JP3793770B2

JP3793770B2 - 媒体特性規定方法

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Publication number: JP3793770B2
Application number: JP2004157352A
Authority: JP
Inventors: 博史前川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2024-05-27
Also published as: EP1657712A4; EP1657712A1; US7426173B2; WO2005020216A1; EP1657712B1; JP2005100596A; US20060044994A1

Description

本発明は、ＣＤ−Ｒ／ＲＷの２層版、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷの２層版、さらには将来の多層記録媒体のような２層以上の多層構造を有する記録可能な光情報記録媒体の媒体特性規定方法に関する。

ＣＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ±Ｒ／ＲＷはＰＣの外部記憶装置として定着した。今後さらなる大容量化が望まれ、２層化、将来的にはより一層の多層化も検討されてきている。

このような多層媒体では、基本的にアクセス中以外の記録層から反射された光はアクセス中の記録層からの反射光には漏れ込まないように層間距離を設定すればよい。焦点位置から大きく外れれば媒体からの反射光はレンズによる集光は行なわれず発散するため、信号強度としては無視できるレベルになるためである。しかし、光学的な制限として、良好な各種特性を得られる焦点許容範囲（焦点深度）以内に多層全てを設定しなければならず、層間距離は理想通りに広げることはできない。このため少なからず他層からの反射光の漏れ込みが発生する。

実用化されている多層の例としてはＤＶＤ−ＲＯＭの２層版がある。これは２層とも工場でスタンプされた再生専用であるので各種変動に対するマージンも大きく、トラッキングにはＤＰＤ(Differential Phase Detection)と呼ばれる再生信号のエッジから得られる位相差を用いた方式を取り入れており、他層からの反射光漏れ込みによる光量（信号強度）変化には強い耐性を確保していた。もちろん再生専用なので、トラック（溝）やトラックの蛇行によるウォブルを検出する必要が無く、他層からの反射光の漏れ込みによる不具合は少なかった。

記録可能な層を複数持つメディアは、例えば特許文献１，２等に開示されている。これらの発明は多層記録が可能なメディアの記録膜特性、特に記録膜の厚み、材料などを既定して、多層記録の実現性を高めている。また特許文献３では多層記録メディアの各層に、ウォブルを配置し、そのウォブルにアドレス情報を挿入することが示されている。

さらに、基礎研究として多層記録の実現性が高まってきており、それに伴ない必須な技術も指摘、発明されている。当然であるが、多層メディアにおいても各種サーボ信号やウォブル信号は必須であり、互換性を高めたり、安定した品質を保つためにも、これらの信号特性を管理する、若しくは標準として定めることは重要である。
特開２０００−２３５７３３公報特開２００３−０９１８７４公報特開２００１−０５２３４２公報

しかし、多層の記録媒体の場合には、他層からの反射光の漏れ込みは大きな問題となる。例えば、隣接する記録層が未記録領域の場合、反射率が高いので反射光は大きい。この反射光の焦点はずれているため受光素子上に完全に集光することはないが、アクセス中の記録層からの本来の反射光に漏れ込むので、反射光は正確な値を示さない。逆に、隣接する記録層が既記録領域の場合には反射率が低いので、漏れ込みの量は小さい。多層の場合にはどの層からも漏れ込みは発生するが、特に隣接する記録層からの漏れ込みが最も悪影響を及ぼす。

記録媒体の各種信号特性は記録膜組成、記録膜厚、溝深さ、溝幅など多くのパラメータによりチューニングされる。記録特性は特許文献１，２に示されているように、記録膜材料のチューニングが主である。２つの特許文献１，２共に各種信号仕様には触れられていない。本発明の「各種信号」とは媒体上にグルーブと呼ばれる溝で刻まれたトラックを光ビームが横切る際に得られるトラッククロス信号やトラッキングエラー信号などのサーボ信号、その他トラックの蛇行によって刻まれた媒体の回転速度やアドレス情報を含んだウォブル信号などである。もちろんこれだけでなく、再生（ＲＦ）信号の振幅も同様と言える。これらの信号特性は基本的に振幅の規定で定められており、光ビーム強度や回路増幅率など測定条件の違いを吸収する目的から、和信号で正規化して扱う。しかし、隣接する記録層からの反射光が漏れ込んで和信号に誤差が生じると、これら誤差の規定が正確でなくなる不具合が生じる。

