JP2004178681A

JP2004178681A - Estimating device of double refraction of optical disk, and optical disk drive

Info

Publication number: JP2004178681A
Application number: JP2002343233A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Furukawa; 憲一古河; Yuichi Maekawa; 雄一前川
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2004-06-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To estimate deterioration of read-out and write-in quality by detecting the condition of double refraction of an optical disk. <P>SOLUTION: An information processing device 47 estimates double refraction quantity (X) of an optical disk from a reference level (I-TOP(in)) being a peak level of a HF signal obtained from the optical pickup when the optical pickup(OPU) is positioned at an inner periphery position of the optical disk (DISC) and a peak level (I-TOP(out)) of a HF signal measured when an optical pickup is positioned at the prescribed outer periphery of the optical disk position. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの複屈折量推定装置および光ディスクドライブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近では、パーソナルコンピュータ等の電子機器には光ディスクドライブ（光ディスク装置）が搭載されることが多い。光ディスクドライブに使用可能な記録媒体として、ＣＤ−Ｒ（ｃｏｍｐａｃｔｄｉｓｃ−ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（ｃｏｍｐａｃｔｄｉｓｃ−ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）が知られている。
【０００３】
ＣＤ−Ｒは追記が可能な記録媒体である。ＣＤ−Ｒでは、データを一度だけ書き込むことができ、書いたものは消去したり書換えることはできない。
【０００４】
ＣＤ−ＲＷは書き換え可能な記録媒体であるが、ＣＤ−ＲＯＭやオーディオＣＤ（ＣＤ−ＤＡ）と互換性がある。ＣＤ−ＲＷはＣＤ−Ｒとは異なり記録層に相変化材料を用いている。ＣＤ−ＲＷにおいて、レーザ光の照射で消去状態（結晶相）と記録状態（アモルファス相）を記録し、その反射率の違いによってデータを読み取る。ＣＤ−ＲＷは、プレス版のＣＤ−ＲＯＭや色素を使ったＣＤ−Ｒに比べて、メディアからの光の反射率が低い。
【０００５】
ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷへの情報（データ）の書込みには専用の装置と書込み用アプリケーションとが必要である。一方、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷからの情報（データ）の読出しは通常のＣＤ−ＲＯＭドライブで実行できる。ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−ＲＯＭ、およびオーディオＣＤ、ならびにＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ等を、ここでは「光ディスク」と総称することにする。
【０００６】
さて、このような光ディスクに対して情報（データ）を書き込んだり、それから情報（データ）を読み出すために、光ディスクドライブは、光ディスク上にレーザビームを照射するための記録再生用光ピックアップを備えている。
【０００７】
一般に、この種の光ピックアップは、レーザビームを出射するレーザ光源と、この出射されたレーザビームを光ディスクへ導く光学系とを備えている。前述したように、ＣＤ−Ｒでは情報の読出しばかりでなく、情報の書込みをも行うことができる。ＣＤ−Ｒ用の光ピックアップでは、レーザ光源から出射されるレーザビームの出力を、情報の読出し時と情報の書込み時とで切り替える必要がある。その理由は、情報の書込みを、レーザビームの照射により光ディスクの記録層にピットを形成することで行うからである。情報書込み時におけるレーザ光源から出射されるレーザビームの出力は、情報読出し時における出力に比較して大きく、例えば、１０〜２０倍程度である。
【０００８】
さて、このような光ピックアップにおいて、上記レーザ光源から出射されたレーザビームは光学系を通り、その光学系を構成する対物レンズによって光ディスクの信号記録面上に集光させることによって、情報の記録（書込み）や消去を行う。一方、光ピックアップは、その信号記録面からの反射光（戻り光）を光検出手段である光検出器（フォトディテクタ）で検出することによって、情報の再生を行う。尚、光ピックアップ用の光学系には、偏光光学系と無偏光光学系との２種類がある。ここで、「偏光光学系」とは、レーザビームの偏光方向を変更することが出来る光学系のことをいい、「無偏光光学系」とは、レーザビームの偏光方向が変更しない光学系のことをいう。
【０００９】
このように、光ディスクドライブでは、光ピックアップから出射されるレーザビームを使用して光ディスクの記録・再生を行うので、フォーカシング制御とトラッキング制御とが不可欠である。ここで、「フォーカシング制御」とは、光ディスクと対物レンズとの間の距離を一定に保つように制御することをいい、「トラッキング制御」とは、光ディスクのトラック上にレーザビームのビームスポットを追従させるように制御することをいう。このフォーカシング制御とトラッキング制御とを行うために、光ピックアップは、上記対物レンズを上下方向（フォーカス方向）と左右方向（トラッキング方向）に変位させるための光ピックアップアクチュエータを備えている。
【００１０】
ところで、光ディスクには「複屈折」と呼ばれる光学的な欠陥が存在する。ここで、「複屈折」とは、光が境界面で屈折したときに２つの屈折光が現れる現象をいう。換言すれば、複屈折は、物質中を光が通過するとき、光の振動面の向きによってその進む速度が異なることをいい、光の振動面の向きによって屈折率が異なることから「複屈折」と呼ばれている。光の進む速度が速い（位相が進む）方位をその位相子の「進相軸」と呼び、反対に遅い（位相が遅れる）方位を「遅相軸」と呼ぶ。進相軸と遅相軸とを総称して、複屈折の「主軸」とも呼ばれる。
【００１１】
高分子配向膜、液晶高分子、光学結晶などは、複屈折性を示す。また、等方性の物質（媒質）でも外部から応力・電場・磁場などを加えると、一時的に異方性を示し、複屈折を生じることが知られている（光弾性効果、カー効果、磁気複屈折）。「光弾性効果」とは、光学的に等方な弾性体に機械的な力を加えた時、ひずみや応力により光学的ひずみ、すなわち光学的に異方性を生じ複屈折などを起こす現象をいう。「カー効果」とは、電気光学効果のひとつであって、電場によって物質の屈折率が変わる現象のうち、電場Ｅの２乗で誘起される複屈折をいう。「磁気複屈折」とは、磁場中にある光学的に透明な物質または透明な磁性体が光学的複屈折を起こす現象で、「コットン−ムートン効果」とも呼ばれる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
偏光光学系の光ピックアップを使用した光ディスクドライブでは、この複屈折現象により光ディスクからの反射信号の減少が起きる。
【００１３】
また、書き込み型の光ディスクの場合、書き込み特性の悪化という現象も発生する。これは、複屈折により光学的な歪みが光ディスク中に発生するために起こる。そのため、光ディスクに書き込んだ信号の品質劣化などは、スポットがどの程度歪んでいるか不明なため、予測がつかない。
【００１４】
さらに、光ディスクの持つ複屈折の値は、光ディスク毎（すなわち、成形条件や材料など）に異なる。また、この複屈折の値は、光ディスクを回転する回転数が上がることに起因した光ディスクにかかる応力によって、光ディスクの位置（場所）によっても異なる。
【００１５】
これらは光学的に起きている現象であり、従来、この現象自体を改善する方法は光ディスクドライブ側には存在しない。
【００１６】
それ故に本発明の課題は、光ディスクの複屈折の状態を知ることにより、読み込み、書き込み品質の悪化を予測することができる、光ディスクの複屈折量推定装置およびそれを備えた光ディスクドライブを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様によれば、回転する光ディスク（ＤＩＳＣ）から光ピックアップ（ＯＰＵ）によって信号をピックアップする光ディスクドライブにおける光ディスクの複屈折量推定装置であって、読み込みたい速度に光ディスクを回転させる手段（Ｓ１１１）と、光ピックアップを光ディスクの内周から外周へ移動させながら、光ピックアップから得られる所定の信号を測定する手段（４３，４５，Ｓ２０２〜Ｓ２０７）と、この測定により得られた信号から光ディスクの複屈折量（Ｘ）を推定する手段（Ｓ２０８）と、を備えた光ディスクの複屈折量推定装置が得られる。
【００１８】
上記本発明の第１の態様による光ディスクの複屈折量推定装置において、上記所定の信号は、例えば、ＨＦ信号のピークレベル、ＨＦ信号の振幅、ＴＥ信号、ＦＥ信号の何れかであって良い。また、上記測定手段は、光ピックアップを光ディスクの内周から外周へ移動させながら、予め定められたポイントで、光ピックアップから得られる所定の信号を測定しても良いし、或いは、光ピックアップを一定速度で光ディスクの内周から外周へスイープさせながら、連続的に、光ピックアップから得られる所定の信号を測定しても良い。
【００１９】
本発明の第２の態様によれば、回転する光ディスク（ＤＩＳＣ）から光ピックアップ（ＯＰＵ）によって信号をピックアップする光ディスクドライブにおいて、光ディスクに対してデータの読み／書きをする前に、予め光ディスクを所望の回転数で回転させる手段（Ｓ１１１）と、光ピックアップを前記光ディスクの内周から外周へ移動させながら、光ピックアップから得られるＨＦ信号のピークレベルを測定する手段（４３，４５，Ｓ２０２〜Ｓ２０７）と、光ピックアップが光ディスクの内周位置にあるときに前記光ピックアップから得られたＨＦ信号のピークレベルを基準レベル（Ｉ＿ＴＯＰ（ｉｎ））として、この基準レベルと光ピックアップが光ディスクの予め決められた外周位置にあるときに測定されたＨＦ信号のピークレベル（Ｉ＿ＴＯＰ（ｏｕｔ））とから光ディスクの複屈折量（Ｘ）を推定する手段（Ｓ２０８）と、を有することを特徴とする光ディスクドライブが得られる。
【００２０】
尚、ＨＦ信号のピークレベルの代わりにＨＦ信号の振幅を用いても良い。
【００２１】
本発明の第３の態様によれば、回転する光ディスク（ＤＩＳＣ）から光ピックアップ（ＯＰＵ）によって信号をピックアップする光ディスクドライブにおいて、光ディスクに対するデータの読み／書き中に、光ディスクを応力の発生しない低い回転数で回転させる手段（Ｓ３０７）と、光ピックアップを光ディスクの内周へ移動して、光ピックアップから得られるＨＦ信号のピークレベルを測定し、基準レベル（Ｉ＿ＴＯＰ（ｉｎ））として記憶する手段（Ｓ３１３〜Ｓ３１５）と、光ディスクを所望の回転数で回転させる手段（Ｓ３１６）と、光ピックアップを光ディスクの内周から外周側へ移動させながら、光ピックアップから得られるＨＦ信号のピークレベルを測定する手段（４３，４５，Ｓ３２１）と、基準レベルと光ピックアップが光ディスクの予め決められた位置にある毎に測定されたＨＦ信号のピークレベル（Ｉ＿ＴＯＰ（ａ））とから光ディスクの複屈折量（Ｘ）を推定する手段（Ｓ３２３）と、を有することを特徴とする光ディスクドライブが得られる。
【００２２】
尚、ＨＦ信号のピークレベルの代わりにＨＦ信号の振幅を用いても良い。
【００２３】
尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
最初に図１及び図２を参照して、本発明による光ディスクの複屈折量推定装置が適用される光ディスクドライブについて説明する。図１は光ピックアップＯＰＵが内周に移動したときの状態を示し、図２は光ピックアップＯＰＵが外周に移動したときの状態を示している。図１（ａ）および図２（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）および図２（ｂ）は左側面図である。
【００２６】
シャーシ１１上には、スピンドルモータ１３と送りモータ１５とが搭載されている。スピンドルモータ１３はその上に取り付けられたターンテーブル１７を回転する。ターンテーブル１７上には図示しない光ディスクが搭載される。したがって、スピンドルモータ１３が回転することにより、ターンテーブル１７上に搭載された光ディスクも回転する。
【００２７】
送りモータ１５の駆動軸には、駆動減速ギヤ１９が係合し、この駆動減速ギヤ１９は、光ピックアップＯＰＵの一側に形成されたラック２１と係合する。光ピックアップＯＰＵは一対のガイドシャフト２３ａ、２３ｂによって案内される。したがって、送りモータ１５が回転すると、光ピックアップＯＰＵは一対のガイドシャフト２３ａ，２３ｂに沿って移送される。
【００２８】
図３を参照すると、光ピックアップＯＰＵは、半導体レーザ（レーザダイオード）ＬＤと、回折格子ＧＲＴと、コリメータレンズＣＬと、偏光ビームスプリッタＰＢＳと、１／４波長板ＱＷＰと、対物レンズＯＬと、センサレンズＳＬと、光検出器ＰＤとを有する。また、図示の光ピックアップＯＰＵは、半導体レーザＬＤから出射されたレーザビームの一部をモニタするためのフロントモニタＦＭと、半導体レーザＬＤを駆動するためのレーザドライバ２５とを備えている。
【００２９】
図示の光ピックアップＯＰＵは、偏光ビームスプリッタＰＢＳと１／４波長板ＱＷＰとを備えているので、偏光光学系光ピックアップと呼ばれる。
【００３０】
尚、半導体レーザＬＤから出射された１本のレーザビームは回折格子ＧＲＴで３本のレーザビームに分離される。これら３本のレーザビームは、中央にあるメインビームと、その両側にあるサブビームとから成る。また、半導体レーザＬＤから出射されるレーザビームは直線偏光である。
【００３１】
とにかく、半導体レーザＬＤから出射され、回折格子ＧＲＴで分離された３本のレーザビームは、コリメータレンズＣＬで平行光にされた後、偏光ビームスプリッタＰＢＳで直角に反射される。この偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射されたレーザビームは、１／４波長板ＱＷＰで円偏光にされた後、対物レンズＯＬを介して光ディスクＤＩＳＣの信号記録面（反射面）へ集光（照射）される。
【００３２】
図４に光ディスクＤＩＳＣへ照射されたレーザビームのスポットを示す。上述したように回折格子ＧＲＴで分けられた３本のレーザビームは、光ディスクＤＩＳＣのピット面上のトラックに、図４（ａ）に示されるように、３個のスポットを結ぶ。
【００３３】
図３に戻って、光ディスクＤＩＳＣの信号記録面からの反射光（戻り光）は、対物レンズＯＬを通過し、１／４波長板ＱＷＰで往路の偏光方向と９０°曲げられ、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過し、センサレンズＳＬを通して光検出器ＰＤで検出される。
【００３４】
図示の光ピックアップＯＰＵでは、トラッキングエラー検出方法として、回折格子を用いて形成された３ビームを用いる方法を採用している。そして、３ビームを用いる方法の中でも、特に、ディファレンシャルプッシュプル法を用いている。
【００３５】
詳述すると、前述したように、光源であるレーザダイオードＬＤから出射された１本のレーザビームは、回折格子ＧＲＴによって３本のレーザビームに分離される。従って、光ディスクＤＩＳＣからの反射光（戻り光）も３本のレーザビームからなる。この３本のレーザビームのうち、中央のメインビームが読取り信号とフォーカスエラー信号を生成するために使用され、両側の２本のサブビームがトラッキングエラー信号を生成するために使用される。
【００３６】
図５に反射光（戻り光）を受光するための光検出器ＰＤの構成を示す。図５において、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図である。光検出器ＰＤはメインビームを受光するためのメイン受光素子３１と、両側の２本のサブビームを受光するための一対のサブ受光素子３２、３３とを有する。メイン受光素子３１は４分割フォトダイオードから構成され、サブ受光素子３２、３３の各々は２分割フォトダイオードから構成されている。
【００３７】
したがって、図４（ａ）で図示された３個のスポットのうち、中央のスポット（図４（ａ）でＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの符号が付ってある部分）からの反射光（メインビーム）は、図５に示されるメイン受光素子３１によって、図３においてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの符号で示される４つのメイン電気信号として受光される。また、一方の側のスポット（図４（ａ）でＥ，Ｆの符号が付ってある部分）からの反射光（サブビーム）は、図５に示される一方のサブ受光素子３２によって、図３においてＥ、Ｆの符号で示される２つのサブ電気信号として受光される。そして、他方の側のスポット（図４（ａ）でＧ，Ｈの符号が付ってある部分）からの反射光（サブビーム）は、図５に示される他方のサブ受光素子３３によって、図３においてＧ、Ｈの符号で示される２つのサブ電気信号として受光される。
【００３８】
次に、図６を参照して、ＨＦ信号の反射側信号（以下「Ｉ−ＴＯＰ」と呼ぶ）のレベルを検出する回路について説明する。
【００３９】
図示のＩ−ＴＯＰレベル検出回路は、加算回路４１と、ピークホールド回路４３と、Ａ／Ｄ変換回路４５とから構成されている。Ａ／Ｄ変換回路４５は中央処理装置（ＣＰＵ）４７に内蔵されている。
【００４０】
加算回路４１は、演算増幅器４１１から構成され、その非反転入力端子＋には上述した４つのメイン電気信号が抵抗器４２２〜４２５を介して供給され、その反転入力端子−にはＨＦ基準電圧が抵抗器４２６を介して供給され、その出力端子と反転入力端子−との間には抵抗器４２７が接続されている。加算回路４１の出力端子はピークホールド回路４３の入力端子に接続されている。ピークホールド回路４３は、加算回路４１で加算された信号のピークをホールドし、ピークホールド信号を出力する。ピークホールド回路４３の出力端子はＡ／Ｄ変換回路４５の入力端子に接続される。Ａ／Ｄ変換回路４５にはＨＦ基準信号も供給されている。Ａ／Ｄ変換回路４５は、ピークホールド回路４３から出力されたピークホールド信号をディジタル信号に変換する。このディジタル信号はＩ−ＴＯＰのレベルを示すものである。
【００４１】
とにかく、Ｉ−ＴＯＰレベル検出回路は、上述のようにして、Ｉ−ＴＯＰのレベルを検出する。
【００４２】
本発明は、このＩ−ＴＯＰのレベルと光ディスクの複屈折量とが相関関係にあることを利用して、光ディスクの複屈折量（実際には、「相対的な複屈折量」）を推定する装置に係る。すなわち、Ｉ−ＴＯＰのレベルが高ければ複屈折量が小さく、Ｉ−ＴＯＰのレベルが低ければ複屈折量が大きくなる。前述したように、光ディスクの回転数が十分に低ければ（例えば、１０００ｒｐｍ以下）、その光ディスクには、回転による遠心力で応力が発生して複屈折が顕著に発生するということはない。また、たとえ光ディスクの回転数が高くても、光ディスクの内周側には応力が発生しないので、光ディスクの内周側には複屈折が発生することはない。したがって、本発明では、この応力の影響を受けない、光ディスクの位置における、偏光光学系光ピックアップで測定されたＩ−ＴＯＰのレベルを基準レベルにして、この基準レベルからのＩ−ＴＯＰのレベルの減少度合い（比率）から相対的な複屈折量を推定するものである。
【００４３】
図７に本発明の一実施の形態に係る光ディスクの複屈折量推定装置が適用される光ディスクドライブの構成を示す。図示の光ディスクドライブは、スピンドルモータ１３を駆動するためのスピンドルドライバ５１と、送りモータ１５の送り制御と偏光光学系光ピックアップＯＰＵのフォーカシング制御およびトラッキング制御とを行うＢＴＬドライバ５３と、上記加算回路４１とピークホールド回路４３を含むアナログシグナルプロセッサ（ＡＳＰ）５５とを有する。アナログシグナルプロセッサ５５は、レーザドライバ２５（図３）を制御して、半導体レーザＬＤから出射されるレーザビームの光量を制御できる。
【００４４】
アナログシグナルプロセッサ５５とＢＴＬドライバ５３とスピンドルドライバ５１とは、中央処理装置４７によって制御される。中央処理装置４７は、ＣＤ−ＤＳＰ４７１と、ＥＮＤＥＣ４７２と、Ｇ／Ａ４７３と、マイクロコントローラ４７４と、ダイナミックＲＡＭ４７５やフラッシュメモリ４７６などのメモリとを有する。
