(57)【要約】【課題】複数種類のディスクを判別するディスク種類判別装置を提供する。【解決手段】第１の厚さのディスクに対応する第１の焦点と第２の厚さのディスクに対応する第２の焦点とを有し、ディスクにレーザビームを照射して、その反射光を検出する複数の光センサ部分とを有する光ヘッドと、光ヘッドまたはその光学系をフォーカス方向に移動させるフォーカスサーチ手段と、フォーカスサーチ手段による移動中に第１、２の各焦点位置に関連して得られる第１、第２の各検出信号とを測定する測定手段と、測定手段により測定された第１、２の検出信号とを用いてディスクの種類を判別する判別手段とを有している。【選択図】      図１
2006260770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の厚さのディスク状の光記録媒体に対応する第１の焦点と第２の厚さのディスク状の光記録媒体に対応する第２の焦点とを有し、ディスク状の光記録媒体にレーザビームを照射して、その反射光を検出する複数の光センサ部分とを有する光ヘッドと、
前記光ヘッドまたはその光学系をフォーカス方向に移動させるフォーカスサーチ手段と、
前記フォーカスサーチ手段による移動中に前記第１の焦点位置と前記第２の焦点位置とに関連して、得られる第１の検出信号と第２の検出信号とを測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記第１の検出信号と前記第２の検出信号とを用いて前記ディスク状の光記録媒体の種類を判別する判別手段とを有するディスク種類判別装置。
【請求項２】
第１の厚さのディスク状の光記録媒体に対応する第１の焦点と第２の厚さのディスク状の光記録媒体に対応する第２の焦点とを有し、ディスク状の光記録媒体にレーザビームを照射して、その反射光を検出する複数の光センサ部分とを有する光ヘッドと、
前記光ヘッドまたはその光学系をフォーカス方向に移動させるフォーカスサーチ手段と、
前記フォーカスサーチ手段による移動中に得られる信号の数を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記信号の数に基づいて前記ディスク状の光記録媒体の層数に関する種類を判別する判別手段とを有するディスク種類判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク種類判別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディスク記録再生装置では、光ヘッドのトラッキング制御とフォーカス制御が行われ、記録時及び再生時にデータを正確に書き込み、また読み出すようにしている。かかる制御は所謂サーボ制御回路により光ヘッドを制御することにより行われている。光ヘッドのトラッキング制御に用いるトラッキングエラー信号を生成する方法としては、３ビーム法と位相差法（位相差検出法：ＤＰＤ法）が一般に実用されている。これらの方法は例えばオーム社発行の「コンパクトディスク読本」pp134-138（昭和５７年）や特開昭６１−２３０６３７号公報などに示されている。ディスク状の光記録媒体としては種々のものが開発されているが、直径１２cmのディスクとしては、所謂ＣＤ（コンパクトディスク）の他に、ＣＤ−ＲＯＭ、ビデオＣＤ、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）など複数種類が実用化されている。これらのディスクは記録されている情報のデータフォーマット、圧縮方式、データ記録密度などが様々であるが、いずれも直径が１２cmであり、かつ光ヘッド（光ピックアップ）にてデータを読み出すことができることから、複数種類のディスクに兼用可能な再生装置が開発されている。また、かかる兼用再生装置用の光ヘッドとして、ＮＡの異なる２つのレンズを切り換えて使用することができる２レンズ型光ピックアップが開発されている。
【特許文献１】特開昭６１−２３０６３７号公報
【非特許文献１】オーム社発行の「コンパクトディスク読本」pp134-138（昭和５７年）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
いま厚さが１．２ｍｍのＣＤと厚さが０．６ｍｍのＤＶＤの兼用再生装置について検討すると、トラッキングエラー信号を生成する方法としては、ＣＤには３ビーム法が最適であるが、この３ビーム法をＤＶＤに適用すると、特に２層のＤＶＤの場合、目的外の層の信号が漏れ込むので問題になる。また、３ビーム法では相変化媒体に高密度で記録するランドグルーブ記録などでは、隣接トラックからのクロストークが問題となる。また、位相差法はＤＶＤには適しているが、ＣＤに適用すると光スポットが小さいときトラッキングエラー信号の波形がサイン波とならず、トラッククロス時に問題を生じることがある。また、位相差法ではピットの深さによってトラッキングエラー信号の品質が変動することがある。また、２レンズ型光ピックアップ等の光学系を切換える構成の装置を使用する場合、フォーカスサーボ制御をオンとして、ディスクから信号を読み出さないと、ディスクの種別を判別することができず、再生開始までに相当の時間を要していた。
【０００４】
したがって、本発明はＣＤとＤＶＤの兼用再生装置に適するように、第１の厚さのディスク状の光記録媒体に対応する第１の焦点と第２の厚さのディスク状の光記録媒体に対応する第２の焦点とを有し、ディスク状の光記録媒体にレーザビームを照射して、その反射光を検出する複数の光センサ部分とを有する光ヘッドまたはその光学系をフォーカス方向に移動させるフォーカスサーチ手段による移動中に前記第１の焦点位置と前記第２の焦点位置とに関連して得られる第１の検出信号と第２の検出信号とを用いて前記ディスク状の光記録媒体の種類を判別する判別手段とを有するディスク種類判別装置を提供することを目的とする。
