JPWO2004036559A1 - 多層情報媒体、その再生方法及び再生装置 - Google Patents
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Abstract
３層以上の情報層を有する多層情報媒体からの情報再生において、再生対象の情報層へ光ビームを照射し、その情報層からの反射光を主として検出して情報信号ＲＦ１を生成し、再生対象の情報層以外の情報層からの反射光を検出してクロストーク信号ＲＦ２を生成し、所定のクロストーク情報に基いてゲインを調整してクロストーク信号ＲＦ２を増幅し、情報信号ＲＦ１と、増幅されたクロストーク信号ＲＦ２ｂとの差分を取ることにより情報信号ＲＦ１中のクロストーク信号成分をキャンセルし、再生対象の情報層に記録された情報を示す再生信号ＲＦ３を生成する。
Description
本発明は、３層以上の記録層を含む薄膜を基板上に備えた多層情報媒体上にレーザービーム等の高エネルギービームを照射することにより、多層情報媒体に対して情報を再生する技術に関する。
近年、高密度の情報が再生可能な光記録媒体や、この光記録媒体から情報を再生する光記録媒体の再生装置が商品化されている。さらに、高画質の動画を長時間再生することが可能な複数の情報層を備えた多層情報媒体やその再生装置の研究開発が活発に行われている。
多層情報媒体は、図４に示すように、複数の情報層（第１情報層２ａ、第２情報層２ｂ、第３情報層２ｃ）が樹脂からなる第１中間層４ａ及び第２中間層４ｂで分離されて設けられている。多層情報媒体の各情報層２ａ〜２ｃに記録された情報は、各々の情報層２ａ〜２ｃにレーザ光のスポットを集光させることにより読み取られる。
多層情報媒体は、図４に示すように、複数の情報層（第１情報層２ａ、第２情報層２ｂ、第３情報層２ｃ）が樹脂からなる第１中間層４ａ及び第２中間層４ｂで分離されて設けられている。多層情報媒体の各情報層２ａ〜２ｃに記録された情報は、各々の情報層２ａ〜２ｃにレーザ光のスポットを集光させることにより読み取られる。
（発明が解決しようとする技術的課題）
多層情報媒体から情報を再生する際に以下の問題が考えられる。
例えば、図４に示すように３層の情報層を備えた多層情報媒体１からの情報再生において、特に、第１中間層５と第２中間層６の厚さｄが同じである場合、以下の問題が生じる。
レーザ光Ｌの入射側から最も遠い位置にある第３情報層２ｃに記録された情報を読み取るためには、第３情報層２ｃにレーザ光Ｌを集光させる必要がある。しかし、第３情報層２ｃにレーザ光Ｌを集光させると、レーザ光は第３情報層２ｃの焦点ｆ１に集光する。それとともに、第２情報層２ｂによりレーザ光の一部が反射され、その反射した光が、レーザ光Ｌの入射側にある第１情報層２ａ上にも焦点ｆ２を結ぶ。そして焦点ｆ２からの反射光は、再び第２記録層２ｂで反射されるため、第３情報層２ｃの信号に第１情報層２ａの信号が漏れ込む。それにより、多相情報媒体からの反射光からは、本来得たい第３情報層２ｃによる信号に加えて、第１情報層２ａによる信号も検出され、第３情報層２ｃの信号品質が低下するという問題があった。
この問題を解決するため、各々の中間層の厚さを僅かに変えて第２焦点ｆ２が第１情報層２ａ上から外れるようにするという提案が有る（例えば、特開２００１−１５５３８０号公報参照）。
しかしながら、各々の中間層の厚さを異ならせる場合、中間層毎に製造プロセスを変更しなければならず、製造コストの上昇を招くという問題がある。
（その解決方法）
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、複数の情報層を有する多相情報媒体からの情報再生において、本来再生すべき情報層以外の層からの信号を読み出さずに、本来再生すべき情報層からの信号のみを高品質に再生することを可能とする、再生装置及び再生方法並びに多相記録媒体を提供することを目的とする。
本発明に係る再生方法は、少なくとも３層以上の情報層を備えた多層情報媒体を再生する方法である。再生方法は、目的の情報層上に光源からレーザビームを集光し、目的の情報層からの反射光を主として検出して情報信号を生成し、目的の情報層以外の情報層からのクロストーク光を検出してクロストーク信号を生成し、目的の情報層からの情報信号から、クロストーク信号に応じた信号成分を除去して目的の情報層に記録された情報を示す再生信号を生成する。
再生方法において、所定情報に基いてクロストーク信号のゲインを調整し、そのゲインに基いてクロストーク信号を増幅してもよく、増幅したクロストーク信号をクロストーク信号に応じた信号成分として用いる。
所定情報は目的の情報層を再生する場合に他の情報層から漏れ込むクロストーク光の割合を表す情報であって、多層情報媒体に格納されていてもよい。その場合、所定情報は多層情報媒体から読み出されてもよい。
所定情報は、他の情報層における、光源側と反対側の面からレーザビームを照射したときの反射率及び透過率の情報を含むのが好ましい。
多層情報媒体が３つの情報層を有する場合、所定情報は２つの情報層に関する反射率及び透過率を含むのが好ましい。
本発明に係る再生装置は、少なくとも３層以上の情報層を備えた多層情報媒体を再生する装置である。再生装置は、多層情報媒体に記録された情報を読み取るために一の情報層にレーザビームを照射する光源と、一の情報層からの反射光を主として検出し、情報信号を生成する第１の検出器と、一の情報層以外の他の情報層からの反射光を検出し、クロストーク信号を生成する第２の検出器と、第１の検出器からの情報信号と第２の検出器からのクロストーク信号に応じて生成される信号との差分を取り、一の情報層に記録された情報を示す再生信号を生成する差動手段とを備える。
再生装置は、所定情報に基いてクロストーク信号のゲインを調整し、そのゲインに基いてクロストーク信号を増幅する増幅手段をさらに備えてもよい。そのとき、差動手段は第１の検出器からの情報信号と増幅手段による増幅されたクロストーク信号との差分を取る。
所定情報は、一の情報層を再生する場合に、光源側にある他の情報層から漏れ込むクロストーク光の割合を表すクロストーク情報であってもよい。多層情報媒体はその所定情報を格納する管理領域を備えてもよい。その場合、再生装置は、多層情報媒体の管理領域から所定情報を読み出すクロストーク情報検出手段をさらに備えてもよい。
好ましくは、第２の検出器を第１の検出器の周囲を取り囲むように設ける。
本発明に係る多層情報媒体は、少なくとも３層以上の情報層を備え、光源から照射されるレーザビームにより情報が再生される情報媒体であって、クロストーク情報を格納する管理領域を備える。クロストーク情報は、特定の情報層の再生時の、特定の情報層からの反射光に対する、光源側にある他の情報層から漏れ込むクロストーク光の割合を表す。
好ましくは、複数の情報層を分離する複数の中間層の厚さを実質的に等しくする。また、好ましくは、クロストーク情報は、他の情報層における光源の入射側と反対側の面からレーザビームを照射した場合の反射率情報を含む。また、好ましくは、管理領域を一の情報層に設け、他の情報層上の管理領域に対向する領域には情報を記録しないようにする。また、好ましくＫは、管理領域を最も光源に近い情報層に設ける。
（従来技術より有利な効果）
本発明によれば、３層以上の複数の記録層を有する多層情報媒体において再生対象の情報層を再生する場合に、他の情報層に結像した光の反射光の漏れ込み（クロストーク信号）を除去することで、対象の情報層の再生信号の品質を向上することができる。また、本発明により、多層情報媒体において同じ厚さの中間層により生じていたクロストーク信号を除去できることから、多層情報媒体において中間層の厚さを同一にでき、多層情報媒体の設計や製造プロセスが簡単になるという優れた効果が有る。
多層情報媒体から情報を再生する際に以下の問題が考えられる。
例えば、図４に示すように３層の情報層を備えた多層情報媒体１からの情報再生において、特に、第１中間層５と第２中間層６の厚さｄが同じである場合、以下の問題が生じる。
