JP3968984B2 - 光ディスク再生装置およびディスク種別判別方法 - Google Patents
光ディスク再生装置およびディスク種別判別方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はディスク種別判別可能な光ディスク再生装置および、光ディスク再生装置におけるディスク種別判別方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は、従来の光ディスク再生装置におけるフォーカスエラー信号波形を示した図である。図１６には、一般的にＤＶＤ再生に用いられる開口数（ＮＡ）が０．６のレンズを用いた光ピックアップにて、それぞれ異なる種類の光ディスクをサーチしたときのフォーカスエラー信号が示されている。すなわち、波形７２はＣＤを用いた時のフォーカスエラー信号に相当し、波形７３は１層ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＳＬ）を用いた時のフォーカスエラー信号に相当し、波形７４は２層ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＤＬ）を用いた時のフォーカスエラー信号に相当する。
【０００３】
図１６より明らかなように、１層ＤＶＤのフォーカスエラー信号７３は振幅が大きく、波形のピーク（最高電圧レベル）とボトム（最低電圧レベル）が１回ずつ出力されていることを特徴とする。また、２層ＤＶＤのフォーカスエラー信号７４は、波形のピークとボトムが２つずつ出力されているのが特徴である。更に、ＣＤのフォーカスエラー信号７２は、レンズ開口数が０．６のＤＶＤ用のレンズを用いた場合は振幅が非常に小さく、波形のボトムとピークが明瞭でない。
【０００４】
図１７は、開口数の異なる２つのレンズを備えるツインレンズ光ピックアップの構成を示した図である。図１７のツインレンズ光ピックアップは、一般的に用いられるＣＤ用対物レンズ（ＮＡ＝０．４５）７５と、一般的に用いられるＤＶＤ用対物レンズ（ＮＡ＝０．６）７６と、アクチュエータの中心軸７７と、アクチュエータベース７８と、トラッキングコイル７９と、フォーカスコイル８０と、ミラー８１と、レーザダイオード８２と、ハーフミラー８３と、光検知器８４とを備えている。
【０００５】
レーザダイオード８２から出力されたレーザはハーフミラー８３によってミラー８１へと運ばれ、ＤＶＤ用対物レンズ７６を通って光ディスク（図示せず）へと照射される。光ディスクから反射されたレーザはミラー８１、ハーフミラー８３を通って、光検知器８４に入力される。
【０００６】
ところで、ＤＶＤとＣＤではその記録信号のピットサイズならびに、光ディスク表面から記録層までの厚みが異なるため、ＤＶＤとＣＤの互換再生を行うには、光ディスクの種類に応じて、レーザ光のフォーカス位置やスポット径を変える必要がある。そこで、図１７のツインレンズ光ピックアップでは、軸摺動回動方式を用いることで、ＣＤ用対物レンズ７５とＤＶＤ用対物レンズ７６の切り換えを行う。この軸摺動回動方式においては、アクチュエータベース７８が、フォーカスコイル８０の駆動により中心軸７７に沿って上下動し、トラッキングコイル７９の駆動により中心軸７７に対し回動する。
【０００７】
図１８は、従来の光ディスク再生装置におけるディスク判別回路の構成を示した図である。図１８のディスク判別回路は、山の数計測回路９０と、判別回路９１とを備えている。ディスク判別結果は、レンズキック回路９２と、サーボパラメータ変更回路９３と、サーボゲインアップ切替回路９４とに与えられる。レンズキック回路９２の出力は、トラッキングコイル７９を駆動するためのドライバ９５に与えられる。
【０００８】
次に、図１８のディスク判別回路の動作について説明する。光ピックアップから得られたフォーカスエラー信号が、山の数計測回路９０に入力される。山の数計測回路９０は、フォーカスエラー信号のピークとボトムの数を測定する。そして、例えば入力されたフォーカスエラー信号波形のピークとボトムがそれぞれ１回ずつの場合は、山の数を１回と計測する。計測された山の数は判別回路９１に送られる。山の数計測回路９０からの山の数の出力信号を基に、判別回路９１によって、図１６に示したように各種のディスクのフォーカスエラー信号の特徴を検出し、ＣＤか１層ＤＶＤか２層ＤＶＤかというディスクの種類を判別する。
【０００９】
その判別結果の信号は、レンズキック回路９２と、サーボパラメータ変更回路９３と、サーボゲインアップ切替回路９４とに送られる。レンズキック回路９２は、トラッキングアクチュエータドライバ９５を用いて、トラッキングアクチュエータ（トラッキングコイル）７９を駆動して、ＣＤ用対物レンズ７５もしくはＤＶＤ用対物レンズ７６に切り換える。サーボパラメータ変更回路９３は、サーボパラメータを各種のディスクに最適なサーボパラメータに変更する。
【００１０】
一般的にフォーカスサーボを行う場合、定常動作中においてはサーボゲインの自動調整が行われるため、極めて安定にサーボ系が動作する。しかしながら定常動作にはいる前、例えばフォーカス引き込み直後は、サーボゲインの自動調整を行っておらず、ディスクの反射率の違いによってフォーカスゲインが異なっているとサーボが引き込めない場合がある。そこで、ディスクの種類の判別結果により、サーボゲインアップ切替回路９４は、各種のディスクに最適なサーボゲインアップを設定する。
【００１１】
図１９は、２層ＤＶＤディスクを用いてディスク判別及びフォーカスオン動作をさせた時の測定手順を示した波形図である。ディスク判別を行う際に得られる、フォーカスアクチュエータ（フォーカスコイル）８０の電圧波形と、フォーカスエラー信号の波形とが示されている。図１９において、９６はディスク判別からフォーカスオンまで一連の動作をさせた時のフォーカスアクチュエータ電圧波形、９７は同じくフォーカスエラー信号波形を示す。まず、フォーカスアクチュエータを上下動させてフォーカスエラー信号ＦＳの本数を計測することでディスク判別を行い、しかる後に、光ヘッドを内周へ移動させて、再度フォーカスアクチュエータを上下動させてフォーカス引き込み動作を行っていることがわかる。
【００１２】
図２０は、図１９のようにディスク判別及びフォーカスオン動作をさせた場合の光ヘッドの位置状態を示した図である。９８は光ディスク、９９はスピンドルモータ、１００はインナースイッチ、１１０は光ヘッドを示す。まず、ディスク判別を行うために外周方向に光ヘッドを位置し、ディスク判別を行った後に、光ヘッドを内周へ移動させてフォーカス引き込みを行う。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のディスク判別手法は、ＤＶＤ用の対物レンズによる図１６の原理に基づいているため、ＤＶＤ用とＣＤ用の２つの対物レンズを用いたシステムにしか適応できなかった。ＤＶＤ用の対物レンズを有さない、１つのレンズで２つの焦点を有する２焦点レンズのピックアップを用いたシステムでは、従来と異なる判定手法が必要である。なお、フォーカス引き込み後、トラッキング方法（３ビーム方式かＤＰＤ（位相差）方式か）を切り替えたり、サーボゲインの設定を切り替えたりする必要があるため、トラッキングを行う前段階にて判定を行う必要がある。
【００１４】
また、従来の方式では、装置の温度変化や、量産初期の調整ばらつきによるレーザーパワーの変動や、ディスク反射率のばらつきに対して、誤判定してしまう可能性があった。また、ディスク上の指紋や傷等によっても等価的な反射率の変化が発生するため、誤判定の要因となった。
【００１５】
また、レーザーパワーや反射率が大きくなった場合には、情報面ではなく、ディスク基板の表面に対する不要なフォーカスエラー信号によっても、判定まちがいを起こす場合があった。さらに信号ノイズによって、ピーク値やボトム値を、誤検知した場合にも、同様の誤判定があった。
【００１６】
この発明は、上述する課題を解決するためになされたもので、第一の目的は、１つのレンズで２つの焦点を有する２焦点レンズのピックアップを用いたシステムにおいて、ディスク種別判別処理を有効に行うため、フォーカスエラー信号の山の数以外の手法にてＣＤかＤＶＤかの判定を行いうる光ディスク再生装置およびディスク種別判別方法を得ることにある。
【００１７】
また、この発明の第二の目的は、レーザーパワーの変動やディスクの反射率変動や再生信号変調度のばらつき等の影響を受けにくく、その結果ディスク種別判別処理が誤判定しにくい光ディスク再生装置およびディスク種別判別方法を得ることにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る光ディスク再生装置は、表面にピット列で記録された光ディスクより記録情報を読み取るための、前記光ディスクからの反射光を受光する複数に分割された光検知器、を有する光ヘッドと、前記光検知器の出力信号を２値化し、ＤＰＤ（位相差動検出）方式による位相誤差信号を検出することにより、トラッキングエラー信号を生成する信号生成手段と、前記位相誤差信号のパルス列信号のパルス幅の違いに基づいて前記光ディスクの種別を判別する判別手段と、を備えている。
【００１９】
第２の発明に係る光ディスク再生装置では、前記光ヘッドは２焦点レンズを有する。
【００２０】
第３の発明に係る光ディスク再生装置は、前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにするパルス幅リミット回路をさらに備え、前記判別手段は、パルス幅リミット後の前記パルス列信号に基づいて前記判別を行う。
【００２１】
第４の発明に係る光ディスク再生装置では、前記パルス幅リミット回路は、前記所定幅として第１の所定幅と第２の所定幅とを選択的に設定可能であり、前記判別手段は、前記第１の所定幅によるパルス幅リミット後の前記パルス列信号と、前記第２の所定幅によるパルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う。
【００２２】
第５の発明に係る光ディスク再生装置は、前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにするパルス幅リミット回路をさらに備え、前記判別手段は、パルス幅リミット前の前記パルス列信号と、パルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う。
【００２３】
第６の発明に係る光ディスク再生装置は、前記光ヘッドの出力信号から、ミラー検出信号を生成する手段と、前記パルス列信号を、前記ミラー検出信号に応じた期間だけ、前記判別手段による判別に対して有効にする手段と、をさらに備える。
【００２４】
第７の発明に係る光ディスク再生装置は、前記光ヘッドの出力信号から、フォーカスエラー信号を生成する手段をさらに備え、前記判別手段は、前記パルス列信号に加えて、前記フォーカスエラー信号にも基づいて前記判別を行う。
【００２５】
第８の発明に係る光ディスク再生装置は、前記光ヘッドの出力信号から、再生信号を生成してその振幅を検出する手段をさらに備え、前記判別手段は、前記パルス列信号に加えて、前記検出された振幅にも基づいて前記判別を行う。
【００２６】
第９の発明に係るディスク種別判別方法は、光ディスク再生装置におけるディスク種別判別方法であって、表面にピット列で記録された光ディスクより記録情報を、前記光ディスクからの反射光を受光する複数に分割された光検知器、を有する光ヘッドで読み取る工程と、前記光検知器の出力信号を２値化し、ＤＰＤ（位相差動検出）方式による位相誤差信号を検出することにより、トラッキングエラー信号を生成する工程と、前記位相誤差信号のパルス列信号のパルス幅の違いに基づいて前記光ディスクの種別を判別する工程と、を備える。
【００２７】
第１０の発明に係るディスク種別判別方法では、前記光ヘッドは２焦点レンズを有する。
【００２８】
第１１の発明に係るディスク種別判別方法は、前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにする工程をさらに備え、前記判別する工程では、パルス幅リミット後の前記パルス列信号に基づいて前記判別を行う。
【００２９】
第１２の発明に係るディスク種別判別方法では、前記所定幅として第１の所定幅と第２の所定幅とを選択的に設定可能であり、前記判別する工程では、前記第１の所定幅によるパルス幅リミット後の前記パルス列信号と、前記第２の所定幅によるパルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う。
