JPH0417142A - 光磁気記録再生装置 - 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〕 光磁気ディスクを用いた光変調記録方式の記録再生装置
に関し、特に、光学ヘッドを１組のみ用いてオーバライ
ドまたはライト・アフター・リード律ｒｉｔｅ　Ａｆｔ
ｅｒ　Ｒｅａｄ）を可能とする記録再生装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、光磁気ディスクに供給する入力信号を２に時
間軸圧縮し、ディスク回転機構を２倍速で回転させて、
同じ記録トラックを２回ずつトレースするようにし、１
回目のトレースで消去を、２回目のトレースで書込みを
することにより、従来と同じ光磁気ディスクに、従来と
同じ相対速度で１組の光学ヘッドでオーバライド記録で
きるようにした光磁気ディスク記録装置と、前記１回目
のトレースにおいて消去の替わりに読み出し可能とする
ことによりライト・アフター・リード可能とした記録再
生装置である。

〔従来の技術〕

書き換えおよびランダムアクセスができる大容量・高倍
転性の記録技術として光磁気ディスクを用いる技術が注
目されている。光磁気ディスクに信号を記録するために
は、光磁気ディスク中の磁性膜に磁場を与え、レーザ光
によって局部的に前記磁性膜を加熱して、磁性膜が所定
温度の時の磁場の向きを記録している。そのための記録
信号の与え方としては、レーザ光の強さを変調する光変
調方式と、磁場の極性および強さを変調する磁界変調方
式とが知られている。

いずれにしても、記録内容の編集や修正に必要なオーバ
ライド（古いデータを消しながら新しいデータを書込む
こと）ができないと、書き換え可能ディスクの特長が生
かされないことになる。従来、磁界変調方式においては
レーザ光を照射することを除けば磁気ディスクと同様の
記録方式のためオーバライドは可能であるが、磁気ディ
スクに比べて加工や制御が難しく信号対雑音比や消去率
を高くとれない問題がある。

一方、光変調方式においては、消去用と書込み読み出し
用と２つの光学ヘッドを備えて擬似オーバライドするこ
とが研究されており、例えば次の２つの方法がある。

第１の方法としては、光学ヘッド２ケを記録ディスク中
心に対して対称に配置する方法があるが、独立の光学ヘ
ッドを２組備える必要があり、それぞれの光学ヘッドに
ついて、光学ヘッド支持および位置合せのためのスレッ
ド機構と、光ビームの焦点合せのためのフォーカスサー
ボ機構と、記録トラックに追従させるためのトラッキン
グサーボ機構と、それぞれのサーボ回路とをそれぞれ備
える必要がある。さらに、光磁気ディスクのカートリッ
ジを２つの窓を持つ構造に特別に作らなければならない
問題がある。なお、この方式では、外部磁界は消去用と
書込み用と極性の異なるものを別個に備える。

第２の方法として、小型の光学ヘッド２ケを近接させて
光磁気ディスクのカートリッジの溝におさまるように配
置する方法があり、あるいは光学系を共用して一体型２
ビームとする方法がある。

小型の光学ヘッド２ケを近接させて配置する場合には、
スレッド機構は１ケで済むが、フォーカスおよびトラッ
キングについてはそれぞれ駆動機構とサーボ回路を備え
る必要がある。一体型２ビームの場合は、フォーカス、
トラッキングも１ケで済むが、２本のビームの平均値等
を制御することになるので光学ヘッドの組立精度が高く
ないとフォーカスおよびトラッキングの精度がとれなく
なる問題がある。

