JPH08506918A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 テープ状記録担体（１０９）を走査する光走査装置である。この装置は光ビーム（１０２）を記録担体（１０９）に集束して記録担体（１０９）上に走査スポット（１１１）を発生させる光学系（１０１、１０７）を具える。この装置は走査スポット（１１１）をテープを横切る方向に移動させる回転ポリゴンミラー（１０５）も具える。テープ状記録担体（１０９）は走査手段に対しテープの長さ方向に所定の速度で移動させる。こうして、記録担体の長さ方向を横切るトラック方向を有するほぼ一定のトラックピッチのほぼ平行なトラックが長さ方向に連続するトラックパターンに従って記録担体（１０９）を走査する。動作中、記録層上の走査スポットを走査方向を横切る方向に変位させる振動が発生する。これらの変位はトラックピッチを越える振幅を有する。記録担体の移動速度と走査の繰り返し周波数との関係を、繰り返し周波数を越える周波数を有する走査スポット変位の振幅がトラックピッチより小さくなるように選択する。この結果として、コントローラを使用する必要なしにトラックピッチをトラックの全長に亘ってほぼ一定に維持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 光走査装置 本発明は、長さ方向パスを横切るトラック方向を有するとともにほぼ一定のト ラックピッチを有するほぼ平行なトラックが長さ方向に連続するトラックパター ンに従って媒体の層を走査する装置であって、光ビームを前記層に集束させ前記 層上に走査スポットを形成する光学手段と、前記光スポットを前記層上で特定の 走査方向を有する走査パスに沿って特定の繰り返し周波数で移動させる走査手段 と、前記媒体を前記走査手段に対し走査方向を横切る方向に所定の速度で移動さ せる駆動手段とを具え、動作中に、走査方向を横切る方向にトラックピッチを越 える振幅の変位を前記層上の走査スポットに生じさせる振動が発生する走査装置 に関するものである。 このような装置はＵＳ４，９０１，２９７から既知である。この既知の装置で は、平行トラックのパスがテープ状記録担体上に得られ、この記録担体が光スキ ャナに対し移動される。光スキャナは記録担体をテープ状記録担体の移動方向を 横切る方向に繰り返し走査する。 記録中のトラッキングのために、既知の装置は走査スポットの位置を検出され たトラッキングエラーに応答してトラック方向を横切る方向に補正して記録用走 査スポットをトラックの中心にほぼ維持する微調整手段を具えている。この動作 中、トラッキングエラーは所定のトラックパターンに対し取り出される。この従 来装置の欠点は、記録中２つの連続するトラックの中心間隔（トラックピッチと も記す）を２つの連続するトラックの全長に亘ってほぼ一定に維持することは、 既に使用されている記録担体が予め記録されたトラックパターンを有する場合に しかできない点にある。 本発明の目的は、記録中連続するトラック間のトラックピッチをこれらのトラ ックの全長に亘って同一に維持しうる頭書に記載したタイプの装置を提供するこ とにある。 本発明の装置は、頭書に記載した装置において、前記速度と前記繰り返し周波 数との関係を、前記繰り返し周波数を越える周波数を有する走査スポットの変位 の振幅がトラックピッチより小さくなるように選択したことを特徴とする。 本発明の装置においては、所定の限界周波数以上では不所望な振動により生ず る走査スポットの変位がトラックピッチより著しく小さい値に減少するという事 実をうまく利用している。 トラックピッチが振動により生ずる走査スポット変位の振幅より大きくなる周 波数で走査することにより、トラックの長さ方向に見てトラック間隔をほぼ同一 に維持することが、走査スポット位置の再調整の必要なしに達成される。トラッ クピッチを大きく越える振幅を有する低周波数振動による走査スポット変位は多 数のトラックに均等に分配されるため、トラックピッチにごく僅かな影響を与え るだけである。 本発明装置の一実施例では、前記速度を測定信号に応じて制御する制御手段を 具えることを特徴とする。 この実施例は、（平均速度に比例する）平均トラックピッチが規定値に一定に 維持される利点を有する。速度は連続するトラックの中心間隔（トラックピッチ ）を示す測定信号に応答して制御するのが好ましい。これを実現する装置の魅力 的な実施例では、電子光学測定手段が、光ビームをトラックパターンに集束させ 、この光ビームをこのトラックパターンでゼロ次ビーム及び１次ビームに変換せ しめる光学系と、ゼロ次ビームと１次ビームの一つとのなす角を示す検出信号を 前記測定信号として取り出す検出手段とを具えることを特徴とする。 速度を連続するトラックの間隔に基づいて制御する装置の他の実施例では、前 記光学手段が、前記走査ビームと一緒に衛星ビームを記録層に集束させ、この衛 星ビームにより前記走査スポットに対し所定の位置に位置する衛星走査スポット を記録層上に発生させる手段を具え、前記電子光学測定手段が衛星走査スポット から到来する光に基づいて前記測定信号を取り出す検出システムを具えることを 特徴とする。 