(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記憶ディスク・ドライブ内のレーザ光源で生成されたレーザ光ビームにより、複数のデータ層を内部に含む光記憶ディスクからデータを読み取った後、レーザ・パワーを減少する光記憶ディスク・ドライブ内の方法であって、
光記憶ディスクの内部データ層にレーザ光ビームをフォーカスするステップと、
前記内部データ層に前記レーザ光ビームをフォーカスすることに反応して、前記内部データ層からデータを読み取るステップと、
前記レーザ光源のレーザ・パワーが減少するように、前記データの読み取りの後に前記光記憶ディスク・ドライブが静止状態モードに入った場合、最外部のデータ層に前記レーザ光ビームを自動的にリフォーカスするステップと、
を含む方法。
【請求項２】
光記憶ディスク・ドライブ内のレーザ光源で生成されたレーザ光ビームにより、複数のデータ層を内部に含む光記憶ディスクにデータを書き込んだ後、レーザ・パワーを減少する光記憶ディスク・ドライブ内の方法であって、
光記憶ディスクの内部データ層にレーザ光ビームをフォーカスするステップと、
前記内部データ層に前記レーザ光ビームをフォーカスすることに反応して、前記内部データ層にデータを書き込むステップと、
前記レーザ光源のレーザ・パワーが減少するように、前記データの書き込みの後に前記光記憶ディスク・ドライブが静止状態モードに入った場合、最外部のデータ層に前記レーザ光ビームを自動的にリフォーカスするステップと、
を含む方法。
【請求項３】
前記静止状態モードが終了することに反応して、前記光記憶ディスクの次に読み取り操作または書き込み操作がされるべきデータ層に前記レーザ光ビームをリフォーカスするステップを更に含む請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記静止状態モードが終了することに反応して、前記光記憶ディスクの次に読み取り操作または書き込み操作がされるべきデータ層に前記レーザ光ビームをリフォーカスするステップは、リフォーカスを自動的に行うステップを更に含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記静止状態モードが終了することに反応して、前記光記憶ディスクの次に読み取り操作または書き込み操作がされるべきデータ層に前記レーザ光ビームをリフォーカスするステップは、ユーザー入力に応答して、前記レーザ光ビームを前記光記憶ディスクの次に読み取り操作または書き込み操作をすべきデータ層にリフォーカスするステップを更に含む請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記光記憶ディスクは、その最外部の層に最も頻繁に使われるデータを保管する、請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
光記憶ディスク・ドライブ内のレーザ光源で生成されたレーザ光ビームにより、複数のデータ層を内部に含む光記憶ディスクからデータを読み取った後、レーザ・パワーを減少する光記憶ディスク・ドライブ内のシステムであって、
光記憶ディスクの内部データ層にレーザ光ビームをフォーカスする手段と、
前記内部データ層に前記レーザ光ビームをフォーカスすることに反応して、前記内部データ層からデータを読み取る手段と、
前記レーザ光源のレーザ・パワーが減少するように、前記データの読み取りの後に前記光記憶ディスク・ドライブが静止状態モードに入った場合、最外部のデータ層に前記レーザ光ビームを自動的にリフォーカスする手段と、
を含むシステム。
【請求項８】
光記憶ディスク・ドライブ内のレーザ光源で生成されたレーザ光ビームにより、複数のデータ層を内部に含む光記憶ディスクにデータを書き込んだ後、レーザ・パワーを減少する光記憶ディスク・ドライブ内のシステムであって、
光記憶ディスクの内部データ層にレーザ光ビームをフォーカスする手段と、
前記内部データ層に前記レーザ光ビームをフォーカスすることに反応して、前記内部データ層にデータを書き込む手段と、
前記レーザ光源のレーザ・パワーが減少するように、前記データの書き込みの後に前記光記憶ディスク・ドライブが静止状態モードに入った場合、最外部のデータ層に前記レーザ光ビームを自動的にリフォーカスする手段と、
を含むシステム。
【請求項９】
前記静止状態モードが終了することに反応して、前記光記憶ディスクの次に読み取り操作または書き込み操作をすべきデータ層に前記レーザ光ビームをリフォーカスする手段を更に含む請求項７または８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記静止状態モードが終了することに反応して、前記光記憶ディスクの次に読み取り操作または書き込み操作がされるべきデータ層に前記レーザ光ビームをリフォーカスする手段は、リフォーカスを自動的に行う手段を更に含む請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記静止状態モードが終了することに反応して、前記光記憶ディスクの次に読み取り操作または書き込み操作がされるべきデータ層に前記レーザ光ビームをリフォーカスする手段は、ユーザー入力に応答して、前記レーザ光ビームを前記光記憶ディスクの次に読み取り操作または書き込み操作がされるべきデータ層にリフォーカスする手段を更に含む請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
