JP2765158B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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JP2765158B2 JP2727490A JP2727490A JP2765158B2 JP 2765158 B2 JP2765158 B2 JP 2765158B2 JP 2727490 A JP2727490 A JP 2727490A JP 2727490 A JP2727490 A JP 2727490A JP 2765158 B2 JP2765158 B2 JP 2765158B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光信号を用いて情報の記録再生を行う情報
入出力装置、特に光ディスク装置に関するものである。
〔従来の技術〕
現在、光ディスクの信号記録再生における、転送速度
の高速化を目的として、複数の光ビームを光ディスク上
の異なるトラックに照射する方式のマルチビーム光ヘッ
ド(例えば、吉原,片山他:マルチビーム光ヘッドによ
る光磁気ディスクの並列記録再生,'88秋応物4p−ZD−2
参照)がある。
第3図に、光源にアレイレーザを用いた、従来のマル
チビーム光ヘッドの構成の概略を示す。独立駆動可能な
半導体レーザアレイ13より出射した複数の光ビームは、
コリメートレンズ14,ビームスプリッタ15,集光レンズ16
を経由し、光ディスク17上の異なったトラックに照射さ
れる。ここで、半導体レーザアレイ13の各光ビーム強度
を独立に変調することにより、各トラック独立に記録を
行う。また、ディスク面から反射される反射光は、ビー
ムスプリッタ15によって信号再生系と、誤差信号検出系
に分離される。信号再生系では分離された各反射光ビー
ムを、再生信号検出用光検出器アレイ18上の異なる光検
出器に入射させることで、独立に信号を再生し、再生信
号処理回路19により、適当な大きさに増幅して出力され
る。誤差検出系では、各反射光ビームを誤差信号検出用
光検出器アレイ20上に入射させることで、誤差信号を抽
出し、誤差信号処理回路21に入力する。
この構成によって、情報の記録再生、およびトラッキ
ング,フォーカシングのための誤差信号検出が、各トラ
ックで独立に行える。
光ディスク装置において、トラック間のピッチを詰め
た場合には、再生ビームが、隣接するトラックのピット
にかかることになる。そのため、目的のトラックの再生
信号中に、隣接するトラックの記録情報が混入し、クロ
ストークとして悪影響を与える。また、トラック間のピ
ッチを詰めたときに現れるクロストークの他に、光ビー
ム走査方向の密度を上げた場合にも、同一トラック上の
隣接する記録ピットによる干渉が現れる。このような符
号間干渉により、再生信号のピークが時間軸方向にシフ
トし、エラーレートに影響を与える。
また、光ディスク上のランド領域とグルーブ領域とを
共に記録領域として用いる場合にも、トラック間のピッ
チを詰めたものと同様に、クロストークによる影響が現
れる。
このクロストークおよび符号間干渉を同時に除去し、
再生信号を改善する方法としては、特願平1−176514号
明細書に開示の次のような方法が考えられている。ま
ず、マルチビーム光ヘッドの3系統の光ビームを、第4
図に示すように、互いに隣接するトラック上に照射す
る。ここで、25は記録ピット、26はトラック中心を示し
ている。トラック間のピッチpを詰めた場合には、再生
ビーム22,23,24が隣接トラックの記録ピットにかかるた
め、再生信号中のクロストーク成分が増大する。
中央に位置する主ビーム22による再生信号(これを主
信号とする)中からクロストーク成分を取り除く装置と
して、第5図に示すようなものがある。この装置によれ
ばまず、マルチビーム光ヘッド1からの3系統の再生信
号を、遅延素子7,乗算器8,加算器9よりなり、それぞれ
適当な周波数特性をもつトランスバーサル型周波数特性
変換器2に入力し、更に加算回路4によって、それぞれ
を加算した結果を出力する。周波数特性変換器2の周波
