(57)【要約】  本発明は、光記録担体１０から情報を取り出す方法および読出装置１であって、光記録担体を走査する放射ビーム３の読出パワーレベルが、読出速度に依存して設定される方法および読出装置１に関する。本発明はまた、そのような方法および読出装置と共に用いる、記録担体にも関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録担体から情報を取り出す方法であって、
放射ビームのパワーレベルを、予め決められた読出パワーレベルに設定する工程と、
前記放射ビームにより前記光記録担体を走査する工程と、
前記光記録担体より反射された放射ビームを検出する工程と、
前記反射された放射ビームから前記情報を取り出す工程とを含み、
０．２＜α＜０．８を満たす予め決められたパラメータをα、公称読出速度における読出パワーレベルをＰＮ、実際の読出速度を前記公称読出速度で割った値をｎとして、前記放射ビームの前記パワーレベルが、読出速度に依存して、
【数１】
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の読出パワーレベルに設定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記αの値が、０．３３と０．５０との間の範囲内にあることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記光記録担体から前記パラメータαの値を取り出す工程をさらに含み、
前記放射ビームの前記パワーレベルが、前記パラメータαの取り出された前記値に依存して設定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
多層光記録担体から情報を取り出すための請求項１記載の方法であって、各情報層について個別に前記放射ビームの前記パワーレベルが設定され、各情報層が、該情報層について予め決められたパラメータαを有することを特徴とする方法。
【請求項５】
光記録担体から情報を取り出す読出装置であって、
放射ビームを生成する放射源と、
前記放射ビームのパワーレベルを、予め決められた読出パワーレベルに設定する設定手段と、
前記放射ビームにより前記光記録担体を走査する走査手段と、
前記光記録担体より反射された放射ビームを電気信号に変換する検出器と、
前記電気信号から前記情報を取り出す復号手段とを含み、
前記設定手段が、０．２＜α＜０．８を満たす予め決められたパラメータをα、公称読出速度における読出パワーレベルをＰＮ、実際の読出速度を前記公称読出速度で割った値をｎとして、前記放射ビームの前記パワーレベルを、読出速度に依存して、
【数２】
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の読出パワーレベルに設定するように構成されていることを特徴とする読出装置。
【請求項６】
前記αの値が、０．３３と０．５０との間の範囲内にあることを特徴とする請求項５記載の読出装置。
【請求項７】
前記光記録担体から前記パラメータαの値を取り出す取出手段をさらに含み、
前記設定手段が、前記パワーレベルを、前記パラメータαの取り出された前記値に依存して設定するように構成されていることを特徴とする請求項５記載の読出装置。
【請求項８】
当該光記録担体の特性を示すパラメータ値を表す、光学的に検出可能なマークと該マーク間のスペースとのパターンからなる領域を含む、光記録担体であって、
前記領域が、請求項３記載の方法または請求項７記載の読出装置で使用される前記αの値を表す、光学的に検出可能なマークと該マーク間のスペースとのパターンを含んでいることを特徴とする光記録担体。
【請求項９】
複数の情報層を含む請求項８記載の光記録担体であって、
前記領域が、前記複数の情報層の各々についての前記αの値を表す、光学的に検出可能なマークと該マーク間のスペースとのパターンを含んでいることを特徴とする光記録担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録担体から情報を取り出す方法であって、放射ビームのパワーレベルを、予め決められた読出パワーレベルに設定する工程と、その放射ビームにより記録担体を走査する工程と、記録担体より反射された放射ビームを検出する工程と、その反射された放射ビームから情報を取り出す工程とを含む方法に関するものである。
【０００２】
本発明はまた、上記のような方法を実行する読出装置であって、放射ビームを生成する放射源と、放射ビームのパワーレベルを、予め決められた読出パワーレベルに設定する設定手段と、その放射ビームにより記録担体を走査する走査手段と、記録担体より反射された放射ビームを電気信号に変換する検出器と、その電気信号から情報を取り出す復号手段とを含む読出装置にも関するものである。
