JP2002015423A

JP2002015423A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP2002015423A
Application number: JP2000191625A
Authority: JP
Inventors: Norio Nishida; 紀夫西田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2002-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】装着される光ディスクの種別を簡単な構成で
適確に判別することが可能な光ディスク装置を提供す
る。【解決手段】スレッド１４が光ディスク２の半径方向
に一定速度Ｖｃで移動された条件下で、光ディスク２に
レーザダイオード４から照射されるＣＤ用の波長が７８
０ｎｍのレーザ光が、ドライブ回路１０による対物レン
ズ６のフォーカシング制御によって、光ディスク２の信
号記録面に合焦集束され、ＴＥ信号生成回路８によっ
て、レーザ光の合焦集束状態下で、トラッキングエラー
信号が、ＬＰＦ１１を介して検出され、トラッキングエ
ラー信号の振幅に基づいて、ＣＰＵ９によって、装着さ
れた光ディスクがＣＤかＤＶＤかの判別が行われ、簡単
な構成により一回のフォーカスサーチの短時間内に、装
着される光ディスクがＣＤかＤＶＤかを、適確に判別し
光ディスクに対する記録・再生動作を適確且つ効率的に
行うことが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクとして
ＣＤまたはＤＶＤが装着され、装着された光ディスクに
対応して記録・再生動作を行う光ディスク装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクの内でＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ
Ｄｉｓｃ）は、音楽情報を中心とする各種情報の記録
メディアとして使用され、追記型のＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐ
ａｃｔＤｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）も開発使用さ
れている。一方、ＣＤと同一直径でＣＤに比して６〜８
倍の容量のデータの記録が可能な光ディスクとして、Ｄ
ＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓ
ｃ）が開発され広い分野で使用されている。このような
光ディスクの利用の現状に対応して、光ディスク装置に
対しては、ＣＤとＤＶＤの何れの光ディスクでも装着で
き、何れの光ディスクに対しても記録・再生動作が可能
なことが要求されている。

【０００３】ところで、ＣＤとＤＶＤとでは、ディスク
の層構造が異なるために、この種の光ディスク装置で
は、ＣＤとＤＶＤとにそれぞれに対応する異なるピック
アップを使用し、それぞれのピックアップからの出力信
号に対する固有の信号処理を行う回路部分では、それぞ
れ固有の処理回路を使用することが必要である。このた
めに、この種の光ディスク装置では、装着された光ディ
スクが、ＣＤとＤＶＤの何れであるかを判別し、対応す
るピックアップと処理回路の切換を行うことが必要にな
る。

【０００４】光ディスクの種別の判別は、カートリッジ
に収納される光ディスクであれば、カートリッジに識別
孔を設けることで識別できるが、ＣＤもＤＶＤもカート
リッジには収納されていないのでこの方法はとることが
できず、識別のために別途センサを設けて構成を複雑に
することは望ましくない。この問題を解決するために、
特開平１０−２４１２６９号公報において、装着された
光ディスクに対して、波長が７８０ｎｍのＣＤ用のレー
ザ光を照射し、２軸アクチュエータでフォーカスサーチ
を行いながら、トラッキング方向に２軸アクチュエータ
を移動させてトラッキングエラー信号を検出し、トラッ
キングエラー信号が検出されると、装着された光ディス
クがＣＤであると判定し、トラッキングエラー信号が検
出されないと装着された光ディスクがＤＶＤであると判
定する光ディスク装置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、開示に係る光
ディスク装置では、フォーカスサーチ時において、トラ
ッキングアクチュエータの速度がまちまちで、光ディス
クの信号記録面への合焦状態で、予め同期を正確に取ら
ないと、検出されるトラッキングエラー信号の周波数に
ばらつきが生じ、信号の周波数特性により測定ごとに、
検出されるトラッキングエラー信号の振幅が変化し、場
合によっては光ディスクの種別の誤判定が行われるおそ
れがある。

