JPS6138531B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザ等の光を微小径に絞つて、光
記録材料を塗付した円盤状デイスクに照射して、
高密度に信号を記録し、再生モニターする装置に
かかわるものである。

従来上記のような光学的記録再生装置として
は、ビデオデイスクの原盤を作成する機械が存在
する。この種の装置では、フオトレジスト等を塗
付したデイスク、あるいは、金属薄膜を塗付した
デイスクに対して、記録用の短波長レーザと再生
モニター用の長波長レーザとを有して、前者で高
密度の記録を行ない、後者で再生信号の品質をみ
ながら、記録の品質をモニターすることが行なわ
れている。例えば、公開特許公報、特開昭50−
2415に上記方式装置に関する技術が開示されてい
る。

この技術によれば、短波長、高出力の記録用レ
ーザと、長波長、低出力の再生用レーザを有し、
それぞれのレーザ光を１ケの対物レンズで絞つて
記録トラツク上で、それぞれの絞り位置をわずか
にずらすことによつて、記録とその記録品質が良
好かどうかを調べるためのモニターが行なわれて
いる。

この装置はデイスク上に信号を連結してスパイ
ラルに記録する場合に適用されるが、ニケの光源
を有する点で装置が複雑になり、また各点の光軸
をそろえるために高精度の調整が必要となる。

このため、単一の光源を用いて記録および再生
モニターできる装置が望まれる。

一方、非接触の光学的記録再生装置において
は、再生時のトラツキング制御と、記録時と再生
時におけるフオーカシング制御が必要となる。後
者につき、第１図ａ，ｂ，ｃを用いて説明する。

第１図においてａ，ｂ，ｃはそれぞれデイスク
と光ビームとの関係を示しており、第１図ａはビ
ームウエストがデイスク面上に一致している状
態、同図ｂおよびｃはそれぞれビームウエストが
デイスクの上側および下側にずれている状態を示
している。記録時においては、記録エネルギーを
最少にし、かつ短波長の信号の記録を可能にする
ため、第１図ａに示す状態が望ましい。しかし、
再生時、トラツキング制御を行なう場合には、デ
イスクの透過光を記録トラツクと直角な方向に並
設された受光素子で受光し、出力差が零になるよ
う制御系が動作するが、第１図ａの状態では系が
不安定となるため、ｂ又はｃの状態にフオーカシ
ング制御する必要がある。

そこで本発明は、例えば回転するデイスク上に
静止画信号を１トラツクに少なくとも１フレーム
ずつ同心円状に記録する光学的記録再生装置にお
いて、単一光源を用いて記録と再生モニターを行
なうためのもので、記録指令によつて、デイスク
の回転に関連してサーボ切換区間信号とそれより
遅れて発生するデイスク１回転期間を対応したパ
ルス巾の記録区間信号を発生させ、サーボ切換区
間信号の間トラツキング制御系を非動作状態にす
るとともに、フオーカス制御系を記録に適する状
態に制御し、記録区間信号の間に記録を行ない、
両信号の終了後にトラツキング制御系を動作状態
に、フオーカス制御系を再生に適する状態に切換
えて再生モニターを可能とするものである。