【００４５】
中央処理装置４７はＢＴＬドライバ５３へ送り指令を送出する。この送り指令に応答して、ＢＴＬドライバ５３は送りモータ１５を駆動して、偏光光学系光ピックアップＯＰＵを光ディスクＤＩＳＣの内周から外周へ向かって移動させることができる。
【００４６】
また、中央処理装置４７はスピンドルドライバ５１へ回転数指令を送出する。この回転数指令に応答して、スピンドルドライバ５１は、その回転数指令で指定された回転数でスピンドルモータ１３を回転し、それにより、光ディスクＤＩＳＣを異なる複数の回転数で回転させることができる。
【００４７】
偏光光学系光ピックアップＯＰＵにより光ディスクＤＩＳＣから反射して得られる信号は、アナログシグナルプロセッサ５５を介して中央処理装置４７に取り込まれる。このとき、アナログシグナルプロセッサ５５内のピークホールド回路４３によって、Ｉ−ＴＯＰのレベルが中央処理装置４７に取り込まれる。
【００４８】
図８に、光ディスクＤＩＳＣの回転数（速度）が１倍速、４倍速、１６倍速、３２倍速、４８倍速であるときに、偏光光学系光ピックアップＯＰＵを光ディスクＤＩＳＣの内周から外周へ向かって移動させたときに得られたＩ−ＴＯＰのレベルを示す。
【００４９】
図８から明らかなように、光ディスクＤＩＳＣの回転数（速度）が１倍速のときには、偏光光学系光ピックアップＯＰＵの位置に拘らず、偏光光学系光ピックアップＯＰＵから得られるＩ−ＴＯＰのレベルは変化しないことが分かる。換言すれば、このような低速では、光ディスクＤＩＳＣには応力がかからず、光ディスクＤＩＳＣの複屈折量はどの場所でも一定である、と推察される。
【００５０】
また、光ディスクＤＩＳＣの回転数（速度）を変えても、偏光光学系光ピックアップＯＰＵが光ディスクＤＩＳＣの内周側にある場合、偏光光学系光ピックアップＯＰＵから得られるＩ−ＴＯＰのレベルは、速度が上がるにつれて僅かに低くなるに過ぎない。このことから、光ディスクＤＩＳＣの内周側では、光ディスクＤＩＳＣの回転による応力がほとんど発生しないことが分かる。すなわち、偏光光学系光ピックアップＯＰＵが光ディスクＤＩＳＣの内周にいるときには、光ディスクＤＩＳＣの回転数（速度）に拘らず、偏光光学系光ピックアップＯＰＵから得られるＩ−ＴＯＰのレベルを基準レベルとして用いることが可能である。
【００５１】
以上のことを考慮に入れて、本発明の実施の形態による光ディスクの複屈折量推定装置では、以下に述べるように、複屈折量を推定する。但し、以下に説明する実施の形態では、光ディスクの複屈折量を測定（推定）する動作だけでなく、回転数の減速動作をも行っている。また、本発明の実施の形態では、第１のモードと第２のモードとのいずれかで動作可能である。第１のモードでは、予め読出し／書込みする前に複屈折量を測定（推定）して回転数の減速動作を行い、第２のモードでは、読出し／書込み中に複屈折量を測定（推定）して回転数の減速動作を行う。
【００５２】
最初に、図９乃至図１１を参照して、第１のモードについて説明する。
【００５３】
図９を参照して、情報処理装置４７は、先ず、光ディスクＤＩＳＣがローディングされたか否かを確認する（ステップＳ１０１）。光ディスクＤＩＳＣがローディングされている場合（ステップＳ１０１のＹｅｓ）、情報処理装置４７は光ディスクＤＩＳＣの認識処理を行う（ステップＳ１０２）。引続いて、情報処理装置４７は、スピンドルドライバ５１へ光ディスクＤＩＳＣを２倍速で回転させる回転数指令を送出することにより、光ディスクＤＩＳＣを２倍速で回転させる（ステップＳ１０３）。情報処理装置４７は、光ディスクＤＩＳＣが正しく認識出来ているか否かを確認する（ステップＳ１０４）。光ディスクＤＩＳＣを正しく認識出来ない場合（ステップＳ１０４のＮｏ）、情報処理装置４７はエラーが発生しているとして、エラー処理を行う（ステップＳ１０５）。
【００５４】
一方、光ディスクＤＩＳＣが正しく認識出来た場合（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、情報処理装置４７は、サーボ調整処理を行った後（ステップＳ１０６）、スピンドルドライバ５１へ光ディスクＤＩＳＣを４倍速で回転させる回転数指令を送出することにより、光ディスクＤＩＳＣを４倍速で回転させる（ステップＳ１０７）。引続いて、情報処理処置４７は、光ピックアップＯＰＵおよびアナログシグナルプロセッサ５５を介して、光ディスクＤＩＳＣからの情報を読み取る（光ディスク初期化）（ステップＳ１０８）。
【００５５】
情報処理装置４７は、光ディスクＤＩＳＣからの情報が正しく取得出来ているか否かを確認する（ステップＳ１０９）。光ディスクＤＩＳＣからの情報を正しく取得できなかった場合（ステップＳ１０９のＮｏ）、情報処理装置４７はエラーが発生しているとして、エラー処理を行う（ステップＳ１１０）。
【００５６】
一方、光ディスクＤＩＳＣからの情報を正しく取得できた場合（ステップＳ１０９のＹｅｓ）、情報処理装置４７は、スピンドルドライバ５１へ指定された回転数指定を送出することにより、光ディスクＤＩＳＣを指定された速度（例えば、４８倍速）で回転させる（ステップＳ１１１）。
【００５７】
図１０に移って、情報処理装置４７は、光ディスクＤＩＳＣがチェンジされているか否かを確認する（ステップＳ１１２）。すなわち、今ローディングしている光ディスクＤＩＳＣがその直前にローディングした光ディスクＤＩＳＣと同一か否かを確認する。この確認を可能とするため、情報処理装置４７は、光ディスクＤＩＳＣをローディングした際に、各光ディスクＤＩＳＣに割り当てられている識別子（ＩＤ）を認識して、そのＩＤをダイナミックＲＡＭ４７５に格納している。
【００５８】
光ディスクＤＩＳＣがチェンジされていた場合（ステップＳ１１２のＹｅｓ）、情報処理装置４７は、Ｉ＿ＴＯＰ（ｉｎ）およびＩ＿ＴＯＰ（ｏｕｔ）の変数をゼロにして（ステップＳ１１３）、ダイナミックＲＡＭ４７５に格納した後、複屈折測定を行う（ステップＳ１１４）。
【００５９】
次に、図１１を参照して、複屈折測定について説明する。
【００６０】
最初に、情報処理装置４７は、Ｉ＿ＴＯＰ（ｉｎ）にゼロが入っているか否かを確認する（ステップＳ２０１）。Ｉ＿ＴＯＰ（ｉｎ）にゼロが入っている場合（ステップＳ２０１のＹｅｓ）、情報処理装置４７は、目的アドレスを内周０ｍｉｎ０ｓｅｃ０ｂｌｏｃｋに設定して（ステップＳ２０２）、送り指令をＢＬＴドライバ５３へ送出することにより送りモータ１５を駆動して、光ピックアップＯＰＵを光ディスクＤＩＳＣの内周位置に移動させる。光ディスクＤＩＳＣから光ピックアップＯＰＵの光検出器ＰＤで検出されたＨＦ信号は、アナログシグナルプロセッサ５５内のピークホールド回路４３によってそのＩ−ＴＯＰのレベルが検出される。情報処理装置４７は、このＩ−ＴＯＰのレベルをＡ／Ｄ変換器４５で測定し（ステップＳ２０３）、この測定値をＩ＿ＴＯＰ（ｉｎ）という変数に記憶する（ステップＳ２０４）。このＩ＿ＴＯＰ（ｉｎ）は基準レベルを示している。
【００６１】
次に、情報処理装置４７は、目的アドレスを外周６５ｍｉｎ０ｓｅｃ０ｂｌｏｃｋに設定して（ステップＳ２０５）、送り指令をＢＬＴドライバ５３へ送出することにより送りモータ１５を駆動して、光ピックアップＯＰＵを光ディスクＤＩＳＣの外周位置に移動させる。上述したのと同様にして、情報処理装置４７は、ピークホールド回路４３によって検出されたＩ−ＴＯＰのレベルをＡ／Ｄ変換器４５で測定し（ステップＳ２０６）、この測定値をＩ＿ＴＯＰ（ｏｕｔ）と言う変数に記憶する（ステップＳ２０７）。
【００６２】
情報処理装置４７は、上述したように測定したＩ＿ＴＯＰ（ｉｎ）とＩ＿ＴＯＰ（ｏｕｔ）とから複屈折量Ｘを、下記の数式
Ｘ＝（Ｉ＿ＴＯＰ（ｉｎ）−Ｉ＿ＴＯＰ（ｏｕｔ））／Ｉ＿ＴＯＰ（ｉｎ）
に従って計算し、算出した値Ｘを複屈折量ＢＩ−ＦＥＦとしてダイナミックＲＡＭ４７５に記憶する（ステップＳ２０８）。
【００６３】
図１０に戻って、情報処理装置４７は、複屈折量ＢＩ−ＦＥＦが規定値ＢＩ−ＦＥＦ−Ｌｉｍｉｔより小さいか否かを判断する（ステップＳ１１５）。複屈折量ＢＩ−ＦＥＦが規定値ＢＩ−ＦＥＦ−Ｌｉｍｉｔ以上の場合（ステップＳ１１５のＮｏ）、情報処理装置４７は、回転の応力による光ディスクＤＩＳＣの複屈折の影響であると判断して、スピンドルドライバ５１を介してスピンドルモータ１３の回転数を制御することにより、回転数を下げる減速処理（現在の速度（４８倍速）より一段階遅い速度（３２倍速）に下げる処理）を行う（ステップＳ１１６）。
【００６４】
再び、ステップＳ１１４に戻って複屈折測定を行い、複屈折量ＢＩ−ＦＥＦが規定値ＢＩ−ＦＥＦ−Ｌｉｍｉｔより小さくなるまで（ステップＳ１１５のＹｅｓ）、情報処理装置４７は、ステップＳ１１４〜Ｓ１１６の動作を繰り返す。
【００６５】
その後、情報処理装置４７は、送り指令をＢＬＴドライバ５３に送出することにより送りモータ１５を駆動して、リード・ライトの目的アドレスに光ピックアップＯＰＵをシークする（ステップＳ１１７）。情報処理装置４７は、光ピックアップＯＰＵおよびアナログシグナルプロセッサ５５を介して、リード・ライト処理（指定ブロック数ごとのデータ転送を含む）を行う（ステップＳ１１８）。情報処理装置４７は、このリード・ライト処理を指定されたＥＮＤアドレスに達するまで繰り返す（ステップＳ１１９）。
【００６６】
以上説明したように、第１のモードでは、予め読出し／書込みする前に複屈折量を測定（推定）することにより、回転数の減速動作を行うことができる。
【００６７】
図１２および図１３を参照して、第２のモードについて説明する。
【００６８】
図１２を参照して、情報処理装置４７は、先ず、光ディスクＤＩＳＣがローディングされたか否かを確認する（ステップＳ３０１）。光ディスクＤＩＳＣがローディングされている場合（ステップＳ３０１のＹｅｓ）、情報処理装置４７は光ディスクＤＩＳＣの認識処理を行う（ステップＳ３０２）。引続いて、情報処理装置４７は、スピンドルドライバ５１へ光ディスクＤＩＳＣを２倍速で回転させる回転数指令を送出することにより、光ディスクＤＩＳＣを２倍速で回転させる（ステップＳ３０３）。情報処理装置４７は、光ディスクＤＩＳＣが正しく認識出来ているか否かを確認する（ステップＳ３０４）。光ディスクＤＩＳＣを正しく認識出来ない場合（ステップＳ３０４のＮｏ）、情報処理装置４７はエラーが発生しているとして、エラー処理を行う（ステップＳ３０５）。
【００６９】
一方、光ディスクＤＩＳＣが正しく認識出来た場合（ステップＳ３０４のＹｅｓ）、情報処理装置４７は、サーボ調整処理を行った後（ステップＳ３０６）、スピンドルドライバ５１へ光ディスクＤＩＳＣを４倍速で回転させる回転数指令を送出することにより、光ディスクＤＩＳＣを４倍速で回転させる（ステップＳ３０７）。引続いて、情報処理処置４７は、光ピックアップＯＰＵおよびアナログシグナルプロセッサ５５を介して、光ディスクＤＩＳＣからの情報を読み取る（光ディスク初期化）（ステップＳ３０８）。
【００７０】
情報処理装置４７は、光ディスクＤＩＳＣからの情報が正しく取得出来ているか否かを確認する（ステップＳ３０９）。光ディスクＤＩＳＣからの情報を正しく取得できなかった場合（ステップＳ３０９のＮｏ）、情報処理装置４７はエラーが発生しているとして、エラー処理を行う（ステップＳ３１０）。
【００７１】
以上、ステップＳ３０１〜Ｓ３１０は、図９に図示したステップＳ１０１〜Ｓ１１０と同じである。
【００７２】
一方、光ディスクＤＩＳＣからの情報を正しく取得できた場合（ステップＳ３０９のＹｅｓ）、情報処理装置４７は、光ディスクＤＩＳＣがチェンジされているか否かを確認する（ステップＳ３１１）。光ディスクＤＩＳＣがチェンジされていた場合（ステップＳ３１１のＹｅｓ）、情報処理装置４７は、Ｉ＿ＴＯＰ（ｉｎ）およびＩ＿ＴＯＰ（ｏｕｔ）の変数をゼロにして（ステップＳ３１２）、ダイナミックＲＡＭ４７５に格納する。
【００７３】
引続いて、情報処理装置４７は、目的アドレスを内周０ｍｉｎ０ｓｅｃ０ｂｌｏｃｋに設定して（ステップＳ３１３）、送り指令をＢＬＴドライバ５３へ送出することにより送りモータ１５を駆動して、光ピックアップＯＰＵを光ディスクＤＩＳＣの内周位置に移動させる。光ディスクＤＩＳＣから光ピックアップＯＰＵの光検出器ＰＤで検出されたＨＦ信号は、アナログシグナルプロセッサ５５内のピークホールド回路４３によってそのＩ−ＴＯＰのレベルが検出される。情報処理装置４７は、このＩ−ＴＯＰのレベルをＡ／Ｄ変換器４５で測定し（ステップＳ３１４）、この測定値をＩ＿ＴＯＰ（ｉｎ）という変数に記憶する（ステップＳ３１５）。このＩ＿ＴＯＰ（ｉｎ）は基準レベルを示している。
【００７４】
図１３に移って、情報処理装置４７は、スピンドルドライバ５１へ指定された回転数指令を送出することにより、光ディスクＤＩＳＣを指定された速度（例えば、４８倍速）で回転させる（ステップＳ３１６）。情報処理装置４７は、送り指令をＢＬＴドライバ５３に送出することにより送りモータ１５を駆動して、リード・ライトの目的アドレスに光ピックアップＯＰＵをシークする（ステップＳ３１７）。情報処理装置４７は、光ピックアップＯＰＵおよびアナログシグナルプロセッサ５５を介して、リード・ライト処理（指定ブロック数ごとのデータ転送を含む）を行う（ステップＳ３１８）。情報処理装置４７は、指定されたＥＮＤアドレスに達したか否かを判断する（ステップＳ３１９）。指定されたＥＮＤアドレスに達した場合（ステップＳ３１９のＹｅｓ）、処理を終了する。
【００７５】
一方、指定されたＥＮＤアドレスに達しない場合（ステップＳ３１９のＮｏ）、情報処理装置４７は、予め予定していた複屈折測定アドレスに達したか否かを判断する（ステップＳ３２０）。予め予定していた複屈折測定アドレスに達しない場合（ステップＳ３２０のＮｏ）、ステップＳ３１８に戻る。予め予定していた複屈折測定アドレスに達した場合（ステップＳ３２０のＹｅｓ）、情報処理装置４７は、ピークホールド回路４３によって検出されたＩ−ＴＯＰのレベルをＡ／Ｄ変換器４５で測定し（ステップＳ３２１）、この測定値をＩ＿ＴＯＰ（ａ）と言う変数に記憶する（ステップＳ３２２）。
【００７６】
情報処理装置４７は、上述したように測定したＩ＿ＴＯＰ（ｉｎ）とＩ＿ＴＯＰ（ａ）とから複屈折量Ｘを、下記の数式
Ｘ＝（Ｉ＿ＴＯＰ（ｉｎ）−Ｉ＿ＴＯＰ（ａ））／Ｉ＿ＴＯＰ（ｉｎ）
に従って計算し、算出した値Ｘを複屈折量ＢＩ−ＦＥＦとしてダイナミックＲＡＭ４７５に記憶する（ステップＳ３２３）。
【００７７】
情報処理装置４７は、複屈折量ＢＩ−ＦＥＦが規定値ＢＩ−ＦＥＦ−Ｌｉｍｉｔより小さいか否かを判断する（ステップＳ３２４）。複屈折量ＢＩ−ＦＥＦが規定値ＢＩ−ＦＥＦ−Ｌｉｍｉｔ以上の場合（ステップＳ３２４のＮｏ）、情報処理装置４７は、回転の応力による光ディスクＤＩＳＣの複屈折の影響であると判断して、スピンドルドライバ５１を介してスピンドルモータ１３の回転数を制御することにより、回転数を下げる減速処理（現在の速度（４８倍速）より一段階速度を下げる（３２倍速に下げる））を行い（ステップＳ３２５）、ステップＳ３１８に戻る。一方、複屈折量ＢＩ−ＦＥＦが規定値ＢＩ−ＦＥＦ−Ｌｉｍｉｔより小さい場合（ステップＳ３２４のＹｅｓ）、ステップＳ３１８に戻る。
【００７８】
以上説明したように、第２のモードでは、読出し／書込み中に複屈折量を測定（推定）することにより、危険なレベルに達しそうになった時点で回転数の減速動作を行うことができる。
【００７９】
図１４に光検出器ＰＤへの戻り光の光量と光ディスクＤＩＳＣの複屈折量の依存関係を図示する。図１４において、縦軸は光検出器ＰＤへの戻り光の光量を最大値を１に規格化して示し、横軸は光ディスクＤＩＳＣの複屈折量［ｎｍ］を示している。ここでは、１／４波長板ＱＷＰから光ディスクＤＩＳＣへ向けて出射される出射光が完全円偏光であるとし、また、半導体レーザＬＤから出射されるレーザビームの波長が７８５ｎｍであると仮定する。
【００８０】
図１４から明らかなように、光検出器ＰＤへの戻り光の光量が少なくなるにつれて、光ディスクＤＩＳＣの複屈折量が大きくなることが分かる。尚、光検出器ＰＤへの戻り光の光量が零のとき、光ディスクＤＩＳＣの複屈折量は３９２．５［ｎｍ］である。
【００８１】
次に、図１５を参照して、光検出器ＰＤへの戻り光の光ディスクＤＩＳＣの複屈折依存について説明する。１／４波長板ＱＷＰに対して光が垂直に入射し、直線偏光の方向がＸ（ラジアル）方向に平行で、光ディスクＤＩＳＣに複屈折がないという理想的な場合を想定する。この場合、１／４波長板ＱＷＰを透過した光は円偏光となる。ここでは、仮に円偏光が右回りとする。光ディスクＤＩＳＣで反射された光は左回りの円偏光となって１／４波長板ＱＷＰに入射する。この１／４波長板ＱＷＰの出射光はＹ（タンジェンシャル）方向に平行な直線偏光となって、偏光ビームスプリッタＰＢＳを１００％近く透過し、光検出器ＰＤに入射する。以降、この状態を１として規格化して考察を進める。
【００８２】
次に、光ディスクＤＩＳＣの複屈折により位相がδラジアン進んだ状態を想定する。以下では、▲１▼０＜δ＜π／２の時、▲２▼δ＝π／２の時、▲３▼π／２＜δ＜πの時、▲４▼δ＝πの時の４通りの場合に分けて説明する。
【００８３】
▲１▼０＜δ＜π／２の時
光ディスクＤＩＳＣで反射された光は左回りの楕円偏光となって１／４波長板ＱＷＰに入射し、１／４波長板ＱＷＰ内部のある位置で直線偏光となる。その後、１／４波長板ＱＷＰの出射光は右回りで位相が入射光からπ／２進んだ楕円偏光となって出射される。偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過する光の光量は、楕円のＹ方向の成分で現されるので、光検出器ＰＤの入射光の光量はｃｏｓ（δ／２）となる。
【００８４】
▲２▼δ＝π／２の時
光ディスクＤＩＳＣで反射された光はＹ方向に平行な直線偏光となって１／４波長板ＱＷＰに入射し、１／４波長板ＱＷＰから右回りの円偏光となって出射される。従って、光検出器ＰＤの入射光の光量は同様にｃｏｓ（π／４）≒０．７０７となる。
【００８５】
▲３▼π／２＜δ＜πの時
光ディスクＤＩＳＣで反射された光は右回りの楕円偏光となって１／４波長板ＱＷＰに入射し、１／４波長板ＱＷＰ内部のある位置で円偏光となる。その後、１／４波長板ＱＷＰの出射光は右回りで位相が入射光からπ／２進んだ楕円偏光となって出射される。従って、光検出器ＰＤの入射光の光量はｃｏｓ（δ／２）となる。
【００８６】
▲４▼δ＝πの時
光ディスクＤＩＳＣで反射された光は右回りの円偏光となって１／４波長板ＱＷＰに入射し、１／４波長板ＱＷＰからＸ方向に平行な直線偏光となって出射される。従って、光検出器ＰＤの入射光の光量は同様にｃｏｓ（π／２）＝０となる。
【００８７】
以上をまとめて表およびグラフ化したものを、それぞれ、図１６および図１７に図示する。図１６は光ディスクの複屈折量と、位相ズレおよび光検出器の入射光量との関係を示す表である。図１７は光検出器の入射光量と光ディスクの複屈折量との関係を示す図である。
【００８８】
Ｙ方向が長径となる楕円偏光は、光ディスクＤＩＳＣの複屈折により進む位相δが０からπの範囲にある場合を示している。この場合は、図１７に示したグラフの光ディスクＤＩＳＣの複屈折量が０ｎｍから３９２．５ｎｍの部分に相当する。
【００８９】
一方、Ｘ方向が長径となる楕円偏光は、光ディスクＤＩＳＣの複屈折により進む位相δがπ以上又はマイナスになった場合を示している。この場合は、図１７に示したグラフの光ディスクＤＩＳＣの複屈折量が３９２．５ｎｍから７８５ｎｍの部分に相当する。
【００９０】
本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更・変形が可能なのは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、Ｉ−ＴＯＰのレベルを測定しているが、その代わりにＴＥ（トラッキングエラー）信号やＦＥ（フォーカシングエラー）信号などのエラー信号を測定しても良いのは勿論である。また、ＨＦ信号のピークレベルの代わりにＨＦ信号の振幅を用いても良い。上述した実施の形態では、ＨＦ信号をピークホールド回路で成形してから情報処理装置に取り込んでいるが、ＨＦ信号を直接Ａ／Ｄ変換回路へ供給し、ディジタル信号の形にした上で、ＨＦ信号のピークレベルや振幅を検出するようにしても良い。また、上述した実施の形態では、複屈折量の測定（推定）を、光ピックアップを光ディスクの内周から外周へ移動させて複数ポイントで測定しているが、光ピックアップを一定速度で光ディスクの内周から外周へスイープさせながら連続的に行うようにしても良い。
【００９１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、光ディスクに対してデータの読み／書きをする前に又はデータの読み／書き中に、光ピックアップが光ディスクの内周位置にあるときに光ピックアップから得られたＨＦ信号のピークレベル（振幅）を基準レベル（基準振幅）とし、この基準レベル（基準振幅）と光ピックアップを光ディスクの内周から外周へ移動させながら測定されたＨＦ信号のピークレベル（振幅）とから光ディスクの複屈折量を推定することが出来る。このように、回転中の光ディスクの複屈折の状態を知ることができるので、読み込み、書き込み品質の悪化を予測することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ディスクの複屈折量推定装置が適用される光ディスクドライブの、光ピックアップが内周に移動したときの状態を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図である。
【図２】図１に図示した光ディスクドライブの、光ピックアップが外周に移動したときの状態を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図である。