【００３０】
第１３の発明に係るディスク種別判別方法は、前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにする工程をさらに備え、前記判別する工程では、パルス幅リミット前の前記パルス列信号と、パルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて、両信号から得られる情報の比較もしくは比により前記判別を行う。
【００３１】
第１４の発明に係るディスク種別判別方法は、前記光ヘッドの出力信号から、ミラー検出信号を生成する工程と、前記パルス列信号を、前記ミラー検出信号に応じた期間だけ、前記判別する工程における判別に対して有効にする工程と、をさらに備える。
【００３２】
第１５の発明に係るディスク種別判別方法は、前記光ヘッドの出力信号から、フォーカスエラー信号を生成する工程をさらに備え、前記判別する工程では、前記パルス列信号に加えて、前記フォーカスエラー信号にも基づいて前記判別を行う。
【００３３】
第１６の発明に係るディスク種別判別方法は、前記光ヘッドの出力信号から、再生信号を生成してその振幅を検出する工程をさらに備え、前記判別する工程では、前記パルス列信号に加えて、前記検出された振幅にも基づいて前記判別を行う。第１７の発明に係る光ディスク再生装置は、前記位相誤差信号の前記パルス列信号は、前記ピット列のトラックピッチに応じたパルス幅を有しており、前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにするパルス幅リミット回路をさらに備え、前記判別手段は、パルス幅リミット前の前記パルス列信号と、パルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う。第１８の発明に係る光ディスク再生装置は、前記所定幅は、前記パルス幅リミットがＤＶＤに対しては行われずＣＤに対しては行われるように定められる。第１９の発明に係るディスク種別判別方法は、前記位相誤差信号の前記パルス列信号は、前記ピット列のトラックピッチに応じたパルス幅を有しており、前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにする工程をさらに備え、前記判別する工程では、パルス幅リミット前の前記パルス列信号と、パルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う。第２０の発明に係るディスク種別判別方法は、前記所定幅は、前記パルス幅リミットがＤＶＤに対しては行われずＣＤに対しては行われるように定められる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１は、１つのレンズでＣＤ用とＤＶＤ用の２つの焦点を有する２焦点レンズを用いた場合のフォーカスエラー信号を示す波形図である。図において、波形１６は光ディスク再生装置にＣＤディスクを搭載し２焦点レンズでサーチした場合のフォーカスエラー信号波形、波形１７は光ディスク再生装置にＤＶＤ１層（ＤＶＤ−ＳＬ）ディスクを搭載し２焦点レンズでサーチした場合のフォーカスエラー信号波形、波形１８は光ディスク再生装置に記録可能ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＷ）ディスクを搭載し２焦点レンズでサーチした場合のフォーカスエラー信号波形、波形１９は光ディスク再生装置にＤＶＤ２層（ＤＶＤ−ＤＬ）ディスクを搭載し２焦点レンズでサーチした場合のフォーカスエラー信号波形を示す。
【００３５】
従来のＤＶＤ専用レンズ（高ＮＡ）を搭載した光ピックアップでは、フォーカスサーチ時に図１６に示すような波形のフォーカスエラー信号が現れる。すなわち、ＮＡの高いレンズで基板厚みの厚いＣＤディスクにサーチしても焦点が結べないため、合焦点を示すＳカーブが現れない。一方、基板厚みの薄いＤＶＤディスクでは、１層ディスクにおいては１つのＳカーブが、２層ディスクに対しては２つのＳカーブが現れる。このＳカーブを、ある基準レベルの信号（図１６の点線）を超えたかどうかでカウントすれば、上記Ｓカーブが０個か１個か２個かでもってディスクの種別判定を行うことが可能となる。
【００３６】
これに対し、コストダウンや部品点数削減のために、ＣＤ用とＤＶＤ用との２つの焦点を持つ２焦点レンズを搭載した光ピックアップを有する光ヘッドにてサーチすると、図１のフォーカスエラー信号波形１６，１７，１８に示すように、ＣＤディスクの場合も、ＤＶＤ１層ディスクの場合も、記録可能ＤＶＤディスクの場合も、１つのＳカーブが現れる。また、ＤＶＤ２層ディスクの場合は、フォーカスエラー信号波形１９に示すように、２つのＳカーブが現れる。従ってこの場合は、Ｓカーブの個数だけからディスク種別を完全に判別することは不可能である。そのため、２焦点レンズを用いた光ピックアップの場合においては、特にＣＤディスクかＤＶＤディスクかの判別処理を新たに追加しなければならない。
【００３７】
このような２焦点レンズを搭載した光ピックアップの場合にも対応可能なように、ＣＤディスクかＤＶＤディスクかの判別処理を新たに組み込んだ、この発明に係る光ディスク再生装置のブロック図を図２に示す。以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００３８】
図２は、この発明の実施の形態に係る光ディスク再生装置を示すブロック図である。図において、再生専用または記録可能な光ディスク１は、スピンドルモータ２によって回転される。ディスク１に記録された情報は、光学的な情報読み取りおよび光スポットの位置あわせをおこなうためのアクチュエータを搭載した光ヘッド３により再生される。光ヘッド３は、ＣＤ用とＤＶＤ用の焦点を有する２焦点レンズを備えた光ピックアップと、光ディスク１からの反射光から情報及び制御信号を読み取るための光検知器４を搭載している。光検知器４からの微小信号は、信号増幅回路５で増幅され、再生信号及び、サーボ等の制御に必要なその他の信号として生成される。再生信号は再生信号処理回路６で処理されて、所望の情報が得られる。
【００３９】
信号増幅回路５の出力から位相差法によるトラッキングエラー信号を得るために、トラッキングエラー検知回路７が設けられている。また、トラッキングエラー検知回路７の出力であるトラッキングエラー信号の振幅を計測するために、トラッキングエラー信号振幅検知回路８が設けられている。さらに、フォーカスサーチ時において、信号増幅回路５の出力であるフォーカスエラー信号の山の数を計測するために、山の数計測回路９が設けられている。
【００４０】
この発明によるディスク判別処理は、ディスク判別処理部１１で実行される。ディスク判別処理部１１は、トラッキングエラー信号振幅検知回路８の出力と山の数計測回路９の出力と信号増幅回路５の出力とに基づいて、ディスク判別処理を行う。またサーボ制御は、サーボ制御部１２で実行される。サーボ制御部１２は、トラッキングエラー検知回路７からのトラッキングエラー信号と、信号増幅回路５からのフォーカスエラー信号及びミラー検出信号とに基づき、ドライバ１３を介して、光ヘッド３に搭載されたアクチュエータおよびスピンドルモータ２を制御する。また、サーボ制御部１２は、ディスク判別処理部１１からのディスク種別情報に基づいて、サーボのゲイン設定等が切り替えられる。ドライバ１３は、サーボ制御部１２からの情報に基づいて、光ヘッド３に搭載されたアクチュエータおよびスピンドルモータ２に電流を供給する。
【００４１】
図３および図４は、図２の信号増幅回路５における信号生成の詳細を示すブロック図である。図２の光ヘッド３に搭載された光検知器４は、図３および図４では４分割光検知器３１として示されている。ミラー検出信号は、加算回路３２ａ，３２ｂと、加算回路１０１と、エンベロープ検波回路１０２と、比較回路１０３とを介して生成される。フォーカスエラー信号は、加算回路３２ａ，３２ｂと、減算回路１０４とを介して生成される。
【００４２】
図５は、図２のトラッキングエラー検知回路７の詳細を示すブロック図である。図２の光ヘッド３に搭載された光検知器４は、図５では４分割光検知器３１として示されている。加算回路３２ａ，３２ｂは、図２の信号増幅回路５に備わっている。図２のトラッキングエラー検知回路７は、光ディスク１上のピットからの信号を２値化するためのレベルスライス回路３３ａ，３３ｂと、位相誤差信号を得るための位相比較回路３４と、所定パルス幅（すなわち、回路３５に任意かつ可変的に設定されるパルス幅リミット値に相当）以上のパルスが位相誤差信号のパルス列に現れないようにするためのパルス幅リミット回路３５と、位相誤差信号のパルス列のパルス幅を信号振幅に変換するためのチャージポンプ回路３６と、チャージポンプ回路３６の出力を平滑化するためのフィルタ回路３７とを備えている。
【００４３】
図６は、図５のパルス幅リミット回路３５の一具体例を示すブロック図である。図６において、図５のパルス幅リミット回路３５は、位相比較回路３４が所定パルス幅以上の位相誤差信号のパルスを生成しないようにするためのリミットパルス生成回路３５ａを備えている。また，図７は、図６のリミットパルス生成回路３５ａの動作を示すタイミングチャートである。
【００４４】
図８は、図２のトラッキングエラー信号振幅検知回路８の詳細を示すブロック図である。トラッキングエラー信号振幅検知回路８は、ミラー検出信号によりトラッキングエラー信号をスイッチするためのスイッチ回路４２と、スイッチ回路４２の出力におけるノイズを除去するためのローパスフィルタ４３と、ローパスフィルタ４３の出力信号のピーク値とボトム値をホールドするためのピーク／ボトムホールド回路４４とを備えている。
【００４５】
図９は、図２の山の数計測回路９の詳細を示すブロック図である。山の数計測回路９は、フォーカスエラー信号を基準レベルにてスライスして２値化するためのレベルスライス回路１０５を備えている。
【００４６】
図１０および図１１は、トラッキングエラー検知回路７における、位相差（ＤＰＤ）法によるトラッキングエラー信号の生成原理を示す図である。図において、２０は光ディスク１上のピット、２１は光ヘッド３から出射されディスク１上に形成された光スポット、２２は位相誤差信号における位相量、２３はディスク１上のピット２０と光スポット２１とのトラック直交方向の相対ずれ量に対し理論的に生成されるエラー量、２４は実際の光ディスク１上のピット２０の反射光から得られる位相誤差信号、２５は位相誤差信号２４からチャージポンプ回路３６により生成したチャージ信号、２６はチャージ信号２５を検波した結果得られるトラッキングエラー信号を示す。なお、図１０はＣＤディスクに対応し、図１１はＤＶＤディスクに対応する。
【００４７】
図１２は、トラッキングエラー検知回路７における、位相差法によるトラッキングエラー信号の生成において、パルス幅リミット回路３５による制限を行った場合を示す図である。図において、２７はパルス幅リミット後の位相誤差信号、２８はパルス幅リミット後のチャージ信号、２９はパルス幅リミット後のトラッキングエラー信号、３０はトラッキングエラー信号振幅の検知タイミング信号として用いるミラー検出信号である。
【００４８】
図１３は、トラッキングエラー信号の振幅を、ミラー検出信号３０がトラック間である事を示す期間でのみ計測した場合の実際の計測波形を示す図である。図において、３８はパルス幅リミット後のＣＤディスクにおける実測トラッキングエラー信号、３９はＣＤディスクにおける上記トラッキングエラー信号３８をミラー信号３０にてぬきだした信号、４０はパルス幅リミット後のＤＶＤディスクにおける実測トラッキングエラー信号、４１はＤＶＤディスクにおける上記トラッキングエラー信号４０をミラー信号３０にてぬきだした信号である。なお、本実施の形態においては、ＤＶＤディスクの場合はパルス幅リミットが働かないようにパルス幅リミット値を設定する。従って、上記信号４０は、パルス幅リミット前のＤＶＤディスクにおけるトラッキングエラー信号と同等である。
【００４９】
