JP2005310252A - フォーカスバイアス調整方法および光ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 セットごとのバラツキに影響されずに、正確にフォーカスバイアスを設定する。
【解決手段】 ST1では、対物レンズを上下に動かしてフォーカスエラー信号のS字カーブを得、そのP−P値から目標値を算出する。ST2において、フォーカスサーボがオンとされる。ST3において、ゼロクロス点に相当するフォーカスエラー電圧を取得する。ST4において、取得したフォーカスエラー電圧と目標値とが比較される。比較結果が目標値になった場合には、調整が終了する。そうでない場合では、ST5においてフォーカスバイアス値が±される。ST2に処理が戻り、ST3およびST4が繰り返される。ST2,ST3,ST4,ST5の処理は、フォーカスエラー電圧が目標値と等しくなるまで繰り返される。フォーカスエラー電圧が目標値と等しくなった時の調整用パラメータが不揮発性メモリ等に記憶され、調整が終了する。
【選択図】 図11
【解決手段】 ST1では、対物レンズを上下に動かしてフォーカスエラー信号のS字カーブを得、そのP−P値から目標値を算出する。ST2において、フォーカスサーボがオンとされる。ST3において、ゼロクロス点に相当するフォーカスエラー電圧を取得する。ST4において、取得したフォーカスエラー電圧と目標値とが比較される。比較結果が目標値になった場合には、調整が終了する。そうでない場合では、ST5においてフォーカスバイアス値が±される。ST2に処理が戻り、ST3およびST4が繰り返される。ST2,ST3,ST4,ST5の処理は、フォーカスエラー電圧が目標値と等しくなるまで繰り返される。フォーカスエラー電圧が目標値と等しくなった時の調整用パラメータが不揮発性メモリ等に記憶され、調整が終了する。
【選択図】 図11
Description
この発明は、フォーカスバイアス調整方法および光ディスク装置に関する。
今日、情報記録媒体として用いられる光ディスクの一つとして、ミニディスク(以下、MD(Mini Disc )と表記する)が知られている。MDは、直径64mmの光磁気ディスクであり、オーディオデータの記録・再生に使用される。オーディオデータは、ATRAC(Adaptive Transfer Acoustic Coding) 方式でデータ量が1/5〜1/10に圧縮されて記録される。例えば1枚のMDに80分の音楽の記録が可能とされている。
MDをオーディオ用以外の汎用性のあるストレージメディアとして利用することを目的として、固有の管理領域(P−TOC、U−TOC)による管理方式に加えて、ファイルシステムにFAT(File Allocation Table) システムを導入することが下記の特許文献1に記載されている。
また、特許文献1には、既存のオーディオ用MDと同一のメディアを使用して高密度記録技術を採用することによって、オーディオ用MDの記録容量(140MB)の約2倍(297MB)の高密度化を達成できることが記載されている。
すなわち、ディジタル変調方式をEFMからRLL(1,7)PR方式(RLL:Run Length Limited、PP(Parity preserve/Prohibitrmtr(repeated minimum transition runlength))に変更することによって、ウインドマージンを向上させ、1.33倍の高密度化が達成される。また、誤り訂正方式をCIRC(Cross Interleaved Reed-Solomon Code)
方式からBIS(Burst Indicator Subcode)付きのRS−LDC(Reed-Solomon-Long Distance Code)方式を用い、セクター構造を変更し、ビタビ復号を用いる方式によって、データ効率を向上でき、記録密度を1.48倍を実現できる。総合的にオーディオ用MDの1.98倍の記録容量を実現することが可能となる。
方式からBIS(Burst Indicator Subcode)付きのRS−LDC(Reed-Solomon-Long Distance Code)方式を用い、セクター構造を変更し、ビタビ復号を用いる方式によって、データ効率を向上でき、記録密度を1.48倍を実現できる。総合的にオーディオ用MDの1.98倍の記録容量を実現することが可能となる。
さらに、DWDD(Domain Wall Displacement Detection)によって面記録密度を向上させることによって、MDと同一径のメディアに約1GBのデータの記録が可能となる。DWDDは、光磁気ディスクで使用される磁区拡大再生技術の一つである。例えば下記特許文献2には、DWDDについての技術が開示されている。
図12は、特許文献2に開示されている光磁気ディスクの一部断面を拡大して示す。参照符号151が基板を示し、参照符号152が誘電体層を示し、参照符号153が磁性層を示し、参照符号154が誘電体層を示す。参照符号155がグルーブであり、参照符号156がランドである。
磁性層153は、第1の磁性層、第2の磁性層および第3の磁性層が順次積層されたものである。第1の磁性層が周囲温度近傍の温度において第3の磁性層に比して相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きな垂直磁化膜からなり、第2の磁性層は、第1の磁性層および第3の磁性層よりもキューリ温度が低い磁性層からなり、第3の磁性層が垂直磁化膜とされている。そして、データ信号の記録は、媒体を移動させながら、第3の磁性層がキューリ温度以上になるようなパワーレーザ光を照射しながら外部磁界を変調してなされる。
