JPS593407Y2 - 情報記録媒体円盤の再生装置 - Google Patents

情報記録媒体円盤の再生装置

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JPS593407Y2
JPS593407Y2 JP1977038708U JP3870877U JPS593407Y2 JP S593407 Y2 JPS593407 Y2 JP S593407Y2 JP 1977038708 U JP1977038708 U JP 1977038708U JP 3870877 U JP3870877 U JP 3870877U JP S593407 Y2 JPS593407 Y2 JP S593407Y2
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寿雄 金城
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日本ビクター株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 近年になって各種情報信号の記録再生のために広い周波
数範囲を占める情報信号の記録再生に関する研究開発や
、情報記録媒体に対して高い記録密度で情報信号を記録
し再生する、いわゆる高密度記録に関する研究開発が一
層盛んに行なわれるようになった。
ところで、情報記録媒体として円盤状のもの、すなわち
、情報記録媒体円盤が使用された場合には、情報記録媒
体用円盤(以下、ディスクと略称することもある)の駆
動機構が、地形式の情報記録媒体に対する駆動機構に比
べて簡単なものとなって、再生装置の構成が簡単安価な
ものになるという利点があるために、ここ数年来、ディ
スクを用いた情報信号の高密度記録ならびにその再生に
関しての研究開発が重点的に行なわれ、これに関しての
多くの提案がなされていることも周知のとおりである。
そして、これまでに発表されたディスクによる情報信号
の高密度記録ならびにその再生に関する記録再生方式の
代表的なものとしては、(1)ディスクの平坦な面に、
情報信号と対応するピットが渦巻状に配列されることに
よって形成される渦巻状の記録跡が、その両側に信号の
無記録領域(ガードスペース)を有するように形成され
ている無溝形式のテ゛イスクとし、テ゛イスクからの情
報信号の再生が光学的に行なわれるようにしたもの、(
2)情報信号と対応するピットが、ディスクに構成され
た再生針の案内用溝の底部に形式されている有溝形式の
ディスクとし、ディスクからの情報信号の再生が、テ゛
イスク面に設けられた案内用の溝中を辿る再生針に取付
けた圧電素子によって行なわれるようにしたもの、(3
)再生針の案内用の溝の底部に情報信号と対応するピッ
トを形式し、その上面に導電性物質の薄膜と誘電体物質
の薄膜とを順次に被着した構成の有溝形式のディスクと
し、そのディスクからの情報信号の再生が、ディスク面
に設けられた案内用の溝中を辿る再生針に設けた電極に
よる静電容量の変化の検出によって行なわれるようにし
たもの、などを挙げることができる。
上記したディスクによる従来の記録再生方式の内で(1
)の方式は、デ゛イスクが無溝形式のものであるために
、ディスクから情報信号を再生する際の再生モードを、
静止画像再生モード、クイックモーション再生モード、
スローモーション再生モード、通常再生モードなどの何
れのものとすることも容易であるという利点があるが、
この(1)の方式では情報信号の再生を光学的に行なう
ようにしているので、再生装置の構造が複雑なものとな
り、勢い装置の価格が高価になるという欠点の他に、デ
ィスクからの情報信号の読出しに用いる光のスポットの
自動焦点合わせや、記録跡の自動追跡などを良好に行な
わせることが極めて困難であるなどの欠点があった。
すなわち、上記した(1)の方式のようにディスクから
の情報信号の読出しが光学的に行なわれる場合には、デ
ィスクの記録跡上に極めて径の小さな光のスポットが照
射されることが必要とされるが、周知のように、得られ
る光のスポットの径は、使用される光の波長、使用され
る対物レンズのニューメリ力ルアパーチャ、フォーカス
の精度などによって定まるものであり、例えば、波長が
6328オングストロームのレーザ光を用い、20倍の
倍率の結像レンズを用いた場合に得られる光のスポット
の径は約2ミクロンメータ(2μm)となる。
そして、ディスクに記録されている情報信号が上記した
光のスポットの照射によって良好に読出されるためには
、ディスク面上における情報信号の記録波長が、情報信
号の読出しに用いられる光のスポットの径の2倍以上で
なければならないから、テ゛イスクの最内周位置での記
録跡における情報信号の記録波長が上記の条件を満足し
うるようにするために、ディスクは例えば毎分1800
回転(1800rpm)というような高速回転で回転さ
れることが必要とされる。
そのために、駆動系の機構やテ゛イスクなどは正確に動
バランスのとられているものであることが必要とされる
が、実際上はどうしてもディスクの外周での動バランス
が崩れ易く、そのために駆動系やテ゛イスクなどに振動
が発生し、ディスクの外周でのフォーカスサーボ系が安
定に動作せず、良好な情報信号を再生し難いという問題
点が生じる。
また、上記したフォーカスサーボ系はその構成中に用い
られる光学部品が高価なためにフォーカスサーボ系の使
用は必然的に再生装置のコスト上昇を招来するし、一方
、既述のように無溝形式のテ゛イスクであるために必要
とされるトラッキングサーボ系も、記録跡に対する追跡
の検知が光のスポットによって行なわれるようになされ
ているために、トラッキングサーボ系の構成が複雑なも
のになるという欠点がある。
さらに、レーザ光源、光学系、駆動系などの構成部分は
何れも高価なものとなるために、再生装置全体の価格が
高くなるという不都合が生じる。
次に、上記した従来の記録再生方式の内の(2)の方式
は、再生針を案内する案内溝を設けた有溝形式のテ゛イ
スクを用いているために、再生装置中にトラッキングサ
ーボ系を設ける必要がないという利点を有する反面、有
溝形式のディスクのために、再生モードが通常再生モー
ドだけに限定されてしまうという重大な欠点を有する。
また、この(2)の方式では案内溝の底面に形式されて
いる情報信号による凹凸と、案内溝中を辿る再生針とが
接触した状態になされていないと圧電素子からは再出生
出力が得られないために、高速回転を行なうディスクを
薄いものとし、その裏面をエアクッションで浮かせて、
常に記録跡と再生針とが接触した状態となるようにして
いるが、テ゛イスクの径が大きくなった場合にはディス
クの安定な駆動が極めて困難となり、また、圧電素子に
よって再生出力を発生するものであるために、駆動系の
振動などによっても出力が生じるという欠点がある他、
圧電素子の分解能が悪いので良好な再生出力が得難いな
どの問題点がある。
また、上記したディスクによる従来の記録再生方式の内
