JP2886200B2 - 光磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、使用する光記録媒体ごとに最適な差動比率
調整をおこなうことによって再生時のS/N比を向上させ
る光磁気記録再生装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の光磁気記録再生装置について、ここでは光磁気
メモリ装置を例に挙げて説明する。

光磁気メモリ装置の一例として光磁気ディスクメモリ
装置をとりあげ、光磁気ディスクに対する情報の記録、
記録された情報の再生、およびその消去の各動作につい
て第26図ないし第33図に基づいて説明すると以下のとお
りである。

まず光磁気ディスクへの情報の記録、および光磁気デ
ィスクに記録された情報の消去の各動作について第26図
に基づいて説明する。

情報の記録・消去が可能な光磁気記録媒体としての光
磁気ディスクは、同図（ａ）に示すように、ディスク基
板2804上に、成膜された記録磁性膜2805が形成されてい
る。記録磁性膜2805は、磁化容易軸がその膜面に垂直な
方向になるように成膜されており、予め同一の向き（例
えば、同図中の磁化の向きＡ）にイニシャライズされて
いる。さて、半導体レーザ2801から出射されたレーザビ
ーム2803は対物レンズ2802で１μｍ程度の径に集光さ
れ、記録磁性膜2805に照射される。記録すべき情報に対
応する記録信号2807（同図（ｂ）に示す）に基づいてレ
ーザビーム2803の光強度の強弱が制御される。光強度の
強いレーザビーム2803が照射された部分の温度は局所的
に上昇してキュリー温度を越えると、その部分の保磁力
が著しく低下する。そして、その部分の磁化の向きは、
予め印加されていた外部印加磁場2806と同一の向き（同
図中の磁化の向きＢ）に反転する。このようにして、記
録信号2807と同一の情報が記録磁性膜2805に記録される
ことになる。以下、上記のようにして記録された記録部
分をマーク2809、そうでない部分を非マーク2810と称す
る。即ち、例えばマーク2809が２値信号の（１）に対応
し、非マーク2810が２値信号の（０）に対応し、これら
で情報が構成されている。また、この方法で記録するこ
とを光磁気記録と称する。記録磁性膜2805に記録された
情報の消去は、外部印加磁場2806の向きを逆にして記録
時と同様の方法でおこない、磁化の向きを元のイニシャ
ライズ時の向き（即ち、同図中の磁化の向きＡ）に戻す
ことによりおこなわれる。この結果、消去された部分は
非マーク2810となる。

なお、本例ではレーザビーム2803を記録信号2807に応
じて変調し、一定の強さの外部印加磁場2806を印加して
記録する光変調方式を示したが、その他にこれとは逆
に、レーザビーム2803の強さを一定にし、外部印加磁場
2806の向きを記録信号2807に応じて変調して記録する磁
界変調方式で記録してもよい。

また、本例のディスク基板2804にはガラス、またはプ
ラスチック等のディスク板が用いられており、第26図
（ａ）に示すように、トラックやセクタの番地を示すア
ドレス情報が、予め物理的な凹凸2808の形状で刻み込ま
れて形成されている。この凹凸2808もマーク、および非
マークである。アドレス情報は予め一定のフォーマット
で刻み込まれているので、それ以後は記録・消去の各動
作はできないようになっている。予め物理的な凹凸2808
の形状で刻み込まれた部分を以後プリフォーマット部と
称する。これに対して情報の記録・消去の各動作はプリ
フォーマット部以外の部分でおこなわれ、この部分をMO
（データ）部と称する。通常、このプリフォーマット部
3003、およびMO（データ）部3002は、第28図に示すよう
に、渦巻状または同心円状のトラック3005上に交互に配
置されている。プリフォーマット部3003とMO（データ）
部3002とが一対でひとつのセクタ3004を構成している。
光磁気ディスク3001はトラック3005上に、それぞれアド
レス（番地）情報を含んだ多数のセクタを含む構成とな
っている。情報の記録・再生・消去の各動作は、セクタ
単位ごとにおこなわれる。また、第29図に示すように、
上記トラック3005上のプリフォーマット部3003にマーク
2808が予め刻み込まれているとともに、MO（データ）部
3002に光磁気記録によるマーク2809が記録されることに
なる。

光磁気ディスクの再生動作を第27図に基づいて以下に
説明する。

同図（ａ）に示すように、半導体レーザ2801から出射
され、対物レンズ2802で１μｍ程度の径に集光されたレ
ーザビーム2803は、記録磁性膜2805に照射される。ただ
し、レーザビーム2803は直線偏光されており、レーザビ
ーム2803の光強度は記録・消去の各動作時よりも弱くし
てある。直線偏光されたレーザビーム2803の光磁気ディ
スク3001からの反射光は、記録磁性膜2805を通過、およ
び反射する際にファラデー効果、およびカー効果によっ
てその偏光面が回転する。この回転方向は、マーク2809
と非マーク2810とでは、互いに偏光面の回転角分だけ逆
方向に回転する。この偏光方向の違いを検出することに
より再生をおこない、同図（ｂ）（ｃ）に示すような再
生信号S1、S2が生成される。

第30図は再生光学系の構成の要部を示すものであり、
同図に基づいて上記再生信号S1、S2の分離を以下に説明
する。

反射光3201はPBS（検光子）3202に入射され、２つの
検波光3210、3211がそれぞれの偏光方向ごとに光検出器
3203、3204に導かれる。そして、光検出器3203、3204に
おいてそれぞれ光強度に応じて変化する電気信号に変換
され、再生信号S1、S2として出力される。従って、再生
信号S1、S2からマーク2809と非マーク2810とが分離して
読み出せるので、記録磁性膜2805に記録された情報の再
生をおこなうことができる。

