JP2005203017A

JP2005203017A - 再生装置、再生方法

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Publication number: JP2005203017A
Application number: JP2004006689A
Authority: JP
Inventors: Toru Sumino; 徹角野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2004-01-14
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】経時変化、温度変化等に関わらず常に最適なレーザパワーで再生動作が行われるようにする。
【解決手段】
再生動作中に、データ再生処理上で検出される評価値、例えばエラーレートやジッタレベルに基づいてレーザパワーの設定値（ＰＷＭ信号）を変化させ、再生レーザパワーを変化させる処理を行う。つまり評価値として適切な値が得られる状態になるように再生レーザパワーを収束的に変化させることで、再生中に適切な再生レーザパワーが保たれるようにする。
【選択図】図７

Description

本発明は、例えば光ディスク、光磁気ディスク等の記録媒体に対応して再生動作を行う再生装置と、その再生方法に関する。

特開２０００−２５１２５６号公報特開２００３−９９９４０号公報

例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（Mini Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ブルーレイディスク（Blu-Ray Disc）など、各種のディスクメディアが開発され、オーディオデータ、ビデオデータ、コンピュータユースのデータ等、各種データ記録再生システムで利用されている。
これら光ディスク（光磁気ディスク）に対する記録再生装置では、ディスクメディアに対してレーザ光を照射し、ディスクメディアに対する情報の書き込みや読み出しを行う。そして、適切な記録再生動作を実現するための条件の１つとして、レーザパワーが適切なレベルに調整されていることが挙げられる。このため従来より光ディスクシステムとしてはレーザパワー調整のための各種の手法が提案されている。
例えばディスクに記録されている管理情報から最適なレーザパワーを判別したり、記録再生動作に先立って、ディスクに試し書きを行いながら最適な記録レーザパワー、再生レーザパワーを検出する方式などが知られている。上記特許文献１、２にもレーザパワー調整に関する技術が開示されている。

ディスクに記録された情報信号を読み取るための半導体レーザの出射パワーは、実際にデコードを行う再生データ処理回路系でのエラーレートに大きな影響を与える。もしレーザパワーが小さければ反射光情報から得られるＲＦ信号は小さくなり、ノイズにうもれてＳ／Ｎが悪化し、エラーレートは悪化する。逆にレーザパワーが大きすぎると、ＲＦ信号が再生データ処理系のＡ／Ｄ変換器のレンジを越えてしまったり、ノイズが出てしまったりすることとなり、これもまたエラーレートの悪化を招く。また再生レーザパワーが高すぎると、ディスクに記録されている情報の劣化又は破壊を招くこともある。
これらの理由から再生レーザパワーとしての適切な範囲が存在する。
例えば図５においてエラーレート（縦軸）と再生レーザパワー（横軸）の関係を示しているが、ディスクに書かれた信号をエラーにならないように読み出すためには、再生時には、常にある程度決まった再生レーザパワーで出射しつづけなければならない。仮にエラー訂正能力の設計によって、３×１０^-3以下のエラーレートであればエラー訂正可能であることが保障されているのであれば、図５において３×１０^-3以下となる範囲内に再生レーザパワーが調整され、その再生レーザパワーが再生中に継続されなければならない。

そこで従来は、製造工程において、基準となるレーザパワーを出力させるために一つ一つの光ピックアップを調整し、再生装置では、基準の電圧に対し、常に同じレーザパワーが出力されるようにハードウェアにてオートパワーコントロールをおこなってきた。
これを図９で概略的に説明する。
図９は再生装置に搭載される光学ヘッド（光ピックアップ）１９、レーザドライバ２０、ＲＦアンプ２１、システムコントローラ８を示し、特にレーザパワー調整のための部位のみを示している。光学ヘッド１９において、レーザダイオード（半導体レーザ）１９ａから出力されるレーザ光は、図示しない光学系を介してディスク４０に照射され、その反射光がフォトディテクタ１９ｂによって検出される。フォトディテクタ１９ｂでは受光光量に応じた電気信号をＲＦアンプ２１に供給する。ＲＦアンプは再生処理のための所定の信号を生成し、図示しない再生信号処理系やサーボ系に供給する。
また光学ヘッド１９にはモニタディテクタ１９ｃが設けられ、レーザダイオード１９ａからのレーザ出力レベルを検出できるようにされている。

レーザダイオード１９ａは、レーザドライバ２０におけるＡＰＣ回路２０ａによってドライブ電流が印加され、レーザ出力が行われる。つまりＡＰＣ回路２０ａからのドライブ電流値によってレーザダイオード１９ａからの出力レーザパワーが決まる。
ＡＰＣ回路２０ａは、例えばシステムコントローラ８からのＰＷＭ信号に応じたドライブ電流（例えばＰＷＭ信号を積分した電圧に基づく電流）を出力する。つまりシステムコントローラ８は、内部のＰＷＭ信号発生部８ｃから出力するＰＷＭ信号のパルスデューティを調整することで、レーザパワーを設定できるものである。
なお、ＡＰＣ回路２０ａは、一般的にＡＰＣ（Auto Power Control）動作として知られているように、モニタディテクタ１９ｃから得られるレーザパワー検出値を参照し、ＰＷＭ信号で指示されたレーザパワーが安定的に出力されるように制御を行う。

このようなレーザ出力系に対して、製造ラインでの調整工程では、レーザダイオードの個々の特性の違いを考慮して、基準のＰＷＭ信号に対して所定のレーザパワーが得られるように調整を行う。
この場合、ＰＷＭ信号発生部８ａから、基準となるデューティのＰＷＭ信号を出力させる。そして、その状態でレーザダイオード１９ａから出力され、モニタディテクタ１９ｃで検知されるレーザパワーを作業者が確認する。つまりモニタディテクタ１９ｃの出力を例えば外部の計測用の機器に供給し、表示画面上でレーザパワーを確認する。ＡＰＣ回路２０ａには、レーザダイオード１９ａに対して出力するドライブ電流を調整するための半固定抵抗ＶＲが取り付けられており、作業者は、レーザパワーのモニタ表示をみながら半固定抵抗ＶＲを操作し、所定のレーザパワーが出力されるように調整するものとなる。
このような調整を行うことで、基準となるデューティに対して所定のレーザレベルが出力されるようになるため、システムコントローラ８がＰＷＭ信号のデューティを制御することで、システムコントローラ８が意図するレーザパワーが出力される状態となる。

ところが、実際に再生装置がユーザーサイドで使用されている場合は、温度状態や経時変化によりレーザダイオードの出力が変動する。即ち、例えば同じデューティのＰＷＭ信号を与えても、温度変化によってレーザダイオード１９ａからの出力レーザパワーは変動するし、また経時変化によってレーザダイオード１９ａが劣化し、或るデューティのＰＷＭ信号に対するレーザパワーが低下していく。
このことを考えると、単に出荷前の上記調整により基準のＰＷＭ信号に対するレーザパワー調整を行うだけでは不十分、つまり常にシステムコントローラ８が制御する適切なレーザパワーが得られるとは限らないことが理解される。

なお、温度状態や経時変化によるレーザダイオード１９ａの特性変動は、ドライブ電流に対して実際に出力されるレーザパワーの比が不安定になるものであり、上記したＡＰＣ動作による安定化では追いつかないものである。つまりＡＰＣ動作は、ＰＷＭ信号に基づくドライブ電流が、安定的に出力されるように制御する動作であり、安定化されたドライブ電流に対するレーザダイオード１９ａの出力レーザパワーの変動まではカバーできない。

上記温度変化に対応する手法としては、温度変化による特性変動の統計をとり、平均的な特性変動を判別し、各温度段階に対する係数を設定し、係数テーブルとして保持しておくことが考えられていた。即ちその場合、再生装置内に温度検出機能を設け、温度状態に応じてドライブ電流に係数をかけて出射パワーを制御する。
しかしながら、その係数は当然平均値であり、各再生装置の個々のばらつきを許容することは難しかった。つまり温度によりパワーを変化させているとはいえ、その係数は平均値なので個々の機器のばらつきにより、最適ではないものも存在した。また、その係数にそぐわないものがあれば、工場にて排除するしかないため歩留まりが悪化してしまっていた。

また、レーザダイオード１９ａは経時変化により多少なりとも劣化しパワーが出なくなることがありえるが、それに対して有効な手法はなされていない。もし経時変化に対処するには、例えばユーザーサイドでの使用時（再生時）毎に、例えば再生に先立ってレーザパワーの自動調整を行うようにしなければならず、その間ユーザーを待たせることになってしまい、装置の動作として適切ではなかった。

