JPS63146225A - 記録担体読取装置 - 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、情報トラックと、情報トラック間に配置した
高部とを備えた光学的読取可能構体において情報を含み
、各情報トラックには光学的に識別可能な情報区域と、
トラック方向において情報区域と交互に配置される中間
区域とを設け、情報区域が読取ビームに対して及ぼす影
響を、中間区域、及び情報トラック間の高部が読取ビー
ムに対して及ぼす影響とは相違させる記録担体を読取る
ため、読取ビームを発生する放射源、記録担体の情報層
上に読取ビームを集束して読取スポットを形成する対物
系、および情報構体により変調された読取ビームを電気
信号に変換する放射感応検出装置を備える記録担体読取
装置に関するものである。

円板状記録担体の場合には情報トラックは多数の同心ト
ラックを備えるか、または代案として螺旋トラックを構
成するよう互に連結される多数の準同心トラックを備え
るようにすることができる。

かかる記録担体自体は’Ｐｈ１ｌｉｐｓ　Ｔｅｃｈｎｉ
ｃａｌ　Ｒｅ−ｖｉｅｗ”３３．　ｎｏ、　７．　第１
７８〜１９０頁から既知である。

この記録担体では（カラー）テレビジョン番組は情報区
域の空間周波数および情報区域の長さにおいて符号化さ
れる。情報トラックの幅従って情報区域の幅は例えば０
．５μｍであり、半径方向におけるトラック周期は例え
ば１．７μｍであり、情報区域の平均長さは例えば０．
５μｍである。その場合内径６．５ｃｍ及び外径１４ｃ
ｍを有する環状領域には、約３０分のテレビジョン番組
を蓄積することができる。

ある種の番組例えばフィーチャー・フィルム（ｆｅａｔ
ｕｒｅ　ｆｉｌｍｓ）に対しては再生時間を一層長くす
ることが所望される。かかる再生時間の延長または長期
化は、情報トラックを互に一層密接に配置することによ
って達成できる。

記録担体を読取る場合には、情報構体上に形成する読取
スポットが読取るべきトラックの中央と合致するよう注
意を払う必要があり、その理由はこのようにしないと読
取りつつある信号の変調深度が小さくなり、隣接トラッ
ク間にクロストークが生ずるからである。これがため、
読取りに当たっては読取るべきトラック部分の中央に対
する読取スポットの位置を示す半径方向誤差信号を導出
し、サーボ装置においてこの誤差信号により読取スポッ
トの半径方向位置を修正するようにする。

半径方向誤差信号を発生させるため半径方向において隣
接情報トラックにつき格子（グレーティング）状構体を
使用する。情報構体を読取る光学読取装置は読取るべき
情報構体に適合させるようにする。これは読取ビームの
波長および読取対物系の開口数を適切に選定して、最大
空間周波数を有する情報区域、円板状記録担体の場合に
おける内側トラックの情報区域を依然十分な弁別度をも
って読取ることができるようにすることを意味する。

特定の読取装置に対しては半径方向の空間周波数につき
解決を図るようにする必要がある。半径方向の空間周波
数を適切に選定しである再生時間を得ることができ、ト
ラック間のクロストークはある制限範囲内に維持される
が、半径方向誤差信号は依然として相当大きい。前述し
た１、７μｍの半径方向トラック周期は波長λ＝０．６
３μｍ及び開口数Ｎ、＾、　＝０．４５に対しては妥当
である。半径方向空間周波数を、例えば再生時間を２倍
にするため係数２だけ増大した場合、この空間周波数は
光学系の遮断周波数に近い値となり、読取スポットの半
径方向位置誤差は殆んどまたは全熱検出できなくなる。

更に、読取スポットは情報トラックの幅より寸法が大き
い。情報トラックの半径方向周期を減少させた場合は、
読取ビームのかなりの部分が読取るべきトラックに隣接
するトラック上に入射することとなる。これにより、た
とえ読取スポットを読取るべきトラックに対し正しく中
心位置に配置しても情報トラック間にかなりのクロスト
ークが生ずる。

本発明の目的は、情報密度を増大する一方、上記種々の
欠点を除去できるようにした記録担体用、の読取装置を
提供するにある。

従って情報は位相深度の異なる２つの構体内に収容され
る。用語“位相深度”は、情報構体により読取ビームが
分割されて生ずる１個の零次サブビームおよび複数の高
次サブビームの位相差として定義される。その場合多位
相深度は、関連する情報構体を最適な態様で読取ること
ができる特定の構成配置の検出装置に対応する。位相深
度の大きい情報構体は読取対物系の瞳孔部会体における
入射ビームの全強度を検出することによって読取られる
一方、位相深度の小さい情報構体は接線方向において異
なる２個の瞳孔半部における入射ビーム強度の差を検出
することにより最適な態様で読取られる。２つの異なる
位相深度および異なる検出器配置を使用することにより
、情報トラックの半径方向周期を例えば係数２だけ減少
することができる一方、依然として情報トラックを十分
な弁別度をもって読取ることができる。

