(57)【要約】【課題】  ハードウェア構成を複雑にすることなく、常に良好な超解像再生を行うことができる光学情報再生装置を提供する。【解決手段】  光学情報再生装置１０は、照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさがレーザ光の強度に応じて変化する光学情報記録媒体１６に、レーザ光を照射して情報の再生を行うものであって、情報の再生によって得られた再生信号からアシンメトリを求めるアシンメトリ検出手段としてのアシンメトリ検出部１３と、アシンメトリ検出部１３によって求められたアシンメトリに基づきレーザ光の強度を制御するレーザパワー調整手段としてのレーザパワー調整部１４と、を備えたことを特徴とする。【選択図】  図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさが当該レーザ光の強度に応じて変化する光学情報記録媒体に、前記レーザ光を照射して情報の再生を行う光学情報再生方法において、
前記情報の再生によって得られた再生信号からアシンメトリを求め、このアシンメトリに基づき前記レーザ光の強度を制御する、
ことを特徴とする光学情報再生方法。
【請求項２】
前記アシンメトリが目標値に近付くように前記レーザ光の強度を制御する、
請求項１記載の光学情報再生方法。
【請求項３】
前記目標値が予め定められた、
請求項２記載の光学情報再生方法。
【請求項４】
前記目標値を前記光学情報記録媒体から読み出す、
請求項２記載の光学情報再生方法。
【請求項５】
前記光学情報記録媒体に予め記録された情報の再生によって前記目標値を決定する、
請求項２記載の光学情報再生方法。
【請求項６】
前記情報の再生によって前記再生信号のビットエラーレートと前記アシンメトリとの対応関係を求め、当該ビットエラーレートの最小値に対応する当該アシンメトリを前記目標値とする、
請求項５記載の光学情報再生方法。
【請求項７】
前記情報の再生によって前記再生信号のジッタ量と前記アシンメトリとの対応関係を求め、当該ジッタ量の最小値に対応する当該アシンメトリを前記目標値とする、
請求項５記載の光学情報再生方法。
【請求項８】
前記情報の再生によって前記再生信号のＰＲＳＮＲと前記アシンメトリとの対応関係を求め、当該ＰＲＳＮＲの最大値に対応する当該アシンメトリを前記目標値とする、
請求項５記載の光学情報再生方法。
【請求項９】
前記アシンメトリと目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係が予め定められ、前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する、
請求項１記載の光学情報再生方法。
【請求項１０】
前記アシンメトリと目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係を前記光学情報記録媒体から読み出し、前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する、
請求項１記載の光学情報再生方法。
【請求項１１】
前記光学情報記録媒体に予め記録された情報の再生によって、前記アシンメトリと目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係を決定し、
前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する、
請求項１記載の光学情報再生方法。
【請求項１２】
前記光学情報記録媒体として、温度又は光強度によって光学特性又は磁気特性が非線形に変化する超解像層を有する光学情報記録媒体を用いる、
請求項１に記載の光学情報再生方法。
【請求項１３】
照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさが当該レーザ光の強度に応じて変化する光学情報記録媒体に、前記レーザ光を照射して情報の再生を行う光学情報再生装置において、
前記情報の再生によって得られた再生信号からアシンメトリを求めるアシンメトリ検出手段と、
このアシンメトリ検出手段によって求められたアシンメトリに基づき前記レーザ光の強度を制御するレーザパワー調整手段と、
を備えたことを特徴とする光学情報再生装置。
【請求項１４】
前記レーザパワー調整手段は、前記アシンメトリが目標値に近付くように前記レーザ光の強度を制御する機能を有する、
請求項１３記載の光学情報再生装置。
【請求項１５】
前記目標値を予め記憶する手段を備えた、
請求項１４記載の光学情報再生装置。
【請求項１６】
前記目標値を前記光学情報記録媒体から読み出す手段を備えた、
請求項１４記載の光学情報再生装置。
【請求項１７】
前記光学情報記録媒体に予め記録された情報の再生によって前記目標値を決定する手段を備えた、
請求項１４記載の光学情報再生装置。
【請求項１８】
前記アシンメトリと目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係を予め記憶する手段を備え、
前記レーザパワー調整手段は、前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する機能を有する、
請求項１３記載の光学情報再生装置。
【請求項１９】
前記アシンメトリと目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係を前記光学情報記録媒体から読み出す手段を備え、
前記レーザパワー調整手段は、前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する機能を有する、
請求項１３記載の光学情報再生装置。
【請求項２０】
前記光学情報記録媒体に予め記録された情報の再生によって、前記アシンメトリと目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係を決定する手段を備え、
前記レーザパワー調整手段は、前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する機能を有する、
請求項１３記載の光学情報再生装置。
【請求項２１】
