JP4660078B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの記録、再生を行う光ディスク装置に関し、特に、光ディスク装置に挿入された光ディスクの種別を判別する光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスクの種類を判別するためには、ある任意の初期ＬＤパワー（例えば、ＣＤ系では０．９ｍＷ、ＤＶＤ系では０．７ｍＷ）で発光させ、これを光ディスクに照射して、フォーカスサーボ起動後に得られるフォーカスエラー信号（以下、ＦＥという。）の、いわゆるＳ字特性（図４参照）の振幅による差を指標にして、光ディスクの種類の判別を行っていた。
【０００３】
これは、光ディスク毎の各ディスク表面における光の反射率特性が相違することを利用した判別方法であり、例えば、ＣＤ−ＲとＣＤ−ＲＷとでは、約６ｄＢの振幅差が生じることが知られている。また、ＣＤとＤＶＤとでは、フォーカスエラー信号のＳ字特性の時間的な間隔が異なることから、この時間的な間隔を指標として判別を行う技術も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１９１２６４号公報（第２−６頁、第４図）
【０００５】
一般に、ＬＤパワーは、半導体レーザの特性によるバラツキが存在するため、光ディスク装置製造時の工程や装置自身によるキャリブレーションにより、指令電圧値と発光パワーとの関係を認識し、要求発光パワーに対する指令電圧値の調整を行う必要がある。図５は、上記、指令電圧値と発光パワーの特性を示している。ＬＤパワーのキャリブレーションは、この特性を利用して行われ、具体的には、ＣＤの場合、０．９ｍＷの初期発光パワーを設定するためには、図５の特性から、指令電圧を算出し（本例の場合は、１８ｍＶ）、これを設定する。この他にも、ＬＤパワーのキャリブレーションの方法としては、パワーメータ等の測定器を用いて、指令電圧値と発光パワーとの関係を求める方法があるが、測定器が必要なこと、および測定をするために調整工程を必要とすることから、コスト的に問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、従来は、図５に示すような指令電圧値と発光パワーの特性を利用して、初期発光パワーの指令電圧値を算出／設定していたが、フォトディテクタの感度および受光特性のバラツキにより、フォトディテクタの出力振幅を利用した光ディスク種別の判定時に用いるＳ字振幅特性にバラツキが生じ、光ディスクの種別を誤検出するといった問題があった。また、光ディスクの種別の誤検出が発生すると光ディスクを光ディスク装置に挿入してから起動（リードイン）までに相当の時間がかかり、場合によっては起動エラー等の致命的な不具合が発生していた。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、光ディスクの種別の判別時において、判別エラーを生じない光ディスク装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、所定の光ディスクにレーザ光を照射したときの戻り光から生成される各種信号の目標レベルを記憶する記憶手段と、光ディスクにレーザ光を照射し、その戻り光から生成される各種信号のレベルを検出する検出手段と、該検出手段により検出された少なくとも１つの信号レベルを目標レベルに補正する補正手段と、該補正手段により補正された信号の光ディスクごとのレベル変化に基づいて、光ディスクの種別を判別する光ディスク判別手段とを有することを特徴とする光ディスク装置を提案している。
【０００９】
この発明によれば、検出手段により検出される信号のうちた少なくとも１つの信号レベルを目標レベルに補正し、これを用いて、基準となる信号のレベルと挿入した光ディスクの信号のレベル変化に基づいて、光ディスクの種別を判別する。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された光ディスク装置について、前記レーザ光の出射パワーを調整する調整手段を有し、前記補正手段が該調整手段により該レーザ光の出射パワーを調整して、前記検出手段により検出された信号レベルを目標レベルに補正することを特徴とする光ディスク装置を提案している。
【００１１】
この発明によれば、補正手段が調整手段によりレーザ光の出射パワーを調整して、検出手段により検出された信号レベルを目標レベルに補正することから、例えば、フォーカスエラー信号はもとより、ＲＦ信号やトラッキングエラー信号に基づいて、ディスクの種別を正確に判別することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載された光ディスク装置について、前記検出手段により検出される信号のレベルを可変する信号レベル可変手段を有し、
