JP2010079960A

JP2010079960A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP2010079960A
Application number: JP2008245118A
Authority: JP
Inventors: Koji Iijima; 孝治飯島
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi LG Data Storage Inc
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi LG Data Storage Inc
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2010-04-08

Abstract

【課題】
複数の記録又は再生層を有する光ディスクを記録又は再生する装置において、各層毎に球面収差などの収差を補正する調整処理を実施せずに、迅速に所望の層に記録又は再生を行うこと。
【解決手段】
所定の位置で光ピックアップの球面収差を補正する調整コントローラと、対物レンズをフォーカス方向に駆動することで得られる各層の検出間隔を保持する全反射光量信号検出手段とを備え、或る1つの層において調整し算出した球面収差の最適位置または補正量と全反射光信号検出手段にて検出した各層の検出間隔とに基づいて、他の層で調整することなく他の層に対する球面収差の最適位置または補正量を算出して設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の記録又は再生層を有する光ディスクに対して記録又は再生を行う光ディスク装置に関する。

光ディスクの球面収差の補正に関する方法として、特許文献１には、「球面収差と焦点深度は、トラッキング誤差信号振幅（PP 振幅）を用いて同時に粗調整し、再生信号振幅（RF 振幅）を用いて微調整する。」と記載されている。

特開２００５−１００４８３号公報

近年の映像情報やコンピュータデータ等の大容量化に伴い、それらを保存する光ディスク媒体として、ＣＤやＤＶＤよりも高記録密度の媒体であるＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃの開発と、それらのディスクに対して情報の記録又は再生を行う光ディスク装置の開発が行われている。現在、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃでは５０ＧＢの２層の記録又は再生層を持つディスクが市販されており、記録又は再生層の層間距離は２５μｍとなり、従来のＤＶＤの５５μｍと比較して非常に狭くなっている。

また、一般的に光学機構における球面収差は、対物レンズ側のディスク表面から記録又は再生層までの距離（カバー層）の誤差と対物レンズの開口数（ＮＡ）の４乗に比例する。球面収差が発生することによって、ディスク面上の光スポットはデフォーカス状態となる。このため、従来のＣＤやＤＶＤと比較して、カバー層の厚さがより小さく、ＮＡがより大きいＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃに対しては、ＣＤやＤＶＤでは用いられなかった各記録又は再生層に対して適切に球面収差を補正する手段が必要となる。

今後は、さらなる大容量化を目的として３層以上の記録又は再生層を持った更に高密度の多層ディスクの開発と、多層ディスクに情報の記録又は再生を行うことが可能な装置の開発が行われることが予測される。ここで、高密度の多層ディスクに対応した光ディスク装置において、各層毎に球面収差などの収差を補正する調整処理を実施した場合には、所望の層に記録又は再生を行うまでに時間を要し、また、装置に実装する収差を補正する調整処理を実現するためのソフトウェア構成が複雑になるという問題がある。

本発明では、各層に対する収差の補正量を取得するための時間を短縮できる光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記課題は、例えば、特許請求の範囲に記載の発明により解決する

本発明によれば、各層に対する収差の補正量を取得するための時間を短縮できる光ディスク装置を提供することが可能となる。

以下、本発明を光ディスク装置に採用した実施の形態である、幾つかの実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、光ディスク装置の構成例となるブロック図である。

図１の光ディスク装置１００は、複数の記録又は再生層を持つ光ディスク１に対して記録又は再生を行うものである。

光学機構である光ピックアップ２は、レーザ発光制御回路３と、レーザ発光制御回路３からの信号に基づいてレーザを発光するレーザ光源４と、光ディスク１に対してレーザ光源４からのレーザ光を集光させる対物レンズ５と、光ディスク１からの反射光を受光するディテクタ６とを備える。

また、光ピックアップ２は、対物レンズ５をフォーカス方向に駆動するフォーカスアクチュエータ７と、ディテクタ６からの信号に基づいてフォーカス誤差信号を検出して検出時間を保持するフォーカス誤差信号検出回路８を備え、フォーカス誤差信号検出回路８からの信号に基づいてフォーカスアクチュエータ７を制御するフォーカス駆動回路９およびフォーカスアクチュエータドライバ１０とを備える。