第31図に基づいて光磁気記録されたMO（データ）部30
02を再生した時に分離される再生信号S1、S2の極性につ
いて以下に説明する。光磁気記録による非マーク2810
（磁化の向きＡ）からの反射光ベクトルをα、マーク28
09（磁化の向きＢ）からの反射光ベクトルをβとする
と、αとβとは互いに偏光面の回転角分だけ逆方向に回
転した反射光ベクトルである。反射光ベクトルα、β
は、検光子（PBS）3202におけるふたつの偏光方向Ｘ、
Ｙへそれぞれ検波される。このふたつの偏光方向Ｘ、Ｙ
は互いに直角な関係にある。反射光ベクトルα、βを偏
光方向Ｘ、Ｙにそれぞれ投影した検波光ベクトルα_X、
β_Yの大きさが再生信号S1および再生信号S2に対応して
いる。さらに検波光ベクトルα_X、β_Yは、第30図の検波
光3210、3211にそれぞれ対応している。第31図に示すよ
うに、再生信号S1は非マーク2810に対してハイレベル、
マーク2809に対してはローレベルが対応している。ま
た、再生信号S2は非マーク2810に対してローレベル、マ
ーク2809に対してはハイレベルが対応しており、再生信
号S1とは逆極性となっている。そして、再生信号S1、S2
は、S/N比を向上させるために差動増幅器に入力され、
差動増幅されて情報の再生がおこなわれるようになって
いる。

次に、第32図に基づいて物理的な凹凸2808で刻み込ま
れたプリフォーマット部3003を再生したときの再生信号
S1、S2の極性について以下に説明する。

プリフォーマット部3003は記録・消去の各動作がおこ
なわれないので、磁化の向きはＡのみである。この部分
では、凹凸2808の形状によりレーザビームの回析が生じ
る。従って、同図に示すように、反射光ベクトルは凹凸
2808に応じてそれぞれ長い反射光ベクトルα（凹凸の非
マークの再生に対応する）、および短い反射光ベクトル
γ（凹凸のマークの再生に対応する）となる。これを検
光子（PBS）3202の偏光方向Ｘ、Ｙに投影すると検波光
ベクトルα_X、γ_Yがそれぞれ得られる。検波光ベクトル
α_X、γ_Yの大きさが再生信号S1、S2に対応している。再
生信号S1および再生信号S2はともに、凹凸2808の非マー
クに対してハイレベル、マークに対してローレベルに対
応している。従って、この再生信号S1、S2は第31図に示
した光磁気記録のマーク2809、非マーク2810のものとは
異なり、極性が同じものとなる。即ち、第27図に示すよ
うに、再生信号S1、S2はプリフォーマット部3003におい
て極性が同じであり、MO（データ）部3002においては互
いに極性が反転した信号になる。

第33図に基づいて光磁気ディスクメモリ装置における
再生回路について以下に説明する。

第33図において再生信号S1、S2は再生回路3501に入力
され、２値化された出力信号3510がアドレス発生回路35
02、およびタイミング発生回路3503に入力される。アド
レス発生回路3502において第28図に示したセクタ単位の
プリフォーマット部3003に含まれるアドレス（番地）情
報が出力信号3510から読み出され、アドレス信号3511が
出力される。また、タイミング発生回路3503においては
同じくプリフォーマット部に含まれるセクタ同期用のセ
クタマークが検出され、記録・再生・消去基準タイミン
グ信号3512が出力される。光磁気ディスクメモリ装置に
おいて、このアドレス信号3511と記録・再生・消去基準
タイミング信号3512とに基づいて、所望のアドレスのセ
クタに情報の記録・再生・消去をおこなうようになって
いる。

ところで、上述した光磁気再生信号の差動調整におい
て、光学系や光磁気ディスク3001などの装置ごとのばら
つきにより差動比率が異なるために、プリフォーマット
部3003の残留信号振幅は変化する。なお、プリフォーマ
ット部3003の残留信号は、再生信号S1、S2を所定の差動
比率で差動増幅した場合に生じるもので、好ましくはゼ
ロになるように調整される。第34図に基づいて差動比率
と、その差動比率により生じるプリフォーマット部3003
の残留信号振幅、およびS/N比との関係を以下に説明す
る。

第34図に示すように、同図中の破線で示す最適な差動
比率よりも大きくても、小さくても上記の残留信号振幅
は大きくなり、これに伴ってS/N比も劣化する。即ち、
差動比率が適正に設定されていない場合、再生時におい
ては再生データのエラー発生の原因になるので、差動比
率を適切に調整する必要がある。従来は、差動比率を適
切に調整するために、調整用の可変抵抗器を使用して再
生信号S1、S2の各増幅度、即ち差動比率を例えばオシロ
スコープ等を観測しながら手動で調整していた。この
際、残留信号振幅が最小になるように上記調整用の可変
抵抗器を調整していた。この残留信号振幅が最小になる
ように調整用の可変抵抗器を調整すればS/N比のよい再
生信号が得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の構成では、手動で残留信号振幅が
最小になるように調整していたので、調整には煩雑な作
業を要するという問題点を有している。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１の発明に係る光磁気記録再生装置は、上記の
課題を解決するために、物理的な凹凸が刻設されたプリ
フォーマット部と、情報の記録を行うことができるデー
タ部とが予め周方向に交互に形成された光磁気ディスク
を用い、再生信号を差動して差動信号を出力する差動増
幅器を備える光磁気記録再生装置であって、上記再生信
号の差動比率を変化させることができる可変利得増幅器
と、上記プリフォーマット部のトレース時における上記
差動信号に含まれる上記凹凸による信号成分が最小とな
るように上記可変利得増幅器の差動比率を制御するとと
もに、該差動比率をサンプリングしてホールドし、上記
データ部のトレース時にはホールドしている差動比率に
制御する差動比率制御手段とを含むことを特徴としてい
る。

また、請求項２の発明に係る光磁気記録再生装置は、
上記の課題を解決するために、物理的な凹凸が刻設され
たプリフォーマット部と、情報の記録を行うことができ
るデータ部とが予め周方向に交互に形成された光磁気デ
ィスクを用い、再生信号を差動して差動信号を出力する
差動増幅器を備える光磁気記録再生装置であって、上記
再生信号の差動比率を変化させることができる可変利得
増幅器と、上記差動信号を入力してAGC電圧を出力するA
GC回路と、上記プリフォーマット部のトレース時におけ
る上記AGC電圧に含まれる上記凹凸による信号成分が最
小となるように上記可変利得増幅器の差動比率を制御す
るとともに、該差動比率をサンプリングしてホールド
し、上記データ部のトレース時にはホールドしている差
動比率に制御する差動比率制御手段とを含むことを特徴
としている。

