JP4241881B2 - Optical recording medium driving apparatus and optical recording medium recording / reproducing method - Google Patents
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Description
本発明は、光記録媒体に対して各種情報の記録及び/又は再生を行なう光記録媒体駆動装置及び光記録媒体記録再生方法に関する。 The present invention relates to an optical recording medium driving apparatus and an optical recording medium recording / reproducing method for recording and / or reproducing various information with respect to an optical recording medium.
従来より、光ディスクに代表される光記録媒体としては、ピット等があらかじめ形成され再生専用として用いられるもの、溝構造に沿って相変化、または、光磁気記録等を用いて、記録及び再生が可能となされているもの、等が提案されている。このうち、記録及び再生が可能な光ディスクを用いる光ディスク装置等の光記録媒体駆動装置においては、光ヘッドの光源として、一般に最大出射光量(光出力最大定格)が比較的大きい半導体レーザが用いられるのが通常である。なお、再生専用の装置では、大きな最大定格の光源は、通常必要ではない。これは、以下のような理由による。 Conventionally, as an optical recording medium represented by an optical disk, recording and reproduction can be performed by using pits or the like formed in advance and used exclusively for reproduction, phase change along a groove structure, or magneto-optical recording. Something that has been proposed has been proposed. Among these, in an optical recording medium driving apparatus such as an optical disk apparatus using an optical disk capable of recording and reproducing, a semiconductor laser having a relatively large maximum emitted light quantity (optical output maximum rating) is generally used as a light source of an optical head. Is normal. In a reproduction-only device, a light source with a large maximum rating is usually not necessary. This is due to the following reasons.
(1)半導体レーザは、一般的に、出力が小さい場合には、安定な発振が得られにくく、レーザノイズが大きくなってしまう。したがって、情報再生時のCNR(Carrier to Noise Ratio)を確保するためには、レーザの光出力をある程度以上の値に設定する必要がある。この値は、通常、2mW乃至5mW程度である。 (1) In general, when the output of a semiconductor laser is small, it is difficult to obtain stable oscillation, and laser noise increases. Therefore, in order to ensure a CNR (Carrier to Noise Ratio) at the time of information reproduction, it is necessary to set the optical output of the laser to a value above a certain level. This value is usually about 2 mW to 5 mW.
(2)記録可能な光記録媒体では、この光記録媒体の記録面上に光束が集光されることによる記録層の熱上昇等を用いて記録することが用いられている。この場合、「再生光パワーでは、記録信号が劣化しない」、「記録光パワーでは、安定な記録が行われる」という2つの条件を双方満たそうとすると、再生時の光パワーと記録時の光パワーとにおいて、所定以上の出力比とする必要がある。通常、記録光の最大パワーは、再生光パワーの5倍乃至20倍程度である。さらに、標準速度よりも高速度で記録する場合などでは、より大きな出力比が必要となる。 (2) In a recordable optical recording medium, recording is performed by using, for example, a rise in the heat of a recording layer caused by a light beam being condensed on the recording surface of the optical recording medium. In this case, if both of the two conditions “the recording signal does not deteriorate with the reproduction optical power” and “stable recording is performed with the recording optical power” are satisfied, the optical power during reproduction and the light during recording are recorded. In terms of power, the output ratio needs to be a predetermined value or more. Usually, the maximum power of the recording light is about 5 to 20 times the reproducing light power. Furthermore, when recording at a higher speed than the standard speed, a larger output ratio is required.
これら2つの理由によって、記録及び再生に対応する光ヘッドに用いられる光源や、複数の種類の光記録媒体に対して記録及び/又は再生を行う光ヘッドに用いられる光源の光出力最大定格は、通常、20mW乃至50mW程度、標準速の8倍程度の高速で記録する光記録媒体(例えば、いわゆる「CD−R/RW」方式の光ディスク等)では、100mW程度にもなっている。
しかし、光出力最大定格が大きい光源は、その実現が非常に困難であるばかりでなく、光源の消費電力が大きくなってしまう等の問題点がある。これを考慮して、逆に光出力最大定格を小さめにして使用しようとすると、再生時のレーザノイズが大きくなってしまい、良好な再生特性が得られなくなる。 However, a light source having a large maximum light output rating is not only difficult to realize, but also has problems such as increased power consumption of the light source. Considering this, conversely, if an attempt is made to use the optical output with a smaller maximum output power rating, the laser noise at the time of reproduction increases, and good reproduction characteristics cannot be obtained.
一方、再生専用の「DVD」(「DVD−ROM」や「DVD−Video」)(登録商標)では、すでに、2層の記録面を有する光ディスクが実用化されている。そして、近年、記録及び再生が可能なタイプの光ディスクに関しても、2層、あるいは、4層といった、多層の記録面を有する光ディスクが提案されつつある。 On the other hand, in the reproduction-only “DVD” (“DVD-ROM” or “DVD-Video”) (registered trademark), an optical disc having a two-layer recording surface has already been put to practical use. In recent years, optical discs having a multi-layered recording surface, such as two layers or four layers, are being proposed for optical discs that can be recorded and reproduced.
これら多層光記録媒体では、記録面が1層のみの光記録媒体に比べて、約1.5倍乃至2倍以上の記録光パワー及び再生光パワーが必要となっている。そのため、仮に、記録面が1層及び多層である双方の光記録媒体に対応したシステムを考えた場合、単純に考えても、記録最大光パワー(多層)の再生光パワー(1層)に対する比率(倍率)は、記録面が1層の光記録媒体のみを扱う場合の2倍程度となってしまう。 These multilayer optical recording media require a recording light power and a reproducing light power of about 1.5 to 2 times or more compared with an optical recording medium having only one recording surface. Therefore, if a system corresponding to both optical recording media having a single recording layer and a multi-layer recording surface is considered, the ratio of the maximum recording optical power (multilayer) to the reproduction optical power (single layer) is simply considered. The (magnification) is about twice that when an optical recording medium having a single recording surface is handled.
さらに、光束に対する光学記録媒体の線速度が異なる場合についても、必要となる記録光パワー及び再生光パワーが異なってくる。すなわち、光束に対する光学記録媒体の線速度が大きくなると、より大きな記録光パワー及び再生光パワーが必要となる。 Further, even when the linear velocity of the optical recording medium with respect to the light flux is different, the required recording light power and reproduction light power are different. That is, when the linear velocity of the optical recording medium with respect to the light flux increases, larger recording light power and reproduction light power are required.
このように、今後の記録容量の拡大に伴って、光源の光出力のダイナミックレンジは、より一層広くすべきことが要求されると考えられる。 Thus, it is considered that the dynamic range of the light output of the light source should be further increased as the recording capacity increases in the future.
そこで、本発明は、上述の問題に鑑み、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比が小さくても、再生時のレーザノイズが十分に小さくでき、製造性のよい光源、光出力最大定格の小さめな光源を用いても良好な記録及び再生特性の得られる光記録媒体駆動装置及び光記録媒体記録再生方法を提供しようとするものである。 Therefore, in view of the above-described problems, the present invention can sufficiently reduce the laser noise during reproduction even when the power ratio of the light source in the recording mode and the reproduction mode is small, and has a light source with good manufacturability and a small maximum light output rating. be used such light sources are intended to provide good recording and that obtained with reproducing characteristics optical recording medium driving apparatus and an optical recording medium recording and reproducing method.
さらに、本発明は、最適な記録及び/又は再生光パワーの異なる複数種類の光記録媒体、多層光記録媒体、または、記録面が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズが十分に小さくでき、製造性のよい光源、光出力最大定格の小さめな光源を用いても、各種類の光記録媒体、多層光記録媒体の各記録面、記録面上の複数の記録領域のそれぞれに対して、良好な記録及び/又は再生特性の得られる光記録媒体駆動装置及び光記録媒体記録再生方法を提供しようとするものである。 Furthermore, the present invention provides a plurality of types of optical recording media such as a plurality of types of optical recording media, multilayer optical recording media having different optimum recording and / or reproducing light power, or optical recording media having a recording surface divided into a plurality of recording areas. Even for optical recording media, the laser noise during reproduction can be sufficiently reduced, and even if a light source with good manufacturability and a light source with a small maximum optical output rating are used, each type of optical recording medium, each recording surface, for each of a plurality of recording areas on the recording surface, is intended to provide good recording and / or that obtained with reproducing characteristics optical recording medium driving apparatus and an optical recording medium recording and reproducing method .
上述の課題を解決するため、本発明に係る光記録媒体駆動装置は、光記録媒体に対して照射する光ビームを出射する光源と、上記光源及び上記光記録媒体の間に設けられ、上記光源から出射する総光量に対する上記光記録媒体上に照射する光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段と、上記光結合効率可変手段における光結合効率変化に伴って生じる光源出力変化を検出する光結合効率検出手段とを有する光ヘッドと、上記光記録媒体に照射される光ビームのパワーを検出し、検出された該光パワーに基づいて上記光源の発光パワーを制御し、該光記録媒体に照射される光ビームの光パワーを一定に維持する発光パワー制御手段とを備え、上記光結合効率検出手段による検出結果に基づき、上記光結合効率可変手段が動作しているか否かを確認し、上記光結合効率可変手段が動作しているか否かを判定するための基準値は、上記光記録媒体の種類に応じた再生に適した再生光パワーに応じて可変して設定される。
また、本発明に係る光記録媒体駆動装置は、光記録媒体に対して照射する光ビームを出射する光源と、上記光源及び上記光記録媒体の間に設けられ、上記光源から出射する総光量に対する上記光記録媒体上に照射する光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段と、上記光結合効率可変手段における光結合効率変化に伴って生じる光源出力変化を検出する光結合効率検出手段とを有する光ヘッドと、上記光記録媒体に照射される光ビームのパワーを検出し、検出された該光パワーに基づいて上記光源の発光パワーを制御し、該光記録媒体に照射される光ビームの光パワーを一定に維持する発光パワー制御手段とを備え、上記光結合効率検出手段による検出結果に基づき、上記光結合効率の切換動作が完了していることを判定し、上記光結合効率可変手段が動作しているか否かを判定するための基準値は、上記光記録媒体の種類に応じた再生に適した再生光パワーに応じて可変して設定される。
In order to solve the above-described problem, an optical recording medium driving device according to the present invention is provided between a light source that emits a light beam that is applied to the optical recording medium, the light source, and the optical recording medium. The optical coupling efficiency variable means for changing the optical coupling efficiency, which is the ratio of the amount of light irradiated on the optical recording medium to the total light quantity emitted from the light source, and the light source output change caused by the optical coupling efficiency change in the optical coupling efficiency variable means An optical head having an optical coupling efficiency detecting means for detecting the optical recording medium, and detecting the power of the light beam applied to the optical recording medium, and controlling the emission power of the light source based on the detected optical power, and a light emitting power control means for maintaining the optical power of the light beam irradiated onto the optical recording medium to be constant based on the detection result by the optical coupling efficiency detecting means, the optical coupling efficiency varying means operates The reference value for determining whether the optical coupling efficiency varying means is operating is variable according to the reproduction optical power suitable for reproduction according to the type of the optical recording medium. Is set.
An optical recording medium driving device according to the present invention is provided between a light source that emits a light beam that is applied to the optical recording medium, the light source, and the optical recording medium, and the total light amount that is emitted from the light source. Optical coupling efficiency variable means for changing optical coupling efficiency, which is a ratio of the amount of light irradiated on the optical recording medium, and optical coupling efficiency for detecting a light source output change caused by the optical coupling efficiency change in the optical coupling efficiency variable means An optical head having a detecting means; and the power of the light beam applied to the optical recording medium is detected, the light emission power of the light source is controlled based on the detected optical power, and the optical recording medium is irradiated. And a light emission power control means for maintaining the optical power of the light beam constant, and determining that the switching operation of the optical coupling efficiency has been completed based on the detection result by the optical coupling efficiency detection means. , The reference value for determining whether said optical coupling efficiency varying means is in operation, the variable to be set in accordance with the reproduction light power suitable for the reproduction according to the type of the optical recording medium.
また、本発明に係る光記録媒体記録再生方法は、光記録媒体に対して照射する光ビームを出射する光源と、上記光源及び上記光記録媒体の間に設けられ、上記光源から出射する総光量に対する上記光記録媒体上に集光する光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段と、上記光結合効率可変手段における光結合効率変化に伴って生じる光源出力変化を検出する光結合効率検出手段とを有する光ヘッドと、上記光記録媒体に照射される光ビームのパワーを検出し、検出された該光パワーに基づいて上記光源の発光パワーを制御し、該光記録媒体に照射される光ビームの光パワーを一定に維持する発光パワー制御手段とを備える光記録媒体駆動装置を用いて上記光記録媒体に対して記録及び/又は再生を行う際に、上記光結合効率検出手段により上記光結合効率変化に伴って生じる光源出力変化を検出し、この検出結果に基づき、上記光結合効率可変手段が動作しているか否かを確認し、上記光結合効率可変手段が動作しているか否かを判定するための基準値は、上記光記録媒体の種類に応じた再生に適した再生光パワーに応じて可変して設定される。
また、本発明に係る光記録媒体記録再生方法は、光記録媒体に対して照射する光ビームを出射する光源と、上記光源及び上記光記録媒体の間に設けられ、上記光源から出射する総光量に対する上記光記録媒体上に集光する光量の比率である光結合効率を変化させる光結合効率可変手段と、上記光結合効率可変手段における光結合効率変化に伴って生じる光源出力変化を検出する光結合効率検出手段とを有する光ヘッドと、上記光記録媒体に照射される光ビームのパワーを検出し、検出された該光パワーに基づいて上記光源の発光パワーを制御し、該光記録媒体に照射される光ビームの光パワーを一定に維持する発光パワー制御手段とを備える光記録媒体駆動装置を用いて上記光記録媒体に対して記録及び/又は再生を行う際に、上記光結合効率検出手段により上記光結合効率変化に伴って生じる光源出力変化を検出し、この検出結果に基づき、上記光結合効率の切換動作が完了していることを判定し、上記光結合効率の切換動作が完了しているか否かを判定するための基準値は、上記光記録媒体の種類に応じた再生に適した再生光パワーに応じて可変して設定される。
The optical recording medium recording / reproducing method according to the present invention includes a light source that emits a light beam that is applied to the optical recording medium, and a total light amount that is provided between the light source and the optical recording medium and is emitted from the light source. Optical coupling efficiency variable means for changing the optical coupling efficiency, which is a ratio of the amount of light collected on the optical recording medium to the light, and light for detecting a light source output change caused by the optical coupling efficiency change in the optical coupling efficiency variable means An optical head having a coupling efficiency detecting means; and a power of a light beam applied to the optical recording medium; a light emission power of the light source is controlled based on the detected optical power; when recording and / or reproduction on the optical recording medium using an optical recording medium driving device and a light emitting power control means for maintaining the optical power of the light beam irradiated onto the constant, the optical coupling efficiency The detection means detects a light source output change caused by the change in the optical coupling efficiency, and based on the detection result, checks whether the optical coupling efficiency variable means is operating, and the optical coupling efficiency variable means operates. The reference value for determining whether or not the recording medium is variably set in accordance with the reproduction light power suitable for reproduction according to the type of the optical recording medium .
