JPH07122962B2 - 情報記録円盤装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光ディスクに書かれたデータの記録容量を増加
し、かつ高速に記録再生可能な光ディスク情報記録円盤
装置に関するものである。

従来の技術 近年光ディスクは大容量記録媒体として注目されている
が、磁気テープ等の記録媒体と比較すると必ずしも大容
量と言えず記録容量を増加させるためCLV（一定線速
度）記録方式と呼ばれる線記録密度を一定にする記録方
式がよく採用される。しかしながらランダムアクセスを
基本とする情報ファイルへの応用に対してはアクセス毎
にディスクの回転数を変化させなければならないため、
実効的なアクセスタイムが遅くなる。この為通常計算機
関係の用途にはCAV（一定角速度）記録方式が使用され
るが、近年回転数を一定に保ったまま情報の記録レート
を変化させ実質的な一定記録密度と高速アクセスを両立
させる試みが行なわれている。この方式はMCAV（改良型
一定角速度）記録方式と呼ばれる。

以下図面を参照しながら上述した従来のMCAV方式による
光ディスク媒体について説明する。

第４図は従来のMCAV記録方式の光ディスクの記録面を見
たものである。また第５図は従来のMCAV方式による光デ
ィスク装置である。第４図において25は光ディスク上の
第０トラック第０セクターの光学的ガイド溝である。26
は第０トラック第０セクターの微少陥没による番地情報
記録部であり、セクターマーク、同期用VFO信号、トラ
ック情報を含む番地情報、番地情報に対する誤り検降符
号等の情報を含みあらかじめ光ディスクの原盤作成時に
記録しておいたものである。27は第０トラック第１セク
ターの、また28は第０トラック第９セクターの、29は第
１トラック第０セクターの、30は第１トラック第10セク
ターの、31は第２トラック第０セクターの、32は第２ト
ラック第６セクターの番地情報記録部である。また33は
第８トラック第４セクターの、34は第８トラック第５セ
クターの、35は第９トラック第13セクターの番地情報記
録部である。また33は第８トラック第４セクターの、34
は第８トラック第５セクターの、35は第９トラック第13
セクターの番地情報記録部である。また第５図において
１は両面光ディスク、２は光ヘッド、４は二値化回路、
６は光ヘッド駆動制御回路、８は番地情報検出回路、10
はPLL回路、12は誤り訂正回路、14はバッファメモリー
回路、16はレーザー駆動回路、18は制御用マイクロコン
ピュータ、20はディスクモーターである。