第２の方法においては、さらに次の問題が生じる。即ち
、２本の光ビームの間隔が一定であるが、光磁気ディス
クの中心から見た角度差は内周では大きく外周では小さ
くなる関係にあり、例えば３０ｃｍディスクにテレビジ
ョン信号を記録する場合、１周で１フレーム（２フイー
ルド）分を記録すると、最内周と最外周とでは垂直同期
信号のロック位相が例えば１２Ｈ（Ｈは水平期間）異な
る関係になる。これだけ垂直同期の位相がずれると、Ｃ
ＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ　Ａｎｇｕｌａｒ　Ｖｅｌｏｃ
ｉｔｙ）記録しても、ディスクの回転制御の位相ロック
にＣＬ’Ｊ　（ＣｏｎｓｔａｎｔＬｉｎｅａｒ　Ｖｅｌ
ｏｃｉｔｙ）記録のように長い時間を必要とするためサ
ーチ時間が長くなる問題が生じる。

なお、第２の方法において、外部磁界の与え方は、消去
用と書込み用と極性が異なるものを近接して用いている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明においては、従来技術における諸問題を解決して
、１組の光学ヘッドを用いて実質的にオーバライドが可
能な光変調記録方式の光磁気記録再生装置を得ることを
課題とする。

〔発明を解決するための手段〕

本発明においては、光磁気ディスクに外部磁界を与える
１組の外部磁界印加手段と、前記光磁気ディスクに信号
を書込み、読み出し、又は消去するだめの１組の光学ヘ
ッドとを有する光磁気ディスク記録再生装置において、
入力信号の時間軸を２に圧縮する時間軸圧縮回路と、前
記入力信号を時間軸圧縮しないで記録できるディスク回
転速度の２倍の速度で、前記光磁気ディスクを回転させ
るディスク回転機構と、該ディスク回転機構に同期して
前記外部磁界印加手段の磁気極性を反転させる外部磁界
反転手段と、前記光学ヘッドを前記光磁気ディスクの同
一記録トラックについて２回ずつトレースさせる反復ト
レース手段とを有し、前記光学ヘッドが前記記録トラッ
クを１回目にトレースする時は、前記外部磁界印加手段
が印加する磁界の向きを前記光磁気ディスクの無記録個
所の磁化の向きと合わせて、書込み済データを消去可能
とし、前記光学ヘッドが記録トラックを２回目にトレー
スする時は、前記外部磁界印加手段が印加する磁界の向
きを前記光磁気ディスクの記録個所の磁化の向きと合わ
せて書込み可能とするようにしたことを特徴とする光磁
気ディスク記録装置とする。

本発明においては、さらに、前記光磁気ディスク記録装
置について、前記光学ヘッドが記録トラックを１回目に
トレースする時は、消去可能とする替わりに読み出し可
能とするようにしたことを特徴とする前記光磁気ディス
ク記録再生装置とすることができる。

〔作用〕

本発明では、光磁気ディスクへ供給する入力信号を２に
時間軸圧縮するとともに、前記光磁気ディスクを従来の
入力信号を時間軸圧縮しない時に比べて２倍速で回転さ
せて、記録トラックを前記２倍速で２回ずつトレースし
、１回目のトレースで消去、２回目のトレースで書込み
をしている。

これを記録トラックごとに繰り返しているので、外部か
ら見ると従来の記録速度でオーバライドしているのと等
しくなる。また、光磁気ディスクと光学ヘッドとの相対
速度と記録密度は、前記ディスクを２倍速回転させて２
倍の周波数で書込みしているので、従来と全く変わらず
、従来の光磁気ディスクがそのまま使える。また、光学
ヘッドが１ケのため、その制御機構、制御回路、外部磁
界印加手段とも１組ずつで良く、さらに、ＣＡ　Ｖ　（
Ｃｏｎｓｔａｎｔ　Ａｎｇｕｌａｒ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ
）記録時の記録トラックのはじまり部の同期のディスク
内周部と外周部との位相ずれが生じないので、高速のラ
ンダムアクセスも可能である。

また、再生時に前記の構成とすれば、読み出した信号を
２倍に時間軸伸長して正°常に再生信号を得ることがで
きるが、さらに、消去を行わないで記録する時には読み
出し直後の書込み（Ｗｒｉｔｅ　Ａｆｔｅｒ　Ｒｅａｄ
）による正確なつなぎ記録が可能となる。

