JPH01194138A - 記録担体の情報読取装置 - 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】 本発明は、放射感応情報層を有するディスク状基板を具
え、スパイラル状または同心状トラックパターンに従っ
て配置された情報区域を具える記録担体の情報読取装置
に関するものである。

前述した種類の記録担体およびこのような記録担体にお
よび／または情報を記録しおよび／または読取るための
装置は、公開されたオランダ国特許出ｍ１２０１６７４
４Ａ明細書により知られている。この記録担体上では、
情報区域が同期区域によって離間されている。同期区域
は、それぞれ、このような同期区域に続く情報区域のア
ドレスを含んでいる。前記オランダ国特許出願では、半
径方向トラッキング信号すなわち読取ビームがトラック
に位置決めされるようにする信号を得るために、トラッ
クにビット周波数に対して低周波数の半径方向振動を与
えることが開示されている。この半径方向振動は、反射
ビーム区域を検出すると信号を発生し、この信号から追
従すべきトラックの中心に対する読取ビームの偏位を読
取ることができる。

この方法は次のような欠点を有している。すなわち、ト
ラッキング誤差の方向の決定を可能にするためには、検
出された振動信号と記録担体上の半径方向振動との間の
位相関係を常に知らなければならないことであり、これ
には振動基準信号を必要とする。

本発明の目的は、前記問題を有さない前述した種類の記
録担体を提供し、さらにその記録担体の情報読取装置を
提供することにある。本発明は、この記録担体の情報区
域に記録された情報を再生する装置に具体化される。

この目的を達成するための本発明情報読取装置で使用さ
れる記録担体は、放射感応情報層を有するディスク状基
板を具え、スパイラル状または同心状トラックパターン
に従って配置される情報区域を具え、その情報区域の一
定ビット周波数のディジタル的に符号化された情報を放
射ビームを介して再生するものであり、その情報区域は
光学的に検出しうる第１周期トラック変調を示し、その
周期は記録されたディジタル的に符号化された情報の電
力スペクトルが少なくともほぼ零点を示す周波数に対応
し、トラック位置が半径方向に変調される第２周期トラ
ック変調を第１周期トラック変調に重畳し、局部的接線
方向走査速度での第１周期トラック変調の周期を第１信
号周波数に対応させ、前記接線方向走査速度での第２周
期トラック変調を第２信号周波数に対応させ、第１と第
２信号周波数との差周波数を零を含む一定値で、かつ、
第１周波数に対して比較的低（したものである。

本発明は、ディジタル記録の場合には、記録担体にあら
かじめ記録すべきデータ信号のビット周波数と同期する
周波数、および同じオーダの大きさの第２周波数を与え
、情報読取および記録の際に干渉をおこすことなくこれ
ら周波数を検出することができるという認識に基づいて
いる。第１周期変調パターンに相当する信号は、クロッ
ク信号として適しているだけでなく　（このことは、本
願人に係る同日の特許出願「記録担体」の要旨を構成す
る）、半径方向トラッキング信号を発生させる位相基準
信号としても適している。２つの周期トラック変調に対
応する信号の周波数は、低周波スプリアＺ信号によって
影響を受けることなしに電子的に得られる低周波混合信
号を発生する。半径方向のトラッキングに用いられるサ
ーボトラックは、搬送波としての第１周期トラック変調
に相当するクロック信号を有する検出信号中に振幅変調
信号を発生する。

本発明装置に関連する記録担体の第１実施例では、記録
担体の局部的接線方向速度での第１周期トラック変調の
周期を第１信号周波数に対応させ、記録担体の前記接線
方向速度での第２周期トランク変調の周期を第２信号周
波数に対応させ、第１信号周波数と第２周波数との差周
波数を一定にし、かつ、前記第１信号周波数に対して比
較的低くなるようにする。

この記録担体を用いる場合には、前記差周波数に等しい
周波数を有する振幅変調信号が読取りの間に得られる。

２つの周期トラック変調に対応する信号をろ波し、例え
ば同期混合段によって、前記差信号が同期的に変調され
る差周波数を決定して、トラッキング信号を直接発生す
ることができる。

本発明装置に関連する記録担体の第２実施例では、第１
周期トラック変調の周期を第２周期トラック変調の周期
に等しくし、これら両方のトラック変調を互いに一定の
位相関係にあるようにしている。

この記録担体を用いる場合には、低周波トラッキング信
号は、検出信号中に直接に現われる。その理由は、読取
りの間に形成される２つの変調の積が実際にそれ自体を
復調するからである。一定位相関係の場合、前記積が一
定の項を含み、したがってトラッキング依存復調を、同
期復調を行うことなく直接に、低周波信号として検出信
号からろ波することができる。

この実施例では、第１および第２周期トラック変調を、
互いに前記変調の周期の１７４だけ移相させるのが好適
である。

表面構造について最も簡単な形態では、この好適な実施
例は、第１および第２周期トラック変調の両方を、記録
担体表面のビットによって構成し、これらピットを、少
なくとも情報区域に、互いに等距離に配置し、局部接線
方向および局部半径方向に局部的に傾斜する方向に延在
させる。

情報層を形成する前に、トラックパターンを放射ビーム
によって書きしるす、本発明装置に関連する記録担体を
製造する装置は、第１周期トラック変調を得るためにビ
ームを変調する第１変調デバイスと、第２周期トラック
変調を得るために、記録担体表面に半径方向に前記ビー
ムを変調する第２変調デバイスとを具えている。

本発明記録担体の情報読取装置は、前記記録担体から放
射ビームにより読取るため、当該装置が、光学系と、記
録区域により反射されまたは透過される放射を検出する
検出器と、検出された放射から読取られる情報信号を抽
出する読取回路とを具え、さらに前記ディジタル情報の
読取同期用に読取回路に供給されるクロック信号を得る
ため、検出器出力から第１周波数の信号を抽出する第１
帯域フィルタと、前記差周波数の検出器出力の成分から
半径方向トラッキング信号を導出する手段とを具えたこ
とを特徴とするものである。

