JP2002183986A

JP2002183986A - ディスク再生装置

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Publication number: JP2002183986A
Application number: JP2000375923A
Authority: JP
Inventors: Kenji Asano; 賢二浅野; Koichi Tada; 浩一多田; Shiyuumei Yano; 秀盟矢野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2002-06-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスクに光学ヘッドからレーザ光を照射し
て、該ディスクから信号を再生するディスク再生装置に
おいて、温度変化に拘わらず、常に精度の高いフォーカ
スサーボやトラッキングサーボを実現する。【解決手段】本発明に係るディスク再生装置は、光学
ヘッド４のフォーカス又はトラッキングのずれに応じた
エラー信号を生成する再生信号増幅回路５と、エラー信
号に基づいて、光学ヘッド４のフォーカス又はトラッキ
ングを制御するサーボ回路６と、光学ヘッド４の温度を
検出する温度センサー16と、検出された温度の変化量が
所定の閾値を越えたとき、エラー信号に対するオフセッ
トの最適値を求めるシステムコントローラ10と、最適オ
フセット値に基づいて、エラー信号にオフセット調整を
施す加算器21とを具え、オフセット調整の施されたエラ
ー信号に基づいて、光学ヘッド４のフォーカス又はトラ
ッキングが制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクに光学ヘ
ッドからレーザ光を照射して、該ディスクから信号を再
生するディスク再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディスクに信号を記録すると共に
ディスクから信号を再生することが可能なディスク記録
再生装置の記録媒体として、書き換え可能であって、記
憶容量が大きく、然も信頼性の高い光磁気ディスクが開
発されており、コンピュータやオーディオ・ビジュアル
機器の外部メモリとして広く用いられている。特に近年
においては、図６に示す如く光磁気ディスク(１)の信号
面に、ランド(17)とグルーブ(18)を交互に形成して、ラ
ンド(17)とグルーブ(18)の両方に信号を記録して、記録
密度を上げる技術が開発されている。

【０００３】ランド(17)及びグルーブ(18)は図示の如く
蛇行(ウォブリング)しており、蛇行の周波数は、所定の
中心周波数にＦＭ変調がかけられており、信号再生によ
って、このウォブル信号が検出され、ウォブル信号が常
に中心周波数となる様に光磁気ディスクの回転を調整す
ることによって、線速度一定制御が実現される。又、ウ
ォブル信号には前述の如くＦＭ変調がかけられて、アド
レス情報等の各種の情報(ウォブル情報)が含まれてお
り、信号再生時には、このウォブル情報に基づいて各種
の制御動作が実現される。

【０００４】ところで、ディスク記録再生装置において
は、信号の再生中や記録中に、光学ヘッドに組み込まれ
ているアクチュエータに対し、フォーカスエラー信号や
トラッキングエラー信号に基づいてフォーカスサーボや
トラッキングサーボが実行され、これによって、良好な
フォーカス状態とトラッキング状態が得られる。尚、デ
ィスク記録再生装置の起動時には、フォーカス及びトラ
ッキングのオフセット調整を行なうことによって、その
後の信号再生及び信号記録におけるフォーカスサーボ及
びトラッキングサーボを精度良く行なうこととしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディス
ク記録再生装置においては、環境温度の変化に伴って、
光学ヘッドのハウジングや部品の歪み、光センサーの位
置ずれ、レーザ波長の変化等が発生し、これらの要因に
よってオフセットが最適値からずれることがあり、この
結果、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボの精度
が低下する。そして、図７に示す如くオフセット値が最
適値Ｔから大きくずれると、再生信号のビットエラーレ
ートが閾値Ｒｂｔを越えて、正常な再生動作が困難とな
る。そこで本発明の目的は、環境温度の変化に拘わら
ず、常に精度の高いフォーカスサーボやトラッキングサ
ーボが行なわれるディスク再生装置を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明に係るディスク再生
装置は、光学ヘッドのフォーカス又はトラッキングのず
れに応じたエラー信号を生成するエラー信号生成手段
と、前記エラー信号に基づいて、光学ヘッドのフォーカ
ス又はトラッキングを制御する制御手段と、光学ヘッド
付近の温度を検出する温度検出手段と、検出された温度
の変化量が所定の閾値を越えたとき、前記エラー信号に
対するオフセットの最適値を求める演算処理手段と、求
められた最適オフセット値に基づいて、前記エラー信号
にオフセット調整を施すオフセット調整手段とを具え、
前記オフセット調整の施されたエラー信号に基づいて、
光学ヘッドのフォーカス又はトラッキングが制御され
る。

