(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の記録層をもつ光ディスクにおいてレーザ光を反射する記録層が複数存在することにより生じる層間の光の干渉のため信号の品質が単層と比べ劣化するため多層の層の数を判別することは難しくなる。また、光ディスク装置の動作している周囲の温度や湿度、装置内部の温度等の動作環境下において問題となるフォーカスアクチュエータの感度の変化を吸収する方法を提案する。【解決手段】信号品質が劣化した場合でも信号の極値から層数を求める方法やフォーカスアクチュエータの基準感度を予め不揮発メモリに蓄積し、温度等による感度の変化をフォーカスアクチュエータの単位時間当たりの移動量の傾きの変化から変化量を算出し感度のばらつきを吸収しかつ時間を距離で複数の再生／記録層を持つ光ディスクの記録層の数と媒体の種類を判別する。【選択図】図９
2009116999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の光ディスクに対して再生／記録を行う光ディスク装置において、
前記複数種類の光ディスクを前記光ディスク装置に装着するための光ディスク装着機構と、
前記複数種類の光ディスクに対して波長の異なる複数種類のレーザ光を照射するレーザ発光手段と、
前記光ディクスからの戻り光を検出する光検出器と、
前記光検出器により得られる電気信号から光ディスクのデータ記録面に対するレーザ光の焦点位置の外れ状態を示すフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号演算回路と、
前記光検出器より得られる総検出信号の和を演算するプルインエラー信号演算回路を具備し、
前記光ディスクが前記光ディスク装着機構により挿入されると、前記レーザ発光手段が任意のレーザ光を照射し得られた前記フォーカスエラー信号あるいは前記プルインエラー信号のどちらか一方の信号の各時刻の測定データ点から極値を計算し極性の反転する点を数える極性反転演算手段により光ディスクの層数を判別する光ディスク装置。
【請求項２】
前記請求項１の光ディスク装置において、
前記光検出器から得られる前記プルインエラー信号および前記フォーカスエラー信号の各時刻の測定データ点から極値を求め、求めた結果が共に生じている場合には極性反転の数とし層数を数える極性反転演算手段により光ディスクの層数を判断する光ディスク装置。
【請求項３】
複数種類の光ディスクに対して再生／記録を行う光ディスク装置において、
前記複数種類の光ディスクを前記光ディスク装置に装着するための光ディスク装着機構と、
前記複数種類の光ディスクに対して波長の異なる複数種類のレーザ光を照射するレーザ発光手段と、
前記光ディクスからの戻り光を検出する光検出器と、
前記光検出器により得られる電気信号から光ディスクのデータ記録面に対するレーザ光の焦点位置の外れ状態を示すフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号演算回路と、
前記光検出器より得られる総検出信号の和を演算するプルインエラー信号演算回路と、
前記光ディスクに対して前記複数種類のレーザ光を集束させる対物レンズと、
前記対物レンズにより収束された光の焦点の位置を前記光ディスクのフォーカス方向に操作するフォーカスアクチュエータと
前記フォーカスアクチュエータをフォーカス方向に所定の速度で移動させるためのフォーカス制御機構と、
フォーカスアクチュエータの駆動時間を測定するフォーカスアクチュエータ駆動時間測定機構を備え、
前記光ディスクが前記光ディスク装着機構に装着されると、前記レーザ発光手段が任意のレーザ光を照射し、前記フォーカス制御機構によりフォーカス方向に前記レーザ光の焦点の位置を移動することにより前記フォーカスエラー信号あるいは前記プルインエラー信号から得られる前記光ディスク表面から記録面までの時間、記録層の時間とフォーカスアクチュエータが駆動した時間から時間を距離に演算する時間距離変換手段により光ディスクの規格で規定されている光ディスクの表面から記録層まで厚さであるカバー層の厚さから装着された光ディスクを判別し、前記時間距離変換手段により得られた結果と前記光ディスクの規格で規定されている記録層の厚さを比較して層数を算出して判別する層数演算手段を備えた光ディスク装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光ディスク装置において、
前記フォーカスアクチュエータの感度は前記光ディスク装置の動作温度や個体差により前記のフォーカスアクチュエータのフォーカス方向の移動速度にばらつきが生じるため基準となる初期状態の感度を保持しておくための不揮発メモリを備え、
