説明

光ディスク装置およびスピンドル制御方法

【課題】複数の記録面を有し、記録面の数に対応した、異なる記録密度を持つ多層光ディスクに情報を記録または再生する光ディスク装置において、挿入した媒体に適したスピンドルモータ回転速度の制御時間を短縮する。
【解決手段】光ディスク挿入後のフォーカスエラー信号に基づく層数判別により判明した層数に応じて、BCAの管理情報を読み込むよりも前にスピンドルモータの回転速度をあらかじめ最適な値に設定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は複数の記録面を有し、記録面の数により異なる記録密度を持つ多層光ディスクについて、層数に応じて異なるスピンドル回転速度に制御する処理に係り、当該多層光ディスクに情報を記録または再生する光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【0002】
光ディスクのディスク回転数の制御はディスクを回転させるスピンドルモータ駆動回路から得られるFG信号に基づいて制御を行うFG制御モードと、ディスク上に所定の長さの周期でWobbleして形成されたトラックを再生することにより得られるWobble信号に基づいて制御を行うWobble制御モードを有している。FG制御モードはディスクからの再生信号が得られない状態等で用いられ、ディスク再生開始時に概略所定の回転速度になるように制御を行う場合に用いられる。FG制御モードでディスクからWobble信号が再生可能な回転速度になった時点でWobble制御モードに切り替えることにより、ディスクから再生されるWobble信号が所定の周波数になるように高精度の制御を行い、所定の転送速度での記録或いは再生を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2002−93034号公報
【特許文献2】特開2009−193618号公報
【特許文献3】特開2006−309809号公報
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】Proc. of SPIE Vol.6282 628212、1−8、"High-dencity multilayer optical disc storage"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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の増加に伴い、光ディスクではレーザの短波長化によりCDからDVD、DVDからBDへと大容量化が進められてきた。近年では地上ディジタル放送が開始され、高精細な動画を長時間記録するなどのため、更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を多層化する方法があり、既にDVDやBDでは二層ディスクが実用化されているが、更なる大容量化を目的としてBDの三層や四層以上の多層ディスクの標準化が予想される。また、多層化と共に線記録密度を高めることにより、記録面あたりの記録容量を大きくし、多層化と高密度化を併せることで従来の二層ディスクの倍或いはそれ以上の容量を有する光ディスクが学会等で提案されている(非特許文献1)。
【0006】
通常の線記録密度のディスクと線記録密度を高めた光ディスクでは光ディスク上に形成されたトラックのWobble周期の長さが異なる。このため、Wobble制御モードでディスクから再生されるWobble信号が所定の周波数になるように制御を行った場合には、通常の線記録密度の光ディスクと線記録密度を高めた光ディスクでは線速度が異なる。例えば現在製品化されているBDでは記録層当たりの記録容量が25GBであるのに対して、記録層当たりの記録容量を33GBに高密度化した光ディスクでは同じ半径位置での回転速度が25/33=0.76倍となり、20%以上回転速度が低くなる。このため、光ディスクの記録密度を判別する方法として、例えば図6に示す光ディスク内周部に形成されたBCA(Burst Cutting Area)に記録された情報により判別する方法を用いた場合、25GB或いは33GBの記録密度に対応した回転速度とした状態でBCAを再生し、別の記録密度の光ディスクと判別した場合にはディスクの記録密度に対応した回転速度に変更する必要がある。
【0007】
光ディスクの記録密度の判別をBCAにより行う場合のスピンドル制御処理を図7に示す。
【0008】
