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再生パワー制御方法および再生パワー制御装置並びにそれを備えた記録再生装置 - シャープ株式会社
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発明の名称 再生パワー制御方法および再生パワー制御装置並びにそれを備えた記録再生装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−16653(P2003−16653A)
公開日 平成15年1月17日(2003.1.17)
出願番号 特願2001−201332(P2001−201332)
出願日 平成13年7月2日(2001.7.2)
代理人 【識別番号】100080034
【弁理士】
【氏名又は名称】原 謙三
【テーマコード(参考)】
5D044
5D075
5D090
5D119
【Fターム(参考)】
5D044 BC06 CC04 FG01 FG02 GL32 
5D075 AA03 BB04 CC23 CC31 CD11
5D090 AA01 BB10 CC04 EE11 EE17 FF11 FF45 KK03
5D119 AA11 AA13 BA01 BB05 DA05 HA16 HA54
発明者 藤原 恒夫
要約 課題
記録媒体上のユーザ領域を減少させることなく、再生パワー制御を行うことができる再生パワー制御方法および再生パワー制御装置並びにそれを備えた記録再生装置を提供する。

解決手段
再生パワー制御装置は、デジタル再生信号を、所定の周波数特性に適応等化して等化後再生信号とする適応等化器9と、適応等化器9における適応等化の際の等化量に基づいて、現在の再生パワーと最適再生パワーとの誤差を検出し、該誤差が0に近づくようにレーザ光の再生パワーを制御する再生パワー制御部10とを備えている。
特許請求の範囲
【請求項1】光ビームを記録媒体に照射することにより記録情報を読み出す記録再生装置に用いられ、光ビームの再生パワーを制御する再生パワー制御装置であって、光ビームを照射することにより記録媒体から得られる上記記録情報に対応した再生信号を、所定の周波数特性に等化する適応等化手段と、上記等化の際の等化量に基づいて、現在の再生パワーと最適再生パワーとの誤差を検出し、該誤差が0に近づくように光ビームの再生パワーを制御する再生パワー制御手段とを備えていることを特徴とする再生パワー制御装置。
【請求項2】上記適応等化手段は、LMSアルゴリズムを用いたFIRフィルタであり、等化係数を出力することを特徴とする請求項1に記載の再生パワー制御装置。
【請求項3】上記再生パワー制御手段は、上記等化係数から等化量を算出する算出手段を備えていることを特徴とする請求項2に記載の再生パワー制御装置。
【請求項4】光ビームを記録媒体に照射することにより記録情報を読み出す記録再生装置に用いられ、光ビームの再生パワーを制御する再生パワー制御装置であって、光ビームを照射することにより記録媒体から得られる上記記録情報に対応した再生信号を等化し、該等化結果の周波数特性と所定の周波数特性との誤差を検出する等化手段と、上記誤差に基づいて、現在の再生パワーと最適再生パワーとの誤差を検出し、該誤差が0に近づくように光ビームの再生パワーを制御する再生パワー制御手段とを備えていることを特徴とする再生パワー制御装置。
【請求項5】上記等化手段は、固定タップ係数を有するFIRフィルタであり、かつ、LMSアルゴリズムを用いて各等化係数の更新量を演算することにより上記誤差を検出することを特徴とする請求項4に記載の再生パワー制御装置。
【請求項6】上記再生パワー制御手段は、上記等化係数の更新量から等化量を算出する等化量算出手段を備えていることを特徴とする請求項5に記載の再生パワー制御装置。
【請求項7】光ビームを記録媒体に照射して得られる再生信号を適応等化する際に用いる等化係数から等化量を算出する等化量算出処理と、該等化量と予め所定の値に設定された最適等化量とを比較することにより現在の再生パワーと最適再生パワーとを比較し、該比較結果に基づいて光ビームを出射する光源の駆動電流を制御する再生パワー変更処理とを有することを特徴とする再生パワー制御方法。
【請求項8】光ビームを記録媒体に照射して得られる再生信号を等化する際に用いる所定の係数に基づいて、等化係数の更新量を演算する更新量演算処理と、該等化係数の更新量から等化量を算出する等化量算出処理と、該等化量と予め所定の値に設定された最適等化量とを比較することにより現在の再生パワーと最適再生パワーとを比較し、該比較結果に基づいて光ビームを出射する光源の駆動電流を制御する再生パワー変更処理とを有することを特徴とする再生パワー制御方法。
【請求項9】光源と請求項1ないし6のいずれか1項に記載の再生パワー制御装置とを備え、該再生パワー制御装置を用いて光源から記録媒体に出射された光ビームの再生パワーを制御しながら、記録媒体に記録された情報を再生することを特徴とする記録再生装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に光ビームを照射することにより記録マークを再生する際、光ビームのパワーを最適に制御する再生パワー制御方法および再生パワー制御装置並びにそれを備えた記録再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光磁気ディスクでは、記録するデータの高密度化を図るために、光ビームのスポット径よりも小さい記録マークを再生する方法が提案されている。
