JPS5951049B2 - 情報再生装置 - Google Patents

情報再生装置

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JPS5951049B2
JPS5951049B2 JP48005732A JP573273A JPS5951049B2 JP S5951049 B2 JPS5951049 B2 JP S5951049B2 JP 48005732 A JP48005732 A JP 48005732A JP 573273 A JP573273 A JP 573273A JP S5951049 B2 JPS5951049 B2 JP S5951049B2
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signal
groove
light
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JP48005732A
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成二 米沢
恵三 加藤
匡 須田
光一 戸村
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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【発明の詳細な説明】 本発明は、空間的に分布した情報を光を用いて電気信号
に変換する装置に関するものである。
従来、回転ディスク上に高密度に情報を記録し、それを
順序よく情報再生するには、高密度化の点で難点があつ
た。例えば直径30cmのレコード盤上に30分のビデ
イオ信号を記録しようとすると、30H2の回転ディス
ク上に記録されるべき記録密度は大きくなる。ビデイオ
信号の最高周波数を7MH2として、具体的に計算し、
数値を示したのが第1図である。第1図で、1は回転デ
ィスク、2は回転ディスクの回転中心、3、4、5はビ
デイオ信号が記録されている溝、6、7、8はディスク
の外周に記録されたビデイオ信号、9、10、11はデ
ィスクの内周に記録されたビデイオ信号である。ディス
クに記録された情報溝、3、4、5の幅12は0.92
μ、情報溝3、4とのギャップで13は0.92μとな
る。第1図に示されたような高密度ディスクで、光を使
つて無接触にディスクに記録されている情報を電気信号
に変換し、情報再生しようとするとき、回転ディスクの
偏心、モータの振動等によつて、所定の情報溝に沿つて
情報再生することはきわめて困難である。す’なわち回
転ディスクの偏心は通常50〜100μであり、モータ
の回転数を30比とすればその5倍程度までの周波数、
すなわち150H2までの外乱の振動が発生するとする
と、第1図に示されるような高密度ディスクを回転する
と、150H2ぐらいの速さで情報溝が25本程度ブレ
ていることになり、このような高密度ディスクにおいて
、所定の溝に沿つてトラッキングすることはできない。
光学的に無接触に高密度に記録された回転デイスクから
信号再生するときの難点は、上記のように再生時に振動
、偏心等の外乱によつて特定の溝にそつてトラツキング
できないからである。従米、第1図に示されたような回
転デイスク上に記録された情報溝、例えば溝3に記録さ
れた情報列6,7,8を逐次光学的に読み出すために、
まず情報6を光学レンズを用いて高倍率拡大、例えば1
00倍させその情報6の拡大された像を複数個の光検知
器で受光する。
そのとき回転デイスクに偏心振動があれば、情報6の拡
大像の位置は複数個の光検知器の受光面でずれるから、
各々の光検知器で検出される信号の大きさが変化する。
この出力信号の大きさを比較しながら回転デイスクの偏
心振動による溝のブレを検出し、溝のトラツキングを行
なわせる方法が従来行なわれてきた。この方法によると
、図1に示すように情報6の半径方向の幅が1μ程度な
ので、100倍程度の高倍率光学系を用いて、100μ
の拡大像を作る必要があり、光学系は非常に高精度のも
のが必要となり装置が複雑となる。この拡大像を例えば
2個の光検知器を用いて受光するとすれば1つの光検知
器のサイズは50μ以下にする必要があり、非常に小さ
な検知器が必要となり、そのような小さな検知器を作る
ことは容易なことでない。また、外光、例えば外部の螢