また、これらの隣接する記録層からの反射光の漏れ込みは光学系によって大きく変わるため、信頼性が乏しく互換性が悪くなる。

隣接する記録層が既記録領域の場合には、反射率が低いので反射光は小さく、アクセス中の記録層への漏れ込みによる不具合は小さくできる。

一方、隣接する記録層が未記録領域の場合には、弱いながらもその反射光の記録データ成分がアクセス中の記録層の反射光に漏れ込むことになる。サーボ信号に対しては信号帯域が異なるため問題にはならないが、ウォブル信号は記録データ帯域に近いため、注意する必要がある。よってウォブル信号の品質規定では、隣接する記録層が既記録の場合でのＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ）比を規定することが望まれる。

このように隣接する記録層の記録状態（未記録か、既記録か）によって各種信号仕様が異なるため、記録層が１層（単層）のみで考えられている従来の規定方法では安定した特性管理や標準的数値の決定を行うことができない。

本発明の目的は、隣接する記録層からの漏れ込み光による各種信号特性の測定バラツキ、誤差を抑制して、信頼性や互換性、再現性の高い特性値でのメディアパラメータの管理、規定、検査が行なえるようにすることである。

請求項１記載の発明は、記録可能な複数の記録層を有する光情報記録媒体に対して光ビームを出射する光源と、前記光情報記録媒体で反射された前記光ビームを受光する受光素子と、該受光素子から出力された信号を抽出する信号処理回路とを備えた光ディスク装置に用いられ、前記信号の信号特性を光情報記録媒体にて規定する媒体特性規定方法であって、前記光情報記録媒体の第１の記録層から抽出される前記信号特性を、前記第１の記録層に出射された前記光ビームの光線軸上でかつ前記第１の記録層より入射側で隣接する第２の記録層における既記録領域の前記光ビームの信号に基づいて定めることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、記録可能な複数の記録層を有する光情報記録媒体に対して光ビームを出射する光源と、前記光情報記録媒体で反射された前記光ビームを受光する受光素子と、該受光素子から出力された信号を抽出する信号処理回路とを備えた光ディスク装置に用いられ、前記信号の信号特性を光情報記録媒体にて規定する媒体特性規定方法であって、前記光情報記録媒体の第１の記録層から抽出される前記信号特性を、前記第１の記録層に出射された前記光ビームの光線軸上でかつ前記第１の記録層より入射側で隣接する第２の記録層における既記録領域と未記録領域との前記光ビームの信号に基づいて定めることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の媒体特性規定方法において、信号特性は、複数の記録層で等しい値を目標値とすることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載の媒体特性規定方法において、信号特性の１つを、光ビームがトラックを横切った際に得られるトラッククロス信号の振幅とすることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載の媒体特性規定方法において、信号特性の１つを、光ビームがトラックを横切った際に得られるトラックエラー信号の振幅とすることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載の媒体特性規定方法において、信号特性の１つを、トラックの蛇行成分であるウォブル信号の振幅とすることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載の媒体特性規定方法において、信号特性の１つを、トラックの蛇行成分であるウォブル信号の対ノイズ品質とすることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、光情報記録媒体の第１の記録層から抽出される信号特性を、前記第１の記録層に出射された光ビームの光線軸上でかつ前記第１の記録層より入射側で隣接する第２の記録層における既記録領域の前記光ビームの信号に基づいて定めることで、課題を解決しているものであり、隣接する記録層からの漏れ込み光による各種信号特性の測定バラツキ、誤差を抑制して、信頼性や互換性、再現性の高い特性値でのメディアパラメータの管理、規定を行うことができる。

