JPH03232118A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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２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−Ｚ
Ｄ−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１
８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ビットに
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
量干渉により、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プ領域とを共
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量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１−１７６５１
４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は記録ビット、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７２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２０
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パに対応した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変換変換回路
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、符号量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、Ｍ　Ｓ　Ｅ　（Ｍｅａｎ　５ｑｕａ
ｒｅ　Ｅｒｒｏｒ）法１ＭＺ　Ｆ　（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す
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Ｃ（ｋ）　、各タップへ
の入力信号を要素とするベクトルをｕ（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、
ｃ（ｋ＋１）−ｃ（ｋ）−αΣＥ（ｋ）Ｈ（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）Ｈ
（ｋ）の符号のみを用いる方法もある。

この場合には、上式のＣ（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、−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、オーバーライド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
ーバーライド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量干渉を取り除
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、急激なりロストーク
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。

本発明の目的はユこの様な問題点に対し、急激なりロス
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、クロストーク成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、−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、本発明の詳細な説
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７２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Ｍ
ＳＥ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１周波数特
性制御回路２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ト
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、部分的なり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コ
ストーク成分、および前後の符号による符号量干渉成分
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。 マルチビーム光ヘッド 周波数特性変換器 重み付け回路 加算回路 誤差抽出回路 周波数特性制御回路 遅延素子 乗算器 ９　・ １０・ １１・ １３・ １４・ １５・ １６・ １７・ １８・ １９・ ２０・ ２１・ ２２・ ２３・ ２４・ ２５・ ２６・ ・加算器 ・判定器 ・相関器 ・半導体レーザアレイ ・コリメートレンズ ・ビームスプリッタ ・集光レンズ ・光ディスク ・再生信号検出用光検出器アレイ ・再生信号処理回路 ・誤差信号検出用光検出器アレイ ・誤差信号処理回路 ・主ビーム ・副ビーム ・副ビーム ・記録ピント ・トラック中心

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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. （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。