JP4339747B2 - Optical recording / reproducing device - Google Patents
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Description
本発明は光記録再生装置、更に詳しくは3次元光記録媒体へのフォーカス制御部分に特徴のある光記録再生装置に関する。
The present invention relates to an optical recording / reproducing apparatus, and more particularly to an optical recording / reproducing apparatus characterized by a focus control portion for a three-dimensional optical recording medium.
近年、光ディスク等の記録媒体の次世代超高密度光記録媒体として有望視されているものの1つとして、3次元光記録媒体がある。 In recent years, there is a three-dimensional optical recording medium as one of the promising next-generation ultra-high density optical recording media such as optical disks.
従来の光記録媒体が記録層上に2次元的に情報を記録するのに対して、上記の3次元光記録媒体は、使用されるレーザの焦点深度よりも大きな膜厚を有する記録層に2次元(平面)的に記録するだけでなく、その層の深さ方向にも情報を記録するものであり、例えば深さ方向に100層記録すれば、容易に現行の100倍の記録密度を達成することができる。 While the conventional optical recording medium records information two-dimensionally on the recording layer, the above-described three-dimensional optical recording medium has a recording layer having a film thickness larger than the focal depth of the laser used. In addition to recording in dimension (planar), information is also recorded in the depth direction of the layer. For example, if 100 layers are recorded in the depth direction, the current recording density can easily be 100 times the current density. can do.
このような3次元光記録媒体に関する研究報告は、記録媒体がディスク状態における記録・再生を目的としたものではないが、例えば光連合シンポジウム京都’92講演予稿集P39-40や第40回応用物理学関連連合講演予稿集29p-B-11、29p-B-12に開示されている。 Such research reports on three-dimensional optical recording media are not intended for recording / reproduction of the recording media in the disk state, but for example, the Opinion Symposium Kyoto '92 Lecture Proceedings P39-40 and the 40th Applied Physics It is disclosed in the academic related joint proceedings 29p-B-11, 29p-B-12.
また、例えば特開平5−101398号公報や特開平7−21565号公報には、フォーカスサーボを及びトラッキングサーボを行い、3次元光記録媒体に情報を記録再生する装置が提案されている。 Further, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-101398 and 7-21565 have proposed devices for recording and reproducing information on a three-dimensional optical recording medium by performing focus servo and tracking servo.
上記特開平5−101398号公報では、ROM(Read Only Memorey)層またはWO(Wright Once)層を設けた3次元光記録媒体に対して、対物レンズを層方向に移動し公知の前後差動焦点ずれ検出法により所望の記録層に記録再生ビームをフォーカスすると共に、ROM層に予め記録されている媒体情報あるいはWO層に書き込まれた各層のデータ状態を読み出し、データの管理を行うとしている。 In the above Japanese Patent Laid-Open No. 5-101398, a known front-rear differential focal point is obtained by moving an objective lens in a layer direction with respect to a three-dimensional optical recording medium provided with a ROM (Read Only Memorey) layer or a WO (Wright Once) layer. The recording / reproducing beam is focused on a desired recording layer by the deviation detection method, and the medium information pre-recorded in the ROM layer or the data state of each layer written in the WO layer is read to manage the data.
また、上記特開平7−21565号公報では、複数のレーザ発生手段と複数の光検出手段とを有し、3次元光記録媒体にレーザ光をフォーカスする対物レンズを複数の記録層のベースとなるガイド層のガイド面を基準に移動させると共に、複数の記録層への各レーザ光のフォーカスを上記の複数の光検出手段に設けられたコリメータレンズを移動させることにより行うとしている。 In the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-21565, an objective lens that has a plurality of laser generating means and a plurality of light detecting means and focuses laser light on a three-dimensional optical recording medium is the base of the plurality of recording layers. The guide layer is moved with reference to the guide surface, and the focusing of each laser beam on the plurality of recording layers is performed by moving collimator lenses provided in the plurality of light detection means.
しかしながら、上記特開平5−101398号公報では、基準となる層へのフォーカスを維持していないため、ROM層あるいはWO層、または所望の記録層へのアクセスはそのたび毎に対物レンズを動かしてフォーカス引き込み、各層に設けられている層情報を読み出さなければならず、所望の記録層へのアクセスに時間がかかるといった問題がある。 However, since the focus on the reference layer is not maintained in the above Japanese Patent Laid-Open No. 5-101398, access to the ROM layer, the WO layer, or the desired recording layer is performed by moving the objective lens each time. There is a problem that focus pull-in and layer information provided in each layer must be read, and it takes time to access a desired recording layer.
また、特開平7−21565号公報には、複数の記録層のベースとなるガイド層のガイド面を基準とする旨の記載はあるが、フォーカスサーボ等の制御シーケンスが何ら開示されておらず、例えばビームが焦点調整アクチュエータにより移動可能な焦点調整光学系と対物レンズアクチュエータにより移動可能な対物レンズの両方を通って3次元光記録媒体に入射しているため、フォーカス引き込み時にどちらかのアクチュエータが固定されていないと、安定した引き込み制御を行うことができないといった問題がある。 Japanese Patent Laid-Open No. 7-21565 discloses that a guide surface of a guide layer serving as a base of a plurality of recording layers is used as a reference, but does not disclose any control sequence such as a focus servo. For example, the beam is incident on the three-dimensional optical recording medium through both the focus adjustment optical system that can be moved by the focus adjustment actuator and the objective lens that can be moved by the objective lens actuator. Otherwise, there is a problem that stable pull-in control cannot be performed.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、3次元光記録媒体に対して、初期動作が早くでき、記録再生ビームを高速かつ確実に所望の記録層にアクセスさせることのできる光記録再生装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the circumstances described above, and is an optical recording that can quickly perform an initial operation on a three-dimensional optical recording medium and can reliably access a desired recording layer at a high speed with a recording / reproducing beam. The object is to provide a playback device.
