ディスク検出装置
【課題】 ディスクの検出を精度良く行うことができる「ディスク検出装置」を提供する。
【解決手段】 ディスク挿入口１から挿入されたディスクＤの有無を検出するディスク検出装置は、発光素子１０ａおよび発光素子１０ａからの光を受光する受光素子１０ｂを有する光検出部とを備え、受光素子１０ａのコレクタ側で生成されるノードＮに発生するノード電圧の値に応じて、ディスクの有無を検出する。ノード電圧はマイクロコントローラ４０にＡ／Ｄ変換されて供給され、その変化量に応じてディスク有無の判別の閾値を設定する。
【解決手段】 ディスク挿入口１から挿入されたディスクＤの有無を検出するディスク検出装置は、発光素子１０ａおよび発光素子１０ａからの光を受光する受光素子１０ｂを有する光検出部とを備え、受光素子１０ａのコレクタ側で生成されるノードＮに発生するノード電圧の値に応じて、ディスクの有無を検出する。ノード電圧はマイクロコントローラ４０にＡ／Ｄ変換されて供給され、その変化量に応じてディスク有無の判別の閾値を設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク等のディスクを検出するディスク検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤやＤＶＤ等のディスク再生装置は、ディスクを挿入する際に、フォトセンサーを利用し、ディスクの検出を行っている。例えば特許文献１は、図８に示すように、ディスク挿入口１と移送ローラ２との間に光学検知手段４を設けている。光学検知手段４は、図９に示すように、ディスク挿入口１の上面側に設けられた発光素子４ａと、下面側に設けられた受光素子４ｂの一対の光学部材から構成されている。ディスクＤがディスク挿入口１からディスク装置Ａ内に挿入されると、発光素子４ａと受光素子４ｂとの間の光が遮断されるため受光素子４ｂの出力が反転し、ディスク有が検出される。また、光学検知手段４を複数配置することにより、例えば、直径８ｃｍのＳＤ（シングルディスク）又は直径１２ｃｍのＣＤ（コンパクトディスク）など径の違いによって反転する受光素子の数を検出し、挿入されたディスクＤの種別、即ちＳＤ又はＣＤを判別することも可能である。この判別したデータは、制御部またはメカユニット部に伝えられる。
【０００３】
図１０は、発光素子と受光素子の回路構成を示す図である。ＬＥＤは、カソードが接地され、アノードが抵抗を介して供給電源Ｖｃｃに接続されている。フォトトランジスタＴＲＳは、エミッタが接地され、コレクタがノードＮに接続されている。ノードＮは、抵抗を介して供給電源Ｖｃｃに接続され、かつＣＭＯＳバッファ５の入力に接続されている。ＣＭＯＳバッファ５の出力は、図示しないマイクロコントローラに接続されている。
【０００４】
ディスクが挿入されていない状態では、ＬＥＤからの光を受光したフォトトランジスタＴＲＳがオンし、ノードＮがローレベルとなり、ＣＭＯＳバッファ５の出力もローレベルとなる。ディスクが挿入されると、ＬＥＤの光がディスクで遮られ、フォトトランジスタＴＲＳがオフとなり、ノードＮがハイレベルとなり、ＣＭＯＳバッファ５の出力もハイレベルとなる。マイクロコンピュータは、ＣＭＯＳバッファ５のレベルがハイかローかに基づきディスクの有無を検出している。
【０００５】
特許文献２は、ディスク検出装置に関し、ディスクが装置内に挿入されたか否かを検出する発光素子と受光素子の組からなるディスク検出スイッチと、装置内に挿入されたディスクがクランプ位置に到達するまではオフ状態となり、到達したときはオン状態となるクランプスイッチと、ディスク検出スイッチとクランプスイッチとの間に直列に接続されて、クランプスイッチがオフ状態のときは発光素子を点灯させ、クランプスイッチがオン状態のときに発光素子を消灯させるスイッチングトランジスタとを備えている。これにより、発光素子の点灯・消灯をディスククランプを検出するクランプスイッチによって制御可能にしている。
【０００６】
特許文献３は、光学検知式のディスク挿入検知機構を備えたディスク装置に関し、発光部または受光部を回転移動等により移動が可能な部品またはユニットに設け、ディスクの挿入により上記部品またはユニットを移動させることで、相対する光軸のずれが生じ、受光部への入力光の減少または増加によりディスクの挿入を検知する。これにより、光透過率の高いディスクの挿入を正確に検知することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２４７３５２号
【特許文献２】特開２００１−３５０７１号
【特許文献３】特開２００５−２１６３９０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のディスク検出装置には次のような課題がある。
（１）発光素子（ＬＥＤ）の寿命低下
従来技術では、図１０に示すように、ディスク再生装置の電源がオンのとき、ＬＥＤに常時電流が流れるため、ディスクの検出を必要としない期間でも、ＬＥＤが連続点灯している。こうした不要な連続点灯により、ＬＥＤの寿命が大幅に縮まってしまう。
（２）ディスク検出の精度
上記したようにディスク検出装置の回路は、ＣＭＯＳバッファ５を使用し、そのハイレベルまたはローレベルの２値の出力によりディスクの有無を検出している。
（ａ）半透明ディスク対応
光の遮断を完全に出来ない半透明ディスクでは、ノードＮの電圧がＣＭＯＳバッファ５のスレッショルドレベルまで達することができないことがあり、半透明ディスクを精度良く検出することができない可能性がある。
（ｂ）耐環境性
製品を使用してゆく上で、ＬＥＤの寿命、塵埃、温度などの環境の変化によって、ノードＮの電圧が変化してしまうと、ＣＭＯＳバッファの２値では、ディスクの有無の検出精度にバラツキが生じ、誤検出をする可能性がある。
（３）外乱光による誤動作
ディスクＤを挿入する際、図１１に示すように、ディスクＤに反射する外乱光６が、受光素子４ｂ側に進入する可能性がある。ディスクで反射された外乱光６が受光素子４ｂに当たると、オフにならなければならないフォトトランジスタＴＲＳがオンしてしまい、ディスクの検出が正確に行われないという課題がある。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するために成されたものであり、ディスクの検出を精度良く行うことができるディスク検出装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、発光素子の寿命を改善し、ディスク等で反射される外乱光の悪影響を抑制したディスク検出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】
【００１０】
本発明に係る、ディスク挿入口から挿入されたディスクの有無を検出するディスク検出装置は、発光素子からの光を受光する受光素子を備え、ディスク挿入口の第１の主面側に発光素子が配置され、ディスク挿入口の第１の主面と対向する第２の主面側に受光素が配置されている。発光素子は、好ましくはＬＥＤであり、受光素子はフォトトランジスタである。発光素子と供給電源との間にスイッチが接続され、当該スイッチは、ディスクのローディングを指示する入力に応答してオンし、これにより発光素子を点灯させる。発光素子は常時点灯されず、ディスクのローディングの期間だけ点灯されるため、寿命を延ばすことができる。
【００１１】
また、受光素子のエミッタが基準電位に接続され、そのコレクタと供給電源との間に可変抵抗が接続され、受光素子のコレクタと可変抵抗の接続がノードを形成する。ディスク検出装置は、当該ノードに生成されるノード電圧に基づきディスクの有無を判定する判定手段を含む。
【００１２】
判定手段は、例えば、マイクロコントローラである。マイクロコントローラは、ノード電圧の変化量に基づきディスクの有無を判定する。好ましくは、前回得られたノード電圧を前回値として記憶し、前回値と今回値の差分が一定値より大きいとき、ディスク有と判定する。これにより、完全遮光ディスクや半透明ディスクの有無を精度良く検出することができる。
【００１３】
一方、判定手段は、前回値と今回値の差分が一定値以下である場合には、ディスク無と判定し、一定期間ノード電圧を監視し、今回値が前回値より小さくなったとき前回値を今回値に置き換える。ディスク挿入口内に、例えば半透明ディスクが挿入されていた場合に、そのディスクを一旦アンロードさせてから再挿入させる操作が行われる。前回値を今回値に置き換えることで、ディスクが再挿入されたとき、前回値と今回値の差分が一定値より大きくなり、ディスク有を検出することができる。
【００１４】
好ましくは判定手段は、受光素子が発光素子の点灯によってオンされたときの初期状態のノード電圧を初期値として記憶し、ディスク検出装置が起動されたときのノード電圧と初期値との差が一定値よりも大きい場合には、起動時のノード電圧を初期値で置き換える。ノード電圧が異常と判定し、これを初期値に置き換えることで、ディスクの検出を精度良く行うことができる。