前記光学情報記録媒体は、温度又は光強度によって光学特性又は磁気特性が非線形に変化する超解像層を有する、
請求項１３に記載の光学情報再生装置。
【請求項２２】
照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさが当該レーザ光の強度に応じて変化する光学情報記録媒体において、
前記レーザ光の強度を制御するためのアシンメトリの目標値が記録された、
ことを特徴とする光学情報記録媒体。
【請求項２３】
照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさが当該レーザ光の強度に応じて変化する光学情報記録媒体において、
アシンメトリとその目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係が記録された、
ことを特徴とする光学情報記録媒体。
【請求項２４】
照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさが当該レーザ光の強度に応じて変化する光学情報記録媒体において、
前記レーザ光の強度を制御するためのアシンメトリの目標値を決定するために予め情報が記録された領域を有する、
ことを特徴とする光学情報記録媒体。
【請求項２５】
温度又は光強度によって光学特性又は磁気特性が非線形に変化する超解像層を有する、
請求項２２に記載の光学情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて情報の再生を行う光学情報再生方法、光学情報再生装置及び光学情報記録媒体に関し、特に、再生時にレーザ光強度を制御する光学情報再生方法、光学情報再生装置及び光学情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を用いて情報の再生を行う光学情報記録媒体の一例として、光ディスクがある。光ディスクは、大容量という特徴を持ち、画像や音楽又はコンピュータの情報を流通・保管するメディアとして広く利用されている。【０００３】
光ディスクの容量は、記録されるマークの大きさによって決まり、記録マークが小さいほど大きくすることができる。この記録マークの大きさは、基本的には情報の再生に用いられるレーザ光の集光スポットサイズに依存している。つまり、スポットサイズが小さいほどより高密度な情報を誤り無く再生できる。レーザ光を対物レンズによって集光させたスポットサイズは、光の回折効果のため、その焦点においても一点には集束せずに有限の大きさをもつ。これを一般に回折限界と呼び、レーザ光の波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡ（Numerical  Aperture）とすると、λ／(４ＮＡ)が再生できるマーク長の限界となる。【０００４】
例えば、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５の光学系では、１１９ｎｍがマーク長の再生限界となり、これ以下の長さのマークを正確に読み取ることはできない。光ディスクの容量を上げるためには、レーザ光の波長を短くするか、対物レンズのＮＡを大きくすればよい。しかし、レーザ光の波長を４０５ｎｍより短くするにあたっては、短波長で実用的な透過率をもつ光学部品を製造することが難しいという問題がある。また、対物レンズのＮＡを０．８５より大きくするにあたっては、高ＮＡの特殊な対物レンズを製造することが難しいことに加え、対物レンズとディスク表面との距離が短くなるため対物レンズと光ディスクとの衝突の可能性が高くなるという安全性の問題がある。【０００５】
回折限界を超えて再生分解能を向上させるための技術として、媒体超解像技術が知られている。媒体超解像においては、温度又は光強度により光学特性又は磁気特性等の物性が非線形に変化する超解像膜が用いられる。ここでは、例えば、特許文献１に記載されているような、一定温度以上になると透過率が低下する超解像膜を、記録層の上に重ねて用いた場合について、図９を用いて説明する。【０００６】
図９は、光ディスクの記録層にスパイラル状のトラックに沿って記録された記録マークのうち、１つのトラックを拡大して取り出したものである。ここでは、簡単のため記録マーク２４は短マークのみを示している。対物レンズを通過したレーザ光は、記録層上に集光スポット２０として照射される。レーザ光の照射によって温度が上昇するものの、光ディスクの回転によって集光スポット２０と温度が上昇する領域２１とは一致せず、集光スポット２０内に高温の領域２２と低温の領域２３とが混在することになる。記録層の上に重ねた超解像膜は温度上昇に伴い透過率が低下するため、高温領域２２は記録層からの情報再生をマスクする効果を生じ、低温領域２３のみが記録層の情報を再生する開口部として働くことになる。この結果、再生に寄与する実効的な開口の大きさを、回折限界で決まる集光スポットサイズよりも小さくできるので、再生限界以下の微小な記録マーク２４の情報を再生することができる。この例のように、高温領域が光学マスクとして機能することにより、集光スポットの進行方向前方に実効的な開口を形成する超解像再生方式を、ＦＡＤ（Front  Aperture  Detection）方式という。【０００７】
また、光ディスク上に記録された異なる２種類のマーク長の再生信号振幅比を用いることにより、レーザパワーを常に最適状態に保持できる光再生装置が、特許文献２及び特許文献３に記載されている。この光再生装置では、再生信号振幅の比が所定値に近付くようにレーザパワーを制御することによって、超解像再生における実効的開口の大きさを常に一定に保持しビットエラーレートを低減させている。特許文献２では、２種類のマーク長の再生信号振幅を得るために、レーザパワー制御用の領域をデータ記録領域中に周期的に設けて特殊なマークパターンを埋め込む必要があるので、情報データを記録する領域が減少していた。一方、特許文献３では、２種類のマーク長のマークパターンを、データ記録領域に記録された情報データのマークパターンの中からマッチングによって検出するため、新たにレーザパワー制御用の領域を設ける必要が無いので、データ記録領域を減少させることがない。【０００８】
【特許文献１】特開平７−２６２６１７号公報
【特許文献２】特開平８−６３８１７号公報