以上のように構成された光ディスクについて、以下その
動作について説明する。

26は第０トラック第０セクターの番地情報記録部に接続
する25の情報記録領域から32の第２トラック第６セクタ
ーの番地情報記録部に接続する情報記録領域に至るまで
の領域と、33の第８トラック第４セクターの番地情報記
録部に後続する情報記録領域から35の第９トラック第13
セクターの番地情報記録部に後続する情報記録領域に至
るまでの領域にはそれぞれ同じ画素数の異なる画像デー
タが記録されていて各々28セクターを占有している。こ
れらの画像データは管理の都合上一定情報容量のセクタ
ーに分割して記録されるのであるが、線密度をほぼ一定
に保ったまま内外周の円周差に従って分割数を変えてい
るため占有するトラック数は異なっている。光ディスク
１の指示されたトラックにトラッキングするため18の制
御用コンピュータは、４の二値化回路と８の番地情報検
出回路とにより読み取られた番地情報が指示された番地
となるように２の光ヘッドを６の光ヘッド駆動回路によ
って目的トラックにシークさせるようにする。そして記
録時にはホストコンピュータからの二進情報は14のバッ
ファメモリーに必要なデーター量だけ蓄積され、12の誤
り訂正回路により誤り訂正符号を付加して16のレーザー
駆動回路によって１の光ディスクに書き込まれる。また
再生時には18の制御用コンピュータにより、予め目的と
するトラック番地に相当する比較用原発振周波数を発振
するよう10のPLL回路内のシンセサイズドオシレータを
セットしておき４の二値化回路にて二値化された記録情
報をこれらの原発振周波数とPLL回路により作られた再
生クロックにより読み取り12の誤り訂正回路にて訂正処
理後14のバッファメモリー回路に送る。さらにバッファ
メモリーのデータはホストコンピュータに送られる。記
録時のホストコンピュータからのデータ転送レート及び
再生時のホストコンピュータへの転送レートはディスク
一回転当たり最外周にて18セクター相当分となり最内周
にて10セクター相当分となる。従来のMCAV光デイスクで
は回転数が一定のため１回転に対し第１トラックと言う
概念は存在するのであるがこの様に内周部と外周部で
は、記録容量が異なるために一定の情報データとトラッ
ク数とを対応させることが出来ずしかも最大情報転送レ
ートは最悪値である最内周の転送レートにより決定され
てしまっていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では通常ディジタル情報
記録媒体に用いられるトラックあるいはセクター等の概
念を用いてコンピュータシステムを構築することができ
ず換算表等を用いて論理セクター物理セクターの計算対
応ずけを行なわざるをえない。一般にこの計算は煩雑で
しかも最内周から異なるセクター数のトラック番号を積
算していかねばならず光ディスク上の番地情報に従来と
同じトラック番号を記録していくことは殆ど無意味とな
ってしまう。しかしながら光ディスクのアクセスの高速
化が求められるに従いトラックの番地情報を読み取りな
がらジャンプすべきトラックの本数を計算していくと言
うような作業を高速に行なうためには物理トラックが論
理トラックと一致していることが望ましく、これ等ソフ
トウエアのオーバーヘッドの問題点と換算表等のハード
ウエアの増大の問題点があった。またさらにディジタル
動画像等の高速かつ大容量のデータの転送は最外周にて
得られても最内周の転送レートが最悪値を与えるため、
CAV方式と比較して何等の改善も見られないと言う問題
点があった。これに対して通常のCLV方式では高速性の
問題は解決されるのであるが最内周に記録する場合には
光ディスクを非常に高速に回転しなければならず振動等
の問題が発生し、またアクセスの毎に回転数が変わり慣
性の為にアクセス時間がかかるという問題点があった。
本発明は上記問題点に鑑み、MCAV記録方式の高速アクセ
ス性と大容量性を損なうことなく記録媒体上で従来のCA
V方式と同様のトラック、セクターと言う概念を使用で
き従来のコンピュータと相性の良い光ディスク記録媒体
を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の情報記録円盤装置
は、情報を記録する場所を識別するためのトラック上の
番地情報部及び一定角度間隔毎に設けたトラック上の第
一の情報記録部及びこの第一の情報記録部の一部あるい
は全部を分割した各々の長さが予め定めた一定長以上で
あることを満たしかつその情報記録部当たりの分割数を
前記トラックの半径に応じて分割し得る最大数に定めた
ところの分割情報部とを有する情報記録円盤と、情報記
録円盤に情報を書き込み或いは読み出すところの少なく
とも１対以上のヘッドと、情報記録円盤から読みだされ
た情報を二進化する手段と、ヘッドに書き込み或いは読
み出す二進情報を蓄えるためのバッファメモリーと、情
報記録円盤を一定角速度で回転させる手段と、番地情報
を識別する手段と、分割情報部当たり一定の情報量を記
録する手段とを有し、一対のヘッドが第一の情報記録部
の分割数の和Ｍ＋Ｎを一定値とするそれぞれ異なったト
ラックにアクセスし、記録時には情報記録円盤が一定角
度間隔回転する毎にバッファメモリーに記録すべき二進
情報を分割数の和Ｍ＋Ｎに相当する一定量ずつ書き込み
かつバッファメモリーから二進情報を読みだして一対の
ヘッド対し分割数MNに応じて分配供給して分割情報部に
書き込み、再生時には一対のヘッドからそれぞれ読みだ
した情報を二進化してバッファメモリーに書き込みかつ
情報記録円盤が一定角度間隔回転する毎に二進情報を分
割数の和Ｍ＋Ｎに相当する一定量を前記バッファメモリ
ーから読み出すようにしたものである。

作用 本発明は上記した構成により物理的トラックを光ディス
ク媒体の内周部から始まる物理トラックと外周部から始
まる物理トラックを順次合わせて構成するためそれぞれ
対応するトラックを合わせた場合の線密度一定に記録し
たセクターの数は等差級数の関係により常に一定とな
る。このため分割数のＭ＋Ｎ単位に二進情報をバッファ
メモリーに投入して記録再生を行なうことにより、一定
回転数のMCAV方式でありながら従来のCAV方式と同等な
トラックアクセスと高速データ転送が実現出来るのであ
る。

実施例 以下本発明の一実施例の光ディスク装置について図面を
参照しながら説明する。

第１図は本発明の第一の実施例の光ディスク装置のブロ
ック図である。第１図において１は両面光ディスク２、
３は光ヘッド、４、５は二値化回路、６、７は光ヘッド
駆動制御回路、８、９は番地情報検出回路、10、11はPL
L回路、12、13は誤り訂正回路、14、15はバッファメモ
リー回路、16、17はレーザー駆動回路、18は制御用マイ
クロコンピュータ、19は分配結合回路、20はディスクモ
ーターである。また第２−ａ図、第２−ｂ図は本発明の
第一の実施例におけるトラックアクセスの様子を図示し
たものである。図において２、３は光ヘッド、20はディ
スクモーターである。

