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JPH0740406B2 - 情報記録再生装置 - Google Patents

情報記録再生装置

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Publication number
JPH0740406B2
JPH0740406B2 JP2332785A JP2332785A JPH0740406B2 JP H0740406 B2 JPH0740406 B2 JP H0740406B2 JP 2332785 A JP2332785 A JP 2332785A JP 2332785 A JP2332785 A JP 2332785A JP H0740406 B2 JPH0740406 B2 JP H0740406B2
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JP
Japan
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JP2332785A
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JPS61182606A (ja
Inventor
武彦 柴田
孝昭 芦沼
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to US06/820,230 priority patent/US4918677A/en
Priority to FR8600878A priority patent/FR2578346A1/fr
Publication of JPS61182606A publication Critical patent/JPS61182606A/ja
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は情報記録再生装置、特にデイスク状記録媒体に
記録,再生する装置に関するものである。
〔従来技術〕
従来この種の装置としては、磁気デイスク,光デイス
ク,光磁気デイスク等を用いた装置があるが、例として
以下光デイスク装置について説明する。
一定の角速度で回転する光デイスクに情報を記録する場
合、記録,再生に使用するレーザー・ビームのビーム径
の制限から、最小ピツト径が制限され、これはトラツク
方向の線速度の一番遅くなるデイスク最内周が一番厳し
い条件となり、デイスク最内周での上記ピツト径と回転
数とによって記録データの転送レートが決定される。こ
の場合デイスク外周に向うにつれて、記録密度が低くな
り、結果として上記定角速度デイスクでは、デイスクの
面当りの記録容量は最適化されていない。
一方、上記の欠点を防ぐ方法として、線速度をピツト径
から考えて最適にし、デイスク面上でトラツク方向の線
速度が一定となる様にデイスク状記録媒体を回転させる
事により、記録密度をデイスク面上で一定にし、デイス
ク面当りの記録容量の最大化をはかった。いわゆるC.L.
V.(Constant Linear Velocity)方式がある。
しかしこの方式はデイスクの半径方向でデイスクの回転
数をトラツク方向の線速度が一定となる様に変えねばな
らないから、高速に回転するデイスクの慣性を考える
と、アクセス時にC.L.V.にデイスクを回転制御するのに
時間が多くかかってしまい、前記の角速度一定いわゆる
C.A.V.(Constant Angular Velocity)方式に比べ
て、アクセス時間が長くなる欠点があった。
そこで、上記の欠点を除去した情報記録再生装置が、特
開昭55−125515号公報、特開昭55−125516号公報に記載
されている。
これらの先行技術はCAV方式で、記録又は読出対象のト
ラックのアドレスに対して記録・再生周波数を変えるこ
とにより記録密度を高くし、アクセス時間を短くするも
のである。
しかしながら、この先行技術はセクタ内のヘッダーエリ
ア(セクタアドレス等が記録されているエリア)とデー
タエリア(任意の情報を記録したり、読み出すエリア)
とに対し、同じ周波数で情報の読出・記録を行っている
ので、所望のセクタをサーチするためにヘッダーエリア
