JPH0442732B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は情報記録装置に関し、映像や音声信号
またはコンピユータデータ等の情報を記録媒体上
に希望する情報が正確に読み出され得るように高
密度で記録する方法及びその装置に関する。

〔発明の背景〕

従来より、映像信号、電算機データ等の情報を
バイナリーな形に変調し、例えばデイスク上の記
録媒体に非接触，高密度に凹凸，又は濃淡の形で
記録して、光ビーム等の照射ビームを用いて非接
触、かつ正確に希望する情報を再生する情報検索
装置が知られている。このような情報検索装置に
おいては、高密度に記録された情報の中から、必
要とする情報が記録された情報溝を検出し、照射
ビームの前記の位置まで移動させて、必要とする
情報だけを正確に取り出して再生する必要があ
る。

この解決方法として、情報を記録した情報溝が
デイスク上で同心円状に記録されたデイスクを再
生する場合には、従来、特開昭49−68614に詳述
されたように、記録時にテレビ画像の１フレーム
に対応する１つの情報溝の１部分（垂直帰線期間
内）に情報溝の順番を示す信号を挿入し、再生時
に希望する情報溝付近まで光ビームを移動させ、
希望する情報溝付近の１つの情報溝に光ビームを
位置させる引き込みを行ない、その後上記情報溝
を追跡するトラツキングを行ない、情報溝に記録
された情報を再生することによつて、情報溝の順
番を示す信号を検出し、希望する情報溝とのずれ
を検出して光ビームを希望する情報が記録された
情報溝まで移動させるという方法である。しか
し、この方法は希望する情報溝を押し出すのに少
なくともい一度は希望する情報溝と異なる情報溝
を追跡し、順番を示す信号を検出しなければなら
ない。このために、希望する情報溝から情報を再
生するのに非常に長い時間を要するという問題点
がある。

〔発明の目的〕

本発明は、希望する情報を検索する際の上述の
問題点を解決し得る情報記録方法及びその装置を
提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

かかる目的を達成するため本発明では、情報信
号によつて変調された照射ビームを照射して複数
の情報溝を形成するに際して、該複数の情報溝を
隣接する複数の情報溝毎にブロツク分けし、各ブ
ロツク内において各情報溝毎に異なる周波数の標
準信号を上記情報信号に重畳して形成することを
特徴とする。

尚、本明細書では本発明の概略を説明するため
に、トラツキングの方式に関しては、本発明者等
が先に出願した特許願昭48−12968号明細書「情
報記録再生方法、及びその装置」（特公昭54−
15727号公報参照）を用いるが、後述の如く他の
トラツキング方式でも何ら本発明を実施するのに
問題はない。また引き込みに関しては、本発明者
等が先に出願した特願昭50−9721号明細書「自動
引き込み方式」（特公昭55−16325号公報参照）に
説明してある。よつて、ここでは情報の検索方
法、及びその装置を中心に説明する。

〔発明の実施例〕

光を用いて高密度に情報が記録された媒体から
希望する情報溝を検索するためには、集束用対物
レンズの視野（対物レンズがのぞける媒体上の範
囲）ではすべての情報溝をのぞくことは出来ない
ので、まず、第１に希望する情報溝が集束用対物
レンズの視野内に入るようにする。第２、視野内
にある他の情報溝と希望する情報溝を区別する。
しかも、短い時間で以上の操作を行う必要があ
る。そこで第１に関しては、対物レンズの位置設
定誤差を視野よりも小さくする。これは、対物レ
ンズを含む光学系の移動機構を選ぶことによつて
容易に達成される。例えば、600g程度のヘツド
を移動させるコンピユータ・デイスクの移動機構
を用いれば位置決めの精度は20μｍ程度となる。
対物レンズの視野が通常500μｍ程度であるから、
第１の要求は満足できる。第２に関しては、情報
溝を正確に追跡するトラツキング操作に用いる情
報溝の進行方向と垂直な方向の微小振動の周波数
を視野内にある情報溝について情報溝ごとに変化
させておき、その周波数を検出することによつて
情報溝を区別する。次に、本発明の内容をより詳
細に述べる。

