JP2624720B2 - 情報記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報記録再生装置に係り、特にランダムア
クセスにおける平均アクセス時間を短縮し、タイトルの
高速検索を行うのに好適な情報記録再生装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

一般に、コンパクトデイスクプレーヤ,CD−ROM,光ビ
デオデイスク，光デイスクフアイル装置などの情報記録
デイスクにおいて、記録データのタイトルなどはデイレ
クトリ記録トラツクに記録している。この種の装置とし
ては、例えば特開昭57−40760号公報記載のように、デ
ータ記録トラツクはデイスクの外周部を始点としてその
内周に向かつて螺旋状に形成し、デイレクトリ記録トラ
ツクはデイスクの内周部を始点としてその外周に向かつ
て螺旋状に形成するものがある。

また、特開昭57−133571号公報記録の情報再生装置の
制御装置では、情報読取手段が高速移動中に情報トラツ
クから読取つた現在アドレスが目標アドレスから予め定
められた所定範囲内に入つたとき、目標アドレスと現在
アドレスとに基づいて移動手段に与えられる高速移動指
令を停止すべき時期を演算し、その演算された停止時間
に高速移動指令を停止させる技術手段によつて、ヘツド
の停止位置の精度を良くし、アクセス時間の短縮を図つ
ている。

ヘツドを高速アクセスするためには、上記の例のよう
にヘツドの最適な動かし方について検討すると同時に、
ヘツドが高速にデータを読み取ることができるような情
報記録デイスク上のデータ記録トラツクの配置を合わせ
て検討する必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、ヘツドのアクセス時間を短縮するた
めのヘツドが位置決め指令を受ける以前のヘツドの待機
位置並びに、情報記録デイスクのデータ記録トラツクの
配置について配慮されておらず、ヘツドのアクセスに当
つて、ヘツドを最短距離で位置決めすることについて問
題があつた。

即ち、例えば従来のコンパクトデイスクプレーヤのよ
うに、ヘツドの待機位置が常に情報記録デイスクにおけ
る情報トラツクのデータエリアの最内周にあるため、指
令位置が現在位置の近傍である場合には短時間でアクセ
スすることができるが指令位置が最外周となると、ヘツ
ドを全ストローク移動することになり、アクセスに時間
がかかることになる。従つて、ランダムアクセスを行う
とき、アクセス時間が平均化されないことになる。

本発明の目的は、ランダムアクセスにおける平均アク
セス時間を短縮し、タイトルの高速検索を容易にし、か
つ大容量の記録を実現する情報記録再生装置を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、データ記録トラツクとデイレクトリ記録
トラツクからなる情報トラツクの中央部にデイレクトリ
記録トラツクを設け、ヘツドのアクセス前後の待機位置
をデイレクトリ記録トラツクの位置にすることにより達
成される。その際、情報記録デイスク駆動装置が定角速
度回転方式である場合には、デイレクトリ記録トラツク
は、情報記録デイスクの半径方向の中点部分に設け、定
線速度回転方式である場合には、デイレクトリ記録トラ
ツクは、情報記録デイスクのデータエリアの面積を二分
する位置に設け、かつその位置を基準として記録データ
ファイル長が基準のファイル長よりも長い場合は外周側
に、基準のファイル長よりも短い場合は内周側に記録す
るようにして、大容量の記録を実現することによつて達
成される。

〔作用〕

上記の技術手段によれば、ヘツドは待機時には、情報
記録デイスクのデータエリアのほぼ中央に位置している
ので、ランダムアクセスによるヘツドの移動距離は平均
化され、ヘツドの位置決めに要する移動量の総計は少な
くなる。それによつて、ヘツドの平均アクセス時間は短
縮される。また、ヘツドは待機時にデイレクトリ記録ト
ラツク上に位置しているため、データのタイトルを高速
検索が容易になり、アクセス時間を短縮することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図，第２図，第３図，
第４図は参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例である情報記録再生装置
の一部断面図を含む斜視図、第２図は、第１図の部分拡
大図、第３図は、本発明の一実施例に係る情報記録再生
装置の基本構成を示す断面図、第４図は、第３図に示し
た情報記録再生装置の平面図である。

