(57)【要約】光ディスクの厚さを測定し該ディスクがＣＤか又はＤＶＤかを判断する方法が記載されている。光ビームがオンにされた状態で、光レンズはディスク２に向かってほぼ一定速度で移動され、フォーカスエラー信号（ＦＥＳ）が分析される。Ｓ字状曲線（６２）の時間を計測することにより、この速度の実際の値が判断される。測定された前記速度を考慮に入れて、ディスクからの異なる反射（７２、７３）の時間を計測することにより、ディスクの厚さが判断される。重要な利点は、前記厚さの測定の結果は、前記速度の実際の値から実質的に独立であり、従ってアクチェータの実際の感度から独立であることである。
2006522427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディクドライブの光レンズの軸方向速度を判断する方法であって、
―  前記光レンズを通過する光ビームが、発生され、光ディスクに向けられ、該光ディスクから反射させられ、
―  反射された前記光ビ―ムは光検出器によって受信され、
―  前記光検出器からの出力信号は、該出力信号からフォーカスエラー信号を得るように処理され、
―  前記光レンズは、前記光ディスクに対して軸方向に移動させられ、
―  前記フォーカスエラー信号のＳ字状曲線の時間が計測され、
―  前記光レンズの軸方向速度が、前記Ｓ字状曲線の時間計測の結果に基づいて計算される、
方法。
【請求項２】
―  ｔＳは前記フォーカスエラー信号の第１の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ｔＴは前記フォーカスエラー信号の第２の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ΔＦは、それぞれ前記第１及び第２の特徴的なイベントに関連している前記光ビームの２つの物理的特徴の間の空間的な軸方向距離である、式：
Ｖ＝ΔＦ／｜ｔＴ−ｔＳ｜
によって前記光レンズの前記軸方向速度（Ｖ）が計算される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
―  前記第１の特徴的なイベントは前記フォーカスエラー信号の最大値、
―  前記第２の特徴的なイベントは前記フォーカスエラー信号の最小値、
―  ΔＦは前記光ビームの非点収差焦点距離である、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
光ディスクドライブのフォーカスアクチュエータの感度を判断する方法であって、
―  ほぼ一定の勾配を有する勾配状の制御信号が、光レンズを光ディスクに対して軸方向に移動させるように前記フォーカスアクチュエータに供給され、
―  前記光レンズを通過する光ビームが発生され、前記光ディスクに向けられ、該光ディスクから反射させられ、
―  反射された前記光ビ―ムは光検出器によって受信され、
―  前記光検出器からの出力信号は、該出力信号からフォーカスエラー信号を得るように処理され、
―  前記フォーカスエラー信号のＳ字状曲線の時間が計測され、
―  前記フォーカスアクチュエータの感度が、前記Ｓ字状曲線の時間計測の結果に基づいて計算される、
方法。
【請求項５】
前記フォーカスアクチュエータの感度（γ）は、
―  ｄ（ＳＣＦ）／ｄｔは制御信号ＳＣＦの時間導関数、
―  ｔＳは前記フォーカスエラー信号の第１の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ｔＴは前記フォーカスエラー信号の第２の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ΔＦは、それぞれ前記第１及び第２の特徴的なイベントに関連している前記光ビームの２つの物理的特徴の間の空間的な軸方向距離である、式：
γ＝ΔＦ／（｜ｔＴ−ｔＳ｜＊ｄ（ＳＣＦ）／ｄｔ）
によって計算される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
―  前記第１の特徴的なイベントは前記フォーカスエラー信号の最大値、
―  前記第２の特徴的なイベントは前記フォーカスエラー信号の最小値、
―  ΔＦは前記光ビームの非点収差焦点距離である、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
光ディスクの２つの反射層間の距離を判断する方法であって、
―  前記光レンズを通過する光ビームが、発生され、光ディスクに向けられ、該光ディスクから反射させられ、
―  反射された前記光ビ―ムは光検出器によって受信され、
―  前記光検出器からの出力信号は、該出力信号からフォーカスエラー信号を得るように処理され、
―  前記光レンズは、前記光ディスクに対して軸方向に移動させられ、
―  前記２つの反射層に関連している、前記フォーカスエラー信号のＳ字状曲線の特徴的なイベントの発生の時間が計測され、
―  前記フォーカスエラー信号の少なくとも１つのＳ字状曲線の時間が計測され、
―  前記２つの反射層間の距離は、一方では前記Ｓ字状曲線の時間計測の結果に基づき、他方では前記Ｓ字状曲線の前記特徴的なイベントの時間計測の結果に基づき計算される、
方法。
【請求項８】
―  ｔＳは前記フォーカスエラー信号の少なくとも１つのＳ字状曲線の第１の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ｔＴは前記フォーカスエラー信号の同一の前記Ｓ字状曲線の第２の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ΔＦは、それぞれ前記第１及び第２の特徴的なイベントに関連している前記光ビームの２つの物理的特徴の間の空間的な軸方向距離である、式：
Ｖ＝ΔＦ／｜ｔＴ−ｔＳ｜
によって前記光レンズの軸方向速度（Ｖ）が計算される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
―  前記第１の特徴的なイベントは前記フォーカスエラー信号の前記Ｓ字状曲線の最大値、