前記補正手段が該信号レベル可変手段を用いて、前記検出手段により検出される信号のレベルを可変し、前記検出手段により検出された信号レベルを目標レベルに補正することを特徴とする光ディスク装置を提案している。
【００１３】
この発明によれば、補正手段が可変手段を作動させて、検出された信号のレベルを可変して、目標レベルに補正することから、発光パワーを調整する場合と同様の作用を得ることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３に記載された光ディスク装置について、前記補正手段が前記光ディスク判別手段の作動時にのみ、作動することを特徴とする光ディスク装置を提案している。
この発明によれば、補正手段を光ディスクの種別を判別する時にのみ作動させることから、光ディスクの種別判別時および光ディスクの記録再生時において、発光パワーや信号レベルを最適化することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る光ディスク装置について図１から図５を参照して詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る光ディスク装置は、図１に示すように、光ディスク１と、スピンドルモータ２と、ピックアップ３と、レーザダイオード４と、前光フォトディテクタ５と、フォトダイオード６と、フィードモータ７と、信号処理ＩＣ８と、ＣＰＵ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）９と、記憶部１０と、ドライバーＩＣ１１とから構成されている。
【００１６】
光ディスク１は、半導体レーザにより情報の記録、再生、消去を行える記録媒体であり、例えば、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等がある。スピンドルモータ２は、光ディスク１を線速度一定あるいは回転数一定に回転させるための駆動装置であり、ドライバーＩＣ１１の出力によりコントロールされる。光ピックアップ３は、レーザダイオード４のレーザ光源や、コリメータレンズ、フォーカスアクチュエータあるいはトラッキングアクチュエータとによって駆動される対物レンズ、偏光ビームスプリッタ、シリンドリカルレンズ等の光学部品、及び、後述するＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つの領域に分割され、光を電気信号に変換する４分割あるいは２分割のフォトディテクタ６（ＰＤ）あるいは記録再生時のレーザ出力をモニタする前光フォトダイオード５等を備えている。
【００１７】
レーザダイオード４は、後述するＡＰＣ（ＡＰＣ：Auto Power Control）により制御され、供給される電流値に応じた光パワーを出力する。なお、用いられる波長は、求められるスポット径に応じて、決定される。前光フォトディテクタ５は、レーザダイオード４からの射出光を受光して、これを電流に変換して出力する素子であり、特に、記録動作に用いられる光パワーの検出制御に用いられる。フォトダイオード６は、レーザダイオード４から射出した光が光ディスク１で反射した戻り光を受光し、受光した光量をこれに対応した電気信号に変換する素子である。
【００１８】
フィードモータ７は、ピックアップを光ディスクの内周から外周に送るための機構であり、光ディスクの記録、再生中は、ピックアップ内の対物レンズのトラック方向のオフセットが所定値以上になった場合に起動するほか、トラックサーチ動作においては、ＤＣ電圧が供給され、高速サーチに供する。信号処理ＩＣ８は、アナログ信号を処理する部分と、デジタル信号を処理する部分とに分けられる。アナログ信号処理部は、４分割フォトディテクタ６の各領域への反射光量の総和を示すＲＦ信号を生成するとともに、ピックアップ３の照射レーザの焦点ずれを検出した信号であるフォーカスエラー信号（ＦＥ）を非点収差法によって生成し、さらにピックアップ３の照射レーザのトラックずれを検出した信号であるトラッキングエラー信号（ＴＥ）をプッシュプル法によって生成する。また、生成されたＦＥおよびＴＥに基づいて、フォーカス駆動信号（ＦＯＤＲＶ）、トラッキング駆動信号（ＴＲＤＲＶ）を生成する。
【００１９】
