JPS6360464B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、PCMオーデイオデイスクのような
回転記録媒体に情報信号が記録されたデイスクを
再生するためのデイスク再生装置に関し、特に記
録媒体や記録再生装置の特性は従来のままで記録
密度を大巾に高め得るものである。

従来、一般のレコード盤（オーデイオデイス
ク）はPCMデイスク等の回転記録媒体の記録お
よび再生は、回転速度（あるいは一分間の回転
数）を一定に保つて行なつているため、デイスク
面上の環状の記録領域の内周と外周とで線速度が
異なり、最内周が最低線速度、最外周が最高線速
度となる。これら最内周と最外周との径の比、す
なわち線速度の比は、一般に約１：３もあり、最
外周では最内周の約1/3の記録密度（線密度）で
記録されることになる。ここで記録密度（線密
度）は、上記回転記録媒体の特性や記録再生装置
の特性によつて上限が決定され、上記最内周の記
録密度がこの上限値以内となるような制限を受け
るわけであるが、最外周ではさらに３倍近くの記
録が可能であり、無駄である。

このため、上記線速度を一定とするように内周
と外周とで回転速度を変化させる装置も考えられ
ているが、線速度を一定とするには内周から外周
に移動するに従つて回転速度を常時連続的に変化
させてやらなければならず、高精度に制御するこ
とが極めて困難である。また、ビデオデスクのよ
うに１回転に数枚の絵を記録するような場合に、
上記の線速度一定制御で静止画像（スチル）再生
を行なうことが非常に困難である。

本発明は、このような従来の実情に鑑みてなさ
れたものであり、デイスク全体としての記録密度
を高めた記録が施されたデイスクを再生する装置
であつて、回転制御動作を比較的簡単に行い得る
ようなデイスク再生装置の提供を目的とするもの
である。

すなわち、本発明に係るデイスク再生装置は、
デイスクの回転軸を中心とする同心円により分割
された複数個の環状領域毎に１トラツク当たりの
記録情報量を異ならせ、これらの複数個の環状領
域の内周側領域から外周側領域にかけて上記１ト
ラツク当たりの記録情報量が増加する形式で、ク
ロツク成分を含む映像情報の信号が記録されたデ
イスクを再生する装置であつて、上記情報信号を
再生する変換器よりの上記クロツク成分出力に基
づき、上記デイスクを回転駆動する駆動手段の回
転速度を、上記環状領域毎に上記デイスクの内周
側領域から外周側領域にかけて段階的に減少せし
めるように制御して、上記デイスクを再生するこ
とを特徴としている。

したがつて、第１図に示すように、回転記録媒
体１の内側の環状領域３₁から、順次各環状領域
３₂〜３_o毎に段階的に回転速度を遅くしてゆくこ
とにより、記録密度を高めることができるのみな
らず、それぞれの環状領域３₁〜３_oについては回
転速度が固定されているため、回転速度制御系と
しては、回転速度の段階的切換えを制御する部分
を付加するのみで、従来の定速度制御と同程度の
高精度が容易に得られる。

このようなデイスク再生装置において、使用さ
れるデイスクの記録時には、クロツク成分を情報
信号自体に含むような、すなわち、セルフクロツ
クが可能なデジタル信号を用いることが好まし
く、たとえばPE，DM（あるいはMFMともい
う。）、3PM，NRZI、等の符号形態とすればよ
い。また、上記各環状領域の接続部分には、情報
信号中の何らかの区切りとなる部分を対応させて
記録することが好ましい。これはたとえば、回転
記録媒体の一面に音楽を複数曲記録する場合に
は、曲間の空白部分で環状領域を一から他へ切換
えるようにすればよい。この環状領域の切換え時
に回転速度を段階的に変化させることは勿論であ
る。