記録可能なMDにおいては、ディスク径方向に微小な振幅(例えば30nm)で振動するウォブルグルーブが予め形成され、グルーブ内にデータを記録するようにしている。MDでは、36セクタを単位としたクラスタ毎にデータを記録する。ディスク上のアドレスは、クラスタアドレスおよびセクタアドレスとからなる。このアドレスは、メインチャンネルのデータのセクタヘッダに挿入され、また、ADIP(Address In Pregroove)にも成形記録されている。すなわち、ディスクの全体にわたってアドレス情報で変調をかけた22.05kHzの周波数の正弦波信号によってウォブルされたグルーブをディスク製造時に形成している。
MD等の光ディスクでは、複数に分割されたフォトディテクタからなる受光素子を使用して、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号等を生成するようにしている。フォーカスエラー信号は、フォーカスオンの位置をゼロクロス点とするS字カーブとなることが知られている。
実際の記録再生装置では、光ピックアップのバラツキ等によって、S字カーブがゼロの位置がエラーレートが良好な最適な状態になるとは限らず、S字カーブに対して多少のバイアス(フォーカスバイアスと称する)をかけるようになされる。記録再生装置の向上出荷時に機種等に応じて予め求められているフォーカスバイアス調整用パラメータが装置の不揮発性メモリに書き込まれている。
従来のフォーカスバイアスの与え方は、フォーカスエラー電圧と対物レンズ変位量の関係がセット間で同一であるものと調整していた。そのため、セット間で、フォーカスエラー電圧とレンズ変位量の関係が相違すると、最適なフォーカスバイアスを与えることができない問題があった。
したがって、この発明の目的は、目標とするフォーカスバイアス値に調整することができるフォーカスバイアス調整方法および光ディスク装置を提供することにある。
上述した課題を解決するために、この発明の第1の態様は、光ディスクに対して信号を記録し、または光ディスクから信号を再生する光ディスク装置のフォーカスバイアスを設定するためのフォーカスバイアス調整方法において、
目標のフォーカスバイアスを与えるためのフォーカスエラー信号の目標値をフォーカスエラー信号のS字カーブの振幅から求める目標値算出ステップと、
フォーカスエラー信号の値を取得し、取得した値と目標値とからフォーカスバイアスまたはフォーカスバイアス調整用パラメータを設定する設定ステップとからなるフォーカスバイアス調整方法である。
目標のフォーカスバイアスを与えるためのフォーカスエラー信号の目標値をフォーカスエラー信号のS字カーブの振幅から求める目標値算出ステップと、
フォーカスエラー信号の値を取得し、取得した値と目標値とからフォーカスバイアスまたはフォーカスバイアス調整用パラメータを設定する設定ステップとからなるフォーカスバイアス調整方法である。
この発明の第2の態様は、光ディスクに対して信号を記録し、または光ディスクから信号を再生する光ディスク装置において、
フォーカスサーボを制御するフォーカスサーボ手段を有し、
フォーカスサーボ手段では、予め設定されたフォーカスバイアスがフォーカスエラー信号に対して重畳され、
フォーカスバイアスは、
目標のフォーカスバイアスを与えるためのフォーカスエラー信号の目標値をフォーカスエラー信号のS字カーブの振幅から求め、
フォーカスエラー信号の値を取得し、取得した値と目標値とから設定されたものである光ディスク装置である。
フォーカスサーボを制御するフォーカスサーボ手段を有し、
フォーカスサーボ手段では、予め設定されたフォーカスバイアスがフォーカスエラー信号に対して重畳され、
フォーカスバイアスは、
目標のフォーカスバイアスを与えるためのフォーカスエラー信号の目標値をフォーカスエラー信号のS字カーブの振幅から求め、
フォーカスエラー信号の値を取得し、取得した値と目標値とから設定されたものである光ディスク装置である。
この発明では、セットごとのバラツキの影響を受けずに、正確にフォーカスバイアス値を目標値に設定することができる。
以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。最初に、この発明を適用できる光ディスク装置の一例について説明する。
この発明の一実施形態による光ディスク装置では、記録媒体として光磁気ディスクが使用される。フォームファクタのような、ディスクの物理的属性は、いわゆるMD(Mini-Disc) システムによって使用されるディスクと実質的に同じである。しかし、ディスク上に記録されたデータと、そのデータがどのようにディスク上に配置されているかについては、従来のMDと異なる。
より具体的には、この一実施形態では、ファイル管理システムとしてFAT(File Allocation Table) システムを使用している。これによって、当該装置は、現行のパーソナルコンピュータに対して互換性を保証することができる。ここでは、「FAT」又は「FATシステム」という用語は、種々のPCベースのファイルシステムを指すのに総称的に用いられる。
また、一実施形態では、現行のMDシステムに対して、エラー訂正方式や変調方式を改善することにより、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るようにしている。更に、コンテンツデータを暗号化するとともに、不正コピーを防止して、コンテンツデータの著作権の保護が図れるようにしている。
記録再生のフォーマットとしては、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( すなわち、物理媒体)を用いるようにした次世代MD1の仕様と、現行のMDシステムで用いられているディスクとフォームファクター及び外形は同様であるが、DWDD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次世代MD2の仕様とがある。
現行のMDシステムでは、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。