最も頻繁に使われるデータを前記光記憶ディスクの最外部の層に保管する手段を更に含む請求項７乃至１１のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、改良された光記憶ディスク・ドライブ内の方法及びシステムに関する。特に、本発明は、改良されたレーザ・パワーを減少する光記憶ディスク・ドライブ内の方法及びシステムに関する。より詳しくは、本発明は、デジタル・ビデオ・ディスク及びデジタル・ビデオ・ディスク・ドライブに関する。更により詳しくは、本発明は、デジタル・ビデオ・ディスクからのデジタル・ビデオ・データを検索した後にレーザ・パワーを減少する方法及びシステムとデジタル・ビデオ・ディスク・ドライブの動作寿命を延ばす方法及びシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）は、ＣＤ−ＲＯＭ技術を含むコンパクト・ディスク（ＣＤ）技術が終ったあとを引き継ぐ次期世代の光ディスク記憶装置である。デジタル・ビデオ・ディスク技術では、音声、コンピュータ、及びビデオのデータは、視覚的にはＣＤ又はＣＤ−ＲＯＭに似ているように見えるが、ずっと多くのデータ量を保管するデジタル・ビデオ・ディスク上に、符号化されて存在する。典型的なデジタル・ビデオ・ディスクは、伝統的なＣＤより、より多くのデータ量を保管する。例えば、標準の単一層単一面のデジタル・ビデオ・ディスクは、４．７ＧＢのデータを保管することが出来る。一方、二層の標準的なデジタル・ビデオ・ディスクは、単一面のディスク容量を８．５ＧＢまで増加させる。デジタル・ビデオ・ディスクは、ディスク当たり近似的に１７ＧＢの記憶容量を有する両面のディスクで構成されてもよい。（なお、略語”ＤＶＤ”は、”Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｄｉｓｃ”ばかりでなく”Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ”をも同様に表すことに注意すべきである。）
【０００３】
デジタル・ビデオ・ディスクからのビデオ・データ及び他の関連データ（即ち音声データ、コンピュータ・データなど）を検索するデジタル・ビデオ・ディスク・ドライブの問題は、典型的なデジタル・ビデオ・ディスクの複数の内部データ層の連続的な読み取りにレーザ光源が必要とするパワーに関連する。あるデジタル・ビデオ・ディスク・ドライブでは、これら複数の内部層の連続的な読み取りに対してレーザ・パワーの増加が必要となるだろう。光記憶ディスクからデータを読み取る際の固有のシグナル対ノイズ比を増加させ、また、光路の収差補償器の不存在に対する補償をするために、このレーザ・パワーの増加が必要となる。
【０００４】
レーザの寿命は動作するパワー・レベルに反比例するので、レーザ・パワーが増加するとレーザの寿命が短かくなる。また、レーザは、全てのビデオ・データ及び他の関連データをその特定の内部層から読んだ後でも、その内部層に対するパワー・オンのトラッキング・モードで状態が変化しないので、レーザ・パワーが読むべき内部層の数に従って幾何学的に増加するとレーザの寿命は極端に短くなる。静止状態（即ち、使用中のデジタル・ビデオ・ディスクの次の層、そして次のトラックにレーザをフォーカスする前の遷移時間）の間でも、デジタル・ビデオ・ディスク・ドライブ・レーザは、そのパワー・レベルで動作し続ける。
【０００５】
上述に基づいて、光記憶ディスク、例えば、デジタル・ビデオ・ディスクの複数層の内部からビデオ・データ及び他の関連データを読んだ後に、レーザ光源が動作するパワー・レベルを効果的に減少させる方法及びシステムに対する必要性が理解される。そのような方法及び装置が実装されれば、例えば、ＤＶＤドライブのような光記憶装置ドライブに関連して使用されるレーザ光源の寿命が増加するであろう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、改良された光記憶ディスク・ドライブ内の方法及びシステムを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、改良されたレーザ・パワーを減少する光記憶ディスク・ドライブ内の方法及びシステムを提供することである。
【０００８】
本発明の更なる別の目的は、デジタル・ビデオ・ディスクからビデオ・データを検索する改良されたデジタル・ビデオ・ディスク・ドライブを提供することである。
【０００９】
本発明の更なる別の目的は、デジタル・ビデオ・ディスクからデジタル・ビデオ・データを検索した後、レーザ・パワーを減少する改良された方法及びシステムを提供することである。
【００１０】
本発明の更なる別の目的は、デジタル・ビデオ・ディスク・ドライブの動作寿命を延ばす方法及びシステムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的及び他の目的は、以下に説明するように達成される。すなわち、光記憶ディスク・ドライブにおける方法及びシステムは、光記憶ディスクが複数のデータ層を内部に含む場合に、光記憶ディスク・ドライブ内のレーザ光源により、生成されたレーザ光ビームによって光記憶ディスクのデータを読み書きした後に、レーザ・パワーを減少するためのものである。
【００１２】
