JP2006134367A - 光ディスク判別方法、及び、光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
高ＮＡ対物レンズに対する光ディスク判別の際、対物レンズとディスク表面の接触を回避可能なディスク判別方法と、その方法が適用される光ディスク装置を提供する。
【解決手段】
対物レンズ開口数ＮＡ１、レーザー波長λを使用する光ディスクの判別において、レーザー波長λ、レンズ開口数ＮＡ１とＮＡ２（ＮＡ１＞ＮＡ２）に切り替え可能な光ヘッドと、光ヘッドのレーザー焦点が光ディスクを透過することで得られる戻り光の変動から検出されるＳ字カーブの検出手段と、装置動作を制御する制御手段を少なくとも備え、制御手段はレーザー波長λ、レンズ開口数ＮＡ２の組み合わせでレーザーの光ディスクへの照射、対物レンズの駆動を制御し、検出手段からのＳ字カーブ検出によって光ディスクの判別を行う光ディスク装置を構成することで解決可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスク種別の判別方法及び、その方法が適用される光ディスク装置に関する。

ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）はレーザー波長６５０ｎｍの赤色レーザーと、開口数（以下「ＮＡ」と称する）０．６〜０．６５の対物レンズを搭載した光ヘッドを用い、ディスク上の記録トラック（トラックピッチ０．７４μｍ）にレーザーを照射しマークを形成し、それを読み取ることで記録再生を行う。この際、記録層にレーザー焦点を合わせた際の対物レンズとディスク表面までの距離（Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｄｉｓｔａｎｃｅ、以下「ＷＤ」と称する）は１．５ｍｍである。

一方、青紫レーザー（波長４０５ｎｍ）を光源とし、ＤＶＤより高密度記録を行う光ディスク装置、ディスク記録媒体が開発されている。この中でＤＶＤディスクと構造的な互換性を重視する方式（以下「ＨＤ−ＤＶＤ」と称する）と、より高密度記録を目指した方式（Ｂｌｕｅ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ、以下「ＢＤ」と称する）が提案されている。

ＨＤ−ＤＶＤはＮＡ０．６５の対物レンズを用い、光ディスク上のレーザー照射面から記録層までの距離（カバー厚）が０．６ｍｍのディスク構造を採用し、ＤＶＤとの互換性を高めている。一方でＢＤは、ＮＡ０．８５、カバー厚０．１ｍｍのディスク構造を採用している。

ＨＤ−ＤＶＤ、ＢＤ共に光源は４０５ｎｍレーザーを用いるが、ＮＡとカバー厚の違いから、ＷＤは、ＢＤで０．５ｍｍ、ＨＤ−ＤＶＤで１．５ｍｍ（ＤＶＤと同等）となる。従ってＢＤは対物レンズをより光ディスク表面に接近させ記録再生を行うことになる（非特許文献１参照）。

一方で、光ディスク装置は、装着された光ディスクの種類を判別し、判別した光ディスクに適した処理（フォーカス、トラッキング調整、ＴＯＣ：Ｔａｂｌｅ Ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ読み取り等）を行う。判別方法の一例として、レーザー発光状態で対物レンズをアップダウンさせ、光ディスクからの戻り光より得られるフォーカスエラー信号（以下ＦＥ信号と略す）を検出、レーザー焦点が光ディスク中の記録層を通過することでＦＥ信号に現れるＳ字カーブを検出する方法が提案されている（特許文献１参照）。

日経エレクトロニクス ２００３．１０．１３号、１３１〜１３２頁 特開２００４―１４６０１６号公報（図４、図５、図７）

さまざまな種類の光ディスク記録再生に対応することは光ディスク装置の付加価値を向上させる。青紫レーザーを用いた光ディスク装置においても、ＨＤ−ＤＶＤ、ＢＤ両方のディスクに対応した光ディスク装置が考えられる。

ＤＶＤに対応した光ディスク装置をＨＤ−ＤＶＤに対応させる場合、ＷＤがＤＶＤと同等であることから、ＨＤ−ＤＶＤ判別の際に４０５ｎｍレーザーに切り替えＳ字カーブ取得を判定すればよいことになる。

一方でＢＤディスクに対応させる場合、ＷＤがＤＶＤの約１／３以下であり、対物レンズとディスク表面の接触を避けながら厳密な焦点合わせが必要となる。従って、ＢＤ判別の場合、不用意に対物レンズをアップダウンさせた場合は、対物レンズが衝突してしまうという問題や、判別に必要なＳ字カーブが取得できないという問題が生じる。