【図３】図１および図２に示した光ディスクドライブに使用される、偏光光学系光ピックアップの構成を示すブロック図である。
【図４】光ディスクへ照射されたレーザビームのスポットを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略断面図である。
【図５】図３に示す偏光光学系光ピックアップに用いられる、反射光（戻り光）を受光するための光検出器の構成を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図である。
【図６】ＨＦ信号の反射側信号（Ｉ−ＴＯＰ）のレベルを検出するＩ−ＴＯＰレベル検出回路の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る光ディスクの複屈折量推定装置を備えた光ディスクドライブの構成を示すブロック図である。
【図８】光ディスクの回転数（速度）が１倍速、４倍速、１６倍速、３２倍速、４８倍速であるときに、偏光光学系光ピックアップを光ディスクの内周から外周へ向かって移動させたときに得られたＩ−ＴＯＰのレベルを示す図である。
【図９】予め読出し／書込みする前に複屈折を測定（推定）して、回転数の減速動作を行う第１のモードの前半部分の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】予め読出し／書込みする前に複屈折を測定（推定）して、回転数の減速動作を行う第１のモードの後半部分の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１０中の複屈折測定の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】読出し／書込み中に複屈折を測定（推定）して、回転数の減速動作を行う第２のモードの前半部分の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】読出し／書込み中に複屈折を測定（推定）して、回転数の減速動作を行う第２のモードの後半部分の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】光検出器への戻り光の光量と光ディスクの複屈折量の依存関係を示す図である。
【図１５】光検出器への戻り光の光ディスクの複屈折依存を説明するための図である。
【図１６】光ディスクの複屈折量と、位相ズレおよび光検出器の入射光量との関係を示す表である。
【図１７】光検出器の入射光量と光ディスクの複屈折量との関係を示す図である。
【符号の説明】
ＯＰＵ偏光光学系光ピックアップ
ＤＩＳＣ光ディスク
１３スピンドルモータ
１５送りモータ
２５レーザドライバ
４３ピークホールド回路
４５Ａ／Ｄ変換回路
４７中央処理装置（ＣＰＵ）
４７５ダイナミックＲＡＭ
５１スピンドルドライバ
５３ＢＴＬドライバ
５５アナログシグナルプロセッサ（ＡＳＰ）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical disk birefringence amount estimation device and an optical disk drive.
[0002]
[Prior art]
Recently, electronic devices such as personal computers are often equipped with optical disk drives (optical disk devices). As recording media usable for the optical disk drive, a compact disc-recordable (CD-R) and a compact disc-rewritable (CD-RW) are known.
[0003]
CD-R is a recordable recording medium. With a CD-R, data can be written only once, and what has been written cannot be erased or rewritten.
[0004]
The CD-RW is a rewritable recording medium, but is compatible with a CD-ROM and an audio CD (CD-DA). Unlike CD-R, CD-RW uses a phase-change material for the recording layer. In a CD-RW, an erased state (crystalline phase) and a recorded state (amorphous phase) are recorded by laser light irradiation, and data is read based on the difference in reflectance. A CD-RW has a lower reflectance of light from a medium than a press-type CD-ROM or a CD-R using a dye.
[0005]
Writing information (data) to a CD-R or CD-RW requires a dedicated device and a writing application. On the other hand, reading of information (data) from a CD-R or CD-RW can be executed by a normal CD-ROM drive. The CD-R, CD-RW, CD-ROM, audio CD, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RAM, DVD + RW, DVD-RW, and the like are collectively referred to herein as "optical disks".
[0006]
Now, in order to write information (data) to and read information (data) from or to such an optical disk, the optical disk drive is provided with a recording / reproducing optical pickup for irradiating a laser beam onto the optical disk. .
[0007]
Generally, this type of optical pickup includes a laser light source that emits a laser beam, and an optical system that guides the emitted laser beam to an optical disk. As described above, the CD-R can perform not only reading of information but also writing of information. In an optical pickup for a CD-R, the output of a laser beam emitted from a laser light source needs to be switched between when reading information and when writing information. The reason is that writing of information is performed by forming pits in the recording layer of the optical disk by irradiating a laser beam. The output of the laser beam emitted from the laser light source at the time of writing information is larger than the output at the time of reading information, for example, about 10 to 20 times.
[0008]
Now, in such an optical pickup, a laser beam emitted from the laser light source passes through an optical system, and is condensed on a signal recording surface of an optical disk by an objective lens constituting the optical system, thereby recording information ( Write) and erase. On the other hand, the optical pickup reproduces information by detecting reflected light (return light) from the signal recording surface with a photodetector (photodetector) as light detecting means. Note that there are two types of optical systems for optical pickups, a polarizing optical system and a non-polarizing optical system. Here, “polarizing optical system” refers to an optical system that can change the polarization direction of a laser beam, and “non-polarizing optical system” refers to an optical system that does not change the polarization direction of a laser beam. Say.
[0009]
As described above, in the optical disk drive, recording and reproduction of the optical disk are performed using the laser beam emitted from the optical pickup, so that focusing control and tracking control are indispensable. Here, “focusing control” refers to controlling the distance between the optical disc and the objective lens to be constant, and “tracking control” refers to following a beam spot of a laser beam on a track of the optical disc. It means to control to make it. In order to perform the focusing control and the tracking control, the optical pickup includes an optical pickup actuator for displacing the objective lens in a vertical direction (focus direction) and a horizontal direction (tracking direction).
[0010]
By the way, an optical disc has an optical defect called “birefringence”. Here, "birefringence" refers to a phenomenon in which two refracted lights appear when light is refracted at the boundary surface. In other words, birefringence means that when light passes through a substance, the speed at which the light travels varies depending on the direction of the vibrating surface of the light. is called. An azimuth in which light travels fast (phase advances) is called a “fast axis” of the retarder, and an azimuth that is slow (phase lags) is called a “slow axis”. The fast axis and the slow axis are collectively referred to as the "principal axis" of birefringence.
[0011]
A polymer alignment film, a liquid crystal polymer, an optical crystal and the like exhibit birefringence. Also, it is known that when an isotropic substance (medium) is applied with stress, an electric field, a magnetic field, or the like from the outside, it temporarily exhibits anisotropy and generates birefringence (photoelastic effect, Kerr effect, Magnetic birefringence). The "photoelastic effect" is a phenomenon in which, when a mechanical force is applied to an optically isotropic elastic body, strain or stress causes optical distortion, that is, optically anisotropic and birefringence. Say. The “Kerr effect” is one of the electro-optic effects, and refers to a birefringence induced by the square of the electric field E among phenomena in which the refractive index of a substance is changed by an electric field. “Magnetic birefringence” is a phenomenon in which an optically transparent substance or a transparent magnetic substance in a magnetic field causes optical birefringence, and is also called “Cotton-Mouton effect”.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In an optical disk drive using an optical pickup of a polarization optical system, a reflection signal from an optical disk is reduced due to the birefringence phenomenon.
[0013]
Further, in the case of a writable optical disk, a phenomenon that writing characteristics are deteriorated also occurs. This occurs because optical distortion occurs in the optical disk due to birefringence. Therefore, it is unclear how much the spot is distorted, and the quality degradation of the signal written on the optical disc cannot be predicted.
[0014]
Further, the value of the birefringence of the optical disc differs for each optical disc (that is, molding conditions and materials). The value of the birefringence also varies depending on the position (location) of the optical disk due to the stress applied to the optical disk due to the increase in the number of rotations of the optical disk.
[0015]
These are optically occurring phenomena, and there is no method for improving this phenomenon itself on the optical disk drive side.
[0016]
Therefore, an object of the present invention is to provide a birefringence amount estimating apparatus for an optical disc and an optical disc drive including the same, which can predict deterioration of reading and writing quality by knowing the state of birefringence of the optical disc. It is in.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for estimating the amount of birefringence of an optical disc in an optical disc drive for picking up a signal from a rotating optical disc (DISC) by an optical pickup (OPU), wherein the optical disc is rotated to a reading speed. Means (S111), means (43, 45, S202 to S207) for measuring a predetermined signal obtained from the optical pickup while moving the optical pickup from the inner circumference to the outer circumference of the optical disk, and a signal obtained by this measurement. (S208) for estimating the birefringence (X) of the optical disc from the optical disk.
[0018]
In the apparatus for estimating the amount of birefringence of an optical disc according to the first aspect of the present invention, the predetermined signal may be, for example, any one of a peak level of an HF signal, an amplitude of an HF signal, a TE signal, and an FE signal. Further, the measuring means may measure a predetermined signal obtained from the optical pickup at a predetermined point while moving the optical pickup from the inner circumference to the outer circumference of the optical disc, or may measure the optical pickup at a predetermined point. A predetermined signal obtained from the optical pickup may be continuously measured while sweeping from the inner circumference to the outer circumference of the optical disk at a speed.
