(57)【要約】【課題】光の透過率の高い光ディスクを挿入した場合であっても確実に検出できる光ディスク装置を提供する。【解決手段】光ディスク２０のデータを読み出し可能および／または光ディスクへデータを書き込み可能に設けられ、光ディスク２０が挿入された際に光ディスク２０が所定位置へ到達したことを検出するために、所定位置ｘにおける光ディスク２０を挟んで、発光素子５０と受光素子５２とがそれぞれ配置されて成る検出センサ４６が設けられた光ディスク装置３０において、検出センサ４６の発光素子５０は、所定位置ｘにおける光ディスク２０の表面に対して傾斜した方向に光を照射するように設けられ、検出センサ４６の受光素子５２は、所定位置ｘに光ディスク２０が存在しないとした場合に発光素子５０が照射した光を受光可能に設けられていることを特徴とする。【選択図】        図３
2004246951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクのデータを読み出し可能および／または光ディスクへデータを書き込み可能に設けられ、
光ディスクが挿入された際に光ディスクが所定位置へ到達したことを検出するために、所定位置における光ディスクを挟んで、発光素子と受光素子とがそれぞれ配置されて成る検出センサが設けられた光ディスク装置において、
前記検出センサの発光素子は、所定位置における光ディスクの表面に対して傾斜した方向に光を照射するように設けられ、
前記検出センサの受光素子は、所定位置に光ディスクが存在しないとした場合に発光素子が照射した光を受光可能に設けられていることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記検出センサの発光素子と受光素子とは、それぞれの発光面と受光面とが所定位置における光ディスクを挟んで対向し、且つ発光面と受光面とを結ぶ軸線が光ディスクの表面に対して傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置内に光ディスクが挿入されたことを検出できる光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤやＤＶＤなどの光ディスクを装着してデータの再生や記録を行なう装置として光ディスク装置がある。
通常、光ディスク装置は、光ディスクを載置する凹部である載置部が形成されたトレイを具備している。トレイは光ディスク装置に対して突出入可能に設けられている。
【０００３】
光ディスク装置内には、トレイに載置された光ディスクの有無を検出する検出センサが設けられていることが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
このように、光ディスク装置に検出センサを設けたことにより、光ディスクが挿入されたことを検出することができるので、光ディスクを検出したときのみ、光ディスクの種類等を特定するために光ピックアップを作動させることができる。また、オートローディング機構を有する光ディスク装置においては、トレイに光ディスクが載置されていることを検出したときのみ、載置されている光ディスクを保持するためのチャッキング機構を作動させることができるのである。
【０００４】
従来の検出センサの配置に関する概略説明図を図７〜図９に示す。
検出センサ１０は、ＬＥＤ等の発光素子１１と、フォトトランジスタ等の受光素子１２とから構成されている。発光素子１１と受光素子１２は、発光素子１１の発光面１１ａと受光素子１２の受光面１２ａとが対向し、発光素子１１の照射した光が受光素子１２で検知できるような配置で設けられている。
このような発光素子１１と受光素子１２とは、光ディスク２０が収納されている所定位置ｘにおいて、光ディスク２０の表面に対して直交する位置に光ディスク２０を挟んで対向するように配置されている。
【０００５】
図７に示すように、光ディスクの所定位置ｘに光ディスク２０が存在していない場合には、発光素子１１が発する光を受光素子１２が受光しているので、検出センサ１０は光ディスク２０が存在していないことを検出できる。
また、図８に示すように、光ディスクの所定位置ｘに光ディスク２０が存在している場合、発光素子１１から出力された光は、光ディスク２０によって遮られ、受光素子１２では光を検出しなくなる。このため、検出センサ１０では光ディスク２０が所定位置に存在していることが検出できるのである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２７５４０５号公報（（０００９）、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年の光ディスクには、光の透過率の高いものが存在する。
