JPS61502572A - 会話形多利用者用レ−ザデイスク・システム - 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】 会話形多利用者用レーザディスク・システム技術分野 この発明は一般にレーザディスク・デジタルデータ・ビデオ記憶システムに関し 、特に複数の利用者が単一レーザディスクに独立かつ同時にアクセスでき、かつ 利用者が複数のディスクにアクセスできるレーザディスク・デジタルおよびビデ オ・システムに関する。

背景技術 ディスクに記録されたビデオ画像をランダム・アクセス性能と組み合せた会話形 ビデオディスク、又はレーザディスクは、多くの教育装置の潜在能力を組み合わ せるので重要な教育用具となってきた。会話形ビデオディスクはテレビジョンの 情緒力とコンピュータの会話力を組み合わせている。会話形ビデオディスクは教 育、訓練、情報サービス、小売および娯楽に大きな影響力を有してきた。会話形 ビデオディスクハ、コンピュータをベースにした教育システムがビデオ画像、実 時間アクションおよびステレオ音を表示できる強力な教育経験を可能にする。か かる学習システムは対話形教育、学習者の用具抑制および最少の監督を可能にす る。会話形ビデオディスクは実体を模擬することができ、それによって実地職業 経験の有効かつ費用のかからないものにする。

最近、会話形ビデオディスクは産業用訓練、店頭、小売および娯楽に使用されて いる。会話形ビデオディスク・システムの主たる利点はそれらの利用者に答える 能力である。ビデオディスクに記憶されたプログラムは視聴者に、用具の提出に おいて、積極的な役割金することを要求する。例えば、学生が自分は主題を知っ ていると信する場合には、教護を受ける代りに直ちに試験を受けることができる 。学生が質問に答える場合はいつでも、コンピュータは学生の得点に応じて答え が正しくてディスクを先に進めるか又は前の教護に戻すかを示す。会話法は学生 を著しく自由にするので、学生は彼等が主題の項目を勉強する命令を選択するこ とができる。対照的に、生の講義、ビデオテープおよび本のようなよシ伝統的な 訓練方法は、全ての資料が各学生に同じ命令において提示されている場合に一次 的である。ビデオを見て講義を聴取する場合には、学生は受身のオプサーバーで あって、それは学生が能動的な参加者の場合よシも効果の少ない学習の役割であ る。

学生をさらに積極的にさせるために５分岐法として仰られているプログラミング 法は与えられたセットの資料を介して別のルート与える。分岐法は学生に彼等自 身のペースで進ませ、彼等が必要としたり又は見たｂ資料は全て見させ、資料に 対する彼等の理解度をテストさせ、そして必要な場合には治療学習を受けさせる 。

会話形ビデオディスクのように、マイクロコンピュータは分岐ができるけれども 、現在それらは、ビデオディスクがマイクロコンピュータに関して普通に使用さ れる磁気記憶媒体よりも多くのデータを記憶するから、ビデオ・ディスプレイの ンフイステイケーションに等しくできない。テレビのスクリーンに単一画像をつ くるのに、１ｔｏｏ、ｏｏｏ　ピット以上の情報が必要である。典型的なマイク ロコンピュータは５００万ビツトまで保有するが、それは約１２のビデオ画像を 記憶するのに十分な情報に過ぎない。う０フレ一ム／秒の標準ビデオ再生速度に おいて、磁気ディスク全体で実時間ビデオの僅かｏ、　ｑ秒を保有するに過ぎな い。さらに、マイクロコンピュータは実時間ビデオを示すのにスクリーン表示の 構成が遅過ぎる。一方、ビデオ−ディスクは各面で１時間までの実時間ビデオを 保有することができる。従って、ビデオディスクはコンピュータ８気ディスク記 憶ビデオよりも安い。