零次サブビームおよび高次サブビーム間の位相差につき
著しく小さい値しか許容しない場合には、深いトラック
に対し位相深度πラジアンを選定し、かつ浅いトラック
に対し位相深度π／２ラジアンを選定することができる
。しかし位相深度π／２ラジアンに対しては高次サブビ
ームにおける放射エネルギーは極めて小さいので、検出
器の出力信号は極めて小さい。これがため浅いトラック
に対し実際上はπ／２ラジアンより若干大きい位相深度
を選定する。

本発明読取装置用の記録担体の好適例では、第１位相深
度を約πラジアンとし、第２位相深度を約２π／３ラジ
アンとする。

また、放射吸収情報区域および放射透過または放射反射
中間区域を備える情報構体に対し位相深度πラジアンを
選定することもでき、かかる情報構体は振幅構体と呼ば
れる。本発明読取装置用の記録担体における２つのトラ
ックの一方はかかる振幅構体を有する。

大きい位相深度を有するトラックおよび小さい位相深度
を有するトラックは微小孔または凸部を備えるようにす
ると好適である。微小孔または凸部を有する記録担体の
利点は、既知の製造方法を使用して迅速に大量生産でき
ることである。

微小孔または凸部を有する情報構体の場合には、零次サ
ブビームおよび高次サブビーム間の位相差として先に定
義した位相深度が幾何学的深さに゛関連する。反射形情
報構体に対する幾何学的位相深度ψはψ＝２×２πｄ／
λラジアンによって与えられ、ここにｄは微小孔の幾何
学的深さであり、λは読取ビームの波長である。放射吸
収情報区域に対しては幾何学的位相深度はψ＝２πｄ／
λラジアンで与えられる。

放射吸収情報区域に比べ反射形情報構体は、読取りに当
り光学的読取装置の要素をすべて記録担体の一側に配置
しかつ部分的に読取ビームを２回通過させることができ
るという利点を有する。　　　　一本発明読取装置に使
用する反射形情報構体を有する記録担体では、第１位相
深度を有する情報区域を約λ／４の幾何学的深さを有す
る微小孔で構成し、第２位相深度を有する情報区域を約
λ／６の幾何学的深さを有する微小孔で構成（但しλは
読取ビームの波長）すると好適である。

本発明読取装置では記録担体の読取りに当り第１の検出
器配置からの信号および第２の検出器配置からの信号を
交互に電子回路に転送し、転送された信号をこの電子回
路において更に処理するようにする必要がある。読取っ
た信号は最終的には例えばテレビジョン受像機によって
映出させるか１、　　または可聴音にする。異なる検出
器配置を有する読取装置に対する変調伝達関数（Ｍ、Ｔ
、　Ｆ、　）は若干相違する。情報をディジタル形式で
蓄積した場合には、読取装置によって最終的に供給され
る信号における変調伝達関数の交番は左程顕著でない。

情報を別の態様例えば周波数変調信号の形態で記録した
場合には、変調伝達関数の交番は顕著になる。一方の変
調伝達関数は他方の変調伝達関数に比ベテレビジョン画
像につき異なる灰色影部分または異なる探度を生ずる。

オーディオ信号の場合には、変調伝達関数の間の交番は
不所望周波数として可聴状態になる。

記録担体にテレビジョン番組を例えば１回転当り１テレ
ビジヨン映像にて蓄積した場合、灰色形または探度の変
化により、毎秒当り２５回転の回転速度においてテレビ
ジョン画像に１２．５Ｈｚの周波数でちらつきが生ずる
。この周波数のちらつきは人間の眼で依然として視認で
きるので問題である。

この作用を視認できないようにするため本発明の読取装
置に使用する記録担体では、１トラツク内における順次
のトラック部分を互に相違させて、第１位相深度を有す
る情報区域および第２位相深度を有する情報区域を備え
るよう構成すると好適である。

テレビジョン番組の場合にはこれらトラック部分はそれ
ぞれがテレビジョンの１水平走査線の情報を含む。テレ
ビジョン画像が６２５本の水平走査線から成る場合、一
方の読取装置および他方の読取装置の間の切換は７．５
ｋＨｚ程度の周波数で行われ、かかる高い周波数でのち
らつきは最早や視認できない。

記録担体の読取りに当り一方の検出器配置から他方の検
出器配置へ正しく調時された時間関係で切換えるため本
発明読取装置用の記録担体では更に、情報信号に加えて
、制御信号の一種であるパイロット信号を記録し、該パ
イロット信号により第１位相深度を有する情報区域から
第２位相深度を有する情報区域への遷移およびこれと逆
の遷移を識別するよう構成すると好適である。このパイ
ロット信号は制御信号を構成し、この制御信号を読取装
置において処理することによってスイッチング信号を得
る。これは、記録担体に例えばオーディオ信号のみ記録
される場合に使用することができる。

