JP2004178685A - Estimating device of double refraction of optical disk, and optical disk drive - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの複屈折量推定装置および光ディスクドライブに関する。
【0002】
【従来の技術】
最近では、パーソナルコンピュータ等の電子機器には光ディスクドライブ(光ディスク装置)が搭載されることが多い。光ディスクドライブに使用可能な記録媒体として、CD−R(compact disc−recordable)、CD−RW(compact disc−rewritable)が知られている。
【0003】
CD−Rは追記が可能な記録媒体である。CD−Rでは、データを一度だけ書き込むことができ、書いたものは消去したり書換えることはできない。
【0004】
CD−RWは書き換え可能な記録媒体であるが、CD−ROMやオーディオCD(CD−DA)と互換性がある。CD−RWはCD−Rとは異なり記録層に相変化材料を用いている。CD−RWにおいて、レーザ光の照射で消去状態(結晶相)と記録状態(アモルファス相)を記録し、その反射率の違いによってデータを読み取る。CD−RWは、プレス版のCD−ROMや色素を使ったCD−Rに比べて、メディアからの光の反射率が低い。
【0005】
CD−R、CD−RWへの情報(データ)の書込みには専用の装置と書込み用アプリケーションとが必要である。一方、CD−R、CD−RWからの情報(データ)の読出しは通常のCD−ROMドライブで実行できる。CD−R、CD−RW、CD−ROM、およびオーディオCD、ならびにDVD−ROM、DVD−R、DVD−RAM、DVD+RW、DVD−RW等を、ここでは「光ディスク」と総称することにする。
【0006】
さて、このような光ディスクに対して情報(データ)を書き込んだり、それから情報(データ)を読み出すために、光ディスクドライブは、光ディスク上にレーザビームを照射するための記録再生用光ピックアップを備えている。
【0007】
一般に、この種の光ピックアップは、レーザビームを出射するレーザ光源と、この出射されたレーザビームを光ディスクへ導く光学系とを備えている。前述したように、CD−Rでは情報の読出しばかりでなく、情報の書込みをも行うことができる。CD−R用の光ピックアップでは、レーザ光源から出射されるレーザビームの出力を、情報の読出し時と情報の書込み時とで切り替える必要がある。
その理由は、情報の書込みを、レーザビームの照射により光ディスクの記録層にピットを形成することで行うからである。情報書込み時におけるレーザ光源から出射されるレーザビームの出力は、情報読出し時における出力に比較して大きく、例えば、10〜20倍程度である。
【0008】
さて、このような光ピックアップにおいて、上記レーザ光源から出射されたレーザビームは光学系を通り、その光学系を構成する対物レンズによって光ディスクの信号記録面上に集光させることによって、情報の記録(書込み)や消去を行う。一方、光ピックアップは、その信号記録面からの反射光(戻り光)を光検出手段である光検出器(フォトディテクタ)で検出することによって、情報の再生を行う。尚、光ピックアップ用の光学系には、偏光光学系と無偏光光学系との2種類がある。ここで、「偏光光学系」とは、レーザビームの偏光方向を変更することが出来る光学系のことをいい、「無偏光光学系」とは、レーザビームの偏光方向が変更しない光学系のことをいう。
【0009】
このように、光ディスクドライブでは、光ピックアップから出射されるレーザビームを使用して光ディスクの記録・再生を行うので、フォーカシング制御とトラッキング制御とが不可欠である。ここで、「フォーカシング制御」とは、光ディスクと対物レンズとの間の距離を一定に保つように制御することをいい、「トラッキング制御」とは、光ディスクのトラック上にレーザビームのビームスポットを追従させるように制御することをいう。このフォーカシング制御とトラッキング制御とを行うために、光ピックアップは、上記対物レンズを上下方向(フォーカス方向)と左右方向(トラッキング方向)に変位させるための光ピックアップアクチュエータを備えている。
【0010】
ところで、光ディスクには「複屈折」と呼ばれる光学的な欠陥が存在する。ここで、「複屈折」とは、光が境界面で屈折したときに2つの屈折光が現れる現象をいう。換言すれば、複屈折は、物質中を光が通過するとき、光の振動面の向きによってその進む速度が異なることをいい、光の振動面の向きによって屈折率が異なることから「複屈折」と呼ばれている。光の進む速度が速い(位相が進む)方位をその位相子の「進相軸」と呼び、反対に遅い(位相が遅れる)方位を「遅相軸」と呼ぶ。進相軸と遅相軸とを総称して、複屈折の「主軸」とも呼ばれる。
【0011】
高分子配向膜、液晶高分子、光学結晶などは、複屈折性を示す。また、等方性の物質(媒質)でも外部から応力・電場・磁場などを加えると、一時的に異方性を示し、複屈折を生じることが知られている(光弾性効果、カー効果、磁気複屈折)。「光弾性効果」とは、光学的に等方な弾性体に機械的な力を加えた時、ひずみや応力により光学的ひずみ、すなわち光学的に異方性を生じ複屈折などを起こす現象をいう。「カー効果」とは、電気光学効果のひとつであって、電場によって物質の屈折率が変わる現象のうち、電場Eの2乗で誘起される複屈折をいう。「磁気複屈折」とは、磁場中にある光学的に透明な物質または透明な磁性体が光学的複屈折を起こす現象で、「コットン−ムートン効果」とも呼ばれる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
偏光光学系の光ピックアップを使用した光ディスクドライブでは、この複屈折現象により光ディスクからの反射信号の減少が起きる。
【0013】
また、書き込み型の光ディスクの場合、書き込み特性の悪化という現象も発生する。これは、複屈折により光学的な歪みが光ディスク中に発生するために起こる。そのため、光ディスクに書き込んだ信号の品質劣化などは、スポットがどの程度歪んでいるか不明なため、予測がつかない。
【0014】
さらに、光ディスクの持つ複屈折の値は、光ディスク毎(すなわち、成形条件や材料などよって)に異なる。また、この複屈折の値は、光ディスクを回転する回転数が上がることに起因して光ディスクにかかる応力によって、光ディスクの位置(場所)によっても異なる。
【0015】
従来、光ディスクの複屈折量の測定(検出)は、光ディスクを静止させた状態で、行われている。
【0016】
また、通常、光ディスクの外周側で起こる状態の変化を予め測定、予測しようとする場合、光ディスクのなるべく最外周付近へ測定するポイントを定めて、光ピックアップ等からの信号レベルや形、周波数等で測定を行うことが多い。
【0017】
しかしながら、光ディスクを高速で回転した場合に発生する複屈折は、光ディスクを高速で回転したことにより発生する応力が光ディスクに分布することから起こる。従って、光ディスクの最外周では複屈折の度合いがむしろ減少する傾向にある。何故なら、光ディスクの最外周ではそれより外に光ディスクが存在しないため、応力が低くなるからである。
【0018】
それ故に本発明の課題は、回転中の光ディスクにかかる応力の影響に起因する複屈折量を確実に推定することができる、光ディスクの複屈折量推定装置および光ディスクドライブを提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の態様によれば、回転する光ディスク(DISC)から偏光光学系光ピックアップ(OPU)によって信号をピックアップする光ディスクドライブにおける光ディスクの複屈折量推定装置であって、被測定光ディスクを測定したい回転数で回転する手段(S111)と、偏光光学系光ピックアップを被測定光ディスクの内周へ移動する手段(S202)と、偏光光学系光ピックアップから得られる所定の信号を測定して、基準信号(I_TOP(in))として記憶する手段(S203,S204)と、偏光光学系光ピックアップを被測定光ディスクの応力が最も高いと推定される所定の位置へ移動する手段(S205)と、偏光光学系光ピックアップから得られる所定の信号を測定する手段(S206,S207)と、この測定により得られた信号(I_TOP(out))と基準信号とから光ディスクの複屈折量を推定する手段(S208)と、を備えた光ディスクの複屈折量推定装置が得られる。
【0020】
上記本発明の第1の態様による光ディスクの複屈折量推定装置において、上記所定の信号は、HF信号のピークレベル、HF信号の振幅、TE信号、FE信号のいずれかであって良い。また、被測定光ディスクが直径12cmの光ディスクの場合、上記所定の位置は、半径で50〜55mmの範囲にある。被測定光ディスクが直径12cmのCDディスクの場合、上記所定の位置は、60〜70分の時間範囲に相当する位置である。
【0021】
本発明の第2の態様によれば、回転する光ディスク(DISC)から光ピックアップ(OPU)によって信号をピックアップする光ディスクドライブにおいて、光ディスクに対してデータの読み/書きをする前に、予め光ディスクを所望の回転数で回転する手段(S111)と、光ピックアップを光ディスクの内周へ移動する手段(S202)と、光ピックアップから得られるHF信号のピークレベルを測定して、基準レベル(I_TOP(in))として記憶する手段(S203,S204)と、光ピックアップを光ディスクの応力が最も高いと推定される所定の位置へ移動する手段(S205)と、光ピックアップから得られるHF信号のピークレベルを測定する手段(S206,S207)と、この測定されたHF信号のピークレベル(I_TOP(out))と基準レベルとから光ディスクの複屈折量を推定する手段(S208)と、を有することを特徴とする光ディスクドライブが得られる。
【0022】
尚、HF信号のピークレベルの代わりにHF信号の振幅を用いても良い。
【0023】
上記本発明の第2の態様による光ディスクドライブにおいて、光ディスクが直径12cmの光ディスクの場合、上記所定の位置は半径で50〜55mmの範囲にある。光ディスクが直径12cmのCDディスクの場合、上記所定の位置は60〜70分の時間範囲に相当する位置である。
