周
波数同相の参照波を示しており、この参照波で再生出力
を同期整流することにより、読み出しセンサのトラック
の中心への追跡ができる。

【００１３】ところで、図２（ａ）に示すような情報ト
ラックを読み出して得られるパルス列は図３図（ａ）に
示すように同期信号パルスが等時間間隔に配列されたパ
ルス列であり、それはフーリエ級数に展開される。図３
（ｂ）のＩおよびIIは、同期信号をフーリエ級数に展開
した場合の基本波および第２高調波成分を示している。
一方、本発明では、上述したように、ウォブリング信号
の周波数を同期信号の繰り返し周波数の整数倍に選んで
いるので、ウォブリング信号周波数はフーリエ展開され
た同期信号パルス列〔図３（ａ）〕の調波成分のいずれ
か、例えば、図３（ｂ）ＩまたはIIの周波数に一致す
る。

【００１４】したがって、読み出しセンサ出力のエンベ
ロープ波形には、ウォブリングによる周波数成分の他
に、その周波数と一致する周波数の同期信号調波成分を
含んでいることになり、このエンベロープ波形から目的
とするウォブリング周波数成分を抽出して、この信号成
分を参照波によって同期整流（または乗積検波）して、
トラッキング制御信号を得るには、同期信号の調波成分
を除いてウォブリングによる変化分だけを有効な出力と
することが必要条件となる。

【００１５】このような条件を満たすために、本発明の
実施例では、同期信号の調波成分と直交する位相関係に
ある参照波を使用して同期整流を行ない、同期信号の調
波成分を打消すとともに、この参照波で能率良くウォブ
リング周波数成分の同期整流出力が得られる位相関係
（同相なら最良）を満足するウォブリング信号を使用す
る。

【００１６】例えば、ウォブリング周波数が図３（ａ）
に示す同期信号による第２高調波成分（図３（ｂ）のI
I）の周波数と同じであるとすれば、同期整流のための
参照波として図３（ｄ）に示すように、図３（ｂ）のII
の調波成分と位相差が９０゜になるような信号が使用さ
れる。したがって、図３（ｂ）のIIに示す調波成分を図
３（ｄ）の参照波で同期整流すると、その出力平坦値は
零となり、その調波成分はトラッキング信号からは除か
れることになる。

【００１７】また、図３（ｃ）はウォブリング信号で図
３（ｄ）に示す参照波と同じ周波数、位相を有する正弦
波信号となっている。このウォブリング信号でウォブリ
ングされた情報トラックの情報を読み出しセンサで読み
出した時の、センサ出力のエンベロープ変化波形の位相
は、読み出しセンサが情報トラックの中心よりどちら側
にあるかによって、図２（ｃ）と同じ位相か、逆位相か
のいずれかになり、また、センサがトラックの中心に近
づくほど小さな振幅となるので、このエンベロープ変化
波形を図３（ｄ）の参照波で同期整流した出力を、所望
の読み出しセンサ位置制御信号として使うことができ
る。

【００１８】なお、ウォブリング信号の位相が図３
（ｃ）の位相から多少ずれたとしても、同期整流のゲイ
ン定数を若干低下させるだけで、同期整流出力としては
問題はない。

【００１９】図４は、このようにして記録媒体上の情報
トラックに記録された情報を再生するための情報再生装
置の一実施例の構成を示すものである。

【００２０】図において、７０はクロック再生・同期分
離回路、７１はカウンタ、７２は同期信号、７３は再生
情報クロックを示す。２０はディスク状の記録媒体、２
１は記録媒体２０の中心軸、２２は記録媒体上の情報ト
ラック、２３は情報トラック２２への入射ビームスポッ
ト、２４はビーム２３を絞る光学系、２５は反射ミラ
ー、２６はビームスプリッタ、２７はレーザ光源、２８
は発射されたレーザビーム、２９は反射ビーム、３０は
光検知器、３３はＡＭ検波器、３４は同期整流器、３５
は駆動回路、３６はビデオ復調器、３７はモニタを示
す。

【００２１】このような構成において、記録媒体２０に
記録された情報トラック２２から情報を再生するため
に、記録媒体２０を中心軸２１の周りに記録時と同じ角
周波数で回転させ、一方レーザ光源２７からとり出した
光ビーム２８をビームスプリッタ２６を通してミラー２
５で反射し、さらに光学系２４を通してビームを細く絞
り、情報トラックにビームスポット２３として入射せし
める。情報トラックからの反射光２９は記録された複合
ＦＭ波と同じＦＭ変調を受けた断続ビームであり、かつ
そのエンベロープはトラックの左右のウオブリング量に
応じた変化をする。この反射光２９は光学系２４、反射
ミラー２５を経てビームスプリッタ２６に至り、ここで
方向を変えられて光検知器３０に導かれる。

