JP2008192190A - 光ディスクドライブ装置および光ディスクの種別判別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録層が形成される基板の厚みが等しい任意の光ディスクの種別、特に記録層が２以上設けられている光ディスクの種別を短時間で判別可能な光ディスクドライブ装置及びその識別方法、を提供する。
【解決手段】この発明は、所定の波長の光を出力する光源と、第１の記録密度あるいは第１の記録密度よりも高い第２の記録密度のいずれかの記録密度が与えられた情報記録層を少なくとも２層有する記録媒体のいずれかの情報記録層で反射された反射光を検出する光検出器２９と、光源からの光を、記録媒体のいずれかの情報記録層で最小スポットを呈するように集光するレンズ２７と、光検出器により検出された反射光のうち、第２の記録密度の記録媒体の情報記録層に特有の特性が含まれる成分を取得して記録媒体の記録密度を識別する信号処理回路１１と、を有する記録密度が異なる２以上の規格の記録媒体の種別を特定する装置である。
【選択図】 図１

Description

この発明は、光ディスクに情報を記録し、あるいは光ディスクに記録されている情報を再生する光ディスクドライブ装置および光ディスクの規格の判別方法に関する。

レーザ光を用いて情報の記録と再生が可能な情報記録媒体すなわち光ディスクが実用化されて久しい。反面、光ディスクの規格としては、ＣＤ（コンパクトディスク）規格に続いてＤＶＤ（ディジタルバーサタイルディスク）規格が登場し、ＤＶＤ規格をさらに高密度化したＨＤ ＤＶＤ規格も既に実用化されている。なお、各ディスク規格においては、再生専用の「−ＲＯＭ」、一度だけ記録が可能な「−Ｒ」、及び書き換えが可能な「−ＲＡＭ」等の種別が規定されている。また、ＤＶＤ規格では、書き換え可能な種別として、「−ＲＷ」と呼ばれる種別も規定されている。

ところで、ＣＤ規格の光ディスクのみが実用化されていたころは、フォーカス検出方式については、同じ波長のレーザ素子（レーザダイオード）と同じＮＡ（開口数）の光学系を使用することが可能であり、トラッキング（エラー）検出方式は、再生専用機では、３ビーム方式、記録再生兼用機では、ＤＰＰ（ＰＰ方式）方式を用いることで、情報の記録と再生が可能である。

ＤＶＤ規格の光ディスクが登場すると、ＣＤ規格及びＤＶＤ規格の両方の光ディスクに対応可能な再生専用機及び記録再生兼用機が市場から要求され、光ディスクドライブ装置においては、２種類の規格の光ディスクを識別できることが求められた。なお、ＣＤ規格とＤＶＤ規格では、基板厚が異なること、記録密度が異なることに応じて使用するレーザ光の波長が異なり、かつ対物レンズのＮＡ、トラックピッチ、ピットサイズあるいは復調アルゴリズムが異なるため、光ディスクの種類に対応した記録あるいは再生の開始までに求められる時間が長くなる問題も知られている。

しかしながら、ＣＤ規格の光ディスクとＤＶＤ規格の光ディスクでは、基板厚すなわち記録層までの距離が異なることから、基板厚を検出することで、ＣＤ規格とＤＶＤ規格の識別の問題は、既に解決されている。

これに対して、近年、実用化されたＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクは、ＤＶＤ規格の光ディスクと基板厚が０．６ｍｍと同一であるため、ＣＤ規格の光ディスクとＤＶＤ規格の光ディスクとの判別に用いられてきた基材厚の違いを検出する手法では、両者を識別することが困難である。

また、ＤＶＤ規格及びＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクには、記録層の数を２以上として記録容量を高めた２層あるいはＤＬと呼ばれる光ディスクが存在する。

このような、２層以上の記録層を有する光ディスクのいずれかの記録層に、所定波長のレーザ光を照射した場合、レーザ光がフォーカス状態にある記録層からの反射レーザ光に加え、残りの記録層からの反射レーザ光が生じ、ノイズ成分として現れることが知られている。

なお、特許文献１には、２以上の記録層の一方の情報記録層からの反射光を検出するための第１の光検出部に加えて、他の情報記録層からの迷光を検出するための１以上の受光面からなる第２の光検出部を受光素子上に実装し、第２の光検出部により検出された迷光の強度に基づいて、光ディスクに積層されている情報記録層の数を判別し、判別した情報記録層の数に応じて光ピックアップの制御を、フォーカスサーボ制御前に実行するものが示されている。
特開２００６−３１７７３

特許文献１には、他の情報記録層からの迷光を検出して他の情報記録層の数を判別することが示されているが、他の情報記録層からの反射光により生じるノイズ（干渉ノイズ）に対応する記載が見当たらない。また、他の情報記録層の数を特定することと厚みが同じ光ディスクの規格を判別することは全く異なる。

この発明の目的は、記録層が形成される基板の厚みが等しい任意の光ディスクの種別、すなわち記録密度の差異、特に記録層が２以上設けられている光ディスクの種別を短時間で判別可能な光ディスクドライブ装置及びその識別方法を提供することである。

この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、所定の波長の光を出力する光源と、第１の記録密度あるいは第１の記録密度よりも高い第２の記録密度のいずれかの記録密度が与えられた情報記録層を少なくとも２層有する記録媒体のいずれかの情報記録層で反射された反射光を検出する光検出器と、前記光源からの光を、記録媒体のいずれかの情報記録層で最小スポットを呈するように集光するレンズと、前記光検出器により検出された反射光のうち、第２の記録密度の記録媒体の情報記録層に特有の特性が含まれる成分を取得して記録媒体の記録密度を識別する信号処理回路と、を有することを特徴とする光ディスクドライブ装置である。

