JPWO2008053513A1 - ディスクドライブ装置及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

装着された記録ディスク（２）に光学的なピックアップ（４）からレーザ光を照射してディスク判別処理を行ない、その判別結果に従って、フォーカスサーボ制御とトラッキングサーボ制御を行って前記記録ディスクの信号記録面には情報の記録と再生が可能なディスクドライブ装置（１）であって、ディスク判別処理においてフォーカスサーボをかけながら光学的なピックアップを記録ディスクの半径方向に移動したとき、一定時間内にトラッキング誤差信号(ＴＥＲ)に基づいてトラック横断の有無を検出し、無ければ非信号記録面、例えばレーザ感光性塗料が塗布されたレーザラベル印刷面であることが認識される。トラッキング誤差信号を用いることにより、記録ディスクの非信号記録面を短時間で正確に区別する制御が可能になる。

Description

本発明はディスクドライブ装置において記録ディスクの信号記録面（データ記録面）と非信号記録面とを判別する技術、更には、データ記録面の反対面にレーザ光に感光して可視情報を記録可能な可視情報記録面（描画記録面）を有する記録ディスクに対してデータ記録面と描画記録面とを判別する技術に関し、例えば複数種類の記録ディスクに対応したマルチディスクドライブ装置に適用して有効な技術に関する。

ＰＣ（パーソナルコンピュータ）周辺機器であるディスクドライブ装置は複数のメディアに対応する傾向にあり、例えば、マルチディスクドライブ装置は、いわゆるＣＤ−ＲＯＭの再生、ＣＤ−Ｒ／ＲＷの記録再生、ＤＶＤ−ＲＯＭの再生、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ，ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭの記録再生が可能である。マルチディスクドライブは装着されたメディアを判定するためのディスク判別処理を行なう。例えばレーザ光が照射されたときの各種記録ディスクの反射光量の大きさ、さらに光学的なピックアップの対物レンズを上下方向に移動させるフォーカスサーチ動作においてディスク表面からの反射光が得られてからデータ記録面からの反射光が得られるまでの計測時間を基に、記録ディスクの種類を判別する。具体的な判別手法については特許文献１及び２に開示がある。

特開2000-311427号公報 特開2005-259252号公報

ディスクドライブ装置の中にはレーザラベル印刷機能を備えたものもある。レーザラベル印刷機能とは、記録ディスクのデータ記録面の裏面にレーザ感光性の塗料から成る描画記録面にレーザ光を照射してタイトルや写真等の可視像を描画する機能である。レーザラベル印刷による描画時間の短縮を目的として高感光度の描画記録面を有する記録ディスクが提供されおり、高感光度の描画記録面は高い反射率を有することから、反射率の点でデータ記録面と区別し難いものがある。また、ＤＶＤ系の記録ディスクではデータ記録面からディスク表面までの距離と、描画記録面からディスク表面までの距離とがほぼ等しいことから、フォーカスサーチ動作による計測時間では、データ記録面と描画記録面を区別し難い場合がある。このように、ディスク判別処理の対象に描画記録面を有する記録ディスクも加わると、その反射率の点でデータ記録面と区別がつきにくく、さらに記録ディスク裏面から描画記録面までの距離も複数種類に亘り、ディスク判別処理が複雑になってしまう。

本発明の目的は、装着された記録ディスクの非信号記録面若しくは描画記録面を短時間で正確に区別することができるディスクドライブ装置を提供することにある。本発明の別の目的はレーザ光を照射して記録ディスクの非信号記録面若しくは描画記録面を短時間で正確に区別する制御に好適な半導体装置を提供することにある。

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち代表的なものを簡単に説明すれば下記のとおりである。

すなわち、ディスク判別処理においてフォーカスサーボをかけながら光学的なピックアップを記録ディスクの半径方向に移動したとき、一定時間内にトラッキング誤差信号に基づいてトラック横断の有無を検出し、無ければ非信号記録面と判断する。トラッキング誤差信号を用いることにより、記録ディスクの非信号記録面を短時間で正確に区別する制御が可能になる。

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。

すなわち、ディスクドライブ装置に装着された記録ディスクの非信号記録面を短時間で正確に区別することができる。

本発明に係るディスクドライブ装置の一例であるマルチディスクドライブ装置を全体的に示すブロック図である。 光検出器及び高周波アンプの詳細な一例を示す回路図である。 トラッキング誤差信号とＴＺＣ信号を例示する波形図である。 ＤＶＤ系の記録ディスク（ＤＶＤディスク）の基本構造を例示する概略縦断面図である。 ＣＤ系の記録ディスク（ＣＤディスク）の基本構造を例示する概略縦断面図である。 フォーカスサーチによるディス判別の原理を例示するタイミングチャートである。 描画記録面から得られるトラキング誤差信号ＴＥＲとＴＺＣ信号を例示する波形図である。 マイクロコントローラの制御によるディスク判別処理の動作フローチャートである。 図８のステップＳ７、Ｓ８におけるトラック横断の有無判定に関する別の例を示す回路図である。 図８のステップＳ７、Ｓ８におけるトラック横断の有無判定に関する更に別の例を示す回路図である。

符号の説明

１ マルチディスクドライブ装置
２ 記録ディスク
３ ディスクモータ（ＤＭ）
４ 光学的なピックアップ
５ レーザ光源
６ ビームスプリッタ
７ 対物レンズ
９ フォーカスアクチェータ（ＦＣＡ）
１０ トラッキングアクチェータ(ＴＲＡ)
１１ スレッドアクチェータ（ＴＨＡ）
１２ 高周波アンプ(ＲＦＡ)
ＴＥＲ トラッキング誤差信号
ＦＥＲ フォーカス誤差信号
ＲＦ データ再生信号（ＥＦＭ信号）
１５ フォーカスサーボ制御回路（ＦＣＮＴ）
１６ トラッキングサーボ制御回路(ＴＣＮＴ)１６
１７ マイクロコントローラ(ＳＣＮＴ)
１８，１９，２０ セレクタ
２３ パルス発生回路（ヒステリシスコンパレータ）
２５ ホストインタフェース（ＨＩＳ）
２７ 判別結果信号
２８ 半導体装置

