JP2009070500A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
装着される光ディスクの種類を高速かつ正確に判別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１を低速で回転させるとともに、焦点距離が１ｍｍ以上ある対物レンズ２１を有する光ピックアップ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、このフォーカスランプにおいて、光ディスク１の記録層、表層で発生するＦＥ信号のＳ字カーブの発生回数、各Ｓ字カーブの発生時刻、各Ｓ字カーブの振幅レベルを検出し、これらの結果により、装着された光ディスク１の種類を判別する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク装置に係り、特に、装着される光ディスクの種類を高速かつ正確に判別することが可能な光ディスク装置に関する。

現在実用化されている光ディスクには、ＣＤ(Compact Disc)系に属するＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷや、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)系に属するＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の種類がある。また、次世代の超高密度光ディスクとして、従来用いられていた赤色系レーザよりも波長が短く高密度の記録が可能な青色系レーザを用いて記録／再生を行なうＢＤ(Blu-Ray Disc)、ＨＤ ＤＶＤ(High Definition Digital Versatile Disc)等も実用化され始めている。このうちＤＶＤ、ＨＤ ＤＶＤ、及びＢＤにおいては、情報の記録／再生、または再生のみが行なわれる層である記録層が、１層だけでなく複数の層を有するものがある。更には、１枚の光ディスクに、例えばＤＶＤの記録層とＢＤの記録層とが混在する等、異なる種類の記録層を有する光ディスクもある。

これらの光ディスクは、外形形状は同一であるが、記録層の物理的な構造が異なる。また、記録／再生を行なう為に必要なレーザの波長も異なる。
このように、記録層の物理構造や記録／再生を行なう為に必要なレーザ波長が異なる複数種類の光ディスクを、１台の光ディスク装置で正常に記録／再生を行なうためには、それぞれの光ディスクの特性にあったレーザや対物レンズを備える光ピックアップを用いなければならない。

従って、光ディスクに記録／再生を開始する前に、装着された光ディスクの種類を判別し、その光ディスクの種類に適応する光ピックアップを選択するための光ディスク判別処理は大変重要な処理である。

また、装置が起動してから記録／再生を開始できるようになるまでの時間は、できる限り短い方が利用者にとって好ましい。従って、この光ディスク判別処理はできる限り早く終了させることが重要である。

光ディスクの種類を判別する方法の従来例として、各光ディスクの特性に合った光ピックアップの対物レンズをディスク面と垂直方向に上下に移動させ（以下この動作をフォーカスランプと呼ぶ）、このときの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）、総和信号（以下ＲＦ信号と呼ぶ）等の信号レベルの変化により、光ディスクの表層と記録層の層間距離を計測したり、各信号の最大振幅値を計測したりして光ディスク判別を行なうものが提案されている。

以下に、代表的な従来例を３つあげ、その概要を説明する。
［特許文献１：特開２００３−２１７１１９号公報］
この従来例は、ＢＤ／ＣＤ／ＤＶＤの光ディスク判別方法についての提案である。ＢＤは、ＢＤ用光ピックアップの対物レンズと光ディスク表面とのワーキングディスタンスが小さい。従って、このＢＤを前提としてワーキングディスタンスが小さい状態で、ワーキングディスタンスが大きいＣＤ／ＤＶＤの光ディスク判別を行なおうとしてフォーカスランプさせると、対物レンズが光ディスク表面に接触してしまう。これを避けるため、先にＣＤ／ＤＶＤを前提とした光ディスク表面と対物レンズのワーキングディスタンスが大きい状態にしておき、この状態でフォーカスランプを行って光ディスク判別を行なう。そして、その時のＦＥ信号のＳ字カーブの振幅レベルが所定値以下の場合はＢＤと判断し、所定レベル以上の場合はＣＤ／ＤＶＤと判断する。

なお、ＦＥ信号のＳ字カーブとは、フォーカスランプ時に対物レンズと光ディスクの表層及び記録層との間の焦点距離近傍でＦＥ信号の振幅レベルがＳ字状に変化する現象のことである。このＦＥ信号のＳ字カーブの詳細については後述する。
［特許文献２：特開２００３−２１７１３５号公報］
この従来例は、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の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が、装着されている光ディスクの種類であるとして、光ディスク判別を行なうものである。
［特許文献３：特開２００４−２０６７５３号公報］
この従来例は、フォーカスランプの上昇時と下降時にそれぞれ１回ずつ発生する、記録層の合焦点付近のＦＥ信号のＳ字カーブの時間を測定する。そして、この測定により得られた時間によって、光ディスクの基板厚を知り、光ディスク判別を行うものである。

しかしながら、上記で説明した３つの従来例には、それぞれに以下に示すような問題がある。
［特許文献１：特開２００３−２１７１１９号公報］
この従来例では、上記した通り、まず装着された光ディスクがＣＤ／ＤＶＤであるかどうかを先に判別する。従って、装着された光ディスクがＢＤの場合、ＢＤと判別するのに要する時間は、必ずＣＤ／ＤＶＤの判別時間以上の時間となってしまう。

しかしながら、ＢＤに対応している装置は、ＢＤを主体に記録／再生が行なわれる場合が多いことが予想される。従って、装着された光ディスクがＢＤであると判断するのに要する時間が、装着された光ディスクがＣＤ／ＤＶＤであると判断するまでに要する時間に比較して長くなってしまうのは問題である。
［特許文献２：特開２００３−２１７１３５号公報］
この従来例では、光ディスクの回転を停止した状態でフォーカスランプさせて、その時に各記録層において発生するＦＥ信号のＳ字カーブの数を数えて光ディスクの記録層の数を決定し、光ディスク判別を行なう。しかしながら、レーザを光ディスクが回転停止状態で記録層に照射した場合、回転状態で照射する場合に比較して非常に大きなエネルギーが記録層に加えられることになる。例えば、光ディスク中心点から２２mm付近に光ピックアップが位置し、回転停止状態でレーザを照射した場合に記録層に加えられるエネルギーは、同じ位置で光ディスクが２０００rpmで回転している状態でレーザを照射した場合に比較して数百倍のエネルギーとなる。従って、再生用の弱いパワーのレーザを照射したとしても、記録層が劣化する可能性があるという問題がある。（特にＢＤの場合、３０分間同じトラックを再生し続けると、再生信号のジッタが若干劣化するという内部実験結果がある）
［特許文献３：特開２００４−２０６７５３号公報］
上記に対して、本従来例では、光ディスクを回転させて、対物レンズをフォーカスランプして表層と記録層を通過する際に発生する２つのＦＥ信号のＳ字カーブの時間間隔を測定する。この測定した時間間隔により、表層と記録層との間の厚みを算出する。しかしこの方法では、光ディスクに面振れがあると、フォーカスランプ時のＦＥ信号のＳ字カーブ間の時間間隔が変化してしまうという問題がある。また面振れの度合いが大きいと、フォーカスランプにより発生させる対物レンズと光ディスクとの間の距離の変化に対して、面振れによって生じる対物レンズと光ディスク間の距離の変化の大きさが上回ってしまい、フォーカスランプにより実現させたい変化に対して逆の向きに対物レンズと光ディスク間の距離が変化してしまうという現象（以下、逆行現象と呼ぶ）が発生する場合がある。この逆行現象が発生すると、実際に取得したい信号であるフォーカスランプによる真のＦＥ信号のＳ字カーブ以外に、実際には想定していないこの逆行現象によるＦＥ信号のＳ字カーブが発生してしまう。従って、この逆行現象によってもフォーカスランプ時の正確なＦＥ信号のＳ字カーブ間の時間間隔を測定できないという問題がある。