この発明によれば、２以上の記録層が設けられている光ディスクの規格、すなわち記録密度の違いを、短時間、かつ高精度に判別できる。

また、記録密度の判別には、記録密度が低い光ディスクから情報を再生するために使用するレーザ光が用いられることから、既に記録されている情報が損傷する虞がない。

さらに、対物レンズすなわちアクチュエータは、少なくともフォーカス状態であればよく、規格が不明な光ディスクを再生する場合においても、アクチュエータが付所望に駆動されて損傷を受けることも実質的に抑止される。

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、この発明の実施の形態が適用される光ディスクドライブ装置の一例を説明する概略ブロック図である。

図１に示すように、光ディスクドライブ装置１は、光ディスクＭを保持し、所定の回転数で回転させるディスクモータ３を有する。従って、光ディスクＭは、ディスクモータ３に回転自在に装着され、光ディスクＭへの情報の記録及び光ディスクＭからの情報の再生に際して、所定の速度で回転される。

ディスクモータ３には、回転角に応じて信号を発生するＦＧ（フリケンシージェネレータ）５が装備され、ディスクモータ３すなわち光ディスクＭの回転が検知可能である。

ＦＧ５は、通常、固定子の界磁コイルの起電圧または、ロータのマグネットの回転角を検出するホール素子の出力が利用される。ＦＧ５により、例えば１回転あたり、１８個程度の出力信号（パルス出力）が得られる。

ＦＧ５から出力されたＦＧ信号は、図示しない分周器により分周して１回転信号としたＦＧ１として、コントローラ１１に入力される。なお、コントローラ１１には、ＦＧ信号をそのまま用いるＦＧ０信号も供給される。

コントローラ１１は、ＦＧ０信号と内部の基準周波数（基準クロック）を比較し、その誤差信号を用いて、ディスクモータ３の回転方向と回転数を設定するために、（ディスクモータ３の回転を制御する）ディスクモータ制御部１３にモータ制御信号を供給する。

光ディスクドライブ装置１の所定の位置には、ディスクモータ３に支持され、所定速度で回転される光ディスクＭの情報読み取り／記録面（以下、記録層とする）に対向するとともに、光ディスクＭの半径方向に沿って往復動されるピックアップ（ＰＵＨ）２１が設けられている。ＰＵＨ２１は、送りモータ２３により、光ディスクＭの半径方向の所定の位置に位置される（送りモータ２３によりＰＵＨ２１の移動が制御される）。なお、送りモータ２３には、例えばステッピングモータが用いられる。

ＰＵＨ２１が、光ディスクＭの内周側と対向する位置に移動すると、所定の位置であることが、図示していないが、ＰＵＨホーム検出ＳＷで検出される。

ＰＵＨホーム検出ＳＷは、ＰＵＨ２１の位置の初期設定（初期位置）として利用する。

例えば、ＰＵＨホームＳＷにより検出される位置が光ディスクＭの半径で２５ｍｍの位置とする。送りモータ（ステッピングモータ）２３の１回転が、ＰＵＨ２１を３ｍｍ移動させる変速比とすれば、コントローラ１１から、ＰＵＨホームＳＷが検出してから（送りモータ２３の）１回転分だけ、図示しないモータドライバを経由してＳＬＯ信号（モータ駆動信号）がモータ２３に供給されることで、ＰＵＨ２１の位置は、光ディスクＭの半径＝２８ｍｍに移動することになる。

ＰＵＨ２１は、詳述しないが、ＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクへの情報の記録及び同光ディスクからの情報の再生に用いる波長４０５ｎｍのレーザ光を出力可能な第１のレーザ素子（レーザダイオード）と、ＤＶＤ規格の光ディスクへの情報の記録及び同光ディスクからの情報の再生に用いる波長６５５ｎｍのレーザ光を出力可能な第２のレーザ素子（レーザダイオード）と、ＣＤ規格の光ディスクへの情報の記録及び同光ディスクからの情報の再生に用いる波長７８０ｎｍのレーザ光を出力可能な第３のレーザ素子（レーザダイオード）と、を含む。なお、ＣＤ規格の光ディスクに対応する第３のレーザ素子は、省略されることもある。また、第１及び第２のレーザ素子は、同一のパッケージに収容された２波長素子であってもよい。

以下、ＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクに対応する波長４０５ｎｍのレーザ光を出力する第１のレーザ素子とＤＶＤ規格の光ディスクに対応する波長６５５ｎｍのレーザ光を出力する第２のレーザ素子を中心として、説明する。

ＰＵＨ２１の第１のレーザ素子と第２のレーザ素子は、同時に点灯して使用することはない。このため、レーザ出力をモニタするモニタダイオードは、共用とし、ＰＵＨ２１の所定の位置に、１セットのみ組み込まれるものとする。

モニタダイオードの出力が所定の値になるように、個々のレーザ素子に供給される駆動電流が、ＡＰＣ（Auto Power Contorol）２５により制御される。

また、コントローラ１１の制御により、ＡＰＣ２５を介して第１及び第２のレーザ素子が切り換えられ（２つのレーザ素子のオン又はオフが設定され）、あるいはレーザ出力が変化される。

選択された、いずれかのレーザ素子から出力されたレーザ光は、図示しない回折格子により、回折格子の概ね中央を非回折状態で通過する０次光と、回折格子により回折され、０次光の左右に一対に形成される±１次光の３つのビームに変換され、ＰＵＨ２１の内部に設けられる所定の光学部品を介して対物レンズ２７に案内される。

対物レンズ２７に案内されたレーザ光は、対物レンズ２７に固有のＮＡ（numerical aperture，開口数）により規定される焦点位置に集光される。このとき、対物レンズ２７と光ディスクＭの記録面との間の距離が、ＮＡで規定される焦点位置と一致した場合は、フォーカス状態がオンフォーカス（ジャストフォーカス，合焦点）となる。なお、レンズ２７により集光されたレーザ光のスポットサイズは、（ＮＡが一定の単一のレンズ２７を用いることにより、）ＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクＭの記録面において、０次光すなわちメインビームで、概ね０．５５μｍ、ＤＶＤ規格の光ディスクＭの記録面において、同０．９４μｍ程度である。

