JP2009224027A - 光学的情報記録媒体の再生装置および再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高密度記録媒体に記録された情報を、高倍速で再生するときに、Ｓ／Ｎ比の低下を補償するためにレーザ照射パワーを高くすることに起因して生じる、記録マークの劣化を抑える。
【解決手段】半導体レーザから出射されたレーザ光を照射して情報の記録および再生を行う光学的情報記録媒体に記録された情報を、前記半導体レーザの駆動電流に高周波電流を変調して出射したレーザ光で再生する光学的情報記録媒体の再生方法であって、高周波変調されたレーザ光の光強度の最大瞬時光強度（Ｐｐ）と平均リードパワー（Ｐａｖｅ）の比を光変調率（Ｐｐ／Ｐａｖｅ）と規定したときに、選択した線速度に応じて、光変調率を切替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルビデオ情報などの情報が高密度に記録された光学的情報記録媒体から、情報を再生する再生装置および再生方法に関する。

高密度・大容量の記録媒体として、ブルーレーイ・ディスク（ＢＤ）、デジタル・バーサタイト・ディスク（ＤＶＤ）、ビデオディスク、および文書ファイルディスク等が実用化されている。これらの光学的情報記録媒体（一般に、「光ディスク」とも呼ばれる）は、ピット状パターンを有し、光メモリ技術を用いる。光メモリ技術は、はデータファイルにおいても実用化されている。

近年、光ディスクの記録密度を一層高くすることが検討されている。具体的には、記録および／または再生に用いる対物レンズの開口数（ＮＡ）を拡大することが検討されている。対物レンズは、光ディスク上に光ビームを収束させ、回折限界の微小スポットを形成する。一般に、光ディスクのビームスポット径が小さくなると、集光される光のエネルギー密度が向上する。但し、追記型光ディスク、および書き換え可能な光ディスクに記録した情報は、ディスクに書き込まれているマークあるいはピットを消去しないパワーを有するレーザ光を照射して、再生される。そのため、これらの媒体を再生するときの照射レーザパワーは、制限される。

一方、記録または再生時のデータ転送レートを向上させるためには、光ディスクの回転速度を上げ、チャネルビットレートを向上させることが行われている。一般的に、ＤＶＤおよびＢＤ規格等に従って提供される書換型の光ディスクは、結晶−アモルファス間の相変化を利用した記録膜を備えている。これらの媒体への記録は、対物レンズにより絞り込んだ強いレーザ光を光ディスクの記録膜に照射して、記録膜の温度を融点以上に上昇させた後、溶融部分を急速に冷却して非晶質（アモルファス）状態の記録マークを形成することにより行う。また、記録膜の温度を、融点近傍まで上昇させる程度のレーザ光を集束して光ディスクに照射すると、照射部の記録膜は結晶化温度以上に昇温し、徐冷されて結晶状態になる。このような記録膜の性質を利用して、２値化された記録信号（ＮＲＺＩ）に応じて、レーザ光の強度を変調することにより、情報（記録マーク）を記録／消去することができ、書き換えが実現される。

また、光ディスクから情報を再生するとき時には、記録膜の反射率等の光学的特性が、非晶質状態と結晶状態とでは異なることを利用する。具体的には、弱いレーザ光（レーザ光の平均リードパワーＰａｖｅ）を集束して光ディスクに照射し、その反射光量の変化を検出して、記録データの再生信号を得る。さらに、ＰＲＭＬ等のデジタル信号処理回路によって、アナログ信号を２値化し、エラー訂正回路によってエラー訂正および復調処理を施して、所望の情報を得る。

また、ライトワンスと呼ばれる追記型の光ディスクは、記録膜を、例えば、Ｔｅ−Ｏ−Ｍ（但し、Ｍは金属元素、半金属元素及び半導体元素から選ばれる少なくとも一つの元素である。）を含有する材料で形成することにより得られる。そのような追記型の光ディスクは、特許文献１に開示されている。記録材料として用いられるＴｅ−Ｏ−Ｍは、Ｔｅ、Ｏ及びＭを含有する材料であり、成膜直後でＴｅＯ_２のマトリクス中に、Ｔｅ、Ｔｅ−Ｍ及びＭの微粒子が、一様にランダムに分散された複合材料である。この記録材料で形成された膜にレーザ光を照射すると、膜の溶融が起こり、粒径の大きいＴｅまたはＴｅ−Ｍの結晶が析出する。このディスクにおいても、記録膜のレーザ光が照射された部分と、照射されていない部分の光学状態の違いを信号として検出することができ、この特性を利用して、１回のみ書き込み可能な、いわゆる追記型の記録が可能となる。

これらの書換型および追記型の光ディスクを再生する場合には、高周波変調回路によって半導体レーザの駆動電流に数百ＭＨｚの高周波を変調する。これは、光ディスクで反射した戻り光によってレーザ光のノイズが増加して、再生信号のＳ／Ｎ（信号対雑音比）が低下することを防ぐためである。高周波変調を用いてレーザ光の戻り光に起因するノイズの増加を抑えることにより、再生信号のＳ／Ｎ低下を防ぐ方法は、例えば以下の文献に開示されている。

特許文献第２には、光ディスクの種別に応じて、再生時のレーザ光に変調する高周波信号の振幅を切り替える方法が示されている。特許文献２に示される光ディスク装置では、判別した光学的情報記録媒体の種類に応じて、半導体レーザを駆動するための駆動信号に変調する高周波信号の振幅が切り替えられる。また、特許文献３には、光ディスク装置の記録あるいは再生の各動作モードに応じて、半導体レーザの出力パワーの変調周波数および振幅を切り替える方法が開示されている。

高密度の光ディスクに対応した微小な集束スポットサイズのレーザ光を低密度の光ディスクの記録再生に使用すると、記録マークの大きさやガイド溝ピッチに比べて集束スポットのサイズが小さいために、サーボ信号が歪むという欠点が生ずる。これを解決するため、特許文献第４には、記録密度の異なる少なくとも２種類の光ディスクを記録または再生する場合に、記録密度の低い光ディスクを記録または再生するときには、記録密度の高い光ディスクを記録または再生するときよりも、高周波変調電流による変調度を大きくする方法が開示されている。

また、特許文献５には、半導体レーザを駆動する電流量から前記半導体レーザの駆動微分効率を算出し、算出された前記駆動微分効率に対して前記高周波電流の振幅を決定する方法が開示されている。特許文献５の方法によると、半導体レーザの微分効率にばらつきがある場合や、経時変化により半導体レーザの微分効率に変化が生じた場合に、常に最適かつ必要最小限の高周波電流を変調でき、消費電力および不要輻射を低減できる。また、同文献には、算出された前記駆動微分効率に対して、予め設定された複数の高周波電流の振幅から選択して前記高周波電流の振幅を決定し、前記決定した振幅を有する高周波電流が変調するように前記高周波変調手段を制御する方法が開示されている。

特開２００４-３６２７４８号公報 特開２００４−３５５７２３号公報 特開２０００−１４９０３０２号公報 特開平１０−２２８６４５号公報 特開２００３−３０８６２４号公報

光ディスクの転送レートを向上させるために、光ディスクの回転線速度を上げた場合、再生信号の信号帯域が広がるために、信号のＳ／Ｎ（信号対雑音比）比が低下する。回路から発せられる周波数の高いノイズが支配的な場合、再生時のレーザ照射パワーを線速度に応じて高くすることによって、信号帯域が広がったことによるＳ／Ｎ比の低下を補償することができる。しかしながら、再生時のレーザ照射パワーを高くすると、追記型光ディスクおよび書き換え可能な光ディスクでは、記録しているマークまたはピットを消去してしまうおそれがあり、記録しているデータの信頼性を維持することができないという課題があった。

本発明は、上述の課題を解決するために、光ディスクに代表される光学的情報記録媒体から情報を再生するときに、線速度を大きくしても、レーザ光により記録マークが消去されることなく、再生信号のＳ／Ｎ比を低くして、情報を再生することが可能な方法を提供することを目的とする。

本発明は、再生するための線速度が複数可能な記録媒体に対し、駆動電流に高周波電流を変調して半導体レーザを駆動し、出射したレーザ光を記録媒体に照射して再生する、記録媒体の再生方法であって、複数の線速度の内、一つの線速度を選択するステップ、およびレーザ光の光強度の最大瞬時光強度（Ｐｐ）と平均リードパワー（Ｐａｖｅ）の比を光変調率（Ｐｐ／Ｐａｖｅ）としたときに、選択した線速度に応じて光変調率を変えるステップ、を含む、記録媒体の再生方法である。
好ましくは、前記選択するステップは、線速度が、第１の線速度（Ｌｖ１）、および該第１の線速度の２倍以上である第２の線速度（Ｌｖ２）から選択され、該第１の線速度（Ｌｖ１）で再生するときの、前記光変調率を第１の光変調率（Ｍｏｄ１）とし、該第２の線速度（Ｌｖ２）で再生するときの、前記光変調率を第２の光変調率（Ｍｏｄ２）としたとき、第２の光変調率が第１の光変調率に比べ小さい（Ｍｏｄ２＜Ｍｏｄ１）ことを特徴とする。