【特許文献３】特開２００２−２６０３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１において、超解像再生の際に発生する実効的な開口の大きさは、光ディスクの線速が一定のときレーザパワーにより変化する。実効的開口の大きさの変化は、再生信号を非対称にしてアシンメトリを発生させ、ビットエラーレートを劣化させる。このため、ビットエラーレートを最小とする最適なレーザパワーが存在する。しかし、超解像膜の熱特性等は光ディスク毎にばらつきをもつため、最適なレーザパワーは光ディスクによって異なる。また、レーザパワーの最適値は環境温度の変化など外的要因に応じて変化するため、再生時にレーザパワーを一定に保っていたとしても再生される信号の品質は低下することがある。【００１０】
また、特許文献３は、特許文献２と異なり、新たにレーザパワー制御用の領域を設ける必要が無いものの、パターンマッチングを用いることによりレーザパワーの制御のために演算量が大規模となる。このことは、ハードウェア構成が複雑になるので、経済性の点で問題を有している。【００１１】
そこで、本発明の目的は、ハードウェア構成を複雑にすることなく、常に良好な超解像再生を行うことができる光学情報再生方法、光学情報再生装置及び光学情報記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る光学情報再生方法は、照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさが当該レーザ光の強度に応じて変化する光学情報記録媒体に、前記レーザ光を照射して情報の再生を行う際に、前記情報の再生によって得られた再生信号からアシンメトリを求め、このアシンメトリに基づき前記レーザ光の強度を制御することを特徴とする。本発明に係る光学情報再生装置は、照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさが当該レーザ光の強度に応じて変化する光学情報記録媒体に、前記レーザ光を照射して情報の再生を行うものにおいて、前記情報の再生によって得られた再生信号からアシンメトリを求めるアシンメトリ検出手段と、このアシンメトリ検出手段によって求められたアシンメトリに基づき前記レーザ光の強度を制御するレーザパワー調整手段と、を備えたことを特徴とする。【００１３】
アシンメトリは、再生信号から簡単な演算で求められる。また、レーザ光の強度と再生の良否との関係をＡとし、レーザ光の強度とアシンメトリとの関係をＢとすると、ＡとＢは明確に対応する。したがって、アシンメトリに基づきレーザ光の強度を制御することにより、簡単な構成でありながら、良好に情報を再生できることになる。【００１４】
例えば、前記アシンメトリが目標値に近付くように前記レーザ光の強度を制御する。このとき、前記目標値は、予め定められたもの、前記光学情報記録媒体から読み出したもの、前記光学情報記録媒体に予め記録された情報の再生によって決定されたもの、などでもよい。また、ここでいう目標値には、一定範囲の数値も含まれる。つまり、アシンメトリが一定範囲内の数値に収まるように、レーザ光の強度を制御するようにしてもよい。【００１５】
再生の良否の指標には、ビットエラーレート、ジッタ量、ＰＲＳＮＲ（Partial  Response  Signal  to  Noise  Ratio）などがある。このとき、前記情報の再生によって前記再生信号のビットエラーレートと前記アシンメトリとの対応関係を求め、当該ビットエラーレートの最小値に対応する当該アシンメトリを前記目標値とする、前記情報の再生によって前記再生信号のジッタ量と前記アシンメトリとの対応関係を求め、当該ジッタ量の最小値に対応する当該アシンメトリを前記目標値とする、前記情報の再生によって前記再生信号のＰＲＳＮＲと前記アシンメトリとの対応関係を求め、当該ＰＲＳＮＲの最大値に対応する当該アシンメトリを前記目標値とする、としてもよい。【００１６】
ここで、これらの再生の良否の指標について、更に詳しく説明する。「ビットエラーレート」とは、文字通り、ビットが誤る割合のことである。記録したビット列と、再生したビット列とを比較し、不一致なビット数Ｅを測定ビット数Ｎで割れば、ビットエラーレートになる。「ジッタ量」とは、再生した二値化信号のエッジのゆらぎにおける標準偏差のことである。これには、data  to  dataとclock  to  dataの二種類がある。data  to  dataでは、自分自身のエッジ同士のゆらぎをみる。clock  to  dataでは、クロックのエッジタイミングとデータのエッジタイミングとを比較し、その誤差（ずれ量）の標準偏差をとる。通常の規格で用いられるのは、後者のclock  to  dataである。なお、clock  to  dataは、エッジずれ（単位は時間）の標準偏差をσとし、チャネルクロック周期をＴとするとσ／Ｔ＊１００（％）で定義される。ちなみにＤＶＤの規格では８％以下となっている。「ＰＲＳＮＲ」は、簡単に説明すると以下のようになる。ＰＲ１２２２１にはエラーになりやすいパスが三種類あり、それぞれのパスにおけるＳＮＲを求める。次に、そのＳＮＲの中で最も小さいものをそのシステムのクリティカルパスと考え、それをＰＲＳＮＲとする。このようにして求められたものがＰＲＳＮＲである。前述のビットエラーレート及びジッタ量は規格に関係の無い普遍的な指標であるのに対して、ＰＲＳＮＲはＨＤ  ＤＶＤ用の指標である。また、ＳＮＲの求め方は以下のとおりである。パス間の距離はベクトル空間の距離と同じであるので、シグナルはパス間のベクトル（以下「エラーベクトル」という。）のノルム（ユークリッド距離）となる。例えば、（１，２，２，２，１）のような５次元ベクトルがエラーベクトルになる。エラーベクトルにおけるノイズが、そのパス間に対して有効なノイズであるので、通常のノイズを前記エラーベクトルに射影する。これがノイズとなる。これは、（１，２，２，２，１）と５時刻分のノイズの内積をとると言う意味である。上記計算を経て、ＳＮＲが求まる。これをエラーになりやすいパス三種類に関して行い、三つのＳＮＲを求める。【００１７】