このようにして回転記録媒体に記録された情報
信号を再生して得られる出力信号の周波数スペク
トルは、たとえば第２図のようになる。この周波
数スペクトル曲線の谷部の中央に急峻なピーク部
分Ｐが表われているが、このピーク部分の周波数
値が、再生信号中のクロツク成分の周波数（ビツ
トクロツク周波数）、およびその整数倍となる。
ここで、記録時に対応した回転速度で再生を行な
つている場合には、上記ピーク部分Ｐの周波数が
正規のクロツク周波数_cおよびその整数倍となつ
て、正常な再生情報信号を得ることができる。記
録時と異なる回転速度、たとえば２倍の回転速度
で再生した場合には、第３図に示すように上記ピ
ーク部分Ｐの周波数が2_cおよびその整数倍の周
波数となり、判別が行なえる。したがつて、再生
時には初期回転速度を一定値、たとえば最も内側
の環状領域を記録再生するときの回転速度に設定
しておくことにより、回転記録媒体１のいずれの
環状領域３をアクセスしても、再生信号中のビツ
トクロツク周波数が互いに異なるため、上記ピー
ク部分Ｐを検出して記録時の回転速度を判別する
ことが容易に行ない得る。このような谷部の中央
の急峻なピーク部分Ｐを検出するには、たとえば
ピーク部分Ｐの周波数に同調されたＱ値の高いタ
ンク回路（共振回路）と、該ピーク部分Ｐの近傍
の谷点周波数に同調されたＱ値の高いタンク回路
とを用いればよく、これらのタンク回路からの出
力の差が大きいとき、上記のようなピーク部分Ｐ
が検出されたことになる。なお、第４図は、実際
のPCMオーデイオ信号をスペクトルアナライザ
で観測したときの周波数スペクトル曲線を示し、
DC（直流）および7MHz（クロツク周波数）の位
置に上記のピーク部分Ｐが存在している。

次に、本発明に係る好ましい実施例について図
面を参照しながら説明する。

第５図に示す円盤状の回転記録媒体１は、たと
えばPCMオーデイオ信号を記録する透過型光デ
イスクである。この他、記録する信号としてはビ
デオ信号、静止画像フアイル用の画像情報信号、
また媒体としては、反射型の光デイスク、磁気デ
イスク等を使用できる。回転記録媒体１の記録面
は、回転軸４を中心とする複数個の同心円２₁〜
２₄により、複数個、すなわち本実施例では４個
の環状領域３₁〜３₄に分割されている。

このような回転記録媒体１の各環状領域３₁〜
３₄については、それぞれの内周における記録密
度（線密度）が上限値となるような回転速度を選
定して、これらの回転速度を各環状領域３₁〜３₄
毎に段階的に変化させて記録すればよい。この記
録密度（線密度）を一定の上限値とするために
は、線速度を一定とすればよく、たとえば各環状
領域３₁〜３₄のそれぞれの内周長の比（各内周円
の半径比に等しい）が１：1.5：２：2.5である場
合には、これらの内周での線速度が一定となるよ
うに、回転速度の比を１：２／３：１／２：２／５とす
れ ばよい。この場合、第１の環状領域３₁の記録密
度（面密度）は従来と同様（１倍）であるが、第
２、第３、第４の環状領域３₂，３₃，３₄の記録
密度がそれぞれ1.5倍、２倍、2.5倍となるため、
回転記録媒体１の全体についての記録密度（面密
度）は、１×１／４＋1.5×１／４＋２×１／４＋2.5×
１／４ ＝1.75、すなわち、従来の定速度記録時の1.75倍
となる。

これは、回転記録媒体１の実際に記録する部分
（環状領域３₁〜３₄のすべて）の最内周と最外周
との径の比（これらの周長の比に等しい。）が
１：３であり、かつ径方向に４等分して４個の環
状領域３₁〜３₄を形成した場合の例であつたが、
一般に上記最内周と最外周との径の比が１：ｎで
あり、かつ径方向にｍ等分してｍ個の環状領域を
形成する場合には、１＋（ｎ−１）（ｍ−１）／2m倍の 記録が行なえ、従来の（ｎ−１）（ｍ−１）／2m倍だけ 余分に記録できる。

なお、具体的なオーデイオ信号のPCM記録と
しては、まずアナログのオーデイオ信号を一度
PCM信号に変換し、これをDM（Delay
Modulation）信号等のセルフクロツク可能なデ
ジタル信号に変換して、このデジタル信号を光学
的パターンとして光デイスク、すなわち、実施例
の回転記録媒体１に直接記録すればよい。