好ましくは、前記第１の線速度（Ｌｖ１）、前記第２の線速度（Ｌｖ２）、前記第１の光変調率（Ｍｏｄ１）および前記第２の光変調率（Ｍｏｄ２）が、下記の式（１）

を満たすことを特徴とする。

好ましくは、前記第１の線速度（Ｌｖ１）で再生するときの、前記高周波変調されたレーザ光の平均パワーを第１の平均リードパワー（Ｐｒ１）とし、前記第２の線速度（Ｌｖ２）で再生するときの、レーザ光の平均リードパワー（Ｐｒ２）としたときに、前記第１の線速度（Ｌｖ１）、前記第２の線速度（Ｌｖ２）、前記第１の光変調率（Ｍｏｄ１）、前記第２の光変調率（Ｍｏｄ２）、当該第１の平均リードパワー（Ｐｒ１）および当該第２の平均リードパワー（Ｐｒ２）が、下記の式（２）

を満たすことを特徴とする。

好ましくは、前記記録媒体が、少なくとも前記第１の線速度（Ｌｖ１）と、前記第２の線速度（Ｌｖ２）のいずれでも情報を再生することが可能であり、且つ前記記録媒体に前記第１の平均リードパワー（Ｐｒ１）および前記第２の平均リードパワー（Ｐｒ２）が予め記録されており、当該記録媒体から、これらの平均リードパワーを読み出すステップを含むことを特徴とする。
好ましくは、前記記録媒体が、少なくとも前記第１の線速度（Ｌｖ１）と、前記第２の線速度（Ｌｖ２）のいずれでも情報を再生することが可能であり、且つ前記記録媒体に前記第１の光変調率（Ｍｏｄ１）および前記第２の光変調率（Ｍｏｄ２）とが予め記録されており、当該記録媒体から、これらの光変調率を読み出すステップを含むことを特徴とする。

好ましくは、前記第１の線速度（Ｌｖ１）で記録するときのスペース区間の消去パワーを第１の消去パワー（Ｐｅ１）とし、前記第２の線速度（Ｌｖ２）で記録するときのスペース区間の消去パワーを第２の消去パワー（Ｐｅ２）としたとき、前記第１の光変調率（Ｍｏｄ１）、前記第２の光変調率（Ｍｏｄ２）、および当該第１の消去パワー（Ｐｅ１）および当該第２の消去パワー（Ｐｅ２）が、下記の式（３）
（Ｐｅ２／Ｐｅ１）≧（Ｍｏｄ１／Ｍｏｄ２）≧１ （３）
を満たすことを特徴とする。

好ましくは、前記第１の線速度（Ｌｖ１）で再生するときのレーザ光の平均リードパワーを第１の平均リードパワー（Ｐｒ１）とし、前記第２の線速度（Ｌｖ２）で再生するときのレーザ光の平均リードパワー（Ｐｒ２）とし、かつ前記第１の線速度（Ｌｖ１）で記録するときのスペース区間の消去パワーを第１の消去パワー（Ｐｅ１）とし、前記第２の線速度（Ｌｖ２）で記録するときのスペース区間の消去パワーを第２の消去パワー（Ｐｅ２）としたとき、前記第１の光変調率（Ｍｏｄ１）、前記第２の光変調率（Ｍｏｄ２）、当該第１の平均リードパワー（Ｐｒ１）、当該第２の平均リードパワー（Ｐｒ２）、当該第１の消去パワー（Ｐｅ１）および当該第２の消去パワー（Ｐｅ２）が、下記の式（４）
（Ｐｅ２／Ｐｅ１）≧（Ｐｒ２×Ｍｏｄ２）／（Ｐｒ１×Ｍｏｄ１）≧１ （４）
を満たすことを特徴とする。

好ましくは、前記記録媒体が、少なくとも前記第１の線速度（Ｌｖ１）と、前記第２の線速度（Ｌｖ２）のいずれでも情報を再生することが可能であり、且つ前記第１の消去パワー（Ｐｅ１）および前記第２の消去パワー（Ｐｅ２）が予め記録されており、当該記録媒体から、これらの消去パワーを読み出すステップを含むことを特徴とする。
好ましくは、前記第１の線速度（Ｌｖ１）と前記第２の線速度（Ｌｖ２）の比率（Ｌｖ２／Ｌｖ１）が４以上であり、線速度に応じて光変調率が変わることを特徴とする。
好ましくは、前記記録媒体が、書き換え可能型またはライトワンス型であることを特徴とする。

好ましくは、選択した線速度が、記録媒体全域において大略一定である場合、光変調率は、テーブルから読み出して求めるステップを含むことを特徴とする。
好ましくは、選択した線速度が、記録媒体の外周側になるほど早くなる線速度である場合、基準線速度の所定倍数である設定線速度から外れた線速度については、一つの設定線速度に対する光変調率と次の設定線速度に対する光変調率の中間値を計算で求めるステップを含むことを特徴とする。

本発明は、再生するための線速度が複数可能な記録媒体に対し、駆動電流に高周波電流を変調して半導体レーザを駆動し、出射したレーザ光を記録媒体に照射して再生する、記録媒体の再生装置であって、複数の線速度の内、一つの線速度を選択する手段、およびレーザ光の光強度の最大瞬時光強度（Ｐｐ）と平均リードパワー（Ｐａｖｅ）の比を光変調率（Ｐｐ／Ｐａｖｅ）としたときに、選択した線速度に応じて光変調率を変える手段、を含む、記録媒体の再生装置である。
好ましくは、前記光変調率を変える手段は、該半導体レーザの駆動電流に高周波を変調する高周波変調と、該半導体レーザを駆動するレーザ駆動器と、高周波変調されたレーザ光の光強度のうち最大瞬時光強度（Ｐｐ）と平均リードパワー（Ｐａｖｅ）の比を光変調率（Ｐｐ／Ｐａｖｅ）としたときに、記録媒体を再生するときの線速度に応じて、当該光変調率を変化させる、高周波変調制御器とを備えたことを特徴とする。

本発明は、装置で読み取り可能なディスクインフォーメーションを含み、再生するための線速度が複数可能な記録媒体であって、該ディスクインフォーメーションに、複数の線速度に関する情報と、それぞれの線速度に対応する、再生するときのレーザ光の平均リードパワーと、それぞれの線速度に対応する、再生するときの変調電流の振幅とを記録した、記録媒体である。

以上説明したように、本発明によれば、光学的情報記録媒体を再生する際、再生時の線速度に応じて、高周波変調電流による変調度を変えることを特徴とし、再生時のレーザ平均パワーをより適切に高くすることが可能となる。したがって、本発明の方法および装置によれば、記録されたマークが、レーザ平均パワーを有する再生レーザにより不必要に消されることなく、高線速再生時に問題となる、再生信号帯域が広がることによるＳ／Ｎ比の低下を防ぐこと、および再生信号の信号品質を向上させ良好な読み取りエラー率を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る光学的情報記録媒体の再生装置の構成を示すブロック図。 レーザの再生パワー、消去パワー、記録パワーを示したグラフ。 再生するときのレーザの駆動電流Ｉ（横軸）と光出力強度Ｐ（縦軸）との関係の一例を示したグラフ。 再生するときのレーザの駆動電流Ｉ（横軸）と光出力強度Ｐ（縦軸）との関係の別の例を示したグラフ。 高周波信号が変調されたレーザ光を示すグラフ。 本発明の実施の形態に係る再生装置の動作のフローチャート。 本発明の実施の形態に係る再生装置の動作のフローチャート。 本発明の実施の形態に係る再生装置の動作のフローチャート。 光学的情報記録媒体の領域構成を示す平面図。

（実施の形態１）
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。光学的情報記録媒体は一般にディスク形状の媒体（以下、これを「光ディスク」と呼ぶことがある）として提供される。光ディスクの種類は、再生専用の光ディスク、１回だけ書き込めるライトワンス型光ディスク、複数回書き換えができるリライタブル型光ディスクに大別される。本実施の形態は上記光ディスクのうち、１回のみ書き込み可能なライトワンス型光ディスク、複数回書き換え可能なリライタブル型光ディスク、またはリードオンリ型ディスクに主に適用される。

