JP2906742B2 - 光ディスクの記録再生装置及び情報再生方法 - 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の記録再生装
置又は方法に関し、例えば光磁気ディスク装置あるいは
相変化光ディスク装置に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】音楽情報等がディジタル信号として機械
的なピットにより記録されたコンパクトディスクが広く
使用されている。このコンパクトディスクは、再生専用
のディスク装置により再生が行われるようになってい
る。ディスクには情報が連続して記録されており、再生
時には、ディスクに予め記録された絶対アドレスと、デ
ィスクのＴＯＣ（Table Of Contents)領域に記録されて
いる各情報の記録位置の絶対アドレスとを照合して、連
続再生、選択再生等が行われる。

【０００３】ところで、近年、光磁気ディスクあるいは
相変化ディスクを用いた書換え可能型光ディスク装置の
開発が活発に進められている。例えば磁界変調型光磁気
ディスク装置においては、光磁気ディスクに光ビームを
照射し、局所的に温度を上昇させると共に記録情報に応
じた変調磁界を印加することにより、所望のデータを記
録するようになされている。この方式は、旧情報を消し
ながら新情報を記録することが出来る、いわゆるオーバ
ライト記録が可能であるという特徴がある。

【０００４】これに対して再生時においては、光ビーム
の光量を小さく切り換えて、その反射光ビームをフォト
ディテクタで検出することにより、その検出結果に基づ
いて記録されたデータを再生するようになされている。

【０００５】例えば、ディジタルオーディオ用のコンパ
クトディスクのデータフォーマットに従ったデータを光
磁気ディスクに記録する光磁気ディスクレコーダでは、
絶対アドレス情報に対応させて周波数変調したウォブル
信号として、前記光磁気ディスク上のトラックのトラッ
ク中心を絶対アドレス情報に対応させて周波数変調した
正弦波状に変位させたトラックパターンをプリフォーマ
ットしておくようにした、所謂ＡＴＩＰ（Absolute Tim
e In Pregroove)フォーマットが採用されている。

【０００６】このＡＴＩＰフォーマットでは、コンパク
トディスクと同様に７５Ｈｚのフレームに区切られ、各
フレームの記録データに対応する螺旋状記録トラックの
先頭からの絶対時間が４２ｂｉｔでなる絶対アドレスデ
ータとして表されている。絶対アドレスデータは、４２
ｂｉｔ×７５フレーム＝３１５０ｂｐｓ、すなわち３．
１５（ｋｂｐｓ）のビットレートを有するＮＲＺ（non
return to zero）符号でなり、この絶対アドレスデータ
を６．３（ｋＨｚ）のビットクロックでバイフェーズマ
ーク変調するとともに、この変調されたバイフェーズマ
ーク信号をさらに周波数変調することにより、サブキャ
リア周波数２２．０５（ｋＨｚ）のＦＭ信号でなるウォ
ブル信号として与えられる。

【０００７】そして、ＡＴＩＰフォーマットを採用した
光磁気ディスクには、その原盤作成時に、上記ウォブル
信号に対応させてトラック中心を正弦波状に変位させた
プリグルーブを形成することにより、絶対アドレスデー
タが予め記録される。

【０００８】図４は、例えば前述のようにＡＴＩＰフォ
ーマットを採用した光磁気ディスクを記録媒体として用
いる光磁気ディスク記録再生装置の一般的な構成を示し
ている。

【０００９】図において光磁気ディスク１は、スピンド
ルモータ２により回転駆動され、光ヘッド３によるレー
ザ光が照射されるとともに、磁気ヘッド４によって所定
の変調磁界が印加されるようになっている。光ヘッド３
の出力は、増幅回路５に入力されて所定の信号レベルに
された後、ＡＴＩＰ復調回路６およびデータ再生用のデ
コーダ１１に供給される。