情報記録用に好適であるのみならず記録情報の読取り用にも好適な装置の実施 例では、更に、前記光学手段内に介在し、走査スポットをトラック横断方向に規 定の変位範囲内で変位させるアクチュエータと、走査区域内の走査スポットの位 置を示す位置信号を発生する信号発生手段と、第１及び第２の状態にすることが でき、第１の状態では前記速度を前記測定信号に応答して制御し、第２の状態で は前記アクチュエータを前記測定信号に応答して制御するとともに前記速度を前 記位置信号に応答して制御する制御手段とを具えることを特徴とする。 本発明装置の他の実施例及びそれらの利点を図１−１６を参照して以下に詳細 に説明する。 図１、４、５、６、９、及び１１は本発明装置の種々の実施例を示し、 図２は本発明装置により実現される平行トラックのパスを示し、 図３は振動により生ずる走査スポット変位の振幅を周波数に対しプロットした ものを示し、 図７はトラックに対する走査スポットの位置を詳細に示し、 図８は走査スポットと位置測定信号Ｖｐとの関係を示し、 図１０は光検出器の平面図を示し、 図１２は図１１に示す実施例において走査スポットが追跡するパスを示し、 図１３及び１４は図１１に示す実施例におけるポリゴンミラーの異なる位置を 示し、 図１５は図１１に示す実施例において生ずる走査スポットのパス及び関連する 信号を示し、 図１６は図１１に示す実施例の一部分の詳細を示す。 図１は本発明走査装置の一実施例を示す。 この走査装置は光源１０１、回転ポリゴンミラー１０５及び集束用対物レンズ １０７からなる光走査システムを具える。光源１０１は、光学又は磁気光学記録 及び／又は読取装置に慣用されているタイプのものとすることができる。このよ うな光源は光ビーム１０２を発生する発生手段を具える。光ビーム１０２はポリ ゴンミラー１０５及び集束用対物レンズ１０７を経てテープ状媒体１０９、例え ば光ビーム１０２の光の影響の下で光学的に検出可能な変化を受ける光感知記録 層を有する記録担体の層に集束される。この記録層は磁気光学型又は光学型のも のとするこができる。光ビーム１０２は集束用対物レンズ１０７により記録担体 １０９の記録層上に極めて小さい光スポット１１１に集束される。光ビーム１０ ２が記録層に当たる記録表面上の区域１１０が詳細に示されている。詳細に示す この区域１１０において走査スポット１１１が光ビーム１０２により生ずる。 ポリゴンミラー１０５は反射小面１０８を有し、慣例の駆動手段（図示せず） により軸１１７を中心に回転される。この駆動手段は、例えば米国特許第５，１ ７１，７８４号及び欧州特許出願０４５９５８６号に詳細に記載されており、そ れらの内容はここに含まれているものとみなされたい。ポリゴンミラー１０５は 光源１０１に対し、ポリゴンミラー１０５が回転軸１０７を中心して回転すると き常に反射小面１０８の次の小面が光ビーム１０２によりヒットされるように位 置させ、記録層が走査スポット１１１により繰り返し走査されるとともに光スポ ット１１１が走査パス１１６を追跡するようにする。走査パス１１６に沿う走査 の繰り返し周波数ｆｈはポリゴンミラー１０５の回転数（ｒｐｍ）×ポリゴンミ ラー１０５の反射小面１０８の数に等しい。 図１に示す実施例は、更に、記録担体１０９を光走査システムに対し、走査パ ス１１６の方向を横切る方向ｙに速度ｖで移送させる駆動手段を具える。これら の駆動手段は、モータ１１５により駆動されテープ状記録担体１０９を巻き取る リール１１４を具え、このリールによりテープ状記録担体１０９をその長さ方向 に対応する方向ｙに移送する、図１に線図的に示す慣例のタイプのものとするこ とができる。方向ｙは図１に矢印１１９で示されている。 上述した記録装置は絶え間なく連続するトラックを記録し、これらのトラック の記録は記録担体１０９の記録層上の走査スポット１１１により走査される走査 パス１１６にて実施される。このように、平行トラックのパターンが実現され、 走査スポット１１１が記録層を走査するたびに新しいトラックが書き込まれる。 図２はこのようにして得られるトラックパターンを例示するものであり、トラッ クは符号１２０で示されている。トラックの長さはｌで示し、トラックの中心間 隔（トラックピッチともいう）はｐで示す。所定の速度ｖ及び繰り返し周波数fh の場合、トラックピッチはｖ／fhに等しいくなる。 図１に示す装置の動作中、特に記録担体１０９の駆動手段により振動が生じ、 この振動により走査スポット１１１の下の記録層に変位が発生しうる。特に、ト ラック１２０を横切る方向の変位が不所望であり、これはこの方向の変位が連続 するトラック１２０のトラックピッチに影響を及ばすためである。従って、これ らの振動による走査スポットの変位をトラックピッチより小さくする必要がある 。連続するトラック１２０のトラックピッチの乱れは繰り返し周波数fh程度の周 波数又はこの繰り返し周波数より高い周波数を有する振動によりもっぱら生ずる 。 図３は、一例として、慣例の駆動機構−ポリゴンスキャナの組み合わせについ て、振動による走査スポット１１１の変位の振幅ｚを周波数に対しプロットして 示す。 図３から明らかなように、変位の振幅は繰り返し周波数が高くなるにつれて強 く減少する。１０ｋＨｚ以上の周波数では振幅は０．１μｍ以下に低下する。 １−２μｍの慣例のトラックピッチの場合、連続するトラック１２０間のトラ ックピッチに及ぼす振動の影響は、１０ｋＨｚ以上の繰り返し周波数の場合には 無視しうるほど小さくなる。繰り返し周波数を振幅ｚがトラックピッチより小さ くなるように選択すれば、振動は連続するトラック間の間隔に小さな影響を与え るだけとなる。