JP2014229336A - 光ディスク装置及び光ディスク装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フォーカスエラー信号に含まれるＳ字信号の数をカウントすることによって光ディスクの種類を高い精度で識別する光ディスク装置を提供すること。
【解決手段】光ディスク装置１は、フォーカスを光ディスク９に近づけるアップサーチにおいて、フォーカスエラー信号ＦＥの極大値及び極小値をピークホルダー４３及びボトムホルダー４４でそれぞれ保持し、前記アップサーチの終了時に、前記極大値及び前記極小値を用いて算出したゲインを信号アンプ３１に指示することによって前記フォーカスエラー信号ＦＥの正負の振幅バランスを調整し、フォーカスを光ディスク９から遠ざけるダウンサーチにおいて、正負の振幅バランスが調整された前記フォーカスエラー信号ＦＥに含まるＳ字信号の数をＳ字カウンター４２でカウントし、カウントされた前記Ｓ字信号の数を用いて前記光ディスクの種類を識別する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク装置及び光ディスク装置の制御方法に関し、特にはフォーカスエラー信号に含まれるＳ字信号の数をカウントすることによって光ディスクの種類を特定する技術に関する。

従来、光ディスク装置において、光ディスク媒体（以下、単に光ディスクと言う）への入射光のフォーカスを光ディスクの主面と直交する方向に移動させながら、フォーカスエラー信号に生じるＳ字波形をなすレベル変動（以下、Ｓ字信号と言う）を検出することによって、当該光ディスクの種類を特定する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１には、フォーカスが光ディスクの表面を横切るときに生じる小振幅の第１Ｓ字信号と、フォーカスが光ディスクの記録層を横切るときに生じる大振幅の第２Ｓ字信号との時間差から、当該光ディスクの種類を特定することが開示されている。特許文献１よれば、当該２種類のＳ字信号をそれぞれ異なるしきい値で検出することで、耐ノイズ性の高い光ディスクの種類の識別性能を有する光ディスク装置が提供できるとしている。

特開２００５−１９０５９２号公報

しかしながら、本発明者は、従来の光ディスク装置をもってしても、光ディスクの種類を識別するための十分な精度が得られない場合があることに気付いた。

本発明は、係る問題に鑑みてなされたものであり、フォーカスエラー信号に含まれるＳ字信号の数をカウントすることによって光ディスクの種類を高い精度で識別する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、開示される光ディスク装置の１つの態様は、フォーカシング機構を有しかつ光ディスクに対するフォーカスの位置に応じた読み取り信号を生成する光ピックアップと、前記読み取り信号に含まれるフォーカスエラー信号の正の成分及び負の成分をそれぞれ第１ゲイン及び第２ゲインで増幅し、増幅後の当該正の成分と増幅後の当該負の成分とを合成することによって当該フォーカスエラー信号を生成する信号アンプと、正負両方に設けられるしきい値と前記フォーカスエラー信号のレベルとを比較することにより前記フォーカスエラー信号に含まれるＳ字信号を検出し、検出された前記Ｓ字信号の数をカウントするＳ字カウンターと、前記フォーカスエラー信号の極大値を保持するピークホルダーと、前記フォーカスエラー信号の極小値を保持するボトムホルダーと、コントローラーと、を備え、前記コントローラーは、第１初期ゲイン及び第２初期ゲインを前記第１ゲイン及び前記第２ゲインとして前記信号アンプに指示するゲイン初期化を行い、前記第１初期ゲイン及び前記第２初期ゲインを前記信号アンプに指示した後、前記フォーカシング機構を駆動することによって前記フォーカスを前記光ディスクに近づけながら、前記ピークホルダー及び前記ボトムホルダーによって前記フォーカスエラー信号の極大値及び極小値を保持するアップサーチを行い、前記アップサーチにおいて前記ピークホルダー及び前記ボトムホルダーにそれぞれ保持された前記極大値及び前記極小値のうち、少なくとも絶対値がより小さい一方に対応するゲインを増やすことにより、第１調整ゲイン及び第２調整ゲインを算出し、当該第１調整ゲイン及び当該第２調整ゲインを前記信号アンプに指示するゲイン調整を行い、前記第１調整ゲイン及び前記第２調整ゲインを前記信号アンプに指示した後、前記フォーカシング機構を駆動することによって前記フォーカスを前記光ディスクから遠ざけながら、前記フォーカスエラー信号に含まれる前記Ｓ字信号の数を前記Ｓ字カウンターによってカウントするダウンサーチを行い、前記ダウンサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数を用いて前記光ディスクの種類を識別する。

なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本発明によると、アップサーチにおいて保持されたフォーカスエラー信号ＦＥの極大値と極小値とに基づいて、ダウンサーチ開始前に、第１ゲイン及び第２ゲインの少なくとも一方が調整される。この調整は、ダウンサーチにおいて得られるＳ字信号の波形のバランスが改善するように行われるので、アップサーチで検出できなかったＳ字信号が、ダウンサーチでは検出される可能性が出てくる。そのため、ダウンサーチでカウントされるＳ字信号の数の信頼性が向上する。

また、Ｓ字信号の波形のバランスが改善されるので、正負両方のしきい値とフォーカスエラー信号ＦＥのレベルとを比較してＳ字信号を検出することができる。そのため、正負いずれか一方のしきい値に基づいてＳ字信号を検出する場合に生じ得る検出精度の低下（例えば、正極性又は負極性のノイズがＳ字信号として誤検出されること）が回避できる。

このように、Ｓ字信号が高い精度で検出可能になることで、カウントされるＳ字信号の数の信頼性が向上し、その結果、光ディスクの種類を高い精度で識別する光ディスク装置が実現される。

