JPH06231473A - 複数の読取または記録ビームを有する光ディスク情報記録装置及び再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率良く記録再生における転送レートの向上
を図るとともに、単一螺旋トラック構造のディスク形態
を守り、現行の単一光ビーム式の記録装置及び再生装置
とも互換性を持ち得る光ディスク情報記録及び再生装置
を提供する。 【構成】 互いに異なる複数の半径位置に所定数のトラ
ックピッチの間隔をおいて同時にスポット光を照射して
それぞれ独立に各情報信号を記録するとともに、所定数
のディスクの回転毎に所定数だけ光ヘッドをトラックジ
ャンプさせる記録装置。ディスク２０上の互いに異なる
複数の半径位置に所定数ｎのトラックピッチの間隔をお
いて同時にスポット光Ａ，Ｂ，Ｃが照射され、その光ビ
ームがトラックジャンプを行ってから、信号を安定して
再生または記録できるまでの期間ｂに応じた所定の間隔
ａで所定数のトラックジャンプが行われる記録及び再生
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光学式記録媒体とし
ての光ディスクに映像信号や音声信号、制御信号等の各
種情報信号を記録する記録装置、及びこうした情報記録
媒体から記録信号を読み取り再生する再生装置に関す
る。特に本発明は、複数の光ビームにより媒体上の記録
点または読取点を定めて当該情報信号の記録或いは読み
取りを行う光ヘッドを用いた光ディスク情報記録装置及
び再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル信号によって高精細度
テレビジョン信号を光ディスクに記録再生することが計
画されている。この信号の特徴の１つは、時間当りに転
送すべき信号の量が５０Ｍｂｐｓ（ｂｐｓは１秒当たり
の情報転送量（ビット）を表す単位）であり、現在用い
られているコンパクトディスクの転送量（１．２Ｍｂｐ
ｓ）の４０倍程度と極めて多く、比較的高い情報転送レ
ートが要求されている。

【０００３】ここで従来の光ディスク情報記録形態を示
せば、図１の如き例えば相変化型の光ディスクに情報を
記録する記録装置がある。図１において、レーザダイオ
ード１から射出した光がコリメーターレンズ２によって
平行光になる。その平行光はビームスプリッタ３を透過
し、対物レンズ４によってディスクＤ上に焦点を結び、
ディスクＤの記録面上にピットを形成する。ディスクＤ
からの反射光は対物レンズ４を通過して平行光になり、
ビームスプリッタ３で反射してシリンドリカルレンズ５
に入射する。シリンドリカルレンズ５によって非点収差
を起こした光はフォトディテクター６に入射してトラッ
キング信号とフォーカス信号を得る。

【０００４】かかる従来構成の下では、内周から１つの
記録ビームを用いて単一螺旋状に情報を記録していき、
記録された当該螺旋状トラックを１つのビームによって
読取再生していく、という動作をなす。このとき、１つ
のトラックをトレースするための制御用に３つのビーム
を用いることが、一般に行われているが、このように構
成しても、情報の再生に用いる光ビームは１つだけであ
る。

【０００５】このように、単一ビームによって単一螺旋
状に情報を記録する場合、転送レートを高めるために
は、ディスクＤの回転数を上げ、さらに情報密度を高め
るという方法を用いる必要がある。この方法の実現のた
めには、レーザダイオード１の出力を上げたり、記録媒
体たるディスクＤの記録感度を上げたりしなければなら
ない。このため、おのずと記録速度の向上には限界があ
る。

【０００６】すなわち、ディスク記録情報を読み取るた
めの対物レンズをディスクの面ぶれなどに正確に追従さ
せることの制約により、回転数を現在の５倍程度に高め
ることが限界であり、また、読み取る波長を短くして情
報密度を高めることも、青色のレーザ光を用いたとして
も２倍が限界であり、合わせて１０倍程度しか転送レー
トが向上（上昇）できない、という問題点がある。

【０００７】これに対し、特開昭５９−６５９４８号公
報に記載された技術や特開平２−１８５７２８号公報、
あるいはテレビジョン学会年次大会１９９３年（２０−
１）［ＩＴＥＣ’９３：ＩＴＥ Ａｎｎｕａｌ Ｃｏｎ
ｖｅｎｔｉｏｎ 「３ビーム読み出し方式によるハイビ
ジョンビデオディスクシステムの開発」］で発表された
３ビームハイビジョンディスク方式がある。これらの方
法は、図２のように、光ビームによる３つのレーザース
ポットＳＰ1 ，ＳＰ2 ，ＳＰ3 をディスク上の隣接する
３トラックに同時に照射し、３本のトラックに対し同時
に情報記録及び読取りを行って転送レートを向上させる
というものである。

【０００８】しかしながら、かかる方法を適用するとす
ると、作成されるディスクは、３重毎の螺旋トラックを
有することとなる。すなわち、スポットの数だけ螺旋状
の記録ピット列ができてしまう。そのため、情報記録し
たディスクは、再生するときにも同数のスポット光ビー
ムを発する光ヘッドを必要とし、現行の１ビームのみを
用いる再生機によっては再生できないという問題があっ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した点
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、効率良く記録再生における転送レートの向上を図る
とともに、単一螺旋トラック構造のディスク形態を守
り、現行の単一光ビーム式の記録装置及び再生装置とも
互換性を持ち得る光ディスク情報記録及び再生装置を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による光ディスク
記録装置は、記録すべき複数の情報信号を保持するメモ
リと、前記情報信号の各々に応じて変化する強度を有す
る複数の光ビームを発しこの光ビームの各々を光スポッ
トとしてディスク上の互いに異なる複数の半径位置に所
定数のトラックピッチの間隔をおいて集光照射する光ヘ
ッドと、前記光スポットを前記ディスクの半径方向に移
動せしめる移動手段と、前記光スポットの前記ディスク
上における位置を検出する位置検出手段とを有して、前
記ディスクを回転駆動させつつ前記情報信号を前記ディ
スクに螺旋状に記録する光ディスク記録装置であって、
前記位置検出手段の検出出力に応じ前記所定数のディス
クの回転数毎に所定数だけ前記光スポットがトラックジ
ャンプするように前記移動手段を制御するジャンプ制御
手段を有することを特徴としている。

