JP2006277885A - 情報記録方法、情報再生方法及び情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、複数のヘッドを用いて、時間的な効率を上げ、転送速度の向上を達成できる記録再生方法及び情報記録再生装置を提供する。
【解決手段】 本発明の情報記録再生装置は、記録・再生可能な複数のヘッドと、各ヘッドに搭載された光源の強度を記録情報又は再生情報に応じて制御する複数の光源制御手段と、各ヘッドからの信号を処理する複数の信号処理手段と、信号処理手段から得られたサーボ信号に基づき各ヘッド位置を制御する複数のサーボ機構と、メディアを回転させる回転手段と、記録時は記録する総情報の分割処理を行って各ヘッドの記録情報を得、再生時は前記信号処理手段から得られた複数の再生信号をつなぎ合わせる情報処理手段と、各手段の制御を行うコントロール手段とを具備している。
【選択図】 図２

Description

本発明は情報記録方法、情報再生方法及び情報記録再生装置に関し、詳細には複数のヘッドを用いた情報記録方法及び情報再生方法、及び複数のヘッドで情報の記録／再生を行う情報記録再生装置に関する。

現在、情報転送速度の高速化、情報量の増大に伴いＣＤやＤＶＤでは高倍速再生及び記録が必須の技術となっている。ＣＤでは１．２ｍ／ｓ、ＤＶＤでは３．４９ｍ／ｓが統一規格の線速度であり、これを基準の１倍速として、メディアの回転速度を上げることで高転送速度の再生及び記録を実現している。各メディアの最外周付近での線速度の値にして、ＣＤでは５０倍速、ＤＶＤでは１６倍速が高倍速競争の限界と考えられている。その理由は回転数が約２００００ｒｐｍを超えると、回転により生じる振動でメディアが強度的に耐えられず破壊につながる可能性があるためである。この回転数限界のため、例えばＤＶＤでは最外周で１６倍速が達成できていても、最内周では６倍速程度しか転送速度が得られない。最高１６倍速記録と表示された装置であっても、１倍速装置の１／１６の時間で同じデータを記録／再生できるわけではなく、せいぜい１／１０の時間にしかならない。例えばＤＶＤ２層の約９ＧＢのデータを記録再生する時間を考えると、１倍速で１２０分、１６倍速では１２分となる。１２分間を実際体験すると長く感じられ、ユーザとしてはさらに高速記録／再生を期待したい。しかし、これがメディアの回転速度を上げる高速化では限界となっている。このことは青レーザを使用して記録容量を単層２０〜２５ＧＢに増やした次世代光ディスクでも同様に高速化の限界が予想できる。容量が増えたからといってユーザがメディア１枚の記録／再生に許容できる待ち時間はそう変わるものではない。よって、新しい高速再生／記録の技術が期待されている。

また、メディアの材質を変更して強度を高め、破壊の限界を上げる工夫もあり得る。現在、メディアの主材質は透明性が高く、コストが安く、扱いやすいポリカーボネート（ＰＣ）が一般的であるが、もし今後材質が変更されることがあれば、更に高速化が進む可能性がある。しかし、メディアのコストが上がることは、普及に大きな障害となる上、やはり上限は同様に存在する。このように今後の大容量化を進めることと並行して、高速記録／再生の技術も求められている。

一方、メディアの回転速度を上げる以外の高速記録／再生の技術としては、光ヘッドを複数個同時に使用するマルチ光ヘッド方式があり、従来よりいくつかの提案がなされている。その一つとして、特許文献１には２つのヘッドを別々に制御し、再生時には２倍の情報転送速度が得られる技術が開示されている。しかし、各ヘッドがアクセスすべき位置については２重螺旋構造のトラックそれぞれに配置するなどを例に、オーバーラップしない場所という定義のみで、どのように各ヘッドを配置すればよいかは具体的に開示されていない。記録に関しては、複数のヘッドを記録用と、メディアに記録された情報が正しいか否かを確認するベリファイのための再生用に使用するため、ベリファイを行わないシステムと比較すると、高速化はなされていない。

また、特許文献２にはＭＣＡＶ（回転速度一定、記録密度略一定、ＺＣＬＶと同等）のフォーマットメディアに対し、内周の情報転送速度の遅さを救済して、均一な転送レートに対応する技術が開示されている。転送速度の遅い内周と、転送速度の速い外周と混ぜ合わせて使用することで、平均的な情報転送速度にするものである。この場合、データがメディアの内周と外周にばら撒かれて配置されることになるので、連続性がない特殊なフォーマットとなってしまう不具合がある。また、螺旋状のトラックをもちＭＣＡＶのメディアに長いデータを記録する際、内周側のヘッドのアクセスはゾーン１、２、３と連続して外周側に移動していけばよいが、外周側のヘッドのアクセスを考えると、ゾーン１２、１１，１０とゾーン切替り毎に内周側にアクセスジャンプすることが必要となり、時間のロスになる上、煩雑である。現在では半導体技術の進歩により十分なメモリ容量と通信の高速化が達成され、光ディスクに記録可能な情報転送速度を十分に上回るデータの処理速度が得られており、メディア全面に渡る情報転送速度の平均化の必要性はなくなっている。実際にＤＶＤで内周と外周の速度が異なっていても問題ないことでもわかるように、平均化が重要ではなく、少しでも最高情報転送速度を上げることが重要となっている。