さらに、本発明の実施態様は、前記半径方向トラッキン
グ信号を導出する手段が、検出器出力から第２周波数の
信号を抽出する第２帯域フィルタと、第１および第２周
波数の抽出された信号を混合して前記差周波数の信号を
得る第１同期検波回路と、検出器出力から前記差周波数
で信号を抽出する第３帯域フィルタと、第３帯域フィル
タの出力信号を第１同期検波回路の出力信号と混合して
半径方向トラッキング信号を得る第２同期検波回路とを
具えたことを特徴とするものである。

また本発明の別の実施態様は、前記検出器が接線方向の
線と半径方向の線とによって４つの部分に分割され、当
該装置が半径方向の線により分割される検出器半部によ
り検出される２つの信号間の差を決定する検出器と連結
する第１回路と、接線方向の線により分割される検出器
半部により検出される２つの信号間の差を決定する検出
器と連結する第２回路と、４つの部分により検出される
信号の総和を決定する検出器と連結しその出力信号が読
取回路に印加される第３回路とを具え、第１回路がそれ
により決定される差を表わす信号を第１帯域フィルタに
印加するため第１帯域フィルタに連結され、第２回路が
それにより決定され差を表わす信号を第２帯域フィルタ
に印加するため第２帯域フィルタに連結され、第３回路
がそれにより決定される総和を表わす信号を第３帯域フ
ィルタに印加するため第３帯域フィルタに連結されるこ
とを特徴とするものである。

またさらに別の実施態様は、第１および第２トラック変
調の周期が互いに等しく、２つのトラック変調が互いに
一定の位相関係を有する記録担体を読取るため、当該装
置が検出器により供給される信号をろ波して半径方向ト
ラッキング信号を得る低域フィルタを具えることを特徴
とするものである。

また別の実施態様は、前記検出器が半径方向の線にそっ
て２つの半部に分割され、その２つの半部により検出さ
れる信号の差を決定する検出器と連結された回路を具え
、その回路が第１帯域フィルタへその回路により決定さ
れる差を表わす信号を供給するため第１帯域フィルタに
連結されることを特徴とするものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の原理を適用できる記録担体の可能な
実施例を示すものであり、第１ａ図はこの記録担体の平
面図、第１ｂ図は前記記録担体のトラック４の一部の拡
大図、第１Ｃ図はこの拡大部の同期区域を示す図である
。記録担体本体１はらせん状トラック４を具えている。

このトラック４は、多数のセクタ７、たとえば１回転あ
たり１２８個のセクタに分割される。各セクタ７は、デ
ジタル的に符号化されたデータを記録するための情報区
域９と同期区域８とを具えている。

正確に定められた通路にデータが記録されるようにする
ためには、トラック４をサーボトラックとして用いる。

このために、セクタ７の情報区域９は、第２図に示すよ
うな振幅構体を有している。

第２図は、第１ａ図において半径方向線ｕ−ｎ’に沿っ
た断面の一部を示すものであり、サーボトラック４の多
数の隣接トランク部、特に情報区域を示している。サー
ボトラック４の方向は、回の平面に垂直である。前記サ
ーボトラック４、特に情報区域９は、基板５内の溝形態
としている。これは、ディジタル情報をサーボトラック
４に正確に記録するために記録担体に照射される放射ビ
ームを制御すること、換言すれば記録担体によって反射
された光を用いるサーボシステムによって放射ビームの
位置を半径方向に制御することを可能にする。

ディジタル情報を記録するためには、記録担体本体に、
適切な放射にさらされると光学的に検出しうる変化を受
ける材料６の層を設ける。一般に、セクタの情報区域９
のみに、このような層を設けることが必要である。しか
し、製造技術の理由から、記録担体の前表面にこのよう
な層を設けるのが簡単である。この層６は、たとえば、
テルルのような金属の薄い層を有している。この金属層
を十分に高い強度のレーザ放射によって局部的に溶融し
て、この情報区域６に局部的に異なる反射係数を与える
ことができる。このようにして書きしるされた情報トラ
ックを読取ビームで走査すると反射された放射ビームは
、記録された情報に従って振幅変調される。

あるいは、層６は、入射放射に対して化学的に反応する
材料の２重層、たとえば鉄玉のアルミニウムのような形
態とすることもできる。高電力放射ビームがディスク上
に入射する箇所に、ＦｅＡ　Ｑ。

（反射体としては不良である）が形成される。テルル上
のビスマスより成る２重層であって、Ｂｉ２Ｔｅ３が形
成される場合にも同様の効果が得られる。

特に情報区域が走査されるときに、書込放射スポットは
溝形状の前記サーボトラックに正確に一致されるように
なされるので、書込ビームを変調するデータが、前記サ
ーボトラックに一致する情報区域に正確に記録される。

前述したところから明らかなように、ユーザに提供され
る記録された記録担体は、セクタ内の前記情報区域内に
溝構体を有している。さらに、このような記録担体は、
各セクタ内に光学的に検出しうるレリーフ構体の形態で
同期区域８を有している。第１ｂ図の拡大図は、トラッ
ク４の一部を示しており、この図から一連の多数の情報
区域９　　。

と同期区域８とが明らかである。この場合、同期区域８
は、中間区域によって交互される一連の凹部により構成
されるレリーフ構体を有している。

同期区域のこれら凹部の深さは、情報区域のサーボトラ
ックの深さよりも大きい。これら凹部の深さは、−船釣
な光学的法則に従って、および前記凹部の形状を読取装
置に関連して選ぶことによって選択される。この構体に
よって表わされる情報の最適な読取りが得られる。記録
担体によって反射された放射ビームを１個の光検出器に
よって検出する読取装置の場合には、凹部の深さとして
１／４λを選ぶことができる。ここに、λは用いる放射
ビームの波長である。情報区域９のサーボトラックの深
さが１７８　λかそれ以下に選ばれるならば、このサー
ボトラックは、検出器によって検出される光の量にはほ
とんど影響しない。

