JP2006012296A - 光ディスク装置及び層間ジャンプ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブルーレイディスクにおいてレイヤージャンプを常に安定且つ確実に行うこと。【解決手段】レーザ光の集光スポットの位置を例えばＬ０からＬ１に制御する焦点制御信号２００に載せる加減速パルス３００によりレーザ光の集光スポットを目標の記録層にジャンプさせるタイミングを、光ディスク（ブルーレイディスク）の回転に同期した回転同期信号４００から一定時間ｔ経った時点で加減速パルス３００を焦点制御信号２００に載せることにより常に一定とする。これにより、ブルーレイディスクの面振れ等が大きくても、レイヤージャンプを常に安定且つ確実に行うことができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の記録層を有する光ディスクを記録再生する光ディスク装置に係り、特に記録再生対象の記録層を変更する層間ジャンプ制御方法に関する。

近年、光ディスクなどの記録媒体の記録再生装置に代表される光ディスク装置において、光源の短波長化と対物レンズの高開口数化によって大容量光ディスク記録再生装置を実現する手法が提案された。この手法においては、波長４０５ｎｍの青紫色半導体レーザと開口数０．８５の対物レンズが用いられ、１層につき２３Ｇｂｙｔｅｓを超える記録容量を持つ２層ディスク等がブルーレイディスク（以降ＢＤと称する）として規格化されている。

ＤＶＤなどの従来の多層構造光ディスクのレイヤージャンプを正確に行う手法として、光ディスクの面振れ成分をレイヤージャンプ制御信号に加算したり（例えば特許文献１参照）、過去のフォーカス誤差信号を用いたりすることが報告されている。また、レイヤージャンプではないが、トラックジャンプする場合に光ディスクの偏心や面振れを考慮して安定なトラックジャンプを行う方法が公知である（例えば特許文献２参照）。
特開２００１−８４５９９号公報 （第４−８頁、第１図） 特開２０００−２０９６７号公報 （第５−６頁、第１図）

しかしながら、ＢＤのように従来の光ディスクに比べて層間距離が短く、対物レンズが高開口数だと、そのフォーカス引き込み範囲が狭くなる。このような光ディスクにて、面振れが大きい又は、回転方向の局所的な層間距離のばらつきがある場合には、これに対応することができない。即ち、面振れが大きい、または回転方向に層間距離が局所的にばらついている場合は、面振れの位相のどの位置でジャンプするか分からなくなるので、レイヤージャンプタイミングが決まらず、安定にレイヤージャンプすることができないという問題がある。

本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、ブルーレイディスクにおいてレイヤージャンプを常に安定且つ確実に行うことができる層間ジャンプ制御方法及び光ディスク装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、レーザ光の集光スポットを光学系を通して目標の記録層に位置させて複数の記録層を有する光ディスクを記録再生する際に、前記レーザ光の集光スポットの位置を制御する焦点制御信号にフォーカスアクチュエータを動作させる加減速パルスを載せて記録再生対象の記録層を変更する層間ジャンプ制御方法であって、前記光ディスクの回転に同期して前記加減速パルスを前記焦点制御信号に載せて層間ジャンプを行うと共に、この層間ジャンプに伴う前記光学系の球面収差制御を行うことを特徴とする。

また、本発明は、レーザ光の集光スポットを光学系を通して目標の記録層に位置させて複数の記録層を有する光ディスクを記録再生する際に、前記レーザ光の集光スポットの位置を制御する焦点制御信号にフォーカスアクチュエータを動作させる加減速パルスを載せて記録再生対象の記録層を変更し且つ前記光ディスクの面ぶれを補正する信号を前記焦点制御信号に付加する面ぶれ補正機能を有する光ディスク装置であって、前記光ディスクの回転に同期した回転同期信号を生成する回転同期信号生成手段と、前記回転同期信号の発生から所定時間経った後に前記加減速パルスを前記焦点制御信号に載せる層間ジャンプ制御手段と、前記所定時間経った時点で層間ジャンプに伴う前記光学系の球面収差制御を行う球面収差制御手段とを具備することを特徴とする。