光ディスクＭの記録面で反射された反射レーザ光は、対物レンズ２７により捕捉され、例えば互いに直交する２つの分割線により区分された４つの受光領域が与えられた４分割のディテクタ（ＰＤ）２９の受光面に、ＰＵＨ２１内部の所定の光学部品を介して、照射される。なお、ＰＤ２９には、先に説明したＡＰＣ２５のためのＡＰＣ用の検出領域が、一体に設けられることもある。また、詳述しないが、図１に示すＰＵＨ２１においては、フォーカスエラー信号は非点収差法により、トラッキングエラー信号はプッシュプル方式により、それぞれ、取得するものとする。

ＰＤ２９の個々の受光領域に照射された反射レーザ光（成分）は、詳述しないが、一体に設けられたＩ／Ｖアンプにより電流−電圧変換され、ヘッドアンプ３１に供給される。なお、ヘッドアンプ３１から出力された出力信号の処理については、図２〜図６を用いて後段に説明する。

対物レンズ２７は、レンズホルダ１３１により保持された状態で、ＰＵＨ２１内の所定の位置に、図示しないワイヤあるいは薄い板ばねにより、支持されている。

レンズホルダ１３１には、所定数のコイル又はマグネットが配置されている。また、ＰＵＨ２１の所定の位置には、レンズホルダ１３１に設けられたコイル又はマグネットと対応して、マグネット又はコイルが設けられている。従って、レンズホルダ１３１は、ＰＵＨ２１に設けられたマグネット又はコイルからの磁界に反発及び吸引されることで、光ディスクの記録面と直交する方向（フォーカス方向）及び光ディスクの半径方向（トラック方向）のそれぞれの方向に、所定の距離だけ、移動自在である。

なお、この実施形態では、レンズホルダ１３１側にコイルが、ＰＵＨ２１側にマグネットが、それぞれ設けられているものとする。また、対物レンズ２７を保持したレンズホルダ１３１、レンズホルダ１３１に設けられたフォーカス制御用コイル１３３及びトラック制御用コイル１３５からなる２方向に移動自在な動作部を、２軸アクチュエータと呼ぶ。

対物レンズ２７は、レンズホルダにより、ＰＵＨ２１内の所定の位置に、図示しないワイヤあるいは薄い板ばねにより支持されているため、光ディスクの記録面と直交する方向（フォーカス方向）及び光ディスクの半径方向（トラック方向）のそれぞれに、移動自在である。なお、フォーカス方向の対物レンズ２７の位置の制御はフォーカシング、トラック方向の対物レンズ２７の位置の制御はトラッキングと呼ばれている。また、フォーカスコイル１２５を駆動する信号が、フォーカス駆動信号、トラッキングコイル１２７を駆動する信号が、トラッキング駆動信号である。それぞれの信号は、ヘッドアンプ３１から、所定の特性をもつサーボアンプ３３，３５を介して、ドライバ３７，３９に供給される。なお、サーボアンプ３３，３５に供給される制御量は、コントローラ１１により設定されることはいうまでもない。

図２は、図１に示した光ディスクドライブ装置のＰＵＨに組み込まれるフォトディテクタ（ＰＤ）の各受光領域の出力と、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を説明する概略図である。

ＰＤ２９の４分割された各受光領域を時計周りにＡ〜Ｄとすると、それぞれの受光領域で受光した光（反射レーザ光）に対応する出力は、個々に対応するＩ−Ｖ（電流−電圧）アンプｅ〜ｈにより電圧変換されたのち、以下に示す演算により、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号として規定される。

演算式は、
ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）
・・・フォーカスエラー
ＴＥ（ＭＰＰ）＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）
・・・ＰＰ（プッシュプル）トラッキングエラー
ＴＥ（ＤＰＤ）＝φ（Ａ＋Ｃ）−φ（Ｂ＋Ｄ）
φは位相（係数）
・・・ＤＰＤ（位相差）トラッキングエラー
ＬＶＬ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ
・・・再生（ＲＦ）出力
ＴＥ（ＤＰＰ）については、説明を省略
により規定される。

なお、各部の増幅度およびフィルタの周波数は、コントローラ１１により制御される。

また、図２において、ＭＰＰｐ−ｐ信号はＭＰＰ信号の振幅を、ＰＤＹ信号はＰＤ２９上のスポットのトラック方向の位置を、加算器５９（ｑ）とＬＰＦ（ローパスフィルタ）６１（ｒ）との間で分岐されたＲＦは情報再生信号を、それぞれ、示す。なお、ＲＦは、図示しないが後段に接続される再生信号生成部（ＤＶＤ規格の光ディスクにおいては、ＤＶＤ復調器、ＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクにおいては、ＨＤ ＤＶＤ復調器）に供給されて再生信号の生成に用いられるとともに、後段に設けられる図示しないがアドレス信号処理回路に供給され、光ディスクＭに予め記録されているアドレス情報の取得に利用される。

図３は、図２に示した信号処理ブロックのうち、以下に説明するノイズ検出に利用可能な部分を抜き出した概略図である。

ＰＤ２９の４つの受光領域Ａ〜Ｄに対応するＩ−Ｖアンプｅ〜ｈの出力は、それぞれ、加算器４１（ｉ），４３（ｊ），４５（ｋ），４７（ｌ）において、隣合わない２つの受光領域の出力同士が加算された後、加算器５５（ｏ）において、さらに加算器４１と４３の出力が、加算器５７（ｐ）において加算器４５と４７の出力が加算され、最後に加算器５９（ｑ）において、加算器５５の出力と加算器５７の出力が加算される。

加算器５９の出力は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）６１（ｒ）により、帯域が所定周波数以下に制限され、上述した「ＬＶＬ」として出力される。

ＬＶＬは、ピークホールド回路６３とボトムホールド回路６５によりピーク値とボトム値（すなわちｐ−ｐ）が特定されたのち、減算器６７で減算されることで、ＬＶＬｐ−ｐ信号として出力される。

