JPH081734B2 - ディスク再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は,2チヤンネルのデイジタルオーデイオ信号
が記録されるデイジタルデイスクを用い，この２チヤン
ネルのデイジタルオーデイオ信号以外のデイジタルデー
タを記憶するようにしたデイスク再生装置に関する。

「背景技術とその問題点」 光学式のデイジタルオーデイオデイスク（コンパクト
デイスクと称される）を用いたシステムは，高品質のス
テレオ音楽を再生できるデイスクシステムである。この
デイスクシステムによつて，プレーヤーの構成を大幅に
変更せずに，ステレオ音楽以外に，文字を表わすデー
タ，表示用データ，プログラムのデータなどのデイジタ
ルデータを再生できれば，表示装置を付加することによ
つてグラフイツクスによる図表，統計や，スチル画像に
よる図鑑などの視覚的情報の再生装置や，ビデオゲーム
装置を実現することができ，コンパクトデイスクシステ
ムの応用範囲を広げることができる。現行のコンパクト
デイスクのデータ記憶容量は，約500Mバイトあり，従来
のフレキシブルデイスクの記憶容量よりかなり大きい利
点を有している。

一方，コンパクトデイスクは，オーデイオ信号の再生
を考えているために，デイスク上のデータの頭出しは，
音楽の曲単位や，楽節単位のように比較的大きい単位で
あつた。しかし，記憶装置としては,128バイトから10K
バイト程度のより細かい単位でデータの読出しを行なえ
ることが必要である。

また，音楽信号の場合は，頭出しの精度は，聴感上問
題とならない範囲で低くて良い。したがつて，コンパク
トデイスクからの再生信号から分離されたメインチヤン
ネルのオーデイオデータは，一旦バツフアメモリに書込
まれ，エラー訂正の処理に委ねられると共に，データ中
の時間軸変動が除去される。しかしながら，サブコーデ
イング信号は，上述のように，厳しい頭出しの精度を要
求されないので，構成のローコスト化のために，時間軸
変動の除去がなされない。したがつて，コンパクトデイ
スク再生装置をデータメモリとして使用しようとする
と，サブコーデイング信号によつて正確にリードアドレ
スを指定することができない問題点があつた。

「発明の目的」 この発明は，既存のデイジタルオーデイオ用のデイス
クを使用することにより，デイジタルオーデイオ信号の
代りに，プログラム，データなどのデイジタル信号を読
出すことを可能としたデイスク再生装置の提供を目的と
するものである。

この発明の他の目的は，現行のコンパクトデイスクの
再生処理回路には変更を与えず，外部回路の付加のみ
で，メインチヤンネルのデイジタル信号のアドレシング
を可能とできるデイスク再生装置を提供することにあ
る。

「発明の概要」 この発明は，メインデイジタルデータとこのメインデ
イジタルデータを選択的に再生するためのサブデイジタ
ルデータとが共通のトラツクに記録されたデイスクの再
生装置に関するものである。

この発明は，デイスクの再生信号に同期した書込みク
ロツクを発生する手段と，一定周期の読出しクロツクを
発生する手段と，デイスクから再生されたメインデイジ
タルデータが書込みクロツクにより書込まれ，読出しク
ロツクにより読出されるバツフアメモリと，デイスクか
ら再生されたサブデイジタルデータが書込みクロツクに
より書込まれ，読出しクロツクにより読出されるFIFOバ
ツフアレジスタと，書込みアドレスおよび読出しアドレ
スにより、FIFOバッファレジスタの状態を監視するアド
レス監視手段と、FIFOバツフアレジスタから読出された
サブデイジタルデータによりメインデイジタルデータの
再生位置をさがす制御手段とを備えたデイスク再生装置
である。