【背景技術】
【０００３】
光記録担体では、情報は、光記録担体の情報層内において、光学的に検出可能なマークと、それらマーク間のスペースとのパターンに符号化される。これらのマークは、たとえば読出専用型の記録担体のように、エンボス形成されたピットの形態であってもよいし、たとえば記録可能型の記録担体のように、色素層の変性させられた光学特性の形態であってもよいし、たとえば書換可能型の媒体のように、結晶層内のアモルファス領域の形態であってもよい。一般的に、これらのマークは、ディスク状の光記録担体の情報層上に、螺旋状または同心円状のトラックに沿って記憶される。光記録担体は、単一の情報層を含んでいてもよいし、たとえば２つの情報層からなる二層ディスクのように、スペーサ層で隔てられた複数の情報層を含んでいてもよい。
【０００４】
読出装置内においては、上記のような光記録担体からの情報は、たとえばレーザー光ビームのような放射ビームによって光記録担体の情報層を照射し、その光記録担体から反射された放射ビームを検出することによって取り出される。放射ビームがトラックに沿って情報層を走査すると、反射される放射ビームは、その情報層上に記憶されているマークとスペースとのパターンに従って変調される。この変調された反射放射ビームが、検出器によって、変調電気信号に変換される。この変調電気信号を復号することにより、光記録担体上に記憶された情報が取り出される。
【０００５】
光記録担体から読み出された情報を表す変調電気信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）は、読出装置の電子回路系および光学系に依存する。一般的に、読出速度が速くなるにつれて、変調電気信号のＳＮＲは減少する。これは、読出速度が速くなると、読出装置内の検出用の電子回路系の帯域幅が大きくならなくてはならず、それによりあらゆる種類のノイズ寄与成分（たとえば放射源のノイズ、電子回路系ノイズ、ショットノイズ等）が増大するためである。
【０００６】
光記録担体の読出しを行う際、放射レベルが高いと、より最適なＳＮＲが得られる。変調された反射放射ビームの信号レベル、およびそれによる変調電気信号の信号レベルは、
【数１】
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に比例する。ここで、Ｐｒは放射ビームのパワー（読出パワーと呼ばれることが多い）、Ｍはマークおよびスペースの変調、Ｒは情報層の反射率である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現行の光学システムにおける１つの問題点は、たとえば二層ＤＶＤ書換可能システムや、記録可能型および書換可能型のブルーレイディスクシステムといったような、低い反射率を有する光記録担体を使用する場合において特に、従来の読出パワーを使用したのでは、より高い読出速度において、光記録担体から読み出された情報を表す変調電気信号（読出信号と呼ばれることが多い）の信号対雑音比が低くなりすぎ、取り出される情報にエラーを生じさせる点である。これは、記録担体から検出器までの光路の効率が一般的に低い、低コストのシステムにおいては特に問題となる。
【０００８】
光記録担体中の情報層の数が３層以上に増加させられる将来の光学システムにおいては、記録担体内におけるスタックされた情報層の数の増加に伴う、個々の情報層の反射率の減少のため、読出信号の信号対雑音比は、さらに低下するかもしれない。
【０００９】
本発明の１つの目的は、より高い読出速度において、十分に高い信号対雑音比を有する変調電気信号を与える、読出装置および方法を提供し、それにより、かかる高い読出速度においても、高い信頼性での情報の取出しを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的は、冒頭の段落で述べたような方法であって、０．２＜α＜０．８を満たす予め決められたパラメータをα、公称読出速度（参照読出速度と呼ばれることが多い）における読出パワーレベルをＰＮ、実際の読出速度を公称読出速度で割った値をｎとして、放射ビームのパワーレベルが、読出速度に依存して、
【数２】
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の読出パワーレベルに設定されることを特徴とする方法を、提供することにより達成される。ＰＮは、通常、ｍＷ単位で表される。上記の目的はまた、冒頭の段落で述べたような読出装置であって、上記の設定手段が、０．２＜α＜０．８を満たす予め決められたパラメータをα、公称読出速度における読出パワーレベルをＰＮ、実際の読出速度を公称読出速度で割った値をｎとして、放射ビームのパワーレベルを、読出速度に依存して、
