JP2589817B2

JP2589817B2 - 光メモリ用記録再生装置

Info

Publication number: JP2589817B2
Application number: JP1200840A
Authority: JP
Inventors: 康幸伊藤; 武司川辺; 建雄高瀬
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1989-08-02
Filing date: 1989-08-02
Publication date: 1997-03-12
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JPH0363935A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、大容量メモリとして使用される光メモリに
対して、ビデオ信号等の記録再生を行う光メモリ用記録
再生装置に関するものである。

〔従来の技術〕

ビデオ信号等の記録媒体としては、従来、磁気テープ
及び光ディスクメモリ等が用いられている。特に、光デ
ィスクメモリは、取扱い及び操作の簡便さ等のために、
近年多用されつつある。

このようなビデオ信号用の光ディスクメモリとして
は、例えば、コンパクトディスク及びレーザビデオディ
スク等、光ディスクメモリの製造工程で記録がなされる
再生専用型光メモリ、Te−Ｃ等を用いた孔あけ型メモリ
等の１回のみ所望の記録が可能な追記型光メモリ、及び
光磁気ディスクのように何回でも記録、再生が行える書
換え型の光メモリ等が知られている。

上記光ディスクメモリに対する記録及び再生は、例え
ば、再生専用型光メモリでは、Arレーザ等でディスク原
盤をカッティングし、それを射出成形法によりプラステ
ィック基板にレプリカすることにより行っている。一
方、追記型及び書換え型光メモリでは、半導体レーザ等
で発生されるレーザ光を使用して記録、再生を行うよう
になっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記のような光ディスクメモリの場合、記
録面積が限られるので、記録容量を増大させるためには
記録密度を可能な限り大きくする必要がある。

しかしながら、光ディスクメモリに、ビデオ信号をFM
変調して記録する場合、Arレーザ又は半導体レーザ等が
発生するレーザ光の波長に依存して決まる集光ビーム径
に比して記録ビット長が短くなると、急激に再生信号レ
ベルが低下し、再生画像の品質の低下を招く問題があ
る。従って、通常、十分な再生性能を有した上で記録、
再生可能な最小ビット長は、再生専用型光メモリで0.5
μｍ程度、追記型及び書換え型光メモリでは１μｍ程度
とかなり長くなる。

又、光メモリ上のトラックのピッチも、レーザビーム
の径程度にまで小さくすると、クロストークが生じるた
め、通常1.6μｍ程度が限界となる。従って、記録密度
を十分に大きくすることは困難である。

それゆえ、情報量の多いビデオ信号を記録すると、例
えば、直径300mmの再生専用型レーザディスクでは、デ
ィスク回転速度1800rpmの角速度一定方式（以下、CAV方
式と称する）の場合、30分程度の時間しか記録できな
い。又、直径200mmのレーザディスクでは、記録時間はC
AV方式の場合で約14分、線速度一定方式（以下、CLV方
式と称する）の場合で約18分と一層短くなる。

このように、特に情報量の多いビデオ信号は、長時間
の記録が困難であるという問題点を有していた。

〔課題を解決するための手段〕

上記のように、光メモリに、例えば、ビデオ信号を記
録する場合、十分な品質を有する再生画像を得るには、
ある値以上の再生信号レベル、言い換えれば、ある値以
上のS/N比が必要となる。従って、光メモリの記録容量
を増大させるためには、再生信号レベルの低下を抑制し
ながら、最小記録ビット長を短くし、記録密度の向上を
図る必要がある。

今回、本発明者は、記録時にレーザ光源を駆動するレ
ーザ駆動パルスのパルス幅を縮小するとともに、必要に
応じてレーザ光源の記録パワーを増大させることによ
り、最小ビット長を短くしながら、十分な再生信号レベ
ルを得ることができることを見出した。

それにより、本発明に係る光メモリ用記録再生装置
は、レーザ光を発生させるレーザ光源と、記録すべき情
報をFM変調するFM変調手段と、変調されたFM変調信号に
基づいてレーザ駆動パルスを生成するレーザ駆動パルス
生成手段と、レーザ駆動パルスに基づいて上記レーザ光
源により発生されるレーザ光を光メモリ上に集光する集
光手段と、上記光メモリを駆動する駆動手段と、再生さ
れたFM変調信号の復調を行うFM変調手段とを備えた、光
メモリに対して信号の記録再生を行う光メモリ用記録再
生装置において、上記レーザ駆動パルス生成手段は、FM
変調信号のパルス幅より常に小さいパルス幅のレーザ駆
動パルスを生成し、かつ、上記レーザ光源の記録パワー
は、レーザ駆動パルスのパルス幅の縮小程度が大きいほ
ど増加されることを特徴とするものである。