なお、フォーカスエラー信号（ＦＥ）は、減算器４９（ｍ）により生起されることは、いうまでもない。

次に、図４（ａ）及び（ｂ）を用いて、図１に示した光ディスクドライブ装置のＰＵＨを介して光ディスクの記録面に集光されるレーザ光と、記録面で反射された反射レーザ光について説明する。なお、図４（ａ）は、図１に示した光ディスクドライブ装置のＰＵＨの要部を抜き出した状態を、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＰＤの受光面とスポットの位置関係を、それぞれ、示している。

いずれか１つのレーザ素子（ＬＤ）から出射したレーザ光は、コリメータレンズ１２１で平行光に変換され、偏向プリズム１２３で反射されて、光ディスクＭの記録面に向けられる。光ディスクＭの記録面に向けられたレーザ光は、対物レンズ２７で所定の集光性が与えられ、対物レンズ２７の主平面から所定の距離で、最小スポットを呈する。

対物レンズ２７が光ディスクＭの記録面に合焦点になるよう位置されている（すなわちオンフォーカスにある）場合には、レーザ光は、光ディスクＭの記録面に記録されている情報によりその波面の特性が変化されて、反射レーザ光として再び対物レンズ２７に戻される（対物レンズが記録面に合焦点であるとき、記録面に照射されたレーザ光により、記録されている情報である記録マークの有無がトレースされた反射レーザ光が得られる）。

対物レンズ２７に戻された反射レーザ光は、偏向プリズム１２３を通過し、例えば非点収差レンズを含む結像光学系１２５により所定の結像特性が与えられて、ＰＤ２９（４分割ディテクタ）に照射される。

このとき、ＰＤ２９上のスポット光（反射レーザ光）は、ＰＤ２９の４つの受光領域、すなわち２本の区分線ＰＸとＰＹが、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、それぞれ、光ディスクＭのスキャン方向（トラックの接線方向）及びトラック方向に規定されている状態において、対物レンズ２７のトラック方向の位置に応じて、受光領域ＡおよびＢの組と受光領域ＣおよびＤの組との間を移動する。

なお、ＰＤ２９は、少なくとも区分線ＰＸにより区分された２つの検出領域が与えられた２分割フォトディテクタであってもよいことはいうまでもない。すなわち、ＰＤ２９としては、光ディスクＭに形成されたトラックまたはグルーブ（案内溝）もしくは記録マーク（プリピット）列が延びる方向と直交する方向に関し、光ディスクＭからの反射光の差を検出できればよい。また、ＰＤ２９の検出領域は相互に隣接する必要はなく、結像光学系の結像特性もしくは、例えばＨＯＥ（ホログラム素子）やグレーティングに代表される波面分割素子との組み合わせにより規定される所定の間隔が与えられてもよいことはいうまでもない。

なお、上記スポットの移動が、図２に示した加算器５１（ｎ）による加算結果（プッシュプル信号）を、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）５３を通過させることで得られるＰＤＹとなる。また、図４（ｂ）に示したスポットの状態は、具体的には、図５（ｂ）に示す「ＰＤＹ−」と図５（ｃ）に示す「ＰＤＹ＋」の間の任意の状態であり、トラック方向のずれがない場合は、図５（ａ）に示すように、「ＰＤＹ０」となることはいうまでもない。

なお、図１３及び図１４は、ＰＤ２９の出力から得られるＦＥ（フォーカスエラー）、同ＰＤの出力に所定の演算を施したＤＰＰ信号、ＬＶＬ信号、及びＭＰＰ信号の波形の一例を示し、図１３は、対物レンズ２７をトラック方向（ディスクの半径方向）に所定量変位（傾斜）させる周知のレンズシフトが「無し」の場合を、図１４は、対物レンズ２７にレンズシフトが適用されている場合すなわちレンズシフトが「オン」の場合を、それぞれ、示している。図１３及び図１４において、ＭＰＰを比較すると、レンズシフトが「オン」の場合に、ノイズ成分が低減されている（図１４）ことが認められる。

次に、図６（ａ）及び（ｂ）を用いて、図１に示した光ディスクドライブ装置のＰＵＨを介して光ディスクの記録面に集光されるレーザ光と、記録層が２以上設けられている光ディスクのいずれか一方の記録層で反射された反射レーザ光について説明する。なお、図６（ａ）は、図１に示した光ディスクドライブ装置のＰＵＨの要部を抜き出した状態を、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＰＤの受光面とスポットの位置関係を、それぞれ、示している。

図６（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、対物レンズ寄り（基板側）の記録層Ｌ０にフォーカスされているレーザ光は、対物レンズから離れた（２層目）の記録層Ｌ１にも到達し、その一部が反射レーザ光として、ＰＤ２９の受光面に集光される。この場合、層間距離Ｄ１と、Ｄ１よりも間隔が狭い層間距離Ｄ２とが存在する（中間層の厚さにばらつきがある）場合には、距離Ｄ２の記録層Ｌ１から戻る反射レーザ光の強度が大きくなる（図６（ｃ））。つまり、層間距離が短いほど戻り光が大きくなる。

一方、Ｌ０（基板側）からの反射レーザ光とＬ１（２層目）からの反射レーザ光とは、ＰＤ２９の受光面において、お互いの光路長の違いに起因して干渉を起こす場合がある。つまり、２以上の記録層で反射された反射レーザ光は、それぞれの位相によっては、強度が変化し、ノイズとなって現れる。