[0019]
According to the second aspect of the present invention, in an optical disk drive for picking up a signal from a rotating optical disk (DISC) by an optical pickup (OPU), the optical disk is read before writing / reading data to / from the optical disk. Means (S111) for rotating the optical pickup from the inner circumference to the outer circumference of the optical disk while measuring the peak level of the HF signal obtained from the optical pickup (43, 45, S202 to S207). The peak level of the HF signal obtained from the optical pickup when the optical pickup is located at the inner peripheral position of the optical disk is defined as a reference level (I_TOP (in)). Peak level of the HF signal measured at the outer position I_TOP and (out)) because the birefringence of the optical disk (X) means for estimating (S208), the optical disc drive is obtained which is characterized by having a.
[0020]
Note that the amplitude of the HF signal may be used instead of the peak level of the HF signal.
[0021]
According to a third aspect of the present invention, in an optical disk drive for picking up a signal from a rotating optical disk (DISC) by an optical pickup (OPU), the optical disk is driven at a low rotation speed at which no stress is generated during reading / writing of data from / on the optical disk. Means for rotating by a number (S307) and means for moving the optical pickup to the inner circumference of the optical disk, measuring the peak level of the HF signal obtained from the optical pickup, and storing it as the reference level (I_TOP (in)) (S313). To S315), means for rotating the optical disc at a desired number of revolutions (S316), and means for measuring the peak level of the HF signal obtained from the optical pickup while moving the optical pickup from the inner circumference to the outer circumference of the optical disc ( 43, 45, S321), reference level and optical pickup Means (S323) for estimating the birefringence (X) of the optical disc from the peak level (I_TOP (a)) of the HF signal measured each time the optical disc is at a predetermined position on the optical disc. An optical disk drive is obtained.
[0022]
Note that the amplitude of the HF signal may be used instead of the peak level of the HF signal.
[0023]
It should be noted that the reference numerals in the parentheses are provided for easy understanding, are merely examples, and are not limited to these.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0025]
First, an optical disk drive to which an apparatus for estimating the amount of birefringence of an optical disk according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a state when the optical pickup OPU moves to the inner periphery, and FIG. 2 shows a state when the optical pickup OPU moves to the outer periphery. 1 (a) and 2 (a) are plan views, and FIGS. 1 (b) and 2 (b) are left side views.
[0026]
On the chassis 11, a spindle motor 13 and a feed motor 15 are mounted. The spindle motor 13 rotates a turntable 17 mounted thereon. An optical disk (not shown) is mounted on the turntable 17. Therefore, when the spindle motor 13 rotates, the optical disk mounted on the turntable 17 also rotates.
[0027]
A drive reduction gear 19 is engaged with the drive shaft of the feed motor 15, and the drive reduction gear 19 is engaged with a rack 21 formed on one side of the optical pickup OPU. The optical pickup OPU is guided by a pair of guide shafts 23a and 23b. Therefore, when the feed motor 15 rotates, the optical pickup OPU is transported along the pair of guide shafts 23a and 23b.
[0028]
Referring to FIG. 3, the optical pickup OPU includes a semiconductor laser (laser diode) LD, a diffraction grating GRT, a collimator lens CL, a polarizing beam splitter PBS, a quarter-wave plate QWP, an objective lens OL, and a sensor. It has a lens SL and a photodetector PD. The illustrated optical pickup OPU includes a front monitor FM for monitoring a part of the laser beam emitted from the semiconductor laser LD, and a laser driver 25 for driving the semiconductor laser LD.
[0029]
The illustrated optical pickup OPU includes a polarization beam splitter PBS and a quarter-wave plate QWP, and is therefore called a polarization optical system optical pickup.
[0030]
Incidentally, one laser beam emitted from the semiconductor laser LD is separated into three laser beams by the diffraction grating GRT. These three laser beams consist of a main beam at the center and sub-beams on both sides of the main beam. The laser beam emitted from the semiconductor laser LD is linearly polarized light.
[0031]
Anyway, the three laser beams emitted from the semiconductor laser LD and separated by the diffraction grating GRT are collimated by the collimator lens CL and then reflected at right angles by the polarization beam splitter PBS. The laser beam reflected by the polarizing beam splitter PBS is circularly polarized by the quarter-wave plate QWP, and then condensed (irradiated) on the signal recording surface (reflection surface) of the optical disc DISC via the objective lens OL. You.
[0032]
FIG. 4 shows a spot of the laser beam applied to the optical disc DISC. As described above, the three laser beams divided by the diffraction grating GRT connect three spots to the track on the pit surface of the optical disc DISC as shown in FIG.
[0033]
Returning to FIG. 3, the reflected light (return light) from the signal recording surface of the optical disc DISC passes through the objective lens OL, is bent 90 ° with respect to the polarization direction of the outward path by the quarter-wave plate QWP, and is polarized by the polarization beam splitter PBS. And is detected by the photodetector PD through the sensor lens SL.
[0034]
The illustrated optical pickup OPU employs a method using three beams formed using a diffraction grating as a tracking error detection method. Among the methods using three beams, the differential push-pull method is particularly used.
[0035]
More specifically, as described above, one laser beam emitted from the laser diode LD as a light source is separated into three laser beams by the diffraction grating GRT. Therefore, the reflected light (return light) from the optical disc DISC also includes three laser beams. Of the three laser beams, the central main beam is used to generate a read signal and a focus error signal, and the two sub beams on both sides are used to generate a tracking error signal.
[0036]
FIG. 5 shows a configuration of a photodetector PD for receiving reflected light (return light). 5A is a front view, and FIG. 5B is a right side view. The photodetector PD has a main light receiving element 31 for receiving a main beam, and a pair of sub light receiving elements 32 and 33 for receiving two sub beams on both sides. The main light receiving element 31 is constituted by a four-division photodiode, and each of the sub light receiving elements 32 and 33 is constituted by a two-division photodiode.
[0037]
Therefore, of the three spots shown in FIG. 4A, the reflected light (main part) from the center spot (the part marked with A, B, C, and D in FIG. 4A). 5) are received by the main light receiving element 31 shown in FIG. 5 as four main electric signals indicated by reference numerals A, B, C, and D in FIG. The reflected light (sub-beam) from the spot on one side (the portion denoted by reference signs E and F in FIG. 4A) is transmitted by one sub-light receiving element 32 shown in FIG. Are received as two sub-electrical signals indicated by symbols E and F. Then, the reflected light (sub-beam) from the other side spot (the part marked with G and H in FIG. 4A) is reflected by the other sub-light receiving element 33 shown in FIG. Are received as two sub-electric signals indicated by G and H symbols.
[0038]
Next, a circuit for detecting the level of a reflection-side signal (hereinafter, referred to as “I-TOP”) of the HF signal will be described with reference to FIG.
[0039]
The illustrated I-TOP level detection circuit includes an addition circuit 41, a peak hold circuit 43, and an A / D conversion circuit 45. The A / D conversion circuit 45 is built in a central processing unit (CPU) 47.
[0040]
The adder circuit 41 includes an operational amplifier 411. The four main electric signals described above are supplied to the non-inverting input terminal + thereof through the resistors 422 to 425, and the HF reference voltage is supplied to the inverting input terminal thereof. It is supplied via a resistor 426, and a resistor 427 is connected between its output terminal and the inverting input terminal-. The output terminal of the adding circuit 41 is connected to the input terminal of the peak hold circuit 43. The peak hold circuit 43 holds the peak of the signal added by the addition circuit 41 and outputs a peak hold signal. An output terminal of the peak hold circuit 43 is connected to an input terminal of the A / D conversion circuit 45. The A / D conversion circuit 45 is also supplied with an HF reference signal. The A / D conversion circuit 45 converts the peak hold signal output from the peak hold circuit 43 into a digital signal. This digital signal indicates the level of the I-TOP.
[0041]