次世代MD1の仕様でも次世代MD2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、次世代MD1の仕様および次世代MD2の仕様のディスクも、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。
トラックピッチについては、次世代MD2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次世代MD1では、トラックピッチは1.6μmとされている。ビット長は、次世代MD1が0.44μm/ビットとされ、次世代MD2が0.16μm/ビットとされる。冗長度は、次世代MD1および次世代MD2ともに、20.50%である。
次世代MD2の仕様のディスクでは、DWDD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。DWDD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、再生層に転写されていた磁壁が移動することで、微少なマークがビームスポットの中で大きく見えるようになることを利用したものである。
すなわち、次世代MD2の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、次世代MD2の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、グルーブを従来のMDディスクより深くし、グルーブの傾斜を鋭くしている。次世代MD2の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。
また、光学的の仕様については、次世代MD1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。次世代MD2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。
記録方式としては、次世代MD1の仕様も次世代MD2の仕様も、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。
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、次世代MD1および次世代MD2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。現行のMDシステムと、次世代MD1および次世代MD2の仕様では、線密度が異なると共に、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、次世代MD1および次世代MD2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ため、冗長度が異なり、ADIPとデータとの相対的な位置関係が変わっている。そこで、現行のMDシステムと同じ物理構造のディスクを流用する次世代MD1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、次世代MD2の仕様では、次世代MD2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、次世代MD1および次世代MD2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、次世代MD1ではパーシャルレスポンスPR(1,2,1)MLを用い、次世代MD2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)またはZCAV(Zone Constant Angular Verocity)で、その標準線速度は、次世代MD1の仕様では、2.4m/秒とされ、次世代MD2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次世代MD1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。
DWDD技術を利用した次世代MD2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。
データレートは標準線速度にて、次世代MD1では4.4Mビット/秒であり、次世代MD2では、9.8Mビット/秒である。
図1は、次世代MD1のディスクの構成を示すものである。次世代MD1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、ディスクは、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。
次世代MD1のディスクでは、図1に示すように、ディスクの内周(ディスクのレコーダブル領域の最も内側の周(「最も内側」は、ディスクの中心から放射状に延びる方向において最も内側を示す)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る。すなわち、エンボスピットにより、コントロール情報等が、例えば、P−TOC情報として記録されている。
P−TOC領域が設けられるリードイン領域の外周(ディスクの中心から放射状に延びる方向において外側の周)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TOC)が設けられる。
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。U−TOCは、現行のMDシステムにおいて、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。