現在の会話形ビデオディスク・システムの欠点は。

ビデオモニターの外に各利用者が別々のビデオディスクとディスク駆動装置を必 要とすることである。

多利用者による単一ビデオディスク又は多利用者による多重ビデオディスクにア クセスを提供することが有利である場合は沢山ある。例えば、図書館のカート・ カタログのようなアーカイブにおいては、単一ディスクに記憶された全アーカイ ブ、または多量のアーカイブに対する単一セットのディスク奮もっこと、そして 複数の利用者によって独立したアクセスのために利用できるアーカイブをもつこ とが有利である。例えば、展示会における製品の宣伝誇示においては、見込のあ る顧客がディスクまたは多ディスクに含まれている資料全独立に見て対話できる 単一ビデオディスク、ディスク駆動装置および複数のビデオモニターを提供する ことは有利である。

発明の開示 本発明は先行技術のシステムの欠点を解消および軽減する会話形ビデオディスク ・システムを提供する。本発明のビデオディスク・システムは多利用者の利用可 能性を提供し、複数の利用者が単一のディスク駆動システムに装着された複数の ビデオディスクの各々の両面に同時にアクセスすることができる。

該システムはディスク駆動装置に装着されたディスクの全表面上の全てのトラン クへの個りの利用者のアクセスを提供する。本発明のマルチディスク・システム は共通駆動シャフトにビデオディスクを積層することによって構成され、記憶シ ステムに大きな容量を与えると共に、レーザディスク記憶モジュール内に記憶さ れた全てのデータまたはビデオ画像に迅速にアクセスする。

ディスクの片側のデータに、ディスクをひつくり返す必要なくアクセスすること ができ、先行技術の装置に比較してシステムの記憶容量を効果的に２倍にするた めに、利用者の各ステーションに対する各ディスクの両側に多数の読取りヘッド ・アレイが取シ付けられる。読取シヘッド・アレイはディスクの各トラックに対 応して１つのヘッドをもった基板に形される。典型的なディスクは５４．　ＯＯ Ｏのトラックを有する。従って各ヘッド・アレイは基板に固定されている５　４ ．０００のヘッドを含む。それらのヘッドはディスクに記憶されたデータを読取 るためにそれぞれアクセス可能になっている。

個々のレーザディスクは取外し自在であって、他のレーザディスクと交換するこ とができる。本発明は、シャフトの適当な場所に固定されたときに各ディスクを シャフトに固定する機構ゲ作動させるスピンドルを内蔵するシャフトを含む。シ ャフトがディスクを除去および交換するために引っ込むとき、ディスクはハウジ ング内のスロットに配置されその中に支持される。

各利用者のステーションは中央演算処理装置に接続された選択パネル又はキーボ ードを含む。中央演算処理装置の出力はヘッド・アレイの各々に接続されている 多重チャンネルに接続される。各利用者ステーションにおける利用者はキーボー ドを通して、又は、例えばディスクおよびトラック・ナンバーに対応するブリプ ログラム様式による情報金入力することによって、特定のディスクおよびトラッ クを選択する。中央演算処理装置はディスクおよびトラックのデータを選択した ディスクおよびトランクの確認をするのに十分な数のビットを含む２進ワードに 変換する。２進ワード・アドレス゛は多重チャンネルに入力される。そして多重 チャンネルは選択したトランクからの情報を読み取るために信号を被選択ディス クおよびトラックに対応するヘッドに出力する。

