JPH10241268A - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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Publication number
JPH10241268A
JPH10241268A JP9041869A JP4186997A JPH10241268A JP H10241268 A JPH10241268 A JP H10241268A JP 9041869 A JP9041869 A JP 9041869A JP 4186997 A JP4186997 A JP 4186997A JP H10241268 A JPH10241268 A JP H10241268A
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JP
Japan
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signal
level
output signal
light
disc
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Application number
JP9041869A
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English (en)
Inventor
Hisamitsu Tanaka
久光 田中
Toshiaki Ishibashi
利晃 石橋
Motoyuki Suzuki
基之 鈴木
Yoshio Suzuki
芳夫 鈴木
Masayuki Inoue
雅之 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】DVDディスク装置で、CDやCD−ROMあ
るいはCD−Rを再生するためには、光ビームの波長あ
るいは、開口数の異なる対物レンズを切換えて使用する
必要があるため光ディスク装置に挿入された光ディスク
の種類を判別する必要がある。 【解決手段】再生専用ディスクと、追記型ディスクCD
−Rと、書き換え可能型ディスクのCD−EやDVD−
RAMとを分光反射率特性を利用して判別をする。発光
素子2から赤色光と赤外光の波長の光を光ディスク1面
上に照射して、光ディスク1からの各々の反射光のレベ
ルを検出する。赤色光から得られるディスク検出信号と
赤外光から得られるディスク検出信号を用いて、光ディ
スク1が再生専用ディスクの場合にHレベルとなるディ
スク判別信号と、CD−Rの場合、および書き換え可能
型ディスクの場合にHレベルとなるディスク判別信号を
生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】光ディスク装置は、コンパクトディスク
(以下、CDと記す)やCD−ROM等の再生専用のも
のが知られており、CD−ROM等は計算機やゲーム機
器等の民生用記録媒体として広く用いられているが、最
近では、CD−ROMの約4倍から8倍に記録容量を上
げた光ディスクであるDVD−ROMが開発されてい
る。また、記録可能な光ディスクはCD−RやCD−E
等があるが、大容量化を狙った記録可能な光ディスクと
して、追記型や書換え可能型のDVD−RやDVD−R
AMも開発されており、CD−ROMやCD−Rに替わ
る大容量記録媒体として普及していくものと期待されて
いる。また、すでに多く市場に出回っているCDやCD
−ROMをDVDディスク装置でも再生可能とする強い
要求があり、CDやCD−ROM,CD−R,CD−E
およびDVD−ROM,DVD−RAMの再生互換を確
保することは極めて重要となっている。
【0003】これらの光ディスクのデータを再生あるい
は記録するため、光ビームを光ディスク面上に集光して
ピット上あるいは記録膜上に照射する必要があるが、光
ディスク面上に集光される光ビームスポットサイズω
は、光ビームの波長をλ、対物レンズの開口数をNAと
するとω=K・λ/NAで決まり(ここで、Kはレンズ
の開口形状や入射する光ビームの強度分布で決まる定
数)、光ディスクのトラックピッチとピット幅および最
短ピット長に応じて設定する必要がある。CDやCD−
ROM等は、トラックピッチ1.6μm、ピット幅0.
4μm、最短ピット長0.9μmであることから、光ビ
ームのスポットサイズを1.6μm程度にするために、
一般に光ビームの波長λ=780nm、NA=0.4〜
0.5の光ヘッドが使われている。反射層材料はアルミ
ニウムが使用されており、反射率70〜90%を確保す
るように構成されている。また、CD−Rは色素系の追
記型光ディスクで、光ディスク面上に光ビームを照射す
ることにより加熱溶解して分解した色素と、これに接し
加熱軟化した基盤材料であるポリカーボネイトを相互に
作用させて、色素層と基盤の界面に変形部を形成して記
録ピットを形成することによりデータの記録を行う。更
に、CDと同等の記録波形振幅を得るために、記録する
ためのトラッキング用案内溝上にデータを記録した後で
も、案内溝上で70%以上の反射率を確保するように構
成されている。また、DVD−ROMやDVD−RAM
はCD−ROMやCD−Rに対して、トラックピッチお
よび最短ピット長を1/2以下にして記録密度を上げる
ことにより、大容量化を実現しているため、光ビームの
スポットサイズを0.8μm程度に絞る必要がある。ス
ポットサイズを小さくするには対物レンズの開口径を大
きくすればよいが、収差が大きくなるためあまり大きく
することはできない。また、光ビームの波長を短くして
もよいが、現在実用レベルにある最短波長は650nm
程度である。このため、一般にNA=0.6程度の対物
レンズを使用して、DVD−ROMやDVD−RAMに
記録されているデータを再生あるいは記録するようにし
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
光ディスクに記録されているデータを再生あるいは記録
するには、光ディスクの種類により光ビームの波長を変
えるか、対物レンズの開口径を変える必要がある。ここ
で、光ディスク装置がCDおよびCD−ROMディスク
専用の装置、あるいはDVD−ROMやDVD−RAM
ディスク専用の装置であれば、各々最適な光ビームの波
長と対物レンズの開口径を、例えば従来例の値に唯一設
定すればよいが、DVDディスク装置でDVD−RO
M,DVD−RAMディスクに加えて、CD,CD−R
OMおよびCD−Rディスクまで再生しようとすると、
光ビームの波長や対物レンズの開口径を光ディスクによ
って切換えなければならない。また、記録可能なCD−
Rの場合には図22の分光反射率特性に示すように、波
長780nm以上ではCDと同程度の反射率を確保する
ように構成されているため、反射率は70%以上ある
が、波長650nm付近では反射率が10%程度しかな
く、DVDディスク装置では再生信号が得られないとい
う問題がある。更に、波長650nm付近では反射率が
低いことから吸収率が高いことが考えられ、波長650
nmの光ビームをCD−Rディスクに集光すると、記録
されているデータを破壊する恐れがある。このため、光
ディスクが光ディスク装置に挿入された際に、光ビーム
が光ディスクに集光される前に挿入された光ディスクの
種類を判別し、各々の光ディスクに最適な光ビームの波
長と対物レンズに切換える必要がある。
【0005】本発明の目的は、異なる2波長の光を発光
するように構成された発光素子と各々の波長の光を受光
する受光素子で構成された反射型光センサを用いて、C
DやCD−ROM,DVD−ROM等の再生専用ディス
ク、CD−R等の追記型ディスク、およびCD−E,D
VD−RAM等の書き換え可能型ディスクを判別するデ
ィスク判別装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため本発明は、異なる2種類の波長の光を発光する発光
素子と、各々の波長の光を受光する2つの受光素子で構
成された反射型光センサを用いて、発光素子の発光量を
制御する発光量制御手段と、各受光素子の出力信号から
ディスクの検出およびディスクの傾き量を検出する傾き
量検出手段と、各受光素子の出力信号レベルを調整する
第1および第2の調整手段と、各調整手段の出力信号の
レベルを比較して二値化信号に変換する第1および第2
のレベル比較手段と、第1のレベル比較手段の出力信号
と第2のレベル比較手段の出力信号を用いて、ディスク
の種類を判別する第1のディスク判別手段と、開口径の
異なる第1の対物レンズと第2の対物レンズを備えた光
ピックアップを用いて、第1の対物レンズと第2の対物
レンズを切換える対物レンズ切換え手段と、光ピックア
ップをフォーカス方向に駆動する手段と、第1の対物レ
ンズで検出される再生信号レベルを検出する第1の再生
信号検出手段と、第2の対物レンズで検出される再生信
号レベルを検出する第2の再生信号検出手段と、各再生
信号検出手段の出力信号レベルを比較して、CDかDV
Dかを判別する第2のディスク判別手段と、各ディスク
判別手段の出力信号からディスクの種類を限定する第3
のディスク判別手段とを備えた光ディスク装置よりな
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施例につき詳細に説明する。図1は、本発明の第
1の実施例で、光ディスク装置の構成を示すブロック図
である。
【0008】図1に示すように、本実施例における光デ
ィスク装置は、光ディスク1、光ディスク1に光を照射
するための発光素子2、光ディスク1からの反射光を受
光するための受光素子3および4a,4b、発光素子の
