(57)【要約】【課題】少なくとも２層以上の光ディスクに対応する光ディスク記録再生装置において、アクセスタイムの短縮とフォーカスサーボの安定性を両立する光ディスク記録再生装置を提供する。【解決手段】少なくとも２層以上の光ディスクに記録再生を行う光ディスク記録再生装置において、光ピックアップを光ディスクの半径方向にスレッド移動可能であり、光ピックアップ内に球面収差補正機構を備え、層をまたぐデータアクセス時に、自層において、スレッド移動を行いながら、目的層へフォーカスジャンプする前にフォーカスジャンプに適した位置に球面収差補正機構を移動させ、フォーカスジャンプし、目的層へ移動後、スレッド移動を行いながら、目的層に適した位置に球面収差補正機構を移動する。【選択図】図５
2013058286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２層以上の記録層を有する光ディスクに対して情報の記録再生を行う光ディスク記録再生装置であって、
光ディスクに対してレーザ光を照射し、且つ、前記光ディスクの半径方向にスレッド移動可能な光ピックアップと、
前記レーザ光の球面収差を補正する球面収差補正機構とを備え、
層をまたぐデータアクセス時に、自層において、前記スレッド移動を行いながら、目的層へフォーカスジャンプする前にフォーカスジャンプに適した位置に前記球面収差補正機構を移動させ、フォーカスジャンプし、前記目的層へ移動後、目的層に適した位置に前記球面収差補正機構を移動することを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項２】
少なくとも２層以上の記録層を有する光ディスクに対して情報の記録再生を行う光ディスク記録再生装置であって、
光ディスクに対してレーザ光を照射し、且つ、前記光ディスクの半径方向にスレッド移動可能な光ピックアップと、
前記レーザ光の球面収差を補正する球面収差補正機構とを備え、
層をまたぐデータアクセス時に、自層において、前記スレッド移動を行いながら、目的層へフォーカスジャンプする前にフォーカスジャンプに適した位置に前記球面収差補正機構を移動させ、フォーカスジャンプし、前記目的層へ移動後、前記スレッド移動を行いながら、目的層に適した位置に前記球面収差補正機構を移動することを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項３】
少なくとも２層以上の記録層を有する光ディスクに対して情報の記録再生を行う光ディスク記録再生装置であって、
光ディスクに対してレーザ光を照射し、且つ、前記光ディスクの半径方向にスレッド移動可能な光ピックアップと、
前記レーザ光の球面収差を補正する球面収差補正機構とを備え、
層をまたぐデータアクセス時に、自層において、前記スレッド移動を行いながら、所定のスレッド移動信号をカウント後、目的層へフォーカスジャンプする前にフォーカスジャンプに適した位置に前記球面収差補正機構を移動させ、フォーカスジャンプし、前記目的層へ移動後、目的層に適した位置に前記球面収差補正機構を移動することを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項４】
請求項１から３に記載の光ディスク記録再生装置であって、フォーカスジャンプに適した球面収差補正機構の位置が自層とデータアクセス先の層に適した前記球面収差補正機構の位置の中間位置であることを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項５】
請求項１から４に記載の光ディスク記録再生装置であって、球面収差補正機構の移動を、スレッド移動が一定速度で行われている時に行うことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項６】
