JP3965758B2 - 記録担体判別装置および記録担体判別方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ等の光源を用いて記録担体上に情報を記録再生する装置において、記録担体の種類を判別する記録担体判別装置および記録担体判別方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の装置として、所定の回転数で回転している円盤状の記録担体上にレーザー等の光源より発生した光ビームを収束して照射して記録担体上に記録されている信号を再生する光学式再生装置がある。
【０００３】
例えばＤＶＤディスクと呼ばれる記録担体上には、ピッチが０．７４μｍという微小なピット列がスパイラル上に設けられており、この記録担体上に記録されている信号を再生する場合には光ビームが常にピット列（トラック）上に位置するようにトラッキング制御しながら記録担体上からの反射光を光検出器で受光して行っている。
【０００４】
ＤＶＤディスクの中には信号記録面が一層のものと、多層設けられているものがある。この信号記録面が多層設けられている（多層）ディスクでは、光ビームの照射方向を変化させず、各層の信号記録面に光ビームを収束させるだけで信号が再生できる様構成されている。
【０００５】
多層ディスクのなかには各層のトラックのスパイラルの向きが同一な「パラレル」と呼ばれるものと、各層でトラックのスパイラルの向きが反対になっている「オポジット」と呼ばれるものがある。
【０００６】
このようなディスク、特に「オポジット」と呼ばれるディスクでは記録された信号の再生順序が層によって異なっているため、所望のトラックを検索する際には、光ビームを移動させる方向を層によって異ならせなければならない。
【０００７】
このように種類の異なる記録担体から、そこに記録された信号を正しく再生するためには、ディスクの種類を迅速に判定し記録再生装置の状態を各記録担体に適合した状態にする必要がある。
【０００８】
従来、このような記録担体の種類を判別するためは、まず記録担体上で大雑把に制御回路や信号処理回路を動作させ、記録担体上に記録された番地信号を読み取ったり、信号記録面の数やピット密度、トラックピッチ等に関する情報が記録された記録担体上のＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ）あるいはコントロールトラックと呼ばれる領域を検索し、そこに記録された情報を読み取って行っていた（ＵＳＰ ５５８７９８１）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
多層ディスクでのコントロールトラック領域は、光ヘッドから最も近い層の最内周に設けられている。
【００１０】
ところが多層ディスクの場合、フォーカス点さえ変化させれば、どの層からも信号の再生ができるという反面、どの層にも合焦点できてしまうため、たまたま合焦点した層にコントロールトラック領域が存在しない場合がある。
【００１１】
例えば、コントロールトラック領域に記録された情報によってのみディスクの種別を判定しようとすると、このコントロールトラック領域のない層に合焦点してしまった場合にはディスクの判別が不可能になってしまうという問題が発生する。
【００１２】
また仮にコントロールトラック領域のある層に合焦点できたとしても多層ディスクと単層ディスクではトラックの記録密度が異なる場合があるので、コントロールトラック領域を検索しようとしても、光ビームがコントロールトラック領域を飛び越してしまいコントロールトラックの検索に失敗してディスクの判別ができなくなる場合も発生する。
【００１３】
また記録担体上の番地信号からディスクの判別を行う場合でも、記録担体上で、ある程度適当な状態の制御回路や信号処理回路をとりあえず動作させてから番地信号の読み取りを行わなければならない。
【００１４】
そのときの制御回路や信号処理回路の状態は記録担体に適合していないため、制御回路の動作が不安定になったり、信号処理回路内部の設定が不適切で番地信号が読めない場合が発生する。
【００１５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので記録担体上に記録された番地信号やコントロールトラック領域に記録されたデータを参照することなく、また面振れの大きな記録担体が用いられた場合においても単層ディスクと多層ディスクを容易に判別できる記録担体判別装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の記録担体判別装置は、複数の情報層が設けられた記録担体の所定の情報層に光ビームを収束させる光収束手段と、前記光ビームの収束状態を検出する収束状態検出手段と、前記収束状態検出手段の出力と第１の基準値とを比較する第１の比較手段と、前記収束状態検出手段の出力と第２の基準値とを比較する第２の比較手段と、光ビームの非合焦状態に対応した第１の内部状態および光ビームの合焦状態に対応した第２の内部状態を有し前記第１あるいは第２の比較手段の出力によって前記第１の内部状態と前記第２の内部状態間で状態を遷移するとともに遷移後の内部状態を出力する検出手段と、前記検出手段の出力と第１あるいは第２の比較手段の出力に応じて所定の値を加減算する計数手段を備え、前記光収束手段を前記記録担体に対して略垂直方向に駆動する際に前記計数手段の計数値から前記記録担体の情報層数を判定することを特徴とする記録担体判別装置であって、
前記計数手段は、前記検出手段が前記第１の比較手段の出力によって前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第２の比較手段の出力によって前記第１の内部状態に遷移した場合には所定の値が加算され、前記検出手段が前記第２の比較手段の出力によって前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第１の比較手段の出力によって前記第１の内部状態に遷移した場合には所定の値が減算されるように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
また本発明はこの課題を解決するために、光ビームを記録担体の情報層に向かって移動させ、移動中に光ビームの記録担体上での収束状態を示す信号が所定形状となる発生回数を計数して、上記記録担体の情報層数を判定するようにしたものである。
【００２０】
また本発明はこの課題を解決するため、光ビームを記録担体の情報層に向かって移動させ、移動中に光ビームの記録担体上での収束状態を示す信号より光ビームが上記情報層に合焦する回数を計数して上記記録担体の情報層数を判定するようにしたものである。
【００２１】
また本発明はこの課題を解決するために、光ビームを上記記録担体に向かって移動させる際に、光ビームの記録担体上での収束状態示す信号と第１または第２の基準値とを比較して第１と第２の比較結果を検出する工程と、第１及び第２の内部状態を有し上記第１あるいは第２の比較結果を検出すると上記第１の内部状態と第２の内部状態間で状態を遷移する工程と、上記遷移後の内部状態と検出された上記第１あるいは第２の比較結果に基づいて所定の値を加減算する工程からなる計数工程によって、上記記録担体の情報層数を判定するようにしたものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、複数の情報層が設けられた記録担体の所定の情報層に光ビームを収束させる光収束手段と、前記光ビームの収束状態を検出する収束状態検出手段と、前記収束状態検出手段の出力と第１の基準値とを比較する第１の比較手段と、前記収束状態検出手段の出力と第２の基準値とを比較する第２の比較手段と、光ビームの非合焦状態に対応した第１の内部状態および光ビームの合焦状態に対応した第２の内部状態を有し前記第１あるいは第２の比較手段の出力によって前記第１の内部状態と前記第２の内部状態間で状態を遷移するとともに遷移後の内部状態を出力する検出手段と、前記検出手段の出力と第１あるいは第２の比較手段の出力に応じて所定の値を加減算する計数手段を備え、前記光収束手段を前記記録担体に対して略垂直方向に駆動する際に前記計数手段の計数値から前記記録担体の情報層数を判定することを特徴とする記録担体判別装置であって、
前記計数手段は、前記検出手段が前記第１の比較手段の出力によって前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第２の比較手段の出力によって前記第１の内部状態に遷移した場合には所定の値が加算され、前記検出手段が前記第２の比較手段の出力によって前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第１の比較手段の出力によって前記第１の内部状態に遷移した場合には所定の値が減算されるように構成されていることを特徴とするものであり、このように構成された検出手段を用いて情報層数の計数を行うことで、第１あるいは第２の比較手段の出力を、情報層を通過して出力されたのか逆送によって出力されたのかを区別して計数することができる。したがって面振れが大きく逆そう現象が発生するような場合においても確度の高い情報層数判定を行うことができる。
【００４４】
請求項２に記載の発明は、光収束手段が駆動を開始する時、検出手段の内部状態が第１の状態に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の記録担体判別装置としたものであり、これにより検出手段の初期状態を決定することができる。
【００５１】
請求項３に記載の発明は、複数の信号記録面が設けられた記録担体に向かって光ビームを移動させる際に、前記光ビームの前記記録担体上での収束状態を示す信号と第１または第２の基準値と比較して第１と第２の比較結果を検出する工程と、光ビームの非合焦状態に対応した第１の内部状態および光ビームの合焦状態に対応した第２の内部状態を有し前記第１あるいは第２の比較結果を検出すると前記第１の内部状態あるいは前記第２の内部状態間で状態を遷移する工程と、前記遷移後の内部状態と検出された前記第１あるいは第２の比較結果に基づいて所定の値を加減算する工程からなる計数工程によって、前記記録担体の情報層数を判定する記録担体判別方法であって、遷移後の内部状態と検出した前記第１あるいは前記第２の比較結果に基づいて所定の値を加減算する工程は、前記第１の比較結果が検出されて内部状態が前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第２の比較値が検出されて前記第１の内部状態に遷移した場合には前記所定の値を加算し、前記第２の比較結果が検出されて前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第１の比較結果が検出されて前記第１の内部状態に遷移した場合には前記所定の値が減算される工程であることを特徴とする記録担体判別方法としたものであり、計数工程をこのように構成することによって、第１あるいは第２の比較結果が、情報層を通過して得られたのか逆送によって得られたのかが区別でき、情報層の通過と逆送という現象を所定値の加減算の形に変換できるため、面振れが大きく逆送現象が発生するような場合においても情報層数判定を行うことができる。これにより光ビームが情報層通過して得られた計数値と逆送によって得られた計数値とを判別しながら計数を行うことができるようになり、逆送現象が発生しても確実に情報層数判定を行うことができる。