同期区域の交替をさらに説明するために、第１Ｃ図は、
このような同期区域をさらに拡大して示す。

簡単にするために情報区域９を省略した。このような同
期区域８は、２つの部分、すなわち指示部ｌＯとアドレ
ス部１１とを具えている。アドレス部１１は、記録プロ
セスを制御するのに必要なすべての情報を含んでいる。

ディジタル情報を記録するときには、この情報をいわゆ
るワード編成ビット列に変換する。このアドレス部は、
ワード編成についての情報を含んでいるので、記録の際
にビットワードの位置が決定され、読取りの際にビット
ワードが適切に復号される。さらに、このアドレス部１
１は、関連トラック番号についての情報を含んでいる。

この情報は、記録媒体に適したディジタル変調技術に従
うレリーフ構体の形態をとっている。情報区域９の溝形
状のサーボトラックに加えて、記録担体は、前記情報区
域のビットワード編成ビットの形で情報配列に必要なす
べての情報を同期区域にすでに含んでいるので、ユーザ
によって用いられる書込読取装置に課される要件を、あ
まり厳しくしないようにすることができる。さらに、こ
の予め完全に記録される情報を、レリーフ構体として記
録担体に形成するので、前記記録担体は、特に大量生産
に適しており、普通のプレス技術を用いることができる
。

第３図（第３ａ図〜第３ｄ図まで）は、同期区域８の一
部と情報区域９の一部とを有する前記サーボトラック４
の一部の長さ方向の略図的断面図である。第３ａ図は、
公知の技術を用いるブランク状態ディスクの断面を示し
、第３ｂ図は、ディジタル情報１４を情報区域９に記録
した後の断面を示す。第３Ｃ図は、第１周期トラック変
調の形でクロック情報を有するブランク状ディスクの断
面を示し、第３ｄ図は、データ１４を情報区域９に記録
した後の第３ｃ図の断面を示している。第３ｅ図は、第
３ｄ図の断面に示すトラック４０部分の読取りによって
得られる信号を略図的に示し、第３ｆ図は、第３ｄ図お
よび第３ｄ図に示す以外の方法で情報を記録した後のト
ラック４の一部の略図的平面図を示す。

サーボトラック４を、たとえばレーザビームによって基
板５に形成する。レーザビームの強さを変調することに
よって、同期区域８に情報を含む、　　“ピッド１３の
レリーフ構体を形成することができる。次に、簡単にす
るため記録担体１の部分を溝４の外側に含む全ディスク
を、反射情報記録層６で被覆することができる。このよ
うにして準備された記録担体において、たとえばレーザ
ビームによって反射情報層６にホールを形成することに
より、情報区域９に情報を記録することができる。

このような書きしるされた記録担体を、第３ｂ図に示す
。たとえばレーザビームによって、情報が書込まれると
き、すなわちホール１４が形成されるとき、および情報
が読取られるとき、この情報書込または読取プロセスを
、同期区域８から取出すことのできるクロック信号によ
って同期する。書込または読取の間に、すなわち情報区
域９における書込または読取の間に、適切な同期クロッ
ク信号が連続的に得られるようにするためには、サーボ
トラック４は第１周期構体を有する。この第１周期構体
は、読取または書込の間にサーボトラックが追跡される
ときに、情報担体によって反射される光の変調を発生す
る。

しかし、この構体は、情報の読取を妨げないようなもの
でなければならない。これが可能なことを、第４図およ
び第５図に基づいて説明する。第４図は、大きいサンプ
ルにわたって平均化した３つの可能な２進情報信号変調
の電力スペクトルを示し、第５図は、この変調を略図的
に示す。

第５図のａは、“バイフェーズ（ｂｉｐｈａｓｅ）“変
調の名称で知られる変調を示す。この変調では、与えら
れたディジタル信号を、２進信号に変換する。ディジタ
ル信号の論理“′１゛°に対して、変調２進信号は、期
間Ｔ／２の間は正であり、次の期間Ｔ／２の間は負であ
る。ここに、Ｔは与えられたディジタル信号のビット長
である。ディジタル信号の論理゛０”は、逆の２進信号
、すなわち期間Ｔ／２に対して負であり次の期間Ｔ／２
に対しては正である信号を正確に発生する。この変調技
術は、第４る。

第５図のｂは、“′ミラー（Ｍｉｌｌｅｒ）”変調の名
称で知られている変調を示す。この変調によって発生さ
れる２進信号は、与えられるディジタル信号の論理“１
“の中心で正から負にまたは負から正に変化し、また２
個の連続する論理“０パの連続点でも変化する。この変
調技術によって得られる２進信号の電力スペクトルを、
第４図にｂで示す。

第５図のＣは、“カッドフェーズ（ｑｕａｄ　ｐｈａｓ
ｅ）″変調の名称で知られている変調を示す。この変調
によれば、まず最初に、与えられたディジタル信号を、
２ビツトの連続群に分ける。期間２Ｔを有する各２ビツ
ト群から、２進信号を取出す。この２進信号は、最初の
期間Ｔではその群のもとの２ビツトと同じビット列を有
し、次の期間Ｔでは符号の反転したビット列を繰り返す
。可能なビット組合せ１１．００．０１．１０は、それ
ぞれビット組合せ１１００、００１１．０１１０．１０
０１に変換される。この変調技術によって得られる２進
信号は、第４図にＣで示す電力スペクトルを有している
。

