JP2008004187A - 光ディスク識別装置、光ディスク装置、及び、光ディスク識別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光源と光検出器の個数を抑えつつ、複数種類のグルーブピッチを区別することができる光ディスク識別装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ１１は、光ディスク１６のＡ点に、入射角θｉ１の光を入射する。ミラー１２は、ＬＥＤ１１から照射されてＡ点で反射した光束を反射して、光ディスク１６のＢ点に、入射角θｉ２の光を入射する。光検出器１３は、Ａ点での回折光束５１と、Ｂ点での回折光束５６との双方を受光可能な位置に配置される。光検出器１５は、Ａ点での回折光束５３と、Ｂ点での回折光束５５との双方を受光可能な位置に配置され、光検出器１４は、Ａ点での回折光束５２を受光可能な位置に配置される。光ディスク１６の識別は、光検出器１３〜１５のうちで、回折光束を受光した光検出器の組み合わせに基づいて行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク識別装置、光ディスク装置、及び、光ディスク識別方法に関し、更に詳しくは、ピッチが異なる溝又はピット列を有する複数種類の光ディスクを識別する光ディスク識別装置、光ディスク装置、及び、光ディスク識別方法に関する。

近年、ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭを搭載したＤＶＤレコーダが広く普及している。また、２００３年度に地上波デジタル放送が開始され、２００５年度にデジタルＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）ＴＶ放送が開始されている中、より大容量の映像コンテンツを記録するメディアとして、２０ＧＢ／片面を越えるＨＤ ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙなどの次世代型光ディスク媒体が２００５年度中に出揃う。これら次世代型光ディスクの記録・再生には、青紫色半導体レーザ（ＬＤ）と、０．６５以上の高ＮＡ対物レンズとが用いられる。

光ディスク媒体を記録・再生する光ディスク装置には、種々の光ディスク媒体を記録・再生する機能が求められており、次世代型光ディスク媒体を記録・再生する光ディスク装置には、ＨＤ ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙを記録・再生するだけでなく、ＣＤやＤＶＤを記録・再生する機能も要求される。複数種類の光ディスクに対応した光ディスク装置は、各種媒体に対応した波長のＬＤを備えており、例えば、ＨＤ ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤに対応した光ディスク装置では、１つの光ヘッド内に、青紫色ＬＤ、赤色ＬＤ、及び、赤外ＬＤが搭載されている。

複数種類の光ディスク媒体を記録・再生可能な光ディスク装置では、通常、記録・再生に先立って、記録・再生の対象となる光ディスク媒体の種別を識別する。例えば、上記３つの波長のＬＤを有する光ディスク装置では、媒体種別がＨＤ ＤＶＤであると識別すると、青紫色ＬＤを点灯して記録・再生を行い、ＤＶＤであると識別すると、赤色ＬＤを点灯して、記録・再生を行う。また、媒体種別がＣＤであれば、赤外ＬＤを点灯して、記録・再生を行う。

光ディスク媒体の媒体種別を識別する技術としては、特許文献１や特許文献２に記載された技術がある。特許文献１では、ＬＥＤの光束を光ディスク媒体の記録面に垂直照射し、光ディスクからの１次以上の回折光の方向から、ＤＶＤ、ＣＤを識別する。特許文献２では、波長の異なるＬＥＤの光束を光ディスクの記録面に斜めから照射し、光ディスクからの１次回折光束の方向から、ＤＶＤ、ＣＤを識別する。

特開平９−１２０６２５号公報 実開平７−３２７４２号公報

上記従来技術では、各光ディスク媒体でのグルーブピッチの違いを利用し、照射するＬＥＤの中心波長、及び、光ディスクへ入射するＬＥＤの光束の入射角を変えることで、光ディスク媒体からの回折光を所定の方向とし、この光束を光検出器で検出している。なお、ここでは、溝ではなくピット列を有する光ディスク媒体についても、便宜上ピットピッチではなくグルーブピッチという言葉を用いることとする。光ディスク媒体におけるグルーブピッチをＰ、ＬＥＤの中心波長をλ、入射角をθｉ、反射角および回折角をθｎとすると、光波電子工学（コロナ社出版）のページ１０７に記載されているように、下記式１の関係が成り立つ。これは、ブラッグの条件と呼ばれている。

上記式１におけるｎは０以上の整数であり、回折光の次数である（ｎ＝０のときは反射光である）。

現在及び今後市場に出てくる光ディスク媒体におけるグルーブピッチを、下記表１にまとめて示す。表１に示すように、ＤＶＤ、ＣＤに加えて、今後の市場にて拡大が予想されるＨＤ ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙを含めると、光ディスク媒体のグルーブピッチは、全部で６種類ある。また、表１に、特許文献２に記載されている実施例のＬＥＤの波長、特許文献１又は特許文献２に記載されている光ディスクに対するＬＥＤの光束の入射角を用いた場合の＋１次回折光の回折角を併せて記載する。表１における“×”は、回折光が発生しないことを示している。

特許文献１の実施例である、１つのＬＥＤと２つの光検出器とを用いる構成では、上記計６種類のグルーブピッチを区別することができない。特許文献１に記載の技術を用いて６種類のグルーブピッチを区別するためには、光検出器を５つ用意し、異なるグルーブピッチを持つ５種類の光ディスクのそれぞれで回折する光束を対応する光検出器で検出し、更に、残りの光ディスクで回折する光束を５つの光検出器で検出できないように光検出器を配置する必要がある。しかし、このようにすると、識別する光ディスクの種類の数に応じて、光検出器を増やす必要があり、光ディスク識別装置における光学系のスペースが拡大するという問題がある。また、光検出器の増加に伴ってコストアップが生じる。これらは、光ディスク装置へ光ディスク識別装置の光学系を実装する上で問題となる。

また、特許文献２の実施例である、２つのＬＥＤと２つの光検出器とを用いる構成についても、この構成で、６種類のグルーブピッチを区別することはできない。特許文献２に記載の技術を応用して、波長の異なるＬＥＤを３種類用意し、この３つのＬＥＤと２つの光検出器との組み合わせを用いる場合には、６種類のグルーブピッチを区別することができる。しかし、この構成では、３種類の波長のＬＥＤの光束を同一光軸とするためのハーフミラー（ダイクロイックミラー）が必要であり、これによって、光ディスク識別装置の光学系のコストが上昇する。このことは、光ディスク装置へ光ディスク識別装置の光学系を実装する上で問題となる。

本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、光源と光検出器との個数を抑えつつ、複数種類のグルーブピッチを区別することができる光ディスク識別装置、光ディスク識別方法、及び、光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の視点の光ディスク識別装置は、互いにピッチが異なる溝又はピット列を有する複数種類の光ディスクを識別するための光ディスク識別装置において、光ディスクのディスク面に対して所定角度傾斜した光を出射する、少なくとも１つの光源と、前記光源から出射し、前記光ディスクで反射した光束を反射し、前記ディスク面に対して所定角度傾斜した光を再入射するミラーと、それぞれが、前記光源から直接に光ディスクに入射して該光ディスクで回折した第１の回折光束、及び、前記ミラーから前記光ディスクに再入射して該光ディスクで回折した第２の回折光束の少なくとも一方を受光できる位置に配置される複数の光検出器とを備え、前記複数の光検出器のうちの少なくとも１つが、前記第１の回折光束及び前記第２の回折光束の双方を受光できる位置に配置されていることを特徴とする。

本発明の第１の視点の光ディスク識別装置では、光源からの光を光ディスクに入射すると共に、ミラーを用いて、光源から光ディスクに入射した光に対する反射光を、光ディスクに再入射させる。光ディスクでは、光源から直接に入射した光、及び、ミラーから再入射した光に対して、溝又はピットのピッチに応じた回折角の回折光が生じるが、この回折光を、所定の位置に配置した複数の光検出器を用いて検出する。このとき、複数の光検出器のうちの少なくとも１つは、光源から直接に入射した光に対する回折光と、ミラーから再入射した光に対する回折光との双方を検出できる位置に配置する。このようにすることで、２つの回折角の回折光を、１つの光検出器で検出することができ、使用する光源及び光検出器の数の総和を、識別対象の光ディスクの種類よりも少なくすることができる。これにより、光ディスク識別装置の構成部品を搭載するスペースを縮小することができる。また、光検出器の数を減らすことで、コスト増を抑えることができる。