データの記憶のために最外部のデータ層及び連続する複数の内部データ層を内部に含む光記憶ディスクが供給される。そして、光記憶ディスクの１つの内部層のデータを読み書きするために、レーザ光ビームがその内部データ層にフォーカスされる。内部データ層にレーザ光ビームをフォーカスすることに反応してデータが内部データ層から読み書きされる。
【００１３】
次に、データの読み書きの後、光記憶ディスク・ドライブが静止状態モードに入った場合に、レーザ光ビームが光記憶ディスクの最外部のデータ層に自動的にリフォーカスされる。リフォーカスによって、レーザ光源は、直ちにレーザ・パワーを減少させ、レーザ光源の寿命の延長が促進される。その後、レーザ光ビームは、静止状態モードの終了、又は特定のユーザー入力に反応して、光記憶ディスクの次の連続するデータ層にリフォーカスされ得る。光記憶ディスク・ドライブ及び光記憶ディスクは、それぞれデジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）・ドライブ及びデジタル・ビデオ・ディスクとして構成され得る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図面、特に、図１を参照すると、本発明の好ましい実施例に従うデジタル・ビデオ・ディスク記憶システム１０の概略図が描かれている。デジタル・ビデオ・ディスク記憶システム１０は、従来技術で知られるようにスピンドル１４上に搭載された取外し可能なデジタル・ビデオ・ディスク１２を含む。スピンドル１４は、スピンドル・モーター１６にアタッチされている。
【００１５】
次にそのスピンドル・モーター１６は、デジタル・ビデオ・ディスク・システムのシャーシー２０にアタッチされている。モーター１６は、スピンドル１４とデジタル・ビデオ・ディスク１２を回転させる。光学ヘッド２２は、デジタル・ビデオ・ディスク１２の下に位置する。光学ヘッド２２は、アーム２４にアタッチされ、そのアーム２４は、例えば、ボイス・コイル・モーター２６のようなアクチュエータ・デバイスに接続される。ボイス・コイル・モーター２６は、シャーシー２０にアタッチされ、アーム２４と光学ヘッド２２とをデジタル・ビデオ・ディスク１２の下で半径方向に移動させる。
【００１６】
ビデオ、オーディオ、及びコンピュータのデータは、単一のデジタル・ビデオ・ディスク１２上において符号化されて存在する。デジタル・ビデオ・ディスク１２は伝統的なコンパクト・ディスクより大量のデータを保管できる。標準的な単一層の単一面デジタル・ビデオ・ディスクは、４．７ＧＢのデータを保管できる。二層の標準デジタル・ビデオ・ディスクは、単一面ディスクの容量を８．５ＧＢまで増加させる。デジタル・ビデオ・ディスク１２もまた、データが保管されその後デジタル・ビデオ・ディスク・ドライブにより読まれる複数の連続的な内部層を含む。デジタル・ビデオ・ディスク・ドライブ及びデジタル・ビデオ・ディスク・システムを本発明の好ましい実施例に従って説明するけれども、当業者なら他のタイプのデジタル・ビデオ・ディスク・ドライブも、本発明の好ましい実施例に従って実装可能であることが理解できるであろう。
【００１７】
図２は、本発明の好ましい実施例に従う、図１の光学ヘッド２２とデジタル・ビデオ・ディスク１２のより詳細な概略図を例示する。光学ヘッド２２は、例えば、光２０２の第１のビームを発生するガリウム−アルミニウム−二酸化砒素レーザのようなレーザ・ダイオード２００を含む。光２０２の第１のビームは、最初にグレーティング（回折格子）２０１によって回折され、レンズ２０３により平行にされる。合成３成分のレーザ・ビーム２０４は、ビーム・スプリッタ２０５に送られる。レーザ・ビーム２０４の一部は、ビーム・スプリッタ２０５により反射され、レンズ２０６と光検出器２０７に至る。光検出器２０７がレーザ・ビーム２０４のパワーを監視する一方で、そのレーザ・ビーム２０４は、ミラー２０８によって反射され、フォーカス・レンズ２１０を通り、回折限界スポットまでフォーカスされる。
【００１８】
フォーカス・レンズ２１０は、ホルダー２１４内に搭載され、デジタル・ビデオ・ディスクの技術分野では周知であるボイス・コイル・モーターとして実装されるフォーカス・アクチュエータ・モーター２１６によって、デジタル・ビデオ・ディスク１２に対して適切な位置に調節される。フォーカス・アクチュエータによってフォーカス・レンズ２１０が動き、デジタル・ビデオ・ディスク１２の第１データ層５２と第２データ層６２との間でフォーカス・スポットを移動させる。図２に描かれたデジタル・ビデオ・ディスク１２は２つのデータ層を有するデジタル・ビデオ・ディスク１２を例示しているけれど、当業者であればデジタル・ビデオ・ディスク１２は多くの追加的なデータ層を有する光記憶デバイスとして実装できること理解できるであろう。従って、レーザ・ビーム２０４の一部は、反射されたビーム２２０として、第１データ層５２又は第２データ６２で反射される。ビーム・スプリッタ２０５において、ビーム２２０は、非点収差レンズ２３２を通して複数エレメント光学検出器２３４に向けられる。
【００１９】
図３は、本発明の好ましい実施例に従う図１及び図２のデジタル・ビデオ・ディスク・システム内部のコントローラー・システム３００のブロック図である。図２の複数エレメント光学検出器は、データ信号、フォーカス・エラー信号（ＦＥＳ）、及びトラッキング・エラー信号（ＴＥＳ）を与える出力信号を生成する。これらの信号は、信号増幅器２３６により増幅されて直接にコントローラー３１４に送られる。信号増幅器２３６から、ＦＥＳピーク検出器３１０もまたＦＥＳを受取り、またＴＥＳピーク検出器３１２はＴＥＳを受取る。
