JPS60258734A - 光学情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオディスクの例にみられる様にディスク
上に記録された情報を光学的に読取る光学的再沈装置、
又は、光感応性記録材料を塗布したディスクに、半導体
レーザの如き光ビームを１μｍ程度の微少光に絞シ照射
することによって、映像信号や、ディジタル信号等の情
報信号を凹凸あるいは濃淡等の変化として高密度に記録
し又は再生する光学情報記録再生装置に係り、特に信号
検出に関する。

従来例の構成とその問題点 近年、光学式ビデオディスクは、上記の技術の中であら
かじめ高密度に記録された信号を再生のみ行なう装置と
して一般的に良く知られている。

又最近では、前記した光感応性記録材料をディスクに塗
布し映像信号や音声信号、ディジタル信号等の情報信号
を記録再生する光学情報記録再生装置が注目されている
。

光学情報記録再生装置において、信号の記録は、′前記
ディスクの記録薄膜にレーザ光等を照射して前記記録薄
膜の光照射部を溶融蒸発させたり、反射率や透過率を変
化させたりすることによって記録が行なわれる。すなわ
ちレーザ光のエネルギーを熱的に利用して、記録材料の
光学特性を変化させることが一般的に行なわれる。

以上の様な光学情報記録再生装置について以下図を用い
て説明を行なう。

第１図は、光学情報記録再生装置の従来例を示したもの
である。

第１図において、半導体レーザ１から出力された光ビー
ムを集光レンズ２で集め平行光に直し、凹凸のシリンド
リカルレンズ３，４により半導体レーザ１の接合面に平
行方向のみの平行ビームに拡げ、垂直方向とほぼ同等な
幅のビーム径にして絞りレンズ５でディスク６上に等方
向な微少スポット光として収束する。ディスク６は、半
導体レーザの波長λと、光学的に関係を持つ深さく例え
ばλ／８）からなる溝状案内トラックが予め設けられて
いる。又ディスク６は１２０　Ｏｒｐｍ等の一定の回転
数で回転する。

係る装置においては、一般的に２つの制御技術を用いて
いる。１つはフォーカス制御であり他の１つはトラッキ
ング制御である。これらの制御を行う為の制御信号（誤
差信号）は、ディスクの溝状案内トラック等による回折
等や反射率の変化により得ている。

第１図において、７は偏向ビームスプリンタでレーザの
偏向方向に応じて透過あるいは反射する。

８はλ／４板で、ディスク６よりの反射光はλ／４板８
を再び通り、その偏向方向が変えられ偏向ビームスプリ
ッタ７で反射される。９は凸レンズ、１ｏは分割ミラー
で、この分割ミラーにより光ビームは２分割され、かつ
方向を変えられ２分割された光検出器１１ａ、１１ｂと
２分割された光検出器１２ａ、１２ｂに各々導かれる。

２分割された光検出器１ｉａ、１１ｂの出力を、差動増
幅器１４で各々の差を得ることにより、前記フォーカス
制御の為のフォーカス誤差信号を得、端子Ｂより送出す
る。又光検出器１２ａ　、　１２ｂの各々の出力を差動
増幅器１３で差を得ることにより前記ディジタル信号等
の情報信号を読み出す再生信号は、前記光検出器（１１
ａ、１１ｂ）、（１２ａ。

１２ｂ）の出力和を加算器１５で得る。つ１す４ケの各
光検出器の出力の和により再生信号を得る。

１６は増幅器である。又再生信号は、一般的に増幅器１
６の出力後、バンドパスフィルタ３ｏで、前記再生され
た情報信号帯域外の低域や高域のノイズ成分を除去し、
再生信号の周波数特性や位相特性を補正する為のイコラ
イザ回路３１を介して、比較器３２において、ボリュー
ム■Ｒ１で設定する任意の電圧と比較されたもとの情報
信号に変換して端子Ｃより出力する。