第２図に本発明の一実施例を示す。

１はレーザ等の光源を示し、光ビームａを発生
する。２は光変調器を示し、電気光学変調器や音
響光学変調器が用いられ、入射光ａの強さを信号
の再生時には、弱い透過光ｂを発生し、信号の記
録時には入射光ａに対して、透過光ｂを記録信号
に応じて光変調する。３は中間レンズ、４，５は
ハーフミラーからなるビームスプリツタで、透過
光ｂを通過させるとともにデイスクからの反射光
を、後述のフオーカスデイテクタに導く、６はト
ラツキングミラーで公知のトラツキング制御を行
なう。７は対物レンズで、トラツキングミラーで
反射された光ｃを絞つて、デイスク上に照射す
る。８は対物レンズと固定されたボイスコイルを
示し公知のフオーカス制御を行なうために用い
る。９は光記録材料を塗付したデイスク、１０は
デイスクモータ、１１はステツプモータで、移送
指令パルスにより、デイスクモータを、一定間隔
だけ移動させる。１２はデイスクの透過光を検出
する光検出器で、例えば２分割のpinダイオード
１２ａ，１２ｂで構成される。１３ａ，１３ｂは
各pinダイオードの出力を増幅する前置増幅器、
１４は各前置増幅器１３ａ，１３ｂの出力の差を
とる差動増幅器を示す。１５は制御端子に加えら
れるサーボ切換区間信号アがハイレベルのときオ
フ、ローレベルのときオンに制御されるスイツチ
回路を示し、受光器１２前置増幅器１３ａ，１３
ｂ、差動増幅器１４、トラツキングミラー６およ
び光ｃで構成されるトラツキングサーボ系の機能
を作動又は停止させる。

１６は、ビームスプリツタ５で分割されたデイ
スク９上での光の反射光を検出する光検出器で、
１対の光検出素子１６ａおよび１６ｂで構成され
る。１７ａ，１７ｂは光検出素子の出力を増幅す
る前置増幅器、１８は、各前置増幅器１７ａ，１
７ｂの出力の差をとる差動増幅器を示す。同様
に、１９は、デイスク９上での光の反射光を検出
する光検出器で、１対の光検出素子で構成され、
それぞれの出力が前置増幅器２０ａ，２０ｂで構
成され、差動増幅器２１で差がとられる。２２は
スイツチ回路で、制御端子に加えられるサーボ切
換信号アが記録時に対応してハイレベルのときに
端子２２ａに、再生時に対応してローレベルのと
き端子２２ｂ側にそれぞれ接線される。２３はス
イツチ回路２２の出力によつて、ボイスコイル８
を駆動する増巾器である。受光器１６と１９は、
第１図ａおよびｂ又はｃで示すような記録時と再
生時で異なるフオーカス状態を実現するように、
検知素子の境界線が所定巾だけ異なるように配置
されている。

２４はFM変調器で、記録信号入力端子より加
えられる記録すべき画像信号をFM変調する。２
５はスイツチング回路で、制御端子に加えられる
記録区間信号イがハイレベルのときオンして光変
調器２に変調信号を送り、光ビームを変調してデ
イスクへの記録を可能にする。２６は、入力信号
中から第３図エに示す垂直同期信号を抜き取る同
期分離回路、２７は第３図ウに示すようなデイス
クが１回転する毎に１回生ずる回転同期パルスウ
を発生する回路である。２８は記録信号の同期分
離回路２６の出力エと、回転同期パルスウを比較
して第３図に示すように、回転同期パルスウの周
期が、同期分離回路２６の出力パルスエの周期の
整数倍になるようにデイスクを駆動するモータを
ドライブするデイスクモータ駆動回路である。

２９は、回転同期パルスウと、記録指令入力と
によつて、サーボ切換区間信号アと記録区間信号
イを発生するパルス発生回路である。トラツキン
グおよびフオーカシングを行なうためのサーボ系
は、スイツチ１５，２２の応答時間、及びサーボ
系そのものが安定するまでに時間を要するので、
サーボ切換区間信号アは、少なくともサーボ応答
時間だけ、記録区間信号イより先行して発生さ
せ、デイスクが１回転する間記録を行なつて記録
区間信号が終了するとともに、サーボ切換区間信
号アも終了する。