請求項２記載の発明によれば、光情報記録媒体の第１の記録層から抽出される信号特性を、前記第１の記録層に出射された光ビームの光線軸上でかつ前記第１の記録層より入射側で隣接する第２の記録層における既記録領域と未記録領域との前記光ビームの信号に基づいて定めることで、課題を解決しているものであり、未記録条件と既記録条件との両方で信号特性を満足するための各種パラメータの複雑なチューニングが不要で開発期間を短くすることができ、また、記録再生動作に不利な既記録条件での特性改善に重点をおいたチューニングを行うこともできる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明における各種信号特性値を、複数の記録層で等しい値を目標値としているので、層毎に各種検出回路の特性を変更する必要が無く、安価な評価装置、記録再生装置での扱いを可能にすることができる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３いずれか１項記載の発明に各種信号の一つとして光ビームがトラックを横切った際に得られるトラッククロス信号の振幅としているので、トラッククロス信号の振幅バラツキが少なく、良好な信号品質を得ることができ、アクセス速度が速い記録再生装置への対応が可能となる。

請求項５記載の発明によれば、請求項１〜３いずれか１項記載の発明に各種信号の一つとして光ビームがトラックを横切った際に得られるトラックエラー信号の振幅としているので、トラックエラー信号の振幅バラツキが少なく、良好な信号品質を得ることができ、アクセス速度が速く安定したトラッキング性能の記録再生装置への対応が可能となる。

請求項６記載の発明によれば、請求項１〜３いずれか１項記載の発明に各種信号の一つとしてトラックの蛇行成分であるウォブル信号の振幅としているので、ウォブル信号の振幅バラツキが少なく、良好な信号品質を得ることができ、アクセス速度が速く安定したメディア回転及びアドレス検出性能の記録再生装置への対応が可能となる。

請求項７記載の発明によれば、請求項１〜３いずれか１項記載の発明に各種信号の一つとしてトラックの蛇行成分であるウォブル信号の対ノイズ品質としているので、良好なウォブル信号品質を得ることができ、アクセス速度が速く安定したメディア回転及びアドレス検出性能の記録再生装置への対応が可能となる。

本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。

図１は一般的かつ本発明にも適応される光情報記録媒体（メディア）１の構成例を示している。メディア１には同心円状若しくはスパイラル状にグルーブ（溝）２とランド３とからなるトラック４が形成されている。このトラック４はメディア形成装置により、予め形成されるものであって、情報記録再生装置はこのトラック４に沿って、情報の記録、再生を行う。また、メディア１には回転情報として、線速度一定若しくは角速度一定で回転した場合に、一定周波数（周期）の信号が検出可能なように、トラック４が蛇行している（図１（ｂ）参照）。ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷではこのトラック４の蛇行を概略一定周波数としながら、周波数や位相を若干変える部分を設けることで、アドレス情報を記録している。その他、トラックの片側のみ蛇行しているものや、間欠的に蛇行が途切れている場合もある。

図２にメディア１に照射された光ビームの反射光を受光し、各種信号を抽出する信号処理ブロックの一例を示す。メディア１からの反射光を４分割ＰＤ（受光素子）１１で受光する。この４分割受光素子１１は光学的にメディア面のトラック接線方向とそれに垂直方向に対応する分割線で４つの受光領域に仕切られている。各受光領域を、便宜的に左前より時計回りにＡ〜Ｄとする。受光素子出力は電流信号なので、Ｉ／Ｖ回路１２によって電圧信号に変換する。電圧変換された信号はサーボ及びウォブル検出回路１３の加算アンプ、減算アンプ、ＬＰＦ又はＨＰＦにて、各種信号が抽出される。トラッククロス信号は（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）の演算結果の低周波信号である。トラックエラー信号は（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）の低周波信号である。ウォブル信号はトラックエラー信号と同じ演算であるが、高周波信号である。フォーカスエラー信号は（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）の低周波信号である。また、再生（ＲＦ）信号としては高帯域の別回路で演算することが望ましいため、ここには記載していないが、演算は（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）である。