【００１１】本発明による光ディスク情報記録装置は、
記録モードにおいて記録すべき複数の情報信号を出力す
る記録情報出力手段と、前記記録情報出力手段から出力
された前記情報信号の各々に応じたレベルを有する複数
の光ビームを発しこれらを光スポットとしてディスク上
の互いに異なる複数の半径位置に照射する光ヘッドと、
トラックジャンプ信号に応答して前記光スポットを前記
ディスクの半径方向に移動する移動手段と、前記光スポ
ットの前記ディスクの円周方向における位置を検出する
位置検出手段と、前記位置検出手段の検出出力に基づき
前記移動手段へ前記トラックジャンプ信号を発生しかつ
前記記録情報出力手段に前記記録モードを指定する記録
制御手段とを有して、前記ディスクを回転駆動させつつ
前記情報信号を前記ディスクに螺旋状に記録する光ディ
スク情報記録装置であって、前記光ヘッドは、前記ディ
スクの半径方向における離間距離が所定数ｎのトラック
間隔と略等しい前記光スポットを形成し、前記記録制御
手段は、前記トラックジャンプ信号の発生周期ａと前記
移動手段の前記トラックジャンプ信号に対する応答動作
の開始から前記記録モードを開始するまでのブランク期
間ｂとを

【００１２】

【数３】ａ＝ｂ＋ｎ ；但し、ａ及びｂは前記光スポットがトラックを１周す
るのに要する時間を単位とする値とすることを特徴とし
ている。

【００１３】また、本発明による光ディスク情報再生装
置は、複数の光ビームを発しこれらを光スポットとして
ディスク上の互いに異なる複数の半径位置に照射するピ
ックアップと、再生モードにおいて前記ディスクを経た
前記光スポットのレベルに応じた読取信号を得る読取情
報取込手段と、トラックジャンプ信号に応答して前記光
スポットを前記ディスクの半径方向に移動する移動手段
と、前記光スポットの前記ディスクの円周方向における
位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の検
出出力に基づき前記移動手段へ前記トラックジャンプ信
号を発生しかつ前記読取情報取込手段に前記再生モード
を指定する再生制御手段とを有して、前記ディスクを回
転駆動させつつ前記ディスクの螺旋状に記録された情報
信号を再生する光ディスク情報再生装置であって、前記
光ピックアップは、前記ディスクの半径方向における離
間距離が所定数ｎのトラック間隔と略等しい前記光スポ
ットを形成し、前記再生制御手段は、前記トラックジャ
ンプ信号の発生周期ａと前記移動手段の前記トラックジ
ャンプ信号に対する応答動作の開始から前記再生モード
を開始するまでのブランク期間ｂとを

【００１４】

【数４】ａ＝ｂ＋ｎ ；但し、ａ及びｂは前記光スポットがトラックを１周す
るのに要する時間を単位とする値とすることを特徴とし
ている。

【００１５】

【作用】本発明の光ディスク記録装置によれば、互いに
異なる複数の半径位置に所定数のトラックピッチの間隔
をおいて同時にスポット光を照射してそれぞれ独立に各
情報信号を記録するとともに、所定数のディスクの回転
毎に所定数だけ光ヘッドをトラックジャンプさせる。

【００１６】本発明の光ディスク情報記録及び再生装置
によれば、ディスク上の互いに異なる複数の半径位置に
所定数ｎのトラックピッチの間隔をおいて同時にスポッ
ト光が照射され、その光ビームがトラックジャンプを行
ってから、信号を安定して再生または記録できるまでの
期間に応じた所定の間隔で所定数のトラックジャンプが
行われる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。図３は、本発明による一実施例のディスク記録装置
の構成を示しており、図１と同等な部分は同一の符号に
より示されている。図３において、光源たる半導体レー
ザ１０，１１，１２は、レーザ光を発し、コリメータレ
ンズ２及びビームスプリッタ３並びに対物レンズ４を介
してスポット光としてディスクＤ上に照射する。各半導
体レーザーは、半導体レーザ駆動回路１３により、各々
が個別にその出力レベルが切り換えられる。駆動回路１
３はメモリ７の出力データに応じてレーザ１０に供給す
る駆動信号レベルを切り換え、メモリ８の出力データに
応じてレーザ１１に供給する駆動信号レベルを切り換
え、また、メモリ９の出力データに応じてレーザ１２に
供給する駆動信号レベルを切り換えるとともに、光出力
制御手段としてのレーザーパワー制御回路１７の出力制
御信号に応じて各駆動信号レベルをそれぞれ再生用のレ
ベルとしたり、記録用のレベルとしたり、また、該信号
をオフとしたりする。各メモリは、最内周トラック分か
ら最外周トラック分に亘る可変なデータが記憶可能な容
量を有し、図示せぬデータ生成系により記録情報たる信
号データが供給されるとともに、データコントロール回
路１８によりそれぞれ個別に書き込み及び読み出し制御
される。位置検出手段１４は、例えばフォトディテクタ
ー等からなり、レーザー１０のディスクＤからの戻り光
に基づいて対物レンズ４すなわち各スポット光のディス
クＤ上における位置を検出する。レーザーパワー制御回
路１７、及びデータコントロール回路１８は、この位置
検出手段１４の検出出力に応じた後述の如き動作をな
す。パルス信号発振回路１５もまた、位置検出手段１４
の検出出力に応じて後述の如きトラックジャンプパルス
を発生するものであり、ジャンプ制御手段として当該ジ
ャンプパルスを光ヘッドをディスクの半径方向に移動す
る移動手段としての光ヘッド可動部１６に供給する。