また、光ディスクＭにおいて、記録層相互の層間距離は、光ディスクＭの面内の位置、特に半径位置によって異なる。

従って、図６（ｄ）〜（ｆ）に示すように、ＭＰＰ信号「（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）」として取得されるＰＤＹ信号のうち、ＰＤＹ０の場合には、図６（ｄ）に示すように、戻り光の信号は現れないが、ＰＤＹ＋（図６（ｅ））やＰＤＹ−（図６（ｆ））の場合には、戻り光成分が現れる。この信号は、ＰＤ２９の各受光領域の出力を演算する総ての結果に対して、ノイズとして加算される。このことは、トラッキング信号を基に判別する方式では、都合が悪く検出精度を悪化させる。なお、図６（ａ）及び（ｂ）では、基板側の記録層Ｌ０にフォーカスサーボを行った場合（対物レンズ２７が合焦点状態）に、２層目の記録層Ｌ１からの反射レーザ光が影響してノイズが発生する場合を示しているが、２層目の記録層Ｌ１にフォーカスサーボを行った場合（対物レンズ２７が合焦点状態）でも、基板側の記録層Ｌ０の反射レーザ光が影響して、ノイズが発生することは言うまでもない。

ところで、記録層までの距離（透明基板の厚み）が実質的に等しいＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクとＤＶＤ規格の光ディスクに、それぞれの光ディスクの規格に対応した所定のスポットサイズのレーザ光を集光した場合、図７（ａ）に示すように、ＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクにおいては、トラックピッチが概ね０．４０μｍであるから、ＤＶＤ規格の光ディスク向けのレーザ光が集光された場合には、必ず中心のトラックの両側のトラックにも、レーザ光のスポットが掛かる。すなわち、ＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクにＤＶＤ規格の光ディスク向けのスポットサイズのレーザ光を照射した場合には、少なくとも２つのトラックが、レーザ光のスポット内に入ることになる。

このことは、トラッキングエラー信号の振幅が極端に小さくなる、もしくは実質的に検出できないことを示している。なお、トラックを横切る際のＲＦ信号の振幅変動や、反射信号の変化の程度も、本来のＨＤ ＤＶＤ向けのレーザ光のスポットにより生起されるものに比較して、大幅に少なくなる。

このことを利用して、図１に示した光ディスクドライブ装置にセットされた光ディスクの規格が、ＤＶＤ規格であるか、ＨＤ ＤＶＤ規格であるかを、ＤＶＤ規格の光ディスク向けのレーザ光を照射して、検出することを考察する。

図６（ａ）〜（ｆ）により既に説明したが、記録層が２以上の光ディスク、例えば２層の光ディスクの１層目に、フォーカスサーボを行っている時に、ＭＰＰ（図１参照）出力に、図６（ｅ）又は図６（ｆ）に示したようなノイズが生じる要因としては、レーザ光の波長がＤＶＤ規格の光ディスク用（６５５ｎｍ）で、セットされている光ディスクがＨＤ ＤＶＤ規格である場合に、最も顕著である（低密度の光ディスク用のレーザ光で高密度の光ディスクにフォーカスさせた場合に、ＲＦ信号とトラッキングエラー信号に、ノイズが現れる）。なお、ノイズは、光ディスクＭの１回転に同期して現れる。

上述したノイズは、図６（ａ）〜（ｆ）により説明した通り、２以上の記録層を有する光ディスクのフォーカスしていない層から漏れている反射レーザ光の影響である。なお、上述のノイズは、特に多焦点の対物レンズを用いた場合に、顕著に現れる。また、光ディスクが１回転される間において、その層間距離（中間層の厚さ）に変動がある場合にも、ノイズが顕著となる。

このことは、上述した非フォーカス層から反射した反射レーザ光の影響及び層間距離の変動の影響により生じるノイズを低減することで、記録層までの距離（透明基板の厚み）が実質的に等しいＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクとＤＶＤ規格の光ディスクを、一層容易に識別できることを示している。

詳細には、図８に示すように、ＰＵＨ２１を、送りモータ２３によりＰＵＨホームＳＷの位置に移動する（Ｓ１）。

次に、ＤＶＤ規格の光ディスク向けのレーザ素子（波長６５５ｎｍ）を点灯させる（Ｓ２）。

続いて、ディスクモータ３を所定の速度で回転する（Ｓ３）。

次に、対物レンズ２７を保持したレンズホルダ１３１のフォーカスコイル１３３に所定の極性の駆動電流を供給し、対物レンズ２７（２軸アクチュエータ）を、光ディスクＭがセットされている場合には記録層が存在する、と仮定したから一旦遠ざけたのち、次第に記録層の側に向けて移動させる（図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、対物レンズ２７を一旦遠ざけてから近づける，Ｓ４〜Ｓ７）。

なお、図９（ａ）において、ＦＯＯは、フォーカスコイル１３３に供給される駆動電流を示し、Ｄ１は、（制御範囲内で）最も対物レンズ２７（レンズホルダ１３１）が遠ざかる電流値を、Ｕ１は、（制御範囲内で）最も対物レンズ２７（レンズホルダ１３１）が光ディスクに接近する電流値を、それぞれ、示している。

また、図９（ｂ）及び（ｃ）から明らかなように、対物レンズ２７がフォーカスとなる位置（距離）としては、光ディスクＭの支持体（透明基板）の表面（surface）、ＨＤ ＤＶＤ／ＤＶＤ規格ディスク（基板厚０．６ｍｍ）及びＣＤ規格ディスク（基板厚１．２ｍｍ）であるが、ＬＶＬをチェックすることで、基板表面を記録面と誤認識することは、排除できる。

なお、上述したＦＯＯすなわち、フォーカスコイル１３３に供給される電流値を所定の範囲（Ｄ１〜Ｕ１）で変化させたにもかかわらずフォーカスオンとならない場合（Ｓ７−ＹＥＳ）、光ディスクが装着されていない、と判定する。

これに対し、任意の電流値においてフォーカスがオンした場合（Ｓ６−ＹＥＳ）、図２により既に説明したＬＶＬとＭＰＰｐ−ｐとＰＤＹ信号を少なくともディスク１回転分を測定する（Ｓ８）。