【０００７】上記本発明のディスク再生装置において
は、起動時のみならず、信号再生中においても、光学ヘ
ッド付近の温度が監視され、大きな温度変化が起きたと
きには、その時点で、フォーカス又はトラッキングのず
れに応じたエラー信号に対する最適なオフセット値が求
められ、その最適オフセット値に基づいてオフセット調
整が施される。この結果、温度に応じて最適なオフセッ
ト調整の施されたエラー信号が再生され、該エラー信号
に基づいて、光学ヘッドのフォーカス又はトラッキング
が精度良く制御されることになる。

【０００８】尚、最適オフセット値の決定においては、
実際にオフセット値を変化させながら、再生信号のビッ
トエラーレートや信号レベル等の信号再生状態検知要素
を検知して、良好な信号再生状態が得られたときのオフ
セット値を最適値とする方法を採用することが出来る。

【０００９】又、最適な信号再生状態を検出する方法と
しては、オフセット値を徐々に変化させながら信号再生
状態検知要素を検知して、最適点を検索する方法を採用
することが出来るが、検索処理を高速化する方法とし
て、少なくとも３点のオフセット値における信号再生状
態検知要素の値を検知して、これらの値を２次曲線で近
似し、その２次曲線の頂点を通るセンター値を最適オフ
セット値とする方法を採用することが出来る。

【００１０】更に又、温度変化等に応じてレーザ光のパ
ワーが制御されるディスク再生装置においては、レーザ
パワーの大きさによって最適オフセット値が変化するた
め、レーザパワーの大きさに応じて、オフセットの最適
値を補正することによって、より精度の高い信号の再生
を実現することが出来る。

【００１１】

【発明の効果】本発明に係るディスク再生装置によれ
ば、環境温度の変化に拘わらず、常に精度の高いフォー
カスサーボやトラッキングサーボが行なわれることにな
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、光磁気ディスク
を記録媒体とするディスク記録再生装置に実施した形態
につき、図面に沿って具体的に説明する。本発明に係る
ディスク記録再生装置は、図１に示す如く、光磁気ディ
スク(１)を回転駆動するためのスピンドルモータ(２)を
具えている。又、信号再生系として、レーザ駆動回路(1
5)、光学ヘッド(４)、再生信号増幅回路(５)、再生信号
検出回路(７)及びエラー訂正回路(11)を具え、信号再生
時には、レーザ駆動回路(15)によって光学ヘッド(４)が
駆動されて、光磁気ディスク(１)にレーザ光が照射され
る。

【００１３】一方、信号記録系として、磁気ヘッド駆動
回路(14)及び磁気ヘッド(３)を具え、信号記録時には、
前記のレーザ駆動回路(15)及び光学ヘッド(４)が、光磁
気ディスク(１)を局所的に加熱するために動作する。更
に、制御系として、温度センサー(16)、Ａ／Ｄ変換器(2
0)、システムコントローラ(10)、メモリ(９)、Ｄ／Ａ変
換器(19)、加算器(21)、サーボ回路(６)、外部同期信号
生成回路(８)、遅延回路(12)及びタイミングパルス発生
回路(13)を具えている。

【００１４】光学ヘッド(４)は、レーザ光を光磁気ディ
スク(１)に照射し、その反射光を光信号及び光磁気信号
として検出する。再生信号増幅回路(５)は、光学ヘッド
(４)から得られる光信号及び光磁気信号を増幅した後、
光信号に含まれるフォーカスエラー信号及びトラッキン
グエラー信号をサーボ回路(６)へ供給する。又、再生信
号増幅回路(５)は、光磁気ディスク(１)のグルーブに一
定間隔で形成されている不連続領域に起因して検出され
る光信号を外部同期信号生成回路(８)へ供給すると共
に、光磁気信号を再生信号検出回路(７)へ供給する。

【００１５】外部同期信号生成回路(８)は外部同期信号
を生成し、サーボ回路(６)、再生信号検出回路(７)、及
び遅延回路(12)へ供給する。サーボ回路(６)は、フォー
カスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づい
て、光学ヘッド(４)に装備されているアクチュエータ
(図示省略)に対するフォーカスサーボ及びトラッキング
サーボを実行すると共に、外部同期信号に基づいてスピ
ンドルモータ(２)の回転を制御する。