第１図において、符号１は、情報記録デイスク（本実
施例では光デイスク）であり、素材としては、例えば、
ポリカーボネート（PC樹脂）などの透明な材料を用い
る。情報記録デイスクの下方は、透明な保護層で覆わ
れ、その上部にデジタル情報を表わすピツトが刻まれ、
さらにアルミ蒸着により反射面が作られ、ピツト列の上
方には、透明な保護膜が塗布されている（図示せず）。
情報記録デイスクとしては、例えば、トラツクを螺旋
状、あるいは同心円状に形成したもの、グルーブのある
もの、あるいは、ないものなどが使用できる。情報記録
デイスク１は、サブベース２上に取付けたデイスク駆動
モータ３により回転駆動される。デイスク駆動モータ３
は、デイスクモータドライバ16により駆動される。４は
光学ヘツドであり、この中には、光源である半導体レー
ザ、光検出器等の記録，再生用の光学系（図示せず）、
および、情報記録デイスク１の記録面上に焦点を合わせ
る対物レンズ７をデイスク鉛直方向および半径方向に精
密に駆動する対物レンズアクチユエータ８を内蔵してい
る。半導体レーザは、常に安定した出力を得るように半
導体レーザドライバ17により駆動される。光学ヘツド４
は、サブベース２上に配置したトラツキングリニアサー
ボモータ５によつて情報記録デイスク１の半径方向に移
動可能である。このモータ５は、光学ヘツド全体を移動
させ大体のトラツク位置決めをする。いわゆる粗アクセ
ス動作を行ない。トラツキングリニアサーボモータ５
は、システムコントロールマイクロプロセツタ９の指令
に基づきサーボコントロール回路10,トラツキングサー
ボモータドライバ11を経て駆動される。この時、光学ヘ
ツド速度センサ６の出力により光学ヘツドの速度制御を
行なう。

同様にして、対物レンズアクチユエータフオーカスコ
イルドライバ14および対物レンズアクチユエータトラツ
クコイルドライバ15により、対物レンズアクチユエータ
８を駆動し、対物レンズ７は情報記録デイスク１の記録
面上に焦点を結び、かつ、トラツク方向に精密にトラツ
キング動作を行なう。対物レンズの焦点合わせ動作，精
密トラツキング動作は、光学ヘツド４に内蔵している光
検出器（図示せず）の出力をプリアンプ12,信号処理回
路13により増幅，演算して制御信号を作り、対物レンス
アクチユエータ８を駆動することにより行なわれる。

第２図は、第１図の光学ヘツド４に内蔵している記
録，再生用の光学系の拡大図である。第１図と同符号の
ものは同一部分である。第２図において、情報記録デイ
スク１には、デジタル情報を表わすピツト23が刻まれて
いる。半導体レーザ18から出た光26は、回折格子19を通
過し、ハーフミラー20により進路を直角に曲げられ、コ
リメートレンズ21を通り、更に反射プリズム22によつて
進路を直角に曲げられ、対物レンズ７を通過して情報記
録デイスク１のピツト23の面に焦点を結ぶ。ピツト面か
ら反射してきた光は、再び対物レンズ７を通過し、反射
プリズム22によつてその進路を直角に曲げられ、コリメ
ートレンズ21,ハーフミラー20,平凹レンズ24を通過して
光検出器25上に像を結ぶ。８は、対物レンズアクチユエ
ータであり、対物レンズ７を情報記録デイスク１面に垂
直方向に駆動することにより、焦点合わせを行ない、対
物レンズ７を情報記録デイスク１の半径方向に駆動する
ことにより精密トラツキングを行なう。光検出器25は、
情報記録デイスク１からの戻り光を電気信号に変換する
素子で、ここで得られた電気信号の出力の大きさに基づ
いてフオーカスエラー信号，トラツキングエラー信号を
検出し、焦点合わせ動作とトラツキング動作を行つてい
る。また、光検出器25では、同時に情報記録デイスク面
のデジタル信号も検出している。

第３図は、本発明の一実施例に係る情報記録再生装置
の基本構成を示す図であり、第１図を水平方向より見た
部分的断面を含む図である。第１図と同一符号の部分
は、同一部分である。

情報記録デイスク１は、サブベース２上に取り付けた
デイスク駆動モータ３により回転駆動される。光学ヘツ
ド４は、情報記録デイスク１の半径方向に光学ヘツドガ
イド軸27の上をトラツキングリニアサーボモータ（図示
せず）により所定の位置にアクセスされ、情報記録デイ
スク１上に信号を記録するか、あるいは、情報記録デイ
スク１上の信号を読み取つて再生を行なう。

