JP2005182896A - 光学的情報記録再生装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外乱や急激な温度変化の多い使用環境下においても信頼性の高いショックプルーフ機能を実現する。
【解決手段】光学的情報記録再生装置は、ディスク１に光ビームを照射して情報の記録または再生を行う光学的情報記録再生装置は、ディスク１に記録する記録データまたはディスク１から取得する再生データを保持するメモリ１４と、メモリ１４のデータ蓄積量または空き容量を監視するメモリ監視手段及びディスク１への記録動作または再生動作に関わる複数のパラメータ調整を実行する学習手段として機能するシステムコントローラ１２とを有する。システムコントローラ１２は、ディスク１への記録動作時またはディスク１からの再生動作時にサーボエラーまたは信号品位変化を監視し、サーボエラーまたは信号品位変化が検知されたときに、データ蓄積量または空き容量に基づいて、学習手段の実行項目を選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディスク状媒体を用いた情報の記録再生装置および記録再生方法に関し、特にレーザーパワーやサーボオフセットなど、記録または再生性能を支配するパラメータの最適値を求めて逐次更新する学習機能を有する記録再生装置および記録再生方法に関する。

光ディスク装置は、これまで主にパーソナル・コンピュータ等の周辺機器として活用され、媒体の可搬容易性あるいは高速かつランダムなアクセスレスポンスの優位性から大容量のデータストレージ機器として発展してきた。近年、こうした光ディスクの高密度化が急速に進展するに相まって、高精細スチルカメラあるいはビデオカメラにおいて小径かつ大容量の光ディスクが用いられ、モバイル撮像機器の主軸メディアとして普及している。

このように高速・高密度が進展している光ディスク装置では、記録再生時のレーザーパワー強度あるいはフォーカス・トラッキング制御系のサーボオフセット値といったパラメータの最適設定が大変重要である。最適なパラメータは、ディスクのトラック幅やピッチ、溝形状、記録膜の材料感度や半径方向の均一性などに影響される。一般にこうした固体差はディスク固有のものであり、ディスクが異なると最適パラメータも異なる。また、同一のディスクであってもディスクの反り、ディスク面上の汚れ、使用回数の増大やディスク保存状態によって経時変化が発生する。さらに、光ディスク装置の記録再生プロセスにおいては、温度が重要なパラメータであり、ディスクの温度によって最適な記録再生パラメータが変化する。

通常、様々な変動に対するパラメータ値の調整は、ディスクの最外周あるいは最内周などに設けられた所定のテスト領域において記録再生を実施して最適値を求めている。以降本明細書では、こうしたパラメータの最適値を求めて逐次更新する処理を"学習"と称する。

この学習処理の一例として、図１０を用いて従来の再生レーザーパワー学習の概要を説明する。ディスクのテスト領域にランダム信号あるいは特定パターン信号を予め記録する。続いて、再生レーザーパワーを変えながら記録されたデータを繰り返し再生し、各再生パワーにおけるエラーレートを求める。図１０は横軸に再生パワー強度〔ｍＷ〕、縦軸にエラーレート（ビット誤り率）〔％〕をとった依存特性である。再生パワーの設定値に応じて、凹型ボトムのカーブが観測される。ここで、再生パワー最適値を求める一例を説明する。

図１０に示すように、所定のエラーレートしきい値Ｅｔｈを判定レベルに設定する。Ｅｔｈは、エラー訂正処理で復号可能なエラーレート臨界値などに設定される。次に、再生パワー依存特性（凹字カーブ）とＥｔｈの２つの交点Ｐｒ＿ｍｉｎ、Ｐｒ＿ｍａｘを求める。そして、Ｐｒ＝（Ｐｒ＿ｍｉｎ＋Ｐｒ＿ｍａｘ）／２を満足するＰｒを再生パワー最適値として算出する。得られた最適再生パワーを設定して再生処理を行うことで、信号品位の良好な、すなわち信頼性の高い再生データを得ることができる。

ところで、これまでのコンピュータ周辺用途であれば、屋内据え置き使用が前提でもあり、上述の学習を実施するタイミングは装置起動時やディスク交換時、あるいは適当な時間間隔で実施するレベルで十分であった。しかしながら、光ディスクをビデオカメラのような小型モバイル撮像機器に適用することを想定すると状況は一変する。すなわち、野外運用における過酷な環境温度変化や、振動や揺れに起因するサーボエラーの頻発などに対する耐性を大幅に向上させなければ実用に耐えない。また、記録あるいは再生される高精度映像情報はデータ転送レートが高く、かつ実時間で処理しなければならないので、頻繁な実施録再が発生する学習処理は、システム処理上重大なトラフィック増加を及ぼしてしまう。

従来、こうした状況における学習技術として、例えば、媒体への情報記録再生に係わるバッファＲＡＭへの書き込み、読み出しレートの時間差を利用して記録再生動作中に一時停止期間を設け、この間欠休止期間を利用してパラメータの学習を実施する提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。より具体的には、記録または再生データをメモリに一時退避することによって装置の耐震性を確保し、一方、間欠休止期間に適宜学習を実行することで、環境温度変化などの様々な変動要因に対して信頼性の高い学習を行い、パラメータ精度を維持するというものである。

