JPH06301981A

JPH06301981A - 光ディスクおよび再生装置

Info

Publication number: JPH06301981A
Application number: JP5091057A
Authority: JP
Inventors: Yorimi Suzuki; 順美鈴木; Nobuhiro Tokujiyuku; 伸弘徳宿; Masaaki Kurebayashi; 正明榑林; Hitoshi Yanagihara; 仁柳原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-04-19
Filing date: 1993-04-19
Publication date: 1994-10-28

Abstract

(57)【要約】【目的】最短記録マーク周期が再生スポット径以下であ
る高密度光ディスクをの再生をすることを目的とする。【構成】記録部分と未記録部分の反射率の差を信号とす
る光ディスクにおいて、データ記録領域の先頭部分に再
生スポット径以上の長さの未記録領域を設ける。また、
光ディスクからの反射光強度を検出して再生を行う光デ
ィスク再生装置において、検出した反射光強度の情報を
遅延する遅延回路および検出した反射光強度の情報と遅
延された情報を比較しその差分を計算する比較演算回路
を設ける。【効果】本発明によれば、最短記録マーク周期が再生ス
ポット径よりも小さい高密度光ディスクを再生すること
が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度で記録されてい
る光ディスクおよび光ディスクの情報を再生する再生装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】再生専用光ディスク、相変化型光ディス
クおよび合金型光ディスクは、レーザー光を記録トラッ
ク部分に照射し記録部分と未記録部分の反射光強度の差
を検出することによって再生を行う。レーザー光源から
出射した再生光は回折格子、対物レンズを通って光ディ
スク上に集光し微小な光スポットとなる。この際、情報
の読み出し領域は光スポットの径で決まる。光ディスク
からの反射光は上記光路を逆行し受光素子および光検出
器にてその光強度を検出される。

【０００３】高密度情報が記録されている上記光ディス
クを再生する場合、読み出し領域を縮小するため光スポ
ット径を微小化する必要がある。これを実現する従来の
技術としては、主にレーザー光の短波長化、対物レンズ
の開口率(ＮＡ)増大が行われている。また、特開平４−
１５７６３４号公報に示すように光源から出射する光束
の中心付近の光強度をあらかじめ減衰させ、対物レンズ
を通して集光される光スポットをガウス分布型の光束よ
り小さくさせる方法もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】光ディスクは、レーザ
ー光による穴あけ、結晶化等レーザー光照射部分の反射
率を変化させることによって記録を行う。このとき記録
マークの大きさはレーザー光のパワーによって決まるた
め、記録レーザーパワーを小さくすればスポット径より
も小さいマークを記録することができる。しかし、再生
時には光スポット内を通過する記録マークを個別に検出
する必要があるため、結果的に記録マークの周期は再生
光のスポット径によって決定される。

【０００５】したがって、高密度で情報が記録されてい
る光ディスクを再生するには、光ディスクに照射するレ
ーザー光の光スポット径を通常の再生よりもさらに小さ
くする必要がある。これを実現するには、再生レーザ光
を集光する対物レンズの開口率(ＮＡ)の増大およびレー
ザー光の短波長化などの方法がある。しかし、光ディス
クの反り、光ピックアップの組立て精度および再生情報
の信頼性などを考慮するとこれまで以上に対物レンズの
ＮＡを大きくすることは難しい。レーザー光の短波長化
についても、半導体レーザーの波長およびコストの点か
ら現時点では困難である。光強度を減衰させる方法につ
いても、再生レーザー光の強度減衰と共に反射光強度が
劣化するという問題がある。また、これらの方法では基
本的に記録マーク周期が光スポット径に依存しており、
マーク周期が光スポット径以下の場合には再生が不可能
である。

【０００６】本発明ではこれらの問題点を解決し反射光
強度の差を検出し再生を行う光ディスクにおいて、記録
マークの周期が再生光スポット径以下の場合でも再生を
可能にする光ディスク記録媒体および光ディスク再生装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク再生
装置は上記問題点を解決するため、記録部分と未記録部
分の反射率の差を信号とする光ディスクにおいて、再生
可能な領域の一部に再生光スポット径(以下光スポット
径)以上の長さの未記録領域を設ける。また、光ディス
クからの反射光強度を検出して再生を行う光ディスク再
生装置において、検出した反射光強度の情報を遅延する
遅延回路および検出した反射光強度の情報と遅延された
情報を比較しその差分を計算する比較演算回路を設け
る。

