JP3292773B2 - 光ディスクおよび光ディスクの再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクおよび
光ディスクの高密度記録再生方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は例えば特開平５−１２６７３号公
報に示された従来の高密度再生方法の原理図である。図
において、１は記録再生を行うためのレーザ光，２はレ
ーザー光１を集光するための対物レンズ，３は媒体の反
射率あるいは透過率を可変するための温度依存性透過率
可変媒体，４は情報を記録再生するための光記録再生層
である。

【０００３】図８は、図７における温度依存性透過率可
変媒体（以下、「媒体」という）３の、媒体温度に対す
る媒体透過率を示す図、図９は、図７及び図８の媒体３
を用いた高密度再生原理を示す図である。図において、
５は光ディスク１０の移動方向，６はレーザー光１の光
スポット照射領域である情報検出領域、７は光記録再生
層４に書き込まれている記録マーク，８は光スポットの
照射による媒体３の高温領域，９は媒体３の光透過率が
高い高温領域８と情報検出領域６とが重なっている実際
の信号再生に寄与する部分である。

【０００４】図１０は情報検出領域６よりも小さな記録
マークを形成する原理を示す図である。図において、１
０は光ディスク，１１は光スポットの照射による高温領
域，１２は媒体３が相変化媒体の場合、相変化を起こす
温度，１３は光スポットが照射されている部分の温度分
布を示す。

【０００５】図１１は光磁気媒体を用いた場合の、高密
度再生原理を示す図である。図において、１４は大きな
外部磁界で初期化され、高温領域で磁気転写する再生
層，１５は情報が記録されている記録層である。図１２
は、図７から図１１までの超解像原理による高密度記録
方法を用いた光ディスクの再生信号レベルと、通常の記
録方法を用いた光ディスクの再生信号レベルを比較した
ものである。

【０００６】図１３は従来の高密度記録再生方法を用い
た光ディスク装置のブロック図である。図において、１
６はディスク１０を回転させるためのディスクモータ，
１７は対物レンズ２を駆動するためのアクチュエータ，
１８はレーザー光１を出射して信号を再生するための光
ヘッド，１９は光ヘッド１８の光検知器からの信号，２
０は光検知器からの微小信号を増幅するための微小信号
増幅回路，２１は微小信号増幅回路２０からの再生信号
からデータを再生するための波形等価・復調回路，２２
は再生データ，２３は対物レンズ２を制御して光スポッ
トを常にトラックセンターに位置決めするためのトラッ
キング制御回路，２４は対物レンズ２を制御して光スポ
ットを常にディスク面上にフォーカスさせるためのフォ
ーカス制御回路，２５は光ディスクドライブ全体をコン
トロールするためのシステムコントロール回路，２６は
制御回路２３及び２４の出力でアクチュエータ１７を駆
動するアクチュエータ駆動信号，２７は光ヘッド１８か
ら出射されるレーザーパワーをコントロールするための
オートレーザーパワーコントロール回路，２８はオート
レーザーパワーコントロール回路２７の目標値を可変し
て録再用光スポット径を制御するための録再スポット径
調整回路である。

【０００７】図１４は図１３の光ディスク装置における
レーザーパワー制御部の詳細を示すブロック図である。
図において、２９はレーザーを分光するための偏向プリ
ズム，３０はレーザー，３１は光ディスク１０からの反
射光を受光して光−電変換するための光検知器，３２は
出射レーザー光の一部を分光した光を受光して光−電変
換するための光検知器である。３３及び３４は光検知器
３１及び３２の出力電流を電圧に変換するためのＩ−Ｖ
変換回路，３５及び３６は制御ループを構成するための
積分器，３７は基準反射光量３８と比較するための減算
器，３９は制御ループを構成するための位相補償回路，
４０はオートレーザーパワーコントロールループと光ス
ポット径調整ループとを結合するための減算回路，４１
はループゲインを補償するための増幅器，４２はレーザ
ー３０を駆動するためのレーザードライバーである。

【０００８】図１５は再生信号振幅が最大となるように
録再用光スポット径を制御するためのブロック図であ
る。図において、４３は再生信号振幅検出回路、４４は
再生信号検出回路４３からの振幅検出情報をマイクロコ
ンピュータ４６に取り込むためのＡ／Ｄコンバータ、４
５は最適スポット径を指示するためマイクロコンピュー
タ４６からの指令値をアナログ電圧に変換するためのＤ
／Ａコンバータである。

【０００９】次に従来例の動作を図に基づいて説明す
る。光ディスク装置においては、一般的に磁気テープ装
置等に比べて層記憶容量が小さく、特にディジタル動画
像等の信号を記録するには、あまり適していなかった。
しかし、ディジタル動画信号をそのまま記録するのでは
なく、ＪＰＥＧやＭＰＥＧ，Ｈ２６１等の映像情報を圧
縮して記録する技術が開発されつつあり、光ディスク装
置においても充分記録可能な状況になりつつある。