【数３】
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の読出パワーレベルに設定するように構成されていることを特徴とする読出装置を、提供することによっても達成される。
【００１１】
本発明によれば、放射ビームの読出パワーレベルを、読出速度の関数として増大させ、それにより、電子回路系の帯域幅および／または情報層の低下させられた反射率が、信号対雑音比に及ぼす悪影響を、補償することが提案される。通常、特定のパワーレベルにおいては、放射ビームの読出パワーレベルを増大させることは、読出安定性の低下、すなわち記録担体の顕著な劣化なしにその記録担体を繰返し読み出せる回数の減少をもたらし得る。したがって、様々な光学システムにおいて、最大読出パワーレベルが指定される。しかしながら、本発明の発明者は、読出速度が増大するのに従って、この最大読出パワーレベルが増大するのではないか、またそれにより、より高い読出速度においては、読出安定性を低下させることなく、より高い読出パワーレベルの使用が可能とされるのではないかという洞察を持った。
【００１２】
ここで、理論的な観点からは、
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に比例して増大する読出パワーレベルが示唆される。しかしながら、本発明の発明者はさらに、そのような読出パワーレベルと読出速度との間の依存性は、高い読出速度において、記録担体上の読出対象の情報が永遠に失われる事態を招くような、破壊的な読出パワーレベルをもたらしかねないという洞察を持った。本発明によれば、読出パワーレベルは、
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に比例するよりも低い程度で増大する。すなわち、αは１よりも小さな値を有する。これにより、すべての読出速度において、記録担体上の情報を破壊することなく、十分に高い読出パワーレベルが可能となる。
【００１３】
本発明の目的は、高価かつ／または複雑な電子回路系または光学素子を必要とせずに、達成される点に留意されたい。
【００１４】
パラメータαおよびＰＮの値は、通常、記録担体の特性に依存する。１つの多層記録担体の異なる情報層を読み出す際にも、個々の情報層は、その情報層に付随する自己のパラメータ値を有し得る点に留意されたい。さらに、読出パワーレベルＰＮが指定されるところの速度である公称読出速度は、通常、ｎ＝１に対応するいわゆる１Ｘ読出速度となるように選択される点にも留意されたい。この１Ｘ速は、光学システム内で指定される最も低い読出速度である。
【００１５】
光ディスクの製造業者が、製造プロセス中にこれらのパラメータ値を決定してもよい。その後、それらの値は、読出装置に伝達されなくてはならない。この伝達は、それらの値を、記録担体自体の、記録担体関連情報を保持する領域であって、読出装置による読出しが可能な領域内（たとえばいわゆるＡＤＩＰ）に付与することにより、実現されてもよい。あるいは、パラメータαおよびＰＮの値は、光学システムの仕様中で指定されてもよい。その場合、光ディスクの製造業者は、記録担体の製造プロセス中において、これらの仕様に準拠するべきである。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態では、αの値は、０．３３と０．５との間の範囲内にある値とされる。
【００１７】
二層ＤＶＤ書換可能型光記録担体（ＤＶＤ＋ＲＷ  ＤＬ）と共に用いられる本発明の実施形態では、パラメータαおよびＰＮの値として特に良好な値は、
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という読出パワーレベルをもたらすα＝０．４６２ならびにＰＮ＝１．３ｍＷ、あるいは
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という読出パワーレベルをもたらすα＝０．３８５である。
【００１８】
ここで、
【数４】
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という読出パワーレベルは、実際には、読出パワーレベルの最適値であること、すなわち、読出パワーレベルの増大による信号対雑音比の増大と、破壊的な高い読出パワーレベルの防止による読出安定性の維持との、最適なトレードオフである点に留意されたい。したがって、
【数５】