The optical recording medium recording / reproducing method according to the present invention includes a light source that emits a light beam that is applied to the optical recording medium, and a total light amount that is provided between the light source and the optical recording medium and is emitted from the light source. The optical coupling efficiency variable means for changing the optical coupling efficiency, which is the ratio of the amount of light collected on the optical recording medium to the light, and the light for detecting the light source output change caused by the optical coupling efficiency change in the optical coupling efficiency variable means An optical head having a coupling efficiency detecting means; and a power of a light beam applied to the optical recording medium; a light emission power of the light source is controlled based on the detected optical power; When performing recording and / or reproduction with respect to the optical recording medium using an optical recording medium driving device having a light emission power control means for maintaining the optical power of the irradiated light beam constant, the optical coupling effect is obtained. A detection means detects a light source output change caused by the optical coupling efficiency change, and based on the detection result, determines that the optical coupling efficiency switching operation is completed, and the optical coupling efficiency switching operation is performed. The reference value for determining whether or not the recording is completed is variably set according to the reproduction optical power suitable for reproduction according to the type of the optical recording medium.
本発明に係る光記録媒体駆動装置においては、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比が小さくても、再生時のレーザノイズが十分に小さくでき、また、最適な記録及び/又は再生光パワーの異なる複数種類の光記録媒体、多層光記録媒体、または、記録面が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズを十分に小さくできる。 In the optical recording medium driving apparatus according to the present invention, even when the power ratio of the light source in the recording mode and the reproducing mode is small, the laser noise during reproduction can be sufficiently reduced, and the optimum recording and / or reproducing optical power can be obtained. Even for multiple types of optical recording media, such as different types of optical recording media, multilayer optical recording media, or optical recording media whose recording surface is divided into multiple recording areas, sufficient laser noise during playback is achieved. Can be small.
本発明に係る光記録媒体記録再生方法によれば、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比が小さくても、再生時のレーザノイズが十分に小さくでき、また、最適な記録及び/又は再生光パワーの異なる複数種類の光記録媒体、多層光記録媒体、または、記録面が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズを十分に小さくできる。 According to the optical recording medium recording / reproducing method of the present invention, even when the power ratio of the light source in the recording mode and the reproducing mode is small, the laser noise during reproduction can be sufficiently reduced, and the optimum recording and / or reproducing light can be obtained. Laser noise during playback is also applied to multiple types of optical recording media, such as multiple types of optical recording media with different power, multilayer optical recording media, or optical recording media whose recording surface is divided into multiple recording areas. Can be small enough.
以下、本発明に係る光記録媒体駆動装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。 Embodiments of an optical recording medium driving apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is not limited to the following description. As long as there is no description which limits, it is not restricted to these aspects.
本発明に係る光記録媒体駆動装置は、図1に示すように、光記録媒体となる光ディスク102を回転操作する駆動手段としてのスピンドルモータ103と、光ヘッド104と、その駆動手段としての送りモータ105とを備えている。
As shown in FIG. 1, an optical recording medium driving apparatus according to the present invention includes a
ここで、スピンドルモータ103は、後述するディスク種類判別手段ともなるシステムコントローラ107及びサーポ制御回路109により駆動制御され、所定の回転数で回転される。
Here, the
また、光ディスク102としては、光変調記録を用いた記録再生デイスクである種々の方式の光ディスク(例えば、いわゆる「CD−R/RW」、「DVD−RAM」、「DVD−R/RW」、「DVD+RW」等)、または、各種光磁気記録媒体である。
Further, as the
さらに、この光ディスク102としては、記録面上における最適な記録及び/又は再生光パワーの異なる少なくとも2種以上の光ディスクから選択的に使用してもよく、また、最適な記録及び/又は再生光パワーの異なる少なくとも2以上の記録領域に記録面が分割された光ディスク、複数の記録面(記録層)が透明基板を介して積層された光ディスクをも使用することができる。
Further, the
記録面上における最適な記録及び/又は再生光パワーの差異は、光ディスクにおける記録方式そのものが異なることによるものの他、光ディスクの回転操作される速度(光ヘッドに対する線速度)の違いによるもの(いわゆる標準速ディスクに対するn倍速ディスク)であってもよい。 The difference in the optimum recording and / or reproducing light power on the recording surface is not only due to the difference in the recording method itself on the optical disc, but also due to the difference in the rotational speed (linear velocity relative to the optical head) of the optical disc (so-called standard). N-times speed disk relative to high-speed disk).
また、この光ディスク102としては、最適な記録及び/又は再生光パワーの異なる、または、同一の少なくとも2以上の記録面を有する多層光ディスクを使用することもできる。この場合においては、多層光ディスクの設計のしかたにより、各記録面についての最適な記録及び/又は再生光パワーの違いが生ずる。
As the
なお、これら光ディスクの記録及び/又は再生光の波長としては、400nm程度乃至780nm程度が考えられる。 Incidentally, the wavelength of the recording and / or reproducing light of these optical discs can be about 400 nm to about 780 nm.
光ヘッド104は、光ディスク102の記録面に対して光束を照射し、この光束の記録面による反射光を検出する。また、光ヘッド104は、光ディスク102の記録面からの反射光に基づいて、後述するような各種の光束を検出し、各光束に対応する信号をプリアンプ部120に供給する。
The
このプリアンプ部120の出力は、信号変復調部及びECCブロック108に送られる。この信号変復調部及びECCブロック108は、信号の変調、復調及びECC(エラー訂正符号)の付加を行う。光ヘッド104は、信号変復調部及びECCブロック108の指令にしたがって、回転する光ディスク102の記録面に対して、光照射を行う。このような光照射により、光ディスク102に対する信号の記録または再生が行われる。
The output of the
プリアンプ部120は、各光束に対応する信号に基づいて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、RF信号等を生成するように構成されている。記録または再生の対象媒体とされる光記録媒体の種類に応じて、サーポ制御回路109、信号変復調部及びECCブロック108等により、これらの信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理が行われる。
The
これにより、復調された記録信号は、光ディスク102が、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インタフェース111を介して外部コンピュータ130等に送出される。そして、外部コンピュータ130等は、光ディスク102に記録された信号を再生信号として受け取ることができるようになっている。
Thus, the demodulated recording signal is sent to the
また、光ディスク102がオーディオ・ビジュアル用であれば、D/A,A/D変換器112のD/A変換部でデジタル/アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部113に供給される。そして、このオーディオ.ビジュアル処理部113に供給された信号は、このオーディオ.ビジュアル処理部113においてオーディオ・ビデオ信号処理を行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部114を介して、外部の撮像・映写機器に伝送される。
If the
上記光ヘッド104は、送りモータ105により、光ディスク102上の所定の記録トラックまで移動操作される。スピンドルモータ103の制御と、送りモータ105の制御と、光ヘッド104の対物レンズを保持する二軸アクチュエータのフォーカシング方向の駆動及びトラッキング方向の駆動の制御は、それぞれ、サーボ制御回路109により行われる。
The
また、サーポ制御回路109は、本発明に係る光ヘッド104内に配設されたの光結合効率可変素子を動作させ、光ヘッド104における光結合効率、すなわち、レーザ光源から出射する光束の総光量と光ディスク102上に集光する光量との比率を、記録モード時と再生モード時とで異なるように制御する。
Further, the
また、レーザ制御部121は、光ヘッド104におけるレーザ光源を制御する。特に、この実施の形態においては、レーザ光源の出力パワーを、記録モード時と再生モード時とで異ならせる制御する動作を行なう。
Further, the
また、光ディスク102が、記録面上における最適な記録及び/又は再生光パワーの異なる少なくとも2種以上の光ディスクから選択的に使用されたものである場合(記録方式の異なるもの、分割された記録領域のいずれであるか、積層された記録面のうちのいずれであるか、光束に対する相対線速度が異なるものなどのいずれも含む)には、ディスク種類判別センサ115が、装着された光ディスク102の種類を判別する。光ディスク102としては、上述したように、光変調記録を用いた種々の方式の光ディスク、または、各種光磁気記録媒体が考えられ、これらは、記録面上における最適な記録及び/又は再生光パワーの異なるものも含んでいる。ディスク種類判別センサ115は、光ディスク102の表面反射率やその他の形状的、外形的な違いなどを検出する。
Further, when the
そして、システムコントローラ107は、ディスク種類判別センサ115より送られる検出結果に基づいて、光ディスク102の種類を判別する。
Then, the
さらに、光記録媒体の種類を判別する手法としては、カートリッジに収納された光記録媒体においては、このカートリッジの検出穴を設けておくことが考えられる。また、光記録媒体の、例えば、最内周にあるプリマスタードピットや、グルーブ等に記録された目録情報(Table of Contents:TOC)による情報をもとに、「ディスク種別」もしくは「推奨記録パワー及び推奨再生パワー」を検出し、その光記録媒体の記録及び再生に適した記録及び再生光パワーを設定することが考えられる。 Further, as a method for discriminating the type of the optical recording medium, it is conceivable to provide a detection hole for this cartridge in the optical recording medium housed in the cartridge. In addition, based on information from the optical recording medium, for example, pre-mastered pits in the innermost circumference, or table of contents (TOC) recorded in grooves, etc., “disc type” or “recommended recording power” And “recommended reproduction power” may be detected, and recording and reproduction optical power suitable for recording and reproduction of the optical recording medium may be set.
そして、光結合効率制御手段となるサーポ制御回路109は、システムコントローラ107に制御されることにより、ディスク種類判別センサ115の判別結果に応じて、光ヘッド104における光結合効率を、装着された光ディスク102の種類に応じて制御する。
Then, the
また、光ディスク102として、最適な記録及び/又は再生光パワーの異なる少なくとも2以上の記録領域に記録面が分割された光ディスクを使用する場合には、記録領域識別手段により、記録及び/又は再生をしようとする記録領域を検出する。複数の記録領域が光ディスク102の中心からの距離に応じて同心円状に分割されている場合には、記録領域識別手段としては、サーポ制御回路109を用いることができる。サーポ制御回路109は、例えば、光ヘッド104と光ディスク102との相対位置を検出する(ディスク102に記録されたアドレス信号をもとに位置検出する場合を含む)ことによって、記録及び/又は再生をしようとする記録領域を判別することができる。そして、サーポ制御回路109は、記録及び/又は再生をしようとする記録領域の判別結果に応じて、光ヘッド104における光結合効率を制御する。
Further, when an optical disc having a recording surface divided into at least two or more recording areas having different optimum recording and / or reproducing optical powers is used as the
さらに、光ディスク102が、最適な記録及び/又は再生光パワーの異なる少なくとも2以上の記録面を有する多層光ディスクである場合には、記録面識別手段により、記録及び/又は再生をしようとする記録面を判別する。記録面識別手段としては、サーポ制御回路109を用いることができる。サーポ制御回路109は、例えば、光ヘッド104と光ディスク102との相対位置を検出することによって、記録及び/又は再生をしようとする記録面を検出することができる。そして、サーポ制御回路109は、記録及び/又は再生をしようとする記録面の判別結果に応じて、光ヘッド104における光結合効率を制御する。
Further, when the
なお、これら光ディスクの種類、記録領域、記録面についての情報は、各光ディスクに記録されたいわゆるTOCなどの目録情報を読み取ることによっても判別することができる。 Information on the type, recording area, and recording surface of these optical discs can also be determined by reading inventory information such as so-called TOC recorded on each optical disc.
〔光ヘッドの第1の実施例〕
そして、上述の光記録媒体駆動装置において使用される本発明に係る光ヘッドは、図2に示すように、光源となる半導体レーザ素子212、コリメータレンズ213、光結合効率可変手段を構成する液晶素子214及び第1のビームスプリッタ215、光分離手段となる第2のビームスプリッタ218、FAPC(Front Auto Power Control)用検出素子219、対物レンズ220、検出レンズ221、マルチレンズ222、光検出素子223を備えており、これらの各光学部品が個別にマウントされて構成されている。
[First Embodiment of Optical Head]
As shown in FIG. 2, the optical head according to the present invention used in the above-described optical recording medium driving apparatus includes a
この光ヘッド104では、半導体レーザ素子212から出射される光束は、コリメータレンズ213に入射されて平行な光束に変換され、液晶素子214に入射され、さらに、この液晶素子214を通過した光束が第1及び第2のピームスブリッタ215,218に順次入射される。そして、これらビームスプリッタ215,218を通過した光束は、対物レンズ220によって光ディスク102の記録面上に集光される。
In this
そして、光ディスク102の記録面で反射された光束は、第2のビームスプリッタ218で光源からの光路に対して分離され、検出レンズ221及びマルチレンズ222を経て、光検出素子223に入射される。この光検出素子223が受光して出力する信号に基づいて、RF信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等が生成される。
Then, the light beam reflected by the recording surface of the
このような光ヘッド104においては、半導体レーザ素子212から出射された光束は、光結合効率可変素子である液晶素子214の作用により、この液晶素子214を通過して後は、光結合効率を適宜可変制御される。同一の種類の光ディスクにおいて、または、同一の記録領域、あるいは、同一の記録面において、記録モードから再生モードに変わったときには、記録モード時におけるよりも、小さい光結合効率となされて光ディスク102に入射される。また、再生モードから記録モードに変わったときには、再生モード時におけるよりも、大きい光結合効率となされて光ディスク102に入射される。
In such an
なお、液晶素子の作用としては、波長板として機能するものに限らず、例えばディスプレイなどに用いられるねじれネマティックタイプの液晶など、ビームスプリッタに入射する偏光の状態を可変にすることができるものであれば同様の効果が得られる。 Note that the action of the liquid crystal element is not limited to that functioning as a wave plate, but for example, a twisted nematic type liquid crystal used in a display or the like, and the state of polarized light incident on the beam splitter can be made variable. The same effect can be obtained.
