JP2007504584A - ディスク駆動装置、並びにｃｄ及びｄｖｄを認識する方法 - Google Patents

Abstract

光ディスクの形式（ＣＤ；ＤＶＤ）を認識する方法において、光ビーム（３２）を発生させて、光ディスク（２）からの反射を生じさせ；光学レンズ（３４）は、光ディスク（２）に対して軸方向に動かされ；検出器出力信号（Ｓ_Ｒ）を分析して、いつ（Ｐ１；ｔ_ｓ）光ビーム（３２）の焦点が光ディスクの表面と実質的に一致したかと、いつ（Ｐ２；ｔ_Ｌ）焦点が情報層と実質的に一致したかとを検出し；厚さ時間Δｔを式：Δｔ＝ｔ_Ｌ−ｔ_Ｓに従って算出し；測定された厚さ時間Δｔを、ＣＤディスクの厚さ時間Δｔの経験に基づいた平均値（Δｔ_ＡＶ（ＣＤ））から、又はＤＶＤディスクの厚さ時間Δｔの経験に基づいた平均値（Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ））から、又はこれら双方から算出される基準値（Δｔ_ＲＥＦ）と比較する。

Description

この発明は、一般に光記憶ディスクとの間で情報を書き込み／読み出しするためのディスク駆動装置に関するものである。以下、かかるディスク駆動装置を「光ディスクドライブ」とも言う。さらに、この発明は、ディスク駆動装置に挿入されたディスクの形式を同定する方法にも関する。

公知のように、種々のフォーマットに従って光ディスクが開発されてきた。ここでは、例としてＣＤ及びＤＶＤについて言及するが、この発明の要旨は他のディスク形式にも適用可能である。従来、ディスクドライブは、専用装置として、すなわち１つのディスク形式のみに適合可能なように開発されていた。したがって、例えば、一方ではＣＤ形式の光ディスクドライブが開発されており、他方ではＤＶＤ形式の光ディスクドライブが開発されている。かかる専用ディスクドライブは、一形式の光ディスクのみに適合可能であり、かかるドライブに間違った形式のディスクが挿入されると、ディスクドライブはこのディスクを取り扱うことができず、エラーメッセージをもって応答する。換言すれば、かかる専用ディスクドライブは、期待されるディスク形式を知っており、「間違った形式」は期待されたディスク形式のフォーマットに従って取り扱われる。

より最近になって、２種（又はそれ以上）の異なる形式のディスクを取り扱うことのできるディスクドライブが開発されている。かかる様式のディスクドライブを、マルチドライブと呼ぶものとする。具体例として、ＣＤ及びＤＶＤを取り扱うマルチドライブを以下に説明するが、かかる説明は、この発明の保護範囲をこの例に制限することを意図するものではないことに留意すべきである。なぜなら、この発明の要旨は、他の形式のディスクにも適用可能だからである。

マルチドライブは、ディスクが２種（又はそれ以上）の異なる形式のディスクのいずれかであることを期待しているので、新しいディスクが挿入された場合に、正しい形式でディスクを取り扱うことができるように、ディスクの形式を確認する必要がある。

したがって、マルチドライブにおいては、ディスク形式を判断する方法及び装置に対する必要性がある。

ディスク形式を判断する公知の方法のひとつは、「試行錯誤」と呼ぶことができる。ディスクドライブは、まずディスクを第１の形式、例えばＣＤと仮定し、ＣＤは合格するが、他の形式のディスク、例えばＤＶＤは不合格となるであろうＣＤフォーマットに従って多くの試験を実施する。ディスクがこれらの試験に合格した場合には、ＣＤ形式と判断する。ディスクが不合格となった場合には、ディスクドライブは、ディスクをＤＶＤ形式と仮定し、ＤＶＤフォーマットに従って多くの試験を実施する。ディスクが第２の試験に合格した場合には、ＤＶＤ形式と判断する。この公知のディスク形式判断方法は、信頼性できる結果を導くものであるが、幾分時間を要するという欠点を有する。以下、この公知のディスク形式判断方法を従来型試験と呼ぶものとする。

したがって、この発明の主な目的は、信頼性を低下することなく、より時間のかからないディスク形式判断方法を提供することにある。

ＣＤ及びＤＶＤがある種の測定可能なパラメータに対して相互に異なる値を有すれば、大幅な改善が達成できるであろう。その場合、ディスクの形式は、かかるパラメータを測定するより、直接的に確認することができる。