全ての利用者のステーションは全てのディスクおよびトランクへのアクセスを有 するから、特定ｐ利用。

者は、ビデオディスクのアレイの所望の部分全選択するために、所望のディスク およびトランクに対応するキーボードにナンバーを入れる必要があるだけである 。

図面の簡単な説明 第１図は、中に複数のスロットを含むハウジングおよびスロットの１つに挿入せ んとするレーザディスクを示す本発明の斜視図；第２図は第１図の線２−２につ いての横断面図であって１、スロット内の読取りヘッド・アレイの配置を示す； 第５図はスロット内のシャフトに取り付は九複数のレーザディスクを示す斜視図 ；第４図は第２図の線４−１１についての横断面図；第５図はシャフトをハウジ ングから除去するときにレーザディスクを支えるためのパッドの斜視図；第６図 は、ハウジング内で回転するために第５図のディスクをシャフトに支えるために 使用する装置の斜視図；第７図は第６図の支持装置を示す横断面図；第８図は、 レーザディスクを使用位置に保持するためにレーザディスクと係合する第７図の 支持装置の横断面図；第９図は駆動モータ、駆動シャフトおよびレーザディスク の斜視図；第１０図は拡大スケールでのレーザディスクの部分斜視図であって、 データを記憶するためにレーザディスク上に形成された黒点の場所を示す；第１ １図は利用者がマルチディスク駆動システムにおける特定のディスクおよびトラ ンクを選択することができる制御回路の略ブロック図；第１２図は第２図の読取 シヘッド・アレイの分解斜視図である。

発明を実施するだめの最良の形態 第１図を参照すると、会話形レーザディスク・システム１０はレーザディスク１ ６を受け入れるために複数のスロツ）ｌｌｌＫ−内部に有するハウジング１２を 含む。

第５図と第９図金参照すると、会話形レーザディスク・システム１０はディスク １６が装着される出力ディスク駆動シャフト２０を有する駆動モータ１ｇを含む 。複数のビデオディスク１６はディスク駆動装置２０に取り付けられる。第４図 に示すように、望ましい形態における多数の読取りヘッド・アレイ２も、２了は 、それぞれディスク１もの下面５０および上面５２に面するようにディスク１６ の各々と協同する。読取シヘッド・アレイ２６．２７は、第２図および第１２図 に示すように、支持板５５の対応する半径方向スロツ）３１に滑り自在に装着す ることが望ましい。第１２図に示す線形アクチュエータラ４が読取りヘッド・ア レイ２６．２７の半径方向位置を調節する。

各ディスク１６は、第２図および第４図に５０で総称する光学読取りシステムを 介した検索のために、その上に情報を記憶させるように作られる。典型的なディ スク１６は直径が約５０■であって、第１Ｏ図に示すように、上に、例えばＴｅ −８ｅ−Ｐｂ合金の記録層５ＩＩを有する基板５２からなる。基板にかかる合金 を蒸着する真空蒸着法は技術的に周知である。基板５２は複数のグループ５６を 有するガラス製にすることができる。レーザ・ダイオード（図示せず）のような コヒーレント光の適当な光源からの光に記録材料を当てると、ディスク１６に暗 い部分であるピット６０が形成される。複数のかかるビット６０は、ディスク１ ６に読取りヘッド・アレイ２６．２７によって読み取られるデジタル信号を形成 する模様で形成される。

第９図を参照すると、ビデオディスク・システム１０はシャフト２０を延在させ ているモータ１ｓｔ−含む。ディスク１６は約Ｌ８００ｒｐｍの速度でモータｌ Ｂによって回転されるようにシャフト２０に装着される。

第１図〜第４図を参照すると、ビデオディスク１６、ディスク駆動モータ１ｇ、 読取シヘッド・アレイ２６．２７はハウジング１２内に装着されることがΔまし い。ハウジング１２は、特定のディスクおよびトラックへの選択的アクセスを提 供するために、第１１図に示す電子回路も囲んでいる。