光量を制御するための光量制御回路5、電流/電圧変換
回路6および7a,7b、加算アンプ8、差動アンプ9
および13、光ディスク1の傾きを検出する傾き量検出
回路10、ゲイン調整回路11および12、レベル比較
回路14および15、比較レベル設定回路16、ディス
ク判別回路17、パルス発生回路18、初期調整回路3
1を備えている。
【0009】光ディスク1面上には、相変化記録膜、有
機色素膜記録媒体で形成された、反射率変化あるいはピ
ット形状として情報が記録されている。発光素子2は異
なる2種類の波長(本実施例では、波長650nmの赤
色と波長900nmの赤外とする)で発光するように構
成されており、受光素子3は発光素子2の赤色光を受光
し、2分割された受光素子4a,4bは発光素子2の赤
外光を受光するように構成されている。発光素子2の発
光量は、光量制御回路5の出力である制御信号aで制御
され、光量制御回路5はパルス発生回路18の出力信号
jに基づいてパルス状の制御信号aを出力する。光ディ
スク1面に向けて発光素子2から照射された2種類の光
は、光ディスク1面上で反射して各受光素子3および4
a,4bに入射され電流に変換される。受光素子3の出
力電流は、電流/電圧変換回路6で電圧に変換され赤色
信号b1となり、受光素子4a,4bの各出力電流は各
電流/電圧変換回路7a,7bで電圧に変換されて検出
信号b2,b3となる。更に、検出信号b2,b3は加
算アンプ8および差動アンプ9に入力されて赤外信号c
および傾き検出信号dが生成される。赤色信号b1およ
び赤外信号cは、ゲイン調整回路11および12に入力
されてディスク検出信号e1およびe2となり、ディス
ク検出信号e1はレベル比較回路14,差動アンプ13
および比較レベル設定回路16に入力され、ディスク検
出信号e2はレベル比較回路15、差動アンプ13およ
び比較レベル設定回路16に入力される。差動アンプ1
3では、ディスク検出信号e1とe2との差信号を求め
ることによりゲイン切換え信号fが生成され、ゲイン調
整回路11および12に入力される。ゲイン調整回路1
1および12では、ゲイン切換え信号fに基づいてゲイ
ンを切換えることにより、初期状態での赤色信号b1と
赤外信号cとのレベル差を補正し、各ディスク検出信号
e1とe2のレベルが等しくなるように初期調整を行
う。ここで初期状態とは、光ディスク1が光ディスク装
置に挿入される前に、光ディスク装置内に設けたアルミ
ニウム平板で構成された基準面を用いて傾きおよびゲイ
ン調整を行う状態である。傾き量検出回路10には赤外
信号cおよび傾き検出信号dが入力されており、赤外信
号cを用いて光ディスク装置に光ディスク1が挿入され
ているかを検出し、傾き検出信号dを用いてディスクが
傾いた場合の傾き量を検出する。レベル比較回路14に
は比較レベル設定回路16から第1の比較レベルh1が
入力されており、ディスク検出信号e1とレベル比較を
行い比較結果を二値化信号g1としてディスク判別回路
17に入力する。また、レベル比較回路15には比較レ
ベル設定回路16から第2の比較レベルh2が入力さ
れ、ディスク検出信号e2とレベル比較を行い比較結果
を二値化信号g2としてディスク判別回路17に入力す
る。更に、ディスク判別回路17にはパルス発生回路1
8から二値化信号g1およびg2をラッチするためのラ
ッチ信号iが入力されている。ディスク判別回路17で
は、二値化信号g1およびg2に基づいて、ディスク判
別信号k1,k2およびk3を生成する。
【0010】以下に、ディスク判別方法をディスク判別
回路17の具体的な構成例と各部の動作波形を用いて説
明する。
【0011】図2はディスク判別回路17の具体的な構
成例を示すブロック図、図3は各部の動作波形図であ
る。ディスク判別回路17はラッチ回路19および2
0、AND回路21および25、EOR回路22、NO
T回路23および24で構成されている。二値化信号g
1およびg2は、ラッチ回路19および20に入力され
ラッチ信号iでラッチされた後、AND回路21および
EOR回路22に入力されて、AND回路21で二値化
信号g1とg2の論理積を求めることによりディスク判
別信号k1を生成し、EOR回路22で二値化信号g1
およびg2の排他的論理和を求めることによりディスク
判別信号k2を生成する。また、NOT回路23で生成
したディスク判別信号k1の位相を反転した信号m1
と、NOT回路24で生成したディスク判別信号k2の
位相を反転した信号m2との論理積をAND回路25で
求めることによりディスク判別信号k3を生成する。更
に、図3を用いて説明する。図3(A)はディスク装置
内に基準面として設けた、アルミニウムで構成された平
板に光を照射して得られる各部の波形で、図3(B)は
CDやCD−ROM,DVD−ROM等の再生専用ディ
スク、図3(C)はCD−R等の追記型ディスク、図3
(D)はCD−EやDVD−RAM等の書き換え可能型
ディスクに光を照射したときに得られる各部の動作波形
である。図3に示すように、発光素子2の発光量は制御
信号aにより矩形波状に制御されるため、赤色信号b1
および赤外信号cは矩形波状となる。アルミニウム平板
では発光波長に関係なく発光素子2から照射された光
が、100%反射して各受光素子3および4a,4bに
入射されるので、図3(A)に示すような信号レベルV
1およびV2の波形が得られる。これに対して、CDや
CD−ROM等の再生専用ディスクの場合は反射層材料
としてアルミニウムを使用して反射率70〜90%確保
するように構成されているため、発光素子2から照射さ
れた光が、70〜90%反射して各受光素子3および4
a,4bに入射され、発光波長による反射率変動も少な
いので、図3(B)に示すように信号レベルV1および
V2の0.7〜0.9倍の波形が得られる。追記型ディ
スクのCD−Rの場合には、図22に示す分光反射率特
性より赤色の波長650nm付近の反射率は15%程度
で、波長780nm以上ではCDと同程度の反射率を確
保するように構成されているため、赤外の波長900n
m付近の反射率は約75%である。従って、発光素子2
から照射された赤色光は約15%反射し、赤外光は約7
5%反射して各受光素子3および4a,4bに入射され
るので、図3(C)に示すような信号レベル0.15×
V1および0.75×V2の波形が得られる。更に、書
き換え可能型ディスクのDVD−RAMの場合は図22
に示す分光反射率特性より反射率は波長500nm〜9
00nmの範囲で20〜40%程度であるので、発光素
子2から照射された赤色光は約25%反射し、赤外光は
約40%反射して各受光素子3および4a,4bに入射
されるので、図3(D)に示すような信号レベル0.2
5×V1および0.4×V2の波形が得られる。尚、C
D−Eについては図示していないが、反射率は15〜2
5%であるので同等レベルの信号が得られる。従って、
比較レベル設定回路16で生成される第1の比較レベル
h1を、アルミニウム平板で検出された赤色信号b1の
レベルV1の1/2倍に設定して、レベル比較回路14
で各光ディスク1で検出される赤色信号b1のレベルと
比較することにより、再生専用ディスクの場合にHレベ
ル、CD−RおよびDVD−RAM等の記録可能型ディ
スクの場合にLレベルとなる二値化信号g1が得られ
る。また、比較レベル設定回路16で生成される第2の
比較レベルh2を、アルミニウム平板で検出された赤外
信号cのレベルV2の1/2倍に設定して、レベル比較
回路15で各光ディスク1で検出される赤外信号cのレ
ベルと比較することにより、再生専用ディスクとCD−
Rの場合にHレベル、書き換え可能型ディスクの場合に
Lレベルとなる二値化信号g2が得られる。この二値化
信号g1およびg2をラッチ信号iでラッチして論理演
算することにより、光ディスク1が再生専用ディスクの
場合にHレベルとなるディスク判別信号k1と、CD−
Rの場合にHレベルとなるディスク判別信号k2および
書き換え可能ディスクの場合にHレベルとなるディスク
判別信号k3が生成される。尚、上記実施例では第1の
比較レベルh1および第2の比較レベルh2を、アルミ
ニウム平板で検出された赤色信号b1のレベルV1およ
び赤外信号cのレベルV2の1/2倍に設定するように
したが、n/2(ここで、0<n<2)倍に設定するよ
うにしてもよい。
【0012】以下に、本発明の第2の実施例につき詳細
に説明する。図4は、本発明の第2の実施例で、光ディ
スク装置の構成を示すブロック図、図5は図4の各部の
動作波形図である。本実施例における光ディスク装置
は、波形整形回路26,27および29、微分回路2
8、立下がりエッジ検出回路30を備えている。発光素
子2の発光量は、光量制御回路5から出力される制御信
号aにより正弦波状に制御されるため、赤色信号b1お
よび赤外信号cは正弦波状の波形となる。赤色信号b1
および赤外信号cはゲイン調整回路11および12でゲ
イン切換え信号fに基づいて初期調整が行われた後、デ
ィスク検出信号e1およびe2となり波形整形回路26
および27で、二値化信号g1およびg2に変換されて
ディスク判別回路17に入力される。更に、ディスク判
別回路17には立下がりエッジ検出回路30から二値化
信号g1およびg2をラッチするためのラッチ信号iが
入力されている。このラッチ信号iは、制御信号aを微
分回路28で微分することによりピーク点でゼロクロス
する微分信号nを生成し、波形整形回路29で二値化し
てピーク検出信号pとした後、立下がりエッジ検出回路
30でピーク検出信号pの立下がりエッジを検出するこ
とにより生成される。 ここで、二値化信号g1および
g2の生成方法について説明する。図5(A)は光ディ
スク装置内に基準面として設けた、アルミニウム平板に
光を照射して得られる各部の波形で、図5(B),
