JPH1069680A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高線密度記録で記録された光記録媒体から読
み取りエラーの少ない再生信号を得ることのできる光デ
ィスク装置を提供する。 【解決手段】 等化器４ｃは、超解像媒体である光磁気
ディスク１からの再生信号の波形干渉を補償する。ＥＣ
Ｃ部６は、再生エラーを検出し、エラー数をカウントす
る。ＣＰＵ９は、そのエラー数に基づいてレーザドライ
バー８を駆動させることにより、再生信号の波形干渉を
等化器４ｃの等化特性に合致させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームの照射に
より生じる熱で記録マークを読み出す開口部分の大きさ
を制御して再生分解能を向上させる、いわゆる超解像媒
体を用いた光ディスク装置に関し、特に、再生時におけ
る光ビームの照射強度を最適に制御できる光ディスク装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置においては、ディスク基
板上に形成した薄膜状の媒体に凹や凸形状・色素の変化
・磁性の極性等の物理的変化を照射した光ビームにより
読み出している。このような光ディスク装置において
は、再生に用いる光パワーより高い光パワーを用いて、
上記に示した物理的変化を媒体に生じさせて情報を記録
できるものも有る。

【０００３】上記のような光ディスク装置は、記録・再
生にレーザビームを用いており光の波長程度の大きさの
マークによりデータを扱えるため、大容量高密度のデー
タ保存装置として実用化が進んでいる。

【０００４】近年、データの更なる高密度化を図るため
に、光ビームのスポット径より小さいマークを再生する
超解像方法が提案され、研究開発が進んでいる。例え
ば、磁性の極性を利用して記録・再生を行う光磁気媒体
にて超解像効果を用いる方法が特開平５−８１７１７号
に開示されている。

【０００５】この公報によると、記録層と面内磁化を有
する再生層とを備えた光磁気媒体に対して再生層側から
光ビームを照射すると、照射領域内の再生層の温度が上
昇する。そして、上記照射領域内で所定温度以上に上昇
する部分（以下、検出窓と呼ぶ）のみの再生層が、面内
磁化から垂直磁化に移行することにより光ビームより小
さい検出窓が形成される。この再生層に形成された検出
窓部分の垂直磁化に対応する記録層の磁性が転写され、
光ビームのスポット径より小さい記録マークの再生が可
能となる。

【０００６】ここで、上記のような超解像ディスクから
の再生においては、光ビームを発生させる駆動電流を一
定に保っていても、再生時の環境温度の変化に応じて光
ビームの再生パワーが変動してしまう。そして、上記再
生パワーが弱くなりすぎると記録マークよりも検出窓が
小さくなり、読み取ろうとするトラックからの再生信号
の出力も小さくなってしまう。その結果、再生信号に含
まれる雑音信号の割合が多くなり、読み取りエラーの発
生率が上昇してしまう。

【０００７】そこで、再生層の温度上昇を再生時の光ビ
ームのパワー（再生パワー）により制御する手法が知ら
れている（特開平５−１１４１０６号公報や、特開平８
−６３８１７号公報）。以下に、これらの手法について
説明する。

【０００８】特開平５−１１４１０６号公報に記載され
た方法では、再生されるデータとは別に、再生パワーを
制御するためのデータとして、記録マークと記録マーク
間に挟まれた非マーク部とが同じ長さで交互に記録され
た領域が設けられる。そして、上記の記録パターンから
得られる信号振幅が最大となるように光ビームの再生パ
ワーが制御され、これにより、再生データを安定化させ
ている。

【０００９】特開平８−６３８１７号公報に記載された
手法では、複数の異なる長さの記録マークが設けられ
る。この複数の異なる長さの記録マークからの信号の検
出結果には、再生パワーが最適である場合、記録マーク
の長さに応じた一定の関係が成立するため、ここでは、
上記の検出結果がその一定の関係を満たすように再生パ
ワーが制御される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−１１４１０６号公報に記載された手法では、再生信
号の振幅が最大となるように光ビームのパワーを制御し
ているため検出窓が大きくなりすぎ、隣接するトラック
の記録マークの情報が混入するため、再生されるデータ
の信頼性が低下するという欠点があった。