【００１６】再生信号検出回路(７)は、検出した再生信
号をエラー訂正回路(11)へ供給し、エラー訂正回路(11)
は、再生信号を復調すると共に、これによって得られる
再生データのエラーを検出し、そのエラーを訂正した上
で、後段回路へ訂正後の再生データを出力する。遅延回
路(12)は、外部同期信号の位相を一定時間遅延させた同
期信号を作成して、タイミングパルス発生回路(13)へ出
力する。タイミングパルス発生回路(13)は、信号の記録
時には、所定の方式で変調された記録データと遅延回路
(12)からの同期信号の入力を受けて、光磁気ディスク
(１)に交番磁界を印加するためのパルス信号を生成し、
磁気ヘッド駆動回路(14)へ供給すると共に、光磁気ディ
スク(１)にパルス光を照射するためのパルス信号(ライ
トクロック)を生成し、レーザ駆動回路(15)へ供給す
る。又、タイミングパルス発生回路(13)は、信号の再生
時には、遅延回路(12)からの同期信号に基づいて、光磁
気ディスク(１)にパルス光を照射するためのパルス信号
(リードクロック)を生成し、レーザ駆動回路(15)、再生
信号検出回路(７)及びエラー訂正回路(11)へ供給する。

【００１７】磁気ヘッド駆動回路(14)は、タイミングパ
ルス発生回路(13)からのパルス信号に基づいて磁気ヘッ
ド(３)に対する駆動信号を作成する。磁気ヘッド(３)
は、磁気ヘッド駆動回路(14)からの駆動信号に基づいて
光磁気ディスク(１)に交番磁界を印加する。レーザ駆動
回路(15)は、タイミングパルス発生回路(13)からのパル
ス信号に基づいて、光学ヘッド(４)に配備された半導体
レーザ(図示省略)を駆動する。光学ヘッド(４)は、レー
ザ駆動回路(15)からの駆動信号に基づいてレーザ光を発
生し、光磁気ディスク(１)に照射する。

【００１８】温度センサー(16)の出力信号は、Ａ／Ｄ変
換器(20)を経て温度データに変換された後、システムコ
ントローラ(10)へ供給される。システムコントローラ(1
0)は、外部同期信号生成回路(８)から得られる外部同期
信号に基づいて遅延回路(12)の動作を制御する。又、シ
ステムコントローラ(10)は、エラー訂正回路(11)から得
られるエラー訂正数ＥＣと、Ａ／Ｄ変換器(20)から得ら
れる温度データとに基づいて、後述のオフセット調整手
続きを実行して、フォーカスエラー信号及びトラッキン
グエラー信号に対する最適オフセット値を求め、両最適
オフセット値をＤ／Ａ変換器(19)に出力する。Ｄ／Ａ変
換器(19)から得られるフォーカスエラー信号及びトラッ
キングエラー信号に対する最適オフセット信号は加算器
(21)へ供給されて、再生信号増幅回路(５)からのフォー
カスエラー信号及びトラッキングエラー信号にそれぞれ
加算され、これによって両信号にオフセット調整が施さ
れる。オフセット調整の施されたフォーカスエラー信号
及びトラッキングエラー信号は、サーボ回路(６)に入力
されて、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボに供
される。

【００１９】図２は、信号再生中にシステムコントロー
ラ(10)によって実行されるオフセット調整手続きの大ま
かな流れを表わしており、先ずステップＳ１にて、所定
値を越える大きな温度変化の発生が検出されると、ステ
ップＳ２にて、前記メモリ内のバッファを用いたデータ
処理の空き時間を検出し、その検出時点でステップＳ３
に移行して、フォーカスエラー信号Ｆｏ及びトラッキン
グエラー信号Ｔｒに対するオフセット値の最適化を行な
う手続きを繰り返すのである。。

【００２０】図３は、上記ステップＳ１の具体的な手続
きを表わしており、先ずステップＳ１１にて、直前の温
度を表わす温度データＴＥＭＰに初期値(initial temp)
を書き込んだ後、ステップＳ１２にて温度センサーの出
力を監視して、現在の温度を表わす温度データＳＥＮte
mpを取得する。次に、ステップＳ１３では、現在の温度
データＳＥＮtempから直前の温度データＴＥＭＰを減算
して、温度差ＴＮを算出する。その後、ステップＳ１４
にて、温度差ＴＮが所定の閾値Ｔhresholdを上回ってい
るかどうかを判断し、ここでノーと判断されたときはス
テップＳ１２に戻って温度センサーの監視を行なう。こ
れに対し、温度差ＴＮが所定の閾値Ｔhresholdを上回っ
ており、ステップＳ１４にてイエスと判断されたとき
は、ステップＳ１５へ移行して、直前の温度データＴＥ
ＭＰに現在の温度データＳＥＮtempを代入する。その
後、ステップＳ１６では、オフセット調整の実行を要求
する。