図１４および図１５は、ディスク判別開始からディスク判別終了までの処理手順を示すフローチャートである。図１４において、ステップ４５では、光ヘッド３に搭載されたフォーカスアクチュエータをフォーカス上り方向（ディスクに近づける方向）にサーチさせるフォーカスサーチ動作を行う。ステップ４６では、フォーカスエラー信号１６〜１９における山の数を計測する。ステップ４７では、光ヘッド３に搭載されたフォーカスアクチュエータをフォーカス下り方向（ディスクから遠ざける方向）にサーチさせるフォーカスサーチ動作を行う。ステップ４８では、サーボ制御部１２におけるフォーカス制御ループのオンを行う。ステップ４９ａ，５０ａでは、トラッキングエラー検知回路７におけるパルス幅リミット値の設定を行う。ステップ４９ｂ，５０ｂでは、トラッキングエラー信号の振幅を計測する。ステップ５２では、再生信号処理回路６及びサーボ制御部１２における２層ＤＶＤへの設定を行う。ステップ５３では、光ヘッド３に搭載されたフォーカスアクチュエータをフォーカス下り方向（ディスクから遠ざける方向）にサーチさせるフォーカスサーチ動作を行う。ステップ５４では、サーボ制御部１２におけるフォーカス制御ループをオンする。ステップ５５では、信号増幅回路５におけるＲＦ信号振幅調整を行う。ステップ５６では、サーボ制御部１２におけるフォーカス制御ループのサーボゲインの調整を行う。ステップ５７では、サーボ制御部１２におけるトラック制御ループをオンする。
【００５０】
図１５において、ステップ５８では、ステップ４９ｂ，５０ｂにて計測したトラッキングエラー信号の２回の振幅計測値の比を計算する。ステップ５９では、ＲＦ信号振幅の大きさを判定する。ステップ６０では、再生信号処理回路６及びサーボ制御部１２における１層ＤＶＤへの設定を行う。ステップ６４では、再生信号処理回路６及びサーボ制御部１２における記録可能ＤＶＤへの設定を行う。ステップ６８では、再生信号処理回路６及びサーボ制御部１２におけるＣＤへの設定を行う。ステップ６１，６５，６９では、信号増幅回路５におけるＲＦ信号振幅調整を行う。ステップ６２，６６，７０では、サーボ制御部１２におけるフォーカス制御ループのサーボゲインの調整を行う。ステップ６３，６７，７１では、サーボ制御部１２におけるトラック制御ループをオンする。
【００５１】
ところで、従来の一般的なＤＶＤディスクの再生装置においては、ＤＶＤディスクがＣＤディスクに比べトラックピッチが異なるため、トラッキングエラーの検出にＣＤプレーヤに従来から採用されていた３ビーム方式が利用できないので、再生信号のピット情報における位相差情報を元にトラッキングエラー信号を生成する位相差方式が採用されている。この位相差方式では、図１０及び図１１に示すような原理でトラッキングエラー信号が生成される。
【００５２】
図１０において、４分割光検知器を用いた位相差方式における位相誤差信号２４の位相量２２（ピットからの再生情報を２値化したものの位相差量）は、記録ピット２０に対し光スポット２１がオントラック上にある場合はゼロとなり、記録ピット２０に対し光スポット２１がトラック垂直方向にずれた場合には、そのずれ方向に応じた極性の位相量として検出される。この検出された位相誤差信号２４の位相量２２は、トラッキングエラー量２３（なお、図１０及び図１１では光スポット２１は３回トラックを横切っている。）に対応して大きくなるとともに、ピット単位での離散的なパルス幅情報となる。このため、例えばチャージポンプ回路を用いて、チャージ信号２５に示すように、位相誤差信号２４におけるパルス幅情報を電圧情報に変換する。さらに、フィルタ回路等により、連続的なトラッキングエラー信号２６に変換して、アクチュエータを制御するための信号とする。
【００５３】
本発明においては、トラッキングエラー信号の信号振幅に基づいてディスク種別の判定を行うものであるが、本来この位相差法はトラックピッチの違いにかかわらずエラー信号が生成できる方式なため、従来行われている位相差法のままでは、ＣＤディスクの場合（図１０）とＤＶＤディスクの場合（図１１）とで、トラッキングエラー信号２６に振幅差がでるような事はない。
【００５４】
しかしながら、位相誤差信号２４のパルス列の各パルスは、ピット２０の単位でしか得られない離散情報である。このため、光ディスクのピット記録密度や、そのピット記録密度に基づくピット２０と光スポット２１との相対速度により、検出位相量２２（すなわち各パルス幅）は大きく変わるものになる。ＣＤの場合にはピット密度が低く、必要な再生信号レートが低いため相対線速度も低く、結果的に再生信号周波数も低くなっている。ＤＶＤの場合はこの逆である。従って、図１０と図１１とを比較すれば明らかなように、ＣＤの場合（図１０）は、ＤＶＤの場合（図１１）と比べて、同じトラックずれ２３に対して、位相誤差信号２４のパルス列の各位相量２２（各パルス幅）は大きな値となる。
【００５５】
この発明はこの点に着目したもので、技術思想としては、位相誤差信号２４のパルス列の位相量２２（パルス幅）の違いに基づいて、ディスクの種別を判別するものである。
【００５６】
特に、本実施例では、ノイズや動作上のばらつき等に対して正確な判別結果が期待できるようにするために、一定パルス幅以上のパルスが位相誤差信号２４のパルス列に現れないようにするパルス幅リミット処理を行う。すなわち、上記パルス幅リミット処理を、ＤＶＤ再生時の位相誤差信号２４に対してはこれが働かないように、ＣＤ再生時の位相誤差信号２４に対してはこれが働くように、パルス幅リミット値を設定する。そして、図１２に示すように、パルス幅リミット後の位相誤差信号２７を元に、パルス幅リミット後のトラッキングエラー信号２９を生成すれば、ＣＤの場合（図１２）とＤＶＤの場合（図１１）とで、振幅の大きく異なるトラッキングエラー信号２６,２９を得ることができる。
【００５７】
上記の考え方を実現するために、本発明では、トラッキングエラー検知回路７を図５に示すような回路ブロックで構成している。図５において、４分割検知器３１の出力を位相差情報が得られる組み合わせで加算器３２ａ，３２ｂにて加算した後、レベルスライス回路３３ａ，３３ｂで２値化し、しかる後、位相比較回路３４にて位相差を検出し位相誤差信号を生成する。従来より知られているように、この位相誤差信号をチャージポンプ回路３６にて電圧に変換しフィルタ回路３７でフィルタリングすれば位相差法によるトラッキングエラー信号が得られる。本発明では、パルス幅リミット回路３５を位相誤差信号に作用させることにより、位相誤差信号のパルス列のうち大きな位相量（パルス幅）のパルスについてのみ削除する構成とする。これにより、ＣＤの場合だけパルス幅リミット処理を作用させて、図１２のトラッキングエラー信号２９が生成できる。
【００５８】
例えば、図５のパルス幅リミット回路３５の機能は、図６のリミットパルス生成回路３５ａによって達成できる。図７のタイミングチャートを参照して、レベルスライス回路３３ａ,３３ｂの出力信号Ｓ３３ａ,Ｓ３３ｂがリミットパルス生成回路３５ａに入力される。リミットパルス生成回路３５ａは、その出力信号（リミット信号）Ｓ３５ａを、信号Ｓ３３ａ,Ｓ３３ｂの位相の早いほうの立ち上りタイミングでハイにする。なお、立ち上りタイミングだけでなく、位相の早い方の立ち下りタイミングでもハイにする構成としてもよい。リミットパルス生成回路３５ａはワンショットマルチバイブレータ（図示せず）を内蔵しており、そのワンショットマルチバイブレータで、リミット信号Ｓ３５ａのパルスの幅を設定する。どれくらいの長さにするかは、外部からのパルス幅リミット値でワンショットマルチバイブレータの時定数を任意の値に変化させることにより決めることができる。すなわち、ワンショットマルチバイブレータはリミット信号Ｓ３５ａがハイになるタイミングでトリガされ、パルス幅リミット値で設定された時間経過後、リミット信号Ｓ３５ａをローに反転させる。リミット信号Ｓ３５ａが与えられると、位相比較回路３４の出力信号は、信号Ｓ３３ａ,Ｓ３３ｂの一方が状態反転して、リミット信号Ｓ３５ａがハイの期間内に、信号Ｓ３３ａ,Ｓ３３ｂの他方が同一方向に状態反転した場合に出力されるように、位相比較回路３４は構成されている。これにより、すべてのパルスがパルス列に現れる位相誤差信号２４と、一定パルス幅以上のパルスがパルス列に現れない位相誤差信号２７とを、外部からのパルス幅リミット値に応じて選択的に得ることができる。
【００５９】
なお、本来的に、パルス幅リミット回路は、通常再生時においては、本来生成されるべき位相量でははたらかずに、ノイズ等の影響による場合だけ、異常に大きな電圧発生を押さえるために動作するものである。しかし、本発明の光ディスク再生装置におけるディスク判別動作時においては、パルス幅リミット値の設定を、ＤＶＤでは働かず、ＣＤでは働く値に設定するように工夫したため、トラッキングエラー信号振幅によるディスク種別の判定に用いることが可能となった。
【００６０】
ところで、図１０〜図１２で位相量２２が大きくなる領域は、情報トラックと情報トラックとの間（トラック間）である。これを検知するため、図３に示すように、４分割検知器３１の総和から得られる再生ＲＦ信号をエンベロープ検波回路１０２でエンベロープ検波し、その信号を比較回路１０３で基準電圧と比較してミラー検出信号３０を生成する。このミラー検出信号３０は、光スポット２１がトラック上にあるかトラック間にあるかを判定する信号として利用できる。従って、このミラー検出信号３０のタイミングにてトラッキングエラー信号の振幅を検出すれば、ＣＤディスク再生時のように検出位相量が大きい場合、より確実にパルス幅リミット回路が働く。すなわち、ＣＤとＤＶＤとでより大きなトラッキングエラー信号に関する振幅情報差が得られ、判別ミスの防止を行うことが可能となる。特に位相誤差信号に基づくトラッキングエラー信号振幅はディスク回転数のばらつきや、ディスク上のピット深さのばらつきにより変動するため、上記ばらつきがあっても確実にディスク種別判別を行う工夫が必要である。実際にミラー検出信号３０にて抜き出したトラッキングエラー信号は、ＣＤの場合図１３の信号３９のようにきわめて振幅の小さいものになり、ＤＶＤの場合図１３の信号４１に示すように振幅の大きいものになるので、非常に都合がよい。
【００６１】
ここで、実際の判定においては振幅の大小を検知する必要があるが、これは図８のブロック図に示す回路にて行われる。トラッキングエラー信号３８または４０は、スイッチ回路４２により、ミラー検出信号３０のタイミングで、選択的に０へと切り替えられる。結果的にスイッチ回路４２の出力は、図１３の信号３９あるいは信号４１となって出力される。これをノイズ除去のためのローパスフィルタ４３を通した後、ピーク／ボトムホールド回路４４にてピーク値とボトム値を記憶する。このピーク値とボトム値の差をディスク判別処理部１１で計算する事で、振幅情報が得られる。
【００６２】
このようなトラッキングエラー信号振幅量の検出は、一般的にはマイクロコンピュータによるシーケンス制御に従った手順で検出動作が行われ、マイクロコンピュータにて判定が行われる。その動作フローを示したものが図１４及び図１５である。
【００６３】
まず、光ヘッド３に搭載されたフォーカスアクチュエータをサーチして、対物レンズ（２焦点レンズ）をディスクに近づける（ステップ４５）。この際フォーカスサーボループをオンしなければ、サーチ中にディスク１に合焦点するタイミングにて、フォーカスエラー信号であるＳカーブが図１に示すように現れる。これは信号増幅回路５に含まれる図４の構成により得られる。これを山の数計測回路９で、図９のレベルスライス回路１０５によって、図１の破線の基準レベルにてスライスし２値化する。そしてディスク判別処理部１１でＳカーブの山の個数を計測する事で、２層ディスクかそれ以外かを判断することができる（ステップ４６）。このとき２層ディスクと判定されれば、再生信号処理回路６の特にＥＣＣの設定をＤＶＤに切り替えるとともに、アドレス管理部分を２層ディスクに設定する。また、サーボ制御部１２を２層ディスクに設定しフォーカスジャンプ動作ができるようにしたり、反射率が低いものに対してフォーカスロック検知信号が正常に働くような設定を行う（ステップ５２）。さらにフォーカスサーチ方向をディスクから遠ざける方向に切り替えるとともに（ステップ５３）、サーボ制御部１２にて２層ディスクの所定の層にてフォーカスオン動作を行い（ステップ５４）、ＲＦ振幅調整（ステップ５５）やフォーカスゲイン調整（ステップ５６）を行わせた後、トラックオン動作を行う（ステップ５７）。
【００６４】
