JP2006309809A - 光ディスク装置及び光ディスク判別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
光ディスクの種類を判別するための反射光を精度よく検出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。
【解決手段】
対物レンズを光ディスクの記録面に近づける又は遠ざけるように移動させながら、複数のレーザを切り換えると共に球面収差補正素子を動かして、光ディスクからの反射光を精度よく検出し、該検出した反射光から生成した信号により複数の光ディスクの種類を判別する。これにより１回のスイープで光ディスクの種類を判別することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は光ディスク装置及び光ピックアップに係り、複数種類の光ディスクの判別に関する。

特許文献１は、光ビーム焦点を光ディスクに近づけてゆき、焦点が光ディスク表面から情報記録層に到達するまでの時間を計測することで、カバー層の厚さを判別し、挿入された光ディスクの種類を判別している。

球面収差を補正可能な光ピックアップとしては、光束の光路中に所定の球面収差を付加するビームエキスパンダを備える構成、所定の球面収差を与える液晶素子を備える構成、あるいは２枚組み合わせた対物レンズの間隔をフォーカシングの方向に変化させることで球面収差を付与する構成となっているものなどがある。現在、上記構成を有する光ピックアップを用いて意図的に球面収差を発生させ、カバー厚誤差や情報記録層の間隔の誤差によって生じる球面収差を相殺するという技術が知られている。

特開平８−２８７５８８号公報

光ディスクは取り扱うデータ量の増大化に伴い、高密度化の一途をたどり、多種化が進んでいる。光ディスク装置が複数種類の光ディスクに対応するためには、光ディスク装置に挿入された光ディスクの種類を判別しなければならない。

光ディスクの表面から情報記録層までのカバー層の厚さや、対応するレーザ波長、トラックピッチなどが光ディスクごとに異なるため、それぞれの特徴から種類を判別する。

今般、レーザ光源の数は増える傾向にあり、現在、ＣＤやＤＶＤの他により高密度に記録可能な光ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ(以下ＢＤと称する)やＨＤ−ＤＶＤの規格化が進んでいる。

ＢＤはレーザ波長λを短くし、ＢＤ対応光ピックアップの対物レンズのＮＡ(開口数)を大きくしているため、収差の影響が大きくなる。特に球面収差ＳＡは、カバー層の厚さの誤差(以下、カバー厚誤差と称する)をΔＴとし、光束の波長をλとすると、以下の式で表される。

上式より、球面収差は対物レンズのＮＡの４乗とディスクの基板厚誤差ΔＴに比例し、レーザ波長λに反比例して増加する。

特許文献１では、１つのレーザを照射させて、判別を行おうとしている。しかし、１つのレーザで複数の種類の光ディスクを照射させても、そのレーザ波長に適さない光ディスクであった場合には、所望の反射光の特性を得ることができない。

また、光ディスク装置に挿入された光ディスクに適したレーザが照射されても、適度に球面収差が補正されていないと、光スポットが大きくなってしまい、所望の反射光を得ることができない。

特に、情報記録層が２層以上の構造の光ディスクでは、情報記録層の間隔の誤差によって、カバー厚誤差と同様に球面収差が生じる。このため、多層構造の光ディスクでは、その記録層の間隔の誤差によって発生する球面収差を補正することが必要となる。

多層構造の光ディスクであった場合、焦点がいくつの情報記録層を透過したかを検出する必要があるが、上記のように適さないレーザ波長で照射していたり、球面収差が補正されていなかったりすると多層構造かどうかの判別が困難である。

また、球面収差補正素子をＢＤに対応させた状態で、ＤＶＤやＣＤ用レーザ光源を発光させても、ＤＶＤやＣＤの情報記録面にうまく光スポットを集光させることができないため、発光させるレーザ光源の種類に対応して球面収差補正素子を調整する必要がある。

本発明の目的は、光ディスクにレーザを集光させる対物レンズを、フォーカス方向に移動させながら、波長の異なる複数のレーザを順次照射させ、照射するレーザの変更と共に、球面収差補正素子により適度な球面収差補正を行うことで、どの種類の光ディスクに対しても精度よく反射光を検出し、媒体の判別を行う。

本発明によると、多層構造の光ディスクや球面収差量が異なる光ディスクに対しても、精度よく光ディスクを判別することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。本発明の光ディスク装置とは、光ディスクの判別を行うものであれば、再生専用装置、記録専用装置、記録再生装置の何れであっても構わない。本発明との関係で、再生専用装置と記録専用装置との違いは、光ディスクの判別後に再生をするか、記録をするかである。また、記録再生装置は、光ディスクの判別後に記録または再生ができる。

図１は本発明による光ディスク装置及び光ピックアップの構成を示すブロック図である。

光ディスク１００は、レーザ光の照射により情報の読み取り、消去、書き込みが行われるとともに、スピンドルモータ１０１によって回転される。

レーザ光源１０２はＢＤ用のレーザを発光し、その光束は、ビームスプリッタ１０５を通過し、ミラー１０７で反射され、コリメートレンズ１０８で平行光束に整形され、ダイクロイックミラー１１０で反射され、１／４波長板１１２を通過し、球面収差補正素子１１３を通過し、ミラー１１４で反射され、対物レンズ１１５により、光ディスク１００の情報記録層に光スポット１１６が形成される。光ディスク１００からの反射光は、往路と同様の経路を経て、ビームスプリッタ１０５で反射され、シンドリカルレンズ１１７を通過し、光検出器１１９で検出される。

レーザ光源１０３はＤＶＤ用のレーザを発光し、その光束は、ダイクロイックミラー１１１を通過し、ビームスプリッタ１０６を通過し、コリメートレンズ１０９で平行光束に整形され、ダイクロイックミラー１１０を通過し、１／４波長板１１２を通過し、球面収差補正素子１１３を通過し、ミラー１１４で反射され、対物レンズ１１５により、光ディスク１００の情報記録層に光スポット１１６が形成される。光ディスク１００からの反射光は、往路と同様の経路を経て、ビームスプリッタ１０６で反射され、シンドリカルレンズ１１８を通過し、光検出器１２０で検出される。