【００１８】このように構成される記録装置のディスク
への情報記録の様子を図４を用いて説明する。図４にお
いて、縦軸Ｒは各トラックの記録開始位置にトラック番
号（ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，……）を付してディスク半径
方向における各レーザースポットのディスク上の位置を
示したものであり、横軸Ｔは１目盛りを光ヘッドがトラ
ック１周に要する時間としてトラック番号ｎの記録開始
からの経過時間を示したものである。また、かかるグラ
フ中において実線は当該記録装置の記録モードにおける
レーザースポットによるトラックのトレースを、一点鎖
線は再生モードにおけるレーザースポットによるトラッ
クのトレースを、そして点線はオフモードにおけるレー
ザースポットによるトラックのトレースを示している。

【００１９】いま、半導体レーザー１０，１１，１２に
よる各スポットがそれぞれｎ，ｎ＋１，ｎ＋２番目のト
ラック上にあるとき、データコントロール回路１８によ
ってメモリー７にｎ番目のトラックの１周分のデータが
送られる。メモリー７にデータが全て送られたところ
で、同回路１８によりｎ＋１番目のトラック１周分のデ
ータがメモリー８に送られる。同様にして、メモリー９
にｎ＋２番目のトラック１周分のデータが送られる。そ
して、半導体レーザ１０，１１，１２は、時刻ｔ０にお
いてメモリー７，８，９からのデータに応じた半導体駆
動回路１３からの駆動信号を受けて所定の記録開始点す
なわちｎ，ｎ＋１，ｎ＋２番目のトラックの記録開始点
より同時に記録し始める。また、位置検出手段１４は、
半導体レーザー１０のディスクからの戻り光でｎ番目の
トラックをトラッキングする。

【００２０】時刻ｔ１においてディスクＤが１周する
と、半導体レーザー１０，１１によるスポットは、それ
ぞれ半導体レーザ１１，１２によるスポットの記録開始
点すなわちｎ＋１，ｎ＋２番目のトラックの記録開始点
に到達する。半導体レーザー１２によるスポットは、ｎ
＋３番目のトラックの記録開始点に到達する。ここで、
パルス信号発振回路１５は、位置検出手段１４の出力信
号に応じてパルス信号（図４の下部に示しているような
パルス信号Ａ）を光ヘッド可動部１６に送る。そして、
光ヘッド可動部１６は、このパルス信号に応じて光ヘッ
ドを１トラック外周にジャンプさせる。すると、半導体
レーザー１０，１１，１２によるスポットは、それぞれ
ｎ＋２，ｎ＋３，ｎ＋４番目のトラックの記録開始点に
到達する。またこのジャンプと同時に位置検出手段１４
の検出信号はレーザーパワー制御回路１７に送られる。
そしてレーザーパワー制御回路１７は、半導体レーザー
１０を記録用のパワーレベルから再生用のパワーレベル
に切り換えせしめ、また半導体レーザー１１，１２のパ
ワーをオフにする制御信号を半導体レーザー駆動回路１
３に送る。また、位置検出手段１４は、各メモリーに送
るべきデータを制御するデータコントロール回路１８に
検出信号を送る。そしてデータコントロール回路１８
は、メモリー７に送るデータをｎ＋３番目のトラック１
周分のデータに切り換え、メモリ８に送るデータをｎ＋
４番目のトラック１周分のデータに切り換え、メモリ９
に送るデータをｎ＋５番目のトラック１周分のデータに
切り換える。そして半導体レーザー１０でｎ＋２番目の
トラックを再生用のパワーでトラッキングしてディスク
Ｄを１周する。

【００２１】時刻ｔ２においてディスクＤが１回転して
半導体レーザ１０によるスポットがｎ＋３番目のトラッ
クの記録開始点に到達すると、レーザーパワー制御回路
１７は、位置検出手段１４の出力信号に応じて半導体レ
ーザー１０，１１，１２のパワーを記録用に切り換え
る。そして半導体レーザー１０，１１，１２は先のｎ，
ｎ＋１，ｎ＋２番目のトラックに記録したときと同様に
それぞれｎ＋３，ｎ＋４，ｎ＋５番目のトラックに情報
を記録する。

【００２２】このような動作（時刻ｔ０から時刻ｔ２ま
での動作）を繰り返すことにより、データが送られてき
た順にディスクＤの内周側から１本の螺旋状のピット列
にて記録することができる。こうして、従来よりも大幅
な記録時間の短縮が可能となる。なお、上記実施例では
各半導体レーザーのスポットの各々を１トラックピッチ
の間隔をおいて、すなわち互いに隣接するトラック位置
に照射したが、２トラックピッチの間隔をおいて１トラ
ックおきに照射してもかまわない。この場合メモリーに
送るデータの量を２トラック分にして、トラックジャン
プを図５（第２の実施例）のように２トラックもしくは
図６（第３の実施例）のように３トラックにすれば良
い。また、半導体レーザーが３本以外でもあっても構わ
ないし、スポットを３トラックピッチ以上のトラックピ
ッチの間隔をおいても良いことは言うまでもない。要
は、所定数のトラックピッチの間隔をおいてスポット光
を照射するのに合わせて、ディスクがその所定数回転す
る毎にトラックジャンプを行えば良い。

【００２３】また、各レーザーのスポットを互いに結ん
だ線が図７のようにディスクの中心を通ることに限定さ
れることなく、図８（第４の実施例）のようにスポット
を結んだ線がディスクの中心を通らなくてもかまわな
い。また、線速度一定での記録の場合に限らず、角速度
一定の場合も可能である。角速度一定の場合は１トラッ
クに記録するデータは一定だから、メモリーに送るデー
タ量を変化させなくても良い。

【００２４】また、上記実施例においては、トラックジ
ャンプした後、１本のレーザーを再生モードにし他のレ
ーザーをオフ（オフモード）にしていたが、図９（第５
の実施例）で示すようにレーザーをオフにしないで記録
することもできる。さらに、図１０（第６の実施例）に
示すように、レーザーの出力を切り換えることなく常に
記録モードとすることもできる。−第７の実施例−以上
の実施例においては、マルチビームを照射するピックア
ップ（光ヘッド）のトラッキングアクチュエータ（可動
部１６）に、ディスクの１回転周期毎にある決まった位
置（例えば上記トラックの記録開始位置、時刻ｔ１，ｔ
３、図４参照）でトラックを飛び越すためのジャンプパ
ルスを加えることによって、単一螺旋トラック構造のデ
ィスクをトレースしている。すなわち、トラックジャン
プする位置は、トラック上における同一のディスク半径
位置に限定されている。