〔作用〕

第１図（ａ）に記録パルス、つまり、レーザ駆動パル
スのデューティ比と、再生信号量（再生信号レベル）と
の関係を示す。同図から明らかなように、レーザ駆動パ
ルスのデューティ比が小さいほど、換言すれば、レーザ
駆動パルスのパルス幅が短いほど、再生信号量は増大し
ている。従って、上記の構成の如く、レーザ駆動パルス
生成手段にて生成されるレーザ駆動パルスのパルス幅を
FM変調信号に対応するパルス幅より短くすることによ
り、再生信号量の増大を図ることができるので、上記の
最小記録ビット長を短縮して記録容量を増大させた状態
でも記録した信号を十分正確に再生できるようになる。
そして、レーザ駆動パルスのパルス幅の縮小に加えて記
録パワーを増加させるようにすれば、再生信号量を増大
させる上で更に有利になる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図乃至第７図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。

本実施例に係る光メモリ用記録再生装置は、光メモリ
にビデオ信号を記録・再生するためのものである。この
装置は記録部21と再生部31とを備え、そのうち、記録部
21は、第２図に示すように、入力されたビデオ信号22を
FM変調するFM変調手段23と、変調されたFM変調信号に従
ってレーザ駆動パルスを生成し、かつ、生成したレーザ
駆動パルスのパルス幅を所定の規則に従って縮小した上
で出力するレーザ駆動パルス生成手段24と、レーザ駆動
パルスに従って発生されたレーザ光を光メモリ27上に所
定の位置に集光する集光手段を備えた記録手段25とが順
に接続されてなっている。又、記録部21には光メモリ27
を、入力されるビデオ信号と同期させて駆動する駆動手
段26が設けられている。

一方、再生部31は、第３図に示すように、光メモリ27
に記録されている信号を再生する再生手段32と、再生さ
れたFM変調信号のFM変調を行うFM復調手段33とが順に接
続されてなり、FM復調手段33から再生ビデオ信号34が出
力されるようになっている。又、再生時には、駆動手段
26は、再生ビデオ信号34と同期して光メモリ27を駆動す
るようになっている。

上記記録部21及び再生部31の更に詳細な構成を第４図
及び第５図に基づいて説明する。但し、ここでは、光メ
モリ27として、DyFeCoを記録媒体として用いた光磁気デ
ィスク27′を使用するものとする。

記録部21では、第４図に示すように、ビデオ信号22が
入力される入力端子47は、低域通過フィルタ（LPF）41
に接続されている。この低域通過フィルタ41は、FM変調
手段23を介してミキサ42に接続され、ビデオ信号22はミ
キサ42に送られるようになっている。このミキサ42に
は、又、入力端子48・48を介して入力された１チャネ
ル、２チャネルの音声信号43が、音声信号処理回路45及
び音声変調回路44を介して供給され、ここで、音声信号
43が上記のビデオ信号22と混合されるようになってい
る。

ミキサ42には、上記のレーザ駆動パルス生成手段24が
接続され、このレーザ駆動パルス生成手段24は、記録手
段25におけるLDドライバ25aを介して、レーザダイオー
ド（LD）からなるレーザ光源と、対物レンズ等からなる
上記集光手段と、磁界印加部とを備えたピックアップ25
bに接続されている。そして、ミキサ42から供給される
信号が、ピックアップ25bにより光磁気ディスク27′に
記録されるようになっている。なお、ピックアップ25b
には、ピックアップ制御回路25cが接続されており、こ
のピックアップ制御回路25cにより、光磁気ディスク2
7′上の所定の位置に正しくレーザ光が集光されるよう
になっている。

基準クロック発生回路46はFM変調手段23、音声変調回
路44及び駆動手段26におけるモータ制御回路26aに接続
され、基準クロック発生回路46で発生される基準クロッ
クに基づいて、FM変調手段23及び音声変調回路44におけ
る同期信号の制御並びにモータ制御回路26aによるモー
タ26bの回転速度の制御が行われるようになっている。
なお、駆動手段26は、モータ制御回路26aと、光磁気デ
ィスク27′を回転駆動するモータ26bとにより構成され
ている。

一方、再生部31では、第５図に示すように、ピックア
ップ25bにピックアップ制御回路25c及びプリアンプ32a
が接続されて再生手段32が構成され、ピックアップ25b
が再生された信号はプリアンプ32aにより増幅される。

プリアンプ32aは帯域通過フィルタ（BPF）51・54に接
続されている。一方の帯域通過フィルタ54は、音声復調
回路55を介して音声信号処理回路56に接続されている。
そして、音声復調回路55にて、帯域通過フィルタ54を通
過した音声信号が復調され、更に、音声信号処理回路56
において、１チャネルと２チャネルとに分離された後、
出力端子59・59を介し、再生音声信号57として出力され
るようになっている。