図１１を用いて、従来技術の間欠動作のメモリ制御方法を説明する。（ａ）は、横軸に時間、縦軸にデータ蓄積量を示したタイミングチャートである。いま、再生開始の上位コマンドが発行され、時刻ｔ０において、所定アドレス位置へのシーク動作、アドレス確認が完了し、ディスクからのデータ再生が開始されるものとする。（ｂ）は、メモリへの書き込み制御信号の経時変化であり、Ｈ区間でディスクからの再生データをメモリに蓄積する。Ｌ区間では、メモリへの書き込みは行わない。また（ｃ）は、メモリからの読み出し制御信号の経時変化を示し、Ｈ区間でメモリからデータを読み出す。通常、メモリからの読み出しは、メモリへの書き込みレートに比べ数分の１のレートで行われる。

時刻ｔ０より、（ｂ）の書き込み制御信号に従ってメモリにデータが蓄積される。時刻ｔ１において、データ蓄積量がＡに至り、（ｃ）のメモリ読み出し制御信号により、メモリからデータ読み出しがなされる。時刻ｔ１からｔ２の間は、ディスクからのデータ再生は一時待機される。データ蓄積量がＢに至る時刻ｔ２において、再びディスクからのデータ再生が行われメモリへの蓄積が行われる。以上のようにメモリ制御信号に従って、メモリ内のデータ蓄積量を制御することによって、再生動作時、メモリには少なくともＢなる蓄積量が確保される。この最低データ蓄積量Ｂによって、ディスクからのデータ読み出し時に不測の衝撃や振動などが起きてトラッキング・サーボ動作などにエラーが生じても、復帰するのに十分な時間が確保される。したがってデータ再生が途切れることなく連続性が保たれる。時刻ｔ１からｔ２、ｔ３からｔ４の間は、通常、サーボ動作を停止して省電力を図ると共に、装置筐体への外乱にサーボが影響を受けないよう待機させている。こうした機能は、「ショックプルーフ」と呼ばれており、衝撃耐性を向上させる必須技術となっている。

このようなショックプルーフ機能を有する記録再生システムにおいては、ディスクへのデータアクセスの間欠休止期間、すなわち図１１の時刻ｔ１からｔ２の間、時刻ｔ３からｔ４の間などに学習処理を実施することによって、信頼性の高いドライブシステムを構築している。なお、以上の説明はディスクを再生する場合だけでなく、ディスクにデータを記録する場合もまったく同様である。
特開平０６−３０２１０４号公報

小型モバイル撮像機器における記録再生レートの高速化が日進月歩で進展している状況にあって、学習処理はできるだけ短時間に適切なタイミングで実施させなければならない。しかも学習パラメータ設定には高い調整精度が要求される。さたに光ディスク装置をモバイル運用する場合、例えば、過酷なアウトドア環境下で頻繁にディスクの交換がなされることにより、ディスクへのホコリの混入、汚れの付着、キズや反りの発生といった外乱が生じる可能性が増加する。また、急激な環境温度変化によって記録再生のデータ品位が劣化してしまうことが起こりえる。

こうした様々な外乱に起因するサーボエラー発生や再生データ品位劣化に対して、間欠休止期間に学習を実行するという従来の光学的情報記録再生装置には、適切なタイミングで適切な学習処理を実行することができないという課題が顕在化した。すなわちショックプルーフ機能の信頼性低下を招き、信頼性の高い記録再生動作が確保されないことになる。特に、記録時においては、撮影機会の損失を被るという致命的な状況に陥ってしまう可能性があった。

このような状況に鑑み、本発明は、外乱や急激な温度変化の多い使用環境下においても信頼性の高いショックプルーフ機能を実現する光学的情報記録再生装置および光学的情報記録再生方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の光学的情報記録再生装置は、媒体に光ビームを照射して情報の記録または再生を行う光学的情報記録再生装置であって、媒体に記録する記録データまたは媒体から取得する再生データを保持するメモリ手段と、メモリ手段のデータ蓄積量または空き容量を監視するメモリ監視手段と、媒体への記録動作または再生動作に関わる複数のパラメータ調整を実行する学習手段とを有している。そして、記録動作時または再生動作時のサーボエラーまたは信号品位変化を監視する監視手段と、この監視手段によりサーボエラーまたは信号品質変化を検知したときに、メモリ監視手段から得られるデータ蓄積量または空き容量に基づいて、学習手段が実行する項目を決定する学習項目選択手段をさらに有することを特徴としている。

これによって、ディスク面上へのホコリの混入、汚れの付着、キズや反りの発生等の外乱や、急激な環境温度変化に起因する記録再生のデータ品位劣化などがあった場合、学習処理を、記録再生動作の間欠休止期間に制約されることなく、緊急の学習処理要求に応じて適切なタイミングで実行することができる。すなわち、メモリのデータ蓄積量に応じて、リトライ処置をすべきか、学習手段を実行するかを最適に判断することができるので、信頼性の高いショックプルーフ機能を有する光学的情報記録再生装置を提供することができる。

学習選択手段は、メモリのデータ蓄積量または空き容量に加え、学習実行時間とメモリ手段からのデータ読み出しレートとに基づいて決定される。記録データまたは再生データの転送レートに応じて学習選択項目を適宜取捨選択することもできる。