―  前記第２の特徴的なイベントは前記フォーカスエラー信号の同一の前記Ｓ字状曲線の最小値、
―  ΔＦは前記光ビームの非点収差焦点距離である、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記距離（Ｄ）が、ΔｔＣ＝ｔＣＲ−ｔＣＳが２つの前記Ｓ字状曲線の前記特徴的なイベントの間の時間間隔である式：
Ｄ＝Ｖ＊ΔｔＣ
によって計算される、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記２つのＳ字状曲線の前記特徴的なイベントの各々は、対応する前記Ｓ字状曲線のゼロ交差である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記距離（Ｄ）が、
―  ｔＳは前記フォーカスエラー信号の少なくとも１つのＳ字状曲線の第１の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ｔＴは前記フォーカスエラー信号の同一前記Ｓ字状曲線の第２の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ΔＦは、それぞれ前記第１及び第２の特徴的なイベントに関連している前記光ビームの２つの物理的な特徴の間の空間的な軸方向距離であり、
―  ΔｔＣ＝ｔＣＲ−ｔＣＳは２つの前記Ｓ字状曲線の前記特徴的なイベントの間の時間間隔である、式：
Ｄ＝ΔＦ＊ΔｔＣ／｜ｔＴ−ｔＳ｜
に従って計算される、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
―  前記Ｓ字状曲線の前記第１の特徴的なイベントは前記Ｓ字状曲線の最大値、
―  前記Ｓ字状曲線の前記第２の特徴的なイベントは同一の前記Ｓ字状曲線の最小値、
―  ΔＦは前記光ビームの非点収差焦点距離であり、
―  ２つの前記Ｓ字状曲線の前記特徴的なイベントの各々は、対応する前記Ｓ字状曲線のゼロ交差である、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
光ディスクの種類を認識する方法であって、
―  光レンズを通過する光ビームが発生され、前記光ディスクに向けられ、該光ディスクから反射させられ、
―  反射された前記光ビ―ムは光検出器によって受信され、
―  前記光検出器からの出力信号は、該出力信号からフォーカスエラー信号を得るように処理され、
―  前記光レンズは、前記光ディスクに対して軸方向に移動させられ、
―  ２つの層に関連している前記フォーカスエラー信号のＳ字状曲線の特徴的なイベントの発生の時間が計測され、
―  前記フォーカスエラー信号の少なくとも１つのＳ字状曲線の時間が計測される、
方法において、
―  ｔＳは前記フォーカスエラー信号の前記少なくとも１つのＳ字状曲線の第１の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ｔＴは前記フォーカスエラー信号の同一の前記Ｓ字状曲線の第２の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ΔｔＣ＝ｔＣＲ−ｔＣＳは、２つの前記Ｓ字状曲線の前記特徴的なイベントの間の時間間隔である、式：
α＝ΔｔＣ／（ｔＴ−ｔＳ）
に従って、ディスクの種類のパラメータの値（α）が計算され、測定された前記パラメータの値（α）は所定の基準値と比較され、前記測定されたパラメータの値（α）が前記基準値よりも大きい場合、前記光ディスクは第１の種類であると判断され、前記測定されたパラメータの値（α）が前記基準値よりも小さい場合、前記ディスクは第２の種類であると判断される、方法。
【請求項１５】
―  前記第１の特徴的なイベントは前記フォーカスエラー信号の前記Ｓ字状曲線の最大値、
―  前記第２の特徴的なイベントは前記フォーカスエラー信号の同一の前記Ｓ字状曲線の最小値、
―  ２つの前記Ｓ字状曲線の前記特徴的なイベントの各々は、対応する前記Ｓ字状曲線のゼロ交差である、
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
光ディスクの２つの反射層間の距離を判断する方法であって、
―  光レンズを通過する光ビームが発生され、光ディスクに向けられ、該光ディスクから反射させられ、
―  反射された前記光ビ―ムは光検出器によって受信され、
―  前記光検出器からの出力信号は、該出力信号からフォーカスエラー信号及びデータ信号を得るように処理され、
―  前記光レンズは、前記光ディスクに対して軸方向に移動させられ、
―  前記２つの層に関連している、データ信号曲線の特徴的なイベントの発生の時間が計測され、
―  前記フォーカスエラー信号の少なくとも１つのＳ字状曲線の時間が計測され、
―  前記２つの反射層間の距離は、一方では前記Ｓ字状曲線の時間計測の結果に基づき、他方では前記データ信号曲線の前記特徴的なイベントの時間計測の結果に基づいて計算される、
方法。
【請求項１７】
―  ｔＳは前記フォーカスエラー信号の少なくとも１つのＳ字状曲線の第１の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ｔＴは前記フォーカスエラー信号の同一の前記Ｓ字状曲線の第２の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ΔＦは、それぞれ前記第１及び第２の特徴的なイベントに関連している前記光ビームの２つの物理的な特徴の間の空間的な軸方向距離である、式：
Ｖ＝ΔＦ／｜ｔＴ−ｔＳ｜
によって、前記光レンズの軸方向の速度（Ｖ）が計算される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
―  前記第１の特徴的なイベントは前記フォーカスエラー信号の前記Ｓ字状曲線の最大値、
―  前記第２の特徴的なイベントは前記フォーカスエラー信号の同一の前記Ｓ字状曲線の最小値、
―  ΔＦは前記光ビームの非点収差焦点距離である、