１．代表的な実施の形態
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係るディスクドライブ装置（１）は、装着された記録ディスク（２）に光学的なピックアップ（４）からレーザ光を照射してディスク判別処理を行ない、その判別結果に従って、フォーカスサーボ制御とトラッキングサーボ制御を行って前記記録ディスクの信号記録面(ＤＬ)には情報の記録と再生が可能であり、且つ前記記録ディスクの非信号記録面(ＶＬ)にはレーザ光を照射して可視情報を記録可能である。前記ディスク判別処理は、レーザ光を前記記録ディスクに照射して前記フォーカスサーボ制御を行い且つ前記トラッキングサーボ制御を行わずにピックアップの対物レンズ（７）とレーザ光受光面との距離を一定に保ちながらピックアップを前記記録ディスクの半径方向に移動させてトラッキング誤差信号(ＴＥＲ)を生成し、トラッキング誤差信号に基づいて所定時間内にトラック横断を検出しないとき、前記記録ディスクのレーザ光受光面が信号記録面以外であることを示す判別結果信号(２７)をホストインタフェース回路(２５)から出力する。トラッキング誤差信号を用いることにより、記録ディスクの非信号記録面を短時間で正確に区別する制御が可能になる。ホストインタフェース回路から判別結果信が出力されるので、判別結果に対してホスト装置は適切な処理を行うことが可能になる。

具体的な一つの形態として、前記ディスク判別処理において前記記録ディスクのレーザ光受光面が信号記録面以外であることを検出したとき、前記記録ディスクの非信号記録面にレーザ光を照射して可視情報を記録する可視情報記録動作が可能にされる。

別の形態として、前記ディスク判別処理において、トラッキング誤差信号を２値化したパルス(ＴＥＲ＿Ｐ)のパルス数が所定時間内に一定数以下であるとき、記録ディスクのレーザ光照射面が信号記録面以外であると判別する。トラッキング誤差信号を用いた判定を容易化することができる。更に具体的な形態として、前記トラッキング誤差信号を２値化するヒステリシスコンパレータ(２３)を更に有し、前記ディスク判別処理において、ヒステリシスコンパレータから出力されるパルスを用いて前記判別を行う。単なる２値化に比べてノイズの影響を小さくすることができる。

更に別の形態として、前記ディスク判別処理において、トラッキング誤差信号の振幅が所定時間内に一定レベル以下であるとき、記録ディスクのレーザ光照射面が信号記録面以外であると判別する。ＣＰＵがトラッキング誤差信号のＡ／Ｄ変換結果を演算することによって判別を行うことが可能になる。

更に別の形態として、前記ディスク判別処理において、トラッキング誤差信号を２値化したパルスのパルス数が所定時間内に一定数以下で、且つ、トラッキング誤差信号の振幅が所定時間内に一定レベル以下であるとき、記録ディスクのレーザ光照射面が信号記録面以外であると判別する。判別結果に著しく高い信頼性を得ることができる。

〔２〕更に詳しくは、ディスクドライブ装置は、装着された記録ディスクに対物レンズを介してレーザ光を照射し、前記記録ディスクからの反射光を光検出器（８）で光電変換し、第１アクチェータ（９）により前記対物レンズをその焦点深度内に移動可能とする光学的なピックアップと、前記ピックアップを前記記録ディスクの半径方向に移動する第２アクチェータ(１１)と、前記光検出器の出力に基づいてフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を生成するアンプ回路(１２)と、前記フォーカス誤差信号に基づいて前記対物レンズと前記記録ディスクのレーザ光受光面との距離を一定に保つように前記第１アクチェータを制御するフォーカスサーボ制御回路(１５)と、前記トラッキング誤差信号に基づいて前記ピックアップを前記記録ディスクのトラックに追従させるように前記第２アクチェータを制御するトラッキングサーボ回路(１６)と、データ処理回路(１７)とを有し、装着された前記記録ディスクにレーザ光を照射してディスク判別処理を行ない、その判別結果に従って前記記録ディスクの信号記録面に情報の記録と再生が可能である。前記データ処理回路は、ディスク判別処理において、レーザ光を前記記録ディスクに照射し前記フォーカスサーボ制御回路によりピックアップのレンズと前記記録ディスクのレーザ光受光面との距離を一定に保ちながら前記ピックアップを前記記録ディスクの半径方向に移動させ、それによって形成されるトラッキング誤差信号に基づいて所定時間内にトラック横断を検出しないとき、前記記録ディスクのレーザ光受光面が信号記録面以外であることを示す判別結果信号(２７)を生成する。トラッキング誤差信号を用いることにより、記録ディスクの非信号記録面を短時間で正確に区別する制御が可能になる。