更に、ＣＤやＤＶＤのように内周から連続した情報を記録するフォーマットのメディアに対し、ある情報を記録もしくは再生する場合に、単純に２つのヘッドを使えばそれらの動作時間が半分になるとは言い切れない。例えばメディア１周（１トラック）に格納された情報量をみると、内周より外周の方が大きい。しかし、メディア１回転に要する時間は同じなので、外周の情報転送速度が速い。ある１．０ＧＢの情報を読み取ろうとした場合、単純に０．５ＧＢずつ２つのヘッドで再生するようにすると、外周側を読み取るヘッドの方が先に動作を終了してしまい、待ち時間を作ってしまうことになり効率が悪い。時間的な効率が最も良いのは、２つのヘッドの記録、再生動作の終了が同時になった場合である。単純に実記録、実再生の時間を等しくすることが計算上では容易であり、効果のある方法である。しかし、さらに詳細に見ると、２つのヘッドで別の場所にアクセスすることから、それぞれのホームポジションからの移動時間も異なるし、再生時にはヘッド毎に事前に再生信号の品質を高めるイコライザなどの最適特性を学習するなどの事前準備時間も必要である。また、記録の前には、一般的にヘッド毎に最適記録条件を求める必要があるが、この条件出し動作の時間は決して短くはない。これらを並列で行えば各ヘッド間で時間差はほとんどなくなり実記録時間を同じくした情報の分割で問題はないが、同時に行うことが難しく順次行わなければならなかったり、更にアクセスしたい情報量が小さい場合、わざわざ２つ目のヘッドの最適条件を求めるより、１つ目のヘッドだけを使って記録した方が早い場合もある。２つのヘッドを用いても、その使い方次第で情報の記録もしくは再生に必要な時間が変わってしまうので、最適に使うことは課題となっている。
特開平０４−０３４７２８号公報 特開平０４−２５４９６７号公報

本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、複数のヘッドを用いて、時間的な効率を上げ、転送速度の向上を達成できる記録再生方法及び情報記録再生装置を提供することを目的とする。

前記問題点を解決するために、複数の記録可能なヘッドによりメディア上の異なる位置に同時に情報の記録を行う本発明の情報記録方法によれば、記録する総情報の連続性を保ち、かつ各ヘッドが記録終了するまでの時間を等しくなるように、ヘッド毎の記録情報として分割する記録情報分割工程と、各ヘッドが分割された各記録情報に応じてメディアに情報を記録する情報記録工程とを有している。よって、単ヘッドを用いた高倍速記録時の情報転送速度より高転送速度を実現でき、時間的効率を向上できる。

また、記録情報分割工程は、各ヘッドが記録する領域の半径方向の幅を等しくするよう総情報の分割を行うことにより、複数のヘッドの記録までに要する準備時間が等しいシステムにおいても時間的効率の高い情報記録方法を実現できる。

更に、各ヘッドの記録前に必要な準備時間を計算する準備時間算出工程を有し、記録情報分割工程は、各ヘッドの記録情報の実記録時間と、準備時間算出工程により計算された準備時間を加算した時間が等しくなるよう総情報の分割を行う。よって、複数のヘッドの記録までに要する準備時間が異なるシステムにおいても時間的効率の高い情報記録方法を実現できる。

また、メディアの回転制御をＣＡＶ又はＣＬＶとすることにより、ディアの回転制御をＣＡＶとした場合回転制御が容易で、かつ各ヘッドの記録に使用するクロック周波数の算出が容易に行うことができる。またディアの回転制御をＣＬＶとした場合各ヘッド間の線速の差が小さくでき、かつ外周の処理でも高速な回路を必要としないで済み、記録のパワーマージンの狭いシステムにおいても対応できるようになる。

更に、記録する総情報量に応じてヘッドの数を可変することにより、短い情報を扱う場合には複数のヘッドを使用することで生じる不具合または煩雑な処理を避け、複数のヘッドを使用するメリットを効果的に生じさせることができる。

また、別の発明の情報再生方法によれば、再生する総情報の連続性を保ち、各ヘッドが再生終了するまでの時間を等しくなるように、ヘッド毎の再生情報に分割する再生情報分割工程と、各ヘッドが分割されたメディア上の再生情報を再生する情報再生工程とを有している。よって、単ヘッドを用いた高倍速再生時の情報転送速度より高転送速度を実現でき、時間的効率を向上できる。