この光ヘッド104において、半導体レーザ素子212内の図示しない半導体レーザチップを駆動する電流は、光ヘッド104のレーザ制御部121から供給される。なお、レーザ制御部121は、光ヘッドの外部にあってもよく、光ヘッドに搭載されていてもよい。
In the
液晶素子214は、印加電圧に基づいて偏光状態が変化する。液晶素子214に対する印加電圧は、サーポ制御部109によって制御される。液晶素子214を透過した光束は、偏光の状態が変化された状態で、第1のビームスプリッタ215に入射する。
The liquid crystal element 214 changes its polarization state based on the applied voltage. The applied voltage to the liquid crystal element 214 is controlled by the
第1のビームスプリッタ215は、P偏光を略々100%透過させ、S偏光を略々100%反射するようになされており、液晶素子214によって与えられる位相差がちょうどN波長(Nは整数)であるとき(すなわち、記録モード時)には、略々100%の光束が第1のビームスプリッタ215を透過する。
The
一方で、液晶素子214による位相差がN波長から半波長だけずれた状態にあるとき(すなわち、再生モード)には、偏光方向が45度回転し、略々50%の光束が第1のビームスプリッタ215を透過し、残り略50%の光束は反射される。
On the other hand, when the phase difference due to the liquid crystal element 214 is shifted from the N wavelength by a half wavelength (that is, the reproduction mode), the polarization direction is rotated by 45 degrees, and approximately 50% of the light beam is the first beam. The remaining approximately 50% of the light beam that passes through the
第1のビームスプリッタ215において反射された光束は、光結合効率検出手段となる光分岐量モニタ用光検出素子216に受光される。この光分岐量モニタ用光検出素子216の出力は、半導体レーザ素子212の発光出力と第1のビームスプリッタ215における光分岐率との積に対応したものとなっており、この光ヘッド104における光結合効率に略々対応したものとなっている。なお、光結合効率が高いときには、光分岐量モニタ用光検出素子216に入射される光量は減り、光結合効率が低いときに、光分岐量モニタ用光検出素子216に入射される光量が増える関係となっている(光分岐量モニタ用光検出素子216に入射される光量は、100%−〔光結合効率可変手段の通過率(%)〕に比例した量である)。この光分岐量モニタ用光検出素子216の出力は、プリアンプ120に送られる。
The light beam reflected by the
第1のビームスプリッタ215を透過した光束は、第2のビームスプリッタ218に入射する。第2のビームスプリッタ218は、半導体レーザ素子212から出射された光束を、実際に対物レンズ220を介して光ディスク102の記録面に向う光と、記録面に向かう光束の光量をモニタするためののFAPC用検出素子219に入射する光とに分離させる。このFAPC用検出素子219の出力は、レーザ制御部121に送られ、オートパワーコントロールの動作が実行される。すなわち、レーザ制御部121は、FAPC用検出素子219からの出力が所定の値となるように、半導体レーザ素子212の発光出力を制御する。この制御により、光ディスク102の記録面上における照射光束の出力が一定となされる。なお、光ディスク102の記録面上において所定の値となされる照射光束の出力値は、後述するように、記録モードと再生モードとでは異なる値であり、光ディスクの種類等によっても異なる(なお、光変調記録方式の場合には、パルス発光となる)。
The light beam that has passed through the
ピームスブリッタ218より分離され、このピームスブリッタ218を透過した半導体レーザ素子212からの光束は、対物レンズ220に入射される。対物レンズ220は、入射光を光ディスクの記録面のある一点に収束させて照射する。この対物レンズ220は、図2中の矢線Fで示すフォーカス方向及び図2中の矢線Tに示すトラッキング方向に駆動される。
The light beam from the
光ディスクの記録面からの反射光は、再び対物レンズ220を介して、第2のビームスプリッタ218に入射される。第2のビームスプリッタ218では、反射率に応じた光量の光束が反射分離される。
The reflected light from the recording surface of the optical disc is incident on the
この第2のビームスプリッタ218によって分離された反射光は、検出レンズ221で収束光に変換され、マルチレンズ222によってフォーカスエラー信号を非点収差法によって得るための非点収差を付与され、光検出素子223によって受光される。この光検出素子223の出力に基づいて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びRF信号を得ることができる。
The reflected light separated by the
この光記録媒体駆動装置においては、記録モード時において、半導体レーザ212から出射されて光ディスク102に導かれる光の光結合効率をCEW(Coupling Erficiency write )とし、信号再生モード時において、半導体レーザ212から出射されて光ディスク102に導かれる光の光結合効率をCER(Coupling Erficiency Reed)とした場合、以下の関係が成立する。
In this optical recording medium driving apparatus, the optical coupling efficiency of light emitted from the
CEW>CER
また、光記録媒体の種類の違いによって、光ディスク102に導かれる光の光結合効率が異なる場合においても、同様のことがいえる。
CEW> CER
The same applies to the case where the optical coupling efficiency of the light guided to the
したがって、光結合効率可変素子における光結合効率を記録時と再生時、及び、光記録媒体の種類の変更時に切り換え制御することにより、光源2側で記録モード時と再生モード時における出力パワー比を極端に大きくせずとも、光ディスクの記録面に照射される光束のレベルを記録モード時と再生モード時とで、及び、光記録媒体の種類の変更に応じて、大幅に変えることが可能となる。また、光結合効率は、光ディスクの種類、記録領域の違い、または、記録面の違いによって、最適となる記録及び/又は再生時の記録面上における光パワーに応じて、可変制御される。光結合効率は、最適となる記録面上における光パワーが大きいほど、大きくなされる。なお、光学系の構成によっては、光結合効率と記録面上における光パワーとの関係が逆になる場合もある。 Therefore, by controlling the optical coupling efficiency of the optical coupling efficiency variable element during recording and reproduction and when changing the type of the optical recording medium, the output power ratio between the recording mode and the reproduction mode can be set on the light source 2 side. Even if it is not extremely large, the level of the light beam irradiated onto the recording surface of the optical disc can be changed greatly between the recording mode and the reproducing mode and according to the change of the type of the optical recording medium. . Further, the optical coupling efficiency is variably controlled according to the optical power on the recording surface at the time of optimum recording and / or reproduction depending on the type of the optical disk, the recording area, or the recording surface. The optical coupling efficiency increases as the optical power on the optimum recording surface increases. Depending on the configuration of the optical system, the relationship between the optical coupling efficiency and the optical power on the recording surface may be reversed.
このように、この光記録媒体駆動装置においては、記録モード時と再生モード時とで、あるいは、選択された光ディスクの種類、記録領域、または、記録面のそれぞれについて、最適なレベルの光を光ディスクの記録面に照射して、記録または再生を行なうことができ、良好な記録及び再生特性を得ることができる。 As described above, in this optical recording medium driving device, the optical disc is supplied with the optimum level of light in the recording mode and in the reproducing mode, or for each of the selected optical disc type, recording area, or recording surface. The recording surface can be irradiated to perform recording or reproduction, and good recording and reproduction characteristics can be obtained.
以下、本実施の形態における光結合効率可変素子の作用について詳細に説明する。 Hereinafter, the operation of the optical coupling efficiency variable element in the present embodiment will be described in detail.
まず、光結合効率可変素子を用いない場合の光結合効率をCE0とし、光結合効率可変素子の通過光比率を、信号記録時ではTW、信号再生時ではTRとすると、以下の関係が成立する。
(信号記録時の光結合効率)CEW=CE0×TW
(信号再生時の光結合効率)CER=CE0×TR
また、必要な記録面集光量を信号記録時ではPW、信号再生時ではPRとすると、光源において必要な出力を、記録時ではLDW、再生時ではLDRとすると、以下の関係が成立する。
(信号記録時)LDW=PW/CEW=PW/(CE0×TW)
(信号再生時)LDR=PR/CER=PR/(CEO×TR)
次に、光源の光出力に必要なダイナミックレンジLDW/LDRは、以下のように示される。
First, when the optical coupling efficiency when the optical coupling efficiency variable element is not used is CE0, and the passing light ratio of the optical coupling efficiency variable element is TW at the time of signal recording and TR at the time of signal reproduction, the following relation is established. .
(Optical coupling efficiency during signal recording) CEW = CE0 × TW
(Optical coupling efficiency during signal regeneration) CER = CE0 × TR
Further, assuming that the necessary recording surface condensing amount is PW at the time of signal recording and PR at the time of signal reproduction, the following relationship is established if the output required at the light source is LDW at the time of recording and LDR at the time of reproduction.
(When recording a signal) LDW = PW / CEW = PW / (CE0 × TW)
(During signal reproduction) LDR = PR / CER = PR / (CEO × TR)
Next, the dynamic range LDW / LDR required for the light output of the light source is shown as follows.
LDW/LDR=(PW/PR)×(TR/TW)
なお、光結合効率可変素子を用いない場合には、TR=TWの場合と同様である。このように、この光記録媒体駆動装置においては、光源の光出力に必要なダイナミックレンジは、光結合効率可変素子の透過光比率の比の分だけ、変化させることが可能である。
LDW / LDR = (PW / PR) × (TR / TW)
In addition, when not using an optical coupling efficiency variable element, it is the same as that of TR = TW. Thus, in this optical recording medium driving apparatus, the dynamic range required for the light output of the light source can be changed by the ratio of the transmitted light ratio of the optical coupling efficiency variable element.
次に、複数種類の光記録媒体を用いる場合について考える。想定される光記録媒体としては、上述のように、多層ディスク、高線速記録光記録媒体等、種々のものが考えられる。 Next, consider the case where a plurality of types of optical recording media are used. As the assumed optical recording medium, various media such as a multi-layer disc and a high linear velocity recording optical recording medium can be considered as described above.
光源として半導体レーザを用いるとし、レーザ発振が安定になり、十分にレーザノイズが小さくなる光出力が、4mWであり、光出力最大定格が60mWであるとする。 Assuming that a semiconductor laser is used as the light source, the light output is 4 mW and the maximum light output rating is 60 mW, where the laser oscillation is stabilized and the laser noise is sufficiently reduced.
また、光記録媒体A(第1の種類の光ディスク)の特性から要求される記録面への集光量PW(A)、PR(A)が、以下のようであるとする。 Further, it is assumed that the light collection amounts PW (A) and PR (A) on the recording surface required from the characteristics of the optical recording medium A (first type optical disc) are as follows.
PW(A)=20mW
PR(A)=2mW
光記録媒体B(第2の種類の光ディスク)の特性から要求される記録面への集光量PW(B)、PR(B)が、以下のようであるとする。
PW (A) = 20mW
PR (A) = 2mW
Assume that the light collection amounts PW (B) and PR (B) on the recording surface required from the characteristics of the optical recording medium B (second type optical disc) are as follows.
PW(B)=10mW
PR(B)=1mW
この場合において、光結合効率可変手段を用いないとすると、光源の光出力のダイナミックレンジについては、以下のように示すことができる。
PW (B) = 10mW
PR (B) = 1mW
In this case, if the optical coupling efficiency varying means is not used, the dynamic range of the light output of the light source can be expressed as follows.
〔光源の光出力のダイナミックレンジ〕=60mW/4mW=15
そして、光ディスクの記録面上において必要な光出力のダイナミックレンジは、以下のように示すことができる。
[Dynamic range of light output of light source] = 60 mW / 4 mW = 15
The required dynamic range of the optical output on the recording surface of the optical disk can be expressed as follows.
〔必要な光出力のダイナミックレンジ〕=LDW(A)/LDR(B)
=PW(A)/PR(B)=20mW/1mW=20
すなわち、光源の光出力のダイナミックレンジが、必要な光出力のダイナミックレンジより小さいので、この光源のままでは、良好な記録及び再生が行えないことになる。
[Necessary optical output dynamic range] = LDW (A) / LDR (B)
= PW (A) / PR (B) = 20 mW / 1 mW = 20
That is, since the dynamic range of the light output of the light source is smaller than the required dynamic range of the light output, good recording and reproduction cannot be performed with this light source.
一方、本発明の光記録媒体駆動装置における光結合効率可変手段を用いると、以下のようになる。 On the other hand, when the optical coupling efficiency variable means in the optical recording medium driving apparatus of the present invention is used, it becomes as follows.
光結合効率可変手段の通過光比率を、T1=100%、T2=50%とし、光記録媒体Aに対する記録時にT1とし、光記録媒体Bの再生時がT2にすることとすると、必要な光出力のダイナミックレンジについては、以下のように示すことができる。 Assuming that the ratio of light passing through the optical coupling efficiency variable means is T1 = 100%, T2 = 50%, T1 when recording on the optical recording medium A, and T2 when reproducing the optical recording medium B, the required light The dynamic range of the output can be shown as follows.
〔必要な光出力のダイナミックレンジ〕=LDW(A)/LDR(B)
=(PW(A)/PR(B))×(T2/T1)
=(20mW/1mW)×(50%/100%)=10
このように、必要な光出力のダイナミックレンジが光源の光出力のダイナミックレンジより小さくなるので、光源の光出力のダイナミックレンジ以内で、第1の種類の光ディスク(A)に対する記録及び第2の種類の記録ディスク(B)の再生が可能となる。
[Necessary optical output dynamic range] = LDW (A) / LDR (B)
= (PW (A) / PR (B)) × (T2 / T1)
= (20mW / 1mW) × (50% / 100%) = 10
Thus, since the required dynamic range of the light output is smaller than the dynamic range of the light output of the light source, the recording and the second type on the first type optical disc (A) are within the dynamic range of the light output of the light source. Can be reproduced from the recording disk (B).
この場合において、光学系の設計をCE0=40%と設定することによって、以下の関係が成立する。 In this case, the following relationship is established by setting the optical system design to CE0 = 40%.
〔光記録媒体A信号記録時の光結合効率〕CE1=CE0×T1=40%
〔光記録媒体B信号再生時の光結合効率〕CE2=CE0×T2=20%
したがって、必要な光源光出力は、以下のようになる。
[Optical coupling efficiency during optical recording medium A signal recording] CE1 = CE0 × T1 = 40%
[Optical coupling efficiency during reproduction of optical recording medium B signal] CE2 = CE0 × T2 = 20%
Therefore, the necessary light source light output is as follows.
〔光記録媒体A信号記録時〕
LDW(A)=PW(A)/CE1=20mW/40%=50mW
〔光記録媒体B信号再生時〕
LDR(B)=PR(B)/CE2=1mW/20%=5mW
このように、光出力最大定格60mWに対して、余裕のある光出力50mWで記録ができるとともに、十分にレーザノイズが小さくなる光出力4mWに対しても余裕のある光出力5mWで良好な再生が可能となる。
[Optical recording medium A signal recording]
LDW (A) = PW (A) / CE1 = 20 mW / 40% = 50 mW
[When reproducing optical recording medium B signal]
LDR (B) = PR (B) / CE2 = 1 mW / 20% = 5 mW
As described above, recording can be performed with a sufficient light output of 50 mW with respect to the maximum light output rating of 60 mW, and good reproduction can be performed with a light output of 5 mW with sufficient light output even with a light output of 4 mW where the laser noise is sufficiently reduced. It becomes possible.