本発明の第1の光記録再生装置は、情報を記録する複数の記録層及び前記記録層の記録条件が予め記録されているサーボ層を有する光ディスクと、前記光ディスクを所定の規定回転数で回転させるディスク回転手段と、前記光ディスクの回転数が前記所定の規定回転数より遅い所定の回転数に達するまでに前記サーボ層にサーボ用ビームを合焦させるための、対物レンズと第1のコリメータレンズとを有するサーボ用フォーカス制御手段と、前記サーボ用フォーカス制御手段の制御動作に続き動作を開始する、前記記録層に記録再生用ビームを合焦させるための、前記対物レンズと第2のコリメータレンズとを有する記録再生用フォーカス制御手段と、前記第2のコリメータレンズのレンズホルダに光学素子を取り付けて前記第2のコリメータレンズの位置を光学的に検出する手段を備え、予め決められた基準値に対する前記第2のコリメータレンズが光軸方向に移動する位置を検出して制御する位置検出制御手段と、前記記録再生用ビームを、複数の記録層のうち、各記録層に対して前記対物レンズを移動させる際の基準層として予め決められた所定の記録層に合焦させるため前記記録再生用フォーカス制御手段を制御する記録再生用ビーム制御手段であって、前記予め決められた基準値の出力に基づいて、前記第2のコリメータレンズの移動を制御して前記記録再生用ビームを基準層として予め決められた所定の記録層の近傍まで粗移動させた後に、さらに当該記録再生用ビームのフォーカスサーチおよびフォーカス制御を実行して当該記録再生用ビームを当該基準層として予め決められた所定の記録層に合焦させるよう前記記録再生用フォーカス制御手段を制御する記録再生用ビーム制御手段と、を具備したことを特徴とする。 The first optical recording / reproducing apparatus of the present invention includes an optical disc having a plurality of recording layers for recording information and a servo layer in which the recording conditions of the recording layer are recorded in advance, and the optical disc is rotated at a predetermined prescribed rotational speed. A disc rotating means for rotating the optical disc, and an objective lens and a first collimator lens for focusing the servo beam on the servo layer until the rotational speed of the optical disk reaches a predetermined rotational speed slower than the predetermined specified rotational speed and the servo focus control means having bets, the starts more operations to control operation of the servo focus control means, for focusing the recording beam on the recording layer, the objective lens and the second collimating lens recording and reproducing focusing control means, said second of said lens holder is attached to the optical element of the collimator lens second collimator having bets Comprising means for detecting the position of the lens optically, a position detection control means for said second collimator lens is controlled by detecting the position moves in the optical axis direction with respect to a predetermined reference value, for the recording The recording / reproducing focus control means is controlled to focus the beam on a predetermined recording layer that is predetermined as a reference layer when moving the objective lens relative to each recording layer among the plurality of recording layers. Recording / reproducing beam control means for controlling the movement of the second collimator lens based on the output of the predetermined reference value, and using the recording / reproducing beam as a reference layer to determine a predetermined value; after allowed to crude moved to the vicinity of the recording layer, further by performing the focus search and focus control of the recording and reproducing beam pre the recording and reproducing beam as the reference layer Recording and reproducing beam control means for controlling said recording and reproducing focus control means a predetermined recording layer focuses manner which is determined, characterized by comprising a.
本発明の第2の光記録再生装置は、上記第1の光記録再生装置において、前記光学的に検出する手段は、発光素子と受光素子とを有することを特徴とする。 According to a second optical recording / reproducing apparatus of the present invention, in the first optical recording / reproducing apparatus, the optically detecting means includes a light emitting element and a light receiving element.
本発明によれば、サーボ用フォーカス制御手段と、記録再生用フォーカス制御手段とを有し、光ディスクの回転数が規定回転数より遅い所定の回転数に達するまでにサーボ層にサーボ用ビームを合焦させるので、3次元光記録媒体に対して、初期動作が早くでき、記録再生ビームを高速かつ確実に所望の記録層にアクセスさせることができる。 According to the present invention, the servo focus control means and the recording / playback focus control means are provided, and the servo beam is combined with the servo layer until the rotation speed of the optical disk reaches a predetermined rotation speed slower than the specified rotation speed. Since the focusing is performed, the initial operation can be accelerated with respect to the three-dimensional optical recording medium, and the desired recording layer can be accessed at high speed and reliably.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1ないし図11は本発明の一実施の形態に係わり、図1は光記録再生装置の光学系の構成を示す構成図、図2は図1の光記録再生装置に用いられる3次元光記録媒体である光ディスクの構成を示す構成図、図3は図2のサーボ層及び記録層の構成を示す構成図、図4は図1のコリメータレンズ移動部の構成を示す構成図、図5は図4の第3検出器の構成を示す構成図、図6は図4の第3検出器の第1の変形例の構成を示す構成図、図7は図4の第3検出器の第2の変形例の構成を示す構成図、図8は図4のコリメータレンズ移動部の作用を説明する説明図、図9は図1の光記録再生装置の作用を説明する第1のフローチャート、図10は図1の光記録再生装置の作用を説明する第2のフローチャート、図11は図1の光記録再生装置の作用を説明する説明図である。 1 to 11 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an optical system of an optical recording / reproducing apparatus, and FIG. 2 is a three-dimensional optical recording used in the optical recording / reproducing apparatus of FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the servo layer and the recording layer in FIG. 2, FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the collimator lens moving unit in FIG. 1, and FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the third detector of FIG. 4, FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the first modification of the third detector of FIG. 4, and FIG. 7 is a second diagram of the third detector of FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation of the collimator lens moving unit in FIG. 4, FIG. 9 is a first flowchart for explaining the operation of the optical recording / reproducing apparatus in FIG. 1, and FIG. 2 is a second flowchart for explaining the operation of the optical recording / reproducing apparatus in FIG. 1, and FIG. 11 is an operation of the optical recording / reproducing apparatus in FIG. It is an explanatory diagram explain.
