JP2006040461A - Optical disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パーソナルコンピュータ等の据え置き型電子機器やノートブックパソコン、携帯型情報端末機器、携帯型映像装置等の携帯型電子機器や映像録画用のレコーダーに好適に用いられる光ディスク装置において、光ディスクのラベル面に視認可能な文字や画像を記録することが可能な光ディスク装置に関するものである。 The present invention relates to an optical disc apparatus suitably used for a portable electronic device such as a stationary computer such as a personal computer, a notebook personal computer, a portable information terminal device, a portable video device, or a video recording recorder. The present invention relates to an optical disc apparatus capable of recording visible characters and images on a label surface.
光ディスク装置は、光ディスクの記録容量が大容量であることと、光ディスクの取扱いが容易なことから、コンピュータ分野や映像音響機器分野でデータ再生装置として、広く普及してきた。近年、普及した光ディスク再生装置のインフラを背景にCD−R/RWやDVD−RAM、DVD−R/RW、DVD+R/RWなど、映像や音楽などの各種データを光ディスクに記録可能な記録型光ディスク、および記録型光ディスク装置の普及が著しい。これらの記録型光ディスク装置では、光ディスク面内に形成された記録面にレーザ光を照射することで映像や音楽などを記録している。 Optical disk devices have become widespread as data playback devices in the computer field and audiovisual equipment field because of the large recording capacity of optical disks and the ease of handling of optical disks. Recently, a recordable optical disc capable of recording various data such as video and music on an optical disc, such as CD-R / RW, DVD-RAM, DVD-R / RW, DVD + R / RW, etc., against the background of the infrastructure of a popular optical disc playback device, Also, the spread of recordable optical disk devices is remarkable. In these recordable optical disc apparatuses, images, music, and the like are recorded by irradiating a recording surface formed in the optical disc surface with laser light.
上記のように記録型光ディスク、および装置が急激に増加してくる中で、光ディスクのデータ記録面に記録されている内容を視認可能な文字や画像として光ディスクに付与する方法が、いくつか商品形態として提案されている。ひとつは従来のプリンタ装置を使用するもので、光ディスクのデータ記録面の反対側にラベル面を設け、インクジェットなどのプリンタヘッドで直接印字するものや、一旦、シート状のラベルにプリンタによって印字した後、光ディスクの形に合わせて切り取り、光ディスクのラベル面に貼付するものなどがある(図1参照)。 As described above, there are several methods for applying the contents recorded on the data recording surface of the optical disc to the optical disc as a visible character or image while the number of recordable optical discs and apparatuses is rapidly increasing. As proposed. One uses a conventional printer device, which has a label surface on the opposite side of the data recording surface of the optical disk and prints directly with a printer head such as an inkjet, or once printed on a sheet-like label by the printer. There are some which are cut out according to the shape of the optical disk and pasted on the label surface of the optical disk (see FIG. 1).
また一方では、光ディスク装置に搭載されるレーザを利用して光ディスクに可視画像を記録するものもあり、光ディスクのデータ記録層での記録部と非記録部での反射率差を利用したものや(図2参照)、従来の光ディスクのラベル面に感光層、感熱層、もしくは感光・感熱特性を持つシート(図3参照)などをラベル面に貼付し、レーザにて可視画像を記録するものが提案されている。 On the other hand, there are those that record a visible image on an optical disk using a laser mounted on the optical disk device, and those that use the difference in reflectance between the recording part and the non-recording part in the data recording layer of the optical disk ( 2), a photosensitive layer, a heat-sensitive layer, or a sheet (see FIG. 3) having photosensitivity / heat-sensitive characteristics is attached to the label surface of a conventional optical disc, and a visible image is recorded with a laser. Has been.
上記先行例としては、(特許文献1)(特許文献2)(特許文献3)などがある。
プリンタ装置にて光ディスクに直接印字するものは、光ディスク専用のパスを持つプリンタ装置を準備する必要があった。また、シートに印刷後、光ディスクに貼付する方法は、貼付の際、煩雑な作業となり、かつ、光ディスクにシートを正確に貼付することができず、高速再生時の振動の原因となりうることもある。さらに、光ディスクのデータ記録面に印字する方法では、データ記録容量が犠牲になることや可視画像とデータ記録材料とのコントラストが低く見にくいなどの課題もあった。 For printing directly on an optical disk by a printer device, it is necessary to prepare a printer device having a path dedicated to the optical disk. In addition, the method of pasting on the optical disk after printing on the sheet is a cumbersome operation when pasting, and the sheet cannot be accurately pasted on the optical disk, which may cause vibration during high-speed playback. . Further, the method of printing on the data recording surface of the optical disc has problems such as sacrificing the data recording capacity and low contrast between the visible image and the data recording material.
これらを解決すべく、(特許文献2)や(特許文献3)では記録型光ディスクのデータ記録面の反対面に、光ディスク装置に搭載するレーザ光に反応して変色する感光・感熱層を形成したラベル面、もしくはラベルシートを配した光ディスクに記録する方法について提案している。 In order to solve these problems, in (Patent Document 2) and (Patent Document 3), a photosensitive / thermosensitive layer that changes color in response to a laser beam mounted on an optical disk device is formed on the surface opposite to the data recording surface of a recordable optical disk. A method of recording on an optical disk provided with a label surface or a label sheet is proposed.
