JP4119906B2 - 光ディスク装置および光ディスク装置の制御方法 - Google Patents

光ディスク装置および光ディスク装置の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、情報記録面が多層構造で形成された光ディスクに対し情報の再生、記録を行う光ディスク装置に係り、特に一つの情報記録面から他の情報記録面に記録又は再生動作を移行させるためにレーザ光の合焦位置を情報記録面の層間で移動させるレイヤージャンプを行う光ディスク装置および光ディスク装置の制御方法に関する。
多層記録光ディスクが規格化されたため、未記録領域へのレイヤージャンプを行うことが必要となる。多層記録光ディスクにおいては、従来、最も下の層(光ディスクの表面に最も近い記録層)の書き込み終了後、上の層へのジャンプを行う。その際、特に外周では面ぶれや加速度が大きくなるために、レイヤージャンプに失敗する可能性が大きいことを考慮して、面ぶれ量が小さくレイヤージャンプしやすい光ディスク内周部の位置にレーザ光を移動して実施する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−207750号公報。
しかし、上述した従来の技術において、光ディスク内周部におけるレイヤージャンプであっても、それに失敗しフォーカスのサーボが外れてしまうと、ピックアップの対物レンズが光ディスクに接触し、光ディスク表面を傷つける恐れがある。傷がついた光ディスクに関しては、再生の場合、傷の部分の前後のデータを正しく読み取ることが可能であれば訂正できるが、記録の場合は記録する部分のアドレスが読めなければ、ライトエラーとなってしまう。ライトエラーになると、その光ディスクは使用不可能となり既に記録されたデータも読み出せなくなる恐れがある。そのため、特に重要な情報を多層記録光ディスクに記録し上記のトラブルが発生した場合には、その光ディスクに情報を記録した使用者の重要な財産を損なうことになり、大きな問題となる。
本発明の目的は、多層記録光ディスクにおいてレイヤージャンプを行う際に、ジャンプする位置を制御することにより、万が一レイヤージャンプに失敗した場合でも、ライトエラーの発生を防止し、情報が記録された光ディスクを保護することができる光ディスク装置および光ディスク装置の制御方法を提供することである。
上述した課題を解決するために本発明の光ディスク装置は、情報が記録されるディスク面の一部に情報記録に使用しない領域として定義された非使用領域を有する多層構造の光ディスクに対して、各層の情報記録面にレーザ光を照射して情報の記録又は再生を行う光ディスク装置であって、前記光ディスクの前記情報記録面に対向して配置され、照射された前記レーザ光を前記情報記録面に合焦させる対物レンズを有するピックアップ手段と、前記ピックアップ手段を前記ディスク面の半径方向に移動するピックアップ移動手段と、前記対物レンズを前記光ディスクの前記情報記録面に垂直な方向に移動させ、前記各層の情報記録面に対するレーザ光の合焦状態を設定し、レイヤージャンプでは前記対物レンズを垂直方向に移動して前記レーザ光の合焦位置を第1層の情報記録面から第2層の情報記録面に層間移動するフォーカス制御手段と、前記対物レンズをトラッキング方向へ移動するトラッキング制御手段と、前記レイヤージャンプにおける前記層間移動に先立ち、前記ピックアップ移動手段および前記トラキング制御手段によって前記レーザ光の合焦位置の移動先である前記第2層の前記非使用領域に対応する前記第1層の領域に前記ピックアップ手段を移動させ、その後前記対物レンズ移動手段によって前記レーザ光の合焦位置を前記第1層から第2層へ層間移動し、その後前記ピックアップ移動手段および前記トラッキング制御手段によって前記ピックアップ手段を前記第2層の情報記録面の位置に移動するレイヤージャンプ制御手段とを具備することを特徴とする。
従って、本発明の光ディスク装置においては、これから記録しようとしている領域とは異なる位置でレイヤージャンプを行うため、万が一レイヤージャンプに失敗した場合でも、その被害を少なくすることができる。
