JPH0680555B2 - デ−タ媒体の光学的書込み読取り装置に於ける同期信号の位相再生方法及びデバイス - Google Patents

デ−タ媒体の光学的書込み読取り装置に於ける同期信号の位相再生方法及びデバイス

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JPH0680555B2
JPH0680555B2 JP58041361A JP4136183A JPH0680555B2 JP H0680555 B2 JPH0680555 B2 JP H0680555B2 JP 58041361 A JP58041361 A JP 58041361A JP 4136183 A JP4136183 A JP 4136183A JP H0680555 B2 JPH0680555 B2 JP H0680555B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、データ媒体上のデータ特にディスク上のデジ
タルデータの光学的記録再生装置に於ける書込み及び読
取りモードで使用される同期信号の位相再生方法に係
る。本発明はまた、前記本法を実施するための光学デバ
イスに係る。
書込み方法は当業者に公知であり本発明の範囲に含まれ
ない。情報は通常、らせん状又は同心円状に配置された
トラック上にマイクロレリーフ（微細起状）の形状で記
録される。デジタルデータを記録するには殆んどの場合
同心円状トラックが使用される。この形状のトラックで
は収録データのランダムアクセス処理及びブロック又は
セクタに分割された形状でのデータの書込みが容易なた
めである。
読取りモードでは、書込み方法に関わり無く読取りを同
期せしめる信号が必要である。このためにも多くの方法
が公知である。
所謂マルチトラックシステムと指称される第１の方法で
は、利用情報を書込むための各トラック毎に少くとも１
つの別のトラックが対応しており、後者のトラックには
種々の情報特に利用情報の読取りを同期せしめるクロッ
ク信号が書込まれている。この方法の変形例では同期用
トラックがプリエッチトラックでありプリエッチ処理に
よって均一間隔を隔てる光学的に検出可能な変化がトラ
ックに書込まれる。読取りモードに関して考察すると、
第１の方式（マルチビーム方式）では第１ビームが利用
情報のトラックに集束して該情報の読取りに使用され、
第１ビームと機械的に定結合した別の第２ビームが同期
情報の読取りに使用される。第２の方式（モノビーム方
式）では１つのビームが双方の情報読取りに使用され
る。この場合２種の情報が容易に識別され得ることが必
要である。例えば２種の情報の各々を互いに異なる周波
数スペクトルに対応させる。この方式ではプリエッチ同
期情報を書込みモードに於いても使用することが可能で
ある。
可能な記録密度を増加するためにシングルトラックの使
用も提案されている。この場合、同期クロック信号は同
期情報の読取りによって生成される。同期を容易にする
ために従来は、書込まれるソース情報の内容に関わり無
く所謂自己同期コード又はトランジションの最大値が使
用されている。従ってマイクロレリーフは事実上、論理
値０及び１に夫々対応する２つの基準レベルを有する。
同期信号は、１つのレベルから別のレベルへのトランジ
ションの検出によって生成される。しかし乍らこの種の
コード方式で最大の記録密度を得ることはできない。記
録密度を増加するために非自己同期コード例えばNRZコ
ード（非ゼロ復帰コード）を使用することも知られてい
る。この種のコードの特徴は、２つの情報ビットが同じ
論理値に維持されるときこれらのビット間にトランジシ
ョンが存在しないことである。
従ってこのコード方式による情報の読取りから同期に必
要な信号を生成するのはより難しい。この問題に対する
１つの解決としては、同期専用エレメント即ちフラグを
トラック上に沿って均等又は不均等な間隔で書込む方法
がある。これらのフラグは勿論、利用情報を検出処理す
る電子回路に対してトランスピアレントでなければなら
ない。これらの同期サンプルは、読取ヘッド下方をフラ
グが通過する度毎に同期信号生成回路の同期を再開すべ
く使用される。従って同期再開の回数が先に挙げた方法
よりも少なくなるので同期再開時点が極めて正確に決定
される必要がある。
しかし乍ら種々の現象が同期の品質低下の原因となり得
る。例えば読取りビームの集束エラー及び径方向トラッ
キングエラーがある。前者は読取りスポットの面積の増
減につながり後者は追跡トラックの中軸に対する読取り
スポットの中心のズレにつながる。このため、検出され
た信号の形状の変化特に該信号の立上り区間及び立下り
区間の変化が生じる。
ところが、従来は読取った信号から同期信号を生成する
ために信号の立上り区間又は立下り区間のいずれかが使
用されており、例えばしきい値論理素子が配設され読取
った信号の振幅としきい値との一致が該素子により検出
される。従って、前記の如き寄生現象によって検出時点
の誤差が生じるとデータの読取り又は書込みの同期エラ
ーが生じる。
本発明の目的は従来技術の欠点を除去し集束エラー及び
径方向トラッキングエラーが読取り又は書込みの同期に
与える影響を大幅に低減することである。