【0003】その一つの方法として、例えば、特開平5−81717号公報には、いわゆる超解像光磁気ディスクとその記録方法が記載されている。その記録方法としては、記録層と面内磁化を有する再生層とを備えた光磁気記録媒体に対して再生層側から光ビームを照射する。このとき、光ビームの照射領域内の再生層の温度が上昇する。この結果、該照射領域内で所定の温度以上に上昇する部分、即ち検出口(アパーチャ)のみの再生層が、内面磁化により、対応する記録層の磁性を転写した垂直磁化に移行する。これにより、光ビームのスポット径よりも小さい記録マークを再生することができる。
【0004】しかしながら、光ビームの最適再生パワー(データの再生に十分な再生信号の出力が得られるとともに、できるだけ混入(雑音)信号を小さくする範囲に検出口の大きさが保たれるように制御された光ビームの再生パワー)は、周囲温度の変化などに応じて変動する。従って、再生時に光ビームの再生パワーを一定に保っていたとしても、再生されるデータの信頼性が低下することがある。
【0005】即ち、最適再生パワーと比較して現在の再生パワーが大きい場合、記録マークよりも検出口が大きくなるため、隣接するトラックの記録マークが検出口に現れて、隣接ビット同士で干渉が発生する。即ち、隣接するトラックからの再生信号(混入信号)の出力が増大し、互いに干渉しあう、即ち、再生波形が重なり合うこととなる。これにより、高域の振幅が小さくなり、S/N比が悪化するため、読み取りエラーが発生する確率が高くなる。
【0006】一方、最適再生パワーと比較して現在の再生パワーが小さい場合、検出口が小さくなる。このとき、低域の振幅に対する高域の振幅の比は大きくなるものの、光ビーム中心部の一部のみで検出するのと同じこととなり、反射光の中に含まれる信号の割合が小さくなるため、全体的に振幅が小さくなる。これにより、読み取ろうとしているトラックからの再生信号の出力も小さくなる。従って、S/N比が悪化し、読み取りエラーが発生する確率が高くなる。
【0007】そこで、長さの異なる複数の記録マークを用いることにより、最適再生パワーを維持することができる記録再生装置が、特開平8−63817号公報に記載されている。該記録再生装置では、長さの異なる複数の記録マークからの各読み出し信号の信号レベルをそれぞれ検出し、各記録マークに対応する検出信号の信号レベルの比較結果に基づいて光ビームの再生パワーを制御する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平8−63817号公報に記載の記録再生装置では、記録媒体上に、記録データとは別に、長さの異なるパターンを何組か記録する領域を設けなければならない。このため、ユーザが情報の記録・再生を行う領域(ユーザ領域)がその分減少する。
【0009】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、記録媒体上のユーザ領域を減少させることなく、再生パワー制御を行うことができる再生パワー制御方法および再生パワー制御装置並びにそれを備えた記録再生装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の再生パワー制御装置は、上記の課題を解決するために、光ビームを記録媒体に照射することにより記録情報を読み出す記録再生装置に用いられ、光ビームの再生パワーを制御する再生パワー制御装置であって、光ビームを照射することにより記録媒体から得られる上記記録情報に対応した再生信号を、所定の周波数特性に等化する適応等化手段と、上記等化の際の等化量に基づいて、現在の再生パワーと最適再生パワーとの誤差を検出し、該誤差が0に近づくように光ビームの再生パワーを制御する再生パワー制御手段とを備えていることを特徴としている。
【0011】ここで、最適再生パワーとは、記録情報の再生に十分な再生信号の出力が得られるとともに、できるだけ混入(雑音)信号を小さくする範囲に検出口の大きさが保たれるように制御された光ビームの再生パワーのことをいう。
【0012】また、等化量とは、再生信号の周波数特性における所望の周波数特性からのずれをいう。
【0013】上記の構成によれば、適応等化手段を用いて再生信号を所定の周波数特性に等化し、そのときの等化量を制御することにより、光ビームの再生パワーを制御することができる。
【0014】従って、例えば、記録媒体上に、長マークや短マークなど、再生パワー制御のためのマークを記録した特別な領域を設けなくてもよい。これにより、記憶媒体上のユーザ領域(ユーザが情報の記録・再生を行う領域)を減少させることなく、再生パワー制御を行うことができる。
【0015】上記の再生パワー制御装置は、適応等化手段が、LMSアルゴリズムを用いたFIRフィルタであり、等化係数を出力することが好ましい。
【0016】上記の構成によれば、LMSアルゴリズムを用いることにより、現在の再生パワーで所望のインパルス応答(孤立した1ビットのデータを再生したときの、サンプリングクロック毎のデジタルの再生信号であり、周波数特性を表すもの)が得られるように等化係数を随時更新することができる。従って、この更新された等化係数を用いて、逐次再生パワーの制御を行うことができる。これにより、最適に再生パワーの制御を制御することができる。
【0017】上記の再生パワー制御装置は、再生パワー制御手段が、等化係数から等化量を算出する算出手段を備えていることが好ましい。
【0018】上記の構成によれば、例えば、算出された等化量と、予め設定された所定の値(最適等化量)とを比較することにより、現在の再生パワーと最適再生パワーとの誤差を検出することができる。ここで、最適等化量とは、最適な再生パワーにおける最適な等化量を予め実測したものである。
【0019】従って、等化量が常に最適等化量と等しくなるように光ビームのパワーを制御することができ、これにより、適切に再生パワーを制御することができる。