ＣＤ及びＤＶＤをお互いに識別する重要な特徴は、ディスク表面と記憶層の間の距離であり、以下、これをディスク厚さと呼ぶ。ＣＤは１．２ｍｍの厚さを有し、一方、ＤＶＤは０．６ｍｍの厚さを有する。したがって、ＣＤとＤＶＤを認識する方法、又は少なくともＣＤとＤＶＤを識別する方法は、ディスク厚さの測定を基にして開発されている。厚さが約０．６ｍｍである（又は、例えば０．９ｍｍである基準値より小さい）場合に、ディスクはＤＶＤであるとの判断を下し、一方、厚さが約１．２ｍｍである（又は、例えば０．９ｍｍである基準値よりも大きい）場合に、ディスクはＣＤであるとの判断を下す。

米国特許第６，０６１，３１８号明細書には、ディスク厚さに基づいてディスク形式を選別する方法が開示されている。ランプ電圧を用いて焦点アクチュエータを制御して、レーザー光の焦点がディスクに向かって軸方向に移動するように、対物レンズを軸方向に移動させ、焦点エラー信号を監視する。焦点エラー信号の特性は、焦点がディスク表面到達する第１の瞬間と、焦点が情報層に到達する第２の瞬間とに表れる。ディスク厚さは、アクチュエータ駆動電圧の勾配により決まる光学レンズの移動速度を考慮した上で、第１の瞬間と第２の瞬間との間の時間差から計算できる。

この方法の利点は、判定結果を迅速に提供することができる点である。ところが、この文献によれば、この方法は、厚さの絶対測定として用いられる。しかし、この方法はあまり信頼できない。まず、アクチュエータ感度、すなわち制御電圧（ｍｍ／Ｖ）の関数としての移動は正確に分かっている定数ではないため、光学レンズの移動速度は正確には分かっていない。典型的には、この感度は０．６５ｍｍ／Ｖから１．３ｍｍ／Ｖの範囲内にある。ある特定のアクチュエータに対してさえも、この感度は、アクチュエータの年齢及びアクチュエータの状態（例えば温度）により変動し得る。したがって、第１の瞬間と第２の瞬間の時間差を非常に正確に測定しても、対応する空間的距離は不確実である。

第２に、ＣＤ及びＤＶＤの厚さは、ある程度の変動を示すことがある。したがって、この発明の他の目的は、これらの問題点を克服することにある。より具体的には、この発明は、ディスク厚さの変動及びアクチュエータ感度の変動を考慮に入れた、改善されたディスク認識方法を提供することを目的とする。

この発明の重要な側面によれば、ディスクドライブは、最初に作動された後、学習ステージで運転され、ここでディスクドライブに挿入されたＣＤ及びＤＶＤの厚さに関するデータを収集する。収集されたデータから、平均ＣＤ厚さ及び平均ＤＶＤ厚さを算出する。収集されたデータの量が十分に大きく、算出された平均ＣＤ厚さ及び算出された平均ＤＶＤ厚さが十分に信頼できると考えられる場合には、ディスクドライブは、測定された厚さと、算出された平均ＣＤ厚さ及び算出された平均ＤＶＤ厚さから得られる判定しきい厚さとの比較に基づいて、ディスクが判定される第２のステージでの運転に移行される。

図面を参照しつつ、この発明の前記した及び他の側面、特徴及び利点を以下でさらに説明する。図中、同一の参照番号は、同一又は類似の部分を表す。

図１は、光ディスク駆動装置１の概略図であり、この装置１は、典型的にはＤＶＤ又はＣＤである光記憶ディスク２に情報を記憶する又はこれから情報を読み出すのに適している。光ディスク２は、連続するらせんの形又は多数の同心円の形のいずれかで、情報をデータパターンの形で記憶することのできる記憶スペースの少なくとも１つのトラックを含む。製造の間に情報が記録される場合には、光ディスクを読み出し専用（リードオンリー）形式とすることもでき、ユーザはこの情報を読み出すことのみができる。また、ユーザによって情報が格納される場合には、光ディスクを書き込み可能形式とすることもできる。光ディスク技術、すなわち情報を光ディスクに格納する方法、及び光データを光ディスクから読み出す方法は、一般によく知られているので、この技術についてここでより詳細に説明する必要はない。