〔３〕別の観点によれば、記録ディスクの定位置にレーザ光を照射するためのサーボ制御と、記録ディスクの信号記録面に情報の記録と再生を行うための信号処理とに用いられる半導体装置(２８)は、レーザ光が照射された記録ディスクからの反射光の光電変換信号に基づいてフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を生成するアンプ(１２)と、前記フォーカス誤差信号に基づいて対物レンズと前記記録ディスクのレーザ光受光面との距離を一定に保つためのサーボ制御を行うフォーカスサーボ制御回路(１５)と、前記対物レンズとレーザ光源を有する光学的なピックアップを前記トラッキング誤差信号に基づいて前記記録ディスクのトラックに追従させるサーボ制御を行うトラッキングサーボ制御回路(１６)と、プログラムを実行する演算処理装置(１７)と、前記プログラムを格納する不揮発性メモリ(２２)と、を有する。前記演算処理装置は、レーザ光を前記記録ディスクに照射し前記フォーカスサーボ制御回路によりピックアップのレンズと前記記録ディスクのレーザ光受光面との距離を一定に保ちながら前記ピックアップを前記記録ディスクの半径方向に移動させ、それによって形成されるトラッキング誤差信号に基づいて所定時間内にトラック横断を検出しないとき、前記記録ディスクのレーザ光受光面が信号記録面以外であると判定し、この判定結果を得ることを条件に、前記記録ディスクの非信号記録面にレーザ光を照射して可視情報を記録する可視情報記録動作を可能にする。トラッキング誤差信号を用いることにより、記録ディスクの非信号記録面を短時間で正確に区別する制御が可能になる。

一つの具体的な形態として、前記アンプ、前記フォーカスサーボ制御回路、前記トラッキングサーボ制御回路、前記演算処理装置、及び前記不揮発性メモリを構成するシングルチップ又はマルチチップを１個のパッケージに封止して成る。

２．実施の形態の説明
次に、実施の形態について更に詳述する。

《マルチディスクドライブ装置》
図１には本発明に係るディスクドライブ装置の一例であるマルチディスクドライブ装置１の全体的な構成が示される。同図に示されるマルチディスクドライブ装置１が再生及び記録対象とする記録ディスク２はＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等とされ、更に、前記記録ディスク２のデータ記録面の裏面に設けられたレーザ感光性の塗料から成る描画記録面にレーザ光を照射して可視像を描画するレーザラベル印刷機能を備える。同図に示されるマルチディスクドライブ１はディスクモータ（ＤＭ）３で回転される記録ディスク２にレーザ光を照射する光学的なピックアップ（光ピックアップ）４を備える。光ピックアップ４は、レーザ光源５、ビームスプリッタ６、対物レンズ７（集光レンズとも称する）、及び光検出器８等からなる光学系と、対物レンズ７を変位させる機械系のフォーカスアクチェータ（ＦＣＡ）９及びトラッキングアクチェータ(ＴＲＡ)１０とより構成される。フォーカスアクチェータ９は弾性的に支持されている対物レンズ５を記録ディスクの厚さ方向に移動可能とする。トラッキングアクチェータ１０は弾性的に支持されている対物レンズ５を記録ディスク２の半径方向（情報トラックの横断方向）へ移動可能とする。ピックアップ４それ自体はスレッドアクチェータ（ＴＨＡ）１１により記録ディスク２の半径方向に沿って往復移動可能になっている。

前記光ピックアップ４内のレーザ光源５は、図示しないレーザダイオード、レーザダイオードを発光させるための駆動回路、及びレーザダイオードより出射される発散性のレーザ光を平行光に直すための図示しないコリメートレンズ等を有し、平行なレーザ光を出射する。レーザ光は、前記ビームスプリッタ６により光路が曲げられて、対物レンズ７に入射する。対物レンズ７は、記録ディスク２のデータ記録面または描画記録面にレーザ光の光束を収束させる。

記録ディスク２で反射された光は、対物レンズ７及びビームスプリッタ６を経て光検出器８に入射する。光検出器８は、記録ディスク１上からの反射光の強度変化を受光し、光電変換した信号を高周波アンプ(ＲＦＡ)１２に供給する。高周波アンプ１２は、光検出器８の出力信号を電流電圧変換した後、加減算処理し、対物レンズ５と情報トラックとのずれ量に応じて信号レベルと極性が変化するトラッキング誤差信号ＴＥＲを生成する。更に前記高周波アンプ１２は、光検出器８の出力信号から、レーザビームのデフォーカス量（焦点からのずれ量）に応じて信号レベルが変化されるフォーカス誤差信号ＦＥＲと、戻り光の偏波面の変化に応じて信号レベルが変化するデータ再生信号（ＥＦＭ信号）ＲＦを生成する。

前記トラッキング誤差信号ＴＥＲ及びフォーカス誤差信号ＦＥＲは記録ディスク２の半径方向に対するピックアップ４の位置制御とピックアップ４に対する対物レンズ７の位置制御に用いられる。位置制御はサーボ制御又はプログラム制御とされる。サーボ制御はフォーカスサーボ制御回路（ＦＣＮＴ）１５及びトラッキングサーボ制御回路(ＴＣＮＴ)１６を用いる。プログラム制御はマイクロコントローラ(ＳＣＮＴ)１７を用いる。セレクタ１８，１９，２０は選択的にサーブループを形成する。マイクロコントローラ１７がセレクタ１８にフォーカスサーボ制御回路１５の出力をフォーカスアクチェータ５に供給させることにより、光検出器８、ＲＦＡ１２、ＦＥＲ、ＦＣＮＴ１５、ＦＣＡ９を含むフォーカスサーボループが形成され、対物レンズ７が焦点深度内に位置するようにＦＣＡ９が駆動される。一方、マイクロコントローラ１７がセレクタ１９，２０にトラッキングサーボ制御回路１６の出力をトラッキングアクチェータ１０およびスレッドアクチェータ１１に供給させることにより、光検出器８、ＲＦＡ１２、ＴＥＲ、ＴＣＮＴ１６、ＴＲＡ１０、ＴＨＡ１１を含むトラッキングサーボループが形成され、対物レンズがデータ記録面の情報トラックに追従するようにＴＲＡ１０及びＴＨＡ１１が駆動される。マイクロコントローラ１７はフラッシュメモリ（ＦＬＡＳＨ）２２に格納されたプログラムを読み込んで順次実行することによりディスクドライブ装置１の動作を全体的に制御する。位置制御をプログラム制御で行う場合には、マイクロコントローラ１７はセレクタ１８，１９，２０にマイクロコントローラ１７が出力する駆動信号を選択させる。マイクロコントローラ１７は対物レンズ７を記録ディスク２の表裏方向に移動させながらフォーカス誤差信号ＦＥＲを参照することによりデータ記録面又は描画記録面に焦点深度の範囲内で対物レンズの焦点が合う位置を検出したりすることができる。また、マイクロコントローラ１７は対物レンズ７を記録ディスク２の半径方向に移動させながらトラッキング誤差信号ＴＥＲに基づいて情報トラックの横断を検出することができる。特に図１においてトラッキング誤差信号ＴＥＲはパルス発生回路（ＰＬＳ）２３で２値化されたトラキング誤差パルスＴＥＲ＿Ｐとしてマイクロコントローラ１７に供給される。

