JP2585999B2 - 信号記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク、光磁気デ
ィスク、磁気ディスク等に信号を記録再生する装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディスクへデジタル記録する方式
に角速度一定方式（以下ＣＡＶ方式と称す）と線速度一
定方式（以下ＣＬＶ方式と称す）が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ＣＡＶ方式はＣＬＶ方
式にくらべディスクの回転速度可変制御のための装置が
不要であるから記録・再生装置が簡単となる。又再生の
際アクセスタイムが短かいという長所があるが、ディス
ク外周に行くに従って記録密度が低くなるためディスク
全体の記録容量がＣＬＶ方式に比べて少ないという欠点
がある。

【０００４】一方ＣＬＶ方式はディスク内外周で記録密
度の差がなくＣＡＶ方式にくらべ記録容量が多くなる
が、慣性質量が大きいディスクの回転数をディスクの半
径に応じて制御しなければならない為記録再生装置とも
複雑、高価となる。又再生の際アクセスタイムが長くな
るという欠点がある。そこで両方式の長所を兼ねそなえ
る光ディスク装置、すなわち高速アクセスが可能で大記
録容量の光ディスク装置が提案されている。例えば光デ
ィスクのトラックを回転中心からの距離によって複数の
グループに分け、各グループ内ではＣＡＶ方式を取り、
グループ間では段階的にＣＬＶ方式を取るものである。
しかしこの方式では、記録、再生両装置に依然として回
転速度可変制御装置が必要であり、また最内周から最外
周へのアクセスの様に、大きく離れているグループへの
アクセスには結局ＣＬＶ方式程度のアクセスタイムが必
要となるという欠点があった。

【０００５】本発明はこれらの欠点を解決し、ＣＡＶ方
式の簡単な構成と高速アクセス機能及びＣＬＶ方式の大
記録容量（高記録密度）を併せ持つ信号記録装置を得る
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決のため、
本発明は、らせん状或いは同心円状の記録トラックを有
する円盤状記録媒体を一定回転させる回転駆動手段と、
前記記録トラックに信号を書き込み、あるいは書き込ま
れた前記信号を読み出すヘッドと、前記記録媒体に書き
込むべき信号を入力し記憶し、あるいは前記ヘッドから
出力される読み出された信号を入力し記憶するメモリ手
段と、前記ヘッドの前記記録媒体に対する半径方向位置
が外側であるほど高い周波数のクロックを出力するクロ
ック発生手段と、信号の書き込み時には、前記クロック
発生手段からのクロックで前記メモリ手段に記憶された
前記書き込むべき信号にその信号の始まりを示すタイミ
ング信号を付加して前記ヘッドに出力し、信号の読み出
し時には、前記タイミング信号を検出して、そのタイミ
ング信号に応じて前記ヘッドから出力される信号を前記
メモリに記憶させるメモリ制御手段とを備えた構成とし
た。

【０００７】

【作用】本発明においては、円盤状記録媒体を一定回転
とし、その記録媒体に書き込むべき信号を一時メモリ手
段に蓄える。ヘッドの半径方向位置に応じた周波数（す
なわち、半径方向位置が外側であるほど高い周波数）の
クロックによりメモリ手段から前記信号を出力しヘッド
に入力することにより、円盤状記録媒体上の信号を記録
する半径位置に応じて信号の記録周波数を変えることが
できる。

【０００８】ここでＣＬＶ方式の様に、全てのトラック
に同一記録密度でピットが形成される場合、ディスク半
径ｒｉの所に回転数ｎｉで回転するディスク上に周波数
ｆでピットを形成するとき、ｆ＝２π・ｒｉ・ｎｉ／２
ｄであり、これよりピットの長さｄは（１）式で表わさ
れる。 ｄ＝π・ｒｉ・ｎｉ／ｆ………（１） ここで全てのトラックに於いて記録密度が一定であると
いうことは、同一周波数を記録したとすると、ピット長
ｄがディスク半径にかかわらず、一定であるということ
に外ならず、よってディスク半径と回転数の積ｒｉ・ｎ
ｉを一定にする必要がある。すなわちディスク半径ｒｉ
の変化に応じて回転数ｎｉを制御して積ｒｉ・ｎｉを一
定に保つ。

【０００９】次にこの様にして形成したピット長ｄを定
速回転即ちＣＡＶ方式で再生することを考える。一定回
転数Ｎで回転し、ディスク半径ｒ上にあるピット長ｄに
よって得られる周波数ＦはＦ＝２πｒＮ／２ｄであるか
ら（２）式で表わされる。 Ｆ＝πｒＮ／ｄ………（２） （１）式を（２）式に代入して（３）式を得る。

