JP5380331B2 - 光ディスク、光ディスク装置および再生方法 - Google Patents

Description

本発明は光ディスク装置におけるレーザ光の制御方法に関する。

光ディスク装置では、書き換え型光ディスクを再生する際、既記録領域を誤記録或いは誤消去しない程度のパワーで発光することにより、再生を行なう。

背景技術として、例えば、下記特許文献１（特開2006-221700号公報）がある。特許文献１では、記録時にフォーカスが外れた際に既記録領域を誤記録或いは誤消去しないようレーザ光を再生パワーまで低下してデータの劣化を防ぐ技術が開示されている。

特開2006-221700号公報

デジタルメディアの発展により年々個人で扱うデータ量は増加していき、さらなる光ディスクの大容量化が求められている。その実現手段のひとつに光ディスクの記録層を多層化する方法があり、既に二層ディスクが実用化されている。今後、更なる大容量化を目的として三層や四層以上の記録層を有する多層ディスクの標準化が予想される。以降、複数の記録層を有する光ディスクを「多層ディスク」と称す。

多層ディスクでは、層によって最適な再生パワーが異なる場合がある。このような光ディスクに対し、高パワーで再生する層から低パワーで再生する層へレーザ光の焦点移動を行なう際、レーザ光の光強度の設定によっては既記録領域に誤記録或いは誤消去を行う可能性があり、データが破壊される。または、目標の層とは異なる層に誤って焦点の引き込みを行なった場合、同様に既記録領域のデータを破壊してしまう可能性がある。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、再生パワーによる既記録領域への誤記録或いは誤消去を防ぐ光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記目的は、一例として、特許請求の範囲に記載の発明により達成することができる。

本発明によれば、再生パワーによる既記録領域への誤記録或いは誤消去を防ぐ光ディスク装置を提供することができる。

本発明に従う光ディスク装置での発光パワー切り替えのための状態遷移図 本発明に従う光ディスク装置の一実施例を示す図 ３層構造をもつ光ディスク上の焦点移動による焦点誤差信号を示す図 本発明に従う再生および記録が開始してから終了するまでの発光パワー設定に関するフローチャート 本発明に従う焦点移動が開始してから終了するまでの発光パワー設定に関するフローチャート

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

図１に本実施例で用いるパワーの状態遷移図の一実施例を示す。

なお、本実施例は３層の書き換え型光ディスクを用いた説明となるが、層の個数は限らず２層や４層以上の記録層をもつ光ディスクでもよい。また、追記型光ディスクを用いてもよい。

また、以降「再生パワー」および「記録パワー」とは、それぞれ再生時及び記録時に光ディスク上に集光するレーザのパワーを示す。

本実施例では、記録パワー１０１、１０２、１０３および再生パワー１０５、１０６、１０７とは異なる光強度の発光パワー１０４を用いる。以後このパワーを「アクセスパワー」と称す。なお、本実施例は１つのアクセスパワーを用いた説明となるが、２つ以上のアクセスパワーを用いてもよく、アクセスパワーの数はこれに限らない。アクセスパワーは記録時および再生時以外の所定の状態の際に発光するパワーであり、各層の記録パワーおよび各層の再生パワーの状態からアクセスパワーへパワーの切り替えを行う。

なお、図１では省略したが必ずしも各パワーの切り替え時にアクセスパワーを経由する必要はなく、例えばＬ０再生パワーから直接Ｌ０記録パワー、Ｌ１再生パワーから直接Ｌ１記録パワー、Ｌ２再生パワーから直接Ｌ２記録パワーに切り替えてもよい。すなわち、アクセスパワーはどのようなパワー状態にあっても遷移可能なパワーとなっていればよい。

