光ディスク判別装置、光ディスク装置および光ディスク判別方法
【課題】判別する光ディスクの種別が増加しても判別時間が長くならず、さらに、外部からの振動による影響が少ない光ディスク判別装置、光ディスク装置および光ディスク判別方法を提供する。
【解決手段】光ディスク１２の種別を判別する際に、光ピックアップ３に、ケース３ａに固定されるとともにコリメータレンズ３ｉから出射した光が入射する集光レンズ３ｍと、集光レンズ３ｍから出射した光を光ディスク１２へ反射する第３ミラー３ｎと、を設け、コリメータレンズ３ｉをＬＤ３ｄ１または３ｄ２と接離する方向に移動させることで集光レンズ３ｍの光ディスク１２上の焦点を移動させ、光ディスク１２の記録面に照射したときの反射光から所定の振幅以上のフォーカスエラー信号が観測された際のコリメータレンズ３ｉの位置を検出することで、光ディスク１２の種別を判別する。
【解決手段】光ディスク１２の種別を判別する際に、光ピックアップ３に、ケース３ａに固定されるとともにコリメータレンズ３ｉから出射した光が入射する集光レンズ３ｍと、集光レンズ３ｍから出射した光を光ディスク１２へ反射する第３ミラー３ｎと、を設け、コリメータレンズ３ｉをＬＤ３ｄ１または３ｄ２と接離する方向に移動させることで集光レンズ３ｍの光ディスク１２上の焦点を移動させ、光ディスク１２の記録面に照射したときの反射光から所定の振幅以上のフォーカスエラー信号が観測された際のコリメータレンズ３ｉの位置を検出することで、光ディスク１２の種別を判別する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光ディスクの種別を判別する光ディスク判別装置とその光ディスク判別装置を備えた光ディスク装置および光ディスク判別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクの種別を判別する方法としては、特許文献１や２に記載されているように、例えばＣＤの波長のレーザ光を発光させて対物レンズをフォーカス方向（光ディスクに対して垂直方向）に移動させ、反射光から得られるフォーカスエラー信号などの振幅が所定以上の大きさであればＣＤと判別し、所定以上の大きさでなければＤＶＤと判別するという方法が用いられることが多かった。
【特許文献１】特開２００７−４８４５２号公報
【特許文献２】特開２００６−７９６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、ブルーレイディスク（以下、ＢＤと記す）などの大容量の光ディスクが登場し、１つの光ディスク装置で判別すべき光ディスクの種類が増加している。しかしながら、上述した従来の方法では、例えばＣＤ／ＤＶＤ／ＢＤを判別しようとすると、ＣＤの波長のレーザ光で所定以上の振幅が得られなかった場合は、ＤＶＤかＢＤのいずれかとなり、さらにＤＶＤまたはＢＤの波長のレーザ光による判別を行わなければならなくなる。つまり、光ディスクの種別が増加するほど光ディスクの判別に時間がかかってしまうという問題があった。
【０００４】
また、上述した方法は光ピックアップの対物レンズが搭載されたアクチュエータを上下に移動させて（フォーカス方向に移動させて）フォーカスエラー信号を取得するが、アクチュエータは通常再生時にはサーボで追従させるためにバネなどの弾性部材で支持されており、外部からの振動による影響を受けやすい。光ディスクの判別を行うのは、一般的にサーボを動作させる前であるために、アクチュエータを移動させている最中に外部から振動が加わると、取得されたフォーカスエラー信号の波形に影響して本来とは異なる波形（振幅）になることがあり、その結果誤判定をしてしまうことがあった。
【０００５】
また、ＢＤは、対物レンズとディスクとの距離がＣＤやＤＶＤよりも短くなっているために、対物レンズの上下移動中に外部から加わる振動によってディスクに衝突しディスクを傷つけてしまうことがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、例えば判別する光ディスクの種別が増加しても判別時間が長くならず、さらに、外部からの振動による影響が少ない光ディスク判別装置、光ディスク装置および光ディスク判別方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の光ディスク判別装置は、光源と、前記光源から出射された光を光ディスクに照射する対物レンズと、前記光源から出射された光を前記対物レンズへ入射する際の集光の度合いを変更する集光度可変手段と、前記光ディスクからの反射光を受光して電気信号を生成する受光手段と、を本体に備えた光ディスク判別装置において、前記対物レンズとは別に設けられるとともに前記本体に固定されるレンズであって、当該レンズに入射する際の集光の度合いを変更可能な前記集光度可変手段を介して前記光源から出射された光を入射する集光レンズと、前記集光度可変手段に前記集光レンズへ入射する際の集光の度合いを変更させて前記集光レンズから前記光ディスクへ光を照射させ、その反射光を前記受光手段に受光させて前記電気信号が生成された際の前記集光の度合いによって前記光ディスクの種別を判別する判別手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項１０に記載の光ディスク判別方法は、光源から出射された光を光ディスクに対物レンズから照射してその反射光から信号を得て光ディスクの種別を判別する光ディスク判別方法において、前記光源から出射された光を、対物レンズとは別に設けられ本体に固定された集光レンズへ集光の度合いを変更して入射して、前記集光レンズの前記光ディスク上の焦点を変更し、前記光ディスクの反射光から信号が得られた際の前記集光の度合いによって前記光ディスクの種別を判別することを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態にかかる光ディスク判別装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる光ディスク判別装置は、対物レンズとは別に設けられるとともに本体に固定された集光レンズへ集光度可変手段に集光の度合いを変更させて光源からの光を入射させて光ディスクに照射し、その反射光から電気信号が生成された際の前記集光の度合いによって判別手段が光ディスクの種別を判別しているので、１種類の光源による集光の度合いの違いで光ディスクの種別を判別できるために、光源を切り替える必要が無く、判別すべき光ディスクの種別が増加しても判別時間が長くならない。また、アクチュエータに搭載された対物レンズではなく、本体に固定された集光レンズと、集光度可変手段と、を用いているので、外部からの振動による影響が少なく誤判別を防止することができる。
【００１０】
また、集光度可変手段が、コリメータレンズと、コリメータレンズを光源に対して接離する方向に移動させるコリメータレンズ移動手段とを備えてもよい。このようにすることにより、コリメータレンズを光源に対して移動させて集光の度合いを変化させることができ、コリメータレンズの位置で光ディスクの種別を判別することができる。
【００１１】
また、互いに異なる波長を有する複数の光源を備え、判別手段が、コリメータレンズの位置が通常再生時とは異なる位置のときに判別される光ディスクの種別に対応した波長の光源を用いて判別を行ってもよい。このようにすることにより、波長の異なる光源を複数備えた場合に、光ディスクを判別するための反射光が通常再生時に影響を及ぼすことを少なくすることができる。
【００１２】
また、対物レンズを光ディスクと垂直な方向の所定範囲内で移動自在に支持する支持手段をさらに備え、判別手段が、対物レンズからの光が光ディスクに焦点が合わない位置に移動させてから判別を行ってもよい。このようにすることにより、判別時に対物レンズを介した光ディスクからの反射光による影響を少なくすることができる。
【００１３】
また、判別手段が、支持手段を所定範囲の中で光ディスクから最も遠い位置に移動させてから判別を行ってもよい。このようにすることにより、対物レンズの移動可能な範囲の中で最も光ディスクの表面から遠い位置とすることで、ディスクの判別中に外部から振動が加わっても対物レンズと光ディスクとが衝突することを防止できる。
【００１４】
また、判別手段が、コリメータレンズを移動させて反射光から生成された電気信号の振幅が予め定めた所定以上の大きさであったときのコリメータレンズの位置で光ディスクの種別を判別してもよい。このようにすることにより、コリメータレンズを移動させて集光の度合いを変化させ、集光の度合いの変化によって集光レンズの光ディスク上における焦点位置が変化するので、反射光から得られる電気信号により記録面が検出でき、その際のコリメータレンズの位置と予め対応付けておけば、電気信号が検出されたコリメータレンズの位置から光ディスクの記録面の位置、すなわちサブストレート厚が判断でき光ディスクの判別を行うことができる。
【００１５】
また、集光レンズの焦点距離が、対物レンズの焦点距離よりも長くてもよい。このようにすることにより、集光の度合いを変化させた際の光ディスク上での焦点の合う範囲を広くすることができ、様々なサブストレート厚の光ディスクに対応することができる。
【００１６】
また、集光レンズが出射した光を光ディスクの方向へ反射する反射手段を備えてもよい。このようにすることにより、集光レンズの焦点距離をより長くすることができる。
【００１７】
また、電気信号が、フォーカスエラー信号であってもよい。このようにすることにより、フォーカスエラー信号は、記録面に焦点が合った際に観測されるので、容易に記録面に焦点が合ったこと、すなわち記録面を検出することができる。
【００１８】
また、請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の光ディスク判別装置を光ディスク装置に備えてもよい。このようにすることにより、光ディスクの再生や記録などを行う光ディスク装置において、再生または記録する光ディスクの判別時間を短くするとともに、その際に外部振動に影響を受けにくくすることができる。
【００１９】
また、本発明の一実施形態にかかる光ディスク判別方法は、対物レンズとは別に設けられるとともに本体に固定された集光レンズへ集光の度合いを変更させて光源からの光を入射させて光ディスクに照射し、その反射光から信号が得られた際の集光の度合いによって光ディスクの種別を判別しているので、１種類の光源による集光の度合いの違いで光ディスクの種別を判別できるために、光源を切り替える必要が無く、判別すべき光ディスクの種別が増加しても判別時間が長くならない。また、アクチュエータに搭載された対物レンズではなく、本体に固定された集光レンズへの集光の度合いを変更しているので、外部からの振動による影響が少なく誤判別を防止することができる。
【実施例１】
【００２０】
本発明の第１の実施例にかかる光ディスク装置としての光ディスク再生装置１を図１乃至図７を参照して説明する。光ディスク再生装置１は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤが再生可能な装置であり、図１に示すようにディスクモータ２と、光ピックアップ３と、ＲＦアンプ４と、サーボ信号処理部５と、ドライバ６と、音声／映像信号処理部７と、メモリ８と、ＤＡコンバータ９と、マイクロコンピュータ１０と、音声信号／映像信号出力端子１１とを備えている。