レーザ光Ｌの入射側から最も遠い位置にある第３情報層２ｃに記録された情報を読み取るためには、第３情報層２ｃにレーザ光Ｌを集光させる必要がある。しかし、第３情報層２ｃにレーザ光Ｌを集光させると、レーザ光は第３情報層２ｃの焦点ｆ１に集光する。それとともに、第２情報層２ｂによりレーザ光の一部が反射され、その反射した光が、レーザ光Ｌの入射側にある第１情報層２ａ上にも焦点ｆ２を結ぶ。そして焦点ｆ２からの反射光は、再び第２記録層２ｂで反射されるため、第３情報層２ｃの信号に第１情報層２ａの信号が漏れ込む。それにより、多相情報媒体からの反射光からは、本来得たい第３情報層２ｃによる信号に加えて、第１情報層２ａによる信号も検出され、第３情報層２ｃの信号品質が低下するという問題があった。
この問題を解決するため、各々の中間層の厚さを僅かに変えて第２焦点ｆ２が第１情報層２ａ上から外れるようにするという提案が有る（例えば、特開２００１−１５５３８０号公報参照）。
しかしながら、各々の中間層の厚さを異ならせる場合、中間層毎に製造プロセスを変更しなければならず、製造コストの上昇を招くという問題がある。
（その解決方法）
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、複数の情報層を有する多相情報媒体からの情報再生において、本来再生すべき情報層以外の層からの信号を読み出さずに、本来再生すべき情報層からの信号のみを高品質に再生することを可能とする、再生装置及び再生方法並びに多相記録媒体を提供することを目的とする。
本発明に係る再生方法は、少なくとも３層以上の情報層を備えた多層情報媒体を再生する方法である。再生方法は、目的の情報層上に光源からレーザビームを集光し、目的の情報層からの反射光を主として検出して情報信号を生成し、目的の情報層以外の情報層からのクロストーク光を検出してクロストーク信号を生成し、目的の情報層からの情報信号から、クロストーク信号に応じた信号成分を除去して目的の情報層に記録された情報を示す再生信号を生成する。
再生方法において、所定情報に基いてクロストーク信号のゲインを調整し、そのゲインに基いてクロストーク信号を増幅してもよく、増幅したクロストーク信号をクロストーク信号に応じた信号成分として用いる。
所定情報は目的の情報層を再生する場合に他の情報層から漏れ込むクロストーク光の割合を表す情報であって、多層情報媒体に格納されていてもよい。その場合、所定情報は多層情報媒体から読み出されてもよい。
所定情報は、他の情報層における、光源側と反対側の面からレーザビームを照射したときの反射率及び透過率の情報を含むのが好ましい。
多層情報媒体が３つの情報層を有する場合、所定情報は２つの情報層に関する反射率及び透過率を含むのが好ましい。
本発明に係る再生装置は、少なくとも３層以上の情報層を備えた多層情報媒体を再生する装置である。再生装置は、多層情報媒体に記録された情報を読み取るために一の情報層にレーザビームを照射する光源と、一の情報層からの反射光を主として検出し、情報信号を生成する第１の検出器と、一の情報層以外の他の情報層からの反射光を検出し、クロストーク信号を生成する第２の検出器と、第１の検出器からの情報信号と第２の検出器からのクロストーク信号に応じて生成される信号との差分を取り、一の情報層に記録された情報を示す再生信号を生成する差動手段とを備える。
再生装置は、所定情報に基いてクロストーク信号のゲインを調整し、そのゲインに基いてクロストーク信号を増幅する増幅手段をさらに備えてもよい。そのとき、差動手段は第１の検出器からの情報信号と増幅手段による増幅されたクロストーク信号との差分を取る。
所定情報は、一の情報層を再生する場合に、光源側にある他の情報層から漏れ込むクロストーク光の割合を表すクロストーク情報であってもよい。多層情報媒体はその所定情報を格納する管理領域を備えてもよい。その場合、再生装置は、多層情報媒体の管理領域から所定情報を読み出すクロストーク情報検出手段をさらに備えてもよい。
好ましくは、第２の検出器を第１の検出器の周囲を取り囲むように設ける。
本発明に係る多層情報媒体は、少なくとも３層以上の情報層を備え、光源から照射されるレーザビームにより情報が再生される情報媒体であって、クロストーク情報を格納する管理領域を備える。クロストーク情報は、特定の情報層の再生時の、特定の情報層からの反射光に対する、光源側にある他の情報層から漏れ込むクロストーク光の割合を表す。
好ましくは、複数の情報層を分離する複数の中間層の厚さを実質的に等しくする。また、好ましくは、クロストーク情報は、他の情報層における光源の入射側と反対側の面からレーザビームを照射した場合の反射率情報を含む。また、好ましくは、管理領域を一の情報層に設け、他の情報層上の管理領域に対向する領域には情報を記録しないようにする。また、好ましくＫは、管理領域を最も光源に近い情報層に設ける。
（従来技術より有利な効果）
本発明によれば、３層以上の複数の記録層を有する多層情報媒体において再生対象の情報層を再生する場合に、他の情報層に結像した光の反射光の漏れ込み（クロストーク信号）を除去することで、対象の情報層の再生信号の品質を向上することができる。また、本発明により、多層情報媒体において同じ厚さの中間層により生じていたクロストーク信号を除去できることから、多層情報媒体において中間層の厚さを同一にでき、多層情報媒体の設計や製造プロセスが簡単になるという優れた効果が有る。
図１は本発明に係る再生装置の構成を示すブロック図である。
図２は、光ピックアップから照射されるレーザ光とその反射光の経路、及び再生装置の光ピックアップの概略構成を示す図である。
図３Ａは第１検出器２３ａの出力信号ＲＦ１の波形を示す図である。
図３Ｂは第２検出器２３ｂの出力信号ＲＦ２の波形を示す図である。
図３Ｃはゲイン可変アンプ１４の出力信号ＲＦ２ｂの波形を示す図である。
図３Ｄは差動アンプ１５の出力信号ＲＦ３の波形を示す図である。
図４は従来の課題を説明するための、多層情報媒体の断面図である。
図２は、光ピックアップから照射されるレーザ光とその反射光の経路、及び再生装置の光ピックアップの概略構成を示す図である。
図３Ａは第１検出器２３ａの出力信号ＲＦ１の波形を示す図である。
図３Ｂは第２検出器２３ｂの出力信号ＲＦ２の波形を示す図である。
図３Ｃはゲイン可変アンプ１４の出力信号ＲＦ２ｂの波形を示す図である。
図３Ｄは差動アンプ１５の出力信号ＲＦ３の波形を示す図である。
図４は従来の課題を説明するための、多層情報媒体の断面図である。
以下、添付の図面を参照して、本発明の情報媒体の再生方法及び再生装置並びにそれに用いる光学的多層情報媒体の好ましい形態について説明する。
図１は本発明に係る情報媒体の再生装置の概略構成を示すブロック図である。
再生装置は多層情報媒体１に記録された情報を再生する装置である。再生装置は、多層情報媒体１を回転駆動するスピンドルモータ９と、多層情報媒体１にレーザ光を照射し、その反射光を受けて信号を出力する光ピックアップ１０と、多層情報媒体１に事前に記録されているクロストーク情報を読み取るクロストーク情報検出回路１３と、光ピックアップ１０で検出された信号を増幅するゲイン可変アンプ１４と、光ピックアップ１０で検出された２つの信号の差分をとる差動アンプ１５と、ゲイン可変アンプ１４のゲインを調整するコントローラ１６と、再生信号処理回路１７とを備える。
以上の構成を有する再生装置は概ね次のような動作を行なう。光ピックアップ１０が多層情報媒体１の読み取り対象の情報層にレーザビームを照射し、その反射光から、対象の情報層に記録された信号を検出する。検出された信号はゲイン可変アンプ１４や差動アンプ１５を経由してクロストーク信号が除去された後、再生信号処理回路１７に入力され、所定の信号処理がなされてホストコンピュータ３０等の外部機器に出力される。
本再生装置により情報が読み取られる多層情報媒体１は図１に示すように、第１情報層２ａ、第２情報層２ｂ、及び第３情報層２ｃの３つの情報層を含む多層構造を有する。第１情報層２ａが光源に最も近い層であり、第３情報層２ｃが光源に最も遠い層となる。各々の情報層２ａ〜２ｃは、実質的に同じ厚さの第１中間層４ａと第２中間層４ｂで分離されている。