【００１０】ＡＴＩＰ復調回路６は、光ヘッド３からの
検出出力に含まれているウォブル信号を抽出してＦＭ復
調し、そのＦＭ復調出力から６．３ｋＨｚのビットクロ
ックＢＫを再生し、スピンドルモータ制御回路７にこの
クロック信号を出力する。また、ＡＴＩＰ復調回路６で
は、このビットクロックＢＫにもとずいてバイフェーズ
マーク信号の復調を行い絶対アドレスデータＤＡＴＡと
同期コードを復調し、絶対アドレスＤＡＴＡと同期信号
ＳＹＮＣとをシステムコントロール８に出力する。

【００１１】スピンドルモータ２は、信号記録時におい
てはＡＴＩＰ復調回路６のビットクロックＢＫをもとに
光磁気ディスク１から検出されるウォブル信号の波長が
一定となるように、再生時においてはデコーダ１１で検
出される例えばある特定の信号を基に、この信号の長さ
が一定となるように、スピンドルモータ制御回路７によ
って速度制御される。

【００１２】信号記録時には、入力信号をＡ／Ｄ変換器
９に入力してディジタル化した後、システムコントロー
ル８から与えられるサブコードデータ等をエンコーダ１
０にてＥＦＭ（eight to fourteen modulation)変調し
た記録データを磁界変調信号として磁気ヘッド４に供給
し、光磁気ディスク１に変調磁界を印加するとともに、
光磁気ディスク１に光学ヘッド３によってレーザ光を照
射することによって磁界変調信号に応じた磁化方向パタ
ーンを光磁気ディスク１のトラックに記録する。

【００１３】一方これとは別に、広帯域オーディオ信号
を高能率符号化するアルゴリズムの標準化活動が、ＩＳ
Ｏ／ＩＥＣ ＪＴＣ／ＳＣ２／ＷＧ８に組織されたＭＰ
ＥＧ（Moving Pictue Expert Group）を中心に行われて
いる。高能率オーディオ信号符号化方式の適用領域とし
ては、放送（有線、地上無線、衛星等）、民生蓄積メデ
ィア用オーディオビジュアル記録再生機器などが考えら
れる。２００ｋｂｐｓ程度の低ビットレート（コンパク
トディスクはビットレート１．４Ｍｂｐｓ）でコンパク
トディスク並みの音声品質が得られるという報告もあ
り、これが実現すれば１／５〜１／６の圧縮率になる。

【００１４】従って、この高能率符号化のデータ圧縮技
術を適用すれば、例えば現状のコンパクトディスクにお
いては５〜６倍のオーディオ情報が記録できることにな
る。現状は約７４分であるから、６〜７時間相当まで記
録できることになる。逆に、現状と同じ７４分の再生時
間でいいのであれば、ディスクの直径はさらに小さくす
ることができる。

【００１５】このように、高能率符号化のデータ圧縮技
術および前述の光磁気ディスクの記録技術を応用すれ
ば、音楽情報等がディジタル信号として機械的なピット
により記録されたディスクにおいても、あるいは使用者
が任意に記録できる書換え型ディスクにおいても非常に
使い勝手の良い装置が実現できる可能性がある。

【００１６】この種の記録再生装置としては例えば、公
開特許公報平１−３０２９６２号が、また高能率符号化
のデータ圧縮技術としては例えば電子情報通信学会ＳＰ
−１２６「サウンド符号化のアルゴリズムと標準化動
向」（１９９０年２月２３日）がある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述の高能
率符号化のデータ圧縮技術を適用して、例えば現状のコ
ンパクトディスクの５〜６倍のオーディオ情報を記録で
きるようにすると、この時には記録時の回転速度を１／
５〜１／６に低くする必要がある。しかし、機械的なピ
ットにより記録された再生専用のディスクにとってみる
と、回転速度が低い状態で再生すると、ピットで記録さ
れたＥＦＭ信号がフォーカスあるいはトラッキング制御
信号に外乱となって作用し、サーボ制御が不安定とな
る。特にこの外乱でサーボ制御の制御帯域が広くとれな
いために、耐振動特性は悪化する傾向になる。また、回
転速度の低下は記録膜の感度が相対的に高くなったこと
に相当するため、書換え可能型ディスクにおいては、光
ビームの光量を低下させないと既に記録された記録情報
が再生中に消去されるという問題が生じる。さらに、光
磁気ディスクの書換え可能型ディスクでは、光量を低下
させると光磁気記録は非常に微弱な信号を扱っているた
め信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）が問題となり、再生時のエラ
ーレートの悪化につながる。