また、「前記アシンメトリと目標値との差の正負」と「前記レーザ光の強度の増減」との関係が予め定められ、前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する、「前記アシンメトリと目標値との差の正負」と「前記レーザ光の強度の増減」との関係を前記光学情報記録媒体から読み出し、前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する、前記光学情報記録媒体に予め記録された情報の再生によって、「前記アシンメトリと目標値との差の正負」と「前記レーザ光の強度の増減」との関係を決定し、前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する、としてもよい。【００１８】
また、本発明に係る光学情報記録媒体は、照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさが当該レーザ光の強度に応じて変化するものにおいて、前記レーザ光の強度を制御するためのアシンメトリの目標値が記録されたもの、アシンメトリとその目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係が記録されたもの、前記レーザ光の強度を制御するためのアシンメトリの目標値を決定するために予め情報が記録された領域を有するもの、温度又は光強度によって光学特性又は磁気特性が非線形に変化する超解像層を有するもの、としてもよい。【００１９】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、レーザ光照射により情報の再生を行う光学情報再生装置であって、再生信号からアシンメトリを求めるアシンメトリ検出手段と、アシンメトリをもとにレーザ光強度を制御するレーザパワー調整手段とを備えたことを特徴としている。この構成からなる光学情報再生装置は、アシンメトリに基づいてレーザパワーを調整することにより、超解像再生に寄与する実効的な開口の大きさを常に一定の大きさに保つことができるため、光学情報再生装置の環境温度などの外的要因が変化した場合にも、又は超解像膜の熱特性等が光ディスク毎にばらつきをもっている場合にも、常に良好な超解像再生を実現できる。なお、「照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさが当該レーザ光の強度に応じて変化する」ということは、「照射されるレーザ光のスポットのうち再生に寄与する領域が当該レーザ光の強度に応じて変化する」、又は「照射されるレーザ光の強度に応じて反射率が変化する」ことを意味する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、再生信号からアシンメトリを求め、アシンメトリに基づきレーザ光の強度を制御することにより、簡単な構成でありながら、良好に情報を再生できる。その理由は、アシンメトリは再生信号から簡単な演算で求められ、かつ、レーザ光の強度と再生の良否との関係をＡとし、レーザ光の強度とアシンメトリとの関係をＢとすると、ＡとＢが明確に対応するからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明に係る光学情報再生装置の一実施形態を示すブロック図である。図２は、図１におけるアシンメトリ検出部を示すブロック図である。以下、これらの図面に基づき説明する。【００２２】
図１において、本実施形態の光学情報再生装置１０は、光ヘッド部１１、再生回路１２、アシンメトリ検出部１３、レーザパワー調整部１４、レーザ駆動回路１５等を備えている。光学情報記録媒体１６に記録された情報は、光ヘッド部１１から照射されるレーザ光の反射光強度変化として検出され、再生回路１２で再生信号として読み取られる。アシンメトリ検出部１３は、再生回路１２で読み出された再生信号からアシンメトリ情報を抽出する。レーザパワー調整部１４は、アシンメトリ検出部１３で抽出されたアシンメトリ情報をもとに、レーザ駆動回路１５に与えるレーザ光強度の指令値を制御する。レーザ駆動回路１５は、レーザパワー調整部１４から与えられたレーザ光強度の指令値に応じて、光ヘッド部１１の内部に備えられたレーザを駆動する。【００２３】
図２において、ハイパスフィルタ３０は、再生回路１２で読み出された再生信号のうち高周波（ＲＦ）信号成分のみを取り出す。ピーク検出部３１及びボトム検出部３２は、ハイパスフィルタ３０で取り出されたＲＦ信号から、それぞれピーク値及びボトム値を検出する。加算器３３、減算器３４及び除算器３５は、ＲＦ信号のピーク値及びボトム値からアシンメトリを導出する。リセット部３６は、ピーク検出部３１及びボトム検出部３２のそれぞれピーク値及びボトム値をリセットする。【００２４】
換言すると、光学情報再生装置１０は、照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさがレーザ光の強度に応じて変化する光学情報記録媒体１６に、レーザ光を照射して情報の再生を行うものであって、情報の再生によって得られた再生信号からアシンメトリを求めるアシンメトリ検出手段としてのアシンメトリ検出部１３と、アシンメトリ検出部１３によって求められたアシンメトリに基づきレーザ光の強度を制御するレーザパワー調整手段としてのレーザパワー調整部１４と、を備えたことを特徴とする。【００２５】
本実施形態におけるレーザパワー調整部１４は、アシンメトリの目標値を、予め記憶する手段、光学情報記録媒体１６から読み出す手段、又は、光学情報記録媒体１６に予め記録された情報の再生によって決定する手段を備えている。また、レーザパワー調整部１４は、「アシンメトリと目標値との差の正負」と「レーザ光の強度の増減」との関係を、予め記憶する手段、光学情報記録媒体１６から読み出す手段、又は、光学情報記録媒体１６に予め記録された情報の再生によって決定する手段を備えている。これらの各手段は、レーザパワー調整部１４ではなく、他の構成要素に具備させてもよい。更に、レーザパワー調整部１４は、アシンメトリが目標値に近付くように前記関係に沿ってレーザ光の強度を制御する機能を有する。【００２６】
アシンメトリは、再生信号から簡単な演算で求められる。また、レーザ光の強度と再生の良否との関係をＡとし、レーザ光の強度とアシンメトリとの関係をＢとすると、ＡとＢは明確に対応する。したがって、アシンメトリに基づきレーザ光の強度を制御することにより、簡単な構成でありながら、良好に情報を再生できることになる。【００２７】