【0024】
尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0026】
最初に図1及び図2を参照して、本発明による光ディスクの複屈折量推定装置が適用される光ディスクドライブについて説明する。図1は光ピックアップOPUが内周に移動したときの状態を示し、図2は光ピックアップOPUが外周に移動したときの状態を示している。図1(a)および図2(a)は平面図であり、図1(b)および図2(b)は左側面図である。
【0027】
シャーシ11上には、スピンドルモータ13と送りモータ15とが搭載されている。スピンドルモータ13はその上に取り付けられたターンテーブル17を回転する。ターンテーブル17上には図示しない光ディスクが搭載される。したがって、スピンドルモータ13が回転することにより、ターンテーブル17上に搭載された光ディスクも回転する。
【0028】
送りモータ15の駆動軸には、駆動減速ギヤ19が係合し、この駆動減速ギヤ19は、光ピックアップOPUの一側に形成されたラック21と係合する。光ピックアップOPUは一対のガイドシャフト23a、23bによって案内される。
したがって、送りモータ15が回転すると、光ピックアップOPUは一対のガイドシャフト23a,23bに沿って移送される。
【0029】
図3を参照すると、光ピックアップOPUは、半導体レーザ(レーザダイオード)LDと、回折格子GRTと、コリメータレンズCLと、偏光ビームスプリッタPBSと、1/4波長板QWPと、対物レンズOLと、センサレンズSLと、光検出器PDとを有する。また、図示の光ピックアップOPUは、半導体レーザLDから出射されたレーザビームの一部をモニタするためのフロントモニタFMと、半導体レーザLDを駆動するためのレーザドライバ25とを備えている。
【0030】
図示の光ピックアップOPUは、偏光ビームスプリッタPBSと1/4波長板QWPとを備えているので、偏光光学系光ピックアップと呼ばれる。
【0031】
尚、半導体レーザLDから出射された1本のレーザビームは回折格子GRTで3本のレーザビームに分離される。これら3本のレーザビームは、中央にあるメインビームと、その両側にあるサブビームとから成る。また、半導体レーザLDから出射されるレーザビームは直線偏光である。
【0032】
とにかく、半導体レーザLDから出射され、回折格子GRTで分離された3本のレーザビームは、コリメータレンズCLで平行光にされた後、偏光ビームスプリッタPBSで直角に反射される。この偏光ビームスプリッタPBSで反射されたレーザビームは、1/4波長板QWPで円偏光にされた後、対物レンズOLを介して光ディスクDISCの信号記録面(反射面)へ集光(照射)される。
【0033】
図4に光ディスクDISCへ照射されたレーザビームのスポットを示す。上述したように回折格子GRTで分けられた3本のレーザビームは、光ディスクDISCのピット面上のトラックに、図4(a)に示されるように、3個のスポットを結ぶ。
【0034】
図3に戻って、光ディスクDISCの信号記録面からの反射光(戻り光)は、対物レンズOLを通過し、1/4波長板QWPで往路の偏光方向と90°曲げられ、偏光ビームスプリッタPBSを通過し、センサレンズSLを通して光検出器PDで検出される。
【0035】
図示の光ピックアップOPUでは、トラッキングエラー検出方法として、回折格子を用いて形成された3ビームを用いる方法を採用している。そして、3ビームを用いる方法の中でも、特に、ディファレンシャルプッシュプル法を用いている。
【0036】
詳述すると、前述したように、光源であるレーザダイオードLDから出射された1本のレーザビームは、回折格子GRTによって3本のレーザビームに分離される。従って、光ディスクDISCからの反射光(戻り光)も3本のレーザビームからなる。この3本のレーザビームのうち、中央のメインビームが読取り信号とフォーカスエラー信号を生成するために使用され、両側の2本のサブビームがトラッキングエラー信号を生成するために使用される。
【0037】
図5に反射光(戻り光)を受光するための光検出器PDの構成を示す。図5において、(A)は正面図、(B)は右側面図である。光検出器PDはメインビームを受光するためのメイン受光素子31と、両側の2本のサブビームを受光するための一対のサブ受光素子32、33とを有する。メイン受光素子31は4分割フォトダイオードから構成され、サブ受光素子32、33の各々は2分割フォトダイオードから構成されている。
【0038】
したがって、図4(a)で図示された3個のスポットのうち、中央のスポット(図4(a)でA,B,C,Dの符号が付ってある部分)からの反射光(メインビーム)は、図5に示されるメイン受光素子31によって、図3においてA、B、C、Dの符号で示される4つのメイン電気信号として受光される。また、一方の側のスポット(図4(a)でE,Fの符号が付ってある部分)からの反射光(サブビーム)は、図5に示される一方のサブ受光素子32によって、図3においてE、Fの符号で示される2つのサブ電気信号として受光される。そして、他方の側のスポット(図4(a)でG,Hの符号が付ってある部分)からの反射光(サブビーム)は、図5に示される他方のサブ受光素子33によって、図3においてG、Hの符号で示される2つのサブ電気信号として受光される。
【0039】
次に、図6を参照して、HF信号の反射側信号(以下「I−TOP」と呼ぶ)のレベルを検出する回路について説明する。
【0040】
図示のI−TOPレベル検出回路は、加算回路41と、ピークホールド回路43と、A/D変換回路45とから構成されている。A/D変換回路45は中央処理装置(CPU)47に内蔵されている。
【0041】
加算回路41は、演算増幅器411から構成され、その非反転入力端子+には上述した4つのメイン電気信号が抵抗器422〜425を介して供給され、その反転入力端子−にはHF基準電圧が抵抗器426を介して供給され、その出力端子と反転入力端子−との間には抵抗器427が接続されている。加算回路41の出力端子はピークホールド回路43の入力端子に接続されている。ピークホールド回路43は、加算回路41で加算された信号のピークをホールドし、ピークホールド信号を出力する。ピークホールド回路43の出力端子はA/D変換回路45の入力端子に接続される。A/D変換回路45にはHF基準信号も供給されている。A/D変換回路45は、ピークホールド回路43から出力されたピークホールド信号をディジタル信号に変換する。このディジタル信号はI−TOPのレベルを示すものである。
【0042】
とにかく、I−TOPレベル検出回路は、上述のようにして、I−TOPのレベルを検出する。
【0043】
本発明は、このI−TOPのレベルと光ディスクの複屈折量とが相関関係にあることを利用して、光ディスクの複屈折量(実際には、「相対的な複屈折量」)を推定する装置に係る。すなわち、I−TOPのレベルが高ければ複屈折量が小さく、I−TOPのレベルが低ければ複屈折量が大きくなる。前述したように、光ディスクの回転数が十分に低ければ(例えば、1000rpm以下)、その光ディスクには、回転による遠心力で応力が発生して複屈折が顕著に発生するということはない。また、たとえ光ディスクの回転数が高くても、光ディスクの内周側には応力が発生しないので、光ディスクの内周側には複屈折が発生することはない。したがって、本発明では、この応力の影響を受けない、光ディスクの位置における、偏光光学系光ピックアップで測定されたI−TOPのレベルを基準レベルにして、この基準レベルからのI−TOPのレベルの減少度合い(比率)から相対的な複屈折量を推定するものである。
【0044】
図7に本発明の一実施の形態に係る光ディスクの複屈折量推定装置が適用される光ディスクドライブの構成を示す。図示の光ディスクドライブは、スピンドルモータ13を駆動するためのスピンドルドライバ51と、送りモータ15の送り制御と偏光光学系光ピックアップOPUのフォーカシング制御およびトラッキング制御とを行うBTLドライバ53と、上記加算回路41とピークホールド回路43を含むアナログシグナルプロセッサ(ASP)55とを有する。アナログシグナルプロセッサ55は、レーザドライバ25(図3)を制御して、半導体レーザLDから出射されるレーザビームの光量を制御できる。
【0045】
アナログシグナルプロセッサ55とBTLドライバ53とスピンドルドライバ51とは、中央処理装置47によって制御される。中央処理装置47は、CD−DSP471と、ENDEC472と、G/A473と、マイクロコントローラ474と、ダイナミックRAM475やフラッシュメモリ476などのメモリとを有する。
【0046】
中央処理装置47はBTLドライバ53へ送り指令を送出する。この送り指令に応答して、BTLドライバ53は送りモータ15を駆動して、偏光光学系光ピックアップOPUを光ディスクDISCの内周から外周へ向かって移動させることができる。
【0047】
また、中央処理装置47はスピンドルドライバ51へ回転数指令を送出する。この回転数指令に応答して、スピンドルドライバ51は、その回転数指令で指定された回転数でスピンドルモータ13を回転し、それにより、光ディスクDISCを異なる複数の回転数で回転させることができる。
【0048】
偏光光学系光ピックアップOPUにより光ディスクDISCから反射して得られる信号は、アナログシグナルプロセッサ55を介して中央処理装置47に取り込まれる。このとき、アナログシグナルプロセッサ55内のピークホールド回路43によって、I−TOPのレベルが中央処理装置47に取り込まれる。
【0049】
図8に、光ディスクDISCの回転数(速度)が40倍速(CLV(constantlinear velocity))であるときに、偏光光学系光ピックアップOPUを光ディスクDISCの内周から外周へ向かって移動させたときに得られたI−TOP比を示す。ここでは、光ディスクが直径12cmのCDディスクであって、2倍速(CLV)の1分に相当する位置を基準としたI−TOP比を示している。
【0050】
