JP2006031831A - 情報記録媒体の記録再生装置及び情報記録媒体の識別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録再生装置に装填される情報記録媒体の種類を識別し、迅速に記録再生を行う情報記録媒体の記録再生装置を提供すること。
【解決手段】 発光ダイオード１１と、発光ダイオード１１から光ディスク１４に照射された光の反射光の位置を、２個のフォトダイオードを用いて検出するフォトディテクタ１２と、２個の位置信号に基づき、光ディスク１４の種類を判別する識別回路３０と、を有する厚みセンサ１０を搭載する情報記録媒体の記録再生装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、情報記録媒体の記録再生装置等に関し、より詳しくは、装填される情報記録媒体の種類を、迅速に識別する情報記録媒体の記録再生装置等に関する。

近年、マルチメディア化に対応して、大量のデータを高密度で記録し、かつ迅速に記録再生する情報記録媒体としての光情報記録媒体（光ディスク）が注目されている。この光情報記録媒体記録再生装置としては、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やレーザーディスク等のディスク製作時に、情報をディスク上にスタンピングし、情報の再生のみを可能とした再生専用型ディスクを対象とするもの、また、ＣＤ−Ｒ等の一回のみの記録を可能とした追記型ディスクを対象とするもの、さらに、光磁気記録方式や相変化記録方式により何回もデータの書き換え消去が可能な書き換え型ディスクを対象とするものが知られている。

光ディスクに記録された情報データの記録再生は、レーザ光を対物レンズを用いて回折限界にまで絞り込んだ光スポットを光ディスクに照射して行われる。この光スポットの径は、レーザ光の波長λと対物レンズの開口数（ＮＡ）とを用いて（λ／ＮＡ）程度となる。近年の光ディスクの大容量化の要求に応えるべく、これらの光ディスク製品は高密度化され、これらに情報を記録再生するための光ヘッド装置は、ディスク面上に集光するスポット径を小さくする必要があるために、レーザ光源の波長を６５０ｎｍまたは６３５ｎｍとしたり、対物レンズの開口数（ＮＡ）を０．６にしている。さらに、次世代の光記録においてはレーザ光源の波長を４００ｎｍ程度、ＮＡを０．６以上とすることで、より大きな記録密度を得ることが提案されている。

このように、年々進む光スポットの小径化に応じて、光ディスクの規格も次々と変遷している。これまでに、波長７８０ｎｍ以上の赤色レーザ光を使用するＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）、波長６５０ｎｍ程度の赤色レーザ光を使用するＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）と順次商品化され、更に、近い将来、波長４０５ｎｍの青色レーザ光を使用するＢｌｕ−ｒａｙ或いはＨＤ ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）の商品化が予定されている。

表１には、現在までに商品化及び規格が提案されている光ディスクの種類及び特徴が示されている。
表１に示すように、ＣＤ系列の光ディスクは、ＣＤファミリー、ＤＶＤファミリー、ＨＤ ＤＶＤファミリー及びＢｌｕ−ｒａｙ（ＢＤ）ファミリーの４種類に分類される。ここでＣＤ系列とは、光ディスクの駆動装置がＣＤを再生可能であるＣＤ互換を有することをいう。即ち、ＣＤ−ＲＯＭ等のＣＤファミリーは、波長７８０ｎｍの赤色レーザ光と開口数（ＮＡ）０．４５の対物レンズにより光情報の記録・再生が行われ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のＤＶＤファミリーは、波長６５０ｎｍの赤色レーザ光と開口数（ＮＡ）０．６の対物レンズにより光情報の記録・再生が行われる。また、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ等のＨＤ ＤＶＤファミリーは、波長４０５ｎｍの青色レーザ光と開口数（ＮＡ）０．６５の対物レンズにより光情報の記録・再生が行われ、さらに、ＢＤ−ＲＯＭ等のＢｌｕ−ｒａｙ（ＢＤ）ファミリーは、波長４０５ｎｍの青色レーザ光と開口数（ＮＡ）０．８５の対物レンズにより光情報の記録・再生が行われる。

