JP2008276853A - 光ディスク装置及び光ディスクの判別方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】表面から記録層までの距離が異なる光ディスクの種類判別を短時間に行え、簡易な構成の光ディスク装置を提供する。
【解決手段】光ディスク装置1は、透明カバー層20bの厚みが異なる複数種類の光ディスク20を互換可能である。光ディスク装置1は、光ディスク20の近傍に配置され、給電されることにより磁場を発生するコイル12と、コイル12に加わる圧力を測定する圧力センサ13と、を備え、コイル12への給電及び光ディスク20の回転を実行した場合に、圧力センサ13で測定される圧力に基づいて光ディスク20の種類を判別する。
【選択図】図1
【解決手段】光ディスク装置1は、透明カバー層20bの厚みが異なる複数種類の光ディスク20を互換可能である。光ディスク装置1は、光ディスク20の近傍に配置され、給電されることにより磁場を発生するコイル12と、コイル12に加わる圧力を測定する圧力センサ13と、を備え、コイル12への給電及び光ディスク20の回転を実行した場合に、圧力センサ13で測定される圧力に基づいて光ディスク20の種類を判別する。
【選択図】図1
Description
本発明は、光ディスクの再生や記録を行う光ディスク装置に関する。また、本発明は、光ディスクの種類を判別する光ディスクの判別方法に関する。
コンパクトディスク(以下、CDという。)やデジタル多用途ディスク(以下、DVDという。)といった光ディスクが普及している。また、最近では、光ディスクの情報量を更に増やすために、光ディスクの高密度化に関する研究が進められ、ブルーレイディスク(以下、BDという。)等の高密度化された光ディスクも実用化されている。
光ディスクの情報の記録や再生は光ディスク装置において行われるが、上述のように光ディスクの種類が複数存在するために、その利便性等を考慮して1台の装置で複数種類の光ディスクを互換できる光ディスク装置が普及するに至っている。こうした光ディスク装置では、一般に装置内に光ディスクが挿入されると、まず、光ディスクの種類の判別を行い、判別結果に基づいて対応する光ディスクに見合った条件に装置の設定を行い、光ディスクの記録や再生を行う。
ところで、光ディスクには記録層を保護する透明カバー層が設けられるが、この透明カバー層の厚みは、例えばCD、DVD、BDで異なる((例えば、BDは0.2mm、DVDは0.6mm、CDは1.2mmとされる。)。このため、従来、この透明カバー層の厚み(光ディスクの表面から記録層までの距離)の異なる光ディスクの種類を判別する技術が種々提案されている。
例えば、特許文献1においては、対物レンズを光ディスクに近づける方向に所定量移動し、この際に得られる光ディスクからの反射光を利用して光ディスクの種類を判別する技術が提案されている。これは、具体的には、光ディスク表面による表面反射から記録層による記録層反射が検出されるまでの時間長を計測して光ディスクの種類を判別するものである。上述のように、例えばCD、DVD及びBDは透明カバー層の厚みが異なるために、表面反射から記録層反射が検出されるまでの時間長が異なる。従って、この時間長を計測することにより、各光ディスクの種類を判別可能となる。
また、特許文献2においては、コイルを用いて記録層(金属層)に渦電流を発生させ、前記コイルを含むインピーダンスブリッジを用いて、透明カバー層の厚みの違いによってインピーダンスブリッジの平衡が崩される度合いが異なることを利用して光ディスクの種類を判別する技術が提案されている。
また、特許文献3においても、コイルを用いて光ディスクの反射層(記録層)にうず電流を発生させ、距離検出回路により、前記コイルの等価自己インダクタンスを検出することで、前記コイルから反射層の内、うず電流の生じた部位までの距離を求め、検出した距離の大小により光ディスクの種類を判別する技術が提案されている。
特開2005−259252号公報
特開平10−143986号公報
特開平10−55601号公報
しかしながら、特許文献1に紹介される光ディスクの種類を判別する方法(光ディスクの判別方法)の場合、光ディスクの回転が所定の回転数で安定するまで待ち、その後、対物レンズを所定の方向に移動することによって、透明カバー層の厚みの異なる光ディスクを判別する構成であるために、光ディスクの種類を判別するために要する時間が長くなるという問題点を有する。