【００１０】しかし、現状の光ディスク装置（ＣＤやＯ
ＤＤ）においては、まだディスク１枚あたりの総記憶容
量が小さく、圧縮技術を用いてもディジタル動画情報を
長時間記録するには問題があった。そのため、短波長レ
ーザを用いる方法等が考えられているが、高密度化が可
能なグリーンレーザやブルーレーザを半導体で実現する
ことは現状ではむずかしく、ある程度短波長レーザにた
よらない方法での高密度化技術が望まれていた。

【００１１】従来の高密度記録再生方法として記述した
図７から図１５までの方法は、この短波長レーザにたよ
らずとも高密度化が達成できる基本的な方法を示したも
ので、特に図８及び図９はその基本原理を示したもので
ある。図９に示すように再生時にレーザ光１を照射し対
物レンズ２で光ディスク１０の媒体面に集光する。この
光ディスク１０の媒体面の構造は、図９に示すように、
媒体３と光記録再生層４により構成されており、この媒
体３は、図８のように媒体温度が上昇するにつれ媒体透
過率が変化するような性質を有している。

【００１２】この媒体３は、例えば相変化媒体として一
般的によく知られているものである。ここにおいて、透
過率を反射率とおきかえてもまったく等価であることは
言うまでもない。相変化方法の記録は、高出力の光スポ
ットを短時間照射することにより融点以上に急熱、急冷
し、原子配列が乱れたまま固定化した非晶質相とするこ
とにより行われ、消去は結晶化温度以上に徐熱、徐冷
し、原子配列を規則正しい結晶状態に戻すことにより行
われる。この場合、記録・消去はレーザーの出射光量の
変化で行われ、再生は反射光量の変化をとらえる方法で
ある。

【００１３】ここで、光ディスク１０が回転していると
すると、図９のような物理的現象が起きる。図９は、図
７及び図８の媒体を用いた高密度再生原理を示したもの
で、図のように光ディスク１０が移動方向５の方向にで
移動しつづけると、情報検出領域６と、媒体３の高温領
域８にずれが生じる。この時、光ヘッド１８がデータを
読みとる部分は情報検出領域６の部分であるが、媒体３
の温度が低い領域では光透過率が低いもしくは光反射率
が低いため、実際に信号再生に寄与する部分は媒体透過
率が高い高温領域８と情報検出領域６とが重なっている
実際の信号再生に寄与する部分９となる。

【００１４】このため、再生光スポットではその空間分
解能の制限から再生不可能な小さい記録マーク７でも再
生可能となる。このような方法は超解像現象と呼ばれて
おり、以上の説明は温度依存性の反射率・透過率可変媒
体による方法を示したものである。これを光磁気ディス
クについて示した例が図１１で、やはり再生層４の温度
が高温になっている高温領域８と再生光スポットが、媒
体移動時にずれることを利用している。この光磁気ディ
スクにおける超解像現象においては、あらかじめ再生層
１４を初期化磁界で消去しておき、再生層１４の高温領
域８で記録層１５の垂直磁化情報を転写することによ
り、図９と同様に、再生層１４の透過率が高い高温領域
８と情報検出領域６とが重なっている実際の信号再生に
寄与する部分９においてデータを再生する。このような
超解像現象を用いた方法においては、図１２に示すよう
に通常のディスクに比べて記録密度を高くとっても、空
間分解能による制限を受けることがない。

【００１５】以上のような方法で、光磁気記録を用いた
場合や相変化記録を用いた場合においても超解像現象を
実現することが可能となるが、この超解像現象は媒体透
過率が高い高温領域８と情報検出領域６とが重なってい
る実際の信号再生に寄与する部分９において実際のデー
タを再生する方法であるため、わずかな媒体温度変化の
原因となる媒体厚みのばらつきや，装置温度，レーザー
パワーの変動の他、線速度の変化等によっても高温領域
８の分布が変化してしまう。また、記録時においても、
図１０のように媒体の記録が行われる高温領域１１を、
光スポットの径よりも充分に小さいスポットに形成する
ため、わずかな媒体温度の変化でも、微小ピットを記録
・再生することが不可能となってしまう。

【００１６】そのため従来の高密度再生方法において
は、図１３のブロック図における光ヘッド１８の光検知
器からの信号１９を増幅するための微小信号増幅回路２
０で増幅した信号を用いて、光ヘッド１８から出射され
るレーザーパワーをコントロールするためのオートレー
ザーパワーコントロール回路２７を構成し、さらにオー
トレーザーパワーコントロール回路２７の目標値を可変
にして録再用光スポット径を制御するための録再スポッ
ト径調整回路２８を設けることによって実質の光スポッ
ト径に相当する実際の信号再生に寄与する部分９の大き
さを調整している。