第４図に第２図パルス発生回路２９の構成例を
示す。第３図オに示す記録指令信号オが入力され
るとJKフリツプフロツプ４２のJ₁入力がハイレ
ベルに、インバータ４１の出力が加えられるK₁
入力がローレベルであるため、クロツク端子に加
えられる回転同期パルス発生回路２７からの同期
パルスによつて出力Q₁がハイになり、この時フ
リツプフロツプ４４の_３出力がハイレベルにあ
るためAND回路４５の出力がハイレベルとな
る。さらに次の同期パルスウによつてJKフリツ
プフロツプ４３の出力Q₂がハイレベルにあると
AND回路４６の出力もハイレベルになる。これ
らのAND回路４５，４６の出力は続く３個目の
同期パルスウによつてJKフリツプフロツプ４４
の_３出力がローレベルになるまでハイの状態に
保つので、第３図アおよびイに示すようなサーボ
切換区間信号と記録区間信号とが得られる。

本構成においては、記録指令信号オのパルス巾
はその前縁から回転同期パルスの前縁までの期間
の最大を考慮して、デイスクの３回転に要する時
間より長く設定しておく必要がある。又、本構成
では、記録区間信号オが終了してから３個の回転
同期パルスウが生じたときに各フリツプフロツプ
４２〜４４がすべてＱ出力がローレベルにリセツ
トされるので、記録終了後次の記録指令信号が入
るまでには、少なくともデイスク３回転に要する
時間が経過している必要がある。

次に本発明のサーボ系の動作について説明す
る。記録時においては、パルス発生回路からのサ
ーボ切り換区間信号アによつてスイツチ回路１５
がオフとなりトラツキング制御系が非動作状態と
なるとともに、スイツチ回路２２が端子２２ａ側
に閉じて、ビームスプリンター４，５、トラツキ
ングミラー６、光検出器１６、増巾器１７ａ，１
７ｂ、差動増幅器１８、増巾器２３、ボイスコイ
ル８対物レンズ７の間でフオーカス制御系が構成
される。この制御系の要部を第５図に示す。

第５図において、対物レンズ７によつてビーム
がデイスク面上で最も絞られる両者間の距離をh₂
とすると、この時にデイスク面での反射光がミラ
ー６ビームスプリツター４を介して光検出器１６
上で光検出素子１６ａと１６ｂの境界上のＡ点に
到達するように光検出器１６が固定されている。
この状態では素子１６ａ，１６ｂの出力が同一と
なり、フオーカス制御系が安定している。デイス
ク回転中に、例えばデイスクの厚みむらそり等に
より、対物レンズとデイスク面との距離がh₁に縮
まつたとすると、デイスク面で反射した光は、フ
オーカスサーボ用光検出器１６のＢ点上に到達
し、光検出素子１６ａ，１６ｂの出力は、１６ｂ
の方が大きくなり、差動増幅器１８より出力差が
得られ、この出力差によつて増幅器２３を介し
て、ボイスコイル８が駆動され、対物レンズ７と
デイスク面との距離h₂になるまで対物レンズが上
方に押し上げられる。逆に、対物レンズ７とデイ
スク面との距離h₃に開いた場合は、光検出器１６
上のＣ点に反射光が到達し、検出素子１６ａ，１
６ｂの出力差が逆になつてボイスコイル８が、対
物レンズ７とデイスク面との距離がh₂になるまで
押しさげられる。このようにして、常に、対物レ
ンズとデイスク面との距離h₂り保たれ、第１図ａ
に示すように光ビームの最も絞られた部分がデイ
スク面にあたることになる。

これに対し再生時には、サーボ切り換区間信号
アがローレベルにあつて、スイツチ回路１５がオ
ンとなり、トラツキングミラー６、対物レンズ
７、光検出器１２、増巾器１３ａ，１３ｂ、差動
増巾器１４からなるトラツキング制御系が動作状
態となり、同時にスイツチ回路２２は端子２２ｂ
側が閉じ、ビームスプリツタ４，５、光検出器１
９、増巾器２０ａ，２０ｂ、差動増巾器２１、増
巾器２３を含むフオーカス制御系が構成される。