図8から明らかなように、偏光光学系光ピックアップOPUの位置が、光ディスクDISCの内周から外周側へ移動するにつれてI−TOP比が徐々に減少していく。そして、偏光光学系光ピックアップOPUの位置が、光ディスクDISCの60〜70分の時間に相当する位置で、最もI−TOP比が小さくなる。尚、この光ディスクDISCの60〜70分の時間に相当する位置は、半径で50〜55mmの範囲に相当する。その位置よりも偏光光学系光ピックアップOPUが更に光ディスクDISCの外周へ移動すると、むしろI−TOP比が上昇していることが分かる。これは、光ディスクの最外周ではそれより外に光ディスクが存在しないため、応力が低くなるためである、と推察される。
【0051】
以上のことを考慮に入れて、本発明の実施の形態による光ディスクの複屈折量推定装置では、以下に述べるように、複屈折量を推定する。但し、以下に説明する実施の形態では、光ディスクの複屈折量を測定(推定)する動作だけでなく、回転数の減速動作をも行っている。
【0052】
以下、図9乃至図11を参照して、予め読出し/書込みする前に複屈折量を測定(推定)して回転数の減速動作を行う場合の動作について説明する。尚、この例では、被測定光ディスクDISCとして直径12cmのCDディスクを用いている。
【0053】
図9を参照して、情報処理装置47は、先ず、光ディスクDISCがローディングされたか否かを確認する(ステップS101)。光ディスクDISCがローディングされている場合(ステップS101のYes)、情報処理装置47は光ディスクDISCの認識処理を行う(ステップS102)。引続いて、情報処理装置47は、スピンドルドライバ51へ光ディスクDISCを2倍速で回転させる回転数指令を送出することにより、光ディスクDISCを2倍速で回転させる(ステップS103)。情報処理装置47は、光ディスクDISCが正しく認識出来ているか否かを確認する(ステップS104)。光ディスクDISCを正しく認識出来ない場合(ステップS104のNo)、情報処理装置47はエラーが発生しているとして、エラー処理を行う(ステップS105)。
【0054】
一方、光ディスクDISCが正しく認識出来た場合(ステップS104のYes)、情報処理装置47は、サーボ調整処理を行った後(ステップS106)、スピンドルドライバ51へ光ディスクDISCを4倍速で回転させる回転数指令を送出することにより、光ディスクDISCを4倍速で回転させる(ステップS107)。引続いて、情報処理処置47は、光ピックアップOPUおよびアナログシグナルプロセッサ55を介して、光ディスクDISCからの情報を読み取る(光ディスク初期化)(ステップS108)。
【0055】
情報処理装置47は、光ディスクDISCからの情報が正しく取得出来ているか否かを確認する(ステップS109)。光ディスクDISCからの情報を正しく取得できなかった場合(ステップS109のNo)、情報処理装置47はエラーが発生しているとして、エラー処理を行う(ステップS110)。
【0056】
一方、光ディスクDISCからの情報を正しく取得できた場合(ステップS109のYes)、情報処理装置47は、スピンドルドライバ51へ指定された回転数指定を送出することにより、光ディスクDISCを指定された速度(例えば、48倍速)で回転させる(ステップS111)。
【0057】
図10に移って、情報処理装置47は、光ディスクDISCがチェンジされているか否かを確認する(ステップS112)。すなわち、今ローディングしている光ディスクDISCがその直前にローディングした光ディスクDISCと同一か否かを確認する。この確認を可能とするため、情報処理装置47は、光ディスクDISCをローディングした際に、各光ディスクDISCに割り当てられている識別子(ID)を認識して、そのIDをダイナミックRAM475に格納している。
【0058】
光ディスクDISCがチェンジされていた場合(ステップS112のYes)、情報処理装置47は、I_TOP(in)およびI_TOP(out)の変数をゼロにして(ステップS113)、ダイナミックRAM475に格納した後、複屈折測定を行う(ステップS114)。
【0059】
次に、図11を参照して、複屈折測定について説明する。
【0060】
最初に、情報処理装置47は、I_TOP(in)にゼロが入っているか否かを確認する(ステップS201)。I_TOP(in)にゼロが入っている場合(ステップS201のYes)、情報処理装置47は、目的アドレスを内周0min0sec0blockに設定して(ステップS202)、送り指令をBLTドライバ53へ送出することにより送りモータ15を駆動して、光ピックアップOPUを光ディスクDISCの内周位置に移動させる。光ディスクDISCから光ピックアップOPUの光検出器PDで検出されたHF信号は、アナログシグナルプロセッサ55内のピークホールド回路43によってそのI−TOPのレベルが検出される。情報処理装置47は、このI−TOPのレベルをA/D変換器45で測定し(ステップS203)、この測定値をI_TOP(in)という変数に記憶する(ステップS204)。このI_TOP(in)は基準レベルを示している。
【0061】
次に、情報処理装置47は、目的アドレスを外周65min0sec0blockに設定して(ステップS205)、送り指令をBLTドライバ53へ送出することにより送りモータ15を駆動して、光ピックアップOPUを光ディスクDISCの所定の外周位置に移動させる。上述したのと同様にして、情報処理装置47は、ピークホールド回路43によって検出されたI−TOPのレベルをA/D変換器45で測定し(ステップS206)、この測定値をI_TOP(out)と言う変数に記憶する(ステップS207)。
【0062】
情報処理装置47は、上述したように測定したI_TOP(in)とI_TOP(out)とから複屈折量Xを、下記の数式
X=(I_TOP(in)−I_TOP(out))/I_TOP(in)
に従って計算し、算出した値Xを複屈折量BI−FEFとしてダイナミックRAM475に記憶する(ステップS208)。
【0063】
図10に戻って、情報処理装置47は、複屈折量BI−FEFが規定値BI−FEF−Limitより小さいか否かを判断する(ステップS115)。複屈折量BI−FEFが規定値BI−FEF−Limit以上の場合(ステップS115のNo)、情報処理装置47は、回転の応力による光ディスクDISCの複屈折の影響であると判断して、スピンドルドライバ51を介してスピンドルモータ13の回転数を制御することにより、回転数を下げる減速処理(現在の速度(48倍速)より一段階遅い速度(32倍速)に下げる処理)を行う(ステップS116)。
【0064】
再び、ステップS114に戻って複屈折測定を行い、複屈折量BI−FEFが規定値BI−FEF−Limitより小さくなるまで(ステップS115のYes)、情報処理装置47は、ステップS114〜S116の動作を繰り返す。
【0065】
その後、情報処理装置47は、送り指令をBLTドライバ53に送出することにより送りモータ15を駆動して、リード・ライトの目的アドレスに光ピックアップOPUをシークする(ステップS117)。情報処理装置47は、光ピックアップOPUおよびアナログシグナルプロセッサ55を介して、リード・ライト処理(指定ブロック数ごとのデータ転送を含む)を行う(ステップS118)。
情報処理装置47は、このリード・ライト処理を指定されたENDアドレスに達するまで繰り返す(ステップS119)。
【0066】
以上説明したように、予め読出し/書込みする前に複屈折量を測定(推定)することにより、回転数の減速動作を行うことができる。
【0067】
図12に光検出器PDへの戻り光の光量と光ディスクDISCの複屈折量の依存関係を図示する。図12において、縦軸は光検出器PDへの戻り光の光量を最大値を1に規格化して示し、横軸は光ディスクDISCの複屈折量[nm]を示している。ここでは、1/4波長板QWPから光ディスクDISCへ向けて出射される出射光が完全円偏光であるとし、また、半導体レーザLDから出射されるレーザビームの波長が785nmであると仮定する。
【0068】
図12から明らかなように、光検出器PDへの戻り光の光量が少なくなるにつれて、光ディスクDISCの複屈折量が大きくなることが分かる。尚、光検出器PDへの戻り光の光量が零のとき、光ディスクDISCの複屈折量は392.5[nm]である。
【0069】
次に、図13を参照して、光検出器PDへの戻り光の光ディスクDISCの複屈折依存について説明する。1/4波長板QWPに対して光が垂直に入射し、直線偏光の方向がX(ラジアル)方向に平行で、光ディスクDISCに複屈折がないという理想的な場合を想定する。この場合、1/4波長板QWPを透過した光は円偏光となる。ここでは、仮に円偏光が右回りとする。光ディスクDISCで反射された光は左回りの円偏光となって1/4波長板QWPに入射する。この1/4波長板QWPの出射光はY(タンジェンシャル)方向に平行な直線偏光となって、偏光ビームスプリッタPBSを100%近く透過し、光検出器PDに入射する。以降、この状態を1として規格化して考察を進める。
【0070】
次に、光ディスクDISCの複屈折により位相がδラジアン進んだ状態を想定する。以下では、▲1▼0<δ<π/2の時、▲2▼δ=π/2の時、▲3▼π/2<δ<πの時、▲4▼δ=πの時の4通りの場合に分けて説明する。
【0071】
▲1▼0<δ<π/2の時
光ディスクDISCで反射された光は左回りの楕円偏光となって1/4波長板QWPに入射し、1/4波長板QWP内部のある位置で直線偏光となる。その後、1/4波長板QWPの出射光は右回りで位相が入射光からπ/2進んだ楕円偏光となって出射される。偏光ビームスプリッタPBSを透過する光の光量は、楕円のY方向の成分で現されるので、光検出器PDの入射光の光量はcos(δ/2)となる。
【0072】
▲2▼δ=π/2の時
光ディスクDISCで反射された光はY方向に平行な直線偏光となって1/4波長板QWPに入射し、1/4波長板QWPから右回りの円偏光となって出射される。従って、光検出器PDの入射光の光量は同様にcos(π/4)≒0.707となる。
【0073】
▲3▼π/2<δ<πの時