まず、複数回書き換え可能なリライタブル型光ディスクの一例として、ＢＤ−ＲＥ（Blu-ray Disc Rewritable）を説明する。ここで説明する好ましい実施の形態においては、以下のパラメータや設定値が用いられる。レーザの波長、４０５ナノメータ；対物レンズの開口数、ＮＡ＝０．８５；光ディスクのトラックピッチ、０．３２ミクロン；単一又は２層記録面を有する相変化型光ディスクへのレーザの入射方向は一方向で、記録層の深さは７５〜１００ミクロン；変調は、１７ＰＰ(Party Preserve/Prohibit RMTR (Repeated Minimum Transition Runlength)) 変調；記録マークの最短マーク長（２Ｔ）、０．１４９ミクロン；１層当たりの記録容量、２５ＧＢ；２層式ディスクの記録容量、５０ＧＢ； チャンネルクロック周波数（ＢＤ標準速度１Ｘ）、６６ＭＨｚ（ＢＤ４Ｘで２６４ＭＨｚ、ＢＤ８Ｘで５２８ＭＨｚ）；標準線速度、４．９１７ｍ／ｓ。

ＢＤ−ＲＥは、レーザ光照射により相変化記録層が相変化を起こすことを利用して、情報を記録する媒体である。記録および再生は、波長４０５ｎｍ程度の青紫色領域のレーザ光を照射して行う。情報は、レーザ光照射により形成された記録マークの有無による反射率の変化を、デジタル信号として読み取って再生する。より具体的には、対物レンズにより絞り込んだ強い記録用のレーザ光（レーザ光の強度Pw）を光ディスクの記録膜に照射して、記録膜の温度を融点以上に上昇させると、溶融部分は急速に冷却されて非晶質（アモルファス）状態の記録マークになる。また、記録膜の温度を融点近傍まで上昇させる程度の消去用のレーザ光（レーザ光の強度Ｐｅ）を集束して照射すると、前に記録されていた記録マークは消去され、結果としてスペースが形成される。消去の場合は、非晶質状態にあった記録膜は、レーザ光Ｐｅにより結晶化温度以上に昇温され、結晶状態になり、消去がなされる。２値化された記録信号に応じて、レーザ光の強度をPｗとＰｅの間で変調することにより、情報（記録マーク）をＢＤ−ＲＥに記録／消去することができる。

次に１回のみ書き込み可能なライトワンス型光ディスクの一例として、ＢＤ−Ｒ（Blu-ray Disc Recordable）を説明する。ＢＤ−Ｒの記録層を構成する材料として、様々なものがある。ここでは、Ｔｅ−Ｏ−Ｍを含有する無機材料を用いた追記型光ディスクを例に説明する。ここで、Ｍは金属元素、半金属（誘電体）元素及び半導体元素から選ばれる少なくとも一つの元素であり、好ましくはＰｄである。記録層を構成するＴｅ−Ｏ−Ｍは、Ｔｅ、Ｏ及びＭを含有する材料であり、成膜直後において、ＴｅＯ₂のマトリクス中にＴｅ、Ｔｅ−Ｍ及びＭの微粒子が、一様にランダムに分散された複合材料である。この記録材料で形成された膜に、レーザ光を照射すると、膜の溶融が起こり、粒径の大きいＴｅまたはＴｅ−Ｍの結晶が析出する。レーザ光が照射された部分と照射されていない部分は、光学状態が異なるものとなる。この光学状態の違いは、信号として検出することができる。Ｔｅ−Ｏ−Ｍのこの特性を利用して、１回のみ書き込み可能な、いわゆる追記型の記録が可能となる。情報は、レーザ光を照射して、記録マークの有無による反射率の変化をデジタル信号として読み取って再生する。

図６は、光ディスクの領域構成図の概略を示す平面図である。光ディスクの情報面内の領域としては、内周側から６０２のＢＣＡ（Burst Cutting Area）、６０３のディスクインフォメーション領域、６０４のＯＰＣ（Optimum Power Control）領域およびＤＭＡ(Defect Management Area)がある。６０２、６０３および６０４を含むリードイン領域と言う。更に、６０１のデータ領域および６０５のリードアウト領域が配置されている。基本的に、光ディスクは、公称の線速度（４．９１７ｍ／ｓ）で記録／再生される。かかる公称の線速度を１倍の線速度（１Ｘ）であらわす。光ディスクの記録層の構成材料をより反応速度（結晶化速度）が速いものを用いれば、２倍の線速度（２Ｘ）で記録／再生が可能な光ディスクもある。この場合は、記録膜材料や積層材料の構成を最適化することにより、線速度が１倍（１Ｘ）、２倍（２Ｘ）のいずれでも記録／再生が可能である。このように、記録層の構成材料を選ぶことにより、記録／再生ができる最高線速度が１倍（１Ｘ）、２倍（２Ｘ）、４倍（４Ｘ）、８倍（８Ｘ）、又は１２倍（１２Ｘ）のいずれかである光ディスクを構成することができる。

例えば、最高線速度が４倍（４Ｘ）の光ディスクにあっては、それよりも遅い線速度１倍（１Ｘ）、または２倍（２Ｘ）での記録／再生も可能である。各光ディスクのリードイン領域には、記録／再生が可能な線速度の情報と、各線速度についてのレーザ光の記録パワー（Ｐｗ）、消去パワー（Ｐｅ）、再生パワー（リードパワー）（Ｐｒ）、が記録されている。なお、再生に用いられる再生パワーＰｒ（リードパワー）は、再生パワーＰｒを所定の単位期間で積分し、平均した平均リードパワーに等しいので、平均リードパワーＰａｖｅと表すこともできる。

最高線速度が１倍の光ディスクには次の情報がリードイン領域に記録されている。
１Ｘ、Ｐ１ｗ、Ｐ１ｅ、Ｐ１ａｖｅ
最高線速度が２倍の光ディスクには次の情報がリードイン領域に予め記録されている。
１Ｘ、Ｐ１ｗ、Ｐ１ｅ、Ｐ１ａｖｅ
２Ｘ、Ｐ２ｗ、Ｐ２ｅ、Ｐ２ａｖｅ
最高線速度が４倍の光ディスクには次の情報がリードイン領域に記録されている。
１Ｘ、Ｐ１ｗ、Ｐ１ｅ、Ｐ１ａｖｅ
２Ｘ、Ｐ２ｗ、Ｐ２ｅ、Ｐ２ａｖｅ
４Ｘ、Ｐ４ｗ、Ｐ４ｅ、Ｐ４ａｖｅ
最高線速度が８倍の光ディスクには次の情報がリードイン領域に記録されている。
１Ｘ、Ｐ１ｗ、Ｐ１ｅ、Ｐ１ａｖｅ
２Ｘ、Ｐ２ｗ、Ｐ２ｅ、Ｐ２ａｖｅ
４Ｘ、Ｐ４ｗ、Ｐ４ｅ、Ｐ４ａｖｅ
８Ｘ、Ｐ８ｗ、Ｐ８ｅ、Ｐ８ａｖｅ
最高線速度が１２倍の光ディスクには次の情報がリードイン領域に記録されている。
１Ｘ、Ｐ１ｗ、Ｐ１ｅ、Ｐ１ａｖｅ
２Ｘ、Ｐ２ｗ、Ｐ２ｅ、Ｐ２ａｖｅ
４Ｘ、Ｐ４ｗ、Ｐ４ｅ、Ｐ４ａｖｅ
８Ｘ、Ｐ８ｗ、Ｐ８ｅ、Ｐ８ａｖｅ
１２Ｘ、Ｐ１２ｗ、Ｐ１２ｅ、Ｐ１２ａｖｅ

媒体毎に上記の値の最適値を予め記録しておき、各媒体から情報を読み取ることにより再生装置に、例えば後で説明するメモリ１１６に記録しておいても良い。別の方法として、上記の最適値は、ディスクのリードイン領域の書き換えが可能な領域でのテスト書込や学習処理を、記録装置により行うことにより得ることもできる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光学的情報記録媒体の再生装置の構成を示す。図１において、１０１は光ディスク、１０２はシステム制御器、１０３は記録信号処理器、１０４はレーザ制御器、１０５はサーボ制御器、１０６は高周波変調制御器、１１６はメモリ、１０７は高周波変調、１０８は再生信号処理器である。また、破線１２０で囲まれた光ピックアップ内の光学のモジュールは、図中１１０で示される半導体レーザ、１１１で示される前光検出器、１１２で示される光検出器、１１３で示される偏光ビームスプリッタ、１１４で示される対物レンズアクチュエータ、１１５で示される対物レンズを含む。また、破線１２１で囲まれた部分１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８，１１６は、ＩＣチップで構成されても良い。