テレビジョン信号が記録されている場合には垂直同期パ
ルスまたは画像同期パルスを制御信号として用いて前記
切換を行うことができ、別個にパイロット信号を必要と
しないようにすることができる。

本発明は、前記記録担体につき読取りを行うため、読取
ビームを発生する放射源、記録担体の情報層上に読取ビ
ームを集束して読取スポットを形成する対物系、および
情報構体により変調された読取ビームを電気信号に変換
する放射感応検出装置を備える記録担体読取装置におい
て、前記検出装置が情報構体から離間された場合におい
て実際上トラック方向を横切る直線の各側に配置する２
個の放射感応検出器を備え、前記検出器の出力端子を第
１電子回路の２個の入力端子に接続して、前記第１電子
回路において、第１位相深度を有する情報区域を読取る
時には前記検出器の出力信号を加算することにより、ま
た第２位相深度を有する情報区域を読取る時には前記検
出器の出力信号を減算することにより読取出力を取出し
、前記第１電子回路の出力端子を第２電子回路の入力端
子に接続して、記録担体から読取った制御信号から前記
第２電子回路によりスイッチング信号を発生し、該スイ
ッチング信号を前記第１電子回路のスイッチング入力端
子に供給して前記検出器の出力信号が加算される時間間
隔及び前記検出器の出力信号が減算される時間間隔を決
定するよう構成したことを特徴とする。

ここで、その両側に検出器が配置される直線が“実際上
トラック方向を横切る”とは、情報構体の平面における
この直線の投影がトラック方向を横切ることを意味する
。

更に、本発明は、読取スポットを情報トラックの中央位
置に維持するサーボ装置を設け、該サーボ装置が位置誤
差信号を発生する放射感応検出装置とし、前記位置誤差
信号を制御信号に変換する一制御回路を備え、前記制御
信号を読取スポットの半径方向位置を変化させることが
できる作動装置に供給する読取装置において、前記検出
装置および前記制御回路の間に切換可能な反転段を設け
、該反転段の制御入力端子を前記第２電子回路において
前記スイッチング信号の生ずる出力端子に接続するよう
構成したことを特徴とする。

従って、特定位相深度の情報区域を有する第１トラツク
の読取りに当り読取スポットがこれと異なる位相深度の
情報区域を有する第２トラツクに指向するのが防止され
る。

図面につき本発明を説明する。

すべての図において同一または類似の要素は同一番号で
示す。

第１．２′Ｊ６よび３図は本発明読取装置に使用する記
録担体の第１好適例の一部を示す。本例記録担体は第１
図では平面図で示し、第２図では第１図のｍ−ｎ’線で
示す接線方向の拡大断面図で示し、第３図では第１図の
ｍ−ｍ’線で示す半径方向の拡大断面図で示す。情報は
多数の情報区域４例えば基板６に゛おける微小孔に収容
する。これら情報区域４は情報トラック２に従って配設
される。

情報区域４０間には中間区域５を配設する。情報トラッ
ク２は細い高部３によって互に分離する。

情報区域４の空間周波数および、時として情報区域４の
長さは情報によって決定される。

隣接する情報トラックの情報区域は異なる位相深度を有
する。第３図に示したように、第１トラツク、第３トラ
ツク等の微小孔４は第２トラツク、第４トラツク等の微
小孔４′より深い。微小孔４および４′の幾何学的深さ
をｄｌおよびｄ２で示す。

深さの相違することから第１．第３トラツク等を第２．
第４トラツク等から光学的に弁別することができる。従
ってこれらトラックは互に一層近づけて配設することが
できる。

本発明の読取装置に使用する記録担体の好適例では、情
報トラックの半径方向周期は０．８５μｍであり、これ
らトラックの深さは０．５　μｍであり、高部３の幅は
０．３５μｍであった。

記録担体の情報記録面は反射面とし、例えばアルミニウ
ムの如き金属１層７を前記情報記録面上に蒸着すること
ができる。

なお第１．２および３図においては図面を明瞭にするた
め情報区域の寸法を誇大に示しである。

第４図は本発明読取装置に使用する記録担体の第２好適
例の一部の平面図を示す。第４図は第１図に比べ記録担
体の一層大きい部分を示しであるので、個々の情報区域
は最早や視認できない。情報トラックは部分ａおよびｂ
に分けられ、部分ａは位相深度の大きい微小孔を含み（
深い微小孔を有する情報区域）、部分すは小さい位相深
度の区域を含む。

第５図には第４図のｖ−ｖ’線上でみたトラックの接線
方向断面を拡大して示してあり、深さｄ２の微小孔を再
度４′で示し、深さｄｌの微小孔を４で示す。第６図は
第４図のＶＩ−ＶＩ’線上でみた記録担体の第２好適例
の半径方向の拡大断面図である。