しかしながら、上記のように光ディスクのラベル面に可視画像を記録する場合、通常の情報を記録する場合とは表裏反対に光ディスクを光ディスク装置へセットすることになる。その際、データ記録時の対物レンズから光ディスク内のデータ記録層までの距離と可視画像記録時の対物レンズから光ディスク内のラベル層までの距離が異なる。レーザパワーを有効に使うためにも通常のデータ記録時の距離に近づける必要があるが、種々異なる光ディスクの物理規格によっては光ディスクの基板やカバー層の厚みや構成が異なり、対物レンズの可動調整可能な範囲を超えてしまう場合があり、可視画像の印字に困難な場合が生じる。特にノートパソコンに搭載されているような薄型の光ディスク装置については、上記の可動調整可能な範囲が限られており、大きな影響を及ぼすことになる。 However, when a visible image is recorded on the label surface of the optical disk as described above, the optical disk is set in the optical disk device in the opposite direction to the case of recording normal information. At that time, the distance from the objective lens at the time of data recording to the data recording layer in the optical disc is different from the distance from the objective lens at the time of visible image recording to the label layer in the optical disc. In order to use laser power effectively, it is necessary to make it close to the normal data recording distance, but depending on the physical standards of various optical discs, the thickness and configuration of the optical disc substrate and cover layer differ, and the objective lens can be adjusted. The range may be exceeded, and it may be difficult to print a visible image. In particular, a thin optical disk device mounted on a notebook personal computer has a limited range of movable adjustment, which has a great influence.
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、記録型光ディスクの物理規格、主には光ディスク構造と光学仕様と可視画像を記録するラベル層の配置をマッチングさせることで、従来の対物レンズの可動範囲内でラベル面印字を容易に実現するものである。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and by matching the physical standard of a recordable optical disk, mainly the optical disk structure, optical specifications, and the arrangement of a label layer for recording a visible image, the conventional objective lens The label surface printing is easily realized within the movable range.
上記課題を解決するため、情報を記録する第1の記録部及び可視画像を表示可能な第2の記録部を有する光ディスクを装着し、第1の記録部に情報の記録か再生の少なくとも一方を行うことが可能であり、しかも第2の記録部に可視画像を表示させることが可能な光ディスク装置であって、第1の光源と、第1の光源よりも波長の長い光を放出する第2の光源と、受光手段と、第1の光源及び第2の光源から放出された光を光ディスクに導くと共に光ディスクで反射してきた光の少なくとも一部を受光手段に導く光学系部材とを備え、第1の光源にて光ディスクの第2の記録部に可視画像を形成する構成とした。 In order to solve the above problems, an optical disk having a first recording unit for recording information and a second recording unit capable of displaying a visible image is mounted, and at least one of information recording and reproduction is performed on the first recording unit. An optical disc apparatus capable of performing a visible image on a second recording unit, wherein the second light source emits light having a wavelength longer than that of the first light source. A light source, a light receiving means, and an optical system member that guides the light emitted from the first light source and the second light source to the optical disk and guides at least a part of the light reflected by the optical disk to the light receiving means, A visible image is formed on the second recording portion of the optical disk with one light source.
以上説明したように本発明によれば、光ディスクのラベル面に光ディスク装置に搭載されているレーザを活用して可視画像を記録する場合、少なくともデータ記録面の反対面の表層近傍に前記レーザダイオードからの出射光に反応して変色する材料の層を有する光ディスクに対して、略青色から略青紫色のレーザ光を出射し、表層近傍に合焦点するようなアクチュエータを備えた光ピックアップにてデジタル信号を記録する光ディスク装置を用いることで、対物レンズのオフセットという重要課題を解決しつつ、安価なラベルプリント機能付き光ディスク装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, when a visible image is recorded on a label surface of an optical disk using a laser mounted on the optical disk device, the laser diode is at least near the surface layer opposite to the data recording surface. A digital signal is output by an optical pickup equipped with an actuator that emits laser light from approximately blue to approximately blue-violet and focuses on the vicinity of the surface layer of an optical disc having a layer of material that changes color in response to the emitted light. By using an optical disk device for recording the optical disk device, it is possible to provide an inexpensive optical disk device with a label printing function while solving the important problem of offset of the objective lens.
請求項1記載の発明は、情報を記録する第1の記録部及び可視画像を表示可能な第2の記録部を有する光ディスクを装着し、前記第1の記録部に情報の記録か再生の少なくとも一方を行うことが可能であり、しかも前記第2の記録部に可視画像を表示させることが可能な光ディスク装置であって、第1の光源と、前記第1の光源よりも波長の長い光を放出する第2の光源と、受光手段と、前記第1の光源及び第2の光源から放出された光を光ディスクに導くと共に光ディスクで反射してきた光の少なくとも一部を前記受光手段に導く光学系部材とを備え、前記第1の光源にて光ディスクの第2の記録部に可視画像を形成することを特徴とする光ディスク装置であり、短波長の第1の光源にて、第2の記録層に可視画像を形成する構成なので、NAを大きくでき、光学系部材と光ディスクの間が短くでき、光ディスクの表層近くに設けられた第2の記録部に良好な画像を形成できる。 According to a first aspect of the present invention, an optical disc having a first recording unit for recording information and a second recording unit capable of displaying a visible image is mounted, and at least information recording or reproduction is performed on the first recording unit. An optical disc apparatus capable of performing one of them and capable of displaying a visible image on the second recording unit, wherein the first light source and light having a wavelength longer than that of the first light source A second light source that emits light, a light receiving means, and an optical system that guides the light emitted from the first light source and the second light source to the optical disk and guides at least a part of the light reflected by the optical disk to the light receiving means. And forming a visible image on a second recording portion of the optical disk with the first light source, wherein the second recording layer is formed with the short-wavelength first light source. So that a visible image is formed on Possible to increase the A, can short between optical members and the optical disk to form a good image on the second recording unit provided near the surface of the optical disc.