光灯などの光、が回転デイスタにあたり、その光が光検
知器に入つてくると、あたりかたによつてはトラツキン
グの動作が乱され、正確な情報の再生ができなくなつて
しまう。
本発明の目的は前述したような欠点をことごとく除くこ
とであり、後述するごとく光検知器には高精能の光学系
を必要としないし、外光などによる非同期外乱などの影
響を全く受けず、高密度回転デイスクに振動、偏心等の
外乱があつても、情報を順序よく再生せしめる装置を提
供することである。
第2図は、本発明の一実施例を示し、変調情報を含む回
転デイスクを光学的に無接触に、特定の溝の上をトラツ
キングしながら情報を読み出すための構成図である。
第2図で゛、20は回転するデイスク、21はデ゛イス
ク20の回転中心、22,23,24,25,26は情
報が記録されているトラツタであノ り、情報は周波数変調あるいはパルス幅変調されて、デ
イスク20上に凹凸あるいは濃淡の変化で記録されてい
る。
27は情報再生に用いられる光源、例えは入リウム・ネ
オン レーザである。
28は光源27より発生する光線、29は光線28をデ
イスク面上に微少に集光するための光学系、30は微少
に集光された光スポツトである。
31は光スポツト9を回転デイスク20の回転方向に垂
直な方向に振動させるための光偏向器、例えばピエゾ振
動板とミラーのはり合わせたものである。
32は回転デイスク20の1部分30より反射してくる
光33をとるためのビームスプリツタ一 34は反射光
線33を検知するための光検知器、例えばフオトダイオ
ード、光電子増倍管である。
15は光検知器より得られた電気信号である。
35は振幅制限器であり、これは検知器34より入つて
くる入力信号15の振幅が変動しても、出力には一定の
振幅の振動を得るように設計した回路である。
36は信号復調器、37はテレビである。
18は発振器、38は同期整流回路、17は位相調整回
路、16は加算回路、39は光偏向器ドライバー、19
は帯域濾彼器である。
上記光偏向器39は上記のズレの絶対量および、ズレの
方向に関する信号を偏向器31に供給するための駆動回
路である。以下第2図の構成図のエレメントを添附の図
面により詳述する。
第3aから第3b図は本発明による再生装置に用いられ
る情報信号を含む溝の形状を示し、記録媒体は高分子デ
イスクにつけられた凹凸、感光材料を用いた凹凸あるい
は濃淡、または光磁気材料、例えばMnBiを用いるこ
とができる。
第3a図では20は回転デイスク、22,23,24,
25,26は情報を含むトラツクである。40,41,
42は情報のエレメントである。
例えばビデイオ信号などにおいては、上記エレメントが
、回転方向に沿つて溝の深さあるいは濃淡の変化として
、第3b図に示すように記録されている。本発明による
光学的トラツキングの原理を第1図、第2図、第3−A
,3−b図、第4−A,4b,4−C,4−D,4−e
図、第5−A,5b図、第6−A,6−b図、第7一A
,7−b図を用いて詳述する。第2図において、入射光
線28はビームスプリツタ一32、光偏向器31,,レ
ンズ29を通つて回転デイスクの一点に微少なスポツト
30を形成する。
デイスク20が回転した場合、回転中心21には偏心が
全くなければ、光スポツト30は、Lデイスクの回転に
従つて、特定の溝、例えば溝25の上を走査するので、
ビームスポツト30からの反射光33はレンズ29、偏
向器3Lビームスプリツタ一32を通つて、溝25の上
に記録された情報が光信号となつて光検知器34に入る
。1光検知器34で受けた信号は振幅制限器35の複調
器36を通つてテレビ37上に情報再生される。
しかし回転デイスクの中心21には必ず偏心誤差があり
、デイスクの工作誤差によつても違つてlくるが、50
μmは通常あるものである。
このような偏心があるとき、デイスクを回転させると、
最初光スポツトが特定の溝の上、例えば溝25、にあつ
ても、次第に溝25よりはずれてしまい、ついには他の
溝の上を走査することになり、まちが2つた情報を選ん
でしまうことになる。偏心の周波数と振幅がどのように
なるかを示したのが第4a,4b,4c,4d,4e図
である。第4a,4b,4c,4d,4e図において、
25は情報の記録されている溝、21はデイスク回転中
心、L5Oは仮想真円である。第4a図は回転デイスク
の回転周波数に相当する基本振動周波数、例えば30f