実施の形態１に係る光ディスク装置の構成の一例を示す機能ブロック図。 実施の形態１に係る信号アンプの一例を示す図。 実施の形態１に係る光ディスク装置の制御方法の一例を示すフローチャート。 実施の形態１に係る光ディスク装置の動作の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態２に係る光ディスク装置の構成の一例を示す機能ブロック図。 実施の形態２に係る識別条件テーブルの一例を示す図。 実施の形態２に係る光ディスク装置の制御方法の一例を示すフローチャート。 一般的な光ディスク装置の構成の一例を示す機能ブロック図。 一般的な光ピックアップの構成の一例を示す模式図。 フォーカスエラー信号を生成する一般的な信号アンプの一例を示す図。 フォーカスエラー信号を用いて光ディスクの種類を識別する従来の方法の一例を説明するためのタイミングチャート。 従来の識別方法における問題を説明するためのタイミングチャート。

（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、背景技術の欄において記載した光ディスク装置において、光ディスクの種類を識別する精度が、フォーカスエラー信号に含まれるＳ字信号の波形のバランスに大きく依存する問題に気付いた。ここで、Ｓ字信号の波形のバランスとは、当該Ｓ字信号の波形の対称性、すなわち当該Ｓ字信号のピークの大きさとボトムの大きさとの均等性を言う。以下、この問題について、図面を参照して詳細に説明する。

図８は、一般的な光ディスク装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。図８には、後述する本発明のいくつかの態様との比較のため、本発明の態様から発明の特徴となる構成を除外した一般的な光ディスク装置８を示している。光ディスク装置８は、前記問題が生じ得る光ディスク装置の一例である。

光ディスク装置８は、スピンドルモーター１１、トラッキングモーター１２、光ピックアップ１３、フォーカシングドライバー２１、レーザードライバー２２、トラッキングドライバー２３、スピンドルドライバー２４、信号アンプ３８、コントローラー４１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５２、及びインターフェース６１から構成される。

光ディスク装置８のこれらの構成要素はいずれも周知のものでよく、以下では、その機能と動作とを簡単に説明する。

スピンドルモーター１１は、スピンドルドライバー２４から供給される駆動信号に従って、光ディスク９を回転させる回転機構である。

トラッキングモーター１２は、トラッキングドライバー２３から供給される駆動信号に従って、光ピックアップ１３を光ディスク９の径方向に移動させる直動機構である。

光ピックアップ１３は、フォーカシングドライバー２１、レーザードライバー２２から供給される駆動信号に従って、光ディスク９へデータを記録し、かつ光ディスク９からデータを読み取るアセンブリである。後述するように、光ピックアップ１３は、発光素子、受光素子、フォーカシングコイル、光学系を有する。

フォーカシングドライバー２１、レーザードライバー２２、トラッキングドライバー２３、及びスピンドルドライバー２４は、それぞれコントローラー４１からの制御を受けて、光ピックアップ１３が有するフォーカシングコイル及び発光素子、並びにトラッキングモーター１２、スピンドルモーター１１に駆動信号を供給する駆動回路である。

信号アンプ３８は、光ピックアップ１３が有する受光素子からの信号を増幅してコントローラー４１に供給する増幅回路である。

コントローラー４１は、光ディスク装置８の全体の動作を制御するコントローラーである。コントローラー４１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成されてもよい。コントローラー４１は、当該ＣＰＵによって、ＲＯＭ５２にあらかじめ記録されているプログラムを、ＲＡＭ５１を作業用のメモリとして用いて実行することによって、所期の動作を行うことができる。

インターフェース６１は、光ディスク装置８と光ディスク装置８を利用する図示しない装置との間で、光ディスク９の読み書きに係るコマンドやデータを受け渡す回路である。

図９は、一般的な光ピックアップの構成の一例を示す模式図である。

光ピックアップ１３は、発光素子１３１、１３２、光学系１３３、受光素子１３４、及びフォーカシングコイル１３６から構成される。光学系１３３は、対物レンズ１３５、シリンドリカルレンズ１３７を有している。

発光素子１３１は、レーザードライバー２２から供給される駆動信号に従って、例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）及びＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）に対してデータの記録及び読み取りをするための赤色光を出射する素子である。

発光素子１３２は、レーザードライバー２２から供給される駆動信号に従って、例えば、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｋ）に対してデータの記録及び読み取りをするための青色光を出射する素子である。

発光素子１３１、１３２は、それぞれレーザーダイオードで構成されてもよい。

光学系１３３は、発光素子１３１及び発光素子１３２からそれぞれ出射された光を光ディスク９に照射し、光ディスク９で反射された光を受光素子１３４に導く光学系である。光学系１３３は、対物レンズ１３５、シリンドリカルレンズ１３７の他に、コリメートレンズ、波長板、ダイクロイックミラーなどの、周知の光学部材から構成される。

受光素子１３４は、光ディスク９からの反射光を受けて、受光強度に応じた大きさの電気信号を出力する素子である。受光素子１３４は、例えば、フォトダイオードで構成されてもよい。

フォーカシングコイル１３６は、フォーカシングドライバー２１から供給される駆動信号に従って、光ディスク９への入射光のフォーカスを光ディスク９の主面と直交する方向に移動させるフォーカシング機構である。光ディスク９への入射光のフォーカスの移動は、例えば、対物レンズ１３５を光ディスク９に近づけまた遠ざけることにより行われる。以下では、光ディスク９への入射光のフォーカスのことを、単にフォーカスと称することがある。

次に、一般的なフォーカスの検出方法について説明する。

図１０は、信号アンプ３８の一例を示す図である。信号アンプ３８は、フォーカスエラー信号を生成するための一般的な信号アンプである。

図１０には、信号アンプ３８とともに、受光素子１３４の詳細な構成の一例が示されている。受光素子１３４は、一例として、受光強度に応じてそれぞれ独立した大きさの電気信号を出力する４つの領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分割されている。