レーザ光源１０４はＣＤ用のレーザを発光し、その光束は、ダイクロイックミラー１１１で反射され、ビームスプリッタ１０６を通過し、コリメートレンズ１０９で平行光束に整形され、ダイクロイックミラー１１０を通過し、１／４波長板１１２を通過し、球面収差補正素子１１３で発散光に整形され、ミラー１１４で反射され、対物レンズ１１５により、光ディスク１００の情報記録層に光スポット１１６が形成される。光ディスク１００からの反射光は、往路と同様の経路を経て、ビームスプリッタ１０６で反射され、シンドリカルレンズ１１８を通過し、光検出器１２０で検出される。

球面収差補正素子１１３は、カバー層厚さの誤差によって生じる球面収差を補正するための素子であり、例えば、レンズ間距離が可変の２枚のレンズの組合せからなり、そのレンズ間距離を球面収差補正素子駆動回路２０２からの駆動信号によって変化させ調整し、これにより、通過光束の球面収差を補正することが可能な、所謂、ビームエキスパンダにより構成されている。球面収差補正素子はこれに限るものではなく、例えば、同心円状パターンを有し、光束の内周部と外周部との間に位相差をあたえることによって上記の効果を与えることが可能な液晶素子であってもよい。いずれにしても、複数のレーザ光源からのレーザビームにそれぞれ対応して球面収差を補正するものである。この球面収差補正素子の状態がＢＤに適した状態をＳＡｂ、ＤＶＤに適した状態をＳＡｄ、ＣＤに適した状態をＳＡｃとする。この状態は、ＢＤ，ＤＶＤ，ＣＤの規格等から適した値を設定し、あらかじめ光ディスク装置のメモリなどに記憶させておく。光ディスク装置にはばらつきがあるため、装置ごとに設定しておくのが望ましい。

対物レンズ１１５は、アクチュエータ１２１により、トラッキング方向、フォーカス方向に制御され、ＢＤ用のレーザ波長、ＤＶＤ用のレーザ波長、ＣＤ用のレーザ波長に応じて、ＮＡが変化する３波長対応レンズであり、また、複数の波長のレーザ光に対して焦点位置が異なる多焦点対物レンズを用いた。

ダイクロイックミラーは、レーザ波長の違いにより、レーザを反射、または通過させる素子であり、ダイクロイックミラー１１０は、ＢＤ用のレーザ波長は反射し、ＤＶＤ及びＣＤ用のレーザ波長は通過させる素子であり、ダイクロイックミラー１１１は、ＤＶＤ用のレーザ波長は通過させ、ＣＤ用のレーザ波長は反射させる素子である。

光検出器１１９は、ＢＤ用のレーザビームの光ディスクからの反射光に応じた信号を出力して、その出力信号は、切り換えスイッチ１５０の入力端子(a)に接続される。

光検出器１２０は、ＤＶＤ及びＣＤ用のレーザビームのディスク反射光に応じた信号を出力して、その出力信号は、切り換えスイッチ１５０の入力端子(b)に接続される。

スピンドルモータ駆動回路２００は、システム制御部３００により制御され、スピンドルモータ１０１を駆動する回路であり、アクチュエータ駆動回路２０１は、システム制御部３００により制御され、アクチュエータ１２１を駆動する回路であり、球面収差補正素子駆動回路２０２は、システム制御部３００により制御され、球面収差補正素子１１３を動かす回路であり、レーザ駆動回路２０３は、システム制御部３００により制御され、レーザ光源１０２〜１０４を発光させる回路である。

切り換えスイッチ１５０は、システム制御部３００が出力する切り換え信号ＳＥＬに応じて入力信号を切り換えて出力し、その出力信号は信号処理回路２０４に接続される。

図２に光検出器１１９と光検出器１２０と切り換えスイッチ１５０と信号処理回路２０４との接続図を示す。光検出器１１９は、４分割光検出器Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１で構成される。同様に光検出器１２０は、４分割光検出器Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２で構成される。４分割光検出器Ａ１とＡ２の出力は切り換えスイッチ１５１へ接続され、４分割光検出器Ｂ１とＢ２の出力は切り換えスイッチ１５２へ接続される。４分割光検出器Ｃ１とＣ２の出力は切り換えスイッチ１５３へ接続され、４分割光検出器Ｄ１とＤ２の出力は切り換えスイッチ１５４へ接続される。

切り換えスイッチ１５１から１５４は、切り換え信号ＳＥＬが１のときはＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄへ接続し、切り換え信号ＳＥＬが２のときはＡ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄへ接続する。つまり、切り換えスイッチ１５０は、ＢＤの反射光を検出する光検出器１１９とＤＶＤ及びＣＤの反射光を検出する光検出器１２０の出力をＳＥＬ信号に応じて切り換えて信号処理回路２０４へ供給する。以上に述べたように光検出器１１９と光検出器１２０の出力、及び切り換えスイッチの出力は４本であるが、図１においては簡略化のため、まとめて１本で示すものとする。また、システム制御部３００はレーザ光源１０２が発光している場合には光検出器１１９が信号処理回路２０４に接続されるようにＳＥＬ信号を出力し、レーザ光源１０３または１０４が発光している場合には光検出器１２０が信号処理回路２０４に接続されるようにＳＥＬ信号を出力する。

図２において、信号処理回路２０４は、加算器と減算器によって構成される。ここでＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを全て加算した(Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ)を光ディスク１００からの反射信号の和信号ＰＥとなる(以下ＰＥ信号と称する)。また、(Ａ＋Ｃ)−(Ｂ＋Ｄ)は、公知の非点収差法によるフォーカスエラー信号(以下ＦＥ信号と称する)となる。