【００１８】これに対して回転速度を高くした場合に
は、再生時においてはフォトディテクタから出力される
再生信号の信号処理速度を高速化すれば対応可能である
が、記録時においては、光磁気ディスクの場合には変調
磁界の切り換え速度を速くする必要があり、この場合に
は、変調磁界を形成する磁気ヘッドが発熱したり、磁気
ヘッド駆動回路の消費電力が増加したりする問題が生じ
る。相変化ディスクの場合には、回転速度を高くすると
記録するためのレーザパワーが高くなり、やはり消費電
力の増加につながる。

【００１９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、例えば情報の圧縮／伸長処理方法を利用して情報の
記録再生を行うようにされた光ディスク装置において、
書換え可能ディスクあるいは圧縮された情報が機械的な
ピットにより記録された再生専用ディスクの記録再生に
好適な光ディスクの記録再生装置を提供することにあ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】かかる問題点を解決する
ために本発明においては、書換え可能型ディスクの場合
には再生時および記録時においてディスクの回転速度を
切り換えるように構成する。すなわち、高能率符号化の
データ圧縮技術を適用して、例えば現状のコンパクトデ
ィスクの５〜６倍のオーディオ情報を記録する場合に
は、記録時の回転速度を再生時の回転速度の１／５〜１
／６にする。さらに、再生から記録への切り換え動作時
においては、光ビームの光量を低下させてから回転速度
を低下させる。逆に記録から再生への切り換えの切り換
え動作においては、回転速度を高くしてから光ビームの
光量を増加させるようにする。

【００２１】さらに、機械的なピットにより記録された
再生専用ディスクの再生は、書換え可能型ディスクの再
生速度と同一にし、記録時と再生時のデータ転送レート
の違いは、別途設けられた記憶用メモリにて吸収する構
成とする。

【００２２】

【作用】この様に、記録と再生で光ディスクの線速度を
切り換えて、かつ線速度に応じて光ビームの光量を切り
換えるようにしているので、サーボ制御の安定性も確保
され、かつ既に記録された情報の消去あるいは消費電力
の増加という問題もなく、再生専用ディスクも、書換え
可能型ディスクの記録再生も可能となる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明に係る光ディスクの記録再生装
置について図面を用いてさらに詳細に説明する。なお、
従来の光磁気ディスク記録再生装置と同一機能部分につ
いては同一符号をつけてある。

【００２４】図１に本願発明を説明するための参考例を
示す。光ディスク１はスピンドルモータ２により回転駆
動されるようになっている。システムコントロール８
は、機械的なピットにより記録された再生専用ディス
ク、あるいは光磁気ディスクのような書換え可能型ディ
スクの記録および再生の各動作モードにおいて、基準ク
ロック信号発生回路１３およびレーザ駆動回路１４に制
御信号を出力し、これによりディスク装置の動作モード
を切り換えるようにされている。

【００２５】基準クロック信号発生回路１３は、基準ク
ロック信号ＲＫが出力されるようにされた発振回路で構
成され、システムコントロール８から出力される切り換
え制御信号に基づいて、基準クロック信号ＲＫの周波数
が切り換えるようにされている。

【００２６】すなわち、再生専用ディスクおよび書換え
可能型ディスクの再生モードにおいては、周波数Ｆ１の
基準クロック信号ＲＫを出力するのに対して、書換え可
能型ディスクの記録モードにおいては、基準クロック信
号ＲＫを周波数Ｆ２に切り換える。この時の周波数Ｆ１
およびＦ２の間には Ｆ１＝（５〜６）×Ｆ２ の関係が成り立つようにされている。

