JP2007026580A - 光ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
光ディスクが装置に正常に装着されているか否かを、記録層を劣化させることなく、かつどのようなピックアップを用いても正確に判断が可能な光ディスク装置を提供する。
【解決手段】
光ディスク回転停止状態において、光ピックアップ20を用いて、所定の移動範囲内で対物レンズ21をフォーカスランプさせ、光ディスク1の表層付近で発生するフォーカスエラー信号のS字カーブを検出することにより、光ディスク1が正常に装置に装着されているか否かを判断する光ディスク装置。
【選択図】図1
Description
例えば特許文献1で提案されている光ディスク装着判断方法を説明する。この方法では、まず各々の光ディスクの種類に対応する複数種類のレーザを光ディスクに照射してフォーカスランプさせる。そしてその各々の場合に記録層から反射される反射光によるFE信号のS字カーブを検出する。このうち一番振幅が大きいFE信号のS字カーブを発生したレーザに対応する種類の光ディスクが装着されているとして、光ディスク装着判断を行なうものである。
また従来例は記録層に焦点を当てることが必要であるが、ワーキングディスタンスが小さいBD用のピックアップを用いる場合、BDの装着判断に関しては当然問題ないが、CD/DVDの装着判断はワーキングディスタンスが小さいために記録層へレンズの焦点を当てることが不可能なため適用できないという課題がある。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ピックアップの種類に制限をうけずにどの種類のピックアップでも複数種類の光ディスクの装着判断が可能であり、かつ装着判断時に記録層を劣化させることの無い光ディスク装置を提供することを目的とする。
装着された光ディスクに対物レンズを介してレーザ光を照射して、その照射したレーザ光の反射光により、前記光ディスクが所定位置に装着されているか否かを判断する光ディスク装置において、
前記光ディスクのディスク表面に対して垂直方向に前記対物レンズを移動させるレンズ駆動手段を制御する手段であり、
前記対物レンズの焦点位置の移動範囲が、前記光ディスクの表面に相当する位置を含み、かつ前記光ディスクの記録層に相当する位置は含まない所定の範囲となるように、前記レンズ駆動手段が移動させる前記対物レンズの移動範囲を制限する制御手段と(14、13、10)、
前記対物レンズと前記光ディスクとの距離に応じて変化する前記反射光の受光素子部での集光状態に基づいて電圧レベルが変化するフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成手段と(5、6、8)、
前記フォーカスエラー信号生成手段から供給されるフォーカスエラー信号を用いて前記光ディスクが所定位置に装着されていることを判断する光ディスク装着判断手段と(9、10)を有し、
前記光ディスク装着判断手段は、前記制御手段で制限される前記所定の範囲の一方の端から他方の端への前記対物レンズを移動させて前記フォーカスエラー信号が描くS字状の電圧レベル変化を検出したならば前記対物レンズの移動方向を反転して移動させ、前記フォーカスエラー信号が描くS字状の電圧レベル変化を再度検出した場合に、前記光ディスクが装置の所定位置に装着されていると判断する手段であることを特徴とする光ディスク装置。
(1)本発明では、フォーカスランプ範囲を各光ディスクの記録層まで対物レンズの焦点を及ばせず、光りディスクの表層付近に制限してこの表層から反射される反射光にて光ディスクの装着判断を行なう。従って、光ディスクの記録層へのレーザ照射による記録層の劣化を防ぐことが可能となる。
(2)また、光ディスクの表層で装着判断を行なうので、ワーキングディスタンスの異なるどのようなピックアップを用いても、複数種類の光ディスクの装着判断が可能となる。
(3)更には、表層でのFE信号のS字カーブをレンズの一方の移動方向で検出したならば、その検出後にレンズの移動方向を逆転して再び表層でのFE信号のS字カーブ検出する構成としているので、装着状態を精度良く判断することが可能となる。
