JPH02128363A - 情報再生装置および情報再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、情報記録担体に記録された情報を一定レート
で再生するための情報再生装置および情報再生方法に関
する。

従来の技術 近年、円盤状のメディアに対する情報記録の分野では、
記録媒体を高密度化する傾向が著しい。

狭トラツク化あるいは多層記録化も行なわれてはいるが
、最もシンプルな方式は、コンパクトディスク（ＣＤ）
あるいはレーザディスク（ＬＤ）等の光ディスクに用い
られている線速度一定（ＣＬＶ）記録方式であろう。

このようなＣＬＶ記録方式の用いた円盤を再生するため
の方法あるいは装置としては、以下のような手法が用い
られることが一般的である。

データ記録時に時間的に一定の量で転送されるデータを
あらかじめ一定のブロック単位ごとに区切り、そのデー
タの先頭に同期信号を付加しておく。例えば、映像信号
であれば一定査線ごとに付加された水平同期信号、ＣＤ
などのディジタル音声情報であればフレーム同期信号な
どがこの同期信号に対応する。データ再生時ときにはこ
の同期信号を分離し、この同期信号の周期がデータ記録
時の周期と一致するようにメディア自体の回転数を制御
する。これにより、データ記録時のデータ書き込みレー
トとメディアからの読み出しレートを一致させようとい
うものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような手法を用いてＣＬＶディス
クを再生しようとすると、以下のような問題点がある。

まず第１に、本質的に応答を速くすることが困難である
。

すなわち、ディスクを駆動するためにモータという機構
系が介在する。このモータの軸の弾性は有限であるから
、軸は回転方向に対してねじれ共振を発生する。この共
振の影響を受けないように、制御の応答性能を低く抑え
る必要がある。また、モータを駆動するための電源は有
限であるから、応答性能を向上することは本質的に困難
であるという問題点があった。

第２に、装置全体の消費電力が大きくなる。

ディスクという大きな慣性モーメントをもつ物体の回転
速度を情報検索の度に加減速する必要があり、この加減
速のための電力が非常に大きなものとなる。例えばＬＤ
などではこの加減速の都度数十ワットの電力を消費する
。

以上のようにモータのような機構系を用いてデータの転
送レートを保証しようとする装置では、本質的に避けら
れない課題を有している。

本発明は、上記課題に鑑み、モータのような機構系に頼
らずにディスクからのデータ転送レートを一定に保つこ
とのできる情報再生装置および情報再生方法を提供する
ものである。

課題を解決するために手段 上記課題を解決するために、本発明の情報再生装置は、
実質的に同一な平面上に併置された情報トラック上に周
期的な成分を含む情報信号が記録された情報記録担体と
、この情報記録担体から上記情報信号を読み出す再生ヘ
ッドと、この再生ヘッドと上記情報記録担体の間の相対
速度をあらかじめ定められた範囲に保つ駆動手段と、上
記再生ヘッドを上記情報トラックの変動に対して追従せ
しめるトラック追従手段と、上記再生ヘッドの出力を受
けて上記情報信号の周期性に応じた周期的信号を発生す
る周期的信号発生手段と、この周期的信号に応じた単位
ごとに上記再生ヘッドの出力を分割する分割手段と、こ
の分割手段の出力を格納する格納手段と、この格納手段
からあらかじめ定められた割合で格納内容を読み出す読
出手段と、上記格納手段に残存する上記格納内容の量を
監視し、この量があらかじめ定められた値を下回ったこ
とを検出する監視手段と、この監視手段の出力に応じて
上記トラック追従手段を実質的に中止するとともに上記
再生ヘッドを上記情報トラックを横切る方向に歩進せし
める歩進手段とを具備するという構成を備えたものであ
る。