【0020】また、適応等化手段から出力される等化係数から等化量を算出することにより、少ないハード量で等化量をハードウェア実装することができる。
【0021】本発明の再生パワー制御装置は、上記の課題を解決するために、光ビームを記録媒体に照射することにより記録情報を読み出す記録再生装置に用いられ、光ビームの再生パワーを制御する再生パワー制御装置であって、光ビームを照射することにより記録媒体から得られる上記記録情報に対応した再生信号を等化し、該等化結果の周波数特性と所定の周波数特性との誤差を検出する等化手段と、上記誤差に基づいて、現在の再生パワーと最適再生パワーとの誤差を検出し、該誤差が0に近づくように光ビームの再生パワーを制御する再生パワー制御手段とを備えていることを特徴としている。
【0022】上記の構成によれば、等化手段を用いて再生信号を等化し、該等化結果の周波数特性と所定の周波数特性(等化量初期値)との誤差(等化係数更新データ)を検出することにより、その誤差に基づいて光ビームの再生パワーを制御することができる。即ち、所定の等化量初期値で、所望のインパルス応答が得られるように光ビームのパワーを制御することができる。この結果、適切に再生パワーを制御することができる。
【0023】従って、例えば、記録媒体上に、長マークや短マークなど、再生パワー制御のためのマークを記録した特別な領域を設けなくても再生パワーの制御を行うことができる。これにより、記憶媒体上のユーザ領域(ユーザが情報の記録・再生を行う領域)を減少させることなく、再生パワー制御を行うことができる。
【0024】上記の再生パワー制御装置は、等化手段が、固定タップ係数を有するFIRフィルタであり、かつ、LMSアルゴリズムを用いて各等化係数の更新量を演算することにより誤差を検出することが好ましい。
【0025】上記の構成によれば、固定タップ係数を有するFIRフィルタであることにより、所定の等化係数を用いて上記誤差を検出する。従って、等化係数そのものは更新しないで、演算した等化係数の更新量を用いて再生パワーの制御を行うことができる。
【0026】上記の再生パワー制御装置は、再生パワー制御手段が、等化係数の更新量から等化量を算出する等化量算出手段を備えていることが好ましい。
【0027】上記の構成によれば、例えば、算出された等化量と、予め設定された所定の値(最適等化量)とを比較することにより、現在の再生パワーと最適再生パワーとの誤差を検出することができる。
【0028】従って、等化量が常に最適等化量と等しくなるように光ビームのパワーを制御することができ、これにより、適切に再生パワーを制御することができる。
【0029】また、等化手段で演算される等化係数の更新量から等化量を算出することにより、少ないハード量で等化量をハードウェア実装することができる。
【0030】本発明の再生パワー制御方法は、光ビームを記録媒体に照射して得られる再生信号を適応等化する際に用いる等化係数から等化量を算出する等化量算出処理と、該等化量と予め所定の値に設定された最適等化量とを比較することにより現在の再生パワーと最適再生パワーとを比較し、該比較結果に基づいて光ビームを出射する光源の駆動電流を制御する再生パワー変更処理とを有することを特徴としている。
【0031】上記の方法によれば、等化量を算出し、その等化量に基づいて駆動電流を制御することにより、光ビームの再生パワーを制御することができる。従って、記憶媒体上のユーザ領域(ユーザが情報の記録・再生を行う領域)を減少させることなく、再生パワー制御を行うことができる。
【0032】本発明の再生パワー制御方法は、光ビームを記録媒体に照射して得られる再生信号を等化する際に用いる所定の係数に基づいて、等化係数の更新量を演算する更新量演算処理と、該等化係数の更新量から等化量を算出する等化量算出処理と、該等化量と予め所定の値に設定された最適等化量とを比較することにより現在の再生パワーと最適再生パワーとを比較し、該比較結果に基づいて光ビームを出射する光源の駆動電流を制御する再生パワー変更処理とを有することを特徴としている。
【0033】上記の方法によれば、所定の係数を用いて演算された等化係数の更新量に基づいて等化量を算出し、最適等化量と比較することによって、光ビームの再生パワーを制御することができる。従って、記憶媒体上のユーザ領域(ユーザが情報の記録・再生を行う領域)を減少させることなく、再生パワー制御を行うことができる。
【0034】本発明の記録再生装置は、光源と上記記載の再生パワー制御装置とを備え、該再生パワー制御装置を用いて光源から記録媒体に出射された光ビームの再生パワーを制御しながら、記録媒体に記録された情報を再生することを特徴としている。
【0035】上記の構成によれば、最適に再生パワーを制御することができる再生パワー制御装置を備えることができ、従って、再生されるデータの信頼性が高い記録再生装置を提供することができる。
【0036】
【発明の実施の形態】〔実施の形態1〕本発明の実施の一形態について図1ないし図3に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0037】図1は、記録再生装置の要部の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る記録再生装置は、図1に示すように、スピンドルモータ2、光ピックアップ装置3、前処理回路4、クロック生成部5、A/D変換器8、適応等化器(適応等化手段)9、再生パワー制御部(再生パワー制御手段)10およびビタビ復号器11を備えており、ディスク1に対して情報を記録・再生する。
【0038】ディスク1は、光磁気ディスク(記録媒体)であり、再生層と記録層とを有する。また、ディスク1は、スピンドルモータ2により回転する。なお、ディスク1は、光学ディスクであればよく、例えば、光ディスクや光磁気ディスクなど、その種類は限定されるものではない。