【０００８】

【作用】上記光ディスクおよび再生装置を用いれば、以
下に説明するように記録マークの周期が光スポット径以
下である光ディスクを再生を行うことができる。

【０００９】例えば未記録部分がデータ記録領域の先頭
にあり、最短記録マークの２周期分が光スポット径(d)
に相当する場合を図１に示すＰＡＤを用いて説明する。
再生レーザー光はガウス分布型の光強度分布を持ち、再
生光スポット径の半分(d/2)となる同心円状の領域（検
出領域)のみで信号を検知すると仮定する。

【００１０】再生レーザー光の反射光強度からアドレス
終端を判断し、データ領域の先頭にある未記録部分の光
強度信号R1を比較演算回路内部のメモリａに格納すると
同時に遅延回路に送る。このとき遅延回路の遅延時間t_D
は最短記録マーク長(d/4)を光スポットが通過する時間d
/4v(vは線速)とする。

【００１１】未記録部分検出後の時間ｔがd/4v未満の場
合は、光スポットから順次検出される反射光強度Ｒとメ
モリａにある未記録部分の信号R1との差分を出力信号Ｖ
とする。出力信号Ｖは再生信号への変換を行う復調回路
へ送られると同時に遅延回路に送られ遅延信号Ｄとな
る。

【００１２】ｔがd/2v以上の場合は、順次検出される反
射光強度Ｒから遅延信号Ｄおよび未記録部分の信号R1を
差し引いた信号を出力信号Ｖとする。以下出力信号Ｖは
遅延信号Ｄとして遅延回路に送られ、順次検出される反
射光強度Ｒから未記録部分の信号R1および遅延信号Ｄを
差し引いて出力信号Ｖを求める動作を繰り返す。

【００１３】こうして得られた出力信号Ｖは、検出した
光強度情報Ｒのうち検出領域の先端半分(d/2)にある記
録マークの信号に相当する。

【００１４】上記検出手段を用いることによって、記録
マーク周期が光スポット径以下である光ディスクを再生
をすることができる。

【００１５】

【実施例１】本発明による光ディスクおよび再生装置の
実施例１を以下に示す。

【００１６】本発明による信号検出部のアルゴリズム図
１、再生装置の要部ブロック図を図２、光ディスク上の
光スポットと記録マークの模式図を図３に、記録マーク
の検出パターンを図４、図５、図６、図７に示す。１は
レーザー光源、２はビームスプリッタ(回折格子)、３は
光学系、４は光ディスク、５ａ，５ｂはフォトダイオー
ド(受光素子)、６は遅延回路、７は比較演算回路、７ａ
はメモリ、８はアドレス終端検出回路、９は記録マー
ク、１０は未記録領域、１１は信号検出部分を示す。

【００１７】以下記録マーク周期が光スポット径の半分
となる信号を記録した光ディスクを再生する場合につい
て図１、図２、図３を用いて説明する。

【００１８】光ディスクにはデータ記録領域の先頭部分
に再生光スポット径ｄと同じ長さの未記録領域を設定す
る。再生光スポット(以下光スポット)がアドレスフラグ
領域を走査するとき、光ディスクからの反射光はビーム
スプリッタ２によって回折されフォトダイオード５ａに
受光される。この時、再生レーザー光はガウス分布型の
光強度分布を持つため、再生光スポット径の半分(d/2)
となる同心円状の領域、すなわち図３に示す信号検出部
分１１が実際に信号を検知する検出領域となる。

【００１９】その後、アドレス終端検出回路８によりア
ドレスフラグ領域とデータ記録領域の境界を判断し、比
較演算回路７内部のメモリａの情報を消去する。続いて
光スポットから検出されるデータ領域先頭の未記録部分
の光強度信号R1を比較演算回路７内部のメモリ７ａに格
納すると同時に、遅延回路６へ送る。検出される信号は
遅延時間t_Dは光スポットが最短記録マークをを読み取る
時間d/4v(vは線速)とする。

【００２０】未記録部分検出後の時間ｔがd/2v未満の場
合は、光スポットから検出される反射光強度Ｒとメモリ
ａにある未記録部分の信号R1との差分を出力信号Ｖとす
る。のとき求めた出力信号は、遅延回路６に送られると
同時に復調回路に送られ再生信号に変換される。

【００２１】一方、ｔがd/2v以上の場合は、順次検出さ
れる反射光強度Ｒから遅延信号Ｄおよび未記録部分の信
号R1を差し引いた信号を出力信号Ｖとする。以下出力信
号Ｖは復調回路に送られると同時に遅延回路６において
順次遅延される。そして、検出される反射光強度Ｒから
未記録部分の信号R1および遅延信号Ｄを差し引いて出力
信号Ｖを求める動作を繰り返す。こうして得られた出力
信号Ｖは、図３に示す信号検出部分１１内部ある記録マ
ークの有無および種類を示す。