更に、再生情報分割工程は、各ヘッドで再生する領域の半径方向の幅を等しくするよう総情報の分割を行うことにより、複数のヘッドの記録までに要する準備時間が等しいシステムにおいても時間的効率の高い情報再生方法を実現できる。

また、各ヘッドの再生前に必要な準備時間を計算する準備時間算出工程を有し、再生情報分割工程は、各ヘッドの再生情報の実再生時間と、準備時間算出工程により計算された準備時間を加算した時間が等しくなるよう総情報の分割を行う。よって、複数のヘッドの再生までに要する準備時間が異なるシステムにおいても時間的効率の高い情報再生方法を実現できる。

更に、メディアの回転制御をＣＡＶ又はＣＬＶとすることにより、ディアの回転制御をＣＡＶとした場合回転制御が容易で、かつ各ヘッドの再生に使用するクロック周波数の算出が容易に行うことができる。またディアの回転制御をＣＬＶとした場合各ヘッド間の線速の差が小さくでき、かつ外周の処理でも高速な回路を必要としないで済み、再生のパワーマージンの狭いシステムにおいても対応できるようになる。

また、再生する総情報量に応じてヘッドの数を可変することにより、短い情報を扱う場合には複数のヘッドを使用することで生じる不具合または煩雑な処理を避け、複数のヘッドを使用するメリットを効果的に生じさせることができる。

更に、別の発明としての情報記録再生装置は、記録・再生可能な複数のヘッドと、各ヘッドに搭載された光源の強度を記録情報又は再生情報に応じて制御する複数の光源制御手段と、各ヘッドからの信号を処理する複数の信号処理手段と、信号処理手段から得られたサーボ信号に基づき各ヘッド位置を制御する複数のサーボ機構と、メディアを回転させる回転手段と、記録時は記録する総情報の分割処理を行って各ヘッドの記録情報を得、再生時は前記信号処理手段から得られた複数の再生信号をつなぎ合わせる情報処理手段と、各手段の制御を行うコントロール手段とを具備している。よって、単ヘッドを用いた高倍速記録時又は高倍速再生時の情報転送速度より高転送速度を実現でき、時間的効率を向上できる。

本発明の情報記録再生装置によれば、複数の記録・再生可能なヘッドによりメディア上の異なる位置に同時に記録を行う際、各ヘッドが記録終了するまでの時間を等しくするよう総情報の分割が行われ、また複数の記録・再生可能なヘッドによりメディア上の異なる位置から同時に再生を行う際、各ヘッドが再生終了するまでの時間を等しくするよう総情報の分割が行われているので、単ヘッドを用いた高倍速記録時又は高倍速再生時の情報転送速度より高転送速度を実現でき、時間的効率を向上できる。

図１は本発明の一実施の形態例に係る情報記録再生装置の機構部の構成を示す概略斜視図である。同図に示す本実施の形態例の情報記録再生装置１０において、スピンドルモータ１１によってメディア１を回転させるが、この回転方法は角速度一定のＣＡＶ（Constant Angular Velocity）、線速度一定のＣＬＶ（Constant Linear Velocity）、それらを組み合わせたＺＣＡＶ、ＺＣＬＶなどがある。メディアは予め情報が刻まれているＲＯＭタイプでも、記録可能なＲ、ＲＷメディアでも構わない。記録可能なメディアでは回転制御やアドレス位置の特定が可能なように案内溝が刻まれている。もちろんこの記録可能なメディアは記録済みであっても構わない。これらの案内溝、情報列は同心円状もしくはスパイラル状に並んでおり、これをトラックという。このメディア上の特定位置にある情報を再生したり、記録したりするのは、ヘッドにより行われる。ヘッドには、光源と光源から出射された光をメディアの特定の位置に集光させる出射光学系と、その反射光を検出する受光光学系とが含まれる。集光は対物レンズにより行われ、この対物レンズを上下に動かすことによりメディアとの距離を調整するフォーカシング動作や、左右に動かすことによりメディア半径方向の微小な調整を行い所望のトラック上に集光点を移動させるトラッキング動作を行う。また、メディア半径方向の大きな移動に対しては、ヘッド本体を移動させるシーク機構を持っている。本実施の形態例ではこのヘッド及びシーク機構が複数搭載され、同時に動作する。

更に、図１に示す本実施の形態例の情報記録再生装置１０は、ヘッド１２とヘッド１３を有し、各ヘッド１２，１３はスピンドルモータ１１を挟んで対向する位置に設けている。それぞれのヘッド１２，１３とスピンドルモータ１１は、制御系からの信号により動作を行う。もちろんヘッドの数に応じた並列処理が可能なので高速性の観点ではヘッドは多いほど良い。しかし、ヘッド及びシーク機構の大きさと、メディア内周側でのスペースによって設置可能なヘッドの数は限られてしまう。全てのヘッドが最内周から最外周までアクセス可能であることが望ましい。これはアクセスできない領域を持つヘッドがあると、高転送速度の効果を発揮できる記録データ量（総情報量）に大きな制約が出るからである。ヘッドの数やその配置の制約はシステムで異なるが、一般的なＰＣに内蔵される大きさならば、ヘッドの数は２つか３つが望ましい。

