JP2650249B2 - 光磁気ディスク再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、レーザ光の照射によって情報を記録し、
かつ、読み出すことができる光磁気ディスク再生方法に
関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、例えば磁界を印加しながらレーザ光を照射
して情報が記録されているような光磁気ディスクを再生
する際に、照射すべきレーザ光を少なくとも情報のサン
プルレートより高い周期で断続するように制御すると共
に、照射時間より非照射時間が長くなるようにする。そ
のため、照射レーザ光のパワーを高く設定して読み出す
信号の情報の信号レベルを向上させることができ、読み
出し精度を向上しながら、かつ記録情報の劣化を防止す
るように再生することができるようになる。

〔従来の技術〕 近年、光ディスクの反射面に形成されている凹凸のピ
ット情報を、その反射光から読み出すようにした再生専
用の光ディスクに対して、情報の書き換えが可能とされ
た光磁気ディスクも実用化されている。

第４図はかかる書き換え可能な光磁気ディスクの記録
再生方法を示す概要図で、１はガラス基板２の上に垂直
磁化膜３を被着した光磁気ディスクである。

４は光磁気ディスク１の垂直磁化膜３にレベル光LBを
照射するための光学ヘッドを示し、この光学ヘッド４は
半導体レーザ素子4a,対物レンズ4bを主要な構成要素と
し、図示されていないが、レーザビームの反射光から光
磁気ディスクの各種の情報を検出するための光学系，及
びディテクタ等も内蔵されている。

また、５は前記垂直磁化膜３と対峙して配置されてい
る磁石を示し、この磁石５は主に光磁気ディスク１に情
報を記録する際、または書き込まれた情報を消去する際
に使用される。

このような光磁気ディスクは、情報を記録する際に、
例えば磁石５のＮ極をディスク面に対向し、光磁気ディ
スク１を回転しながらレーザ光LBを照射して垂直磁化膜
３の極性を一方向に揃え消去を行う。

次に、例えば磁石５のＳ極をディスク面に対向してレ
ーザ光LBを照射すると、照射時のみ垂直磁化膜３の極性
が反転する。

したがって、レーザ光を記録データに対応して照射す
ると光ディスク面に情報を書き込むことができる。

また、再生時には、記録時よりは弱いレーザ光を照射
しながら、その反射光を検出すると、いわゆるカー（Ke
rr）効果によって、反射レーザ光の偏波面が記録データ
によって±θ_Ｋの角度だけ回転したものが検出できるか
ら、この検出光から記録データを読み出すことができ
る。

このような光磁気ディスクからデータを読み出す場合
は、以上述べてような公知の光学系により、光ディスク
からの反射光をビームスプリッタ4cによって引き出し第
２のビームスプリッタ4dに入射する。そして、このビー
ムスプリッタ4dによって反射レーザビーム光を２分割
し、２分割された光を所定のアナライザ角θAを有する
アナライザ等を介してホトディテクタ4e,4fによって検
出し、その差成分を差動増幅器4gによって演算すること
により、戻り光の回転角θKの変化量を検出し、光磁気
ディスクの記録データを読み出している。

このとき、差動増幅器4gの出力Ｓは Ｓ＝P Sin2 θA・Sin2 θK ……（１） で検出され、一般的に発光レーザ光の照射パワー（反射
パワー）P,および反射光の回転角θKが大きい程、 が向上する。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、カー効果によるレーザ光の回転角θK
はきわめて小さく（0.3°）C/Nを向上することは困難で
あった。

従来はθKが大きくなるような検出方法として、 第５図に示す光学系でディスクにＰ波を入射しビーム
スプリッタ4Cの特性を反射光のＳ波の反射率を100％と
し、Ｐ波の反射率を例えば20％に減衰して回転角θKが
実質的に大きくなるようにエンハンスする手段が知られ
ている。