また、本発明の情報再生方法は、実質的に同一な平面上
に併置された情報トラック上に周期的な成分を含む情報
信号が記録された情報記録担体からこの情報信号を読み
出す再生ヘッドを有する装置において、この再生ヘッド
と上記情報記録担体の間の相対速度を所定の範囲に設定
する段階と、上記再生ヘッドを上記情報トラックに対し
て追従せしめる段階と、上記情報信号の周期性に応じた
所定の単位ごとに上記再生情報信号を分割して単位デー
タに変換する段階と、この単位データを所定の格納領域
に格納する段階と、この格納手段からあらかじめ定めら
れた割合で上記再生情報信号を読み出す段階と、上記格
納領域に残存する上記分割データの実質的な量を監視す
る段階と、この量があらかじめ定められた量を下回った
ことを検出して検出フラッグを出力する段階と、この検
出フラッグに応じて上記再生ヘッドを上記情報トラック
を横切る方向に歩進せしめる段階とを具備するというも
のである。

作用 本発明の情報再生装置および情報再生方法は、上記した
構成により、情報記録担体に記録された情報は記録時よ
りも高速で再生され、記憶手段もしくは記憶領域に格納
されたうぇで一定レートで読み出される。したがって、
モータの回転を制御する必要がなくなるため、高速な情
報検索が可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の第１の実施例における情報再生装置の
ブロック略図を示すものである。

第１図において、１は情報記録担体（以下、単に円盤１
と呼ぶ）、２は円盤１から情報を再生する再生ヘッド、
３は円盤１を回転させる駆動手段、４は再生ヘッド２を
円盤１の情報トラックに追従させるためのトラック追従
手段、５は円盤１より再生された情報信号の周期性に応
じた周期的信号を発生する周期的信号発生手段、６はこ
の周期的信号に応じて情報信号をサンプリングするため
の分割手段、７は格納手段、８はこの格納手段７から格
納内容を読み出す読出手段、９は監視手段、１０は再生
ヘッド２の再生位置を調整するための歩進手段である。

以上のように構成された本実施例の情報再生装置につい
て、以下その動作について説明する。

円盤１には螺旋状の情報トラック１ａ及びｌｂ上にＣＤ
フォーマットの音声情報信号がＣＬＶで記録されている
。ここでＣＤフォーマットの音声情報信号とは、ＥＦＭ
（８−１４変換）された１６ビツトの音声データを指し
、データ書き込み時におけるＩＴの周期を約２３０ｎｓ
ｅｃとしたとき、３ＴからＩＩＴまでの整数倍の周期を
取る符号を指す。また、このＥＦＭは１フレームを５８
８チヤネルビツトごとに繰り返す周期的な構造を持つ符
号である。ここに１チヤネルビツト＝ＩＴである。

まず、再生ヘッド２の動きについて説明し、後に全体の
動作を説明する。

駆動手段３は、円盤１を装着するモータ３ａｓこのモー
タ３ａの回転数を検出して所望の回転数との誤差を求め
る回転速度検出回路３ｂ、　　及びこの誤差を電力増幅
してモータ３ａに駆動トルクを与えるモータ駆動回路３
Ｃから構成され、この円盤１を常に一定角速度で回転さ
せている。この回転数は、円盤作成時に記録された回転
数よりも常に大きい回転数（例えば、ＣＤでは５００Ｒ
ＰＭ以上）である。

回転速度検出回路３ｂの回転数検出方法としては、ブリ
ッジ回路を用いてモータ３ａの逆起電力を検出してもよ
いし、モータ３ａに内蔵した周波数発電機やホール素子
からの周波数信号を周波数−電圧変換したり計数回路で
計測してもよい。また、駆動回路３ｃは、所定の速度範
囲を越えたことを検出して加減速を行なうパンパン制御
を行なってもよいし、空気抵抗や軸の摩擦を利用して、
非制御で回転させてもよい。

また再生ヘッド２は、光ビームを円盤１上に収束させ、
円盤１からの反射光を光電変換して円盤１に記録された
情報を再生する。このときの焦点制御の方法は公知であ
り、これ以上の詳しい説明は省略する。