繰り返し周波数は振幅ｚがトラックピッチの２０％になる限界周 波数以上に選択するのが好ましい。振動の影響は、繰り返し周波数をこの限界周 波数より高くするほど小さくなること明らかである。 繰り返し周波数をこの限界周波数以上に選択すると、連続する各対のトラック 間の間隔をトラックの全長に亘ってほぼ一定に維持する平行トラック１２０のパ スが得られる。 ポリゴンミラー１０５の駆動中、そのｒｐｍは一般に一定に維持される。その 理由は、ポリゴンミラー１０５のｒｐｍに影響を及ぼす動作状態は変化しない、 又は僅かに変化するだけであるからである。記録担体の駆動はそうではない。従 って、必ずしも必要ないが、記録担体の駆動手段には速度ｖを制御する帰還制御 を含めるのが好ましい。これは、例えば慣例の如く速度ｖを表す測定信号Ｖmを 取り出すことにより実行することができる。図４はこれを実現した実施例を例示 し、この図では図１と対応する素子には同一の符号を付してある。符号１４０は 測定信号Ｖmを取り出す慣例のタイプのテープ速度計を示す。この測定信号は比 較回路１４１の非反転入力端子に供給される。比較回路１４１の反転入力端子に は所望速度を表す基準信号Ｖmrが供給される。比較回路１４１は測定信号Ｖmと 基準信号Ｖmrとの差を表す出力信号を制御回路１４２に供給する。制御回路１４ ２の出力信号が駆動回路１４３の制御信号をトリガしてモータ１１５を駆動する 。制御回路１４２は、比較回路１４１の出力信号に応答してＶmとＶmrとの差を ほぼ零に維持する制御信号を発生する慣例のタイプのものとする。 図４に示す実施例は十分満足なものであるが、速度を測定信号Ｖmの代わりに トラックピッチを示す測定信号Ｖpの関数として制御するのが有利である。 スキャナが規則的構造を示すトラックを記録担体１０９に記録するタイプのも のである場合に、記録担体１０９の速度を測定信号Ｖpに応答して制御する実施 例を図５に示す。 図５でも図１及び４に示す部分と対応する部分には同一の符号を付してある。 測定信号Ｖpを取り出すために、この装置は光源１５０、例えば光ビーム１５１ を発生する半導体レーザを具える。光ビーム１５１は走査スポット１１１が記録 層１０９を反復走査する位置から小距離の位置にあるトラック１２０からなるト ラックパターン上に集束される。トラックパターンからなる規則的構造の結果と して、トラックパターンに入射した光ビーム１５１はゼロ次反射ビーム１５２及 び高次反射ビームに変換される。これらの高次ビームのうち１次ビーム１５３の みを示す。ゼロ次ビーム１５２と１次ビーム１５３との間の角度ａの大きさはト ラック１２０のトラックピッチに依存する。光感知検出器１５４により、所望の トラックピッチのときの角度からの偏差を示す信号を取り出す。この光感知検出 器１５４は光感知面１５５の中心と光ビームが光感知面１５５に入射する点との 間の偏差を示す信号を発生する慣例のタイプのものとする。光感知検出器は、所 望の角度に対応する角度ａの場合に１次ビームが検出器１５４の光感知面１５５ の中心に入射するように構成する。 検出器１５４の出力信号は、常にトラック１２０の実際のトラックピッチと所 望のトラックピッチとの偏差を示す。実際上、この出力信号を測定信号Ｖpとし て用いる。測定信号Ｖpは制御回路１４２に供給され、この制御回路がこの測定 信号Ｖpに基づいて、速度をトラック１２０のトラックピッチが所望のトラック ピッチに等しく維持される値に維持する制御信号を導出する。 図６は、信号Ｖpを異なる方法で取り出す実施例を示す。この図でも他の図に 示す部分と対応する部分は同一の符号で示す。 光源１０１の代わりに、この装置は光ビーム１０２に加えて衛星光ビーム１０ ３を発生する変形光源１０１ａを具える。衛星光ビーム１０３も対物レンズ１０ ７により記録担体１０９の記録層に集束され、記録担体１０９の記録層上に極め て小さい衛星走査スポット１１２を発生する。ビーム１０３の強度は記録層に変 化を生じさせるには不十分にする。ビーム１０３は、トラック１２０の所望のト ラックピッチの場合に衛星走査スポットの中心がその前に記録されたトラックの エッジと一致するように集束させる。一例として、２つの連続するトラック１２ ０の間隔が所望のトラックピッチに等しい場合における走査スポット１１１及び １１２の位置を図７に示す。記録担体１０９により反射された光ビーム１０３が 集束用対物レンズ１０７を経て光源１０１ａに戻り、ここで反射ビームが慣例の タイプの光感知検出器に向けられ、受信光のパワーを示す検出信号を発生する。 この検出器の出力信号は信号Ｖpとして機能する。一例として、図８に信号Ｖpの パワーを走査スポット１１１により記録された瞬時トラックと走査スポット１１ ２により走査される隣接トラックとの間の距離の関数として示す。信号値Ｖpoは 所望の間隔Ｐoに対応する。比較回路１４１は信号ＶpをＶpoに対応する値を有す る基準信号Ｖprと比較する。比較の結果は制御回路１４２に供給される。この制 御回路が記録担体１０９の速度を、信号Ｖpと信号Ｖprが互いにほぼ等しい値に 維持される値に制御する。 上述した実施例はトラック１２０の記録用である。図９はトラック１２０の記 録用及び記録されたトラックの読取用の両方に好適な本発明装置の実施例を示す 。この図でも、他の図の部分に対応する部分は同一の符号で示す。この装置は、 光ビーム１０２及び衛星光ビーム１０３に加えて第２の衛星光ビーム１０４を発 生する変形光源１０１ｂを具える。