【００１１】また、特開平８−６３８１７号公報に記載
された手法は、再生信号の各記録マークに対応したレベ
ルの検出や、ｎ次高調波の大きさといった特性を測定す
る事により予め設定された再生信号のジッタが最小にな
るように制御するものであり、隣接トラックよりの信号
の混入というトラック方向の高密度化に関する再生信号
の劣化には対応できるが、記録マークの長短という線記
録方向における再生性能の劣化については補償できない
という問題があった。

【００１２】本発明は、上記問題を解決するために成さ
れたものであって、高線密度記録で記録された光記録媒
体から読み取りエラーの少ない再生信号を得ることので
きる光ディスク装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光ディ
スク装置は、少なくとも情報の記録されている記録層と
再生層を有する記録媒体上に、光ビームを照射して前記
再生層に検出窓を形成して記録情報に対応する再生信号
を生成し、再生信号を等化器により等化して、情報の再
生を行う光ディスク装置において、再生信号が等化器の
等化特性に合致するように、光ビームの照射パワーを変
化させる照射パワー制御手段を有してなるものである。

【００１４】請求項２に記載の光ディスク装置は、請求
項１に記載の光ディスク装置において、等化器の出力に
基づいて再生エラーを検出するエラー検出手段を有して
なり、照射パワー制御手段が、エラー検出手段の検出結
果に基づいて光ビームの照射パワーを変化させるもので
ある。

【００１５】以下に、本発明の作用を説明する。

【００１６】高線記録密度に記録された情報を再生する
場合、再生信号の波形干渉を補償するための等化特性は
再生情報の信頼性に大きく係っている。本発明では、種
々の記録媒体の再生レベルや光ヘッドのばらつきなどの
エラーの要因に応じて適した特性の等化器を設定してお
き、検出窓の大きさを変化させて読み取り分解能の変化
により、再生信号の波形干渉を等化特性に合わせる。

【００１７】請求項１に記載の光ディスク装置によれ
ば、等化特性を変化させることなく高線記録密度で記録
された再生信号の波形干渉の変化に対応できるため、等
化回路の構成が平易となるばかりでなく等化特性を調整
するための複雑な制御システムの追加を行う必要もなく
なる。

【００１８】また、請求項２に記載の光ディスク装置に
よれば、再生信号と等化特性の不整合をエラー検出結果
により判断するため、平易な構成により、信頼性の高い
情報の読み出しを行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、まず、本発明における光ディスク装置の
再生パワーの制御方法の原理について説明する。

【００２０】高密度に記録された情報を再生する場合、
再生信号の波形干渉を補償するために、通常、等化器が
使用される。この等化器の等化特性は、再生する情報の
記録密度（超解像媒体においては検出窓の大きさ）に応
じて、最適に波形干渉の補償が行えるように決められ
る。

【００２１】ところで、超解像媒体を再生する場合、上
述したように、環境温度等の変化により検出窓の大きさ
が変化する。このような再生層の検出窓の大きさの変化
は、光ヘッドによる記録情報の読みだし分解能を変化さ
せるため、再生信号上の波形干渉が一定でなくなり、上
記した等化器が有効に波形干渉を補償できなくなる。こ
のため、再生データが劣化する。

【００２２】すなわち、再生パワーが大きくなると検出
窓が大きくなり、波形干渉の影響として等化器での補償
不足状態となる。逆に、再生パワーが小さくなると検出
窓も小さくなり、波形干渉の影響として等化器での補償
過多状態となる。よって、読み出し信号特性（波形干
渉）と等化特性との間にずれが生じる。等化器での補償
の過不足と光ビームのパワーとの間には相関関係が有る
ため、補償過多の状態から更に光ビームのパワーを低く
すれば両特性間のずれは更に大きくなり、補償不足の状
態から更に光ビームのパワーを高くすれば両特性間のず
れば更に大きくなる。