数特性を決定するアルゴリズムについては、後に説明す
る。次に、誤差抽出回路5によって、加算回路4の出力
信号から、正しいデータを推定し、信号に含まれる誤差
成分を取り出す。例えば2値データの場合には、あらか
じめデータの“1",“0"に対応した2つの基準信号レベ
ルを設け、入力信号の値に近い方のレベルを再生データ
の推定値とすると、推定値と入力信号との差が誤差成分
として得られる。また、周波数特性を高速かつ正確に決
定するために、あらかじめ決められたデータを再生する
ことで周波数特性を制御する場合もある。この様に、記
録されているデータが、あらかじめ知られている場合に
は、誤差抽出回路において、それとの差をとることによ
って、誤差成分を抽出する。誤差抽出回路5の出力は、
マルチビーム光ヘッド1のA/D変換回路群(図示せず)
の出力と共に、遅延素子7,相関器11よりなる周波数特性
制御回路6に入力され、周波数特性変換器群の制御が行
われる。
次に、周波数特性変換器2の周波数特性制御方法につ
いて述べる。加算回路4の出力信号に含まれるクロスト
ークや、符号間干渉の成分が最小になるためには、周波
数特性制御回路6において、3系統の再生信号と誤差成
分とが、それぞれ無相関になるように、周波数特性変換
器群の周波数特性を制御すればよい。そのための制御ア
ルゴリズムとしては、MSE(Mean Square Error)法,MZF
(Modified Zero Forcing)法等、多数が知られてい
る。
一例として、MSE法について説明する。周波数特性制
御回路6では、トランスバーサル型周波数特性変換器2
の各タップの信号と、誤差成分との相関を求め、相関に
比例した微小量を、各タップに設けられた重みから減ず
るといった動作を繰り返す。時刻kにおける、各タップ
の係数を要素とするベクトルを(k)、各タップへの
入力信号を要素とするベクトルを(k)、このときの
誤差信号をE(k)とすると、各タップの係数は、 (k+1)=(k)−αΣE(k)(k) の関係式によって制御される。右辺の第2項が相関に比
例する。ここで、αはあらかじめ決められた正の定数で
ある。これによって、誤差信号に含まれる再生信号との
相関は、徐々に減少する。
また、簡便法として第2項のΣを省き、更にE(k)
(k)の符号のみを用いる方法もある。この場合に
は、上式の(k)を与える回路は、アップダウンカウ
ンタを用い、E(k)H(k)の符号によって増減を切
り替えることによって簡単に構成できる。
〔発明が解決しようとする課題〕
書換え可能な光ディスク記録再生装置においては、一
度記録したデータを書換えるために、既に記録されたデ
ータを消去して、記録が行われる。あるいは、オーバー
ライト可能な装置の場合には、既に記録されたデータ
に、新たなデータが上書きされる。
トラック間のピッチpが狭い場合には、消去あるいは
オーバーライトのためのビームは隣接するトラックにか
かるから、書換え動作の間に、隣接トラックのピットの
縁の一度を消してしまうことになる。これによって、ト
ラック上の書換えが行われた場所では、見かけ上隣のピ
ットによる影響を受けにくくなり、その部分だけクロス
トーク成分が小さくなる。また逆に、書換えが行われた
場所に隣接するトラック上では、ピットの一部が消され
ることで、その部分だけ主信号中の再生情報に寄与する
成分が小さくなり、相対的にクロストークが増大したよ
うに見える。
マルチビーム光ヘッドを用いることによって、信号再
生の対象とする主信号の他に、隣接する光ビームを用い
て、主信号中にクロストークを与えている隣接トラック
の信号(これを副信号とする)を同時に再生できる。こ
こで、副信号から主信号中のクロストークのレプリカを
構成し、これを用いて主信号中からクロストークを取り
除く方法がある。再生された複数の信号に、それぞれ周
波数特性変換器を設けて、加算した信号中のクロストー
ク成分が小さくなるように、周波数特性変換器の特性を
制御する方法は、クロストークと共に符号間干渉を取り
除き、再生信号のエラーレートを低く抑えるために効果
的である。
しかし、周波数特性変換器の周波数特性を制御してク
ロストークを除去する場合には、その周波数特性変換器