また、ＣＤとＤＶＤの兼用再生装置に適するように、上記した光ヘッドまたはその光学系をフォーカス方向に移動させるフォーカスサーチ手段に得られる信号の数に基づいて前記ディスク状の光記録媒体の種類を判別する判別手段とを有するディスク種類判別装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の問題点を解決するために、本発明は下記の構成を有するディスク種類判別装置を提供する。
（１）  第１の厚さのディスク状の光記録媒体に対応する第１の焦点と第２の厚さのディスク状の光記録媒体に対応する第２の焦点とを有し、ディスク状の光記録媒体にレーザビームを照射して、その反射光を検出する複数の光センサ部分とを有する光ヘッドと、
前記光ヘッドまたはその光学系をフォーカス方向に移動させるフォーカスサーチ手段と、
前記フォーカスサーチ手段による移動中に前記第１の焦点位置と前記第２の焦点位置とに関連して、得られる第１の検出信号と第２の検出信号とを測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記第１の検出信号と前記第２の検出信号とを用いて前記ディスク状の光記録媒体の種類を判別する判別手段とを有するディスク種類判別装置。
（２）  第１の厚さのディスク状の光記録媒体に対応する第１の焦点と第２の厚さのディスク状の光記録媒体に対応する第２の焦点とを有し、ディスク状の光記録媒体にレーザビームを照射して、その反射光を検出する複数の光センサ部分とを有する光ヘッドと、
前記光ヘッドまたはその光学系をフォーカス方向に移動させるフォーカスサーチ手段と、
前記フォーカスサーチ手段による移動中に得られる信号の数を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記信号の数に基づいて前記ディスク状の光記録媒体の層数に関する種類を判別する判別手段とを有するディスク種類判別装置。
【発明の効果】
【０００６】
上記した構成を有する本発明によれば、ＣＤに対応する焦点位置とＤＶＤに対応する焦点位置とを検出することによってディスクの種別を判別することができ、また、ＣＤに対応してフォーカスサーチ中に得られる信号の数とＤＶＤに対応してフォーカスサーチ中に得られる信号の数とに基づいてディスクの種別を判別することができるディスク種類判別装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図２は光ディスク再生装置の１例を示すブロック図である。この光ディスク再生装置は再生専用型のＣＤとＤＶＤから情報を再生するものであり、ＤＶＤとしては再生専用の２層型のもの、ライトワンス型のもの、記録再生型のものが含まれる。図１は図２中の光ピックアップ（ＰＵ）とその出力信号に応答する演算装置（図２のプリアンプの一部）を示す回路図である。図３乃至図５は図２中のシステムコントローラに用いられているマイクロコンピュータ（マイコン）の動作の中で、ディスクの種類や動作モードなどに応じて２種類のトラッキングエラー信号を切り換えるための処理手順を示す３つのフローチャートである。なお、トラッキングエラー信号の生成については図１の回路に代えて後述する図１５の回路を用いることもできる。
【０００８】
図２において、ディスク１がスピンドル（ＳＰ）モータ３によりＣＬＶ（線速度一定）で回転されるようモータドライバ／トラッキング・フォーカス制御回路（図２中にモータドライバと記す）４により制御が行われる。光ピックアップ（光ヘッド）２によりディスク１より読み出された信号はプリアンプ５に供給され、その出力信号はデジタルサーボ制御回路６に与えられる。システムコントローラ７はプリアンプ５及びデジタルサーボ制御回路６と信号の授受を行い、光ディスク再生装置全体を制御する。デジタルサーボ制御回路（ＤＳＶ）６の出力信号はモータドライバ／トラッキング・フォーカス制御回路４に供給され、スピンドルモータ３の回転制御と光ピックアップのトラッキングサーボ制御及びフォーカスサーボ制御を行う。なお、ＤＳＶ６はサーボ制御回路の他に可変速コントローラ／メモリコントローラ／ＥＦＭ復調回路／エラー訂正回路などを含み、図示省略のメモリを利用して、再生信号を送出する機能をも有する。光ピックアップ２は図示省略のトラバースモータにてディスク１の半径方向に移動可能であり、また図示省略のフォーカスサーボ制御機構により対物レンズがフォーカス方向、すなわち光路に沿った方向に移動可能である。
【０００９】
光ピックアップ２はまた、レーザビームをディスク１に照射するレーザダイオードを有し、その反射光に基づいてディスク１に記録された光学的情報を再生した信号を出力したり、図１に示すように非点収差法によるフォーカスエラー信号ＦＥ検出用であり、かつ位相差法によるトラッキングエラー信号検出用でもある信号Ａ〜Ｄと３ビーム法の２種類のトラッキングエラー信号検出用信号Ｅ、Ｆを出力する。これらの信号はプリアンプ５に供給されて必要な演算が行われる。
【００１０】
図１は４分割光センサ部分Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと３ビーム法に用いる光センサ部分Ｅ、Ｆとを有する光ピックアップ１を模式的に示し、かつそれらの光センサ部分からの出力信号に応答する演算装置を示している。なお、符号Ａ〜Ｆはこれらの光センサ部分とその出力信号の双方を示している。加算器１０は対角線上にある光センサ部分Ａ、Ｃの出力信号を互に加算して出力し、加算器１２は他の対角線上にある光センサ部分Ｂ、Ｄの出力信号を互に加算して出力するものである。加算器１４、２２は共に加算器１０、１２の出力信号同士を加算するものであり、減算器１６、２０は共に加算器１０の出力信号から加算器１２の出力信号を減算するものである。また、減算器１８は光センサ部分Ｅの出力信号から光センサ部分Ｆの出力信号を減算するものである。加算器１４の出力信号は遅延回路２４を介して乗算器（×）２６の一方の入力端子に与えられ、減算器１６の出力信号はそのまま乗算器２６の他方の入力端子に与えられる。乗算器２６の出力信号はＬＰＦ２８を介してスイッチ３０の一方の入力端子（１側）に与えられ、減算器１８の出力信号はスイッチ３０の他方の入力端子（０側）に与えられる。スイッチ３０の出力端子からは選択されたトラッキングエラー信号ＴＥが出力される。