【００５６】
以下本発明の実施の形態について、図１および図７を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の１実施例における記録担体判別装置のブロック図を示し、１は信号が記録された記録面を１つあるいは複数有する記録担体である。２は光ヘッドで、半導体レーザ等の光源（省略）と光源から発した光ビーム３を記録担体１上に収束するための対物レンズ４と、マグネット（省略）との電気磁気力によって対物レンズ４を記録担体１と垂直な方向に移動するフォーカスコイル（省略）とマグネット（省略）との電気磁気力によって対物レンズ４を記録担体１の半径方向に移動するトラッキングコイル（省略）と支持部材（省略）より構成されるアクチュエータ機構５と、記録担体１より反射された光ビームより記録担体１と対物レンズ４の間の距離すなわち光ビーム３の記録担体１上での収束状態を検出するためのフォーカス誤差検出用光検出器１４、１５と、光ビーム３と記録担体１上に設けられたピット列の位置ずれを検出するためのトラッキング誤差検出用光検出器１６、１７と、記録担体１から反射された光ビームを前記光検出器１４、１５、１６、１７に振り分けるための光学素子（省略）から構成される光学台（省略）から構成されている。また対物レンズ４および光学素子（省略）は0.6mmの基材厚を有する記録担体に適したものである。レベル検出器７は基準電圧が可変できる４個の電圧比較器３３、３４、３５、３６と、ピークホールド回路３０、ボトムホールド回路３１、アッテネータ３２およびフリップフロップ３７、３８によって構成され、ロジック回路（省略）とレジスター（省略）で構成された方向検出回路８とともに、フォーカス誤差信号より対物レンズ４の移動方向、および記録担体１の記録層数の計数をおこなう。光量和レベル判定回路９は２個の電圧比較器３９、４０とピークホールド回路４３とアッテネータ４２およびフリップフロップ４１で構成され、光量和信号のレベルを判定する。１１は制御系コントロール回路でDSP等で構成される。１２は駆動回路である。１３は記録担体１を回転駆動するためのスピンドルモータである。１８、１９は差動増幅器。２０は加算回路である。
【００５７】
（実施の形態２）
図７は本発明の第２の実施例における記録担体判別装置のブロック図を示し、１は信号が記録された記録面を１つあるいは複数有する記録担体である。２は光ヘッドで、半導体レーザ等の光源（省略）と光源から発した光ビーム３を記録担体１上に収束するための対物レンズ４と、マグネット（省略）との電気磁気力によって対物レンズ４を記録担体１と垂直な方向に移動するフォーカスコイル（省略）とマグネット（省略）との電気磁気力によって対物レンズ４を記録担体１の半径方向に移動するトラッキングコイル（省略）と支持部材（省略）より構成されるアクチュエータ機構５と、記録担体１より反射された光ビームより記録担体１と対物レンズ４の間の距離すなわち光ビーム３の記録担体１上での収束状態を検出するためのフォーカス誤差検出用光検出器１４、１５と光ビーム３と記録担体１上に設けられたピット列の位置ずれを検出するためのトラッキング誤差検出用光検出器１６、１７と、記録担体１から反射された光ビームを前記光検出器１４、１５、１６、１７に振り分けるための光学素子（省略）から構成される光学台（省略）から構成されている。また対物レンズ４および光学素子（省略）は０．６ｍｍの基材厚を有する記録担体に適したものである。合焦点検出回路４４は基準電圧が可変できる２個の電圧比較器４５、４６、とピークホールド回路４７、ボトムホールド回路４８、アッテネータ４９およびフリップフロップ５０によって構成される。合焦点検出回路４４の出力をカウンタ５２で計数することにより合焦点回数を検出する。制御系コントロール回路１１はＤＳＰ等で構成される。１２は駆動回路である。１３は記録担体１を回転駆動するためのスピンドルモータである。１８、１９は差動増幅器。２０は加算回路である。
【００５８】
（実施例１）
以下図１を用いて本発明の記録担体判別装置第１の実施例について動作を説明する。
【００５９】
外部の指令装置よりフォーカス制御オンの指令が制御系コントロール回路１１に入力されると、制御系コントロール回路１１より駆動回路１２に鋸歯状波信号が出力される。駆動回路１２では入力された鋸歯状波信号に対応した電圧を上述したフォーカスコイル（省略）に印加することによって対物レンズ４が記録担体１に近づく方向に駆動される。上記鋸歯状波は後述する理由で対物レンズ４が記録担体１に近づく場合には移動速度が速く、遠ざかる時には移動速度が比較的遅くなるように設定されている。
【００６０】
対物レンズ４と記録担体１の信号記録面が所定の距離範囲に近づくと図２に示すようなフォーカス誤差信号および光量和信号が差動増幅器１８より出力される。記録担体１が単層ディスクの場合には図２（ａ）に示すフォーカス誤差信号が出力され、記録担体１が多層ディスク（例えば２層ディスク）である場合には図２（ｂ）に示したフォーカス誤差信号が得られる。
【００６１】
このフォーカス誤差信号は記録担体１からの反射光より得ているため、記録担体１の反射率や光ビーム４の強度、対物レンズ３の埃等による汚れによって振幅が変化する。
【００６２】
本発明では、このようなフォーカス誤差信号から対物レンズ４の移動状態を検出するためにレベル検出回路７を用いる。以下レベル検出回路７について説明する。
【００６３】
レベル検出回路７の構成を図８に示す。図８においてレベル検出器７は基準電圧が可変できる４個の電圧比較器３３、３４、３５、３６とピークホールド回路３０、ボトムホールド回路３１、アッテネータ３２およびフリップフロップ３７、３８によって構成されている。以下レベル検出回路７の動作について説明する。まず第３図（ａ）を用いてレベル検出回路７で用いられる基準電圧の設定について説明する。対物レンズ４が駆動されて図３（ａ）に示すようなフォーカス誤差信号が入力されると、ピークホールド回路は第３図（ａ）中ｐに示すピーク値をホールドし、ボトムホールド回路は図３（ａ）中ｑに示すボトム値をホールドする。各アッテネータは検出されたピーク値とボトム値の間を以下の様に分割して各電圧比較器に設定する所定の基準電圧を作成する。具体的には各電圧比較器の基準電圧Ｕａ，Ｕｂ，Ｌａ，Ｌｂは
Ua=(p-q)/2*0.55+(p+q)/2, Ub=(p-q)/2*0.45+(p+q)/2
La=(p+q)/2-0.45*(p-q)/2, Lb=(p+q)/2-0.55*(p-q)/2
のように設定することができる。
【００６４】
また図８に示すように、レベル検出回路７ではフォーカス誤差信号（ＦＥ）を上述した基準電圧Ｕａ，Ｕｂ，Ｌａ，Ｌｂと比較し、信号ＦＵとＦＬを出力する。フォーカス誤差信号（ＦＥ）と基準電圧Ｕａ，Ｕｂ，Ｌａ，Ｌｂと出力信号ＦＵとＦＬの関係は以下のように設定される。
【００６５】
FE>UaになったらFU=1, FU=1の状態からFE<Ub になるとFU=0
FE<LaになったらFL=1, FL=1の状態からFE>LbになるとFL=0
FE＞Uaの条件が満たされるまではFU=0、
FE<Laの条件が満たされるまではFL=0
レベル検出回路７の出力ＦＵ、ＦＬとフォーカス誤差信号の関係を図４に示す。以上説明したように図８のように構成したレベル検出回路７を用いることによってフォーカス誤差信号の振幅が変化した場合にも対物レンズ４の移動状態を正しく検出することができる。
【００６６】
またフォーカス誤差信号（ＦＥ）と基準電圧Ｕａ，Ｕｂ，Ｌａ，Ｌｂと出力信号ＦＵとＦＬの関係を以下のように設定しても良い。
【００６７】
FE>Uaになった後FE＜UaなったらFU=1, FU=1の状態からFE<Ub になるとFU=0 FE<Laになった後FE＞Laになったら FL=1, FL=1の状態からFE>LbになるとFL=0
FE>Uaになった後FE＜Ua の条件が満たされるまではFU=0、
FE<Laになった後FE＞La の条件が満たされるまではFL=0
本実施例ではレベル検出回路７をハードウェアーで構成して説明したが、レベル検出回路７を、ＤＳＰ等を用いてソフト的に構成することも可能である。また本実施例では電圧比較器の数を４とし、基準電圧を上記のように設定したが、電圧比較器の数も設定する基準電圧も任意に定めることができる。
【００６８】
次に光量和レベル判定回路９について説明する。
図１に示す様に、光量和信号は、フォーカス誤差検出用光検出器１４、１５とトラッキング誤差検出用光検出器１６、１７の出力を加算器２０で加算したものであるため、フォーカス誤差信号と同様に記録担体１の反射率やレーザパワー等によって振幅が変化する。
【００６９】
光量和レベル判定回路９はこの光量和信号から所定のレベルを検出する。これについて以下図９を用いて説明する。光量和レベル判定回路９の構成を図９に示す。光量和レベル判定回路９は図９に示すように、ピークホールド回路４３と基準電圧が可変できる２個の電圧比較器３９、４０とアッテネータ４２及びフリップフロップ４１で構成される。以下光量和レベル判定回路９の動作について説明する。まず第３図（ｂ）を用いて光量和レベル判定回路９で用いられる基準電圧の設定について説明する。対物レンズ４が駆動されて図３(ｂ)に示すような光量和信号が入力されると、ピークホールド回路４３は図３（ｂ）中ｐａに示すピーク値をホールドし、各アッテネータは検出されたピーク値とＧＮＤ間を所定の電圧に分割する。たとえば第３図（ｂ）においてアッテネータによって設定される各電圧比較器の基準電圧Ｑａ，ＱｂをＱａ＝０．５＊ｐａ，Ｑｂ＝０．４＊ｐａのように設定することができる。
【００７０】
一方図９に示すように、光量和レベル判定回路９では光量和信号（ＡＳ）と上述した基準電圧Ｑａ，Ｑｂと比較し、信号Ｆを出力する。ＡＳと基準電圧Ｑａ，Ｑｂ と信号Ｆの関係を図６に示す。（図６には、後述する記録担体判別装置の動作によって設定が終了した基準電圧Ｑａ，Ｑｂと光量和信号の関係を示している）。
【００７１】
図６に示すように、光量和判定回路９は上記したような過程で基準電圧が設定された後、光量和信号（ＡＳ）がＡＳ＞Ｑａになると出力信号ＦがＦ＝１となり、いったんＦ＝１になった状態でＡＳ＜Ｑｂになると出力信号ＦがＦ＝０となるよう動作する。
【００７２】
以上説明したように図９のように構成した光量和レベル判定回路９を用いることによって光量和信号の振幅が変化した場合にも対物レンズ４の位置に対応した所定レベルの光量和信号を正しく検出することができる。
【００７３】
本実施例では光量和レベル判定回路９をハードウェアーで構成して説明したが光量和レベル判定回路９をＤＳＰ等のソフトウェアーで構成することも可能である。上述したレベル判定回路７は光量和レベル判定回路９の出力Ｆが１の時に動作状態になるように設定されている。これにより対物レンズ４が記録担体１に近づいていく途中で記録担体１の基盤表面に合焦点する際に差動増幅器１８より出力されるフォーカス誤差信号に似た信号を、信号記録面で得られるフォーカス誤差信号と区別することができる。
【００７４】
図１に示すようにレベル検出回路７の出力は方向検出回路８に入力される。
