JP2006268927A - 光ディスクドライブ装置、及び、光ディスクの判別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ピックアップの半径位置を検出しなくとも光ディスクの種類を判別する。
【解決手段】スピンドルモータ２は、回転数を最小回転数Ｓから最大回転数Ｌまで逐次上昇させる。その間、バンドパスフィルタ５１は、中心周波数を１４５ｋＨｚと８１７ｋＨｚとに切り替える。周期計測部５２は、バンドパスフィルタ５１を通過したウォブル信号の周期のカウント値とを計測する。分布演算部５４は、回転数の上昇に比例してカウント値が減少する箇所を検出する。判定演算部５５は、回転数とカウント値との比例が検出されたときのバンドパスフィルタ５１の周波数帯域から光ディスクの種類を判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクに記録された蛇行トラックから検出されるウォブル信号をもとに光ディスクの種類を判別する光ディスクドライブ装置、及び光ディスクの判別方法に関する。

従来、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤなど様々な種類の光ディスクが普及している。このような、メディアの多様化に応じて複数種類の光ディスクを記録再生することのできる光ディスクドライブ装置も存在する。このような光ディスクドライブ装置は、光ディスクの種類を自動で判別し、光ディスクの種類に応じた記録再生方法を自動的に選択する機能を有することを特徴としている。

ＣＤとＤＶＤとは、トラックピッチや反射率が異なるためこれらをもとに光ディスクの種類を判別することができる。しかしながら、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷとは、トラックピッチや反射率が略同じであるためこれらから光ディスクの種類を判別することはできない。ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷに一旦データを記録すると、記録されたＩＤ情報などからディスクの種別を判別することは可能であるが、まだデータが記録されていない場合、ＩＤ情報から光ディスクの種類を判別することができない。

そこで、従来の光ディスクドライブ装置には、ウォブル周波数をもとにＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷとを判別するものがある。ここで、光ディスクのウォブルについて説明する。ＤＶＤ−ＲＯＭなどの再生専用の光ディスクには、データを記録するためのトラックが設けられており、トラック上に配列されたピット及びスペースに情報が記録されている。

一方、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷなどの記録可能な光ディスクには、データを記録するためのグルーブが設けられており、グルーブに挟まれたランドに記録マークとスペースが配列されている。記録可能な光ディスクでは、記録マークとスペースに情報を記録する。記録可能な光ディスクのグルーブは、データ再生速度の数百分の一の周波数で蛇行（ウォブル）して形成されており、この周波数に基づいて記録クロックが生成される。また、ウォブルには蛇行状態を復調することにより得られる光ディスク上のアドレス情報も埋め込まれている。

従来の光ディスクドライブ装置として、例えば、特許文献１には、ディスクの記録面に記録されたウォブル信号を検出し、検出したウォブル信号の周期がデータ周期の１８６倍であるか３２倍であるかを判断し、そして、ウォブル信号の周期がデータ周期の１８６倍であるときディスクの種類が−Ｒであると判別し、ウォブル信号の周期がデータ周期の３２倍であるときディスクの種類が＋Ｒであると判別する技術が開示されている。

特開２００４−１１０９０１号公報

特許文献１の光ディスクドライブ装置では、前提としてスレッドモータの回転数を決定するための基準位置検出機構又は移動量検出機構が必要となる。基準位置検出機構及び移動量検出機構は、何れも、光ピックアップの光ディスクの半径上の位置を検出するための機構である。基準位置検出機構は、例えば、内周検出メカスイッチや光学センサなどである。移動量検出手段は、光ピックアップがある基準の位置からどれだけ移動したかを検出するための機構である。

図６を参照して基準位置検出機構及び移動量検出機構を有する光ディスクドライブ装置の光ディスク判別処理を説明する。光ディスクドライブ装置は、まず、光ピックアップを所定のディスク半径位置に移動させる。このとき、光ピックアップの位置を調整するために、移動量検出機構や基準位置検出機構を利用する（ステップＳ３１）。そして、光ディスクドライブ装置は、光ピックアップの位置に応じた回転数でスピンドルモータを回転させる（ステップＳ３２）。

次いで、光ディスクドライブ装置は、レーザ発光部、フォーカスサーボ、トラッキングサーボ、スレッドサーボを稼動させる（ステップＳ３３）。光ディスクドライブ装置は、光ピックアップを稼動し、光ディスクに記録されたデータの検出信号をもとにウォブル信号を生成する（ステップＳ３４）。光ディスクドライブ装置は、スピンドルモータが標準速再生回転数になるのを待機し（ステップＳ３５；ＮＯ）、スピンドルモータが標準速再生回転数で回転し始めると（ステップＳ３５；ＹＥＳ）、ウォブル信号の周期を測定する（ステップＳ３６）。そして、ウォブル信号の周期がデータ周期Ｔの１８６倍であるとき（ステップＳ３７；ＹＥＳ）、光ディスクの種類をＤＶＤ−Ｒ／ＲＷと判別し（ステップＳ３８）、ウォブル信号の周期がデータ周期Ｔの１８６倍でないときには（ステップＳ３７；ＮＯ）、光ディスクの種類をＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷと判別する（ステップＳ３９）。