【００２１】
ディスクモータ２は、光ディスク再生装置１にセットされた光ディスク１２を回転させるためのモータであり、スピンドルモータなどで構成されている。
【００２２】
光ピックアップ３は、光ディスク１２に照射するレーザ光を発生させるレーザダイオードや、光ディスク１２上にレーザダイオードからのレーザ光を照射するための対物レンズ、サーボ信号処理部５からの信号によりフォーカス方向やトラッキング方向に対物レンズを駆動するためのアクチュエータおよび光ディスク１２から反射された反射光を受ける受光器や、レーザ光を対物レンズへ導いたり反射光を受光器へ導く光学系などを備え、受光器の出力から光ディスク１２に記録されている映像や音楽などを含むＲＦ信号やフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号などを生成し出力するＲＦアンプ４へ出力する。
【００２３】
光ピックアップ３は、図２の斜視図に示すように本体としてのケース３ａと、アクチュエータ３ｂと、対物レンズ３ｃ１、３ｃ２と、光源としてのレーザダイオード（以下、ＬＤと記す）３ｄ１，３ｄ２と、受光手段としてのフォトダイオード（以下、ＰＤと記す）３ｅと、ダイクロプリズム３ｆと、偏光プリズム３ｇと、１／４波長板３ｈと、集光度可変手段としてのコリメータレンズ３ｉと、集光度可変手段およびコリメータレンズ移動手段としてのパルスモータ３ｊと、第１ミラー３ｋと、第２ミラー３ｌと、集光レンズ３ｍと、反射手段としての第３ミラー３ｎと、マルチレンズ３ｏと、を備えている。
【００２４】
ケース３ａは、扁平な箱状に形成されており、図示しないスレッドモータやリードスクリューなどによって、光ディスク１２の径方向に沿って移動自在に支持されている。
【００２５】
支持手段としてのアクチュエータ３ｂは、光ディスク１２の表面すなわち記録面と相対して、ケース３ａにバネなどの弾性部材で光ディスク１２の表面に対して垂直な方向に沿って所定の範囲に移動自在に支持されている。アクチュエータ３ｂは、後述する対物レンズ３ｃ１、３ｃ２を光ディスク１２の表面に対して直交する方向に沿って移動して、ＬＤ３ｄ１，３ｄ２から発して光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光Ｌａ（図３中に二点鎖線で示す）をＰＤ３ｅが受光できる位置に、対物レンズ３ｃ１、３ｃ２を位置付ける。
【００２６】
対物レンズ３ｃは、アクチュエータ３ｂに搭載され、ＢＤ用の対物レンズ３ｃ１とＣＤ／ＤＶＤ用の対物レンズ３ｃ２との２種類が設けられている。
【００２７】
ＬＤ３ｄ１はＢＤ、ＬＤ３ｄ２はＣＤ／ＤＶＤにそれぞれ対応した波長のレーザ光を出射し、前述したケース３ａ内に設けられている。ＬＤ３ｄ１，ＬＤ３ｄ２が出射するレーザ光Ｌａは直線偏光となっている。
【００２８】
ＰＤ３ｅはケース３ａ内に設けられている。また、ＰＤ３ｅは、光ディスク１２の記録面が反射したレーザ光Ｌａ，Ｌｂを受光する。ＰＤ３ｅは、受光したレーザ光Ｌａ，Ｌｂに応じた電気信号としてのフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号およびＲＦ信号を生成してＲＦアンプ４に出力する。
【００２９】
ダイクロプリズム３ｆは、前述したＬＤ３ｄ１，３ｄ２の近傍に配置され、該ＬＤ３ｄ１，３ｄ２からのレーザ光Ｌａが入射する。ダイクロプリズム３ｆは、ＬＤ３ｄ１からのレーザ光Ｌａを全反射して偏光プリズム３ｇに向かって出射するとともに、ＬＤ３ｄ２からのレーザ光Ｌａを全透過して偏光プリズム３ｇに向かって出射する。
【００３０】
偏光プリズム３ｇは、前述したダイクロプリズム３ｆの近傍に配置されているとともに、該ダイクロプリズム３ｆからのレーザ光Ｌａが入射する。偏光プリズム３ｇは、ダイクロプリズム３ｆ即ちＬＤ３ｄ１，３ｄ２からのレーザ光Ｌａを１／４波長板３ｈに向かって反射するとともに、光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光Ｌａ，Ｌｂを透過する。
【００３１】
１／４波長板３ｈは、偏光プリズム３ｇの近傍に配置され、偏光プリズム３ｇが全反射したレーザ光Ｌａが入射するとともに、光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光Ｌａ，Ｌｂが入射する。１／４波長板３ｈは、偏光プリズム３ｇが全反射した直線偏光のレーザ光Ｌａから円偏光のレーザ光Ｌａに切り換えて、該切り換えたレーザ光Ｌａをコリメータレンズ３ｉに向かって出射する。１／４波長板３ｈは、光ディスク１２の記録面から反射された円偏光のレーザ光Ｌａ，Ｌｂを、直線偏光のレーザ光Ｌａ，Ｌｂに切り換えて、該切り換えたレーザ光Ｌａ，Ｌｂを偏光プリズム３ｇすなわちＰＤ３ｅに向かって出射する。
【００３２】
コリメータレンズ３ｉは、１／４波長板３ｈの近傍に配置され、かつ後述するパルスモータ３ｊによって図２の矢印Ｘ方向すなわちＬＤ３ｄ１，ＬＤ３ｄ２と接離する方向（近づいたり離れたりする方向）に移動自在となっている。コリメータレンズ３ｉが移動する方向はコリメータレンズ３ｉに入射するレーザ光の光軸Ｐと平行な方向でもある。コリメータレンズ３ｉは、１／４波長板３ｈからのレーザ光Ｌａを第１ミラー３ｋに向かって出射するとともに、第１ミラー３ｋから入射したレーザ光（光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光）Ｌａ，Ｌｂを１／４波長板３ｈに向かって出射する。
【００３３】
パルスモータ３ｊは、コリメータレンズ３ｉを図２の矢印Ｘ方向すなわちＬＤ３ｄ１，ＬＤ３ｄ２と接離する方向（近づいたり離れたりする方向）に移動させる。コリメータレンズ３ｉは、パルスモータ３ｊに移動されることによって、第１ミラー３ｋに出射するレーザ光Ｌａの集光の度合いが変更される。集光の度合いとは集束光となるか発散光となるか及びどの程度の集束率または発散率となるかを表す。
【００３４】
第１ミラー３ｋは、コリメータレンズ３ｉから入射したレーザ光ＬａのうちＬＤ３ｄ１から出射された光すなわちＢＤ用の波長の光のみを対物レンズ３ｃ１に向かって全反射するとともに、ＬＤ３ｄ２から出射された光すなわちＣＤ／ＤＶＤ用の波長の光を透過し第２ミラー３ｌに向かって出射する。また、第１ミラー３ｋは対物レンズ３ｃ１からのレーザ光Ｌａをコリメータレンズ３ｉに向かって反射するとともに第２ミラー３ｌから入射したレーザ光Ｌａ，Ｌｂを透過する。
【００３５】
第２ミラー３ｌは、第１ミラー３ｋから入射したレーザ光ＬａのうちＬＤ３ｄ２から出射されたＤＶＤ用の波長の光は対物レンズ３ｃ２に向かって全反射するとともに、ＣＤ用の波長の光は７０〜８０％程度を対物レンズ３ｃ２に向かって反射しＣＤ用の波長の光の２０〜３０％程度を透過し集光レンズ３ｍに向かって出射する。また、第２ミラー３ｌは対物レンズ３ｃ２からのレーザ光Ｌａを第１ミラー３ｋに向かって反射するとともに集光レンズ３ｍから入射したレーザ光Ｌｂを透過する。
【００３６】
集光レンズ３ｍは、ケース３ａに固定され、第２ミラー３ｌから入射したレーザ光Ｌａを集束光として第３ミラー３ｎに出射するとともに、第３ミラー３ｎから入射したレーザ光Ｌｂを透過する。
【００３７】
第３ミラー３ｎは、集光レンズ３ｍから入射したレーザ光Ｌａを光ディスク１２に向かって全反射するとともに、光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光Ｌｂを集光レンズ３ｍに向かって全反射する。また、第３ミラー３ｎを用いることで集光レンズ３ｍの焦点距離を対物レンズ３ｃ１、３ｃ２よりも長くしている。
【００３８】
マルチレンズ３ｏは、偏光プリズム３ｇの近傍に配置され、光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光Ｌａ，ＬｂをＰＤ３ｅに向かって出射する。
【００３９】
上述したように、ダイクロプリズム３ｆと、偏光プリズム３ｇと、１／４波長板３ｈと、コリメータレンズ３ｉと、第１ミラー３ｋと、第２ミラー３ｌと、集光レンズ３ｍと、第３ミラー３ｎと、マルチレンズ３ｏとで、光学系を構成し、ＬＤ３ｄ１，３ｄ２と、光ディスクの記録面と、ＰＤ３ｅとを光学的に接続する。
【００４０】
すなわち、ＬＤ３ｄ１からのレーザ光Ｌａをダイクロプリズム３ｆで全反射して、偏光プリズム３ｇ、１／４波長板３ｈ、コリメータレンズ３ｉ、第１ミラー３ｋ、対物レンズ３ｃ１を介して、光ディスク１２の記録面に導く。また、ＬＤ３ｄ２からのレーザ光Ｌａをダイクロプリズム３ｆを全透過して、偏光プリズム３ｇ、１／４波長板３ｈ、コリメータレンズ３ｉ、第１ミラー３ｋ、第２ミラー３ｌに導く。さらに、対物レンズ３ｃ２または集光レンズ３ｍと第３ミラー３ｎを介して、光ディスク１２の記録面に導く。そして、光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光Ｌａを対物レンズ３ｃ１と第１ミラー３ｋまたは対物レンズ３ｃ２と第２ミラー３ｌと第１ミラー３ｋを介してコリメータレンズ３ｉへ導く。また、光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光Ｌｂを第３ミラー３ｎと集光レンズ３ｍと第２ミラー３ｌと第１ミラー３ｋを介してコリメータレンズ３ｉへ導く。レーザ光Ｌａ，Ｌｂを１／４波長板３ｈ、偏光プリズム３ｇ、マルチレンズ３ｏを介してＰＤ３ｅに受光させる。こうして、ダイクロプリズム３ｆと、偏光プリズム３ｇと、１／４波長板３ｈと、コリメータレンズ３ｉと、第１ミラー３ｋと、第２ミラー３ｌと、集光レンズ３ｍと、第３ミラー３ｎと、マルチレンズ３ｏと、が、ＬＤ３ｄ１，３ｄ２と光ディスク１２の記録面とＰＤ３ｅとを光学的に接続する。光学的に接続するとは、光軸Ｐ（図２などに示す）が同一線上に位置することをいう。
【００４１】
ＲＦアンプ４は、光ピックアップ３から入力される信号を所定の値に増幅し、サーボ信号処理部５へ出力する。
【００４２】
サーボ信号処理部５は、ＲＦアンプ４から入力されるフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号などの制御信号を基に光ピックアップ３のアクチュエータを駆動させてフォーカスおよびトラッキングの制御などを行い光ディスク１２に記録された情報を正確に読めるようにする。また、入力されたフォーカスエラー信号のレベルをマイクロコンピュータ１０へ出力する。さらに、光ディスク１２に記録された映像や音楽などを含むＲＦ信号をアナログ／デジタル変換して音声／映像信号処理部７へ出力する。
【００４３】
ドライバ６は、サーボ信号処理部５から入力された信号からディスクモータ２および光ピックアップ３のアクチュエータ３ｂへの駆動信号を生成し出力する。
【００４４】
音声／映像信号処理部７は、サーボ信号処理部５から入力された信号にエラー訂正などを行った後復調や復号を行いメモリ８へ出力する。そしてマイクロコンピュータ１０からの要求に従ってメモリ８から読み出してＤＡコンバータ９へ出力する。
【００４５】
メモリ８は、音声／映像信号処理部７で再生された音声などのデータを所定量（数秒ないし十秒程度）一時的に格納するためのメモリであり、半導体メモリで構成される。
【００４６】
ＤＡコンバータ９は、メモリ８に格納されたデータが入力され、そのデジタル信号であるデータをアナログ信号に変換し音声信号／映像信号出力端子１１から出力する。
【００４７】