本出願人は、上記した各従来例の問題を解決し、記録層がＮ（但しＮは自然数）層のＢＤ、Ｎ層のＤＶＤ／ＨＤ ＤＶＤ、ＣＤ、以上の３種類の光ディスクの判別処理を、高速に、かつ正確に、かつ記録層を劣化させること無く実現することが可能な技術を既に開示している。（特許文献４）
特開２００３−２１７１１９号公報 特開２００３−２１７１３５号公報 特開２００４−２０６７５３号公報 特開２００７−９５１４４号公報

しかしながら、特許文献４の技術においては、記録層がＮ層のＢＤ、Ｎ層のＤＶＤ／ＨＤ ＤＶＤ、ＣＤ、以上の３種類の光ディスクの判別は可能であるが、ＤＶＤとＨＤ ＤＶＤとの判別、及び、1枚の光ディスクに異なる種類の記録層（例えばＢＤの記録層とＤＶＤの記録層等）が混在している光ディスクの判別は不可能であった。

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、光ディスクの判別処理を、高速に、かつ正確に、かつ記録層を劣化させること無く実現できるという特許文献４の効果を維持しつつ、更に、記録層がＮ層のＢＤ、Ｎ層のＤＶＤ、Ｎ層のＨＤ ＤＶＤ、ＣＤ、更には異なる種類の記録層が混在している光ディスクといった非常に多種類の光ディスクの判別が可能な光ディスク装置を提供することを目的とする。

そこで上記課題を解決するために本発明は、下記の装置を提供するものである。
（１）装着された光ディスクに、焦点距離が１ｍｍ以上の対物レンズを有するピックアップを用い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、前記光ディスクの種類を判別する光ディスク装置において、
前記光ディスクを回転させるディスク駆動手段を制御する第１の制御手段と、
前記対物レンズを前記光ディスクのディスク面と垂直方向に移動させるレンズ駆動手段を制御する手段であり、
前記光ディスクを前記ディスク駆動手段によって所定の回転数で回転させる際に、面振れにより発生する前記光ディスクの記録層におけるディスク面と垂直方向の移動速度に対して、前記対物レンズにおけるディスク面と垂直方向の移動速度が大になるように前記レンズ駆動手段を制御する第２の制御手段と、
前記反射光に基づいて、前記対物レンズと前記光ディスクとの距離に応じて電圧の振幅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、前記対物レンズの焦点が前記光ディスクのディスク表面に相当する位置とＤＶＤ（Digital Versatile Disc）の記録層に相当する位置とを含み、かつ、ＣＤ（Compact Disc）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制限するレンズ移動制限手段と、
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の種類を判別する光ディスク判別手段と、
を有し、
前記光ディスク判別手段は、
前記レンズ移動制限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前記対物レンズの移動に伴い、前記対物レンズの焦点が前記光ディスクのディスク表面と記録層とを通過する際に前記フォーカスエラー信号がそれぞれ描くＳ字状の振幅レベル変化であるＳ字カーブの発生回数をカウントし、
そのカウントした発生回数が１回の場合は、装着された光ディスクの種類がＣＤであると判別し、
前記発生回数が２回以上の場合は、装着された光ディスクにおいて予め求めた前記Ｓ字カーブの振幅レベルのピーク値に基づいて設定される閾値を、前記２回以上発生したそれぞれの前記Ｓ字カーブの振幅レベルが越えたか否かを検出し、そのそれぞれの検出結果に基づいて、前記２回以上発生した前記Ｓ字カーブに対応づける複数の第１のフラグ情報を生成すると共に、
前記Ｓ字カーブが最後に発生した時点と、その直前に発生した時点との時間差データが、前記第２の制御手段で制御される前記対物レンズの移動速度に対応して定められる所定時間より大きいか否かを検出し、その検出結果に基づいて第２のフラグ情報を生成し、
前記発生回数と前記複数の第１のフラグ情報と前記第２のフラグ情報とに基づいて、装着された光ディスクの種類が、Ｎ（Ｎは自然数）層の記録層を有するＤＶＤであるか、Ｎ層の記録層を有するＨＤ ＤＶＤ（High Definition Digital Versatile Disc）であるか、Ｎ層の記録層を有するＢＤ（Blu-Ray Disc）であるか、Ｎ層のＤＶＤの記録層とＭ（Ｍは自然数）層のＨＤ ＤＶＤの記録層とを有する光ディスクであるか、Ｎ層のＤＶＤの記録層とＭ層のＢＤの記録層とを有する光ディスクであるか、Ｎ層のＢＤの記録層とＭ層のＨＤ ＤＶＤ記録層とを有する光ディスクであるかを判別する、
ことを特徴とする光ディスク装置。

本発明の光ディスク装置によれば、光ディスクの判別処理を、高速に、かつ正確に、かつ記録層を劣化させること無く実現できるという特許文献４の効果を維持しつつ、更に、記録層がＮ層のＢＤ、Ｎ層のＤＶＤ、Ｎ層のＨＤ ＤＶＤ、ＣＤ、更には異なる種類の記録層が混在している光ディスクといった非常に多種類の光ディスクの判別が可能となる。

以下に、本発明の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［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、複数種類の光ディスク（ＣＤ／Ｎ層ＤＶＤ／Ｎ層ＨＤ 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、記録機能及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、図１に示すように、光ピックアップ２０、アナログ信号処理回路６、Ｓ字カーブ検出器８、ディスク判別情報生成器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。また、光ピックアップ２０は、更にその内部構成として、対物レンズ２１、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、レーザダイオード（ＬＤ）４、フォトディテクタ（ＰＤ）５、ビームスプリッタ７等を備える
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／ＨＤ 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。この場合、ディスク判別処理には対物レンズと光ディスクとの間のワーキングディスタンスを１ｍｍ程度確保できる光ピックアップを用いる。

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、詳細内容は本実施例とは直接関係が無いので説明は割愛する。

ＬＤ４は、ＣＤ用の赤色系レーザ（波長：７５０nm）、ＤＶＤ用の赤色系レーザ（波長：６５０nm）、及びＢＤ、ＨＤ ＤＶＤ用の青色系レーザ（波長：４０５nm）のいずれかの光を放射する。なお、図１では、説明の便宜上１つのＬＤ４のみを記載しているが、実際の装置ではＬＤ４はそれぞれの波長のものが複数存在することになる。

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振幅レベル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との距離に応じた振幅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、本実施例とは直接関係が無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、これに関しても本実施例とは直接関係が無いので以後の説明は割愛する。

アナログ信号処理回路６で生成されたＦＥ信号、及び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Ｓ字カーブ検出器８に供給される。

Ｓ字カーブ検出器８では、供給されたＦＥ信号からノイズ成分を除去する。そして、フォーカスランプ時に、このノイズ成分が除去されたＦＥ信号が描く１つ以上のＳ字カーブを検出して２値化したＳ字検出信号を生成すると共に、ＦＥ信号が描く１つ以上のＳ字カーブの振幅レベルを所定の閾値と比較して２値化したピーク検出信号を生成し、これら生成したＳ字検出信号とピーク検出信号とディスク判別情報生成器９に供給する。