以上のように構成された光学的情報記録媒体の記録再生装置について、詳しく説明する。
再生信号処理器１０８は、光ディスクからの再生信号を読み取るが、本発明においては、特にリードイン領域から最高線速度に関する情報を読む。
サーボ制御器１０５は、リードイン領域から読まれた最高線速度の情報を取り込み、最高線速度の情報に基づいて、スピンドルモータ１０９の回転速度を制御する。ＣＬＶ（Constant Linear Velocity)の光ディスクにあっては、レーザ光が当たっている位置が内周部から外周部に変化するに従い、半径位置に応じて回転速度が低くなるよう、サーボ制御器１０５により制御されて、スピンドルモータ１０９が回転する。サーボ制御器１０５は、リードイン領域から読まれた最高線速度の情報を優先的に選択するが、操作部（図示せず）からのユーザ入力に基づき、最高線速度よりも低い線速度を選択することもできる。サーボ制御器１０５は、選択された線速度でスピンドルモータ１０９の回転速度（ｒｐｍ）を制御する。

システム制御器１０２は、選択された線速度のデータを再生信号処理器１０８から受けると共に、選択された線速度に対応する種々のパワー、たとえば記録パワー（Ｐｗ）、消去パワー（Ｐｅ）、平均リードパワー（Ｐａｖｅ）、のデータも再生信号処理機１０８から受ける。選択された線速度とは、優先的に選択される最高線速度、又はユーザによって選択される線速度を言う。システム制御器１０２は、フォーカスおよびトラッキング制御を行うサーボ制御器１０５を制御して、光スポットを光ディスク１０１上に予めプリグルーブとして形成されている案内溝に沿って光ビームがトレースされるようにする。また、サーボ制御器１０５は、スピンドルモータ１０９を制御して光ディスクの回転数制御を行う。

記録モードの場合は、システム制御器１０２からの信号に基づき、記録信号処理器１０３、メモリ１１６、レーザ制御器１０４が動作して、レーザを照射し、光ディスクにデータを書き込む。
再生モードの場合は、システム制御器１０２からの信号に基づき、高周波変調制御器１０６、メモリ１１６、レーザ制御器１０４、高周波変調器１０７が動作して、レーザを照射し、光ディスクに書かれているデータを読み出す。

半導体レーザ１１０から出射されたレーザ光は、コリメータレンズ、および偏光ビームスプリッタ１１３等の各種光学部品を通過して、対物レンズ１１５により光ディスク１０１の記録膜面上に集光照射される。
半導体レーザ１１０から出射されたレーザ光の一部は、偏光ビームスプリッタ１１３で反射して前光検出器１１１へ入射する。前光検出器１１１は、レーザ光の強度を検出するためのものであり、入射した光の強度を電気信号に変換してこれをレーザ制御器１０４に出力する。レーザ制御器１０４は、前光検出器１１１からの電気信号を所定の値と比較し、その偏差がなくなるように半導体レーザ１１０に与える駆動電流を制御する。即ち、半導体レーザ１１０のレーザパワーが常に一定値になるようにフィードバック制御する。

光ディスク１０１で反射されたレーザ光は、対物レンズ１１５に戻り、偏光ビームスプリッタ１１３に入射する。レーザ光の偏光方向により、偏光ビームスプリッタ１１３で反射されて光路分離が行われ、光検出器１１２に入射する。光検出器１１２に入射したレーザ光は光電変換されて、光検出器１１２内の各受光領域に入射した光量に比例した電気信号を出力する。この電気信号に対して再生信号処理器１０８で所定の演算が行われ、フォーカス誤差信号（ＦＥ）、トラッキング誤差信号（ＦＥ）、及び再生信号であるＲＦ信号が生成される。サーボ制御器１０５はフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号を用いて、それぞれ光ディスク１０１の面振れ、偏心に追従するよう、対物レンズアクチュエータ１１４を駆動する。

ここでディスクインフォーメーションの読み出しについて説明する。
ディスクインフォメーションを読み出すために、光ピックアップは、前記光ディスクの内周部のＢＣＡ領域６０２およびディスクインフォメーション領域６０３を再生する。受光された光は、光検出器１１２で電気信号に変換され、再生信号処理器１０８により、再生信号（ＲＦ信号）がＰＲＭＬ（Partial Response Maximum-Likelihood）回路を含む信号処理回路によって２値化され、システム制御器１０２に送信される。システム制御器１０２は、エラー訂正処理や復調処理を行い、ディスクの種別（ＢＤ−ＲあるいはＢＤ−ＲＥ）、最大線速度（１Ｘ、２Ｘあるいは４Ｘ等）、記録パルス条件およびレーザパワー条件等のディスクに予め記録されているディスクインフォメーションをシステム制御器内のメモリに格納する。ここでは、ディスクインフォメーションの読み出し（判別）は、光検出器１１２、再生信号処理器１０８、およびシステム制御器１０２によって行われ、これらの要素が全体として判別部として機能している。

まず、記録モードの場合について説明する。
記録モードの場合、システム制御器１０２は、選ばれた線速度を表す信号、選ばれた線速度に対応する消去パワーを表す信号、および記録パワーを表す信号を光ディスクから受け、それを記録信号処理器１０３に送る。
更に、記録信号処理器１０３は、図示しない記録データ生成部から「０」，「１」で表される２値の記録データ（ＮＲＺＩ信号）を受ける。この記録データに基づき記録パルス信号が生成され、レーザ制御器１０４に送られる。例えば、選ばれた線速度が４Ｘであった場合、図２において点線で示される消去パワー４、ライトパルス４で示すような記録パルス信号が生成され、レーザ制御器１０４に送られる。なお、消去パワー４は「０」に対応する部分での信号であり、ライトパルス４は「１」に対応する部分での信号である。

図２において、実線で示す消去パワー１は、線速度１Ｘの場合に対応し、Ｐ１ｅの光強度を有する一方、点線で示す消去パワー４は、線速度４Ｘの場合に対応し、Ｐ４ｅの光強度を有する。これらの光強度を表すデータは、光ディスクから読み出されたものが用いられる。または、メモリ１１６に予め書かれた最適値を用いても良い。更には、ディスクのリードイン領域の書き換えが可能な領域でのテスト書込により得られたものを初期値として用いても良い。また、実線で示すライトパルス１は、線速度１Ｘの場合に対応し、Ｐ１ｗの光強度を有する場合に用いられる、マルチパルス型の記録パルス信号である一方、点線で示すライトパルス４は、線速度４Ｘの場合に対応し、Ｐ４ｗの光強度を有する場合に用いられる、キャッスル型の記録信号である。なお、これらの消去パワー、ライトパルスは、次に説明する再生の場合と異なり、高周波信号との変調は行わない。

レーザ制御器１０４は、消去パワー４、ライトパルス４が交互に現れる記録信号に基づき、レーザ駆動信号を出力し、半導体レーザ１１０を駆動する。これによりレーザ照射が行われる。消去パワーが出力されている場合は、ディスクに以前書かれたマーク（もし、あるとした場合であるが）が消され、「０」を記録する一方、ライトパルスが出力されている場合は、ディスクにマークを書込み、「１」を記録する。消去パワーとライトパルスが繰り返されることにより、「０」と「１」が交互に記録される。

次に再生モードの場合について説明する。
再生モードの場合、システム制御器１０２は、選ばれた線速度を表す信号をメモリ１１６に送る。メモリ１１６には、次のテーブル１が予め書かれている。

テーブル１

すなわち、テーブル１には、各線速度に対する平均リードパワー（再生パワー）の目標値、および変調電流の振幅が書かれている。平均リードパワーの代わりに、対応するレーザドライブ電流Ｉｏｐを書いても良い。テーブル１には、更に各線速度に対する最大瞬時光強度（Ｐｐ）を書いても良い。この場合、変調電流の振幅の代わりに、最大瞬時光強度（Ｐｐ）を書いても良い。テーブル１から明らかなように、変調電流の振幅は、平均リードパワー（Ｐａｖｅ）が大きくなると、小さくなるような値、または大きくなっても同じ値を取るように選らばれている。