また、フォーカス駆動回路９に設定された移動速度で対物レンズ５をフォーカス方向に駆動することにより生成されたディテクタ６における受光信号に基づいて、各層における反射光量の和信号を検出して検出間隔を保持する全反射光量信号検出回路１１を備える。

また、光ピックアップ２における収差を補正する収差補正機構１２と、収差補正機構１２を駆動するための収差補正機構駆動回路１３および収差補正機構用ドライバ１４とを備える。収差補正機構１２は、例えば、光束の内周と外周で異なる屈折率分布を生じさせることにより、対物レンズ２の内周側を通る光束の光学的な距離と、外周側を通る光束の光学的な距離の差を減少させる機構である。また、収差補正機構１２は、例えば、可動凸レンズと凹レンズとを用いて構成することも可能である。そして、収差補正機構１２は、例えば可動凸レンズと凹レンズとの位置を調整することにより、収差を補正する。そして、内周側を通る光束の光学的な距離と、外周側を通る光束の光学的な距離の差を補正する量を補正量とする。

また、各層における記録部のディテクタ６からの信号に基づいてジッタ、エラー数、RF信号などを検出する記録信号検出回路１５を備える。

さらに、収差補正機構駆動回路１３と記録信号検出回路１５とより得られる情報に基づいて、記録又は再生条件に合うように収差補正機構１２の最適位置を算出し、収差補正機構駆動回路１３に対して算出結果を設定する調整コントローラ１６を備える。

本実施例の光ディスク装置１００は、調整コントローラ１６が、或る1つの層において調整し算出した収差補正機構１２の最適位置または補正量と、フォーカス駆動回路９における移動速度および全反射光信号検出回路１１にて検出した反射光量信号の検出間隔とに基づいて、他の層で調整せずに最適位置または補正量を算出して設定することを特徴とする。

次に図２を用いて、全反射光量信号検出回路１１において検出される各層における反射光量信号の検出間隔と、検出された間隔から算出される層と層の厚さについて説明する。

図２で、対物レンズ５をフォーカス方向に駆動する際に、フォーカス駆動回路９において対物レンズ５の移動速度を基にフォーカス駆動信号が生成される。これにより、対物レンズ５をフォーカス方向に駆動することで光ディスク１の各記録又は再生層より反射光量信号が得られ、図２に示すように、各層に焦点が合った状態を頂点（ピーク）とする信号が全反射光量信号検出回路１１にて検出される。検出された反射光量信号に基づいて全反射光量信号検出回路１１にて各層に対するピーク検出信号を生成し、ピーク検出信号を基に層と層との時間間隔を算出して検出間隔が保持される。例えば、光ディスク１の表面から１層目までの間隔をＴ０、１層目から２層目までの間隔をＴ１、２層目から３層目までの間隔をＴ２とする。

ここで、光ピックアップ２において発生する球面収差の原因の１つに、光ディスク１の層と層の厚さの違いにがある。従って、各層に対して調整コントローラ１６で算出された収差補正機構の最適位置または補正量は、光ディスク１の層と層との厚さと相関がある。層と層の厚さの情報（距離）は、フォーカス駆動回路９における移動速度（距離／時間）および全反射光量信号検出回路１１におけるピーク検出信号に基づいて算出される時間とにより求めることができるため、調整コントローラ１６は、或る1つの層において調整し算出した収差補正機構１２の最適位置または補正量を利用し、フォーカス駆動回路９における移動速度および全反射光量信号検出回路１１において検出される各層における反射光量信号の検出間隔に基づいて、他の層で調整せずに層と層の厚さの情報から他の層に対する最適位置または補正量を算出して設定することができる。

