JPH09190669A - 情報再生装置及び光記録媒体の再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光スポット内の媒体の温度分布を媒体自体の
温度に関係なく常に所定の温度分布とする。 【解決手段】 赤外線温度センサー３は光記録媒体１の
温度を測定する。コントローラー４は測定された媒体１
の温度に基づいて最適な再生光強度を算出する。そし
て、媒体１に照射される再生光の強度が算出した強度に
なるように、ドライブ回路５を介して半導体レーザー２
１の駆動電流を調節する。こうして、光スポット内の媒
体の温度分布を媒体自体の温度に関係なく常に所定の温
度分布とすることができる。媒体１が超解像読み出し用
であれば、超解像再生を担う光スポットの有効な開口部
の形状を常に適切な形状とすることができ、情報を安定
して読み取ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体から情
報を読み取る情報再生装置、及び再生方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】高密度データが蓄積でき高速に情報処理
可能な光記録媒体は、オーディオや画像用途、さらには
コンピュータメモリーとして注目されている。読み出し
専用のＣＤはオーディオ用やコンピュータ用として急速
に普及している。また直径５．２５インチや３．５イン
チ等の光ディスクは１回のみ情報の書き込みが可能であ
るライトワンスタイプ及び情報の書き換えが可能である
光磁気タイプがＩＳＯ規格により標準化されており、今
後さらに広く普及するものと予想されている。また、書
き換えが可能である光ディスクとして相変化タイプも市
場に現れ始めている。このような中で一つの記憶媒体に
さらに多くの情報を記憶したい、そしてそのためにさら
に情報を高密度に記録・再生したいという要求が極めて
高まっており、そのため様々な検討がなされている。

【０００３】ところで、再生装置から光記録媒体に照射
する再生光の強度を増すと、図２に示すように、ある程
度までは光検出器に戻る再生光量の増加に対応して再生
信号のＣ／Ｎ（Carrier to Noise ratio）が上がる。し
かし、それ以上再生光強度を増すと、媒体の温度上昇に
よるカー回転角の低下によりＣ／Ｎは下がり始める。さ
らに、再生光強度を増すと記録されている情報を破壊し
てしまう。つまり、最も高いＣ／Ｎが得られる最適な再
生光の強度が存在する。情報を高密度に記録したいとい
う要請を満たすためには、再生光強度を最適に設定して
可能な限り再生信号のＣ／Ｎの向上を図り、媒体の能力
を限界まで引き出してやることが望ましい。

【０００４】一方、光ヘッドの光源波長を短くすること
によって再生用光スポットを小さくし、高密度に記録し
た情報の再生を可能にするという方法が試みられている
が、光ヘッドの光源に用いられる半導体レーザーの波長
は限られており、また短波長のレーザーではレーザー光
の形状や出力等が不十分という問題がある。そこで、光
源の波長と再生用光スポットの大きさが現状のままで
も、高密度に記録された情報を読み出すことができる超
解像読み出し用媒体が開発された。

【０００５】これは、再生光による媒体の温度上昇と媒
体の回転移動との組み合わせにより生ずる光スポット内
の媒体の温度分布を利用して、光スポット内に入った媒
体の信号の一部を再生信号として検出されないようにマ
スクするものである。この結果、信号を読み出すことが
できる実効的な開口の領域は光スポットより小さなもの
となり、より高密度な情報の再生が可能となる。図３を
用いてこのような超解像再生の１例であるＦＡＤ（Fron
t Aperture Detection）方式を簡単に説明する。図３
（ａ）はＦＡＤ方式の光記録媒体の平面図、図３（ｂ）
は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【０００６】このＦＡＤ方式による光記録媒体３１は、
ＴｂＦｅＣｏからなる記録層３２、ＴｂＦｅからなる切
断層３３、ＧｄＦｅＣｏからなる再生層３４の磁性３層
を備えており、信号再生は再生層側から行われる。初期
状態において各層の磁化の向きは、図３（ｂ）に示すよ
うに、情報（記録マーク３８）が記録された記録層３２
の磁化の向きに揃っている。これは、互いに接している
膜同士に交換結合力が働くためである。そして、再生時
には外部磁界Ｈｒを与える。図３（ａ）のように再生用
光スポット３５が媒体３１に対して相対的に移動する
と、光スポット３５内に入った媒体３１の前方領域が低
温領域３６となり、後方が高温領域３７となる温度差が
生じる。