本発明を用いることにより、多層記録光ディスクにおいてレイヤージャンプを行う際に、ジャンプする位置を制御することにより、万が一レイヤージャンプに失敗した場合でも、ライトエラーの発生を防止し、情報が記録された光ディスクを保護することができる光ディスク装置および情報処理を提供することができる。
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図1は、ノート型のパーソナルコンピュータを示した模式図である。パーソナルコンピュータ30は、本発明の光ディスク装置である、例えばDVDドライブ等の内蔵型のスリム型光ディスク装置32(図においては光ディスク装置のトレイが出ている状態を示している)を搭載している。このコンピュータ30には、光ディスク装置32に対し、光ディスクに記録するための情報や光ディスクから再生した情報を記憶する半導体メモリやハードディスク装置と、光ディスクへの情報の記録や再生を指示すると共に、これらの情報を処理するためのCPU等を備えている。
光ディスク装置32は、図2に示すように、イジャクトボタン34を備えており、このイジャクトボタン34を押下する等により、ドロワー部が図3に示すように射出される。
図4は、本発明に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
光ディスク61は、ユーザデータを記録可能な光ディスクあるいは読出し専用の光ディスクであるが、この実施形態では記録可能な多層構造の光ディスクとして説明する。なお、情報記録面を多層構造で有する光ディスクとしては、DVD−R等が挙げられるが、これに限らず多層記録可能な光ディスクであればよい。
光ディスク61の情報記録面には、スパイラル状にランドトラックおよびグルーブトラックが形成されている。この光ディスク61はスピンドルモータ63によって回転駆動される。
光ディスク61に対する情報の記録、再生は、光ピックアップ65(図中破線で囲んだ部分)によって行われる。光ピックアップ65は、スレッドモータ66とギアを介して連結されており、このスレッドモータ66はスレッドモータ制御回路68により制御される。速度検出回路69は、光ピックアップの移動速度を検出するものであり、スレッドモータ制御回路68に接続されている。速度検出回路69により検出される光ピックアップ65の速度信号がスレッドモータ制御回路68に送られる。スレッドモータ66の固定部に、図示しない永久磁石を設けており、駆動コイル67がスレッドモータ制御回路68によって励磁されることにより、光ピックアップ65が光ディスク61の半径方向に駆動する。
光ピックアップ65には、図示しない例えばワイヤあるいは板バネによって支持された対物レンズ70が設けられる。対物レンズ70は、駆動コイル72の駆動によりフォーカスシング方向(レンズの光軸方向)への移動が可能であり、また駆動コイル71の駆動によりトラッキング方向(レンズの光軸と直交する方向)への移動が可能である。
変調回路73は、光ディスク61への情報記録時にホスト装置94からインターフェース回路93、バス89を介して記録する情報信号を受け、これを光ディスク61の規格に定められた変調方式(例えば8−16変調)にて変調する。レーザ駆動回路75は、光ディスク61への情報記録時(マーク形成時)に、変調回路73から供給される変調データに基づいて書込み用信号を半導体レーザダイオード79に供給し、情報再生時には、書込み用信号より小さい読取り用信号を半導体レーザダイオード79に供給する。
半導体レーザダイオード79は、レーザ駆動回路75から供給される信号に応じてレーザ光を発生する。半導体レーザダイオード79から発せられるレーザ光は、コリメータレンズ80、ハーフプリズム81、対物レンズ70を介して光ディスク61上に照射される。光ディスク61からの反射光は、対物レンズ70、ハーフプリズム81、集光レンズ82、シリンドリカルレンズ83を介して光検出器84に導かれる。
光検出器84は、例えば4分割の光検出セル84a〜84dから構成されている。光検出器84の各光検出セル84a〜84dの出力信号は、それぞれ電流/電圧変換用のアンプ85a〜85dを介して、光検出セル84aと光検出セル84cの出力を加算する加算器86a、光検出セル84bと光検出セル84dの出力を加算する加算器86b、光検出セル84aと光検出セル84dの出力を加算する加算器86c、光検出セル84bと光検出セル84cの出力を加算する加算器86dに供給される。加算器86a、86bの出力は差動アンプOP2に供給され、加算器86c、86dの出力はOP1に供給される