前記フォーカスアクチュエータのフォーカス方向の移動速度、実測した移動速度と初期状態の移動速度から変化率、前記不揮発メモリに保持されている基準のフォーカスアクチュエータ感度、前記フォーカスアクチュエータ駆動時間測定機構からのフォーカスアクチュエータの駆動時間から前記カバー層の厚さと記録層の層数を求める記録層数と媒体の種類を判別する手段を備えた光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置に関し、より詳細には異なる複数種類の光記録媒体に対して情報の再生、記録を行うことができる光ディスク装置の光記録媒体の判別技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（ディジタル多用途ディスク）、ＤＶＤの数倍の容量を有する光ディスク等、複数種類の光ディスクが実用化されており、波長の異なる複数種類のレーザ光を光ディスクに対して照射できる光ピックアップで複数種類の光ディスクに対応して、情報の記録又は再生を行うことができる光ディスク装置等が開発されている。
【０００３】
このような光ディスク装置等においては、複数種類の光ディスクの信号方式や規格が異なっているために、まず、装着された光ディスクが、いずれの種類の光ディスクであるかを判別する必要がある。ここで判別不十分の状態で光ディスクへの情報の記録又は情報の再生を行うと、光ディスク表面に記録された記録情報が誤って消去される恐れがある。このため、複数種類の光ディスクの判別技術については、従来からいくつかの報告がなされている。
【０００４】
例えば、特許文献1は、光ディスクの表面から情報記録面までの距離が異なる２種類の情報記録媒体を時間から所定の閾値により判別する装置が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３５７５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１技術においては、レーザ光の移動する所要時間によりＣＤ／ＤＶＤを判別する方法を提案している。この方法で設定する閾値はフォーカスアクチュエータの感度に依存するためＣＤとＤＶＤのレーベル面を張り合わせたディスクの場合にはこの方法では判別のできない場合が発生する。また、複数の記録層をもつ光ディスクにおいてレーザ光を反射する記録層が複数存在することにより生じる層間の光の干渉により各層から得られる信号の品質が単層と比べ劣化するため多層の層の数を判別することは難しくなる。
【０００７】
上記問題点に鑑み、本発明の目的は、複数種類ある光ディスクの判別を行うことができる光ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような問題を解決するために、複数種類の光ディスクに対して再生／記録を行う光ディスク装置において、前記複数種類の光ディスクを前記光ディスク装置に装着するための光ディスク装着機構と、前記複数種類の光ディスクに対して波長の異なる複数種類のレーザ光を照射するレーザ発光手段と、前記光ディクスからの戻り光を検出する光検出器と、前記光検出器により得られる電気信号から光ディスクのデータ記録面に対するレーザ光の焦点位置の外れ状態を示すフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号演算回路および総検出信号の和を演算するプルインエラー信号演算回路を具備し、  前記光ディスクに対して前記複数種類のレーザ光を集束させる対物レンズと、前記レーザ光の焦点の位置を前記光ディスクとフォーカス方向に操作するフォーカスアクチュエータと前記フォーカスアクチュエータをフォーカス方向に所定の速度で移動させるためのフォーカス制御機構と、フォーカスアクチュエータの駆動時間を測定するフォーカスアクチュエータ駆動時間測定機構を備え、前記光ディスクが前記光ディスク装着機構に装着されると、前記レーザ発光手段が任意のレーザ光を照射し、前記フォーカス制御機構によりフォーカス方向に前記レーザ光の焦点の位置を移動することにより前記フォーカスエラー信号あるいは前記プルインエラー信号から得られる前記光ディスク表面から記録面までの時間、記録層の時間およびフォーカスアクチュエータが駆動した時間から時間を距離に換算する時間距離変換回路からの結果に基づき媒体判別および層数を演算する回路により各光ディスクの規格で規定されているディスクのカバー層の厚さがわかるため装着された光ディスクの種類が分かる、また前記時間距離変換回路で記録層の時間を距離に換算した結果も得られるため規格で規定されている層幅と比較することで層数も分かる、このような媒体の種類とその層数を判別する回路を具備した光ディスク装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により複数種類の光学的情報記録媒体に対応できる光ディスク装置を実現することができる。また、ディスクの物理的なカバー層の厚さで媒体判別をすることにより、媒体判別に関して温度などの環境変化や各部品のばらつきによる個体差の少なく、複数の記録層をもつ光ディスクの種類と層数を判別できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下は本発明を実施するための最良の形態として、光ディスク装置の例を示す。また、ここで説明する構成は実施形態の一例を示すものであり、この実施形態に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１１】