なお、図１に示す本実施の形態例の情報記録再生装置１０の機構系は情報再生装置でも情報記録装置でも、光源のパワーが変わる程度で構成は変わらない。

次に、図２は本実施の形態例の情報記録再生装置の制御部の構成を示すブロック図である。同図に示す制御部１００は再生専用部分と記録専用部分に分けられ、再生及び記録の両方が可能である。

先ず、外部装置からの指示を情報処理手段１０１が、あるいはコントロール手段１０２が受け、装置内の各手段の動作をコントロール手段１０２が制御する。コントロール手段１０２からの指示でスピンドル制御手段１０３がスピンドルモータ１１へ制御信号を送り、スピンドルモータ１１を回転させる。詳細には発振器などの固定周波数信号をもとに各速度一定に回転を制御しても良いし、半径位置に応じて回転を変え線速度一定に制御してもよい。また、メディア１からの再生信号や案内溝の蛇行から得られるウォブル信号などをもとに、線速度一定で回転を制御してもよい。これらの回転手段の他には、ヘッド１２及びヘッド１３の信号系がある。再生動作時は比較的弱い強度で安定した再生光で光源を発光させるべく、光源駆動手段１０４,１０５が信号を出力する。メディア１からの反射光のうち、フォーカシング及びトラッキングなどの位置情報をもつ信号成分をサーボ処理手段１０６，１０７で検出し、その位置情報を参照しながら目標位置に集光点が定まるように対物レンズやシーク機構を制御する。案内溝の蛇行成分であるウォブル信号もこのサーボ処理手段１０６，１０７で検出する。ＣＤやＤＶＤなどでは、この案内溝の蛇行にＦＭ変調やＰＭ変調が施されているので、搬送波成分の検出手段や、復調手段をサーボ処理手段１０６,１０７内に搭載することにより、回転情報だけでなく、アドレス情報も検出することができる。回転情報はスピンドルモータ１１の回転を制御するのに使用されるだけでなく、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）などで安定な信号とすることで、基準クロック信号として記録情報処理手段１０８，１０９などにも使用される。また、アドレス情報はコントロール手段１０２に送られ、現在位置の管理に使用され、アクセス位置を変更する際にはコントロール手段１０２からサーボ処理手段１０６，１０７に信号が送られ、対物レンズやシーク機構を移動させる。また、反射光のうち、メディア１に記録された、または刻まれた情報の再生信号成分は再生信号処理手段１１０，１１１にて検出される。ここにはノイズや符号間干渉を除去するフィルタ手段やイコライザ手段や２値化手段が含まれる。このイコライザ手段は再生信号の品質を向上するように、自動学習型であると良い。具体的には既知の情報が記録されている領域を再生し、再生情報の誤りが少なくなるイコライザ特性に収束させる動作が自動学習型の例である。もちろんＡＤコンバータで量子化してもよい。この場合は、量子化後にＰＲＭＬ(Partial Response Maximum Likelihood)などの最尤復号を行うのが一般的である。また、再生信号からメディア１の回転情報を検出することができるので、これをスピンドルモータ１１の回転制御信号に使用することもできる。検出された再生信号は再生情報処理手段１１２，１１３に送られ、エラー訂正やメディアフォーマットに従って付加されたアドレスなどの情報を検出後除去し、また情報の並び替えや復調を行い、情報処理手段１０１に送る。ここで検出されたアドレス情報によって、再生位置を目標位置へ移動することもできる。そして、情報処理手段１０１は、両ヘッドから再生された情報を、あたかも単ヘッドで再生したようにつなぎ合わせ、外部装置に送り出す。この際、情報処理手段１０１にはメモリなどを搭載しておき、一時的な情報蓄積場所として使用しても良い。また、この動作はコントロール手段１０２によって制御される。