アクセスパワーへの切り替えは、レーザ光が集光している層から他の層へ焦点位置を移動する際に行う。焦点移動を行う際に、発光パワーをアクセスパワーに設定すると、目的の記録層やそこまでに通過する記録層の既記録領域に誤記録或いは誤消去することがなく、データの劣化を防ぐことができる。対物レンズが異なる層へ焦点移動するための駆動信号を得ると、レーザ発光を再生パワーおよび記録パワーからアクセスパワーに切り替えを行う。層間移動している間はレーザ光をアクセスパワーで発光し、他の層に焦点位置が移動した後、アクセスパワーから再生パワーに発光パワーを切り替える。なお、レーザ光をアクセスパワーに設定するタイミングはこれに限らず、例えばウォブルを再生することで焦点移動した層が目的の層であると判定したらアクセスパワーから再生パワーに切り替えてもよい。また、記録時および再生時以外はアクセスパワーで発光してもよく、記録および再生アドレスを読み込んだらアクセスパワーから記録パワーおよび再生パワーに切り替え、記録および再生を終了するアドレスを読み込んだら、記録および再生パワーからアクセスパワーへ切り替えてもよい。さらに光ディスクのローディング時やセットアップの調整時にアクセスパワー、再生パワー、記録パワーを適宜切り替えて用いてもよい。

アクセスパワーは、たとえば、焦点誤差信号を生成できる最も低いパワー以上であり、たとえば、所定回数繰り返し再生したのちに所定の再生品質が保持される各層のパワーのうち最も低いパワー以下に設定することができる。例えば、アクセスパワーは各層のうち最も低い再生パワーと同パワーでもよいし、予め決めておいた上記条件に合うパワーを用いてもよい。また、条件に合うアクセスパワーを光ディスクのローディング後の調整時に求めてもよい。例えば、各層の管理領域の未記録領域で同一の光強度となる発光パワーによる再生を行うことで、反射光を得る。各層の反射率および透過率は異なるため、反射光から得られた再生信号のレベルも異なり、その信号レベルの違いにより各層の光感度を予測できる。上記した信号観測により、適切なアクセスパワーを取得する方法が挙げられる。

なお、アクセスパワーはひとつに限らず、前述の条件を満たすパワーであれば複数のパワーを用いてもよい。例えば、6層や8層など多くの層をもつ多層ディスクでは、対物レンズから最も奥の層と最も手前の層と光感度が大きく異なる可能性があり、必要とするアクセスパワーの光強度も大きく異なる可能性がある。そのような場合に、例えば6層では手前の3層と奥の3層で異なるアクセスパワーを用いてもよい。ここでは同一のアクセスパワーに設定する層の中で前述のアクセスパワーの条件を満たし、さらにアクセスパワーが切り替わる境界に隣接する層（境界層）ではどちらのアクセスパワーでも前述のアクセスパワーの条件を満たせばよい。また、焦点移動を行う際には常に焦点位置を観測し、発光パワーが焦点位置にある層のアクセスパワーの設定値と異なる場合には、そのアクセスパワーへ変更する。このようにすることで、第一のアクセスパワーを使用する奥の層から第二のアクセスパワーを使用する手前の層へ焦点移動する際に、境界層で第一のアクセスパワーから第二のアクセスパワーに切り替えて引き続き焦点移動を行うことができ、データ劣化を防ぐことができる。

図２に本発明に従う光ディスク装置の一実施例をブロック構成図で示す。なお、本実施例に直接関与しないブロックに関しては記載を省略した。

図２に示すように、本実施例の光ディスク装置は、主に、マイコン２０１、波形等化器２１１、信号処理器２１２、光ピックアップ２１３を有する。光ピックアップ２１３は、レーザドライバ２０２、レーザダイオード２０３、ビームスプリッタ２０４、パワーモニタ２０５、１／４波長板２０６、対物レンズ２０７、偏光ビームスプリッタ２０９、ディテクタ２１０を有する。