なお、この補正量は、例えば、検出間隔と収差の補正量の変更量とを対応させたテーブルを調整コントローラ１６内に保持しておき、計測された検出間隔に対応する補正量またはその変更量を算出することにより求めることができる。このテーブルに保持する値は、例えば光ディスク装置１００の製造時に、予め試験により求めた値を調整コントローラ１６内に保持させておいてもよい。また、調整コントローラ１６は、この収差の補正量と変更量とのテーブルを、光ディスクの種類やメーカ毎に保持する構成としてもよい。

なお、光ディスク１を構成する媒体の屈折率は、空気より大きいため、合焦させたい層が、光ピックアップ２側からみて奥の層になればなるほど、収差も大きくなる。従って、本実施例の光ディスク装置１００は、光ピックアップ２側からみて奥側の層に焦点を合わせる場合には、手前の層に対する補正量に対して、より大きい補正量を算出して得ることとなる。

次に、図３のフローチャートを用いて、本実施例における光ディスク装置１００の動作を説明する。

まず、光ディスク装置１００に光ディスク１が装着されると、フォーカス駆動回路９からの指令によりフォーカスアクチュエータドライバ１０を介して対物レンズ５を所定の移動速度でフォーカス方向に駆動させる（Ｓ１０１）と、全反射光量信号検出回路１１において、各層に対する反射光量信号が取得されピーク検出信号が生成される（Ｓ１０２）。また、フォーカス駆動回路９にて対物レンズ５を所望の記録又は再生層に合焦状態になるように制御を行う（Ｓ１０３）。その後、所定の位置で調整コントローラ１６は収差調整を実施し、所望の層での記録又は再生条件に合うように収差補正機構１２の最適位置または補正量を算出する（Ｓ１０４）。さらに、調整コントローラ１６は、1つの層において算出した収差補正機構１２の最適位置または補正量を利用し、他の層で調整せずに、フォーカス駆動回路９における移動速度および全反射光量信号検出回路１１において検出される各層における反射光量信号の検出間隔に基づいて他の層に対する最適位置または補正量を算出して設定する（Ｓ１０５）。

以上実施例１では、調整コントローラ１６において、或る1つの層において調整し算出した収差補正機構１２の最適位置または補正量と、フォーカス駆動回路９における移動速度および全反射光信号検出回路１１にて検出した反射光量信号の検出間隔とに基づいた層と層の厚さの情報より、他の層で調整せずに他の層に対する最適位置または補正量を算出して設定することが可能となり、複数の記録又は再生層を持つ光ディスク１に対して迅速に各層の収差を補正することができる。

実施例２のおける光ディスク装置１００の構成は、実施例１の図１と同様であるため、装置構成の説明については省略する。

また、実施例２のおける全反射光量信号検出回路１１において検出される各層の反射光量信号の検出間隔と、検出された間隔から算出される層と層の厚さの情報については、実施例１の図２の説明と同様であるため省略する。

図４は、複数の記録又は再生層を持つ光ディスク１の一例であり、光ディスク１の断面図である。

図４の光ディスク１では、ディスクの表面から数えて３層目に、例えばＢｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ等のディスク種別やディスクの層数、ディスク製造メーカなどの光ディスク１に関するディスク情報が記録されている（１０１）。

本実施例の光ディスク装置１００は、調整コントローラ１６が、複数の記録又は再生層のうちで光ディスク１のディスク情報が記録されている層において調整し算出した収差補正機構１２の最適位置または補正量と、フォーカス駆動回路９における移動速度および全反射光信号検出回路１１にて検出した反射光量信号の検出間隔とに基づいて、他の層で調整せずに最適位置または補正量を算出して設定することを特徴とする。