ここで、超解像記録媒体を再生する場合の光学情報再生装置１０の動作について、詳細に説明する。【００２８】
まず、レーザ駆動回路１５は、レーザパワー調整部１４から与えられるレーザ光強度の初期指令値に応じて、光ヘッド部１１の内部に備えられたレーザを駆動する。光学情報記録媒体１６に記録された情報は、照射されるレーザ光の反射光強度変化として検出され、再生回路２を経て再生信号として読み取られる。そして、アシンメトリ検出部１３において、再生信号の中からアシンメトリ情報が抽出される。【００２９】
そのアシンメトリの計算方法について説明する。図３は再生信号波形の一例を示した図である。最長マーク再生信号の振幅、最大値、最小値をそれぞれＩLong、ＩLong-H、ＩLong-L、最短マーク再生信号の最大値、最小値をそれぞれＩShort-H、ＩShort-Lとすると、アシンメトリＡは次の計算式で求められる。【００３０】
Ａ＝［（ＩLong-H＋ＩLong-L）／２−（ＩShort-H＋ＩShort-L）／２］／ＩLong
ＩLong＝ＩLong-H−ＩLong-L【００３１】
次に、アシンメトリ検出部１３の動作について、図４を用いて説明する。図４は、ハイパスフィルタ３０を通過したＲＦ信号波形の一例を示した図である。アシンメトリは、図３のようにＤＣレベルを持つ再生信号波形からも、図４のようにＤＣレベルを持たないＲＦ信号波形からも、求めることができる。ここでは、検出部の装置構成として、ＤＣレベルを持たない信号の方がより簡易な構成にできるので、図４のＲＦ信号波形から求める方法を説明する。【００３２】
ハイパスフィルタ３０を通過したＲＦ信号では、最短マーク再生信号の中央値はほぼ０付近にくる（（ＩShort-H＋ＩShort-L）／２＝０）。また、ピーク検出部３１はＲＦ信号をピークホールドし、ボトム検出部３２はＲＦ信号をボトムホールドする。ピーク検出部３１及びボトム検出部３２がそれぞれ検出したピーク値Ｉpeak及びボトム値Ｉbottomを用いて、最長マーク再生信号の中央値は加算器３３により（ＩLong-H＋ＩLong-L）／２＝（Ｉpeak＋Ｉbottom）／２として求められる。また、最長マーク再生信号の振幅は、減算器３４によりＩLong＝Ｉpeak−Ｉbottomとして求められる。このとき、アシンメトリは除算器３５によりＡ＝（Ｉpeak＋Ｉbottom）／２／（Ｉpeak−Ｉbottom）として求められる。アシンメトリが検出されるごとに、リセット部３６はピーク検出部３１及びボトム検出部３２のホールドをリセットする。【００３３】
超解像再生信号のビットエラーレートは、図５に示すようにレーザ光強度の変化に対し極小値をもつ特性を示す。一方、ＦＡＤ方式の場合には、アシンメトリはレーザ光強度の増加に対して単調に減少する。レーザ光強度の初期指令値が超解像記録媒体の光学特性、熱特性及び環境温度などに対して適切である場合には、超解像記録媒体において超解像再生に寄与する実効的な開口は望ましい大きさとなり、超解像再生信号のビットエラーレートは極小値ＢＥＲｏをとる。このときの最適レーザ光強度はＰｏ、最適アシンメトリはＡｏとなる。レーザ光強度の初期指令値は、予めレーザパワー調整部１４に当該種類の記録媒体におけるレーザ光強度として登録されている値を用いてもよいし、記録媒体の所定の領域に当該種類の記録媒体のレーザ光強度として記録されている値を用いてもよい。【００３４】
ここで、記録媒体毎の光学特性や熱特性のばらつき、又は環境温度の変化などによって、レーザ光強度の初期指令値がビットエラーレートを極小とするレーザ光強度と異なってしまう場合がある。この場合には、初期指令値に応じて照射されるレーザ光強度のままでは、超解像再生に寄与する実効的な開口の大きさが望ましい大きさからはずれてしまうため、適切な超解像現象を励起できなくなる。このとき、アシンメトリもまた最適値からはずれる。例えば、環境温度が上昇してレーザ光強度とビットエラーレートとの関係を示す曲線が図５の実線から点線のように低パワー側にシフトした場合、レーザ光強度がＰｏのままでは、光学的マスクとして機能する高温部の領域が拡大して実効的な開口の大きさは最適な大きさよりも縮小する。このときの再生信号波形を図６に示す。アシンメトリは最適値よりマイナス側に偏ったＡ１（図５）になるとともに、再生信号のビットエラーレートは極小値よりも大きいＢＥＲ１（図５）に増加してしまう。【００３５】
そこで、本実施形態では、アシンメトリ検出部１３で抽出されたアシンメトリ値に基づいて、この値が最適値Ａｏとなるようレーザパワー調整部１４においてレーザ駆動回路１５への指令値を調整する。具体的には、アシンメトリがＡ１のように最適値Ａｏよりも小さくアシンメトリとアシンメトリ最適値との差がマイナスになる場合には、レーザ光強度を同符号のマイナス方向に変化させる。また、逆にアシンメトリがＡ２のように最適値Ａｏよりも大きくアシンメトリとアシンメトリ最適値との差がプラスになる場合には、レーザ光強度を同符号のプラス方向に変化させる。このようにして、アシンメトリが最適値Ａｏとなるようレーザ光強度を常に制御することで、レーザ光強度はビットエラーレートを極小とする新たな最適値Ｐｏ’となり、このとき再生信号のビットエラーレートも極小値ＢＥＲｏとなる。この結果、光学情報記録媒体１６の熱特性又は光学特性のばらつきや環境温度などの外的変動要因がある場合でも、超解像再生に寄与する実効的な開口の大きさを常に望ましい大きさに維持することができるので、安定した超解像再生を実現できる。【００３６】
ビットエラーレートが極小となるアシンメトリの最適値（すなわち目標値）は、予めレーザパワー調整部１４に当該種類の記録媒体におけるアシンメトリ最適値として登録されている値を用いてもよい。また、光学情報記録媒体１６の所定の領域に光学情報記録媒体１６のアシンメトリ最適値として記録されている値を用いてもよい。更に、アシンメトリ最適値が０であるように光学情報記録媒体１６への情報記録がなされていれば、アシンメトリ最適値のレーザパワー調整部１４への事前登録や光学情報記録媒体１６への事前記録を省くことができる。更に望ましくは、個々の光ヘッドと超解像記録媒体の組み合わせにおいて、ビットエラーレートが極小となるアシンメトリの最適値をキャリブレーションする。キャリブレーションは、例えば光学情報記録媒体１６のテストパターン周部などユーザ情報が記録されていない領域に適宜設けられたテストエリアにおいて、ビットエラーレート計測用に予め記録されたテストパターンを用いて行うことができる。【００３７】