次に方向検出回路８について説明する。方向検出回路８はロジック回路やレジスター等で構成され、レベル検出回路７の出力を基に以下の様に動作して対物レンズ４の動きから記録担体１の記録面数すなわち層数を検出する。また方向検出回路８内部には対物レンズ４と記録担体１の間の状態を表す信号が設けられており、この信号をフラグＫと呼ぶ。フラグＫは対物レンズ４と記録担体１の関係が非合焦点状態にある時にはＫ＝０となり、合焦点状態になるとＫ＝１になる信号である。
【００７５】
方向検出回路８の動作について、まず対物レンズ４が合焦点位置付近にあって図２（ａ）（ｂ）に示すようなフォーカス誤差信号が検出できている状態で、記録担体１の面振れが小さく逆走状態（対物レンズ４は記録担体１に近づく方向に駆動されているにもかかわらず記録担体１が対物レンズ４より遠ざかる速度が、対物レンズ４が記録担体１に近づく速度よりも大きく、あたかも対物レンズ４が駆動される方向とは逆の方向に移動しているかのごとく見える状態）が発生しない場合について図４を用いて説明し、次に記録担体１の面振れが非常に大きく逆送が発生する場合について図５を用いて説明する。
【００７６】
図４においてフォーカス誤差信号は対物レンズ４が記録担体１の信号記録面に近づくにつれてフォーカス誤差信号は図４中信号の変化する方向（矢印の方向）に変化する。
【００７７】
フォーカス誤差信号（FE） がFE>Uaになると、上述したレベル検出回路７の動作によって出力ＦＵがＦＵ＝０からＦＵ＝１に変化する。さらに対物レンズ４が移動して、ＦＥ＜Ｕｂになると再びＦＵ＝０になる。この時、方向検出回路８の内部に設けられたロジック回路はＦＵ＝１からＦＵ＝０になったことを検出するとともにフラグＫがＫ＝０であることを検出して方向検出回路８内部のレジスタに０．５を設定するとともに、フラグＫを１にする。さらに対物レンズ４が移動してＦＥ＜Ｌａになるとレベル検出回路７の出力ＦＬがＦＬ＝０からＦＬ＝１に変化する。さらに対物レンズ４が移動してＦＥ＞Ｌｂになるとレベル検出回路７の出力ＦＬは再びＦＬ＝０に変化する。方向検出回路８の内部に設けられたロジック回路はＦＬ＝１からＦＬ＝０になったことを検出するとともにフラグＫがＫ＝１であることを検出して上記レジスタに０．５を加えてレジスタの値を１にするとともにレジスタ値更新後フラグKの値を０にする。単層ディスクの場合は対物レンズ４がさらに記録単体１に近づいても図４に示すようなフォーカス誤差信号は発生しないため、レジスタの値は変化しない。２層ディスクの場合は第２の信号記録面を有するため、対物レンズ４の合焦点位置が最初の信号記録面を通過した後、対物レンズ４と第２の信号記録面が所定の距離範囲に到達すると再び図４に示すようなフォーカス誤差信号が検出される。このとき上述したのと同様の同作によって上記レジスタ値が１．５，２と変化する。制御系コントロール回路１１はこのレジスタ値を読み取って記録担体１の層数を検出する。
【００７８】
次に逆走が発生する場合の動作について図５を用いて説明する。
上述したように、フォーカス誤差信号（ＦＥ）がＦＥ＞Ｕａになると、上述したレベル検出回路７の動作によって出力ＦＵがＦＵ＝０からＦＵ＝１に変化する。さらに対物レンズ４が移動して、ＦＥ＜Ｕｂになると再びＦＵ＝０になる。この時、方向検出回路８の内部に設けられたロジック回路はＦＵ＝１からＦＵ＝０になったことを検出するとともにフラグＫがＫ＝０であることを検出して方向検出回路８内部のレジスタに０．５を設定するとともに、フラグＫを１にする。さらに対物レンズ４が移動してＦＥ＜Ｌａになるとレベル検出回路７の出力ＦＬがＦＬ＝０からＦＬ＝１に変化する。さらに対物レンズ４が移動してＦＥ＞Ｌｂになるとレベル検出回路７の出力ＦＬは再びＦＬ＝０に変化する。方向検出回路８の内部に設けられたロジック回路はＦＬ＝１からＦＬ＝０になったことを検出するとともにフラグＫがＫ＝１であることを検出して上記レジスタに０．５を加えてレジスタの値を１にするとともにレジスタ値更新後フラグＫの値を０にする。次に逆走が発生してＦＥ＜Ｌａになるとレベル検出回路７の出力ＦＬがＦＬ＝０からＦＬ＝１に変化する。対物レンズ４がさらに逆送してＦＥ＞Ｌｂになるとレベル検出回路７の出力ＦＬは再びＦＬ＝０に変化する。方向検出回路８の内部に設けられたロジック回路はＦＬ＝１からＦＬ＝０になったことを検出すると、この時のフラグＫがＫ＝０であることから対物レンズ４が逆走したことを検出して上記レジスタから０．５を減算して０．５にするとともにフラグＫをＫ＝１に変更する。対物レンズ４がさらに逆送してＦＥ＞Ｕａになるとレベル検出回路７の出力ＦＵがＦＵ＝０からＦＵ＝１に変化する。対物レンズ４がさらに逆送してＦＥ＜Ｕｂになると再びＦＵ＝０になる。この時、方向検出回路８の内部に設けられたロジック回路はＦＵ＝１からＦＵ＝０になったことを検出し、この時のフラグＫがＫ＝１であることから対物レンズ４が逆送したことを検出して方向検出回路８内部のレジスタからさらに０．５を減算するとともにフラグＫをＫ＝０に変更する。以上説明したように方向検出回路８では逆走が検出できる。したがって面振れの大きな記録担体を用いて確実な層数検出を行うことができる。本実施例では方向検出回路８をハードウェアーで構成して説明したが、方向検出回路８をＤＳＰとソフトウェアーを用いて構成することも可能である。
【００７９】
次に図１に示す記録担体判別装置の動作について説明する。
図示しない外部の指令装置よりフォーカス制御オンの指令が制御系コントロール回路１１に入力されると、制御系コントロール回路１１より駆動回路１２に鋸歯状波信号が出力される。駆動回路１２では入力された鋸歯状波信号に対応した電圧を上述したフォーカスコイル（省略）に印加することによって対物レンズ４が記録担体１に近づく方向に駆動される。上記鋸歯状波は例えば対物レンズ４が記録担体１に近づく場合には移動速度が速く、遠ざかる時には移動速度が比較的遅くなるように設定されている。
【００８０】
対物レンズ４と記録担体１の信号記録面が所定の距離範囲に近づくと図２（ａ）（ｂ）に示すようなフォーカス誤差信号および光量和信号が差動増幅器１８および加算器２０より出力される。 上述したようにフォーカス誤差信号および光量和信号によってレベル検出回路７および光量和レベル判定回路９のアッテネータ設定が行われた後も対物レンズ４は同一方向に駆動されアクチュエータ機構５に設けられたストッパ（省略）に衝突する。
【００８１】
次に制御系コントロール回路１１から出力される鋸歯状波信号が対物レンズ４を記録担体１から遠ざける方向に変化した後、対物レンズ４はストッパ（省略）から離れて記録担体１より遠ざかる方向に移動を始める。
【００８２】
対物レンズ４が記録担体１から遠ざかる過程で、対物レンズ４と記録担体１が所定の距離になり再び図２に示す様なフォーカス誤差信号が出力される。
【００８３】
この対物レンズ４と記録担体１が遠ざかる時に検出されるフォーカス誤差信号を用いても後述する層検出を行うことは可能である。ただ以下に説明するようにこの時に層検出を行うといくつか不利な点があるので本実施例ではこの位置での層検出は行わない。この不利な点とは１）層検出中はフォーカス制御を動作させることができないのでフォーカス制御を動作させるために今一度対物レンズの移動を行わなければならないので時間短縮にならない。２）記録担体１から対物レンズ４が離れていく時にフォーカス制御を動作させるため対物レンズ４の移動速度が小さく設定されており、面振れの影響を受けやすい。
【００８４】
そこで本実施例では、レベル検出回路７の設定が終了した後、いったん対物レンズ４を記録担体１から最も遠い位置まで遠ざけ、そこから再び記録担体１に近づけるやり方で行う。
【００８５】
対物レンズ４が再び記録担体１から最も遠い位置まで遠ざかると、制御系コントロール回路１１より駆動回路１２に再び鋸歯状波信号が出力され、対物レンズ４が記録担体１に近づく方向に駆動される。レベル検出回路７および光量和レベル判定回路９の設定は既に終了しているため、対物レンズが信号記録面に近づいてフォーカス誤差信号および光量和信号が検出されると、上述したように方向検出回路８のレジスタには記録担体１の層数が設定される。
【００８６】
制御系コントロール回路１１は駆動回路１２に出力する鋸歯状波信号を対物レンズ４が記録担体１から遠ざかるように切り替えた時に方向検出回路８内部のレジスタを参照して記録担体１の種類を判別する。
【００８７】
制御系コントロール回路１１は、上記記録担体１の判別結果より、フォーカス制御回路（省略）およびトラッキング制御回路（省略）に単層あるいは多層ディスクにおいてそれぞれ最適なフォーカス制御あるいはトラッキング制御を動作させるために必要なゲイン値やオフセット値、あるいは検索制御系（省略）で必要な溝ピッチや溝のスパイラルといった制御パラメータを設定する。
【００８８】
対物レンズ４が上述したストッパ（省略）から離れて記録担体１より遠ざかる方向に移動を始め、対物レンズ４が記録担体１から遠ざかる過程で、対物レンズ４と記録担体１が所定の距離になり再び図２に示す様なフォーカス誤差信号が出力された時、フォーカス制御回路（省略）は上記したプロセスによって記録担体１に対して最適な状態に調整されているため安定な制御を行うことができる。
【００８９】
またフォーカス制御回路（省略）動作後、記録担体上のピット列に光ビーム３を追従させるためにトラッキング制御回路（省略）を動作させる場合も、上記したようにフォーカス制御回路（省略）が動作する以前に制御系コントロール回路１１によってトラッキング制御回路を記録担体に対して最適な状態に調整されているため、安定な制御を行うことができる。
【００９０】
さらに制御系コントロール回路１１がレジスタを参照して検出した層数（記録面数）に関する情報を外部の指令装置（省略）に出力することによって、外部の指令装置は現在フォーカスおよびトラッキング制御が動作しているのがどの層であり、例えばコントロールトラックを検索するためには光ビーム３をどちらの方向に動かせば良いかを迅速に判断することができる。またこのとき線記録密度差も分かるのでコントロールトラックを参照するために光ビーム３を移動させる距離も明確になり、光ビーム３を移動させすぎてコントロールトラック検索を失敗するようなことは発生しない。
【００９１】
また上記外部の指令装置（省略）を介して記録担体１の種別あるいは記録担体１の層数に関する情報を外部の表示装置に出力することで、上記種別や層数を視覚的に確認することも可能である。
【００９２】
記録担体１のなかにはＢＣＡ（省略）と呼ばれる領域を有する記録担体がある。このＢＣＡ領域でのフォーカス誤差信号はその他の部分で得られるフォーカス誤差信号と異なっているためこの部分で層の判別を行うことは適当でない。本発明の記録担体判別装置が用いられる光学式記録再生装置の光ヘッドは、ステッピングモータやＤＣモータとリードスクリュ等の移送機構（省略）によって記録担体１の半径方向に移送できるよう構成されているため、この移送機構を用いて光ビームを記録担体１の半径方向に移送し、ＢＣＡ以外の位置で層数の判定を行うことができる。また記録担体上のごみ、埃、指紋、きず、マーカー等の影響で不正規なフォーカス誤差信号が出力されることがあるが、不正規なフォーカス誤差信号によって層数判定を行った場合には方向検出回路８のレジスタに設定された値も記録担体の層数として不適切な値が設定されるため、制御系コントロール回路１１で上記レジスタ値を不適切な値であると判定し、上記した移送機構を用いて光ヘッドを移送し、前回とは異なった位置で再び対物レンズ４を駆動して層の判別を行うことにより、上記したようなのごみ、埃、指紋、きず、マーカー等のついた記録担体においても正しく層数の判定を行うことができる。