【００１７】図１３の光スポット径を調整する具体的方
法としては、まず媒体反射率または透過率を検出し、リ
アルタイムで制御する方法がある。図１４は図１３のブ
ロック図におけるレーザーパワー制御部分の詳細を示す
ブロック図で、光ディスク１０からの反射光を受光して
光−電変換するための光検知器３１の出力に基づき，こ
れを基準反射光量と比較器３７で比較し、一般的なオー
トレーザーパワーコントロールループのリファレンスと
している。一般的なオートレーザーパワーコントロール
においては、出射レーザー光の一部を分光した光を受光
して光−電変換するための光検知器３２の出力に基づ
き、レーザー３０の出射パワーをコントロールするだけ
であるのに対し、この方法では媒体反射率が一定となる
ような補正ループを付加している。

【００１８】また、図１５に示すように実際の信号再生
に寄与する部分９からの再生信号振幅が最大となるよう
に録再用光スポット径を制御する方法もある。この方法
は、再生信号振幅検出回路４３からの振幅検出情報をＡ
／Ｄコンバータ４４を介してマイクロコンピュータ４６
に取り込み、マイクロコンピュータ４６にて山登り制御
を行う。山登り制御の結果、Ｄ／Ａコンバータ４５によ
り最適スポット径が指示され、オートレーザーパワーコ
ントロールループの基準値を補正し、制御している。

【００１９】以上のように、一般的なオートレーザーパ
ワーコントロール回路のリファレンス（基準値）を再生
信号振幅が最大となるように、または媒体反射率が所定
の値となるように補正することによって、実際の信号再
生に寄与する部分９の大きさを調整することが可能とな
る。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のレ
ーザーパワー制御方法では、微小ピットを再生するため
に、確実な超解像現象を起こし、常に見かけ上の光スポ
ット径を常に一定に保ち、最短ピット長の記録ピットを
確実に再生できるようにするためには以下のような課題
があった。

【００２１】再生信号振幅が最大となるようにレーザー
パワーを制御する方法では、記録信号のピット長が変化
するたびに、最適なレーザーパワーの値も変化するた
め、常に最短ピット長に対してレーザーパワーが適合し
ていない。たとえば、信号のピット長が、超解像現象を
必用としない程度の大きさである場合、レーザーパワー
を大きくすればするほど再生信号振幅が大きくなる等の
問題点があった。

【００２２】また、反射率を一定に保つ位だけでは、ど
の反射率の状態が、最適な超解像が起きている状態なの
か見分けることができない等の問題点があった。

【００２３】また、記録を行う光ディスク装置において
は、光ディスクの線速度を一定に保つことが必用で、そ
のための回転基準信号をディスクから取り出すことが必
用であったが、プリフォーマットされていない光ディス
クでは、上記回転基準信号が得られないといった問題点
があった。

【００２４】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、確実な超解像現象を起こし、常に
見かけ上の光スポット径を一定に保ち、最短ピット長の
記録ピットを確実に再生でき、また正確な再生時のレー
ザーパワーを取り出すことができるようにするととも
に、記録時のトラッキングや再生時のデータ検索を容易
にすることができ、また、超解像現象とは無関係にトラ
ッキングエラー情報を得ることができ、サーボはずれの
おそれがなく、さらにレーザーパワーの設定を正確に行
うことができる光ディスクを得ること、およびこの光デ
ィスクの高密度記録再生方法を得ることを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本願請求項１の発明に係
る光ディスクは、ディスク基板上に形成された、集光レ
ーザー光による温度変化により相変化を起こし、情報が
記録されている第１の媒体層と、この第１の媒体層の光
照射側に形成され、温度変化によって反射率もしくは透
過率が変化する第２の媒体層とを有し、上記集光レーザ
ー光が照射されている部分に対し、媒体温度が高い部分
がディスク回転によって走査方向の後方にずれることを
利用して、上記媒体にレーザー光を照射するための光ヘ
ッドの再生レーザーパワーを調節することで上記第２の
媒体層の反射率または透過率を変化させ、上記集光レー
ザー光による光スポット径よりも十分に小さい、上記第
１の媒体層に記録されている相変化もしくは凹凸状のピ
ット情報を超解像現象により読取ることを可能にした光
ディスクにおいて、上記ディスク基板にあらかじめプリ
フォーマットされた凹凸状のピットから成るアドレス情
報を含む各セクタの先頭部分に、上記光スポット径より
も十分に小さく、上記超解像現象のみにて再生可能な最
短ピット長の凹凸の固定パターンから成る上記超解像再
生時におけるレーザーパワー調節のための専用領域を設
け、上記光ディスクの各セクタの先頭部分におけるプリ
フォーマットされた領域内において、上記最短ピット長
の凹凸の固定パターンから成る専用領域以外に、トラッ
キング誤差信号を得るためのトラック方向に前後にずれ
たウォブルピットがプリフォーマットされており、また
上記プリフォーマットされたウォブルピットが、上記超
解像現象を利用した再生を行なわなくても再生可能な、
上記光スポット径で検出できる大きさに形成され上記ウ
ォブルピットがプリフォーマットされた部分の後に上記
超解像再生時におけるレーサーパワー調節のための専用
領域が配置されていることを特徴とする。上記構成によ
れば、レーザーパワー調節のための専用領域に最短ピッ
ト長の凹凸パターンが基準パターンとして設けられてい
るため、超解像現象により微小ピットの再生をより安定
的にかつ確実に行なうために最適な再生レーザーパワー
を定めることができる。また、ウォブルピットが通常の
光スポット径で検出できる径を有するものであるため、
超解像現象とは無関係にトラッキングエラー情報を得る
ことができ、サーボはずれのおそれがない。さらに、ウ
ォブルピットの後にレーザーパワー調節のための専用領
域が配置されているために、ウォブルピットによりトラ
ッキングを安定させた状態で、レーザーパワーの設定を
行うことができ、従って、レーザーパワーの設定を正確
に行うことができる。