【０００７】そして、この高温領域３７の温度が切断層
３３の磁化が消失する温度（キュリー温度）に達する
と、再生層３４の磁化と切断層３３を介した記録層３２
との結合が切断され、これにより再生層３４の磁化が外
部磁界Ｈｒの向きに反転する（図３（ｂ）ではＢの位置
の磁化の向きが反転している）。つまり、高温領域３７
において、再生層３４の磁化は記録マーク３８の有無に
拘らず一定状態を示し、信号再生に寄与しないマスクと
なる。他方、記録状態を保持している低温領域３６のみ
が信号検出を担う光スポットの実効的な開口部の役目を
果たし、これによりこの領域３６内の記録マーク３８ａ
のみを読み取ることができる。

【０００８】超解像読み出し用媒体には、このようなＦ
ＡＤ方式の他に、高温領域のみが開口部になり残りがマ
スクとなるＲＡＤ（Rear Aperture Detection ）方式や
ＣＡＤ（Center Aperture Detection ）方式が発明され
ている。ＲＡＤ方式の媒体は、記録層とその上に形成さ
れた再生層とを有する。そして、初期化磁界により再生
層の磁化の向きを一定の方向に揃えておく。上記と同様
に光スポットを照射すると、スポット内の高温領域にお
いて、再生層の磁化の向きは交換結合力により記録層の
磁化の向きに反転し、開口部として機能する。また低温
領域では、再生層の磁化の向きは初期状態のままとな
り、マスクとして機能する。こうして、超解像再生を実
現することができる。

【０００９】また、ＣＡＤ方式の媒体は、記録層と、そ
の上に形成された低温で面内磁化（磁化の向きが水平方
向）、高温で垂直磁化を示す再生層とを備えている。こ
の媒体に対して光スポットを照射すると、スポット内の
中心付近の高温領域において、再生層の磁化の向きが記
録層と同じ向きとなり、開口部として機能する。またそ
れ以外の領域では、再生層の磁化の向きが面内磁化のま
まとなり、この面内磁化は垂直入射光に対してカー効果
を与えないので、マスクとして機能する。こうして、超
解像再生を実現することができる。また、マスク生成の
原理は、以上のように磁気的結合力と保磁力や磁化の大
きさの変化を利用したものや、相変化による透過率の変
化によるもの等が発表されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、再生装置か
ら光記録媒体に照射する再生光の強度は、媒体や周囲の
環境温度などに関係なく一定となっている。しかし、上
記のような超解像読み出し用媒体では、媒体自体の温度
が変化すると、同じ強度の再生光を照射しても光スポッ
ト内の媒体の温度分布が変化し、上述した有効な開口部
の形状が変化することになる。したがって、媒体自体の
温度が変化すると、超解像再生の効果が十分に得られな
くなり、情報の読み誤りが起こりやすいという問題点が
あった。

【００１１】また、超解像読み出し用媒体でない通常の
媒体では、媒体自体の温度が変化すると、上記温度分布
の変化によって再生信号のＣ／Ｎが変化する。よって、
最も高いＣ／Ｎが得られるように再生光強度を最適に設
定しても、媒体自体の温度が変化するとＣ／Ｎが低下し
てしまうので、一定の再生光強度では媒体の能力を十分
に生かすことができないという問題点があった。また、
再生装置側で光記録媒体の温度を常に一定にしようとす
ると、再生装置の設置環境温度が制限される上に、装置
内の発熱等の対策も必要となり装置が大がかりになって
しまうという問題点があった。本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、再生光スポット内の媒体
の温度分布を媒体自体の温度に関係なく常に所定の温度
分布とすることができる情報再生装置及び再生方法を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の情報再生装置
は、光記録媒体の温度を測定する測定手段と、光記録媒
体に対して照射する情報読み出しのための再生光の光強
度が適切となるように、測定された光記録媒体の温度に
基づいて再生光の光強度を調整する制御手段とを有する
ものである。このような構成により、光記録媒体の温度
が変化しても再生光の光強度を適切に調整することがで
き、再生光スポット内の媒体の温度分布を媒体自体の温
度に関係なく常に所定の温度分布とすることができる。