判別手段としてのマイクロコンピュータ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）とを内蔵し、光ディスク１２の挿入や排出、再生や停止などの各操作における光ディスク再生装置１全体の制御など行い、本実施例においてはセットされた光ディスク１２の判別も行う。
【００４８】
上述したように、本発明の一実施例にかかる光ディスク判別装置は光ピックアップ３と、サーボ信号処理部５と、マイクロコンピュータ１０と、から構成される。
【００４９】
次に、本発明の動作原理を図４を用いて説明する。図４は、図２や図３からＬＤ３ｄ１または３ｄ２とコリメータレンズ３ｉと集光レンズ３ｍと光ディスク１２のみを抜き出した簡易図であり、図４（ａ）は光ディスク１２がＤＶＤの場合、図４（ｂ）は、光ディスク１２がＢＤの場合、図４（ｃ）は、光ディスク１２がＣＤの場合に、各記録面に焦点が合うための構成である。
【００５０】
図４（ａ）に示したように、コリメータレンズ３ｉの基準位置でＤＶＤの記録面（すなわちレーザ光が入射するディスク表面から０．６ｍｍ）に焦点が合うように設定した場合、コリメータレンズ３ｉをＬＤ３ｄ１または３ｄ２から離れる方向に移動させると図４（ｂ）に示したようにコリメータレンズ３ｉから出射される光が図４（ａ）よりも集束され光ディスク１２上の焦点位置が図４（ａ）に対して手前側にあるＢＤの記録面（すなわちレーザ光が入射するディスク表面から０．１ｍｍ）に移動する。また、コリメータレンズ３ｉをＬＤ３ｄ１または３ｄ２に近づく方向に移動させると図４（ｃ）に示したようにコリメータレンズ３ｉから出射される光が図４（ａ）よりも発散され光ディスク１２上の焦点位置が図４（ａ）に対して奥側にあるＣＤの記録面（すなわちレーザ光が入射するディスク表面から１．２ｍｍ）に移動する。
【００５１】
つまり、コリメータレンズ３ｉを光ディスク１２から接離する方向（近づいたり離れたりする方向）に移動することでコリメータレンズ３ｉの集光の度合いを変化させて、その集光の度合いが変化した光を集光レンズ３ｍを介して光ディスク１２に照射すると光ディスク１２における焦点位置が変化する。したがって、光ディスクの種別毎の記録面の位置（サブストレート厚）と集光の度合い（コリメータレンズ３ｉの位置）を予め対応付けておき、実際に判別する光ディスク１２の記録面に焦点が合うときに得られる信号（フォーカスエラー信号など）を検出された際の集光の度合い、つまりコリメータレンズ３ｉの位置を検出することで、光ディスク１２の種別を判別することができる。
【００５２】
一例として、コリメータレンズ焦点距離ｆ１＝Ｌ１＝１８ｍｍ、コリメータレンズ３ｉと集光レンズ３ｍとの距離Ｌ２＝１５ｍｍ、集光レンズ焦点距離ｆ２＝１０ｍｍとした場合の、コリメータレンズ３ｉを移動範囲の中央に位置させた時にＤＶＤの記録面上で焦点が合うように集光レンズ３ｍを配置した場合のコリメータレンズ３ｉの移動量に対する焦点位置の移動量を図５に示す。
【００５３】
図５によれば、コリメータレンズ３ｉの移動範囲の中央を０ｍｍとしたときに、コリメータレンズ３ｉの移動が＋２ｍｍ（ＬＤから離れる）では、基準としてのＤＶＤの記録面（０ｍｍ）から焦点位置は０．５６ｍｍ短くなる。またコリメータレンズ３ｉの移動が−２ｍｍ（ＬＤに近づく）では、基準としてのＤＶＤの記録面（０ｍｍ）から焦点位置は０．６６ｍｍ長くなる。ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤの記録面までのサブストレート厚はそれぞれ１．２ｍｍ、０．６ｍｍ、０．１ｍｍであるが、光学的厚さは樹脂屈折率を１．５として換算するとそれぞれ０．８ｍｍ、０．４ｍｍ、０．０７ｍｍとなる。つまり、ＤＶＤを基準（図５中Ａ点）とすると、ＣＤは＋０．４ｍｍ（図５中Ｂ点）、ＢＤは−０．３３ｍｍ（図５中Ｃ点）となる。
【００５４】
したがって、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤのそれぞれのディスクをセットして、コリメータレンズ３ｉを−２ｍｍ〜＋２ｍｍまで移動させた場合のコリメータレンズ３ｉの位置とＰＤ３ｅのフォーカスエラー信号出力との関係は図６のようになり、図６内に示したように、例えば所定の大きさ以上である振幅のフォーカスエラー信号が検出された際の位置により、−２ｍｍ〜−０．５ｍｍでフォーカスエラー信号が検出された場合はＣＤ（図６（ａ））、−０．５ｍｍ〜＋０．５ｍｍでフォーカスエラー信号が検出された場合はＤＶＤ（図６（ｂ））、＋０．５ｍｍ〜＋２ｍｍでフォーカスエラー信号が検出された場合はＢＤ（図６（ｃ））と判別することができる。
【００５５】
この例において、集光レンズ３ｍのＮＡ（開口数）は０．２程度である。光ディスク１２の厚さにより発生する球面収差はＮＡの４乗に比例するので、この程度のＮＡとするとＤＶＤの対物レンズＮＡ０．６と比べて、光ディスク１２の厚さに対する影響度が大幅に減少され、サブストレート厚０．１〜１．２ｍｍまで変化したときの、球面収差による影響が小さく、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ装填時のフォーカスエラー信号の大きさのばらつきを減少できる。
【００５６】
次に、図１乃至図３に示すような構成からなる光ディスク再生装置１において、光ディスク１２の種別を判別する動作を図７に示すフローチャートを参照して説明する。図７に示したフローチャートは、マイクロコンピュータ１０のＲＯＭに記憶されている制御プログラムをマイクロコンピュータ１０のＣＰＵが実行することで実現される。
【００５７】
まず、ステップＳ１において、光ディスク再生装置１に光ディスク１２を挿入してステップＳ２に進む。例えば、図示しない挿入部などから光ディスク１２を挿入して、再生位置に光ディスク１２をクランプして、ディスクモータ２により回転させる。
【００５８】
次に、ステップＳ２において、ＬＤ３ｄ２を点灯（ＯＮ）して、ステップＳ３に進む。本実施例ではＣＤの波長のレーザ光を用いて判別を行う。すなわち、コリメータレンズ３ｉが通常再生時とは異なる位置のときに判別される光ディスク１２の種別に対応した波長の光源を用いている。よって、ＣＤの通常再生時に集光レンズ３ｍを介したレーザ光が光ディスク１２の記録面で焦点が合うことがない。
【００５９】
次に、ステップＳ３において、アクチュエータ（ＡＣＴ）３ｂを光ディスク１２の表面から離れる方向に移動させて（下に逃がして）ステップＳ４に進む。本ステップでは光ディスク判別動作中に、アクチュエータ３ｂに搭載された対物レンズ３ｃ２から照射されたレーザ光による影響が無いように対物レンズ３ｃ２で光ディスク１２に記録面に焦点が合わないような位置に移動させている。さらには、対物レンズ３ｃ１、３ｃ２の移動可能な範囲の中で最も光ディスク１２の表面から遠い位置とすることで、ディスクの判別中に外部から振動が加わっても対物レンズ３ｃ１、３ｃ２とディスクとが衝突することを防止している。
【００６０】
次に、ステップＳ４において、コリメータレンズ３ｉをＬＤ３ｄ２に最も近づく位置（最も前）に移動させてステップＳ５に進む。本ステップではパルスモータ３ｊによってコリメータレンズ３ｉをＬＤ３ｄ２に最も近づく位置（−２ｍｍ）に移動させている。
【００６１】
次に、ステップＳ５において、コリメータレンズ３ｉをＬＤ３ｄ２から離れる方向に移動させながらＰＤ３ｅから出力されるフォーカスエラー信号レベルを測定してステップＳ６に進む。
【００６２】
次に、ステップＳ６において、フォーカスエラー信号が観測されたコリメータレンズ３ｉの位置を検出してステップＳ７に進む。本ステップでは、フォーカスエラー信号レベル（振幅）が予め定めた所定以上の大きさ以上であった場合観測されたと判断する。すなわち、フォーカスエラー信号が得られた際の集光の度合いを検出している。
【００６３】
次に、ステップＳ７において、ステップＳ６において観測されたコリメータレンズ３ｉの位置が−２ｍｍ〜−０．５ｍｍの範囲であった場合（Ｙｅｓの場合）は光ディスク１２はＣＤであると判別して終了する。そうでない場合（Ｎｏの場合）はステップＳ８に進む。
【００６４】
次に、ステップＳ８において、ステップＳ６において観測されたコリメータレンズ３ｉの位置が−０．５ｍｍ〜＋０．５ｍｍの範囲であった場合（Ｙｅｓの場合）は光ディスク１２はＤＶＤであると判別して終了する。そうでない場合（Ｎｏの場合）はコリメータレンズ３ｉの位置は＋０．５ｍｍ以上であることが明らかであるため光ディスク１２はＢＤであると判断して終了する。
【００６５】
そして、判別された光ディスク１２は、判別された種別に合ったＬＤと対物レンズにより再生される。この際にコリメータレンズ３ｉは、ＣＤ，ＤＶＤの場合は図５、図６の±０ｍｍの位置に、ＢＤの場合は、球面収差の影響を少なくするために所定の位置に移動する。ＣＤの再生中は、集光レンズ３ｍを介して反射光がＰＤ３ｅに入射することがあるが、コリメータレンズ３ｉの位置が判別時とは異なるために微小なノイズとして認識される。このノイズは音声／映像信号処理部７などで除去することが可能である。また、第２ミラー３ｌと集光レンズ３ｍとの間に液晶シャッターなどシャッター機構を設けることで、判別時以外は集光レンズ３ｍにレーザ光が入射しないようにしてもよい。なお、ＤＶＤ、ＢＤの再生中は、ＢＤの波長のレーザ光は第１ミラー３ｋで対物レンズに全反射され、ＤＶＤの波長のレーザ光は第２ミラー３ｌで全反射されるので集光レンズ３ｍからの反射光による影響は無い。
【００６６】
本実施例によれば、光ディスク１２の種別を判別する際に、光ピックアップ３に、ケース３ａに固定されるとともにコリメータレンズ３ｉから出射した光が入射する集光レンズ３ｍと、集光レンズ３ｍから出射した光を光ディスク１２へ反射する第３ミラー３ｎと、を設け、コリメータレンズ３ｉをＬＤ３ｄ１または３ｄ２と接離する方向に移動させることで集光レンズ３ｍの光ディスク１２上の焦点を移動させ、光ディスク１２の記録面に照射したときの反射光から所定の振幅以上のフォーカスエラー信号が観測された際のコリメータレンズ３ｉの位置を検出することで、光ディスク１２の種別を判別しているので、ＬＤを切り替えることなくＣＤ，ＤＶＤ，ＢＤの判別が可能となり、判別すべき種別が増加しても判別時間が長くならない。また、判別に用いる集光レンズ３ｍがケース３ａに固定されているので、外部からの振動に強く、振動の影響による誤判別を少なくすることができる。
【００６７】
また、ＣＤの波長のレーザ光で判別を行っているので、通常再生時に集光レンズ３ｍからの反射光による影響が少ない。ＣＤはコリメータレンズ３ｉが通常位置、つまり、再生時の位置とは異なる位置で判別されるため、集光レンズ３ｍの反射光によるノイズの影響を少なくすることができる。
【００６８】
また、判別中にアクチュエータ３ｂを光ディスク１２から最も遠い位置に固定して上下動させないので、対物レンズ３ｃ１または２ｃ２から光ディスク１２に出射した光が記録面へ焦点が合わなくなることから、その反射光が対物レンズ３ｃ１または３ｃ２を介して判別時に影響を与えることが少なくなる。また、外部からの振動により対物レンズ３ｃ１または３ｃ２が光ディスク１２に衝突することがなくなる。
【００６９】
また、集光レンズ３ｍから出射したレーザ光を第３ミラー３ｎを介して光ディスク１２に照射することで、対物レンズ３ｃ１、３ｃ２よりも焦点距離を長くしているので、コリメータレンズ３ｉを移動させたときの集光レンズ３ｍから照射されるレーザ光の焦点位置をＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤの全てに対応できるほど広くすることができる。
