JPS595969B2

JPS595969B2 - 情報再生装置

Info

Publication number: JPS595969B2
Application number: JP51062632A
Authority: JP
Inventors: 和夫岡田; 貞信川辺; 和夫平沢
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1976-05-28
Filing date: 1976-05-28
Publication date: 1984-02-08
Also published as: JPS52146113A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、例えば同心円状または渦巻状の記録トラッ
クを有するディスク状の記録媒体から安定なスロー、ス
チール画像等を光学的に再生し得る情報再生装置に関す
るものである。

近年、ビデオディスクおよびこのビデオディスクの記録
再生用の装置が開発された。

この種装置を大別すると、ディスク状記録媒体（以下デ
ィスクという）の記録溝を針で走査して、この記録溝の
変化を機械的あるいは容量的な変化として検出し、これ
を電気的信号に変換するもの、ディスクの記録溝に基づ
く情報を光学的に読み取るものである。第１図は、後者
の光学的な情報再生装置の斜視図である。

これはオーディオのレコード盤のようにくほみ（ピット
）によつて情報を記録されたディスク１が、モータ２の
シャフト３に結合され、このディスク１が高速回転を行
なうように構成されている。ディスク１の下には情報の
読み出し用の光学系が配置されており、まず光源として
ヘリウム・ネオン・レーザー４が設けられ、こゝから放
射されるレーザビームの直進方向に半透明のプリズム５
が配置されている。このプリズム５はディスク１に向う
ビームを約９００屈折させるが、ディスク１で反射され
た帰クのビームを屈折させることがなく透過させるもの
である。６は反射ミラーであつて、往復のビームの進路
を約９０射変えるためのものである。

７は回転ミラーであつて、デイスク１の方向に往きのビ
ームを導くとともに帰りのビームを反射ミラー６の方向
に導き、さらに光ビーム位置を微調整するためのもので
ある。

なお、この回転ミラー７は枢支されてお）、必要に応じ
て電気的に回動制御されるようになつている。８はビー
ムを収束する為のビーム集束装置である。

９はデイスク１で反射した帰りのビームを検知する為の
光検出器である。

上述のプリズム５、ミラー６、回転ミラー７、ビーム収
束装置８及び光検出器９は一体となつて光学系装置１０
を構成し、この光学系装置１０はレール１１に載置され
、デイスク１の半径方向に移動可能である。な卦、１２
は保時箱、１３は支持台、１４は保持円筒、１５は往き
のビーム、１６は帰りのビームである。第２図および第
３図はデイスク１に対する記録状態およびビームとピツ
トとの関係を示すものであシ、映像情報をＦＭ変調した
第２図Ａに示すような情報はリミツタを通過する事によ
つて、第２図Ｂのような情報となり、これに対応した溝
、すなわちピツト１７の幅は約０．８μｍ１隣リのピツ
トとの間隔は約１μｍ１深さは約一入（但し入ははレー
ザー光の波長）であつて約０，１５μｍピツトの長さは
デイスクの内周と外周によつて差が有シ、またＦＭ変調
波の周波数によつて異なり、例えば０．５〜３μｍであ
る。ピツト１７はデイスク面上にうず巻き状または同心
円状に形成されておう、１／２円周でラスタ走査形テレ
ビジヨン受像機の第１フイールド（奇数フイールド）を
形成し、残りの１／２円周で第２フイールド（偶数フイ
ールド）を形成し、一周で１フレームを構成するように
なつている。なおピツト１７の配列されている外周径は
約３００Ｔｗｎφ、内周径は約７０〜８０ｍφであり、
また表面には金またはアルミのメツキが施されている。
上述の如く構成された装置において、デイスク１を回転
し、レーザビームでピツト１７を走査すれば、ピツト１
７の配列に基づく情報を読み出す事ができる。

