JP2734988B2

JP2734988B2 - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP2734988B2
Application number: JP6129649A
Authority: JP
Inventors: 秀治江口
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1994-05-19
Filing date: 1994-05-19
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: JPH07320291A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報を高密度に記録す
る光ディスクを再生（または記録再生）する光ディスク
装置に係わり、特に、レーザ光の光強度（または、光強
度に応じた温度）によって光透過率が変化する物質を含
む層を用いることで、照射されるスポット光の実効スポ
ット径（情報記録部上に照射された実際のスポット径）
を小さくさせる光ディスクを再生（または記録再生）す
る光ディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光学的に情報を記録再生する光デ
ィスクがあり、この光ディスクにおいては、記憶容量の
大容量化が検討されている。この光ディスクの記録マー
クの形成においては、あるしきい値以上の温度に依存す
るため、記録時のレーザ光パワーを制御することによっ
て、光スポット径よりも小さな記録マークを形成するこ
とが可能である。しかし、レーザ光をレンズで絞った時
の光スポット径はある一定値以下には絞れない限界値を
持っており、光ディスクの高密度化はいかに再生レーザ
光スポットを小さくするかにかかっている。ここで、再
生限界の記録マークの繰り返し波長（記録波長）は、λ
／（２ＮＡ）（λは光の波長、ＮＡはレンズの開口数）
で与えられ、より短い記録波長の記録マークを識別して
再生するためには、波長λの短い光で再生するか開口数
ＮＡが大きなレンズを用いれば良いことが分かる。しか
しながら再生に用いる半導体レーザの短波長化は技術的
に困難が多く、また開口数ＮＡの大きなレンズを光ディ
スク装置に組み込むことも光ディスクの反りに対して収
差が増大する理由で容易ではない。

【０００３】そこで、図１０に示すように、光の照射に
よる温度上昇により、温度が高くなると吸光度が減少、
光透過率が高くなり、また、レーザ光が通過して冷却さ
れることで再び吸光度が増加、光透過率が低くなる光透
過率可変物質を光ディスク内に層状に設けることで、情
報を高密度に記録、又は高密度に記録された情報を再生
する方法が従来より知られている。情報記録再生に使用
されるレーザ光の光強度分布は、通常ガウス分布を示
し、温度分布もほぼこれに近い分布となる。このレーザ
光を光透過率可変物質上に照射すると、図１１（Ａ）に
示すように照射スポット内の温度が上昇した中央部分Ａ
のみが光透過性となり、光スポット内の他の部分Ｂはマ
スクする、いわゆるマスク効果が起こる。この時、上記
中央部分Ａを透過するレーザ光の実効スポット径は図１
２に示すように、照射レーザ光の照射スポット径に比べ
て小さくなる。このようにマスク効果を起こす光透過率
可変物質を光ディスク上に層状に設ける（以下、この光
透過率可変物質層をマスク層と称する）ことで、照射す
るレーザ光のスポット内の光透過率の高い部分のみの光
を通過させ、照射スポット内の光透過率の低い部分の光
をマスクすることになるので、隣接トラック間のクロス
トークや、符号間干渉を無くすことができる。

【０００４】ところで、上記マスク層は、レーザ光強度
（または光強度に応じた温度）に応じて光透過率が変化
するため、照射するレーザ光の光強度を最適値として再
生信号エラー発生率を低くする必要がある。そこで、特
開平５ー１２６７３号公報では、温度依存性のマスク層
を用いた高密度光ディスクの再生方式について、光学的
に読み出し可能な記録マークが記録されている光ディス
クを再生する際のレーザ光の実効スポット径を最適にす
るレーザ光強度の設定方法が提案されている。上記公報
により開示されている第１の方法は、トラッキング用の
案内溝横断信号を用いてレーザ光の実効スポット径を最
適化する方法である。即ち、光ヘッドの対物レンズのフ
ォーカス制御をかけた後、トラッキング制御をかける前
に、トラッキングエラー信号における溝横断信号振幅が
最大になるように再生レーザ光強度を可変し、溝横断信
号振幅が最大になった時点で再生レーザ光強度を固定
し、それを再生レーザ光の最適な光強度とするものであ
る。この方法は、情報が記録されていない光ディスクに
対し、記録用のレーザ光強度を設定するのに有効であ
る。

【０００５】また、第２の方法としては、記録情報の再
生信号を用いてレーザ光の実効スポット径を最適化する
方法である。即ち、再生時、光ヘッドの対物レンズのフ
ォーカス制御をかけた後、トラッキング制御をかける前
に、記録情報信号で変調された反射光による再生信号の
信号振幅が最大になるよう再生レーザ光強度を可変し、
再生信号の信号振幅が最大になった時点で再生レーザ光
強度を固定する。記録されている情報がアナログのＦＭ
（Frequency Modulation）変調信号であれば、ＦＭ信号
のキャリア成分をバンドパスフィルタで抽出し、このキ
ャリア成分の振幅が最大になるレーザパワーを探索し、
再生レーザ光強度とすれば実効スポット径を最適化でき
るとしたものである。