次に山の数判定にて２層ディスク以外である、すなわちＳカーブが１つしかないと判断された場合、いったんディスクから遠ざかる方向にサーチを切り替え（ステップ４７）、合焦点部にてフォーカスオン動作を行う（ステップ４８）。この際、信号増幅回路５のフォーカスエラー信号生成部分に、ディスク反射率（実際には和信号）によるＡＧＣ回路が構成されていれば、ディスク反射率によらず問題なくフォーカスオン動作が可能となる。その後、パルス幅リミット回路３５において、まずＣＤにだけパルス幅リミットが働くリミット設定にして（すなわち、ＣＤの場合に想定される位相誤差信号のパルス列のうち所定幅以上のパルスが現れず、かつ、ＤＶＤの場合に想定される位相誤差信号のパルス列のすべてのパルスが現れるパルス幅リミット値を設定して）（ステップ４９ａ）、トラッキングエラー信号振幅検知回路８でトラッキングエラー信号振幅計測を行う（ステップ４９ｂ）。このとき計測された振幅値をＡとする。次にパルス幅リミット回路３５の設定をＣＤにもＤＶＤに対してもリミットが働かないような設定とした上で（すなわち、ＣＤの場合に想定される位相誤差信号のパルス列とＤＶＤの場合に想定される位相誤差信号のパルス列のいずれもすべてのパルスが現れるパルス幅リミット値を設定して）（ステップ５０ａ）、あるいはパルス幅リミット回路３５を働かせないように（例えば信号をそのまま通過させるように）した上で、トラッキングエラー信号振幅検知回路８でトラッキングエラー信号振幅計測を行う（ステップ５０ｂ）。このとき計測された振幅値をＢとする。
【００６５】
さらに、図１５のフローチャートに移り、上述のＡとＢの比を計算し、この値が基準値であるＶを超えた場合はＣＤと判定する（ステップ５８）。ＤＶＤディスクは、ＣＤディスクと比較し記録密度が大幅に高く信号レートも高いため、検出される位相誤差信号のパルス列にパルス幅リミットが働かず、ほぼ上述のＡとＢは同じ値になり、結果的に
Ｂ／Ａ＝１
となる。一方ＣＤの場合は、ステップ４９ｂのトラッキングエラー信号振幅計測の場合のみパルス幅リミットが働くため、
Ａ＜Ｂ
となり、結果的にＢ／Ａは大きな値となる。
【００６６】
このようにパルス幅リミット設定値を変えた特に振幅比により計測を行う方法では、ディスク１のピット深さがばらつき、結果的にトラッキングエラー信号振幅が小さくなったり、異常に大きくなった場合でも、比で計測しているため、上述のピット深さの影響は相殺され、結果的に誤判定を防止できる効果がある。また、ディスク回転数や、線密度がばらついた場合でも、同様にトラッキングエラー信号振幅が変動するが、上述のように比でもって判定しているため、回転数や線密度のばらつきの影響を受けずにすむ。よって一定回転で動作させるＣＡＶ方式の光ディスク装置にも適応可能なほか、スピンドルモータにＦＧを用いない装置における、固定電圧でのモータ立ち上げ時でのディスク判定処理においても回転数の変動の影響を削除できる。
【００６７】
なお、ステップ５８において、ＡとＢの比をとるかわりに、ＡとＢを直接比較してもよい。すなわち、ＡとＢを比較し、その差が所定値より大きいか否かにより判定しても、上記と同様の効果が得られる。
【００６８】
さらに、ステップ５０ａ，５０ｂを省略してもよい。その場合は、ステップ５８においては、Ａの値そのものを予め設定した基準値と比較することにより、ＣＤディスクか否かを判別することができる。
【００６９】
次に、２層ディスクでもなく、ＣＤディスクでもないと判定された場合は、残るＤＶＤ１層ディスクか記録可能ＤＶＤディスクかの判別を行う必要がある。ＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭに代表される記録可能ＤＶＤディスクは、反射率がＤＶＤ２層と同じスペックとなっており、ＲＦ再生信号レベル（図３のエンベロープ検波回路１０２の出力）の大小判定にて判別可能である。これをディスク判別処理部１１で実行する（ステップ５９）。このようにして判別されたＣＤディスク，ＤＶＤ１層ディスク，記録可能ＤＶＤディスクは、再生信号処理回路６とサーボ制御部１２において、それぞれのディスクに対応した設定が行われ（ステップ６０，６４，６８）た後、検出したＲＦ信号レベルに応じて、信号増幅器５においてデータ誤りやトラック誤差信号を正常に得るためにＲＦ信号増幅率を可変し（ステップ６１，６５，６９）、所定の信号振幅とするとともに、フォーカスゲイン調整を行った後（ステップ６２，６６，７０）、トラックオン動作が行われる（ステップ６３，６７，７１）。なお、トラックオン後には、アドレスの検出や、リードイン情報によりディスク上に記述されたデータから再度ディスク種別を確認した上で、本来の情報再生動作に入ることは言うまでもない。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１および９に係る発明によれば、異なる記録密度を有するディスクに対するディスク種別の判別を行うことができるという効果がある。さらに、元々必要なトラッキングエラー検出のためのＤＰＤ（位相差動検出）法の構成を利用できるという効果がある。またさらに、差分の位相誤差信号として２値化された信号を利用するため、光ヘッドからの再生信号振幅が変動しても、上記２値化情報に影響を与えないので、ディスク反射率の違いやレーザパワーのばらつきによる影響を受けず判別ミスが生じない効果がある。
【００７１】
請求項２および１０に係る発明によれば、部品点数削減のために２焦点レンズを用いて、しかも異なる記録密度を有するディスクに対するディスク種別の判別を行うことができるという効果がある。
【００７２】
請求項３および１１に係る発明によれば、ノイズ等の影響による異常電圧発生を防止するために元々備わっているパルス幅リミット回路を利用することができるという効果がある。
【００７３】
請求項４、５、１２および１３に係る発明によれば、パルス幅リミットの設定値を変えた２つの信号により判別を行うため、例えば２つの信号の比を取ることにより、種々の変動を相殺できる。例えば、ディスクのピット深さがばらつき、この影響が位相誤差信号に反映された場合でも、比でもって判別すれば、ピット深さの影響は相殺され、結果的に誤判別を防止できる効果がある。また、ディスク回転数や、線密度がばらついた場合でも、上記と同様にその影響を受けない効果がある。
【００７４】
請求項６および１４に係る発明によれば、光ディスクの記録密度の違いをより大きく反映させることができ、もって判別ミスを防止することができるという効果がある。
【００７５】
請求項７、８、１５および１６に係る発明によれば、種々の種類の光ディスクを判別することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ２焦点レンズを用いた場合のフォーカスエラー信号を示す波形図である。
【図２】 この発明の実施の形態に係る光ディスク再生装置を示すブロック図である。
【図３】 図２の信号増幅回路５における信号生成の詳細を示すブロック図である。
【図４】 図２の信号増幅回路５における信号生成の詳細を示すブロック図である。
【図５】 図２のトラッキングエラー検知回路７の詳細を示すブロック図である。
【図６】 パルス幅リミット回路３５の具体例を示すブロック図である。
【図７】 図６のリミットパルス生成回路３５ａの動作を示すタイミングチャートである。
【図８】 図２のトラッキングエラー信号振幅検知回路８の詳細を示すブロック図である。
【図９】 図２の山の数計測回路９の詳細を示すブロック図である。
【図１０】 トラッキングエラー検知回路７における、位相差（ＤＰＤ）法によるトラッキングエラー信号の生成原理を示す図である。
【図１１】 トラッキングエラー検知回路７における、位相差（ＤＰＤ）法によるトラッキングエラー信号の生成原理を示す図である。
【図１２】 トラッキングエラー検知回路７における、位相差法によるトラッキングエラー信号の生成において、パルス幅リミット回路３５による制限を行った場合を示す図である。
【図１３】 トラッキングエラー信号の振幅を、ミラー検出信号３０がトラック間である事を示す期間でのみ計測した場合の実際の計測波形を示す図である。
【図１４】 ディスク判別開始からディスク判別終了までの処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】 ディスク判別開始からディスク判別終了までの処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】 従来の光ディスク再生装置におけるフォーカスエラー信号波形を示した図である。
【図１７】 開口数の異なる２つのレンズを備えるツインレンズ光ピックアップの構成を示した図である。
【図１８】 従来の光ディスク再生装置におけるディスク判別回路の構成を示した図である。
【図１９】 ２層ＤＶＤディスクを用いてディスク判別及びフォーカスオン動作をさせた時の測定手順を示した波形図である。
【図２０】 図１９のようにディスク判別及びフォーカスオン動作をさせた場合の光ヘッドの位置状態を示した図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク、２ スピンドルモータ、３ 光ヘッド、４ 光検知回路、５信号増幅回路、６ 再生信号処理回路、７ トラッキングエラー検知回路、８トラッキングエラー信号振幅検知回路、９ 山の数計測回路、１１ ディスク判別処理部、１２ サーボ制御部、１３ ドライバ、２４，２７ 位相誤差信号、２６，２９ トラッキングエラー信号、３５ パルス幅リミット回路。
【発明の属する技術分野】
この発明はディスク種別判別可能な光ディスク再生装置および、光ディスク再生装置におけるディスク種別判別方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は、従来の光ディスク再生装置におけるフォーカスエラー信号波形を示した図である。図１６には、一般的にＤＶＤ再生に用いられる開口数（ＮＡ）が０．６のレンズを用いた光ピックアップにて、それぞれ異なる種類の光ディスクをサーチしたときのフォーカスエラー信号が示されている。すなわち、波形７２はＣＤを用いた時のフォーカスエラー信号に相当し、波形７３は１層ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＳＬ）を用いた時のフォーカスエラー信号に相当し、波形７４は２層ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＤＬ）を用いた時のフォーカスエラー信号に相当する。
【０００３】
図１６より明らかなように、１層ＤＶＤのフォーカスエラー信号７３は振幅が大きく、波形のピーク（最高電圧レベル）とボトム（最低電圧レベル）が１回ずつ出力されていることを特徴とする。また、２層ＤＶＤのフォーカスエラー信号７４は、波形のピークとボトムが２つずつ出力されているのが特徴である。更に、ＣＤのフォーカスエラー信号７２は、レンズ開口数が０．６のＤＶＤ用のレンズを用いた場合は振幅が非常に小さく、波形のボトムとピークが明瞭でない。
【０００４】
図１７は、開口数の異なる２つのレンズを備えるツインレンズ光ピックアップの構成を示した図である。図１７のツインレンズ光ピックアップは、一般的に用いられるＣＤ用対物レンズ（ＮＡ＝０．４５）７５と、一般的に用いられるＤＶＤ用対物レンズ（ＮＡ＝０．６）７６と、アクチュエータの中心軸７７と、アクチュエータベース７８と、トラッキングコイル７９と、フォーカスコイル８０と、ミラー８１と、レーザダイオード８２と、ハーフミラー８３と、光検知器８４とを備えている。
【０００５】
レーザダイオード８２から出力されたレーザはハーフミラー８３によってミラー８１へと運ばれ、ＤＶＤ用対物レンズ７６を通って光ディスク（図示せず）へと照射される。光ディスクから反射されたレーザはミラー８１、ハーフミラー８３を通って、光検知器８４に入力される。
【０００６】
ところで、ＤＶＤとＣＤではその記録信号のピットサイズならびに、光ディスク表面から記録層までの厚みが異なるため、ＤＶＤとＣＤの互換再生を行うには、光ディスクの種類に応じて、レーザ光のフォーカス位置やスポット径を変える必要がある。そこで、図１７のツインレンズ光ピックアップでは、軸摺動回動方式を用いることで、ＣＤ用対物レンズ７５とＤＶＤ用対物レンズ７６の切り換えを行う。この軸摺動回動方式においては、アクチュエータベース７８が、フォーカスコイル８０の駆動により中心軸７７に沿って上下動し、トラッキングコイル７９の駆動により中心軸７７に対し回動する。
【０００７】