更にＨＤ−ＤＶＤ、ＢＤ両方、つまりカバー厚、焦点距離が異なる光ディスクに対応した光ディスク装置において、光ディスク装着後、どの種類の光ディスクを最初に判別するかにより、媒体判別に長時間を要することが懸念される。ディスク装着後ＢＤを最初に判別するよう装置が制御される場合、厳密な対物レンズのアップダウン制御、Ｓ字カーブ判定に時間を要し、ＨＤ−ＤＶＤが装着された場合の判別処理に遷移するまでに時間を要する、つまり判別処理の順番として効率が悪いという課題がある。

本発明の目的は、上記課題を解決する光ディスク判別方法及び、光ディスク装置を提供することである。

本発明において上記課題を解決する光ディスク判別方法は、対物レンズ開口数ＮＡ１、レーザー波長λを使用する光ディスクに対し、レーザー波長λ、レンズ開口数ＮＡ２（ＮＡ１＞ＮＡ２）の組み合わせでレーザーを照射し、レーザー焦点が光ディスクを透過することで戻り光の変動より得られるＳ字カーブ検出により行われる。更にＳ字カーブの検出数から、光ディスクに備わる記録層数を検出することで解決可能となる。

また、上記課題を解決する光ディスク装置は、レーザー波長λ、レンズ開口数ＮＡ１とＮＡ２（ＮＡ１＞ＮＡ２）に切り替え可能な光ヘッドと、光ヘッドのレーザー焦点が光ディスクを透過することで戻り光の変動より得られるＳ字カーブの検出手段と、装置動作を制御する制御手段を少なくとも備え、制御手段はレーザー波長λ、レンズ開口数ＮＡ２の組み合わせでレーザーの光ディスクへの照射を制御し、検出手段からのＳ字カーブ検出によって光ディスクの判別を行い、更にＳ字カーブの検出数の計数手段を設け、Ｓ字カーブの検出数から、光ディスクに備わる記録層数を検出することで解決可能となる。

本発明によると、ＢＤ装着の際の判別処理で対物レンズと光ディスクの接触の可能性を低くすることが可能となる。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

図１は本発明の実施例に適用される光ディスク装置の構成図である。図１において、１は光ディスク、２はＮＡ０．８５、ＮＡ０．６５の切り替えが可能な対物レンズ１０、対物レンズ１０のフォーカス方向への駆動を制御するアクチュエータ１１、レーザー波長４０５ｎｍを発振するレーザーダイオード１２で構成され、光ディスク１の記録層にアクセスし記録マーク形成、またはデータの読み取りを行う光ヘッド、３は光ディスク１の記録層からの戻り光からレーザー焦点と記録層の誤差信号であるフォーカスエラー（ＦＥ）信号を生成するプリアンプ、４はＦＥ信号をもとに記録層に対するレーザー焦点を合わせるようフォーカス制御信号を生成するサーボ制御回路、５はＦＥ信号をもとにアクチュエータ１１に対する制御信号（レンズ駆動信号）を生成するレンズ駆動回路、６はプリアンプ３からのＦＥ信号に現れるＳ字カーブを検出するＳ字検出回路、７は検出したＳ字カーブの数に従い記録層の数を検出する記録層数検出回路、８は対物レンズ１０の駆動に同期して得られるＳ字カーブの出現時間からカバー厚を判定するカバー厚判定回路、９は光ディスク装置の動作制御を行うシステムコントローラである。

なお、Ｓ字検出回路６は、Ｓ字検出レベルＶｔｈを調整することでＳ字カーブ検出感度を変えることができ、システムコントローラ９で検出レベルの調整が可能である。また、カバー厚判定回路８は、システムコントローラ９より設定される判定時間閾値Ｔｔｈとの大小関係から、カバー厚を判定する。さらに、システムコントローラ９は、光ヘッド２に対してはＮＡ切り替え、レーザーＯＮ、ＯＦＦ制御を行い、装置に光ディスク１が装着されることに呼応して、サーボ制御回路４に対しレンズ駆動信号の制御による判別処理の起動を制御し、記録層数検出回路７と、カバー厚判定回路８からの検出情報より、光ディスク１の種類を判定する。１３で示す範囲の回路の処理をシステムコントローラ９で制御する構成としても良い。