図7において、光ディスクが挿入されると(S701)、挿入された光ディスクがCD、DVD、或いはBDかの判別を行う(S702)。この判別の方法としては、例えば特許文献3のように、各ディスク種類に対応したレーザを発光した状態で対物レンズを光ディスクに対して近づけたとき、或いは遠ざけたときに得られるフォーカス誤差量や反射光量を示す信号の振幅による判別方法が用いられる。ディスク種類による分岐処理(S703)により、CD或いはDVDと判別した場合には、CD或いはDVDに対応したスピンドル制御処理を行う(S704)。BDと判別した場合には目標回転速度Ntを通常密度に対応した回転速度N25に設定する(S705)。次に、スピンドル制御モードをFG制御モードとして(S706)、スピンドル制御を開始し、光ディスクを回転させる(S707)。次にフォーカス引き込みを行い、所定の記録層に光スポットが集光するようにフォーカス制御を開始する(S708)。集光された光スポットを光ディスク内周部に形成されたBCA部に移動させ、BCAを再生する(S709)。BCAを再生して得られたディスク固有の情報により挿入された光ディスクの記録密度を判別し(S710)、光ディスクの記録容量が33GBの場合には目標回転速度Ntを高密度に対応した回転速度N33に設定を変更する(S711)。光ディスクの回転速度を監視し(S712)、例えば目標の回転数に対して10%以内となり、Wobble信号が再生可能な回転速度になった時点でWobble制御モードに切り替える(S713)。以上の処理により、ディスクの種類、記録密度に対応したスピンドル制御が行われる。
【0009】
上記の処理では高密度のBDが挿入されたときに目標回転速度を変更する必要が生じる。ステップS705での目標回転数を高密度に対応した設定(Nt=N33)とした場合には、通常の密度のBDが挿入されたときに目標回転速度を変更する必要が生じる。
【0010】
また、特許文献2のように再生したWobble信号の周波数によりディスクの種類を判別する方法においても、一旦FG制御モードで通常或いは高密度のディスクに対応した回転速度とした状態でWobble信号の周波数を検出し、別の密度のディスクと判別した場合にはディスクの記録密度に対応した回転速度に変更する必要がある。
【0011】
いずれの場合も、挿入された光ディスクの密度に対応した回転速度になるまで時間がかかることになる。特に、ノートパソコンに搭載される薄型の光ディスク装置のスピンドルモータのトルクは小さいため、この回転速度の変更に時間がかかることになる。このため、光ディスク装置にディスクをセットしてから記録或いは再生が可能になるまでのセットアップ時間が長くなってしまう。
【0012】
本発明は異なる記録密度を有する多層光ディスクにおいても回転速度の変更を少なくし、セットアップ時間を短縮することが可能な光ディスク装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記課題を改善するため、本発明では一例として特許請求の範囲に記載の構成を用いる。
【発明の効果】
【0014】
本発明による多層光ディスク記録再生方法によれば、複数の記録面を有し、記録面の数により異なる記録密度を持つ多層光ディスクにおいて、スピンドル制御開始時の回転速度を記録密度に対応した設定とすることにより、回転速度の変更を行う必要がなく、セットアップ時間を短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態になる光ディスク装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明に係る光ディスク装置における層数に応じたスピンドル制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図3】本発明に係る光ディスク装置における焦点位置走査時の表面から各記録層に対するフォーカスエラー信号を示した説明図である。
【図4】本発明に係る光ディスク装置において層数判別と光ディスクの種類判別を同一領域で行う際の層数に応じたスピンドル制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図5】本発明に係る光ディスク装置における焦点位置走査時の表面から各記録層に対するプルインエラー信号を示した説明図である。
【図6】光ディスクにおけるBCAの記録形態を示す図である。
【図7】光ディスクの記録密度の判別をBCAにより行う場合のスピンドル制御の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態を、実施例における図面を参照しながら説明する。
【実施例1】
【0017】
図1は、実施例において光ディスク200に情報の記録又は再生を行う光ディスク装置の全体のブロック図である。この光ディスク200はレーザ光の入射側表面が透明な保護層で覆われている。また、光ディスク200はその記録層の層数に対応して決まった記録密度をもつ。
この光ディスク装置において、201は光ピックアップ、202はレーザ光源、203はコリメートレンズ、204は偏光ビームスプリッタ、205は1/4波長板、206は全反射ミラー、207は対物レンズ、208はアクチュエータ、209は球面収差補正素子、210はシリンドリカルレンズ、211は集光レンズ、212は光検出器、213はスピンドルモータ、214はスレッドモータ、221はスピンドルモータ駆動回路、222はアクチュエータ駆動回路、223はスレッドモータ駆動回路、224は球面収差補正素子駆動回路、225は再生信号生成回路、226はWobble信号生成回路、227はサーボ信号生成回路、228はレーザ駆動回路、229はシステム制御回路をそれぞれ示している。
【0018】