ビーム１０２、１０３及び１０４は集束用対 物レンズ１０７により記録担体１０９の記録層に集束され、光ビーム１０２、１ ０３及び１０４がそれぞれ走査スポット１１１、１１２及び１１３を発生する。 ビーム１０２及び１０３は、光スポット１１１及び１１２の相対位置が図６に示 す装置において生ずる相対位置と同一になるように集束させる。光ビーム１０４ は、この光ビームにより生ずる走査スポット１１３と走査スポット１１２が走査 スポット１１１に対し対称になるように集束させる。 記録担体１０９により反射された光ビーム１０２、１０３及び１０４が集束用 対物レンズ１０７を経て光源１０１ｂに戻る。光源内において、これらの反射ビ ームが各別の光感知検出器に向けられる。図１０はこれらの光感知検出器２１０ 、２１１及び２１２を例示する。これらの検出器は、反射ビーム１０２が検出器 ２１０に、反射ビーム１０３が検出器２１１に、反射ビーム１０４が検出器２１ ２にそれぞれ入射するように配置する。検出器２１０、２１１及び２１２は受信 光のパワーを示す検出信号を発生ずる慣例のタイプのものとする。検出器２１１ により発生される信号は信号Ｖpとして機能する。検出器２１０により発生され る検出信号は走査スポット１１１で走査されたトラックに得られる情報を表す読 取信号Ｖlとして機能する。検出器２１２により発生される検出信号は信号Ｖnと いう。予め記録されたトラック１２０を読み取る場合には、慣例の如く信号Ｖp と信号Ｖnとの差からトラッキングエラー信号Ｖreを得ることができる。このた めこの装置は差増幅器１９０を具える。トラッキングエラー信号Ｖreは制御回路 １９１に供給され、この制御回路が慣例の如く制御信号Ｖacを導出する。この制 御信号Ｖacが選択スイッチ１９２を経てアクチュエータ１９３に供給される。こ のアクチュエータは所定の素子、本例では集束用対物レンズ１０７を変位させて 光スポット１１１、１１２及び１１３をトラック横断方向に、所定の限定範囲内 で変位させることができる。変位範囲内の走査スポットの位置は位置検出器１９ ４により決定され、この検出器はこの検出器１９４に対する対物レンズ１０７の 位置を示す位置信号Ｖpaを発生する。この位置信号Ｖpaは他の方法で取り出すこ ともできる。例えば、対物レンズ１０７がバネ懸垂されている場合には、アクチ ュエータ１９３に供給される信号の直流成分がこの位置を表す。信号Ｖpaが比較 回路１９５により、走査スポット１１１、１１２及び１１３がそれらの変位範囲 の中心にほぼ位置する場合に対応する信号値を有する基準信号Ｖparと比較され る。 信号ＶpaとＶparとの差を示す比較回路１９５の出力信号は選択スイッチ１９ ６を経て制御回路１４２に供給される。比較回路１４１の出力信号も選択スイッ チ１９６に供給される。選択スイッチ１９２及び１９６は制御回路１９７により 発生される制御信号Ｖsに応答して第１の状態又は第２の状態にしうる慣例のタ イプのものとする。第１の状態では選択スイッチ１９２が一定の振幅を有する信 号Ｖcoをアクチュエータ１９３に供給する。第１の状態では選択スイッチ１９６ が比較回路１４１の出力信号を制御回路１４２に通す。第２の状態では選択スイ ッチ１９２が制御回路１９１の出力信号をアクチュエータ１９３に通す。第２の 状態では選択スイッチ１９６が比較回路１９５の出力信号を制御回路１４２に通 す。 選択スイッチ１９２及び１９６を第１の状態（図示の状態）にすると、装置は トラック１２０を記録するのに好適な状態になる。この状態を以後書込状態とい う。この場合には素子１４１、１４２、１４４及び１１５からなる速度制御回路 が、図６に示す回路と同様に、速度をトラックピッチが所望の値になる値に維持 する。このときアクチュエータ１９３には一定の信号値を有する信号Ｖcoが供給 されるため、対物レンズ１０７は固定位置に維持される。 選択スイッチ１９２及び１９６を第２の状態にすると、装置は予め記録された トラック１２０を走査スポット１１１で走査するのに好適な状態になる。以後読 取状態というこの状態では、制御回路１９１の出力信号がアクチュエータ１９３ に供給される。この場合、素子１９０、１９１及び１９３からなる帰還制御ルー プがポジションチューナとして機能し、対物レンズ１０７の位置をトラッキング エラー信号Ｖreに応答して走査スポット１１１が走査すべきトラックに集束され つづけるように調整する。アクチュエータ１９３がその変位範囲の端で動かなく なるのを避けるために、記録担体の速度を素子１９４、１９５、１４２、１４４ 及び１１５からなる帰還制御ループにより調整して、アクチュエータ１９３が平 均してその変位変位の中心に維持されるようにする。この速度制御ループは特に 低周波数妨害に応答するため、集束走査スポット１１１を走査すべきトラック１ ２０にほぼ維持する粗調整として機能する。上述の位置調整は特に高周波数妨害 に応答するため、この制御ループによれば走査スポット１１１を走査すべきトラ ック１２０上に精密に維持することができる。トラックピッチの変化は一つのト ラックでは無視しうるほど小さいので、位置調整はこれらの偏差を補償しうるよ うにする必要はない。この場合には、位置調整の周波数制御帯域の上限周波数を 走査の繰り返し周波数fhより低くすることもできる。前記繰り返し周波数以上の 妨害を補償しえない微調整を使用する場合には、書込状態中に走査スポットの位 置の微調整を行わないのが有利である。