このＳ字カーブ検出器８の詳細は後述する。
ディスク判別情報生成器９では、供給されるＳ字検出信号を基にＳ字カーブ検出回数をカウントすると同時に、Ｓ字検出信号がローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）へ変化する時点の時刻情報であるＳ字カーブ発生時刻情報を記録する。

更に、Ｓ字検出信号によって認識できる各Ｓ字カーブ検出期間に、ピーク検出信号がＨになった期間があったか否かも検出し、この検出結果を基に、各Ｓ字カーブに対応付けるピーク検出フラグ（特許請求の範囲における第１のフラグ情報）に"１”または"０”を設定する。

そして、上記で取得した、Ｓ字カーブ検出回数、各Ｓ字カーブ発生時刻情報、各ピーク検出フラグをコントローラ１０に供給する。
このディスク判別情報生成器９の詳細は後述する。

コントローラ１０は、フォーカスランプが終了したならば、ディスク判別情報生成器９から供給される、Ｓ字カーブ検出回数、各Ｓ字カーブ発生時刻情報、各ピーク検出フラグに基づいて、光ディスク１の種類を判別する。

この光ディスク１の種類の判別処理の詳細は後述する。
また、コントローラ１０は、上記判別処理を実現するために、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。

なお、コントローラ１０は、ディスク判別処理後は、通常の記録／再生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等も行なう。
フォーカスリミッタ１３は、光ディスク判別時の対物レンズ２１の移動範囲を制限するのに用いられるドライブ信号制限器である。

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。
アクチュエータ２は、ドライバ１４からのフォーカスドライブ信号によって光ディスク１のディスク面に対して垂直な方向（ 以下、フォーカス方向と呼ぶ） に対物レンズ２１を移動させる。
［詳細内容］
次に、上記した光ディスク装置が行なう光ディスク判別処理を詳細に説明する。

光ディスク装置に光ディスク１が正常に装着されたのを確認した後、光ディスク判別処理を実行する。この光ディスク判別処理によって、装着された光ディスク１の種類を予め認識しないと、光ディスク１の種類に適合した各種設定値を導くキャリブレーションや、光ディスク１の記録層へ焦点が合うように対物レンズ２１を制御するフォーカスシングサーボ、焦点の位置を記録層のトラック上に保つように対物レンズ２１を制御するトラッキングサーボ、ディスクの情報の読み出しや書き込み等、一連の通常動作を実行することが出来ない。

従って、この光ディスク判別処理によって正確に光ディスク１の種類を判別することは非常に重要である。また、操作性の面からは、光ディスク判別処理に要する時間を短縮し、できるだけ早く通常の記録／再生動作を開始できるようにすることも重要である。

本実施例では、対物レンズの焦点距離が１ｍｍ以上（つまりワーキングディスタンスが１ｍｍ以上）の光ピックアップを用いる。
＜＜光ディスク構造＞＞
まず、本装置でディスク判別を行なう代表的な光ディスクの構造を説明する。

図２は、各光ディスクにおける、表層（表面）と記録層との位置関係を示すための各光ディスクの断面図である。それぞれの断面図において、レーザは下側から照射されることとする。従って、表層は、図面上では最下部となる。

図２（ａ）は、記録層が１層のＤＶＤ／ＨＤ ＤＶＤの断面図である。
図２（ｂ）はＣＤの断面図である。
図２（ｃ）は記録層が１層の１層ＢＤの断面図である。

図２（ｄ）は記録層が２層の２層ＢＤの断面図の表層から記録層へ至るまでの部分を拡大した図である。なお、２層ＢＤの全体の断面図は、図２（ｃ）と同様の構造となる。
このように、各光ディスクは、その種類に応じて表層（下側）から記録層へ至るまでの距離が異なっている。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の位置とＦＥ信号の関係を表した図である。同図において横軸は時間軸である。
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の位置の変化を表している。この場合は、対物レンズ２１は、下方から上方へ移動していることを示す。

図４(ｂ）は、上記フォーカスランプに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。
光ディスク１のディスク面から対物レンズ２１までの距離と、この距離の変化に応じて変化するＦＥ信号との関係を説明する。

図４（ａ）のように、対物レンズ２１が下方から上方へ移動して、光ディスク１の表層付近に対物レンズ２１の焦点が近づくと、ＦＥ信号は一旦振幅レベルが上昇するが更に近づくと逆に低下する。そして、対物レンズ２１の焦点が表層で合焦する位置で振幅レベルが０となる。この状態をゼロクロスと呼ぶ。そして更に対物レンズ２１が上昇すると振幅レベルは０以下に一旦低下するが、更に対物レンズ２１が上昇すると逆に振幅レベルは上昇して最終的に振幅レベルは０へ戻る。

更に対物レンズ２１が上昇して、焦点が記録層を通過すると、ＦＥ信号は、表層で生じるのと同様の変化であるがその振幅が大きい曲線を描く。
ＦＥ信号が描く、このようなＳ字状の曲線をＦＥ信号のＳ字カーブと呼ぶ。フォーカスサーボはＦＥ信号がこのようにＳ字カーブを描く特性を利用して実現しているが、ＦＥ信号がこのようなＳ字カーブを描く技術的根拠、フォーカスサーボを実現できる技術的根拠については、本実施例とは直接関係が無いので説明は割愛する。
＜＜ディスク判別方法＞＞
図３（ａ）は、装着された光ディスク１がＢＤの場合の、ＢＤ用光ピックアップの対物レンズ２１と光ディスク１との合焦時の位置関係を表した図である。

また図３（ｂ）は、装着された光ディスク１がＤＶＤの場合に、上記したＢＤ用光ピックアップの対物レンズ２１と光ディスク１との合焦時の位置関係を表した図である。ＢＤの場合、対物レンズ２１から光ディスク１の記録層までの合焦時の距離（焦点距離）は０．４mmであるので、図３（ｂ）で明らかなように、このＢＤ用の光ピックアップでＤＶＤの記録層へ焦点をあわせることは、光ディスク１の内部へ対物レンズ２１が入ってしまうことになり、現実には不可能となる。従来例では、光ディスク１の種類の判別は、フォーカスランプによって、記録層で発生するＦＥ信号のＳ字カーブを検出することで行なう。従って、ＢＤ用光ピックアップでは、ＣＤ／ＤＶＤの場合、これらのディスクの記録層に焦点を合わせることができないので、種類の判別ができない。無理に焦点を合わせようとすると、光ディスク１（この場合はＣＤ／ＤＶＤ）の表層へ対物レンズ２１が接触してしまうことになる。

本実施例は、ＢＤ用ピックアップを用いるのではなく、ＤＶＤ用又はＨＤ ＤＶＤ用光ピックアップのようにワーキングディスタンス、つまり対物レンズ２１の焦点距離が１ｍｍ以上のピックアップを用いて光ディスク判別を行なう。

図９は、装着された光ディスク１とＤＶＤ用又はＨＤ ＤＶＤ用光ピックアップの対物レンズ２１との位置関係を示した図である。
図９（ａ）は、光ディスク判別処理開始時の位置関係である。同図に示すように、対物レンズ２１の焦点が、ＨＤ ＤＶＤ／ＤＶＤの記録層から約０．２ｍｍ上方の位置に対物レンズ２１をセットする。そして、この位置から対物レンズ２１を上下方へフォーカスランプさせる。

図９（ｂ）は、光ディスク判別処理終了時の位置関係である。同図に示すように、対物レンズ２１の焦点が、ディスク表層から約０．２ｍｍ下方の位置になったら対物レンズ２１のフォーカスランプを停止する。