上記光ピックアップ201の構成によれば、上記レーザ光源202から放射された光束は、コリメートレンズ203で平行光束に変換され、偏光ビームスプリッタ204を透過し、1/4波長板205で円偏光に変換される。この円偏光は球面収差補正素子209により所定の球面収差が付加された後、全反射ミラー206上で反射され、対物レンズ207に導かれる。この対物レンズ207は、入射した光束に対応して光ディスク200の情報記録層に光スポットを形成する。
【0019】
一方、光ディスク200からの反射光束は、再び対物レンズ207、全反射ミラー206、球面収差補正素子209、1/4波長板205を通過し、偏光ビームスプリッタ204において反射される。そして、この反射光束がシリンドリカルレンズ210を通過し、集光レンズ211よって光検出器212に集光される。
【0020】
光検出器212から出力される電気信号は再生信号生成回路225、Wobble信号生成回路226、サーボ信号生成回路227に供給される。再生信号生成回路225では、光ディスク200に記録された再生情報信号が得られ、Wobble信号生成回路226では光ディスクのWobbleされたトラックに対応したWobble信号が生成され、サーボ信号生成回路226では、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号、ディスク200からの反射光量に対応したプルインエラー信号などの各種サーボ信号が生成され、システム制御回路229に出力される。
【0021】
システム制御回路229は、この光ディスク装置全体を制御する機能を備えている。すなわち、スピンドルモータ駆動回路221を介してスピンドルモータ213に装着された光ディスク200の回転制御を行い、アクチュエータ駆動回路222を介して対物レンズ207を搭載したアクチュエータ208を駆動することによりフォーカスやトラッキングなどのサーボ制御を行い、スレッドモータ駆動回路223を介してスレッドモータ214を駆動することにより光ピックアップ201のディスク半径方向の移送を制御し、さらに、球面収差補正素子駆動回路224を介して光ピックアップ201の球面収差の検出及び補正を行う。
【0022】
また、システム制御回路229は、回路内にディスクの層数に応じたスピンドルモータ回転速度のテーブルを内部に記憶している。ディスク層数判別時にはスピンドルモータ駆動回路221にテーブルに応じた駆動信号を送り、スピンドルモータ213を制御する。
【0023】
システム制御回路229は光ディスク200の情報記録層に集光する光スポットの光量が所定の光量となるように、レーザ駆動回路226を介してレーザ光源202を駆動する。
【0024】
図2は本実施例における光ディスク装置のシステム制御回路229による処理の流れの一例を示したものである。
【0025】
同図のステップS201にて光ディスク200が光ディスク装置に挿入され、ステップS202において、CD、DVD、或いはBDかの判別を行う。ディスク種類による分岐処理(S203)により、CD或いはDVDと判別した場合には、CD或いはDVDに対応したスピンドル制御処理を行う(S204)。BDと判別した場合にはステッピングモータ214を駆動することにより、層数判別及びフォーカス引き込みを行うための半径位置にピックアップ201を移動させる(S205)。ステップS206ではBDに対応したレーザを発光した状態で対物レンズ208を光ディスク200に対して垂直方向に移動させることにより得られたフォーカスエラー信号を基に挿入した光ディスク200の層数を判別する。
【0026】
図3に記録層が4層ある光ディスクを用いた際に検出されるフォーカスエラー信号の例を示す。対物レンズ207をディスク面に垂直な方向に移動させることによりレーザ光の焦点位置を走査することにより一般的にS字波形とよばれるフォーカスエラー信号が得られる。当該S字波形は光ディスクの有する記録層の数だけ検出されると考えられるので、このS字の数から挿入した光ディスク200の記録層の数を判別する。
【0027】
そして、ステップS207ではステップS206で判別した光ディスク200の層数に応じたスピンドルモータの目標回転速度Ntが、システム制御回路229に予め用意されたディスク回転速度テーブルに基づいて決定される。次に、スピンドル制御モードをFG制御モードとして(S208)、スピンドル制御を開始し、光ディスクを回転させる(S209)。次にフォーカス引き込みを行い、所定の記録層に光スポットが集光するようにフォーカス制御を開始する(S210)。光ディスク200の回転速度を監視し(S211)、例えば目標の回転数に対して10%以内となり、Wobble信号が再生可能な回転速度になった時点でWobble制御モードに切り替える(S212)。以上の処理により、ディスクの種類、記録密度に対応したスピンドル制御が行われる。
【0028】
上記の処理ではスピンドル制御開始前に予め層数判別処理S207で判別した層数、すなわち記録密度に応じた目標回転速度Ntを設定するため、図7のステップS711の目標回転数を変更する必要がない。
【0029】
ここで、上記ステップS205において移動するフォーカス引き込みを行う半径位置とは、挿入する光ディスク200の種類によらず、常に同じ半径位置において引き込むようにしてもよい。
【0030】
ここで、実施例1において、ステップS202の光ディスク200の種類判別処理は光ディスクの層数判別と同時に行ってもよい。この場合の、システム制御回路229による処理を実施例2として図4に示す。
