JP4240104B2

JP4240104B2 - 光ディスク装置

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Publication number: JP4240104B2
Application number: JP2006280980A
Authority: JP
Inventors: 勉浅井; 隼之林; 哲也紫原
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2026-10-16
Also published as: JP2008097768A

Description

本発明は、光ディスクに記録された情報の再生、または光ディスクに対して情報の記録／再生を行う光ディスク装置に関し、特に、挿入された光ディスクの種類を判別するためのディスク判別の処理に関する。

従来から、光ディスクに記録された情報の再生を行うＤＶＤプレイヤ、または光ディスクに対して情報の記録／再生を行うＤＶＤレコーダなどの光ディスク装置においては、光ディスクが挿入された後、光ディスクを立ち上げ、光ピックアップが初期位置に設定されるまでの処理であるスピンアップが実行され、このスピンアップの実行時に、前記挿入された光ディスクの種類を判別するディスク判別機能が備えられている。

例えば、特許文献１に示す従来技術では、ディスク厚みの違いによって、光ピックアップの球面収差の影響によるフォーカスぼけ量が大きく変わる点を利用して光ディスクの種類を判別している。

また、特許文献２に示す従来技術では、光ピックアップからのレーザ光による光スポットの移動距離に対する光ディスク上のトラック横断回数に基づいてトラックピッチを判断し、このトラックピッチの違いにより、光ディスクの種類を判別している。

また、特許文献３に示す従来技術では、光ピックアップからのレーザ光による光スポットが光ディスク上のトラック横断時に発生するトラッキングエラー信号の発生回数に基づいてトラックピッチを判断し、このトラックピッチの違いにより、光ディスクの種類を判別している。

また、特許文献４に示す従来技術では、光ピックアップを上下動させながらフォーカスエラー信号のピーク値を取得し、ＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）とＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）のディスク判別を行っている。

また、特許文献５に示す従来技術では、液晶収差補正素子の球面収差補正量を利用して、１層の光ディスクであるか２層の光ディスクであるかのディスク判別を行っている。即ち、この従来技術は、球面収差補正量から光ディスクの情報面深さを検出し、この情報面深さからディスク判別を行っている。
特開平１０−４９８８５号公報特許２６９３６０７号公報特開平９−６３０６７号公報特開２００４−１１１０２８号公報再表０３−６３１５０号公報

ところで、光ディスクであるＤＶＤには、従来からの赤色レーザ光で記録／再生可能なＤＶＤと、普及しつつある青色レーザ光で記録／再生可能なＨＤ（Ｈｉ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）−ＤＶＤとが知られている。しかしながら、特許文献１に示す従来技術は、ディスク厚みの違いによって、光ピックアップ装置の球面収差の影響によるフォーカスぼけ量が大きく変わる点を利用して光ディスクの種類を判別しているが、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤは情報面の厚みが同じであるので、挿入されている光ディスクがＤＶＤであるかＨＤ−ＤＶＤであるかを判別することができないという課題が生じる。

また、特許文献２に示す従来技術は、光ピックアップからのレーザ光による光スポットの移動距離に対する光ディスク上のトラック横断回数に基づいてトラックピッチを判断し、このトラックピッチの違いにより、光ディスクの種類を判別しているが、ディスク判別するまでに光ピックアップを一定時間移動させなければならないので、ディスク判別に時間が多く要するという課題が生じる。

また、特許文献３に示す従来技術は、光ピックアップからのレーザ光による光スポットが光ディスク上のトラック横断時に発生するトラッキングエラー信号の発生回数に基づいてトラックピッチを判断し、このトラックピッチの違いにより、光ディスクの種類を判別しているが、光ディスクが偏芯している場合には、タイミングによって密度の濃い部分と薄い部分とがあるトラッキングエラー信号が発生するときがあるので、トラッキングエラー信号の発生回数だけでトラックピッチを判断するのは難しい場合があり、このためディスク判別の精度が劣るという課題が生じる。

また、特許文献４に示す従来技術は、光ピックアップを上下動させながらフォーカスエラー信号のピーク値を取得し、ＣＤとＤＶＤのディスク判別を行っているが、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤは情報面の厚みが同じであるので、挿入されている光ディスクがＤＶＤであるかＨＤ−ＤＶＤであるかを判別することができないという課題が生じる。