請求項2記載の発明は、第1の光源は、青色以下の短波長の光を放出することを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置であり、光ディスクの第1の記録部に高密度の情報記録を行うことができたり、或いは情報の読み出しを行うことができる。 The invention according to claim 2 is the optical disc apparatus according to claim 1, wherein the first light source emits light having a short wavelength of blue or less, and the first recording portion of the optical disc has a high density. Information recording can be performed, or information can be read out.
請求項3,4記載の発明は、第2の光源は、互いに波長の異なる光を放出する複数の光
源を有することを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置であり、更に具体的には、第2の光源は少なくとも略赤色の光と、略赤外の光を放出することを特徴とする請求項3記載の光ディスク装置とすることで、例えばCDに対して有効な赤外線を放出させ、更にはDVDに有効な赤色の光を放出させることができ、様々な光ディスクに対して、情報の記録再生の少なくとも一方を行うことができる。
The invention according to claims 3 and 4 is the optical disk apparatus according to claim 1, wherein the second light source has a plurality of light sources that emit light having different wavelengths, and more specifically, 4. The optical disk apparatus according to claim 3, wherein the second light source emits at least substantially red light and substantially infrared light. Can emit red light effective for a DVD, and can record and reproduce information on and from various optical disks.
請求項5記載の発明は、第2の光源は、モノブロックで構成され、前記モノブロックから異なる2つの波長の光を放出することを特徴とする請求項4記載の光ディスク装置であり、光源を個別で設けるよりも装置の小型化などを実現できる。
The invention according to
請求項6記載の発明は、第1の光源においては、光ディスクの第1の記録部に情報の記録再生の少なくとも一方を行うと共に光ディスクの第2の記録部に可視画像を形成し、第2の光源においては、第1の記録部に情報の記録再生の一方のみを行うことを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置であり、NAを大きくでき、光学系部材と光ディスクの間が短くでき、光ディスクの表層近くに設けられた第2の記録部に良好な画像を形成できる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the first light source, at least one of recording and reproduction of information is performed on the first recording unit of the optical disc and a visible image is formed on the second recording unit of the optical disc. In the light source, the optical disk apparatus according to claim 1, wherein only one of information recording and reproduction is performed on the first recording unit, the NA can be increased, and a distance between the optical system member and the optical disk can be shortened. A good image can be formed on the second recording portion provided near the surface layer of the optical disk.
請求項7記載の発明は、光ディスクを回転させる回転駆動手段と、少なくとも第1の光源,第2の光源及び光学系部材を搭載し移動可能に保持したキャリッジと、前記キャリッジの駆動源である移動駆動手段とを備えた請求項1記載の光ディスク装置であり、画像形成と情報の記録再生の少なくとも一方を確実に行うことができる。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a rotation driving means for rotating an optical disc, a carriage on which at least a first light source, a second light source and an optical system member are mounted and movably held, and a movement as a driving source of the carriage. The optical disk device according to claim 1, further comprising at least one of image formation and information recording / reproduction.
請求項8記載の発明は、光学系部材は、対物レンズを含んでおり、前記対物レンズは所定の範囲で移動可能に保持され、光ディスクに向かう光を前記対物レンズにて集光させたことを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置であり、第1の光源で光ディスクの第2の記録部に画像を形成する際に、対物レンズのワーキングディスクタンスを大きくすることなく、画像を形成できる。 According to an eighth aspect of the present invention, the optical system member includes an objective lens, the objective lens is held movably within a predetermined range, and the light directed to the optical disk is condensed by the objective lens. The optical disk apparatus according to claim 1, wherein when an image is formed on the second recording portion of the optical disk by the first light source, the image can be formed without increasing the working discance of the objective lens.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1の光ディスク装置について、図面を参照にしながら説明する。図3は本発明の一実施の形態における光ディスク概観図及び部分断面図、図4は本発明の一実施の形態における各種規格における光ディスク略断面図、図5は本発明の一実施の形態における光ディスク装置概観図、図6は本発明の一実施の形態における光ピックアップ平面図、図7は本発明の一実施の形態における光ピックアップのアクチュエータ部概観図、図8は本発明の一実施の形態における光ディスク装置のブロック図、図9は本発明の一実施の形態における光ディスク装置の略断面図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, an optical disk device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 3 is a schematic view and a partial cross-sectional view of an optical disc according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of an optical disc according to various standards according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an optical disc according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view of an optical pickup according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is an overview of an actuator section of the optical pickup according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an embodiment of the present invention. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of an optical disc apparatus according to an embodiment of the present invention.