【００２１】システムコントローラ(10)は、上述の如く
オフセット調整実行の割込み要求が発生すると、図５に
示す如く、ＭＰＵによる１つの記録又は再生処理の終了
時点でメモリを監視し、前記バッファの空き容量を確認
した上で、オフセット調整を許可するメッセージを発す
る。例えば、記録動作中であれば記録用データバッファ
が空に近い状態、再生動作中であれば再生用データバッ
ファが満に近い状態であることを確認した上で、オフセ
ット調整許可メッセージを発する。

【００２２】このオフセット調整許可メッセージに応じ
て、図４に示すオフセット調整の具体的な手続きが実行
される。フォーカスエラーについてのオフセット調整で
は、先ず、ステップＳ３１にて、オフセット値Ｆ.Ｏ.re
gを所定値ｉ(ｉ＝０，±１，±２，・・・±Ｎ)だけ変
化させた後、ステップＳ３２にて、光磁気ディスクに予
め設けられているテストトラックから信号を再生(リー
ド)し、ステップＳ３３では、そのときオフセット値Ｆ.
Ｏ.regにおける再生データのエラー訂正数Ｅｒｒ[(Ｆ.
Ｏ.reg)]を計算し、その結果をエラー訂正数Ｅｒｒ(ｉ)
として保持する。そして、所定値ｉを増大させ若しくは
減少させて、ステップＳ３１に戻り、その所定値ｉでオ
フセット値Ｆ.Ｏ.regを変化させて、テストトラックの
リードを行なう。

【００２３】この結果、全てのオフセット値Ｆ.Ｏ.reg
でテストトラックのリードが行なわれ、再生データのエ
ラー訂正数Ｅｒｒ(ｉ)が保持されると、ステップＳ３４
にて、最小のエラー訂正数Ｍｉｎ[Ｅｒｒ(ｉ)]を選択
し、ステップＳ３５では、その最小のエラー訂正数を実
現するオフセット値の変化量ｉを出力値Ｏutputとす
る。この様にして、フォーカスエラーについての最適オ
フセット値が求められることになる。

【００２４】その後、トラッキングエラーについてのオ
フセット調整では、先ず、ステップＳ３６にて、オフセ
ット値Ｔ.Ｏ.regを所定値ｊ(ｊ＝０，±１，±２，・・
・±Ｎ)だけ変化させた後、ステップＳ３７にて、光磁
気ディスクに予め設けられているテストトラックから信
号を再生(リード)し、ステップＳ３８では、そのときの
オフセット値Ｔ.Ｏ.regにおける再生データのエラー訂
正数Ｅｒｒ[(Ｔ.Ｏ.reg)]を計算し、その結果をエラー
訂正数Ｅｒｒ(ｊ)として保持する。そして、所定値ｊを
増大させ若しくは減少させて、ステップＳ３６に戻り、
その所定値ｊでオフセット値Ｔ.Ｏ.regを変化させて、
テストトラックのリードを行なう。

【００２５】この結果、全てのオフセット値Ｔ.Ｏ.reg
でテストトラックのリードが行なわれ、再生データのエ
ラー訂正数Ｅｒｒ(ｊ)が保持されると、ステップＳ３９
にて、最小のエラー訂正数Ｍｉｎ[Ｅｒｒ(ｊ)]を選択
し、ステップＳ４０では、その最小のエラー訂正数を実
現するオフセット値の変化量ｊを出力値Ｏutputとす
る。この様にして、トラッキングエラーについての最適
オフセット値が求められることになる。

【００２６】フォーカスエラー及びトラッキングエラー
についての最適オフセット値は、図１に示すＤ／Ａ変換
器(19)へ出力され、加算器(21)による加算処理によっ
て、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号
に対するオフセット調整が実行される。この結果、サー
ボ回路(６)では、光学ヘッド(４)付近の温度変化に拘わ
らず、常に適切なフォーカスエラー信号及びトラッキン
グエラー信号が作成され、これによって、精度の高いフ
ォーカスサーボ及びトラッキングサーボが実現される。

【００２７】尚、信号記録時のフォーカスエラー及びト
ラッキングエラーに対するオフセット調整も同様に行な
うことが可能であって、上述したオフセット調整手続き
によって最適オフセット値を求めた後、その最適値に、
信号記録時のレーザパワーＰｒと信号再生時のレーザパ
ワーＰｗの比(Ｐｗ／Ｐｒ)を乗算することによって、信
号記録時の最適オフセット値を求めることが出来る。