【００９３】
記録担体１の内周位置は面振れが小さいため、本発明の記録担体判別装置を用いて記録担体１の層数判定を行う場合であっても、記録担体１の内周位置で層数判定を行うことで、層数判定の信頼性をさらに向上させることができる。
【００９４】
以上の光ヘッドの移送を行い上記制御回路のパラメータ設定を行う場合の記録担体判別動作を説明するフローチャートを図１１に示し、図１１中に示した情報層数検出の動作を説明するフローチャートを図１２に示した。また図１２中情報層数のレジスタ設定動作を説明するフローチャートを図１３に示した。
【００９５】
記録担体１のなかには再生専用のものと光源に使用しているレーザのパワーを増加させることによって記録担体上に情報の書き込みが可能になるものがある。このような記録可能な記録担体の場合、スピンドルモータ１３を停止させた状態でレーザを発光させると既に記録されている情報を破壊してしまうことがあるので一般的にはスピンドルモータ１３を回転させた後レーザを発光させ、ディスクの判別を行うようになっている。
【００９６】
ただし、上述したような記録可能な記録担体のなかにはカートリッジ等に収納されていて記録担体をスピンドルモータ１３上に載置した時点で記録担体の種類が判別できるものがある。このような記録担体の場合にはカートリッジでの記録担体判別後はフォーカス誤差信号等による記録担体の判別を中止することで光学式記録再生装置の起動時間を短縮でき、記録担体１に記録済みのデータや記録担体１自体の破壊を防ぐことができる。
【００９７】
本発明は実施例によりなんら限定されない。実施例では対物レンズが記録担体に近づく時に層検出を行い、遠ざかる時にフォーカス制御を動作させるように説明したが、いったん記録担体から遠ざけて層検出を行いふたたび記録担体に近づける時にフォーカス制御を動作させるようにしてもよい。また層検出を行う時に対物レンズを駆動する信号は三角波でもよい。本実施例では基盤表面で得られるフォーカス誤差信号を信号記録面で得られるフォーカス誤差信号と誤検出しないように光量和信号を用いて制限しているが、トラッキング誤差信号を用いても良い。また対物レンズ４を駆動する前に光ヘッド２を移送する位置は中周でも外周でも適当に定めることができる。またフォーカス誤差信号の極性を本実施例に示したものと反対の極性にしても何ら問題を生じない。
【００９８】
（実施例２）
以下図７を用いて本発明の記録担体判別装置第２の実施例について動作を説明する。
【００９９】
図示しない外部の指令装置よりフォーカス制御オンの指令が制御系コントロール回路１１に入力されると、制御系コントロール回路１１より駆動回路１２に鋸歯状波信号が出力される。駆動回路１２では入力された鋸歯状波信号に対応した電圧を上述したフォーカスコイル（省略）に印加することによって対物レンズ４が記録担体１に近づく方向に駆動される。対物レンズ４と記録担体１の信号記録面が所定の距離範囲に近づくと第２図に示すようなフォーカス誤差信号および光量和信号が差動増幅器１８より出力される。記録担体１が単層ディスクの場合には図２（ａ）に示すフォーカス誤差信号が出力され、記録担体１が多層ディスク（例えば２層ディスク）である場合には図２（ｂ）に示したフォーカス誤差信号が得られる。
【０１００】
このフォーカス誤差信号は記録担体１からの反射光より得ているため、記録担体１の反射率や光ビーム４の強度、対物レンズ３の埃等による汚れによって振幅が変化する。
【０１０１】
本発明では、このようなフォーカス誤差信号より合焦点位置を検出し、合焦点回数を計数するために合焦点検出回路４４およびカウント回路５５を用いる。
【０１０２】
まず合焦点検出回路４４について説明する。合焦点検出回路４４の構成を図１０（ａ）に示す。図１０（ａ）において合焦点検出回路４４は基準電圧が可変できる２個の電圧比較器４５、４６、とピークホールド回路４７、ボトムホールド回路４８、アッテネータ４９およびフリップフロップ５０によって構成されている。合焦点検出回路４４で用いられる基準電圧の設定については図１中に示した７のレベル検出回路と同様なので説明を省略する。
【０１０３】
一方、図１０（ｂ）に示すように、合焦点検出回路４４ではフォーカス誤差信号（ＦＥ）と基準電圧Ｕｃ，Ｌｃと比較し、信号ＦＵ２とＦＬ２を作成し、合焦点検出を行う。
【０１０４】
本実施例では合焦点検出回路４４をハードウェアーで構成して説明したが、ＤＳＰ等を用いてソフト的に構成することも可能である。また本実施例では電圧比較器の数を２とし、基準電圧を上記のように設定したが、電圧比較器の数も設定する基準電圧も任意に定めることができる。
【０１０５】
次に図７に示す記録担体判別装置の動作について説明する。
外部の指令装置よりフォーカス制御オンの指令が制御系コントロール回路１１に入力されると、制御系コントロール回路１１より駆動回路１２に鋸歯状波信号が出力される。駆動回路１２では入力された鋸歯状波信号に対応した電圧を上述したフォーカスコイル（省略）に印加することによって対物レンズ４が記録担体１に近づく方向に駆動される。対物レンズ４と記録担体１の信号記録面が所定の距離範囲に近づくとフォーカス誤差信号が差動増幅器１８より出力される。上述したようにフォーカス誤差信号によって合焦点検出回路４４レベルのアッテネータ設定が行われた後も対物レンズ４は同一方向に駆動されアクチュエータ機構５に設けられたストッパ（省略）に衝突する。
【０１０６】
次に制御系コントロール回路１１から出力される鋸歯状波信号が対物レンズ４を記録担体１から遠ざける方向に変化した後、対物レンズ４はストッパ（省略）から離れて記録担体１より遠ざかる方向に移動を始める。
【０１０７】
対物レンズ４が記録担体１から最も遠い位置まで移動した後、再び対物レンズ４を駆動する。対物レンズが信号記録面に近づいてフォーカス誤差信号が検出されると、カウンタ５２には合焦点回数が設定される。
【０１０８】
制御系コントロール回路１１は駆動回路１２に出力する鋸歯状波信号を対物レンズ４が記録担体１から遠ざかるように切り替えた時にカウンタ５２に設定された値を参照して記録担体１の種類を判別する。
【０１０９】
本発明の第２の実施例では記録担体１と対物レンズ４の間の相対的な移動方向を検出していないので第一の実施例よりも簡易に構成することができる。しかし、構成が簡易な分、記録担体１の面振れの影響を受けやすい。これにはスピンドルモータ１３の駆動を停止して記録担体１の層数判定を行うことで対応できる。あるいは対物レンズ４を記録担体１の面振れ速度を上回る速度で駆動しても良い。スピンドルモータ１３を駆動して合焦点回数をカウントする動作を記録担体の内周位置で行うことによっても面振れの影響を低減することができる。
【０１１０】
本発明は実施例によりなんら限定されない。実施例では対物レンズが記録担体に近づく時に層検出を行い、遠ざかる時にフォーカス制御を動作させるように説明したが、いったん記録担体から遠ざけて層検出を行いふたたび記録担体に近づける時にフォーカス制御を動作させるようにしてもよい。また層検出を行う時に対物レンズを駆動する信号は三角波でもよい。本実施例では合焦点検出を行うためフリップフロップを用いたが、フリップフロップを省略して、上記ＦＵ２とＦＬ２を直接カウンタ５２で数え、図２（ａ）に示すようなフォーカス誤差（ｓ字）信号の発生回数から記録担体の層数判定（すなわち記録担体の種類判別）を行っても良い。またフォーカス誤差信号の極性を本実施例に示したものと反対の極性にしても何ら問題を生じない。
【０１１１】
【発明の効果】
以上のように本発明によればフォーカス制御を動作させる以前に記録担体の情報層数（記録面数）を判定できるので、制御回路を動作させる以前に制御回路の状態を記録担体に対して最適な状態に調整することができ、記録担体の判別時間が短縮できるばかりでなく、制御系の動作を常に安定な状態にすることができるので実用上きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による記録担体判別装置のブロック図
【図２】（ａ）は単層ディスクのフォーカス誤差信号と光量和信号の関係を示す図
（ｂ）は多層ディスクのフォーカス誤差信号と光量和信号の関係を示す図
【図３】（ａ）はレベル検出回路７基準電圧の設定を示す図
（ｂ）は光量和レベル判定回路９基準電圧の設定を示す図
【図４】逆走がない場合のレベル検出回路７と方向検出回路８の動作を示す図
【図５】逆走が発生した場合のレベル検出回路７と方向検出回路８の動作を示す図
【図６】光量和レベル判定回路の動作を示す図
【図７】本発明第二の実施の形態による記録担体判別装置のブロック図
【図８】レベル検出回路７の構成を示すブロック図
【図９】光量和レベル判定回路の構成を示すブロック図
【図１０】（ａ）は合焦点検出回路４４の構成を示すブロック図
（ｂ）はフォーカス誤差信号および合焦点検出回路４４の動作を示す図
【図１１】光ヘッドの移送を行い制御装置のパラメータ設定を行う場合の記録担体判別動作を説明するフローチャート
【図１２】情報層数検出の動作を説明するフローチャート
【図１３】情報層数のレジスタ設定動作を説明するフローチャート
【符号の説明】
１ 記録担体
２ 光ヘッド
３ 光ビーム
４ 対物レンズ
５ アクチュエータ機構
６ 光学台
７ レベル検出回路
８ 方向検出回路
９ 光量和レベル判定回路
１１ 制御系コントロール回路
１２ 駆動回路
１３ スピンドルモータ
１４，１５，１６，１７，光検出器
１８，１９ 差動増幅器
２０ 加算器
３０ ピークホールド回路
３１ ボトムホールド回路
３２ アッテネータ
３３，３４，３５，３６ 電圧比較器
３７，３８ フリップフロップ
３９，４０ 電圧比較器
４１ フリップフロップ
４２ アッテネータ
４３ ピークホールド回路
４４ 合焦点検出回路
４５，４６ 電圧比較器
４７ ピークホールド回路
４８ ボトムホールド回路
４９ アッテネータ
５０ フリップフロップ
５２ カウンタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ等の光源を用いて記録担体上に情報を記録再生する装置において、記録担体の種類を判別する記録担体判別装置および記録担体判別方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の装置として、所定の回転数で回転している円盤状の記録担体上にレーザー等の光源より発生した光ビームを収束して照射して記録担体上に記録されている信号を再生する光学式再生装置がある。
【０００３】
例えばＤＶＤディスクと呼ばれる記録担体上には、ピッチが０．７４μｍという微小なピット列がスパイラル上に設けられており、この記録担体上に記録されている信号を再生する場合には光ビームが常にピット列（トラック）上に位置するようにトラッキング制御しながら記録担体上からの反射光を光検出器で受光して行っている。
【０００４】
ＤＶＤディスクの中には信号記録面が一層のものと、多層設けられているものがある。この信号記録面が多層設けられている（多層）ディスクでは、光ビームの照射方向を変化させず、各層の信号記録面に光ビームを収束させるだけで信号が再生できる様構成されている。
【０００５】
多層ディスクのなかには各層のトラックのスパイラルの向きが同一な「パラレル」と呼ばれるものと、各層でトラックのスパイラルの向きが反対になっている「オポジット」と呼ばれるものがある。
【０００６】