【００２７】したがって、再生専用ディスクおよび書換
え可能型ディスクの再生時においては、まずシステムコ
ントロール８からの制御信号によってレーザ駆動回路１
４を制御し、光ビームをある所定の光量で連続的にディ
スクに照射するようにする。さらに、基準クロック信号
発生回路１３の発振周波数をＦ１に設定し、このときに
出力される基準クロック信号ＲＫとビットクロックＢＫ
から速度ずれの検出をスピンドルモータ制御回路７で行
い、その結果に基ずいてスピンドルモータ２を回転制御
し、光磁気ディスク１を基準クロックＦ１で決まる線速
度で回転駆動するようになされている。

【００２８】光ヘッド３の出力は増幅回路５で所定の信
号レベルにされた後、ＡＴＩＰ復調回路６および記憶用
メモリ１６に供給される。ＡＴＩＰ復調回路６は、ウォ
ブル信号を抽出してＦＭ復調し、さらにバイフェーズマ
ーク信号の復調を行った後、絶対アドレスデータＤＡＴ
Ａと同期信号ＳＹＮＣをシステムコントロール８に出力
する。一方、光ディスク１の線速度を記録時よりも高く
しているために発生するデータ処理速度の違いは、記憶
用メモリ１６で吸収する。記憶用メモリ１６から出力さ
れるデータの転送レートに対して、記憶用メモリ１６に
入力されるデータの転送レートは５〜６倍高速であるか
ら、例えばメモリ１６のデータ量が常に一定になるよう
に記憶用メモリ１６へのデータの入力を制御するように
する。記憶用メモリ１６のデータは、さらにデコーダ１
１および信号伸長処理回路１７を介してＤ／Ａ１２に入
力されてアナログ信号に変換される。

【００２９】次に、書換え可能型ディスクの記録動作に
ついて説明する。記録時においては、前述の様に基準ク
ロック信号ＲＫを周波数Ｆ２に切り換える。（この時の
周波数Ｆ１およびＦ２の間には、Ｆ１＝（５〜６）×Ｆ
２の関係が成り立つようにされている。）このときに出
力される基準クロック信号ＲＫとビットクロックＢＫか
らスピンドルモータ制御回路７で速度ずれの検出を行
い、その結果に基づいてスピンドルモータ２を回転制御
し、光磁気ディスク１を基準クロックＦ２で決まる線速
度で回転駆動するようにする。

【００３０】図２は本発明の第１の実施例の動作タイミ
ングチャートを示したものである。再生状態においてこ
こには図示していない操作盤から記録指令が入力される
と、システムコントロール８はＡＴＩＰ復調回路６から
の絶対アドレスＤＡＴＡから記録すべきアドレスを検出
する。この再生状態においては、スピンドルモータ２は
図２の（ｃ）に示す様に基準クロックＦ１で決まる線速
度ｖにて回転駆動され、光ビームの光量は図の（ｇ）に
示す様にレーザ駆動回路１４で光ディスク１の板面での
パワーがＰ１となるように設定される。

【００３１】記録開始アドレスが検出された時点で、シ
ステムコントロール８は基準クロック信号発生回路１３
及びレーザ駆動回路１４に切り換え信号を供給して、図
２の（ｃ）及び（ｇ）に示すようにまずレーザ出力パワ
ーを再生時のパワーＰ１よりも小さい値に設定し、同時
に基準クロックをＦ２に設定して基準クロックＦ１で決
まる線速度ｖよりも低い線速度ｖ／Ｎ（ここでは例えば
Ｎ＝５〜６）となるようにする。スピンドルモータ２が
減速制御されて線速度がｖ／Ｎに達するまでは、周知の
トラッキング制御によってトラックジャンプをおこなわ
せて光スポットが記録開始アドレスのトラックに位置す
るように制御を行う。減速動作が行われて目標の線速度
に達した時点で、図の（ｄ）に示すようにスピンドルモ
ータ制御回路７からシステムコントロール８へ記録可能
状態を示すＲＥＣ ＲＥＡＤＹ信号を出力する。システ
ムコントロール８では、この信号を受けてディスクの回
転待ちの後に記録開始アドレスが検出された時点で記録
制御信号ＲＥＣＧＡＴＥをレーザ駆動回路１４及び磁気
ヘッド駆動回路に供給する。このとき、記録時の光ビー
ムの光量は、再生時の光量Ｐ１よりも高い値Ｐ２に設定
される。