さて、歩進手段１０は、キックパルス発生回路１０ａお
よびスイッチｔａｂから構成されいる。

監視手段９がトリガー信号Ｓｔを出力している間は、ス
イッチ１０ｂはＡ端子側に接続され、トラック追従手段
４は、スイッチ１０ｂを介して再生ヘッド２を情報トラ
ックのうねりに追従させている。このトラッキング制御
の方法は、焦点制御の方法と同様に既に様々な方法が提
案されており、公知であるので詳しくは説明しない。

トリガー信号Ｓｔが止まると、スイッチ１０ｂはＢ端子
側に接続され、円盤１が１回転するごとにキックパルス
を発生する。これにより再生ヘッド２は、隣接トラック
１ｂに達するとともに元のトラック１ａに戻されること
になる。１回転周期を検出する方法は、モータ３ａに内
蔵したＦＧやホール素子からのパルス数を計測してもよ
いし、あるいはタイマーで時間計測してもよい。

また、本実施例では特に図示しないが、この再生ヘッド
２は、情報検索時には情報トラックを横切って移動させ
る。この情報検索時の再生ヘッド移動に関する技術は、
特開昭８１−２２２０３８号公報などで公知であるので
、特に説明しない。

さて、このような再生ヘッド２の動きを支配しているト
リガー信号発生のプロセスについて次に説明する。

再生ヘッド２から読み出された情報信号Ｓｉは、周期的
信号発生手段５に送られる。この周期的信号発生手段５
は、ＥＦＭ信号がチャネルビットに対して整数倍の関係
を持つことを利用して上記ＩＴ間隔の周期的な信号Ｓｃ
（以下、単にこれをクロックと呼ぶ）を発生する。この
クロック発生の方法としては、ＡＦＣ回路あるいはビッ
トフライホイール回路を用いてもよいし、ＰＬＬ回路を
用いてもよい。

さて、分割手段６は、情報信号Ｓｉをクロッ、りＳｃの
エツジごとにサンプリングし、情報信号ＳＩを標本化デ
ータＤｒに変換して格納手段７に送る。なお、この分割
手段はＤ−フリップフロップであってもよいし、Ａ／Ｄ
変換器であってもよい。

格納手段７は、復号回路７ｄ１　ランダム・アクセス・
メモリー７ａ（以下ＲＡＭ７ａと略す）、書込番地カウ
ンタ７ｂ（以下ＷＡＣ７ｂと略す）および読出番地カウ
ンタ７ｃ（以下ＲＡＣ７ｃと略す）から構成される。

復号回路７ｄは標本化データＤｉを音声データに戻し、
ＲＡＭ７ａに書き込む。ＷＡＣ７ｂは、クロックＳｃの
パルス数を計数しながら上記音声データをＲＡＭ７　ａ
に書き込む番地を決定する。

読出手段８は水晶発振の基準信号ＳｒをＲＡＣ７Ｃに送
り、ＲＡＭ７ａに格納された音声データを一定の周期で
読出し、Ｄ／Ａ変換などして音声として出力する。

一方、監視手段９はＲＡＣ７ｃおよびＷＡＣ７ｂの出力
を監視し、この両者の番地の差分値を計算する。この差
分値は、ＲＡＭ７ａの中に蓄えられた残存の情報量に対
応している。したがって、この差分値が所定の値を下回
ったことを検出して監視手段９はトリガー信号Ｓｔを出
力する。

これにより、再生ヘッド２は情報トラックに追従し、音
声データをＲＡＭ７ａに送り続けるため、ＷＡＣ７ｂの
値は増大する。監視手段９は上記の差分値が所定の値を
越えたことを検出して、トリガー信号Ｓｔをキャンセル
する。この状態は再び上記の差分値が所定の値を下回る
まで続けられる。

以上のように本実施例によれば、格納手段７に納められ
た情報が空になる前に再生ヘッド２を情報トラックにト
レースさせ、かつ格納手段７が溢れる前に再生ヘッド２
を情報トラック上に待機させるので、ＣＬ■で記録され
た円盤１を一定回転数で再生することができる。すなわ
ちこれにより、円盤１を常に一定の角速度で回転させて
いるために再生ヘッド２を移動して情報検索する場合に
も、モータ３ａの整定時間を待つ必要がないので、高速
な情報検索が可能となる。

