JPH03295068A - 光学的記録再生装置 - 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ＣＡＶ方式及びＭＣＡＶ方式のいずれでも記録
又は再生可能な光学的記録再生装置に関する。

［従来技術］ 円盤状の光学的記録担体（以下、光ディスクと称する）
の記録方式として、ＣＡ　Ｍ　（Ｃｏｎ５ｔａｎｔＡｎ
ａｕｌｅｒ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式及びＣＬ　Ｖ　（
Ｃｏｎ５ｔａｎｔＬｉｎｅａｒ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ　）
方式がある。

ＣＡＶ方式では、光ディスクの回転速度を一定に保ち、
かつ一定のビットレートにより記録または再生を行う。

このため、所望のトラックに光スポットを位置決めする
ためのシーク動作時に、光ディスクを回転させるスピン
ドルモータの回転速度を変更する必要がなく、後述のＣ
ＬＶ方式に特有の回転速度のセトリング持ち時間が不要
であり、比較的高速のシーク動作が可能である。しかし
、光デイスク上の１トラツク当たりの記憶容量が一定で
あるため、光デイスク上の外周へ向かうにつれて線密度
は低下し、ＣＬＶ方式よりは総記憶容量が少ない。

ＣＬＶ方式では、一定のビットレートで記憶または再生
を行うのであるが、光デイスク上の内周と外周で線密度
が均一になる様に光ディスクの回転速度を変化させるも
のである。この結果、外周における１トラツク当たりの
記憶容量は内周より半径に比例して増大し、光ディスク
の総記憶容量はＣＡＶ方式より増大することになる。し
かしながら、所望のトラックにシークする際にはスピン
ドルモータの回転速度を変更する必要があり、光スポッ
トの移動そのものの時間より、回転速度の変更に伴うセ
トリング時間が長いこともありシーク時間を長大化させ
ている。

上記のＣＡＶ方式及びＣＬＶ方式の欠点を解決する手段
として、Ｍ　ＣＡ　Ｖ　（Ｎｏｄｉｆｉｅｄ　ｃｏｎｓ
ｔａｎｔＡｎｑＵｌｅｒνｅｌｏｃｉｔｙ＞方式が開発
されている。これは、光ディスクの回転速度を一定に保
ち、かつ光ディスクの半径位置に略比例する様にビット
レートを変えて記録または再生を行う方式である。この
結果、シーク動作時にスピントールモータの回転速度を
変更する必要がなく、ＣＡＶ方式と同様に比較的高速の
シーク動作が可能であり、かつＣＬＶ方式と同程度の総
記憶容量を得ることができるものである。

この方式の装置は、例えば特開昭６３−２２０４８３＠
公報に記載されている。

１３０ｍｍ光デイスクを例にとれば、ＣＡＶ方式でもＭ
ＣＡＶ方式でも半径的３Ｑｍｍから約６０ｍｍまでをユ
ーザエリアとしている。１３０ｎ＋ｍ以外の半径の光デ
ィスクにおいても、１３０ｍｍの例にほぼ比例した位置
にユーザエリアが設けられるのが望ましい、ＣＡＶ方式
では、光ディスクの回転速度及びビットレートが一定で
あるから外周の線密度は内周の線密度の略１／′２とな
り、Ｍ−ＣＡＶ方式では回転速度及び内周・外周におけ
る線密度が一定であるから、外周におけるごットレート
は内周におけるビットレートの２倍となるといったもの
である。

さらには、近年、前述のＣＡＶ方式、ＣＬＶ方式、ＭＣ
ＡＶ方式のうら２方式以上に関し、１台の光学的記録再
生装置で適用可能なンルチファンクションの装置も実現
されてぎている。