(C)および(D)は再生専用ディスク,追記型ディス
クCD−Rおよび書き換え可能型ディスクDVD−RA
Mに光を照射したときに得られる各部の動作波形であ
る。図5に示すように、発光素子2の発光量は制御信号
aにより正弦波状に制御されるため、赤色信号b1およ
び赤外信号cは正弦波状となる。アルミニウム平板では
発光波長に関係なく発光素子2から照射された光が、1
00%反射して各受光素子3および4a,4bに入射さ
れるので、図5(A)に示すような振幅V1およびV2
となる正弦波が得られる。これに対して、再生専用ディ
スクの場合の反射率は70〜90%であるため、発光素
子2から照射された光が70〜90%反射して各受光素
子3および4a,4bに入射され、発光波長による反射
率変動も少ないので、図5(B)に示すような振幅V1
およびV2の0.7〜0.9倍の正弦波が得られる。CD
−Rの場合には、赤色の波長650nm付近の反射率は
15%程度で、赤外の波長900nm付近の反射率は約
75%であるので、発光素子2から照射された赤色光は
約15%反射し、赤外光は約75%反射して各受光素子
3および4a,4bに入射され、図5(C)に示すよう
な振幅0.15×V1および0.75×V2の正弦波が得
られる。更に、DVD−RAMの反射率は波長500n
m〜900nmの範囲で20〜40%程度であるので、
発光素子2から照射された赤色光は約25%反射し、赤
外光は約40%反射して各受光素子3および4a,4b
に入射され、図5(D)に示すような振幅0.25×V
1および0.4×V2の正弦波が得られる。尚、CD−
Eについては図示していないが、反射率は15〜25%
であるので同等レベルの正弦波が得られる。従って、波
形整形回路26のスライスレベルを、アルミニウム平板
で検出された赤色信号b1の振幅V1の1/2倍に設定
して、各光ディスク1で検出される赤色信号b1の振幅
をスライスレベルで二値化することにより、再生専用デ
ィスクの場合にHレベル、CD−RおよびDVD−RA
M等の記録可能型ディスクの場合にLレベルとなる二値
化信号g1が得られる。また、波形整形回路27のスラ
イスレベルを、アルミニウム平板で検出された赤外信号
cの振幅V2の1/2倍に設定して、各光ディスク1で
検出される赤外信号cの振幅をスライスレベルで二値化
することにより、再生専用ディスクおよびCD−Rの場
合にHレベル、書き換え可能型ディスクの場合にLレベ
ルとなる二値化信号g2が得られる。この二値化信号g
1およびg2をディスク判別回路17でラッチ信号iを
用いてラッチした後に、論理積を求めることにより、図
5(B)に示すように光ディスク1が再生専用ディスク
の場合にHレベルとなるディスク判別信号k1が生成さ
れ、排他的論理和を求めることにより図5(C)に示す
ようにCD−Rの場合にHレベルとなるディスク判別信
号k2が生成される。更に、ディスク判別信号k1の位
相を反転させた信号m1とディスク判別信号k2の位相
を反転させた信号m2の論理積を求めることにより図5
(D)に示すように書き換え可能型ディスクの場合にH
レベルとなるディスク判別信号k3が生成される。尚、
上記実施例では波形整形回路26および27のスライス
レベルを、アルミニウム平板で検出された赤色信号b1
の振幅V1および赤外信号eの振幅V2の1/2倍に設
定するようにしたが、n/2(ここで、0<n<2)倍
に設定するようにしてもよい。
【0013】以下に、本発明の第3の実施例につき詳細
に説明する。本発明は、再生専用ディスクからCD−R
OMとDVD−ROMを判別する、あるいは書き換え可
能型ディスクからCD−EとDVD−RAMを判別し、
更に第1および第2の実施例で、反射型光センサにより
検出されたディスク判別信号の結果を併用して、光ディ
スクの種類を限定するものである。CDおよびDVDの
両方のディスクを記録再生する装置は、開口径の異なる
2種類の対物レンズで構成された光ピックアップを用い
て、CDを再生する場合には開口径の小さい、例えばN
A=0.4のCD用対物レンズに切換え、DVDを再生
する場合には開口径の大きい、例えばNA=0.6のD
VD用対物レンズに切換える装置があるが、CD−RO
Mディスクに対してCD用対物レンズで検出される再生
信号レベルと、DVD用対物レンズで検出される再生信
号レベルとを比較すると、一般に光ビームの強度分布を
一定とするために、対物レンズへの入射光の太さを開口
径よりも大きくしているため、例えば対物レンズを光デ
ィスクに対して垂直方向に移動させるフォーカススイー
プ動作時に検出される和信号レベルを比較すると、開口
径の大きいDVD用対物レンズで検出される和信号レベ
ルの方が大きくなる。更にフォーカス誤差信号の振幅を
比較すると、CDのディスク基板厚はDVDに比べて2
倍の厚さがあり、DVD用対物レンズでは光ビームを光
ディスク面上に集光できないため、逆にCD用対物レン
ズで検出されるフォーカス誤差信号振幅の方が大きくな
る。これに対してDVD−ROMディスクでは、和信号
レベルは同様にDVD用対物レンズで検出される和信号
レベルの方が大きくなるが、フォーカス誤差信号の振幅
はCD用対物レンズでは光ビームを光ディスク面上に集
光できないため、DVD用対物レンズで検出されるフォ
ーカス誤差信号振幅の方が大きくなる。このように1枚
の光ディスクに対してCD用対物レンズとDVD用対物
レンズで各々フォーカススイープ動作を行い、各対物レ
ンズで検出される和信号およびフォーカス誤差信号のレ
ベル関係からCDとDVDを判別することができる。
【0014】図21は2レンズアクチュエータの構成例
を示す図である。図21で、1は光ディスク、68はタ
ーンテーブル、69はスピンドルモータ、71はアクチ
ュエータ、74はCD用対物レンズ、75はDVD用対
物レンズ、76はレンズホルダ、77は軸部材、78は
ヨーク、79はマグネット、80はコイル、81は透明
基板層、82は記録再生層である。図21に示すよう
に、CD用対物レンズ74とDVD用対物レンズ75は
光ディスク1の半径方向に配置され、レンズホルダ76
に固定されており、トラッキング方向およびフォーカス
方向に一体で動くように構成されている。図21(A)
に示すように、DVD用対物レンズが内周側、CD用対
物レンズが外周側に配置されているとすると、CD用対
物レンズ74とDVD用対物レンズ75を切換えるに
は、トラッキングアクチュエータに駆動信号を印加する
ことにより、軸部材77を中心にして光ディスク1の内
周方向に回動することによりCD用対物レンズ74に切
換え、外周方向に回動することによりDVD用対物レン
ズ75に切換える。
【0015】図6は本発明の第3の実施例で、光ディス
ク装置の構成を示すブロック図である。図6で、図1に
示した第1の実施例の光ディスク装置の構成部分と同一
の機能を有するものには同一の番号を付し、特に必要が
ない限り説明は省略する。本実施例における光ディスク
装置は、初期調整回路31、CD用およびDVD用対物
レンズを備えた光ピックアップ32、電流/電圧変換回
路33、制御信号生成回路34、トラッキング制御回路
35、フォーカス制御回路36、駆動回路37および3
8、トラッキングアクチュエータ39、フォーカスアク
チュエータ40、信号振幅検出回路41、レーザ駆動回
路42、ドライブマイコン43、ディスク決定回路44
を備えている。
【0016】発光素子2の発光量は、ドライブマイコン
43からの出力信号jに基づいて光量制御回路5で生成
される制御信号aで制御され、ディスク1面上で反射し
た光は各受光素子3および4a,4bに入射され電流に
変換された後、初期調整回路31でディスク検出信号e
1およびe2の初期調整が行われる。ディスク検出信号
e1およびe2はドライブマイコン43、レベル比較回
路14および15に入力されて、ドライブマイコン43
では初期調整終了時のディスク検出信号e1およびe2
のレベルに基づいて第1の比較レベルh1と第2の比較
レベルh2が生成され、レベル比較回路14および15
に入力される。レベル比較回路14では、ディスク検出
信号e1と第1の比較レベルh1とのレベル比較が行わ
れ、比較結果を二値化信号g1としてディスク判別回路
17に入力する。また、レベル比較回路15では、ディ
スク検出信号e2と第2の比較レベルh2とのレベル比
較が行われ、比較結果を二値化信号g2としてディスク
判別回路17に入力する。更に、ディスク判別回路17
にはドライブマイコン43から二値化信号g1およびg
2をラッチするためのラッチ信号iが入力されている。
ディスク判別回路17では二値化信号g1およびg2に
基づいてディスク判別信号k1,k2およびk3が生成
され、ディスク決定回路44に入力される。
【0017】光ピックアップ32は光ディスク1面に向
けて光ビームを発光するための発光素子(図示しない)
と光ディスク1からの反射光を受光するための受光素子
(図示しない)および光ディスク1面に光ビームを集光
するための対物レンズを有している。光ピックアップ3
2の発光素子は、ドライブマイコン43からのレーザ制
御信号y1に基づいてレーザ駆動回路42で生成される
レーザ駆動信号χで制御される。
【0018】受光素子から得られた信号は、電流/電圧
変換回路33を介して制御信号生成回路34に入力さ
れ、光ビームとトラック中心とのずれ量および方向に対
応した略正弦波状のトラッキング制御信号rと、光ディ
スク1と対物レンズとの距離に応じて変化するフォーカ
ス誤差信号tおよび和信号sが生成される。トラッキン
グ誤差信号rはトラッキング制御回路35に入力され、
和信号sおよびフォーカス誤差信号tはフォーカス制御
回路36および信号振幅検出回路41に入力される。ト
ラッキング制御回路35ではドライブマイコン43から