以上のように構成された光ディスク装置について以下第
１図、第２−ａ図、第２−ｂ図を用いてその動作を説明
する。

本実施例の光ディスクでは内周から外周に至るに従い１
トラック毎にトラック当たりのセクター数が１セクター
ずつ増加している。これはMCAV方式でありセクター当た
りの記録容量は一定で、内周部から外周部に至るに従い
セクターの長さが増大し、内周部の分割数を増加しても
分割されたセクターの長さが最内周にて設定したセクタ
ーの長さの一定長を超える場合には分割数を増加して各
セクターの記録線密度をほぼ一定に保つ様にしている。
この様な記録面が光ディスクの第一面と第二面の両面に
存在し、最内周は10セクターで最外周は18セクターであ
るとする。今、一枚のディジタル画像に対応する画像デ
ーターの容量が28セクターに相当するとするとこのデー
タを光ディスクに書き込むとき、光ディスク第一面の最
内周のトラックと第二面の最外周のトラックに分割して
書き込むことにより合計28セクター領域を占有している
ことになる。この同じ画像情報をそれぞれ最内周から１
トラック外周よりのセクターと最外周から１トラック内
周よりのトラックに書き込む場合にも同様に11セクター
及び17セクターの合計28セクターを占有することにな
る。この様に順次第一面のトラックと第二面のトラック
とを対応させていくと任意のトラックは第一面及び第二
面を合計して必ず28セクターとなり等差級数の式により
常に一定値のセクター数である関係を満たす。これらの
光ディスク１の各トラックにトラッキングするため18の
制御用コンピュータは、４、５の二値化回路と８、９の
番地情報検出回路とにより読み取られた番地情報が指示
された番地となるように２、３の光ヘッドを６、７光ヘ
ッド駆動回路によって目的トラックのシークさせるよう
にする。そして記録時には19の分配結合回路を経由され
たホストコンピュータからの二進情報は14、15のバッフ
ァメモリーにそれぞれのトラックのセクター数に対応し
たデーター量だけ分配され、12、13の誤り訂正回路によ
り誤り訂正符号を付加して16、17のレーザー駆動回路に
よって１の光ディスクに書き込まれる。また再生時には
18の制御用コンピュータにより、予め目的とするトラッ
ク番地に相当する比較用原発振周波数を発振するよう1
0、11のPLL回路内のシンセサイズドオシレータをセット
しておき４、５の二値化回路にて二値化された記録情報
をこれらの原発振周波数のPLL回路により作られた再生
クロックにより読み取り12、13の誤り訂正回路にて訂正
処理後14、15のバッファメモリーに送る。さらにバッフ
ァメモリーのデータは19の分配結合回路により、結合さ
れてホストコンピュータに送られる。記録時のホストコ
ンピュータからのデータ転送レート及び再生時のホスト
コンピュータへの転送レートはディスク一回転当たり28
セクター相当分となる。第２−ａ図及び第２−ｂ図は光
ディスクの対応するセクターに２、３の光ヘッドがアク
セス開始して（第２−ａ図）順次光ディスクの全面に書
き込みを終了（第２−ｂ図）した場合のヘッドの配置を
示したものであり、合計10枚の画像データが書き込まれ
たことになる。

次に以下本発明の第二の実施例について図面を参照しな
がら説明する。

第３図は本発明の第二の実施例の光ディスク装置のブロ
ック図を示す図である。第３図において１は両面光ディ
スク２、３は光ヘッド、４、５は二値化回路、６、７は
光ヘッド駆動制御回路、８、９は番地情報検出回路、1
0、11はPLL回路、12、13は誤り訂正回路、14、15はバッ
ファメモリー回路、16、17はレーザー駆動回路、18は制
御用マイクロコンピュータ、19は分配結合回路、20はデ
ィスクモーターであり、これ等は第１図と同じ物であ
る。21、22は入力信号切り変えスイッチ回路であり、2
3、24は出力信号きり変えスイッチ回路である。１は両
面光ディスク上の第一面の最外周第０トラック第０セク
ターの光学的ガイド溝である。