また、特許文献2や特許文献3に紹介される光ディスクの判別方法の場合には、いずれも光ディスクの判別のために専用のブリッジ回路を構成する必要があり、回路部品の点数増加や、ブリッジ回路の調整が容易でないといった問題点を有する。
以上の点を鑑みて、本発明の目的は、表面から記録層までの距離が異なる光ディスクの種類判別を短時間に行え、簡易な構成の光ディスク装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、表面から記録層までの距離が異なる光ディスクの種類判別を短時間に行える光ディスクの判別方法を提供することである。
上記目的を達成するために本発明は、表面から記録層までの距離が異なる複数種類の光ディスクを互換可能な光ディスク装置において、装置内に挿入された光ディスクの近傍に配置され、給電されることにより磁場を発生するコイルと、前記コイルに加わる圧力を測定する圧力センサと、を備え、前記コイルへの給電及び前記光ディスクの回転を実行した場合に、前記圧力センサで測定される圧力に基づいて前記光ディスクの種類を判別することを特徴としている。
この構成によれば、表面から記録層までの距離が異なる光ディスクの種類を判別するにあたって、コイルへの給電及び光ディスクの回転を実行し、それに伴ってコイルに加わる圧力を圧力センサで測定するだけで良い。このために、従来のように光ディスクの回転が所定の回転数で安定するのを待った後に、対物レンズを所定の方向に所定量だけ移動させるという工程が必要でない。従って、表面から記録層までの距離が異なる光ディスクの種類判別を、従来の方法より早く行える光ディスク装置を提供できる。また、ブリッジ回路を形成して、その調整を行う作業も必要ないので、光ディスク装置を判別するための構成を簡易なものとできる。
また、本発明は、上記構成の光ディスク装置において、前記光ディスクの種類判別は、前記光ディスクが所定の回転となった場合に、前記圧力センサで測定される圧力の大きさによって判別する構成としても良いし、また、前記光ディスクの回転数を変化させた場合における前記圧力センサで測定される圧力の変化率によって判別する構成としても良い。
また、本発明は、上記構成の光ディスク装置において、前記コイルは、前記記録層に対して垂直な方向に磁場を発生するように配置されるのが好ましい。このように構成することによって、コイルで発生する磁力を効率良く使用でき、光ディスクの種類判別を正確に行うことが可能となる。
また、本発明は、上記構成の光ディスク装置において、装置内には、前記光ディスクの半径方向に移動する光ピックアップが備えられ、前記コイル及び前記圧力センサは、前記光ピックアップ上に配置されることとしても良い。このように構成した場合、コイル及び圧力センサを、光ディスクにおける面ブレの状態を検出するために使用することも可能となる。従って、面ブレが大きく光ディスク装置で使用できない状態にある光ディスクを予め発見することができ、再生や記録における無駄を省くことも可能となる。
また、上記目的を達成するために本発明は、表面から記録層までの距離が異なる複数種類の光ディスクを判別する方法であって、前記光ディスク近傍に配置されるコイルに給電して磁場を発生させるステップと、前記光ディスクを回転させるステップと、前記コイルへの給電及び前記光ディスクの回転が実行された後に、前記コイルに加わる圧力を測定するステップと、前記圧力測定の結果に基づいて前記光ディスクの種類を判別するステップと、を具備することを特徴としている。
この構成によれば、表面から記録層までの距離が異なる光ディスクの種類を判別するにあたって、コイルへの給電及び光ディスクの回転を実行した後に、コイルに加わる圧力を測定するだけで良い。このために、従来のように光ディスクの回転が所定の回転数で安定するのを待った後に、対物レンズを所定の方向に所定量だけ移動させるという工程が必要でない。従って、表面から記録層までの距離が異なる光ディスクの種類判別を、従来の方法より早く行える。
本発明によれば、表面から記録層までの距離が異なる複数種類の光ディスクを互換可能な光ディスク装置であって、光ディスクの種類判別を短時間に行え、簡易な構成の光ディスク装置を提供可能である。また、本発明によれば、表面から記録層までの距離が異なる光ディスクの種類判別を短時間に行える光ディスクの判別方法を提供可能である。
以下に本発明の内容について図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。