の(3)の方式は、再生針を案内する案内溝を設けた有
溝形式のデ゛イスクを用いているために、前記の(2)
の方式と同様の利点と欠点、すなわち、再生装置中にト
ラッキングサーボ系を設ける必要がないという利点と、
再生モードが通常の再生モードだけに限定されてしまう
という重大な欠点とを有している他、この(3)の方式
ではディスクの情報信号を、再生針に設けた電極によっ
て静電容量の変化として検出するようにしているから、
前記した電極の厚さ寸法を情報信号と対応するピットの
長さく記録跡が延びている方向におけるピットの大きさ
)寸法に比べて充分に小さくして分解能を高めることが
でき、したがって、ディスクの回転数を低くしても情報
信号の記録再生ができるという特長がある。
しかし、上記の(3)の方式ではテ゛イスクが有溝形式
のものであるから、案内溝中を辿る再生針が摩耗により
その針先の巾が案内溝の溝巾に達した時点でその再生針
の寿命が終ることになるのであり、再生針の寿命が短か
いという欠点及び、再生針が案内溝中を辿る際に発生す
る微細な切屑が針先及び案内溝の損耗の度合いを助長し
たり、あるいは前記の切屑が再生針に付着して電極とピ
ット間の間隔を増大させ、再生出力を低下させる現象(
スペーシングロスによる再生出力の低下現象)を起こし
たりする。
このため、(3)の方式を実際に試みられた例において
は、ディスクの回転数を45Orpmというように低く
設定し、針先寿命も延長するようにと意図されていたが
、一方、ディスクの回転数が45Orpmというように
低く設定された場合には、ディスクの案内溝の底部に記
録される情報信号の記録波長が短いものとなるから、デ
ィスクの原盤に情報信号を記録する際に使用される記録
装置として、レーザ光を用いた価格の安い記録装置を使
用することができず、したがって、情報信号の記録を行
なおうとする場合には著るしく価格の高い電子ビーム記
録装置が必要とされるということが問題となる。
これまでの記述によって明らかとなったように、従来の
ディスクによる情報信号の高密度記録ならびにその再生
に関する記録再生方式にはそれぞれ一長一短があり、よ
り一層優れたディスクによる情報信号の記録再生方式の
開発が望まれていた。
本出願人会社では、以前からディスクによる情報信号の
記録再生方式についての研究開発を行なって来ており、
その研究開発の過程において、上記した(1)〜(3)
に挙げた諸方式についてもあらゆる角度からの検討を加
えた結果、ディスクからの情報信号の検出再生手段とし
ては、上記した(3)の方式で採用しているような静電
容量変化の検出再生手段が最も優れていること、及び、
再生モードが自由に選択できるようにディスクからの情
報信号の再生ができるようにするためには、上記した(
1)の方式のようにディスクが無溝形式のものでなけれ
ばならないこと、その他の諸条件に着目し、ビデオディ
スクによる情報信号の記録再生方式についての研究開発
を行ない、先に無溝形式のディスクを用いると共に、静
電容量変化の検出再生手段によって情報信号を再生しう
るようにして新らたな情報信号記録再生方式を完成して
これを特願昭51−38809号(特開昭52−123
205号参照)として提案し、また、その後の実用化研
究によって特願昭52−13322号(特公昭57−3
2415号参照)、その他多くの提案を行なっている。
すなわち、上記した本出願人会社の既提案の情報信号記
録、再生方式、その他などにおいて明らかにしたように
、本出願人会社では主要な情報信号と対応するピットを
、平坦な面せに渦巻状あるいは同心円状に配列すること
により、平坦な面に渦巻状あるいは同心円状の記録跡(
トラック)が、所定の記録跡間隔(トラックピッチ・・
・隣り合う記録跡の中心間の距離)を隔てているように
、かつ、前記した主要な情報信号と対応するピットの配
列によって形成されたトラック(以下、主要な情報信号
トラックと略称することもある)の相隣り合うもう同士
の間に、主要な情報信号とは異なる他の情報信号と対応
するピットを連続的または間欠的に配列して、この他の
情報信号と対応するピットの配列による渦巻状あるいは
同心円状のトラック(以下、他の情報信号トラックまた
はトラッキング制御用信号トラックなどと略称すること
もある)を形成させ、また、前記した主要な情報信号と
対応するピットと、主要な情報信号とは異なる他の情報
信号と対応するピットとが、ピットの巾方向において互
いに幾分か重畳するようになされているような記録パタ
ーンを示すように、かつ、主要な情報信号とは異なる他
の情報信号として、互に周波数値を異にする2つの信号
を用い、デイスフの1回転毎にディスクの特定な位置(
回転位相)において前記2つの信号を交互に切換え、前
記2つの信号の内の一方の信号により、連続的または間
欠的に他の情報信号と対応するピットの配列によるトラ
ックが形成されている無溝テ゛イスクを構成し、また、
前記したディスクからの主要な情報信号の再生は、テ゛
イスク中における主要な情報信号と対応するピットのピ
ット巾(主要な情報信号と対応するピットによって形成
されたトラックのトラック巾と同じ)と略々同じ電極巾
(再生中)を有する電極4aを備えると共に、トラック
の巾方向でトラックピッチよりも広い接触中でディスク
の面と接触しうるようになされた例えば特願昭52−2
2764号(特開昭・53−108413号公報参照)
などで示されるような構成の再生針(走査針)を用いて
ディスクに記録されている複数個の情報信号を、前記し
た電極とテ゛イスクに形成されている各情報信号と対応
するピットとの間の静電容量値の変化の検出によって行
なうようにし、前記の再生に当っては主要な情報信号ト
ラックの両側へ形成されている他の情報信号トラックか
ら得た信号をトラッキング制御用信号やタイミング信号
として用い、トラッキングサーボ系の動作により、再生
針における電極の中心と主要な情報信号トラックの中心
とに一致されるようにしたものを提案した。
第1図は、本出願人会社の既提案の情報記録、再生方式
において使用される上述した一実施態様の無溝ディスク
の記録パターンの一例と、再生時に使用される再生針と
の対応関係などを図示説明するための平面図であって、
この第1図ではディスクの極く一部分の表面を拡大して
示した平面図で゛あり、図においてTPはトラックピッ
チ、1a。
1b・・・は主要な情報信号と対応するピット、2,3
はそれぞれ主要な情報とは異なる他の情報信号と対応す
るピットであって、前記した主要な情報信号と対応する
ピットに付した符号1a、lb、IC・・・などにおけ
る添字のa、 l)、 c・・・は、それぞれ異な
る主要な情報信号をトラック構成しているピットである
ことを区別するために便宜上付したものであり、以下の
記載において、主要な情報信号と対応するピットの全般
に関する事柄を説明する場合には、前記の添字の記載を
省略して、主要な情報信号と対応するピット1 (また
は、主要情報信号のピット1)のように記載される。
なお、図中に例示されている他の情報信号のピット2,