以上のことをまとめると、再生装置での再生レーザパワーに関して次の（１）〜（５）ような課題が残されていることになる。
（１）製造ラインにおいて、基準のＰＷＭ信号に対して所定のレーザパワーが出力されるように半固定抵抗ＶＲの調整作業が必要となるため、工程が増え、製造効率が低下する。
（２）半固定抵抗ＶＲでの調整を行っても、温度変化や経時変化には対応できない。
（３）温度変化に対応するためには係数テーブルを設定する必要があり、その統計作成、係数テーブルの設定等、面倒な作業が必要となるため、製造効率が低下する。また再生装置内に係数テーブルや温度検出機能を設ける必要がある。
（４）係数テーブルを用いて制御しても、機器の個別の特性に対応できないため、必ずしも適切なレーザパワー制御とならない。また係数にそぐわない機器は検査ＮＧとされ、歩留まりが悪化する。
（５）経時変化には対応できない。対応するには使用時に再生レーザパワー調整を行うようにすればよいが、その場合、ユーザーの使用性を悪化させる。

本発明はこのような課題に鑑みて、再生装置がユーザサイドで再生動作を行っている間、常に再生レーザパワーを調整するようにして、どのような状況下でも適正な再生レーザパワーでの再生が実現されるようにすることを目的とする。

本発明の再生装置は、記録媒体に記録されたデータの再生のために記録媒体に対してレーザ照射を行い、その反射光情報を得るヘッド手段と、上記反射光情報に基づきデータ再生処理を行うとともに、データ再生動作の評価値を出力する再生処理手段と、上記ヘッド手段から出力されるレーザパワーを設定するパワー設定手段と、上記評価値を用いて、上記パワー設定手段によるレーザパワーの設定値を変化させる処理を、データ再生動作中に継続的に実行するレーザパワー制御手段とを備える。
また上記レーザパワー制御手段は、レーザパワー初期値から、データリード可能なレーザパワー値にまで段階的にレーザパワーを上げていくように上記設定値を変化させる処理と、データリード可能なレーザパワー値に達した後に、上記評価値と目標評価値との比較に基づいて、レーザパワーの上げ下げを行うように上記設定値を変化させる処理とを実行する。
上記評価値は、データ再生処理において得られるエラーレート値、もしくはジッター値である。
また上記設定値は、レーザドライブ信号を生成するためのＰＷＭ信号であり、上記レーザパワー制御手段は、上記設定値を変化させる処理として、ＰＷＭ信号のパルスデューティを変化させる。

本発明の再生方法は、設定値を出力してレーザパワーを設定するパワー設定ステップと、記録媒体に記録されたデータの再生のために、上記パワー設定ステップで設定されたレーザパワーで、記録媒体に対してレーザ照射を行い、その反射光情報を得るレーザ出力ステップと、上記反射光情報に基づきデータ再生処理を行うとともに、データ再生動作の評価値を出力する再生処理ステップと、上記評価値を用いて、上記設定値を変化させるレーザパワー制御ステップとが、データ再生動作中において継続的に実行される。
また上記レーザパワー制御ステップでは、レーザパワー初期値から、データリード可能なレーザパワー値にまで段階的にレーザパワーを上げていくように上記設定値を変化させる処理と、データリード可能なレーザパワー値に達した後に、上記評価値と目標評価値との比較に基づいて、レーザパワーの上げ下げを行うように上記設定値を変化させる処理とが実行される。

ＣＤ、ＭＤなどの光ディスクメディアに対する再生装置では、データを読み取るレーザの出射パワーは元々のピックアップでのばらつきに加え、装置使用時での温度状態、経時変化等により常に変化している。これに対しては、再生時に継続的に評価値に基づく再生レーザパワー制御を行うようにすることで、常に最適な再生レーザパワーで再生動作を行うことが可能となる。

本発明によれば、再生動作中に、データ再生処理上で検出される評価値、例えばエラーレートやジッタレベルに基づいてレーザパワーの設定値（ＰＷＭ信号）を変化させ、再生レーザパワーを変化させる処理を行うようにしている。つまり評価値として適切な値が得られる状態になるように再生レーザパワーを収束的に変化させる制御が行われる。このため、個々の再生装置又はピックアップの特性のバラツキや、温度変化、経時変化等のレーザパワー変動要因に関わらず、常に最適なレーザパワーで再生動作を実行できるようになり、これによって再生装置としての性能が向上されるという効果がある。

また、このように再生中に常時パワー制御が行われるのであれば、製造ラインにおいて、基準のＰＷＭ信号に対して所定のレーザパワーが出力されるように半固定抵抗の調整作業が不要となり、製造効率を向上できる。
温度変化に対応するための係数テーブルの設定や温度検出機能も不要であり、構成の簡略化、製造工程の効率化、さらには歩留まりの向上という利点も得られる。
また、再生時の状況及び機器に応じた追従的なレーザパワーのサーボ制御といえるものであるため、温度や経時変化等の条件変動や機器の個別の特性差なども問題ない。
また、再生動作前のレーザパワー調整等の処理は不要であり、ユーザーの使用性を悪化させることもない。

また本発明のレーザパワー制御では、レーザパワー初期値から、データリード可能なレーザパワー値にまで段階的にレーザパワーを上げていくように設定値を変化させ、データリード可能なレーザパワー値に達した後に、評価値と目標評価値との比較に基づいて、レーザパワーの上げ下げを行うように設定値を変化させるようにしている。
この場合、目標評価値の設定によって、再生レーザパワーとして出力すべきパワーを設計上、任意に設定できるという利点がある。
さらにこのため、データリードが可能なレーザーパワー範囲内で、なるべく低いレーザパワーで再生が行われるように制御することができる。低いレーザパワーで再生が行われることで、省電効果が得られる。
また初期値からレーザーパワーを上げていく方向に制御すること、つまり初期値は十分に低いレーザーパワーとし、再生可能なレベルまで段階的にパワーを上げた後、収束的なパワー制御を行うようにすることで、再生動作中に、記録媒体上のデータの劣化や破壊をもたらすような高いパワーになることがなく、適切なレーザーパワーのサーボ処理となる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施の形態としての記録再生装置１の内部構成例について示したブロック図である。
この実施の形態としての記録再生装置１は、一例として、磁界変調方式でデータ記録が行われる光磁気ディスクであるミニディスク（ＭＤ）方式のディスクに対する記録再生装置とする。但し、既に普及している音楽用途のミニディスクのみではなく、より高密度記録を可能とし、コンピュータユースの各種データのストレージに利用できる高密度ディスク（次世代ディスクとも言う）についても対応可能な記録再生装置である。

また、本例の記録再生装置１としては、例えばパーソナルコンピュータ（或いはネットワーク）５０等の外部の機器との間でデータ通信可能な機器とされる。
例えば記録再生装置１は、パーソナルコンピュータ５０とＵＳＢケーブル等の伝送路５１で接続されることで、パーソナルコンピュータ５０に対する外部ストレージ機器として機能できる。また、パーソナルコンピュータ５０を介したり、或いは直接ネットワークと接続できる機能を備えるなどしてネットワーク接続されることで、音楽や各種データをダウンロードし、記録再生装置１においてストレージ部２に装填されたディスクに保存できるものともなる。

一方、この記録再生装置１はパーソナルコンピュータ５０等に接続しなくとも、例えばオーディオ機器として機能する。例えば他のオーディオ機器等から入力された音楽データをディスクに記録したり、ディスクに記録された音楽データ等を再生出力することができる。
即ち本例の記録再生装置１は、パーソナルコンピュータ５０等に接続されることで汎用的なデータストレージ機器として利用でき、かつ単体ではオーディオ記録再生機器としても利用できる装置である。

ここで、本例の記録再生装置１の構成の説明に先立って、記録再生装置１が対応する、光磁気記録による次世代ディスクの概要について説明しておく。
先ず、このような次世代ディスクとしては、現行のパーソナルコンピュータとの親和性が図れるように、ファイル管理システムとしてＦＡＴ（File Allocation Table）システムを使って、オーディオデータのようなコンテンツデータを記録再生するものである。
また、現行のＭＤシステムに対して、エラー訂正方式や変調方式等の改善を行うことで、データの記録容量の増大を図るとともにデータの信頼性を高めているものである。