〔実施例〕

本発明の実施例について、図面に従って説明する。まず
、本実施例の構成を示すために第２図［有］）の機構系
の概念を示すブロック図から説明する。

光磁気ディスク１はディスク回転機構２でスピンドルモ
ータ２１を用いて回転駆動される。ディスク回転機構２
は速度／位相サーボ回路７によって後に詳細に述べるよ
うに従来の光磁気ディスク装置の２倍の速度で回転制御
される。光磁気ディスク１には外部磁界印加手段３とし
て例えばマグネット３１を配してＮまたはＳ極の外部磁
界を印加できるようにしている。その外部磁界は外部磁
界反転手段４（例えばマグネットを回転させるモータ４
１）によってＮ極とＳ極とを急速に反転できるようにし
ている。

一方、光磁気ディスク１には光学ヘッド５によってレー
ザビームを照射して局部的に加熱し、該加熱によって所
定温度に達したときの外部磁界がＮであるかＳであるか
によって光磁気ディスクの磁化の向きを記憶させるよう
にしている。光磁気ディスク１に信号が書込まれていな
い時の光磁気ディスクの磁化の向きに外部磁界を与えれ
ば消去、逆の向きに外部磁界を与えれば書込みとなる。

また、光学ヘッド５にはレーザビームの光磁気ディスク
からの反射光を読み出すための受光素子が設けられてお
り、光磁気ディスク１の反射面がＮ極かＳ極かによって
レーザビームの反射光の方向が変わるのを識別している
。かかる光学ヘッド５は、対物レンズを光磁気ディスク
面に合、焦させるためのフォーカス機構とフォーカスサ
ーボ回路、記録トラックに追従させるためのトラッキン
グ機構とトラッキングサーボ回路、光学ヘッドの支持お
よび位置決めのためのスレッド機構とそのサーボ回路、
光ディスクのそりなどに対応するためのスキューサーボ
回路などの光学ヘッド制御手段６によって制御される。

本実施例の光学ヘッド制御手段６には、後に詳細に述べ
る反復トレース手段６１によって同一の記録トラックを
２回ずつトレースできるようにしている点が従来の光磁
気記録再生ヘッドと異なっている。

さて、かかる機構系に送られる信号は、第２図（ａ）記
録系ブロック図に例示するように、入力信号を時間軸圧
縮回路１１によって％に時間軸圧縮した信号が記録のた
めの変調器（ＭＯＤ）を通して記録アンプ（ＲＦ　ＡＭ
Ｐ）へ、そして光学ヘッド５へと送られる。

また、時間軸圧縮回路１１などの信号処理回路のクロッ
クと同期信号を制御している記録系制御信号発生回路（
Ｃｏｎｔｒｏｌ　ＳＩＧ　ＧＥＮ）１２から前記の機構
系の速度／位相サーボ回路へ制御信号が送られ、例えば
前記入力信号がカラーテレビジョン信号であるときに、
光磁気記録ディスクの書き始め、書き終わりとカラーテ
レビジョン信号の垂直同期信号の位置とが正しく合致す
るようにしている。

また、第２図（Ｃ）に示す再生系ブロック図に、再生時
に時間伸長回路１３を通して時間軸を２倍に伸長して、
前記入力信号を復元することを示している。また、再生
時にもクロック発生および同期信号の制御のための再生
系制御信号発生回路（Ｃｏｎ　ｔｒｏＩ　ＳＩＧ　ＧＥ
Ｎ）１４を設け、機構系の速度／位相サーボ回路へ制御
信号を送っている。