第４図から、これら変調技術は、得られた２進信号が、
比較的低周波数たとえば０．２　ｆｏ以下の周波数で大
きな周波数成分を示さないという共通の特性を有するこ
とがわかる。このことは、光学的読取担体を関連する書
込装置および読取装置として用いるときに非常に有益で
ある。前述したように、このような装置は、記録担体上
に走査スポットを正確にフォーカスさせるためのサーボ
制御と、走査スポットの半径方向位置を制御して走査ス
ポットを情報トラックに正確に一致させるサーボ制御と
を用いている。これらのサーボ制御に必要な制御信号は
、同期区域のレリーフ構体によって変調される記録担体
により反射される放射ビームから取出すので、アドレス
部に記憶された２逓信号の周波数スペクトルが、制御信
号用の周波数帯域内になにが大きな周波数成分を含まな
いことが重要である。第４図は、約０．２　ｆＯ以下の
周波数帯域が、このような制御信号に適していることを
示している。さらに第４図から、変調方法Ｃの場合、周
波数ｆ０および２ｆ０でスペクトルが零点を有すること
がわかる。したがって、前述していないいくつかの変調
方法においても、情報信号と干渉することなく、周波数
が２ｆ０のクロック構体を有する記録担体を提供するこ
とができる。周波数２ｆｏでの零点は、他の変調方法の
場合にも発生する。カッドフェーズ変調（変ｔｍ　ｃ　
＞が用いられる場合およびいくつかの他の変調方法の場
合、ビット周波数１／Ｔに相当する周波数ｆ０はこの目
的に特に適しているので、このカントフェーズ変調は非
常に魅力的となる。変調方法すの場合、変３１１　ｂの
スペクトル成分は周波数ｆ０で比較的小さいので、周波
数ｆ０の構体をいくつかの場合に用いることができる。

さらには、２ｒ、より高い周波数に相当する変調を有す
る構体を与えることは理論的に可能であるが、実際には
実行は不可能である。最大情報密度を得るために、ビッ
ト１３および１４の寸法（ディスク１の特定の回転速度
で１７２Ｔのビット長に少なくとも相当する）を、使用
する書込／読取装置の分解能の限界近くに選ぶので、２
Ｌより高い周波数に相当する表面構体をほとんど検出す
ることができない。

第３ｃ図は、第３ａ図の断面に対応する記録担体の断面
を示す。その表面には、少な（ともトラック４の位置に
、高さｄを有するレリーフ構体が設けられている。この
構体を得るためには、レーザを変調して、これにより同
期区域８と情報区域９の溝４とを形成する。この実施例
では、これを、レーザビームの強度を制限することによ
って、ビット１３間の同期区域８内でのみ行った。しか
し、一般には、ビットの底部にレリーフ構造を設けるこ
とも可能である。

第３ｄ図に示すように、本発明ディスクは、レリーフ構
体を被覆する反射層６にホール１４を形成することによ
って、情報を書き込むこともできる。

第３ｅ図は、第３ｄ図に示すレリーフ構造の読取によっ
て得られる信号の例を示す。この信号は、ビット１３ま
たはホール１４の位置で最少を示し、第３ｃ図で高さｄ
を有する第１変調構体に相当する振幅変調は、最大で周
波数ｆ０を有する。ホール１４の底部の変調構体は、信
号にほとんど寄与しない。

その変調構体は、反射層６の除去のために光をほとんど
反射しないからである。この点に関し、たとえば、反射
基板５上に局部的に除去される無反射層６を設けること
もできる。その結果、周波数ｆ０の変調を、これらの位
置で十分に読取ることができる。

第３ａ図〜第３ｄ図において、ビット１３またはホール
１４を、連続的なビットまたはホールとしで示している
。すなわち、１ビツトより大きい場合には、連続するビ
ットの数に相当する長さを有する細長いスロットとして
示している。しかし、各ビットに対して別個のビットま
たはホールを設けることもできる。第３ｆ図はこのこと
を示し、クロック変調構体を異なる種々のハツチングで
示したトラック４を示す。同期区域８内で、ビット１３
を、たとえば、構体の最大または最小の中心に形成する
ことができ、反射層６によって被覆することもできる。

この反射層は、ビット１３に施したハツチングで示す。

情報区域９内で、クロック情報構体の最大および最小で
反射層６内に情報ホール１４を形成することができる。

あるいは、第３ｆ図に情報区域９によって示すように、
クロック情報構体の変移点にホール１４′を形成するこ
とができる。この点に関し、クロック情報構体との位相
関係が一定であり且つ既知であるならば、ビット１３ま
たはホール１４の位置は重要ではない。また、情報構体
の形状も重要でない。第３図に示すような矩形形状の代
わりに、正弦波形状を有するようにすることもできる。

これは、変調されたレーザビームによる製造の場合に容
易に行うことができる。

前記クロック同期構体が、周波数ｆ０またはｌｒｏで容
易に検出することができ、かつ、記録されたまたは記録
すべき同期信号またはデータ信号のスベクトル内で大き
な成分を示さない周波数成分を示すことのみが重要であ
る。これは、一般には、クロック情報構体ｄが高次調波
のみを有する基本周波数ｆ０または２ｆｏを有する場合
である。次の調波は、２ｆ０または４ｆ、であり、これ
は第４図に示すように、重要な情報型カスベクトル部分
を越えている。

第３図に基づく構体がどのようにして実現されるかを説
明するために、第６ａ図は本発明装置に関連する記録担
体を製造する装置を示し、第６ｂ図は記録担体に情報を
書きしるす装置を示し、第６ｃ図は書きしるされた記録
担体の本発明読取装置を示す。

第６ａ図の装置では、第１図に示すようなスパイラル状
の溝４を形成するために、レーザ１５からのビーム１６
を、例えば強度変調器５７、ミラー１７およびフォーカ
シング光学系１８を経て、回転しつつあるディスク１に
投射する。このレーザ１５をパルス的に発生させるため
の回路２０によってレーザ１５を制御して、第３図に示
すようなビット１３を同期区域８に形成するようになす
。溝４にクロック変調構体を実現するために、変調器５
７を周波数ｆ０（または２ｆ０）の信号源１９によって
制御する。もしくはレーザ１５自体を変調させることも
可能である。ディスク１をモータ２１で駆動し、このモ
ータには速度制御を目的としたサーボ制御系を設け、こ
のサーボ制御系には例えばタコジェネレータ２２、速度
基準源２４およびサーボ増幅器２３を設けることができ
る。ディスクのトラック４中の正しい箇所に記録中の同
期区域８が位置しているように確実になすために、かつ
場合によっては変調を周波数ｆ０でディスクに接線方向
に正しく分布し得るようにするために、回路２０および
場合によっては周波数ｒ０の信号源１９をサーボ制御系
にロックさせてもよい。