【００２５】ここで、かかる原理を見直せば、以下の如
きトレースの重複部分をさらに削減して転送レートの向
上に寄与することのできる実施例が導かれる。図１１
は、かかる実施例の光ディスク情報再生装置の構成を示
すブロック図である。同図において、半導体レーザ光源
２１は、単一螺旋トラック構造にて記録された光ディス
ク２０に対し読取用のレーザ光を発生し、回折格子２２
へ導出する。回折格子２２は、光源２１からの光を３つ
に分割してビームスプリッタ２３へ導く。ビームスプリ
ッタ２３は、回折格子２２からの分割光の各々を読取ビ
ームＡ，Ｂ，Ｃとして対物レンズ２４を介してディスク
２０の情報記録面へと導く。対物レンズ２４は、ビーム
スプリッタ２３から入射された３つの光をディスク２０
上の読取点としてのスポットに絞り込んで照射する。各
スポット光、すなわち読取ビームは、ディスク２０の記
録面の状態に応じて反射し、対物レンズ２４及びビーム
スプリッタ２３を経て光検出器２５，２６，２７に導か
れる。これら光検出器は、スポット光毎にビームスプリ
ッタ２３からの入射光を受光し、その受光強度すなわち
ディスク２０からの反射光強度を検出する。光検出器２
５，２６，２７の検出出力は、反射光強度検出信号とし
てそれぞれ初段復調器３１，３２，３３に供給される。
これら初段復調器は、反射光強度検出信号を２値化復調
して読取データとしてメモリ３４，３５，３６に転送す
る。各メモリは、１のジャンプ周期（後述する）におけ
る当該読取データを記憶可能な容量を有し、転送された
読取データを書き込んだ後セレクタ３８へ読み出し出力
する。セレクタ３８は、メモリ３４，３５，３６から読
み出された読取データのうちの１つを選択制御信号に応
じて終段復調器３８へ選択出力する。終段復調器３８
は、セレクタ３８により選択された読取データを順次図
示せぬ情報出力系に合致するよう復調処理を行う。

【００２６】初段復調器の各々はまた、読取アドレスや
フレーム同期信号等のデータ繋ぎ合わせに必要な信号を
読取データ結合用制御信号（または読取データ結合用指
標信号）として検出し、書込アドレスコントローラ４１
に供給する。書込アドレスコントローラ４１は、かかる
結合用信号をＣＰＵ４２に送る。ＣＰＵ４２は、結合用
信号を受け取ると、これに基づき繋ぎ合わせるべき有効
な読取データであるかどうかを判断し、そうであれば書
込アドレスコントローラ４１にメモリ３４，３５，３６
の書込アドレスの設定を行うよう指令信号を発する。各
メモリは、こうして設定された書込アドレスにつき順次
読取データの書き込みを行う。ＣＰＵ４２はまた、かか
るメモリの書込制御と並行して読出アドレスコントロー
ラ４３とともにメモリの読出制御を行う。ＣＰＵ４２が
読み出すべきタイミングであることを判断すると読出ア
ドレスコントローラ４３へ読出アドレスの設定を行うよ
う指令信号を発する。読出アドレスコントローラ４３
は、ＣＰＵ４２から発せられた指令信号に応答してメモ
リのうち読み出すべき１つのメモリの読出アドレスを順
次インクリメントまたはデクリメントさせる。ＣＰＵ４
２はさらに、かかるインクリメントまたはデクリメント
に対応しかつその起動タイミングに応答して選択制御信
号をセレクタ３７へ供給する。従ってセレクタ３７は、
読出制御中のメモリを選択することとなる。

【００２７】再生制御手段の一部を担うＣＰＵ４２は、
後述にて明らかとされる如き動作原理に基づきトラック
ジャンプパルスを発生してビーム移動制御回路４４に供
給する。ビーム移動制御回路４４は、該トラックジャン
プ信号に応答して、光ビームのディスク半径方向移動手
段としてのトラッキングアクチュエータ４５へ、対物レ
ンズ２４の偏倚による読取点のトラックジャンプがなさ
れるよう駆動信号を供給する。また、図示せぬ位置検出
手段によって、読取ビームに基づきかかる光ビームスポ
ットのうち少なくとも１のディスク２０の円周方向にお
ける位置が検出されＣＰＵ４２に与えられている。位置
検出手段としては、これ以外の方法で例えばディスク２
０の回転に同期したパルスを用いて当該検出出力を得る
回路を採用しても良い。ＣＰＵ４２は、かかる検出出力
に基づいて再生制御をなす。

【００２８】なお、光検出器２５を経て初段復調器３１
及びメモリ３４へ情報伝達する系は読取ビームＡの読取
情報取込系を構成し、光検出器２６を経て初段復調器３
２及びメモリ３５へ情報伝達する系は読取ビームＢの読
取情報取込系を構成し、光検出器２７を経て初段復調器
３３及びメモリ３６へ情報伝達する系は読取ビームＢの
読取情報取込系を構成する。

【００２９】次に、上述のような３つの読取ビームを有
する光ディスク情報再生装置の動作について説明する。
ディスク２０においては、単一螺旋状トラックが内側か
ら外側へと進むように形成されている一方、ＣＰＵ４２
は、ある一定間隔で読取ビームの位置を外周方向へトラ
ックジャンプさせる。このジャンプ動作を行う間隔を、
ディスク２０の１回転に要する時間を単位とする値を有
する（つまりディスク２０の回転周期を１とした値を有
する）ジャンプ周期（またはジャンプ間隔）ａで表す。
また、トラックジャンプを開始してから、ディスク記録
情報の読み取り及びトラッキングにおける接続が可能に
なるまでの時間を、同じくディスク２０の一回転に要す
る時間を単位とする値を有するブランク期間ｂで表す。
この期間ｂには、トラックジャンプパルスによってトラ
ックを所定数飛び越す、目標トラックを安定して走査す
る、回転数を目標トラックに合わせる、同期信号を得て
復調をする、という動作及び処理に必要な時間が含ま
れ、動作の不安定さがあり、どのような状況でも正確な
動作が要求される場合には、必要な時間の最大値が設定
される。