【０００６】更に、特願平４−３５９１７６号公報（平
成４年１２月２５日出願）では、光ディスク内にレーザ
光強度を設定するための光強度設定用トラックを設け、
このトラック上の記録マークの再生信号振幅が最大にな
るようにレーザ光強度を設定することが提案されてい
る。レーザ光強度の変化によって再生信号振幅が最も変
化するのは、最短情報、即ち最短記録波長の記録マーク
（以下、最短記録マークと記載する）であることから、
上記光強度設定用トラックには、多数の最短記録マーク
が連続的に略同一のピッチで形成されている。このよう
に最短記録マークの再生信号振幅が最大になるようにレ
ーザ光強度を設定すれば、レーザスポット径を最適化で
きるのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１１
（Ｂ）に示すように、トラックピッチと実効スポット径
とが符号間干渉を発生しない関係の時、トラッキングエ
ラー信号における溝横断信号振幅が最大となり、安定し
たトラッキングができる。しかし、図１３に示すよう
に、光透過率可変物質の特性によっては、溝横断信号振
幅が最大になる光強度で、必ずしも再生信号のジッタが
最少になるとは限らず、この光強度がレーザ光の最適値
とはならないことが、本発明者の実験で明らかになっ
た。即ち、上記特開平５ー１２６７３号公報の第１の方
法では、トラッキングエラー信号における溝横断信号振
幅が最大になる光強度を再生レーザ光強度の最適値とし
ていたが、前述のように溝横断信号振幅が最大になる光
強度で必ずしも再生信号のジッタが最少になるとは限ら
ないため、再生レーザ光強度の設定に使用するには問題
がある。

【０００８】また、上記第２の方法によれば、情報再生
信号振幅が最大になる光強度を再生レーザ光強度の最適
値としていたが、図１３に示すように最短記録マークと
最長記録マークとの信号振幅が最大になる再生パワー
は、レーザスポット径と空間周波数帯域の関係で異なる
ことになる。しかし、レーザ光強度によって信号振幅が
最も変化するのが最短記録マークであるので、最短記録
マークの信号振幅を最大にする光強度に設定した時、再
生信号のジッタの発生が最少になる。即ち、図１１
（Ａ）に示すように最短マーク長と実効スポット径との
関係が、隣接する記録マークを読み出す際の符号間干渉
を発生しない関係の時、最短記録マークの信号振幅が最
大になり、再生信号のジッタも最少になり、この時の実
効スポット径が再生レーザ光強度の最適値といえるので
ある。しかし、任意の長さの記録マーク信号が混在した
再生信号から、最短記録マークのみの再生信号振幅を検
出させるような回路は、その回路規模が大きく複雑にな
ってしまうため、再生装置にその回路を組み込むことが
困難であるという問題がある。

【０００９】そこで、上記特願平４−３５９１７６号公
報に示すように最短記録マークを記録した光強度設定用
のトラックを設けても良いが、光ディスク上に光強度設
定用トラックを設ける必要があり、従来の光ディスクと
の互換性を取りにくいことや、例えば何等かの原因でレ
ーザ光強度の設定がずれた時などはその都度光強度設定
用トラックを再生する必要があり、光ヘッドの移動等に
時間が掛かり再生開始までの時間が長くなる等の問題が
ある。

【００１０】そこで、本発明は上記問題点に着目して成
されたものであり、マスク層を有する光ディスクに対
し、光ディスクに光強度設定用トッラクを設けること無
く、また、装置の回路規模を大きくすること無しに再生
レーザ光強度を最適値に設定することができる光ディス
ク装置を提供することを目的とするものである。その特
徴は、再生信号のジッタの大きさが最少になるようにレ
ーザ光強度を設定し、更にジッタを検出するジッタ検出
回路を小規模で簡単な回路で構成したことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述のように、再生信号
のトラッキングエラー信号や、最短記録マークの信号振
幅を用いてレーザ光の最適光強度を設定することは現実
には難しいため、本発明者は、レーザ光で読み出した記
録マークを２値化再生信号（２値化信号）とした時の原
信号とのずれであるジッタに着目した。マスク層を有す
る光ディスク上にレーザ光を照射したとき、このレーザ
光の光強度が最適値よりも低い場合、十分な再生信号振
幅が得られず、ジッタが増加し、逆に照射レーザパワー
が最適値よりも高い場合、実効照射スポット径が大きく
ななるので、符号間干渉のため同様にジッタが増加す
る。即ち、上記レーザ光強度が最適値になっていないと
ジッタが増加するのであるが、このジッタの大きさは記
録マーク長に関係なくほぼ同様に発生する。即ち、最短
記録マークのみの信号振幅を見る必要がなく、しかも、
再生信号そのものを見るので、最適なレーザ光強度を正
確に設定することができるのである。そこで、請求項１
に係る発明は、「光透過性基板上に、光強度に応じて光
透過率が変化して前記光透過性基板側から照射されたレ
ーザ光のスポット径を小さくさせるマスク層を有し、光
学的に読みだし可能な記録マークにより情報が記録され
た光ディスクを再生する光ディスク装置において、前記
レーザ光を出力するレーザ光出力手段と、前記レーザ光
により検出された前記記録マークを２値化信号に変換す
る２値化手段と、この２値化手段から出力される２値化
信号のジッタを検出するジッタ検出手段と、前記レーザ
光出力手段から出力されるレーザ光の光強度を変化させ
る光強度制御手段とを少なくとも備え、前記光強度制御
手段を用いてレーザ光の光強度を変化させながら前記ジ
ッタ検出手段により前記２値化信号のジッタを検出さ
せ、前記２値化信号のジッタが最少となった光強度を前
記光ディスクを再生する際の光強度とすることを特徴と
する光ディスク装置」を提供しようとするものである。