すなわち、第６図に示すように反射レーザ光のＰ波成
分の透過率をT SIGだけ減少し、Ｓ波成分を100％透過す
るようなハーフミラーを介して検出すると、Ｐ波成分の
み1/T SIGだけ減少し、見かけ上回転角は±θ′Kに変化
する。この変化分をアナライザ角θAで差動的に検出す
ると、さらに同期成分のノイズが低減される効果を持
つ。

しかし、この方法では反射光の全体的なパワーＰが小
さくなるため、出力信号Ｓの値を大きくすることはでき
ず、実質的にC/Nを向上させることが困難であった。

そこで、さらにレーザ照射パワーＰを強くすることが
考えられるが、再生時にレーザ照射パワーＰの平均パワ
ーを強くすると、垂直磁化膜の温度が局部的に上昇し、
信号の劣化、すなわち回転角θKの減少を招いてC/Nの向
上に寄与しない。

すなわち、第７図に示すように再生時の照射パワーＰ
を増加するとC/N（dB）は、当初は増加する傾向にある
が、或る一定値（通常の例では大体1mw）となり、さら
にそれ以上の照射パワーになると、垂直磁化膜が温度上
昇して、かえってθKが減少しC/Nが低下し始める。

この傾向は再生時のディスクの線速ｖがv1→v2→v3・
・・・・・と低下すると、益々顕著になることからも、
照射レーザパワーによって垂直磁化膜の温度を上昇する
ことがC/Nの向上を制限している原因となっていること
が伺える。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はかかる問題点を解決することを目的としてな
されたもので、光磁気ディスクに照射するレーザ光を例
えばサンプルレートによって断続しながら照射し、照射
面の温度上昇を抑制しながら、かつ、高レベルの反射光
を検出するようにしている。

〔作用〕

例えば、レーザ発光源から出力されるレーザビームパ
ワーの断続比、すなわち、デューティを10％（例えば20
nSec対200nSec）に設定すると、従来の再生時に照射す
るレーザパワーを10倍にしても光磁気ディスク面の磁化
膜の温度上昇を同一の値とすることができ、このときに
検出される反射レーザパワーのレベルは10倍位高くする
ことができる。したがって、検出感度が向上し、C/Nが
著しく改善されるようになる。

〔実施例〕 第１図は本発明の再生方法の対称となる光磁気ディス
ク１の概要の一例を示した平面図で、サンプルサーボ方
式のディスクの例である。

この図でＴはトラックの中心、BAはトラックＴにあら
かじめエンボス加工等によって所定間隔毎に形成されて
いるアドレスバイト領域（以下サーボバイト領域とい
う）を示す。

また、WAはこのサーボバイト領域BAに続く記録エリア
（データ領域）を示し、この記録エリアWAにレーザ光が
照射されたとき、その垂直磁化膜にデータが記録できる
ようになされている。

サーボバイト領域BAには拡大図に示されているよう
に、ピットとしてPa,Pb,及びPcがあらかじめ凹凸のエン
ボス加工等によって形成されている。

そして、後述するようにサンプリングパルスP1,P2,P
3,P5のタイミングでこれらのピットPa,Pb,Pcを検出する
ことによって基準のクロック信号CCK,及びトラッキング
制御信号を検出することができ、さらにサンプリングパ
ルスP4のタイミングでフォーカスエラー信号等も検出す
ることができるようになされている。

次に、本発明の光ディスク再生方法に採用できる実施
例の装置の全体構造を第２図で詳述する。

この図で記録時には端子Tinから、例えばコンピュー
タ等からインターフェースを介して記録すべきデータD1
が供給される。

このデータD1は、変調回路９に送られビット変換等を
含んだ所定の変調が施された後、レーザ駆動回路11に送
られる。このレーザ駆動回路11は、前記インターフェー
スから書き込み、読み出しあるいは消去の各モードの制
御信号が与えられており、これに応じて光学ピックアッ
プ10のレーザダイオード12を駆動するための信号を出力
し、データの記録時と消去時には基準クロックとなるチ
ャンネルクロックCCKに応じたタイミングの駆動パルス
信号を、また、読み出し時には後述するような断続駆動
信号を、前記レーザダイオード12に供給する。