図2に示すように、本実施の形態に用いられる3次元光記録媒体である光ディスク1は、基板2上に設けられたROM層あるいはWO層からなるサーボ層3と、このサーボ層3上に設けられたn層(第1レイヤ〜第nレイヤ)からなる複数の記録層4とから構成されており、サーボ層3及び各記録層4は、図3に示すように、トラック及びセクタにより管理され、光ディスク1に記録される情報は、層番号:k、トラック番号:l、セクタ番号:mでアドレス指定され、所望の領域に記録再生ビームをアクセスさせて記録再生されるようになっている。
As shown in FIG. 2, an
サーボ層3がROM層の場合には、例えばサーボトラックと各記録層4の記録再生条件等の管理データがプリフォーマットされている。また、サーボ層3がWO層の場合には、サーボトラックと各記録層4の記録再生条件等の管理データがプリフォーマットされている以外に、イジェクト時の温度やチルト条件等により変化する記録パワー条件を記録することが可能となっている。
When the
各記録層4の記録再生条件は、層方向の深さに応じて、記録再生用ビームの透過率が変化するため、各記録層4に応じた記録再生用ビームの照射条件等からなる。また、記録パワー条件は、記録再生用ビームを発光する半導体レーザに温度依存性があるために後述するように初期処理で記録パワーをアジャストするため、このアジャストした記録パワー等からなる。
The recording / reproducing conditions of each
図1に示すように、本実施の形態の光記録再生装置11では、上記のように構成された光ディスク1を内挿したカートリッジ12が装置内に挿入されると、図示しないローディング機構により所定位置にカートリッジ12が配置される。所定位置にローディングされたカートリッジ12はカートリッジ検出器13により検知され、この検知信号が制御回路14に出力される。
As shown in FIG. 1, in the optical recording / reproducing
制御回路14は、制御プログラムは格納されたROM15とこの制御プログラムに従った処理を行うCPU16とから構成され、カートリッジ検出器13からの検知信号を受けると、駆動回路17を制御することでスピンドルモータ18を駆動し、光ディスク1を情報の記録再生時の所定の規定回転数で回転させるようになっている。
The
光ピックアップ20は、移動光学系20aと固定光学系20bとからなり、固定光学系20bにおいて、光ディスク1のサーボ層3に照射されるサーボ用ビームは第1光源19から発光され、このサーボ用ビームは第1コリメータレンズ19aを介して光ディスク1の径方向に移動可能な移動光学系20aにより光ディスク1のサーボ層3に照射される。
The
また、光ピックアップ20の移動光学系20aは、光ディスク1の傾きを検出するための傾き検出光を出射する検出用光源21及び傾き検出光の戻り光を受光する受光素子22とからなる傾き検出器23を有し、傾き検出器23は傾き検出光の戻り光のスポット形状から光ディスクの傾きを検出し検出信号を制御回路14に出力するようになっている。
Further, the moving
制御回路14ではこの検出信号より傾き情報を演算し、傾き情報に基づき、光ディスク1の傾きに異常がある場合には、所定のエラー処理を行いカートリッジ3を装置内より排出するようになっている。
The
また、光ピックアップ20の移動光学系20aは、第1光源19からの第1コリメータレンズ19aを介したサーボ用ビームを光ディスク1に垂直(径方向と直交した向き)に反射する波長依存性ミラー25と、波長依存性ミラー25により反射されたサーボ用ビームを1/4波長板25aを介して集光させる対物レンズ26と、集光されたサーボ用ビームをサーボ層3に合焦させるためにその光軸方向に対物レンズ26を進退させる対物レンズアクチュエータ27とを備えている。この対物レンズ26及び対物レンズアクチュエータ27により対物光学系が構成される。
Further, the moving
なお、波長依存性ミラー25は、入射する偏光方向と波長が異なる光ビームにより偏向角が異なる光学特性を有し、具体的には、波長依存性のダイクロックプリズムによりビーム合成とプリズム出射面(1/4波長板25a側)に偏光依存性のホログラムが形成される。
The wavelength-
サーボ用ビームの光ディスク1からの戻り光は、移動光学系20a内の対物レンズ26及び波長依存性ミラー25を介して、固定光学系20bで第1コリメータレンズ19aを通って第1光検出器28により検出される。
Return light of the servo beam from the
固定光学系20bにおいては、この第1光検出器28が、サーボ用ビームの戻り光よりサーボ用ビームのサーボ層3へのフォーカス状態を示すサーボ用フォーカスエラー信号及びトラックへの位置決めを行うトラッキングエラー信号を出力する。
In the fixed
このサーボ用フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は、位置検出Fo/Tr制御回路24に出力され、位置検出Fo/Tr制御回路24でフォーカス情報及びトラック情報が生成され、制御回路14にフォーカス情報及びトラック情報が出力される。
The servo focus error signal and tracking error signal are output to the position detection Fo /
制御回路14では、このフォーカス情報に基づき駆動回路17を制御して移動光学系20a内の対物レンズアクチュエータ27を駆動し対物レンズ26を進退させてサーボ用ビームをサーボ層3に合焦させると共に、トラック情報により所望のトラックにサーボ用ビームを保持するようになっている。
The
このサーボ用フォーカスエラー信号に基づく対物レンズアクチュエータ27の制御により、対物レンズ26は常にサーボ用ビームのサーボ層3への合焦状態を維持する。
By controlling the objective lens actuator 27 based on the servo focus error signal, the
また、光ディスク1の所望の記録層4に照射される記録再生用ビームは、固定光学系20bにおいて、第2光源29から発光され、この記録再生用ビームは第2コリメータレンズ30を介して、移動光学系20aにより波長依存性ミラー25及び対物レンズ26を介して光ディスク1の所望の記録層4に照射される。
The recording / reproducing beam irradiated on the desired