さらに、各々の情報層２ａ〜２ｃには、記録型の情報媒体に用いられる凹凸の溝をスパイラル状に設けたトラックや、再生専用に用いられるトラック方向に並んだ凹凸のピットが設けられた情報領域が形成される。情報領域には動画データやコンピュータのデータが格納される。また、各情報層２ａ〜２ｃには、情報の記録位置を管理するアドレス情報が予め形成されている。例えば、再生専用型の多層情報媒体の場合、アドレス情報が凹凸ピット中に情報信号と共に設けられる。また、記録型の多層情報媒体の場合、アドレス情報として、情報信号を記録するガイド溝をトラッキング方向にウォブルさせたウォブルアドレスや、又は、ガイド溝をセクタ単位で中断させ、その間に設けられたアドレスピットが用いられる。
多層情報媒体１は、特定の領域に、例えば、情報層上あるいはカートリッジ上に管理領域７を備えている。この管理領域７には、多層情報媒体１の種類、再生条件、あるいは、記録されている情報のファイル情報やディレクトリ情報等の管理情報が格納されている。
特に、本実施形態では、管理領域７において、各情報層２ａ〜２ｃにおける反射光量に対する、他の情報層からの反射光（クロストーク光）の漏れ込み量の割合を示した値であるクロストーク情報が格納されている。
クロストーク情報には、目的とする情報層以外の情報層に対する、光の入射側（光源側）と反対側の面の反射率情報と透過率情報、及び、光の入射側の面の反射率情報と透過率情報が含まれる。また、クロストーク情報として、各情報層の反射率や透過率を元に算出したアンプ１４のゲイン値を用いてもよい。クロストーク情報は、製造段階で凹凸ピット形態として、または、書き込み可能な媒体の場合は記録マークとして、管理領域７に記録される。
例えば、クロストーク情報として、情報層が３層の場合は、光源から最も遠い位置にある第３情報層２ｃから２層以上光源側にある情報層（すなわち第１情報層）２ａに対する、光の入射側と反対側の面の反射率情報と透過率情報、及び、第２情報層２ｂに対する、光の入射側面の反射率情報とが含まれる。光の入射側と反対側の面の第１情報層２ａの反射率、透過率をｒ１、ｐ１とし、光の入射側面の第２情報層２ｂの反射率をｒ２としたとき、アンプ１４のゲインｇはｒ１×ｐ１×ｒ２として求められる。
多層情報媒体１における管理領域７の好ましい配置例を説明する。管理情報が格納された管理領域７は、最も光源側の第１情報層２ａにのみ設けるのが好ましい。これは、管理領域７を第１情報層２ａに設けた場合、ビームスポットの本来の焦点（以下「第１焦点」という。）ｆ１が第１情報層２ａ上に結ばれたときに、その他の情報層２ｂ〜２ｃ上には別の焦点（以下「第２焦点」という。）ｆ２が結ばれないので、第２焦点ｆ２の影響が除去され、管理領域７に格納されている管理情報が品質良く読みとれるからである。また、管理領域７を光源側から遠い側の第３情報層２ｃに配置する必要が生じた場合は、その他の情報層２ａ、２ｂ上の管理領域７に対向する領域上には、情報を記録しないようにするのが好ましい。これは、ビームスポットが第３情報層２ｃに第１焦点ｆ１を結び、かつ第１情報層２ａに第２焦点ｆ２を結んだ場合でも、第１情報層２ａからの信号の漏れ込みをなくすことができるからである。
図２は、光ピックアップ１０の再生光学系と、光ピックアップ１０からの照射光とその反射光の経路を説明した図である。光ピックアップ１０は対物レンズ２１、検出レンズ２２を有する。検出素子２３は第１検出器２３ａ及び第２検出器２３ｂの２つの検出器を備える。
検出素子２３内の各検出器の動作について説明する。第２検出器２３ｂは、第１検出器２３ａの外側領域を受光領域とし、入射ビームが第２情報層２ｂで反射され第２焦点ｆ２に集光された後、第１情報層２ａを透過して光ピックアップ１０内に戻った光を受光する。第１焦点ｆ１及び第２焦点ｆ２からの反射光は、対物レンズ２１で平行光となり検出レンズ２２で集光されるので、第１検出器２３ａ内に収まる。一方、第１情報層２ａ上の第２焦点ｆ２を通過した光は、対物レンズ２１を経て拡散した光となり、検出レンズ２２を経て第１検出器２３ａを含み、かつ第２検出器２３ｂの広い範囲に入射する。第１検出器２３ａを第２検出器２３ｂに対して十分小さく設計すれば、第２検出器２３ｂは十分な量のクロストーク光を検出することが可能である。
第２検出器２３ｂは受光した光を電気信号に変換する。すなわち、第１情報層２ａの信号を電気信号ＲＦ２として出力する。出力された信号ＲＦ２は、ゲイン可変アンプ１４に入力される。
次に、再生装置の詳細な動作について説明する。
本実施形態の再生装置は多層情報媒体１が装着されたときに多層情報媒体１の管理領域７からその多層情報媒体１に対するクロストーク情報を読み出す。再生装置は、その後の再生動作時に、読出したクロストーク情報に基いてゲイン可変アンプ１４のゲインを調整し、再生信号に含まれるクロストーク信号成分をキャンセルする。以下、具体的に説明する。
多層情報媒体１がクランプ８に装着されると、スピンドルモータ９が回転し、多層情報媒体１はＣＡＶ（回転数一定）あるいはＣＬＶ（線速度一定）で回転する。光ピックアップ１０は多層情報媒体１上の管理領域７にビームスポットを照射し、その反射光を第１検出器２３ａで受光する。反射光は、管理領域７に記録された情報に従って（例えば凹凸ピットあるいは情報層の反射率変化に従って）変調される。第１検出器２３ａは変調された反射光量を電気信号ＲＦ１として出力する。
クロストーク情報検出回路１３は、第１検出器２３ａで検出された管理領域７からのＲＦ１信号を入力して復調し、多層情報媒体１の各情報層のクロストーク情報を読み取り、コントローラ１６に出力する。
コントローラ１６は、読み取ったクロストーク情報に基づいてゲイン可変アンプ１４の増幅値（ゲイン）を調整する。その際、コントローラ１６は、ビームスポットがいずれの情報層に第１焦点ｆ１を結んでいるかを多層情報媒体１の位置情報であるアドレスによって識別し、その識別結果に応じてゲイン可変アンプ１４の増幅値を可変制御する。例えば、再生する情報層が第３情報層２ｃであれば、コントローラ１６は、読み取ったクロストーク情報に基いて、クロストーク信号成分が十分にキャンセルされるようにゲイン可変アンプ１４の増幅値を決定し、出力する。また、再生する情報層が第１情報層２ａまたは第２情報層２ｂの場合、他の情報層からのクロストークは発生しないため、コントローラ１６は、出力する増幅値を零とする。以上のようにしてクロストーク情報が取得される。
次に、再生時のクロストーク信号のキャンセル処理について説明する。なお、以下では、第３情報層２ｃに記録された情報を再生する場合を例として説明する。
図３Ａ〜図３Ｄは再生動作時の再生装置各部の出力信号波形を示した図である。図３Ａは第１検出器２３ａの出力信号ＲＦ１の波形、図３Ｂは第２検出器２３ｂの出力信号ＲＦ２の波形、図３Ｃはゲイン可変アンプ１４の出力信号ＲＦ２ｂの波形、図３Ｄは差動アンプ１５の出力信号ＲＦ３の波形をそれぞれ示す。
コントローラ１６が第３情報層２ｃの再生を要求すると、光ピックアップ１０は、第３情報層２ｃにビームスポットをフォーカスジャンプさせ、第３情報層２ｃ上の第１焦点ｆ１に集光する。
第３情報層２ｃからの反射光は、光ピックアップ１０中の第１検出器２３ａで受光され、第３情報層２ｃの再生信号として電気信号に変換される。また、光ビームＬの一部は第２情報層２ｂで反射され、この反射光が第１情報層２ａ上の第２焦点ｆ２に集光される。この第１情報層２ａの第２焦点ｆ２上に集光された光ビームの反射光は再び第２情報層２ｂで反射され、第１検出器２３ａ上で受光される。以上の結果、第１検出器２３ａには、第３情報層２ｃからの反射光と第１情報層２ａからの反射光の両方が入射し、第３情報層２ｃと第１情報層２ａの信号が電気信号ＲＦ１に変換されて出力されることになる（図３Ａ参照）。出力されたＲＦ１信号は、差動アンプ１５に入力される。
第２検出器２３ｂは、第２情報層２ｂで反射され第２焦点ｆ２に集光された後、第１情報層２ａを透過して光ピックアップ１０内に戻った反射光を受光し、電気信号ＲＦ２に変換して出力する（図３Ｂ参照）。電気信号ＲＦ２はクロストーク信号を含む。
第２検出器２３ｂで受光される反射光により生成される信号（クロストーク信号）は、第１検出器２３ａで受光される反射光に対して１／２０程度の強度の信号の微弱な信号となる。よって、第２検出器２３ｂにより生成される信号は、第１検出器２３ａで検出される情報信号に含まれるクロストーク信号成分を十分にキャンセルするために、ゲイン可変アンプ１４により適正なレベル（例えば２０倍）に増幅され、信号ＲＦ２ｂとして出力される（図３Ｃ参照）。なお、ゲイン可変アンプ１４の増幅度は前述のようにコントローラ１６によって、クロストーク情報検出回路１３により読み出されたクロストーク情報に基いて制御される。