第４図は、第３図に示した情報記録再生装置の平面図
である。

情報記録デイスク１におけるデータの記録・再生がで
きる情報トラツクは、データ記録トラツク28とデイレク
トリ記録トラツク29とから成る。情報トラツクは、情報
記録デイスク１の中心０から半径r₁とr₂の間のドーナツ
状の領域である。デイレクトリ記録トラツク29は、前記
情報トラツクの中央部に設けてあり、残りの部分は、デ
ータ記録トラツク28となつている。デイレクトリ記録ト
ラツク29には、当該情報記録デイスクの諸元，アドレス
情報，ヘツド駆動のために必要な情報が予め記録されて
いるほか、タイトルやデータ長などの情報データも記録
しうる記録トラツクが設けてある。

以下、再び第３図を参照して説明する。アクセス前後
においては、プロセツサ９の指令により光学ヘツド４
は、デイレクトリ記録トラツク29の位置に待機してい
る。アドレスが指定されると、光学ヘツド４は、その指
定されたアドレスにアクセスされるが、光学ヘツド４の
待機位置が情報トラツクの中央部分にあるため、指定位
置へのアクセスの平均時間が短縮されることになる。デ
イレクトリ記録トラツク29の前後にわたつてデータが記
録あるいは再生される場合は、デイレクトリ記録トラツ
ク29をジヤンプして記録・再生する。このような操作は
プロセツサ９のオペレーテイングシステムによつて実行
できるようにしておくことによつて可能である。

情報記録デイスク１の回転方式は、定角速度回転方式
と定線速度回転方式があり、第５図によつて定角速度回
転方式を説明し、第６図によつて定線速度回転方式のも
のを説明する。定角速度回転方式は、情報記録デイスク
１の回転数が一定のもの、すなわち、一定の角速度で回
転する方式である。また、定線速度回転方式は、情報ト
ラツク上を光学ヘツド４が進む距離が単位時間当たり一
定になるように一定の線速度で回転する方式であり、光
学ヘツド４がデイスクの外周にあるときと内周にあると
きとでデイスク駆動モータ３の回転数を変えるもので、
光学ヘツド４が外周に移るに従つて回転速度を下げる方
式である。

情報記録デイスク１の駆動方式が定角速度回転方式の
場合、第５図に示すように、光学ヘツド４の待機位置の
半径r_Pおよび、情報記録デイスク１上のデイレクトリ記
録トラツク29の半径r_Pを情報トラツクのデイスク半径方
向中点、すなわち、 にとる。

情報記録デイスク１の駆動方式が、定線速度回転方式
の場合、第６図に示すように、光学ヘツド４の待機位置
の半径r_Pおよび、情報記録デイスク１上のデイレクトリ
記録トラツク29の半径r_Pを情報トラツクの面積を二分す
る半径方向位置、すなわち、 にとる。

いま、質量ｍの光学ヘツド４を駆動力F₀で駆動する場
合、目標位置ｒを指令したときの目標位置までの粗アク
セスに要する時間ｔを計算してみる。例えば、コンパク
トデイスプレーヤのように、従来装置のヘツドの待機位
置は、データ記録トラツク28の最内周r₁に位置するの
で、目標位置までの粗アクセスに要する時間ｔは、 となる。

ヘツドの待機位置を前述のようにr_Pとすると、目標位
置ｒまでの粗アクセスに要する時間ｔは、ｒ＜r_Pの場
合、 となり、ｒ＞r_Pの場合、 となる。

いま、具体的に数値を用いて第５図の定角速度回転方
式の駆動装置の例を検討し、第７図に線図をもつて示す
ことにする。

情報トラツクの半径方向寸法が30ミリメートル（以下
「mm」とする。）ある情報記録デイスク（r₁＝30mm,r₂
＝60mm）を例に挙げ、具体的に第５図の実施例を適用す
る場合と適用しない従来の場合とで、その効果を比較し
てみる。