第２図は、本発明の第２の実施例を示す情報再生装置の
ブロック略図である。同図において、１は円盤、２は再
生ヘッド、３は駆動手段、４はトラック追従手段、５は
周期的信号発生手段、６は分割手段、７は格納手段、８
は読出手段、１０は歩進手段であり、以上は第１図の構
成と同様なものである。第１図と異なるのは、監視手段
の代わりにコード分離手段１１を設けた点にある。

上記のように構成された情報再生装置について、以下そ
の動作を説明する。

ＣＤフォーマットで情報が記録された円盤１には、１ブ
ロツク（＝９８フレーム）ごとにＱコードと呼ばれる絶
対番地が音声データとともに記録されている。通常この
Ｑコードは、再生位置の表示に使われるとともに、情報
検索の基本単位として使用される。復号回路７ｄは、情
報データＤｉからこのＱコードを分離し、ＲＡＭ７ａに
記録するとともに、コード分離手段１１にこのＱコード
を送る。また読出手段８は、音声データとともにこのＱ
コードをＲＡＭ７ａから読み出す。

コード分離手段１１は、このＱコードから書き込み番地
および読み出し番地を検出する。

このＱコードに記録されているのは、円盤１に記録され
た情報の絶対番地であるから、この番地の値は、情報の
始まりからの積算値となっている。

したがって、コード分離手段１１は、ＲＡＭ７ａの容量
を法とする剰余演算を行なう。これによりＷＡＣ７ｂお
よびＲＡＣ７ｃの番地差分と同様の値を得るごとができ
る。

以上のように本実施例によれば、情報検索の基本単位ご
とに情報の書き込み／読み出しを行なうので、情報検索
動作時にさらに精度のよい検索が可能となる。

第３図は本発明の第３の実施例を示す情報再生方法のフ
ローチャート図である。本実施例を実現するための周辺
回路構成を示すブロック略図を第４図に示す。

第４図において円盤１、再生ヘッド２およびモータ３ａ
は第１図および第２図と同一であり、詳しい説明は省略
する。

さて、回転数検出回路４２は、モータ３ａに内蔵された
ＦＧからの周波数信号を計測し、回転速度データとして
プロセッサ４６に送る。

プロセッサ４６は、第１の段階２１においてこの回転速
度データＤｖと予めＲＯＭ上に持っている基準速度デー
タを比較し、モータの速度調整を行なうためのモータ操
作データＤｍｃを出力する。

このモータ操作データＤｍｃを計算するアルゴリズムと
しては、基準速度データと回転速度データとの差分を求
め、比例係数を乗じてもよいし、比例−積分演算をして
もよい。

モータ駆動回路４１は、モータ操作データＤｍＣを電圧
に変換し、電力増幅してモータ３ａに駆動トルクを与え
る。

この第１の段階２１は、以降の処理とは無関係に実行さ
れ、円盤１０回転数はつねに一定に保たれる。さて、第
２の段階２２は、位置誤差検出回路４４の出力する再生
ヘッドのトラッキング誤差データＤｔｅを比例・積分・
微分（Ｐ　Ｉ　Ｄ）演算し、再生ヘッド操作データＤｈ
ｃに変換して再生ヘッド駆動回路４３に送る。再生ヘッ
ド駆動回路４３は、トラッキング位置のずれを補正する
加速度を発生する。

これら一連のトラッキング拳アルゴリズムを実行すると
ともに第２の段階２２は、タイマーによってモータ３ａ
かに回転したことを検出すると、第３の段階２３に処理
を移す。