本件出願人に係る特許第１１２７５１８号（特公昭５６
−５２３６１号公報）には、記録担体に情報を光学的１
“こ書込む方法が記載されている。この方法では書込む
べき情報に従ってホトレジスト層を間欠的に露光し、次
いで現像および所要に応じエツチングにより、露光によ
って得たパターンを深さのプロフィールに変換すること
ができる。第１．第３トラツク等のトラックの書込みに
当り第２．第４等のトラックの書込みの際より放射強度
を一層強く選定することにより奇数番号トラックが大き
い位相深度の微小孔を含み、かつ偶数番号トラックが小
さい位相深度の微小孔を含む記録担体を得ることができ
る。

第７図は本発明による記録担体読取装置の実施例を示す
。円板状記録担体１は半径方向断面で示しである。従っ
て清報トラックは図面の平面に対し垂直となる。情報構
体は記録担体１の上側に配設されかつ反射性であり、従
って読取りは基板６を介して行われるものとする。情報
構体には保護層８を被着することができる。モータ１５
によって駆動されるスピンドル１６を介して記録担体１
を回転させることができる。

放射源１０、例えばヘリウム・ネオン・レーザまたは半
導体ダイオード・レーザによって読取ビームを発生させ
る。この読取ビーム１１はミラー１２を介して単一レン
ズで線図的に示した対物系１３へ反射させる。読取ビー
ム１１の光路には補助レンズ１４を設け、この補助レン
ズ１４により対物系１３の瞳孔部が最適の態様で満たさ
れるようにする。情報構体上には寸法最小の読取スポラ
）Ｖを形成するようにする。

読取ビーム１１は情報構体によって反射され、記録担体
ｌが回転する際読取ビーム１１は読取るべきトラックに
おける情報区域列に従って変調される。

読取スポットＶおよび記録担体１を半径方向において相
対的に移動することにより全情報区域を走査することが
できる。

変調された読取ビーム１１は再び対物系１３を通過し、
ミラー１２によって反射される。放射通路には被変調読
取ビームおよび無変調読取ビームを分離する装置を設け
る。かかる分離装置は例えば偏光感応分光プリズムおよ
びλ／４板（λは読取ビームの波長）を備えるようにす
ることができる。説明を簡明にするため第７図では前記
分離装置は半透明ミラー１７で構成されるものと仮定す
る。このミラー１７は被変調読取ビームを放射感応検出
装置２０へ反射する。

この検出装置２０はいわゆる゛情報構体のファー・フィ
ールド（ｆａｒ　ｆｒｉｅｌｄ）”に配置し、即ち情報
構体によって形成されるサブビームの中心特に零次サブ
ビームおよび一次サブビームの中心が分離される平面に
配置する。検出装置２０は、対物系１３の出力瞳孔部の
映像が補助レンズ１８を介して形成される平面２１に配
置することができる。第７図において出口瞳孔部の点Ｃ
の映像Ｃ′を破線で示す。

検出装置２０は２個の検出器２２および２３を備える。

これら検出器は第８図に平面図で示してあり、第８図に
おいて情報トラックの走行方向を矢印３４で示す。読取
り中の情報トラックにおける情報区域が大きい位相深度
例えばπラジアンを有する場合には、これら検出器の出
力信号は加算する必要がある一方、読取り中の情報トラ
ックにおける情報区域が小さい位相深度例えば２π／３
ラジアンを有する場合には、これら検出器の出力信号を
互に減算する必要がある。

この目的のため、第８図に示すように、検出器２２およ
び２３ヲ加算回路２４および減算回路２５０両方に接続
するようにすることができる。加算回路２４、および減
算回路２５の出力端子は１個の主端子ｅを有するスイッ
チ２６の２個の入力端子ｅ、およびｅ２にそれぞれ接続
する。このスイッチのスイッチング入力端子に供給され
るスイッチング信号Ｓｅに応じてこのスイッチ２６は検
出器２２および２３からの和信号またはこれら検出器か
らの差信号を復調回路２７に供給する。この復調回路２
７において、読取った信号が復調され、例えばテレビジ
ョン受像＠２８において再生するのに好適ならしめる。

スイッチ２６を制御するためスイッチング信号を発生さ
せる必要がある。記録担体には実際の情報信号に加えて
パイロット信号の形態の制御信号を記録することができ
、パイロット信号は、記録担体上において、第１位相深
度を有する情報区域から第２位相深度を有する情報区域
への遷移が生ずる位置に記録される。テレビジョン信号
が１トラック当り１テレビジョン画像で記録される場合
には、実際のテレビジョン信号に含まれる画像同期パル
スまたは垂直同期パルスが制御信号を構成し、これを用
いてスイッチング信号Ｓｃを発生させることができる。

前記パルスは常に良好に識別することができる。

テレビジョン画像の水平走査線の情報を第４図のトラッ
ク部分ａおよびｂに収容した場合、第８図に示した水平
同期パルス３１は復調回路２７からの信号から水平同期
パルス分離回路２９において分離することができる。例
えば双安定マルチバイブレークで構成する回路３０にお
いて、パルス３１をスイッチ２６に対するスイッチング
信号Ｓｃに変換して、このスイッチ２６を１水平走査線
の読取り後に毎回切換えるようにする。