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という読出パワーレベルは、読出速度に依存する、読出パワーレベルのセーブ動作領域の上限境界であり、固定値である下限境界は、最も低い読出速度におけるかかる読出パワーレベルであると捉えることもできる。その場合、このセーブ動作領域から、上記の上限境界より低く下限境界よりも高い任意の読出パワーレベルを選択することができ、その結果として、必ずしも最適ではないが改善された読出性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の上記およびその他の目的は、以下の説明で例として記述される実施形態、および添付の図面を参照することにより、さらに明らかとなる。
【００２０】
図１は、本発明の１つの実施形態に係る、光記録担体１０から情報を取り出す読出装置１を示している。この例では、光記録担体１０は、２つの情報層（Ｌ０、Ｌ１）を含む二層記録担体として示されている。しかしながら、本発明は、単層の情報担体や、２層より多くの情報層を含む多層情報担体でも、等しく良好に作用する点に留意されたい。
【００２１】
読出装置１は、放射ビーム３（たとえばレーザー光ビーム）を生成する、放射源２（たとえばダイオードレーザー）を含んでいる。この放射ビーム３は、周知の走査手段を介して、光記録担体１０を走査する。これらの走査手段は、たとえば、記録担体をその中心周りに回転させるモーター（図示せず）と、放射ビームを、記録担体の情報層上において焦点スポット１５へと形成するための、ビームスプリッタ５１および対物レンズ５２を含むレンズ系５とを含んでいる。図１において、放射ビーム３は、放射ビームの入射面の最も近くに配された、記録担体の第１の情報層（Ｌ０層と呼ばれることが多い）に合焦させられた状態で示されている。しかしながら、放射ビームは、やはり走査手段の一部であると捉えられるフォーカシングおよびトラッキング手段７による制御の下、他方の情報層（Ｌ１層と呼ばれることが多い）にも合焦させられ得る。
【００２２】
記録担体が回転させられると、フォーカシングおよびトラッキング手段７は、情報層上のトラックであって、そのトラック沿いに取り出されるべき情報が記憶されているトラックを、焦点スポット１５が走査するよう保証する。情報層Ｌ０によって反射された放射ビーム９は、レンズ系５によって、検出器４へと導かれる。この反射された放射ビーム９は、走査されているトラックに沿ったマークとマーク間スペースとのパターンに従って、変調されている。検出器４は、入来する反射放射ビーム９を、１つまたは複数の電気信号へと変換する。これらの電気信号の少なくとも１つ、すなわち変調電気信号１３は、読み出されている情報と関連付けられた変調を有する。この変調電気信号１３は、実際の情報そのものを取り出すための復号手段８に供給される。
【００２３】
読出装置１はさらに、放射源により発せられた放射ビーム３のパワーレベルを制御するため、放射源２に接続された設定手段６を含んでいる。従来型の読出装置では、これらの設定手段６は、光記録担体１０から情報を取り出す際に、放射ビームのパワーレベルを、予め決められた読出パワーレベルに設定していた。
【００２４】
ここで、読出装置が、記録可能型の光記録担体に情報を書き込む記録装置と一体化されている場合には、放射源２は、その記録可能型の記録担体に情報を書き込むための放射ビームの生成にも利用されてもよい点に留意されたい。一般的にそのような一体型の装置では、設定手段６は、一般的により高い１つの書込パワーレベル、または複数の書込パワーレベルのパターンに、放射ビームのパワーレベルを設定するのにも利用される。
【００２５】
本発明に従う読出装置では、設定手段６は、読出速度（線速度とも呼ぶ）に依存して、放射ビームの読出パワーレベルを設定するように構成されている。ここで、設定手段６は、いくつかの別個のハードウェア要素によって実装されてもよいし、かつ／または適切にプログラミングされたコントローラによって実装されてもよい点に留意されたい。
【００２６】
一般的に、より高速の読出速度は、光記録担体からのより高速の情報取出しを可能とする。角速度一定（ＣＡＶ）型の装置では、ディスク形状の記録担体の角速度は一定に保持される一方、ディスクの内径側からディスクの外径側にかけて、読出速度（すなわち線速度）は変化する。
【００２７】
本発明によれば、設定手段６は、放射ビーム３のパワーレベルを、
【数６】
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の読出パワーレベルに設定する。ここで、αは０．２＜α＜０．８を満たす予め決められたパラメータであり、ＰＮは公称読出速度における読出パワーレベルであり、ｎは実際の読出速度を公称読出速度で割った値である。一般的に、公称読出速度は、いわゆる１Ｘ速（あるいは参照速度）となるように選択され、これはｎ＝１に対応する。
