JPH05101400A - 光デイスク再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】無駄な電力消費がなく、通常ディスクとＳＲデ
ィスクの双方を再生する。 【構成】位相ピットを形成した透明基板上に反射膜を形
成してなる光ディスク（通常ディスク）と、位相ピット
を形成した透明基板上に温度で反射率が変化する材料層
を形成してなる光ディスク（ＳＲディスク）の双方より
情報信号を再生する。ＳＲディスクの線記録密度は通常
ディスクのそれのｍ倍とする。光ディスク３１のリード
インのサブコードよりディスクの種類を判別する。通常
ディスクであるときは、レーザ光源３２のパワーを低く
し、またディスク回転を高線速度として再生する。これ
により無駄な電力消費を回避し得る。ＳＲディスクであ
るときは、レーザ光源３２のパワーを高くし、またディ
スク回転を低線速度（通常ディスクの１／ｍ倍）として
再生する。この場合、通常ディスクの再生時と同じ転送
レートで再生し、また材料層の部分的溶融を伴う超高解
像度再生をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、情報信号に応じて位
相ピットが形成されてなる光ディスクより情報信号を再
生する光ディスク再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばディジタルオーディオディスク
（いわゆるコンパクトディスク）や、ビデオディスク等
の光ディスクは、予め情報信号に応じて位相ピットが形
成された透明基板上にアルミニウム反射膜を成膜し、そ
の上に保護膜等を形成することで構成されている。

【０００３】このような光ディスクでは、ディスク面に
読み出し光を照射して位相ピットの形成部での光の回折
による反射光量の大幅な減少を検出することによって信
号の読み出し（再生）を行なうようにしている。

【０００４】ところで、上述のような光ディスクにおい
て、信号再生の分解能は、ほとんど再生光学系の光源の
波長λと対物レンズの開口数ＮＡで決まり、空間周波数
２ＮＡ／λが再生限界となる。

【０００５】そのため、このような光ディスクにおいて
高密度化を実現するためには、再生光学系の光源（例え
ば半導体レーザ）の波長λを短くすること、あるいは対
物レンズの開口数ＮＡを大きくすることが必要となる。

【０００６】しかし、光源の波長λや対物レンズの開口
数ＮＡの改善には自ずと限界があり、これによって記録
密度を飛躍的に高めることは難しいのが実情である。

【０００７】そこで、本出願人は、読み出し光の走査ス
ポット内の部分的相変化による反射率を利用すること
で、上述した波長λや開口数ＮＡによる制限以上の解像
度を得ることができる光ディスクを提案した（特願平２
−９４４５２号、特願平３−２４９５１１号参照）。

【０００８】図４は、その一例の概略的断面図を示して
いる。図４の例の光ディスクは、情報信号に応じて位相
ピット１が形成された透明基板２上に、溶融後結晶化し
得る相変化材料層３が形成されてなるものである。

【０００９】この場合、読み出し光、例えば再生レーザ
光が材料層３に照射されるとき、読み出し光の走査スポ
ット内に温度分布が生じる。これにより、材料層３が部
分的に結晶状態から溶融状態となって反射率が低下する
と共に、読み出し後の常態では結晶状態に戻る。

【００１０】図４の例の光ディスクに再生レーザ光を照
射する場合を、図５を使用して説明する。

【００１１】図５Ａにおいて、ＳＰはレーザスポットで
あり、ディスクの回転に伴って矢印ＳＣ方向に走査され
ている。この図５Ａでは、各位相ピット１が最短記録周
期ｑで配列されているが、この配列間隔およびピット長
は記録データに応じて変化することは勿論である。

【００１２】また、図５Ｂにおいて、横軸はレーザスポ
ットＳＰの走査方向ＳＣに関する位置を示している。光
ディスクにレーザスポットＳＰが照射された状態を考え
ると（図５Ａ参照）、レーザスポットＳＰの光強度は破
線ａで示す分布となる。これに対して、光ディスクの材
料層３における温度分布は、実線ｂで示すようにレーザ
スポットＳＰの走査速度に応じてわずかに遅れたものと
なる。

【００１３】ここで、上述したようにレーザスポットＳ
Ｐが、図５Ａに示すように走査方向ＳＣに走査されてい
るとすると、光ディスクはレーザスポットＳＰの走査方
向先端側から次第に温度が上昇し、遂には材料層３の融
点ＭＰ以上の温度となる。

【００１４】この段階で材料層３は、初期の結晶状態か
ら溶融状態となって反射率が低下する。そのため、レー
ザスポットＳＰ内には、反射率が低くて位相ピット１の
読み出しが不可能な領域Ｐｘ（図５Ａに斜線図示）と、
結晶状態を保持するため反射率が高くて位相ピット１の
読み出しが可能な領域Ｐｚとが並存する。