光学ピックアップ10は、レーザダイオード12の他に、
光学系13と、それぞれA,B,C,DとＡ′,B′,C′,D′に４
分割された２個のフォトディテクタ14A,14B及び検出用
のフォトダイオード15を備えている。

前記フォトダイオード15は、前記レーザダイオード12
が発光するレーザ光の強度を検出するものである。ま
た、前記フォトディテクタ14A,14Bは、光磁気ディスク
１による前記レーザ光の反射光をそれぞれ検光子を介し
て検出するものであり、たとえば、カー回転角θKの磁
化からの信号を検出しようとするときに、一方はカー回
転角θKの変化をプラス成分として検出し、他方はカー
回転角θKの変化をマイナスとして差動的に検出してい
る。

また、モータＭは、モータサーボ回路MDにより、例え
ばPLL（Phase Locked Loop）によるサーボが行われてお
り、前記光磁気ディスク１を所定の速度（角速度）で正
確に回転させている。

そして、前記レーザダイオード12から出力されるレー
ザ光は、光学系13を介して光磁気ディスク１に照射され
ると共に、前記フォトダイオード15に一部が入射する。

そして、レーザ光の光強度に応じた前記フォトダイオー
ド15の出力は、直流増幅回路17を介してサンプル・ホー
ルド（S/H）回路18に供給される。このS/H回路18では、
前述したサンプルパルスP4に応じてサンプル・ホールド
動作が行われ、この出力がAPC増幅回路19を介して前記
レーザ駆動回路11にAPC（Automatic Power Control）制
御信号として供給される。これによって、前記レーザダ
イオード12から出力されるレーザ光の光強度が所定値に
保たれるようになっている。

上記光磁気ディスク１による前記レーザ光の反射光が
光学系13を介して入射される前記光学ピックアップ10の
フォトディテクタ14A,14Bの各出力は、それぞれ演算回
路16に送られる。この演算回路16から、上記各フォトデ
ィテクタ14A,14Bの各受光領域による出力の総和信号で
ある光検出信号ＳA（ＳA＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ａ′＋Ｂ′
＋Ｃ′＋Ｄ′）（直流成分を含む）がフォーカスサーボ
回路21に直接送られると共に、前記各受光領域による出
力からなる光検出信号ＳB〔ＳB＝（AC−BD）＋（Ａ′
Ｃ′−Ｂ′Ｄ′）〕が、サンプルパルスP4に応じてサン
プル・ホールド動作を行うS/H回路22を介して前記フォ
ーカスサーボ回路21に送られる。そして、前記フォーカ
スサーボ回路21にて前記各信号ＳA,SBに基づいて生成さ
れるフォーカスサーボ制御信号が前記光学ピックアップ
10に送られて、フォーカスの制御が行われるようになっ
ている。

また、前記演算回路16からの光検出信号ＳC（ＳC＝Ａ
＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ａ′＋Ｂ′＋Ｃ′＋Ｄ′）は、ピーク値
検出回路51,S/H回路31,32,33およびサンプリングクラン
プ回路41にそれぞれ送られる。前記光検出信号ＳCは、
前述した光磁気ディスク１のピット領域BAにおける凹凸
パターンの検出信号である。前記ピーク値検出回路51で
は、前記光検出信号ＳCのピーク値が検出され、さら
に、固有パターン検出回路52にて前記光磁気ディスク１
上のピットPb,Pc間だけに固有に与えられた間隔を有す
るピットパターンを検出して前記ピットＰCの検出を行
い、この検出出力が遅延回路53を介してパルス発生回路
54に送られる。そして、前記パルス発生回路54では、前
記固有パターン検出回路52にて得られる検出出力に基づ
いて前記ピットＰCに同期した基準クロックとしてチャ
ンネルクロックCCKを発生すると共に、バイトクロックB
YC,サーボバイトクロックSBCおよび各種のサンプルパル
スP1,P2,P3,P4,P5等を形成して出力する。前記チャンネ
ルクロックCCKは、図示を省略するが全ての回路ブロッ
クに供給されている。前記サンプルパルスP1〜P3はS/H
回路31,32,33に供給されている。