情報構体の各トラックが一形式の情報区域だけを含む場
合には、分離回路２９は垂直同期パルス分離回路とし、
スイッチ２６は１トラック即ち２テレビジヨン・フィー
ルドの読取り後毎回切換えるようにする。

第９図は、検出器２２および２３の出力信号を交互に加
算および減算できる電子回路の第２の実施例を示す。こ
れら検出器２２および２３は差動増幅器３５の第１入力
端子および第２入力端子に結合する。

その場合検出器２２．は差動増幅器３５に直接接続する
一方、検出器２３はインバータ３６およびスイッチ３７
を介して差動増幅器３５に接続して、検出器２３からの
信号は反転された形態または反転されない形態で差動増
幅器３５に供給するようにする。

次に本発明の物理的な背景を詳細に説明する。

情報区域および中間区域を含む隣接したトラックを備え
る情報構体は２次元回折格子として作動する。この回折
格子は読取ビームを１個の零次サブビーム、多数の１次
サブビームおよび多数の高次サブビームに分割する。放
射の一部は情報構体において反射された後対物系に再度
入射する。対物系の出口瞳孔部の平面において、または
前記出口瞳孔部の映像が形成される平面において、上記
様々のサブビームの中心が分離される。第１０図は第７
図の平面２１における状態を示す。

中心４５を有する円４０はこの平面における零次サブビ
ームの断面を示す。中心４６および４７をそれぞれ有す
る円４１および４２は接線方向に回折された（＋１．　
Ｏ）および（−１，０）次サブビームの断面をそれぞれ
示す。第１０図におけるｘ狛およびＹ軸は記録担体上に
右ける接線方向即ちトラック方向および半径方向即ちト
ラック方向を横切る方向に対応する。中心４６および４
７のＹ軸からの距離ｆはλ／ｐによって決まり、ここに
ｐは読取るべきトラック部分における情報区域の局部的
空間周期を示し、λは読取ビームの波長である。

情報を読取るためには零次サブビームに対する（＋１．
０）および（＝１，０）次のサブビームの位相変化を使
用する。第１０図において斜線を施した領域においては
これら１次サブビームが零次サブビームと重なり合って
干渉が起る。読取スポットが情報トラックに対し接線方
向に移動する結果、１次サブビームの位相が変化する。

これにより出口瞳孔部即ちその映像の強度変化が起り、
この変化を検出器２２および２３によって検出すること
ができる。

読取スポットの中心が１情報区域の中心と合致する場合
、１次サブビームおよび零次サブビームの間に位相差ψ
が生ずる。この位相差ψが情報構体の位相深度と呼ばれ
る。読取スポットが第１情報区域から第２情報区域へ遷
移する際、゛（＋１．０）次サブビームの位相は２πだ
け増加する。従って、読取スポットが接線方向に移動す
る際には、前記サブビームの零次サブビームに対する位
相はωｔと共に変化するということができ、ここにωは
トラック上の情報区域の空間周波数および読取スポット
のトラック上における移動速度によって決まる時間周波
数である。

１次すブ仁゛−ムの零次サブビームに対する位相φ（＋
１．０）およびφ（−１，０）は次式％式％（ で表わすことができる。１次サブビームが零次サブビー
ムと干渉することによって起る強度変化は検出器２２お
よび２３によって電気信号に変換される。

検出器２３および２２から生ずる時間依存出力信号Ｓ２
３およびＳ２２は次式 ％式％） で表わことができる。上式においてＢ（ψ）は微小孔の
幾何学的深さに比例する係数であり、Ｂ（ψ）はψ：π
／２ラジアンに対し零であると仮定することができる。

第８図に示したように、信号Ｓ２２およびＳ２３　は互
に加算されて、加算回路２４から信号５２４＝Ｓ２２＋
Ｓ２：１・２Ｂ（ψ）・ｃｏｓψ・ｃｏｓωｔが生ずる
。また信号Ｓ２□およびＳ、３が互に減算されて、減算
回路２５から信号Ｓ２ｓ□５ｚｚ−８２３＝−２８（ψ
）　　・ｓｉｎ　ψ・ｓｉｎ　ωｔが生ずる。従って位
相深度ψ・πラジアンに対し信号Ｓ２４の振幅即ちＢ（
ψ）・ｃｏｓψは最大になり、かつ信号Ｓ２Ｓの振幅即
ちＢ（ψ）・ｓｉｎ　ψは最小になる。位相深度ψ＝３
π／４ラジアンに対してＢ（ψ）・ｓｉｎ　ψは最大に
なる。