U−TOCの外周には、アラートトラックが設けられる。このトラックには、ディスクが現行のMDシステムにロードされた場合に、MDプレーヤによって起動(出力)される警告音が記録される。この警告音は、そのディスクが次世代MD1方式で使用され、現行のシステムでは再生できないことを示すものである。レコーダブル領域の残りの部分(詳しくは、図2に示されている)は、リードアウト領域まで、放射状に延びる方向に広がっている。
図2は、図1に示す次世代MD1の仕様のディスクのレコーダブル領域の構成を示すものである。図2に示すように、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。EFM変調でデータが変調されて記録される領域の外周に、次世代MD1方式の1−7pp変調でデータが変調されて記録される領域が設けられる。EFMでデータが変調されて記録される領域と、1−7pp変調で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プレーヤに次世代MD1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変調で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、リザーブトラックが設けられる。DDT領域には、物理的に欠陥のある領域に対する交替処理をするために設けられる。DDT領域には、必要に応じて、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。リザーブトラックは、コンテンツの保護を図るための情報が格納される。
更に、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。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。なお、FATの用語は、前述したように、PCオペレーティングシステムで利用される、様々な異なるファイル管理方法を示すように総括的に用いられている。
次世代MD1の仕様のディスクにおいては、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。
現行のMDシステムのプレーヤに、次世代MD1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、このディスクが次世代MD1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知らされる。
なお、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、単純なビープ音、トーン、又はその他の警告信号とするようにしても良い。
次世代MD1に準拠したプレーヤに、次世代MD1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、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、DDT、リザーブトラック、FAT領域が読み取られる。1−7pp変調のデータの領域では、U−TOCを使わずに、FATシステムを使ってデータの管理が行われる。
図3は、次世代MD2のディスクを示すものである。ディスクは、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。
次世代MD2のディスクでは、図3Aに示すように、ディスクの内周(ディスクの中心から放射状に延びる方向において内側の周)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ている。次世代MD2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変調で、データが変調されて記録される。
次世代MD2の仕様のディスクでは、図3Bに示すように、磁性膜として、情報を記録する記録層となる磁性層201と、切断層202と、情報再生用の磁性層203とが積層されたものが用いられる。切断層202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202が磁気的にニュートラルな状態になり、記録層201に転写されていた磁壁が再生用の磁性層203に転写される。これにより、記録層201では微少なマークが再生用の磁性層203のビームスポットの中に拡大されて見えるようになる。
次世代MD1であるか次世代MD2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または次世代MD1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、次世代MD2であると判断できる。なお、次世代MD1と次世代MD2との判別は、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、ディスク識別用の検出孔等を設けるようにしても良い。
図4は、次世代MD2の仕様のディスクのレコーダブル領域の構成を示すものである。図4に示すように、レコーダブル領域では全て1−7pp変調でデータが変調されて記録され、1−7pp変調で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、リザーブトラックが設けられる。DDT領域は、物理的に欠陥のある領域に対する交替領域を管理するための交替領域管理データを記録するために設けられる。
具体的には、DDT領域は、物理的に欠陥のある上記領域に替わるレコーダブル領域を含む置き換え領域を管理する管理テーブルを記録する。この管理テーブルは、欠陥があると判定された論理クラスタを記録し、その欠陥のある論理クラスタに替わるものとして割り当てられた置き換え領域内の論理クラスタ(1つ又は複数)も記録する。さらに、DDT領域には、必要に応じて上述したUIDが記録される。リザーブトラックは、コンテンツの保護を図るための情報が格納される。