実施例１の構成を図１に示す。図１は複数種類の光ディスクに対して再生／記録を行う光ディスク装置の例である。
【００１２】
光ディスク装置１５において、光ピックアップ１は複数の再生／記録層を持つ光ディスク２に対応する波長が異なる複数のレーザ光源４、５、６から構成されており、レーザ発光制御回路９により切り替えて前記レーザ光源４、５、６の何れかを切り替えてレーザ光を光ディスク２に対して照射し、照射された光ビームを光ディスク２上に集束させる。対物レンズ３を介して戻ってきた反射光を光検出器７で受け光電変換し電気信号にする。前記の電気信号の総検出信号の和を生成するプルインエラー信号演算回路（以下、プルインエラー信号をＰＥ信号と略す。）１０と光ディスクの記録層に対して垂直方向（以下、フォーカス方向とする。）に所定の速度で移動させるためのフォーカス制御信号を生成するフォーカス制御回路２０はフォーカス制御信号によりフォーカスアクチュエータドライバ２１を通じてフォーカス制御信号に応じた駆動を行うフォーカスアクチュエータ８を制御する。前記ＰＥ信号演算回路１０により生成されたアナログ信号のＰＥ信号をディジタル信号に変換するＡｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ（以下、ＡＤＣと略す。）１１と信号の極性の変化から光ディスク２の層の数を計算する極性反転演算回路１２、光ディスク装置１５の全体の制御を行うマイクロコンピュータ１３を具備している。
【００１３】
次に、図２に図１の構成例の極性反転演算回路１２による光ディスク２の層数（Ｌ0,L1,・・・Ln）を算出するためのフローチャートを示す。光ディスク装置１５にＳ１で光ディスク２を装着し、Ｓ２はレーザ光源をディスクと衝突しない位置で発光させる、Ｓ３は光ピックアップ１をフォーカス方向に所定の速度で移動させる。Ｓ４でフォーカス方向に光ピックアップ１を移動して得られたＰＥ信号のＡＤＣ１１を通じて得られたディジタルデータの有効性をＰＥ信号から判断する。判断方法としては、例えば予め設定したしきい値以上のＰＥ信号が得られなかった場合にはデータに有効性が無いと判断する。また前記しきい値は学習しても良い。ここで有効性が無いと判断された場合にはＳ５で発光するレーザを切り替えて再度Ｓ２からＳ４を繰り返す。有効なデータが得られたときにはＳ６で極性変化の数を層数とする。例えば前記ＰＥ信号の各時刻の測定値がある場合に各時刻の測定データ点から極値を計算し図３に示すような極性の変化する数を計算する。ここで、ＰＥ信号の極性反転を極値で求める場合には極大値と極小値が計算結果として得られるが極小値は極性反転では無いと判断する等の工夫を行えば、極性反転した数と層数は等しくなる。またＰＥ信号の検出しきい値が光ディスクの表面を検出する範囲内であれば層数から表面の１を引いた数が層数となる。このとき回路の利得がＰＥ信号をクリップしている場合には極性反転の計算ができないため回路の利得を信号のクリップが起こらない程度あるいは最適な程度に修正して求めても良い。更にＰＥ信号の検出しきい値を超えた信号でも雑音である可能性があるため図３に示すようにＰＥ信号の最小変化幅を規定しておく必要も考えられる。
【００１４】
ＰＥ信号から有効性なデータが得られなかった場合、例えば次に波長の短いレーザ光源を順次点灯させ、レーザ光源４、５、６を点灯する順序は、焦点距離が離れている順又は光ディスク２と光ピックアップ１の距離が離れている順でも良い。
【００１５】
本装置は、ＢＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−Ｒ，ＢＤ−ＲＥ、ＨＤ  ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＨＤ  ＤＶＤ−Ｒ、ＨＤ  ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどの各種の光ディスク２が装着可能である。また、極性反転演算回路１２の部分をマイコンの演算能力で計算により実現することも可能である。
【実施例２】
【００１６】
実施例２の構成を図４に示す。図４は複数種類の光ディスクに対して再生／記録を行う光ディスク装置の例である。
【００１７】