本発明の光学的情報記録再生方法は、媒体に光ビームを照射して情報の記録または再生を行う光学的情報記録再生方法であって、媒体に記録する記録データまたは媒体から取得する再生データを保持する工程と、メモリのデータ蓄積量または空き容量を監視する工程と、媒体への記録動作または再生動作に関わるパラメータ調整を実施する学習工程とを有している。そして、記録動作時または再生動作時のサーボエラーまたは信号品位変化を監視する監視工程と、この監視工程によりサーボエラーまたは信号品質変化を検知したときに、データ蓄積量または空き容量に基づいて、学習実施項目を選択する工程をさらに有することを特徴としている。

本発明によれば、ショックプルーフ機能をつかさどる間欠的な記録再生動作の休止期間に制約されることなく、緊急の学習リクエストに対して適切な学習項目を選定することができる。さらに選定された学習項目は、メモリ残量もしくは空き容量に応じて設定されているので、記録または再生処理を瞬断させることなく学習プロセスを完遂することができる。すなわち、ディスク面上のホコリ混入、汚れの付着、キズや反りの発生といった外乱、あるいはまた、動作環境の急激な温度変化に起因する記録再生のデータ品位劣化などがあった場合、メモリの蓄積容量に応じて、リトライ処置をすべきか、あるいはまた学習プロセスを試行するかを最適に判断して実行することができるので、信頼性の高いショックプルーフ機能を提供する効果が得られる。

また、本発明の他の側面によれば、記録または再生のデータ転送レートの違いがあっても、ショックプルーフ機能を確保しながら、適切な学習項目を選定することができる。したがって、さまざまな圧縮レートを有する映像信号に対応して信頼性の高いショックプルーフ機能を提供する効果が得られる。

以下、本発明の光学的情報記録再生装置を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施例の光学的情報記録再生装置の構成を示す機能ブロック図である。

図１に示す光学的情報記録再生装置２１は、光ディスク（以下、「ディスク」１という。）、光ピックアップ２、アンプ３、再生信号処理部４、スピンドルモータ５、スピンドルモータドライバ６、ＡＴ（Auto Tracking）／ＡＦ（Auto Focus）ドライバ７、レーザードライバ８、サーボＤＳＰ（Digital Signal Processor）９、ディスクプロセッサ１０、映像圧縮伸張プロセッサ１１、システムコントローラ１２、メモリ制御部１３、メモリ１４、映像入出力インタフェース（以下、「映像入出力Ｉ／Ｆ」１５という。）、表示部１６、外部インタフェース（以下、「外部Ｉ／Ｆ」１７という。）、及び操作部１８を有している。

このうち、システムコントローラ１２は、中央演算処理機能（ＣＰＵ）を備え、操作部１８からのユーザー指定コマンドを受信してその受信コマンドに応じた処理を実行すると共に、予め設定された所定の制御プログラムを実行することにより、光学的情報記録再生装置２１の全体システムを統括制御する。

映像入出力Ｉ／Ｆ１５は、アナログ映像信号の入出力処理系であり、外部Ｉ／Ｆ１７は映像信号の高速デジタルインタフェース処理系である。

操作部１８ならびに表示部１６は、ユーザーへの情報表示ならびにコマンド指示等を受けるインタフェースである。

メモリ１４は、データバスを介して各機能ブロックでタイム・シェアされるメモリである。このメモリ１４は、システムコントローラ１２によってメモリ制御部１３を介してデータ書き込み、読み出しが制御される。メモリ１４及びメモリ制御部１３が本発明のメモリ手段に対応する。

光ピックアップ２は、光学カップリング群、レーザー素子、アクチュエータ、受光素子（以上図示せず）などからなり、ディスク１へのレーザー光照射や情報の記録または再生動作を担う。この光ピックアップ２は、情報再生時に、ディスク１からの反射光量を検出し、反射光を光電変換することで、再生信号を取得する。

次に、ディスク１からの情報再生処理について説明する。光ピックアップ２から得られた再生信号は、アンプ３によって所定レベルに増幅され、再生信号処理部４に伝送される。

図２は、再生信号処理部４の機能ブロック構成を示す。

図２に示す再生信号処理部４は、機能上、アンプ３に接続される入力端子側から順に、マトリクス演算器１１、ＡＧＣ（Auto Gain Control）、フィルタ、及びＡ／Ｄ変換器（アナログ・デジタル変換器）４４を備える。この構成において、前述のアンプ３によってゲイン増幅された再生信号は、マトリクス演算器４１により所定の加算、減算処理が施され、これにより再生信号（和信号）とともに、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号が生成される。得られた再生信号は、次段のＡＧＣ４２において信号レベルが常に一定になるようゲイン調整がなされる。一方、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などのサーボ信号は、サーボＤＳＰ９に伝送される。ゲイン調整された再生信号は、フィルタ４３により、所定の帯域制限を施すフィルタ処理、あるいは特定帯域へのピーキング処理などのイコライジング処理が施され、Ａ／Ｄ変換器４４により、フィルタ４３からの再生アナログ信号がデジタル化され、次段のディスクプロセッサ１０に伝送される。

以上説明のとおり、再生信号処理部４は、光ピックアップ２からの再生信号に対して、アナログプロセス処理を実施するブロックを構成している。

図１に戻り、サーボＤＳＰ９の動作について説明する。

サーボＤＳＰ９は、ディスクドライブシステムのサーボ制御全体をコントロールする。サーボＤＳＰ９は、トラバースモータ（図示せず）によって光ピックアップ２をディスク１上の所定アドレス近傍に位置制御する。また、再生信号処理部４から得られるフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に基づいてＡＴ／ＡＦドライバ７を駆動する。