データ再生信号ＲＦは信号処理・再生回路（ＳＩＧ）２４に供給され、ディジタル信号処理によって２値化並びにフィルタリング処理が施されると共に復号化、エラー訂正、フォーマット変換などが行なわれて、記録ディスク２に記録されているデータが再生される。再生されたデータは、マイクロコントローラ１７からホストインタフェース（ＨＩＳ）２５を経て、パーソナルコンピュータやワークステーションなどのホスト装置（ＨＳＴ）２６に与えられる。ホスト装置３４はディスクドライブ装置に動作コマンドや制御データを与えて、マイクロコントローラ１にマルチディスクドライブ装置１の動作を指示する。マルチディスクドライブ装置１の基本的な動作は、装着された記録ディスクの種類を判別するディスク判別動作、種類が判別された記録ディスクのデータ記録面に対するデータ記録動作、種類が判別された記録ディスクのデータ記録面からデータを読み出すデータ再生動作、記録ディスクの描画記録面に対するレーザラベル印刷動作である。判別動作の詳細は後述するが、基本的にはレーザ光が照射された記録ディスク２からの反射光量の大きさ、さらにピックアップの対物レンズを上下方向に移動させるフォーカスサーチ動作においてディスク表面からの反射光が得られてからデータ記録面からの反射光が得られるまでの計測時間を基に、ディスクの種類を判別する。記録動作及び再生動作においてはフォーカスサーボ及びトラッキングサーボによる位置制御を行いながら、記録情報の読み取りや書き込みを行う。レーザラベル印刷動作では、フォーカスサーボを行って描画記録面に焦点深度の範囲内で対物レンズ７の焦点を合わせながら、マイクロコントローラ１７がプログラム制御によって対物レンズ７を描画記録面の最内周から最外周に向けて逐次微小刻みで移動させ、これに同期して描画データに従ってレーザ光源を点灯若しくは発光強度を制御する。

図２には光検出器及び高周波アンプの詳細な一例が示される。特に図２はディスク判別動作において機能される回路構成に着目している。光検出器８は反射光の光スポットを４個のフォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで４分割して検出する。フォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄからの光電変換信号はバッファ３１＿Ａ，３１＿Ｂ，３１＿Ｃ，３１＿Ｄを介して高周波アンプ１２に供給される。

電流加算回路３７は全てのフォトダイオードＡ〜Ｃに関する電流信号を加算してデータ再生信号ＲＦを生成する。データ再生信号ＲＦはＡ／Ｄ器３８でアナログ信号からディジタル信号に変換されてＳＩＧ２４に供給される。

対角配置されたフォトダイオードＡとＣに関する電流信号は電流加算回路３２＿ＡＣで加算されて電圧信号に変換される。同様に対角配置されたフォトダイオードＢとＤに関する電流信号は電流加算回路３２＿ＢＤで加算されて電圧信号に変換される。電流加算回路３２＿ＡＣ，３２＿ＢＤの出力電圧は減算回路３３で減算されてフォーカス誤差信号ＦＥＲにされる。フォーカス誤差信号ＦＥＲはＡ／Ｄ変換器３４でアナログ信号からディジタル信号に変換されてＦＣＮＴ１５等に供給される。ピックアップ３の対物レンズ７が焦点深度に合っている場合にはその光学系の作用によりメインスポットは各フォトダイオードＡ〜Ｄに均一に集光する円形とされるようになっている。近すぎる場合にはその光学系の作用によりメインスポットはフォトダイオードＡ，Ｃ側に集光する楕円形状とされるようになっている。遠すぎる場合にはその光学系の作用によりフォトダイオードＢ，Ｄ側に集光する楕円形状とされるようになっている。したがって、焦点深度に合っているとき減算回路３３の出力はゼロにされ、その前後で極性の異なる値を採る。要するに、フォーカス誤差信号ＦＥＲは焦点位置からのずれ量に応じた振幅とずれ方向に応じた極性を有する。フォーカスサーボ制御ではフォーカス誤差信号ＦＥＲがゼロになるようにフォーカスアクチェータ９が動作される。ＦＣＮＴ１５の出力はＤ／Ａ変換器３９によってディジタル信号からアナログ信号に変換されてＦＣＡ９に供給される。