このような光の透過率の高い光ディスクを従来通りの検出センサで検出する場合の説明図を図９に示す。
かかる場合、図９に示すように、所定位置ｘに光ディスク２０が存在していても発光素子１１が発した光が遮られることなく、光ディスク２０を透過した透過光Ｂが生じる。このため、検出センサ１０は、光ディスク２０が所定位置ｘに存在しているにもかかわらず、受光素子１２が光を受光して光ディスク２０は所定位置ｘには存在していないと誤認してしまうおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、光の透過率の高い光ディスクを挿入した場合であっても確実に検出できる光ディスク装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる光ディスク装置によれば、光ディスクのデータを読み出し可能および／または光ディスクへデータを書き込み可能に設けられ、光ディスクが挿入された際に光ディスクが所定位置へ到達したことを検出するために、所定位置における光ディスクを挟んで、発光素子と受光素子とがそれぞれ配置されて成る検出センサが設けられた光ディスク装置において、前記検出センサの発光素子は、所定位置における光ディスクの表面に対して傾斜した方向に光を照射するように設けられ、前記検出センサの受光素子は、所定位置に光ディスクが存在しないとした場合に発光素子が照射した光を受光可能に設けられていることを特徴としている。
【００１０】
上記構成を採用することによる作用は以下の通りである。つまり、発光素子は光ディスク表面に対して斜めに光を照射しているので、光の透過率の高い光ディスクが挿入された場合であっても、光ディスクを透過した透過光は光ディスクの入射時と出射時において屈折するため、光ディスクが存在していなかった場合と比較して受光素子で受光する部分がずれることとなり、受光素子で受光する光量が減少する。また、光ディスクの表面で反射する反射光強度は入射角に依存し、入射角が大きくなれば反射光強度が大きくなるのでその分透過光強度が減少する。したがって、反射光が増えることによっても受光素子が受ける光量が減少する。
このような２つの作用により、透過率の高い光ディスクであっても、受光素子で受光する光は光ディスクが挿入されていないときよりも少ない光量を受光するため、光ディスクが挿入されたことを確実に検出できる。
【００１１】
また、前記検出センサの発光素子と受光素子とは、それぞれの発光面と受光面とが所定位置にある光ディスクを挟んで対向し、且つ発光面と受光面とを結ぶ軸線が光ディスク表面に対して傾斜して設けられていてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１に本発明の光ディスク装置の外観図を示し、図２に本発明の光ディスク装置のブロック図を示す。
光ディスク装置３０は、光ディスク２０を把持するターンテーブル３２が上面に形成されたスピンドルモータ３４や、光ディスク２０へレーザ光を照射したり反射してきたレーザ光を読み取る光ピックアップ（図示せず）を設けた本体３１と、該本体３１に対して突出入可能に設けられ、光ディスク２０を載置するために凹部としての載置部３６が形成されたトレイ３８とを具備している。
【００１３】
また、本体３１の上方側および下方側は、それぞれトップケース４０およびボトムケース４１によって閉塞される。
本実施形態の光ディスク装置３０のトップケース４０の上面には、ターンテーブル３２と共に光ディスクを挟みこんで保持するチャッキングプーリー４４が設けられている。
【００１４】
光ディスク装置３０には、トレイ３８が本体３１内に収納されたときに、光ディスク２０がトレイ３８に載置されているか否かを検出する検出センサ４６が設けられている。
検出センサ４６は、光を発光する発光素子５０と、発光素子５０が発した光を受光する受光素子５２とから構成されている。本実施形態の検出センサ４６は、発光素子５０の発光面５０ａと受光素子５２の受光面５２ａとが対向して配置され、且つ発光面５０ａと受光面５２ａとを結ぶ光軸Ａとが、光ディスク２０の表面に対して傾斜して設けられている。
発光素子５０としては、レーザダイオードやＬＥＤ等を採用することができる。受光素子５２としては、フォトダイオードやフォトトランジスタ等のフォトディテクタを採用することができる。