「実施例」 この発明の一実施例は，コンパクトデイスクに対して
この発明を適用したものである。

コンパクトデイスクに記録される信号がオーデイオデ
ータの場合のデータ構成について第１図及び第２図を参
照して説明する。

第１図は，コンパクトデイスクに記録されているデー
タストリームを示すものである。記録データの588ビツ
トを１フレームとし，この１フレーム毎の特定のビツト
パターンのフレーム同期パルスFSの後には,3ビツトの直
流分抑圧ビツトRBが設けられ，更に，その後に各々が14
ビツトの０〜32番のデータビツトDBと,3ビツトの直流分
抑圧ビツトRBとが交互に設けられている。このデータビ
ツトDBのうちで０番目のものは，サブコーデイング信号
あるいはユーザーズビツトと呼ばれ，デイスクの再生制
御，関連する情報の表示などに使用されるものである。
１〜12,17〜28番目のデータビツトDBは，メインチヤン
ネルのオーデイオデータに割当てられ，残る13〜16,29
〜32番目のデータビツトDBは，メインチヤンネルのエラ
ー訂正コードのパリテイデータに割当てられる。各デー
タビツトDBは，記録時に８−14変換により８ビツトのデ
ータが14ビツトに変換されたものである。

第２図は，直流分抑圧ビツトを除き，各データビツト
DBを８ビツトとして,98フレームを順に並列に並べた状
態を示す。０及び１のフレームのサブコーデイング信号
Ｐ〜Ｗは，所定のビツトパターンであるシンクパターン
を形成している。また,Qチヤンネルに関しては,98フレ
ームのうちの終端側の16フレームにエラー検出用のCRC
コードが挿入されている。

Ｐチヤンネルは，ポーズ及び音楽を示すフラツグであ
つて，音楽で低レベル，ポーズで高レベルとされ，リー
ドアウト区間で2Hz周期のパルスとされる。したがつ
て，このＰチヤンネルの検出及び計数を行なうことによ
つて，指定された音楽を選択して再生することが可能と
なる。Ｑチヤンネルは，同種の制御をより複雑に行なう
ことができ，例えばＱチヤンネルの情報をデイスク再生
装置に設けられたマイクロコンピユータに取り込んで，
音楽の再生途中でも直ちに他の音楽の再生に移行するな
どのランダム選曲を行なうことができる。これ以外のＲ
チヤンネル〜Ｗチヤンネルは，デイスクに記録されてい
る曲の作詞者，作曲者，その解説，詩などを表示した
り，音声で解説するために用いられる。

Ｑチヤンネルの98ビツトのうちで，先頭の２ビツトが
シンクパターンとされ，次の４ビツトがコントロールビ
ツトとされ，更に，次の４ビツトがアドレスビツトとさ
れ，その後の72ビツトがデータビツトとされ，最後にエ
ラー検出用のCRCコードが付加される。データビツトの7
2ビツト内に，トラツク番号コードTNRとインデツクスコ
ードＸとが含まれている。トラツク番号コードTNRは,00
〜99まで変化しうるもので，インデツクスコードＸも同
様に00〜99まで変化しうるものである。更に,Qチヤンネ
ルのデータとして，曲及びポーズの時間を示す時間表示
コードと，コンパクトデイスクのプログラムエリアの最
初から最外周側の終端まで連続的に変化する絶対時間を
表示する時間表示コードとが含まれる。これらの時間表
示コードは，各々が２桁の分，秒，フレームのコードに
より構成される。１秒は,75フレームに分割される。デ
イジタルデータのように，音楽より短かい単位でコンパ
クトデイスクをアクセスするためには，上述の絶対時間
に関する時間表示コードが用いられる。

この一実施例は，メインチヤンネルのデータとしてデ
イジタルデータを記録する時に，サブコーデイング信号
のＰチヤンネル及びＱチヤンネルのデータ構成は，コン
パクトデイスクと同じものとしている。第３図は，デイ
ジタルデータの記録フオーマツトを示す。デイジタルデ
ータは，（588×４バイト＝2352バイト）を単位とする
もので，この単位が１ブロツクとされる。第３図で左チ
ヤンネル及び右チヤンネルは，ステレオ音楽データの左
右のチヤンネルのサンプルデータとの対応を示すもので
ある。前述のように，ステレオ音楽データの場合には，
フレーム同期信号で規定される区間内に（６×２×２＝
24バイト）のデータが記録されているので，ステレオ音
楽データと同一の信号フオーマツト（第１図）によりデ
イジタルデータを記録すると,1ブロツク（2352バイト）
は，第０フレームから第97フレームまでに記録される。
したがつて，サブコーデイング信号の変化の周期の98フ
レームをくずすことなくデイジタルデータを記録でき
る。

