JPS5857024B2 - 運動媒体への情報の記録・再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は情報記録媒体、特に情報のトラッキングが容易
な情報記録媒体に関する。

近年、多量の画像情報を記録する必要が大きくなり、そ
のための研究が盛んである。

そのなかでも、たとえばディスク等の回転体に高密度に
情報を記録する方法が注目されている。

このさい、情報たとえばテレビ表示のための映像信号の
各フレームが１つのトラックに記録さへかつ、コノトラ
ックを多数同心円状に配列される。

このとき、多量の情報を記録するためには、極めて高密
度の記録が行われる。

たとえばトラック内には１ミクロンピッチ、トラック間
は１〜２ミクロンピッチのごときものである。

このような高密度のディスクを高速、たとえば毎秒６０
回回転度の高速で回転せしめるとき、このトラックをい
かに忠実に追従していくか（トラッキング）が問題とな
る。

本発明はこのトラッキングのための発明である。

以丁図面を用いて説明する。

第１図にあっては、具体的にディスクをとりあげ、ここ
にトラックを模式的に示しである。

すなわち、約３０ｃＩｒＬはどの直径のディスク１上に
は、トラック１００，１０２・・・・・・等が記録され
このディスクは矢印２００の方向に回転している。

第２図はトラック上の信号の記録の説明図である。

Ａ図にあっては１００、〜１００３のごとく、表面の反
射率：あるいは透過率の異る媒体を用いることを示す。

これには、適当な物質を塗布あるいは蒸着後、信号に応
じて、透過率あるいは反射率のかわりうるごとく記録を
行なえばよい。

その最も簡単な例は写真乳剤である。

第２Ｂ図は表面の凹凸により信号を記録した例を示す。

第３図はこのようなディスクからの信号の読みとりの基
本説明図である。

レーザ２からの光はミラー３、ハーフミラ−４、集束レ
ンズ５を介して、ディスク上に集束さへそこからの反射
光をハーフミラ−４、光検知器６、を介して検知され、
復調器８、を介して信号、たとえばＴＶ表示のための映
像信号を得る。

このさい、トラッキングを行なうための信号は適当なト
ラッキングの誤差信号弁別回路９を介してミラー偏向駆
動回路１１をへて、ミラー３の角度をかえ、トラック上
に光が正しく照射されるようにする。

第４図はトラック上の信号の記録部分を拡大的に示した
ものである。

トラック１０□、１０２゜１０３上には１０００，１０
０□、１００３のごとく、たとえば表面の凹凸の形で記
録されている。

トラック間隔ｌは約１〜２ミクロンであり、トラック内
の信号の記録部ｄは１〜２ミクロンである。

さて、このような系にあって問題なのはトラッキングの
誤差信号を、いかに作り出すかである。

実施例 １ 本発明の基本的な実施例を第５図に示す。

トラック１０、には映像信号部分２０□１ｊ２０１２・
・・・・・等以外に、トラッキング信号３０□１，３０
゜２・・・・・・が記録されている。

このトラッキング信号３００１゜３００２のごとく、２
つの部分からなり、かつこれらはトラックの中心からト
ラック内の半分だけずれている。

今、適当な形で、このトラッキング信号を記録するとし
、光ビームが、このトラックの中心位置に位置すると、
この二つのトラッキング信号部分３００１．３００２か
らの出力は同一となるが、光ビームがどちらかに偏位す
ると、それだけ片方が他方に比べて大きくなるようにす
ることができる。