【0031】
図4において、ステップS401で光ディスク200が挿入され、ステップS402でディスクの種類の判別、層数の判別及びフォーカス引き込みを行う半径位置にピックアップ201を移動する。ステップS403でBDに対応したレーザを発光する。次に対物レンズ208を光ディスク200に対して垂直方向に移動させ(S404)、得られたプルインエラー信号の振幅を所定の判定レベルVBDと比較する(S405)。プルインエラー信号が判定レベルVBD以上の場合(Yes)には、プルインエラー信号が判定レベルVBDを超えた回数に基づいて挿入した光ディスク200の層数を判別する(S406)。そして、ステップS407ではステップS406で判別した光ディスク200の層数に応じた目標回転速度Ntが、システム制御回路229に予め用意されたスピンドルモータ回転速度テーブルに基づいて決定される。次に、スピンドル制御モードをFG制御モードとして(S408)、スピンドル制御を開始し、光ディスクを回転させる(S409)。次にフォーカス引き込みを行い、所定の記録層に光スポットが集光するようにフォーカス制御を開始する(S410)。光ディスク200の回転速度を監視し(S411)、例えば目標の回転数に対して10%以内となり、Wobble信号が再生可能な回転速度になった時点でWobble制御モードに切り替える(412)。
【0032】
ステップS405において、プルインエラー信号が判定レベルVBD以下の場合(No)には、BDに対応したレーザを消光し、DVDに対応したレーザを発光する(S413)。次に対物レンズ208を光ディスク200に対して垂直方向に移動させ(S414)、得られたプルインエラー信号の振幅を所定の判定レベルVDVDと比較する(S415)。プルインエラー信号が判定レベルVDVD以上の場合(Yes)には、DVDに対応したスピンドル制御処理を行う(S416)。
【0033】
ステップS415において、プルインエラー信号が判定レベルVDVD以下の場合(No)には、DVDに対応したレーザを消光し、CDに対応したレーザを発光する(S417)。次に対物レンズ208を光ディスク200に対して垂直方向に移動させ(S418)、得られたプルインエラー信号の振幅を所定の判定レベルVCDと比較する(S419)。プルインエラー信号が判定レベルVCD以上の場合(Yes)には、CDに対応したスピンドル制御処理を行う(S420)。
【0034】
ステップS419において、プルインエラー信号が判定レベルVCD以下の場合(No)には、非対応の光ディスク、もしくは光ディスクなしと判別される。
【実施例2】
【0035】
本実施例では、実施例1における光ディスク200の層数判別処理のステップS206において、層数判別の手段にフォーカスエラー信号ではなく、光検出器214で受光する総光量であるプルインエラー信号を用いる。本実施例における光ディスク200は実施例1と同じ構成であるものとする。
【0036】
各記録層からの反射光量は対物レンズ207が合焦点近傍に位置するときに大きくなることから、ステップS404においてフォーカス方向に対物レンズ207を移動させた際、図5で示すように対物レンズ207が各記録層の合焦点近傍に位置するタイミングで部プルインエラー信号の振幅が大きくなり、凸型波形として検出される。
【0037】
図5は例として記録層が4層ある光ディスクを用いた際に検出されるプルインエラー信号を示した。当該凸型波形は光ディスクの有する記録層の数だけ検出されると考えられ、これを所定の判定レベルVBDを超えた回数から挿入した光ディスク200の記録層の数を判別する。
【0038】
また、本実施例ではBD、DVD、CDの順で対応するレーザを発光してディスク種類を判別するようにしたが、他の順で行ってもよい。
【0039】
上記2つの実施例では、フォーカスエラー信号、プルインエラー信号を用いる方法を示したが、この2つの信号を共に使うことでさらに精度をあげることができる。また、前記2つの信号以外の層数を判別できる信号を用いてもよい。また、本実施例では記録層におけるフォーカスエラー信号、プルインエラー信号を用いて層数を判別するようにしたが、ディスクの表面において検出されるフォーカスエラー信号、プルインエラー信号も含めて層数を判別するようにしてもよい。
【0040】
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。
【符号の説明】
【0041】
200…光ディスク、201…光ピックアップ、202…レーザ光源、203…コリメートレンズ、204…偏光ビームスプリッタ、205…1/4波長板、206…全反射ミラー、207…対物レンズ、208…アクチュエータ、209…球面収差補正素子、210…シリンドリカルレンズ、211…