【００１５】したがって、図５Ａに示すように、同一レ
ーザスポットＳＰ内に、例えば２つの位相ピット１が存
在している場合においても、反射率の高い領域Ｐｚに存
在する１つの位相ピット１に関してのみ読み出しが行な
われる。そのため、読み出し光の波長λや対物レンズの
開口数ＮＡに制限されることなく、超高解像度をもって
読み出しを行なうことができ、これにより高密度記録が
可能となる。

【００１６】なお、上述した光ディスク（ＦＡＤタイ
プ）では、相変化材料層３が溶融状態で反射率が低く、
結晶状態で反射率が高くなるようにしたものである。し
かし、相変化材料の構成や厚さ等の諸条件の選定によっ
て、相変化材料層３が溶融状態で反射率が高く、結晶状
態で反射率が低くなるようにも構成される。このような
光ディスク（ＲＡＤタイプ）にあっては、溶融状態とな
って反射率が増加した領域（図５Ａの斜線部参照）のみ
読み出し可能となる。したがって、このＲＡＤタイプの
ものにおいても、ＦＡＤタイプのものと同様に、超高解
像度の読み出しを行なうことができ、これにより高密度
記録が可能となる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上述した位相ピット１
が形成された透明基板２上に材料層３が形成されてなる
光ディスク（以下、「ＳＲディスク」という）より情報
信号を再生する場合には、材料層３を溶融させる必要が
ある。

【００１８】しかし、上述した位相ピットが形成された
透明基板上に反射膜が形成されてなる光ディスク（以
下、「通常ディスク」という）を再生する際と同様の読
み出し光のパワーでは、材料層３を溶融させることがで
きず、ＳＲディスクより情報信号を再生することができ
ない。

【００１９】一方、読み出し光のパワーを高く設定して
おくことで、通常ディスクの他にＳＲディスクの再生も
可能となるが、通常ディスクを再生する場合には無駄に
電力が消費されることになる。

【００２０】そこで、この発明では、無駄な電力消費が
なく、通常ディスクとＳＲディスクの双方より情報信号
を再生できる光ディスク再生装置を提供するものであ
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この発明は、情報信号に
応じて位相ピットが形成された透明基板上に温度によっ
て反射率が変化する材料層が形成されてなる第１の光デ
ィスクと、位相ピットが形成された透明基板上に反射膜
が形成されてなる第２の光ディスクとを再生する光ディ
スク再生装置であって、読み出し光のパワーを上記第１
および第２の光ディスクに適したパワーにそれぞれ切り
換えるパワー切換手段を備えてなるものである。

【００２２】

【作用】例えば、光ディスクのリードインエリアからの
再生信号に基づいて、光ディスクが第１の光ディスク
（ＳＲディスク）または第２の光ディスク（通常ディス
ク）のいずれであるか判別される。光ディスクが通常デ
ィスクであるときは、読み出し光のパワーが低い状態に
切り換えられて再生され、無駄な電力消費が回避され
る。一方、光ディスクがＳＲディスクであるときは、読
み出し光のパワーが高い状態に切り換えられ、材料層３
の部分的溶融を伴う超高解像度再生が行なわれる。

【００２３】

【実施例】以下、図１を参照しながら、この発明の一実
施例について説明する。

【００２４】同図において、３１は光ディスクであり、
上述した通常ディスクまたはＳＲディスクのいずれかで
ある。この光ディスク３１には、線記録密度一定の状態
で情報信号が位相ピットをもって記録されている。

【００２５】ＳＲディスクのリードインの部分は、通常
ディスクと同じ再生ができるように形成されている。す
なわち、通常ディスクと同じ線記録密度とされる。ま
た、上述したＲＡＤタイプのものであるときは、リード
インの部分のみ、例えば通常ディスクと同様の構成とさ
れる。このＳＲディスクのリードインの部分以外の線記
録密度は、例えば通常ディスクのｍ倍とされている。

【００２６】光ディスク３１のリードインエリアのサブ
コードには、図示せずも光ディスク３１が通常ディスク
またはＳＲディスクのいずれであるかを判別するための
ディスク種類判別データが、例えば４ビットでもって予
め挿入されている。

【００２７】３２はレーザ光源であり、このレーザ光源
３２からのレーザ光（レーザビーム）は光ディスク３１
に照射される。光ディスク３１からの反射光は、図示し
ない光学系を介して再生用フォトディテクタ３３に供給
されて光電変換される。