このとき、光記録媒体A信号再生時に関しては、以下のようになる。 At this time, the playback of the optical recording medium A signal is as follows.
LDR(A)=PR(A)/CE1=2mW/40%=5mW
LDR(A)=PR(A)/CE2=2mW/20%=10mW
光記録媒体B信号記録時に関しては、以下のようになる。
LDR (A) = PR (A) / CE1 = 2 mW / 40% = 5 mW
LDR (A) = PR (A) / CE2 = 2 mW / 20% = 10 mW
Regarding the recording of the optical recording medium B signal, it is as follows.
LDW(B)=PW(B)/CE1=10mW/40%=25mW
LDW(B)=PW(B)/CE2=10mW/20%=50mW
この場合、光結合効率は、CE1及びCE2のいずれを用いてもよい。
LDW (B) = PW (B) / CE1 = 10 mW / 40% = 25 mW
LDW (B) = PW (B) / CE2 = 10 mW / 20% = 50 mW
In this case, either CE1 or CE2 may be used for the optical coupling efficiency.
なお、後述するように、記録及び/又は再生時において光結合効率を変化させる場合、切換には一定の時間を要することから、光記録媒体Aについては、記録及び再生についてCE1、光記録媒体Bについては、記録及び再生についてCE2を用いるのがより簡便であると判断できる。 As will be described later, when the optical coupling efficiency is changed at the time of recording and / or reproduction, since switching requires a certain time, CE1 for the recording and reproduction, and optical recording medium B for the optical recording medium A With regard to, it can be judged that it is easier to use CE2 for recording and reproduction.
「推奨記録・再生パワー」の情報があらかじめ光記録媒体に記録されていれば、どのような媒体が装着されても同様に扱える。 As long as the information of “recommended recording / reproducing power” is recorded on the optical recording medium in advance, it can be handled in the same manner regardless of which medium is loaded.
ここで、ある媒体の推奨記録パワーをPW0、推奨再生パワーをPR0とし、光結合効率可変手段における通過光比率が略々100%のときの光結合効率を40%、光結合効率可変手段における通過光比率を下げたときの光結合効率を20%とし、想定されるPW0の範囲を、9mW乃至22.5mW、PR0の範囲を、0.9mW乃至2.25mWとする。 Here, the recommended recording power of a medium is PW0, the recommended reproduction power is PR0, the optical coupling efficiency is 40% when the optical coupling efficiency variable means is approximately 100%, and the optical coupling efficiency variable means passes. The optical coupling efficiency when the light ratio is lowered is 20%, the assumed PW0 range is 9 mW to 22.5 mW, and the PR0 range is 0.9 mW to 2.25 mW.
そして、図3に示すように、光記録媒体から読み取られたPR0、PW0の組合せが、(A)、(B)、(C1)、(C2)の4つの領域のどこになるかを判別し、それぞれに応じて、記録モード及び再生モードにおけるアッテネート状態(光結合効率可変手段における通過光比率)をどうするかを決める。 Then, as shown in FIG. 3, it is determined where the combination of PR0 and PW0 read from the optical recording medium is in the four areas (A), (B), (C1), and (C2), According to each, what is to be done in the attenuation state (passing light ratio in the optical coupling efficiency varying means) in the recording mode and the reproduction mode is determined .
すなわち、光源のダイナミックレンジを考えると、PR0≦1.6では、光結合効率可変手段における通過光比率を下げる必要があり、PW0≧12では、光結合効率可変手段における通過光比率を上げる必要がある。 That is, when considering the dynamic range of the light source, it is necessary to reduce the passing light ratio in the optical coupling efficiency variable means when PR0 ≦ 1.6, and it is necessary to increase the passing light ratio in the optical coupling efficiency variable means when PW0 ≧ 12. is there.
したがって、(A)の範囲では、再生モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を下げる必要があり、記録モードにおいてはどちらでもよいので、切換操作の手間を考えると、「光結合効率可変手段における通過光比率を常時下げておく」ことが望ましい。 Therefore, in the range of (A), it is necessary to reduce the passing light ratio in the optical coupling efficiency variable means in the reproduction mode, and either may be used in the recording mode. It is desirable to always reduce the ratio of the light passing through.
(B)の範囲では、再生モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を下げる必要があり、記録モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を上げる必要があるので、記録モード及び再生モードの切り換えによって、アッテネート状態を切換える必要がある。 In the range of (B), it is necessary to lower the passing light ratio in the optical coupling efficiency varying means in the reproduction mode, and it is necessary to increase the passing light ratio in the optical coupling efficiency varying means in the recording mode. It is necessary to switch the attenuation state by switching.
(C1)の範囲では、再生モードにおいてどちらでもよく、記録モードにおいてもどちらでもよいので、「光結合効率可変手段における通過光比率を常時上げておいて」構わない。 In the range of (C1), either the reproduction mode or the recording mode may be used, so “the passing light ratio in the optical coupling efficiency varying means may be constantly increased” may be used.
(C2)の範囲では、再生モードにおいてどちらでもよく、記録モードにおいて光結合効率可変手段における通過光比率を上げる必要があるので、切換操作の手間を考えると、「光結合効率可変手段における通過光比率を常時上げておく」ことが望ましい。 In the range of (C2), the reproduction mode may be either, and it is necessary to increase the passing light ratio in the optical coupling efficiency varying means in the recording mode. It is desirable to always raise the ratio.
したがって、(C1)及び(C2)の範囲では、いずれも「光結合効率可変手段における通過光比率を常時上げておく」ことにすればよい。 Therefore, in the range of (C1) and (C2), it is only necessary to always increase the passing light ratio in the optical coupling efficiency variable means.
光記録媒体を収納するカートリッジに穴を設けて判別する場合、これら4つの領域を判別できるように、2つ(2ビット)の穴を設ければ、上述したような処理を行うことができる。 When determining by providing holes in the cartridge for storing the optical recording medium, the above-described processing can be performed if two (2 bits) holes are provided so that these four regions can be determined.
また、これに限らず、光結合効率の値は、光源のダイナミックレンジを満たす範囲内で、適宜設定してもよい。場合によっては、3以上の複数の光結合効率とすることも可能である。この場合には、光源の製造を容易化することができる。また、特殊な光源を用いなくても、容易に良好な特性の得られる光ヘッド、光記録媒体駆動装置を実現することができる。 Further, the present invention is not limited to this, and the value of the optical coupling efficiency may be set as appropriate within a range that satisfies the dynamic range of the light source. In some cases, a plurality of optical coupling efficiencies of 3 or more are possible. In this case, the manufacture of the light source can be facilitated. Further, it is possible to realize an optical head and an optical recording medium driving device that can easily obtain good characteristics without using a special light source.
記録面を複数層有する多層(2層)ディスクに対応する場合における制御の順序としては、まず、光ディスク102の装着時に、多層ディスクよりも最適記録パワーの小さい、例えば、1層ディスクに対応した再生パワーで、まずディスクに記録されたディスク種別データ(目録データ)を再生し、2層ディスクであった場合には、2層ディスクに対応した、記録及び/又は再生パワー及び光結合効率に設定する。
The order of control when dealing with a multi-layer (two-layer) disc having a plurality of recording surfaces is as follows. First, when the
次に、以上のような光記録媒体駆動装置101における記録モードと再生モードの切り換え動作について説明する。
Next, the switching operation between the recording mode and the reproduction mode in the optical recording
図4は、光記録媒体駆動装置101における記録モードと再生モードの切り換え動作に伴うレーザ光の状態を示すタイミングチャートであり、図4(A)は光ディスク102の記録面に集光される光量(盤面パワー)、図4(B)は光結合効率可変素子におけるレーザ光の透過率、図4(C)は光分岐量モニタ用光検出素子216の出力、図4(D)は、レーザ出射パワーの変化を示している。
FIG. 4 is a timing chart showing the state of laser light accompanying the switching operation between the recording mode and the reproduction mode in the optical recording
この光記録媒体駆動装置101においては、以下のように、液晶素子214の応答開始後、システムコントローラ107からの指令にしたがってタイミングをはかりなから、レーザ制御部121が記録モード、再生モードの切り換えを行う。
In the optical recording
すなわち、再生モード時には、液晶素子214が半波長板として機能するような位相差が発生するように、サーボ制御部109によって適正な印加電圧が与えられており、光結合効率可変素子の透過率が50%に設定されている。レーザ出射パワーが5mWとなり、レーザノイズが少なく、良好な再生特性が得られている。
That is, in the reproduction mode, an appropriate applied voltage is given by the
そして、再生モードから記録モードに切り換える際には、まず、システムコントローラ107からの指令にしたがって、サーボ制御部109によって液晶素子214に対する印加電圧が変更され、液晶素子214の位相差を変化させる。
When switching from the reproduction mode to the recording mode, first, the applied voltage to the liquid crystal element 214 is changed by the
液晶素子214の応答に伴って、光結合効率可変素子の透過率が50%から100%に変化し、オートパワーコントロールの動作により、レーザ出射パワーは5mWから2.5mWに変化する。このとき、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力も、光結合効率可変素子の透過率の変化及びレーザ出射パワーの変化に応じて、下がる。また、このとき、液晶素子には有限の応答速度があるため、その応答の過渡期においては、ディスク上に集光するパワーは再生パワーとしたままに保たれる。光分岐量モニタからの出力が、プリアンプ120を介してサーボ制御部109に入力され、あらかじめ設定した出力レベル基準値Poffを下回った段階で、光結合効率可変手段による透過率が100%に充分近い値になったことを判断し、システムコントローラ107を介して、信号変調およびECCブロック108の指令に従って、レーザ制御部121から信号記録パルスが発生され、レーザ出射パワーが変調されて信号の記録が行われる。
With the response of the liquid crystal element 214, the transmittance of the optical coupling efficiency variable element changes from 50% to 100%, and the laser emission power changes from 5 mW to 2.5 mW by the operation of auto power control. At this time, the output of the light branching amount monitoring photodetecting element 216 also decreases according to the change in the transmittance of the optical coupling efficiency variable element and the change in the laser emission power. At this time, since the liquid crystal element has a finite response speed, the power focused on the disk is maintained as the reproduction power in the transition period of the response. When the output from the optical branching amount monitor is input to the
次に、記録モードから再生モードに切り換える際には、まず、システムコントローラ107からの指令にしたがって、レーザ制御部121が記録モード、再生モードの切り換えを行なう。この状態では、レーザ出射パワーは2.5mWと低いためレーザノイズは増加した状態にある。
Next, when switching from the recording mode to the reproduction mode, first, the
レーザ出力が再生パワーに切り換えられた後、システムコントローラ107からの指令にしたがって、サーポ制御部109によって液晶素子214に対する印加電圧が変更され、液晶素子214の位相差を変化させる。
After the laser output is switched to the reproduction power, the applied voltage to the liquid crystal element 214 is changed by the
液晶素子214の応答にしたがって、光結合効率可変素子の通過率が100%から50%に変化し、オートパワーコントロールの動作により、レーザ出射パワーは2.5mWから5mWに変化し、レーザノイズは減少し、良好な再生信号が検出可能となる。このとき、光分器量モニタ出力があらかじめ設定された基準値Ponを超えた段階で、充分に光結合効率が低下したと判断し、信号の再生を開始する。場合によっては、再生モードへの切換の際には、即座に信号再生を開始し、レーザノイズにより再生信号にエラーが発生する間はリトライすることとしてもよい。また、このとき、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力も、光結合効率可変素子の透過率の変化及びレーザ出射パワーの変化に応じて、上がる。 According to the response of the liquid crystal element 214, the pass rate of the optical coupling efficiency variable element is changed from 100% to 50%, and the laser output power is changed from 2.5 mW to 5 mW and the laser noise is reduced by the operation of the auto power control. As a result, a good reproduction signal can be detected. At this time, it is determined that the optical coupling efficiency has sufficiently decreased at the stage where the optical divider amount monitor output exceeds the preset reference value Pon, and signal regeneration is started. In some cases, when switching to the playback mode, signal playback may be started immediately, and retry may be performed while an error occurs in the playback signal due to laser noise. At this time, the output of the light branching amount monitoring photodetecting element 216 also increases in accordance with the change in the transmittance of the optical coupling efficiency variable element and the change in the laser emission power.
もし、仮に、記録再生のモードを切り換える際の手順を上記の手順で行なわなかった場合、以下のような不具合が生じる。 If the procedure for switching the recording / reproducing mode is not performed according to the above procedure, the following problems occur.
まず、再生モードから記録モードの切り換えでは、光出力が高いまま(光結合効率が小さいまま)、記録動作を始めてしまうため、レーザの光出力最大定格を超える出力を得ようとして、場合によってはレーザが破壊される。 First, when switching from the playback mode to the recording mode, the optical output remains high (the optical coupling efficiency remains low) and the recording operation starts. Therefore, an attempt to obtain an output exceeding the maximum optical output rating of the laser may occur. Is destroyed.
また、記録モードから再生モードの切り換えでは、光出力が低いまま(光結合効率が大きいまま)、再生動作を始めてしまうため、レーザノイズが多く、良好な再生特性が得られない。また、記録動作後、光結合効率を先に小さくしてしまうと、レーザの光出力最大定格を超える出力を得ようとして、場合によってはレーザが破壊される虞れがある。 Further, when the recording mode is switched to the reproduction mode, the reproduction operation is started with the light output being low (the optical coupling efficiency is high), so that there is a lot of laser noise and good reproduction characteristics cannot be obtained. Further, if the optical coupling efficiency is first reduced after the recording operation, there is a possibility that the laser may be destroyed in some cases in order to obtain an output exceeding the maximum optical output rating of the laser.