【実施例２】
【００７０】
次に、本発明の第２の実施例を図８を参照して説明する。なお、前述した第１の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００７１】
上述した第１の実施例では集光度可変手段としてコリメータレンズ３ｉと、パルスモータ３ｊを用いていたが、本実施例では、コリメータレンズ３ｉは固定し、コリメータレンズ３ｉと第１ミラー３ｋとの間に、液体レンズ２０を設けることで、集光レンズ３ｍへ入射するレーザ光の集光の度合いを変化させている。
【００７２】
図８に液体レンズの構造を示す。液体レンズ２０は異なる屈折率を持つ伝導性の水溶液２５および非伝導のオイル２４で構成されている。これらが透明なガラス容器の中に入っており、ガラス容器の内壁のうち伝導性の水溶液２５と接触する部分以外は、疎水性（撥水性）のコーティング２１で覆われている。これによって、容器の反対の端では、水性溶液が半球状の固まりになり、球状レンズとして機能する。レンズの形状は、疎水性のコーティング２１全体に電場を作り、疎水性を弱くすることで表面の張力を変化させることにより調整される。電圧がかかると、電荷がガラス板２３の電極２２に集まり、反対の極性の電荷は、導電性の液体中の固体と液体が接する面の近くに集まる。それにより発生した静電気の力によって、固体と液体の界面張力が弱まり、接触角度が変化し、２つの液体間（非伝導のオイル２４と伝導性の水溶液２５）にできる凹凸レンズの曲率半径が変化するため、レンズの焦点距離すなわち集光の度合いが変化する。つまり、各種別の記録面が検出される際の液体レンズ２０にかける電圧の対応を予め求めておき、判別動作時にはフォーカスエラー信号が観測された際の液体レンズ２０の電圧を検出して、その電圧から光ディスク１２の種別を判別する。
【００７３】
なお、上述した液体レンズ２０以外に、２枚の透明電極が形成されたガラス基板の間に液晶が充填され、ガラス基板に電圧を印加すると、印加された電圧による電界に従って液晶分子の配向が偏倚されることで屈折率を変化させることができるレンズを用いてもよい。
【００７４】
本実施例によれば、コリメータレンズ３ｉを固定して、液体レンズ２０で集光の度合いを変化させているので、パルスモータ３ｊなどの移動手段が不要となり、電気的な切り替えのみで光ディスク１２の種別を判別することができる。
【００７５】
なお、上述した実施例のコリメータレンズ焦点距離ｆ１＝Ｌ１、コリメータレンズ３ｉと集光レンズ３ｍとの距離Ｌ２、集光レンズ焦点距離ｆ２の各値は一例であり、適宜変更してもよい。但し、判別する光ディスクの記録面がコリメータレンズ３ｉが移動できる範囲で集光できるように各距離や集光レンズ３ｍのＮＡなどを設定する必要がある。
【００７６】
また、上述した実施例では記録面が１層の光ディスク１２で説明したが、２層以上の光ディスク１２の判別にも適用することができる。
【００７７】
また、上述した実施例では光ディスク１２を回転させて判別していたが、停止した状態で行ってもよい。
【００７８】
また、上述した実施例では光ディスク装置として光ディスク再生装置１を説明したが、光ディスク記録装置に適用してもよい。また、ＣＤ／ＤＶＤ／ＢＤの３種の判別に限らずＨＤ−ＤＶＤなど他の種別の判別に適用してもよい。
【００７９】
前述した実施例によれば、以下の光ディスク判別装置と光ディスク判別方法が得られる。
【００８０】
（付記１）ＬＤ３ｄ１、３ｄ２と、ＬＤ３ｄ１、３ｄ２から出射された光を光ディスク１２に照射する対物レンズ３ｃ１、３ｃ２と、ＬＤ３ｄ１、３ｄ２から出射された光を対物レンズ３ｃ１、３ｃ２へ入射する際の集光の度合いを変更するコリメータレンズ３ｉ及びパルスモータ３ｊと、光ディスク１２からの反射光を受光して電気信号を生成するＰＤ３ｅと、をケース３ａに備えた光ディスク判別装置において、
対物レンズ３ｃ１、３ｃ２とは別に設けられるとともにケース３ａに固定されるレンズであって、当該レンズに入射する際の集光の度合いを変更可能なコリメータレンズ３ｉを介してＬＤ３ｄ１、３ｄ２から出射された光がコリメータレンズ３ｉ及びパルスモータ３ｊを介して入射する集光レンズ３ｍと、
パルスモータ３ｊに集光レンズ３ｍへ入射する際のコリメータレンズ３ｉを移動させて集光レンズ３ｍから光ディスク１２へ光を照射させ、その反射光をＰＤ３ｅに受光させて電気信号が生成された際のコリメータレンズ３ｉの位置によって光ディスク１２の種別を判別するマイクロコンピュータ１０と、
を備えたことを特徴とする光ディスク判別装置。
【００８１】
この光ディスク判別装置によれば、１種類のＬＤにおけるコリメータレンズ３ｉの位置で光ディスク１２の種別を判別できるために、ＬＤを切り替える必要が無く、判別すべき光ディスク１２の種別が増加しても判別時間が長くならない。また、アクチュエータ３ｂに搭載された対物レンズ３ｃ１または３ｃ２ではなく、ケース３ａに固定された集光レンズ３ｍと、コリメータレンズ３ｉおよびパルスモータ３ｊと、を用いているので、外部からの振動による影響が少なく誤判別を防止することができる。
【００８２】
（付記２）ＬＤ３ｄ１または３ｄ２から出射された光を光ディスク１２に照射してその反射光からフォーカスエラー信号を得て光ディスク１２の種別を判別する光ディスク判別方法において、
ＬＤ３ｄ１または３ｄ２から出射された光を、対物レンズ３ｃ１または３ｃ２とは別に設けられケース３ａに固定された集光レンズ３ｍへコリメータレンズ３ｉの位置を変更して入射して、集光レンズ３ｍから光ディスク１２へ光の焦点を変更し、光ディスク１２の反射光からフォーカスエラー信号が得られた際のコリメータレンズ３ｉの位置によって光ディスク１２の種別を判別することを特徴とする光ディスク判別方法。
【００８３】
この光ディスク判別方法によれば、１種類のＬＤによるコリメータレンズ３ｉの位置で光ディスク１２の種別を判別できるために、ＬＤを切り替える必要が無く、判別すべき光ディスク１２の種別が増加しても判別時間が長くならない。また、アクチュエータ３ｂに搭載された対物レンズ３ｃ１または３ｃ２ではなく、ケース３ａに固定された集光レンズ３ｍへの集光の度合いを変更しているので、外部からの振動による影響が少なく誤判別を防止することができる。
【００８４】
なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施例にかかる光ディスク判別装置のブロック図である。
【図２】図１に示された光ディスク判別装置の光ピックアップの斜視図である。
【図３】図１に示された光ディスク判別装置の光ピックアップの平面図である。
【図４】図１に示された光ディスク判別装置の光ピックアップの簡易図である。
【図５】コリメータレンズ３ｉの移動量に対する焦点位置の移動量を示すグラフである。
【図６】コリメータレンズ３ｉの位置に対するフォーカスエラー信号の検出位置を示す説明図である。
【図７】光ディスク１２の種別を判別する動作を示すフローチャートである。
【図８】液体レンズの構造を示した断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１ 光ディスク再生装置（光ディスク装置）
３ 光ピックアップ
３ａ ケース（本体）
３ｂ アクチュエータ（支持手段）
３ｃ１ 対物レンズ
３ｃ２ 対物レンズ
３ｄ１ レーザダイオード（光源）
３ｄ２ レーザダイオード（光源）
３ｅ フォトダイオード（受光手段）
３ｉ コリメータレンズ（集光度可変手段）
３ｊ パルスモータ（集光度可変手段、コリメータレンズ移動手段）
３ｍ 集光レンズ
３ｎ 第３ミラー（反射手段）
５ サーボ信号処理部
１０ マイクロコンピュータ（判別手段）
１２ 光ディスク
２０ 液体レンズ（集光度可変手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光ディスクの種別を判別する光ディスク判別装置とその光ディスク判別装置を備えた光ディスク装置および光ディスク判別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクの種別を判別する方法としては、特許文献１や２に記載されているように、例えばＣＤの波長のレーザ光を発光させて対物レンズをフォーカス方向（光ディスクに対して垂直方向）に移動させ、反射光から得られるフォーカスエラー信号などの振幅が所定以上の大きさであればＣＤと判別し、所定以上の大きさでなければＤＶＤと判別するという方法が用いられることが多かった。
【特許文献１】特開２００７−４８４５２号公報
【特許文献２】特開２００６−７９６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、ブルーレイディスク（以下、ＢＤと記す）などの大容量の光ディスクが登場し、１つの光ディスク装置で判別すべき光ディスクの種類が増加している。しかしながら、上述した従来の方法では、例えばＣＤ／ＤＶＤ／ＢＤを判別しようとすると、ＣＤの波長のレーザ光で所定以上の振幅が得られなかった場合は、ＤＶＤかＢＤのいずれかとなり、さらにＤＶＤまたはＢＤの波長のレーザ光による判別を行わなければならなくなる。つまり、光ディスクの種別が増加するほど光ディスクの判別に時間がかかってしまうという問題があった。
【０００４】
また、上述した方法は光ピックアップの対物レンズが搭載されたアクチュエータを上下に移動させて（フォーカス方向に移動させて）フォーカスエラー信号を取得するが、アクチュエータは通常再生時にはサーボで追従させるためにバネなどの弾性部材で支持されており、外部からの振動による影響を受けやすい。光ディスクの判別を行うのは、一般的にサーボを動作させる前であるために、アクチュエータを移動させている最中に外部から振動が加わると、取得されたフォーカスエラー信号の波形に影響して本来とは異なる波形（振幅）になることがあり、その結果誤判定をしてしまうことがあった。
【０００５】