本発明によれば、前述の目的は、デジタル情報データが
所定形状のトラックに沿って媒体の少なくとも一層の材
料膜に生じた光学的読取り可能な乱れの形状で書き込ま
れており、光エネルギビームをトラックの一つに於いて
走査スポットに集束させる手段と、走査スポットの下を
通る膜の乱れとビームの相互作用を検出する光電検出手
段とを含む等速移動媒体上のデジタル情報データの光学
的書き込み読取り装置に於ける同期信号の再生方法であ
って、該方法は更に、 トラックの所定の場所に光電検出手段により選択的認識
可能な一系列の材料膜の乱れによって特殊デジタルデー
タを書込む予処理モードと、同期信号の再生モードとを
含み、再生モードが媒体の外側で定周波数を有する周期
的クロック信号を生成するステップと、光電検出手段に
より特殊デジタルデータを選択的に認識するステップ
と、特殊デジタルデータを形成する膜の乱れの一つの中
心と走査トラックの平均方向に垂直でスポットの中心を
通る軸との交差時点を決定するステップと、クロック信
号の周期の基準時点と比較して交差時点のシフトについ
ての振幅及び符号を決定するステップと、 クロック信号と同じ周波数を有し、シフトに正比例する
振幅及び符号の位相シフトを有する同期信号を生成する
ステップとを含むことを特徴とする等速移動媒体上のデ
ジタル情報データの光学的書込み読取り装置に於ける同
期信号の位相再生方法、及び 同期信号及び該同期信号生成の基底となるクロック信号
及び周期的基準信号とを媒体の外側で生成する手段と、
所定の時間間隔又はその整数倍に等しい持続時間を有す
るパルスから成るデジタル情報データ、並びに該持続時
間の1.5倍に等しく、該持続時間に等しい時間間隔だけ
隔てられた持続時間を有する特殊デジタルデータがトラ
ックに沿って書き込まれている情報媒体から該デジタル
情報データ及び該特殊デジタルデータを読み取る光電読
取り手段とを含む同期信号の再生デバイスであって、該
デバイスは更に、特殊パルスの選択的検出手段と、クロ
ック信号の周期の標準時点に対する特殊データ形成パル
スの一つの中心の位相シフトを決定して、位相シフトの
符号及び振幅を示す制御信号を生成する手段と、同期信
号を再生するようにクロック信号の位相関係を補正する
手段とを含むことを特徴とする等速移動媒体上のデジタ
ル情報データの光学的書込み読取り装置に於ける同期信
号の位相再生デバイスによって達成される。
本発明の方法及びデバイスによれば、特殊デジタルデー
タを選択的に認識し、特殊デジタルデータを形成する膜
の乱れの１つの中心と走査トラックの平均方向に垂直
で、スポットの中心を通る軸との交差時点を決定できる
ので、同期信号の再生が正確に行い得、その結果、集束
エラー及び径方向トラッキングエラーが読取り又は書込
みの同期に与える影響を大幅に低減することができる。
本発明を、非限定的な具体例及び添付図面に即して以下
に詳述する。
光学ディスク上にデータを書込む標準的な方法が公知で
ある。通常ディスクは、一定の種類の光線に感応する材
料によって通常表面に形成される少なくとも一つの膜を
有する。公知の一方法によれば、書込みの際レーザ光源
によって発せられたビームが上記の膜上へと集束され、
熱光学的効果によってマイクロレリーフがトラック沿い
に形成される。このトラックは仮想であり得、即ちデー
タ書込み時に形成され、あるいはまたあらゆる任意の形
状のプリエッチとされ得る。情報読取り及びトラック追
跡の方法も公知である。トラックは通常、読取り用の第
二のビームかもしくは書込用ビームを使用して追跡さ
れ、あるいはこれら双方の機能用に同一ビームが使用さ
れる。このビームと、読取りヘッドの下を通過するマイ
クロリレーフとの相互作用が障害の命令を生成し、この
命令は光電検出手段によって検出される。読取りは、検
出ディスク下面に近接して配置されるホトデテクタセル
を用い、ビームに該ディスクを透過させることによって
行なわれるか、あるいは光線がディスク上で反射され、
逆戻りする光が反射ビームをホトデテクタセルの方へ向
けるミラーを含んだ光学システムに受取られることによ
って行なわれる。
径方向トラッキングとは別に、ホトデテクタセルは読取
りビームの書込み面への適正な集束を確実化するのにも
使用され得る。更にこのようなセルは、書込まれた情報
を表わす電気的信号の発生に使用される。
情報化学の分野における適用では、ディスク上の任意の
地点に任意の方法でデジタルデータとして書込み得るこ
とが必要である。その上読取りの際には、上記のように
書込まれた情報のランダムアクセスが必要となる。この
ように動作するデバイスでは更に、読取りは書込みと同
期化されなければならない。しかし、速度の変動のよう
な寄生現象に関連する幾多の理由から、外的なクロック
はこの目的を満足しない。従って同期化信号は、読取ら
れるデータと書込まれたデータとを相関させるべく、書
込まれたデータから直接引出されなければならない。
実際のところマイクロレリーフは、それらが設けられた
トラックの乱れとして存在し、トランジションによって
分離される二つの明確に規定されたレベルを具える。ト
ラック間ゾーンは一様なゾーンであり、上記のマイクロ
レリーフが山形であるか谷形であるかに従い上記二つの
レベルの一方を有する。検出手段がこのようなレベル変