ディスク２を回転するために、ディスク駆動装置１は、フレーム（簡略化のために図示せず。）に固定され、回転軸線５を定めるモーター４を具える。ディスク２を受容しかつ保持するために、ディスク駆動装置１は回転ハブ又は締付けハブ６を具えることができ、これは、スピンドルモーター４の場合には、モーター４のスピンドル軸７に取り付けられる。

さらに、ディスク駆動装置１は、光ビームを用いてディスク２のトラックをスキャンするための光学系３０を具える。より具体的には、図１に示す例示的な配置において、ディスク駆動装置１は、２形式のディスク、すなわち例えばＣＤ及びＤＶＤを取り扱うよう設計されたマルチドライブである。光学系３０は、第１の光ビーム発生手段３１及び第２の光ビーム発生手段４１を具えており、それぞれの手段は、典型的にはレーザーダイオード等のレーザーであり、それぞれ第１の光ビーム３２及び第２の光ビーム４２を発生するよう配置されている。以下、光ビーム３２、４２の光路の異なる部分は、参照番号３２、４２への添字ａ、ｂ、ｃ等により表す。１形式のディスク、すなわち例えばＣＤのみを取り扱うよう設計されたディスク駆動装置では、典型的には１個のレーザーダイオードがあるのみであることに留意されたい。

第１の光ビーム３２は第１のビームスプリッタ４３、第２のビームスプリッタ３３、コリメータレンズ３７及び対物レンズ３４を通過し、ディスク２に到達する（ビーム３２ｂ）。第１光ビーム３２ｂはディスク２から反射し（反射第１光ビーム３２ｃ）、対物レンズ３４、コリメータレンズ３７及び第２ビームスプリッタ３３を通過し（ビーム３２ｄ）、光検出器３５に到達する。

第２光ビーム４２はミラー４４により反射され、第１ビームスプリッタ４３を通過した後、参照番号４２ｂ、４２ｃ、４２ｄで示す第１光ビーム３２の光路と類似の光路を辿る。

対物レンズ３４は、２つの光ビーム３２ｂ、４２ｂの一方を、ディスク２の情報層（簡略化のため図示せず。）上の焦点Ｆに集めるよう設計されており、この焦点Ｆは通常円形である。この発明を説明するために、以下では第１レーザー３１のみが作動しており、第２レーザー４１はオフであると仮定する。

作動の間、光ビームは記録層上に焦点を合わせ続けるべきである。この目的のため、対物レンズ３４は軸線方向に移動可能に配置されており、光ディスク駆動装置１は、ディスク２に対して対物レンズ３４を軸線方向に移動するよう配置された焦点アクチュエータ５２を具える。軸アクチュエータはそれ自体公知であり、かかる軸アクチュエータの設計及び操作はこの発明の対象ではないので、ここでかかる焦点アクチュエータの設計及び操作を詳細に説明する必要はない。

装置フレームに対して対物レンズを支持する手段、及び対物レンズを軸線方向に移動する手段は、それ自体よく知られている。かかる支持手段及び移動手段の設計及び操作はこの発明の対象ではないので、ここでそれらの設計及び操作を詳細に説明する必要はない。

ディスク駆動装置１は、焦点アクチュエータ５２の制御入力部に接続された出力部９４、及び光検出器３５からの読み出し信号Ｓ_Ｒを受け取る読み出し信号入力部９１を有する制御回路９０を具える。制御回路９０は、焦点アクチュエータ５２を制御するための制御信号Ｓ_ＣＦを出力部９４に発生するよう設計される。

図２は、光検出器３５が、複数の検出器セグメント、この例では４つの検出器象限のそれぞれに入射した光の量を表す個別の検出器信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄをそれぞれ提供することのできる４つの検出器セグメント３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄを具えることを示している。第１セグメント３５ａ及び第４セグメント３５ｄを第２セグメント３５ｂ及び第３セグメント３５ｃから分離する中心線３６は、トラック方向に対応する方向を有する。かかる４象限検出器はそれ自体広く知られているので、ここではその設計及び機能に関するより詳細な説明をする必要はない。