次世代ディスクの記録再生のフォーマットとしては、現在２種類の仕様が開発されている。説明上、これらを第１の次世代ＭＤ、第２の次世代ＭＤと呼ぶこととする。
第１の次世代ＭＤは、現行のＭＤシステムで用いられているディスクと全く同様のディスクを用いるようにした仕様であり、第２の次世代ＭＤは、現行のＭＤシステムで用いられているディスクと外形は同様であるが、磁気超解像度（ＭＳＲ）技術を使うことにより、線記録方向の記録密度を上げて、記録容量をより増大した仕様である。

現行のＭＤシステム（オーディオ用ＭＤやＭＤ−ＤＡＴＡ）では、カートリッジに収納された直径６４ｍｍの光磁気ディスクが記録媒体として用いられている。ディスクの厚みは１．２ｍｍであり、その中央に１１ｍｍの径のセンターホールが設けられている。カートリッジの形状は、長さ６８ｍｍ、幅７２ｍｍ、厚さ５ｍｍである。
第１，第２の次世代ＭＤの仕様でも、これらディスクの形状やカートリッジの形状は、全て同じである。リードイン領域の開始位置についても、第１，第２の次世代ＭＤのディスクも、半径位置２９ｍｍから始まり、現行のＭＤシステムで使用されているディスクと同様である。
つまり、従来のＭＤシステムとの外形上での互換性が確保されているものである。

トラックピッチについては、第２の次世代ＭＤでは、１．２μｍから１．３μｍ（例えば１．２５μｍ）とすることが検討されている。これに対して、現行のＭＤシステムのディスクを流用する第１の次世代ＭＤでは、トラックピッチは１．６μｍとされている。ビット長は、第１の次世代ＭＤが０．４４μｍ／ビットとされ、第２の次世代ＭＤが０．１６μｍ／ビットとされる。冗長度は、第１，第２の次世代ＭＤともに、２０．５０％である。

第２の次世代ＭＤ仕様のディスクでは、磁気超解像技術を使うことにより、線密度方向の記録容量を向上するようにしている。磁気超解像技術は、所定の温度になると、切断層が磁気的にニュートラルな状態になり、記録層に転写されていた磁壁が転写されることで、微少なマークがビームスポットの中に見えるようになることを利用したものである。
具体的に、第２の次世代ＭＤ仕様のディスクでは、透明基板上に、少なくとも情報を記録する記録層となる磁性層と、切断層と、情報再生用の磁性層とが積層される。切断層は、交換結合力調整用層となる。所定の温度になると、切断層が磁気的にニュートラルな状態になり、記録層に転写されていた磁壁が再生用の磁性層に転写される。これにより、微少なマークがビームスポットの中に見えるようになる。なお、記録時には、レーザパルス磁界変調技術を使うことで、微少なマークを生成することができる。

また、第２の次世代ＭＤ仕様のディスクでは、デトラックマージン、ランドからのクロストーク、ウォブル信号のクロストーク、フォーカスの漏れを改善するために、グルーブを深くし、グルーブの傾斜を鋭くしている。即ち第２の次世代ＭＤ仕様のディスクでは、グルーブの深さは例えば１６０ｎｍから１８０ｎｍであり、グルーブの傾斜は例えば６０度から７０度であり、グルーブの幅は例えば６００ｎｍから７００ｎｍである。
光学的仕様については、第１の次世代ＭＤの仕様では、レーザ波長λが７８０ｎｍとされ、光学ヘッドの対物レンズの開口率ＮＡが０．４５とされている。第２の次世代ＭＤの仕様も同様に、レーザ波長λが７８０ｎｍとされ、光学ヘッドの開口率ＮＡが０．４５とされている。
また、記録方式としては、第１，第２の次世代ＭＤとも、グルーブ記録方式が採用されている。つまり、グルーブ（ディスクの盤面上の溝）をトラックとして記録再生に用いるようにしている。

さらに、エラー訂正符号化方式としては、現行のＭＤシステムでは、ＡＣＩＲＣ(Advanced Cross Interleave Reed-Solomon Code) による畳み込み符号が用いられていたが、第１，第２の次世代ＭＤの仕様では、ＲＳ−ＬＤＣ（Reed Solomon−Long Distance Code）とＢＩＳ（Burst Indicator Subcode）とを組み合わせたブロック完結型の符号が用いられている。
ブロック完結型のエラー訂正符号を採用することにより、リンキングセクタが不要になる。ＬＤＣとＢＩＳとを組み合わせたエラー訂正方式では、バーストエラーが発生したときに、ＢＩＳによりエラーロケーションが検出できる。このエラーロケーションを使って、ＬＤＣコードにより、イレージャ訂正を行うことができる。

アドレス方式としては、シングルスパイラルによるグルーブを形成したうえで、このグルーブの両側に対してアドレス情報としてのウォブルを形成したウォブルドグルーブ方式が採用されている。このようなアドレス方式は、ＡＤＩＰ（Address in Pregroove）と呼ばれている。
ＡＤＩＰの仕様については、現行のＭＤシステムと同様であるが、現行のＭＤシステムでは、２３５２バイトからなるセクターを記録再生のアクセス単位としているのに対して、第１，第２の次世代ＭＤの仕様では、６４Ｋバイトを記録再生のアクセス単位（レコーディングブロック）としている。
また、現行のＭＤシステムでは、エラー訂正符号としてＡＣＩＲＣと呼ばれる畳み込み符号が用いられているのに対して、第１，第２の次世代ＭＤの仕様では、ＬＤＣとＢＩＳとを組み合わせたブロック完結型の符号が用いられている。
そこで、現行のＭＤシステムのディスクを流用する第１の次世代ＭＤの仕様では、ＡＤＩＰ信号の扱いを、現行のＭＤシステムのときとは異なるようにしている。また、第２の次世代ＭＤでは、第２の次世代ＭＤの仕様により合致するように、ＡＤＩＰ信号の仕様に変更を加えている。

変調方式については、現行のＭＤシステムでは、ＥＦＭ(8 to 14 Modulation)が用いられているのに対して、第１，第２の次世代ＭＤの仕様では、ＲＬＬ（１，７）ＰＰ（ＲＬＬ;Run Length Limited ,ＰＰ;Parity Preserve/Prohibit rmtr(repeated minimum transition runlength))（以下、１−７ｐｐ変調と称する）が採用されている。また、データの検出方式は、第１の次世代ＭＤではパーシャルレスポンスＰＲ（１，２，１）ＭＬを用い、第２の次世代ＭＤではパーシャルレスポンスＰＲ（１，−１）ＭＬを用いたビタビ復号方式とされている。

また、ディスク駆動方式はＣＬＶ（Constant Linear Verocity）で、その線速度は、第１の次世代ＭＤの仕様では、２．７ｍ／秒とされ、第２の次世代ＭＤの仕様では、１．９８ｍ／秒とされる。なお、現行のＭＤシステムの仕様では、６０分ディスクで１．２ｍ／秒、７４分ディスクで１．４ｍ／秒とされている。

現行のＭＤシステムで用いられるディスクをそのまま流用する第１の次世代ＭＤの仕様では、ディスク１枚当たりのデータ総記録容量は約３００Ｍバイト（８０分ディスクを用いた場合）になる。変調方式がＥＦＭ変調から１−７ｐｐ変調とされることで、ウィンドウマージンが０．５から０．６６６となり、この点で、１．３３倍の高密度化が実現できる。
また、エラー訂正方式として、ＡＣＩＲＣ方式からＢＩＳとＬＤＣを組み合わせたものとしたことで、データ効率が上がり、この点で、１．４８倍の高密度化が実現できる。総合的には、全く同様のディスクを使って、現行のＭＤシステムに比べて、約２倍のデータ容量が実現されたことになる。
これに対し磁気超解像度を利用した第２の次世代ＭＤの仕様のディスクでは、更に線密度方向の高密度化が図られ、データ総記録容量は、約１Ｇバイトになる。
なお、データレートは第１の次世代ＭＤでは４．４Ｍビット／秒であり、第２の次世代ＭＤでは、９．８Ｍビット／秒である。