システム制御回路３００は、ＰＥ信号及びＦＥ信号を用いて後述する方法により光ディスク１００の種類を判別し、その結果を出力する。

図３に本実施例の判別方法のフローチャートを示す。ステップ１−１で、判別を開始する。ステップ１−２で、スイープを開始する。スイープとはシステム制御部３００のから信号で、アクチュエータ駆動回路２０１により、アクチュエータ１２１を動かし、対物レンズ１１５をフォーカス方向に動かすことである。以下の説明においては、対物レンズ１１５が光ディスク１００に近づくスイープをアップスイープ、逆に遠ざかるスイープをダウンスイープと呼ぶことにする。ステップ１−２では、まず、ダウンスイープにより、対物レンズ１１５を光ディスク１００から遠い側の可動端まで遠ざけた後、アップスイープを行うものとする。

ステップ１−３で、ＢＤ用レーザ光源１０２をオンにし、ＢＤ用のレーザを発光させる。ステップ１−４で、球面収差補正素子１１３を動かし、状態をＳＡｂとする。ステップ１−５で、ＢＤかどうかを判別する。ステップ１−５でＹＥＳならば、ステップ１−６で、光ディスク１００をＢＤと判別する。ステップ１−５でＮｏならば、ステップ１−７で、ＢＤ用レーザ光源１０２をオフにする。

ステップ１−８で、ＤＶＤ用レーザ光源１０３をオンにし、ＤＶＤ用のレーザを発光させる。ステップ１−９で、球面収差補正素子１１３を動かし、状態をＳＡｄとする。ステップ１−１０で、ＤＶＤかどうかを判別する。ステップ１−１０でＹＥＳならば、ステップ１−１１で、光ディスク１００をＤＶＤと判別する。ステップ１−１０でＮｏならば、ステップ１−１２で、ＤＶＤ用レーザ光源１０３をオフにする。

ステップ１−１３で、レーザ光源１０４をオンにし、ＣＤ用のレーザを発光させる。ステップ１−１４で、球面収差補正素子１１３を動かし、状態をＳＡｃとする。ステップ１−１５で、ＣＤかどうかを判別する。ステップ１−１５でＹＥＳならば、ステップ１−１６でＣＤと判別する。ステップ１−１５でＮｏならば、ステップ１−１７で、光ディスク１００はこの光ディスク装置が未対応の光ディスクである、もしくは光ディスクが光ディスク装置に挿入されていないと判別し、ステップ１−１８で、ＣＤ用レーザ光源１０４をオフにする。ステップ１−１９で、球面収差補正素子１１３の状態を初期状態に戻す。

ステップ１−６、ステップ１−１１、ステップ１−１６、ステップ１−１９のあと、ステップ１−２０でスイープを終了し、ステップ１−２１で、判別処理を終える。

判別処理を終えた後、レーザと球面収差補正素子の状態が光ディスク１００に適したものとなっているため、フォーカス引き込みを精度よく行える。

図３のフローチャートについて以下で詳細に説明する。ＢＤかどうかを判別する方法について図４と図５を用いて、ＤＶＤかどうかを判別する方法について図６と図７を用いて、ＣＤかどうかを判別する方法について図８を用いて詳細に説明する。

図４は、光ディスク１００が１層のＢＤであった場合の判別方法を表す図である。既にスイープが開始され、ＢＤ用レーザ光源１０２が発光しており(図４でのレーザ１０２がＨｉの状態)、球面収差素子の状態がＳＡｂである。レーザの焦点が光ディスク１００の表面への到達したことを、ＦＥ信号とＰＥ信号で判別する。ＦＥ信号の電圧レベルがＶｈｐとＶｈｍをよぎり、かつ、ＰＥ信号の電圧レベルがＶｈをよぎった場合、表面に到達したと判断する。ＰＥ信号の電圧レベルがＶｈを下回ったところから時間を計測し、時間Ｔｂｓ程度(例えば±１０％のずれ)経過したところで、ＦＥ信号がＶｂｐとＶｂｍを順次よぎり、かつＰＥ信号の電圧レベルがＶｂ１をよぎり、そのＰＥ信号のよぎり時間がＴｂ１程度であった場合、光ディスク１００は１層のＢＤであると判別する。

図５は、光ディスク１００が２層のＢＤであった場合の判別方法を表す図である。図４の場合と同様に表面到達を判断し、ＰＥ信号の電圧レベルがＶｈを下回ったところから時間を計測し、時間Ｔｂｄ程度経過したところで、ＦＥ信号の電圧レベルがＶｂｐとＶｂｍを上下によぎることを２回繰り返し、かつＰＥ信号の電圧レベルがＶｂ２をよぎり、そのＰＥ信号のよぎり時間がＴｂ２程度であった場合、光ディスク１００は２層のＢＤであると判別する。

図６は、光ディスク１００が１層のＤＶＤであった場合の判別方法を表す図である。図４の場合と同様に表面到達を判断した後、時間Ｔｂの間にＦＥ信号とＰＥ信号がＢＤの判別条件を満たさなかった場合、光ディスク１００はＢＤではないと判断し、ＢＤ用レーザ光源１０２をオフにし(図６でのレーザ１０２がＬｏｗの状態)、ＤＶＤ用レーザ光源１０３を発光させる(図６でのレーザ１０３がＨｉの状態)。また、球面収差補正素子の状態をＳＡｂからＤＶＤに適した状態であるＳＡｄに動かす。ＰＥ信号の電圧レベルがＶｈを下回ったところから時間Ｔｄｓ程度経過したところで、ＦＥ信号がＶｄｐとＶｄｍを順次よぎり、かつＰＥ信号の電圧レベルがＶｄ１をよぎり、そのＰＥ信号のよぎり時間がＴｄ１程度であった場合、光ディスク１００は１層のＤＶＤであると判別する。

