JP4422780B2 - 光学的情報記録媒体の再生装置および再生方法 - Google Patents
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Description
好ましくは、前記選択するステップは、線速度が、第1の線速度(Lv1)、および該第1の線速度の2倍以上である第2の線速度(Lv2)から選択され、該第1の線速度(Lv1)で再生するときの、前記光変調率を第1の光変調率(Mod1)とし、該第2の線速度(Lv2)で再生するときの、前記光変調率を第2の光変調率(Mod2)としたとき、第2の光変調率が第1の光変調率に比べ小さい(Mod2<Mod1)ことを特徴とする。
好ましくは、前記記録媒体が、少なくとも前記第1の線速度(Lv1)と、前記第2の線速度(Lv2)のいずれでも情報を再生することが可能であり、且つ前記記録媒体に前記第1の光変調率(Mod1)および前記第2の光変調率(Mod2)とが予め記録されており、当該記録媒体から、これらの光変調率を読み出すステップを含むことを特徴とする。
(Pe2/Pe1)≧(Mod1/Mod2)≧1 (3)
を満たすことを特徴とする。
(Pe2/Pe1)≧(Pr2×Mod2)/(Pr1×Mod1)≧1 (4)
を満たすことを特徴とする。
好ましくは、前記第1の線速度(Lv1)と前記第2の線速度(Lv2)の比率(Lv2/Lv1)が4以上であり、線速度に応じて光変調率が変わることを特徴とする。
好ましくは、前記記録媒体が、書き換え可能型またはライトワンス型であることを特徴とする。
好ましくは、選択した線速度が、記録媒体の外周側になるほど早くなる線速度である場合、基準線速度の所定倍数である設定線速度から外れた線速度については、一つの設定線速度に対する光変調率と次の設定線速度に対する光変調率の中間値を計算で求めるステップを含むことを特徴とする。
好ましくは、前記光変調率を変える手段は、該半導体レーザの駆動電流に高周波を変調する高周波変調と、該半導体レーザを駆動するレーザ駆動器と、高周波変調されたレーザ光の光強度のうち最大瞬時光強度(Pp)と平均リードパワー(Pave)の比を光変調率(Pp/Pave)としたときに、記録媒体を再生するときの線速度に応じて、当該光変調率を変化させる、高周波変調制御器とを備えたことを特徴とする。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。光学的情報記録媒体は一般にディスク形状の媒体(以下、これを「光ディスク」と呼ぶことがある)として提供される。光ディスクの種類は、再生専用の光ディスク、1回だけ書き込めるライトワンス型光ディスク、複数回書き換えができるリライタブル型光ディスクに大別される。本実施の形態は上記光ディスクのうち、1回のみ書き込み可能なライトワンス型光ディスク、複数回書き換え可能なリライタブル型光ディスク、またはリードオンリ型ディスクに主に適用される。
1X、P1w、P1e、P1ave
最高線速度が2倍の光ディスクには次の情報がリードイン領域に予め記録されている。
1X、P1w、P1e、P1ave
2X、P2w、P2e、P2ave
最高線速度が4倍の光ディスクには次の情報がリードイン領域に記録されている。
1X、P1w、P1e、P1ave
2X、P2w、P2e、P2ave
4X、P4w、P4e、P4ave
最高線速度が8倍の光ディスクには次の情報がリードイン領域に記録されている。
1X、P1w、P1e、P1ave
2X、P2w、P2e、P2ave
4X、P4w、P4e、P4ave
8X、P8w、P8e、P8ave
最高線速度が12倍の光ディスクには次の情報がリードイン領域に記録されている。
1X、P1w、P1e、P1ave
2X、P2w、P2e、P2ave
4X、P4w、P4e、P4ave
8X、P8w、P8e、P8ave
12X、P12w、P12e、P12ave
再生信号処理器108は、光ディスクからの再生信号を読み取るが、本発明においては、特にリードイン領域から最高線速度に関する情報を読む。
サーボ制御器105は、リードイン領域から読まれた最高線速度の情報を取り込み、最高線速度の情報に基づいて、スピンドルモータ109の回転速度を制御する。CLV(Constant Linear Velocity)の光ディスクにあっては、レーザ光が当たっている位置が内周部から外周部に変化するに従い、半径位置に応じて回転速度が低くなるよう、サーボ制御器105により制御されて、スピンドルモータ109が回転する。サーボ制御器105は、リードイン領域から読まれた最高線速度の情報を優先的に選択するが、操作部(図示せず)からのユーザ入力に基づき、最高線速度よりも低い線速度を選択することもできる。サーボ制御器105は、選択された線速度でスピンドルモータ109の回転速度(rpm)を制御する。