差動アンプ１５は第１検出器２３ａからの信号ＲＦ１とゲイン可変アンプ１４で増幅された信号ＲＦ２ｂの差分を取る。つまり、第３情報層２ｃの信号成分と第１情報層２ａの信号成分が含まれている信号ＲＦ１から、第１情報層２ａの信号成分のみを含み、適正なレベルに増幅された信号ＲＦ２ｂを、信号ＲＦ１に同期させてキャンセルする。差動アンプ１５は第３情報層２ｃの信号成分のみを含む信号ＲＦ３を再生信号処理回路１７に出力する（図３Ｄ参照）。このようにして得られた信号ＲＦ３は、クロストーク信号成分がキャンセルされ、本来得たい情報の信号成分のみを含む信号となる。
再生信号処理回路１７は信号ＲＦ３を復調やデコードし、動画データやコンピュータデータとして外部の装置（例えば、ホストコンピュータ３０）へ出力したり、表示部（図示せず）に出力する。
以上のように、本実施形態では、第３情報層２ｃを再生する場合に、本来得たい第３情報層２ｃからの信号と第１情報層２ａからの漏れ込み信号が合成された信号を受ける第１検出器２３ａの出力信号と、第１情報層２ａからの漏れ込み信号を受ける第２検出器２３ｂの出力信号とを検出し、第１情報層２ａからの漏れ込み信号をキャンセルすることにより、第３情報層２ｃの信号のみを取り出して再生することができる。その結果、第３情報層２ｃの再生信号品質が向上する。
なお、上記の説明では、多層情報媒体１の再生装置への挿入時に、管理領域７からクロストーク情報を検出しているが、クロストーク情報の検出タイミングはこれに限らない。例えば、動作中、定期的にクロストーク情報を検出するようにしてもよい。
なお、本実施の形態では、情報層が３層からなる多層情報媒体を再生する場合について説明したが、情報層が４層以上の場合にも他の情報層からの反射光の漏れ込みが発生する。情報層が４層の場合は、光源から最遠の第４の情報層にビームスポットを集光させると、２つ光源側の第２の情報層に第２焦点を結ぶ。また、光源側から３つ目の第３の情報層にビームスポットを集光させると、最光源側である第１の情報層に第２焦点を結ぶ。すなわち、第ｎ番目の情報層と第ｎ−２番目の情報層間でクロストークが発生する。いずれの場合も、本実施の形態と同様に、メインの検出器である第１検出器２３ａの出力信号から、他層からのもれこみ信号を検出する第２検出器２３ｂの出力信号を除去することで、目標とする情報層の再生信号の品質を向上することができる。
図１は本発明に係る情報媒体の再生装置の概略構成を示すブロック図である。
再生装置は多層情報媒体１に記録された情報を再生する装置である。再生装置は、多層情報媒体１を回転駆動するスピンドルモータ９と、多層情報媒体１にレーザ光を照射し、その反射光を受けて信号を出力する光ピックアップ１０と、多層情報媒体１に事前に記録されているクロストーク情報を読み取るクロストーク情報検出回路１３と、光ピックアップ１０で検出された信号を増幅するゲイン可変アンプ１４と、光ピックアップ１０で検出された２つの信号の差分をとる差動アンプ１５と、ゲイン可変アンプ１４のゲインを調整するコントローラ１６と、再生信号処理回路１７とを備える。
以上の構成を有する再生装置は概ね次のような動作を行なう。光ピックアップ１０が多層情報媒体１の読み取り対象の情報層にレーザビームを照射し、その反射光から、対象の情報層に記録された信号を検出する。検出された信号はゲイン可変アンプ１４や差動アンプ１５を経由してクロストーク信号が除去された後、再生信号処理回路１７に入力され、所定の信号処理がなされてホストコンピュータ３０等の外部機器に出力される。
本再生装置により情報が読み取られる多層情報媒体１は図１に示すように、第１情報層２ａ、第２情報層２ｂ、及び第３情報層２ｃの３つの情報層を含む多層構造を有する。第１情報層２ａが光源に最も近い層であり、第３情報層２ｃが光源に最も遠い層となる。各々の情報層２ａ〜２ｃは、実質的に同じ厚さの第１中間層４ａと第２中間層４ｂで分離されている。
さらに、各々の情報層２ａ〜２ｃには、記録型の情報媒体に用いられる凹凸の溝をスパイラル状に設けたトラックや、再生専用に用いられるトラック方向に並んだ凹凸のピットが設けられた情報領域が形成される。情報領域には動画データやコンピュータのデータが格納される。また、各情報層２ａ〜２ｃには、情報の記録位置を管理するアドレス情報が予め形成されている。例えば、再生専用型の多層情報媒体の場合、アドレス情報が凹凸ピット中に情報信号と共に設けられる。また、記録型の多層情報媒体の場合、アドレス情報として、情報信号を記録するガイド溝をトラッキング方向にウォブルさせたウォブルアドレスや、又は、ガイド溝をセクタ単位で中断させ、その間に設けられたアドレスピットが用いられる。
多層情報媒体１は、特定の領域に、例えば、情報層上あるいはカートリッジ上に管理領域７を備えている。この管理領域７には、多層情報媒体１の種類、再生条件、あるいは、記録されている情報のファイル情報やディレクトリ情報等の管理情報が格納されている。
特に、本実施形態では、管理領域７において、各情報層２ａ〜２ｃにおける反射光量に対する、他の情報層からの反射光（クロストーク光）の漏れ込み量の割合を示した値であるクロストーク情報が格納されている。
クロストーク情報には、目的とする情報層以外の情報層に対する、光の入射側（光源側）と反対側の面の反射率情報と透過率情報、及び、光の入射側の面の反射率情報と透過率情報が含まれる。また、クロストーク情報として、各情報層の反射率や透過率を元に算出したアンプ１４のゲイン値を用いてもよい。クロストーク情報は、製造段階で凹凸ピット形態として、または、書き込み可能な媒体の場合は記録マークとして、管理領域７に記録される。
例えば、クロストーク情報として、情報層が３層の場合は、光源から最も遠い位置にある第３情報層２ｃから２層以上光源側にある情報層（すなわち第１情報層）２ａに対する、光の入射側と反対側の面の反射率情報と透過率情報、及び、第２情報層２ｂに対する、光の入射側面の反射率情報とが含まれる。光の入射側と反対側の面の第１情報層２ａの反射率、透過率をｒ１、ｐ１とし、光の入射側面の第２情報層２ｂの反射率をｒ２としたとき、アンプ１４のゲインｇはｒ１×ｐ１×ｒ２として求められる。
多層情報媒体１における管理領域７の好ましい配置例を説明する。管理情報が格納された管理領域７は、最も光源側の第１情報層２ａにのみ設けるのが好ましい。これは、管理領域７を第１情報層２ａに設けた場合、ビームスポットの本来の焦点（以下「第１焦点」という。）ｆ１が第１情報層２ａ上に結ばれたときに、その他の情報層２ｂ〜２ｃ上には別の焦点（以下「第２焦点」という。）ｆ２が結ばれないので、第２焦点ｆ２の影響が除去され、管理領域７に格納されている管理情報が品質良く読みとれるからである。また、管理領域７を光源側から遠い側の第３情報層２ｃに配置する必要が生じた場合は、その他の情報層２ａ、２ｂ上の管理領域７に対向する領域上には、情報を記録しないようにするのが好ましい。これは、ビームスポットが第３情報層２ｃに第１焦点ｆ１を結び、かつ第１情報層２ａに第２焦点ｆ２を結んだ場合でも、第１情報層２ａからの信号の漏れ込みをなくすことができるからである。
図２は、光ピックアップ１０の再生光学系と、光ピックアップ１０からの照射光とその反射光の経路を説明した図である。光ピックアップ１０は対物レンズ２１、検出レンズ２２を有する。検出素子２３は第１検出器２３ａ及び第２検出器２３ｂの２つの検出器を備える。
検出素子２３内の各検出器の動作について説明する。第２検出器２３ｂは、第１検出器２３ａの外側領域を受光領域とし、入射ビームが第２情報層２ｂで反射され第２焦点ｆ２に集光された後、第１情報層２ａを透過して光ピックアップ１０内に戻った光を受光する。第１焦点ｆ１及び第２焦点ｆ２からの反射光は、対物レンズ２１で平行光となり検出レンズ２２で集光されるので、第１検出器２３ａ内に収まる。一方、第１情報層２ａ上の第２焦点ｆ２を通過した光は、対物レンズ２１を経て拡散した光となり、検出レンズ２２を経て第１検出器２３ａを含み、かつ第２検出器２３ｂの広い範囲に入射する。第１検出器２３ａを第２検出器２３ｂに対して十分小さく設計すれば、第２検出器２３ｂは十分な量のクロストーク光を検出することが可能である。
