JPH0528522A - 情報媒体のトラツク走査用光ビームのトラツキング制御信号発生方法及び装置 - Google Patents

情報媒体のトラツク走査用光ビームのトラツキング制御信号発生方法及び装置

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JPH0528522A
JPH0528522A JP3250123A JP25012391A JPH0528522A JP H0528522 A JPH0528522 A JP H0528522A JP 3250123 A JP3250123 A JP 3250123A JP 25012391 A JP25012391 A JP 25012391A JP H0528522 A JPH0528522 A JP H0528522A
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flag
track
light beam
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JP3250123A
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Jean-Louis Gerard
ジヤン−ルイ・ジエラール
Pierre Berthet
ピエール・ベルテ
Claude Bricot
クロード・ブリコ
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Thales SA
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    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0938—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following servo format, e.g. guide tracks, pilot signals

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 情報媒体での光ビームの径方向トラッキング
制御を可能にする。 【構成】 情報ディスクには、トラックに沿って情報の
記録同士の間に位置する第１フラグを複数設け、第１フ
ラグは少くともトラックの中軸の一方の側に偏位した１
個の記録済のマークから成り、２個の順次のマークは対
向方向に偏位し、そしてフラグ認識手段も設けており、
マークが光ビームの下を通過するのに対応する解析窓を
定める電気パルスを発生し、対向方向に偏位した２個の
順次のマークの通過に対応する解析窓を定める電気パル
スの期間に、光電検出手段によって供給される読取り信
号の振幅を記憶し、トラッキング・エラー信号を発生す
るべく記憶した読取り信号の振幅を比較する。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、光ビームによって読取
り及び／又は書込みを行う光学的情報媒体、特にディス
ク状媒体での位置制御信号、特にトラッキング制御信号
を生成する方法及び装置に係る。情報媒体での径方向ト
ラッキングを実行するために、従来技術による多くの方
法が公知である。情報、例えばビデオ情報を逐次的に記
録する場合には、通常、トラックは、予め形成されるの
でなくて、書込みの際に、実時間的に形成される。情報
は、ディスクの周縁部から中心部、若くは中心部から周
縁部に伸びる、単一らせん状トラック又はディスクの回
転軸を中心とする同心円状トラックに沿って、記録され
る。最も簡単なシステムに於ては、前記の如きトラック
の形成のためには、書込みヘッド送り手段が正確なもの
であることが必要である。例えば、微細な凹凸（マイク
ロレリーフ）の形状で記録された情報は、読取りモード
では、ディスクの記録面である平面即ち基準面に集束す
る読取りビームと干渉する。マイクロレリーフが集束ス
ポットの下を通過するとき、ビームが変調され、この変
調がホトデテクタ・セルにより検出され、光量が電気信
号に変換される。これらの信号を使用して、トラッキン
グを行うことも可能である。前記の如き方法に於ては、
読取りモードに於て、連続する２つの溝のオーバーラッ
プが生じたり、又は少くとも２つの溝が識別し得なくな
ることを阻止するために、書込みヘッドの送りに関し
て、極めて高い機械的安定度が要求される。前記の如き
システムを改良するために、米国特許第４，２７５，２
７５号は、最終記録トラック又は記録トラックの１つを
基準として使用する方法を提案している。前記方法で
は、書込みヘッドの機械的送りシステムに書込み光スポ
ットの光学的偏向システムが付加される。読取り光スポ
ットは、従来の位置制御素子によって、トラックの記録
済溝を追跡する。光学的偏向システムによって、書込み
光スポットは、読取り光スポットから定距離に維持され
る。該距離は、トラックのピッチの整数倍に等しい。し
かし乍ら、例えば情報処理に使用する場合の如く、情報
をランダムに記録したい場合、前記の方法又は同種の方
法を使用することができない。この場合には、通常、情