【００１５】
更に、本発明に係るディスク挿入口から挿入されたディスクの有無を検出するディスク検出装置は、第１の発光素子および当該第１の発光素子からの光を受光する第１の受光素子を有する第１の光検出部と、第２の発光素子および当該第２の発光素子からの光を受光する第２の受光素子を有する第２の光検出部とを備え、ディスク挿入口の第１の主面側に第１の発光素子と第２の受光素子が配置され、ディスク挿入口の第１の主面と対向する第２の主面側に第１の受光素子と第２の発光素子が配置されている。
【００１６】
第１および第２の受光素子は、供給電源と基準電位（例えば、グランド）との間に直列に接続され、第１および第２の発光素子は、供給電源と基準電位との間に並列に接続されている。そして、第１および第２の発光素子と供給電源との間にスイッチが接続され、当該スイッチは、ディスクのローディングを指示する入力に応答してオンし、これにより発光素子を点灯させる。発光素子は常時点灯されず、ディスクのローディングの期間だけ点灯されるため、寿命を延ばすことができる。
【００１７】
第１の受光素子のエミッタが基準電位に接続され、そのコレクタが第２の受光素子のエミッタに接続され、第２の受光素子のコレクタと供給電源との間に可変抵抗が接続され、第２の受光素子のコレクタと可変抵抗の接続がノードを形成する。ディスク検出装置は、当該ノードに生成されるノード電圧に基づきディスクの有無を判定する判定手段を含む。
【００１８】
判定手段は、例えば、マイクロコントローラである。マイクロコントローラは、ノード電圧の変化量に基づきディスクの有無を判定する。好ましくは、前回得られたノード電圧を前回値として記憶し、前回値と今回値の差分が一定値より大きいとき、ディスク有と判定する。これにより、完全遮光ディスクや半透明ディスクの有無を精度良く検出することができる。
【００１９】
一方、判定手段は、前回値と今回値の差分が一定値以下である場合には、ディスク無と判定し、一定期間ノード電圧を監視し、今回値が前回値より小さくなったとき前回値を今回値に置き換える。ディスク挿入口内に、例えば半透明ディスクが挿入されていた場合に、そのディスクを一旦アンロードさせてから再挿入させる操作が行われる。前回値を今回値に置き換えることで、ディスクが再挿入されたとき、前回値と今回値の差分が一定値より大きくなり、ディスク有を検出することができる。
【００２０】
好ましくは判定手段は、第１および第２の受光素子が第１および第２の発光素子の点灯によってオンされたときの初期状態のノード電圧を初期値として記憶し、ディスク検出装置が起動されたときのノード電圧と初期値との差が一定値よりも大きい場合には、起動時のノード電圧を初期値で置き換える。ノード電圧が異常と判定し、これを初期値に置き換えることで、ディスクの検出を精度良く行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、受光素子の受光状態に応じたノード電圧の変化量からディスクの検出を行うため、完全遮光ディスクのみならず半透明ディスクも正確に検出することができ、さらに、発光素子の寿命、塵埃、温度などの動作環境の変化にも対応することができる。さらに、ディスクのローディングに応答して発光素子を点灯させ、発光素子の常時点灯を行わないようにしたので、発光素子の寿命を延ばすことができる。
更に、光検出部を複数の発光素子、受光素子で構成すると共に、それぞれの光検出部の発光素子と受光素子を互い違いに配置させることで、外乱光の影響を受けることなく、正確にディスクの検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の最良の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００２３】
図１は、本発明の実施例に係るディスク検出装置の要部を示す図である。本実施例のディスク検出装置は、一対の発光素子１０ａと受光素子１０ｂを含む。発光素子１０ａと発光素子１０ａの光を受光する受光素子１０ｂが光検出部を構成する。
【００２４】
光検出部は、ディスク挿入口１の上面側に発光素子１０ａが配置され、ディスク挿入口の下面側に受光素子１０ｂが配置され、発光素子１０ａの光は受光素子１０ｂを照射するようになっている。光検出部は、ディスク挿入口１の近傍であって、例えば図８に示したように、移送ローラの手前に設けられる。
【００２５】
図２はディスク検出装置の回路構成を示す図である。発光素子１０ａは、ＬＥＤから構成される。発光素子１０ａのカソードが接地されている。発光素子１０ａのアノードは、抵抗Ｒ１が接続され、抵抗と供給電源Ｖｃｃの間に制御スイッチ３０が接続されている。制御スイッチ３０は、ディスクをディスク挿入口１内にロードさせるためのロードキー（図示省略）に連動し、ユーザーがロードキーを押下したとき、制御スイッチ３０がオンし、発光素子１０ａに電流が流れ、点灯する。
【００２６】
一方、受光素子１０ｂは、好ましくはフォトトランジスタから構成される。受光素子１０ｂのエミッタが接地され、そのコレクタが、ノードＮに接続され、ノードＮは、可変抵抗Ｒ２を介して供給電源Ｖｃｃに接続されている。ノードＮはさらに、マイクロコントローラ４０のＡ／Ｄポートに入力されている。マイクロコントローラ４０は、種々のデータおよびプログラムを記憶するための不揮発性の読み書き可能なメモリ、例えばＥＥＰＲＯＭを含んでいる。
【００２７】
発光素子１０ａの点灯により受光素子１０ｂがオンする。受光素子１０ｂは、受光量に応じた受光電流が流れ、ノードＮの電圧を可変する。ディスクが未挿入のとき、受光素子の受光量が最大となり、そのときノードＮの電圧が最も低くなる。一方、完全遮光のディスクが挿入されたとき、受光素子１０ｂの受光電流はほとんどなく、従ってオフ状態となり、ノードＮの電圧が高くなる。半透明ディスクが挿入されたとき、ディスクを透過する光量に応じた電圧がノードＮに生成される。このときのノード電圧は、ディスクが未挿入のときのノード電圧と完全遮光ディスクが挿入されたときのノード電圧の間である。マイクロコントローラ４０は、ノードＮの電圧を入力したＡ／Ｄ値に基づきディスクの有無を判断する。
【００２８】
本実施例のディスク検出装置では、受光素子１０ｂがオフしたとき、ディスク有を検出する。また、可変抵抗Ｒ２を使用することにより、発光素子および受光素子をランクフリーで使用しても、各ランクの影響を受けなくて済む。言い換えれば、発光素子の輝度ランク，受光素子の受光感度ランクは、可変抵抗Ｒ２により吸収することができる。Ａ／Ｄ検出方式の場合、可変抵抗Ｒ２を使わずに発光素子および受光素子のランクを選別するか、または可変抵抗Ｒ２を使用してランクフリーにするかを選択することができる。本実施例では、部品選別を要さないようにするため、可変抵抗Ｒ２を用いてランクフリーを採用している。
【００２９】
図３は、本発明の第２の実施例に係るディスク検出装置の要部を示す図である。この実施例のディスク検出装置は、複数の組合せの光検出部を設けたもので、図示するように、発光素子１０ａおよび２０ａと、受光素子１０ｂおよび２０ｂとを含む。発光素子１０ａと発光素子１０ａの光を受光する受光素子１０ｂが第１組の光検出部を構成し、発光素子２０ａと発光素子２０ａの光を受光する受光素子２０ｂが第２組の光検出を構成する。
【００３０】
第１組の光検出部と第２組の光検出部は、図示するように、ディスク挿入口１を基準に、それぞれの発光素子と受光素子が互い違いとなるように配置されている。すなわち、ディスク挿入口１の上面側に、発光素子１０ａと受光素子２０ｂが一定の距離を隔てて配置され、ディスク挿入口の下面側に受光素子１０ｂと発光素子２０ａが一定の距離を隔てて配置され、発光素子１０ａの光は受光素子１０ｂを照射し、発光素子２０ａの光は受光素子２０ｂを照射するようになっている。第１組および第２組の光検出部は、ディスク挿入口１の近傍であって、例えば図８に示したように、移送ローラの手前に設けられる。
【００３１】
図４はディスク検出装置の回路構成を示す図である。発光素子１０ａおよび２０ａは、ＬＥＤから構成される。発光素子１０ａならびに発光素子２０ａのカソードが接地されている。発光素子１０ａならびに発光素子２０ａのアノードは、それぞれ抵抗Ｒ１、Ｒ１が接続され、これら抵抗Ｒ１と供給電源Ｖｃｃの間に制御スイッチ３０が接続されている。制御スイッチ３０は、ディスクをディスク挿入口１内にロードさせるためのロードキー（図示省略）に連動し、ユーザーがロードキーを押下したとき、制御スイッチ３０がオンし、発光素子１０ａおよび２０ａに電流が流れ、それぞれが点灯する。
【００３２】