【００１１】
スイッチ３０に与えられる制御信号ＣＯＮＴはスイッチ３０を制御して、その２つの入力信号の一方を選択するもので、後述するようにシステムコントローラ７のマイコンで生成される。なお、必要に応じてスイッチ３０を手動で制御することもできる。減算器２０の出力信号はフォーカスエラー信号ＦＥとして用いられるべく、周知のフォーカスサーボ制御系に与えられる。加算器２２の出力信号は４分割光センサ部分の和信号（サムオール（ＳＡ）信号）として出力される。この和信号ＳＡはディスクの記録情報を読み出すための主信号であるとともに、後述のディスク種類判別のための測定対象信号となる。また、フォーカスエラー信号ＦＥは周知のフォーカスサーボ制御に用いられる。なお、遅延回路２４の遅延時間はＤＶＤの再生周波数における周期の１／４に相当する時間に設定される。
【００１２】
システムコントローラ７内のマイコンは、ディスク１の種類に応じて制御信号ＣＯＮＴを次のように生成する。検出すべきディスクの種類と、対応するトラッキングエラー信号の生成法の関係としては次の表に示す２つの場合の１つとすることができる。
【００１３】
（表１）
３ビーム法                        位相差法
記録密度の低いＣＤ            記録密度の高いＤＶＤディスク
複数層ＤＶＤ
【００１４】
図３は図２中のシステムコントローラ７に用いられているマイクロコンピュータ（マイコン）の動作の中で、ディスク種類の判別と、その結果により２種類のトラッキングエラー信号を切り換えるための処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは上記表１中の記録密度の低いＣＤと記録密度の高いディスクとで、３ビーム法と位相差法を使い分けるための処理を示しているが、表１中の他の場合も同様に処理することができる。図３において、再生装置の電源が投入されたり、ディスクが交換されたり、複数層型ディスクで他の層のデータ再生が求められたときにこのフローがスタートするものとし、まずマイコンに接続されている図示省略のメモリやバッファの所定内容をクリアするなどのイニシャライズをステップＳ１で行い、次いでステップＳ２で必要なデータを読み込む。
【００１５】
次に、ステップＳ３がＮＯであれば、ステップＳ５で位相差法のトラッキングエラー信号を選択すべく、スイッチ３０を１側に接続してＬＰＦ２８の出力信号を出力する。
【００１６】
図４はマイコンの動作の中で、再生装置の動作モードの判別と、その結果により２種類のトラッキングエラー信号を切り換えるための処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ１までは図３と同じであるが、図４のステップＳ２では図２には示されていないユーザからの指示を受けるための操作部に入力された動作モードを読み込む。次にステップＳ７で再生モードか否かを判断し、ＹＥＳであれば、ステップＳ５で位相差法を選択し、続くステップＳ８で再生処理を行う。
【００１７】
一方、ステップＳ７でＮＯのときは、ステップＳ９でサーチモードか否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ４で３ビーム法を選択して、ステップＳ１０でサーチ処理を行う。なお、ここでいう”サーチ”とは、前述のフォーカスサーチのことではなく、ユーザが読み出したいデータあるいはプログラムをディスクから探すべく、光ピックアップをディスクの半径方向に移動せしめる動作を含む一連の周知の動作を指すものとする。次にステップＳ１１でサーチが終了したか否かを判断し、終了していないときはステップＳ１０へ戻り、終了したときはステップＳ５へ行く。
【００１８】
図５はマイコンの動作の中で、再生装置の再生モードにおいて光ピックアップの光スポットがトラックの中心に位置しているか否かの判別と、その結果により２種類のトラッキングエラー信号を切り換えるための処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ１までは図３と同じであるが、図５のステップＳ２では図２には示されていない検出器からの光スポットがトラックの中心に位置しているか否かを示す信号を読み込む。次にステップＳ１２でオントラック（光スポットがトラックの中心に位置していること）か否かを判断し、ＹＥＳであれば、ステップＳ５で位相差法を選択し、続くステップＳ８で再生処理を行う。
【００１９】
一方、ステップＳ１２でＮＯのときは、ステップＳ４で３ビーム法を選択して、ステップＳ１３でオントラック処理（光スポットをトラックの中心に位置せしめる制御）を行う。次にステップＳ１４でオントラック処理が終了したか否かを判断し、終了していないときはステップＳ１３へ戻り、終了したときはステップＳ５へ行く。
【００２０】
次に、光ピックアップ２として２焦点型のもの、すなわち特開平７−６５４０７号公報や、特開平７−９８４３１号公報に示されるような、対物レンズに収束点を２つ設けて厚みの異なるディスクに対応可能としたものを用いて、ディスクの種類を判別する手法について説明する。光ピックアップ２はＮＡ＝０．４５とＮＡ＝０．６のスポットにて、２種類のディスク、すなわち板厚ｔ１＝１．２ｍｍのＣＤとｔ２＝０．６ｍｍのＤＶＤから情報を読み出すものとする。２焦点間の距離は０．３ｍｍとする。ディスク表面と信号面とで同時に結像すると、ディスク表面の影響として低周波での変調やオフセットの影響を受けるので、２焦点間の間隔はディスクの厚みと同様に設定することはできない。
【００２１】
図６は、かかる２焦点型光ピックアップでのディスク１へのレーザビームの集光状態を示す図である。1-a はｔ１＝１．２ｍｍのディスク、1-b はｔ１＝０．６ｍｍのディスク、1-c は１層目までの厚みが０．６ｍｍの２層型ディスク（層間距離ｔ３＝４０μｍ）への集光状態を示し、先行上側のビームが１．２ｍｍ用で、後行下側のビームが０．６ｍｍ用である。図６中、α、β、γ、δは光ピックアップ２の対物レンズがフォーカス方向に移動した各々の状態を示している。図７は図６に対応して光ピックアップ２にてフォーカスサーチを行ったときの出力信号から得られる様々な信号波形を示している。すなわち図７の縦軸は電圧であり、横軸が時間であり、ｐはピークを示している。２焦点型光ピックアップはホログラムレンズにて構成されるため、特開平７−９８４３１号公報のように２焦点の２つのスポット以外にも信号が検出されるが、ここでは２焦点検出信号以外の信号は省略している。