【００１０】 Ｆ＝｛（ｒＮ）／（ｒｉ・ｎｉ）｝ｆ………（３） （３）式はＣＬＶ方式で記録した周波数ｆの信号を一定
回転数Ｎ、ディスク半径ｒの所で再生した時に得られる
周波数Ｆを示している。ここでｒｉ・ｎｉは任意に決定
される定数であって、記録すべき信号の最高周波数ｆma
x のディスク上でのピット長ｄをどの程度の寸法にすべ
きかによってその値は決定される。例えばｆmax ＝５Ｍ
Hzとし、ｄ＝１μｍ程度にするのであればｒｉ・ｎｉ＝
1500mm/sec.である。この場合ｒｉ＝５０mmとすればｎ
ｉは1800rpm(30rps)である。またＮも任意に決定される
定数である。再生に際しては、ＣＡＶ方式（一定回転数
Ｎ）によって行うと周波数Ｆが再生される。これを前記
（３）式によって逆変換（ｆ＝｛（ｒｉ・ｎｉ）／（ｒ
Ｎ）｝Ｆ）することにより周波数ｆの信号が再生され
る。

【００１１】本発明は上記の原理に基くものである。

【００１２】

【実施例】以下本発明を光ディスク静止画記録再生装置
に適用した実施例について図１、図２を用いて説明す
る。図１に於いて光ディスク１はスピンドルモータ２に
よって一定回転数Ｎで回転し、その回転数Ｎをパルス発
生器３によって計測する。光ピックアップ４はスライダ
でディスク半径方向に移動しその位置ｒはリニアスケー
ル５で計測する。

【００１３】７は半径ｒと回転数Ｎとを用いて前記
（３）式によってデータの周波数の変換を行なう演算回
路であって半径ｒに応じた電圧あるいはデジタル値を出
力するものであり、ハード或いはソフトで構成する。１
５は周波数可変パルス発生回路で入力の値によってパル
ス出力の周波数が変わるものであり、前記演算回路７の
出力が電圧のときはＶＣＯ（ボルテージコントロール
オシレータ）で、また前記演算回路７の出力がデジタル
値のときはＰＤ（プログラマブルデバイダ）でそれぞれ
構成する。

【００１４】タイミング信号検出回路６は光学ヘッド４
で再生した信号から、タイミング信号を抜き出し、タイ
ミングパルスを発生する。クロック発生回路８はスイッ
チ１８の切換えによりタイミング信号検出回路６或いは
周波数可変パルス発生回路１５からのパルスを分周し、
クロックを発生させるものである。

【００１５】出力装置用クロック発生回路１０は出力装
置１４に適合したクロックを発生する。メモリ制御回路
９はメモリの入出力の切換え、メモリへのクロックの供
給、およびメモリのリフレッシュ等の制御を行なう。メ
モリ制御回路９へのクロックはクロック発生回路８或い
はクロック発生回路１０から供給し、その選択はスイッ
チ２３によって行なう。メモリ１１は静止画１枚分の容
量を持ち、ダイナミックＲＡＭあるいはスタチックＲＡ
Ｍによって構成する。メモリ１１の出力はスイッチ２１
によってレーザダイオード駆動回路１２か又は復調回路
１７かのいずれかに接続可能に構成する。入力装置１３
はＴＶカメラあるいはリニアセンサーアレイを用いた静
止画読み取り装置（例えばファクシミリの入力部）等で
その出力はディジタルである。

【００１６】変調回路１６は光ディスク装置の記録に適
したディジタル変調（例えばＭＦＭ）を行ない、さらに
光ディスクから誤り無く信号を再生する為に誤り訂正信
号及びタイミングパルス発生装置２５からのタイミング
パルスに基くタイミング信号を付加するものである。２
２は記録時、再生時によって切換えられるスイッチであ
る。復調回路１７はディジタル変調された信号を出力装
置１４に入力出来る信号に復調する。

【００１７】出力装置１４はＣＲＴとかプリンターであ
る。レーザ駆動回路１２は、メモリ１１の出力に応じ
て、レーザダイオード（ＬＤ）を駆動しレーザ光の強度
変調を行なう。以上の如き構成の光ディスク装置の動作
を以下に述べる。先ず記録モードについて説明する。ス
イッチ類は図１の実線の如く接続する。即ちスイッチ２
２を１６側へ、スイッチ２１を１２側へ、スイッチ１８
を１５側へ、スイッチ２３を８側へそれぞれ接続する。
静止画像を入力装置１３で電気信号に変換し、ディジタ
ル信号として変調回路１６に入力する。変調回路１６で
ディジタル変調し、周波数ｆ1 のタイミングパルスに基
づいてタイミング信号等を付加する。図２（ａ）が変調
回路１６の出力である。２４はタイミング信号、２０は
誤り訂正信号を含む画像信号である。