このように、新しい規格の光ディスクが順次商品化されていく中、これらの光ディスクを駆動する駆動装置には、新しい規格のディスクを駆動するだけではなく、以前の規格のディスクも駆動できる、いわゆる前世代への互換性も要求されている。
このような種類の異なる複数の光ディスクを扱う駆動装置の場合、光ディスクが装填されたときに、その種類を識別し、使用するレーザ光波長と対物レンズの開口数（ＮＡ）を適切に選択することが不可欠である。即ち、記録再生に適したレーザ光波長とは異なるレーザ光波長を光ディスクに照射すると、記録されていた情報を破壊する畏れがある。例えば、従来の追記型ディスクの記録膜に用いられている有機色素の中には、青色レーザ光を吸収して変質する可能性のあるものがあり、青色レーザ光の誤照射を避けるようにする必要がある。

このような観点から、複数の種類の光ディスクを判別するために、発光素子からの光を光ディスクの信号記録面に照射し、信号記録面で反射した光を受光素子に導き、受光素子の受光光量の違いによって光ディスクの種別を識別するディスク判別装置が報告されている（特許文献１参照）。

特開平１０−２７５４０６号公報

しかし、特許文献１に記載されているディスク判別装置の識別方式は、受光素子に導かれる信号記録面からの反射光量に基づくため、表１に示された４種類のファミリーを的確に認識することが困難である。このため、光ディスクが記録再生装置に装填されてから実際にデータの記録・再生が開始されるまでに所定の時間が必要となる。

本発明は、このような技術的課題を解決するために成されたものである。
即ち、本発明の目的は、光ディスクの種類を迅速に識別する情報記録媒体の記録再生装置を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、光ディスクの種類を迅速に識別する情報記録媒体の識別方法を提供することにある。

かかる目的を達成するために、本発明では、光ディスクの情報信号面からの反射光の位置により光ディスクを識別する方式を採用している。
即ち、本発明によれば、情報記録媒体に照射された光により情報記録媒体の種類を識別する媒体識別手段と、識別された種類に応じて、情報記録媒体に所望の記録再生光を照射する光照射手段と、を備え、媒体識別手段は、情報記録媒体に向けて照射された光が情報記録媒体で反射した反射光の位置を検出する厚みセンサを有する情報記録媒体の記録再生装置が提供される。

本発明が適用される情報記録媒体の記録再生装置に備えられた媒体識別手段は、前述したように、情報記録媒体に照射された光の反射光の位置を検出する厚みセンサを有することに特徴を有し、この厚みセンサは、情報記録媒体に光情報を記録する又は記録された光情報を再生する際に使用する記録再生光より低出力の光を発光する発光手段と、発光手段から発光され情報記録媒体で反射された反射光を受光する受光手段と、を有することを特徴としている。

厚みセンサの発光手段としては、発光ダイオードであることが好ましく、情報記録媒体の識別に必要な所望の波長の光を得ることができる。
尚、情報記録媒体の記録再生装置に通常搭載されているレーザ光源は、情報記録媒体に光情報を記録する又は記録された光情報を再生するのに必要な高出力レーザ光を発振するが、記録再生光より低出力になるように発光パワーを低減すれば、媒体識別手段の厚みセンサにおける発光手段として使用することができる。

また、厚みセンサの受光手段としては、２個のフォトダイオードを有するフォトディテクタが好ましく、所定の識別回路を経て、情報記録媒体の反射光の位置を迅速に確定し、複数の情報記録媒体の種類を効率良く識別することができる。

また、本発明が適用される情報記録媒体の記録再生装置に備えられ光照射手段は、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍのレーザ光を発振するレーザ光源と、開口数（ＮＡ）０．４〜０．９を有する対物レンズと、を備え、表１に示すように、赤色レーザ光を使用するＣＤファミリーから青色レーザ光を使用するＢｌｕ−ｒａｙ（ＢＤ）ファミリーまでの幅広い種類の情報記録媒体の記録再生を行うことができる。

また、本発明は、情報記録媒体を識別する厚みセンサを搭載する情報記録媒体の記録再生装置であって、厚みセンサは、情報記録媒体の記録再生に用いる光より低出力の光を発光する発光手段と、発光手段から情報記録媒体に照射され、情報記録媒体から反射された反射光の位置を、複数のフォトダイオードを用いて検出する受光手段と、受光手段により検出した反射光の位置信号に基づき、情報記録媒体の種類を判別する識別回路と、を有する情報記録媒体の記録再生装置として捉えることができる。