また、特許文献５に示す従来技術では、液晶収差補正素子の球面収差補正量を利用して、１層の光ディスクであるか２層の光ディスクであるかのディスク判別を行っている。即ち、この従来技術は、球面収差補正量から光ディスクの情報面深さを検出し、この情報面深さからディスク判別を行っているが、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤは情報面の厚みが同じであるので、挿入されている光ディスクがＤＶＤであるかＨＤ−ＤＶＤであるかを判別することができないという課題が生じる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤのように情報面の厚みが同じであり、トラックピッチが異なる光ディスクであっても、ディスク判別することができ、しかもディスク判別を高速にでき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、請求項１の発明は、光ディスクに対してレーザ光をスポット照射し、光ディスクに対して光学的に情報を書き込み／読み出しを行う光ピックアップを有し、光ディスクに記録された情報の再生、または光ディスクに対して情報の記録／再生を行う光ディスク装置において、光ディスクが挿入された後、スピンアップの実行時に、前記挿入された光ディスクの判別を行う際に、光ピックアップの青色発光のレーザダイオードを駆動させるダイオード駆動手段と、前記レーザダイオードが駆動された後、光ディスクに対して光ピックアップからのレーザ光のフォーカスをオンさせるフォーカスオン手段と、前記フォーカスがオンされた後、光ピックアップの球面収差補正素子を駆動させ、光ピックアップのレンズ系の球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記球面収差が補正された後、光ピックアップの出力信号により生成されたトラッキングエラー信号の振幅の大きさに基づいてトラッキングエラー信号増幅回路系のＡＧＣ（自動利得制御）のゲイン値を設定するＡＧＣ設定手段と、前記ＡＧＣのゲイン値が設定された後、光ピックアップのフォトディテクタが受光している全光量と光ピックアップのレーザダイオードの発光パワーとトラッキングエラー信号の振幅のＡＧＣゲイン値とを測定する全光量／発光パワー／ＡＧＣゲイン測定手段と、前記球面収差補正素子への制御量を変化させ球面収差を変化させる球面収差変化手段と、前記全光量と発光パワーとＡＧＣゲイン値が測定された後、前記球面収差補正手段により球面収差が補正された第１段階から前記球面収差変化手段により球面収差が変化した所定段階までの最大トラッキングエラー信号の振幅を測定する最大トラッキングエラー振幅測定手段と、前記最大トラッキングエラー信号の振幅の測定が所定回数行われた後、前記所定回数測定が行われた最大トラッキングエラー信号の振幅を、前記測定された全光量と発光パワーとＡＧＣゲイン値との値で正規化する正規化手段と、前記正規化された最大トラッキングエラー信号の振幅の変化を測定することによって近似直線を求め該近似直線の傾きを算出する近似直線傾き算出手段と、前記挿入されている光ディスクを、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも小さいときにＨＤ−ＤＶＤと判別し、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも大きいときにＤＶＤと判別するディスク判別手段と、を有するシステムコントローラを備えたことを特徴とする光ディスク装置を提供する。

この構成において、光ディスクが装置に挿入され、スピンアップが開始すると、ダイオード駆動手段は、光ピックアップのレーザダイオードを駆動させる。レーザダイオードが駆動された後、フォーカスオン手段は、光ピックアップから出射されるレーザ光による光スポットが光ディスクのトラックに対して焦点が合うようにフォーカスオンさせる。次に、前記フォーカスオンされた後、球面収差補正手段は、光ピックアップの球面収差補正素子を駆動させ、光ピックアップのレンズ系の球面収差を補正する。

前記球面収差が補正された後、ＡＧＣ設定手段は、トラッキングエラー信号の振幅の大きさに基づいてトラッキングエラー信号増幅回路系のＡＧＣゲイン値を設定する。前記ＡＧＣゲイン値が設定された後、全光量／発光パワー／ＡＧＣゲイン測定手段は、光ピックアップのフォトディテクタが受光している全光量と光ピックアップのレーザダイオードの発光パワーとトラッキングエラー信号の振幅のＡＧＣゲイン値とを測定する。

前記全光量と発光パワーとＡＧＣゲイン値が測定された後、最大トラッキングエラー振幅測定手段は、球面収差補正手段により球面収差が補正された第１段階から球面収差変化手段により球面収差が変化した所定段階までの最大トラッキングエラー信号の振幅を測定する。次に、球面収差変化手段は、球面収差補正素子への制御量を変化させ、球面収差を第２段階の球面収差に変化させる。ここで再び、最大トラッキングエラー振幅測定手段は、最大トラッキングエラー信号の振幅を測定（２回目の測定）する。

更に、球面収差変化手段は、球面収差補正素子への制御量を変化させ、球面収差を第３段階の球面収差に変化させる。ここで再び、最大トラッキングエラー振幅測定手段は、球面収差が第３段階の球面収差に更に変化したときの最大トラッキングエラー信号の振幅を測定（３回目の測定）する。そして、正規化手段は、例えば、３回測定が行われた最大トラッキングエラー信号の振幅を、前記測定された全光量と発光パワーとＡＧＣゲインとの値で正規化する。これにより、反射率などが違う光ディスクでもディスク判別を行うことができる。

次に、近似直線傾き算出手段は、前記正規化された最大トラッキングエラー信号の振幅の変化を測定することによって近似直線を求め、この近似直線の傾きを算出する。そして、ディスク判別手段は、前記挿入されている光ディスクを、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも小さいときにＨＤ−ＤＶＤと判別し、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも大きいときにＤＶＤと判別する。

この構成によれば、光ピックアップのレンズ系の球面収差の変動に対するトラッキングエラー信号の振幅の変化を測定して、トラッキングエラー信号の振幅の変化を示す近似直線を求め、この近似直線の傾きに基づいて、ディスク判別を行うので、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤのように情報面の厚みが同じであり、トラックピッチが異なる光ディスクであっても、ディスク判別することができ、しかも光ピックアップの球面収差補正素子を制御するだけで、前記近似直線の傾きを算出するまでの処理が実行されるので、ディスク判別を高速に行うことができる。