このようなディスク、特に「オポジット」と呼ばれるディスクでは記録された信号の再生順序が層によって異なっているため、所望のトラックを検索する際には、光ビームを移動させる方向を層によって異ならせなければならない。
【０００７】
このように種類の異なる記録担体から、そこに記録された信号を正しく再生するためには、ディスクの種類を迅速に判定し記録再生装置の状態を各記録担体に適合した状態にする必要がある。
【０００８】
従来、このような記録担体の種類を判別するためは、まず記録担体上で大雑把に制御回路や信号処理回路を動作させ、記録担体上に記録された番地信号を読み取ったり、信号記録面の数やピット密度、トラックピッチ等に関する情報が記録された記録担体上のＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ）あるいはコントロールトラックと呼ばれる領域を検索し、そこに記録された情報を読み取って行っていた（ＵＳＰ ５５８７９８１）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
多層ディスクでのコントロールトラック領域は、光ヘッドから最も近い層の最内周に設けられている。
【００１０】
ところが多層ディスクの場合、フォーカス点さえ変化させれば、どの層からも信号の再生ができるという反面、どの層にも合焦点できてしまうため、たまたま合焦点した層にコントロールトラック領域が存在しない場合がある。
【００１１】
例えば、コントロールトラック領域に記録された情報によってのみディスクの種別を判定しようとすると、このコントロールトラック領域のない層に合焦点してしまった場合にはディスクの判別が不可能になってしまうという問題が発生する。
【００１２】
また仮にコントロールトラック領域のある層に合焦点できたとしても多層ディスクと単層ディスクではトラックの記録密度が異なる場合があるので、コントロールトラック領域を検索しようとしても、光ビームがコントロールトラック領域を飛び越してしまいコントロールトラックの検索に失敗してディスクの判別ができなくなる場合も発生する。
【００１３】
また記録担体上の番地信号からディスクの判別を行う場合でも、記録担体上で、ある程度適当な状態の制御回路や信号処理回路をとりあえず動作させてから番地信号の読み取りを行わなければならない。
【００１４】
そのときの制御回路や信号処理回路の状態は記録担体に適合していないため、制御回路の動作が不安定になったり、信号処理回路内部の設定が不適切で番地信号が読めない場合が発生する。
【００１５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので記録担体上に記録された番地信号やコントロールトラック領域に記録されたデータを参照することなく、また面振れの大きな記録担体が用いられた場合においても単層ディスクと多層ディスクを容易に判別できる記録担体判別装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の記録担体判別装置は、複数の情報層が設けられた記録担体の所定の情報層に光ビームを収束させる光収束手段と、前記光ビームの収束状態を検出する収束状態検出手段と、前記収束状態検出手段の出力と第１の基準値とを比較する第１の比較手段と、前記収束状態検出手段の出力と第２の基準値とを比較する第２の比較手段と、光ビームの非合焦状態に対応した第１の内部状態および光ビームの合焦状態に対応した第２の内部状態を有し前記第１あるいは第２の比較手段の出力によって前記第１の内部状態と前記第２の内部状態間で状態を遷移するとともに遷移後の内部状態を出力する検出手段と、前記検出手段の出力と第１あるいは第２の比較手段の出力に応じて所定の値を加減算する計数手段を備え、前記光収束手段を前記記録担体に対して略垂直方向に駆動する際に前記計数手段の計数値から前記記録担体の情報層数を判定することを特徴とする記録担体判別装置であって、
前記計数手段は、前記検出手段が前記第１の比較手段の出力によって前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第２の比較手段の出力によって前記第１の内部状態に遷移した場合には所定の値が加算され、前記検出手段が前記第２の比較手段の出力によって前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第１の比較手段の出力によって前記第１の内部状態に遷移した場合には所定の値が減算されるように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
また本発明はこの課題を解決するために、光ビームを記録担体の情報層に向かって移動させ、移動中に光ビームの記録担体上での収束状態を示す信号が所定形状となる発生回数を計数して、上記記録担体の情報層数を判定するようにしたものである。
【００２０】
また本発明はこの課題を解決するため、光ビームを記録担体の情報層に向かって移動させ、移動中に光ビームの記録担体上での収束状態を示す信号より光ビームが上記情報層に合焦する回数を計数して上記記録担体の情報層数を判定するようにしたものである。
【００２１】
また本発明はこの課題を解決するために、光ビームを上記記録担体に向かって移動させる際に、光ビームの記録担体上での収束状態示す信号と第１または第２の基準値とを比較して第１と第２の比較結果を検出する工程と、第１及び第２の内部状態を有し上記第１あるいは第２の比較結果を検出すると上記第１の内部状態と第２の内部状態間で状態を遷移する工程と、上記遷移後の内部状態と検出された上記第１あるいは第２の比較結果に基づいて所定の値を加減算する工程からなる計数工程によって、上記記録担体の情報層数を判定するようにしたものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、複数の情報層が設けられた記録担体の所定の情報層に光ビームを収束させる光収束手段と、前記光ビームの収束状態を検出する収束状態検出手段と、前記収束状態検出手段の出力と第１の基準値とを比較する第１の比較手段と、前記収束状態検出手段の出力と第２の基準値とを比較する第２の比較手段と、光ビームの非合焦状態に対応した第１の内部状態および光ビームの合焦状態に対応した第２の内部状態を有し前記第１あるいは第２の比較手段の出力によって前記第１の内部状態と前記第２の内部状態間で状態を遷移するとともに遷移後の内部状態を出力する検出手段と、前記検出手段の出力と第１あるいは第２の比較手段の出力に応じて所定の値を加減算する計数手段を備え、前記光収束手段を前記記録担体に対して略垂直方向に駆動する際に前記計数手段の計数値から前記記録担体の情報層数を判定することを特徴とする記録担体判別装置であって、
前記計数手段は、前記検出手段が前記第１の比較手段の出力によって前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第２の比較手段の出力によって前記第１の内部状態に遷移した場合には所定の値が加算され、前記検出手段が前記第２の比較手段の出力によって前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第１の比較手段の出力によって前記第１の内部状態に遷移した場合には所定の値が減算されるように構成されていることを特徴とするものであり、このように構成された検出手段を用いて情報層数の計数を行うことで、第１あるいは第２の比較手段の出力を、情報層を通過して出力されたのか逆送によって出力されたのかを区別して計数することができる。したがって面振れが大きく逆そう現象が発生するような場合においても確度の高い情報層数判定を行うことができる。
【００４４】
請求項２に記載の発明は、光収束手段が駆動を開始する時、検出手段の内部状態が第１の状態に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の記録担体判別装置としたものであり、これにより検出手段の初期状態を決定することができる。
【００５１】
請求項３に記載の発明は、複数の信号記録面が設けられた記録担体に向かって光ビームを移動させる際に、前記光ビームの前記記録担体上での収束状態を示す信号と第１または第２の基準値と比較して第１と第２の比較結果を検出する工程と、光ビームの非合焦状態に対応した第１の内部状態および光ビームの合焦状態に対応した第２の内部状態を有し前記第１あるいは第２の比較結果を検出すると前記第１の内部状態あるいは前記第２の内部状態間で状態を遷移する工程と、前記遷移後の内部状態と検出された前記第１あるいは第２の比較結果に基づいて所定の値を加減算する工程からなる計数工程によって、前記記録担体の情報層数を判定する記録担体判別方法であって、遷移後の内部状態と検出した前記第１あるいは前記第２の比較結果に基づいて所定の値を加減算する工程は、前記第１の比較結果が検出されて内部状態が前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第２の比較値が検出されて前記第１の内部状態に遷移した場合には前記所定の値を加算し、前記第２の比較結果が検出されて前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第１の比較結果が検出されて前記第１の内部状態に遷移した場合には前記所定の値が減算される工程であることを特徴とする記録担体判別方法としたものであり、計数工程をこのように構成することによって、第１あるいは第２の比較結果が、情報層を通過して得られたのか逆送によって得られたのかが区別でき、情報層の通過と逆送という現象を所定値の加減算の形に変換できるため、面振れが大きく逆送現象が発生するような場合においても情報層数判定を行うことができる。これにより光ビームが情報層通過して得られた計数値と逆送によって得られた計数値とを判別しながら計数を行うことができるようになり、逆送現象が発生しても確実に情報層数判定を行うことができる。
【００５６】
以下本発明の実施の形態について、図１および図７を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の１実施例における記録担体判別装置のブロック図を示し、１は信号が記録された記録面を１つあるいは複数有する記録担体である。２は光ヘッドで、半導体レーザ等の光源（省略）と光源から発した光ビーム３を記録担体１上に収束するための対物レンズ４と、マグネット（省略）との電気磁気力によって対物レンズ４を記録担体１と垂直な方向に移動するフォーカスコイル（省略）とマグネット（省略）との電気磁気力によって対物レンズ４を記録担体１の半径方向に移動するトラッキングコイル（省略）と支持部材（省略）より構成されるアクチュエータ機構５と、記録担体１より反射された光ビームより記録担体１と対物レンズ４の間の距離すなわち光ビーム３の記録担体１上での収束状態を検出するためのフォーカス誤差検出用光検出器１４、１５と、光ビーム３と記録担体１上に設けられたピット列の位置ずれを検出するためのトラッキング誤差検出用光検出器１６、１７と、記録担体１から反射された光ビームを前記光検出器１４、１５、１６、１７に振り分けるための光学素子（省略）から構成される光学台（省略）から構成されている。また対物レンズ４および光学素子（省略）は0.6mmの基材厚を有する記録担体に適したものである。レベル検出器７は基準電圧が可変できる４個の電圧比較器３３、３４、３５、３６と、ピークホールド回路３０、ボトムホールド回路３１、アッテネータ３２およびフリップフロップ３７、３８によって構成され、ロジック回路（省略）とレジスター（省略）で構成された方向検出回路８とともに、フォーカス誤差信号より対物レンズ４の移動方向、および記録担体１の記録層数の計数をおこなう。光量和レベル判定回路９は２個の電圧比較器３９、４０とピークホールド回路４３とアッテネータ４２およびフリップフロップ４１で構成され、光量和信号のレベルを判定する。１１は制御系コントロール回路でDSP等で構成される。１２は駆動回路である。１３は記録担体１を回転駆動するためのスピンドルモータである。１８、１９は差動増幅器。２０は加算回路である。