光ディスク装置２２において、光ピックアップ１は複数の再生／記録層を持つ光ディスク２に対応する波長が異なる複数のレーザ光源４、５、６から構成されており、レーザ発光制御回路９により切り替えて前記レーザ光源４、５、６の何れかを切り替えてレーザ光を光ディスク２に対して照射し、照射された光ビームを光ディスク２上に集束させる対物レンズ３を介して戻ってきた反射光を光検出器７で受け光電変換し電気信号にする。前記の電気信号の総検出信号の和を生成するＰＥ信号演算回路１０とフォーカス方向に所定の速度で移動させるためのフォーカス制御信号を生成するフォーカス制御回路２０はフォーカス制御信号によりフォーカスアクチュエータドライバ２１を通じてフォーカス制御信号に応じた駆動を行うフォーカスアクチュエータ８を制御する。前記ＰＥ信号演算回路１０により生成されたアナログ信号のＰＥ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ１１、記録層数と媒体の種類を判別する回路２００、フォーカスアクチュエータの駆動した時間あるいは前記マイクロコンピュータ１３から前記フォーカス制御回路２０に駆動信号が発生した時間を算出するフォーカスアクチュエータ稼動時間測定回路２０１、時間を距離に変換する時間距離変換回路７７７、フォーカスアクチュエータの基準感度を保存しておくための不揮発性メモリ２０２と光ディスク装置２２の全体の制御を行うマイクロコンピュータ１３を具備している。
【００１８】
前記ＰＥ信号演算回路１０により生成されたＰＥ信号からディスク表面から記録層までの距離および記録層間の距離を時間で検出し、その時間を距離に換算する方法を説明する。例えば、フォーカス制御回路はフォーカス方向への単位時間当たりの移動量をマイクロコンピュータ１３から命令されると、その移動量に応じた信号を出力しフォーカスアクチュエータドライバ２１を通じてフォーカスアクチュエータ８を制御する。このときレーザ光は光ディスクの表面、記録層と光が反射する位置に到達しかつ設定したしきい値以上のＰＥ信号が図５（ａ）、（ｂ）に示すよう得られたとする。このとき例えば２種類の検出しきい値を設定しておき、１つ目の検出しきい値を横切った時間を計測することでディスクの表面から記録層までの時間（ＴDsic_Thick）と２つ目の検出しきい値を横切った時間を計測することで記録層の長さの時間(Trecord)を計測する。また、回路２０１よりフォーカスアクチュエータ８が動作した時間（ＴFOD）とマイクロコンピュータ１３から出力されたフォーカス制御信号の駆動電圧値(VFOD)からフォーカス方向の移動の傾きが得られる。
【００１９】
しかし、この傾きは光ディスク装置の動作温度や個体差により感度のバラツキが生じる。このばらつきを吸収する方策として光ディスク装置の動作確認を行うときに共通の基準ディスク（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−ＲＯＭ等）を用意しておき、動作確認を兼ねてフォーカスアクチュエータ８のフォーカス方向の感度（以下これを基準感度と呼ぶ）を不揮発性メモリ（以下ＲＡＭと呼ぶ）２０２に記録する。ここで記録する基準感度の算出方法としては例えば予めディスク表面から記録層までの距離が分かっている基準ディスクとしてＣＤ−ＲＯＭ（１．２ｍｍ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（０．６ｍｍ）、ＢＤ−ＲＯＭ（０．１ｍｍ）を用いて光ディスク装置２２に装着し、個体差のある光ディスク装置２２毎に１回あるいは数回繰り返し測定により得られたフォーカスアクチュエータの基準感度[ｍｍ／Ｖ]をＲＡＭ２０２に記録する。
【００２０】
次に図６にＲＡＭ２０２に格納する値の算出方法の具体例を示す。図６（ａ）では基準ディスクとしてＤＶＤ−ＲＯＭを用いた場合はディスク表面から記録層までの距離は０．６ｍｍ、そのときにマイクロプロセッサ１３により制御されているフォーカスアクチュエータの駆動信号電圧（ＶFOD）とフォーカスアクチュエータの駆動時間（ＴFOD）からフォーカスアクチュエータの単位時間当たりの駆動電圧[V/ms]、ディスク表面と記録層の時間(TDisc_Thick)からアクチュエータの基準感度を図６（Ａ）のフォーカスアクチュエータの基準感度＝ＴFOD／ＶFOD×０．６［ｍｍ］×１／ＴDisc_Thick    ・・・（1）式から計算し、ＲＡＭ２０２に格納する。
【００２１】
このＲＡＭ２０２に格納されたアクチュエータの基準感度は光ディスク装置の動作温度等の様々な環境により生じるアクチュエータの感度の変化を吸収するために使用する。例えば、ＰＥ信号により得られるディスク表面から記録層までの時間をディスク表面から記録層の距離に換算することで、ディスクが製造された段階で物理的に決まっているディスクのカバー層の厚さは温度に対してほとんど変化しないと考えられる。内部温度や周囲の温度の上昇等により光ディスクドライブのフォーカスアクチュエータ感度が鋭敏になった場合の例を図６（b）に示す。同図に示すように光ディスク装置２２にある光ディスクを装着した場合に、このときディスク表面と記録層の時間はＴDisc_ThickからＴmeasureに変化する。このＴDisc_Thickと実測したＴmeasureの比をアクチュエータの感度の変化率とすると、図６の（Ｂ）カバー層の厚さ＝ＶFOD／Ｔmeasure×フォーカスアクチュエータの基準感度×変化率×ＴDisc_Thick_measure  ・・・（2）式からカバー層の厚さが計算できる。
