JP3854075B2

JP3854075B2 - 光ディスク駆動装置及び光ディスク装置

Info

Publication number: JP3854075B2
Application number: JP2001022163A
Authority: JP
Inventors: 信一郎荒川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-01-30
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2021-01-30
Also published as: JP2002230793A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクを駆動する駆動装置及び光ディスクに対するデータの記録及び記録データの再生を行う光ディスク装置であって、特に光ディスクがＣＤかＤＶＤかを簡易に識別する機能を有するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、光学ヘッドに搭載された半導体レーザ発振器から出力されるレーザ光により、記録トラックを有する光ディスクにデータを記録したり、あるいは光ディスクに記録されているデータを再生する光ディスク装置が実用化され広く普及している。そしてこのような光ディスク装置では、ＣＤ（Compact Disk）とＤＶＤ（Digital Versatile Disk）との両方に対して、記録及び再生処理が可能なものが多く提供されている。
【０００３】
本来、ＣＤとＤＶＤでは、用いるレーザの波長、求められる回転数、信号のフォーマットなど、あらゆることが異なっており、ディスクの種類の識別はディスクが装填されると最初に行われなければならない処理である。従って、ディスクの内周側にある識別情報が読み取られ、ディスクの種類が確実に識別された上で、適切な回転機構や読み取り機構が選択されることとなる。しかし実際には、ディスク装填から再生や記録処理を行うまでの時間を短くするべく、ディスクの反射率を測定し、この測定結果を用いてＣＤとＤＶＤとの識別を簡易的に行って、この簡易的な識別結果に基づいて、レーザの選定、ディスクの回転数の決定を行い、識別情報を読み取って最終的な識別結果をとるという、二段階の識別処理を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の光ディスク装置は、このディスクの反射率によるディスク識別によれば、誤判断が多いため良好な識別精度が得られないという問題がある。
【０００５】
本発明は、高い識別結果をもつ簡易なディスクの識別方法及びこのディスク識別方法を行う光ディスク装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するべく、螺旋状又は略円周状に情報を格納する領域を有する光ディスクを所定回転数で回転する光ディスク駆動装置であって、前記光ディスク上に焦点を合わせて光を照射する照射手段と、前記照射手段が照射する光の反射光を受光しこれに基づいて、前記光の焦点に関するフォーカスエラー信号を生成する生成手段と、前記生成手段が生成するフォーカスエラー信号の変化をプラス方向のパルスとマイナス方向のパルスとしてカウントし、カウンタ値が奇数の場合は前記光ディスクをＣＤであると識別し、偶数の場合は前記光ディスクをＤＶＤであると識別する識別手段と、前記識別手段の識別結果に応じて、前記光ディスクを対応する回転数で回転させ、対応する波長のレーザを照射する駆動手段とを具備することを特徴とする光ディスク駆動装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の光ディスク装置を詳細に説明する。
【０００９】
＜本発明に係る光ディスク装置＞
図１は、光ディスク装置を示すものである。この光ディスク装置は、光ディスク（ＤＶＤ−ＲＡＭ）１へのデータの記録及びこの光ディスク１からデータを再生するものである。