請求項１から５に記載の光ディスク記録再生装置であって、データアクセス先への距離に応じて、スレッド移動と球面収差補正機構の移動との並列移動の実施又は未実施を切り替え可能なことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２層以上の光ディスクにおいてアクセス処理を高速に行う光ディスク再生装置に関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク記録再生装置に関する文献として、特許文献１が公開されている。当該特許文献１には、例えば、その要約に、「対物レンズと、光源との間の光路中に配置され、選択された前記記録層に応じて光源からの光束に球面収差を発生させるための球面収差発生手段と、光学ヘッドを前記媒体の半径方向に移動させるための第１の駆動手段とを有する光学的情報記録再生装置において、集光スポットを現在アドレス位置から異なる前記記録層上の目的アドレス位置へアクセスする際に、前記第1の駆動手段の駆動中に前記球面収差発生手段を駆動する」との開示がある。
【０００３】
また、特許文献２には、「球面収差補正レンズが一方の層に合っている状態で他方の層に光スポットを合焦するとフォーカスまたはトラッキング誤差信号の信号レベルが低下し、制御が不安定になることが懸念されるが、この制御安定性の低下はフィードバック制御を行っている時よりフォーカスジャンプ時のサーボ引き込みなどのオープンループ制御時に大きく影響する。したがって、球面収差補正レンズは図５（１）および（２）のようにフォーカスジャンプ時のサーボ引き込みの時点で少なくとも現在層と目標層との中点より目標層側に移動していることが必要となる。一方、粗シーク（ａ）、密シーク（ｂ）、トラックジャンプ（ｃ）を含むシーク処理時間の合計はおよそ１００〜２００ｍｓであり、この動作に上記球面収差補正レンズの動作時間百ｍｓ程度が加わると、シーク処理時間の合計は１．５倍〜２倍程度増加してしまう。そこで本発明では図６のように粗シーク（ａ）と球面収差補正レンズ移動（ｅ）を並行して行い、シーク処理時間を短縮するように動作する。」との開示がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２６０７０７号公報
【特許文献２】特開２００７−８０４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ディスク記録再生装置においては、光ピックアップから光ディスクに向けて照射されたレーザ光と、光ディスクからの反射光を光ピックアップで受光し、記録再生を行っている。光ディスク記録再生装置では光ディスク上にレーザ光をスパイラル状に照射して全面記録再生を行うため、光ピックアップを光ディスクの半径方向に移動する必要があり、スレッド移動が行われる。また、光ピックアップで光学的に発生する球面収差を補正するため、光ピックアップ内には球面収差補正機構を備えている。光ディスクは、記憶容量を高めるため複数の層を持ち、光ディスク記録再生装置は、層を切り替えて記録再生を行っている。データのアクセス先が層をまたぎ、かつ半径が異なる場合は、スレッド移動が行われ、かつ層ごとに適正な位置に球面収差補正機構を移動させる必要がありアクセス時間の遅延となる。そこで、従来の技術では、スレッド移動の際に、球面収差補正機構を移動させ時間短縮を図っている。しかし、従来の技術では、例えば、層をまたぐ前に球面収差補正機構を移動させること等になり、フォーカスジャンプ中において各層のフォーカスエラー信号振幅が球面収差の影響により変動することは考慮されておらず、目的層へのアクセスの際にフォーカスサーボの不安定さに課題が残る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的は、例えば、一例として特許請求の範囲に記載の構成により達成される。また、上記の目的は、以下に示す構成によっても解決される。例えば、少なくとも２層以上の光ディスクに記録再生を行う光ディスク記録再生装置において、光ピックアップを光ディスクの半径方向にスレッド移動が可能で、前記光ピックアップ内に球面収差補正機構を備え、層をまたぐデータアクセス時に、自層において、スレッド移動を行いながら、目的層へフォーカスジャンプする前にフォーカスジャンプに適した位置に球面収差補正機構を移動させ、フォーカスジャンプし、前記目的層へ移動後、スレッド移動を行いながら、目的層に適した位置に球面収差補正機構を移動することで構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、フォーカスサーボの不安定さなく、少なくとも２層以上の層をまたぐデータアクセスを短時間で行うことが可能な光ディスク記録再生装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図。