3の長さく他の情報信号のディスク上での記録波長の半
波長に相当する)は図面用紙の大きさ上の制限から大巾
に短縮して図示されている。
上記した主要な情報信号は、無溝テ゛イスクによって、
本来、記録対象の目的とされる情報内容を含んでいる信
号であって、それは例えば、カラーTV信号TV信号、
立体音響信号、その他の情報信号などの内の所要なもの
を変調信号として、例えばFM波の信号形態のものとな
されていることが一般的である。
また、前記した主要な情報信号とは異なる他の情報信号
は、例えばトラッキング制御のための情報内容を含む信
号や他のタイミング信号などであって、これは例えば、
主要な情報信号とは周波数分離の可能な適当な周波数値
の信号が用いられてよい。
第1図中において、主要な情報信号とは異なる他の情報
信号と対応するピット2,3は、前記した各隣り合う主
要な情報信号トラックの間の部分に形成され前記ピット
2,3は互いに記録波長が異なるものとなされている。
そして、上記のような各異なるピッH,2,3のそれぞ
れのものの一連の配列によって、それぞれ各別のトラッ
クが平坦なディスク面に全体として渦巻状または同心円
状に形成されるのである。
第1図中のαで示す矢印は、ディスクの回転によりテ゛
イスク面におけるトラックが再生針4の位置に対して移
動する方向を示すものであり、平坦なディスク面に軽い
針圧で接するようにおかれた再生計4は、主要な情報信
号のトラックのトラック巾と略々同じ電極巾を有する電
極4aにより、ディスクの回転時に主要な情報信号のト
ラックにおける次々のピット1,1・・・の情報を静電
容量値の変化として検出すると共に、主要な情報信号と
は異なる他の情報信号と対応するピット2,3の情報を
も検出し、再生計4は前記したピット2,3からの情報
量が等しくなるように図示しないサーボ系によって制御
されることにより、再生計4は常に主要な情報信号のト
ラックを正しく追跡して情報信号の再生を行なうのであ
る。
さて、上記した第1図に示すような記録パターンを有す
るディスクは、ディスクの平坦な面に各異なる3種類以
上の情報信号とそれぞれ対応するピット1,2.3が形
成されるようにし、再生計4を案内する溝を設けていな
い形式のディスク、すなわち、無溝形式のテ゛イスクで
あって、これに対しては既述した特願昭52−2276
4号(特開昭53−108413号参照)などで提案さ
れたような寿命の著るしく長い再生針の使用が効果的に
行なわれ得るから、この点についてみても無溝の情報記
録媒体円盤によれば情報信号の記録再生装置の実用化を
大きく前進させることができたのである。
上記した無溝テ゛イスクは例えば次のようにして製作さ
れる。
すなわち、第2図は上記のような無溝ディスクを製作す
る際の無溝テ゛イスクの原盤に対する情報信号の記録を
光学的に行なう場合の記録装置の一例構成を示したもの
であって、この第2図において、42はターンテーブル
であり、このターンテーブル42はモータ5によって所
定の回転数(例えば、900 rpm)で回転されると
共に、図示していない移送機構によって横方向(図中の
矢印Yの方向)に移送される。
ターンテーブル42上には、平坦な表面を備えた基板(
例えば、ガラス板)上にフォトレジスト層を形成させて
なるディスクの原盤6が固定されており、前記の原盤6
に形成されたフォトレジスト層に、情報信号によって変
調された光のスポットを照射して記録が行なわれる。
7はレーザ光源であり、このレーザ光源7から放射され
た単一波長でTEM00モードのレーザ光ビームは、反
射鏡8を介して光量調整用光変調器9に供給され、この
光量調整用光変調器9において、レーザ光のドリフトの
除去やレーザノイズの除去、ならびにディスク原盤の径
方向での光量制御などが行なわれた後にハーフミラ−1
0によって2つの光路へ向う2つの光ビームに分割され
る。
前記の光ビームの一方のものは、主要な情報信号に対し
て設けられた第1の光変調器11に供給され、また、前
記の光ビームの他方のものは、他の情報信号に対して設
けられた第2の光変調器12に供給される。
前記した第1の光変調器11には、変調信号として主要
な情報信号のFM波が与えられる。
例えば主要な情報信号の構成信号が複合カラーTV映像
信号及びそれに付随する音声信号の場合には、例えば、
複合カラーTV映像信号を記録再生に適する信号形態の
ものとする機能を備えた信号源13からの複合カラーT
V映像信号と、前記した複合カラーTV映像信号の占有
周波数帯域外におかれるようにFM変調された所要チャ
ンネル数の音声信号を送出する音声信号源14からの音
声信号とを加算器15で合威し、それを周波数変調器1
6へ変調波信号として与え、発振器17から周波数変調
器16へ供給されている搬送波をFMして、周波数変調
器16から適当な周波数帯域を占有する主要な情報信号
のFM波が第1の光変調器11へ変調信号として供給さ
れるのである。
また、主要な情報信号の構成信号が例えば多チャンネル
の立体音響信号の場合には、それぞれのチャンネルの音
響信号が各別の周波数帯域を占有するような被変調波信
号としてから、それらを第2図中の加算器15に与える
ようにするのも一法である。
また、第2の光変調器12には、他の情報信号が変調信
号として供給される、第2図において、1B及び19は
、例えば700 KHz、5QQ KHzというように
、それぞれ、異なる周波数f1.f2の信号を発生する
信号源であり、これら2つの信号源18.19からの信
号は、スイッチング回路20を介して、それぞれ第2の
光変調器12へそれぞれ変調信号として供給される。
スイッチング回路20は、テ゛イスクの原盤6の1回転
毎に、信号源18からの信号と信号源19からの信号と
を切換えて第2の光変調器12へ送出しうるようになさ
れていると共に、ディスクの原盤6における他の情報信
号トラックでの他の情報信号の記録の態様が間欠的なも
のとされていることが必要な場合には、上記した信号の
切換え態様を実現するための機能の他に、必要とされる
態様に従って信号を断続することができるような機能を
備えているものとして構成される。
例えば、主要な情報信号の構成信号が複合TV映像信号
であった場合には、スイッチング回路20から第2の光
変調器12に供給される変調信号が、複合TV映像信号
中の各水平帰線消去期間中だけに存在するような間欠信
号としてもよく、このようにすれば他の情報信号の存在
が映像信号に対して何らの妨害も与えることがないので
有利である。
また、2Bは前記した信号源18.19の信号の周波数
f1.f2とは異なる周波数fa (例えば3QQ K
Hz)の発振波を発振する信号源であり、この信号源2
8からの信号はディスクの回転位相を示す信号として、
テ゛イスクにおける特定な半径上に並ぶようなピットを
生じさせうるようなタイミングで、例えばバースト状の
信号形態のものとなされて第2の光変調器12へ与えら
れる。
前記した第1の光変調器11によって主要な情報信号に
よる強度変調を受けたレーザ光ビームは、反射鏡21.