第２の周期的半径方向トラック変調を得るためには、前
記ミラー１７のビーム１６に対する角度を、デバイス５
８によって適切な周波数で変調して、トラック４の高周
波振動を得ることができる。さらに、同期ピットとクロ
ック変調構体との正しい位相関係を保証するために、回
路２０を信号源１９によって制御する。このプロセス後
にディスク１に前述した層６を設けることができる。

第６ｂ図は用意されたディスク１に情報を与え同時にク
ロック変調構体を読取るための装置を示す路線図である
。この装置は回転ディスク１と、レーザ１５とを具え、
このレーザのビーム１６をこのディスク１上に半透ミラ
ー１７およびフォーカシング光学系１８を経て投射する
。反射ビーム６０は例えばフォトダイオードのような検
出器（セルまたは光感応素子ともいう）２７を用いて検
出して電気信号に変換し、これより帯域フィルタ２８を
用いて周波数ｒｏ　（または２ｆ０）の成分を抜き取る
。この成分は主としてトラック４に形成されたクロック
変調構体によって生ぜしめられたものである。場合によ
っては、この信号を位相ロックループ２９へ供給しても
よい。この位相ロックループはフィルタ作用の改良を図
り、クロック信号の安定性を高めしかも場合によっては
短時間の信号のドロップアウトを保証するものである。

この場合、クロック信号は出力端子３１に得られる。デ
ータの記録はレーザビーム１６中に変調器を含ませるこ
とによって直接または、入力端子２６を経て情報が供給
されかつ出力端子３１に生じたクロック信号で同期され
た書込変調回路２５でレーザ１５自体を変調させること
によって、レーザビームをパルレス変言周させてデータ
を記録することができる。

光感応素子２７および読取回路３０を経て、同期部分に
含まれている情報を反射ビーム６０から取り戻してこれ
を出力端子３２に生じさせる。この読取回路３０を出力
端子３１に生じたクロック信号で同期をとってもよい。

前記情報を使用して回路２５を同期させたりディスク上
に正しい位置を探り当てるようになしてもよい。またこ
の情報を第６ｂ図に示されていないサーボ制御系に使用
して光学系１８およびミラー１７を半径方向に位置決め
させたり、トラック４の所望の部分に書きしるしたり、
ディスク１の駆動を制御したりしてもまく、これを第６
ｂ図に破線６２で示しである。

さらに、この装置にはトラッキング回路３３を備えても
よく、このトラッキング回路によって検出器２７から供
給された信号からトラッキング信号を導出して第６ｂ図
に破線６１で示すようにビーム１６に対するミラー１７
の角度を制御することによってこのビーム１６をトラッ
ク４に維持させるようになすことができる。これは、第
８図および第９図に基づいて詳細に説明する。

第６ｃ図は書きしるされたすなわち記録済ディスク１を
読取る装置を示す。この装置は一般には第６ｂ図の装置
と組み合わせて使用されるものであり、ミラー１７と光
学素子１８とを経てディスク１に投射されるビーム１６
を放出するレーザ１５を具えている。反射ビーム６０を
検出器２７で検出し得られた電気信号を通過周波数１０
の帯域フィルタ２８とこの周波数ｆ０に同調された位相
ロックループ２９とを経て通過させて出力端子３１に周
波数ｆｏ　（または２ｆ０）のクロック信号を得るよう
になす。ディスクに記録された情報を検出器２７によっ
て供給された電気信号から読取回路３０によって復号化
し、よってその出力端子３２にディジタル情報と同期区
域８に含まれている情報とを得るようになす。この読取
回路の同期を出力端子３１に得られたクロック信号で行
う。これに加えて、トラッキング回路３３によって検出
器２７で検出された信号からトラッキング信号を導出し
、ビーム１６がトラック４を正しく追従するようにミラ
ー１７を制御するようになしてもよい。ディスク駆動用
のモータ２１を、例えばタコジェネレータ２２、速度基
準源２４およびサーボ増幅器２３を具えるサーボ制御系
に含ませて速度制御を行うようになしてもよい。この場
合この制御を読取回路３０にロックすることができる。

さらに、この装置は第６Ｃ図に３６で全体として示した
光学素子１８とミラー１７と光感応素子２７とから成る
系を半径方向に移動させてディスクの特定部分を随意に
読取るための制御機構３５を具え、その制御をこの制御
機構３５の入力端子３７に供給された情報と同期区域か
ら生じ読取回路３０の出力端子３２に得られた情報とに
よって行う。

トラック４に記録されまたは記録されているクロック情
報構体は種々の形態を取り得る。第７図はそのいくつか
の例を示す線図で、第７ａ図は、例えばトラック４を書
込むレーザビームの強度を変調することによって、図に
ハツチングで記号表示したように、クロック情報を高さ
の変化で形成したトラック４を示す路線図であり、第７
ｂ図は、例えば第６ａ図の対物レンズすなわち光学系１
８を第６ａ図のデバイス５９によって制御して、例えば
レーザビームのフォーカシングを変調させることによっ
て、トランク４の幅変化としてクロック情報を形成した
トランク４を示す線図である。一方レーザビームの強度
またはフォーカシングが変調される場合に度々行われる
が、幅変化と深さ変化とを組合せることも可能である。