そして、記録動作時では、外部装置からメディアに記録しようとするユーザデータの総情報を情報処理手段１０１が受け、その情報を各ヘッド１２,１３で記録すべき情報に分割し、記録情報処理手段１０８,１０９に送る。この分割による記録情報の分配では、内周に位置するヘッド１２に情報の前半を選択するようにし、内周から情報が連続するフォーマットにあわせ情報の順序が入れ替わらないようにする。また、両ヘッドの記録情報のつなぎ合わせで隙間が出ないように、分割及び記録開始アドレスの計算を正確に行う必要がある。これを情報の連続性を保つことというが、この際必要に応じて情報処理手段１０１に搭載されたメモリなどを一時的な情報蓄積場所として使用しても良い。記録情報処理手段１０８,１０９では、メディアフォーマットに従ってアドレスなどの情報やエラー訂正情報などを付加し、また情報の並び替えやメディアに記録する情報列への変調を行い、光源駆動手段１０４,１０５に送る。この変調には例えば、ＥＦＭやＥＦＭ＋、（１，７）ＲＬＬや（２，７）ＲＬＬなどがある。光源駆動手段１０４,１０５では情報列に従って、メディア１上に形成される記録マークが正確に形成できるように光源の強度を変調する。この変調はマルチパルス化（複数の強度の異なるパルスに変換する）やマークの大きさに応じた強度変化を指す。なお、情報処理手段１０１と外部装置とのやり取りに関しては、上記機能の一部を外部装置側に受け持ってもらっても良い。例えば記録の場合、総情報が巨大で、情報処理手段１０１に搭載されたメモリ容量では対処できない場合など、コントロール手段１０２が総情報の容量から計算して分割すべき情報量を外部装置に指示を出し、外部装置から送られる情報が予め時分割で、ヘッド１２、ヘッド１３と分けられていても良い。搭載されたメモリ容量で対処できる時だけ、情報の分割を装置内で行えばよい。この場合は外部装置からはあたかも単ヘッドで記録しているように見える。逆に再生の場合、メモリで対応可能な総情報量の範囲ではヘッド１２,ヘッド１３それぞれの情報はつなぎ合わせて外部装置に送るが、メモリで対応できない場合に限っては外部装置に指示を出し、つなぎ合わせを行ってもらっても良い。総情報の容量は外部装置がわかっているので問題はない。

図３は本実施の形態例の情報記録再生装置における２つのヘッドを用いて記録する領域を示す図である。なお、再生時もほぼ同じ動作なので省略する。先ず、内周側から情報を埋めるフォーマットを前提とし、半径位置“ｒ１”からの記録を開始する。外部装置から送られる記録すべき総情報量から、記録終了位置を計算すると、半径位置にして“ｒ３”までとなる。このときの記録情報のアドレスは、開始アドレスが“Ａｄ１”＝０、終了アドレスが“Ａｄ３”となる。１つのヘッドであれば、“ｒ１”から“ｒ３”までを単独で行うが、複数のヘッド、ここでは２つのヘッドで記録するために、記録情報を分割する。計算により求まった分割位置は記録情報のアドレスで“Ａｄ２”、半径位置にして“ｒ２”のポイントである。このように求まった半径位置と記録情報アドレスから、ヘッド１２では半径位置で“ｒ１”から“ｒ２”、記録情報アドレスで“Ａｄ１”から“Ａｄ２”に記録を行う。一方、ヘッド１３では半径位置で“ｒ２”から“ｒ３”、記録情報アドレスで“Ａｄ２”から“Ａｄ３”に記録を行う。このように記録された領域“Ａｄ１”から“Ａｄ３”は、記録情報の分割時点でその連続性を保つように予め考慮されており、そのつなぎ目は問題なく再生されるようにしておく。そうすることで、複数のヘッドを用いて同時に記録を行っても、１つのヘッドで記録された場合と同じメディアを作ることができる。

次に、ある特定の情報量を記録する際に、記録情報の分割をどのようにすれば、最短時間での記録が可能になるかについて以下に説明する。
ヘッド１２とヘッド１３の半径位置は異なっても、同時に記録するのでメディアの回転は共通である。記録時間を最も短くできるのは、両者が分配された記録情報を全て記録するのに必要な総回転数を等しくした場合、即ち記録領域の半径方向の幅を等しくした場合である。情報量の観点ではメディアフォーマットによって変わってくる。メディアのフォーマットがＣＡＶの場合、すなわち外周ほど記録密度が緩くなっている場合、記録領域の幅を等しくすることと、情報量を２つに等分することとが同じとなる。しかし、ＣＡＶフォーマットのメディアは記録密度が低いので、ほとんど使われていない。ＣＬＶフォーマットは、トラック１周に記録可能な情報量は外周ほど大きい。この場合、情報量を２つに等分して記録すると、外周側のヘッドの方が少ない回転数で情報を記録してしまい、待ち時間が生じることになる。よって、ＣＬＶフォーマットの場合には、記録開始半径“ｒ１”を基準にして、総情報量を記録された最外周の半径位置“ｒ３”に換算し、その半分の幅にあたる半径位置“ｒ２”を計算で求め、それに対応する記録情報のアドレス“Ａｄ２”に再換算する。このようにして、各ヘッドの記録開始位置、記録開始情報アドレス、記録終了情報アドレスを求める。なお、これはメディアの回転制御がＣＡＶでもＣＬＶでも変わらない。また再生時でも同様の計算が使える。

更に、記録時の動作を考えると、一般的には記録に先立ち最適記録パワーを求める。これはメディアの記録特性がメーカーや製造ロッドにより異なったり、装置の経時変化や温度変化により光源の出射パワーが異なったり、ヘッド毎に光スポット径が異なったりするので、記録の都度最適な記録条件に再調整するものである。具体的には、最内周や最外周に予め確保された専用領域に、発光波形（パワーやパルス幅など）を変えて試し記録を行い、その中から最も良い再生信号を見つけ、そのときの記録条件を最適記録条件とするＯＰＣ（Optimum Power Control）と呼ばれる技術である。これを行わないと、記録のミスが多くなる。