【００２３】本発明は、等化器の上記のような性質、つ
まり、検出窓の大きさが予め定められた特定のものであ
る場合に、最適に波形干渉の補償を行うことができ、検
出窓の大きさが変化した場合には、波形干渉を良好に補
償できないことに着目したものである。本発明では、検
出窓の大きさの変化により、一定の等化特性を有する等
化器による波形干渉補償の有効性が変化することを利用
して、再生パワーを制御する。

【００２４】等化器による波形干渉補償の有効性（再生
信号が等化器の等化特性に適合しているか否か）の検出
は、例えば、単一の記録マークの再生時における理想的
な（再生パワーが適切な）等化器の出力波形をメモリ等
に記憶しておき、この理想的な出力波形と実際の等化器
の出力波形とを比較することにより行うことができる。

【００２５】また、等化器による波形干渉補償が良好に
行えなくなれば、波形干渉が発生する訳であるから当然
エラーの発生率が変化する。このため、エラーの発生率
を検出することにより、等化器による波形干渉補償の有
効性を検出することもできる。以下、エラーの発生率に
より波形干渉補償の有効性を検出できる点について、光
磁気ディスク装置を例にとって説明する。

【００２６】図４は、一般的な光磁気ディスク装置の概
略構成図である。光磁気ディスク（超解像媒体）１は、
スピンドルモータ２に取り付けられて回転する。光ヘッ
ド３は、レーザ光を照射することにより、光磁気ディス
ク１に検出窓を形成して、記録情報を再生する。光ヘッ
ド３からの読み出し信号は、信号処理部４において増幅
器４ａにより適度な信号振幅に増幅され、ＬＰＦ４ｂに
より高周波数域の不要な帯域を除去した後、等化器４ｃ
により波形干渉が補償されて２値化される。２値化され
た読み出し信号は、ディジタル復調回路５により復調さ
れ、ＥＣＣ部６により復調データのエラー検出・訂正と
同時に再生データの特性評価が行われ、再生データが出
力される。

【００２７】図５は、等化器４ｃの一構成例を示すブロ
ック図である。この図において、２１，２２は遅延素子
であり、２３，２４，２６は増幅器でありそれぞれ入力
信号を−α，−α，β倍に増幅する。２５は加算器であ
る。ここで、増幅器２３，２４における増幅係数αは等
化係数と呼ばれる。

【００２８】図６は、室温における再生パワーによる再
生信号の変化の例を示すものである。図６の縦軸は、読
み出し信号の信号振幅を示す値（キャリアレベル）であ
り、横軸は、媒体上の記録マークの長さを示す。

【００２９】図６より、低い再生パワー（Ｐｒ）での記
録マークの長さに対するキャリアレベルの変化（△Ｃ）
は小さく（Ｐｒ＝１ｍＷ，ΔＣ＝１５ｄＢ）、高い再生
パワーでの記録マークの長さに対するキャリアレベルの
変化が大きくなっている（Ｐｒ＝２．６ｍＷ，ΔＣ＝２
０ｄＢｍ）。これは、再生パワーによる媒体の上昇温度
の違いにより再生層の検出窓の大きさが異なって光ヘッ
ドの分解能が変化している事をあらわしている。このよ
うに、同じ記録マークに対する光ヘッドの分解能の変化
により波形干渉が再生パワーにより異なってしまうこと
になる。

【００３０】図７は、等化係数αとバイトエラーレイト
との関係を示す図である。但し、これは、等化器４ｃの
遅延素子２１，２２をチャンネルビットレート周期と等
しい時間だけ遅延させるように設定して、（１，７）Ｒ
ＬＬ変調したマーク長０．４８μｍ〜１．９２μｍのマ
ークが記録された測定トラック（隣接トラックには記録
マークが形成されていない）を、光ビームスポット径約
１．１μｍφのピックアップ（λ＝６５０ｎｍ，ＮＡ＝
０．５５）を用いて再生（再生パワー：Ｐｒ＝１．６ｍ
Ｗ）した場合の結果である。図７に示すように、等化係
数が０．２５のときにバイトエラーレイトが最小となっ
ている。この等化係数０．２５という値は、マーク長
０．４８μｍの場合のキャリアレベルとマーク長１．９
２μｍの場合におけるキャリアレベルとの差が約６．３
ｄＢとなるように短いマークのキャリアレベル（ゲイ
ン）を高くした場合の等化係数である。