ここで図示したのは各種信号の最も簡単な演算方法であるが、もちろん受光素子（ＰＤ）の分割形状はこの限りでなく、さらに細かく分割されていても構わないし、逆に２，３分割と少なくてもよい。各々の受光形態に応じて信号演算を最適化すればよい。トラックエラー信号はＤＰＤ(ディファレンシャルフェーズディテクション)法でも構わない。

また、メインとサブからなる複数の光ビームから各種信号を検出する場合でも構わない。例えば、トラックエラー信号は３つの光ビームを受光して演算する３ビーム法やＤＰＰ（ディファレンシャルプッシュプル）法などの場合である。トラッククロス信号も３ビームで演算することもできる。また、フォーカス系は別の受光素子となっていてもよい。

また、ウォブル信号はトラックエラー信号と別の回路で演算しても良いし、減算アンプの前に各種補正回路を挿入しても良い。

即ち、検出法によって演算法を適正化すればよく、そのメディア１から信号を引出す方法、手段には依らない。

図３に、多層構造として２層記録メディア１の模式図を示す。記録層は第１層（記録層Ｂに相当）と第２層（記録層Ａに相当）の２つあり、光ビームは第１層から入射される。第１層では吸収率“Ａ１”で光ビームのエネルギーを吸収し記録が行なわれる。また、反射率“Ｒ１”がマークとスペースとで異なるため、第１層の反射光から記録されたデータを読み取ることができる。同時に、第１層記録膜の透過率“Ｔ１”で透過された光ビームは、第２層に届く。第２層では吸収率“Ａ２”で吸収されたエネルギーで記録が行われる。そして、第１層と同様に第２層の反射率“Ｒ２”がマークとスペースとで異なるため、第２層の反射光から記録されたデータを読み取ることができる。詳細には、第２層目からの反射光は再び第１層を透過する際、吸収及び反射が行なわれるが、第２層目における反射時点で光ビーム強度が十分弱くなっているため、２度目に第１層に届いた時点では記録は行なわれない。多層の場合も同様な現象が発生すると考えれば良い。また、記録膜のタイプが追記型（Ｒ）か書換え型(ＲＷ)かに関わらず、同様の現象と考えれば良い。

図４には２層記録メディア１を例にとり、光ビームの流れを説明してある。図４（ａ）は第１層記録膜へ光ビームの焦点を合わせてある場合である。光源からメディア１への光（往路）は実線で、メディア１からの反射光（復路）は点線で示してある。図では、簡略化のため、対物レンズ片側端から入射した光の経路のみを示している。光ビームは対物レンズによりメディアアクセス位置（焦点）に向け集光される。この光ビームの光線軸を一点鎖線で示している。第１層で反射された大部分の光ビームは、再び対物レンズに戻り、ここでは図示していないが周囲の光学系を経て受光素子（ＰＤ）上に集光される。一方、第２層で反射された光ビームのうち対物レンズ中央部を通過するものは再び対物レンズに戻って受光素子上に集光されるものの、対物レンズの端を通過したものは、反射光が対物レンズ外側に戻る、若しくは、対物レンズに戻っても受光素子までの光学系にて発散し、受光素子に導かれることは少ない。即ち、第２層からの反射光は第１層からの反射光に漏れ込むことは比較的小さい。

一方、図４（ｂ）は第２層に焦点を合わせてある場合である。第１層のときと同様に焦点が合っている第２層からの反射光は対物レンズに戻り、受光素子に集光される。第１層から反射された光束のうち対物レンズ中央の光も、対物レンズに戻るので受光素子上に集光する。しかし、図４（ａ）では受光素子に戻らなかった対物レンズの端を通過した光に関して大部分が対物レンズに戻るので、受光素子までの光学系で発散するとはいえ、受光素子まで導かれる光は図４（ａ）の場合より多くなる。なお、焦点付近の部分拡大図では、第１層記録膜を記録層Ｂ、第２層記録膜を記録層Ａとして示している。また、光線軸上の記録層Ａ，Ｂの点をＸ点、Ｙ点とした。点の大きさとしては、各層における光ビーム径とする。