【００３０】このｂの値はプレーヤの性能や、記録フォ
ーマットの構成によって決定される。本実施例において
は、ジャンプ間隔ａをブランク期間ｂに対して、

【００３１】

【数５】 ａ＝ｂ＋ｎ …（１） （ｎは１トラックピッチを単位とする値を有する読取ビ
ームのスポット間隔）すなわち

【００３２】

【数６】 ａ−ｂ＝ｎ …（２） と、選ぶことによって、最も効率の良いマルチビームピ
ックアップによるシングルスパイラル（トラック型）デ
ィスクの読取再生を行う。図１２ないし図１６は、横軸
に再生制御の開始からの経過時間Ｔをとり、縦軸にディ
スク２０のプログラムエリアにおける所定位置からの半
径方向における距離Ｒをとって、各読取ビームＡ，Ｂ，
Ｃのディスク２０上におけるトレース軌跡及び当該トレ
ースのモードを帯状の線（以下、帯線と呼ぶ）にて示し
たグラフである。縦軸Ｒには、ディスク２０の半径位置
を示すためにトラック番号Ｎ−ｍ（ｍは整数）が目盛り
（目盛りは例えばトラック先頭位置を示す）に付されお
り、従って目盛り間の長さは１トラック分すなわちディ
スク２０の１回転で読取点が移動する距離に相当してい
る。横軸Ｔには、経過時間の長さを示すために、読取点
がトラック１周に要する時間ＴU が付記されている。

【００３３】また、図１２に代表して記載されているよ
うに、かかる帯線グラフ中、破線にて描かれた帯線は、
読取ビームの位置が不定であったり、信号の同期をとる
ことが出来ないなどにより信号の復調が不可能である区
間（引込モード）を、実線にて描かれた帯線は、ピック
アップが記録情報を読み取るが、それをメモリ３４，３
５または３６には書き込まない区間（読取モード）を、
黒塗りの帯線は、記録情報を読み取ってメモリ３４，３
５または３６に書き込む区間（読取・メモリ書込モー
ド）を表している。各モード及びその切り換えは、上記
図１１の構成に基づいて、ＣＰＵ４２及び書込アドレス
コントローラ４１によって達成される。

【００３４】さらに、帯線グラフの右方においては、読
取モード及び読取・メモリ書込モードのみを抽出して個
々の読取ビームの読み取り状態をジャンプ周期毎に列挙
示している。先ず、図１２ないし図１４を用いて上述の
式（１）及び（２）に係る動作原理につき説明するに、
これらの図においては、読取ビームの数を３とし、１ジ
ャンプ周期で１トラックのジャンプを行う場合のものが
示されている。

【００３５】図１１の構成においては、読取ビームのス
ポット間隔は１トラックピッチなので、上記ｎの値は１
である。従って、上記ａ及びｂの値の選択例として、図
１２には上式（２）ａ−ｂ＝１の条件を満たすａ＝１．
５、ｂ＝０．５とした場合の例が示される。これによれ
ば、再生制御中のある時刻ｔ01からブランク期間ｂ（＝
０．５，すなわちディスク２０の半回転に要する時間）
に亘って各読取ビームのトラックに対する引込モードが
なされる。ビームＡはＮ−３番目トラックの先頭位置か
ら、ビームＢはＮ−２番目トラックの先頭位置から、ビ
ームＣはＮ−１番目トラックの先頭位置からそれぞれ中
央位置までの間に上述の如き引込動作がなされることと
なる。次いでビームＡの取込系がＮ−３番目トラックの
中央位置から読取モード（再生モード）となる一方、ビ
ームＢの取込系がＮ−２番目トラックの中央位置から、
ビームＣの取込系がＮ−１番目トラックの中央位置から
それぞれ読取・メモリ書込モードとなる。ビームＡの取
込系が読取・メモリ書込モードとなるのは、ビームＡの
スポットがＮ−２番目トラックに達したときである。な
お、読取モードも読取・メモリ書込モードも再生モード
の一態様を担うものであり、ビームＡの取込系が当該再
生モードの途中で読取・メモリ書込モードとなるのはビ
ームＣとのトラック上での接続をなすために過ぎない。
かかる再生モードは、引込モードの終了時点から読取点
がトラック１周に要する時間ＴU に亘ってなされる。す
なわち、時刻ｔ01からジャンプ期間ａ（＝１．５，すな
わちディスクの１回転半に要する時間）が経過すると読
取・メモリ書込モードを中断する。かかるジャンプ周期
ａの経過時点で、ビームＡはＮ−２番目トラックの、ビ
ームＢはＮ−１番目トラックの、ビームＣはＮ番目トラ
ックのそれぞれ中央位置に達することとなる。

【００３６】時刻ｔ02において各読取・メモリ書込モー
ドが終了すると、ＣＰＵ４２によりトラックジャンプパ
ルスが発っせられ、各ビームの１トラックジャンプがな
される。これにより、各ビームの読取点は、ビームＡが
Ｎ−１番目トラックの、ビームＢがＮ番目トラックの、
ビームＣがＮ番目トラックのそれぞれ中央位置へ移動す
る。

【００３７】以降においても先述の時刻ｔ01からｔ02ま
でと同じモード内容及びモード切り換えが繰り返され
る。ここで、各読取ビームの読み取り状態を考察する
に、上式（１）及び（２）を満たしている本例において
は、帯線グラフの右方に示される如く、読取・メモリ書
込モードが隙間無く連続し、しかも実質記録情報の取り
込まない読取モードの存在する期間も短く（期間１−Ａ
の前半のみ）、全体として無駄のない動作をしているこ
とが分かる。すなわち取り込まれるデータは切れ目なく
かつ次のトレースとの重複期間（ビーム相互の読取位置
重複期間）が最小となっている。なお、図中の期間１−
Ａ、１−Ｂ、１−Ｃは時刻ｔ01からｔ02までの３つの読
取ビームＡ，Ｂ，Ｃのトレース状態を表しており、期間
２−Ａ、２−Ｂ、２−Ｃは時刻ｔ02からｔ03まで、期間
３−Ａ、３−Ｂ、３−Ｃは時刻ｔ03からｔ04までを同様
に表している。