【００２２】
図７の 2-a 〜 2-d は図６の 1-a のディスクに、2-e 〜 2-h は図６の 1-bのディスクに、2-i 〜 2-l は図６の 1-c のディスクにそれぞれ対応している。また、図１の和信号ＳＡが図７の 2-a, 2-e, 2-i であり、フォーカスエラー信号ＦＥが図７の 2-b, 2-f, 2-j であり、さらに和信号ＳＡを点線で示すスレショルドと比較した結果得られた信号が図７の 2-c, 2-g, 2-k であり、さらにフォーカスエラー信号ＦＥを点線で示すスレショルドと比較した結果得られた信号が図７の 2-d, 2-h, 2-l である。
【００２３】
フォーカスサーチは光ピックアップ２のフォーカスコイルに印加する電圧を増加あるいは減少させることにより、光ピックアップ２の光学系の一部である対物レンズを光路に沿って移動せしめることにより行われる。図７の波形 2-a において、図中左側のピークが図６の 1-a のディスクのαの状態にて得られ、右側のピークが同じくβの状態にて得られる。このように、図７におけるピークは図６のα、βに対応し、また波形 2-i 〜 2-l における４つのピークは図６の 1-cのディスクのα、β、γ、δに対応している。 図８は２層ディスクにおけるフォーカスサーチを示す波形図である。 3-a はフォーカスコイルに印加する電圧であり、3-B 〜 3e は図７の例えば 2-i 〜 2-l に相当する波形である。
【００２４】
図９は上記図６及び図７に示すフォーカスサーチによりディスクの種類を判断し、さらにその判断結果を用いて図１のスイッチ３０を制御して３ビーム法と位相差法のトラッキングエラー信号の一方を選択するためのマイコンの動作手順を示すフローチャートである。ステップＳ１までは図３と同様で、ステップＳ１５でフォーカスサーチを開始し、ピーク電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３をそれぞれ格納するレジスタの内容を０にし、タイマをスタートさせる。次いでステップＳ１６で和信号ＳＡの電圧をＡ／Ｄ変換して得られるデジタル値を順次読み取り、所定のＡ／Ｄ変換レジスタに順次格納し、前回値との比較を順次行う。ステップＳ１７ではステップＳ１６の順次の比較の結果、ピーク値が検出されたか否かを判断する。ＹＥＳであればステップＳ１８でピーク値をＶ１レジスタに格納し、ＮＯであればステップＳ１６に戻る。
【００２５】
ステップＳ１７の終了後は、ステップＳ１９でＡ／Ｄ変換レジスタをリセットし、上記ステップＳ１６、Ｓ１７と同様のステップＳ２０、Ｓ２１を実行し、ステップＳ２２で次のピーク値をＶ２レジスタに格納し、Ａ／Ｄ変換レジスタをステップＳ２３でリセットする。次のステップＳ２４でタイマによる計測時間が設定値を超えた（オーバーフロー）か否かを判断し、超えていればステップＳ２８へ、超えていなければステップＳ２５へ行く。ステップＳ２５、Ｓ２６はそれぞれ上記ステップＳ１６、１７と同様の内容であり、ステップＳ２７でピーク値をＶ３レジスタに格納する。ステップＳ２８ではこれまでに得られた各ピーク値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を用いて比較演算を行う。
【００２６】
次のステップＳ２９ではＶ１が所定値Ｑ１より小さいか、あるいはＶ２が所定値Ｑ２より小さいかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ３４の異常処理ルーチへ移行する。これらの所定値Ｑ１、Ｑ２は通常のディスクでのフォーカスサーチにて得られるピーク値より十分小さい値である。ステップＳ２９でＮＯであれば、ステップＳ３０でＶ１／Ｖ２＞Ｑ３か否かを判断する（Ｑ３は１．２ｍｍの厚さのディスクで通常得られるＶ１とＶ２の比の例えば７０％程度の値の所定値：この値は再生装置の設計により変動し、光量差の関係からＶ１とＶ２の比が逆となることもあり、他の同様な比較ステップにも言える）。ステップＳ３０でＹＥＳなら、現在のディスクは１．２ｍｍの厚さのものと判断し、ステップＳ３１で所定のフォーカスサーボ制御をオンとし、次のステップＳ４で３ビーム法によるトラッキングエラー信号を選択する。一方、ステップＳ３０でＮＯなら、ステップＳ３２でＶ２／Ｖ１＞Ｑ４か否かを判断する（Ｑ４は０．６ｍｍの厚さのディスクで通常得られるＶ２とＶ１の比の例えば７０％程度の値の所定値）。
【００２７】
ステップＳ３２でＹＥＳなら、現在のディスクは０．６ｍｍの厚さのものと判断し、ステップＳ３３で所定のフォーカスサーボ制御をオンとし、次のステップＳ５で位相差法によるトラッキングエラー信号を選択する。一方、ステップＳ３２でＮＯなら、ステップＳ３６でＶ３＞Ｖ１（Ｖ３が測定される場合）であり、かつＶ３＞Ｖ２であるか否かを判断する。ステップＳ３６でＹＥＳならステップＳ３７で図８の 3-C に示す波形のピーク中心点Ｃでフォーカスサーボ制御をオンとし、ステップＳ５へ行き位相差法を選択する。ステップＳ４、Ｓ５の後はステップＳ６で再生処理を実行する。図示しないがステップＳ３１、３３のフォーカスサーボ制御をオンとする動作も、１回のフォーカスサーチ中にディスクの種類を検出することができるので、フォーカスサーチ中に例えば、波形 2-e でのピーク電圧Ｖ２の検出直後にフォーカスサーボ制御をオンとすることができ、逆方向のフォーカスサーチにてもフォーカスサーボ制御をオンとすることができる。
【００２８】