本発明の第１の視点の光ディスク識別装置では、前記光源は単一波長であり、前記光源の数をＭ、検出すべき光ディスクの溝又はピット列のピッチの種類をＬ、前記光検出器の総数をＮとしたとき、Ｎ＋Ｍ＜Ｌの関係を満たす構成を採用できる。

本発明の第１の視点の光ディスク装置は、上記本発明の第１の視点の光ディスク識別装置と、前記光源の発光状態を制御する制御手段と、前記光検出器による回折光束の検出の有無に基づいて、前記光ディスクの種類を識別する識別手段とを有することを特徴とする。

本発明の第１の視点の光ディスク装置は、制御手段によって、光ディスク識別装置内の光源の発光状態を制御し、識別手段によって、光源を発光させた際の光検出器による回折光の検出状態に基づいて、光ディスクの種類を識別する。本発明の第１の視点の光ディスク識別装置では、使用する光源及び光検出器の数の総和を、識別対象の光ディスクの種類よりも少なくすることができるので、これを搭載する光ディスク装置の省スペース化が可能となる。また、光検出器の数を減らすことができるため、コスト増を抑えることができる。

本発明の第１の視点の光ディスク装置は、前記光源を１つ備えており、前記識別手段は、前記複数の光検出器のうちで回折光束を検出した光検出器の組み合わせに基づいて前記光ディスクの種類を識別する構成を採用できる。例えば、複数の光検出器の配置位置を、ある光ディスクについては、複数の光検出器のうちのいくつかが、光ディスクからの回折光を検出し、別の光ディスクについては、複数の光検出器のうちの何れか一が、光ディスクからの回折光を検出する位置とする。この場合、どの光検出器で光ディスクからの回折光を検出できたかを判断することで、光ディスクの種類を識別することができる。

本発明の第１の視点の光ディスク装置は、前記光源を複数備えており、前記識別手段は、発光させた光源と、前記複数の光検出器のうちで回折光束を検出した光検出器との組み合わせに基づいて前記光ディスクの種類を識別する構成を採用できる。例えば、複数の光検出器の配置位置を、ある光ディスクについては、複数の光源のうちのある光源を発光させた際に、複数の光検出器のうちの何れかが、光ディスクからの回折光を検出し、他の光源を発光させた際には複数の光検出器の何れも光ディスクからの回折光を検出しない位置とする。また、別の光ディスクについては、複数の光源のうちのある光源を発光させた際に、複数の光検出器のうちのいくつかが、光ディスクからの回折光を検出し、他の光源を発光させた際にも、複数の光検出器のいくつかが光ディスクからの回折光を検出する位置とする。この場合、発光させた光源と、光ディスクからの回折光を検出した光検出器との組み合わせを判断することで、光ディスクの種類を識別することができる。

本発明の第２の視点の光ディスク識別装置は、互いにピッチが異なる溝又はピット列を有する複数種類の光ディスクを識別するための光ディスク識別装置において、それぞれが、前記光ディスクに向けて互いに異なる所定角度傾斜した光を出射する単一波長の複数の光源と、前記複数の光源から前記光ディスクに入射し該光ディスクで回折した回折光束を受光できる位置に配置される光検出器とを有することを特徴とする。

本発明の第２の視点の光ディスク識別装置では、単一波長の複数の光源から、光ディスクに向けて、互いに異なる傾斜角度の光を照射し、その入射光に対する回折光を、１つの光検出器で検出する。本発明の第２の視点の光ディスク識別装置では、光ディスクの種類の識別は、発光した光源と、光検出器での回折光の検出の有無との組み合わせに基づいて行うことができ、このようにすることで、使用する光源及び光検出器の数の総和を、識別対象の光ディスクの種類よりも少なくすることができ、光ディスク識別装置の構成部品を搭載するスペースを縮小することができる。また、複数の光源を同一波長とし、光ディスクへの入射角を、相互に異なる角度としているため、複数の光源の光束を同一光軸とするためのハーフミラー等が不要であり、光ディスク識別装置の低コスト化を図ることができる。

本発明の第２の視点の光ディスク識別装置では、前記光ディスクの溝又はピット列のピッチの種類をＬ、前記光源の数をＭとしたとき、１＋Ｍ＜Ｌを満たす構成を採用できる。

本発明の第２の視点の光ディスク装置は、上記本発明の第２の視点の光ディスク識別装置と、前記複数の光源の発光状態を制御する制御手段と、前記光検出器による回折光束の検出の有無に基づいて、前記光ディスクの種類を識別する識別手段とを有することを特徴とする。

本発明の第２の視点の光ディスク装置は、制御手段によって、光ディスク識別装置内の複数の光源の発光状態を制御し、識別手段によって、光源を発光させた際の光検出器による回折光の検出状態に基づいて、光ディスクの種類を識別する。本発明の第２の視点の光ディスク識別装置では、使用する光源及び光検出器の数の総和を、識別対象の光ディスクの種類よりも少なくすることができるので、これを搭載する光ディスク装置の省スペース化が可能となる。また、複数の光源の光束を同一光軸とするためのハーフミラー等が不要であり、光ディスク装置の低コスト化を図ることができる。

本発明の第２の視点の光ディスク装置では、前記制御手段は、前記複数の光源を１つずつ順次に発光させ、前記識別手段は、発光した光源と、前記光検出器による回折光束の検出の有無との組み合わせに基づいて前記光ディスクの種類を識別する構成を採用することができる。例えば、複数の光源から光ディスクへの光の入射角を、ある光ディスクについては、複数の光源のうちのいくつかの光源を発光させた際に、光検出器が光ディスクからの回折光を検出し、他の光源を発光させた際には光検出器が光ディスクからの回折光を検出しない入射角とする。また、別の光ディスクについては、複数の光源のうちの何れか光源を発光させた際に、光検出器が光ディスクからの回折光を検出し、他の光源を発光させた際には光検出器が光ディスクからの回折光を検出しない入射角とする。この場合、発光させた光源と、光検出器での回折光の検出の有無との組み合わせを判断することで、光ディスクの種類を識別することができる。

本発明の第１の視点の光ディスク識別方法は、互いにピッチが異なる溝又はピット列を有する複数種類の光ディスクを識別する方法であって、少なくとも１つの光源から、光ディスクのディスク面に対して所定角度傾斜した光を前記光ディスクに入射させると共に、前記光源からの入射光に対する反射光を反射するミラーを用いて、前記光ディスクのディスク面に対して所定角度傾斜した光を前記光ディスクに再入射させ、前記光源から直接に光ディスクに入射して該光ディスクで回折した第１の回折光束、及び、前記ミラーから前記光ディスクに再入射して該光ディスクで回折した第２の回折光束の少なくとも一方を受光できる位置に配置される複数の光検出器のうちの少なくとも１つで、前記第１又は第２の回折光束を検出し、前記第１又は第２の回折光束を検出した光検出器の組み合わせに基づいて光ディスクの種類を識別することを特徴とする。

本発明の第１の視点の光ディスク識別方法では、光源からの光を光ディスクに入射すると共に、ミラーを用いて、光源から光ディスクに入射した光に対する反射光を、光ディスクに再入射させ、少なくとも１つの光検出器で、光源から直接に入射した光に対する回折光、及び、ミラーから再入射した光に対する回折光の双方を検出する。光ディスクの識別は、複数の光検出器のうちの、どの光検出器で回折光を検出したかの組み合わせに基づいて行う。本発明の第１の視点の光ディスク識別方法では、２つの回折角の回折光を、１つの光検出器で検出するので、使用する光源及び光検出器の数の総和を、識別対象の光ディスクの種類よりも少なくすることができ、光ディスクを識別するための装置における構成部品を搭載するスペースを縮小することができる。また、光検出器の数を減らすことで、コスト増を抑えることができる。

本発明の第２の視点の光ディスク識別方法は、互いにピッチが異なる溝又はピット列を有する複数種類の光ディスクを識別する方法であって、複数の光源から、順次に、光ディスクのディスク面に対して、光源ごとに異なる傾斜角度で傾斜した光を入射させ、前記光源から出射した光に対して前記光ディスクで回折した光束を、所定位置に配置された光検出器で検出した否かを調べ、発光させた光源と、前記光検出器での回折光束の検出の有無との組み合わせに基づいて光ディスクの種類を識別することを特徴とする。