光ディスク装置のマイコン２０１は、図示しないＡＴＡＰＩなどのインターフェースを通じて、ＰＣなどのホスト装置と通信を行う。また、マイコン２０１は、レーザドライバ２０２に対し発光制御を行い、レーザドライバ２０２はマイコン２０１の制御に応じてレーザダイオード２０３を駆動する電流を出力する。レーザダイオード２０３はレーザドライバ２０２の駆動電流に応じた発光パワーで発光する。本実施例は、レーザダイオード２０３の発光パワーを記録パワーおよび再生パワーとアクセスパワーに任意に切り替えて発光することで実現できる。パワーモニタ２０５はビームスプリッタ２０４を介してレーザダイオード２０３の発光パワーを検出し、検出したパワーを電圧値に変換してマイコン２０１に出力する。１／４波長板２０６はビームスプリッタ２０４を透過したレーザの位相を１／４波長ずらし、偏光方向を変化させる。対物レンズ２０７はレーザを光ディスク２０８に集光させる。本発明は、後述する実施例のように、対物レンズ２０７の駆動制御を行なう際にレーザダイオード２０３をアクセスパワーで発光することにより実現できる。また、図２ではレーザダイオード２０３とパワーモニタ２０５を分離して搭載した例を示したが、パワーモニタをパッケージングし、検出したパワーをマイコン２０１に出力するレーザダイオードを用いても良い。光ピックアップの設計上、省スペースや制御が容易になる場合もあるからである。

光ディスク２０８にて反射したレーザは、ディスクの情報を光の強度変化として保持している。再生を行う際には、光ディスク２０８にて反射したレーザを１／４波長板２０６にて偏光方向を変化させる。偏光ビームスプリッタ２０９にてレーザを反射させ、ディテクタ２１０に集光する。ディテクタ２１０は集光したレーザを検出し、レーザの強度に応じた信号を波形等化器２１１に出力する。波形等化器２１１は、ディテクタ２１０によって検出された信号波形に対して等化、増幅などの処理を行い、信号処理器２１２に出力する。信号処理器２１２は、波形等化器２１１によって出力された信号波形に対し、アナログ／デジタル変換、等化、デコードなどの信号処理を行い、デコードしたデータをマイコン２０１に出力する。光ディスク２０８への記録は、ＯＰＣ領域にてＯＰＣを実施後にレーザダイオード２０３により駆動電流に応じた発光波形でレーザを出力し、対物レンズ２０７にてレーザを光ディスク２０８に集光することで行う。

なお、本実施例の動作を行なうための光ディスク装置の構成として、上記した例を挙げたが、これに限られるものではない。

本実施例は、対物レンズ２０７の駆動制御を行なう際に、レーザダイオード２０３の発光パワーをアクセスパワーで発光することにより達成する。多層ディスクを記録再生する場合には、レーザダイオード２０３から発光されたレーザの焦点を各層に任意に切り替えられることが必要となる。焦点の切り替えは対物レンズ２０７を駆動制御することにより行なう。

図３に本実施例に従う対物レンズ２０７の駆動の一実施例を示す。

なお、本実施例は３層の書き換え型光ディスクを用いた説明となるが、層の個数は限らず２層や４層以上の記録層をもつ光ディスクでもよい。

図３において光ディスク２０８はＬ０、Ｌ１、Ｌ２の３層の記録層をもつ書き換え型光ディスクであり、レーザダイオード４０３で発光されたレーザは対物レンズ４０７を駆動することで各記録層に集光される。対物レンズ２０７を光ディスク２０８の記録層に垂直の方向に駆動することで、記録層と焦点の位置ずれに対応した一般的にS字信号と呼ばれる焦点誤差信号が各層毎に検出される。実施例の3層ディスクでは3つのS字焦点誤差信号が検出され、この信号を観測することで他の層への焦点移動が可能となる。

多層ディスクでは、反射率および透過率を調整するため各層の記録膜の組成や膜構造などが異なる場合がある。その場合、多層ディスクの各層の光感度は異なり、反射光における雑音や同一の光強度に対する再生耐力（再生光耐性）が異なる。そのため、多層ディスクは層ごとに適正な再生パワーが異なる場合がある。上述より、レーザが集光している層から異なる層へ焦点移動した際に、再生パワーの違いにより目的の層および目的の層までに通過する層の既記録領域の誤記録或いは誤消去があり記録情報の劣化が発生する可能性がある。上記した記録情報の劣化を防ぐため、本実施例では焦点移動をする際のレーザの発光パワーとして、アクセスパワーを用いる。