以上のように構成された光ディスク装置について以下第
３図を用いてその動作を説明する。

本実施例の光ディスクでは内周から外周に至るに従い１
トラック毎にトラック当たりのセクター数が１セクター
ずつ増加している。ところで今、一枚のディジタル画像
に対応する画像データーの容量が28セクターに相当する
とこのデータを光ディスクに書き込むとき光ディスク１
が１回転する間に14、15のバッファメモリーにそれぞれ
最内周の10セクター分のデータと最外周は18セクター分
のデータをそれぞれ蓄えながら光ディスク第一面の最内
周のトラックと第二面の最外周のトラックに書き込み始
めたとする。さらに同じ28セクター相当の画像データを
14、15のバッフアーメモリーにそれぞれ17、11セクター
相当分書き込み、光ディスクの次の一回転には23、24の
出力用スイッチ回路を反転してからそれぞれ最外周から
１トラック内周よりのトラックと、最内周から１トラッ
ク外周よりのセクターとに書き込む。同様にして23、24
の入力用のスイッチ回路も再生時において１回転おきに
反転する。この様にして14、15のバッファーメモリー回
路に入力されるデーター量は最大28セクター相当のデー
タ容量を超えることがない。またデーターの制御につい
ても比較的簡単に制御することが可能である。なお、第
一の実施例において全トラック数を10本としたが通常ト
ラックピッチは1.6ミクロン程度であるため同じ分割数
を有するトラックは1000本にもわたり光ディスク一面当
たり数万本のトラックを有している。またトラックを２
重にしてデュアルビームで書き込み高速記録再生が可能
となるようにしても良いし光ヘッドを２対装備すること
により同様の効果を得ることも出来る。またアナロゲ画
像データの垂直同期信号と光ディスクの回転を同期させ
動画像の記録再生を行なっても良い。

発明の効果 以上のように本発明は両面光ディスクのトラックの各面
のトラックを円周和が一定になるように組み合わせるこ
とにより、MCAV方式で設定された両面の対応するセクタ
ー和を一定とし、この様に設定した単位、例えば論理的
トラックにたいして一連のまとまりを持った情報を書き
込むため、MCAV方式の大容量性とCAV方式のトラック、
セクター単位の容易な情報管理特性とを同時に実現出来
る。またCAV方式の高速アクセス性能と低速回転数で高
速の連続データ転送を実現出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例における情報記録円盤装
置ブロック図、第２図ａ、第２図ｂは本発明の第一の実
施例における光ディスクのアクセス状態の説明図、第３
図は本発明の第二の実施例における情報記録円盤装置の
ブロック図、第４図、第５図はそれぞれ従来例における
光ディスクの平面図及び光ディスク装置のブロック図で
ある。 １……両面光ディスク、2,3……光ヘッド、4,5……二値
化回路、6,7……光ヘッド駆動制御回路、8,9……番地情
報検出回路、10,11……PLL回路、12,13……誤り訂正回
路、14,15……バッファメモリー回路、16,17……レーザ
ー駆動回路、18……制御用マイクロコンピュータ回路、
19……分配結合回路、20……ディスクモーター。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トラック上に番地情報と径方向に領域区分
   したトラックの各領域毎に均等角度分割された情報記録
   部を有し前記各領域の情報記録部の分割数はトラック径
   に応じて前記情報記録部の各々の長さが一定長以上であ
   ることを満たす最大分割数とした光情報記録円盤と、情
   報を読み書きする一対以上の光ヘッドと、前記一対以上
   の光ヘッド各々を実質的に各情報記録部の長さの総和が
   一定値で前記分割数の和も等しい二つの前記領域の各ト
   ラックの半径方向に互いに逆方向に一トラックずつ対応
   させて各々アクセスするトラックアクセス手段と、前記
   光情報記録円盤から読み出された情報を二進化する手段
   と、前記一対以上のヘッドに書き込みあるいは読み出す
   二進情報を蓄えるためのバッファメモリと、前記光情報
   記録円盤を一定速度で回転させる手段と、前記番地情報
   を識別する手段と、前記分割された情報記録部あたり実
   質的に一定量の情報を記録する手段とを有し、記録時に
   は前記光情報記録円盤が前記一定角度間隔回転する毎に
   前記バッファメモリに二進情報を前記分割数の和に相当
   する一定量ずつ書き込みかつ前記バッファメモリから二
   進情報を読み出して前記一対の光ヘッドに分配供給して
   前記情報記録部に書き込み、再生時には前記一対のヘッ
   ドからそれぞれ読み出した情報を二進化して前記バッフ
   ァメモリに書き込みかつ二進情報を前記分割数の和に相
   当する一定量前記バッファメモリから読み出すことを特
   徴とする情報記録円盤装置。
2. 【請求項２】記録時には少なくとも一対以上の前記バッ
   ファメモリのそれぞれの二進情報出力側に前記一対以上
   のヘッドのどちらかを選択する一対以上のスイッチ回路
   を設けて前記一対以上のヘッドを各々選択し、前記情報
   記録円盤が前記一定角度間隔回転する毎に前記スイッチ
   回路を反転して各々対となっている別のヘッドを選択し
   て二進情報を前記情報記録円盤に書き込み、また再生時
   には少なくとも一対以上の前記バッファメモリのそれぞ
   れの二進情報入力側に前記一対のヘッドどちらかを選択
   するスイッチ回路を設けて前記ヘッドを各々選択し、前
   記情報記録円盤が前記一定角度間隔回転する毎に前記ス
   イッチ回路を反転して各々対となっている別のヘッドを
   選択して読み出され二進化した情報を前記バッファメモ
   リに書き込む事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の情報記録円盤装置。