次に、ディスク６に前記情報信号等を記録する場合は、
端子りより入力した情報信号を半導体レーザ駆動回路１
７に加え、前記半導体レーザ１の出力光を、前記情報信
号によって光の強弱に変調し、ディスク６に照射するこ
とによって記録を行なう。

第２図、第３図、第４図にディスク６の構成図を示す。

第２図Ａは、ディスク６の上面図を示す。

ディスク６には案内トラック２ｏが同心円状又はスパイ
ラル状に予め設けられている（第２図Ａは一例として同
心円状の案内トラックを示す）。案内トラ・ンク２０に
は各々固有の番地信号が予め形成されている番地信号区
間２２と前記情報信号を記録する為の情報記録区間２１
がセクタ状に構成されている。従って番地信号の中には
、トラ２．りを示す番地信号と、各々のセクタを示す番
地信号が各々形成されている。記録は案内トラ１．り２
０に沿って行なわれ、前記番地信号を読取り、それに対
応した情報記録区間に記録を行なう。

第２図Ｂに記録ビットの拡大図を示す。第２図Ｂにおい
て、２０は案内トラックであり、その中の黒点ａは記録
ピットの例を示す。

第３図は、ディスク６０半径方向の断面図を示す。ディ
スク６は、溝状案内トラックを形成する基材部ｆ１その
上に前記した光感応性記録材料を塗布した記録面ｑで形
成する０又記録面ｑの上には保護層等（第４図に図示）
が処理されている。

２０ａ　、２０ｂ　、２０ｃ　、２０ｃＬ・・・−２０
ｎは案内トラックを示し、ｂは溝間を示す０各々の案内
トラ、り２０は、幅Ｗ（例えばＷ−〇、Ｂｔｔｒｎ）、
ピ、ソチＰ（例えばＰ＝１．ｓμｍ）、深さσ（例えば
σ＝　０．７　ｔｔ　ｍ　）で形成される。案内トラッ
クに記録されたピットの例をａに示す。

第４図Ａは案内トララフ２０の平面図、第４図Ｂは、案
内トラック２０のトラック方向の断面図を示す。第４図
Ａにおいて２２は、前記番地信号等が記録されている番
地信号区間、２１は情報信号等を記録する為の情報記録
区間である。

案内トラック２０は、第４図Ｂに示す様に深さσの溝状
構造物であって、番地信号区間２２には離散的に化学変
化をともなうピット構造で番地信号等が記録されている
。一方情報記録区間２１は、１　連続した深さσの溝状
構造物であって情報信号は肴 イ　濃淡の形で記録される。記録された記録ビア）の例
を第４図Ａの黒点ａに示す。記録ビットの部分は未記録
の部分に比べて高濃度となっていて反射率も高く変化し
ている。従って情報信号は反射率の変化によって再生さ
れる。

第４図Ｂにおいて、ｆは基材部、ｑは光感応性記録材料
を塗布した記録面、ｈは記録面をゴミ。

キズから保護する為の保護層である。

第５図に、前記光学情報記録再生装置の記録フォーマッ
トの一例を示す。第６図においてＥｌ、Ｆ２は前記番地
信号区間を示し、Ｆ、、Ｆ２は情報記録区間を示す０１
地信号区間Ｅ１．Ｅ２には各々トラックを示すトラック
番地信号（イ）とセクタ番地信号（ロ）が構成されてお
り、トラック番地信号（イ）及びセクタ番地信号（ロ）
を読取り、それに対応した情報記録区間に情報信号（ハ
）をセクタ毎に記録する。又再生する場合も同様に行な
う。

以−ヒの様々装置において、ディスクのキズやゴミ等に
よるドロップアウトにより、これらの番地信号が読取れ
ない場合、又情報信号の記録ミスや、情報信号を記録し
た後、その情報信号を必要とし斤くなった時、そのセク
タの情報信号を読取れなくする為に、情報信号の周波数
帯域と異なった比較的低周波数（例えば数１０　ＫＨｚ
　）のコード信号（以後デマーク信号と称す）を記録し
判別することが一般的に打力われる。又デマーク信号の
記録は、一般的に第５図に示す番地信号区間Ｅ１．Ｅ２
と、情報記録区間Ｆ１．Ｆ２の間に記録することが行な
われるが、デマーク信号を記録するスペースを必要とす
る為、装置全体の記録容量が減少し好ましくない。又情
報信号区間Ｆ１．Ｆ２に情報信号と重ねて記録し情報信
号と共に検出することも行なわれるが、情報信号と周波
数帯域が異なる為、検出が困難である。