【０００６】本発明は、前述したようなこの種の光ディ
スク装置における光ディスクの種別判定の現状に鑑みて
なされたものであり、その目的は、装着される光ディス
クの種別を簡単な構成で適確に判別することが可能な光
ディスク装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、ＣＤ系のピックアップ及び
処理回路と、ＤＶＤ系のピックアップ及び処理回路とを
備え、装着される光ディスクがＣＤかＤＶＤかを判別し
て、対応するピックアップ及び処理回路を選択して、前
記光ディスクに対する記録・再生を行う光ディスク装置
であり、スレッドを予め設定した一定速度で前記光ディ
スクの半径方向に移動するスレッド移動手段と、該スレ
ッド移動手段によるスレッドの一定速度での移動条件下
で、前記光ディスクに照射されるＣＤ用のレーザ光を、
前記光ディスクの信号記録面に合焦集束させるフォーカ
シングを行うフォーカシング手段と、該フォーカシング
手段による合焦集束状態で、トラッキングエラー信号
を、低域通過濾波器を介して検出するトラッキングエラ
ー信号検出手段と、該トラッキングエラー信号検出手段
が検出するトラッキングエラー信号の振幅に基づいて、
装着された光ディスクがＣＤかＤＶＤかの判別を行うデ
ィスク判別手段とを有することを特徴とするものであ
る。

【０００８】このような手段によると、スレッド移動手
段によって、スレッドが光ディスクの半径方向に予め設
定された一定速度で移動され、スレッドの一定速度での
移動条件下で、光ディスクに照射されるＣＤ用のレーザ
光が、フォーカシング手段によって、光ディスクの信号
記録面に合焦集束され、トラッキングエラー信号検出手
段によって、フォーカシング手段による合焦集束状態下
で、トラッキングエラー信号が、低域通過濾波器を介し
て検出され、検出されるトラッキングエラー信号の振幅
に基づいて、ディスク判別手段によって、装着された光
ディスクがＣＤかＤＶＤかの判別が行われ、簡単な構成
により一回のフォーカスサーチの短時間内に、装着され
る光ディスクがＣＤかＤＶＤかを、適確に判別し光ディ
スクに対する記録・再生動作が適確且つ効率的に行われ
る。

【０００９】同様に前記目的を達成するために、請求項
２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記低
域通過濾波の遮断周波数が、前記スレッド移動の一定速
度をＶｃ、ＣＤのトラックピッチをＴｐ、ディスクの偏
芯によるトラックを横切る最大速度をＶｒとして、（Ｖ
ｃ＋Ｖｒ）／Ｔｐに設定されていることを特徴とするも
のである。

【００１０】このような手段によると、低域通過濾波器
の遮断周波数が、スレッド移動の一定速度をＶｃ、ＣＤ
のトラックピッチをＴｐ、ディスクの偏芯によるトラッ
クを横切る最大速度をＶｒとして、（Ｖｃ＋Ｖｒ）／Ｔ
ｐに設定されることにより、ＣＤのトラッキングエラー
信号と、ＤＶＤのトラッキングエラー信号とが低域通過
濾波器で選別されて、請求項１記載の発明の作用が実行
される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態を
図１ないし図６を参照して説明する。図１は本実施の形
態の要部の構成を示すブロック図、図２は図１の低域通
過濾波器の周波数特性図、図３は本実施の形態で検出さ
れるフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号の
信号波形図、図４は本実施の形態のフォーカスサーチの
説明図、図５は本実施の形態の光ディスク判別動作の説
明図、図６は本実施の形態の動作を示すフローチャート
である。