のデータを読み出すとき、トラックアドレスに応じて周
波数を変化しなければならず、所望セクタのサーチが困
難になるという不都合がある。
〔目的〕
そこで、本発明は上記の点に鑑みなされたもので、記録
または再生のための処理が容易で、記録密度が高く、し
かもアクセス時間の短い情報記録再生装置を提供するこ
とを目的とするものである。
即ち、本発明は、複数のセクタ及びトラックを有するデ
ィスク状記録媒体に情報を記録したり、上記記録媒体か
ら情報を再生する情報記録再生装置において、上記記録
媒体を一定角速度で回転させる駆動手段と、上記駆動手
段により一定角速度で回転している上記記録媒体に情報
を記録するための又は上記記録媒体から情報を読み出す
ための同期信号を発生する発生手段と、情報を記録する
トラック又は情報を読み出すトラックのアドレスに応じ
て上記発生手段により発生される同期信号の周波数を、
上記記録媒体の外周では高く、内周では低くなるように
異ならせる制御手段と、を有し、上記制御手段は、1つ
のセクタ内の、セクタアドレスを記録したヘッダーエリ
アのデータに対してはトラックアドレスに応じて上記同
期信号の周波数をm段階に変化させ、1つのセクタ内の
ヘッダーエリアと異なるデータエリアのデータに対して
はトラックアドレスに応じて上記同期信号の周波数をn
(n>m)段階に変化させ、かつ、上記記録媒体の同一
のトラックにおいては各セクタのヘッダーエリアに対す
る同期信号の周波数をデータエリアに対する同期信号の
周波数よりも低くするかほぼ等しくする情報記録再生装
置にある。
〔実施例〕
以下本発明の実施例について図を用いて説明する。
第1図はデイスク面上のトラツク,セクターフオーマツ
トの一例を示したものである。N1,N2,N3,N4はデータ記
録部のトラック群を示し、各々のトラツク群内では、各
セクターのデータ記録部S1〜Snは同一の記録周波数で記
録され、従って再生もその記録周波数による再生クロツ
クによってサンプリングされ、記録データが再生され
る。
例えばデイスク外周部、N1トラツク群ではf1周波数(ク
ロツクレート)でデータ部は記録され、同じ様にその内
周N2トラツク群はf2周波数で、N3トラツク群ではf3周波
数で、最内周N4トラツク群ではf4周波数で各々記録され
る。もちろん周波数(クロツクレート)の大小順はf1
f2>f3>f4であり、こうすることによってデイスク面上
の記録密度の大略の最適化がはかれる。また、M1,M2
ヘツダー部のトラツク群を示し、第1図のデイスク面上
で斜線で示した各セクターの先頭のヘツダー部位は、デ
イスク面上で図に示す様に径方向にM1,M2のトラツク群
に分かれていて、各々のトラツク群内ではヘツダー部の
記録周波数は一定であり、ヘツダー部トラツク群M1,M2
のクロツクレートをそれぞれf5,f6とするとf5>f6の関
係となる。このヘツダー部にはアドレス信号、セクタN
o.等がプリフオーマツト記録されている。このデイスク
は前述のC.A.Vで回転するデイスクであり、記録/再生
の光ビームのビーム径の制約からクロツクレートf6はヘ
ツダー部トラツク群M2の最内周トラツクから決定され、
データ記録部の最内周N4とほぼ同じクロツクレートf4
なる。即ち、f6f4となる。同様にヘツダー部トラツク
群M1のクロツクレートf5はその最内周がデータ記録部の
N2データ部トラツク群の最内周と一致するのでf5f2
なる。
第1図に示す様に最外周データ記録部トラツク群N1
S0,S1…Snの各セクターより構成され、1トラツク当り
n+1個のセクタが形成されるようにフオーマツトされて
おり、同じく、N2トラツク群はS0,S1…Sn-mの各セクタ
ーから構成され(n-m+1)セクター/トラツクのフオー
マツトとなる。但し、n,mは正の整数とする。N3,N4トラ
ツク群についても同様な事がいえ、最内周トラツク群N4
のセクター数は最外周トラツク群N1のセクター
数(n+1)の約1/2になる。即ち、各トラツク群の1トラ
ツクのセクタ数は各トラツク群の最内周トラツクの半径
にほぼ比例する。これはデイスクの記録範囲が半径の1/
2から2/2の領域である時、デイスクの記録/再生のパフ
オーマンスが最適化されることによっている。
例えば直径200mmのデイスクで考えると、半径は100mmと
なるから、最外周記録トラツクは94mm、最内周記録トラ