更に、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。
次世代MD2のディスクにおいては、U−TOC領域は設けられていない。次世代MD2に準拠したプレーヤに、次世代MD2のディスクが装着されると、所定の位置にあるDDT、リザーブトラック、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。
なお、次世代MD1および次世代MD2のディスクでは、時間のかかる初期化作業は不要とされる。すなわち、次世代MD1および次世代MD2の仕様のディスクでは、DDTやリザーブトラック、FATテーブル等の最低限のテーブルの作成以外に、初期化作業は不要で、未使用のディスクからレコーダブル領域の記録再生を直接行うことが可能である。
次に、次世代MD1および次世代MD2のシステムの信号フォーマットについて説明する。現行のMDシステムでは、エラー訂正方式として、畳み込み符号であるACIRCが用いられており、サブコードブロックのデータ量に対応する2352バイトからなるセクタを記録再生のアクセス単位としている。畳み込み符号の場合には、エラー訂正符号化系列が複数のセクタに跨るため、データを書き換える際には、隣接するセクタ間に、リンキングセクタを用意する必要がある。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であるADIPが使われている。現行のMDシステムでは、2352バイトからなるセクタをアクセスするのに最適なように、ADIP信号が配列されている。
これに対して、次世代MD1および次世代MD2のシステムの仕様では、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、64Kバイトを記録再生のアクセス単位としている。ブロック完結型の符号では、リンキングセクタは不要である。そこで、現行のMDシステムのディスクを流用する次世代MD1のシステムの仕様では、ADIP信号の扱いを、新たな記録方式に対応するように、変更するようにしている。また、次世代MD2のシステムの仕様では、次世代MD2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。
ADIP信号は、図5に示すように、シングルスパイラルのグルーブの両側に対してウォブルを形成することで記録される。すなわち、ADIP信号は、FM変調されたアドレスデータを有し、ディスク素材にグルーブのウォブルとして形成されることにより記録される。
図6は、次世代MD1の場合のADIP信号のセクタフォーマットを示すものである。
図6に示すように、ADIP信号の1セクタ(ADIPセクタ)は、4ビットのシンクと、8ビットのADIPクラスタナンバの上位ビットと、8ビットのADIPクラスタナンバの下位ビットと、8ビットのADIPセクタナンバと、14ビットのエラー検出コードCRCとからなる。
シンクは、ADIPセクタの先頭を検出するための所定パターンの信号である。従来のMDシステムでは、畳み込み符号を使っているため、リンキングセクタが必要になる。リンキング用のセクタナンバは、負の値を持ったセクタナンバで、「FCh」、「FDh」、「FEh」、「FFh」(hは16進数を示す)のセクタナンバのものである。次世代MD1では、現行のMDシステムのディスクを流用するため、このADIPセクタのフォーマットは、現行のMDシステムのものと同様である。
図7は、次世代MD2の場合のADIPセクタの構成を示すものである。次世代MD2の仕様では、ADIPセクタが16セクタで、ADIPセクタが構成される。したがって、ADIPのセクタナンバは、4ビットで表現できる。また、次世代MDでは、ブロック完結のエラー訂正符号が用いられているため、リンキングセクタは不要である。
次世代MD2のADIPセクタは、図7に示すように、4ビットのシンクと、4ビットのADIPクラスタナンバの上位ビットと、8ビットのADIPクラスタナンバの中位ビットと、4ビットのADIPクラスタナンバの下位ビットと、4ビットのADIPセクタナンバと、18ビットのエラー訂正用のパリティとからなる。
シンクは、ADIPセクタの先頭を検出するための所定パターンの信号である。ADIPクラスタナンバとしては、上位4ビット、中位8ビット、下位4ビットの16ビット分が記述される。16個のADIPセクタでADIPクラスタが構成されるため、ADIPセクタのセクタナンバは4ビットとされている。現行のMDシステムでは14ビットのエラー検出コードであるが、18ビットのエラー訂正用のパリティとなっている。そして、次世代MD2の仕様では、1つのADIPクラスタに、1レコーディングブロック(64Kバイト)のデータが配置される。
このようなディスクでは、記録再生を開始するときに、レーザパワーの制御等を行うために、各種のコントロール情報が必要である。次世代MD1の仕様のディスクでは、図1に示したように、リードイン領域にP−TOCが設けられており、このP−TOCから、各種のコントロール情報が取得される。
次世代MD2の仕様のディスクには、エンボスピットによるP−TOCは設けられず、コントロール情報がリードイン領域のADIP信号により記録される。また、次世代MD2の仕様のディスクでは、DWDDの技術が使われるため、レーザのパワーコントロールが重要である。次世代MD2の仕様のディスクでは、リードイン領域とリードアウト領域には、パワーコントロール調整用のキャリブレーション領域が設けられる。