光ディスク９からの反射光には、シリンドリカルレンズ１３７によって非点収差が与えられる。当該非点収差のために、フォーカスが光ディスク９の記録層にあるジャストフォーカスのとき、光ディスク９からの反射光は受光素子１３４上の領域Ｆ０に投影される。また、フォーカスが光ディスク９の記録層からずれた位置にあるデフォーカスのとき、光ディスク９からの反射光は、フォーカスずれの方向に応じて、受光素子１３４上の領域Ｆ１又はＦ２に投影される。

信号アンプ３８では、加算器３２により受光素子１３４の領域Ａ、Ｃから出力された信号Ａ、Ｃを加算し、また、加算器３３により受光素子１３４の領域Ｂ、Ｄから出力された信号Ｂ、Ｄを加算する。そして、加算器３２、３３それぞれの加算結果である信号（Ａ＋Ｃ）と信号（Ｂ＋Ｄ）との差分を演算増幅器３６により算出し、当該差分をフォーカスエラー信号ＦＥとして出力する。ここで、信号（Ａ＋Ｃ）がフォーカスエラー信号ＦＥの正の成分に対応し、信号（Ｂ＋Ｄ）がフォーカスエラー信号ＦＥの負の成分に対応する。

フォーカスエラー信号ＦＥは、ジャストフォーカスのときにほぼ０となり、デフォーカスのときに正値又は負値を示す。フォーカスエラー信号ＦＥに基づいて、光ディスク９の主面と直交する方向におけるフォーカスの位置をサーボ制御することによって、ジャストフォーカスの状態を維持できる。

また、フォーカスエラー信号ＦＥは、背景技術の欄で述べたように、光ディスクの種類を識別するためにも用いられる。

図１１は、フォーカスエラー信号ＦＥを用いて光ディスクの種類を識別する従来の識別方法の一例を説明するためのタイミングチャートである。当該識別方法は、背景技術の欄で参照した特許文献１に開示される考え方に従って、前述した光ディスク装置８において実行される。以下、図１１を参照して、当該識別方法について説明する。

コントローラー４１は、定速で増加するフォーカス駆動信号ＦＤを、フォーカシングドライバー２１に供給する。フォーカシングドライバー２１は、フォーカス駆動信号ＦＤに従ってフォーカシングコイル１３６を駆動することにより、フォーカスを光ディスク９に定速で近づける。以下では、フォーカスを光ディスク９に近づけることを、フォーカス位置を上昇させる、又はアップサーチと表記し、フォーカスを光ディスク９から遠ざけることを、フォーカス位置を下降させる、又はダウンサーチと表記することがある。

アップサーチにおいて、フォーカスが、光ディスク９の主面と直交する方向に移動する。フォーカスが光ディスク９の表面を横切るときに、フォーカスエラー信号ＦＥに小振幅の第１Ｓ字信号が生じ、フォーカスが光ディスク９の内部の記録層を横切るときに、フォーカスエラー信号ＦＥに大振幅の第２Ｓ字信号が生じる。

コントローラー４１は、正負両方に設けられるしきい値ＴＨ１＋、ＴＨ１−とフォーカスエラー信号ＦＥのレベルとを比較することによって、当該第１Ｓ字信号を検出する。また、絶対値がＴＨ１よりも大きくかつ正負両方に設けられるしきい値ＴＨ２＋、ＴＨ２−とフォーカスエラー信号ＦＥのレベルとを比較することによって、当該第２Ｓ字信号を検出する。そして、当該第１Ｓ字信号が検出された時刻から当該第２Ｓ字信号が検出された時刻までの時間ｔを測定する。

光ディスクの表面から記録層までの距離は、光ディスクの種類に応じて規格により定められているため、当該測定された時間ｔによって、光ディスクの種類が識別される。

特許文献１によれば、前記第１Ｓ字信号及び前記第２Ｓ字信号のそれぞれに対応して、正負両方にしきい値を設けることで、光ディスクの表面と記録層とを正確に区別し、ノイズ等による誤測定が抑制されるとしている。

しかしながら、このような識別方法をもってしても、フォーカスエラー信号ＦＥに含まれるＳ字信号の波形のバランスが悪いと光ディスクの種類を正しく識別できない懸念がある。Ｓ字信号の波形のバランスが悪化する一因として、例えば、光ピックアップ１３のトラッキングのずれによって、光ディスク９からの反射光が、受光素子１３４の中心の領域（例えば、図１０の領域Ｆ０、Ｆ１、Ｆ２など）からずれた位置に投影されることが挙げられる。そのようなずれは、フォーカスエラー信号ＦＥの正又は負の何れかの成分の振幅を縮小させ、Ｓ字信号の波形のバランスを悪化させる。

図１２は、従来の識別方法における問題を説明するためのタイミングチャートである。

図１２には、一例として、正の成分の振幅が縮小されたフォーカスエラー信号ＦＥが示されている。当該フォーカスエラー信号ＦＥには、しきい値ＴＨ１＋以上の極大値及びしきい値ＴＨ２＋以上の極大値が含まれない。そのため、正負両方のしきい値とフォーカスエラー信号ＦＥのレベルとを比較した場合、Ｓ字信号を検出することができない。

特許文献１には、フォーカスエラー信号ＦＥが正しく取得できなかった場合の対策として、負のしきい値ＴＨ１−及びＴＨ２−とフォーカスエラー信号ＦＥのレベルとの比較によってＳ字信号を検出することが記載されている。

しかしながら、この対策では、フォーカスエラー信号ＦＥの正の成分が無視されるため、例えば、負極性のノイズがＳ字信号として誤検出されるなど、検出精度の低下が避けられない。