このように、第１層に光ビームの焦点を合わせた場合と、第２層に焦点を合わせた場合とで、他層からの漏れ込み具合は変化する。具体的には、入射面から奥の層（第２層）にアクセスする場合に、手前の層（第１層）の反射光が漏れ込み悪影響を及ぼすことが多い。手前の層が既記録状態で反射光量が少ない場合は悪影響が少なくなるといえる。

これを信号レベルで説明したものが図５である。上側は第１層、下側は第２層の記録膜反射光から得られた信号レベルを各々示している。図５（ａ）が第１層が未記録であった場合、図５（ｂ）が第１層が既記録であった場合の信号レベルを示している。また、太線は基準（GND）レベル、SIN波はトラッククロス信号を例にした信号レベルである。

図５（ａ）に示した第１層が未記録の場合、反射光が大きいので第２層にアクセスして反射光を受光した場合に、第１層からの反射光が大きく漏れ込み、信号レベルが大きくなってしまう。小さい点線は漏れ込みによる信号レベルのオフセットを表している。一般的に、漏れ込み光は受光素子全体に入るため、和光量が大きくなる。トラッククロス信号は和信号なので、信号レベルが大きくなる現象が起きる。

逆に、図５（ｂ）のように第１層が既記録であった場合には反射光が小さいので、第２層の信号を検出する際に大きな漏れ込みにはならず影響が小さい。これから判るように、第２層の信号レベルは、第１層の記録状態（未記録か既記録か）に大きく左右される。なお、図５に示したが、第１層の信号レベルと、第１層が既記録の状態における第２層の信号レベルはほぼ等しい。

前述の説明では、トラッククロス信号を例にとって簡単に説明した。しかし、実用的には光ビームの光量変化や、検出回路のゲイン（増幅率）などが測定系によって異なるため、各種信号の規定には通常、和信号（４分割受光素子の場合は４つの加算）で正規化することが用いられる。その回路ブロックは図６に示す通りである。和信号はＬＰＦ（低域通過フィルタ）２１で平均化し、増幅アンプ２２を通過する。その出力の振幅又は信号レベルを振幅検出回路２３で測定し、目標の電圧にするようにゲイン回路２４で増幅率を決定する。この増幅率で増幅アンプ２２は信号を増幅する。この一連の動作により、正規化和信号は目標の電圧に保たれる。それと同じ増幅率（ゲイン回路の出力）で他の信号（フォーカスエラー信号、トラッククロス信号、トラックエラー信号、ウォブル信号など）も増幅アンプ２５〜２８で増幅し、各種正規化信号が生成される。このような振幅調整回路をＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路２９と呼ぶ。もちろん、これらの処理はＡ／Ｄコンバータによってデジタル化した後に、データ処理的に行なっても同様の効果が得られる。

ＡＧＣ回路２９によって正規化された各種信号は、他層からの反射光の漏れ込みにより和信号に誤差が生じた場合、増幅率が正確でなくなり、信号規定に誤差を生じる。よって、他層からの反射信号の漏れ込みの無い状態での信号特性の規定が望まれる。

そこで、本実施の形態では、第２層の信号規定（振幅など）は第１層が既記録の場合において、もっと一般的には隣接層が既記録の場合において、各種信号特性の仕様を定めるようにしている。第２層の信号検査（振幅など）は第１層が既記録の場合においても、もっと一般的には隣接層が既記録の場合において、各種信号特性の検査を行なうようにしている。

また、実際に記録再生動作を行う場合も、他層からの反射光漏れ込みは悪影響を及ぼすので、隣接層が既記録である状態での再生及び記録を行なえる方が望ましい。前述の説明では手前の層が既記録の状態で奥の層にアクセスするような順序でメディアに記録を行うことが望ましい。

図７にはトラッククロス信号とトラックエラー信号の波形を、メディア１のトラック４との関係で示した。トラッククロス信号は情報（マークとスペースとからなる）が記録されるグルーブ中心で信号レベルが低くなる波形である。トラックエラー信号はグルーブ中心でゼロクロスする信号波形である。具体的には特性値としては記録密度との関係で異なるため定めることは難しいが、“正規化トラッククロス信号＞０．１”や“０．２２＜正規化トラックエラー信号＜０．８”程度がよい。特に、青色レーザを光源とする記録密度にとりわけ適するのは、グルーブ幅を広くし、狭トラック化を進める点で“正規化トラッククロス信号＞０”や“０．２＜正規化トラックエラー信号＜０．５”程度と思われる。