すなわち、図8は、次世代MD2の仕様のディスクのリードインおよびリードアウトの構成を示すものである。図8に示すように、ディスクのリードインおよびリードアウト領域には、レーザビームのパワーコントロール領域として、パワーキャリブレーション領域が設けられる。
また、リードイン領域には、ADIPによるコントロール情報を記録したコントロール領域が設けられる。ADIPによるコントロール情報の記録とは、ADIPクラスタナンバの下位ビットとして割り当てられている領域を使って、ディスクのコントロール情報を記述するものである。
すなわち、ADIPクラスタナンバは、レコーダブル領域の開始位置から始まっており、リードイン領域では負の値になっている。図8に示すように、次世代MD2のADIPセクタは、4ビットのシンクと、8ビットのADIPクラスタナンバの上位ビットと、8ビットのコントロールデータ(ADIPクラスタナンバの下位ビット)と、4ビットのADIPセクタナンバと、18ビットのエラー訂正用のパリティとからなる。ADIPクラスタナンバの下位ビットとして割り当てられている8ビットに、図8に示すように、ディスクタイプや、磁気位相、強度、読み出しパワー等のコントロール情報が記述される。
なお、ADIPクラスタの上位ビットは、そのまま残されているので、現在位置は、ある程度の精度で知ることができる。また、ADIPセクタ「0」と、ADIPセクタ「8」は、ADIPクラスタナンバの下位8ビットを残しておくことにより、所定間隔で、ADIPクラスタを正確に知ることができる。
図9は、メディアドライブ部の構成を示すものである。メディアドライブ部は、現行のMDシステムのディスクと、次世代MD1のディスクと、次世代MD2のディスクとが装填されるターンテーブルを有しており。メディアドライブ部では、ターンテーブルに装填されたディスク90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。このディスク90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。
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、ここでは詳しい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、偏光ビームスプリッタや対物レンズ等からなる光学系、および反射光を検出するためのディテクタが搭載されている。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およ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90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90に印加する動作を行う。また、図示しないが光学ヘッド19全体および磁気ヘッド18をディスク半径方向に移動させためスレッドモータおよ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、次世代MD2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、次世代MD1のディスクの場合には、DC発光の磁界変調方式とされる。
このメディアドライブ部では、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。
なお、ディスク90としては、現行のMD仕様のディスクと、次世代MD1の仕様のディスクと、次世代MD2の仕様のディスクとが装着される可能性がある。これらのディスクにより、線速度が異なっている。スピンドルモータ29は、これら線速度の異なる複数種類のディスクに対応する回転速度で回転させることが可能である。ターンテーブルに装填されたディスク90は、現行のMD仕様のディスクの線速度と、次世代MD1の仕様のディスクの線速度と、次世代MD2の仕様のディスクの線速度とに対応して回転される。
記録処理系では、現行のMDシステムのディスクの場合に、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、次世代MD1または次世代MD2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変調で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、次世代MD1または次世代MD2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1−7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システムや次世代MD1のADIP信号よるアドレスをデコードする部位と、次世代MD2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90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90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。すなわちこの時点で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90からの再生データとして出力される。
一方、次世代MD1または次世代MD2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、RLL(1−7)PP復調部22およびRS−LDCデコーダ23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で誤り訂正およびデインターリーブ処理される。
そして次世代MD1または次世代MD2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90からの再生データとして出力される。