【００１８】タイミング信号２４は信号２０と区別出来
る様に例えば一定のデューティー比のパルスが一定数連
続する信号をタイミング信号と定め、（勿論タイミング
信号２４の周波数はｆ1 である）をこれをメモリ１１に
記憶する。記録すべき位置に光ヘッドを移動させる。そ
の位置をリニアスケール５によって読み取る。ディスク
回転数Ｎとｒｉ×ｎｉとは前述の如く定数であるため、
前記式（３）によってＦが求められる。演算回路７でＦ
に応じた電圧が出力されるとこの出力が周波数可変パル
ス発生回路１５に入力され周波数がＦのパルスを発生す
る。クロック発生回路８で周波数Ｆを分周し、周波数ｎ
Ｆのクロックを得る。周波数ｎＦのクロックでメモリ１
１から出力しレーザ駆動回路１２によってレーザ光の強
度変調を行ない光ディスク１上にピットを形成し記録が
終了する。

【００１９】次に再生モードについて説明する。再生時
スイッチ１８、２１、２２は図１の点線で示す側に接続
される。光ピックアップで再生される信号は、ディスク
半径ｒで読み出せば図２（ａ）の如くである。タイミン
グ信号２４の周波数はＦとなっている。タイミング信号
検出回路６は図２（ａ）に示す信号からタイミング信号
２４を抜きだし、それを図２（ｂ）に示す如くタイミン
グパルス１９に変換する。該タイミングパルス１９はス
イッチ１８を介してクロック発生回路８に入力される。
該クロック発生回路８は分周を行なって、図２（ｃ）に
示すｎＦのクロックを出力する。クロックの周波数ｎＦ
で光ピックアップ４の信号をメモリ１１に記憶する。

【００２０】次にスイッチ２３を出力装置用クロック発
生回路１０の側に切換えて周波数ｎｆのクロックを発生
する。ここでスイッチ２３の切換えは一画面分の画像信
号がメモリ１１に記憶された後にクロック発生回路８か
ら出力装置用のクロック発生回路１０へ切換え動作する
様に制御する。一画面分の画像信号がメモリ１１に記憶
された事は種々の公知手段によって知ることができる。
例えばメモリ１１の特定番地に信号が記憶されたことに
よって、或いはあらかじめ一画面の最後に特定の信号を
記録しておき、これを検出することによって知ることが
できる。メモリ１１から画像信号をクロック周波数ｎｆ
で出力し、復調回路１７に入力する。復調回路１７で出
力装置１４を動作させることができる信号に復調し出力
装置１４に出力し、再生画像を得る。

【００２１】本実施例では記録と再生の両方について、
ディスク回転数一定で行なったが勿論従来のＣＬＶ方式
によって記録されたディスクであっても全く同様に再生
することができる。図１の実施例では光ピックアップの
位置ｒをリニアスケール５によって求めた。しかし案内
トラックのある光ディスクを用いる時はリニアスケール
５を用いなくても良い。なぜならディスクのトラックピ
ッチは一定に保たれているため、トラック番地がわかる
とその位置を例えばマイクロコンピュータによって計算
することができるからである。又、周波数可変パルス発
生回路１５は発振周波数領域の異なる複数の回路で構成
し、周波数Ｆに応じて使用する回路を選択する様にして
も良い。

【００２２】さらに実施例ではタイミング信号２４は変
調時に付加するものを示したが、セルフロックが可能な
変調法（例えばＭＦＭ：Modified Frequency Modulatio
n,ＰＥ：Phase Encoding等）を採用すればタイミング信
号２４を付加する必要はない。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば記録媒体の
駆動を定速回転している為構成が簡単でかつ高速アクセ
スが可能であり、記録媒体の記録容量を大きくすること
ができる。また、全記録トラックに亘って一定記録密度
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による信号記録装置が適用された光ディ
スク静止画像記録再生装置の構成図。

【図２】図１に於ける各所の信号波形図。

【符号の説明】

１ 光ディスク ２ スピンドルモータ ３ パルス発生器 ４ 光ピックアップ ５ リニアスケール ７ 演算回路 ８ クロック発生回路 ９ メモリ制御回路 １１ メモリ １２ レーザダイオード駆動回路 １５ 周波数可変パルス発生回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】らせん状或いは同心円状の記録トラックを
   有する円盤状記録媒体を一定回転させる回転駆動手段
   と、 前記記録トラックに信号を書き込み、あるいは書き込ま
   れた前記信号を読み出すヘッドと、 前記記録媒体に書き込むべき信号を入力し記憶し、ある
   いは前記ヘッドから出力される読み出された信号を入力
   し記憶するメモリ手段と、 前記ヘッドの前記記録媒体に対する半径方向位置が外側
   であるほど高い周波数のクロックを出力するクロック発
   生手段と、 信号の書き込み時には、前記クロック発生手段からのク
   ロックで前記メモリ手段に記憶された前記書き込むべき
   信号にその信号の始まりを示すタイミング信号を付加し
   て前記ヘッドに出力し、信号の読み出し時には、前記タ
   イミング信号を検出して、そのタイミング信号に応じて
   前記ヘッドから出力される信号を前記メモリに記憶させ
   るメモリ制御手段とを備えたことを特徴とする信号記録
   再生装置。