第６図に、情報信号区間にデマーク信号を記録した場合
の再生波形の一例を示す。

第６図ｉは、未記録時の再生波形を示し、に）は前記番
地信号を示す。第６図５はデマーク信号の一例を示し繰
返し周波数（ホ）が、数１０ＫＨｚ程度のパルス列がデ
マーク信号として構成する。以上のデマーク信号を、第
６図ｉに示す未記録トラ・シフに記録した時の再生波形
を第６図ｋに示す。第６図にの再生波形は、第１図に示
すバンドパスフィルタ３０の出力波形を示す。

第６図１９ｍは、情報信号とデマーク信号を重ねて記録
した場合を示し、第６図１は、デマーク信号を記録する
前の情報信号（−ウを示し、第６図ｍはデマーク信号を
重ねて記録した時の再生波形を示す。デマーク信号を重
ねて記録した場合、デマーク信号の“１″の部分（第６
図ｉの（へ）の部分）は強い光が照射されるので、すで
に記録されている情報信号は破壊され再生されない。

以上の様に、情報信号の周波数帯域と異なる周波数帯域
を有するデマーク信号を記録再生した場合、情報信号の
帯域制限を行なう為の第１図に示めるボリュームＶＲ１
の設定が困難になりデマ−り信号の検出精度が劣化し装
置の信頼性をそこなう原因となる。

又情報信号の再生処理路をデマーク信号も通過する様な
低周波数帯域から構成することもできる−が、この様に
した場合は、情報信号のＳ／Ｎが劣化し情報信号を正確
に再生することが困難に々り装置の信頼性をそこなうも
う一つの原因となる。

発明の目的 本発明の目的は、前述した様々デマーク信号の検出に係
り、安定にかつ信頼性よくデマーク信号を検出できる様
にした光学情報記録再生装置を提供するものである。

発明の構成 本発明は、溝状構造物で形成する案内トラ、ツクおよび
、離散的にピット構造で形成される番地信号等の情報信
号を予め設けたディスクと、このディスクと、このディ
スクに記録再生する為の光ビームを発生する半導体レー
ザと、前記光ビームを微少光として集光する光学手段と
、前記微少光を前記ディスクの案内トラックに収束させ
る為のフォーカス制御信号および／またはトラッキング
制御信号を得る為の２分割された光検出手段を有し、前
記した２分割された光検出手段の各々の和を得る加算手
段と、加算手段の出力信号をディスクからの反射率の変
化として得る為にＤＣレベルから増幅する比較的低帯域
（例えば１００〜２００ＫＨｚ　）の増幅手段を備え、
この増幅手段の出力信号をデマーク信号帯域のみ通過さ
せるノくンドノＺスフィルタ手段に通すことによってデ
マーク信号のみを検出し、比較器で任意の電圧と比較し
デマーク信号を検出する様に構成したものである。

実施例の説明 以下図面に従って本発明の詳細な説明を行々う０第７図
に本発明の光学情報記録再生装置の一実施例を示す。第
７図において第１図と同様なものには同じ番号を付し詳
細々説明は省略する。