第１１図は信号Ｓ２４の振幅ＡＩ（即ちＢ（ψ）・ｃｏ
ｓ　ψ）および信号Ｓ２Ｓの振幅Ａ、（即ちＢ（ψ）・
ｓｉｎ　ψ）の変化を位相深度φの関数として示す。ψ
・π／２に対しては振幅Ａ、およびＡ２の両方が零にな
る。

ψ＝πラジアンに対し振幅Ａ、が最大となる。ψ＝３π
／４ラジアンに対し振幅Ａ２が最大となる。しかしこの
位相深度ψ＝３π／４　ラジアンにおいては振幅＾１も
依然としてかなりの値を有しているので、実際上手さい
位相深度に対しては値ψ＝２π／３ラジアンを選定する
。位相深度ψ＝２π／３ラジアンにおける振幅＾２は位
相深度ψ＝３π／４ラジアンにおける振幅Ａ２に比べて
左程小さくならない。しかし振幅Ａ、は位相深度ψ＝３
π／４ラジアンおよびψ＝２π／３ラジアンの間におい
て比較的急激に変化する・ これがため、読取りに当り検出器２２および２３からの
信号を互に加算した場合、πラジアンの位相深度を有す
る微小孔が最適な態様で読取られる。

その場合位相深度２π／３ラジアンを有する微小孔即ち
隣接したトラックにおける微小孔１ｊ実際上無視される
ので、殆んどクロストークは生じない。

逆に、読取りに当り検出器２２および２３からの信号を
互に減算した場合には、位相深度２π／３ラジアンを有
する微小孔が最適な態様で読取られる一方、位相深度π
ラジアンを有する微小孔は無視される。

上述した位相深度の値ψ・πラジアンおよびψ＝２π／
３ラジアンは厳密な値ではない。大きい位相深度に対し
±５％程度の偏差および小さい位相深度に対し±１５％
程度の偏差は許容される。第１１図から明らかなように
、深いトラックに対する位相深度は浅いトラックに対す
る位相深度に比べ振幅の変化率に対する影響が大きくな
る。振幅Ａ２のψ＝πラジアンにおける勾配は振幅Ａ１
のψ・２π／３ラジアンにおける勾配より急峻である。

以上、１次サブビームだけにつき説明したが、情報構体
による放射ビームの回折によっては高次サブビームも発
生する。しかし高次回折の放射エネルギーは小さく、回
折角度は高次サブビームの一部のみ対物系１３の瞳孔部
内に入射せしめる程度の値に過ぎない。従って高次サブ
ビームの影響は無視することができる。

読取りに際しては読取スポットを読取るべきトラックの
中心に正確に維持する必要がある。この目的のため読取
装置は読取スポットの半径方向の位置に対する微調整装
置を備える。第７図に示すよう、ミラー１２は回転自在
になるよう配設することができる。ミラー１２の回転軸
３８は図面の平面に垂直であり、従ってミラー１２を回
転することにより読取スポットが半径方向に推移される
。ミラー１２は駆動装置３９によって回転させる。この
駆動装置３９は種々の形態に構成することができ、例え
ば第７図に示すように電磁形式のものとするか、または
圧電素子で構成することができる。駆動装置３９は制御
回路５０によって制御し、制御回路５００Å力端子には
半径方向誤差信号Ｓｒ＋　　即ちトラックの中央に対す
る読取スポットの位置の偏差を示す信号を供給する。

半径方向誤差信号Ｓ、を発生させるための種々の方法が
提案されている。本件出願人に係る特許第９３６８３４
号（特公昭５３−１３１２３号公報）に記載されている
ように、読取スポットに加えて２個のサーボスポットを
情報構体に入射させるようにすることができ、その場合
これらサーボスポットを互に適切な位置に配置して、読
取スポットの中心が読取るべきトラックの中央と正確に
一致した場合には、２個のサーボスポットの中心が前記
トラックの２個の縁部に配置されるようにする。各サー
ボスポットに対し個別に検出器を設ける。かくしてこれ
ら検出器からの信号の差が読取スポットの半　　　　−
径方向位置誤差の大きさおよび方向によって決定される
。

第１２図において、実線曲線は、深いトラック（大きい
位相深度のみ有する情報区域を含むトラック）だけ設け
た場合における半径方向誤差信号Ｓｒの変化を読取スポ
ットの半径方向位置ｒの関数として示す。読取スポット
を正確に深いトラック上に配置した場合即ち位置ｒｏ、
２ｒｏ等に配置した場合、半径方向誤差信号Ｓｒは零に
なる。トラッキング用サーボ装置を適切に構成配置して
、誤差信号Ｓｒの負の値に対しては第７図の傾斜ミラー
１２を反時針方向に回転して、読取スポットの中心が正
確に深いトラック２の中央上に配置されるようにする。

第１２図における点りはサーボ装置に対する安定点であ
る。

本発明の読取装置に使用する記録担体では更に、深いト
ラック２の間に浅いトラック２′を設ける。

誤差信号Ｓｒに対する曲線上でトラック２′の中心に対
応する点Ｅは不安定点である。読取スポットがトラック
２′の中心の若干右側に配置された場合、即ち誤差信号
Ｓｒが正の場合、ミラー１２は時針方向に回転し、読取
スポットは更に右へ移動する。