報記録用トラックを予め形成しておく必要がある。この
ために、従来は、或る種の形状のプリエッチが使用され
ている。米国特許第４，２５２，８８９号、第４，２８
８，５１０号及び第４，３３４，００７号に記載の例に
よれば、情報媒体即ちデータ媒体の製造工程において、
データ媒体の補助膜に平滑溝の形状のトラックが形成さ
れる。情報は、以後のプロセスにおいて、補助膜と接触
した感熱性乃至感光性の層に書込まれる。従来技術の好
ましい変形例に於ては、プリエッチ・トラックは、情報
記録領域と一致する。これが所謂シングル・トラック・
システムである。別の方法に於ては、１つ以上のプリエ
ッチ・トラックは、情報記録トラックと一致しない。こ
れが所謂ダブル・トラック・システムである。このシス
テムの異なる２種のトラックを識別するためには、プリ
エッチングが第１周波数スペクトルに分解され得る信号
から成り、情報が別の第２周波数スペクトルに分解され
得る信号から成るように構成し得る。前記の米国特許に
よれば、書込みモードに於ては、読取りビームを使用し
て、プリエッチ・トラックの追跡を行うことが可能であ
る。前記の如き方法の主たる欠点は、１つの情報トラッ
ク毎に少くとも１つの付加的プリエッチ・トラックが必
要なので、最大限の記録密度が得られないことである。
更に、プリエッチ・トラックの径方向トラッキングのた
め及び記録用トラックの情報書込み又は読取りのために
各１個ずつの２個のビームが必要である。また、１つの
プリエッチングを有するシングル・トラック・データ媒
体にも、欠点が見られる。これらのデータ媒体では、通
常、記録及び径方向トラッキングの各々に１個ずつの２
個のビームの使用が必要である。更に、情報が記録され
ていないときには、プリエッチ・トラックがディスクの
残りの部分（トラック間ゾーン）から容易に識別される
が、情報が記録されると、事情が変り、コントラストの
逆転が生じるため、注意しないと、トラッキング・エラ
ーにつながる恐れがある。なお、面振れをも有する情報
媒体において、ビームの正確な集束を得るために最も多
く使用されるものは、フィードバック・ループを有して
おり、光学的デバイスとデータ媒体のエッチ面との間の
距離を完全に一定に維持する集束（フォーカシング）制
御デバイスである。この制御デバイスの動作は、誤差を
示す電気信号の検出により得られる。該電気信号は、第
１変形例では、記録情報の読取りによって生成され、第
２変形例では、例えば平滑溝の形状のトラックを形成す
るプリエッチングの検出により得られる。従って、径方
向トラッキングに関して、上述のものと同様の欠点が生
じる。本発明の目的は、公知技術に於ける前記の如き欠
点を除去し、従来システムでのコントラスト低下による
欠点を克服して、光ビームの位置制御信号、特にトラッ
キング制御信号を生成する方法及び装置を提供すること
である。以下に、添付図面に基づいて、本発明を更に詳
細に以下に説明する。第１図は、直交座標系Ｏ−ＸＹＺ
の第三軸ＯＺに平行な軸に関して、平面ＸＯＹにおいて
回転し得る円形ディスク状の従来技術のデータ媒体を示
す。データ媒体であるディスク５の下面は、平滑である
ものとする。下面に平行なディスクの上面も平滑である
が、平滑トラックの形状のプリエッチ・トラック７を有
する。トラック７は、１ミクロン以下の実質的に一定の
幅を有する。前記の如きディスク５は、平滑トラック群
の１つのトラックの所与の点にデータを記録するか、又
は、前記トラックの任意の点に記録されたデータを読取
るために使用され得る。例えば、直径約３０センチメー
トルのディスクは、光学的書込み・読取り系のシャシー
に一体的に装着された駆動モータによって回転運動を生
じる。この例に於ては、ディスク５の所与のトラック７
へのアクセス・デバイスは、２つの光エネルギー源を有
する固定部（図示せず）と、書込み・読取りヘッドを有
する可動部とを具備する。公知の如く、可動部は、垂直
方向制御、即ちフォーカシング制御を確保するべく、永
久磁石（図示せず）の磁場内を移動する電磁コイルＢに
一体的に装着された対物レンズＯｂと、径方向制御を確
保する検流ミラーＭ１とを有する。同じく公知の如く、
光エネルギー源は、レーザ源、例えば半導体レーザ又は
Ｈｅ−Ｎｅレーザを含む。レーザ源は、断面の小さい平
行な偏光ビームを供給する。レーザ・ビームは、光軸に
沿った対物レンズの位置に関わりなく、対物レンズの入
射ひとみをカバーするように、広がりを拡大される必要
がある。このために、１９７９年８月３日出願の米国特
許出願第１７４，５６４号明細書では、光エネルギー源
と可動の書込み・読取りヘッドとの間に、アフォーカル
・レンズ系を配置することを提案している。読取りモー
ドでは、レーザ源（図示せず）によって生成される平行
レーザ・ビームｆｌは、その平行ビームが対物レンズＯ
ｂの入射ひとみをカバーするように倍率が選択されたア
フォーカル・レンズ系により、広がりを拡大される。ミ
ラーＭ１は、軸ＯＸに平行な方向に伝搬する平行光線を
偏向する。対物レンズＯｂは、矢印６で示す回転運動を
行うデータ媒体であるディスク５の点３に、読取りビー
ムを集束させる。対物レンズＯｂとミラーＭ１とは、書
込み・読取りヘッドを構成する可動素子に固着されてい