移動光学系20aでは上述したように対物レンズ26が常にサーボ用ビームのサーボ層3への合焦状態を維持するように制御しているために、固定光学系20bには、所望の記録層4に記録再生用ビームを合焦させるために第2コリメータレンズ30を記録再生用ビームの光軸方向に進退させるコリメータレンズ移動部31が設けられている。このコリメータレンズ移動部31の詳細は後述する。
In the moving
記録再生用ビームの光ディスク1からの戻り光は、移動光学系20a内の対物レンズ26及び波長依存性ミラー25を介して、固定光学系20bで第2コリメータレンズ30を通ってピンホール32を介して第2光検出器33により検出される。
Return light from the
この第2光検出器33では、記録再生用ビームの戻り光より記録再生用ビームの所望の記録層4へのフォーカス状態を示す記録再生用フォーカスエラー信号及びトラックへの位置決めを行うトラッキングエラー信号を出力する。この記録再生用フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は、位置検出Fo/Tr制御回路24に出力され、位置検出Fo/Tr制御回路24でフォーカス情報及びトラック情報が生成され、制御回路14にフォーカス情報及びトラック情報が出力される。
In the
制御回路14では、このフォーカス情報に基づき駆動回路17を制御してコリメータレンズ移動部31を駆動し第2コリメータレンズ30を進退させて記録再生用ビームを所望の記録層4に合焦させると共に、トラック情報により所望のトラックに記録再生用ビームを保持するようになっている。
The
なお、光ピックアップ20は、移動光学系20aと固定光学系20bとを分離した状態で構成するとしたが、上記の移動光学系20a及び固定光学系20bの各部材(要素)を一体的に構成し、全体を光ディスク1の径方向に移動可能な光ピックアップとしてもよい。
Although the
また、装置内の温度を検出する温度センサ34を有しており、制御回路14はこの温度センサ34からの検出信号により、第2光源29の記録再生用ビームをアジャストして適正な記録パワーを設定するようになっている。
The
図4に示すように、コリメータレンズ移動部31は、第2コリメータレンズ30を保持しているホルダ41に固定された光学くさび42と、ピンホール43を介して光ビームを光学くさび42に照射する第3光源(例えば発光ダイオードLED)44と、光学くさび42により光路が変えられた第3光源44からの光ビームのスポット光48を検出する第3検出器45と、駆動回路17により第2コリメータレンズ30と共に光学くさび42を進退駆動するコリメータレンズアクチュエータ46と、第3検出器45の検出信号により第3光源45の発光パワーを一定パワーに制御するLED光制御回路47とを備えている。
As shown in FIG. 4, the collimator
第3検出器45は、図5に示すように、3つの受光検出領域、すなわち第1受光検出領域45a、第2受光検出領域45b、第3受光検出領域45cより構成されている。なお、第3検出器45に限らず、図6または図7に示すような受光検出領域により構成しても良いし、またPSD(ポジションセンサデバイス)により構成してもよい。
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、第3光源44からの光ビームのスポット光48は、コリメータレンズアクチュエータ46による光学くさび42を進退駆動により第1受光検出領域45a、第2受光検出領域45b、第3受光検出領域45c上を移動する。
As shown in FIG. 5, the
LED光制御回路47は、第1受光検出領域45a、第2受光検出領域45b、第3受光検出領域45cで第3光源44からの光ビームのスポット光48が光電変換され、検出信号としてLED光制御回路47に出力され、LED光制御回路47は、3つの検出信号の加算し、加算信号が一定となるように第3光源44の発光パワーを制御する。
The LED
また、3つの検出信号は位置検出Fo/Tr制御回路24にも出力されており(図4参照)、位置検出Fo/Tr制御回路24では式(1)により演算を行い、最外層である第1レイヤの記録層4(図2参照)を基準記録層に設定すると共に、式(2)により予め設定した値になるようにコリメータレンズアクチュエータ46で光学くさび42すなわち第2コリメータレンズ30を進退させ、記録再生用ビームの合焦位置を所望の記録層4の近傍に粗移動させる。
The three detection signals are also output to the position detection Fo / Tr control circuit 24 (see FIG. 4), and the position detection Fo /
(S2+S3)−S1 (1)
S2−S1 (2)
ここで、第1受光検出領域45aからの検出値をS1、第2受光検出領域45bからの検出値をS2、第3受光検出領域45cからの検出値をS3とする。なお、第3検出器45を図6とした場合は、式(1)は「(S2a+S2b+S3)−S1」となり、式(2)は「(S2a+S2b)−S1」となる。
(S2 + S3) -S1 (1)
S2-S1 (2)
Here, the detection value from the first light
詳細には、位置検出Fo/Tr制御回路24が式(1)により演算を行い、演算結果に基づき制御回路14が駆動回路を制御してコリメータレンズアクチュエータ46を駆動し、第3光源44からの光ビームのスポット光48が第3受光検出領域45c上のみに存在する位置に光学くさび42すなわち第2コリメータレンズ30を移動させる(図4においては、第2光源29側に移動させる)。
Specifically, the position detection Fo /
以下、この第3光源44からの光ビームのスポット光48が第3受光検出領域45c上のみに存在する状態を第2コリメータレンズ30のリターン状態と呼ぶ。
Hereinafter, the state where the
図8に示すように、リターン状態となると第3受光検出領域45cからの検出値S3が所定値P1に対して「S3>P1」となり、このときの式(1)による位置検出信号は、
(S2+S3)−S1=S3>P1
となって、位置検出Fo/Tr制御回路24より制御回路14に出力される。
As shown in FIG. 8, in the return state, the detection value S3 from the third light receiving