の入力信号であるレンズ切換え制御信号y2に基づい
て、CD用対物レンズとDVD用対物レンズを切換える
ためのトラッキングアクチュエータ駆動信号uが生成さ
れ、駆動回路37を介してトラッキングアクチュエータ
39に印加される。また、フォーカス制御回路36にド
ライブマイコン43からフォーカススイープタイミング
信号y3が入力されると、対物レンズを光ディスク1面
に垂直な方向に移動させるフォーカスアクチュエータ駆
動信号vが駆動回路38を介してフォーカスアクチュエ
ータ40に印加され、フォーカススイープ動作が行われ
る。信号振幅検出回路41では、フォーカススイープ動
作時に検出される和信号sとフォーカス誤差信号tか
ら、和振幅検出信号w1および誤差振幅検出信号w2が
生成され、ディスク決定回路44に入力される。ディス
ク決定回路44ではディスク判別信号k2と、和振幅検
出信号w1および誤差振幅検出信号w2に基づいてディ
スク判別信号k4が生成され、ディスク判別信号k1,
k3およびk4によりCD−ROM,CD−R,CD−
E,DVD−ROMおよびDVD−RAMの判別を行
う。
【0019】以下に、和振幅検出信号w1および誤差振
幅検出信号w2の生成方法を信号振幅検出回路41の具
体的な構成例と各部の動作波形を用いて説明する。
【0020】図7は信号振幅検出回路41の具体的な構
成例を示すブロック図、図9は各部の動作波形図であ
る。信号振幅検出回路41はピークホールド回路45お
よび46、サンプルホールド回路47,48および4
9,50、差動アンプ51および52、エッジ検出回路
53、NOT回路54、AND回路55および56、D
フリップフロップ57および58で構成されている。
【0021】和信号sはピークホールド回路45で最大
レベルがホールドされピークホールド信号δ1となり、
サンプルホールド回路47および48に入力される。ま
た、フォーカス誤差信号tはピークホールド回路46で
最大振幅値がホールドされ、ピークホールド信号δ2と
なり、サンプルホールド回路49および50に入力され
る。レンズ切換え制御信号y2はエッジ検出回路53、
NOT回路54およびAND回路55に入力され、エッ
ジ検出回路53では立上がりおよび立下がりエッジが検
出され、レンズ切換えタイミング信号αが生成される。
レンズ切換えタイミング信号αはピークホールド回路4
5および46に入力され、リセット信号として用いられ
る。AND回路55では、レンズ切換え制御信号y2と
フォーカススイープタイミング信号y3との論理積が求
められ、Dフリップフロップ57でサンプルホールド制
御信号β1が生成される。サンプルホールド制御信号β
1は、サンプルホールド回路47および49に入力さ
れ、DVD用対物レンズで検出されるピークホールド信
号δ1およびδ2をサンプルホールドするタイミング信
号として用いられる。また、レンズ切換え制御信号y2
はNOT回路54で位相が反転され、AND回路56で
フォーカススイープタイミング信号y3との論理積が求
められ、Dフリップフロップ58でサンプルホールド制
御信号β2が生成される。サンプルホールド制御信号β
2は、サンプルホールド回路48および50に入力さ
れ、CD用対物レンズで検出されるピークホールド信号
δ1およびδ2をサンプルホールドするタイミング信号
として用いられる。サンプルホールド回路47および4
8の出力信号は、差動アンプ51に入力されて、DVD
用対物レンズで検出される和信号sの最大レベルとCD
用対物レンズで検出される和信号sの最大レベルとの差
が求められ、和振幅検出信号w1が生成される。また、
サンプルホールド回路49および50の出力信号は、差
動アンプ52に入力されて、DVD用対物レンズで検出
されるフォーカス誤差信号tの最大振幅とCD用対物レ
ンズで検出されるフォーカス誤差信号tの最大振幅との
差が求められ、誤差振幅検出信号w2が生成される。更
に、図9および図11を用いて説明する。図9は、DV
D−ROMディスクの場合の和振幅検出信号w1および
誤差振幅検出信号w2の生成方法を時系列的に示した図
で、図11はアクチュエータの動作を示す図である。ド
ライブマイコン43からトラッキング制御回路35およ
び信号振幅検出回路41に、例えばDVDモードを示す
Hレベルのレンズ切換え制御信号y2が入力されると
(図9の時間t0)、トラッキング制御回路35は、D
VD用対物レンズに切換えるための例えば正極性のトラ
ッキングアクチュエータ駆動信号uをトラッキングアク
チュエータ39に印加して、図11(A)に示すように
トラッキングアクチュエータ39を光ディスク1の外周
方向に駆動することにより、DVD用対物レンズに切換
える。また、信号振幅検出回路41ではレンズ切換え制
御信号y2の立上りエッジが検出され、レンズ切換えタ
イミング信号αを生成してピークホールド回路45およ
び46をリセットする。次に、ドライブマイコン43か
らフォーカス制御回路36および信号振幅検出回路41
にフォーカススイープタイミング信号y3が入力される
と(図9の時間t1)、フォーカス制御回路36は例え
ば対物レンズを光ディスク1に近づけるために正極性の
三角波信号であるフォーカスアクチュエータ駆動信号v
をフォーカスアクチュエータ40に印加して、図11
(B)に示すようにフォーカスアクチュエータ40を駆
動する。また、信号振幅検出回路41ではDVDモード
の時にフォーカススイープタイミング信号y3のエッジ
で、例えばHレベルとなるサンプルホールド制御信号β
1が生成され、サンプルホールド回路47では、サンプ
ルホールド制御信号β1がHレベルの間のピークホール
ド信号δ1がサンプリングされ、サンプルホールド回路
49ではピークホールド信号δ2がサンプリングされ
る。フォーカスアクチュエータ駆動信号vにより対物レ
ンズが焦点位置に近づくと、焦点位置でピーク値V1と
なる和信号sおよび焦点位置で0レベルとなる略正弦波
状のフォーカス誤差信号tが検出され、ピークホールド
回路45では和信号sのレベルV1がホールドされ、ピ
ークホールド回路46ではフォーカス誤差信号tの振幅
V2がホールドされる。再び、フォーカススイープタイ
ミング信号y3が入力されると(図9の時間t2)、フ
ォーカス制御回路36は対物レンズを光ディスク1から
遠ざけるためにフォーカスアクチュエータ駆動信号vの
レベルを下げ、信号振幅検出回路41ではサンプルホー
ルド制御信号β1がLレベルとされて、サンプルホール
ド回路47でピークホールド信号δ1のレベルV1がホ
ールドされ、サンプルホールド回路49でピークホール
ド信号δ2のレベルV2がホールドされる。このため、
サンプルホールド回路47の出力信号レベルはV1、サ
ンプルホールド回路48の出力信号レベルは0となるの
で、各出力信号の差信号である和振幅検出信号w1のレ
ベルはV1となる。また、サンプルホールド回路49の
出力レベルはV2、サンプルホールド回路50の出力信
号レベルは0となるので、各出力信号の差信号である誤
差振幅検出信号w2のレベルはV2となる。
【0022】次に、例えばCDモードを示すLレベルの
レンズ切換え信号y2が入力されると(図9の時間t
3)、トラッキング制御回路35は、CD用対物レンズ
に切換えるための例えば負極性のトラッキングアクチュ
エータ駆動信号uをトラッキングアクチュエータ39に
印加して、図11(C)に示すようにトラッキングアク
チュエータ39を光ディスク1の内周方向に駆動するこ
とにより、CD用対物レンズに切換える。また、信号振
幅検出回路41ではレンズ切換え制御信号y2の立下り
エッジが検出され、レンズ切換えタイミング信号αを生
成してピークホールド回路45および46をリセットす
る。このため、ピークホールド信号δ1およびδ2のレ
ベルは0となる。次に、フォーカススイープタイミング
信号y3が入力されると(図9の時間t4)、フォーカ
ス制御回路36は例えば対物レンズを光ディスク1に近
づけるために正極性の三角波信号であるフォーカスアク
チュエータ駆動信号vをフォーカスアクチュエータ40
に印加して、図11(D)に示すように、フォーカスア
クチュエータ40を駆動する。また、信号振幅回路41
ではCDモードの場合にフォーカススイープタイミング
信号y3のエッジで、例えばHレベルとなるサンプルホ
ールド制御信号β2が生成され、サンプルホールド回路
48ではサンプルホールド制御信号β2がHレベルの間
のピークホールド信号δ1がサンプリングされ、サンプ
ルホールド回路50ではピークホールド信号δ2がサン
プリングされる。フォーカスアクチュエータ駆動信号v
により対物レンズが焦点位置に近づくと、焦点位置でピ
ーク値0.4×V1となる和信号sおよび焦点位置で0
レベルとなる略正弦波状のフォーカス誤差信号tが検出
され、ピークホールド回路45では和信号sのレベル
0.4×V1がホールドされ、ピークホールド回路46
ではフォーカス誤差信号tの振幅0.3×V2がホール
ドされる。再び、フォーカススイープタイミング信号y
3が入力されると(図9の時間t5)、フォーカス制御
回路36は対物レンズを光ディスク1から遠ざけるため
にフォーカスアクチュエータ駆動信号vのレベルを下げ
る。また、信号振幅検出回路41ではサンプルホールド
制御信号β2がLレベルとされ、サンプルホールド回路
48でピークホールド信号δ1のレベル0.4×V1が
ホールドされ、サンプルホールド回路50でピークホー
ルド信号δ2のレベル0.3×V2がホールドされる。
このため、サンプルホールド回路47の出力信号レベル
はV1で保持されており、サンプルホールド回路48の
出力信号レベルは0.4×V1となるので、和振幅検出
信号w1のレベルは0.6×V1となる。また、サンプ
ルホールド回路49の出力レベルはV2で保持されてお
り、サンプルホールド回路50の出力信号レベルは0.