一方、受光素子１０ｂ、２０ｂは、好ましくはフォトトランジスタから構成される。受光素子１０ｂのエミッタが接地され、そのコレクタが受光素子２０ｂのエミッタに接続されている。受光素子２０ｂのコレクタは、ノードＮに接続され、ノードＮは、可変抵抗Ｒ２を介して供給電源Ｖｃｃに接続されている。ノードＮはさらに、マイクロコントローラ４０のＡ／Ｄポートに入力されている。マイクロコントローラ４０は、種々のデータおよびプログラムを記憶するための不揮発性の読み書き可能なメモリ、例えばＥＥＰＲＯＭを含んでいる。
【００３３】
発光素子１０ａの点灯により受光素子１０ｂがオンし、発光素子２０ａの点灯により受光素子２０ｂがオンする。受光素子１０ｂおよび受光素子２０ｂは、受光量に応じた受光電流が流れ、ノードＮの電圧を可変する。ディスクが未挿入のとき、受光素子の受光量が最大となり、そのときノードＮの電圧が最も低くなる。一方、完全遮光のディスクが挿入されたとき、受光素子１０ｂおよび受光素子２０ｂの受光電流はほとんどなく、従ってオフ状態となり、ノードＮの電圧が高くなる。半透明ディスクが挿入されたとき、ディスクを透過する光量に応じた電圧がノードＮに生成される。このときのノード電圧は、ディスクが未挿入のときのノード電圧と完全遮光ディスクが挿入されたときのノード電圧の間である。マイクロコントローラ４０は、ノードＮの電圧を入力したＡ／Ｄ値に基づきディスクの有無を判断する。
【００３４】
本実施例のディスク検出装置では、受光素子１０ｂと受光素子２０ｂが直列に接続され、いずれか一方の受光素子がオフしたとき、ディスク有を検出する。発光素子１０ａ、２０ａと受光素子１０ｂ、２０ｂはディスク挿入口１の上下面において互い違いに配置されているため、ディスクで反射する外乱光によりいずれか一方の受光素子がオンしても、他方の受光素子がオフとなり、すなわち受光素子がアンド接続されているため、ノードＮの電圧は変動せず、マイクロコントローラ４０は正確にディスクの有無を検出することができる。但し、ディスクの両面で外乱光が同時に反射しないという前提条件が必要となるが、通常、両面で同時に反射することは極めて希である。
【００３５】
図２で示される第１の実施例ならびに図４で示される第２の実施例において、それぞれ、マイクロコントローラ４０は、Ａ／Ｄポートを一定周期でサンプリングすることでノードＮの電圧を算出し、ノード電圧の前回値と今回値の差(変化量の大小)に基づきディスクの有無を判断する。これら実施例のディスク検出フローでは、ノード電圧として、初期値Ｖｏ、前回値Ｖ１、今回値Ｖ２、判断値Ａ、判断値Ｂの全５種の値を用いている。以下、ディスク検出動作の詳細を図５および図６のフローを参照して説明する。
【００３６】
先ず、ディスク検出装置を組み込んだディスク装置の工場出荷時に初期値Ｖｏを設定する(ステップＳ１０１)。この設定は、ＬＥＤのみの１００％の光（外乱光が無く、発光素子と受光素子を完全に透過する状態）を用い、コレクタ電圧（ノード電圧）が０．６Ｖ±０．２Ｖとなるように可変抵抗Ｒ２を手動で調整する。工場出荷時の初期値Ｖｏは、マイクロコントローラのメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）に格納される。つまり、工場出荷時にメモリに格納される初期値Ｖｏは、０．６Ｖである。
【００３７】
次に、ディスク検出装置の起動時の前回値Ｖ１を求める。本例では、ディスク検出装置を組み込んだディスク装置が車両に搭載され、そこで起動されるものとする。ディスク装置の起動時(ＡＣＣ−ＯＮ等のスタンバイ−アウト時)に制御スイッチ３０がオンされ、発光素子１０ａおよび２０ａを点灯させ、ノードＮの電圧をＡ／Ｄポートより読み込む。読み込んだ後は、制御スイッチ３０をオフし、ＬＥＤの寿命を減らさないようにする。この起動時に読み込んだＡ／Ｄ値を前回値Ｖ１として格納する。
【００３８】
次に、起動時の前回値Ｖ１とメモリに格納された初期値Ｖｏを比較し（ステップＳ１０３）、絶対差が判断値Ａよりも大きいか否か判定し（ステップＳ１０４）、その結果、表１に示す処理を行う。本実施例では、回路電圧５Ｖに対し判断値Ａ＝１Ｖとしている。絶対差が判断値Ａよりも大きい場合、起動時の前回値Ｖ１を異常と判断し、起動時の前回値Ｖ１に初期値Ｖｏを上書きし、初期値Ｖｏを前回値Ｖ１とする（ステップＳ１０５）。つまり、起動時の前回値Ｖ１を採用しない。
【００３９】
一方、絶対差が判断値Ａ未満ならば、起動時の前回値Ｖ１を正常と判断し、この前回値Ｖ１を採用する。この場合、初期値Ｖｏによる上書きしない。
【００４０】
【表１】
【００４１】
判断値Ａは、適切な値を選択するする必要がある。つまり、判断値Ａが小さすぎる場合、起動時の前回値Ｖ１は常に異常となり、初期値Ｖｏにより上書きされ、前回値Ｖ１がＶｏとなり更新されない。判断値Ａが大きすぎる場合、起動時に完全遮光のディスクがディスク挿入口に存在してもこれを検出することができなくなってしまう。上記したように、本例では、回路電圧５Ｖに対し判断値Ａ＝１Ｖとすることで、完全遮光のディスクが起動時からディスク挿入口に存在していても、絶対値の差電圧が１Ｖ以上となるため異常と判断することが可能となる。しかし、差電圧が１Ｖ未満の半透明のディスクが起動時からディスク挿入口に存在した場合には、これを検出することができない。起動時の半透明ディスクの対応については後述する。以上のプロセスにより、前回値Ｖ１が確定し、ディスク検出装置の通常動作が開始される（ステップＳ１０６）。
【００４２】
次に、ユーザーがディスク装置のローディングキーを押下したときの動作を説明する。ユーザーがローディングキー（図示省略）を押下すると（ステップＳ１０７）、これに応答して制御スイッチ３０がオンし、発光素子１０ａおよび２０ａが点灯する（ステップＳ１０８）。マイクロコントローラ４０は、ノードＮのＡ／Ｄ値を読み込む（ステップＳ１０９）。Ａ／Ｄ値は、好ましくは、４ｍｓ周期で２回読込み、その平均値を今回値Ｖ２とし、レジスタに一時格納する。
【００４３】
マイクロコントローラ４０は、今回値Ｖ２と前回値Ｖ１の差電圧と判断値Ｂとを比較し（ステップＳ１１０）、その結果、表２に示す処理を行う。本例では、判断値Ｂを０．２Ｖとしている。
【００４４】
今回値Ｖ２と前回値Ｖ１との差電圧が判断値Ｂを越える場合（ステップＳ１１１）、マイクロコンピュータ４０は、ディスク有と判断する（ステップＳ１１２）。すなわち、発光素子１０ａ、２０ａと受光素子１０ｂ、２０ｂとの間にディスクが挿入されることで、受光素子１０ｂ、２０ｂが受ける発光素子１０ａ、２０ａからの光量が減少することによるノード電圧の変化が判断値Ｂで判断されることとなる。この判断結果を受けて、ディスク装置のメカユニット部は、ディスク有の検出結果をマイクロコントローラ４０から受けて、ディスクのローディングを開始する（ステップＳ１１３）。ディスクが内部の所定位置に停止されたとき、制御スイッチ３０がオフとなり、発光素子１０ａ、２０ａが消灯され（ステップＳ１１４）、通常動作に戻る（ステップＳ１２０）。
【００４５】
一方、差電圧が判断値Ｂと同等もしくはそれ以下であった場合には、ディスク無と判断し、一定期間、今回値Ｖ２のＡＤ値の読込を継続し、その間、今回値Ｖ２が最新値に更新される。その結果、表３に示す処理が実行される(ステップＳ１１５)。
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】
処理３に示すように、Ｖ１＞Ｖ２ならば（ステップＳ１１６）、今回値Ｖ２を前回値Ｖ１に上書きする(ステップＳ１１７)。すなわち、前回値Ｖ１が今回値Ｖ２に更新される。
【００４９】
処理４に示すように、Ｖ２−Ｖ１＞Ｂならば（ステップＳ１１８）、ディスク有と判断し、ローディング動作を開始する。この処理は、上記ステップＳ１１２からステップＳ１１４である。
【００５０】
処理５に示すように、一定期間内に処理３または処理４に該当しなければ（ステップＳ１１９）、タイムアウトによりディスク有無の判断を止めて通常動作に戻る（ステップＳ１２０）。
【００５１】
上記したように、一旦、ディスク無と判断した場合、タイムアウトするまで、または処理４のディスク有の判断が成されるまで今回値Ｖ２を更新しつづける。この間、比較対象の前回値Ｖ１を下げるための処理３が含まれている。この処理３は、起動時に、半透明ディスクがディスク挿入口に存在した場合に対処する。起動時に半透明ディスクが存在し、ロードキーを押すときもこれが存在した場合、Ｖ１＝Ｖ２となりローディング動作は開始しない。しかし、ユーザーはローディングしないため、ディスクを再挿入すると考えられる(再挿入しなければそのままタイムアウトする)。再挿入時には、一度ディスクが抜かれるため、今回値Ｖ２の最新値は下がる。これは、処理３の条件を満足し、今回値Ｖ２を前回値Ｖ１に上書きすることになり前回値Ｖ１を更新する。次にディスクを再挿入したとき、最新値Ｖ２は、処理４の条件を満足することになり、ディスク有りを検出することができる。
【００５２】