光ピックアップ２には、対物レンズ（図示せず）をフォーカス方向とトラッキング方向に駆動するためのアクチュエータ（図示せず）が設けられており、ＡＴ／ＡＦドライバ７は、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号に応じて対物レンズをフォーカス方向、トラッキング方向に位置調整する。こうして、回転するディスク１面上に光ビームスポットの合焦を維持するとともに、情報トラックに対してトラッキング制御を行う。

サーボＤＳＰ９は、さらに、光ピックアップ２において、レーザードライバ８を介してレーザー射出光量制御を行う。また、スピンドルモータドライバ６を介して、スピンドルモータ５の回転駆動制御を行う。

図３は、ディスクプロセッサ１０の機能ブロック構成を示す。

図３に示すディスクプロセッサ１０は、機能上、再生信号処理部４に接続される入力端子側に並列にＰＬＬ（Phase Locked Loop）１０１及びイコライザ１０２を備え、イコライザ１０２の出力側に順次、ＰＲＭＬ（Partial-Response Maximum-Likelihood）、復調器、ＥＣＣ（Error or Correction Code）、及び信号品位判定器１０６を備える。

上記構成において、前述の再生信号処理部４からのデジタル化された再生信号は、イコライザ１０２において波形等化処理がなされる。イコライザ１０２は、タップ係数を適応的に切り替え制御可能なトランスバーサルフィルタで構成される。また、ＰＬＬ１０１において、再生信号のエッジに同期したクロックが生成される。ＰＲＭＬ１０３は、イコライザ１０２において波形等化された信号に対して、周知の最尤復号処理に基づくデータ検出を行う。得られた再生データは、復調器１０４において所定の復調処理を受ける。続いて、ＥＣＣ１０５において誤り訂正処理がなされる。信号品位判定器１０６は、ＥＣＣ１０５から得られるビット単位の訂正不能フラグに基づいて再生信号のエラーレートを算出する。エラーレートは、再生信号の品位を現す尺度であり、エラーレートが低ければ低いほど再生信号品位が良好であることを示唆している。一方、エラーレートが高ければ、ＥＣＣ１０５におけるエラー訂正能力を越えてしまい、再生データを正しく復元することができなくなってしまう。

図４は、システムコントローラ１２の機能ブロック構成を示す。

システムコントローラ１２は、ＣＰＵ１２３と外部とのインタフェース１２４とを有しており、さらにＣＰＵ１２３は、機能上、メモリ監視部（本発明のメモリ監視手段を成す）１２１と、学習選択判断部（本発明のサーボエラー及び信号品位変化の監視手段及び学習項目選択手段を成す）１２２を有している。図４の例では、メモリ監視部１２１及び学習選択判断部１２２は、ＣＰＵ１２３が予め設定された制御プログラムを実行することにより機能する。ここでの制御プログラム及びその処理で用いる制御テーブル（制御データ）は図示しないメモリ上に格納されている。

メモリ監視部１２１は、インタフェース１２４を介してメモリ１４からメモリ１４のデータ蓄積量Ｍの情報を所得し学習選択判断部１２２に送信する。学習選択判断部１２２は、ディスクプロセッサ１０から後述する信号品質変化信号を、サーボＤＳＰ９から後述するサーボエラー発生信号を受け取ると、これらの情報をもとに、後述するように学習を実行するかどうかの判定を行い、学習を実行すると判断した場合は、サーボＤＳＰ９に学習要求信号を送信する。

映像圧縮伸張プロセッサ１１は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式に基づく映像信号の圧縮あるいは伸張処理を担うプロセッサである。再生復号データに対して、所定の記録レートに対応するレートでＭＰＥＧデコード処理を担う。
＜本実施例の学習処理フロー＞
次に、本実施例の各処理ステップを詳細に説明する。図５は、本実施例における学習処理を説明するフローチャート図である。

（ステップ５１：サーボエラー監視）
まず、システムコントローラ１２は、ディスク再生動作中、常時サーボエラー発生の有無を監視する。

サーボエラー発生の有無は、再生信号処理部４（図１参照）から得られるフォーカスエラー信号あるいはトラッキングエラー信号に基づいて、サーボＤＳＰ９が判定し、ＤＳＰ９は、サーボエラーが発生したと判断すると、システムコントローラ１２にサーボエラー発生信号を送信する。

図６は、トラッキングエラー信号からサーボエラー検出を説明する模式図である。

図６（ａ）は、トラッキングエラー信号（エラー信号）レベルである。このエラー信号は、通常のトラッキング動作時には、所定のしきい値Ｗ１、Ｗ２の範囲内に収まっている。しかしながら、時刻ｔｘ時に外乱が生じると、エラー信号がしきい値Ｗ１、Ｗ２を越えてしまい、トラッキング・サーボが外れてしまう。このように、エラー信号レベルと所定のしきい値とのレベル比較を行うことによって、サーボＤＳＰ９はサーボエラーの発生を検出する。