以上の実施形態においては、アシンメトリの最適値をビットエラーレートが極小となる条件により求めたが、これに限定されるものではなく、再生信号の状態を表す他の指標を用いることも可能である。例えば、ビットエラーレートの代わりにビットエラーレートと相関があり、より簡単に計測ができるジッタ量又はＰＲＳＮＲを用いる方法がある。この場合、ジッタ量が極小又はＰＲＳＮＲが極大となる条件でアシンメトリの最適値を求める。ジッタ量やＰＲＳＮＲの計測には特殊なテストパターンを必要とせず、通常のデータエリアに記録されたランダムパターンによって計測ができるため、テストエリアを小さくできデータエリアを大きく確保できるという利点がある。【００３８】
また、以上の実施形態においては、超解像再生方式として高温部分が光学的マスクとして機能することにより集光スポットの進行方向前方に実効的な開口を形成するＦＡＤ方式を例として説明したが、超解像再生方式はこれに限定されるものではない。例えば、超解像膜の高温部分の透過率が上昇して光学的開口として機能することにより集光スポットの進行方向後方に実効的な開口を形成するＲＡＤ（Rear  Aperture  Detection）方式、又は特定の温度領域の透過率が上昇して光学的開口として機能することにより集光スポットの中央付近に実効的な開口を形成するＣＡＤ（Center  Aperture  Detection）方式の超解像再生方式であってもよい。また、超解像記録媒体として温度上昇によって光学特性が非線形に変化するサーモクロミック効果を有する超解像膜を用いた超解像記録媒体を例として説明したが、超解像記録媒体はこれに限定されるものではなく、受光強度の上昇によって光学特性が非線形に変化するフォトクロミック効果を有する超解像膜を用いた超解像記録媒体や、温度上昇により磁気特性が非線形に変化する光磁気記録方式の超解像記録媒体であってもよい。【００３９】
一例として、ＲＡＤ方式の場合におけるレーザ光強度とビットエラーレート及びアシンメトリとの関係を図７に示す。レーザ光強度とアシンメトリとの関係は、図５に示したＦＡＤ方式の超解像記録媒体と逆になっている。このことから、ＲＡＤ方式の場合には、アシンメトリ値に基づくレーザパワーの調整を、ＦＡＤ方式の場合と逆方向に行えばよい。すなわち、アシンメトリとアシンメトリ最適値との差がマイナスになる場合には、レーザ光強度を異符号のプラス方向に変化させ、逆にアシンメトリとアシンメトリ最適値との差がプラスになる場合には、レーザ光強度を異符号のマイナス方向に変化させることにより、ビットエラーレートを極小値に保ち良好な超解像再生を実現できる。【００４０】
レーザ光強度を変化させる方向とアシンメトリ及びアシンメトリ最適値の差の符号とが同符号であるか異符号であるかは、予めレーザパワー調整部１４に当該種類の記録媒体におけるレーザ光強度変化方向として登録されている値を用いてもよい。また、記録媒体の所定の領域に当該の記録媒体のレーザ光強度変化方向として記録されている値を用いてもよい。更に、レーザ光強度の増減に対するアシンメトリの増減を計測して求めた値も用いてもよい。計測には、前述のテストエリアを用いてもよいが、通常のデータエリアに記録されたランダムパターンを用いてもよい。【００４１】
以上、本発明に係る光学情報再生装置の好適な実施形態を説明したが、本発明に係る光学情報再生装置は、上記実施形態の構成のみに限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも本発明の範囲に含まれる。【００４２】
図８は、本発明に係る光学情報再生方法の一実施形態を示すフローチャートである。以下、この図面に基づき説明する。本実施形態は、前述の本発明に係る光学情報再生装置の一実施形態の動作を一般化したものである。【００４３】
まず、アシンメトリの目標値を取得する（ステップ１０１）。この目標値は、予め定められたもの、光学情報記録媒体から読み出したもの、又は、光学情報記録媒体に予め記録された情報の再生によって決定されたもの、などである。目標値は、一定範囲の数値でもよい。【００４４】
このとき、光学情報記録媒体に予め記録された情報の再生によって、アシンメトリの目標値を決定する場合は、次のようになる。再生の良否の指標には、ビットエラーレート、ジッタ量、ＰＲＳＮＲなどがある。ビットエラーレートを用いるときは、情報の再生によって再生信号のビットエラーレートとアシンメトリとの対応関係を求め、ビットエラーレートの最小値に対応するアシンメトリを目標値とする。ジッタ量を用いるときは、情報の再生によって再生信号のジッタ量とアシンメトリとの対応関係を求め、ジッタ量の最小値に対応するアシンメトリを目標値とする。ＰＲＳＮＲを用いるときは、情報の再生によって再生信号のＰＲＳＮＲとアシンメトリとの対応関係を求め、ＰＲＳＮＲの最大値に対応するアシンメトリを目標値とする。【００４５】
続いて、「アシンメトリと目標値との差の正負」と「レーザ光の強度の増減」との関係を、取得する（ステップ１０２）。この関係は、予め定められたもの、光学情報記録媒体から読み出したもの、又は、光学情報記録媒体に予め記録された情報の再生によって決定されたもの、などである。例えば、ＦＡＤ方式では、レーザ光の強度の増加に対して、アシンメトリが単調に減少する関係がある。逆に、ＲＡＤ方式では、レーザ光の強度の増加に対して、アシンメトリが単調に増加する関係がある。【００４６】
続いて、情報の再生によって得られた再生信号から、アシンメトリを求める（ステップ１０３）。アシンメトリは、再生信号から簡単な演算で求められる。【００４７】
続いて、ステップ１０３で得られたアシンメトリに基づき、ステップ１０２で得られた関係に沿って、レーザ光の強度を制御する（ステップ１０４）。例えば、ＦＡＤ方式では、アシンメトリが目標値よりも大きければ、レーザ光の強度を増加させ、アシンメトリが目標値よりも小さければ、レーザ光の強度を低下させることにより、アシンメトリを目標値に近付けることができる。逆に、ＲＡＤ方式では、アシンメトリが目標値よりも大きければ、レーザ光の強度を低下させ、アシンメトリが目標値よりも小さければ、レーザ光の強度を増加させることにより、アシンメトリを目標値に近付けることができる。ステップ１０３，１０４は、再生が終了するまで必要に応じて繰り返される。【００４８】