まず、図1及び図2を参照しながら本実施形態の光ディスク装置の構成について説明する。ここで、図1は、本実施形態の光ディスク装置の構成を示すブロック図で、図2は、本実施形態の光ディスク装置に備えられる光ピックアップの構成を示す概略平面図である。本実施形態の光ディスク装置1は、光ディスク20の情報の再生、及び光ディスク20への情報の記録を可能に設けられており、BD、DVD、及びCDの3種類の光ディスクを互換可能となっている。
2は、スピンドルモータであり、光ディスク20はスピンドルモータ2の上部に設けられるチャック部(図示せず)に着脱可能に保持される。スピンドルモータ2は、光ディスク20の情報の記録再生を行う際に光ディスク20を連続回転する。スピンドルモータ2の回転制御は、スピンドルモータ駆動回路3によって行われる。
4は、光ピックアップであり、光源から出射されるレーザ光を光ディスク20に照射し、光ディスク20への情報の書き込みと、光ディスク20に記録されている情報の読み取りを可能とする。光ピックアップ4には、光源(図示せず)と、光源から出射されるレーザ光を光ディスク20の記録層20aに集光する対物レンズ21と、光ディスク20で反射されたレーザ光を受光して電気信号に変換する光検出器(図示せず)と、が備えられる。なお、光ピックアップ4には、その他、波面収差を補正する光学素子等が必要に応じて配置される。
また、光ピックアップ4は、図示しない駆動機構によってガイドレール22に沿って光ディスク20の半径方向に沿って移動可能となっており、光ディスク装置1によって情報の記録再生を行う際には、光ピックアップ4は、このガイドレール22に沿って移動しながら情報の読み取りや書き込みを行う。
更に、光ピックアップ4には、光ディスク20の記録層20aと対向する側に、コイル12と、圧力センサ13と、が取り付けられている。コイル12は、光ディスク20の記録層20aと垂直な方向に磁場が生成されるように配置され、コイル駆動回路14によってその駆動を制御される。圧力センサ13は、コイル12に接するように設けられ、コイル12に加わる圧力を測定可能となっている。このコイル12及び圧力センサ13は、光ディスク装置1内に挿入された光ディスク20の種類を判別する際に使用される。これらを用いて、装置内に挿入された光ディスク20の種類を判別する方法の詳細については後述する。
レーザ駆動回路5は、光ピックアップ4が備える光源(図示せず)から出射されるレーザ光について、図示しないフロントモニタ用の受光素子で受光される光量によってレーザパワーの制御を行う。また、記録時においては、記録信号に応じて光源の駆動を制御する。
信号処理部6は、光ピックアップ4が備える光検出器(図示せず)から電気信号を供給されて、供給された電気信号の処理を行い、RF信号、フォーカスエラー信号(FE信号)、及びトラッキングエラー信号(TE信号)等を生成する。
スライドモータ駆動回路7は、信号処理部6で生成されるTE信号及びシステム制御部18からの指令に基づいて、光ピックアップ4が光ディスク20の半径方向に移動可能となるように設けられる図示しないスライドモータの駆動を制御する。
情報検出回路8は、信号処理部6から供給されるRF信号について波形等化等の処理を行い、光ディスク20に記録されている情報の読み出しを行い、読み出した情報をデコーダ9に送る。
デコーダ9は、データの復調を行うとともに、データのエラーを検出し、エラーが検出された場合において訂正可能であればデータの訂正処理を行う。デコーダ9で得られた再生データは、インターフェース15を介してパソコン等の外部機器に出力される。なお、デコーダ9はデータの読み取りエラーの発生割合であるエラーレートをシステム制御部18に供給する役割も果たす。
サーボ回路10は、信号処理部6において生成されたFE信号やTE信号に基づいて、フォーカス駆動信号やトラッキング駆動信号等の生成を行う。
対物レンズアクチュエータ駆動回路11は、サーボ回路10から供給されるフォーカス駆動信号やトラッキング駆動信号等の信号に基づいて、対物レンズ21を搭載する対物レンズアクチュエータ(図示せず)の駆動を制御する。これにより、対物レンズアクチュエータは、対物レンズ21をフォーカス方向及びトラッキング方向に移動してフォーカス制御及びトラッキング制御を行う。