図６（ｂ）は、サーボエラーの発生を示すフラグであり、このフラグはサーボエラーが検出されるとＨ（ハイ）レベルになる。すなわち、サーボエラー発生（検出）信号の送信は、図６（ｂ）に示すサーボエラー発生のフラグを発行することで行われる。このフラグは、エラー信号がしきい値Ｗ１あるいはＷ２を越えた瞬時に発行してもよいが、より信頼性を高めるために、エラー信号がしきい値Ｗ１あるいはＷ２と交錯する回数を積算してサーボエラー発生を判定してもよい。

以上、本ステップ５１では、システムコントローラ１２は、サーボＤＳＰ９からのサーボエラー発生信号に基づいて、サーボエラーの発生を監視し、エラー発生があればステップ５３に移行する。エラー発生がなければステップ５２に移行する。

（ステップ５２：信号品位監視）
次いで、システムコントローラ１２は、ディスク再生動作中、ディスクプロセッサ１０から信号品位信号を受け、常時、信号品位判定器１０６（図３参照）における再生信号のビットエラーレートを監視する。

ＥＣＣ１０５のエラー訂正能力の臨界点は、ビットエラーレート５Ｅ−４（ビットエラーの発生確率＝０．０５％）である。再生信号のエラーレート値が５Ｅ−４を越えた場合、ＥＣＣ１０５においてエラー訂正が不完全になる可能性がある。この場合は、ステップ５３に移行する。一方、再生信号のエラーレート値が５Ｅ−４以下であれば、ＥＣＣ１０５においてエラーを完全訂正できる。この場合はエンドに移行し処理を終了する。なお、信号品位の監視しきい値は、ＥＣＣ訂正能力臨界点に限定するものではなく、信号品位であるエラーレートの変化量を監視して品位劣化を判断してもよい。

（ステップ５３：データ蓄積量判定）
次いで、システムコントローラ１２は、ディスク再生動作中、常時、メモリ１４におけるデータ蓄積量Ｍを監視する。メモリ１４のデータ蓄積量Ｍが所定値ｋ以上であれば、ステップ５４に移行する。この際、学習要求信号が発行される。メモリ１４のデータ蓄積量Ｍが、所定値ｋより小さければ、ステップ５６に移行する。なお、本ステップではメモリ１４のデータ蓄積量Ｍが所定値ｋ以上であるかどうかを判定基準としているが、メモリ１４の空き容量が所定値以下であるかどうかを判定基準として用いてもよい。

（ステップ５４：学習項目設定）
次いで、システムコントローラ１２は、メモリ１４のデータ蓄積量Ｍをもとに学習試行可能時間を算出する。しかる後、以下に示すような優先順位、処理時間などが明示された学習テーブルにしたがって、学習実施項目が設定される。

優先度１：レーザーパワー学習：α〔ｍＳ〕
優先度２：フォーカスオフセット学習：β〔ｍＳ〕
優先度３：トラッキングオフセット学習：γ〔ｍＳ〕
たとえば、メモリ１４のデータ蓄積量Ｍをもとに算出した学習試行可能時間ｔが、（α＋β）＞ｔ＞αを満たすならば、時間ｔの間に試行できる学習項目は、優先度１のレーザーパワー学習のみと決定される。

あるいはまた、学習可能時間ｔが、（α＋β＋γ）＞ｔ＞（α＋β）を満たすならば、時間ｔの間に試行できる学習項目は、優先度１のレーザーパワー学習（α時間）と優先度２のフォーカスオフセット学習（β時間）の２項目と決定される。

（ステップ５５：学習処理）
次いで、システムコントローラ１２は、上記ステップ５４で決定された学習項目を所定のテーブルに示された順序で学習処理する。

（ステップ５６：リトライ処理）
次いで、システムコントローラ１２は、上記学習処理（ステップ５５）で調整されたパラメータに基づいてリトライ処理を実施する。

以上、本実施例における学習処理フローを詳述したが、ここで、メモリ１４のデータ蓄積量Ｍと学習処理のタイミングについて、図７および図８を用いて説明を加える。

図７（ａ）〜（ｅ）は、再生動作中にサーボエラーが生じ、学習処理ならびにリトライ処理を実施する場合を例示したタイミングチャートである。図７（ａ）は、メモリ１４のデータ蓄積量Ｍを示しており、縦軸がメモリ１４内のデータ蓄積量Ｍ、横軸は時間（ｔ）推移である。図７（ｂ）は、システムコントローラ１２により生成されるメモリ１４へのデータ書き込みタイミング制御信号であり、その論理レベルがＨ区間で書き込みが実施される。図７（ｃ）は、サーボＤＳＰ９により生成されるサーボエラー検出（発生）信号であり、その論理レベルのＨ区間でエラー発生を示す。図７（ｄ）は、システムコントローラ１２により生成される学習処理実施タイミング制御信号であり、その論理レベルがＨ（ハイ）区間の間、学習処理が実施されている。図７（ｅ）は、システムコントローラ１２により生成されるリトライ処理の実施タイミングを制御する信号であり、その論理レベルがＨ区間の間、リトライ処理が実施される。

ここで、図７（ａ）に示すようにディスク１からのデータ再生がメモリ１４に書き込まれる再生データのデータ蓄積量Ｍに応じて間欠動作で行われるものとする。図７（ａ）の例では、データ再生の一時待機中にメモリ１４のデータ蓄積量ＭがＡ（第１のしきい値）とＢ（第２のしきい値：最低データ蓄積量）との間で減少し、時刻ｔ１でメモリ１４のデータ蓄積量ＭがＢになると、この時点で図７（ｂ）に示すデータ書き込みタイミング制御信号がＨレベルになってディスク１からのデータ再生が再開され、これによりメモリ１４へのデータ書き込みが再開される。