同様な態様で、読取スポットの位置が左へずれた場合に
は、この読取スポットは更に左へ移動する。

従って、更に対策を講じないならば読取スポットは浅い
トラック２′上に配置された状態に維持することができ
ず、読取スポットは常に深いトラックを指向して移動す
ることとなる。

浅いトラックまたはトラック位置を読取るため、本発明
では誤差信号Ｓｒを制御回路５０へ供給する前に反転す
る。この反転誤差信号Ｓｒを第１２図において破線曲線
で示す。反転誤差信号Ｓｒに対する曲線上でトラック２
′の中心に対応する点Ｅは安定点であり、この曲線上の
点りは不安定点である。

第７図に示した読取装置ではインバータ５１およびスイ
ッチ５２を設ける。その結果誤差信号Ｓｒは反転された
かまたは反転されない形で制御回路５０に供給すること
ができる。スイッチ５２は信号Ｓｃにより第８図のスイ
ッチ２６と同期状態で制御される。

深いトラックの読取りに当り誤差信号Ｓｒは反転されず
、浅いトラックの読取りに当り誤差信号Ｓｒが反転され
る。深いトラック２の読取りに当り信号Ｓｒに対する曲
線の太い実線部分が使用され、浅いトラック２′の読取
りに当り信号Ｓｒに対する破線曲線の太い破線部分が使
用される。

また半径方向誤差信号は、読取スポットと読取るべきト
ラックとを周期的に互に半径方向に小さい振幅例えばト
ラック幅の０．１倍の振幅および比較的低い周波数例え
ば３０ｋ　Ｈｚで移動することによっても発生させるこ
とができる。その場合２個の情報検出器によって供給さ
れる信号は、その周波数および位相が読取スポットの半
径方向位置によって決まる付加的成分を含む。読取スポ
ットおよびトラックの間の相対運動は読取ビームを周期
的に半径方向に移動することによって得ることができる
。代案として、本件出願人の特開昭５０−６８４１３号
公報（特願昭４９−１１８３０２号）に記載されたよう
に、情報トラックは波形（なみがだ）形状トラックの形
態にすることができる。浅いトラックを読取る場合、発
生した位置誤差信号は同じく反転する必要がある。

また半径方向誤差信号は、例えば公開された西ドイツ特
許出願第２３４２９０６号に記載されたように、トラッ
ク方向に実際上平行な直線の両側において平面２１内に
配置した２個の検出器によって発生させることもできる
。

２個の検出器の出力信号を互に減算することによって半
径方向誤差信号Ｓｒが得られる。従って、瞳孔部におけ
る放射分布の半径方向の非対称性が決定される。深いト
ラック即ち微小孔に対し位相深度πラジアンを有するト
ラックは瞳孔部上で対称的な変化を呈するので、この方
法は読取スポットの浅いトラックに対する位置誤差を決
定するためにだけ好適であるに過ぎない。このようにし
て発生した誤差信号Ｓｒは第１２図における実線曲線に
つき深いトラック２および浅いトラック２′の位置を交
換した関係状態でこの実線曲線に従って変化する。

かくしてサーボ装置は浅いトラックに適応できる状態に
なっている。深いトラックに追随する場合には、誤差信
号Ｓｒを再度反転する必要がある。

これは、深いトラックに追随する際、実際上２個の浅い
トラック間の中間線に追随することを意味する。

情報を読取るための検出器（第１０図の２２および２３
）並に半径方向誤差信号を発生するための検出器を組合
せて、４個の検出器がＸ−Ｙ座標系の４つの象限にそれ
ぞれ配置されるようにすることができる。その場合、情
報を読取るため第１および第４象限における検出器から
の信号を互に加算し、かつ第２および第３象限における
検出器からの信号を互に加算する。このようにして得た
２つの和信号は、前述したように、互に加算するかまた
は互に減算する。半径方向誤差信号を発生させるために
は第１および第２象限における検出器からの信号を互に
加算し、かつ第３および第４象限における検出器からの
信号を互に加算し、これによって得た２つの和信号を互
に減算することにより、半径方向誤差信号Ｓｒが得られ
る。

以上本発明を反射形記録担体に基づいて説明した。代案
として、本発明は透過現象を介して読取られる位相構体
を有する記録担体に使用することもできる。位相構体が
微小孔または凸部を備える場合には、これら微小孔また
は凸部は反射形記録担体の微小孔または凸部に比べ深い
かまたは高くする必要がある。