【００２２】光検出器３０の出力は、ＡＭ検波器３３、
復調回路３６並びにクロック再生、同期分離回路７０に
送られ、ここで再生された情報としてのクロック７３と
同期信号７２が復調回路３６に送られて原信号が再生さ
れる。また、カウンタ７１は同期信号７２でリセットさ
れ、再生クロック７３の周波数を分割低下させ、ウオブ
リング信号と同一周波数、同相の参照波（例えば、第２
図の（ｃ）または（ｅ））７８を得、Ａｍ検波器３３か
ら得たエンベロープ信号をこの参照波で同期整流して、
ミラー駆動に用いる。同期整流器３４の出力は、トラッ
ク中心からの読み出しセンサの位置ずれに相当するの
で、これを駆動回路３５で増幅して上記位置ずれが少く
なる方向に反射ミラー２５を駆動することによって、読
み出しセンサ（この例では光ビームスポット２３）の位
置を情報トラックに追従させることができる。

【００２３】また、第５図は参照波を得るための手段の
他の例を示す。信号７２、７３をカウンタ７１に入力し
て参照波を得る代りに、同期信号７２にロックする位相
ロック・ループ手段を使うようにしたものである。第５
図において、同期信号７２を位相ロック・ループの位相
比較器７４の一方の入力に加え、その出力をフィルタ７
５を通して、電圧制御型発振器７６に加え、その出力を
カウンタ７７で分割して位相比較器７４のいま一つの入
力とする。カウンタ７７によって周波数が１／Ｎに分割
されるものとすれば、発振器出力７８の周波数は同期信
号のＮ倍となり、ウォブリング信号と同一周波数の信号
を得る。なお本実施例においてはＮ＝２のｎ乗（ｎ：０
または正整数）にえらぶことにより、カウンタが単なる
２進カウンタで済むことになる。また、Ｎを大にするほ
ど同期整流器３４のリップル周波数が増大、リップル除
去が楽になる。

【００２４】第６図はさらに、本発明を実施する場合に
必要となるＡＭ検波回路３３の具体的実施例を説明する
図である。ディスクからの再生信号のエンベロープに
は、ディスク反射面の反射ムラ、ゴミ、キズ等によって
ウォブリング信号にとって雑音に相当する信号が存在す
る。そのためこのまま同期検波したのでは、ミラーを制
御する信号のＳＮ比が劣化し、極端な場合には光スポッ
トが溝（トラック）から脱れてしまう。そこで、光検出
器からの信号をエンベロープ検波回路１００に入れてエ
ンベロープ検波を行なう。この回路は通常の構成（例え
ば、ダイオードと、コンデンサ、及び抵抗からなる）で
よい。この検波出力を特定の周波数帯域だけを通過させ
る帯域フィルタ１０１に入力して、中心通過周波数をウ
オーブリング周波数に一致させ、ウオーブリング周波数
のみを選択的にとり出す。帯域フィルタの出力を同期整
流器３４に入力する。帯域フィルタとしては通常使用さ
れているコイルとコンデンサで構成するもの、又はアク
テイブフィルタでも良い。

【００２５】次に、同期整流を行なうために具体的に必
要となる第４図のカウンタ７１の実施例について説明す
る。同期整流を行なうためには、参照波とエンベロープ
信号の位相関係が正確に合わなくてはならない。ところ
が、記録時にウオーブリングを行なうための光偏向器の
応答特性が悪いと、入力のウオーブリング信号とディス
ク面上でのトラック微少振動の位相がズレる。また、再
生時においては、光検出器及び、光検出器からの信号を
増幅する増幅器の周波数特性（位相特性も含む）によっ
ても前記の位相ズレが生ずる。さらに増幅器からの信号
をエンベロープ信号検出回路でも位相ズレを生ずる。従
って、再生装置の中に移相器が必要となるる。第７図に
移相器も含めたカウンタ７１の実施例を説明する。同期
信号７２（第８図（ａ）に示す）と再生クロック７３
（第８図（ｂ）に示す）をカウンタ１０２に入力して再
生クロックの整数倍Δｔだけ遅らせた信号１０４（第８
図（ｃ）に示す）を発生させる。信号１０４をさらにカ
ウンタ１０３に入力して信号１０４に同期した、再生ク
ロックの整数倍の参照波１０５（第８図（ｄ）に示す）
を発生する。