光ディスクDISCで反射された光は右回りの楕円偏光となって1/4波長板QWPに入射し、1/4波長板QWP内部のある位置で円偏光となる。その後、1/4波長板QWPの出射光は右回りで位相が入射光からπ/2進んだ楕円偏光となって出射される。従って、光検出器PDの入射光の光量はcos(δ/2)となる。
【0074】
▲4▼δ=πの時
光ディスクDISCで反射された光は右回りの円偏光となって1/4波長板QWPに入射し、1/4波長板QWPからX方向に平行な直線偏光となって出射される。従って、光検出器PDの入射光の光量は同様にcos(π/2)=0となる。
【0075】
以上をまとめて表およびグラフ化したものを、それぞれ、図14および図15に図示する。図14は光ディスクの複屈折量と、位相ズレおよび光検出器の入射光量との関係を示す表である。図15は光検出器の入射光量と光ディスクの複屈折量との関係を示す図である。
【0076】
Y方向が長径となる楕円偏光は、光ディスクDISCの複屈折により進む位相δが0からπの範囲にある場合を示している。この場合は、図15に示したグラフの光ディスクDISCの複屈折量が0nmから392.5nmの部分に相当する。
【0077】
一方、X方向が長径となる楕円偏光は、光ディスクDISCの複屈折により進む位相δがπ以上又はマイナスになった場合を示している。この場合は、図15に示したグラフの光ディスクDISCの複屈折量が392.5nmから785nmの部分に相当する。
【0078】
本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更・変形が可能なのは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、I−TOPのレベルを測定しているが、その代わりにTE(トラッキングエラー)信号やFE(フォーカシングエラー)信号などのエラー信号を測定しても良いのは勿論である。また、HF信号のピークレベルの代わりにHF信号の振幅を用いても良い。上述した実施の形態では、HF信号をピークホールド回路で成形してから情報処理装置に取り込んでいるが、HF信号を直接A/D変換回路へ供給し、ディジタル信号の形にした上で、HF信号のピークレベルや振幅を検出するようにしても良い。また、上述した実施の形態では、光ディスクの応力が最も高いと推定される所定の位置として、直径12cmのCDディスクの場合、65分の時間に相当する位置を選択しているが、60〜70分の時間範囲に相当する位置であれば良く、また、直径12cmの光ディスクの場合、50〜55mmの範囲であれば良い。
【0079】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、光ディスクに対してデータの読み/書きをする前に、光ピックアップが光ディスクの内周位置にあるときに光ピックアップから得られたHF信号のピークレベル(振幅)を基準レベル(基準振幅)とし、この基準レベル(基準振幅)と光ピックアップを光ディスクの応力が最も高いと推定される所定の位置へ移動させて測定されたHF信号のピークレベル(振幅)とから光ディスクの複屈折量を推定しているので、確実に光ディスクの複屈折量を推定することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光ディスクの複屈折量推定装置が適用される光ディスクドライブの、光ピックアップが内周に移動したときの状態を示した図で、(a)は平面図、(b)は左側面図である。
【図2】図1に図示した光ディスクドライブの、光ピックアップが外周に移動したときの状態を示した図で、(a)は平面図、(b)は左側面図である。
【図3】図1および図2に示した光ディスクドライブに使用される、偏光光学系光ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図4】光ディスクへ照射されたレーザビームのスポットを示す図で、(a)は平面図、(b)は概略断面図である。
【図5】図3に示す偏光光学系光ピックアップに用いられる、反射光(戻り光)を受光するための光検出器の構成を示す図で、(A)は正面図、(B)は右側面図である。
【図6】HF信号の反射側信号(I−TOP)のレベルを検出するI−TOPレベル検出回路の構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の一実施の形態に係る光ディスクの複屈折量推定装置を備えた光ディスクドライブの構成を示すブロック図である。
【図8】光ディスクの回転数(速度)が49倍速であるときに、偏光光学系光ピックアップを光ディスクの内周から外周へ向かって移動させたときに得られたI−TOP比を示す図である。
【図9】予め読出し/書込みする前に複屈折を測定(推定)して、回転数の減速動作を行う前半部分の動作を説明するためのフローチャートである。
【図10】予め読出し/書込みする前に複屈折を測定(推定)して、回転数の減速動作を行う後半部分の動作を説明するためのフローチャートである。
【図11】図10中の複屈折測定の動作を説明するためのフローチャートである。
【図12】光検出器への戻り光の光量と光ディスクの複屈折量の依存関係を示す図である。
【図13】光検出器への戻り光の光ディスクの複屈折依存を説明するための図である。
【図14】光ディスクの複屈折量と、位相ズレおよび光検出器の入射光量との関係を示す表である。
【図15】光検出器の入射光量と光ディスクの複屈折量との関係を示す図である。
【符号の説明】
OPU 偏光光学系光ピックアップ
DISC 光ディスク
13 スピンドルモータ
15 送りモータ
25 レーザドライバ
43 ピークホールド回路
45 A/D変換回路
47 中央処理装置(CPU)
475 ダイナミックRAM
51 スピンドルドライバ
53 BTLドライバ
55 アナログシグナルプロセッサ(ASP)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical disk birefringence amount estimation device and an optical disk drive.
[0002]
[Prior art]
Recently, electronic devices such as personal computers are often equipped with optical disk drives (optical disk devices). As recording media usable for the optical disk drive, a compact disc-recordable (CD-R) and a compact disc-rewritable (CD-RW) are known.
[0003]
CD-R is a recordable recording medium. With a CD-R, data can be written only once, and what has been written cannot be erased or rewritten.
[0004]
The CD-RW is a rewritable recording medium, but is compatible with a CD-ROM and an audio CD (CD-DA). Unlike CD-R, CD-RW uses a phase-change material for the recording layer. In a CD-RW, an erased state (crystalline phase) and a recorded state (amorphous phase) are recorded by laser light irradiation, and data is read based on the difference in reflectance. A CD-RW has a lower reflectance of light from a medium than a press-type CD-ROM or a CD-R using a dye.
[0005]
Writing information (data) to a CD-R or CD-RW requires a dedicated device and a writing application. On the other hand, reading of information (data) from a CD-R or CD-RW can be executed by a normal CD-ROM drive. The CD-R, CD-RW, CD-ROM, audio CD, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RAM, DVD + RW, DVD-RW, and the like are collectively referred to herein as "optical disks".
[0006]
Now, in order to write information (data) to and read information (data) from or to such an optical disk, the optical disk drive is provided with a recording / reproducing optical pickup for irradiating a laser beam onto the optical disk. .
[0007]
Generally, this type of optical pickup includes a laser light source that emits a laser beam, and an optical system that guides the emitted laser beam to an optical disk. As described above, the CD-R can perform not only reading of information but also writing of information. In an optical pickup for a CD-R, the output of a laser beam emitted from a laser light source needs to be switched between when reading information and when writing information.