3×V2となるので、誤差振幅検出信号w2のレベルは
0.7×V2となり、DVD−ROMディスクの場合の
和振幅検出信号w1と誤差振幅検出信号w2が検出され
る。
【0023】以下に、ディスク決定方法をディスク決定
回路44の具体的な構成例と各部の動作波形を用いて説
明する。
【0024】図8はディスク決定回路44の具体的な構
成例を示すブロック図、図10は各部の動作波形図であ
る。ディスク決定回路44は波形整形回路59および6
0、EOR回路61、ラッチ回路62、AND回路6
3,64および65、OR回路66および67で構成さ
れている。信号振幅検出回路41で生成された和振幅検
出信号w1および誤差振幅検出信号w2は、波形整形回
路59および60に入力されて二値化信号ε1およびε
2に変換された後、EOR回路61で排他的論理和を求
めることにより、振幅比較信号ζが生成される。振幅比
較信号ζはラッチ回路62によりラッチ信号y4でラッ
チされた後、AND回路63,64および65に入力さ
れる。AND回路63では再生専用ディスクの場合にH
レベルとなるディスク判別信号k1との論理積が求めら
れ、AND回路64では追記型ディスクCD−Rの場合
にHレベルとなるディスク判別信号k2との論理積が求
めらる。また、AND回路65では書き換え可能型ディ
スクの場合にHレベルとなるディスク判別信号k3との
論理積が求められる。AND回路63,64および65
の出力信号は、OR回路66で論理和が求められ、OR
回路67でディスク判別信号k2とOR回路66の出力
信号との論理和を求めることによりディスク判別信号k
4を生成する。
【0025】更に、図10を用いて説明する。図10
(A),(B),(C)および(D)はDVD−RO
M,DVD−RAM,CD−ROMおよびCD−Eのデ
ィスクに対して、DVD用対物レンズとCD用対物レン
ズを用いて得られるフォーカススイープ動作時の各部の
動作波形である。図10に示す和信号sとフォーカス誤
差信号tの実線はDVD用対物レンズを用いた場合で、
点線はCD用対物レンズを用いた場合である。DVD−
ROMディスクの場合、DVD用対物レンズでは和信号
sのレベルはV1、フォーカス誤差信号tの振幅はV2
となるので、和振幅検出信号w1のレベルはV1、誤差
振幅検出信号w2のレベルはV2となる。更に、CD用
対物レンズでは和信号sのレベルは0.4×V1、フォ
ーカス誤差信号tの振幅は0.3×V2となるので、ス
イープ動作終了時の和振幅検出信号w1のレベルはV1
から0.6×V1(=V1−0.4×V1)となり、誤差
振幅検出信号w2のレベルはV2から0.7×V2(=
V2−0.3×V2)となる。このため、和振幅検出信
号w1の二値化信号ε1はHレベル、誤差振幅検出信号
w2の二値化信号ε2はHレベルとなるので、二値化信
号ε1およびε2の排他的論理和を求めることにより、
Lレベルの振幅比較信号ζが得られる。この振幅比較信
号ζのレベルをドライブマイコン43からスイープ動作
終了時に出力されるラッチ信号y4でラッチすることに
よりLレベルとなるディスク識別信号ηが生成される。
従って、DVD−ROMディスクの場合には、ディスク
判別信号k2はLレベルなので、OR回路67でディス
ク判別信号k2とOR回路66の出力信号との論理和を
求めることにより、Lレベルとなるディスク判別信号k
4が生成される。また、DVD−RAMディスクの場合
は、DVD−ROMディスクより反射率が低いため、D
VD用対物レンズでは和信号sのレベルは0.3×V
1、フォーカス誤差信号tの振幅は0.2×V2とな
り、CD用対物レンズでは和信号sのレベルは0.1×
V1、フォーカス誤差信号tの振幅は0.1×V2とな
る。スイープ動作終了時の和振幅検出信号w1のレベル
は0.3×V1から0.2×V1(=0.3×V1−0.1
×V1)となり、誤差振幅検出信号w2のレベルは0.
2×V2から0.1×V2(=0.2×V2−0.1×V
2)となるので、二値化信号ε1およびε2はHレベル
となり、Lレベルの振幅比較信号ζが得られる。この振
幅比較信号ζのレベルをラッチ信号y4でラッチするこ
とにより、Lレベルとなるディスク識別信号ηが生成さ
れる。従って、DVD−RAMディスクの場合にはディ
スク判別信号k2はLレベルなので、OR回路67でデ
ィスク判別信号k2とOR回路66の出力信号との論理
和を求めることにより、Lレベルとなるディスク判別信
号k4が生成される。
【0026】これに対して、CD−ROMディスクの場
合、DVD用対物レンズでは和信号sのレベルは0.8
×V1、フォーカス誤差信号tの振幅は0.3×V2と
なるので、和振幅検出信号w1のレベルは0.8×V
1、誤差振幅検出信号w2のレベルは0.3×V2とな
る。更に、CD用対物レンズでは和信号sのレベルは
0.6×V1、フォーカス誤差信号tの振幅は0.7×V
2となるので、スイープ動作終了時の和振幅検出信号w
1のレベルは0.8×V1から0.2×V1(=0.8×
V1−0.6×V1)となり、誤差振幅検出信号w2の
レベルは0.3×V2から−0.4×V2(=0.3×V
2−0.7×V2)となる。このため、和振幅検出信号
w1の二値化信号ε1はHレベル、誤差振幅検出信号w
2の二値化信号ε2はLレベルとなるので、二値化信号
ε1およびε2の排他的論理和を求めることにより、H
レベルの振幅比較信号ζが得られる。この振幅比較信号
ζのレベルをラッチ信号y4でラッチすることによりH
レベルとなるディスク識別信号ηが生成される。従っ
て、CD−ROMディスクの場合にはディスク判別信号
k1がHレベルとなり、AND回路63の出力信号がH
レベルとなるので、Hレベルとなるディスク判別信号k
4が生成される。また、CD−Eディスクの場合は、C
D−ROMディスクよりも反射率が低いため、DVD用
対物レンズでは和信号sのレベルは0.3×V1、フォ
ーカス誤差信号tの振幅は0.03×V2となり、CD
用対物レンズでは和信号sのレベルは0.1×V1、フ
ォーカス誤差信号tの振幅は0.1×V2となる。スイ
ープ動作終了時の和振幅検出信号w1のレベルは0.3
×V1から0.2×V1(=0.3×V1−0.1V1)
となり、誤差振幅検出信号w2のレベルは0.03×V
2から−0.07×V2(=0.03×V2−0.1V
2)となるので、二値化信号ε1はHレベル、二値化信
号ε2はLレベルとなる。このため、Hレベルの振幅比
較信号ζが得られ、この振幅比較信号ζのレベルをラッ
チ信号y4でラッチすることによりHレベルとなるディ
スク識別信号ηが生成される。従って、CD−Eディス
クの場合にはディスク判別信号k3がHレベルとなり、
AND回路65の出力信号がHレベルとなるので、Hレ
ベルとなるディスク判別信号k4が生成される。
【0027】従って、ディスク判別信号k1は再生専用
ディスクの場合にHレベルとなり、ディスク判別信号k
3は書き換え可能型ディスクの場合にHレベルとなり、
更にディスク判別信号k4はCDの場合にHレベルとな
るため、これらディスク判別信号k1,k3およびk4
のすべてのレベルを検出すれば、光ディスクの種類を決
定することができる。
【0028】次に、第1、第2および第3の実施例にお
けるディスク検出信号e1およびe2のレベルの初期調
整方法について説明する。発光素子2は波長の異なる2
つの光源で構成されており、この2つの光源による光デ
ィスクからの反射光のレベルからディスク判別を行うた
め、経時変化等で2つの光源に発光量の差が発生する
と、正確なディスク判別ができなくなる。このため、光
ディスク装置に光ディスク1が挿入される前にアルミニ
ウム平板で構成された基準面を光ディスク装置内に設
け、この基準面に発光素子2から光を照射して、図1お
よび図4に示す初期調整回路31内のゲイン調整回路1
1および12、差動アンプ13によりゲインを調整し
て、赤色信号b1から得られるディスク検出信号e1と
赤外信号cから得られるディスク検出信号e2のレベル
が等しくなるように初期調整を行う。図12は、初期調
整時の各部の動作波形図で、発光素子2が光量制御回路
5からの矩形波状の制御信号aにより矩形波状の光を発
光する場合である。例えば、図12(A)に示すように
赤色信号b1のレベルがV1、赤外信号cのレベルが赤
色信号b1のレベルV1よりも高いV2の場合には、ゲ
イン調整前はディスク検出信号e1およびe2のレベル
は同じV1およびV2のレベルとなり、例えば、差動ア
ンプ13で(赤外信号c)−(赤色信号b1)を求める
と、正極性のV2−V1のレベル差が検出される。逆
に、図12(B)に示すように赤色信号b1のレベルが
V2、赤外信号cのレベルが赤色信号b1のレベルV2
よりも低いV1の場合には、差動アンプ13で負極性の
V1−V2のレベル差が検出される。このように差信号
の極性から赤色信号b1と赤外信号cのどちらの信号レ
ベルが高いかが検出でき、差信号のレベルから赤色信号
b1と赤外信号cのレベル差を検出することができるの
で、この差信号をゲイン切換え信号fとして用いて、ゲ