【００１０】
この光ディスク装置は、ＤＶＤ−ＲＡＭのみならず他のＤＶＤディスクやＣＤディスクからもデータの読み出しが可能で、書換可能なＤＶＤディスクに対してデータの書き込みが可能な装置として構成されている。
【００１１】
したがって、光ピックアップ２は、ＤＶＤ用の対物レンズ３及びＣＤ用の対物レンズ４を有している。光ピックアップ２内には、ＤＶＤ用の対物レンズ３及びＣＤ用の対物レンズ４に対応してＤＶＤ用及びＣＤ用の半導体レーザユニット（図示せず）が設けられ、装填された光ディスク１がＤＶＤディスク或いはＣＤディスクかに応じてこの半導体レーザユニットの一方が選択され、レーザ制御ユニット５によって付勢され、それぞれ対応する波長のレーザビームを発生する。ＤＶＤ用及びＣＤ用の半導体レーザユニットのいずれかが選択されて付勢されると、光ディスク１に対応するレーザビームが対応する対物レンズ３、４に向けられ、この対物レンズ３、４によって光ディスク１に収束される。この収束されたレーザビームで光ディスク１にデータが書き込まれ、或いは、再生される。
【００１２】
レーザ制御ユニット５は、ＤＶＤデータ処理ユニット６によってその設定がセットされるが、その設定は、再生信号を得る再生モード、データを記録する記録モード及びデータを消去する消去モード並びにＤＶＤディスクに対するデータ処理を実行するＤＶＤモード及びＣＤディスクに対するデータ処理を実行するＣＤモードで異なっている。即ち、ＤＶＤモードでは、ＤＶＤ用の半導体レーザユニットが選択されて付勢され、また、ＣＤモードでは、ＣＤ用の半導体レーザユニットが選択されて付勢される。ＤＶＤ用或いはＣＤ用のレーザビームは、再生モード、記録モード及び消去モードの３つのモードでそれぞれ異なるレベルのパワーを有し、そのモードに対応したパワーのレーザビームが発生されるように半導体レーザユニットが後述する変調回路８２からの変調信号に基づいてレーザ制御ユニット５によって付勢される。
【００１３】
ＤＶＤ用の対物レンズ３及びＣＤ用の対物レンズ４に対向してＤＶＤディスク１或いはＣＤディスクが配置されるように、このＤＶＤディスク或いはＣＤディスクは、直接或いはディスクカートリッジ１ａに収納されてトレー７によって装置内に搬送される。このトレー７を駆動する為のトレーモータ８が装置内に設けられている。また、装填されたＤＶＤディスク１或いはＣＤディスクは、スタンパ９によって回転可能にスピンドルモータ１０上に保持され、このスピンドルモータ１０によって回転される。
【００１４】
光ピックアップ２は、その内にレーザビームを検出する光検出器（図示せず）を有している。この光検出器は、光ディスク１で反射されて対物レンズ３、４を介して戻されたレーザビームを検出している。光検出器からの検出信号（電流信号）は、電流／電圧変換器（Ｉ／Ｖ）１２で電圧信号に変換され、この信号は、リファレンスアンプ（ＲＦアンプ）１３及びサーボアンプ１４に供給される。リファレンスアンプ１３からは、後述するヘッダ部５１のデータの再生用としてのトラッキングエラー信号と記録領域５８のデータの再生用としての加算信号がＤＶＤデータ処理ユニット６に出力される。サーボアンプ１４からのサーボ信号（トラックエラー信号、フォーカス信号）は、ＤＶＤモードでは、ＤＶＤサーボシーク制御ユニット１５に出力され、ＣＤモードでは、ＣＤサーボシーク制御並びにＣＤデータ処理ユニット１６に出力される。
【００１５】
フォーカスずれ量を光学的に検出する方法としては、たとえば次のようなものがある。
【００１６】
［非点収差法］光ディスク１の光反射膜または光反射性記録膜で反射されたレーザ光の検出光路に非点収差を発生させる光学素子（図示せず）を配置し、光検出器上に照射されるレーザ光の形状変化を検出する方法である。光検出領域は対角線状に４分割されている。各検出領域から得られる検出信号に対し、ＤＶＤサーボシーク制御ユニット１５内で対角和間の差を取ってフォーカスエラー検出信号（フォーカス信号）を得る。
【００１７】