これをもう少し詳しく説明すると、ヘリウム・ネオン・
レーザ４よりレーザビーム１５を送出し、これをプリズ
ム５で右に約９００屈折させ、さらに、反射ミラー６で
デイスクの中心方向に導き、しかる後、回転ミラー７で
デイスク方向に導き、集束装置８で集束させてピツト１
７が配列されているトラツク上に照射する。もしピツト
の無いところに照射されれば、ビームはデイスク面で反
射して同じ軌跡を通つて帰る。しかし、プリズム５まで
帰ると、プリズム５は帰りのビーム１６が透過するよう
に構成されているので、光検出器９でこのビームが検知
される。他方ビームがピツト１７上に照射されれば、ビ
ームのスポツトがピツト１７の幅よりも大きくなつてい
るため、ピツト１７の内部で反射した光とピツトの外部
で反射した光とが干渉して打ち消し合い、ほとんど出力
が生じなくなる。すなわち反射ビーム１６は弱いものと
なり、光検出器９においてピツト以外にビームが照射さ
れた時と区別して検出する事ができる。このようにして
ビームでトラツクを１周にわたつて走査すれば、１フレ
ームの映像情報を得ることができる。フレームの変更は
レール１１に沿つて光学系装置１０を半径方向に移動す
ることによつてなされる。また、この光走査の場合は、
ガイド溝で機械的にトラツキングがなされないため、第
２図Ｃに示す如く、中央の読み出しビーム１８の他にこ
れと同時に同一の光学系装置１０からトラツキング用ビ
ーム１９，２０を読み出しビーム１８の前後に照射する
様になつて訃り、第２図Ｃにおいてはビーム１９がピツ
ト１７の下側に位置し、ビーム２０がピツト１７の上側
に位置し、この２つのビーム１９，２０のデイスクにお
ける反射光が読み出しビーム１８のデイスクにおける反
射光と同じように光検出器９で読み出されるようになつ
ている。光検出器９においては、第４図に示す如く、読
み出しビーム１８による出力Ｒが検出されてアンブ２８
で増幅されると共に、トラツキング用ビーム１９による
出力Ｔ１とトラツキング用ビーム２０による出力Ｔ２と
が別々に検出され、これがアンプ２１，２２で夫々増幅
された後に差分回路２３で両者の差が求められ、この差
が零になるように回転ミラー７の回動装置２４が制御さ
れる。

回動装置２４に制御信号が付与されれば、ビーム１９と
２０とが所定の位置となるように、すなわち中央の読み
出しビーム１８の中心とピツト１７の中心線とが一致す
るように回転ミラー７が回転する。ビーム１９と２０と
の出力Ｔｌ，Ｔ２に基づく信号は上述の如く回転ミラー
７の制御に使われると共に、読み出しビーム１８を渦巻
き状に走査させるための制御にも使われる。第４図に｝
いて下に分岐している回路が渦巻き状走査のためのこ
ものであつて、出力Ｔｌ，Ｔ２に基づく信号がローパス
フイルタ２５を通過することによつて大きな周期の変位
が検出され、これがアンプ２６を介してモータ２７に印
加される。この結果、光学系装置１０はデイスク１の回
転に伴つて、順次半径１方向に移動する。これにより
、ピツトが配列されている渦巻状のトラツク上を読み出
しビーム１８が正確に走査し、１周の走査でｌフレーム
の情報を読み出す。しかるに、第５図の渦巻状の記録ト
ラツクＴａ，ｌＴｂ（本来一連の記録トラツクＴである
が、位置Ａ，Ｂ付近では隣接するため便宜上区別したも
の。

）には位置Ａから位置Ｂまでの１周にｌフレームの情報
が記録されて｝り、静止画像を得る場合には、読み出し
用スポツト１８が記録トラツクＴａ，Ｔｂ２，を位置Ａ
から位置Ｂまでｌ周の走査をした後、読み出し用スポツ
ト１８を位置Ｂから位置Ａに復帰せしめ再び記録トラツ
クＴａ，Ｔｂの走査を行う。このことを順次くり返すこ
とにより、記録トラツクＴａ，Ｔｂに記録された１フレ
ームの情報が順次２再生されて静止画像が得られる。と
ころが、一般に読み出し用スポツト１８を記録トラツク
Ｔｂの位置Ｂから記録トラツクＴａの位置Ａに復帰させ
るとき、読み出し用スポツト１８は第６図ａに示すよう
に蛇行してしまう。