図3は光ディスク1の一例とその一部分の簡易的な部分断面図を示す。部分断面図において、光ディスク1はポリカーボネートなどの樹脂等で構成された基板2、グルーブ(案内溝)3形状を有し、特定の波長に反応して相変化や溶融などで反射率が変化するような可逆的であったり、あるいはデータの書き換えが行えない非可逆的なデータ記録層4(第1の記録部)、レーザ照射時の熱を効率よく周囲に伝導放熱する放熱層5、ラベル面からのレーザ照射により、ある特定の波長に反応、発色するラベル(感光・感熱)層6(第2の記録部)、またそのラベル層6を保護するラベル面カバー層7とを有する。また、ラベル層6としては、いちどだけ画像を形成できる非可逆的なライトワンスのものを用いることができたり、あるいは、第1の温度(波長)で画像を形成し、第1の温度(波長)とは異なる第2の温度(波長)で形成した画像を消去できるような可逆的なもの等を用いることができる。尚、各層の構成は模式的なもので、各層の厚みなどはこの図に示される通りではない。また本実施の形態では、光ディスクの中でも最も多く市販されている記録型CDディスクの例を取り上げており、記録型DVDディスクなどは層構成などが異なること
になる。
FIG. 3 shows an example of the optical disk 1 and a simplified partial sectional view of a part thereof. In the partial cross-sectional view, the optical disc 1 has a substrate 2 made of a resin such as polycarbonate and a groove (guide groove) 3 shape so that the reflectance changes due to phase change or melting in response to a specific wavelength. From an irreversible data recording layer 4 (first recording portion) that is reversible or unable to rewrite data, a
光ディスク1は光ディスク装置に装着した後、所望のデジタルデータを記録するが、本発明の実施の形態で説明する光ディスク装置では、データ記録した後、光ディスク1を表裏反対に光ディスク装置に装着し、光ディスク装置の光ピックアップに搭載されるレーザダイオードから射出されるレーザ光にて光ディスクのラベル面(記録面の反対側)に視認可能な文字や画像を記録することができる。まずは各種光ディスク規格毎の光ディスク1の構成などについて説明し、光ディスク装置、および光ピックアップの詳細については後述する。 The optical disk 1 records desired digital data after being mounted on the optical disk apparatus. However, in the optical disk apparatus described in the embodiment of the present invention, after data recording, the optical disk 1 is mounted on the optical disk apparatus opposite to the front and back. Visible characters and images can be recorded on the label surface (opposite side of the recording surface) of the optical disk by laser light emitted from a laser diode mounted on the optical pickup of the apparatus. First, the configuration of the optical disc 1 for each optical disc standard will be described, and details of the optical disc device and the optical pickup will be described later.
図4は各種の光ディスク規格に対応した本発明のラベル記録可能な光ディスク1を示すもので、それぞれの物理規格別にデータ記録時、ラベル記録時に分けて、データ記録層とラベル記録層の相対的な略配置を示す。ここでは、現在データ記録が可能な12cm径の光ディスクで市場に存在するCD、DVD、短波長対応光ディスク(波長が青色の波長よりも短波長の光で情報の記録再生の少なくとも一方を行うことができる光ディスク)(以下、短波長対応光ディスクと称す)などを例として取り上げている。それぞれ、(a)はCD規格、(b)はDVD規格、(c)は短波長対応光ディスク規格についてデータ記録層とラベル記録層の位置関係を示している。 FIG. 4 shows an optical disc 1 capable of label recording according to the present invention corresponding to various optical disc standards. The data recording layer and the label recording layer are classified according to each physical standard and are divided into data recording and label recording. A schematic arrangement is shown. Here, a 12 cm diameter optical disc capable of recording data at present, a CD, a DVD, and a short wavelength compatible optical disc (at least one of recording and reproduction of information is performed with light having a wavelength shorter than a blue wavelength). An optical disc that can be used (hereinafter referred to as a short wavelength optical disc) is taken as an example. (A) is the CD standard, (b) is the DVD standard, and (c) is the short wavelength optical disc standard, showing the positional relationship between the data recording layer and the label recording layer.
(a)のCD規格ディスク1aでは、図3にも示すように対物レンズ8から射出されたレーザ光は、ポリカーボネート基板2を通過して、対物レンズ8に対して一番奥に位置するデータ記録層4aで合焦点し、データを記録する。そのデータ記録層4aより奥、つまり反対のラベル面側から見れば、表層に近いところに視認可能な文字や画像を記録するラベル層6aが配置される。本発明でのラベル記録時には表層付近に合焦点が設定されているレーザ光、すなわち本実施の形態では青色の波長よりも短い波長を有するレーザ光にて所望の文字や画像を記録する。
In the CD
(b)のDVD規格ディスク1bは、0.6mm厚の基板2枚を貼り合わせて1.2mm厚の光ディスクを作成する。そこでデータ記録層4bは、DVD規格ディスク1b表面から0.6mm深さのところに配置される。本実施の形態でのラベル層6bは前記ラベル層6a同様、ラベル面側から見て表層に近いところに配置されることになる。本発明でのラベル記録時には表層付近に合焦点が設定されているレーザ光、すなわち本実施の形態では青色の波長よりも短い波長を有するレーザ光にて所望の文字や画像を記録する。
The DVD
(c)の短波長対応光ディスク1cは、データ記録層4cがディスク表層から概ね0.1mmの付近に配置されている。本実施の形態でのラベル層6cは表裏反対側のラベル面から見て表層に近いところに配置されることになる。本発明でのラベル記録時には表層付近に合焦点が設定されているレーザ光、すなわち本実施の形態では青色の波長よりも短い波長を有するレーザ光にて所望の文字や画像を記録する。