図２（ａ）には、第１の次世代ＭＤのディスクの構成が示されている。
第１の次世代ＭＤのディスクは、現行のＭＤシステムのディスクをそのまま流用したものである。すなわち、透明のポリカーボネート基板上に、誘電体膜と、磁性膜と、誘電体膜と、反射膜とを積層して構成される。更に、その上に保護膜が積層される。
第１の次世代ＭＤのディスクでは、この図２（ａ）に示すようにディスクの内周のリードイン領域に、Ｐ−ＴＯＣ（プリマスタードＴＯＣ（Table Of Contents））領域が設けられる。ここは、物理的な構造としてはプリマスタード領域となり、エンボスピットによりコントロール情報等がＰ−ＴＯＣ情報として記録されていることになる。

そして、このようにＰ−ＴＯＣ領域が設けられるリードイン領域の外周は、レコーダブル領域（光磁気記録可能な領域）とされ、記録トラックの案内溝としてグルーブが形成された記録再生可能領域となっている。このレコーダブル領域の内周には、Ｕ−ＴＯＣ（ユーザーＴＯＣ）が設けられる。
この場合のＵ−ＴＯＣは、現行のＭＤシステムでディスクの管理情報を記録するために用いられているＵ−ＴＯＣと同様の構成のものである。確認のために述べておくと、Ｕ−ＴＯＣは、現行のＭＤシステムにおいては、トラック（オーディオトラック／データトラック）の曲順、記録、消去などに応じて書き換えられる管理情報であり、各トラック（トラックを構成するパーツ）について、開始位置、終了位置や、モードを管理するものである。

また、Ｕ−ＴＯＣの外周には、アラートトラックが設けられる。アラートトラックは、このディスクが第１の次世代ＭＤ方式で使用され、現行のＭＤシステムのプレーヤでは再生できないことを示す警告音が記録された警告トラックである。

図２（ｂ）には、第１の次世代ＭＤの仕様のディスクのレコーダブル領域の構成を示している。
この図２（ｂ）に示されるように、レコーダブル領域の先頭（内周側）には、Ｕ−ＴＯＣおよびアラートトラックが設けられる。Ｕ−ＴＯＣおよびアラートトラックが含まれる領域は、現行のＭＤシステムのプレーヤでも再生できるように、ＥＦＭでデータが変調されて記録される。
そして、このＥＦＭ変調でデータが変調されて記録される領域の外周には、次世代ＭＤ１方式の１−７ｐｐ変調によりデータが変調されて記録される領域が設けられる。ＥＦＭ変調によりデータが変調されて記録される領域と、１−７ｐｐ変調によりデータが変調されて記録される領域との間は所定の距離の間だけ離間されており、ガードバンドが設けられている。
このようなガードバンドが設けられるため、現行のＭＤプレーヤに第１の次世代ＭＤの仕様のディスクが装着されて、不具合が発生されることが防止される。

１−７ｐｐ変調によりデータが変調されて記録される領域の先頭（内周側）には、ＤＤＴ(Disc Description Table)領域と、セキュアトラックが設けられる。ＤＤＴ領域には、物理的に欠陥のあるセクタ（レコーディングブロック）に対する交替セクタ処理をするために設けられる。
ＤＤＴ領域には、さらに、ユニークＩＤ（ＵＩＤ）が記録される。ＵＩＤは、記録媒体毎に固有の識別コードであって、例えば所定に発生された乱数に基づく。
セキュアトラックは、コンテンツの保護を図るための情報が格納される。

さらに、１−７ｐｐ変調でデータが変調されて記録される領域には、ＦＡＴ（File Allocation Table）領域が設けられる。このＦＡＴ領域は、ＦＡＴシステムでデータを管理するための領域である。
ＦＡＴシステムは、汎用のパーソナルコンピュータで使用されているＦＡＴシステムに準拠したデータ管理を行うものである。ＦＡＴシステムは、ルートにあるファイルやディレクトリのエントリポイントを示すディレクトリと、ＦＡＴクラスタの連結情報が記述されたＦＡＴテーブルとを用いて、ＦＡＴチェーンによりファイル管理を行うものである。
このような第１の次世代ＭＤの仕様のディスクにおいて、上記したＵ−ＴＯＣ領域には、アラートトラックの開始位置の情報と、１−７ｐｐ変調でデータが変調されて記録される領域の開始位置の情報が記録されるものとなる。

ここで、現行のＭＤシステムのプレーヤに、上記構成による第１の次世代ＭＤのディスクが装着されると、Ｕ−ＴＯＣ領域が読み取られ、Ｕ−ＴＯＣの情報から、アラートトラックの位置が分かり、アラートトラックがアクセスされ、アラートトラックの再生が開始される。アラートトラックには、このディスクが第１の次世代ＭＤ方式で使用され、現行のＭＤシステムのプレーヤでは再生できないことを示す警告音が記録されている。
この警告音から、このディスクが現行のＭＤシステムのプレーヤでは使用できないことが通知される。
なお、この場合の警告音としては、「このプレーヤでは使用できません」というような言語による警告とすることができる。勿論、ブザー音とするようにしても良い。

一方、第１の次世代ＭＤに準拠したプレーヤに対し、第１の次世代ＭＤのディスクが装着された場合、Ｕ−ＴＯＣ領域が読み取られ、Ｕ−ＴＯＣの情報から１−７ｐｐ変調でデータが記録された領域の開始位置が分かり、上記したＤＤＴ、セキュアトラック、ＦＡＴ領域が読み取られる。上述のように１−７ｐｐ変調のデータの領域では、Ｕ−ＴＯＣではなくＦＡＴシステムによるデータ管理が行われる。

続いて図３（ａ）には、第２の次世代ＭＤのディスクの構成を示す。
この場合もディスクは、透明のポリカーボネート基板上に誘電体膜、磁性膜、誘電体膜、反射膜、さらにその上層に保護膜を積層して成る。
そして、第２の次世代ＭＤのディスクの場合では、図示するようにディスクの内周のリードイン領域には、ＡＤＩＰ信号により、コントロール情報が記録されるものとなる。
第２の次世代ＭＤのディスクには、リードイン領域にはエンボスピットによるＰ−ＴＯＣは設けられておらず、その代わりに、ＡＤＩＰ信号によるコントロール情報が用いられる。リードイン領域の外周からレコーダブル領域が開始され、記録トラックの案内溝としてグルーブが形成された記録再生可能領域となっている。このレコーダブル領域には、１−７ｐｐ変調方式によりデータが変調されて記録される。

或るディスクが第１の次世代ＭＤ１であるか第２の次世代ＭＤであるかは、例えば、リードインの情報から判断できる。
すなわち、リードインにエンボスピットによるＰ−ＴＯＣが検出されれば、現行のＭＤまたは第１の次世代ＭＤのディスクであると判断できる。リードインにＡＤＩＰ信号によるコントロール情報が検出され、エンボスピットによるＰ−ＴＯＣが検出されなければ、第２の次世代ＭＤであると判断できる。
なお、第１、第２の次世代ＭＤの判別は、このような方法に限定されるものではない。オントラックのときとオフトラックのときとのトラッキングエラー信号の位相から判別することも可能である。勿論、カートリッジ等にディスク識別用の検出孔等を設けるようにしても良い。

第２の次世代ＭＤの仕様のディスクのレコーダブル領域の構成としては、図３（ｂ）に示すように、全て１−７ｐｐ変調方式によりデータが変調されて記録される領域が形成される。そして、この１−７ｐｐ変調方式によりデータが変調されて記録される領域の先頭（内周側）には、ＤＤＴ領域と、セキュアトラックが設けられる。
この場合も上記ＤＤＴ領域には、物理的に欠陥のあるセクタ（レコーディングブロック）に対する交替セクタ処理を行うための領域とされる。またＤＤＴ領域には、上述したＵＩＤが記録される。さらにセキュアトラックには、この場合もコンテンツの保護を図るための情報が格納される。
また、１−７ｐｐ変調でデータが変調されて記録される領域には、ＦＡＴ領域が設けられる。ＦＡＴ領域は、ＦＡＴシステムでデータを管理するための領域である。ＦＡＴシステムは、汎用のパーソナルコンピュータで使用されているＦＡＴシステムに準拠したデータ管理を行うものである。

そして、このような第２の次世代ＭＤのディスクにおいては、図からもわかるようにＵ−ＴＯＣ領域は設けられていない。つまり、第２の次世代ＭＤのディスクについては、次世代ＭＤに準拠したプレーヤのみでの使用が想定されているものである。
次世代ＭＤに準拠したプレーヤでは、第２の次世代ＭＤのディスクが装着されると、所定の位置にあるＤＤＴ、セキュアトラック、ＦＡＴ領域が読み取られ、ＦＡＴシステムを使ってデータの管理が行われることになる。