［ナイフエッジ法］光ディスク１で反射されたレーザ光に対して非対称に一部を遮光するナイフエッジを配置する方法である。光検出領域は２分割され、各検出領域から得られる検出信号間の差を取ってフォーカスエラー検出信号を得る。
【００１８】
通常、上記非点収差法あるいはナイフエッジ法のいずれかが採用される。
【００１９】
光ディスク１はスパイラル状または同心円状のトラックを有し、トラック上に情報が記録される。このトラックに沿って集光スポットをトレースさせて情報の再生または記録／消去を行う。安定して集光スポットをトラックに沿ってトレースさせるため、トラックと集光スポットの相対的位置ずれを光学的に検出する必要がある。
【００２０】
トラックずれ検出方法としては一般に、次の方法が用いられている。
【００２１】
［位相差検出（Differential Phase Detection）法］光ディスク２０１の光反射膜または光反射性記録膜で反射されたレーザ光の光検出器上での強度分布変化を検出する。光検出領域は対角線上に４分割されている。各検出領域から得られる検出信号に対し、ＤＶＤサーボシーク制御ユニット１５内で対角和間の差を取ってトラックエラー検出信号（トラッキング信号）を得る。
【００２２】
［プッシュプル（Push-Pull）法］光ディスク１で反射されたレーザ光の光検出器上での強度分布変化を検出する。光検出領域は２分割され、各検出領域から得られる検出信号間の差を取ってトラックエラー検出信号を得る。
【００２３】
［ツインスポット（Twin-Spot）法］半導体レーザ素子と光ディスク１間の送光系に回折素子などを配置して光を複数に波面分割し、光ディスク１上に照射する±１次回折光の反射光量変化を検出する。再生信号検出用の光検出領域とは別に＋１次回折光の反射光量と−１次回折光の反射光量を個々に検出する光検出領域を配置し、それぞれの検出信号の差を取ってトラックエラー検出信号を得る。
【００２４】
ＤＶＤモードでは、ＤＶＤサーボシーク制御ユニット１５からフォーカス信号、トラッキング信号及び送り信号がフォーカス及びトラッキングアクチュエータドライバ並びに送りモータドライバ１７に送られ、このドライバ１７によって対物レンズ３、４がフォーカスサーボ制御され、また、トラッキングサーボ制御される。
【００２５】
更に、アクセス信号に応じてドライバ１７から付勢信号が送りモータ１１に供給され光ピックアップ２が搬送制御される。
【００２６】
このＤＶＤサーボシーク制御ユニット１５は、ＤＶＤデータ処理ユニット６によって制御される。例えば、ＤＶＤデータ処理ユニット６からアクセス信号がＤＶＤサーボシーク制御ユニット１５に供給されて送り信号が生成される。
【００２７】
また、ＤＶＤデータ処理ユニット６からの制御信号でスピンドルモータドライバ１８及びトレーモータドライバ１９が制御され、スピンドルモータ１０及びトレーモータ８が付勢され、スピンドルモータ１０が所定回転数で回転され、トレーモータ８がトレーを適切に制御することとなる。
【００２８】
ＤＶＤデータ処理ユニット６に供給されたヘッダ部５１のデータに対応する再生信号は、後述するＣＰＵ２５に供給される。これにより、上記ＣＰＵ２５は、その再生信号によりヘッダ部５１のアドレスとしてのセクタ番号を判断し、アクセスする（データを記録するあるいは記録されているデータを再生する）アドレスとしてのセクタ番号との比較を行うようになっている。
【００２９】
ＤＶＤデータ処理ユニット６に供給された記録領域５８のデータに対応する再生信号は、ＲＡＭ２０に必要なデータが格納され、再生信号がこのＤＶＤデータ処理ユニット６で処理されてバッファとしてのＲＡＭ２１を有するＳＣＳＩインタフェース制御部並びにＣＤ−ＲＯＭデコーダ２２に供給され、ＳＣＳＩを介して他の装置、例えば、パーソナルコンピュータに再生処理信号が供給される。
【００３０】