(S2 + S3) -S1 = S3> P1
And output from the position detection Fo /
そして、図4において制御回路14の制御により駆動回路17がコリメータレンズアクチュエータ46を駆動して第2コリメータレンズ30を第2光源29から遠ざけるように移動し、第3光源44からの光ビームのスポット光48が第3受光検出領域45c上のみに存在するリターン状態から、第3光源44からの光ビームのスポット光48が第3受光検出領域45c及び第2受光検出領域45b上に位置した状態となる。そして、第3受光検出領域45c及び第2受光検出領域45bからの検出値S2+S3が所定値P1に対して「S2+S3>P1」となり、このときの式(1)による位置検出信号は、
(S2+S3)−S1=S2+S3>P1
となって、位置検出Fo/Tr制御回路24より制御回路14に出力される。
In FIG. 4, the
(S2 + S3) -S1 = S2 + S3> P1
And output from the position detection Fo /
さらに、図4において制御回路14の制御により駆動回路17がコリメータレンズアクチュエータ46を駆動して第2コリメータレンズ30を第2光源29から遠ざけるように移動し、第3光源44からの光ビームのスポット光48が第3受光検出領域45c及び第2受光検出領域45b上に位置した状態から、第3光源44からの光ビームのスポット光48が第1受光検出領域45aにかかった位置した状態となる。そして、式(1)による位置検出信号が
(S2+S3)−S1<P1
となったことを位置検出Fo/Tr制御回路24が検知すると、位置検出Fo/Tr制御回路24は制御回路14に対してフォーカスサーチを開始させる制御信号であるフォーカスサーチON信号を出力する。そして、フォーカスサーチON信号を受けた制御回路14は、駆動回路17を制御しコリメータレンズアクチュエータ46を駆動して、第2光検出器33からの記録再生用フォーカスエラー信号に基づくフォーカスサーチを開始する。すると、制御回路14の制御により駆動回路17がコリメータレンズアクチュエータ46を駆動して最外層である第1レイヤの記録層4をサーチする。
Further, in FIG. 4, the
When the position detection Fo /
そして、第1レイヤの記録層4のサーチが終了する所定時間経過後、位置検出Fo/Tr制御回路24は制御回路14に対して共にフォーカスサーボを開始させる制御信号であるフォーカスサーボON信号を出力する。すると、第2光検出器33からの記録再生用フォーカスエラー信号に基づく制御回路14の制御により、駆動回路17がコリメータレンズアクチュエータ46を駆動して最外層である第1レイヤの記録層4に記録再生用ビームを合焦させる。
Then, after the elapse of a predetermined time when the search of the
位置検出Fo/Tr制御回路24は、このときの第3検出器45でスポット光48の光電変換された検出信号を式(2)より演算してその値を基準記録層である第1レイヤの記録層4の値(以下、基準値:T1)として設定する。そして、制御回路14はこの基準値に所定の値を減算した値になるように、コリメータレンズアクチュエータ46を駆動して、例えば第2レイヤの記録層4近傍に記録再生用ビームの合焦位置を粗移動させる。
The position detection Fo /
つまり、第2コリメータレンズ30の位置と記録層の位置とは相関があるため、基準値から減算する所定値を相関関係より求め、その値を基準値から減算した値になるように、コリメータレンズアクチュエータ46を駆動して、サーボ層3方向にある第kレイヤの記録層4(図2参照)近傍に記録再生用ビームの合焦位置を粗移動させる。
That is, since the position of the
詳細には、隣接する記録層4の層間寸法をΔZとすると、記録再生用ビームの合焦位置を記録層4の1層分粗移動させる際のコリメータレンズアクチュエータ46による第2コリメータレンズ30の移動量は、以下の式(3)に示す値Zとなる。
Specifically, if the interlayer dimension of
Z=(fc/fo)2×ΔZ (3)
ここで、fcは第2コリメータレンズ30の焦点距離、foは対物レンズ26の焦点距離である。
Z = (fc / fo) 2 × ΔZ (3)
Here, fc is the focal length of the
所望の第kレイヤの記録層4近傍に記録再生用ビームの合焦位置を粗移動は、目標値信号Tkを基準値:T1に対して以下の式(4)の演算を施すことにより求め、第3検出器45でスポット光48の光電変換される検出信号がこの目標値信号Tkに一致させるように、コリメータレンズアクチュエータ46により第2コリメータレンズ30を移動させる。
The rough movement of the focus position of the recording / reproducing beam in the vicinity of the desired
Tk=T1−(k−1)×Z (4)
なお、本実施の形態では光ピックアップ20は移動光学系20aを有しているため、例えば光ディスク1内のユーザエリアが径方向に8分割されたゾーン構成の場合には、径方向の移動光学系20aの各ゾーン位置での第2コリメータレンズ30の移動によるフォーカスずれを補正するためにオフセット量が目標値検出信号Tkに加算される。移動光学系20aがない場合はオフセット量はゼロである。
Tk = T1- (k-1) * Z (4)
In the present embodiment, since the
上記のfc、fo及びオフセット量は制御回路14のROM15に格納されており、また、隣接する記録層4の層間寸法ΔZはサーボ層3に予めプリフォーマットており、制御回路14は、式(3)及び(4)を求め、コリメータレンズアクチュエータ46により第2コリメータレンズ30を移動させるように制御を行う。
The above fc, fo, and offset amount are stored in the
そして、所望の第kレイヤの記録層4近傍に記録再生用ビームの合焦位置を粗移動させた後、第2光検出器33からの記録再生用フォーカスエラー信号に基づく制御回路14の制御により、駆動回路17がコリメータレンズアクチュエータ46を駆動して第kレイヤの記録層4に記録再生用ビームを合焦させる。