差動アンプOP2は、加算器86a、86bの両出力信号の差に応じた、フォーカスエラー信号FEを生成する。このフォーカスエラー信号FEは、フォーカスシング制御回路87に供給される。フォーカスシング制御回路87の出力信号は、フォーカスシング駆動コイル72に供給される。これにより、レーザ光が光ディスク61の記録面上に常時ジャストフォーカスとなる制御がなされる。
差動アンプOP1は、加算器86c、86dの両出力信号の差に応じたトラッキングエラー信号TEを生成する。このトラッキングエラー信号TEはトラッキング制御回路88に供給され、トラッキング制御回路88では、このトラッキングエラー信号TEに応じてトラッキング駆動信号を生成する。
トラッキング制御回路88から出力されるトラッキング駆動信号は、対物レンズ70を光軸と直交する方向へ駆動する駆動コイル71に供給される。また、トラッキング制御回路88で用いられるトラッキングエラー信号が、スレッドモータ制御回路68にも供給される。
以上のようにフォーカシング制御およびトラッキング制御がなされることで、光検出器84の光検出セル84a〜84dの出力信号の和信号、つまり加算器86c、86dの両出力信号を加算する加算器86eの出力和信号RFによって、記録情報に忠実な信号を得ることができる。この信号は、データ再生回路78に供給される。
データ再生回路78は、PLL回路76からの再生用クロック信号に基づき、記録データを再生する。さらにデータ再生回路78は、信号RFの振幅を測定する測定機能を有し、その測定値はCPU90に出力される。
トラッキング制御回路88によって対物レンズ70が制御されているとき、スレッドモータ制御回路68がスレッドモータ66を制御し、対物レンズ70が光ピックアップ65内の中心位置近傍に位置するように光ピックアップ65の本体を移動させる。
また、モータ制御回路64、スレッドモータ制御回路68、変調回路73、レーザ制御回路75、PLL回路76、データ再生回路78、フォーカスシング制御回路87、トラッキング制御回路88等は、1つのLSIチップ内に構成することができ、これら回路は、バス89を介してCPU90によって制御される。CPU90は、インターフェース回路93を介してホスト装置94から供給される動作コマンドに従って、この光ディスク記録再生装置を総合的に制御する。また、CPU90は、RAM91を作業エリアとして使用し、ROM92に記録されたこの発明の実施に係る処理を含むプログラムに従って、所定の制御を行う。
次に、本発明を適用した光ディスク装置の制御方法について、図5〜図7を用いて説明する。本発明の光ディスク装置の制御方法における特徴点は、多層構造の光ディスクにおいて、レイヤージャンプを行う際に、レイヤージャンプ先の記録層において情報記録を行わない領域へジャンプする点である。
<物理的に、記録に使用しないエリア(領域)が光ディスク上に存在する場合>
一つの記録層から他の記録層へレイヤージャンプする際、ジャンプ先の記録層に、光ディスクの規格上、または光ディスクの構造上、情報記録に使用しないエリア(領域)が存在する場合がある。例えば、光ディスクの物理規格上、情報記録非使用エリア(Blank)が定義されている場合、ホスト装置94からレイヤージャンプ命令が発行されたら(図7のステップS1)、CPU90はBlank領域の有無を判定し(図7のステップ3においてYes判定の場合)、スレッドモータ制御回路68やトラッキング制御回路88を制御しサーチ動作を行わせる。まず、図5に示すように、ジャンプ先の記録層(n層)のBlank領域に該当するエリアaに対向する位置にある、ジャンプ元の記録層(現在、光ピックアップ65がフォーカシングしている記録層)(N層)のエリアAをサーチし、ピックアップ65のレーザ光をN層の現在位置にあたるエリアCからエリアAに移動させる。通常このエリアAもまたBlank領域である。尚、n及びNは整数である。