bの振動モードを示す。第4図bは基本周波数の2倍、
第4c図は基本周波数の3倍、第4d図は基本周波数の
4倍、第4e図は基本周波数の5.倍の振動数をもつ振
動モードの図を示している。通常基本周波数の5倍の周
波数までの周波数スペクトルで回転デイスクは振動して
いるとみればよい。第2図、第3a図において、光スポ
ツト30がいま特定の溝、例えば溝25の中心にあつた
とし、偏心があるような回転デイスクを無制御に動作し
たとき、となりの溝、例えば24、あるいは26の中心
に移つてしまうまでの時間を計算すると次式で与えられ
る。
である。
例えばF。= 30f1i、r=5、P=2μ、δ=4
0μとおくと、となる。
そして式(1)であられされた時間Δtの間にとりだせ
る情報の数をNとすると、N=W ・Δt(3) であられされる。
こ・でWはデイスクに記録されている情報の周波数であ
る。例えば、W=7MHzとすると(2)式の場合、N
=7×106/ 6×103 :10”個 (4) となる。
(1)、(2)、(3)、(4)式から明らかなように
、第2図、第3a図において、光スポツト30が特定の
溝、例えば25に沿つてトラツキング走査するためには
、光スポツト30を光偏向器で位置制御する必要があり
、光偏向器に要求される周波数をfとすると、(1)式
よりf =2mrf0δ/ P (5) m>1、但しmは係数 例えばF。
=3011L.r= 5、P=2μ、δ=40μ、m=
4とするとf =24KHz(6) となる。
すなわち(5)式あるいは(6)式で表わされる周波数
で光スポツトの軌道修正する必要がある。第5a,5b
図、第6a,6b図、そして第7a,7b図は本発明に
よる光スポツトの軌道修正するための光学的トラツキン
グの原理を示す図である。第5a図において、光スポツ
ト30は(5)式であられされる周波数で振動しており
、62は光スポツト30の振動軌道である。
この光スポツト30の振動は第2図に示す光偏向器31
によつてなされている。第5a図において、光スポツト
30の振動中心線61が、情報溝25の中心線60と常
θに一致してデイスクが回転する場合、第2図に示す光
検知器34より得られる電気信号15は第5b図に示す
ように、振幅が変調された周波数変調、あるいはパルス
幅変調の電気信号となる。第5a,5b図において、出
力信号の振幅が最大になるのは光スポツト30の中心が
情報溝25の中心線60と一致した点、すなわち63,
64,65であり、中心線60をはずれた点では減少す
る。すなわち光スポツト30の振動の一周期の間に2回
減少する。そのため出力信号15の包絡線14はもとの
光スポツト振動周波数の2倍の周波数成分が主体となる
。次に第6a,6b図、そして第7a,7b図はそれぞ
れ、光スポツト30の振動中心線6「,6「″が情報溝
25の中心線60よりプラス側およびマイナス側にずれ
てデイスクが回転する場合に得られる出力信号15をあ
られしている。
第6b、第7b図において、得られる電気信号15は第
5b図と同様に、振幅が変調された周波数変調あるいは
パルス幅変調の電気信号である。第5b図、第6b、第
7b図において、出力信号15の包絡線14,14″,
14″″はおのおの第5a図、第6a図、第7a図にお
けるビームスポツト30の振動中心線61,6「, 6
「″と溝25の中心線60からのズレの大きさ、および
ズレの方向に関する情報を含んでいる。すなわち、ズレ
が増大する第6図の63″と64″の中間点あるいは第
7図の64″″と65″″の中間点では信号15の振幅
は第5図のものに比べて減少し、ズレが減少する第6図
の64″と65″の中間点または第7図の63″″と6
4″″の中間点では振幅が第5図のものに比べて増大す
る。この様子は第6図および第7図の信号15の包絡線
を第5図において点線で重ねて示すことにより明確にな
る。これらの包絡線はもとの包絡線に光スポツト振動周
波数と同じ周彼数の成分の信号が加わつた形であり、も
との振動と同相成分を取り出すと、その振幅が中心線か
らのズレを示すこととなる。すなわち、ズレの量は信号
15の包絡線を光スポツトの振動周波数で同期整流する
ことによつて得られる。本発明による、ビームスポツト
30の振動中心線61,6「 6「″のズレを電気的に
検出する方法を第2図、第5b図、第6b図、第7b図
によつて詳述する。
第2図において、光検知器34の出力信号15を帯域濾