【００１２】本実施の形態の要部は、図１に示すような
構成となっていて、装着される光ディスク２を軸芯を中
心に回転するスピンドルモータ１が設けられ、光ディス
ク２に近接対向してＣＤ用のピックアップ３が配設され
ている。このピックアップ３には、波長が７８０ｎｍの
レーザダイオード４、レーザダイオード４から出射され
るレーザ光を光ディスク２に照射し、光ディスク２から
の反射レーザ光を反射する半透明ミラー５、半透明ミラ
ー５からの出射光を光ディスク２の信号記録面に集束
し、信号記録面からの反射レーザ光を半透明ミラー５に
導く、ＮＡ＝０．４５の対物レンズ６、及び半透明ミラ
ー５で反射される光ディスク２からの反射レーザ光が入
射されるフォトダイオード７が設けられている。

【００１３】一方、本実施の形態には、全体の動作を制
御するＣＰＵ９が設けられ、このＣＰＵ９には、対物レ
ンズ６をフォーカス方向及びトラッキング方向に二軸機
構駆動するドライブ回路１０が接続されている。また、
ピックアップ３を光ディスク２の半径方向に移動するス
レッド１４が設けられ、このスレッド１４を駆動するド
ライバ１７に、減算器１６の出力端子が接続され、この
減算器１６の非反転入力端子にＣＰＵ９が接続されてい
る。そして、スレッド１４からの速度信号を検出する速
度信号検出回路１５が設けられ、この速度信号検出回路
１５の出力端子が、減算器１６の反転入力端子に接続さ
れている。また、フォトダイオード７に、トラッキング
エラー信号を生成するＴＥ信号生成回路８が接続され、
ＴＥ信号生成回路８の出力端子が、低域濾波器（ＬＰ
Ｆ）１１を介して、ピークホールド回路１２に接続さ
れ、ピークホールド回路１２の出力端子が、ＡＤコンバ
ータ１３を介してＣＰＵ９に接続されている。

【００１４】本実施の形態には、図１では省略されてい
るが、ＤＶＤ用のピックアップとＤＶＤ系の信号処理回
路とが設けられ、ＣＰＵ９の指令によって、ＣＤ用のピ
ックアップ及びＣＤ系の信号処理回路と、ＤＶＤ用のピ
ックアップ及びＤＶＤ系の信号処理回路との切換が行わ
れるように構成されている。

【００１５】ところで、ＣＤとＤＶＤとでは、光ディス
クとしての仕様に差があり、トラックピッチＴｐは、Ｃ
Ｄでは１．６μｍでＤＶＤでは０．７４μｍであり、最
小ピット長は、ＣＤでは０．８３μｍでＤＶＤでは０．
４μｍ、信号記録面までのディスクの厚さが、ＣＤでは
１．２ｍｍでＤＶＤでは０．６ｍｍである。そして、こ
のような仕様の光ディスクを読み取るピックアップに関
しては、最適レーザ波長がＣＤでは７８０ｎｍ、ＤＶＤ
では６３５〜６８０ｎｍ、最適な対物レンズのＮＡは、
ＣＤでは０．４５でＤＶＤでは０．６である。従って、
図１に示すＣＤ用のピックアップでは、前述のように、
レーザ光の波長は７８０ｎｍに、対物レンズ９のＮＡは
０．４５に選択されており、図示を省略したＤＶＤ用の
ピックアップでは、レーザ光の波長は６３５〜６８０ｎ
ｍに選択され、対物レンズのＮＡは０．６に選択されて
いる。従って、ＣＤ用のピックアップでＤＶＤを再生し
ても最適な読み取り信号が得られない。

【００１６】このような構成の本実施の形態の動作を説
明する。図６のフローチャートのステップＳ１で、ＣＰ
Ｕ９の指令によって、スピンドルモータ１が駆動され光
ディスク２が、予め設定した所定の回転速度、例えば２
０００回／ｍｉｎで回転する。次いで、ステップＳ２に
進んで、ＣＰＵ９の指令によってドライバ１７が駆動さ
れ、ドライバ１７によって、スレッド１４が光ディスク
２の半径方向に移動され、この移動に伴ってピックアッ
プ３が、光ディスク２の内周位置に移送される。そし
て、ステップＳ３において、ＣＰＵ９の指令によってレ
ーザダイオード４が励起されて、レーザダイオード４か
ら波長が７８０ｎｍのＣＤ用のレーザ光が放射され、ス
テップＳ４に進んで、ＣＰＵ９の指令によって、ドライ
バ１７が駆動され、ドライバ１７によって、スレッド１
４が、図５（ａ）に示すように、予め設定された速度プ
ロファイルに従って、内周位置から外周位置に移動され
る。