そこで、ヘッド毎に特性を再調整するとして、これを並列処理で行えば、両ヘッド間での記録開始までに必要な準備時間はほぼ同じである。メディアの内周側と外周側では線速が異なるが、もしメディアの記録パワーマージンが広く、線速がある程度異なっていても、同じ記録パワーで記録可能な場合は、主に内周側に記録を行うヘッド１２は最内周の専用領域で、主に外周側の記録を行うヘッド１３は最外周の専用領域で、または最内周の専用領域内のヘッド１２と別の場所でＯＰＣを行うようにすればよい。しかし、記録パワーマージンが狭く、実記録時の線速と、ＯＰＣ時の線速を極力同じにしようとすると、ＯＰＣ時のメディア回転数をそれぞれに変更する必要がある。例えば、メディア全面に記録するためヘッド１２は内周から中周まで、ヘッド１３は中周から外周までを記録する場合、ヘッド１３は記録開始時の中周の線速Lv_mでのＯＰＣを行いたいが、専用領域は最内周（ここでは最外周は使用しない）にしかないため、メディア回転数を上げて、最内周の専用領域でLv_mの線速にし、ＯＰＣを行う。その後通常の回転数に戻し、最内周の専用領域の線速をLvにしてヘッド１２のＯＰＣを行う。そのヘッド１２のＯＰＣ期間は通常の回転なので中周での線速がLv_mになっており、ＯＰＣが終了しているヘッド１３は既に記録を開始することができる。このような場合には、半径位置を半分にする分割より、ヘッド１２のＯＰＣにかかる時間分だけヘッド１３の記録情報量を多くして、先に記録を開始した方が早く記録を終了させることができる。よって、記録前の準備時間も含めた計算により、記録情報の分割を行うことが望ましい。

また、複数のヘッドでの記録を行うことには、情報の分割計算や、前述のような各ヘッドのＯＰＣを順次行う場合のＯＰＣ時間など、単ヘッドより記録や再生に先立つ準備時間が必要である。メディア全面に及ぶ大きな情報を記録する場合は、明らかに時間的には無視できる処理であっても、短い情報を記録する場合には、多少の記録時間の短縮より複数ヘッドを用いる処理の煩雑さを嫌う場合もある。よって、複数のヘッドを用いることの効果がハッキリ現れる総記録情報量を予め規定しておき、その情報量を超える場合にのみ、複数のヘッドでの記録を行うようにしても良い。

ここで、メディアの回転制御方法には、角速度一定のＣＡＶ方法と、線速度一定のＣＬＶ方法がある。はじめに、図４を用いてＣＡＶ回転の説明を行う。なおメディアフォーマットは記録密度を高められるので現在主流となっているＣＬＶ（線密度一定）を前提とする。なお、図４の横軸はメディアの半径位置とし、“ｒ１”〜“ｒ３”が外周である。図４の（ａ）の縦軸は回転数を示しているが、ＣＡＶ回転なので、回転数はＡ１で固定である。このＣＡＶは回転制御が非常に簡単なので望ましい方式である。図４の（ｂ）の縦軸は線速もしくは記録に必要なクロック(Clk)周波数を示しているが、線形的に外周に進むほど線速は早くなり、クロック（Clk）周波数も高くなる。図４の（ｃ）の縦軸にはトラック当たりの情報量を示しているが、これも線形的に外周に進むほど情報量は大きくなっている。図４中の実線矢印は単ヘッドで内周“ｒ１”から外周“ｒ３”までアクセスする場合のアクセス位置毎の値を示している。２ヘッドで効率よく最短時間で“ｒ１”から“ｒ３”までをアクセスすることを考えると、ＯＰＣなどの前準備を考慮しない場合、“ｒ２”の設定は“ｒ１”と“ｒ３”の中間となる。この場合、図４の（ａ）に示す点線矢印及び一点鎖線矢印のように、ヘッド１２の“ｒ１”から“ｒ２”の移動と、ヘッド１３の“ｒ２”から“ｒ３”の移動は並列的に進み回転数は一定である。また、図４の（ｂ）を見てみると、ヘッド１２は線速及びそれに応じた必要クロック周波数がＢ１からＢ２に変化し、同時刻にヘッド１３はＢ２からＢ３に変化している。すなわち、回転が一定であった場合、ヘッド１２とヘッド１３は全く異なるクロックを用いて記録または再生を行う必要があることがわかる。しかしながら、再生信号やウォブル信号などからクロックを生成して使用すれば、全く問題とはならない。また、両ヘッド共に半径位置に応じた線形増加の変化であるので、発振器などを基に基準クロックを生成する場合でも、その計算は容易である。更に、図４の（ｃ）に示すように、トラック毎の情報量を示す各斜線に囲まれた面積は、各ヘッドのアクセス領域の記録容量を示していることになる。ヘッド１２でのアクセスする情報量は“ｒ１”から“ｒ２”の点を斜線で塗りつぶされた部分、ヘッド１３でのアクセス情報量は“ｒ２”から“ｒ３”の点を斜線で塗りつぶされた部分である。それぞれのヘッドがアクセスする情報量は、外周側のヘッドの方が大きくなる。