る。この可動系は、公知の手段によって移動させ得る。
変調された書込みビームｆｅに対しても、同じアフォー
カル・レンズが使用される。ディスク５の上面に於て読
取り光スポットと書込み光スポットとを一致させないた
めに、書込みビームｆｅを読取りビームｆｌに対して極
く僅か傾斜させる。但し、レンズの入射ひとみに於ける
書込みビームの偏心は極めて小さくて、ヘッドの径方向
移動中のビームのずれは無視し得る。その結果、光軸に
沿ったレンズの位置に関わりなく、書込み即ち記録ビー
ムｆｅは、点３の極く近傍の点４に集束する。平滑溝７
の形状のトラックのプリエッチングは、種々の方法で形
成され得る。例えば、プリエッチングは、同心円状又は
らせん状のトラックに沿った凹部として設けられてもよ
い。トラックの幅は、光スポットの直径よりやや小さ
く、トラック・エレメントは、トラック幅よりやや広い
幅のトラック間ゾーンによって、互いに隔てられてい
る。ディスク５の上面には、熱光学的プロセスによる書
込みに適した薄膜から成る層が形成されている。前記の
如きトラック配置では、読取り光スポットはトラックと
相互作用して散乱光線を生じるが、トラック間ゾーンは
散乱光線を生じないので、書込みに先立って、トラック
を走査することが可能である。ディスク５の書込みモー
ドに於ては、書込みを受ける感光層の照射は、光スポッ
トによって行われる。ディスク５であるデータ媒体の用
途次第では、光スポットは、例えば可変幅又は一定幅の
方形波パルスの電気信号によって変調される。変調信号
に情報を組込むために、場合に応じて、周波数変調若く
は位相変調が用いられてもよく、又はパルス符号変調さ
れたメッセージを供給し得る別の符号化方式が用いられ
てもよい。情報自体が直接変調信号となることも可能で
ある。ディスク５により反射された読取りビームを検出
するために、例えば、読取りビームｆｌの光路に、半透
明プレートＭ２が配置される。この反射ビームは、次
に、光検出・信号処理手段１に伝送される。光検出・信
号処理手段１は、一方では、ミラーＭ１の位置制御モー
タ２を制御し得るトラッキング・エラー信号εを送出し
て、これにより径方向制御を実行し、他方では、対物レ
ンズＯｂに固着されたコイルＢを制御し得るフォーカシ
ング・エラー信号ε′を送出して、これにより集束制御
を実行し得る。光検出・信号処理手段１は、更に、ディ
スク５に記録されている利用情報を示す信号Ｓ（ｔ）を
供給する。従って、読取りモードでは、トラック７の記
録済エレメントの通過中に信号Ｓ（ｔ）が収集される。
信号Ｓ（ｔ）は、トラック７に記録された信号の時間的
経過を忠実に再現する。書込みモードでは、読取りビー
ムｆｌは、プリエッチングによる径方向制御を確保する
ために使用されるが、書込み中の情報の実時間制御、即
ちモニタを行うためにも使用され得る。先行技術の方法
（第１図参照）は、有効トラックに隣接するか又は有効
トラックを包囲する１つ又は２つのプリエッチ・トラッ
クを使用する方法に比較すれば、１つのトラック幅に相
当する表面しか必要としないが、それでも多数の欠点を
残している。検出の見地から考察すると、公知の或る種
の感熱材料（感光材料）では、トラックは、トラック間
ゾーンよりも暗い領域として検出される。従って、トラ
ッキングのずれは、このコントラストによって容易に検
出され得る。データ媒体の表面の膜に書込み光線が作用
すると、或る種の感熱材料では、記録済領域が明るくな
り、これによりトラックに沿って、良好なコントラスト
が生じる。しかし乍ら、トラック内に生じたこれらの明
るい領域と、トラックより明るい隣接のトラック間ゾー
ンとが識別し難くなり、良好なトラッキングを確保する
のに必要な径方向コントラストが失われる。トラック間
ゾーンがトラックより暗い或る種の別の材料では、逆の
結果が生じ、同様に書込みによってコントラストが失わ
れる。従って、記録、即ち書込みによって、トラックの
データ格納領域全部に於けるトラックの径方向識別性が
低下する。このような欠点により、使用可能な材料に関
する技術上の選択が極めて制限される。更に、少くとも
書込みモードに於ては、異なる２種のビーム、即ち書込
みビームと読取り及び／又は径方向トラッキング・ビー
ムとを使用する必要がある。第２図は、本発明で使用し
得るフラグの例を示す。プリエッチングは、平滑トラッ
ク７の一部分を占める形状をしており、これにより情報
記録トラックの中軸７０を決定する。２つのフラグ７１
間には書込み以前には情報を全く含まない領域７２が存
在する。第２図においてディスクの回転方向は矢印Ｒで
示される。第２図に示すトラック７は、仮想トラックで
あり、中軸７０は、書込みビームによって追跡される理
想軌道を示す。特に、本発明においては、フラグは、ト
ラックの中軸７０に関して片側に偏位した少くとも１つ
のプリエッチング部分を有していて、記録済のマークを
形成する。記録済のマークはプリエッチングに限定され
ない。この順次の２つの偏位部分が、中軸７０の両側に
配置されていることが必要である。第２図に示す例によ
れば、第１フラグ７１は、トラックの中軸７０から左側
に偏位した部分７１０−Ｇを有する。次のフラグ７１
は、中軸７０の右側に偏位した部分７１０−Ｄを有す