【００２２】
仮にＤＶＤ−ＲＯＭを装着したとするとアクチュエータの基準感度は感度が鋭敏になるとディスク表面から記録層までの時間が短くなる。この感度の変化を変化率で吸収することで正しいディスク表面から記録面までのカバー層の厚さ[ｍｍ]を（1）式と同様の考え方で求められる。つまり今回の例ではＤＶＤ−ＲＯＭを用いた場合、マイクロプロセッサ１３により制御されているフォーカスアクチュエータの駆動信号電圧（ＶFOD）とフォーカスアクチュエータの駆動時間（Ｔmeasure）からフォーカスアクチュエータの単位時間当たりの駆動電圧[V/ms]、ディスク表面と記録層の時間(TDisc_Thick_measure)、ＲＡＭ２０２から前記アクチュエータの基準感度、前記変化率の積から（2）式に基づいて計算することで、ディスク表面から記録面までのカバー層の厚さ[ｍｍ]が求められ、温度による前記フォーカスアクチュエータ感度の変化を補正することができる。
【００２３】
このように時間距離変換回路により時間を距離に換算して求めれば図５（ａ）、（ｂ）からカバー層の厚さと記録層の距離がわかり、記録層数と媒体の種類を判別する回路２００で、カバー層の厚さから媒体の種別を判別し、前期記録層の距離と光ディスクの規格で規定されている記録層の厚さを比較して層数を算出することで記録層の数も算出することができる。
【００２４】
次に、図７にＲＡＭ２０２に格納する基準感度を算出する方法のフローチャートを示す。まず光ディスク装置２２のフォーカスアクチュエータ８の基準感度を算出するためにＳ１００で基準ディスクを装着し、Ｓ２００はレーザ光源を発光させ、Ｓ３００は光ピックアップをフォーカス方向に所定の速度で移動させる。Ｓ４００でフォーカス方向に光ピックアップを移動させて得られたＰＥ信号が有効か否かをＰＥ信号の検出しきい値等から判断する。例えばしきい値に満たない場合にはＳ５００で発光するレーザを切り替えて再度Ｓ２００からＳ４００を繰り返す。有効なデータが得られたときにはＳ６００でディスク表面から記録層を横切るまでの時間を計測する。Ｓ７００で基準ディスクのディスク表面から記録層の時間からフォーカスアクチュエータの感度を算出する。Ｓ８００でＲＡＭに前記基準感度を記録する。
【００２５】
図８に光ディスク装置２２が動作している周囲温度、長時間動作による内部温度、湿度の変化等による動作環境の変化により生じるフォーカスアクチュエータ感度の変化率を計算し時間を距離に換算するフローチャートを示す。まず光ディスク装置２２にＳ１０で光ディスクを装着し、Ｓ２０はレーザ光源を発光させ、Ｓ３０は光ピックアップをフォーカス方向に所定の速度で移動させる。Ｓ４０でフォーカス方向に光ピックアップを移動させて得られたＰＥ信号が有効化否かをＰＥ信号検出しきい値等により判断する。例えば検出されたしきい値に満たない場合にはＳ５０で発光するレーザを切り替えて再度Ｓ２０からＳ４０を繰り返す。有効なデータが得られたときにはＳ６０で図５（ａ）（ｂ）に示すディスク表面から記録層間の時間、記録層の長さの時間を計測する。Ｓ７０でＲＡＭに格納されている基準感度と計測した時間から距離を算出し媒体判別と層数に換算する。
【００２６】
ＰＥ信号から有効性なデータが得られなかった場合、例えば次に波長の短いレーザ光源を順次点灯させ、レーザ光源４、５、６を点灯する順序は、焦点距離が離れている順又は光ディスク２と光ピックアップ1の距離が離れている順でも良い。
【実施例３】
【００２７】
実施例３の構成を図９に示す。図９は複数種類の光ディスクに対して再生／記録を行う光ディスク装置の例である。
【００２８】
光ディスク装置９０において、光ピックアップ１は複数の再生／記録層を持つ光ディスク２に対応する波長が異なる複数のレーザ光源４、５、６から構成されており、レーザ発光制御回路９により切り替えて前記レーザ光源４、５、６の何れかを切り替えてレーザ光を光ディスク２に対して照射し、照射された光ビームを光ディスク２上に集束させる対物レンズ３を介して戻ってきた反射光を光検出器７で受け光電変換し電気信号にする。前記の電気信号からフォーカスエラー信号を生成するフォーカスエラー信号演算回路（以下、フォーカスエラー信号をＦＥ信号と呼ぶ）３０とフォーカス方向に所定の速度で移動させるためのフォーカス制御信号を生成するフォーカス制御回路２０はフォーカス制御信号によりフォーカスアクチュエータドライバ２１を通じてフォーカス制御信号に応じた駆動を行うフォーカスアクチュエータ８を制御する。前記ＦＥ信号演算回路３０により生成されたアナログ信号のＦＥ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ１１、信号の極性の変化から光ディスク２の層の数を計算する極性反転演算回路１２、光ディスク装置１５の全体の制御を行うマイクロコンピュータ１３を具備している。