このように本発明では、レーザ光の集光スポットの位置を制御する焦点制御信号に載せる加減速パルスにより、レーザ光の集光スポットを目標の記録層にジャンプさせるタイミングを、光ディスクの回転に同期した所定のタイミングで前記加減速パルスを焦点制御信号に載せることによって常に一定とすることにより、ブルーレイディスク等の光ディスクのレイヤージャンプを常に安定且つ確実に行うことができる。

本発明によれば、レーザ光の集光スポットの位置を制御する焦点制御信号に載せる加減速パルスによりレーザ光の集光スポットを目標の記録層にジャンプさせるタイミングを、光ディスクの回転に同期した所定のタイミングで前記加減速パルスを前記焦点制御信号に載せることによって常に一定とすることにより、ブルーレイディスク等の光ディスクのレイヤージャンプを常に安定且つ確実に行うことができる。

ブルーレイディスクのレイヤージャンプを常に安定且つ確実に行う目的を、レーザ光の集光スポットの位置を制御する焦点制御信号に載せる加減速パルスによりレーザ光の集光スポットを目標の記録層にジャンプさせるタイミングを、光ディスクの回転に同期した所定のタイミングで前記加減速パルスを前記焦点制御信号に載せることにより常に一定とすることによって実現した。

図１は、本発明の一実施の形態に係る光ディスク装置の構成を示したブロック図である。光ディスク装置は、光学ピックアップ１４、レーザーダイオード（ＬＤ）駆動回路１５、マトリクス回路１６、信号処理回路１７、球面収差制御回路１８、アクチュエータ制御回路１９、モータ制御回路２０、スピンドルモータ２１、光ディスクの回転に同期した信号を生成する回転同期検出回路２２を有して構成される。

次に本実施の形態の動作について説明する。光学ピックアップ１４により光ディスク１１から読み出された再生信号は、マトリクス回路１６で各サーボ誤差信号及び、ＲＦ信号とに演算される。演算された各信号は信号処理回路１７により、利得調整と位相補償が施され、モータ制御回路２０を介してスピンドルモータ２１の回転数を制御し、アクチュエータ制御回路１９を介して光学ピックアップ１４の焦点制御、トラッキング制御のアクチュエータを制御し、球面収差制御回路１８を介して光学ピックアップの波面変換素子である液晶素子５（図２参照）を制御し、トラッキング制御の低域成分により、図示しない光学ピックアップ送り制御回路を介して半径方向の送り制御が行なわれる。また、光学ピックアップ１４の発光出力検出用受光素子１０から得られる信号より、レーザーダイオード（ＬＤ）駆動回路１５で光学ピックアップ１４の半導体レーザ１を制御して、光ディスク８の情報の記録、再生を行っている。その際、回転同期検出回路２２は、スピンドルモータ２１から得られる回転信号（ＦＧ信号）に基づいて光ディスク８の回転に同期した信号を生成して信号処理回路１７に入力する。

信号処理回路１７は光学ピックアップ１４の焦点制御信号を生成して、アクチュエータ制御回路１９に出力することにより、光学ピックアップ１４の焦点を目標のレイヤーに定めている。それと共に、信号処理回路１７は光ディスク８の回転同期信号からレイヤージャンプを行うタイミングを制御する信号と、レイヤージャンプを行うために焦点制御信号に加算する加減速パルス信号とを生成し、前記タイミング制御信号で決まるタイミングで焦点制御信号に加減速パルス信号を載せてアクチュエータ制御回路１９に出力する。また、信号処理回路１７は光学ピックアップ１４の光学系の球面収差を補正する球面収差制御信号を前記タイミング制御信号で決まるタイミングで球面収差制御回路１８に出力する。

図２は、図１に示した光学ピックアップの構成を示した図である。光学ピックアップ１４は、半導体レーザ１、コリメータレンズ２、回折格子３、偏光ビームスプリッタ４、波面変換素子５、１／４波長板６、高開口数対物レンズ７、光情報記録媒体（光ディスク）８、集光レンズ９、発光出力検出用受光素子１０、集光レンズ１１、マルチレンズ１２、ＲＦ信号検出用受光素子１３を有して構成される。