【0039】光ピックアップ装置3は、図示しない光源である半導体レーザを有し、回転しているディスク1にレーザビーム(光ビーム)を出射する。ディスク1の再生層にレーザビームを照射して温度を上昇させると、レーザビーム照射領域内において所定の温度に上昇した再生層が、その下部に位置する記録層の記録マークの情報を受け取る。即ち、記録層の磁化方向が再生層に転写されることにより、記録マークに記録された情報の再生が行われる。以下、レーザビーム照射領域内で所定の温度以上に上昇する部分を検出口と称する。なお、半導体レーザから出射されるレーザビームの波長は特に限定されるものではない。
【0040】また、光ピックアップ装置3はディスク1から反射されたレーザビームを受光する受光素子を有し、該受光したレーザビームを電気信号に変換する。
【0041】前処理回路4は、図示しないプリアンプやローパスフィルタなどから構成されており、光ピックアップ装置3において変換された電気信号に対して、増幅および高域ノイズの除去を行う。
【0042】A/D変換器8は、前処理回路4からの出力(以下、アナログ再生信号と称する)を量子化して適応等化器9に出力する。ここで、この量子化のタイミングは、クロック生成部5により生成されたサンプリングクロックを用いる。
【0043】クロック生成部5は、コンパレータ6とPLL回路7とにより構成される。コンパレータ6は、アナログ再生信号を所定電圧と比較し、この所定電圧に対してハイレベルかローレベルかの2値のデジタル信号に変換する。PLL回路7は、コンパレータ6において変換されたデジタル信号に同期したサンプリングクロックを生成してA/D変換器8に出力する。
【0044】また、A/D変換器8からの出力(以下、デジタル再生信号(再生信号)と称する)は、適応等化器9に入力され適応等化される。等化されたデジタル再生信号(以下、等化後再生信号と称する)はビタビ復号器11へ、適応等化器9における等化係数は再生パワー制御部10へと出力される。
【0045】適応等化器9と再生パワー制御部10とにより、再生パワー制御装置は構成される。
【0046】適応等化器9では、ビタビ復号器11への出力(等化後再生信号)が所望のインパルス応答となるように、随時等化係数が更新される。ここで、インパルス応答とは、孤立した1ビットのデータを再生したときの、サンプリングクロック毎のデジタルの再生信号であり、周波数特性を表している。適応等化器9については、後に詳述する。
【0047】適応等化器9から出力された等化後再生信号は、ビタビ復号器11において、2値のデータに復号され、復号データとして出力される。
【0048】再生パワー制御部10では、入力された現在の等化係数に基づいて等化量を算出し(等化量算出処理)、その現在の等化量と、予め設定された所定の等化量(最適等化量)とを比較し、その比較結果(誤差)に基づいて半導体レーザ駆動電流を制御(再生パワー変更処理)する。
【0049】これにより、現在の再生パワーを最適再生パワー(データの再生に十分な再生信号の出力が得られるとともに、できるだけ混入(雑音)信号を小さくする範囲に検出口の大きさが保たれるように制御されたレーザビームの再生パワー)に近づけるように、再生パワーの制御を行うことができる。再生パワー制御部の具体的な構成については、後に詳述する。
【0050】なお、等化量とは、デジタル再生信号をどの程度等化すれば、所望のインパルス応答をもった等化後再生信号になるか(再生信号の周波数特性が所望の周波数特性とどの程度ずれているか)、即ち、適応等化器9の直流ゲインと高域(クロック周波数の1/2)ゲインとの比を示すものである。
【0051】また、最適等化量とは、最適な再生パワーにおける最適な等化量を予め実測したものである。例えば、実験などで最適再生パワーを求め、その最適再生パワーにおいて、再生エラーレートなどを指標にして求めた等化量を最適等化量とする。
【0052】以上のように、レーザビームを照射することによりディスク1から得られるデジタル再生信号を、所定の周波数特性に等化する適応等化器9と、等化の際の等化量に基づいて、現在の再生パワーと最適再生パワーとの誤差を検出し、誤差が0に近づくようにレーザビームの再生パワーを制御する再生パワー制御部10とを備えている。
【0053】これにより、例えば、ディスク1上に、長マークや短マークなど、再生パワー制御のためのマークを記録した特別な領域を設けなくてもよい。従って、ディスク1上のユーザ領域(ユーザが情報の記録・再生を行う領域)を減少させることなく、再生パワー制御を行うことができる。
【0054】以下、適応等化器9の構成について、図2に基づいて説明する。
【0055】同図に示すように、適応等化器9は、レジスタ21、乗算器22、加算器23、減算器24、係数レジスタ25、目標インパルス応答フィルタ(FIRフィルタ)26、更新ゲイン乗算器27、係数更新乗算器28および係数更新加算器29が接続されて構成されるLMS(Least Mean Square )アルゴリズムを用いたFIR(Finite Impulse Response )型適応等化器である。
【0056】また、適応等化器9は、常に等化後再生信号が所望のインパルス応答を有する信号になるように等化量(等化係数)を制御する。
【0057】ここで、当初、係数レジスタ25には、最適等化量を実現するための係数が設定(入力)されている。
【0058】A/D変換8から出力されたデジタル再生信号は、まず、レジスタ21…からなるシフトレジスタに入力される。
【0059】シフトレジスタの各タップ出力は、乗算器22において係数レジスタ25の係数と乗算される。