このことは第６図に模式的に示される。

ａ、ｂはそれぞれトラッキング信号部分３００＋ 、３
００２からの出力とする。

Ａでは、光ビームがトラックの中心に位置するために両
者の出力は等しく従って、その差信号はＣに示されるご
とくゼロである。

今、光ビームが第５図で上側に偏位すると、Ｂ図に示さ
れるごとくａの信号がｂの信号より大になり、従って、
この差はプラスとなる。

一方逆に下側に光ビームがずれた場合は、第６ｃ図に示
されるごとく、ａの信号がｂの信号より小となり、この
差はマイナスとなる。

従って、この差信号より偏位の方向を知ることができる
。

この模様は第７図に示される。すなわち、光ビームのず
れ量および方向に応じてトラッキングの誤差信号を得る
ことができる。

従って、この誤差信号を用いて、この誤差信号がゼロと
なるように光ビームの方向を制御すればよい。

ここで問題となるのは、トラッキング信号３００１．３
００□をいかなる形で記録するかである。

一般に高い信号対雑音比を得るためにはＦＭ変調がなさ
れる。

従って、さぎのトラッキング信号としては、２つの異な
る周波数ｆ１． ｆ２で記録さておけばよい。

第８図はそのことを模式的に示したもので、ピッチの異
なる形でトラッキング信号が表わされることが分かる。

さらに具体的に信号について説明する。

第９図にあっては、ＴＶ表示のための映像信号をＦＭ変
調した場合の周波数スペクトルの例である。

たとえば、３．５ Ｍ Ｈｚ 〜４．５ Ｍ Ｈｚの間
（部分Ｂ）に基本周波数が分布し、その高調波がそれ以
下（部分Ａ）に分布する。

二つのトラッキング用の周波数ｆ、 、 ｆ２を図のご
とく、４．５ＭＨｚ以上にとるのが一例である。

このときの信号の検出は第１０図のごとくに行なわれる
。

これは第３図の光検出器６以ｆについてのみ記載したも
のである。

すなわち、光検出器６の出力は適当に増巾されたのち、
３つのバンドパスフィルタに介される。

フィルタ１２、では４．５ＭＨｚ以ドの映像信号成分の
み通過せしめ、さらに復調器８、に供給され、ＴＶ素示
用映像信号をうる。

一方、１２□、１２３はそれぞれ、ｆｌ、ｆ２成分のみ
通過せしめる。

これらのフィルタ出力は復調器８□、８３を介して、差
動増巾器１３を経て、適蟲な誤差信号発生回路９を介し
て、ミラー偏向駆動回路１１へ誤差信号を送るとよい。

実施例 ２ 第１１図はｆｌ、 、ｆ２の値を映像周波数領域中に選
んだ場合である。

映像信号との分離を行なうには同期信号が必要である。

第１２図はその模様を示す。

映像信号部分２０□１ｔ２０１２・・・・・・の間に同
期信号部分４０１２，４０□２を設ける。

この後にトラッキング信号３０，１，３０．２等を設け
る。

この同期信号後のｆｌ、ｆ２成分をトラッキング信号と
みなす。

さらに、トラッキング信号が上記トラックの中心線の上
記映像信号の水平刻線期間に属する部分に配置されてい
る場合には次の如き利点を有する。

即ち、トラッキング信号を記録トラックの全域にわたっ
て連続的に記録する場合においては、たとえそのトラッ
キング信号の周波数ｆ１又はｆ２を記録映像信号の占め
る帯域外、たとえばその低周波側に配置しても、再生時
の記録媒体、検出器、回路等の非線形性により記録映像
信号の周波数をｆとした場合ｆ±ｎｆ １又はｆｌ ｎ
ｆ２ （ｎ ：自然数）の周波数成分が記録映像信号
の帯域内に混入し、これを除去することはできない。

この成分は再生画面にモワレ成分として表れいちじるし
く画質を損う。

これを防ぐためにはトラッキング信号の記録レベルを低
下させる以外にないが、そうすれば充分なＳ／Ｎでのト
ラックずれ信号が得られない。

しかるにトラッキング信号を互いにトラックの中心線の
水平帰線期間に属する同一部分の異なる側に配置すれば
、このモワレ成分がたとえ生じテモ、再生画面には影響
を与えない。

したがって充分な記録レベルでのトラッキング信号の記
録が可能になり、充分なＳ／Ｎでのトラックずれ信号が
得られる。

しかも、第１と第２のトラッキング信号が互いにトラン
クの中心線の水平帰線期間に属する同一部分の異なる側
に配置することにより、トランク方向の幅が同一の場合
には、トラッキング信号の波の数を多く記録することが
でき、トラックを追跡するための安定な出力が得られる
のである。

具体的には第１３図の回路に従って行なわれる。

光検出器６からの出力は、一つは直接映像信号の復調器
８１に送られるのは今までと同じである。

しかし、この出力から検出された同期信号はゲ゛−ト回
路１５□、１５２に送られる。

このゲート回路は、同期信号が検出された直後、ある時
間のみフィルタ１２２，１２３を動作させるためのもの
である。

フィルタ１２２，１２３はそれぞれ、ｆｌ＞ｆ２２次の
み通過させるものである。

この後の出力の処理は実施例１と全く同様である。

ここで述べた同期信号は、一般のＴＶ表示の場合、水平
帰線期間に含まれており、しかもトラッキング信号３０
０．．３００２等も、この水平線期間に組み込むことが
できる。