再生時におけるトラツキング，引き込み、およ
び情報溝の検索を正確に行なわせるために、記録
時において記録再生しようとする情報信号に同期
検出標準信号を加えてからFM変調、パルス幅変
調、パルス位置変調等の位相情報として意味のあ
る変調（以下、これをバイナリー変調と称する）
を行ない、変調された信号によつて記録媒体を加
工するための光ビームや電子ビーム等（以下、こ
れらを照射ビームと総称する）を強度変調する。
次いで、その強度変調された照射用ビームを上記
同期検出用標準信号と周波数及び位相が同一の信
号を用いて、作成される情報溝の進行方向と垂直
な方向に微小振動させながら、移動する記録媒体
上に照射する。好適には、再生画像のクロストー
クを少なくするために、微小振動の振幅は記録さ
れた情報溝の幅と再生スポツトの幅との和の半分
以下になるようにする。

このような状態において、本発明においては、
上記同期検出用標準信号の周波数を連続的、又は
不連続的に変化させて情報溝を作成する。ここで
不連続的とは、一定の長さの情報溝に記録された
情報信号が有する同期検出標準信号の周波数、及
びその情報溝の微小振動する周波数が同一である
ことを意味する。特にその一定の長さの情報溝は
一般に単位情報溝に等しい。ここで単位情報溝と
は、そこに記録された情報信号が一連の意味を持
つ場合を意味する。例えば、記録される情報がテ
レビ信号であるならば、一フレーム分の情報など
を考えればよい。そして、一般的にはこの単位情
報溝は、ほぼ平行に形成されていく。

記録媒体としてデイスクをとり上げ、上述の不
連続的に同期検出標準信号を変化させる場合につ
いて述べる。先ず、記録すべき全ての単位情報溝
を記録していく順序に従つて、適当な数（ｎ本と
する）の単位情報溝をまとめて１つのブロツクと
して全記録情報溝をＮ個のブロツクに分ける。１
つのブロツクにおいて、照射ビームの位置をデイ
スクが１回転する間だけデイスクの半径方向の１
点に停止させて、ある周波数の同期検出標準信号
を用いて上記の記録を行なう。次に同様にして、
照射ビームをデイスクの半径方向にピツチ間隔
σμｍで不連続に移動させながら光ビームのデイ
スク半径方向の照射位置が変わるごとに、すなわ
ち単位情報溝ごとに、同期検出標準信号の周波数
を周波数間隔Δで変化させて、上記の記録を行
なう。これによつて、情報の記録されたデイスク
は第１図のようになる。デイテク１の上で情報溝
はピツチ間隔がσμｍの同心円状になる。あるブ
ロツクの最初の情報溝３から最後の情報溝４ま
で、図には示さないがｎ本の情報溝が並んでい
る。最初の情報溝３の同期検出標準信号の周波数
（情報溝の進行方向とは垂直な方向の微小振動の
周波数）を_pとすると最後の情報溝４の同期検出
標準信号の周波数は_p＋（ｎ−１）×Δとなる。
ｎ本の情報溝から構成される各ブロツクについて
も上述と同様な情報溝ごとの同期検出標準信号の
変化がある。また、デイスク１の回転中心を２で
示した。第１図から、デイスク上の特定の情報溝
は特定のブロツクの中で、特定の同期検出標準信
号の周波数が対応することになる。

さらに、他の記録方法として、照射ビームのデ
イスク半径方向の位置を一定の速度で連続的に変
化し、同時に同期検出標準信号の周波数も連続
的、又は不連続的に変化させて上記の記録を行な
う方法もある。これによつて、情報の記録された
情報溝はデイスク上でスパイラル状になり、情報
溝に記録された同期検出標準信号を検出すること
によつて再生している情報溝がブロツクの始めか
ら何番目の情報溝であるかということが分かる。