このように、アシンメトリは、再生信号から簡単な演算で求められる。また、レーザ光の強度と再生の良否との関係をＡとし、レーザ光の強度とアシンメトリとの関係をＢとすると、ＡとＢは明確に対応する。したがって、アシンメトリに基づきレーザ光の強度を制御することにより、簡単な構成でありながら、良好に情報を再生できることになる。【００４９】
換言すると、本発明によれば、環境温度などの外的要因が変化した場合にも、又は超解像膜の特性等がディスク毎にばらつきをもっている場合にも、ハードウェア構成を複雑にすることなく、常に良好な超解像再生を実現できる。その理由は、検出にあたって複雑なハードウェアを必要としないアシンメトリに基づいて、レーザパワーを制御しているからである。【００５０】
なお、アシンメトリは、変調された一般の信号パターン（データエリア）で計測でき、また装置構成上も信号再生時には常に計測するようになっている。これに対し、ビットエラーレートの計測には、記録ビットが既知である専用テストパターンが必要になる。また、ジッタ量やＰＲＳＮＲの測定には、専用テストパターンが不要ではあっても、専用のハードウェアが必要であり、これを信号再生時に常に動作させておくことは望ましくない。更に、アシンメトリは、再生レーザ光強度に対して単調関数であるため、パラメータが増減のどちらかにずれたかが明らかであり、再生レーザ光強度を調整するべき方向が明確である。これに対し、ビットエラーレート、ジッタ量又はＰＲＳＮＲは、全て非単調関数であるため、パラメータが増減のどちらかにずれたかが明らかでなく、再生レーザ光強度を調整すべき方向が明らかでない。このため、最適化に例えばいわゆる山登り探索をしなければならない。したがって、アシンメトリの代わりにビットエラーレート、ジッタ量又はＰＲＳＮＲを計測しつつ、この値が最小（ＰＲＳＮＲは最大）になるように、再生レーザ光強度を制御することには、不都合がある。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る光学情報再生装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１におけるアシンメトリ検出部を示すブロック図である。
【図３】最適超解像状態における再生信号を示す波形図である。
【図４】最適超解像状態におけるＲＦ信号を示す波形図である。
【図５】ＦＡＤ方式の超解像再生におけるレーザパワーとビットエラーレート及びアシンメトリとの関係を示すグラフである。
【図６】最適超解像状態と異なる条件における再生信号を示す波形図である。
【図７】ＲＡＤ方式の超解像再生におけるレーザパワーとビットエラーレート及びアシンメトリとの関係を示すグラフである。
【図８】本発明に係る光学情報再生方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図９】媒体超解像における超解像再生の原理を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  光学情報再生装置
１１  光ヘッド部
１２  再生回路
１３  アシンメトリ検出部
１４  レーザパワー調整部
１５  レーザ駆動部
１６  光学情報記録媒体
２０  集光スポット
２１  温度上昇領域
２２  高温領域（マスク部）
２３  低温領域（開口部）
２４  記録マーク
３０  ハイパスフィルタ
３１  ピーク検出部
３２  ボトム検出部
３３  加算器
３４  減算器
３５  除算器
３６  リセット部
【図１】
2007029430.tif 000002
【図２】
2007029430.tif 000003
【図３】
2007029430.tif 000004
【図４】
2007029430.tif 000005
【図５】
2007029430.tif 000006
【図６】
2007029430.tif 000007
【図７】
2007029430.tif 000008
【図８】
2007029430.tif 000009
【図９】
2007029430.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月15日(2007.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさが当該レーザ光の強度に応じて変化する光学情報記録媒体に、前記レーザ光を照射して情報の再生を行う光学情報再生方法において、
前記光学情報記録媒体に記録形成された最長マークと最短マークの再生信号の各々最大値と最小値からアシンメトリを求め、このアシンメトリに基づき前記レーザ光の強度を制御する、ことを特徴とする光学情報再生方法。
【請求項２】
前記アシンメトリを求める計算式として、
Ａ＝［（ＩＬｏｎｇ−Ｈ＋ＩＬｏｎｇ−Ｌ）／２−（ＩＳｈｏｒｔ−Ｈ＋ＩＳｈｏｒｔ−Ｌ）／２］／（ＩＬｏｎｇ−Ｈ−ＩＬｏｎｇ−Ｌ）
（Ａはレーザ光の強度を制御するために用いられるアシンメトリ、ＩＬｏｎｇ−Ｈは最長マーク再生信号の最大値、ＩＬｏｎｇ−Ｌは最長マーク再生信号の最小値、ＩＳｈｏｒｔ−Ｈは最短マーク再生信号の最大値、ＩＳｈｏｒｔ−Ｌは最短マーク再生信号の最小値）
を用いる、請求項１記載の光学情報再生方法。
【請求項３】
前記アシンメトリが目標値に近付くように前記レーザ光の強度を制御する、請求項１乃至２のいずれか一項に記載の光学情報再生方法。
【請求項４】
前記目標値が予め定められた、
請求項３記載の光学情報再生方法。
【請求項５】
前記目標値を前記光学情報記録媒体から読み出す、
請求項３記載の光学情報再生方法。
【請求項６】
前記光学情報記録媒体に予め記録された情報の再生によって前記目標値を決定する、
請求項３記載の光学情報再生方法。
【請求項７】
前記情報の再生によって前記再生信号のビットエラーレートと前記アシンメトリとの対応関係を求め、当該ビットエラーレートの最小値に対応する当該アシンメトリを前記目標値とする、
請求項６記載の光学情報再生方法。
【請求項８】