一方、クロック抽出回路４５は、再生ヘッド２から出力
される情報信号Ｓ【からクロック信号ＳＣを抽出し、プ
ロセッサ４６に送る。

第３の段階２３は、このクロック信号に同期して情報信
号Ｓｔをプロセッサ４８内部の作業領域上にデータＤｎ
として格納する。

この第３の段階２３が、完了するとプロセッサ４６の処
理は第４の段階２４に処理を移行する。

第４の段階２４は、プロセッサの処理を司るシステム・
クロックに応じて、上記の作業領域からデータを読み出
し、情報データＤｉとしてＤ／Ａ変換器４７に送る。

一方、第５の段階２５は、この第４の段階２４と並行し
て、上記作業領域の番地Ａｎをフェッチし、所定値Ｂｎ
よりも大きい場合には、検出フラッグを発生する。

第６の段階２６は、この検出フラッグが立った場合には
、再生ヘッド駆動データＤｈｃにフル加速／フル減速の
パルスを加算する第７の段階を経て、第４の段階に処理
を戻し、それ以外の場合には再び第２の段階２２にプロ
セッサの処理を移す。

以上のように本実施例によれば、これら一連のアルゴリ
ズムによって、ソフトウェア上に第１の実施例と同様の
機能が実現できる。このため、ハードウェアの処理を軽
減できるのでプロセッサ４６を他の処理と共用化できる
こととなる。

第５図は本発明の第４の実施例を示す情報再生方法のフ
ローチャート図である。

同図において、第１の段階２１、第２の段階２２、第３
の段階２３および第４の段階２４は、第３図の実施例の
処理と同一であり、また第７の段階３３および第８の段
階３４は、それぞれ第３の実施例における第６の段階２
６および第７の段階２７に対応する。また、基本的な周
辺回路の構成は、第４図と同一である。したがって、こ
れらの詳しい説明は省略する。

さて、第５の段階３１は、作業領域上に格納されたアド
レスコードを読み出し、読み出し位置を示す位置データ
Ａｎを分離する。第６の段階３２は、この位置データＡ
ｎと所望の値Ｂｎを比較し、Ａ　ｎ　６（Ｂ　ｎよりも
大きい場合には検出フラッグをたてる。

これ以降の処理は、第３の実施例と同一であるので、説
明は省略する。

以上のように本実施例によれば、アドレス−コードは、
間欠的に記録されているので、常時番地を監視する必要
がないためさらに高速な実行ができる。なお、以上の説
明では、ＣＤフォーマットの音声情報が円盤１に記録さ
れている場合について説明したが、レーザーディスクの
ように、映像情報が記録された場合でも分割手段にＡ／
Ｄ変換器を用いればまったく同様の動作が可能である。