ところで、本実施例において、前記記録系ブロック図の
入力信号として、Ｒ（Ｒｅｄ）　、Ｇ　（Ｇｒｅｅｎ）
、Ｂ　（Ｂｌｕｅ）のカラーテレビジョンのコンポーネ
ント信号を入力し、Ｔ　ＣＩ　（Ｔｉｍｅ　Ｃｏｍｐｒ
ｅｓｓｅｄ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）技術を用いて、
輝度信号と色差信号とを時間軸圧縮して複合した信号（
時間軸圧縮複合信号）を得て周波数変調して光磁気ディ
スクにアナログ信号として記録する例を示している。そ
して、光磁気ディスク上には１回転で１フレーム（２フ
ィールド）ずつのＣＡ　Ｖ　（Ｃｏｎｓｔａｎｔ　Ａｎ
ｇｕｌａｒ　Ｖｅｔ。

ｃｉｔｙ）記録をうず巻き状の記録トラックに記録再生
する例を示している。

また、本実施例において、前記時間軸回路１１は、第１
のタイミングで書込み、読み出しするフレームメモリＦ
ＭＩと、第２のタイミングで書込み、読み出しするフレ
ームメモリＦＭ２とを、それぞれの入力信号に対して備
えて、フレームメモリＦＭＩと、フレームメモリＦＭ２
とを交互に切換えて、書込み、読み出しをする構成とし
ている。なお、この回路構成は、ビデオのコンポーネン
ト信号をタイムコムプレックス記録する場合のようにあ
らかじめフレームメモリを使用している場合には、フレ
ームメモリをもう１組ずつ追加して、切替のためのスイ
ッチ回路を設けるだけでよい。

以下において、第１図（ａ）のタイミングチャートを中
心にオーバライド時の説明を行う。まず、入カビデオ信
号のＡ、Ｂ、Ｃ，、Ｄ、Ｅ、　Ｆ−はそれぞれ１フイ一
ルド分の信号を示す。そして入力信号に同期してフレー
ムメモリＦＭＩ　とフレームメモリＦＭ２と交互に２フ
イ一ルド分ずつ書込んで、それぞれ入力ビデオ信号の１
フイ一ルド分の時間で２フイ一ルド分の信号を読み出し
ている。書込み時のクロック周波数に比べて読み出し時
のクロック周波数を２倍にすれば、このような時間軸圧
縮が可能である。そして、ＦＭＩ読み出し信号（即ち、
光磁気ディスクへの書込み信号Ｗｒｉｔｅｌ）と、ＦＭ
２読み出し信号（即ち、光磁気ディスクへの書込み信号
ｗｒ　ｉ　ｔｅ２）　との間には、毎回、入力ビデオ信
号の１フイールド相当分の空白時間が発生する。

この空白時間に消去（ＥＲＡＳＥ）信号を挿入すると、
光学ヘッド書込み信号（ＯＰＴ　Ｗｒｉｔｅ）として、
入力ビデオ信号の倍周波数で１フレーム消去、１フレー
ム書込みと交互に繰り返す信号が得られる。

この信号を第３図（Ｃ）に示すようにアドレスマークを
あらかじめ記録したディスクに、該ディスクの内側から
うず巻き状に一回転で１フレーム（２フイールド）分ず
つ記録すると第３図（ａ）のようになる。第４図（ａ）
の外部磁界印加用マグネットで仮に消去時にＮにすると
、第３図（ａ）で１回目のトレースの時にＮ極によって
外部磁界が印加され、アドレスマークで判別して垂直（
Ｖ）位相基準点に達すると光学ヘッド５が逆戻りする方
向へ１トラツクジヤンプ（−１ＴＪ）するとともに、外
部磁界印加用マグネットが急回転してＮからＳへ急速に
外部磁界を反転させる。

これにより、第３図（ａ）で２回目のトレースの時は書
込み動作をする。

第１図（ａ）のＯＰＴ　Ｗｒｉｔｅ信号と比べてと、入
力ビデオ信号に比べて２倍の周波数の信号を２倍速回転
で記録しているので、従来の記録に比べて同じ相対速度
で記録される。従って、従来と同じ記録密度と同じ記録
パターンで記録され、従来と同じ光磁気ディスクを使用
できるが、各トラックごとに１回消去してから書込み動
作をしているので、あたかも消去と書込みとを同時に行
うオーバライドをしているのと同様の働きをしている。