第１図〜第５図に示すように、ディスク１６は対応するスロット１１１に挿入す ることが望ましい。各スロットは、第５図および第４図に明示するように。

シャフト２０がハウジング１２がら除去されたときディスク１６を支える支持構 造物９６を含む。

支持構造物９６は円弧であるインナ・エツジ１００を有すべく形成されるベース ９ｇを含む。少なくとも５つのパッド１０２〜１０１１を適当な接着剤によって ベース９８に装着することが望ましい。パッド１０２〜１０１１は、ディスクが ベース９８によって支えられるときにディスク１６にすりきすをつける可能性を 排除するために、ゴムのような軟質材料製が望ましい。パッド１０２〜ｔｏｌｌ はそれらを結ぶ円弧が１８０度以上になるように配列される。ディスク１６は一 般に均一な質量分布を有し、シャフト２０からのディスクの解放がディスク１６ の外縁１０６をスロットｌｌＩの各々におけるパッド１０２〜１０１４によって 支えるように、従うてディスク１６をアラインメントから離すことなくシャフト を除去できるように、パッド１０２−１０１１に対して配置される。

第５図は第５図よりも拡大したパッド１０２を示す。パッド１０２は実質的に円 筒形である下部１０８′と一般に円筒の一部分である上部１０９ｉ有する。

下部１０８と上部１０９は接合して棚１１０ｉ形成する、そしてシャフト２０が ディスク１６と係合しないときにディスク１６は棚１１０に載る。上部１０９は 、ディスク１６がハウジング１２に挿入することができる距離を限定する止めを 形成するエツジｌｌｌ’ｊｉ有する。他のパッド１０５および１０４もパッド１ ０２のように形成されて類似の止め１１２を含む。ディスク１６がスロットｌｌ Ｉに完全に挿入されるとき、ディスク１６のエツジが棚１１０に載って止めに接 触するように、止め１１２は共同してディスク１６の中心軸をシャフト２０と整 列して配置させる。

第５図、第６図および第７図はシャフト２０の構造的特徴を示す。シャフト２０ は中空管１１３およびハウジング１２内の各スロツ）　Ｉ’ｌｌに対応する一対 のカム１１６と１１８を有するロッド１１１４’ｉ含む。中空管１１３は各ビデ オディスク１６の中心孔１２０内に嵌合する寸法の外径を有する。管１１５はス ロツ）ｌｌｉの各々に対して対応する窓１２１ｉに装着した複数の支持部材１２ ２を有する。管１１５は約１２０度の角度間隔をもった５つの支持部材１２２を 有することが望ましい。

第７図に明示するように、支持部材１２２の各々は第１のアーム１２Ｇと第１の アーム１２６と異なる角度で延在する第２のア、−ム１２８を有する。支持部材 １２２の各々は、第１のアーム１２６と第２おけるピン１２５のような適当な手 段によってピボット装着される。第２のアーム１２８は、ロッドｔｉｌｌが管１ １３に完全挿入されるとき、カム１１６に選択的に接触するために管１１３内へ 延在する。

第７図に示すように、第１のアームは、管１１３が鉛直に配向されてロッドがカ ム１１６と第２のアーム１２６間に接触がないように配置されるときに、中空管 １１３内へ延在するチップ１２９を有する。

チップ１２っはディスク１６の中心孔１２０内への管１１３の滑りを容易にする ために内側へテーパすることが望ましい。

第８図に示すように、ロッドｆｉｌｌが管１１３内へ進むと、カム１１６は第２ のアーム１２Ｆ１の端部と接触し、支持部材全ピボットさせるので、第１のアー ムが窓から回転してディスク１６の下面１３２と接触してそれを管１１３に対し て持ち上げる。ロッド１１４が管１１３内へ進み続けるに伴ひ、カム１１６は端 部１５０の上を滑って、第２のアーム１２８のエツジ１５１ヘカを加えてディス ク１６ｔ−パッド１０２−ＩＱｌｉの上の所望の位置に保持する、従ってディス クは完全に回転することができる。