サーチ完了後、N層のエリアAからn層のエリアaへレイヤージャンプを行う(図7のステップS17)。レイヤージェンプはフォーカシング制御回路87を制御し対物レンズ70を上下(ディスク面に垂直)に駆動することによって行う。レイヤージャンプを行い、n層のエリアaで合焦点状態になると、光ピックアップ65のレーザをエリアcに移動させる。これはN層におけるエリアCからエリアAへの移動と同様に、サーチ動作によって行う。エリアcへの移動終了により、レイヤージャンプ命令を受けたときにレーザ光が位置していたディスク半径位置に戻り、レーザ光がN層からn層に移った状態になる。これでレイヤージャンプが完了する(図7のステップS19)。
次に、サーチ方法について説明する。
まず、光ディスク61のトラックにあるウォブルにアドレス情報が存在する場合は、このアドレス情報に基づき、レンズキックにてサーチを行う。ウォブルにアドレス情報が存在するか否かは、事前に、例えば光ディスク61が装填された際に、ディスク表面に最も近い記録層でのウォブルから判定する。
n層のBlank領域であるエリアaに対向するN層のエリアAにアドレス情報が存在する場合(図7のステップS5においてYes判定の場合)、そのアドレス情報に基づいてエリアAの所定のアドレスをサーチする(図7のステップS7)。
また、エリアAにアドレス情報が存在しない場合は、一旦、必ずアドレスがあるエリア(例えばエリアB)までサーチを行い(図7のステップS9)、そこから所定トラック数の移動距離を有するレンズキックを数回行う(図7のステップS11)。
もし、ウォブルにアドレス情報が存在しない場合は、予めblank領域(エリアA)のアドレスが判明している光ディスクを用いて、光ピックアップ65の固定位置(例えば最内周の位置)から固定コントキックによってエリアAをサーチし、コントキック数とアドレスの関係を学習する。そして、アドレス情報が存在しない光ディスクが装填された場合に、学習した内容を用いてそのディスクのBlank領域にレーザ光を誘導することが可能である。
<記録命令が発行されたときに、記録しないエリア(領域)が決定された場合>
光ディスクの記録層に上述したような物理規格上の記録に使用しないエリア(領域)が存在しない場合のレイヤージャンプ制御について、記録アプリケーションからのコマンドで記録に使用しないアドレスが決定された場合について以下の図6を参照して説明する。この場合は、記録アプリケーションからのコマンドに基づいて記録に使用しないエリアが決定し、そのエリアを利用してレイヤージャンプを行うことになる。
光ディスクにディスク・アット・ワンス(Disc at once)で記録する場合、アプリケーション側で、光ディスク半径方向の外周側における折り返し位置を決定する。このとき、光ディスクへの記録時間短縮のため、折り返し位置はできるだけ内周側に設定されると推測できる。このことは、まず初めにN層で最外周まで記録し、次にn層の最外周から記録を続けた場合、n層の内周側に余った領域が存在してしまい、この領域をダミーデータで埋めなければならず、不要な記録時間を要することになるからである。
このため、図6に破線で示したように、n層及びN層の情報記録の最外周位置よりも外周側に、記録に使用しないエリア(非使用領域)Zが存在する可能性が高くなる。そこで、ディスク・アット・ワンスの場合には記録開始時に既にこの非使用領域Zが確定されるので(図7のステップS13においてYes判定の場合)、情報記録の最外周位置まで記録した後に、そこから更に外周側の非使用領域Zをサーチし(図7のステップS15)、当該領域でレイヤージャンプを行う。この非使用領域Zへのサーチは、ウォブルにアドレス情報が存在するため、従来のレンズキックによって可能である。
レイヤージャンプを行った後は、その位置から内周側にレンズキックを行い(これでレイヤージャンプ完了となり)、そこから記録動作を再開する。
また、ディスク・アット・ワンスではなく、追記モードの場合においても、記録に使用しない領域が確定した場合には、上述した内容と同様に当該領域を利用してレイヤージャンプを行う。
以上、本発明を用いることにより、多層記録光ディスクにおいてレイヤージャンプを行う際に、ジャンプする位置を制御することにより、万が一レイヤージャンプに失敗した場合でも、ライトエラーの発生を防止し、情報が記録された光ディスクを保護することができる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