ヘツド質量ｍを50グラム，駆動力F₀を1.25ニユートン
として計算してみる。

従来の装置では、r_Pはr₁と等しく30mmであり、式
（３）に基づいて目標位置までの粗アクセスに要する時
間ｔを計算すると、第７図の破線で示す曲線となる。

第７図の横軸は、目標位置ｒ〔mm〕，縦軸は、目標位
置までの粗アクセスに関する時間ｔ〔ミリ秒（以下「m
s」とする。）〕である。

第５図に示す定角速度回転方式の駆動装置の場合、光
学ヘツド４の待機位置r_Pは、式（１）に基づいて、情報
トラツクのデイスク半径方向の中点に設定するので、r_P
は45.0mmとなる。式（４），式（５）に基づいて目標位
置ｒまでの粗アクセスに要する時間ｔを計算すると、第
７図の実線で示す曲線となる。例として、目標位置ｒが
デイスクの最外周である場合、従来の装置では30mm移動
して69msかかる。しかし、第５図の実施例では15mm移動
すれば良くて、49msしかかからず、20ms短縮されること
になる。

第６図に示す定線速度回転方式の駆動装置の場合、光
学ヘツド４の待機位置r_Pは、式（２）に基づいて計算す
ると、r_Pは47.4mmとなる。

この場合の目標位置までの粗アクセスに要する時間の
線図は、第８図に示すようになる。例として、目標位置
ｒが情報記録デイスク１の最外周である場合、従来装置
では30mm移動して69msかかるが、第６図の実施例では1
2.6mm移動すれが良くて45msしかかからず、24ms短縮さ
れることになる。

従つて、以上説明したような情報記録再生装置の光学
ヘツド４の待機位置にデイレクトリ記録トラツク29を設
けておけば、タイトルの高速検索が容易になる。

なお、前述の各実施例は、例えばコンパクトデイスク
プレーヤ,CD−ROM,光ビデオデイスク，光デイスクフア
イル装置などの光デイスクに対し、光学ヘツドをアクセ
スさせるような装置を例にして説明したが、本発明は、
光デイスクに対する光学ヘツドの駆動装置に限らず、磁
気デイスク装置の磁気ヘツド駆動装置にも適用できる。

次に、第９図，第10図を用いて、本発明の情報記録再
生装置におけるシステム動作について説明する。第９図
は、本発明の一実施例である情報記録再生装置のシステ
ム動作の流れ図、第10図は前記システム動作のうち、書
き込み動作の他の実施例を示す図である。

第９図において、情報記録再生装置は、電源がオンさ
れる（処理30）とシステムリセツトが行なわれ（処理3
1）、デイスクのローデイングが行なわれる（処理3
2）。デイスク回転，フオーカス引込み、トラツキング
引き込み，デイスク偏心補正等の一連の初期動作を行な
つた（処理33）後、デイレクトリ記録トラツクへヘツド
を移動（処理34）し、情報記録デイスクの諸元、アドレ
ス情報，ヘツド駆動のために必要な情報など、一連のイ
ニシヤル読み出し処理35を行なう。そしてUNTILシステ
ムリセツト36ではシステムがリセツトされない限り、読
み出し命令（処理37）、あるいは書き込み命令（処理4
1）を待つ。読み出し命令が実行される（処理37）とヘ
ツドはシーク動作を行ない（処理38）、データ読み出し
を行なう（処理39）。データ読み出し（処理39）が終わ
るとデイレクトリ記録トラツクへヘツドを移動し、次の
命令が実行されるまでそこで待機する（処理40）。書き
込み命令が実行される（処理41）と、同様にヘツドはシ
ーク動作を行ない（処理42）、データ書き込みを行なう
（処理43）。データを書き終えるとデータのメンバ名や
データ長、アドレス情報などのデータに関する情報をデ
イレクトリ記録トラツクに書き込む（処理44）。そして
次の命令が実行されるまでデイレクトリ記録トラツク上
でヘツドは待機する（処理45）。

第10図は、第９図に示したシステム動作のうち、書き
込み動作の他の実施例を示す図である。この実施例にお
いては、データフアイル長が、ある基準長さｌよりも小
さいときにはデイレクトリ記録トラツクよりも内側に向
かつて記録し、データフアイル長が、ある基準長さｌよ
りも大きいときにはデイレクトリ記録トラツクよりも外
側に向かつて記録するものである。