１ブロツクのデイジタルデータの最初の１バイトは，
全て０のビツトとされ，その後の10バイトが全て１のビ
ツトとされ，更にその後の１バイトが全て０のビツトと
される。この12バイトの区間が１ブロツクのデイジタル
データの先頭を示すヘツダとされる。ヘツダの後に，各
１バイトの分，秒，セクター，モードのデータが付加さ
れる。分，秒，セクターは,1ブロツクのアドレスであつ
て，セクターは，フレームと同様に75セクターで１秒と
なるものである。モードのデータは，そのブロツクのデ
イジタルデータの種類などを示すものである。ヘツダ，
アドレス（分，秒，セクター），モードを除く残りの23
40バイトに，スチル画データなどのデイジタルデータが
挿入される。

第４図は，この発明の一実施例の構成を示すものであ
る。第４図において,1が上述のフオーマツトのデイジタ
ル信号がスパイラル状に記録されたコンパクトデイスク
を示す。コンパクトデイスク１は，スピンドルモータ２
によつて，回転される。この場合，線速度一定でもつて
コンパクトデイスク１が回転するように，スピンドルサ
ーボ回路３によつてスピンドルモータ２が制御される。

４がオプテイカルヘツドを示し，オプテイカルヘツド
４は，読取用のレーザ光を発生するレーザー源，ビーム
スリツタ，対物レンズ等の光学系，コンパクトデイスク
１で反射されたレーザー光の受光素子等を有している。
オプテイカルヘツド４は，スレツド送りモータ５によつ
て，コンパクトデイスク１の半径方向を移動できるよう
にされている。スレツド送りモータ５は，スレツドドラ
イブ回路６によつてドライブされる。また，オプテイカ
ルヘツド４は，コンパクトデイスク１の信号面と直交す
る方向及びこれと平行する方向の２方向において変位可
能とされ，再生時のレーザー光のフオーカシング及びト
ラツキングが常に良好とされるように制御される。この
ために，フオーカスサーボ回路７及びトラツキングサー
ボ回路８が設けられている。

オプテイカルヘツド４の再生信号がRFアンプ９に供給
される。オプテイカルヘツド４には，例えばシリンドリ
カルレンズと４分割デイテクタの組合せからなるフオー
カスエラー検出部と３つのレーザースポツトを用いるト
ラツキングエラー検出部とが設けられている。RFアンプ
９の出力信号がクロツク抽出回路10に供給される。この
クロツク抽出回路10の出力（データ及びクロツク）がフ
レーム同期検出回路11に供給される。コンパクトデイス
ク１に記録されているデイジタル信号は,EFM変調されて
いる。EFM変調は,8ビツトのデータを14ビツトの好まし
い（即ち，変調された信号の最小反転時間が長く，その
低域成分が少なくなるような14ビツト）パターンにブロ
ツク変換する方法である。デイジタル復調回路12は,EFM
の復調を行なう構成とされる。クロツク抽出回路10によ
り取り出されたビツトクロツク及びフレーム同期検出回
路11で検出されたフレーム同期信号がデイジタル復調回
路12及びスピンドルサーボ回路３に供給される。

デイジタル復調回路12では，サブコーデイング信号の
分離がなされ，このサブコーデイング信号がバツフア回
路13を介してシステムコントローラ14に供給される。シ
ステムコントローラ14には,CPUが設けられ，コンパクト
デイスク１の回転動作，スレツド送り動作，オプテイカ
ルヘツド４の読取動作などがシステムコントローラ14に
よつて制御される構成とされる。システムコントローラ
14には，後述のインターフエース19を介して制御指令が
供給される。つまり，サブコーデイング信号を用いるコ
ンパクトデイスク１から希望するデイジタル信号の読出
しを行なうための制御がシステムコントローラ14によつ
て行なわれる。