本発明の実施形態に関するノート型のパーソナルコンピュータを示した模式図。 本発明の実施形態に関する光学ドライブを示した模式図。 本発明の実施形態に関する光学ドライブからドロワー部が射出した状態を示した模式図。 本発明の実施形態に関する光ディスク装置の構成を示すブロック図。 本発明の実施形態に関する光ディスク装置の制御方法を示した光ディスクの断面模式図。 本発明の実施形態に関する光ディスク装置の制御方法を示した光ディスクの断面模式図。 本発明の実施形態に関する光ディスク装置の制御方法を示したフローチャート。
符号の説明
1…差動アンプOP、2…差動アンプOP、5…光ピックアップ、30…パーソナルコンピュータ、32…光ディスク装置、61…光ディスク、63…スピンドルモータ、64…モータ制御回路、65…光ピックアップ、66…スレッドモータ、67…駆動コイル、68…スレッドモータ制御回路、69…速度検出回路、70…対物レンズ、72…フォーカスシング駆動コイル、73…変調回路、75…レーザ制御回路、76…PLL回路、78…データ再生回路、79…半導体レーザダイオード、80…コリメータレンズ、81…ハーフプリズム、82…集光レンズ、83…シリンドリカルレンズ、84…光検出器、84a〜84d…光検出セル、85a〜85d…アンプ、86a〜86d…加算器、86a、86b…加算器、86c、86d…加算器、86e…加算器、87…フォーカスシング制御回路、88…トラッキング制御回路、89…バス、90…CPU、91…RAM、92…ROM、93…インターフェース回路、94…ホスト装置

Claims (5)

  1. 情報が記録されるディスク面の一部に情報記録に使用しない領域として定義された非使用領域を有する多層構造の光ディスクに対して、各層の情報記録面にレーザ光を照射して情報の記録又は再生を行う光ディスク装置であって、
    前記光ディスクの前記情報記録面に対向して配置され、照射された前記レーザ光を前記情報記録面に合焦させる対物レンズを有するピックアップ手段と、
    前記ピックアップ手段を前記ディスク面の半径方向に移動するピックアップ移動手段と、
    前記対物レンズを前記光ディスクの前記情報記録面に垂直な方向に移動させ、前記各層の情報記録面に対するレーザ光の合焦状態を設定し、レイヤージャンプでは前記対物レンズを垂直方向に移動して前記レーザ光の合焦位置を第1層の情報記録面から第2層の情報記録面に層間移動するフォーカス制御手段と、
    前記対物レンズをトラッキング方向へ移動するトラッキング制御手段と、
    前記レイヤージャンプにおける前記層間移動に先立ち、前記ピックアップ移動手段および前記トラキング制御手段によって前記レーザ光の合焦位置の移動先である前記第2層の前記非使用領域に対応する前記第1層の領域に前記ピックアップ手段を移動させ、その後前記対物レンズ移動手段によって前記レーザ光の合焦位置を前記第1層から第2層へ層間移動し、その後前記ピックアップ移動手段および前記トラッキング制御手段によって前記ピックアップ手段を前記第2層の情報記録面の位置に移動するレイヤージャンプ制御手段と
    を具備することを特徴とする光ディスク装置。
  2. 前記非使用領域は、前記光ディスクの規格上記録に使用しない領域として定義された領域、又は記録動作に先立って記録領域に指定された領域以外非使用領域であることを特徴とする請求項1に記載の光ディスク装置。
  3. 情報が記録される情報記録面を多層構造で有する光ディスクに対して、各層の前記情報記録面にレーザ光を照射して情報の記録又は再生を行う光ディスク装置であって、
    前記光ディスクの前記情報記録面に対向して配置され、照射された前記レーザ光を前記情報記録面に合焦させる対物レンズを有するピックアップ手段と、
    前記ピックアップ手段を前記ディスク面の半径方向に移動するピックアップ移動手段と、
    前記ピックアップ手段の前記対物レンズを前記光ディスクの前記情報記録面に垂直な方向に移動させ、前記各層の情報記録面に対するレーザ光の合焦状態を設定し、レイヤージャンプでは前記対物レンズを垂直方向に移動して前記レーザ光の合焦位置を第1層の情報記録面から第2層の情報記録面に層間移動するフォーカス制御手段と、