【００１５】
なお、本明細書中、光ディスクの表面とは、光ディスクの記録面側であるか印刷面側であるかどちらかに特定しているものではなく、どちらでもかまわない。
【００１６】
検出センサ４６の受光素子５２には、光ディスクの有無を判定する判定手段４８が設けられている。
判定手段４８は、受光素子５２が受光した光量が光ディスク２０が存在していない場合と比較して減少したか否かを判定できる。すなわち、受光素子５２がフォトトランジスタ等であった場合には、判定手段４８は、コレクタ電流の電流値を計測し、所定の電流値以下であれば光ディスク２０が挿入されたと判定するのである。一方、判定手段４８は、受光素子５２のコレクタ電流の電流値が所定の値よりも大きい場合には、発光素子５０が発した光がそのまま受光素子５２で受光しているとして、光ディスク２０が挿入されていないものと判定する。
【００１７】
続いて、図３および図４に本実施形態の概略説明図を示し、これに基づいて検出センサの動作についてさらに詳細に説明する。
図３の状態においては、光ディスク２０は検出センサ４６が設けられている所定位置ｘには存在していないため、受光素子５２は発光素子５０が発した光をそのまま受光する。
【００１８】
図４の状態のように、光ディスク２０が挿入されて検出センサ４６が設けられている所定位置ｘに光ディスク２０が存在していると、発光素子５０が発した光は、光ディスク２０に照射される。
このとき、光ディスク２０の光の透過率が低い場合には、発光素子５０が発した光は光ディスク２０で遮光され、受光素子５２へ届かないので受光素子５２は光を受光せず、検出センサ４６は光ディスク２０が存在しているとの検出を行なうことができる。
【００１９】
なお、光ディスク２０の透過率が高い場合（透明度が高い場合）においては、発光素子５０が発した光は、光ディスク２０に対して所定の入射角で入射されていることから、光ディスク２０内へ入射するときと出射するときに屈折する。
すると、光ディスク２０を透過した光は、光ディスク２０が存在していなかったときには受光素子５２の受光面５２ａの中央部分で受光できたのに対して、受光面５２ａの中央部分から外れ、受光素子５２が受光する光量が減少する。
【００２０】
また、光ディスク２０への入射角（ここでは光ディスク２０の表面に垂直な軸ｙに対する角度：図５参照）が大きくなると反射光強度が大きくなることはフレネルの公式として従来から知られていることである。すなわち従来の技術で説明したように光ディスク２０に対する入射角が０の状態よりも、本発明の実施形態のように光ディスク２０への入射角がある方が反射光強度が大きくなり、その一方で透過光強度が小さくなるのである。
このため、光ディスク２０を透過した透過光は、光ディスク２０に対する入射角が０の状態よりも強度が小さくなるために、受光素子５２が受光する光量が減少するのである。
【００２１】
図５と図６に基づいて、光ディスク２０が発光素子と受光素子との間に存在したときの光の反射と屈折の関係について、さらに詳細に説明する。
発光素子５０は、光ディスク２０の表面に対して光の入射角がｉとなるように、配置されている。受光素子５２は、発光素子５０が発する光の光軸に対して受光面５２ａが垂直になるように配置され、且つ発光素子５０が発する光が直進したときに受光面５２ａの中央で受光できるような位置に配置されている。したがって、光ディスク２０が存在していないときに、受光素子５２が受光する光量が最も大きいものである。
【００２２】
発光素子５０が発した光ａは入射角ｉで光ディスク２０内に入射する。このとき、発光素子５０が発した光ａの一部が、反射角ｉで光ディスク２０の表面で反射され、反射光ｂとなる。
反射光ｂの強度は、フレネルの公式（省略する）により入射角ｉに依存し、入射角が大きくなるほど大きくなる（図６参照）。
【００２３】
ここで図６について説明すると、図６は屈折率が小さい媒質から屈折率が大きい媒質へ光を入射させたときの反射係数Ｒの入射角ｉ依存性について示している。ここで反射係数Ｒは、入射光のエネルギーに対する反射光のエネルギーの比であり、入射面（図５における紙面）に対して垂直な成分と入射面内に含まれる平行な成分とで分けて図示されている。
図６によれば、入射角ｉが０°から９０°に近づけていけば、所定の角度を超えた所から反射係数Ｒが急激に上昇し１に近づくことがわかる。したがって、入射角ｉを大きくすることで反射光強度を大きくし、その分透過光強度を減少させることができる。
【００２４】