二層ＤＶＤ書換可能型光記録担体（ＤＶＤ＋ＲＷ  ＤＬ）と共に用いられる本発明の実施形態では、パラメータαおよびＰＮの値として特に良好な値は、α＝０．４６２ならびにＰＮ＝１．３ｍＷ、あるいはα＝０．３８５ならびにＰＮ＝１．３ｍＷである。これは、図２のグラフに示されている。図中において、縦軸は読出パワーレベル（単位ｍＷ）を表し、横軸はｎ、すなわち実際の読出速度を公称読出速度で割った値を表している。破線曲線２１は、α＝０．４６２を表しており、これは結果として
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の読出パワーレベル曲線をもたらす。実線曲線２２は、α＝０．３８５を表しており、これは結果として
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の読出パワーレベル曲線をもたらす。
【００２８】
破線２４は、１．２ｍＷの固定の読出パワーレベルを表しており、これは、従来技術においてテスト目的の公称読出パワーレベルとして規定されているパワーレベルである。この破線２４は、読出パワーレベルのセーブ動作領域の下限境界であると考えることができる。この読出パワーレベルのセーブ動作領域の上限境界は、実線曲線２２、あるいは破線曲線２１である。すると、このセーブ動作領域から、任意の読出パワーレベルを選択することができ、その結果として、一方では改善された読出性能を得ることができ、かつ他方では読出しの安定性を維持することができる。
【００２９】
本発明の１つの変更実施形態では、光ディスク１０の製造業者が、製造プロセス中にパラメータ値を決定し、それらの値を、記録担体１０自体の、記録担体関連情報を保持する領域内に付与する。かかる記録担体関連情報を保持する領域は、たとえば、既知のＡＤＩＰおよびＡＴＩＰとされる。その場合、図１に示した読出装置１は、たとえば１Ｘの読出速度（すなわち参照速度）において、かつ／またはテスト目的のために規定された公称読出パワーを用いて、記録担体自体からパラメータ値を読み出し、信号１１を介して、それらのパラメータ値を設定手段６へと送る。その後、設定手段６は、これらの読出パラメータ値を用いて、より高い読出速度における読出パワーレベルを設定する。
【００３０】
図３は、実験データを、本発明の式に従ってフィッティングされた曲線と共に示したグラフである。すべての測定データは、この式を用いて良好にフィッティングされることができる。このことは、この式が、最大読出パワーを記述する良好な式であることを示している。
【００３１】
反復読出しのための一般的な１つの条件は、ディスクが仕様内に留まったまま（たとえばマークのジッタレベルの仕様等）、１００万回のディスク読出しができるという条件である。ＤＶＤ書換可能型ディスクに対する実験で、種々の読出パワーおよび読出速度に対して、読出サイクルの回数が特定された。通常、１００万回のディスク読出しが可能な読出パワーは、より少ない数の読出サイクルに対応する、より高い読出パワーで取得された実験データ点の、外挿によって特定される。図３の測定結果は、ちょうど１００万回の読出サイクルが実現できる読出パワーを与えている。実際のアプリケーションでは、
− 読出パワー設定の精度
− より高いディスク温度
− レーザーのより低い変調周波数（変調周波数が低いほど、ピークパワーが大きくなる）
− ドライブごとの差異（スポットサイズ、波長等）
のための余裕分を得るため、より低い最大読出パワーが選択される。
【００３２】
実際において、余裕分を得る方法の２つの極端な場合は、乗算係数を使用する場合と、オフセットを用いて余裕分を得る場合とである。これらの中間的な場合もあり得る。速度ｎの関数としての追加の余裕分が、係数により与えられる場合には、実際のＰｎの値には、より低い値が選択される。速度の関数としての追加の余裕分が、ｍＷ単位のオフセットにより与えられる場合には、実際のＰｎの値にはより低い値が選択され、αの値にはより高い値が選択される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る読出装置の１つの実施形態を示した図
【図２】放射ビームの読出パワーレベルの、読出速度への依存性を示したグラフ
【図３】実験データを、本発明の式に従ってフィッティングされた曲線と共に示したグラフ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2009543261.tif 000021
2009543261.tif 000022