光学系22、偏光プリズム23、反射鏡24、結像レン
ズ25を介して、デ゛イスクの原盤6におけるフォトレ
ジスト層に主要な情報信号による光のスポットを結像し
、また、第2の光変調器12によって他の情報信号によ
る強度変調を受けたレーザ光ビームは、光学系26、反
射鏡27、偏光プリズム23、反射鏡24、結像レンズ
25を介して、テ゛イスクの原盤6におけるフォトレジ
スト層に他の情報信号による光のスポットを結像する。
上記した第2図示の記録装置中における偏光プリズム2
3は、2つの光路を通して2つの異なる方向から進行し
て来た2本のレーザ光ビームを、それら2本のレーザ光
ビームに対して損失を与えることなく一方の方向へ進行
させるような動作を行なう。
そのため、偏光プリズム23に入射する2本のレーザ光
ビームは、互に偏光面が90度だけずれているようなも
のとなされている。
第2図示のような記録装置によって所要の情報信号が記
録されたディスクの原盤6に対しては周知の現像処理が
行なわれた後に周知の各種の製盤工程を経て、復製され
た無溝ディスクが作られるのであり、次いで導電体被膜
と誘電体被膜とが施こされて完成された無溝ディスクが
得られる。
本考案者は、上記のような本出願人会社において研究開
発された無溝テ゛イスクによる情報信号の記録、再生方
式などについての実用化研究を行なっている過程におい
て、この無溝ディスクの再生装置においては情報信号再
生素子(ピックアップ)における再生針の摺接面が、無
溝ディスクの盤面と摺接した状態のままで、記録跡を横
切るように無溝テ゛イスクの径方向に動かされても、そ
れによって無溝ディスクの盤面には何等の損傷をも与え
ることがない、という事実を確認し得たことに基づいて
、従来の有溝ディスクの再生装置においては側底実現す
ることが不可能、または極めて困難、もしくはその実現
に当っては複雑な機構が必要とされる、というような、
通常の再生モード以外で行なわれる情報信号の再生機能
を備えた装置を、極めて簡単な構成による無溝テ゛イス
クの再生装置によって実現するべく実用化研究を続けて
本考案を完成したのである。
さて、情報記録媒体から再生された情報信号は、情報記
録媒体に記録された情報の種類や内容に応じて、それぞ
れ異なった種類の利用装置に供給されることにより、そ
れぞれ所望のように利用されるのであるが、上記した情
報信号の利用に当っての情報信号の利用目的上から、時
として情報信号の特定な部分のみが繰返して再生される
ようにすることが要望されることもあるのであり、この
点をさらに具体的に説明すると次のとおりである。
すなわち、情報記録媒体に記録されている情報内容が、
例えば、教育用や事務用などに利用されるものであった
場合などにおいては、情報記録媒体に記録されている情
報内容の内の特定な一部分が繰返し再生されて利用され
ることが多く、その具体的な例としては、例えば、英会
話、その他の会話の練習、あるいは会議の議事録の作成
、口述筆記、などを行なう場合情報記録媒体に記録され
ている情報などを挙げることができる。
そして、上述したような態様、すなわち、情報記録媒体
に記録されている情報内容の特定な部分が繰返し再生さ
れて利用されるように再生装置が使用されることは、従
来、情報記録媒体として磁気テープを用いたテープレコ
ーダにおいては実用されているのであるが、周知のよう
に、磁気テープにおいては再生が希望される所望の情報
内容の位置を検索することが困難であり、短時間内に所
望の情報内容の頭出しを行なって情報信号の再生により
所期の利用目的を達成しうるように装置を動作させるこ
とができないという欠点を有しているために、その改善
が要望されていた。
上記した磁気テープを用いた再生装置において生じる問
題点は、情報記録媒体として円盤形状のものを用いるこ
とによって、ある程度は改善されるのであるが、情報記
録媒体円盤が有溝形態のものであった場合には、再生針
を盤面上の溝中においた状態のままでそれを盤の径方向
に急速に移動させたのでは、再生針や盤面の溝が破壊さ
れてしまうので、再生針を盤の径方向へ急速に移動させ
ようとする場合には、再生計を−たん盤面から離した状
態として径方向へ移動させることが必要とされ、したが
って、それを実施する場合には機構が複雑なものになる
という点が問題となる。
そして、上記した問題点は有溝形態の盤(有溝テ゛イス
ク)が硬質の盤材料で構成されている場合だけに生じる
のではなく、有溝ディスクが軟質の盤材料で構成された
、いわゆるフレキシブルディスク(フレキシブルシート
)の形態となされており、それが、いわゆるエアクッシ
ョン上で回転されるようになされている場合であっても
、程度の差がありこそすれ、再生針やディスクには損傷
が生じるので、何れにしても有溝ディスクの再生装置に
おいて、それに記録されている情報内容の特定な部分を
繰返して再生するようにすることはできないか、もしく
は着るしく困難なのである。
また、上記した問題点は、情報記録媒体として円盤形式
のものを用い、再生素子による情報記録媒体からの情報
信号の読取りが、例えば光学的手段などによって非接触
式に行なわれる場合には解決されるのであるが、既述の
ように、このような再生方式を実施した再生装置には色
々な問題点があるのでその実用化は困難である。
本考案者は、本出願人会社で研究開発した無溝形態の情
報記録媒体円盤(無溝テ゛イスク)においては、情報信
号再生素子の再生針をディスクの盤面上に摺接させた状
態のままで、ディスクの径方向に移動させても盤面や再
生針が損傷されることがないという特長を有する点と、
本出願人会社が提案した無溝テ゛イスクの再生方式に従
った再生装置においては盤面上に摺接する再生針がディ
スクに記録されているトラッキング制御信号によって記
録跡上を良好に追跡して再生動作を行なう点などに着目
し、これらの諸特長を利用してディスクに記録されてい
る情報内容の内の任意に選択された部分を繰返し再生す
ることのできる情報記録媒体円盤の再生装置を得るべく
各種の実験を重ねて本考案の再生装置を完成したもので
ある。
以下、添付図面を参照しながら本考案の情報記録媒体円
盤の再生装置に関する詳細な内容を記載する。
第3図は、本考案の情報記録媒体円盤の再生装置におけ
る実施態様の一例のものの概略構成を示すブロック図で