これまでに説明してきたような次世代ディスクに対応するために、図１に示す本例の記録再生装置１では、ストレージ部２として、図４に示す構成のストレージ部を備えて、コンテンツデータの記録・再生を行うものとされる。
図４において、このストレージ部２では、装填されたディスク４０をスピンドルモータ２９によってＣＬＶ方式で回転駆動させる。そして、このディスク４０に対しては記録／再生時に光学ヘッド１９によってレーザ光が照射される。
なお、この場合、ディスク４０としては、現行のＭＤ仕様のディスクと、第１の次世代ＭＤの仕様のディスクと、第２の次世代ＭＤの仕様のディスクとが装着される可能性があることから、これらのディスクにより線速度が異なるものとなる。
このため、スピンドルモータ２９は、装填されたディスク４０の別に応じた異なる線速度に対応して回転されることになる。

光学ヘッド１９は、記録時には記録トラックをキュリー温度まで加熱するための高レベルのレーザ出力を行い、また再生時には磁気カー効果により反射光からデータを検出するための比較的低レベルのレーザ出力を行う。このため、光学ヘッド１９には、図示は省略するがレーザ出力手段としてのレーザダイオード（図６のレーザダイオード１９ａ）、偏光ビームスプリッタや対物レンズ等からなる光学系、及び反射光を検出するためのフォトディテクタ（図６のフォトディテクタ１９ｂ）が搭載されている。光学ヘッド１９に備えられる対物レンズとしては、例えば２軸機構によってディスク半径方向及びディスクに接離する方向に変位可能に保持されている。

また、ディスク４０を挟んで光学ヘッド１９と対向する位置には磁気ヘッド１８が配置されている。磁気ヘッド１８は記録データによって変調された磁界をディスク４０に印加する動作を行う。
また、図示しないが光学ヘッド１９全体及び磁気ヘッド１８をディスク半径方向に移動させためスレッドモータ及びスレッド機構が備えられている。

光学ヘッド１９および磁気ヘッド１８は、第２の次世代ＭＤのディスクの場合には、パルス駆動磁界変調を行うことで、微少なマークを形成することができる。現行ＭＤのディスクや、第１の次世代ＭＤのディスクの場合には、磁界変調方式とされる。

また、このストレージ部２では、光学ヘッド１９、磁気ヘッド１８による記録再生ヘッド系、スピンドルモータ２９によるディスク回転駆動系のほかに、記録処理系、再生処理系、サーボ系等が設けられる。

記録処理系では、現行のＭＤシステムのディスクの場合において、オーディオトラックの記録時に、ＡＣＩＲＣでエラー訂正符号化を行い、ＥＦＭで変調してデータを記録する部位と、第１，第２の次世代ＭＤの場合に、ＢＩＳとＬＤＣを組み合わせた方式でエラー訂正符号化を行い、１−７ｐｐ変調により変調して記録する部位が設けられる。
再生処理系では、現行のＭＤシステムのディスクの再生時に、ＥＦＭの復調とＡＣＩＲＣによるエラー訂正処理と、第１，第２の次世代ＭＤシステムのディスクの再生時に、パーシャルレスポンスおよびビタビ復号を用いたデータ検出に基づく１−７ｐｐ復調と、ＢＩＳとＬＤＣによるエラー訂正処理とを行う部位が設けられる。
また、現行のＭＤシステムや第１の次世代ＭＤのＡＤＩＰ信号よるアドレスをデコードする部位と、第２の次世代ＭＤのＡＤＩＰ信号をデコードする部位とが設けられる。

光学ヘッド１９のディスク４０に対するレーザ照射によりその反射光として検出された情報（フォトディテクタによりレーザ反射光を検出して得られる光電流）は、ＲＦアンプ２１に供給される。
ＲＦアンプ２１では入力された検出情報に対して電流−電圧変換、増幅、マトリクス演算等を行い、再生情報としての再生ＲＦ信号、トラッキングエラー信号ＴＥ、フォーカスエラー信号ＦＥ、グルーブ情報（ディスク４０にトラックのウォブリングにより記録されているＡＤＩＰ情報）等を抽出する。

現行のＭＤシステムのディスクを再生するときには、ＲＦアンプで得られた再生ＲＦ信号は、ＥＦＭ復調部２４およびＡＣＩＲＣデコーダ２５で処理される。
すなわち再生ＲＦ信号は、ＥＦＭ復調部２４で２値化されてＥＦＭ信号列とされた後、ＥＦＭ復調され、更にＡＣＩＲＣデコーダ２５で誤り訂正およびデインターリーブ処理される。つまりこの時点でＡＴＲＡＣ圧縮データの状態となる。
そして現行のＭＤシステムのディスクの再生時には、セレクタ２６はＢ接点側が選択されており、その復調されたＡＴＲＡＣ圧縮データがディスク４０からの再生データとして出力される。

一方、第１，第２の次世代ＭＤのディスクを再生するときには、ＲＦアンプ２１で得られた再生ＲＦ信号は、ＲＬＬ（１−７）ＰＰ復調部２２およびＲＳ−ＬＤＣデコーダ２５で処理される。すなわち再生ＲＦ信号は、ＲＬＬ（１−７）ＰＰ復調部２２において、ＰＲ（１，２，１）ＭＬまたはＰＲ（１，−１）ＭＬおよびビタビ復号を用いたデータ検出によりＲＬＬ（１−７）符号列としての再生データを得、このＲＬＬ（１−７）符号列に対してＲＬＬ（１−７）復調処理が行われる。そして更にＲＳ−ＬＤＣデコーダ２３で誤り訂正、及びデインターリーブ処理される。
そして、第１，第２の次世代ＭＤのディスクの再生時には、セレクタ２６はＡ接点側が選択されており、その復調されたデータがディスク４０からの再生データとして出力される。

ＲＬＬ（１−７）ＰＰ復調部２２、及びＥＦＭ復調部２４では、デコード及びエラー訂正処理の結果により、再生時のエラーレートやジッターレベルを測定できる。エラーレートやジッタレベルは、再生動作の評価値となるが、本例ではＲＬＬ（１−７）ＰＰ復調部２２、及びＥＦＭ復調部２４は、例えばエラーレートＥＲを後述する再生レーザパワー制御のための評価値として、システムコントローラ８に供給するようにしている。なお、エラーレートＥＲに代えて、ジッタレベルを供給するようにしてもよい。

ＲＦアンプ２１から出力されるトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号はサーボ回路２７に供給され、グルーブ情報はＡＤＩＰ復調部３０に供給される。
ＡＤＩＰ復調部３０は、グルーブ情報に対してバンドパスフィルタにより帯域制限してウォブル成分を抽出した後、ＦＭ復調、バイフェーズ復調を行ってＡＤＩＰ信号を復調する。
そして、このように復調された、ディスク上の絶対アドレス情報であるＡＤＩＰアドレスは、システムコントローラ８に供給される。システムコントローラ８ではＡＤＩＰアドレスに基づいて所要の制御処理を実行する。
またグルーブ情報はスピンドルサーボ制御のためにサーボ回路２７に供給される。

サーボ回路２７は、例えばグルーブ情報に対して再生クロック（デコード時のＰＬＬ系クロック）との位相誤差を積分して得られる誤差信号に基づき、ＣＬＶサーボ制御のためのスピンドルエラー信号を生成する。
またサーボ回路２７は、スピンドルエラー信号や、ＲＦアンプ２１から供給されたトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、あるいはシステムコントローラ８からのトラックジャンプ指令、アクセス指令等に基づいて各種サーボ制御信号（トラッキング制御信号、フォーカス制御信号、スレッド制御信号、スピンドル制御信号等）を生成し、モータドライバ２８に対して出力する。すなわち上記サーボエラー信号や指令に対して位相補償処理、ゲイン処理、目標値設定処理等の必要処理を行って各種サーボ制御信号を生成する。

モータドライバ２８では、サーボ回路２７から供給されたサーボ制御信号に基づいて所要のサーボドライブ信号を生成する。ここでのサーボドライブ信号としては、二軸機構を駆動する二軸ドライブ信号（フォーカス方向、トラッキング方向の２種）、スレッド機構を駆動するスレッドモータ駆動信号、スピンドルモータ２９を駆動するスピンドルモータ駆動信号となる。
このようなサーボドライブ信号により、ディスク４０に対するフォーカス制御、トラッキング制御、およびスピンドルモータ２９に対するＣＬＶ制御が行われることになる。