次に、得られた信号からＰＤＹ／ＬＶＬを求め、所定値Ｋ１に対して、−Ｋ１以上Ｋ１以下であるか否かを判定する（Ｓ９）。

ステップＳ９において、ＰＤＹ／ＬＶＬが−Ｋ１以上Ｋ１以下である場合（Ｓ９−ＹＥＳ）、続いて、ＭＰＰｐ−ｐ／ＬＶＬを求め、所定値Ｐ１と比較する（Ｓ１０）。

ステップＳ１０において、ＭＰＰｐ−ｐ／ＬＶＬがＰ１以下ならば、ディスクモータ３にセットされている光ディスクＭは、ＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクである、と判定する（Ｓ１０−ＮＯ）。

なお、ステップＳ９において、ＰＤＹ／ＬＶＬが、−Ｋ１以下あるいはＫ１以上である場合（Ｓ９−ＹＥＳ）、レンズホルダ１３１のトラックコイル１３５に、ＰＤＹ信号が少なくなる方向、かつＰＤＹ／ＬＶＬが−Ｋ１以上Ｋ１以下となるまで所定極性の駆動電流を供給する（Ｓ１１→Ｓ８→Ｓ９）。もちろん、駆動限界を設けておき、光学性能が維持できないところまでは駆動しないで、ＤＶＤ規格の光ディスクと判別する。

また、−Ｋ１以上Ｋ１以下になったら駆動を停止し、ＨＤと判定する（Ｓ１１→Ｓ８→Ｓ９→Ｓ１０）。

このように、本発明の実施の形態によれば、記録層が形成される基板の厚みが等しい任意の光ディスクの種別が、対物レンズ２７のフォーカスオンおよびトラック方向への任意の移動により、記録されているデータを再生することなく、短時間で識別可能である。

また、特に、ＣＤ規格、ＤＶＤ規格、ＨＤ ＤＶＤ規格に代表されるフォーマットが異なる３種類の光ディスクのそれぞれに、情報を記録し、あるいはそれぞれから情報を再生するための、対物レンズが１つのみの多焦点ピックアップ（ＰＵＨ）を用いる場合に避けることのできない他の記録層からのノイズ（層間ノイズ）とフォーカス中の記録層の信号の分離が、簡単な構成で精度良く達成できる。

図１０は、図８により説明した記録層までの距離（透明基板の厚み）が実質的に等しいＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクとＤＶＤ規格の光ディスクを識別する別の実施の形態の一例を示している。なお、図８に示した説明と同一の説明（ステップ）については、同じステップ番号を付与して一部の説明を省略する。

先ず、ＰＵＨ２１を送りモータ２３によりＰＵＨホームＳＷの位置に移動し（Ｓ１）、ＤＶＤ規格の光ディスク向けのレーザ素子（波長６５５ｎｍ）を点灯させる（Ｓ２）。

次に、ディスクモータ３を所定の速度で回転し（Ｓ３）、レンズホルダ１３１のフォーカスコイル１３３に所定の極性の駆動電流を供給し、対物レンズ２７一旦遠ざけたのち、次第に記録層の側に向けて移動させる（Ｓ４〜Ｓ７）。

フォーカスコイル１３３に供給される電流値を所定の範囲（Ｄ１〜Ｕ１）で変化させたにもかかわらずフォーカスオンとならない場合（Ｓ７−ＹＥＳ）、光ディスクが装着されていない、と判定する。

一方、任意の電流値においてフォーカスがオンした場合（Ｓ６−ＹＥＳ）、ＬＶＬ、ＭＰＰｐ−ｐ、及びＰＤＹ信号を少なくともディスク１回転分を測定する（Ｓ８）。次に、得られた信号からＰＤＹ／ＬＶＬを求め、所定値Ｋ１に対して、−Ｋ１以上Ｋ１以下であるか否かを判定する（Ｓ９）。

ステップＳ９において、ＰＤＹ／ＬＶＬが−Ｋ１以上Ｋ１以下である場合（Ｓ９−ＹＥＳ）、続いて、ＭＰＰｐ−ｐ／ＬＶＬを求め、所定値Ｐ１と比較し（Ｓ１０）、ＭＰＰｐ−ｐ／ＬＶＬがＰ１以下ならば、ディスクモータ３にセットされている光ディスクＭは、ＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクである、と判定する（Ｓ１０−ＮＯ）。

これに対し、ステップＳ９において、ＰＤＹ／ＬＶＬが、−Ｋ１以下あるいはＫ１以上である場合（Ｓ９−ＹＥＳ）、図２に示したＢＡＬ信号を、ＰＤＹ信号を得るためのＬＰＦ５３の前段すなわちＭＰＰを得るための減算器５１に入力されるゲインコントローラ１（Ｇａｉｎ１）とゲインコントローラ２（Ｇａｉｎ２）の設定値を同時に変更することにより、任意に設定している。なお、ＢＡＬ信号は、Ｇａｉｎ１にはそのまま入力され、Ｇａｉｎ２には、インバータ６９を介して入力される。従って、減算器５１に入力される２つの入力は、例えばＧａｉｎ１が増大された場合、Ｇａｉｎ２が減少される。

例えば、ＰＤＹ信号がＰＤＹ＋である場合、ＢＡＬ信号を高く（絶対値を大きく）することで、ＰＤ２９の出力のうちの（Ｃ＋Ｄ）信号が増大し、（Ａ＋Ｂ）信号が減少した、と同等の効果が得られる。なお、ＰＤＹ信号をモニタすることで、最適なＢＡＬ信号の大きさを知ることができる。

この方法によれば、図８に示した方法ではレンズホルダ１３１をトラック方向に実際に移動させているに比較して、例えばトラック外れ等の光学性能が維持できなくなる要因を排除でき、より安定にＨＤ ＤＶＤ規格あるいはＤＶＤ規格の光ディスクを判別できる。