請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記距離（Ｄ）は、ΔｔＣ＝ｔＣＲ−ｔＣＳが前記データ信号曲線の前記特徴的なイベントの間の時間間隔である式：
Ｄ＝Ｖ＊ΔｔＣ
によって計算される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記データ信号曲線の前記特徴的なイベントの各々は、前記データ信号の低周波数部分の対応する曲線のピークである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記距離（Ｄ）は、
―  ｔＳは前記フォーカスエラー信号の少なくとも１つのＳ字状曲線の第１の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ｔＴは前記フォーカスエラー信号の同一前記Ｓ字状曲線の第２の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ΔＦはそれぞれ前記第１及び第２の特徴的なイベントに関連している前記光ビームの２つの物理的な特徴の間の空間的な軸方向距離であり、
―  ΔｔＣ＝ｔＣＲ−ｔＣＳは前記データ信号曲線の前記特徴的なイベントの間の時間間隔である、式：
Ｄ＝ΔＦ＊ΔｔＣ／｜ｔＴ−ｔＳ｜
に従って計算される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
―  前記Ｓ字状曲線の前記第１の特徴的なイベントは該Ｓ字状曲線の最大値、
―  前記Ｓ字状曲線の前記第２の特徴的なイベントは同一の前記Ｓ字状曲線の最小値、
―  ΔＦは前記光ビームの非点収差焦点距離であり、
―  前記データ信号曲線の前記２つの特徴的なイベントの各々は、前記データ信号の低周波数部分の対応する曲線のピークである、
請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
光ディスクの種類を認識する方法であって、
―  光レンズを通過する光ビームが発生され、光ディスクに向けられ、該光ディスクから反射させられ、
―  反射された前記光ビ―ムは光検出器によって受信され、
―  前記光検出器からの出力信号は、該出力信号からフォーカスエラー信号を得るように処理され、
―  前記光レンズは、前記光ディスクに対して軸方向に移動させられ、
―  前記２つの層に関連している、前記データ信号曲線の特徴的なイベントの発生の時間が計測され、
―  前記フォーカスエラー信号の少なくとも１つのＳ字状曲線の時間が計測される、
方法において、
―  ｔＳは前記フォーカスエラー信号の少なくとも１つのＳ字状曲線の第１の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ｔＴは前記フォーカスエラー信号の同一前記Ｓ字状曲線の第２の特徴的なイベントの発生の時間、
―  ΔｔＣ＝ｔＣＴ−ｔＣＳは２つの前記データ信号曲線の特徴的なイベント間の時間間隔である、式：
α＝ΔｔＣ／（ｔＴ−ｔＳ）
によってディスクの種類のパラメータ（α）が計算され、測定された前記パラメータの値（α）は所定の基準値と比較され、前記測定されたパラメータの値（α）が前記基準値よりも大きい場合、前記光ディスクは第１の種類であると判断され、前記測定されたパラメータの値（α）が前記基準値よりも小さい場合、前記ディスクは第２の種類であると判断される、方法。
【請求項２４】
―  前記第１の特徴的なイベントは前記フォーカスエラー信号の前記Ｓ字状曲線の最大値、
―  前記第２の特徴的なイベントは前記フォーカスエラー信号の同一の前記Ｓ字状曲線の最小値、
―  前記データ信号曲線の前記特徴的なイベントの各々は、前記データ信号の低周波数部分の対応する曲線のピークである、
請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
光ディスクの種類を認識する方法であって、前記光ディスクの２つの反射層間の距離が、請求項７ないし１３及び１６ないし２２の何れか一項に記載の方法によって測定され、測定された前記距離は所定の基準値と比較され、前記測定された距離が前記基準値よりも大きい場合、前記光ディスクは第１の種類であると判断され、前記測定された距離が前記基準値よりも小さい場合、前記光ディスクは第２の種類であると判断される、方法。
【請求項２６】
前記距離は前記ディスクの厚さに対応しており、前記所定の基準値は、好ましくは約０．９ｍｍのオーダにある、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記距離は前記ディスクの厚さに対応している、請求項７又は１６に記載の方法。
【請求項２８】
請求項１ないし２７の何れか一項に記載の方法を実施するように設計されている、ディスクドライブ装置。
【請求項２９】
請求項１４、１５、及び２３ないし２６の何れか一項に記載のディスクの種類を認識する方法を実施するように設計されたディスクドライブ装置であって、前記ディスクドライブ装置は１種類のディスクのみを取り扱い、前記ディスクドライブ装置は、前記ディスクの種類を認識する方法が、挿入されたディスクが正しいディスクではないことを明らかにした場合、該挿入されたディスクを受け付けない、ディスクドライブ装置。
【請求項３０】
請求項１４、１５、及び２３ないし２６の何れか一項に記載のディスクの種類を認識する方法を実施するように設計されたディスクドライブ装置であって、前記ディスクドライブ装置は、少なくとも２つの異なるディスクの種類を取り扱い、前記ディスクドライブ装置は、前記ディスクの種類を認識する方法によって明らかにされたディスクの種類に従って、挿入された前記ディスクの取り扱いを開始する、ディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、光記憶ディスクにおける情報の書き込み／読み出しのためのディスクドライブ装置に関し、本明細書において、前記ディスクドライブ装置は「光ディスク装置」とも称される。本発明は、更に、前記ディスクドライブ装置内に挿入されるディスクの種類を識別する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