【００２２】例えば図４のように新たに検出した部分に
最短記録マークが１個ある場合、出力信号Ｖは最短記録
マークの信号レベルV1を示す。図５のように検出部分に
記録マークがない場合、検出した信号は未記録部分の信
号と等しく出力信号Ｖは０となる。また、図６のように
検出部分にある記録マークの長さがd/2以上である場
合、検出部分と未記録部分との差は最大となり信号レベ
ルV2を示す。また、マーク長が異なる部分を再生する場
合の記録信号、検出信号、遅延信号および出力信号を図
７に示す。

【００２３】上述したように、信号検出部分１１内部に
ある記録マークのみの情報を信号として検出することに
より、記録マークの周期が光スポット径以下である高密
度の情報を再生をすることが可能となる。またこの方法
では、信号検出部分以外の光スポット内部に信号がある
場合その信号はノイズとなるが、再生光がガウス分布型
の強度を持つためノイズによる影響は少ない。

【００２４】本実施例では光スポット径ｄに対し、最短
記録マーク周期d/2の場合を取り上げたが、本再生手段
は最短記録マーク周期d/2以上の場合について可能であ
る。また、未記録部分についても本実施例では検出誤差
を考慮しデータ記録領域の先頭に設けたが、データ再生
前にメモリａに格納できればどのような方法を用いても
良い。

【００２５】なお、本実施例の再生方法は、記録部分と
未記録部分の反射率の違いを再生信号として検知するタ
イプの光ディスクであれば、いずれも記録マークの周期
が光スポット径以下である高密度の情報を再生をするこ
とが可能である。

【００２６】

【実施例２】本発明による光ディスクおよび再生装置の
実施例２を以下に示す。

【００２７】本発明による信号検出部のアルゴリズムを
図８、再生装置の要部ブロック図を図９、光ディスク上
の光スポットと記録マークの模式図を図１０に、記録マ
ークの検出パターンを図１１に示す。１はレーザー光
源、２はビームスプリッタ(回折格子)、３は光学系、４
は光ディスク、５ａ，５ｂはフォトダイオード(受光素
子)、６ａ，６ｂ，６ｃは遅延回路、７’は比較演算回
路、８はアドレス終端検出回路、９は記録マーク、１０
は未記録領域、１１は信号検出部分を示す。

【００２８】以下記録マーク周期が光スポット径の１／
４となる信号を記録した光ディスクを再生する場合につ
いて図８、図９、図１０を用いて説明する。

【００２９】光ディスクにはデータ記録領域の先頭部分
に再生光スポット径ｄと同じ長さの未記録領域を設定す
る。再生光スポット(以下光スポット)がアドレスフラグ
領域を走査するとき、光ディスクからの反射光は図８に
示すようにビームスプリッタ２によって回折され、フォ
トダイオード５ａに受光される。この時、再生光スポッ
トの強度はガウス分布を示すことから、実効的な検出領
域は図１０、図１１に示す信号検出部分１１となる。

【００３０】その後、アドレス終端検出回路８によりア
ドレスフラグ領域とデータ記録領域の境界を判断し、比
較演算回路７’内部のメモリ７ａの情報を消去する。続
いて、光スポットはデータ領域先頭の未記録部分の光強
度信号R1を検出し、比較演算回路７’内部のメモリ７ａ
に格納すると同時に遅延回路６ａへ送る。遅延時間t_D ₁
は光スポットが最短記録マークを読み取る時間d/8v(vは
線速)とする。

【００３１】3d/8v未満の場合、光スポットから検出さ
れる反射光強度Ｒとメモリａにある未記録部分の信号R1
との差分を出力信号Ｖとする。求めた出力信号Ｖはｔが
d/4v以上のとき遅延回路６ａに送られる。なお、求めた
出力信号Ｖは復調回路において再生信号に変換される。

【００３２】ｔが3d/8v以上d/2v未満の場合、光スポッ
トから検出される反射光強度Ｒからメモリａにある未記
録部分の信号R1および遅延回路６ａの出力D1を差し引い
た信号を出力信号Ｖとする。出力信号Ｖは遅延信号D1は
遅延回路６ｂに、遅延回路６ａに順次送られる。遅延回
路６ｂの遅延時間t_D2は遅延回路６ａと同じく最短記録
マークを読み取る時間d/8vとする。