図４に焦点移動時におけるアクセスパワーの設定に関する一実施例をフローチャートで示す。なお、本実施例に直接関与しない要素に関しては記載を省略した。

４０１において発光パワーがアクセスパワーであるか判定し、４０２においてアクセスパワーでなければ発光パワーをアクセスパワーに設定する。４０３において対物レンズ２０７が異なる層へ焦点移動するための駆動信号を得る。４０４において、目的の記録層へフォーカス引き込みを行い、４０５において合焦している層が目的の記録層であるかを判定する。目的の記録層でなければ、発光パワーはアクセスパワーの設定のまま変更せず、再び４０４において目的の記録層へフォーカス引き込みを行う。目的の記録層へ焦点移動が完了した後に、４０６において発光パワーをアクセスパワーから再生パワーに設定する。さらに焦点移動を行う場合、上記した４０１から４０６の動作を繰り返す。

なお、レーザドライバ２０３の発光パワーをアクセスパワーに設定するタイミングおよびアクセスパワーから再生パワーまたは記録パワーに設定するタイミングはこれに限らず、前述の切り替えタイミングでもよい。

また、本実施例では、対物レンズ２０７の駆動に関係なく、記録時および再生時以外で発光する場合はレーザダイオード２０３の発光パワーをアクセスパワーで発光することにより達成してもよい。上記したように多層ディスクの各層の光感度は異なるため、反射光における雑音や同一の光強度に対する再生耐力が異なる。そのため、多層ディスクは層ごとに適正な再生パワーが異なる場合がある。本実施例では、記録時および再生時以外は各層ごとに異なる光強度の再生パワーではなく、各層で共通の光強度となるアクセスパワーを用いることで、焦点ずれや焦点移動の際のデータ劣化を防ぐ。

図５に本発明で使用するアクセスパワーと再生パワーおよびアクセスパワーと記録パワーの設定に関する一実施例をフローチャートで示す。なお、本実施例に直接関与しない要素に関しては記載を省略した。５０１において再生処理と記録処理によって分岐を行い、再生処理の場合には、５０２において再生開始アドレスを読み込み、５０３においてレーザドライバ２０３の発光パワーをレーザ光が集光している層の再生パワーに設定する。データ再生終了した後、５０５において再生終了アドレスを読み込み、５０６においてレーザドライバ２０３の発光パワーをアクセスパワーに設定して処理を終了する。また記録時の動作も同様にして、５０１において記録処理に分岐を行い、５０７において記録開始アドレスを読み込み、５０８においてレーザドライバ２０３の発光パワーをレーザ光が集光している層の記録パワーに設定する。データ記録終了した後、５１０において記録終了アドレスを読み込み、５０６においてレーザドライバ２０３の発光パワーをアクセスパワーに設定して処理を終了する。さらにデータの再生および記録を行う場合、上記した５０１から５１０動作を繰り返す。

次に、本発明に従う光ディスクの一実施例を説明する。

光ディスク２０８はデータ領域と中心孔との間の領域に再生専用トラックがディスク製造段階で形成されている。この再生専用トラックには光ディスク２０８のディスク情報が記録されている。このディスク情報には、発光パワーに関する情報として、再生パワーや記録パワーも含まれている。本実施例では、再生パワー、記録パワー、およびアクセスパワーの3種類のパワー情報をディスク情報に含ませてＡＤＩＰ（Address in pre-groove）としてウォブル部に記録する。