【００３１】ところで、計算によれば、図５に示した等
化器４ｃにおいて等化係数αが０．０５ずれると、最短
マーク（０．４８μｍ）のゲイン補正量は約１．４ｄＢ
変わる。この関係を、再生パワーＰｒで１．０ｍＷと
２．６ｍＷの場合に当てはめると、両者の差は約２．６
ｄＢとなる。この値は、等化係数としては約０．１の差
に相当しているため、バイトエラーレイトは３倍以上の
値まで悪化する。このため、再生パワーが高くなる程、
等化器４ｃによる補正量を大きく設定しなければ、等化
器４ｃによる波形干渉の補償が不適切となってしまう。

【００３２】このように、エラーの発生率の検出により
等化器４ｃによる波形干渉の補償の有効性が判別できる
ことになる。したがって、エラーの発生率を検出するこ
とにより、再生パワーの制御を行うことができる。

【００３３】なお、図７に示した結果は隣接トラックに
記録マークを形成していない場合の結果であったが、隣
接トラックにも記録マークを形成した場合（クロストー
クがある場合）においても、図８に示すように、最適の
等化係数は０．２５となっており、クロストークのない
場合と同様にして再生パワーの制御を行うことが可能で
ある。但し、図８の場合には、図７の場合に比べて、エ
ラーの発生率が約２倍となっている。

【００３４】次に、本実施の形態の光ディスク装置の動
作について、図面に基づいて説明する。なお、ここで
は、エラーの発生率に基づいて、等化器による波形干渉
補償の良否を検出して、再生パワーを制御する場合につ
いて説明する。

【００３５】また、ここでは、照射光ビームのパワーに
よる媒体の温度上昇を利用した超解像特性を有する媒体
として、情報を磁性の極性を用いて保存する超解像光磁
気ディスク（以下、単に光磁気ディスクと呼ぶ）を例に
取って説明する。

【００３６】図１は、本実施の形態の光磁気ディスク装
置の一構成例を示す概略ブロック図である。ここで図
４，図５と同一部分については同一符号を付し、説明を
省略する。

【００３７】ＥＣＣ部６は、読みだし信号（再生信号）
の誤りを検出・訂正する事により再生データの信頼性を
向上させるものであり、このＥＣＣ部６における誤り
は、読み出し信号を等化器により波形干渉の補償された
信号の誤りであり、その誤り率は、１０^-5台のバイトエ
ラーレイトになる。そして、この誤り検出結果を用いて
誤り訂正する事により再生データの誤り率は、１０^-12
以下のバイトエラーレイトとなり再生データの信頼性を
確保している。しかし、上述したように波形干渉の補償
が不適切な場合には、読み出し信号特性と等化特性との
とのずれにより読み出し信号の誤り率が悪化する。この
ため、ＥＣＣ部６の誤り検出結果を計数する事により、
読み出し信号の波形干渉の補償ずれを検知できる。よっ
て、ＥＣＣ部６での読み出し信号の誤り検出数をＣＰＵ
９に入力し判断することでレーザドライバー８を制御す
ることができる。

【００３８】図２は、レーザドライバー８の一構成例を
示す回路図である。このレーザドライバー８は、トラン
ジスタＴＲ１〜３と抵抗Ｒ１，演算増幅器１２からなっ
ており、ＣＰＵ９からの制御信号を受けて、トランジス
タＴＲ３からの信号により光ヘッド３内のレーザ発光素
子１１を動作させる。

