説明

光ディスク装置及びその制御方法

【課題】光ピックアップの光学部品の透過率が変化しても、レーザダイオードの寿命短縮や消費電力の増大等せずにレーザノイズ低減効果を得ることを可能とする。
【解決手段】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、レーザ光を出射するレーザダイオードと、前記レーザダイオードを駆動するレーザドライバと、前記レーザダイオードから出射する第一のパワーをモニタする手段と、光ディスクに照射される第二のパワーをモニタする手段と、前記第一のパワーを減衰するアッテネータと、を備え、前記第一のパワーと前記第二のパワーの比によって前記アッテネータの光減衰率を変化させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レーザダイオードのレーザノイズを低減して記録又は再生を行う光ディスク装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、ディジタルバーサタイルディスク(以降、DVDと称す)は、大容量のディジタル情報が記録可能な高密度光ディスクとして注目されている。しかし情報の大容量化に伴い、より高密度の光ディスクの実現が求められている。ここで、DVDよりも高密度な記録を達成するには、記録層上にDVDよりも小さなマークを記録する必要があり、その為には光源の波長を短く、対物レンズの開口数(以降、NAと称す)を大きくすることが必要となる。例えば、DVDでは光源に波長660nmのレーザを用い、対物レンズにNA0.6のレンズを用いているが、光源として波長405nmの青色レーザを用い、NA0.85の対物レンズを用いることで、DVDの約5倍の記録容量が達成できるブルーレイディスク(以降、BDと称す)等が開発されている。さらに、近年の青色レーザの高出力化により、1層の記録層を持ついわゆる1層ディスクよりもさらに高い記録容量を得るために、複数の記録層を持つ多層ディスクの開発も行われている。例えば、2層の記録層を持つディスクが実現されれば、記憶容量はDVDの約10倍になる。しかし、従来の高密度光ディスク装置においては、再生時の各種ストレスマージンがDVDに比べ厳しいため、光源である青色レーザの量子化雑音(量子化雑音:レーザダイオード発光時に発生するノイズ)の影響が大きくなっている。 このように高密度記録が進むにつれてレーザダイオード発光時に発生する量子化雑音の影響が大きくなっており、これを解決するためにアッテネータを用いることが提案されている。ここで、アッテネータとは、レーザダイオードから出射された光のレーザパワー(レーザパワー:単位時間あたりのエネルギーを指し、単位はW)を減衰させる素子であって具体例としてはNDフィルタ、液晶素子、回折格子を用いたものがある。
【0003】
アッテネータのように光強度を減衰させる素子を用いる例としては特許文献1、特許文献2が挙げられる。
【0004】
特許文献1では、光減衰率を可変できる光学素子をレーザダイオードと光ディスクの間に配置し、この光減衰率を光ディスクの種類に応じて変化させている。これにより、光ディスクの種類が変化しても、光源の出射パワーを量子化雑音が十分低くなる高パワーにしつつ、光ディスク記録面への照射パワーを記録層の劣化やデータの消去が起きない低パワーとして再生する光ディスク装置を実現している。
【0005】
特許文献2では、光減衰率を可変できる光学素子をレーザダイオードと光ディスクの間に配置し、低パワー動作時にのみ光を減衰させている。これにより、低パワー動作時では量子化雑音低減とディスク記録面破壊防止を図り、高パワー動作時はレーザの消費電力増加や寿命短縮を回避している。
【0006】
また、一般に光ディスクを再生する際には光ディスク面に照射されるレーザパワーを一定に保つ制御が行なわれるが、特許文献3では、レーザから出射された直後のレーザパワーを測定するモニタを設置することにより、レーザの出力を安定化させている。
【0007】
【特許文献1】特開2003−257072号公報 ((要約)、(0005)〜(0018))
【特許文献2】特開2004−199755号公報 ((要約)、(0014)、(0072)、(00073))
【特許文献3】特開2003−308623号公報 ((要約))
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上述したアッテネータを用いて量子化雑音の影響を回避する際の動作について簡単に以下説明する。
【0009】
量子化雑音の影響を回避するためにはレーザダイオードの出射パワーを高くしてS/N(Signal/Noise)比を良好にすることが考えられる。しかし、高出射パワーのまま再生動作をすると記録層の劣化やデータの消去を引き起こす。なぜなら、一般的に再生パワーは記録パワー等に比して低く、あまり出射パワーを高くすると再生動作にも関わらず記録パワーに達してしまうからである。そのため、まず高出射パワーにより良好なS/N比で発光し、その後レーザビームが光ディスク記録面に照射される前にアッテネータで光強度を減衰させれば、良好なS/N比のまま、記録層の劣化やデータの消去を引き起こすことなく再生動作を実現できる。
【0010】
しかし、このように高密度記録に対応すべくアッテネータを用いても、光ピックアップを構成する光学部品が有する個体ばらつきや温度特性は解消されていない。光ピックアップを構成する光学部品が個体ばらつきや温度特性を持つと、光ディスク記録面への照射パワーを一定に保ってもレーザダイオードの出射パワーを変化させる必要が生じる。
【0011】