図８にはウォブル信号の波形例を幾つか示した。図８（ａ）は変調のないモノトーンである。図８（ｂ）FM変調が重畳されたウォブル波形である。変調はアドレスなどの情報を含むために挿入される。図８（ｃ）はＰＭ変調、図８（ｄ）はノコギリ変調、図８（ｅ）はＭＳＫ変調、図８（ｆ）はＯＮ−ＯＦＦ変調である。もちろんこれらの例に限らないが、ウォブル信号の特性も通常振幅で定められる。直接、和信号からの規定でなく、トラックエラー信号（プッシュプル信号ともいう）からの規定がなされる場合が多いが、トラックエラー信号自体が和信号で規定されているため、和信号が隣接層からの反射光により誤差をもつと、ウォブル信号の既定も信頼できなくなる。このため、サーボ信号と同じように、多層からの反射光の漏れ込みによって誤差を発生しない特性値の規定が必要となる。具体的には特性値としては、“０．０５＜正規化ウォブル信号＜０．３”程度がよい。

図９には既記録領域から検出されたウォブル信号の様子を示した。Ａ＋Ｄ，Ｂ＋Ｃは図２のブロック図におけるサーボ及びウォブル検出回路１３中の加算器出力であり、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）はウォブル信号である。Ａ＋Ｄ及びＢ＋Ｃの信号はウォブル信号と比較すると信号強度の強いデータ信号にウォブル成分は埋もれる状態になっている。しかし、両者の差分を演算することで、両信号に同相成分として重畳されていたデータ信号は除かれ、ウォブル信号が検出できる。しかしながら、光学的ずれやメディア傾き、記録マークの形状などの影響で、Ａ＋ＤとＢ＋Ｃの両信号に重畳されているデータ信号の強度に差が発生すると、ウォブル信号からデータ信号を完全に取り除くことができずノイズとして残留することになる。一般的にウォブル品質はＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ）比で規定される。従来の１層記録の場合、具体的にはウォブル周波数によって異なるが“ウォブルＣ／Ｎ値＞３１ｄＢ”程度がよいとされていた。これに既記録の隣接記録層から反射光が漏れ込んだ場合、反射光にデータ信号成分が重畳されているため、ウォブル信号にとってはノイズとなり、品質を低下させる。隣接記録層への光ビームは、完全には集光しきれないため、データ信号などの高周波成分の強度はそれほど強くないが、ウォブル信号はデータ信号に比べ非常に小さい振幅しか得られないため、無視できない。そこで、ウォブル信号品質の規定も、振幅規定と同様に、隣接記録層が既記録である状態で行なわれることが望ましい。

ところで、隣接する記録層が全て既記録の場合しか記録再生しなければ、その規定に応じて回路特性を設計すれば良い。しかし、できれば未記録の場合でも記録再生したい。そこで、隣接する記録層が未記録の場合と、既記録の場合とで予め漏れ込む反射光の量を測定しておき、その差を隣接する記録層の記録状態に応じて補正することが考えられる。

図１０及び図１１には他層からの反射光漏れ込みレベルを予め取得し、これを補正して各種信号を正確に検出するための信号検出回路３１，４１の回路構成を示してある。図１０はＡＧＣ回路を含んだ回路、図１１はシンプルな回路の例である。また、両図共、点線で示した各種信号用の部分は図２と同様に同じ構成で複数つなげることができ、各種信号（フォーカスエラー信号、トラッククロス信号など）に対応させることができる。説明上同じ回路なので、省いてある。