図１８は、従来の光ディスク再生装置におけるディスク判別回路の構成を示した図である。図１８のディスク判別回路は、山の数計測回路９０と、判別回路９１とを備えている。ディスク判別結果は、レンズキック回路９２と、サーボパラメータ変更回路９３と、サーボゲインアップ切替回路９４とに与えられる。レンズキック回路９２の出力は、トラッキングコイル７９を駆動するためのドライバ９５に与えられる。
【０００８】
次に、図１８のディスク判別回路の動作について説明する。光ピックアップから得られたフォーカスエラー信号が、山の数計測回路９０に入力される。山の数計測回路９０は、フォーカスエラー信号のピークとボトムの数を測定する。そして、例えば入力されたフォーカスエラー信号波形のピークとボトムがそれぞれ１回ずつの場合は、山の数を１回と計測する。計測された山の数は判別回路９１に送られる。山の数計測回路９０からの山の数の出力信号を基に、判別回路９１によって、図１６に示したように各種のディスクのフォーカスエラー信号の特徴を検出し、ＣＤか１層ＤＶＤか２層ＤＶＤかというディスクの種類を判別する。
【０００９】
その判別結果の信号は、レンズキック回路９２と、サーボパラメータ変更回路９３と、サーボゲインアップ切替回路９４とに送られる。レンズキック回路９２は、トラッキングアクチュエータドライバ９５を用いて、トラッキングアクチュエータ（トラッキングコイル）７９を駆動して、ＣＤ用対物レンズ７５もしくはＤＶＤ用対物レンズ７６に切り換える。サーボパラメータ変更回路９３は、サーボパラメータを各種のディスクに最適なサーボパラメータに変更する。
【００１０】
一般的にフォーカスサーボを行う場合、定常動作中においてはサーボゲインの自動調整が行われるため、極めて安定にサーボ系が動作する。しかしながら定常動作にはいる前、例えばフォーカス引き込み直後は、サーボゲインの自動調整を行っておらず、ディスクの反射率の違いによってフォーカスゲインが異なっているとサーボが引き込めない場合がある。そこで、ディスクの種類の判別結果により、サーボゲインアップ切替回路９４は、各種のディスクに最適なサーボゲインアップを設定する。
【００１１】
図１９は、２層ＤＶＤディスクを用いてディスク判別及びフォーカスオン動作をさせた時の測定手順を示した波形図である。ディスク判別を行う際に得られる、フォーカスアクチュエータ（フォーカスコイル）８０の電圧波形と、フォーカスエラー信号の波形とが示されている。図１９において、９６はディスク判別からフォーカスオンまで一連の動作をさせた時のフォーカスアクチュエータ電圧波形、９７は同じくフォーカスエラー信号波形を示す。まず、フォーカスアクチュエータを上下動させてフォーカスエラー信号ＦＳの本数を計測することでディスク判別を行い、しかる後に、光ヘッドを内周へ移動させて、再度フォーカスアクチュエータを上下動させてフォーカス引き込み動作を行っていることがわかる。
【００１２】
図２０は、図１９のようにディスク判別及びフォーカスオン動作をさせた場合の光ヘッドの位置状態を示した図である。９８は光ディスク、９９はスピンドルモータ、１００はインナースイッチ、１１０は光ヘッドを示す。まず、ディスク判別を行うために外周方向に光ヘッドを位置し、ディスク判別を行った後に、光ヘッドを内周へ移動させてフォーカス引き込みを行う。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のディスク判別手法は、ＤＶＤ用の対物レンズによる図１６の原理に基づいているため、ＤＶＤ用とＣＤ用の２つの対物レンズを用いたシステムにしか適応できなかった。ＤＶＤ用の対物レンズを有さない、１つのレンズで２つの焦点を有する２焦点レンズのピックアップを用いたシステムでは、従来と異なる判定手法が必要である。なお、フォーカス引き込み後、トラッキング方法（３ビーム方式かＤＰＤ（位相差）方式か）を切り替えたり、サーボゲインの設定を切り替えたりする必要があるため、トラッキングを行う前段階にて判定を行う必要がある。
【００１４】
また、従来の方式では、装置の温度変化や、量産初期の調整ばらつきによるレーザーパワーの変動や、ディスク反射率のばらつきに対して、誤判定してしまう可能性があった。また、ディスク上の指紋や傷等によっても等価的な反射率の変化が発生するため、誤判定の要因となった。
【００１５】
また、レーザーパワーや反射率が大きくなった場合には、情報面ではなく、ディスク基板の表面に対する不要なフォーカスエラー信号によっても、判定まちがいを起こす場合があった。さらに信号ノイズによって、ピーク値やボトム値を、誤検知した場合にも、同様の誤判定があった。
【００１６】
この発明は、上述する課題を解決するためになされたもので、第一の目的は、１つのレンズで２つの焦点を有する２焦点レンズのピックアップを用いたシステムにおいて、ディスク種別判別処理を有効に行うため、フォーカスエラー信号の山の数以外の手法にてＣＤかＤＶＤかの判定を行いうる光ディスク再生装置およびディスク種別判別方法を得ることにある。
【００１７】
また、この発明の第二の目的は、レーザーパワーの変動やディスクの反射率変動や再生信号変調度のばらつき等の影響を受けにくく、その結果ディスク種別判別処理が誤判定しにくい光ディスク再生装置およびディスク種別判別方法を得ることにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る光ディスク再生装置は、表面にピット列で記録された光ディスクより記録情報を読み取るための、前記光ディスクからの反射光を受光する複数に分割された光検知器、を有する光ヘッドと、前記光検知器の出力信号を２値化し、ＤＰＤ（位相差動検出）方式による位相誤差信号を検出することにより、トラッキングエラー信号を生成する信号生成手段と、前記位相誤差信号のパルス列信号のパルス幅の違いに基づいて前記光ディスクの種別を判別する判別手段と、を備えている。
【００１９】
第２の発明に係る光ディスク再生装置では、前記光ヘッドは２焦点レンズを有する。
【００２０】
第３の発明に係る光ディスク再生装置は、前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにするパルス幅リミット回路をさらに備え、前記判別手段は、パルス幅リミット後の前記パルス列信号に基づいて前記判別を行う。
【００２１】
第４の発明に係る光ディスク再生装置では、前記パルス幅リミット回路は、前記所定幅として第１の所定幅と第２の所定幅とを選択的に設定可能であり、前記判別手段は、前記第１の所定幅によるパルス幅リミット後の前記パルス列信号と、前記第２の所定幅によるパルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う。
【００２２】
第５の発明に係る光ディスク再生装置は、前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにするパルス幅リミット回路をさらに備え、前記判別手段は、パルス幅リミット前の前記パルス列信号と、パルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う。
【００２３】
第６の発明に係る光ディスク再生装置は、前記光ヘッドの出力信号から、ミラー検出信号を生成する手段と、前記パルス列信号を、前記ミラー検出信号に応じた期間だけ、前記判別手段による判別に対して有効にする手段と、をさらに備える。
【００２４】
第７の発明に係る光ディスク再生装置は、前記光ヘッドの出力信号から、フォーカスエラー信号を生成する手段をさらに備え、前記判別手段は、前記パルス列信号に加えて、前記フォーカスエラー信号にも基づいて前記判別を行う。
【００２５】
第８の発明に係る光ディスク再生装置は、前記光ヘッドの出力信号から、再生信号を生成してその振幅を検出する手段をさらに備え、前記判別手段は、前記パルス列信号に加えて、前記検出された振幅にも基づいて前記判別を行う。
【００２６】
第９の発明に係るディスク種別判別方法は、光ディスク再生装置におけるディスク種別判別方法であって、表面にピット列で記録された光ディスクより記録情報を、前記光ディスクからの反射光を受光する複数に分割された光検知器、を有する光ヘッドで読み取る工程と、前記光検知器の出力信号を２値化し、ＤＰＤ（位相差動検出）方式による位相誤差信号を検出することにより、トラッキングエラー信号を生成する工程と、前記位相誤差信号のパルス列信号のパルス幅の違いに基づいて前記光ディスクの種別を判別する工程と、を備える。
【００２７】
第１０の発明に係るディスク種別判別方法では、前記光ヘッドは２焦点レンズを有する。
【００２８】
第１１の発明に係るディスク種別判別方法は、前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにする工程をさらに備え、前記判別する工程では、パルス幅リミット後の前記パルス列信号に基づいて前記判別を行う。
【００２９】
第１２の発明に係るディスク種別判別方法では、前記所定幅として第１の所定幅と第２の所定幅とを選択的に設定可能であり、前記判別する工程では、前記第１の所定幅によるパルス幅リミット後の前記パルス列信号と、前記第２の所定幅によるパルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う。
【００３０】
第１３の発明に係るディスク種別判別方法は、前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにする工程をさらに備え、前記判別する工程では、パルス幅リミット前の前記パルス列信号と、パルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて、両信号から得られる情報の比較もしくは比により前記判別を行う。
【００３１】
第１４の発明に係るディスク種別判別方法は、前記光ヘッドの出力信号から、ミラー検出信号を生成する工程と、前記パルス列信号を、前記ミラー検出信号に応じた期間だけ、前記判別する工程における判別に対して有効にする工程と、をさらに備える。
【００３２】
第１５の発明に係るディスク種別判別方法は、前記光ヘッドの出力信号から、フォーカスエラー信号を生成する工程をさらに備え、前記判別する工程では、前記パルス列信号に加えて、前記フォーカスエラー信号にも基づいて前記判別を行う。
【００３３】
第１６の発明に係るディスク種別判別方法は、前記光ヘッドの出力信号から、再生信号を生成してその振幅を検出する工程をさらに備え、前記判別する工程では、前記パルス列信号に加えて、前記検出された振幅にも基づいて前記判別を行う。第１７の発明に係る光ディスク再生装置は、前記位相誤差信号の前記パルス列信号は、前記ピット列のトラックピッチに応じたパルス幅を有しており、前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにするパルス幅リミット回路をさらに備え、前記判別手段は、パルス幅リミット前の前記パルス列信号と、パルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う。第１８の発明に係る光ディスク再生装置は、前記所定幅は、前記パルス幅リミットがＤＶＤに対しては行われずＣＤに対しては行われるように定められる。第１９の発明に係るディスク種別判別方法は、前記位相誤差信号の前記パルス列信号は、前記ピット列のトラックピッチに応じたパルス幅を有しており、前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにする工程をさらに備え、前記判別する工程では、パルス幅リミット前の前記パルス列信号と、パルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う。第２０の発明に係るディスク種別判別方法は、前記所定幅は、前記パルス幅リミットがＤＶＤに対しては行われずＣＤに対しては行われるように定められる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１は、１つのレンズでＣＤ用とＤＶＤ用の２つの焦点を有する２焦点レンズを用いた場合のフォーカスエラー信号を示す波形図である。図において、波形１６は光ディスク再生装置にＣＤディスクを搭載し２焦点レンズでサーチした場合のフォーカスエラー信号波形、波形１７は光ディスク再生装置にＤＶＤ１層（ＤＶＤ−ＳＬ）ディスクを搭載し２焦点レンズでサーチした場合のフォーカスエラー信号波形、波形１８は光ディスク再生装置に記録可能ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＷ）ディスクを搭載し２焦点レンズでサーチした場合のフォーカスエラー信号波形、波形１９は光ディスク再生装置にＤＶＤ２層（ＤＶＤ−ＤＬ）ディスクを搭載し２焦点レンズでサーチした場合のフォーカスエラー信号波形を示す。