第２検出器２３ｂは受光した光を電気信号に変換する。すなわち、第１情報層２ａの信号を電気信号ＲＦ２として出力する。出力された信号ＲＦ２は、ゲイン可変アンプ１４に入力される。
次に、再生装置の詳細な動作について説明する。
本実施形態の再生装置は多層情報媒体１が装着されたときに多層情報媒体１の管理領域７からその多層情報媒体１に対するクロストーク情報を読み出す。再生装置は、その後の再生動作時に、読出したクロストーク情報に基いてゲイン可変アンプ１４のゲインを調整し、再生信号に含まれるクロストーク信号成分をキャンセルする。以下、具体的に説明する。
多層情報媒体１がクランプ８に装着されると、スピンドルモータ９が回転し、多層情報媒体１はＣＡＶ（回転数一定）あるいはＣＬＶ（線速度一定）で回転する。光ピックアップ１０は多層情報媒体１上の管理領域７にビームスポットを照射し、その反射光を第１検出器２３ａで受光する。反射光は、管理領域７に記録された情報に従って（例えば凹凸ピットあるいは情報層の反射率変化に従って）変調される。第１検出器２３ａは変調された反射光量を電気信号ＲＦ１として出力する。
クロストーク情報検出回路１３は、第１検出器２３ａで検出された管理領域７からのＲＦ１信号を入力して復調し、多層情報媒体１の各情報層のクロストーク情報を読み取り、コントローラ１６に出力する。
コントローラ１６は、読み取ったクロストーク情報に基づいてゲイン可変アンプ１４の増幅値（ゲイン）を調整する。その際、コントローラ１６は、ビームスポットがいずれの情報層に第１焦点ｆ１を結んでいるかを多層情報媒体１の位置情報であるアドレスによって識別し、その識別結果に応じてゲイン可変アンプ１４の増幅値を可変制御する。例えば、再生する情報層が第３情報層２ｃであれば、コントローラ１６は、読み取ったクロストーク情報に基いて、クロストーク信号成分が十分にキャンセルされるようにゲイン可変アンプ１４の増幅値を決定し、出力する。また、再生する情報層が第１情報層２ａまたは第２情報層２ｂの場合、他の情報層からのクロストークは発生しないため、コントローラ１６は、出力する増幅値を零とする。以上のようにしてクロストーク情報が取得される。
次に、再生時のクロストーク信号のキャンセル処理について説明する。なお、以下では、第３情報層２ｃに記録された情報を再生する場合を例として説明する。
図３Ａ〜図３Ｄは再生動作時の再生装置各部の出力信号波形を示した図である。図３Ａは第１検出器２３ａの出力信号ＲＦ１の波形、図３Ｂは第２検出器２３ｂの出力信号ＲＦ２の波形、図３Ｃはゲイン可変アンプ１４の出力信号ＲＦ２ｂの波形、図３Ｄは差動アンプ１５の出力信号ＲＦ３の波形をそれぞれ示す。
コントローラ１６が第３情報層２ｃの再生を要求すると、光ピックアップ１０は、第３情報層２ｃにビームスポットをフォーカスジャンプさせ、第３情報層２ｃ上の第１焦点ｆ１に集光する。
第３情報層２ｃからの反射光は、光ピックアップ１０中の第１検出器２３ａで受光され、第３情報層２ｃの再生信号として電気信号に変換される。また、光ビームＬの一部は第２情報層２ｂで反射され、この反射光が第１情報層２ａ上の第２焦点ｆ２に集光される。この第１情報層２ａの第２焦点ｆ２上に集光された光ビームの反射光は再び第２情報層２ｂで反射され、第１検出器２３ａ上で受光される。以上の結果、第１検出器２３ａには、第３情報層２ｃからの反射光と第１情報層２ａからの反射光の両方が入射し、第３情報層２ｃと第１情報層２ａの信号が電気信号ＲＦ１に変換されて出力されることになる（図３Ａ参照）。出力されたＲＦ１信号は、差動アンプ１５に入力される。
第２検出器２３ｂは、第２情報層２ｂで反射され第２焦点ｆ２に集光された後、第１情報層２ａを透過して光ピックアップ１０内に戻った反射光を受光し、電気信号ＲＦ２に変換して出力する（図３Ｂ参照）。電気信号ＲＦ２はクロストーク信号を含む。
第２検出器２３ｂで受光される反射光により生成される信号（クロストーク信号）は、第１検出器２３ａで受光される反射光に対して１／２０程度の強度の信号の微弱な信号となる。よって、第２検出器２３ｂにより生成される信号は、第１検出器２３ａで検出される情報信号に含まれるクロストーク信号成分を十分にキャンセルするために、ゲイン可変アンプ１４により適正なレベル（例えば２０倍）に増幅され、信号ＲＦ２ｂとして出力される（図３Ｃ参照）。なお、ゲイン可変アンプ１４の増幅度は前述のようにコントローラ１６によって、クロストーク情報検出回路１３により読み出されたクロストーク情報に基いて制御される。
差動アンプ１５は第１検出器２３ａからの信号ＲＦ１とゲイン可変アンプ１４で増幅された信号ＲＦ２ｂの差分を取る。つまり、第３情報層２ｃの信号成分と第１情報層２ａの信号成分が含まれている信号ＲＦ１から、第１情報層２ａの信号成分のみを含み、適正なレベルに増幅された信号ＲＦ２ｂを、信号ＲＦ１に同期させてキャンセルする。差動アンプ１５は第３情報層２ｃの信号成分のみを含む信号ＲＦ３を再生信号処理回路１７に出力する（図３Ｄ参照）。このようにして得られた信号ＲＦ３は、クロストーク信号成分がキャンセルされ、本来得たい情報の信号成分のみを含む信号となる。
再生信号処理回路１７は信号ＲＦ３を復調やデコードし、動画データやコンピュータデータとして外部の装置（例えば、ホストコンピュータ３０）へ出力したり、表示部（図示せず）に出力する。
以上のように、本実施形態では、第３情報層２ｃを再生する場合に、本来得たい第３情報層２ｃからの信号と第１情報層２ａからの漏れ込み信号が合成された信号を受ける第１検出器２３ａの出力信号と、第１情報層２ａからの漏れ込み信号を受ける第２検出器２３ｂの出力信号とを検出し、第１情報層２ａからの漏れ込み信号をキャンセルすることにより、第３情報層２ｃの信号のみを取り出して再生することができる。その結果、第３情報層２ｃの再生信号品質が向上する。
なお、上記の説明では、多層情報媒体１の再生装置への挿入時に、管理領域７からクロストーク情報を検出しているが、クロストーク情報の検出タイミングはこれに限らない。例えば、動作中、定期的にクロストーク情報を検出するようにしてもよい。
なお、本実施の形態では、情報層が３層からなる多層情報媒体を再生する場合について説明したが、情報層が４層以上の場合にも他の情報層からの反射光の漏れ込みが発生する。情報層が４層の場合は、光源から最遠の第４の情報層にビームスポットを集光させると、２つ光源側の第２の情報層に第２焦点を結ぶ。また、光源側から３つ目の第３の情報層にビームスポットを集光させると、最光源側である第１の情報層に第２焦点を結ぶ。すなわち、第ｎ番目の情報層と第ｎ−２番目の情報層間でクロストークが発生する。いずれの場合も、本実施の形態と同様に、メインの検出器である第１検出器２３ａの出力信号から、他層からのもれこみ信号を検出する第２検出器２３ｂの出力信号を除去することで、目標とする情報層の再生信号の品質を向上することができる。
本発明の再生方法及び再生装置は、目的の情報層以外の情報層からのクロストーク信号の影響を除去し、高品質の再生信号の生成を可能とするため、３層以上の記録層を含む多層情報媒体にレーザービームを照射して情報を再生する装置に適用できる。また、本発明の情報媒体はそのような再生装置に使用され得る。
本発明は、特定の実施形態について説明されてきたが、当業者にとっては他の多くの変形例、修正、他の利用が明らかである。それゆえ、本発明は、ここでの特定の開示に限定されず、添付の請求の範囲によってのみ限定され得る。
なお、本出願は日本国特許出願、特願２００２−３００１０７号（２００２年１０月１５日提出）に関連し、それらの内容は参照することにより本文中に組み入れられる。
本発明は、特定の実施形態について説明されてきたが、当業者にとっては他の多くの変形例、修正、他の利用が明らかである。それゆえ、本発明は、ここでの特定の開示に限定されず、添付の請求の範囲によってのみ限定され得る。
なお、本出願は日本国特許出願、特願２００２−３００１０７号（２００２年１０月１５日提出）に関連し、それらの内容は参照することにより本文中に組み入れられる。
本発明は、３層以上の記録層を含む薄膜を基板上に備えた多層情報媒体上にレーザービーム等の高エネルギービームを照射することにより、多層情報媒体に対して情報を再生する技術に関する。