本発明の第２の視点の光ディスク識別方法では、単一波長の複数の光源から、光ディスクに向けて、互いに異なる傾斜角度の光を照射し、その入射光に対する回折光を、１つの光検出器で検出し、発光した光源と、光検出器での回折光の検出の有無との組み合わせに基づいて、光ディスクを識別する。このようにすることで、使用する光源及び光検出器の数の総和を、識別対象の光ディスクの種類よりも少なくすることができ、光ディスクを識別するための装置の構成部品を搭載するスペースを縮小することができる。また、複数の光源を同一波長とし、光ディスクへの入射角を、相互に異なる角度としているため、複数の光源の光束を同一光軸とするためのハーフミラー等が不要であり、光ディスクを識別するための装置の低コスト化を図ることができる。

本発明の第１の視点の光ディスク識別装置及び方法では、光源からの光を光ディスクに入射すると共に、ミラーを用いて、光源から光ディスクに入射した光に対する反射光を、光ディスクに再入射させ、少なくとも１つの光検出器で、光源から直接に入射した光、及び、ミラーから再入射した光に対する回折光を検出する。光ディスクの識別を、複数の光検出器のうちの、どの光検出器で回折光を検出したかの組み合わせに基づいて行うことで、使用する光源及び光検出器の数の総和を、識別対象の光ディスクの種類よりも少なくすることができ、光ディスクを識別するための装置における構成部品を搭載するスペースを縮小することができる。また、光検出器の数を減らすことで、コスト増を抑えることができる。

本発明の第２の視点光ディスク識別装置及び方法では、単一波長の複数の光源から、光ディスクに向けて、互いに異なる傾斜角度の光を照射し、その入射光に対する回折光を、１つの光検出器で検出する。光ディスクの識別を、発光した光源と、光検出器での回折光の検出の有無との組み合わせに基づいて行うことで、使用する光源及び光検出器の数の総和を、識別対象の光ディスクの種類よりも少なくすることができ、光ディスクを識別するための装置の構成部品を搭載するスペースを縮小することができる。また、複数の光源を同一波長とし、光ディスクへの入射角を、相互に異なる角度としているため、複数の光源の光束を同一光軸とするためのハーフミラー等が不要であり、光ディスクを識別するための装置の低コスト化を図ることができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態の光ディスク識別装置の光学系の構成を示している。光ディスク識別装置の光学系１０は、ＬＥＤ１１、ミラー（反射部材）１２、光検出器１３〜１５、及び、レンズ１７を有する。ＬＥＤ１１は、所定波長の光を出射する。レンズ１７は、ＬＥＤ１１が出射する光束を、収束光束として光ディスク１６に照射する。光ディスク１６上で、ＬＥＤ１１からの光が照射される位置をＡ点とすると、ＬＥＤ１１は、光ディスク１６のＡ点を通る溝又はピット列に直交する面内において、出射光束の中心線と、光ディスク１６のディスク面の法線方向と間の角度がθｉ１となる位置に配置される。

光ディスク１６のＡ点に、ＬＥＤ１１からの光が、光ディスク１６の法線方向に対してθｉ１だけ傾斜して入射すると、Ａ点では、入射するＬＥＤ１１からの光に対して、反射光及び回折光（光束５０〜５３）が生じる。Ａ点における入射光の入射角θｉ１と、反射光及び回折光の反射・回折角θｎ１（ｎは整数）とは、式１におけるθｉをθｉ１、θｎをθｎ１として、式１の関係（ブラッグの条件）を満たす。

ミラー１２は、Ａ点からの反射光（光束５０）を入射できる位置に配置されおり、Ａ点からの反射光束５０を、光ディスク１６側に向けて反射する。光ディスク１６上で、ミラー１２からの光が照射される位置をＢ点とすると、ミラー１２は、Ｂ点に照射する反射光束（５４）の中心線が、光ディスク１６のディスク面の法線方向に対してθｉ２だけ傾斜するように、その傾き角度が調整されている。光ディスク１６のＢ点にミラー１２で反射した光束（５４）が照射されると、Ｂ点では、入射された光束に対して、反射光及び回折光（光束５５、５６）が生じる。Ｂ点についても、Ｂ点への入射光の入射角θｉ２と、Ｂ点での反射光及び回折光の反射・回折角θｎ２とは、式１におけるθｉをθｉ２、θｎをθｎ２として、式１の関係を満たす。

光検出器１３〜１５は、それぞれ、光ディスク１６からの回折光を検出する。光検出器１３〜１５は、受光面が光ディスク１６のディスク面と平行となるように、光ディスク１６から所定の距離（Ｌ）だけ離れた面内に一列に配置される。また、光検出器１３〜１５は、ＬＥＤ１１から出射される光束の中心線と、光検出器１３〜１５の受光面の中心を結ぶ線とが同一平面内にあり、かつ、この平面が、光ディスク１６の溝又はピット列に対して直交するように配置される。光検出器１３〜１５は、それぞれ、斜め方向に入射する光を効率よく検出できるように、受光部に対する回折光の入射角に応じて、受光部のサイズが設計されている。

本実施形態では、Ａ点からの回折光のうちの所望の次数の回折光（光束５１〜５３）、及び、Ｂ点からの回折光のうちの所望の次数の回折光（光束５５、５６）の計５つの光束を、計３つの光検出器１３〜１５で受光する。具体的には、Ａからの回折光束５１と、Ｂ点からの回折光束５６とを、光検出器１３で受光する。また、Ａ点からの回折光束５２を、光検出器１４で受光し、Ａ点からの回折光束５３と、Ｂ点からの回折光束５５とを、光検出器１５で受光する。媒体種別の識別は、図示しない制御部によって、ＬＥＤ１１を点灯し、３つの光検出器１３〜１５のうちのどの光検出器が回折光を検出したかを判断することで行う。

１つの光検出器で、Ａ点からの回折光と、Ｂ点からの回折光とを受光するための条件について説明する。なお、以下では、ディスク面の法線方向に対する角度については、図面上で反時計回りの角度を「正」として説明する。また、図面上の回折光は光束５０に対して紙面上の右側の光束を「正」の回折光、左側の光束を「負」の回折光として説明する。図２は、Ａ点での回折光とＢ点での回折光とが同じ照射点に照射される様子を模式的に示している。Ａ点に、角度−θｉ１で入射した光に対する回折光の回折角をθ_Ａとする。このＡ点での回折光は、光ディスク１６からＬ離れた面内で、Ａ点に対応する位置から、Ｌ×ｔａｎθ_Ａだけ離れた位置に照射される。

一方、Ａ点での反射光がミラー１２で反射され、Ｂ点に角度θｉ２で入射した光に対する回折光の回折角をθ_Ｂとすると、この回折光は、光ディスク１６からＬ離れた面内で、Ｂ点に対応する位置から、Ｌ×ｔａｎθ_Ｂだけ離れた位置に照射する。Ａ点とＢ点との間の距離は、Ａ点に対するＬＥＤ１１からの光の入射角度θｉ１と、Ｂ点に対するミラー１２の反射光の入射角度θｉ２とを用いて、Ｌ×ｔａｎθｉ１と、Ｌ×ｔａｎθｉ２との差で表すことができる。従って、下記式、
Ｌ×ｔａｎθ_Ａ＝Ｌ×ｔａｎθｉ１−Ｌ×ｔａｎθｉ２＋Ｌ×ｔａｎθ_Ｂ （２）
を満たすとき、Ａ点での回折光と、Ｂ点での回折光とが、同一の照射点に照射することになり、この照射点に光検出器を配置することで、双方での回折光を１つの光検出器で受光することができる。

以下、具体的数値例を用いて、上記構成の光ディスク識別装置の光学系１０における光ディスク１６の識別方法について説明する。ＬＥＤ１１の中心波長は４６０ｎｍとし、ＬＥＤ１１の出射光のＡ点に対する入射角度θｉ１は−２０°とする。この場合の各種光ディスクのＡ点おける回折光の回折角θｎ１を表２に示す。表２では、ＨＤ ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙの種類、及び、ＲＯＭ、−Ｒ、ＲＷ、ＲＡＭなどの型ごとに、±２次までの回折光の回折角度を記載している。表２には、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ層とＤＶＤ−ＲＯＭ層とを持つハイブリッド型の光ディスクの各層での回折角についても記載している。

また、Ｂ点に対する入射角θｉ２を＋５０．９°としたときの、ＨＤ ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙのＢ点で回折する光束の回折角θｎ２を表３に示す。表３におけるＢ点での各回折角と上記式２とを用いて、Ｂ点での回折光と同一の照射点に照射するＡ点での回折光の回折角を求めると、表４が得られる。