前述のように、デイレクトリ記録トラックを情報トラ
ックの中央部に設け、ヘッドの待機位置を前記デイレク
トリ記録トラック位置とすることによりデータへのアク
セス時間を短縮できるが、当然のことながら、記録エリ
アの面積は前記デイレクトリ記録トラックに対して外周
側が大きくなり内周側が小さくなる。ところで、データ
へのアクセスの点から移動距離を平均化するためには、
前述の外周側と内周側との記録データ数をほぼ均等にす
る必要がある。前述のように記録面積は外周側が大きい
ため、外周側に記録するデータは、基準のデータファイ
ル長に比べて長いデータファイル長のものを記録し、内
周側には基準のデータファイル長より短いデータファイ
ルを記録するようにして記録データファイル数の均等化
を図ると共に、無駄なスペースの発生を防止しして最大
限の記録を行えるように構成したものです。すなわち、
従来発生していた無駄なスペースを減らしスペース効率
を向上し、大容量の記録を可能にしたものである。次に
その動作を簡単に説明する。

書き込み命令処理46が実行されると、データフアイル
長計算処理47を行なう。予め定めておいたデータフアイ
ル基準長さよりもそれが大きいかどうかを判定（処理4
8）し、小さい場合は内側へシークする（処理49）。次
に、そのデータを書き込み（処理50）、データに関する
情報をデイレクトリ記録トラツクに書き込む（処理5
1）。そして、デイレクトリ記録トラツクでヘツドは待
機する（処理52）。

前記データフアイル長計算処理47の結果、予め定めて
おいたデータフアイル基準長さよりもそれが大きい場合
には外側へシーク（処理53）し、そのデータを書き込み
（処理54）、データに関する情報をデイレクトリ記録ト
ラツクに書き込む（処理55）。そして、デイレクトリ記
録トラツクでヘツドは待機（処理56）し、次の命令を待
つ。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、ヘツドの待機位
置から位置決め指令を受けた所望の情報トラツクまでの
移動距離が平均化され、平均アクセス時間が短縮される
ほか、デイレクトリ記録トラツク上でヘツドが待機して
いるので、タイトルの高速検索が容易に行え、かつ大容
量の記録を行うことのできる情報記録再生装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の情報記録再生装置の一部断
面図を含む斜視図、第２図は、第１図の部分拡大図、第
３図は、本発明の一実施例に係る情報記録再生装置の基
本構成の略示断面図、第４図は第３図の略示平面図、第
５図は本発明の一実施例に係る定角速度回転方式の情報
記録再生装置の略示断面図、第６図は本発明の他の実施
例に係る定線速度回転方式の情報記録再生装置の略示断
面図、第７図は、ヘツド待機位置から目標位置までの粗
アクセスに関する時間を従来装置と第５図の装置とを比
較した線図である。第８図は、第７図と同様に、ヘツド
待機位置から目標位置までの粗アクセスに関する時間を
従来装置と第６図の装置とを比較した線図である。第９
図は本発明の一実施例である情報記録再生装置のシステ
ム動作の流れ図、第10図は、第９図に示す前記システム
動作のうち、書き込み動作の他の実施例を示す図であ
る。 １……情報記録デイスク、２……サブベース、３……デ
イスク駆動モータ、４……光学ヘツド、５……トラツキ
ングリニアサーボモータ、６……光学ヘツド速度セン
サ、７……対物レンズ、８……対物レンズアクユエー
タ、18……半導体レーザ、19……回折格子、20……ハー
フミラー、21……コリメートレンズ、22……反射プリズ
ム、23……ピツト、24……平凹レンズ、25……光検出
器、26……光、27……光学ヘツドガイド軸、28……デー
タ記録トラツク、29……デイレクトリ記録トラツク。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データ記録トラックとデイレクトリ記録ト
   ラックから成る情報トラックが形成された情報記録ディ
   スクと、前記情報記録ディスクの情報記録面に情報の記
   録、再生を行うためのヘッドと、前記ヘッドを前記情報
   記録ディスクの半径方向に移動するためのヘッド駆動装
   置と、情報記録ディスクの回転駆動装置を備えた情報記
   録再生装置において、前記デイレクトリ記録トラックを
   前記情報トラックの中央部に設け、前記ヘッドのアクセ
   ス前後の待機位置を、前記デイレクトリ記録トラック位
   置にし、記録するデータのファイル長を判定し、記録デ
   ータファイル長が基準長さよりも長いときは前記デイレ
   クトリ記録トラック位置よりも外側に向かって記録し、
   記録データファイル長が基準長さよりも短いときは前記
   デイレクトリ記録トラック位置よりも内側に向かって記
   録する様にしたことを特徴とする情報記録再生装置。