こうして、ユーザーの手を借りる操作を最小限に抑えている。つまり、起動時とロードキーを押す同時か直前に、半透明ディスクがディスク挿入口に存在した場合のみ、ユーザーの手を借りることになる。また、ディスク検出の処理スピードも重要である。ユーザーの手動によるディスク挿入速度よりも早くディスク有を検出しなければならない。遅い場合は、ディスク挿入フィーリングの悪化につながる。本実施例の場合、５０ｍｓ以下でディスク有りの検出信号をメカユニット部に伝えている。処理スピードは、手動による標準的なディスク挿入スピードとフォトセンサーとメカユニット部間の物理的距離によって概ね算出することができる。
【００５３】
ディスク装置がＡＣＣ−ＯＦＦ等によりスタンバイ-イン状態になるとき、前回値Ｖ１を最新の初期値Ｖｏとする。つまり、メモリの初期値Ｖｏを今回値Ｖ１の値に上書きし、初期値Ｖｏを更新する。これにより、初期値Ｖｏを環境変化に応じた値に更新する。
【００５４】
実車状態ではディスク装置のスタンバイ-イン時にのみ、メモリの初期値Ｖｏが更新される。よって、一度もスタンバイ-インしない条件下で、粉塵等が判断値Ｂ相当までたまった場合は、ディスク有りを誤検出する可能性が出る。しかし、環境変化による初期値Ｖｏの変化を想定した場合、時間は十分長く、一度もスタンバイ-インしないことは考慮しなくても良いと判断している。
【００５５】
以上説明したように、本実施例のディスク検出装置によれば次のような効果が得られる。
（１）発光素子（ＬＥＤ）の寿命向上
ローディングキーに連動させ、ディスク検出時のみ発光素子１０ａを点灯させることで、発光素子の寿命を長期化させることができる。
（２）外乱光による誤動作低減
２組の光検出部の発光素子と受光素子をディスク挿入口に互い違いに配置することで、図７に示すように、外乱光１が進入したことで受光素子２０ｂが誤ってオンしてしまった場合でも、受光素子１０ｂがオフ状態であるため、ディスク有を検出することがでる。また、外乱光２の進入により受光素子１０ｂが誤ってオンしてしまった場合でも、受光素子２０ｂがオフ状態であるため、ディスク有を検出することができる。このように外乱光によるディスク検出の誤動作を回避することができる。
（３）ディスク検出の精度向上
本実施例では、ノードＮの電圧の変化量で相対的にディスクの有無を判断することで、受光素子が完全にオフにならない半透明ディスクであっても確実に検出することができる。また、発光素子の輝度が経年変化、塵埃、温度等により変化しても、ディスクの有無を正確に検出することができる。
【００５６】
なお上記実施例では、２組の光検出部を用いてディスクの検出を行う例を示したが、例えば、外乱光による影響が少ないような環境であれば、光検出部を１組としてもよい。この場合にも、１つの受光素子のコレクタ電圧（ノード電圧）の変化量からディスクの有無の検出を行う。また上記実施例では、受光素子１０ｂと受光素子２０ｂを直列にアンド接続するようにしたが、受光素子１０ｂと受光素子２０ｂをオア接続し、かつ発光素子１０ａ、２０ａと受光素子１０ｂ、２０ｂを配置する間隔を、径の異なるディスク、例えば１２ｃｍ径のディスクと８ｃｍ径のディスクに対応するようにし、径の異なるディスクの判別を同時に行うようにしてもよい。
【００５７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイ等のディスクを挿入し、ディスクの再生やディスクへの書き込みを行うディスク装置において利用される。例えば、ＣＤ、ＤＶＤディスクプレイヤー、車載用のオーディオ・ビデオ装置において利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施例に係るディスク検出装置の要部を示す図である。
【図２】第１の実施例のディスク検出装置の回路構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係るディスク検出装置の要部を示す図である。
【図４】第２の実施例のディスク検出装置の回路構成を示す図である。
【図５】実施例のディスク検出装置におけるディスク検出動作を示すフローチャートである。
【図６】実施例のディスク検出装置におけるディスク検出動作を示すフローチャートである。
【図７】実施例のディスク検出装置の効果を説明する図である。
【図８】従来のディスク検出装置を説明する図である。
【図９】従来のディスク検出装置の発光素子と受光素子の配置を示す図である。
【図１０】従来のディスク検出装置の回路構成を示す図である。
【図１１】従来のディスク検出装置の課題を説明する図である。
【符号の説明】
【００６０】
１：ディスク挿入口
１０ａ、２０ａ：発光素子
１０ｂ、２０ｂ：受光素子
３０：制御スイッチ
４０：マイクロコントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク等のディスクを検出するディスク検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤやＤＶＤ等のディスク再生装置は、ディスクを挿入する際に、フォトセンサーを利用し、ディスクの検出を行っている。例えば特許文献１は、図８に示すように、ディスク挿入口１と移送ローラ２との間に光学検知手段４を設けている。光学検知手段４は、図９に示すように、ディスク挿入口１の上面側に設けられた発光素子４ａと、下面側に設けられた受光素子４ｂの一対の光学部材から構成されている。ディスクＤがディスク挿入口１からディスク装置Ａ内に挿入されると、発光素子４ａと受光素子４ｂとの間の光が遮断されるため受光素子４ｂの出力が反転し、ディスク有が検出される。また、光学検知手段４を複数配置することにより、例えば、直径８ｃｍのＳＤ（シングルディスク）又は直径１２ｃｍのＣＤ（コンパクトディスク）など径の違いによって反転する受光素子の数を検出し、挿入されたディスクＤの種別、即ちＳＤ又はＣＤを判別することも可能である。この判別したデータは、制御部またはメカユニット部に伝えられる。
【０００３】
図１０は、発光素子と受光素子の回路構成を示す図である。ＬＥＤは、カソードが接地され、アノードが抵抗を介して供給電源Ｖｃｃに接続されている。フォトトランジスタＴＲＳは、エミッタが接地され、コレクタがノードＮに接続されている。ノードＮは、抵抗を介して供給電源Ｖｃｃに接続され、かつＣＭＯＳバッファ５の入力に接続されている。ＣＭＯＳバッファ５の出力は、図示しないマイクロコントローラに接続されている。
【０００４】
ディスクが挿入されていない状態では、ＬＥＤからの光を受光したフォトトランジスタＴＲＳがオンし、ノードＮがローレベルとなり、ＣＭＯＳバッファ５の出力もローレベルとなる。ディスクが挿入されると、ＬＥＤの光がディスクで遮られ、フォトトランジスタＴＲＳがオフとなり、ノードＮがハイレベルとなり、ＣＭＯＳバッファ５の出力もハイレベルとなる。マイクロコンピュータは、ＣＭＯＳバッファ５のレベルがハイかローかに基づきディスクの有無を検出している。
【０００５】
特許文献２は、ディスク検出装置に関し、ディスクが装置内に挿入されたか否かを検出する発光素子と受光素子の組からなるディスク検出スイッチと、装置内に挿入されたディスクがクランプ位置に到達するまではオフ状態となり、到達したときはオン状態となるクランプスイッチと、ディスク検出スイッチとクランプスイッチとの間に直列に接続されて、クランプスイッチがオフ状態のときは発光素子を点灯させ、クランプスイッチがオン状態のときに発光素子を消灯させるスイッチングトランジスタとを備えている。これにより、発光素子の点灯・消灯をディスククランプを検出するクランプスイッチによって制御可能にしている。
【０００６】
特許文献３は、光学検知式のディスク挿入検知機構を備えたディスク装置に関し、発光部または受光部を回転移動等により移動が可能な部品またはユニットに設け、ディスクの挿入により上記部品またはユニットを移動させることで、相対する光軸のずれが生じ、受光部への入力光の減少または増加によりディスクの挿入を検知する。これにより、光透過率の高いディスクの挿入を正確に検知することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２４７３５２号
【特許文献２】特開２００１−３５０７１号
【特許文献３】特開２００５−２１６３９０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のディスク検出装置には次のような課題がある。
（１）発光素子（ＬＥＤ）の寿命低下
従来技術では、図１０に示すように、ディスク再生装置の電源がオンのとき、ＬＥＤに常時電流が流れるため、ディスクの検出を必要としない期間でも、ＬＥＤが連続点灯している。こうした不要な連続点灯により、ＬＥＤの寿命が大幅に縮まってしまう。
（２）ディスク検出の精度
上記したようにディスク検出装置の回路は、ＣＭＯＳバッファ５を使用し、そのハイレベルまたはローレベルの２値の出力によりディスクの有無を検出している。