【００３５】
従来のＤＶＤ専用レンズ（高ＮＡ）を搭載した光ピックアップでは、フォーカスサーチ時に図１６に示すような波形のフォーカスエラー信号が現れる。すなわち、ＮＡの高いレンズで基板厚みの厚いＣＤディスクにサーチしても焦点が結べないため、合焦点を示すＳカーブが現れない。一方、基板厚みの薄いＤＶＤディスクでは、１層ディスクにおいては１つのＳカーブが、２層ディスクに対しては２つのＳカーブが現れる。このＳカーブを、ある基準レベルの信号（図１６の点線）を超えたかどうかでカウントすれば、上記Ｓカーブが０個か１個か２個かでもってディスクの種別判定を行うことが可能となる。
【００３６】
これに対し、コストダウンや部品点数削減のために、ＣＤ用とＤＶＤ用との２つの焦点を持つ２焦点レンズを搭載した光ピックアップを有する光ヘッドにてサーチすると、図１のフォーカスエラー信号波形１６，１７，１８に示すように、ＣＤディスクの場合も、ＤＶＤ１層ディスクの場合も、記録可能ＤＶＤディスクの場合も、１つのＳカーブが現れる。また、ＤＶＤ２層ディスクの場合は、フォーカスエラー信号波形１９に示すように、２つのＳカーブが現れる。従ってこの場合は、Ｓカーブの個数だけからディスク種別を完全に判別することは不可能である。そのため、２焦点レンズを用いた光ピックアップの場合においては、特にＣＤディスクかＤＶＤディスクかの判別処理を新たに追加しなければならない。
【００３７】
このような２焦点レンズを搭載した光ピックアップの場合にも対応可能なように、ＣＤディスクかＤＶＤディスクかの判別処理を新たに組み込んだ、この発明に係る光ディスク再生装置のブロック図を図２に示す。以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
【００３８】
図２は、この発明の実施の形態に係る光ディスク再生装置を示すブロック図である。図において、再生専用または記録可能な光ディスク１は、スピンドルモータ２によって回転される。ディスク１に記録された情報は、光学的な情報読み取りおよび光スポットの位置あわせをおこなうためのアクチュエータを搭載した光ヘッド３により再生される。光ヘッド３は、ＣＤ用とＤＶＤ用の焦点を有する２焦点レンズを備えた光ピックアップと、光ディスク１からの反射光から情報及び制御信号を読み取るための光検知器４を搭載している。光検知器４からの微小信号は、信号増幅回路５で増幅され、再生信号及び、サーボ等の制御に必要なその他の信号として生成される。再生信号は再生信号処理回路６で処理されて、所望の情報が得られる。
【００３９】
信号増幅回路５の出力から位相差法によるトラッキングエラー信号を得るために、トラッキングエラー検知回路７が設けられている。また、トラッキングエラー検知回路７の出力であるトラッキングエラー信号の振幅を計測するために、トラッキングエラー信号振幅検知回路８が設けられている。さらに、フォーカスサーチ時において、信号増幅回路５の出力であるフォーカスエラー信号の山の数を計測するために、山の数計測回路９が設けられている。
【００４０】
この発明によるディスク判別処理は、ディスク判別処理部１１で実行される。ディスク判別処理部１１は、トラッキングエラー信号振幅検知回路８の出力と山の数計測回路９の出力と信号増幅回路５の出力とに基づいて、ディスク判別処理を行う。またサーボ制御は、サーボ制御部１２で実行される。サーボ制御部１２は、トラッキングエラー検知回路７からのトラッキングエラー信号と、信号増幅回路５からのフォーカスエラー信号及びミラー検出信号とに基づき、ドライバ１３を介して、光ヘッド３に搭載されたアクチュエータおよびスピンドルモータ２を制御する。また、サーボ制御部１２は、ディスク判別処理部１１からのディスク種別情報に基づいて、サーボのゲイン設定等が切り替えられる。ドライバ１３は、サーボ制御部１２からの情報に基づいて、光ヘッド３に搭載されたアクチュエータおよびスピンドルモータ２に電流を供給する。
【００４１】
図３および図４は、図２の信号増幅回路５における信号生成の詳細を示すブロック図である。図２の光ヘッド３に搭載された光検知器４は、図３および図４では４分割光検知器３１として示されている。ミラー検出信号は、加算回路３２ａ，３２ｂと、加算回路１０１と、エンベロープ検波回路１０２と、比較回路１０３とを介して生成される。フォーカスエラー信号は、加算回路３２ａ，３２ｂと、減算回路１０４とを介して生成される。
【００４２】
図５は、図２のトラッキングエラー検知回路７の詳細を示すブロック図である。図２の光ヘッド３に搭載された光検知器４は、図５では４分割光検知器３１として示されている。加算回路３２ａ，３２ｂは、図２の信号増幅回路５に備わっている。図２のトラッキングエラー検知回路７は、光ディスク１上のピットからの信号を２値化するためのレベルスライス回路３３ａ，３３ｂと、位相誤差信号を得るための位相比較回路３４と、所定パルス幅（すなわち、回路３５に任意かつ可変的に設定されるパルス幅リミット値に相当）以上のパルスが位相誤差信号のパルス列に現れないようにするためのパルス幅リミット回路３５と、位相誤差信号のパルス列のパルス幅を信号振幅に変換するためのチャージポンプ回路３６と、チャージポンプ回路３６の出力を平滑化するためのフィルタ回路３７とを備えている。
【００４３】
図６は、図５のパルス幅リミット回路３５の一具体例を示すブロック図である。図６において、図５のパルス幅リミット回路３５は、位相比較回路３４が所定パルス幅以上の位相誤差信号のパルスを生成しないようにするためのリミットパルス生成回路３５ａを備えている。また，図７は、図６のリミットパルス生成回路３５ａの動作を示すタイミングチャートである。
【００４４】
図８は、図２のトラッキングエラー信号振幅検知回路８の詳細を示すブロック図である。トラッキングエラー信号振幅検知回路８は、ミラー検出信号によりトラッキングエラー信号をスイッチするためのスイッチ回路４２と、スイッチ回路４２の出力におけるノイズを除去するためのローパスフィルタ４３と、ローパスフィルタ４３の出力信号のピーク値とボトム値をホールドするためのピーク／ボトムホールド回路４４とを備えている。
【００４５】
図９は、図２の山の数計測回路９の詳細を示すブロック図である。山の数計測回路９は、フォーカスエラー信号を基準レベルにてスライスして２値化するためのレベルスライス回路１０５を備えている。
【００４６】
図１０および図１１は、トラッキングエラー検知回路７における、位相差（ＤＰＤ）法によるトラッキングエラー信号の生成原理を示す図である。図において、２０は光ディスク１上のピット、２１は光ヘッド３から出射されディスク１上に形成された光スポット、２２は位相誤差信号における位相量、２３はディスク１上のピット２０と光スポット２１とのトラック直交方向の相対ずれ量に対し理論的に生成されるエラー量、２４は実際の光ディスク１上のピット２０の反射光から得られる位相誤差信号、２５は位相誤差信号２４からチャージポンプ回路３６により生成したチャージ信号、２６はチャージ信号２５を検波した結果得られるトラッキングエラー信号を示す。なお、図１０はＣＤディスクに対応し、図１１はＤＶＤディスクに対応する。
【００４７】
図１２は、トラッキングエラー検知回路７における、位相差法によるトラッキングエラー信号の生成において、パルス幅リミット回路３５による制限を行った場合を示す図である。図において、２７はパルス幅リミット後の位相誤差信号、２８はパルス幅リミット後のチャージ信号、２９はパルス幅リミット後のトラッキングエラー信号、３０はトラッキングエラー信号振幅の検知タイミング信号として用いるミラー検出信号である。
【００４８】
図１３は、トラッキングエラー信号の振幅を、ミラー検出信号３０がトラック間である事を示す期間でのみ計測した場合の実際の計測波形を示す図である。図において、３８はパルス幅リミット後のＣＤディスクにおける実測トラッキングエラー信号、３９はＣＤディスクにおける上記トラッキングエラー信号３８をミラー信号３０にてぬきだした信号、４０はパルス幅リミット後のＤＶＤディスクにおける実測トラッキングエラー信号、４１はＤＶＤディスクにおける上記トラッキングエラー信号４０をミラー信号３０にてぬきだした信号である。なお、本実施の形態においては、ＤＶＤディスクの場合はパルス幅リミットが働かないようにパルス幅リミット値を設定する。従って、上記信号４０は、パルス幅リミット前のＤＶＤディスクにおけるトラッキングエラー信号と同等である。
【００４９】
図１４および図１５は、ディスク判別開始からディスク判別終了までの処理手順を示すフローチャートである。図１４において、ステップ４５では、光ヘッド３に搭載されたフォーカスアクチュエータをフォーカス上り方向（ディスクに近づける方向）にサーチさせるフォーカスサーチ動作を行う。ステップ４６では、フォーカスエラー信号１６〜１９における山の数を計測する。ステップ４７では、光ヘッド３に搭載されたフォーカスアクチュエータをフォーカス下り方向（ディスクから遠ざける方向）にサーチさせるフォーカスサーチ動作を行う。ステップ４８では、サーボ制御部１２におけるフォーカス制御ループのオンを行う。ステップ４９ａ，５０ａでは、トラッキングエラー検知回路７におけるパルス幅リミット値の設定を行う。ステップ４９ｂ，５０ｂでは、トラッキングエラー信号の振幅を計測する。ステップ５２では、再生信号処理回路６及びサーボ制御部１２における２層ＤＶＤへの設定を行う。ステップ５３では、光ヘッド３に搭載されたフォーカスアクチュエータをフォーカス下り方向（ディスクから遠ざける方向）にサーチさせるフォーカスサーチ動作を行う。ステップ５４では、サーボ制御部１２におけるフォーカス制御ループをオンする。ステップ５５では、信号増幅回路５におけるＲＦ信号振幅調整を行う。ステップ５６では、サーボ制御部１２におけるフォーカス制御ループのサーボゲインの調整を行う。ステップ５７では、サーボ制御部１２におけるトラック制御ループをオンする。
【００５０】
図１５において、ステップ５８では、ステップ４９ｂ，５０ｂにて計測したトラッキングエラー信号の２回の振幅計測値の比を計算する。ステップ５９では、ＲＦ信号振幅の大きさを判定する。ステップ６０では、再生信号処理回路６及びサーボ制御部１２における１層ＤＶＤへの設定を行う。ステップ６４では、再生信号処理回路６及びサーボ制御部１２における記録可能ＤＶＤへの設定を行う。ステップ６８では、再生信号処理回路６及びサーボ制御部１２におけるＣＤへの設定を行う。ステップ６１，６５，６９では、信号増幅回路５におけるＲＦ信号振幅調整を行う。ステップ６２，６６，７０では、サーボ制御部１２におけるフォーカス制御ループのサーボゲインの調整を行う。ステップ６３，６７，７１では、サーボ制御部１２におけるトラック制御ループをオンする。
【００５１】
ところで、従来の一般的なＤＶＤディスクの再生装置においては、ＤＶＤディスクがＣＤディスクに比べトラックピッチが異なるため、トラッキングエラーの検出にＣＤプレーヤに従来から採用されていた３ビーム方式が利用できないので、再生信号のピット情報における位相差情報を元にトラッキングエラー信号を生成する位相差方式が採用されている。この位相差方式では、図１０及び図１１に示すような原理でトラッキングエラー信号が生成される。
【００５２】
図１０において、４分割光検知器を用いた位相差方式における位相誤差信号２４の位相量２２（ピットからの再生情報を２値化したものの位相差量）は、記録ピット２０に対し光スポット２１がオントラック上にある場合はゼロとなり、記録ピット２０に対し光スポット２１がトラック垂直方向にずれた場合には、そのずれ方向に応じた極性の位相量として検出される。この検出された位相誤差信号２４の位相量２２は、トラッキングエラー量２３（なお、図１０及び図１１では光スポット２１は３回トラックを横切っている。）に対応して大きくなるとともに、ピット単位での離散的なパルス幅情報となる。このため、例えばチャージポンプ回路を用いて、チャージ信号２５に示すように、位相誤差信号２４におけるパルス幅情報を電圧情報に変換する。さらに、フィルタ回路等により、連続的なトラッキングエラー信号２６に変換して、アクチュエータを制御するための信号とする。