次いで、時刻ｔ２でサーボエラーが生じると、この時点で図７（ｃ）に示すサーボＤＳＰ９のサーボエラー検出信号がＨレベルになる（図５のステップ５１）。これにより、図７（ｂ）に示すデータ書き込みタイミング制御信号がＬレベルになってディスク１からのデータ再生が一時待機され、これによりメモリ１へのデータ書き込みが中止されると共に、この時点でのメモリ１４のデータ蓄積量Ｍ１が判定される（図５のステップ５３参照）。図７（ａ）に示す例では、時刻ｔ２でのデータ蓄積量Ｍ１が、Ｍ１≧ｋ（ｋ：所定値）の条件を満足するため、この時点で図７（ｄ）に示す学習処理実施タイミング制御信号がＨレベルになり、設定された学習実施項目に応じて学習処理が実行される（図５のステップ５４、５５）。

次いで、時刻ｔ３において学習処理が終了し、学習実施項目に応じたパラメータの再設定が完了すると、この時点で図７（ｄ）に示す学習処理実施タイミング制御信号がＬレベルに、図７（ｅ）に示すリトライ処理実施タイミング制御信号がＨレベルになってリトライ処理が実行される（図５のステップ５６）。次いで、時刻ｔ４でリトライ処理が完了すると、この時点で図７（ｂ）に示すデータ書き込みタイミング制御信号がＨレベルになってディスク１からのデータ再生が再開され、これによりメモリ１４へのデータ書き込みが再開される。

その後、データ蓄積量ＭがＡになる時刻ｔ５までデータ書き込みが継続する。データ蓄積がＡになるとデータ再生が待機となり、データ蓄積量Ｍは徐々に減少する。そしてデータ蓄積量ＭがＢに至る時刻ｔ６において、再びディスク１からのデータ再生が行われメモリ１４への蓄積が行われる。

このようにして、再生動作時、メモリ１４には少なくとも最低データ蓄積量Ｂが確保される。最低データ蓄積量Ｂによって、ディスク１からのデータ読み出し時に不測の衝撃や振動などが起きてトラッキング・サーボ動作などにエラーが生じても、復帰するに十分な時間が確保される。したがってデータ再生が途切れることなく連続性が保たれる。また、時刻ｔ５からｔ６の間は、通常、サーボ動作を停止して省電力を図ると共に、装置筐体への外乱のサーボへの影響を回避することができる。

ここで、所定値ｋはメモリ１４からのデータ読み出しレートでメモリ１４からの連続読み出しを確保しながら学習処理を実施するに必要十分なメモリ蓄積量である。すなわち、連続読み出しに最低限必要な最低データ蓄積量Ｂと、学習処理の実施中に失われるデータ蓄積量を上回るように設定され、学習処理の実施に必要な時間を確保するとともに、学習処理が終了した時点においてその後の連続読み出しに必要な最低データ蓄積量を確保することを可能とするメモリ蓄積量である。

図８（ａ）〜（ｄ）は、再生動作中に生じたサーボエラーに対し、学習処理を経ずにリトライ処理を行うシーケンスを例示したタイミングチャートである。

図８（ａ）は、メモリ１４に蓄積されたデータ蓄積量Ｍを示しており、縦軸がメモリ１４内のデータ蓄積量Ｍ、横軸は時間（ｔ）推移である。図８（ｂ）は、システムコントローラ１２により生成されるメモリ１４へのデータ書き込みタイミング制御信号であり、その論理レベルのＨ区間で書き込みが実施される。図８（ｃ）は、サーボＤＳＰ９により生成されるサーボエラー検出信号であり、その論理レベルのＨ区間がエラー発生を示す。図８（ｄ）は、システムコントローラ１２により生成されるリトライ処理実施タイミング制御信号であり、その論理レベルがＨ区間の間、リトライ処理が実施される。

ここで、図８（ａ）に示すようにディスク１からのデータ再生がメモリ１４に書き込まれる再生データのデータ蓄積量Ｍに応じて間欠動作で行われるものとする。この場合、図８（ａ）の例では、データ再生の一時待機中にメモリ１４のデータ蓄積量ＭがＡ（第１のしきい値）とＢ（第２のしきい値：最低データ蓄積量）との間で減少し、時刻ｔ１でメモリ１４のデータ蓄積量ＭがＢになると、この時点で図８（ｂ）に示すデータ書き込みタイミング制御信号がＨレベルになってディスク１からのデータ再生が一時待機され、これによりメモリ１４へのデータ書き込みが再開される。

次いで、時刻ｔ２でサーボエラーが生じると、この時点で図８（ｃ）に示すサーボＤＳＰ９からのサーボエラー検出信号がＨレベルになる（図５のステップ５１）。これにより、図８（ｂ）に示すデータ書き込みタイミング制御信号がＬレベルになってディスク１からのデータ再生が再開され、これによりメモリ１４へのデータ書き込みが中止されると共に、この時点でのメモリ１４のデータ蓄積量Ｍ２が判定される（図５のステップ５３参照）。