【００３２】記録が終了して再度再生状態にする場合に
は、基準クロック信号発生回路１３に切り換え信号を供
給して基準クロックをＦ１とし、基準クロックＦ１でき
まる線速度ｖとなるようにする。スピンドルモータ２が
加速されて線速度ｖに達した時点で、システムコントロ
ール８からの制御信号で光ビームの光量を再生時のパワ
ーＰ１に設定する。

【００３３】図３は本発明の第２の実施例の動作タイミ
ングチャートを示すものである。この実施例は図１の参
考例のレーザ駆動回路１４において、ディスクの線速度
に応じて所定の照射パワーでレーザを照射するよう信号
を出力する構成とし、さらに、記録モードと再生モード
では基準となるレーザの照射パワーが異なるよう信号を
出力する構成とすることで達成することができる。図２
と図３の実施例との相違点は、再生から記録または記録
から再生への切り換え時におけるレーザパワーの設定方
法にある。図２では、ディスク線速度の加速期間及び減
速期間にレーザパワーをステップ的に切り換えている
が、図３の場合にはディスクの線速度に応じてレーザパ
ワーを段階的あるいは連続的に切り換えるものである。
その他の点については、図２の場合と同様であり詳細に
ついては説明を省略する。

【００３４】なお、本発明においては記録再生動作にと
もなってレーザパワーを切り換えているが、これに対し
てサーボ回路の利得あるいは増幅回路５の利得を切り換
える必要があるが、本実施例においてはこの点の詳細説
明を省いてある。また、実施例の説明においては光磁気
ディスクの記録を例にとって説明したがこれに限ること
はなく、例えば相変化型光ディスク装置あるいは有機材
料を用いた光ディスク装置であってもよいことはいうま
でもない。

【００３５】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、光ディス
クの再生動作と記録動作において光ディスクの線速度
（あるいは回転速度）を切り換えて、かつ線速度に応じ
て光ビームの光量を切り換えるようにしているので、サ
ーボ制御の安定性も確保され、かつ既に記録された情報
の消去あるいは消費電力の増加という問題もなく、再生
専用ディスクも、書換え可能型ディスクの記録再生も出
来、その分使い勝手も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の参考例を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例における動作タイミング
を示すタイミングチャート図である。

【図３】本発明の第２の実施例における動作タイミング
を示すタイミングチャート図である。

【図４】従来の実施例を示すブロック図である。

【符号の説明】 １…光ディスク，２…スピンドルモータ，３…光ヘッ
ド，４…磁気ヘッド，５…増幅回路，６…ＡＴＩＰ復調
回路，７…スピンドルモータ制御回路，８…システムコ
ントロール，９…Ａ／Ｄ変換器，１０…エンコーダ，１
１…デコーダ，１２…Ｄ／Ａ変換器，１３…基準クロッ
ク発生回路，１４…レーザ駆動回路，１５…信号圧縮処
理回路，１６…記憶用メモリ，１７…信号伸長処理回
路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 7/00 G11B 7/125 G11B 19/02 501

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転する光ディスクに光を照射することで
   情報を記録又は再生する光ディスクの記録再生装置にお
   いて、情報再生時の前記光ディスクの線速度を情報記録
   時の線速度よりも速い線速度とし、線速度を切り替えて
   いる期間に、前記光の照射パワーを線速度に応じて段階
   的あるいは連続的に切り替える手段を有することを特徴
   とする光ディスクの記録再生装置。
2. 【請求項２】回転する光ディスクに光を照射することで
   情報を記録又は再生する光ディスクの情報再生方法にお
   いて、前記光ディスクの線速度を切り替えている期間
   に、前記光の照射パワーを線速度に応じて段階的あるい
   は連続的に変化させることを特徴とする光ディスクの情
   報再生方法。