【００１２】しかし、再生信号のジッタを検出するジッ
タ検出手段は、従来のものは複雑で高価であったため、
光ディスク装置に組み込むには問題があった。そこで本
発明者が検討を重ねた結果、２値化再生信号とこの２値
化再生信号から抽出したクロック信号（ＰＬＬクロック
信号）とに着目した。即ち、上記クロック信号は、光デ
ィスクに記録された記録マークと光ディスク装置側とで
ビット同期をとるために、光ディスクの２値化再生信号
から抽出されるもので、光ディスクの回転変動が原因で
上記２値化再生信号の遷移点位置が時間軸方向にずれて
いっても情報を再生できるように、２値化再生信号と装
置内の基準クロックとを用いて生成するものである。し
かし、このクロック信号は、光ディスクの回転変動のよ
うな長い周期の遷移点位置のずれに対する追従性はある
ものの、符号間干渉や信号雑音等により発生するジッタ
（信号波形の歪み）に対する追従性が無いのである。即
ち、本発明者は、この点に着目し、このクロック信号と
２値化再生信号との遷移点位置比較を行えば、ジッタを
検出することが容易に行えることを見出だしたのであ
る。そこで、請求項２に係る発明は、「請求項１記載の
光ディスク装置において、前記ジッタ検出手段は、前記
２値化信号とこの２値化信号から抽出したクロック信号
とを比較して前記２値化信号のジッタを検出することを
特徴とする光ディスク装置」を提供しようとするもので
ある。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。図１は、本発明の光ディスク装置に使用され
る光ディスクの構造を示す図であり、同図（Ａ）は、再
生専用型光ディスクのトラック方向の断面図を示し、同
図（Ｂ）は、記録可能型光ディスクの半径方向の断面図
を示す。同図（Ａ）に示す光ディスク１は、光透過性樹
脂基板（以下単に基板と記載する）２に、情報に応じた
微小ピット２Ａが形成され、この基板２上には、上記マ
スク層３、反射層４、保護層５が順次積層されている。
また、同図（Ｂ）に示す光ディスク１１は、光透過性樹
脂基板１２に、案内溝１２Ａが形成され、この基板１２
上には、上記マスク層３、情報記録層１３、上記反射層
４、上記保護層５が順次積層されている。

【００１４】上記基板２，１２として用いられる光透過
性樹脂はポリカーボネート、ポリメタクリル酸エステル
樹脂、エポキシ樹脂基板など通常の光ディスクの基板と
して用いられるものが使用可能であり、また、ピット２
Ａや案内溝１２Ａの形成方法に関しては特に制限はなく
周知の方法により形成する。上記マスク層３は、図１０
に示すような光透過率特性を有し、光記録再生に用いら
れる光源の波長に対し、しきい値以下の光強度では吸収
を有し、しきい値以上の光強度で吸光度が減少して透過
率が増加し、さらにしきい値より低い強度になると吸光
度が増加し元の状態に戻るという性質を有する。このマ
スク層３の材料としては、上記の性質を有したものを種
々用いることができるが、サーモクロミック物質、可飽
和吸収性物質、相変化物質、フォトクロミック物質など
をあげることができる。上記反射層５は一般に光ディス
クで用いられる金属反射層と同様であり、金、アルミニ
ウム等の金属や合金の薄膜で形成される。反射層５上に
設けた保護層６は媒体の保護の目的で必要に応じて設け
る。この保護層６は、紫外線硬化樹脂をスピンコートに
よって設けることで簡単に形成可能である。また、記録
可能型光ディスク１１に設けた記録層１３は、従来より
周知の光記録材料をスピンコート法、蒸着法、或いはス
パッタ法等を用いて形成しており、相変化型材料、光磁
気材料等種々のものを使用可能である。

【００１５】ところで、上述したように、照射レーザ光
の実効スポット径（図１２参照）は、その光強度に依存
する。照射レーザ光の光強度が最適値よりも低ければ、
十分な再生信号振幅が得られず、ジッタが増加し、逆に
最適値よりも高ければ、実効照射スポット径が大きくな
り、符号間干渉のため同様にジッタが増加することにな
る。従って、高密度に記録された情報を読み出すために
は、光ディスク装置側で照射レーザ光の光強度を制御し
て最適な実効スポット径とすることが必要である。本発
明の光ディスク装置では、光ディスクに対する最適なレ
ーザ光強度を設定する際に再生信号のジッタが最少とな
るように照射レーザ光の光強度を制御している。以下、
本発明の光ディスク装置について説明する。

【００１６】図２は、本発明の一実施例の光ディスク装
置の概略構成図である。同図に示す光ディスク装置３１
において、３２は光ヘッドであり、光ディスク１，１１
に上記レーザ光を照射すると共に光ディスクからの反射
光をその光量に応じて電気信号に変換した信号ａを出力
する。この光ヘッド３２は、レーザ光を出力する半導体
レーザ、この半導体レーザから出力されたレーザ光を平
行光にするコリメートレンズ、平行光にされたレーザ光
を集光するための集光レンズ、光ディスクからの反射光
を電気信号に変換する光検出器、フォーカスやトラッキ
ングのためのアクチュエータ等で構成されているが、こ
れら光ヘッド３２の詳細な構成に付いては図示を省略し
てある。ここで、上記光検出器（図示せず）は、フォー
カス制御信号やトラッキング制御信号を生成するため
に、２分割或いは４分割のフォトダイオードで構成され
ており、これら２分割或いは４分割のフォトダイオード
の差分信号や加算信号がフォーカス制御やトラッキング
制御に用いられることになる。即ち、上記信号ａは、光
検出信号とフォーカス及びトラッキングの制御信号とし
て出力されることになる。そして、微小信号増幅回路３
３で増幅されて光検出信号ｂ１は、２値化回路３４へ出
力され、制御信号ｂ２はフォーカス制御回路３５、及び
トッラキング制御回路３６にそれぞれ出力されることに
なる。