第７Ｃ図は、例えばビーム１６に対する第６ｃ図に示す
ミラー１７の角度をデバイス５８によって調節して、ト
ラック４の位置の半径方向の変化としてクロック情報を
形成したトラック４を示す線図である。これまで示した
全ての変化はＬ０＝−に等しい周期長すなわち距離り。

を有している。ここで■は前記位置でのディスク１の接
線方向の速さであり、ｆは所望クロック信号の周波数で
あり、この周波数ｆは記録されるべきデータの平均型カ
スベクトル中の零点、例えば“カッドフェーズ″変調の
場合には（第４図のＣおよび第５Ｃ図における）周波数
ｆ０に対応する。半径方向変化は、周期長Ｌ０と同じオ
ーダである周期長Ｌ＋を有している。

第１および第２トラック変調の各周期長Ｌ０とＬｌとが
一定の位相関係で等しいときには、周期的トラック変調
の特殊な組合せが得られ、これは、同期検出を不必要と
する。第７ｄ図は、トラック４の深さ変調構体（ハツチ
ングを施した領域とハツチングを施さない領域とによっ
て交互に示す）が変調構体に対して９０°すなわち前記
構体の周期の１７４だけずれる半径方向位置変化と組合
されるような構体を示す。この場合、深さ変調の“浅い
”部分がディスク状記録担体１の表面と一致するように
、深さ変調構体を選ぶと、サーボトラック４は、前記距
離Ｌ０に等しい距離だけ互いに接線方向に離間した半径
方向に非対称のピント列の形態をとる。第７ｅ図は、こ
のようなトラック４の例を示す。

第８ａ図は、クロック変調構体と半径方向トラッキング
信号を得るためのウオブリングとを有する本発明に関連
した記録担体の情報区域にデータを読取りおよび／また
は書込む装置の読取部を示す。ウオブリング信号Ｓ。は
、クロック信号Ｓｃの周波数に、正確にではないがほぼ
等しい。第８ｂ図は、Ｓ、がデータ信号を表わしかつＳ
　ｃ−ｗがクロック信号Ｓｃとウオブリング信号Ｓ８の
周波数間の差周波数（例れば３０ＫＨｚ）に等しい周波
数を有する項を表わしている電力スペクトルを示してお
り、この場合、この項をフォトダイオード２７で第１ト
ラック変調Ｓ、と第２トラック変調Ｓ、４との積を受信
して得る。その結果、この項はスペクトルの低周波部分
に位置しておりディジタル情報によってほとんど乱され
ることはない。この項の振幅が半径方向のトラッキング
信号を構成する。このトラックの中心線４５を正確に追
従する場合には振幅は零である。この場合、ウオブリン
グは、使用されない項であるが差周波数の２倍の項と、
ウオブリング周波数自体をもった項とを生ずる。

この装置では、検出器２７を、接線および半径方向線の
両方に沿って分割して、４つの部分ａ、ｂ。

ｃ、　　ｄを得る。セクタａ、ｂおよびｃ、ｄをそれぞ
れ接線の両側に設け、セクタａ、ｄおよびす。

Ｃをそれぞれ半径方向線の両側に設ける。増幅器４１ま
たは等偏手段は、セクタａ、ｂ、ｃ、ｄによって発生さ
れた信号の和を決定する。したがってこの増幅器は、ト
ラック４によって反射されたビームの強度変化すなわち
データ信号Ｓ、に特に応答する。増幅器４６は、半径方
向線の両側に位置するセクタａ十ｄとｂ＋ｃとによって
発生される信号間の差を決定する。したがって、増幅器
４６は、接線方向におけるトラック４の変化、すなわち
第１トラック変調Ｓｃに特に応答する。増幅器４２１は
、接線の両側に位置するセクタａ＋ｂとｃ十ｄとによっ
て発生される信号間の差を決定する。したがって、この
増幅器は、半径方向におけるトラック４の変化、すなわ
ち第２トラック変調に特に応答する。

クロック信号Ｓｃを帯域フィルタ２８と位相ロックルー
プ２９とによって増幅器４６の出力信号から取出し、ウ
オブリング信号Ｓ８の周波数を、帯域フィルタ３８と位
相ロックループ３９とによって増幅器４２１の出力信号
から取出す。

２つの信号ＳｃとＳ。とを、同期検波器４２によって混
合して差周波数を発生し、これを帯域フィルタ４７でろ
波する。フォトダイオード２７のセクタａ、ｂ、ｃ、ｄ
によって発生される信号の和を供給する増幅器４１の出
力信号から、帯域フィルタ４８によって前記差周波数の
項を取出す。帯域フィルタ４７から得られる前記差周波
数が供給される同期検波器４３によってこの項を復調し
、場合によっては低域フィルタ４９によって出力端子４
９に半径方向トラッキング信号を得る。

数学的に説明すると、第８ａ図の装置は次のように動作
する。増幅器４１は、成分Ａｒ　ｓｉｎ　（Ｗｃ−Ｗｂ
）ｔを含む。ここにＡｒは、トラック４の中心４５に対
する検出器２７の偏位を示す信号であり、必要なのはト
ラッキング信号である。Ｗｃはクロック信号Ｓｃの角周
波数であり、Ｗ、はウオブリング信号Ｓ。の角周波数で
あり、ｔは時間である。フィルタ２８および３８でろ波
した後に得られる信号ＳｃとＳｗとを混合して、周波数
がＷｃ−Ｗ、の信号を発生させる。同期検波器４３にお
いて信号Ａｒ　５ｉｎ（Ｗｃ−Ｗｂ　）ｔと混合し、低
域フィルタ４９でろ波して、トラッキング信号Ａｒを得
る。

クロック信号Ｓｃによって同期される読取回路３０によ
って、増幅器４１の出力信号からデータ信号を回復させ
ることができる。

ウオブリング信号Ｓ８の周波数をクロック信号の周波数
に等しく選ぶならば、差周波数を有する項が直流トラッ
キング信号を直接に構成することが第８ｂ図から明らか
である。この場合には、このトラッキング信号を、同期
検波を行うことなしに得ることができる。