そこで、上述した本例の手順を用いて記録/再生モードの切り換え動作を行なうことにより、記録及び再生時のレーザの出力比が小さくても、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、製造性のよい光源、光出力最大定格の小さめな光源を用いても良好な記録、再生特性を得られる光記録媒体駆動装置を提供することが可能となる。すなわち、上述の問題が起きないようにするためには、タイミングを守ることと、光結合効率可変手段の可変動作が確実に完了する時間を待って、記録・再生を始めるか、もしくは、可変動作のON/OFF(光結合効率の増減)を何らかの手法によって検出、管理すればよい。 Therefore, by performing the switching operation of the recording / reproducing mode using the above-described procedure of the present example, even if the laser output ratio at the time of recording and reproduction is small, the laser noise at the time of reproduction can be sufficiently reduced, and the productivity is improved. Therefore, it is possible to provide an optical recording medium driving device that can obtain good recording and reproducing characteristics even when using a light source with good quality and a light source with a small maximum light output rating. That is, in order to prevent the above problems from occurring, it is necessary to observe the timing and wait for a time for the variable operation of the optical coupling efficiency variable means to be completed to complete recording or reproduction, or to perform a variable operation. ON / OFF (increase / decrease in optical coupling efficiency) may be detected and managed by some method.
可変動作のON/OFF(光結合効率の増減)を検出する手法としては、以下のような手法が考えられる。 As a technique for detecting ON / OFF of the variable operation (increase / decrease in the optical coupling efficiency), the following technique can be considered.
例えば、機構的に可変動作を行う場合には、位置センサ等を用いて、駆動状態を知ることが可能である。また、半導体レーザのリアモニタ端子(出射方向と逆方向に出射する光をモニタする受光素子からの出力)を用いたり、光記録媒体上に到達しないで捨てられる光を受光素子を設けてモニタすることによって、光出力の変化を検出することも可能である。 For example, when performing a variable operation mechanically, it is possible to know the driving state using a position sensor or the like. Also, the rear monitor terminal of the semiconductor laser (output from the light receiving element that monitors the light emitted in the direction opposite to the emission direction) is used, or light that is discarded without reaching the optical recording medium is provided and monitored. It is also possible to detect a change in light output.
また、ビームスプリッタ膜によって光の分岐比率を可変とする場合には、上述のように、分岐された光パワーを受光素子を設けて検出すればよい。 Further, when the light branching ratio is made variable by the beam splitter film, the branched light power may be detected by providing a light receiving element as described above.
次に、フローチャートにより、この光記録媒体駆動装置の動作をさらに詳しく説明する。 Next, the operation of the optical recording medium driving apparatus will be described in more detail with reference to a flowchart.
まず、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力を用いて、記録モード及び再生モード間の切換えにおいて光結合効率を変化させることを考える。光記録媒体駆動装置の動作モードとしては、「記録モード」、「再生モード」及び「待機モード」の3状態が考えられる。「記録モード」を「W」、「再生モード」を「R」、「待機モード」を「−」で示すと、以下のような動作モードの変更が考えられる。
〔R−W−W−R−R−R−W−R−W−R−R〕
そして、光結合効率を変化させること、すなわち、「アッテネート状態の切換」のタイミングとしては、以下のような、3通りが考えられる。
First, consider changing the optical coupling efficiency in switching between the recording mode and the reproduction mode using the output of the light detection element 216 for monitoring the amount of light splitting. As the operation mode of the optical recording medium driving device, three states of “recording mode”, “reproduction mode”, and “standby mode” can be considered. When “recording mode” is indicated by “W”, “reproduction mode” is indicated by “R”, and “standby mode” is indicated by “−”, the following operation mode can be changed.
[R-W-R-R-R-W-R-W-R-R]
Then, there are three possible timings for changing the optical coupling efficiency, that is, the “switching of the attenuation state” as follows.
(1)「待機」状態では、それまでの「アッテネート状態」を保持し、次の「再生」または「記録」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う(この場合の動作を図5及び図6に示す)。 (1) In the “standby” state, the previous “attenuation state” is held, and the “switching of the attenuation state” is performed after receiving the next “playback” or “record” command (the operation in this case is illustrated in FIG. 5 and FIG. 6).
(2)「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える(この場合の動作を図7及び図8に示す)。 (2) In the “standby” state, the “attenuated state” with low optical coupling efficiency is always set, and only when the “record” command is received, the “attenuated state” with high optical coupling efficiency is switched (the operation in this case is shown in FIG. (Shown in FIG. 8).
(3)「待機」状態では常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の低い「アッテネート状態」に切換える(この場合の動作を図9及び図10に示す)。 (3) In the “standby” state, the “attenuated state” with high optical coupling efficiency is always set, and only when the “regeneration” command is received, the “attenuated state” with low optical coupling efficiency is switched (the operation in this case is shown in FIG. (Shown in FIG. 10).
以下、これら3通りについて説明する。 Hereinafter, these three types will be described.
(1)「待機」状態では、それまでの「アッテネート状態」を保持し、次の「再生」または「記録」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う場合(図5及び図6)。 (1) In the “standby” state, the previous “attenuation state” is held, and the “switching of the attenuation state” is performed after receiving the next “playback” or “record” command (FIGS. 5 and 6). ).
まず、「待機」状態では、システムコントローラ107は、それまでの「アッテネート状態」を保持し、次の「再生」または「記録」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う場合において、「記録」というコマンドを受けた場合には、図5に示すように、ステップst1でスタートし、次のステップst2では、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧が光結合効率を高くする電圧(「Open」に対応した電圧)であるかを判別し、液晶印加電圧が光結合効率を高くする電圧であればステップst3に進み、光結合効率を低くする電圧であればステップst4に進む。ステップst4では、システムコントローラ107は、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を高くする電圧(「Open」に対応した電圧)として、ステップst3に進む。ステップst3では、システムコントローラ107は、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力が所定の設定値(基準値Poff)よりも低いかどうかを判別する。所定の設定値(基準値Poff)よりも低ければステップst5に進み、所定の設定値(基準値Poff)よりも低くなければステップst3に留まる。ステップst5では、システムコントローラ107は、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップst6に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたなかったならばステップst5に留まる。ステップst6では、システムコントローラ107は、記録動作を開始させる。そして、記録動作が終了すべきときになったならば、次のステップst7に進み、記録動作を終了し、再生パワーに戻し、「待機」モードに移行し、ステップst8で動作を終了する。
First, in the “standby” state, the
次に、「待機」状態では、システムコントローラ107は、それまでの「アッテネート状態」を保持し、次の「再生」または「記録」というコマンドを受けてから「アッテネート状態の切換」を行う場合において、「再生」というコマンドを受けた場合には、図6に示すように、ステップst9でスタートし、次のステップst10では、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧が光結合効率を低くする電圧(「Close」に対応した電圧)であるかを判別し、光結合効率を低くする電圧であればステップst11に進み、光結合効率を高くする電圧であればステップst12に進む。ステップst12では、システムコントローラ107は、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を低くする電圧(「Close」に対応した電圧)として、ステップst11に進む。ステップst11では、システムコントローラ107は、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力が所定の設定値(基準値Pon)よりも高いかどうかを判別する。システムコントローラ107は、所定の設定値(基準値Pon)よりも高ければステップst13に進み、所定の設定値(基準値Pon)よりも高くなければステップst11に留まる。ステップst13では、システムコントローラ107は、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ107は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップst14に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたなかったならばステップst13に留まる。ステップst14では、システムコントローラ107は、再生動作を開始する。そして、システムコントローラ107は、再生動作が終了すべきときになったならば、次のステップst15に進み、再生動作を終了し、「待機」モードに移行し、ステップst16で動作を終了する。
Next, in the “standby” state, the
(2)「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える場合(図7及び図8)。 (2) In the “standby” state, the “attenuated state” with low optical coupling efficiency is always set, and only when the “record” command is received, the “attenuated state” with high optical coupling efficiency is switched (FIGS. 7 and 8).
そして、システムコントローラ107は、「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作において、「記録」というコマンドを受けた場合には、図7に示すように、ステップst17でスタートし、次のステップst18では、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を高くする電圧(「Open」に対応した電圧)として、ステップst19に進む。ステップst19では、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力が所定の設定値(基準値Poff)よりも低いかどうかを判別する。システムコントローラ107は、所定の設定値(基準値Poff)よりも低ければステップst20に進み、所定の設定値(基準値Poff)よりも低くなければステップst19に留まる。ステップst20では、システムコントローラ107は、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ107は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップst21に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたなかったならばステップst20に留まる。ステップst21では、システムコントローラ107は、記録動作を開始する。そして、システムコントローラ107は、記録動作が終了すべきときになったならば、次のステップst22に進み、記録動作を終了し、再生パワーに戻し、ステップst23に進む。ステップst23では、システムコントローラ107は、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を低くする電圧(「Close」に対応した電圧)として、ステップst24に進む。ステップst24では、システムコントローラ107は、「待機」モードに移行し、ステップst25で動作を終了する。
Then, the
さらに、システムコントローラ107は、「待機」状態では常に光結合効率の低い「アッテネート状態」とし、「記録」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の高い「アッテネート状態」に切換える動作において、「再生」というコマンドを受けた場合には、図8に示すように、ステップst26でスタートし、次のステップst27では、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力が所定の設定値(基準値Pon)よりも高いかどうかを判別する。システムコントローラ107は、所定の設定値(基準値Pon)よりも高ければステップst28に進み、所定の設定値(基準値Pon)よりも高くなければステップst27に留まる。ステップst28では、システムコントローラ107は、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ107は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップst29に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたなかったならばステップst28に留まる。ステップst29では、システムコントローラ107は、再生動作を開始させる。そして、システムコントローラ107は、再生動作が終了すべきときになったならば、次のステップst30に進み、再生動作を終了させ、「待機」モードに移行し、ステップst31で動作を終了する。
Further, the
(3)「待機」状態では常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の低い「アッテネート状態」に切換える場合(図9及び図10)。 (3) In the “standby” state, the “attenuated state” with high optical coupling efficiency is always set, and the “attenuated state” with low optical coupling efficiency is switched only when the “regeneration” command is received (FIGS. 9 and 10).
そして、システムコントローラ107は、「待機」状態では常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の低い「アッテネート状態」に切換える動作において、「記録」というコマンドを受けた場合には、図9に示すように、ステップst32でスタートし、次のステップst33では、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力が所定の設定値(基準値Poff)よりも低いかどうかを判別する。システムコントローラ107は、所定の設定値(基準値Poff)よりも低ければステップst34に進み、所定の設定値(基準値Poff)よりも低くなければステップst33に留まる。ステップst34では、システムコントローラ107は、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ107は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップst35に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたなかったならばステップst34に留まる。ステップst35では、システムコントローラ107は、記録動作を開始させる。そして、システムコントローラ107は、記録動作が終了すべきときになったならば、次のステップst36に進み、記録動作を終了させ、再生パワーに戻して、「待機」モードに移行し、ステップst37で動作を終了する。
Then, the
次に、システムコントローラ107は、「待機」状態では常に光結合効率の高い「アッテネート状態」とし、「再生」コマンドを受けた時のみ、光結合効率の低い「アッテネート状態」に切換える動作において、「再生」というコマンドを受けた場合には、図10に示すように、ステップst38でスタートし、次のステップst39では、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を低くする電圧(「Close」に対応した電圧)として、ステップst40に進む。ステップst40では、システムコントローラ107は、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力が所定の設定値(基準値Pon)よりも高いかどうかを判別する。システムコントローラ107は、所定の設定値(基準値Pon)よりも高ければステップst41に進み、所定の設定値(基準値Pon)よりも高くなければステップst40に留まる。ステップst41では、システムコントローラ107は、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ107は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップst42に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたなかったならばステップst41に留まる。ステップst42では、システムコントローラ107は、再生動作を開始する。そして、再生動作が終了すべきときになったならば、システムコントローラ107は、次のステップst43に進み、記録動作を終了し、ステップst44に進む。ステップst44では、システムコントローラ107は、液晶印加電圧を制御して、液晶印加電圧を光結合効率を高くする電圧(「Open」に対応した電圧)として、ステップst45に進む。ステップst45では、「待機」モードに移行し、ステップst46で動作を終了する。
Next, the