表２〜表４より、光検出器１３〜１５の配置位置を次のように決定する。光検出器１３は、Ａ点を通り、光ディスク１６の法線に対して＋１°傾いた直線の延長上に配置する。また、光検出器１４は、Ａ点を通り、法線に対して＋７０°傾いた直線の延長上に配置し、光検出器１５は、Ａ点を通り、法線に対して−５４°傾いた直線の延長上に配置する。各光検出器が受光できる光束の回折角の範囲は、光ディスク１６の法線に対して、Ａ点を通って各光検出器へ向かう直線の角度（＋１°、＋７０°、−５４°）を中心に、±５°以内とする。言い換えれば、光検出器１３〜１５は、それぞれ、Ａ点での回折光のうちの回折角が＋１°、＋７０°、−５４°から±５°以内の回折光のみを検出し、それ以外の回折角の回折光を検出しない。

上記配置における、媒体種別と、各光検出器における光検出との組み合わせを図３に示す。同図では、各光検出器について、Ａ点での回折光を受光するか、又は、Ｂ点での回折光を受光するかを示しており、同図中の「−」は、回折光を検出しないことを表している。光ディスク１６が、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ、Ｒ、ＲＷであれば、光検出器１５は、光ディスク１６のＡ点からの−１次回折光（回折角−５３．９°（表２））を検出し、光検出器１３、１４は、何れも光ディスク１６からの光束（回折光）を検出しない。光ディスク１６が、ＨＤ ＤＶＤとＤＶＤのハイブリッド型のＲＯＭ媒体であれば、光検出器１５は、光ディスク１６のＡ点からの−１次回折光（回折角−５３．９°）を検出し、光検出器１４は、光ディスク１６のＡ点からの＋１次回折光（回折角＋７４．５°）を検出する。また、光検出器１３は、光ディスク１６からの回折光を検出しない。

光ディスク１６がＤＶＤ−ＲＯＭ、±Ｒ、±ＲＷであれば、光検出器１４は、Ａ点での＋１次回折光（回折角７４．５°）を検出し、光検出器１３及び１５は、光ディスクからの回折光を検出しない。光ディスク１６がＤＶＤ−ＲＡＭであれば、光検出器１３は、Ａ点での−１次回折光（回折角−１．８°）を検出し、光検出器１５は、Ｂ点での＋１次回折光（回折角−２３．７°、Ａ点での−５２．６°に相当（表４））を検出する。また、光検出器１４は、光ディスク１６からの回折光を検出しない。

光ディスク１６がＣＤ−ＲＯＭ、Ｒ、ＲＷであれば、光検出器１３は、Ａ点での−１次回折光（回折角３．１°）を検出し、光検出器１４は、Ａ点での＋２次回折光（回折角６６．５°）を検出する。また、光検出器１５は、Ｂ点での＋１次回折光（回折角−２９．２°、Ａ点での−５５°に相当）を検出する。光ディスク１６が、Ｂｌｕ−ＲａｙのＲＯＭ、Ｒ、ＲＥであれば、光検出器１３は、Ｂ点での＋１次回折光（回折角４１．４°、Ａ点での０．９°に相当）を検出し、光検出器１４及び１５は、光ディスク１６からの回折光を検出しない。

以上から、光ディスク１６の判別を、以下のように行う。光検出器１５のみが回折光を検出し、光検出器１３及び１４が回折光を検出しない場合には、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ、Ｒ、ＲＷと判断する。光検出器１４及び１５が回折光を検出し、かつ、光検出器１３が回折光を検出しない場合には、ハイブリッド型媒体と判断する。光検出器１４のみが回折光を検出し、光検出器１３及び１５が回折光を検出しない場合には、ＤＶＤ−ＲＯＭ、±Ｒ、±ＲＷと判断する。光検出器１３及び１５が回折光を検出し、かつ、光検出器１４が回折光を検出しない場合には、ＤＶＤ−ＲＡＭと判断する。光検出器１３〜１５が全て回折光を検出した場合には、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｒ、ＲＷと判断する。光検出器１３のみが回折光を検出し、光検出器１４及び１５が回折光を検出しない場合には、Ｂｌｕ−ＲａｙのＲＯＭ、Ｒ、ＲＥと判断する。最後に、光検出器１３〜１５の何れでも回折光が検出されない場合には、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＡＭと判断する。

本実施形態では、光ディスク１６に、ＬＥＤ１１から所定の傾斜角（θｉ１）だけ傾いた光を入射すると共に、光ディスク１６で反射されたＬＥＤ１１からの出射光を、ミラー１２を用いて光ディスク１６に所定の傾斜角（θｉ２）で再度入射させる。また、３つの光検出器１３〜１５のうちの２つ（図１では、光検出器１３、１５）を、ＬＥＤ１１からの入射光に対する回折光と、ミラー１２からの入射光に対する回折光との双方を検出可能な位置に配置する。本実施形態では、光ディスク１６の種別を識別する際には、ＬＥＤ１１を発光させて、３つの光検出器１３〜１５のうちで、回折光を検出した光検出器の組み合わせを調べ、その組み合わせに基づいて、光ディスク１６の種別を識別する。このようにすることで、１つの光源と、３つの光検出器１３〜１５とを用いて、６種類の光ディスク１６を識別可能とすることができ、識別対象の光ディスク１６の種類（６種類）よりも少ない数の光源と光検出器（計４つ）とで構成された光学系で、光ディスク１６の種別が識別可能となる。また、光ディスク１６の識別に光ピックアップを用いていないため、光ピックアップを用いて光ディスク１６の種別を識別する場合に比して、識別を短時間で行うことができる。

図４は、本発明の第２実施形態の光ディスク識別装置の光学系を示している。本実施形態の光ディスク識別装置の光学系１０ａは、ＬＥＤ１１、２１、ミラー１２、光検出器１３、１４、及び、レンズ１７、２２を有する。ＬＥＤ１１、２１の発光点、及び、光検出器１３、１４の受光部の中心は、光ディスク１６に直交する面内にある。ＬＥＤ１１は、レンズ１７を介して、光ディスク１６のＣ点に、収束光束を照射する。また、ＬＥＤ２１は、レンズ２２を介して、ＬＥＤ１１からの光の照射点と同一の光ディスク１６のＣ点に、収束光束を照射する。

ＬＥＤ１１は、光ディスク１６のＣ点を通る溝又はピット列に直交する面内において、出射光束の中心線と、光ディスク１６のディスク面の法線方向と間の角度がθｉ１となる位置に配置される。光ディスク１６のＣ点には、ＬＥＤ１１からの光が、光ディスク１６の法線方向に対してθｉ１だけ傾斜して入射され、Ｃ点では、この入射光に対して、反射光及び回折光（光束６０、６１）が生じる。Ｃ点における入射光の入射角θｉ１と、反射光及び回折光の反射・回折角θｎ１（ｎは整数）とは、式１におけるθｉをθｉ１、θｎをθｎ１として、式１の関係（ブラッグの条件）を満たす。

ＬＥＤ２１は、光ディスク１６のＣ点を通る溝又はピット列に直交する面内において、出射光束の中心線と、光ディスク１６のディスク面の法線方向と間の角度がθｉ２１となる位置に配置される。光ディスク１６のＣ点には、ＬＥＤ２１からの光が、光ディスク１６の法線方向に対してθｉ２だけ傾斜して入射され、Ｃ点では、この入射光に対して、反射光及び回折光（光束６２〜６４）が生じる。Ｃ点における入射光の入射角θｉ２１と、反射光及び回折光の反射・回折角θｎ２１（ｎは整数）とは、式１におけるθｉをθｉ２１、θｎをθｎ２１として、式１の関係を満たす。

ミラー１２は、Ｃ点からの反射光、図４では、ＬＥＤ２１が照射した光に対する反射光（光束６２）を入射できる位置に配置されおり、Ｃ点からの反射光束６２を、光ディスク１６側のＤ点に向けて反射する。ミラー１２は、Ｄ点に照射する反射光束の中心線が、光ディスク１６のディスク面の法線方向に対してθｉ２２だけ傾斜するように、その傾き角度が調整されている。光ディスク１６のＤ点にミラー１２で反射した光束が照射されると、Ｄ点では、入射された光束に対して、反射光及び回折光（光束６５、６６）が生じる。Ｄ点についても、Ｄ点への入射光の入射角θｉ２２と、Ｄ点での反射光及び回折光の反射・回折角θｎ２２とは、式１におけるθｉをθｉ２２、θｎをθｎ２２として、式１の関係を満たす。