図７は、光ディスク１００が２層のＤＶＤであった場合の判別方法を表す図である。図６の場合と同様にＢＤ用レーザ光源１０２をオフにし、ＤＶＤ用レーザ光源１０３を発光させ、球面収差補正素子の状態をＳＡｂからＤＶＤに適した状態であるＳＡｄに動かす。ＰＥ信号の電圧レベルがＶｈを下回ったところから時間を計測し、時間Ｔｄｄ程度経過したところで、ＦＥ信号の電圧レベルがＶｄｐとＶｄｍを上下によぎることを２回繰り返し、かつＰＥ信号の電圧レベルがＶｄ２をよぎり、そのＰＥ信号のよぎり時間がＴｄ２程度であった場合、光ディスク１００は２層のＤＶＤであると判別する。

図８は、光ディスク１００が１層のＣＤであった場合の判別方法を表す図である。図６の場合と同様に表面到達を判断し、光ディスク１００はＢＤではないと判断し、ＢＤ用レーザ光源１０２をオフにし、ＤＶＤ用レーザ光源１０３を発光させた後、時間Ｔｄの間にＦＥ信号とＰＥ信号がＤＶＤの判別条件を満たさなかった場合、光ディスク１００はＤＶＤでないと判断し、ＤＶＤ用レーザ光源１０３をオフにし(図８でのレーザ１０３がＬｏｗの状態)、ＣＤ用レーザ光源１０４を発光させる(図８でのレーザ１０４がＨｉの状態)。また、球面収差補正素子の状態をＳＡｄからＣＤに適した状態であるＳＡｃに動かす。ＰＥ信号の電圧レベルがＶｈを下回ったところから時間Ｔｃｓ程度経過したところで、ＦＥ信号がＶｃｐとＶｃｍを順次よぎり、かつＰＥ信号の電圧レベルがＶｃをよぎり、そのＰＥ信号のよぎり時間がＴｃ１程度であった場合、光ディスク１００はＣＤであると判別する。また、ＣＤ用レーザ光源１０４を発光させた後、時間Ｔｃの間にＦＥ信号とＰＥ信号がＣＤの判別条件を満たさなかった場合、光ディスク装置にディスクは挿入されなかったと判別し、ＣＤ用レーザ光源１０４をオフにする。

スイープの速度について説明する。図６、７で、球面収差補正素子の状態をＳＡｂからＤＶＤに適した状態であるＳＡｄに動かすために要する時間Ｔｓｄと時間Ｔｂの和が、時間Ｔｄｓ及び時間Ｔｄｄに比べて十分小さくする必要があり、図８で、球面収差補正素子の状態をＳＡｄからＣＤに適した状態であるＳＡｃに動かすために要する時間Ｔｓｃと時間Ｔｂと時間Ｔｄとの総和が、時間Ｔｃｓに比べて十分小さくする必要がある。これは以下の条件式で表される。

ここで、スイープの速度を一定として、これをＶｓｗとし、ＢＤの表面から情報記録膜かでのカバー層をＤｂ、ＤＶＤの表面から情報記録膜かでのカバー層をＤｄ、ＣＤの表面から情報記録膜かでのカバー層をＤｃとすると、ＶｓｗとＴｂ、Ｔｄ、Ｔｃとの間には以下の条件が満たされなければならない。

以上、６つの条件式を満たすようにスイープ速度Ｖｓｗを設定し、それに基づいてＴｂ、Ｔｄ、Ｔｃ等を設定する。また、アクチュエータの感度にはばらつきがあり、カバー層の厚さにもばらつきがあるため、これらも考慮して設定する。

以上に述べたように、本発明の実施例１では、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの順で、レーザ光源を時間により切り換えて発光し、媒体の判別を行った。判別の条件である時間や電圧レベル、レーザを切り換える時間などは、あらかじめ、光ディスク装置のメモリなどの記憶媒体に記録しておく。本実施例では、レーザ光源の切り換えや媒体判別の基準を表面検出後の経過時間で行ったが、対物レンズのフォーカス方向の位置計測が可能な光ピックアップであった場合、経過時間ではなく、表面を検出した後、対物レンズがフォーカス方向に移動した距離によりレーザの切り換えや媒体判別を行うという方法もある。また、本実施例の方法では、レーザビームの焦点が光ディスク１００の情報記録層に照射される際の光ディスク１００の表面と対物レンズ１１５との距離が光ディスクの種類により異なる必要がある。

上述した方法は、レーザビームを光ディスク１００の情報記録層に集光させるときの対物レンズ１１５の位置が、ＢＤ、ＤＶＤ，ＣＤの順で光ディスク１００に近づくような光ピックアップの特性になっている場合である。もし、光ピックアップの特性が、レーザビームを光ディスク１００の情報記録層に焦点を合わせる際の対物レンズの位置が、ＢＤ、ＣＤ、ＤＶＤの順で光ディスク１００に近づくような特性であった場合は、アップスイープを始めた後、レーザ光源はＢＤ用、ＣＤ用、ＤＶＤ用の順で発光させ、球面収差補正素子もＢＤに適した状態、ＣＤに適した状態、ＤＶＤに適した状態の順で動かす。これにより、１回のスイープで光ディスク１００の種類を判別することができる。

次に、本発明の第２の実施例について図９を用いて説明する。図９に示されているもので、図１と符号が同じものは実施例１で説明したものと同じである。

図９の光ディスク装置は、図１のＢＤとＤＶＤとＣＤの３波長に対応した対物レンズ１１５ではなく、ＢＤ用レーザを集光させる対物レンズ１２２、及びＤＶＤとＣＤの２波長に対応した対物レンズ１２３で構成される。ＢＤ用レーザは、ＢＤ用対物レンズ１２２で集光され、ＤＶＤ用レーザとＣＤ用レーザは、ＤＶＤ・ＣＤ用対物レンズ１２３で集光される。対物レンズ１２２はアクチュエータ１２４で動かされ、対物レンズ１２３はアクチュエータ１２５で動かされる。