一般によく知られているように、光ディスクは、種々のフォーマットに従って開発されている。例として、ＣＤ及びＤＶＤが以下に記載されるが、本発明の趣旨は他のディスクの種類にも適用可能である。従来、ディスクドライブは専用装置として、即ち一種類のディスクのみに適するように開発されてきた。従って、例えば、一方ではＣＤ型の光ディスクドライブが開発され、他方ではＤＶＤ型の光ディスクドライブが開発されてきた。前記のような専用ディスクドライブは、一種類の光ディスクのみに適するものであり、即ち間違った種類のディスクがこのドライブに挿入された場合、このディスクドライブは、該ディスクを取り扱うことができず、エラーメッセージで応答する。即ち、前記専用ディスクドライブは、期待するべきディスクの種類が何であるかを知っており、「間違った種類」は、期待されている前記ディスクの種類のフォーマットに従って取り扱われる。
【０００３】
最近になって、２つ（以上）の異なる種類のディスクを取り扱うことができるディスクドライブが、開発されてきている。前記ような種類のディスクドライブは、複合型ドライブと称される。特定の例として、ＣＤ及びＤＶＤを取り扱う複合型ドライブが以下に記載されるが、この記載は、本発明の趣旨は他の種類のディスクにも適用可能であるので、本発明の保護範囲をこの例に限定する意図のものではないことに留意されたい。
【０００４】
複合型ドライブは、ディスクが２つ（以上）の種類のディスクのうちのいずれかであると期待することができるので、これは、新しいディスクが挿入された場合、該ディスクを正しいフォーマットで取り扱うことができるように、ディスクの種類の確認を必要とする。
【０００５】
従って、複合型ドライブにおいて、ディスクの種類を判断する方法及び装置が必要である。
【０００６】
ＣＤとＤＶＤとを互いに区別する重要な特徴は、ディスクの厚さである。ＣＤは１．２ｍｍの厚さであるのに対し、ＤＶＤは０．６ｍｍの厚さである。従って、ＣＤとＤＶＤとを認識する又は少なくともＣＤとＤＶＤとを区別する方法は、ディスクの厚さの測定に基づいて開発されてきた。即ち、前記厚さが約０．６ｍｍであること（又は０．９ｍｍのような基準値より小さいこと）が分かった場合、ディスクはＤＶＤであると結論付けされ、厚さが約１．２ｍｍであること（又は０．９ｍｍのような基準値より大きいこと）が分かった場合、ディスクはＣＤであると結論付けられる。
【０００７】
米国第特許６．０６１．３１８号公報は、ディスクの厚さに基づいてディスクの種類を判断する方法を記載している。フォーカスアクチュエータは、レーザビームの焦点がディスクに向かって軸方向に変位されるように、対物レンズを軸方向に変位するために、傾斜電圧（ｒａｍｐｉｎｇ  ｖｏｌｔａｇｅ）によって制御され、フォーカスエラー信号が監視される。フォーカスエラー信号の特徴は、前記焦点が第１時点でディスクの表面に到達したときと、該焦点が第２時点で情報層に到達したときとを示す。前記ディスクの厚さは、アクチュエータ駆動電圧の勾配に依存する光レンズの変位速度を考慮に入れ、前記第１時点と第２時点との間の時間的距離から計算されることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この従来技術による問題は、前記フォーカスアクチュエータの感度（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）、即ち制御電圧の関数としての変位（ｍｍ／Ｖ）が正確に知られる定数ではないので、前記光レンズの変位速度が正確に分からないことである。典型的には、この感度は０．６５ｍｍ／Ｖから１．３ｍｍ／Ｖの範囲にある。１つのあるアクチュエータに関してさえ、この感度は、アクチュエータの年齢（ａｇｅ）及び該アクチュエータの状態（例えば、温度）によって変化し得る。
【０００９】
本発明の主目的は、この問題を解決することである。
【００１０】
米国特許第６．２８５．６４１号公報は、レーザビームが互いに対して軸方向に既知の距離だけずれている二つの焦点を有するディスクドライブ装置において、ディスクの厚さに基づいてディスクの種類を区別する方法を記載している。前記フォーカスアクチュエータは、傾斜電圧によって対物レンズを軸方向に変位するように制御されており、即ち前記対物レンズの実際の速度は、前記二つの焦点から生じる２つの信号ピーク間の時間的差分から判断される。しかしながら、この方法は、前記レーザビームが二つの焦点を有する場合にのみ、実行されることができる。
【００１１】
詳細には、本発明の目的は、レーザビームが一つの焦点のみを有しているディスクドライブ装置内で実行されることができる、より信頼できるディスク認識の方法を、提供することにある。
【００１２】
より詳細には、本発明の目的は、得られるもの（ｏｕｔｃｏｍｅ）に関して前記アクチュエータの感度に対する依存性が取り除かれる又は少なくとも低下される、ディスク認識の方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の重要な見地によれば、フォーカスアクチュエータを較正する方法であって、フォーカスエラー信号の第１の特徴的フィーチャの発生と該フォーカスエラー信号の第２の特徴的フィーチャの発生との間の時間差分が考慮に入れられる方法が提供される。好ましくは、前記第１の特徴的フィーチャ及び前記第２の特徴的フィーチャとは、これら２つの極端なもの（ｅｘｔｒｅｍｉｔｙ）は光システムの設計によって決定される固定された距離を有するという見識に基づき、それぞれ前記フォーカスエラー信号の最大値及び最小値である。
【００１４】
本発明の第１の特別な見地によれば、フォーカスアクチュエータの速度を測定する方法が提供される。
【００１５】
本発明の第２の特別な見地によれば、前記フォーカスアクチュエータの感度を測定する方法が提供される。
【００１６】