【0060】そして、このタップ出力と係数レジスタ25の係数との乗算結果は、加算器23においてすべて加算され、等化後再生信号としてビタビ復号器11(図1参照)に出力される。
【0061】また、ビタビ復号器11において、復号された2値の復号データ(ビタビ復号器出力)は、目標インパルス応答フィルタ26に入力される。ここで、目標インパルス応答フィルタ26とは、所望の(目標となる)インパルス応答、即ち、最適等化量を実測した際の等化後再生信号のインパルス応答(最適等化係数)が係数としてセットされたFIRフィルタである。
【0062】従って、2値の復号データを目標インパルス応答フィルタ26に入力すれば、目標インパルス応答フィルタ26は、所望のインパルス応答を有する等化後再生信号と等価な信号を出力することとなる。
【0063】目標インパルス応答フィルタ26からの出力は、減算器24において加算器23から出力された等化後再生信号から減算され、等化誤差として出力される。
【0064】ここで、このときの(現在の)周囲温度や記録再生装置の状態が最適等化量を実測したときと全く同じであれば、等化後再生信号と目標インパルス応答フィルタ26の出力とは同じになり、減算器24の出力する等化誤差は0となる。
【0065】しかしながら、周囲温度や記録再生装置の状態が最適等化量を実測したときと全く同じであることはまれである。また、周囲温度の変化によりディスク1上の検出口の大きさが変化すると、再生信号のインパルス応答(周波数特性)が変わることとなる。このような場合、最適等化係数を用いて等化した結果は、所望の(目標となる)インパルス応答とは異なることとなり、等化誤差は0とならない。
【0066】等化誤差は、更新ゲイン乗算器27において係数更新ゲインαと乗算される。この乗算結果は、係数更新乗算器28に入力されシフトレジスタのタップ出力と乗算され、係数更新加算器29に入力される。
【0067】係数更新加算器29において、係数更新乗算器28の出力は、係数レジスタ25の値に加算され、この加算結果は係数レジスタ25に格納される。即ち、係数レジスタ25は、係数の更新値(加算結果)を新たに保持するとともに、等化量データ(等化係数)として再生パワー制御部10に出力する。この工程を繰り返すことにより、最も好ましい等化量(最適等化量)を形成するための係数(最適等化係数)を得ることができる。
【0068】ここで、具体的に、適応等化器9を3タップの等化回路として、等化係数の更新について説明する。
【0069】シフトレジスタの各タップ出力を、X0 (k),X1 (k),X2 (k)とし、乗算器22においてこれらの各タップ出力に乗算される係数レジスタ25の係数を、各々C0 (k),C1 (k),C2 (k)とする。ここでkとは、係数レジスタ25において、係数がk回更新されたことを示す。即ち、例えば、当初入力されていた係数の初期値はC0 (0)であり、その係数C0 (0)がn回更新されれば、その係数はC0 (n)となる。
【0070】このとき、各乗算器22…において、それぞれX0 (k)・C0 (k),X1(k)・C1 (k),X2 (k)・C2 (k)を出力する。
【0071】そして、加算器23では、X0 (k)・C0 (k)+X1 (k)・C1 (k)+X2 (k)・C2 (k)が行われ、減算器24においては、この値から、目標インパルス応答フィルタ26からの出力(最適等化係数)が減算され、等化誤差e(k)として出力される。
【0072】等化誤差e(k)は、更新ゲイン乗算器27において係数更新ゲインαと乗算され、更新ゲイン乗算器27からはα・e(k)が出力される。例えば、タップ出力X0 (k)が入力される係数更新乗算器28に入力されたα・e(k)はタップ出力X0 (k)と乗算され、係数更新加算器29において、係数C0 (k)に加算され、係数C0 (k+1)として係数レジスタ25に格納される。
【0073】こうして、係数レジスタ25の係数、即ち等化係数の更新は行われ、等化係数は、最適等化係数に近づくこととなる。
【0074】なお、適応等化器9は3タップの等化回路として説明したが、タップ数はこれに限定されるものではない。
【0075】以上のように、適応等化器9が、LMSアルゴリズムを用いたFIRフィルタであり、等化係数を出力することにより、LMSアルゴリズムを用いて現在の再生パワーで所望のインパルス応答が得られるように等化係数を随時更新することができる。従って、この更新された等化係数を用いて、逐次再生パワーの制御を行うことができる。これにより、最適に再生パワーの制御を制御することができる。
【0076】次に、再生パワー制御部10の構成について、図3に基づいて説明する。
【0077】同図に示すように、再生パワー制御部10は、等化量算出部(算出手段)31、減算器32、乗算器33、加算器34、レジスタ35、D/A変換器36およびレーザ駆動電流制御回路37が接続されて構成されている。
【0078】等化量算出部31は、適応等化器9から入力された等化量データである等化係数から等化量を算出するものであり、加算器38、乗算器39、加算器40および割り算器41を備えている。
【0079】まず、適応等化器9から等化係数が加算器38に入力されると、加算器38には、加算器38に入力された各等化係数をすべて加算し、等化係数の総和を演算して割り算器41に入力する。この等化係数の総和は、適応等化器9から常に+1入力されたときの出力値を表しているため、直流ゲインを演算するのと等価となる。
【0080】また、等化係数は、適応等化器9から乗算器39にも入力される。乗算器39は、入力された等化係数に−1を乗ずる。加算器40は、乗算器39の出力と、他の等化係数(乗算器39を介さないで適応等化器9から入力された等化係数)との総和を演算し、割り算器41に入力する。これは、適応等化器9からの入力として、+1と−1との繰り返しが入力されたときの出力値を表している。即ち、サンプリングクロックの半分の周波数(クロック周波数の1/2)に対するゲイン(高域のゲイン)と等価となる。