（ａ）半透明ディスク対応
光の遮断を完全に出来ない半透明ディスクでは、ノードＮの電圧がＣＭＯＳバッファ５のスレッショルドレベルまで達することができないことがあり、半透明ディスクを精度良く検出することができない可能性がある。
（ｂ）耐環境性
製品を使用してゆく上で、ＬＥＤの寿命、塵埃、温度などの環境の変化によって、ノードＮの電圧が変化してしまうと、ＣＭＯＳバッファの２値では、ディスクの有無の検出精度にバラツキが生じ、誤検出をする可能性がある。
（３）外乱光による誤動作
ディスクＤを挿入する際、図１１に示すように、ディスクＤに反射する外乱光６が、受光素子４ｂ側に進入する可能性がある。ディスクで反射された外乱光６が受光素子４ｂに当たると、オフにならなければならないフォトトランジスタＴＲＳがオンしてしまい、ディスクの検出が正確に行われないという課題がある。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するために成されたものであり、ディスクの検出を精度良く行うことができるディスク検出装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、発光素子の寿命を改善し、ディスク等で反射される外乱光の悪影響を抑制したディスク検出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】
【００１０】
本発明に係る、ディスク挿入口から挿入されたディスクの有無を検出するディスク検出装置は、発光素子からの光を受光する受光素子を備え、ディスク挿入口の第１の主面側に発光素子が配置され、ディスク挿入口の第１の主面と対向する第２の主面側に受光素が配置されている。発光素子は、好ましくはＬＥＤであり、受光素子はフォトトランジスタである。発光素子と供給電源との間にスイッチが接続され、当該スイッチは、ディスクのローディングを指示する入力に応答してオンし、これにより発光素子を点灯させる。発光素子は常時点灯されず、ディスクのローディングの期間だけ点灯されるため、寿命を延ばすことができる。
【００１１】
また、受光素子のエミッタが基準電位に接続され、そのコレクタと供給電源との間に可変抵抗が接続され、受光素子のコレクタと可変抵抗の接続がノードを形成する。ディスク検出装置は、当該ノードに生成されるノード電圧に基づきディスクの有無を判定する判定手段を含む。
【００１２】
判定手段は、例えば、マイクロコントローラである。マイクロコントローラは、ノード電圧の変化量に基づきディスクの有無を判定する。好ましくは、前回得られたノード電圧を前回値として記憶し、前回値と今回値の差分が一定値より大きいとき、ディスク有と判定する。これにより、完全遮光ディスクや半透明ディスクの有無を精度良く検出することができる。
【００１３】
一方、判定手段は、前回値と今回値の差分が一定値以下である場合には、ディスク無と判定し、一定期間ノード電圧を監視し、今回値が前回値より小さくなったとき前回値を今回値に置き換える。ディスク挿入口内に、例えば半透明ディスクが挿入されていた場合に、そのディスクを一旦アンロードさせてから再挿入させる操作が行われる。前回値を今回値に置き換えることで、ディスクが再挿入されたとき、前回値と今回値の差分が一定値より大きくなり、ディスク有を検出することができる。
【００１４】
好ましくは判定手段は、受光素子が発光素子の点灯によってオンされたときの初期状態のノード電圧を初期値として記憶し、ディスク検出装置が起動されたときのノード電圧と初期値との差が一定値よりも大きい場合には、起動時のノード電圧を初期値で置き換える。ノード電圧が異常と判定し、これを初期値に置き換えることで、ディスクの検出を精度良く行うことができる。
【００１５】
更に、本発明に係るディスク挿入口から挿入されたディスクの有無を検出するディスク検出装置は、第１の発光素子および当該第１の発光素子からの光を受光する第１の受光素子を有する第１の光検出部と、第２の発光素子および当該第２の発光素子からの光を受光する第２の受光素子を有する第２の光検出部とを備え、ディスク挿入口の第１の主面側に第１の発光素子と第２の受光素子が配置され、ディスク挿入口の第１の主面と対向する第２の主面側に第１の受光素子と第２の発光素子が配置されている。
【００１６】
第１および第２の受光素子は、供給電源と基準電位（例えば、グランド）との間に直列に接続され、第１および第２の発光素子は、供給電源と基準電位との間に並列に接続されている。そして、第１および第２の発光素子と供給電源との間にスイッチが接続され、当該スイッチは、ディスクのローディングを指示する入力に応答してオンし、これにより発光素子を点灯させる。発光素子は常時点灯されず、ディスクのローディングの期間だけ点灯されるため、寿命を延ばすことができる。
【００１７】
第１の受光素子のエミッタが基準電位に接続され、そのコレクタが第２の受光素子のエミッタに接続され、第２の受光素子のコレクタと供給電源との間に可変抵抗が接続され、第２の受光素子のコレクタと可変抵抗の接続がノードを形成する。ディスク検出装置は、当該ノードに生成されるノード電圧に基づきディスクの有無を判定する判定手段を含む。
【００１８】
判定手段は、例えば、マイクロコントローラである。マイクロコントローラは、ノード電圧の変化量に基づきディスクの有無を判定する。好ましくは、前回得られたノード電圧を前回値として記憶し、前回値と今回値の差分が一定値より大きいとき、ディスク有と判定する。これにより、完全遮光ディスクや半透明ディスクの有無を精度良く検出することができる。
【００１９】
一方、判定手段は、前回値と今回値の差分が一定値以下である場合には、ディスク無と判定し、一定期間ノード電圧を監視し、今回値が前回値より小さくなったとき前回値を今回値に置き換える。ディスク挿入口内に、例えば半透明ディスクが挿入されていた場合に、そのディスクを一旦アンロードさせてから再挿入させる操作が行われる。前回値を今回値に置き換えることで、ディスクが再挿入されたとき、前回値と今回値の差分が一定値より大きくなり、ディスク有を検出することができる。
【００２０】
好ましくは判定手段は、第１および第２の受光素子が第１および第２の発光素子の点灯によってオンされたときの初期状態のノード電圧を初期値として記憶し、ディスク検出装置が起動されたときのノード電圧と初期値との差が一定値よりも大きい場合には、起動時のノード電圧を初期値で置き換える。ノード電圧が異常と判定し、これを初期値に置き換えることで、ディスクの検出を精度良く行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、受光素子の受光状態に応じたノード電圧の変化量からディスクの検出を行うため、完全遮光ディスクのみならず半透明ディスクも正確に検出することができ、さらに、発光素子の寿命、塵埃、温度などの動作環境の変化にも対応することができる。さらに、ディスクのローディングに応答して発光素子を点灯させ、発光素子の常時点灯を行わないようにしたので、発光素子の寿命を延ばすことができる。
更に、光検出部を複数の発光素子、受光素子で構成すると共に、それぞれの光検出部の発光素子と受光素子を互い違いに配置させることで、外乱光の影響を受けることなく、正確にディスクの検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の最良の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００２３】
図１は、本発明の実施例に係るディスク検出装置の要部を示す図である。本実施例のディスク検出装置は、一対の発光素子１０ａと受光素子１０ｂを含む。発光素子１０ａと発光素子１０ａの光を受光する受光素子１０ｂが光検出部を構成する。
【００２４】
光検出部は、ディスク挿入口１の上面側に発光素子１０ａが配置され、ディスク挿入口の下面側に受光素子１０ｂが配置され、発光素子１０ａの光は受光素子１０ｂを照射するようになっている。光検出部は、ディスク挿入口１の近傍であって、例えば図８に示したように、移送ローラの手前に設けられる。
【００２５】
図２はディスク検出装置の回路構成を示す図である。発光素子１０ａは、ＬＥＤから構成される。発光素子１０ａのカソードが接地されている。発光素子１０ａのアノードは、抵抗Ｒ１が接続され、抵抗と供給電源Ｖｃｃの間に制御スイッチ３０が接続されている。制御スイッチ３０は、ディスクをディスク挿入口１内にロードさせるためのロードキー（図示省略）に連動し、ユーザーがロードキーを押下したとき、制御スイッチ３０がオンし、発光素子１０ａに電流が流れ、点灯する。
【００２６】