その結果、十分なレーザノイズの低減が行えなかったり、光学部品の温度特性を出射パワーの変化で補償しようとしてレーザが過度に高出射パワーで発光し、レーザの寿命短縮や消費電力増大を引き起こしたりするという新たな課題が発生する。
【0012】
この点、特許文献1〜3はいずれもこの課題に対して考慮をしておらず、従って解決手段も開示されていない。
【0013】
そこで、本発明では光ピックアップの光学部品に個体ばらつきや温度特性が存在しても、レーザノイズを低減して良好な記録又は再生動作を実現可能な光ディスク装置及びその制御方法を提供することを第1の目的とする。
【0014】
また、前記のようにアッテネータの具体例としては、NDフィルタ、液晶素子、回折格子を用いたものがあるが、液晶素子を用いたアッテネータなどは制御電圧を印加してから減衰率が変化するまでに、例えば数十msから数百msの時間を要するものがある。そのため、記録動作から再生動作に移行する際、アッテネータの減衰率の増加が完了する前に再生動作を開始してしまうと、記録層の劣化やデータの消去を引き起こすこととなる。一方、再生動作から記録動作に移行する際、照射パワーを高くするためにアッテネータの減衰率を減少させるが、減衰率の減少が完了する前に記録動作を開始してしまうと、照射パワーが十分ではなく、適切な記録ができなくなる。さらに、照射パワー不足を補おうとして出射パワーを増加させてしまうと、レーザの寿命低下や消費電力の増大につながるという課題もある。
【0015】
この点、特許文献1〜3はいずれもこの課題に対して考慮をしておらず、従って解決手段の開示はない。
【0016】
そこで、本発明では、光減衰率の変化に時間を要する光ディスク装置においてもレーザノイズを低減して良好な記録又は再生動作を実現可能な光ディスク装置及びその制御方法を提供することを第2の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0017】
本発明では例えば以下の実施態様により前記課題を解決できるが、この実施態様に限られることはない。
【0018】
本発明の光ディスク装置は、レーザダイオードと第1のパワーモニタと第2のパワーモニタとアッテネータを具備するピックアップと、制御部を有する。本発明の一実施態様によれば、前記第1のパワーモニタは前記レーザダイオードと光ディスクの間に配置され、前記レーザダイオードから出射される第1のレーザパワーをモニタし、前記第2のパワーモニタは前記第1のパワーモニタと前記光ディスクの間に配置され、前記光ディスクに照射される第2のレーザパワーをモニタし、前記アッテネータは前記第1のパワーモニタと前記第2のパワーモニタの間に配置され、前記第1のレーザパワーを減衰する。
【0019】
また、他の実施態様によれば、本発明の制御方法は光ディスクに情報を記録または光ディスクから情報を再生する光ディスク装置の制御方法であって、レーザダイオードから照射されるレーザ光の第1のレーザパワーをアッテネータで第2のレーザパワーへ減衰してから前記光ディスクに照射し、前記第1のレーザパワーと、前記第2のレーザパワーを検出する。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、レーザノイズを低減して良好な記録又は再生動作を実現可能な光ディスク装置及びその制御方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
本明細書では、下記4種類のレーザパワーを区別して述べるため、それぞれ簡単に説明する。
【0022】
「出射パワー」は、レーザダイオードから出射後、光学部品通過前のレーザパワー、つまり光学部品により減衰される前のレーザパワーである。
【0023】
「照射パワー」は、レーザダイオードから出射され、光学部品を通過した後、光ディスクの記録面に照射されるレーザパワーである(光学部品を通過する際、一般的にレーザパワーは減衰するため、照射パワーは出射パワーより低くなる)。
【0024】
「再生パワー」は、一般的に光ディスクの種類や、2層以上の記録層を有する場合は記録層毎に規格で規定されているものであり、記録層の劣化やデータの消去を引き起こさずに情報を再生可能なレーザパワーである(記録層の劣化やデータの消去を引き起こさずに情報を再生するためには、照射パワーを再生パワーとほぼ同一にするように制御すればよい。一般的に、再生パワーは後述の記録パワーより低い)。
【0025】
「記録パワー」は、光ディスクに情報を記録する際に必要なレーザパワーであり、再生パワー同様、一般的に光ディスクの種類や、2層以上の記録層を有する場合は記録層毎に規格で規定されているものである(一般的に、記録パワーは再生パワーより高い)。
【0026】
以下本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
【実施例1】
【0027】
本実施例では、光ピックアップの光学系効率に応じてアッテネータの光減衰率を変化させる光ディスク装置の例について述べる。
【0028】