従って、一般のＴＶ表示の場合にはとくに同期信号を新
たに設ける必要がないだけでなく、トラッキング信号を
入れることにより情報が失われたり、あるいは必要な帯
域が増大することがないなどのきわめて実用的利点を有
する。

実施例 ３ 第５，１２図の例では、ｆｌ、ｆ２のトラッキング信号
は同一のトラックには、隣接して配置されている。

これは、実際には、さらに簡単化することも可能である
。

第１４図はその１例であり、ｆ、。ｆ２は時間的にずれ
て配置されている。

従って、このような信号を記録するのが容易となる。

トラック間隔が密な場合は各トラックにっねにｆｌ、ｆ
２の信号を単独に用いることが困難となる。

これを解決したのが第１５図である。

たとえば３００□２はトラック１０１および１０２の両
方に使われる。

このときトラック１０．では、光ビームが上方にずれる
とｆ１１次が大になるに反し、トラック１０２では逆に
ｆ２２次が大となる。

従って、この違いを補正するためには、トラックごとに
誤差信号の符号を反転することが必要である。

第１４．１５図の例では、トラッキング信号はまず３０
０１、次に３００２と順次書くのみでよいという 利点を有するだけでなく、余白（３００、の下側など）
に他の情報を記録することも可能となる。

実施例 ４ 第１６図はさらに信号の記録を簡単にしたものであり、
３００゜１はトラック１０１，１０２の両方に用いられ
る。

この場合もトラックごとに誤差信号の符号の切り換えを
要するのは、実施例３と同様である。

この第１６図のトラッキング信号を記録するには、同期
信号４０１１の次に３００．１次に２０１２・・・・・
・と書く、次のトラックでは４０１□の次に３００２８
、次に２０□２と書けばよい。

実施例 ５ 以上の例にあっては、同一のトラックにあっては、ｆｌ
とｆ２の位置関係はきまっていた。

たとえば第１６図の例ではトラック１００，１０２では
、それぞれｆｌ、ｆ２が上側にある。

従って、第６図に示されたごとく、同一のトランクから
得られる差信号はほとんど同一符号のものがつづくこと
になる。

これはその後の信号処理には必ずしも最適でない。

また、第１５．１６図の側では、トランクごとに誤差信
号とずれの関係は符号を反転する必要があった。

これを解決する方法として、第１γ図に示す方法がある
。

すなわち、１つのトラックにはｆｌ、ｆ２．ｆｌ・・・
ｆ２・・・というトラッキング信号とｆ’ｌ ２ ｆ
Ｉ ｔ ｆ２゜ｆｌというトラッキング信号が混在する
ことになる。

第３図の光検出器６の出力を与えると、全く完全にトラ
ッキングが行なわれていると第１８Ａ図に示したごとく
なる。

すなわちａ、ｔ）はそれぞれｆｌ、ｆ２に対する出力で
あり、Ｃはその差出力である。

もし、光ビームが第１γ図の上方向にずれると第１８Ｂ
図のごとくになる。

その結果、Ｃなる差出力が得られる。

逆に、下方向にずれると第１８ｃ図に示すごとくになる
。

第１８Ｂ、Ｃ図の比較から光ビームのずれの方向と差信
号Ｃにはある関係がある。

すなわち、Ｃなるパルス列の基本周波数成分を考えると
第１８８．Ｃ図では逆相になっている。

第１８Ａ図では差信号はゼロである。

従って今、第１８Ｂ図の場合を同相成分とすると第１８
Ｃ図は逆相となる。

従って、差信号のうち、これらの成分を求め Ｘ＝同相戊成分逆相成分 を求めると、このＸとずれの関係は第１９図になりこれ
は全く第７図と同一であり、そのまま、このＸを誤差信
号に用いることができる。

実際に、この種の検出は第２０図の系で行なうことが可
能となる。

これは第１３図の場合についての説明である。

第１０図の場合についても全く同様である。

光検出器６からの出力のうち周波数ｆ１．ｆ２のトラッ
キング信号はフィルタ１２□。

１２３を介して得られ、適当な復調器８□、８３を介し
てさらに差動増巾器１３１を介し、その出力は同期、逆
相の復調回路８０□、８０２を介し、差動増巾器１３□
に供給される。

この出力が誤差信号発生回路９に与えられる。

たとえば、光ビームがトラックの上方にずれていた場合
、復調器８２゜８３からそれぞれ第１８８図ａ、ｂに示
す出力パルス−が得られ、差動増巾器１３１より第１８
８図Ｃに示す差動信号が得られる。