【図２】光ピックアップ動作の詳細を示す。
【図３】光ピックアップ内部詳細図を示す。
【図４】球面収差補正機構の模式図を示す。
【図５】データアクセスのフローチャートを示す。
【図６】球面収差補正機構の位置とＦＥ振幅の関係を示す。
【図７】データアクセスのフローチャートを示す。
【図８】スレッド移動速度プロファイルを示す。
【図９】データアクセスのフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施例について図を用いて説明する。図１は光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。光ディスク記録再生装置１内には光ピックアップ２を備え、光ピックアップ２からレーザを光ディスク１００に照射し、かつ光ディスク１００からの反射光を光ピックアップ２自身が受光する。光ディスク１００はスピンドルモータ４にチャッキングされており、ドライバ５、ＤＳＰ３により制御されている。スピンドルモータ４の回転によりチャッキングされている光ディスク１００が回転する。光ピックアップ２はスピンドルモータ４と同様にドライバ５、ＤＳＰ３により制御されている。ＤＳＰ３は図示しないＣＰＵを内蔵し、バス６を介してＲＡＭ７およびフラッシュメモリ８と接続されており、フラッシュメモリ８内には光ディスク記録再生装置１の制御用プログラムが記録されている。光ディスク記録再生装置１は外部インターフェイス９を介しパソコンなどのホスト１０に接続される。図１では一例としてＤＳＰ３、ドライバ５、ＲＡＭ７およびフラッシュメモリ８は個別デバイスとして説明したが、これらが統合された１つのデバイスであっても良い。
【００１０】
図２は光ピックアップ２の動作詳細を示す図である。光ピックアップ２には対物レンズ１１が搭載されており、対物レンズ１１はディスク面方向のフォーカス制御１２およびディスク上に刻まれたトラックに追従するためのトラッキング制御１３が行われている。また、光ピックアップ２は対物レンズ１１と共にスレッドモータ１４によりディスク１００の半径方向にスレッド移動１５される。
【００１１】
図３は光ピックアップ２の内部の詳細図である。レーザ光源１６からレーザが照射され、球面収差補正機構１７を介し、さらにスプリッタ１８を介し対物レンズ１１を通過して光ディスク１００に照射される。照射されたレーザは光ディスク１００で反射され、同じく対物レンズ１１を通過し、スプリッタ１８を介し、集光レンズ２０で収束された光を光検出器１９で受光する。光検出器１９で受光した光は電気信号に変換され、変換された電気信号をもとに図示しないＤＳＰは同じく図示しないドライバを介して光ピックアップ２の対物レンズ１１を駆動するアクチュエータ２１を制御する。光検出器１９は反射光量に比例した信号や、先に示したフォーカス制御/トラッキング制御を行うために必要なフォーカスエラー(ＦＥ)、トラッキングエラー(ＴＥ)、全反射光量エラー(ＰＥ)の元となる信号を生成する。
【００１２】
図４は球面収差補正機構の各層に最適な球面収差補正機構の位置を示す模式図である。球面収差補正機構の可動範囲の一端をゼロ原点とし、たとえば多層ディスクのうち４層の場合は、ゼロ原点に近い位置から３層目に最適な位置３１、２層目に最適な位置３２、１層目に最適な位置３３、０層目に最適な位置３４となる。光ピックアップの構成部品のバラツキにより各層における最適な球面収差補正機構の位置は異なるが、ゼロ原点を基点とした位置関係は普遍である。光ディスク記録再生装置では、あらかじめ基準となる多層ディスクを用いて再生性能指標であるジッターなどが最良になる各層に適した球面収差補正機構の位置を求め、図１に示したフラッシュメモリ８に記憶しておく。さらに、ディスク側のばらつきを取り除くため、ディスク認識過程でより厳密に各層における球面収差補正機構の適した位置を求める調整を行う。
【００１３】