このテーブル１に基づき、メモリ１１６は、選ばれた線速度に基づき、それに対応する平均リードパワーＰａｖｅと変調電流の振幅を読み出す。例えば、選ばれた線速度が４倍（４Ｘ）であった場合、平均リードパワー（Ｐａｖｅ）として０．６０（ｍＷ）が読み出され、変調電流の振幅としてＡ４（ｍＡ）が読み出される。なお、平均リードパワー（Ｐａｖｅ）は、テーブルから読み出された値を用いても良いし、ディスクから読み出された値を用いても良いし、記録装置により行われたテストおよび学習により求められた値を用いても良い。ここではテーブルから読み出された値（Ｐａｖｅ）を用いるものとする。

読み出された平均リードパワー０．６０（ｍＷ）は、レーザ制御器１０４に送られ、変調電流の振幅Ａ４は、高周波変調制御器１０６に送られる。高周波変調制御器１０６は、高周波信号を生成する。高周波信号は、周波数と電流振幅で特定される。この実施の形態においては、変調されるべき高周波信号の周波数は、予め決められた値、例えば４００ＭＨｚとする。そして、電流振幅は、読み出された変調電流の振幅Ａ４が用いられる。高周波変調制御器１０６で生成された高周波信号は高周波変調器１０７に送られる。また、レーザ制御部１０４からは、平均リードパワーＰａｖｅに対応する駆動ＤＣ電流が生成され、高周波変調器１０７に送られる。
高周波変調器１０７は、駆動ＤＣ電流を高周波信号に変調し、ＤＣシフトされた高周波信号を出力し、半導体レーザ１１０を駆動する。

図３Ａは、半導体レーザ１１０の動作特性を示し、曲線Ｈは、半導体レーザの特性曲線である。駆動電流が閾値（Ｉｔｈ）未満であれば、半導体レーザからはほとんどレーザが出力されないが、駆動電流が閾値（Ｉｔｈ）を超えると、ほぼ電流に比例した光強度で波長４０５ｎｍのレーザが出力される。
図３Ａに示すレーザ駆動電流Ｉと光出力強度Ｐの関係において、例えば再生時の平均リードパワー（Ｐave）を得るための駆動電流のＤＣレベルをＩｏｐとすると、駆動電流のＤＣレベル（Ｉｏｐ）は平均リードパワー（Ｐave）が決まれば一義的に決まる。従って、レーザ光の一部（レーザ光出力に対して常に一定の割合となる）を検出する前光検出器１１１の出力が所定値となった時に（または所定の値となるように）、再生パワー出力時の駆動電流値（Ｉｏｐ）は、容易に得ることができる（または容易に設定することができる）。また、閾値（Ｉｔｈ）は前光検出器１１１の出力が急激に増加する点であり、同様に容易に得ることができる（または容易に設定することができる）。

このようにして得られた再生パワー出力時の駆動電流のＤＣレベル（Ｉｏｐ）、閾値（Ｉｔｈ）により、変調すべき高周波電流の振幅Ａを得ることができる。レーザ光の高周波変調において、良好なノイズ特性を得るためには、所定値以上の高周波電流振幅が必要であることは知られている。そこで一般的には、半導体レーザの特性のばらつき及び経時変化を考慮し、最悪の場合であっても高周波変調の効果が得られるよう、高周波電流の周波数および振幅などを再生装置の製造時に決定し、メモリ１１６に記録している。
ＤＣシフトされた高周波信号Ｂ１（実線）の中心レベルの電流がＩｏｐ１であるように設定されている。ＤＣシフトされた高周波信号Ｂ１（実線）を半導体レーザ１１０に加わえると、高周波信号Ｂ１の電流値が閾値（Ｉｔｈ）よりも大きくなる区分においてレーザが出力される。その時の出力レーザをＣ１（実線）で示す。この時、出力レーザＣ１を所定の単位期間で平均した平均リードパワーは、Ｐ１ａｖｅである。この平均リードパワー（Ｐ１ａｖｅ）は、図２で示した平均リードパワー（Ｐｌａｖｅ）と同じものである。すなわち、平均リードパワーがＰ１ａｖｅである出力レーザＣ１を得るためには、高周波信号のＤＣレベルをおよそＩｏｐ１に設定すればよい。レーザ制御器１０４では、例えば平均リードパワー（Ｐ１ａｖｅ）をメモリ１１６から受けると、所定の式またはテーブルを用いてそれに対応するＤＣレベル（Ｉｏｐ１）を生成する。

なお、実際の平均リードパワーが、目標平均リードパワーになるようにするには、前光検出器１１１で実際のパワーをモニタし、レーザ制御器１０４で、自動パワー制御ＡＰＣを行えばよい。ここで示した出力レーザＣ１は、線速度が１倍（Ｘ１）である時の最適な出力レーザである。

本発明においては、この最適な出力レーザＣ１を評価するパラメータとして光変調率（Ｍｏｄ）を用いる。光変調率は次のように定義される。
図４において、４０１は高周波信号で出力されたレーザ光の最大瞬時光強度（Ｐp）を表わし、４０２はレーザパワーの光強度を単位時間当たりで平均リードした平均リードパワー（Ｐave）を表わし、４０３は最大瞬時光強度（Ｐp）と平均リードパワー（Ｐave）の比率である光変調率（Ｍｏｄ＝Ｐp／Ｐave）を表わす。更に、４０４は光変調の周期（１／ｆ、ｆは周波数）を表わし、４０５は高周波変調の半値全幅（ＦＷＨＭ）を表わす。例えば半値全幅４０５は３００ｐｓである。ＢＤの場合、線速度が１倍のとき、光変調率が７（ＭＯＤ１＝７）となるように設定されている。この設定は、変調電流の振幅（Ａ１）と中心レベル（Ｉｏｐ１）を設定することにより得られる。また、中心レベル（Ｉｏｐ１）は、半導体レーザの特性曲線Ｈを用い、平均リードパワー（Ｐ１ａｖｅ）から求められる。従って、平均リードパワー（Ｐ１ａｖｅ）と変調電流の振幅Ａ１を所望の値に設定すれば、目標とする光変調率（ＭＯＤ１＝７）を得ることができる。ここでＭＯＤ１，ＭＯＤ２，・・・は、具体的な値に対する変調率を表し、Ｍｏｄは、変調率一般を表す。また、後で説明するＭｏｄ１，Ｍｏｄ２は任意の２つの線速度の場合の光変調率を示す。

本発明では、線速度に応じて光変調率が変わるような設定がなされている。より好ましくは、線速度が早くなると光変調率が小さくなるように、平均リードパワー（Ｐａｖｅ）と変調電流の振幅が設定される。更により好ましくは、線速度がある一定の線速度以上になると光変調率が小さくなるように、設定される。すなわち、線速度が速くなると、平均リードパワーが大きくなるような値を選ぶと共に、変調電流の振幅を同じ又は小さくするような値を選ぶ。

テーブル２は、テーブル１と同じ平均リードパワーＰａｖｅと変調電流の振幅を示すと共に、更に、光変調率も示している。テーブル２において、変調電流の振幅は、省略しても良い。テーブルに示される値は一例に過ぎず、これに限定されるものではない。

テーブル２

テーブル１の代わりにテーブル２をメモリ１１６に記録するようにしても良い。また、テーブル１又はテーブル２の内容は、各記録媒体のディスクインフォーメーションに書かれていても良い。この場合は、ディスクインフォーメーションから読み出されたテーブル１又はテーブル２の内容を、メモリ１１６に書き込むようにすればよい。選択した線速度が、記録媒体全域において大略一定である場合（ＣＬＶ）、光変調率は、テーブル２から読み出して求めるようにすればよい。テーブル２から明らかなように、光変調率は、平均リードパワー（Ｐａｖｅ）が大きくなると、小さくなるような値、または大きくなっても同じ値を取るように選らばれている。

図３Ａは、更に、線速度が４倍である場合の高周波信号Ｂ４と、そのとき得られる出力レーザＣ４を示す。高周波信号Ｂ１の振幅Ａ１と比べ、高周波信号Ｂ４の振幅Ａ４は同じであるが、中心レベルがＩｏｐ４に大きくなっている。これは、平均リードパワーがＰ１ａｖｅからＰ４ａｖｅに大きくなったからである。このように、線速度が１倍から４倍の４倍早くなると、光変調率（Ｍｏｄ）は、７から４に小さくなっている。
図３Ｂは、線速度が１倍である場合の高周波信号Ｂ１と、そのとき得られる出力レーザＣ１、並びに線速度が８倍である場合の高周波信号Ｂ４と、そのとき得られる出力レーザＣ８を示す。高周波信号Ｂ１の振幅Ａ１と比べ、高周波信号Ｂ８の振幅Ａ８は小さくなっている一方、中心レベルがＩｏｐ８に大きくなっている。これは、平均リードパワーがＰ１ａｖｅからＰ８ａｖｅに大きくなったからである。このように、線速度が１倍から８倍の８倍早くなると、光変調率（Ｍｏｄ）は、７から３．５に小さくなっている。