集光レンズ、212…光検出器、213…スピンドルモータ、214…スレッドモータ、221…スピンドルモータ駆動回路、222…アクチュエータ駆動回路、223…スレッドモータ駆動回路、224…球面収差補正素子駆動回路、225…再生信号生成回路、226…Wobble信号生成回路、227…サーボ信号生成回路、228…レーザ駆動回路、229…システム制御回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の記録面を有し、記録面の数により異なる記録密度を持つ多層光ディスクに対して情報の記録または再生を行う光ディスク装置において、前記多層光ディスクを回転させるスピンドルモータと、前記スピンドルモータの回転速度を制御する回転速度制御手段と、レーザ光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータに駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、前記駆動信号出力手段を制御する制御手段と、ディスク上の光スポットの反射光を受光するフォトディテクタを備え、光ディスク挿入後の層数判別により判明した層数に応じて、前記スピンドルモータの回転速度を設定することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項2】
請求項1に記載の光ディスク装置において、前記光ディスク挿入後の層数判別とは、フォーカスエラー信号に基づいて全層数を判別することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項3】
請求項1に記載の光ディスク装置において、前記光ディスク挿入後の層数判別とは、プルインエラー信号に基づいて全層数を判別することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項4】
請求項1に記載の光ディスク装置において、前記光ディスクの層数判別と種類判別を同一半径位置で行うことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項5】
請求項1に記載の光ディスク装置において、光ディスクの層数に応じた前記スピンドルモータの回転速度を予め用意されたスピンドルモータ回転速度テーブルに基づいて決定することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項6】
請求項1に記載の光ディスク装置において、挿入された光ディスクを回転させる前に、レーザを発光させた状態でフォーカス方向へスイープさせることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項7】
複数の記録面を有する多層光ディスクに対して情報の記録または再生を行う光ディスク装置であって、前記多層光ディスクを回転させるスピンドルモータと、レーザ光源と、前記レーザ光源より発光されるレーザ光を集光する対物レンズと前記対物レンズを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータに駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、前記駆動信号出力手段を制御する制御手段と、ディスク上の光スポットの反射光を受光するフォトディテクタを備え、光ディスクを回転させない状態で、前記レーザ光を発光させながら、前記アクチュエータにより前記対物レンズをフォーカス方向へ駆動させた後、前記スピンドルモータを、前記多層光ディスクの記録面の層数に応じて設定される回転速度で、回転させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項8】
複数の記録面を有する多層光ディスクに対して情報の記録または再生を行う光ディスク装置のスピンドル制御方法であって、
複数の記録面を有し、記録面の数により異なる記録密度を持つ多層光ディスクを回転させるスピンドルモータと、前記スピンドルモータの回転速度を制御する制御手段と、レーザ光源と、前記レーザ光源より発光されるレーザ光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータに駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、前記駆動信号出力手段を制御する制御手段と、前記多層ディスク上の光スポットの反射光を受光するフォトディテクタを備えた光ディスク装置において、前記多層光ディスクを回転させない状態で、前記レーザ光を発光させながら、前記アクチュエータにより前記対物レンズをフォーカス方向へ駆動させた後、前記スピンドルモータを、前記多層光ディスクの記録面の層数に応じて設定される回転速度で、回転させることを特徴とするスピンドル制御方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公開番号】特開2012−38382(P2012−38382A)
【公開日】平成24年2月23日(2012.2.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−176914(P2010−176914)
【出願日】平成22年8月6日(2010.8.6)
【出願人】(501009849)株式会社日立エルジーデータストレージ (646)
【出願人】(509189444)日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 (998)
【Fターム(参考)】