【００５７】
（実施の形態２）
図７は本発明の第２の実施例における記録担体判別装置のブロック図を示し、１は信号が記録された記録面を１つあるいは複数有する記録担体である。２は光ヘッドで、半導体レーザ等の光源（省略）と光源から発した光ビーム３を記録担体１上に収束するための対物レンズ４と、マグネット（省略）との電気磁気力によって対物レンズ４を記録担体１と垂直な方向に移動するフォーカスコイル（省略）とマグネット（省略）との電気磁気力によって対物レンズ４を記録担体１の半径方向に移動するトラッキングコイル（省略）と支持部材（省略）より構成されるアクチュエータ機構５と、記録担体１より反射された光ビームより記録担体１と対物レンズ４の間の距離すなわち光ビーム３の記録担体１上での収束状態を検出するためのフォーカス誤差検出用光検出器１４、１５と光ビーム３と記録担体１上に設けられたピット列の位置ずれを検出するためのトラッキング誤差検出用光検出器１６、１７と、記録担体１から反射された光ビームを前記光検出器１４、１５、１６、１７に振り分けるための光学素子（省略）から構成される光学台（省略）から構成されている。また対物レンズ４および光学素子（省略）は０．６ｍｍの基材厚を有する記録担体に適したものである。合焦点検出回路４４は基準電圧が可変できる２個の電圧比較器４５、４６、とピークホールド回路４７、ボトムホールド回路４８、アッテネータ４９およびフリップフロップ５０によって構成される。合焦点検出回路４４の出力をカウンタ５２で計数することにより合焦点回数を検出する。制御系コントロール回路１１はＤＳＰ等で構成される。１２は駆動回路である。１３は記録担体１を回転駆動するためのスピンドルモータである。１８、１９は差動増幅器。２０は加算回路である。
【００５８】
（実施例１）
以下図１を用いて本発明の記録担体判別装置第１の実施例について動作を説明する。
【００５９】
外部の指令装置よりフォーカス制御オンの指令が制御系コントロール回路１１に入力されると、制御系コントロール回路１１より駆動回路１２に鋸歯状波信号が出力される。駆動回路１２では入力された鋸歯状波信号に対応した電圧を上述したフォーカスコイル（省略）に印加することによって対物レンズ４が記録担体１に近づく方向に駆動される。上記鋸歯状波は後述する理由で対物レンズ４が記録担体１に近づく場合には移動速度が速く、遠ざかる時には移動速度が比較的遅くなるように設定されている。
【００６０】
対物レンズ４と記録担体１の信号記録面が所定の距離範囲に近づくと図２に示すようなフォーカス誤差信号および光量和信号が差動増幅器１８より出力される。記録担体１が単層ディスクの場合には図２（ａ）に示すフォーカス誤差信号が出力され、記録担体１が多層ディスク（例えば２層ディスク）である場合には図２（ｂ）に示したフォーカス誤差信号が得られる。
【００６１】
このフォーカス誤差信号は記録担体１からの反射光より得ているため、記録担体１の反射率や光ビーム４の強度、対物レンズ３の埃等による汚れによって振幅が変化する。
【００６２】
本発明では、このようなフォーカス誤差信号から対物レンズ４の移動状態を検出するためにレベル検出回路７を用いる。以下レベル検出回路７について説明する。
【００６３】
レベル検出回路７の構成を図８に示す。図８においてレベル検出器７は基準電圧が可変できる４個の電圧比較器３３、３４、３５、３６とピークホールド回路３０、ボトムホールド回路３１、アッテネータ３２およびフリップフロップ３７、３８によって構成されている。以下レベル検出回路７の動作について説明する。まず第３図（ａ）を用いてレベル検出回路７で用いられる基準電圧の設定について説明する。対物レンズ４が駆動されて図３（ａ）に示すようなフォーカス誤差信号が入力されると、ピークホールド回路は第３図（ａ）中ｐに示すピーク値をホールドし、ボトムホールド回路は図３（ａ）中ｑに示すボトム値をホールドする。各アッテネータは検出されたピーク値とボトム値の間を以下の様に分割して各電圧比較器に設定する所定の基準電圧を作成する。具体的には各電圧比較器の基準電圧Ｕａ，Ｕｂ，Ｌａ，Ｌｂは
Ua=(p-q)/2*0.55+(p+q)/2, Ub=(p-q)/2*0.45+(p+q)/2
La=(p+q)/2-0.45*(p-q)/2, Lb=(p+q)/2-0.55*(p-q)/2
のように設定することができる。
【００６４】
また図８に示すように、レベル検出回路７ではフォーカス誤差信号（ＦＥ）を上述した基準電圧Ｕａ，Ｕｂ，Ｌａ，Ｌｂと比較し、信号ＦＵとＦＬを出力する。フォーカス誤差信号（ＦＥ）と基準電圧Ｕａ，Ｕｂ，Ｌａ，Ｌｂと出力信号ＦＵとＦＬの関係は以下のように設定される。
【００６５】
FE>UaになったらFU=1, FU=1の状態からFE<Ub になるとFU=0
FE<LaになったらFL=1, FL=1の状態からFE>LbになるとFL=0
FE＞Uaの条件が満たされるまではFU=0、
FE<Laの条件が満たされるまではFL=0
レベル検出回路７の出力ＦＵ、ＦＬとフォーカス誤差信号の関係を図４に示す。以上説明したように図８のように構成したレベル検出回路７を用いることによってフォーカス誤差信号の振幅が変化した場合にも対物レンズ４の移動状態を正しく検出することができる。
【００６６】
またフォーカス誤差信号（ＦＥ）と基準電圧Ｕａ，Ｕｂ，Ｌａ，Ｌｂと出力信号ＦＵとＦＬの関係を以下のように設定しても良い。
【００６７】
FE>Uaになった後FE＜UaなったらFU=1, FU=1の状態からFE<Ub になるとFU=0 FE<Laになった後FE＞Laになったら FL=1, FL=1の状態からFE>LbになるとFL=0
FE>Uaになった後FE＜Ua の条件が満たされるまではFU=0、
FE<Laになった後FE＞La の条件が満たされるまではFL=0
本実施例ではレベル検出回路７をハードウェアーで構成して説明したが、レベル検出回路７を、ＤＳＰ等を用いてソフト的に構成することも可能である。また本実施例では電圧比較器の数を４とし、基準電圧を上記のように設定したが、電圧比較器の数も設定する基準電圧も任意に定めることができる。
【００６８】
次に光量和レベル判定回路９について説明する。
図１に示す様に、光量和信号は、フォーカス誤差検出用光検出器１４、１５とトラッキング誤差検出用光検出器１６、１７の出力を加算器２０で加算したものであるため、フォーカス誤差信号と同様に記録担体１の反射率やレーザパワー等によって振幅が変化する。
【００６９】
光量和レベル判定回路９はこの光量和信号から所定のレベルを検出する。これについて以下図９を用いて説明する。光量和レベル判定回路９の構成を図９に示す。光量和レベル判定回路９は図９に示すように、ピークホールド回路４３と基準電圧が可変できる２個の電圧比較器３９、４０とアッテネータ４２及びフリップフロップ４１で構成される。以下光量和レベル判定回路９の動作について説明する。まず第３図（ｂ）を用いて光量和レベル判定回路９で用いられる基準電圧の設定について説明する。対物レンズ４が駆動されて図３(ｂ)に示すような光量和信号が入力されると、ピークホールド回路４３は図３（ｂ）中ｐａに示すピーク値をホールドし、各アッテネータは検出されたピーク値とＧＮＤ間を所定の電圧に分割する。たとえば第３図（ｂ）においてアッテネータによって設定される各電圧比較器の基準電圧Ｑａ，ＱｂをＱａ＝０．５＊ｐａ，Ｑｂ＝０．４＊ｐａのように設定することができる。
【００７０】
一方図９に示すように、光量和レベル判定回路９では光量和信号（ＡＳ）と上述した基準電圧Ｑａ，Ｑｂと比較し、信号Ｆを出力する。ＡＳと基準電圧Ｑａ，Ｑｂ と信号Ｆの関係を図６に示す。（図６には、後述する記録担体判別装置の動作によって設定が終了した基準電圧Ｑａ，Ｑｂと光量和信号の関係を示している）。
【００７１】
図６に示すように、光量和判定回路９は上記したような過程で基準電圧が設定された後、光量和信号（ＡＳ）がＡＳ＞Ｑａになると出力信号ＦがＦ＝１となり、いったんＦ＝１になった状態でＡＳ＜Ｑｂになると出力信号ＦがＦ＝０となるよう動作する。
【００７２】
以上説明したように図９のように構成した光量和レベル判定回路９を用いることによって光量和信号の振幅が変化した場合にも対物レンズ４の位置に対応した所定レベルの光量和信号を正しく検出することができる。
【００７３】
本実施例では光量和レベル判定回路９をハードウェアーで構成して説明したが光量和レベル判定回路９をＤＳＰ等のソフトウェアーで構成することも可能である。上述したレベル判定回路７は光量和レベル判定回路９の出力Ｆが１の時に動作状態になるように設定されている。これにより対物レンズ４が記録担体１に近づいていく途中で記録担体１の基盤表面に合焦点する際に差動増幅器１８より出力されるフォーカス誤差信号に似た信号を、信号記録面で得られるフォーカス誤差信号と区別することができる。
【００７４】
図１に示すようにレベル検出回路７の出力は方向検出回路８に入力される。
次に方向検出回路８について説明する。方向検出回路８はロジック回路やレジスター等で構成され、レベル検出回路７の出力を基に以下の様に動作して対物レンズ４の動きから記録担体１の記録面数すなわち層数を検出する。また方向検出回路８内部には対物レンズ４と記録担体１の間の状態を表す信号が設けられており、この信号をフラグＫと呼ぶ。フラグＫは対物レンズ４と記録担体１の関係が非合焦点状態にある時にはＫ＝０となり、合焦点状態になるとＫ＝１になる信号である。
【００７５】
方向検出回路８の動作について、まず対物レンズ４が合焦点位置付近にあって図２（ａ）（ｂ）に示すようなフォーカス誤差信号が検出できている状態で、記録担体１の面振れが小さく逆走状態（対物レンズ４は記録担体１に近づく方向に駆動されているにもかかわらず記録担体１が対物レンズ４より遠ざかる速度が、対物レンズ４が記録担体１に近づく速度よりも大きく、あたかも対物レンズ４が駆動される方向とは逆の方向に移動しているかのごとく見える状態）が発生しない場合について図４を用いて説明し、次に記録担体１の面振れが非常に大きく逆送が発生する場合について図５を用いて説明する。
【００７６】
図４においてフォーカス誤差信号は対物レンズ４が記録担体１の信号記録面に近づくにつれてフォーカス誤差信号は図４中信号の変化する方向（矢印の方向）に変化する。
【００７７】