以下、図５の説明に戻ると、光ディスク２０内に入射した光ｃは屈折して光ディスク２０内を進行する。このときの屈折角ｒは、スネルの法則よりｓｉｎｉ／ｓｉｎｒ＝ｎ２／ｎ１を満たす関係になる。ただし、ｎ１は空気の屈折率であり、ｎ２は光ディスク２０の屈折率である。通常は空気の屈折率は１であり、ポリカーボネード製の光ディスク２０の屈折率は１以上の値を有している。
【００２５】
屈折した光ｃが光ディスク２０から出射されるときには、上記スネルの法則に基づいてもう一度屈折する。すなわち光ｃが入射角ｒで光ディスク２０と空気の界面に進入すると、屈折角ｉで屈折した屈折光ｄとして光ディスク２０の外へ出射される。
【００２６】
このように、検出センサ４６を、発光素子５０の照射する光が光ディスク２０の表面に対して傾斜させて入射するように配置したことにより、透過率が高い光ディスクを挿入した場合であっても、光ディスク２０により透過光が屈折して受光素子５２の受光面５２ａの受光部分から外れることによる作用、および光ディスク２０に対しての入射角を大きくしたことで反射光強度を増してその分透過光強度を減少させる作用の２つの作用により、光ディスク２０が挿入されている場合は受光素子５２が受光する光量を減少させ、光ディスク２０が所定位置に挿入されたか否かを確実に検出することができるのである。
【００２７】
なお、上述した実施形態では、発光素子を水平に置かれた光ディスク上方、受光素子を光ディスクを下方に配置したものについて説明した。しかし、発光素子を光ディスクの下方、受光素子を光ディスクの上方に配置するような形態であってもよい。
さらに、光ディスクは水平に配置されるものには限定されず、いわゆる縦置きタイプのものであってもよい。
【００２８】
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る光ディスク装置によれば、光の透過率の高い光ディスクが挿入された場合であっても、光ディスクを透過した透過光は光ディスクの入射時と出射時において屈折するため、光ディスクが存在していなかった場合と比較して受光素子では受光する部分がずれる。また、光ディスクの表面で反射する反射光強度は入射角に依存し、入射角が大きくなれば反射光強度が大きくなるのでその分透過光強度が減少する。
このような２つの作用により、受光素子で受光する光は光ディスクが挿入されていないときよりも少ない光量を受光するため、光ディスクが挿入されたことを確実に検出できる。
このため、光ディスク装置においてトレイを動作させたときに、光ディスクが存在していないにもかかわらずチャッキング機構を作動させたり光ピックアップを作動させたりする等の誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスク装置の組立分解図である。
【図２】光ディスクの有無を検出するための構造を示すブロック図である。
【図３】検出センサの配置を示す説明図である。
【図４】図３に示した配置の検出センサの発光素子と受光素子の間に光ディスクが挿入されたところを示す説明図である。
【図５】透過率が高い光ディスクであっても受光素子が光を受光しない理由を説明する説明図である。
【図６】反射光強度が入射角に依存して大きくなることを説明したグラフである。
【図７】従来の検出センサの配置を示す説明図である。
【図８】図７に示した従来の検出センサの発光素子と受光素子の間に光ディスクが挿入されたところを示す説明図である。
【図９】図７に示した従来の検出センサの発光素子と受光素子の間に透過率の高い光ディスクが挿入されたところを示す説明図である。
【符号の説明】
２０    光ディスク
３０    光ディスク装置
３１    本体
３２    ターンテーブル
３４    スピンドルモータ
３６    載置部
３８    トレイ
４０    トップケース
４１    ボトムケース
４４    チャッキングプーリー
４６    検出センサ
４８    判定手段
５０    発光素子
５０ａ  発光面
５２    受光素子
５２ａ  受光面
【図１】
2004246951.tif 000003
【図２】
2004246951.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004246951.tif 000006
【図５】
2004246951.tif 000007
【図６】
2004246951.tif 000008
【図７】
2004246951.tif 000009
【図８】
2004246951.tif 000010
【図９】
2004246951.tif 000011