【００３８】このように、本例においては、ａ−ｂ＝１
とし、ジャンプ周期ａにおいて同じくブランク期間ｂを
除く期間で記録情報の読み取り及びメモリ書き込みをな
すとともに、かかるジャンプ周期ａを経る度に１トラッ
ク外周方向にジャンプを行って次のトレースに移る、と
いう動作をなしているので、効率良く記録情報を読み取
ることができ、読取速度を上げることができる。

【００３９】一方、図１３にはａ＝１．２５、ｂ＝０．
５とした場合の例が示される。これによれば、ａ−ｂ＝
０．７５となり、上式（２）ａ−ｂ＝１の条件を満たし
ていない（ａ−ｂ＜１）。それ故、それぞれのトレース
の間に隙間が空き、全てのディスク情報を読み取ること
ができないこととなる。また、図１４にはａ＝１．７
５、ｂ＝０．５とした場合の例が示される。これによれ
ば、ａ−ｂ＝１．２５となり、やはり上式（２）ａ−ｂ
＝１の条件を満たしていない（ａ−ｂ＞１）。それ故、
それぞれのビームで読み取った情報が重複し、効率良く
読み取ることができないこととなる。

【００４０】かくして図１２の如き動作を行う光ディス
ク情報再生装置においては、３つの読取ビームによって
同一時間に３トラックからの記録情報を効率的に取り込
むこととなるが、読み取られたデータは、書込アドレス
コントローラ４１によってそれぞれ個別にメモリ３４，
３５，３６に一旦格納される。そして、読出アドレスコ
ントローラ４３及びセレクタ３７を駆使して、かかる３
トラック毎の信号を元の単一螺旋上の一連の信号に対応
するようにデータの繋ぎ合わせを行ない、単一螺旋上の
信号に対応した信号として終段復調器３８へ送出する。
こうして終段復調器３８からは転送速度の速い出力信号
が得られることとなる。

【００４１】かかる様子を示したものが図１７のタイム
チャートである。図１７において、（１）はＣＰＵ４２
からビーム移動制御回路４４へ供給されるトラックジャ
ンプ信号であり、上述の如き周期ａにてパルス出力され
る。ディスク２０からの読取データとしては、初段復調
器３１，３２，３３より同図（２）の如き形態の信号が
得られる。ジャンプパルスの立ち上がり時点よりブラン
ク期間ｂの間、安定した読取データが得られず、その後
は同期信号を検知する。この同期信号は、既に述べたよ
うな読取データ結合用の信号として用いられるべき内容
のデータを担っている。同期信号の検知後、読取ビーム
より読み取られたデータＡ，ＢまたはＣが続いて得られ
る。メモリ３４，３５，３６は、同図（３）の如くこれ
ら復調出力のうち、コントローラ４１及びＣＰＵ４２と
協働してデータ部分（情報再生出力すべきデータ部分）
を格納する。ＣＰＵ４２は、かかる同期信号に基づいて
繋ぎ合わせるべき有効なデータを判断し読出アドレスコ
ントローラ４３とともに行う制御によって、次のジャン
プパルスの立ち上がりに応答してデータＡがメモリ３４
から読み出され（同図（４））、次いでデータＢがメモ
リ３５から読み出され（同図（５））、さらに続いてデ
ータＣがメモリ３６から読み出される（同図（６））。
かかる順次の読み出しと同時にセレクタ３７は、データ
Ａ，Ｂ，Ｃの順に選択出力するよう制御され（同図
（７））、終段復調器３８には同図（８）の如きデータ
Ａ，Ｂ，Ｃが時間軸に沿って繋ぎ合わされたデータ列と
して転送されることとなる。

【００４２】なお、上記第７の実施例においては、ビー
ムの数を３として説明を行ったが、本発明はこれに限定
されるものではなく、ｎ＝１の場合にジャンプ周期ａに
おいて、ビーム数より２つ少ない数のトラックジャンプ
を行なうように構成すれば、全く同様の効果を発揮する
ものである。ビームの数を５とした場合の動作を図１５
（第８の実施例）に示せば、１回のジャンプ動作を３ト
ラックジャンプとすることにより図１２と同一の効果を
奏しつつ所望の再生動作が達せられることが分かる。

【００４３】また、上記第７の実施例においては、ビー
ムのスポット間隔を１トラックとし、すなわち隣接する
トラックにビームを照射するようにした場合について説
明したが、これに限定されるものでもなく、ｎが有する
値は採用するビームスポットの間隔に応じて適宜変更し
得るものである。ｎの値を２とした場合の動作を図１６
（第９の実施例）に示す。ここではトラックジャンプの
数を、

【００４４】

【数７】 （ビーム数−１）×ｎ−１ …（３） なる式によって得ている。すなわち、３回のトラックジ
ャンプを行なうことによって、図１２と同一の効果を奏
しつつ所望の再生動作を達していることが分かる。

【００４５】上記第７の実施例においては、ある半径位
置での動作を説明したが、ブランク期間ｂは読取点のデ
ィスク半径位置によって異なる場合が一般的であり、ジ
ャンプ周期ａを、当該半径位置によって異なる値に設定
したり、当該半径位置による差異を含めたｂの最大値に
対してａを設定することが可能である。上記第７の実施
例においては、読み取りを行なう再生装置を例にとって
説明を行なったが、本発明は、再生装置のみならず記録
装置に対しても適用可能である。すなわち、ブランク期
間ｂを、トラック上に続けて情報を記録することが可能
になるまでの期間とし、図１２ないし図１６中の黒塗り
帯線部において記録を行なうように構成すれば、マルチ
ビームを発する光ヘッドを用いて単一螺旋上に信号を記
録することができるものである。