次に、図５を用いてＣＬＶ回転の場合について説明する。ＣＬＶの場合も同様に２つのヘッドを用いて最短時間で“ｒ１”から“ｒ３”までアクセスするには、“ｒ２”を中間の半径位置とする。図５の（ｂ）のように内周側のヘッド１２のアクセスする位置における線速をＢ１にするように一定に保つようにすると、メディアの回転数は図５の（ａ）に示したように、Ａ１からＡ２に徐々に非線形的に変化させる必要がある。しかし、同時にヘッド１３が外周側でアクセスするので、その位置での線速はＢ２からＢ３になり、Ｂ１での線速一定とはならない。図５の（ａ）と図５の（ｂ）はヘッド１２をＣＬＶにしたため、ヘッド１３の線速がずれてしまった例である。このようにＣＬＶの基準となるヘッド以外のヘッドでは、ＣＬＶではなくなる。しかしながら、ＣＡＶと比較すると内外周の線速度の差は半分程度になるので、パワーマージンが狭く線速を大きくずらせない場合はＣＬＶの方が良い。加えて、少し工夫することで、両者がＢ１に近い線速で記録することも可能である。図５の（ｃ）及び図５の（ｄ）に示したように、回転数をヘッド１２が“ｒ１”から“ｒ２”へ移動するときに使用するＣＬＶ回転制御のプロファイルと、ヘッド１３が“ｒ２”から“ｒ３”へ移動する際に使用するプロファイルの中間の特性を採用すると、両者の線速は共にＢ１に近づく。これによりパワーマージンが狭く線速をＢ１から大きくずらせない場合にも、２つのヘッドでの記録が可能となる。これは完全なＣＬＶとはいえないが、両ヘッドの線速をＢ１に近づけて制御がなされていると言う意味で、擬似ＣＬＶといった方法である。

なお、ＣＡＶとＣＬＶ以外にも回転制御方法はある。例えばＺＣＡＶ、ＺＣＬＶはメディアを半径方向にいくつかのＺoneに区切り、そのＺone内ではそれぞれＣＡＶ、ＣＬＶの動作を行う方法である。しかしながら、これらも前述のＣＡＶとＣＬＶの場合を組み合わせた動作を行えばよい。例えば総情報量が小さい情報の書き込みに際しては、Ｚone内の記録になるので、前述のＣＡＶ、ＣＬＶと同じである。メディア全面に近い領域を記録する大きな情報の場合には、それぞれＣＬＶ、ＣＡＶとほぼ同じ動作にすればよい。

図６は本実施の形態例の情報記録再生装置における２つのヘッドを用いた情報記録時の一連の動作を示すフローチャートである。同図において、先ずIdle状態にて、外部装置から図２の情報処理手段１０１またはコントロール手段１０２への記録または再生動作開始指示されるのを待つ（ステップＡ１０１）。外部装置から情報処理手段１０１またはコントロール手段１０２への記録または再生動作開始指示があったときは、記録／再生する情報量Ｍを取得する（ステップＳ１０１；ＹＥＳ、ステップＳ１０２）。次に、メディア上の記録開始位置に相当する記録情報のアドレスADst１及び半径位置Rst１を算出する（ステップＳ１０３）。そして、総情報量Ｍと開始アドレスADst１から、記録／再生の終了時に相当する記録情報アドレスADendとその半径位置Rendを算出する（ステップＳ１０４）。次に、記録／再生の開始半径位置Rst１と、終了半径位置Rendの中間の半径位置Rst２を算出する（ステップＳ１０５）。そして、中間半径位置Rst２に相当する記録情報アドレスADst２を算出する（ステップＳ１０６）。次に、記録する総情報をADst２で分割し、各ヘッドの記録情報を図２の記録情報処理手段１０８,１０９に送り準備する（ステップＳ１０７）。そして、装置の駆動系などの基本的動作準備を行う（ステップＳ１０８）。例えば、メディアの判別やスピンドルモータの回転制定待ち、フォーカシングサーボやトラッキングサーボの引き込みなどである。この際に、記録に適する回転方式がＣＡＶかＣＬＶかなども決定する。次に、ヘッド１２の記録／再生準備やヘッド１３の記録／再生準備にて同時、もしくは個別に各ヘッド独自の準備を行う（ステップＳ１０９）。例えば目標位置近傍への移動などである。記録に際しては、ＯＰＣ動作なども行う。そして、ヘッド１２でADst１から記録／再生を開始し、ヘッド１３でADst２から、記録／再生を開始して、それぞれのヘッドにより記録または再生が開始される（ステップＳ１１０）。そして、ヘッド１２がADst２に達したら記録／再生を終了し、またヘッド１３ADendに達したら記録／再生を終了して、それぞれのヘッドの記録または再生動作を終了する（ステップＳ１１１）。最後に、双方のヘッドとも記録／再生が終了したら、Idle状態となる（ステップＳ１１２；ＹＥＳ、ステップＳ１１３）。なお、半径位置への換算を行っているので、若干の計算誤差による待ち時間は発生する。よって、両者が共に終了した時点で、ホスト、即ち外部装置への記録終了を通知する。