更に、本発明はテープの形態の記録担体にも使用するこ
とができ、その場合上記説明で使用した用語“半径方向
″′は“トラック方向に垂直な方向”と読み変える必要
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明読取装置に使用する記録担体の第１好適
例の一部を示す平面図、 第２図は第１図のｎ−ｎ’で示す接線方向の拡大断面図
、 第３図は第１図のｍ−ｍ’で示す半径方向の拡大断面図
、 第４図は本発明読取装置に使用する記録担体の第２好適
例の一部を示す平面図、 第５図は第４図のｖ−■で示す接線方向の拡大断面図、 第６図は第４図のＶＩ−ＶＩで示す半径方向の拡大断面
図、 第７図は本発明読取装置の実施例を示す路線図、第８図
は２個の検出器およびその出力信号を処理する電子回路
の第１実施例を示すブロック図、第９図はこの電子回路
の第２実施例を示すブロック図、 第１０図は第７図の実施例の読取動作説明図、第１１図
は読取った信号の振幅の変化を位相深度の関数として示
す図、 第１２図は読取スポットの半径方向位置を制御するサー
ボ装置の一例における半径方向誤差信号の形状を示す図
である。 １・・・記録担体　　　　　２・・・情報トラック３・
・・高部　　　　　　　４・・・情報区域５・・・中間
区域　　　　　６・・・基板８・・・保護層　　　　　
　１０・・・放射源１１・・・読取ビーム　　　　１２
・・・ミラー１３・・・対物系　　　　　　１４・・・
補助レンズ１５・・・モータ　　　　　　１６・・・ス
ピンドル１７・・・半透明ミラー　　　１８・・・補助
レンズ２０・・・放射感応検出装置　２２．２３・・・
検出器２４・・・加算回路　　　　　２５・・・減算回
路２６・・・スイッチ　　　　　２７・・・復調回路２
８・・・テレビジョン受像機 ２９・・・水平同期パルス分離回路 ３１・・・水平同期パルス　　３５・・・差動増幅器３
６・・・インバータ　　　　３７・・・スイッチ３８・
・・回転軸　　　　　　３９・・・駆動装置５０・・・
制御回路　　　　　５１・・・インバータ５２・・・ス
イッチ　　　　　Ｖ・・・読取スポット特許出願人　　
　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンファブ
リケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、読取ビームを発生する放射源、記録担体の情報層上
   に読取ビームを集束して読取スポットを形成する対物系
   、および情報構体により変調された読取ビームを電気信
   号に変換する放射感応検出装置を備える記録担体読取装
   置において、前記検出装置が情報構体から離間された場
   合において実際上トラック方向を横切る直線の各側に配
   置する２個の放射感応検出器を備え、前記検出器の出力
   端子を第１電子回路の２個の入力端子に接続して、前記
   第１電子回路において、第１位相深度を有する情報区域
   を読取る時には前記検出器の出力信号を加算することに
   より、また第２位相深度を有する情報区域を読取る時に
   は前記検出器の出力信号を減算することにより読取出力
   を取出し、前記第１電子回路の出力端子を第２電子回路
   の入力端子に接続して、記録担体から読取った制御信号
   から前記第２電子回路によりスイッチング信号を発生し
   、該スイッチング信号を前記第１電子回路のスイッチン
   グ入力端子に供給して前記検出器の出力信号が加算され
   る時間間隔及び前記検出器の出力信号が減算される時間
   間隔を決定するよう構成したことを特徴とする記録担体
   読取装置。 ２、読取ビームを発生する放射源、記録担体の情報層上
   に読取ビームを集束して読取スポットを形成する対物系
   、および情報構体により変調された読取ビームを電気信
   号に変換する放射感応検出装置と、読取スポットを情報
   トラックの中央位置に維持するサーボ装置とを備え、該
   サーボ装置には位置誤差信号を発生する放射感応検出装
   置と、前記位置誤差信号を制御信号に変換する制御回路
   を設け、前記制御信号を読取スポットの半径方向位置を
   変化させることができる作動装置に供給する記録担体読
   取装置において、前記検出装置が情報構体から離間され
   た場合において実際上トラック方向を横切る直線の各側
   に配置する２個の放射感応検出器を備え、前記検出器の
   出力端子を第１電子回路の２個の入力端子に接続して、
   前記第１電子回路において、第１位相深度を有する情報
   区域を読取る時には前記検出器の出力信号を加算するこ
   とにより、また第２位相深度を有する情報区域を読取る
   時には前記検出器の出力信号を減算することにより読取
   出力を取出し、前記第１電子回路の出力端子を第２電子
   回路の入力端子に接続して、記録担体から読取った制御
   信号から前記第２電子回路によりスイッチング信号を発
   生し、該スイッチング信号を前記第１電子回路のスイッ
   チング入力端子に供給して前記検出器の出力信号が加算
   される時間間隔及び前記検出器の出力信号が減算される
   時間間隔を決定し、前記検出装置および前記制御回路の
   間に切換可能な反転段を設け、該反転段の制御入力端子
   を前記第２電子回路において前記スイッチング信号の生
   ずる出力端子に接続するよう構成したことを特徴とする
   記録担体読取装置。