図１１は、図１０により説明した記録層までの距離（透明基板の厚み）が実質的に等しいＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクとＤＶＤ規格の光ディスクを識別する方法において、より短時間で、光ディスクを識別可能とする実施の形態の一例を示している。なお、図８に示した説明と同一の説明（ステップ）については、同じステップ番号を付与して一部の説明を省略するが図１１に示した例は、図１０（図８）に示したフローにおいて、ステップＳ８の「ＬＶＬとＭＰＰｐ−ｐとＰＤＹ信号を少なくともディスク１回転分を測定する」ステップの前段において、ＬＶＬｐ−ｐ／ＬＶＬと所定値Ｋ１とを比較し、図６（ｃ）により既に説明したノイズレベルが信号が所定値（Ｋ１）以下である場合には、そのまま、ステップＳ１０「ＭＰＰｐ−ｐ／ＬＶＬを求め、所定値Ｐ１と比較」するものである（Ｓ２１１）。

この方法によれば、ＰＤＹ／ＬＶＬの判定が省略できるため、より短時間で、ＨＤ ＤＶＤ規格又はＤＶＤ規格の光ディスクの識別が可能である。

図１２は、図８により説明した記録層までの距離（透明基板の厚み）が実質的に等しいＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクとＤＶＤ規格の光ディスクを識別する方法において、より短時間で、光ディスクを識別可能とする実施の形態の一例を示している。なお、図８に示した説明と同一の説明（ステップ）については、同じステップ番号を付与して一部の説明を省略する。

図１２によれば、図８に示したと同様に、任意の電流値においてフォーカスがオンした場合（Ｓ６−ＹＥＳ）、少なくとも光ディスクが１回転する間、ＬＶＬとＭＰＰｐ−ｐとが測定され（Ｓ３１１）、その結果に基づいてＭＰＰｐ−ｐ／ＬＶＬが生成され、所定値Ｐ１とが比較される（Ｓ３１２）。

なお、ＭＰＰｐ−ｐ／ＬＶＬが所定値Ｐ１よりも大きい場合には、レンズホルダ１３１がリミットの範囲内でトラック方向に移動される（Ｓ３１３，Ｓ３１４）。

この方法によれば、ＰＤＹ／ＬＶＬの判定が省略でき、さらに対物レンズ２７（レンズホルダ１３１）をトラック方向に移動して繰り返しＬＶＬとＭＰＰｐ−ｐとが求められる期間（回数）が抑止されているため、より短時間で、ＨＤ ＤＶＤ規格又はＤＶＤ規格の光ディスクの識別が可能である。

すなわち、図１２に示す方法では、図８に示したディスク識別方法において、ステップＳ９−ＮＯ→Ｓ１１でシフト（設定）されるレンズホルダのトラック方向の移動量について、予め範囲（上限と下限）を設定し、その範囲内で、ＭＰＰｐ−ｐ／ＬＶＬで求められる値とＰ１とを比較し、Ｐ１以下にならない場合には、対象の光ディスクがＤＶＤ規格である、と判定される。

この方法によれば、図８により説明した方法に比較してさらに光ディスクの規格を特定するために必要な所要時間が低減される。

以上説明したように、この発明の実施の形態によれば、記録層が形成される基板の厚みが等しい任意の光ディスクの種別が、対物レンズのフォーカスオンおよびトラック方向への任意の移動により、記録されているデータを再生することなく、短時間で識別可能である。

また、特に、ＣＤ規格、ＤＶＤ規格、ＨＤ ＤＶＤ規格に代表されるフォーマットが異なる３種類の光ディスクのそれぞれに、情報を記録し、あるいはそれぞれから情報を再生するための、対物レンズが１つのみの多焦点ピックアップ（ＰＵＨ）を用いる場合に避けることのできない他の記録層からのノイズ（層間ノイズ）とフォーカス中の記録層の信号の分離が、簡単な構成で精度良く達成できる。

なお、本発明は、上述のいずれかの実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記のいずれかの実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

この発明の実施形態が適用される光ディスクドライブ装置の一例を説明する概略ブロック図。 図１に示した光ディスクドライブ装置のＰＵＨに組み込まれるフォトディテクタ（ＰＤ）の各受光領域の出力とフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を説明する概略図。 図２に示した信号処理ブロックのうち、以下に説明するノイズ検出に利用可能な部分を抜き出した概略図。 図１に示した光ディスクドライブ装置において、光ディスクの記録面で反射された反射レーザ光と対物レンズのトラック方向の位置との関係を説明する概略図。 図４に示したＰＵＨのＰＤの受光領域と、光ディスクの記録面で反射された反射レーザ光との関係を説明する概略図。 図１に示した光ディスクドライブ装置において、記録層が２以上設けられている光ディスクのいずれか一方の記録層で反射された反射レーザ光をＰＤで受光した際の出力信号について説明する概略図。 記録層までの距離（透明基板の厚み）が実質的に等しく、規格（記録密度）が異なる光ディスクのグルーブトラックの間隔（ピッチ）と、照射されるレーザ光のスポットサイズとの関係を説明する概略図。 記録層までの距離（透明基板の厚み）が実質的に等しく、規格（記録密度）が異なる光ディスクを識別する方法の一例を説明する概略図。 図８に示すフローに用いる対物レンズの位置を実際に移動させる制御の例を説明する概略図。 記録層までの距離（透明基板の厚み）が実質的に等しく、規格（記録密度）が異なる光ディスクを識別する方法の別の一例を説明する概略図。 記録層までの距離（透明基板の厚み）が実質的に等しく、規格（記録密度）が異なる光ディスクを識別する方法の別の一例を説明する概略図。 記録層までの距離（透明基板の厚み）が実質的に等しく、規格（記録密度）が異なる光ディスクを識別する方法の別の一例を説明する概略図。 図４に示したＰＵＨのＰＤを用いて得られるＤＰＰ信号、ＬＶＬ信号及びＭＰＰ信号の実際の出力波形の一例を示す概略図。 図４に示したＰＵＨのＰＤを用いて得られるＤＰＰ信号、ＬＶＬ信号及びＭＰＰ信号の実際の出力波形の一例を示す概略図。