【００５３】
本発明においては、トラッキングエラー信号の信号振幅に基づいてディスク種別の判定を行うものであるが、本来この位相差法はトラックピッチの違いにかかわらずエラー信号が生成できる方式なため、従来行われている位相差法のままでは、ＣＤディスクの場合（図１０）とＤＶＤディスクの場合（図１１）とで、トラッキングエラー信号２６に振幅差がでるような事はない。
【００５４】
しかしながら、位相誤差信号２４のパルス列の各パルスは、ピット２０の単位でしか得られない離散情報である。このため、光ディスクのピット記録密度や、そのピット記録密度に基づくピット２０と光スポット２１との相対速度により、検出位相量２２（すなわち各パルス幅）は大きく変わるものになる。ＣＤの場合にはピット密度が低く、必要な再生信号レートが低いため相対線速度も低く、結果的に再生信号周波数も低くなっている。ＤＶＤの場合はこの逆である。従って、図１０と図１１とを比較すれば明らかなように、ＣＤの場合（図１０）は、ＤＶＤの場合（図１１）と比べて、同じトラックずれ２３に対して、位相誤差信号２４のパルス列の各位相量２２（各パルス幅）は大きな値となる。
【００５５】
この発明はこの点に着目したもので、技術思想としては、位相誤差信号２４のパルス列の位相量２２（パルス幅）の違いに基づいて、ディスクの種別を判別するものである。
【００５６】
特に、本実施例では、ノイズや動作上のばらつき等に対して正確な判別結果が期待できるようにするために、一定パルス幅以上のパルスが位相誤差信号２４のパルス列に現れないようにするパルス幅リミット処理を行う。すなわち、上記パルス幅リミット処理を、ＤＶＤ再生時の位相誤差信号２４に対してはこれが働かないように、ＣＤ再生時の位相誤差信号２４に対してはこれが働くように、パルス幅リミット値を設定する。そして、図１２に示すように、パルス幅リミット後の位相誤差信号２７を元に、パルス幅リミット後のトラッキングエラー信号２９を生成すれば、ＣＤの場合（図１２）とＤＶＤの場合（図１１）とで、振幅の大きく異なるトラッキングエラー信号２６,２９を得ることができる。
【００５７】
上記の考え方を実現するために、本発明では、トラッキングエラー検知回路７を図５に示すような回路ブロックで構成している。図５において、４分割検知器３１の出力を位相差情報が得られる組み合わせで加算器３２ａ，３２ｂにて加算した後、レベルスライス回路３３ａ，３３ｂで２値化し、しかる後、位相比較回路３４にて位相差を検出し位相誤差信号を生成する。従来より知られているように、この位相誤差信号をチャージポンプ回路３６にて電圧に変換しフィルタ回路３７でフィルタリングすれば位相差法によるトラッキングエラー信号が得られる。本発明では、パルス幅リミット回路３５を位相誤差信号に作用させることにより、位相誤差信号のパルス列のうち大きな位相量（パルス幅）のパルスについてのみ削除する構成とする。これにより、ＣＤの場合だけパルス幅リミット処理を作用させて、図１２のトラッキングエラー信号２９が生成できる。
【００５８】
例えば、図５のパルス幅リミット回路３５の機能は、図６のリミットパルス生成回路３５ａによって達成できる。図７のタイミングチャートを参照して、レベルスライス回路３３ａ,３３ｂの出力信号Ｓ３３ａ,Ｓ３３ｂがリミットパルス生成回路３５ａに入力される。リミットパルス生成回路３５ａは、その出力信号（リミット信号）Ｓ３５ａを、信号Ｓ３３ａ,Ｓ３３ｂの位相の早いほうの立ち上りタイミングでハイにする。なお、立ち上りタイミングだけでなく、位相の早い方の立ち下りタイミングでもハイにする構成としてもよい。リミットパルス生成回路３５ａはワンショットマルチバイブレータ（図示せず）を内蔵しており、そのワンショットマルチバイブレータで、リミット信号Ｓ３５ａのパルスの幅を設定する。どれくらいの長さにするかは、外部からのパルス幅リミット値でワンショットマルチバイブレータの時定数を任意の値に変化させることにより決めることができる。すなわち、ワンショットマルチバイブレータはリミット信号Ｓ３５ａがハイになるタイミングでトリガされ、パルス幅リミット値で設定された時間経過後、リミット信号Ｓ３５ａをローに反転させる。リミット信号Ｓ３５ａが与えられると、位相比較回路３４の出力信号は、信号Ｓ３３ａ,Ｓ３３ｂの一方が状態反転して、リミット信号Ｓ３５ａがハイの期間内に、信号Ｓ３３ａ,Ｓ３３ｂの他方が同一方向に状態反転した場合に出力されるように、位相比較回路３４は構成されている。これにより、すべてのパルスがパルス列に現れる位相誤差信号２４と、一定パルス幅以上のパルスがパルス列に現れない位相誤差信号２７とを、外部からのパルス幅リミット値に応じて選択的に得ることができる。
【００５９】
なお、本来的に、パルス幅リミット回路は、通常再生時においては、本来生成されるべき位相量でははたらかずに、ノイズ等の影響による場合だけ、異常に大きな電圧発生を押さえるために動作するものである。しかし、本発明の光ディスク再生装置におけるディスク判別動作時においては、パルス幅リミット値の設定を、ＤＶＤでは働かず、ＣＤでは働く値に設定するように工夫したため、トラッキングエラー信号振幅によるディスク種別の判定に用いることが可能となった。
【００６０】
ところで、図１０〜図１２で位相量２２が大きくなる領域は、情報トラックと情報トラックとの間（トラック間）である。これを検知するため、図３に示すように、４分割検知器３１の総和から得られる再生ＲＦ信号をエンベロープ検波回路１０２でエンベロープ検波し、その信号を比較回路１０３で基準電圧と比較してミラー検出信号３０を生成する。このミラー検出信号３０は、光スポット２１がトラック上にあるかトラック間にあるかを判定する信号として利用できる。従って、このミラー検出信号３０のタイミングにてトラッキングエラー信号の振幅を検出すれば、ＣＤディスク再生時のように検出位相量が大きい場合、より確実にパルス幅リミット回路が働く。すなわち、ＣＤとＤＶＤとでより大きなトラッキングエラー信号に関する振幅情報差が得られ、判別ミスの防止を行うことが可能となる。特に位相誤差信号に基づくトラッキングエラー信号振幅はディスク回転数のばらつきや、ディスク上のピット深さのばらつきにより変動するため、上記ばらつきがあっても確実にディスク種別判別を行う工夫が必要である。実際にミラー検出信号３０にて抜き出したトラッキングエラー信号は、ＣＤの場合図１３の信号３９のようにきわめて振幅の小さいものになり、ＤＶＤの場合図１３の信号４１に示すように振幅の大きいものになるので、非常に都合がよい。
【００６１】
ここで、実際の判定においては振幅の大小を検知する必要があるが、これは図８のブロック図に示す回路にて行われる。トラッキングエラー信号３８または４０は、スイッチ回路４２により、ミラー検出信号３０のタイミングで、選択的に０へと切り替えられる。結果的にスイッチ回路４２の出力は、図１３の信号３９あるいは信号４１となって出力される。これをノイズ除去のためのローパスフィルタ４３を通した後、ピーク／ボトムホールド回路４４にてピーク値とボトム値を記憶する。このピーク値とボトム値の差をディスク判別処理部１１で計算する事で、振幅情報が得られる。
【００６２】
このようなトラッキングエラー信号振幅量の検出は、一般的にはマイクロコンピュータによるシーケンス制御に従った手順で検出動作が行われ、マイクロコンピュータにて判定が行われる。その動作フローを示したものが図１４及び図１５である。
【００６３】
まず、光ヘッド３に搭載されたフォーカスアクチュエータをサーチして、対物レンズ（２焦点レンズ）をディスクに近づける（ステップ４５）。この際フォーカスサーボループをオンしなければ、サーチ中にディスク１に合焦点するタイミングにて、フォーカスエラー信号であるＳカーブが図１に示すように現れる。これは信号増幅回路５に含まれる図４の構成により得られる。これを山の数計測回路９で、図９のレベルスライス回路１０５によって、図１の破線の基準レベルにてスライスし２値化する。そしてディスク判別処理部１１でＳカーブの山の個数を計測する事で、２層ディスクかそれ以外かを判断することができる（ステップ４６）。このとき２層ディスクと判定されれば、再生信号処理回路６の特にＥＣＣの設定をＤＶＤに切り替えるとともに、アドレス管理部分を２層ディスクに設定する。また、サーボ制御部１２を２層ディスクに設定しフォーカスジャンプ動作ができるようにしたり、反射率が低いものに対してフォーカスロック検知信号が正常に働くような設定を行う（ステップ５２）。さらにフォーカスサーチ方向をディスクから遠ざける方向に切り替えるとともに（ステップ５３）、サーボ制御部１２にて２層ディスクの所定の層にてフォーカスオン動作を行い（ステップ５４）、ＲＦ振幅調整（ステップ５５）やフォーカスゲイン調整（ステップ５６）を行わせた後、トラックオン動作を行う（ステップ５７）。
【００６４】
次に山の数判定にて２層ディスク以外である、すなわちＳカーブが１つしかないと判断された場合、いったんディスクから遠ざかる方向にサーチを切り替え（ステップ４７）、合焦点部にてフォーカスオン動作を行う（ステップ４８）。この際、信号増幅回路５のフォーカスエラー信号生成部分に、ディスク反射率（実際には和信号）によるＡＧＣ回路が構成されていれば、ディスク反射率によらず問題なくフォーカスオン動作が可能となる。その後、パルス幅リミット回路３５において、まずＣＤにだけパルス幅リミットが働くリミット設定にして（すなわち、ＣＤの場合に想定される位相誤差信号のパルス列のうち所定幅以上のパルスが現れず、かつ、ＤＶＤの場合に想定される位相誤差信号のパルス列のすべてのパルスが現れるパルス幅リミット値を設定して）（ステップ４９ａ）、トラッキングエラー信号振幅検知回路８でトラッキングエラー信号振幅計測を行う（ステップ４９ｂ）。このとき計測された振幅値をＡとする。次にパルス幅リミット回路３５の設定をＣＤにもＤＶＤに対してもリミットが働かないような設定とした上で（すなわち、ＣＤの場合に想定される位相誤差信号のパルス列とＤＶＤの場合に想定される位相誤差信号のパルス列のいずれもすべてのパルスが現れるパルス幅リミット値を設定して）（ステップ５０ａ）、あるいはパルス幅リミット回路３５を働かせないように（例えば信号をそのまま通過させるように）した上で、トラッキングエラー信号振幅検知回路８でトラッキングエラー信号振幅計測を行う（ステップ５０ｂ）。このとき計測された振幅値をＢとする。
【００６５】
さらに、図１５のフローチャートに移り、上述のＡとＢの比を計算し、この値が基準値であるＶを超えた場合はＣＤと判定する（ステップ５８）。ＤＶＤディスクは、ＣＤディスクと比較し記録密度が大幅に高く信号レートも高いため、検出される位相誤差信号のパルス列にパルス幅リミットが働かず、ほぼ上述のＡとＢは同じ値になり、結果的に
Ｂ／Ａ＝１
となる。一方ＣＤの場合は、ステップ４９ｂのトラッキングエラー信号振幅計測の場合のみパルス幅リミットが働くため、
Ａ＜Ｂ
となり、結果的にＢ／Ａは大きな値となる。
【００６６】
このようにパルス幅リミット設定値を変えた特に振幅比により計測を行う方法では、ディスク１のピット深さがばらつき、結果的にトラッキングエラー信号振幅が小さくなったり、異常に大きくなった場合でも、比で計測しているため、上述のピット深さの影響は相殺され、結果的に誤判定を防止できる効果がある。また、ディスク回転数や、線密度がばらついた場合でも、同様にトラッキングエラー信号振幅が変動するが、上述のように比でもって判定しているため、回転数や線密度のばらつきの影響を受けずにすむ。よって一定回転で動作させるＣＡＶ方式の光ディスク装置にも適応可能なほか、スピンドルモータにＦＧを用いない装置における、固定電圧でのモータ立ち上げ時でのディスク判定処理においても回転数の変動の影響を削除できる。
【００６７】
なお、ステップ５８において、ＡとＢの比をとるかわりに、ＡとＢを直接比較してもよい。すなわち、ＡとＢを比較し、その差が所定値より大きいか否かにより判定しても、上記と同様の効果が得られる。
【００６８】
さらに、ステップ５０ａ，５０ｂを省略してもよい。その場合は、ステップ５８においては、Ａの値そのものを予め設定した基準値と比較することにより、ＣＤディスクか否かを判別することができる。
【００６９】