請求項２の発明は、光ディスクに対してレーザ光をスポット照射し、光ディスクに対して光学的に情報を書き込み／読み出しを行う光ピックアップを有し、光ディスクに記録された情報の再生、または光ディスクに対して情報の記録／再生を行う光ディスク装置において、光ディスクが挿入された後、スピンアップの実行時に、前記挿入された光ディスクの判別を行う際に、光ピックアップのレーザダイオードを駆動させるダイオード駆動手段と、前記レーザダイオードが駆動された後、光ディスクに対して光ピックアップからのレーザ光のフォーカスをオンさせるフォーカスオン手段と、前記フォーカスがオンされた後、光ピックアップの球面収差補正素子を駆動させ、光ピックアップのレンズ系の球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記球面収差が補正された後、光ピックアップの出力信号により生成されたトラッキングエラー信号の振幅の大きさに基づいてトラッキングエラー信号増幅回路系のＡＧＣのゲイン値を設定するＡＧＣ設定手段と、前記ＡＧＣのゲイン値が設定された後、光ピックアップのフォトディテクタが受光している全光量と光ピックアップのレーザダイオードの発光パワーとトラッキングエラー信号の振幅のＡＧＣゲイン値とを測定する全光量／発光パワー／ＡＧＣゲイン測定手段と、前記球面収差補正素子への制御量を変化させ球面収差を変化させる球面収差変化手段と、前記全光量と発光パワーとＡＧＣゲイン値が測定された後、前記球面収差補正手段により球面収差が補正された第１段階から前記球面収差変化手段により球面収差が変化した所定段階までの最大トラッキングエラー信号の振幅を測定する最大トラッキングエラー振幅測定手段と、前記最大トラッキングエラー信号の振幅の測定が所定回数行われた後、前記所定回数測定が行われた最大トラッキングエラー信号の振幅を、前記測定された全光量と発光パワーとＡＧＣゲインとの値で正規化する正規化手段と、前記正規化された最大トラッキングエラー信号の振幅の変化を測定することによって近似直線を求め該近似直線の傾きを算出する近似直線傾き算出手段と、前記挿入されている光ディスクの種類を前記近似直線の傾きにより判別するディスク判別手段と、を有するシステムコントローラを備えたことを特徴とする光ディスク装置を提供する。

前記球面収差が補正された後、ＡＧＣ設定手段は、トラッキングエラー信号の振幅の大きさに基づいてトラッキングエラー信号増幅回路系のＡＧＣのゲイン値を設定する。前記ＡＧＣのゲイン値が設定された後、全光量／発光パワー／ＡＧＣゲイン測定手段は、光ピックアップのフォトディテクタが受光している全光量と光ピックアップのレーザダイオードの発光パワーとトラッキングエラー信号の振幅のＡＧＣゲイン値とを測定する。

次に、近似直線傾き算出手段は、前記正規化された最大トラッキングエラー信号の振幅の変化を測定することによって近似直線を求め、この近似直線の傾きを算出する。そして、ディスク判別手段は、前記挿入されている光ディスクを、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも小さいときに例えばＨＤ−ＤＶＤと判別し、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも大きいときにＤＶＤと判別する。

この構成によれば、光ピックアップのレンズ系の球面収差の変動に対するトラッキングエラー信号の振幅の変化を測定して、トラッキングエラー信号の振幅の変化を示す近似直線を求め、この近似直線の傾きに基づいて、ディスク判別を行うので、例えば、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤのように情報面の厚みが同じであり、トラックピッチが異なる光ディスクであっても、ディスク判別することができ、しかも光ピックアップの球面収差補正素子を制御するだけで、前記近似直線の傾きを算出するまでの処理が実行されるので、ディスク判別を高速に行うことができる。

請求項３の発明では、請求項２の発明において、前記レーザダイオードは青色発光のレーザダイオードであることを特徴とする。したがって、青色発光のレーザダイオードを用いることにより、トラックピッチが短いＨＤ−ＤＶＤなどのような光ディスクのディスク判別が可能になる。

請求項４の発明では、請求項２の発明において、前記挿入されている光ディスクがＤＶＤまたは該ＤＶＤのトラックピッチよりも短い他の光ディスクである場合、前記ディスク判別手段は、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも小さいときに前記他の光ディスクと判別し、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも大きいときにＤＶＤと判別することを特徴とする。したがって、挿入されている光ディスクがＤＶＤまたは該ＤＶＤのトラックピッチよりも短く情報面が同じである他の光ディスクであっても、これらのディスク判別が可能になる。

請求項５の発明では、請求項４の発明において、前記他の光ディスクはＨＤ−ＤＶＤであることを特徴とする。したがって、挿入された光ディスクがＨＤ−ＤＶＤであってもディスク判別が可能になる。

以上のように本発明によれば、光ピックアップのレンズ系の球面収差の変動に対するトラッキングエラー信号の振幅の変化を測定して、トラッキングエラー信号の振幅の変化を示す近似直線を求め、この近似直線の傾きに基づいて、ディスク判別を行うので、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤのように情報面の厚みが同じであり、トラックピッチが異なる光ディスクであっても、ディスク判別することができ、しかも光ピックアップの球面収差補正素子を制御するだけで、前記近似直線の傾きを算出するまでの処理が実行されるので、ディスク判別を高速に行うことができる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。