【００２６】

【００２７】本願請求項２の発明に係る光ディスクは、
請求項１の光ディスクにおいて、 上記光ディスクの各セ
クタの先頭部分におけるプリフォーマットされた領域内
において、上記最短ピット長の凹凸の固定パターンから
成る専用領域以外に、トラッキング誤差信号を得るため
のトラック方向に前後にずれたウオルブピットがプリフ
ォーマットされており、また上記プリフォーマットされ
たウォブルピットが通常の光スポット径で検出できる大
きさであり、従って超解像現象を利用した再生を行なわ
なくても再生可能であることを特徴とする。上記構成に
よれば、ウオブルピットが通常の光スポット径で検出で
きる径を有するものであるため、超解像現象とは無関係
にエラー情報を得ることができ、サーボはずれのおそれ
がない。

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】本願請求項２の発明に係る光ディスクの再
生方法は、請求項１に記載の光ディスクの再生時に、上
記ウォブルピットをパターンマッチングする手段によ
り、上記最短ピット長の凹凸の固定パターンから成る専
用領域を通過するタイミングを得るとともに、上記専用
領域に設けられた最短ピット長の凹凸の固定パターンの
再生信号の振幅が最大となるレーザーパワーを選定する
手段を備え、上記セクタ内にて上記レーザーパワーを保
持し、超解像再生に最適なレーザーパワーを維持するこ
とを特徴とする。上記構成によれば、レーザーパワー調
節のための専用領域に最短ピット長の凹凸パターンが基
準パターンとして設けられているため、超解像現象によ
り微小ピットの再生をより安定的にかつ確実に行なうた
めに最適な再生レーザーパワーを定めることができる。
また、ウォブルピットが通常の光スポット径で検出でき
る径を有するものであるため、超解像現象とは無関係に
トラッキングエラー情報を得ることができ、サーボはず
れのおそれがない。さらにまた、再生される光ディスク
において、ウォブルピットの後にレーザーパワー調節の
ための専用領域が配置されているために、ウォブルピッ
トによりトラッキングを安定させた状態で、レーザーパ
ワーの設定を行うことができ、従って、レーザーパワー
の設定を正確に行うことができると言う効果も得られ
る。

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【発明の実施の形態】実施の形態１． 図１は本発明の実施の形態１に係る光ディスクの高密度
記録再生方法を用いた 光ディスク装置のブロック図であ
る。図において、４７は再生信号から２値化データを判
別するコンパレータ及び増幅回路、４８は２値化データ
から光ディスク１０にプリフォーマットされたウオブル
ピットや超解像レーザー制御用基準ピット列を判別する
ための判別用パターンを見分けるパターンマッチング回
路、４９はパターンマッチング回路４８の出力に基づき
基準クロックを発生するＰＬＬ回路、５０はＰＬＬ回路
４９の出力に基づき各プリフォーマット信号や記録信号
のタイミング信号を発生するタイミング生成回路、５１
は光ディスク１０にプリフォーマットされたウオブル信
号からのトラックずれ量を検出するホールド回路、５２
は光ディスク１０にプリフォーマットされた超解像レー
ザー制御用基準ピット列から最適レーザーパワーを検出
・制御するレーザーパワー制御部である。

【００３７】 ５３は２値化データから再生データを検出
するデータ検出回路、５４は光ディスク１０の内周のデ
ィスクモータ１６にクランプされる部分と、媒体３が形
成されている記録部分との間に印刷されたコードから、
超解像現象の媒体を用いた高密度ディスクか、凹凸ピッ
トのみで形成された再生専用ディスクかを判別するディ
スク種類判別回路、５５はパターンマッチング回路４８
の出力に基づきディスクモータ１６の回転位相を制御す
る位相制御回路、５６はディスクモータ１６を駆動する
モータドライバである。