ＣＤモードでは、ＣＤサーボシーク制御並びにＣＤデータ処理ユニット１６からフォーカス信号、トラッキング信号及び送り信号がフォーカス及びトラッキングアクチュエータドライバ並びに送りモータドライバ１７に送られ、このドライバ１７によって対物レンズ３、４がフォーカスサーボ制御され、また、トラッキングサーボ制御される。
【００３１】
又この際に生成されるフォーカスエラー信号は、本発明の特徴となるディスク識別ユニット３１による識別処理に使用されるべく、これがディスク識別ユニット３１へと供給されている。本発明は、フォーカスエラー信号の変化に応じて、光ディスクがＣＤかＤＶＤかを識別するものである。
【００３２】
更に、アクセス信号に応じてドライバ１７から付勢信号が送りモータ１１に供給され光ピックアップ２が搬送制御される。このＣＤサーボシーク制御並びにＣＤデータ処理ユニット１６からの制御信号でスピンドルモータドライバ１８及びトレーモータドライバ１９が制御され、スピンドルモータ１０が付勢され、スピンドルモータ１０が所定回転数で回転されることとなる。ＣＤデータ処理ユニット１６に供給された再生信号は、この処理ユニット１６で処理されてＣＤデータ出力アンプ２３を介して出力される。
【００３３】
図１に示す各部は、ＲＯＭ２４に格納された手順に従って、ＣＰＵ２５によって制御される。ＲＡＭ２６はＣＰＵ２５のメモリとして用いられる。
【００３４】
＜ディスク種類の識別機能＞
上記のような構造の光ディスク装置において、本発明の特徴である識別機能を図面を用いて詳細に説明する。図２は、ＣＤ及びＤＶＤのそれぞれに近づいたときに得られるフォーカスエラー信号を示すグラフ、図３は、本発明に係るディスク判別を行うディスク判別ユニットの一例の構成を示すブロック図、図４は、ディスク判別回路の論理及びカウンタ制御回路の論理をそれぞれ示す図、図５は、ＣＤのフォーカスエラー信号で信号の折り返しが発生した場合を説明する説明図である。
【００３５】
本発明の光ディスク装置においては、光学系のフォーカスエラー信号の波形がＣＤとＤＶＤとにつきそれぞれ異なることに着目して、これを識別することで光ディスクの種類を識別するものである。図２において、（ａ）はＣＤのフォーカスエラー信号を示すグラフ、（ｂ）はＤＶＤのフォーカスエラー信号を示すグラフである。ＤＶＤ用の対物レンズ３又はＣＤ用の対物レンズ４が光ディスクに接近すると、ＣＤにおいては、最初、マイナス方向にパルスが発生し、次にプラス方向、最後にマイナス方向に発生する。一方、ＤＶＤにおいては、最初にプラス方向にパルスが発生し、次にマイナス方向に発生する。このような発生するパルスの波形の相違を利用して、一定のしきい値でスライスすることでパルスを検出し、パルスをカウントして、奇数偶数を判定することで光ディスクがＣＤかＤＶＤかを判断するものである。
【００３６】
ディスク識別ユニット３１は、図３に示されており、フォーカスドライバ１７からフォーカスエラー信号が供給される上側２値化回路３２と下側２値化回路３３と、更にこれらの出力が供給されるアップ／ダウンカウンタ３４、このアップ／ダウンカウンタ３４を制御するカウンタ制御回路３６、そして、アップ／ダウンカウンタ３４のカウント結果を受けこれに応じてディスクの種類を判別するディスク判別回路３５とを有している。
【００３７】
上側２値化回路３２は、フォーカスエラー信号のプラス側のパルスを検出するもので一定のしきい値以上の信号があればこれを検出して出力する。下側２値化回路３３は、フォーカスエラー信号のマイナス側のパルスを検出するもので同様に一定のしきい値以上の信号があればこれを検出して出力する。アップ／ダウンカウンタ３４は、プラス側のパルス又はマイナス側のパルスをカウントしていく。
【００３８】
図４の（ａ）は、カウンタ値と判別結果との関係を示しており、ディスク判別回路３５は、奇数ならＣＤ、偶数ならＤＶＤとの判定を下して、その結果をＣＰＵ２５を中心とする制御部へ供給する。
【００３９】
ここで図５の（ａ）が示すように、対物レンズがディスクに近づく際に、信号の折り返しが発生し、これが、誤判断を招くという問題がある。このような誤判断を招く信号の折り返しが発生しても、しきい値以下だとこれがカウントされることはないが、しきい値を超えると、図５の（ｂ）が示すような出力Ａ，Ｂが上側２値化回路３２、下側２値化回路３３から出力される。