【００１７】上記２値化回路３４は、上記光検出信号ｂ
１を０，１の２値化信号（デジタル信号）に変換した２
値化再生信号ｃを出力する。この２値化回路３４は、波
形等化器やデータスライス回路等で構成されている。ま
た、上記フォーカス制御回路３５及び上記トラッキング
制御回路３６は、上記制御信号ｂ２を用いて上記レーザ
光のフォーカス制御、トラッキング制御を行うものであ
り、光ヘッド３２からの制御信号ｂ２に応じて光ヘッド
３２内のフォーカス、トラッキングアクチュエータ（図
示せず）を駆動させる。

【００１８】上記２値化回路３４の２値化再生信号ｃ
は、クロック検出回路３７、及びジッタ検出回路３８に
それぞれ入力される。クロック検出回路３７は、ＰＬＬ
(Phase Locked Loop) 回路で構成されており、上記２値
化再生信号ｃからビット同期用のクロック信号ｄを生成
する。このクロック信号ｄは、光ディスク１，１１の回
転変動による２値化再生信号の遷移点位置変動に追従す
るように生成される。また、上記ジッタ検出回路３８
は、上記クロック検出回路３７から出力されるクロック
信号ｄと２値化回路３４からの２値化再生信号ｃを用い
てこの２値化再生信号ｃのジッタを検出し、その検出結
果に応じたジッタ検出信号ｆを出力する。このジッタ検
出回路３８の詳細に付いては後述することにする。ジッ
タ検出回路３８のジッタ検出信号ｆは、マイクロコンピ
ュータ３９に入力される。

【００１９】マイクロコンピュータ３９は、ジッタ検出
回路３８のジッタ検出信号ｆを用いてレーザ光強度設定
用の制御信号ｇを生成し、Ｄ／Ａ変換器４０を介してレ
ーザＡＬＰＣ（Automatic Laser Power Control ）回路
４１へ出力する。また、このマイクロコンピュータ３９
は、上記フォーカス制御回路３５及びトラッキング制御
回路３６から、その動作状態に応じて出力される信号ｈ
によりそれらの動作状態を監視する。更に、このマイク
ロコンピュータ３９は、処理結果等を一時記憶するＲＡ
Ｍ（Random Access Memory）等の記憶手段４２が内蔵あ
るいは外部に設けられており、再生信号のジッタ検出値
を記憶し、この記憶したジッタ検出値を用いて最適な再
生レーザ光強度を設定する。このマイクロコンピュータ
３９による再生レーザ光強度の設定方法については、後
述することにする。上記レーザＡＬＰＣ回路４１は、マ
イクロコンピュータ３９からの制御信号ｇに基づき、上
記光ヘッド３２内の半導体レーザ（図示せず）の光出力
を制御するものである。なお、図２に示す光ディスク装
置３１において、２値化回路３４からの２値化再生信号
ｃは、クッロク信号ｄと共に、復号回路（図示せず）等
へ出力され、所定の処理が施されて光ディスク１，１１
に記録された情報として再生されることになるが、その
詳細に付いては省略する。また、記録系の処理回路につ
いては図示を省略してある。

【００２０】次に、上記ジッタ検出回路３８に付いて説
明する。図３は、図２における光ディスク装置のジッタ
検出回路の構成の一例を示す図であり、図４は、図３に
おけるジッタ検出回路の動作タイミングチャートを示す
図である。ジッタ検出回路３８は、図３に示すように、
２値化再生信号ｃを遅延時間0.5Ｔ遅らせる遅延素子５
１、遅延時間Ｔの複数（同図では２０個）の遅延素子ｔ
1-1 〜ｔ1-10，ｔ2-1 〜ｔ2-10、ＥＸ−ＯＲゲート５
２、ＡＮＤゲート５３-1〜５３-11 、ＯＲゲート５４、
ローパスフィルタ５５、Ａ／Ｄ変換器５６、クロック信
号ｄのクロック数をカウントするカウンタ５７、このカ
ウンタ５７のカウント数（記録マーク長）に応じてＡＮ
Ｄゲート５３-4〜５３-11 にパルス信号を出力するデコ
ーダ５８等で構成されている。なお、同図に示すジッタ
検出回路３８は、光ディスクに記録される記録マーク長
が現行のコンパクトディスク（ＣＤ）と同様に３Ｔ〜１
１Ｔである場合を示しており、記録マーク長が例えば２
Ｔ〜１１Ｔである場合は、カウンタ５８からＡＮＤゲー
ト５３-3へもパルス信号が入力されることになり、ま
た、記録マーク長が３Ｔ〜１０Ｔである場合は、遅延素
子ｔ1 ，ｔ2 の数をそれぞれ９個（ｔ1-1 〜ｔ1-9 ，ｔ
2-1 〜ｔ2-9 ）とし、ＡＮＤゲート５３の数は１０個
（５３-1〜５３-10 ）とする。