なお、本発明は上記各実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。

本発明の一実施の形態例に係る情報記録再生装置の機構部の構成を示す概略斜視図である。 本実施の形態例の情報記録再生装置の制御部の構成を示すブロック図である。 本実施の形態例の情報記録再生装置における２つのヘッドを用いて記録する領域を示す図である。 本実施の形態例の情報記録再生装置におけるＣＡＶ回転による半径に対する回転数、線速及びClk周波数、情報量の関係を示す特性図である。 本実施の形態例の情報記録再生装置におけるＣＬＶ回転による半径に対する回転数、線速及びClk周波数の関係を示す特性図である。 本実施の形態例の情報記録再生装置における２つのヘッドを用いた情報記録時の一連の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１；メディア、１１；スピンドルモータ、１２，１３；ヘッド、
１００；制御部、１０１；情報処理手段、１０２；コントロール手段、
１０３；スピンドル制御手段、１０４，１０５；光源駆動手段、
１０６，１０７；サーボ処理手段、
１０８，１０９；記録情報処理手段、
１１０，１１１；再生信号処理手段、
１１２，１１３；再生情報処理手段。

Claims (11)

1. 複数の記録可能なヘッドによりメディア上の異なる位置に同時に情報の記録を行う情報記録方法において、
   記録する総情報の連続性を保ち、かつ各ヘッドが記録終了するまでの時間を等しくなるように、ヘッド毎の記録情報として分割する記録情報分割工程と、
   各ヘッドが分割された各記録情報に応じてメディアに情報を記録する情報記録工程と
   を有することを特徴とする情報記録方法。
2. 前記記録情報分割工程は、各ヘッドが記録する領域の半径方向の幅を等しくするよう総情報の分割を行う請求項１記載の情報記録方法。
3. 各ヘッドの記録前に必要な準備時間を計算する準備時間算出工程を有し、前記記録情報分割工程は、各ヘッドの記録情報の実記録時間と、前記準備時間算出工程により計算された準備時間を加算した時間が等しくなるよう総情報の分割を行う請求項１記載の情報記録方法。
4. 前記メディアの回転制御をＣＡＶ又はＣＬＶとする請求項１〜３のいずれかに記載の情報記録方法。
5. 記録する総情報量に応じてヘッドの数を可変する請求項１〜４のいずれかに記載の情報記録方法。
6. 複数の再生可能なヘッドによりメディア上の異なる位置から同時に情報の再生を行う情報再生方法において、
   再生する総情報の連続性を保ち、各ヘッドが再生終了するまでの時間を等しくなるように、ヘッド毎の再生情報に分割する再生情報分割工程と、
   各ヘッドが分割されたメディア上の再生情報を再生する情報再生工程と
   を有することを特徴とする情報再生方法。
7. 前記再生情報分割工程は、各ヘッドで再生する領域の半径方向の幅を等しくするよう総情報の分割を行う請求項６記載の情報再生方法。
8. 各ヘッドの再生前に必要な準備時間を計算する準備時間算出工程を有し、前記再生情報分割工程は、各ヘッドの再生情報の実再生時間と、前記準備時間算出工程により計算された準備時間を加算した時間が等しくなるよう総情報の分割を行う請求項６記載の情報再生方法。
9. 前記メディアの回転制御をＣＡＶ又はＣＬＶとする請求項６〜８のいずれかに記載の情報再生方法。
10. 再生する総情報量に応じてヘッドの数を可変する請求項６〜９のいずれかに記載の情報再生方法。
11. 記録・再生可能な複数のヘッドと、
    各ヘッドに搭載された光源の強度を記録情報又は再生情報に応じて制御する複数の光源制御手段と、
    各ヘッドからの信号を処理する複数の信号処理手段と、
    該信号処理手段から得られたサーボ信号に基づき各ヘッド位置を制御する複数のサーボ機構と、
    メディアを回転させる回転手段と、
    記録時は記録する総情報の分割処理を行って各ヘッドの記録情報を得、再生時は前記信号処理手段から得られた複数の再生信号をつなぎ合わせる情報処理手段と、
    各手段の制御を行うコントロール手段と
    を具備し、メディアに情報を記録し、又はメディアからの情報を再生することを特徴とする情報記録再生装置。

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