ダイクロックミラー１２６は、ＢＤ用レーザビームを反射し、ＢＤ用レーザビームを対物レンズ１２２へ導き、ＤＶＤ及びＣＤ用レーザビームを通過させる。ダイクロックミラー１２６を通過したＤＶＤ及びＣＤ用レーザビームはミラー１１４により反射され、対物レンズ１２３へ導かれる。

図１０に本実施例の判別方法のフローチャートを示す。ステップ２−１で光ディスク判別を開始する。ステップ２−２で、ＢＤ用レーザ光源１０２を発光させる。ステップ２−３で、球面収差補正素子１１３の状態をＢＤに適したＳＡｂにする。ステップ２−４で、対物レンズ１２２を光ディスク１００から遠い側の可動端まで遠ざけた後、アップスイープを行う。ステップ２−５で、ＢＤかどうかを判別する。ここで、判別条件は実施例１で図４及び図５を用いて説明した、信号レベルにより表面と記録面を検出し、表面から記録面までに要する時間から判別する方法と同じであるが、レーザの切り換えを時間で行わず、対物レンズ１２２を光ディスク１００に近い側の可動端までスイープさせる。ステップ２−５でＹＥＳならば、ステップ２−６で、ＢＤと判別する。ステップ２−５でＮｏならば、ステップ２−７で、ＢＤではないと判別してＢＤレーザをオフにする。

ステップ２−８で、ＤＶＤ用レーザ光源１０３を発光させる。ステップ２−９で、球面収差補正素子１１３の状態をＤＶＤに適したＳＡｄにする。ステップ２−１０で、ＤＶＤかどうかを判別する。ここで、判別条件は実施例１で図６及び図７を用いて説明した、信号レベルにより表面と記録面を検出し、表面から記録面までに要する時間から判別する方法と同じであるが、レーザの切り換えを時間で行わず、対物レンズ１２３を光ディスク１００に近い側の可動端までスイープさせる。ステップ２−１０でＹＥＳならば、ステップ２−１１で、ＤＶＤと判別する。ステップ２−１０でＮｏならば、ステップ２−１２で、ＤＶＤではないと判別してＤＶＤ用レーザをオフにする。

ステップ２−１３で、光ディスク１００をＣＤと仮に判別する。ステップ２−１４で、ＣＤ用レーザ光源１０４を発行させる。ステップ２−１５で、球面収差補正素子１１３の状態をＣＤに適したＳＡｃにする。ステップ２−１６で、対物レンズ１２３を光ディスク１００から遠い側の可動端まで遠ざけた後、アップスイープを行い、フォーカス引き込みを開始する。ステップ２−１７で、フォーカスサーボがオンできたかを判別する。ステップ２−１７でＹＥＳならば、ステップ２−１８で、ＣＤと判別する。ステップ２−１７でＮｏならば、ステップ２−１９で、未対応ディスクであると判別し、ステップ２−２０で、ＣＤ用レーザをオフにする。

テップ２−６、ステップ２−１２、ステップ２−１８、ステップ２−２０の後、ステップ２−２１でスイープを終了し、ステップ２−２２で、光ディスクの判別処理を終える。

図１１に、光ディスク１００がＣＤであった場合の判別方法を示す。図１１の対物レンズ移動場所とは、下から上に移動するにつれて、対物レンズ１２３が光ディスク１００に近づくことを表す。図８の場合と同様に表面到達を判断した後、光ディスク１００がＢＤでもＤＶＤでもないと判別されたら、ＣＤであると仮定する。その後、ＣＤ用レーザ光源１０４を発行させ、対物レンズを光ディスク１００から遠い側の可動端まで遠ざけ、球面収差補正状態をＣＤに適したＳＡｃに設定した後、アップスイープにより、フォーカス引き込みを開始し、フォーカスを引き込んだ後、フォーカスサーボ系がオンとできた場合、ＣＤと判別する。

本実施例の方法では、光ディスク１００がＣＤであった場合の媒体判別時間を、実施例１と比較して短縮することができる。

次に、本発明の第３の実施例について図１２を用いて説明する。図１２に示されているもので、図１、９と符号が同じものは実施例１、２で説明したものと同じである。対物レンズ１２２及び対物レンズ１２３は、アクチュエータ１２１によって動かされる。

ＢＤ用レーザビームは、実施例１と同様にコリメートレンズ１０８で平行光束に整形された後、１／４波長版１１２を通過し、球面収差補正素子１１３を通過し、ミラー１１４で反射され、対物レンズ１２２へ導かれる。ＤＶＤ及びＣＤ用レーザビームは、実施例１と同様にコリメートレンズ１０９で平行光束に整形された後、１／４波長版１２６を通過し、ミラー１２７で反射され、対物レンズ１２３へ導かれる。これにより、本実施例では、ＢＤ用レーザビームのみが球面収差補正素子１１３を通過することになる。

図１３に本実施例の判別方法のフローチャートを示す。判別開始前に、光路上に球面収差補正素子１１３の状態がすでにＳＡｂに設定されているとする。ステップ３−１で、判別を開始する。ステップ３−２で、対物レンズ１２２及び対物レンズ１２３を光ディスク１００から遠い側の可動端まで遠ざけた後、アップスイープを行う。

ステップ３−３で、レーザ光源１０２をオンにし、ＢＤ用レーザを発光する。ステップ３−４で、表面を検知できたかどうかを判別する。ステップ３−４でＮｏならば、ステップ３−５で、光ディスクが光ディスク装置に挿入されていないと判別し、ステップ３−６で、ＢＤ用レーザをオフにする。ステップ３−４でＹＥＳならば、ステップ３−７で、ＢＤかどうかを判別する。ステップ３−７でＹＥＳならば、ステップ３−８で、光ディスク１００をＢＤと判別する。ステップ３−７でＮｏならば、ステップ３−９で、ＢＤ用レーザ光源１０２をオフにする。