光ディスクは、ＣＬＶ（Constant Line Velocity；線速度一定）でデータが記録されている。ＣＬＶでは、光ピックアップが光ディスクの半径上のどの位置にあっても一定の線速度でデータを読み出す。ＣＬＶでは、光ピックアップが光ディスクの内周側にあるか外周側にあるかによって光ディスクの回転数が変化する。

従来の光ディスクドライブ装置では、光ディスクをＣＬＶの標準速度で再生するために、光ピックアップを光ディスクの所定位置に移動させ、移動後の位置に応じた回転数で光ディスクを回転させる。そのため、光ディスクの再生前に光ピックアップを所定位置に移動させる時間が必要となる。また、光ピックアップの光ディスク上の半径位置を検出するための基準位置検出機構や移動量検出機構などの部品が必要となってしまう。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、光ピックアップの半径位置を検出しなくとも光ディスクの種類を判別することができる光ディスクドライブ装置、及び光ディスクの判別方法を提供することを目的とする。

本発明を適用した光ディスクドライブ装置は、光ディスクに記録された情報を光学的に読み取る光ピックアップと、光ディスクを回転駆動させる回転駆動部と、光ピックアップの出力からウォブル信号を生成するウォブル信号生成部を備え、制御部が回転駆動部を制御して光ディスクの最外周に記録された情報を読み取るのに適した最小回転数から光ディスクの最内周に記録された情報を読み取るのに適した最大回転数までを含む回転数範囲で光ディスクの回転数を上昇させる。信号抽出部は、光ディスクの回転数が上昇する間、光ディスクの規格に対応した規定ウォブル周波数を含む周波数帯域のウォブル信号を抽出し、周期計測部は、信号抽出部が抽出したウォブル信号の周期を計測する。光ディスク判定部は、光ディスクの回転数の変化に対するウォブル信号の周期の変化をもとに光ディスクが規定ウォブル周波数に対応した規格の光ディスクであるか否かを判定する。

本発明は、光ディスクに記録された情報を光学的に読み取る光ピックアップと、光ディスクを回転駆動させる回転駆動部と、光ピックアップの出力からウォブル信号を生成するウォブル信号生成部とを備えた光ディスクドライブ装置における光ディスクの判別方法であって、光ピックアップが光ディスクの最外周に記録された情報を読み取るのに適した光ディスクの回転数である最小回転数から光ピックアップが光ディスクの回転数である最大回転数までを含む回転数範囲で光ディスクの回転数を逐次上昇させる回転数上昇工程を有し、光ディスクの回転数を上昇しつつ、信号抽出工程において光ディスクの規格に対応した規定ウォブル周波数を含むウォブル信号を抽出し、周期計測工程において抽出したウォブル信号の周期を計測する。光ディスク判定工程では、周期計測工程で計測したウォブル信号の周期と当該ウォブル信号が出力されたときのウォブル信号の周期の変化をもとに光ディスクが規定ウォブル周波数に対応した規格の光ディスクであるか否かを判定する。

本発明によれば、光ピックアップが光ディスクの最外周に記録された情報を読み取るのに適した光ディスクの回転数である最小回転数から光ピックアップが光ディスクの最内周に記録された情報を読み取るのに適した光ディスクの回転数である最大回転数までを含む回転数範囲で光ディスクの回転数を上昇しウォブル信号の変化をもとに光ディスクの種類を判別するため、光ピックアップの光ディスクの半径上の位置を特定しなくても光ディスクの種類を判別することができる。

以下、本発明を適用した光ディスクドライブ装置について説明する。本発明を適用した光ディスクドライブ装置は、複数種類の光ディスクを再生することができる。光ディスクには、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤなどがある。また、ＤＶＤの中にもＤＶＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷなどがある。

光ディスクドライブ装置は、光ディスクの記録再生を行う前に光ディスクの種類を判別する。ＤＶＤとＣＤとは、トラックピッチや反射率、ウォブルの有無などの物理的特性を元に判別することができる。ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷとは物理的な特性が略同じであるため、物理的特性からは光ディスクの種類を判別し難い。

ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷやＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷなどの記録可能な光ディスクには、データを記憶するためのグルーブ（案内溝）が設けられており、グルーブに挟まれたランドに記録マークとスペースが配列されている。記録可能な光ディスクでは、記録マークとスペースに情報を記録する。記録可能な光ディスクのグルーブは、データ再生速度の数百分の１の周波数で蛇行（ウォブル）して形成されており、この周波数に基づいて記録クロックが生成される。また、ウォブルには蛇行状態を復調することにより得られる光ディスク上のアドレス情報も埋め込まれている。

本発明を適用した光ディスクドライブ装置は、ウォブル周波数を用いてＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷとを判別する。ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷとＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷのウォブル周波数は、光ディスクの規格で決まっている。規格では、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのウォブル周波数は約１４５ｋＨｚであり、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷのウォブル周波数は約８１７ｋＨｚである。