【００１３】また、光記録媒体の温度を測定し、光記録
媒体に対して照射する情報読み出しのための再生光の光
強度が適切となるように、光記録媒体の温度に基づいて
再生光の光強度を調整するようにしたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
を示す情報再生装置のブロック図である。１は光記録媒
体、２は光ヘッド、３は媒体１の温度を測定する測定手
段となる温度センサ−、４は情報再生装置を制御する制
御手段となるコントローラー、５は光ヘッド２内の半導
体レーザー２１を駆動するレーザドライブ回路である。

【００１５】また、２２は半導体レーザー２１から出射
したレーザー光を分割するビームスプリッタ、２３はビ
ームスプリッタ２２からのレーザー光を通過させると共
に、光記録媒体１に照射されたレーザー光の反射光を反
射して後述する光検出器に入射させるビームスプリッ
タ、２４は対物レンズ、２５は光記録媒体１に照射され
るレーザー光の強度を検出するためのフロントモニタ、
２６は光記録媒体１からの反射光を検出するための光検
出器である。

【００１６】次に、このような情報再生装置の動作を説
明する。本実施の形態では、媒体１を再生半径位置に関
係なく回転数一定で回転させるＣＡＶ（Constant Angul
ar Velocity ）の場合について説明する。情報再生装置
のコントローラー４は、光記録媒体１が挿入されると、
図示しないスピンドルモータによって媒体１を所定の回
転数に回転させる。

【００１７】赤外線温度センサー３は、光記録媒体１の
表面の温度を測定する。なお、この温度は、レーザー光
による温度上昇の影響を受けていない箇所で測定され
る。次いで、コントローラー４は、温度センサー３によ
って測定された光記録媒体１の温度と媒体１の線速度に
基づいて、最適な再生光強度（再生時に媒体１に照射さ
れるレーザー光のパワー）を以下のように算出する。

【００１８】まず、コントローラー４は、光記録媒体１
の温度に基づいて最適な再生光強度Ｐを次式のように算
出する。 Ｐ＝｛（Ｔｒ−Ｔ）／（Ｔｒ−２５）｝×Ｐｎ（２５） ・・・（１） ここで、Ｔは温度センサー３によって測定された媒体１
の温度、Ｐｎ（２５）は温度Ｔが２５℃で、かつ所定の
線速度（例えば最内周の線速度）Ｖ０のときの最適な再
生光強度である。

【００１９】また、媒体１が超解像読み出し用媒体の場
合、Ｔｒは超解像再生の効果が十分に得られる最適な温
度であり、上述したＦＡＤ方式の場合、再生光スポット
内でマスクが形成される温度、つまり切断層３３の磁化
が消失して再生層３４の磁化方向が外部磁界Ｈｒの向き
に反転する温度に設定される。また、ＲＡＤ方式の場
合、光スポット内で開口が形成される温度、つまり再生
層の磁化方向が記録層の磁化の向きに反転する温度に設
定され、ＣＡＤ方式の場合、同様に開口が形成される温
度、つまり面内方向を向いている再生層の磁化が垂直磁
化を示す温度に設定される。

【００２０】また、媒体１が超解像読み出し用でない光
磁気ディスク等の通常媒体の場合、再生信号のＣ／Ｎが
最も高くなる最適な温度であり、例えばカー回転角の低
下が顕著になり始める温度を目安として設定される。続
いて、コントローラー４は、図示しないホストコンピュ
ータからの命令により再生すべき情報が記録されている
目標位置のアドレスを計算して、次にこのアドレスから
目標位置における媒体１の線速度Ｖを求め、これにより
式（１）で求めた再生光強度Ｐを次式のように補正す
る。 Ｐｒ＝（Ｖ／Ｖ０）^1/2 ×Ｐ ・・・（２）