<全体構成>
図1は、本実施例による光ディスク装置のブロック構成図である。本実施例の光ディスク装置は、1種類或いは複数種類の光ディスク(CD/DVD/N層BD等)に対して情報の記録/再生が可能な装置である。なお、光ディスク装置は記録機能および再生機能の両方を備えていなくてもよく、例えば、各種類の光ディスクに記録された情報の再生のみが可能な装置であってもよい。
光ディスク装置は、対物レンズ21とこの対物レンズ21を支持する弾性体及び対物レンズ21を駆動するためのコイルとからなるアクチュエータ2及びレーザダイオード(LD)4及びフォトディテクタ(PD)5及びビームスプリッタ7などを構成要素とする光ピックアップ20、アナログ信号処理回路6、FE信号整形器8、パルス検出器9、コントローラ10、RAM11、ROM12、フォーカスリミッタ13、アクチュエータ2を駆動するドライバ14、光ディスク1を回転させるスピンドルモータ3等から構成される。
なお上記の光ピックアップ20は、説明の便宜上複数種類の光ディスク(CD/DVD/BD)に対して対応が可能な光ピックアップを想定するが、それぞれの光ディスクの種類に応じた複数の光ピックアップを備える構成としても良い。
光ピックアップ20は、LD4が放射するレーザ光をビームスプリッタ7、アクチェータ2の対物レンズ21を介して光ディスク1 に照射する。そしてその光ディスク1からの反射光はビームスプリッタ7により光路が変更されPD5へ入射される。ここでビームスプリッタ7はLD4からのレーザ光は透過し、光ディスク1からの反射光は透過せずに反射する性質を持つ素子であるが、詳細内容は本発明とは直接関係が無いので割愛する。
LD4は、CD用の赤外色レーザ(波長:750nm)、DVD用の赤色レーザ(波長:650nm) およびBD用の青紫色レーザ(波長:405nm) のいずれかの光を放射する。
PD5は、受光した反射光をその光量に応じた電圧の電気信号に変換してアナログ信号処理回路6に出力する。
アナログ信号処理回路6はPD5から供給される電気信号を用いて、光ディスク1と対物レンズ21との位置関係に応じて電圧の変化するフォーカスエラー信号(以下FE信号と呼ぶ)、トラッキングエラー信号(以下TE信号と呼ぶ)を生成する。
ここでの位置関係とは、FE信号においては光ディスク1のディスク面と対物レンズ21とのフォーカス方向における位置関係のことであり、TE信号においては、光ディスク1にらせん状または同心円状に形成されている記録/再生トラックと対物レンズ21の焦点とのトラック方向における位置関係のことである。すなわちFE信号は、光ディスク1の記録層と対物レンズ21との距離に応じた電圧レベルを有する信号である。このFE信号によれば、対物レンズ21の焦点が記録層上に位置するか、記録層の表層側に位置するか、表層側とは反対側(奥) に位置するかを特定できる。なお、TE信号に関しては、本発明とは直接関係がないので以後の説明は割愛する。また、アナログ信号処理回路6はFE信号、TE信号と同時に、総和信号(RF信号)も生成し、以降の信号処理回路(図示せず)へ出力するがこれに関しても本発明とは直接関係がないので以後の説明を割愛する。
アナログ信号処理回路6で生成されたFE信号、TE信号は図示していないAD(アナログ−デジタル)変換器でデジタル信号に変換されコントローラ10へ供給される。また
FE信号は、同時にFE信号整形器8に供給される。
コントローラ10は、光ディスク1の装着状態を判断するためにアクチュエータ2の対物レンズ21をフォーカスランプさせるためのフォーカスドライブ信号を生成し、フォーカスリミッタ13、ドライバ14を介してアクチュエータ2のコイルへ供給すると同時に、光ディスク1を所定の回転数で回転させるためのスピンドルドライブ信号をスピンドルモータ3へ供給する。また、フォーカスランプが終了したならば、パルス検出器9での検出結果を取得して、この検出結果を基に光ディスク1が正常に装着されたか否かを判断する。なおコントローラ10は、通常動作時におけるフォーカス制御、トラッキング制御、スピンドルモータ制御なども行なう。