の制御パラメータが増え、大規模となるに伴って、特性
が安定するまでに時間がかかる。そのため、部分的に書
換えが行われた光ディスクからの、クロストーク変化の
大きい信号を再生しているときには、急激なクロストー
ク量の変化に周波数特性変換器が適応するまでの時間、
再生信号のエラーレートが悪化することになる。
本発明の目的は、この様な問題点に対し、急激なクロ
ストーク量の変化に対応してエラーレートの回復時間を
極小に抑えるための装置構成を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、光ビームを用いて、記録媒体上に情報の記
録再生を行う光ディスク装置において、 複数の光ビームを、光ディスク上の互いに隣接するト
ラックに照射し、各トラックからの反射光から、独立に
信号を再生するマルチビーム光ヘッドと、 前記マルチビーム光ヘッドから出力される各系統の再
生信号を入力とし、それぞれの系統で独立に、信号の周
波数特性を可変できる周波数特性変換器群と、 前記周波数特性変換器群からのそれぞれの出力信号を
入力とし、それぞれの信号に重みをつけて出力する重み
付け回路と、 前記重み付け回路からの出力信号を入力とし、それぞ
れを加算した結果を出力する加算回路と、 前記加算回路の出力信号を入力とし、再生データの誤
差成分を抽出する誤差抽出回路と、 前記マルチビーム光ヘッドによる再生信号および前記
誤差抽出回路の出力信号を入力とし、前記周波数特性変
換器群の周波数特性および前記加算回路の重みを独立に
制御する信号を出力する周波数特性制御回路群とを有す
ることを特徴としている。
また本発明は、光ビームを用いて、記録媒体上に情報
の記録再生を行う光ディスク装置において、 複数の光ビームを、光ディスク上の互いに隣接するト
ラックに照射し、各トラックからの反射光から、独立に
信号を再生するマルチビーム光ヘッドと、 前記マルチビーム光ヘッドからのそれぞれの再生出力
信号を入力とし、それぞれの信号に重みをつけて出力す
る重み付け回路と、 前記重み付け回路から出力される各系統の再生信号を
入力とし、それぞれの系統で独立に、信号の周波数特性
を可変できる周波数特性変換器群と、 前記周波数特性変換器群からの出力信号を入力とし、
それぞれを加算した結果を出力する加算回路と、 前記加算回路の出力信号を入力とし、再生データの誤
差成分を抽出する誤差抽出回路と、 前記重み付け回路の再生信号および前記誤差抽出回路
の出力信号を入力とし、前記周波数特性変換器群の周波
数特性および前記加算回路の重みを独立に制御する信号
を出力する周波数特性制御回路群とを有することを特徴
としている。
また、本発明によれば、前記周波数特性変換器群の周
波数特性を固定したまま、前記重み付け回路の重み制御
を行うこと、あるいは、前記周波数特性変換器群の周波
数特性制御パラメータに比べて、前記重み付け回路の重
み制御パラメータ変化量を大きくとることもできる。
〔作用〕
本発明では、周波数特性変換器群の出力信号を加算す
る加算回路の前に、それぞれの重み付けを独立に制御す
る重み付け回路を備えている。これによって、加算前の
各再生信号に与えた周波数特性を変化させることなく、
等価的にゲインのみを制御できる。
従来の方法では、クロストーク部分のゲインのみが変
化した場合にも、周波数特性変換器群の全てのパラメー
タが変化して、一時的に周波数特性が乱れていた。この
ため、パラメータ制御のためのフィードバックループに
も乱れが伝搬し、系が安定するまでに時間がかかってい
た。これに対し本発明では、アクセス動作を行った直後
などを除いた再生動作中は、周波数特性変換器の周波数
特性を固定する、あるいは周波数特性パラメータの変化
速度を低く設定することによって、周波数特性の変化を
抑え、加算回路における重み付けを重点に制御する方法
をとる。各系統の入力に対して、それぞれの重み付けの
みを制御パラメータとすることで、制御ループの安定性
が増し、情報の書換えによるクロストーク量の変化に高
速に対応する光ディスク装置が構成できる。
また本発明によれば、重み付け回路を周波数特性変換
器群の前に設けても、同様の効果が得られる。