現行のＭＤシステムのディスクでオーディオデータを記録するときには、セレクタ１６がＢ接点に接続され、したがってＡＣＩＲＣエンコーダ１４およびＥＦＭ変調部１５が機能することになる。
この場合、記録データとして図１に示されるキャッシュメモリ３から供給される圧縮データは、ＡＣＩＲＣエンコーダ１４でインターリーブおよびエラー訂正コード付加が行われた後、ＥＦＭ変調部１５でＥＦＭ変調が行われる。
そして、ＥＦＭ変調データがセレクタ１６を介して磁気ヘッドドライバ１７に供給され、磁気ヘッド１８がディスク４０に対してＥＦＭ変調データに基づいた磁界印加を行うことでオーディオトラックの記録が行われる。

これに対し、第１の次世代ＭＤまたは第２の次世代ＭＤにデータを記録する時には、セレクタ１６がＡ接点に接続され、ＲＳ−ＬＤＣエンコーダ１２およびＲＬＬ（１−７）ＰＰ変調部１３が機能することになる。この場合、キャッシュメモリ３からの高密度データは、ＲＳ−ＬＤＣエンコーダ１２でインターリーブおよびＲＳ−ＬＤＣ方式のエラー訂正コード付加が行われた後、ＲＬＬ（１−７）ＰＰ変調部１３でＲＬＬ（１−７）変調が行われる。
そして、ＲＬＬ（１−７）符号列としての記録データがセレクタ１６を介して磁気ヘッドドライバ１７に供給され、磁気ヘッド１８がディスク４０に対して変調データに基づいた磁界印加を行うことでデータトラックの記録が行われる。

レーザドライバ２０は、上記のような再生時および記録時において、システムコントローラ８から供給されるＰＷＭ信号に基づいてレーザドライブ信号を出力することで、レーザダイオードにレーザ発光動作を実行させるが、いわゆるＡＰＣ（Automatic Lazer Power Control）動作も行う。
つまり、図６に示すように、光学ヘッド１９内にはレーザパワーモニタ用のモニタディテクタ１９ｃが設けられ、そのモニタ信号がレーザドライバ２０にフィードバックされる。レーザドライバ２０は、モニタ信号として得られる現在のレーザパワーを、ＰＷＭ信号により設定されるレーザパワーと比較して、その誤差分をレーザ駆動信号（ドライブ電流）に反映させることで、レーザダイオード１９ａから出力されるレーザパワーが、設定値で安定するように制御している。

以上の各動作（アクセス、各種サーボ、データ書込、データ読出の各動作）は、図１に示されるシステムコントローラ８からの指示に基づいて実行されるものとなる。

説明を図１に戻し、本例の記録再生装置１内部の全体構成について説明する。
図１において、キャッシュメモリ３は、上記構成によるストレージ部２によりディスク４０に記録するデータ、或いはストレージ部２によってディスク４０から読み出されたデータについてのバッファリングを行うキャッシュメモリであり、例えばＤ−ＲＡＭより構成される。
キャッシュメモリ３へのデータの書込／読出は、システムコントローラ（ＣＰＵ）８において起動されるタスクによって制御される。

ＵＳＢインタフェース４は、例えばパーソナルコンピュータ５０とＵＳＢケーブルとしての伝送路５１で接続された際の、データ伝送のための処理を行う。

入出力処理部５は、例えば記録再生装置１が単体でオーディオ機器として機能する場合に記録再生データの入出力のための処理を行う。
この入出力処理部５は、例えば入力系として、ライン入力回路／マイクロホン入力回路等のアナログ音声信号入力部、Ａ／Ｄ変換器や、デジタルオーディオデータ入力部を備える。またＡＴＲＡＣ圧縮エンコーダ／デコーダを備える。ＡＴＲＡＣ圧縮エンコーダ／デコーダは、ＡＴＲＡＣ方式によるオーディオデータの圧縮／伸長処理を実行するための回路である。なお、もちろんのこと、本実施の形態の記録再生装置としては、例えばＭＰ３などの他のフォーマットによる圧縮オーディオデータが記録再生可能な構成を採ってもよく、この場合には、これらの圧縮オーディオデータのフォーマットに対応したエンコーダ／デコーダを備えればよい。
また、本実施の形態としては、ビデオデータに関しては特に記録再生可能なフォーマットの限定は行わないが、例えばＭＰＥＧ４などが考えられる。そして、入出力処理部５としては、このようなフォーマットに対応したエンコーダ／デコーダを備えればよいこととなる。
さらに入出力処理部５は、出力系として、デジタルオーディオデータ出力部や、Ｄ／Ａ変換器及びライン出力回路／ヘッドホン出力回路等のアナログ音声信号出力部を備える。

そして、この場合の入出力処理部５内には、暗号処理部（図示せず）が備えられる。暗号処理部においては、例えばディスクに記録すべきＡＶデータについて、所定のアルゴリズムによる暗号化処理を施すようにされる。また、例えばディスクから読み出されたＡＶデータについて暗号化が施されている場合には、必要に応じて暗号解読のための復号処理を実行するようにもされている。

入出力処理部５を介した処理として、ディスクにオーディオデータが記録されるのは、例えば入力ＴINとして入出力処理部５にデジタルオーディオデータ（又はアナログ音声信号）が入力される場合である。入力されたリニアＰＣＭデジタルオーディオデータ、或いはアナログ音声信号で入力されＡ／Ｄ変換器で変換されて得られたリニアＰＣＭオーディオデータは、必要に応じてＡＴＲＡＣ圧縮エンコードされてキャッシュメモリ３に蓄積される。そして所定タイミング（ＡＤＩＰクラスタ相当のデータ単位）でキャッシュメモリ３から読み出されてストレージ部２に転送される。ストレージ部２では、転送されてくる圧縮データを所定の変調方式で変調してディスクに記録する。

ディスクからミニディスク方式のオーディオデータが再生される場合は、ストレージ部２は再生データをＡＴＲＡＣ圧縮データ状態に復調してキャッシュメモリ３に転送する。そしてキャッシュメモリ３から読み出されて入出力処理部５に転送される。入出力処理部５は、供給されてくる圧縮オーディオデータに対してＡＴＲＡＣ圧縮デコードを行ってリニアＰＣＭオーディオデータとし、デジタルオーディオデータ出力部から出力する。或いはＤ／Ａ変換器によりアナログ音声信号としてライン出力／ヘッドホン出力を行う。

システムコントローラ８は、記録再生装置１内の全体の制御を行うと共に、接続されたパーソナルコンピュータ５０との間の通信制御を行う。
図示するＲＯＭ８ａには、システムコントローラ８の動作プログラムや固定パラメータ等が記憶される。
またＲＡＭ８ｂは、システムコントローラ８によるワーク領域として用いられ、また各種必要な情報の格納領域とされる。
例えばストレージ部２によってディスク４０から読み出された各種管理情報や特殊情報、例えば上述したＰ−ＴＯＣデータ、Ｕ−ＴＯＣデータ、ＦＡＴデータ等、楽曲トラックの管理情報については、キャッシュメモリ３に取り込まれるが、システムコントローラ８は、それらの管理情報の内、必要な情報をＲＡＭ８ｂに取り込んで処理することが行われる。
キャッシュ管理メモリ９は、例えばＳ−ＲＡＭで構成され、キャッシュメモリ３の状態を管理する情報が格納される。システムコントローラ８はキャッシュ管理メモリ９を参照しながらデータキャッシュ処理の制御を行う。

表示部６は、システムコントローラ８の制御に基づいて、ユーザーに対して提示すべき各種情報の表示を行う。例えば動作状態、モード状態、楽曲等の名称などの文字データ、トラックナンバー、時間情報、その他の情報表示を行う。
また、本例において、例えばディスク４０が次世代ディスクである場合には、このディスク４０に対し楽曲データに対応づけて画像データが記憶されていることが想定されているが、表示部６は、ディスク４０のロード時や再生時等においてシステムコントローラ８の制御に基づき、このように対応づけられた画像データの表示を行うようにすることも考えられる。

操作部７には、ユーザーの操作のための各種操作子として、各種操作ボタンやジョグダイヤルなどが形成される。ユーザーは、この操作部７に対する操作により記録再生装置１に対する所要の動作指示を行う。システムコントローラ８は操作部７によって入力された操作情報に基づいて所定の制御処理を行う。