上記した、対物レンズ２１の上方から下方への移動範囲は、図１に示すフォーカスリミッタ１３によって決定する。なお、移動の方向は、上記とは逆の下方から上方へ向かう方向でも良い。

そして、この移動範囲内をフォーカスランプする際に発生するＦＥ信号のＳ字カーブを検出し、この検出した数をカウントすることによって、装着された光ディスク１の種類を、ある程度判別できる。
＜Ｓ字カーブの検出回数による判別＞
（ＣＤの確定）
ＦＥ信号のＳ字カーブの検出回数は、光ディスク１の種類によって以下の通りとなる。

光ディスク１が、ＣＤの場合は、図９より明らかなように、表層へは合焦するが、記録層へは合焦しないので、Ｓ字カーブの検出回数は１回となる。
光ディスク１が、１層ＢＤの場合、１層ＤＶＤの場合、及び１層ＨＤ ＤＶＤの場合は、図９より明らかなように、表層と記録層とへ合焦するので、Ｓ字カーブの検出回数は２回となる。

光ディスク１が、２層ＢＤの場合、２層ＤＶＤの場合、及び２層ＨＤ ＤＶＤの場合は、図９（ａ）（ｂ）より明らかなように、表層と第１記録層と第２記録層へ合焦するので、Ｓ字カーブの検出回数は３回となる。

以上より、光ディスク１は、Ｓ字カーブの検出回数が１回の場合はＣＤと判別でき、２回以上の場合はＣＤ以外のディスクであると判別できる。更に、Ｓ字カーブの検出回数が２回の場合は、ＣＤ以外のディスクであり、かつ、そのディスクの記録層が１層のディスクであると判別でき、３回の場合は、ＣＤ以外のディスクであり、かつ、そのディスクの記録層が２層のディスクであると判別できる。

従って、Ｓ字カーブの検出回数が１回である光ディスク１はＣＤのみであるので、ＣＤは、このＳ字カーブの検出回数によってのみで確定できることになる。
＜ディスクの物理構造による判別＞
（１層ＢＤの確定、及びＢＤの記録層を含むディスクの判別）
光ディスク１が、Ｓ字カーブの検出回数が２回以上であるＣＤ以外のディスクと判別された場合、次に、その光ディスク１は、ＢＤの記録層を含んだディスクであるのか否かを判別する方法を説明する。

フォーカスランプによって対物レンズ２１が下降する際に、最後に検出する表層のＳ字カーブの検出時点とその一つ前に検出する表層から最も近い記録層のＳ字カーブの検出時点とを計測し、その両者の時間差データＴを算出する。

コントローラ１０が制御する対物レンズ２１の移動速度は一定であるので、必然的に表層と記録層の距離が短いＢＤの記録層があるディスクの場合の時間差データ（Ｔｂとする）は、ＢＤの記録層が無く表層と記録層の距離が長いＤＶＤ／ＨＤ ＤＶＤの記録層のみで構成されるディスクの場合の時間差データ（Ｔｈとする）よりも小さい値となる。

従って、このＴｂとＴｈの間の所定時間を基準時間閾値Ｔｘとして、この基準時間閾値Ｔｘと時間差データＴとを比較することによって、光ディスク１が、ＢＤの記録層を含んだディスクであるのか否かを判別できる。時間差データＴが基準時間閾値Ｔｘよりも小さい場合、光ディスク１は、ＢＤの記録層を含んだディスクであると判別でき、時間差データＴが基準時間閾値Ｔｘよりも大きい場合、光ディスク１は、ＤＶＤ／ＨＤ ＤＶＤのみの記録層で構成されるディスクであると判別できる。

従って、Ｓ字カーブの検出回数が２回の場合は、記録層は１つであるので、時間差データＴが基準時間閾値Ｔｘよりも小さい場合、光ディスク１は、１層ＢＤであると確定できることになる。
＜Ｓ字カーブの振幅レベルによる判別＞
次に、ＢＤ／ＨＤ ＤＶＤの記録層とＤＶＤの記録層とを判別する方法を説明する。

本実施例で使用するレーザは、ＨＤ ＤＶＤ／ＢＤ用の青色系レーザであることが前提であるので、赤色系レーザを使用することが前提のＤＶＤの記録層の場合は、青色系レーザでは波長が適当ではないため、記録層でのＳ字カーブの振幅レベルはＢＤ／ＨＤ ＤＶＤの記録層での振幅レベルと比較して小さいレベルとなる。従って、このＳ字カーブの振幅レベルの大小関係をディスク判別の要素に加えることによって、ＢＤ／ＨＤ ＤＶＤの記録層とＤＶＤの記録層とを判別することが可能となる。

上記方法によれば、記録層が２層、あるいはそれ以上の場合でも、その記録層が、ＢＤ／ＤＶＤの記録層であるのか、ＤＶＤの記録層であるのかを判別することができる。
以上説明した３通りのディスク判別方法を組み合わせることにより、記録層がＮ層のＢＤ、Ｎ層のＤＶＤ、Ｎ層のＨＤ ＤＶＤ、ＣＤ、更には異なる種類の記録層が混在している光ディスクといった非常に多種類の光ディスクの判別が可能となる。
＜＜面振れについて＞＞
上記のように、光ディスク判別の為にＦＥ信号のＳ字カーブの検出を行なう場合、光ディスク１が回転停止している状態の時が、回転の影響がないため最も正確に検出できる。しかし、前述の通り、回転停止状態で記録層にレーザを照射すると、エネルギーが記録層の１点に集中してしまい、その記録層を劣化させてしまうという課題が生じる。従って光ディスク判別は回転状態にして行なうのが記録層の劣化を防ぐ観点からは望ましい。

しかし通常の場合、ディスク面は均一平面とはなっておらず、面振れが生じている。この面振れのある光ディスク１を回転させるとディスク面が上下に移動してしまう。
大きな面振れのある光ディスク１を回転させて光ディスク判別を行うと、上記ディスク面の上下移動により、フォーカスランプによる対物レンズ２１と光ディスク１間の距離の一定方向への変化に対して逆方向に変化してしまう逆行現象が発生する場合がある。この逆行現象が発生すると、実際に取得したい信号であるフォーカスランプによる真のＦＥ信号のＳ字カーブ以外に、実際には想定していないこの逆行現象によるＦＥ信号のＳ字カーブが発生してしまう。

図５は、この逆行現象の影響を説明する図である。横軸は時間軸を表す。
図５（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の高さ位置の変化を表している。

図５（ｂ）は、上記フォーカスランプに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。
図５（ｃ）は、図５（ａ）の対物レンズ２１の高さ位置に、光ディスク１の面振れによるディスク基準面との差を加えたものであり、これが実際のディスク面と対物レンズ２１との相対距離となる。

図５（ｃ）で明らかなように、光ディスク１に面振れがあると、実際に実現させたい対物レンズ２１の下方から上方への移動の変化だけではなく、相対的に上方から下方への距離の変化が発生する。これが逆行現象である。この影響により、点線内の真のＦＥ信号のＳ字カーブのほかに多数の想定しないＳ字カーブが発生してしまう。

そこで本実施例では、以下のような処理を行う。
下方から上方へフォーカスランプする際は、通常速度で移動する。
その後、上方から下方へフォーカスランプする際に、面振れによって生じる対物レンズ２１と光ディスク１間の距離の変化を上回る対物レンズ２１と光ディスク１間の距離の変化となるように、高速で対物レンズ２１を下降させながら、光ディスク判別処理を行う。