【００２９】
次に、図１０に図９の構成例の極性反転演算回路１２による光ディスク２の層数（Ｌ0,L1,・・・Ln）を算出するためのフローチャートを示す。この図１０フローチャートは図２のＳ４のＰＥ信号をＦＥ信号に読みかえれば全く同じ図であるため説明は省略する。ＦＥ信号で極性の反転を演算する場合、例えば前記ＦＥ信号の各時刻の測定値がある場合に各時刻の測定データ点から極値を計算し図１１に示すような極性の変化する数を計算する。ここで、ＦＥ信号の極性反転を極値で求める場合には極大値と極小値が計算結果として得られるが極小値は極性反転では無いと判断する方法をとった工夫をすればＦＥ信号の検出しきい値が光ディスクの表面を検出する範囲内であれば層数から表面の１を引いた数が層数となる。このとき回路の利得がＦＥ信号をクリップしている場合には極性反転の計算ができないため回路の利得を信号のクリップが起こらない程度あるいは最適な程度に修正して求めても良い。
【００３０】
前記ＦＥ信号から有効性なデータが得られなかった場合、例えば次に波長の短いレーザ光源を順次点灯させ、レーザ光源４、５、６を点灯する順序は、焦点距離が離れている順又は光ディスク２と光ピックアップ１の距離が離れている順でも良い。ここでＰＥ信号ではなくＦＥ信号を使う利点としては、記録層数が増えるに伴い他層からの反射光の漏れ込みの影響が大きくなると考えると信号の変化点が総検出信号の和を求めるＰＥ信号では埋もれてしまうが、信号生成過程に差分が含まれている前記ＦＥ信号は前記ＰＥ信号のように和だけの演算ではないため極性の変化点は前記ＰＥ信号より前記ＦＥ信号の方が求め易いと考えられる。
【実施例４】
【００３１】
実施例４の構成を図１２に示す。図１２は複数種類の光ディスクに対して再生／記録を行う光ディスク装置１５０の例である。
【００３２】
光ディスク装置１５０において、光ピックアップ１は複数の再生／記録層を持つ光ディスク２に対応する波長が異なる複数のレーザ光源４、５、６から構成されており、レーザ発光制御回路９により切り替えて前記レーザ光源４、５、６の何れかを切り替えて発光するレーザを光ディスク２に対して照射し、照射された光ビームを光ディスク２上に集束させる対物レンズ３経由で戻ってきた反射光を光検出器７で受け光電変換し電気信号にする。前記の電気信号のＦＥ信号を生成するＦＥ信号演算回路３０とフォーカス方向に所定の速度で移動させるためのフォーカス制御信号を生成するフォーカス制御回路２０はフォーカス制御信号によりフォーカスアクチュエータドライバ２１を通じてフォーカス制御信号に応じた駆動を行うフォーカスアクチュエータ８を制御する。前記ＦＥ信号演算回路３０により生成されたアナログ信号のＦＥ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ１１、記録層数と媒体の種類を判別する回路２００、フォーカスアクチュエータの駆動した時間を算出するフォーカスアクチュエータ稼動時間測定回路２０１、フォーカスアクチュエータの基準感度を保存しておくための不揮発性メモリ２０２、時間を距離に変換する時間距離変換回路７７７と光ディスク装置１５０の全体の制御を行うマイクロコンピュータ１３を具備している。
【００３３】
前記ＦＥ信号演算回路３０により生成されるＦＥ信号からディスク表面から記録層までの距離および記録層間の距離を時間で検出し、そこから時間距離変換回路７７７により時間を距離に換算する方法を説明する。例えば、フォーカス制御回路はフォーカス方向への単位時間当たりの移動量をマイクロコンピュータ１３から命令されると、その移動量に応じた信号を出力しフォーカスアクチュエータドライバ２１を通じてフォーカスアクチュエータ８を制御する。このときレーザ光は光ディスクの表面、記録層と光が反射する位置に到達しかつ設定したしきい値以上のＦＥ信号が図１３（ａ）、（ｂ）に示すよう得られたとする。このとき検出しきい値を横切った時間を計測することでディスクの表面から記録層までの時間（ＴDsic_Thick）と記録層の長さの時間(Trecord)を計測する。また、回路２０１よりフォーカスアクチュエータ８が動作した時間（ＴFOD）とマイクロコンピュータ１３から出力されたフォーカス制御信号の駆動電圧値(VFOD)からフォーカス方向の移動の傾きが得られる。
【００３４】