ドライバ14はアクチュエータ2のコイルを駆動するために電流を増幅するための電流増幅器である。
<光ディスク装着判断処理>
上記のような構成の装置で行なわれる光ディスク装着判断処理を詳細に説明する。
[光ディスク構造]
まず、本装置で記録/再生を可能とする各光ディスクの構造を説明する。図2は各光ディスク毎の表層と記録層との位置関係を示すための断面図である。それぞれの図においてレーザは下側から照射される。従って表層は最下部となる。図2(a)はDVD、図2(b)はCD、図2(c)は記録層が1層の1層BD、図2(d)は記録層が2層の2層BDの断面図である。なお、図2(d)の2層BDの図は図2(c)の1層BDの表層から記録層に至る部分を拡大した図である。このように、光ディスクの種類に応じて表層(下側)から記録層へ至るまでの深さが異なっている。従って、それぞれの光ディスクにおいて記録/再生を行なうには、それぞれの光ディスク構造に対応可能なように複数のレーザや対物レンズを備える共用光ピックアップ、またはそれぞれの光ディスク毎に専用で使用する複数の光ピックアップが必要となる。
[FE信号のS字カーブ]
次に、図4を参照しながら、FE信号について説明する。図4は光ディスク1に対してフォーカスランプする対物レンズ21の移動量とFE信号の関係を表した図である。図4(a)はフォーカスランプを行なう際にドライバ14からアクチェータ2に供給されるドライブ信号に対応してフォーカスランプする対物レンズ21の移動量の変化を表している。図4(b)は上記フォーカスランプ応じてアナログ信号処理回路6から出力されるFE信号の波形を示す。なお図4の横軸は時間軸を表す。
本実施例は、図3(a)の位置関係においてBD用光ピックアップを用いて光ディスクの装着判断を行なう例である。このときのフォーカスランプの移動範囲を図1示すフォーカスリミッタ13によって限定し、対物レンズ21が光ディスク1の表層へ合焦する位置を中心として±0.2mm未満とする。そして、この範囲内で発生するFE信号のS字カーブによって光ディスク1の装着判断を行なう。このような構成にすると、装着された光ディスク1がどのような種類のディスクでも記録層へは合焦せずに表層へのみ合焦し、表層でのFE信号のS字カーブのみが発生することになる。従って、このFE信号のS字カーブの発生を検出することによって、光ディスクの装着状態を判断することが可能となる。
[FE信号整形器]
FE信号のS字カーブは所定の閾値を設けて検出する。記録層におけるFE信号は記録層の反射率が大きいので十分大きな電圧レベルが得られる。しかし、表層におけるFE信号は表層の反射率が小さいので電圧レベルも小さく、ノイズの電圧レベルに近いところにある。電圧レベルを上げるためにFE信号を増幅しても、伴ってノイズの電圧レベルも増加するので、閾値によるFE信号のS字カーブの検出が難しい。また光ディスク表面に傷等がある場合には、傷等による反射をFE信号として認識してしまうこともある。
アナログ信号処理回路6から図示していないA/D変換器を介してデジタル信号として取り込んだFE信号は時系列的に連続する8データの移動平均による平滑化が行なわれノイズ成分が取り除かれる。更に、この平滑化が行なわれたFE信号に対して図5(b)に示すようにFE信号のセンター値(ゼロクロスレベル)の上下に所定の閾値を設けて、この上下の閾値未満のFE信号はノイズと見なしてキャンセルする。そしてFE信号がこの閾値以上になった場合、S字カーブが発生したとみなしてS字検出信号を生成する。具体的には、図5(c)に示すように、対物レンズ21が上昇している時はFE信号の電圧レベルが下側の閾値をマイナス方向に超えた時にL(低電位)となり、その後、対物レンズ21の移動方向が逆転して下降している時はFE信号の電圧レベルが上側の閾値をプラス方向に超えた時にH(高電位)となるようなS字検出信号を生成する。このように、FE信号を連続データの移動平均として平滑化した後に、上下の閾値によってS字検出を行うことにより、ノイズの影響を低減し、表層でのFE信号のS字カーブを精度よく検出し、S字検出信号を生成できる。
[パルス検出器]