図１の光ディスク装置で記録または再生の対象となる光ディスク１について図２を用いて説明する。

図２（ａ）はカバー厚０．６ｍｍのＨＤ−ＤＶＤのディスク構造を示す。ＨＤ−ＤＶＤは厚さ０．６ｍｍのディスク２枚を張り合わせた構造であり、レーザー照射側のディスク表面から０．６ｍｍの深さに記録マーク、ピットを形成する記録層が存在する。この光ディスクに複数の記録面を設け片面からアクセス可能な多層ディスクを構成する場合には０．６ｍｍの記録層からレーザー照射側に或いは、記録層よりも奥に第２の記録層を形成する場合が考えられるが、図２（ａ）では第２の記録層を設けた場合の図示を省略している。ＨＤ−ＤＶＤに用いられる光ヘッドは、ＮＡ０．６５、レーザー波長４０５ｎｍ、ＷＤは約１．５ｍｍである。なお、ＨＤ−ＤＶＤのトラックピッチは０．３４μｍである。

一方、図２（ｂ）はカバー厚０．１ｍｍのＢＤディスクの構造を示し、記録層はレーザー照射面から０．１ｍｍ付近に存在する。片面からアクセス可能な多層ディスクを構成する場合には０．１ｍｍの記録面よりもレーザー照射面に近接する位置に複数の記録層を形成するが、図２（ｂ）では複数の記録層を形成した場合の図示を省略している。ＢＤに用いられる光ヘッドはＮＡ０．８５、レーザー波長４０５ｎｍ、ＷＤは０．５ｍｍである。ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤに比較し高ＮＡのレンズが採用されるため、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤでのＷＤに比べ１／３以下のＷＤで光ディスクへのアクセスが行われる。なお、トラックピッチは０．３４μｍであり、ＨＤ−ＤＶＤと同等である。

ＢＤ、ＨＤ−ＤＶＤ共にトラックピッチ、レーザー波長は同等であり、対物レンズＮＡ、つまりレーザー焦点距離が異なることから、ＨＤ−ＤＶＤで使用するＮＡ、ＷＤの組み合わせでＢＤディスクの深さ方向にレーザーを照射、記録層を焦点が通過することによるＳ字カーブ取得は物理的に可能である。逆にＢＤのＮＡ、ＷＤの組み合わせでＨＤ−ＤＶＤに対するＳ字カーブ取得はＷＤが１／３以下であることから不可能である。

図１の光ディスク装置において行われる光ディスク（カバー厚）の判別方法について図３を説明する。図３では、レンズ駆動回路５からのレンズ駆動信号と、レンズ駆動信号に対する対物レンズ位置、焦点位置と、光ディスク表面、カバー厚０．１ｍｍ、０．６ｍｍの各記録層の関係を示し、図３（ａ）は単一の記録層を持つカバー層０．６ｍｍの光ディスク（ＨＤ−ＤＶＤ）、（ｂ）は同じく単一の記録層を持つカバー層０．１ｍｍの光ディスク（ＢＤ）が装置に装着された場合のＦＥ信号を示している。

装置に光ディスク１が装着された場合、システムコントローラ９は、サーボ制御回路４に対し判別処理の起動、つまりフォーカス制御信号の生成を指示すると共に、光ヘッド２に対して４０５ｎｍレーザーＯＮ、ＮＡ０．６５の対物レンズ選択を指示する。

レンズ駆動回路５はフォーカス制御信号からレンズ駆動信号を図３に示すように生成し、対物レンズ１０を光ディスク１の表面に接近させる。対物レンズ１０の移動に伴いレンズ位置、レーザー焦点位置が図３に示すように遷移する。光ディスク装置にＨＤ−ＤＶＤ或いは、ＢＤディスクが装着され、レンズ駆動による判別処理を行う場合、レーザー焦点がディスク表面を通過する際に表面反射として最初のＳ字カーブがＦＥ信号に現れ、次に記録層を通過すると次のＳ字カーブが現れる。カバー厚の違いからディスク表面反射に対するＳ字カーブから、記録層に対するＳ字カーブまでの出現時間Ｔｓ１（０．６ｍｍディスクの場合）、Ｔｓ２（０．１ｍｍディスクの場合）が異なり、その関係はＴｓ１＞Ｔｓ２である。従ってＳ字カーブ出現の時間の差と発光しているレーザー波長４０５ｎｍからカバー厚の判別つまりＨＤ−ＤＶＤ、ＢＤの判別を行うことができる。

一方、ディスク装着後、４０５ｎｍレーザー発光での判別処理はＮＡ０．６５の対物レンズを用いるためＷＤはＨＤ−ＤＶＤ相当が維持される。従って装置へのディスク装着直後のレンズアップダウンに於けるディスク表面との接触を避けながら、１回のレンズ駆動でカバー厚（ＨＤ−ＤＶＤ、ＢＤ）の判別が可能となる。