［発明が解決しようとする問題点］ ＣＡＶ方式及びＭＣＡＶ方式のいずれの光ディスクも適
用可能な光学的記録再生装置において、ＣＡＶ方式及び
ＭＣＡＶ方式それぞれの光ディスクを適用している場合
はＣＬＶ方式と責なりスピンドル七−夕の回転速度を変
える必要がないことが特徴てあり、またＣＡＶ方式の光
ディスクを適用づる場合とＭＣＡＶ方式の光ディスクを
適用する場合との間でし、スピンドルを一夕の回転速度
は同じである。

しかしながら、光ディスクの回転速度が同じであること
によって、以下の例の様な問題点が生じる。

回転速度がＭＣＡＶ方式とＣＡＶ方式とで同じであるの
で、内周のビットレートはＣＡＶ方式とＭＣＡＶ方式と
でほぼ同程度に設定される。

一方、ＭＣＡＶ方式における外周のビットレートはその
内周のビットレートに対し略２倍に設定されることが多
いので、ＭＣＡＶ方式における外周のビットレートはＣ
ＡＶ方式における外周のごットレートの略２倍となる。

従って、この装置ではＭＣＡＶ方式の外周において最大
のビットレートを持つことになる。

一般に、追記型であれ消去可能型であれ、データ記録時
のビットレートをある程度以上に速くするには、記録す
るパルスを短くするとともに光ディスクに照射するレー
ザパワーを大きくする必要がある。

しかしながらこのレーザパワーには、レーザダイオード
（ＬＤ）の出射パワーの上限及びＬＤから光ディスクに
至る光学系の光学効率の上限等で決定される上限がある
。

仮に、その上限のレーザパワーで発光させるとすると、
ＭＣＡＶ方式の外周におけるビットレートが限界となり
、回転速度をある一定値ｎ　ｒｐ１以上には上げられな
いことになる。この結果、ＣＡＶ方式の光デイスク適用
時もｎ　ｒｐｍで回転することになり、ＣＡＶ方式にお
いてはビットレートがレーザダイオードの出射パワー上
限にならないにもかかわらず、回転速度あるいはビット
レートを上げられないことになる。

本発明は、ＣＡＶ方式におけるビットレート（データ転
送速度）をレーザダイオードの出射パワー上限等で決ま
る速度まで上げることのできるマルチファンクションの
光学的記録再生装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決する！！−綻コ 上記問題点を解決するために本発明の光学的記録再生′
３Ａ置は、挿入されたディスクがＣＡＶ方式のディスク
かＭＣＡＶ方式のディスクかをカートリッジあるいはデ
ィスク上の情報から識別する手段と、ディスクを回転さ
せるスピンドルモータの回転速度を複数の速度に切換え
可能なスピンドルモータ回転速度制御手段と、前記回転
速度ｉｌｌ　１手段に回転速度を指示する指示手段と、
前記指示手段の指示によりそれぞれの回転速度に応じて
担体への記録条件および／あるいは担体からの再生条件
を設定する手段とを具備することを特徴とじている。

［作用］ カートリッジあるいはディスク上の情報から、ＣＡＶ方
式のディスクであると識別された場合、前記指示手段か
ら前記回転速度制御手段に比較的速い回転速度を指示覆
ると同時に記録条件、再生条件を適宜設定することによ
り、ＣＡＶ方式のディスクを使った場合にもデータ転送
速度を低下させることなく、高速の記録／再生を行える
ようにしている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の全体構成をブロック図で示し、第２図
（ａ）及び（ｂ）は第１実施例に用いられる光ディスク
を示し、第３図は回転速度制御手段の編成例を示す。

第１図に示すように第１実施例の光学的記録再生装置（
以下、光デイスク装置と略記）１は、スピンドル七−夕
２によって、そのターンテーブルに装もされるＣＡＶ方
式の光ディスク３ａ又はＭＣＡＶ方式の光ディスク３ｂ
を回転駆動する。このスピンドルモータ２は、回転速度
制御手段４によって、その回転数が制御される。