【００２８】フォトディテクタ３３の出力信号は、ヘッ
ドアンプ３４を介して信号処理回路３５に供給されてＲ
Ｆ信号が得られ、これがデータ再生系３６に供給されて
復調される。

【００２９】また、データ再生系３６においてＲＦ信号
より再生されるクロックＣＬＫは、回転サーボ回路３７
に供給される。サーボ回路３７では再生クロックＣＬＫ
と基準クロック（図示せず）が比較され、その比較誤差
信号に基づいてスピンドルモータ３８の回転が制御され
る。これにより、光ディスク３１は、線速度一定（ＣＬ
Ｖ）でもって回転するようにされる。

【００３０】また、レーザ光源３２からのレーザ光の一
部は、レーザパワーモニタ用のフォトディテクタ３９に
供給されて光電変換される。フォトディテクタ３９の出
力信号は、オートパワーコントロール回路４０に供給さ
れる。コントロール回路４０では、フォトディテクタ３
９の出力と再生レーザパワー設定基準値（図示せず）が
比較され、その比較誤差信号がレーザドライブ回路４１
に供給されてレーザ光源３２の出力パワーが制御され
る。これにより、レーザ光源３２の出力パワーが、設定
基準値に応じた値とされる。

【００３１】また、データ再生系３６で検出されるサブ
コードはＣＰＵ４２に供給され、リードインのサブコー
ド内のディスク種類判別データに基づいて光ディスク３
１の種類が判別される。この判別結果に基づいて、コン
トロール回路４０および回転サーボ回路３７が制御さ
れ、レーザ光源３２のパワーおよび光ディスク３１の回
転（線速度）が光ディスク３１の種類に応じて制御され
る。

【００３２】すなわち、光ディスク３１が通常ディスク
であると判別されるときは、レーザ光源３２のパワーは
低い状態（通常ディスクの再生に適したパワー）に切り
換えられると共に、光ディスク３１の回転は高線速度状
態（通常ディスクに適した線速度）に切り換えられる。
一方、光ディスク３１がＳＲディスクであると判別され
るときは、レーザ光源３２のパワーは高い状態（ＳＲデ
ィスクの再生に適したパワー）に切り換えられると共
に、光ディスク３１の回転は低線速度状態（ＳＲディス
クの再生に適した線速度であり、通常ディスクの再生時
の線速度の１／ｍ）に切り換えられる。

【００３３】また、ＣＰＵ４２では、例えばデータ再生
系３６で検出されるサブコードに基づいてリードアウト
部分が検出されて、再生終了が検出される。ホスト（ホ
ストコンピュータ）からの再生終了命令やマニュアルス
イッチによる再生終了操作、あるいは上述の再生終了の
検出があると、コントロール回路４０および回転サーボ
回路３７が制御され、レーザ光源３２のパワーおよび光
ディスク３１の回転が通常ディスクの再生時の状態にリ
セットされる。そして、所定時間内に再生指令がないと
きは、レーザ光源３２はオフとされると共に、光ディス
ク３１の回転が停止される。

【００３４】図２は、ＣＰＵ４２の動作を示すフローチ
ャートである。

【００３５】ホストからの再生指令やマニュアルスイッ
チによる再生指令があると、レーザ光源３２をオンと
し、通常ディスクの再生時のパワーに制御する（ステッ
プ５１）。また、スピンドルモータ３８の回転を開始さ
せ、光ディスク３１の回転（線速度、以下同じ）を通常
ディスクの再生時の回転とする（ステップ５２）。

【００３６】次に、リードインの部分のサブコード内の
ディスク種類判別データに基づいて、光ディスク３１の
種類を判別する（ステップ５３）。そして、光ディスク
３１の種類に応じて、レーザ光源３２のパワーおよび光
ディスク３１（スピンドルモータ３８）の回転を切換設
定する（ステップ５４）。

【００３７】次に、設定された状態でもって再生をし
（ステップ５５）、上述したように再生終了の検出等に
よって再生終了となるまで（ステップ５６）、再生を続
ける。

【００３８】再生終了となると、レーザ光源３２を通常
ディスクの再生時のパワーにリセットすると共に、光デ
ィスク３１の回転を通常ディスクの再生時の回転にリセ
ットする（ステップ５７）。

【００３９】次に、ホストからの再生指令やマニュアル
スイッチによる再生指令があるか否か判断し（ステップ
５８）、再生指令があるときはステップ５３に戻ってデ
ィスク種類の判別をする。

【００４０】再生指令がないときは、所定時間が経過し
たか否か判断する（ステップ５９）。所定時間経過した
ときは、レーザ光源３２をオフとすると共に、スピンド
ルモータ３８の回転を停止して（ステップ６０）、再生
を終了する。