なお、ここではディスク製造時に推奨パワーを含むディスク情報をウォブル部に記録する例を説明したが、ディスク製造後に情報を追加できるBCA（Burst Cutting Area）部に記録してもよい。また、ディスク情報はユーザデータ領域以外の領域に記録マークによる再生信号として記録するか、もしくは記録ピットによる再生信号として記録してもよい。さらにディスク情報は、記録を行う当該層にそれぞれ記録してもよいし、また一つの層に全層の情報を記録してもよいし、もしくは全層に全層の情報を記録してもよい。

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・置換をすることが可能である。

１０１…Ｌ０の記録パワー、１０２…Ｌ１の記録パワー、１０３…Ｌ２の記録パワー、１０４…アクセスパワー、１０５…Ｌ０の再生パワー、１０６…Ｌ１の再生パワー、１０７…Ｌ２の再生パワー、２０１…マイコン、２０２…レーザドライバ、２０３…レーザダイオード、２０４…ビームスプリッタ、２０５…パワーモニタ、２０６…１／４波長板、２０７…対物レンズ、２０８…光ディスク、２０９…偏光ビームスプリッタ、２１０…ディテクタ、２１１…波形等化器、２１２…信号処理器、２１３…光ピックアップ

Claims (11)

1. レーザ光を用いて複数の記録層を有する光ディスクから情報を再生する光ディスク装置において、
   レーザダイオードと、
   前記レーザダイオードを発光するための電流を供給する電流供給手段と、
   前記電流供給手段が前記レーザダイオードに供給する電流量を制御することで前記レーザダイオードの発光パワーを制御する発光制御手段と、
   を備え、
   前記発光制御手段は、
   ある領域の再生処理から別領域の記録処理への移行処理、
   ある領域の記録処理から別領域の再生処理への移行処理、
   ある領域の再生処理から別領域の再生処理への移行処理、
   ある領域の記録処理から別領域の記録処理への移行処理、
   の少なくとも一つの移行処理における前記レーザダイオードの発光パワーを各層の中で最も再生光耐性の低い層の再生に用いる発光パワー以下に設定することを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１に記載の光ディスク装置であって、
   前記少なくとも一つの移行処理において、レーザ光の焦点が、光ディスクの層間移動を伴うことを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項２に記載の光ディスク装置であって、
   前記発光制御手段が前記少なくとも一つの移行処理完了後に、当該記録層の再生用または記録用の発光パワーに設定することを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項１に記載の光ディスク装置であって、
   前記発光制御手段が、前記少なくとも一つの移行処理における前記レーザダイオードの発光パワーを焦点誤差信号が生成しうる発光パワー以上に設定することを特徴とする光ディスク装置。
5. 請求項１に記載の光ディスク装置であって、
   前記光ディスクが２層以上の記録層を備える多層光ディスクであるとき、記録層の中で最も再生光耐性の低い記録層において、前記発光制御手段が前記少なくとも一つの移行処理における前記レーザダイオードの発光パワーを所定回数繰り返し再生した場合に所定の再生品質基準を満たす発光パワーに設定することを特徴とする光ディスク装置。
6. 請求項１に記載の光ディスク装置であって、
   各層で同一の発光パワーにてレーザ光を照射し、その反射光から得られる信号により、前記少なくとも一つの移行処理における前記レーザダイオードの発光パワーを設定することを特徴とする光ディスク装置。
7. レーザ光の照射により情報が記録または再生される複数の記録層を有する光ディスクにおいて、
   ディスクに関する情報が予め記録されているディスク情報領域を備え、
   前記ディスク情報領域に、
   ある領域の再生処理から別領域の記録処理への移行処理、
   ある領域の記録処理から別領域の再生処理への移行処理、
   ある領域の再生処理から別領域の再生処理への移行処理、
   ある領域の記録処理から別領域の記録処理への移行処理、