そこで、このような問題を解決するために、開示される光ディスク装置の１つの態様は、フォーカシング機構を有しかつ光ディスクに対するフォーカスの位置に応じた読み取り信号を生成する光ピックアップと、前記読み取り信号に含まれるフォーカスエラー信号の正の成分及び負の成分をそれぞれ第１ゲイン及び第２ゲインで増幅し、増幅後の当該正の成分と増幅後の当該負の成分とを合成することによって当該フォーカスエラー信号を生成する信号アンプと、正負両方に設けられるしきい値と前記フォーカスエラー信号のレベルとを比較することにより前記フォーカスエラー信号に含まれるＳ字信号を検出し、検出された前記Ｓ字信号の数をカウントするＳ字カウンターと、前記フォーカスエラー信号の極大値を保持するピークホルダーと、前記フォーカスエラー信号の極小値を保持するボトムホルダーと、コントローラーと、を備え、前記コントローラーは、第１初期ゲイン及び第２初期ゲインを前記第１ゲイン及び前記第２ゲインとして前記信号アンプに指示するゲイン初期化を行い、前記第１初期ゲイン及び前記第２初期ゲインを前記信号アンプに指示した後、前記フォーカシング機構を駆動することによって前記フォーカスを前記光ディスクに近づけながら、前記ピークホルダー及び前記ボトムホルダーによって前記フォーカスエラー信号の極大値及び極小値を保持するアップサーチを行い、前記アップサーチにおいて前記ピークホルダー及び前記ボトムホルダーにそれぞれ保持された前記極大値及び前記極小値のうち、少なくとも絶対値がより小さい一方に対応するゲインを増やすことにより、第１調整ゲイン及び第２調整ゲインを算出し、当該第１調整ゲイン及び当該第２調整ゲインを前記信号アンプに指示するゲイン調整を行い、前記第１調整ゲイン及び前記第２調整ゲインを前記信号アンプに指示した後、前記フォーカシング機構を駆動することによって前記フォーカスを前記光ディスクから遠ざけながら、前記フォーカスエラー信号に含まれる前記Ｓ字信号の数を前記Ｓ字カウンターによってカウントするダウンサーチを行い、前記ダウンサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数を用いて前記光ディスクの種類を識別する。

この構成によると、アップサーチにおいて保持されたフォーカスエラー信号ＦＥの極大値と極小値とに基づいて、ダウンサーチ開始前に、第１ゲイン及び第２ゲインの少なくとも一方が調整される。この調整は、ダウンサーチにおいて得られるＳ字信号の波形のバランスが改善するように行われるので、アップサーチで検出できなかったＳ字信号が、ダウンサーチでは検出される可能性が出てくる。そのため、ダウンサーチでカウントされるＳ字信号の数の信頼性が向上する。

また、Ｓ字信号の波形のバランスが改善されるので、正負両方のしきい値とフォーカスエラー信号ＦＥのレベルとを比較してＳ字信号を検出することができる。そのため、正負いずれか一方のしきい値に基づいてＳ字信号を検出する場合に生じ得る検出精度の低下（例えば、正極性又は負極性のノイズがＳ字信号として誤検出されること）が回避できる。

このように、Ｓ字信号が高い精度で検出可能になることで、カウントされるＳ字信号の数の信頼性が向上し、その結果、光ディスクの種類を高い精度で識別する光ディスク装置が実現される。

また、例えば、前記光ディスク装置は、光ディスクの種類とＳ字カウント値の期待値とを対応付けて示す複数の識別条件をあらかじめ保持しており、前記コントローラーは、前記複数の識別条件の中から１つの識別条件を選択し、前記アップサーチにおいて、さらに、前記フォーカスエラー信号に含まれる前記Ｓ字信号の数を前記Ｓ字カウンターによってカウントし、前記アップサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数と前記選択された識別条件で示される前記Ｓ字カウント値の期待値とが一致する場合、前記光ディスクが前記選択された識別条件で示される種類であると識別して、処理を終了し、前記アップサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数と前記選択された識別条件で示される前記Ｓ字カウント値の期待値とが一致しない場合、前記ゲイン調整と前記ダウンサーチとを行い、前記ダウンサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数と前記選択された識別条件で示される前記Ｓ字カウント値の期待値とが一致する場合、前記光ディスクが前記選択された識別条件で示される種類であると識別して、処理を終了し、前記ダウンサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数と前記選択された識別条件で示される前記Ｓ字カウント値の期待値とが一致しない場合、他の識別条件を選択して、処理を続行してもよい。

この構成によると、光ディスクの種類を、あらかじめ保持されている複数の識別条件で示される種類の中から識別することができる。特に、アップサーチで期待値と等しい数のＳ字信号がカウントされた場合は、ゲイン調整及びダウンサーチでのＳ字信号のカウントが不要となるので、識別に要する時間の短縮が期待できる。

なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
実施の形態１に係る光ディスク装置について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、実施の形態１に係る光ディスク装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。図１の光ディスク装置１は、図８の光ディスク装置８と比べて、信号アンプ３８が可変ゲインの信号アンプ３１に変更されている点、及びコントローラー４１に、Ｓ字カウンター４２、ピークホルダー４３、及びボトムホルダー４４の機能が追加され、これらの機能を用いて特有の制御を行う点で異なっている。光ディスク装置８の構成要素と同一の構成要素は、同一の符号で示している。

以下、光ディスク装置１に特有の技術的特徴について詳しく説明する。なお、光ディスク装置８と共通する事項に関する説明は適宜省略する。

信号アンプ３１は、光ピックアップ１３が有する受光素子からの信号を増幅してコントローラー４１に供給する増幅回路であり、特に、フォーカスエラー信号ＦＥの正の成分及び負の成分を、コントローラー４１から指示されるそれぞれ独立したゲインで増幅できるように構成されている。