図１において、光ディスク装置は、光ピックアップ２、前置増幅器３、等化器４、データスライサ５、データ抽出部６、データ処理部７、フィードモータサーボ回路８、トラッキング信号生成回路９、フォーカスエラー信号生成回路１０、システムコントローラ１１、トラッキングサーボ回路１２、フォーカスサーボ回路１３、ディスクサーボ回路１４、球面収差補正素子制御回路１５、スピンドルモータ１６、本体操作部１７、受光部１８、リモコン１９、ダイオード駆動回路２０、メモリ３１などを含み構成されている。

光ディスク１はＤＶＤまたはＨＤ−ＤＶＤなどであり、スピンドルモータ１６により回転駆動される。光ピックアップ２は、青色発光のレーザダイオード２１、ビームスプリッタ２２、対物レンズ２３、球面収差補正素子としての液晶素子（エキスパンダーレンズでも可）２４、集光レンズ２５、円筒レンズ２６、およびフォトディテクタ２７を含み光学系を構成している。なお、球面収差補正素子としての液晶素子２４は、対物レンズ２４の前に設けているが、集光レンズ２５の前に設けても良い。

この光ピックアップ２は、フィードモータ（図示せず）により光ディスク１の半径方向へ移動制御される。光ピックアップ２から出力された高周波である変調信号は、前置増幅器３を介して等化器４に入力され、波形等化される。波形等化された変調信号は、データスライサ５に入力されて２値化される。この２値化された信号は、データ抽出部６に供給される。データ抽出部６は、位相同期ループ回路（ＰＬＬ回路）を用いたデータ同期クロック発生器を含む。これにより、データ抽出部６では、データクロックが生成されると共に、このデータクロックを用いて変調信号がサンプリングされる。したがって、データ抽出部６からは、光ディスク１に記録されていたデジタルデータの抽出が行われ、このデジタルデータは、エラー訂正回路（ＥＣＣ回路）、同期信号を分離するシンクセパレータなどを含むデータ処理部７に供給される。

データ処理部７内のデータクロックおよびシンクセパレータで得られた同期信号などは、システムコントローラ１１を介してディスクサーボ回路１４に入力される。ディスクサーボ回路１４では、データクロックに同期化した同期信号を取り込み、同期信号の周波数および位相に基づいてスピンドルモータ１６の回転を制御する。そして、通常再生が行われているときは、同期信号の所定の周波数および位相が得られるように、ディスクサーボ回路１４はスピンドルモータ１６の回転制御を行う。

前置増幅器３の出力信号は、トラッキングエラー信号生成回路９およびフォーカスエラー信号生成回路１０に入力される。トラッキングエラー信号生成回路９およびフォーカスエラー信号生成回路１０は、光ピックアップ２のフォトディテクタ２７からの出力信号を用いて、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号をそれぞれ生成する。

システムコントローラ１１は、トラッキングエラー信号生成回路９からのトラッキングエラー信号を入力してトラッキングサーボ回路１２を駆動させ、これにより、トラッキングサーボ回路１２は、トラッキングエラー信号に従って光ピックアップ２の図示しないトラッキング駆動部を制御する。また、システムコントローラ１１は、フォーカスエラー信号生成回路１０からのフォーカスエラー信号を入力してフォーカスサーボ回路１３を駆動させ、これにより、フォーカスサーボ回路１３は、フォーカスエラー信号に従って光ピックアップ２の図示しないフォーカス駆動部を制御する。

特に、本実施形態のシステムコントローラ１１は、光ディスク１が挿入された後、光ディスク１を立ち上げ、光ピックアップ２が初期位置に設定されるまでの処理であるスピンアップの実行時に、前記挿入された光ディスク１の判別を行う際に、光ピックアップ２の青色発光のレーザダイオード２１を駆動させるダイオード駆動手段と、レーザダイオード２１が駆動された後、光ピックアップ２に対するフォーカスをオンさせるフォーカスオン手段と、前記フォーカスがオンされた後、光ピックアップ２の球面収差補正素子としての液晶素子２４を駆動させ、光ピックアップ２のレンズ系（この例の場合、対物レンズ２３）の球面収差を補正する球面収差補正手段と、前記球面収差が補正された後、光ピックアップ２の出力信号により生成されたトラッキングエラー信号の振幅の大きさに基づいてトラッキングエラー信号増幅回路系（この例の場合、前置増幅器３）のＡＧＣのゲイン値を設定するＡＧＣ設定手段と、前記ＡＧＣのゲイン値が設定された後、光ピックアップ２のフォトディテクタ２７が受光している全光量とレーザダイオード２１の発光パワーとトラッキングエラー信号の振幅のＡＧＣゲイン値とを測定する全光量／発光パワー／ＡＧＣゲイン測定手段と、液晶素子２４への制御量を変化させ球面収差を変化させる球面収差変化手段と、前記全光量と発光パワーとＡＧＣゲイン値が測定された後、前記球面収差補正手段により球面収差が補正された第１段階から前記球面収差変化手段により球面収差が変化した所定段階までの最大トラッキングエラー信号の振幅を測定する最大トラッキングエラー振幅測定手段と、前記最大トラッキングエラー信号の振幅の測定が所定回数行われた後、前記所定回数測定が行われた最大トラッキングエラー信号の振幅を、前記測定された全光量と発光パワーとＡＧＣゲインとの値で正規化する正規化手段と、前記正規化された最大トラッキングエラー信号の振幅から近似直線の傾きを算出する近似直線傾き算出手段と、前記挿入されている光ディスク１を、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも小さいときにＨＤ−ＤＶＤと判別し、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも大きいときにＤＶＤと判別するディスク判別手段とを有する。これらの手段は、システムコントローラ１１に含まれるマイクロコンピュータ（図示せず）により実現される。