一方、受光素子１０ｂは、好ましくはフォトトランジスタから構成される。受光素子１０ｂのエミッタが接地され、そのコレクタが、ノードＮに接続され、ノードＮは、可変抵抗Ｒ２を介して供給電源Ｖｃｃに接続されている。ノードＮはさらに、マイクロコントローラ４０のＡ／Ｄポートに入力されている。マイクロコントローラ４０は、種々のデータおよびプログラムを記憶するための不揮発性の読み書き可能なメモリ、例えばＥＥＰＲＯＭを含んでいる。
【００２７】
発光素子１０ａの点灯により受光素子１０ｂがオンする。受光素子１０ｂは、受光量に応じた受光電流が流れ、ノードＮの電圧を可変する。ディスクが未挿入のとき、受光素子の受光量が最大となり、そのときノードＮの電圧が最も低くなる。一方、完全遮光のディスクが挿入されたとき、受光素子１０ｂの受光電流はほとんどなく、従ってオフ状態となり、ノードＮの電圧が高くなる。半透明ディスクが挿入されたとき、ディスクを透過する光量に応じた電圧がノードＮに生成される。このときのノード電圧は、ディスクが未挿入のときのノード電圧と完全遮光ディスクが挿入されたときのノード電圧の間である。マイクロコントローラ４０は、ノードＮの電圧を入力したＡ／Ｄ値に基づきディスクの有無を判断する。
【００２８】
本実施例のディスク検出装置では、受光素子１０ｂがオフしたとき、ディスク有を検出する。また、可変抵抗Ｒ２を使用することにより、発光素子および受光素子をランクフリーで使用しても、各ランクの影響を受けなくて済む。言い換えれば、発光素子の輝度ランク，受光素子の受光感度ランクは、可変抵抗Ｒ２により吸収することができる。Ａ／Ｄ検出方式の場合、可変抵抗Ｒ２を使わずに発光素子および受光素子のランクを選別するか、または可変抵抗Ｒ２を使用してランクフリーにするかを選択することができる。本実施例では、部品選別を要さないようにするため、可変抵抗Ｒ２を用いてランクフリーを採用している。
【００２９】
図３は、本発明の第２の実施例に係るディスク検出装置の要部を示す図である。この実施例のディスク検出装置は、複数の組合せの光検出部を設けたもので、図示するように、発光素子１０ａおよび２０ａと、受光素子１０ｂおよび２０ｂとを含む。発光素子１０ａと発光素子１０ａの光を受光する受光素子１０ｂが第１組の光検出部を構成し、発光素子２０ａと発光素子２０ａの光を受光する受光素子２０ｂが第２組の光検出を構成する。
【００３０】
第１組の光検出部と第２組の光検出部は、図示するように、ディスク挿入口１を基準に、それぞれの発光素子と受光素子が互い違いとなるように配置されている。すなわち、ディスク挿入口１の上面側に、発光素子１０ａと受光素子２０ｂが一定の距離を隔てて配置され、ディスク挿入口の下面側に受光素子１０ｂと発光素子２０ａが一定の距離を隔てて配置され、発光素子１０ａの光は受光素子１０ｂを照射し、発光素子２０ａの光は受光素子２０ｂを照射するようになっている。第１組および第２組の光検出部は、ディスク挿入口１の近傍であって、例えば図８に示したように、移送ローラの手前に設けられる。
【００３１】
図４はディスク検出装置の回路構成を示す図である。発光素子１０ａおよび２０ａは、ＬＥＤから構成される。発光素子１０ａならびに発光素子２０ａのカソードが接地されている。発光素子１０ａならびに発光素子２０ａのアノードは、それぞれ抵抗Ｒ１、Ｒ１が接続され、これら抵抗Ｒ１と供給電源Ｖｃｃの間に制御スイッチ３０が接続されている。制御スイッチ３０は、ディスクをディスク挿入口１内にロードさせるためのロードキー（図示省略）に連動し、ユーザーがロードキーを押下したとき、制御スイッチ３０がオンし、発光素子１０ａおよび２０ａに電流が流れ、それぞれが点灯する。
【００３２】
一方、受光素子１０ｂ、２０ｂは、好ましくはフォトトランジスタから構成される。受光素子１０ｂのエミッタが接地され、そのコレクタが受光素子２０ｂのエミッタに接続されている。受光素子２０ｂのコレクタは、ノードＮに接続され、ノードＮは、可変抵抗Ｒ２を介して供給電源Ｖｃｃに接続されている。ノードＮはさらに、マイクロコントローラ４０のＡ／Ｄポートに入力されている。マイクロコントローラ４０は、種々のデータおよびプログラムを記憶するための不揮発性の読み書き可能なメモリ、例えばＥＥＰＲＯＭを含んでいる。
【００３３】
発光素子１０ａの点灯により受光素子１０ｂがオンし、発光素子２０ａの点灯により受光素子２０ｂがオンする。受光素子１０ｂおよび受光素子２０ｂは、受光量に応じた受光電流が流れ、ノードＮの電圧を可変する。ディスクが未挿入のとき、受光素子の受光量が最大となり、そのときノードＮの電圧が最も低くなる。一方、完全遮光のディスクが挿入されたとき、受光素子１０ｂおよび受光素子２０ｂの受光電流はほとんどなく、従ってオフ状態となり、ノードＮの電圧が高くなる。半透明ディスクが挿入されたとき、ディスクを透過する光量に応じた電圧がノードＮに生成される。このときのノード電圧は、ディスクが未挿入のときのノード電圧と完全遮光ディスクが挿入されたときのノード電圧の間である。マイクロコントローラ４０は、ノードＮの電圧を入力したＡ／Ｄ値に基づきディスクの有無を判断する。
【００３４】
本実施例のディスク検出装置では、受光素子１０ｂと受光素子２０ｂが直列に接続され、いずれか一方の受光素子がオフしたとき、ディスク有を検出する。発光素子１０ａ、２０ａと受光素子１０ｂ、２０ｂはディスク挿入口１の上下面において互い違いに配置されているため、ディスクで反射する外乱光によりいずれか一方の受光素子がオンしても、他方の受光素子がオフとなり、すなわち受光素子がアンド接続されているため、ノードＮの電圧は変動せず、マイクロコントローラ４０は正確にディスクの有無を検出することができる。但し、ディスクの両面で外乱光が同時に反射しないという前提条件が必要となるが、通常、両面で同時に反射することは極めて希である。
【００３５】
図２で示される第１の実施例ならびに図４で示される第２の実施例において、それぞれ、マイクロコントローラ４０は、Ａ／Ｄポートを一定周期でサンプリングすることでノードＮの電圧を算出し、ノード電圧の前回値と今回値の差(変化量の大小)に基づきディスクの有無を判断する。これら実施例のディスク検出フローでは、ノード電圧として、初期値Ｖｏ、前回値Ｖ１、今回値Ｖ２、判断値Ａ、判断値Ｂの全５種の値を用いている。以下、ディスク検出動作の詳細を図５および図６のフローを参照して説明する。
【００３６】
先ず、ディスク検出装置を組み込んだディスク装置の工場出荷時に初期値Ｖｏを設定する(ステップＳ１０１)。この設定は、ＬＥＤのみの１００％の光（外乱光が無く、発光素子と受光素子を完全に透過する状態）を用い、コレクタ電圧（ノード電圧）が０．６Ｖ±０．２Ｖとなるように可変抵抗Ｒ２を手動で調整する。工場出荷時の初期値Ｖｏは、マイクロコントローラのメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）に格納される。つまり、工場出荷時にメモリに格納される初期値Ｖｏは、０．６Ｖである。
【００３７】
次に、ディスク検出装置の起動時の前回値Ｖ１を求める。本例では、ディスク検出装置を組み込んだディスク装置が車両に搭載され、そこで起動されるものとする。ディスク装置の起動時(ＡＣＣ−ＯＮ等のスタンバイ−アウト時)に制御スイッチ３０がオンされ、発光素子１０ａおよび２０ａを点灯させ、ノードＮの電圧をＡ／Ｄポートより読み込む。読み込んだ後は、制御スイッチ３０をオフし、ＬＥＤの寿命を減らさないようにする。この起動時に読み込んだＡ／Ｄ値を前回値Ｖ１として格納する。
【００３８】
次に、起動時の前回値Ｖ１とメモリに格納された初期値Ｖｏを比較し（ステップＳ１０３）、絶対差が判断値Ａよりも大きいか否か判定し（ステップＳ１０４）、その結果、表１に示す処理を行う。本実施例では、回路電圧５Ｖに対し判断値Ａ＝１Ｖとしている。絶対差が判断値Ａよりも大きい場合、起動時の前回値Ｖ１を異常と判断し、起動時の前回値Ｖ１に初期値Ｖｏを上書きし、初期値Ｖｏを前回値Ｖ１とする（ステップＳ１０５）。つまり、起動時の前回値Ｖ１を採用しない。
【００３９】
一方、絶対差が判断値Ａ未満ならば、起動時の前回値Ｖ１を正常と判断し、この前回値Ｖ１を採用する。この場合、初期値Ｖｏによる上書きしない。
【００４０】
【表１】
【００４１】
判断値Ａは、適切な値を選択するする必要がある。つまり、判断値Ａが小さすぎる場合、起動時の前回値Ｖ１は常に異常となり、初期値Ｖｏにより上書きされ、前回値Ｖ１がＶｏとなり更新されない。判断値Ａが大きすぎる場合、起動時に完全遮光のディスクがディスク挿入口に存在してもこれを検出することができなくなってしまう。上記したように、本例では、回路電圧５Ｖに対し判断値Ａ＝１Ｖとすることで、完全遮光のディスクが起動時からディスク挿入口に存在していても、絶対値の差電圧が１Ｖ以上となるため異常と判断することが可能となる。しかし、差電圧が１Ｖ未満の半透明のディスクが起動時からディスク挿入口に存在した場合には、これを検出することができない。起動時の半透明ディスクの対応については後述する。以上のプロセスにより、前回値Ｖ１が確定し、ディスク検出装置の通常動作が開始される（ステップＳ１０６）。