図1(a)は本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック構成図である。マイコン1は、レーザドライバ2に対し、記録、再生などの発光制御を行う。レーザドライバ2はレーザダイオード3を駆動する電流を出力し、レーザダイオード3はレーザドライバ2の出力に対応した発光波形で、例えば400nmの波長を有するレーザ光を出射する。パワーモニタ5、パワーモニタ8は、光の強さ等の情報を検出する検出器である。パワーモニタ5はビームスプリッタ4を介してレーザダイオード3の出射パワーを検出し、検出したパワーを電圧値に変換してマイコン1に出力する。アッテネータドライバ6は、アッテネータ7に対して制御電圧を出力し、光減衰率の制御を行う。パワーモニタ8は、ビームスプリッタ9を介して光ディスク12に照射するレーザ光の照射パワーを検出し、検出したパワーを電圧値に変換してマイコン1に出力する。ビームスプリッタ9を透過したレーザ光は、1/4波長板10にて偏光方向を変化させ、対物レンズ11によって光ディスク12の記録面上に集光する。光ディスク12に反射したレーザ光は1/4波長板10にて偏光方向を変化させ、偏光ビームスプリッタ13を介してフォトディテクタ14に集光する。フォトディテクタ14は、集光したレーザ光から光ディスク12に記録されている信号を読み出し、電流波形としてアンプ15に出力する。アンプ15は、フォトディテクタ14の出力電流波形を対応した電圧波形に変換し、波形等化器16に出力する。波形等化器16は、アンプ15によって出力された電圧波形を等化し、信号処理器17に出力する。信号処理器17は、波形等化器16によって出力された電圧波形に対し、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1に出力する。温度センサ18は、光ピックアップ内の温度を測定し、測定結果をマイコン1に出力する。マイコン1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。図1(a)の例では、点線で示した枠内のブロック2〜11、13〜15、18が光ピックアップに搭載されているものとする。図1(a)では、レーザダイオード3とパワーモニタ5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1に出力するレーザダイオードを用いても良い。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。
【0029】
図1(b)は図1(a)のマイコン1内部を拡大した例である。本実施例では、一例として図1(b)に示すようにマイコン1内部にアッテネータドライバ制御回路19及びレーザドライバ制御回路20を配置している。アッテネータドライバ制御回路19は、アッテネータ7を駆動すべくアッテネータドライバ6を制御するものであり、レーザドライバ制御回路20は、レーザダイオード3を駆動すべくレーザドライバ2を制御するものである。本実施例ではアッテネータドライバ制御回路19及びレーザドライバ制御回路20をハードウェアとして両方配置しているが、一方を備えたものを用いても良いし、従来のマイコンの構成のようにいずれも別回路として設けずソフトウェアとしてマイコンの機能としてもたせておいてもよい。マイコンの設計上、省スペースや制御が容易になる場合もあるからである。
【0030】
ここで、パワーモニタ5で検出した第1のパワーP1(=出射パワー)と、パワーモニタ8で検出した第2のパワーP2(=照射パワー)との比(=P2/P1)を「光学系効率」と定義する。
【0031】
また、「光学系効率」のなかでも、アッテネータの光減衰率を0%、すなわち透過率を100%としたときの比をαとし、「初期光学系効率」と定義する。初期光学系効率は、アッテネータを用いない場合の光ピックアップの透過率を表し、温度変化や個体ばらつきにより変化する。
【0032】
図2は、レーザダイオードの出射パワーに対するRIN(Relative Intensity Noise:相対強度雑音)の関係の例を示した図である。RINは出射パワーの平均値(直流成分)に対してレーザノイズを相対的に示した量である。
【0033】
図2に示すように、RINはレーザダイオードの出射パワーに依存して変化することが知られている。具体的には、図中のA以下の領域に示すように出射パワーが低い領域ではRINが高く、B以上の領域のように出射パワーが高くなるのに伴ってRINが低くなる。すなわち、レーザダイオードの出射パワーを高くすればS/N比(Signal/Noise比)を良好にすることが出来る。なお、レーザダイオードの出射パワーを低くするとS/N比が悪化し、これを防止するため出射パワーを高くするとレーザダイオードの寿命短縮や消費電力増大を引き起こすことから、レーザダイオードの出射パワーは例えばA以上、B以下というような一定の範囲内に保つことが望ましい。以降では、レーザノイズの指標としてRINを用いる。
【0034】
図3(a)は、本発明においてアッテネータの光減衰率ηを決定する際に用いる図であって、光減衰率ηと初期光学系効率αの関係を表したものである。図3(a)に示すように、本発明による光ディスク装置は、前記初期光学系効率に依存して光減衰率を決定し、変化させる。このような動作のためには、例えば工場出荷時に、光減衰率を図3(a)に示すような初期光学系効率の関数としてマイコン等に設定しておけばよい。工場出荷時に設定しておけば、ユーザ使用時に設定時間短縮・制御容易になることができるからである。
【0035】
図3(a)に示す関係の詳細について説明する。なお、(1)〜(3)を区別して表現しているのは、光学部品が温度特性を有し、ピックアップ周辺温度の変化によって初期光学系効率等が変化するためである。一例として図3(a)では、相対的にピックアップ周辺温度が(1)>(2)>(3)の順で高くなる場合を示している。まずは、光ディスク装置の光学部品が有する個体ばらつきを解決するための例として、(2)を例に以下説明し、その次に光学部品の温度特性も考慮した場合について(1)と(3)も用いて説明する。
【0036】