   の少なくとも一つの移行処理において設定する発光パワーの情報が記録されており、
   前記設定する発光パワーは各層の中で最も再生光耐性の低い層の再生に用いる発光パワー以下であることを特徴とする光ディスク。
8. 複数の記録層を有する光ディスクに対しレーザ光を発光して情報の記録または再生を行なう光ディスク装置であって、
   レーザ光を発光するレーザ光源と、
   前記レーザ光源から発光したレーザ光を光ディスクの記録層に集光させる対物レンズと、
   前記光ディスクで反射した前記レーザ光を受光する光検出器と、
   前記レーザ光源がレーザ光を発光する発光パワーを制御する発光制御手段とを備え、
   前記光ディスクのひとつの領域にレーザ光を集光し、当該領域における情報の記録または再生に適した発光パワーで前記レーザ光源がレーザ光を発光している第１の状態から、前記光ディスクの当該領域とは異なる他の領域にレーザ光を集光し、当該他の領域における情報の記録または再生に適した発光パワーで前記レーザ光源がレーザ光を発光している第２の状態に遷移する場合に、前記発光制御手段は、前記第１の状態から前記第２の状態に遷移する間に前記レーザ光源が発光するレーザ光の発光パワーを、各記録層の中で最も再生光耐性の低い記録層の再生に適した発光パワー以下に設定することを特徴とする光ディスク装置。
9. 複数の記録層を有する光ディスクに対しレーザ光を発光して情報の記録または再生を行なう光ディスク装置であって、
   レーザ光を発光するレーザ光源と、
   前記レーザ光源から発光したレーザ光を光ディスクの記録層に集光させる対物レンズと、
   前記光ディスクで反射した前記レーザ光を受光する光検出器と、
   前記レーザ光源がレーザ光を発光する発光パワーを制御する発光制御手段とを備え、
   前記発光制御手段は、
   レーザ光の集光位置が前記光ディスクのひとつの領域から他の領域へと移動を開始する際、前記レーザ光源がレーザ光を発光する発光パワーを前記ひとつの領域の再生または記録に適したパワーから当該移動に適した発光パワーへと切り替えて設定し、
   レーザ光の集光位置が前記ひとつの領域から前記他の領域へ移動している間は、前記レーザ光源がレーザ光を発光する発光パワーを前記移動に適した発光パワーに設定し、
   レーザ光の集光位置が前記他の領域に移動した後、前記レーザ光源がレーザ光を発光する発光パワーを前記移動に適した発光パワーから前記他の領域の再生または記録に適した発光パワーへと切り替えて設定する様、前記レーザ光源を制御し、
   前記移動に適した発光パワーは各記録層の中で最も再生光耐性の低い記録層の再生に適した発光パワー以下であることを特徴とする光ディスク装置。
10. 複数の記録層を有する光ディスクに対しレーザ光を発光して情報の再生を行なう再生方法であって、
    光ディスクに対しレーザ光源がレーザ光を発光する第１のステップと、
    レーザ光の集光位置が前記光ディスクのひとつの領域から他の領域へと移動を開始する際、前記第１のステップで前記レーザ光源がレーザ光を発光する発光パワーを前記ひとつの領域の再生または記録に適したパワーから当該移動に適した発光パワーへと切り替えて設定する第２のステップと、
    レーザ光の集光位置が前記ひとつの領域から前記他の領域へ移動している間は、前記レーザ光源がレーザ光を発光する発光パワーを前記第２のステップで設定した前記移動に適した発光パワーに設定する第３のステップと、
    レーザ光の集光位置が前記他の領域に移動した後、前記レーザ光源がレーザ光を発光する発光パワーを前記第３のステップで設定した前記移動に適した発光パワーから前記他の領域の再生または記録に適した発光パワーへと切り替えて設定する第４のステップとを備え、
    前記移動に適した発光パワーは各記録層の中で最も再生光耐性の低い記録層の再生に適した発光パワー以下であることを特徴とする再生方法。
11. 請求項１０に記載の再生方法であって、
    前記第２から第４のステップでレーザ光の集光位置が前記ひとつの領域から前記他の領域へ移動するプロセスにおいて、レーザ光の集光位置が前記光ディスクにおけるひとつの層から他の層へ移動する処理を含むことを特徴とする再生方法。

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