また、異なる種類の光記録媒体への対応としては、図11に示すように、システムコントローラ107は、ステップst47でスタートし、次のステップst48では、液晶印加電圧を制御して、光結合効率を低くする電圧(「Close」に対応した電圧)として、光ディスクの記録面上における照射光束の出力(盤面パワー)を所定値、例えば、0.9mW(min)に設定し、ステップst49に進む。システムコントローラ107は、ステップst49では、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力が所定の設定値(基準値Pon(0.9mWに対応した値))よりも高いかどうかを判別する。なお、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力は、盤面パワーの設定に応じて変化するので、これに応じて設定値(基準値Pon)の値は適宜設定する。システムコントローラ107は、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力が所定の設定値(基準値Pon)よりも高ければステップst50に進み、所定の設定値(基準値Pon)よりも高くなければステップst49に留まる。ステップst50では、システムコントローラ107は、光分岐量モニタ用光検出素子216の出力の変化の幅が所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたかどうかを判別する。システムコントローラ107は、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたならばステップst51に進み、所定の設定幅よりも小さくなっていたのが所定の設定時間以上に亘っていたなかったならばステップst50に留まる。ステップst51では、システムコントローラ107は、光ヘッドにおけるフォーカスサーボ動作を開始し(フォーカスON)、ステップst52に進む。ステップst52では、システムコントローラ107は、光ヘッドを光ディスクの最内周位置に移動させ、ステップst53に進む。システムコントローラ107は、ステップst53では、推奨記録パワーPW0及び推奨再生パワーPR0を検出し、ステップst54に進む。
As shown in FIG. 11, the
ステップst54では、システムコントローラ107は、推奨再生パワーPR0が所定値、例えば、1.6mWよりも小さいかどうかを判別する。システムコントローラ107は、推奨再生パワーPR0が所定値よりも小さければステップst55に進み、推奨再生パワーPR0が所定値よりも小さくなければステップst58に進む。ステップst55では、システムコントローラ107は、推奨記録パワーPW0が所定値、例えば、12mWよりも小さいかどうかを判別する。推奨記録パワーPW0が所定値よりも小さければステップst56に進み、推奨記録パワーPW0が所定値よりも小さくなければステップst57に進む。
In step st54, the
ステップst56では、システムコントローラ107は、「アッテネートタイプ」を図3に示す(A)であると判別し、この判別結果に応じて、液晶印加電圧を制御する。ステップst57では、システムコントローラ107は、「アッテネートタイプ」を図3に示す(B)であると判別し、この判別結果に応じて、液晶印加電圧を制御する。ステップst58では、システムコントローラ107は、「アッテネートタイプ」を図3に示す(C)((C1)または(C2))であると判別し、この判別結果に応じて、液晶印加電圧を制御する。
In step st56, the
〔光ヘッドの第2の実施例〕
また、光ヘッド104は、図12に示すように、光結合効率可変手段が光源と光分離手段との間の光路上に設けられている光学素子及び該光分離手段によって構成されているものとしてもよい。すなわち、この光ヘッド104は、半導体レーザ素子212、コリメータレンズ213、液晶素子(偏光状態可変型)234、第1のビームスプリッタ218、第2のビームスプリッタ224、FAPC(Front Auto Power Control)用検出素子219、対物レンズ220、検出レンズ221、マルチレンズ222、光検出素子223を備えており、これらの各光学部品が個別にマウントされて構成されている。
[Second Embodiment of Optical Head]
In the
半導体レーザ素子212内の図示しない半導体レーザチップを駆動する電流は、光ヘッド104のレーザ制御部121から供給される。液晶素子214に対する印加電圧は、サーポ制御部109によって制御される。なお、レーザ制御部121は、光ヘッドの外部にあってもよく、光ヘッドに搭載されていてもよい。
A current for driving a semiconductor laser chip (not shown) in the
この光ヘッド104の光路を簡単に説明する。この光ヘッド104においては、半導体レーザ素子212から出射された光束は、コリメータレンズ213に入射され、平行な光束に変換され、液晶素子234に入射する。
The optical path of the
液晶素子234は、印加電圧に基づいて偏光状態が変化する。液晶素子234を透過した光束は、偏光の状態が変化された状態で、第1のビームスプリッタ218に入射する。
The polarization state of the liquid crystal element 234 changes based on the applied voltage. The light beam that has passed through the liquid crystal element 234 enters the
第1のビームスプリッタ218は、P偏光を略々100%透過させ、S偏光を略々100%反射するようになされており、液晶素子234によって与えられる位相差がちょうどN波長(Nは整数)であるときには、略々100%の光束が第1のビームスプリッタ218を透過する。
The
一方で、液晶素子234による位相差がN波長から半波長だけずれた状態にあるときには、偏光方向が45度回転し、略々50%の光束が第1のビームスプリッタ218を透過し、残り略50%の光束は反射される。
On the other hand, when the phase difference caused by the liquid crystal element 234 is shifted from the N wavelength by a half wavelength, the polarization direction rotates 45 degrees, and approximately 50% of the light beam passes through the
第1のビームスプリッタ218において反射された光束は、第2のビームスプリッタ224に入射される。そして、第2のビームスプリッタ224において反射された光が光分岐量モニタ用光検出素子216に受光される。この光分岐量モニタ用光検出素子216の出力は、半導体レーザ素子212の発光出力と第1のビームスプリッタ285における光分岐率との積に対応したものとなっており、この光ヘッド104における光結合効率に略々対応したものとなっている。なお、光結合効率が高いときには、光分岐量モニタ用光検出素子216に入射される光量は減り、光結合効率が低いときに、光分岐量モニタ用光検出素子216に入射される光量が増える関係となっている(光分岐量モニタ用光検出素子216に入射される光量は、100%−〔光結合効率可変手段の通過率(%)〕に比例した量である)。この光分岐量モニタ用光検出素子216の出力は、プリアンプ120に送られる。
The light beam reflected by the
また、この第2のビームスプリッタ224を透過した光は、記録面に向かう光束の光量をモニタするためののFAPC用検出素子219に入射する。このFAPC用検出素子219の出力は、レーザ制御部121に送られ、オートパワーコントロールの動作が実行される。すなわち、レーザ制御部121は、FAPC用検出素子219からの出力が所定の値となるように、半導体レーザ素子212の発光出力を制御する。この制御により、光ディスク102の記録面上における照射光束の出力が一定となされる。なお、光ディスク102の記録面上において所定の値となされる照射光束の出力値は、上述したように、記録モードと再生モードとでは異なる値であり、光ディスクの種類等によっても異なる(なお、光変調記録方式の場合には、パルス発光となる)。
Further, the light transmitted through the
第1のビームスプリッタ218を透過した光束は、対物レンズ220に入射される。対物レンズ220は、入射光を光ディスク102の記録面のある一点に収束させて照射する。この対物レンズ220は、図12中の矢線Fで示すフォーカス方向及び図12中の矢線Tに示すトラッキング方向に駆動される。
The light beam that has passed through the
光ディスク102の記録面からの反射光は、再び対物レンズ220を介して、第1のビームスプリッタ218に入射される。第1のビームスプリッタ218では、反射率に応じた光量の光束が反射分離される。
The reflected light from the recording surface of the
この第1のビームスプリッタ218によって分離された反射光は、検出レンズ221で収束光に変換され、マルチレンズ222によってフォーカスエラー信号を非点収差法によって得るための非点収差を付与され、光検出素子223によって受光される。この光検出素子223の出力に基づいて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びRF信号を得ることができる。
The reflected light separated by the
〔光ヘッドの第3の実施例〕
さらに、光ヘッド104は、図13に示すように、光結合効率可変手段が光源と光分離手段との間の光路上に設けられている光学素子からなるものとしてもよい。すなわち、この光ヘッド104は、半導体レーザ素子212、コリメータレンズ213、光結合効率可変手段となる液晶素子(透過率単独変化型)254、光分離手段となる第1のビームスプリッタ218、FAPC(Front Auto PowerControl)用検出素子219、対物レンズ220、検出レンズ221、マルチレンズ222、光検出素子223を備えており、これらの各光学部品が個別にマウントされて構成されている。
[Third embodiment of optical head]
Further, as shown in FIG. 13, the
半導体レーザ素子212内の図示しない半導体レーザチップを駆動する電流は、光ヘッド104のレーザ制御部121から供給される。液晶素子214に対する印加電圧は、サーポ制御部109によって制御される。なお、レーザ制御部121は、光ヘッドの外部にあってもよく、光ヘッドに搭載されていてもよい。
A current for driving a semiconductor laser chip (not shown) in the
半導体レーザ素子212内の図示しないリアモニタ用受光部からの出力はプリアンプ120に供給される。透過率単独変化型の液晶素子254に対する印加電圧は、サーボ制御部109によって制御される。
An output from a rear monitor light receiving unit (not shown) in the
この光ヘッド104の光路を簡単に説明する。この光ヘッド104においては、半導体レーザ素子212から出射された光束は、コリメータレンズ213に入射され、平行な光束に変換され、液晶素子254に入射する。
The optical path of the
液晶素子254は、印加電圧に基づいて透過率が変化する。液晶素子254を透過した光束は、光量が変化された状態で、第1のビームスプリッタ218に入射する。
The transmittance of the liquid crystal element 254 changes based on the applied voltage. The light beam that has passed through the liquid crystal element 254 enters the
第1のビームスプリッタ218は、P偏光を略々100%透過させ、S偏光を略々100%反射するようになされている。液晶素子254によって位相差は与えられないので、略々100%に近い光束が第1のビームスプリッタ218を透過する。
The
第1のビームスプリッタ218において僅かに反射された光束は、記録面に向かう光束の光量をモニタするためのFAPC用検出素子219に入射する。このFAPC用検出素子219の出力は、レーザ制御部121に送られ、オートパワーコントロールの動作が実行される。すなわち、レーザ制御部121は、FAPC用検出素子219からの出力が所定の値となるように、半導体レーザ素子212の発光出力を制御する。この制御により、光ディスク102の記録面上における照射光束の出力が一定となされる。そして、リアモニタ用受光部からの出力は、半導体レーザ素子212の発光出力に比例した出力となる。
The light beam slightly reflected by the
なお、光ディスク102の記録面上において所定の値となされる照射光束の出力値は、上述したように、記録モードと再生モードとでは異なる値であり、光ディスクの種類等によっても異なる(なお、光変調記録方式の場合には、パルス発光となる)。
Note that, as described above, the output value of the irradiation light beam that is set to a predetermined value on the recording surface of the
第1のビームスプリッタ218を透過した光束は、対物レンズ220に入射される。対物レンズ220は、入射光を光ディスク102の記録面のある一点に収束させて照射する。この対物レンズ220は、図13中の矢線Fで示すフォーカス方向及び図13中の矢線Tに示すトラッキング方向に駆動される。
The light beam that has passed through the
光ディスク102の記録面からの反射光は、再び対物レンズ220を介して、第1のビームスプリッタ218に入射される。第1のビームスプリッタ218では、反射率に応じた光量の光束が反射分離される。
The reflected light from the recording surface of the
この第1のビームスプリッタ218によって分離された反射光は、検出レンズ221で収束光に変換され、マルチレンズ222によってフォーカスエラー信号を非点収差法によって得るための非点収差を付与され、光検出素子223によって受光される。この光検出素子223の出力に基づいて、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びRF信号を得ることができる。
The reflected light separated by the
図13に示した構成によって、実際に記録・再生モードの切換動作を行う手法を図14を用いて説明する。すなわち、図14は、「再生モード」→「記録モード」→「再生モード」と切換動作を行う場合の、光記録媒体駆動装置101における記録モードと再生モードの切り換え動作に伴うレーザ光の状態を示すタイミングチャートであり、図14(A)は光ディスク102の記録面に集光される光量(盤面パワー)、図14(B)は光結合効率可変素子におけるレーザ光の透過率、図14(C)はリアモニタ出力レベル、図14(D)は、レーザ出射パワーの変化を示している。この場合も、リアモニタ出力に基準値Pon,Poffの基準レベルを設定することによって、上記の第1の実施例と同様の制御が可能である。
A method of actually switching the recording / reproducing mode with the configuration shown in FIG. 13 will be described with reference to FIG. That is, FIG. 14 shows the state of the laser light accompanying the switching operation between the recording mode and the reproduction mode in the optical recording
この光記録媒体駆動装置101においては、以下のように、液晶素子254の応答開始後、システムコントローラ107からの指令にしたがってタイミングをはかりなから、レーザ制御部121が記録モード、再生モードの切り換えを行う。
In this optical recording
すなわち、再生モード時には、液晶素子254は、サーボ制御部109により印加電圧を調整されることによって、透過率が50%に設定されている。レーザ出射パワーが5mWとなり、レーザノイズが少なく、良好な再生特性が得られている。
That is, in the reproduction mode, the transmittance of the liquid crystal element 254 is set to 50% by adjusting the applied voltage by the
そして、再生モードから記録モードに切り換える際には、まず、システムコントローラ107からの指令にしたがって、サーボ制御部109によって液晶素子254に対する印加電圧が変更され、液晶素子254の透過率を変化させる。
When switching from the reproduction mode to the recording mode, first, the applied voltage to the liquid crystal element 254 is changed by the
液晶素子254の応答に伴って、液晶素子254の透過率が50%から100%に変化し、オートパワーコントロールの動作により、レーザ出射パワーは5mWから2.5mWに変化する。このとき、リアモニタ出力も、液晶素子254の透過率の変化及びレーザ出射パワーの変化に応じて、下がる。また、このとき、液晶素子には、有限の応答速度があるため、その応答の過渡期においては、ディスク上に集光するパワーは再生パワーとしたままに保たれる。リアモニタからの出力が、プリアンプ120を介してサーボ制御部109に入力され、あらかじめ設定した出力レベル基準値Poffを下回った段階で、液晶素子254の透過率が100%に充分近い値になったことを判断し、システムコントローラ107を介して、信号変調およびECCブロック108の指令に従って、レーザ制御部121から信号記録パルスが発生され、レーザ出射パワーが変調されて信号の記録が行われる。
Along with the response of the liquid crystal element 254, the transmittance of the liquid crystal element 254 changes from 50% to 100%, and the laser emission power changes from 5 mW to 2.5 mW by the operation of auto power control. At this time, the rear monitor output also decreases according to the change in the transmittance of the liquid crystal element 254 and the change in the laser emission power. At this time, since the liquid crystal element has a finite response speed, the power focused on the disk is maintained as the reproduction power in the transition period of the response. The output from the rear monitor is input to the
次に、記録モードから再生モードに切り換える際には、まず、システムコントローラ107からの指令にしたがって、レーザ制御部121が記録モード、再生モードの切り換えを行なう。この状態では、レーザ出射パワーは2.5mWと低いためレーザノイズは増加した状態にある。
Next, when switching from the recording mode to the reproduction mode, first, the
レーザ出力が再生パワーに切り換えられた後、システムコントローラ107からの指令にしたがって、サーポ制御部109によって液晶素子254に対する印加電圧が変更され、液晶素子254の透過率を変化させる。
After the laser output is switched to the reproduction power, the applied voltage to the liquid crystal element 254 is changed by the
液晶素子254の応答にしたがって、液晶素子254の透過率が100%から50%に変化し、オートパワーコントロールの動作により、レーザ出射パワーは2.5mWから5mWに変化し、レーザノイズは減少し、良好な再生信号が検出可能となる。このとき、リアモニタ出力があらかじめ設定された基準値Ponを超えた段階で、充分に透過率が低下したと判断し、信号の再生を開始する。場合によっては、再生モードへの切換の際には、即座に信号再生を開始し、レーザノイズにより再生信号にエラーが発生する間はリトライすることとしてもよい。また、このとき、リアモニタの出力も、液晶素子254の透過率の変化及びレーザ出射パワーの変化に応じて、上がる。 According to the response of the liquid crystal element 254, the transmittance of the liquid crystal element 254 is changed from 100% to 50%, and by the operation of the auto power control, the laser emission power is changed from 2.5 mW to 5 mW, and the laser noise is reduced. A good reproduction signal can be detected. At this time, when the rear monitor output exceeds a preset reference value Pon, it is determined that the transmittance is sufficiently lowered, and signal reproduction is started. In some cases, when switching to the playback mode, signal playback may be started immediately, and retry may be performed while an error occurs in the playback signal due to laser noise. At this time, the output of the rear monitor also increases in accordance with the change in transmittance of the liquid crystal element 254 and the change in laser emission power.
もし、仮に、記録再生のモードを切り換える際の手順を上記の手順で行なわなかった場合、以下のような不具合が生じる。 If the procedure for switching the recording / reproducing mode is not performed according to the above procedure, the following problems occur.
まず、再生モードから記録モードの切り換えでは、光出力が高いまま(光結合効率が小さいまま)、記録動作を始めてしまうため、レーザの光出力最大定格を超える出力を得ようとして、場合によってはレーザが破壊される。 First, when switching from the playback mode to the recording mode, the optical output remains high (the optical coupling efficiency remains low) and the recording operation starts. Therefore, an attempt to obtain an output exceeding the maximum optical output rating of the laser may occur. Is destroyed.