なお、これまでに説明した記録再生装置１の構成はあくまでも一例であり、例えば入出力処理部５は、オーディオデータだけでなく、ビデオデータに対応する入出力処理系を備えるようにしてもよい。
また、パーソナルコンピュータ５０との接続はＵＳＢでなく、ＩＥＥＥ１３９４等の他の外部インタフェースが用いられても良い。
また、操作部７としては、リモートコントローラ上に先に例示したものと同様の操作子を備えるようにすることも可能である。

例えば以上の構成とされる本例の記録再生装置１においては、以下に説明するレーザパワー制御系の構成及び動作により、再生時に継続的に再生レーザパワーが最適レベルと成るように制御することになる。
先にも説明したように、実際にディスクに記録された信号を読み取るレーザダイオードの出射レーザパワーは、デコード処理を行う再生処理系でのエラーレートに大きな影響を与える。図５に再生レーザパワーとエラーレートの関係を示す。なお図５における横軸の再生パワーの値は、実際の出射レベル（ｍＷ等）ではなく、レーザパワー制御上の或る指標値として示している。

装置のエラー訂正能力によって、例えば３×１０^-3以下のエラーレートであればエラー訂正可能であることが保障されているのであれば、図５において３×１０^-3以下となる範囲内に再生レーザパワーが調整され、その再生レーザパワーが再生中に継続されなければならない。
ところが、本発明が解決しようとする課題で述べたように、レーザダイオードは、温度状態や経時変化によって、出力パワーが変動することや、個々の装置での特性のバラツキなどを考えると、常に最適な再生レーザパワーを保つことは困難であった。
そこで本例では、再生中には、エラーレートＥＲを評価値として、再生レーザパワーの設定値であるＰＷＭ信号のデューティを変化させていくことで、最適なレーザパワーを保つようにする。

評価値としてエラーレートＥＲを用いるが、エラーレートＥＲとは、再生処理系でデコード及び誤り訂正を行った時に提示されるエラーの個数である。例えば第２の次世代ＭＤにおいては、フォーマット上エラーレートが３×１０^-3以下であれば問題なく再生できるものとして規定されている。よって例えばそのレベルよりもマージンを持って１×１０^-3を目標評価値として、再生レーザパワーを調整するためソフトウェアでフィードバックループを構成する。

図６に本例の記録再生装置１における再生レーザパワー制御系の構成を示す。
図６においては、図４に示した構成のうちで光学ヘッド１９、ＲＦアンプ２１、レーザドライバ２０、システムコントローラ８を抽出して示している。また、図６における再生系６０とは、図４のＲＬＬ（１−７）ＰＰ復調部２２、及びＥＦＭ復調部２４をまとめて示したものである。
光学ヘッド１９において、レーザダイオード１９ａから出力されるレーザ光は、図示しない光学系を介してディスク４０に照射され、その反射光がフォトディテクタ１９ｂによって検出される。フォトディテクタ１９ｂでは受光光量に応じた電気信号をＲＦアンプ２１に供給する。ＲＦアンプ２１は上述したように再生処理のための所定の信号を生成し、再生信号処理系６０やサーボ系（図４のサーボ回路２７）に供給する。
また光学ヘッド１９にはモニタディテクタ１９ｃが設けられ、レーザダイオード１９ａからのレーザ出力レベルを検出できるようにされている。

レーザダイオード１９ａは、レーザドライバ２０におけるＡＰＣ回路２０ａによってドライブ電流が印加され、レーザ出力が行われる。つまりＡＰＣ回路２０ａからのドライブ電流値によってレーザダイオード１９ａからの出力レーザパワーが決まる。
ＡＰＣ回路２０ａは、システムコントローラ８からのＰＷＭ信号に応じたドライブ電流（例えばＰＷＭ信号を積分した電圧に基づく電流）を出力する。従ってシステムコントローラ８は、内部のＰＷＭ信号発生部８ｃから出力するＰＷＭ信号のパルスデューティを調整することで、レーザパワーを設定できるものである。
なお図４でのレーザドライバ２０の説明で述べたように、レーザドライバ２０は、ＡＰＣ回路２０ａによってＡＰＣ動作、つまりモニタディテクタ１９ｃから得られるレーザパワー検出値を参照し、ＰＷＭ信号で指示されたレーザパワーが安定的に出力されるように制御を行う。

本例では、再生系６０（ＲＬＬ（１−７）ＰＰ復調部２２又はＥＦＭ復調部２４）からは、再生時においてエラーレートＥＲが検出され、システムコントローラ８に供給される。システムコントローラ８では、ソフトウエアによるレーザパワー制御機能として設けられているレーザパワー制御部８ｄが、再生系６０から供給されたエラーレートＥＲと、目標として設定された目標エラーレート、例えば上記の１×１０^-3とされた目標エラーレートを用いて、レーザパワー制御を行う。即ちエラーレートＥＲと目標エラーレートに応じて、ＰＷＭ信号発生部８ｃから出力されるＰＷＭ信号のパルスデューティを変化させる制御を行う。

このようなレーザパワー制御系の構成によって、再生動作中に継続的に再生レーザパワーの制御が行われる。
実際の制御例を図７に示す。図７の処理は、システムコントローラ８による再生制御とともに、レーザパワー制御部８ｄがＰＷＭ信号発生部８ｃに対して、ＰＷＭ信号のパルスデューティを変化させる処理を示すものである。

ディスク４０が挿入された後、最初にディスク４０からのデータ読出を行う時点では、最適な出射レーザパワーは当然不明である。このときにあまり高いレーザパワーで再生を行うとディスク４０に記録されているデータを消してしまう可能性もある。よってステップＦ１０１では、初期パワーとして十分に低いレーザパワーをセットする。即ちＰＷＭ信号発生部８ｃに対して、低いレーザパワーを設定するＰＷＭ信号を発生させるように指示する。例えば図８（ａ）のようなデューティのＰＷＭ信号を指示する。

ステップＦ１０２ではディスク４０からのデータリードを行い、読出ができたか否かを判断する。例えば第２の次世代ディスクの場合、２Ｋバイト単位（１クラスタ）でデータ読出ができたかを判断していく。
ただし、初期パワーが十分低く設定されることで、最初はデータリードができない可能性がある。そこで、ステップＦ１０３でデータ読出ができたと判別されるまでは、ステップＦ１０４で再生レーザパワーを１ステップづつ上げながら、ステップＦ１０２のデータリードを繰り返す。
例えばレーザパワー制御部８ｄは、ＰＷＭ信号発生部８ｃに対して図８（ａ）の初期値から図８（ｂ）のようにパルスデューティを１ステップ上げるように指示する。これによってレーザダイオード１９ａからの再生レーザパワーが１ステップ上がり、その状態でデータリードを行う。このようにステップＦ１０２，Ｆ１０３，Ｆ１０４の処理で、データリードが可能となるレベルまで１ステップずつレーザパワーを上げていく。

なお、レーザパワーを上げていってもデータリードができず、レーザパワーとして限界値に達することがある。限界値とは、例えば再生レーザパワーとして許容される最大のレーザパワーなどとして設定しておく。
限界値にまでレーザパワーを上げてもデータが読み出せない場合は、ステップＦ１０５からＦ１０６に進み、装填されたディスク４０が未記録ディスクであると判断して処理を終える。

以上のステップＦ１０２〜Ｆ１０５でのループ処理は、例えば１クラスタの読出時間である５０ｍｓｅｃ毎に１ステップづつレーザパワーを上げていく処理となる。
或る時点で、ステップＦ１０３でデータ読出ができたことが確認されたら、処理はステップＦ１０７に進み。
データ読出ができるようになることによって、再生系６０からはエラーレートＥＲが供給されてくるが、ステップＦ１０７では、供給されたエラーレートＥＲと、目標エラーレートである１×１０^-3を比較し、エラーレートＥＲが目標エラーレート１×１０^-3以下であるか否かを判別する。