図１の光ディスク装置において行われるカバー厚の判別動作、記録層数検出動作について、図４のフローチャートを用いて説明する。システムコントローラ９は装置に光ディスク１が装着されたことに呼応して、光ヘッド２に対してＮＡ０．６５の対物レンズを選択し、４０５ｎｍレーザーを発光させると共に、サーボ制御回路４に対して対物レンズ駆動による判別動作を起動する。サーボ制御回路はフォーカス制御信号を制御することで図３に示したレンズ駆動信号を生成、それに従い対物レンズ１０をディスク表面に接近させ、対物レンズのフォーカス方向へのアップダウンを終了する（Ｓ４１）。

対物レンズのアップダウンに光ヘッド２からの戻り光から、プリアンプ３を介し、ＦＥ信号が生成される。発光しているレーザー波長に適した光ディスクが装着されている場合、ディスク表面、記録層にレーザー焦点が通過する際に、ＦＥ信号にＳ字カーブが出現する。Ｓ字検出回路６はそのＳ字カーブをＳ字検出レベルＶｔｈとＦＥ信号レベルから検出する（Ｓ４２）。

Ｓ４２においてＳ字カーブが検出されない場合は、ＢＤ、ＨＤ−ＤＶＤ以外の光ディスクが装着されたものとしてその他判別処理に遷移する。例えば、ＤＶＤやＣＤの判別処理が起動され、ＤＶＤまたはＣＤに適したレーザー波長、対物レンズＮＡとなるよう切り替えが行われる。

Ｓ４２でＳ字カーブ検出と判定された場合には、カバー厚判定回路８において最初に検出したＳ字カーブ或いはシステムコントローラ９の判別起動から、最後に検出されたＳ字までの経過時間Ｔと判定閾値Ｔｔｈを比較する（Ｓ４３）。経過時間Ｔ≧Ｔｔｈの場合、システムコントローラ９はカバー厚０．６ｍｍディスク（ＨＤ−ＤＶＤ）と判別する（Ｓ４４）。一方、経過時間Ｔ＜Ｔｔｈの場合、システムコントローラ９はカバー厚０．１ｍｍ（ＢＤ）と判別する（Ｓ４５）。

また、記録層数検出回路７は、Ｓ４２においてＳ字カーブ検出と判定された場合、最初のディスク表面反射に対するＳ字カーブから、最後に検出したＳ字カーブまでに検出されたＳ字カーブの個数をカウントし、システムコントローラ９において記録層数を判定する（Ｓ４６）。具体的にはディスク表面反射に対するＳ字カーブを除いたＳ字カーブ検出数を記録層数とする。その後、ＢＤ、ＨＤ−ＤＶＤ別々に設けられるフォーカス調整などディスク別の処理に遷移する。

なお、カバー厚判定回路８においてＳ字カーブ出現時間Ｔを検出する際には、ディスク表面反射に対するＳ字カーブからの出現時間Ｔを計測することに限定されず、例えばシステムコントローラ９の判別処理起動から最後のＳ字カーブ検出までの時間を計測することで出現時間Ｔを検出することも考えられる。

以上説明した実施例において、光ディスク装置に装着される光ディスクはＢＤ、ＨＤ−ＤＶＤ両方に対応した装置について説明したが、例えばＢＤ（４０５ｎｍレーザー、ＮＡ０．８５）とＤＶＤ（６４５ｎｍ、ＮＡ０．６５）に対応する装置においても、本発明の判別方法が適用される。この場合も、ディスク装着後は４０５ｎｍレーザー、ＮＡ０．６５で対物レンズのアップダウンを行うことで、ＢＤディスク装着時のレンズ接触を避けながらＢＤ、ＤＶＤの判別が可能となる。

光ディスク装置の構成を示すブロック図。 カバー厚０．６ｍｍ、０．１ｍｍの光ディスク構造を示す説明図。 カバー厚０．６ｍｍと０．１ｍｍの光ディスク判別方法を示す説明図。 システムコントローラにおける判別処理を説明するフローチャート。

符号の説明

１…光ディスク、２…光ヘッド、３…プリアンプ、４…サーボ制御回路、５…レンズ駆動回路、６…Ｓ字検出回路、７…記録層数検出回路、８…カバー厚判定回路、９…システムコントローラ、１０…対物レンズ、１１…アクチュエータ、１２…レーザーダイオード

Claims (10)