また、図２は、制御回路９０の読み出し信号入力部９１が、それぞれ前記の個別検出器信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを受けるための４つの入力部９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄを実際には具えることも示している。制御回路９０は、当業者には明白なように、データを導き出し、それから得られる情報を制御するために、前記の個別検出器信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを処理するよう設計される。例えば、データ信号Ｓ_Ｄは、次式に従って個別検出器信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの全てを加算することによって得ることができる。
Ｓ_Ｄ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ （１）
このデータ信号Ｓ_Ｄは、中央開口信号ＣＡとしても表される。

図３Ａ及び３Ｂは、供試ＣＤディスク（図３Ａ）及び供試ＤＶＤ＋Ｒディスク（図３Ｂ）に対して行った測定の結果を示すグラフである。具体的には、これらのグラフは、焦点アクチュエータ５２が対物レンズ３４を動かした際に得られる光学信号を示す。横軸は時間（３２ｍｓ／ｄｉｖ）を表しており、縦軸は焦点アクチュエータ制御信号Ｓ_ＣＦ（上側の線）の電圧及び中央開口信号ＣＡ（下側の線）の強度を表している。線６１は制御回路９０により焦点アクチュエータ５２に適用された制御電圧Ｓ_ＣＦを、線６２は中央開口信号ＣＡを、それぞれ時間の関数として示している。まず、アクチュエータ電圧を下げ（線分６１ａ）、これによって対物レンズ３４をディスクから引き離す。次いで、アクチュエータ制御電圧を実質的に一定の割合で増加させて（線分６１ｂ）、対物レンズ３４をディスク２に向かって実質的に一定の速度で動かす。当初は、レーザービーム３２ｂの焦点はディスクの下面よりもかなり下にあり、検出器３５はわずかな反射光のみを受ける。焦点がディスクの下面に近づくと、中央開口信号ＣＡは増加し、焦点がディスクの下面に一致する時間ｔ_ｓで最大値に達する。したがって、中央開口信号ＣＳは時間ｔ_ｓで第１のピークＰ１を示す。

制御電圧Ｓ_ＣＦをさらに増加させると、レーザービーム３２ｂの焦点は下側ディスク面と情報層の間となり、時間ｔ_Ｌにおいて焦点が情報層と一致するまでは、検出器３５は再びわずかな反射光のみを受ける。したがって、中央開口信号ＣＡは時間ｔ_Ｌで第２のピークを示す。

この実験において、焦点が情報層に到達すると直ちに対物レンズ３４を後退させるために、焦点アクチュエータ制御信号Ｓ_ＣＦを低下させており（線分６１ｃ）、これがＰ２´で示された第２ピークの２度目の出現の原因となっている。さらに後になって、アクチュエータを再びディスクに向かって低い速度で動かす（線分６１ｄ）。使用時においては、通常、焦点サーボ系が、焦点アクチュエータを制御して、第２ピークＰ２に対応する位置に対物レンズを維持するよう適合されている。

また、図３Ａ及び３Ｂは、第１ピークが第２ピークよりも小さい振幅を有することを示している。

いずれの場合も、対物レンズ３４を前進させている間（線分６１ｂ）の制御信号増加率（ｄＳ／ｄｔ）、又は少なくともｔ_Ｌとｔ_Ｓの間の時間間隔Δｔの間は同一であるので、光学レンズ３４の移動速度ｖはいずれも場合も同一である。

光学レンズ３４の速度ｖは、時間間隔Δｔ＝ｔ_Ｌ−ｔ_Ｓの持続時間から計算することができ、これは次式（２）により、さらに正確に求めることができる。
ｖ＝Ｄ／Δｔ （２）
無論、前記の時間間隔の間、光学レンズ３４の速度ｖは一定であると仮定する。この式（２）において、Ｄは下側ディスク面と情報層の間の距離を表す。図３Ａから測定して、Ｄ（ＣＤ）＝１．２ｍｍと仮定すると、速度ｖは約１７ｍｍ／ｓである。図３Ｂから測定して、Ｄ（ＤＶＤ）＝０．６ｍｍと仮定すると、速度ｖは約１４ｍｍ／ｓである。