本発明の第３の特別な見地によれば、光ディスクの厚さを測定する方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のこれら及び他の見地、フィーチャ及び有利な点は、同一の符号によって同一又は類似の部分が示されている添付図面を参照して、以下の記載により更に説明される。
【００１８】
図１は、光記憶ディスク２（典型的にはＤＶＤ又はＣＤ）に情報を記憶する又は該光記憶ディスク２から情報を読み出すのに適している、光ディスクドライブ装置１を模式的に示している。光ディスク２は、情報がデータパターンの形態で記憶されることができる記憶空間の、連続的ならせん状の形態又は複数の同心円の形態のいずれかにおいて、少なくとも１つのトラックを有する。前記光ディスクは、製造中に情報が記録されユーザは読み出すことのみが可能である、読み出し専用型であっても良い。前記光ディスクは、ユーザによって情報が記憶されることができる書き込み可能型であっても良い。一般的な光ディスクの技術であって、情報が光ディスクに記憶されることができる仕方と光データが光ディスクから読み出されることができる仕方とは、よく知られているので、本明細書において、この技術を詳細に記載する必要はない。
【００１９】
ディスク２を回転させるように、ディスクドライブ装置１は、回転軸５を規定しているフレーム（簡潔さのために図示略）に固定されたモータ４を有する。ディスク２を収容及び保持するように、ディスクドライブ装置１は、ターンテーブル又はクランプ中心（ｃｌａｍｐｉｎｇ  ｈｕｂ）６を有することができ、これは、スピンドルモータ４の場合、モータ４のスピンドル軸７に固定される。
【００２０】
ディスクドライブ装置１は、光ビームによってディスク２のトラックを走査する光システム３０を更に有する。更に詳細には、図１に示されている例示的な装置において、ディスクドライブ装置１は、２つの種類のディスク（即ち、例えばＣＤ及びＤＶＤ）を取り扱うように設計された複合型ドライブである。光システム３０は、第１光ビーム発生手段３１と第２光ビーム発生手段４１とを有し、これらは、各々典型的にはレーザダイオードのようなレーザであって、各々第１光ビーム３２と第２光ビーム４２とをそれぞれ発生する。以下において、レーザビーム３２、４２の光路の異なる部分が、文字ａ、ｂ、ｃ等が付加された符号３２，４２によって、それぞれ示される。一種類のディスクのみ（即ち、例えばＣＤのみ）を取り扱うように設計されたディスクドライブ装置において、典型的には、１つのレーザダイオードのみが存在することに留意されたい。
【００２１】
第１光ビーム３２は、第１ビームスプリッタ４３、第２ビームスプリッタ３３、コリメータレンズ３７及び対物レンズ３４を通過し、ディスク２に到達する（ビーム３２ｂ）。第１光ビーム３２は、ディスク２によって反射させられ（反射された第１光ビーム３２ｃ）、対物レンズ３４、コリメータレンズ３７及び第２ビームスプリッタ３３を通過し（ビーム３２ｄ）、光ディテクタ３５に到達する。
【００２２】
第２光ビーム４２は、ミラー４４によって反射させられ、第１ビームスプリッタ４３を通過し、次いで第１光ビーム３２と同等の光路をたどり、これらは、符号４２ｂ、４２ｃ、４２ｄによって示されている。
【００２３】
対物レンズ３４は、２つの光ビーム３２ｂ、４２ｂの一方を、ディスク２の情報層（簡潔さのために図示略）上に、焦点スポットＦ状で焦点を合わせるように設計されており、該焦点スポットＦは、通常、円形である。本発明を説明するために、第１レーザ３１のみが動作されており、第２レーザ４１はオフであると仮定する。
【００２４】
動作中、光ビームは記録層上に焦点を合わされたままでなくてはならない。このために、対物レンズ３４は軸方向に変位可能であり、光ディスクドライブ装置１は、対物レンズ３４をディスク２に対して軸方向に変位させるフォーカスアクチュエータ５２を有する。軸方向アクチュエータは、これ自体は知られており、更に、軸方向アクチュエータの設計及び動作は本発明の主題ではないので、前記フォーカスアクチュエータの設計及び動作を、ここで非常に詳細に議論する必要はないであろう。
【００２５】
装置フレームに対して対物レンズを支持する手段と、前記対物レンズを軸方向に変位させる手段とは、これら自体は一般に知られていることに留意されたい。前記支持する及び変位させる手段の設計及び動作は本発明の主題ではないので、ここで詳細に議論する必要はないであろう。
【００２６】
ディスクドライブ装置１は、フォーカスアクチュエータ５２の制御入力に結合されている出力９４と光検出器３５から読み出し信号ＳＲを受信する読み出し信号入力９１とを有する制御回路９０を更に有する。制御回路９０は、フォーカスアクチュエータ５２を制御する制御信号ＳＣＦを出力９４において発生するように設計されている。
【００２７】
図２は、光検出器３５が、複数の検出器セグメントを有することを示しており、該複数の検出器セグメントとは、この場合、それぞれ検出器の各四半分の各々に対する入射光の量を示している個々の検出信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを、それぞれ供給することができる４つの検出器セグメント３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄである。第２及び第３セグメント３５ｂ及び３５ｃから第１及び第４セグメント３５ａ及び３５ｄを分割している中央線３６は、トラック方向に対応する方向を有している。前記のような四分割型検出器は、これ自体はよく知られているので、この設計及び機能のより詳細な記載をここで与える必要はない。
【００２８】
図２は、制御回路９０の読み出し信号入力９１が、個々の検出器信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄをそれぞれ受信する４つの入力９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄを実際に有することも示している。制御回路９０は、当業者にとって明らかであるように、データ及びこれによる制御情報を得るように、前記個々の検出器信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを処理するように設計されている。例えば、データ信号ＳＤは、