上記光ディスク３ａ又は３ｂは、通常カートリッジ５に
収納され、ディスク面に塵埃等が付着するのを防止しで
いる。そして、光ディスク３ａ又は３ｂがターンテーブ
ルに装着される状態では、その一部を覆うシャッタが間
き、光学ヘッドに搭載したレーザ照射手段６からのレー
ザ光が照射される。このレーザ照射手段６は、レーザダ
イオードをレーザ光発生手段に用いて構成され、投光用
光学系を経て光ディスク３ａ又は３ｂに集光照射される
。光ディスク３ａ又は３ｂからの戻り光は、光学ヘッド
に搭載した光検出器で受光され、この光検出器を含む再
生手段７で再生される。

この第１実施例ではターンテーブル上に装着された光デ
ィスク３ａ又は３ｂは、第２図（ａ）又は（ｂ）に示す
ように予めプレフォーマット等された情報を再生手段７
により再生した信号８を識別手段９に送り、この識別手
段９によって装着された光ディスクが第２図（ａ）に示
すＣＡＶ方式の光ディスク３ａであるか、同図（ｂ）に
示すＭＣＡＶ方式の光ディスク３ｂであるかの識別を行
うようにしである。例えばプレフォーマットが検出され
る時間間隔がトラックＮｏ、を変えた場合、変化するか
否かで識別できる。識別手段９は、その識別結果を指示
手段１１に送り、指示手段１１は識別結果に応じて回転
速度制御手段４に回転速度設定のための指示信号１２を
出力する。

上記識別手段９が識別を行う場合には、装着された光デ
ィスク３ａ（又は３ｂ）の情報を読む必要があるので、
光ディスク３ａ又は３ｂを一定速度で回転する。現在の
１８０標準はＣＡＶ方式であるから、最初に設定する回
転速度はＣＡＶ方式での値に設定し、この情報の読取り
後に、その読取り結果に応じてその回転速度に維持した
り（ＣＡＶ方式と識別した場合）、ＭＣＡＶ方式の値に
変更したりすれば良いが、ＭＣＡＶ方式の値に先ず設定
しても本発明には何ら影響を与えるものでない。

この第１実施例においては、ＭＣＡＶ方式の光ディスク
３ｂの場合には、ＣＡＶ方式の光ディスク３ａの場合よ
りもスピンドルモータ２の回転速度をより遅い回転速度
にするようにしていることが特徴となっている。（ＭＣ
ＡＶ方式を基準にすると、ＣＡＶ方式の光ディスク３ａ
の場合には速い回転速度に設定するようにしている。）
上記指示手段１１は、回転速度制御手段４に回転速度設
定のための指示信号１２を出ツノすると共に、記録条件
設定手段１３及び再生条件設定手段１４にそれぞれ記録
条件及び再生条件設定のための指示信号を出力する。記
録条件設定手段１４は、入力された指示信号に応じて記
録手段１５の記録条件を設定し、この記録条件でレーザ
照射手段６のライト発光パワーとか記録パルス幅等を所
望の値に設定する。

又、再生条件設定手段１４も、入力された指示信号に応
じて再生手段７の回路定数等の切換等して適切な再生条
件に設定する。

上記ＣＡＶ方式の光ディスク３ａは第２図（ａ）に小す
ようにトラック及びセクタが一定角度となるように形成
されている。

例えば、５２５インチの光ディスクの場合、半径３０〜
６０ｍｍにわたり約２０，０００本のトラックが設けら
れ、最内周においては１トラツク当たり１７セクタ（Ｉ
ＫＢ／セクタ）あるいは３１セクタ（５１２Ｂ／セクタ
）に分υｊされている。１トラツク当たりのセクタ数は
以下の発明に本質的な影響を与えないので、ここでは１
７セクタ／トラツクを例にとって説明する。