しかし、この傾きは光ディスク装置の動作温度や個体差により感度のバラツキが生じる。このばらつきを吸収する方策として光ディスク装置の動作確認を行うときに共通の基準ディスク（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−ＲＯＭ等）を用意しておき、動作確認を兼ねてフォーカスアクチュエータ８のフォーカス方向の感度（以下これを基準感度と呼ぶ）を不揮発性メモリ（以下ＲＡＭと呼ぶ）２０２に記録する。ここで記録する基準感度の算出方法としては例えば予めディスク表面から記録層までの距離が分かっている基準ディスクとしてＣＤ−ＲＯＭ（１．２ｍｍ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（０．６ｍｍ）、ＢＤ−ＲＯＭ（０．１ｍｍ）を用いて光ディスク装置２２に装着し、個体差のある光ディスク装置２２毎に１回あるいは数回繰り返し感度[ｍｍ／Ｖ]を求めてＲＡＭ２０２に記録する。
次に図１６にＲＡＭ２０２に格納する値の算出方法の具体例を示す。図１６（ａ）では基準ディスクとしてＤＶＤ−ＲＯＭを用いた場合はディスク表面から記録層までの距離は０．６ｍｍ、そのときにマイクロプロセッサ１３により制御されているフォーカスアクチュエータの駆動信号電圧（ＶFOD）とフォーカスアクチュエータの駆動時間（ＴFOD）からフォーカスアクチュエータの単位時間当たりの駆動電圧[V/ms]、ディスク表面と記録層の時間(TDisc_Thick)からアクチュエータの基準感度を図１６の（Ａ）フォーカスアクチュエータの基準感度＝ＴFOD／ＶFOD×０．６［ｍｍ］×１／ＴDisc_Thick・・・（3）式から計算し、ＲＡＭ２０２に格納する。
【００３５】
このＲＡＭ２０２に格納されたアクチュエータの基準感度は光ディスク装置の動作温度等の様々な環境により生じるアクチュエータの感度の変化を吸収するために使用する。例えば、ＦＥ信号により得られるディスク表面から記録層までの時間を前記時間距離変換回路７７７によりディスク表面から記録層の距離に換算すれば光ディスクが製造された段階で物理的に決まっているディスクのカバー層の厚さは温度に対してほとんど変化しないと考えられるため時間で光ディスクの種類を判別するよりも安定した測定結果が得られる。温度等の光ディスクドライブの動作環境の変化によりフォーカスアクチュエータ感度が鋭敏になった場合の例を図１６（Ａ）に示す。同図に示すように光ディスク装置２２にある光ディスクを装着した場合に、このときディスク表面と記録層の時間はＴDisc_ThickからＴmeasureに変化する。このＴDisc_Thickと実測したＴmeasureの比をアクチュエータの感度の変化率とすると、図１６の（Ｂ）式のカバー層の厚さ＝ＶFOD／Ｔmeasure×フォーカスアクチュエータの基準感度×変化率×ＴDisc_Thick_measure・・・（4）からカバー層の厚さが計算できる。仮にＤＶＤ−ＲＯＭを装着したとするとアクチュエータの基準感度は感度が鋭敏になるとディスク表面から記録層までの時間が短くなる。この感度の変化を変化率で吸収することで正しいディスク表面から記録面までのカバー層の厚さ[ｍｍ]を図１６の（Ａ）の（3）式と同様の考え方で求められる。つまり今回の例ではＤＶＤ−ＲＯＭを用いた場合、マイクロプロセッサ１３により制御されているフォーカスアクチュエータの駆動信号電圧（ＶFOD）とフォーカスアクチュエータの駆動時間（Ｔmeasure）からフォーカスアクチュエータの単位時間当たりの駆動電圧[V/ms]、ディスク表面と記録層の時間(TDisc_Thick_measure)、ＲＡＭ２０２からアクチュエータの基準感度、前記変化率の積から（4）式のようにカバー層の厚さが計算できる。
【００３６】
このように時間を距離に換算して求めれば図１３（ａ）、（ｂ）からカバー層の厚さと記録層の長さがわかる。記録層数と媒体の種類を判別する回路２００で、カバー層の厚さから媒体の種別を判別し、求まった記録層の長さと光ディスクの規格で規定されている記録層の厚さを比較して層数を算出すれば層数も分かる。
【００３７】
図１４にフォーカスアクチュエータの基準感度を算出する方法のフローチャートを示す。図１４のフローチャートは図７のＳ４００のＰＥ信号をＦＥ信号に読みかえれば全く同じ図であるため説明は省略する。また図１５に光ディスク装置１５０が動作している周囲温度、長時間動作による内部温度、湿度の変化等による動作環境の変化により生じるフォーカスアクチュエータ感度の変化率を計算し時間を距離に換算するフローチャートを示す。このフローチャートは図８のＳ４０のＰＥ信号をＦＥ信号に読み替えれば全く同じであるため説明は省略する。
【００３８】
ＦＥ信号から有効性なデータが得られなかった場合、例えば次に波長の短いレーザ光源を順次点灯させ、レーザ光源４、５、６を点灯する順序は、焦点距離が離れている順又は光ディスク２と光ピックアップ1の距離が離れている順でも良い。
【実施例５】
【００３９】
実施例５の構成を図１７に示す。図１７は複数種類の光ディスクに対して再生／記録を行う光ディスク装置５２の例である。
【００４０】