次に本実施の形態の動作について説明する。半導体レーザ１からの出射光は、コリメータレンズ２で平行光とされ、トラッキング制御誤差信号を演算するために用いられるサイドスポット生成用の回折格子３を通過し、出射光を分割するための偏光ビームスプリッタ４を真っ直ぐに通過する。偏光ビームスプリッタ４を通過したレーザ光はディスク表面から情報記録層までのカバー層（８ａ）及び情報記録層間のカバー層（８ｂ）の厚さ誤差により生じる球面収差を補正するための波面変換素子（ここでは、一例として液晶素子を用いる）５を通過し、レーザ光の直線偏光を円偏光に変換するための１／４波長板６を通過した後、高開口数対物レンズ７によって光情報記録媒体（光ディスク）８上に集光される。これと共に、出射光の一部は、偏光ビームスプリッタ４によって反射した後、集光レンズ９により発光出力検出用受光素子１０へと導かれて、レーザ出力が一定値になるように制御する目的で用いられる。

一方、光ディスク８からの反射光は、高開口数対物レンズ７によって受光され、前記偏光ビームスプリッタ４で反射した後、集光レンズ１１側の検出光路へと導かれる。本例においては、焦点制御誤差方式として非点収差法を、トラッキング制御誤差信号として差動プッシュプル法を用いており、集光レンズ１１、並びにマルチレンズ１２を通った収束光は、サーボ誤差信号及び、ＲＦ信号検出用受光素子１３へと入射し光電変換される。図１のマトリックス回路１６はこれらの受光素子の信号より、焦点制御誤差信号、トラッキング制御誤差信号、球面収差制御誤差信号、信号処理用のＲＦ信号とその低域成分であるＳＵＭ信号をそれぞれ演算して求める。

次に、図２に示した光学ピックアップを用いて、多層光ディスクの層間をジャンプする方法について説明する。図３に示すようにある情報記録層（Ｌ０）に焦点が合うように焦点制御を行っている状態から別の情報記録層（Ｌ１）にジャンプする場合、信号処理回路１７は、あらかじめ光ディスク表面からＬ０までのカバー層に対して球面収差を補正していた球面収差制御信号１００を表面からＬ１までのカバー厚に対して補正するように変更し（時刻ｔ０）、次に焦点をＬ１に移動するために、焦点制御信号２００にフォーカスアクチュエータを加減速するための加減速パルス３００を与える（時刻ｔ１）ことにより焦点位置（レーザ光の焦点スポットの位置）をＬ０からＬ１にジャンプさせる。

ここで、光ディスク８に面振れがある場合には、図４に示すように焦点制御信号２００の面振れ分をレイヤージャンプするための加減速パルス信号３００に追加することにより安定にジャンプを行っている。この際、背景技術で述べたように光ディスク８の面振れが大きい、または回転方向に層間距離が局所的にばらついている場合は、面振れ位相のどの位置でジャンプするか分からないので、安定にレイヤージャンプすることができない。

そこで上記の不都合を解消するため、信号処理回路１７は、図５に示すようにスピンドルモータ２１から得られるＦＧ信号から光ディスク８の回転に同期した回転同期信号４００を検出し、焦点制御信号における面振れの位相成分が常に一定になるように回転同期した信号の立ち上がり、または立ち下がりから０秒以上の一定時間（ｔ＝ｔ０)経過後に球面収差制御信号を変化させてレイヤージャンプに伴う球面収差制御が行われる。更に、一定時間（ｔ１：但しｔ１＞ｔ０）経過後にレイヤージャンプを行う。

本実施の形態によれば、光ディスク８の回転に同期した一定時間（ｔ１）で必ずレイヤージャンプを行うようにしているため、光ディスク８の面振れが大きい、または回転方向に層間距離が局所的にばらついている場合でも、レイヤージャンプタイミングを一定且つ確実に行うことができるとともに、面振れによる焦点制御信号２００の外乱が一定になり、常に安定したレイヤージャンプを行うことができる。また、光ディスク８の回転に同期して、レイヤージャンプを行う前に、まずジャンプ先の情報記録層上に介在するカバー層に対応して、予め球面収差を補正するように波面変換素子５を制御することにより、面振れによってジャンプ後のフォーカス引き込み制御に乱れを生じること無く、迅速な引き込みが可能となる。