この差動信号の基本周波数（これは、今の例では二水平
走査期間に対する）成分の内、同期成分（第１８８図Ｃ
に示すように、第１γ図の領域４０．１．４０１□の後
にそれぞれ正、負の値を有するもの）の振巾を復調回路
８０、で求められる。

また、同様に、上述の差動信号の基本周波数成分の内、
逆相成分（第１８Ｃ図Ｃに示すように、第１Ｔ図の領域
４０．１゜４０□２の後にそれぞれ、負、正の値を有す
るもの）の振幅を復調回路８０□で求められる。

第１８Ｂ図の場合には、同相成分のみ正の値を有し、逆
相成分はＯである。

したがって、差動増巾器１３□からは正の値の信号が出
力される。

全く同様に、第１８Ｃ図の場合、差動増巾器１３２から
負の値の信号が出力される。

こうして、差動増巾器１３２の出力の符号と大きさによ
り、誤差信号発生回路９は、光ビームをトラックの中心
に位置ぎめするための誤差信号をミラー編向駆動回路１
１に送出する。

以下は今までと同様である。

最後に、具体的にトラッキング信号の記録について説明
する。

この場合、回転ディスクに遂次、所定のトラックに、映
像信号を記録せしめていき、トラッキング信号を書くべ
きときにあれば記録用の光ビームを少し偏向せしめ、ト
ラックの中心からずれた位置に光ビームを来さしめる。

たとえば第１６図では、同期信号部４０１１を書いたの
ち、トラッキング部分３００．１をかき、しかるのちに
光ビームを元に戻し２０□２へとつづける。

このうち、３００．１のごとく巾の広い領域にトラッキ
ング信号を書くには、トラックに直角の方向に光ビーム
を振ることも有効である。

以上述べた如く、本発明はトラッキング信号を設けるこ
とによって画面に影響を与えないことを特徴とするから
、トラッキング信号の一部が水平帰線期間の外にあって
も、画面に影響を与えない範囲であれば、トラッキング
信号は、実質的に水平帰線期間にあるといえるのは勿論
である。

以上により、本発明が平易、かつ正確なトラッキングを
与えることが示された。

ここでは、ディスクについて説明したが、ドラムあるい
はテープ等についても全く同様である。

また、信号として、ＴＶ表示のための映像信号について
説明したが、広く一般に情報の記録に有効である。

また、記録方法として、ＦＭ変調を用いて説明したが、
これに限るものでないことは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ディスクおよびトラックの既念説明図、第２
図は、ディスク上の信号の記録形態の説明図、第３図は
、ディスクからの信号の再生の説明図、第４図はトラッ
クの拡大図の説明図、第５図は本発明の信号の記録の説
明図、第６図は本発明のトラッキング信号の説明図、第
７図は本発明の誤差信号とずれ量の説明図、第８図は、
トラッキング信号、第９図は映像信号、とトラッキング
信号、第１０図はその信号の処理系のそれぞれの説明図
である。 第１１．１２，１３図は本発明の他の実施例の説明図で
ある。 第１４〜１１図はトラッキング信号の他の例を示す図、
第１８〜２０図はトラッキング信号の処理の説明図であ
る。 ここで、１・・・・・・ディマス、１０１〜１０３・・
・・・・トラック、１００．、〜１００３・・・・・・
信号記録要素、２００・・・・・・ディスク回転方向、
２・・・・・・レーザ゛、３・・・・・・ミラー、４・
・・・・・ハーフミラ、５・・・・・・レンズ、６・・
・・・・光検知器、８・・・・・・復調器、９・・・・
・・誤差信号発生回路、１０１〜１０３・・・・・・ト
ラック、１１・・・・・・ミラー偏向駆動回路、１２１
，１２□、１２３・・・・・・フィルタ、１３，１３ｔ
、１３２・・・・・・差動増巾器、２０□１，２０□２
・・・・・・情報記録部分、３０１１，３０１２・・・
・・・トラッキング信号記録部、４０ｎ 、 ４０１２
・・・・・同期信号記録部、８００，８０□・・・・・
・同期検波器、１００１〜１００３・・・・・・信号記
録要素、３００１゜３００□・・・・・・トラッキング
信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 映像信号をトラック状に形成した情報記録媒体にお
   いて、第１と第２のトラッキング信号の間欠的に記録さ
   れた記録領域が、上記トラックの中心線部分の互いに異
   なる側にあり、上記記録領域は上記映像信号の水平帰線
   期間に実質的にあることを特徴とする情報記録媒体。