ところで、外部磁界印加手段として、第４図（ａ）の永
久磁石（４面マグネット３１）を用いてマグネット駆動
モータ４１でＮとＳとの静止と急速反転を行う機構は種
々知られており、例えばステッピングモータを用いても
よく、例えば回転力を与えるモータとラチェット機構と
を用いてもよい。例えば、本実施例において、光磁気デ
ィスクの回転速度を従来の１８０Ｏｒｐｍから３６０Ｏ
ｒｐｍに上げて、３０フレ一ム／秒、水平走査線数５２
５本のテレビジョン信号を記録する場合、前記アドレス
マーク領域の時間は４Ｈ（Ｈは水平期間）×２で、倍速
回転で１２４゜８μｓあるのに対して、ＮとＳとの反転
は例えばわずか２０μｓ位で完了することができる。も
ちろん、光学ヘッド５の−ＩＴＪも十分可能である。

なお、第４図（ａ）の４面マグネット３１は、前記の光
磁気ディスクが３６０Ｏｒｐｍの場合、ディスク１回転
ごとにマグネット１面ずつの割合で回転する必要がある
ので９０Ｏｒｐｍとする。また、外部磁界印加手段と磁
気極性反転手段は第４図し）のようにコアにコイルを巻
いて電流の向きが垂直位相基準に合わせて反転するよう
にした交番磁界とすることもできる。この構成によれば
、磁界発生に際して可動部分が不要となり、スピンドル
回転位相に追従した正確な交番磁界制御ができる。また
、光磁気ディスクの内周から外周までカバーする棒状の
電磁石を用いるにもかかわらず、交番磁界のため発熱も
少なくて済む。

次に、第１図（ｂ）に基づいて、前述の記録がされた光
磁気ディスクの再生の説明を行う。

再生読み出しのタイミングは第１図（ａ）の消去（Ｅｒ
ａｓｅ）のかわりに読み出しくＲｅａｄ）を行うように
している。（Ｔｒａｃｋ　Ｊｕｍｐの位置を参照）、、
そして、第３図（ｂ）に示すように、１回目トレースで
読み出し、２回目トレースで空送り（または必要なら書
込み）するようにしている。そして、フレームメモリＦ
ＭＩ　、ＦＭ２に２倍周波数のクロックで書込み、１倍
のクロックで読み出して時間軸伸長している（時間軸伸
長回路１３）。

なお、記録時の前記ＴＣＩに対応する再生時の処理は制
御信号発生回路（Ｃｏｎｔｒｏｌ　ＳＩＧ　ＧＥＮ）１
４がらのクロック等の制御によって行っている。

このような再生系を備えることによって、消去の必要が
ない追加記録などにおいては、再生して記録内容の確認
をして正確につなぎ記録をすることが可能となる。

以上の実施例において、カラーテレビジョンのコンポー
ネント信号を入出力するようにした例を示したが、もち
ろんコンポジット信号であってもよく、コンピュータグ
ラッフィックスや文字その他のコード信号であってもよ
い。デジタルのビデオ信号も、記録可能時間が短くなる
が可能である。

また、うす巻き状の記録パターンの例を示したが、同心
円状の記録パターンの場合でもよく、その場合は同一ト
ラックを２回トレースした後にプラス１トラックジャン
プ（＋ＩＴＪ）となるようにすればよい。いずれにして
も、ＣＡＶ記録パターンをとれば、本発明の実施におい
ては、１つの光学ヘッドで消去と記録と再生とを行うの
で、従来の２ケの光学ヘッドまたは２本のレーザビーム
を用いる場合のような位相差（内周と外周との角度差）
が生じず、高速のランダムアクセスを行うことができる
。