The reason is that writing of information is performed by forming pits in the recording layer of the optical disk by irradiating a laser beam. The output of the laser beam emitted from the laser light source at the time of writing information is larger than the output at the time of reading information, for example, about 10 to 20 times.
[0008]
Now, in such an optical pickup, a laser beam emitted from the laser light source passes through an optical system, and is condensed on a signal recording surface of an optical disk by an objective lens constituting the optical system, thereby recording information ( Write) and erase. On the other hand, the optical pickup reproduces information by detecting reflected light (return light) from the signal recording surface with a photodetector (photodetector) as light detecting means. Note that there are two types of optical systems for optical pickups, a polarizing optical system and a non-polarizing optical system. Here, “polarizing optical system” refers to an optical system that can change the polarization direction of a laser beam, and “non-polarizing optical system” refers to an optical system that does not change the polarization direction of a laser beam. Say.
[0009]
As described above, in the optical disk drive, recording and reproduction of the optical disk are performed using the laser beam emitted from the optical pickup, so that focusing control and tracking control are indispensable. Here, “focusing control” refers to controlling the distance between the optical disc and the objective lens to be constant, and “tracking control” refers to following a beam spot of a laser beam on a track of the optical disc. It means to control to make it. In order to perform the focusing control and the tracking control, the optical pickup includes an optical pickup actuator for displacing the objective lens in a vertical direction (focus direction) and a horizontal direction (tracking direction).
[0010]
By the way, an optical disc has an optical defect called “birefringence”. Here, "birefringence" refers to a phenomenon in which two refracted lights appear when light is refracted at the boundary surface. In other words, birefringence means that when light passes through a substance, the speed at which the light travels varies depending on the direction of the vibrating surface of the light. is called. An azimuth in which light travels fast (phase advances) is called a “fast axis” of the retarder, and an azimuth that is slow (phase lags) is called a “slow axis”. The fast axis and the slow axis are collectively referred to as the "principal axis" of birefringence.
[0011]
A polymer alignment film, a liquid crystal polymer, an optical crystal and the like exhibit birefringence. Also, it is known that when an isotropic substance (medium) is applied with stress, an electric field, a magnetic field, or the like from the outside, it temporarily exhibits anisotropy and generates birefringence (photoelastic effect, Kerr effect, Magnetic birefringence). The "photoelastic effect" is a phenomenon in which, when a mechanical force is applied to an optically isotropic elastic body, strain or stress causes optical distortion, that is, optically anisotropic and birefringence. Say. The “Kerr effect” is one of the electro-optic effects, and refers to a birefringence induced by the square of the electric field E among phenomena in which the refractive index of a substance is changed by an electric field. “Magnetic birefringence” is a phenomenon in which an optically transparent substance or a transparent magnetic substance in a magnetic field causes optical birefringence, and is also called “Cotton-Mouton effect”.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In an optical disk drive using an optical pickup of a polarization optical system, a reflection signal from an optical disk is reduced due to the birefringence phenomenon.
[0013]
Further, in the case of a writable optical disk, a phenomenon that writing characteristics are deteriorated also occurs. This occurs because optical distortion occurs in the optical disk due to birefringence. Therefore, it is unclear how much the spot is distorted, and the quality degradation of the signal written on the optical disc cannot be predicted.