【0081】そして、割り算器41は、加算器38と加算器40との比(直流に対する高域のゲインの割合)を演算し、減算器32に入力する。即ち、等化量算出部31は、直流に対する高域のゲイン、即ち、等化量を出力することとなる。
【0082】減算器32は、予め設定されている最適等化量から、割り算器41からの入力を減算する。ここで、最適等化量とは、適応等化器9の係数レジスタ25(図2参照)に格納されている最適等化係数(初期値)を用いた場合の、直流に対する高域のゲインである。
【0083】従って、減算器32における演算結果がマイナスとなる場合、所望のインパルス応答にするための等化係数は、最適等化係数よりも高域のゲインが大きいことを示している。即ち、レーザパワー(レーザビームの再生パワー)が最適値よりも大きく、検出口が大きくなりすぎており、直流に比べて高域の振幅が小さい。このため、レーザパワーを下げる必要がある。
【0084】一方、減算器32における演算結果がプラスとなる場合、所望のインパルス応答にするための等化係数は、最適等化係数よりも高域のゲインが小さいことを示している。即ち、レーザパワーが最適値よりも小さく、アパーチャが小さくなりすぎており、直流に比べて高域の振幅が大きい。従って、レーザパワーを上げる必要がある。
【0085】減算器32の出力は、乗算器33において所定のゲインβと乗算される。この乗算された結果は、加算器34においてレジスタ35に格納されている値に加算され、レジスタ35に格納される。こうして、レジスタ35に格納される値が更新される。
【0086】レジスタ35から、D/A変換器36に入力された値はアナログ値に変換され、レーザ駆動電流制御回路37に入力される。
【0087】レーザ駆動電流制御回路37は、オペアンプ42とトランジスタTR1と抵抗R1とで構成される定電流回路と、トランジスタTR2とトランジスタTR3とで構成されるカレントミラー回路43とを備えている。
【0088】そして、定電流回路に入力された再生パワー制御のためのアナログの信号は、カレントミラー回路43において半導体レーザ駆動電流に変換される。
【0089】こうして、半導体レーザ44の再生パワーは、上述した減算器32の演算結果に応じて、半導体レーザ駆動電流により制御される。
【0090】以上のように、再生パワー制御部10が、等化係数から等化量を算出する等化量算出部31を備えていることが好ましい。
【0091】これにより、例えば、算出された等化量と、予め設定された所定の値(最適等化量)とを比較することにより、現在の再生パワーと最適再生パワーとの誤差を検出することができる。
【0092】従って、等化量が常に最適等化量と等しくなるようにレーザビームのパワーを制御することができ、これにより適切に再生パワーを制御することができる。
【0093】また、適応等化器9から出力される等化係数から等化量を算出することにより、少ないハード量で等化量をハードウェア実装することができる。
【0094】〔実施の形態2〕本発明の第2の実施の形態について図4ないし図6に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、実施の形態1における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同一の符号を付記してその説明を省略する。
【0095】図4は、本発明の他の実施の一形態である記録再生装置の要部の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る半導体装置は、図4に示すように、実施の形態1と同様、スピンドルモータ2、光ピックアップ装置3、前処理回路4、クロック生成部5、A/D変換器8およびビタビ復号器11を備えており、ディスク1に対して情報を記録・再生する。
【0096】また、実施の形態1の適応等化器9および再生パワー制御部10のかわりに、等化器51および再生パワー制御部(再生パワー制御手段)52を備えている。等化器51(等化手段)および再生パワー制御部52からなる再生パワー制御装置では、デジタル再生信号の適応等化は行わず(随時等化量(等化係数)の更新は行わず)、等化誤差を用いて(等化係数更新データ(誤差)に基づいて)再生パワー制御を行う。
【0097】等化器51は、図5に示すように、図2に示す適応等化器9において係数更新加算器29を省略した構成である。このため、係数更新乗算器28からの出力は、そのまま等化係数更新データ(等化係数の更新量)として再生パワー制御部52に入力される。
【0098】ここで、等化係数更新データとは、予め設定されている等化係数による等化量で目標とするインパルス応答を実現するためには、等化量をどのように制御すればいいのかというデータのことをいう。即ち、等化係数更新データでは、等化量初期値(予め設定されている所定の等化係数による等化量)で現在のデジタル再生信号を等化した場合、等化量を大きくすればいいのか、あるいは、小さくすればいいのかを示している。
【0099】このような等化係数更新データが再生パワー制御部52に入力されると、再生パワー制御部52では、等化係数更新データに基づいて半導体レーザのパワー(再生パワー)の制御を行う。
【0100】例えば、等化係数更新データが等化量を大きくしなければならないことを示す場合、再生パワー制御部52は、再生パワーを小さくするように処理を行う。一方、等化係数更新データが等化量を小さくしなければならないことを示す場合、再生パワー制御部52は、再生パワーを大きくするように処理を行う。