【００３９】図３は、図１におけるレーザドライバー８
の駆動系を説明するブロック図である。この図に示すよ
うに、再生信号は復調部６により復調された後、ＥＣＣ
部６に入力される。ＥＣＣ部６のＥＣＣ６ａは再生信号
の誤りを検出・訂正する。カウンター６ｂはＥＣＣ６ａ
で検出されたエラーの数を計数する。カウンター６ｂの
出力はＣＰＵ９に入力される。ＣＰＵ９は、エラーの発
生数の増減に応じたレーザパワー制御信号を図２に示し
たレーザドライバー８に出力して、エラーの発生数が所
定値となるようにレーザ１１の出力を制御する。

【００４０】このように、本実施の形態では、エラーの
発生数（発生率）に応じて再生パワーを制御し、エラー
の発生数が所定値となるようにする。つまり、使用する
等化器４ｃの等化特性に合致するように再生パワーを制
御して、検出窓の大きさを制御する。したがって、高線
記録密度で記録された超解像媒体の再生時における再生
性能（ジッタ）の劣化を有効に抑制することが可能とな
る。

【００４１】また、再生パワーが低すぎる場合には、キ
ャリアレベルも低いため再生信号Ｃ／Ｎが不足しエラー
が増大し、再生パワーが高すぎる場合には、検出窓が隣
接トラックにまで広がってしまいエラーが増大する。こ
のように、等化特性から大きくずれた再生信号が得られ
た場合についてもエラーの増加により誤った設定に陥る
ことはない。

【００４２】また、再生パワーの制御を行ってもエラー
の発生が所定値以上である場合には、光磁気ディスク１
の記録状態と光磁気ディスク装置の仕様が異なっている
ものとみなして挿入されたディスクを排出する事もでき
る。

【００４３】尚、本発明は、以上のべた内容に留まるこ
となく、誤り検出結果を計数しその計数結果による判定
部を設けてもよい。

【００４４】また、光ディスク媒体は、光磁気ディスク
に限定されるものではなく、温度上昇を利用する全ての
超解像媒体に適用できることは言うまでもない。

【００４５】

【発明の効果】以上ように、本発明では、高密度に記録
された光ディスク上に検出窓を形成して記録情報の再生
を行う光ディスク装置において、光ヘッドより読み出さ
れた信号を等化器の等化特性に合致させるように、再生
パワーを制御するため、線記録方向における再生性能の
劣化を抑制することができる。

【００４６】また、等化器の等化特性に再生信号が合致
するか否かの判定をエラー検出部で行う場合、再生パワ
ーの制御を簡単な装置で行うことができるため、装置の
大型化や消費電力増大を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク装置の一構成例を示す概略
構成図である。

【図２】図１におけるレーザ駆動系を示すブロック図で
ある。

【図３】レーザドライバーの一構成例を示す回路図であ
る。

【図４】光ディスク装置の一構成例を示す概略構成図で
ある。

【図５】等化器の一構成例を示すブロック図である。

【図６】キャリアレベル，記録マーク長さと再生パワー
の関係を示す図である。

【図７】クロストークのない場合におけるバイトエラー
レイトと等化係数の関係を示す図である。

【図８】クロストークのある場合におけるバイトエラー
レイトと等化係数の関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 光磁気ディスク ３ 光ヘッド ４ｃ 等化器 ６ ＥＣＣ部 ８ レーザドライバー ９ ＣＰＵ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも情報の記録されている記録層
   と再生層を有する記録媒体上に、光ビームを照射して前
   記再生層に検出窓を形成して記録情報に対応する再生信
   号を生成し、該再生信号を等化器により等化して、情報
   の再生を行う光ディスク装置において、 前記再生信号の波形干渉が前記等化器の等化特性に合致
   するように、前記光ビームの照射パワーを変化させる照
   射パワー制御手段を有してなることを特徴とする光ディ
   スク装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光ディスク装置におい
   て、 前記等化器の出力に基づいて、再生エラーを検出するエ
   ラー検出手段を有してなり、 前記照射パワー制御手段は、前記エラー検出手段の検出
   結果に基づいて前記光ビームの照射パワーを変化させる
   ことを特徴とする光ディスク装置。