【００４１】本例は以上のように構成され、光ディスク
３１のリードインの部分のサブコード内のディスク種類
判別データに基づいて、光ディスク３１が通常ディスク
であるかＳＲディスクであるか判別される。そして、光
ディスク３１が通常ディスクであるときは、レーザ光源
３２のパワーが低い状態とされると共に、光ディスク３
１の回転は高線速度状態とされて再生が行なわれる。一
方、光ディスク３１がＳＲディスクであるときは、レー
ザ光源３２のパワーが高い状態とされると共に、光ディ
スク３１の回転は低線速度状態とされて再生が行なわれ
る。上述したように、ＳＲディスクの線記録密度は通常
ディスクの線記録密度のｍ倍であるが、ＳＲディスクの
再生時の線速度は通常ディスクの再生時の線速度の１／
ｍとされるため、ＳＲディスクの再生時にも通常ディス
クの再生時と同様の転送レートでもって情報信号が再生
される。

【００４２】本例おいては、光ディスク３１がＳＲディ
スクであるときは、レーザ光源３２のパワーが高くされ
るので、ＳＲディスクを材料層３の部分的溶融を伴う超
高解像度再生を行なうことができる。また、光ディスク
３１が通常ディスクであるときは、レーザ光源３２のパ
ワーが低くされるので、無駄な電力消費を回避すること
ができる。

【００４３】なお、上述実施例においては、ホストから
の再生終了命令等があるときは、レーザ光源３２のパワ
ーや光ディスク３１の回転を通常ディスクの再生時の状
態にリセットして、所定時間再生指令があるか否か待つ
ようにしたものであるが、ホストからの再生終了命令等
があるときは、直ちに再生を終了するようにしてもよ
い。図３は、そのときのＣＰＵ４２の動作を示してお
り、ステップ５６で再生終了命令等があるときは、レー
ザ光源３２をオフにすると共に、スピンドルモータ３８
の回転を停止して（ステップ６０）、再生を終了する。
図３において、図２と対応するステップには同一符号を
付して示している。

【００４４】また、上述実施例においては、リードイン
の部分のサブコードに基づいて、光ディスク３１の種類
をＣＰＵ４２が判別してレーザ光源３２のパワーや光デ
ィスク３１の回転を制御するようにしたものであるが、
マニュアルスイッチの操作によって光ディスク３１の種
類を外部よりＣＰＵ４２に入力し、これに基づいてレー
ザ光源３２のパワーや光ディスク３１の回転が制御され
るようにしてもよい。この場合には、ＳＲディスクのリ
ードインの部分を通常ディスクと同じ再生ができるよう
に構成する必要はなく、しかもリードインの部分のサブ
コードにディスクの種類を示すデータを挿入する必要も
ない。

【００４５】また、上述実施例では、ＳＲディスクの再
生時の線速度を通常ディスクの再生時の線速度の１／ｍ
としているが、ＳＲディスクの再生時の線速度を通常デ
ィスクの再生時の線速度と同様にすれば、通常ディスク
の再生時のｍ倍の転送レートでもって情報信号を再生で
き、高速転送が可能となる。

【００４６】

【発明の効果】この発明によれば、光ディスクがＳＲデ
ィスクであるときは、読み出し光のパワーが高い状態に
切り換えられて再生されるので、材料層の部分的溶融を
伴う超高解像度再生を行なうことができる。また、光デ
ィスクが通常ディスクであるときは、読み出し光のパワ
ーが低い状態に切り換えられて再生されるので、無駄な
電力消費を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】ＣＰＵの動作を示すフローチャートである。

【図３】ＣＰＵの動作を示すフローチャートである。

【図４】光ディスクの一例の構成を示す断面図である。

【図５】レーザスポットの光強度分布と光ディスクの温
度分布（反射率）との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 位相ピット ２ 透明基板 ３ 相変化材料層 ３１ 光ディスク ３２ レーザ光源 ３３ 再生用フォトディテクタ ３６ データ再生系 ３７ 回転サーボ回路 ３８ スピンドルモータ ４０ オートパワーコントロール回路 ４２ ＣＰＵ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報信号に応じて位相ピットが形成され
   た透明基板上に温度によって反射率が変化する材料層が
   形成されてなる第１の光ディスクと、位相ピットが形成
   された透明基板上に反射膜が形成されてなる第２の光デ
   ィスクとを再生する光ディスク再生装置であって、 読み出し光のパワーを上記第１および第２の光ディスク
   に適したパワーにそれぞれ切り換えるパワー切換手段を
   備えてなる光ディスク再生装置。