【００１７】本実施の形態においては、ＣＤもＤＶＤも
内周と外周間の距離がほぼ３５ｍｍと等しいので、この
距離をスレッド１４を約５００ｍｓｅｃで移動させるこ
とにし、加減速時間を考慮してスレッド１４には、一定
移動速度Ｖｃ＝１００ｍｍ／ｓｅｃが設定されてスレッ
ド１４の移送が行われる。この移送に際しては、スレッ
ド１４の図示せぬセンサから出力される速度信号が、速
度信号検出回路１５で検出され、この検出値がＣＰＵ９
からの速度目標値と減算器１６において差演算され、検
出値が目標値に一致するようにサーボ制御が行われる。

【００１８】この場合、一般には図５（ｂ）に示すよう
に、偏芯による速度変動Ｖｒｓｉｎθが発生し、この速
度変動が同図（ａ）の速度プロファイルに重畳されて、
実際の速度プロファイルは、同図（ｃ）に示すように、
一定速度Ｖｃの領域（等速移動の時間Ｔｂは２５０ｍｓ
ｅｃ）でＶｃ＋Ｖｒｓｉｎθとなる。本実施の形態の実
際の条件を検討して見ると、チャッキング誤差も含めた
偏芯量ＲをＣＤ、ＤＶＤ共に、最大で１００μｍとする
ことができ、光ディスク２の回転速度Ｎを２０００回／
ｍｉｎとして、偏芯によるトラックを横切る最大速度Ｖ
ｒは、次式で与えられる。

【００１９】Ｖｒ＝２πＮＲ／６０＝２π・２０００・１００μｍ／６０ ≒２１ｍｍ／ｓｅｃ（１）

【００２０】（１）式から偏芯によるトラックを横切る
最大速度Ｖｒは、一定移動速度Ｖｃに対して無視できな
いので、偏芯成分による速度変動を考慮する必要があ
る。

【００２１】図６のフローチャートに戻って、ステップ
Ｓ５において、図５（ｃ）のＴａ＝１００ｍｓｅｃ後
に、スレッド１４の一定速度Ｖｃでの移送条件下で、Ｃ
ＰＵ９の指令によってドライブ回路１０が駆動され、図
４に示すように、ドライブ回路１０によって対物レンズ
６が、矢印Ｙに示すようにフォーカス方向に微調整され
て、レーザダイオード４からの波長７８０ｎｍのレーザ
光が、光ディスク２の信号記録面に合焦集束するように
制御される。この位置が図５（ｄ）に示すＰ点であり、
同図でＴｃは、対物レンズ６の往復時間でほぼ５００ｍ
ｓｅｃとなり、Ｐ点の他にＱ点でもレーザ光は合焦状態
にある。このフォーカスサーチ時に、図５（ｅ）に示す
ように、４分割デテクタによるフォーカスエラー信号の
検出が行われる。