図９のフローチャートではピーク値Ｖ４は用いていないが、これはＶ３の検出と、そのＶ１、Ｖ２との比較により２層ディスクであると判断されれば、Ｖ４を検出する前のＶ３の時点でサーボ制御をオンとすることにより、サーチ時間を短縮することができるからである。なお、図９のフローチャートには特に示していないが、判別されたディスクの種類に応じて、光ヘッドのレーザパワー、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成する回路のゲイン、オフセット、バランスなどのパラメータや、後述する図１８のイコライザの特性を適宜切り換え、設定する。なお、ここでは和信号ＳＡの振幅を測定したが、フォーカスエラー信号ＦＥである信号 2-b, 2-f, 2-j のＳカーブの電圧値（片側又は両側の対称の電圧値）を測定しても同様である。
【００２９】
図１０はフォーカスサーチによるディスク種類の判断が上記図９の例とは異なる他の手法を用いた場合の図９と同様な３ビーム法と位相差法のトラッキングエラー信号の一方を選択するためのマイコンの動作手順を示すフローチャートである。図１０の例では図９のピーク電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の代りにピークに相当する部分の時間幅を計測し、それらの比較によってディスクの種類を判断している。ステップＳ１までは図３と同様で、ステップＳ１５Ａでフォーカスサーチを開始し、各ピークの時間幅Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３をそれぞれ格納するレジスタの内容を０にし、タイマをスタートさせる。次いでステップＳ１６で和信号ＳＡの電圧をＡ／Ｄ変換して得られるデジタル値を順次読み取り、所定のＡ／Ｄ変換レジスタに順次格納し、前回値との比較を順次行う。ステップＳ１７ではステップＳ１６の順次の比較の結果、ピーク値が検出されたか否かを判断する。ＹＥＳであればステップＳ１８Ａで時間幅をＴ１レジスタに格納し、ＮＯであればステップＳ１６に戻る。
【００３０】
ステップＳ１７の終了後は、ステップＳ１９でＡ／Ｄ変換レジスタをリセットし、上記ステップＳ１６、Ｓ１７と同様のステップＳ２０、Ｓ２１を実行し、ステップＳ２２Ａで次の時間幅をＴ２レジスタに格納し、Ａ／Ｄ変換レジスタをステップＳ２３でリセットする。次のステップＳ２４でタイマによる計測時間が設定値を超えた（オーバーフロー）か否かを判断し、超えていればステップＳ２８Ａへ、超えていなければステップＳ２５へ行く。ステップＳ２５、Ｓ２６はそれぞれ上記ステップＳ１６、１７と同様の内容であり、ステップＳ２７Ａで時間幅をＴ３レジスタに格納する。ステップＳ２８Ａではこれまでに得られた各時間幅Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を用いて比較演算を行う。
【００３１】
次のステップＳ２９ＡではＴ１が所定値Ｑ１より小さいか、あるいはＴ２が所定値Ｑ２より小さいかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ３４の異常処理ルーチへ移行する。これらの所定値Ｑ１、Ｑ２は通常のディスクでのフォーカスサーチにて得られる時間幅より十分小さい値である。ステップＳ２９ＡでＮＯであれば、ステップＳ３０ＡでＴ１／Ｔ２＞Ｑ３か否かを判断する（Ｑ３は１．２ｍｍの厚さのディスクで通常得られるＴ１とＴ２の比の例えば７０％程度の値の所定値）。ステップＳ３０ＡでＹＥＳなら、現在のディスクは１．２ｍｍの厚さのものと判断し、ステップＳ３１で所定のフォーカスサーボ制御をオンとし、次のステップＳ４で３ビーム法によるトラッキングエラー信号を選択する。一方、ステップＳ３０ＡでＮＯなら、ステップＳ３２ＡでＴ２／Ｔ１＞Ｑ４か否かを判断する（Ｑ４は０．６ｍｍの厚さのディスクで通常得られるＴ２とＴ１の比の例えば７０％程度の値の所定値）。
【００３２】
ステップＳ３２ＡでＹＥＳなら、現在のディスクは０．６ｍｍの厚さのものと判断し、ステップＳ３３で所定のフォーカスサーボ制御をオンとし、次のステップＳ５で位相差法によるトラッキングエラー信号を選択する。一方、ステップＳ３２でＮＯなら、ステップＳ３６ＡでＴ３＞Ｔ１（Ｔ３が測定されている場合）であり、かつＴ３＞Ｔ２（図７のようにＶ３が測定される場合）であるか否かを判断する。ステップＳ３６ＡでＹＥＳならステップＳ３７で図８の 3-C に示す波形のピーク中心点Ｃでフォーカスサーボ制御をオンとし、ステップＳ５へ行き位相差法を選択する。ステップＳ４、Ｓ５のあとはステップＳ６で再生処理を実行する。
【００３３】
図１０のフローチャートでは時間幅Ｔ４は用いていないが、これはＴ３の検出と、そのＴ１、Ｔ２との比較により２層ディスクであると判断されれば、Ｔ４を検出する前のＴ３の時点でサーボ制御をオンとすることにより、サーチ時間を短縮することができるからである。なお、図１０のフローチャートには特に示していないが、先の例同様、判別されたディスクの種類に応じて、光ヘッドのレーザパワー、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成する回路のゲイン、オフセット、バランスなどのパラメータや、後述する図１８のイコライザの特性を適宜切り換え、設定する。なお、ここでは和信号ＳＡを整形した信号 2-c,2-g, 2-k の時間幅を測定したが、フォーカスエラー信号ＦＥである信号 2-b, 2-f, 2-j を整形した信号 2-d, 2-h, 2-l の全時間幅Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３又は３値信号の最小値の区間、中値の区間、最大値の区間の合計時間を測定しても同様である。
【００３４】
次にＤＶＤとＣＤを単一の光ピックアップで再生可能なように２種類のレンズをアクチュエータで切り換えて使用する２レンズ型光ピックアップ（光ヘッド）を用いた例について説明する。かかる光ピックアップとしては、例えば三菱電気（株）のツインレンズ光ピックアップ（１９９５年７月１１〜１４日インターナショナルオプトエレクトロニクスショー’９５＜幕張メッセ国際展示場＞で展示）がある。この光ピックアップはＤＶＤ用とＣＤ用の２つの対物レンズを有していて、これらのレンズは回転可能なレンズホルダに取り付けられ、レンズホルダが電磁型アクチュエータにより支軸を中心に回動することにより、所望のレンズを光路に配置することができるものである。