トラックが書き込まれる際に、種々のト ラック間のトラックピッチに、記録担体１０９の速度制御ループにより除去し得 ない小さな変化が発生することは真実であるが、このような変化はあまり重要で ない。２つの隣接トラック間のトラックピッチを一定に維持することだけが重要 である。この場合にはトラックピッチの変化に応答する微調整が余分になる。更 に、測定信号はトラックピッチに不必要な偏差を導く雑音を一般に含む。 図１１−１６を参照して、トラックピッチを示す測定信号Ｖpを異なる方法で 取り出す本発明の実施例を説明する。これらの図でも他の図の素子と対応する素 子は同一の符号で示す。 図１１に示す走査装置は、光源１、回転ポリゴンミラー５、偏向ミラー６及び 集束用対物レンズ１０７からなる光走査システムを具える。光源１は光学又は磁 気光学記録及び／又は読取装置に慣用されているタイプのものとすることができ る。このような光源は光ビームを発生する発生手段を具え、本例では３つの光ビ ーム２、３及び４を発生し、それらのビーム方向は互いに僅かに相違し、２つの ビーム（２及び４）は中心走査ビーム（３）に対し対称である。走査ビーム２、 ３及び４はポリゴンミラー５、偏向ミラー６及び集束用対物レンズ１０７を経て 記録担体１０９に集束される。光ビーム２、３及び４は集束用対物レンズ１０７ により記録担体１０９の記録表面上に極めて小さな走査スポットに集束される。 ３つの光ビームの方向が相違するため、それらの走査スポットの位置も同様に相 違する。これらの光ビームが記録担体１０９に当たる記録表面部分１１０が拡大 して示されている。この拡大部分１１０には光ビーム３により生ずる第１走査ス ポットが１１で示され、光ビーム２及び４により生ずる第２及び第３走査スポッ トがそれぞれ１２及び１３で示されている。 ポリゴンミラー５は反射小面８ａ，．．．，８ｇを有し、例えばＵＳ５１７１ ９８４及びＥＰ−Ａ−０４５９５８６に詳細に記載されている慣例の駆動手段（ 図示せず）により軸１７を中心に回転され、これらの刊行物はここに含まれてい るものとする。ポリゴンミラー５は光源１に対し、ポリゴンミラー５がその回転 軸１７を中心に回転すると、小面８ａ，．．．，８ｇが一つづつ順に光ビーム２ 、３及び４により照射されるため、走査スポット１１、１２及び１３による記録 表面の反復走査が実現され、走査スポット１１、１２及び１３がそれぞれ走査パ ス１６、１８及び１９に沿って記録表面上を同時に移動する（図１２参照）。光 ビーム２及び４は光ビーム３に対し対称であるから、光ビーム２及び４により生 ずる走査スポット１２及び１３は光ビーム３により生ずる走査スポット１１に対 し対称になる。 ボリゴンミラー５は切頭角錐台の形を有し、その斜面が小面８ａ，．．，８ｇ を形成し、その回転軸１７が底面とその中心で直角に交差する。換言ずれば、小 面８ａ，．．，８ｇがポリゴンミラー５の回転軸１７に対し斜角をなす。これら の斜角により走査スポット１１、１２及び１３により追跡される走査パスが互い に平行にならないで、図１２に示すように交差する。 その理由を図１３及び１４を参照して以下に説明する。 図１３は、光ビーム２、３及び４が小面８ａのほぼ中心に当たる位置にあるポ リゴンミラー５を示す。光ビーム２、３及び４がミラーに当たる点は矢印３１で 示す方向にある。矢印３０は回転軸１７に直角な平面と小面８ａの表面との交線 の方向を示す。 図１４は、光ビーム２、３及び４が小面８ａの縁４２の近くに当たる位置にあ るポリゴンミラー５を示す。この位置では、光ビーム２、３及び４が小面に当た る点は矢印４０で示す方向にあり、この方向は矢印４１で示す回転軸に直角な平 面と小面８ａとの交線の方向と相違する。 図１３に示すポリゴンミラー５の位置の場合には光ビームが小面に当たる点の 相互位置は図１２に示す走査スポット１１、１２及び１３の位置に対応する。走 査スポット１１’、１２’及び１３’の位置は図１４に示す位置に対応する。 この走査スポットの位置の相互変化は走査スポット１１に対する走査スポット １２及び１３の走査パス１６を横切る方向ｙの変位を生じ、第１走査スポットに 対する走査スポット１２及び１３の相対位置がポリゴンミラー５の回転位置及び 従って第１走査パス１６上の第１走査スポット１１の位置ｘに比例する。 上述した実施例では、回転軸を中心に回転可能な偏向素子として、回転軸１７ に対し斜角をなす小面を有し、走査方向を横切る方向ｙへの走査スポット１１、 １２及び１３の相互変位を生ずるとともに、走査スポット１１に対する走査スポ ット１２及び１３の相対位置が走査パス１６上の走査スポット１１の位置ｘに比 例するように走査スポット１１、１２及び１３を同時移動させるポリゴンミラー ５を用いる。しかし、このような走査スポットの移動は回転軸に対し斜角をなす 小面を有するポリゴンミラーとは異なる偏向素子により得ることもできる。代用 光学素子についてはベルギー国特許出願第０９３０１３９５を参照されたい。 情報パターン含むトラックを記録するためには、光ビームの強度は一般に、記 録層に変化を生じさせる十分に高い書込レベルと変化を生じさせるには不十分な 読取レベルとの間に決める。磁気光学記録の場合には光ビームにより走査される 記録層上の点に実現される磁界変化により変化を生じさせることもできる。光ビ ーム２及び４の強度は記録層に光学的に検出しうる変化を生じさせるには不十分 なレベルにして、不所望な変化の発生を避けるようにする。 