〔作用〕

光磁気記録再生装置の再生回路に既設のAGC回路を利
用すると、最小振幅を検出するための回路が不要にな
る。即ち、AGC回路の出力であるAGC電圧は、再生信号振
幅をそのまま表してはいないが、差動信号に対応して単
調増加、または単調減少する。したがって、差動比率を
変化させて、それらに対応するAGC電圧をサンプリング
し、これらのサンプリング値に基づいてプロセッサが最
適な差動比率を決定することができる。なお、最適な差
動比率は、サンプリングしたAGC電圧が最小値になる時
の差動比率である。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第25図に基づいて説
明すると、以下のとおりである。

まず本発明に係る光磁気記録再生装置として光磁気メ
モリ装置について第10図ないし第18図に基づいて以下に
説明する。

第10図は光磁気メモリ装置の構成を示すブロック図で
ある。光磁気ディスク1201はスピンドルモータ1202によ
って回転され、光ヘッド1203から出射されたレーザビー
ム1204によって情報の記録・再生・消去がおこなわれ
る。この時、外部印加磁石1205をモータ等で回転させて
磁場の向きを反転させることよって記録・消去のための
外部印加磁場を得る。また、電磁石により記録・消去の
ための外部印加磁場を得てもよい。光ヘッド1203内の半
導体レーザ（同図中には図示しない）へは、記録回路12
06から半導体レーザ駆動電流1210が入力される。同駆動
電流1210によって半導体レーザの光強度が適切に制御さ
れるとともに、記録情報が光磁気ディスク1201に記録さ
れる。光ヘッド1203からは再生回路1207へ再生信号1211
（再生信号S1、S2）が出力される。再生回路1207におい
て再生された再生データ1212はコントローラ1208へ送ら
れる。コントローラ1208では、再生データ1212に基づい
て各種の制御信号のタイミングをとるとともに、入力さ
れる信号の状態に基づく制御信号を出力するようになっ
ている。即ち、コントローラ1208からは各種制御信号12
13が記録回路1206、および再生回路1207へ送られる。ま
た、コントローラ1208から磁場制御信号1214が外部印加
磁石1205へ伝送され、外部印加磁場の向きが制御され
る。

第11図に基づいて上記記録回路1206について以下に説
明する。

コントローラ1208（同図中には図示しない）から送ら
れた記録データ1311は記録回路1206内の変調回路1302に
入力される。変調回路1302では、記録データ1311が、制
御信号1213によって記録フォーマットに応じた変調デー
タ1310に変換される。この変調は、例えば第14図に示す
ような変調方式（後述する）に従っておこなわれる。変
調データ1310は、半導体レーザ駆動回路1301へ出力され
る。半導体レーザ駆動回路1301からは半導体レーザ駆動
電流1210が出力され、光ヘッド1203内の半導体レーザ28
01へ伝送される。これと同時に、半導体レーザ駆動回路
1301へはコントローラ1208からの制御信号1213が入力さ
れ、半導体レーザ2801の光強度が記録、再生、および消
去の各動作に応じて適切に制御される。

第12図に基づいて上記再生回路1207について以下に説
明する。

第12図に示すように、光ヘッド1203（同図中には図示
しない）からの再生信号1211（再生信号S1、S2）は、再
生回路1207内の信号処理回路1401に入力される。信号処
理回路1401からは、同期データ1410が復調回路1402へ送
られ、同時にセクタマーク信号1411がコントローラ1208
へ伝送される。同期データ1410の復調は、第14図に示す
ような方式（後述する）に従っておこなわれる。つま
り、第11図に示す変調回路1302とは逆の変換をおこなう
ことによって復調される。信号処理回路1401、復調回路
1402へはコントローラ1208から各種制御信号1213が伝送
される。復調回路1402からは再生データ1212がコントロ
ーラ1208へ出力される。

第13図に基づいて上記コントローラ1208について以下
に説明する。

上述の信号処理回路1401からのセクタマーク信号1411
は、コントローラ1208内のタイミング発生回路1501に入
力され、セクタ単位のタイミングで基準タイミング信号
1510がコントロール回路1502へ伝送される。また、上述
の復調回路1402からの再生データ1212がコントロール回
路1502に入力される。コントロール回路1502では、上記
２つの入力信号から各種制御信号1213が生成されるとと
もに、外部装置との情報の入出力がおこなわれるように
なっている。

次に、第14図ないし第18図に基づいて、第11図に示し
た記録回路1206の動作を以下に説明する。

第11図における変調回路1302では、例えば第14図に示
す変調方式に基づいて変調がおこなわれる。これは、所
謂、2,7変調方式と呼ばれるものである。第14図に示す
ように、入力データ（記録情報）は所定の変調データの
パターンに変換される。さらに、第15図に示すフォーマ
ットに従って適切なタイミングで、変調データ1310を第
11図に示した半導体レーザ駆動回路1301へ出力する。第
15図は、第28図に示したセクタ3004のフォーマットを示
すもので以後セクタフォーマットと称する。第15図にお
いてプリフォーマット部3003は、セクタ単位の同期タイ
ミングを得るためのセクタマーク部1701と、セクタのア
ドレス（番地）情報を含んだID部1702とから構成され
る。これらは第29図に示したように、記録・消去できな
いマーク、および非マークに対応する物理的な凹凸が前
述の光磁気ディスク1201に刻み込まれている。MO（デー
タ）部3002は、情報データを記録・再生・消去するため
のデータ部1703と、ふたつのギャップ部1704、1705とか
ら構成されている。データ部1703に上記変調データ1310
が記録される。この時の記録は、第26図または第27図に
示したように、光磁気記録によるマーク、および非マー
クでおこなわれる。なお、プリフォーマット部3003とMO
（データ）部3002との間に配置されたギャップ部1704、
1705は、データ部1703に情報を記録する際の余裕領域で
ある。つまり、これらのギャップ部1704、1705は、スピ
ンドルモータ1202の回転と上記セクタ単位の同期タイミ
ングとの間に発生する位相誤差などによって、記録開始
位置、および記録終了位置が前後にずれるため、これを
見込んだ領域である。