第２図（ａ）に示すＣＡＶ方式では最外周まで１７セク
タ／トラック一定であり、同図（ｂ）に示すＭＣＡＶｂ
式では半径に略比例してビットレートを上げるので最外
周では３３セクタ／トラツクとなり、外周に向かうにつ
れて１７．１８．・・・３３セクタ／トラツクと増えて
いくことになり、最外周は最内周での約２倍のセクタ数
／トラックとなっている。この結果最外周における線密
度は、ＭＣＡＶ方式の場合ＣＡＶ方式に対して３３／１
７倍あることになる。従って、ＮＩｃＡＶ方式とＣＡＶ
方式とで回転速度が同一なら、Ｍ　ＣＡ　Ｖ方式におけ
るビットレートはＣＡＶ方式の３３／１７償あることに
なる。

例えば、この両方式で、回転速度を同じにした場合での
ビットレート、枳！麿等の数値例を第１表にｉｌ＋　Ｊ
つ 申　光学効率雪０．３とした時の値 ここで、レーリ“ダイオードの８躬パワーの絶対定格が
５０ｍＷである場合は、デイレ−ティングを例えば８０
％として、レーザタイオードの出射パワーを４０ｍＷ前
後を上限として制限することが一般的である。この上限
が４０ｍＷならば、ＭＣＡＶ方式においてはこれ以上ビ
ットレートを上げられない（つまり、光デイスク３ｂ上
でのレーザパワーが不足して、正常な記録が行えなくな
る。）、ＣＡＶ方式においてはビットレートを上げる余
地があることになる。

一方、記録時であれ再生時であれスピンドルモータ２の
回転速度を大きくすれば回転速度の２乗に比例してアキ
シャル方向及びラジアル方式の加速度が増大し、ディス
クの機械的振動に追従するアクチュエータの発生し得る
加速度に対する要求も２乗に比例して増大することにな
る。また、記録時には、回転速度を大きくするかしない
かに拘らず、短い時間でディスクの感材に一定のエネル
ギーを与えるためには、レーザダイオードの出射パワー
を増大させるという要求も生じる。ただし、感材の感度
が高ければ、レーザダイオードの出射パワーを増大させ
る必要がないか、あっても軽微に止まる事もありうる。

即ち、ビットレートの上限はディスクの機械的振動、レ
ーザダイオードの出射パワー、感材の感度といった項目
で制限されている。

このため、これらの項目で最も制約となる項目に応じて
、上記ビットレートを上げるようにすれば良い。

例えば、レーザパワーの上限が４０ｍＷが最も大きな制
約となる場合には、例えばＭＣＶＡ方式を第１表のよう
に１８０Ｏｒｐｍとした場合にはＣＡＶ方式では１８０
０ｘ　４０／　３３．３、つまりほぼ２１６Ｏｒｐｍに
設定することができる。この場合には、ＣＡＶ方式での
ビットレート、線密度等は第２表のようになる。（光学
効率等は、第１表の条件と同じとする。）この第２表の
場合には、最外周において、ＭＣＡＶ方式とＣＡＶ方式
とで同量の発光光量となる。

（以下余白） 第２表 上述のように識別の結果がＭＣＡＶ方式であった場合、
指示手段１１はスピンドルモータ２の回転速度制御手段
４に対してＣＡＶ方式よりは遅い回転速度を指示する。

この時、ＭＣＡＶ方式あるいは／またＣＡＶ方式に複数
の適当な回転速度があるなら、回転速度を３通り以上指
示することも妨げるものではない。この指示手段１１は
マイクロプロセッサでもよいしランダムロジックでもよ
い。尚、ＣＡＶ方式の光ディスク３ａの場合には、ＭＣ
ＡＶ方式の光ディスク３ｂの場合よりも速く回転させる
としても、高々２倍程度以内が望ましいと考えられる。

回転速度制御１段４はスピンドルモータ２の回転速度を
所望の値に対し±０．５％程度の精度に維持するため、
第３図（ａ）又は（ｂ）に示す狭義のモータ制御手段２
１としてＰＬＬを用いている。