【００２０】
また、コントローラー３１４は、ＦＥＳピーク検出器３１０及びＴＥＳピーク検出器３１２の出力と同時にレーザ・パワーの光検出器２０７から入力信号を受取る。コントローラー３１４は、マイクロプロセッサ・ベースのディスク・ドライブ・コントローラーであり、レーザ光ビームを生成するためのレーザ光源の１つの種類であるレーザ・ダイオード２００に接続されて、そのレーザ・ダイオードを制御する。
【００２１】
また、コントローラー３１４も、ヘッド・モーター２６、スピンドル・モーター１６、及びフォーカス・アクチュエータ・モーター２１６に接続され、それらを制御する。フォーカス・アクチュエータ・モーター２１６は、ボイス・コイル・モーターと、例えばフォーカス・レンズ又は固定位置の液晶レンズのための圧電マウントのような他の装置により実装できる。印加電圧は、液晶レンズの含む液晶材料の屈折率を変化させる。従って焦点深度を変化でき、レンズを移動させないで焦点を変化できる。
【００２２】
再び図２を参照すると、デジタル・ビデオ・ディスク１２の断面が表されている。デジタル・ビデオ・ディスク１２は、光透過基板４０（典型的にはポリカーボネイト）を含む。基板４０の第１の表面４１は、フォーカス・レンズ２１０に面し、光が入射する面である。基板４０の反対表面は、その上に第１データ層５２を形成している。
【００２３】
第１データ層５２は、基板４０の表面に形成されたピット（ｐｉｔｓ）又はくぼみ（ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎｓ）のパターンであり、部分的に光透過な材料の膜により覆われている。第１データ層５２は、公知のインジェクション（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）、モールディング（ｍｏｌｄｉｎｇ）、エンボス処理（ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ）、及びフォトポリマーの複製（ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ）により形成される。
【００２４】
基板４０及び第１データ層５２は、基板表面のピット・パターンを覆う膜が全反射ではなく部分的に光透過性であるという例外はあるが、公知のＣＤと類似する。この材料の膜は、いかなる公知の半導体材料（例えば、ＺｒＯ２、ＳｉＮ）、又は金属材料（例えばＡｌ、Ａｕ）によっても形成できる。これらの材料は、公知のスパッタリング又は蒸着により付着でき、３０〜３０００Åの範囲の厚さを有し得る。
【００２５】
光透過スペーサ層４４は、第１データ層５２上に形成される。光透過スペーサ層４４は、スピン・コーティングにより付着されたフォトポリマー材料により形成できる。代わりに、光透過スペーサ層４４は、ラミネーション・プロセス（例えば、薄いプラスチック・シートを接着し、第２データ層６２をエンボス処理し、基板４０上を第１データ層５２のフィルムで覆うこと）により、形成できる。第１データ層５２と接触する表面と反対の光透過スペーサ層４４の表面は、その中に第２データ層６２を形成している。第２データ層６２は、デジタル・ビデオ・ディスク１２の最後のデータ層を含み、１００〜１０００Åの範囲が典型的な厚さである。２つのデータ層のみが描かれているけれども、当業者なら本発明の好ましい実施例に従って、他の内部データ層を実装できることを理解できるであろう。
【００２６】
第２データ層６２のエンボス処理されたパターンは、ポリマーと接触した状態のスタンパーを用いて光重合反応（ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）プロセスにより形成され、ポリマーは紫外線輻射により硬化される。光透過スペーサ層４４がラミネーションにより形成される場合、第２データ層６２はプラスチック・シート上に、そのシートが基板４０に接着される前に、事前にエンボス処理される。典型的には、第１データ層５２と第２データ層６２との中のエンボス処理されたパターンのピットの深さは、１０００〜２０００Åの範囲にあるが、両者は異なってもよい。最終的にフォトポリマーである保護層７０は、スピン・コーティングに続く硬化処理により、第２データ層６２を覆って形成される。図２に示された複数層のデジタル・ビデオ・ディスク１２は、二重データ層ディスクである。
【００２７】
基板４０は、厚さｔ１を有し、屈折率ｎ１を有する光透過材料よりなる。光透過スペーサ層４４は、厚さｔ２を有し、屈折率ｎ２を有する光透過材料よりなる。もちろん追加的なデータ層が、デジタル・ビデオ・ディスク１２に関連して利用されてもよい。例えば、第１データ層５２と第２データ層６２との間に追加のエンボス処理されたパターン及び部分的な光透過膜を形成してもよい。
【００２８】
図１のデジタル・ビデオ・ディスク記憶システム１０の動作は、図２及び図３を参照して理解することができる。コントローラー３１４は、デジタル・ビデオ・ディスク１２を回転させるモーター１６とデジタル・ビデオ・ディスク１２の下の適当な位置に光学ヘッドを移動させるボイス・コイル・モーター２６を制御する。レーザ２００は活動化されデジタル・ビデオ・ディスク１２からデータを読み取る。レーザ・ビーム２０４は、フォーカス・レンズ２１０により、ほとんど回折限界スポットまでフォーカスされ、このフォーカスされたスポットは、第１データ層５２と第２データ層６２のうちの１つに位置づけられる。反射ビーム２２０は戻り、非点収差レンズ２３２により複数エレメント光学検出器２３４に向けられる。