次に、前記の方法によつて情報が記録されたデ
イスク、又はデイスク・シート等の記録媒体から
希望する情報が記録された情報溝を捜し出し、正
確に再生する原理を述べる。先ず、希望する情報
が記録された情報溝がとのブロツクに属し、ブロ
ツクの始めから何番目であるかを指定する。この
ためには、あらかじめ特定の情報が記録されてい
る単位情報溝とブロツク番号及びブロツク内での
番号を記録装置等に記憶させておき、希望する情
報がブロツクの番号とブロツク内での番号だけで
表わせるようにしておかねばならない。希望する
情報に対応するブロツク番号とブロツク内での情
報溝の番号を指定することによつて、希望する情
報が記録されている情報溝のデイスク上での位置
か決定される。次に、光ビームを情報溝の進行方
向に垂直な方向、上記の位置まで移動させる。し
かし、光ビームを移動させるためには、光偏向手
段と集光光学系を同志に動かさねばならない。と
ころが、一般的にこれらは重量も重く、検索の速
度を上げるために速いスピードで移動する機構が
使用されるために、位置決めの精度が悪い。この
位置決め精度の誤差をaμｍとする。また、デイ
スクと上記の移動機構の設定誤差もある。これを
bμｍとする。さらに、デイスクが回転状態にあ
れば、偏心（回転中心とデイスクの中心とのず
れ）が必ずある。この偏心量をcμｍとする。す
ると移動した光ビームと希望する情報溝との誤差
は（ａ＋ｂ＋ｃ）μｍとなる。この量は集束用の
対物レンズの視野よりも小さくなくてはならな
い。通常では、ａが20μｍ，ｂが20μｍ，ｃも20μ
ｍ程度になる。500μｍの視野に対しては十分に
小さい。よつて、希望する情報溝が視野から脱れ
ることはない。上記の誤差内にある情報溝から希
望する情報溝を捜し出すためには、前述の如く情
報溝の同期検出標準信号の周波数をΔずつ変化
させているが、区別する情報溝の本数（ブロツク
内の本数）は上記の誤差内にある情報溝の本数よ
り大きければよい。すなわち ｎ×σａ＋ｂ＋ｃ であればよい。

また、ブロツク内の情報溝の同期検出標準信号
の最高周波数は情報をバイナリー変調した信号に
再生時の影響を与えないような周波数より小さ
くなくてはならない。すなわち ＞₀＋（ｎ−１）×Δでなくてはならない。
以上のようにして、再生時の条件から、周波数間
隔Δ、ブロツク内の情報溝の総本数等が決めら
れる。

さて、希望する情報溝の付近まで移動した光ビ
ームに、外乱による情報溝とのブレをうち消す引
き込みを行なわせると、光ビームが一つの情報溝
を横切る時間が長くなり、その時間に反射光の光
電変換出力信号を復調し、同期検出標準信号を抜
き出し、その周波数を測定して横切つた情報溝と
希望する情報溝とのズレを検出する。これによつ
て、光ビームを光偏向器で希望する情報溝まで移
動し、希望する情報溝を光ビームが追跡するトラ
ツキングを行ない、希望する情報を読み出す。

以上の再生方法によつて、希望する情報が記録
された情報溝を探し出し、正確に再生することが
できる。

記録時に情報信号とともに同期検出標準信号を
記録し、再生時の引き込みおよびトラツキングに
使用する本情報記録再生方式において、記録時に
同期検出標準信号の周波数を情報溝ごとに変える
ことは、再生時の引き込み及びトラツキング操作
に何らの問題点もないことは言うまでもない。

デイスク上にスパイラル状に記録された情報溝
のように連続的に形成された情報溝については、
記録時に同期検出標準信号の周波数を不連続に、
又は連続的に変化させて記録する２通りの方法が
ある。上記の同期検出標準信号の周波数を不連続
的に変化させた場合には、デイスク上に形成され
た同心円状の記録溝について述べた原理が成立す
る。また、記録時に連続的に同期検出標準信号の
周波数を変化させた場合には、デイスクが一回転
する間などの単位情報溝の間に変化した周波数の
範囲内だけの幅をもつて情報溝との対応をとるこ
とにすれば、先に述べた原理が成立する。

続いて、図面を用いて本発明の実施例をデイス
クの場合を例にとつて述べる。最初に第２図をも
とに、デイスク照射ビームとして光ビームを用い
た本発明の情報記録装置について説明する。

第２図において、VTR，テレビ受像機等の情
報源１０からの信号は変調器１１によつて、信号
源に応じた変調を受ける。また周波数可変型の発
振器（例えば、電圧制御発振器）１２から発生さ
れた同期検出標準信号は変調器１３によつて変調
され、加算手段１４によつて変調器１１からの信
号と加算された後、先に述べたバイナリー変調を
受ける。次いで、この変調された信号１５を光ビ
ーム強度変調手段（例えば、EO変調器、又は
AO変調器）１７の駆動回路１６に入力する。レ
ーザ光源１８より発生した光ビーム１９は光ビー
ム強度変調器１７によつて変調され、AO偏向
器，EO偏向器などの光偏向器２０と集光光学系
２１によつて、回転するデイスク２２上の感光材
料に集束され、情報溝が記録さる。このとき、発
振器１２の出力を光偏向器２０の駆動回路２３に
入力し、光偏向器２０を駆動して光ビームをデイ
スクの半径方向に微小振動させる。さらに、検索
するための制御回路２６の入力関係について説明
する。信号源１０として、テレビ信号を例にと
る。