化を一連の、やはり二つの状態を有するパルスに変換
し、該状態は論理状態０及び１に連関し得、またこれら
二つの状態間のトランジションは大なり小なり急激であ
る。
先行技術では、このようなトランジションの一つ、例え
ば立上り区間または立下り区間の出現から同期化信号を
引出すことが通常行なわれる。正確な同期化は、上記立
上りまたは立下り区間の出現する瞬間が十分厳密に規定
され得、その周期が変動しないことを前提とする。しか
し集束並びに径方向でのトラック追跡におけるエラーの
ために、この条件は実際には満足されない。
第１図に集束エラーの影響を示す。第１図は、中心軸線
910を有するトラック91に沿って書込まれた基本デジタ
ルデータを表わすマイクロレリーフｍを概略的に示して
いる。通常マイクロレリーフは、上記軸腺に関し対称性
である。この図はまた、ビームが適正に集束された場合
にマイクロレリーフに当たる読取りスポットtaをも示
す。通常そうであるように、スポットは中心０に関し回
転対称性を有するものとされ、この点０は、図示された
時点においてマイクロリレーフｍの対称中心に一致して
いる。スポットとマイクロレリーフとは、ディスクの回
転によって相対運動を行なうと考えられる。図の下側部
分において、曲線ｗはスポットtaによるマイクロレリー
フの畳込みを表わす。この曲線は、点０からの距離に従
いスポットによって分散されるエネルギの分布と、更に
はまたマイクロレリーフがディスクの回転によって変位
されて読取りスポットの下を通過する時間に応じて点状
デテクタにより中間検出されるエネルギの曲線とも相似
である。
集束がずれると読取りスポットの面積はより大となり、
このことは記号ｔ′ａのパターンによって示されてい
る。対応する畳込み曲線はｗ′である。この曲線の包絡
線は、曲線ｗの包絡線よりはるかになだらかである。
第２図の方には、径方向トラッキングまたは追跡のエラ
ーの影響を示す。この図でも、トラック91の中心軸線上
にその中心が適正に位置するスポットtaと、中心が該中
心軸腺から外れて位置するスポットｔ″ａとの二つのス
ポットが示されている。対応する畳込み曲線は各々ｗ及
びｗ″である。この場合も、曲線ｗ″の径路の方が曲線
ｗのものよりもよりなだらかで、そのピークはより低い
ことが知見され得る。
しかし、曲線w,w′及びｗ″は興味深い特徴を具えてお
り、即ちこれらの曲線は全て同一の対称軸を有してい
る。同様のことは、読取りスポットとマイクロレリーフ
の通過との相互作用に対応して検出手段によってもたら
される電気的信号に関しても適合する。マイクロレリー
フの中心が読取りスポットの中心下を通過する時点と光
電検出手段によって発せられる読取りパルスの中心と
は、スポット及びマイクロレリーフが少なくとも１本の
軸に関して回転対称性を有する場合一致する。スポット
は、例えば半導体レーザ使用の場合のように楕円形であ
り得る。
本発明は上述の特性を利用し、波形整形要素と異ならな
い同期化信号の発生を可能にする方法を提案する。本発
明の主要な特徴によれば、デジタル情報の読取りまたは
書込みの際明確な同期化を行なうのに必要なパルスは、
マイクロレリーフの対称中心が読取りヘッドの下を通過
するのと同時に発生される。このようなマイクロレリー
フは特別の、即ち同期化パルスの発生という目的でのみ
形成されるものであり得、あるいは書込まれたデジタル
情報によって構成され得る。
前述のように、デジタル情報は幾つかの異なる方法でコ
ード化されて書込まれ得る。第一のコード群は自動同期
化コードと呼ばれ、あるいは少なくとも最多数のトラン
ジションを呈する。書込み密度が増すため、例えばNRZ
（非ゼロ復帰）コードのような他の種類のコードの使用
が通常行なわれる。
第３図に、次の論理状態:01001110110を有する任意の二
進ワードについてパルスコード及びNRZコードの２種類
のコードを示す。パルスコードがNRZコードよりもはる
かに多数のトランジションを有することは、第３図から
直ちに明らかである。従って、同期化のための情報を後
者から引出すことはより困難である。第３図で時間Ｔ
は、クロック周波数ｆ＝1/Tに対応する基本の二進信号
またはビットの持続時間を表わす。
本発明は上述の一変形例に限定されるものではないが、
NRZコード等が使用される場合特定の書込みまたはフラ
グを同期化信号発生のみを目的として使用することが好
ましい。このようなフラグは利用情報の書込み一切に先
立って書込まれ得、該情報の書込みの際及び続く読取り
動作の際に同期化信号の発生に用いられる。他の場合に
は、フラグは情報の書込みと時間的に多重化され、書込
まれた情報を後に読取る際に使用される。
上記どちらの場合にも、特定の情報が、これら特定のフ
ラグの出現とのみ相関して前記の利用情報の読取り時に
は“トランスペアレント”である同期化信号を発生する
べく読取り手段によって選択的に認識され得ることが必
要である。
このために、NRZ型のコードを使用する場合特定のフラ
グがパルスの形態で書込まれ、その際同一性格の区間を
隔てる時間間隔は変調コードにおいて禁止を余儀無くさ
れる。NRZコードに関しては、時間Ｔ及びＴの整数倍の
時間が用いられる。書込まれる特定パルスに関しては、
用い得る最小半整数値の時間に等しい持続時間、即ち1.