一例として、図１５ａにトラック７５がどのように得られるかを示す。トラッ ク７５には番号−７，．．，−１，０も付けてある。走査パス１６に沿う位置を 量ｘで示し、ポリゴンミラー５の関連する位置を、その中心に対する走査に使用 される小面の位置を示す量φ（°）で示す。ポリゴンミラー５の位置と走査パス １６上の走査スポット１１の位置ｘとの間には明確な関係が存在する。３つの異 なる値のφ（φ＝−θ１、φ＝０、φ＝＋θ１）における光ビーム３による走査 スポットの位置を１１’、１１及び１１”で示す。この３つのφ値における光ビ ーム２及び４による走査スポットの位置をそれぞれ１２’及び１３’、１２及び １３、及び１２”及び１３”で示す。走査スポット１１はパス１６に沿って移動 するが、走査スポット１２及び１３はパス１６と交差するパス１８及び１９に沿 って移動する。走査スポット１１が位置ｘ＝−ｘ１（mm）からｘ＝０（mm）へ移 動するとき、走査スポット１２が複数のトラックを通過するとともに走査スポッ ト１３がまだトラック７５が実現されてない記録層の部分に沿って移動する。走 査スポットが位置ｘ＝０（mm）から位置ｘ＝＋ｘ１（mm）へ移動するとき、走査 スポット１３が複数のトラックを通過するとともに、走査スポット１２がまだト ラック７５が形成されてない記録層の部分に沿った移動する。走査スポット１２ 及び１３がトラック７５の一つと完全に又は部分的に一致する位置では、記録担 体１０９により反射された光がトラック７５に生ずる変化のパターン（情報パタ ーンともいう）に従って変調される。変調の程度は走査スポットがトラック７５ と一致する程度に対応する。記録装置は走査スポット１２及び１３から到来する 光を情報パターンにより生じた反射変調光に対応する検出信号に変換する既知の タイプの検出システムを具える。図１の実施例では、符号７０及び７１は走査ス ポット１２及び１３から集束用対物レンズ１０７、反射ミラー６及びポリゴンミ ラー５を経て光源１へ戻る光を変換する検出システムを示す。 検出システム７０及び７１は汎用タイプのものとすることができ、これ自体は 本発明の要部を構成するものでないので、線図的にのみ示す。更に、図１１に示 す記録装置は、更に、走査パス１６上の第１走査スポット１１の位置を示す基準 信号Ｓ３を発生する手段と、検出信号Ｓ１及びＳ２及び基準信号Ｓ３から少なく とも測定信号Ｖpを導出する測定回路７２を具える。この測定信号Ｖpの導出方法 を以下に説明する。 既に述べたように、走査スポット１１、１２及び１３は同期移動する。走査方 向を横切る方向ｙに見た走査スポットの相互間隔の変化はポリゴンミラー５の位 置及び従って第１走査パス１６上の走査スポット１１の位置に比例する。所定の 値のφ（ｘ）において走査スポット１２及び１３の中心が先に形成されたトラッ ク７５の中心と一致する。これが生ずる所定値のφは走査パス１６から走査スポ ット（１２又は１３）により通過された先に記録されたトラック７５までの距離 に無関係である。先に記録されたトラック７５の間隔はトラックピッチに等しい 一定値を有するため、走査スポットの中心がトラック７５の中心を通過するφの 値は走査パス１６と最後に記録されたトラック７５（図１５ａのトラック番号− １を有するトラック）との間の距離ｄｙに依存する。これは、検出信号の最大及 び最小変調がポリゴンミラー５の所定の位置において生ずることを意味する。 一例として、図１５ｂに、走査パス１６から隣接トラックの中心（線８０で示 す）までの距離ｄｙが所望のトラックピッチに対応する場合における検出信号Ｓ １をφ及び位置ｘに対しプロットして示す。図１５ｃに、距離ｄｙが所望のトラ ックピッチに対応する場合における検出信号Ｓ２を走査パス１６の一部分につい てφに対しプロットして示す。更に、検出信号Ｓ１及びＳ２のエベロープＳ１０ 及びＳ２０も図１５ａ及び１５ｂに示されている。これらのエベロープＳ１０及 びＳ２０は関連する検出信号Ｓ１及びＳ２の変調の程度を表すほぼ正弦波状変化 を有する。各エベロープＳ１０及びＳ２０の最大値は検出信号の振幅が最大にな る位置を示す。これらの位置は関連する走査スポットの中心がトラックの一つの 中心と一致する位置である。図１５ｂ及び１５ｃに示すように、検出信号Ｓ１及 びＳ２とφ（及び位置ｘ）との間に所定の関係がある。この関係は距離ｄｙに依 存する。この距離が変化すると、エベロープＳ１０及びＳ２０の最大値及び最小 値が検出される位置が変化する。実際上、走査スポット１２及び１３の中心が走 査スポット１１の種々の位置ｘでトラック７５の中心と一致する。例えば、距離 ｄｙが減少すると、エベロープＳ１０の最大値が発生する位置が負方向に変化し （以後ポストカーシングという）、エベロープＳ２０の最大値及び最小値が発生 する位置が正方向に変化する（以下プリカーシングという）。逆に、距離ｄｙが 増大すると、エベロープＳ１０の最大値が発生する位置が正方向に変化し（プリ カーシング）、エベロープＳ２０が発生する位置が負方向に変化する（ポストカ ーシング）。従って、所望のトラックピッチに等しい距離ｄｙの値のときの関係 に対する検出信号Ｓ１及びＳ２間の関係の偏差が距離ｄｙと所望のトラックピッ チとの差を表す。走査スポット１２及び１３が走査スポット１１に対し対称に位 置するため、ｄｙの変化が検出信号Ｓ１と位置ｘとの関係に与える影響が検出信 号Ｓ２と位置ｘとの関係に与える影響と反対になることがわかる。 