ＳＤ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ          （１）
に従って、全ての個々の検出器信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの和より得られる。更にフォーカスエラー信号ＳＦＥは、互いに対角に向かい合っている一方の対の個々の検出器セグメント３５ａ、３５ｃからの信号Ａ及びＣの和と、互いに対角に向かい合っている他方の対の個々の検出器セグメント３５ｂ、３５ｄからの信号Ｂ及びＤの和との差をとる、即ち
ＳＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）―（Ｂ＋Ｄ）          （２ａ）
によって得られる。全体としてビームの光強度変化を補償するように、このエラー信号は、データ信号による除算によって規格化され、
ＦＥＳ＝ＳＦＥ／ＳＤ          （２ｂ）
によって、規格化されたフォーカスエラー信号ＦＥＳが得られる。光ビーム３２ｄは非点収差の影響を受ける。これは、例えば図１に示されている例において、傾斜されたビームスプリッタ板として実施されている第２ビームスプリッタ３３によって生じ得る。代替的には又は付加的には、当業者にとって明らかであるように、故意に非点収差を挿入する検出器３５に前置される付加的な光学素子（簡潔さのため図１に示されていない）を、前記光路が含むこともあり得る。非点収差とは、集束光ビームが、全ての光線が集合する一つの焦点を有する代わりに、図３に示されているように、互いに対して軸方向にずれており互いに対して垂直に向いている２つの細長い焦点スポットを有することを意味する。図３は、光心１０１及び光軸１０２を有する、全体的に１００で示されている光システムを示している。物点は１０３で示され、前記光軸から離間されて位置されている。物点１０３から出ている主光線１０４は、屈折を伴わずに光心１０１を通過する。
【００２９】
タンジェンシャル平面（ｔａｎｇｅｔｉａｌ  ｐｌａｎｅ）と称される第１主平面１１０は、光軸１０２と物点１０３とによって規定される。物点１０３から出て、この平面内に位置される光線は、タンジェンシャル光線（ｔａｎｇｅｔｉａｌ  ｒａｙｓ）１１１と称される。これらタンジェンシャル光線１１１は、タンジェンシャル焦点スポット１１２内に焦点を合わされるように光システム１００によって屈折される。
【００３０】
サジタル平面（ｓａｇｉｔｔａｌ  ｐｌａｎｅ）と称される第２主平面１２０は、主光線１０４によって規定され、タンジェンシャル平面に垂直に延在している。物点１０３から出てこの平面内に位置される光線は、サジタル光線（ｓａｇｉｔｔａｌ  ｒａｙｓ）１２１と称される。これらのサジタル光線１２１は、サジタル焦点スポット１２２内に焦点を合わされるように光システム１００によって屈折される。
【００３１】
非点収差とは、サジタル焦点スポット１２２がタンジェンシャル焦点スポット１１２と一致しないことを意味する。図３の例においては、サジタル焦点スポット１２２から光心１０１までの軸方向距離は、タンジェンシャル焦点１１２から光心１０１までの軸方向距離よりも大きい。サジタル焦点スポット１２２とタンジェンシャル焦点スポット１１２との間の軸方向距離は、実質的に、当該光システムの光学パラメータのみに依存していることが示されることができ、該光学パラメータとは、例えば、ディスクドライブの光システム３０の場合、対物レンズの焦点距離、コリメータレンズの焦点距離、ビームスプリッタ３３の屈折率、ビームスプリッタ３３の厚さ、及び反射されたビーム３２ｃとビームスプリッタ３３との間の入射角である。
【００３２】
サジタル焦点スポット１２２（以下ＦＳとも称する）は、空間の点ではない。サジタル焦点スポットＦＳにおいて、全てのサジタル光線１２１は焦点を合わされているが、全てのタンジェンシャル光線１１１は自身の焦点を越え、再び発散しており、この結果、サジタル焦点スポットＦＳは細長い形状を有していることが、図３から明確に分かる。理想的な場合、サジタル焦点スポットＦＳは、タンジェンシャル平面１１０内に位置されており、かつ、光軸１０２に垂直な線分（ｌｉｎｅ  ｓｅｇｍｅｎｔ）の形状を有する。
【００３３】
同様に、タンジェンシャル焦点スポット（以下ＦＴとも称する）は、空間の点ではない。タンジェンシャル焦点スポットＦＴにおいて、全てのタンジェンシャル光線１１１は焦点を合わされているが、全てのサジタル光線１２１は自身の焦点にまだ到達しておらず、まだ集束しているところであり、この結果、タンジェンシャル焦点スポットＦＴは細長い形状を有していることが、図３から明確に分かる。理想的な場合、タンジェンシャル焦点スポットＦＴは、サジタル平面１２０内に位置されており、かつ、光軸１０２に垂直な線分の形状を有する。
【００３４】
従って、細長いタンジェンシャル焦点スポットＦＴと細長いサジタル焦点スポットＦＳとは互いに垂直であり、固定された軸方向距離（以下、非点収差焦点距離ΔＦと称する）を有する。概算で、タンジェンシャル焦点スポットＦＴとサジタル焦点スポットＦＳとの間の中間の光ビームは、ほぼ円形の断面、いわゆる「最小錯乱円」１０９（以下、円形焦点ＦＣと称する）を有する。
【００３５】
図４Ａ−Ｄ及び５は、フォーカスアクチュエータ５２が対物レンズ３４を変位させる場合に得られる光信号を示している。図４Ａにおいて、線６１は、制御回路９０によってフォーカスアクチュエータ５２に供給される制御電圧ＳＣＦを示しており、曲線６２は、規格化されたフォーカスエラー信号ＦＥＳを、時間の関数として示している。制御電圧が増加するほど、対物レンズ３４はディスク２に向かって移動される。最初、焦点ＦＳ及びＦＴは、ディスクの情報層よりも、かなり下方にあり、検出器３５は、反射されたわずかな光のみを受信する一方で、更に、検出器３５状の光スポットの断面形状は、ほぼ円形である。サジタル焦点Ｆｓが情報層に近づく場合、ＦＥＳは増加し、サジタル焦点Ｆｓが情報層と一致する時点ｔＳで最大値に到達する。図４Ｂは、この状況の場合の検出器３５上の光スポットの形状を示している。