光検出器１３、１４は、それぞれ、光ディスク１６からの回折光を検出する。光検出器１３、１４は、受光面が光ディスク１６のディスク面と平行となるように、光ディスク１６から所定の距離だけ離れた面内に一列に配置される。また、光検出器１３、１４は、ＬＥＤ１１、２１から出射される光束の中心線と、光検出器１３、１４の受光面の中心を結ぶ線とが同一平面内にあり、かつ、この平面が、光ディスク１６の溝又はピット列に対して直交するように配置される。光検出器１３、１４は、それぞれ、斜め方向に入射する光を効率よく検出できるように、受光部に対する回折光の入射角に応じて、受光部のサイズが設計されている。

本実施形態では、Ｃ点からの回折光のうちの所望の次数の回折光（光束６０、６１、６３、６４）、及び、Ｄ点からの回折光のうちの所望の次数の回折光（光束６５、６６）の計６つの光束を、２つの光検出器１３、１４で受光する。具体的には、Ｃからの回折光束６１、６３と、Ｄ点からの回折光束６５とを、光検出器１３で受光する。また、Ｃ点からの回折光束６０、６４と、Ｄ点からの回折光６６とを、光検出器１４で受光する。

以下、具体的数値例を用いて説明する。ＬＥＤ１１の中心波長、及び、入射角θｉ１は、第１実施形態と同様に、それぞれ４６０ｎｍ、−２０°とする。ＬＥＤ２１からの光の入射角θｎ２１については、＋３０°とする。ミラー１２から光ディスク１６のＤ点への入射光の入射角は、−４１°とする。光検出器１３、１４の配置位置は、Ｃ点を通り、光ディスク１６の法線からの傾きがそれぞれ−１５°、＋７３°の直線上とする。光検出器１３、１４が受光できる光束の回折角の範囲は、光ディスク１６の法線に対して、Ａ点を通って各光検出器へ向かう直線の角度（−１５°、＋７３°）を中心に、±７°以内とする。

光ディスク１６の判別では、図示しない制御部により、ＬＥＤ１１、２１の何れか一方を点灯して光検出器１３、１４での回折光の検出の有無を調べ、その後、ＬＥＤ１１、２１の他方を点灯して光検出器１３、１４での回折光の検出の有無を調べる。光ディスク１６のＣ点での、ＬＥＤ１１からの入射光に対する回折光の回折角θｎ１は、第１実施形態で説明した表２と同じである。ＬＥＤ２１を点灯した際の光ディスク１６のＣ点における回折光の回折角θｎ２１を、表５に示す。

また、光ディスク１６のＤ点における回折光の回折角θｎ２２を、表６に示す。更に、第１実施形態で説明した式２に従って、表６に示す各回折角の回折光と同一の照射点に照射するＣ点での回折角を求めると、表７が得られる。

本実施形態における媒体種別と、各光検出器における光検出との組み合わせを図５に示す。同図では、ＬＥＤ１１を点灯させた際の光検出器１３、１４での回折光検出と、ＬＥＤ２１を点灯させた際の光検出器１３、１４での回折光検出とを示している。また、同図では、各光検出器について、Ｃ点での回折光を検出するか、又は、Ｄ点での回折光を検出するかを示している。同図における「組み合わせ」では、発光するＬＥＤと、回折光を検出する光検出器とを示している。例えば、“ＬＥＤ２１（１３）”は、ＬＥＤ２１を発光したときに、光検出器１３で、回折光が検出されることを示している。

ＬＥＤ１１を点灯したとき、光ディスク１６が、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ、Ｒ、ＲＷであれば、光検出器１３、１４は、光ディスク１６からの回折光を検出しない。また、ＬＥＤ２１を点灯したときには、Ｄ点での−１次回折光（回折角−２９．２（表６）、Ｃ点の回折角−１５．４に相当（表７））を検出し、光検出器１４は、回折光を検出しない。ＬＥＤ１１を点灯したとき、光ディスク１６がＨＤ ＤＶＤ−ＲＡＭであれば、光検出器１３は、Ｃ点での−１次回折光（回折角−１９．５°（表２））を検出し、光検出器１４は、回折光を検出しない。また、ＬＥＤ２１を点灯したときには、光検出器１３、１４は、回折光を検出しない。

ＬＥＤ１１を点灯したとき、光ディスク１６が、ハイブリッド型のＲＯＭ媒体であれば、光検出器１３は、Ｃ点での−１次回折光（回折角−１６．２）を検出し、光検出器１４は、Ｃ点での＋１次回折光（回折角７４．５°）を検出する。また、ＬＥＤ２１を点灯したときには、光検出器１３は、Ｄ点での−１次回折光（回折角−２９．２°、Ｃ点での回折角−１５．４に相当）を検出し、光検出器１４は、回折光を検出しない。ＬＥＤ１１を点灯したとき、光ディスク１６がＤＶＤ−ＲＯＭ、±Ｒ、±ＲＷであれば、光検出器１３は、Ｃ点での−１次回折光（回折角−１６．２）を検出し、光検出器１４は、Ｃ点での＋１次回折光（回折光７４．５°）を検出する。また、ＬＥＤ２１を点灯したときには、光検出器１３、１４は、回折光を検出しない。光ディスク１６がＤＶＤ−ＲＡＭであれば、光検出器１３、１４は、ＬＥＤ１１を点灯させたとときと、ＬＥＤ２１を点灯させたときとの双方で、回折光を検出しない。

ＬＥＤ１１を点灯したとき、光ディスク１６がＣＤ−ＲＯＭ、Ｒ、ＲＷであれば、光検出器１３は、Ｃ点での−２次回折光（回折角−１３．５°）を検出し、光検出器１４は、Ｃ点での＋２次回折光（回折角６６．５°）を検出する。また、ＬＥＤ２１を点灯したときには、光検出器１３は、Ｃ点での＋１次回折光（回折角−１２．３°（表５））を検出し、光検出器１４は、Ｄ点での＋１次回折光（回折角７０．７°）を検出する。ＬＥＤ１１を点灯したとき、光ディスク１６がＢｌｕ−ＲａｙのＲＯＭ、Ｒ、ＲＥであれば、光検出器１３、１４は、回折光を検出しない。また、ＬＥＤ２１を点灯したときには、光検出器１３は、Ｃ点での＋１次回折光（回折角６９．６°）を検出し、光検出器１４は、回折光を検出しない。

以上から、光ディスク１６の判別を、以下のように行う。ＬＥＤ１１を発光したときに光検出器１３、１４が回折光を検出せず、かつ、ＬＥＤ２１を発光したときに、光検出器１３のみが回折光を検出した場合には、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ、Ｒ、ＲＷであると判断する。ＬＥＤ１１を発光したときに光検出器１３のみが回折光を検出し、かつ、ＬＥＤ２１を発光したときに光検出器１３、１４が回折光を検出しない場合には、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＡＭであると判断する。ＬＥＤ１１を発光したとき光検出器１３、１４が回折光を検出し、かつ、ＬＥＤ２１を発光したときに光検出器１３のみが回折光を検出した場合には、ＨＤ ＤＶＤ、ＤＶＤのハイブリッド型のＲＯＭであると判断する。

ＬＥＤ１１を点灯したとき光検出器１３、１４が回折光を検出し、かつ、ＬＥＤ２１を発光したときに光検出器１３、１４が回折光を検出しない場合には、ＤＶＤ−ＲＯＭ、±Ｒ、±ＲＷであると判断する。ＬＥＤ１１を発光したとき、光検出器１３、１４が回折光を検出し、かつ、ＬＥＤ２１を発光したときに光検出器１３、１４が回折光を検出した場合には、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｒ、ＲＷであると判断する。ＬＥＤ１１を発光したとき光検出器１３、１４が回折光を検出せず、かつ、ＬＥＤ２１を発光したときに光検出器１４のみが回折光を検出した場合には、Ｂｌｕ−ｒａｙのＲＯＭ、Ｒ、ＲＥであると判断する。最後に、光検出器１３、１４の何れでも回折光を検出しない場合には、ＤＶＤ−ＲＡＭであると判断する。