Ｓ字カウンター４２は、正負両方に設けられるしきい値と前記フォーカスエラー信号のレベルとを比較することにより前記フォーカスエラー信号に含まれるＳ字信号を検出し、検出された前記Ｓ字信号の数をカウントする。

ピークホルダー４３及びボトムホルダー４４は、フォーカスエラー信号ＦＥの極大値及び極小値をそれぞれ保持する。

なお、Ｓ字カウンター４２、ピークホルダー４３及びボトムホルダー４４は、コントローラー４１を構成するＣＰＵが、ＲＯＭ５２にあらかじめ記録されているプログラムを、ＲＡＭ５１を作業用のメモリとして用いて実行するソフトウェアによって実現されてもよく、また当該ＣＰＵとは別に設けられるハードウェアによって実現されてもよい。

図２は、信号アンプ３１の一例を示す図である。図２には、信号アンプ３１とともに、受光素子１３４の詳細な構成の一例が示されている。

図２の信号アンプ３１は、図１０の信号アンプ３８に、可変ゲインアンプ３４、３５を追加することにより構成されている。

可変ゲインアンプ３４は、コントローラー４１から供給される第１ゲイン信号Ｇ１で表される第１ゲインでフォーカスエラー信号ＦＥの正の成分を増幅する。可変ゲインアンプ３５は、コントローラー４１から供給される第２ゲイン信号Ｇ２で表される第２ゲインでフォーカスエラー信号ＦＥの負の成分を増幅する。演算増幅器３６は、可変ゲインアンプ３４、３５によってそれぞれ独立したゲインで増幅された正の成分及び負の成分をフォーカスエラー信号ＦＥに合成する。

このような構成により、信号アンプ３１は、正の成分の振幅と負の成分の振幅とがそれぞれ独立して調整されたフォーカスエラー信号ＦＥを出力する。

なお、信号アンプ３１は、図２の回路と等価なハードウェアによって実現されてもよく、また、コントローラー４１を構成するＣＰＵが、ＲＯＭ５２にあらかじめ記録されているプログラムを、ＲＡＭ５１を作業用のメモリとして用いて実行するソフトウェアによって実現されてもよい。

上記のように構成された光ディスク装置１において、光ディスクの種類を識別するために実行される制御方法について説明する。

図３は、実施の形態１に係る光ディスク装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。

図４は、実施の形態１に係る光ディスク装置の制御方法を実行した場合の動作の一例を示すタイミングチャートである。

コントローラー４１は、スピンドルドライバー２４を介してスピンドルモーター１１を駆動することにより光ディスクを回転させ（Ｓ１０）、レーザードライバー２２を介して発光素子１３１又は１３２を駆動することによりレーザー光を出射させる（Ｓ１１）。

コントローラー４１は、第１初期ゲインを表す第１ゲイン信号Ｇ１及び第２初期ゲインを表す第２ゲイン信号Ｇ２を、信号アンプ３１に供給する（Ｓ１２）。当該第１初期ゲインと当該第２初期ゲインとは、等しくてもよい。

コントローラー４１は、定速で増加するフォーカス駆動信号ＦＤをフォーカシングドライバー２１に供給することにより、対物レンズ１３５を光ディスク９に定速で近づけ、フォーカス位置を定速で上昇させるアップサーチを行う。

当該アップサーチにおいて、ピークホルダー４３及びボトムホルダー４４は、フォーカスエラー信号ＦＥの極大値ＰＨ及び極小値ＢＨをそれぞれ保持する（Ｓ１３）。

コントローラー４１は、対物レンズ１３５が光ディスク９と干渉しない上限の位置に達するとアップサーチを終了する。そして、アップサーチにおいて保持された極大値ＰＨと極小値ＢＨとを用いて、信号アンプ３１に指示するゲインを調整する（Ｓ１４）。当該調整は、極大値ＰＨ及び極小値ＢＨのうち、少なくとも絶対値がより小さい一方に対応するゲインを増やすことにより、ダウンサーチにおいて得られるＳ字信号の波形のバランスが改善するように行われる。

一例として図４に示されるように、極大値ＰＨの絶対値が極小値ＢＨの絶対値よりも小さい場合、コントローラー４１は、極大値ＰＨに対応する第１ゲインに関して、前記第１初期ゲインに｜ＢＨ／ＰＨ｜を乗じた第１調整ゲインを算出して、当該第１調整ゲインを表すように第１ゲイン信号Ｇ１を変更してもよい。また、極小値ＢＨに対応するゲインに関して、前記第２初期ゲインと等しい第２調整ゲインを表すように、第２ゲイン信号Ｇ２を維持してもよい。

また、他の一例として、極大値ＰＨの絶対値及び極小値ＢＨの絶対値のいずれもがしきい値＋ＴＨよりも小さい場合、コントローラー４１は、前記第１初期ゲインに｜ＴＨ／ＰＨ｜を乗じた第１調整ゲインを算出し、当該第１調整ゲインを表すように第１ゲイン信号Ｇ１を変更し、前記第２初期ゲインに｜ＴＨ／ＢＨ｜を乗じた第２調整ゲインを算出し、当該第２調整ゲインを表すように第２ゲイン信号Ｇ２を変更してもよい。

コントローラー４１は、定速で減少するフォーカス駆動信号ＦＤをフォーカシングドライバー２１に供給することにより、対物レンズ１３５を光ディスク９から定速で遠ざけ、フォーカス位置を定速で下降させるダウンサーチを行う。当該ダウンサーチにおいて、Ｓ字カウンター４２は、フォーカスエラー信号ＦＥに含まれるＳ字信号の数をカウントする（Ｓ１５）。