以上より明らかなように、レーザ制御器１０４は、再生モードの場合は、再生パワーである平均リードパワー（Ｐａｖｅ）に相当する一定のＤＣレベル、例えばＩｏｐ１，Ｉｏｐ４等、が出力される。このＤＣレベルも線速度１Ｘ、２Ｘ、４Ｘ、８Ｘ、又は１２Ｘに応じて、Ｉｏｐ１，Ｉｏｐ２，Ｉｏｐ４，Ｉｏｐ８，Ｉｏｐ１２と変化し、Ｉｏｐ１＜Ｉｏｐ２＜Ｉｏｐ４＜Ｉｏｐ８＜Ｉｏｐ１２の関係が成り立つ。
また、高周波信号の振幅は、線速度１Ｘ、２Ｘ、４Ｘ、８Ｘ、又は１２Ｘに応じてＡ１，Ａ２，Ａ４，Ａ８，Ａ１２となり、
Ａ１≧Ａ２≧Ａ４≧Ａ８≧Ａ１２
の関係が成り立つ。たとえ線速度が変わったとしても、変調されるべき高周波信号の周波数ｆは同じ値、すなわち４００ＭＨｚ、に保持される。ただし、この周波数や振幅の関係は、好ましい実施の形態における場合についてであって、必ずしもこの関係である必要はない。

システム制御器１０２から送られてくる選ばれた線速度１Ｘ、２Ｘ、４Ｘ、８Ｘ、又は１２Ｘのそれぞれに基づき、高周波変調制御器１０６は、高周波信号の振幅を制御する一方、レーザ制御器１０４は、ＤＣレベルを制御する。
高周波変調器１０７は、高周波変調制御器１０６からの高周波信号とレーザ制御器１０４からのＤＣレベル信号を変調し、半導体レーザ１１０を駆動する。
半導体レーザ１１０は、レーザ制御器１０４により駆動され、波長４０５ｎｍのレーザ光を出射する。

本発明の光学的情報記録媒体再生装置の動作を、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃに示すフローチャートを用いて説明する。これらの図において、同じ記号で示された中断箇所は互いに接続されているものとする。
ステップＳ１で、光ディスクが記録再生装置に装填されたのち、基準の線速度１Ｘでスピンドルを回転させる。ピックアップから光ディスクに照射されている光スポットのディスク上の半径位置情報と線速度から、スピンドルモータの回転数を決定し、線速度が一定となるようスピンドルモータを回転制御する。
ステップＳ２で、高周波変調制御器１０６において、線速度１Ｘに対応した変調電流の振幅Ａ１と、所定の周波数ｆ（４００ＭＨｚ）で高周波信号Ｂ１を生成する。

ステップＳ３で、レーザ制御器１０４において、線速度１Ｘに対応したＰ１ａｖｅに基づいてＤＣレベルＩｏｐ１を設定する。このステップＳ３により、光変調率をＭＯＤ１（＝７）に設定の準備がなされる。
ステップＳ４で、高周波変調器１０７において、高周波信号Ｂ１とＤＣレベルＩｏｐ１を変調し、半導体レーザ１１０を駆動し、レーザ照射を行う。
ステップＳ５で、フォーカス・トラッキングシークを行う。
ステップＳ６で、光ディスクに予め記録されたディスクインフォメーションを読み出す。読み出されたディスクインフォーメーションは、メモリ１１６に書き込まれる。

ステップＳ７で、手動による線速度の選択があったかどうかが判断される。ＹＥＳの場合は後で説明する。ＮＯの場合は、ステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３で、光ディスクの最高線速度が１Ｘであるか否かが判断される。ＹＥＳの場合はステップＳ３０に進み、そのままレーザ照射を実行する。ＮＯの場合はステップＳ１４に進み、光ディスクの最高線速度が２Ｘであるか否かが判断される。ＹＥＳの場合は、ステップＳ１８に進み、ＮＯの場合はステップＳ１５にすすむ。
ステップＳ１８で、線速度２Ｘでスピンドルを回転させる。
ステップＳ１９で、高周波変調制御器１０６において、線速度２Ｘに対応した振幅Ａ２、周波数ｆで高周波信号Ｂ２を生成する。

ステップＳ２０で、レーザ制御器１０４において、線速度２Ｘに対応したＰ２ａｖｅに基づいてＤＣレベルＩｏｐ２を設定する。このステップＳ２０により、光変調率をＭＯＤ２（＝７）に設定の準備がなされる。
ステップＳ１５，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３は、ステップＳ１４，Ｓ１８，Ｓ１９，Ｓ２０と同様な動作を行うが、線速度４Ｘに対応した動作になっている。このステップＳ２３により、光変調率をＭＯＤ４（＝４．０）に設定の準備がなされる。
ステップＳ１６，Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２６は、ステップＳ１４，Ｓ１８，Ｓ１９，Ｓ２０と同様な動作を行うが、線速度８Ｘに対応した動作になっている。このステップＳ２６により、光変調率をＭＯＤ８（＝３．５）に設定の準備がなされる。
ステップＳ１７，Ｓ２７，Ｓ２８，Ｓ２９は、ステップＳ１４，Ｓ１８，Ｓ１９，Ｓ２０と同様な動作を行うが、線速度１２Ｘに対応した動作になっている。このステップＳ２９により、光変調率をＭＯＤ１２（＝３．０）に設定の準備がなされる。

ステップＳ３０で、ステップＳ２０，Ｓ２３，Ｓ２６またはＳ２９からの条件でレーザを照射する。
ステップＳ７でＹＥＳの場合は、ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２において、手動で設定された線速度が１Ｘ，２Ｘ，４Ｘ，８Ｘ，１２Ｘのいずれであるかが判断され、判断結果により、対応する最高線速度のＹＥＳ側の動作につながる。例えば、手動で設定された線速度が４Ｘであった場合、ステップＳ１０からステップＳ２１、すなわちステップＳ１５のＹＥＳ側の動作につながる。
上記の実施の形態においては、線速度が８Ｘ，１２Ｘの場合の動作は、ＣＡＶ（角速度一定）の基で制御が行われていた。この場合、最大線速度は、記録／再生ヘッドが所定の半径位置で得られ所定の線速度に設定（選定）することができる。

例えば上述のように１倍（１Ｘ）から４倍（４Ｘ）へ光ディスクの回転線速度を上げる場合、再生パワーを上昇させるとともに、再生時のレーザの最大瞬時強度（Ｐｐ）と平均リードパワー（Ｐave）の光変調率(Ｍｏｄ＝Ｐｐ／Ｐave）を低下させる。例えば、１倍（１Ｘ）において、Ｐ１ave＝０．３０ｍＷであるときに、光変調率を７とし、４倍（４Ｘ）において、Ｐ４ave＝０．６０ｍＷであるときに、光変調率を４とすれば、最大瞬時強度（Ｐp）が、１倍再生時では0.30ｍＷ×7＝2.1mW、４倍再生時では0.60mW×4＝2.4ｍWとなり、４倍での最大瞬時光強度は、光変調率が７のままであるときよりも小さい。

また、高速回転時（例えば、４倍（４Ｘ）回転時）においては、単位時間当たりに単位区間に照射される光エネルギーが１／２程度になることから、瞬時に最大となる光強度Ppが上昇しても、それに正比例して記録層の温度が上昇することはなく、記録膜の溶融が起こるような温度に直ちに達するわけではない。実際には、光エネルギーは線速度の変化倍率の１／２乗〜１乗に比例する。

例えば、第１の線速度（Ｌｖ１）および第２の線速度（Ｌｖ２）で光ディスクを再生した場合、下記の式（１）を満たすことが好ましい。なお、Ｌｖ１，Ｌｖ２は任意の線速度であり、Ｌｖ２≧２Ｌｖ１を満たす。

ここで、第１の光変調率（Ｍｏｄ１）は、第１の線速度（Ｌｖ１）で再生するときの光変調率を示し、第２の光変調率（Ｍｏｄ２）は、第２の線速度（Ｌｖ２）で再生するときの光変調率を示す。

さらに、第１の線速度（Ｌｖ１）で再生したときの、平均リードパワーを第１の平均リードパワー（Ｐａｖｅ１）とし、第２の線速度（Ｌｖ２）で再生したときの、平均リードパワーを第２の平均リードパワー（Ｐａｖｅ２）としたときに、Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｍｏｄ１、Ｍｏｄ２、Ｐａｖｅ１およびＰａｖｅ２は、下記の式（２）を満たすことが好ましい。