In the short wavelength
ここで、CD規格ディスク1a、DVD規格ディスク1b、短波長対応光ディスク1cのラベル層6を配する位置は、ラベル面表面から概ね0.1mmの深さ(略光ディスク1の表層付近)のところに配置するのが好ましい。つまり、表層付近に配される短波長対応光ディスク1cのデータ記録層4cと同じ深さに配することで、従来の光ピックアップに対して特別な改造なども不要となり、容易に短波長対応光ディスクデータ記録用の光ピックアップでCD規格ディスク1a、DVD規格ディスク1b、短波長対応光ディスク1cとも視認可能な文字や画像をラベル層に記録することができる。つまり短波長対応光ディスク1cと同じ位置にラベル層6を配置すれば、全ての規格に対して短波長対応光ディスク1c用の光学系を活用することで、容易にラベル記録が可能となる。
Here, the position where the
ここでデータ記録層は、1回書込み型(ライトワンス)光ディスクのデータ記録層4には、シアニン、フタロシアニン、アゾなどのレーザ光に反応する染料(色素)が使用され、書換型の光ディスクのデータ記録層4には、Ge−Sb−Te系や共晶系などの相変化材料などで構成され、ラベル層6は、データ記録層4と同じような材料を使うことも考えられるが、コントラストを十分に確保することができないため、ロイコ系など加熱によって発色するような感熱材料などで構成することが考えられる。
Here, the data recording layer is a write-once (write-once) optical disc. The data recording layer 4 uses dyes (pigments) that react with laser light, such as cyanine, phthalocyanine, and azo. The recording layer 4 is made of a phase change material such as Ge—Sb—Te or eutectic, and the
図4において、11は光ディスク装置、12はトレイ、13は光ピックアップ14やトラバースモータ15、スピンドルモータ16を搭載したピックアップモジュール(以下、PUMと称す)である。
In FIG. 4, 11 is an optical disk device, 12 is a tray, 13 is a pickup module (hereinafter referred to as PUM) on which an
通常のデータ記録する際には、光ディスク装置11からトレイ12を引き出した後、光ディスク1のデータ記録面4と光ピックアップ14が対向するように光ディスク1をスピンドルモータ16のチャッキング部(図示しない)に装着する。次にトレイ12を光ディスク装置11の中に収納した後、光ディスク1はスピンドルモータ16によって回転制御(矢印Aの方向)され、光ピックアップ14は、トラバースモータ15によって、光ディスクの径方向(矢印Bの方向)に制御される。前記光ディスク1に対して情報を記録するときには、グルーブ3(図3参照)に沿ってレーザ光を照射することになる。したがって、情報を記録する時には光ディスク1のポリカーボネート基板2の面を光ピックアップ14が照射するレーザ光を上記グルーブ11に沿って移動させることにより情報記録が行われる。
In normal data recording, after the
一方、当該光ディスク1のラベル層6の面上に可視画像を形成する場合には、ラベル面カバー層7側の面が光ディスク装置11の光ピックアップ14と対向するように光ディスク1をスピンドルモータ16のチャッキング部(図示しない)にセットする。そして、スピンドルモータ16とトラバースモータ15によって光ディスク1と光ピックアップ14を制御することで、可視画像に対応させてラベル層6にレーザ光を照射することにより、ラベル層6に所望の可視画像を形成する。
On the other hand, when a visible image is formed on the surface of the
図6において、16は光ディスク1を回転するためのスピンドルモータで光ディスク1を保持するチャッキング部17が設けられている。スピンドルモータ16は光ディスク1を角速度一定で回転させたり或いは角速度を可変的に回転させる。尚、本実施の形態では、光ディスク1の回転駆動手段としてスピンドルモータ16を用いたが、他の種類のモータや他のアクチュエータを用いて回転駆動させても構わない。
In FIG. 6,
14は光ディスク1にレーザ光を照射することでデジタル情報を光ディスク1に記録、及び光ディスク1から情報を読み取るための光ピックアップである。18は光ピックアップ14のベースとなるキャリッジ、19は対物レンズ8を略三次元的に移動させる光ピックアップアクチュエータである。キャリッジ18は少なくとも支持シャフト20とガイドシャフト21で支持されており、光ディスク1の内周と外周との間を移動可能となっている。またキャリッジ18は、光ピックアップアクチュエータ19と光学部、或いは光源(レーザダイオード)を搭載している。
22は青紫色のレーザ部22a、及び受光素子部22b、及び前光モニター部22cを備えた光集積素子(短波長対応光ディスク用)で、レーザ部22aは略405nmの波長のレーザ光を発生するレーザダイオードを有している。尚、本実施の形態では、青紫色の光を出射するレーザダイオードを用いたが、この他にも青色〜紫色の光を出射するレーザダイオードを用いても良い。尚、この様な短波長のレーザ光を出射するレーザダイオードとしては、GaNにInなどの発光中心を添加した活性層をGaNを主成分としp型不純物をドープしたp型層と、GaNを主成分としn型不純物をドープしたn型層で挟み込ん
だものが好適に用いられる。所謂、窒化物半導体レーザが好適に用いられる。
23はレーザ部22aの上に接着などの手法によって直接取り付けられたプリズムで、レーザダイオードから出射されたレーザ光24を透過させて光ディスク1への照射光とするとともに、光ディスク1からの戻り光を受光素子部22bに導くプリズムである。プリズム23には、レーザ光24をモニターするための高分子膜が設けられ、前光モニター22cへレーザ光24の一部を反射してレーザ光24の出力レベルをモニタリングできる構成になっている。また、受光素子部22b側に導いた位置に、更に波長略405nmのレーザ光24を分割する回折格子(図示せず)が設けられ、フォーカス検出、トラッキング検出、球面収差検出、光ディスク1上に記録された信号等の検出及び制御用信号取り出せるようになっている。
受光素子部22bは、受光素子をカバーし、表面に透明なガラス基板で覆うように構成されている。しかもケースからは、受光素子と電気的に接続するための端子がケース表面に導出されている。他に受光素子を波長405nm(青〜青紫の光)で劣化しない透明な部材で覆われた状態の受光素子22bでも可能であることは明白である。
The light
25は赤及び赤外色のレーザ部25b及び受光素子部25a、及び前光モニター25cを備えた光集積素子(CD/DVD用)である。レーザ部25bには、波長略660nmのレーザ光を出射するレーザダイオードと、波長略780nmのレーザ光を出射するレーザダイオードを有しており、これらのレーザダイオードは、レーザ部25bの空間内に配置されている。
尚、本実施の形態では、レーザダイオードそれぞれ別の発光体ブロックとして、それぞれ空間内に配置したが、一つの発光体ブロックに、複数の発光層を設け、一つの発光体ブロックを空間内に配置する構成でも良い。また、本実施の形態では、2つの異なる波長のレーザダイオードを搭載したが、3つ以上の異なる波長のレーザダイオードを空間内に設けた構成としても良い。 In this embodiment, the laser diodes are arranged in the space as separate light emitter blocks. However, a plurality of light emitting layers are provided in one light emitter block, and one light emitter block is arranged in the space. The structure to do may be sufficient. In this embodiment, two different wavelength laser diodes are mounted, but three or more different wavelength laser diodes may be provided in the space.