光ディスクは、ＣＬＶ（Constant Line Velocity；線速度一定）で情報が記録されている。ＣＬＶでは、光ピックアップが光ディスク上のどの位置にあっても一定の線速度でデータを読み出す。ＣＬＶでは、光ピックアップが光ディスクの内周側にあるか外周側にあるかによって光ディスクの回転数が変化する。

規格どおりのウォブル周波数を検出するためには、線速度をＣＬＶの標準速度に調整しなければならない。線速度を調整するためには、光ピックアップの光ディスクの半径上の位置に応じた回転数で光ディスクを回転させなくてはならない。以下、線速度をＣＬＶの標準速度にする光ディスクの回転数を標準速再生回転数と記す。

光ディスクの標準速再生回転数は、光ピックアップの位置と関係する。すなわち、光ピックアップが光ディスクの内周側にあるときの標準速再生回転数は高くなり、光ピックアップが光ディスクの外周側にあるときの標準速再生回転数は低くなる。

光ピックアップが最外周にあるとき光ディスクの標準速再生回転数は最小になり（以下、最小回転数Ｓと記す）、光ピックアップが最内周にあるとき光ディスクの標準速再生回転数は最大になる（以下、最大回転数Ｌと記す）。光ディスクの標準速再生回転数は、最小回転数Ｓから最大回転数Ｌの間となる。

光ディスクがＤＶＤ−Ｒ／ＲＷであれば回転数が標準速再生回転数となったときにウォブル信号の周波数がＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの規定ウォブル周波数１４５ｋＨｚとなり、光ディスクがＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷであれば回転数が標準速再生回転数となったときにウォブル信号の周波数がＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷの規定ウォブル周波数８１７ｋＨｚとなる。

本発明を適用した光ディスクドライブ装置は、通過帯域の中心周波数が１４５ｋＨｚのバンドパスフィルタを通過したウォブル信号の周期と通過帯域の中心周波数が８１７ｋＨｚのバンドパスフィルタを通過したウォブル信号の周期とを算出し、１４５ｋＨｚを中心周波数としたときのウォブル周期が単調減少する期間があればＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの光ディスクが装着されていると判別し、８１７ｋＨｚを中心周波数としたときのウォブル信号の周期が単調減少する期間があればＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷの光ディスクが装着されていると判別する。

以下、図１を参照して光ディスクドライブ装置１の構成を説明する。光ディスクドライブ装置１は、光ディスクを回転駆動させるスピンドルモータ２と、光ディスクにレーザを照射し光ディスクからの反射光の検出信号を出力する光ピックアップ３と、光ピックアップ３に設けられたレンズをトラックへ追従させるトラッキングモータ３１と、レンズの焦点合わせを行うフォーカスモータ３２と、光ピックアップ３を光ディスクの半径方向にスライドさせるスレッドモータ３３と、スピンドルモータ２、トラッキングモータ３１、フォーカスモータ３２、スレッドモータ３３などのサーボ系を制御するサーボ制御部４と、光ディスクの種類を判別するディスク判別部５と、光ディスクから読み取った検出信号をデータに変換する信号処理部６と、外部機器とのデータの入出力を仲介する外部インターフェース部７と、光ディスクから読み取った検出信号からプッシュプル信号を生成するウォブル信号生成部８と、光ディスクドライブ装置１を統括的に制御するマイクロコンピュータ９とを備える。

スピンドルモータ２は、サーボ制御部４の制御に従い光ディスクを回転駆動させる。光ピックアップ３は、光ディスクにレーザを照射し、光ディスクからの検出信号を信号処理部６及びウォブル信号生成部８に出力する。信号処理部６は、光ディスクからの検出信号にエラー訂正や復調処理を施す。インターフェース部は、信号処理部６から出力されたデータを外部機器に出力する。

ウォブル信号生成部８は、光ピックアップの受光素子からの検出信号の差を取ることでプッシュプル信号を生成し、生成したプッシュプル信号をディスク判別部５に出力する。プッシュプル信号の主成分は、ウォブル信号である。ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの光ディスクを標準速再生回転数で回転させると、ウォブル信号はＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの規定周波数１４５ｋＨｚの正弦波信号となる。また、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷの光ディスクを標準速再生回転数で回転させると、ウォブル信号はＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷの規定周波数８１７ｋＨｚの正弦波信号となる。

ウォブル信号の周波数は、スピンドルモータ２の回転数に対応して増減する。図２はウォブル信号の周波数スペクトルの変化を示している。図２は、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの光ディスクを回転させたときのウォブル信号の周波数成分である。図２において、ピークとなっているのがウォブル周波数であり、残りはノイズ成分である。図２（ａ）は、スピンドルモータ２の回転数が標準速再生回転数より低いときの周波数スペクトルである。スピンドルモータ２の回転数が標準速再生回転数より低いときのピークの位置は規定ウォブル周波数よりも低くい。スピンドルモータ２の回転数を高くするごとに、ピークの位置が規定ウォブル周波数に近づく。図２（ｂ）は、スピンドルモータ２が標準速再生回転数と一致したときのウォブル信号の周波数スペクトルである。スピンドルモータ２が標準速再生回転数と一致したとき、ピークの位置が規定ウォブル周波数と一致する。さらに、スピンドルモータ２の回転数を高くするとピークの位置が規定ウォブル周波数より高くなる。図２（ｃ）は、スピンドルモータ２の回転数が標準速再生回転数よりも高いときのウォブル信号の周波数スペクトルである。スピンドルモータ２の回転数が標準速再生回転数よりも高いときのピークの位置は、規定ウォブル周波数よりも高くなる。