【００３６】
制御電圧ＳＣＦが更に増加されると、検出器３５上の光スポットの形状は、円形焦点Ｆｃが情報層と一致する時点ｔＣＲまで、ますます円形になる。図４Ｃは、この状況の場合の検出器３５上の光スポットの円状形状を示している。この時点で、ＦＥＳはゼロに等しい。この条件は、ディスクにおいて光情報を読み出す又は書き込むのに最適な焦点条件であると考えられ、フォーカスサーボシステムは、対物レンズをこの条件に保持するようにフォーカスアクチュエータを制御する。
【００３７】
制御電圧ＳＣＦがもっと更に増加されると、ＦＥＳの絶対値は再び増加するが、検出器３５上の光スポットがもう１つの方向に長くなるので、ＦＥＳは反対の符号を有する。タンジェンシャル焦点ＦＴが情報層と一致する時点ｔＴにおいて、ＦＥＳは、最大の負の値（即ち最小値）に到達する。図４Ｄは、この状況の場合の検出器３５上の光スポットの形状を示している。
【００３８】
制御電圧ＳＣＦが更に増加されると、ＦＥＳの絶対値は、再び減少する。
【００３９】
この形状を考慮して、曲線６２は「Ｓ字状曲線」とも称される。
【００４０】
図５は、図４Ａに類似しているが、大きい時間スケールにおけるグラフである。この図５は、制御電圧ＳＣＦの低い値において、第２のＳ字状曲線６３が観察されることを示しており、該第２のＳ字状曲線６３は、ここでディスクの低い側の表面による光ビーム３２ｂの反射によって生じている。円形焦点ＦＣがこの低い側の表面と一致する、即ちフォーカスエラー信号ＦＥＳがゼロと交差する時点は、ｔＣＳで示されている。図５に示されているように、通常、低い側のディスク表面に対応している第２のＳ字状曲線６３は、情報層に対応している第１のＳ字状曲線６２よりも小さい振幅を有する。
【００４１】
図５は、それぞれ低い側のディスク表面から反射されたビームと情報層から反射されたビームとに関する、データ信号ＳＤの低周波数部分（中央開口信号（ｃｅｎｔｒａｌ  ａｐｅｒｔｕｒｅ  ｓｉｇｎａｌ）ＣＡとしても知られている）を曲線７３及び７２として示している。通常、低い側のディスク表面に対応する第２のＳＤ曲線７３は、図５に示されているように、情報層に対応する第１のＳＤ曲線７２よりも小さい振幅を有する。図５から分かるように、ＳＤ曲線７３及び７２は、それぞれ時点ｔＣＳ及びｔＣＲにおいて最大値を有する。
【００４２】
非点収差焦点距離ΔＦは装置定数であるので、光レンズ３４の速度Ｖは、式（３）：
Ｖ＝ΔＦ／Δｔ          （３）
に従って、時間間隔Δｔ＝ｔＴ−ｔＳから（勿論、該時間間隔の間、光レンズ３４の速度Ｖは一定と見なして）計算されることができる。
【００４３】
図５を参照して、ディスク２の厚さＤ（より正確には低い側のディスク表面と情報層との間の距離）は、光レンズ３４の速度Ｖと時間間隔ΔｔＣ＝ｔＣＲ−ｔＣＳとから、式（４）：
Ｄ＝Ｖ＊ΔｔＣ          （４）
に従って、光レンズ３４の速度Ｖが、この時間間隔の間、一定のままであるという仮定、又は少なくとも時間間隔Δｔ＝ｔＴ−ｔＳの間に測定される平均速度が、ｔＣＳからｔＣＲまでの時間間隔の間に生じる平均速度の十分に正確な近似であるという仮定の下で、計算されることができる。
【００４４】
第１の実施例において、制御回路９０は、フォーカスエラー信号ＦＥＳに基づいて（即ちフォーカスエラー信号ＦＥＳのゼロ交差が生じるときを判断することによって）時間間隔ΔｔＣの期間を計算する（即ち時間ｔＣＳ及びｔＣＲを判断する）ことができる。
【００４５】
第２の実施例において、制御回路９０は、データ信号ＳＤの低周波数部分に基づいて（即ちデータ信号ＳＤの低周波数部分のピークが生じるときを判断することによって）時間間隔ΔｔＣの期間を計算する（即ち時間ｔＣＳ及びｔＣＲを判断する）ことができる。この点において、ゼロ交差の判断はピークのタイミングの判断よりも正確にあることができるが、他方で、低い側のディスク表面に対応する第２のＳ字状曲線６３は非常に小さく、この結果、データ信号ＳＤの低波数部分の使用がより便利であることに留意されたい。
【００４６】
制御回路９０は、ここで、ディスク２がＣＤか又はＤＶＤかを判断し、正しいフォーマットに従って該ディスクを取り扱うことができる。例えば、計算された厚さＤを適切な基準値ＤＲＥＦ（例えばＤＲＥＦ＝０．９ｍｍ）と比較することによって、制御回路９０は、Ｄ＞ＤＲＥＦである場合にはディスク２はＣＤであり、Ｄ＜ＤＲＥＦである場合にはディスク２はＤＶＤであると判断することができる。
【００４７】
従って、本発明は、光ディスクの厚さを測定し該ディスクがＣＤか又はＤＶＤかを判断する改善された方法を提供する。光ビーム３２がオンにされた状態で、光レンズ３４は、ディスク２に向かってほぼ一定速度で移動され、フォーカスエラー信号が分析される。Ｓ字状曲線の時間を計測する（ｔｉｍｉｎｇ）ことにより、この速度の実際の値Ｖが判断される。測定された速度Ｖを考慮に入れて、ディスクからの異なる反射の時間を計測することにより、ディスクの厚さが判断される。重要な利点は、前記厚さの測定の結果は、速度Ｖの実際の値から実質的に独立であり、従って、アクチュエータの実際の感度とは独立であることである。
【００４８】
本発明は、光ディスクの厚さの比較的正確な判断のための方法を提供するものであり、ディスクがＣＤか又はＤＶＤかの信頼できる判断のための方法を提供するものであるが、本発明の実施例は、光レンズ３４の速度Ｖを測定する方法も提供する（式（３）参照）。
【００４９】
更に、本発明の実施例は、制御回路９０からアクチェータ５２までの制御信号（の電圧）をＳＣＦとして、式（５）：
Ｖ＝γ＊ｄ（ＳＣＦ）／ｄｔ          （５）
によって、アクチェータ５２の感度γを測定する方法も提供する。速度Ｖを式（１）に従って計算した後、制御回路９０は、この制御信号の時間導関数を知り、式（６）：
γ＝Ｖ／（ｄ（ＳＣＦ）／ｄｔ）          （６）