又、他方の帯域通過フィルタ51は、イコライザ52、FM
復調手段33及び低域通過フィルタ53を介して出力端子58
に接続されており、FM復調手段33にてFM復調されたビデ
オ信号が出力端子58を介し、再生ビデオ信号34として出
力されるようになっている。なお、基準クロック発生回
路46はFM復調手段33及び音声復調回路55にも接続され、
上記の基準クロックに基づいて、FM復調手段33及び音声
復調回路55の同期信号の制御が行われるようになってい
る。

次に、レーザ駆動パルス生成手段24の具体的な構成の
一例を第６図に基づいて説明する。

入力端子61には、第４図のミキサ42からFM変調信号が
入力されるようになっている。この入力端子61は入力コ
ンパレータ62に接続され、入力端子61にて上記のFM変調
信号に対応するパルス幅のレーザ駆動パルスが生成され
るようになっている。

入力コンパレータ62はディレイ回路63及びアンド回路
64に接続され、ディレイ回路63からは、所定の時間だけ
遅延されたレーザ駆動パルスがアンド回路64に入力され
るようになっている。このため、アンド回路64からは、
元のレーザ駆動パルスよりディレイ回路63で遅延された
時間分だけパルス幅の短くなったレーザ駆動パルスが出
力されるようになっている。アンド回路64は、出力バッ
ファ65を介して出力端子66に接続され、出力端子66から
第４図のLDドライバ25aにパルス幅の短縮されたレーザ
駆動パルスが出力されるようになっている。なお、本実
施例においてレーザ駆動パルス生成手段24にて生成され
るレーザ駆動パルスのデューティ比は、例えば、30〜35
％程度となる。それに対し、従来のレーザ駆動パルスの
デューティ比は50％程度である。

以上のような構成の光メモリ用記録再生装置を用い
て、実際にビデオ信号を記録、再生した結果を第７図に
基づいて説明する。

一般に、再生ビデオ信号34の信号品質を評価する指標
としては、S/N比が用いられる。なお、このS/N比は、ビ
デオ信号における輝度信号のキャリア周波数におけるC/
N比との間に次の（１）式の関係があることが知られて
いる。

S/N＝C/N−Ｑ ……（１）ここでＱ値は、システムによって決まる定数である。
従って、再生画像のS/N比を向上させるためには、高いC
/N比が得られれば良いことになる。

第１図（ａ）から分かるように、記録パルス、つま
り、レーザ駆動パルスのパルス幅を小さくすることによ
って再生信号のC/N比を向上させることができる。従っ
て、レーザ駆動パルスのパルス幅を小さくすれば、最小
記録ビット長を従来より短くしても、十分鮮明な再生画
像が得られるものと考えられる。

ここで、上記のような構成の光メモリ用記録再生装置
を用いて、レーザ駆動パルスのデューティ比と再生画像
のS/N比との関係を測定した結果を第７図に示す。但
し、FM変調方式として、フィリップス社により提案され
ている方式を採用し、ビデオ信号における輝度信号のキ
ャリア周波数でのビット長が0.73μｍに相当する条件で
記録再生を行っている。第７図から、レーザ駆動パルス
のパルス幅を短縮することによって、S/N比が従来の38d
Bから40dB以上に向上していることが分かる。

従来の技術では、40dB以上のS/N比を得ようとする
と、0.84μｍ以上のビット長が必要であったので、直径
300mm、トラックピッチ1.6μｍのディスクの場合、CAV
方式では約22分、CLV方式では約31分しか記録再生が行
えなかった。今回、上記のような構成の光メモリ用記録
再生装置を使用することによって、0.73μｍのビット長
で40dB以上のS/N比が得られているので、上記した直径3
00mm、トラックピッチ1.6μｍのディスクの場合、CAV方
式では約26分、CLV方式では約40分の記録再生が可能と
なった。

すなわち、従来、CAV方式（回転速度:1800rpm、記録
周波数:9MHz）で記録した場合、上記の如く、0.84μｍ
以上のビット長が必要であったので、情報の記録が可能
な最内周位置はディスクの半径160mmの位置であった。
それに対し、本実施例において、同一条件でCAV方式で
記録した場合、0.73μｍのビット長で良いので、情報の
記録が可能な最内周位置はディスクの半径140mmの位置
となり、それだけ記録容量が増大する。

又、従来、CLV方式で記録する場合（記録周波数:9MH
z）、記録ビット長が0.84μｍ以上必要であったので、
線速度は15.1m/secであったが、本実施例では記録ビッ
ト長が0.73μｍに短縮されるので、線速度を13.2m/sec
に低下させることができる。これにより、CLV方式の場
合も記録容量を増加させることができる。