光スポットの左側に配置されたフォトダイオードＡとＤに関する電流信号は電流加算回路３２＿ＡＤで加算されて電圧信号に変換される。同様に、光スポットの右側に配置されたフォトダイオードＢとＣに関する電流信号は電流加算回路３２＿ＢＣで加算されて電圧信号に変換される。電流加算回路３２＿ＡＤ，３２＿ＢＣの出力電圧は減算回路３５で減算されてトラッキング誤差信号ＴＥＲにされる。光スポットが情報トラックに追従しているとき、情報トラックに対する分割スポットの食い込みは左右で等しいが、情報トラックに対して光スポットが右に偏倚すれば、その食い込み量も左右で相違する。したがって、減算回路３４の出力は情報トラックに対して光スポットが左右対称位置であればゼロにされ、左右への偏倚量に応じて振幅が変化し、左右でその振幅の極性が相違される。トラッキングサーボ制御ではトラッキング誤差信号ＴＥＲがゼロになるようにトラッキングアクチェータ１０が動作される。トラッキング誤差信号ＴＥＲを受けるパルス発生回路２３は例えばヒステリシスコンパレータから成る。図３に例示されるように、トラッキングサーボを非活性にしてフォーカスサーボをかけながら、プログラム制御によってピックアップにデータ記録面の情報トラックを横断させたとき、サイン波形に近似されるようなトラッキング誤差信号ＴＥＲが形成される。ヒステリシスコンパレータ２３のハイレベル側の閾値レベルはＶＴＨ、ローレベル側の閾値レベルはＶＴＬであり、トラッキング誤差パルスＴＲＥＲ＿Ｐは実質的にＴＺＣ（トラッキング・ゼロ・クロス）信号になる。例えば再生トラックを切換えるようなとき、マイクロコントローラ１７はスレッドアクチェータ１１を使ってピックアップを光ディスクの半径方向に動作させるとき、トラッキング誤差パルスＴＲＥＲ＿Ｐのクロック数を計数することによって横断トラック数を把握することができる。マルチディスクドライブ装置１において、ディスク判別動作においてもトラッキング誤差パルスＴＲＥＲ＿Ｐを利用する。以下、ディスク判別のための制御について詳述する。

《ディスク判別制御》
図４にはＤＶＤ系の記録ディスク（ＤＶＤディスク）の基本構造が例示され、図５にはＣＤ系の記録ディスク（ＣＤディスク）の基本構造が例示される。ここではデータ記録面と描画記録面を有する場合について説明する。ＦＦは記録ディスクの表面、ＢＦは記録ディスクの裏面、ＤＬはデータ記録面、ＶＬは描画記録面を意味する。ＤＶＤディスク、ＣＤディスクは共にディスクの厚さは１．２ｍｍと規格化されている。ディスク表面ＦＦからデータ記録面ＤＬまでの距離についても、ＤＶＤディスクは０．６ｍｍ、ＣＤディスクは１．１ｍｍと規格化されている。裏面ＢＦから描画記録面ＶＬまでの距離について規格は一般には公開されていないが、ＤＶＤディスクの場合には表面ＦＦからデータ記録面ＤＬまでの距離と大差は無い。その距離の相違によってデータ記録面ＤＬがピックアップ４に面しているか、描画記録面ＶＬがピックアップ４に面しているのかを区別するのは難しい。ＣＤディスクのように大差があれば距離の差で区別することができる。

記録ディスクの表面反射率及びデータ記録面の反射率は、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒと、それ以外の記録ディスクの間で大きく相違される。それ以外の記録ディスクの間では、ＤＶＤ±ＲＷは他の記録ディスクと反射率の相違が大きく、ＤＶＤ−ＲＡＭは他の記録ディスクとディスク管理領域が相違し、ＣＤ系ディディスクとの間には図４及び図５で説明した規格上の相違がある。ディスク判別処理では、反射率の相違、ディスク管理領域の相違、そして規格の相違に則ってディスクの種別を判定する。

図６にはフォーカスサーチを利用したディス判別の原理が例示される。フォーカスサーチは、フォーカスサーボをかけずにプログラム制御によって対物レンズ７を記録ディスク２の平面に徐々に近づけていくと、その途中で表面ＦＦ（裏面ＢＦ）に焦点を結び、その後に、データ記録面ＤＬ（描画記録面ＶＬ）に焦点を結ぶ。焦点を結ぶと反射光量が増えるので、信号ＲＦに基づいて反射光量のレベルを計測することによって焦点を結んだ位置とその位置での反射レベルを取得することができる。最初の検出時刻と次の検出時刻との差に基づいて表面ＦＦ（裏面ＢＦ）とデータ記録面ＤＬ（描画記録面ＶＬ）との距離を判別することができる。波形ＷａはＤＶＤディスクの表面ＦＦからレーザ光を照射してフォーカスサーチを行った時の反射光量の波形であり、波形ＷｄはＣＤディスクの表面ＦＦからレーザ光を照射してフォーカスサーチを行った時の反射光量の波形である。図４と図５で説明した規格の相違から明らかなようにＤＶＤディスクとＣＤディスクの間では表面ＦＦからデータ記録面ＤＬまでの距離の差が大きいので判定閾値時間Ｔｔｈ＿Ｈによって夫々の計測時間ＴａとＴｄの相違を区別することができる。これに対し、ＷｂはＤＶＤディスクの裏面ＢＦからレーザ光を照射してフォーカスサーチを行った時の反射光量の波形であり、ＤＶＤディスクにおいて表面ＦＦからデータ記録面ＤＬまでの距離と裏面ＢＦから描画記録面ＶＬまでの距離との差は小さいので計測時間ＴａとＴｂの差は殆ど無く、それだけで両者を区別することは難しい。特に波形Ｗｂのように高感光度の描画記録面ＶＬはＤＶＤ±ＲＷのデータ記録面ＤＬと実質的に同じ反射率になるので、ＤＶＤ±ＲＷにおいては反射光量の差を考慮してもデータ記録面ＤＬと描画記録面ＶＢとを区別することが難しい。波形Ｗｃのように低感光度の描画記録面ＶＬの場合には、データ記録面ＤＬよりも反射率が低いので、反射光量に差を生ずるので、ＤＶＤ±ＲＷディスクであってもそれによってデータ記録面ＤＬと描画記録面ＶＬを識別することが可能である。ＤＶＤディスクの中にはＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭがあるが、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±ＲはＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭに比べて表面反射率はもとよりデータ記録面の反射率が３乃至４倍高いので、反射光量の差によって相互の区別がつく。しかも、描画記録面の反射率はそのデータ記録面の反射率よりも小さいから、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒのデータ記録面と描画記録面との区別もつく。特に問題となるには、ＤＶＤ±ＲＷのデータ記録面の反射率と近似する高感光度の描画記録面ＶＬの反射率である。その他のＤＶＤ系ディスクについては反射光量のレベル差も考慮することによってデータ記録面ＤＬと描画記録面ＶＬとの区別がつく。波形ＷｅはＣＤディスクの裏面ＢＦからレーザ光を照射してフォーカスサーチを行った時の反射光量の波形であり、その計測時間Ｔｅも極めて短いので、判定閾値時間Ｔｔｈ＿Ｌを用いることによって、ＣＤディスクのデータ記録面ＤＬはもとよりＤＶＤディスクのデータ記録面ＤＬ及び描画記録面ＶＬとも容易に区別がつく。