本実施形態では、２つのＬＥＤ１１、２１から、それぞれ異なる入射角（θｉ１、θｉ２１）で光ディスク１６に光を入射し、そのうちの一方（図４ではＬＥＤ２１）の反射光を、ミラー１２で反射して、光ディスク１６に所定の傾斜角度（θｉ２２）で再度入射させる。また、光検出器１３、１４を、ＬＥＤ１１、２１からの入射光に対する回折光と、ミラー１２からの入射光に対する回折光との双方を検出可能な位置に配置する。本実施形態では、ＬＥＤ１１、２１を順次に点灯させ、各ＬＥＤを点灯させた際における光検出器１３、１４での回折光の検出の有無を調べ、点灯させたＬＥＤと、回折光を検出した光検出器との組み合わせにより、光ディスク１６の種別を識別する。本実施形態においても、ミラー１２を用いることで、光源の数と光検出器の数との和を、光ディスク１６の種別よりも少なくすることができ、第１実施形態と同様な効果が得られる。また、光ディスク１６の識別に光ピックアップを用いていないため、光ピックアップを用いて光ディスク１６の種別を識別する場合に比して、識別を短時間で行うことができる。

図６は、本発明の第３実施形態の光ディスク識別装置の光学系を示している。本実施形態の光ディスク識別装置の光学系１０ｂは、４つのＬＥＤ３０〜３３と、１つの光検出器３４とを備える。ＬＥＤ３０〜３３の発光点、及び、光検出器３４の受光部の中心は、光ディスク１６の溝又はピット列に直交する面内にある。ＬＥＤ３０〜３３は、それぞれ、単一の所定波長の光を、光ディスク１６の同一の点（Ｈ点）に向けて照射する。

ＬＥＤ３０は、光ディスク１６のＨ点を通る溝又はピット列に直交する面内において、出射光束の中心線と、光ディスク１６のディスク面の法線方向と間の角度がθｉ３０となる位置に配置される。また、ＬＥＤ３１は、出射光束の中心線と、光ディスク１６のディスク面の法線方向と間の角度がθｉ３１となる位置に配置され、ＬＥＤ３２は、出射光束の中心線と、光ディスク１６のディスク面の法線方向と間の角度がθｉ３２となる位置に配置され、ＬＥＤ３３は、出射光束の中心線と、光ディスク１６のディスク面の法線方向と間の角度がθｉ３３となる位置に配置される。

光ディスク１６のＨ点では、入射光に対して、反射光及び回折光が生じる。Ｈ点における入射光の入射角θｉ３０〜３３と、反射光及び回折光の反射・回折角θｎ３０〜３３（ｎは整数）とは、式１におけるθｉをθｉ３０〜３３、θｎをθｎ３０〜３３として、式１の関係（ブラッグの条件）を満たす。ここで、図６に示すθｉ３０〜θｉ３３は、反時計回りの角度を「正」とする。また、光ディスク１６で回折する光束は、同じＬＥＤから出射し光ディスク１６で反射する光束の中心線に対して、右側を「正」の回折光、左側を「負」の回折光とする。

光検出器３４は、光ディスク１６と所定の距離を隔てて対向し、受光面が光ディスク１６のディスク面と平行となるように配置される。光検出器３４は、ＬＥＤ３０〜３３からの光に対する光ディスク１６のＨ点での回折光のうちの所望の回折光を受光する。光検出器３４の受光部の大きさは、光ディスク１６からの所望の次数の回折光を検出できる大きさに設定される。

以下、具体的数値例を用いて説明する。ＬＥＤ３０〜３３の中心波長は４６０ｎｍとする。ＬＥＤ３０〜３３から、光ディスク１６のＨ点への入射光の入射角θｉ３０〜θｉ３３は、それぞれ、−６°、＋１２°、＋４６°、＋５４°とする。光検出器３４は、光ディスク１６のＨ点を通り、光ディスク１６の方向から＋２３°傾いた直線上に配置する。光検出器３４が受光できる光束の回折角の範囲は、光ディスク１６の法線に対して、Ｈ点を通って光検出器３４へ向かう直線の角度（＋２３°）を中心に、±７°以内とする。

光ディスク１６の判別では、図示しない制御部により、ＬＥＤ３０〜３３を１つずつ順次に発光させ、各ＬＥＤを発光させた際の、光検出器３４での回折光の検出の有無に基づいて、光ディスク１６の種別を識別する。各ＬＥＤを発光した際の、＋１次、＋２次の回折光の回折角を表８に示す。

光ディスク１６が、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ、Ｒ、ＲＷであれば、ＬＥＤ３２、３３を発光させると、光検出器３４は、光ディスク１６のＨ点での＋１次回折光（回折角２５．５°、１９．９°）を検出する。ＬＥＤ３０、３１を発光させたときには、光検出器３４は、光ディスク１６からの回折光を検出しない。光ディスク１６が、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＡＭであれば、ＬＥＤ３１を発光させると、光検出器３４は、Ｈ点での＋１次回折光（回折角２７．９°）を検出する。ＬＥＤ３０、３２、３３を発光させたときには、光検出器３４は、光ディスク１６からの回折光を検出しない。

光ディスク１６が、ＨＤ ＤＶＤとＤＶＤとのハイブリッド型のＲＯＭであれば、ＬＥＤ３１、３２を発光させると、光検出器３４は、Ｈ点での＋１次回折光（回折角２４．４°、２５．５°）を検出し、ＬＥＤ３３を発光させると、光検出器３４は、Ｈ点での＋１次回折光（回折角１９．９°）及び＋２次回折光（回折角２５．７°）を検出する。ＬＥＤ３０を発光させたときには、光検出器３４は、光ディスク１６からの回折光を検出しない。光ディスク１６が、ＤＶＤ−ＲＯＭ、±Ｒ、±ＲＷであれば、ＬＥＤ３１を発光させると、光検出器３４は、Ｈ点での＋１次回折光（回折角２４．４°）を検出し、ＬＥＤ３３を発光させると、光検出器３４は、Ｈ点での＋２次回折光（回折角２５．７°）を検出する。ＬＥＤ３０、３２を発光させたときには、光検出器３４は、光ディスク１６からの回折光を検出しない。

光ディスク１６が、ＤＶＤ−ＲＡＭであれば、ＬＥＤ３０を発光させると、光検出器３４は、Ｈ点での＋１次回折光（回折角２８．５°）を検出する。ＬＥＤ３１〜３３を発光させたときには、光検出器３４は、光ディスク１６からの回折光を検出しない。光ディスク１６が、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｒ、ＲＷであれば、ＬＥＤ３０を発光させると、光検出器３４は、Ｈ点での＋１次回折光（回折角２３．１°）を検出し、ＬＥＤ３１を発光させると、光検出器３４は、Ｈ点での＋２次回折光（回折角２１．５°）を検出する。ＬＥＤ３２、３３を発光させたときには、光検出器３４は、光ディスク１６からの回折光を検出しない。光ディスク１６が、Ｂｌｕ−ＲａｙのＲＯＭ，Ｒ、ＲＥであれば、ＬＥＤ３０〜３３の何れを発光させても、光検出器３４は、光ディスク１６からの回折光を検出しない。

以上から、光ディスク１６の判別を、以下のように行う。ＬＥＤ３２又は３３を発光したときに光検出器３４が回折光を検出し、かつ、ＬＥＤ３０、３１を発光したときに光検出器３４が回折光を検出しない場合には、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ、Ｒ、ＲＷであると判断する。ＬＥＤ３１を発光したときに光検出器３４が回折光を検出し、かつ、ＬＥＤ３０、３２、３３を発光したときに光検出器３４が回折光を検出しない場合には、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＡＭであると判断する。ＬＥＤ３１、３２、３３を発光したときに光検出器３４が回折光を検出し、かつ、ＬＥＤ３０を発光したときに光検出器３４が回折光を検出しない場合には、ＨＤ ＤＶＤ、ＤＶＤのハイブリッド型のＲＯＭであると判断する。