近年、高密度の情報が再生可能な光記録媒体や、この光記録媒体から情報を再生する光記録媒体の再生装置が商品化されている。さらに、高画質の動画を長時間再生することが可能な複数の情報層を備えた多層情報媒体やその再生装置の研究開発が活発に行われている。
多層情報媒体は、図４に示すように、複数の情報層（第１情報層２ａ、第２情報層２ｂ、第３情報層２ｃ）が樹脂からなる第１中間層４ａ及び第２中間層４ｂで分離されて設けられている。多層情報媒体の各情報層２ａ〜２ｃに記録された情報は、各々の情報層２ａ〜２ｃにレーザ光のスポットを集光させることにより読み取られる。
多層情報媒体から情報を再生する際に以下の問題が考えられる。
例えば、図４に示すように３層の情報層を備えた多層情報媒体１からの情報再生において、特に、第１中間層５と第２中間層６の厚さｄが同じである場合、以下の問題が生じる。
レーザ光Ｌの入射側から最も遠い位置にある第３情報層２ｃに記録された情報を読み取るためには、第３情報層２ｃにレーザ光Ｌを集光させる必要がある。しかし、第３情報層２ｃにレーザ光Ｌを集光させると、レーザ光は第３情報層２ｃの焦点ｆ１に集光する。それとともに、第２情報層２ｂによりレーザ光の一部が反射され、その反射した光が、レーザ光Ｌの入射側にある第１情報層２ａ上にも焦点ｆ２を結ぶ。そして焦点ｆ２からの反射光は、再び第２記録層２ｂで反射されるため、第３情報層２ｃの信号に第１情報層２ａの信号が漏れ込む。それにより、多相情報媒体からの反射光からは、本来得たい第３情報層２ｃによる信号に加えて、第１情報層２ａによる信号も検出され、第３情報層２ｃの信号品質が低下するという問題があった。
この問題を解決するため、各々の中間層の厚さを僅かに変えて第２焦点ｆ２が第１情報層２ａ上から外れるようにするという提案が有る（例えば、特開２００１−１５５３８０号公報参照）。
しかしながら、各々の中間層の厚さを異ならせる場合、中間層毎に製造プロセスを変更しなければならず、製造コストの上昇を招くという問題がある。
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、複数の情報層を有する多相情報媒体からの情報再生において、本来再生すべき情報層以外の層からの信号を読み出さずに、本来再生すべき情報層からの信号のみを高品質に再生することを可能とする、再生装置及び再生方法並びに多相記録媒体を提供することを目的とする。
本発明に係る再生方法は、少なくとも３層以上の情報層を備えた多層情報媒体を再生する方法である。再生方法は、目的の情報層上に光源からレーザビームを集光し、目的の情報層からの反射光を主として検出して情報信号を生成し、目的の情報層以外の情報層からのクロストーク光を検出してクロストーク信号を生成し、目的の情報層からの情報信号から、クロストーク信号に応じた信号成分を除去して目的の情報層に記録された情報を示す再生信号を生成する。
再生方法において、所定情報に基いてクロストーク信号のゲインを調整し、そのゲインに基いてクロストーク信号を増幅してもよく、増幅したクロストーク信号をクロストーク信号に応じた信号成分として用いる。
所定情報は目的の情報層を再生する場合に他の情報層から漏れ込むクロストーク光の割合を表す情報であって、多層情報媒体に格納されていてもよい。その場合、所定情報は多層情報媒体から読み出されてもよい。
所定情報は、他の情報層における、光源側と反対側の面からレーザビームを照射したときの反射率及び透過率の情報を含むのが好ましい。
多層情報媒体が３つの情報層を有する場合、所定情報は２つの情報層に関する反射率及び透過率を含むのが好ましい。
本発明に係る再生装置は、少なくとも３層以上の情報層を備えた多層情報媒体を再生する装置である。再生装置は、多層情報媒体に記録された情報を読み取るために一の情報層にレーザビームを照射する光源と、一の情報層からの反射光を主として検出し、情報信号を生成する第１の検出器と、一の情報層以外の他の情報層からの反射光を検出し、クロストーク信号を生成する第２の検出器と、第１の検出器からの情報信号と第２の検出器からのクロストーク信号に応じて生成される信号との差分を取り、一の情報層に記録された情報を示す再生信号を生成する差動手段とを備える。
再生装置は、所定情報に基いてクロストーク信号のゲインを調整し、そのゲインに基いてクロストーク信号を増幅する増幅手段をさらに備えてもよい。そのとき、差動手段は第１の検出器からの情報信号と増幅手段による増幅されたクロストーク信号との差分を取る。
所定情報は、一の情報層を再生する場合に、光源側にある他の情報層から漏れ込むクロストーク光の割合を表すクロストーク情報であってもよい。多層情報媒体はその所定情報を格納する管理領域を備えてもよい。その場合、再生装置は、多層情報媒体の管理領域から所定情報を読み出すクロストーク情報検出手段をさらに備えてもよい。
好ましくは、第２の検出器を第１の検出器の周囲を取り囲むように設ける。
本発明に係る多層情報媒体は、少なくとも３層以上の情報層を備え、光源から照射されるレーザビームにより情報が再生される情報媒体であって、クロストーク情報を格納する管理領域を備える。クロストーク情報は、特定の情報層の再生時の、特定の情報層からの反射光に対する、光源側にある他の情報層から漏れ込むクロストーク光の割合を表す。
好ましくは、複数の情報層を分離する複数の中間層の厚さを実質的に等しくする。また、好ましくは、クロストーク情報は、他の情報層における光源の入射側と反対側の面からレーザビームを照射した場合の反射率情報を含む。また、好ましくは、管理領域を一の情報層に設け、他の情報層上の管理領域に対向する領域には情報を記録しないようにする。また、好ましくＫは、管理領域を最も光源に近い情報層に設ける。
本発明によれば、３層以上の複数の記録層を有する多層情報媒体において再生対象の情報層を再生する場合に、他の情報層に結像した光の反射光の漏れ込み（クロストーク信号）を除去することで、対象の情報層の再生信号の品質を向上することができる。また、本発明により、多層情報媒体において同じ厚さの中間層により生じていたクロストーク信号を除去できることから、多層情報媒体において中間層の厚さを同一にでき、多層情報媒体の設計や製造プロセスが簡単になるという優れた効果が有る。
以下、添付の図面を参照して、本発明の情報媒体の再生方法及び再生装置並びにそれに用いる光学的多層情報媒体の好ましい形態について説明する。
図１は本発明に係る情報媒体の再生装置の概略構成を示すブロック図である。
再生装置は多層情報媒体１に記録された情報を再生する装置である。再生装置は、多層情報媒体１を回転駆動するスピンドルモータ９と、多層情報媒体１にレーザ光を照射し、その反射光を受けて信号を出力する光ピックアップ１０と、多層情報媒体１に事前に記録されているクロストーク情報を読み取るクロストーク情報検出回路１３と、光ピックアップ１０で検出された信号を増幅するゲイン可変アンプ１４と、光ピックアップ１０で検出された２つの信号の差分をとる差動アンプ１５と、ゲイン可変アンプ１４のゲインを調整するコントローラ１６と、再生信号処理回路１７とを備える。
以上の構成を有する再生装置は概ね次のような動作を行なう。光ピックアップ１０が多層情報媒体１の読み取り対象の情報層にレーザビームを照射し、その反射光から、対象の情報層に記録された信号を検出する。検出された信号はゲイン可変アンプ１４や差動アンプ１５を経由してクロストーク信号が除去された後、再生信号処理回路１７に入力され、所定の信号処理がなされてホストコンピュータ３０等の外部機器に出力される。
本再生装置により情報が読み取られる多層情報媒体１は図１に示すように、第１情報層２ａ、第２情報層２ｂ、及び第３情報層２ｃの３つの情報層を含む多層構造を有する。第１情報層２ａが光源に最も近い層であり、第３情報層２ｃが光源に最も遠い層となる。各々の情報層２ａ〜２ｃは、実質的に同じ厚さの第１中間層４ａと第２中間層４ｂで分離されている。