〔実施例〕
次に第1図および第2図を参照して、本発明の実施例
を説明する。
第1図は、一実施例を示すブロック図である。この光
ディスク装置は、3本の光ビームを、光ディスク上の互
いに隣接するトラックに照射し、各トラックからの反射
光から独立に信号を再生するマルチビーム光ヘッド1
と、このマルチビーム光ヘッドから出力される3つの各
系統の再生信号を入力とし、それぞれの系統で独立に信
号の周波数特性を可変できる、周波数特性変換器2と、
これら周波数特性変換器群からのそれぞれの出力信号を
入力とし、それぞれの信号に重みをつけて出力する重み
付け回路3と、この重み付け回路からの出力信号を入力
とし、それぞれを加算した結果を出力する加算回路4
と、この加算回路の出力信号を入力とし、再生データの
誤差成分を抽出する誤差抽出回路5と、マルチビーム光
ヘッド1による再生信号および誤差抽出回路5の出力信
号を入力とし、周波数特性変換器2の周波数特性および
加算回路4の重みを独立に制御する信号を出力する周波
数特性制御回路6とを有している。
周波数特性変換器2は、遅延素子7,乗算器8,加算器9
により構成され、重み付け回路3は乗算器8により構成
され、加算回路4は加算器9により構成され、誤差抽出
回路5は判定器10を有し、周波数特性制御回路6は遅延
素子7,相関器11により構成されている。
マルチビーム光ヘッド1によって再生された3系統の
再生信号は、それぞれトランスバーサル型周波数特性変
換器2および周波数特性制御回路6に入力される。周波
数特性変換器に入力された再生信号は、遅延素子7によ
って種々の遅延量をもつ複数の系統に分けられ、乗算器
8によってゲインの調整が行われた後に、加算器9を経
由して加え合わされ、出力される。これらの出力は、次
に重み付け回路3に入力され、その内部で更にそれぞれ
の信号のゲインを調整された後に、加算回路4で加算さ
れる。誤差抽出回路5では、加算回路4からの出力信号
を判定器10によって二値判定し、二値データの再生結果
を出力すると共に、判定前後の信号の差を誤差信号Eと
して出力する。誤差信号は周波数特性制御回路6に入力
され、周波数特性変換器2および重み付け回路3中に設
けられた乗算器8のゲインを調整するためのリファレン
スとして用いられる。
周波数特性制御回路6の内部では、遅延素子7によっ
て、入力された再生信号を周波数特性変換器2と同様な
種々の遅延量をもつ複数の系統に分割する。これらの信
号と、リファレンスとして入力された誤差信号Eとの相
関を、相関器11によって抽出し、乗算器8の倍率制御端
子に入力する。図に示すように、周波数特性変換器2に
設けられたトランスバーサルフィルタの内、タップの係
数の一つを固定し、この位置に相当する制御出力を重み
付け回路3に設けられた乗算器8の倍率制御に用いるこ
とで、系の制御は安定に行われる。
重み付け回路3中の乗算器8の倍率制御端子の感度
を、周波数特性変換器2中の乗算器8に比べて大きくと
ることで、周波数特性の変化を低く抑え、それぞれの信
号系統の倍率のみを高速に適応させることができる。
逆に、倍率制御端子の感度は同一の乗算器を用いて、
重み付け回路中の乗算器の倍率制御に用いられる相関器
の出力の変化量を、他の相関器に比べて大きくとること
もできるほか、アクセスの直後などを除いて、周波数特
性変換器中の乗算器の倍率制御端子を固定することによ
っても、同様の効果が実現できる。
また、ここでは周波数特性制御のアルゴリズムとして
MSE法を用いた例を示したが、MZF法などをはじめとする
従来と同一の方式が使える。
ここでは、マルチビーム光ヘッドを3系統の信号を同
時再生するものとして説明したが、再生ビーム数は2以
上の任意の数で実現される。周波数特性変換器,周波数
特性制御回路,重み付け回路も、3系統の再生信号に対
応するものに限定されない。また、マルチビーム光ヘッ
ドの再生出力数と一致する必要もなく、再生出力中の一
部の信号を用いて構成することもできる。
また、重み付け回路は周波数特性変換器群の前に設け
ることもできる。第2図に、この場合の回路構成図を示
す。この場合にも、重み付け回路3中に設けられた乗算