なお、対物レンズ２１を下方から上方へ移動する際に高速移動を行なわないのは、高速移動によってオーバーシュートが生じて対物レンズ２１が光ディスク１の表面に接触が起してしまうのを防ぐ為である。

また、対物レンズ２１の移動の高速化に加えて、光ディスク１の回転数を標準速度ではなく、標準速度より低速にすると、更に面ぶれによる影響を排除することができる。
このように、対物レンズ２１の移動の高速化と光ディスク１の回転数の低速化により、図６の下降時に示すように真のＦＥ信号のＳ字カーブのみを取得することが可能となる。

以下に、上記のように真のＦＥ信号のＳ字カーブを取得することが可能となる対物レンズ２１の移動速度と光ディスク１の回転数との関係を説明する。
例えば、光ディスク判別を行なう測定ポイントを光ディスク中心からＲ２２．７mmの位置とした場合、記録容量が２５ＧＢのＢＤの標準の回転数は２０６８rpmである。このとき、光ディスクの最外周での面振れを仕様許容値の２倍の±０．３mmとした場合、測定ポイントでの面振れの上下速度は１３．８mm/s(一周２９ms、測定ポイント地点面振れ=±０．１mm)である。すなわち、半周で２００μm上下するので、表層と記録層との距離である１００μmを加算すると、３００μmを１４．５ms以下で、対物レンズ２１は上下移動しなければならない。つまり対物レンズ２１の移動スピードは、最低でも２０μm/ms以上が必要になる。対物レンズ２１を移動させるアクチュエータ２の高速化による下降時のランプ速度は１０μm/ms（ランプ幅０．４mm、ランプ時間４０ms）が限界である。従って、これを越える分の距離の変化は、光ディスク１の回転数を下げることで吸収する。例えば光ディスク１の回転数を標準回転数の約１／４の５００rpmとする。

このように、対物レンズ２１下降時の移動速度を光ディスク１が回転することによる面振れの上下移動速度に対して２倍にすることによって、逆行現象の影響を排除でき正確なＦＥ信号のＳ字カーブを得、検出することができる。

本説明では、対物レンズ２１下降時の移動速度を、光ディスク１が回転することによる面振れの上下移動速度に対して２倍としたが、この倍率は２倍に限らず２倍以上の倍率であれば同様の効果を得ることができる。しかし現実的には装置の性能により４倍程度が上限の値となる。

なお上記では、対物レンズ２１の移動方向を、上方から下方へ移動する際の例を説明したが、対物レンズ２１のオーバーシュートの防止対策を施せば、下方から上方へ移動する際に上記処理を行っても良く、同様の効果を得ることができる。
＜＜装置主要部の詳細動作説明＞＞
次に、上記で説明したディスク判別処理を、本実施例の光ディスク装置で実現する場合の主要部である、Ｓ字カーブ検出器８、ディスク判別情報生成器９、コントローラ１０の動作を図面と共に詳細に説明する。
＜Ｓ字カーブ検出器８＞
ＦＥ信号のＳ字カーブは、そのＳ字カーブの振幅レベルを、予め設定されている所定の閾値と比較して検出する。記録層におけるＦＥ信号のＳ字カーブは、記録層の反射率が大きいので十分大きな振幅レベルが得られる。しかし、表層におけるＦＥ信号のＳ字カーブは、表層の反射率が小さいので振幅レベルも小さく、ノイズの振幅レベルに近い。振幅レベルを上げるためにＦＥ信号を増幅しても、これに伴ってノイズの振幅レベルも増加してしまうので、閾値のみによる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信号のＳ字カーブとして誤認識してしまう場合もある。

図１のＳ字カーブ検出器８は、上記の問題を解決してＦＥ信号のＳ字カーブを精度よく検出して、Ｓ字検出信号及びピーク検出信号を生成するブロックである。
図７（１）〜（５）は、それぞれの種類のディスクにおいて、このＳ字カーブ検出器８が行なうＳ字検出信号及びピーク検出信号の生成の様子を説明する図である。

図７（１）は、１層ＢＤの場合、（２）は、１層ＨＤ ＤＶＤの場合、（３）は、ＢＤ／ＤＶＤの混在ディスクの場合、（４）は、ＨＤ ＤＶＤ／ＤＶＤの混在ディスクの場合、（５）は１層ＤＶＤの場合の図である。

図７（１）〜（５）において、横軸は時間軸である。
図７（１）〜（５）において、（ａ）は、対物レンズ２１の位置を示しており、ディスク判別処理開始時に下方に位置していた対物レンズ２１が、前述したフォーカスリミッタ１３で制限される上端まで移動した後に、同様にフォーカスリミッタ１３で制限される下端まで移動することを示している。

同様に、（ｂ）は、上記対物レンズ２１の移動に伴ってＦＥ信号が描くＳ字カーブの様子を示している。
同様に、（ｃ）は、上記Ｓ字カーブを基に生成するＳ字検出信号を示している。この信号の検出方法は後述する。

同様に、（ｄ）は、上記Ｓ字カーブを基に生成するピーク検出出信号を示している。この信号の検出方法も後述する。
以下、Ｓ字カーブ検出器８について詳細に説明する。

まず、Ｓ字検出信号の生成方法を説明する。
Ｓ字カーブ検出器８は、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信号に対して、このＦＥ信号における時系列的に連続する８データの移動平均による平滑化を行うことによりノイズ成分を取り除く。

更に、この平滑化が行なわれたＦＥ信号に対して、ＦＥ信号のセンター値（ゼロクロスレベル）近傍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。この上下の閾値を便意的にそれぞれＳ字検出上閾値、Ｓ字検出下閾値と呼ぶことにする。

そして、ＦＥ信号の振幅レベルが、このＳ字検出上閾値、Ｓ字検出下閾値をそれぞれ越えた場合、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。このＳ字検出信号の生成の様子を、図７（１）〜（５）における（ｂ）（ｃ）を用いて説明する。Ｓ字検出信号は、通常時はＨ（高電位）であり、Ｓ字検出下閾値をＦＥ信号の振幅レベルがマイナス方向に超えた時に電位をＨからＬ（低電位）へ変化させる。その後、ゼロクロスしてＦＥ信号の振幅レベルがＳ字検出上閾値をプラス方向に超えた時に、電位をＬから再びＨへと戻すことで、２値化信号である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、Ｓ字検出上閾値、Ｓ字検出下閾値によるＳ字検出を行うことにより、ノイズの影響を低減し、表層、記録層での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。

次に、ピーク検出信号について説明する。
本実施例では青色系レーザを用いるので、前述したとおり、ＤＶＤの記録層で発生するＳ字カーブの振幅レベルは、ＨＤ ＤＶＤの記録層で発生するＳ字カーブの振幅レベルよりも小さく、表層で発生するＳ字カーブの振幅レベルに近いレベルとなる。

従って、記録層で発生するＳ字カーブの振幅レベルのピーク値を検出し、このピーク値を基に所定レベルの閾値を設定して、記録層及び表層でのＳ字カーブが、この閾値を越えるか否かで、ＢＤ／ＨＤ ＤＶＤの記録層とＤＶＤの記録層とを判別することが可能となる。