5Tが選択される。
このようなパルスを第４図のグラフを示す。第一の部分
は、1.5Tに等しい時間間隔の間は論理状態１であり、そ
の後Ｔに等しい時間間隔の間は論理状態０である。好ま
しい変形例に従い、本発明方法を第５図のフローチャー
トによって表わされるデバイスを参照して更に詳述す
る。光電検出機構並びにこれと共働する電子的回路１は
読取り信号VLを発生し、この信号は一方では通常の読取
りデータ処理回路６へ、他方では本発明による特別の回
路へ伝送される。
本発明方法によれば、読取り信号VLが利用情報の読取り
によって得られたのか、あるいは同期化に用いられるフ
ラグの読取りによって得られたのかを決定することがま
ず必要である。この方法段階はフラグ検出回路２を用い
て実施され、この回路について後段に詳述する。フラグ
検出回路２は、位相シフト計算器３へ伝送される許可信
号VAを発生する。本発明の基本的特徴によれば位相シフ
ト計算器３は、光のスポット並びにこのスポットの下を
通過するマイクロレリーフの中心同士が一致する時点を
表わす情報Ｃをもたらす機能を有する。許可信号VAは、
例えばインバータ７によって論理状態を反転されＡと
なった後、読取りデータ処理ユニット６の動作を禁止ま
たは許可するのに使用され得る。
このデバイスは同期化パルスＨを発するクロック４も含
み、同期化パルスは位相膜を回路５によって再生され、
即ち位相修正を施され、再同期化された信号HSの形態で
読取りデータ処理回路６へ送られる。クロック４はまた
位相シフト計算器３に、基準クロック信号HRと信号Ｈと
を与える。通常このようなクロックは、高度の安定性を
有する水晶制御発振器を含む。
好ましくはフラグの認識、並びに通過するマイクロレリ
ーフの中心と読取りスポットの光学中心との一致を決定
するのに必要な情報の供給は、フラグを構成する２個の
連続するパルスの立上り及び立下り区間の二重検出を行
なう単一の回路によって実現され得る。
このような回路を、第６図に示す。この回路は読取り信
号VLを波形整形する第一の回路20を含んでおり、この後
者の回路は、読取り信号VLをしきい値電圧VTHRESHOLDと
比較し、例えば読取り信号がしきい値電圧を凌駕する時
には論理状態１であり、逆の場合には論理状態０である
パルスVLSを発生する双安定素子を含む。信号VLSは、時
間またはデータの窓を規定する２個のパルス信号を発生
する２個の回路21,22へ伝送される。
上述の諸信号を第８図のグラフに示す。線（curve）Ｈ
はクロック４によってもたらされる、基本時間Ｔのパル
スを表わす。パルス信号VLSはクロック信号に比べて、
クロック信号の持続時間を任意に法とする位相シフトを
示し得る。前述の同一性により、同じ特性の、即ち立上
りまたは立下りの２区間を隔てる時間はやはり全く波形
整形要素と異ならず、従って2.5Tに等しい。
２個の回路の内の第一の回路21は、グラフ上の時点T1に
おいて第一のフラグパルスの立上り区間によってトリガ
され、その中心が該時点に2.5Tだけ遅れるパルスVFAを
発生する。第二の回路22は時点T2において第一の立下り
区間によりトリガされ、やはり同じ値だけ時点T2に遅れ
て時間窓VFBを規定するパルスを発生する。第６図の回
路または２個のANDゲート23,24も含み、これらのゲート
はその第一の入力において各々信号VFA及びVFBを受信
し、第二の入力においては各々信号VLS及びこの信号の
論理インバータ25によって反転されたものを受信する。
論理集積回路23,24の出力には信号VSA及びVSBが存在
し、これらの信号各々の立上り区間は第二のフラグパル
スの立上り区間及び立下り区間と、即ち時点TA及びTBと
一致する。状態１の時間窓VFA及びVFBの持続時間を適正
に調整することによって、ANDゲート23及び24はフラグ
に係わるコードが読取られた時にのみパルスを発生す
る。逆の場合には、これらの出力は論理状態Ｏに留ま
る。即ち、フラグ認識の第一の機能が実現される。
時点TA及びTBに関する情報から、これら二つの時点の中
間点であって第二のフラグパルスの中心を表わす時点TC
を決定することが可能になる。第５図に示された型の許
可信号VAは、信号VSBから引出され得る。
回路21及び22はそれぞれに２個の単安定フリップフロッ
プによって構成され得、これら２個のフリップフロップ
は立上り及び立下り区間によって各々トリガされるパル
スを発生し、これらのパルスの持続時間は時間間隔2.5T
よりも僅かに長く並びに僅かに短い。これら２個のパル
スの論理演算は、時間窓の決定に用いられ得る。
第７図に、第５図のデバイスの別の回路を詳細に示す。
パルス信号VSA及びVSBはデジタル化回路30へ送られ、こ
の回路は、上記２信号の立上り区間の基準時点に関する
変位を表わす二進ワードＡ及びＢを発する。この発生の
ためにクロック信号Ｈ、並びにその周波数が基本のクロ