図２は本実施形態においてＤＶＤへのスポットと１次回折光の位置を説明するためのディスク構成図である。図３は本実施形態においてＤＶＤに青色レーザ光を照射した場合にフォトディテクタ上で検出される０時次光と１次回折光との関係を説明するための光分布図である。図４は本実施形態においてＨＤ−ＤＶＤへのスポットと１次回折光の位置を説明するためのディスク構成図である。図５は本実施形態においてＨＤ−ＤＶＤに青色レーザ光を照射した場合にフォトディテクタ上で検出される０時次光と１次回折光との関係を説明するための光分布図である。図６は本実施形態においてＤＶＤにレーザ光を照射したときの球面収差とフォトディテクタの各領域での検出光量との関係をグラフで示した図である。図７は本実施形態においてＨＤ−ＤＶＤにレーザ光を照射したときの球面収差とフォトディテクタの各領域での検出光量との関係をグラフで示した図である。図８は本実施形態においてＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤの球面収差に対するトラッキングエラー信号の振幅の比較をグラフで示した図である。図９は本実施形態においてＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤに対するフォトディテクタ上の光スポットの様子を示す図である。図１０は本実施形態において液晶収差補正素子の制御量と正規化済みトラッキングエラー信号の振幅との関係をグラフで示した図である。

以下、図２〜図１０を参照して説明する。ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤは、図２と図４に示すようにトラックピッチに差があり、トラックピッチ差により１次回折光の角度が異なる。したがって、ＤＶＤにレーザ光を照射したときのフォトディテクタの領域Ａ，Ｂへの０次光と１次回折光の分布は図３に示すようになり、球面収差に対する各領域Ａ，Ｂでの検出光量は図６に示すようになる。ＨＤ−ＤＶＤにレーザ光を照射したときのフォトディテクタの領域Ａ，Ｂへの０次光と１次回折光の分布は図５に示すようになり、球面収差に対する各領域Ａ，Ｂでの検出光量は図７に示すようになる。また、球面収差に対するトラッキングエラー信号の振幅（ＴＥ振幅）は、ＤＶＤではラインｎ１で示すような曲線となり、ＨＤ−ＤＶＤではラインｎ２で示すような曲線となる。

また、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤに対する１次回折光の角度が異なることによって、図９（２）と図９（４）に示すように、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤでフォトディテクタ上の０次光と±１次回折光の位置が後で説明するように異なる。ＤＶＤにおいては０次光の中心と１次回折光の外周との距離をＤ、ＨＤ−ＤＶＤにおいては０次光の中心と１次回折光の外周との距離をＨとすると、Ｄ＜Ｈとなる。

図９（２）はＤＶＤにレーザ光を照射して戻り光をフォトディテクタで受光したときの光スポットの様子を示す。この図９（２）において、実線円で示す領域Ｄ１は、フォトディテクタ上の領域Ａ，Ｂで受光される０次光の強度の半値幅（０次光のスポットサイズ）を示す。実線の略半円で示す領域Ｄ２は、フォトディテクタ上の領域Ａ，Ｂで受光される±１次回折光のスポットサイズを示す。実線と破線との間の領域Ｄ３は、球面収差により減少する領域を示す。斜線で示す領域Ｄ４は、０次光と１次回折光が干渉している領域を示す。

図９（４）はＨＤ−ＤＶＤにレーザ光を照射して戻り光をフォトディテクタで受光したときの光スポットの様子を示す。この図９（４）において、実線円で示す領域Ｈ１は、フォトディテクタ上の領域Ａ，Ｂで受光される０次光の強度の半値幅（０次光のスポットサイズ）を示す。実線の略半円で示す領域Ｈ２は、フォトディテクタ上の領域Ａ，Ｂで受光される±１次回折光のスポットサイズを示す。実線と破線との間の領域Ｈ３は、球面収差により減少する領域を示す。斜線で示す領域Ｈ４は、０次光と１次回折光が干渉している領域を示す。

前述したように、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤに対する１次回折光の角度が異なることによって、前記図９（２）と図９（４）で説明したように、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤでフォトディテクタ上の０次光と±１次回折光の位置が異なることになる。また、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤでフォトディテクタ上の０次光と±１次回折光の位置が異なることによって、０次光と±１次回折光が干渉する面積（領域Ｄ４と領域Ｈ４）に差（Ｄ４＞Ｈ４）が出る。

ＤＶＤに対して球面収差量が適正値の場合は、図９（１）に示すような光スポットとなり、球面収差が発生すると、図９（２）中の領域Ｄ１で示すように光スポットの外周部が減少し、これに伴って０次光と±１次回折光が干渉する領域Ｄ４が減少する。したがって、球面収差補正時は、ＤＶＤとＤＨ−ＤＶＤともにトラッキングエラー信号の振幅は大きく出るが、球面収差有りの場合は、０次光と１次回折光の干渉する領域Ｄ４が小さくなり、トラッキングエラー信号の振幅が小さくなる。しかし、図２および図４に示したように、ＤＶＤのトラックピッチはＨＤ−ＤＶＤのトラックピッチに比べ長いため、デトラックと反対方向の１次回折光が発生せず（発生しても弱い）、トラッキングエラー信号の振幅は比較的大きいままである。