【００３５】
図１１はこの２レンズ型光ピックアップを図２の光ピックアップ２として用いた場合の各ディスクへの光ビームの集光状態を示す図である。4-a はｔ１＝１．２ｍｍのディスク、4-b はｔ１＝０．６ｍｍのディスク、4-c は１層目までの厚みが０．６ｍｍの２層型ディスク（層間距離ｔ３＝４０μｍ）への集光状態を示し、角度の狭いビームが１．２ｍｍ用で、角度の広いビームが０．６ｍｍ用である。図１２〜図１４は２レンズ型光ピックアップ２にてフォーカスサーチを行ったときの出力信号から得られる様々な信号波形を示している。すなわち図１２〜図１４の縦軸は電圧であり、横軸が時間であり、ｐはピークを示している。
【００３６】
２レンズ型光ピックアップでは、ディスクの厚さに応じたレンズが選択されていないと球面収差のために１点に集光できず、ディスクの記録信号を読み出すことができない。図１１で信号再生ができるのは縦横の参照符号で 4-aα, 4-bβ,4-cγ, 4-cδ のみである。これ以外の場合は信号読み出しはできないものの、ある程度の反射光が戻ってくる。図１５は２レンズ型光ピックアップを用いた場合に図１に代えて使用する演算回路（図２のプリアンプの一部）を示すブロック図である。なお、トラッキングエラー信号の生成については、図１の回路を用いることもできる。
【００３７】
図１５の回路は特開昭５７−７４８３７号公報の第４図に示されているものを利用したものであり、図中図１と同参照符号のものは同一のものを示している。図１と異なる点について説明すると、加算器１４の出力信号に応答する立下がりパルス発生回路３２と立上がりパルス発生回路３４の出力信号によりそれぞれ制御されるゲート回路３６、４０が減算器１６の出力信号をゲートして、それぞれホールド回路３８、４２に与えられている。ホールド回路３８、４２の出力信号はそれぞれ減算器４４の＋と−入力端子に与えられ、減算器４４の出力信号はスイッチ３０の１側端子に与えられている。また、加算器１４の出力信号はＬＰＦ２８とイコライザ（ＥＱ）４６をそれぞれ介してそれぞれ和信号（ＳＡ）、ＥＦＭ信号又はＥＦＭプラス信号として出力される。
【００３８】
したがって、マイコンからの制御信号ＣＯＮＴによりスイッチ３０の０側が選択されたときは、図１同様３ビーム法のトラッキングエラー信号が出力され、１側が選択されたときは、前述の特開昭５７−７４８３７号公報の第４図に示されているものと同様のトラッキングエラー信号が選択される。このトラッキングエラー信号は和信号（加算器１４の出力信号）の両エッジ（立下がりパルス発生回路３２と立上がりパルス発生回路３４の出力信号）で差信号（減算器１６の出力信号）をサンプリングすることにより、差信号の時々刻々のピークツーピーク値にビームスポットのトラックからのずれの方向に応じた符号を付けた値を求めることに相当する（同公報の第５図参照）。
【００３９】
図１２において、 5ーa はフォーカスコイル印加電圧であり、 5-b は和信号ＳＡ、 5-c はフォーカスエラー信号、 5-d は和信号ＳＡをスレショルドと比較して得られた信号、 5-e はイコライザ４６の特性をフラットにした場合のＥＦＭ信号、 5-f はフォーカスエラー信号 5-d を所定スレショルドと比較して得られた信号、 5-g はＥＦＭ信号を比較器５０で基準値Ｒｅｆと比較して得られる信号、 5ーh は図１６のＨＦＤＥＴ（Ｄ−ＦＦ５６の出力信号）である。図１３、図１４もほぼ図１２と同様である。なお、図１３、図１４の信号 6-i, 7-i については後述する。
【００４０】
図１６は図１５の回路の出力信号中、和信号ＳＡとＥＦＭ信号を用いて高周波成分ＨＦを検出する回路の１例を示すブロック図である。ＥＦＭ信号は比較器５０に与えられ、基準信号Ｒｅｆと比較される。和信号ＳＡはＤ−ＦＦ（フリップフロップ）５２のＤ入力に与えられ、そのＱ出力は次段のＤ−ＦＦ５４のＤ入力に与えられ、そのＱ出力はさらに次段のＤ−ＦＦ５６のＤ入力に与えられ、そのＱ出力は検出信号ＨＦＤＥＴとして出力される。比較器５０の出力信号は各Ｄ−ＦＦ５２〜５６のクロックとして与えられる。Ｒｅｓｅｔは各Ｄ−ＦＦ５２〜５６のリセット信号である。
【００４１】
図１６の回路中の比較器５０の出力信号、すなわちＥＦＭ信号の比較後の信号は図１２〜図１４の 5-g, 6-g, 7-g として示されている。Ｄ−ＦＦ５２〜５６は和信号ＳＡを波形整形して作られた信号 5-d, 6-d, 7-d がＨ（ハイレベル）のときのみ、比較器５０の出力信号のパルスをカウントし、この例では３カウントするとＤ−ＦＦ５６の出力信号ＨＦＤＥＴ 5ーh、 6ーh、 7ーh がＨになる。この区間内に３カウントできない場合は、Ｄ−ＦＦ５２〜５６からなるカウンタは和信号ＳＡなどによってリセットされる。なお、この例では３カウントとしているが、このカウント数は適宜所定の回数にすることができる。
【００４２】
図１７は図１５の回路の出力信号中、ＥＦＭ信号を用いて高周波成分ＨＦを検出する回路の他の例を示すブロック図である。ＥＦＭ信号はＨＰＦ５８を介して比較器６０に与えられ、基準信号Ｒｅｆと比較される。比較器６０の出力はＤ−ＦＦ６２のクロックとして与えられ、そのＱ出力は検出信号ＨＦＤＥＴとして出力される。Ｄ−ＦＦ６２ののＤ入力には所定値が常時与えられている。ＲｅｓｅｔはＤ−ＦＦ６２のリセット信号である。図１７の回路はＥＦＭ信号の高周波成分ＨＦを抽出し、これを基準値Ｒｅｆと比較して得られた信号をラッチするものであり、図１２〜図１４の 5-g, 6-g, 7-g の波形にはならないが、同様な波形5-h, 6-h, 7-h が得られる。なお、図１６、図１７の回路以外にも高周波成分を検出するものであれば、他の構成を用いることが可能で、例えば、図１６のカウンタ部分の入力部にＨＰＦを設けるようにすることもできる。
【００４３】