まず、記録状態判別回路３２は目的のアクセス記録層の隣接記録層が未記録領域か既記録領域かを判別する。これは、予めメディア管理領域を再生し、その外部情報と現在のアクセス位置との比較において推測することができる。もちろん別の手段で検出した結果を外部情報としても良い。この記録状態判別回路３２において隣接記録層の記録状態を確認しながら、隣接する記録層が未記録と既記録との２条件で和信号のレベル（最大振幅でも、平均値でも良い）をサンプル回路３３で保持し、結果を記憶回路３４で記憶する。このとき、アクセス中の記録層は２条件ともに未記録若しくは既記録の同じ条件にする必要がある。記憶回路３４は隣接する記録層が未記録の場合の和信号レベルと、既記録の場合の和信号レベルを出力し、比較回路３５にてその差を演算する。この比較回路３５の出力信号を記録状態判別回路３２の出力に応じて、スイッチング手段（選択手段）３６をＯＮ／ＯＦＦすることで、加算器３７を介して信号補正回路（ＡＧＣ回路）２９の制御線として使用するかどうかを決定する。

具体的な例としては隣接する記録層が未記録の場合は、反射光の漏れ込みが大きいため制御線をＯＮして、信号補正回路２９の制御線として使用する一方、既記録の場合には制御線をＯＦＦして使わない。図１０における信号補正回路（一点鎖線）２９は、図６で示した和信号で正規化するＡＧＣ回路と同様の回路構成している。和信号の電圧を目標値にする動作が行なわれるが、その和信号に比較回路３５の出力を加算器３７で加算（若しくは減算）することで、隣接する記録層からの漏れ込みにより和信号レベルがオフセットした分を除去できる。また、オフセットではなくゲインでも同様の動作をさせることができる。即ち、比較回路３５の出力に応じてゲイン回路２４の目標電圧を変更することで、和信号がオフセットした分をキャンセルする目標電圧に設定すればよい。図６の説明と同様に、各種信号の増幅率を和信号の増幅率と同じにするべく増幅アンプ２５〜２８で構成されれば、和信号で正規化が行なわれる。

図１１に示す信号検出回路４１も同様であるが、図１１中における信号補正回路４２は和信号で正規化するＡＧＣではなく、独立に各種信号のオフセット若しくはゲインを補正するものである。前述の説明と同じく、比較回路３５の出力が記録状態判別回路３２によってスイッチング手段３６を介してＯＮ／ＯＦＦされる。この比較回路３５の出力によって加算器４３を介して直接各種信号のオフセットやゲインを補正する。

図１２には光ディスク装置（光情報記録再生装置）５１の構成例を示す。光ディスク装置５１は光学系を搭載したピックアップ５２と、ピックアップ５２の移動や光情報記録媒体（メディア）１を回転させるモータ駆動回路５３と、各種電気回路とに分けることができる。

ピックアップ５２には光ビームの光源である半導体レーザ５４と、光ビームを各素子に導く光学部品と、メディア１上に光ビームのスポットを集光させる対物レンズ５５と、スポットを所望の位置に追従させるべくレンズ位置を制御するアクチュエータ５６と、メディア１からの反射光を受光する受光素子（ＰＤ）１１が搭載されている。

電気回路には半導体レーザ５４を発光させる電流を決定するレーザ駆動部５７と記録及び再生発光波形を決定するストラテジ発生部５８からなるレーザ駆動回路５９がある。半導体レーザ５４の電流対光出力特性は温度により大きく変化するため、一般的にレーザ駆動部５７では出力された光強度を検出し、出力を安定化する出力制御機能が搭載されている。光強度の検出は、半導体レーザ５４に内蔵されている受光素子を使用してもよいし、図示していないが専用の光学系を構築してもよい。記録データとして外部から伝送されたユーザデータはＣＰＵ（図示せず）により制御されたエンコーダ回路（図示せず）において記録情報に変換された後、レーザ駆動回路５９に転送されメディア１に記録される。その他の回路として受光素子１１で受けたメディア１からの反射信号はＩ／Ｖ回路１２で電流／電圧変換され、ＲＦ検出回路６０やサーボ及びウォブル検出回路１３に転送される。このＩ／Ｖ回路１２は初段回路の位置付けであり、再生時と記録時で各々適する変換効率（ゲイン）を設定してあるとよい。ＲＦ検出回路６０ではメディア１に記録された情報成分を抽出し、デコーダ回路（図示せず）に転送されユーザデータに変換される。前述したような信号検出回路３１，４１等を含むサーボ及びウォブル検出回路１３のサーボ系ではスポットの位置情報を抽出し、所望の位置にスポットを追従させるべくモータ駆動回路５３に指示を出し、ピックアップ５２やアクチュエータ５６を移動させる。多層間のフォーカス（焦点）移動もアクチュエータ５６の移動により行なわれる。また、ウォブル系ではメディア１上のトラック接線方向の分割線で２分割された受光素子１１出力の差分であるプッシュプル信号を基に、トラック４に刻まれたウォブル信号成分を抽出してアドレス検出回路（図示せず）やクロック生成回路（図示せず）に転送し、メディア１上の絶対位置の管理やメディア回転に同期したクロック生成、メディア回転制御に使用される。