【００３３】ｔがd/2v以上5d/8v未満の場合は、光スポ
ットから検出される反射光強度Ｒからメモリａにある未
記録部分の信号R1、遅延回路６ａの出力D1および遅延回
路６ｂの出力D2を差し引いた信号を出力信号Ｖとする。
出力信号Ｖは復調回路にて再生信号に変換されると同時
に遅延回路６ａに、遅延信号D1は遅延回路６ｂに、遅延
回路D2は遅延回路６ｃに順次送られる。遅延回路６ｃの
遅延時間t_D3は遅延回路６ａ，６ｂと同じく最短記録マ
ーク分d/8vとする。

【００３４】ｔが5d/8v以上の場合は、新たに検出され
る反射光強度Ｒから未記録部分の信号R1、遅延信号D1，
D2および遅延回路６ｃの出力D3を差し引いた信号を出力
信号Ｖとする。以下出力信号Ｖは復調回路にて再生信号
に変換されると同時に遅延回路６ａに、遅延信号D1は遅
延回路６ｂに、遅延回路D2は遅延回路６ｃに順次送ら
れ、新たに検出される反射光強度Ｒから未記録部分の信
号R1および遅延信号D1，D2，D3を差し引いて出力信号Ｖ
を求める動作を繰り返す。

【００３５】上述した方法によって、信号検出部分１１
にある記録マークの信号レベルを検出することにより、
記録マークの周期が光スポット径以下である高密度の情
報を再生をすることが可能となる。また、この方法では
信号検出部分以外の光スポット内部に信号がある場合そ
の信号はノイズとなるが、再生光がガウス分布型の強度
分布をもつためこのノイズによる影響は少ない。

【００３６】本実施例では光スポット径ｄに対し、最短
記録マーク周期d/4の場合を取り上げたが、本再生手段
の最短記録マーク周期の限界は比較演算回路７にある遅
延回路の数によって決まるためd/4の以外の場合につい
ても再生可能である。原理的には、再生光スポット径d
に対し最短記録マーク周期がd/nであるとき、遅延時間
をd/2nv(vは線速)、遅延回路の個数をn-1に設定するこ
とにより再生可能である。

【００３７】なお、本実施例の再生方法は、記録部分と
未記録部分の反射率の違いを再生信号として検知するタ
イプの光ディスクであれば、いずれも記録マークの周期
が光スポット径以下である高密度の情報を再生をするこ
とが可能である。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、最短記録マークの周期
が再生光のスポット径よりも小さい高密度光ディスクを
再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における再生方法のアルゴリズ
ムを示したＰＡＤ図。

【図２】本発明の実施例における再生装置の要部ブロッ
ク図。

【図３】本発明の実施例における光ディスク記録マーク
の模式図。

【図４】本発明の実施例における光ディスク記録マーク
検出パターンの模式図。

【図５】本発明の実施例における光ディスク記録マーク
検出パターンの模式図。

【図６】本発明の実施例における光ディスク記録マーク
検出パターンの模式図。

【図７】本発明の実施例における光ディスク記録マーク
検出パターンの模式図。

【図８】本発明の実施例における再生方法のアルゴリズ
ムを示したＰＡＤ図。

【図９】本発明の実施例における再生装置の要部ブロッ
ク図。

【図１０】本発明の実施例における光ディスク記録マー
クの模式図。

【図１１】本発明の実施例における光ディスク記録マー
クの模式図。

【符号の説明】

１…レーザー光源、２…ビームスプリッタ、３…光学系、４…光ディスク、５ａ，５ｂ…フォトダイオード、６ａ，６ｂ，６ｃ…遅延回路、７，７’…比較演算回路、８…アドレス終端検出回路、９…記録マーク、１０…未記録領域、１１…信号検出部分。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柳原仁神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録部分と未記録部分の反射光強度差を信
号として検出する光ディスク記録媒体において、再生可
能である領域の一部に再生光スポットの検出領域以上の
長さの未記録部分を有する光ディスク。
【請求項２】請求項１記載の光ディスク上に集光するよ
うレーザー光を照射し、該光ディスクからの反射光を受
光素子にて受光することにより該光ディスクの情報を再
生する光ディスク再生装置において、受光した反射光強
度の情報を遅延する遅延回路および複数の情報の比較お
よび計算を行う比較演算部を備えたことを特徴とする光
ディスク再生装置。
【請求項３】請求項２記載の光ディスク再生装置におい
て、再生光スポット径dに対して該光ディスクの最短記
録マーク周期lがd/nの関係(n=1,2…)にあるとき、再生
時の線速をvとすると遅延回路の遅延時間tがd/2nv、遅
延回路の個数がn-1であることを特徴とする光ディスク
再生装置。