上記フォーカスサーチでは区別がつき難い高感光度の描画記録面ＶＬとＤＶＤ±ＲＷディスクのデータ記録面ＤＬとの区別を可能にするのに前記トラッキング誤差信号ＴＥＲを用いる。即ち、図７に例示されるように描画記録面ＶＬには情報トラックが存在しないので、トラッキング誤差信号ＴＥＲには図３のような周期信号成分が発生せず、ノイズ成分によって僅かに変動するだけである。ヒステリシスコンパレータ２３のハイレベル側の閾値レベルＶＴＨとローレベル側の閾値レベルＶＴＬとの間にノイズ成分の振幅が入れば、トラッキング誤差パルスＴＥＲ＿Ｐ（ＴＺＣ）はローレベルに固定される。マイクロコントローラ１７はフォーカスサーボを掛けた状態でピックアップ４を記録ディスク２の半径方向に移動させながらトラッキング誤差パルスＴＥＲ＿Ｐから所定時間内に得られるパルス数が所定値に達していなければデータ記録面ではないと判定する。これによって、ディスク判別処理では上記フォーカスサーチと共にトラキング誤差パルスＴＥＲ＿Ｐによる判定を併用することによって高感光度の描画記録面ＶＬとＤＶＤ±ＲＷディスクのデータ記録面ＤＬとについても区別することができる。

図８にはマイクロコントローラ１７の制御によるディスク判別処理フローが例示される。マイクロコントローラ１７は記録ディスク２が挿入されるとディスク判別処理を開始する。先ず、ＤＶＤ用レーザを発光させて(Ｓ１)、フォーカスサーチを開始する(Ｓ２)。フォーカスサーチでは、前述の通り、装着された記録ディスク２の表面ＦＦ（裏面ＢＦ）とデータ記録面ＤＬ（描画記録面ＶＬ）で増大する反射光量の増大地点間の時間計測と、反射光のレベル検出を行う(Ｓ３)。反射光のレベル検出もフォーカスサーチ動作中に行う。ステップＳ３の検出結果に基づいてディスク判定処理を行なう（Ｓ４）。ＣＤ系ディスクかＤＶＤ系ディスクかについては図４、図５の規格の相違から識別でき、ＣＤ系ディスクのデータ記録面ＤＬであることは、フォーカスサーチを行った時の表面ＦＦ（裏面ＢＦ）とデータ記録面ＤＬ（描画記録面ＶＬ）の計測時間によって識別することができる。ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒのデータ記録面ＤＬであることは、その反射光レベルによって識別することができ、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクのデータ記録面ＤＬであることについても他メディアとデータ管理領域が異なるため、識別することができる。前述の如くＤＶＤ±ＲＷディスクについてはデータ記録面ＤＬであるのか否かを反射光レベルで識別することはできない。ＤＶＤ±ＲＷディスクにおいてデータ記録面ＤＬの反射率と高感光度の描画記録面ＶＬの反射率に大きな差がないからである。ＲＳＴ１では装着された記録ディスクがＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、又はＣＤ−ＲＷの内の何れかのデータ記録面ＤＬであると言う結果を得る。その結果はホスト装置に通知される（Ｓ５）。ＲＳＴ２ではＤＶＤ±ＲＷ又は何れかの記録ディスク２における描画記録面ＶＬであるという結果を得る。判定処理結果がＲＳＴ２の場合には、その次に、トラッキングサーボ制御が行われていないことを確認し（Ｓ６）、フォーカスサーボ制御を行いながらピックアップ４を記録ディスク２の半径方向に移動させながらトラッキング誤差パルスＴＥＲ＿Ｐを一定期間参照する（Ｓ７）。一定期間とは、少なくとも複数の情報トラックを横断可能な時間であることを要し、例えば３０ｍｓｅｃである。参照とは、例えばトラッキング誤差パルスＴＥＲ＿Ｐのパルス数を計数することである。その計数結果に対して、トラック横断があったかを判定する(Ｓ８)。例えば、その計数値がその計測時間に横断可能なトラック数ｎよりも少ない数ｍ（０＜ｍ＜＜ｎ）以下であればトラック横断がないと判定する。トラック横断があればＤＶＤ±ＲＷのデータ記録面ＤＬであると判定し（Ｓ９）、その判定結果をホスト装置に通知する（Ｓ１０）。トラック横断がなければ何れかの記録ディスクの描画記録面であると判定し（Ｓ１１）、その判定結果をホスト装置に通知する（Ｓ１２）。この通知は図１のホストインタフェース２５介して判別結果信号２７としてホスト装置２６に与えられる。このとき、ホスト装置２６がレーザラベル印刷支援プログラムを実行しているときはその判別結果信号２７に応答してマイクロコントローラ１７にレーザラベル印刷を指示し、これによって、マイクロコントローラ１７は、前記記録ディスク２の描画記録面ＶＬにレーザ光を照射して可視情報を記録する制御を開始する。また、そのとき、ホスト装置２６が記録データの再生若しくはデータ記録動作の支援プログラムを実行しているときはその判別結果信号２７に応答してエラー表示を行う。