【００２８】本発明の各部構成は上記実施の形態に限ら
ず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形
が可能である。例えば、光学ヘッド付近の温度に応じた
調整は、フォーカスエラー及びトラッキングエラーに対
するオフセット値のみならず、サーボ回路の各種ゲイン
(サーボゲイン)に対しても有効である。

【００２９】又、光磁気ディスクの温度等に応じてレー
ザパワーを変化させるディスク記録再生装置において
は、レーザパワーの変化に応じて、最適オフセットやサ
ーボゲインを補正することによって、レーザパワーに拘
わらず常に精度の高いサーボ動作を実現することが出来
る。即ち、ゲインはパワーに反比例し、オフセットはパ
ワーに比例するため、オフセット調整結果をOffset_re
f、ゲイン調整結果をGain_ref、調整時の再生パワーをP
r_refとすると、レーザパワーをPr_refからＰｒ或いは
Ｐｗに変更したときの最適サーボゲインＧａｉｎ及び最
適オフセットＯｆｆｓｅｔは、次の各式によって算出す
ることが出来る。但し、このときのＰｗとは光学的な実
効値である。つまり、常時レーザを照射するような所謂
ＤＣ照射記録の場合には、次の式でよいが、そうではな
い場合、即ち、レーザをパルス発光させるパルス照射記
録の場合には、その照射するパルスの割合に応じて実効
値を換算して次のＰｗに当てはめることとなる。

【００３０】オフセット補正(再生時) Ｏｆｆｓｅｔ＝Offset_ref×Ｐｒ／Pr_ref オフセット補正(記録時) Ｏｆｆｓｅｔ＝Offset_ref×Ｐｗ／Pr_ref ゲイン補正(再生時) Ｇａｉｎ＝Gain_ref×Pr_ref／Ｐｒゲイン補正(記録時) Ｇａｉｎ＝Gain_ref×Pr_ref／Ｐｗ

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディスク記録再生装置の構成を表
わすブロック図である。

【図２】該装置におけるオフセット調整手続きの全体の
流れを表わすフローチャートである。

【図３】オフセット調整手続きにおける具体的な温度変
化検出手続きを表わすフローチャートである。

【図４】オフセット調整手続きにおける具体的なオフセ
ット最適化手続きを表わすフローチャートである。

【図５】システムコントローラが実行する処理の流れを
説明するタイムチャートである。

【図６】光磁気ディスクに形成されているランドとグル
ーブを表わす斜視図である。

【図７】フォーカスエラー或いはトラッキングエラーに
対するオフセット値とビットエラーレートの関係を表わ
すグラフである。

【符号の説明】

(１) 光磁気ディスク (４) 光学ヘッド (６) サーボ回路 (10) システムコントローラ (11) エラー訂正回路 (21) 加算器

フロントページの続き (72)発明者矢野秀盟大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 5D075 AA03 CE01 5D118 AA13 AA20 BB06 CA08 CA09 CD02 CD03 CD08 CD11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクに光学ヘッドからレーザ光を照
射して、該ディスクから信号を再生するディスク再生装
置において、光学ヘッドのフォーカス又はトラッキングのずれに応じ
たエラー信号を生成するエラー信号生成手段と、前記エラー信号に基づいて、光学ヘッドのフォーカス又
はトラッキングを制御する制御手段と、光学ヘッド付近の温度を検出する温度検出手段と、検出された温度の変化量が所定の閾値を越えたとき、前
記エラー信号に対するオフセットの最適値を求める演算
処理手段と、求められた最適オフセット値に基づいて、前記エラー信
号にオフセット調整を施すオフセット調整手段とを具
え、前記オフセット調整の施されたエラー信号に基づい
て、光学ヘッドのフォーカス又はトラッキングが制御さ
れることを特徴とするディスク再生装置。
【請求項２】演算処理手段は、オフセット値を変化さ
せながら信号再生状態を検知して、良好な信号再生状態
が得られたときのオフセット値を最適値として決定する
請求項１に記載のディスク再生装置。
【請求項３】演算処理手段は、再生信号のビットエラ
ーレート又は信号レベルを信号再生状態検知要素とし
て、信号再生状態の良否を検知する請求項２に記載のデ
ィスク再生装置。
【請求項４】演算処理手段は、少なくとも３点のオフ
セット値における信号再生状態検知要素の値を２次曲線
で近似し、該２次曲線のセンター値を最適オフセット値
とする請求項３に記載のディスク再生装置。
【請求項５】演算処理手段は、レーザ光のパワーの大
きさに応じて、オフセットの最適値を補正する請求項１
乃至請求項４の何れかに記載のディスク再生装置。