    前記対物レンズをトラッキング方向へ移動するトラッキング制御手段と、
    前記レーザ光の合焦位置の移動先である前記第2の情報記録面における情報記録の最外周位置を検出又は設定する検出手段と、
    前記レイヤージャンプにおける前記層間移動に先立ち、前記ピックアップ移動手段および前記トラキング制御手段によって前記レーザ光の合焦位置の移動先である前記第2層の前記最外周位置に対応する前記第1層の領域に前記ピックアップ手段を移動させ、その後前記対物レンズ移動手段によって前記レーザ光の合焦位置を前記第1層から第2層へ層間移動し、その後前記ピックアップ移動手段および前記トラキング制御手段によって前記ピックアップ手段を前記第2層の情報記録面の位置に移動するレイヤージャンプ制御手段と
    を具備することを特徴とする光ディスク装置。
  4. 情報が記録されるディスク面の一部に情報記録に使用しない領域として定義された非使用領域を有する多層構造の光ディスクに対して、各層の情報記録面に対物レンズによりレーザ光を合焦させるように照射して情報の記録又は再生を行うピックアップ手段と前記ピックアップ手段を前記ディスク面の半径方向に移動するピックアップ移動手段と、前記ピックアップ手段の前記対物レンズを前記光ディスクの前記情報記録面に垂直な方向に移動させ、前記各層の情報記録面に対するレーザ光の合焦状態を設定し、レイヤージャンプでは前記対物レンズを垂直方向に移動して前記レーザ光の合焦位置を第1層の情報記録面から第2層の情報記録面に層間移動するフォーカス制御手段と、前記対物レンズをトラッキング方向へ移動するトラッキング制御手段と、を具備した光ディスク装置の制御方法であって、
    前記レイヤージャンプにおける前記層間移動に先立ち、前記ピックアップ移動手段および前記トラキング制御手段によって前記レーザ光の合焦位置の移動先である前記第2層の前記非使用領域に対応する前記第1層の領域に前記ピックアップ手段を移動させ、
    その後、前記対物レンズ移動手段によって前記レーザ光の合焦位置を前記第1層から第2層へ層間移動し、
    その後、前記ピックアップ移動手段および前記トラキング制御手段によって前記ピックアップ手段を前記第2層の情報記録面の位置に移動する
    ことを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
  5. 情報が記録される情報記録面を多層構造で有する光ディスクに対して、各層の情報記録面に対物レンズによりレーザ光を合焦させるように照射して情報の記録又は再生を行うピックアップ手段と、ピックアップ手段と、前記ピックアップ手段を前記ディスク面の半径方向に移動するピックアップ移動手段と、前記ピックアップ手段の前記対物レンズを前記光ディスクの前記情報記録面に垂直な方向に移動させ、前記各層の情報記録面に対するレーザ光の合焦状態を設定し、レイヤージャンプでは前記対物レンズを垂直方向に移動して前記レーザ光の合焦位置を第1層の情報記録面から第2層の情報記録面に層間移動するフォーカス制御手段と、前記対物レンズをトラッキング方向へ移動するトラッキング制御手段と、前記レーザ光の合焦位置の移動先である前記第2層の情報記録面における情報記録の最外周位置を検出又は設定する検出手段と、を具備した光ディスク装置の制御方法であって、
    前記レイヤージャンプにおける前記層間移動に先立ち、前記ピックアップ移動手段および前記トラキング制御手段によって前記レーザ光の合焦位置の移動先である前記第2層の前記最外周位置に対応する前記第1層の領域に前記ピックアップ手段を移動させ、
    その後、前記対物レンズ移動手段によって前記レーザ光の合焦位置を前記第1層から第2層へ層間移動し、
    その後、前記ピックアップ移動手段および前記トラキング制御手段によって前記ピックアップ手段を前記第2層の情報記録面の位置に移動する
    ことを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
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