【００２９】
ＦＥＳ、ＴＥＳ、及びデータ信号は、複数エレメント光学検出器２３４により出力され、図３の増幅器２３６により増幅される。フォーカス・アクチュエータ・モーター２１６を制御する公知のサーボ・コントロール方法において、ＦＥＳはコントローラー３１４により利用され、フォーカス・レンズ２１０は、デジタル・ビデオ・ディスク１２を回転させながら要求されるデータ層（例えば第１データ層５２）上にスポットを維持する。第２データ層６２からのデータの読み取りを必要とする場合、コントローラー３１４は、フォーカス・アクチュエータ・モーター２１６に信号を送りレンズを移動してスポットを第１データ層５１から第２データ層６２に移動させる。スポットが第２データ層６２上に位置づけられる時、フォーカス・レンズ２１０からの光は、基板４０の全厚さｔ１と光透過スペーサ層４４の厚さｔ２を横切る。
【００３０】
図１から図３の光記憶ディスク・ドライブ・システムのようなデジタル・ビデオ・ディスク・システムに従うデジタル・ビデオ・ディスクを利用する際し、デジタル・ビデオ・ディスク１２のような光記憶ディスクの内部層を連続して読む時にレーザ・パワーを増加させることは、しばしば必要不可欠なことである。レーザ・パワーのこの増加は、おそらく光学経路に収差補償器が存在しないために生ずるノイズ対信号比を必然的に増加させる。レーザの寿命がその動作のパワー・レベルに反比例するため、そのようなレーザ・パワーの増加はレーザの寿命を非常に短くする。しかし、光記憶ディスクからデータを読み取る際の固有のシグナル対ノイズ比を増加させ、また、光路の収差補償器の不存在に対する補償をするために、このレーザ・パワーの増加が必要となる。
【００３１】
本発明の好ましい実施例に従うと、図１から図３のデジタル・ビデオ・ディスク記憶システム１０のような光記憶ディスク・ドライブ・システムに従うデジタル・ビデオ・ディスク・ドライブが静止状態で動作している時、コントローラ３１４はフォーカス・アクチュエータ・モーター２１６に信号を送りレンズを移動し、レーザ寿命を保持するために、前述のスポットをデジタル・ビデオ・ディスクの内部データ層から最外部のデータ層に移動する。レーザ・パワーが、読み取る内部データ層の数に従って幾何学的に増加すれば、レーザが特定の内部層におけるパワー・オン・トラッキング・モードの状態のままにされることで、レーザ寿命が過度に短くなる。
【００３２】
デジタル・ビデオ・ディスクは静止状態（ｑｕｉｅｓｃｅｎｔ）又は”静止”状態で動作している間、最外部の層にジャンプすることによって、トラッキング時の間に可能な最低のパワーでレーザを動作させ、レーザの寿命を劇的に増加させる。例えば、層当たりの光の損失がほんの５％の場合であっても、本来必要とされるパワーの１．５５即ち１５５％と等価な１．０５９のパワーの増加を、レーザは、第１０番目の層を読むのに必要とするであろう。従って、第１０番目の層から第１番目の層にジャンプすることは、レーザ・パワーの実質的な削減をもたらし、レーザの寿命を延ばすことになる。
【００３３】
光学経路に収差補償器が存在せず、許容可能なノイズ対信号比を維持するためにレーザがそのパワーを増加させねばならない時に、レーザの寿命を保持するために複数層のデジタル・ビデオ・ディスクの最外層にジャンプすることが実行され得る。ＤＶＤドライブが静止状態でどんなワーク・ロードも処理されない場合に、このようなジャンプは実行される。その態様のジャンプは、ドライブが静止状態になった後時間Ｔ１で実行することができる。時間Ｔ１はユーザーが選択できる。デジタル・ビデオ・ディスク・ドライブのレーザとサーボは、完全に活動状態のままである。後の時間Ｔ２において、ドライブはアイドル状態を宣言でき、レーザとサーボは終了する。しかしながら、Ｔ１とＴ２との時間の間に、レーザとトラッキング／フォーカス・サーボは、完全に活動状態であるが、まだレーザ寿命節約モードのままである。追加的に、最も頻繁に使われる（Ｍｏｓｔ  Ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ  Ｕｓｅｄ：  ＭＦＵ）ファイルが、最小のレーザ・パワーで読み取られるように最外部の層に保管され得る。
【００３４】
本発明の典型的な実施例は、例えばペンディングの入力／出力（Ｉ／Ｏ）動作を有する新たにロードされたＤＶＤディスクの複数の層に単にレーザ・ビームをフォーカスするために、例えば、レーザ光源を調整する（ｃａｌｉｂｒａｔｉｎｇ）ような追加の特徴を含む。ＤＶＤメディア（即ちＤＶＤディスク）が最初にＤＶＤドライブにロードされた際、ＤＶＤメディアの１つの層に対する読み書き動作に対して完全にレーザ（即ちＤＶＤドライブ内部のレーザ光源）を調整をするのに１／２秒から１秒の間かかると当業者なら考え得るであろう。例えば、１０層の面を有するＤＶＤを所定のＤＶＤドライブで使用する場合、レーザの方向に向くＤＶＤディスクの全ての層の面に、レーザを調整するのに５秒から１０秒かかるであろう。従って、ペンディングのＩ／Ｏ動作を有するＤＶＤディスク上の層に対してのみレーザの焦点が合う（フォーカスする）ようにレーザを調整することによって、レーザ寿命を延ばすことができ、”最初のデータへの時間（ｔｉｍｅ  ｔｏ  ｆｉｒｓｔ  ｄａｔａ）”のパフォーマンス量（ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｍｅｔｒｉｃ）を改善することができる。