ステップ３−１０で、ＤＶＤ用レーザ光源１０３をオンにし、ＤＶＤ用レーザを発光する。ステップ３−１１で、ＤＶＤかどうかを判別する。ステップ３−１１でＹＥＳならば、ステップ３−１２で、光ディスク１００をＤＶＤと判別する。ステップ３−１１でＮｏならば、ステップ３−１３で、ＤＶＤ用レーザをオフにする。

ステップ３−１４で、ＣＤ用レーザ光源１０４をオンにする。ステップ３−１５で、ＣＤかどうかを判別する。ステップ３−１５でＹＥＳならば、ステップ３−１６でＣＤと判別する。ステップ３−１５でＮｏならば、ステップ３−１７で、光ディスク１００はこの光ディスク装置が未対応の光ディスクである、もしくは光ディスクが光ディスク装置に挿入されていないと判別し、ステップ３−１８で、ＣＤ用レーザをオフにする。

ステップ３−６、ステップ３−８、ステップ３−１２、ステップ３−１６、ステップ３−１８の後、ステップ３−１９でスイープを終了し、ステップ３−２０で、光ディスクの判別処理を終える。

ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの判別の条件は図４から図８により実施例１で説明した方法と同じである。図１４に、本実施例でのＣＤの判別方法を表す図を示す。まず、ＢＤ用レーザ光源１０２をオンにし、表面を検出し、時間Ｔｂの間にＢＤの判別条件が満たされないと、ＢＤ用レーザ光源１０２をオフにし、ＤＶＤ用レーザ光源１０３をオンにする。このとき、ＤＶＤ用レーザは球面収差補正素子を通過しないので、球面収差補正は行われないことになる。ＤＶＤ用レーザ光源１０３をオンにし、時間Ｔｄの間にＤＶＤの判別条件が満たされないと、ＤＶＤ用レーザ光源１０３をオフにし、ＣＤ用レーザ光源１０４をオンにする。ＣＤ用レーザも球面収差補正素子を通過しないので、球面収差補正は行われない。ＣＤ用レーザ光源１０４をオンにし、時間Ｔｃの間にＣＤの判別条件が満たされた場合はＣＤと判別し、満たされない場合は、光ディスク１００はこの光ディスク装置が未対応の光ディスクである、もしくは、光ディスクが挿入されていないと判別する。

図１５は、表面判別の方法を表す図である。ＢＤ用レーザを発光させてから、時間Ｔｈの間にＰＥ信号の電圧レベルがＶｈをよぎり、そのＰＥ信号のよぎり時間がＴｈｈ程度であった場合、表面を通過したと判別する。この条件が満たされなかった場合、光ディスクが光ディスク装置に挿入されていないと判別する。もしくは、時間Ｔｈを定めず、対物レンズ１２２の可動範囲全体をスイープさせ、前記判別条件が満たされるかどうかを判別してもよい。

本実施例の方法でも実施例１と同様に、レーザビームの焦点が光ディスク１００の情報記録層に照射されるときの光ディスク１００と対物レンズ１２２及び対物レンズ１２３との距離が光ディスクの種類により異なる必要がある。

次に、本発明の第４の実施例について図１６を用いて説明する。図１６に示されているもので、図１、９、１２と符号が同じものは実施例１から３で説明したものと同じである。

図１６の光ディスク装置は、ＢＤとＤＶＤの２波長に対応した対物レンズ１２８、及びＣＤに対応した対物レンズ１２９で構成される。対物レンズ１２８と対物レンズ１２９は片方が光路上に設定されるように切り換えられ、ＢＤ用レーザ光源１０２とＤＶＤ用レーザ光源１０３を発光させる場合は、ＢＤ・ＤＶＤ用対物レンズ１２８が光路上にあり、ＣＤ用レーザ光源１０４を発光させる場合は、ＣＤ用対物レンズ１２９が光路上にある。対物レンズ１２８及び対物レンズ１２９は、実施例１と同様にアクチュエータ１２１によって動かされる。

ダイクロックミラー１３０は、ＢＤ用のレーザ波長は反射し、ＤＶＤ用のレーザ波長は通過させる素子であり、ダイクロイックミラー１３１は、ＢＤ・ＤＶＤ用のレーザ波長は通過させ、ＣＤ用のレーザ波長は反射させる素子である。

光検出器１３２は、ＢＤ及びＤＶＤ用のレーザビームの光ディスクからの反射光に応じた信号を出力して、その出力信号は、切り換えスイッチ１５０の入力端子(b)に接続される。

光検出器１３３は、ＣＤ用レーザビームのディスク反射光に応じた信号を出力して、その出力信号は、切り換えスイッチ１５０の入力端子(a)に接続される。

切り換えスイッチ１５０は、ＢＤ及びＤＶＤの反射光を検出する光検出器１３２とＣＤの反射光を検出する光検出器１３３の出力をＳＥＬ信号に応じて切り換えて信号処理回路２０４へ供給する。ＳＥＬ信号は、ＢＤ用レーザ光源１０２またはＤＶＤ用レーザ光源１０３がオンのときは、入力端子(b)を信号処理回路２０４へ接続させ、ＣＤ用レーザ光源１０４がオンのときは、入力端子(a)を信号処理回路２０４へ接続させるように切り替わる信号である。

図１７に本実施例の判別方法のフローチャートを示す。判別開始前に、ＢＤ・ＤＶＤ用の対物レンズ１２８が光路上に設定されているとする。ステップ４−１で、判別を開始する。ステップ４−２で、対物レンズ１２８を光ディスク１００から遠い側の可動端まで遠ざけた後、アップスイープを行う。