ディスク判別部５は、ウォブル信号の一部を抽出するバンドパスフィルタ５１、ウォブル周波数のカウント値を出力する周期計測部５２、カウントの基準となるクロックを発振する固定クロック発振部、回転数の変化に対するカウント値の変化を演算する分布演算部５４、光ディスクの種類を判定する判定演算部５５を備える。

バンドパスフィルタ５１は、ウォブル信号生成部８からプッシュプル信号の特定帯域を抽出する。図２の白抜き矢印にバンドパスフィルタ５１が抽出する周波数帯域を示す。バンドパスフィルタ５１は、１４５ｋＨｚを中心とした周波数帯域Ｆ１の信号と８１７ｋＨｚを中心とした周波数帯域Ｆ２の信号とを抽出する。

マイクロコンピュータ９は、バンドパスフィルタ５１の周波数帯域を切り替える制御を行う。マイクロコンピュータ９は、スピンドルモータ２の回転数を制御し、スピンドルモータ２の回転数を予め決められた回転上昇ステップだけ上昇させる。この実施の形態では、回転上昇ステップを２５ｒｐｍとしている。バンドパスフィルタ５１の中心周波数を１４５ｋＨｚに設定して一定時間待機する。そして、一定時間経過すると、バンドパスフィルタ５１の中心周波数を８１７ｋＨｚに設定して一定時間待機する。一定時間経過すると、マイクロコンピュータ９は、スピンドルモータ２の回転数を制御し、スピンドルモータ２の回転数を所定の数だけ上昇させる。そして、バンドパスフィルタ５１の切り替えを行う。マイクロコンピュータ９は、この制御を繰り返す。

マイクロコンピュータ９の制御により、スピンドル回転数を段階的に上昇させたときの、各段階における１４５ｋＨｚを中心周波数とする信号と８１７ｋＨｚを中心周波数とする信号との両方を抽出することができる。

周期計測部５２は、固定クロック発振部から入力したクロック信号を用いてウォブル信号の周期（以下、ウォブル周期と記す）を計測する。固定クロック発振部は、ウォブル信号よりも充分に高い周期でクロックを発振する。このクロック周期は、マイクロコンピュータ９により制御されている。マイクロコンピュータ９は、固定クロック発振部のクロック周期を１８０ＭＨｚにしている。

周期計測部５２は、マイクロコンピュータ９からの命令を受けるとウォブル信号の周期を計測する。マイクロコンピュータ９は、スピンドルモータ２の回転数が所定の回転上昇ステップだけ上昇すると、周期計測部５２に周期計測を開始させる指示を２回出力する。周期計測部５２は、１回目の指示により１４５ｋＨｚを中心周波数としたウォブル信号の周期を計測し、２回目の指示により８１７ｋＨｚを中心周波数としたウォブル信号の周期を計測する。ここでは、回転上昇ステップを２５ｒｐｍとしている。マイクロコンピュータ９からの命令を受けると、周期計測部５２は、特定の期間、ウォブル周期を計測し、計測したウォブル周期の平均値を分布演算部５４に出力する。ウォブル周期を計測する期間を周期計測期間と呼ぶ。この実施の形態では、周期計測期間を１ｍｓにしている。周期計測部５２は、１４５ｋＨｚを中心周波数としたウォブル周波数の周期と、８１７ｋＨｚを中心周波数としたウォブル周波数の周期との２回の計測結果を逐次分布演算部５４に出力する。

周期計測部５２の出力は、ウォブル周期のカウント値である。カウント値は、クロック周期に依存する。ウォブル周期のカウント値Ｃｎｔは、以下の式（１）で算出される。式（１）において、Ｃｌｋをクロック周期、Ｆｒｑを特定周波数信号とする。

Ｃｎｔ＝Ｃｌｋ／Ｆｒｑ・・・・（１）

また、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷの規定ウォブル周波数１４５ｋＨｚのカウント値Ｃｎｔ_{ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ}は１２４１、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷの規定ウォブル周波数８１７ｋＨｚのカウント値Ｃｎｔ_{ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ}は２２０であることが式（１）から分かる。
Ｃｎｔ_{ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ}＝（１８０×１０^６）／（１４５×１０^３）≒１２４１
Ｃｎｔ_{ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ}＝（１８０×１０^６）／（８１７×１０^３）≒２２０
カウント値は、ウォブル周波数の逆数をクロック数倍したものである。カウント値は、ウォブル周波数の逆数を変数とするため、ウォブル周波数の増減に反比例する。光ディスクの回転数を上昇させるとウォブル周波数を高くなるが、カウント値は逆に減少していく。カウント値は、１クロックを単位時間としたときのウォブル周期である。