【００３５】
どの層がペンディングのＩ／Ｏ動作を有するかの判定は、使用されるＤＶＤディスクに関するディレクトリを読むことによって、又はディレクトリの重複コピーがホストＰＣ上に保管されている場合にはその特定のディレクトリを読むことによって判定できる。これらの非活動層（即ちペンディングのワークロードが待ち行列中にない場合）にレーザを調整しないことにより、実質的な時間が節約される。そのような時間の節約を、”パフォーマンス”と呼び、そのようなパラメータは、ユーザにとって非常に重要である。追加的に、ペンディングのＩ／Ｏ動作を有する新たにロードされたＤＶＤディスクに含まれるそのような層に対してのみレーザの焦点が合う（フォーカスする）ようにレーザを調整することにより、ペンディングのワーク・ロード待ち行列を有しないＤＶＤディスクへの不要な調整を回避できるため、レーザの寿命は節約される。後になってワークロードが非調整層に対して到着した場合、Ｉ／Ｏを実行する前に、レーザはその層に対して調整される。
【００３６】
既にアイドル状態のＤＶＤドライブをレーザ及びサーボの休止から起こした後に、レーザは再調整され（ｒｅｃａｌｉｂｒａｔｅｄ）なければならないから、新たなワーク・ロードが到着した場合、複数秒を要するディスク”スピン−アップ”とレーザ再調整とのペナルティーのため所定の時間を必要としないで、最外部の層にジャンプすることによって、レーザ・パワーを減少する。ドライブがこのアイドルの休止モードから起こされた場合に、実質的時間のペナルティーが払われる。しかしながら、レーザはディスクの最外部の層上をトラッキングし最低のレーザ・パワー状態において動作している場合には時間ペナルティーは払われる必要はなく、一方においてドライブは完全に活動しかつ新しいワーク・ロードに対して直ちに利用可能である。レーザを完全にＤＶＤディスクに調整するステップは、ＦＥＳ、ＴＥＳ、リード・パワー、及びライト・パワーをも含む。包含されるパラメータのために、レーザの完全な調整には、それなりの量の時間を必ず費やすことになる。
【００３７】
２つのタイプのＤＶＤメディアが、現在ＤＶＤシステムにおいて使われている。ＤＶＤシステムにおいて利用されている第１のタイプのＤＶＤメディアは、ＤＶＤ−ＲＯＭ（即ちＣＤ−ＲＯＭに類似）であり、”リード・オンリー・メディア”又は”リード・オンリー・メモリ”である。第２のタイプのＤＶＤメディアは、ＤＶＤ−ＲＡＭであり、”ランダム・アクセス・メディア”又は”ランダム・アクセス・メモリ”である。本明細書において説明されるデジタル・ビデオ・ディスク１２は、例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭディスクである。今日のＤＶＤの種類において市販されている殆どのビデオは大量生産され、ＤＶＤ−ＲＯＭメディアとして売られている。ＤＶＤ−ＲＯＭメディアは、映画及び他のビデオ題材のコピーを大量生産するために典型的にはスタンプされる。上述したように、デジタル・ビデオ・ディスク１２のための容量は、１つのＤＶＤ−ＲＯＭディスクで１面毎に１層と２層に対して、それぞれ４．７ＧＢから８．５ＧＢの範囲である。そのような範囲は、デュアル面のＤＶＤ−ＲＯＭメディアに対しては、９．４ＧＢから１７ＧＢの全ディスク容量になる。ＤＶＤ−ＲＡＭは、読むだけでなく書込むことも出来る。記録層は光磁気又は相変化の材料により形成できる。ＤＶＤ−ＲＡＭは、コンピュータ・ユーザーがデータをＤＶＤ−ＲＡＭディスクに書込める点で、ＤＶＤ−ＲＯＭと異なる。コンピュータ・ユーザーは、ＤＶＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ−ＲＡＭの両方からデータを読むことが出来る。好ましい実施例がＤＶＤ−ＲＯＭの周辺技術において説明されるが、同様にＤＶＤ−ＲＡＭ、及びＤＶＤ−ＲＡＭディスク・ドライブとそのシステムにも本発明を適用できることを当業者なら考え得るであろう。
【００３８】
図４は、本発明の好ましい実施例に従う光記憶ディスク・ドライブ内のレーザ・パワーを減少するための方法及びシステムを例示する操作４００のフロー・チャートを描写している。図４は、望ましい結果を導くステップの首尾一貫した順序を与えていることを当業者なら理解できるであろう。そのステップは、物理的量の物理的操作を要求するものである。通常、必ずしも必要不可欠というわけではないが、これらの量は、保管され、変形され、結合され、比較され、及び別の操作されることを可能とする電気的又は磁気的信号の形式を採る。ビット、値（ｖａｌｕｅｓ）、エレメント、シンボル、性質（ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ）、語句（ｔｅｒｍｓ）又は同様なものとして、これらの信号を参照することが、しばしば便利であることを当業者は理解するであろう。しかしながら、これらの全てと類似する語句（ｔｅｒｍｓ）は適当な物理量に関連づけられるべきものであり、主にこれらの量について用いられる便利なラベルであることに留意すべきである。
【００３９】