以上より、記録ディスクのデータ記録面と描画記録面を正確に判定することができる。また、フォーカスサーボのみをオンさせる状態だけで、トラッキング誤差信号に基づいてトラック横断の有無を検出できるので、データ記録面か描画記録面か否かの処理時間を短縮することができる。フォーカスサーチや反射光量の計測精度を特に高くしなくてもよいから、変換精度が極めて高いＡ／Ｄ変換器を用意しなくてもよいし、計測に多大の時間を要することもない。特にヒステリシスコンパレータ２３を用いるのでノイズによる悪影響を受け難い。

図９には図８のステップＳ７、Ｓ８におけるトラック横断の有無判定に関する別の例が示される。図９ではトラッキング誤差信号ＴＥＲをＡ／Ｄ変換器４０でアナログ信号からディジタル信号に変換し、変換されたトラッキング誤差データＴＥＲ＿Ｄをマイクロコントローラ１７Ａが入力する。マイクロコントローラ１７Ａはディスク判別処理において、図８のステップＳ６の次に、トラッキング誤差データＴＥＲ＿Ｄからトラッキング誤差信号の振幅が所定時間（例えば３０ｍｓｅｃ）内に一定レベル以下であるかを判別する。一定レベルとは、例えばトラック横断によって得られるトラッキング誤差信号の振幅よりも小さくノイズによる振幅よりも大きなレベル、例えば２００ｍＶである。マイクロコントローラ１７Ａはトラッキング誤差信号の振幅が一定レベル以下であることを検出した時はトラック横断無しと判定し、一定レベルを超えたことを検出した時はトラック横断有りと判別する。その他の構成は今までと同様であるからその詳細な説明は省略する。これによっても上記同様の効果を得ることができる。ヒステリシスコンパレータを用いることなくノイズの影響を排除することができる。

図１０には図８のステップＳ７、Ｓ８におけるトラック横断の有無判定に関する更に別の例が示される。図１０は図９と図２の構成を併せ持つ。マイクロコントローラ１７Ｂは、ヒステリシスコンパレータ２３から出力されるトラッキング誤差パルスＴＥＲ＿Ｐと、Ａ／Ｄ変換器４０から出力されるトラッキング誤差データＴＥＲ＿Ｄを入力する。マイクロコントローラ１７Ｂはディスク判別処理において、図８のステップＳ７、Ｓ８と同じくトラキング誤差パルスＴＥＲ＿Ｐを一定期間計数してトラック横断の有無を判定し、且つ、トラッキング誤差データＴＥＲ＿Ｄからトラッキング誤差信号の振幅が所定時間内に一定レベル以下であるかを判別することによってトラック横断の有無を判定する。双方の判定結果が一致のとき当該判定結果を採用し、不一致のときは判定処理をやり直す。今までの例に比べて判定結果に高い精度を得ることができる。

図１に示されるマルチディスクドライブ装置において、４２で示される回路ブロックは、特に制限されないが、単一の半導体チップに形成したＳＯＣ（システム・オン・チップ）のＬＳＩであってもよい。このとき、ＬＳＩ４２に対してフラッシュメモリ２２を別の半導体チップで構成するとき、ＬＳＩ４２とフラッシュメモリ２２のマルチチップを単一のパッケージに封止したＳＩＰ（システム・イン・パッケージ）の半導体装置２８を採用してもよい。

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記説明ではＤＶＤ±ＲＷのデータ記録面と高感光度の描画記録面との反射率の差は小さい場合を一例としたが、描画記録面に塗布される感光性塗料によっては更に反射率が高くなる場合もあれば、逆に低くなる場合もあり、フォーカスサーチによってデータ記録面と描画記録面との識別が難しい記録ディスクはＤＶＤ±ＲＷに限定されない。ＤＶＤ記録ディスクにも限定されない。マイクロコントローラ１７にはＣＰＵ（中央処理装置）とその周辺回路を備えたマイクロコンピュータを採用してもよい。本発明は描画記録面の判別だけでなく、記録済みのＤＶＤ−ＲＯＭにおけるタイトル印刷面のような非信号記録面を判別する制御にも適用することができ、その処理を短時間で正確に行なうことが可能になる。

本発明はＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどのＰＣ周辺機器の記録ディスクドライブ装置に適応可能である。また、民生用のＤＶＤレコーダなどにも適応可能である。

Claims (15)