【００２１】こうして、目標位置における最適な再生光
強度Ｐｒが得られる。光記録媒体１の線速度Ｖによって
再生光強度を変えるのは、同一の再生光強度を与えても
線速度が異なると、再生光によってできる媒体１の温度
分布が変化してしまうからである。式（２）の補正を行
うことにより、光スポット内の媒体１の温度分布が線速
度による相違を生じないようにすることができる。した
がって、線速度一定のＣＬＶ（Constant Linear Veloci
ty）の場合には、式（２）の補正を行う必要はない。

【００２２】次に、コントローラー４は、レーザドライ
ブ回路５を制御して半導体レーザー２１を点灯させる。
半導体レーザー２１から出射したレーザービームの一部
がビームスプリッタ２２によって分離され、フロントモ
ニタ２５へ入射する。これにより、再生光強度が検出さ
れる。この検出された再生光強度に基づいて、コントロ
ーラー４は、媒体１に照射される再生光の強度が算出し
た最適再生光強度Ｐｒになるように、レーザドライブ回
路５を介して半導体レーザー２１の駆動電流を調節す
る。

【００２３】続いて、コントローラー４は、図示しない
フォーカスアクチュエータを介して光ヘッド２の対物レ
ンズ２４を動かしてフォーカスの引き込みを行い、フォ
ーカスを合わせるフォーカス制御を行う。さらに、レー
ザービームが媒体１上のどこを照射しているかを知るた
めに、図示しないトラッキングアクチュエータを制御し
てビームのトラック引き込み動作をし、レーザービーム
を媒体１のトラックに追従させるトラッキング制御を行
う。

【００２４】光検出器２６で得られた信号を図示しない
再生回路で信号処理することにより光記録媒体１からア
ドレス情報を読み取ることができる。コントローラー４
は、読み取った現在のアドレスと目標位置のアドレスと
の差の分だけレーザービームを移動するために光ヘッド
２を移動させるシーク動作を行う。シーク動作によって
到達した場所で、再びトラッキング制御を行って、アド
レス情報を読み取り、レーザービームが目標アドレスに
到達しているかどうかを判断する。

【００２５】そして、目標位置に到達していれば、光検
出器２６で得られた信号から情報を再生する。また、読
み取ったアドレスと目標アドレスとの間にずれがあれ
ば、レーザービームを移動させるステップジャンプ動作
を繰り返して目標アドレスに到達した後、情報の再生を
行う。以上のような再生光強度の設定、シークあるいは
ステップジャンプ動作、アドレスの読み取り及び情報の
再生を、ホストコンピュータからの命令により再生すべ
き目標位置が発生する度に繰り返し、順次必要な情報の
読み出しを行う。こうして、最適な光強度で再生するこ
とができる。

【００２６】なお、本実施の形態では、媒体１の目標位
置における線速度Ｖによって再生光強度を変えているの
で、目標位置への移動途上の位置において、設定された
再生光強度がその位置の最適な再生光強度よりも高くな
る場合がある（例えば、目標位置が現在位置よりも外側
にある場合）。よって、このような場合、シークあるい
はステップジャンプ動作中は再生光強度を一定の値にし
ておき、目標位置に到達してから算出した最適再生光強
度に設定するようにしてもよい。

【００２７】また、本実施の形態では、光記録媒体１の
温度Ｔの測定方法として、非接触式の赤外線温度センサ
ー３を用いたが、これに限るものではなく、接触式の温
度センサーや、媒体面上の熱膨張を読み取る、あるいは
温度により色を変えるサーモラベルの色を読み取るなど
の方法を用いてもよい。また、媒体１の温度を直接測定
するのではなく、情報再生装置内の空気の温度や媒体１
に付属しているハブやカートリッジなどの温度を測定
し、そこから媒体１の温度を推定してもよい。