図１８は図１５のイコライザ４６の回路例としてのトランスバーサルフィルタの構成を示すブロック図である。このフィルタを構成する単位遅延素子の遅延時間Ｔ及びタップゲインＧ０〜Ｇ４はディスクの種類に応じて図示省略のコントローラのプログラムＲＯＭに予め記憶しておいたデータを用いて制御可能である。Ｔの例としては、１．２ｍｍのＣＤの場合Ｔ＝４４０ｎｓ、０．６ｍｍのＤＶＤの場合Ｔ＝８０ｎｓの２つを切り換えることができる。Ｇ０〜Ｇ４の例としては、１．２ｍｍのＣＤの場合Ｇ２＝１、Ｇ１＝Ｇ３＝０．１２、Ｇ０＝Ｇ４＝０とし、０．６ｍｍのＤＶＤの場合Ｇ０＝０．０２、Ｇ１＝０．２、Ｇ２＝１、Ｇ３＝０．２、Ｇ４＝０．０２とし、さらにフォーカスサーチ時は周波数特性を除去するためにＧ２＝１とし、他を０としておく。
【００４４】
図１５と図１６を組み合わせた構成の動作について説明する。いま、１つの例としてＣＤが装填されていて、かつＣＤ用レンズが選択されているか、あるいはＤＶＤが装填されていて、ＤＶＤ用のレンズが選択されているものとする。再生装置の電源投入などの後、スピンドル（ＳＰ）モータ３を起動し、フォーカスサーチを開始する。すなわち、フォーカスコイルへの印加電圧を図１２の 5-a に示すように少しずつ増加させ、和信号ＳＡをＡ／Ｄ変換してマイコンに取り込み、和信号ＳＡ（図１２の 5-b ）を読み込み、同時に図１６の出力信号ＨＦＤＥＴ（図１２の 5-h ）を監視する。
【００４５】
和信号ＳＡが所定値を超え、かつ信号ＨＦＤＥＴがＨになり、フォーカスエラー信号（図１２の 5-c ）と所定値との比較で得られた信号 5-f を監視し、これがＨからＬ（ローレベル）になった時点ｔ（フォーカスサーチにおける所謂Ｓカーブのほぼゼロクロス点に相当）でフォーカスサーボ制御をオンとする。また、各ディスクの反射率の違いによる再生装置の諸パラメータ、例えば光ヘッドのレーザパワー、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成する回路のゲイン、オフセット、バランス、単位遅延素子の遅延時間、タップゲインなどを設定し、再生処理を実行する。
【００４６】
上記構成で、和信号ＳＡを２値化する比較器のスレショルドを複数用意しておくことにより、反射率の差異により和信号ＳＡのレベルの異なるライトワンス型や、記録・再生型のディスクの検出も可能となる。上記動作説明は、再生専用のＣＤと１層型のＤＶＤに適用した場合のものである。
【００４７】
次に、上記例とは逆の場合、すなわちＣＤが装填されていて、かつＤＶＤ用レンズが選択されているか、あるいはＤＶＤが装填されていて、ＣＤ用のレンズが選択されている場合について説明する。再生装置の電源投入などの後、スピンドル（ＳＰ）モータ３を起動し、フォーカスサーチを開始する。すなわち、フォーカスコイルへの印加電圧を図１３の 6-a に示すように少しずつ増加させ、和信号ＳＡをＡ／Ｄ変換してマイコンに取り込み、和信号ＳＡ（図１３の 6-b ）を読み込み、同時に図１６の出力信号ＨＦＤＥＴ（図１３の 6-h ）を監視する。しかし、現在選択されているレンズがディスクの種類に適合しないため、和信号ＳＡが所定値を超えてもＥＦＭ信号に高い周波数成分が含まれていないので、信号ＨＦＤＥＴがＨにならない。和信号ＳＡ（ 6-b ）の整形信号 6-d がＨの区間中に信号ＨＦＤＥＴがＨにならないときは、レンズの選択が誤りであると判断し、レンズを他方に切り換えるべくアクチュエータを制御する。信号 6-i はこの制御を行うためのものである。なお、アクチュエータの制御はトラッキングコイルに通電する電流により行われ、大きな電流が流れるとレンズ切換えが行われる。
【００４８】
レンズの切換えが終了すると、 6-a に示すようにフォーカスコイルへの印加電圧を減少せしめ、先程とは逆方向への対物レンズの移動を行う。なお、信号 6-i がＨの区間では、レンズの切換えにともない、フォーカス方向への不要な動きに起因して正確な測定が困難なこともあるので、信号ＨＦＤＥＴなどの監視は行わない。レンズが切り換わってディスクに適合するものとなると、前述の例と同様に和信号ＳＡが所定値を超え、かつ信号ＨＦＤＥＴがＨになり、フォーカスエラー信号（図１３の 6-c ）を波形整形して得られた３値信号 7-f を監視し、これが最小値から中間値になった時点ｔ（フォーカスサーチにおける所謂Ｓカーブのほぼゼロクロス点に相当）でフォーカスサーボ制御をオンとする。また、各ディスクの反射率の違いによる再生装置の諸パラメータ、例えば光ヘッドのレーザパワー、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成する回路のゲイン、オフセット、バランス、単位遅延素子の遅延時間、タップゲインなどを設定し、再生処理を実行する。
【００４９】
図１２に沿って説明した先の例、すなわちディスクの種類に適合した対物レンズが最初から選定されているときの動作例の変形例を図１４に従って説明する。再生装置の電源投入などの後、和信号ＳＡをＡ／Ｄ変換してマイコンに取り込み、スピンドル（ＳＰ）モータ３を起動し、フォーカスサーチを開始する。すなわち、フォーカスコイルの印加電圧を図１４の 7-a に示すように少しずつ増加させ、和信号ＳＡ（図１４の 7-b ）を読み込み、同時に図１６の出力信号ＨＦＤＥＴ（図１４の 7-h ）を監視する。和信号ＳＡが所定値を超え、かつ信号ＨＦＤＥＴがＨになっても、ここではフォーカスサーボをオンとせず、フォーカスコイルの印加電圧を図１４の 7-a に示すように少しずつ減少させ、和信号ＳＡを読み込む。
【００５０】
和信号ＳＡが所定値を超え、かつ信号ＨＦＤＥＴがＨになり、フォーカスエラー信号（図１４の 7-c ）を波形整形して得られた３値信号 7-f を監視し、これが最小値から中間値になった時点ｔ（フォーカスサーチにおける所謂Ｓカーブのほぼゼロクロス点に相当）でフォーカスサーボ制御をオンとする。また、各ディスクの反射率の違いによる再生装置の諸パラメータ、例えば光ヘッドのレーザパワー、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成する回路のゲイン、オフセット、バランス、単位遅延素子の遅延時間、タップゲインなどを設定し、再生処理を実行する。なお、信号 7-i は図１３の信号 6-i に対応する、レンズ切換えのための信号であるが、この例ではフォーカスサーチ中のレンズ切換えは不要なので常時Ｌとなっている。