再生モードの場合は、システム制御器102からの信号に基づき、高周波変調制御器106、メモリ116、レーザ制御器104、高周波変調器107が動作して、レーザを照射し、光ディスクに書かれているデータを読み出す。
半導体レーザ110から出射されたレーザ光の一部は、偏光ビームスプリッタ113で反射して前光検出器111へ入射する。前光検出器111は、レーザ光の強度を検出するためのものであり、入射した光の強度を電気信号に変換してこれをレーザ制御器104に出力する。レーザ制御器104は、前光検出器111からの電気信号を所定の値と比較し、その偏差がなくなるように半導体レーザ110に与える駆動電流を制御する。即ち、半導体レーザ110のレーザパワーが常に一定値になるようにフィードバック制御する。
ディスクインフォメーションを読み出すために、光ピックアップは、前記光ディスクの内周部のBCA領域602およびディスクインフォメーション領域603を再生する。受光された光は、光検出器112で電気信号に変換され、再生信号処理器108により、再生信号(RF信号)がPRML(Partial Response Maximum-Likelihood)回路を含む信号処理回路によって2値化され、システム制御器102に送信される。システム制御器102は、エラー訂正処理や復調処理を行い、ディスクの種別(BD−RあるいはBD−RE)、最大線速度(1X、2Xあるいは4X等)、記録パルス条件およびレーザパワー条件等のディスクに予め記録されているディスクインフォメーションをシステム制御器内のメモリに格納する。ここでは、ディスクインフォメーションの読み出し(判別)は、光検出器112、再生信号処理器108、およびシステム制御器102によって行われ、これらの要素が全体として判別部として機能している。
記録モードの場合、システム制御器102は、選ばれた線速度を表す信号、選ばれた線速度に対応する消去パワーを表す信号、および記録パワーを表す信号を光ディスクから受け、それを記録信号処理器103に送る。
更に、記録信号処理器103は、図示しない記録データ生成部から「0」,「1」で表される2値の記録データ(NRZI信号)を受ける。この記録データに基づき記録パルス信号が生成され、レーザ制御器104に送られる。例えば、選ばれた線速度が4Xであった場合、図2において点線で示される消去パワー4、ライトパルス4で示すような記録パルス信号が生成され、レーザ制御器104に送られる。なお、消去パワー4は「0」に対応する部分での信号であり、ライトパルス4は「1」に対応する部分での信号である。
高周波変調器107は、駆動DC電流を高周波信号に変調し、DCシフトされた高周波信号を出力し、半導体レーザ110を駆動する。
図3Aに示すレーザ駆動電流Iと光出力強度Pの関係において、例えば再生時の平均リードパワー(Pave)を得るための駆動電流のDCレベルをIopとすると、駆動電流のDCレベル(Iop)は平均リードパワー(Pave)が決まれば一義的に決まる。従って、レーザ光の一部(レーザ光出力に対して常に一定の割合となる)を検出する前光検出器111の出力が所定値となった時に(または所定の値となるように)、再生パワー出力時の駆動電流値(Iop)は、容易に得ることができる(または容易に設定することができる)。また、閾値(Ith)は前光検出器111の出力が急激に増加する点であり、同様に容易に得ることができる(または容易に設定することができる)。
DCシフトされた高周波信号B1(実線)の中心レベルの電流がIop1であるように設定されている。DCシフトされた高周波信号B1(実線)を半導体レーザ110に加わえると、高周波信号B1の電流値が閾値(Ith)よりも大きくなる区分においてレーザが出力される。その時の出力レーザをC1(実線)で示す。この時、出力レーザC1を所定の単位期間で平均した平均リードパワーは、P1aveである。この平均リードパワー(P1ave)は、図2で示した平均リードパワー(Plave)と同じものである。すなわち、平均リードパワーがP1aveである出力レーザC1を得るためには、高周波信号のDCレベルをおよそIop1に設定すればよい。レーザ制御器104では、例えば平均リードパワー(P1ave)をメモリ116から受けると、所定の式またはテーブルを用いてそれに対応するDCレベル(Iop1)を生成する。