第16図に基づいて上記半導体レーザ駆動回路1301につ
いて以下に説明する。

半導体レーザ駆動回路1301とコントローラ1208との間
では４つの各種制御信号1810、1811、1812、および1813
が入出力される。また、変調回路1302（同図中には図示
しない）からは変調データ1310が半導体レーザ駆動回路
1301に入力される。上記の再生光量制御信号1810は、再
生光量制御回路1801に入力され、再生時に光ヘッド1203
内の半導体レーザ2801の再生光量が適切に制御されるよ
うになっている。記録・消去光量制御信号1811は、記録
・消去光量制御回路1803に入力され、記録時・消去時に
対応する半導体レーザ2801の光量が制御されるようにな
っている。高周波重畳スイッチ信号1812は、高周波重畳
回路1802に入力され、半導体レーザ2801の戻り光による
ノイズが低減される。再生光量制御回路1801、記録・消
去光量制御回路1803、高周波数重畳回路1802の各出力信
号1814、1815、および1816は、加算回路1805で加算さ
れ、半導体レーザ駆動電流1210が半導体レーザ2801に入
力される。半導体レーザ2801の光量（光強度）は、光ヘ
ッド1203内の光検出器1806によってその光強度に応じて
変化する電気信号に変換され、光量モニター回路1804を
介して光量モニター信号1813がコントローラ1208（同図
中には図示しない）へ伝送されるようになっている。コ
ントローラ1208では、光量モニター信号1813に基づい
て、上記３つの制御信号1810、1811、および1812が出力
される。つまり、半導体レーザ2801の光強度（光量）が
再生時と、記録・消去時とで適切な強度になるように制
御される。なお、高周波重畳回路1802の出力信号1816は
再生時にのみ加算回路1805へ出力されるようになってい
る。

第17図、および第18図に基づいて、第16図における情
報の記録・消去の各動作、および再生動作を以下に説明
する。

第17図（ｂ）に示すように、情報の記録、消去の各動
作時には、高周波重畳スイッチ信号1812は、データ部17
03（同図（ａ）参照）においてローレベル（０）にな
り、それ以外ではハイレベル（１）になる。即ち、MO
（データ）部3002内のデータ部1703において高周波重畳
をオフし、データ部1703以外ではオンするようになって
いる。これに伴って、同図（ｃ）に示すように、変調デ
ータ1310はデータ部1703において光磁気記録される。こ
の時、同図（ｄ）に示すように、半導体レーザ2801の光
量レベル（光強度）1910はデータ部1703で高レベルにな
り、それ以外では低レベルになる。つまり、プリフォー
マット部3003内のセクタマーク部1701からセクタ同期タ
イミングを検出し、ID部1702からアドレス（番地）情報
等を読み出して、所定のアドレス（番地）を確認しなが
ら、MO（データ）部3002において情報が記録・消去され
る。

一方、情報再生時には、第18図（ｂ）に示すように、
プリフォーマット部3003、およびMO（データ）部3002の
いずれの部分でも高周波重畳スイッチ信号1812はハイレ
ベル（１）である。また、同図（ｃ）に示すように、変
調データ1310はローレベル（０）である。さらに、同図
（ｄ）に示すように、光量レベル1910は低レベルであ
る。つまり、プリフォーマット部3003（同図（ａ）を参
照）内のセクタマーク部1701からセクタ同期タイミング
を検出し、ID部1702からアドレス（番地）情報等を読み
出して、所定のアドレス（番地）を逐次確認しながら、
今度はMO（データ）部3002から記録された情報が再生さ
れる。

次に、第19図ないし第22図に基づいて第13図に示した
タイミング発生回路1501、およびコントロール回路1502
の動作について以下に説明する。

第19図はタイミング発生回路1501の構成を示すブロッ
ク図であり、信号処理回路1401（同図中に図示しない）
から出力されたセクタマーク信号1411はタイミング発生
回路1501内のセクタマーク検出回路2101に入力される。
同回路2101は、セクタマーク検出信号2110を出力する。
セクタマーク検出回路2101では、セクタマークの有無が
検出される。セクタマーク検出信号2110は、カウンタ21
02、タイマー回路2104、判定回路2106へそれぞれ伝送さ
れる。カウンタ2102、およびタイマー回路2104の出力信
号2111、および2112は、それぞれスイッチ回路2103に入
力され、同回路2103でどちらか一方が選択された後に基
準タイミング信号1510として出力される。また、同信号
1510は、データ部発生回路2107にも入力され、これに基
づいてデータ部発生信号2116が出力される。タイマー回
路2104からは、別の出力信号2113がウインドウ発生回路
2105へ伝送される。同回路2105の出力信号であるウイン
ドウ信号2114は、判定回路2106へ入力される。判定回路
2106では、ウインドウ信号2114とセクタマーク検出信号
2110とから、タイミング判定信号2115が出力される。同
判定信号2115により、スイッチ回路2103では、カウンタ
2102の出力信号2111とタイマー回路2104の出力信号2112
のどちらか一方が選択される。基準タイミング信号151
0、データ部発生信号2116、およびタイミング判定信号2
115は、それぞれコントロール回路1502（第13図参照）
へ伝送される。コントロール回路1502は、これらのタイ
ミング発生回路1501から出力される各種信号と、再生デ
ータ1212とに基づいて、前述した各種制御信号1213を記
録回路1206、および再生回路1207（第10図参照）へ伝送
し、情報の記録・再生・消去の各制御をおこなうように
なっている。