【００４６】上記第７の実施例では、１のジャンプ周期
におけるトラックジャンプ数をビーム数より２だけ少な
く設定して説明を行なったが、図１６のように３以上の
マルチビームを発するピックアップ（光ヘッド）を用い
る場合や、画像の早送り、繰返しなどの動作をさせる場
合には、これに限られるものではない。上記第７の実施
例においても、図８のようにスポットを結んだ線がディ
スクの中心を通らなくても構わないことは勿論である。
また、各スポットは１の直線上に配される必要もなく、
要は当該スポット間隔がディスク半径方向において所定
の関係を保つものであれば良い。それぞれのビームスポ
ットが円周方向に距離を持っている場合、その動作は図
１２で示した期間１−Ａ、１−Ｂ，１−Ｃのトレースが
それぞれ時間ずれを持つようになるが、このスポット間
の半径方向の距離を通過するのに要する時間が、トラッ
クジャンプに要する時間に比べて無視できない大きさで
あれば、この時間ずれの成分もブランク期間ｂの中に含
めて構成することが可能である。この時、当該時間ずれ
の値はスポットの配置によって正の値も負の値もとりう
る。すなわち、内周から外周に向かって再生を行なう場
合に、内周側のビームが先行するときにその距離を正の
方向にとる。

【００４７】上記実施例においては、並列に取り取られ
た信号を単一螺旋トラックに対応するように並べてから
出力するように構成したが、数値データなどで並べ替え
の必要がない信号を読み取る場合には、これを並列のま
ま出力するように構成することも可能である。また、記
録装置においても、並べ替えの必要のない信号を記録す
る場合は、一連の信号をメモリ等を用いて分割して並べ
替える必要はない。

【００４８】因みに、先の図４における動作は、ｎ＝１
でａ＝２，ｂ＝１としたものであり、図５はｎ＝２でａ
＝４，ｂ＝２とし、図６はｎ＝３でａ＝３，ｂ＝１と
し、図９及び図１０はｎ＝１でａ＝１，ｂ＝大略０とし
たものである。故に、これら図における動作は上記式
（１）及び（２）の原理に基づくものである。以上のよ
うに、第７ないし第９の実施例によれば、マルチビーム
ピックアップを用いて単一螺旋ディスクをトレースする
際にデータの欠損がなく、かつ不要なトレースの重複を
最小限に抑えることができるので、効率良くマルチビー
ムピックアップを用いて単一螺旋トラック型ディスクへ
の情報の記録及び再生を行なうことが可能になり、情報
の転送レートの高速化に対し、大きな効果を発揮する。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明の記録装置に
よれば、互いに異なる複数の半径位置に所定数のトラッ
クピッチの間隔をおいて同時にスポット光を照射してそ
れぞれ独立に各情報信号を記録するので、記録速度を大
幅に引き上げることが可能である。しかもその記録の際
には所定数のディスクの回転数毎に所定トラック数分だ
け光ヘッドをトラックジャンプさせるので、ディスクの
記録状態は１本の螺旋状に記録ピット列が形成されるこ
ととなり、このように記録されたディスクの再生は、複
数の読取用レーザスポットを必要とすることなく、単一
のレーザスポットにて実現することができる。

【００５０】また、光ディスク情報記録及び再生装置に
よれば、ディスク上の互いに異なる複数の半径位置に所
定数ｎのトラックピッチの間隔をおいて同時にスポット
光が照射され、その光ビームがトラックジャンプを行っ
てから、信号を安定して再生または記録できるまでの期
間に応じた所定の間隔で所定数のトラックジャンプが行
われるので、効率良く記録再生における転送レートの向
上を図ることができる。

【００５１】かくして本発明によれば、単一螺旋トラッ
ク構造のディスク形態を守り、現行の単一光ビーム式の
記録装置及び再生装置とも互換性を持ち得ることとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の光ディスク記録装置の一例を示すブロ
ック図。