図５は本発明のデータアクセス時のフローを示す。図示しないホストからのデータアクセスの指示を受けてデータアクセスを開始する。現在の位置を、図示しない光ディスク及び光ピックアップからの信号からＤＳＰで特定するＩＤリード処理(s50)を行う。取得したＩＤと指示されたデータアクセス先のＩＤからＤＳＰで移動量を算出する(s51)。算出した結果から移動先が他層であるか判断を行う(s52)。移動先が他層である場合は、光ピックアップを移動先の半径位置までスレッド移動させ(s53)、同時にフォーカスジャンプに適した位置へ球面収差補正機構を移動させる(s54)。スレッド移動、球面収差補正機構の移動後フォーカスジャンプ処理を行う(s55)。フォーカスジャンプ終了後、球面収差補正機構を目的層に適した位置に移動させる(s56)。ここで目的層にてＩＤリードを行う(s57)。得られたＩＤからデータアクセス先のＩＤかの確認を行う(s58)。誤りがなければアクセスリード処理は終了し、誤っていた場合は再度、現在のＩＤとデータアクセス先のＩＤから移動量を算出し目的のＩＤとなるまで繰り返す。ここで、移動先算出の結果、他層でない場合は光ピックアップを移動先の半径位置までスレッド移動させ(s59)、フォーカスジャンプ及び球面収差の移動は必要ない。本発明によりフォーカスサーボの不安定さがなく、高速なデータアクセス可能となる詳細説明を以降に示す。
【００１４】
図６は球面収差補正機構の位置とフォーカスエラー信号振幅の関係を示す説明図である。(a)はＬ０層に球面収差補正機構を最適にした場合のＦＥ信号を示し、Ｌ０層のＦＥ信号をＡ０とし、Ｌ２層のＦＥ信号をＡ２とするとＬ２では球面収差が発生しＡ０>Ａ２の関係となる。(b)はＬ２層に球面収差補正機構を最適にした場合のＦＥ信号を示し、Ｌ０層のＦＥ信号をＢ０とし、Ｌ２層のＦＥ信号をＢ２とするとＬ０では球面収差が発生しＢ２>Ｂ０の関係となる。そこで、(c)に示すように、Ｌ１層に球面収差補正機構を最適にすると、Ｌ０のＦＥ振幅Ｃ０とＬ２のＦＥ振幅Ｃ２がＣ０≒Ｃ２の関係となる。以上から、フォーカスジャンプ処理において、自層でのフォーカスサーボ安定性(ＦＥ振幅確保)と他層でのフォーカスサーボ安定性(ＦＥ振幅確保)を両立させるためにはフォーカスジャンプ前に球面収差をフォーカスジャンプに適した位置へ移動させる必要がある。一方、光ピックアップをデータアクセス先に移動させるためには必ずスレッド移動が必要となる。ここで、スレッド移動とフォーカスジャンプに最適な位置へ球面収差補正機構の移動を並行して行うことでフォーカスサーボの安定性とデータアクセスの高速化が両立可能となる。ここで、フォーカスジャンプに適した位置とは例えば、自層とデータアクセス目的層に適した球面収差補正機構の位置の中間位置などであるが、この位置に限定されるものではない。図４や図６において示したように、各層で最適な球面収差補正機構の位置は異なるが、各層間の距離が離れるほどにその相違は大きくなる。したがって、隣接する記録層へのフォーカスジャンプに比べ、特に１層以上の記録層をまたいでフォーカスジャンプを行う場合（すなわち、自走から２層以上はなれた記録層へのフォーカスジャンプを行う場合）において、フォーカスジャンプに適した位置へ球面収差補正機構を移動させる(s54)の処理を行う必然性が高くなる。そこで、本実施例の変形例として、例えば自層（すなわち、フォーカスジャンプ前にレーザ光焦点が位置する記録層）と隣接する記録層へのフォーカスジャンプを行う場合には、上記(s54)の処理を行わず、１層以上の記録層をまたいでフォーカスジャンプを行う場合（すなわち、層をまたぐデータアクセス時）に、フォーカスジャンプに適した位置へ球面収差補正機構を移動させる(s54)の処理を行うようにしても良い。但し、隣接する記録層へのフォーカスジャンプを行う場合、１層以上の記録層をまたいでフォーカスジャンプを行う場合と同様、(s54)の処理を行うよう統一的に制御してもよい。
【００１５】