Then, after roughly moving the focus position of the recording / reproducing beam to the vicinity of the desired
なお、基準記録層を最外層である第1レイヤの記録層4とするとしたが、第1レイヤの記録層4に限らず、最外層側にある記録層4を基準記録層として、サーボ層3方向にある第kレイヤの記録層4近傍に記録再生用ビームの合焦位置を粗移動させるようにしても良い。
The reference recording layer is the
また、基準記録層を最内層である第nレイヤの記録層4(図2参照)としてもよく、この場合は最外層方向に記録再生用ビームの合焦位置を粗移動させることになる。 The reference recording layer may be the nth recording layer 4 (see FIG. 2), which is the innermost layer. In this case, the focus position of the recording / reproducing beam is roughly moved in the outermost layer direction.
ここで、例えば、第2レイヤの記録層4内でデータが記録され、且つ、第1レイヤの記録層4でデータが未記録状態の場合は、サーボ層3でサーボ信号(フォーカスゲイン/オフセット)データが再生され、且つ、各層またはゾーン毎の「記録無し(未記録)」あるいは「記録有り」をCPU16で認知されており、この2つのデータの組み合わせから最適なデータがCPU16内の例えば書き込み可能なEP−ROM(図示せず)に格納される。さらに次の第1レイヤの記録層4のユーザエリア内の各ゾーン、またはその後の各記録層4毎に情報が記録されたときには、前記のEP−ROMが再度書き直される。
Here, for example, when data is recorded in the
具体的には、図示はされていないが、CPU16は、光記録再生装置11内のスピンドルモータ18が回転された後から基準層での待機状態までの経過時間を計測する時間計測手段と、この時間計測手段により計測された経過時間を基準値と比較する比較手段とを有し、この比較手段の比較結果に応答し経過時間が基準値以内のときサーボ層3より再生されたデータ(サーボ信号)と各記録層4の「記録無し(未記録)」あるいは「記録有り」の状態情報に基づき、フォーカスゲイン、フォーカスオフセット制御を各記録層4について、EP−ROMへの書き込み等の最適化が図られる。
Specifically, although not shown, the CPU 16 includes time measuring means for measuring an elapsed time from when the spindle motor 18 in the optical recording / reproducing
従来のように複数の記録層の最適化を各記録層毎に行うと調整時間が長くなり、結果として基準層での待機時間が長くなるといった問題があったが、サーボ層3に予めサーボ信号の情報を格納(各記録層4またはゾーン毎に)すると共に、経過時間が基準値以内のときCPU16内のEP−ROMにサーボ信号と状態情報とにより最適化したデータを書き込むために、基準層での待機時間を短縮することができる。
If a plurality of recording layers are optimized for each recording layer as in the prior art, the adjustment time becomes longer, resulting in a longer standby time in the reference layer. Information is stored (for each
次に、このように構成された本実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
図9に示すように、本実施の形態の光記録再生装置11では、ステップS1で光ディスク1が装置内に挿入されると所定位置にローディングされる。そして、カートリッジ検出器13で光ディスク1を内挿したカートリッジ12を検出すると、ステップS2で光ピックアップ20を光ディスク1の最内周に位置させる。
As shown in FIG. 9, in the optical recording / reproducing
そして、ステップS3でスピンドルモータ18を駆動して所定の規定回転数への回転になるよう光ディスク1の回転を開始する。続いてステップS4で光ディスク1の最内周のユーザエリア以外の領域で第1光源19をオンして光ディスク1にサーボ用ビームを照射する。次に、ステップS5で第1光検出器28からのサーボ用フォーカスエラー信号に基づきサーボ用ビームのサーボ層3へのフォーカスサーチとフォーカス制御を開始する。
Then, in step S3, the spindle motor 18 is driven to start the rotation of the
そして、ステップS6でサーボ層3へのフォーカスサーボの完了を待ち、フォーカスサーボの完了すると、ステップS7で光ディスク1の回転が所定の規定回転数より遅い所定回転数に達するのを待つ(図11(a)参照)。
In step S6, the focus servo to the
すなわち、上記のステップS3〜S7の初期処理は光ディスク1の回転が所定の規定回転数より遅い所定回転数に到達するまでに終了することになる。
That is, the initial processing of steps S3 to S7 is completed until the rotation of the
次に、ステップS8で第3光源44をオンし、第3光源44からの光ビームのスポット光48を第3検出器45で光電変換して位置検出Fo/Tr制御回路24に出力する。そして、ステップS9で第3光源44からの光ビームのスポット光48を第3受光検出領域45c上のみに存在するリターン状態となるように第2コリメータレンズ30を移動させる。そして、ステップS10で第3光源44からの光ビームのスポット光48を第3受光検出領域45c上のみに存在するリターン状態になるのを待つ。
Next, in step S8, the third
なお、ステップS5及びS6のサーボ用ビームのサーボ層3へのフォーカスサーチとフォーカス制御の開始及び完了をステップS8〜ステップS10の間で平行して同時に行うようにしてもよい。