イン調整回路11および12のゲインを調整することに
より、初期調整を行うことができる。次に、具体的なゲ
イン調整方法について説明する。ゲイン調整方法1は、
図12(C)および(D)に示すように、ディスク検出
信号e1およびe2のレベルをレベルの低いV1に調整
する方法である。図12(A)から(C)に調整する場
合、図12(A)ではゲイン切換え信号fは正極性とな
り、赤外信号cのレベルの方が高いことが検出されるの
で、ゲイン調整回路11のゲインは変えずにゲイン調整
回路12のゲインを下げる。逆に、図12(B)から
(D)に調整する場合は、図12(B)ではゲイン切換
え信号fが負極性となり、赤色信号b1のレベルの方が
高いことが検出されるので、ゲイン調整回路12のゲイ
ンは変えずにゲイン調整回路11のゲインを下げる。こ
の時、各ゲイン調整回路11および12の調整ゲイン値
をゲイン切換え信号fのレベルが0になるまでゲイン切
換え信号fのレベルに応じて設定することにより、ディ
スク検出信号e1およびe2のレベルをV1に調整する
ことができる。ゲイン調整方法2は、図12(E)およ
び(F)に示すようにディスク検出信号e1およびe2
のレベルをレベルの高いV2に調整する方法である。図
12(A)から(E)に調整する場合、図12(A)で
はゲイン切換え信号fは正極性となり、赤外信号cのレ
ベルの方が高いことが検出されるので、ゲイン調整回路
12のゲインは変えずにゲイン調整回路11のゲインを
上げる。逆に、図12(B)から(F)に調整する場合
は、図12(B)ではゲイン切換え信号fが負極性とな
り、赤色信号b1のレベルの方が高いことが検出される
ので、ゲイン調整回路11のゲインは変えずにゲイン調
整回路12のゲインを上げる。この時、各ゲイン調整回
路11および12の調整ゲイン値をゲイン切換え信号f
のレベルが0になるまでゲイン切換え信号fのレベルに
応じて設定することにより、ディスク検出信号e1およ
びe2のレベルをV2に調整することができる。ゲイン
調整方法3は、図12(G)および(H)に示すように
ディスク検出信号e1およびe2のレベルを(V1+V
2)/2に調整する方法である。図12(A)から
(G)に調整する場合、図12(A)ではゲイン切換え
信号fは正極性となり、赤色信号b1のレベルが低く赤
外信号cのレベルが高いことが検出されるので、ゲイン
調整回路11のゲインを上げゲイン調整回路12のゲイ
ンを下げる。逆に、図12(B)から(H)に調整する
場合は、図12(B)ではゲイン切換え信号fが負極性
となり、赤色信号b1のレベルが高く赤外信号cのレベ
ルが低いことが検出されるので、ゲイン調整回路11の
ゲインを下げゲイン調整回路12のゲインを上げる。こ
の時、各ゲイン調整回路11および12の調整ゲイン値
をゲイン切換え信号fのレベルが0になるまでゲイン切
換え信号fのレベルに応じて設定することにより、ディ
スク検出信号e1およびe2のレベルを(V1+V2)
/2に調整することができる。
【0029】次に、第1、第2および第3の実施例で、
光ディスク1が傾いている場合のチルト量検出方法につ
いて説明する。光ディスク1が傾いていると受光素子3
と受光素子4a,4bに入射される光量バランスが崩れ
るため、正確なディスク検出信号が得られなくなりディ
スク判別ができなくなる。このため、傾き量を検出して
補正する必要がある。図13は、光ディスク1が傾いた
場合の動作説明図である。また、図14および図15は
光ディスク1が傾いた場合に各部で検出される信号レベ
ルを示した図である。図13に示すように光ディスク1
の傾き量の検出は、赤外光を受光するための2分割受光
素子4a,4bの出力信号から検出する。光ディスク1
が傾いていない場合には、各受光素子4aおよび4bか
ら得られる検出信号b2およびb3のレベルは、図14
(A)に示すように、発光素子2と光ディスク1の距離
に対して距離h1およびh2で最大レベルとなり、距離
hoで同レベルとなる。従って、検出信号b2およびb
3の和信号を加算アンプ8で求めることにより、図14
(B)に示すように距離hoで最大レベルとなり、距離
が近くなるあるいは遠くなるにしたがってレベルが減少
するような赤外信号cが得られる。また、差動アンプ9
で差信号を求めることにより、図14(C)に示すよう
に距離hoでレベルが0になり、距離が近くなると正極
性となり遠くなると負極性となる傾き検出信号dが得ら
れる。また、図13に示すように光ディスク1が矢印の
方向に傾いた場合には、受光素子4aに入射される光量
が増加し、受光素子4bに入射される光量が減少するの
で、検出信号b2およびb3のレベルは図14(A)の
点線で示すようなレベルとなり、検出信号b2の最大レ
ベルは増加し検出信号b3の最大レベルが減少する。こ
のため、赤外信号cおよび傾き検出信号dは図14
(B)および(C)の点線で示すような特性となり、発
光素子2と光ディスク1の距離をhoとすると、赤外信
号cのレベルは光ディスク1が傾いた場合でも変動は少
ないが、傾き検出信号dのレベルは変動する。図15に
発光素子2と光ディスク1の距離をhoとした場合の、
光ディスク1の傾き角に対する検出信号b2およびb3
と赤外信号cおよび傾き検出信号dの信号レベルを示
す。検出信号b2およびb3のレベルは、図15(A)
に示すように光ディスク傾き角=0degに対して対照
的な特性となるため、図15(B)に示すように赤外信
号cのレベル変動は少ないが、傾き検出信号dのレベル
は光ディスク傾き角=0degのときに0となり、傾き
角度に応じてレベルが増加し、傾く方向により極性が異
なるような信号となる。従って、傾き検出信号dから光
ディスク1の傾き量と方向が検出できるので、この傾き
検出信号dを用いてレベルが0になるように傾き補正を
行えばよい。また、赤外信号cのレベルは光ディスク1
の傾きに対してレベル変動が少なく、距離に対して大き
く変わることから、光ディスク検出信号として用いるこ
とができる。これは、光ディスク装置に光ディスク1が
挿入されていない場合には、発光素子2から照射された
光を反射する面が距離hoより遠くなるため、赤外信号
cのレベルが減少あるいは0となるためで、赤外信号c
のレベルがあるレベルよりも低い場合にはディスク無し
と判断し、高い場合にはディスク有りと判断することが
できる。
【0030】次に、ディスク判別を行うまでの手順を説
明する。図16は反射型光センサを用いてディスクの反
射率の違いから再生専用ディスクと追記型ディスク及び
書き換え可能型ディスクを判別するまでの処理フローを
示す図で、図17は2レンズアクチュエータを用いて各
々の対物レンズでの和信号とフォーカス誤差信号のレベ
ルからCDかDVDかを判別して、この判別結果と反射
型光センサによって検出されたディスク判別結果とを用
いて光ディスクの種類を確定するまでの処理フローを示
す図である。図16に示すように、判別処理はディスク
検出信号の初期調整、光ディスクの検出および傾き補
正、光ディスク判別1の3段階である。先ず、ディスク
検出信号の初期調整では光ディスク装置内に設けた基準
面を用いて、基準面と反射型光センサとの傾きを赤外信
号から得られる傾き検出信号レベルから検出して補正を
行い、更に赤色信号から得られるディスク検出信号と、
赤外検出信号から得られるディスク検出信号のレベルが
等しくなるようにゲイン調整を行う。次に、光ディスク
が光ディスク装置に挿入された場合には、赤外信号レベ
ルを検出して光ディスクが挿入されていることを確認し
た後、傾き検出信号レベルから光ディスクと反射型光セ
ンサとの傾きを検出して補正を行う。光ディスクの検出
および傾き補正が終了すると、光ディスク判別処理1を
行う。赤色信号および赤外信号からディスク判別信号を
生成し、判別信号AがHレベルの場合には挿入された光
ディスクは再生専用ディスク(CD−ROMおよびDV
D−ROM)と判断し、判別信号BがHレベルの場合に
は追記型ディスクCD−Rと判断し、判別信号CがHレ
ベルの場合には書き換え可能型ディスク(CD−Eおよ
びDVD−RAM)と判断してディスク判別処理を終了
する。更に、図17に示すように、判別処理は和信号お
よびフォーカス誤差信号のレベル検出、CDとDVDの
判別、光ディスクの種類を決定する3段階である。先
ず、対物レンズをDVD用に切換えフォーカススイープ
動作を行い和信号レベルとフォーカス誤差信号レベルを
検出する。更に、対物レンズをCD用に切換えてフォー
カススイープ動作を行い和信号レベルとフォーカス誤差
信号レベルを検出する。次に、DVD用対物レンズでの
和信号レベルとCD用対物レンズでの和信号レベル、お
よびDVD用対物レンズでのフォーカス誤差信号振幅と
CD用対物レンズでのフォーカス誤差信号振幅とを比較
することによりCDの場合にはHレベル、DVDの場合
にはLレベルとなるCD判別信号を生成する。更に、C
D判別信号と追記型光ディスクCD−Rの時にHレベル
となる判別信号Bとの論理和を求めることにより、CD
の場合にHレベルとなる判別信号Dを生成する。この判