なお、これまでは、スレッド移動を自層で行い、データアクセス目的層でのスレッド移動は行わないこととして説明してきた。別のケースとして、データアクセス目的層においてもスレッド移動を行うことでデータアクセスの高速化が図れる。図７に本実施例において自層およびデータアクセス先の目的層においてスレッド移動を行うデータアクセスフローを示す。移動先算出(s51)において、必要なスレッド移動量が算出できる。球面収差補正機構の移動時間はあらかじめ把握できるため、スレッド移動量を自層での移動量とデータアクセス目的層での移動量に分離し、フォーカスジャンプ後、スレッド移動(s60)と先に述べたように目的層に適した位置へ球面収差補正機構を移動させる。ここで、両者を並行に動作させることで、データアクセス層での球面収差補正機構を移動させる時間分データアクセスの高速化が可能となる。また、移動先算出(s51)において、スレッド移動量が少なく、球面収差補正機構の移動時間より短いと判断した場合は、スレッド移動が完了したあと、球面収差補正機構を移動することでフォーカスサーボの不安定さが回避可能となる。これまでスレッド移動については詳細に述べていないため、以降で詳細に説明する。
【００１６】
図８にデータアクセス時のスレッド移動の速度プロファイルを示す。まず、ある加速度で移動をはじめ、一定の速度となった時点で加速をやめ、速度一定での動作となる。目標位置に近づいた段階で、減速移動としている。これはスレッド移動時の騒音や脱調によるスレッド移動不可を回避するために行われている。ここで、加速期間や、減速期間は、フォーカスサーボの観点からは外乱となりやや不安定領域といえる。そのため、加速期間や減速期間に先に述べたような球面収差補正機構の移動によるＦＥ振幅の低下はフォーカスサーボの不安定さを招く。そこでスレッド移動中において一番安定している速度一定期間中に球面収差補正機構を動作させる事でフォーカスサーボの不安定さを回避可能となる。先に述べたように、フォーカスジャンプ前後での球面収差補正機構の移動によるＦＥ振幅の低下はフォーカスサーボの不安定さを招く。そこで、より安定度を増すためにはフォーカスジャンプ前は直前まで自層に適した球面収差補正機構の位置が望ましく、フォーカスジャンプ後は即座にデータアクセス目的層に適した球面収差補正機構の位置が望ましい。
【００１７】
図９にフォーカスサーボをより安定させるデータアクセスフローを示す。スレッド移動(s53)を行うと同時にスレッド移動を行わせるための移動信号のカウントを図示しないＤＳＰがはじめ、所定の移動信号のカウントが終了するまで行う(s62)。ここで所定の移動信号数とは、球面収差補正機構が移動するのに要する時間とスレッド移動に要する時間から決まり、スレッド移動が終了する前に球面収差補正機構の移動が終了するように設定される。
【００１８】
なお、本発明はこれまで説明してきた実施の形態に限定されるものではなく、様々な形態が考えられる。例えば、これまで説明してきた実施の形態は本発明をわかりやすく説明したものであり、必ずしも全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００１９】
１    光ディスク記録再生装置
２    光ピックアップ
３    ＤＳＰ
４    スピンドルモータ
５    ドライバ
６    バス
７    ＲＡＭ
８    フラッシュメモリ
９    外部インターフェイス
１０  ホスト
１１  対物レンズ
１２  フォーカス制御
１３  トラッキング制御
１４  スレッドモータ
１５  スレッド移動
１６  レーザ光源
１７  球面収差補正機構
１８  スプリッタ
１９  光検出器
２０  集光レンズ
２１  アクチェータ
３０  球面収差補正機構のゼロ原点
３１  球面収差補正機構のＬ３層用最適位置
３２  球面収差補正機構のＬ２層用最適位置
３３  球面収差補正機構のＬ１層用最適位置
３４  球面収差補正機構のＬ０層用最適位置
１００  光ディスク
【図１】
2013058286.tif 000003
【図２】
2013058286.tif 000004
【図３】
2013058286.tif 000005
【図４】
2013058286.tif 000006
【図５】
2013058286.tif 000007
【図６】
2013058286.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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