【００２８】また、本実施の形態では、媒体１の温度Ｔ
を常時測定しているが、媒体１の温度の変化は通常緩や
かであるので、温度の測定はある程度の間隔ごとに行
い、次回の測定まではその測定値をそのまま媒体温度Ｔ
として用いるか、又は次回の測定まではその値とそれ以
前の値から温度の変化率を予想して媒体温度Ｔを推定す
るようにしてもよい。

【００２９】また、再生と記録の両方を行う記録再生装
置であって、記録パワーも温度によって変えるような記
録再生装置では上記のような温度測定の手段を記録時用
と再生時用に兼ねることが可能である。また、本実施の
形態では、超解像読み出し用媒体として、ＦＡＤ、ＲＡ
Ｄ、ＣＡＤ方式など磁気超解像光磁気ディスクの例で説
明したが、光磁気ディスク以外のその他の超解像媒体で
も同様の効果を得ることができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、制御手段が光記録媒体
の温度に応じて再生光の光強度を適切に調整するので、
再生光スポット内の媒体の温度分布を媒体自体の温度に
関係なく常に所定の温度分布とすることができる。した
がって、再生する光記録媒体が超解像読み出し用媒体で
あれば、超解像再生を担う光スポットの有効な開口部の
形状を媒体自体の温度に関係なく常に適切な形状とする
ことができ、媒体の温度が異なる場合にも高密度に記録
された情報を安定して読み取ることができる。また、光
記録媒体が超解像読み出し用でない通常媒体であれば、
最も高い再生信号のＣ／Ｎを媒体自体の温度に関係なく
常に得ることができ、媒体の能力を十分に生かすことが
できる。また、情報再生装置で光記録媒体の温度を常に
一定に維持しなくてもよいので、装置の設置環境温度が
制限されたり発熱等の対策によって装置が複雑になった
りすることがない。

【００３１】また、光記録媒体の温度に応じて再生光の
光強度を適切に調整することにより、再生光スポット内
の媒体の温度分布を媒体自体の温度に関係なく常に所定
の温度分布とすることができる。したがって、再生する
光記録媒体が超解像読み出し用媒体であれば、超解像再
生を担う光スポットの有効な開口部の形状を媒体自体の
温度に関係なく常に適切な形状とすることができ、媒体
の温度が異なる場合にも高密度に記録された情報を安定
して読み取ることができる。また、光記録媒体が超解像
読み出し用でない通常媒体であれば、最も高い再生信号
のＣ／Ｎを媒体自体の温度に関係なく常に得ることがで
き、媒体の能力を十分に生かすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態を示す情報再生装
置のブロック図である。

【図２】 再生光強度に対する再生信号のＣ／Ｎの変化
を示す図である。

【図３】 超解像読み出し用媒体の１例となるＦＡＤ方
式の光記録媒体の平面図及び断面図である。

【符号の説明】

１…光記録媒体、２…光ヘッド、３…温度センサー、４
…コントローラー、５…レーザドライブ回路、２１…半
導体レーザー、２２、２３…ビームスプリッタ、２４…
対物レンズ、２５…フロントモニタ、２６…光検出器。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 19/02 ５０１ Ｇ１１Ｂ 19/02 ５０１Ｈ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光記録媒体から情報を光学的に読み取る
   情報再生装置であって、 前記光記録媒体の温度を測定する測定手段と、 光記録媒体に対して照射する情報読み出しのための再生
   光の光強度が適切となるように、測定された光記録媒体
   の温度に基づいて再生光の光強度を調整する制御手段と
   を有することを特徴とする情報再生装置。
2. 【請求項２】 光記録媒体から情報を光学的に読み取る
   再生方法であって、 前記光記録媒体の温度を測定し、 光記録媒体に対して照射する情報読み出しのための再生
   光の光強度が適切となるように、前記光記録媒体の温度
   に基づいて再生光の光強度を調整することを特徴とする
   光記録媒体の再生方法。