[0014]
Further, the value of the birefringence of the optical disc differs for each optical disc (that is, depending on molding conditions, materials, and the like). The value of the birefringence also differs depending on the position (location) of the optical disk due to the stress applied to the optical disk due to the increase in the number of rotations of the optical disk.
[0015]
Conventionally, measurement (detection) of the amount of birefringence of an optical disk is performed while the optical disk is stationary.
[0016]
In general, when measuring and predicting a change in state occurring on the outer peripheral side of an optical disk in advance, a point to be measured is set as close to the outermost peripheral of the optical disk as possible, and the signal level, shape, frequency, etc. from an optical pickup or the like is determined. Measurement is often performed.
[0017]
However, birefringence that occurs when the optical disk is rotated at a high speed occurs because stress generated by rotating the optical disk at a high speed is distributed on the optical disk. Therefore, the degree of birefringence tends to decrease rather at the outermost periphery of the optical disk. This is because the outermost periphery of the optical disk does not have an optical disk outside the outermost region, so that the stress is reduced.
[0018]
Therefore, an object of the present invention is to provide an optical disk birefringence amount estimating apparatus and an optical disk drive capable of reliably estimating the amount of birefringence caused by the effect of stress applied to a rotating optical disk.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for estimating the amount of birefringence of an optical disk in an optical disk drive for picking up a signal from a rotating optical disk (DISC) by a polarization optical system optical pickup (OPU). Means (S111) for rotating at a desired rotation speed, means (S202) for moving the polarization optical system optical pickup to the inner circumference of the optical disk to be measured, and a predetermined signal obtained from the polarization optical system optical pickup are measured. Means (S203, S204) for storing as a signal (I_TOP (in)); means (S205) for moving the polarization optical system optical pickup to a predetermined position where the stress of the optical disk to be measured is estimated to be the highest; Means (S206, S207) for measuring a predetermined signal obtained from the system optical pickup; And the resulting signal (I_TOP (out)) as a reference signal from the means for estimating the amount of birefringence of the optical disc (S208), the birefringence amount estimation apparatus of an optical disc with obtained.
[0020]
In the apparatus for estimating the amount of birefringence of an optical disk according to the first aspect of the present invention, the predetermined signal may be any one of a peak level of an HF signal, an amplitude of an HF signal, a TE signal, and an FE signal. When the optical disk to be measured is an optical disk having a diameter of 12 cm, the predetermined position is in a range of 50 to 55 mm in radius. When the optical disk to be measured is a CD disk having a diameter of 12 cm, the predetermined position is a position corresponding to a time range of 60 to 70 minutes.
[0021]
According to the second aspect of the present invention, in an optical disk drive for picking up a signal from a rotating optical disk (DISC) by an optical pickup (OPU), the optical disk is read before writing / reading data to / from the optical disk. (S111), a means for moving the optical pickup to the inner circumference of the optical disk (S202), and a peak level of the HF signal obtained from the optical pickup is measured to obtain a reference level (I_TOP (in)). ), Means for moving the optical pickup to a predetermined position where the optical disk is estimated to have the highest stress (S205), and the peak level of the HF signal obtained from the optical pickup is measured. Means (S206, S207) and the peak level of the measured HF signal I_TOP and (out)) as a reference level and a means for estimating the amount of birefringence of the optical disc (S208), the optical disc drive is obtained which is characterized by having a.
[0022]
Note that the amplitude of the HF signal may be used instead of the peak level of the HF signal.
[0023]
In the optical disk drive according to the second aspect of the present invention, when the optical disk is an optical disk having a diameter of 12 cm, the predetermined position is in a range of 50 to 55 mm in radius. When the optical disk is a CD disk having a diameter of 12 cm, the predetermined position is a position corresponding to a time range of 60 to 70 minutes.
[0024]
It should be noted that the reference numerals in the parentheses are provided for easy understanding, are merely examples, and are not limited to these.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0026]
First, an optical disk drive to which an apparatus for estimating the amount of birefringence of an optical disk according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a state when the optical pickup OPU moves to the inner periphery, and FIG. 2 shows a state when the optical pickup OPU moves to the outer periphery. 1 (a) and 2 (a) are plan views, and FIGS. 1 (b) and 2 (b) are left side views.
[0027]
On the chassis 11, a
[0028]
A drive reduction gear 19 is engaged with the drive shaft of the
Therefore, when the
[0029]
Referring to FIG. 3, the optical pickup OPU includes a semiconductor laser (laser diode) LD, a diffraction grating GRT, a collimator lens CL, a polarizing beam splitter PBS, a quarter-wave plate QWP, an objective lens OL, and a sensor. It has a lens SL and a photodetector PD. The illustrated optical pickup OPU includes a front monitor FM for monitoring a part of the laser beam emitted from the semiconductor laser LD, and a
[0030]
The illustrated optical pickup OPU includes a polarization beam splitter PBS and a quarter-wave plate QWP, and is therefore called a polarization optical system optical pickup.
[0031]
Incidentally, one laser beam emitted from the semiconductor laser LD is separated into three laser beams by the diffraction grating GRT. These three laser beams consist of a main beam at the center and sub-beams on both sides of the main beam. The laser beam emitted from the semiconductor laser LD is linearly polarized light.
[0032]
Anyway, the three laser beams emitted from the semiconductor laser LD and separated by the diffraction grating GRT are collimated by the collimator lens CL and then reflected at right angles by the polarization beam splitter PBS. The laser beam reflected by the polarizing beam splitter PBS is circularly polarized by the quarter-wave plate QWP, and then condensed (irradiated) on the signal recording surface (reflection surface) of the optical disc DISC via the objective lens OL. You.
[0033]
FIG. 4 shows a spot of the laser beam applied to the optical disc DISC. As described above, the three laser beams divided by the diffraction grating GRT connect three spots to the track on the pit surface of the optical disc DISC as shown in FIG.
[0034]
Returning to FIG. 3, the reflected light (return light) from the signal recording surface of the optical disc DISC passes through the objective lens OL, is bent 90 ° with respect to the polarization direction of the outward path by the quarter-wave plate QWP, and is polarized by the polarization beam splitter PBS. And is detected by the photodetector PD through the sensor lens SL.
[0035]
The illustrated optical pickup OPU employs a method using three beams formed using a diffraction grating as a tracking error detection method. Among the methods using three beams, the differential push-pull method is particularly used.
[0036]
More specifically, as described above, one laser beam emitted from the laser diode LD as a light source is separated into three laser beams by the diffraction grating GRT. Therefore, the reflected light (return light) from the optical disc DISC also includes three laser beams. Of the three laser beams, the central main beam is used to generate a read signal and a focus error signal, and the two sub beams on both sides are used to generate a tracking error signal.
[0037]
FIG. 5 shows a configuration of a photodetector PD for receiving reflected light (return light). 5A is a front view, and FIG. 5B is a right side view. The photodetector PD has a main
[0038]
Therefore, of the three spots shown in FIG. 4A, the reflected light (main part) from the center spot (the part marked with A, B, C, and D in FIG. 4A). 5) are received by the main
[0039]
Next, a circuit for detecting the level of a reflection-side signal (hereinafter, referred to as “I-TOP”) of the HF signal will be described with reference to FIG.
[0040]
The illustrated I-TOP level detection circuit includes an
[0041]
The
[0042]
Anyway, the I-TOP level detection circuit detects the level of I-TOP as described above.