ック信号Ｈの反復度の倍数であり、また該クロック信号
と固定的な位相関係にあるクロック信号HRが用いられ
る。第二のクロック信号は、倍周器によって信号Ｈから
容易に引出され得る。例えば第８図のグラフにおいて、
クロック信号HRは信号Ｈのものより16倍大きい反復度を
有し、従って前者の信号は16個の部分間隔を規定する。
デコーダは２個の二進ワードＡ及びＢを発し得、これら
のワードは、基本クロック信号Ｈの持続時間の固定され
た基準時点に関する時点TA及びTBの16を法とする変位を
表わす。補間回路31はＡ及びＢの各対に、第二のフラグ
パルスの中心TCの、基本クロックＨの持続時間の上記と
同じ基準時点に関する変位を表わす二進ワードを合わせ
て二進ワードＣを発生し得る。このような補間回路はPR
OMによって構成され得る。
上記の情報はフラグの通過毎に、同期化信号HSとして使
用されるクロック信号の位相修正に用いられる。この信
号は、２個のフラグ各々の通過から通過までの間におい
てデジタル情報を読取る際に、あるいは該フラグがデー
タの書込み以前にブリエッチとして書込まれている場合
は該データの書込みのために使用され得る。
新たに発生されるクロック信号の位相は、マイクロレリ
ーフｍの中心の読取りスポット下の通過と、即ち上段に
規定されたようなフラグの第二のパルスの中心である時
点TCと一定の関係になければならない。同期化信号HSは
クロック信号Ｈと同じ周波数、並びに制御ワードＣの値
に従属する位相関係を有し、該ワードは２個の連続する
フラグ各々の通過から通過までの時間間隔中記憶されて
いる。
新しい制御値Ｃの算出に続いて、同期化信号の位相修正
は任意には実現しないということが大多数の適用におい
て必要とされる。本発明の好ましい具体例によれば、発
生される新しい同期化信号はクロック信号Ｈに関して、
Ｃの新たに算出された値によって決定される位相シフト
を有する。この新しい信号は同期化信号として、明確に
規定された時点において古い信号と置換えられる。この
時点は例えば、新しいクロック信号の第一の立下り区間
の出現であり得る。上記交換のためには、非限定的な例
として、分離した２個の同期化信号発生器が使用され
得、これらの発生器各々の出力HS1及びHS2はフラグの各
検出後、同期化信号HSとして交互に用いられる。発生器
51,52は各々、例えば二進ワードＣによって制御される
プログラマブルな遅延線または位相ロックループ発振器
を含み得る。両発生器はまた制御ワードＣを書込むため
のレジスタ510,520をそれぞれ含む。二位置スイッチ50
が上記制御ワードをこれらのレジスタへ、フラグの通過
及び値Ｃの算出のタイミングによって交互に切替える。
フラグの各検出の際、例えば信号VSBの立上り区間にお
いて、双安定回路53は制御信号VC1をスイッチ50に与え
る。この信号は第二のスイッチ55へも送られ、このスイ
ッチは２個の入力に、クロックセレクタ56へ交互に伝送
されるクロック信号HS1及びHS2を受信する。クロックセ
レクタは一つの入力において制御信号VC1を受信し、ス
イッチ55によってこのセレクタにもたらされ、該信号V
C1のトランジションに追従するクロックHS1またはHS2の
第一の立下り区間検出の際に該信号VC1を制御信号VC2の
形態で第三のスイッチ54へと伝送する。このようなセレ
クタは、JK型のフリップフロップによって構成され得
る。制御信号VC2はスイッチ54の切替えを制御し、回路5
1及び52の出力を同期化信号HSを担う結線に交互に接続
する。
第８図の下方部分に、上述した回路の動作を示す。補間
に必要な時間を無視した場合時点TBにおいて、Ｃの値が
補間回路31の出力において得られる。既存の同期化信号
HSが回路51の出力HS1によって、信号VSBの立下りの時点
T4において与えられるものとすると、Ｃの新しい値はレ
ジスタ520へ送られ、クロック信号HS2はこの新しい値Ｃ
に従って位相修正を施される。古いクロック信号HS1の
新しいクロック信号HS2による置換えは、これらの新し
いクロックパルスの第一の立下り区間と一致する時点T5
において実現する。この時スイッチ54は信号HSを担う結
線を、回路52の出力と接続する。クロック信号HS2は、
フラグの読取りスポット下の通過の次の検出及びＣの新
しい値の算出が前述の方法によって行なわれる時まで同
期化信号として使用される。
スイッチ50,54及び55が、例えば排他的論理和ゲートの
ような電子的回路から成ることは明白であり、それらの
回路は第一の入力群においては切替えられるべき信号
を、第二の入力群においては制御信号VC1またはVC2を受
信する。
本発明は、データ媒体の光学的書込み−読取り用の多数
の装置に適用され得る。本発明は、同期化信号を書込ま
れたデータから引出す方法、もしくは特別のフラグを使
用する方法に適合し、後者の場合フラグはトラック上の