【００３８】 図２は、図１に示した光ディスク装置のレ
ーザーパワー制御部５２における制御動作を説明するた
めの図である。図において、５７から６０は光ディスク
１０にプリフォーマットされた信号ピット列で、５９は
レーザーパワー設定領域を形成するピット列、５７はト
ラッキング用のウオブルピット列、５８はウオブルピッ
ト列５７と組み合わせてウオブル位置判定用のパターン
を形成するピット、６０はセクターのアドレスを表わす
セクターパターンである。また、６１は再生レーザーパ
ワーのレベル、６２はこの時の再生信号、６３は２値化
された再生信号、６４は２値化された再生信号６３から
作成したＰＬＬ基準クロックである。

【００３９】 次に動作を説明する。 図１の２値化データ
を判別するためのコンパレータ及び増幅回路４７でプリ
フォーマット部分のデータを再生し、この２値化された
再生信号６３に基づき光ディスク１０にプリフォーマッ
トされたウオブルピットやレーザーパワー設定領域５９
を判別するための判別用パターンを見分けるためのパタ
ーンマッチング回路４８により判別したパターンによっ
て、ＰＬＬ回路４９によりＰＬＬ基準クロック６４を発
生させる。さらに、タイミング生成回路５０によってＰ
ＬＬ回路４９の出力に基づき、各プリフォーマット信号
や記録信号のタイミング信号を発生させる。以上のよう
にして、超解像用基準パターンやトラッキング用のウオ
ブルパターンのタイミング信号を得ることができる。

【００４０】次に、レーザーパワー制御部５２は、この
タイミング信号を用いて、図４に示したソフトウエア制
御のサブルーチンに基づいてレーザーパワーを制御す
る。タイミング生成回路５０から超解像パワー選定タイ
ミングが入力されると、ＰＬＬクロックタイミングで再
生信号６２のレベルをラッチし、レーザパワーをΔｔだ
けアップしていく処理をすべてのパワー判定領域につい
てラッチするまで繰り返し、再生信号６２のレベルが最
大となるレーザーパワーのレベルを選定し、このレベル
を次の超解像パワー選定タイミングまで維持する。この
制御により、あらかじめプリフォーマットされたレーザ
ーパワー設定領域５９で超解像時の最適レーザパワーを
設定することが可能となる。このレーザーパワー設定領
域５９は、各セクターごとに配置されているため、光デ
ィスク１０の内外周の差や線速等のばらつき変動等に対
しても対応することが可能となる。また、このレーザー
パワー設定領域５９は、最短ピット長に固定されたパタ
ーンとなっているため、正確な再生時のレーザーパワー
を取り出すことが可能となる。

【００４１】 実施の形態２． 図３は、実施の形態２の図１に示した光ディスク装置の
レーザーパワー制御部５２における制御動作を説明する
ための図で、媒体３の反射率を計測して超解像時のレー
ザーパワーを設定する動作原理を示している。図におい
て、５９’は反射率を計測するレーザーパワー設定領
域、５９ａはレーザーパワー設定領域５９’における相
変化媒体３の非晶質領域、５９ｂは結晶領域を表す。６
１’は再生レーザーパワー、６２’は再生信号である。

【００４２】 次に動作について説明する。図３はデータ
を記録再生する部分以外のプリフォーマット部におい
て、光ディスク１０からの反射率を計測し、超解像時の
最適なレーザーパワーを設定する方法の動作を示したも
ので、光ディスク装置の構成は、図１と同様なブロック
構成で実現可能である。ただしこの場合、光ディスク１
０のプリフォーマット部に設けていた、図２におけるレ
ーザーパワー設定領域５９のような超解像用基準パター
ンではなく、図３（ａ）のように何もプリフォーマット
されていないレーザーパワー設定領域５９’が設けられ
ている。

【００４３】 相変化媒体の場合、反射率計測するレーザ
ーパワー設定領域５９’には、記録時に図３（ｂ）のよ
うに あらかじめ結晶領域５９ｂと非晶質領域５９ａを書
き込んでおき、再生時に図３（ｃ）のように再生レーザ
ーパワー６１’を変化させる。この時、レーザーパワー
設定領域５９’における媒体反射率と等価な再生信号６
２’のレベルは、図３（ｄ）のようになるが、非晶質領
域５９ａにおける反射率の最小値イと最大値ロとの中間
値ホ（中間値 ホ＝（イ＋ロ）／２）を算出し、この時
の再生レーザーパワー（ト）を記憶する。

【００４４】 同様に、結晶領域５９ｂ においても再生レ
ーザーパワー６１’を変化させ、２値化された再生信号
６２’の最小値（ハ）と最大値（ニ）の中間レベル
（ヘ）を算出し、この時の再生レーザーパワー（チ）を
記憶する。次に、上記再生レーザーパワー算出値である
（ト）と（チ）の平均値（リ）を、レーザーパワー設定
領域５９’以降保持する。以上のように、媒体反射率を
計測するための専用領域を設けることにより、正確な超
解像時のレーザーパワーを設定することが可能となる。