フォーカス誤差信号（FE） がFE>Uaになると、上述したレベル検出回路７の動作によって出力ＦＵがＦＵ＝０からＦＵ＝１に変化する。さらに対物レンズ４が移動して、ＦＥ＜Ｕｂになると再びＦＵ＝０になる。この時、方向検出回路８の内部に設けられたロジック回路はＦＵ＝１からＦＵ＝０になったことを検出するとともにフラグＫがＫ＝０であることを検出して方向検出回路８内部のレジスタに０．５を設定するとともに、フラグＫを１にする。さらに対物レンズ４が移動してＦＥ＜Ｌａになるとレベル検出回路７の出力ＦＬがＦＬ＝０からＦＬ＝１に変化する。さらに対物レンズ４が移動してＦＥ＞Ｌｂになるとレベル検出回路７の出力ＦＬは再びＦＬ＝０に変化する。方向検出回路８の内部に設けられたロジック回路はＦＬ＝１からＦＬ＝０になったことを検出するとともにフラグＫがＫ＝１であることを検出して上記レジスタに０．５を加えてレジスタの値を１にするとともにレジスタ値更新後フラグKの値を０にする。単層ディスクの場合は対物レンズ４がさらに記録単体１に近づいても図４に示すようなフォーカス誤差信号は発生しないため、レジスタの値は変化しない。２層ディスクの場合は第２の信号記録面を有するため、対物レンズ４の合焦点位置が最初の信号記録面を通過した後、対物レンズ４と第２の信号記録面が所定の距離範囲に到達すると再び図４に示すようなフォーカス誤差信号が検出される。このとき上述したのと同様の同作によって上記レジスタ値が１．５，２と変化する。制御系コントロール回路１１はこのレジスタ値を読み取って記録担体１の層数を検出する。
【００７８】
次に逆走が発生する場合の動作について図５を用いて説明する。
上述したように、フォーカス誤差信号（ＦＥ）がＦＥ＞Ｕａになると、上述したレベル検出回路７の動作によって出力ＦＵがＦＵ＝０からＦＵ＝１に変化する。さらに対物レンズ４が移動して、ＦＥ＜Ｕｂになると再びＦＵ＝０になる。この時、方向検出回路８の内部に設けられたロジック回路はＦＵ＝１からＦＵ＝０になったことを検出するとともにフラグＫがＫ＝０であることを検出して方向検出回路８内部のレジスタに０．５を設定するとともに、フラグＫを１にする。さらに対物レンズ４が移動してＦＥ＜Ｌａになるとレベル検出回路７の出力ＦＬがＦＬ＝０からＦＬ＝１に変化する。さらに対物レンズ４が移動してＦＥ＞Ｌｂになるとレベル検出回路７の出力ＦＬは再びＦＬ＝０に変化する。方向検出回路８の内部に設けられたロジック回路はＦＬ＝１からＦＬ＝０になったことを検出するとともにフラグＫがＫ＝１であることを検出して上記レジスタに０．５を加えてレジスタの値を１にするとともにレジスタ値更新後フラグＫの値を０にする。次に逆走が発生してＦＥ＜Ｌａになるとレベル検出回路７の出力ＦＬがＦＬ＝０からＦＬ＝１に変化する。対物レンズ４がさらに逆送してＦＥ＞Ｌｂになるとレベル検出回路７の出力ＦＬは再びＦＬ＝０に変化する。方向検出回路８の内部に設けられたロジック回路はＦＬ＝１からＦＬ＝０になったことを検出すると、この時のフラグＫがＫ＝０であることから対物レンズ４が逆走したことを検出して上記レジスタから０．５を減算して０．５にするとともにフラグＫをＫ＝１に変更する。対物レンズ４がさらに逆送してＦＥ＞Ｕａになるとレベル検出回路７の出力ＦＵがＦＵ＝０からＦＵ＝１に変化する。対物レンズ４がさらに逆送してＦＥ＜Ｕｂになると再びＦＵ＝０になる。この時、方向検出回路８の内部に設けられたロジック回路はＦＵ＝１からＦＵ＝０になったことを検出し、この時のフラグＫがＫ＝１であることから対物レンズ４が逆送したことを検出して方向検出回路８内部のレジスタからさらに０．５を減算するとともにフラグＫをＫ＝０に変更する。以上説明したように方向検出回路８では逆走が検出できる。したがって面振れの大きな記録担体を用いて確実な層数検出を行うことができる。本実施例では方向検出回路８をハードウェアーで構成して説明したが、方向検出回路８をＤＳＰとソフトウェアーを用いて構成することも可能である。
【００７９】
次に図１に示す記録担体判別装置の動作について説明する。
図示しない外部の指令装置よりフォーカス制御オンの指令が制御系コントロール回路１１に入力されると、制御系コントロール回路１１より駆動回路１２に鋸歯状波信号が出力される。駆動回路１２では入力された鋸歯状波信号に対応した電圧を上述したフォーカスコイル（省略）に印加することによって対物レンズ４が記録担体１に近づく方向に駆動される。上記鋸歯状波は例えば対物レンズ４が記録担体１に近づく場合には移動速度が速く、遠ざかる時には移動速度が比較的遅くなるように設定されている。
【００８０】
対物レンズ４と記録担体１の信号記録面が所定の距離範囲に近づくと図２（ａ）（ｂ）に示すようなフォーカス誤差信号および光量和信号が差動増幅器１８および加算器２０より出力される。 上述したようにフォーカス誤差信号および光量和信号によってレベル検出回路７および光量和レベル判定回路９のアッテネータ設定が行われた後も対物レンズ４は同一方向に駆動されアクチュエータ機構５に設けられたストッパ（省略）に衝突する。
【００８１】
次に制御系コントロール回路１１から出力される鋸歯状波信号が対物レンズ４を記録担体１から遠ざける方向に変化した後、対物レンズ４はストッパ（省略）から離れて記録担体１より遠ざかる方向に移動を始める。
【００８２】
対物レンズ４が記録担体１から遠ざかる過程で、対物レンズ４と記録担体１が所定の距離になり再び図２に示す様なフォーカス誤差信号が出力される。
【００８３】
この対物レンズ４と記録担体１が遠ざかる時に検出されるフォーカス誤差信号を用いても後述する層検出を行うことは可能である。ただ以下に説明するようにこの時に層検出を行うといくつか不利な点があるので本実施例ではこの位置での層検出は行わない。この不利な点とは１）層検出中はフォーカス制御を動作させることができないのでフォーカス制御を動作させるために今一度対物レンズの移動を行わなければならないので時間短縮にならない。２）記録担体１から対物レンズ４が離れていく時にフォーカス制御を動作させるため対物レンズ４の移動速度が小さく設定されており、面振れの影響を受けやすい。
【００８４】
そこで本実施例では、レベル検出回路７の設定が終了した後、いったん対物レンズ４を記録担体１から最も遠い位置まで遠ざけ、そこから再び記録担体１に近づけるやり方で行う。
【００８５】
対物レンズ４が再び記録担体１から最も遠い位置まで遠ざかると、制御系コントロール回路１１より駆動回路１２に再び鋸歯状波信号が出力され、対物レンズ４が記録担体１に近づく方向に駆動される。レベル検出回路７および光量和レベル判定回路９の設定は既に終了しているため、対物レンズが信号記録面に近づいてフォーカス誤差信号および光量和信号が検出されると、上述したように方向検出回路８のレジスタには記録担体１の層数が設定される。
【００８６】
制御系コントロール回路１１は駆動回路１２に出力する鋸歯状波信号を対物レンズ４が記録担体１から遠ざかるように切り替えた時に方向検出回路８内部のレジスタを参照して記録担体１の種類を判別する。
【００８７】
制御系コントロール回路１１は、上記記録担体１の判別結果より、フォーカス制御回路（省略）およびトラッキング制御回路（省略）に単層あるいは多層ディスクにおいてそれぞれ最適なフォーカス制御あるいはトラッキング制御を動作させるために必要なゲイン値やオフセット値、あるいは検索制御系（省略）で必要な溝ピッチや溝のスパイラルといった制御パラメータを設定する。
【００８８】
対物レンズ４が上述したストッパ（省略）から離れて記録担体１より遠ざかる方向に移動を始め、対物レンズ４が記録担体１から遠ざかる過程で、対物レンズ４と記録担体１が所定の距離になり再び図２に示す様なフォーカス誤差信号が出力された時、フォーカス制御回路（省略）は上記したプロセスによって記録担体１に対して最適な状態に調整されているため安定な制御を行うことができる。
【００８９】
またフォーカス制御回路（省略）動作後、記録担体上のピット列に光ビーム３を追従させるためにトラッキング制御回路（省略）を動作させる場合も、上記したようにフォーカス制御回路（省略）が動作する以前に制御系コントロール回路１１によってトラッキング制御回路を記録担体に対して最適な状態に調整されているため、安定な制御を行うことができる。
【００９０】
さらに制御系コントロール回路１１がレジスタを参照して検出した層数（記録面数）に関する情報を外部の指令装置（省略）に出力することによって、外部の指令装置は現在フォーカスおよびトラッキング制御が動作しているのがどの層であり、例えばコントロールトラックを検索するためには光ビーム３をどちらの方向に動かせば良いかを迅速に判断することができる。またこのとき線記録密度差も分かるのでコントロールトラックを参照するために光ビーム３を移動させる距離も明確になり、光ビーム３を移動させすぎてコントロールトラック検索を失敗するようなことは発生しない。
【００９１】
また上記外部の指令装置（省略）を介して記録担体１の種別あるいは記録担体１の層数に関する情報を外部の表示装置に出力することで、上記種別や層数を視覚的に確認することも可能である。
【００９２】
記録担体１のなかにはＢＣＡ（省略）と呼ばれる領域を有する記録担体がある。このＢＣＡ領域でのフォーカス誤差信号はその他の部分で得られるフォーカス誤差信号と異なっているためこの部分で層の判別を行うことは適当でない。本発明の記録担体判別装置が用いられる光学式記録再生装置の光ヘッドは、ステッピングモータやＤＣモータとリードスクリュ等の移送機構（省略）によって記録担体１の半径方向に移送できるよう構成されているため、この移送機構を用いて光ビームを記録担体１の半径方向に移送し、ＢＣＡ以外の位置で層数の判定を行うことができる。また記録担体上のごみ、埃、指紋、きず、マーカー等の影響で不正規なフォーカス誤差信号が出力されることがあるが、不正規なフォーカス誤差信号によって層数判定を行った場合には方向検出回路８のレジスタに設定された値も記録担体の層数として不適切な値が設定されるため、制御系コントロール回路１１で上記レジスタ値を不適切な値であると判定し、上記した移送機構を用いて光ヘッドを移送し、前回とは異なった位置で再び対物レンズ４を駆動して層の判別を行うことにより、上記したようなのごみ、埃、指紋、きず、マーカー等のついた記録担体においても正しく層数の判定を行うことができる。
【００９３】
記録担体１の内周位置は面振れが小さいため、本発明の記録担体判別装置を用いて記録担体１の層数判定を行う場合であっても、記録担体１の内周位置で層数判定を行うことで、層数判定の信頼性をさらに向上させることができる。
【００９４】
以上の光ヘッドの移送を行い上記制御回路のパラメータ設定を行う場合の記録担体判別動作を説明するフローチャートを図１１に示し、図１１中に示した情報層数検出の動作を説明するフローチャートを図１２に示した。また図１２中情報層数のレジスタ設定動作を説明するフローチャートを図１３に示した。
【００９５】
記録担体１のなかには再生専用のものと光源に使用しているレーザのパワーを増加させることによって記録担体上に情報の書き込みが可能になるものがある。このような記録可能な記録担体の場合、スピンドルモータ１３を停止させた状態でレーザを発光させると既に記録されている情報を破壊してしまうことがあるので一般的にはスピンドルモータ１３を回転させた後レーザを発光させ、ディスクの判別を行うようになっている。
【００９６】
ただし、上述したような記録可能な記録担体のなかにはカートリッジ等に収納されていて記録担体をスピンドルモータ１３上に載置した時点で記録担体の種類が判別できるものがある。このような記録担体の場合にはカートリッジでの記録担体判別後はフォーカス誤差信号等による記録担体の判別を中止することで光学式記録再生装置の起動時間を短縮でき、記録担体１に記録済みのデータや記録担体１自体の破壊を防ぐことができる。
【００９７】