所定の位置に書込まれ得、これらのフラグは互いに規則
的に離隔していてもいなくてもよい。特別の変形例によ
れば、このようなフラグはプリエッチとして形成され
得、後にデジタルデータを書込む際に同期化信号を発生
するのに用いられる。即ち本発明方法は、非常に弾力的
に使用され得る。
ある種の適用においては、トラックの径方向追跡も、ト
ラック沿いに分布されたフラグによって行なわれる。集
束に関しても同様であり得、この場合本発明方法によっ
てこれらの作業はより容易となる。即ち、第１図及び第
２図に関連して述べたように、本発明方法は集束エラー
及び径方向トラッキングエラーを多大に許容し得る。再
度第２図を参照するなら、フラグの検出可能ゾーンは、
読取りスポットtaの直径の約２倍に達する幅の仮想トラ
ック911を規定する。隣接する２本のトラックの検出可
能ゾーンが重複する場合、同期化はトラックの径方向追
跡とは完全に無関係となり得る。このことはあるトラッ
クから他のトラックへと飛越しを行なう場合に有利に利
用され得、即ち２本のトラックは隣接している必要はな
い。この種の動作は、情報のランダム探索のために行な
われる。このようなトラック飛越し段階の間、トラック
の径方向追跡は行なわれないが同期化は維持され得る。
即ち、ディスクは回転し続け、読取りスポットは、この
スポットの軌跡によって横断される異なるトラックに属
している再同期化用フラグに当たる。
第９図に、本発明による方法が用いられ得る、媒体上で
光学的に書込み及び／または読取る装置を概略的に示
す。平面XOY内で、基準座標系XYZに第三の軸に平行な軸
の周囲に回転するディスク90はその上面に感温材料から
成る膜を有し、この膜に情報がトラック91に沿って書込
まれる。これらのトラックは、特別のコードと関連付け
られるフラグ92も前述のようにして有する。直径約30cm
のディスクは駆動モータによって伝動されて回転し、該
モータは書込み−読取り用光学システムの台枠に一体的
に具わる。通常、例えば40,000本のトラックが、回転軸
上にその中心が位置する、幅約8cmのリング状部分の中
に形成される。同心円状のトラックに書込まれるフラグ
の数は、媒体の性質もしくは回転速度の変動に関連する
付帯現象を克服するのに適当でなければならない。従っ
て典型的には3,500個のフラグが書込まれる。
第９図に示された具体例において、ディスクの所与のト
ラックをアクセスしようとしているデバイスは、平行光
線ビームｆを発する図示されないエネルギ源を有する固
定部分と、いわゆる書込み−読取りヘッドによって構成
される可動部分とを含む。公知のように該ヘッドは、図
示されない永久磁石の磁場内を移動する電磁コイルＢに
固定されて集束の垂直方向制御を保証する、顕微鏡型の
対物レンズO6と、径方向制御を保証する検流ミラーM1と
を含む。検流ミラーM1は径方向制御を保証するべく、基
準座標系の軸OYに平行な軸△Ｙの周囲に運動する。ビー
ムｆはディスクの、前記のトラック91の１本の上に位置
する所与の地点においてスポットtaに集束される。本例
では、当該システムはモノビーム−モノトラック型、即
ち集束及び径方向トラッキングを確実化するために単一
のビームｆが書込み及び読取りに交互に使用される型の
システムであるとされる。このことは本発明の範囲外で
ある。
ディスクによって反射された読取りビームを検出するた
めに、例えば半透明プレートM2が単一ビームｆの通路に
配置される。その結果、ディスクによって反射されたビ
ームはホトデテクタＤによって検出され、このデテクタ
は信号VLを信号処理回路93へと発する。この回路は特
に、例えば第７図に即して説明したデバイスなどの本発
明による回路網を含む。
本発明はまた、１本より多数のビーム、例えば読取りビ
ームと書込みビームを使用する書込み−読取りデバイス
にも適合する。概して本発明は、特に第５図〜第７図に
即して説明した具体例に限定されるものではなく、第４
図に示した類いの同期化用パルスの中心を検出するあら
ゆる適当な手段が、本発明の主要特徴に従って実現され
得る。前述の、純粋にデジタル的な方法以外にも非限定
的な一例として、パルスの微分によるピーク検出のよう
なアナログ的方法も用いられ得る。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図は情報読取りの際の集束エラー及び径
方向トラッキングエラーの説明図、第３図は同一の二進
ワードのコード化に使用される２種類のコードを示す説
明図、第４図は本発明の好ましい変形例に使用される特
別のコードを示すグラフ、第５図は本発明の実施例のフ
ローチャート、第６図及び第７図は第５図の実施例の特
定の要素を詳細に示す説明図、第８図は本発明の実施例
の機能上最も重要な諸信号及びこれらの信号の時間的な
相関関係を示すグラフ、第９図は本発明による方法を用
いうる光学的書込み−読取り装置の概略的説明図であ