３これは、読み出し用スポツト１８が記録トラツク
Ｔｂの位置Ｂに位置するときに回転ミラー７が制御され
ることにより、読み出し用スポツト１８の中心軸はトラ
ツキングサーボ系の特性に応じて第６図ａの点線で示す
ような軌跡を一辿り、従つて３読み出し用スポツト１
８の軌跡は斜線図を呈するようになる。従つて、第６図
ｂに示すように再生情報のエンベロープは変動するので
、このために再生画像において色むら、ジツタ一あるい
ははなはだしいと４きには水平同期信号の乱れを生じ
画像が乱れる。

この発明はかかる欠点を除去するためになされたもので
、光ビームを投射している記録トラツクから所定距離だ
け離間する記録媒体上の記録トラツクに上記光ビームを
変位するときに、上記光ビームのスポツトを所定時間だ
け大きくして再生情報のエンベローブの変動を軽減する
ことにより、スロ一、スチールなどの特殊画像の安定性
を補償し得る情報再生装置を提供するものである。以下
、この発明に係る情報再生装置の一実施例について詳細
に説明する。まず、第７図は読出し用スポツト１８を記
録トラツクＴｂの位置Ｂから記録トラツクＴａに復帰せ
しめる過程を説明するための図であり、ここに、同図ａ
は読み出し用スポツト１８を記録トラツクＴｂの位置Ｂ
から記録トラツクＴａに復帰させたときの読み出し用ス
ポツト１８の蛇行状態、ｂは記録トラツクＴに直交する
方向における読み出し用スポツト１８の大きさＤの時間
的変化状態卦よびｃは再生情報のエンベロープの変動状
態をそれぞれ示したものである。

しかして、時刻ｔ１に卦いて記録トラツクＴｂの位置Ｂ
から記録トラツクＴａへの復帰が開始される。

その後、読出し用スポツト１８の大きさＤは次第に増加
しながら時刻Ｔ２で記録トラツクＴｂとＴａとの間を通
過する（このとき、読み出し用スポツト１８は記録トラ
ツクＴｂ２ｌ．Ｔａとの間に包含するものとして、同図
ｃは明示している。）そして、時刻Ｔ３には読出しスポ
ツト１８は所定の大きさに達しており、この読み出し用
スポツト１８の中心部が記録トラツクＴａの中央部に致
達する。しかし、即座に読出し用スポツト１８は記録ト
ラツクＴａを正確に走査しなく、ａのように蛇行しなが
ら除々に定常状態（時刻Ｔ４で示す。）になる。これに
伴つて読み出し用スポツト１８の大きさＤも除々に減少
せしめ時刻Ｔ４以後にはもとのスポツトの大きさＤ。に
もどすようにする。したがつて、読み出し用スポツト１
８の大きさを同図ｂのように大きく変化し、記録トラツ
クＴｂから記録トラツクＴａに復帰した後も直ちに記録
トラツクＴａを正確に走査するようになり、ｃに示すよ
うに再生情報のエンベロープもほとんど変動を生ずるこ
とはなくなる。つぎに、光ビームを記録トラツク間で変
移するときに、光ビームのスポツトを所定時間だけ大き
くするための具体的構成について第８図を用い説明する
。

図中１はデイスクで、たとえば１フレームの映像情報が
一回転に記録され、毎分１８００回転の定速回転を行な
つている。

そして、これにはレーザビームにより光学的に凹凸の形
状が形成され、ピツトの長さは記録される。たとえば映
像情報に関連している。４はレーザ光源で、たとえばヘ
リウム・ネオン・レーザが使用される。