逆に言えば、光学レンズ３４の速度ｖが時間間隔Δｔの間に一定のままであり、この速度が分かっているか、又は少なくとも前記の時間間隔Δｔの間の平均速度が十分正確に分かっていれば、距離Ｄは次式（３）に従って時間間隔Δｔから算出することができる。
Ｄ＝ｖ＊Δｔ （３）
次いで、算出された厚さＤを適当な基準値Ｄ_ＲＥＦ、例えばＤ_ＲＥＦ＝０．９ｍｍと比較することにより、制御回路９０は、Ｄ＞Ｄ_ＲＥＦの場合にはディスク２がＣＤであると判定し、Ｄ＜Ｄ_ＲＥＦの場合にはディスク２がＤＶＤであると判定する。図３Ａ及び３Ｂのグラフから、この判定を比較的迅速に、すなわち約２００ｍｓ以内に行うことができることが分かる。

上述したように、この方法を実施する際の実用上の問題は、ＣＤディスクの厚さが１．２ｍｍの理論値から逸脱し得るという点、ＤＶＤディスクの厚さが０．６ｍｍの理論値から逸脱し得るという点、及び異なるディスクドライブのアクチュエータアセンブリは異なる制御感度を有しているので、対物レンズの実際の速度ｖは十分正確には分からないという点である。

この発明は、ディスクの変動及びアクチュエータ速度の不確定性を考慮に入れた、履歴に基づく基準値を作ることにより、この問題を解決することを提案する。このことを、種々のディスクの厚さの頻度を基本的に示すグラフである図４を参照しつつ説明する。

１台のディスク装置を用い、アクチュエータ制御信号増加率（ｄＳ／ｄＴ）を全ての測定において一定に保ちつつ、多数のＣＤディスク及びＤＶＤディスクに対して前記の実験を繰り返すと仮定する。各ディスクに対して前記の時間間隔Δｔを測定する。以下、この時間間隔を「厚さ時間」と呼ぶものとし、ディスクの測定可能なパラメータと考える。結果を図４のようなグラフにプロットする。このグラフの横軸は厚さ時間Δｔを表しており、縦軸は測定された厚さ時間Δｔの頻度、すなわち厚さ時間Δｔの特定の値を有するディスクの数Ｎ（Δｔ）を表す。図４は、測定結果が、実質的に釣鐘状輪郭すなわちガウス輪郭を有する２本の曲線７１及び７２により表される２つの集団にまとまるであろうことを示している。大きな厚さ時間に対応する第１の曲線７１は、大きな暑さを有するディスクすなわちＣＤディスクと関連付けられる。小さな厚さ時間に対応する第２の曲線７２は、ＤＶＤディスクと関連付けられる。

２本の曲線は同一のピーク高さを有する必要はないことに留意すべきである。この高さは、特に測定された各形式のディスクの数により決まるものだからである。図４の例において、測定されたＣＤの数は測定されたＤＶＤの数よりも多い。

この発明によれば、平均ＣＤ厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）を測定結果に基づいて求めることができる。この平均は、例えば曲線７１のピークに対応する厚さ時間として求めることができる。しかし、より好適には、かかる平均は、ＣＤに対して測定された全ての厚さ時間の合計を、測定したＣＤの数で割ることによって求める。同様に、平均ＤＶＤ厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）は、ＤＶＤに対して測定された全ての厚さ時間の合計を、測定されたＤＶＤの数で割ることによって求めることができる。

さらに、この発明によれば、基準厚さ時間Δｔ_ＲＥＦを、測定された平均ＣＤ及びＤＶＤ厚さ時間を基にして、例えばΔｔ_ＲＥＦ＝（Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）＋Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ））／２により求めることができる。

前記の測定において、測定の際にディスクの形式が分かっており、測定結果がΔｔ_ＡＶ（ＣＤ）又はΔｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）の何れかの計算に寄与することが好ましい。このデータを確立することで、厚さ時間Δｔ_Ｍを測定し、この測定した厚さ時間Δｔ_Ｍを前記して定義した基準厚さ時間Δｔ_ＲＥＦと比較することにより、未知のディスクの形式を判定することができる。例えば、Δｔ_Ｍ＞Δｔ_ＲＥＦの場合にはディスクがＣＤであり、Δｔ_Ｍ＜Δｔ_ＲＥＦの場合にはディスクがＤＶＤであると判定することができる。