一般的かつ本発明にも適用される光情報記録媒体を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）はその一部を抽出して示す概略斜視図各種信号を抽出する信号処理ブロックの基本構成例を示すブロック図２層記録メディアの記録・再生原理を説明するための模式図２層記録メディアの場合の各層からの反射光の影響を説明するための模式図２層記録メディアの場合の各層からの反射光の影響を信号レベルで説明するための模式図各種信号の正規化処理用の構成例を示すブロック図トラッククロス信号及びトラックエラー信号の波形例を示す説明図ウォブル信号の波形例を示す説明図既記録領域から検出されるウォブル信号の波形例を示す説明図信号検出回路の一例を示すブロック図信号検出回路の他例を示すブロック図光ディスク装置の構成例を示すブロック構成図

符号の説明

１光情報記録媒体
２９信号補正回路
３１信号検出回路
３２記録状態判別回路
３３サンプル回路
３４記憶回路
３５比較回路
３６選択手段
３７選択手段
４１信号検出回路
４２信号補正回路
５４光源
５５対物レンズ

Claims

記録可能な複数の記録層を有する光情報記録媒体に対して光ビームを出射する光源と、前記光情報記録媒体で反射された前記光ビームを受光する受光素子と、該受光素子から出力された信号を抽出する信号処理回路とを備えた光ディスク装置に用いられ、前記信号の信号特性を光情報記録媒体にて規定する媒体特性規定方法であって、
前記光情報記録媒体の第１の記録層から抽出される前記信号特性を、前記第１の記録層に出射された前記光ビームの光線軸上でかつ前記第１の記録層より入射側で隣接する第２の記録層における既記録領域の前記光ビームの信号に基づいて定めることを特徴とする媒体特性規定方法。
記録可能な複数の記録層を有する光情報記録媒体に対して光ビームを出射する光源と、前記光情報記録媒体で反射された前記光ビームを受光する受光素子と、該受光素子から出力された信号を抽出する信号処理回路とを備えた光ディスク装置に用いられ、前記信号の信号特性を光情報記録媒体にて規定する媒体特性規定方法であって、
前記光情報記録媒体の第１の記録層から抽出される前記信号特性を、前記第１の記録層に出射された前記光ビームの光線軸上でかつ前記第１の記録層より入射側で隣接する第２の記録層における既記録領域と未記録領域との前記光ビームの信号に基づいて定めることを特徴とする媒体特性規定方法。
前記信号特性は、複数の記録層で等しい値を目標値とすることを特徴とする請求項１または２記載の媒体特性規定方法。
前記信号特性の１つを、光ビームがトラックを横切った際に得られるトラッククロス信号の振幅とすることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の媒体特性規定方法。
前記信号特性の１つを、光ビームがトラックを横切った際に得られるトラックエラー信号の振幅とすることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の媒体特性規定方法。
前記信号特性の１つを、トラックの蛇行成分であるウォブル信号の振幅とすることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の媒体特性規定方法。
前記信号特性の１つを、トラックの蛇行成分であるウォブル信号の対ノイズ品質とすることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の媒体特性規定方法。