あり、また、第4図は情報記録媒体円盤に記録された情
報信号の周波数配置を示す一例曲線図で゛ある。
まず、添付図面第3図において、29はターンテーブル
であって、このターンテーブル29は図示が省略されて
いるモータによって、所定の回転数(以下の説明におい
ては、90Orpmの回転数であるとされている)で゛
回転されうるようになされている。
前記のターンテーブル29上には、無溝テ゛イスク30
(テ゛イスク30)が載置されるが、無溝ディスク30
はその中心部分がクランププレート31によって押圧さ
れることによって、ターンテーブル29と一体的に回転
される。
PUは情報信号再生素子であって、これは、移送機構部
SMによってターンテーブル29の径方向(ディスクの
径方向)に移送されうるようになされたアーム32と、
前記のアーム32に固着された情報信号読取り部とによ
って構成されている。
前記した移送機構部SMにおける移送体33に設けられ
た軸34へ回動自在に軸支34されたブラケット35に
は、前記したアーム32の基部32 aが固着されてい
る。
そして、前記のブラケット35の後部35bはプランジ
ャーマグネット36における作動杆37に連結されてい
るから、プランジャーマグネット36の巻線に通電され
て作動杆37が引き下げられると、ブラケット35は軸
34を支点として反時計方向に回動し、アーム32扛上
位置とされる。
プランジャーマグネット36がその巻線に通電されてい
ない時は、作動杆37がスプリング3Bによってブラケ
ット35の後部35 bを押上げて、ブラケット35の
前部35 aの底面と移送体33の支持面33 aとが
圧着され、アーム32は下降位置とされる。
上記したプランジャーマグネット36の巻線に対する通
電は、再生装置に備えられているリジェクト釦の操作時
ディスクの演奏終了に伴なって発生されるゴーホーム信
号の検出時、などに行なわれ、この時、アーム32は扛
上位置とされた状態で移送機構により急速に休止位置ま
で復帰する。
また、プランジャーマグネット36の巻線に対して通電
されていない状態におけるアーム32の下降位置におい
ては、アーム32に固着されている情報信号読取り部の
再生針4はその摺接面が、ディスク30の盤面と摺接し
うるような高さに位置される。
図示の例では、アーム32を扛上、下降させて再生計4
と盤面との接離状態が変更されるようになされているが
、盤面と再生計4との接離状態をカンチレバーの上昇下
降動作によって行なうようにしてもよい。
移送体33は、移送用モータMによって回転駆動される
送りネジ39と螺合するネジ孔33 bに前記した送り
ネジ39が螺合すると共に、ガイドバー40に案内孔3
3 Cが挿通されることにより、移送用モータMの正、
逆回転に従って図中の矢印X方向に移送される。
41は移送用モータMの回転軸、41Cはカップリング
で゛ある。
アーム32に固着された情報信号読取り部において、デ
ィスク30の記録跡から情報信号を静電容量の変化とし
て読取るための電極を備えている再生針(例えば、特願
昭52−22764号(特開昭53−108413号参
照))4は、軽量でしかも剛性の大きな構造となされて
いるカンチレバー43の先端部に取付けられており、前
記のカンチレバー43は、その基部が緩衝部材44によ
って支持されることにより、その先端部に取付けられた
再生針4を適当な針圧例えば20 mg〜30 mgの
針圧でディスク30の盤面に押圧すると共に、再生計4
を記録跡の延長方向と直交する方向に自由に変位させる
ことが可能となるようになされている。
カンチレバー43には導電部材45が添設固着されてお
り、その導電部材45の両端は、それぞれしなやかな引
出線458,45bを介して端子46.47に接続され
ている。
図において48は支持体、49は再生針4の電極に接続
された引出線50が接続される端子である。
51は前記したカンチレバー43に添設固着された導電
部材45に対して磁界を及ぼす永久磁石であり、カンチ
レバー43は導電部材45に対して端子46.47を介
して与えられたトラッキング制御のための電流と永久磁
石51による磁界との間の電磁力によって、再生計4を
記録跡の延長方向と直交する方向に変位駆動して再生計
4に対し所要のトラッキング制御が行なわれるようにす
る。
(このムービングカンチレバー装置の詳細については特
願昭51−123285号(特開昭53−48501号
公報)を参照されるとよい)。
また、カンチレバー43は時間軸誤差の補正信号に応じ
て、再生針4を記録跡の延長方向に駆動変位させる時間
軸誤差の補正用駆動装置によっても駆動されるようにな
されているのであるが、図示説明が煩雑化するのでその
説明は省略する。
再生針4の電極は、前記した引出線50及び端子49を
介して半同軸共振器52の中心導体52 aの先端部と
接続されており、また、半同軸共振器52は結合線53
によって例えば約IGHzで発振している高周波発振器
54と電磁結合されている。
半同軸共振器52は鋭るどい共振特性を有するものとし
、その中心導体52 aに引出線50や再生計4の電極
が接続された状態で、高周波発振器54の発振周波数の
近傍の周波数に共振するようにしておき、再生計4の電
極付近に電界の最強部が位置するようにしておくことに
より、再生計4の電極で検知した微小な静電容量値の変
化が、半同軸共振器52中で大きな電磁界強度の変化と
して拡大されるので、半同軸共振器52と結合するよう
に設けられた検波回路からは、前記した再生計4の電極
によってディスクの情報信号と対応して読取られた静電
容量値の微小な変化が電気信号として取出され、これが
再生信号として11を介して信号処理回路55及びトラ
ッキングサーボ系TSに与えられる。
信号処理回路55では、それに与えられた信号を処理し
てカラーTV信号、音声信号、あるいは多チヤンネル立
体音響信号などのような、本来再生の対象とされるべき
信号を作って利用機器に送出すると共に、例えば時間軸
誤差の補正信号を作って情報信号再生素子に供給し、そ
こで時間軸誤差の補正が行なわれるようにする。
以下の記載において線C1から送出された再生信号は、
第4図に示すような周波数配置を有する複数個の信号か
らなるものとして説明される。