ここで前述のように、光検出器１９においては
光検出素子１９ａと１９ｂの境界線が、第１図ｂ
又はｃのようなフオーカス状態を実現するため、
光検出器１６より光学的にずらした位置になるよ
うに固定されている。今、第１図ｂのように、デ
イスクの上側にビームウエストがくる状態でフオ
ーカス制御系が安定するよう設計したとすると、
透過ビームと光検出素子１２ａ，１２ｂの関係は
第６図ａおよびｂのようになり、ビーム中心とト
ラツク中心のずれによつて素子対で出力差が生
じ、それによつてトラツキングミラー６が駆動さ
れ、常にオントラツク状態に制御される。

本実施例においては、第３図に示したように記
録指令信号オが発生すると、デイスク１回転毎に
生ずる回転同期パルスウの最初のパルスの立上り
によつてサーボ切換区間信号が立上り、これによ
つてスイツチ回路１５をオフに、スイツチ回路２
２を２２ａ側に閉じて、前述のような記録のため
のフオーカス制御が開始される。続く回転同期パ
ルスの立上りによつて記録区間信号イが立上り、
FM変調器２４によつてFM変調された画像信号
が変調器２に加えられ、記録が開始されるまでに
は、サーボ系が安定状態になつている。デイスク
の１回転の間記録がなされ、次の回転同期パルス
によつてサーボ切り換区間信号ア、記録区間信号
イが共になくなつたときに、前述のようにトラツ
キング制御系が動作状態になり、再生のためのフ
オーカス制御が開始され、同時にスイツチ回路２
５がオフとなつて、変調器２を通して得られる比
較的弱いビームによる記録信号の再生モニターが
可能になる。再生信号は、光検出素子１２ａ，１
２ｂの出力を増巾器１３ａ，１３ｂを介して加算
器３０で加算することによつて得られ、復調器３
１で復調し、モニター３２で記録後すぐにモニタ
ーすることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明による
光学的記録再生装置においては、記録時と再生時
で、それぞれに適するサーボ系を有し、それを記
録指令入力、デイスクの回転に関連して切り換え
ることによつて単一の光源による記録およびその
モニターが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂおよびｃは、光学的記録再生装置
における記録時と再生時のフオーカス状態を示す
図、第２図は本発明による光学的記録再生装置の
一実施例の構成を示すブロツク図、第３図は第２
図要部の信号波形を示す図、第４図は第２図にお
けるパルス発生回路２９の構成を示すブロツク
図、第５図は第２図の光学的記録再生装置におけ
るフオーカス制御系の動作を説明するための図、
第６図は第２図におけるトラツキング制御系の動
作説明図である。 １……光源、２……変調器、４，５……ビーム
スプリツタ、６……トラツキングミラー、７……
対物レンズ、８……ボイスコイル、９……デイス
ク、１２，１６，１９……光検出器、１４，１
８，２１……差動増巾器、１５，２２，２５……
スイツチ回路、２４……FM変調器、２６……同
期分離回路、２７……回転同期パルス発生回路、
２８……デイスクモータ駆動回路、２９……パル
ス発生回路、３０……加算回路、３１……復調回
路、３２……モニター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レーザ等の光源から光ビームを照射してデイ
   スク上に１回転に少なくとも１コマの静止画等の
   信号を記録し再生する装置において、それぞれ記
   録時および再生時において互いに異なるビームフ
   オーカス状態を実現する第１および第２のフオー
   カス制御系と、再生時のトラツキング制御を行な
   う制御系と、デイスクの回転と同期してパルスを
   発生する手段と、記録指令信号と前記パルスよ
   り、デイスクが１回転する期間に対応するパルス
   巾の記録区間信号を発生する手段と、前記記録指
   令信号と前記パルスより、前記記録区間信号に先
   行して開始しかつ後縁がそれより早くないサーボ
   切換区間信号を発生する手段と、前記サーボ切換
   区間信号によつて、前記第１および第２のフオー
   カス制御系の一方を選択するとともに前記トラツ
   キング制御系を非動作状態および動作状態の一方
   に切換える手段と、前記記録区間信号の間光源か
   らの光ビームを変調する手段とを備えたことを特
   徴とする光学的記録再生装置。