この判別に用いるために本ブロックで生成するのがピーク検出信号である。このピーク検出信号の生成の様子を、図７（１）〜（５）における（ｂ）（ｄ）を用いて説明する。
まず、ディスク判別処理を開始するために、対物レンズ２１をフォーカスリミッタ１３で制限される上端まで移動させるが、このときに、ノイズ成分が除去されたＦＥ信号のＳ字カーブの振幅レベルのピークレベルを前もって検出する。そして、このピークレベルの例えば８０％程度の振幅レベルをピーク検出閾値として設定する。

その後、Ｓ字カーブ検出のため、対物レンズ２１を下方向に移動させる際に、このピーク検出閾値とＦＥ信号の振幅レベルとを比較して、ＦＥ信号の振幅レベルがピーク検出閾値を越えた部分をＨ（高電位）、ＦＥ信号の振幅レベルがピーク検出閾値を以下の部分をＬ（低電位）と２値化したピーク検出信号を生成する。

ピーク検出閾値をピークレベルの８０％程度の振幅レベルとすることで、各種類のディスクにおいて以下のようなピーク検出信号を生成することができる。
図７（１）の１層ＢＤ、図７（２）の１層ＨＤ−ＤＶＤの場合は、それぞれの図の（ｄ）に示すように記録層のＳ字カーブ部分のみがＨのピーク検出信号。

図７（３）のＢＤ／ＤＶＤ混在ディスク、図７（４）のＨＤ ＤＶＤ／ＤＶＤ混在ディスクの場合は、それぞれの図の（ｄ）に示すようにＢＤ及びＨＤ ＤＶＤの記録層のＳ字カーブ部分のみがＨのピーク検出信号。

図７（５）の１層ＤＶＤの場合は、記録層と表層とでのＳ字カーブの振幅レベルが近いので、表層でのＳ字カーブの振幅レベルもピーク検出閾値を超える。従って、記録層と表層とでのＳ字カーブ部分がＨのピーク検出信号。

以上の処理で生成したピーク検出信号とＳ字検出信号をディスク判別情報生成器９へ出力する。
＜ディスク判別情報生成器９＞
ディスク判別情報生成器９では、供給されるＳ字検出信号とピーク検出信号を基に、ディスク判別に用いるためのディスク判別情報を生成する。

まず、供給されるＳ字検出信号のＬからＨへの信号変化を検出することによりＳ字カーブが発生したことを検出し、この検出した回数をＳ字カーブ検出回数としてカウントすると同時に、ＬからＨへ信号変化する上エッジパルスの発生時点の時刻情報（この情報をＳ字カーブ時刻情報とする）を記録する。

次に、同時に供給されているピーク検出信号が、上記Ｓ字検出信号がＬの期間に、Ｈになる期間があったか否かを検出し、Ｈになる期間があった場合、この時点で検出されたＳ字カーブに対応付けるフラグであるピーク検出フラグを"１”（Ｈ）とする。一方、Ｈになった期間が無かった場合は、この時点で検出されたＳ字カーブに対応付けるピーク検出フラグを"０”（Ｌ）とする。

なお、Ｓ字カーブ検出器８やディスク判別情報生成器９で扱う信号の極性は上記に限らず、互いに逆の極性関係となっても良いのはもちろんである。
上記処理で生成した、Ｓ字カーブ検出回数の情報と、各Ｓ字カーブ時刻情報と、これら各Ｓ字カーブに対応付けたピーク検出フラグの情報をディスク判別情報としてコントローラ１０へ供給する。
＜コントローラ１０＞
コントローラ１０では、供給されるディスク判別情報を基に最終的なディスク判別を行なう。

図１０は、供給されるディスク判別情報と、この情報に基づいて判別されるディスク種類との対応表である。以下、この図１０を基にディスク判別方法を説明する。
Ｓ字カーブ検出回数が１回の場合は、他の情報に関係なく、装着された光ディスク１はＣＤであると確定する。

Ｓ字カーブ検出回数が２回の場合は、装着された光ディスク１は、１層ＤＶＤ、１層ＨＤ ＤＶＤ、１層ＢＤのうちいずれかのディスクであると判別する。
次に、Ｓ字カーブ時刻情報が一番遅い表層でのＳ字カーブに対応するピーク検出フラグを参照し、このフラグが"１”の場合は、装着された光ディスク１は１層ＤＶＤであると確定する。

しかし、供給されたディスク判別情報だけでは、図１０で明らかなように、１層ＨＤ ＤＶＤと１層ＢＤは判別できない。従って、これらを判別するには前述したように、表層のＳ字カーブの検出時点（Ｓ字カーブ時刻情報）とその一つ前に検出する表層から最も近い記録層でのＳ字カーブの検出時点（Ｓ字カーブ時刻情報）とから、その両者の時間差データである最終パルス間時間Ｔを算出し、基準時間閾値Ｔｘと比較する。その比較の結果、最終パルス間時間Ｔが基準時間閾値Ｔｘより小さい場合は、装着された光ディスク１は１層ＢＤであると確定する。一方、最終パルス間時間Ｔが基準時間閾値Ｔｘより大きい場合は、装着された光ディスク１は１層ＨＤ ＤＶＤであると確定する。なお、図１０においては、最終パルス間時間Ｔと基準時間閾値Ｔｘの大小関係を便宜的に付加フラグ（特許請求の範囲における第２のフラグ情報）として表している。最終パルス間時間Ｔが基準時間閾値Ｔｘより小さい場合は、付加フラグを"０”とし、最終パルス間時間Ｔが基準時間閾値Ｔｘより大きい場合は、付加フラグを"１”としている。本実施例では、コントローラ１０で、最終パルス間時間Ｔと基準時間閾値Ｔｘの大小関係を比較しているが、ディスク判別情報生成器９において、上記した付加フラグを設定し、コントローラ１０に供給する構成にしても良い。

Ｓ字カーブ検出回数が３回の場合は、装着された光ディスク１は、２層ＤＶＤ、２層ＨＤ ＤＶＤ、２層ＢＤ、第１記録層（表層に近い方の記録層）がＢＤ、第２記録層がＤＶＤのディスク（ＢＤ／ＤＶＤ）、第１記録層がＢＤ、第２記録層がＨＤ ＤＶＤのディスク（ＢＤ／ＨＤ ＤＶＤ）、第１記録層がＨＤ ＤＶＤ、第２記録層がＤＶＤのディスク（ＨＤ ＤＶＤ／ＤＶＤ）、第１記録層がＤＶＤ、第２記録層がＨＤ ＤＶＤのディスク（ＤＶＤ／ＨＤ ＤＶＤ）、のうちいずれかのディスクであると判別する。

そして、上記までに述べた、各ディスクの各記録層及び表層でのＳ字カーブに対応するピーク検出フラグと、各ディスクでの付加フラグとから、図１０のように、それぞれのディスクを判別し、確定することができる。

なお、図１０のように、予め、Ｓ字カーブ検出回数毎に、各フラグを検出パターン化しておき、この検出パターンと検出されたフラグとを比較してディスク判別を行なうようにしても良い。
＜＜フローチャート＞＞
上記までに述べた光ディスク判別処理の流れを、図１のブロック図と図８のフローチャートとを用いて説明する。

なお、以下の処理を実行する主体は、特に記述の無い限りはコントローラ１０である。
まず、ステップＳ１０１では、スピンドルモータを低速で回転させ、ＬＤ４を点灯するとともに、アクチェータ２の対物レンズ２１を、下端に移動させ、上端へ向かってのフォーカスランプを開始する。