る。そして、この組合せが反復される。偏位部分とトラ
ックの中軸７０との間の間隔はトラッキング・スポット
の幅よりも小である。第３図は、本発明で使用し得るフ
ラグの別の参考例を示す。各フラグは、トラックの中軸
７０の左側に偏位した少くとも１つの部分７１０−Ｇ
と、右側に偏位した少くとも１つの部分７１０−Ｄとを
有する。中軸７０のいずれかの側に偏位した部分を有す
る主フラグ７１に、フラグ開始認識信号、即ち同期信号
を生成するための第２フラグ７３を組合せるのが有利で
ある。好ましくは、フラグ７３は他の記録情報とは区別
してフラグ７３を選択的に認識するための特殊コードを
有する。このような構成が第４図に示される。情報の書
込み方法をどうするかは、本発明の範囲外の事項であ
り、公知の任意の方法の使用が可能である。フラグ７１
と領域７２に記録された利用情報とは、例えばレーザ書
込みビームによって表面の膜を溶融して形成された、微
細な凹凸の形状をしたマイクロレリーフから構成され得
るが、しかし、このような形状に限定はされない。好ま
しくは、フラグの部分は、全て同じ幅を有しており、偏
位部分７１０−Ｇ、７１０−Ｄは、同じ長さ及び同じ大
きさの偏位を有する。使用される感熱材料の膜次第で
は、コントラストを改善するために、利用情報データの
記録領域７２にも平滑溝の形状のプリエッチングが形成
され得る。径方向トラッキング制御を行うために、偏位
部分の検出により得られた信号の比較によって、エラー
信号を生成する。この方法は、所謂、「トラックキング
光スポットのウォブリング法」と同様である。このウォ
ブリング法では、トラッキング・エラーがゼロのときト
ラックの中軸を中心とする中央位置に関して定振幅の高
周波径方向振動を、トラッキング光ビームに与える。こ
の方法によれば、光スポット−トラック間の相対的ずれ
の振幅が、読取り用高周波信号の変調レベルによって制
限されないという利点が得られる。典型的には、振動の
振幅ピーク値は、幅約１ミクロンのトラックに対して約
０．２ミクロンである。本発明によればずれにより齎さ
れる等価振動の振幅を更に大きくすることができ、該振
幅は読取り光スポットの寸法によってのみ限定される。
偏位部分のずれにより生じる振幅変調は、後に書込む情
報の高周波数信号に影響を与えない。対向方向に偏位し
たフラグの２つの部分を順次検出することにより得られ
る２つの信号を比較するために、これらの信号はサンプ
リグされる。このためには、該部分の光スポット通過タ
イミングが既知である、即ち、上記２つの部分が認識可
能でなければならない。このような認識を行うために
は、次の方法もある。最初の方法では、各偏位部分がそ
の形状によって認識される。即ち、その形状により、中
軸７０の右側又は左側のいずれにあるかが示される。各
偏位部分を１つの部分により形成する代りに、各部分の
長さ及び／又は位置的分布をして選択的検出可能なコー
ドを表わす複数個の部分により形成して、記録すること
も可能である。第４図に示す構成と同様に、各フラグ７
１に補助フラグを組合せ、この補助フラグが、後続の偏
位部分の偏位方向を示したり、又は中軸７０の両側に偏
位した一連の後続部分の存在を示したりするコードを表
わすことも可能である。そのことの故に、対向方向に偏
位した２つの偏位部分を後述する光電手段で検出して、
得られた信号の振幅を紛れなしに比較することができ
る。また、データ媒体が複数のセクタに分割される。例
えば、ディスクの場合、１周当り１６個のセクタに分割
される。次に、セクタの開始を検出せしめる特定形状の
プリエッチ・フラグが書込まれる。このような配置が、
第５図に示されている。各セクタの開始は、コード化フ
ラグ７４で示されており、その後に、例えば右側部分７
１０−Ｄと利用情報データ書込み領域７２と左側部分７
１０−Ｇと利用情報データ書込み領域７２とから成るブ
ロックが反復される。互い違いに異なる方向に偏位した
２組の部分は、２列の解析窓Ｆ１、Ｆ３、…、Ｆ２ｎ＋
１、及びＦ２、Ｆ４、…、Ｆｎを形成する。解析窓の総
数、即ち偏位部分７１０−Ｄ、７１０−Ｇの合計数は２
ｎ＋１である。第５図の例では、領域７２は、書込み以
前には平滑溝である部分によって形成される。変形例で
は、第２図乃至第４図の場合の如く、領域７２は、書込
み以前にはトラック間ゾーンと一致し得る。更に、フラ
グ認識手段は読取り及び／又は書込みの過程の当初にた
だ一度だけ用いるものでもよい。解析窓Ｆ１乃至Ｆ２ｎ
＋１及び解析窓Ｆ２乃至Ｆ２ｎの各々に於て光電検出手
段が検出した信号をそれぞれ積分し、両者を比較するこ
とによって、径方向トラッキング・エラー信号が得られ
る。第６図は、この変形例に従って径方向トラッキング
装置を動作させ得る電子回路を示す。ディスクへの情報
書込み・読取り系としては、第１図と同様のシステムを
使用し得るので、同じ要素の説明は省略する。集束及び
径方向トラッキングの光検出・信号処理手段１のみを詳
細に示す。光検出・信号処理手段１は、光電検出手段１
０を含む。光電検出手段１０は、出力信号ＶＤを生成す
る少くとも１つのホトデテクタ・セルを含む。信号ＶＤ
は径方向トラッキング・エラー信号εの生成回路１１に
伝送される。信号ＶＤは、また、解析窓に相当する時間