デジタル信号処理部は、再生時のＲＦ信号から生成したＥＦＭ信号を入力し、データの処理を行う一方、図示しないＰＬＬ回路を備え、スピンドルモータ２の回転を制御する。ＣＰＵ９は、ＲＯＭ（ＲＯＭ：Read Only Memory）等に格納された制御プログラムに基づいて、装置全体の制御を行う。また、本実施形態においては、測定した光パワーと基準値とを対比してレーザダイオード４のキャリブレーションを行う。記憶部１０は、ＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な記憶装置により構成され、レーザ出力の基準値やその他の設定値を記憶する。ドライバーＩＣ１１は、アナログ信号処理部４において生成されたフォーカス駆動信号（ＦＯＤＲＶ）、トラッキング駆動信号（ＴＲＤＲＶ）、あるいは、デジタル信号処理部において生成されたスピンドル制御信号を入力し、これを所望の大きさに増幅した後、フォーカスアクチュエータ、トラッキングアクチュエータあるいはスピンドルモータ等に供給する。
【００２０】
本実施形態にかかる補正回路は、図２に示すように、フォトダイオード６と、信号処理ＩＣ８と、記憶部１０と、比較部２１と、スイッチ２２と、加算器２３と、増幅器２４と、レーザダイオード４と、前光フォトディテクタ５とから構成されている。比較部２１は、信号処理ＩＣ８で生成されたＲＦ信号やフォーカスエラー信号あるいはトラッキングエラー信号のレベルを記憶部１０に記憶された基準値と比較してその出力をスイッチ２２に供給する。
【００２１】
スイッチ２２は、ＣＰＵ９からの制御信号に基づき、フォトディテクタ６の感度補正時に比較部２１からの出力を加算器２３に供給し、光ディスク１の記録、再生時には、比較部２１から加算器２３への信号の供給を遮断するための切換素子である。また、加算器２３は光ディスク１の記録再生時においては、前光フォトディテクタ５からの信号と記憶部１０に格納された設定基準値の誤差信号を生成してこれを増幅器２４に供給する。また、フォトディテクタ６の感度補正時には、上記誤差信号に比較部２２から供給される信号をさらに演算して、得られた誤差信号を増幅器２４に供給する。増幅器２４は、供給される誤差信号を一定のレベルに増幅して、これをレーザダイオード４に供給する。
【００２２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
光ディスク装置には、フォトディテクタの感度補正動作の前に、まず、前光フォトディテクタ５のキャリブレーション動作を実施する。具体的には、図４に示すように、レーザダイオード４にＣＰＵ９から指令電圧値Ｖ１（ｍＶ）を設定し、これに対応した電流をレーザダイオード４に供給する。レーザダイオード４は、供給された電流値に応じたパワーの光を射出し、前光フォトディテクタ５は、射出された光を受光して、光パワーに応じた電流値を出力する。出力された電流値は、抵抗等によって電圧に変換され、ＣＰＵ９がこの電圧値をＡ／Ｄ入力部から入力して、電圧値Ｂ１（ｍＶ）に対応するデジタルデータを取得する。
【００２３】
続いて、ＣＰＵ９は、レーザダイオード４に対して、別の指令電圧値Ｖ２（ｍＶ）を設定し、上記と同様に、前光フォトディテクタ５から電圧値Ｂ２（ｍＶ）を得る。ＣＰＵ９は、与えた指令電圧値と得られた電圧値とから直線近似により前光フォトディテクタ５の感度特性を算出する。具体的には、前光フォトディテクタ５の受光感度が２０（ｍＶ／ｍＷ）である場合には、あるポイントでの出力パワーは、取得した電圧値を受光感度である２０（ｍＶ／ｍＷ）で割った値（例えば、Ｐ１（ｍＷ）、Ｐ２（ｍＷ））として算出することができる。
【００２４】
上記キャリブレーション動作により得られた前光フォトディテクタ５の受光特性から、要求する光パワーＰreq（ｍW）を得るためのレーザダイオード４に対する指令電圧値Ｖtar（mＶ）を算出することができる。例えば、任意の指令電圧値をＶ１（ｍＶ）、Ｖ２（ｍＶ）とし、これに対応した前光フォトディテクタ５の受光特性から求められる光パワーをＰ１（ｍＷ）、Ｐ２（ｍＷ）とすると、以下の式の関係が成立する。

なお、上記のＶ１、Ｖ２、Ｐ１、Ｐ２の値は、ＣＰＵ９に接続された記憶部１０に格納され、前光フォトディテクタ５のキャリブレーション動作後は、上記の式（１）と記憶部１０に格納された上記の値に基づいて、任意の光出力パワーを正確に出力することができる。
【００２５】
次に、前光フォトディテクタ５のキャリブレーション動作後は、特定のディスクを使用して、フォトディテクタ６の感度補正を行う。具体的には、上記、前光フォトディテクタのキャリブレーション動作において算出された初期の光パワーで発光を行い、サーボ動作を起動させる。このとき、フォトディテクタ６の出力信号が信号処理ＩＣ８に入力され、演算された信号が比較部２１に出力される。比較部２１に入力された信号は、比較部２１のＡ／Ｄ変換器により、その振幅値がデジタル信号として取得される。
【００２６】
比較部２１で取得された振幅値は、予め定められた基準値と比較され、取得した振幅値が基準値と一致するように、光出力パワー、すなわち、レーザダイオード４への指令電圧値が制御され、この値が記憶部１０に格納される。そして、以降は、格納された値で初期の発光を行い、前述のフォーカスエラー信号のＳ字特性を用いて、ディスク判別が行われる。なお、光ディスクの種別判別が終了した後は、スイッチ２２が開放され、上記のキャリブレーションされた値に基づく、光出力パワーにより、その後のリードイン処理および光ディスクの記録、再生動作が行われる。