システム制御部18は、マイクロコンピュータを備えて光ディスク装置1を構成する各部が実行すべき所要の動作に応じて適宜制御処理を実行する。なお、システム制御部18には、ROM(Read Only Memory)16及びRAM(Random Access Memory)17が備えられている。ROM16には、システム制御部18が各種処理を行う上で必要となる各種のパラメータや動作プラグラムが記憶される。RAM17は、システム制御部18によるワーク領域として用いられ、また、各種必要な情報の格納領域とされる。
次に、以上のように構成される光ディスク装置1において、装置内に挿入された透明カバー層20b(図1参照)の厚み(光ディスク20の表面から記録層20aまでの距離)が異なる光ディスク20の種類を判別する方法について説明する。まず、本実施形態の光ディスク装置1において、透明カバー層20bの厚みが異なる光ディスク20が判別される原理について説明する。
図3は、本実施形態の光ディスクの判別方法における判別原理を説明するための図である。図3(a)に示すように、コイル12に給電を行うと磁場が発生し、例えば図中に破線矢印で示すような磁力線が発生する。この状態で、光ディスク20を回転すると、レンツの法則により、光ディスク20の記録層20a(記録層20aには、例えばAlやAgの合金から成る反射層が含まれる。)に渦電流が発生する。そして、この渦電流は磁束の変化を妨げる向きに流れるために、コイル12を境にして、光ディスク20の回転方向の上流側と下流側では渦電流の向きが逆となる。
このような渦電流が発生すると磁場が生じる。そして、この渦電流によって生じる磁場がコイル12によって生じる磁場と作用し、結果として、図3(b)に示すようにコイル12は光ディスク20の回転方向と同方向の力を受けることとなる。なお、コイル12より上流側では、渦電流によって生じる磁場はコイル12によって生じる磁場と反発するように発生し、コイル12より下流側では、渦電流によって生じる磁場はコイル12によって生じる磁場と引き合うように発生する。
以上のように、コイル12に磁場を発生させた状態で光ディスク20を回転させると(「光ディスク20を回転した状態でコイル12に磁場を発生させると」でも同じ)、コイル12は一定方向の圧力を受けることとなるが、この圧力は、コイル12から記録層20aまでの距離によって異なった大きさとなる。すなわち、BD、DVD及びCDは、透明カバー層20bの厚みが異なるために、コイル12から記録層20aまでの距離が異なったものとなる。このために、光ディスク20の種類によってコイル12が受ける圧力は異なったものとなる。従って、コイル12が受ける圧力の違いを利用して、BD、DVD及びCDの判別が可能となる。
以下に、BD、DVD及びCDの場合を例に、コイル12が受ける圧力の差が、どの程度のものとなるかについて説明する。説明に際して、図3(a)におけるコイル12と光ディスク20の表面との間の距離は、0.1mmとし、BD、DVD、CDの透明カバー層20bの厚みは、それぞれ、0.2mm、0.6mm、1.2mmとする。
図4は、記録層20aの所定の複数位置における磁束密度の比を、BD、DVD及びCDについて算出した結果を示すグラフである。ここで、所定の位置は、記録層20aのコイル直下の位置を基準として決定しており、本実施形態では、コイル直下の位置から光ディスク20の回転方向に対して上流側がマイナス方向、下流側がプラス方向としている。また、縦軸の磁束密度の比については、BDの記録層20aのコイル直下位置における磁束密度を1000とし、それに対する比で表している。なお、このように磁束密度を比で表すのは、磁束密度はコイルの形状等によって変化することを考慮するものである。磁束密度は距離の二乗に反比例するために、BD、DVD、CDの順に、記録層20aの位置における磁束密度は小さくなっている。また、コイル直下からの距離が遠いほど、磁束密度は小さくなる。
光ディスク20が回転している場合、レンツの法則によって磁束の変化を妨げる向きに起電力が生じ、この起電力は以下の式で与えられる。
従って、磁束を時間で微分することにより起電力を算出できる。このことから、図4の磁束密度の比を示すグラフを時間微分すると、記録層20aの所定の複数位置で発生する起電力の比を、BD、DVD及びCDについて算出することができる。図5は、記録層20aの所定の複数位置で発生する起電力の比を、BD、DVD及びCDについて算出した結果を示すグラフであり、光ディスク20が一定の速度で回転していることを前提に、図4を時間微分して得たものである。