分布演算部５４は、スピンドルモータ２の回転数と、カウント値と、このカウント値を出力したときのバンドパスフィルタ５１が１４５ｋＨｚを中心周波数とした信号であるか８１７ｋＨｚを中心周波数とした信号であるかという情報を蓄積する。図３及び図４は、分布演算部５４に蓄積されたデータをグラフで表示したものである。グラフの縦軸はウォブル周波数のカウント値であり、横軸は光ディスクの回転数である。

図３は、バンドパスフィルタ５１の中心周波数を１４５ｋＨｚとしたときののカウント値の推移を示したものである。図３では、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷを装着したときの出力とＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷを装着したときの出力とが重ねて表示されている。ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷを装着したときの出力は実線、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷを装着したときの出力は破線である。

スピンドルモータ２の回転数範囲は、５４５ｒｐｍ〜１５９０ｒｐｍである。５７４ｒｐｍは、光ディスクの最小回転数Ｓに係数０．９５をかけた値である。１５９５ｒｐｍは、光ディスクの最大回転数Ｌに係数１．０５をかけた値である。ディスクの回転数範囲は、５％の余裕を含む。ディスクの回転数範囲に５％の余裕を持たせることで、光ピックアップ３がディスクの最内周位置または最外周位置にある場合であっても正しく計測することができる。

上述した回転数範囲は、直径が１２ｃｍのディスクに対応している。直径が８ｃｍの光ディスクでは、最小回転数Ｓが８７７ｒｐｍ、最大回転数Ｌが１５１４ｒｐｍである。直径が８ｃｍの光ディスクを装着したときのスピンドルモータ２の回転数範囲は、８３０ｒｐｍ〜１５９０ｒｐｍである。

ここでは、１２ｃｍの光ディスクを装着したときのカウント値の変化について説明する。また、この例では、１３３０ｒｐｍ付近が光ディスクの標準速再生回転数である。図３のＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのカウント値は、ディスク回転数が５４５から１１４５に達するまで１２４１付近を上下する。これは、バンドパスフィルタ５１を通過したノイズ成分の影響である。

ディスク回転数が１２２０になったときにＤＶＤ−Ｒ／ＲＷを装着したときのカウント値が１３５０付近まで上昇する。これは、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのウォブル周波数がバンドパスフィルタ５１の周波数帯域Ｆ１に接近したためである。周波数帯域Ｆ１に接近した時点では、光ディスクが標準速再生回転数よりも低い速度で回転している。そのため、この時点でのウォブル周期のカウント値が規定ウォブル周期のカウント値よりも高くなる。

その後、ディスク回転数が上昇するにつれて、ウォブル周期のカウント値が減少し、回転数が１３３０ｒｐｍ付近になったときに、ウォブル周期のカウント値が規定のウォブル周期のカウント値１２４１と一致する。

そして、ディスク回転数が上昇するにつれて、ウォブル周期が徐々に短くなり、ウォブル周期のカウント値も減少し続ける。そして、ディスク回転数が１４４５のときカウント値およそ１１００まで減少する。

その後、ディスク回転数が上昇すると、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのカウント値は再び１２４１付近まで上昇する。これは、バンドパスフィルタ５１を通過したノイズ成分のカウント値である。以後、バンドパスフィルタ５１はノイズ成分を出力し続け、カウント値はディスク回転数が１５９５ｒｐｍに上昇するまで１２４１付近を上下する。

ところで、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷのカウント値は、ディスク回転数を５７４ｒｐｍ〜１５９０ｒｐｍまで上昇させる間、常に１２４１付近を上下している。ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷのウォブル周波数は、１４５ｋＨｚよりも十分高い周波数であるため、１４５ｋＨｚを中心周波数としたバンドパスフィルタ５１を通過せず、ノイズ成分のみが抽出されるためである。

次いで、図４について説明する。図４は、バンドパスフィルタ５１の中心周波数を８１７ｋＨｚとしたときのカウント値の推移を示したものである。この図でもＤＶＤ−Ｒ／ＲＷを装着したときの出力とＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷを装着したときの出力とが重ねて表示されている。ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷを装着したときの出力は実線、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷを装着したときの出力は破線である。

図４の１３３０ｒｐｍ付近が標準速再生回転数である。図４のＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷのカウント値は、ディスク回転数が５４５から１１４５に達するまで１２４１付近を上下する。これは、バンドパスフィルタ５１を通過したノイズ成分の影響である。

ディスク回転数が１２２０になったときにＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷを装着したときのカウント値が２４０付近まで上昇する。これは、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷのウォブル周波数がバンドパスフィルタ５１の周波数帯域Ｆ２に接近したためである。周波数帯域Ｆ２に接近した時点では、光ディスクが標準速再生回転数よりも低い速度で回転している。そのため、この時点でのウォブル周期のカウント値は規定ウォブル周期のカウント値よりも高くなる。

その後、ディスク回転数が上昇するにつれて、ウォブル周期のカウント値は減少し、回転数が１３３０ｒｐｍ付近になったときに、ウォブル周期のカウント値が規定のウォブル周期カウント値２２０と一致する。