図4において、401は高周波信号で出力されたレーザ光の最大瞬時光強度(Pp)を表わし、402はレーザパワーの光強度を単位時間当たりで平均リードした平均リードパワー(Pave)を表わし、403は最大瞬時光強度(Pp)と平均リードパワー(Pave)の比率である光変調率(Mod=Pp/Pave)を表わす。更に、404は光変調の周期(1/f、fは周波数)を表わし、405は高周波変調の半値全幅(FWHM)を表わす。例えば半値全幅405は300psである。BDの場合、線速度が1倍のとき、光変調率が7(MOD1=7)となるように設定されている。この設定は、変調電流の振幅(A1)と中心レベル(Iop1)を設定することにより得られる。また、中心レベル(Iop1)は、半導体レーザの特性曲線Hを用い、平均リードパワー(P1ave)から求められる。従って、平均リードパワー(P1ave)と変調電流の振幅A1を所望の値に設定すれば、目標とする光変調率(MOD1=7)を得ることができる。ここでMOD1,MOD2,・・・は、具体的な値に対する変調率を表し、Modは、変調率一般を表す。また、後で説明するMod1,Mod2は任意の2つの線速度の場合の光変調率を示す。
テーブル2
図3Bは、線速度が1倍である場合の高周波信号B1と、そのとき得られる出力レーザC1、並びに線速度が8倍である場合の高周波信号B4と、そのとき得られる出力レーザC8を示す。高周波信号B1の振幅A1と比べ、高周波信号B8の振幅A8は小さくなっている一方、中心レベルがIop8に大きくなっている。これは、平均リードパワーがP1aveからP8aveに大きくなったからである。このように、線速度が1倍から8倍の8倍早くなると、光変調率(Mod)は、7から3.5に小さくなっている。
また、高周波信号の振幅は、線速度1X、2X、4X、8X、又は12Xに応じてA1,A2,A4,A8,A12となり、
A1≧A2≧A4≧A8≧A12
の関係が成り立つ。たとえ線速度が変わったとしても、変調されるべき高周波信号の周波数fは同じ値、すなわち400MHz、に保持される。ただし、この周波数や振幅の関係は、好ましい実施の形態における場合についてであって、必ずしもこの関係である必要はない。
高周波変調器107は、高周波変調制御器106からの高周波信号とレーザ制御器104からのDCレベル信号を変調し、半導体レーザ110を駆動する。
半導体レーザ110は、レーザ制御器104により駆動され、波長405nmのレーザ光を出射する。
ステップS1で、光ディスクが記録再生装置に装填されたのち、基準の線速度1Xでスピンドルを回転させる。ピックアップから光ディスクに照射されている光スポットのディスク上の半径位置情報と線速度から、スピンドルモータの回転数を決定し、線速度が一定となるようスピンドルモータを回転制御する。
ステップS2で、高周波変調制御器106において、線速度1Xに対応した変調電流の振幅A1と、所定の周波数f(400MHz)で高周波信号B1を生成する。
ステップS4で、高周波変調器107において、高周波信号B1とDCレベルIop1を変調し、半導体レーザ110を駆動し、レーザ照射を行う。
ステップS5で、フォーカス・トラッキングシークを行う。
ステップS6で、光ディスクに予め記録されたディスクインフォメーションを読み出す。読み出されたディスクインフォーメーションは、メモリ116に書き込まれる。
ステップS13で、光ディスクの最高線速度が1Xであるか否かが判断される。YESの場合はステップS30に進み、そのままレーザ照射を実行する。NOの場合はステップS14に進み、光ディスクの最高線速度が2Xであるか否かが判断される。YESの場合は、ステップS18に進み、NOの場合はステップS15にすすむ。
ステップS18で、線速度2Xでスピンドルを回転させる。
ステップS19で、高周波変調制御器106において、線速度2Xに対応した振幅A2、周波数fで高周波信号B2を生成する。
ステップS15,S21,S22,S23は、ステップS14,S18,S19,S20と同様な動作を行うが、線速度4Xに対応した動作になっている。このステップS23により、光変調率をMOD4(=4.0)に設定の準備がなされる。
ステップS16,S24,S25,S26は、ステップS14,S18,S19,S20と同様な動作を行うが、線速度8Xに対応した動作になっている。このステップS26により、光変調率をMOD8(=3.5)に設定の準備がなされる。
ステップS17,S27,S28,S29は、ステップS14,S18,S19,S20と同様な動作を行うが、線速度12Xに対応した動作になっている。このステップS29により、光変調率をMOD12(=3.0)に設定の準備がなされる。
ステップS7でYESの場合は、ステップS8,S9,S10,S11,S12において、手動で設定された線速度が1X,2X,4X,8X,12Xのいずれであるかが判断され、判断結果により、対応する最高線速度のYES側の動作につながる。例えば、手動で設定された線速度が4Xであった場合、ステップS10からステップS21、すなわちステップS15のYES側の動作につながる。