前記情報の再生によって前記再生信号のジッタ量と前記アシンメトリとの対応関係を求め、当該ジッタ量の最小値に対応する当該アシンメトリを前記目標値とする、
請求項６記載の光学情報再生方法。
【請求項９】
前記情報の再生によって前記再生信号のＰＲＳＮＲと前記アシンメトリとの対応関係を求め、当該ＰＲＳＮＲの最大値に対応する当該アシンメトリを前記目標値とする、
請求項６記載の光学情報再生方法。
【請求項１０】
前記アシンメトリと目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係が予め定められ、前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する、
請求項１記載の光学情報再生方法。
【請求項１１】
前記アシンメトリと目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係を前記光学情報記録媒体から読み出し、前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する、
請求項１記載の光学情報再生方法。
【請求項１２】
前記光学情報記録媒体に予め記録された情報の再生によって、前記アシンメトリと目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係を決定し、
前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する、
請求項１記載の光学情報再生方法。
【請求項１３】
前記光学情報記録媒体は、温度又は光強度によって光学特性又は磁気特性が非線形に変化する超解像層を有する、
請求項１記載の光学情報再生方法。
【請求項１４】
照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさが当該レーザ光の強度に応じて変化する光学情報記録媒体に、前記レーザ光を照射して情報の再生を行う光学情報再生装置において、
前記光学情報記録媒体に記録形成された最長マークと最短マークの再生信号の各々最大値と最小値からアシンメトリを求めるアシンメトリ検出手段と、
このアシンメトリ検出手段によって求められたアシンメトリに基づき前記レーザ光の強度を制御するレーザパワー調整手段と、
を備えたことを特徴とする光学情報再生装置。
【請求項１５】
前記アシンメトリ検出手段は、
Ａ＝［（ＩＬｏｎｇ−Ｈ＋ＩＬｏｎｇ−Ｌ）／２−（ＩＳｈｏｒｔ−Ｈ＋ＩＳｈｏｒｔ−Ｌ）／２］／（ＩＬｏｎｇ−Ｈ−ＩＬｏｎｇ−Ｌ）
（前記ＩＬｏｎｇ−Ｈは最長マーク再生信号の最大値、ＩＬｏｎｇ−Ｌは最長マーク再生信号の最小値、ＩＳｈｏｒｔ−Ｈは最短マーク再生信号の最大値、ＩＳｈｏｒｔ−Ｌは最短マーク再生信号の最小値）
で表される計算式を用いてアシンメトリＡを求める機能を備えた、
請求項１４記載の光学情報再生装置。
【請求項１６】
前記レーザパワー調整手段は、前記アシンメトリが目標値に近付くように前記レーザ光の強度を制御する機能を有する、
請求項１４記載の光学情報再生装置。
【請求項１７】
前記目標値を予め記憶する手段を備えた、
請求項１６記載の光学情報再生装置。
【請求項１８】
前記目標値を前記光学情報記録媒体から読み出す手段を備えた、
請求項１６記載の光学情報再生装置。
【請求項１９】
前記光学情報記録媒体に予め記録された情報の再生によって前記目標値を決定する手段を備えた、
請求項１６記載の光学情報再生装置。
【請求項２０】
前記アシンメトリと目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係を予め記憶する手段を備え、
前記レーザパワー調整手段は、前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する機能を有する、
請求項１４記載の光学情報再生装置。
【請求項２１】
前記アシンメトリと目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係を前記光学情報記録媒体から読み出す手段を備え、
前記レーザパワー調整手段は、前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する機能を有する、
請求項１４記載の光学情報再生装置。
【請求項２２】
前記光学情報記録媒体に予め記録された情報の再生によって、前記アシンメトリと目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係を決定する手段を備え、
前記レーザパワー調整手段は、前記アシンメトリが前記目標値に近付くように前記関係に沿って前記レーザ光の強度を制御する機能を有する、
請求項１４記載の光学情報再生装置。
【請求項２３】
前記光学情報記録媒体は、温度又は光強度によって光学特性又は磁気特性が非線形に変化する超解像層を有する、
請求項１４乃至２２のいずれか一項に記載の光学情報再生装置。
【請求項２４】
照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさが当該レーザ光の強度に応じて変化する光学情報記録媒体において、
前記レーザ光の強度を制御するためのアシンメトリの目標値が記録された、
ことを特徴とする光学情報記録媒体。
【請求項２５】
照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさが当該レーザ光の強度に応じて変化する光学情報記録媒体において、
アシンメトリとその目標値との差の正負と前記レーザ光の強度の増減との関係が記録された、
ことを特徴とする光学情報記録媒体。
【請求項２６】
照射されるレーザ光のスポットの実効的な大きさが当該レーザ光の強度に応じて変化する光学情報記録媒体において、
前記レーザ光の強度を制御するためのアシンメトリの目標値を決定するために予め情報が記録された領域を有する、
ことを特徴とする光学情報記録媒体。
【請求項２７】
温度又は光強度によって光学特性又は磁気特性が非線形に変化する超解像層を有する、
請求項２４乃至２６のいずれか一項に記載の光学情報記録媒体。
【国際調査報告】
2007029430.tif 000011
2007029430.tif 000012