この場合、１フレームが１つの情報溝に対応す
る。検索の場合には記録するフレームの内容と情
報溝を対応させる方法もあるが、構成が複雑にな
るので、ここでは、他の構成（本発明の実施例に
は述べない）によつて、記憶するフレームの内容
と記録される順番がすでに明らかになつている場
合を例にとる。

信号処理回路２４は、テレビ信号の中から垂直
同期信号を抜き出す。垂直同期信号は１フレーム
の中に２つパルス状の信号としてテレビ信号の中
に合成されて入つている。フリツフ・フロツプの
如き回路を通して、１フレームについて１つのパ
ルスが出力として表われるように構成されてい
る。計測器２７では２４の出力であるパルス信号
２５をカウンターで計測し、１つのブロツク内に
許容される情報溝の数がｎ以上の値になると桁上
げを行なう。桁上げした数、つまりブロツク数を
記憶回路２８に信号２９の形で送る。同様に桁上
げしない数を信号３０の形で２８に送る。この構
成において、ブロツクの数を表わすのは２９の信
号であり、ブロツク内での信号を表わすのは３０
の信号である。周波数制御回路２６では計測器２
７からの計測値をＤ／Ａコンバータでアナログ電
圧に変換して発振器１２に入力する。これによつ
て、ブロツク内の情報溝ごとに発振器１２からの
発振周波数が変化する。この間隔はＤ／Ａコンバ
ータの最低設定値によつて決められる。

記憶回路２８においては、信号処理回路２４か
らの出力２５をクロツクに用いて、記録した順番
に対応して信号２９と信号３０の内容を記憶す
る。同時に周波数制御回路からの出力を記憶回路
に入力する。このことによつて記録情報溝の記録
された順番が何ブロツクにあり、その中の何番目
であるか対応がつき、しかも同期検出標準番号の
周波数との対応もつく。

２５の信号によつて、パルスが入るごとに駆動
回路３１は集光光学系を移動する機構３２をσμ
ｍだけ、デイスクの半径方向に送る。これは通常
のモータで実現出来る。

次に、記録するときの周波数（同期検出標準記
号の）を情報源の信号の周波数と比較して、説明
する。情報源の信号として、NTSC方式のテレビ
信号を記録する例をとる。NTSC方式の信号を変
調器１１によつてFM変調する。そのときのキヤ
リア周波数を8MHz付近に選定し、下側波帯域を
デイスクに記録する。音声は2MHz付近にFM変
調して記録する。このとき変調器１１の出力のス
ペクトラム（周波数の）を第３図に示す。４１の
周波数帯域はビデオ信号をFM変調した後、下側
波帯と上側波帯の１部分を抜き出したものであ
る。４２は音声をFM変調した両測波帯を示す。
同期検出標準信号をビデオ信号帯域４１の中に挿
入する方法が１つある。この方法によると同期検
出標準信号の情報溝ごとの周波数間隔Δは大き
くとれるが、それでもビデオ信号に影響を与えな
いように低いレベルで挿入しなくてはならない。
具体的には第３図の斜線で示した帯域４３を用い
る。このとき変調器１３はキヤリア周波数4MHz
のFM変調を行なう。もう一つの方法は、第４図
に示すように、ビデオ信号の帯域外に同期検出標
準信号の帯域４３′をもつてくる方法である。こ
の方法では記録時のレベルは高く、再生時も確実
に同期検出標準記号を検出出来るが、Δは高く
とれない。この方法では記録時には変調器１３が
不要になる。今、1800rpmで回転するデイスクに
ビデオ再生時間30分の情報を入れようとすると、
54000本の情報溝が必要となる。300φのデイスク
にこれらの情報をすべて記録すると、ピツチ間隔
は約2μｍとなる。原理説明のところで述べた数
式を用いれば、大体、ブロツクを540に分け、ブ
ロツク内にある情報溝の数を100本にすればよい。
周波数間隔をビデオ信号に影響を与えないように
16kHzに選ぶと、第４図の方法では同期検出標準
信号の上限が2MHz以下となつて問題はない。

次に第５図の実施例を用いて、本発明による情
報再生装置を説明する。ただし、引き込みとトラ
ツキングの機構に関する装置は前述の特許出願明
細書に詳述してあるので、本実施例では動作を簡
単に述べるにとどめ、情報を検索する装置に関す
る分のみを詳述する。