デイジタル復調回路12から出力されるメインデイジタ
ルデータがRAMコントローラ15を経てRAM16及びエラー訂
正回路17に供給される。このRAMコントローラ15,RAM16
及びエラー訂正回路17により，時間軸変動の除去，エラ
ー訂正，エラー補間の処理がなされ，その出力にメイン
デイジタルデータが取り出される。オーデイオデータが
記録されているコンパクトデイスクを再生する時には,R
AMコントローラ15にD/Aコンバータが接続される。ここ
では，デイジタルデータのままで出力に取り出すため
に,D/Aコンバータが設けられておらず，再生デイジタル
データがデータ変換回路18に供給される。このデータ変
換回路18には，再生されたサブコーデイング信号もバツ
フア回路13から供給され，再生データがシリアル信号の
形態に変換される。

このシリアル信号がインターフエース19に供給され，
また，システムコントローラ14に対するデータがインタ
ーフエース19を介してマイクロコンピユータシステム20
から供給される。マイクロコンピユータシステム20は，
読出しアドレスを指定し，この読出しアドレスの他にス
タート信号などのドライブコントロール信号をインター
フエース19及びシステムコントローラ14に与える。

第５図は，データ変換回路18から出力されるシリアル
信号のワードフオーマツトの一例を示す。このシリアル
信号は,32ビツトを１ワードとしており，最初の４ビツ
トがプリアンプル，次の４ビツトがオーデイオデータの
補助ビツト，次の20ビツトがデイジタルオーデイオサン
プルである。デイジタルオーデイオサンプルが16ビツト
の時は，最下位ビツト（LSB）から16ビツト挿入され
る。デイジタルオーデイオサンプルの後に４ビツトが付
加される。この４ビツトのうちで,Vで示すビツトは，そ
のワードのデイジタルオーデイオサンプルが有効である
かどうかを示すフラツグであり,Uで示すビツトがサブコ
ーデイング信号の各ビツトであり,Cで示すビツトがチヤ
ンネルを識別するビツトであり,Pがパリテイビツトであ
る。このサブコーデイング信号のビツトＵは，ワードフ
オーマツトの夫々に１ビツトずつ挿入されて順次伝送さ
れる。

この発明の一実施例では，バツフア回路13によりサブ
コーデイング信号の時間軸変動分を除去している。この
時間軸補正は，メインチヤンネルのデイジタル信号に関
して,RAMコントローラ15及びRAM16によつてなされるの
と同様のものである。つまり,RAMコントローラ15は，検
出されたフレーム同期信号から再生信号に同期したライ
トクロツクを形成し，このライトクロツクによつて,RAM
16にデイジタル信号を書込み,RAM16からデイジタル信号
を読出す時には，水晶発振器の出力から形成されたリー
ドクロツクを用いるようにしている。このライトクロツ
ク及びリードクロツクがバツフア回路13へのサブコーデ
イング信号の書込み及び読出しに用いられる。したがつ
てバツフア回路13から読出されたサブコーデイング信号
は，時間軸変動を含まず，メインチヤンネルのデイジタ
ル信号との時間的関係がこの時間軸変動によつて変化し
てしまうことが防止される。

この発明の一実施例では，まず，マイクロコンピユー
タシステム20において，所定のアドレスに対するリード
命令が実行される。このアドレスは,Qチヤンネルの絶対
時間表示用のコードそのものであつて，インターフエー
ス19を介して，アドレスがシステムコントローラ14に供
給される。システムコントローラ14は，スレツドドライ
ブ回路６を制御し，オプテイカルヘツド４により再生さ
れたサブコーデイング信号を見ながら，目的とする読取
り位置の近傍の位置にオプテイカルヘツド４を移動させ
る。この例では再生されたサブコーデイング信号にエラ
ーが含まれることによつて，設定されたサブコーデイン
グ信号が再生されないでアクセス動作が終了しない誤動
作を防止するために，数ブロツク離れた位置より再生を
開始するようにしている。そして，再生されたサブコー
デイング信号が指定されたアドレスに一致することによ
り，又は近傍の正しいサブコード信号の位置から再生を
開始してフレーム同期信号をカウントすることの何れか
の方法で目的とするブロツクを捕えるようにしている。