もし、ステップＦ１０７で再生系６０から供給されたエラーレートＥＲが、１×１０^-3より高いと判断されたら、ステップＦ１０８に進み、レーザパワー制御部８ｄは、再生レーザパワーを１ステップ上げるように制御する。即ちＰＷＭ信号発生部８ｃからのパルスデューティを１段階上げる方向に変化させる。
またステップＦ１０７で、再生系６０から供給されたエラーレートＥＲが、１×１０^-3以下であったなら、ステップＦ１０９に進み、レーザパワー制御部８ｄは再生レーザパワーを１ステップ下げる。即ちＰＷＭ信号発生部８ｃからのパルスデューティを１段階下げる方向に変化させる。
このステップＦ１０７，Ｆ１０８又はＦ１０９の処理を、ステップＦ１１０でのデータリード（及びエラーレートＥＲの供給）が行われる毎に行う。そして、再生動作中は、このステップＦ１０７〜Ｆ１１０の処理が継続的に繰り返されるものとなる。例えばエラーレートが１６クラスタ単位で検出されるとすると、１クラスタの読出が５０ｍｓｅｃであることから、５０×１６＝８００ｍｓｅｃ間隔で、ステップＦ１０７〜Ｆ１１０の処理が繰り返されていく。

この処理によって、再生レーザパワーとしては、例えばステップＦ１０３でデータ読出が可能なレベルとなったことが判別された後、まず目標エラーレート１×１０^-3となるレーザパワーにまで、１ステップづつ上げられていき、その後、目標エラーレート１×１０^-3となるレーザパワーの近辺で上下されながら安定されることになる。
例えば図５の破線矢印Ａとして示すように、レーザパワーは初期値から徐々に上げられていき、例えば矢印Ｂのあたりで収束的に安定する。
ＰＷＭ信号発生部８ｃからのＰＷＭ信号としては、例えば図８（ｄ）のようなデューティのときに、エラーレートＥＲが目標エラーレート以下となったとしたら、その後、その目標エラーレート近辺で上下されるため、図８（ｃ）（ｄ）のデューティで収束的に安定されることになる。

このようなレーザパワー制御が行われることで、個々の再生装置又はレーザダイオード１９ａの特性のバラツキや、温度変化、経時変化等のレーザパワー変動要因に関わらず、常に最適なレーザパワーで再生動作を実行できるようになる。
例えば急激に温度条件が変化したり、経時変化でレーザダイオード１９ａの性能が劣化いしていったり、或いは他の要因で、ＰＷＭ信号に対する実際の出射レーザパワーの比が変動したような場合でも、ＰＷＭ信号自体がサーボ的に可変制御されることになるため、その条件下において追従的に、最も適切な再生レーザパワーでの再生が行われるようになる。そしてこれによって、再生性能が向上される。

また、このように再生中に常時再生レーザパワー制御が行われるため、製造ラインにおいて、基準のＰＷＭ信号に対して所定のレーザパワーが出力されるように半固定抵抗の調整作業は不要となり、製造効率を向上できる。
もちろん温度変化に対応するための係数テーブルの設定や温度検出機能も不要であり、構成の簡略化、製造工程の効率化、さらには歩留まりの向上という利点も得られる。
また、再生時の状況及び機器に応じた追従的なレーザパワーのサーボ制御といえるものであるため、機器の個別の特性差なども問題ない。
また、経時変化に対応するために再生動作前に毎回レーザパワー調整を行う等の処理は不要であり、ユーザーの使用性を悪化させることもない。

また上記図７のレーザパワー制御では、ステップＦ１０１〜Ｆ１０５の処理として、十分に低いレベルとされるレーザパワー初期値から、データリード可能なレーザパワー値にまで段階的にレーザパワーを上げていくように設定値を変化させる。そして、データリード可能なレーザパワー値に達した後は、ステップＦ１０７〜Ｆ１１０の処理として、評価値であるエラーレートＥＲと目標評価値であるエラーレート（１×１０^-3）との比較に基づいて、レーザパワーの上げ下げを行うようにＰＷＭ信号のデューティを変化させるようにしている。
このような処理であるため、目標評価値としてのエラーレートの設定によって、再生レーザパワーとして出力すべきパワーを設計上、任意に設定できる。例えば目標エラーレートを１×１０^-3に設定すれば、そのエラーレートの近辺となるように再生レーザパワーが安定される。もちろん、より低いエラーレートを目標エラーレートとすれば、よりエラーレートのよい状態に安定させることができる。
またこれは、データリードが可能なレーザーパワー範囲内で、なるべく低いレーザパワーで再生が行われるように制御可能なことも意味する。例えば上記の目標エラーレート（１×１０^-3）は、適正なレーザパワー範囲内で比較的低いレーザパワーに対応する値である。このように低めのレーザパワーで安定させることは、無用に高めのレーザパワーを出力させないという意味で、省電効果が得られるものとなる。
また初期値からレーザーパワーを上げていく方向に制御すること、つまり初期値は十分に低いレーザーパワーとし、再生可能なレベルまで段階的にパワーを上げた後、収束的なパワー制御を行うようにすることで、再生動作中に、記録媒体上のデータの劣化や破壊をもたらすような高いパワーになることがなく、適切なレーザーパワーのサーボ処理となる。

なお、実施の形態ではエラーレートを評価値として用いてレーザパワー制御を行うようにしたが、ジッタレベルを評価値として同様の処理を行うようにしても良い。
また実施の形態では記録再生装置の構成を示したが、再生専用装置としても本発明を適用できる。
さらにＭＤ方式のディスクに対応する再生装置だけでなく、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスクなど、各種光ディスクメディアに対応する再生装置において本発明は適用可能である。

本発明の実施の形態の記録再生装置のブロック図である。実施の形態の記録再生装置が対応するディスクの説明図である。実施の形態の記録再生装置が対応するディスクの説明図である。実施の形態の記録再生装置のストレージ部のブロック図である。再生レーザパワーとエラーレートの関係の説明図である。実施の形態の再生レーザーパワー制御系の説明図である。実施の形態のレーザーパワー制御処理のフローチャートである。実施の形態のレーザーパワー制御のためのＰＷＭ信号のデューティ変化の説明図である。従来の再生レーザパワー制御系の説明図である。

符号の説明

１記録再生装置、２ストレージ部、３キャッシュメモリ、４ＵＳＢインタフェース、５入出力処理部、６表示部、７操作部、８システムコントローラ、８ａＲＯＭ、８ｂＲＡＭ、８ｃＰＷＭ信号発生部、８ｄレーザパワー制御部、９キャッシュ管理メモリ、１９光学ヘッド、１９ａレーザダイオード、１９ｂフォトディテクタ、２０レーザドライバ、２０ａＡＰＣ回路、２１ＲＦアンプ、

Claims

記録媒体に記録されたデータの再生のために記録媒体に対してレーザ照射を行い、その反射光情報を得るヘッド手段と、
上記反射光情報に基づきデータ再生処理を行うとともに、データ再生動作の評価値を出力する再生処理手段と、
上記ヘッド手段から出力されるレーザパワーを設定するパワー設定手段と、
上記評価値を用いて、上記パワー設定手段によるレーザパワーの設定値を変化させる処理を、データ再生動作中に継続的に実行するレーザパワー制御手段と、
を備えたことを特徴とする再生装置。
上記レーザパワー制御手段は、レーザパワー初期値から、データリード可能なレーザパワー値にまで段階的にレーザパワーを上げていくように上記設定値を変化させる処理と、
データリード可能なレーザパワー値に達した後に、上記評価値と目標評価値との比較に基づいて、レーザパワーの上げ下げを行うように上記設定値を変化させる処理と、
を実行することを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
上記評価値は、データ再生処理において得られるエラーレート値、もしくはジッター値であることを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
上記設定値は、レーザドライブ信号を生成するためのＰＷＭ信号であり、
上記レーザパワー制御手段は、上記設定値を変化させる処理として、ＰＷＭ信号のパルスデューティを変化させることを特徴とする請求項１に記載の再生装置。
設定値を出力してレーザパワーを設定するパワー設定ステップと、
記録媒体に記録されたデータの再生のために、上記パワー設定ステップで設定されたレーザパワーで、記録媒体に対してレーザ照射を行い、その反射光情報を得るレーザ出力ステップと、
上記反射光情報に基づきデータ再生処理を行うとともに、データ再生動作の評価値を出力する再生処理ステップと、
上記評価値を用いて、上記設定値を変化させるレーザパワー制御ステップとが、
データ再生動作中において継続的に実行されることを特徴とする再生方法。
上記レーザパワー制御ステップでは、
レーザパワー初期値から、データリード可能なレーザパワー値にまで段階的にレーザパワーを上げていくように上記設定値を変化させる処理と、
データリード可能なレーザパワー値に達した後に、上記評価値と目標評価値との比較に基づいて、レーザパワーの上げ下げを行うように上記設定値を変化させる処理と、
が実行されることを特徴とする請求項５に記載の再生方法。