別信号Dと再生専用ディスクの場合にHレベルとなる判
別信号Aおよび書き換え可能型ディスクの場合にHレベ
ルとなる判別信号CのレベルからCD−ROM、CD−
R、CD−E、DVD−ROMおよびDVD−RAMの
5種類のディスクを判別することができる。図18はデ
ィスク判別信号と判別結果との関係をまとめた図であ
る。図18(A)は、反射型光センサにより検出される
判別結果であり、図18(B)は、和信号およびフォー
カス誤差信号の振幅から検出される判別結果を併用した
場合の判別結果である。
【0031】次に、反射型光センサの具体的な設置方法
について説明する。図19は反射型光センサを対物レン
ズに対して光ディスク接線方向に配置した場合であり、
図20は対物レンズに対して光ディスク半径方向に配置
した場合である。図19および図20で、1は光ディス
ク、68はターンテーブル、69はスピンドルモータ、
70は対物レンズ、71はアクチュエータ、72は反射
型光センサ、73は光ディスク装置内に設けられたアル
ミニウム平板で構成された基準面である。図19に示す
ように反射型光センサ72は、発光素子と光ディスク1
との距離がhoとなる位置で、図19(A)に示すよう
に発光素子の中心が対物レンズ70の中心と同一直線上
になるように配置される。また、アクチュエータ71と
反射型光センサ72は一体で稼動でき、ここでは図示し
ないが傾き補正可能な構成とする。また、基準面73は
図19(B)に示すようにターンテーブル68と同一平
面状に設置される。更に、図20に示すように反射型光
センサ72を発光素子と光ディスク1との距離がhoと
なる位置で、図20(A)に示すように発光素子の中心
が対物レンズ33の中心と同一直線上になるように配置
してもよい。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、光ディスクが光ディス
ク装置に挿入された時点で、再生専用ディスクか追記型
光ディスクのCDーRであるか、あるいは書き換え可能
型ディスクであるか判別することができ、更に2レンズ
アクチュエータを用いてフォーカススイープ動作を行う
ことにより、CDやCD−ROMかDVD−ROMか、
あるいはCD−RかCD−EかDVD−RAMかを判別
することができるので、フォーカスおよびトラッキング
制御動作の前に、各光ディスクに対して最適な対物レン
ズあるいは光ビームに切換えることができ、光ディスク
挿入後、直ちに再生信号を得ることができる。また、記
録可能なCD−RやCD−EおよびDVD−RAMの場
合には、誤って記録されているデータを破壊する恐れも
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の光ディスク装置の構成
を示すブロック図。
【図2】本発明の実施例の光ディスク判別回路の構成を
示すブロック図。
【図3】第1の実施例の光ディスク装置の各部の動作波
形図。
【図4】本発明の第2の実施例の光ディスク装置の構成
を示すブロック図。
【図5】第2の実施例の光ディスク装置の各部の動作波
形図。
【図6】本発明の第3の実施例の光ディスク装置の構成
を示すブロック図。
【図7】本発明の第3の実施例の信号振幅検出回路の構
成を示すブロック図。
【図8】本発明の第3の実施例のディスク決定回路の構
成を示すブロック図。
【図9】本発明の第3の実施例の信号振幅検出方法を説
明するための各部の動作波形図。
【図10】本発明の第3の実施例のディスク判別方法を
説明するための各部の動作波形図。
【図11】本発明の第3の実施例の2レンズアクチュエ
ータの動作を説明するための動作図。
【図12】光ディスク検出信号を初期ゲイン調整する場
合の、実施例の光ディスク装置の各部の動作波形図。
【図13】光ディスクが傾いた場合の説明図。
【図14】光ディスクが傾いた場合の、実施例の光ディ
スク装置の各部の動作波形図。
【図15】光ディスクが傾いた場合の、実施例の光ディ
スク装置の各部の動作波形図。
【図16】本発明の第1の判別処理を行う場合の処理フ
ローチャート。
【図17】本発明の第2の判別処理を行う場合の処理フ
ローチャート。
【図18】本発明の光ディスク判別結果をまとめた説明
図。
【図19】本発明の反射型光センサの第1の具体的な配
置図。
【図20】本発明の反射型光センサの第2の具体的な配
置図。
【図21】本発明の2レンズアクチュエータの具体的な
構成例を示す説明図。
【図22】CD−RおよびDVD−RAMディスクの分
光反射率特性図。
【符号の説明】
1…光ディスク、 2…発光素子、 3,4a,4b…受光素子、 5…光量制御回路、 6,7a,7b…電流/電圧変換回路、 8…加算アンプ、 9,13…差動アンプ、 10…傾き量検出回路、 11,12…ゲイン調整回路、 14,15…レベル比較回路、 16…比較レベル設定回路、 17…ディスク判別回路、 18…パルス発生回路、 31…初期調整回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 芳夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 井上 雅之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】情報を記録あるいは再生するためのランド
    およびグルーブ、あるいはピットを有する光ディスク
    と、前記光ディスクに光ビームを発光し、前記光ディス
    クにより反射された前記光ビームを受光する光ピックア
    ップと、前記光ピックアップをフォーカスあるいはトラ
    ッキング方向に駆動する駆動手段と、前記光ディスクを
    回転する回転駆動手段と前記回転駆動手段と一体となっ
    て回転する前記光ディスクを固定する固定手段を有する
    光ディスク装置において、前記光ディスクに光を照射す
    る発光手段と、前記光ディスクにより反射された前記発
    光手段からの光を受光する受光手段と、前記光ディスク
    の種類を判別するディスク判別手段とを設け、前記発光
    手段を異なる2種類の波長の光を発光するような発光素
    子とすることを特徴とする光ディスク装置。
  2. 【請求項2】前記発光手段の発光量を制御する発光量制
    御手段と、前記受光手段の出力を電圧信号に変換する変
    換手段と、前記変換手段の出力レベルを調整するレベル
    調整手段と、前記レベル調整手段の出力信号と比較レベ
    ル設定手段の出力信号とをレベル比較するレベル比較手
    段とを設け、前記ディスク判別手段を、前記レベル比較
    手段の出力信号に基づいて前記光ディスクの種類を判別
    する第1のディスク判別手段とする請求項1に記載の光
    ディスク装置。
  3. 【請求項3】前記受光手段を前記発光素子の第1の波長
    の光を受光する第1の受光素子と前記発光素子の第2の
    波長の光を受光する第2の受光素子で構成し、前記変換
    手段を前記第1の受光素子の出力を変換する第1の変換
    手段と、前記第2の受光素子の出力信号を変換する第2
    の変換手段とし、前記レベル調整手段を前記第1の変換
    手段の出力レベルを調整する第1のレベル調整手段と前
    記第2の変換手段の出力レベルを調整する第2のレベル
    調整手段とし、前記レベル比較手段を前記第1のレベル
    調整手段の出力信号と前記比較レベル設定手段の第1の
    比較レベルとを比較する第1のレベル比較手段と前記第
    2のレベル調整手段の出力信号と前記比較レベル設定手
    段の第2の比較レベルとを比較する第2のレベル比較手
    段として、前記第1のディスク判別手段が前記第1のレ
    ベル比較手段の出力信号をサンプルホールドする第1の
    サンプルホールド手段と、前記第2のレベル比較手段の
    出力信号をサンプルホールドする第2のサンプルホール
    ド手段と、前記第1のサンプルホールド手段の出力信号
    と前記第2のサンプルホールド手段の出力信号の論理積
    を生成する第1の論理積生成手段と、前記第1のサンプ
    ルホールド手段の出力信号と前記第2のサンプルホール
    ド手段の出力信号との排他的論理和を生成する手段と、
    前記第1の論理積生成手段の出力信号の位相を反転する
    第1の位相反転手段と、前記排他的論理和生成手段の出
    力信号の位相を反転する第2の位相反転手段と、前記第
    1の位相反転手段の出力信号と前記第2の位相反転手段
    の出力信号の論理積を生成する第2の論理積生成手段で
    構成され、前記第1の論理積生成手段の出力信号を第1
    のディスク判別信号とし、前記排他的論理和生成手段の
    出力信号を第2のディスク判別信号とし、前記第2の論
    理積生成手段の出力信号を第3のディスク判別信号とす
    る請求項1に記載の光ディスク装置。
  4. 【請求項4】前記第1および第2のレベル比較手段を、