る。 １……光電検出機構並びにこれと共働する電子的回路、
２……フラグ検出回路、３……位相シフト計算器、４…
…クロック、６……読取りデータ処理ユニット、７……
インバータ、20,21,22……回路、23,24……ANDゲート、
25……論理インバータ、30……デジタル化回路、31……
補間回路、50,54,55……スイッチ、51,52……同期化信
号発生器、510,520……レジスタ、56……クロックセレ
クタ、90……データ媒体、91……トラック、910……中
心軸線、911……仮想トラック、92……フラグ、93……
信号処理回路。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】デジタル情報データが所定形状のトラック
    に沿って媒体の少なくとも一層の材料膜に生じた光学的
    読取り可能な乱れの形状で書き込まれており、光エネル
    ギビームを前記トラックの一つに於いて走査スポットに
    集束させる手段と、前記走査スポットの下を通る前記膜
    の乱れと前記ビームの相互作用を検出する光電検出手段
    とを含む等速移動媒体上のデジタル情報データの光学的
    書込み読取り装置に於ける同期信号の再生方法であっ
    て、該方法は更に、 トラックの所定の場所に光電検出手段により選択的認識
    可能な一系列の前記材料膜の乱れによって特殊デジタル
    データを書込む予処理モードと、前記同期信号の再生モ
    ードとを含み、前記再生モードが媒体の外側で定周波数
    を有する周期的クロック信号を生成するステップと、光
    電検出手段により特殊デジタルデータを選択的に認識す
    るステップと、特殊デジタルデータを形成する前記膜の
    乱れの一つの中心と走査トラックの平均方向に垂直で前
    記スポットの中心を通る軸との交差時点を決定するステ
    ップと、クロック信号の周期の基準時点と比較して前記
    交差時点のシフトについての振幅及び符号を決定するス
    テップと、 前記クロック信号と同じ周波数を有し、前記シフトに正
    比例する振幅及び符号の位相シフトを有する同期信号を
    生成するステップとを含むことを特徴とする等速移動媒
    体上のデジタル情報データの光学的書込み読取り装置に
    於ける同期信号の位相再生方法。
  2. 【請求項２】記録されるデジタルデータがNRZコード方
    式でコード化された２進パルスであり、前記パルスは必
    ず、所定の基本値又はその値の整数倍に等しい持続時間
    を有しており、前記選択的認識ステップを実行し得るよ
    うに特殊デジタルデータが前記基本値の1.5倍に等しい
    持続時間を有しており、前記基本値に等しい時間間隔が
    設けられているパルス列により構成されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。
  3. 【請求項３】交差時間決定ステップが、前記光学的読取
    り可能な乱れの形状の一つに於いて連続する対向方向ト
    ランジションが発生する時点を検出し、これら二つの時
    点間の平均値を算定することによって実行されることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。
  4. 【請求項４】認識ステップと交差時点決定ステップとを
    一つのステップに結合し、第一方向及び第二方向の各々
    の第一トランジションで初設定され、前記所定基本値の
    1.5倍に等しい時間間隔の遅れを有する第一及び第二の
    時間窓を生成して、第一方向及び第二方向の各々連続す
    る二つのトランジションの発生時点を二重検出し、前記
    時間窓の内部でトランジションの発生が一致すると、第
    一方向及び第二方向の第二トランジションと同期して二
    つのパルスが生成され、これら二つのパルスの発生時点
    の平均値の計算に基づいて交差時点が決定されることを
    特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の方法。
  5. 【請求項５】同期信号がパルス型信号であり、同期信号
    再生ステップが、新規の再生モード毎に該モードでの新
    規な所定のシフトに正比例した振幅及び符号の位相シフ
    トを有する新しい同期信号を生成し、前記新規な同期信
    号パルスの所定方向の次のトランジションの発生時点と
    同期して前記モードで生成された同期信号を新しい同期
    信号で置換することによって行われることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載
    の方法。
  6. 【請求項６】予処理モードに於ける特殊デジタルデータ