次に、本発明によれば、レーザ光源を搭載する記録再生装置に装填される情報記録媒体の種類を識別する情報記録媒体の識別方法であって、情報記録媒体の光入射面に光を照射し、情報記録媒体で反射した反射光の位置信号を２個のフォトダイオードにより検出するステップと、２個の位置信号の和及び差を算出するステップと、算出された和及び差に基づく除算処理結果と所定の閾値との大小を比較するステップと、を有する情報記録媒体の識別方法が提供される。

本発明が適用される情報記録媒体の識別方法においては、情報記録媒体の光入射面にレーザ光源より低出力の光を照射することにより、例えば、記録再生に適したレーザ光とは異なる波長のレーザ光を照射して、記録されていた情報を破壊する畏れを払拭することができる。

かくして本発明によれば、光情報記録媒体の種類を迅速に識別する光情報記録媒体の記録再生装置が得られる。

以下、添付図面に基づき、本発明を実施するための最良の形態（以下、発明の実施の形態）について詳述する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することが出来る。
図１は、本実施の形態が適用される記録再生装置に組み込まれた厚みセンサを説明する図である。図１に示すように、記録再生装置に組み込まれた厚みセンサ１０は、所定の装填手段（図示せず）により記録再生装置に装填された光ディスク１４に光を照射する発光ダイオード１１と、発光ダイオード１１から発光された光が光ディスク１４により反射された反射光を受光するフォトディテクタ１２と、を備え、更に、フォトディテクタ１２により検知された反射光の位置を確定し、光ディスク１４の種類を識別する識別回路３０と、を有している。

尚、図示しないが、記録再生装置には、装填された光ディスク１４を回転駆動するための回転駆動手段と、装填された光ディスク１４に応じて所望の記録再生条件を選択する記録再生条件選択手段と、所定の光ヘッドを有し、装填された光ディスク１４にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、記録再生された信号を処理する再生信号処理手段と、を備えている。また、記録再生条件選択手段は、厚みセンサ１０により検知された信号の処理結果に基づき、記録再生に使用されるレーザ光及び対物レンズの開口数（ＮＡ）を決定する。また、光ディスク１４には、光入射面が、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）等光透過性材料により形成された基板１４１と、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ等により形成された反射層１４２が設けられている。

発光ダイオード１１は、光ディスク１４に光を照射する発光手段として厚みセンサ１０に備えられている。発光ダイオード１１は、光ディスク１４に光情報を記録する際に使用するレーザ光、又は、光ディスク１４に記録された光情報を再生する際に使用するレーザ光より低出力の光を発光する。

図２は、フォトディテクタ１２を説明する図である。図２に示すように、フォトディテクタ１２には、２分割された受光部からなる２分割光検出器が使用されている。２分割光検出器は、例えば、２個の受光部（フォトダイオードＡ，Ｂ）でそれぞれ光電変換して得られた電気信号をＡ及びＢで示すものとすると、（Ａ＋Ｂ）及び（Ａ−Ｂ）の電圧変化を検出信号としてモニタする。例えば、光ディスク１４が、光入射面の基板の厚さが１．２ｍｍであるＣＤファミリーの場合は、光ディスク１４からの反射光はフォトダイオードＡの位置１に受光され、光ディスク１４が、光入射面の基板の厚さが０．１ｍｍであるＢｌｕ−ｒａｙ（ＢＤ）ファミリーの場合は、光ディスク１４からの反射光はフォトダイオードＢの位置３に受光される。また、光ディスク１４が、光入射面の基板の厚さが０．６ｍｍであるＤＶＤファミリーまたはＨＤ ＤＶＤファミリーの場合は、光ディスク１４からの反射光はフォトダイオードＡとフォトダイオードＢの中間の位置２に受光される。