第20図に基づいて第19図に示したセクタマーク検出回
路2101について以下に説明する。信号処理回路1401（同
図中には図示しない）から出力されたセクタマーク信号
1411は、カウンタ回路2201を構成するカウンタ１〜９の
各入力へ伝送される。カウンタ１〜９の各出力信号2211
〜2219は、判定回路2202へそれぞれ伝送され、この結果
に基づいてセクタマーク検出信号2110が出力される。換
言すれば、セクタマーク検出回路2101は、セクタマーク
部1701（第15図参照）を検出し、セクタ単位の記録・再
生・消去の各動作をおこなうのに必要な同期タイミング
を得る回路である。

第21図に基づいて上記のカウンタ１〜９の動作を以下
に説明する。

セクタマーク部1701のパターンの一例として、同図
（ｂ）に示すようなマーク、および非マークから構成さ
れるものを示す。この例では、同図（ａ）に示すよう
に、マーク長、および非マーク長の比が5:3:3:7:3:3:3:
3:5の順序になるようにマークが刻み込まれている。こ
のマーク、および非マークのパターンを再生して得られ
るセクタマーク信号1411は、同図（ｃ）に示すように、
マークの部分でローレベル（０）、非マークの部分でハ
イレベル（１）となる２値信号に変換される。このセク
タマーク信号1411が上記カウンタ１〜９にそれぞれ入力
されると、まずカウンタ１は、マーク長５の長さに対応
するカウンタクロック2310のクロック数をカウントす
る。カウンタクロック2310は、同図（ｄ）で示すよう
に、セクタマーク信号1411よりも高い周波数を有してい
る。そして、このカウント数が所定範囲内であれば最初
のマーク（マーク長５）が正確に検出されたことにな
る。続いて、カウンタ２において同様に非マーク長３の
長さの非マークが検出される。このように順次セクタマ
ーク部1701のマーク、および非マークが検出され、最後
にマーク長５の長さをカウンタ９が検出する。このよう
にして得られた９個の、マークまたは非マークの検出信
号2211〜2219が判定回路2202へ伝送される。そして、こ
の９個の検出結果のうち、全て、またはその一部がセク
タマーク部1701のパターンと一致しているか否かが判定
されるとともに、マーク・非マークの順序が判定され
る。この結果、セクタマーク部であると判定された場合
のみ、セクタマーク検出信号2110がローレベル（０）に
なる。従って、この信号2110はセクタ単位の同期タイミ
ングとして使用することができる。

第22図に基づいてタイミング発生回路1501の各部の波
形を以下に説明する。

同図（ｂ）に示すように、セクタマーク検出信号2110
はプリフォーマット部3003内のセクタマーク部1701（同
図中（ａ）に示す）を検出するとローレベルになる。同
検出信号2110の立ち下がりエッジがセクタの同期タイミ
ングになる。同図（ｃ）に示すように、カウンタ2102
は、同検出信号2110の立ち下がりエッジから所定カウン
ト後にカウンタ出力信号2111をローレベルにする。一
方、タイマー回路2104のカウント数は、上記カウンタ21
02のカウント数を加えて１つのセクタ長分だけカウント
数が大きい。従って、同図（ｄ）に示すように、タイマ
回路2104の出力であるタイマ回路出力信号2112の立ち下
がりエッジは、次のセクタの信号2111の立ち下がりエッ
ジとタイミングがほぼ一致する。また、同図（ｅ）に示
すように、ウインドウ発生回路2105のウインドウ信号21
14は、セクタマーク検出信号2110の立ち下がりエッジを
基準に、次のセクタにおけるセクタマーク検出信号2110
の立ち下がりエッジ付近で所定のウインドウ幅をもって
ローレベルになるようになっている。判定回路2106の出
力信号であるタイミング判定信号2115は、ウインドウ発
生回路2105のウインドウ信号2114がローレベルの時に、
セクタマーク検出信号2110の立ち下がりエッジが存在す
れば、同図（ｆ）中の実線で示すように、ハイレベルに
なるようになっている。一方、セクタマーク検出信号21
10の立ち下がりエッジが存在しなければローレベルにな
るようになっている。（同図（ｆ）中の破線で示す）。
従って、タイミング判定信号2115は、セクタマークの検
出が所定の範囲で検出できたか、あるいは検出ミスであ
ったかを判定する信号になる。スイッチ回路2103におい
ては、セクタマークの検出ができた場合には信号2111が
選択され、そうでなく検出ミスである場合には信号2112
が選択されるようになっている。この結果、同図（ｇ）
に示すように、基準タイミング信号1510はセクタマーク
の検出ミスが発生してもそのタイミング信号を確実に出
力できる。即ち、上記に示したようにひとつ前のセクタ
のタイミングに基づいて補正をおこなうことができる。
このようにして得られた基準タイミング信号1510は、デ
ータ部発生回路2107へ伝送される。同回路2107はカウン
タの一種であり、その出力であるデータ部発生信号2116
はデータ部1703でローレベルになる。（同図（ｈ）を参
照）つまり、データ部発生信号2116は、プリフォーマッ
ト部3003とMO（データ）部3002とを判別する信号として
利用できる。このようにして得られた基準タイミング信
号1510、タイミング判定信号2115、およびデータ部発生
信号2116は、第13図に示したコントロール回路1502へ伝
送される。同回路1502では、これらの信号に基づいて前
述の各種制御信号1213が生成される。

次に、第23図ないし第25図に基づいて、第12図に示し
た信号処理回路1401の動作について以下に説明する。

光磁気ディスク1201から再生された再生信号1211（再
生信号S1、S2）は、信号処理回路1401内のバッファアン
プ2501に入力される。その出力信号2510は、MO波形処理
部2502とプリフォーマット波形処理部2503とへ伝送され
る。これらの回路からは、MO（データ）部3002とプリフ
ォーマット部3003とのマーク、および非マークに対応し
た２値化信号2511、2512がそれぞれ出力される。これら
の２値化信号はデータ同期部2504に入力され、データ同
期部2504内のPLL（Phase Locked Loop）において、クロ
ックと同期した同期データ2513が出力され、復調回路14
02（同図中には図示しない）へ伝送される。また、プリ
フォーマット波形処理部2503ではセクタマーク信号1411
が生成され、タイミング発生回路1501へ伝送される。信
号処理コントロール部2505では、信号処理回路1401内の
各部間の各種制御信号2514〜2517が入出力される。ま
た、第13図に示したコントローラ1208との間で各種制御
信号1213が入出力される。