また、記録モードから再生モードの切り換えでは、光出力が低いまま(光結合効率が大きいまま)、再生動作を始めてしまうため、レーザノイズが多く、良好な再生特性が得られない。また、記録動作後、光結合効率を先に小さくしてしまうと、レーザの光出力最大定格を超える出力を得ようとして、場合によってはレーザが破壊される虞れがある。 Further, when the recording mode is switched to the reproduction mode, the reproduction operation is started with the light output being low (the optical coupling efficiency is high), so that there is a lot of laser noise and good reproduction characteristics cannot be obtained. Further, if the optical coupling efficiency is first reduced after the recording operation, there is a possibility that the laser may be destroyed in some cases in order to obtain an output exceeding the maximum optical output rating of the laser.
そこで、上述した本例の手順を用いて記録/再生モードの切り換え動作を行なうことにより、記録及び再生時のレーザの出力比が小さくても、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、製造性のよい光源、光出力最大定格の小さめな光源を用いても良好な記録、再生特性を得られる光記録媒体駆動装置を提供することが可能となる。 Therefore, by performing the switching operation of the recording / reproducing mode using the above-described procedure of the present example, even if the laser output ratio at the time of recording and reproduction is small, the laser noise at the time of reproduction can be sufficiently reduced, and the productivity is improved. Therefore, it is possible to provide an optical recording medium driving device that can obtain good recording and reproducing characteristics even when using a light source with good quality and a light source with a small maximum light output rating.
なお、上述した各光ヘッドにおいて、光結合効率可変手段は、液晶素子として波長板型液晶素子を用いたものでもよいし、これに限定されず、他の方式の光結合効率可変手段を用いてもよい。 In each of the optical heads described above, the optical coupling efficiency variable means may be one using a wave plate type liquid crystal element as the liquid crystal element, but is not limited to this, and other types of optical coupling efficiency variable means are used. Also good.
以下、光結合効率可変素子の具体的な実現方式について説明する。 Hereinafter, a specific method of realizing the optical coupling efficiency variable element will be described.
(第1の実現方式)
本実施の形態における光結合効率可変素子の第1の実現方式は、「光束の透過率または反射率を変化させることが可能な手段」を用いるものである。すなわち、この手段によって光束の透過率または反射率を変化させることにより、光結合効率を変化させる。
(First implementation method)
The first realization method of the variable optical coupling efficiency element in the present embodiment uses “means capable of changing the transmittance or reflectance of a light beam”. That is, the optical coupling efficiency is changed by changing the transmittance or reflectance of the light beam by this means.
(第2の実現方式)
本実施の形態における光結合効率可変素子の第2の実現方式は、「光束を少なくとも2つの光路に分岐する光路分岐手段」を用いたものである。すなわち、この光路分岐手段によって、2つの光路の分岐比率を変化させることにより、光結合効率を変化させる。
(Second realization method)
The second realization method of the optical coupling efficiency variable element in the present embodiment uses “optical path branching means for splitting a light beam into at least two optical paths”. That is, the optical coupling efficiency is changed by changing the branching ratio of the two optical paths by this optical path branching means.
次に、各実現方式について順に説明する。 Next, each implementation method will be described in order.
図15は、第1の実現方式の第1の具体例を示す説明図であり、光束の透過率を変化させることが可能な手段として透過型の液晶素子21を用いたものである。
FIG. 15 is an explanatory view showing a first specific example of the first realization method, in which a transmissive
この液晶素子21は、印加電圧を変えることにより、透過率が変化するものである。すなわち、印加電圧の変化によって、液晶素子21の液晶を駆動し、光の透過率を制御する。この液晶素子21は、サーボ制御回路109に液晶駆動回路を設けて制御する。
The
図16は、第1の実現方式の第2の具体例を示す説明図であり、光束の透過率を変化させることが可能な手段としてフィルタ板22を用いたものである。このフィルタ板22は、スライド変位可能な透明板22Aの一部に例えば半透明なフィルタ部22Bを設けたものである。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a second specific example of the first realization method, in which a
そして、このフィルタ部22Bの位置をレーザ光の光路上で変位させることにより、透過率を変化させるものである。
And the transmittance | permeability is changed by displacing the position of this
すなわち、図16(B)に示すように、レーザ光の光路上にフィルタ部22Bを配置することにより、透過光束を低減でき、光結合効率を下げることができる。また、図16(A)に示すように、レーザ光の光路上に透明板22Aのフィルタ部22B以外の部分を配置することで、レーザ光を全て透過でき、通過光量を増大させて、光結合効率を上昇させることができる。
That is, as shown in FIG. 16B, by arranging the
このフィルタ板22は、例えば、圧電素子等によって支持されており、この圧電素子をサーポ制御回路109に設けた駆動回路によって制御することで、フィルタ板22の位置を制御する。あるいは、例えば、送りネジ(スクリューネジ)やモータに有する機構によって支持し、モータをサーボ制御回路109に設けた駆動回路によって制御することで、フィルタ板22の位置を制御することができる。
For example, the
なお、この実施の形態では、第1の実現方式として透過型の構成について説明したが、例えば、レーザ光の光路内に反射型の素子を設け、その反射率を変更するような構成を採用することも可能である。 In this embodiment, the transmissive configuration is described as the first realization method. However, for example, a configuration in which a reflective element is provided in the optical path of the laser beam and the reflectance is changed is adopted. It is also possible.
図17は、第2の実現方式の第1の具体例を示す説明図である。光束を分岐する光路分岐手段として波長板31とビームスプリッタ32とを設け、波長板31を光路の周回り方向に回転変位させることにより、ビームスプリッタ32のビームスプリッタ膜によって光束を分岐させるようにしたものである。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a first specific example of the second implementation method. A wave plate 31 and a
図17(A)に示すように、波長板31の光学軸方向を入射光の偏光方向に一致させた場合には、入射光はビームスプリッタ32で反射せず、全て光ディスクに向けて透過する。
As shown in FIG. 17A, when the optical axis direction of the wave plate 31 is matched with the polarization direction of the incident light, the incident light is not reflected by the
一方、図17(B)に示すように、波長板31の光学軸方向を入射光の偏光方向から一定過度αだけ回転させることにより、入射光の一部をビームスプリッタ32で反射させ、残りの入射光だけを光ディスクの方向に透過させることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 17B, by rotating the optical axis direction of the wave plate 31 by a constant excess α from the polarization direction of the incident light, a part of the incident light is reflected by the
例えばビームスプリッタ膜がPS完全分離膜(Tp=100%、Rs=100%)であり、波長板が半波長板である場合には、回転角αと通過光比率Tとの関係は、以下のようになる。 For example, when the beam splitter film is a PS complete separation film (Tp = 100%, Rs = 100%) and the wave plate is a half wave plate, the relationship between the rotation angle α and the transmitted light ratio T is as follows: It becomes like this.
まず、回転角αのとき、偏光方向は2α回転する。このときビームスプリッタに入射するP偏光の比率(すなわち、通過光比率T)は、以下のように、図17(C)で表される関係となる。 First, when the rotation angle is α, the polarization direction is rotated by 2α. At this time, the ratio of the P-polarized light incident on the beam splitter (that is, the passing light ratio T) has a relationship represented by FIG. 17C as follows.
T=cos22α=(1+cos4α)/2
したがって、例えば光結合効率を100%乃至50%で用いたければ、α=0deg乃至22.5degの間で切り換えればよい。これにより、偏光方向が45deg変化し、通過光比率は100%または50%に制御できる。
T = cos 2 2α = (1 + cos4α) / 2
Therefore, for example, if it is desired to use the optical coupling efficiency at 100% to 50%, it is only necessary to switch between α = 0 deg to 22.5 deg. Thereby, the polarization direction changes by 45 degrees, and the passing light ratio can be controlled to 100% or 50%.
図18は、第2の実現方式の第2の具体例を示す説明図であり、光束を分岐する光路分岐手段として、液晶素子33とビームスプリッタ34とを設け、液晶素子33を波長板として作用させることにより、ビームスプリッタ34のビームスプリッタ膜34Aによって光束を分岐させるようにしたものである。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a second specific example of the second realization method, in which a
すなわち、図18(A)に示すように、ラピング方向を22.5deg設定した液晶素子33を用い、その位相差を、Nを整数、λを波長とすると、Nλ乃至(N+0.5)λ、または、Nλ乃至(N−0.5)λと変化させることにより、ビームスプリッタ34に入射する光の偏光方向が45deg化し、通過光比率を100%乃至50%の範囲で変化させることができる。
That is, as shown in FIG. 18A, using a
また、図18(B)に示すように、ラビング方向を45deg設定した液晶素子33を用い、その位相差を、Nを整数、λを波長とすると、Nλ乃至(N+0.25)λ、または、Nλ乃至(N−0.25)λと変化させることにより、ビームスプリッタ34に入射する光をP偏光から円偏光に変化させることができ、通過光比率を100%乃至50%の範囲で変化させることができる。
Further, as shown in FIG. 18B, using a
ここで液晶素子によって位相差を発生させる原理について簡単に説明する。 Here, the principle of generating a phase difference by the liquid crystal element will be briefly described.
図19(A)(B)は、液晶素子の断面構造を示す断面図である。図19(B)は、印加電圧に対する液晶素子の屈折率の変化を示す説明図であり、図19(B)は印加電圧に対する位相差の変化を示す説明図である。 19A and 19B are cross-sectional views illustrating a cross-sectional structure of the liquid crystal element. FIG. 19B is an explanatory diagram showing changes in the refractive index of the liquid crystal element with respect to the applied voltage, and FIG. 19B is an explanatory diagram showing changes in the phase difference with respect to the applied voltage.
液晶素子40は、図19(A)(B)に示すように、2枚のガラス基板41,42の間に液晶分子49が封止されており、各ガラス基板41,42の内面に設けられた配向膜43,44によって液晶分子49が配向されている。
In the
また、各ガラス基板41,42と配向膜43,44との間には、透明電極膜45,46が設けられている。
そして、これら透明電極膜45,46の間の印加電圧を変化させることにより、液晶分子49は、図19(A)に示すように、配向膜43,44に対して平行でラピング方向(図中矢線Aで示す)に沿って配置された状態から、図19(B)に示すように、配向膜43,44に対して垂直に起立した状態に変化する。
Then, by changing the applied voltage between the
ここで、液晶分子49が配向膜43,44に平行であるときの、ラピング方向に沿った方向の屈折率をN1とし、液晶分子49がラビング方向に直交するときの、ラピング方向に沿った方向の屈折率をN2とすると、印加電圧の変化による液晶分子49の変位に応じて、ラピング方向に沿った方向の屈折率N1は、図19(C)に示すように変化する。なお、ラピング方向に直交する方向の屈折率をN2は一定である。
Here, the refractive index in the direction along the wrapping direction when the
その結果、ラピング方向に沿った方向の入射偏光に生じる位相差は、図19(D)に示すように変化する。 As a result, the phase difference generated in the incident polarized light in the direction along the wrapping direction changes as shown in FIG.
このような原理を応用して、液晶素子を波長板として用いることができ、ビームスプリッタとの組み合わせによって光路分岐手段を実現できる。 By applying such a principle, a liquid crystal element can be used as a wave plate, and an optical path branching means can be realized by combination with a beam splitter.
なお、図18に示す2つの例は、代表的な例を挙げたものに過ぎず、ラビング方向や位相差の可変範囲は、必要な通過光比率の変化幅に応じて種々設定できるものである。 Note that the two examples shown in FIG. 18 are merely representative examples, and the rubbing direction and the variable range of the phase difference can be variously set according to the required change width of the passing light ratio. .
また、液晶素子の作用としても、波長板として機能するものに限らず、ディスプレイに用いられるねじれネマティックタイプの液晶など、ビームスプリッタに入射する偏光の状態を可変にすることができるものであれば同様の効果が得られる。 Also, the action of the liquid crystal element is not limited to the one that functions as a wave plate, but the same as long as the state of polarized light incident on the beam splitter can be made variable, such as a twisted nematic liquid crystal used in a display. The effect is obtained.
図20は、第2の実現方式の第3の具体例を示す説明図である。これは、光束を分岐する光路分岐手段として、回折格子板35を用いたものである。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a third specific example of the second realization method. This uses a
この回折格子板35は、スライド変位可能な透明板35Aの一部に回折格子部35Bを設けたものである。
This
そして、この回折格子部35Bの位置をレーザ光の光路上で変位させることにより、レーザ光の分岐状態を変化させるものである。
Then, the branching state of the laser light is changed by displacing the position of the diffraction
すなわち、図20(B)に示すように、レーザ光の光路上に回折格子部35Bを配置することにより、レーザ光を分岐させ、光結合効率を下げることができる。
That is, as shown in FIG. 20B, by arranging the diffraction
また、図20(A)に示すように、レーザ光の光路上に透明板35Aの回折格子部35B以外の部分を配置することで、レーザ光を分岐させずに透過させ、光結合効率を上昇させることができる。
Further, as shown in FIG. 20A, by disposing a portion other than the diffraction
この回折格子板35は、例えば、圧電素子等により支持されており、この圧電素子をサーボ制御回路109に設けた駆動回路によって制御することで、回折格子板35の位置を制御することができる。あるいは、例えば、送りネジやモータを有する機構によって支持し、モータをサーポ制御回路109に設けた駆動回路によって制御することで、回折格子板35の位置を制御することができる。
The
ここで、例えば、回折格子部35Bの回折光量比を、以下のように想定する。
Here, for example, the diffracted light quantity ratio of the diffraction
1次光:0次光:−1次光=25%:50%:25%(なお、ここでは、簡単のため、±2次光以上の高次回折光は考えないこととする)
この場合、信号の記録または再生に用いる光束を、100%乃至50%に変化させることが可能になる。また、この場合には、記録及び再生に使用しない±1次光をクロストークキャンセル等の別の用途に使用することも可能である。
1st order light: 0th order light: -1st order light = 25%: 50%: 25% (Here, for the sake of simplicity, high order diffracted light above ± 2nd order light is not considered)
In this case, the light flux used for signal recording or reproduction can be changed from 100% to 50%. In this case, it is also possible to use ± first-order light not used for recording and reproduction for other purposes such as crosstalk cancellation.