Anyway, the I-TOP level detection circuit detects the level of I-TOP as described above.
[0042]
The present invention estimates the birefringence (actually, “relative birefringence”) of an optical disk by utilizing the correlation between the I-TOP level and the birefringence of the optical disk. Related to the device. That is, the higher the level of I-TOP, the smaller the amount of birefringence, and the lower the level of I-TOP, the larger the amount of birefringence. As described above, if the rotation speed of the optical disk is sufficiently low (for example, 1000 rpm or less), the birefringence does not occur remarkably due to the stress generated by the centrifugal force due to the rotation. Even if the rotation speed of the optical disk is high, no stress is generated on the inner peripheral side of the optical disk, so that no birefringence occurs on the inner peripheral side of the optical disk. Therefore, in the present invention, the level of I-TOP measured by the polarization optical system optical pickup at the position of the optical disk which is not affected by the stress is set as a reference level, and the level of I-TOP from this reference level is determined. The relative birefringence is estimated from the degree of reduction (ratio).
[0043]
FIG. 7 shows a configuration of an optical disk drive to which the apparatus for estimating the amount of birefringence of an optical disk according to one embodiment of the present invention is applied. The illustrated optical disk drive includes a spindle driver 51 for driving the spindle motor 13, a BTL driver 53 for performing feed control of the feed motor 15 and focusing control and tracking control of the polarization optical system optical pickup OPU, and the addition circuit 41. And an analog signal processor (ASP) 55 including the peak hold circuit 43. The analog signal processor 55 controls the laser driver 25 (FIG. 3) to control the amount of laser beam emitted from the semiconductor laser LD.
[0044]
The analog signal processor 55, the BTL driver 53, and the spindle driver 51 are controlled by the central processing unit 47. The central processing unit 47 has a CD-DSP 471, an ENDEC 472, a G / A 473, a microcontroller 474, and a memory such as a dynamic RAM 475 and a flash memory 476.
[0045]
The central processing unit 47 sends a sending command to the BTL driver 53. In response to this feed command, the BTL driver 53 drives the feed motor 15 to move the polarization optical system optical pickup OPU from the inner circumference to the outer circumference of the optical disc DISC.
[0046]
Further, the central processing unit 47 sends a rotation speed command to the spindle driver 51. In response to the rotation speed command, the spindle driver 51 rotates the spindle motor 13 at the rotation speed specified by the rotation speed command, thereby rotating the optical disc DISC at a plurality of different rotation speeds.
[0047]
A signal obtained by being reflected from the optical disc DISC by the polarization optical system optical pickup OPU is taken into the central processing unit 47 via the analog signal processor 55. At this time, the level of the I-TOP is taken into the central processing unit 47 by the peak hold circuit 43 in the analog signal processor 55.
[0048]
In FIG. 8, when the rotation speed (speed) of the optical disc DISC is 1 ×, 4 ×, 16 ×, 32 ×, or 48 ×, the polarization optical system optical pickup OPU moves from the inner circumference to the outer circumference of the optical disc DISC. The level of I-TOP obtained at the time of this is shown.
[0049]
As is apparent from FIG. 8, when the rotation speed (speed) of the optical disc DISC is 1 ×, the level of the I-TOP obtained from the polarization optical system optical pickup OPU changes regardless of the position of the polarization optical system optical pickup OPU. It turns out that it does not. In other words, at such a low speed, no stress is applied to the optical disc DISC, and it is assumed that the birefringence amount of the optical disc DISC is constant at any location.
[0050]
Even if the rotation speed (speed) of the optical disc DISC is changed, when the polarization optical system optical pickup OPU is located on the inner circumference side of the optical disc DISC, the level of the I-TOP obtained from the polarization optical system optical pickup OPU is as follows. It only goes down slightly as you go up. From this, it is understood that almost no stress occurs due to the rotation of the optical disc DISC on the inner peripheral side of the optical disc DISC. That is, when the polarization optical system optical pickup OPU is on the inner periphery of the optical disk DISC, the level of I-TOP obtained from the polarization optical system optical pickup OPU is used as a reference level regardless of the rotation speed (speed) of the optical disk DISC. Is possible.
[0051]
Taking the above into consideration, the optical disk birefringence amount estimating apparatus according to the embodiment of the present invention estimates the birefringence amount as described below. However, in the embodiment described below, not only the operation of measuring (estimating) the amount of birefringence of the optical disk, but also the operation of reducing the number of rotations is performed. Further, in the embodiment of the present invention, it is possible to operate in either the first mode or the second mode. In the first mode, the amount of birefringence is measured (estimated) before reading / writing, and the rotation speed is decelerated, and in the second mode, the amount of birefringence is measured (estimated) during reading / writing. To reduce the number of rotations.
[0052]
First, the first mode will be described with reference to FIGS.
[0053]
Referring to FIG. 9, first, information processing device 47 checks whether or not optical disc DISC has been loaded (step S101). When the optical disc DISC is loaded (Yes in step S101), the information processing device 47 performs an optical disc DISC recognition process (step S102). Subsequently, the information processing device 47 rotates the optical disk DISC at double speed by sending a rotation speed command to rotate the optical disk DISC at double speed to the spindle driver 51 (step S103). The information processing device 47 checks whether the optical disc DISC has been correctly recognized (step S104). When the optical disc DISC cannot be correctly recognized (No in step S104), the information processing device 47 determines that an error has occurred and performs an error process (step S105).
[0054]
On the other hand, if the optical disc DISC is correctly recognized (Yes in step S104), the information processing device 47 performs a servo adjustment process (step S106), and then instructs the spindle driver 51 to rotate the optical disc DISC at quadruple speed. To rotate the optical disc DISC at a quadruple speed (step S107). Subsequently, the information processing unit 47 reads information from the optical disk DISC via the optical pickup OPU and the analog signal processor 55 (optical disk initialization) (step S108).
[0055]
The information processing device 47 checks whether information from the optical disc DISC has been correctly acquired (step S109). When the information from the optical disc DISC has not been correctly obtained (No in step S109), the information processing device 47 determines that an error has occurred and performs an error process (step S110).
[0056]
On the other hand, when the information from the optical disc DISC has been correctly acquired (Yes in step S109), the information processing device 47 sends the designated rotation speed to the spindle driver 51, thereby causing the optical disc DISC to have the designated speed ( (For example, 48 times speed) (step S111).
[0057]
Moving to FIG. 10, the information processing device 47 checks whether or not the optical disc DISC has been changed (step S112). That is, it is checked whether the currently loaded optical disc DISC is the same as the optical disc DISC loaded immediately before. To enable this confirmation, the information processing device 47 recognizes an identifier (ID) assigned to each optical disc DISC when loading the optical disc DISC, and stores the ID in the dynamic RAM 475.
[0058]
If the optical disc DISC has been changed (Yes in step S112), the information processing device 47 sets the variables of I_TOP (in) and I_TOP (out) to zero (step S113), stores the variables in the dynamic RAM 475, and then performs birefringence. The measurement is performed (Step S114).
[0059]
Next, the birefringence measurement will be described with reference to FIG.
[0060]
First, the information processing device 47 checks whether or not zero is included in I_TOP (in) (step S201). When zero is included in I_TOP (in) (Yes in step S201), the information processing device 47 sets the target address to 0 min0sec0block on the inner circumference (step S202), and sends a sending command to the BLT driver 53. By driving the feed motor 15, the optical pickup OPU is moved to the inner peripheral position of the optical disc DISC. The I-TOP level of the HF signal detected from the optical disc DISC by the photodetector PD of the optical pickup OPU is detected by the peak hold circuit 43 in the analog signal processor 55. The information processing device 47 measures the level of the I-TOP with the A / D converter 45 (step S203), and stores the measured value in a variable called I_TOP (in) (step S204). This I_TOP (in) indicates a reference level.
[0061]