また、第１および第２野実施例において分割手段と格納
手段を分離して説明しているが、例えばＣＯＤやＢＢｐ
を格納手段として用いれば、これらは一体と考えてよい
。

その他、本発明は上記実施例に限定されるものではなく
、種々変形実施可能なことは無論である。

発明の効果 以上のように本発明は円盤を一定速度で回転させる駆動
手段と再生ヘッドを歩進手段を設けることにより、ＣＬ
Ｖで記録された円盤を一定回転数で再生できるため、情
報検索時にも、モータの回転速度を変化させる必要がな
いので、低消費電力化と高速アクセス化を達成でき、そ
の実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における情報再生装置の
ブロック略図、第２図は本発明の第２の実施例における
情報再生装置のブロック略図、第３図は本発明の第３の
実施例における情報再生方法のフローチャート図、第４
図は同実施例のアルゴリズムを実現するための周辺回路
を示すブロック略図、第５図は第４の実施例における情
報再生方法のフローチャート図である。 １・・・情報記録担体、　　２・・・再生ヘッド、３・
・・駆動手段、　　４・・・周期的信号発生手段、５・
・・分割手段、　　６・・・格納手段、　　７・・・読
出手段、８・・・歩進手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）実質的に同一な平面上に併置された情報トラック
   上に周期的な成分を含む情報信号が記録された情報記録
   担体と、この情報記録担体から上記情報信号を読み出す
   再生ヘッドと、この再生ヘッドと上記情報記録担体の間
   の相対速度をあらかじめ定められた範囲に保つ駆動手段
   と、上記再生ヘッドを上記情報トラックの変動に対して
   追従せしめるトラック追従手段と、上記再生ヘッドの出
   力を受けて上記情報信号の周期性に応じた周期的信号を
   発生する周期的信号発生手段と、この周期的信号に応じ
   た単位ごとに上記再生ヘッドの出力を分割する分割手段
   と、この分割手段の出力を格納する格納手段と、この格
   納手段からあらかじめ定められた割合で格納内容を読み
   出す読出手段と、上記格納手段に残存する上記格納内容
   の量を監視し、この量があらかじめ定められた値を下回
   ったことを検出する監視手段と、この監視手段の出力に
   応じて上記トラック追従手段を実質的に中止するととも
   に上記再生ヘッドを上記情報トラックを横切る方向に歩
   進せしめる歩進手段とを具備することを特徴とする情報
   再生装置。
2. （２）実質的に同一な平面上に併置された情報トラック
   上に周期的な成分を含む情報信号が再生位置を識別する
   ためのコードを含めて記録された情報記録担体と、この
   情報記録担体から上記情報信号を読み出す再生ヘッドと
   、この再生ヘッドと情報記録担体の間の相対速度をあら
   かじめ定められた範囲に保つ駆動手段と、上記再生ヘッ
   ドを上記情報トラックに対して追従せしめるトラック追
   従手段と、上記再生ヘッドの出力を受けて上記情報信号
   の周期性に応じた周期的信号を発生する周期的信号発生
   手段と、この周期的信号に対応する単位ごとに上記再生
   ヘッドの出力を分割する分割手段と、この分割手段の出
   力を格納する格納手段と、この格納手段からあらかじめ
   定められた割合で上記格納内容を読み出す読出手段と、
   この読出手段からの出力に応じて上記コードを分離して
   再生位置データを出力するコード分離手段と、この再生
   位置データがあらかじめ定められた値を上回ったことを
   検出する監視手段と、この監視手段の出力に応じて上記
   トラック追従手段を実質的に非動作とするとともに上記
   再生ヘッドを上記情報トラックを横切る方向に歩進せし
   める歩進手段とを具備することを特徴とする情報再生装
   置。
3. （３）実質的に同一な平面上に併置された情報トラック
   上に周期的な成分を含む情報信号が記録された情報記録
   担体からこの情報信号を読み出す再生ヘッドを有する装
   置において、この再生ヘッドと上記情報記録担体の間の
   相対速度を所定の範囲に設定する段階と、上記再生ヘッ
   ドを上記情報トラックに対して追従せしめる段階と、上
   記情報信号の周期性に応じた所定の単位ごとに上記再生
   情報信号を分割して単位データに変換する段階と、この
   単位データを所定の格納領域に格納する段階と、この格
   納手段からあらかじめ定められた割合で上記再生情報信
   号を読み出す段階と、上記格納領域に残存する上記分割
   データの実質的な量を監視する段階と、この量があらか
   じめ定められた量を下回ったことを検出して検出フラッ
   グを出力する段階と、この検出フラッグに応じて上記再
   生ヘッドを上記情報トラックを横切る方向に歩進せしめ
   る段階とを具備することを特徴とする情報再生方法。
4. （４）実質的に同一な平面上に併置された情報トラック
   上に周期的な成分を含む情報信号が位置を識別するため
   のコードを含めて記録された情報記録担体からこの情報
   信号を読み出す再生ヘッドを有する装置において、この
   再生ヘッドと上記情報記録担体の間の相対速度を所定の
   範囲に設定する段階と、上記再生ヘッドを上記情報トラ
   ックに対して追従せしめる段階と、上記情報信号の周期
   性に応じた単位ごとに上記情報信号を分割して単位デー
   タに変換する段階と、この単位データをあらかじめ定め
   られた領域に格納する段階と、この領域からあらかじめ
   定められた割合で上記再生情報信号を読み出して読出デ
   ータに変換する段階と、この読出データから上記コード
   を分離して位置データを出力する段階と、この位置デー
   タがあらかじめ定められた値を上回ったことを検出して
   検出フラッグを出力する段階と、この検出フラッグに応
   じて上記再生ヘッドを上記情報トラックを横切る方向に
   歩進せしめる段階とを具備することを特徴とする情報再
   生方法。