図21は、第2の実現方式の第4の具体例を示す説明図である。これは、光束を分岐する光路分岐手段として回折格子状に位相差を変化させることができる液晶素子36を用いたものである。
FIG. 21 is an explanatory diagram of a fourth specific example of the second implementation method. This uses a
この液晶素子36は、例えば図19に示す透明電極膜を複数に分割し、各分割電極に異なる印加電圧を与えることにより、あるいは、ガラス基板の一部を傾斜状に形成し、液晶層の厚みに変化をもたせることにより、格子状に位相差の異なる領域を発生させるように構成し、位相深さの可変な回折格子を実現したものである。
In the
このような液晶素子36において、回折光量比は、位相深さ(位相差の差)によって変化するので、例えば、以下のような使用方法が可能である。
In such a
〔記録時〕1次光:0次光:−1次光=5%:90%:5%
〔再生時〕1次光:0次光:−1次光=25%:50%:25%
[Recording] 1st order light: 0th order light: -1st order light = 5%: 90%: 5%
[At the time of reproduction] 1st order light: 0th order light: -1st order light = 25%: 50%: 25%
上述のように、本発明を適用した光記録媒体駆動装置及び光記録媒体記録再生方法においては、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比が小さくても、再生時のレーザノイズを十分に小さくでき、製造性のよい光源、光出力最大定格の小さめな光源を用いても良好な記録及び再生特性が得られる。 As described above, in the optical recording medium driving apparatus and optical recording medium recording / reproducing method to which the present invention is applied, even when the power ratio of the light source in the recording mode and the reproducing mode is small, the laser noise during reproduction can be sufficiently reduced. Good recording and reproduction characteristics can be obtained using a light source with good manufacturability and a light source with a small maximum light output rating.
また、本発明を適用した光記録媒体駆動装置及び光記録媒体記録再生方法においては、媒体種類判別手段により判別された光記録媒体の種類に応じて、または、記録面判別手段により判別された光記録媒体の記録面に応じて、あるいは、記録領域判別手段により判別された光記録媒体の記録面上の記録領域に応じて、光結合効率可変手段を制御し、この光記録媒体の記録面上における記録及び/又は再生光パワーを最適化することができる。 Further, Oite the optical recording medium driving apparatus and an optical recording medium recording and reproducing method embodying the present invention, depending on the type of the optical recording medium discriminated by the medium type judgment unit, or is determined by the recording surface discriminating means The optical coupling efficiency variable means is controlled according to the recording surface of the optical recording medium or according to the recording area on the recording surface of the optical recording medium determined by the recording area determining means. The recording and / or reproduction light power on the surface can be optimized.
すなわち、本発明は、記録モード及び再生モードにおける光源のパワー比が小さくても、再生時のレーザノイズが十分に小さくでき、製造性のよい光源、光出力最大定格の小さめな光源を用いても良好な記録及び再生特性の得られる光記録媒体駆動装置及び光記録媒体記録再生方法を提供することができるものである。 That is, the present invention can reduce the laser noise during reproduction even if the power ratio of the light source in the recording mode and the reproduction mode is small, and can use a light source with good manufacturability and a light source with a small maximum light output rating. It is possible to provide an optical recording medium driving apparatus and an optical recording medium recording / reproducing method capable of obtaining good recording and reproducing characteristics.
また、本発明は、最適な記録及び/又は再生光パワーの異なる複数種類の光記録媒体、多層光記録媒体、または、記録面が複数の記録領域に分割された光記録媒体などの複数種類の光記録媒体に対しても、再生時のレーザノイズが十分に小さくでき、製造性のよい光源、光出力最大定格の小さめな光源を用いても、各種類の光記録媒体、多層光記録媒体の各記録面、記録面上の複数の記録領域のそれぞれに対して、良好な記録及び/又は再生特性の得られる光記録媒体駆動装置及び光記録媒体記録再生方法を提供することができるものである。 The present invention also provides a plurality of types of optical recording media, such as a plurality of types of optical recording media, multilayer optical recording media having different optimum recording and / or reproducing light power, or an optical recording medium having a recording surface divided into a plurality of recording areas. Even for optical recording media, the laser noise during reproduction can be sufficiently reduced, and even if a light source with good manufacturability and a light source with a small maximum optical output rating are used, various types of optical recording media and multilayer optical recording media can be used. It is possible to provide an optical recording medium driving apparatus and an optical recording medium recording / reproducing method capable of obtaining good recording and / or reproducing characteristics for each recording surface and each of a plurality of recording areas on the recording surface. .
21、33、36 液晶素子、22 フィルタ板、31 波長板、32 ビームスプリッタ、34 ビームスプリッタ、35 回折格子板、101 光記録媒体駆動装置、102 光ディスク、103 スピンドルモータ、104 光ヘッド、105 送りモータ、107 システムコントローラ、108 信号変調及びECCブロック、109 サーボ制御回路、111 インタフエース、112D/A,A/D変換器、113 オーディオ・ビジュアル処理部、114 オーディオ・ビジュアル信号入出力部、120 ブリアンプ、121 レーザ制御部、130 外部コンピュータ、212 半導体レーザ素子、213 コリメータレンズ、214,234,254 液晶素子、215 第1のビームスプリッタ、216 光分岐量モニタ用光検出素子、218 第2のビームスプリッタ、219 FAPC用検出素子、220 対物レンズ、221 検出レンズ、222 マルチレンズ、223 光検出素子
21, 33, 36 Liquid crystal element, 22 Filter plate, 31 Wave plate, 32 Beam splitter, 34 Beam splitter, 35 Diffraction grating plate, 101 Optical recording medium driving device, 102 Optical disc, 103 Spindle motor, 104 Optical head, 105
Claims (40)
上記光結合効率検出手段により上記光結合効率変化に伴って生じる光源出力変化を検出し、この検出結果に基づき、上記光結合効率可変手段が動作しているか否かを確認し、
上記光結合効率可変手段が動作しているか否かを判定するための基準値は、上記光記録媒体の種類に応じた再生に適した再生光パワーに応じて可変して設定される光記録媒体記録再生方法。 A light source that emits a light beam that irradiates the optical recording medium, and a ratio of the amount of light that is provided between the light source and the optical recording medium and that is collected on the optical recording medium to the total amount of light emitted from the light source. An optical head comprising: an optical coupling efficiency variable means for changing a certain optical coupling efficiency; and an optical coupling efficiency detection means for detecting a light source output change caused by the optical coupling efficiency change in the optical coupling efficiency variable means; Light emission that detects the power of the light beam applied to the medium, controls the light emission power of the light source based on the detected light power, and maintains the light power of the light beam applied to the optical recording medium constant. When performing recording and / or reproduction with respect to the optical recording medium using an optical recording medium driving device including power control means,
The light coupling efficiency detection means detects a light source output change caused by the light coupling efficiency change, and based on the detection result, checks whether the light coupling efficiency variable means is operating,
An optical recording medium in which the reference value for determining whether or not the optical coupling efficiency varying means is operating is variably set according to the reproduction optical power suitable for reproduction according to the type of the optical recording medium Recording and playback method.
上記光結合効率検出手段により上記光結合効率変化に伴って生じる光源出力変化を検出し、この検出結果に基づき、上記光結合効率の切換動作が完了していることを判定し、A light source output change caused by the optical coupling efficiency change is detected by the optical coupling efficiency detection means, and based on the detection result, it is determined that the switching operation of the optical coupling efficiency is completed;
上記光結合効率の切換動作が完了しているか否かを判定するための基準値は、上記光記録媒体の種類に応じた再生に適した再生光パワーに応じて可変して設定される光記録媒体記録再生方法。An optical recording in which the reference value for determining whether or not the optical coupling efficiency switching operation is completed is variably set according to the reproduction optical power suitable for reproduction according to the type of the optical recording medium Medium recording / reproducing method.
上記光記録媒体に照射される光ビームのパワーを検出し、検出された該光パワーに基づいて上記光源の発光パワーを制御し、該光記録媒体に照射される光ビームの光パワーを一定に維持する発光パワー制御手段とを備え、
上記光結合効率検出手段による検出結果に基づき、上記光結合効率可変手段が動作しているか否かを確認し、
上記光結合効率可変手段が動作しているか否かを判定するための基準値は、上記光記録媒体の種類に応じた再生に適した再生光パワーに応じて可変して設定される光記録媒体駆動装置。 The ratio of the amount of light emitted on the optical recording medium to the total amount of light provided between the light source and the optical recording medium provided between the light source and the optical recording medium. An optical head having optical coupling efficiency variable means for changing optical coupling efficiency, and optical coupling efficiency detection means for detecting a light source output change caused by the optical coupling efficiency change in the optical coupling efficiency variable means;
The power of the light beam applied to the optical recording medium is detected, the light emission power of the light source is controlled based on the detected light power, and the light power of the light beam applied to the optical recording medium is kept constant. A light emission power control means to maintain ,
Based on the detection result by the optical coupling efficiency detection means, confirm whether the optical coupling efficiency variable means is operating,
An optical recording medium in which the reference value for determining whether or not the optical coupling efficiency varying means is operating is variably set according to the reproduction optical power suitable for reproduction according to the type of the optical recording medium Drive device.
上記光結合効率制御手段は、再生モードから記録モードに切りかえるときには、上記光結合効率を変化させるタイミングを上記光記録媒体上に集光される光量が変化するタイミングより先行させるとともに、記録モードから再生モードに切りかえるときには、上記光記録媒体上に集光される光量が変化するタイミングを上記光結合効率を変化させるタイミングより先行させる請求項21記載の光記録媒体駆動装置。 Based on the detection result by the optical coupling efficiency detection means, the optical coupling efficiency detection means for controlling the change of the optical coupling efficiency by the optical coupling efficiency detection means and the light emission power of the light source,
When the optical coupling efficiency control unit switches from the reproduction mode to the recording mode, the timing for changing the optical coupling efficiency precedes the timing for changing the amount of light collected on the optical recording medium, and also reproduces from the recording mode. 22. The optical recording medium driving device according to claim 21 , wherein, when switching to the mode, the timing at which the amount of light collected on the optical recording medium changes precedes the timing at which the optical coupling efficiency is changed.
上記媒体種類判別手段により判定された光記録媒体の記録に適した記録パワー及び上記媒体種類判別手段により判定された光記録媒体の再生に適した再生パワーの組合わせと、光源出力のダイナミックレンジとに基づいて、記録時の光結合効率と再生時の光結合効率とを決定する請求項21記載の光記録媒体駆動装置。 A medium type determining means for determining the type of the optical recording medium;
A combination of a recording power suitable for recording on the optical recording medium determined by the medium type determining means and a reproducing power suitable for reproducing the optical recording medium determined by the medium type determining means , and a dynamic range of light source output 23. The optical recording medium driving device according to claim 21, wherein the optical coupling efficiency at the time of recording and the optical coupling efficiency at the time of reproduction are determined based on the above.
上記光結合効率制御手段は、上記媒体種類判別手段による判定結果及び選択された動作モードの組合わせに基づいて、上記光結合効率検出手段による検出結果をモニタしながら、上記光結合効率を制御する請求項21記載の光記録媒体駆動装置。 A medium type determining means for determining the type of the optical recording medium;
The optical coupling efficiency control unit controls the optical coupling efficiency while monitoring the detection result by the optical coupling efficiency detection unit based on a combination of the determination result by the medium type determination unit and the selected operation mode. The optical recording medium driving device according to claim 21 .
上記光結合効率制御手段は、上記媒体種類判別手段により判別された光記録媒体の種類に応じて、上記光結合効率可変手段を制御する請求項21記載の光記録媒体駆動装置。 A medium type determining means for determining the type of the optical recording medium;
22. The optical recording medium driving device according to claim 21 , wherein the optical coupling efficiency control means controls the optical coupling efficiency variable means according to the type of the optical recording medium determined by the medium type determination means.
上記光記録媒体に照射される光ビームのパワーを検出し、検出された該光パワーに基づいて上記光源の発光パワーを制御し、該光記録媒体に照射される光ビームの光パワーを一定に維持する発光パワー制御手段とを備え、The power of the light beam applied to the optical recording medium is detected, the light emission power of the light source is controlled based on the detected light power, and the light power of the light beam applied to the optical recording medium is kept constant. A light emission power control means to maintain,
上記光結合効率検出手段による検出結果に基づき、上記光結合効率の切換動作が完了していることを判定し、Based on the detection result by the optical coupling efficiency detection means, it is determined that the switching operation of the optical coupling efficiency is completed,
上記光結合効率可変手段が動作しているか否かを判定するための基準値は、上記光記録媒体の種類に応じた再生に適した再生光パワーに応じて可変して設定される光記録媒体駆動装置。An optical recording medium in which the reference value for determining whether or not the optical coupling efficiency varying means is operating is variably set according to the reproduction optical power suitable for reproduction according to the type of the optical recording medium Drive device.
上記光結合効率制御手段は、再生モードから記録モードに切りかえるときには、上記光結合効率を変化させるタイミングを上記光記録媒体上に集光される光量が変化するタイミングより先行させるとともに、記録モードから再生モードに切りかえるときには、上記光記録媒体上に集光される光量が変化するタイミングを上記光結合効率を変化させるタイミングより先行させる請求項30記載の光記録媒体駆動装置。When the optical coupling efficiency control unit switches from the reproduction mode to the recording mode, the timing for changing the optical coupling efficiency precedes the timing for changing the amount of light collected on the optical recording medium, and also reproduces from the recording mode. 31. The optical recording medium driving device according to claim 30, wherein, when switching to the mode, the timing at which the amount of light condensed on the optical recording medium changes precedes the timing at which the optical coupling efficiency is changed.
上記媒体種類判別手段により判定された光記録媒体の記録に適した記録パワー及び上記媒体種類判別手段により判定された光記録媒体の再生に適した再生パワーの組合わせと、光源出力のダイナミックレンジとに基づいて、記録時の光結合効率と再生時の光結合効率とを決定する請求項30記載の光記録媒体駆動装置。A combination of the recording power suitable for recording of the optical recording medium determined by the medium type determining means and the reproducing power suitable for reproducing the optical recording medium determined by the medium type determining means, and the dynamic range of the light source output; The optical recording medium driving device according to claim 30, wherein the optical coupling efficiency at the time of recording and the optical coupling efficiency at the time of reproduction are determined based on the above.
上記光結合効率制御手段は、上記媒体種類判別手段による判定結果及び選択された動作モードの組合わせに基づいて、上記光結合効率検出手段による検出結果をモニタしながら、上記光結合効率を制御する請求項30記載の光記録媒体駆動装置。The optical coupling efficiency control unit controls the optical coupling efficiency while monitoring the detection result by the optical coupling efficiency detection unit based on a combination of the determination result by the medium type determination unit and the selected operation mode. The optical recording medium driving device according to claim 30.
上記光結合効率制御手段は、上記媒体種類判別手段により判別された光記録媒体の種類に応じて、上記光結合効率可変手段を制御する請求項30記載の光記録媒体駆動装置。31. The optical recording medium driving device according to claim 30, wherein the optical coupling efficiency control means controls the optical coupling efficiency variable means according to the type of the optical recording medium determined by the medium type determination means.
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