そして、ディスク回転数が上昇するにつれて、ウォブル周期が徐々に短くなり、ウォブル周期のカウント値も減少し続ける。そして、ディスク回転数が１４４５のときカウント値がおよそ２００まで減少する。

その後、ディスク回転数が上昇すると、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷのカウント値は再び２２０付近まで上昇する。これは、バンドパスフィルタ５１を通過したノイズ成分のカウント値である。以後、カウント値は、ディスク回転数が１５９５ｒｐｍに上昇するまで２２０付近を上下する。

ところで、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのカウント値は、ディスク回転数を５７４ｒｐｍ〜１５９０ｒｐｍまで上昇させる間、常に２２０付近を上下している。ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのウォブル周波数は、８１７ｋＨｚよりも十分低い周波数であるため、８１７ｋＨｚを中心周波数としたバンドパスフィルタ５１を通過せず、ノイズ成分のみが抽出されるためである。

このように、バンドパスフィルタ５１の中心周波数を１４５ｋＨｚに切り替えたときには、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのグラフで回転数の増加に比例してカウント値が減少する箇所がある。また、バンドパスフィルタ５１の中心周波数を８１７ｋＨｚに切り替えたときには、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷのグラフで回転数の増加に比例してカウント値が減少する箇所がある。

分布演算部５４は、蓄積したカウント値の推移からカウント値が単調減少するときの回転数の範囲（以下、回転数変異範囲と記す）、及び単調減少するときの一次関数式、この一次関数式が規定ウォブル周期のカウント値と交わるときのスピンドルモータ２の回転数Ｎ’とを算出して判定演算部５５に出力する。

分布演算部５４の演算処理の一例を示す。分布演算部５４は、例えば、１回目に計測したカウント値と２回目に計測したカウント値の差分、２回目に計測したカウント値と３回目に計測したカウント値の差分、３回目に計測したカウント値と４回目に計測したカウント値の差分、…というようにある回転数で計測したカウント値とその手前に計測したカウント値の差分を算出する。そして、分布演算部５４は、カウント値の単調減少が回転数範囲５７４ｒｐｍ〜１７９４ｒｐｍの１０％、すなわち、１２２ｒｐｍ上昇する間、連続する箇所を検索する。さらに、分布演算部５４は、カウント値の単調減少が発生する付近で、カウント値の減少割合と回転数の上昇割合とが一致する箇所、すなわち、カウント値が回転数に比例する箇所を検出する。分布演算部５４は、カウント値が回転数に比例したときの回転数変異範囲を判定演算部５５に出力する。

さらに、分布演算部５４は、カウント値の減少割合と回転数の上昇割合とが一致する箇所での一次関数式を算出する。次いで、分布演算部５４は、この一次関数式のカウント値に規定ウォブル周期のカウント値を代入し、規定ウォブル周期となったときのディスクの回転数Ｎ’を求める。回転数Ｎ’は、標準速再生回転数の近似値となる。分布演算部５４は、一次関数式とディスクの回転数Ｎ’を判定演算部５５に出力する。

判定演算部５５は、分布演算部５４の演算結果を入力し、バンドパスフィルタ５１の中心周波数が１４５ｋＨｚとしたときのカウント値で単調減少する期間が検出されると光ディスクがＤＶＤ−Ｒ／ＲＷであると判定し、８１７ｋＨｚしたときのカウント値で単調減少する期間が検出されると光ディスクがＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷであると判定する。また、判定演算部５５は、分布演算部５４から入力した回転数Ｎ’をもとに光ピックアップ３の半径方向の位置を算出する。

次いで、図５Ａ、図５Ｂのフローチャートを参照して、光ディスクの判別処理における光ディスクドライブ装置１の動作を説明する。マイクロコンピュータ９は、光ディスクの挿入、若しくは、光ディスクの記録再生指示入力をトリガとして光ディスクの判別処理を開始する。

マイクロコンピュータ９は、光ディスクの判別処理において、まず、光ディスクのディスクサイズを検出する。光ディスクのディスクサイズが１２ｃｍの場合、光ディスクの最小回転数Ｓが５７４ｒｐｍ、最大回転数Ｌが１５１４ｒｐｍである。マイクロコンピュータ９は、光ディスクの目標回転数を最小回転数Ｓに０．９５をかけた回転数５４５に設定する。

また、光ディスクが８ｃｍの場合、光ディスクの最小回転数Ｓが８７７ｒｐｍ、最大回転数Ｌが１５１４ｒｐｍである。マイクロコンピュータ９は、光ディスクの目標回転数を最小回転数Ｓに０．９５をかけた回転数８３０ｒｐｍに設定する。最小回転数Ｓは、光ディスク最外周の最適回転数である（ステップＳ１１）。

そしてマイクロコンピュータ９は、光ピックアップ３を起動させる。光ピックアップ３は、光ディスクにレーザを照射し光ディスクから読み取った検出信号をウォブル信号生成部８に出力する。ウォブル信号生成部８は、光ピックアップ３から入力した検出信号をもとにプッシュプル信号を生成する。プッシュプル信号は、主成分としてウォブル信号を含む。この信号をウォブル信号と記す（ステップＳ１２）。