図５に、本実施例における光ディスク装置１００の動作をフローチャートを用いて説明する。

まず、光ディスク装置１００に光ディスク１が装着されると、フォーカス駆動回路９からの指令によりフォーカスアクチュエータドライバ１０を介して対物レンズ５を所定の移動速度でフォーカス方向に駆動させる（Ｓ２０１）と、全反射光量信号検出回路１１において、各層に対する反射光量信号が取得されピーク検出信号が生成される（Ｓ２０２）。また、フォーカス駆動回路９にて対物レンズ５を所定の移動速度でディスク情報が記録されている記録又は再生層に合焦状態になるように制御を行う（Ｓ２０３）。その後、所定の位置で調整コントローラ１６は収差調整を実施し、ディスク情報が記録されている記録又は再生層での記録又は再生条件に合うように収差補正機構１２の最適位置または補正量を算出する（Ｓ２０４）。さらに、調整コントローラ１６は、複数の記録又は再生層のうちで光ディスク１のディスク情報が記録されている層において算出した収差補正機構１２の最適位置または補正量を利用し、他の層で調整せずに、フォーカス駆動回路９における移動速度および全反射光量信号検出回路１１において検出される各層における反射光量信号の検出間隔に基づいて他の層に対する最適位置または補正量を算出して設定する（Ｓ２０５）。

以上実施例２では、調整コントローラ１６において、複数の記録又は再生層のうちで光ディスク１のディスク情報が記録されている層において算出した収差補正機構１２の最適位置または補正量と、フォーカス駆動回路９における移動速度および全反射光信号検出回路１１にて検出した反射光量信号の検出間隔とに基づいた層と層の厚さの情報より、他の層で調整せずに他の層に対する最適位置または補正量を算出して設定することが可能となり、複数の記録又は再生層を持つ光ディスク１に対して迅速に各層の収差を補正することができる。

実施例３のおける光ディスク装置１００の構成は、実施例１の図１と同様であるため、装置構成の説明については省略する。

また、実施例３のおける全反射光量信号検出回路１１において検出される各層の反射光量信号の検出間隔と、検出された間隔から算出される層と層の厚さについては、実施例１の図２の説明と同様であるため省略する。

本実施例の光ディスク装置１００は、調整コントローラ１６が、複数の記録又は再生層のうちで光ピックアップ２より最も遠くの層において調整し算出した収差補正機構１２の最適位置または補正量と、フォーカス駆動回路９における移動速度および全反射光信号検出回路１１にて検出した反射光量信号の検出間隔とに基づいて、他の層で調整せずに最適位置または補正量を算出して設定することを特徴とする。

次に、図６のフローチャートを用いて、本実施例における光ディスク装置１００の動作を説明する。

まず、光ディスク装置１００に光ディスク１が装着されると、フォーカス駆動回路９からの指令によりフォーカスアクチュエータドライバ１０を介して対物レンズ５を所定の移動速度でフォーカス方向に駆動させる（Ｓ３０１）と、全反射光量信号検出回路１１において、各層に対する反射光量信号が取得されピーク検出信号が生成される（Ｓ３０２）。また、フォーカス駆動回路９にて対物レンズ５を光ピックアップ２より最も遠くの記録又は再生層に合焦状態になるように制御を行う（Ｓ３０３）。その後、所定の位置で調整コントローラ１６は収差調整を実施し、ディスク情報が記録されている記録又は再生層に対する収差補正機構１２の最適位置または補正量を算出する（Ｓ３０４）。さらに、調整コントローラ１６は、複数の記録又は再生層のうちで光ピックアップ２より最も遠くの層において算出した収差補正機構１２の最適位置または補正量を利用し、他の層で調整せずに、フォーカス駆動回路９における移動速度および全反射光量信号検出回路１１において検出される各層における反射光量信号の検出間隔に基づいて他の層に対する最適位置または補正量を算出して設定する（Ｓ３０５）。

以上実施例３では、調整コントローラ１６において、複数の記録又は再生層のうちで光ピックアップ２より最も遠くの層において算出した収差補正機構１２の最適位置または補正量と、フォーカス駆動回路９における移動速度および全反射光信号検出回路１１にて検出した反射光量信号の検出間隔とに基づいた層と層の厚さの情報より、他の層で調整せずに他の層に対する最適位置または補正量を算出して設定することが可能となり、複数の記録又は再生層を持つ光ディスク１に対して迅速に各層の収差を補正することができる。