図３は、識別回路３０を説明する図である。図３（ａ）は、識別回路３０の概略図であり、図３（ｂ）は、Ａ／Ｄ変換回路３３の概略図である。図３（ａ）には、フォトディテクタ１２により検知された反射光の位置を確定する識別回路３０が示されている。図３（ａ）に示すように、識別回路３０は、フォトディテクタ１２と、フォトディテクタ１２に備えられた２個のフォトダイオードＡ，Ｂにより検知された信号をそれぞれ増幅するＯＰアンプ３１，３２と、これらの２個の信号の和／差処理を行ってデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路３３と、マイクロコンピュータ３７と、を備えている。
また、図３（ｂ）に示すように、Ａ／Ｄ変換回路３３は、フォトダイオードＡ，Ｂにより検知された信号の和（Ａ＋Ｂ）及び差（Ａ−Ｂ）に基づき除算処理を行う除算機３４と、３値判別処理を行うコンパレータ３５，３６と、を備えている。
尚、Ａ／Ｄ変換回路３３を設けずに、Ａ／Ｄ変換処理が可能なマイクロコンピュータに、デジタル信号を直接入力してもよい。

次に、厚みセンサ１０の作用を説明する。図３（ａ）に示すように、発光ダイオード１１から発光し、光ディスク１４に入射した後に反射した反射光は、フォトディテクタ１２に受光される。フォトディテクタ１２に備えられた２個のフォトダイオードＡ，Ｂにより検知された信号は、それぞれ、ＯＰアンプ３１，３２を経た後、Ａ／Ｄ変換回路３３においてデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ３７に送られる。Ａ／Ｄ変換回路３３では、２個の信号の和（Ａ＋Ｂ）及び差（Ａ−Ｂ）が求められ、これらに基づき除算機３４において除算処理され、コンパレータ３５，３６において、予め設定された閾値Ｖ_１，Ｖ_２を用いて３値判別処理が行われ、フォトディテクタ１２により検知された反射光の位置が確定される。

このように、光ディスク１４の種類を識別した識別情報は、光ディスク１４に応じて所望の記録再生条件を選択する記録再生条件選択手段により、所望の波長のレーザ光を発振する記録再生用レーザ光源及び所望の開口数（ＮＡ）を有する対物レンズが選択される。

次に、図４は、本実施の形態が適用される情報記録媒体の識別方法を示したフローチャートである。先ず、記録再生装置に装填された光ディスクの光入射面に、厚みセンサの発光ダイオードから発光するレーザ光を照射し、光入射面に使用されている基板の厚さを判別する（ステップ１）。基板の厚さの判別は、前述したように、発光ダイオードから発光し、情報記録媒体で反射した反射光の位置信号を２個のフォトダイオードにより検出し、この２個の位置信号の和及び差を算出した後に得られた除算処理結果と所定の閾値との大小を比較して行われる。

即ち、判別の結果、基板の厚さが０．６ｍｍより大きい１．２ｍｍの場合は、前述した表１に示すように、装填された光ディスクがＣＤファミリーであると判断されるので、記録再生には、波長７８０ｎｍの赤色レーザ光と開口数（ＮＡ）０．４５の対物レンズが用いられると判断される。また、基板の厚さが０．６ｍｍより小さい０．１ｍｍの場合は、前述した表１に示すように、装填された光ディスクがＢｌｕ−ｒａｙ（ＢＤ）ファミリーであると判断されるので、記録再生には、波長４０５ｎｍの青色レーザ光と開口数（ＮＡ）０．８５の対物レンズが用いられると判断される。

次に、基板の厚さが０．６ｍｍの場合は、所定の光ヘッドを有するレーザ光照射手段により、赤色レーザ光を用いて光ディスクに記録された光情報の読み出しを行う（ステップ２）。即ち、赤色レーザ光を用いて光ディスクに記録された光情報の読み出しができない場合は、前述した表１に示すように、装填された光ディスクがＨＤ ＤＶＤファミリーであると判断されるので、記録再生には、波長４０５ｎｍの青色レーザ光と開口数（ＮＡ）０．６５の対物レンズが用いられると判断される。
続いて、赤色レーザ光を用いて光ディスクに記録された光情報の読み出しができる場合は、前述した表１に示すように、装填された光ディスクがＤＶＤファミリーであると判断されるので、記録再生には、波長６５０ｎｍ赤色レーザ光と開口数（ＮＡ）０．６の対物レンズを用いると判断される（ステップ３）。