符号の説明

１…ディスクドライブ装置、３…ディスクモータ、５…フリケンシージェネレータ（ＦＧ）、１１…コントローラ、１３…ディスクモータ制御部、２１…ＰＵＨ（ピックアップヘッド）、２３…送りモータ、２５…ＡＰＣ、２７…対物レンズ、２９…４分割のディテクタ（ＰＤ）、３１…ヘッドアンプ、３３，３５…サーボアンプ、３７，３９…ドライバ、４１，４３，４５，４７…加算器、４９，５１…減算器、５３…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、５５，５７，５９…加算器、６１…ＬＰＦ、６３…ピークホールド回路、６５…ボトムホールド回路、１２１…コリメータレンズ、１２３…偏向プリズム、１３１…レンズホルダ、１３３…フォーカス制御用コイル、１３５…トラック制御用コイル。

Claims (10)

1. 所定の波長の光を出力する光源と、
   第１の記録密度あるいは第１の記録密度よりも高い第２の記録密度のいずれかの記録密度が与えられた情報記録層を少なくとも２層有する記録媒体のいずれかの情報記録層で反射された反射光を検出する光検出器と、
   前記光源からの光を、記録媒体のいずれかの情報記録層で最小スポットを呈するように集光するレンズと、
   前記光検出器により検出された反射光のうち、第２の記録密度の記録媒体の情報記録層に特有の特性が含まれる成分を取得して記録媒体の記録密度を識別する信号処理回路と、を有することを特徴とする光ディスクドライブ装置。
2. 前記光源から出力される光の波長は、前記第１の記録密度の記録媒体からの情報の再生に用いられる波長であることを特徴とする請求項１記載の光ディスクドライブ装置。
3. 前記光検出器は、記録媒体の半径方向に沿って規定された区分線により区分された２つの検出領域を含み、前記レンズが記録媒体のいずれかの情報記録層に集光している状態において、前記光検出器の２つの検出領域の出力の差分を出力することを特徴とすることを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスクドライブ装置。
4. 前記レンズは、前記光検出器が記録媒体の半径方向及び半径方向と直交する方向のそれぞれに沿って規定された区分線により区分された少なくとも２つの検出領域を含み、前記レンズが記録媒体のいずれかの情報記録層に集光している状態において、前記光検出器の２つの検出領域の出力の差分を出力するとき、記録媒体の半径方向に、所定距離だけ移動可能であることを特徴とすることを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスクドライブ装置。
5. 前記信号処理回路は、前記光検出器が記録媒体の半径方向区分線により区分された少なくとも２つの検出領域を含み、前記レンズが記録媒体のいずれかの情報記録層に集光している状態において、前記光検出器の２つの検出領域の出力の差分を出力するとき、記録媒体のそれぞれの情報記録層の間に規定される中間層の厚みの変化の影響を除去可能であることを特徴とすることを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスクドライブ装置。
6. 光源からの光を記録媒体の２以上の情報記録層のうちの所定の記録層に集光するレンズを保持したアクチュエータを記録媒体の半径方向の所定の位置に位置させ、
   レンズを記録媒体の記録層から所定距離だけ離れた位置に移動させたのち、記録媒体の記録層に向けて所定距離ずつ移動させ、
   レンズの焦点距離に対し、レンズと記録媒体の記録層との間の距離が一致した状態を検出し、
   記録媒体の半径方向の２分割された受光領域を含む光検出器を用いて記録層で反射された反射光を検出し、受光領域の出力の和、および２分割された出力の差分を求め、
   前記差分と前記出力の和との比が所定の値以下である場合に、
   記録密度が高い記録媒体であることを特定することを特徴とする情報記録層までの距離が実質的に等しく、記録密度が異なる２以上の規格の記録媒体の種別を特定する方法。
7. 前記差分と前記和との比が所定の値よりも大きい場合に、一定の条件の範囲でレンズを記録媒体の半径方向に移動させ、前記差分と前記和との比が所定の値以下に達した時点で、
   記録密度が高い記録媒体であることを特定することを特徴とする請求項６記載の記録媒体の種別を特定する方法。
8. 前記差分と前記和との比が所定の値よりも大きい場合に、記録媒体の同一の半径方向の位置において、少なくとも記録媒体の一周分について光検出器により記録媒体の記録層からの反射光を検出し、前記差分と前記和との比が所定の値以下に達した時点で、
   記録密度が高い記録媒体であることを特定することを特徴とする請求項６記載の記録媒体の種別を特定する方法。
9. 前記差分と前記和との比が所定の値よりも大きい場合に、記録媒体の同一の半径方向の位置において、少なくとも記録媒体の一周分について光検出器により記録媒体の記録層からの反射光を検出し、さらに第２の所定の値と比較した結果が第２の所定の値以下であることが検出された時点で、
   記録密度が高い記録媒体であることを特定することを特徴とする請求項６記載の記録媒体の種別を特定する方法。
10. 第１の記録密度あるいは第１の記録密度よりも高い第２の記録密度のいずれかの記録密度が与えられた情報記録層を少なくとも２層有する記録媒体のいずれかの情報記録層高い第２の記録密度のいずれかの記録密度が与えられた情報記録層を少なくとも２層有する記録媒体の半径方向の２つの受光領域を有する光検出器と、
    光源と、この光源からの光に所定の集束性を与えるレンズと、前記光検出器とを一体に保持し、少なくとも上記レンズを記録媒体の記録層と直交する方向及び半径方向の２方向に移動可能なアクチュエータと、
    前記光検出器が検出する記録媒体の記録層で反射された光源からの光に対応する出力に基づき、上記記録媒体の個々の情報記録層の記録密度が上記第１の記録密度であるか上記第２の記録密度であるかを特定する信号処理回路と、
    を有することを特徴とする情報記録層までの距離が実質的に等しく、記録密度が異なる２以上の規格の記録媒体の種別を特定する装置。

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