ここで、ＰａｖｅとＭｏｄの積は、最大瞬時光強度となり、上記式（２）は、

と書き表すことができる。式（２’）において、Ｐｐ２は、Ｌｖ２で再生するときの最大瞬時光強度であり、Ｐｐ１は、Ｌｖ１で再生するときの最大瞬時光強度である。

また、上述のように、ディスクインフォメーションに記載されている各線速の平均リードパワー（再生光強度）に応じて、光変調率を切り替える方法のほかに、記録時のスペース区間への消去パワー（Ｐｅ）を読み出し、前記スペースパワーレベルの各線速での比率に基づいて、光変調率を切り替える方法がある。例えば、第１の線速度（Ｌｖ１）で記録するときのスペース区間の消去パワー（Ｐｅ１）と、第２の線速度（Ｌｖ２）で記録するときのスペース区間の消去パワー（Ｐｅ２）とが予め記録された光ディスクのディスクインフォメーションエリアから、Ｐｅ１およびＰｅ２を読み出し、下記の式（４）を満たすように、光変調率と再生時の出射パワーを切り替えることも、有効な手法である。
（Ｐｅ２／Ｐｅ１）≧（Ｐave2×Ｍｏｄ2）／（Ｐave1×Ｍｏｄ１）≧１ （４）

あるいは、平均リードパワーを変えない場合には光変調率が、下記の式（３）
（Ｐｅ２／Ｐｅ１）≧（Ｍｏｄ１／Ｍｏｄ２）≧１ （３）
を満たすように、光変調率を選択することが有効である。

光変調率を線速度に応じて設定することは、媒体の最大再生速度を判別してから、例えば上記関係を満たすように、その場で適当な演算処理装置等を用いて決定してよい。あるいは、予め、媒体の種類ごとに、各線速度における光変調率を設定しておき、それを再生装置に保存しておいて、再生する線速度とともに選択してよい。

光変調率は、光学的情報記録媒体に予め記録されている情報を再生装置の判別部で読み出し、当該情報に基づいて、線速度に応じて設定してよい。例えば、前述のように、光学的情報記録媒体には、各線速度で記録するときのスペース区間の消去パワーが記録されていてよく、または、各線速度での平均リードパワー（再生パワー）が予め記録されていてよい。あるいは、光学的情報記録媒体には、各線速度で適用される光変調率を予め記録しておいてよい。その場合、再生装置の高周波変調制御器１０６は、読み出された光変調率又はそれに近い光変調率が得られるように、高周波変調器１０７に制御信号を送ることができる。

以上のように線速度に応じて高周波変調されるレーザの光変調率切り替えることにより、再生光による記録マークの消去を防ぐことができる。また、再生信号のＳ／Ｎ比の低下を補償することにより再生信号の誤り率を改善することが可能である。即ち、本発明を用いれば、記録マークの信頼性を損なうことを防ぐことができる。

上記においては、好ましい形態として、ＢＤ−ＲＥを再生する方法およびその再生装置を説明した。本発明は、ＢＤ−ＲＥの再生のみに限定されず、他の媒体、例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、およびＣＤ−ＲＷ等に適用可能である。更に、本発明は、追記型（write-once type)ディスク、たとえばＢＤ−Ｒ，ＤＶＤ−Ｒ，ＣＤ−Ｒや、リードオンリー型ディスク、例えばＢＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ等に適用可能である。更に、本発明が、青色レーザまたは青紫色レーザ用のディスクに適用される場合、レーザビームのスポットは非常に小さくなり、ディスクの記録面における単位面積当たりの光エネルギーは非常に高くなる。例えば、一例として、青色レーザまたは青紫色レーザの場合は、波長が４０５ナノメータ程度で、開口数がＮＡ＝０．６５〜０．８５であるのに対し、赤色レーザの場合は、波長が６５０ナノメータ程度で開口数がＮＡ＝０．６０〜０．６５となり、記録パワー密度は前者の方がより高い。このような場合でも、本発明によれば、再生時のレーザビームの劣化を防ぐことができる。

上記において、Ｌｖ１およびＬｖ２は、媒体の種類に応じて適宜選択され、例えば、ＢＤについては、１倍速と４倍速であってよく、あるいは、ＤＶＤ（例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭ）について、２倍速と５倍速であってよく、または１倍速と１６倍速であってよい。いずれの媒体についても、Ｌｖ１とＬｖ２は、再生可能な最低線速度と、再生可能な最高線速度の組み合わせであってよい。あるいは、３以上の線速度（例えば、１Ｘ、２Ｘ、４Ｘ４）で１つの媒体から情報を再生することが可能である場合、１Ｘおよび４Ｘをそれぞれ、Ｌｖ１およびＬｖ２とみなしてよく、あるいは、１Ｘと２Ｘとの組み合わせ、または２Ｘと４Ｘの組み合わせを、Ｌｖ１とＬｖ２の組み合わせとみなしてよい。

図１に示す実施の形態の記録再生装置は、再生装置だけの機能を備えた装置として提供されてよい。

本実施の形態においては、装填された光ディスクの最低線速度（１Ｘ）の４倍以上の線速度でスピンドルモータを回転させる場合、起動時のレーザ照射パワー（平均リードパワー）を変更するとともに、高周波変調されたレーザ強度の光変調率を切替える動作を行う様にしても良い。
本実施の形態では、線速度を１倍から４倍に切り替える場合において、レーザの平均リードパワーを変更すると共に、レーザの光変調率を切り替えることとした。
しかし、変形例においては、１倍から２倍のように比較的低倍率の比率で線速度を変える場合、平均リードパワー（再生パワー）を上げることによってサーボ制御器および再生信号処理器内の電気的な回路オフセットを再調整するための学習動作等の時間が必要となることがある。そこで、この時間を省略すために、平均リードパワーを変えないようにすることも可能である。

すなわち、変形例においては、上述のように平均リードパワーと光変調率の両方を切り替えるのではなく、一方だけを切り替えても良い。例えば、再生時の平均リードパワーを一定に保ったまま、光変調率だけを切り替えてもよい。この場合、平均リードパワーの変化による電気信号のゲインの大幅な変化に伴う回路オフセットの学習を省略でき、起動時間または線速度の切替時間を短縮することが可能である。
例えば、テーブル２によると、線速度を４倍から２倍に切り替える場合、平均リードパワーを０．６０（ｍＷ）から０．３５（ｍＷ）に変えると共に、光変調率を４．０から７に変えていたが、この変形例のあっては、平均リードパワーを０．６０（ｍＷ）に保つと共に、光変調率を４．０から小さい値、例えば３．５に変える様にしても良い。また、線速度を４倍から８倍に切り替える場合、又は線速度が、ＣＡＶ制御のように徐々に増加する場合、平均リードパワーを０．６０（ｍＷ）から０．８０（ｍＷ）に変えると共に、光変調率を４．０から３．５に変えていたが、この変形例のあっては、平均リードパワーを０．６０（ｍＷ）に保つと共に、光変調率を４．０から大きい値、例えば６．０に変える様にしても良いし、線速度の変化に伴い徐々に変化させても良い。

本発明の変形例では、線速度に応じて光変調率が変わるような設定がなされている。より好ましくは、ある一定の速さ（例えば４倍）以上では、線速度が速くなると、平均リードパワーを一定に保ち、光変調率を大きくするように変調電流の振幅を設定する。
次に、別の変形例を説明する。選択した線速度が、記録媒体の外周側になるほど早くなる線速度である場合、基準線速度の所定倍数である設定線速度から外れた線速度については、一つの設定線速度に対する光変調率と次の設定線速度に対する光変調率の中間値を計算で求める。選択した線速度がＣＡＶ（Constant Angular Velocity)である場合、記録媒体の外周側になるほど線速度は早くなる。ＣＡＶの場合、最内周での線速度が４倍であったとすると、最外周での線速度は８倍以上となる。この場合、線速度は、最内周から最外周に至るまで、リニアに変化する。一方、光変調率は、１倍、２倍、４倍、８倍、１２倍などの予め設定された線速度（「設定線速度」と言う）に対応する値が、テーブル２等で与えられているが、設定線速度から外れた線速度に対しては、光変調率の値は与えられていない。この場合は、一つの設定線速度、例えば４倍、に対する光変調率（４．０）と次の設定線速度、例えば８倍、に対する光変調率（３．５）の中間値を計算で求める。計算は、内分した割合に基づいて求めるようにしても良い。