又、直径130mmのディスクの場合、従来、CLV方式で約
4.3分の記録再生しか行えなかったのに対し、本実施例
の構成では、約5.2分の記録再生が可能になった。

なお、本実施例では、上記のように、レーザ駆動パル
スのデューティ比を減少させてパルス幅を短縮するよう
にしているが、その場合、モータ26bによる光磁気ディ
スク27′の回転速度が従来と同一であれば、レーザ駆動
パルスのデューティ比が減少しても記録容量は変化しな
いことになる。そのため、本実施例では、上記のよう
に、デューティ比を減少させることにより再生画像のS/
N比を向上させながら、同時に、記録及び再生時におけ
るモータ26bの回転速度を従来より低減させることによ
り、記録容量の増大を図るようにしている。なお、モー
タ26bの回転速度は従来と同一として、記録周波数を上
昇させることによっても記録密度の向上を図ることがで
きる。

又、上記のように、レーザ駆動パルスのデューティ比
を減少させると同時に、記録時におけるピックアップ25
bの記録パワーを増大させることにより、再生画像のS/N
比を一層向上させることができるものである。その場
合、レーザ駆動パルスのデューティ比とピックアップ25
bの記録パワーとの関係は、例えば、第１図（ｂ）のよ
うに設定すれば良い。

〔発明の効果〕

本発明に係る光メモリ用記録再生装置は、以上のよう
に、本発明に係る光メモリ用記録再生装置は、レーザ光
を発生させるレーザ光源と、記録すべき情報をFM変調す
るFM変調手段と、変調されたFM変調信号に基づいてレー
ザ駆動パルスを生成するレーザ駆動パルス生成手段と、
レーザ駆動パルスに基づいて上記レーザ光源により発生
されるレーザ光を光メモリ上に集光する集光手段と、上
記光メモリを駆動する駆動手段と、再生されたFM変調信
号の復調を行うFM復調手段とを備えた、光メモリに対し
て信号の記録再生を行う光メモリ用記録再生装置におい
て、上記レーザ駆動パルス生成手段は、FM変調信号のパ
ルス幅より常に小さいパルス幅のレーザ駆動パルスを生
成し、かつ、上記レーザ光源の記録パワーは、レーザ駆
動パルスのパルス幅の縮小程度が大きいほど増加される
構成である。

これにより、レーザ駆動パルス生成手段にてFM変調信
号に対応するパルス幅より短いパルス幅のレーザ駆動パ
ルスを生成させるようにしているが、このように、レー
ザ駆動パルスのパルス幅を短くすることにより、再生信
号量の増大を図ることができるので、最小記録ビット長
を短縮して記録容量を増大させた状態でも記録した信号
を十分正確に再生できるようになる。そして、レーザ駆
動パルスのパルス幅の縮小に加えて記録パワーを増加さ
せるようにすれば、再生信号量を増大させる上で更に有
利になる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の一実施例を示すものであ
る。第１図（ａ）はレーザ駆動パルスのデューティ比と再生
信号量との関係を示すグラフである。第１図（ｂ）はレーザ駆動パルスのデューティ比と記録
パワーとの関係を示すグラフである。第２図は記録部の構成を示すブロック図である。第３図は再生部の構成を示すブロック図である。第４図は記録部の詳細な構成を示すブロック図である。第５図は再生部の詳細な構成を示すブロック図である。第６図はレーザ駆動パルス生成手段の詳細な構成を示す
ブロック図である。第７図はレーザ駆動パルスのデューティ比と再生画像の
S/N比との関係を示すグラフである。 23はFM変調手段、24はレーザ駆動パルス生成手段、26は
駆動手段、27は光メモリ、27′は光磁気ディスク（光メ
モリ）、33はFM復調手段である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−54830（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−48617（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−140544（ＪＰ，Ａ) 特開平１−290125（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光を発生させるレーザ光源と、記録
すべき情報をFM変調するFM変調手段と、変調されたFM変
調信号に基づいてレーザ駆動パルスを生成するレーザ駆
動パルス生成手段と、レーザ駆動パルスに基づいて上記
レーザ光源により発生されるレーザ光を光メモリ上に集
光する集光手段と、上記光メモリを駆動する駆動手段
と、再生されたFM変調信号の復調を行うFM復調手段とを
備えた、光メモリに対して信号の記録再生を行う光メモ
リ用記録再生装置において、上記レーザ駆動パルス生成手段は、FM変調信号のパルス
幅より常に小さいパルス幅のレーザ駆動パルスを生成
し、かつ、上記レーザ光源の記録パワーは、レーザ駆動
パルスのパルス幅の縮小程度が大きいほど増加されるこ
とを特徴とする光メモリ用記録再生装置。