第７図において１は半導体レーザ、２は集光レンズ、３
．ａ（ｔｉ凹凸の７リンドリカルレンズ、５ハ絞リレン
ズ、６はディスク、７は偏向ビームスプリリタ、８はλ
／４板、９は凸レンズ、１ｏは分割ミラーである。ディ
スク６より反射された光ビームハ、偏向ビームスプリッ
タ７、凸レンズ９は介して分割ミラー１０で２分割され
、一つは、フォーカス制御信号を得る為の２分割された
光検出器１１ａ、１１ｂに導れ、他の一つはトラ、ノキ
ング制御信号を得る為の２分割された光検出器１２ａ、
１２ｂに導れる０１３はトラッキング制御信号を得る為
の差動増幅器、１４はフォーカス制御信号を得る為の差
動増幅器であり、各々の制御信号は端子Ａ、Ｂよ・シ・
出力する。一方デイスクロに記録された情報信号の再生
信号は、前記した様に、各々の光検出器１１ａ、１１ｂ
、１２ａ。

１２ｂの４つ和を加算器１５で得、ＡＭＰ　１６　。

バンドパスフィルタ３０．イコライザ回路３１を介して
比較器３２に導かれ比較器３２では、ボリーームｖＲ１
で設定する任意の電圧と比較し、もとの情報信号でおる
ディジタル信号に変換して端子Ｃより出力する。又ディ
スク６に記録する場合は、端子りよシ情報信号を入力し
半導体レーザ駆動回路１７で、半導体レーザの出力光を
変調することによって記録を行なう。従ってデマーク信
号を記録する場合も同様に行なわれる。

次に本発明であるデマーク信号を検出する構成について
、第８図の波形図を用いて詳細に述べる。

第７図の４０は、前記したフォーカス制御信号を得る為
の２分割された光検出器１１ａ、１１ｂの和を得る為の
加算器であり一般的に抵抗加算器等で構成する。４１は
ＤＣ増幅器であり、一般的にオペアンプ等で構成され、
光検出器１１ａ、１１ｂで検出されたディスクからの反
射光量の変化をＤＣレベルから増幅する０又この様なり
Ｃ増幅器は、広帯域化が困難であシ一般的に１００　Ｋ
Ｈ２〜２００ＫＨｚの低帯域のＤＣ増幅器が用いられる
。４２はデマーク信号の帯域を通過させるバンドパスフ
ィルタで、一般的にＬＣフィルタ等で構成する。

４３は増幅器、４４は比較器であり入力信号とボリュー
ムＶＲ２の設定する任意の電圧と比較して出力信号を得
る。

第８図ｎは未記録時のディスクからの再生信号の波形を
示したものであり、第６図ｉと同様な波形である。第８
図ｎのに）は番地信号を示す。

第８図０は、記録するデマーク信号の波形を示し、第６
図ｊに示すものと同様であり、デマーク信号は、繰返し
周波数が数１０ＫＨ２程度のパルス信号で構成される。

以上の様なデマーク信号を、未記録トラックに記録し、
第７図に示す光検出器１１ａ、１１ｂで再生し、加算器
４０、ＤＣ増幅器４１を介して出力した波形を第８図ｐ
に示す。

第８図ｐにおいて（ト）は番地信号部であり、番地信号
は第２．３．４図で示す様に、案内トラックが離散的に
ビ、）構造で構成されているので、ピ、。

トの有無で反射率が変化し再生光量が変わる。しかし番
地信号は一般的にＩ　ＭＥ（ｚ程度の比較的高い周波数
を用いるので、低帯域のＤＣ増幅器４１を介した場合、
番地信号成分は減衰し、反射光量の変化として平均化さ
れＤＣ信号として出力する。

第８図ｐの（ＩＪ）の部分は、未記録時の案内トラック
の再生信号を示す。次に第８図ｐの０）は、デマ−り信
号の再生波形を示したものであり、ＱＩ−１の部分はデ
マーク信号がピ、）として記録され反射率が高くなった
部分を示す。

次に情報信号が記録された上に、デマーク信号、　を記
録した時のデマーク信号の再生について述べ＾ 専　る。第８図ｑは、デマーク信号を記録する前の情報
信号の再生波形を示し、第６図１と同様々波形である。