第24図および第25図は、信号処理回路1401の各部の波
形を示す図である。第24図（ｂ）、および同図（ｃ）に
示すように、再生信号S1、S2はMO波形処理部2502におい
て差動されてMO（データ）部3002の情報のみが分離さ
れ、さらに２値化され、MO2値化信号2511が生成される
（同図（ｄ）を参照）。また、再生信号S1、S2はプリフ
ォーマット波形処理部2503において加算されてプリフォ
ーマット部3003の情報のみが分離され、さらに２値化さ
れて、ID2値化信号2512とセクタマーク信号1411が得ら
れる（同図（ｅ）、および同図（ｇ）を参照）。再生信
号S1、S2の差動および加算によってMO（データ）部3002
とプリフォーマット部3003が分離できる理由は、第27図
に示したように、再生信号S1、S2の極性がMO（データ）
部3002では逆であり、プリフォーマット部3003において
は同じだからである。MO2値化信号2511とID2値化信号25
12とは、同図（ｆ）に示すように、それぞれデータ同期
部2504においてクロックと同期した同期データ2513に変
換される。

第25図は、第24図の波形を詳細に説明する図である。
変調データ1310（第25図（ａ）を参照）に基づいて記録
されたマーク、および非マークはレーザスポット2701の
照射によって再生される（同図（ｂ）を参照）。同図
（ｃ）に示すように、再生信号S1、S2はマークの中心で
ピークになる信号である。MO2値化信号2511またはID2値
化信号2512は、このピーク位置を検出した信号であり、
その立ち上がりエッジがピーク位置と一致している（同
図（ｄ）を参照）。データ同期部2504内のPLLにおい
て、MO2値化信号2511またはID2値化信号2512から同期ク
ロックを生成し、このクロックと同期させて同期データ
2513を得ている。同図（ｅ）に示すように、同期データ
2513は変調データ1310を忠実に再生したデータとなる。

ここで、第１図に基づいて差動比率の自動調整につい
て説明すると、以下のとおりである。

第１図に示すように、再生信号S1は、バッファアンプ
2501内のAC結合用のコンデンサ105を介して、電圧制御
増幅器（以下、単にVCAと称す）108に入力される。VCA1
08の出力は、MO波形処理部2502内の差動増幅器74の反転
入力に伝送される。一方、再生信号S2は、バッファアン
プ2501内のAC結合用のコンデンサ102を介して、アンプ1
04に入力される。アンプ104の出力は、MO波形処理部250
2内の差動増幅器74の非反転入力に伝送される。アンプ1
04の増幅度は固定であり、VCA108は入力される差動比率
制御信号（後述する）によってその増幅度が変化するよ
うになっている。これにより、差動比率が可変になる。
差動増幅器74からの差動信号はAGC回路としてのAGCアン
プ75に入力され、振幅が一定にされる。AGCアンプ75の
出力は、２値化回路76において２値化されて２値化信号
として出力される。そして、２値化信号に基づいて再生
データが生成されるようになっている。なお、AGCアン
プ75からはAGC電圧がコントローラ1208内のA/D変換器49
（第９図参照）へ出力される。

上記のAGCアンプ75の例を第２図ないし第４図に基づ
いて説明すると以下のとおりである。

第２図に示すように、AGCアンプ75は主として、クラ
ンプ回路78、コンパレータ79、AGC電圧発生回路80、お
よび電圧制御アンプ（以下、単にVCAと称す）77から構
成されており、前述の差動増幅器74の出力信号である差
動信号がVCA77に入力される。VCA77の増幅度はAGC電圧
発生回路80の出力であるAGC電圧に応じて変化し、第３
図に示すように、AGC電圧が大きくなるにつれて増幅度
が小さくなり、AGC電圧が小さくなるにつれて増幅度が
大きくなるようになっている。VCA77の出力は、２値化
回路76（同図中には図示しない）へ伝送されるととも
に、クランプ回路78の入力へ伝送される。クランプ回路
78では、VCA77の出力中の直流分がカットされるととも
に、交流分（ピークピーク値に相当する）のうちプラス
方向のピークは、同回路78内のダイオードＤによりダイ
オードＤの順方向降下電圧値にクランプされ、マイナス
方向のピークはクランプされずにそのまま後続のコンパ
レータ79の反転入力へ伝送される。コンパレータ79で
は、非反転入力に印加されている基準電圧V₀と、クラン
プ回路78の出力とが大小比較される。コンパレータ79の
出力に基づいて、AGC電圧発生回路80はAGC電圧を出力す
るようになっている。

例えば、クランプ回路78の出力振幅が基準電圧V₀を越
える場合には、コンパレータ79の出力がハイレベルとな
り、トランジスタ81はONするので、コンデンサ83が充電
抵抗82を介して電源V_ccにより充電されてコンデンサ83
の両端の電圧が大きくなる。この時の充電時定数は、充
電抵抗82およびコンデンサ83によって決まる。充電抵抗
82とコンデンサ83との接続点Ａに生じるAGC電圧、即
ち、コンデンサ83の両端の電圧が増幅度調整用の電圧と
してVCA77に伝送され、VCA77の増幅度は小さくなる。一
方、クランプ回路78の出力振幅が基準電圧V₀を越えない
場合には、コンパレータ79の出力がローレベルとなり、
トランジスタ81はOFFするので、コンデンサ83に蓄えら
れた電荷が放電抵抗84を介して放電される。この時の放
電時定数は、放電抵抗84およびコンデンサ83によって決
まる。これに伴って、AGC電圧が小さくなり、VCA77の増
幅度は大きくなる。上記のプリフォーマット部の残留信
号振幅とAGC電圧との間には、第４図に示すような関係
があり、同図に示す通常振幅範囲において、AGC電圧は
残留信号振幅に対して単調増加することがわかる。即
ち、AGC電圧の最大値・最小値が、残留信号振幅の最大
値・最小値に対応する。なお、上記のクランプ回路78
は、全波整流回路でもよい。なお、残留信号振幅の最小
（あるいは最大）を検出する回路として、例えば第35図
に示すようなエンベロープ検波回路64がよく知られ、か
つ採用されている。同回路64は、主としてバッファ回路
65、第１サンプルホールド回路66、第２サンプルホール
ド回路67および差動増幅回路68から構成されている。再
生信号は、バッファ回路65を介して第１および第２サン
プルホールド回路66・67において、そのエンベロープの
上・下両側のピーク値がホールドされた後、差動増幅回
路68により再生信号のピークピーク値に対応する残留信
号振幅が出力される（例えば、特開昭58-80138を参
照）。しかし、このように再生時の残留信号振幅の最小
振幅を検出するための回路が別途必要であり、このため
回路構成が複雑になり、したがって全体としてコスト高
になる。