また、測定されたトラッキングエラー信号の振幅は、光ディスクの反射率、レーザダイオードの出力パワー、トラッキングエラー信号のＡＧＣゲイン値の差による影響を低減するために、正規化を行う。もし正規化をしなかった場合には、ＡＧＣでトラッキングエラー信号の振幅が大きく上げられると、その振幅が小さくなったときに、ＡＧＣゲイン値を上げると、液晶収差補正素子の制御量に対するトラッキングエラー信号の振幅の変化を示すラインの傾きが無くなり、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤのディスク判別が難しくなる。

したがって、液晶収差補正素子の制御量に対するトラッキングエラー信号の振幅の変化を示すラインの傾きを知るために正規化を行う。そして、図１０に示すような、ＤＶＤに対する正規化済みのトラッキングエラー信号の振幅曲線Ｌ１から振幅の変化率に相当する近似直線Ｌ３を求め、また、ＨＤ−ＤＶＤに対する正規化済みのトラッキングエラー信号の振幅曲線Ｌ２から振幅の変化率に相当する近似直線Ｌ４を求め、近似直線Ｌ３と近似直線Ｌ４との傾きの差を利用して、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤのディスク判別を行う。

図１１は本実施形態において挿入された光ディスクがＨＤ−ＤＶＤであるかＤＶＤであるかを判別する処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートおよび図１〜図１０を参照して挿入された光ディスクがＨＤ−ＤＶＤであるかＤＶＤであるかを判別する処理について説明する。

先ず、リモコン１９または本体操作部１７の電源キーがユーザによって押下されることによって、装置の電源がオンされた後、リモコン１９のトレイ開閉キー（本体操作部１７のトレイ開閉キーでも可）が押下されると、リモコン１９からはトレイ操作の光信号が送信され、この光信号は受光部１８で電気信号のトレイ操作信号に変換されて、システムコントローラ１１に入力される。これにより、システムコントローラ１１は、トレイ駆動機構（図示せず）を開動作させ、トレイをオープンさせる。そして、ユーザによってトレイに光ディスク１が載置され、リモコン１９のトレイ開閉キーが押下されると、システムコントローラ１１は、トレイ駆動機構（図示せず）を閉動作させ、トレイをクローズさせる。このときに、システムコントローラ１１は、光ディスク１が装置に挿入されたことを検知し（ステップＳ１）、スピンアップを開始させる（ステップＳ２）。

スピンアップが開始すると、システムコントローラ１１のダイオード駆動手段は、ダイオード駆動回路２０を動作させ、光ピックアップ２のレーザダイオード２１を駆動させる（ステップＳ３）。レーザダイオード２１が駆動された後、システムコントローラ１１のフォーカスオン手段は、フォーカスサーボ回路１３を動作させ、光ピックアップ２から出射されるレーザ光による光スポットが光ディスク１のトラックに対して焦点が合うようにフォーカスオンさせる（ステップＳ４）。

次に、前記フォーカスがオンされた後、システムコントローラ１１の球面収差補正手段は、球面収差補正素子制御回路１５を動作させることにより、光ピックアップ２の球面収差補正素子である液晶素子２４を駆動させ（ステップＳ５）、光ピックアップ２の対物レンズ２３の球面収差を補正する（ステップＳ６）。即ち、球面収差補正手段は、球面収差補正素子制御回路１５を介して液晶素子２４を制御し、対物レンズ２３の球面収差が出来る限り無くなるように補正する。

前記球面収差が補正された後、システムコントローラ１１のＡＧＣ設定手段は、トラッキングエラー信号生成回路９で生成されたトラッキングエラー信号の振幅の大きさに基づいてトラッキングエラー信号増幅回路系（この例の場合、前置増幅器３）のＡＧＣのゲイン値を設定する（ステップＳ７）。前置増幅器３のＡＧＣのゲイン値を設定することにより、トラッキングエラー信号の振幅の測定が容易になる。

前記ＡＧＣのゲイン値が設定された後、システムコントローラ１１の全光量／発光パワー／ＡＧＣゲイン測定手段は、光ピックアップ２のフォトディテクタ２７が受光している全光量と光ピックアップ２のレーザダイオード２１の発光パワーとトラッキングエラー信号の振幅のＡＧＣゲイン値とを測定する（ステップＳ８）。なお、フォトディテクタ２７が受光している全光量の測定は、前置増幅器３の出力信号を測定することにより可能である。レーザダイオード２１の発光パワーの測定は、ダイオード駆動回路２０の出力パワーを測定することにより可能である。トラッキングエラー信号の振幅のＡＧＣゲイン値の測定は、トラッキング信号生成回路９の出力信号レベル、または前置増幅器３のトラッキングエラー信号生成回路９への出力信号レベルを測定することにより可能である。これらの測定結果は、メモリ３１に格納され、後の処理に利用される。