一般的に、光ディスク装置の再生動作中は照射パワー(=P2)が所定の再生パワーとほぼ一致するように、一定に制御される(APC制御:Auto Power Control制御)。そのため、光減衰率ηを決定する際にも照射パワーP2を一定の再生パワーとする。ここで、BDを例にとると一定の再生パワーは約0.3mWとなる。再生パワー(約0.3mW)が変化しなければP2も約0.3mWで一定となるように制御されるが、光ディスク装置が変われば、各光ディスク装置の光学部品毎に個体ばらつきが異なり、初期光学系効率αも異なる。そのため、各光ディスク装置によって、一定のP2(約0.3mW)を得るために必要なP1(=出射パワー)の値は異なる。つまり、図中Aのように初期光学系効率αが低い装置では一定のP2(約0.3mW)を得るのに必要なP1(=出射パワー)は高く、Bのように初期光学系効率αが高い装置では一定のP2(約0.3mW)を得るのに必要なP1は低い。
【0037】
ここで出射パワーとRINの関係を考慮すると、前述のように出射パワーをある程度高くしておかないと良好なS/N比は得られない。
【0038】
そのため、図中Aのように初期光学系効率αが低い装置では光減衰率ηを小さくする。なぜなら、Aでは一定のP2(約0.3mW)を得るのに必要なP1が高いため、レーザ出射後(アッテネータで減衰する前)、既にS/N比は良好である。ここで光減衰率ηを高く設定してしまうと、光ディスク装置はS/N比を良好に保つためにさらにP1を高くする必要が生じ、結果として出射パワー過多によるレーザダイオードの寿命短縮や消費電力増大を引き起こすからである。
【0039】
一方、図中Bのように初期光学系効率αが高い装置では光減衰率ηを大きくする。なぜなら、Bでは所望のP2を得るのに必要なP1が低いため、このままではレーザ出射後に良好なS/N比が得られない。そのため、光減衰率ηを大きくしておくことにより、P2は所定の値に保ちながらP1を高くすることができ、良好なS/N比が得られるからである。
【0040】
以上が(2)の関係の詳細についてである。このように、図3(a)の(2)のような関係をあらかじめ求めておけば、光ディスク装置の光学部品が個体ばらつきを有していてもこれらを考慮した減衰率を求めることが可能となる。
【0041】
続いて、個体ばらつきのみならず、光学部品が温度特性を有している場合でもこれを解決するための例として、図3(a)(1)、(3)を例に以下説明する。図3(a)(1)、(3)の関係も、ピックアップ周辺の温度が異なる以外、前記図3(a)(2)の関係と基本的に同様である。
【0042】
ここで、図3(b)はピックアップ周辺温度tと、初期光学系効率αの関係の一例を示した図であり、図3(c)はピックアップ周辺温度tと、光減衰率ηの関係の一例を示した図である。本実施例では、図3(b)のように、ピックアップ周辺温度tが上昇すれば、光学部品の特性によって光ディスク装置の初期光学系効率αも上昇する場合を述べる。このような温度特性を補償すべく、本実施例では図3(c)に示すようにピックアップ周辺温度tの上昇に伴い、光減衰率ηも高く制御する。前述のように、良好なS/N比を得るためには、初期光学系効率αが高い場合は光減衰率ηも高くする必要があるからである。
【0043】
図3(a)(1)は、ピックアップ周辺温度が(2)より高い場合の、初期光学系効率αと光減衰率ηの関係を表している。一方、図3(a)(3)はピックアップ周辺温度が(2)より低い場合の、αとηの関係を表す。同一の光学部品を有する光ディスク装置であっても、ピックアップ周辺の温度が変化した際にはαとηが変化することを、図中の丸印(4)〜(6)を用いて説明する。
【0044】
(4)の場合、(5)よりピックアップ周辺の温度が高いため、図3(b)の関係に基づいて、初期光学系効率αが高くなる。そのため、S/N比を良好にすべく、光減衰率ηも高くする必要があり、図中のようになる。(6)はこの逆の場合である。
【0045】
図3(a)の関係(1)や(3)、及び図3(b)(c)のような温度変化に応じた特性も、例えば工場出荷時に測定してマイコン等に設定しておけばよい。工場出荷時に設定しておけば、ユーザ使用時に設定時間短縮・制御容易になることができるからである。
【0046】
以上が図3(a)(1)、(3)の詳細についてである。このように、図3(a)の(1)、(3)、図3(b)、図3(c)のような関係をあらかじめ求めておけば、光ディスク装置の光学部品が個体ばらつきのみならず、温度特性を有していてもこれらを考慮した減衰率を求めることが可能となる。
【0047】
なお、ここでは光減衰率を連続的に変化させる例を示したが、初期光学系効率に対して離散的に変化させても良い。この場合、初期光学系効率に依存した光減衰率のテーブルをマイコン等に設定しておけば良い。マイコンの制御がより容易になるからである。
【0048】
以上のように、図3(a)のような関係があらかじめ各光ディスク装置のマイコン等に保存されていれば、各光ディスク装置で初期光学系効率αを測定した際、光減衰率ηを容易に求めることができる。これにより、各光ディスク装置の光学部品に個体ばらつきがあっても、各光ディスク装置においてそれぞれの初期光学系効率にあった光減衰率を容易に選択可能となる。これにより、個体ばらつきによらず、レーザの寿命短縮・消費電力増大回避と、良好なS/N比実現を容易に達成することができる。
【0049】
さらに、図3(a)の関係(1)や(3)、及び図3(b)(c)のような温度変化に応じた特性も各光ディスク装置のマイコン等に保存されていれば、温度特性によって初期光学系効率が変化した場合であっても、適切な光減衰率を選択することが可能となる。
【0050】