第６図〜第８図を参照すると、管１１５は各支持部材１２２に対応する安定化部 材１５４も含む。安定化部材１５＋１は管１１３の半径方向通路１５５内に配置 され、第７図に示す後退位置において通常管１１３内にすっかりあるために、ば ね１う６によって偏いされる。安定化部材１５１１は内端１３ｇに一般にくさび 形カム１３７を有する。カム１５７は、カム１１８が支持部材１２２の第２のア ーム１２８と接触するときに、カム１１８と接触するように位置決めされる。従 って、カム１１ｇの管１１３内への運動は安定化部材１５１４１第７図の後退位 置から第８図に示す突出位置へ押しやる、その位置において安定化部材１３１１ が通路１３５から突出するので、カム１１６および支持部材１２２がディスク１ ６’ｉパツド１０２〜ｌ０ＬＩから持ち上げたときに安定化部材１５１＋の下面 １４０がディスク１６の上面と接触する。従って、管１１３内へのロッド１１１ ４の挿入はディスク１６ｔｌ−支持部材１２２と安定化部材１う４間に固持させ る。

ロッド１１１１の外端は、支持部材１２２および安定化部材１５４へそれぞれ押 し付けられたカム１１６と１１８を保持してディスク１６を使用位置に保持する ために、管１１３上の対応するねじ付き部と係合するねじ付き部を有するキャッ プ１１ｉ６’ｉ含みうる。

第２図と第４図に示すように、複数の読取りヘッド・アレイ２６．２７は各ディ スク１６の反対側に配置される。読取シヘッド・アレイは長方形が望ましい、そ してパッド１０２〜１０１ｉと同じディスク１６の部分の周囲に配列される。第 ２図および第１２図に明示するように、読取りヘッド・アレイ２６．２７はそれ ぞれディスク１６に記憶されたデジタル・データ全貌み取るために多数の読取り ヘッド２６Ａ、２６Ｂ、等を含む。ディスク１６のそｎぞｎの面は普通その上に 記憶されたデータの約５４．　ＯＯＯ）ラックを有する。従って、ディスク１６ のそれぞれの面には、トラット５６（第１０図参照）と正しく合って配列された ５　Ｉ＋、　０００の読取りヘッドがある。

第１２図に示すように、読取りヘッド・プレイ２６Ａは、例えば周知の製造法に よって基板１５０上に形成される。Ｄｒｅｘｌｅｒ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　ｏ ｆ　ＭｏｕｎｔａｉｎｖｉｅＷ（米国、カリフォルニア）は読取シヘンド・アレ イ２６．２７に適する商標ＭＩＣＲＯＢＡＲで販売の読取シヘッド・アレイを製 造している。

ディスク１６がハウジング１２内にあるとき、データのトラックは１つ以上の読 取りヘッド・アレイの読取シヘンドとの整合から少し外牡る。従、って灸読取り ヘッド・アレイ２６．２７は、所望のアラインメントを得るためにアレイを数ミ リ半径方向へ移動させるべく、対応する線形アクチュエータ３１１を連結してい る。アラインメントは、特定の読取りヘッドをアドレスし、次にアドレスした読 取りヘッドがディスク１６の対応するトラック上のデータを検出するまで対応す る読取りヘッド・アレイを移動することによって達成される。アレイ上の全ての 読取りヘッドは相互に固定されるからζ各アレイにおいて１つのヘッドだけを整 列させる必要がある。

第１１図は、特定のディスクおよびトラックに対応する読取りヘッドの選択に利 用する制御および選択回路の略ブロック図である。該システムは中央演算処理装 置１１ｉ０（ＣＰＵ）′ｆｒ：含む。該中央演算処理装置は各々が特定の利用者 ステーションに対応する複数のＣＰＵスイッチＳＷ、、ＳＷ２・・・・・・ＳＷ Ｍｉ有する。読取シヘッド・アレイ２６．２７はＣＵＰｌｌｌｏに接続さｎる。

各ＣＰＵスイッチは複数の読取りヘッドＨ，，Ｈ２，Ｆｔ３・・・・・・ＨＮの 各々に接続される多重母線へ接続さｎる。制御回路はＮの利用者の各々にＮの読 取りヘッドを付勢させてその上の特定のディスク１６およびトラック５６をアク セスさせる。