また、記録時の相対速度が従来と変わらないため従来の
光磁気ディスクをそのまま使えることを述べたが、光磁
気ディスクを収納するカートリッジも従来の光学ヘッド
１ケ用のものがそのまま使えることは自明であり、さら
に光学ヘッドも、入出力信号の変調器・復調器の入出力
信号周波数が２倍になっただけで、光学ヘッドに供給さ
れ、または光学ヘッドから出力する信号は従来と基本的
に変わらないので、光学ヘッドも従来のものがそのまま
使える。外部磁界印加手段も１組でよい。

同じサイズのディスクに対する記録可能時間や総合の記
録再生速度が従来例と変わらないことは言うまでもない
。

以上の述べたごとく、光学ヘッド１ケでオーバライドま
たはライト・アフター・リード可能な光磁気記録再生装
置が得られる。

〔発明の効果〕

本発明の実施により、従来の光磁気ディスクとそのカー
トリッジと、従来の光学ヘッド１ケとを用いてオーバラ
イドまたはライト・アフター・リードが可能な光変調記
録方式の光磁気記録再生装置が得られる。しかも、記録
可能時間や総合の記録再生速度も従来と変わらず、光学
ヘッド制御系や外部磁界印加手段も１組ずつの簡単な構
成で実現できる。さらに、ＣＡＶ記録すれば高速のラン
ダムアクセスも可能である。これらにより、オーバライ
ド機能を有する実用的な光磁気記録再生装置が得られ、
映像編集装置への適用をはじめとする産業上の利用効果
は著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のタイミングチャートで、（ａ
）はオーバライド時、（ｂ）は読み出し時である。 第２図は本発明の実施例のブロック図で、（ａ）は記録
系ブロック図、ら）は機構系の概念を示すブロック図、
（Ｃ）は再生系ブロック図である。 第３図は本発明の実施例の記録トラックのトレース説明
図で、（ａ）は＃１フレームーｒｉｔｅ時、建）は＃０
フレームＲｅａｄ時、（Ｃ）はアドレスマーク記録領域
の図である。 第４図は、外部磁界印加手段と磁気極性反転手段で、（
ａ）は永久磁石による例、（ｂ）は交番磁界による例を
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光磁気ディスクに外部磁界を与える１組の外部磁界
   印加手段と、 前記光磁気ディスクに信号を書込み、読み 出し、又は消去するための１組の光学ヘッドとを有する
   光磁気ディスク記録再生装置において、 入力信号の時間軸を１／２に圧縮する時間軸圧縮回路と
   、 前記入力信号を時間軸圧縮しないで記録で きるディスク回転速度の２倍の速度で、前記光磁気ディ
   スクを回転させるディスク回転機構と、 該ディスク回転機構に同期して前記外部磁 界印加手段の磁気極性を反転させる外部磁界反転手段と
   、 前記光学ヘッドを前記光磁気ディスクの同 一記録トラックについて２回ずつトレースさせる反復ト
   レース手段とを有し、 前記光学ヘッドが前記記録トラックを１回 目にトレースする時は、前記外部磁界印加手段が印加す
   る磁界の向きを前記光磁気ディスクの無記録個所の磁化
   の向きと合わせて、書込み済データを消去可能とし、 前記光学ヘッドが前記記録トラックを２回 目にトレースする時は、前記外部磁界印加手段が印加す
   る磁界の向きを前記光磁気ディスクの記録個所の磁化の
   向きと合わせて書込み可能とするようにしたことを特徴
   とする光磁気ディスク記録装置。 ２、請求項１の光磁気ディスク記録装置において、前記
   光学ヘッドが光磁気ディスクの記録トラックを１回目に
   トレースする時は、消去可能とする替わりに読み出し可
   能とするようにしたことを特徴とする光磁気ディスク記
   録再生装置。