Note that the focus search of the servo beam to the
次に、ステップS11で最内周のユーザエリア以外の領域で第2光源29をオンして光ディスク1に記録再生用ビームを照射する。このとき記録再生用ビームは記録層4に対してはデフォーカス状態であって、ステップS12で温度センサ34からの温度情報に基づき第2光源29の記録パワーのアジャストを行う。
Next, in step S11, the second
詳細には、温度センサ34は光ディスク1の近傍に配置されており、この温度センサ34で検出された信号が一定時間毎に制御回路14によって取り込まれ、前回使用したときの温度との温度差が比較される。この比較された温度差が一定値以上のとき、記録パワーテーブルの指示値の書き換えが行われる。すなわち、ユーザエリア内の内周、中央、最外周のトラックに対する記録パワーテーブルが制御回路14内の記録手段に記録されており、温度差により記録パワーテーブルが書き換えられる。
Specifically, the temperature sensor 34 is disposed in the vicinity of the
従来、記録パワーのアジャストを行う場合、図11(b)に示すように、光ディスク1の回転が規定回転数に到達した後、上記のステップS3〜ステップS7の初期処理を行い、その後、ステップS8〜ステップS12の処理を実行していたが、本実施の形態では、図11(a)に示すように、ステップS3〜S7の初期処理は光ディスク1の回転が所定の規定回転数より遅い所定回転数に到達するまでに終了し、その後ステップS8〜ステップS12の処理を実行するので、記録パワーのアジャスト等の初期処理を高速に行うことができる。
Conventionally, when adjusting the recording power, as shown in FIG. 11 (b), after the rotation of the
そして、ステップS12で光ディスク1の回転が所定の規定回転数に達するのを待つ(図11(a)参照)。次に、ステップS13で光ピックアップ20の移動光学系20aを光ディスク1の最内周からコントロールトラック(Cont. Tr)に移動させ、図10のステップS14に処理を移行する。
In step S12, the process waits for the rotation of the
この光ディスク1の最内周からコントロールトラック(Cont. Tr)への移動は、フォーカスサーボされているサーボ層3の第1光検出器28からのトラッキングエラー信号に基づき、光ピックアップ20の移動光学系20aを光ディスク1の最外周方向にシークさせる。
The movement from the innermost circumference of the
図10に示すように、ステップS14では、第3光源44からの光ビームのスポット光48をリターン状態からスポット光48が第3受光検出領域45c及び第2受光検出領域45b上に位置した状態にして、ステップS15で式(1)による位置検出信号が「(S2+S3)−S1<P1」を満たすのを待ち、位置検出信号が「(S2+S3)−S1<P1」が満たされると、ステップS16では、第2光検出器33からの記録再生用フォーカスエラー信号に基づき第1レイヤの記録層4への記録再生ビームのフォーカスサーチとフォーカス制御を実行し、ステップS17で第1レイヤの記録層4へのフォーカスサーボの完了を待ち、フォーカスサーボの完了すると、ステップS14でフォーカスサーボが完了した第1レイヤの記録層4を基準記録層として決定し、そのときの上記式(2)の値を基準値として設定する。
As shown in FIG. 10, in step S14, the
次に、ステップS18で光ピックアップ20内の傾き検出器23で光ディスク1の傾きを検出し、光ディスク1の傾きに異常がある場合には、所定のエラー処理を行いカートリッジ3を装置内より排出する。
Next, in step S18, the
そして、ステップS19で所望の記録層4に記録再生ビームを移動するかどうか判断し、所望の記録層4に記録再生ビームを移動しない場合には処理を終了し、所望の記録層4に記録再生ビームを移動する場合は、上記式(4)に基づく目標値信号TkによりステップS20でコリメータレンズ移動部31により第2コリメータレンズ30を移動させ、第2コリメータレンズ30で所望の記録層4に記録再生ビームを粗移動する。その後、ステップS21で第2光検出器33からの記録再生用フォーカスエラー信号に基づき所望の記録層4への記録再生ビームのフォーカスサーチとフォーカス制御を実行し、ステップS22で所望の記録層4へのフォーカスサーボの完了を待ち、フォーカスサーボの完了すると、ステップS23で所望の記録層4への移動を完了し、処理を終了する。
Then, in step S19, it is determined whether or not the recording / reproducing beam is moved to the desired
このように本実施の形態では、初期処理を光ディスク1の回転が所定回転数に到達するまでに終了し、その後記録パワーのアジャストの処理を実行するので、初期処理を高速に行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the initial process is completed until the rotation of the
また、基準記録層を設定した後に、基準記録層に基づき記録再生ビームを所望の記録層近傍に粗移動させ、その後に所望の記録層に記録再生ビームをフォーカスサーボを行うので、記録再生ビームを高速かつ確実に所望の記録層にアクセスさせることができる。 In addition, after setting the reference recording layer, the recording / reproducing beam is roughly moved to the vicinity of the desired recording layer based on the reference recording layer, and then the recording / reproducing beam is focused on the desired recording layer, so that the recording / reproducing beam is A desired recording layer can be accessed quickly and reliably.