ツクは54mmの付近とすれば良い。するとN1:N94〜84mm,N
2:84〜74mm,N3:74〜64mm,N4:64〜54mmの様にトラツク群
を分割する。同じくヘツダー部トラツク部に関しては
M1:94〜74mm,M2:74〜54mmとなる。各トラツク群での最
内周トラツクが空間周波数的に最も厳しいから最内周ト
ラツクに合わせてフオーマツトを決めてやる。例えば記
録最小ピツト長をトラツク方向に1.27μm,1セクタ1010
バイト,記録変調方式をMFMとして記録すると、N4トラ
ツク群の最内周トラツクについては トラツク長=2π×54mm=339292μm ……(1) となる。また1バイト記録するために必要な長さは 1.27μm×8=10.16μm ……(2) となる。従ってセクタの長さは 10.16×1010=10.26mm ……(3) となる。従って1トラツク当りのセクタ数は(1)を
(3)で割って 339292μm/10.26mm=33セクタ/トラツク となる。従ってN4トラツク群では33セクタ/トラツクの
構成となる。
同様にしてN3トラツク群では 2π×64mm/10.26mm=39セクタ/トラツク となる。但し、N3トラツク群のヘツダー部トラツク群M2
は記録クロツクレートがN4トラツク群と基本的に同じf4
周波数を用いるから、1セクタのヘツダー部分が占める
割合が外周にいく程増えるため、その分、正味のセクタ
が少なくなる。従って、ヘツダー部を含めたセクタ長
は、ヘツダー部について割増補正をしなければならな
い。その分を修正すると約1セクタ分減り、正味38セク
タ/トラツクとなる。従ってN3トラツク群では38セクタ
/トラツクの構成となる。
同様にしてN2トラツク群ではヘツダー部,データ記録部
ともに記録クロツクレートがf2なので 2π×74mm/10.26mm=45セクタ/トラツク となる。
同様にしてN1トラツク群では 2π×84mm/10.26mm=51セクタ/トラツク となるが、割増補正して50セクタ/トラツクの構成とな
る。
以上まとめると第1表の様になる。
一方トラツク間ピツチを1.6μmとする各トラツク群10m
mの領域には10mm/1.6μm=6250トラツクが構成される
から、各トラツク群N1〜N4に収容されるセクタ数から全
セクタ数を求めると以下の式となる。
(33+38+45+50)×6,250=1,037,500セクタ/面も
し、1セクタのユーザーズ・バイトを512バイト(以後
Bと称す)と仮定すると、1面当りのユーザーズ・バイ
トは約531MB/面(MB=106B)となる。
以上の計算で1トラツクのセクタ数を出す過程で端数は
除いて整数セクタとした。余りはセクタ間のギヤツプ等
に割付ければ良い。また1010B/セクタのうちユーザーが
記録出来るバイト数を512Bとしたが、残りの一部はヘツ
ダー部、他は強力な誤り訂正のたに使われているがここ
では詳述しない。
他方全面をN4トラツク群のフオーマツトでクロツクレー
トf4で記録すると即ちC.A.V前面記録方式となるが、前
面の記録容量は (33+33+33+33)×6,250=825,000セクタ となり、従って1面当りのユーザーズ・バイトは 512B×825,000=422MB/面 となる。従って本実施例の記録方式ではC.A.V方式に比
べて531/422=1.26、即ち26%の記録容量のアツプがは
かれる。
第1図のデイスクの記録シーケンスについて第2図を用
いて以下説明する。第2図に於て1はデイスク・コント
ローラ部、2はマルチプレクサーである。まず記録時、
不図示の外部装置より指示されたアドレス・ナンバーに
よって、すなわちそのアドレスのヘツダー部がM1トラツ
ク群(即ちN1,N2トラツク群)にあるのがM2トラツク群
(即ち、N3,N4トラツク群)にあるのかにより、2ビツ
トのエンコード信号がコントローラー1から発生され、
マルチプレクサ2に入力される。マルチプレクサ2は、
その2ビツト信号00,01,10,11に従ってアンドゲート4
のうちの1つのゲートが選択される。3はf1,f2,f3,f4
の周波数の信号を発生する信号発生器で例えば公知の水
晶発振子を用いた発振回路を4個内蔵しており、選択さ
れたアンドゲート4によっとf1〜f4のうち1つの周波数
が選択される。ゲート4の出力は5のオアゲートに入力