【００４２】
次に、ユーザーがディスク装置のローディングキーを押下したときの動作を説明する。ユーザーがローディングキー（図示省略）を押下すると（ステップＳ１０７）、これに応答して制御スイッチ３０がオンし、発光素子１０ａおよび２０ａが点灯する（ステップＳ１０８）。マイクロコントローラ４０は、ノードＮのＡ／Ｄ値を読み込む（ステップＳ１０９）。Ａ／Ｄ値は、好ましくは、４ｍｓ周期で２回読込み、その平均値を今回値Ｖ２とし、レジスタに一時格納する。
【００４３】
マイクロコントローラ４０は、今回値Ｖ２と前回値Ｖ１の差電圧と判断値Ｂとを比較し（ステップＳ１１０）、その結果、表２に示す処理を行う。本例では、判断値Ｂを０．２Ｖとしている。
【００４４】
今回値Ｖ２と前回値Ｖ１との差電圧が判断値Ｂを越える場合（ステップＳ１１１）、マイクロコンピュータ４０は、ディスク有と判断する（ステップＳ１１２）。すなわち、発光素子１０ａ、２０ａと受光素子１０ｂ、２０ｂとの間にディスクが挿入されることで、受光素子１０ｂ、２０ｂが受ける発光素子１０ａ、２０ａからの光量が減少することによるノード電圧の変化が判断値Ｂで判断されることとなる。この判断結果を受けて、ディスク装置のメカユニット部は、ディスク有の検出結果をマイクロコントローラ４０から受けて、ディスクのローディングを開始する（ステップＳ１１３）。ディスクが内部の所定位置に停止されたとき、制御スイッチ３０がオフとなり、発光素子１０ａ、２０ａが消灯され（ステップＳ１１４）、通常動作に戻る（ステップＳ１２０）。
【００４５】
一方、差電圧が判断値Ｂと同等もしくはそれ以下であった場合には、ディスク無と判断し、一定期間、今回値Ｖ２のＡＤ値の読込を継続し、その間、今回値Ｖ２が最新値に更新される。その結果、表３に示す処理が実行される(ステップＳ１１５)。
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】
処理３に示すように、Ｖ１＞Ｖ２ならば（ステップＳ１１６）、今回値Ｖ２を前回値Ｖ１に上書きする(ステップＳ１１７)。すなわち、前回値Ｖ１が今回値Ｖ２に更新される。
【００４９】
処理４に示すように、Ｖ２−Ｖ１＞Ｂならば（ステップＳ１１８）、ディスク有と判断し、ローディング動作を開始する。この処理は、上記ステップＳ１１２からステップＳ１１４である。
【００５０】
処理５に示すように、一定期間内に処理３または処理４に該当しなければ（ステップＳ１１９）、タイムアウトによりディスク有無の判断を止めて通常動作に戻る（ステップＳ１２０）。
【００５１】
上記したように、一旦、ディスク無と判断した場合、タイムアウトするまで、または処理４のディスク有の判断が成されるまで今回値Ｖ２を更新しつづける。この間、比較対象の前回値Ｖ１を下げるための処理３が含まれている。この処理３は、起動時に、半透明ディスクがディスク挿入口に存在した場合に対処する。起動時に半透明ディスクが存在し、ロードキーを押すときもこれが存在した場合、Ｖ１＝Ｖ２となりローディング動作は開始しない。しかし、ユーザーはローディングしないため、ディスクを再挿入すると考えられる(再挿入しなければそのままタイムアウトする)。再挿入時には、一度ディスクが抜かれるため、今回値Ｖ２の最新値は下がる。これは、処理３の条件を満足し、今回値Ｖ２を前回値Ｖ１に上書きすることになり前回値Ｖ１を更新する。次にディスクを再挿入したとき、最新値Ｖ２は、処理４の条件を満足することになり、ディスク有りを検出することができる。
【００５２】
こうして、ユーザーの手を借りる操作を最小限に抑えている。つまり、起動時とロードキーを押す同時か直前に、半透明ディスクがディスク挿入口に存在した場合のみ、ユーザーの手を借りることになる。また、ディスク検出の処理スピードも重要である。ユーザーの手動によるディスク挿入速度よりも早くディスク有を検出しなければならない。遅い場合は、ディスク挿入フィーリングの悪化につながる。本実施例の場合、５０ｍｓ以下でディスク有りの検出信号をメカユニット部に伝えている。処理スピードは、手動による標準的なディスク挿入スピードとフォトセンサーとメカユニット部間の物理的距離によって概ね算出することができる。
【００５３】
ディスク装置がＡＣＣ−ＯＦＦ等によりスタンバイ-イン状態になるとき、前回値Ｖ１を最新の初期値Ｖｏとする。つまり、メモリの初期値Ｖｏを今回値Ｖ１の値に上書きし、初期値Ｖｏを更新する。これにより、初期値Ｖｏを環境変化に応じた値に更新する。
【００５４】
実車状態ではディスク装置のスタンバイ-イン時にのみ、メモリの初期値Ｖｏが更新される。よって、一度もスタンバイ-インしない条件下で、粉塵等が判断値Ｂ相当までたまった場合は、ディスク有りを誤検出する可能性が出る。しかし、環境変化による初期値Ｖｏの変化を想定した場合、時間は十分長く、一度もスタンバイ-インしないことは考慮しなくても良いと判断している。
【００５５】
以上説明したように、本実施例のディスク検出装置によれば次のような効果が得られる。
（１）発光素子（ＬＥＤ）の寿命向上
ローディングキーに連動させ、ディスク検出時のみ発光素子１０ａを点灯させることで、発光素子の寿命を長期化させることができる。
（２）外乱光による誤動作低減
２組の光検出部の発光素子と受光素子をディスク挿入口に互い違いに配置することで、図７に示すように、外乱光１が進入したことで受光素子２０ｂが誤ってオンしてしまった場合でも、受光素子１０ｂがオフ状態であるため、ディスク有を検出することがでる。また、外乱光２の進入により受光素子１０ｂが誤ってオンしてしまった場合でも、受光素子２０ｂがオフ状態であるため、ディスク有を検出することができる。このように外乱光によるディスク検出の誤動作を回避することができる。
（３）ディスク検出の精度向上
本実施例では、ノードＮの電圧の変化量で相対的にディスクの有無を判断することで、受光素子が完全にオフにならない半透明ディスクであっても確実に検出することができる。また、発光素子の輝度が経年変化、塵埃、温度等により変化しても、ディスクの有無を正確に検出することができる。
【００５６】
なお上記実施例では、２組の光検出部を用いてディスクの検出を行う例を示したが、例えば、外乱光による影響が少ないような環境であれば、光検出部を１組としてもよい。この場合にも、１つの受光素子のコレクタ電圧（ノード電圧）の変化量からディスクの有無の検出を行う。また上記実施例では、受光素子１０ｂと受光素子２０ｂを直列にアンド接続するようにしたが、受光素子１０ｂと受光素子２０ｂをオア接続し、かつ発光素子１０ａ、２０ａと受光素子１０ｂ、２０ｂを配置する間隔を、径の異なるディスク、例えば１２ｃｍ径のディスクと８ｃｍ径のディスクに対応するようにし、径の異なるディスクの判別を同時に行うようにしてもよい。
【００５７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイ等のディスクを挿入し、ディスクの再生やディスクへの書き込みを行うディスク装置において利用される。例えば、ＣＤ、ＤＶＤディスクプレイヤー、車載用のオーディオ・ビデオ装置において利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施例に係るディスク検出装置の要部を示す図である。
【図２】第１の実施例のディスク検出装置の回路構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係るディスク検出装置の要部を示す図である。
【図４】第２の実施例のディスク検出装置の回路構成を示す図である。
【図５】実施例のディスク検出装置におけるディスク検出動作を示すフローチャートである。
【図６】実施例のディスク検出装置におけるディスク検出動作を示すフローチャートである。
【図７】実施例のディスク検出装置の効果を説明する図である。
【図８】従来のディスク検出装置を説明する図である。
【図９】従来のディスク検出装置の発光素子と受光素子の配置を示す図である。
【図１０】従来のディスク検出装置の回路構成を示す図である。
【図１１】従来のディスク検出装置の課題を説明する図である。
【符号の説明】
【００６０】
１：ディスク挿入口
１０ａ、２０ａ：発光素子
１０ｂ、２０ｂ：受光素子
３０：制御スイッチ
４０：マイクロコントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク挿入口から挿入されたディスクの有無を検出するディスク検出装置であって、
ディスク挿入口の第１の主面に発光素子を、ディスク挿入口の第１の主面と対向する第２の主面側に受光素子をそれぞれ配置し、
前記受光素子と供給電源との間のノードに生成されるノード電圧に基づきディスクの有無を判定する判定手段、を備えるディスク検出装置。
【請求項２】
前記発光素子と供給電源との間にスイッチが接続され、当該スイッチはディスクをローディングさせるときにオンされる、請求項１に記載のディスク検出装置。