すなわち、第4図において、領域Fは主要な情報信号の
占有周波数帯域であり、また、fpl、 fp2. f
4)aなどは、前記した領域F外の周波数値f1.f2
.f3を有する信号であり、以下の説明においては信号
fp□及びfp2はそれぞれトラッキング制御用信号、
fp3はディスクの回転位相を示すタイミング信号であ
るとされている。
第3図示の例におけるトラッキングサーボ系TSにおい
て、56は線10を介して送られて来た再生信号中から
信号fp1.fp2.fp3を抽出するための濾波器(
図示の例では低域濾波器である)であり、この濾波器5
6によって再生信号中の信号fpx 。
fp2.fp3が自動利得制御回路57(以下、AGC
回路57という)に加えられる。
AGC回路57は、トラッキング制御のために使用され
る信号fpt、fpzの信号レベルが、再生針4とディ
スク30との摺接状態(再生計4に付着した異物による
影響も含む)、ディスクの径方向における再生針位置、
その他の要因によって変化することを防止し、常に安定
なトラッキング制御が行なわれるような信号fp1.
fp2を得るために設けられているものである。
前記したAGC回路57からの出力信号は、周波数f1
の信号fp1を選択して増幅する選択増幅器58と、周
波数f2の信号fp2を選択して増幅する選択増幅器5
9と、周波数f3の信号fp3を選択して増幅する選択
増幅器60とに与えられ、前記の各選択増幅器58〜6
0からは信号fp工〜fp3が個別に出力される。
信号fp1とfp2とはレベル調整器61と62とによ
って、再生計4が正確に記録跡を追跡している状態にお
いて同一の信号レベルの信号となるように調整された後
に極性切換回路64に与えられる。
また、信号fp3は積分回路63によって雑音等の影響
を除去された後に切換えパルスの発生器65(例えばフ
リップフロップ)にトリガ信号として前記した信号fp
3はディスク30における特定な半径上に並ぶように各
記録跡に記録されたピットから再生されたものであって
、これはテ゛イスク30に記録されたトラッキング制御
信号の切換えのタイミング信号として利用されるのであ
る。
なお、主要な情報信号がTV信号の場合には、ディスク
の1周に複数フィールドの信号が記録されるようにしそ
の垂直同期信号や水平同期信号などを各記録跡において
ディスクの径方向で整列させておき、特定なフィールド
における垂直帰線期間帰間中にトラッキング制御信号の
切換えが行なわれるようになされる。
そして、この場合には前記した切換えパルス発生器65
に対して、前記の特定なフィールドにおける垂直帰線期
間と対応して発生させた信号を与えるようにし、前記し
た信号fp3を用いないで所望の切換え動作を行なわせ
るようにすることもできる。
さて、極性切換回路64に与えられる信号fp0と信号
fp2とは、ディスク30の回転周期T(テ゛イスク3
0が90Orpmの場合は1/15秒)と対応した周期
を有する時分割信号であるが、極性切換回路64が切換
パルスの発生器65からの周期Tの切換パルスによって
テ゛イスクの回転と同期した切換え動作を行なうことに
より、その出力側の線12には常に信号fp1が送出さ
れ、また、純13には常に信号fp2が送出される。
66.67は整流濾波回路であり、この整流濾波回路6
6.67によって整流濾波された前記の信号fp1.f
p2は、差動増幅器68に加えられ、差動増幅器6Bか
らはトラッキング誤差信号Seが送出される。
レベル調整器69は、再生装置が通常の再生モードで情
報信号を再生している状態において、トラッキングサー
ボ系TSを適当なループゲインに設定するためのレベル
調整器である。
スイッチSW1は再生装置が通常の再生モードとされる
際にその可動接点aが固定接点すと接触するように切換
えられ、また、再生装置がリピートモードとされる際に
、その可動接点す、C9d、eの何れかのものと接触す
るように切換えられるように操作されるものであり、こ
のスイッチSW1の切換えに応じてトラッキングサーボ
系TSのループゲインが可変となされる。
抵抗70〜72は次第に大きくなるように設定されたリ
ピート再生の時間巾に応じてトラッキングサーボ系TS
のループゲインが、スイッチSW1の可動接点aを固定
接点c、 d、 eに順次に切換えて行くのにつれて次
第に小さく変化するようにするためのものである。
スイッチSW1の可動接点aから送出されたトラッキン
グ誤差信号は、比例補償回路73と微分補償回路74と
によって所定の特性補償が行なわれた後に、それぞれレ
ベル調整器75.76により所要の信号レベルのものと
なされて電力増幅器77に供給される。
前記の電力増幅器77の出力端子78に出力されたトラ
ッキング補正信号Stは、既述したムービングカンチレ
バー装置における端子46と、後述される移送用モータ
Mの速度制御信号発生回路VC3とに与えられる。
図示の例において、ムービングカンチレバー装置の端子
47は接地されているアーム32に接続されている。
トラッキングサーボ系TSからトラッキング補正信号S
tが与えられたムービングカンチレバー装置は、再生計
4が記録跡上を正確に辿る状態となるようにカンチレバ
ー43を駆動する。
移送用モータMの速度制御信号発生回路■C3は、モー
タ駆動増幅器MDAから移送用モータMに供給される直
流電力の大きさ及び極性を、再生装置の再生モードに応
じたそれぞれ適当なものとなるように変化させるための
制御信号を発生する。
図示の例においては図示説明を簡単化するために、送り
ネジ39を駆動する移送用モータMとしては直流モータ
を用い、この移送用モータMがモータ駆動増幅器MDA
から供給される駆動用直流電力の極性及び大きさに応じ
て、正、逆転及び回転数が変化するものとして説明され
ているが、実施に当っては、送りネジ39と移送用モー
タMとの間にクラッチや変速機などを設けて、送りネジ
39の回転数が大巾に変えられるようにしたり、または
、ターンテーブル29を駆動回転させるためのモータか
ら得た動力を変速機を介して送りネジ39に与えて、そ
れを駆動回転するようにしたり、その他任意の構成態様
のものとなしうろことは当然である。
しかし、何れの構成態様となされるのにせよ、再生装置
が通常の再生モードとなされている場合には、テ゛イス