間隔中にトラッキング・エラー信号生成回路１１の動作
を許可するサンプリング回路１２に伝送される。このた
め、サンプリング回路１２は、フラグ認識回路１２０
と、例えば２進カウンタ１２１とデコーダ１２２とを含
む。フラグ認識回路１２０は、第２フラグ即ちセクタ開
始フラグ７４（第５図）を認識し、これに応じてカウン
タ１２１のリセット入力にリセット信号ＲＡＺを供給す
る第１回路と、偏位部分７１０−Ｄ及び偏位部分７１０
−Ｇの通過を検出し、各通過毎にカウンタ１２１の増分
信号ＳＡを生成する第２回路とを含む。カウンタ１２１
の出力には、デコーダ１２２に転送される２進ワードＳ
Ｂの複数のビットが常時存在する。カウタン１２１の増
分毎に、デコーダ１２２はパルスを生成し、このパルス
をスイッチ１１０、１１１を作動せしめる２つの制御出
力Ｓ１、Ｓ２に交互に送出する。出力Ｓ１のパルスはＦ
１、Ｆ３、…、Ｆ２ｎ＋１のグループに属する解析窓に
対応しており、出力Ｓ２のパルスはＦ２、Ｆ４、…、Ｆ
２ｎのグループに属する解析窓に対応している。スイッ
チ１１０、１１１の各々は、信号ＶＤを受信し、解析窓
の間だけという条件付きで、該信号を記憶機能を有する
積分器１１２に転送する。積分器１１２は２つの差分入
力を有しており、トラッキング光スポットと右側偏位部
分、及びトラッキング光スポットと左側偏位部分との相
互作用により生じた信号を順次に比較する。フラグ認識
回路１２０による偏位部分７１０−Ｄ及び７１０−Ｇの
選択的認識は、別の方法で行われてもよい。例えば、第
４図に使用したフラグ７３と同様のサンプリング開始を
同期する補助フラグを各偏位部分に組合せてもよい。又
は、複数個の偏位部分７１０−Ｄ又は７１０−Ｇを書込
み、且つ各々の分布及び／又は長さによって、他のデー
タ書込み用コードとは異なる特定の偏位部分用コード
（自己認識型）を定義してもよい。データ媒体−読取り
ヘッドの速度が十分に安定で、且つ領域７２の長さが正
確に一定である場合には、カウンタ１２１を一度だけ初
期値に再設定するだけで、一連の増分パルスをクロック
により生成し得る。クロックとして、例えば、電圧制御
発振器ＶＣＯを使用し得る。第７図は、このような変形
例を示す。第６図と同じ要素は同じ符号で示されてお
り、同じ要素の説明は省略する。第７図の例では、セク
タ開始フラグ（フラグ７４、第５図）の認識回路のみを
有するフラグ認識回路１２０により生成されたリセット
信号ＲＡＺは、クロック１２３にも供給され、クロック
１２３に於てフラグ７４の通過に対する位相合せが行わ
れる。次に、クロック１２３は、１／Ｔに等しい繰返し
周波数で一連のパルスを生成する。このＴは、領域７２
が走査光スポットの下を通過するのに要する時間であ
る。過度の位相シフトが生じて、これにより偏位部分の
通過と同期外れにある解析窓が生成される危険を防止す
るために、各セクタに於けるフラグ７４の部分の数を増
加することができる。この場合の典型的な構成として
は、１つのフラグ７４として、１６個の部分を続けて設
ける例を挙げられる。第６図及び第７図に示す２つの具
体例に於て、カウンタ１２１をシフトレジスタ又は等価
の手段で代替し、フラグ７４の通過時に論理１を書込
み、偏位部分の通過毎に該ビットをシフトさせることも
可能である。前記の２つの具体例に於ては、積分器１１
２の出力εＮは階段状信号であり、該信号の振幅は、２
つの偏位部分の通過の間は記憶されている。それ故に、
該信号は平滑化される。そのために、径方向トラッキン
グ・エラー信号εが得られる出力に低域フィルタ１１３
が配設され得る。第８図は、トラックの中軸７０に対し
てトラッキング光スポットが有し得る３つの位置を示
す。図の上部の曲線Ｖ１は、回転方向が第５図の矢印Ｒ
の方向であるとして、トラッキング光スポットがトラッ
クの中軸７０の左側にずれた場合を示す。この場合、部
分７１０−Ｇとトラッキング光ビームとの相互作用が、
部分７１０−Ｄとトラッキング光ビームとの相互作用よ
り大きい。曲線Ｖ１に於ては、部分７１０−Ｇのトラッ
キング光スポット照射領域通過に対応する解析窓Ｆｉ
（ｉは１乃至２ｎ＋１のうちの任意の偶数）での振幅変
化は、部分７１０−Ｄの通過に対応する解析窓Ｆｉ＋１
での振幅変化より大きい。これらの２つの信号の振幅及
び符号の差ΔＶは、トラックの中軸７０に対する光スポ
ットのずれの方向及び幅を示す。これらの窓以外ではス
イッチ１１０、１１１が切れるので、光電検出手段１０
によって供給される信号ＶＤは積分器１１２に転送され
ない。第８図の中央部の曲線Ｖ２は、トラッキング光ス
ポットの中心がトラックの中軸７０に存在する場合を示
す。窓Ｆｉ及びＦｉ＋１に於て検出手段１０により供給
される信号の変化は、等しい。第８図の下部の曲線Ｖ３
は、トラッキング光スポットがトラックの中軸７０に対
して右側にずれた場合を示す。上述の如くに、サンプリ
ングされた信号の値は、次の解析窓まで記憶される。積
分器１１２の出力には、径方向トラッキング・エラーを
示す階段状信号εＮが検出される。低域フィルタ１１３
を用いて該信号が平滑化され、フィルタ１１３の出力に
径方向トラッキング・エラーεが送出される。第９図
は、トラックの中軸７０に対するトラッキング光スポッ