に）は番地信号を示し、Ｐ）は情報信号を示す。この上
に第８図０に示すデマーク信号を記録し、第７図に示す
光検出器１１ａ、１ｉｂで再生し、加算器４０、ＤＣ増
幅器４１を介して再生すると、第８図ｒに示す再生波形
となる。第８図ｒにおいてケ）は前記同様番地信号部を
示し、（ｉ力は未記録トラ・ンク部を示し、（２）は情
報信号部を示す。

情報信号部（６）も前記番地信号と同様、情報信号は一
般的に数ＭＨｚと高帯域な為再生されず反射光量の変化
として平均化されＤＣ信号として出力される。又本装置
の様に、光感応性記録材料を用いて、光ビームを照射し
反射率の変化として記録再生する場合、未記録部と記録
部の反射率の変化は７〜９％、又記録部にさらに記録′
していくと、反射率はさらに高く変化していく特徴をも
っている。従って情報信号の記録部にデマーク信号を記
録すると、デマーク信号が記録された部分は反射率が高
くなって第８図ｒの波形の（ワ）に示す様に再生される
。以上の様に再生された信号を、デマーク信号の帯域の
みを通過させるバンドパスフィルタ４２によって、番地
信号や情報信号成分によるＤＣレベルの変化を除去し、
第８図Ｓに示す様にデマーク信号のみを抽出する。この
信号を増幅器４３を介して、比較器４４に入力し、ボリ
ー−ムＶＲ２で設定する任意の電圧（例えば第８図８の
波形図に示す点線／７）　）と比較して、第８図ｔに示
すデマーク信号を検出し、第７図に示す端子Ｇより出力
する。

なお、本実施例においては、デマーク信号を検出するの
にフォーカス制御信号を用いたが、トラ、ンキング制御
信号または両方の信号を用いてもよいＯ 発明の効果 本発明の様に、デマーク信号を、フォーカス制御信号を
得る為の２分割された光検出器の和を加算器で得、さら
に低帯域のＤＣ増幅器を介することにより反射率の変化
として再生し、バンドパスフィルタでデマーク信号のみ
を分離し検出することにより、未記録時でも、記録時で
も安定にデマーク信号を検出することができる。又情報
信号の再生と分離して行なうことができるので、情報信
号の処理回路も、情報信号の帯域のみを制限して処理回
路を構成できる。

【図面の簡単な説明】

部分拡大図、第３図は第２図に示すディスクの半径方向
の断面図、第４図は案内トランクの平面図および同案内
トラックのトラヴク方向の断面図、第５図は第１図に示
す光学情報記録再生装置の記録７オーマソトを示す構成
図、第６図は従来のデマーク信号の再生信号波形図、第
７図は本発明の光学情報記録再生装置の一実施例を示す
構成図、第８図は、第７図に示す光学情報記録再生装置
におけるデマーク信号の再生信号波形図を示す。 １・・・・半導体レーザ、２・・・・・・集光レンズ、
３゜４・・・・・凹凸シリンドリカルレンズ、５・川・
・絞りレンズ、６・・・・・ディスク、７・・・・・・
偏向ビームスプリー、夕、８・・・・・・λ／４板％　
９・・・・・・凸レンズ、１０・・・・・・分割ミラー
。 第２図 ？？ ／Ａｌ　（Ｂ） 第４図 （Ａ） ２ｆ２？ 第５図 第６図 ニ ／ ト　（ 恢 第８図 ニ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溝状構造物で形成する案内トラック、および離散的にピ
   ット構造で形成される番地信号等の情報信号を予め設け
   たディスクと、このディスクに記録再生する為の光ビー
   ムを発生する半導体レーザと、前記光ビームを微少光と
   して集光する光学手段と、前記微少光を前記ディスクの
   案内トラックに追従収束させる為のフォーカス制御信号
   および／またはトラッキング制御信号を得る為の２分割
   された光検出手段を有し、前記２分割された光検出手段
   の各々の和を得る加算手段と前記加算手段の出力信号を
   ＤＣレベルから増幅する増幅手段とデマーク信号の帯域
   を通過させるバンドパスフィルタ手段と、前記バンドパ
   スフィルタ手段の出力