26はレーザ光27を透過し、戻り光を受光素子25aに導くプリズムである。プリズム26には高分子膜が設けられ、前光モニター25cへレーザ光27の一部を反射してレーザ光27の出力レベルをモニタリングできる構成になっている。また、受光素子25a側に導いた位置に、更に波長780nmのレーザ光を分割する回折格子(図示せず)が設けられ、フォーカス検出、トラッキング検出、光ディスク1上に記録された信号及び制御信号等の検出ができるようになっている。プリズム26には互いに略平行で傾斜した傾斜面が設けられており、この傾斜面にはビームスプリッタ膜やホログラムなどの光学素子が配設されている。
A
25bに内包される2つのレーザダイオードのうち、いずれか一方から出射された光は、プリズム26を通過して光ディスク1に導かれ、光ディスク1で反射した反射光は、プリズム26を通過して受光素子部25aに導かれる。この時、プリズム26において光ディスク1からの反射光は、プリズム内の2つの傾斜面間で反射されて、受光素子部25aに入射される。
The light emitted from one of the two laser diodes included in 25b passes through the
28は波長405nm用のコリメートレンズで、光集積素子(短波長対応光ディスク用)22から出力された発散したレーザ光24を略平行光にするために使用される。またコリメートレンズ28は、波長変動及び温度変化等の影響により発生する色収差を補正する機能も有している。30はビーム整形プリズムで、レーザ光24の強度分布を略円形状に補正する。31は収差補正ミラーで光ディスク1の厚み誤差等により発生する球面収差を補正するために使用される。
次に32はビームスプリッターで、光集積素子(短波長対応光ディスク用)22及び光集積素子(CD/DVD用)25から発光されたレーザ光24及びレーザ光27を分離及び結合し、レーザ光24に対しては位相も揃えた構成となっている。
A
33は凸レンズで、レーザ光24、及びレーザ光27は、凸レンズ33を透過後、立上げプリズム(図示せず)を透過し、対物レンズ8から光ディスク1へ射出される。対物レンズ8は、波長390nm〜430nm(本実施の形態では405nm)(短波長対応光ディスク)、波長600nm〜700nm(本実施の形態では660nm)(DVD)、波長750nm〜800nm(本実施の形態では780nm)(CD)に対応した光ディスク用の対物レンズである。本実施の形態では、1つで3波長に対応する対物レンズ8を例として説明しているが、光学設計を容易にするために、波長別に2つ以上に分けて構成することも考えられる。例えば、従来のDVDドライブで用いられるような対物レンズで波長660nm(DVD)、波長780nm(CD)を共用し、高NAが求められる短波長対応光ディスクに対して、専用の対物レンズを用い、2つの対物レンズをひとつのアクチュエータで駆動することなども考えられる。
Reference numeral 33 denotes a convex lens, and the
図7には光ピックアップ14の対物レンズ8を光ディスク1への垂直方向Cと径方向Dへ動かす光ピックアップアクチュエータ19を示す。図7においてフォーカスアクチュエータ34は、略リング状に巻線されており、トラッキングアクチュエータ35も同様にそれぞれ略リング状に巻線されている。これらフォーカスアクチュエータ34やトラッキングアクチュエータ35は、対物レンズ保持部材36に接着剤などで固定されている。磁気ヨーク37は、フォーカスマグネット38aとトラッキングマグネット38bと磁気回路を形成する。バネ基板39はそれぞれ導電性を有するサスペンションワイヤ40から電力を供給され、また対物レンズ保持部材36と接合するための中継基板として用いられている。サスペンションワイヤ40の一端は、バネ基板39に半田等で接合され、フォーカスアクチュエータ34、トラッキングアクチュエータ35もバネ基板39に半田付け等でサスペンションワイヤ40に固定される。さらにバネ基板39は対物レンズ保持部材36に対して接着剤等で固定される。サスペンションワイヤ40は、フォーカスアクチュエータ34と直列に接続されたトラッキングアクチュエータ35に対して電力を供給できるように少なくとも6本の丸ワイヤ、もしくは板バネ等で構成されている。以上、本実施の形態に係る光ディスク装置11の主な構成を説明した。
FIG. 7 shows an
次に、図8は本発明の一実施の形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この光ディスク装置は、ホストPC41に接続されており、光ピックアップ14と、トラバースモータ15と、スピンドルモータ16と、サーボ回路、CD/DVDデコーダ・エンコーダ、CPU、ストラテジ回路、PLL(Phase Locked Loop)回路、バッファメモリなどを内蔵するODC(Optical Disk Controller)42と、RF(Radio Frequency)アンプ、レーザパワー制御回路などを内蔵するFEP(Front End
Processor)43と、レーザドライバ44と、トラバース、スピンドルモータ用のモータドライバ45とを備えている。
Next, FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the optical disc apparatus according to one embodiment of the present invention. As shown in the figure, this optical disk apparatus is connected to a
Processor) 43,