【００４５】 実施の形態３． 図６は本発明の実施の形態３に係る光ディスクのプリフ
ォーマット部を示す図である。超解像方法においては、
図１１に示したように、実際の信号再生に寄与 する部分
９は、円形の情報検出領域６と媒体３の高温領域８とが
重なった領域となっており、この実際の信号再生に寄与
する部分９は、光スポットの情報検出領域６に比べて線
方向が短くなっている。

【００４６】 そのため、超解像再生を行う光ディスク１
０にあらかじめプリフォーマットされている上記光スポ
ット径よりも充分に小さい凹凸のピット列部分のピット
形状を、線方向に短く、トラック方向に長いピット形状
とすることによって、超解像現象時の実質的な光スポッ
トの形状と同じ形に形成することで、より大きな再生信
号振幅が得られるようになる。

【００４７】 実施の形態４． 図５は実施の形態４の光ディスクを説明するための図で
あり、（ａ）は光ディスク１０のプリフォーマット部、
（ｂ）は光ディスクの平面図、（ｃ）は２値化された再
生信号を示している。図５（ａ）の６５はトラッキング
エラー信号を検出するためのウオブルピット及びウオブ
ルピットの位置を判定するための判別パターンの部分で
ある。

【００４８】 このウオブルピットの部分６５は、プリフ
ォーマットディスク基板にあらかじめプリフォーマット
されている凹凸のピット列部分において、上記光スポッ
ト径とほぼ同じピットがトラックの中心に対してトラッ
ク方向に前後にずれた２つのウオブルピットを含むよう
に構成しており、上記ウオブルピットを含む一定のパタ
ーンを図１のパターンマッチッグ回路４８によって判別
し、ホールド回路５１によって上記２つのウオブルピッ
トを光スポットが通過する際、各ピットの再生信号の振
幅を検出した後ホールドし、差をとることによって、上
記再生レーザー光の光スポットの位置と、トラック中心
からのずれを検出することにより、オフセットの無いト
ラッキングができるようにしている。

【００４９】 このウオブルパターンによってトラッキン
グ信号を得るためには、少なくてもディスク１周当り２
０００個以上のパターンを設けないと、トラッキングエ
ラー信号にサンプリングによる位相回りが発生し、トラ
ック追従が不可能になることは言うまでもない。一般的
にはプッシュプルトラッキング方法を用いた光ディスク
装置においては、対物レンズの移動にともなって、セン
サー信号にオフセット信号が混入してしまう。しかし、
このウオブルピットを用いたサンプルサーボ方法におい
ては、時分割でエラー信号を検出してその差をとるた
め、対物レンズの移動に伴うオフセット信号は相殺さ
れ、オフセットの無いエラー信号を得ることが可能とな
る。

【００５０】 このサーボ検出用のウオブルピットは、サ
ーボはずれを起こさないためにも、超解像現象とは無関
係にエラー情報を得る必用がある（超解像時の反射率・
透過率変化による影響をうけてはならない）ため、通常
の光スポット径で（超解像を用いることなく）検出でき
るピット径にしておくことは言うまでもない。

【００５１】 また、上記ウオブルピットを線方向に一定
間隔で配置することによって、再生時にこれを光ディス
クの回転基準情報とし、図１の位相制御回路５５によっ
て線速度一定制御（ＣＬＶ）動作を行うことが可能とな
る。記録可能な光ディスクを用いた記録時に、線速度一
定回転の制御を行う方法としては、従来、トラック案内
溝を蛇行させ、この蛇行による再生信号の変調成分を回
転検出信号とする方法等が知られているが、この実施の
形態４のウオブルピットをプリフォーマットした光ディ
スクではこのトラッキングエラー検出用のピット自身
が、回転検出信号となる。

【００５２】実施の形態５． 実施の形態５を図５を用いて説明する。図５（ａ）は光
ディスクのプリフォーマット部を示しており、６６は超
解像用の基準パターン信号と、セクターのアドレス情報
が記録されている部分、６７は実際のデータを記録する
領域である。図示のように、超解像現象用の基準パター
ン信号及びセクターのアドレス情報が記録されている部
分は、ウォブルピットの部分６５よりも後に配置されて
いる。

【００５３】 光ディスク１０ にあらかじめプリフォーマ
ットされている上記光スポット径よりも充分に小さい凹
凸のピット列部分以外に、上記光スポット径とほぼ同じ
ピット列でセクターのアドレス情報を記録し、このアド
レス情報を、光ディスク１０に記録されているディジタ
ル動画像の各フィールドごとに、またはフレームごとに
形成することにより、各画像の検索が各画面ごとに容易
にできるようになる。