このようにすれば、記録再生装置に装填されたＣＤ系列の光ディスクの種類を識別することができ、レーザ光波長及び開口数（ＮＡ）の選択がさらに迅速となる。また、記録再生に適したレーザ光波長とは異なるレーザ光波長を光ディスクに誤って照射し、記録されていた情報を破壊する畏れを回避することができる。

以上詳述した本実施の形態において、光ディスクのレーザ光波長及びＮＡの選択について説明したが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。例えば、厚みセンサに備わる発光手段としては、発光ダイオードに限らず、光ディスクを損傷させない程度の低出力光を発光するものであれば他の発光手段を用いることができる。また、発光ダイオードとしては、赤色ＬＥＤダイオードが好ましく、操作性、汎用性及びコストの点から好適である。

さらに、本実施の形態においては、レーザ光の入射面の構成材料の厚さに基づき光ディスクの記録再生に使用するレーザ光等を決定したが、例えば、光ディスクの反射率、回折光を使用した基板の溝またはプリピットの形状等を用いることも可能である。また、光ディスクの記録再生に使用するレーザ光より低出力であれば、発光ダイオードを設けることなく、記録再生装置に装填されている所定のレーザ光照射手段のレーザ発振器を用いることも可能である。

本実施の形態が適用される記録再生装置に組み込まれた厚みセンサを説明する図である。 フォトディテクタを説明する図である。 識別回路を説明する図である。図３（ａ）は、識別回路の概略図であり、図３（ｂ）は、Ａ／Ｄ変換回路の概略図である。 本実施の形態が適用される情報記録媒体の識別方法を示したフローチャートである。

符号の説明

１０…厚みセンサ、１１…発光ダイオード、１２…フォトディテクタ、１４…光ディスク、３０…識別回路、３１，３２…ＯＰアンプ、３３…Ａ／Ｄ変換回路、３４…除算機、３５，３６…コンパレータ、３７…マイクロコンピュータ、１４１…基板、１４２…反射層

Claims (8)

1. 情報記録媒体に照射された光により前記情報記録媒体の種類を識別する媒体識別手段と、
   識別された前記種類に応じて、前記情報記録媒体に所望の記録再生光を照射する光照射手段と、を備え、
   前記媒体識別手段は、前記情報記録媒体に向けて照射された光が当該情報記録媒体で反射した反射光の位置を検出する厚みセンサを有することを特徴とする情報記録媒体の記録再生装置。
2. 前記厚みセンサが、前記記録再生光より低出力の光を発光する発光手段と、前記反射光を受光する受光手段と、を有することを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体の記録再生装置。
3. 前記発光手段が、発光ダイオードであることを特徴とする請求項２記載の情報記録媒体の記録再生装置。
4. 前記受光手段が、２個のフォトダイオードを有するフォトディテクタであることを特徴とする請求項２記載の情報記録媒体の記録再生装置。
5. 前記光照射手段が、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍのレーザ光を発振するレーザ光源と、開口数（ＮＡ）０．４〜０．９を有する対物レンズと、を備えることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体の記録再生装置。
6. 情報記録媒体を識別する厚みセンサを搭載する情報記録媒体の記録再生装置であって、
   前記厚みセンサは、前記情報記録媒体の記録再生に用いる光より低出力の光を発光する発光手段と、
   前記発光手段から前記情報記録媒体に照射され、当該情報記録媒体から反射された反射光の位置を、複数のフォトダイオードを用いて検出する受光手段と、
   前記受光手段により検出した前記反射光の位置信号に基づき、前記情報記録媒体の種類を判別する識別回路と、を有することを特徴とする情報記録媒体の記録再生装置。
7. レーザ光源を搭載する記録再生装置に装填される情報記録媒体の種類を識別する情報記録媒体の識別方法であって、
   前記情報記録媒体の光入射面に光を照射し、当該情報記録媒体で反射した反射光の位置信号を２個のフォトダイオードにより検出するステップと、
   前記２個の位置信号の和及び差を算出するステップと、
   前記算出された和及び差に基づく除算処理結果と所定の閾値との大小を比較するステップと、
   を有することを特徴とする情報記録媒体の識別方法。
8. 前記情報記録媒体の光入射面に前記レーザ光源より低出力の光を照射することを特徴とする請求項７記載の情報記録媒体の識別方法。

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