1. 対物レンズ開口数ＮＡ１、レーザー波長λを使用する光ディスクに対し、
   対物レンズ開口数ＮＡ２（ＮＡ１＞ＮＡ２）、レーザー波長λの組み合わせでレーザーを光ディスクに照射しながら対物レンズを駆動し、
   レーザー焦点が光ディスクを透過することで得られる戻り光の変動からＳ字カーブを検出し、光ディスクの判別を行うことを特徴とする光ディスク判別方法。
2. 請求項１に記載の光ディスク判別方法において、
   Ｓ字カーブの検出数から、光ディスクに備わる記録層数を検出することを特徴とする光ディスク判別方法。
3. 対物レンズ開口数ＮＡ１、レーザー波長λを使用し、ディスク表面から記録層までの距離がＣ１の第１の光ディスクと、対物レンズ開口数ＮＡ２（ＮＡ１＞ＮＡ２）、レーザー波長λを使用し、ディスク表面から記録層までの距離Ｃ２（Ｃ１＜Ｃ２）の第２の光ディスクの判別方法であって、
   対物レンズ開口数ＮＡ２、レーザー波長λ、の組み合わせでレーザーを光ディスクに照射しながら対物レンズを駆動し、
   レーザー焦点が光ディスクを透過することで得られる戻り光の変動からＳ字カーブを検出し、
   （記録層に対するＳ字カーブ検出までに要する時間Ｔ）＜（判定時間Ｔｔｈ）なら、第１の光ディスクと判別することを特徴とする光ディスク判別方法
4. 請求項３に記載の光ディスク判別方法において、
   Ｔｔｈ経過までに取得したＳ字カーブの検出数から、第１の光ディスクに備わる記録層数を検出することを特徴とする光ディスク判別方法。
5. 請求項３に記載の光ディスク判別方法において、
   Ｔｔｈは、（第２の光ディスク記録層に対するＳ字検出に要する時間）≧Ｔｔｈの関係であることを特徴とする光ディスク判別方法。
6. 対物レンズ開口数ＮＡ１、レーザー波長λを使用して光ディスクを記録または再生する光ディスク装置であって、
   対物レンズ開口数をＮＡ１とＮＡ２（ＮＡ１＞ＮＡ２）に切り替え可能な光ヘッドと、
   該光ヘッドのレーザー焦点が光ディスクを透過することで得られる戻り光の変動からＳ字カーブを検出する検出手段と、
   前記光ヘッドと検出手段を制御する制御手段を具備し、
   該制御手段は、光ディスク装置への光ディスク装着に呼応して、レーザー波長λ、レンズ開口数ＮＡ２の組み合わせでレーザーの光ディスクへの照射、対物レンズの駆動を制御し、検出手段からのＳ字カーブ検出によって光ディスクの判別を行うことを特徴とする光ディスク装置。
7. 請求項６に記載の光ディスク装置において、
   更にＳ字カーブ検出数の計数手段を備え、Ｓ字カーブの検出数から、光ディスクに備わる記録層数を検出することを特徴とする光ディスク装置。
8. 対物レンズ開口数ＮＡ１、レーザー波長λを使用し、ディスク表面から記録層までの距離がＣ１の第１の光ディスクと、対物レンズ開口数ＮＡ２（ＮＡ１＞ＮＡ２）、レーザー波長λを使用し、ディスク表面から記録層までの距離がＣ２（Ｃ１＜Ｃ２）の第２の光ディスクを記録または再生する光ディスク装置であって、
   対物レンズ開口数をＮＡ１とＮＡ２（ＮＡ１＜ＮＡ２）に切り替え可能な光ヘッドと、
   該光ヘッドのレーザー焦点が光ディスクを透過することで得られる戻り光の変動からＳ字カーブ２を検出する検出手段と、
   前記光ヘッドと検出手段を制御する制御手段を具備し、
   該制御手段は、光ディスク装置への光ディスク装着に呼応して、レーザー波長λ、レンズ開口数ＮＡ２の組み合わせでレーザーを光ディスクへの照射、対物レンズの駆動を制御し、検出手段からのＳ字カーブ検出に対し、（記録層に対するＳ字カーブ検出までに要する時間Ｔ）＜（判定時間Ｔｔｈ）なら、第１の光ディスクと判別することを特徴とする光ディスク装置。
9. 請求項８において、
   更にＳ字カーブの検出数の計数手段を備え、Ｓ字カーブの検出数から、第１の光ディスクに備わる記録層数を検出することを特徴とする光ディスク装置。
10. 請求項９において、Ｔｔｈは、（第２の光ディスク記録層に対するＳ字検出に要する時間）≧Ｔｔｈの関係であることを特徴とする光ディスク装置。
    

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