このようにしてPCMオーデイオ信号が記録さ
れた回転記録媒体１を再生する際には、各環状領
域３₁〜３₄について、記録速度に対応する回転速
度で回転制御してやる必要がある。これは、記録
速度が前述した速度比１：２／３：１／２：２／５のう
ち のいずれの速度に対応するかを判別することであ
り、再生時の回転速度と、このとき得られる再生
信号中のクロツク成分の周波数（ビツトクロツク
周波数）とを検出することにより判別できる。

すなわち、第５図に示す回路において、デイス
ク状の回転記録媒体１に記録されている情報信号
を再生する変換器（ピツクアツプ装置、光電変換
器、磁電変換器等）５よりの出力信号を、４個の
共振回路６₁〜６₄に入力し、これらの共振回路部
６₁〜６₄からの出力信号をマトリクス回路７に送
つている。ここで、上記複数個の共振回路部６₁
〜６₄の共振周波数は、回転記録媒体１を所定の
速度、たとえば最内周を記録再生するときの最高
の速度で回転したときに各環状領域３₁〜３₄より
得られるデジタル信号のクロツク周波数を検出す
るように設定している。また、マトリクス回路７
は、ROM（Read Only Memory）等のメモリ素
子を用いて構成されており、上記共振回路６₁〜
６₄の出力信号に基づき、記録時の回転速度を検
出し、モータ制御系８のプログラムカウンタ９の
分周率等を制御する。

次に、回転記録媒体１を回転駆動するモータ１
０の制御系８は、このモータ１０の回転（あるい
は回転記録媒体１の回転等でもよい）を検出する
回転検出器１１からの出力信号を、レベル処理回
路１２を介してプログラムカウンタ９に送り、こ
のプログラムカウンタ９で１／Ｎに分周あるいは
周波数逓降した後、位相・周波数比較器１３に送
つている。この位相・周波数比較器１３には、入
力端子１４から基準信号が供給されており、この
基準信号と位相および周波数が比較されて、その
誤差信号がモータ駆動回路１５に送られている。

このような構成を有する回路では、いずれの環
状領域３₁〜３₄にアクセスした場合でも一定の回
転速度で回転するから、各環状領域３₁〜３₄から
の再生出力信号中のクロツク周波数が互いに異な
る。たとえば、最内周の記録再生速度で初期設定
されている場合には、正規のクロツク信号の周波
数を_cとするとき、再生信号のスペクトルは内側
の環状領域３₁から順に、_c，1.5_c，2_c，2.5_cお
よびそれぞれの倍数の周波数において前述したピ
ーク部分Ｐを有するものとなる。各共振回路部６
_１〜６₄は、これらの各周波数のピーク部分Ｐを検
出するものであり、たとえば前述したようにピー
ク部分Ｐおよび近傍周波数の谷部でそれぞれ同調
された高いＱ値のタンク回路を用いて構成でき
る。また、クロツク周波数が_cでも、2_cの周波
数で同形状のピーク部分Ｐが生ずるため、次段の
マトリクス回路７によりクロツク周波数を検出
し、記録速度を判別している。このようにして記
録速度が判別されると、判別された記録速度でモ
ータを回転制御するために、モータ制御系（本実
施例ではPLL系を用いている。）のプログラムカ
ウンタ９（プログラムデバイダと同様）の分周率
を制御する。すなわち、第１の共振回路６₁が上
記ピーク部分を検出して第１の環状領域３₁を再
生中であることが判別されたときの分周率がたと
えば１／Ｎの場合には、第２、第３、第４の共振
回路部６₂，６₃，６₄がそれぞれピーク部分を検
出して、第２，第３、第４の環状領域３₂，３₃，
３₄を再生中であることが判別されると、分周率
をたとえば２／3N，１／2N，２／5Nにそれぞれセツト し、入力端子１４からの一定周波数の基準信号と
位相・周波数比較することにより、回転速度を
２／３，１／２，２／５にそれぞれ制御するわけである
。