    前記第1のレベル調整手段の出力信号を二値化信号に変
    換する第1の波形整形手段および、前記第2のレベル調
    整手段の出力信号を二値化信号に変換する第2の波形整
    形手段として、前記発光量制御手段の出力信号を微分す
    る微分手段と、前記微分手段の出力信号を二値化信号に
    変換する第3の波形整形手段と、前記第3の波形整形手
    段の出力信号である第3の二値化信号の立下がりエッジ
    を検出する立下がりエッジ検出手段を設け、前記立下が
    りエッジ検出手段の出力信号であるパルス状の信号で前
    記第1の波形整形手段の出力信号である第1の二値化信
    号および第2の波形整形手段の出力信号である第2の二
    値化信号をサンプルホールドする請求項1に記載の光デ
    ィスク装置。
  5. 【請求項5】光ピックアップに開口径の異なる第1の対
    物レンズと第2の対物レンズを設け、前記第1の対物レ
    ンズで検出される再生信号レベルと前記第2の対物レン
    ズで検出される再生信号レベルとを比較する再生信号レ
    ベル比較手段と、前記再生信号レベル比較手段の出力信
    号と前記第1のディスク判別手段の出力信号に基づいて
    前記光ディスクの種類を限定する第2のディスク判別手
    段を設けたことを特徴とする光ディスク装置。
  6. 【請求項6】前記再生信号レベル比較手段に、前記第1
    および第2の対物レンズで検出される再生信号の最大レ
    ベルを検出する第1のピークホールド手段と、前記第1
    および第2の対物レンズで検出されるフォーカス誤差信
    号の最大振幅を検出する第2のピークホールド手段と、
    前記第1のピークホールド手段の出力信号から前記第1
    の対物レンズで検出される再生信号の最大レベルを検出
    する第3のサンプルホールド手段と、前記第1のピーク
    ホールド手段の出力信号から前記第2の対物レンズで検
    出される再生信号の最大レベルを検出する第4のサンプ
    ルホールド手段と、前記第2のピークホールド手段の出
    力信号から前記第1の対物レンズで検出されるフォーカ
    ス誤差信号の最大振幅を検出する第5のサンプルホール
    ド手段と、前記第2のピークホールド手段の出力信号か
    ら前記第2の対物レンズで検出されるフォーカス誤差信
    号の最大振幅を検出する第6のサンプルホールド手段
    と、前記第3のサンプルホールド手段の出力信号と前記
    第4のサンプルホールド手段の出力信号との差信号を求
    める第1の差信号検出手段と、前記第5のサンプルホー
    ルド手段の出力信号と前記第6のサンプルホールド手段
    の出力信号との差信号を求める第2の差信号検出手段を
    設け、前記トラッキング駆動手段により前記第1の対物
    レンズと前記第2の対物レンズを切換えて、前記光ピッ
    クアップを前記フォーカス駆動手段により前記光ディス
    クと垂直な方向に移動することにより、前記第1および
    第2の対物レンズで前記再生信号およびフォーカス誤差
    信号を検出する請求項5に記載の光ディスク装置。
  7. 【請求項7】前記第2のディスク判別手段を、前記第1
    の差信号検出手段の出力信号を二値化信号に変換する第
    4の波形整形手段と、前記第2の差信号検出手段の出力
    信号を二値化信号に変換する第5の波形整形手段と、前
    記第4および第5の波形整形手段の出力信号である第4
    および第5の二値化信号の排他的論理和を生成する手段
    と、前記排他的論理和生成手段の出力信号をサンプルホ
    ールドする第7のサンプルホールド手段と、前記第7の
    サンプルホールド手段の出力信号と前記第1のディスク
    判別信号との論理積を生成する第3の論理積生成手段
    と、前記第7のサンプルホールド手段の出力信号と前記
    第2のディスク判別信号との論理積を生成する第4の論
    理積生成手段と、前記第7のサンプルホールド手段の出
    力信号と前記第3のディスク判別信号との論理積を生成
    する第5の論理積生成手段と、前記第3,第4および第
    5の論理積生成手段の出力信号の論理和を生成する第1
    の論理和生成手段と、前記第1の論理和生成手段の出力
    信号と前記第2のディスク判別信号の論理和を生成する
    第2の論理和生成手段で構成した請求項5に記載の光デ
    ィスク装置。
  8. 【請求項8】前記固定手段と同一平面状にアルミニウム
    等で構成された平板と、前記第1のレベル調整手段の出
    力信号と前記第2のレベル調整手段の出力信号の差信号
    を生成する手段を設け、前記平板により反射された前記
    発光素子からの光を前記第1および第2の受光素子で受
    光し、前記第1の受光素子から得られる前記第1のレベ
    ル調整手段の出力信号と、前記第2の受光素子から得ら
    れる前記第2のレベル調整手段の出力信号との前記差信
    号の極性およびレベルに応じて、前記第1のレベル調整
    手段および前記第2のレベル調整手段のゲインを切換え
    ることにより、前記第1のレベル調整手段の出力信号レ
    ベルと、前記第2のレベル調整手段の出力信号レベルが
    等しくなるように調整する請求項1に記載の光ディスク
    装置。
  9. 【請求項9】前記第1の受光素子あるいは前記第2の受
    光素子のいずれかを2分割受光素子とし、前記第1ある
    いは第2の変換手段を前記2分割受光素子の一方の出力
    信号を変換する第3の変換手段と、他方の出力信号を変
    換する第4の変換手段とし、前記第3の変換手段の出力
    信号と前記第4の変換手段の出力信号との和信号を生成
    する和信号生成手段と、前記第3の変換手段の出力信号
    と前記第4の変換手段の出力信号の差信号を生成する差
    信号生成手段と、前記和信号と前記差信号のレベルによ
    り前記光ディスクの検出および傾き量を検出する手段を
    設ける請求項1に記載の光ディスク装置。
  10. 【請求項10】前記平板により反射された前記発光素子
    からの光を前記第1および第2の受光素子で受光し、前
    記第1および第2の受光素子から得られる前記第1およ
    び第2のレベル調整手段の出力信号レベルを基にして、
    前記比較レベル設定手段の前記第1の比較レベルを前記
    第1のレベル調整手段の出力信号レベルのn/2のレベ
    ルに設定し、前記第2の比較レベルを前記第2のレベル
    調整手段の出力信号レベルのn/2のレベル(ここで、
    0<n<2とする)に設定する請求項1に記載の光ディ
    スク装置。
  11. 【請求項11】前記第1の受光素子と前記第2の受光素
    子を前記発光素子を挟んで相対する位置とし、前記発光
    素子と前記第1および第2の受光素子を同一平面上に配
    置し、かつ前記発光素子と前記光ディスクとの距離を、
    前記第3の変換手段の出力信号と前記第4の変換手段の
    出力信号の前記和信号レベルが最大となる距離に配置
    し、かつ前記光ディスク半径方向あるいは接線方向に配
    置する請求項1に記載の光ディスク装置。
  12. 【請求項12】前記発光素子の前記第1の波長を赤色の
    650nm付近とし、前記第2の波長を赤外の900n
    m付近とする請求項1に記載の光ディスク装置。
  13. 【請求項13】光ディスク判別処理において、前記平板
    を用いて経時変化等による前記発光素子の発光量の変動
    を補正し、前記平板と前記発光素子および前記第1,第
    2の受光素子との傾きを補正し、次に前記光ディスクの
    傾きを検出して補正した後で、第1のディスク判別処理
    を行う請求項1に記載の光ディスク装置。
  14. 【請求項14】光ディスク判別処理において、前記第1
    の対物レンズを用いて前記再生信号およびフォーカス誤
    差信号のレベルを検出し、次に前記第2の対物レンズを
    用いて前記再生信号およびフォーカス誤差信号のレベル
    を検出して、前記第1の対物レンズで検出される再生信
    号レベルと前記第2の対物レンズで検出される再生信号
    レベルとを比較し、更に前記第1の対物レンズで検出さ
    れるフォーカス誤差信号振幅と前記第2の対物レンズで
    検出されるフォーカス誤差信号振幅とを比較することに
    より、第2のディスク判別処理を行い、前記第1のディ
    スク判別処理の結果と前記第2のディスク判別処理の結
    果に基づいて、前記光ディスクの種類を限定する第3の
    ディスク判別処理を行う請求項1に記載の光ディスク装
    置。
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