【００２２】そして、フォトダイオード７の出力信号に
基づき、ＴＥ信号生成回路８によって、４分割デテクタ
からのプッシュプル信号により、図５（ｆ）に示すよう
なトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）が検出形成さ
れ、ＬＰＦ１１に入力される。このＬＰＦ１１は、図２
に示すような周波数特性に設定されていて、ＣＤのトラ
ッキングエラー信号を通過し、ＤＶＤのトラッキングエ
ラー信号の通過を遮断することにより、トラッキングエ
ラー信号による光ディスクの種別の判別精度が高められ
る。ＣＤとＤＶＤのトラッキングエラー信号を判別する
ための遮断周波数Ｆｃは、ＣＤのトラッキングエラー信
号の上限周波数と同じとすると、ＣＤのトラックピッチ
をＴｐとして、Ｆｃ＝（Ｖｃ＋Ｖｒ）／Ｔｐ＝（１００ｍｍ／ｓｅｃ＋２１ｍｍ／ｓｅｃ）／１．６μｍ ≒７６ｋＨｚに設定されている。これがＣＤの場合のトラッキングエ
ラー信号の最大周波数になる。一方、ＤＶＤ系ディテク
タ（ＤＶＤ、４．７ＧｂｙｔｅＤＶＤ−ＲＷ、４．７Ｇ
ｂｙｔｅＤＶＤ−Ｒ）ではトラックピッチＴｐ’が０．
７８μｍなので、トラッキングエラー信号の下限周波数
Ｆｄは、Ｆｄ＝（Ｖｃ−Ｖｒ）／Ｔｐ’ ＝（１００ｍｍ／ｓｅｃ−２１ｍｍ／ｓｅｃ）／０．７８μｍ ≒１０１ｋＨｚとなる。従って、１次のＬＰＦでは、ＣＤの場合の上限
周波数Ｆｃのトラッキングエラー振幅はＬＰＦ通過後２
^-1/2となり、ＤＶＤの場合の下限周波数Ｆｄの振幅はＬ
ＰＦ通過後｛（Ｆｄ／Ｆｃ）² ＋１｝^-1/2＝２．８^-1/2
となり、ＤＶＤの場合はＣＤの場合に対して、２０×ｌ
ｏｇ（２．８^1/2 ／２^1/2 ）≒１．５ｄＢ小さくなり、
２次以上の高次のＬＰＦになればなるほどＣＤの場合と
ＤＶＤの場合の振幅の差が広がる（ＤＶＤの場合が小さ
くなっていく）。

【００２３】このようにして、本実施の形態によると、
ＬＰＦ１１の出力信号がピークホールド回路１２に入力
されてピークホールドされ、ＡＤコンバータ１３でＡＤ
変換されて、ＣＰＵ９に入力され、図３（ｂ）に示すＣ
Ｄの場合のトラッキングエラー信号の振幅Ｍｔ１と、同
図（ｃ）に示すＤＶＤの場合のトラッキングエラー信号
の振幅Ｍｔ２とが、ステップＳ６、Ｓ７の過程で明確に
識別検出される。このようにして、トラッキングエラー
信号の振幅が所定値より大きければ、装着された光ディ
スクがＣＤであると判別され、トラッキングエラー信号
の振幅が所定値より小さければ、装着された光ディスク
がＤＶＤであると判別される。そして、ステップＳ８
で、フォーカスサーチの１往復が終了し、ステップＳ９
でスレッド１４は外周位置に停止し、ステップＳ１０に
おいて、レーザダイオード４からの波長７８０ｎｍのレ
ーザ光の放射が停止され、スピンドルモータ１が停止
し、光ディスクの判別動作が終了する。

【００２４】以上に説明した光ディスク種別の判別動作
によって、装着された光ディスクがＣＤであると判別さ
れると、光ディスクの種別の判別に使用されたＣＤ用の
ピックアップ及びＣＤ系の信号処理回路が、そのまま使
用されて、装着されたＣＤに対して記録・再生動作が行
われ、装着された光ディスクがＤＶＤであると判別され
ると、ＣＰＵ９によって、ＤＶＤ用のピックアップ及び
ＤＶＤ系の信号処理回路への切換が行われて、装着され
たＤＶＤに対して記録・動作が行われる。このようにし
て、本実施の形態によると、特殊な部品の追加や複雑な
回路の組み込みのない簡単な構成によって、光ディスク
の内周と外周間をスレッド１４が一定速度Ｖｃで移動す
る時間内において、一回のフォーカスサーチの２５０ｍ
ｓｅｃ程度の短時間で、装着された光ディスクがＣＤか
ＤＶＤかを適確に判別して、光ィスクに対して記録・再
生動作を効率的に実行することが可能になる。