ト３の径方向ずれの変化δを、時間ｔの関数として示
す。図の下部には、対応する径方向トラッキング・エラ
ー信号εの経時的変化が点線のグラフで示されている。
更に、階段状の径方向トラッキング・エラー信号εＮの
変化も示されている。この信号εＮは、フラグ偏位部分
の径方向トラッキング光スポットの通過と同期して変化
し、連続する２つの偏位部分の通過の間は一定に維持さ
れる。第７図のものによれば、２列の解析窓を識別する
必要がないので、回路構成がより簡単である。フラグの
通過毎に、順次の偏位部分の通過に関連させて、二路ス
イッチを用いて、信号ＶＤを積分器１１２の差分入力に
交互に転送するだけでよい。通過速度が十分に安定して
おり、且つ領域７２の長さが一定である場合には、フラ
グ偏位部分の検出回路を削除し、外部クロックによって
解析窓の生成を同期し得る。このようなクロックは、利
用情報データの書込み及び／又は読取りの際の同期信号
を供給するべく使用される従来の手段を用い得る。繰返
し周波数は、所謂ビット周波数であり、情報ビットの読
取りに必要な時間間隔の逆数に等しい。フラグ認識手段
は読取り及び／又は書込み過程の当初にただ一度だけ用
いることができる。所望のサンプリング・パルスが得ら
れる点では同じである。前記の全ての変形例に於て、積
分（第６図の積分器１１２）をピーク検出即ちサンプリ
ング−保持で代替し、これに続けてパルス間比較、階段
状信号εＮの生成及び平滑化による最終信号εの生成処
理を行うことが可能である。なお、前述のフラグは、書
込み及び／又は読取りヘッドの垂直方向制御に必要な集
束エラー信号、フォーカシング・エラー信号の生成のた
めにも使用され得る。この場合、集束用の対物レンズの
光軸の両側に２つのホトデテクタ・セルを配置する。第
１０図は、前記の構成の場合の不可欠な要素のみを示す
概略図である。第１図の装置の読取りビームｆｌを使用
し得る走査ビームは、トラック７の中軸７０の走査スポ
ット３に集束する。前述したところにより、径方向トラ
ッキングが正しく行われるものとする。第１０図は、更
に、第１図に関して説明した要素、即ち集束用対物レン
ズＯｂ、対物レンズ駆動の集束用ソレノイドＢ、径方向
トラッキング・エラー信号εの制御下で、モータ２によ
り軸ΔＹの回りで駆動される径方向トラッキング・ミラ
ーＭ１をも示す。これらの素子に関しては、繰返し説明
はしない。対物レンズＯｂの光軸を通る軸Ｚの両側に、
２つのホトダイオードＤＡ、ＤＢが配設されている。こ
れらのダイオードＤＡ、ＤＢは、トラック７を含むディ
スク面に平行な平面ＸＯＹ内にあり、且つ走査スポット
３のところでのプリエッチングの中心通過方向である方
向Ｒに平行な、軸ＯＹの両側に配置されている。第１０
図に於て、ホトダイオードＤＡ、ＤＢは、半透明ミラー
Ｍ１の上方に配置されているが、第１図に示すように１
組の偏向ミラーＭ１とＭ２を用いて、ホトダイオードＤ
Ａ、ＤＢを光検出・信号処理手段１に組入れることが可
能である。また、ディスクの読取りを反射ではなく透過
によって行う場合には、ホトダイオードはディスク下方
に配置され得る。ホトダイオードＤＡ、ＤＢの出力信号
は、光検出・信号処理手段１に内蔵された後述の電子処
理回路に転送される。第１１図乃至第１４図に基づい
て、フォーカシングを詳細に説明する。この場合、第５
図に示す型式のプリエッチングが設けられている、即ち
プリエッチング領域が左右に互い違いに設けられている
ものとする。集束が正しい場合、入射走査ビームｆｌが
平行であるとすると、ビームｆｌは、追跡すべきトラッ
ク７を含むディスク面と一致する平面ＰＯに於て、対物
レンズＯｂの焦点に集束する（第１１図）。この場合、
プリエッチング、例えば左に偏位した部分７１０−Ｇ
は、ビームｆｌと干渉し、光学法則に従い平面ＺＯＹに
関して対称に分布する干渉次数の回折が生じる。回折光
は、ホトダイオードＤＡ、ＤＢにより等分量ずつ検出さ
れる。次に、右に偏位した部分７１０−Ｄの通過時に
も、同様の現象が生じ、以後も同様である。しかし乍
ら、収束面から外れると、対称性はもはや維持されな
い。プリエッチング部分が右（７１０−Ｄ）又は左（７
１０−Ｇ）のどちらに偏位した部分であるかに従って、
対称面ＺＯＹの平面の左右いずれかで、一方の二分の一
ビーム即ちビームｆｌの一方の部分が優勢になる。その
結果、走査ビームの下を通過する交互のプリエッチング
部分に対して、ホトダイオードＤＡ、ＤＢは等しい光量
を検出しない。追跡すべきトラック７が対物レンズＯｂ
と焦点（平面ＰＯ）との間の平面ＰＩに含まれる場合に
は、右に偏位した部分（７１０−Ｄ）からホトダイオー
ドＤＡが検出する信号は、ホトダイオードＤＢが検出す
る信号より強い。左に偏位した部分（７１０−Ｇ）の通
過時には、上記の逆になる。追跡すべきトラック７が対
物レンズＯｂに関して平面ＰＯよりも遠い平面ＰＩＩに
含まれる場合には、上記と完全に相補的な結果となる。
上記の３つの場合を第１２図に示す。解析窓θ１、θ２
は、径方向トラッキング・エラーの決定に関して既述の
プロセスに従って、偏位部分の走査光スポット通過時間
により、決定される（第６図参照）。集束エラー信号
ε′を決定するには、解析窓で検出された信号ＶＡ、Ｖ