この起電力によって上述の渦電流が生じ、コイル12に圧力が加わる。この場合、コイル12が受ける圧力は、以下の式で与えられる。
そして、渦電流が発生する記録層20aの各位置からコイル12が受ける圧力は、渦電流を発生する起電力に比例して距離の2乗に反比例することも考慮して、各光ディスク20(BD、DVD、CD)の場合にコイル12に加わる圧力に関して、その比を求めることができる。BDの場合にコイル12に加わる圧力を1とした時の比を表1に示す。
以上のように、BD、DVD、CDでコイル12に発生する圧力の大きさは、大きく異なる。従って、コイル12の加わる圧力を圧力センサで検知し、予め定めておいた閾値を基に、この3種類の光ディスク20の判別を行える。なお、閾値の決定は、事前に実験データを収集し、それに基づいて決定すれば良い。
次に、光ディスク装置1において、装置内に挿入されている光ディスク20の種類を判別する手順について、図6を参照しながら説明する。なお、図6は、光ディスク装置1において、装置内に挿入されている光ディスク20の種類を判別する手順を示すフローチャートである。
光ディスク装置1に光ディスク20が挿入されると(ステップS1)、コイル12に所定の電流が流されて磁場を発生する(ステップS2)。次に、光ディスク20の回転が開始され(ステップS3)、予め定められている所定の回転数となるまで光ディスク20の回転数が上げられる(ステップS4)。
なお、本実施形態においては、コイル12に給電後、光ディスク20の回転を行う構成となっているが、光ディスク20の回転数が所定の回転数となった後に、コイル12に給電する構成としても構わない。
光ディスク20の回転数が所定の回転数となると、圧力センサ13を用いてコイル12に加わる圧力が検出される(ステップS5)。そして、システム制御部18によって、検出された圧力値と、予めROM16等に記録されるデータとの比較が行われる。具体的には、まず、検出された圧力値がBDの圧力範囲内か否かについて確認される(ステップS6)。これにより、検出された圧力値がBDの圧力範囲内であれば、光ディスク装置1に挿入された光ディスク20がBDであると判別し(ステップS7)、判別を終了する。
検出された圧力値がBDの圧力範囲内でない場合には、光ディスク装置1に挿入された光ディスク20はBDでないと判別し、次に、DVDの圧力範囲内か否かが確認される(ステップS8)。これにより、検出された圧力値がDVDの圧力範囲内であれば、光ディスク装置1に挿入された光ディスク20がDVDであると判別し(ステップS9)、判別を終了する。一方、DVDの圧力範囲にない場合には、BDでもDVDでもないので、光ディスク装置1に挿入された光ディスク20がCDであると判別(ステップS10)し、判別を終了する。
以上によって、光ディスク装置1に挿入された光ディスク20が、BD、DVD、CDのいずれかが判別でき、対物レンズ21の移動を行いながら光ディスク20の種類を判別していた従来の方法に比べ、短時間でBD、DVD、CDの判別を行える。なお、以上に示した光ディスク20の判別手順においては、BD、DVD、CDの順に光ディスク20の種類を検証する構成としているが、この順に限らないことは言うまでもない。
また、以上においては、光ディスク20の回転が一定となってからコイル12に加わる圧力を圧力センサ13で測定し、圧力センサ13で検出される圧力の大きさで光ディスク20の種類を判別する構成とした。しかし、これに限定される趣旨ではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。すなわち、例えば、光ディスク20の回転数を加速している段階の圧力を検出し、光ディスク20の判別を行っても構わない。これについて、以下に説明する。
コイル12に所定の電流を流して磁場を発生した状態で、光ディスク20の回転速度をあげると、コイル12に加わる圧力も光ディスク20の回転数アップに比例して増加する。これは、光ディスク20の回転数が速くなると、磁束の変化量が大きくなるために、レンツの法則によって生じる起電力が大きくなるからである。なお、この様子について、図7に示している。図7は、光ディスクの回転数とコイルに加わる圧力の関係を示した概念図である。