検出信号Ｓ１及びＳ２と基準信号Ｓ３との関係の偏差は測定回路により測定す る。 基準信号Ｓ３は、例えば偏向素子（図示の実施例ではポリゴンミラー）の位置 及び従って走査スポット１１の位置ｘに対応する信号値を有する位置信号とする ことができる。 基準信号Ｓ３は位置検出器７３から得られる。この位置検出器はポリゴンミラ ー５の速度及び／又は位置を制御する制御システム内に含めることができる。被 動物体の位置を示す情報信号が得られるドライバ回路が公知であるため、詳細は 省略する。 図１６は測定回路７２の実施例を示す。測定回路７２は検出信号Ｓ１を受信す る入力端子８１を有する。入力端子８１は信号Ｓ４により制御されるスイッチ８ ２により信号プロセッサ８４の入力端子９３に接続される。信号プロセッサ８４ はその受信検出信号を、この検出信号に属する走査スポットがトラック７５の一 つにほぼ位置することを示す第１論理値及び対応する走査スポットが２つのトラ ック７５の間にほぼ位置ずることを示す第２論理値を有する２進信号Ｓ’に変換 する。この信号プロセッサ８４はトラックずれ検出器とも称される慣例のタイプ のものとするこができる。このようなトラックずれ検出器は、例えば帯域通過フ ィルタ８５、エベロープ検出器８６及び比較器８７の直列配置を具えることがで きる。 信号Ｓ’が回路８４の出力端子に得られ、位相検出器８８に供給される。一例 として、図１５ｄに信号Ｓ’をφの関数として示す。位相検出器８８の出力端子 は信号Ｓ６により制御されるインバータ回路８９を経て測定回路７２の出力端子 ９０に接続される。測定回路７２は更に検出信号Ｓ２を受信する入力端子９２を 有する。入力端子９２は信号Ｓ５により制御されるスイッチ９４を経て回路８４ の入力端子９３に接続される。 位相検出器８８には更に信号Ｓ３が供給される。信号Ｓ３は本例ではパルス状 であり、そのパルス縁が検出信号に最大値及び最小値が発生すべき位置を示す。 一例として、図１５ｅに基準信号Ｓ３を位置φの関数として示す。更に、図１ ５ｆ，１５ｇ及び１５ｈに信号Ｓ４，Ｓ５及びＳ６をそれぞれ示す。 信号Ｓ４は０＜φ＜θ１に対し論理値”１”を有する。φがこの範囲の値のと き、走査スポット１２はトラック７５が既に実現されている記録層の部分に位置 し、検出信号Ｓ１がこれらのトラック７５により生じた変調を示す。 信号Ｓ５は−θ１＜φ＜０に対し論理値”１”を有する。φがこの範囲の値の とき、走査スポット１３はトラック７５が既に形成されている記録層の部分に位 置し、検出信号Ｓ２がこれらのトラック７５により生じた変調を示す。 信号Ｓ６は−３０＜φ＜０に対し論理値”１”を有する。φ＝０におけるパル ス縁（信号レベル遷移部）が走査スポット１２がトラック区域７５に位置するセ クションの境界を示す。 信号Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５及びＳ６は位置検出器７３により慣例の方法で発生させ ることができる。このような位置検出器７３はこの目的のためにポリゴンミラー ５の軸に結合することができる。ポリゴンミラー５の軸に結合されたこのような 位置検出器は、できれば計数回路と組み合わせた所謂パルス円板を具えるものと することができる。このような位置検出器自体は既知であり、本発明の要部を構 成しないため、詳細な説明は省略する。 測定回路７２の動作を以下に説明する。ポリゴンミラー５は一定の角速度で駆 動されるため、（偏向に使用される小面の位置を示す）φの値は−３０°から３ ０°の範囲内で一定に変化する。サブレンジθ＜φ＜０では、検出信号Ｓ２が信 号Ｓ５により制御されるスイッチ９４を経て回路８４に供給される。基準信号Ｓ ３と、検出信号Ｓ２から導出された信号Ｓ’との位相差が位相検出器８８により 決定される。この位相差はｄｙが所望値のとき９０°である（図１５参照）。位 相検出器８８は、信号Ｓ’とＳ３−９０°との位相差に比例する（平均）信号強 度を有するとともに（平均）信号強度の符号が所望のトラックピッチに対するｄ ｙの偏差の方向を示す位相差信号を発生するタイプのものとすることができる。 簡単な例では、このような位相検出器は、例えば所謂排他的論理和回路を具える ものとすることかできる。しかし、多数の異なるタイプの位相検出器を使用する ことができる。ｄｙの偏差の測定値であるこうして得られた位相差信号は可制御 インバータ回路８９を経て測定回路７２の出力端子９０にそのまま供給する。 ポリゴンミラーが位置φ＝０を通過する瞬時に、検出信号Ｓ２がスイッチ９４ により阻止され、検出信号Ｓ１が信号Ｓ４により制御されるスイッチ８２を経て 回路８４の入力端子９３に供給される。位相検出器８８が基準信号Ｓ３と検出信 号Ｓ１に応答して得られた信号Ｓ’との位相差を検出する。先に考察したように 、ｄｙが検出信号Ｓ１に与える影響はｄｙが信号Ｓ２に与える影響と反対である 。これは信号Ｓ６により制御されるインバータ回路８９により補正される。実際 上、入力端子９３における検出信号Ｓ２が検出信号Ｓ１と置き換えられる瞬時（ ψ＝０）に、インバータ回路８９が駆動され、出力端子９０に得られる位相差信 号を反転する。 信号Ｓ’の周期Ｔは走査スポット１２又は１３が通過する２つの連続するトラ ックの遷移間の時間差を示す。 記録に使用する走査スポット１１がトラック７５を横切る方向ｙに変動成分を 有する場合には、トラック７５を横切る方向の走査スポットの位置が変化しない （ｄｙが一定値）状態のときの値Ｔｓに対し値Ｔの変化を生ずる。