前記全光量と発光パワーとＡＧＣゲイン値が測定された後、システムコントローラ１１の最大トラッキングエラー振幅測定手段は、球面収差補正手段により球面収差が補正された第１段階から球面収差変化手段により球面収差が変化した所定段階までの最大トラッキングエラー信号の振幅を測定する。即ち、先ず、最大トラッキングエラー振幅測定手段は、球面収差補正手段により球面収差（第１段階の球面収差）が補正されたときの最大トラッキングエラー信号（ＴＥ）の振幅を測定（１回目の測定）する（ステップＳ９）。

次に、球面収差変化手段は、球面収差補正素子制御回路１５を制御し、液晶素子２４への制御量を変化させ（ステップＳ１１）、球面収差を第２段階の球面収差に変化させる。ここで再び、最大トラッキングエラー振幅測定手段は、球面収差変化手段により球面収差（第２段階の球面収差）が変化したときの最大トラッキングエラー信号（ＴＥ）の振幅を測定（２回目の測定）する（ステップＳ９）。

更に、球面収差変化手段は、球面収差補正素子制御回路１５を制御し、液晶素子２４への制御量を変化させ（ステップＳ１１）、球面収差を第３段階の球面収差に変化させる。ここで再び、最大トラッキングエラー振幅測定手段は、球面収差変化手段により球面収差（第３段階の球面収差）が更に変化したときの最大トラッキングエラー信号（ＴＥ）の振幅を測定（３回目の測定）する（ステップＳ９）。

そして、システムコントローラ１１は、最大トラッキングエラー信号の振幅測定を３回測定したことを検知すると（ステップＳ１０）、システムコントローラ１１の正規化手段は、３回測定が行われた最大トラッキングエラー信号（ＴＥ）の振幅を、前記測定されメモリ３１に格納された全光量と発光パワーとＡＧＣゲイン値で正規化する（ステップＳ１２）。これにより、反射率などが違う光ディスクでもディスク判別を行うことができる。

次に、近似直線傾き算出手段は、前記正規化された最大トラッキングエラー信号の振幅の変化を測定することによって近似直線（例えば、図１０中のラインＬ３やラインＬ４）を求め、この近似直線の傾きを算出する（ステップＳ１３）。そして、システムコントローラ１１のディスク判別手段は、前記挿入されている光ディスク１を、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも小さいときにＨＤ−ＤＶＤと判別し（ステップＳ１５）、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも大きいときにＤＶＤと判別する（ステップＳ１６）。

以上説明したように本実施形態によれば、光ピックアップの対物レンズの球面収差の変動に対するトラッキングエラー信号の振幅の変化を測定して、トラッキングエラー信号の振幅の変化を示す近似直線を求め、この近似直線の傾きに基づいて、ディスク判別を行うので、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤのように情報面の厚みが同じであり、トラックピッチが異なる光ディスクであっても、ディスク判別することができ、しかも光ピックアップの球面収差補正素子を制御するだけで、前記近似直線の傾きを算出するまでの処理が実行されるので、ディスク判別を高速に行うことができる。

なお、本実施形態では、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤとのディスク判別について説明したが、ＨＤ−ＤＶＤよりも更にトラックピッチが狭いブルーレイディスクに対しても球面収差を与えると、ＨＤ−ＤＶＤよりもトラッキングエラー信号の振幅が更に大きく変化するので、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤとブルーレイディスクとのディスク判別も可能になる。

本発明は、ＤＶＤプレイヤやＤＶＤレコーダなどの光ディスク装置におけるディスク判別に利用可能であり、ＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤのように情報面の厚みが同じであり、トラックピッチが異なる光ディスクであっても、ディスク判別することができる。

本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。前記実施形態においてＤＶＤへのスポットと１次回折光の位置を説明するためのディスク構成図である。前記実施形態においてＤＶＤに青色レーザ光を照射した場合にフォトディテクタ上で検出される０時次光と１次回折光との関係を説明するための光分布図である。前記実施形態においてＨＤ−ＤＶＤへのスポットと１次回折光の位置を説明するためのディスク構成図である。前記実施形態においてＨＤ−ＤＶＤに青色レーザ光を照射した場合にフォトディテクタ上で検出される０時次光と１次回折光との関係を説明するための光分布図である。前記実施形態においてＤＶＤにレーザ光を照射したときの球面収差とフォトディテクタの各領域での検出光量との関係をグラフで示した図である。前記実施形態においてＨＤ−ＤＶＤにレーザ光を照射したときの球面収差とフォトディテクタの各領域での検出光量との関係をグラフで示した図である。前記実施形態においてＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤの球面収差に対するトラッキングエラー信号の振幅の比較をグラフで示した図である。前記実施形態においてＤＶＤとＨＤ−ＤＶＤに対するフォトディテクタ上の光スポットの様子を示す図である。前記実施形態において液晶収差補正素子の制御量と正規化済みトラッキングエラー信号の振幅との関係をグラフで示した図である。前記実施形態において挿入された光ディスクがＨＤ−ＤＶＤであるかＤＶＤであるかを判別する処理を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１光ディスク
２光ピックアップ
３前置増幅器（トラッキングエラー信号増幅回路系）
１１システムコントローラ（ダイオード駆動手段、フォーカスオン手段、球面収差補正手段、ＡＧＣ設定手段、全光量／発光パワー／ＡＧＣゲイン測定手段、球面収差変化手段、最大トラッキングエラー振幅測定手段、正規化手段、近似直線傾き算出手段、ディスク判別手段）
２１レーザダイオード
２３対物レンズ（光ピックアップのレンズ系）
２４液晶素子（球面収差補正素子）