1. 装着された記録ディスクに光学的なピックアップからレーザ光を照射してディスク判別処理を行ない、その判別結果に従って、フォーカスサーボ制御とトラッキングサーボ制御を行って前記記録ディスクの信号記録面には情報の記録と再生が可能であり、且つ前記記録ディスクの非信号記録面にはレーザ光を照射して可視情報を記録可能なディスクドライブ装置であって、
   前記ディスク判別処理は、レーザ光を前記記録ディスクに照射して前記フォーカスサーボ制御を行い且つ前記トラッキングサーボ制御を行わずに前記ピックアップの対物レンズとレーザ光受光面との距離を一定に保ちながら前記ピックアップを前記記録ディスクの半径方向に移動させてトラッキング誤差信号を生成し、トラッキング誤差信号に基づいて所定時間内にトラック横断を検出しないとき、前記記録ディスクのレーザ光受光面が信号記録面以外であることを示す判別結果信号をホストインタフェース回路から出力するディスクドライブ装置。
2. 前記ディスク判別処理において前記記録ディスクのレーザ光受光面が信号記録面以外であることを検出したとき、前記記録ディスクの非信号記録面にレーザ光を照射して可視情報を記録する可視情報記録動作が可能にされる、請求項１記載のディスクドライブ装置。
3. 前記ディスク判別処理において、トラッキング誤差信号を２値化したパルスのパルス数が所定時間内に一定数以下であるとき、記録ディスクのレーザ光照射面が信号記録面以外であると判別する、請求項1記載のディスクドライブ装置。
4. 前記トラッキング誤差信号を２値化するヒステリシスコンパレータを更に有し、
   前記ディスク判別処理において、ヒステリシスコンパレータから出力されるパルスを用いて前記判別を行う、請求項３記載のディスクドライブ装置。
5. 前記ディスク判別処理において、トラッキング誤差信号の振幅が所定時間内に一定レベル以下であるとき、記録ディスクのレーザ光照射面が信号記録面以外であると判別する、請求項1記載のディスクドライブ装置。
6. 前記ディスク判別処理において、トラッキング誤差信号を２値化したパルスのパルス数が所定時間内に一定数以下で、且つ、トラッキング誤差信号の振幅が所定時間内に一定レベル以下であるとき、記録ディスクのレーザ光照射面が信号記録面以外であると判別する、請求項1記載のディスクドライブ装置。
7. 装着された記録ディスクに対物レンズを介してレーザ光を照射し、前記記録ディスクからの反射光を光検出器で光電変換し、第１アクチェータにより前記対物レンズをその焦点深度内に移動可能とする光学的なピックアップと、前記ピックアップを前記記録ディスクの半径方向に移動する第２アクチェータと、前記光検出器の出力に基づいてフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を生成するアンプ回路と、前記フォーカス誤差信号に基づいて前記対物レンズと前記記録ディスクのレーザ光受光面との距離を一定に保つように前記第１アクチェータを制御するフォーカスサーボ制御回路と、前記トラッキング誤差信号に基づいて前記ピックアップを前記記録ディスクのトラックに追従させるように前記第２アクチェータを制御するトラッキングサーボ回路と、データ処理回路とを有し、装着された前記記録ディスクにレーザ光を照射してディスク判別処理を行ない、その判別結果に従って前記記録ディスクの信号記録面に情報の記録と再生が可能なディスクドライブ装置であって、
   前記データ処理回路は、ディスク判別処理において、レーザ光を前記記録ディスクに照射し前記フォーカスサーボ制御回路により前記ピックアップのレンズと前記記録ディスクのレーザ光受光面との距離を一定に保ちながら前記ピックアップを前記記録ディスクの半径方向に移動させ、それによって形成されるトラッキング誤差信号に基づいて所定時間内にトラック横断を検出しないとき、前記記録ディスクのレーザ光受光面が信号記録面以外であることを示す判別結果信号を生成する、ディスクドライブ装置。
8. 前記データ処理回路は、ディスク判別処理において前記記録ディスクのレーザ光受光面が信号記録面以外であることを検出したとき、前記記録ディスクの非信号記録面にレーザ光を照射して可視情報を記録する可視情報記録動作が可能にされる、請求項７記載のディスクドライブ装置。
9. 前記判別結果信号をディスクドライブ装置の外部に出力するホストインタフェース回路を有する、請求項７記載のディスクドライブ装置。
10. 前記データ処理回路は前記ディスク判別処理において、トラッキング誤差信号を２値化したパルスのパルス数が所定時間内に一定数以下であるとき、記録ディスクのレーザ光照射面が信号記録面以外であると判別する、請求項７記載のディスクドライブ装置。
11. 前記トラッキング誤差信号を２値化するヒステリシスコンパレータを更に有し、
    前記データ処理回路は前記ディスク判別処理において、ヒステリシスコンパレータから出力されるパルスを用いて前記判別を行う、請求項１０記載のディスクドライブ装置。
12. 前記データ処理回路は前記ディスク判別処理において、トラッキング誤差信号の振幅が所定時間内に一定レベル以下であるとき、記録ディスクのレーザ光照射面が信号記録面以外であると判別する、請求項７記載のディスクドライブ装置。
13. 前記データ処理回路は前記ディスク判別処理において、トラッキング誤差信号を２値化したパルスのパルス数が所定時間内に一定数以下で、且つ、トラッキング誤差信号の振幅が所定時間内に一定レベル以下であるとき、記録ディスクのレーザ光照射面が信号記録面以外であると判別する、請求項７記載のディスクドライブ装置。
14. 記録ディスクの定位置にレーザ光を照射するためのサーボ制御と、記録ディスクの信号記録面に情報の記録と再生を行うための信号処理とに用いられる半導体装置であって、
    レーザ光が照射された記録ディスクからの反射光の光電変換信号に基づいてフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号を生成するアンプと、前記フォーカス誤差信号に基づいて対物レンズと前記記録ディスクのレーザ光受光面との距離を一定に保つためのサーボ制御を行うフォーカスサーボ制御回路と、前記対物レンズとレーザ光源を有する光学的なピックアップを前記トラッキング誤差信号に基づいて前記記録ディスクのトラックに追従させるサーボ制御を行うトラッキングサーボ制御回路と、プログラムを実行する演算処理装置と、前記プログラムを格納する不揮発性メモリと、を有し、
    前記演算処理装置は、レーザ光を前記記録ディスクに照射し前記フォーカスサーボ制御回路により前記ピックアップのレンズと前記記録ディスクのレーザ光受光面との距離を一定に保ちながら前記ピックアップを前記記録ディスクの半径方向に移動させ、それによって形成されるトラッキング誤差信号に基づいて所定時間内にトラック横断を検出しないとき、前記記録ディスクのレーザ光受光面が信号記録面以外であると判定し、この判定結果を得ることを条件に、前記記録ディスクの非信号記録面にレーザ光を照射して可視情報を記録する可視情報記録動作を可能にする、半導体装置。
15. 前記アンプ、前記フォーカスサーボ制御回路、前記トラッキングサーボ制御回路、前記演算処理装置、及び前記不揮発性メモリを構成するシングルチップ又はマルチチップを１個のパッケージに封止して成る請求項１記載の半導体装置。

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