JPS6058530B2

JPS6058530B2 - 情報再生装置

Info

Publication number: JPS6058530B2
Application number: JP57058122A
Authority: JP
Inventors: 勝松村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-04-09
Filing date: 1982-04-09
Publication date: 1985-12-20
Also published as: JPS636928B2; JPS59146447A; JPS58118041A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は情報の再生装置、所定情報をトラッキングして
検出する情報の再生装置に関する。

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れ、かつ、このト
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、たとえば毎秒印回転程
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。以下図面
を用いて説明する。第１図にあつては、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てある。

すなわち、約３０ｃｍほどの直径のディスク１上には、
トラック１０、、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図にあつては１０
０１〜１００ａ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てある。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
ミラー牡集束レンズ５を介して、ディスク上に集束され
、そこからの反射光をハーフミラー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Ｔ
Ｖ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１０１，１０２，１０３上には１００１，１０
０２，１００３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１は約１〜２ミクロンであ
り、トラック内の信号の記録巾ｄは１〜２ミクロンであ
る。さて、このような系にあつ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。

第５図はこのようなトラッキング信号の記録例を示す図
である。トラック１０１には映像信号部分２０１１，２
０１２・・・等以外に、トラッキング信号３０１１，３
０１２・・・が記録されている。このトラッキング信号
は３００１，３００２のごとく、２つ一の部分からなり
、かつこれらはトラックの中心からトラック巾の半分だ
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３００１，３０
０２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つて、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、従つて、
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６図ｃ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。従つて、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。すなわノち、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。従つて、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３０
０，，３００２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
。従つて、さきのトラッキング信号としては、２つの異
なる周波数Ｆｌ，ｆ２で記録させておけばよい。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図にあつては、
Ｔ■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、３．５ＭＨｚ〜４．５ＭＨｚ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Ｆｌ，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以下についてのみ記録したものである
。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
１では４．５ＭＨｚ以下の映像信号成分のみ通過せしめ
、さらに復調器８１に供給され、゛■表示用映像信号を
うる。一方、１２２，１２３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、適当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。
第１１図はＦｌ，ｆ２の値を映像周波数領域巾に選んだ
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図は本発明の一実施例を示す。映像
信号部分２０１１，２０１２・・の間に同期信号部分４
０１１，４０１。を設ける。この後にトラッキング信号
３０１１，３０１．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。具体的には第
１３図の回路に従つて行なわれる。

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ート回路１５１，１５
２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，ｆ２成分のみ通過させるものである。この
後の出力の処理は第１０図と全く同様である。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３００１，３
００。

等も、この水平帰線期間に組み込むことができる。従つ
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
。

また、再生映像信号に含まれる同期信号を、トラッキン
グ信号を検出するためのタイミング信号として用いるこ
とができ、タイミング信号専用の記録媒体を設けたり、
あるいは記録媒体の回転を検出したりするなど、特別に
トラッキング信号を取り出すためのタイミング信号発生
手段を設ける必要がないという利点もある。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、Ｆｌ，ｆ２は時間的にず
れて配置されている。従つて、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
クにつねにＦｌ，ｆ２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３００１２はトラック１０１および１０．の両
方に使われる。このときトラック１０１では、光ビーム
が上方にずれるとｆ１成分が大になるに反し、トラック
１０２では逆にＦ２成分が大となる。

従つて、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てある。第１４，
１５図の例では、トラッキング信号はまず３００１、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（３００１の下側など）
に他の情報を記録することも可能となる。

第１６図はさらに信号の記録を簡単にしたものであり、
３００２１はトラック１０１，１０。

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、第１５図の例と同様
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３００１１次に２０１２・
・・と書く、次のトラックでは４０２１の次に３００２
１、次に２０２２と書けばよい。以上の例にあつては、
同一のトラックにあつては、ｆ１とＦ２の位置関係はき
まつていた。たとえば第１６図の例ではトラック１０１
，１０２では、それぞれＦｌ，ｆ２が上側にある。従つ
て、第６図に示されたごとく、同一のトラックから得ら
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″の例では、トラックごとに誤差信号
とずれの関係は符号を反転する必要があつた。これを解
決する方法として、第１７図に示す方法がある。すなわ
ち、１つのトラックにはＦｌ，ｆ２，ｆ・１・・・Ｆ２
・・・というトラッキング信号とＦ２，ｆｌ，ｆ２，ｆ
ｌ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図川こ示したごと
くなる。

すなわちＡ，ｂ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１７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図の比較からトラック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１８Ｂ，Ｃ図では逆相になつている。