[0043]
The present invention estimates the birefringence (actually, “relative birefringence”) of an optical disk by utilizing the correlation between the I-TOP level and the birefringence of the optical disk. Related to the device. That is, the higher the level of I-TOP, the smaller the amount of birefringence, and the lower the level of I-TOP, the larger the amount of birefringence. As described above, if the rotation speed of the optical disk is sufficiently low (for example, 1000 rpm or less), the birefringence does not occur remarkably due to the stress generated by the centrifugal force due to the rotation. Even if the rotation speed of the optical disk is high, no stress is generated on the inner peripheral side of the optical disk, so that no birefringence occurs on the inner peripheral side of the optical disk. Therefore, in the present invention, the level of I-TOP measured by the polarization optical system optical pickup at the position of the optical disk which is not affected by the stress is set as a reference level, and the level of I-TOP from this reference level is determined. The relative birefringence is estimated from the degree of reduction (ratio).
[0044]
FIG. 7 shows a configuration of an optical disk drive to which the apparatus for estimating the amount of birefringence of an optical disk according to one embodiment of the present invention is applied. The illustrated optical disk drive includes a
[0045]
The
[0046]
The
[0047]
Further, the
[0048]
A signal obtained by being reflected from the optical disc DISC by the polarization optical system optical pickup OPU is taken into the
[0049]
In FIG. 8, when the rotation speed (speed) of the optical disc DISC is 40 times speed (CLV (constant linear velocity)), it is obtained when the polarization optical system optical pickup OPU is moved from the inner circumference to the outer circumference of the optical disc DISC. 2 shows the obtained I-TOP ratio. Here, the optical disk is a CD disk having a diameter of 12 cm, and the I-TOP ratio based on a position corresponding to one minute of double speed (CLV) is shown.
[0050]
As is clear from FIG. 8, the I-TOP ratio gradually decreases as the position of the polarization optical system optical pickup OPU moves from the inner circumference to the outer circumference of the optical disc DISC. Then, the I-TOP ratio becomes the smallest at a position where the position of the polarization optical system optical pickup OPU corresponds to a time of 60 to 70 minutes on the optical disc DISC. The position corresponding to the time of 60 to 70 minutes on the optical disk DISC corresponds to a range of 50 to 55 mm in radius. It can be seen that when the polarization optical system optical pickup OPU moves further to the outer periphery of the optical disc DISC than at that position, the I-TOP ratio is rather increased. This is presumed to be because the outermost periphery of the optical disk does not have an optical disk outside of the outermost region, so that the stress is reduced.
[0051]
Taking the above into consideration, the optical disk birefringence amount estimating apparatus according to the embodiment of the present invention estimates the birefringence amount as described below. However, in the embodiment described below, not only the operation of measuring (estimating) the amount of birefringence of the optical disk, but also the operation of reducing the number of rotations is performed.
[0052]
The operation in the case where the amount of birefringence is measured (estimated) before reading / writing in advance and the rotation speed is reduced is described below with reference to FIGS. In this example, a CD disk having a diameter of 12 cm is used as the optical disk to be measured DISC.
[0053]
Referring to FIG. 9, first,
[0054]
On the other hand, if the optical disc DISC is correctly recognized (Yes in step S104), the
[0055]
The
[0056]
On the other hand, when the information from the optical disc DISC has been correctly acquired (Yes in step S109), the
[0057]
Moving to FIG. 10, the
[0058]
If the optical disc DISC has been changed (Yes in step S112), the
[0059]
Next, the birefringence measurement will be described with reference to FIG.
[0060]
First, the
[0061]
Next, the
[0062]
The
And the calculated value X is stored in the
[0063]
Returning to FIG. 10, the
[0064]
Returning to step S114, the birefringence measurement is again performed, and the
[0065]
After that, the
The
[0066]
As described above, the rotation speed can be reduced by measuring (estimating) the amount of birefringence before reading / writing.
[0067]
FIG. 12 illustrates the dependence of the amount of returning light to the photodetector PD and the amount of birefringence of the optical disc DISC. In FIG. 12, the vertical axis indicates the amount of return light to the photodetector PD with the maximum value normalized to 1, and the horizontal axis indicates the birefringence [nm] of the optical disc DISC. Here, it is assumed that the light emitted from the quarter-wave plate QWP toward the optical disc DISC is perfectly circularly polarized light, and that the wavelength of the laser beam emitted from the semiconductor laser LD is 785 nm.
[0068]
As is clear from FIG. 12, it can be seen that the birefringence of the optical disc DISC increases as the amount of return light to the photodetector PD decreases. When the amount of light returning to the photodetector PD is zero, the birefringence of the optical disc DISC is 392.5 [nm].
[0069]
Next, the dependence of the return light to the photodetector PD on the birefringence of the optical disc DISC will be described with reference to FIG. It is assumed that light is perpendicularly incident on the quarter-wave plate QWP, the direction of linearly polarized light is parallel to the X (radial) direction, and the optical disc DISC has no birefringence. In this case, light transmitted through the quarter-wave plate QWP becomes circularly polarized light. Here, it is assumed that the circularly polarized light is clockwise. The light reflected by the optical disc DISC is turned into counterclockwise circularly polarized light and enters the quarter-wave plate QWP. The light emitted from the quarter-wave plate QWP becomes linearly polarized light parallel to the Y (tangential) direction, transmits nearly 100% through the polarization beam splitter PBS, and enters the photodetector PD. Hereinafter, this state is set to 1 and standardized for consideration.
[0070]
Next, it is assumed that the phase is advanced by δ radians due to the birefringence of the optical disc DISC. In the following, 4) when (1) 0 <δ <π / 2, (2) when δ = π / 2, (3) when π / 2 <δ <π, and (4) when δ = π A description will be given separately for the following cases.
[0071]
{Circle around (1)} When 0 <δ <π / 2, the light reflected by the optical disk DISC is converted into left-handed elliptically polarized light, enters the quarter-wave plate QWP, and is straightened at a certain position inside the quarter-wave plate QWP. It becomes polarized light. Thereafter, the outgoing light from the quarter-wave plate QWP is emitted as elliptically polarized light in a clockwise direction with a phase advanced by π / 2 from the incident light. Since the amount of light transmitted through the polarization beam splitter PBS is represented by a component in the Y direction of the ellipse, the amount of light incident on the photodetector PD is cos (δ / 2).
[0072]
{Circle around (2)} When δ = π / 2, the light reflected by the optical disc DISC is converted into linearly polarized light parallel to the Y direction, enters the quarter-wave plate QWP, and rotates clockwise from the quarter-wave plate QWP. And emitted. Therefore, the light amount of the incident light on the photodetector PD is also cos (π / 4) ≒ 0.707.
[0073]
{Circle around (3)} When π / 2 <δ <π, the light reflected by the optical disc DISC becomes clockwise elliptically polarized light, enters the quarter-wave plate QWP, and forms a circle at a certain position inside the quarter-wave plate QWP. It becomes polarized light. Thereafter, the outgoing light from the quarter-wave plate QWP is emitted as elliptically polarized light in a clockwise direction with a phase advanced by π / 2 from the incident light. Therefore, the light quantity of the incident light on the photodetector PD is cos (δ / 2).
[0074]
{Circle around (4)} When δ = π, the light reflected by the optical disk DISC is converted into clockwise circularly polarized light, enters the quarter-wave plate QWP, and becomes linearly polarized light parallel to the X direction from the quarter-wave plate QWP. And is emitted. Therefore, the light quantity of the incident light on the photodetector PD is also cos (π / 2) = 0.
[0075]
Tables and graphs that summarize the above are shown in FIGS. 14 and 15, respectively. FIG. 14 is a table showing the relationship between the amount of birefringence of the optical disk, the phase shift, and the amount of incident light on the photodetector. FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the amount of incident light on the photodetector and the amount of birefringence on the optical disk.
[0076]
The elliptically polarized light whose major axis is in the Y direction indicates a case where the phase δ advanced by the birefringence of the optical disc DISC is in the range of 0 to π. In this case, the birefringence amount of the optical disc DISC in the graph shown in FIG. 15 corresponds to the portion where the birefringence is from 0 nm to 392.5 nm.