【００４０】
このような信号をキャンセルするのがカウンタ制御回路３６であり、同方向の連続パルスを意味する連続するカウンタからの出力があると、２つ目の出力をカウントしないものとしてキャンセルする信号Ｃをアップ／ダウンカウンタ３４に出力している。これにより、図５の（ｂ）に示すように−１された結果、カウンタ数は本来の“３”ということになり、奇数であるから、装填されている光ディスクの種類は「ＣＤ」であるとディスク判別回路３５において判断される。
【００４１】
以上説明したように本実施形態によれば、簡易で短時間に行える処理であるフォーカスエラー信号のパルスをカウントして、非常に確実で迅速なディスク種類の識別処理を可能にするものである。
【００４２】
このような簡易な光ディスクの識別処理の後に、光ディスクに対してアクセスする準備をした後は、光ディスクの内周側の制御情報を読み取り、その光ディスクが本当に先に識別した種類の光ディスクであるかどうかを判断し、最終的な識別結果とする。
【００４３】
なお、上述した実施形態では、このようなディスク識別処理をディスク識別処理ユニット３１としたハードの回路構成によって実現しているが、フォーカスエラー信号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号の形態とした上で、そのままＣＰＵ２５を中心とする制御部にこれを供給し、同様の処理を制御部のプログラムとして行っても、同等の作用効果を得ることが可能となる。この場合は、ディスク識別ユニット３１の基板等のスペースや部品等のコストダウンを可能とすることができ、又、しきい値などの変更も容易に可能となるものである。
【００４４】
又、上記した実施形態においては、識別対象をＣＤとＤＶＤとの区別に限って説明しているが、それ以外の光ディスクに対しても、その特徴に応じて識別が可能であることはいうまでもない。この場合は、そのディスクの特徴に応じたカウント数をディスク判別回路に設定しておき、これにより、ディスクの種類を識別する。また、必要に応じてプラグラムのパラメータを変更することによりしきい値を変更して、ディスクの種類を識別することも好適である。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、光ディスク装置の光学系でのフォーカスエラー信号に基づき光ディスクの識別を行うことにより、従来より簡易でありながら高い精度で光ディスクの識別を行うことができる光ディスクの識別機能を有する光ディスク装置及び光ディスク駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の一例である光ディスク装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】ＣＤ及びＤＶＤのそれぞれに近づいたときに得られるフォーカスエラー信号を示すグラフ。
【図３】本発明に係るディスク判別を行うディスク判別ユニットの一例の構成を示すブロック図。
【図４】ディスク判別回路の論理及びカウンタ制御回路の論理をそれぞれ示す図。
【図５】ＣＤのフォーカスエラー信号で信号の折り返しが発生した場合を説明する説明図。
【符号の説明】
１…光ディスク
２…光ピック・アップ（集光手段）
３…対物レンズ
６…ＤＶＤデータ処理ユニット
１０…スピンドルモータ（回転手段）
１１…送りモータ
１３…ＲＦアンプ
１４…サーボ・アンプ
１５…ＤＶＤサーボ・シーク制御ユニット
１７…ドライバ
２５…ＣＰＵ
３１…ディスク判定ユニット

Claims

螺旋状又は略円周状に情報を格納する領域を有する光ディスクを所定回転数で回転する光ディスク駆動装置であって、
前記光ディスク上に焦点を合わせて光を照射する照射手段と、
前記照射手段が照射する光の反射光を受光しこれに基づいて、前記光の焦点に関するフォーカスエラー信号を生成する生成手段と、