次に、初期光学系効率αに加え、光ディスクの再生パワーが変化した場合であってもこれを考慮して光減衰率を求める例を説明する。図4は、初期光学系効率αに加え、光ディスクの再生パワーも考慮してアッテネータの光減衰率ηを変化させる際に用いる表の例を示した図である。同一の初期光学系効率を持つ光ピックアップを使用していても、例えば光ディスクの種類を変え、再生パワーを低くする必要がある場合は、出射パワーも低くする必要がある。このように出射パワーを低くすると前述のように、RINは高くなる。したがって、再生パワーも考慮すると、再生パワーを低くする場合は光減衰率を高くし、あえて出射パワーを高くすることで良好なS/N比を得ることができる。
【0051】
この関係を図4に示す。図中、横軸のαL、αM、αHが初期光学系効率を表し、それらの値は、αL<αM<αHであるとする。また、縦軸のPH、PM、PLが再生パワーを表し、それらの値は、PH>PM>PLであるとする。それぞれのα、Pに対応するη11〜η33は光減衰率ηを表している。
【0052】
前述のように、再生パワーが低いほど光減衰率を高くするため、初期光学系効率をαLで一定とした場合、再生パワーがPHからPLに変化するに従って、光減衰率をη11<η21<η31となるように変化させる。αMで一定とした場合のη12〜η32も、αHで一定とした場合のη13〜η33も同様である。
【0053】
また、前述のように初期光学系効率が高いほど光減衰率を高くするため、再生パワーをPHで一定とした場合、初期光学系効率がαLからαHに変化するに従って、光減衰率をη11<η12<η13となるように変化させる。PMで一定とした場合のη21〜η23も、PLで一定とした場合のη31〜η33も同様である。
【0054】
図中の点線の矢印が、光減衰率が高くなる順番を示している。
【0055】
これにより、再生パワーが変化した場合でもS/N比が良好な再生条件を得ることが出来る。図4に示すような関係も、図3で示した関係のように、例えば工場出荷時に、マイコン等に設定しておけばよい。工場出荷時に設定しておけば、ユーザ使用時に設定時間短縮・制御容易になることができるからである。
【0056】
ここで、再生パワーが変化する場合とは、上記のように(i)光ディスクが変化する場合のほか、例えば(ii)再生速度が変化する場合、(iii)複数層の記録層を有する光ディスクにおいて、それまで再生していた層とは別の層の再生をする場合、等が挙げられる。これら(i)〜(iii)について、再生パワーが変化する詳細を説明すると次の通りとなる。
【0057】
(i)では、光ディスクはそれぞれ記録面の材質や透過率等が異なるため、再生パワーも変化する。(ii)では、例えば再生動作にCAV(Constant Angular Velocity)方式が用いられている場合、角速度一定で動作するため、内周では線速度が遅く外周では線速度が速くなる。ここで、一般に線速度が速いほど再生時に必要な再生パワーが高くなるため、CAV方式の再生動作時には内周から外周にかけて再生動作に必要な再生パワーが高くなる。(iii)では、複数層の記録層を有する光ディスクでは記録層が重なっているため透過率が変化し、各層で必要な再生パワーが異なる。
【0058】
以上のように、再生パワーも考慮して光減衰率を変化させることにより、上記(i)〜(iii)の場合についても、図3で説明したのと同様の効果を得ることができる。
【0059】
なお、ここでは初期光学系効率α及び再生パワーに対して光減衰率ηをそれぞれ3段階に変化させる例を示したが、レーザダイオードの特性に応じて適宜分割数を変化させても良い。また、初期光学系効率α及び再生パワーに対して連続的に変化させても良い。光減衰率ηを、種々の再生パワーに対応して変化させることが可能となるからである。
【0060】
以上が、初期光学系効率αに加え、光ディスクの再生パワーが変化した場合の光減衰率の求め方である。このようにしておくことにより、光ディスクの再生パワーが変化した場合であってもこれを考慮してアッテネータの光減衰率ηを求めることが可能となる。
【0061】
図5(a)、(b)は、図3や図4で示した関係をマイコン等に搭載した光ディスク装置をユーザが使用する際、アッテネータの光減衰率を初期光学系効率に応じて変化させるフローチャートの例である。この図では光ディスク挿入から再生動作までの例を示す。
【0062】
S101にて光ディスクが挿入された後、S102にてアッテネータの光減衰率を0%、すなわち透過率を100%とする。S103にて所定の出射パワーでレーザダイオードを発光させる。ここで所定の出射パワーとは、例えば前述のように光ディスクに照射されるパワーが0.3mWとなるような出射パワーであり、図1(a)におけるパワーモニタ8を用いてAPC制御を行えば良い。このように、光ディスクに照射されるパワーが再生する際と同程度となるように出射することで、光ディスクの記録層の悪化や記録済みの情報の消去を引き起こす危険を回避出来る。
【0063】
S104にて、図1(a)におけるパワーモニタ5及びパワーモニタ8から初期光学系効率を測定し、S105にて光ディスクに応じた再生パワーを設定する。なお、再生パワーは光ディスクに記録されているディスクインフォメーション等を読み取った結果に基づいて設定しても良いし、光ディスクの種類や再生速度に応じて予め決定され光ディスク装置のメモリ等に保存されている情報を用いて設定しても良い。光ディスクに記録されているディスクインフォメーション等を読み取って用いる場合はメモリの容量を確保でき、光ディスク装置のメモリ等に保存されている情報を用いる場合は処理時間を短縮できるからである。
【0064】