この他、クロツク周波数の検出回路部の構成と
しては、正規の再生信号におけるクロツク周波数
_cのピーク部分を検出するような共振回路部を設
けるとともに、いずれかの環状領域にアクセスし
たときには最高の回転速度（最も内側の環状領域
を再生するときの回転速度）で回転するように初
期設定しておき、ピーク部分が検出されればその
ままの回転速度で、検出されないときには検出さ
れるまで順次回転速度を段階的に減じるようにし
てもよい。

以上説明したように、本発明に係るデイスク再
生装置によれば、使用されるデイスクとして、複
数個の環状領域毎に情報記録密度（１トラツク当
たりの記録情報量）を異ならせ、外周側領域ほど
該記録密度を増加させて各環状領域毎にそれぞれ
最高の記録密度となるように設定することによ
り、従来の回転速度が一定に制御されるデイスク
（いわゆるCAVデイスク）に比べて記録情報量を
大幅に増加させることができるため、連続性が要
求される映像情報の記録再生に適用する場合に、
デイスクの記録時間の制限を大幅に緩和すること
が可能となる。これは、例えばCAVデイスクで
最大60分の記録時間しか得られない場合に、70分
や90分等のような60分を越える時間を要するプロ
グラムをCAVデイスクには記録することは不可
能となり、映像情報の連続性を著しく損ねること
になるのに対し、本発明によれば、デイスクの上
記環状領域の分割数を多くすることにより記録時
間を延長することができ、映像情報の連続性を損
ねることなく再生することが可能となり、CAV
デイスクより長時間記録が行えるため経済的であ
る。

次に、上記環状領域毎に内周側領域から外周側
領域にかけてデイスク回転速度を段階的に減少さ
せ、各環状領域内ではそれぞれ同一の回転速度で
制御しているため、再生装置の回転速度制御動作
としては定速度制御を段階的に切り換えてやるだ
けでよく、従来のCLVデイスク再生時における
線速度一定制御動作に比べて制御回路構成を簡略
化できる。さらに、デイスク上の同一の環状領域
内の回転速度が一定であるから、映像情報等に含
まれる同期信号の周期と該環状領域内でのデイス
ク回転周期とを整数比に設定することで、該環状
領域内の各トラツクの上記同期信号記録位置をデ
イスク径方向に整列させることが可能となり、隣
接トラツクの同期信号によるクロストークが無く
なつて再生画像の乱れ等を有効に防止できる。ま
た、上記デイスク径方向に整列される同期信号を
ビデオ信号の垂直同期信号あるいはフレーム同期
信号とした場合には、ビームを隣接するトラツク
に強制的に移動させるときに垂直同期あるいはフ
レーム同期に基づいて移動させれば、スチル再生
が簡単に高品質で行える。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されるも
のではなく、たとえば記録される情報信号がビデ
オ信号の場合には、水平同期信号や垂直同期信号
をクロツクとして用い、記録時の回転速度を検出
するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

図はすべて本発明を説明するためのものであ
り、第１図は回転記録媒体１の平面図、第２図は
再生出力信号のスペクトル図、第３図は２倍の回
転速度で再生したときの出力信号のスペクトル
図、第４図は現実の再生出力信号をスペクトルア
ナライザで観測したときのスペクトル図、第５図
は本発明の一実施例を示すブロツク回路図であ
る。 １……回転記録媒体、２……同心円、３……環
状記録領域、５……再生用変換器、６……共振回
路、７……マトリクス回路、８……モータ制御
系、９……プログラムカウンタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ デイスクの回転軸を中心とする同心円により
   分割された複数個の環状領域毎に１トラツク当た
   りの記録情報量を異ならせ、これらの複数個の環
   状領域の内周側領域から外周側領域にかけて上記
   １トラツク当たりの記録情報量が増加する形式
   で、クロツク成分を含む映像情報の信号が記録さ
   れたデイスクを再生する装置であつて、 上記情報信号を再生する変換器よりの上記クロ
   ツク成分出力に基づき、上記デイスクを回転駆動
   する駆動手段の回転速度を、上記環状領域毎に上
   記デイスクの内周側領域から外周側領域にかけて
   段階的に減少せしめるように制御して、上記デイ
   スクを再生することを特徴とするデイスク再生装
   置。