上述のバツフア回路13は，第６図に示す構成のもので
ある。第６図において,21がFIFO（First-In-First-Ou
t）バツフアレジスタを示し，このFIFOバツフアレジス
タ21に入力端子22から再生サブコーデイング信号が供給
される。FIFOバツフアレジスタ21には，ライトアドレス
発生器23からのライトアドレスが供給されると共に，リ
ードアドレス発生器24からのリードアドレスが供給され
る。FIFOバツフアレジスタ21は，入力されるデータを順
に記憶しながら，先着順にデータを出力するもので，ラ
イトアドレス及びリードアドレスを互いに独立に供給で
きるものである。

ライトアドレス発生器23には，入力端子25から再生サ
ブコーデイング信号に同期したライトフレームクロツク
が供給され，リードアドレス発生器24には，水晶発振器
の出力を分周して形成したリードフレームクロツクが供
給される。前述のように,FIFOバツフアレジスタ21から
は，メインチヤンネルのデイジタルデータと同様に時間
軸変動分が除去されたサブコーデイング信号が出力され
る。27は，ライトアドレス及びリードアドレスが供給さ
れ，両者の差を監視するアドレスモニタである。このア
ドレスモニタ27は，再生信号中に含まれる時間軸変動分
が設定範囲を超え,FIFOバツフアレジスタ21がアンダー
フロー或いはオーバーフローするおそれを検出するため
のものである。アドレスモニタ27の出力によつて，例え
ばライトアドレスの変化が一時的に中断されるような制
御が行なわれる。このために，アドレスモニタ27によつ
て，ライトアドレス発生器23及びリードアドレス発生器
24の動作が制御される。

「発明の効果」 この発明に依れば，従来のフレキシブルデイスクに比
べて頗る大容量のデイスク記憶装置を実現することがで
き，然も，取り扱いに適した量を単位としてデイジタル
信号を読出すことができる。

また，この発明に依れば既に，商品化されているコン
パクトデイスクのようなステレオ音楽信号の再生のため
のデイスクに対して，エラー訂正方式，記録データのフ
オーマツトなどの信号形態及び信号の処理の同一性を保
つて，ステレオ音楽信号以外のデイジタルデータを記録
することができる。

更に，この発明は，現行のコンパクトデイスクの再生
処理回路には，変更を与えず，外部回路の付加のみでメ
インチヤンネルのデイジタル信号のアドレシングを可能
とでき，新たに再生処理回路のLSIを設計しないですむ
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明が適用されるコンパクトデ
イスクの記録データのデータ構成の説明に用いる略線
図，第３図はこの発明の一実施例におけるデイジタルデ
ータを記録する時の１ブロツクの構成を示す略線図，第
４図はこの発明の一実施例の全体の構成を示すブロツク
図，第５図はこの発明の一実施例におけるシリアルデー
タのワードフオーマツトを示す略線図，第６図はバツフ
ア回路の一例のブロツク図である。 １……コンパクトデイスク,2……スピンドモータ,4……
オプテイカルヘツド,5……スレツド送りモータ,13……
バツフア回路,14……システムコントローラ,16……RAM,
19……インターフエース,20……マイクロコンピユータ
システム,21……FIFOバツフアレジスタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 克弥 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (56)参考文献 特公 平４−63462（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メインディジタルデータにこのメインディ
   ジタルデータを選択的に再生するためのサブディジタル
   データが付加されて記録されたディスクの再生装置にお
   いて、 上記ディスクの再生信号に同期した書込みクロックを発
   生する手段と、 一定周期の読出しクロックを発生する手段と、 上記ディスクから再生された上記メインディジタルデー
   タが上記書込みクロックにより書込まれると共に、上記
   読出しクロックにより読出されるバッファメモリと、 上記ディスクから再生された上記サブディジタルデータ
   が書込まれ、読出されるFIFOバッファレジスタと、 上記書込みクロックが供給されて上記FIFOバッファレジ
   スタの書込みアドレスを発生する書込みアドレス発生手
   段と、 上記読出しクロックが供給されて上記FIFOバッファレジ
   スタの読出しアドレスを発生する読出しアドレス発生手
   段と、 上記書込みアドレス及び読出しアドレスにより、上記FI
   FOバッファレジスタの状態を監視するアドレス監視手段
   と、 上記FIFOバッファレジスタから上記読出しアドレスによ
   り読出された上記サブディジタルデータにより、上記メ
   インディジタルデータの再生位置をさがす制御手段とを
   備えたディスク再生装置。