上記の実施の形態においては、線速度が8X,12Xの場合の動作は、CAV(角速度一定)の基で制御が行われていた。この場合、最大線速度は、記録/再生ヘッドが所定の半径位置で得られ所定の線速度に設定(選定)することができる。
(Pe2/Pe1)≧(Pave2×Mod2)/(Pave1×Mod1)≧1 (4)
(Pe2/Pe1)≧(Mod1/Mod2)≧1 (3)
を満たすように、光変調率を選択することが有効である。
本実施の形態では、線速度を1倍から4倍に切り替える場合において、レーザの平均リードパワーを変更すると共に、レーザの光変調率を切り替えることとした。
しかし、変形例においては、1倍から2倍のように比較的低倍率の比率で線速度を変える場合、平均リードパワー(再生パワー)を上げることによってサーボ制御器および再生信号処理器内の電気的な回路オフセットを再調整するための学習動作等の時間が必要となることがある。そこで、この時間を省略すために、平均リードパワーを変えないようにすることも可能である。
例えば、テーブル2によると、線速度を4倍から2倍に切り替える場合、平均リードパワーを0.60(mW)から0.35(mW)に変えると共に、光変調率を4.0から7に変えていたが、この変形例のあっては、平均リードパワーを0.60(mW)に保つと共に、光変調率を4.0から小さい値、例えば3.5に変える様にしても良い。また、線速度を4倍から8倍に切り替える場合、又は線速度が、CAV制御のように徐々に増加する場合、平均リードパワーを0.60(mW)から0.80(mW)に変えると共に、光変調率を4.0から3.5に変えていたが、この変形例のあっては、平均リードパワーを0.60(mW)に保つと共に、光変調率を4.0から大きい値、例えば6.0に変える様にしても良いし、線速度の変化に伴い徐々に変化させても良い。
次に、別の変形例を説明する。選択した線速度が、記録媒体の外周側になるほど早くなる線速度である場合、基準線速度の所定倍数である設定線速度から外れた線速度については、一つの設定線速度に対する光変調率と次の設定線速度に対する光変調率の中間値を計算で求める。選択した線速度がCAV(Constant Angular Velocity)である場合、記録媒体の外周側になるほど線速度は早くなる。CAVの場合、最内周での線速度が4倍であったとすると、最外周での線速度は8倍以上となる。この場合、線速度は、最内周から最外周に至るまで、リニアに変化する。一方、光変調率は、1倍、2倍、4倍、8倍、12倍などの予め設定された線速度(「設定線速度」と言う)に対応する値が、テーブル2等で与えられているが、設定線速度から外れた線速度に対しては、光変調率の値は与えられていない。この場合は、一つの設定線速度、例えば4倍、に対する光変調率(4.0)と次の設定線速度、例えば8倍、に対する光変調率(3.5)の中間値を計算で求める。計算は、内分した割合に基づいて求めるようにしても良い。
102 システム制御器
103 記録信号処理器
104 レーザ制御器
105 サーボ制御器
106 高周波変調制御器
107 高周波変調器
108 再生信号処理器
110 半導体レーザ
111 前光検出器
113 偏光ビームスプリッタ
114 対物レンズアクチュエータ
115 対物レンズ
116 メモリ
Claims (1)
- 再生するための線速度が複数可能な記録媒体に対し、駆動電流に高周波電流を変調して半導体レーザを駆動し、出射したレーザ光を記録媒体に照射して再生する、記録媒体の再生方法であって、
複数の線速度の内、一つの線速度を選択するステップ、および
レーザ光の光強度の最大瞬時光強度(Pp)と平均リードパワー(Pr)の比を光変調率(Pp/Pr)としたときに、選択した線速度に応じて光変調率を変えるステップ、を有し、
第1の線速度(Lv1)で再生するときの、レーザ光の平均リードパワーを第1の平均リードパワー(Pr1)、前記光変調率を第1の光変調率(Mod1)とし、前記第1の線速度より大きい第2の線速度(Lv2)で再生するときの、レーザ光の平均リードパワーを第2の平均リードパワー(Pr2)、前記光変調率を第2の光変調率(Mod2)としたときに、
前記第2の平均リードパワー(Pr2)が前記第1の平均リードパワー(Pr1)より大きく、前記第2の光変調率(Mod2)が前記第1の光変調率(Mod1)以下であることを特徴とする記録媒体の再生方法。
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