【請求項３】
前記受光素子のエミッタが基準電位に接続され、そのコレクタと供給電源との間に可変抵抗が接続され、受光素子のコレクタと可変抵抗の接続が前記ノードを形成する、請求項１または２に記載のディスク検出装置。
【請求項４】
前記判定手段は、ノード電圧の変化量に基づきディスクの有無を判定する、請求項３に記載のディスク検出装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前回得られたノード電圧を前回値として記憶し、前回値と今回値の差分が一定値より大きいとき、ディスク有と判定する、請求項４に記載のディスク検出装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前回値と今回値の差分が一定値以下である場合には、一定期間ノード電圧を監視し、今回値が前回値より小さくなったとき、前回値を今回値に置き換える、請求項５に記載のディスク検出装置。
【請求項７】
前記判定手段は、受光素子が発光素子の点灯によってオンされたときの初期状態のノード電圧を初期値として記憶しており、ディスク検出装置が起動されたときのノード電圧と前記初期値とを比較し、その差が所定の値よりも大きい場合には、起動時のノード電圧を初期値で置き換える、請求項３ないし６のいずれか１つに記載のディスク検出装置。
【請求項８】
前記判定手段は、ノード電圧をＡ／Ｄ変換する手段を含む、請求項３ないし７のいずれか１つに記載のディスク検出装置。
【請求項９】
ディスク挿入口から挿入されたディスクの有無を検出するディスク検出装置であって、
第１の発光素子および当該第１の発光素子からの光を受光する第１の発光素子を有する第１の光検出部と、
第２の発光素子および当該第２の発光素子からの光を受光する第２の受光素子を有する第２の光検出部とを備え、
前記第１および第２の受光素子は、供給電源と基準電位との間に直列に接続され、第１および第２の受光素子と供給電源との間のノードに生成されるノード電圧に基づきディスクの有無を判定する判定手段を有し、
ディスク挿入口の第１の主面に第１の発光素子と第２の受光素子が配置され、ディスク挿入口の第１の主面と対向する第２の主面側に第１の受光素子と第２の発光素子が配置されている、
ことを特徴とするディスク検出装置。
【請求項１０】
第１および第２の発光素子は、供給電源と基準電位との間に並列に接続され、第１および第２の発光素子と供給電源との間にスイッチが接続され、当該スイッチは、ディスクをローディングさせるときにオンされる、請求項９に記載のディスク検出装置。
【請求項１１】
第１の受光素子のエミッタが基準電位に接続され、そのコレクタが第２の受光素子のエミッタに接続され、第２の受光素子のコレクタと供給電源との間に可変抵抗が接続され、第２の受光素子のコレクタと可変抵抗の接続が前記ノードを形成する、請求項９または１０に記載のディスク検出装置。
【請求項１２】
前記判定手段は、前回得られたノード電圧を前回値として記憶し、前回値と今回値の差分が一定値より大きいとき、ディスク有と判定する、請求項１１に記載のディスク検出装置。
【請求項１３】
前記判定手段は、前回値と今回値の差分が一定値以下である場合には、一定期間ノード電圧を監視し、今回値が前回値より小さくなったとき、前回値を今回値に置き換える、請求項１２に記載のディスク検出装置。
【請求項１４】
前記判定手段は、受光素子が発光素子の点灯によってオンされたときの初期状態のノード電圧を初期値として記憶しており、ディスク検出装置が起動されたときノード電圧と、前記初期値とを比較し、その差が所定の値よりも大きい場合には、起動時のノード電圧を初期値で置き換える、請求項１０ないし１４のいずれか１つに記載のディスク検出装置。
【請求項１５】
前記判定手段は、ノード電圧をＡ／Ｄ変換する手段を含む、請求項１０ないし１４のいずれか１つに記載のディスク検出装置。
【請求項１】
ディスク挿入口から挿入されたディスクの有無を検出するディスク検出装置であって、
ディスク挿入口の第１の主面に発光素子を、ディスク挿入口の第１の主面と対向する第２の主面側に受光素子をそれぞれ配置し、
前記受光素子と供給電源との間のノードに生成されるノード電圧に基づきディスクの有無を判定する判定手段、を備えるディスク検出装置。
【請求項２】
前記発光素子と供給電源との間にスイッチが接続され、当該スイッチはディスクをローディングさせるときにオンされる、請求項１に記載のディスク検出装置。
【請求項３】
前記受光素子のエミッタが基準電位に接続され、そのコレクタと供給電源との間に可変抵抗が接続され、受光素子のコレクタと可変抵抗の接続が前記ノードを形成する、請求項１または２に記載のディスク検出装置。
【請求項４】
前記判定手段は、ノード電圧の変化量に基づきディスクの有無を判定する、請求項３に記載のディスク検出装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前回得られたノード電圧を前回値として記憶し、前回値と今回値の差分が一定値より大きいとき、ディスク有と判定する、請求項４に記載のディスク検出装置。
【請求項６】
前記判定手段は、前回値と今回値の差分が一定値以下である場合には、一定期間ノード電圧を監視し、今回値が前回値より小さくなったとき、前回値を今回値に置き換える、請求項５に記載のディスク検出装置。
【請求項７】
前記判定手段は、受光素子が発光素子の点灯によってオンされたときの初期状態のノード電圧を初期値として記憶しており、ディスク検出装置が起動されたときのノード電圧と前記初期値とを比較し、その差が所定の値よりも大きい場合には、起動時のノード電圧を初期値で置き換える、請求項３ないし６のいずれか１つに記載のディスク検出装置。
【請求項８】
前記判定手段は、ノード電圧をＡ／Ｄ変換する手段を含む、請求項３ないし７のいずれか１つに記載のディスク検出装置。
【請求項９】
ディスク挿入口から挿入されたディスクの有無を検出するディスク検出装置であって、
第１の発光素子および当該第１の発光素子からの光を受光する第１の発光素子を有する第１の光検出部と、
第２の発光素子および当該第２の発光素子からの光を受光する第２の受光素子を有する第２の光検出部とを備え、
前記第１および第２の受光素子は、供給電源と基準電位との間に直列に接続され、第１および第２の受光素子と供給電源との間のノードに生成されるノード電圧に基づきディスクの有無を判定する判定手段を有し、
ディスク挿入口の第１の主面に第１の発光素子と第２の受光素子が配置され、ディスク挿入口の第１の主面と対向する第２の主面側に第１の受光素子と第２の発光素子が配置されている、
ことを特徴とするディスク検出装置。
【請求項１０】
第１および第２の発光素子は、供給電源と基準電位との間に並列に接続され、第１および第２の発光素子と供給電源との間にスイッチが接続され、当該スイッチは、ディスクをローディングさせるときにオンされる、請求項９に記載のディスク検出装置。
【請求項１１】
第１の受光素子のエミッタが基準電位に接続され、そのコレクタが第２の受光素子のエミッタに接続され、第２の受光素子のコレクタと供給電源との間に可変抵抗が接続され、第２の受光素子のコレクタと可変抵抗の接続が前記ノードを形成する、請求項９または１０に記載のディスク検出装置。
【請求項１２】
前記判定手段は、前回得られたノード電圧を前回値として記憶し、前回値と今回値の差分が一定値より大きいとき、ディスク有と判定する、請求項１１に記載のディスク検出装置。
【請求項１３】
前記判定手段は、前回値と今回値の差分が一定値以下である場合には、一定期間ノード電圧を監視し、今回値が前回値より小さくなったとき、前回値を今回値に置き換える、請求項１２に記載のディスク検出装置。
【請求項１４】
前記判定手段は、受光素子が発光素子の点灯によってオンされたときの初期状態のノード電圧を初期値として記憶しており、ディスク検出装置が起動されたときノード電圧と、前記初期値とを比較し、その差が所定の値よりも大きい場合には、起動時のノード電圧を初期値で置き換える、請求項１０ないし１４のいずれか１つに記載のディスク検出装置。
【請求項１５】
前記判定手段は、ノード電圧をＡ／Ｄ変換する手段を含む、請求項１０ないし１４のいずれか１つに記載のディスク検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２２６９０２（Ｐ２００７−２２６９０２Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４７２８９（Ｐ２００６−４７２８９）
【出願日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
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