【0101】以上のように、レーザビームを照射することによりディスク1から得られるデジタル再生信号を等化し、該等化結果の周波数特性と所定の周波数特性との誤差を検出する等化器51と、上記誤差に基づいて、現在の再生パワーと最適再生パワーとの誤差を検出し、該誤差が0に近づくようにレーザビームの再生パワーを制御する再生パワー制御部52とを備えている。
【0102】これにより、所定の等化係数初期値(最適等化係数、即ち最適等化量)で、所望のインパルス応答が得られるようにレーザビームのパワーを制御することができる。この結果、適切に再生パワーを制御することができる。
【0103】従って、例えば、ディスク1上に、長マークや短マークなど、再生パワー制御のためのマークを記録した特別な領域を設けなくても再生パワーの制御を行うことができる。これにより、ディスク1上のユーザ領域(ユーザが情報の記録・再生を行う領域)を減少させることなく、再生パワー制御を行うことができる。
【0104】以下、等化器51の構成について図5に基づいて説明する。
【0105】等化器51は、適応等化器9と同様、LMSアルゴリズムを用いたFIR型適応等化器である。等化器51は、LMSアルゴリズムを用いて等化係数更新データを演算(更新量演算処理)するものであるが、適応等化器9とは異なり、等化係数そのものは更新しない。
【0106】例えば、超解像光磁気ディスクの場合、レーザビームスポットの再生パワーによって、検出口の大きさがかわる。このとき、孤立した記録マークの再生波形(インパルス応答)も変化する。このため、等化器51出力のインパルス応答が所望のインパルス応答ではない場合、再生パワーを最適に制御すれば所望のインパルス応答になるのであれば、等化係数そのものを更新しなくても、等化係数はデフォルト値のまま固定して、等化係数更新データ(等化係数の更新量)を用いることで、再生パワーを制御することができる。
【0107】即ち、適応等化器9と同様に等化器51を3タップの等化回路とすると、乗算器22において、X0 (k),X1 (k),X2 (k)と乗算される等化係数C0 (k),C1 (k),C2 (k)が、係数レジスタ25において更新されることはない。
【0108】係数レジスタ25には、予め最適等化量を実現するための等化係数が設定されている。ここで、最適等化量とは、上述したように、予め最適な再生パワーにおける最適な等化量を実測して決定されたものである。
【0109】即ち、等化器51は、固定タップ係数を有するFIRフィルタであり、かつ、LMSアルゴリズムを用いて各等化係数の更新量を演算する。これにより、デジタル再生信号を等化し、該等化結果の周波数特性と所定の周波数特性との誤差を検出することができる。
【0110】まず、デジタル再生信号は、レジスタ21…からなるシフトレジスタに入力される。シフトレジスタの各タップ出力は、乗算器22において係数レジスタ25の係数(等化係数)と乗算される。
【0111】そして、このタップ出力と係数レジスタ25の係数との乗算結果は、加算器23においてすべて加算され、等化後再生信号としてビタビ復号器11(図4参照)に出力される。
【0112】また、ビタビ復号器11において、復号された2値の復号データは、目標インパルス応答フィルタ26に入力される。
【0113】目標インパルス応答フィルタ26からの出力は、減算器24において、加算器23から出力された等化後再生信号から減算され、等化誤差e(k)として出力される。
【0114】等化誤差e(k)は、更新ゲイン乗算器27において係数更新ゲインαと乗算される。この乗算されたα・e(k)は、係数更新乗算器28に入力されシフトレジスタのタップ出力と乗算され、等化係数更新データとして再生パワー制御部52に入力される。
【0115】このように、等化係数を更新しなくても、現在の再生パワーと最適再生パワーとの誤差がわかれば最適再生パワーの制御を行うことができるため、等化係数更新データを用いることによって再生パワーを制御することができる。
【0116】次に、再生パワー制御部52の構成について、図6に基づいて説明する。
【0117】再生パワー制御部52は、最適等化量算出部61、更新加算等化量算出部(等化量算出手段)67、減算器32、乗算器33、加算器34、レジスタ35、D/A変換器36およびレーザ駆動電流制御回路37を備えている。
【0118】最適等化量算出部61は、等化量算出部31と同様の構成であり、予め設定されている最適等化係数(等化係数初期値)から最適等化量(等化量初期値)を算出するものであり、加算器62、乗算器63、加算器64および割り算器65を備えている。ここで、加算器62、乗算器63、加算器64および割り算器65は、各々、図3に示す加算器38、乗算器39、加算器40および割り算器41に対応する。
【0119】更新加算等化量算出部67は、LPF68…、加算器69…および等化量算出部70を備えている。
【0120】等化量算出部70は、等化器51から出力された等化係数更新データから、LPF68および加算器69を介して等化量を算出(等化量算出処理)するものである。また、等化量算出部70は等化量算出部31と同様の構成であり、加算器71、乗算器72、加算器73および割り算器74を備えている。ここで、加算器71、乗算器72、加算器73および割り算器74は、各々、図3に示す加算器38、乗算器39、加算器40および割り算器41に対応する。
【0121】LPF68は、各等化係数更新データを平滑化してノイズを除去する。LPF68からの出力は加算器69に入力され、最適等化係数と加算される。この加算結果は、加算器71に入力され、等化量算出部70において等化量を算出するのに用いられる。
【0122】減算器32は、最適等化量算出部61において算出された最適等化量から、割り算器74からの入力を減算する。この後の処理については、実施の形態1に記載した図3に示す処理と同様である。