Claims

光ディスクに対してレーザ光をスポット照射し、光ディスクに対して光学的に情報を書き込み／読み出しを行う光ピックアップを有し、光ディスクに記録された情報の再生、または光ディスクに対して情報の記録／再生を行う光ディスク装置において、
光ディスクが挿入された後、スピンアップの実行時に前記挿入された光ディスクの判別を行う際に、光ピックアップの青色発光のレーザダイオードを駆動させるダイオード駆動手段と、
前記レーザダイオードが駆動された後、光ディスクに対して光ピックアップからのレーザ光のフォーカスをオンさせるフォーカスオン手段と、
前記フォーカスがオンされた後、光ピックアップの球面収差補正素子を駆動させ、光ピックアップのレンズ系の球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記球面収差が補正された後、光ピックアップの出力信号により生成されたトラッキングエラー信号の振幅の大きさに基づいてトラッキングエラー信号増幅回路系のＡＧＣのゲイン値を設定するＡＧＣ設定手段と、
前記ＡＧＣのゲイン値が設定された後、光ピックアップのフォトディテクタが受光している全光量と光ピックアップのレーザダイオードの発光パワーとトラッキングエラー信号の振幅のＡＧＣゲイン値とを測定する全光量／発光パワー／ＡＧＣゲイン測定手段と、
前記球面収差補正素子への制御量を変化させ球面収差を変化させる球面収差変化手段と、
前記全光量と発光パワーとＡＧＣゲイン値が測定された後、前記球面収差補正手段により球面収差が補正された第１段階から前記球面収差変化手段により球面収差が変化した所定段階までの最大トラッキングエラー信号の振幅を測定する最大トラッキングエラー振幅測定手段と、
前記最大トラッキングエラー信号の振幅の測定が所定回数行われた後、この所定回数測定が行われた最大トラッキングエラー信号の振幅を、前記測定された全光量と発光パワーとＡＧＣゲインとの値で正規化する正規化手段と、
前記正規化された最大トラッキングエラー信号の振幅の変化を測定することによって近似直線を求め該近似直線の傾きを算出する近似直線傾き算出手段と、
前記挿入されている光ディスクを、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも小さいときにＨＤ−ＤＶＤと判別し、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも大きいときにＤＶＤと判別するディスク判別手段と、を有するシステムコントローラを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
光ディスクに対してレーザ光をスポット照射し、光ディスクに対して光学的に情報を書き込み／読み出しを行う光ピックアップを有し、光ディスクに記録された情報の再生、または光ディスクに対して情報の記録／再生を行う光ディスク装置において、
光ディスクが挿入された後、スピンアップの実行時に前記挿入された光ディスクの判別を行う際に、光ピックアップのレーザダイオードを駆動させるダイオード駆動手段と、
前記レーザダイオードが駆動された後、光ディスクに対して光ピックアップからのレーザ光のフォーカスをオンさせるフォーカスオン手段と、
前記フォーカスがオンされた後、光ピックアップの球面収差補正素子を駆動させ、光ピックアップのレンズ系の球面収差を補正する球面収差補正手段と、
前記球面収差が補正された後、光ピックアップの出力信号により生成されたトラッキングエラー信号の振幅の大きさに基づいてトラッキングエラー信号増幅回路系のＡＧＣのゲイン値を設定するＡＧＣ設定手段と、
前記ＡＧＣのゲイン値が設定された後、光ピックアップのフォトディテクタが受光している全光量と光ピックアップのレーザダイオードの発光パワーとトラッキングエラー信号の振幅のＡＧＣゲイン値とを測定する全光量／発光パワー／ＡＧＣゲイン測定手段と、
前記球面収差補正素子への制御量を変化させ球面収差を変化させる球面収差変化手段と、
前記全光量と発光パワーとＡＧＣゲイン値が測定された後、前記球面収差補正手段により球面収差が補正された第１段階から前記球面収差変化手段により球面収差が変化した所定段階までの最大トラッキングエラー信号の振幅を測定する最大トラッキングエラー振幅測定手段と、
前記最大トラッキングエラー信号の振幅の測定が所定回数行われた後、この所定回数測定が行われた最大トラッキングエラー信号の振幅を、前記測定された全光量と発光パワーとＡＧＣゲインとの値で正規化する正規化手段と、
前記正規化された最大トラッキングエラー信号の振幅の変化を測定することによって近似直線を求め該近似直線の傾きを算出する近似直線傾き算出手段と、
前記挿入されている光ディスクの種類を前記近似直線の傾きにより判別するディスク判別手段と、を有するシステムコントローラを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
前記レーザダイオードは青色発光のレーザダイオードであることを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
前記挿入されている光ディスクがＤＶＤまたは該ＤＶＤのトラックピッチよりも短い他の光ディスクである場合、前記ディスク判別手段は、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも小さいときに前記他の光ディスクと判別し、前記近似直線の傾きがディスク判別用の閾値よりも大きいときにＤＶＤと判別することを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
前記他の光ディスクはＨＤ−ＤＶＤであることを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。