スピンドルモータ16は、データを記録する対象となる光ディスク1を保持、回転駆動するモータであり、サーボ回路によりその回転数が制御される。光ピックアップ14は、スピンドルモータ16によって回転させられる光ディスク1に対してレーザ光を照射するユニットである。図7に示すような光ピックアップアクチュエータ19において、対物レンズ8は、フォーカスアクチュエータ34およびトラッキングアクチュエータ35に保持されて、対向する光ディスク1に対して、光ディスク面に対して垂直方向Cおよび光ディスク1の径方向Dに移動可能になっている。フォーカスアクチュエータ34およびトラッキングアクチュエータ35の各々は、サーボ回路から供給されるフォーカスエラー信号お
よびトラッキングエラー信号に応じて対物レンズ8を光ディスク1に対して垂直方向Cおよび径方向Dに移動させる。なおサーボ回路は、レーザ照射時の光ディスク1からの反射光から得られる受光信号に基づいてフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成し、上記のように対物レンズ8を移動させることでフォーカス制御およびトラッキング制御を行う。
The
RFアンプ(図6参照)は、光ピックアップ14から供給されたRF信号を増幅し、増幅後のRF信号をサーボ回路およびデコーダを内蔵するODC42にRF信号を出力する。CD/DVDデコーダは、再生時にはRFアンプから供給されるRF信号をEFM復調して再生データを生成する。バッファメモリは、ホストPC41から供給される、光ディスク1の記録面に記録すべき情報(以下、情報記録データという)および光ディスク1のラベル面に形成すべき可視画像に対応した情報(以下、可視画像データ)を蓄積する。そして、バッファメモリに蓄積された情報記録データをエンコーダに出力し、可視画像データは制御部に出力される。エンコーダは、バッファメモリから供給される記録データを変調し、ストラテジ回路に出力、エンコーダから供給された信号に対して時間軸補正処理等を行い、レーザドライバ44に出力する。レーザドライバ44は、ストラテジ回路から供給される記録データに応じて変調された信号と、LPC回路の制御にしたがって光ピックアップ14のレーザダイオードを駆動する。FEP43に内蔵されるLPC回路は、光ピックアップ14のレーザダイオードから照射されるレーザパワーを制御するものである。具体的には、LPC回路は、ODC42から指示される最適なレーザパワーの目標値と一致する値のレーザ光が光ピックアップ14から照射されるようにレーザドライバ44を制御する。ODC42に内蔵されるバッファメモリには、ホストPC41から供給される可視画像データがCPUを介して順次蓄積される。ホストPC41において、一般的に使用されるビットマップ形式等で光ディスク1のラベル面に形成する可視画像データを作成した場合には、ビットマップデータを極座標形式のデータに変換し、変換後の画像データをホストPC41から光ディスク装置に送信することになる。
The RF amplifier (see FIG. 6) amplifies the RF signal supplied from the
上記のように供給される可視画像データに基づいて、光ディスク1のラベル面に対して可視画像を形成する際、レーザパワーは、ラベル層6が変色して記録するハイレベルと光ディスク1のラベル層6に照射した際でも該感光・感熱面がほとんど変化しないローレベルとを有し、常に反射光などをモニターすることで、光ピックアップ14の位置制御をすることもできる。ここで反射光を利用せず光ピックアップ14の位置制御する方法も考えられるので、ローレベルのモードを廃止することも考えられる。
When a visible image is formed on the label surface of the optical disc 1 based on the visible image data supplied as described above, the laser power is a high level recorded by the
トラバースモータ15は、光ピックアップ14を光ディスク1の径方向Dに移動させるためのモータである。モータドライバ45は、ODC42から供給される信号に応じた量だけトラバースモータ15を駆動する。ODC42は、指示される光ピックアップ14を径方向への移動方向および移動量を含む移動開始指示にしたがって、移動量や移動方向に応じたパルス信号を生成し、モータドライバ45に出力する。トラバースモータ15が光ピックアップ14を光ディスク1の径方向に移動させること、および光ディスク1をスピンドルモータ16が回転させることにより、光ピックアップ14のレーザ光照射位置を光ディスク1の様々な位置に移動させることができ、これらの構成要素が照射位置調整手段を構成している。
The
ODCはその他にCPU(Central Processing Unit)、およびRAM(Random Access
Memory)等から構成されており、ROMに格納されたプログラムにしたがって当該光ディスク装置の装置各部を制御し、光ディスク1の記録面に対するデータ記録処理および光ディスク1の感熱面に対する可視画像形成処理を中枢的に制御するように構成されている。
ODC is also CPU (Central Processing Unit) and RAM (Random Access).
Etc., and controls each part of the optical disk apparatus according to a program stored in the ROM, and centralizes the data recording process on the recording surface of the optical disk 1 and the visible image forming process on the heat-sensitive surface of the optical disk 1. It is configured to control.