    の書き込みが媒体上のいかなるデジタル情報データの書
    き込みにも先行して行われ、前記再生された同期信号
    が、これらのデジタル情報データの以後の同期書き込み
    モード及び読取りモードに於いて使用されることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか１項
    に記載の方法。
  7. 【請求項７】予処理モードでの特殊デジタルデータの書
    き込みがデジタル情報データの書き込みと時間多重化さ
    れており、前記再生された同期信号がこれらの情報の以
    後の同期読取りモードで使用されることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項から第５項のいずれか１項に記載の
    方法。
  8. 【請求項８】前記特殊デジタルデータがトラックに沿っ
    て定間隔を隔てた場所に書き込まれており、前記場所間
    でデジタル情報データ書き込み用ブロックを規定するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第７項のいず
    れか１項に記載の方法。
  9. 【請求項９】同期信号及び該同期信号生成の基底となる
    クロック信号及び周期的基準信号とを媒体の外側で生成
    する手段と、所定の時間間隔又はその整数倍に等しい持
    続時間を有するパルスから成るデジタル情報データ、並
    びに該持続時間の1.5倍に等しく、該持続時間に等しい
    時間間隔だけ隔てられた持続時間を有する特殊デジタル
    データがトラックに沿って書き込まれている情報媒体か
    ら該デジタル情報データ及び該特殊デジタルデータを読
    み取る光電読取り手段とを含む同期信号の再生デバイス
    であって、該デバイスは更に、前記特殊パルスの選択的
    検出手段と、前記クロック信号の周期の標準時点に対す
    る特殊データ形成パルスの一つの中心の位相シフトを決
    定して、前記位相シフトの符号及び振幅を示す制御信号
    を生成する手段と、前記同期信号を再生するようにクロ
    ック信号の位相関係を補正する手段とを含むことを特徴
    とする等速移動媒体上のデジタル情報データの光学的書
    込み読取り装置に於ける同期信号の位相再生デバイス。
  10. 【請求項１０】特殊デジタルデータが少なくとも二つの
    パルを有しておりス、特殊デジタルデータの選択的検出
    手段と位相シフト決定手段が前記光電読取り手段から出
    力信号を受信して前記パルスのトランジションを検出す
    る二重デテクタを共有しており、該デテクタが前記信号
    を反転させる論理素子と、前記特殊デジタルデータ形成
    パルスの第一方向の第一トランジションにより初設定さ
    れ且つ前記所定の基本持続時間の1.5倍に等しい遅延時
    間を有する第一時間窓発生器と、前記特殊デジタルデー
    タ形成パルスの対向方向の第一トランジションにより初
    設定され第一時間窓発生器と同じ時間遅延を有する第二
    時間窓発生器と、時間窓発生器の出力信号を第一組の入
    力を介して受信する第一及び第二の論理アンドゲートと
    を有しており、第一の論理ゲートは第二組の入力を介し
    て光電読取り手段の出力信号を、第二論理ゲートは第二
    組の入力を介して反転信号を受信することを特徴とする
    特許請求の範囲第９項に記載のデバイス。
  11. 【請求項１１】位相シフト決定手段が更に、前記論理ゲ
    ートの出力信号を該信号を表す二つの２進ワードに変換
    する第一回路と、該２進ワードを使用して位相補正手段
    制御用２進ワードを生成する補間回路とを有することを
    特徴とする特許請求の範囲第10項に記載のデバイス。
  12. 【請求項１２】補間回路が主としてプログラマブルリー
    ドオンリーメモリからなることを特徴とする特許請求の
    範囲第11項に記載のデバイス。
  13. 【請求項１３】位相補正手段が連続する２回の決定の間
    前記制御信号を記憶する回路と、前記クロック信号を使
    用して同期信号を再生する手段と、最も新しい２進制御
    ワードの制御下で再生同期信号の条件付き選択を行う手
    段とを有することを特徴とする特許請求の範囲第12項に
    記載のデバイス。
  14. 【請求項１４】前記条件付き選択手段が新規の再生同期
    信号の所定方向のトランジションにより初設定される双
    安定素子を有することを特徴とする特許請求の範囲第13
    項に記載のデバイス。
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