【００２１】次に、図２、図３、及び図４に示すタイミ
ングチャートを参照しながら上記ジッタ検出回路３８の
動作に付いて説明する。上記ＥＸ−ＯＲゲート５２の一
方の入力端子には、上記２値化回路３４（図２参照）か
らの２値化再生信号ｃ（図４（Ｂ））が入力され、他方
の入力端子には遅延素子５１から２値化再生信号ｃを0.
5 Ｔ遅延させた信号ｃ´が入力される。この結果、ＥＸ
−ＯＲゲート５２からは、図４（Ｃ）に示す２値化再生
信号ｃの遷移点パルス信号Ａ１が出力され、このパルス
信号Ａ１がＡＮＤゲート５３-1の一方の入力端子に入力
されることになる。また、上記パルス信号Ａ１は、遅延
素子ｔ1-1 で時間Ｔだけ遅延されてパルス信号Ａ２（図
４（Ｄ））とされ、ＡＮＤゲート５３-2の一方の入力端
子に入力される。以下同様にしてパルス信号Ａ１を時間
Ｔずつ遅延させたパルス信号Ａ３〜Ａ１１がＡＮＤゲー
ト５３-3〜５３-11の一方に入力端子に入力されること
になる。

【００２２】上記ＡＮＤゲート５３-1の他方の入力端子
には、クロック信号検出回路３７（図２参照）からのＤ
ＵＴＹ５０％の周期Ｔのクロック信号ｄ（図４（Ａ））
が入力される。また、ＡＮＤゲート５３-2の他方の入力
端子にはクロック信号ｄを時間Ｔだけ遅延させたパルス
信号d2が入力され、以下同様にクロック信号ｄを時間Ｔ
ずつ遅延させたパルス信号ｄ3 〜ｄ11がＡＮＤゲート５
３-3〜５３-11 の他方の入力端子に入力されることにな
る。上述のようにクロック信号ｄは、ジッタには追従性
を有していないので、このように２値化再生信号の遷移
点パルスとクロック信号との論理積をとると、その出力
パルス信号は、そのパルス幅が２値化再生信号のジッタ
が少ないほど０．５Ｔに近くなり、ジッタが多いほど０
に近付くことになり、例えば、図４（Ｋ）〜（Ｎ）に示
すようなパルス信号がそれぞれ出力されることになる。

【００２３】また、上記カウンタ５７のクロック端子Ｃ
Ｋには、上記クロック信号ｄが入力されており、クリア
端子ＣＬＫには上記遷移点パルス信号Ａ１の反転信号が
入力される。この結果、カウンタ５７は、遷移点パルス
信号Ａ１がＬ（ロー）となっている間、クロック信号ｄ
によりカウント数を１ずつ増やすことになるので、２値
化再生信号ｃのマーク長を計数することになる。そし
て、そのカウント数をデコーダ５８に出力し、デコーダ
５８はそのカウント数に応じてＡＮＤゲート５３-4〜５
３-11 からの出力信号を０にする。例えば、ジッタ検出
回路３８に入力される２値化再生信号ｃのマーク長が６
Ｔである場合、カウンタ５７では、遷移点パルス信号Ａ
１がＬ（ロー）となっている間、カウントを０〜５まで
行い、遷移点パルス信号Ａ１がＨ（ハイ）となった時、
そのカウント値５を出力する。カウント値が入力された
デコーダ５６は、ＡＮＤゲート５３-4〜５３-6の入力端
子Ｄ４〜Ｄ６にＨ（ハイ）の信号を出力し、ＡＮＤゲー
ト５３-7〜５３-11 の入力端子Ｄ７〜Ｄ１１にＬ（ロ
ー）の信号を出力する。この結果、ＡＮＤゲート５３-1
〜５３-6からは出力が行われ、ＡＮＤゲート５３-7〜５
３-11 からは出力が無いため、ＯＲゲート５４では、Ａ
ＮＤゲート５３-1〜５３-6の出力信号の論理和を行うこ
とになる。

【００２４】ところで、上記クロック信号ｄと遷移点パ
ルスＡ１だけで論理積をとった場合、その出力は図４
（Ｋ）に示すパルス信号になり、このパルス信号をロー
パスフィルタ５５で積分した場合、そのジッタの検出結
果である信号振幅が非常に小さくなり、ジッタ検出信号
のＳ／Ｎが低くなってしまう。そこで、上記ジッタ検出
回路３８では、遷移点パルスＡ１を約Ｔの時間だけ遅延
する遅延素子ｔ1 と、クロック信号ｄを遅延させるt2と
を用いて、クロック信号ｃ及び遷移点パルスＡ１をＴ〜
１０Ｔまで、１Ｔ毎に遅延させることで、ローパスフィ
ルタ５５の信号振幅を増幅させるようにしている。この
結果、ローパスフィルタ５５で積分されたＯＲゲート５
４の出力信号ｅ（図４（Ｏ））は、Ｓ／Ｎの高いジッタ
検出信号ｅ´（図４（Ｐ））とされ、２値化再生信号の
ジッタに反比例したジッタ検出信号とされる。マイクロ
コンピュータ３９ではデジタル信号が扱われるため、更
にＡ／Ｄ変換器５６でデジタル信号に変換されてジッタ
検出回路３８よりジッタ検出信号ｆとして出力されるこ
とになる。