この方法の重要な利点は、ディスクの絶対厚さＤを実際に計算する必要がない点である。さらなる利点は、この方法は実際のアクチュエータ感度に依存しない点である。異なるディスクドライブが、同一のディスク群に対して同一の測定を行った場合に、平均ＣＤ及びＤＶＤ厚さ時間は、アクチュエータ感度の相互の相違に対応して、ディスクドライブ毎に相互に異なり得る。しかし、異なるディスクドライブが新しいディスクの厚さ時間を測定した場合にも、同一の相互の相違が見られるであろう。これらの相違は互いを補償する。

図５は、伝統的なディスク認識手順１００を概略的に示すフローダイアグラムである。新しいディスクがディスクドライブに挿入された［ステップ１０１］後、コントローラはディスクがＣＤであるかＤＶＤであるかの試験を行う。このため、ディスクは幾つかのＣＤテスト［ステップ１０３］及び／又は幾つかのＤＶＤテスト［ステップ１１３］に供せられる。コントローラ９０は、まず何れの試験を最初に行うかを決めなければならない［ステップ１０２］。この決定は、ユーザがある形式のディスク、例えばＣＤを主として使うというディスクドライブの経験に基づいて行われるものであり、この場合には、コントローラは、ディスクはＣＤである可能性が高いという仮定に進み、したがって、ステップ１０３に進むことを選択するであろう。ディスクがこれらの試験に合格すると［ステップ１０４］、コントローラはディスクがＣＤであると判定し、ＣＤフォーマットに従ってディスクを取り扱う［ステップ１０９］。反対に、ディスクが試験に合格しなかった場合には、コントローラは、ディスクが既にＤＶＤ試験に供せられているかを確認する［ステップ１０５］。供せられていなければ、コントローラは、ディスクをＤＶＤ試験に供し［ステップ１１３］、ディスクがこれらの試験に合格するかを確認する［ステップ１１４］。ディスクがＤＶＤ試験に合格すると、コントローラは、ディスクがＤＶＤであると確信し、ＤＶＤフォーマットに従ってディスクを取り扱う［ステップ１１９］。反対に、ディスクがＤＶＤ試験に合格しなかった場合で、既にＣＤ試験に不合格している［ステップ１１５］場合には、認識手順は失敗である［ステップ１２０］。これは、おそらくディスクが破損している等のある種の問題があるからである。

この手順は時間を要するという欠点があるが、信頼できるディスク形式判定結果を与えるという利点がある。

図６は、ディスクの厚さＤを測定することに基づく、従来技術のディスク認識手順２００を概略的に示すフローダイアグラムである。ディスクドライブに新しいディスクが挿入された［ステップ２０１］後、コントローラは、異なる反射の時間を計る［ステップ２１０］ことにより、ディスクの厚さＤを求める。これは、光学レンズをディスクから交代させるステップ［ステップ２１１］、レーザービームを作動させるステップ［ステップ２１２］、及び制御電圧Ｖを用いて焦点アクチュエータを制御するステップ［ステップ２１３］を伴い、この電圧Ｖは、光学レンズをディスクに向かって実質的に一定の速度ｖで動かすために、一定の率ｄＶ／ｄｔで増やされる。第１の反射ピークＰ１をディスク表面から受けた場合に、対応する時間ｔ_１を記録する［ステップ２１４］。第２の反射ピークＰ２を情報層から受けた場合に、対応する時間ｔ_２を記録する［ステップ２１５］。厚さ時間Δｔ＝ｔ_２−ｔ_１を計算し［ステップ２１６］、厚さＤをＤ＝γ・β・Δｔとして計算する［ステップ２１７］。式中、γはアクチュエータの感度（ｍｍ／Ｖ）であり、βは制御電圧増加率（ｄＶ／ｄｔ）である。

代替的に、時間ｔ１でタイマーを起動し、時間ｔ２でこれを止めると、タイマー値がΔｔを示す。

他の代替手段としては、時間ｔ１で対応するアクチュエータ制御電圧Ｖ１を記録し、時間ｔ２で対応するアクチュエータ制御電圧Ｖ２を記録し、厚さＤをＤ＝γ・（Ｖ２−Ｖ１）として計算する。