なお、図９で示されるように、下端とは、対物レンズ２１の焦点が、フォーカスリミッタ１３で制限される光ディスク表面（表層）から−０．２mmの位置になるところである。また、上端とは、対物レンズ２１の焦点が、下端と同様にフォーカスリミッタ１３で制限されるＤＶＤ／ＨＤ ＤＶＤの記録層＋０．２mmの位置になるところである。表層からＤＶＤ／ＨＤ ＤＶＤの記録層までの距離は０．６mmであるから、対物レンズ２１のフォーカスランプする距離（ワーキングディスタンス）は、０．２mm＋０．６mm＋０．２mmの合計、つまり１．０ｍｍとなる。

次に、ステップＳ１０２では、フォーカスランプに伴って、アナログ信号処理回路６から供給されるＦＥ信号に対して、Ｓ字カーブ検出器８で、平滑フィルタ処理とノイズキャンセル処理を施す。

そして、ステップＳ１０３では、平滑フィルタ処理とノイズキャンセル処理が施されたＦＥ信号の振幅レベルを計測し、その計測時点までの振幅レベルのピークレベルを記憶する。なお、ここでは振幅レベルはマイナス方向の電位のピークレベルとする。

ステップＳ１０４では、対物レンズ２１の位置が上端に達したかどうかを検出する。現段階では、まだフォーカスランプ開始直後なので、対物レンズ２１は上端に達していない。従って検出結果はＮＯとなり、処理をステップＳ１０２に戻し、ステップＳ１０２からステップＳ１０４までの処理を、対物レンズ２１が上端に達することを検出するまで繰り返す。なお、この繰り返しループは、例えば１０ｍsec周期といった比較的高速で実行される。

上記繰り返しループを実行して、対物レンズ２１の位置が上端に達したことを検出したら、処理をステップＳ１０５に移行する。
ステップＳ１０５では、ステップＳ１０３で記憶されているピークレベルを基に、このピークレベルの例えば８０％程度をピーク検出閾値として設定する。また、このステップＳ１０５では、これからディスク判別処理を行うにあたり使用する各情報の初期化も行なう。具体的には、Ｓ字検出信号の初期値をＨとしたり、Ｓ字カーブ検出回数を"０”にセットしたり、ピーク検出フラグを"０”にセットしたりする。

そして、ステップＳ１０６では、実際にディスク判別処理を行なうために、フォーカスランプの方向を反転し、上端から下端へのフォーカスランプを開始する。
なお、このフォーカスランプにおける対物レンズ２１の移動速度は、光ディスク１が回転することによる面振れの上下移動速度に対して２倍の速度とする。

次に、ステップＳ１０７では、フォーカスランプに伴って、アナログ信号処理回路６から供給されるＦＥ信号に対して、Ｓ字カーブ検出器８は、平滑フィルタ処理とノイズキャンセル処理を施す。

そして、この平滑フィルタ処理とノイズキャンセル処理が施されたＦＥ信号の振幅レベルが、予め所定値に設定されているＳ字検出上閾値以上になったか否か（ステップＳ１０８）、及び、予め所定値に設定されているＳ字検出下閾値以下になったか否か（ステップＳ１０９）を検出する。現段階ではフォーカスランプ開始直後であり、対物レンズ２１は上端に近い位置にいるので、ＦＥ信号の振幅レベルは０レベルに近い値であるから、ステップＳ１０８、ステップＳ１０９の比較結果はどちらも、ＮＯとなり、ステップＳ１１３へ処理を移行する。

ステップＳ１１３では、対物レンズ２１の位置が下端に達したかどうかを検出する。現段階では、まだフォーカスランプ開始直後なので、対物レンズ２１は下端に達していない。従って検出結果はＮＯとなり、処理をステップＳ１０７に戻し、ステップＳ１０７、ステップＳ１０８、ステップＳ１０９、ステップＳ１１３の処理を繰り返す。なお、この繰り返しループは、例えば１０ｍsec周期といった比較的高速で実行される。

上記繰り返しループを継続し、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の記録層付近に近づくと、ＦＥ信号はＳ字カーブを描き始める。本実施例では、一旦振幅レベルが０レベル以下に低下する。従って、繰り返しループが継続し、対物レンズ２１の下降が続くと、まず、ステップＳ１０８よりも先に、ステップＳ１０９により、このＦＥ信号の振幅レベルがＳ字検出下閾値以下になることを検出することになる。そして、ＦＥ信号の振幅レベルがＳ字検出下閾値以下になることを検出する（ＹＥＳ）と、処理をステップＳ１１０へ移行させる。

ステップＳ１１０では、Ｓ字検出信号をＬにする。
次に、ステップＳ１１１では、更に、ＦＥ信号の振幅レベルがピーク検出閾値以下になった否かを検出する。現段階では、ＦＥ信号の振幅レベルは、ステップＳ１１０におけるＳ字検出下閾値以下になったばかりであるので、まだこのピーク検出閾値以下にはなっていない。従って、検出結果はＮＯとなり、ステップＳ１１３へ処理を移行する。

ステップＳ１１３では、まだ対物レンズ２１は下端には達していないので、再び処理をステップＳ１０７に戻す。なお、現時点での繰り返しループは、ステップＳ１０７、ステップＳ１０８、ステップＳ１０９、ステップＳ１１０、ステップＳ１１１、ステップＳ１１３の処理の繰り返しループとなる。

更に、対物レンズ２１の下降が続き、ＦＥ信号の振幅レベルが下がり、ステップＳ１１１において、ピーク検出閾値以下になったことを検出したら（ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１２に移行する。

ステップＳ１１２では、ピーク検出フラグに"１”をセットし、ステップＳ１１３へ処理を移行する。
ステップＳ１１３では、まだ対物レンズ２１は下端には達していないので、再び処理をステップＳ１０７に戻す。なお、現時点での繰り返しループは、ステップＳ１０７、ステップＳ１０８、ステップＳ１０９、ステップＳ１１０、ステップＳ１１１、ステップＳ１１２、ステップＳ１１３の処理の繰り返しループとなる。

更に、対物レンズ２１の下降が続くと、ＦＥ信号の振幅レベルは下降から上昇へ転じ、対物レンズ２１の焦点が光ディスク１の記録層を横切るようになると、ＦＥ信号の振幅レベルは０レベル以上となる。

そして、ステップＳ１０８において、ＦＥ信号の振幅レベルがＳ字検出上閾値以上になることを検出したら（ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１４へ移行する。
ステップＳ１１４では、Ｓ字検出信号をＨにする。

そして、ステップＳ１１５では、Ｓ字検出信号がＬからＨに変化したか否か（つまり上エッジパルスが発生したか否か）を検出する。上エッジパルスの発生時点をＳ字カーブの検出時点として（ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１６へ移行する。

ステップＳ１１６では、ディスク判別情報生成器９は、ステップＳ１１５で検出したＳ字カーブの発生時刻情報を記憶する。また、このＳ字カーブ検出直前のピーク検出フラグの値を、このＳ字カーブに対応付けて記憶する。また、現時点までに検出したＳ字カーブの検出回数をカウントする。現時点では最初の検出なので、検出回数は１回となる。更に、ピーク検出フラグを"０”にリセットする。そして処理をステップＳ１１３へ移行する。