図８（ａ）に示す例では、時刻ｔ２でのデータ蓄積量Ｍ２が、Ｍ２＜ｋ（ｋ：所定値）であるため、学習処理へ移行せず、リトライ処理によって復帰を図る。すなわち、時刻２で図８（ｄ）に示すリトライ処理実施タイミング制御信号がＨレベルになってリトライ処理が実行される（図５のステップ５６）。次いで、時刻ｔ３でリトライ処理が完了すると、図８（ｂ）に示すデータ書き込みタイミング制御信号がＨレベルになってディスク１からのデータ再生が再開され、これによりメモリ１４へのデータ書き込みが再開される。

このように、メモリ蓄積量が所定値ｋを下回る場合は、学習処理を実施すると最低データ蓄積量を下回ることになるので、学習処理は実施されないことになる。

以上述べたとおり、サーボエラー発生があってもデータ蓄積量Ｍを監視することによって学習実施項目が選定される。よって、データ再生の連続性というショックプルーフ機能が満足されながら、学習による再生パラメータの最適設定が行える。

次に、より高速レートで記録再生が行われる場合の処理について説明する。ディスクメディアを用いた記録再生装置の優位性の一つは、実時間を超えた高速かつランダムなデータ・アクセシビリティである。例えば、データ復号後の圧縮率の低い高精細な映像（高転送レート）と、圧縮率が高いスタンダード品位の映像（低転送レート）を一つのメディアに共存させ、双方を自在に再生することができる。あるいは、同一のレートで記録された映像データであっても、外部インタフェースとの機器接続を想定した場合、ディスクへのデータアクセスを通常の映像レートより高速で読み出して、外部機器に高速送出することができる。

図９（ａ）〜（ｄ）は、再生動作中に再生信号品位（エラーレート）悪化を検知し、学習処理を実施する場合を例示したタイミングチャートである。

図９（ａ）は、メモリ１４に蓄積されたデータ蓄積量Ｍを示しており、縦軸がメモリ１４内のデータ蓄積量Ｍ、横軸は時間（ｔ）推移である。図９（ｂ）は、システムコントローラ１２により生成されるサーボＤＳＰ９への信号品位低下に基づく学習要求信号であり、その論理レベルがＨ区間で信号品位低下が生じ復号処理に破綻をきたす可能性を警告している。図９（ｃ）は、システムコントローラ１２により生成される学習処理実施タイミング制御信号であり、その論理レベルがＨ区間の間、学習処理が実施される。図９（ｄ）は、システムコントローラ１２により生成されるメモリ１４へのデータ書き込みタイミング制御信号であり、その論理レベルがＨ区間で書き込みが実施される。

ここで、ディスク１からのデータ再生は間欠動作で行われるものとする。図９（ａ）に示す例では、メモリ１４からのデータ読み出し速度が高速であるため、データ蓄積量Ｍの減衰傾度が、前述した図７（ａ）に比べて急になっている。図９（ａ）の例では、データ再生の一時待機中にメモリ１４のデータ蓄積量ＭがＡ（第１のしきい値）とＢ’（Ｂ’＞Ｂ：第２のしきい値：最低データ蓄積量）との間で減少し、時刻ｔ１でメモリ１４のデータ蓄積量ＭがＢ’になると、この時点で図９（ｄ）に示すデータ書き込みタイミング制御信号がＨレベルになってディスク１からのデータ再生が再開され、これによりメモリ１４へのデータ書き込みが再開される。メモリ１４の最低データ蓄積量Ｂ’は、前述の実施形に比べ、より高速レートで読み出されることを勘案して、メモリ蓄積量Ｂ’＞Ｂを満足するよう設定されている。最低データ蓄積量Ｂ’によって、ディスク１からのデータ読み出し時に不測の衝撃や振動などが起きてトラッキング・サーボ動作などにエラーが生じても、復帰するに十分な時間が確保される。ここで、図９（ａ）の時刻ｔ２〜ｔ３において、システムコントローラ１２により、信号品位判定器１０６の出力（信号品位信号）に基づいてエラーレート悪化が検知されると（図５中のステップ５１）、図９（ｂ）に示す学習要求信号がＨレベルになってサーボＤＳＰ９に対し信号品位低下の警告が出されると共に、この時点でのメモリ１４のデータ蓄積量Ｍ３が判定される（図５のステップ５２参照）。

図９（ａ）の例では、時刻ｔ３でのデータ蓄積量Ｍ３は、Ｍ３≧ｐ（ｐ、ｋ：所定値）を満足している（図５中のステップ５３）。所定値ｐは、メモリ１４からのデータ読み出しレートに応じてシステムコントローラ１２が設定したものであり、前述の規定値ｋよりも高速データの連続読み出しを確保しながら学習処理を実施するに必要十分なデータ蓄積量であり、ｐ＞ｋの関係にある。

そこで、システムコントローラ１２は、データ蓄積量Ｍ３とメモリ１４からの読み出しレートによって学習可能時間を求め、その時間内に実施可能な学習項目を選定し、図９（ｃ）に示す学習処理実施タイミング制御信号をＨレベルにする（図５中のステップ５４）。たとえば、最小学習単位として、レーザーパワー学習のみ実行する。さらに学習可能時間に余裕があれば、レーザーパワー学習と共にフォーカスオフセット学習も実行する。そしてさらに学習時間に余裕があれば、前述２項目に加えてトラッキングオフセット学習も実施する。このように、メモリ１４のデータ蓄積量とデータ読み出しレートから算出される学習可能時間に応じて、少なくとも１つ以上の学習項目が決定される。