従って、Ｔの 実際値とＴｓとの差はトラック７５を横切る方向ｙにおける走査スポット１１の 速度の偏差を示す。ここでも、周期検出信号Ｓ１の位相に及ぼす速度の影響は周 期検出信号Ｓ２の位相に及ぼす速度の影響と反対になる。信号Ｓ’の周期ＴとＴ ｓとの差を決定するために、測定回路７２はそれ自体既知のタイプの回路９６を 具えるものとすることができる。この回路９６は、例えば周期Ｔの長さを測定す るタイマ及びＴの測定値とＴｓとの差を決定する減算器を具えるものとすること ができる。回路９６は、信号Ｓ６により制御されるインバータ回路９７を経て、 差信号を供給し、この差信号は出力端子９８に得られる差の符号に対応する符号 を有する。信号Ｓ６により制御されるインバータ回路９７は、走査スポット１１ の速度が信号Ｓ１及びＳ２にそれぞれ及ぼす影響の差を補正するために使用する 。以上では、検出信号の周期を走査スポットの速度の目安を得るために決定して いる。当業者であれば、走査スポット１１の速度の目安を得るために、信号Ｓ’ の周期に関連する異なる信号、例えば信号Ｓ’の周波数を示す信号を取り出すこ ともできること明らかである。 出力端子９０の信号は測定信号Ｖpとして機能し、所望のトラックピッチに対 する瞬時トラックピッチの偏差を示す。出力端子９８の信号はトラック７５を横 切る方向ｙにおける走査スポットの速度を示す。この信号を以後信号Ｖsnという 。測定信号Ｖpを、できれば測定信号Ｖsnと組み合わせて、記録担体１０９の速 度をトラックピッチが所望値になる値に制御するのに使用することができる。 これは、例えば駆動手段（図１のリール１４及びモータ１５）の駆動速度を測 定信号Ｖpとできれば測定信号Ｖsnとの組み合わせから制御回路１００により取 り出された制御信号に応答して調整することにより実行することができる。 このような制御の帯域幅は一般に駆動手段（リール１４及びモータ１５）の慣 性のために制限されるため、このような制御に対してはｄｙの低周波数偏差を補 償することができるのみである。しかし、本発明で選択する走査繰り返し周波数 の場合には、高周波数偏差を除去するチューニングを省略することができる。 走査スポット及びトラックピッチを測定信号Ｖp及び速度信号Ｖsnの両方に応 答して制御するのが有利であるが、これは必ずしも必要ない。例えば、この位置 を測定信号Ｖpのみに応答して制御することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ 【要約の続き】 維持することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．長さ方向パスを横切るトラック方向を有するとともにほぼ一定のトラックピ ッチを有するほぼ平行なトラックが長さ方向に連続するトラックパターンに従っ て媒体の層を走査する装置であって、光ビームを前記層に集束させ前記層上に走 査スポットを形成する光学手段と、前記光スポットを前記層上で特定の走査方向 を有する走査パスに沿って特定の繰り返し周波数で移動させる走査手段と、前記 媒体を前記走査手段に対し走査方向を横切る方向に所定の速度で移動させる駆動 手段とを具え、動作中に、走査方向を横切る方向にトラックピッチを越える振幅 の変位を前記層上の走査スポットに生じさせる振動が発生する走査装置において 、前記速度と前記繰り返し周波数との関係を、前記繰り返し周波数を越える周波 数を有する走査スポットの変位の振幅がトラックピッチより小さくなるように選 択したことを特徴とする走査装置。 ２．前記走査スポットの変位の振幅がトラックピッチの２０％以下であることを 特徴とする請求の範囲１記載の装置。 ３．前記速度を測定信号に応じて制御する制御手段を具えることを特徴とする請 求の範囲１又は２記載の装置。 ４．媒体の記録層に、走査パスに一致する光学的に検出可能なトラックパターン を記録する請求の範囲１、２又は３に記載された装置において、前記トラックパ ターンから、連続的に記録されたトラックの間隔を示す測定信号を取り出す電子 光学測定手段を具えることを特徴とする装置。 ５．前記電子光学測定手段が、光ビームをトラックパターンに集束させ、この光 ビームをこのトラックパターンでゼロ次ビーム及び１次ビームに変換せしめる光 学系と、ゼロ次ビームと１次ビームの一つとのなす角を示す検出信号を前記測定 信号として取り出す検出手段とを具えることを特徴とする請求の範囲４記載の装 置。 ６．前記光学手段が前記走査ビームと一緒に衛星ビームを記録層に集束させ、こ の衛星ビームにより前記走査スポットに対し所定の位置に位置する衛星走査スポ ットを記録層上に発生させる手段を具え、前記電子光学測定手段が衛星走査 スポットから到来する光に基づいて前記測定信号を取り出す検出システムを具え ることを特徴とする請求の範囲４記載の装置。 ７．前記光学手段内に介在し、走査スポットをトラック横断方向に規定の変位範 囲内で変位させるアクチュエータと、走査区域内の走査スポットの位置を示す位 置信号を発生する信号発生手段と、第１及び第２の状態にすることができ、第１ の状態では前記速度を前記測定信号に応答して制御し、第２の状態では前記アク チュエータを前記測定信号に応答して制御するとともに前記速度を前記位置信号 に応答して制御する制御手段とを具えることを特徴とする請求の範囲６記載の装 置。