ク30の回転と移送体33の送りの変位量とが所要の関
係となるようになされていなけれは゛ならないことは当
然で゛ある。
速度制御信号発生回路vC3からモータ駆動増幅器MD
Aに与えられる速度制御信号は、再生装置における再生
モードに従って操作されるモード切換スイッチSW2の
切換えによって変更される。
すなわち、図示の例において、モード切換スイッチSW
2の可動接点Vは、再生装置における再生モードが通常
の再生モードの際には固定接点Nに、スローモーション
モードの際には固定接点S3またはS7(添字の3,7
はそれぞれスローモーション比率を示す)に、また、早
送りモード(FFモード)の際には固定接点FFに、さ
らに早戻しモード(FBモード)の際には固定接点FB
に、さらにまた、スチルモードの際には固定接点STに
、リピートモードの際には固定接点RPにそれぞれ切換
えられることにより、モータ駆動増幅器MDAはそれに
与えられた速度制御信号に応じた駆動電力を移送用モー
タMに与え、それにより再生装置におけるそれぞれのモ
ードに応じて必要とされる方向及び移送速度で移送体3
3を移送させることができるように移送用モータMが駆
動回転されるのである。
図示の例において、速度制御信号発生回路■C5は、再
生装置における再生モードに応じた適当な極性及び電圧
値の直流電圧を発生しうる回路として示されており、ま
た、通常の再生モード及びスローモーションモードの際
には、前記した直流電圧にトラッキングサーボ系TSか
ら出力されたトラッキング補正信号Stが抵抗79を介
して重畳して与えられるようになされていて、これによ
りムービーングカンチレバー装置におけるカンチレバー
43の制御変位が、常に機械的基準の定常零位置を中心
として生じるようになされている。
80〜84は、再生装置における各モード時にそれぞれ
必要とされる極性と大きさとを有する速度制御信号が速
度制御信号発生回路■C3から出力されうるようにする
ための可変抵抗器であり、これらの可変抵抗器80〜8
4の操作用のつまみを再生装置の使用中に操作できるよ
うにしておくと、例えば、早送り、早戻しの速度を必要
に応じて変化できるなど再生装置の使用上で極めて有効
な結果が得られる。
モード切換スイッチSW2の可動接点■が固定接点Nに
切換えられると、移送体33はアーム32を通常の再生
モードで必要ときれる移送速度でテ゛イスク30の径方
向における外周から内周方向(順方向)へと移送させ、
再生計4はトラッキングサーボ系の動作によりテ゛イス
ク30の記録跡を正しく追跡して情報信号を再生する。
モード切換スイッチSW2の可動接点■が固定接点S3
(またはS7)に切換えられると、移送体33は通常の
再生モード時における移送速度の1/3(または1/7
の移送速度でアーム32をディスクの径方向における順
方向に移送させ、また、切換スイッチSW3を介して極
性切換回路64に与えられる切換パルスの繰返し周期が
計数形骨周器87(または88)によって3倍(または
7倍)となされ、さらに、切換スイッチSW4を介して
キックバックパルスがトラッキングサーボ系の端子85
に与えられることにより、再生計4は同一の記録跡上を
3回(または7回)づつ再生して3倍(または7倍)の
スローモーション画像を再生する。
次に、モード切換スイッチSW2の可動接点Vが固定接
点FFに切換えられると、移送体33は通常の再生モー
ド時における移送速度に比べて早い移送速度(この移送
速度は可変抵抗器83によって任意に設定できる)でア
ーム32をディスクの径方向における順方向に移送(早
送り)させるから、この状態における再生信号はディス
ク30の情報信号の位置検索や頭出しなどの目的に良好
に利用できる。
また、モード切換スイッチSW2の可動接点■が固定接
点FBに切換えられると、移送体33はアーム32を前
述した早送りの場合とは逆の方向に、ディスク30の径
方向に通常の再生モード時における移送速度よりも早い
速度(この移送速度は可変抵抗器84によって任意に設
定できる)で移送(早戻し)させるから、この状態にお
ける再生信号もディスク30の位置検索や頭出しなどの
目的に良好に利用できる。
次いでモード切換スイッチSW2の可動接点■を固定接
点STに切換えると、これと連動して動作するスイッチ
SW3によって極性切換回路64に対する切換パルスの
供給が停止されると共に、移送用モータMが停止されて
再生計4は同一の記録跡上を繰返し辿り得るようになさ
れると共にディスク30の特定な回転位相(トラッキン
グ制御信号が切換えられるべき時点)に同期してキック
バックパルス発生器86で発生されたキックバックパル
スがトラッキングサーボ系TSの端子85に与えられる
ことによって、再生計4が同一の記録跡上を正確に繰返
し追跡するようになされ、この状態で再生された再生信
号は静止画像として再現される。
上記したキックバックパルスは、それの印加によって所
望方向へ所定量の変位をカンチレバーに与えうるような
極性と大きさのものである。
また、モード切換スイッチSW2の可動接点■を固定接
点RPに切換えると、移送用モータMは停止されるが、
切換スイッチSW3を介して極性切換回路64には切換
パルスが供給されているから、再生計4はトラッキング
サーボ系TSにおけるムービングカンチレバー装置によ
って次々の記録跡を追跡して行く。
そして、トラッキングサーボ系TSからの補正信号St
によるムービングカンチレバー装置におけるカンチレバ
ー43への駆動力よりも、カンチレバー43の復元力の
方が大きくなった時に、カンチレバー43が自分の弾力
によって再生針4を原位置へ急速に復帰させ、そこから
再生計4を再び記録跡上に辿らせるという動作を繰返え
すりビート動作を行なう。
上記のリピート動作は、スイッチSW1の可動接点aを
、固定接点す、C5d、eと順次に切換えるのに従って
それぞれ異なる時間巾の信号が繰返えされるようになさ
れる。
すなわち、スイッチSW1の可動接点aを固定接点1)
−eに切換えると、トラッキングサーボ系TSのループ
ゲインが変わり、それに従ってムービングカンチレバー
装置におけるカンチレバー43が復帰動作を開始する最
大変位量が変化するからである。
したがって、スイッチSW工はリピートの時間巾に関し