第１８Ａ図では差信号はゼロである。従つて今、第１８
Ｂ図の場合を同相成分とすると第１８Ｃ図は逆相となる
。

従つて、差信号のうち、これらの成分を求めＸ＝同相成
分一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１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。

第２Ｄ図は本発明の他の実施例を示す図である。

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Ｆ，，ｆ２のトラッキング信号はフィル
タ１２２，１２３を介して得られ、適当な復調器８２，
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８０１，８０２を介し、差動増
巾器１３２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１
８Ｂ図Ａ，ｂに示す出力パルスが得られ、差動増巾器１
３１より第１８Ｂ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にれは、今の例では二水平走査期
間に対する）成分の内、同相成分（第１８Ｂ図ｃに示す
ように、第１７図の領域４０１１，４０１２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８０１
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１７図の領域４０１１，４０１２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。て求めら
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。したがつて、差動増巾器１３
２からは正の値の信号が出力される。全く同様に、第１
８Ｃ図の場合、差動増巾器１３。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偏向
駆動回路１１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Ｂ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３００１１をかき、しかるのちに
光ビームを元に戻し２０１２へとつづける。このうち、
３００１１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、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。以上の如く
本発明は、異なる単一の周波数の信号がトラックの中心
線の互いに異なる側に記録された一対の記録領域が間欠
的に配設されると共に映像信号の水平帰線期間に実質的
に形成された情報記録媒体を用い、再生映像信号に含ま
れる同期信号を用いて上記異なる単一の周波数の信号を
それぞれフィルタで取り出し、トラックの中心線に対す
る再生手段のずれを示すトラックすれ信号を検出するこ
とを特徴とするものてあり、映像信号の記録密度を損う
ことなく、かつ再生画質に悪影響を生じさせることなく
充分な記録レベルでのトラッキング信号の記録が可能で
あり、しかも、タイミング信号専用の記録媒体を設けた
り、あるいは記録媒体の回転を検出したりするなどトラ
ッキング信号を取り出すための格別なタイミング信号発
生手段を設けることなく、充分なＳ／Ｎでのトラッキン
グ信号を欠陥に強く安定に映像信号と分離して検出する
ことができ、トラック状に高密度記録された映像信号を
、再生画質に悪影響を与えることなくトラッキングしな
がら正確にトラックの中心線に沿つて再生できるという
効果を有する。

なお、本発明は異なる単一の周波数のトラッキング信号
を設けることによつて画面に影響を与えないことを特徴
とするから、その周波数のトラッキング信号の一部が水
平帰線期間の外にあつても、画面に影響を与えない範囲
であれば、異なる周波数の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。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ディスクおよびトラックの概念説明図、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図はトラッキング信号の一例
を示す図、第６図はその再生トラッキング信号とトラッ
ク誤差信号の関係を示す図、第７図はトラック誤差信号
とずれ量の関係を示す図、第８図は異なる周波数のトラ
ッキング信号の一例を示す図、第９図は映像信号とトラ
ッキング信号の関係の一例を示す図、第１０図はその信
号処理系の参考例を示す図、第１１図は映像信号とトラ
ッキング信号の関係の他の例を示す図、第１２図は本発
明で用いられるトラッキング信号の一例を示す図、第１
３図は本発明のトラッキング信号処理系の一実施例を示
す図、第１４〜１７図は本発明で用いられるトラッキン
グ信号の他の例を示す図、第１８〜２０図は本発明のト
ラッキング信号処理の他の実施例を説明するための図で
ある。ここで、１・・・ディスク、１０１〜１０３・・・トラ
ック、１００１〜１００３・・・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・・ルンズ、６・・・光検
知器、８・・・復調器、９・・・誤差信号発生回路、１
０１〜１０３・・・トラック、１１・・・ミラー偏向駆
動回路、１２１，１２。

Claims

【特許請求の範囲】

１映像信号をトラック状に形成した情報記録媒体と、
上記トラックから上記映像信号を再生する再生手段とを
有する情報再生装置において、上記情報記録媒体として
異なる単一の周波数の信号が上記トラックの中心線の互
いに異なる側に記録された一対の記録領域が間欠的に配
設されると共に上記一対の記録領域を上記映像信号の水
平帰線期間に実質的に形成した情報記録媒体を用い、上
記再生手段により再生された映像信号に含まれる同期信
号を用いて上記再生手段の出力から上記異なる単一の周
波数の信号をそれぞれとり出すフィルタと、これらフィ
ルタによりそれぞれとり出された周波数の信号を用いて
上記トラックの中心線に対する再生手段のずれを示すト
ラックずれ信号を得る手段とを有し、該トラックずれ信
号を用いて上記ずれを補正しながら上記トラックの中心
線に沿つて上記映像信号を再生することを特徴とする情
報再生装置。