第５図において、レーザ光源５０からレーザビ
ーム５１が発生し、半透明鏡５２を通過し、光偏
向手段５３（好適にはガルバノミラー）、集光光
学系５４を通つて、回転するデイスク又はデイス
ク・シート５５上にはマイクロスポツトを形成す
る。デイスク５５からの反射光５６は集光光学系
５４，ガルバノミラー等の光偏向手段５３，半透
明鏡５２を通つて光電変換手段５７に入射する。
次いで、光電変換出力信号を復調器５８に入力
し、マイクロスポツトが情報溝を横切るときの同
期検出標準信号を抜きとり、周波数計測手段６０
に入力する。このとき、同期検出標準信号を抜き
とるために、第３図、第４図に斜線で示した帯域
だけ通過するフイルター作用を５８はもつてい
る。同期検出標準信号以外の信号はビデオ復調器
６１を通過してテレビ受像機６２に入力され、映
像を再生する。同期検出標準信号が第３図のよう
にFM変調されているときには、同期検出標準信
号用の復調器５９が必要となるが、第４図のよう
な信号処理では不要となる。光電変換出力信号は
AM検波器６３を通つて、包絡線検波をうけ、同
期整流器６４に入力される。６４では５８の出力
信号である同期検出標準信号を用いて、マイクロ
スポツトと情報溝の中心とのずれとその方向を検
出する。これはトラツキング制御のための信号と
なる。

次に検索の方法とその装置について説明する。
希望する情報の内容が記録する順番で何番目の情
報溝にあるかを指定する順番指定回路６５から
今、希望としている情報溝の記録番号を指定す
る。本発明の説明には６５の内容を詳しく述べ
ず、役割だけを６５については述べた。６５の出
力を記録装置の説明に用いられる記憶回路２８に
入力して、希望する情報が何番目のブロツクに属
し、ブロツクの始めらか何番目の情報溝にあるか
を記憶回路２８はブロツク指定回路６６に入力す
る。６６では光偏向手段５３と集光光学系５４を
一体に移動する機構６７を駆動する駆動回路６８
に指定を与えて希望する情報付近まで６７を移動
させる。６９は６７の位置を検出して６６にフイ
ードバツクをかけて、位置決めを正確に行なつて
いる。７０は希望する情報溝がもつている周波数
を電圧に変換し、現在、マイクロスポツトが通過
している情報溝の同期検出標準信号の周波数を６
０によつて計測し、比較器７１によつて、通過し
ている情報溝と希望する情報溝とのずれを検出し
て、光ビームを情報溝ごとにジヤンプさせるジヤ
ンプ回路７２を動かし、光偏向手段５３によつて
希望する情報溝まで光スポツトを移動させて、希
望する情報溝まで光スポツトが来ると、始めて、
比較器７１の出力が零となるので、このとき同期
整流器６４の出力を光偏向器の駆動回路７３に入
力してトラツキングを行ない、希望する情報を再
生し、テレビ受像機６２に映像を出力する。

〔発明の効果〕

以上の如く本発明によれば、記録した情報溝を
ブロツク分けし、各ブロツク内で情報溝に順番を
つけたので、希望する情報溝の順番を読みとるこ
とができ、これによつて希望する情報を捜し出す
検索時間を格段に短縮することが可能となり、情
報検索の高速化に大きな効果をもたらすことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図までは本発明の説明図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転する記録媒体上に情報信号によつて変調
   された照射ビームを照射してその回転方向に沿つ
   て複数の情報溝を形成する情報記録方法におい
   て、上記複数の情報溝を隣接する複数の情報溝毎
   にブロツク分けし、各ブロツク内において各情報
   溝毎に異なる周波数の標準信号をブロツク毎に繰
   り返すように上記情報信号に重畳して形成するこ
   とを特徴とする情報記録方法。 ２ 回転する記録媒体と、該記録媒体上に照射ビ
   ームを照射する照射手段と、上記照射ビームと上
   記記録媒体の相対位置を制御する制御手段と、記
   録すべき情報信号の単位情報毎にパルスを発生す
   るパルス発生手段と、上記パルスを計数し所定値
   以上になると桁上げし、その桁上げした値を記憶
   装置に記憶しその残りの計数値を出力する計数手
   段と、該計数手段からの上記計数値に対応して周
   波数の異なる標準信号を発生する信号発生手段
   と、該信号発生手段の出力信号を上記情報信号に
   重畳した信号によつて上記照射ビームを変調する
   変調手段とを具備することを特徴とする情報記録
   装置。