サーボ制御部４は、スピンドルモータ２を制御して光ディスクの駆動を開始する。サーボ制御部４は、マイクロコンピュータ９が設定した目標回転数５４５ｒｐｍまで回転数を上昇させる。このときのサーボ制御は、一定の回転数を保持するＣＡＶ（Constant Angular Velocity）である（ステップＳ１３）。

マイクロコンピュータ９は、スピンドルモータ２の回転数を逐次チェックし、スピンドルモータ２の回転数が目標回転数５４５ｒｐｍに達すると（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、光ディスクの最大回転数Ｌに１．０５をかけた回転数１５９０ｒｐｍを最終回転数に設定する（ステップＳ１５）。

マイクロコンピュータ９は、スピンドルモータ２の回転数が５４５ｒｐｍに達すると、バンドパスフィルタ５１を特性１に設定する。特性１の中心周波数は、１４５ｋＨｚでありＤＶＤ−Ｒ／ＲＷのウォブル信号のみを通過させる（ステップＳ１６）。周期計測部５２は、１ｍｓの間、特性１のバンドパスフィルタ５１を通過したウォブル周期のカウント値を計測し、計測したカウント値の平均値を分布演算部５４に出力する（ステップＳ１７）。分布演算部５４は、周期計測部５２から入力したウォブル周期のカウント値と、カウント値を測定したときの光ディスクの回転数と、カウント値を測定したときのバンドパスフィルタ５１の特性と記憶する（ステップＳ１８）。

次いで、マイクロコンピュータ９は、バンドパスフィルタ５１を特性２に設定する。特性２の中心周波数は、８１７ｋＨｚでありＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷのウォブル信号のみを通過させる（ステップＳ１９）。周期計測部５２は、１ｍｓの間、特性２のバンドパスフィルタ５１を通過したウォブル周期のカウント値を計測し、計測したカウント値の平均値を分布演算部５４に出力する（ステップＳ２０）。分布演算部５４は、周期計測部５２から入力したウォブル周期のカウント値と、カウント値を測定したときのバンドパスフィルタ５１の特性とを記憶する（ステップＳ２１）。

次いで、マイクロコンピュータ９は、ステップＳ１５で設定した最終回転数と現在の回転数とを比較し、現在の回転数が最終回転数１５９０ｒｐｍよりも低い場合（ステップＳ２２；ＮＯ）、スピンドルモータ２の目標回転数を現在の回転数から２５ｒｐｍ上昇させる（ステップＳ２３）。そして、ステップＳ１６以降の処理を繰り返す。

現在の回転数が最終回転数１５９０ｒｐｍに到達すると（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、分布演算部５４が演算を開始する。分布演算部５４は、蓄積したカウント値の推移からカウント値と回転数が比例するときの回転数の範囲、カウント値と回転数が比例するときの一次関数式、この一次関数式が規定ウォブル周期のカウント値と交わるときのスピンドルモータ２の回転数Ｎ’とを算出して判定演算部５５に出力する（ステップＳ２４）。

判定演算部５５は、バンドパスフィルタ５１の特性を特性１にしたときにカウント値と回転数が比例する箇所があるとき（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、光ディスクの種類がＤＶＤ−Ｒ／ＲＷであると判定する（ステップＳ２６）。一方、バンドパスフィルタ５１の特性を特性１にしたときにカウント値と回転数が比例する箇所がなく（ステップＳ２５；ＮＯ）、特性２にしたときにカウント値と回転数が比例する箇所があるとき（ステップＳ２７；ＹＥＳ）、判定演算部５５は、光ディスクの種類がＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷであると判定する（ステップＳ２８）。また、特性１でも特性２でもカウント値と回転数が比例する箇所ないとき（ステップＳ２７；ＮＯ）、判定演算部５５は、光ディスクの種類がＤＶＤ−Ｒ／ＲＷでもＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷでもないと判定する（ステップＳ２９）。

以上説明したように、本発明を適用した光ディスクドライブ装置１は、光ディスクの回転数を最小回転数Ｓから最大回転数Ｌまで上昇させる。光ディスクの回転数を上昇させる間、光ディスクドライブ装置１は、ウォブル信号の周期を逐次計測し、計測結果の推移をもとに光ディスクの種類を判定する。

従来の光ディスクドライブ装置には、光ディスクの最適回転数を特定した後に光ディスクの種類を判定しているものがある。このような光ディスクドライブ装置では、光ピックアップの位置を検出するセンサが必要であった。本発明を適用した光ディスクドライブ装置では、センサがなくとも光ディスクの種類の判定が可能となった。

また、本発明を適用した光ディスクドライブ装置では、カウント値と回転数との一次関数をもとに、カウント値が規定ウォブル信号となったときの回転数Ｎ’を算出する。この回転数Ｎ’をもとにセンサを備えなくとも光ピックアップの位置を算出することができる。