また、ＢＤは、対物レンズとディスクとの距離がＣＤやＤＶＤよりも短くなっているために、対物レンズの上下移動中に外部から加わる振動によってディスクに衝突しディスクを傷つけてしまうことがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、例えば判別する光ディスクの種別が増加しても判別時間が長くならず、さらに、外部からの振動による影響が少ない光ディスク判別装置、光ディスク装置および光ディスク判別方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の光ディスク判別装置は、光源と、前記光源から出射された光を光ディスクに照射する対物レンズと、前記光源から出射された光を前記対物レンズへ入射する際の集光の度合いを変更する集光度可変手段と、前記光ディスクからの反射光を受光して電気信号を生成する受光手段と、を本体に備えた光ディスク判別装置において、前記対物レンズとは別に設けられるとともに前記本体に固定されるレンズであって、当該レンズに入射する際の集光の度合いを変更可能な前記集光度可変手段を介して前記光源から出射された光を入射する集光レンズと、前記集光度可変手段に前記集光レンズへ入射する際の集光の度合いを変更させて前記集光レンズから前記光ディスクへ光を照射させ、その反射光を前記受光手段に受光させて前記電気信号が生成された際の前記集光の度合いによって前記光ディスクの種別を判別する判別手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項１０に記載の光ディスク判別方法は、光源から出射された光を光ディスクに対物レンズから照射してその反射光から信号を得て光ディスクの種別を判別する光ディスク判別方法において、前記光源から出射された光を、対物レンズとは別に設けられ本体に固定された集光レンズへ集光の度合いを変更して入射して、前記集光レンズの前記光ディスク上の焦点を変更し、前記光ディスクの反射光から信号が得られた際の前記集光の度合いによって前記光ディスクの種別を判別することを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態にかかる光ディスク判別装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる光ディスク判別装置は、対物レンズとは別に設けられるとともに本体に固定された集光レンズへ集光度可変手段に集光の度合いを変更させて光源からの光を入射させて光ディスクに照射し、その反射光から電気信号が生成された際の前記集光の度合いによって判別手段が光ディスクの種別を判別しているので、１種類の光源による集光の度合いの違いで光ディスクの種別を判別できるために、光源を切り替える必要が無く、判別すべき光ディスクの種別が増加しても判別時間が長くならない。また、アクチュエータに搭載された対物レンズではなく、本体に固定された集光レンズと、集光度可変手段と、を用いているので、外部からの振動による影響が少なく誤判別を防止することができる。
【００１０】
また、集光度可変手段が、コリメータレンズと、コリメータレンズを光源に対して接離する方向に移動させるコリメータレンズ移動手段とを備えてもよい。このようにすることにより、コリメータレンズを光源に対して移動させて集光の度合いを変化させることができ、コリメータレンズの位置で光ディスクの種別を判別することができる。
【００１１】
また、互いに異なる波長を有する複数の光源を備え、判別手段が、コリメータレンズの位置が通常再生時とは異なる位置のときに判別される光ディスクの種別に対応した波長の光源を用いて判別を行ってもよい。このようにすることにより、波長の異なる光源を複数備えた場合に、光ディスクを判別するための反射光が通常再生時に影響を及ぼすことを少なくすることができる。
【００１２】
また、対物レンズを光ディスクと垂直な方向の所定範囲内で移動自在に支持する支持手段をさらに備え、判別手段が、対物レンズからの光が光ディスクに焦点が合わない位置に移動させてから判別を行ってもよい。このようにすることにより、判別時に対物レンズを介した光ディスクからの反射光による影響を少なくすることができる。
【００１３】
また、判別手段が、支持手段を所定範囲の中で光ディスクから最も遠い位置に移動させてから判別を行ってもよい。このようにすることにより、対物レンズの移動可能な範囲の中で最も光ディスクの表面から遠い位置とすることで、ディスクの判別中に外部から振動が加わっても対物レンズと光ディスクとが衝突することを防止できる。
【００１４】
また、判別手段が、コリメータレンズを移動させて反射光から生成された電気信号の振幅が予め定めた所定以上の大きさであったときのコリメータレンズの位置で光ディスクの種別を判別してもよい。このようにすることにより、コリメータレンズを移動させて集光の度合いを変化させ、集光の度合いの変化によって集光レンズの光ディスク上における焦点位置が変化するので、反射光から得られる電気信号により記録面が検出でき、その際のコリメータレンズの位置と予め対応付けておけば、電気信号が検出されたコリメータレンズの位置から光ディスクの記録面の位置、すなわちサブストレート厚が判断でき光ディスクの判別を行うことができる。
【００１５】
また、集光レンズの焦点距離が、対物レンズの焦点距離よりも長くてもよい。このようにすることにより、集光の度合いを変化させた際の光ディスク上での焦点の合う範囲を広くすることができ、様々なサブストレート厚の光ディスクに対応することができる。
【００１６】
また、集光レンズが出射した光を光ディスクの方向へ反射する反射手段を備えてもよい。このようにすることにより、集光レンズの焦点距離をより長くすることができる。
【００１７】
また、電気信号が、フォーカスエラー信号であってもよい。このようにすることにより、フォーカスエラー信号は、記録面に焦点が合った際に観測されるので、容易に記録面に焦点が合ったこと、すなわち記録面を検出することができる。
【００１８】
また、請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の光ディスク判別装置を光ディスク装置に備えてもよい。このようにすることにより、光ディスクの再生や記録などを行う光ディスク装置において、再生または記録する光ディスクの判別時間を短くするとともに、その際に外部振動に影響を受けにくくすることができる。
【００１９】
また、本発明の一実施形態にかかる光ディスク判別方法は、対物レンズとは別に設けられるとともに本体に固定された集光レンズへ集光の度合いを変更させて光源からの光を入射させて光ディスクに照射し、その反射光から信号が得られた際の集光の度合いによって光ディスクの種別を判別しているので、１種類の光源による集光の度合いの違いで光ディスクの種別を判別できるために、光源を切り替える必要が無く、判別すべき光ディスクの種別が増加しても判別時間が長くならない。また、アクチュエータに搭載された対物レンズではなく、本体に固定された集光レンズへの集光の度合いを変更しているので、外部からの振動による影響が少なく誤判別を防止することができる。
【実施例１】
【００２０】
本発明の第１の実施例にかかる光ディスク装置としての光ディスク再生装置１を図１乃至図７を参照して説明する。光ディスク再生装置１は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤが再生可能な装置であり、図１に示すようにディスクモータ２と、光ピックアップ３と、ＲＦアンプ４と、サーボ信号処理部５と、ドライバ６と、音声／映像信号処理部７と、メモリ８と、ＤＡコンバータ９と、マイクロコンピュータ１０と、音声信号／映像信号出力端子１１とを備えている。
【００２１】
ディスクモータ２は、光ディスク再生装置１にセットされた光ディスク１２を回転させるためのモータであり、スピンドルモータなどで構成されている。
【００２２】
光ピックアップ３は、光ディスク１２に照射するレーザ光を発生させるレーザダイオードや、光ディスク１２上にレーザダイオードからのレーザ光を照射するための対物レンズ、サーボ信号処理部５からの信号によりフォーカス方向やトラッキング方向に対物レンズを駆動するためのアクチュエータおよび光ディスク１２から反射された反射光を受ける受光器や、レーザ光を対物レンズへ導いたり反射光を受光器へ導く光学系などを備え、受光器の出力から光ディスク１２に記録されている映像や音楽などを含むＲＦ信号やフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号などを生成し出力するＲＦアンプ４へ出力する。
【００２３】
光ピックアップ３は、図２の斜視図に示すように本体としてのケース３ａと、アクチュエータ３ｂと、対物レンズ３ｃ１、３ｃ２と、光源としてのレーザダイオード（以下、ＬＤと記す）３ｄ１，３ｄ２と、受光手段としてのフォトダイオード（以下、ＰＤと記す）３ｅと、ダイクロプリズム３ｆと、偏光プリズム３ｇと、１／４波長板３ｈと、集光度可変手段としてのコリメータレンズ３ｉと、集光度可変手段およびコリメータレンズ移動手段としてのパルスモータ３ｊと、第１ミラー３ｋと、第２ミラー３ｌと、集光レンズ３ｍと、反射手段としての第３ミラー３ｎと、マルチレンズ３ｏと、を備えている。
【００２４】
ケース３ａは、扁平な箱状に形成されており、図示しないスレッドモータやリードスクリューなどによって、光ディスク１２の径方向に沿って移動自在に支持されている。
【００２５】
支持手段としてのアクチュエータ３ｂは、光ディスク１２の表面すなわち記録面と相対して、ケース３ａにバネなどの弾性部材で光ディスク１２の表面に対して垂直な方向に沿って所定の範囲に移動自在に支持されている。アクチュエータ３ｂは、後述する対物レンズ３ｃ１、３ｃ２を光ディスク１２の表面に対して直交する方向に沿って移動して、ＬＤ３ｄ１，３ｄ２から発して光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光Ｌａ（図３中に二点鎖線で示す）をＰＤ３ｅが受光できる位置に、対物レンズ３ｃ１、３ｃ２を位置付ける。
【００２６】
対物レンズ３ｃは、アクチュエータ３ｂに搭載され、ＢＤ用の対物レンズ３ｃ１とＣＤ／ＤＶＤ用の対物レンズ３ｃ２との２種類が設けられている。
【００２７】
ＬＤ３ｄ１はＢＤ、ＬＤ３ｄ２はＣＤ／ＤＶＤにそれぞれ対応した波長のレーザ光を出射し、前述したケース３ａ内に設けられている。ＬＤ３ｄ１，ＬＤ３ｄ２が出射するレーザ光Ｌａは直線偏光となっている。
【００２８】
ＰＤ３ｅはケース３ａ内に設けられている。また、ＰＤ３ｅは、光ディスク１２の記録面が反射したレーザ光Ｌａ，Ｌｂを受光する。ＰＤ３ｅは、受光したレーザ光Ｌａ，Ｌｂに応じた電気信号としてのフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号およびＲＦ信号を生成してＲＦアンプ４に出力する。
【００２９】
ダイクロプリズム３ｆは、前述したＬＤ３ｄ１，３ｄ２の近傍に配置され、該ＬＤ３ｄ１，３ｄ２からのレーザ光Ｌａが入射する。ダイクロプリズム３ｆは、ＬＤ３ｄ１からのレーザ光Ｌａを全反射して偏光プリズム３ｇに向かって出射するとともに、ＬＤ３ｄ２からのレーザ光Ｌａを全透過して偏光プリズム３ｇに向かって出射する。
【００３０】
偏光プリズム３ｇは、前述したダイクロプリズム３ｆの近傍に配置されているとともに、該ダイクロプリズム３ｆからのレーザ光Ｌａが入射する。偏光プリズム３ｇは、ダイクロプリズム３ｆ即ちＬＤ３ｄ１，３ｄ２からのレーザ光Ｌａを１／４波長板３ｈに向かって反射するとともに、光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光Ｌａ，Ｌｂを透過する。
【００３１】
１／４波長板３ｈは、偏光プリズム３ｇの近傍に配置され、偏光プリズム３ｇが全反射したレーザ光Ｌａが入射するとともに、光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光Ｌａ，Ｌｂが入射する。１／４波長板３ｈは、偏光プリズム３ｇが全反射した直線偏光のレーザ光Ｌａから円偏光のレーザ光Ｌａに切り換えて、該切り換えたレーザ光Ｌａをコリメータレンズ３ｉに向かって出射する。１／４波長板３ｈは、光ディスク１２の記録面から反射された円偏光のレーザ光Ｌａ，Ｌｂを、直線偏光のレーザ光Ｌａ，Ｌｂに切り換えて、該切り換えたレーザ光Ｌａ，Ｌｂを偏光プリズム３ｇすなわちＰＤ３ｅに向かって出射する。
【００３２】