以上の説明から明らかなように、同じ光ディスクに対して、複数の線速度で記録または再生が可能である場合に、選択した線速度に応じて適切に信号が再生されるために、平均リードパワー（再生パワー）を調整する必要がある。例えば、１〜４倍速対応のＢＤ−ＲＥは、スピンドルモータを高速回転させることで、記録または再生時の転送レートをより大きくすることが可能である。しかし、前述のように、回転速度が上がると、光ディスクから読みだされる再生信号の帯域が広がり、再生信号のＳ／Ｎ比が低下する。この再生信号のＳ／Ｎ比の低下を改善するために、高い線速度で回転させるときには、平均リードパワーを上げる。平均リードパワーの調整は、出荷時に１Ｘ、２Ｘ、４Ｘ等の各線速度の平均リードパワーと高周波変調された電流の周波数および振幅に関するデータを、予め記録再生装置に記録し、このデータに基づいて実施できる。あるいは、平均リードパワーの調整は、光ディスクに予め記録されているディスクインフォメーションを読み出し、読み出された値に応じて、予め記録されていた複数の条件のなかからもっとも近い条件を設定することにより実施してよい。

また、前記平均リードパワーの設定は、記録媒体の再生耐久性にも依存する。平均リードパワーを上げると、集光されているレーザ光によって、記録膜が熱せられて、結晶化温度以上に昇温することがあり、その結果、記録膜は結晶状態に遷移することがある。すなわち、再生時に高い平均リードパワーを照射することによって、記録マークを消去してしまう。ただし、ディスクの回転速度が上がると、単位時間当たりに単位区間に照射されるレーザパワーは低下するため、レーザ光がもたらす熱エネルギーも低下する。そのため、実際には、線速度の変化倍率の１／２乗〜１乗に比例して再生時の平均リードパワーを高くすることが有効である。また、記録マークは、最大瞬時光強度が大きい場合にも劣化することがある。

このように、記録マークの再生による劣化は、記録膜の材料にもよるが、平均リードパワーが高い場合の消去と、最大瞬時強度が高いことによるダメージの２つのパターンがあると考えられる。このような再生時のレーザ照射による記録マークの消去（劣化）を防ぐために、再生のときには、記録膜を溶融するレーザ強度よりも低い強度のレーザを照射する必要がある。そのために、本発明の再生方法においては、レーザ出力の最大瞬時強度（Ｐｐ）と平均リードパワー（Ｐave）の比率である光変調率（Ｍｏｄ）を下げる。それにより、前述の再生光による劣化を改善することが可能である。

以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、再生時の線速度に応じて、光変調率が異なるように高周波変調電流の変調度を変化させることにより、再生信号帯域が広がることによるＳ／Ｎ比を改善することが可能である。また、ディスクは、相変化型のものだけでなく、光磁気ディスクのように磁化の方向により記録されるもの、または、色素記録膜を要する追記型光ディスクであってよく、あるいは再生専用ディスクのようにディスク基板上のくぼみ（ピット）で記録されるものなどでもよい。さらに、これら異なる記録方式のものを組み合わせたものでもよい。いずれも、線速度ごとに、光変調率が異なるように高周波変調電流の変調度を変えることにより同様の効果が得られる。

また、同一の線速度でも、１枚の光ディスク媒体の情報記録層が単層ディスクのものと２層ディスクとで高周波変調されるレーザ光の光変調率を変えることも可能である。２層ディスクのレーザ入射側から奥の層には、手前の層から透過した光が照射されて、情報が再生される。手前の層の透過率が５０％の場合、平均リードパワーを２倍にすることで、実質的に照射されるパワーは単層ディスクと同等となるが、手前の層の透過率が５０％を超える場合、実質的に照射されるレーザ照射エネルギーは単層ディスクに照射されるエネルギーよりも高くなる。そのため、２層ディスクと単層ディスクで、再生パワーを変えるだけでなく、照射するレーザ光の光変調率が異なるように制御することによって、各ディスクで最適な信号品質を得て、安定に情報を再生できる効果が得られる。

即ち、本発明を応用して、独立して記録可能な複数の記録層を有する光学的情報記録媒体の各記録層に記録された情報を、記録層の位置に応じて光変調率が変わるように、レーザ光を出射して、情報を再生する方法を実施することができる。あるいは、本発明を応用して、独立して記録可能な複数の記録層を有する光学的情報記録媒体（Ｍｍ）および記録層を一層のみ有する光学的情報記録媒体（Ｍｓ）に記録された情報を再生することが可能な再生装置であって、記録媒体（Ｍｍ）の少なくとも１つの記録層に記録された情報を再生するときの光変調率を、当該少なくとも１つの記録層の位置に応じて、記録媒体（Ｍｓ）を再生するときの光変調率とは異なるように制御する、高周波変調制御器を備えた、再生装置を提供することができる。

また、高周波変調電流の変調度を相対的に小さくして、記録または再生する場合、高周波電流の変調を停止（変調度が０に相当）しても良い。この場合には高周波変調制御器による高周波変調器の制御がオン／オフのみになるので、高周波変調制御器の構成が簡単なものになるという効果がある。

本発明の光学的情報記録媒体の再生方法およびこの方法を実施するための再生装置は、デジタル機器および情報処理装置に利用可能である。

１０１ 光ディスク（光学的情報記録媒体）
１０２ システム制御器
１０３ 記録信号処理器
１０４ レーザ制御器
１０５ サーボ制御器
１０６ 高周波変調制御器
１０７ 高周波変調器
１０８ 再生信号処理器
１１０ 半導体レーザ
１１１ 前光検出器
１１３ 偏光ビームスプリッタ
１１４ 対物レンズアクチュエータ
１１５ 対物レンズ
１１６ メモリ

Claims (3)

1. 再生するための線速度が複数可能な記録媒体に対し、駆動電流に高周波電流を変調して半導体レーザを駆動し、出射したレーザ光を記録媒体に照射して再生する、記録媒体の再生方法であって、
   複数の線速度の内、第１の線速度（Ｌｖ１）、および該第１の線速度の２倍以上である第２の線速度（Ｌｖ２）から一つの線速度を選択するステップ、および
   レーザ光の光強度の最大瞬時光強度（Ｐｐ）と平均リードパワー（Ｐａｖｅ）の比を光変調率（Ｐｐ／Ｐａｖｅ）としたときに、選択した線速度に応じて光変調率（Ｍｏｄ）を変えるステップ、
   を含み、
   前記第１の線速度（Ｌｖ１）で再生するときの、前記高周波変調されたレーザ光の平均リードパワーを第１の平均リードパワー（Ｐｒ１）、前記光変調率を第１の光変調率（Ｍｏｄ１）とし、前記第２の線速度（Ｌｖ２）で再生するときの、レーザ光の平均リードパワーを第２の平均リードパワー（Ｐｒ２）、前記光変調率を第２の光変調率（Ｍｏｄ２）としたときに、
   前記第１の線速度（Ｌｖ１）、前記第２の線速度（Ｌｖ２）、前記第１の光変調率（Ｍｏｄ１）、前記第２の光変調率（Ｍｏｄ２）、当該第１の平均リードパワー（Ｐｒ１）および当該第２の平均リードパワー（Ｐｒ２）が、下記の式（１）
   

   

   を満たす、記録媒体の再生方法。
2. レーザ光が照射されることにより情報の記録／再生が可能な情報記録媒体であって、
   ディスクインフォメーション領域と、
   少なくとも第１の線速度（Ｌｖ１）と、前記第１の線速度の２倍以上である第２の線速度（Ｌｖ２）のいずれでも情報の記録／再生が可能なデータ領域と、を有し、
   前記第１の線速度（Ｌｖ１）で再生するときの、前記高周波変調されたレーザ光の平均リードパワーを第１の平均リードパワー（Ｐｒ１）、前記光変調率を第１の光変調率（Ｍｏｄ１）とし、前記第２の線速度（Ｌｖ２）で再生するときの、レーザ光の平均リードパワーを第２の平均リードパワー（Ｐｒ２）、前記光変調率を第２の光変調率（Ｍｏｄ２）としたときに、
   前記データ領域に前記第１の線速度（Ｌｖ１）で記録される情報と、前記第２の線速度（Ｌｖ２）で記録される情報とは、下記の式（１）
   

   

   を満たすように再生されるものであり、
   前記ディスクインフォメーション領域に、少なくとも前記複数の線速度に関する情報と、前記レーザ光の平均リードパワーに関する情報が記録されていることを特徴とする情報記録媒体。
3. 請求項２に記載の情報記録媒体を製造する方法、又は、前記方法を実行するためのプログラム、又は、前記プログラムをコンピュータにより読み取り可能な形式で格納したプログラム格納担体。

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