され、この出力(f2又はf4)がヘツダー部のプリフオー
マツトされたアドレスデータを読み出す基本クロツク21
となり、復調器9に入力され、デイスクから読み出した
信号を増幅するプリアンプ8からのヘツダー部呼出しデ
ータの解析(復調)に用いられる。復調されたヘツダー
部のデータはコントローラ1に入力され、外部装置から
指示されたアドレスと一致したらコントローラ1からデ
ータ記録のための周波数を選択する2ビツト信号がマル
チプレフサ2に出力され、記録すべきトラツク群N1〜N4
に対応するf1〜f4のうち1つの周波数が前記と同様に選
択される。この選択された周波数のクロツクが記録の基
本クロツク21となり、コントローラ1に送られ、記録デ
ータ20を読み出すのに用いられると同時に変調器6に入
力される。変調器6にはコントローラ1からの記録デー
タ20と前記記録基本クロツク21が入力され、混合変調さ
れ、レーザドライバ7に出力され、変調された光ビーム
により情報が記録される。
第3図は本実施例の再生系部分のブロツク回路図であ
る。10は再生用プリアンプで、そのアナログ出力信号は
11のコンパレータ回路で2値化される。12はこの2値化
信号より復調再生の基準クロツクを作る再生用クロツク
発生器であり、13は11の2値化出力信号を上記再生クロ
ツク信号でサンプリングして記録データのビツト列を得
る復調器である。
以下動作について説明する。再生用クロツク発生器12は
いわゆるP.L.L回路で構成されているが、本実施例の場
合の様に最内周トラツク群N4と最外周トラツク群N1の記
録/再生のクロツク・レートは前述の様に約2倍近く離
れており、通常のP.L.L回路ではこの範囲で目的とする
周波数に安定にロツクするのは難かしいので、本実施例
に於ては、再生時アドレスを指定すると、記録時と同様
にコントローラ1から、上記アドレスに対応した周波数
セレクト信号が発生され、アンドゲート4,オアゲート5
を通じてf1〜f4のうちのどれかの周波数が再生用クロツ
ク発生器12の比較周波数として再生用クロツク発生器12
に出力され、PLLの中心周波数を適当に変化させる。こ
の様にして得られた再生クロツクによりコンパレータ11
から出力される2値化出力信号を復調器13でサンプリン
グすることによって記録データ・ビツト列(…1,1,0,1
…)が得られる。
この復調器13の出力はコントローラ1にてクロツクと記
録データのデータセパレート、誤り訂正(E.C.C:Error
Correcting Code)後、元のデータが復調される。
第4図に本実施例におけるコントローラの制御フローを
示す。まず、不図示の外部装置よりデータの記録又は再
生の指示があるか否かを判断する(ステツプ1)。デー
タの記録の場合は外部装置より記録アドレス及びデータ
を入力する(ステツプ2,3)。
そして入力したアドレス情報のヘツダー部がM1トラツク
群かM2トラツク群に含まれるか判断し(ステツプ4)、
それぞれのトラツク群に対応する周波数を選択するため
の2ビツト信号を出力する(ステツプ5,6)、 そして、復調されたアドレス情報を入力し、指定アドレ
スと等しいか否か判断する(ステツプ7,8)。
一致していれば、入力したアドレス情報に応じてトラツ
ク群N1〜N4のどれに入るか判断し、記録周波数を選択す
るための2ビツト信号をマルチプレクサ2に送信する
(ステツプ9)。そして選択された周波数のクロツクを
入力し(ステツプ10)、それに同期して記録データを変
調器6へ送信し(ステツプ11)、モータ等を制御して変
調されたデータに従ってデイスクに記録する(ステツプ
12)。データを再生するときは、外部装置から再生アド
レスを入力し(ステツプ13)、記録時と同様にヘツダー
部がM1トラツク群かM2トラツク群かにより周波数f2かf4
かを選択し(ステツプ14,15,16)、復調されたアドレス
情報と指定アドレスが等しいか否か判断し(ステツプ1
7,18)、一致していれば記録周波数を選択する2ビツト
信号をマルチプレクサ2へ送信する(ステツプ19)。そ
してモータ等を制御してデイスクからデータを読み出し
(ステツプ20)、選択された周波数のクロツクで復調さ
れた再生データを入力し(ステツプ21)、再生クロツク
を再生データの分離を行い、かつ誤り訂正符号(ECC)