コリメータレンズ３ｉは、１／４波長板３ｈの近傍に配置され、かつ後述するパルスモータ３ｊによって図２の矢印Ｘ方向すなわちＬＤ３ｄ１，ＬＤ３ｄ２と接離する方向（近づいたり離れたりする方向）に移動自在となっている。コリメータレンズ３ｉが移動する方向はコリメータレンズ３ｉに入射するレーザ光の光軸Ｐと平行な方向でもある。コリメータレンズ３ｉは、１／４波長板３ｈからのレーザ光Ｌａを第１ミラー３ｋに向かって出射するとともに、第１ミラー３ｋから入射したレーザ光（光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光）Ｌａ，Ｌｂを１／４波長板３ｈに向かって出射する。
【００３３】
パルスモータ３ｊは、コリメータレンズ３ｉを図２の矢印Ｘ方向すなわちＬＤ３ｄ１，ＬＤ３ｄ２と接離する方向（近づいたり離れたりする方向）に移動させる。コリメータレンズ３ｉは、パルスモータ３ｊに移動されることによって、第１ミラー３ｋに出射するレーザ光Ｌａの集光の度合いが変更される。集光の度合いとは集束光となるか発散光となるか及びどの程度の集束率または発散率となるかを表す。
【００３４】
第１ミラー３ｋは、コリメータレンズ３ｉから入射したレーザ光ＬａのうちＬＤ３ｄ１から出射された光すなわちＢＤ用の波長の光のみを対物レンズ３ｃ１に向かって全反射するとともに、ＬＤ３ｄ２から出射された光すなわちＣＤ／ＤＶＤ用の波長の光を透過し第２ミラー３ｌに向かって出射する。また、第１ミラー３ｋは対物レンズ３ｃ１からのレーザ光Ｌａをコリメータレンズ３ｉに向かって反射するとともに第２ミラー３ｌから入射したレーザ光Ｌａ，Ｌｂを透過する。
【００３５】
第２ミラー３ｌは、第１ミラー３ｋから入射したレーザ光ＬａのうちＬＤ３ｄ２から出射されたＤＶＤ用の波長の光は対物レンズ３ｃ２に向かって全反射するとともに、ＣＤ用の波長の光は７０〜８０％程度を対物レンズ３ｃ２に向かって反射しＣＤ用の波長の光の２０〜３０％程度を透過し集光レンズ３ｍに向かって出射する。また、第２ミラー３ｌは対物レンズ３ｃ２からのレーザ光Ｌａを第１ミラー３ｋに向かって反射するとともに集光レンズ３ｍから入射したレーザ光Ｌｂを透過する。
【００３６】
集光レンズ３ｍは、ケース３ａに固定され、第２ミラー３ｌから入射したレーザ光Ｌａを集束光として第３ミラー３ｎに出射するとともに、第３ミラー３ｎから入射したレーザ光Ｌｂを透過する。
【００３７】
第３ミラー３ｎは、集光レンズ３ｍから入射したレーザ光Ｌａを光ディスク１２に向かって全反射するとともに、光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光Ｌｂを集光レンズ３ｍに向かって全反射する。また、第３ミラー３ｎを用いることで集光レンズ３ｍの焦点距離を対物レンズ３ｃ１、３ｃ２よりも長くしている。
【００３８】
マルチレンズ３ｏは、偏光プリズム３ｇの近傍に配置され、光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光Ｌａ，ＬｂをＰＤ３ｅに向かって出射する。
【００３９】
上述したように、ダイクロプリズム３ｆと、偏光プリズム３ｇと、１／４波長板３ｈと、コリメータレンズ３ｉと、第１ミラー３ｋと、第２ミラー３ｌと、集光レンズ３ｍと、第３ミラー３ｎと、マルチレンズ３ｏとで、光学系を構成し、ＬＤ３ｄ１，３ｄ２と、光ディスクの記録面と、ＰＤ３ｅとを光学的に接続する。
【００４０】
すなわち、ＬＤ３ｄ１からのレーザ光Ｌａをダイクロプリズム３ｆで全反射して、偏光プリズム３ｇ、１／４波長板３ｈ、コリメータレンズ３ｉ、第１ミラー３ｋ、対物レンズ３ｃ１を介して、光ディスク１２の記録面に導く。また、ＬＤ３ｄ２からのレーザ光Ｌａをダイクロプリズム３ｆを全透過して、偏光プリズム３ｇ、１／４波長板３ｈ、コリメータレンズ３ｉ、第１ミラー３ｋ、第２ミラー３ｌに導く。さらに、対物レンズ３ｃ２または集光レンズ３ｍと第３ミラー３ｎを介して、光ディスク１２の記録面に導く。そして、光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光Ｌａを対物レンズ３ｃ１と第１ミラー３ｋまたは対物レンズ３ｃ２と第２ミラー３ｌと第１ミラー３ｋを介してコリメータレンズ３ｉへ導く。また、光ディスク１２の記録面から反射されたレーザ光Ｌｂを第３ミラー３ｎと集光レンズ３ｍと第２ミラー３ｌと第１ミラー３ｋを介してコリメータレンズ３ｉへ導く。レーザ光Ｌａ，Ｌｂを１／４波長板３ｈ、偏光プリズム３ｇ、マルチレンズ３ｏを介してＰＤ３ｅに受光させる。こうして、ダイクロプリズム３ｆと、偏光プリズム３ｇと、１／４波長板３ｈと、コリメータレンズ３ｉと、第１ミラー３ｋと、第２ミラー３ｌと、集光レンズ３ｍと、第３ミラー３ｎと、マルチレンズ３ｏと、が、ＬＤ３ｄ１，３ｄ２と光ディスク１２の記録面とＰＤ３ｅとを光学的に接続する。光学的に接続するとは、光軸Ｐ（図２などに示す）が同一線上に位置することをいう。
【００４１】
ＲＦアンプ４は、光ピックアップ３から入力される信号を所定の値に増幅し、サーボ信号処理部５へ出力する。
【００４２】
サーボ信号処理部５は、ＲＦアンプ４から入力されるフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号などの制御信号を基に光ピックアップ３のアクチュエータを駆動させてフォーカスおよびトラッキングの制御などを行い光ディスク１２に記録された情報を正確に読めるようにする。また、入力されたフォーカスエラー信号のレベルをマイクロコンピュータ１０へ出力する。さらに、光ディスク１２に記録された映像や音楽などを含むＲＦ信号をアナログ／デジタル変換して音声／映像信号処理部７へ出力する。
【００４３】
ドライバ６は、サーボ信号処理部５から入力された信号からディスクモータ２および光ピックアップ３のアクチュエータ３ｂへの駆動信号を生成し出力する。
【００４４】
音声／映像信号処理部７は、サーボ信号処理部５から入力された信号にエラー訂正などを行った後復調や復号を行いメモリ８へ出力する。そしてマイクロコンピュータ１０からの要求に従ってメモリ８から読み出してＤＡコンバータ９へ出力する。
【００４５】
メモリ８は、音声／映像信号処理部７で再生された音声などのデータを所定量（数秒ないし十秒程度）一時的に格納するためのメモリであり、半導体メモリで構成される。
【００４６】
ＤＡコンバータ９は、メモリ８に格納されたデータが入力され、そのデジタル信号であるデータをアナログ信号に変換し音声信号／映像信号出力端子１１から出力する。
【００４７】
判別手段としてのマイクロコンピュータ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）とを内蔵し、光ディスク１２の挿入や排出、再生や停止などの各操作における光ディスク再生装置１全体の制御など行い、本実施例においてはセットされた光ディスク１２の判別も行う。
【００４８】
上述したように、本発明の一実施例にかかる光ディスク判別装置は光ピックアップ３と、サーボ信号処理部５と、マイクロコンピュータ１０と、から構成される。
【００４９】
次に、本発明の動作原理を図４を用いて説明する。図４は、図２や図３からＬＤ３ｄ１または３ｄ２とコリメータレンズ３ｉと集光レンズ３ｍと光ディスク１２のみを抜き出した簡易図であり、図４（ａ）は光ディスク１２がＤＶＤの場合、図４（ｂ）は、光ディスク１２がＢＤの場合、図４（ｃ）は、光ディスク１２がＣＤの場合に、各記録面に焦点が合うための構成である。
【００５０】
図４（ａ）に示したように、コリメータレンズ３ｉの基準位置でＤＶＤの記録面（すなわちレーザ光が入射するディスク表面から０．６ｍｍ）に焦点が合うように設定した場合、コリメータレンズ３ｉをＬＤ３ｄ１または３ｄ２から離れる方向に移動させると図４（ｂ）に示したようにコリメータレンズ３ｉから出射される光が図４（ａ）よりも集束され光ディスク１２上の焦点位置が図４（ａ）に対して手前側にあるＢＤの記録面（すなわちレーザ光が入射するディスク表面から０．１ｍｍ）に移動する。また、コリメータレンズ３ｉをＬＤ３ｄ１または３ｄ２に近づく方向に移動させると図４（ｃ）に示したようにコリメータレンズ３ｉから出射される光が図４（ａ）よりも発散され光ディスク１２上の焦点位置が図４（ａ）に対して奥側にあるＣＤの記録面（すなわちレーザ光が入射するディスク表面から１．２ｍｍ）に移動する。
【００５１】
つまり、コリメータレンズ３ｉを光ディスク１２から接離する方向（近づいたり離れたりする方向）に移動することでコリメータレンズ３ｉの集光の度合いを変化させて、その集光の度合いが変化した光を集光レンズ３ｍを介して光ディスク１２に照射すると光ディスク１２における焦点位置が変化する。したがって、光ディスクの種別毎の記録面の位置（サブストレート厚）と集光の度合い（コリメータレンズ３ｉの位置）を予め対応付けておき、実際に判別する光ディスク１２の記録面に焦点が合うときに得られる信号（フォーカスエラー信号など）を検出された際の集光の度合い、つまりコリメータレンズ３ｉの位置を検出することで、光ディスク１２の種別を判別することができる。
【００５２】
一例として、コリメータレンズ焦点距離ｆ１＝Ｌ１＝１８ｍｍ、コリメータレンズ３ｉと集光レンズ３ｍとの距離Ｌ２＝１５ｍｍ、集光レンズ焦点距離ｆ２＝１０ｍｍとした場合の、コリメータレンズ３ｉを移動範囲の中央に位置させた時にＤＶＤの記録面上で焦点が合うように集光レンズ３ｍを配置した場合のコリメータレンズ３ｉの移動量に対する焦点位置の移動量を図５に示す。
【００５３】
図５によれば、コリメータレンズ３ｉの移動範囲の中央を０ｍｍとしたときに、コリメータレンズ３ｉの移動が＋２ｍｍ（ＬＤから離れる）では、基準としてのＤＶＤの記録面（０ｍｍ）から焦点位置は０．５６ｍｍ短くなる。またコリメータレンズ３ｉの移動が−２ｍｍ（ＬＤに近づく）では、基準としてのＤＶＤの記録面（０ｍｍ）から焦点位置は０．６６ｍｍ長くなる。ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤの記録面までのサブストレート厚はそれぞれ１．２ｍｍ、０．６ｍｍ、０．１ｍｍであるが、光学的厚さは樹脂屈折率を１．５として換算するとそれぞれ０．８ｍｍ、０．４ｍｍ、０．０７ｍｍとなる。つまり、ＤＶＤを基準（図５中Ａ点）とすると、ＣＤは＋０．４ｍｍ（図５中Ｂ点）、ＢＤは−０．３３ｍｍ（図５中Ｃ点）となる。
【００５４】
したがって、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤのそれぞれのディスクをセットして、コリメータレンズ３ｉを−２ｍｍ〜＋２ｍｍまで移動させた場合のコリメータレンズ３ｉの位置とＰＤ３ｅのフォーカスエラー信号出力との関係は図６のようになり、図６内に示したように、例えば所定の大きさ以上である振幅のフォーカスエラー信号が検出された際の位置により、−２ｍｍ〜−０．５ｍｍでフォーカスエラー信号が検出された場合はＣＤ（図６（ａ））、−０．５ｍｍ〜＋０．５ｍｍでフォーカスエラー信号が検出された場合はＤＶＤ（図６（ｂ））、＋０．５ｍｍ〜＋２ｍｍでフォーカスエラー信号が検出された場合はＢＤ（図６（ｃ））と判別することができる。
【００５５】
この例において、集光レンズ３ｍのＮＡ（開口数）は０．２程度である。光ディスク１２の厚さにより発生する球面収差はＮＡの４乗に比例するので、この程度のＮＡとするとＤＶＤの対物レンズＮＡ０．６と比べて、光ディスク１２の厚さに対する影響度が大幅に減少され、サブストレート厚０．１〜１．２ｍｍまで変化したときの、球面収差による影響が小さく、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ装填時のフォーカスエラー信号の大きさのばらつきを減少できる。