３３は第１ハーフミラで、レーザ光源４から放射される
レーザビーム２９をたとえば通過させる方向のレーザビ
ーム３０およびこれと垂直方向のレーザビーム３１に分
離し、レーザビーム３０とレーザビーム３１との光強度
比は２対１である。

３４は第１ミラで、これに投射されるレーザビーム３１
を９０で偏向させるものである。

３５は第２ミラで、回転可能に付設され、これに投射さ
れるレーザビーム３１を所定角だけ偏向させるものであ
る。

３６は第２ハーフミラで、一方第１ハーフミラ３３を通
過したレーザビーム３０をさらに通過させて光強度を１
／２にし、他方第２ミラ３５により所定角だけ偏向され
たレーザビーム３１をレーザ光源４と対向する側に偏向
させて、レーザビーム３０と合わせてレーザビーム３２
を得る。

７は回転ミラ、８はビーム集束装置で第１図に示した同
一符号に相当するものである。

３７は変位機構で、その具体的構成は第９図に示してい
る。

ここで、第９図について説明する。すなわち、第２ミラ
３５はバネ４２に支持されており、バネ４２の一端は固
定され、他端はムービングコイル４１が取り付けられて
いる。このムービングコイル４１はマグネツト４０によ
り形成される磁場内に配置されているので、ムービング
コイル４１に設けられたコイル４３に流れるコイル電流
１によつて第２ミラ３５はたとえば、同図の矢印方向に
回転される。これによシ第２ミラ３５は所定角だけ回転
されこれに投射されるレーザビーム３１に対し、第２ミ
ラ３５が回転されない正規の位置のときの出射レーザビ
ームから微小な偏角をなす方向に偏向される。

したがつて、第２ミラ３５が正規の位置にあるとき、こ
の第２ミラ３５に投射されるレーザビーム３１は９０『
向され、第２ハーフミラ３６に照射され、この第２ハー
フミラ３６によりさらに９０さ偏向される。このために
、レーザビーム３２はレーザビーム３０およびレーザビ
ーム３１が一致してデイスク１上に集光される。

このとき、デイスク１上の光強度分布は第１０図ａのイ
で示される。又同図口はレーザビーム３０のみにおける
光強度分布であり、同図ｂはデイスク１上のスポツトの
形状で、ほぼ円状となる。つぎに第２ミラ３５が正規の
位置から微小角度だけ回転したとき、レーザビーム３２
は、第２ハーフミラ３６を通過したレーザビーム３０訃
よび第２ミラ３５により偏向されたレーザビーム３１間
にずれ量を有した２本のレーザビームから構成される。

すなわち、同図ｃにデイスク１上の光強度分布を示すよ
うに、レーザビーム３０による光強度分布口とレーザビ
ーム３１による光強度分布ハとは、その互いの光強度分
布の中心線が距離Ｌのずれ量を有している。

このとき、２本のレーザビーム３０および３１を合わせ
たレーザビーム３２の光強度分布は、光強度分布口およ
びハを合わせたものとなり、同図二に示すような分布を
呈する。したがつて、このときのデイスク１上のスポツ
ト形状は同図ｄに示すように細長くなる。このスポツト
形状における横方向の長さは第２ミラー３５の回転量に
応じて変化するものである。３８は検出器で、たとえば
第５図の記録トラツクＴｂの位置Ｂの如く記録トラツク
上の所定位置にて一定の出力を発生するものである。