また、サンプルパルスP4は前記S/H回路18,22に供給さ
れると共に、サンプリングクランプ回路41に供給されて
いる。なお、サンプルパルスP5は例えば光学ピックアッ
プ10の移動方向の検出等にも用いられる。また、前記ピ
ーク値検出回路51および固有パターン検出回路52には、
前記パルス発生回路54からゲートパルスが供給されてい
る。

前記各S/H回路31,32,33では、供給される光検出信号
ＳCについて前記各サンプルパルスP1,P2,P3にてサンプ
ル・ホールド動作が行われる。前記S/H回路31からの出
力と前記S/H回路32からの出力は、コンパレータ34によ
りレベルの比較がなされる。この比較出力はトラッキン
グサーボ／シーク回路36に送られると共に、演算回路35
に送られる。前記減算回路35では、前記コンパレータ34
からの信号と前記S/H回路33からの信号との差信号が形
成され、トラッキングエラー信号として前記トラッキン
グサーボ／シーク回路36に送られる。そして、このトラ
ッキングサーボ／シーク回路36は、前記光学ピックアッ
プ10のトラッキング制御と送り制御を行う。

また、前記サンプリングクランプ回路41には、前記光
検出信号ＳCが、また、前記サンプリングクランプ回路4
2には光検出信号ＳD〔ＳD＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）−
（Ａ′＋Ｂ′＋Ｃ′＋Ｄ′）〕がそれぞれ前記演算回路
16から供給されるようになっている。前記光検出信号Ｓ
Cは、前述のように光磁気ディスク１のピット領域BAに
おける凹凸パターンの検出信号である。また、前記光検
出信号ＳDは、光磁気ディスク１のデータ領域WAに書き
込まれているデータの検出信号であって前述したように
レーザ反射光の回転角を検出した記録データである。前
記各サンプリングクランプ回路41,42ではサンプルパル
スにより各信号がそれぞれクランプされ前記マルチプレ
クサ43に送られる。このマルチプレクサ43は、その切り
換え選択動作がシンク検出／アドレスデコード回路45か
らの制御信号により制御されるようになっている。例え
ば、先ず、光検出信号ＳCがサンプリングクランプ回路4
1およびマルチプレクサ43を介してアナログ・デジタル
（A/D）コンバータ44に送られデジタル量に変換された
後、復調回路46に送られるとすると、該復調回路46から
の出力はシンク検出／アドレスデコード回路45に送られ
てシンク（同期信号）の検出がなされると共にアドレス
情報のデコード処理が行われる。そして、コンピュータ
等からインターフェースを介して供給される読み出すべ
きデータのアドレス情報に応じて、該アドレス情報と実
際のアドレスが一致したところでマルチプレクサ43を切
り換え制御することにより、ディスクのデータ領域WAに
対する光検出信号ＳDがA/Dコンバータ44,復調回路46に
送られ、出力端子T outからビット変換を含んだ復調処
理を施して得られるデータD0が出力されるようになって
いる。このデータD0はインターフェースを介してコンピ
ュータ等に送られる。また、データの書き込み時には、
前記シンク検出／アドレスデコード回路45から制御信号
が変調回路９に送られ、この制御信号に応じて該変調回
路９から書き込むべきデータがレーザ駆動回路11に送ら
れるようになされている。

上記したような装置において、本発明の再生方法で
は、再生時にパルス発生回路54から出力されるクロック
信号CLKに同期して、第３図（ａ）で示すような幅狭の
パルスLPが成形回路55において形成されレーザ駆動回路
11に印加されるようになされている。