【００２５】なお、コンパクトディスクのように転送レ
ートが低い場合、即ち、クロック信号ｃの周期Ｔが約２
３０ｎｓと比較的長い場合は、クロック信号ｃと遷移点
パルスとの論理積をとった時のパルス幅も長くなり、遅
延素子ｔ1 を通過しやすくなるため、図５のようにクロ
ック信号ｃの遅延素子ｔ2 を省略したジッタ検出回路３
８´を用いても良い。

【００２６】次に、図２、及び図６に示すフローチャー
トを用いて上記光ディスク装置３１の動作を説明する。
まず、光ディスク装置３１に上記光ディスク１，１１が
装着されると、マイクロコンピュータ３９は、スピンド
ルモータ４３を回転させ（Ｐ１）、レーザ光強度をある
基準値ＰR に設定して光ディスク１，１１上に照射する
（Ｐ２）。この時のレーザ光強度の基準値ＰR は、図示
されないＲＯＭ（Read Only Memory) 等の記憶手段に予
め記憶されている。この基準値ＰR はフォーカスサーボ
が掛かる光強度よりも小さく設定されている。

【００２７】次に、光ディスク１，１１からの反射光を
光ヘッド内で電気信号に変えて制御信号ｂ２とし、フォ
ーカス制御回路３５を用いてフォーカスをかける（Ｐ
３，Ｐ４，Ｐ５）。この時、照射レーザ光強度が足りな
いので実効スポット径が小さすぎて、ディスクからの反
射光量不足によりフォーカスサーボが引き込まないの
で、マイクロコンピュータ３９で動作状態を監視しなが
らサーボが引き込まれるまでレーザ光強度を一定量Δｐ
ずつ上昇（Ｐ５）させながらフォーカスサーチを行って
（Ｐ３）フォーカスサーボを掛ける。ステップＰ４にて
フォーカスサーボが掛かったことが確認されると次に、
トラッキング制御回路３６を用いてトラッキングを掛け
ると共に同一トラックを繰り返し再生するスチル状態に
する（Ｐ６）。この時、レーザ光の光強度不足で実効ス
ポット径が小さいため、安定したトラッキングエラー信
号が得られず、スチルできない。このため、動作状態を
監視しながらスチルできるまでレーザパワーを一定量Δ
ｐずつ上昇させてトラッキングサーボを掛ける（Ｐ７，
Ｐ８，Ｐ９）。

【００２８】ところで、レーザ光強度の初期値である上
記基準値ＰR は、フォーカスサーボやトラッキングサー
ボが掛かる光強度よりも小さく設定されている。上記ス
テップＰ１〜Ｐ９で、フォーカスサーボやトラッキング
サーボが掛かっても必ずしもジッタが最少にはならない
ので、それらサーボが掛けられた後、更に最適なレーザ
光強度を検索する動作が必要になる。ここで、再生レー
ザ光強度に対するジッタ量の関係を図７を用いて説明す
る。なお、同図に示すジッタ検出値Ｊx は、上記ジッタ
測定回路３８のジッタ検出値ｆを示しており、その値が
大きいほど再生信号のジッタが少ないことになる。同図
に示すように、照射レーザ光強度Ｐx を基準値ＰR から
上昇させていくと、ジッタ検出値Ｊx が大きくなり（実
際のジッタは少なくなっている）、更に照射レーザ光強
度を上昇させていくと、ある極大値をとって、再びジッ
タ検出値Ｊx が小さくなる。このジッタ検出値Ｊx が極
大値となる時のレーザ光強度が、実際にジッタが最も少
なくなる光強度であり、最適な再生レーザ光強度にな
る。しかし、実際には、マイクロコンピュータ３９は、
レーザ光強度を連続的に変化させながらジッタ検出する
ことができないため、レーザ光強度を一定量ずつ変化さ
せていくことになる。よって、マイクロコンピュータ３
９内で実際に検出される最大値は、上記極大値とは、必
ずしも一致しないことになる。

【００２９】そこで、本実施例の光ディスク装置３１で
は、上記ステップＰ７でトラッキングサーボが掛かって
スチル状態になったことが確認されると、以下の動作を
行って最適な再生レーザ光強度（ジッタ検出値が極大値
をとるレーザ光強度）を検索している。レーザ光を光デ
ィスク１，１１上に照射し、記録されている記録マーク
の情報を再生し、上記ジッタ検出回路３８を用いて再生
信号のジッタを検出し（Ｐ１０）、この時に照射された
レーザ光強度の設定値Ｐx とジッタ検出値Ｊx とを対比
させてＲＡＭ４２に記憶する（Ｐ１１）。そして、記憶
したジッタ検出値の中から最大値Ｊmax を検索する（Ｐ
１２）。トラッキングが掛かったレーザ光強度から光強
度を徐々に上昇させていったとき、最新のジッタ検出値
Ｊx は１つ前に検出されたジッタ検出値よりも大きくな
るが、最新のジッタ検出値Ｊx が１つ前に記憶されたジ
ッタ検出値Ｊx よりも小さくなった時、その１つ前のジ
ッタ検出値Ｊx が最大値Ｊmax となる。