さらに、各々の情報層２ａ〜２ｃには、記録型の情報媒体に用いられる凹凸の溝をスパイラル状に設けたトラックや、再生専用に用いられるトラック方向に並んだ凹凸のピットが設けられた情報領域が形成される。情報領域には動画データやコンピュータのデータが格納される。また、各情報層２ａ〜２ｃには、情報の記録位置を管理するアドレス情報が予め形成されている。例えば、再生専用型の多層情報媒体の場合、アドレス情報が凹凸ピット中に情報信号と共に設けられる。また、記録型の多層情報媒体の場合、アドレス情報として、情報信号を記録するガイド溝をトラッキング方向にウォブルさせたウォブルアドレスや、又は、ガイド溝をセクタ単位で中断させ、その間に設けられたアドレスピットが用いられる。
多層情報媒体１は、特定の領域に、例えば、情報層上あるいはカートリッジ上に管理領域７を備えている。この管理領域７には、多層情報媒体１の種類、再生条件、あるいは、記録されている情報のファイル情報やディレクトリ情報等の管理情報が格納されている。
特に、本実施形態では、管理領域７において、各情報層２ａ〜２ｃにおける反射光量に対する、他の情報層からの反射光（クロストーク光）の漏れ込み量の割合を示した値であるクロストーク情報が格納されている。
クロストーク情報には、目的とする情報層以外の情報層に対する、光の入射側（光源側）と反対側の面の反射率情報と透過率情報、及び、光の入射側の面の反射率情報と透過率情報が含まれる。また、クロストーク情報として、各情報層の反射率や透過率を元に算出したアンプ１４のゲイン値を用いてもよい。クロストーク情報は、製造段階で凹凸ピット形態として、または、書き込み可能な媒体の場合は記録マークとして、管理領域７に記録される。
例えば、クロストーク情報として、情報層が３層の場合は、光源から最も遠い位置にある第３情報層２ｃから２層以上光源側にある情報層（すなわち第１情報層）２ａに対する、光の入射側と反対側の面の反射率情報と透過率情報、及び、第２情報層２ｂに対する、光の入射側面の反射率情報とが含まれる。光の入射側と反対側の面の第１情報層２ａの反射率、透過率をｒ1、ｐ1とし、光の入射側面の第２情報層２ｂの反射率をｒ2としたとき、アンプ１４のゲインｇはｒ1×ｐ1×ｒ2として求められる。
多層情報媒体１における管理領域７の好ましい配置例を説明する。管理情報が格納された管理領域７は、最も光源側の第１情報層２ａにのみ設けるのが好ましい。これは、管理領域７を第１情報層２ａに設けた場合、ビームスポットの本来の焦点（以下「第１焦点」という。）ｆ１が第１情報層２ａ上に結ばれたときに、その他の情報層２ｂ〜２ｃ上には別の焦点（以下「第２焦点」という。）ｆ２が結ばれないので、第２焦点ｆ２の影響が除去され、管理領域７に格納されている管理情報が品質良く読みとれるからである。また、管理領域７を光源側から遠い側の第３情報層２ｃに配置する必要が生じた場合は、その他の情報層２ａ、２ｂ上の管理領域７に対向する領域上には、情報を記録しないようにするのが好ましい。これは、ビームスポットが第３情報層２ｃに第１焦点ｆ１を結び、かつ第１情報層２ａに第２焦点ｆ２を結んだ場合でも、第１情報層２ａからの信号の漏れ込みをなくすことができるからである。
図２は、光ピックアップ１０の再生光学系と、光ピックアップ１０からの照射光とその反射光の経路を説明した図である。光ピックアップ１０は対物レンズ２１、検出レンズ２２を有する。検出素子２３は第１検出器２３ａ及び第２検出器２３ｂの２つの検出器を備える。
検出素子２３内の各検出器の動作について説明する。第２検出器２３ｂは、第１検出器２３ａの外側領域を受光領域とし、入射ビームが第２情報層２ｂで反射され第２焦点ｆ２に集光された後、第１情報層２ａを透過して光ピックアップ１０内に戻った光を受光する。第１焦点ｆ１及び第２焦点ｆ２からの反射光は、対物レンズ２１で平行光となり検出レンズ２２で集光されるので、第１検出器２３ａ内に収まる。一方、第１情報層２ａ上の第２焦点ｆ２を通過した光は、対物レンズ２１を経て拡散した光となり、検出レンズ２２を経て第１検出器２３ａを含み、かつ第２検出器２３ｂの広い範囲に入射する。第１検出器２３ａを第２検出器２３ｂに対して十分小さく設計すれば、第２検出器２３ｂは十分な量のクロストーク光を検出することが可能である。
第２検出器２３ｂは受光した光を電気信号に変換する。すなわち、第１情報層２ａの信号を電気信号ＲＦ２として出力する。出力された信号ＲＦ２は、ゲイン可変アンプ１４に入力される。
次に、再生装置の詳細な動作について説明する。
本実施形態の再生装置は多層情報媒体１が装着されたときに多層情報媒体１の管理領域７からその多層情報媒体１に対するクロストーク情報を読み出す。再生装置は、その後の再生動作時に、読出したクロストーク情報に基いてゲイン可変アンプ１４のゲインを調整し、再生信号に含まれるクロストーク信号成分をキャンセルする。以下、具体的に説明する。
多層情報媒体１がクランプ８に装着されると、スピンドルモータ９が回転し、多層情報媒体１はＣＡＶ（回転数一定）あるいはＣＬＶ（線速度一定）で回転する。光ピックアップ１０は多層情報媒体１上の管理領域７にビームスポットを照射し、その反射光を第１検出器２３ａで受光する。反射光は、管理領域７に記録された情報に従って（例えば凹凸ピットあるいは情報層の反射率変化に従って）変調される。第１検出器２３ａは変調された反射光量を電気信号ＲＦ１として出力する。
クロストーク情報検出回路１３は、第１検出器２３ａで検出された管理領域７からのＲＦ１信号を入力して復調し、多層情報媒体１の各情報層のクロストーク情報を読み取り、コントローラ１６に出力する。
コントローラ１６は、読み取ったクロストーク情報に基づいてゲイン可変アンプ１４の増幅値（ゲイン）を調整する。その際、コントローラ１６は、ビームスポットがいずれの情報層に第１焦点ｆ１を結んでいるかを多層情報媒体１の位置情報であるアドレスによって識別し、その識別結果に応じてゲイン可変アンプ１４の増幅値を可変制御する。例えば、再生する情報層が第３情報層２ｃであれば、コントローラ１６は、読み取ったクロストーク情報に基いて、クロストーク信号成分が十分にキャンセルされるようにゲイン可変アンプ１４の増幅値を決定し、出力する。また、再生する情報層が第１情報層２ａまたは第２情報層２ｂの場合、他の情報層からのクロストークは発生しないため、コントローラ１６は、出力する増幅値を零とする。以上のようにしてクロストーク情報が取得される。
次に、再生時のクロストーク信号のキャンセル処理について説明する。なお、以下では、第３情報層２ｃに記録された情報を再生する場合を例として説明する。
図３Ａ〜図３Ｄは再生動作時の再生装置各部の出力信号波形を示した図である。図３Ａは第１検出器２３ａの出力信号ＲＦ１の波形、図３Ｂは第２検出器２３ｂの出力信号ＲＦ２の波形、図３Ｃはゲイン可変アンプ１４の出力信号ＲＦ２ｂの波形、図３Ｄは差動アンプ１５の出力信号ＲＦ３の波形をそれぞれ示す。
コントローラ１６が第３情報層２ｃの再生を要求すると、光ピックアップ１０は、第３情報層２ｃにビームスポットをフォーカスジャンプさせ、第３情報層２ｃ上の第１焦点ｆ１に集光する。
第３情報層２ｃからの反射光は、光ピックアップ１０中の第１検出器２３ａで受光され、第３情報層２ｃの再生信号として電気信号に変換される。また、光ビームＬの一部は第２情報層２ｂで反射され、この反射光が第１情報層２ａ上の第２焦点ｆ２に集光される。この第１情報層２ａの第２焦点ｆ２上に集光された光ビームの反射光は再び第２情報層２ｂで反射され、第１検出器２３ａ上で受光される。以上の結果、第１検出器２３ａには、第３情報層２ｃからの反射光と第１情報層２ａからの反射光の両方が入射し、第３情報層２ｃと第１情報層２ａの信号が電気信号ＲＦ１に変換されて出力されることになる（図３Ａ参照）。出力されたＲＦ１信号は、差動アンプ１５に入力される。
第２検出器２３ｂは、第２情報層２ｂで反射され第２焦点ｆ２に集光された後、第１情報層２ａを透過して光ピックアップ１０内に戻った反射光を受光し、電気信号ＲＦ２に変換して出力する（図３Ｂ参照）。電気信号ＲＦ２はクロストーク信号を含む。
第２検出器２３ｂで受光される反射光により生成される信号（クロストーク信号）は、第１検出器２３ａで受光される反射光に対して１／２０程度の強度の信号の微弱な信号となる。よって、第２検出器２３ｂにより生成される信号は、第１検出器２３ａで検出される情報信号に含まれるクロストーク信号成分を十分にキャンセルするために、ゲイン可変アンプ１４により適正なレベル（例えば２０倍）に増幅され、信号ＲＦ２ｂとして出力される（図３Ｃ参照）。なお、ゲイン可変アンプ１４の増幅度は前述のようにコントローラ１６によって、クロストーク情報検出回路１３により読み出されたクロストーク情報に基いて制御される。