Ｂの積分又はサンプリングを行って、解析窓θ１では信
号ＶＡ１、ＶＢ１、解析窓θ２では信号ＶＡ２、ＶＢ２
を得て、次に代数演算 （ＶＡ１＋ＶＢ２）−（ＶＡ２＋ＶＢ１） （１） を行う。この結果は、集束エラー信号ε′の符号及び振
幅に比例する。これの重要な利点の１つは、プリエッチ
ング（例えば平滑溝）を任意に有するトラックに沿った
利用情報データの書込みにより生じたコントラスト変化
の影響を克服し得ることであり、今１つの重要な利点
は、不連続フラグから集束エラー信号を得るので、通常
は極めて難しいセルの正確な位置調整が不要になること
である。例えば、何らかの理由でホトダイオードが軸Ｏ
Ｚ（第１０図）に対してずれている場合、他の全ての要
因が変わらないならば、ホトダイオードの１つ、例えば
ホトダイオードＤＡの検出光量が少なく、ホトダイオー
ドＤＢの検出光量が多い。第１３図は、このような場合
を示す。正しく配置されたホトダイオードにより検出さ
れるパルスをＶＡ１乃至ＶＢ２で示し、実際に検出され
るたパルスをＶ′Ａ１乃至Ｖ′Ｂ２で示すと、集束状態
に関わり無く以下の関係が証明される。
ＶＡ１＞Ｖ′Ａ１ （２） ＶＡ２＞Ｖ′Ａ２ （３） ＶＢ１＜Ｖ′Ｂ１ （４） ＶＢ２＜Ｖ′Ｂ２ （５） 式（１）に従って計算すると、全面的又は少くとも部分
的に補償が存在し、ホトダイオード対が偏位している場
合にも、集束エラー信号ε′は殆ど変化しない。多くの
場合、初期位置調整を一度だけ行えば、位置調整手段を
完全に省略することが可能である。個別的不連続的プリ
エッチングの検出によって、フォーカシング即ち垂直方
向制御、及び径方向トラッキングのエラー信号の生成プ
ロセスが全自動的に実行されるが、本発明の好ましい応
用例によれば、この２種の制御が同時に実行され得る。
このためには、第６図のエラー信号生成回路に変更及び
追加を行う必要がある。正確な集束を行うことが可能な
この種のエラー信号生成回路が、第１４図に示されてい
る。第６図と第１４図とに共通の要素は同じ参照符号で
示されており、同じ要素の説明は省略する。２つのホト
デテクタＤＡ、ＤＢ（第１０図）を有する光電検出手段
１０は、２つの出力信号ＶＡ、ＶＢを出力する。サンプ
リング回路１２で使用するために、例えば加算増幅器１
００を用いて、信号ＶＡ、ＶＢを１つの信号、即ち信号
ＶＤにする。信号ＶＤは、既述の如く、径方向トラッキ
ング・エラー信号生成回路１１にも転送される。径方向
トラッキング・エラー信号生成回路１１は、解析窓θ
１、θ２を決定する２つのサンプリング信号乃至制御出
力Ｓ１、Ｓ２を受信する。このエラー信号生成回路は、
更に、集束エラー信号ε′の生成回路を含む。フォーカ
シング・エラー信号ε′を生成するために、４つの記憶
機能を有する積分器１３０乃至１３３が備えられてお
り、窓θ１（信号Ｓ１）に於ては積分器１３０と１３
３、窓θ２（信号Ｓ２）に於ては積分器１３１と１３２
のそれぞれの動作が許可される。これらの積分器１３
０、１３１、１３２、１３３の各々の出力には信号ＶＡ
１、ＶＢ２、ＶＡ２、ＶＢ１が得られる。積分器１３
０、１３１の出力及び積分器１３２、１３３の出力は、
例えば、利得１の２つの加算増幅器１３４、１３５の各
々の入力に転送される。２つの増幅器１３４、１３５の
出力信号は、次に、例えば利得１の増幅器１３６の差分
入力、即ちプラス入力及びマイナス入力にそれぞれ転送
される。これにより式（１）の計算の結果である信号が
得られる。事実、出力信号は階段状信号ε′Ｎであり、
２回の演算の間は結果が記憶乃至保持されている。階段
状信号ε′Ｎは低域フィルタ１３７で平滑化する。フィ
ルタ１３７の出力は、アナログ形のフォーカシング・エ
ラー信号ε′を供給する。本発明の効果は、従来のエッ
チング使用の際には一般に必要な外部ウォブリング手段
が不必要とされること、利用情報の書込みと径方向トラ
ッキングとの間の相互作用が全く生じないこと、トラッ
キングが速く信頼性が高いこと、フォーカシング制御の
追加が容易であることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の情報ディスクの光ビームの位置制御を行
う装置の説明図である。
【図２】記録済のマークの説明図である。
【図３】記録済のマークの別の説明図である。
【図４】記録済のマークの他の説明図である。
【図５】記録済のマークの更に別の説明図である。
【図６】径方向トラッキングの主要な回路の説明図であ
る。
【図７】径方向トラッキングの主要な回路の別の説明図
である。
【図８】動作説明図である。
【図９】別の動作説明図である。
【図１０】フォーカシング制御の主要な要素を説明する
参考図である。
【図１１】動作説明図である。
【図１２】別の動作説明図である。
【図１３】他の動作説明図である。
【図１４】フォーカシング制御の主要な回路を説明する
参考図である。
【符号の説明】
１ 光検出・信号処理手段 ２ モータ ３、４ 光スポット ５ ディスク ７ トラック １０ 光電検出手段 １１ トラッキング・エラー信号生成回路 １２ サンプリング回路 １３ フォーカシング・エラー信号生成回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クロード・ブリコ フランス国、94800・ヴイルジユイフ、リ ユ・アンブロワーズ・クロワザ、27・ビス