ＬＥＤ３１、３３を発光したときに光検出器３４が回折光を検出し、かつ、ＬＥＤ３０、３２を発光したときに光検出器３４が回折光を検出しない場合には、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷであると判断する。ＬＥＤ３０を発光したとき光検出器３４が回折光を検出し、かつ、ＬＥＤ３１〜３３を発光したときに光検出器３４が回折光を検出しない場合には、ＤＶＤ−ＲＡＭであると判断する。ＬＥＤ３０、３１を発光したとき光検出器３４が回折光を検出し、かつ、ＬＥＤ３２、３３を発光したときに光検出器３４が回折光を検出しない場合には、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｒ、ＲＷであると判断する。最後に、ＬＥＤ３０〜ＬＥＤ３３の何れを発光させても光検出器３４が光ディスク１６からの回折光を検出しない場合には、Ｂｌｕ−ｒａｙのＲＯＭ、Ｒ、ＲＥであると判断する。

本実施形態では、単一波長の４つのＬＥＤ３０〜３３から、それぞれ異なる入射角で光ディスク１６に光を照射し、光検出器３４で、光ディスク１６からの回折光を受光する。本実施形態では、光源に、同一波長のＬＥＤを用いており、かつ、４つのＬＥＤ３０〜３３の入射角を異なる角度にしているため、特許文献２では必要であった、複数の波長のＬＥＤの光束を同一光軸とするためのハーフミラーが不要であり、特許文献２に比して、光ディスク識別装置の光学系のコストを抑えることができる。本実施形態においても、発光させたＬＥＤと光検出器３４での回折光の検出の有無との組み合わせにより光ディスク１６の種別を識別することで、光源の数と光検出器の数との和を、光ディスク１６の種別よりも少なくすることができ、第１実施形態と同様な効果が得られる。また、光ディスク１６の識別に光ピックアップを用いていないため、光ピックアップを用いて光ディスク１６の種別を識別する場合に比して、識別を短時間で行うことができる。

図７は、本発明の一実施形態の光ディスク装置の構成を示している。光ディスク装置１００は、光ディスク識別信号検出部１０１と、ＬＥＤ制御部１０２と、光ディスク識別部１０３とを有する。光ディスク識別信号検出部１０１は、図１、図４、又は、図６に示す光ディスク識別装置の光学系を含み、光検出器での光ディスクからの回折光の検出結果を、信号Ｄとして、光ディスク識別部１０３に入力する。光ディスク識別信号検出部１０１は、光ディスク識別装置の光学系が複数の光検出器を含むときには、どの光検出器で回折光が検出されたかを判別可能な形で、信号Ｄを出力する。

ＬＥＤ制御部１０２は、信号Ｂにより、光ディスク識別信号検出部１０１のＬＥＤの発光を制御する。また、ＬＥＤ制御部１０２は、信号Ｃにより、光ディスク識別部１０３にＬＥＤの発光の有無を伝達する。ＬＥＤ制御部１０２は、光ディスク識別信号検出部１０１が複数のＬＥＤを有する場合には、現在どのＬＥＤを発光させているかを判別可能な形で信号Ｃを出力する。ＬＥＤの数は、第３実施形態の光ディスク識別装置の光学系１０ｂ（図６）が最大で４個であるので、信号Ｂ及び信号Ｃとしては、４チャネル分の伝送ラインを用意すればよい。光ディスク識別部１０３は、光検出器の回折光の検出状態、及び、ＬＥＤの発光状態の組み合わせから、ＨＤ ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙなどの光ディスクの種別を識別する。

図８は、光ディスク装置における媒体識別時の各部の動作波形を示している。この例では、光ディスク識別信号検出部１０１における光ディスク識別装置の光学系として、図６に示す構成、すなわち、４つのＬＥＤ３０〜３３と、１つの光検出器３４とを用いる構成を考える。ＬＥＤ制御部１０２（図７）は、パルス状の駆動波形をＬＥＤ３０〜３３に与えて、各ＬＥＤの発光を制御する。各ＬＥＤは、信号Ｂのうちの対応する信号ラインが高レベルになると発光する。

ＬＥＤ３０〜３３は、そのうちの何れかが発光している状態では、他のＬＥＤは消灯状態に制御され、同時に２つ以上のＬＥＤが発光することがないように制御される。図８の例では、ＬＥＤは、ＬＥＤ３０、３１、３２、３３の順で発光され、各ＬＥＤの発光期間７０〜７３は重ならないように制御されている。光ディスク識別部１０３には、図８に示す信号Ｂと同様なパルス信号が入力され、現在どのＬＥＤが発光しているかを識別可能である。光検出器３４は、光ディスク１６で回折された回折光を検出すると、信号Ｄにおける信号レベルを高レベルとし、回折光を検出しない場合には、信号Ｄの信号レベルを低レベルとする。

光ディスク識別部１０３は、発光しているＬＥＤを識別するための信号Ｃと、回折光が検出されたか否かを示す信号Ｄとの組み合わせに基づいて、光ディスクの種別を識別する。例えば、ＬＥＤ３０及び３１の発光期間７０、７１で、信号Ｄが高レベルとなり、かつ、ＬＥＤ３２及び３３の発光期間７２、７３で、信号Ｄの信号レベルが低レベルとなる場合には、光ディスクがＣＤであると判断する。また、ＬＥＤ３１及び３３の発光期間７１、７３で信号Ｄが高レベルとなり、かつ、ＬＥＤ３０及び３２の発光期間７０、７２で信号Ｄが低レベルである場合、又は、ＬＥＤ３０の発光期間７０で信号Ｄが高レベルとなり、かつ、ＬＥＤ３１〜３３の発光期間７１〜７３で信号Ｄが低レベルである場合には、光ディスクがＤＶＤであると判断する。

光ディスク識別部１０３は、ＬＥＤ３２及び３３の発光期間７２、７３で信号Ｄが高レベルとなり、かつ、ＬＥＤ３０及び３１の発光期間７０、７１で信号Ｄが低レベルである場合、又は、ＬＥＤ３１の発光期間７１で信号Ｄが高レベルとなり、ＬＥＤ３０、３２、３３の発光期間７０、７２、７３で信号Ｄが低レベルである場合には、光ディスクがＨＤ ＤＶＤであると判断する。ＬＥＤ３１〜３３の発光期間７１〜７２で信号Ｄが高レベルとなり、かつ、ＬＥＤ３０の発光期間７０で信号Ｄが低レベルである場合には、光ディスクがＨＤ ＤＶＤとＤＶＤのハイブリッド型のＲＯＭであると判断する。ＬＥＤ３０〜３３の発光期間７０〜７３の全ての期間で信号Ｄが低レベルである場合には、光ディスクがＢｌｕ−ｒａｙであると判断する。

また、上記種別を細分化して、ＬＥＤ３０の発光期間７０で信号Ｄが高レベルとなり、かつ、ＬＥＤ３１〜３３の発光期間７１〜７３で信号Ｄが低レベルである場合には、光ディスクがＤＶＤ−ＲＡＭであると判断し、ＬＥＤ３１及びＬＥＤ３３の発光期間７１、７３で信号Ｄが高レベルとなり、かつ、ＬＥＤ３０及び３２の発光期間７０、７２で信号Ｄが低レベルである場合には、光ディスクがＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、又は、ＤＶＤ±ＲＷの何れかであると判断する。また、ＬＥＤ３２、３３の発光期間７２、７３で信号Ｄが高レベルとなり、かつ、ＬＥＤ３０、３１の発光期間７０、７１で信号Ｄが低レベルである場合には、光ディスクがＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＨＤ ＤＶＤ−Ｒ、又は、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷの何れかであると判断し、ＬＥＤ３１の発光期間７１で信号Ｄが高レベルとなり、かつ、ＬＥＤ３０、ＬＥＤ３２、ＬＥＤ３３の発光期間７０、７２、７３で信号Ｄが低レベルである場合には、光ディスクがＨＤ ＤＶＤ−ＲＡＭであると判断する。

なお、上記各実施形態では、ＬＥＤの中心波長を４６０［ｎｍ］としたが、ＬＥＤの中心波長はこれには限られない。中心波長が４６０以外の波長のＬＥＤを使用する場合には、それに応じて、光検出器で光ディスクからの反射光を検出できるように、各光検出器の配置位置を調整すればよい。また、図１では、ＬＥＤ１１の光出射点を、光検出器１３〜１５が配置された面、つまり、光ディスク１６のディスク面から所定距離だけ離れて対向する面よりも遠い位置としたが、その面と同一面内とすることもできる。