【００２５】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、ＣＤ系のピック
アップ及び処理回路と、ＤＶＤ系のピックアップ及び処
理回路とを備えており、装着される光ディスクがＣＤか
ＤＶＤかを判別して、対応するピックアップ及び処理回
路を選択して、光ディスクに対する記録・再生を行う
が、スレッド移動手段によって、スレッドが光ディスク
の半径方向に予め設定された一定速度で移動され、スレ
ッドの一定速度での移動条件下で、光ディスクに照射さ
れるＣＤ用のレーザ光が、フォーカシング手段によっ
て、光ディスクの信号記録面に合焦集束され、トラッキ
ングエラー信号検出手段によって、フォーカシング手段
による合焦集束状態下で、トラッキングエラー信号が、
低域通過濾波器を介して検出され、検出されるトラッキ
ングエラー信号の振幅に基づいて、ディスク判別手段に
よって、装着された光ディスクがＣＤかＤＶＤかの判別
が行われるので、簡単な構成により一回のフォーカスサ
ーチの短時間内に、装着される光ディスクがＣＤかＤＶ
Ｄかを、適確に判別し光ディスクに対する記録・再生動
作を適確且つ効率的に行うことが可能になる。

【００２６】請求項２記載の発明によると、低域通過濾
波器の遮断周波数を、スレッド移動の一定速度をＶｃ、
ＣＤのトラックピッチをＴｐ、ディスクの偏芯によるト
ラックを横切る最大速度をＶｒとして、（Ｖｃ＋Ｖｒ）
／Ｔｐに設定することにより、ＣＤとＤＶＤのトラッキ
ングエラー信号を低域通過濾波器で明確に判別して、請
求項１記載の発明での効果をより高めることが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の要部の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】図１の低域通過濾波器の周波数特性図である。

【図３】同実施の形態で検出されるフォーカスエラー信
号とトラッキングエラー信号の信号波形図である。

【図４】同実施の形態のフォーカスサーチの説明図であ
る。

【図５】同実施の形態の光ディスク判別動作の説明図で
ある。

【図６】同実施の形態の動作を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

２・・光ディスク、３・・ピックアップ、４・・レーザ
ダイオード、５・・半透明ミラー、６・・対物レンズ、
７・・フォトダイオード、８・・ＴＥ信号生成回路、９
・・ＣＰＵ、１１・・ＬＰＦ、１２・・ピークホールド
回路、１４・・スレッド、１５・・速度信号検出回路、
１６・・減算器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＤ系のピックアップ及び処理回路と、
ＤＶＤ系のピックアップ及び処理回路とを備え、装着さ
れる光ディスクがＣＤかＤＶＤかを判別して、対応する
ピックアップ及び処理回路を選択して、前記光ディスク
に対する記録・再生を行う光ディスク装置であり、スレッドを予め設定した一定速度で前記光ディスクの半
径方向に移動するスレッド移動手段と、該スレッド移動手段によるスレッドの一定速度での移動
条件下で、前記光ディスクに照射されるＣＤ用のレーザ
光を、前記光ディスクの信号記録面に合焦集束させるフ
ォーカシングを行うフォーカシング手段と、該フォーカシング手段による合焦集束状態で、トラッキ
ングエラー信号を、低域通過濾波器を介して検出するト
ラッキングエラー信号検出手段と、該トラッキングエラー信号検出手段が検出するトラッキ
ングエラー信号の振幅に基づいて、装着された光ディス
クがＣＤかＤＶＤかの判別を行うディスク判別手段とを
有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】前記低域通過濾波器の遮断周波数が、前
記スレッド移動の一定速度をＶｃ、ＣＤのトラックピッ
チをＴｐ、ディスクの偏芯によるトラックを横切る最大
速度をＶｒとして、（Ｖｃ＋Ｖｒ）／Ｔｐに設定されて
いることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。