ステップ４−３で、レーザ光源１０２をオンにし、ＢＤ用のレーザを発光する。ステップ４−４で、球面収差補正素子１１３を動かし、状態をＳＡｂとする。ステップ４−５で、ＢＤかどうかを判別する。ステップ４−５でＹＥＳならば、ステップ４−６で、光ディスク１００をＢＤと判別する。ステップ４−５でＮｏならば、ステップ４−７で、ＢＤ用レーザ光源１０２をオフにする。

ステップ４−８で、ＤＶＤ用レーザ光源１０３をオンにし、ＤＶＤ用のレーザを発光する。ステップ４−９で、球面収差補正素子１１３を動かし、状態をＳＡｄとする。ステップ４−１０で、ＤＶＤかどうかを判別する。ステップ４−１０でＹＥＳならば、ステップ４−１１で、光ディスク１００をＤＶＤと判別する。ステップ４−１０でＮｏならば、ステップ４−１２で、ＤＶＤ用レーザをオフにする。

ステップ４−１３で、光路上の対物レンズをＢＤ・ＤＶＤ用対物レンズ１２８からＣＤ用対物レンズ１２９へ切り換える。ステップ４−１４で、ＣＤ用レーザ光源１０４をオンにする。ステップ４−１５で、ＣＤかどうかを判別する。ステップ４−１５でＹＥＳならば、ステップ４−１６でＣＤと判別する。ステップ４−１５でＮｏならば、ステップ４−１７で、光ディスク１００はこの光ディスク装置が未対応の光ディスクである、もしくは光ディスクが光ディスク装置に挿入されていないと判別し、ステップ４−１８で、ＣＤ用レーザをオフにする。

ステップ４−６、ステップ４−１１、ステップ４−１６、ステップ４−１８のあと、ステップ４−１９でスイープを終了し、ステップ４−２０で、光ディスクの判別処理を終える。

ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの判別の条件は図４から図８により実施例１で説明した方法と同じである。ただし、図８では、ＣＤの球面収差補正素子の状態をＳＡｃとしたが、これは補正なしとなる。

本実施例の方法でも実施例１と同様に、レーザビームの焦点が光ディスク１００の情報記録層に照射されるときの光ディスク１００と対物レンズ１２８及び対物レンズ１２９との距離が光ディスクの種類により異なる必要がある。

本実施例では、実施例３と異なり、ＤＶＤでも球面収差補正を行える実施例にした。ＤＶＤは、２層のディスクもあることから、球面収差が生じやすいため、球面収差を補正した方が精度のよい信号を検出することができる。また、実施例３で、ＤＶＤでも球面収差補正を行いたい場合は、光ピックアップの構成をＤＶＤ用レーザビームが球面収差補正素子を通るようにすればよい。

実施例１から４では、１回のスイープで光ディスク１００の種類を判別することができる。また、光ディスク装置が対応する光ディスクの種類をＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３種類としたが、これ以外のたとえばＨＤ−ＤＶＤなどにも対応した光ディスク装置でも同様の手法により判別できる。

本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置のブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る光検出器から信号処理回路への接続図である。 本発明の第１実施形態を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態の信号波形を示す図である。 本発明の第１実施形態の信号波形を示す図である。 本発明の第１実施形態の信号波形を示す図である。 本発明の第１実施形態の信号波形を示す図である。 本発明の第１実施形態の信号波形を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る光ディスク装置のブロック図である。 本発明の第２実施形態を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態の信号波形を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る光ディスク装置のブロック図である。 本発明の第３実施形態を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態の信号波形を示す図である。 本発明の第３実施形態の信号波形を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る光ディスク装置のブロック図である。 本発明の第４実施形態を示すフローチャートである。

符号の説明

１００…光ディスク、 １０１…スピンドルモータ、 １０２〜１０４…レーザ光源、
１０５，１０６…ビームスプリッタ、 １０７，１１４，１２７…ミラー、
１０８，１０９…コリメートレンズ、
１１０，１１１，１３０，１３１…ダイクロックミラー、
１１２，１２６…１／４波長版、 １１３…球面収差補正素子、
１１５，１２２，１２３，１２８，１２９…対物レンズ、
１１６…光スポット、 １１７，１１８…シンドリカルレンズ、
１１９，１２０，１３２，１３３…光検出器、
１２１，１２４，１２５…アクチュエータ、 １５０〜１５４…切り換えスイッチ、
２００…スピンドルモータ駆動回路、 ２０１…アクチュエータ駆動回路、
２０２…球面収差補正素子駆動回路、 ２０３…レーザ駆動回路、
２０４…信号処理回路、３００…システム制御部。

Claims (16)