このように決定された学習項目に対する学習は、図９（ｃ）に示す学習処理実施タイミング制御信号に基づいて、時刻ｔ３〜ｔ４の間実施される。次いで、時刻ｔ４にその学習が終了し、学習項目に応じたパラメータの再設定が完了すると（図５中のステップ５５）、時刻ｔ５においてリトライ処理が完了し（図５中のステップ５６）、図９（ｄ）に示すデータ書き込みタイミング制御信号がＨレベルになってディスク１からのデータ再生が開始され、これによりメモリ１４へのデータ書き込みが再開される。

このように、メモリ１４からのデータ読み出しが通常のレートより高い場合であっても、データ蓄積量Ｍの監視レベル、すなわち所定値ｋを変更して学習処理への移行可否が判断されるため、ショックプルーフ機能を満足しながら、適切なタイミングで学習処理を実施して再生パラメータの最適設定を行うことができ、ショックプルーフ機能の信頼性を高めることができる。

以上、光学的情報記録再生装置の再生動作中のショックプルーフ機能を対象に実施例を説明したが、本発明は、記録動作中のショックプルーフ機能においても同様に適用できる。同様に、記録専用装置、再生専用装置にも適用できる。さらに、本発明はハードウエアによって構成される場合に制約されることなく、ソフトウエアによるプログラム処理によっても実現可能である。

実施例に係る光学的情報記録再生装置の機能ブロック図である。 再生信号処理部の機能ブロック図である。 ディスクプロセッサの機能ブロック図である。 システムコントローラの機能ブロック図である。 実施例の全体動作を示すフローチャートである。 サーボエラー検出を説明する図である。 学習移行タイミングを説明するタイミングチャートである。 リトライ処理移行タイミングを説明するタイミングチャートである。 転送レート変化に関わるタイミングを説明するタイミングチャートである。 従来例の学習処理を説明する図である。 従来例のショックプルーフ動作を説明する図である。

符号の説明

１ ディスク
２ 光ピックアップ
３ アンプ
４ 再生信号処理部
５ スピンドルモータ
６ スピンドルモータドライバ
７ ＡＴ／ＡＦドライバ
８ レーザードライバ
９ サーボＤＳＰ
１０ ディスクプロセッサ
１１ 映像圧縮伸張プロセッサ
１２ システムコントローラ
１３ メモリ制御部
１４ メモリ
１５ 映像入出力Ｉ／Ｆ
１６ 表示部
１７ 外部Ｉ／Ｆ
１８ 操作部
２１ 光学的情報記録再生装置
４１ マトリクス演算器
４２ ＡＧＣ
４３ フィルタ
４４ Ａ／Ｄ変換器
１０１ ＰＬＬ
１０２ イコライザ
１０３ ＰＲＭＬ
１０４ 復調器
１０５ ＥＣＣ
１０６ 信号品位判定器

Claims (5)

1. 媒体に光ビームを照射して情報の記録または再生を行う光学的情報記録再生装置であって、
   前記媒体に記録する記録データまたは前記媒体から取得する再生データを保持するメモリ手段と、
   前記メモリ手段のデータ蓄積量または空き容量を監視するメモリ監視手段と、
   前記媒体への記録動作または再生動作に関わる複数のパラメータ調整を実行する学習手段とを有する光学的情報記録再生装置において、
   前記記録動作時または再生動作時のサーボエラーまたは信号品位変化を監視する監視手段と、
   前記監視手段により前記サーボエラーまたは信号品位変化が検知されたときに、前記メモリ監視手段から得られるデータ蓄積量または空き容量に基づいて、前記学習手段の実行項目を選択する学習項目選択手段とを有することを特徴とする光学的情報記録再生装置。
2. 前記学習項目選択手段は、
   前記データ蓄積量または空き容量に加え、前記学習手段の実行時間と、前記メモリ手段からのデータ読み出し時間とに基づいて、前記学習手段の実行項目を選定することを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
3. 前記学習項目選択手段は、
   前記メモリ手段のデータ蓄積量が所定値以上又は前記メモリ手段の空き容量が予め設定された所定値以下の場合、前記学習手段の実行項目を選択し、
   前記メモリ手段のデータ蓄積量が所定値よりも小さい又は前記メモリ手段の空き容量が所定値よりも大きい場合、前記学習手段の実行項目を選択しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学的情報記録再生装置。
4. 前記メモリ手段のデータ蓄積量の所定値又は前記メモリ手段の空き容量の所定値は、前記メモリ手段からのデータ読み出し速度に応じて設定されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
5. 媒体に光ビームを照射して情報の記録または再生を行う光学的情報記録再生方法であって、
   前記媒体に記録する記録データまたは前記媒体から取得する再生データを保持する工程と、
   前記メモリのデータ蓄積量または空き容量を監視する工程と、
   前記媒体への記録動作または再生動作に関わる複数のパラメータ調整を実行する学習工程とを有する光学的情報記録再生方法において、
   前記記録動作時または再生動作時にサーボエラーまたは信号品位変化を監視する監視工程と、
   前記監視工程により前記サーボエラーまたは信号品位変化が検知されたときに、前記データ蓄積量または前記空き容量に基づいて、前記学習工程の実行項目を選択する工程とを有することを特徴とする光学的情報記録再生方法。