回転数を上昇させることは、線速度を上昇させることを意味する。光ディスクドライブ装置は、線速度とカウント値との関係をもとに光ディスクの種類を判定することもできる。

光ディスクドライブ装置の構成を示すブロック図である。 スピンドルモータの回転数の変化とウォブル周波数の変化との関係を例示する図である。 中心周波数１４５ｋＨｚのバンドパスフィルタを通過したウォブル信号のカウント値の推移を示すグラフである。 中心周波数８１７ｋＨｚのバンドパスフィルタを通過したウォブル信号のカウント値の推移を示すグラフである。 光ディスクドライブ装置の動作を示すフローチャートである。 光ディスクドライブ装置の動作を示すフローチャートである。 従来の光ディスクドライブ装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 光ディスクドライブ装置、２ スピンドルモータ、３ 光ピックアップ、４ サーボ制御部、５ ディスク判別部、６ 信号処理部、７ 外部インターフェース部、８ ウォブル信号生成部、９ マイクロコンピュータ、３１ トラッキングモータ、３２ フォーカスモータ、３３ スレッドモータ、５１ バンドパスフィルタ、５２ 周期計測部、５３ 固定クロック発振部、５４ 分布演算部、５５ 判定演算部

Claims (6)

1. 光ディスクに記録された情報を光学的に読み取る光ピックアップと、
   上記光ディスクを回転駆動させる回転駆動部と、
   上記光ディスクに形成された蛇行トラックから検出されるウォブル信号を上記光ピックアップの出力から生成するウォブル信号生成部と、
   上記ウォブル信号生成部が生成したウォブル信号から、光ディスクの規格に対応した規定ウォブル周波数を含む周波数帯域のウォブル信号を抽出する信号抽出部と、
   上記信号抽出部が抽出したウォブル信号の周期を計測する周期計測部と、
   上記回転駆動部を制御して、上記光ピックアップが上記光ディスクの最外周に記録された情報を読み取るのに適した光ディスクの回転数である最小回転数から上記光ピックアップが上記光ディスクの最内周に記録された情報を読み取るのに適した上記光ディスクの回転数である最大回転数までを含む回転数範囲で上記光ディスクの回転数を上昇させる制御部と、
   上記光ディスクの回転数の変化に対する上記ウォブル信号の周期の変化をもとに上記光ディスクが上記規定ウォブル周波数に対応した規格の光ディスクであるか否かを判定する光ディスク判定部と
   を有することを特徴とする光ディスクドライブ装置。
2. 上記信号抽出部は、複数の規格の光ディスクの複数の規定ウォブル周波数に対応した複数の周波数帯域を抽出し、
   上記光ディスク判定部は、各周波数帯域における上記光ディスクの回転数に対する上記ウォブル周期の変化をもとに上記光ディスクが上記複数の規定ウォブル周波数に対応した複数の規格の光ディスクの何れかであるか否かを判定すること
   を特徴とする請求項１記載の光ディスクドライブ装置。
3. 上記制御部は、上記光ディスクの回転数を上昇させながら上記信号抽出部の複数の周波数帯域を逐次切り替えることを特徴とする請求項２記載の光ディスクドライブ装置。
4. 上記光ディスク判定部は、上記光ディスクの回転数の変化に対する上記ウォブル周期の変化を求め、上記光ディスクの回転数の増加に従って上記ウォブル周期が減少したとき、上記光ディスクが上記規定ウォブル周波数に対応した規格の光ディスクであると判定することを特徴とする請求項１記載の光ディスクドライブ装置。
5. 上記光ディスク判定部は、上記光ディスクの回転数の増加に従って上記ウォブル周期が減少するとき、上記光ディスクの回転数と上記ウォブル周期との関係を示す数式を求め、上記数式に規定ウォブル周期を代入したときの光ディスクの回転数をもとに上記光ピックアップの上記光ディスクの半径方向における位置を算出することを特徴とする請求項４記載の光ディスクドライブ装置。
6. 光ディスクに記録された情報を光学的に読み取る光ピックアップと、上記光ディスクを回転駆動させる回転駆動部と、上記光ディスクに記録された蛇行トラックから検出されるウォブル信号を上記光ピックアップの出力から生成するウォブル信号生成部とを備えた光ディスクドライブ装置における光ディスクの判別方法であって、
   上記光ピックアップが上記光ディスクの最外周に記録された情報を読み取るのに適した光ディスクの回転数である最小回転数から上記光ピックアップが上記光ディスクの最内周に記録された情報を読み取るのに適した上記光ディスクの回転数である最大回転数までを含む回転数範囲で上記光ディスクの回転数を逐次上昇させる回転数上昇工程と、
   上記光ディスクの回転数を上昇させるごとに上記ウォブル生成部が生成したウォブル信号から、光ディスクの規格に対応した規定ウォブル周波数を含む周波数帯域のウォブル信号を抽出する信号抽出工程と、
   上記信号抽出工程で抽出したウォブル信号の周期を計測する周期計測工程と、
   上記周期計測工程で計測したウォブル信号の周期と、当該ウォブル信号が出力されたときの上記光ディスクの回転数とを記憶し、上記光ディスクの回転数の変化に対する上記ウォブル信号の周期の変化をもとに上記光ディスクが上記規定ウォブル周波数に対応した規格の光ディスクであるか否かを判定する光ディスク判定工程と
   を有することを特徴とする光ディスクの判別方法。
   

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