1. 波長の異なる複数のレーザ光源と、対物レンズと、該対物レンズを光ディスクの記録面に近づける又は遠ざけるよう移動させるアクチュエータと、レーザビームの球面収差を補正する球面収差補正素子と、光ディスクからの反射光を検出する光検出器を備えた光ピックアップと、
   前記レーザ光源、前記アクチュエータ、前記球面収差補正素子をそれぞれ動かす駆動回路と、
   前記光検出器で検出した反射光から信号を生成する信号処理回路と、
   前記光ディスクに対して、前記アクチュエータを動かすための制御信号を前記駆動回路に出力し、前記対物レンズを移動させるとともに、波長の異なる複数のレーザを発光させる制御信号、前記球面収差補正素子を制御するための制御信号を、前記駆動回路に出力し、前記信号処理回路で生成された信号から光ディスクの種類の判別を行うシステム制御部を備え、
   前記球面収差補正素子は複数のレーザ光源にそれぞれ対応して球面収差を補正することを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１の光ディスク装置において、光ディスク装置に挿入された光ディスクの種類を判別したときの球面収差補正素子の状態で、フォーカス引き込みを行うことを特徴とする光ディスク装置。
3. 波長の異なる複数のレーザ光源と、対物レンズと、該対物レンズを光ディスクの記録面に近づける又は遠ざけるよう移動させるアクチュエータと、光ディスクからの反射光を検出する光検出器を備えた光ピックアップとを備えた光ディスク装置における複数種類の光ディスク判別方法であって、
   対物レンズを光ディスクの記録面に近づける又は遠ざけるようにして移動させる間に、該光ディスクに対して波長の異なる複数のレーザを順番に切り換えて照射し、レーザの照射による光ディスクからの反射光を検出し、該検出した反射光から信号を生成し、該信号により複数の光ディスクのいずれかの種類であるかを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の光ディスク判別方法において、
   対物レンズを光ディスクの記録面に近づけるようにして移動させる間に、レーザビームの焦点が該光ディスクの表面を通過したことを検出したときから、時間を計測し該計測時間または対物レンズの移動距離により該光ディスクに対して波長の異なる複数のレーザを順番に切り換えて照射し、レーザの照射による光ディスクからの反射光を検出し、該検出した反射光から生成した信号により複数の光ディスクのいずれかの種類であるかを判別することを特徴とする光ディスク判別方法。
5. 波長の異なる複数のレーザ光源と、対物レンズと、該対物レンズを光ディスクの記録面に近づける又は遠ざけるよう移動させるアクチュエータと、球面収差を補正する球面収差補正素子と、光ディスクからの反射光を検出する光検出器を備えた光ピックアップとを備えた光ディスク装置における複数種類の光ディスク判別方法であって、
   対物レンズを光ディスクの記録面に近づける又は遠ざけるようにして移動させる間に、該光ディスクに対して波長の異なる複数のレーザを順番に切り換えて照射し、照射するレーザの切り換えと共に該レーザに対応して球面収差補正素子により複数のレーザ光源のそれぞれのレーザビームに対して球面収差を補正し、レーザの照射による光ディスクからの反射光を検出し、該検出した反射光から信号を生成し、該信号により複数の光ディスクのいずれかの種類であるかを判別することを特徴とする光ディスク判別方法。
6. 請求項５の光ディスク判別方法において、
   対物レンズを光ディスクの記録面に近づけるようにして移動させる間に、レーザビームの焦点が該光ディスクの表面を通過したことを検出したときから、時間を計測し該計測時間または対物レンズの移動距離により該光ディスクに対して波長の異なる複数のレーザを順番に切り換えて照射し、照射するレーザの切り換えと共に該レーザに対応して球面収差補正素子により複数のレーザ光源のそれぞれのレーザビームに対して球面収差を補正し、レーザの照射による光ディスクからの反射光を検出し、該検出した反射光から生成した信号により複数の光ディスクのいずれかの種類であるかを判別することを特徴とする光ディスク判別方法。
7. 請求項６の光ディスク判別方法において、
   対物レンズを光ディスクの記録面に近づけるようにして移動させる間に、レーザビームの焦点が該光ディスクの表面を通過したことを検出したときから、時間を計測し該計測時間または対物レンズの移動距離により該光ディスクに対して波長の異なる複数のレーザを順番に切り換えて照射し、照射するレーザの切り換えと共に該レーザに対応して球面収差補正素子により複数のレーザ光源のそれぞれのレーザビームに対して球面収差を補正し、レーザの種類の数よりひとつ少ない数だけ照射しても、判別ができなかった場合、光ディスクは残るひとつのレーザに適する媒体であると判別して、該レーザに切り替え、該レーザに適した状態に球面収差を補正し、フォーカス引き込みを行うことを特徴とする光ディスク判別方法。
8. 請求項３、５の光ディスク判別方法において、前記信号は、フォーカスエラー信号、または反射光量の総和信号、もしくはその両方であり、前記信号の変化量と、時間を計測することで光ディスクの種類を判別することを特徴とする光ディスク判別方法。
9. 請求項３の光ディスク判別方法において、レーザの切り換えを行うタイミングの時間はあらかじめ光ディスク装置に記憶しておくことを特徴とする光ディスク判別方法
10. 請求項５の光ディスク判別方法において、レーザの切り換えを行うタイミングの時間と、前記レーザの切り換えと共に動かす球面収差補正素子の状態はあらかじめ光ディスク装置に記憶しておくことを特徴とする光ディスク判別方法
11. 請求項３、５の光ディスク判別方法において、複数種類のレーザを順番に全て照射しても光ディスクの判別ができなかった場合には、光ディスク装置に光ディスクは挿入されていない、もしくは該光ディスク装置が対応していない光ディスクが挿入されたと判別することを特徴とする光ディスク判別方法。
12. 請求項４または請求項６または請求項７の光ディスク判別方法において、光ディスクの表面判別ができなかった場合には、光ディスク装置に光ディスクは挿入されていないと判別することを特徴とする光ディスク判別方法。
13. 請求項５の光ディスク判別方法において、光ディスク装置に光ディスクは挿入されていない、もしくは該光ディスク装置が対応していない光ディスクが挿入されたと判別した場合、球面収差補正素子を、初期状態に戻すことを特徴とする光ディスク判別方法。
14. 請求項３、５の光ディスク判別方法において、光ディスク装置に挿入された光ディスクの種類が判別できた時点で、レーザの切り換えを行わないことを特徴とする光ディスク判別方法。
15. 請求項５の光ディスク判別方法において、照射するレーザの切り換えと共に該レーザに対応して球面収差補正素子により複数のレーザ光源それぞれのレーザビームに対して球面収差を補正とは、光ディスクの反射光から生成した信号により該光ディスクの種類を判別するための判別条件を検出できる程度に球面収差補正素子を調整することであることを特徴とする光ディスク判別方法。
16. 請求項７の光ディスク判別方法において、最後に照射させるレーザでフォーカス引き込みを開始し、フォーカスの引き込みができなかった場合、光ディスク装置に挿入された光ディスクの種類は該光ディスク装置が対応していない光ディスクであると判別することを特徴とする光ディスク判別方法。
    

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