パルス検出器9は、FE信号整形器8で生成したS字検出信号の立下りパルス(電位のHからLへの変化状態)及び立ち上がりパルス(電位のLからHへの変化状態)を検出する。
[コントローラ]
コントローラ10は、対物レンズ21を上昇させている際に上記パルス検出器21から立ち下がりパルスの検出を通知されたならば、直ちに、または更に0.05mm程度の所定量分、対物レンズ21上昇させた後に、対物レンズ21を下降させる。そして、対物レンズ21を下降させている際に上記パルス検出器21から立ち上がりパルスの検出を通知されたならば、光ディスク1が正常に装着されたと判断する。
<フローチャート>
上記の光ディスク装着判断処理の流れを図1のブロック図と図6のフローチャートを用いて説明する。
次に対物レンズ21が上昇中であるか否かを判断する(ステップS3)。現在は上昇中であるのでYESとなり、ステップS4へ移行する。
上記繰り返しループが継続し対物レンズ21の上昇が続いて、対物レンズ21の焦点が光ディスク1の表層付近に近づくと、FE信号はS字カーブを描き始めるので一旦電圧レベルが0以上に上昇する。
光ディスク1の表層を横切るようになると、FE信号はS字カーブによって再び電圧レベルが下降し始めゼロクロスして0レベル以下となる。FE信号整形器8はこのFE信号が下閾値以下になったことを検出するとS字検出信号をHからLに変化させる。図8のフローチャートにおいてはステップS4にてYESとなりステップS6にてS字検出信号をLに変化させることになる。
対物レンズの移動方向が下降方向となったので、以降はステップS3での判断はNOとなり、ステップS9へ移行するようになる。
上記繰り返しループが継続し対物レンズ21の下降が続いて、対物レンズ21の焦点が光ディスク1の表層付近に近づくと、FE信号は対物レンズ21上昇時とは逆に描くS字カーブによって電圧レベルが再度下降し始める。
また、上記の一連の手順を繰り返し実行し、パルス検出回数をカウントするなどして光ディスク装着判断を行なうと、より光ディスク装着判断の精度を向上させることができる。
2 アクチェータ
3 スピンドルモータ
4 レーザダイオード(LD)
5 フォトディテクタ(PD)
6 アナログ信号処理回路
7 ビームスプリッタ
8 FE信号整形器
9 パルス検出器
10 コントローラ
11 RAM
12 ROM
13 フォーカスリミッタ
14 ドライバ
20 光ピックアップ
21 対物レンズ
Claims (1)
- 装着された光ディスクに対物レンズを介してレーザ光を照射して、その照射したレーザ光の反射光により、前記光ディスクが所定位置に装着されているか否かを判断する光ディスク装置において、
前記光ディスクのディスク表面に対して垂直方向に前記対物レンズを移動させるレンズ駆動手段を制御する手段であり、
前記対物レンズの焦点位置の移動範囲が、前記光ディスクの表面に相当する位置を含み、かつ前記光ディスクの記録層に相当する位置は含まない所定の範囲となるように、前記レンズ駆動手段が移動させる前記対物レンズの移動範囲を制限する制御手段と、
前記対物レンズと前記光ディスクとの距離に応じて変化する前記反射光の受光素子部での集光状態に基づいて電圧レベルが変化するフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号生成手段と、
前記フォーカスエラー信号生成手段から供給されるフォーカスエラー信号を用いて前記光ディスクが所定位置に装着されていることを判断する光ディスク装着判断手段と、
を有し、
前記光ディスク装着判断手段は、
前記制御手段で制限される前記所定の範囲の一方の端から他方の端への前記対物レンズを移動させて前記フォーカスエラー信号が描くS字状の電圧レベル変化を検出したならば前記対物レンズの移動方向を反転して移動させ、前記フォーカスエラー信号が描くS字状の電圧レベル変化を再度検出した場合に、前記光ディスクが装置の所定位置に装着されていると判断する手段である、
ことを特徴とする光ディスク装置。
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