光ディスク装置５２において、光ピックアップ１は複数の再生／記録層を持つ光ディスク２に対応する波長が異なる複数のレーザ光源４、５、６から構成されており、レーザ発光制御回路９により切り替えて前記レーザ光源４、５、６の何れかを切り替えてレーザ光を光ディスク２に対して照射し、照射された光ビームを光ディスク２上に集束させる対物レンズ３経由で戻ってきた反射光を光検出器７で受け光電変換し電気信号にする。前記の電気信号の総検出信号の和を生成するＰＥ信号演算回路１０と前記の電気信号からＦＥ信号を生成するＦＥ信号演算回路３０とフォーカス方向に所定の速度で移動させるためのフォーカス制御信号を生成するフォーカス制御回路２０はフォーカス制御信号によりフォーカスアクチュエータドライバ２１を通じてフォーカス制御信号に応じた駆動を行うフォーカスアクチュエータ８を制御する。前記ＦＥ信号演算回路３０とＰＥ信号演算回路１０により生成されたアナログ信号のＦＥ信号およびＰＥ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ１１、信号の極性の変化から光ディスク２の層の数を計算する極性反転演算回路１２、光ディスク装置５２の全体の制御を行うマイクロコンピュータ１３を具備している。
【００４１】
次に、図１８に図１７の構成例の極性反転演算回路１２による光ディスク２の層数（Ｌ0,L1,・・・Ln）を算出するためのフローチャートを示す。光ディスク装置５２にＳ９０１で光ディスク２を装着し、Ｓ９０２はレーザ光源を発光させ、Ｓ９０３は光ピックアップをフォーカス方向に所定の速度で移動させる。Ｓ９０４でフォーカス方向に光ピックアップを移動させて得られたＦＥ、ＰＥ信号をＡＤ変換し得られたディジタルデータの有効性をＰＥ信号とＦＥ信号の振幅値やＳＮ比等から判断する。データに有効性が無い場合にはＳ９０５で発光するレーザを切り替えて再度Ｓ９０２からＳ９０４を繰り返す。有効なデータが得られたときにはＳ９０６で例えば前記ＦＥ、ＰＥ信号の各時刻の測定値がある場合に各時刻の測定データ点から極値を計算し、図１９に示すようにＦＥの極性変化が生じているときにＰＥも極性が変化している点を見つける。
【００４２】
ＦＥ、ＰＥ信号から有効性なデータが得られなかった場合、例えば次に波長の短いレーザ光源を順次点灯させ、レーザ光源４、５、６を点灯する順序は、焦点距離が離れている順又は光ディスク２と光ピックアップ１の距離が離れている順でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例１となる光ディスク装置のブロック図
【図２】本発明の実施例１のフローチャート
【図３】本発明の実施例１の動作波形イメージ
【図４】本発明の実施例２となる光ディスク装置のブロック図
【図５】本発明の実施例２の動作波形イメージ（記録層の長さの時間とディスク表面と記録層の時間を測定）
【図６】本発明の実施例２の時間から距離に換算する方法
【図７】本発明の実施例２のフローチャート（フォーカスアクチュエータの基準感度の算出方法）
【図８】本発明の実施例２のフローチャート（フォーカスアクチュエータの感度が変化した場合にカバー層と層数を判別する方法）
【図９】本発明の実施例３となる光ディスク装置のブロック図
【図１０】本発明の実施例３のフローチャート
【図１１】本発明の実施例３の動作波形イメージ
【図１２】本発明の実施例４となる光ディスク装置のブロック図
【図１３】本発明の実施例４の動作波形イメージ（ディスク表面と記録層の時間と記録層の長さの時間を測定）
【図１４】本発明の実施例4のフローチャート（フォーカスアクチュエータの基準感度の算出方法）
【図１５】本発明の実施例4のフローチャート（フォーカスアクチュエータの感度が変化した場合にカバー層と層数を判別する方法）
【図１６】本発明の実施例４の時間から距離に換算する方法
【図１７】本発明の実施例５となる光ディスク装置のブロック図
【図１８】本発明の実施例５のフローチャート
【図１９】本発明の実施例５の動作波形イメージ
【符号の説明】
【００４４】
１・・・光ピックアップ、２・・・(多層の)光ディスク、３・・・対物レンズ、４・・・第１のレーザ光源、５・・・第２のレーザ光源、６・・・第３のレーザ光源、７・・・光検出器、８・・・フォーカスアクチュエータ、９・・・レーザ発光制御回路、１０・・・ＰＥ信号演算回路、３０、ＦＥ信号演算回路、１１・・・ＡＤＣ、１２・・・極性反転演算回路、１３・・・マイコン、２０・・・フォーカス制御回路、２１・・・フォーカスアクチュエータドライバ、２００・・・記録層数と媒体の種類を判別する回路、２０１・・・フォーカスアクチュエータの稼動時間測定回路、２０２・・・ 不揮発性メモリ、７７７・・・時間距離変換回路
【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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【図１９】
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