に従い前記時間導関数によって速度Ｖを除算することにより、感度γを計算することができる。他方で、ディスクの種類を判断することだけが望まれている場合、光レンズ３４の速度Ｖを実際に計算する必要はない。式（３）及び（４）を組み合わせることによって、式（７）：
α＝ΔｔＣ／Δｔ          （７）
に従って規定されるディスク種類のパラメータの実際の値αを計算することで十分である。ＣＤ又はＤＶＤに関して前記ディスク種類のパラメータの期待されている値を、予め決定することが可能である。例えば、ある光システムに関して非点収差焦点距離ΔＦが１０μｍに等しい場合、αＣＤ＝１２０及びαＤＶＤ＝６０である。従って、ディスク種類のパラメータαに関して基準値αＲＥＦ（例えば、αＲＥＦ＝９０）を前もって規定することが可能である。従って、制御回路９０は、ディスク種類のパラメータの実際の値αをこの基準値αＲＥＦと比較することができ、α＞αＲＥＦである場合にはディスク２はＣＤであり、α＜αＲＥＦである場合にはディスク２はＤＶＤであると判断することができる。
【００５０】
当業者であれば、本発明は、上述の例示的な実施例に限定されること無く、添付請求項に規定されている本発明の保護範囲内で様々な変形及び変更が可能であることは明らかであろう。
【００５１】
例えば、本発明は、複合型ドライブに限定されるものではないことに留意されたい。本発明は、一種類のディスクのみのための専用ディスクドライブにおいて、間違った種類のディスクが挿入されたかどうかを判断するのに利用されることができる。
【００５２】
更に、本発明は、例えばブルーレイディスクをＤＶＤディスク及びＣＤディスクから区別するのに、同様に使用されることもできる。
【００５３】
更に、本発明は、ディスクに近い開始点で開始し、光レンズをディスクから遠ざけることにより、同様に実行されることもできる。しかしながら、通常、新しいディスクが挿入された場合、又はディスクドライブ装置がオンに切り替えられた若しくは初期化された場合に、光レンズは、先ずディスクから比較的長い距離におけるパーキング位置（ｐａｒｋｉｎｇ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）にある。それでも尚、上述で説明された方法によってディスクの厚さを測定した後、レンズが反対の方向に動いて、同様の測定が繰り返されることができる。
【００５４】
上述において、光レンズの速度Ｖを判断する測定は、１つのＳ字状曲線のみの、サジタル焦点及びタンジェンシャル焦点に関連している２つの特徴的なイベントの発生（即ち最大値及び最小値）の間の時間間隔を測定することによって説明された。しかしながら、図５を参照して説明されるように、２つのＳ字状曲線が、ディスクの厚さを測定する際に観測される。実際、ディスクの各反射層に関連しており、それぞれのＳ字状曲線が期待されるべきである。速度測定は、前記Ｓ字状曲線のそれぞれと共に実施されることができる。従って、上述の例において、速度Ｖは、ディスクの下側の表面に関連しているＳ字状曲線６３に関して計算されることができ、速度Ｖは、ディスクの情報層に関連しているＳ字状曲線６２に関して計算されることもできる。従って、２つの測定結果が得られる。これら２つの測定結果が比較され、これらがある所定の許容範囲内に対応している場合にのみ、前記測定は正確であると見なされることが可能である。しかしながら、対物レンズの平均速度は、前記２つの測定結果の数学的な平均であるとして計算され、この平均速度が式（４）において使用されることも可能である。
【００５５】
上述において、本発明は、２つの反射層、即ち一方でのディスクの表面と他方での情報層とからの２つの反射を考慮に入れることにより説明された。しかしながら、ディスクが複数の情報層を有することもあり得る。このような場合、本発明によって提案される方法は、前記複数の情報層の、数及び／又は位置及び／又は相互距離を判断し最終的にはこの判断の結果からディスクの種類を判断するように、前記情報層からのそれぞれの反射を考慮に入れることによって、同様に実行されることができる。
【００５６】
上述において、本発明は、フォーカスエラー信号のゼロ交差間の時間間隔ΔｔＣ＝ｔＣＲ−ｔＣＳを考慮に入れ、説明された。しかしながら、フォーカスエラー信号のゼロ交差を使用する代わりに、フォーカスエラー信号の他の特徴的なイベントを使用することも可能であり、該他の特徴的なイベントとは、例えば、極値（即ちｔＳ及びｔＴ）である。
【００５７】
上述において、本発明は、規格化されたフォーカスエラー信号ＦＥＳの処理を議論することによって説明された。しかしながら、確かに規格化されたフォーカスエラー信号を使用するのが好ましいが、このことは本質的ではなく、本発明は、式（２ｂ）による規格化されていないフォーカスエラー信号ＳＦＥを使用して実行されることもできる。なぜならば、この信号の特徴的なイベントのタイミング（即ち、最大、最小及びゼロ交差）は、規格化の影響を受けないからである。
【００５８】
上述において、図３を参照して、非点収差は、サジタル焦点ＦＳの焦点距離がタンジェンシャル焦点ＦＴの焦点距離よりも大きいと仮定することにより、説明された。しかしながら、同様の説明が、必要な変更を加えて、サジタル焦点ＦＳの焦点距離がタンジェンシャル焦点ＦＴの焦点距離よりも小さい場合にも当てはまる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】光ディスクドライブ装置のいくつかの関連する構成要素を模式的に示している。
【図２】光検出器を模式的に示している。
【図３】非点収差を模式的に示している。
【図４Ａ】Ｓ字状曲線を模式的に示している。
【図４Ｂ】光検出器における光スポットの形状を模式的に示している。
【図４Ｃ】光検出器における光スポットの形状を模式的に示している
【図４Ｄ】光検出器における光スポットの形状を模式的に示している
【図５】光信号を時間の関数として模式的に示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【国際調査報告】
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