RFアンプ21から出力されるトラッキングエラー信号TE、フォーカスエラー信号FE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。復調されたADIP信号は、アドレスデコーダ32およびアドレスデコーダ33に供給される。
現行のMDシステムのディスクまたは次世代MD1のシステムのディスクでは、図9に示したように、ADIPセクタナンバが8ビットになっている。これに対して、次世代MD2のシステムのディスクでは、ADIPセクタナンバが4ビットになっている。アドレスデコーダ32は、現行のMDまたは次世代MD1のADIPアドレスをデコードする。アドレスデコーダ33は、次世代MD2のアドレスをデコードする。
アドレスデコーダ32および33でデコードされたADIPアドレスは、ドライブコントローラ31に供給される。ドライブコントローラ31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またはCAV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、あるいはドライブコントローラ31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90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またはCAV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、オーディオ処理部10からの圧縮データは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90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。
次世代MD1または次世代MD2のディスクにデータを記録するときには、セレクタ16がA接点に接続され、したがって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、メモリ転送コントローラ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90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/APC20は、上記のような再生時および記録時において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。
すなわち、図示していないが、光学ヘッド19内にはレーザパワーモニタ用のディテクタが設けられ、そのモニタ信号がレーザドライバ/APC20にフィードバックされる。レーザドライバ/APC20は、モニタ信号として得られる現在のレーザパワーを、設定されてい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に反映させることで、レーザダイオード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。
なお、レーザパワーとしては、再生レーザパワー、記録レーザパワーとしての値がドライブコントローラ31によって、レーザドライバ/APC20内部のレジスタにセットされる。
ドライブコントローラ31は、システムコントローラ9からの指示に基づいて、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)が実行されるように制御を行う。
なお、図9において一点鎖線で囲ったA部、B部は、例えば1チップの回路部として構成できる。
次に、この発明の特徴とするフォーカスバイアス調整方法について、図10および図11を参照して説明する。図10は、フォーカスエラー信号のS字カーブの一例を示す。図10において、横軸は、ピックアップの対物レンズのディスク面と垂直方向の変位を示し、MINが最もディスク面に接近する位置であり、MAXが最もディスク面から離れる位置である。フォーカスサーボのためのS字カーブの傾斜部は、対物レンズの最大移動範囲内のy〔μm〕の範囲で発生し、ピークツウピーク値(以下、適宜P−P値と称する)Ap-pを有する。
図10のS字カーブがフォーカスバイアス電圧が0の場合のものとする。フォーカスバイアス電圧によって、ゼロクロス点に相当する点で所定の変位例えば1.5〔μm〕の変位が生じるようになされる。(Ap-p/y)によって、1〔μm〕当たりの電圧値が分か
るので、最適な変位量が1.5〔μm〕の場合であれば、(Ap-p/y)×1.5のフォ
ーカスバイアス電圧を与えれば良い。
るので、最適な変位量が1.5〔μm〕の場合であれば、(Ap-p/y)×1.5のフォ
ーカスバイアス電圧を与えれば良い。
しかしながら、図10に示すフォーカスエラー信号のS字カーブは、同一の機種でも1台ごとにバラツキを有するために、固定のフォーカスバイアス電圧を与えても、最適な変位を得ることができない問題がある。この発明は、この問題を解決するものである。
図11は、フォーカスバイアス調整を行う場合の処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートで示される処理は、上述した光ディスク装置のサーボ回路27の一つの機能として装備されている。フォーカスサーボ方法としては、非点収差法、フーコー法等の種々の方法を使用できる。
最初のステップST1では、対物レンズを上下に動かしてフォーカスエラー信号のS字カーブを得て、そのP−P値からフォーカスエラー信号の目標値(電圧値)を算出する。例えば目標バイアス量が1.5〔μm〕に設定されている場合では、1.5〔μm〕の変位の場合のフォーカスエラー電圧が目標値として算出される。ステップST1で算出された目標値は、そのセットに固有のものである。