波器に入力し、第5b2図、第6b図、第7b図に示さ
れる包絡線14,14″,14″″の、もとの(5)式
で表わされるビームスポツト振動周波数成分子をとりだ
し、同期整流回路38に入力する。一方、発振器18の
信号を位相調整回路17を通して上記同期整流回路38
の基準電圧として用いられる。この同期整流出力信号は
、第5b図のときは零、第6b図のときは正、第7b図
のときは負の信号となる。この信号の大きさと符号を含
んだ信号と上記発振器18の信号は加算回路16で加算
され、その出力信号は直流成分と(5)式であられされ
る周波数fを含んだ信号となる。この信号を駆動信号と
いうことにする。第5b図のときには駆動信号には直流
成分は零であるから光偏向器31の法線方向は変らない
また、第6b図のときには駆動信号に正の直流成分を含
むから光偏向器31の法線方向は正方向に回転し、第7
b図のときは駆動信号に負の直流成分を含むから光偏向
器31の法線方向は負方向に回転し、第6a、第7a図
に示されるビームスポツト30の振動中心線6「, 6
「″は溝25の中心線60に一致するように光ビームは
制御されることになる。したがつて、光ビームは回転デ
イスクに偏心があつても、ある特定の溝からはずれるこ
となく自動的に追跡することが可能となり、回転デイス
ク上に記録された情報を誤りなく読み出し再生すること
が可能となる。以上詳述したように、本発明によれば、
高密度に情報記録されたデイスクの中から、回転デイス
クに外乱があり、振動しても、所望の情報を電気光学的
にトラツキングしながら順序よく無接触再生できる方法
を与える点で効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図はデイスクの幾何学的サイズの一例を示す図、第
2図は本発明によるデイスタ再生装置の構成図、第3−
A,3−b図はデイスクに記録する情報の形態を示す図
、第4−A,4−B,4一C,4−D,4−e図は回転
デイスクの振動モードを示す図、第5−A,5−b図、
第6−A,6b図、第7一A,7−b図は本発明による
トラツキングの説明図。 1:回転デイスク、2:デイスクの回転中心、3,4,
5:情報溝、6,7,8,9,10,11:情報信号、
12:情報信号の半径方向の幅、13:情報溝と隣の情
報溝の間のギヤツプ、14,14″, 14″゛:包絡
線、15:出力信号、16:加算回路、17:位相調整
回路、18:発振器、19:帯域濾波器、20:回転デ
イスク、21:デイスクの回転中心、22,23,24
,25,26:情報溝、27:光源、28:光ビーム、
29:レンズ、30:光スポツト、31:光偏向器、3
2:ハーフミラ一、33:光ビーム、34:光検知器、
35:振幅制限回路、36:複調器、37:テレビ、3
8:同期整流回路、39:光偏向器ドライバー、40,
41,42:情報信号、50:仮想真円、60:情報溝
の中心、61,61’,61”:光スポツトの振動中心
線、62:光スポツトの振動軌道、63,64,65:
光スポツトが情報溝の中心線を横切る点。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 情報が光学的に再生し得る形態で記録された記録媒
    体を有する回転ディスク上に光ビームを収束させて光ス
    ポットを形成し、その反射光を電気信号に変換して情報
    を再生する装置において、上記ディスク上に形成された
    上記光スポットを所定の周波数の出力で上記ディスクの
    半径方向に振動させる振動手段と、上記電気信号の包絡
    線に含まれる上記所定の周波数に関する信号を検出する
    検出手段と、上記所定の周波数の出力の位相を調整する
    調整手段と、上記検出手段の出力を上記調整手段の出力
    で同期検波する検波手段とを具備し、上記検波手段の出
    力で上記振動手段を駆動することを特徴とする情報再生
    装置。
JP48005732A 1973-01-10 1973-01-10 情報再生装置 Expired JPS5951049B2 (ja)

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JPS4994304A JPS4994304A (ja) 1974-09-07
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