を付加して、元のデータを再生する(ステツプ22)。
前記実施例では記録トラツク群N1〜N4の4群に分けた
が、もう少し多く例えば8群:N1〜N8、従って記録周波
数もf1〜f8の様によりきめ細かくしても良い。その場
合、ヘツダー部もM1,M2の2群でなく、N1〜N8に対応し
てM1〜M4の様によりきめこまかくしても良い。このとき
ヘツダー部のクロツクレートはf2,f4,f6,f8を対応させ
れば良いし、f1〜f8を対応させても良い。
そうすることによって全記録容量は増加するが、一方f1
〜f8の基本周波数発生器、コントローラー部が複雑とな
り、コスト・アツプ要因ともなるので、コスト・パフオ
ーマンスからある適当なトラツク群を選べばよい。
また、前記実施例では発振器に水晶制御発振器を用いた
が、VCO(電圧制御発振器)を用いて、VCOへの入力電圧
をステツプ的に変化させて周波数を選択するようにして
もよい。
以上の様にデイスクの径方向に対してヘツダー部及びデ
ータ記録部にトラツク群を設けることにより、記録密度
を高くしながらクロツクレートをかえることが容易にな
る。
〔効果〕
以上説明した様に本発明によれば、CAV方式において、
セクタ内のヘッダーエリアのデータに対してはトラック
アドレスに応じて同期信号の周波数を外周では高く、内
周では低くなるようにm段階に変化させ、セクタ内のデ
ータエリアのデータに対してはトラックアドレスに応じ
て同期信号の周波数を外周では高く、内周では低くなる
ようにn(n>m)段階に変化させ、かつ、同一トラッ
クにおいては各セクタのヘッダーエリアに対する同期信
号の周波数をデータエリアに対する同期信号の周波数よ
りも低くするかほぼ等しくすることにより、記録又は再
生速度の制御を容易にするとともに、CLV方式の様に、
ディスクの慣性により高速アクセスができないという欠
点もなく、CAV方式の様に記録容量が少ないということ
もなく、CLV/CAV両方式の良い点を合わせて構成できる
ので、高速アクセスと大記録容量の両方を共に達成でき
る。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明におけるデイスクフオーマツトの一例を
示す図、第2図は記録系の構成を示すブロツク図、第3
図は再生系の構成を示すブロツク図、第4図はコントロ
ーラの制御動作を示すフローチヤート図である。 ここで、1はコントローラ、2はマルチプレクサ、3は
周波数発生器、M1,M2はヘツダー部トラツク群、N1,N2,N
3,N4はデータ記録部トラツク群である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のセクタ及びトラックを有するディス
    ク状記録媒体に情報を記録したり、上記記録媒体から情
    報を再生する情報記録再生装置において、 上記記録媒体を一定角速度で回転させる駆動手段と、 上記駆動手段により一定角速度で回転している上記記録
    媒体に情報を記録するための又は上記記録媒体から情報
    を読み出すための同期信号を発生する発生手段と、 情報を記録するトラック又は情報を読み出すトラックの
    アドレスに応じて上記発生手段により発生される同期信
    号の周波数を、上記記録媒体の外周では高く、内周では
    低くなるように異ならせる制御手段と、 を有し、上記制御手段は1つのセクタ内の、セクタアド
    レスを記録したヘッダーエリアのデータに対してはトラ
    ックアドレスに応じて上記同期信号の周波数をm段階に
    変化させ、1つのセクタ内のヘッダーエリアと異なるデ
    ータエリアのデータに対してはトラックアドレスに応じ
    て上記同期信号の周波数をn(n>m)段階に変化さ
    せ、かつ、上記記録媒体の同一のトラックにおいては各
    セクタのヘッダーエリアに対する同期信号の周波数をデ
    ータエリアに対する同期信号の周波数よりも低くするか
    ほぼ等しくすることを特徴とする情報記録再生装置。
JP2332785A 1985-01-23 1985-02-08 情報記録再生装置 Expired - Fee Related JPH0740406B2 (ja)

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