【００５６】
次に、図１乃至図３に示すような構成からなる光ディスク再生装置１において、光ディスク１２の種別を判別する動作を図７に示すフローチャートを参照して説明する。図７に示したフローチャートは、マイクロコンピュータ１０のＲＯＭに記憶されている制御プログラムをマイクロコンピュータ１０のＣＰＵが実行することで実現される。
【００５７】
まず、ステップＳ１において、光ディスク再生装置１に光ディスク１２を挿入してステップＳ２に進む。例えば、図示しない挿入部などから光ディスク１２を挿入して、再生位置に光ディスク１２をクランプして、ディスクモータ２により回転させる。
【００５８】
次に、ステップＳ２において、ＬＤ３ｄ２を点灯（ＯＮ）して、ステップＳ３に進む。本実施例ではＣＤの波長のレーザ光を用いて判別を行う。すなわち、コリメータレンズ３ｉが通常再生時とは異なる位置のときに判別される光ディスク１２の種別に対応した波長の光源を用いている。よって、ＣＤの通常再生時に集光レンズ３ｍを介したレーザ光が光ディスク１２の記録面で焦点が合うことがない。
【００５９】
次に、ステップＳ３において、アクチュエータ（ＡＣＴ）３ｂを光ディスク１２の表面から離れる方向に移動させて（下に逃がして）ステップＳ４に進む。本ステップでは光ディスク判別動作中に、アクチュエータ３ｂに搭載された対物レンズ３ｃ２から照射されたレーザ光による影響が無いように対物レンズ３ｃ２で光ディスク１２に記録面に焦点が合わないような位置に移動させている。さらには、対物レンズ３ｃ１、３ｃ２の移動可能な範囲の中で最も光ディスク１２の表面から遠い位置とすることで、ディスクの判別中に外部から振動が加わっても対物レンズ３ｃ１、３ｃ２とディスクとが衝突することを防止している。
【００６０】
次に、ステップＳ４において、コリメータレンズ３ｉをＬＤ３ｄ２に最も近づく位置（最も前）に移動させてステップＳ５に進む。本ステップではパルスモータ３ｊによってコリメータレンズ３ｉをＬＤ３ｄ２に最も近づく位置（−２ｍｍ）に移動させている。
【００６１】
次に、ステップＳ５において、コリメータレンズ３ｉをＬＤ３ｄ２から離れる方向に移動させながらＰＤ３ｅから出力されるフォーカスエラー信号レベルを測定してステップＳ６に進む。
【００６２】
次に、ステップＳ６において、フォーカスエラー信号が観測されたコリメータレンズ３ｉの位置を検出してステップＳ７に進む。本ステップでは、フォーカスエラー信号レベル（振幅）が予め定めた所定以上の大きさ以上であった場合観測されたと判断する。すなわち、フォーカスエラー信号が得られた際の集光の度合いを検出している。
【００６３】
次に、ステップＳ７において、ステップＳ６において観測されたコリメータレンズ３ｉの位置が−２ｍｍ〜−０．５ｍｍの範囲であった場合（Ｙｅｓの場合）は光ディスク１２はＣＤであると判別して終了する。そうでない場合（Ｎｏの場合）はステップＳ８に進む。
【００６４】
次に、ステップＳ８において、ステップＳ６において観測されたコリメータレンズ３ｉの位置が−０．５ｍｍ〜＋０．５ｍｍの範囲であった場合（Ｙｅｓの場合）は光ディスク１２はＤＶＤであると判別して終了する。そうでない場合（Ｎｏの場合）はコリメータレンズ３ｉの位置は＋０．５ｍｍ以上であることが明らかであるため光ディスク１２はＢＤであると判断して終了する。
【００６５】
そして、判別された光ディスク１２は、判別された種別に合ったＬＤと対物レンズにより再生される。この際にコリメータレンズ３ｉは、ＣＤ，ＤＶＤの場合は図５、図６の±０ｍｍの位置に、ＢＤの場合は、球面収差の影響を少なくするために所定の位置に移動する。ＣＤの再生中は、集光レンズ３ｍを介して反射光がＰＤ３ｅに入射することがあるが、コリメータレンズ３ｉの位置が判別時とは異なるために微小なノイズとして認識される。このノイズは音声／映像信号処理部７などで除去することが可能である。また、第２ミラー３ｌと集光レンズ３ｍとの間に液晶シャッターなどシャッター機構を設けることで、判別時以外は集光レンズ３ｍにレーザ光が入射しないようにしてもよい。なお、ＤＶＤ、ＢＤの再生中は、ＢＤの波長のレーザ光は第１ミラー３ｋで対物レンズに全反射され、ＤＶＤの波長のレーザ光は第２ミラー３ｌで全反射されるので集光レンズ３ｍからの反射光による影響は無い。
【００６６】
本実施例によれば、光ディスク１２の種別を判別する際に、光ピックアップ３に、ケース３ａに固定されるとともにコリメータレンズ３ｉから出射した光が入射する集光レンズ３ｍと、集光レンズ３ｍから出射した光を光ディスク１２へ反射する第３ミラー３ｎと、を設け、コリメータレンズ３ｉをＬＤ３ｄ１または３ｄ２と接離する方向に移動させることで集光レンズ３ｍの光ディスク１２上の焦点を移動させ、光ディスク１２の記録面に照射したときの反射光から所定の振幅以上のフォーカスエラー信号が観測された際のコリメータレンズ３ｉの位置を検出することで、光ディスク１２の種別を判別しているので、ＬＤを切り替えることなくＣＤ，ＤＶＤ，ＢＤの判別が可能となり、判別すべき種別が増加しても判別時間が長くならない。また、判別に用いる集光レンズ３ｍがケース３ａに固定されているので、外部からの振動に強く、振動の影響による誤判別を少なくすることができる。
【００６７】
また、ＣＤの波長のレーザ光で判別を行っているので、通常再生時に集光レンズ３ｍからの反射光による影響が少ない。ＣＤはコリメータレンズ３ｉが通常位置、つまり、再生時の位置とは異なる位置で判別されるため、集光レンズ３ｍの反射光によるノイズの影響を少なくすることができる。
【００６８】
また、判別中にアクチュエータ３ｂを光ディスク１２から最も遠い位置に固定して上下動させないので、対物レンズ３ｃ１または２ｃ２から光ディスク１２に出射した光が記録面へ焦点が合わなくなることから、その反射光が対物レンズ３ｃ１または３ｃ２を介して判別時に影響を与えることが少なくなる。また、外部からの振動により対物レンズ３ｃ１または３ｃ２が光ディスク１２に衝突することがなくなる。
【００６９】
また、集光レンズ３ｍから出射したレーザ光を第３ミラー３ｎを介して光ディスク１２に照射することで、対物レンズ３ｃ１、３ｃ２よりも焦点距離を長くしているので、コリメータレンズ３ｉを移動させたときの集光レンズ３ｍから照射されるレーザ光の焦点位置をＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤの全てに対応できるほど広くすることができる。
【実施例２】
【００７０】
次に、本発明の第２の実施例を図８を参照して説明する。なお、前述した第１の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００７１】
上述した第１の実施例では集光度可変手段としてコリメータレンズ３ｉと、パルスモータ３ｊを用いていたが、本実施例では、コリメータレンズ３ｉは固定し、コリメータレンズ３ｉと第１ミラー３ｋとの間に、液体レンズ２０を設けることで、集光レンズ３ｍへ入射するレーザ光の集光の度合いを変化させている。
【００７２】
図８に液体レンズの構造を示す。液体レンズ２０は異なる屈折率を持つ伝導性の水溶液２５および非伝導のオイル２４で構成されている。これらが透明なガラス容器の中に入っており、ガラス容器の内壁のうち伝導性の水溶液２５と接触する部分以外は、疎水性（撥水性）のコーティング２１で覆われている。これによって、容器の反対の端では、水性溶液が半球状の固まりになり、球状レンズとして機能する。レンズの形状は、疎水性のコーティング２１全体に電場を作り、疎水性を弱くすることで表面の張力を変化させることにより調整される。電圧がかかると、電荷がガラス板２３の電極２２に集まり、反対の極性の電荷は、導電性の液体中の固体と液体が接する面の近くに集まる。それにより発生した静電気の力によって、固体と液体の界面張力が弱まり、接触角度が変化し、２つの液体間（非伝導のオイル２４と伝導性の水溶液２５）にできる凹凸レンズの曲率半径が変化するため、レンズの焦点距離すなわち集光の度合いが変化する。つまり、各種別の記録面が検出される際の液体レンズ２０にかける電圧の対応を予め求めておき、判別動作時にはフォーカスエラー信号が観測された際の液体レンズ２０の電圧を検出して、その電圧から光ディスク１２の種別を判別する。
【００７３】
なお、上述した液体レンズ２０以外に、２枚の透明電極が形成されたガラス基板の間に液晶が充填され、ガラス基板に電圧を印加すると、印加された電圧による電界に従って液晶分子の配向が偏倚されることで屈折率を変化させることができるレンズを用いてもよい。
【００７４】
本実施例によれば、コリメータレンズ３ｉを固定して、液体レンズ２０で集光の度合いを変化させているので、パルスモータ３ｊなどの移動手段が不要となり、電気的な切り替えのみで光ディスク１２の種別を判別することができる。
【００７５】
なお、上述した実施例のコリメータレンズ焦点距離ｆ１＝Ｌ１、コリメータレンズ３ｉと集光レンズ３ｍとの距離Ｌ２、集光レンズ焦点距離ｆ２の各値は一例であり、適宜変更してもよい。但し、判別する光ディスクの記録面がコリメータレンズ３ｉが移動できる範囲で集光できるように各距離や集光レンズ３ｍのＮＡなどを設定する必要がある。
【００７６】
また、上述した実施例では記録面が１層の光ディスク１２で説明したが、２層以上の光ディスク１２の判別にも適用することができる。
【００７７】
また、上述した実施例では光ディスク１２を回転させて判別していたが、停止した状態で行ってもよい。
【００７８】
また、上述した実施例では光ディスク装置として光ディスク再生装置１を説明したが、光ディスク記録装置に適用してもよい。また、ＣＤ／ＤＶＤ／ＢＤの３種の判別に限らずＨＤ−ＤＶＤなど他の種別の判別に適用してもよい。
【００７９】
前述した実施例によれば、以下の光ディスク判別装置と光ディスク判別方法が得られる。
【００８０】
（付記１）ＬＤ３ｄ１、３ｄ２と、ＬＤ３ｄ１、３ｄ２から出射された光を光ディスク１２に照射する対物レンズ３ｃ１、３ｃ２と、ＬＤ３ｄ１、３ｄ２から出射された光を対物レンズ３ｃ１、３ｃ２へ入射する際の集光の度合いを変更するコリメータレンズ３ｉ及びパルスモータ３ｊと、光ディスク１２からの反射光を受光して電気信号を生成するＰＤ３ｅと、をケース３ａに備えた光ディスク判別装置において、
対物レンズ３ｃ１、３ｃ２とは別に設けられるとともにケース３ａに固定されるレンズであって、当該レンズに入射する際の集光の度合いを変更可能なコリメータレンズ３ｉを介してＬＤ３ｄ１、３ｄ２から出射された光がコリメータレンズ３ｉ及びパルスモータ３ｊを介して入射する集光レンズ３ｍと、
パルスモータ３ｊに集光レンズ３ｍへ入射する際のコリメータレンズ３ｉを移動させて集光レンズ３ｍから光ディスク１２へ光を照射させ、その反射光をＰＤ３ｅに受光させて電気信号が生成された際のコリメータレンズ３ｉの位置によって光ディスク１２の種別を判別するマイクロコンピュータ１０と、
を備えたことを特徴とする光ディスク判別装置。
【００８１】
この光ディスク判別装置によれば、１種類のＬＤにおけるコリメータレンズ３ｉの位置で光ディスク１２の種別を判別できるために、ＬＤを切り替える必要が無く、判別すべき光ディスク１２の種別が増加しても判別時間が長くならない。また、アクチュエータ３ｂに搭載された対物レンズ３ｃ１または３ｃ２ではなく、ケース３ａに固定された集光レンズ３ｍと、コリメータレンズ３ｉおよびパルスモータ３ｊと、を用いているので、外部からの振動による影響が少なく誤判別を防止することができる。