差動アンプ１５は第１検出器２３ａからの信号ＲＦ１とゲイン可変アンプ１４で増幅された信号ＲＦ２ｂの差分を取る。つまり、第３情報層２ｃの信号成分と第１情報層２ａの信号成分が含まれている信号ＲＦ１から、第１情報層２ａの信号成分のみを含み、適正なレベルに増幅された信号ＲＦ２ｂを、信号ＲＦ１に同期させてキャンセルする。差動アンプ１５は第３情報層２ｃの信号成分のみを含む信号ＲＦ３を再生信号処理回路１７に出力する（図３Ｄ参照）。このようにして得られた信号ＲＦ３は、クロストーク信号成分がキャンセルされ、本来得たい情報の信号成分のみを含む信号となる。
再生信号処理回路１７は信号ＲＦ３を復調やデコードし、動画データやコンピュータデータとして外部の装置（例えば、ホストコンピュータ３０）へ出力したり、表示部（図示せず）に出力する。
以上のように、本実施形態では、第３情報層２ｃを再生する場合に、本来得たい第３情報層２ｃからの信号と第１情報層２ａからの漏れ込み信号が合成された信号を受ける第１検出器２３ａの出力信号と、第１情報層２ａからの漏れ込み信号を受ける第２検出器２３ｂの出力信号とを検出し、第１情報層２ａからの漏れ込み信号をキャンセルすることにより、第３情報層２ｃの信号のみを取り出して再生することができる。その結果、第３情報層２ｃの再生信号品質が向上する。
なお、上記の説明では、多層情報媒体１の再生装置への挿入時に、管理領域７からクロストーク情報を検出しているが、クロストーク情報の検出タイミングはこれに限らない。例えば、動作中、定期的にクロストーク情報を検出するようにしてもよい。
なお、本実施の形態では、情報層が３層からなる多層情報媒体を再生する場合について説明したが、情報層が４層以上の場合にも他の情報層からの反射光の漏れ込みが発生する。情報層が４層の場合は、光源から最遠の第４の情報層にビームスポットを集光させると、２つ光源側の第２の情報層に第２焦点を結ぶ。また、光源側から３つ目の第３の情報層にビームスポットを集光させると、最光源側である第１の情報層に第２焦点を結ぶ。すなわち、第ｎ番目の情報層と第ｎ−２番目の情報層間でクロストークが発生する。いずれの場合も、本実施の形態と同様に、メインの検出器である第１検出器２３ａの出力信号から、他層からのもれこみ信号を検出する第２検出器２３ｂの出力信号を除去することで、目標とする情報層の再生信号の品質を向上することができる。
本発明は、特定の実施形態について説明されてきたが、当業者にとっては他の多くの変形例、修正、他の利用が明らかである。それゆえ、本発明は、ここでの特定の開示に限定されず、添付の請求の範囲によってのみ限定され得る。
なお、本出願は日本国特許出願、特願２００２−３００１０７号（２００２年１０月１５日提出）に関連し、それらの内容は参照することにより本文中に組み入れられる。
本発明の再生方法及び再生装置は、目的の情報層以外の情報層からのクロストーク信号の影響を除去し、高品質の再生信号の生成を可能とするため、３層以上の記録層を含む多層情報媒体にレーザービームを照射して情報を再生する装置に適用できる。また、本発明の情報媒体はそのような再生装置に使用され得る。
１ 多層情報媒体
２ａ〜２ｃ 情報層
４ａ、４ｂ 中間層
９ スピンドルモータ
１０ 光ピックアップ
１３ クロストーク検出回路
１４ ゲイン可変アンプ
１５ 差動アンプ
１６ コントローラ
１７ 再生信号処理回路
２３ 検出素子
２３ａ 第１検出器
２３ｂ 第２検出器
３０ ホストコンピュータ
２ａ〜２ｃ 情報層
４ａ、４ｂ 中間層
９ スピンドルモータ
１０ 光ピックアップ
１３ クロストーク検出回路
１４ ゲイン可変アンプ
１５ 差動アンプ
１６ コントローラ
１７ 再生信号処理回路
２３ 検出素子
２３ａ 第１検出器
２３ｂ 第２検出器
３０ ホストコンピュータ
Claims (15)
- 少なくとも３層以上の情報層を備えた多層情報媒体を再生する方法であって、
目的の情報層上に光源からレーザビームを集光し、該目的の情報層からの反射光を主として検出して、情報信号を生成し、
前記目的の情報層以外の情報層からのクロストーク光を検出して、クロストーク信号を生成し、
前記目的の情報層からの情報信号から、前記クロストーク信号に応じた信号成分を除去して、前記目的の情報層に記録された情報を示す再生信号を生成することを特徴とする多層情報録媒体の再生方法。 - 所定情報に基いて前記クロストーク信号のゲインを調整し、該ゲインに基いてクロストーク信号を増幅し、
前記増幅したクロストーク信号を、前記クロストーク信号に応じた信号成分として用いる
ことを特徴とする請求項１記載の多層情報録媒体の再生方法。 - 前記所定情報は前記目的の情報層を再生する場合に他の情報層から漏れ込むクロストーク光の割合を表す情報であって、前記多層情報媒体に格納されている場合に、
前記所定情報を前記多層情報媒体から読み出すことを特徴とする請求項２記載の多層情報媒体の再生方法。 - 前記所定情報は、前記他の情報層における、光源側と反対側の面からレーザビームを照射したときの反射率及び透過率の情報を含むことを特徴とする請求項３記載の多層情報媒体の再生方法。
- 多層情報媒体が３つの情報層を有する場合、前記所定情報は２つの情報層に関する反射率及び透過率を含むことを特徴とする請求項３記載の多層情報媒体の再生方法。
- 前記クロストーク信号には、前記目的の層から光源側に２つ離れた層からの信号が含まれることを特徴とする請求項１記載の多層情報媒体の再生方法。
- 少なくとも３層以上の情報層を備えた多層情報媒体を再生する装置であって、
多層情報媒体に記録された情報を読み取るために一の情報層にレーザビームを照射する光源と、
前記一の情報層からの反射光を主として検出し、情報信号を生成する第１の検出器と、
前記一の情報層以外の他の情報層からの反射光を検出し、クロストーク信号を生成する第２の検出器と、
前記第１の検出器からの情報信号と、前記第２の検出器からのクロストーク信号に応じて生成される信号との差分を取り、前記一の情報層に記録された情報を示す再生信号を生成する差動手段と
を備えたことを特徴とする多層情報媒体の再生装置。 - 所定情報に基いて前記クロストーク信号のゲインを調整し、該ゲインに基いてクロストーク信号を増幅する増幅手段をさらに備え、
前記差動手段は、前記第１の検出器からの情報信号と、前記増幅手段による増幅されたクロストーク信号との差分を取ることを特徴とする請求項７記載の多層情報媒体の再生装置。 - 前記所定情報は、前記一の情報層を再生する場合に、光源側にある他の情報層から漏れ込むクロストーク光の割合を表すクロストーク情報であり、前記多層情報媒体は前記所定情報を格納する管理領域を備えており、
前記再生装置は、前記多層情報媒体の管理領域から所定情報を読み出すクロストーク情報検出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載の多層情報媒体の再生装置。 - 前記第２の検出器を、前記第１の検出器の周囲を取り囲むように設けたことを特徴とする請求項７記載の多層情報媒体の再生装置。
- 少なくとも３層以上の情報層を備え、光源から照射されるレーザビームにより情報が再生される情報媒体であって、
特定の情報層の再生時の、特定の情報層からの反射光に対する、光源側にある他の情報層から漏れ込むクロストーク光の割合を表すクロストーク情報を格納する管理領域を備えたことを特徴とする多層情報媒体。 - 前記複数の情報層を分離する複数の中間層の厚さが実質的に等しいことを特徴とする請求項１１記載の多層情報媒体。
- 前記クロストーク情報が、他の情報層における光源の入射側と反対側の面からレーザビームを照射した場合の反射率情報を含むことを特徴とする請求項１１記載の多層情報媒体。
- 前記管理領域を一の情報層に設け、他の情報層上の前記管理領域に対向する領域には情報を記録しないことを特徴とする請求項１１記載の多層情報媒体。
- 前記管理領域を最も光源に近い情報層に設けたことを特徴とする請求項１１記載の多層情報媒体。
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