Next, the information processing device 47 sets the target address to the outer circumference 65 min0 sec 0 block (step S205), drives the feed motor 15 by sending a feed command to the BLT driver 53, and moves the optical pickup OPU to the outer circumference of the optical disc DISC. Move to position. In the same manner as described above, the information processing device 47 measures the level of the I-TOP detected by the peak hold circuit 43 with the A / D converter 45 (step S206), and outputs the measured value to I_TOP (out). (Step S207).
[0062]
The information processing device 47 calculates the birefringence amount X from the I_TOP (in) and I_TOP (out) measured as described above using the following equation.
X = (I_TOP (in) -I_TOP (out)) / I_TOP (in)
And the calculated value X is stored in the dynamic RAM 475 as the birefringence amount BI-FEF (step S208).
[0063]
Returning to FIG. 10, the information processing device 47 determines whether the birefringence amount BI-FEF is smaller than a specified value BI-FEF-Limit (step S115). When the amount of birefringence BI-FEF is equal to or larger than the specified value BI-FEF-Limit (No in step S115), the information processing device 47 determines that the birefringence of the optical disc DISC is caused by the rotational stress, and the spindle driver is driven. By controlling the number of revolutions of the spindle motor 13 via the controller 51, a deceleration process of decreasing the number of revolutions (a process of reducing the speed by one step (32 times speed) from the current speed (48 times speed)) is performed (step S116).
[0064]
Returning to step S114, the birefringence measurement is again performed, and the information processing device 47 operates in steps S114 to S116 until the birefringence amount BI-FEF becomes smaller than the specified value BI-FEF-Limit (Yes in step S115). repeat.
[0065]
After that, the information processing device 47 drives the feed motor 15 by sending a send command to the BLT driver 53, and seeks the optical pickup OPU to the target address of read / write (step S117). The information processing device 47 performs read / write processing (including data transfer for each designated block number) via the optical pickup OPU and the analog signal processor 55 (step S118). The information processing device 47 repeats the read / write processing until the designated END address is reached (step S119).
[0066]
As described above, in the first mode, the speed of rotation can be reduced by measuring (estimating) the amount of birefringence before reading / writing.
[0067]
The second mode will be described with reference to FIGS.
[0068]
Referring to FIG. 12, first, information processing device 47 checks whether or not optical disc DISC has been loaded (step S301). When the optical disc DISC has been loaded (Yes in step S301), the information processing device 47 performs an optical disc DISC recognition process (step S302). Subsequently, the information processing device 47 rotates the optical disk DISC at double speed by sending a rotation speed command to rotate the optical disk DISC at double speed to the spindle driver 51 (step S303). The information processing device 47 checks whether or not the optical disc DISC has been correctly recognized (step S304). If the optical disc DISC cannot be correctly recognized (No in step S304), the information processing device 47 determines that an error has occurred and performs error processing (step S305).
[0069]
On the other hand, when the optical disk DISC is correctly recognized (Yes in step S304), the information processing device 47 performs a servo adjustment process (step S306), and then instructs the spindle driver 51 to rotate the optical disk DISC at quadruple speed. To rotate the optical disc DISC at a quadruple speed (step S307). Subsequently, the information processing unit 47 reads information from the optical disk DISC via the optical pickup OPU and the analog signal processor 55 (optical disk initialization) (step S308).
[0070]
The information processing device 47 checks whether information from the optical disc DISC has been correctly acquired (step S309). When the information from the optical disc DISC has not been correctly acquired (No in step S309), the information processing device 47 determines that an error has occurred and performs an error process (step S310).
[0071]
Steps S301 to S310 are the same as steps S101 to S110 shown in FIG.
[0072]
On the other hand, when the information from the optical disc DISC has been correctly acquired (Yes in step S309), the information processing device 47 checks whether the optical disc DISC has been changed (step S311). If the optical disc DISC has been changed (Yes in step S311), the information processing device 47 sets the variables of I_TOP (in) and I_TOP (out) to zero (step S312) and stores the variables in the dynamic RAM 475.
[0073]
Subsequently, the information processing device 47 sets the target address to the inner circumference 0 min 0 sec 0 block (step S 313), drives the feed motor 15 by sending a send command to the BLT driver 53, and moves the optical pickup OPU to the optical disc DISC. To the inner circumference position. The I-TOP level of the HF signal detected from the optical disc DISC by the photodetector PD of the optical pickup OPU is detected by the peak hold circuit 43 in the analog signal processor 55. The information processing device 47 measures the level of the I-TOP with the A / D converter 45 (step S314), and stores the measured value in a variable called I_TOP (in) (step S315). This I_TOP (in) indicates a reference level.
[0074]
13, the information processing device 47 rotates the optical disc DISC at a designated speed (for example, 48 times speed) by sending a designated rotation speed command to the spindle driver 51 (step S316). The information processing device 47 drives the feed motor 15 by sending a send command to the BLT driver 53, and seeks the optical pickup OPU to the read / write target address (step S317). The information processing device 47 performs read / write processing (including data transfer for each specified number of blocks) via the optical pickup OPU and the analog signal processor 55 (step S318). The information processing device 47 determines whether the designated END address has been reached (step S319). If the designated END address has been reached (Yes in step S319), the process ends.
[0075]
On the other hand, when the address does not reach the designated END address (No in step S319), the information processing device 47 determines whether or not the address reaches a birefringence measurement address that is scheduled in advance (step S320). If the predetermined birefringence measurement address has not been reached (No in step S320), the process returns to step S318. When the address reaches the birefringence measurement address that has been scheduled in advance (Yes in step S320), the information processing device 47 measures the level of the I-TOP detected by the peak hold circuit 43 with the A / D converter 45 ( In step S321, the measured value is stored in a variable called I_TOP (a) (step S322).
[0076]
The information processing device 47 calculates the birefringence amount X from the I_TOP (in) and I_TOP (a) measured as described above using the following equation.
X = (I_TOP (in) -I_TOP (a)) / I_TOP (in)
And the calculated value X is stored in the dynamic RAM 475 as the birefringence amount BI-FEF (step S323).
[0077]
The information processing device 47 determines whether or not the birefringence amount BI-FEF is smaller than the specified value BI-FEF-Limit (step S324). When the birefringence amount BI-FEF is equal to or larger than the specified value BI-FEF-Limit (No in step S324), the information processing device 47 determines that the birefringence of the optical disc DISC is caused by the rotational stress, and the spindle driver By controlling the number of revolutions of the spindle motor 13 via 51, a deceleration process of reducing the number of revolutions (decreasing the one-step speed from the current speed (48 times speed) to 32 times speed) is performed (step S325). It returns to step S318. On the other hand, when the amount of birefringence BI-FEF is smaller than the specified value BI-FEF-Limit (Yes in step S324), the process returns to step S318.
[0078]
As described above, in the second mode, by measuring (estimating) the amount of birefringence during reading / writing, the rotation speed can be reduced when the dangerous level is almost reached. .
[0079]
FIG. 14 illustrates the dependency between the amount of return light to the photodetector PD and the amount of birefringence of the optical disc DISC. 14, the vertical axis indicates the amount of return light to the photodetector PD with the maximum value normalized to 1, and the horizontal axis indicates the birefringence [nm] of the optical disc DISC. Here, it is assumed that the light emitted from the quarter-wave plate QWP toward the optical disc DISC is perfectly circularly polarized light, and that the wavelength of the laser beam emitted from the semiconductor laser LD is 785 nm.
[0080]
As can be seen from FIG. 14, the birefringence of the optical disc DISC increases as the amount of return light to the photodetector PD decreases. When the amount of light returning to the photodetector PD is zero, the birefringence of the optical disc DISC is 392.5 [nm].
[0081]