なお、Ｓ字カーブの発生時刻情報は、時刻情報の代わりにプログラムの繰り返しループの回数を用いても良い。
ステップＳ１１３では、まだ対物レンズ２１は下端には達していないので、再び処理をステップＳ１０７に戻す。なお、現時点での繰り返しループは、ステップＳ１０７、ステップＳ１０８、ステップＳ１１４、ステップＳ１１５、ステップＳ１１３の繰り返しループとなる。ステップＳ１１６へ処理が移行しないのは、このステップＳ１１６は、エッジパルスの検出なので、その検出は１回のＳ字カーブ検出において一回のみしか行わないためである。

そして、更に、対物レンズ２１が下降し、対物レンズ２１の焦点が光ディスク１の記録層から遠ざかると、ＦＥ信号の振幅レベルは元の０レベル付近に収束する。
従って、繰り返しループも、ステップＳ１０７、ステップＳ１０８、ステップＳ１０９、ステップＳ１１３のループに戻る。

更に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の別に記録層、又は表層付近に近づくと、上記記録層で行われたのと同様の判別処理が繰り返される。但し、Ｓ字カーブの振幅レベルが小さい場合は、ステップＳ１１１において、振幅レベルはピーク検出閾値以下にはならない場合がある。従って、この場合は、ステップＳ１１２の処理は実行されないので、ピーク検出フラグは初期値の"０”のままとなる。

更に繰り返しループが継続し、対物レンズ２１の下降が続いて、ステップＳ１１３によって、対物レンズ２１が下端に達したことを検出したならば（ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１７へ移行し、繰り返しループを抜ける。

ステップＳ１１７では、対物レンズ２１のフォーカスランプを停止する。また、最終的なＳ字カーブ検出回数を記憶する。更に、最終パルス間時間Ｔを算出し、記憶する。
ステップＳ１１８では、Ｓ字カーブ検出回数が２以上か否かを検出する。Ｓ字カーブ検出回数が１回の場合は（ＮＯ）、ステップＳ１１９へ処理を移行し、光ディスク１はＣＤであると確定する。Ｓ字カーブ検出回数が２以上の場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ１２０に処理を移行する。

ステップＳ１２０では、最終パルス間時間Ｔが基準時間閾値Ｔｘ以下か否かを検出する。
最終パルス間時間Ｔが基準時間閾値Ｔｘ以下の場合は（ＹＥＳ）、付加フラグに"０”をセットし、最終パルス間時間Ｔが基準時間閾値Ｔｘより大きい場合は（ＮＯ）、付加フラグに"１”をセットする。

そして、最後にステップＳ１２３で、以上の処理で得た、各記録層及び表層でのＳ字カーブに対応するピーク検出フラグと、付加フラグとからＣＤ以外のディスクの種類を判別し、確定する。

以上で、光ディスク判別処理を終了する。
なお、上記の一連の光ディスク判別処理を繰り返し実行し、Ｓ字カーブ検出回数の総和や平均値をとった値によって光ディスク判別を行なうと、より光ディスク判別の精度を向上させることができる。

また、正確な検出回数をカウントできなかった場合等、なんらかの不具合が生じた場合には、上記一連の光ディスク判別処理を中止することが望ましい。
なお本実施例では、ＢＤ／ＤＶＤ／ＨＤ ＤＶＤの記録層が１層、２層の光ディスクについて説明したが、判別できるＢＤ／ＤＶＤ／ＨＤ ＤＶＤは１層、２層だけでなく、何層のＢＤ／ＤＶＤ／ＨＤ ＤＶＤでも、その記録層が混在したディスクでも、判別が可能である。

また、本発明は上記した光ディスク装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを含むものである。これらのプログラムは、記録媒体から読み取られてコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して伝送されてコンピュータに取り込まれてもよい。

本発明の光ディスク装置の一実施例を示すブロック構成図である。 各光ディスクの構造図である。 本発明に関わる光ディスクとアクチェータとの関係図である。 対物レンズ上昇時のフォーカスエラーの様子を示す図である。 光ディスクに面振れがある場合の対物レンズ上昇時のフォーカスエラーの様子を示す図である。 本発明の一実施例による対物レンズ上昇及び下降時のフォーカスエラーの様子を示す図である。 本発明の一実施例によるＳ字検出信号を説明する図である。 本発明の光ディスク装置の一実施例のフローチャートである。 本発明に関わる光ディスクとアクチェータとの関係図である。 本発明の一実施例による検出パターンを説明する図である。

符号の説明

１ 光ディスク
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 Ｓ字カーブ検出器
９ ディスク判別情報生成器
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)

1. 装着された光ディスクに、焦点距離が１ｍｍ以上の対物レンズを有するピックアップを用い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、前記光ディスクの種類を判別する光ディスク装置において、
   前記光ディスクを回転させるディスク駆動手段を制御する第１の制御手段と、
   前記対物レンズを前記光ディスクのディスク面と垂直方向に移動させるレンズ駆動手段を制御する手段であり、
   前記光ディスクを前記ディスク駆動手段によって所定の回転数で回転させる際に、面振れにより発生する前記光ディスクの記録層におけるディスク面と垂直方向の移動速度に対して、前記対物レンズにおけるディスク面と垂直方向の移動速度が大になるように前記レンズ駆動手段を制御する第２の制御手段と、
   前記反射光に基づいて、前記対物レンズと前記光ディスクとの距離に応じて電圧の振幅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、前記対物レンズの焦点が前記光ディスクのディスク表面に相当する位置とＤＶＤ（Digital Versatile Disc）の記録層に相当する位置とを含み、かつ、ＣＤ（Compact Disc）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制限するレンズ移動制限手段と、
   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の種類を判別する光ディスク判別手段と、
   を有し、
   前記光ディスク判別手段は、
   前記レンズ移動制限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前記対物レンズの移動に伴い、前記対物レンズの焦点が前記光ディスクのディスク表面と記録層とを通過する際に前記フォーカスエラー信号がそれぞれ描くＳ字状の振幅レベル変化であるＳ字カーブの発生回数をカウントし、
   そのカウントした発生回数が１回の場合は、装着された光ディスクの種類がＣＤであると判別し、
   前記発生回数が２回以上の場合は、装着された光ディスクにおいて予め求めた前記Ｓ字カーブの振幅レベルのピーク値に基づいて設定される閾値を、前記２回以上発生したそれぞれの前記Ｓ字カーブの振幅レベルが越えたか否かを検出し、そのそれぞれの検出結果に基づいて、前記２回以上発生した前記Ｓ字カーブに対応づける複数の第１のフラグ情報を生成すると共に、
   前記Ｓ字カーブが最後に発生した時点と、その直前に発生した時点との時間差データが、前記第２の制御手段で制御される前記対物レンズの移動速度に対応して定められる所定時間より大きいか否かを検出し、その検出結果に基づいて第２のフラグ情報を生成し、
   前記発生回数と前記複数の第１のフラグ情報と前記第２のフラグ情報とに基づいて、装着された光ディスクの種類が、Ｎ（Ｎは自然数）層の記録層を有するＤＶＤであるか、Ｎ層の記録層を有するＨＤ ＤＶＤ（High Definition Digital Versatile Disc）であるか、Ｎ層の記録層を有するＢＤ（Blu-Ray Disc）であるか、Ｎ層のＤＶＤの記録層とＭ（Ｍは自然数）層のＨＤ ＤＶＤの記録層とを有する光ディスクであるか、Ｎ層のＤＶＤの記録層とＭ層のＢＤの記録層とを有する光ディスクであるか、Ｎ層のＢＤの記録層とＭ層のＨＤ ＤＶＤ記録層とを有する光ディスクであるかを判別する、
   ことを特徴とする光ディスク装置。

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