【００８２】
（付記２）ＬＤ３ｄ１または３ｄ２から出射された光を光ディスク１２に照射してその反射光からフォーカスエラー信号を得て光ディスク１２の種別を判別する光ディスク判別方法において、
ＬＤ３ｄ１または３ｄ２から出射された光を、対物レンズ３ｃ１または３ｃ２とは別に設けられケース３ａに固定された集光レンズ３ｍへコリメータレンズ３ｉの位置を変更して入射して、集光レンズ３ｍから光ディスク１２へ光の焦点を変更し、光ディスク１２の反射光からフォーカスエラー信号が得られた際のコリメータレンズ３ｉの位置によって光ディスク１２の種別を判別することを特徴とする光ディスク判別方法。
【００８３】
この光ディスク判別方法によれば、１種類のＬＤによるコリメータレンズ３ｉの位置で光ディスク１２の種別を判別できるために、ＬＤを切り替える必要が無く、判別すべき光ディスク１２の種別が増加しても判別時間が長くならない。また、アクチュエータ３ｂに搭載された対物レンズ３ｃ１または３ｃ２ではなく、ケース３ａに固定された集光レンズ３ｍへの集光の度合いを変更しているので、外部からの振動による影響が少なく誤判別を防止することができる。
【００８４】
なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施例にかかる光ディスク判別装置のブロック図である。
【図２】図１に示された光ディスク判別装置の光ピックアップの斜視図である。
【図３】図１に示された光ディスク判別装置の光ピックアップの平面図である。
【図４】図１に示された光ディスク判別装置の光ピックアップの簡易図である。
【図５】コリメータレンズ３ｉの移動量に対する焦点位置の移動量を示すグラフである。
【図６】コリメータレンズ３ｉの位置に対するフォーカスエラー信号の検出位置を示す説明図である。
【図７】光ディスク１２の種別を判別する動作を示すフローチャートである。
【図８】液体レンズの構造を示した断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１ 光ディスク再生装置（光ディスク装置）
３ 光ピックアップ
３ａ ケース（本体）
３ｂ アクチュエータ（支持手段）
３ｃ１ 対物レンズ
３ｃ２ 対物レンズ
３ｄ１ レーザダイオード（光源）
３ｄ２ レーザダイオード（光源）
３ｅ フォトダイオード（受光手段）
３ｉ コリメータレンズ（集光度可変手段）
３ｊ パルスモータ（集光度可変手段、コリメータレンズ移動手段）
３ｍ 集光レンズ
３ｎ 第３ミラー（反射手段）
５ サーボ信号処理部
１０ マイクロコンピュータ（判別手段）
１２ 光ディスク
２０ 液体レンズ（集光度可変手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射された光を光ディスクに照射する対物レンズと、前記光源から出射された光を前記対物レンズへ入射する際の集光の度合いを変更する集光度可変手段と、前記光ディスクからの反射光を受光して電気信号を生成する受光手段と、を本体に備えた光ディスク判別装置において、
前記対物レンズとは別に設けられるとともに前記本体に固定されるレンズであって、当該レンズに入射する際の集光の度合いを変更可能な前記集光度可変手段を介して前記光源から出射された光を入射する集光レンズと、
前記集光度可変手段に前記集光レンズへ入射する際の集光の度合いを変更させて前記集光レンズから前記光ディスクへ光を照射させ、その反射光を前記受光手段に受光させて前記電気信号が生成された際の前記集光の度合いによって前記光ディスクの種別を判別する判別手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスク判別装置。
【請求項２】
前記集光度可変手段が、コリメータレンズと、前記コリメータレンズを前記光源に対して接離する方向に移動させるコリメータレンズ移動手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク判別装置。
【請求項３】
互いに異なる波長を有する複数の光源を備え、
前記判別手段が、前記コリメータレンズの位置が通常再生時とは異なる位置のときに判別される光ディスクの種別に対応した波長の光源を用いて判別を行うことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク判別装置。
【請求項４】
前記対物レンズを前記光ディスクと垂直な方向の所定範囲内で移動自在に支持する支持手段をさらに備え、
前記判別手段が、前記支持手段を前記対物レンズからの光が前記光ディスクに焦点が合わない位置に移動させてから前記判別を行うことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の光ディスク判別装置。
【請求項５】
前記判別手段が、前記支持手段を前記所定範囲の中で前記光ディスクから最も遠い位置に移動させてから前記判別を行うことを特徴とする請求項４に記載の光ディスク判別装置。
【請求項６】
前記判別手段が、前記コリメータレンズを移動させて前記反射光から生成された電気信号の振幅が予め定めた所定以上の大きさであったときの前記コリメータレンズの位置で前記光ディスクの種別を判別することを特徴とする請求項２乃至５のうちいずれか一項に記載の光ディスク判別装置。
【請求項７】
前記集光レンズの焦点距離が、前記対物レンズの焦点距離よりも長いことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の光ディスク判別装置。
【請求項８】
前記集光レンズが出射した光を、前記光ディスクの方向へ反射する反射手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の光ディスク判別装置。
【請求項９】
前記電気信号が、フォーカスエラー信号であることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の光ディスク判別装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の光ディスク判別装置を備えた光ディスク装置。
【請求項１１】
光源から出射された光を光ディスクに照射してその反射光から信号を得て光ディスクの種別を判別する光ディスク判別方法において、
前記光源から出射された光を、対物レンズとは別に設けられ本体に固定された集光レンズへ集光の度合いを変更して入射して、前記集光レンズの前記光ディスク上の焦点を変更し、前記光ディスクの反射光から信号が得られた際の前記集光の度合いによって前記光ディスクの種別を判別することを特徴とする光ディスク判別方法。
【請求項１】
光源と、前記光源から出射された光を光ディスクに照射する対物レンズと、前記光源から出射された光を前記対物レンズへ入射する際の集光の度合いを変更する集光度可変手段と、前記光ディスクからの反射光を受光して電気信号を生成する受光手段と、を本体に備えた光ディスク判別装置において、
前記対物レンズとは別に設けられるとともに前記本体に固定されるレンズであって、当該レンズに入射する際の集光の度合いを変更可能な前記集光度可変手段を介して前記光源から出射された光を入射する集光レンズと、
前記集光度可変手段に前記集光レンズへ入射する際の集光の度合いを変更させて前記集光レンズから前記光ディスクへ光を照射させ、その反射光を前記受光手段に受光させて前記電気信号が生成された際の前記集光の度合いによって前記光ディスクの種別を判別する判別手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスク判別装置。
【請求項２】
前記集光度可変手段が、コリメータレンズと、前記コリメータレンズを前記光源に対して接離する方向に移動させるコリメータレンズ移動手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク判別装置。
【請求項３】
互いに異なる波長を有する複数の光源を備え、
前記判別手段が、前記コリメータレンズの位置が通常再生時とは異なる位置のときに判別される光ディスクの種別に対応した波長の光源を用いて判別を行うことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク判別装置。
【請求項４】
前記対物レンズを前記光ディスクと垂直な方向の所定範囲内で移動自在に支持する支持手段をさらに備え、
前記判別手段が、前記支持手段を前記対物レンズからの光が前記光ディスクに焦点が合わない位置に移動させてから前記判別を行うことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の光ディスク判別装置。
【請求項５】
前記判別手段が、前記支持手段を前記所定範囲の中で前記光ディスクから最も遠い位置に移動させてから前記判別を行うことを特徴とする請求項４に記載の光ディスク判別装置。
【請求項６】
前記判別手段が、前記コリメータレンズを移動させて前記反射光から生成された電気信号の振幅が予め定めた所定以上の大きさであったときの前記コリメータレンズの位置で前記光ディスクの種別を判別することを特徴とする請求項２乃至５のうちいずれか一項に記載の光ディスク判別装置。
【請求項７】
前記集光レンズの焦点距離が、前記対物レンズの焦点距離よりも長いことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の光ディスク判別装置。
【請求項８】
前記集光レンズが出射した光を、前記光ディスクの方向へ反射する反射手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の光ディスク判別装置。
【請求項９】
前記電気信号が、フォーカスエラー信号であることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の光ディスク判別装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の光ディスク判別装置を備えた光ディスク装置。
【請求項１１】
光源から出射された光を光ディスクに照射してその反射光から信号を得て光ディスクの種別を判別する光ディスク判別方法において、
前記光源から出射された光を、対物レンズとは別に設けられ本体に固定された集光レンズへ集光の度合いを変更して入射して、前記集光レンズの前記光ディスク上の焦点を変更し、前記光ディスクの反射光から信号が得られた際の前記集光の度合いによって前記光ディスクの種別を判別することを特徴とする光ディスク判別方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１０４６７９（Ｐ２００９−１０４６７９Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７２６７５（Ｐ２００７−２７２６７５）
【出願日】平成１９年１０月１９日（２００７．１０．１９）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１９日（２００７．１０．１９）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
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