一例として図４に示されるように、Ｓ字カウンター４２は、Ｓ字カウント値ＳＣを０にリセットした後、しきい値−ＴＨ以下の極小値としきい値＋ＴＨ以上の極大値の両方がフォーカスエラー信号ＦＥに現れた場合にのみ、Ｓ字カウント値ＳＣをインクリメントしてもよい。

コントローラー４１は、対物レンズ１３５が初期位置に復帰するとダウンサーチを終了する。そして、光ディスク９が、ダウンサーチ終了時のＳ字カウント値ＳＣと同数の記録層を持つ種類の光ディスクであると識別する（Ｓ１６）。

一例として図４に示されるように、ダウンサーチ終了時のＳ字カウント値ＳＣが１である場合に、コントローラー４１は、光ディスク９が単層の光ディスクであると識別する。

コントローラー４１は、レーザー光を消光し（Ｓ１７）、光ディスクを停止させる（Ｓ１８）。

このような制御方法に従って、光ディスク装置１は、光ディスク９が、ダウンサーチ中にカウントされたＳ字信号の数と同数の層を持つ種類の光ディスクであると識別することができる。

以上説明した光ディスク装置によれば、次のような効果が得られる。

アップサーチにおいて保持されたフォーカスエラー信号ＦＥの極大値と極小値とに基づいて、ダウンサーチ開始前に、フォーカスエラー信号ＦＥの正の成分に適用される第１ゲイン及びフォーカスエラー信号ＦＥの負の成分に適用される第２ゲインの少なくとも一方が調整される。この調整は、ダウンサーチにおいて得られるＳ字信号の波形のバランスが改善するように行われるので、アップサーチで検出できなかったＳ字信号が、ダウンサーチでは検出される可能性が出てくる。そのため、ダウンサーチでカウントされるＳ字信号の数の信頼性が向上する。

また、Ｓ字信号の波形のバランスが改善されるので、正負両方のしきい値とフォーカスエラー信号ＦＥのレベルとを比較してＳ字信号を検出することができる。そのため、正負いずれか一方のしきい値に基づいてＳ字信号を検出する場合に生じ得る検出精度の低下が回避できる。

このように、Ｓ字信号が高い精度で検出可能になることで、カウントされるＳ字信号の数の信頼性が向上し、その結果、光ディスクの種類を高い精度で識別する光ディスク装置が実現される。

ここで、光ディスクの種類を識別した後に対物レンズを初期位置へ復帰する必要がある場合、アップサーチとダウンサーチとで構成される１往復の動作は必須かつ最小限の動作である。この必須かつ最小限の動作で光ディスクの種類を高い精度で識別することができる前記光ディスク装置の実用的な意義は大きい。

なお、上述した光ディスク装置１の構成及び制御方法は、従来の周知の技術と組み合わせてもよい。

例えば、図４に示されている、光ディスクの表面で生じる小振幅のＳ字信号と光ディスクの記録層で生じる大振幅のＳ字信号との時間差をさらに考慮に入れて、光ディスクの種類を識別してもよい。この場合、小振幅のＳ字信号と大振幅のＳ字信号とを正確に区別するために、絶対値が異なる２種類のしきい値を用いてもよい。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る光ディスク装置について、図面を用いて詳細に説明する。

図５は、実施の形態２に係る光ディスク装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。図５の光ディスク装置２は、図１の光ディスク装置１と比べて、ＲＯＭ５２に識別条件テーブル５３が設けられている点、及び光ディスクの種類の識別処理が、識別条件テーブル５３に保持されている識別条件に従って実行される点で異なっている。光ディスク装置１の構成要素と同一の構成要素は、同一の符号で示している。

以下、光ディスク装置２に特有の技術的特徴について詳しく説明する。なお、光ディスク装置１と共通する事項に関する説明は適宜省略する。

図６は、実施の形態２に係る識別条件テーブルの一例を示す図である。

識別条件テーブル５３は、一例として、光ディスクの種類５４、レーザーの波長５５、及びＳ字カウント値の期待値５６を対応付けて示す複数の識別条件を、あらかじめ保持している。ここで、レーザーの波長は、対応する種類の光ディスクの識別に用いられるレーザーの波長を表し、Ｓ字カウント値の期待値は、対応する種類の光ディスクの識別においてカウントされることが期待されるＳ字信号の数を表す。

上記のように構成された光ディスク装置２において、光ディスクの種類を識別するために実行される制御方法について説明する。

図７は、実施の形態２に係る光ディスク装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。

コントローラー４１は、光ディスクを回転させる（Ｓ２０）。

コントローラー４１は、識別条件テーブル５３から、識別条件を１つ選択する（Ｓ２１）。

コントローラー４１は、選択された識別条件で示される波長のレーザー光に対応する発光素子１３１又は１３２から当該レーザー光を出射させる（Ｓ２２）。

コントローラー４１は、第１初期ゲインを表す第１ゲイン信号Ｇ１及び第２初期ゲインを表す第２ゲイン信号Ｇ２を、信号アンプ３１に供給する（Ｓ１２）。当該第１初期ゲインと当該第２初期ゲインとは、等しくてもよい（Ｓ２３）。

コントローラー４１は、アップサーチを行う。当該アップサーチにおいて、Ｓ字カウンター４２は、ステップＳ１５と同様にして、Ｓ字信号の数をカウントする。また、ピークホルダー４３及びボトムホルダー４４は、フォーカスエラー信号ＦＥの極大値ＰＨ及び極小値ＢＨをそれぞれ保持する（Ｓ２４）。

コントローラー４１は、対物レンズ１３５が光ディスクと干渉しない上限の位置に達するとアップサーチを終了する。そして、アップサーチの終了時のＳ字カウント値ＳＣと選択された識別条件で示されるＳ字カウント値の期待値とを比較する（Ｓ２５）。