２つのトラック変調間の位相差は、零であってはならな
い。その理由は、２つの変調が同相のときには、１つの
変調のみを区別することができるからである。９０°が
最適な位相差であることがわかった。第７ｄ図および第
７ｅ図はこのような構体を示し、この構体は第９図の簡
単な読取回路で読取ることができる。

第９図に示す装置においては、クロック信号Ｓ。

の検出を最適となすために、検出器２７を２つの半径方
向の半部ａおよびｂに分割させである。そしてこのクロ
ック信号は、２つの半部ａおよびｂによって供給された
信号の差信号を増幅器４６で検出し、これを帯域フィル
タ２８でろ波して位相ロックループ２９へ供給すること
によって、出力端子３１に得る。増幅器４６の出力信号
を低域フィルタ４９でろ波して出力端子４４に直接半径
方向のトラッキング信号を得る。クロック信号Ｓｃによ
り同期される読取回路３０によって、差信号からデータ
信号Ｓ４を回復させる。あるいは、加算増幅器４１によ
ってデータ信号および低周波トラッキング信号を回復さ
せることもできる。

データ信号の記録の際のトラッキングに関しては、第８
ａ図および第９図による装置を、レーザビーム１６を変
調させるデバイスで拡張してもよい。

この場合、このデバイスの同期は第６ｂ図につき説明し
たように、同期区域から読取られた信号とクロック信号
ＳＣとで行う。

上述においては、反射ビーム１６を検出する１個の検出
器２７を使用すると仮定した（第６図）。特にビット周
波数が高い場合には、読取りに使用するレーザビームよ
りも相当強力なレーザビームで情報区域９にデータを記
録するときに、書込みパルス間で反射されるビームから
のクロック情報を回復するかは疑わしい。

多くの場合記録されたデータ信号を検出するために従レ
ーザビームすなわち補助レーザビームを用いるので、そ
のような場合には第１０図に示すような装置を使用して
もよい。この装置では検出器２７に対し矢印６３で示す
方向に走行するトラック４を、情報書込ビームおよび従
ビームによって走査する。この装置はフォトダイオード
の検出器２７を具えていて、データ信号とトラッキング
信号の読取りに関しては第８ａ図および第９ａ図に示し
た装置に完全に対応している。さらに、この装置は、書
込ビームの後側のある距離離れたトラックに投射された
従ビームの反射を検出するためのフォトダイオードの検
出器５０を具えている。読取プロセスの間におよび同期
区域８が読取られているときに、検出器２７で検出され
た信号を、簡単にするため図示していない増幅器および
帯域フィルタを経て、位相ロックループ２９に供給する
ことによってクロック信号Ｓｃを得る。さらに加えて、
特に書込プロセスの間には、このクロック信号を検出器
５０によって検出された信号から、場合によっては図示
していない帯域フィルタおよび位相ロックループ５０１
を経て、同じようにして回復するが、この信号を検出器
２７を経て得られたクロック信号よりも遅延デバイスに
よって遅延させて、出力端子３１へ供給する。この場合
、この遅延されたクロック信号の位相を検出器２７によ
って得られたクロック信号の位相と位相比較器５２で比
較を行い、検出器５０からのクロック信号が検出器２７
によって得られた信号と同相となるように、スイッチ５
３を介して遅延装置５１の調整を行う。同期区域８を読
取る期間中は、スイッチ５３を閉じて、遅延装置５１に
よって遅延されている検出器５０からのクロック信号が
検出器２７によって得られたクロック信号と同相となる
ように遅延装置５１の調整を行う。情報区域９にデータ
を記録する・期間中は、スイッチ５３を開き、クロック
信号を検出器５０によって反射補助ビーム１６ｂから回
復すなわち取出すとともに、これを遅延装置５１によっ
て同期区域８の読取期間中に調整された時間だけ遅延さ
せる。このスイッチ５３を読取回路３０によって同期区
域から読取られた同期信号の命令で作動させる。

本発明に関連する記録担体は、セクタに細分されたデー
タ記憶媒体に関する上述の実施例に限定されるものでは
ない。本発明に関連する記録担体はディジタル的に符号
化された音声、画像または多かれ少なかれ連続する情報
区域にある他の情報のためのｆ＄備された記録担体にも
用いることができる。

さらに、本発明に関連する記録担体は、記録された情報
レーザビームの反射によって検出される記録担体に限定
されるものではなく、記録された情報が記録担体を透過
した放射を検出することによって検出される記録担体に
も適用することができる。図面に関する説明ではレーザ
ビームを用いているが、特に読取りの際に、フォーカス
された非コヒレント光ビームを用いることも可能である