そして、このパルスLPによっレーザダイオード12が断
続して発光するように制御される。

このパルスLPのパルス幅は、例えばクロック周期がt0
（100ns）であれば、その1/5〜1/20にすると約20ns〜5n
sに設定されている。したがって、このようなパルスLP
によって変調されたレーザ光の平均パワーP avはきわめ
て小さくなり、例えばパルスLPのデューティが10％の場
合は、そのピーク値パワーが10mwであっても平均値パワ
ーは1mwに抑圧することができる。

そして、この断続変調レーザパワーがディスク面から
反射され、前述したようにカー（Kerr）効果によって偏
波面が回転している反射光からデータに対応する検出信
号をフォトディテクタ14A,14Bによって検出すると、信
号波形Sa,及びSbが出力され、Sa-Sbの減算を行うことに
よって検出信号ＳDが得られる。

この検出信号ＳDはサンプリングクランプ回路42にお
いて、各サンプル毎にホールドされ、データ領域WAの再
生データとしてマルチプレクサ43に入力され、ピット領
域BAの信号と共に、A/D変換されて復調回路に入力され
る。

半導体からなるレーザダイオード12は数100MHz〜数GH
zのパルスに応答してレーザ光を断続発光させることは
容易であるから、光磁気ディスク１に記録されているき
わめて高密度のサンプルデータに適格に照射し、データ
に対応した反射光を検出することは困難ではない。

また、記録データがアナログ情報の場合も、レーザ光の
断続周期t0がその最高周波数の２倍以上であれば、信号
の劣化を招くことなく検出できることはいうまでもな
い。

そして、例えばＳA、ＳBとも信号のピーク値はピーク
パワーが10mWであれば、先に述べたように従来の1mWの1
0倍の値が得られるためこのピーク値をＰ波のエンハン
ス技術を併用することによって、1/10とし、1mWのピー
ク値と等しくすることで同相成分のノイズが減少し、か
つθKがエンハンスされることにより再生データのC/Nを
さらに向上させることができるようになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の光磁気ディスクの再生
方法は、ディスクに照射するレーザ光を少なくともクロ
ック信号のタイミング周期以上で断続制御し、かつ、そ
の照射時間を非照射時間より短くなるように設定するこ
とによって、磁化膜の温度上昇を阻止しながら照射パワ
ーのピーク値が大きくなるようにしているので、再生検
出データのC/Nを従来よりも高くすることができるとい
う効果がある。

そのため、再生検出データの品質が向上し、誤りデー
タの発生を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光磁気ディスクの平面図と，トラックの拡大
図、 第２図は本発明の光磁気ディスクの再生方法が採用でき
る装置の全体のブロック図、 第３図は照射ビームと検出信号の波形図、 第４図は光磁気ディスクの概要を示す説明図、 第５図は記録データの検出系の概要図、 第６図は偏波面の回転を検出するための説明図、 第７図はC/Nとレーザパワーの関係を示すデータ図であ
る。 図中、10は光学ピックアップ、11はレーザ駆動回路、12
はレーザダイオード、13は光学系、14A,14B,はフォトデ
ィテクタ、54はパルス発生回路を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光を照射することによって磁化膜に
   所定データが記録された光磁気ディスクを再生する方法
   として、 上記光磁気ディスクに照射するレーザ光のレーザパワー
   のピーク値が、再生のために上記光磁気ディスクの磁化
   膜に対して設定された平均パワーレベルより高くなるよ
   うに設定すると共に、上記レーザ光を所定のサンプリン
   グ周期を有するパルス信号によって変調し、 かつ、変調された上記レーザ光のレーザパワーが上記再
   生のための平均パワーレベルを超えないように上記パル
   ス信号のデューティ比を設定して上記光磁気ディスクの
   磁化膜に記録された上記所定のデータを再生することを
   特徴とする光磁気ディスク再生方法。