モータ制御手段２１は、与えられた基準信号２２の周波
数に基づいて回転速度を制御している。この基準信号２
２の周波数は、第３図（ａ＞の如く複数の発振器２３ａ
〜２３ｄをセレクタ２４及び指示手段１１がらの指示信
号１２で切換えることにより宥てちよい。また、第３図
（ｂ）の如く発振器２３ａ（７）介据出力を分周づる分
周器３１と、ＶＣ０３２の出力を分周する分周器３３と
、これら分周３３１．３３の出力の位相を比較するフェ
ーズディテクタ３４と、上記ＶＣＯ３２とで構成される
ＰＬＬ回路３５を用い、このｖＣ○３２の出力でモータ
制御手段２１を制御する基準信号２２を得るようにして
も良い。尚、指示信号１２　、、ｔ、分周器３１．３３
に入力され、その分周比を制御するのに用いられる。こ
の時、発振器２３ａの発振周波数がｆｏｓｃ、Ｍ＝３３
、Ｎ＝１７であるとし、ＶＣ○３２の発振周波数をｆ　
ｖｃｏとすると、フェイズデテクタ３４の入力周波数を
一定になる様にＶＣ○３２が発振するので ｆｏｓｃ　／３３＝ｆｖｃｏ　／１７ 即ち、　　ｆｖｃｏ　＝　（１７／３３）　ｘｆｏｓｃ
なる周波数が容易に得られる。

逆にｆ　ｏｓｃは、ＣＡＶ方式のクロックあるいはＭＣ
ＡＶ方式の最内周のクロックの３３／１７倍あるいはそ
の整数倍に選べばシステムは比較的容易に構成可能であ
る。まＩこ、これらのシステムには殆どの場合マイクロ
プロセッサが使用されており、マイクロプロセッサ及び
その他の同期回路のクロックとして原発振周波数ｆ　ｏ
ｓｃを適宜分周した周波数を用いれば、スペース、コス
ト上右利なばかりでなく、データに同期してシステムを
動かせるという利点も生じる。さらに、マイクロプロセ
ッサを用いることを考えれば、そのバスは多くの場合８
ビット程度であって、かつ、このバスを用いて第３図（
ｂ）のＭ、Ｎを設定することになる。

したがって、第３図（ｂ）の様にして種々の基準信号を
得る場合には、Ｍ、Ｎいずれも前記８ビツトで設定でき
るＯから２５５までの整数、即ち高々３桁の整数とすれ
ばシステム上はさらに容易に実現可能である。

以上の様にして得た基準信号２２は、前記狭義のモータ
制御手段２１に入力されて適宜分周され、スピンドルモ
ータ２から発生する回転速度に反比例する周期の信号（
ＦＧパルスやホール素子パルス。図示せず。）と周波数
及び位相を比較することにより、スピンドルモータ２の
回転速度がＩ’Ｓ信号２２の分周結果に一致する様に制
御されるものである。近年、ＦＧパルスやホール素子パ
ルスを使用しない回−転速度制郵方式が提案されている
が、これら制御方式がいずれであれ、本発明の要旨には
影響をおよぼさない。

それと同時に指示信号１２は、記録条件設定手段１３あ
るいは／また再生条件設定手段１４に入力され、必要に
応じて記録手段１５あるいは／また再生手段７の回路定
数等を適宜切換えるものである。この記録条件設定手段
１３は記録手段１５を通じてレーザパワーや、記録パル
ス幅を所望の値にし、再生条件設定手段１４は再生手段
７内の余弦等価パラメータ、バンドパスフィルタの帯域
等を所望の値にするものである。

この第１実席例によれば、例えば第１表のビットレート
に対し、例えば第２表のようにＣＡＶ方式の光ディスク
３ａに対してはそのビットレートを上げることができる
。従って、情報の記録とか再生を高速に処理できる。