Next, the dependence of the return light to the photodetector PD on the birefringence of the optical disc DISC will be described with reference to FIG. It is assumed that light is perpendicularly incident on the quarter-wave plate QWP, the direction of linearly polarized light is parallel to the X (radial) direction, and the optical disc DISC has no birefringence. In this case, light transmitted through the quarter-wave plate QWP becomes circularly polarized light. Here, it is assumed that the circularly polarized light is clockwise. The light reflected by the optical disc DISC is turned into counterclockwise circularly polarized light and enters the quarter-wave plate QWP. The light emitted from the quarter-wave plate QWP becomes linearly polarized light parallel to the Y (tangential) direction, transmits nearly 100% through the polarization beam splitter PBS, and enters the photodetector PD. Hereinafter, this state is set to 1 and standardized for consideration.
[0082]
Next, it is assumed that the phase is advanced by δ radians due to the birefringence of the optical disc DISC. In the following, 4) when (1) 0 <δ <π / 2, (2) when δ = π / 2, (3) when π / 2 <δ <π, and (4) when δ = π A description will be given separately for the following cases.
[0083]
(1) When 0 <δ <π / 2
The light reflected by the optical disc DISC is converted into left-handed elliptically polarized light, enters the quarter-wave plate QWP, and becomes linearly polarized at a certain position inside the quarter-wave plate QWP. Thereafter, the outgoing light from the quarter-wave plate QWP is emitted as elliptically polarized light in a clockwise direction with a phase advanced by π / 2 from the incident light. Since the amount of light transmitted through the polarization beam splitter PBS is represented by a component in the Y direction of the ellipse, the amount of light incident on the photodetector PD is cos (δ / 2).
[0084]
(2) When δ = π / 2
The light reflected by the optical disk DISC is converted into linearly polarized light parallel to the Y direction, enters the quarter-wave plate QWP, and is emitted from the quarter-wave plate QWP as clockwise circularly polarized light. Therefore, the light amount of the incident light on the photodetector PD is also cos (π / 4) ≒ 0.707.
[0085]
(3) When π / 2 <δ <π
The light reflected by the optical disc DISC is converted into clockwise elliptically polarized light, enters the quarter-wave plate QWP, and becomes circularly polarized at a certain position inside the quarter-wave plate QWP. Thereafter, the outgoing light from the quarter-wave plate QWP is emitted as elliptically polarized light in a clockwise direction with a phase advanced by π / 2 from the incident light. Therefore, the light quantity of the incident light on the photodetector PD is cos (δ / 2).
[0086]
(4) When δ = π
The light reflected by the optical disc DISC is clockwise circularly polarized light, enters the quarter-wave plate QWP, and is emitted from the quarter-wave plate QWP as linearly polarized light parallel to the X direction. Therefore, the light quantity of the incident light on the photodetector PD is also cos (π / 2) = 0.
[0087]
Tables and graphs that summarize the above are shown in FIGS. 16 and 17, respectively. FIG. 16 is a table showing the relationship between the amount of birefringence of the optical disk, the phase shift, and the amount of incident light on the photodetector. FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the amount of incident light on the photodetector and the amount of birefringence on the optical disk.
[0088]
The elliptically polarized light whose major axis is in the Y direction indicates a case where the phase δ advanced by the birefringence of the optical disc DISC is in the range of 0 to π. In this case, the birefringence of the optical disc DISC in the graph shown in FIG. 17 corresponds to the portion where the birefringence is from 0 nm to 392.5 nm.
[0089]
On the other hand, the elliptically polarized light whose major axis is in the X direction indicates a case where the phase δ advanced by the birefringence of the optical disc DISC becomes π or more or becomes negative. In this case, the birefringence of the optical disc DISC in the graph shown in FIG. 17 corresponds to the portion from 392.5 nm to 785 nm.
[0090]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and needless to say, various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the level of the I-TOP is measured. However, an error signal such as a TE (tracking error) signal or an FE (focusing error) signal may be measured instead. It is. Further, the amplitude of the HF signal may be used instead of the peak level of the HF signal. In the above-described embodiment, the HF signal is shaped by the peak hold circuit before being taken into the information processing apparatus. However, the HF signal is directly supplied to the A / D conversion circuit, converted into a digital signal, and then converted into a digital signal. The peak level and amplitude of the signal may be detected. In the above-described embodiment, the measurement (estimation) of the birefringence is measured at a plurality of points by moving the optical pickup from the inner circumference to the outer circumference of the optical disc. It may be performed continuously while sweeping from the periphery to the outer periphery.
[0091]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the optical pickup is located at the inner peripheral position of the optical disk before or during the data read / write on the optical disk. The peak level (amplitude) of the HF signal obtained from the pickup is defined as a reference level (reference amplitude), and this reference level (reference amplitude) and the peak of the HF signal measured while moving the optical pickup from the inner circumference to the outer circumference of the optical disk. The birefringence of the optical disk can be estimated from the level (amplitude). As described above, the state of the birefringence of the rotating optical disk can be known, so that it is possible to predict the deterioration of the reading and writing quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a state of an optical disk drive to which an apparatus for estimating the amount of birefringence of an optical disk according to the present invention is applied, when an optical pickup is moved to an inner periphery; FIG. It is a left side view.
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a state of the optical disk drive shown in FIG. 1 when an optical pickup moves to an outer periphery, where FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a left side view.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a polarization optical system optical pickup used in the optical disk drive shown in FIGS. 1 and 2;
4A and 4B are diagrams showing spots of a laser beam applied to an optical disk, wherein FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a schematic sectional view.
5A and 5B are diagrams illustrating a configuration of a photodetector for receiving reflected light (return light) used in the polarization optical system optical pickup illustrated in FIG. 3, wherein FIG. 5A is a front view and FIG. FIG.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an I-TOP level detection circuit that detects a level of a reflection side signal (I-TOP) of the HF signal.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an optical disc drive including the optical disc birefringence amount estimating apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 shows a case where the polarization optical system optical pickup is moved from the inner circumference to the outer circumference of the optical disk when the rotation speed (speed) of the optical disk is 1 ×, 4 ×, 16 ×, 32 ×, or 48 ×. FIG. 9 is a diagram showing the level of I-TOP obtained in FIG.
FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation in the first half of the first mode in which the birefringence is measured (estimated) before reading / writing, and the rotation speed is reduced.
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the latter half of the first mode in which the birefringence is measured (estimated) before reading / writing in advance and the rotation speed is reduced.
11 is a flowchart for explaining the operation of the birefringence measurement in FIG.
FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the first half of the second mode in which the birefringence is measured (estimated) during reading / writing and the rotation speed is reduced.
FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the latter half of the second mode in which the birefringence is measured (estimated) during reading / writing and the rotation speed is reduced.
FIG. 14 is a diagram showing a dependence relationship between the amount of returning light to the photodetector and the amount of birefringence of the optical disk.
FIG. 15 is a diagram for explaining dependence of return light to a photodetector on birefringence of an optical disk.
FIG. 16 is a table showing a relationship between a birefringence amount of an optical disc, a phase shift, and an incident light amount of a photodetector.
FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the amount of incident light on the photodetector and the amount of birefringence on the optical disk.
[Explanation of symbols]
OPU polarization optical system optical pickup
DISC optical disk
13 Spindle motor
15 Feed motor
25 Laser Driver
43 Peak hold circuit
45 A / D conversion circuit
47 Central Processing Unit (CPU)
475 Dynamic RAM
51 Spindle driver
53 BTL driver
55 Analog Signal Processor (ASP)