器8の倍率制御端子は第1図に示した回路と同様に、そ
れぞれの周波数特性制御回路6中の1つの相関器11の出
力によって制御できる。各ブロックの基本動作は、第1
図の構成の場合と同様である。
〔発明の効果〕
本発明によって、光ディスク上のデータの書換えに伴
って発生する、部分的なクロストーク量の変化があった
場合にも、再生信号中に含まれる隣接トラックからのク
ロストーク成分、および前後の符号による符号間干渉成
分を安定に取り除くことができ、高密度記録再生が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す系統図、 第2図は他の実施例を示す系統図、 第3図は従来のマルチビーム光ヘッドの構成を示す図、 第4図は記録媒体面上の再生ビームスポット及びトラッ
クの位置関係を説明するための図、 第5図は従来技術を説明するための系統図である。 1……マルチビーム光ヘッド 2……周波数特性変換器 3……重み付け回路 4……加算回路 5……誤差抽出回路 6……周波数特性制御回路 7……遅延素子 8……乗算器 9……加算器 10……判定器 11……相関器 13……半導体レーザアレイ 14……コリメートレンズ 15……ビームスプリッタ 16……集光レンズ 17……光ディスク 18……再生信号検出用光検出器アレイ 19……再生信号処理回路 20……誤差信号検出用光検出器アレイ 21……誤差信号処理回路 22……主ビーム 23……副ビーム 24……副ビーム 25……記録ピット 26……トラック中心

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ビームを用いて、記録媒体上に情報の記
    録再生を行う光ディスク装置において、 複数の光ビームを、光ディスク上の互いに隣接するトラ
    ックに照射し、各トラックからの反射光から、独立に信
    号を再生するマルチビーム光ヘッドと、 前記マルチビーム光ヘッドから出力される各系統の再生
    信号を入力とし、それぞれの系統で独立に、信号の周波
    数特性を可変できる周波数特性変換器群と、 前記周波数特性変換器群からのそれぞれの出力信号を入
    力とし、それぞれの信号に重みをつけて出力する重み付
    け回路と、 前記重み付け回路からの出力信号を入力とし、それぞれ
    を加算した結果を出力する加算回路と、 前記加算回路の出力信号を入力とし、再生データの誤差
    成分を抽出する誤差抽出回路と、 前記マルチビーム光ヘッドによる再生信号および前記誤
    差抽出回路の出力信号を入力とし、前記周波数特性変換
    器群の周波数特性および前記加算回路の重みを独立に制
    御する信号を出力する周波数特性制御回路群とを有する
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  2. 【請求項2】光ビームを用いて、記録媒体上に情報の記
    録再生を行う光ディスク装置において、 複数の光ビームを、光ディスク上の互いに隣接するトラ
    ックに照射し、各トラックからの反射光から、独立に信
    号を再生するマルチビーム光ヘッドと、 前記マルチビーム光ヘッドからのそれぞれの再生出力信
    号を入力とし、それぞれの信号に重みをつけて出力する
    重み付け回路と、 前記重み付け回路から出力される各系統の再生信号を入
    力とし、それぞれの系統で独立に、信号の周波数特性を
    可変できる周波数特性変換器群と、 前記周波数特性変換器群からの出力信号を入力とし、そ
    れぞれを加算した結果を出力する加算回路と、 前記加算回路の出力信号を入力とし、再生データの誤差
    成分を抽出する誤差抽出回路と、 前記重み付け回路の再生信号および前記誤差抽出回路の
    出力信号を入力とし、前記周波数特性変換器群の周波数
    特性および前記加算回路の重みを独立に制御する信号を
    出力する周波数特性制御回路群とを有することを特徴と
    する光ディスク装置。
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