【００３０】次に、最新のジッタ検出値Ｊx がＪmax −
ｅ（ｅはある一定量）を下回っているかどうかを判別す
る（Ｐ１３）。なお、ジッタ検出値の最大値Ｊmax が検
索されていない場合は、このステップＰ１３の処理を行
わずにステップＰ１４へ進んでレーザ光強度を一定量Δ
ｐだけ上昇させ、上記ステップＰ１０へ戻る。また、ス
テップ１３での判別の結果、ジッタ検出値Ｊx がＪx ＞
Ｊmax −ｅであった場合も同様に、レーザ光強度を一定
量Δｐ上昇させ（Ｐ１４）、上記ステップＰ１０に戻
る。そして、検出されたジッタ検出値Ｊx がＪx ≦Ｊma
x −ｅとなるまでステップＰ１０〜Ｐ１４を繰り返す。

【００３１】上記ステップ１３で、最新のジッタ検出値
Ｊx がＪmax −ｅを下回った時、この最新のジッタ検出
値Ｊx と、１つ前のジッタ検出値Ｊx とを比較してＪma
x −ｅに近いジッタ検出値の方のレーザ光強度をＰmax
とする（Ｐ１５）。Ｐmax が検索されると次に、ＲＡＭ
４２に記憶したレーザ光強度Ｐx の中から、上記Ｊmax
をとるレーザ光強度よりも小さくて上記ステップＰ１５
で検索されたＰmax に最も近いジッタ検出値となるレー
ザ光強度Ｐmin を検索する（Ｐ１６）。そして、Ｐmin
が検索されるとＰpb＝（Ｐmin ＋Ｐmax ）／２の演算を
行い、この値Ｐpbを最適な再生レーザ光強度とし、レー
ザＡＬＰＣ回路４１を用いてレーザ光強度をＰpbに設定
する（Ｐ１６）。以上で再生光強度の設定動作が終了す
る。

【００３２】ところで、光ディス１，１１には、推奨再
生レーザ光強度Ｐo を記録しておいても良いが、この推
奨再生レーザ光強度Ｐo が光ディスク１，１１に対して
必ずしも最適なレーザ光強度になっているとは限らない
場合もある。上記推奨再生レーザ光強度Ｐo は、通常、
図９（Ａ）に示すように、上記ジッタ検出値Ｊx が極大
になるときのレーザ光強度ＰD とほぼ同じになるよう設
定されている。しかし、光ディスク１，１１の製造時の
ばらつきや、光ヘッド３２の集光レンズ、光ディスク
１，１１の表面等に埃等が付着する等して、図９（Ｂ）
に示すように、上記推奨再生レーザ光強度Ｐo が、上記
ＰD よりも小さくなる場合や、同図（Ｃ）に示すように
ＰD より大きくなる場合がある。ここで、同図に示すジ
ッタ検出値Ｊx は、図７と同様に上記ジッタ測定回路３
８の出力信号を示しており、その値が大きいほど再生信
号のジッタが少ないことになる。

【００３３】そこで、推奨再生レーザ光強度Ｐo が記録
された光ディスク１，１１に対しては、推奨再生レーザ
光強度Ｐo のジッタ検出値Ｊo に対し、推奨再生レーザ
光強度Ｐo を中心にレーザ光強度を増減させた時のジッ
タ検出値Ｊx が、Ｊx ≦Ｊo−ｅ（ｅはある一定値）と
なる時の最小レーザ光強度Ｐmin ，最大レーザ光強度Ｐ
max を求め、その中間の値を再生レーザ光強度として設
定するようにする。以下、図８に示すフローチャートを
用いて光ディスクに推奨再生レーザ光強度Ｐoが記録さ
れされる場合の最適なレーザ光強度の設定方法について
説明する。

【００３４】スチル状態にするまでの動作は、図６に示
すステップＰ１〜Ｐ９までの動作と同様である。このス
チル状態にて、光ディスク１，１１の所定位置（例え
ば、最内周や、リードイン領域）に予め記録されている
推奨再生レーザ光強度Ｐo を読み出し、照射レーザ光強
度をこの推奨再生レーザ光強度Ｐo に設定する（Ｐ２
１）。次に、推奨再生レーザ光強度Ｐo での再生信号の
ジッタを検出し（Ｐ２２）、レーザ光強度設定値Ｐo
と、その時のジッタ検出値Ｊo とを対応させＲＡＭ４２
に記憶する（Ｐ２３）。次に、レーザ光強度Ｐx をΔｐ
だけ上昇させ（Ｐ２４）、ジッタを検出し（Ｐ２５）、
ジッタ検出値Ｊx がＪx ≦Ｊo −ｅかどうかを判別する
（Ｐ２６）。このジッタ検出値Ｊx がＪo −ｅよりも大
きい場合（Ｊx ＞Ｊo −ｅ）は、上記ステップＰ２４〜
Ｐ２６をＪx ≦Ｊo −ｅとなるまで繰り返す。また、ス
テップＰ２５で検出されたジッタ検出値Ｊx が、Ｊx ≦
Ｊo −ｅとなった時、この時のレーザ光強度Ｐx をＰma
x とし、ＲＡＭ４２に記憶する（Ｐ２７）。上記ステッ
プＰ２７にてＰmax が検出されると、次に、照射レーザ
光強度ＰxをＰo −Δｐに設定して（Ｐ２８）、再生信
号のジッタを検出し（Ｐ２９）、上記ステップＰ２６と
同様にジッタ検出値Ｊx がＪx ≦Ｊo −ｅかどうかを判
別する（Ｐ３０）。このジッタ検出値Ｊx がＪo −ｅよ
りも大きい場合（Ｊx ＞Ｊo−ｅ）は、照射レーザ光強
度Ｐx をΔｐ下げ（Ｐ３１）、上記ステップＰ２９〜Ｐ
３１をＪx ≦Ｊo −ｅとなるまで繰り返す。上記ステッ
プＰ２９で検出されたジッタ検出値Ｊx がＪx ≦Ｊo −
ｅとなった時、この時のレーザ光強度Ｐx をＰmin と
し、ＲＡＭ４２に記憶する（Ｐ３２）。