【0123】なお、最適等化量を最適等化係数から算出する構成ではなく、予め、最適等化量を設定しておく構成としてもかまわない。
【0124】
【発明の効果】以上のように、本発明の再生パワー制御装置は、光ビームを記録媒体に照射することにより記録情報を読み出す記録再生装置に用いられ、光ビームの再生パワーを制御する再生パワー制御装置であって、光ビームを照射することにより記録媒体から得られる上記記録情報に対応した再生信号を、所定の周波数特性に等化する適応等化手段と、上記等化の際の等化量に基づいて、現在の再生パワーと最適再生パワーとの誤差を検出し、該誤差が0に近づくように光ビームの再生パワーを制御する再生パワー制御手段とを備えている構成である。
【0125】これにより、例えば、記録媒体上に、長マークや短マークなど、再生パワー制御のためのマークを記録した特別な領域を設けなくてもよい。従って、記憶媒体上のユーザ領域(ユーザが情報の記録・再生を行う領域)を減少させることなく、再生パワー制御を行うことができるといった効果を奏する。
【0126】本発明の再生パワー制御装置は、適応等化手段が、LMSアルゴリズムを用いたFIRフィルタであり、等化係数を出力する構成である。
【0127】これにより、現在の再生パワーで所望のインパルス応答が得られるように等化係数を随時更新することができる。従って、この更新された等化係数を用いて、逐次再生パワーの制御を行うことができる。この結果、最適に再生パワーの制御を制御することができるといった効果を奏する。
【0128】本発明の再生パワー制御装置は、再生パワー制御手段が、等化係数から等化量を算出する算出手段を備えている構成である。
【0129】これにより、等化量が常に最適等化量と等しくなるように光ビームのパワーを制御することができ、従って、適切に再生パワーを制御することができる。また、適応等化手段から出力される等化係数から等化量を算出することにより、少ないハード量で等化量をハードウェア実装することができるといった効果を奏する。
【0130】本発明の再生パワー制御装置は、光ビームを記録媒体に照射することにより記録情報を読み出す記録再生装置に用いられ、光ビームの再生パワーを制御する再生パワー制御装置であって、光ビームを照射することにより記録媒体から得られる上記記録情報に対応した再生信号を等化し、該等化結果の周波数特性と所定の周波数特性との誤差を検出する等化手段と、上記誤差に基づいて、現在の再生パワーと最適再生パワーとの誤差を検出し、該誤差が0に近づくように光ビームの再生パワーを制御する再生パワー制御手段とを備えている構成である。
【0131】これにより、誤差に基づいて光ビームの再生パワーを制御することができる。即ち、所定の等化量初期値で、所望のインパルス応答が得られるように光ビームのパワーを制御することができる。従って、記憶媒体上のユーザ領域を減少させることなく、再生パワー制御を行うことができるといった効果を奏する。
【0132】本発明の再生パワー制御装置は、等化手段が、固定タップ係数を有するFIRフィルタであり、かつ、LMSアルゴリズムを用いて各等化係数の更新量を演算することにより誤差を検出する構成である。
【0133】これにより、所定の等化係数を用いて上記誤差を検出する。従って、等化係数そのものは更新しないで、演算した等化係数の更新量を用いて再生パワーの制御を行うことができるといった効果を奏する。
【0134】本発明の再生パワー制御装置は、再生パワー制御手段が、等化係数の更新量から等化量を算出する等化量算出手段を備えている構成である。
【0135】これにより、等化量が常に最適等化量と等しくなるように光ビームのパワーを制御することができ、従って、適切に再生パワーを制御することができる。また、等化手段で演算される等化係数の更新量から等化量を算出することにより、少ないハード量で等化量をハードウェア実装することができるといった効果を奏する。
【0136】本発明の再生パワー制御方法は、光ビームを記録媒体に照射して得られる再生信号を適応等化する際に用いる等化係数から等化量を算出する等化量算出処理と、該等化量と予め所定の値に設定された最適等化量とを比較することにより現在の再生パワーと最適再生パワーとを比較し、該比較結果に基づいて光ビームを出射する光源の駆動電流を制御する再生パワー変更処理とを有する構成である。
【0137】これにより光ビームの再生パワーを制御することができる。従って、記憶媒体上のユーザ領域を減少させることなく、再生パワー制御を行うことができるといった効果を奏する。
【0138】本発明の再生パワー制御方法は、光ビームを記録媒体に照射して得られる再生信号を等化する際に用いる所定の係数に基づいて、等化係数の更新量を演算する更新量演算処理と、該等化係数の更新量から等化量を算出する等化量算出処理と、該等化量と予め所定の値に設定された最適等化量とを比較することにより現在の再生パワーと最適再生パワーとを比較し、該比較結果に基づいて光ビームを出射する光源の駆動電流を制御する再生パワー変更処理とを有する構成である。
【0139】これにより、記憶媒体上のユーザ領域を減少させることなく、再生パワー制御を行うことができるといった効果を奏する。
【0140】本発明の記録再生装置は、光源と上記記載の再生パワー制御装置とを備え、該再生パワー制御装置を用いて光源から記録媒体に出射された光ビームの再生パワーを制御しながら、記録媒体に記録された情報を再生する構成である。
【0141】これにより、最適に再生パワーを制御することができる再生パワー制御装置を備えることができ、従って、再生されるデータの信頼性が高い記録再生装置を提供することができるといった効果を奏する。




 

 


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