３９はパルス発生器で、検出器３８の出力側に接続され
、検出器３８の出力に応動して、第１１図ａに示すよう
にパルメを発生するものである。

４４はパルス発生器３９の出力側に接続されたミラー駆
動回路で、第１１図ａのパルスに応動して回転ミラー７
を所定角だけ回転させるための出力を発生するものであ
る。

４５は回動装置で、パルス発生器４４の出力により回転
ミラー７を所定角だけ回転させるものである。

４６はパルス発生器３９の出力側に接続されたパルス幅
変換器で、第１１図ａのパルスに対し、同図ｂのように
パルス幅を大きく変換するものである。

４７はパルス幅変換器４６の出力側に接続され、適当な
時定数を有する積分器で、第１１図ｃに示すような波形
の出力を後段の変位機構３７に供給するものである。

しかして、検出器３８から一定の出力が供給されると、
パルス発生器３９は、第１１図ａに示すパルスを出力し
、この出力をミラー駆動回路４４およびパルス幅変換器
４６にそれぞれ供給する。

ミラー駆動回路４４は、第１１図ａのパルスに応動して
、所定の出力を回動装置４５に供給し、この回動装置４
５によシ回転ミラー７を所定角だけ回転せしめるので、
たとえば第５図の記録トラツク上における位置Ｂから位
置Ａに光ビームを変位させる如く、所望の記録トラツク
間で光ビームの変位が行われる。一方、パルス発生器３
９のパルスがパルス幅変換器４６に供給され、第１１図
ｂに示すような幅の広いパルスに変換された後、このパ
ルスは積分器４７を通過する。

このとき、第１１図ｃに示す如く、積分された出力波形
となり、この出力波形が次段の変位機構３７のムービン
グコイル４１に設けられたコイル４３に供給される。し
たがつて、第５図に示すように、記録トラツクＴｂの位
置Ｂからこれと離間する記録トラツクＴａの位置Ａに光
ビームを変位するときに、第７図ａに示すように読み出
し用スポツト１８は直ちに大きくな虱その後積分器４７
による出力波形（第１１図ｃに示す。

）に応動して減少し、一定時間後にもとの大きさにもど
るようになる。このため、読み出し用光ビーム１８を記
録トラツクの所定位置からこれと離間した記録トラツク
に変位したとき、読み出し用光ビーム１８の中心軸は第
７図ａの点線に示すように蛇行しても、読み出し用光ビ
ーム１８のスポツトは大きくなるので、変位後も正確に
記録トラツクを走査するようになる。

以上、この発明に係る情報再生装置の一実施例について
説明したが、この発明に係る情報再生装置はこれに限る
ものではなく、たとえばしぼりを用いるもの、あるいは
レンズ等を用いて同様の効果を得ることも可能である。

また、以上は静止画の再生について説明したが、その他
の特殊動作、たとえばクイツク、スローモーシヨンにお
ける変移動作についても同様に適用できるものである。

また、便宜上３ビームを用いてトラツキングを行うもの
について説明を行なつたが、この発明の適用範囲はビー
ム数の如何にかかわるものでない。

］さらに、反射読み出し方式に限ることなく、透過読み
出し方式にも適用可能であるし、ピツト以外の方法で光
学的情報記録した装置にも適用可能である。

以上説明したように、この発明に係る情報再生装置は、
光ビームを投射している記録媒体上の記録トラツクから
これと離間する上記記録媒体上の記録トラツクに上記光
ビームを変位するときに、上記記録媒体に投射する光ビ
ームのスポツトを所定時間だけ大きくすることにより、
変位すべき上記記録トラツクを確実に走査することがで
き、第７図ｃに示す如く再生情報のエンベロープの変動
は、従来の第５図ｂに示すものに比して小さくなるので
、再生画像に訃ける色むら、ジツタ一あるいは水平同期
信号の乱れを軽減することができる。