付記: 前記ディスク回転手段による前記光ディスクの回転開始から前記基準層での待機時間までの経過時間を計測する時間計測手段と、
前記時間計測手段により計測された前記経過時間を所定時間と比較する比較手段と、
前記比較手段より前記経過時間が所定時間以内との比較結果を受けたとき、前記複数の記録層または前記複数の記録層のゾーン毎の記録あるいは未記録の判別により、フォーカスゲインまたはフォーカスオフセット量を前記複数の記録層または前記複数の記録層のゾーン毎に最適化する最適化手段と
備えたことを特徴とする請求項3に記載の光記録再生装置。
Additional Notes: Time measuring means for measuring an elapsed time from the start of rotation of the optical disk by the disk rotating means to a waiting time at the reference layer;
Comparing means for comparing the elapsed time measured by the time measuring means with a predetermined time;
When the comparison means receives a comparison result that the elapsed time is within a predetermined time, the focus gain or the focus offset amount is determined by determining whether the plurality of recording layers or the plurality of recording layers are recorded or not recorded for each zone. The optical recording / reproducing apparatus according to
1…光ディスク
2…基板
3…サーボ層
4…記録層
11…光記録再生装置
12…カートリッジ
13…カートリッジ検出器
14…制御回路
17…駆動回路
18…スピンドルモータ
19…第1光源
19a…第1コリメータレンズ
20…光ピックアップ
23…傾き検出器
24…位置検出Fo/Tr制御回路
25…波長依存性ミラー
26…対物レンズ
27…対物レンズアクチュエータ
28…第1光検出器
29…第2光源
30…第2コリメータレンズ
31…コリメータレンズ移動部
32、43…ピンホール
33…第2光検出器
34…温度センサ
42…光学くさび
44…第3光源
45…第3検出器
46…コリメータレンズアクチュエータ
47…LED光制御回路
代理人 弁理士 伊藤 進
DESCRIPTION OF
Attorney Susumu Ito
Claims (2)
前記光ディスクを所定の規定回転数で回転させるディスク回転手段と、
前記光ディスクの回転数が前記所定の規定回転数より遅い所定の回転数に達するまでに前記サーボ層にサーボ用ビームを合焦させるための、対物レンズと第1のコリメータレンズとを有するサーボ用フォーカス制御手段と、
前記サーボ用フォーカス制御手段の制御動作に続き動作を開始する、前記記録層に記録再生用ビームを合焦させるための、前記対物レンズと第2のコリメータレンズとを有する記録再生用フォーカス制御手段と、
前記第2のコリメータレンズのレンズホルダに光学素子を取り付けて前記第2のコリメータレンズの位置を光学的に検出する手段を備え、予め決められた基準値に対する前記第2のコリメータレンズが光軸方向に移動する位置を検出して制御する位置検出制御手段と、
前記記録再生用ビームを、複数の記録層のうち、各記録層に対して前記対物レンズを移動させる際の基準層として予め決められた所定の記録層に合焦させるため前記記録再生用フォーカス制御手段を制御する記録再生用ビーム制御手段であって、前記予め決められた基準値の出力に基づいて、前記第2のコリメータレンズの移動を制御して前記記録再生用ビームを基準層として予め決められた所定の記録層の近傍まで粗移動させた後に、さらに当該記録再生用ビームのフォーカスサーチおよびフォーカス制御を実行して当該記録再生用ビームを当該基準層として予め決められた所定の記録層に合焦させるよう前記記録再生用フォーカス制御手段を制御する記録再生用ビーム制御手段と、
を具備したことを特徴とする光記録再生装置。 An optical disc having a plurality of recording layers for recording information and a servo layer in which recording conditions of the recording layers are recorded in advance;
A disk rotating means for rotating the optical disk at a predetermined prescribed rotational speed;
A servo focus having an objective lens and a first collimator lens for focusing the servo beam on the servo layer until the rotation speed of the optical disk reaches a predetermined rotation speed slower than the predetermined specified rotation speed. Control means;
A recording / reproducing focus control unit having the objective lens and a second collimator lens for focusing the recording / reproducing beam on the recording layer, which starts an operation following the control operation of the servo focus control unit ; ,
Means for optically detecting the position of the second collimator lens by attaching an optical element to a lens holder of the second collimator lens, and the second collimator lens relative to a predetermined reference value is in the optical axis direction Position detection control means for detecting and controlling the position to move to,
The recording / reproducing focus control for focusing the recording / reproducing beam on a predetermined recording layer as a reference layer when moving the objective lens with respect to each recording layer among the plurality of recording layers Recording / reproducing beam control means for controlling the means , wherein the recording / reproducing beam is predetermined as a reference layer by controlling the movement of the second collimator lens based on the output of the predetermined reference value. After roughly moving to the vicinity of the predetermined recording layer , the focus search and the focus control of the recording / reproducing beam are further performed, and the recording / reproducing beam is applied to the predetermined recording layer as the reference layer. Recording / reproducing beam control means for controlling the recording / reproducing focus control means so as to be focused;
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