Claims

回転する光ディスクから光ピックアップによって信号をピックアップする光ディスクドライブにおける光ディスクの複屈折量推定装置であって、
読み込みたい速度に前記光ディスクを回転させる手段と、
前記光ピックアップを前記光ディスクの内周から外周へ移動させながら、前記光ピックアップから得られる所定の信号を測定する手段と、
該測定により得られた信号から前記光ディスクの複屈折量を推定する手段と、
を備えた光ディスクの複屈折量推定装置。An apparatus for estimating the amount of birefringence of an optical disc in an optical disc drive that picks up a signal from a rotating optical disc by an optical pickup,
Means for rotating the optical disc to a speed desired to be read;
Means for measuring a predetermined signal obtained from the optical pickup while moving the optical pickup from the inner circumference to the outer circumference of the optical disc;
Means for estimating the amount of birefringence of the optical disc from a signal obtained by the measurement,
An apparatus for estimating the amount of birefringence of an optical disc comprising:

前記所定の信号がＨＦ信号のピークレベルである、請求項１に記載の光ディスクの複屈折量推定装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the predetermined signal is a peak level of an HF signal.

前記所定の信号がＨＦ信号の振幅である、請求項１に記載の光ディスクの複屈折量推定装置。The apparatus according to claim 1, wherein the predetermined signal is an amplitude of an HF signal.

前記所定の信号がＴＥ信号である、請求項１に記載の光ディスクの複屈折量推定装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the predetermined signal is a TE signal.

前記所定の信号がＦＥ信号である、請求項１に記載の光ディスクの複屈折量推定装置。The optical disc birefringence amount estimation apparatus according to claim 1, wherein the predetermined signal is an FE signal.

前記測定手段は、前記光ピックアップを前記光ディスクの内周から外周へ移動させながら、予め定められたポイントで、前記光ピックアップから得られる所定の信号を測定する、請求項１に記載の光ディスクの複屈折量推定装置。2. The optical disc copy according to claim 1, wherein the measuring unit measures a predetermined signal obtained from the optical pickup at a predetermined point while moving the optical pickup from the inner circumference to the outer circumference of the optical disc. 3. Refraction amount estimation device.

前記測定手段は、前記光ピックアップを一定速度で前記光ディスクの内周から外周へスイープさせながら、連続的に、前記光ピックアップから得られる所定の信号を測定する、請求項１に記載の光ディスクの複屈折量推定装置。2. The optical disk according to claim 1, wherein the measuring unit continuously measures a predetermined signal obtained from the optical pickup while sweeping the optical pickup from an inner circumference to an outer circumference of the optical disk at a constant speed. 3. Refraction amount estimation device.

回転する光ディスクから光ピックアップによって信号をピックアップする光ディスクドライブにおいて、
前記光ディスクに対してデータの読み／書きをする前に、予め前記光ディスクを所望の回転数で回転させる手段と、
前記光ピックアップを前記光ディスクの内周から外周へ移動させながら、前記光ピックアップから得られるＨＦ信号のピークレベルを測定する手段と、
前記光ピックアップが前記光ディスクの内周位置にあるときに前記光ピックアップから得られた前記ＨＦ信号のピークレベルを基準レベルとして、該基準レベルと前記光ピックアップが前記光ディスクの予め決められた外周位置にあるときに測定されたＨＦ信号のピークレベルとから前記光ディスクの複屈折量を推定する手段と、
を有することを特徴とする光ディスクドライブ。In an optical disk drive that picks up a signal from a rotating optical disk by an optical pickup,
Means for rotating the optical disc at a desired number of revolutions before reading / writing data to / from the optical disc;
Means for measuring a peak level of an HF signal obtained from the optical pickup while moving the optical pickup from the inner circumference to the outer circumference of the optical disc;
When the optical pickup is at the inner peripheral position of the optical disc, the peak level of the HF signal obtained from the optical pickup is used as a reference level, and the reference level and the optical pickup are set at a predetermined outer peripheral position of the optical disc. Means for estimating the amount of birefringence of the optical disk from a peak level of the HF signal measured at a certain time;
An optical disk drive comprising:

回転する光ディスクから光ピックアップによって信号をピックアップする光ディスクドライブにおいて、
前記光ディスクに対してデータの読み／書きをする前に、予め前記光ディスクを所望の回転数で回転させる手段と、
前記光ピックアップを前記光ディスクの内周から外周へ移動させながら、前記光ピックアップから得られるＨＦ信号の振幅を測定する手段と、
前記光ピックアップが前記光ディスクの内周位置にあるときに前記光ピックアップから得られた前記ＨＦ信号の振幅を基準振幅として、該基準振幅と前記光ピックアップが前記光ディスクの予め決められた外周位置にあるときに測定されたＨＦ信号の振幅とから前記光ディスクの複屈折量を推定する手段と、
を有することを特徴とする光ディスクドライブ。In an optical disk drive that picks up a signal from a rotating optical disk by an optical pickup,
Means for rotating the optical disc at a desired number of revolutions before reading / writing data to / from the optical disc;
Means for measuring the amplitude of an HF signal obtained from the optical pickup while moving the optical pickup from the inner circumference to the outer circumference of the optical disc;
When the amplitude of the HF signal obtained from the optical pickup is set as a reference amplitude when the optical pickup is at an inner position of the optical disc, the reference amplitude and the optical pickup are at a predetermined outer position of the optical disc. Means for estimating the birefringence of the optical disk from the amplitude of the HF signal measured at the time;
An optical disk drive comprising:

前記光ピックアップが偏光光学系光ピックアップから成る、請求項８又は９に記載の光ディスクドライブ。10. The optical disk drive according to claim 8, wherein the optical pickup comprises a polarization optical system optical pickup.

回転する光ディスクから光ピックアップによって信号をピックアップする光ディスクドライブにおいて、
前記光ディスクに対するデータの読み／書き中に、前記光ディスクを応力の発生しない低い回転数で回転させる手段と、
前記光ピックアップを前記光ディスクの内周へ移動して、前記光ピックアップから得られるＨＦ信号のピークレベルを測定し、基準レベルとして記憶する手段と、
前記光ディスクを所望の回転数で回転させる手段と、
前記光ピックアップを前記光ディスクの内周から外周側へ移動させながら、前記光ピックアップから得られるＨＦ信号のピークレベルを測定する手段と、
前記基準レベルと前記光ピックアップが前記光ディスクの予め決められた位置にある毎に測定されたＨＦ信号のピークレベルとから前記光ディスクの複屈折量を推定する手段と、
を有することを特徴とする光ディスクドライブ。In an optical disk drive that picks up a signal from a rotating optical disk by an optical pickup,
Means for rotating the optical disk at a low rotational speed at which no stress is generated during reading / writing of data from / to the optical disk;
Means for moving the optical pickup to the inner periphery of the optical disc, measuring a peak level of an HF signal obtained from the optical pickup, and storing the peak level as a reference level;
Means for rotating the optical disk at a desired number of rotations,
Means for measuring a peak level of an HF signal obtained from the optical pickup while moving the optical pickup from the inner circumference to the outer circumference of the optical disc;
Means for estimating the birefringence of the optical disc from the reference level and the peak level of the HF signal measured each time the optical pickup is at a predetermined position on the optical disc;
An optical disk drive comprising:

回転する光ディスクから光ピックアップによって信号をピックアップする光ディスクドライブにおいて、
前記光ディスクに対するデータの読み／書き中に、前記光ディスクを応力の発生しない低い回転数で回転させる手段と、
前記光ピックアップを前記光ディスクの内周へ移動して、前記光ピックアップから得られるＨＦ信号の振幅を測定し、基準振幅として記憶する手段と、
前記光ディスクを所望の回転数で回転させる手段と、
前記光ピックアップを前記光ディスクの内周から外周側へ移動させながら、前記光ピックアップから得られるＨＦ信号の振幅を測定する手段と、
前記基準振幅と前記光ピックアップが前記光ディスクの予め決められた位置にある毎に測定されたＨＦ信号の振幅とから前記光ディスクの複屈折量を推定する手段と、
を有することを特徴とする光ディスクドライブ。In an optical disk drive that picks up a signal from a rotating optical disk by an optical pickup,
Means for rotating the optical disk at a low rotational speed at which no stress is generated during reading / writing of data from / to the optical disk;
Means for moving the optical pickup to the inner circumference of the optical disk, measuring the amplitude of the HF signal obtained from the optical pickup, and storing the measured amplitude as a reference amplitude;
Means for rotating the optical disk at a desired number of rotations,
Means for measuring the amplitude of the HF signal obtained from the optical pickup while moving the optical pickup from the inner circumference to the outer circumference of the optical disc;
Means for estimating the amount of birefringence of the optical disk from the reference amplitude and the amplitude of the HF signal measured each time the optical pickup is at a predetermined position on the optical disk,
An optical disk drive comprising:

前記光ピックアップが偏光光学系光ピックアップから成る、請求項１１又は１２に記載の光ディスクドライブ。13. The optical disk drive according to claim 11, wherein the optical pickup comprises a polarization optical system optical pickup.