てタイムスイッチとして機能しており、可動接点aが固
定接点すに切換えられた状態においては、例えば15秒
間程度の再生信号が繰返して再生され、また、可動接点
aを固定接点c、 d、 eにそれぞれ切換えた状
態においては、それぞれ例えば、10秒間、5秒間、3
秒間程度の再生信号が繰返して再生される、というよう
な具合いに、スイッチSW1の切換えによりリピートの
時間巾が変更できるのである。
また、必要に応じて上記したリピートモードとスローモ
ーションモードとを組合わせて実現することも可能なこ
とはいうまでもない。
なお、再生装置はそれをスローモーションモードやスチ
ルモードで動作させている場合、及び、早送りモードや
早戻しモードで動作させている場合などには、必要に応
じて音声信号が再生されないように構成することもでき
る。
また、再生装置に、演奏の終了したアーム32が元の位
置に自動復帰するのと同時に自動的に電源がオフとされ
る機能を持たせておくこともできる。
さらに、再生装置がスチルモードと順逆両方向への1駒
送りモードとが組合わされたモードで動作するように構
成されることも可能である。
以上、詳細に説明したところから明らかなように、本考
案の情報記録媒体円盤の再生装置においては、情報信号
再生素子の再生針をテ゛イスクの盤面上に摺接させて情
報信号が再生針の電極部によって読取られうる状態とな
され、かつ、再生針がトラッキング制御機構の制御動作
によって記録跡上を追跡している状態となされている状
態において、情報記録媒体円盤の径方向における任意に
選択された個所で情報信号再生素子に対する移送機構に
よる移送を停止させて、再生針がトラッキング制御機構
における追従可能な範囲内の記録跡だけを繰返して追跡
して、情報信号再生素子から前記の記録跡部分の情報信
号が繰返して再生されるようにされているから、情報記
録媒体円盤に記録されている情報の種類が、例えば映像
情報の場合には、前記の再生信号から再現される映像は
、前記した情報おいて任意において任意に選択された個
所に記録されている映像内容におけるリピートの時間巾
にわたる記録内容と対応する映像が繰返して再生された
ものとなり、また、情報記録媒体円盤に記録されている
情報の種類が、例えば音声音楽などのような音響情報の
場合には、前記の再生信号から再現される音響は、前記
した情報記録媒体円盤において任意に選択された個所に
記録されている記録内容におけるリピートの時間巾にわ
たる音響情報が繰返し再生されたものとなり、したがっ
て、その再生された映像や音響、その他の情報などは学
習、事務処理、その他多くの利用面において極めて有効
に使用できるのである。
また、本考案の情報記録媒体円盤の再生装置においては
、リピートの時間巾が、トラッキングサーボ系のループ
ゲインを変化させることによって極めて容易に変化され
るので、繰返し再生すべき情報内容に応じてリピートの
時間巾を調節設定して使用することにより再生された映
像や音響、その他の情報を最も有効に利用することが可
能となる。
このように、本考案によれば、既述した従来のものにお
ける問題点が良好に解消され、利用上極めて便利な多く
の機能を備えた優れた情報記録媒体円盤の再生装置を提
供できるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は無溝テ゛イスクにおける記録パターンと再生針
との対応関係を示すテ゛イスクの一部拡大平面図、第2
図は記録装置の一例のもののブロック図、第3図は本考
案の情報記録媒体円盤の再生装置の一実施態様のものの
ブロック図、第4図は信号の周波数配置図である。 la、lb、IC,2,3・・・ピット、4・・・再生
針、4a・・・電極、29・・・ターンテーブル、30
・・・ディスク、33・・・移送体、43・・・カンチ
レバー、52・・・半同軸共振器、55・・・信号処理
回路、56・・・濾波器、51・・・AGC回路、58
〜60・・・選択増幅器、64・・・極性切換回路、6
6゜67・・・整流濾波回路、68・・・差動増幅器、
73・・・比例補償回路、73・・・微分補償回路、S
Wl・・・スイッチ、SW2〜SW4・・・切換スイッ
チ、PU情報信号再生素子、SM・・・移送機構、■C
3・・・速度制御信号発生回路、MDA・・・モータ駆
動増幅器、M・・・移送用モータ。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 主要な情報信号と対応するピットが平坦な面に渦巻状あ
    るいは同心円状に配列されることにより、平坦な面に渦
    巻状あるいは同心円状の主要な情報信号の記録跡が所定
    の記録跡間隔を隔てて形成されると共に、前記主要な情
    報信号の記録跡における相隣るものの中間部分へ、トラ
    ッキング制御用信号と対応するピットによって渦巻状あ
    るいは同心円状のトラッキング制御用信号の記録跡が形
    成されている情報記録媒体円盤に摺接して、前記した主
    要な情報信号とトラッキング制御信号とを静電容量値の
    変化として同時的に読取る電極部を有する再生針を備え
    ている情報信号再生素子と、前記の情報信号再生素子を
    前記の情報記録媒体円盤における径方向に移送する移送
    機構と、情報記録媒体円盤から読取ったトラッキング制
    御信号を用いて再生針が再生の対象とされるべき主要な
    情報信号の記録跡に正しく追跡されるようにするための
    トラッキング制御機構とを含んで構成されている情報記
    録媒体円盤の再生装置において、情報信号再生素子にお
    ける再生針がそれの摺接面を情報記録媒体円盤の盤面上
    に摺接させながらトラッキング制御機構の制御の下に記
    録跡上を追跡し、それの電極部により情報信号を読取っ
    ている状態中に、移送機構による情報信号再生素子の移
    送を情報記録媒体円盤の径方向における任意の個所で停
    止させる手段と、トラッキング制御機構における追従可
    能な範囲内の記録跡だけに再生針を繰返えして追跡させ
    る手段とを備えさせてなる情報記録媒体円盤の再生装置
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