更に実行される操作は、人間のオペレータにより実行される心理的な操作に一般に関連するであろう「加える」や「比較する」などのような語句でしばしば呼ばれる。本発明の一部分を形成する明細書で説明されるどんなオペレーション中の殆どのケースにおいて、人間のオペレータのそのような能力は、必ずしも必要であるわけではなく、又は望まれるものでもない。即ち操作は、機械操作である。本発明の好ましい実施例の操作を実行するのに役立つ機械は、例えば一般的な目的のためのデジタル・コンピュータ又は他の類似の装置のようなデータ・プロセッシング・システムである。全てのケースにおいて、コンピュータを操作する際の方法操作（ｍｅｔｈｏｄ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ）と計算自体の方法との間の区別に留意すべきである。本発明は、他の要求される物理信号を生成するために、電気的又は他の（例えば機械的、化学的）な物理信号を処理する際に、例えば図１から図３のデジタル・ビデオ・ディスク記憶システム１０のような光記憶ディスク・ドライブ・システムを操作する方法ステップに関する。
【００４０】
ブロック４０２で示されているように、ＤＶＤディスクがＤＶＤドライブに搭載された時プロセスは初期化される。ＤＶＤディスクの搭載は、個人ユーザの手動により、又はＤＶＤライブラリのロボットにより行われる。ブロック４０４で描かれているように、ＤＶＤドライブ（例えばデジタル・ビデオ・ディスク記憶システム１０）は、新しく搭載されたＤＶＤディスク（例えば複数層デジタル・ビデオ・ディスク１２）に対して、ＤＶＤディスクを動作ＲＰＭまで回転させ、レーザ（例えばレーザ２００）調整をおこなうことにより操作を始める。ブロック４０６で後で説明されるように、レーザ・ビームは、新しく搭載されたＤＶＤディスクの第１データ層にフォーカスされる。その時ブロック４０８で描かれているように、Ｉ／Ｏは、ＤＶＤディスクの第１データ層で実行される。ブロック４０８で説明される操作が完了すると、ブロック４０９で”Ｔ＝０”により指示されるように、静止状態時間は”０”にリセットされる。
【００４１】
次に判定ブロック４１０で示されているように、ＤＶＤディスクのデータ層の読み書きの後に、ＤＶＤドライブが静止状態に入ったかどうかを判定するためにテストを実行する。ＴがＴ１より大きいかどうかに関して判定が行われる。最初に説明したように、時間Ｔ１は、静止状態を判定するための閾値でる。この時間は、ユーザが調節可能である。時間Ｔ１は、典型的には非負整数である。時間Ｔ１を１秒又は２秒と設定することは、合理的な静止状態の決定因子であると当業者なら考え得るであろう。アイドル・ドライブ時間Ｔ２を実質的にＴ１より大きい１分又はそれ以上に設定することは、ドライブがアイドルである時であり、かつ、レーザとサーボ・システムとをパワー・ダウンさせる時間であるかどうかを判定するために適当である。時間Ｔ１とＴ２の両方は、個々のドライブに対してユーザが調節可能であり、ＤＶＤライブラリに対してシステム・レベルで調節可能である。
【００４２】
時間Ｔが時間Ｔ１より大きくないと判定した場合には、レーザ・ビームは、ブロック４１８で示されるように、単に次の連続する層の所にリフォーカスされる。しかしながら、ブロック４１０で示されるように、ＤＶＤドライブが静止状態（即ちＴ＞Ｔ１）に入っていると判定される場合、その後に続くブロック４１２で描かれているように、レーザ・ビームは自動的に最外部の層の所にリフォーカスされる。本質的に、その層にデータを読み書きした後に光記憶ディスク・ドライブが静止状態モードに入っている場合、ＤＶＤドライブ内部のレーザ光源により生成されたレーザ光ビームは、最外部のデータ層の所をリフォーカスする。最外部のデータ層の所にレーザをリフォーカスすると、レーザ光源がレーザ・パワーを減少させ、レーザ光源（即ちＤＶＤレーザ）の寿命の延長を促進する。
【００４３】
後のブロック４１４で示されるように、静止状態が終了しているかどうかを判定するためにテストを実行する。静止状態が終了していない場合、ブロック４１５で示すようにテストが実行されて、静止状態時間Ｔがアイドル時間Ｔ２より大きいかどうかが判定される。ステップ４１５に描かれる操作への答えがＮＯである場合、ブロック４１６に示すように処理が続行され、レーザ・ビームが最外部の層をフォーカスして、従ってレーザ・パワーの消費を減少する。ブロック４１６に描かれている操作の完了に続いて、ブロック４１４に示されるようにテストが、再び実行されて静止状態が完了しているかをどうかを判定する。
【００４４】
ブロック４１５で示された操作に対する答えがＹＥＳの場合、ドライブはアイドルを宣告され、ブロック４１７（即ち”アイドル・シャット・ダウン”）に示すようにシャット・ダウンされる。ブロック４１７で説明される操作の完了に続いて、ブロック４１４に描写される操作が再開される。これらのステップの後の概念は、静止状態の期間が短い場合に、レーザはＤＶＤディスクの最外部の層にジャンプし、”リード”・パワー・レベルの状態でいるようにされる。単にトラッキングに対して必要とされるパワーであるから、”リード”・パワー・レベルが使用される。ずっと高い”ライト”・パワー・レベルによってデータがオーバーライトされる。静止状態が長く続く場合、ドライブは、そのドライブを”スリープ”させるドライブ・シャット・ダウンをされる。
【００４５】