そして、図7に示すように、透明カバー層20bの厚みが薄いほど(コイル12から記録層20aまでの距離が短いほど)、回転数アップに対するコイル12に加わる圧力変化の変化率が大きい。このために、光ディスク20の回転数を加速している段階において、回転数が異なる所定の2つの回転数の場合の圧力を圧力センサ13で測定し、圧力の変化率を求めることによって光ディスク20の種類を判別する構成とすることもできる。
また、以上に示した実施形態においては、コイル12及び圧力センサ13の位置を光ピックアップ4上に設ける構成としたが、これに限定される趣旨ではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。すなわち、例えば、光ディスク20を配置するディスクトレイ(図示せず)上にコイル12及び圧力センサ13を配置する構成としたり、場合によっては、光ディスク20の裏面側(レーザ光が入射する側と反対側)にコイル12及び圧力センサ13を配置する構成としたりしても良い。ただし、コイル12及び圧力センサ13を光ピックアップ4に配置した場合には、コイル12及び圧力センサ13を光ディスク20の反り等を検知するためにも用いることができるという利点を有する。
また、本実施形態においては、コイル12の向きを、記録層20aに対して垂直な方向に磁場を発生するように配置しているが、このような状態でなくても、透明カバー層20aの厚みが異なる光ディスク20の判別ができれば、本実施形態の状態から傾いていても構わない。ただし、コイル12の向きを、記録層20aに対して垂直な方向に磁場を発生するように配置した方が、光ディスク20の判別時にコイル12によって発生する磁力を効率良く使用できるので好ましい。
その他、本実施形態では、BD、DVD、及びCDの3種類について光ディスクの種類を判別する構成としているが、これに限らず、本発明は透明カバー層の厚み(光ディスクの表面から記録層までの距離)が異なる光ディスクの種類判別に広く適用できるのは言うまでもない。
本発明の光ディスクの判別方法は、透明カバー層の厚み(光ディスクの表面から記録層までの距離)が異なる光ディスクの種類判別に広く適用できるために、複数種類の光ディスクを互換する光ディスク装置に広く適用できて有用である。
1 光ディスク装置
4 光ピックアップ
12 コイル
13 圧力センサ
20 光ディスク
20a 記録層
20b 透明カバー層
4 光ピックアップ
12 コイル
13 圧力センサ
20 光ディスク
20a 記録層
20b 透明カバー層
Claims (6)
- 表面から記録層までの距離が異なる複数種類の光ディスクを互換可能な光ディスク装置において、
装置内に挿入された光ディスクの近傍に配置され、給電されることにより磁場を発生するコイルと、
前記コイルに加わる圧力を測定する圧力センサと、を備え、
前記コイルへの給電及び前記光ディスクの回転を実行した場合に、前記圧力センサで測定される圧力に基づいて前記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装置。 - 前記光ディスクが所定の回転となった場合に、前記圧力センサで測定される圧力の大きさによって前記光ディスクの種類を判別することを特徴とする請求項1に記載の光ディスク装置。
- 前記光ディスクの回転数を変化させた場合における前記圧力センサで測定される圧力の変化率を用いて前記光ディスクの種類を判別することを特徴とする請求項1に記載の光ディスク装置。
- 前記コイルは、前記記録層に対して垂直な方向に磁場を発生するように配置されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の光ディスク装置。
- 装置内には、前記光ディスクの半径方向に移動する光ピックアップが備えられ、
前記コイル及び前記圧力センサは、前記光ピックアップ上に配置されることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光ディスク装置。 - 表面から記録層までの距離が異なる複数種類の光ディスクを判別する方法であって、
前記光ディスク近傍に配置されるコイルに給電して磁場を発生させるステップと、
前記光ディスクを回転させるステップと、
前記コイルへの給電及び前記光ディスクの回転が実行された後に、前記コイルに加わる圧力を測定するステップと、
前記圧力測定の結果に基づいて前記光ディスクの種類を判別するステップと、
を具備することを特徴とする光ディスクの判別方法。
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