ここで、AGCアンプの他の例を第５図に基づいて以下
に説明する。なお、上述のAGCアンプで使用した部材と
同一の機能を有する部材には同一の符号を付記し、便宜
上、その詳細な説明を省略する。

ここで例示するAGCアンプは、AGC電圧がサンプルホー
ルド回路85およびアナログスイッチ、86を介してVCA77
へ伝送されるという点を除いては、上述したAGCアンプ
と本質的には同じである。上記のサンプルホールド回路
85およびアナログスイッチ、86は、記録・消去の各動作
時にAGC電圧をその直前の値にホールドするために設け
られている。即ち、再生動作時には、AGC電圧が直接ア
ナログスイッチ86の接点86aを介してVCA77へ伝送され
る。一方、記録・消去の各動作時には、スイッチタイミ
ング信号によりアナログスイッチ86は閉状態となり、サ
ンプルホールド回路85は、ホールドタイミング信号によ
り、記録・消去の各動作直前のAGC電圧値にホールドさ
れる。このことにより、記録・消去の影響が回避でき、
信頼性が向上する。なお、上記のサンプルホールド回路
85は、例えばA/D変換器、およびD/A変換器を含む構成か
ら成っているものでもよい。

ところで、最適な差動比率を決定するためには、例え
ばセクタごとに差動比率を変えて記録するので、この時
AGCアンプは早い応答性が要求される。このために、AGC
アンプのAGC電圧発生回路80内のコンデンサ83の放電の
時定数を短縮して応答性を改善する回路を第６図に基づ
いて以下に説明する。

この回路は、主としてオープンコレクタ87・88と放電
抵抗89とから構成されており、オープンコレクタ88の出
力は、第２図（または第５図）中の充電抵抗82とコンデ
ンサ83との接続点Ａに接続されている。例えば、オープ
ンコレクタ87にはAGC速度制御信号が入力され、オープ
ンコレクタ88にはAGCリセット信号が入力される。AGC速
度制御信号は、記録の最適条件を決定するためのテスト
ライト時などにハイレベルになる。この時、オープンコ
レクタ87の出力はローレベルになり、第２図（または第
５図）中の放電抵抗84と並列に放電抵抗89が接続される
ことになる。この結果、コンデンサ83の放電に要する時
間が短縮される。また、AGCリセット信号は、システム
起動時やシステム異常時などにハイレベルになる。この
時、放電抵抗84が短絡されることになるので、瞬時に放
電が完了することになる。

次に、最適な差動比率の決定例を第７図ないし第９図
に基づいて以下に説明する。

第８図に示すように、差動比率を変えると、それに伴
って再生時の諸特性も変化し、同図中の破線で示す最適
差動比率より大きい場合にも、また小さい場合にも、プ
リフォーマット部のAGC電圧は大きくなり、S/N比は低下
する。また、この時プリフォーマット部の残留信号振幅
は大きくなる。したがって、再生信号は、最適な差動比
率で再生される必要がある。最適な差動比率の決定例を
説明すると、以下のとおりである。

再生信号S2によるアンプ104の出力波形が第７図
（ａ）の実線で示すような波形とし、再生信号S1による
VCA108の出力波形が第７図（ｂ）の実線で示すような波
形とする。この時、差動増幅器74の出力である差動信号
は、同図（ｃ）に示すような波形になり、プリフォーマ
ット部に対応する残留信号振幅はゼロにならない。これ
に伴って、AGCアンプ75から出力されるAGC電圧は、同図
（ｄ）に示すような波形となる。ここで、プロセッサは
複数の差動比率を設定し、設定した差動比率に対応する
差動比率制御信号を第１図に示すように、バッファアン
プ2501内のD/A変換器48を介してVCAアンプ108に伝送す
る。これに伴って、VCAアンプ108はその増幅度を変化さ
せ、増幅した出力を差動増幅器74に伝送する。そして、
差動増幅器74の出力（差動信号）に基づいて、AGCアン
プ75から対応するAGC電圧が出力される。このAGC電圧
は、第９図に示すように、コントローラ1208内のA/D変
換器49を介してプロセッサ70によりサンプリングされ
る。この動作が設定された差動比率の数だけおこなわれ
た後、プロセッサ70では、これらの入力に基づいてAGC
電圧の最小値が求められ、その時の差動比率に相当する
差動比率制御信号がRAMやE²PROMなどの記憶素子（図示
しない）に記憶される。以後はこの差動比率で再生がお
こなわれる。例えば、第７図（ｂ）〜（ｄ）中の破線
は、差動比率が最小になる時の各部の波形を示してお
り、この時プリフォーマット部の差動信号がほぼゼロに
なっている。なお、プロセッサ70によるAGC電圧のサン
プリングは、例えば同図（ｅ）で示すサンプルタイミン
グ信号の立ち上がりエッジでおこなわれる。このサンプ
ルタイミング信号は、セクタ単位の基準タイミング信
号、およびデータ信号によりコントロール回路において
生成される。また、差動調整をおこなうセクタおよびト
ラックは予め決めておき、データ信号によってそのセク
タおよびトラックを確認しながら、基準タイミング信号
を基にプリフォーマット部中にサンプルタイミング信号
を発生させてもよい。さらに、装置の出荷時、または装
置のリセット後、またはディスクの再挿入時に、上記差
動調整をおこなってもよい。なお、装置出荷時の差動調
整については、差動調整専用のディスクを用いたり、ま
た差動調整専用のプロセッサ、A/D変換器、およびその
プログラムを装置とは別に用意してもよい。なお、上記
D/A変換器48は、例えばF/V変換器のように周波数に応じ
てその大きさが変化する電圧に変換するものでもよい。