【００５４】 実施の形態６． 図５（ｂ）は光ディスクの平面図、（ｃ）は２値化され
た再生信号を示している。図において、６８は情報記録
の１単位であるセクター、６９はディスクの種類を判別
するための印刷コードである。

【００５５】 図１のデータ検出回路５３において、２値
化された再生信号からデータを検出するが、この時光デ
ィスクの種類によって図５（ｃ）のようにデータ判別レ
ベルが異なる。この光ディスクの種類を検出するため、
光ディスクの内周のモータへのクランプ部分と、記録媒
体が形成されている部分との間の円環状の部分に、光デ
ィスクの種類を示すコード６９を印刷しておき、このコ
ード６９を読みとるためのディスク種類判別回路５４
で、超解像現象の媒体を用いた高密度ディスクか、凹凸
ピットのみで形成された再生専用ディスクかを判別し、
上述したデータ検出のスレッショルドレベルや再生信号
の増幅率を切り替えることで対応する。

【００５６】 また、このコード６９に回転数の指令値や
データ容量等も書き込んでおくことも可能であることは
言うまでもない。また、これらコードは図５（ｂ）に示
すように、ＬＥＤ光を照射してその反射光をフォトダイ
オード等で読み取ることで行われる。

【００５７】

【００５８】

【００５９】

【００６０】

【００６１】

【００６２】

【発明の効果】以上のように、本願請求項１に係る光デ
ィスクによれば、レーザーパワー調節のための専用領域
に最短ピット長の凹凸パターンが基準パターンとして設
けられているため、超解像現象により微小ピットの再生
をより安定的にかつ確実に行なうために最適な再生レー
ザーパワーを定めることができる。また、ウォブルピッ
トが通常の光スポット径で検出できる径を有するもので
あるため、超解像現象とは無関係にトラッキングエラー
情報を得ることができ、サーボはずれのおそれがない。
さらに、ウォブルピットの後にレーザーパワー調節のた
めの専用領域が配置されているために、ウォブルピット
によりトラッキングを安定させた状態で、レーザーパワ
ーの設定を行うことができ、従って、レーザーパワーの
設定を正確に行うことができる。

【００６３】また、本願請求項２の発明に係る光ディス
クの再生方法によれば、レーザーパワー調節のための専
用領域に最短ピット長の凹凸パターンが基準パターンと
して設けられているため、超解像現象により微小ピット
の再生をより安定的にかつ確実に行なうために最適な再
生レーザーパワーを定めることができる。また、ウォブ
ルピットが通常の光スポット径で検出できる径を有する
ものであるため、超解像現象とは無関係にトラッキング
エラー情報を得ることができ、サーボはずれのおそれが
ない。さらにまた、再生される光ディスクにおいて、ウ
ォブルピットの後にレーザーパワー調節のための専用領
域が配置されているために、ウォブルピットによりトラ
ッキングを安定させた状態で、レーザーパワーの設定を
行うことができ、従って、レーザーパワーの設定を正確
に行うことができると言う効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１の光ディスクの高密度
記録再生方法を用いた光ディスク装置のブロック図であ
る。