アップサーチでのＳ字カウント値ＳＣが当該期待値と一致すれば（Ｓ２５でＹＥＳ）、コントローラー４１は、直ちにフォーカスを下降させて対物レンズ１３５を初期位置へ復帰させる（Ｓ３０）。そして、光ディスクの種類が、選択された識別条件で示される種類であると決定して、識別に成功した旨の結果を出力する（Ｓ３１）。

アップサーチでのＳ字カウント値ＳＣが当該期待値と一致しなければ（Ｓ２５でＮＯ）、コントローラー４１は、ステップＳ１４と同様にして信号アンプ３１に指示するゲインを調整してから（Ｓ２６）、ダウンサーチを行う。当該ダウンサーチにおいて、コントローラー４１のＳ字カウンター４２は、ステップＳ１５と同様にして、Ｓ字信号の数をカウントする（Ｓ２７）。

コントローラー４１は、対物レンズ１３５が初期位置に復帰するとダウンサーチを終了する。そして、ダウンサーチの終了時のＳ字カウント値ＳＣと選択された識別条件で示されるＳ字カウント値の期待値とを比較する（Ｓ２８）。

ダウンサーチでのＳ字カウント値ＳＣが当該期待値と一致すれば（Ｓ２８でＹＥＳ）、コントローラー４１は、光ディスクの種類が選択された識別条件で示される種類であると決定して、識別に成功した旨の結果を出力する（Ｓ３１）。

ダウンサーチでのＳ字カウント値ＳＣが当該期待値と一致しなければ（Ｓ２８でＮＯ）、まだ選択されていない識別条件を選択して、ステップＳ２１から繰り返す（Ｓ２９）。全ての識別条件を選択し終えている場合は、ディスクの種類が不明であると決定して、識別に失敗した旨の結果を出力する（Ｓ３２）。

ディスクの種類の識別に成功又は失敗した後、コントローラー４１は、レーザー光を消光し（Ｓ３３）、光ディスクを停止させる（Ｓ３４）。

このような制御方法に従って、光ディスク装置２は、光ディスクが、いずれかの識別条件で示される種類の光ディスクであると識別するか、又は不明な種類の光ディスクであると決定することができる。

以上説明した光ディスク装置によれば、実施の形態１で述べた効果に加えて、光ディスクの種類を、あらかじめ保持されている複数の識別条件で示される種類の中から識別することができる。特に、アップサーチで期待値と等しい数のＳ字信号がカウントされた場合は、ゲイン調整及びダウンサーチでのＳ字信号のカウントが不要となるので、識別に要する時間の短縮が期待できる。

なお、上述した光ディスク装置２の構成及び制御方法は、従来の周知の技術と組み合わせてもよい。

例えば、光ディスクの表面で生じる小振幅のＳ字信号と光ディスクの記録層で生じる大振幅のＳ字信号との時間差をさらに考慮に入れて、光ディスクの種類を識別してもよい。この場合、小振幅のＳ字信号と大振幅のＳ字信号とを正確に区別するために、絶対値が異なる２種類のしきい値を用いてもよい。

以上、本発明の１つまたは複数の態様に係る光ディスク装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態が、本発明の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

本発明は光ディスク装置として、例えば、ＡＶ情報家電などの電子機器に広く利用できる。

１、２、８ 光ディスク装置
９ 光ディスク
１１ スピンドルモーター
１２ トラッキングモーター
１３ 光ピックアップ
２１ フォーカシングドライバー
２２ レーザードライバー
２３ トラッキングドライバー
２４ スピンドルドライバー
３１、３８ 信号アンプ
３２、３３ 加算器
３４、３５ 可変ゲインアンプ
３５ 可変ゲインアンプ
３６ 演算増幅器
４１ コントローラー
４２ Ｓ字カウンター
４３ ピークホルダー
４４ ボトムホルダー
５１ ＲＡＭ
５２ ＲＯＭ
５３ 識別条件テーブル
５４ 光ディスクの種類
５５ レーザーの波長
５６ Ｓ字カウント値の期待値
６１ インターフェース
１３１、１３２ 発光素子
１３３ 光学系
１３４ 受光素子
１３５ 対物レンズ
１３６ フォーカシングコイル
１３７ シリンドリカルレンズ

Claims (4)