次に、上記構成の光ディスク装置の動作について説明する。上述したようにこの光ディスク装置は、光ディスク1のデータ記録面に対してホストPC41から供給された音楽・映像やPC用のデータ等の情報を記録することが可能であるとともに、光ディスク1のラベル層6に対してホストPC41から供給される画像データに対応した可視画像を形成することができるように構成されている。
Next, the operation of the optical disk apparatus having the above configuration will be described. As described above, this optical disc apparatus can record information such as music / video and PC data supplied from the
以下、情報記録および可視画像形成といった処理を行うことが可能な光ディスク装置の動作について図9を用いて説明する。 The operation of the optical disc apparatus capable of performing processing such as information recording and visible image formation will be described below with reference to FIG.
まず、当該光ディスク装置に光ディスク1がセットされると、光ピックアップ14を制御し、セットされた光ディスク1の光ピックアップ14と対向する面がデータ記録面かラベル面かを判断する。この際の判断基準として、ラベル面にユニークな識別マークなどを設けることも考えられるし、単純にCDやDVD、短波長対応光ディスクなどの既存規格の判別基準を利用してデータ記録面かラベル面かを判断する方法も考えられる。いずれの場合にしても、データ記録面が光ピックアップ14と対向している状態であれば、セットされている光ディスク1の規格に合わせて従来の記録型光ディスク装置と同じような方法でスピンドルモータ16やトラバースモータ15を用いて光ディスク1や光ピックアップ14を駆動制御することになる。その際、各光ディスク規格に合わせた波長のレーザダイオードを発光することになる。すなわち、CDディスクであれば、780nmのレーザ光、DVDであれば、650nmのレーザ光、短波長対応光ディスクであれば、405nmのレーザ光が、それぞれのレーザダイオードから射出され、対物レンズ8を通して、光ディスク1のデータ記録面に合焦点される(図3参照)。
First, when the optical disc 1 is set in the optical disc apparatus, the
一方、ラベル面が光ピックアップ14に対向してセットされた場合は、どの規格の光ディスクであっても波長405nmのレーザダイオードを発光、ラベル層6に合焦点させることになる。本実施の形態に示す光ディスク1のラベル層6は、どの規格の光ディスクであってもラベル面側の表層近傍(概ね0.1mmの深さ)に配置されている。波長405nmを使う短波長対応光ディスク規格は、光ディスク1の表層近傍(概ね0.1mmの深さ)にデータ記録層4を配置しているため、このシステム(光ピックアップアクチュエータ19)は、ほぼそのままラベル記録用システムとして活用することができる。図9に示すように従来のアクチュエータを駆動させながら、ラベル記録を実施できる。もし、短波長対応光ディスクのように表層に合焦点するようなシステムが用意されていなければ、上記データ記録面4の時と比べて、光ピックアップ14に搭載されている対物レンズ8とこれに対向する光ディスク1のラベル層6との距離が大きく異なる。光ピックアップ14の対物レンズ8は、対物レンズ保持部材36等の自重のバランスを考慮して、概ねデータ記録層4にレーザビームの焦点が合うように設計されており、ラベル層6に可視画像を書き込む際に光ディスク1を表裏反対にして光ディスク装置にセットするということは上記焦点位置がオフセットすることになる。それゆえ上記認識後は、以下のような方法にて自動的に光ピックアップ14の位置や対物レンズ8の位置を光ディスク1に合わせて調整する必要があり、光ピックアップアクチュエータ19に大幅な設計変更が必要となる。特に実施の形態に示すような厚みの薄い光ディスク装置11では、設計的に破綻する場合もあった。
On the other hand, when the label surface is set to face the
本発明は、パーソナルコンピュータ等の据え置き型電子機器やノートブックパソコン、携帯型情報端末機器、携帯型映像装置等の携帯型電子機器や映像録画用のレコーダーに好適に用いられ、光ディスクに可視画像を形成可能な光ディスク装置などに適応可能である。 The present invention is suitable for use in stationary electronic devices such as personal computers, notebook personal computers, portable information terminal devices, portable electronic devices such as portable video devices, and video recording recorders. It can be applied to an optical disk device that can be formed.
1 光ディスク
2 基板
3 グルーブ(案内溝)
4 データ記録層
5 放熱層
6 ラベル層
7 ラベル面カバー層
8 対物レンズ
11 光ディスク装置
12 トレイ
13 光ピックアップモジュール
14 光ピックアップ
15 トラバースモータ
16 スピンドルモータ
17 チャッキング部
18 キャリッジ
19 光ピックアップアクチュエータ
20 支持シャフト
21 ガイドシャフト
22 光集積素子(短波長対応光ディスク用)
23 プリズム
24 レーザ光
25 光集積素子(CD/DVD用)
26 プリズム
27 レーザ光
28 コリメートレンズ
29 コリメートレンズ
30 ビーム整形プリズム
31 収差補正ミラー
32 ビームスプリッター
33 凸レンズ
34 フォーカスアクチュエータ
35 トラッキングアクチュエータ
36 対物レンズ保持部材
37 磁気ヨーク
38a フォーカシングマグネット
38b トラッキングマグネット
39 バネ基板
40 サスペンションワイヤ
41 ホストPC
42 ODC
43 FEP
44 レーザドライバ
45 モータドライバ
1 optical disk 2 substrate 3 groove (guide groove)
4
23
26
42 ODC
43 FEP
44
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JP2016521900A (en) * | 2013-05-17 | 2016-07-25 | ダグ カーソン アンド アソシエーツ,インク. | Image archive disk |
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- 2004-07-29 JP JP2004221351A patent/JP2006040461A/en active Pending
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