【００２７】
なお、上記においては、光出力パワーを調整することにより、フォトディテクタ６の感度補正を行う例について、説明したが、光出力パワーを調整することなく、比較部２１内で、例えば、フォーカスエラー信号のレベルを取得し、これを基準のレベルと比較することにより、信号処理ＩＣ８内に設けたレベル変更手段（例えば、ゲイン調整回路）に操作して、フォーカスエラー信号のレベルを基準値と一致するように調整して、ディスク判別を行うようにしてもよい。
【００２８】
具体的には、フォトダイオード６からの出力により信号処理ＩＣ８においてフォーカスエラー信号のレベルを生成し、これを比較部に入力する。比較部２１に入力された信号は、比較部２１内のＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換され、この値と基準となる値が比較される。比較の結果は、ゲイン情報として信号処理ＩＣ８に出力され、信号処理ＩＣ８は入力したゲイン情報に基づいて、所望のゲイン調整回路を制御する。なお、対象となる信号は、フォーカスエラー信号に限られず、ＲＦ信号あるいはトラッキングエラー信号であってもよい。このような構成とすることにより、レーザ出力パワーをコントロールする場合と同様の作用を得ることができる。なお、この動作は、光ディスクの種別を判別する場合のみに行われ、光ディスクの種別判別が終了した後は、適切なゲイン設定に戻される。
【００２９】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本実施形態においては、光ディスクを特に例示しなかったが、用いられる光ディスクは、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等であってもよく、これに限らず、他の形態の光ディスクであってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、戻り光を検出するフォトディテクタの受光感度にバラツキが発生している場合においても、このバラツキを簡易な方法により補正して、光ディスクの種別判定時にエラーが生じない光ディスク装置を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態にかかる光ディスク装置の構成図である。
【図２】 本実施形態にかかる補正回路の構成図である。
【図３】 レーザダイオードに与える指令電圧値と前光フォトディテクタの出力との関係を示した図である。
【図４】 フォーカスエラー信号のＳ字特性を示す図である。
【図５】 レーザダイオードに与える指令電圧値とレーザダイオードの発光パワーとの関係を示した図である。
【符号の説明】
１・・・光ディスク、２・・・スピンドルモータ、３・・・ピックアップ、４・・・レーザダイオード、５・・・前光フォトディテクタ、６・・・フォトダイオード、７・・・フィードモータ、８・・・信号処理ＩＣ、９・・・ＣＰＵ、１０・・・記憶部、１１・・・ドライバーＩＣ、２１・・・比較部、２２・・・スイッチ、２３・・・加算器、２４・・・増幅器、

Claims (3)

1. 所定の光ディスクにレーザ光を照射したときの戻り光から生成される各種信号の目標レベルを記憶する記憶手段と、
   光ディスクにレーザ光を照射し、その戻り光から生成される各種信号のレベルを検出する検出手段と、
   該検出手段により検出された少なくとも１つの信号の振幅を目標レベルに補正する補正手段と、
   該補正手段により補正された信号の光ディスクごとのレベルの変化によって、光ディスクの種別を判別する光ディスク判別手段とを有し、
   前記補正手段が前記光ディスク判別手段の作動時にのみ、作動することを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記レーザ光の出射パワーを調整する調整手段を有し、
   前記補正手段が該調整手段により該レーザ光の出射パワーを調整して、前記検出手段により検出された信号の振幅を目標レベルに補正することを特徴とする請求項１に記載された光ディスク装置。
3. 前記検出手段により検出される信号のレベルを可変する信号レベル可変手段を有し、
   前記補正手段が該信号レベル可変手段を用いて、前記検出手段により検出される信号のレベルを可変し、前記検出手段により検出された信号の振幅を目標レベルに補正することを特徴とする請求項１に記載された光ディスク装置。

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