【図２】 実施の形態１のレーザーパワー制御部におけ
る制御動作を説明するための図である。

【図３】 本発明の実施の形態２のレーザーパワー制御
部における制御動作を説明するための図である。

【図４】 実施の形態１のレーザーパワー制御部におけ
るソフトウエア制御のサブルーチンを示す図である。

【図５】 本発明に係る光ディスクを説明するための図
であり、（ａ）はプリフォーマット部、（ｂ）は光ディ
スクの平面図、（ｃ）は２値化された再生信号を示す。

【図６】 本発明に係る光ディスクのプリフォーマット
部を示す図である。

【図７】 従来の高密度再生方法の原理図である。

【図８】 図７における温度依存性透過率可変媒体の、
媒体温度に対する媒体透過率を示す図である。

【図９】 図７、図８の媒体を用いた高密度再生原理を
示す図である。

【図１０】 光スポットよりも小さな記録マークを形成
する原理を示す図である。

【図１１】 光磁気媒体を用いた場合の、高密度再生原
理を示す図である。

【図１２】 図７から図１１までの超解像原理による高
密度記録方法を用いた場合の再生信号レベルと、通常の
光ディスクの再生信号レベルを比較した図である。

【図１３】 従来の高密度記録再生方法を用いた光ディ
スク装置のブロック図である。

【図１４】 図１３のブロック図におけるレーザーパワ
ー制御部分の詳細を示すブロック図である。

【図１５】 再生信号振幅が最大となるように録再用光
スポット径を制御するためのブロック図である。

【符号の説明】

１ レーザー光、 ２ 対物レンズ、 ３ 温度依存性
透過率可変媒体、 ４光記録再生層、 ５ ディスクの
移動方向、 ６ 情報検出領域、 ７ 記録マーク、
８ 媒体の高温領域、 ９ 実際の信号再生に寄与する
部分、 １０光ディスク、 １１ 光スポットの照射に
よる高温領域、 １２ 相変化を起こす温度、 １３
温度分布、 １４ 再生層、 １５ 記録層、 １６
ディスクモータ、 １７ アクチュエータ、 １８ 光
ヘッド、 １９ 光検知器からの信号、 ２０ 微小信
号増幅回路、 ２１ 波形等価・復調回路、 ２２再生
データ、 ２３ トラッキング制御回路、 ２４ フォ
ーカス制御回路、２５ システムコントロール回路、
２６ アクチュエータ駆動信号、 ２７オートレーザー
パワーコントロール回路、 ２８ 録再スポット径調整
回路、２９ 偏向プリズム、 ３０ レーザー、 ３
１、３２ 光検知器、 ３３、３４ Ｉ−Ｖ変換回路、
３５、３６ 積分器、 ３７ 比較器、 ３９ 位相
補償回路、 ４０ 減算回路、 ４１ 増幅器、 ４２
レーザードライバー、４３ 再生信号振幅検出回路、
４４ Ａ／Ｄコンバータ、 ４５ Ｄ／Ａコンバー
タ、 ４６ マイクロコンピュータ、 ４７ コンパレ
ータ及び増幅回路、４８ パターンマッチング回路、
４９ ＰＬＬ回路、 ５０ タイミング生成回路、 ５
１ ホールド回路、 ５２ レーザーパワー制御部、
５３ データ検出回路、 ５４ ディスク種類判別回
路、 ５５ 位相制御回路、 ５６モータドライバ、
５７ トラッキング用のウオブルピット列、 ５８ ウ
オブル位置判定用のパターンを形成するピット、 ５
９，５９’ レーザーパワー設定領域、 ５９ａ 非晶
質領域、 ５９ｂ 結晶領域、 ６０ セクターパター
ン、 ６１，６１’ 再生レーザーパワー、 ６２，６
２’ 再生信号、 ６３２値化された再生信号、 ６４
ＰＬＬ基準クロック、 ６５ トラッキングエラー信
号を検出するためのウオブルピット及びウオブルピット
の位置を判定するための判別パターンの部分、 ６６
超解像用の基準パターン信号及びセクタのアドレス情報
が記録されている部分、 ６７ 実際のデータを記録す
る領域、６８ セクター、 ６９ 印刷コード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/00 - 7/013 G11B 7/125

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク基板上に形成された、集光レー
   ザー光による温度変化により相変化を起こし、情報が記
   録されている第１の媒体層と、この第１の媒体層の光照
   射側に形成され、温度変化によって反射率もしくは透過
   率が変化する第２の媒体層とを有し、 上記集光レーザー光が照射されている部分に対し、媒体
   温度が高い部分がディスク回転によって走査方向の後方
   にずれることを利用して、上記媒体にレーザー光を照射
   するための光ヘッドの再生レーザーパワーを調節するこ
   とで上記第２の媒体層の反射率または透過率を変化さ
   せ、上記集光レーザー光による光スポット径よりも十分
   に小さい、上記第１の媒体層に記録されている相変化も
   しくは凹凸状のピット情報を超解像現象により読取るこ
   とを可能にした光ディスクにおいて、 上記ディスク基板にあらかじめプリフォーマットされた
   凹凸状のピットから成るアドレス情報を含む各セクタの
   先頭部分に、上記光スポット径よりも十分に小さく、上
   記超解像現象のみにて再生可能な最短ピット長の凹凸の
   固定パターンから成る上記超解像再生時におけるレーザ
   ーパワー調節のための専用領域を設け、 上記光ディスクの各セクタの先頭部分におけるプリフォ
   ーマットされた領域内において、上記最短ピット長の凹
   凸の固定パターンから成る専用領域以外に、トラッキン
   グ誤差信号を得るためのトラック方向に前後にずれたウ
   ォブルピットがプリフォーマットされており、また上記
   プリフォーマットされたウォブルピットが、上記超解像
   現象を利用した再生を行なわなくても再生可能な、上記
   光スポット径で検出できる大きさに形成され、 上記ウォブルピットがプリフォーマットされた部分の後
   に上記超解像再生時におけるレーサーパワー調節のため
   の専用領域が配置されている ことを特徴とする光ディス
   ク。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光ディスクの再生時
   に、上記ウォブルピットをパターンマッチングする手段
   により、上記最短ピット長の凹凸の固定パターンから成
   る専用領域を通過するタイミングを得るとともに、上記
   専用領域に設けられた最短ピット長の凹凸の固定パター
   ンの再生信号の振幅が最大となるレーザーパワーを選定
   する手段を備え、上記セクタ内にて上記レーザーパワー
   を保持し、超解像再生に最適なレーザーパワーを維持す
   ることを特徴とする光ディスクの再生方法。