また、図４では、光ディスク１６上のＣ点を、光検出器１３、１４の受光面の中心を結ぶ線を光ディスク１６上に投影した線の上に配置したが、これには限定されず、Ｃ点を、光検出器１３、１４の受光面の中心を結ぶ線を光ディスク１６上に投影した線に対して、溝又はピット列の接線方向へずらしても構わない。その場合には、ＬＥＤ１１及びＬＥＤ２１からの光束が、光ディスク１６で回折され、かつ、その光束が光検出器１３又は光検出器１４で検出されるように、光検出器１３、１４の受光面の中心を結ぶ線の光ディスク１６上への射影に対するＣ点のずれ量を定める必要がある。このとき、光ディスク１６の面上から見たＬＥＤ１１、２１からの出射光束の中心線の射影を、Ｃ点のまわりに回転させれば、Ｃ点で回折した光束を、光検出器１３、１４へ入射させることができる。

図６では、４つのＬＥＤ３０〜３３から出射光を、光ディスク１６上の同一の照射点（Ｈ点）に照射しているが、これには限られず、ＬＥＤごとに、光ディスク１６上に出射光が照射される点を、光ディスク１６上のＨ点と、光検出器３４の受光面の中心とを結ぶ線を光ディスク１６上に投影した線に対して、溝又はピット列の接線方向へずらしてもよい。この場合には、各ＬＥＤからの光束が、それぞれ光ディスク１６で回折され、かつ、それらの光束が光検出器３４で検出されるように、Ｈ点と光検出器３４の受光面の中心とを結ぶ線の光ディスク１６上への射影に対して、各ＬＥＤから出射する光束の光ディスク１６上の照射点のずれ量を定める必要がある。このとき、光ディスク１６の面上から見た各ＬＥＤからの出射光束の中心線の射影を、光ディスク１６上の各ＬＥＤからの出射光束の照射点のまわりに回転させれば、光ディスク１６上の照射点で回折した光束を光検出器３４へ入射させることができる。

また、図６では、ＬＥＤ３０〜３３が出射する光束を、直接に光ディスク１６に照射する例を示したが、これには限定されず、各ＬＥＤから発散して出射する光束を、レンズなどを用いて収束させつつ、光ディスク１６へ照射する構成を採用することもできる。この構成を採用する場合には、光ディスク１６上のＨ点で回折する光束も収束するため、光検出器３４の受光部の面積を小さくすることができる。また、光ディスク１６で回折される光束は、＋１次、＋２次の回折光には限定されず、例えば、−１次、−２次の回折光であっても構わない。

上記実施形態では、各光検出器を、受光面が、光ディスク１６のディスク面と平行となるように配置する例について示したが、これには限定されない。例えば、溝又はピット列に直交し、光ディスク１６の法線と光検出器の受光面の中心とを含む面内において、受光される光の面密度が上がるように、各光検出器を傾けることもできる。具体的には、図１に示す光検出器１４を、受光面の中心を通り紙面に垂直な線の回りに回転させ、光検出器１４に入射する光束５２と、光検出器１４の受光面とがほぼ直交するようにしてもよい。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の光ディスク識別装置、光ディスク装置、及び光ディスク識別方法は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。

本発明の第１実施形態の光ディスク識別装置の光学系の構成を示す断面図。 Ａ点での回折光とＢ点での回折光とが同じ照射点に照射される様子を示す模式断面図。 媒体種別と、各光検出器における光検出との組み合わせを示す図。 本発明の第２実施形態の光ディスク識別装置の光学系の構成を示す断面図。 媒体種別と、各光検出器における光検出との組み合わせを示す図。 本発明の第３実施形態の光ディスク識別装置の光学系の構成を示す断面図。 本発明の一実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図。 光ディスク装置における媒体識別時の各部の動作波形を示す波形図。

符号の説明

１１、２１、３０〜３３：ＬＥＤ
１７、２２：レンズ
１３〜１５、３４：光検出器
１６：光ディスク
１００：光ディスク装置
１０１：光ディスク識別信号検出部
１０２：ＬＥＤ制御部
１０３：光ディスク識別部

Claims (11)

1. 互いにピッチが異なる溝又はピット列を有する複数種類の光ディスクを識別するための光ディスク識別装置において、
   光ディスクのディスク面に対して所定角度傾斜した光を出射する、少なくとも１つの光源と、
   前記光源から出射し、前記光ディスクで反射した光束を反射し、前記ディスク面に対して所定角度傾斜した光を再入射するミラーと、
   それぞれが、前記光源から直接に光ディスクに入射して該光ディスクで回折した第１の回折光束、及び、前記ミラーから前記光ディスクに再入射して該光ディスクで回折した第２の回折光束の少なくとも一方を受光できる位置に配置される複数の光検出器とを備え、
   前記複数の光検出器のうちの少なくとも１つが、前記第１の回折光束及び前記第２の回折光束の双方を受光できる位置に配置されていることを特徴とする光ディスク識別装置。
2. 前記光源は単一波長であり、前記光源の数をＭ、検出すべき光ディスクの溝又はピット列のピッチの種類をＬ、前記光検出器の総数をＮとしたとき、Ｎ＋Ｍ＜Ｌの関係を満たすことを特徴とする、請求項１記載の光ディスク識別装置。
3. 請求項１又は２に記載の光ディスク識別装置と、
   前記光源の発光状態を制御する制御手段と、
   前記光検出器による回折光束の検出の有無に基づいて、前記光ディスクの種類を識別する識別手段とを有することを特徴とする光ディスク装置。
4. 前記光源を１つ備えており、前記識別手段は、前記複数の光検出器のうちで回折光束を検出した光検出器の組み合わせに基づいて前記光ディスクの種類を識別することを特徴とする、請求項３に記載の光ディスク装置。
5. 前記光源を複数備えており、前記識別手段は、発光させた光源と、前記複数の光検出器のうちで回折光束を検出した光検出器との組み合わせに基づいて前記光ディスクの種類を識別することを特徴とする、請求項３に記載の光ディスク装置。
6. 互いにピッチが異なる溝又はピット列を有する複数種類の光ディスクを識別するための光ディスク識別装置において、
   それぞれが、前記光ディスクに向けて互いに異なる所定角度傾斜した光を出射する単一波長の複数の光源と、
   前記複数の光源から前記光ディスクに入射し該光ディスクで回折した回折光束を受光できる位置に配置される光検出器とを有することを特徴とする光ディスク識別装置。
7. 前記光ディスクの溝又はピット列のピッチの種類をＬ、前記光源の数をＭとしたとき、１＋Ｍ＜Ｌを満たすことを特徴とする、請求項６に記載の光ディスク識別装置。
8. 請求項６又は７に記載の光ディスク識別装置と、
   前記複数の光源の発光状態を制御する制御手段と、
   前記光検出器による回折光束の検出の有無に基づいて、前記光ディスクの種類を識別する識別手段とを有することを特徴とする光ディスク装置。
9. 前記制御手段は、前記複数の光源を１つずつ順次に発光させ、
   前記識別手段は、発光した光源と、前記光検出器による回折光束の検出の有無との組み合わせに基づいて前記光ディスクの種類を識別する、請求項８に記載の光ディスク装置。
10. 互いにピッチが異なる溝又はピット列を有する複数種類の光ディスクを識別する方法であって、
    少なくとも１つの光源から、光ディスクのディスク面に対して所定角度傾斜した光を前記光ディスクに入射させると共に、前記光源からの入射光に対する反射光を反射するミラーを用いて、前記光ディスクのディスク面に対して所定角度傾斜した光を前記光ディスクに再入射させ、
    前記光源から直接に光ディスクに入射して該光ディスクで回折した第１の回折光束、及び、前記ミラーから前記光ディスクに再入射して該光ディスクで回折した第２の回折光束の少なくとも一方を受光できる位置に配置される複数の光検出器のうちの少なくとも１つで、前記第１又は第２の回折光束を検出し、
    前記第１又は第２の回折光束を検出した光検出器の組み合わせに基づいて光ディスクの種類を識別することを特徴とする光ディスク識別方法。
11. 互いにピッチが異なる溝又はピット列を有する複数種類の光ディスクを識別する方法であって、
    複数の光源から、順次に、光ディスクのディスク面に対して、光源ごとに異なる傾斜角度で傾斜した光を入射させ、
    前記光源から出射した光に対して前記光ディスクで回折した光束を、所定位置に配置された光検出器で検出した否かを調べ、
    発光させた光源と、前記光検出器での回折光束の検出の有無との組み合わせに基づいて光ディスクの種類を識別することを特徴とする光ディスク識別方法。

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