ブロック４１４で実行される操作がＹＥＳの場合、ブロック４１４Ａに描写されているように、ブロック４１５と４１７とで、ドライブがアイドルと宣告されてシャット・ダウンされているかどうかが判定される。既にシャット・ダウンされたＤＶＤドライブは、例えばブロック４２０で説明されるＩ／Ｏ操作のようなＩ／Ｏ操作を実行するためにリスタートされなければならない。ブロック４１４Ａに示されるような操作を実行すると、答えがＮＯの場合（即ちＤＶＤドライブは、”スリープ（寝ている）状態”ではなく、完全に機能するサーボ・レーザを有する。）、ブロック４１８に示すようにプロセスは続行される。換言すれば、アイドル・ドライブは、最初にブロック４１７で示したようにシャット・ダウンされていない場合、次のデータ層が直ちにレーザによりシークでき、Ｉ／Ｏ操作が実行される。しかし、ブロック４１４Ａに示される操作に対する答えがＹＥＳの場合は、ドライブ中のディスクはブロック４１４Ｂに示すようにその操作ＲＰＭまで回転させなければならず、レーザは再調整（ｒｅｃａｌｉｂｒａｔｅｄ）される。レーザが再調整された後、ブロック４１８に描かれている操作が処理される。
【００４６】
換言すれば、ブロック４１７で説明された操作により示されるように、レーザとサーボのシャット・ダウンが最初に行われた場合、ブロック４１８に示す操作の処理を続ける前に、時間ペナルティーがブロック４１４Ｂで実行される操作により払われることになる。本明細書で説明されるように、シャット・ダウンしたアイドル・ドライブは最外部の層にジャンプするより多くのパワーを節約するが、後続のディスクのスピン・アップとレーザ再調整（ｒｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）は、アイドル・ドライブがシャット・ダウンになった状態からドライブを起動することに関連した些細でない複数秒の時間ペナルティーを伴う。ペナルティーは、最外部の層にジャンプした後の追加のＩ／Ｏ操作に関連せず、したがって、”シーク”及び、レーザ・フォーカスされる場合に拘わらず必要とされる”レイテンシー（ｌａｔｅｎｃｙ：即ちディスクの半回転の時間）”に対する数ミリ秒は必要とならない。ブロック４１４Ｂで描かれる操作が実行される時、最善のパフォーマンスが利用可能であるために、レーザ寿命の節約し、再調整プロセスを実行するために、ペンディングのワーク・ロードを有する層に対してのみレーザを調整することが望まれる。
【００４７】
従って、ブロック４１８に示すように、レーザ・ビームは次の連続するデータ層の所にリフォーカスされ、ブロック４２０に示すようにデータがそのデータ層に対して読み書きされる。ブロック４２２に説明するように、テストを実行してＤＶＤディスクが取り出されたかどうかが判定される。ディスクが取り出されている場合、ブロック４２４に示すように処理は終了する。ディスクが取り出されていない場合は、ブロック４２３に説明するように処理を続行する。”Ｔ＝０”の宣言は、静止状態の時間がゼロにリセットされていることを示している。ブロック４２３に示すように、実行されるステップはブロック４０９に示す操作ステップに類似することに注意すべきである。静止状態の時間がゼロにリセットされると、ブロック４１０に示すように、実行される操作が繰り返される。
【００４８】
本発明の開示は、上述した好ましい実施例ばかりでなく、様々な他の組合せ、改良、及び環境において利用可能であり、上記の教示、技術又は適当な関連技術の知識に応じて、本明細書において表現したような本発明の概念の範囲内で、変形または改良が可能であると理解すべきである。例えば、レーザ消費の削減とレーザ装置の寿命の延長のための方法及びシステムを実装した、ＤＶＤ及びＤＶＤドライブ以外の他のタイプの光記憶デバイス及び光記憶ディスク・ドライブも本発明の好ましい実施例に従って利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施例に従って使用されるデジタル・ビデオ・ディスク・ドライブ・システムの概略図である。
【図２】本発明の好ましい実施例に従う図１の光学ヘッドとデジタル・ビデオ・ディスクのより詳細な概略図を例示する。
【図３】本発明の好ましい実施例に従う図１及び図２のデジタル・ビデオ・ディスク・ドライブ・システムのコントローラー・システムのブロック図である。
【図４】本発明の好ましい実施例に従い、光ディスク・ドライブにおいてレーザ・パワーを減少する方法及びシステムを示す動作のフローチャートを描いたものである。
【符号の説明】
１０：デジタル・ビデオ・ディスク記憶システム
１２：デジタル・ビデオ・ディスク
１４：スピンドル
１６：スピンドル・モーター
２０：シャーシー
２２：光学ヘッド
２４：アーム
２６：ボイス・コイル・モーター
４０：基板
４１：第１の表面
４４：光透過スペーサ層
５２：第１データ層
６２：第２データ層
７０：保護膜
２００：レーザ・ダイオード
２０１：グレーティング（回折格子）
２０２：光
２０３：レンズ
２０４：レーザ・ビーム
２０５：ビーム・スプリッタ
２０６：レンズ
２０７：光検出器
２０８：ミラー
２１０：フォーカス・レンズ
２１４：ホルダー
２１６：フォーカス・アクチュエータ・モーター
２３２：非点収差レンズ
２３４：複数エレメント光学検出器
２３６：信号増幅器
３１４：コントローラー
３１０：ＦＥＳピーク検出器
３１２：ＴＥＳピーク検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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