また、光源からの光ビームを２分し、一方の光ビームに
対する他方の光ビームの中心軸を変位させるようになさ
れているので、単一光源を用いるだけで記録媒体上の光
ビームのスポツトの大きさを変えることができ、構成を
簡単かつ安価になし得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の情報再生装置の斜視図、第２図は従来の
情報再生に係り、Ａはたとえば映像情報を周波数変調し
た信号波形図、Ｂはリミツタによる方形波状の信号波形
図、Ｃは記録トラツク上に照射されるレーザビームの３
個のスポツトの配置関係を示す説明図、第３図は従来使
用される光学的に記録されたデイスクのピツト部におけ
る断面図、第４図は、従来の情報再生装置において、第
２図Ｃに示すスポツト１８のトラツク追随を行うために
、スポツト１９およびスポツト２０による出力の比較制
御をするトラツキング用プロツク図である。第５図は記録媒体上に形成されたうず巻状の記録トラツ
クＴにおける位置Ｂからこれと離間する上記記録トラツ
ク上の位置Ａに光ビームを変位せしめて記録トラツクＴ
の太線部をくり返し走査することにより静止画像を得る
ための説明図、第６は、従来の情報再生装置における光
ビームの記録トラツク間の変位に対し、ａは円形スポツ
トの走査の状態図であり、ｂはこの走査に対する再生情
報のエンベロープを示した図である。第７図は、この発明に係る情報再生装置に｝いて、ａは
光ビームの記録トラツク間の変位に対し、光ビームのス
ポツトを大きくした状態図、ｂは光ビームのスポツトの
大きさの変化の様子を示した図、ｃはこの場合の再生情
報のエンベロープを示した図である。第８図は、この発明に係る情報再生装置の構成図、第９
図はこの発明に係る情報再生装置に使用する変位機構の
具体的な一例を示した構成図、第１０図はこの発明に係
る情報再生装置におけるデイスク上の光強度分布および
スポツト形状を示したもので、ａおよびｂは光ビームが
記録トラツク上を正規に走査する場合、ｃおよびｄは光
ビームが記録トラツク間を変位する場合をそれぞれ示し
Ｃ第２図Ａ ”一呵申一１１１１′７た図である。第１１図はこの発明に係る情報再生装置に使用する各部
の出力波形を示したもので、ａはパルス発生器、ｂはパ
ルス幅変換器、ｃは積分器のそれぞれ出力波形である。１・・・デイスク、１８・・・読み出し用スポツト、Ｔ
ａ，Ｔｂ・・・記録トラツク、４・・・レーザ光源、３
３・・・第１ハーフミラー、３４・・・第１ミラー、３
５・・・第２ミラー、３６・・・第２ハーフミラー、３
７・・・変位機構、７・・・回転ミラー、２９，３０，
３１，３２・・・光ビーム、３８・・・検出器、３９・
・・パルス発生器、４４・・・ミラー駆動回路、４５・
・・回動装置、４６・・・パルス幅変換器、４７・・・
積分器。

Claims

【特許請求の範囲】１情報が記録された複数の並行した記録トラックを有
する記録媒体に光ビームを投射することにより上記情報
を光学的に再生する情報再生装置において、上記光ビー
ムが投射されている記録トラックから所定距離だけ離間
した記録トラックに上記光ビームを変位するときに、上
記記録媒体に投射する光ビームのスポットを所定時間だ
け大きくすることを特徴とする情報再生装置。２大きくした光ビームのスポットを上記所定時間内に
おいて除々に減少せしめることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の情報再生装置。３情報が記録された複数の並行した記録トラックを有
する記録媒体に光ビームを投射することにより上記情報
を光学的に再生する情報再生装置において、光源からの
光ビームを第１および第２の光ビームに２分する第１の
光学手段、上記第１の光ビームに対する上記第２の光ビ
ームの中心軸を変位させ得る第２の光学手段、上記第１
の光ビームと上記第２の光学手段を経由した第２光ビー
ムを合成し、この合成ビームを上記記録トラック上に投
射する第３の光学手段、上記合成光ビームを上記記録媒
体の所望の記録トラック上に変位ささせる第４の光学手
段、この第４の光学手段によつて上記合成光ビームが所
定距離だけ離間した記録トラック上に変位されたとき、
上記合成光ビームのスポットが所定時間だけ大きくなる
ように上記第２の光学手段を制御する制御手段を備えた
情報再生装置。