特定のディスクおよびトラックを選択させるのに必要なアドレス・ワードの長さ は、システムにおけるディスクの数および各ディスク上のトラックの数に依存す る。例えば、システムが片面に５１Ｊ、　ｏ　ｏ　ｏのトラックをもった１０枚 のディスクのスタックを有する場合には、２０の個々のディスク・アドレスと５ ４．　ＯＯＯの個々のトランク・アドレスが存在しなければならない。それらの アドレスは都合のよいことに２進数の形にすることができる。２０は２＝１６と ２＝３２の間にあるから、選択ディスク金仝定するには５ピツ）１必要とする。

同様に、５１１．　ＯＯ０は２　と２　の間にあるから、５　ｋｌ、　ＯＯＯ） ラックの各々を同定するには１６ピント全必要とする。従って、１枚のディスク 当り５　ＩＩ、　ＯＯＯのトラックをもった２０枚のディスク・スタックに特定 のディスクおよびトラックをアドレスするには２１ピントの２進数が必要である 。

手　続　補　正　書（方式） ％式％ １、事件の表示 ２、発明呻吟（へ）の名称、指会合赫の経→会話形多利用者用レーザディスク・ システム３、補正する者 事件との関係　特許出願人 ６、補正によシ増加する発明の数　Ｏ発明国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．デイスク駆動シヤフト； デイスクがデイスク駆動シヤフトと回転できるように選択的に係合自在である前 記デイスク駆動シヤフトに、その長さに沿つて所定の間隔を保つて複数のデイス クを装着する手段； 各々が複数のトラツクに対応して配列された複数の読取りヘツドを含み、情報を 読み取るためにデイスクのそれぞれの面の近くに配置される読取りヘツド・アレ イ；および 他のデイスクおよびトラツクとは独立に、各デイスクおよびその上のトラツクヘ のアクセスを提供する手段からなることを特徴とする、情報の記憶のため各面に 複数のトラツクを有する複数の光学デイスク上に記憶された情報を読み取るため の光学デイスク・データ記憶および検索システム。
2. ２．前記駆動シヤフトおよび装着手段が、各々がデイスクの受入れに適した複数 のスロツトを有するハウジング内に装着されることを特徴とする請求の範囲第１ 項に記載のシステム。
3. ３．デイスク駆動シヤフトが、デイスクから離脱されるときにデイスクを支える 支持手段を含むことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のシステム。
4. ４．デイスクをその外周部の回りで支えるために、前記スロツトと整合してハウ ジングの内側に装着された複数の棚をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第 ４項に記載のシステム。
5. ５．それぞれの止めに隣接してデイスクをスロツトに配置することが、デイスク 駆動シヤフトをデイスクに貫通挿入できるようにデイスクを整列させるように、 棚の各々に装着された複数の止めをさらに含むことを特徴とする請求の範囲第４ 項に記載のシステム。
6. ６．デイスク駆動シヤフトが、各デイスクを支持手段から選択的に持ち上げてデ イスク駆動シヤフトと共に回転さすためにデイスクと係合さす手段を含むことを 特徴とする請求の範囲第３項に記載のシステム。
7. ７．前記係合手段が、 デイスク駆動シヤフト内のロツド； 各デイスクの位置に対してロツドに装着された第１のカム； 各デイスクの位置に対してロツドに装着された第２のカム； 各デイスクをその棚から持ち上げるために第１のカムによつて作動自在のリフト 手段；および各デイスクがリフト手段と止め手段との間に保持されるように、デ イスクの運動を止めるために第２のカムによつて作動自在の止め手段、を含むこ とを特徴とする請求の範囲第６項に記載のシステム。
8. ８．読取りヘッド・アレイの各々が、 基板と； 該基板上に形成され、デイスク上のデータのトラックと整合する多数の読取りヘ ッドを含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のシステム。