【図２】 従来の光ディスク記録装置の他の例を示す
図。

【図３】 本発明による第１の実施例の光ディスク記録
装置を示すブロック図。

【図４】 図３の光ディスク記録装置の動作を説明する
ための図。

【図５】 本発明による第２の実施例の光ディスク記録
装置の動作を説明するための図。

【図６】 本発明による第３の実施例の光ディスク記録
装置の動作を説明するための図。

【図７】 図３の光ディスク記録装置におけるレーザー
スポットの形態を示す図。

【図８】 本発明による第４の実施例の光ディスク記録
装置におけるレーザースポットの形態を示す図。

【図９】 本発明による第５の実施例の光ディスク記録
装置の動作を説明するための図。

【図１０】 本発明による第６の実施例の光ディスク記
録装置の動作を説明するための図。

【図１１】 転送レートのさらなる向上が可能な本発明
による第７の実施例の光ディスク情報再生装置の構成を
示すブロック図。

【図１２】 図１１の再生装置において式（１）及び
（２）を充足した（ａ−ｂ＝ｎ）場合の制御動作を示す
グラフ。

【図１３】 図１１の再生装置において式（１）及び
（２）を充足しない（ａ−ｂ＜ｎ）場合の制御動作を示
すグラフ。

【図１４】 図１１の再生装置において式（１）及び
（２）を充足しない（ａ−ｂ＞ｎ）場合の制御動作を示
すグラフ。

【図１５】 式（１）及び（２）を充足し（ａ−ｂ＝
ｎ）、読取ビームの数を５とした場合の第８の実施例の
制御動作を示すグラフ。

【図１６】 読取ビームの数を３とし、ａ−ｂ＝２とし
た場合の第９の実施例の制御動作を示すグラフ。

【図１７】 図１１の再生装置における読取データ取込
及びデータ繋ぎ合わせ動作を説明するためのタイムチャ
ート。

【符号の説明】

Ｄ 光ディスク ２ コリメーターレンズ ３ ビームスプリッタ ４ 対物レンズ ５ シリンドリカルレンズ ７，８，９ メモリ １０，１１，１２ 半導体レーザー １３ レーザー駆動回路 １４ 位置検出手段 １５ パルス信号発振回路 １６ 光ヘッド可動部 １７ レーザーパワー制御回路 １８ データコントロール回路 ２０ 光ディスク ２１ 光源 ２２ 回折格子 ２３ ビームスプリッタ ２４ 対物レンズ ２５，２６，２７ 光検出器 ３１，３２，３３ 初段復調器 ３４，３５，３６ メモリ ３７ セレクタ ３８ 終段復調器 ４１ 書込アドレスコントローラ ４２ ＣＰＵ ４３ 読出アドレスコントローラ ４４ ビーム移動制御回路 ４５ アクチュエータ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録すべき複数の情報信号を保持するメ
   モリと、前記情報信号の各々に応じて変化する強度を有
   する複数の光ビームを発しこの光ビームの各々を光スポ
   ットとしてディスク上の互いに異なる複数の半径位置に
   所定数のトラックピッチの間隔をおいて集光照射する光
   ヘッドと、前記光スポットを前記ディスクの半径方向に
   移動せしめる移動手段と、前記光スポットの前記ディス
   ク上における位置を検出する位置検出手段とを有して、
   前記ディスクを回転駆動させつつ前記情報信号を前記デ
   ィスクに螺旋状に記録する光ディスク記録装置であっ
   て、 前記位置検出手段の検出出力に応じ前記所定数のディス
   クの回転数毎に所定数だけ前記光スポットがトラックジ
   ャンプするように前記移動手段を制御するジャンプ制御
   手段を有することを特徴とする光ディスク記録装置。
2. 【請求項２】 前記光ビームの出力光レベルを制御する
   光出力制御手段を有し、前記位置検出手段の検出出力に
   応じ前記所定数のディスクの回転数毎に前記光出力制御
   手段をして前記出力光レベルを再生モードレベルまたは
   オフレベルとすることを特徴とする請求項１記載の光デ
   ィスク記録装置。
3. 【請求項３】 前記位置検出手段の検出出力に応じ前記
   所定数のディスクの回転数毎に前記メモリが保持する各
   情報信号の量を変化させるデータ制御手段を有すること
   を特徴とする請求項１または２記載の光ディスク記録装
   置。
4. 【請求項４】 記録モードにおいて記録すべき複数の情
   報信号を出力する記録情報出力手段と、前記記録情報出
   力手段から出力された前記情報信号の各々に応じたレベ
   ルを有する複数の光ビームを発しこれらを光スポットと
   してディスク上の互いに異なる複数の半径位置に照射す
   る光ヘッドと、トラックジャンプ信号に応答して前記光
   スポットを前記ディスクの半径方向に移動する移動手段
   と、前記光スポットの前記ディスクの円周方向における
   位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の検
   出出力に基づき前記移動手段へ前記トラックジャンプ信
   号を発生しかつ前記記録情報出力手段に前記記録モード
   を指定する記録制御手段とを有して、前記ディスクを回
   転駆動させつつ前記情報信号を前記ディスクに螺旋状に
   記録する光ディスク情報記録装置であって、 前記光ヘッドは、前記ディスクの半径方向における離間
   距離が所定数ｎのトラック間隔と略等しい前記光スポッ
   トを形成し、前記記録制御手段は、前記トラックジャン
   プ信号の発生周期ａと前記移動手段の前記トラックジャ
   ンプ信号に対する応答動作の開始から前記記録モードを
   開始するまでのブランク期間ｂとを 【数１】ａ＝ｂ＋ｎ ；但し、ａ及びｂは前記光スポットがトラックを１周す
   るのに要する時間を単位とする値とすることを特徴とす
   る光ディスク情報記録装置。
5. 【請求項５】 複数の光ビームを発しこれらを光スポッ
   トとしてディスク上の互いに異なる複数の半径位置に照
   射するピックアップと、再生モードにおいて前記ディス
   クを経た前記光スポットのレベルに応じた読取信号を得
   る読取情報取込手段と、トラックジャンプ信号に応答し
   て前記光スポットを前記ディスクの半径方向に移動する
   移動手段と、前記光スポットの前記ディスクの円周方向
   における位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出
   手段の検出出力に基づき前記移動手段へ前記トラックジ
   ャンプ信号を発生しかつ前記読取情報取込手段に前記再
   生モードを指定する再生制御手段とを有して、前記ディ
   スクを回転駆動させつつ前記ディスクの螺旋状に記録さ
   れた情報信号を再生する光ディスク情報再生装置であっ
   て、 前記光ピックアップは、前記ディスクの半径方向におけ
   る離間距離が所定数ｎのトラック間隔と略等しい前記光
   スポットを形成し、前記再生制御手段は、前記トラック
   ジャンプ信号の発生周期ａと前記移動手段の前記トラッ
   クジャンプ信号に対する応答動作の開始から前記再生モ
   ードを開始するまでのブランク期間ｂとを 【数２】ａ＝ｂ＋ｎ ；但し、ａ及びｂは前記光スポットがトラックを１周す
   るのに要する時間を単位とする値とすることを特徴とす
   る光ディスク情報再生装置。
6. 【請求項６】 前記読取情報取込手段は、前記ディスク
   を経た前記光スポットの各々のレベルを検出する光検出
   手段と、前記再生モードにおいて前記光検出手段の各検
   出出力を読取データとして個別に記憶するメモリとを有
   し、前記メモリに記憶された前記光スポットの各々に対
   応する読取データのうちの１を順次切り換えつつ読み出
   し、連続したデータ列として出力することを特徴とする
   請求項５記載の光ディスク情報再生装置。
7. 【請求項７】 前記ブランク期間は、トラックジャンプ
   動作に要する時間と、前記トラックジャンプ動作を完了
   してから信号の復調が可能になるまでの時間と、前記光
   スポット間の円周方向の距離だけ前記ディスクを回転す
   るのに要する時間とを含む時間に応じた値であることを
   特徴とする請求項４，５または６記載の装置。