以上各実施例の光ディスク装置１００によれば、複数の記録又は再生層を有する光ディスクに対して、所望の層を記録又は再生条件に合うように光学機構の収差を最適に補正する手段を備え、或る１つの層にて調整し算出した補正量を用いて他の層で調整することなく他の層の補正量を算出することが可能となる。さらに、複数の記録又は再生層を有する光ディスクの各層毎に球面収差などの収差を補正する調整処理を実施しない場合においても、迅速に所望の層に記録又は再生を行う光ディスク装置１００を提供することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることことが可能である。

また、上記の各構成は、それらの一部又は全部が、ハードウェアで構成されても、プロセッサでプログラムが実行されることにより実現されるように構成されてもよい。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

実施例１における光ディスク装置のブロック図実施例１における反射光量の検出間隔実施例１におけるフローチャート実施例２における光ディスクの断面図実施例２におけるフローチャート実施例３におけるフローチャート

符号の説明

１・・・光ディスク、２・・・光ピックアップ、３・・・レーザ発光制御回路、４・・・レーザ光源、５・・・対物レンズ、６・・・ディテクタ、７・・・フォーカスアクチュエータ、８・・・フォーカス誤差検出回路、９・・・フォーカス制御回路、１０・・・フォーカスアクチュエータドライバ、１１・・・全反射光量信号検出回路、１２・・・収差補正機構、１３・・・収差補正機構駆動回路、１４・・・収差補正機構用ドライバ、１５・・・記録信号検出回路、１６・・・調整コントローラ。

Claims

複数の記録又は再生層を有する光ディスクに記録又は再生を行う光ディスク装置おいて、
前記光ディスクの各層に対してレーザ光を集光させる対物レンズと、
前記対物レンズにより集光した前記レーザ光の前記光ディスクからの反射光に基づいて受光信号を生成する光検出器と、
前記対物レンズのフォーカス位置を変更するフォーカスアクチュエータと、
各層における合焦点位置と実際の位置とのフォーカス方向の誤差に基づいて、前記レーザ光が所望の層で合焦するように前記フォーカスアクチュエータを制御するフォーカス制御手段と、
前記対物レンズをフォーカス方向に駆動することで生成された各層における反射光量の和信号を検出して検出間隔を保持する反射光量検出手段と、
前記対物レンズの収差を補正する収差補正手段と、
前記光検出器が検出した受光信号に基づいて、各層において記録された信号を検出する記録信号検出手段と、
前記記録信号検出手段とより得られる信号が、記録条件又は再生条件に合うように前記収差補正手段の補正量を調整する補正量制御手段と、を備え、
前記補正量制御手段は、前記複数の記録又は再生層のうちの或る１つの層において受光信号に基づいて調整した前記収差補正手段の補正量と前記反射光量信号検出手段にて検出された反射光量信号の検出間隔とに基づいて、他の層における補正量を取得することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１に記載の光ディスク装置であって、
前記補正量制御手段は、前記他の層に対して、前記他の層で前記記録信号検出手段により得られる信号に基づいては補正量を調整しないことを特徴とする光ディスク装置。
請求項１に記載の光ディスク装置おいて、
前記補正量制御手段は、前記複数の記録又は再生層のうちで前記光ディスクに関する情報であるディスク情報が記録されている層において受光信号に基づいて調整した前記収差補正手段の補正量と前記反射光量信号検出手段にて検出された反射光量信号の検出間隔とに基づいて、他の層における補正量を取得することを特徴とする光ディスク装置。
請求項３に記載の光ディスク装置において、
前記ディスク情報は、ディスク種別やディスクの層数、ディスク製造メーカのいずれかを示す情報であることを特徴とする光ディスク装置。
請求項１に記載の光ディスク装置おいて、
前記補正量制御手段は、前記複数の記録又は再生層のうちで前記対物レンズから最も遠い層において受光信号に基づいて調整した前記収差補正手段の補正量と前記反射光量信号検出手段にて検出された反射光量信号の検出間隔とに基づいて、他の層における補正量を取得することを特徴とする光ディスク装置。