【図面の簡単な説明】

第１ａ図、第１ｂ図、第１ｃ図は、本発明の原理を適用
することのできる記録担体の可能な実施例を示す図であ
り、そのうち第１ａ図は記録担体の平面図、 第１ｂ図は記録担体のトラック４の一部の拡大図、 第１ｃ図は同期区域をさらに拡大して示す図、第２図は
、第１ａ図の■−■線断面の一部を示す図、 第３図の第３ａ図〜第３ｄ図は、トラック４の一部の長
さ方向すなわちトラック方向の略図的断面図であり、そ
のうち第３ａ図は、既知の技術に基ツクブランク状態デ
ィスクの断面図、第３ｂ図は情報区域９に情報を書きし
るした後の第３ａ図の断面図、 第３ｃ図は第１周期変調を有するブランク状態ディスク
の断面図、 第３ｄ図はディジタル情報を書きしるした後の第３ｃ図
の断面図であり、 第３ｅ図は、第３ｄ図の断面に示されるトラック４部分
の読取りによって得られる信号を略図的に示す図、 第３ｆ図は、第３ｂ図および第３ｄ図に示す方法とは異
なる方法でディジタル情報を記録した後のトラック４の
一部の平面図、 第４図は、３つのディジタル情報信号変調方式の平均型
カスベクトルを示す図、 第５図は、前記変調方式を図形的に示す図、第６ａ図は
、本発明装置に関連する記録担体を製造する装置を示す
図、 第６ｂ図は、記録担体に情報を書きしるす装置の原理を
示す図、 第６ｃ図は、本発明装置に基づく書きしるされた記録担
体を読取る装置の原理を示す図、第７図は、本発明に基
づく周期トラック変調の種々の例を示す図、 第８ａ図は、第１周期トラック変調とほぼ同じ周期の半
径方向トラック変調を有する本発明に関連する記録担体
からまたは記録担体にディジタル信号を読取りおよび／
または記録する装置の読取部の原理を示す図、 第８ｂ図は、検出器２７によって検出された信号の周波
数スペクトルを示す図、 第９図は、第１周期トラック変調と同じ周期の半径方向
変調を有する記録担体を読取るようにした装置を示す図
、 第１０図は、補助従ビームを用いて記録の間にクロック
信号を発生させるために、本発明に関連する記録担体に
情報信号を記録する装置の一部を示す図である。 １・・・記録担体　　　　　　４・・・トラック５・・
・基板　　　　　　　　７・・・セクタ８・・・同期区
域　　　　　　９・・・情報区域１０・・・指示部　　
　　　　　１１・・・アドレス部１３・・・ピット　　
　　　　　１４・・・ホール１５・・・レーザ　　　　
　　　１９・・・信号源２１・・・モータ　　　　　　
　２２・・・タコジェネレータ２３・・・サーボ増幅器
　　　　２４・・・速度基準源２５・・・書込変調回路
　　　　２７．５０・・・検出器２８、３８．４８・・
・帯域フィルタ ２９、３９．５０１・・・位相ロックループ３０・・・
読取回路　　　　　　３３・・・トラッキング回路３５
・・・制御機構　　　　　　４１・・・加算増幅器４３
・・・同期検波器　　　　　４６．４２１・・・増幅器
４９・・・低域フィルタ　　　　５１・・・遅延装置５
２・・・位相比較器 ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、　７ ＦＨＧ、６ｂＦｆＧ、８ａ η ＦＩＧ、１０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射感応情報層を有するディスク状基板を具え、ス
   パイラル状または同心状トラックパターンに従って配置
   される情報区域を具え、その情報区域の一定ビット周波
   数のディジタル的に符号化された情報を放射ビームを介
   して再生するものであり、その情報区域は光学的に検出
   しうる第１周期トラック変調を示し、その周期は記録さ
   れたディジタル的に符号化された情報の電力スペクトル
   が少なくともほぼ零点を示す周波数に対応し、トラック
   位置が半径方向に変調される第２周期トラック変調を第
   １周期トラック変調に重畳し、局部的接線方向走査速度
   での第１周期トラック変調の周期を第１信号周波数に対
   応させ、前記接線方向走査速度での第２周期トラック変
   調を第２信号周波数に対応させ、第１と第２信号周波数
   との差周波数を零を含む一定値で、かつ、第１周波数に
   対して比較的低くした記録担体からの情報を放射ビーム
   により読取る装置において、 当該装置が、光学系と、記録区域により反射されまたは
   透過される放射を検出する検出器と、検出された放射か
   ら読取られる情報信号を抽出する読取回路とを具え、 さらに前記ディジタル情報の読取同期用に読取回路に供
   給されるクロック信号を得るため、検出器出力から第１
   周波数の信号を抽出する第１帯域フィルタと、前記差周
   波数の検出器出力の成分から半径方向トラッキング信号
   を導出する手段とを具えたことを特徴とする記録担体の
   情報読取装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前記
   半径方向トラッキング信号を導出する手段が、検出器出
   力から第２周波数の信号を抽出する第２帯域フィルタと
   、第１および第２周波数の抽出された信号を混合して前
   記差周波数の信号を得る第１同期検波回路と、検出器出
   力から前記差周波数で信号を抽出する第３帯域フィルタ
   と、第３帯域フィルタの出力信号を第１同期検波回路の
   出力信号と混合して半径方向トラッキング信号を得る第
   ２同期検波回路とを具えたことを特徴とする記録担体の
   情報読取装置。 ３、特許請求の範囲第２項に記載の装置において、前記
   検出器が接線方向の線と半径方向の線とによって４つの
   部分に分割され、当該装置が半径方向の線により分割さ
   れる検出器半部により検出される２つの信号間の差を決
   定する検出器と連結する第１回路と、接線方向の線によ
   り分割される検出器半部により検出される２つの信号間
   の差を決定する検出器と連結する第２回路と、４つの部
   分により検出される信号の総和を決定する検出器と連結
   しその出力信号が読取回路に印加される第３回路とを具
   え、第１回路がそれにより決定される差を表わす信号を
   第１帯域フィルタに印加するため第１帯域フィルタに連
   結され、第２回路がそれにより決定され差を表わす信号
   を第２帯域フィルタに印加するため第２帯域フィルタに
   連結され、第３回路がそれにより決定される総和を表わ
   す信号を第３帯域フィルタに印加するため第３帯域フィ
   ルタに連結されたことを特徴とする記録担体の情報読取
   装置。 ４、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、第１
   および第２トラック変調の周期が互いに等しく、２つの
   トラック変調が互いに一定の位相関係を有する記録担体
   を読取るため、当該装置が検出器により供給される信号
   をろ波して半径方向トラッキング信号を得る低域フィル
   タを具えたことを特徴とする記録担体の情報読取装置。 ５、特許請求の範囲第４項に記載の装置において、前記
   検出器が半径方向の線にそって２つの半部に分割され、
   その２つの半部により検出される信号の差を決定する検
   出器と連結された回路を具え、その回路が第１帯域フィ
   ルタへその回路により決定される差を表わす信号を供給
   するため第１帯域フィルタに連結されたことを特徴とす
   る記録担体の情報読取装置。