以上のように、最適差動比率を求めて、その差動比率
のもとで情報の再生をおこなうことにより、信頼性の高
い再生信号が得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、再生時の再生信号の最大振幅やエン
ベロープを検出するための各回路が不要になり、このた
め回路構成が簡素になるので小型化が可能となり、した
がって全体としてコスト低減が可能となる。また、プリ
フォーマット部の残留信号振幅を最小にする差動比率の
調整がプロセッサにより自動的におこなわれるので、調
整に必要な煩雑な作業工程を省略できる等の効果を併せ
て奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は、本発明の一実施例を示すもので
ある。 第１図は、本発明に係る光磁気記録再生装置の要部を示
すブロック図である。 第２図は、AGCアンプの一構成例を示す図である。 第３図は、電圧制御増幅器に入力されるAGC電圧と電圧
制御増幅器の増幅度との関係を示す図である。 第４図は、AGC電圧とプリフォーマット部の残留信号振
幅との関係を示す図である。 第５図は、AGCアンプの他の構成例を示す図である。 第６図は、AGC電圧発生回路の放電時定数を短縮させる
回路の構成例を示す図である。 第７図は、第１図で示した回路の各部の波形を示す図で
ある。 第８図は、差動比率と再生時の諸特性との関係を示す図
である。 第９図は、コントローラの要部を示すブロック図であ
る。 第10図ないし第25図は、本発明に係る光磁気記録再生装
置の構成を説明するためのものである。 第10図は、光磁気メモリ装置の構成を示すブロック図で
ある。 第11図は、記録回路の構成を示すブロック図である。 第12図は、再生回路の構成を示すブロック図である。 第13図は、コントローラの構成を示すブロックである。 第14図は、記録情報の変調方式の一例として、2,7変調
方式を説明した図である。 第15図は、セクタのフォーマットを示す図である。 第16図は、半導体レーザ駆動回路の構成を示すブロック
図である。 第17図、および第18図は、第16図における情報の記録・
消去の各動作、および再生動作時の半導体レーザ駆動回
路の各部の波形を示す図である。 第19図は、タイミング発生回路の構成を示すブロック図
である。 第20図は、セクタマーク検出回路の構成を示すブロック
図である。 第21図は、セクタマーク検出回路を構成するカウンタの
動作を模式的に説明した図である。 第22図は、タイミング発生回路の各部の波形を示す図で
ある。 第23図は、信号処理回路の構成を示すブロック図であ
る。 第24図は、信号処理回路の各部の波形を示す図である。 第25図は、第24図をさらに詳しく説明した図で、MO（デ
ータ）部およびプリフォーマット部のマークから２値化
データの生成を説明する図である。 第26図ないし第35図は、従来例を示すものである。 第26図は、光磁気ディスクへの情報の記録、および光磁
気ディスクに記録された情報の消去の各動作を説明する
図である。 第27図は、光磁気ディスクの再生動作を示す図である。 第28図、および第29図は、光磁気ディスク上におけるプ
リフォーマット部とMO（データ）部との関係を示す図で
ある。 第30図は、再生時の光学系の要部の構成を示すブロック
図である。 第31図および第32図は、MO（データ）部、およびプリフ
ォーマット部における再生信号S1、S2のそれぞれの極性
についての説明図である。 第33図は、再生回路と、アドレス発生回路およびタイミ
ング発生回路との関係を示す図である。 第34図は、差動比率と、残留信号振幅およびS/N比との
関係を示す図である。 第35図は、エンベロープ検波回路の構成例を示す図であ
る。 48はD/A変換器、49はA/D変換器、70はプロセッサ、74は
差動増幅器、75はAGCアンプ、108は電圧制御増幅器であ
る。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物理的な凹凸が刻設されたプリフォーマッ
   ト部と、情報の記録を行うことができるデータ部とが予
   め周方向に交互に形成された光磁気ディスクを用い、再
   生信号を差動して差動信号を出力する差動増幅器を備え
   る光磁気記録再生装置であって、 上記再生信号の差動比率を変化させることができる可変
   利得増幅器と、 上記プリフォーマット部のトレース時における上記差動
   信号に含まれる上記凹凸による信号成分が最小となるよ
   うに上記可変利得増幅器の差動比率を制御するととも
   に、該差動比率をサンプリングしてホールドし、上記デ
   ータ部のトレース時にはホールドしている差動比率に制
   御する差動比率制御手段とを含むことを特徴とする光磁
   気記録再生装置。
2. 【請求項２】物理的な凹凸が刻設されたプリフォーマッ
   ト部と、情報の記録を行うことができるデータ部とが予
   め周方向に交互に形成された光磁気ディスクを用い、再
   生信号を差動して差動信号を出力する差動増幅器を備え
   る光磁気記録再生装置であって、 上記再生信号の差動比率を変化させることができる可変
   利得増幅器と、 上記差動信号を入力してAGC電圧を出力するAGC回路と、 上記プリフォーマット部のトレース時における上記AGC
   電圧に含まれる上記凹凸による信号成分が最小となるよ
   うに上記可変利得増幅器の差動比率を制御するととも
   に、該差動比率をサンプリングしてホールドし、上記デ
   ータ部のトレース時にはホールドしている差動比率に制
   御する差動比率制御手段とを含むことを特徴とする光磁
   気記録再生装置。