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 情報媒体には、トラックに沿って情報の
    記録領域同士の間に位置する第１フラグを複数設け、該
    フラグは少くともトラックの中軸の一方の側に偏位した
    １個の記録済のマークから成り、２個の順次のマークは
    対向方向に偏位し、そしてフラグ認識手段を設けてお
    り、 情報媒体の光学的読取り及び／又は書込み装置には、少
    くとも１個の光源と、光ビームを情報媒体に集束するた
    めの光学的手段と、光ビームによって照射された情報媒
    体の部分から得られる光エネルギーを検出する光電検出
    手段とを設けている、 情報媒体の光学的読取り及び／又は書込み装置におい
    て、少くとも情報媒体の基準面に関してトラック走査用
    光ビームのトラッキング制御を行う信号を発生する方法
    であって、 フラグ認識手段を用いてマークが光ビームの下を通過す
    るのを選択的に検出し、該検出に基づいて該通過に対応
    する解析窓を定める電気パルスを発生する段階と、 対向方向に偏位した２個の順次のマークの通過に対応す
    る解析窓を定める電気パルスの期間に、光電検出手段に
    よって供給される読取り信号の振幅を記憶する段階と、 トラッキング・エラー信号を発生するべく記憶した読取
    り信号の振幅を比較する段階と、 から成る方法。
  2. 【請求項２】 フラグ認識手段は少くとも１個の記録済
    のマークから成る第２フラグによって構成されて、各第
    １フラグに組合わされている特許請求の範囲第１項に記
    載の方法。
  3. 【請求項３】 フラグ認識手段は少くとも１個の記録済
    のマークから成る第２フラグによって構成されて、複数
    の第１フラグに組合わされている特許請求の範囲第１項
    に記載の方法。
  4. 【請求項４】 第２フラグは他の情報からフラグを識別
    するのに用いられる特定のコードを形成する複数の記録
    済のマークから成る特許請求の範囲第２項又は第３項に
    記載の方法。
  5. 【請求項５】 比較段階は、対向方向に偏位した２個の
    順次のマークの通過に関連する解析窓の期間に、光電検
    出手段によって供給される読取り信号の振幅を求めるこ
    とと、この順次の読取り信号の振幅及び符号の差の決定
    をすることと、該決定のタイミングによって階段状信号
    を生成することと、径方向トラッキング・エラー信号を
    得るべく階段状信号を低域フィルタにより濾波すること
    と、から成る特許請求の範囲第１項乃至第４項に記載の
    方法。
  6. 【請求項６】 情報媒体には、トラックに沿って情報の
    記録領域同士の間に位置する第１フラグを複数設け、第
    １フラグは少くともトラックの中軸の一方の側に偏位し
    た１個の記録済のマークから成り、２個の順次のマーク
    は対向方向に偏位し、そしてフラグ認識手段を設けてい
    る、 情報媒体の隣接するトラック要素の内の任意の要素を光
    源からの光ビームによって走査する際に、少くとも光ビ
    ームのトラッキング制御を行う信号を発生する装置であ
    って、 読取り信号を供給するために光ビームと情報媒体の基準
    面との光学的相互作用から生じる光を対物レンズを介し
    て検出する光電検出手段と、情報媒体に設けられたフラ
    グ認識手段が光ビームにより走査される度に、読取り信
    号を受領して認識信号を生じるフラグ認識回路と、認識
    信号からサンプリング・パルスを得る発生手段と、サン
    プリング・パルスはトラックの中軸の両側に順次に偏位
    した第１フラグのマークを走査する間にそれぞれ送出さ
    れることと、中軸に関する光ビームのずれを示す信号を
    供給するために、読取り信号及びサンプリング・パルス
    を受領する生成手段と、 から成る装置。
  7. 【請求項７】 発生手段は、サンプリング・パルスを供
    給するために、認識信号を供給されるリセット入力、増
    分入力、及びデコーダに接続された２進ワード出力を有
    するカウンタを有し、増分入力は、光ビームが第１フラ
    グを走査する間に、フラグ認識回路によって供給される
    信号を導かれる特許請求の範囲第６項に記載の装置。
  8. 【請求項８】 生成手段は、光電検出手段の出力を供給
    される第１スイッチング手段及び第２スイッチング手段
    へそれぞれ接続される２個の差動入力を有する積分手段
    を具備することと、第１スイッチング手段及び第２スイ
    ッチング手段はサンプリング・パルスによって制御さ
    れ、積分手段は光ビームのトラックの中軸に関してのず
    れを表わす信号を供給するための出力を有する特許請求
    の範囲第６項に記載の装置。
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