S106にて、図3または図4に示したように測定した初期光学系効率及び設定した再生パワーに応じて光減衰率を決定し、変化させる。その後、S107にて再生を開始する。なお、例えば前述の再生パワーが変化する(i)〜(iii)に該当しない場合は、光減衰率は初期光学系効率のみに基づいて決定しても良い。マイコン等における制御が容易になることや、光減衰率を決定するための設定時間も短縮できるからである。
【0065】
以降、適切なタイミングでS108の周囲温度の測定を行い、S109にて温度変化量が所定量以上かの判定を行う。温度変化量が所定量(例えば30〜40℃)以上の場合、光減衰率を変化させる。光ピックアップ周辺の温度が変化すると図3で述べたように初期光学系効率が変化し、光減衰率も変化させる必要があるからである。
【0066】
この場合、再生動作中に光減衰率を変化させるわけであるが、図3(a)の(1)、(3)、図3(b)、(c)のような温度特性と光減衰率の関係をマイコン等に有している光ディスク装置の場合は、図5(a)のS110に進み、変化後の温度に対応する光減衰率ηを求め、S106に進む。こうすれば処理時間を短くすることができ、再生動作が途切れることなく温度変化に対応することが可能となる。
【0067】
一方、温度特性と光減衰率の関係をマイコン等に有していない光ディスク装置の場合は、図5(b)のようにS109からS102に戻る。この場合、S112でいったん再生動作を中止してS102〜S106行なう。S102のように光減衰率を0%にすると急激に照射パワーが上昇することが考えられ、記録層の劣化やデータの消去を引き起こす場合があるからである。なお、いったん再生動作を中止した後、光ディスク記録面のうち試し書き領域等にピックアップを移動させてからS102からS106を行なってもよく、トラッキングサーボやフォーカスサーボを外してからS102からS106を行なってもよい。ユーザの情報を誤って破壊したり消去してしまうことが回避でき、より安全にS102からS106を行なうことができるからである。
【0068】
なお、前記適切なタイミングとは、例えば定期的に行なうタイミングでもよく、ユーザの指示によって任意に行なうタイミングでもよい。定期的に行なえば、例えばユーザが温度を監視する負担が軽減されるし、ユーザが任意で行なう場合は、例えば突然の温度変化等の事態にも対応可能であるからである。
【0069】
S109にて温度変化量が所定量以上でない場合、S111にて再生パワーの確認を行う。前述の(i)〜(iii)の場合のように、再生パワーを変化させた場合には、S106にて再生パワーに応じた光減衰率に変化させる。再生パワーが変化していない場合、S107の再生動作を継続する。
【0070】
また、光ピックアップを構成する光学部品に関して、温度変化等による透過率の変化が小さい場合には、S108以降のステップは省略することも可能である。この場合、光減衰率の調整はディスクローディングから再生開始までのセットアップ中のみに行うことになり、光ディスク装置の制御がより容易になる。
【0071】
また、上述の説明ではS102で光減衰率を0%とし、初期光学系効率αを求めてから、所望の光減衰率を求めていたが、図3や図4の関係を、光減衰率が0%以外の場合についても予め求めておけば、S102を行なう際に光減衰率を0%まで変化させる必要はない。これにより、S102で任意の減衰率を設定することが可能となり、処理時間の短縮化、制御の容易化を実現することが可能となる。
【0072】
図6は、光ディスク装置の工場出荷時などに光減衰率を決定する場合のフローチャートの例である。S201にて光減衰率を0%とし、S202にて所定のパワーでレーザダイオードを発光させる。S203にて、図1(a)におけるパワーモニタ5及びパワーモニタ8から初期光学系効率を測定する。S204にて、図3に示したように測定した初期光学系効率に応じて光減衰率を決定する。光ピックアップを構成する光学部品に関して、温度変化等による透過率の変化が小さい場合には、以降光ディスクを再生する際にS204で決定した光減衰率に固定してアッテネータを用いても良い。この場合には、光ディスク装置に光ディスクを挿入してから再生が可能となるまでの時間が短縮でき、また以降の制御も容易となる。
【0073】
以上のように、光ピックアップの初期光学系効率や再生パワーに応じてアッテネータの光減衰率を変化させることで、温度変化や個体ばらつきにより光ピックアップを構成する光学部品の透過率が変化した際にも、RINを低減し、S/N比が良好な再生条件を得ることが出来る。また、出射パワー過多によるレーザダイオードの寿命短縮や消費電力増大を防止することができる。
【実施例2】
【0074】
本実施例では、アッテネータの光減衰率の変化が完了したことを検出する光ディスク装置及びその制御方法の例について述べる。本実施例で用いる光ディスク装置のブロック構成図も実施例1で説明した図1と同様である。
【0075】
図7は、光ディスク装置がアッテネータの光減衰率変化を開始してから、再生または記録を開始するまでを示したフローチャートの例である。光減衰率を変化させるタイミングとしては、図5のS101やS109やS111、S112を行なうタイミング同様、例えばディスクローディング時や、定期的に行なうタイミング、ユーザの指示によって任意に行なうタイミング、また、再生パワーが変化する前述の(i)〜(iii)の場合が挙げられる。これに加え、本実施例では、再生動作と記録動作が変化する場合も挙げられる。一般的に再生パワーの方が記録パワーより低く、再生動作中は記録動作中より光減衰率を高くしているため、両動作間で変化があると光減衰率も変化するからである。