【００５１】
図１４の動作例は図１２の動作例と比較して、信号ＨＦＤＥＴの検出精度が高く、さらにメカ的動作の安定を図ることができ、制御系の回路構成やソフトウェアの簡略化に有利である。上記図１３及び図１４に沿って説明した動作においても、前述のように和信号ＳＡを２値化する比較器のスレショルドを複数用意しておくことにより、反射率の差異により和信号ＳＡのレベルの異なるライトワンス型や、記録・再生型のディスクの検出も可能となる。ここで、図１２〜図１４では和信号ＳＡの振幅を測定している様子が示されているが、フォーカスエラー信号ＦＥの片側又は両側の振幅を測定しても同様である。
【００５２】
上記２レンズ型光ピックアップを用いた例では、従来２つのレンズのうちディスクに適合しないレンズが選択されているときは、一旦フォーカスサーボをオンとして、信号を読み出そうとしても読み出せないことが分かってから、レンズを切り換え、再度フォーカスサーチからやり直す方法に較べて、フォーカスサーチ中に高い周波数成分の検出でディスクの種類の判別が可能であり、レンズが適合しないことが分かればフォーカスサーチ中にレンズを切り換えて、逆方向のサーチによりフォーカスサーボをオンとすることができるので、大幅に再生開始までに要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】光ディスク再生装置中の光ピックアップとその出力信号に応答する演算装置（図２のプリアンプの一部）を示す回路図である。
【図２】光ディスク再生装置の１例を示すブロック図である。
【図３】図２中のシステムコントローラに用いられているマイクロコンピュータ（マイコン）の動作の中で、ディスク種類の判別と、その結果により２種類のトラッキングエラー信号を切り換えるための処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図２中のシステムコントローラに用いられているマイクロコンピュータ（マイコン）の動作の中で、動作モードに応じて２種類のトラッキングエラー信号を切り換えるための処理手順の１例を示すフローチャートである。
【図５】図２中のシステムコントローラに用いられているマイクロコンピュータ（マイコン）の動作の中で、オントラックか否かに応じて２種類のトラッキングエラー信号を切り換えるための処理手順の他の例を示すフローチャートである。
【図６】２焦点型光ピックアップでのディスクへのレーザビームの集光状態を示す図である。
【図７】図６に対応して光ピックアップ２にてフォーカスサーチを行ったときの出力信号から得られる様々な信号波形を示す波形図である。
【図８】２層ディスクにおけるフォーカスサーチを示す波形図である。
【図９】フォーカスサーチによりディスクの種類を判断し、さらにその判断結果を用いて図１のスイッチ３０を制御して３ビーム法と位相差法のトラッキングエラー信号の一方を選択するためのマイコンの動作手順の１例を示すフローチャートである。
【図１０】フォーカスサーチによりディスクの種類を判断し、さらにその判断結果を用いて図１のスイッチ３０を制御して３ビーム法と位相差法のトラッキングエラー信号の一方を選択するためのマイコンの動作手順の他の例を示すフローチャートである。
【図１１】２レンズ型光ピックアップを用いた場合の各ディスクへの光ビームの集光状態を示す図である。
【図１２】２レンズ型光ピックアップにてフォーカスサーチを行ったときの出力信号から得られる様々な信号波形を示す波形図である。
【図１３】２レンズ型光ピックアップにてフォーカスサーチを行ったときの出力信号から得られる様々な信号波形を示す波形図である。
【図１４】２レンズ型光ピックアップにてフォーカスサーチを行ったときの出力信号から得られる様々な信号波形を示す波形図である。
【図１５】２レンズ型光ピックアップを用いた場合に図１に代えて使用する演算回路（図２のプリアンプの一部）を示すブロック図である。
【図１６】図１５の回路の出力信号中、和信号ＳＡとＥＦＭ信号を用いて高周波成分ＨＦを検出する回路の１例を示すブロック図である。
【図１７】図１５の回路の出力信号中、ＥＦＭ信号を用いて高周波成分ＨＦを検出する回路の他の例を示すブロック図である。
【図１８】図１５のイコライザの回路例としてのトランスバーサルフィルタの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  光ディスク
２  光ピックアップ（光ヘッド）
３  スピンドルモータ
４  モータドライバ／トラッキング・フォーカス制御回路（ＤＳＶ６と共にサーボ制御手段を構成し、システムコントローラ７と共にフォーカスサーチ手段を構成する）
５  プリアンプ（各演算手段を含む、またＤＳＶ６と共に信号再生手段を構成する）
６  ＤＳＶ（デジタルサーボ制御回路）
７  システムコントローラ
１０、１２  加算器
１４  加算器
１６  減算器
１８  減算器
２０  減算器
２２  加算器
４４  減算器
２４  遅延回路
２６  乗算器（遅延回路２４と共に第４演算手段を構成する）
２８  ＬＰＦ（ローパスフィルタ）
３０  スイッチ
３２、３４  パルス発生回路
３６、４０  ゲート回路
３８、４２  ホールド回路
４６  イコライザ
５０、６０  比較器
５２、５４、５６、６２  Ｄ−ＦＦ
５８  ＨＰＦ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  位相差法に用いる４分割光センサ部分
Ｅ、Ｆ  ３ビーム法に用いる２つのセンサ部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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