尚、回転方向に層間距離が局所的にばらついていることで、不安定になる場合は、それまでレイヤージャンプを行っていたタイミングの面振れ位相成分を変更（一定時間（ｔ１，ｔ２）を変更）することにより、安定したレイヤージャンプを行うことができる。

また、このレイヤージャンプを１回以上行って、その時の、加減速パルス３００及びフォーカス引き込み時間などを記憶しておき、加減速パルス３００が最適（フォーカス引き込みが最短）になるように学習させることで、さらに安定したレイヤージャンプを行うことができるようになる。

また、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において、具体的な構成、機能、作用、効果において、他の種々の形態によっても実施することができる。

本発明の一実施の形態に係る光ディスク装置の構成を示したブロック図である。 図１に示した光学ピックアップの構成を示した図である。 光ディスクの層間ジャンプを説明する波形図である。 光ディスクの層間ジャンプを説明する他の波形図である。 光ディスクの層間ジャンプを説明する他の波形図である。

符号の説明

１……半導体レーザ、２……コリメータレンズ、３……回折格子、４……偏光ビームスプリッタ、５……波面変換素子、６……１／４波長板、７……高開口数対物レンズ、８……光情報記録媒体（光ディスク）、９……集光レンズ、１０……発光出力検出用受光素子、１１……集光レンズ、１２……マルチレンズ、１３……ＲＦ信号検出用受光素子、１４……光学ピックアップ、１５……レーザーダイオード（ＬＤ）駆動回路、１６……マトリクス回路、１７……信号処理回路、１８……球面収差制御回路、１９……アクチュエータ制御回路、２０……モータ制御回路、２１……スピンドルモータ、２２……回転同期検出回路。

Claims (6)

1. レーザ光の集光スポットを光学系を通して目標の記録層に位置させて複数の記録層を有する光ディスクを記録再生する際に、前記レーザ光の集光スポットの位置を制御する焦点制御信号にフォーカスアクチュエータを動作させる加減速パルスを載せて記録再生対象の記録層を変更する層間ジャンプ制御方法であって、
   前記光ディスクの回転に同期して前記加減速パルスを前記焦点制御信号に載せて層間ジャンプを行うと共に、この層間ジャンプに伴う前記光学系の球面収差制御を行うことを特徴とする層間ジャンプ制御方法。
2. 前記光ディスクの面ぶれを補正する信号を前記焦点制御信号に付加することを特徴とする請求項１記載の層間ジャンプ制御方法。
3. 前記光ディスクの回転に同期して前記光学系の球面収差補正を行った後に前記層間ジャンプを行うことを特徴とする請求項１記載の層間ジャンプ制御方法。
4. レーザ光の集光スポットを光学系を通して目標の記録層に位置させて複数の記録層を有する光ディスクを記録再生する際に、前記レーザ光の集光スポットの位置を制御する焦点制御信号にフォーカスアクチュエータを動作させる加減速パルスを載せて記録再生対象の記録層を変更し且つ前記光ディスクの面ぶれを補正する信号を前記焦点制御信号に付加する面ぶれ補正機能を有する光ディスク装置であって、
   前記光ディスクの回転に同期した回転同期信号を生成する回転同期信号生成手段と、
   前記回転同期信号の発生から所定時間経った後に前記加減速パルスを前記焦点制御信号に載せる層間ジャンプ制御手段と、
   前記所定時間経った時点で層間ジャンプに伴う前記光学系の球面収差制御を行う球面収差制御手段と、
   を具備することを特徴とする光ディスク装置。
5. 前記光ディスクはブルーレイディスクであることを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。
6. 前記層間ジャンプ制御手段は、前記球面収差制御手段による前記光学系の球面収差制御を行った後に、前記加減速パルスを前記焦点制御信号に載せることを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。
   

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