1. フォーカシング機構を有しかつ光ディスクに対するフォーカスの位置に応じた読み取り信号を生成する光ピックアップと、
   前記読み取り信号に含まれるフォーカスエラー信号の正の成分及び負の成分をそれぞれ第１ゲイン及び第２ゲインで増幅し、増幅後の当該正の成分と増幅後の当該負の成分とを合成することによって当該フォーカスエラー信号を生成する信号アンプと、
   正負両方に設けられるしきい値と前記フォーカスエラー信号のレベルとを比較することにより前記フォーカスエラー信号に含まれるＳ字信号を検出し、検出された前記Ｓ字信号の数をカウントするＳ字カウンターと、
   前記フォーカスエラー信号の極大値を保持するピークホルダーと、
   前記フォーカスエラー信号の極小値を保持するボトムホルダーと、
   コントローラーと、を備え、
   前記コントローラーは、
   第１初期ゲイン及び第２初期ゲインを前記第１ゲイン及び前記第２ゲインとして前記信号アンプに指示するゲイン初期化を行い、
   前記第１初期ゲイン及び前記第２初期ゲインを前記信号アンプに指示した後、前記フォーカシング機構を駆動することによって前記フォーカスを前記光ディスクに近づけながら、前記ピークホルダー及び前記ボトムホルダーによって前記フォーカスエラー信号の極大値及び極小値を保持するアップサーチを行い、
   前記アップサーチにおいて前記ピークホルダー及び前記ボトムホルダーにそれぞれ保持された前記極大値及び前記極小値のうち、少なくとも絶対値がより小さい一方に対応するゲインを増やすことにより、第１調整ゲイン及び第２調整ゲインを算出し、当該第１調整ゲイン及び当該第２調整ゲインを前記信号アンプに指示するゲイン調整を行い、
   前記第１調整ゲイン及び前記第２調整ゲインを前記信号アンプに指示した後、前記フォーカシング機構を駆動することによって前記フォーカスを前記光ディスクから遠ざけながら、前記フォーカスエラー信号に含まれる前記Ｓ字信号の数を前記Ｓ字カウンターによってカウントするダウンサーチを行い、
   前記ダウンサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数を用いて前記光ディスクの種類を識別する、
   光ディスク装置。
2. 前記光ディスク装置は、光ディスクの種類とＳ字カウント値の期待値とを対応付けて示す複数の識別条件をあらかじめ保持しており、
   前記コントローラーは、
   前記複数の識別条件の中から１つの識別条件を選択し、
   前記アップサーチにおいて、前記フォーカスエラー信号に含まれる前記Ｓ字信号の数を前記Ｓ字カウンターによってカウントし、
   前記アップサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数と前記選択された識別条件で示される前記Ｓ字カウント値の期待値とが一致する場合、前記光ディスクが前記選択された識別条件で示される種類であると識別して、処理を終了し、
   前記アップサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数と前記選択された識別条件で示される前記Ｓ字カウント値の期待値とが一致しない場合、前記ゲイン調整と前記ダウンサーチとを行い、
   前記ダウンサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数と前記選択された識別条件で示される前記Ｓ字カウント値の期待値とが一致する場合、前記光ディスクが前記選択された識別条件で示される種類であると識別して、処理を終了し、
   前記ダウンサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数と前記選択された識別条件で示される前記Ｓ字カウント値の期待値とが一致しない場合、他の識別条件を選択して、処理を続行する、
   請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 光ディスク装置の制御方法であって、
   前記光ディスク装置は、
   フォーカシング機構を有しかつ光ディスクに対するフォーカスの位置に応じた読み取り信号を生成する光ピックアップと、
   前記読み取り信号に含まれるフォーカスエラー信号の正の成分及び負の成分をそれぞれ第１ゲイン及び第２ゲインで増幅し、増幅後の当該正の成分と増幅後の当該負の成分とを合成することによって当該フォーカスエラー信号を生成する信号アンプと、
   正負両方に設けられるしきい値と前記フォーカスエラー信号のレベルとを比較することにより前記フォーカスエラー信号に含まれるＳ字信号を検出し、検出された前記Ｓ字信号の数をカウントするＳ字カウンターと、
   前記フォーカスエラー信号の極大値を保持するピークホルダーと、
   前記フォーカスエラー信号の極小値を保持するボトムホルダーと、
   前記光ディスク装置を制御するコントローラーと、を備え、
   前記制御方法は、
   前記コントローラーが、第１初期ゲイン及び第２初期ゲインを前記第１ゲイン及び前記第２ゲインとして前記信号アンプに指示するゲイン初期化を行い、
   前記第１初期ゲイン及び前記第２初期ゲインを前記信号アンプに指示した後、前記コントローラーが、前記フォーカシング機構を駆動することによって前記フォーカスを前記光ディスクに近づけながら、前記ピークホルダー及び前記ボトムホルダーによって前記フォーカスエラー信号の極大値及び極小値を保持するアップサーチを行い、
   前記コントローラーが、前記アップサーチにおいて前記ピークホルダー及び前記ボトムホルダーにそれぞれ保持された前記極大値及び前記極小値のうち、少なくとも絶対値がより小さい一方に対応するゲインを増やすことにより、第１調整ゲイン及び第２調整ゲインを算出し、当該第１調整ゲイン及び当該第２調整ゲインを前記信号アンプに指示するゲイン調整を行い、
   前記第１調整ゲイン及び前記第２調整ゲインを前記信号アンプに指示した後、前記コントローラーが、前記フォーカシング機構を駆動することによって前記フォーカスを前記光ディスクから遠ざけながら、前記フォーカスエラー信号に含まれる前記Ｓ字信号の数を前記Ｓ字カウンターによってカウントするダウンサーチを行い、
   前記コントローラーが、前記ダウンサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数を用いて前記光ディスクの種類を識別する、
   光ディスク装置の制御方法。
4. 前記光ディスク装置は、光ディスクの種類とＳ字カウント値の期待値とを対応付けて示す複数の識別条件をあらかじめ保持しており、
   前記コントローラーは、
   前記複数の識別条件の中から１つの識別条件を選択し、
   前記アップサーチにおいて、前記フォーカスエラー信号に含まれる前記Ｓ字信号の数を前記Ｓ字カウンターによってカウントし、
   前記アップサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数と前記選択された識別条件で示される前記Ｓ字カウント値の期待値とが一致する場合、前記光ディスクが前記選択された識別条件で示される種類であると識別して、処理を終了し、
   前記アップサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数と前記選択された識別条件で示される前記Ｓ字カウント値の期待値とが一致しない場合、前記ゲイン調整と前記ダウンサーチとを行い、
   前記ダウンサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数と前記選択された識別条件で示される前記Ｓ字カウント値の期待値とが一致する場合、前記光ディスクが前記選択された識別条件で示される種類であると識別して、処理を終了し、
   前記ダウンサーチにおいて前記Ｓ字カウンターによってカウントされた前記Ｓ字信号の数と前記選択された識別条件で示される前記Ｓ字カウント値の期待値とが一致しない場合、他の識別条件を選択して、処理を続行する、
   請求項３に記載の光ディスク装置の制御方法。

Images