【0076】
S301にて光減衰率の変化を開始(アッテネータドライバ6がアッテネータ7に減衰率変化を指示)した後、必要に応じてS302にて再生または記録を停止する。実施例1で述べたように、光減衰率を変化させると照射パワーも変化し、記録層の劣化やデータの消去を引き起こす場合があるからである。なお、いったん再生または記録動作を中止した後、光ディスク記録面のうち試し書き領域等にピックアップを移動させてから以降のステップを行なってもよく、トラッキングサーボやフォーカスサーボを外してから以降のステップを行なってもよい。ユーザの情報を誤って破壊したり消去してしまうことが回避でき、より安全に以降のステップを行なうことができるからである。
【0077】
続いて、S303にて所定の照射パワーでレーザダイオードを発光させる。ここで、光減衰率を変化させた後に再生動作を行なう場合は、所定の照射パワーを再生パワーとほぼ同一になるように制御する。この場合、照射パワーは例えば0.3mWであり、図1(a)におけるパワーモニタ8を用いてAPC制御を行えば良い。一方、光減衰率を変化させた後に記録動作を行なう場合は、所定の照射パワーを記録パワーとほぼ同一になるように制御する。
【0078】
S304にて、図1(a)におけるパワーモニタ5を用いてレーザダイオードの出射パワーをモニタする。APC制御が行われていれば、光減衰率が変化している期間中、パワーモニタ5で検出される出射パワーが変化する。これは、光減衰率の変化を補償して再生パワーまたは記録パワーが一定となるようにAPC制御が動作するからである。S305にて出射パワーの単位時間当たりの変化量が所定量以下かの判定を行う。出射パワーの単位時間当たりの変化量が所定量以下であれば、光減衰率の変化が完了したとみなし、S306にて再生または記録動作を開始する。出射パワーの単位時間当たりの変化量が所定量以下でなければ、光減衰率の変化が完了していないため、レーザダイオードの出射パワーのモニタを継続する。
【0079】
以上が、アッテネータの光減衰率の変化が完了したことを検出する光ディスク装置及びその制御方法の例である。上記のように、アッテネータの前と後にパワーモニタを設ければ、光減衰率を変化させた際の出射パワーの単位時間当たりの変化量がモニタ可能となる。これにより、光減衰率の変化に時間を要する光ディスク装置であっても、レーザダイオードの寿命短縮や消費電力の増大等せずにレーザノイズの低減を行い、かつ良好な記録又は再生動作を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0080】
【図1】本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック構成図。
【図2】レーザダイオードの出射パワーとRINの関係を示す図。
【図3】光ピックアップの初期光学系効率に応じて、光減衰率を変化させる一例を示す図。
【図4】光ピックアップの初期光学系効率と再生パワーに応じて、光減衰率を変化させる一例を示す図。
【図5】光ディスク装置をユーザが使用時に光減衰率を初期光学系効率に応じて変化させるフローチャートの一例を示す図。
【図6】光ディスク装置の出荷時などに光減衰率を決定する場合のフローチャートの一例を示す図。
【図7】光ディスク装置がアッテネータの光減衰率変化を開始してから、再生または記録開始するまでを示したフローチャートの一例を示す図。
【符号の説明】
【0081】
1…マイコン、2…レーザドライバ、3…レーザダイオード、4…ビームスプリッタ、5…パワーモニタ、6…アッテネータドライバ、7…アッテネータ、8…パワーモニタ、9…ビームスプリッタ、10…1/4波長板、11…対物レンズ、12…光ディスク、13…偏光ビームスプリッタ、14…フォトディテクタ、15…アンプ、16…波形等化器、17…信号処理機、18…温度センサ、19…アッテネータドライバ制御回路、20…レーザドライバ制御回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光ディスクに情報を記録または光ディスクから情報を再生する光ディスク装置であって、
レーザ光を出射するレーザダイオードと、
前記レーザダイオードと前記光ディスクの間に配置され、前記レーザダイオードから出射される第1のレーザパワーを検出する第1の検出器と、
前記第1の検出器と前記光ディスクの間に配置され、前記光ディスクに照射される第2のレーザパワーを検出する第2の検出器と、
前記第1の検出器と前記第2の検出器の間に配置され、前記第1のレーザパワーを減衰するアッテネータと、
前記アッテネータを制御する制御部と、を有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記載の光ディスク装置において、
前記制御部は、前記第1の検出器からの情報と、前記第2の検出器からの情報とにより、前記アッテネータを制御することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項3】
請求項2記載の光ディスク装置において、
前記制御部は、前記第1のレーザパワーと、前記第2のレーザパワーの比によって、前記アッテネータの減衰率を変化させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項4】
請求項3記載の光ディスク装置において、
前記比は第2のレーザパワー/第1のレーザパワーであり、
当該比が低下した場合、前記減衰率を低下させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項5】