[0077]
On the other hand, the elliptically polarized light whose major axis is in the X direction indicates a case where the phase δ advanced by the birefringence of the optical disc DISC becomes π or more or becomes negative. In this case, the birefringence amount of the optical disc DISC in the graph shown in FIG. 15 corresponds to the portion from 392.5 nm to 785 nm.
[0078]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and needless to say, various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the level of the I-TOP is measured. However, an error signal such as a TE (tracking error) signal or an FE (focusing error) signal may be measured instead. It is. Further, the amplitude of the HF signal may be used instead of the peak level of the HF signal. In the above-described embodiment, the HF signal is shaped by the peak hold circuit before being taken into the information processing apparatus. However, the HF signal is directly supplied to the A / D conversion circuit, converted into a digital signal, and then converted into a digital signal. The peak level and amplitude of the signal may be detected. In the above-described embodiment, a position corresponding to a time of 65 minutes is selected as the predetermined position at which the stress of the optical disk is estimated to be the highest, in the case of a CD disk having a diameter of 12 cm. The position may be any position corresponding to the time range of minutes, and in the case of an optical disk having a diameter of 12 cm, the position may be within the range of 50 to 55 mm.
[0079]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, before reading / writing data to / from the optical disk, the HF signal obtained from the optical pickup when the optical pickup is at the inner peripheral position of the optical disk is read. The peak level (amplitude) is defined as a reference level (reference amplitude), and the reference level (reference amplitude) and the peak level of the HF signal measured by moving the optical pickup to a predetermined position where the optical disk is estimated to have the highest stress. Since the amount of birefringence of the optical disk is estimated from (amplitude), the amount of birefringence of the optical disk can be reliably estimated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a state of an optical disk drive to which an apparatus for estimating the amount of birefringence of an optical disk according to the present invention is applied, when an optical pickup is moved to an inner periphery; FIG. It is a left side view.
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a state of the optical disk drive shown in FIG. 1 when an optical pickup moves to an outer periphery, where FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a left side view.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a polarization optical system optical pickup used in the optical disk drive shown in FIGS. 1 and 2;
4A and 4B are diagrams showing spots of a laser beam applied to an optical disk, wherein FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a schematic sectional view.
5A and 5B are diagrams illustrating a configuration of a photodetector for receiving reflected light (return light) used in the polarization optical system optical pickup illustrated in FIG. 3, wherein FIG. 5A is a front view and FIG. FIG.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an I-TOP level detection circuit that detects a level of a reflection side signal (I-TOP) of the HF signal.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an optical disc drive including the optical disc birefringence amount estimating apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing an I-TOP ratio obtained when the polarization optical system optical pickup is moved from the inner circumference to the outer circumference of the optical disk when the rotation speed (speed) of the optical disk is 49 times speed. is there.
FIG. 9 is a flowchart for explaining an operation in a first half part in which a birefringence is measured (estimated) before reading / writing, and a rotation speed deceleration operation is performed.
FIG. 10 is a flowchart for explaining the latter half operation of measuring (estimating) birefringence before reading / writing and performing a rotation speed deceleration operation.
11 is a flowchart for explaining the operation of the birefringence measurement in FIG.
FIG. 12 is a diagram illustrating a dependence relationship between the amount of returning light to the photodetector and the amount of birefringence of the optical disk.
FIG. 13 is a diagram for explaining dependence of return light to a photodetector on birefringence of an optical disk.
FIG. 14 is a table showing a relationship between a birefringence amount of an optical disc, a phase shift, and an incident light amount of a photodetector.
FIG. 15 is a diagram showing a relationship between an incident light amount of a photodetector and a birefringence amount of an optical disk.
[Explanation of symbols]
OPU polarization optical system optical pickup DISC
475 Dynamic RAM
51
Claims (12)
被測定光ディスクを測定したい回転数で回転する手段と、
前記偏光光学系光ピックアップを前記被測定光ディスクの内周へ移動する手段と、
前記偏光光学系光ピックアップから得られる所定の信号を測定して、基準信号として記憶する手段と、
前記偏光光学系光ピックアップを前記被測定光ディスクの応力が最も高いと推定される所定の位置へ移動する手段と、
前記偏光光学系光ピックアップから得られる前記所定の信号を測定する手段と、
該測定により得られた信号と前記基準信号とから前記光ディスクの複屈折量を推定する手段と、
を備えた光ディスクの複屈折量推定装置。An apparatus for estimating the amount of birefringence of an optical disc in an optical disc drive for picking up a signal from a rotating optical disc by a polarization optical system optical pickup,
Means for rotating the optical disk to be measured at a desired rotation speed,
Means for moving the polarization optical system optical pickup to the inner periphery of the optical disk to be measured,
Means for measuring a predetermined signal obtained from the polarization optical system optical pickup, and storing it as a reference signal,
Means for moving the polarization optical system optical pickup to a predetermined position where the stress of the measured optical disk is estimated to be the highest,
Means for measuring the predetermined signal obtained from the polarization optical system optical pickup,
Means for estimating the amount of birefringence of the optical disc from the signal obtained by the measurement and the reference signal,
An apparatus for estimating the amount of birefringence of an optical disc comprising:
前記光ディスクに対してデータの読み/書きをする前に、予め前記光ディスクを所望の回転数で回転する手段と、
前記光ピックアップを光ディスクの内周へ移動する手段と、
前記光ピックアップから得られるHF信号のピークレベルを測定して、基準レベルとして記憶する手段と、
前記光ピックアップを前記光ディスクの応力が最も高いと推定される所定の位置へ移動する手段と、
前記光ピックアップから得られる前記HF信号のピークレベルを測定する手段と、
該測定されたHF信号のピークレベルと前記基準レベルとから前記光ディスクの複屈折量を推定する手段と、
を有することを特徴とする光ディスクドライブ。In an optical disk drive that picks up a signal from a rotating optical disk by an optical pickup,
Means for previously rotating the optical disc at a desired number of revolutions before reading / writing data to / from the optical disc;
Means for moving the optical pickup to the inner periphery of the optical disc;
Means for measuring a peak level of an HF signal obtained from the optical pickup and storing the measured peak level as a reference level;
Means for moving the optical pickup to a predetermined position where the optical disk is estimated to have the highest stress;
Means for measuring a peak level of the HF signal obtained from the optical pickup;
Means for estimating the birefringence of the optical disk from the measured peak level of the HF signal and the reference level;
An optical disk drive comprising:
前記光ディスクに対してデータの読み/書きをする前に、予め前記光ディスクを所望の回転数で回転する手段と、
前記光ピックアップを光ディスクの内周へ移動する手段と、
前記光ピックアップから得られるHF信号の振幅を測定して、基準振幅として記憶する手段と、
前記光ピックアップを前記光ディスクの応力が最も高いと推定される所定の位置へ移動する手段と、
前記光ピックアップから得られる前記HF信号の振幅を測定する手段と、
該測定されたHF信号の振幅と前記基準振幅とから前記光ディスクの複屈折量を推定する手段と、
を有することを特徴とする光ディスクドライブ。In an optical disk drive that picks up a signal from a rotating optical disk by an optical pickup,
Means for previously rotating the optical disc at a desired number of revolutions before reading / writing data to / from the optical disc;
Means for moving the optical pickup to the inner periphery of the optical disc;
Means for measuring the amplitude of the HF signal obtained from the optical pickup and storing it as a reference amplitude;
Means for moving the optical pickup to a predetermined position where the optical disk is estimated to have the highest stress;
Means for measuring the amplitude of the HF signal obtained from the optical pickup;
Means for estimating the amount of birefringence of the optical disk from the measured amplitude of the HF signal and the reference amplitude;
An optical disk drive comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002343262A JP2004178685A (en) | 2002-11-27 | 2002-11-27 | Estimating device of double refraction of optical disk, and optical disk drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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