本発明は実施例によりなんら限定されない。実施例では対物レンズが記録担体に近づく時に層検出を行い、遠ざかる時にフォーカス制御を動作させるように説明したが、いったん記録担体から遠ざけて層検出を行いふたたび記録担体に近づける時にフォーカス制御を動作させるようにしてもよい。また層検出を行う時に対物レンズを駆動する信号は三角波でもよい。本実施例では基盤表面で得られるフォーカス誤差信号を信号記録面で得られるフォーカス誤差信号と誤検出しないように光量和信号を用いて制限しているが、トラッキング誤差信号を用いても良い。また対物レンズ４を駆動する前に光ヘッド２を移送する位置は中周でも外周でも適当に定めることができる。またフォーカス誤差信号の極性を本実施例に示したものと反対の極性にしても何ら問題を生じない。
【００９８】
（実施例２）
以下図７を用いて本発明の記録担体判別装置第２の実施例について動作を説明する。
【００９９】
図示しない外部の指令装置よりフォーカス制御オンの指令が制御系コントロール回路１１に入力されると、制御系コントロール回路１１より駆動回路１２に鋸歯状波信号が出力される。駆動回路１２では入力された鋸歯状波信号に対応した電圧を上述したフォーカスコイル（省略）に印加することによって対物レンズ４が記録担体１に近づく方向に駆動される。対物レンズ４と記録担体１の信号記録面が所定の距離範囲に近づくと第２図に示すようなフォーカス誤差信号および光量和信号が差動増幅器１８より出力される。記録担体１が単層ディスクの場合には図２（ａ）に示すフォーカス誤差信号が出力され、記録担体１が多層ディスク（例えば２層ディスク）である場合には図２（ｂ）に示したフォーカス誤差信号が得られる。
【０１００】
このフォーカス誤差信号は記録担体１からの反射光より得ているため、記録担体１の反射率や光ビーム４の強度、対物レンズ３の埃等による汚れによって振幅が変化する。
【０１０１】
本発明では、このようなフォーカス誤差信号より合焦点位置を検出し、合焦点回数を計数するために合焦点検出回路４４およびカウント回路５５を用いる。
【０１０２】
まず合焦点検出回路４４について説明する。合焦点検出回路４４の構成を図１０（ａ）に示す。図１０（ａ）において合焦点検出回路４４は基準電圧が可変できる２個の電圧比較器４５、４６、とピークホールド回路４７、ボトムホールド回路４８、アッテネータ４９およびフリップフロップ５０によって構成されている。合焦点検出回路４４で用いられる基準電圧の設定については図１中に示した７のレベル検出回路と同様なので説明を省略する。
【０１０３】
一方、図１０（ｂ）に示すように、合焦点検出回路４４ではフォーカス誤差信号（ＦＥ）と基準電圧Ｕｃ，Ｌｃと比較し、信号ＦＵ２とＦＬ２を作成し、合焦点検出を行う。
【０１０４】
本実施例では合焦点検出回路４４をハードウェアーで構成して説明したが、ＤＳＰ等を用いてソフト的に構成することも可能である。また本実施例では電圧比較器の数を２とし、基準電圧を上記のように設定したが、電圧比較器の数も設定する基準電圧も任意に定めることができる。
【０１０５】
次に図７に示す記録担体判別装置の動作について説明する。
外部の指令装置よりフォーカス制御オンの指令が制御系コントロール回路１１に入力されると、制御系コントロール回路１１より駆動回路１２に鋸歯状波信号が出力される。駆動回路１２では入力された鋸歯状波信号に対応した電圧を上述したフォーカスコイル（省略）に印加することによって対物レンズ４が記録担体１に近づく方向に駆動される。対物レンズ４と記録担体１の信号記録面が所定の距離範囲に近づくとフォーカス誤差信号が差動増幅器１８より出力される。上述したようにフォーカス誤差信号によって合焦点検出回路４４レベルのアッテネータ設定が行われた後も対物レンズ４は同一方向に駆動されアクチュエータ機構５に設けられたストッパ（省略）に衝突する。
【０１０６】
次に制御系コントロール回路１１から出力される鋸歯状波信号が対物レンズ４を記録担体１から遠ざける方向に変化した後、対物レンズ４はストッパ（省略）から離れて記録担体１より遠ざかる方向に移動を始める。
【０１０７】
対物レンズ４が記録担体１から最も遠い位置まで移動した後、再び対物レンズ４を駆動する。対物レンズが信号記録面に近づいてフォーカス誤差信号が検出されると、カウンタ５２には合焦点回数が設定される。
【０１０８】
制御系コントロール回路１１は駆動回路１２に出力する鋸歯状波信号を対物レンズ４が記録担体１から遠ざかるように切り替えた時にカウンタ５２に設定された値を参照して記録担体１の種類を判別する。
【０１０９】
本発明の第２の実施例では記録担体１と対物レンズ４の間の相対的な移動方向を検出していないので第一の実施例よりも簡易に構成することができる。しかし、構成が簡易な分、記録担体１の面振れの影響を受けやすい。これにはスピンドルモータ１３の駆動を停止して記録担体１の層数判定を行うことで対応できる。あるいは対物レンズ４を記録担体１の面振れ速度を上回る速度で駆動しても良い。スピンドルモータ１３を駆動して合焦点回数をカウントする動作を記録担体の内周位置で行うことによっても面振れの影響を低減することができる。
【０１１０】
本発明は実施例によりなんら限定されない。実施例では対物レンズが記録担体に近づく時に層検出を行い、遠ざかる時にフォーカス制御を動作させるように説明したが、いったん記録担体から遠ざけて層検出を行いふたたび記録担体に近づける時にフォーカス制御を動作させるようにしてもよい。また層検出を行う時に対物レンズを駆動する信号は三角波でもよい。本実施例では合焦点検出を行うためフリップフロップを用いたが、フリップフロップを省略して、上記ＦＵ２とＦＬ２を直接カウンタ５２で数え、図２（ａ）に示すようなフォーカス誤差（ｓ字）信号の発生回数から記録担体の層数判定（すなわち記録担体の種類判別）を行っても良い。またフォーカス誤差信号の極性を本実施例に示したものと反対の極性にしても何ら問題を生じない。
【０１１１】
【発明の効果】
以上のように本発明によればフォーカス制御を動作させる以前に記録担体の情報層数（記録面数）を判定できるので、制御回路を動作させる以前に制御回路の状態を記録担体に対して最適な状態に調整することができ、記録担体の判別時間が短縮できるばかりでなく、制御系の動作を常に安定な状態にすることができるので実用上きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による記録担体判別装置のブロック図
【図２】（ａ）は単層ディスクのフォーカス誤差信号と光量和信号の関係を示す図
（ｂ）は多層ディスクのフォーカス誤差信号と光量和信号の関係を示す図
【図３】（ａ）はレベル検出回路７基準電圧の設定を示す図
（ｂ）は光量和レベル判定回路９基準電圧の設定を示す図
【図４】逆走がない場合のレベル検出回路７と方向検出回路８の動作を示す図
【図５】逆走が発生した場合のレベル検出回路７と方向検出回路８の動作を示す図
【図６】光量和レベル判定回路の動作を示す図
【図７】本発明第二の実施の形態による記録担体判別装置のブロック図
【図８】レベル検出回路７の構成を示すブロック図
【図９】光量和レベル判定回路の構成を示すブロック図
【図１０】（ａ）は合焦点検出回路４４の構成を示すブロック図
（ｂ）はフォーカス誤差信号および合焦点検出回路４４の動作を示す図
【図１１】光ヘッドの移送を行い制御装置のパラメータ設定を行う場合の記録担体判別動作を説明するフローチャート
【図１２】情報層数検出の動作を説明するフローチャート
【図１３】情報層数のレジスタ設定動作を説明するフローチャート
【符号の説明】
１ 記録担体
２ 光ヘッド
３ 光ビーム
４ 対物レンズ
５ アクチュエータ機構
６ 光学台
７ レベル検出回路
８ 方向検出回路
９ 光量和レベル判定回路
１１ 制御系コントロール回路
１２ 駆動回路
１３ スピンドルモータ
１４，１５，１６，１７，光検出器
１８，１９ 差動増幅器
２０ 加算器
３０ ピークホールド回路
３１ ボトムホールド回路
３２ アッテネータ
３３，３４，３５，３６ 電圧比較器
３７，３８ フリップフロップ
３９，４０ 電圧比較器
４１ フリップフロップ
４２ アッテネータ
４３ ピークホールド回路
４４ 合焦点検出回路
４５，４６ 電圧比較器
４７ ピークホールド回路
４８ ボトムホールド回路
４９ アッテネータ
５０ フリップフロップ
５２ カウンタ
Claims (3)
- 複数の情報層が設けられた記録担体の所定の情報層に光ビームを収束させる光収束手段と、前記光ビームの収束状態を検出する収束状態検出手段と、前記収束状態検出手段の出力と第１の基準値とを比較する第１の比較手段と、前記収束状態検出手段の出力と第２の基準値とを比較する第２の比較手段と、光ビームの非合焦状態に対応した第１の内部状態および光ビームの合焦状態に対応した第２の内部状態を有し前記第１あるいは第２の比較手段の出力によって前記第１の内部状態と前記第２の内部状態間で状態を遷移するとともに遷移後の内部状態を出力する検出手段と、前記検出手段の出力と第１あるいは第２の比較手段の出力に応じて所定の値を加減算する計数手段を備え、前記光収束手段を前記記録担体に対して略垂直方向に駆動する際に前記計数手段の計数値から前記記録担体の情報層数を判定することを特徴とする記録担体判別装置であって、
前記計数手段は、前記検出手段が前記第１の比較手段の出力によって前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第２の比較手段の出力によって前記第１の内部状態に遷移した場合には所定の値が加算され、前記検出手段が前記第２の比較手段の出力によって前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第１の比較手段の出力によって前記第１の内部状態に遷移した場合には所定の値が減算されるように構成されていることを特徴とする記録担体判別装置。 - 光収束手段が駆動を開始する時、検出手段の内部状態が第１の状態に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の記録担体判別装置。
- 複数の信号記録面が設けられた記録担体に向かって光ビームを移動させる際に、前記光ビームの前記記録担体上での収束状態を示す信号と第１または第２の基準値と比較して第１と第２の比較結果を検出する工程と、光ビームの非合焦状態に対応した第１の内部状態および光ビームの合焦状態に対応した第２の内部状態を有し前記第１あるいは第２の比較結果を検出すると前記第１の内部状態あるいは前記第２の内部状態間で状態を遷移する工程と、前記遷移後の内部状態と検出された前記第１あるいは第２の比較結果に基づいて所定の値を加減算する工程からなる計数工程によって、前記記録担体の情報層数を判定する記録担体判別方法であって、
遷移後の内部状態と検出した前記第１あるいは前記第２の比較結果に基づいて所定の値を加減算する工程は、前記第１の比較結果が検出されて内部状態が前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第２の比較値が検出されて前記第１の内部状態に遷移した場合には前記所定の値を加算し、前記第２の比較結果が検出されて前記第２の内部状態に遷移した場合と前記第１の比較結果が検出されて前記第１の内部状態に遷移した場合には前記所定の値が減算される工程であることを特徴とする記録担体判別方法。
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