請求項3記載の光ディスク装置において、
前記光ディスクが当該光ディスク装置に挿入された後、再生または記録動作を開始する前に、前記減衰率を変化させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項6】
請求項3記載の光ディスク装置において、
光ピックアップ内の温度を測定する温度センサを備え、
当該光ディスク装置が前記光ディスクから情報を再生する再生動作期間中、前記温度の変化量が所定量以上の場合に、前記減衰率を変化させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項7】
請求項3記載の光ディスク装置において、
前記光ディスクの再生パワーによって前記減衰率を変化させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項8】
請求項1記載の光ディスク装置において、
前記光ディスクに情報を記録または光ディスクから情報を再生中に、前記制御部から前記アッテネータへ減衰率を変化させる指示があった場合、前記記録または再生を停止し、前記第1のレーザパワーの単位時間あたりの変化量が所定量以下になった場合に、前記記録または再生を再開することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項9】
光ディスクに情報を記録または光ディスクから情報を再生する光ディスク装置であって、
レーザ光を出射するレーザダイオードと、
前記レーザダイオードと前記光ディスクの間に配置され、前記レーザダイオードから出射される第1のレーザパワーを検出する第1の検出器と、
前記第1の検出器と前記光ディスクの間に配置され、前記光ディスクに照射される第2のレーザパワーを検出する第2の検出器と、
前記第1の検出器と前記第2の検出器の間に配置され、前記第1のレーザパワーを減衰するアッテネータと、
前記アッテネータを制御する制御部と、を有し、
前記第1のレーザパワーと、前記第2のレーザパワーの比が変化したとき、前記アッテネータの減衰率が変化することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項10】
光ディスクに情報を記録または光ディスクから情報を再生する光ディスク装置の制御方法であって、
レーザダイオードから照射されるレーザ光の第1のレーザパワーをアッテネータで第2のレーザパワーへ減衰してから前記光ディスクに照射し、
前記第1のレーザパワーと、前記第2のレーザパワーを検出することを特徴とする光ディスクの制御方法。
【請求項11】
請求項10記載の光ディスク装置の制御方法において、
前記第1のレーザパワーからの情報と、前記第2のレーザパワーからの情報とにより、前記アッテネータを制御することを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
【請求項12】
請求項11記載の光ディスク装置の制御方法において、
前記第1のレーザパワーと、前記第2のレーザパワーの比によって、前記アッテネータの減衰率を変化させることを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
【請求項13】
請求項12記載の光ディスク装置の制御方法において、
前記比は第2のレーザパワー/第1のレーザパワーであり、
当該比が低下した場合、前記減衰率を低下させることを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
【請求項14】
請求項12記載の光ディスク装置の制御方法において、
前記光ディスクが当該光ディスク装置に挿入された後、再生または記録動作を開始する前に、前記減衰率を変化させることを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
【請求項15】
請求項12記載の光ディスク装置の制御方法において、
光ピックアップ内の温度を測定する温度センサを備え、
当該光ディスク装置が前記光ディスクから情報を再生する再生動作期間中、前記温度の変化量が所定量以上の場合に、前記減衰率を変化させることを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
【請求項16】
請求項12記載の光ディスク装置の制御方法において、
前記光ディスクの再生パワーによって前記減衰率を変化させることを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
【請求項17】
請求項12記載の光ディスク装置の制御方法において、
前記光ディスクに情報を記録または光ディスクから情報を再生中に、前記アッテネータの減衰率を変化させる場合、前記記録または再生を停止し、前記第1のレーザパワーの単位時間あたりの変化量が所定量以下になった場合に、前記記録または再生を再開することを特徴とする光ディスク装置の制御方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2008−226371(P2008−226371A)
【公開日】平成20年9月25日(2008.9.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−64336(P2007−64336)
【出願日】平成19年3月14日(2007.3.14)
【出願人】(000005108)株式会社日立製作所 (27,607)
【出願人】(501009849)株式会社日立エルジーデータストレージ (646)
【Fターム(参考)】