【００３５】そして次に、Ｐpb＝（Ｐmin ＋Ｐmax ）／
２の演算を行い、この値Ｐpbを最適な再生レーザ光強度
として設定する（Ｐ３３）。以上で推奨再生レーザ光強
度Ｐo が光ディスク１，１１に記録されている場合の再
生光強度の設定動作が終了する。

【００３６】以上のようにして本実施例の光ディスク装
置３１は、最適な再生レーザ光強度を検出し、この検出
された光強度のレーザ光を用いて光ディスク１，１１の
情報を再生する。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光ディスク
装置は、レーザ光を出力するレーザ光出力手段と、前記
レーザ光により検出された記録マークを２値化信号に変
換する２値化手段と、この２値化手段から出力される２
値化信号のジッタを検出するジッタ検出手段と、前記レ
ーザ光出力手段から出力されるレーザ光の光強度を変化
させる光強度制御手段とを少なくとも備え、前記光強度
制御手段を用いてレーザ光の光強度を変化させながら前
記ジッタ検出手段により前記２値化信号のジッタを検出
させ、前記２値化信号のジッタが最少となった光強度を
前記光ディスクを再生する際の光強度とするので、光デ
ィスクに記録されている情報を用いてレーザ光強度を設
定できるようになり、光ディスク上に光強度設定用の専
用トラックを設ける必要がなく、従来の光ディスクとの
互換性をとり易くなる。また、リアルタイムに光強度を
設定することも可能であり、実効スポット径を常に適正
なものにすることができ、再生信号エラーの発生率も減
少する。

【００３８】また、前記ジッタ検出手段は、前記２値化
信号とこの２値化信号から抽出したクロック信号とを比
較して前記２値化信号のジッタを検出するので、その回
路規模を小型化することが可能となり、装置のコストア
ップを最小限なものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク装置に使用される光ディス
クの構造を示す図である。

【図２】本発明の光ディスク装置の一実施例の概略構成
図である。

【図３】図２におけるジッタ検出回路の構成の一例を示
す図である。

【図４】図３におけるジッタ検出回路の動作タイミング
チャートを示す図である。

【図５】図２におけるジッタ検出回路の構成の他の例を
示す図である。

【図６】図２における光ディスク装置の動作フローチャ
ートを示す図である。

【図７】図６における動作フローチャートの再生レーザ
光強度Ｐx に対するジッタ検出値Ｊx の関係を説明する
ための図である。

【図８】図２における光ディスク装置の他の動作フロー
チャートを示す図である。

【図９】図８における動作フローチャートの再生レーザ
光強度Ｐx に対するジッタ検出値Ｊx の関係を説明する
ための図である。

【図１０】図１における光ディスクのマスク層の光透過
率特性を示す図である。

【図１１】図１における光ディスク上にレーザ光を照射
した時のスポット径と記録マークとの関係を示す図であ
る。

【図１２】図１における光ディスク上にレーザ光を照射
した時の照射スポットと実効スポットとの光強度分布を
示す図である。

【図１３】光強度に対する再生信号振幅特性とジッタ特
性との関係を示す図である。

【符号の説明】

１光ディスク（再生専用型）１１光ディスク（記録可能型）３１光ディスク装置３２光ヘッド（レーザ光出力手段）３３微小信号増幅回路３４２値化回路（２値化手段）３５フォーカス制御回路３６トラッキング制御回路３７クロック信号検出回路３８ジッタ検出回路（ジッタ検出手段）３９マイクロコンピュータ４１レーザＡＬＰＣ回路（光強度制御手段）４２ＲＡＭ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光透過性基板上に、光強度に応じて光透過
率が変化して前記光透過性基板側から照射されたレーザ
光のスポット径を小さくさせるマスク層を有し、光学的
に読みだし可能な記録マークにより情報が記録された光
ディスクを再生する光ディスク装置において、前記レーザ光を出力するレーザ光出力手段と、前記レー
ザ光により検出された前記記録マークを２値化信号に変
換する２値化手段と、この２値化手段から出力される２
値化信号のジッタを検出するジッタ検出手段と、前記レ
ーザ光出力手段から出力されるレーザ光の光強度を変化
させる光強度制御手段とを少なくとも備え、前記光強度制御手段を用いてレーザ光の光強度を変化さ
せながら前記ジッタ検出手段により前記２値化信号のジ
ッタを検出し、前記２値化信号のジッタが最少となった
光強度を前記光ディスクを再生する際の光強度とするこ
とを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】請求項１記載の光ディスク装置において、前記ジッタ検出手段は、前記２値化信号とこの２値化信
号から抽出したクロック信号とを比較して前記２値化信
号のジッタを検出することを特徴とする光ディスク装
置。