第４図は本発明の第２実施例を示づ。

この第２実施例（Ｊ、第１図に示す第１実施例の場合に
おける光ディスク３ａ又は３ｂの識別方法が異なるもの
である。

例えばＭＣＡＶ方式の光ディスク３ｂを収納するカート
リッジ５には、ＭＣＡＶ方式の光ディスク３ｂであるこ
とを示すセンサホール５ｂが設けられている（光ディス
ク３ａのカートリッジ５には、このセンサホール５ｂが
設けてない）。このセンサホール５ｂの有無は、カート
リッジ５の挿入時等に検出手段４１で検出され、識別手
段９にその結果か送られるようにしである。

その他に、Ｌ第１実施例と同様の構成である。

この第２実施例では、第１実施例における装着された光
ディスク（３ａ又は３ｂ）がＣＡＶ方式のものであるか
ＭＣＡＶ方式のものであるかに応じてスピンドルモータ
２を回転させて、光ディスク（３ａ又は３ｂ）から読み
取る必要がない。このため、スピンドルモータ２を、そ
の起動時にＣＡＶ方式又はＭＣＡＶ方式の光ディスク３
ａ又は３ｂに応じた回転速度に設定できる。

この第２実施例の効果は第１実施例とほぼ同様のものど
なる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、ＭＣＡＶ方式の光デ
ィスクの場合に比べ、ＣＡＶ方式の光ディスクの場合に
はスピンドルモータの回転速度を速くしたので、データ
転送速度を向上でき、記録／再生を高速に（）うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係リ、第１
図は第１実施例の装置の全体構成図、第２図は第１実施
例に用いられるＣＡＶ方式とＭＣＡＶ方式の光ディスク
を示す説明図、第３図は回転速度制御手段の構成例を示
すブロック図、第４図は本発明の第２実施例の構成図で
ある。 １・・・光学的記録再生装置　２・・・スピンドルモー
タ３ａ・・・ＣＡＶ方式の光ディスク ３ｂ・・・ＭＣＡＶ方式の光ディスク ４・・・回転速度制御手段　　５・・・カートリッジ７
・・・再生手段　　　　　　９・・・識別手段１１・・
・指示手段 第 図 （Ｏ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ＣＡＶ方式の光学的記録担体及び、ＭＣＡＶ方式
   の光学的記録担体のいずれにも記録あるいは／また再生
   可能な光学的記録再生装置において、記録あるいは／ま
   た再生を行う光学的記録担体がＣＡＶ方式かＭＣＡＶ方
   式かを識別する手段と、上記記録担体を回転させるスピ
   ンドルモータと、このスピンドルモータの回転速度を複
   数の速度に切換え可能なスピンドルモータ回転速度制御
   手段と、このスピンドルモータ回転速度制御手段に回転
   速度を指示する指示手段と、上記指示手段の指示により
   それぞれの回転速度に応じて上記光学的記録担体の記録
   条件及びまたは再生条件を設定する手段とを設け、上記
   ＭＣＡＶ方式の光学的記録担体の回転速度が上記ＣＡＶ
   方式の光学的記録担体の回転速度以下であることを特徴
   とする光学的記録再生装置。 （２）上記記録条件及びまたは再生条件を設定する手段
   は、記録あるいは／また再生を行うための光源の発光光
   量を設定するものとし、上記ＣＡＶ方式の光学的記録担
   体と上記ＭＣＡＶ方式の光学的記録担体のそれぞれの記
   録あるいは／また再生可能な領域の最外周において同量
   の発光光量を設定することを特徴とする請求項１記載の
   光学的記録再生装置。（３）前記ＭＣＡＶ方式の光学的
   記録担体に記録する際の該光学的記録担体の回転速度が
   、前記ＣＡＶ方式の光学的記録担体に記録する際の該光
   学的記録担体の回転速度の略１／２以上であることを特
   徴とする請求項１記載の光学的記録再生装置。 （４）前記ＭＣＡＶ方式の光学的記録担体に記録する際
   の該光学的記録担体の回転速度と、前記ＣＡＶ方式の光
   学的記録担体に記録する際の該光学的記録担体の回転速
   度の比が、高々３桁の整数の比で表せることを特徴とす
   る請求項１記載の光学的記録再生装置。