次に、２層ディスクでもなく、ＣＤディスクでもないと判定された場合は、残るＤＶＤ１層ディスクか記録可能ＤＶＤディスクかの判別を行う必要がある。ＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭに代表される記録可能ＤＶＤディスクは、反射率がＤＶＤ２層と同じスペックとなっており、ＲＦ再生信号レベル（図３のエンベロープ検波回路１０２の出力）の大小判定にて判別可能である。これをディスク判別処理部１１で実行する（ステップ５９）。このようにして判別されたＣＤディスク，ＤＶＤ１層ディスク，記録可能ＤＶＤディスクは、再生信号処理回路６とサーボ制御部１２において、それぞれのディスクに対応した設定が行われ（ステップ６０，６４，６８）た後、検出したＲＦ信号レベルに応じて、信号増幅器５においてデータ誤りやトラック誤差信号を正常に得るためにＲＦ信号増幅率を可変し（ステップ６１，６５，６９）、所定の信号振幅とするとともに、フォーカスゲイン調整を行った後（ステップ６２，６６，７０）、トラックオン動作が行われる（ステップ６３，６７，７１）。なお、トラックオン後には、アドレスの検出や、リードイン情報によりディスク上に記述されたデータから再度ディスク種別を確認した上で、本来の情報再生動作に入ることは言うまでもない。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１および９に係る発明によれば、異なる記録密度を有するディスクに対するディスク種別の判別を行うことができるという効果がある。さらに、元々必要なトラッキングエラー検出のためのＤＰＤ（位相差動検出）法の構成を利用できるという効果がある。またさらに、差分の位相誤差信号として２値化された信号を利用するため、光ヘッドからの再生信号振幅が変動しても、上記２値化情報に影響を与えないので、ディスク反射率の違いやレーザパワーのばらつきによる影響を受けず判別ミスが生じない効果がある。
【００７１】
請求項２および１０に係る発明によれば、部品点数削減のために２焦点レンズを用いて、しかも異なる記録密度を有するディスクに対するディスク種別の判別を行うことができるという効果がある。
【００７２】
請求項３および１１に係る発明によれば、ノイズ等の影響による異常電圧発生を防止するために元々備わっているパルス幅リミット回路を利用することができるという効果がある。
【００７３】
請求項４、５、１２および１３に係る発明によれば、パルス幅リミットの設定値を変えた２つの信号により判別を行うため、例えば２つの信号の比を取ることにより、種々の変動を相殺できる。例えば、ディスクのピット深さがばらつき、この影響が位相誤差信号に反映された場合でも、比でもって判別すれば、ピット深さの影響は相殺され、結果的に誤判別を防止できる効果がある。また、ディスク回転数や、線密度がばらついた場合でも、上記と同様にその影響を受けない効果がある。
【００７４】
請求項６および１４に係る発明によれば、光ディスクの記録密度の違いをより大きく反映させることができ、もって判別ミスを防止することができるという効果がある。
【００７５】
請求項７、８、１５および１６に係る発明によれば、種々の種類の光ディスクを判別することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ２焦点レンズを用いた場合のフォーカスエラー信号を示す波形図である。
【図２】 この発明の実施の形態に係る光ディスク再生装置を示すブロック図である。
【図３】 図２の信号増幅回路５における信号生成の詳細を示すブロック図である。
【図４】 図２の信号増幅回路５における信号生成の詳細を示すブロック図である。
【図５】 図２のトラッキングエラー検知回路７の詳細を示すブロック図である。
【図６】 パルス幅リミット回路３５の具体例を示すブロック図である。
【図７】 図６のリミットパルス生成回路３５ａの動作を示すタイミングチャートである。
【図８】 図２のトラッキングエラー信号振幅検知回路８の詳細を示すブロック図である。
【図９】 図２の山の数計測回路９の詳細を示すブロック図である。
【図１０】 トラッキングエラー検知回路７における、位相差（ＤＰＤ）法によるトラッキングエラー信号の生成原理を示す図である。
【図１１】 トラッキングエラー検知回路７における、位相差（ＤＰＤ）法によるトラッキングエラー信号の生成原理を示す図である。
【図１２】 トラッキングエラー検知回路７における、位相差法によるトラッキングエラー信号の生成において、パルス幅リミット回路３５による制限を行った場合を示す図である。
【図１３】 トラッキングエラー信号の振幅を、ミラー検出信号３０がトラック間である事を示す期間でのみ計測した場合の実際の計測波形を示す図である。
【図１４】 ディスク判別開始からディスク判別終了までの処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】 ディスク判別開始からディスク判別終了までの処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】 従来の光ディスク再生装置におけるフォーカスエラー信号波形を示した図である。
【図１７】 開口数の異なる２つのレンズを備えるツインレンズ光ピックアップの構成を示した図である。
【図１８】 従来の光ディスク再生装置におけるディスク判別回路の構成を示した図である。
【図１９】 ２層ＤＶＤディスクを用いてディスク判別及びフォーカスオン動作をさせた時の測定手順を示した波形図である。
【図２０】 図１９のようにディスク判別及びフォーカスオン動作をさせた場合の光ヘッドの位置状態を示した図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク、２ スピンドルモータ、３ 光ヘッド、４ 光検知回路、５信号増幅回路、６ 再生信号処理回路、７ トラッキングエラー検知回路、８トラッキングエラー信号振幅検知回路、９ 山の数計測回路、１１ ディスク判別処理部、１２ サーボ制御部、１３ ドライバ、２４，２７ 位相誤差信号、２６，２９ トラッキングエラー信号、３５ パルス幅リミット回路。
Claims (20)
- 表面にピット列で記録された光ディスクより記録情報を読み取るための、前記光ディスクからの反射光を受光する複数に分割された光検知器、を有する光ヘッドと、
前記光検知器の出力信号を２値化し、ＤＰＤ（位相差動検出）方式による位相誤差信号を検出することにより、トラッキングエラー信号を生成する信号生成手段と、
前記位相誤差信号のパルス列信号のパルス幅の違いに基づいて前記光ディスクの種別を判別する判別手段と、
を備える光ディスク再生装置。 - 前記光ヘッドは２焦点レンズを有する、請求項１記載の光ディスク再生装置。
- 前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにするパルス幅リミット回路をさらに備え、
前記判別手段は、パルス幅リミット後の前記パルス列信号に基づいて前記判別を行う、請求項１記載の光ディスク再生装置。 - 前記パルス幅リミット回路は、前記所定幅として第１の所定幅と第２の所定幅とを選択的に設定可能であり、
前記判別手段は、前記第１の所定幅によるパルス幅リミット後の前記パルス列信号と、前記第２の所定幅によるパルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う、
請求項３記載の光ディスク再生装置。 - 前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにするパルス幅リミット回路をさらに備え、
前記判別手段は、パルス幅リミット前の前記パルス列信号と、パルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う、
請求項１記載の光ディスク再生装置。 - 前記光ヘッドの出力信号から、ミラー検出信号を生成する手段と、
前記パルス列信号を、前記ミラー検出信号に応じた期間だけ、前記判別手段による判別に対して有効にする手段と、
をさらに備える、請求項３乃至５のいずれか１項に記載の光ディスク再生装置。 - 前記光ヘッドの出力信号から、フォーカスエラー信号を生成する手段をさらに備え、
前記判別手段は、前記パルス列信号に加えて、前記フォーカスエラー信号にも基づいて前記判別を行う、
請求項１記載の光ディスク再生装置。 - 前記光ヘッドの出力信号から、再生信号を生成してその振幅を検出する手段をさらに備え、
前記判別手段は、前記パルス列信号に加えて、前記検出された振幅にも基づいて前記判別を行う、
請求項１または７記載の光ディスク再生装置。 - 光ディスク再生装置におけるディスク種別判別方法であって、
表面にピット列で記録された光ディスクより記録情報を、前記光ディスクからの反射光を受光する複数に分割された光検知器、を有する光ヘッドで読み取る工程と、
前記光検知器の出力信号を２値化し、ＤＰＤ（位相差動検出）方式による位相誤差信号を検出することにより、トラッキングエラー信号を生成する工程と、
前記位相誤差信号のパルス列信号のパルス幅の違いに基づいて前記光ディスクの種別を判別する工程と、
を備えるディスク種別判別方法。 - 前記光ヘッドは２焦点レンズを有する、請求項９記載のディスク種別判別方法。
- 前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにする工程をさらに備え、
前記判別する工程では、パルス幅リミット後の前記パルス列信号に基づいて前記判別を行う、
請求項９記載のディスク種別判別方法。 - 前記所定幅として第１の所定幅と第２の所定幅とを選択的に設定可能であり、
前記判別する工程では、前記第１の所定幅によるパルス幅リミット後の前記パルス列信号と、前記第２の所定幅によるパルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う、
請求項１１記載のディスク種別判別方法。 - 前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにする工程をさらに備え、
前記判別する工程では、パルス幅リミット前の前記パルス列信号と、パルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて、両信号から得られる情報の比較もしくは比により前記判別を行う、
請求項９記載のディスク種別判別方法。 - 前記光ヘッドの出力信号から、ミラー検出信号を生成する工程と、
前記パルス列信号を、前記ミラー検出信号に応じた期間だけ、前記判別する工程における判別に対して有効にする工程と、
をさらに備える、請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のディスク種別判別方法。 - 前記光ヘッドの出力信号から、フォーカスエラー信号を生成する工程をさらに備え、
前記判別する工程では、前記パルス列信号に加えて、前記フォーカスエラー信号にも基づいて前記判別を行う、
請求項９記載のディスク種別判別方法。 - 前記光ヘッドの出力信号から、再生信号を生成してその振幅を検出する工程をさらに備え、
前記判別する工程では、前記パルス列信号に加えて、前記検出された振幅にも基づいて前記判別を行う、
請求項９または１５記載のディスク種別判別方法。 - 前記位相誤差信号の前記パルス列信号は、前記ピット列のトラックピッチに応じたパルス幅を有しており、
前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにするパルス幅リミット回路をさらに備え、
前記判別手段は、パルス幅リミット前の前記パルス列信号と、パルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う、
請求項１記載の光ディスク再生装置。 - 前記所定幅は、前記パルス幅リミットがＤＶＤに対しては行われずＣＤに対しては行われるように定められる
請求項１７記載の光ディスク再生装置。 - 前記位相誤差信号の前記パルス列信号は、前記ピット列のトラックピッチに応じたパルス幅を有しており、
前記パルス列信号に所定幅以上のパルスが現れないようにする工程をさらに備え、
前記判別する工程では、パルス幅リミット前の前記パルス列信号と、パルス幅リミット後の前記パルス列信号とに基づいて前記判別を行う、
請求項９記載のディスク種別判別方法。 - 前記所定幅は、前記パルス幅リミットがＤＶＤに対しては行われずＣＤに対しては行われるように定められる
請求項１９記載のディスク種別判別方法。
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