【００２６】Δｔを変化することによって、参照波の位
相を変えることが出来る。

【００２７】次に、同期整流器３４において、検出した
エンベロープ信号からミラーを制御する信号を作成する
具体的な回路構成について実施例を第９図に従って説明
する。同期整流器としては種々のものが使用されてい
る。例えば、アナログ方式の掛算器、ＡＭ変調器等に使
用される素子が使用されている。

【００２８】本実施例では、第６図の帯域フィルタ１０
１からの出力、すなわちウォーブリング信号１１７を反
転増幅器１１０とスイッチング回路１１３に入力する。
また反転増幅器１１０の反転出力１１６もまたスイッチ
ング回路１１２に入力して、それぞれのスイッチング回
路からの出力を加算器１１１で加算してミラーを制御す
る信号１１８を得る。この同期整流器の原理を第１０図
に従って説明する。ウォーブリング信号１１７の位相が
説明の都合上途中で切り換わっているとする。スイッチ
ング回路においては、スイッチング制御信号が“１”の
とき入力信号を通過させ、“０”のときには信号が阻止
されている。それぞれのスイッチング回路の制御信号と
して、参照波信号１０５と、その反転信号１１４（ウオ
ーブリングの反転信号１１６と対応させて点線で示
す。）を用いて、スイッチングを行なうと、それぞれの
スイッチング回路からの出力信号はミラーを制御する信
号１１８の実線と点線で示したものとなる。このように
して、位相の切り換え点ではレベルが変化して、位相の
違いがレベルの違いとなって検出出来る。スイッチング
回路としてはトランジスタの組み合わせでも良いし、ア
ナログスイッチのようなものでも良い。

【００２９】

【発明の効果】以上、実施例について記した内容から明
らかなように、本発明では、（１）本来の情報信号に参
照信号再生用の情報を加える必要がなく、したがって本
来の情報信号のクロックが安定し、クロック再生時の余
裕を損うことがないので、安定した情報再生が行なえ
る。（２）参照信号再生用の情報が不要であるので、記
録媒体の情報密度も増えず、したがって記録媒体の使用
条件が厳しくなることもさけられる。（３）同様に読み
出し信号が広帯域化することもさけられるので、光学系
をはじめ電気信号系の性能に余裕を生じ、再生装置の低
コスト化に役立つ。（４）また再生装置側で最も高い安定度に設計される同
期信号を利用して参照波を発生することができ、安定な
読み出しを容易に確保することができる。（５）移相手
段を設けたので、記録時と再生時の位相ズレを補償でき
る。などその効果は高い。

【００３０】なお、上述した例では、記録媒体上に光学
的に記録し、同じく光学的に再生する場合について述べ
たが、一般に、記録媒体上に種々の手段で記録し、それ
を非接触状態で再生する情報記録再生に適用できること
は言うまでもない。

【００３１】また、記録媒体としては、ディスク状のも
のに限らず、テープ状、その他のものであってもよい。

【００３２】さらに、ウォブリング信号の波形として
は、上述した例に限らず、種々の形状のものが考えら
れ、要は、ウォブリングの基本周波数が同期信号周波数
の整数倍のものであれば何でもよい。

【００３３】さらに、本発明による方法を実現する記
録、再生装置としては上述した例に限らず、他の周知の
装置が使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】読み出しセンサの位置と出力の関係を示す特性
図。

【図２】本発明による情報記録再生方法の一実施例の説
明図。

【図３】本発明による情報記録再生方法の一実施例の説
明図。

【図４】本発明による情報記録再生方法を実現する情報
記録および再生装置の一実施例の構成図。

【図５】第４図の参照波発生部分の他の実施例の構成
図。

【図６】本発明の要部の一実施例の構成を示す図。

【図７】本発明の要部の一実施例の構成を示す図。

【図８】その動作を説明するための波形図。

【図９】本発明の要部の一実施例の構成を示す図。

【図１０】その動作を説明するための波形図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小池隆一愛知県豊川市白鳥町野口前９番地の５株式会社日立製作所豊川工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】等時間間隔で記録された複数の同期信号
と、隣接する同期信号の間に配置された情報トラックで
あって、上記情報トラックは上記同期信号の記録されて
いる周波数の整数倍の周波数でトラック長手方向と垂直
にウォブリングしていることを特徴とする情報記録媒
体。