前記生成手段が生成するフォーカスエラー信号の変化をプラス方向のパルスとマイナス方向のパルスとしてカウントし、カウンタ値が奇数の場合は前記光ディスクをＣＤであると識別し、偶数の場合は前記光ディスクをＤＶＤであると識別する識別手段と、
前記識別手段の識別結果に応じて、前記光ディスクを対応する回転数で回転させ、対応する波長のレーザを照射する駆動手段と、
を具備することを特徴とする光ディスク駆動装置。
前記識別手段は、前記カウンタは同一方向のパルスが連続して発生した場合はこのパルスはカウントしない機能を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク駆動装置。
螺旋状又は略円周状に情報を格納する領域を有する光ディスクに対して、データの記録又は再生を行う光ディスク装置であって、
前記光ディスク上に焦点を合わせて光を照射する照射手段と、
前記照射手段が照射する光の反射光を受光しこれに基づいて、前記光の焦点に関するフォーカスエラー信号を生成する生成手段と、
前記生成手段が生成するフォーカスエラー信号の変化をプラス方向のパルスとマイナス方向のパルスとしてカウントし、カウンタ値が奇数の場合は前記光ディスクをＣＤであると識別し、偶数の場合は前記光ディスクをＤＶＤであると識別する識別手段と、
前記識別手段の識別結果に応じて、前記光ディスクを対応する回転数で回転させ、対応する波長のレーザを照射する駆動手段と、
前記駆動手段により駆動されている光ディスクの所定領域に対して、データの再生又は記録処理を行う処理手段と、を具備することを特徴とする光ディスク装置。
前記識別手段は、前記カウンタは同一方向のパルスが連続して発生した場合はこのパルスはカウントしない機能を備えていることを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
螺旋状又は略円周状に情報を格納する領域を有する光ディスクを所定回転数で回転する光ディスク駆動方法であって、
前記光ディスク上に焦点を合わせて光を照射する照射工程と、
前記照射工程で照射する光の反射光を受光しこれに基づいて、前記光の焦点に関するフォーカスエラー信号を生成する生成工程と、
前記生成工程で生成するフォーカスエラー信号の変化をプラス方向のパルスとマイナス方向のパルスとしてカウントし、カウンタ値が奇数の場合は前記光ディスクをＣＤであると識別し、偶数の場合は前記光ディスクをＤＶＤであると識別する識別工程と、
前記識別工程の識別結果に応じて、前記光ディスクを対応する回転数で回転させ、対応する波長のレーザを照射する駆動工程と、
を具備することを特徴とする光ディスク駆動方法。
前記識別工程は、前記カウンタは同一方向のパルスが連続して発生した場合はこのパルスはカウントしないことを特徴とする請求項５に記載の光ディスク駆動方法。
螺旋状又は略円周状に情報を格納する領域を有する光ディスクに対して、データの記録又は再生を行う光ディスク処理方法であって、
前記光ディスク上に焦点を合わせて光を照射する照射工程と、
前記照射工程で照射する光の反射光を受光しこれに基づいて、前記光の焦点に関するフォーカスエラー信号を生成する生成工程と、
前記生成工程で生成するフォーカスエラー信号の変化をプラス方向のパルスとマイナス方向のパルスとしてカウントし、カウンタ値が奇数の場合は前記光ディスクをＣＤであると識別し、偶数の場合は前記光ディスクをＤＶＤであると識別する識別工程と、
前記識別工程の識別結果に応じて、前記光ディスクを対応する回転数で回転させ、対応する波長のレーザを照射する駆動工程と、
前記駆動工程により駆動されている光ディスクの所定領域に対して、データの再生又は記録処理を行う処理工程と、を具備することを特徴とする光ディスク処理方法。
前記識別工程は、前記カウンタは同一方向のパルスが連続して発生した場合はこのパルスはカウントしない機能を備えていることを特徴とする請求項７に記載の光ディスク処理方法。