ステップST2において、フォーカスサーボがオンとされる。ステップST3において、ゼロクロス点に相当するフォーカスエラー電圧を取得する。ステップST4において、取得したフォーカスエラー電圧と目標値とが比較される。比較結果が目標値になった場合には、調整が終了する。そうでない場合では、ステップST5に処理が移ってフォーカスバイアス値が±される。そして、ステップST2(フォーカスサーボオン)に処理が戻り、ステップST3およびST4が繰り返される。フォーカスバイアス値の変更は、例えば調整用パラメータデータの変更によってなされる。測定パラメータを変更した結果、フォーカスエラー電圧に対するバイアス電圧が変化する。
ステップST2,ST3,ST4およびST5の処理は、フォーカスエラー電圧が目標値と等しくなるまで繰り返される。フォーカスエラー電圧と目標値の差ができる限り少なくなるように、ステップST5のフォーカスバイアス値の±制御がなされ、例えば差の極性が反転したことをもってフォーカスエラー電圧が目標値になったと判定される。フォーカスエラー電圧が目標値と等しくなった時の調整用パラメータが不揮発性メモリ等に記憶され、調整が終了する。
このように調整で得られたパラメータは、記録再生装置が実際に記録/再生動作を行う場合に、サーボ回路のフォーカスサーボ系に与えられ、例えば1.5〔μm〕の変位(オフセット)を対物レンズが持つようになされる。
以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
12・・・RS−LDCエンコーダ
13・・・1−7pp変調部
14・・・ACIRCエンコーダ
15・・・EFM変調部
16・・・セレクタ
17・・・磁気ヘッドドライバ
18・・・磁気ヘッド
19・・・光学ヘッド
22・・・1−7復調部
23・・・RS−LDCデコーダ
24・・・EFM復調部
25・・・ACIRCデコーダ
26・・・セレクタ
27・・・サーボ回路
30・・・ADIP復調部
32,33・・・アドレスデコーダ
13・・・1−7pp変調部
14・・・ACIRCエンコーダ
15・・・EFM変調部
16・・・セレクタ
17・・・磁気ヘッドドライバ
18・・・磁気ヘッド
19・・・光学ヘッド
22・・・1−7復調部
23・・・RS−LDCデコーダ
24・・・EFM復調部
25・・・ACIRCデコーダ
26・・・セレクタ
27・・・サーボ回路
30・・・ADIP復調部
32,33・・・アドレスデコーダ
Claims (4)
- 光ディスクに対して信号を記録し、または光ディスクから信号を再生する光ディスク装置のフォーカスバイアスを設定するためのフォーカスバイアス調整方法において、
目標のフォーカスバイアスを与えるためのフォーカスエラー信号の目標値をフォーカスエラー信号のS字カーブの振幅から求める目標値算出ステップと、
フォーカスエラー信号の値を取得し、取得した値と上記目標値とからフォーカスバイアスまたはフォーカスバイアス調整用パラメータを設定する設定ステップとからなるフォーカスバイアス調整方法。 - 請求項1記載のフォーカスバイアス調整方法において、
上記フォーカスエラー信号の値は、ゼロクロス点における値であるフォーカスバイアス調整方法。 - 請求項1記載のフォーカスバイアス調整方法において、
上記設定ステップは、上記目標値と上記取得したフォーカスエラー信号の値との差を少なくするように、フォーカスバイアスまたはフォーカスバイアス調整用パラメータを設定するフォーカスバイアス調整方法。 - 光ディスクに対して信号を記録し、または光ディスクから信号を再生する光ディスク装置において、
フォーカスサーボを制御するフォーカスサーボ手段を有し、
上記フォーカスサーボ手段では、予め設定されたフォーカスバイアスがフォーカスエラー信号に対して重畳され、
上記フォーカスバイアスは、
目標のフォーカスバイアスを与えるためのフォーカスエラー信号の目標値をフォーカスエラー信号のS字カーブの振幅から求め、
フォーカスエラー信号の値を取得し、取得した値と上記目標値とから設定されたものである光ディスク装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004124929A JP2005310252A (ja) | 2004-04-21 | 2004-04-21 | フォーカスバイアス調整方法および光ディスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004124929A JP2005310252A (ja) | 2004-04-21 | 2004-04-21 | フォーカスバイアス調整方法および光ディスク装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005310252A true JP2005310252A (ja) | 2005-11-04 |
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ID=35438838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004124929A Pending JP2005310252A (ja) | 2004-04-21 | 2004-04-21 | フォーカスバイアス調整方法および光ディスク装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005310252A (ja) |
-
2004
- 2004-04-21 JP JP2004124929A patent/JP2005310252A/ja active Pending
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