このディスクの測定された厚さＤを、例えば０．９ｍｍであり、固定値として目盛りに記憶されている基準厚さＤ_ＲＥＦと比較する［ステップ２２１］。測定された厚さＤが基準厚さＤ_ＲＥＦよりも大きい場合には、コントローラは、ディスクがＣＤであると判定し、ＣＤフォーマットに従ってディスクを取り扱い始める［ステップ２２２］。測定された厚さＤが基準厚さＤ_ＲＥＦよりも小さい場合には、コントローラは、ディスクがＤＶＤであると判定し、ＤＶＤフォーマットに従ってディスクを取り扱い始める［ステップ２２３］。

この手順は、早いという利点を有するが、アクチュエータ感度γの不確定性により、及び基準厚さＤ_ＲＥＦの固定値が適当な値でないかもしれないという事実により、あまり信頼性が高くないという欠点を有する。

図７は、この発明に従うディスク認識手順３００を概略的に示すフローダイアグラムである。ディスクドライブに新しいディスクが挿入された［ステップ３０１］後、コントローラ９０は、このディスクの厚さ時間Δｔを測定する［ステップ３０２］。このステップは、図６を参照して説明した前記のステップ２１１〜２１６と同様とすることのできるサブステップを伴う。

次いで、コントローラは、以前に取り扱ったＣＤディスク及びＤＶＤディスクの数が十分に高いかを調べる。このため、コントローラは、以前に取り扱ったＣＤディスクの数Ｎ（ＣＤ）を付属メモリ９５から検索し［ステップ３０３］、以前に取り扱ったＤＶＤディスクの数Ｎ（ＤＶＤ）をメモリ９５から検索する［ステップ３０４］。次いで、コントローラ９０は、Ｎ（ＣＤ）≧Ｎ_ＭＩＮであるか否かとＮ（ＤＶＤ）≧Ｎ_ＭＩＮであるか否かを調べる［ステップ３０５］。ここで、Ｎ_ＭＩＮは所定の最小値である。

これが成り立たなければ、コントローラは、ＣＤについてのみＮ（ＣＤ）≧Ｎ_ＭＩＮであるか否かを調べる［ステップ３０６］か、又はＤＶＤについてのみＮ（ＤＶＤ）≧Ｎ_ＭＩＮであるか否かを調べる［ステップ３０７］。

数Ｎ（ＣＤ）及び数Ｎ（ＤＶＤ）は前記のメモリに記憶されたカウンタ値であり、ディスクドライブに新しいディスクが挿入され、それぞれＣＤ又はＤＶＤであると判定される度に、１ずつ増える。当初、ディスクドライブが初めて使用に移される際に、これらのカウンタ値Ｎ（ＣＤ）及びＮ（ＤＶＤ）は零である。さらに、ディスクドライブの寿命の第１段階の間、これらのカウンタ値は新しいＣＤ又はＤＶＤが挿入される毎に増えるが、これらの値は依然として所定の最小数Ｎ_ＭＩＮ未満である。したがって、第１の寿命段階の間、ステップ３０５、３０６、３０７の調査では否定されるであろう。その後、コントローラ９０は、伝統的なディスク形式認識手順、例えば図５を参照して説明した前記の手順１０を行うであろう。

その結果、ディスクはＣＤであるとして判定される（ステップ１０４で肯定的な結果の場合）。次いで、コントローラ９０は、カウンタＮ（ＣＤ）を１だけ増加させることを含む、ＣＤ統計更新手順３１０を行い［ステップ３１１］、平均値Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）を更新する［ステップ３１２］。

可能性のある実施態様において、全ての測定したＣＤ厚さ時間Δｔ（ＣＤ）の総和Σ（ＣＤ）を前記のメモリに記憶してもよい。この場合には、更新ステップ３１２は、Σ（ＣＤ）_ＮＥＷ＝Σ（ＣＤ）_ＯＬＤ＋Δｔに従い、メモリに記憶された総和値に現在の厚さ時間Δｔを加えることを伴う。次いで、平均値Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）をΔｔ_ＡＶ（ＣＤ）＝Σ（ＣＤ）／Ｎ（ＣＤ）として計算することができる。この場合には、全ての測定されたＣＤ厚さ時間Δｔ（ＣＤ）は同じ重みを有する。

好ましい実施態様において、平均値Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）は、新しい測定値が古い測定値よりも大きな重みを有する移動平均である。これは、最近の数個（例えば１０個）の測定値のみを考慮に入れることにより達成することができる。しかし、好ましくは、次式に従って平均値Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）を計算することにより、これを達成する。
Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）_ＮＥＷ＝（１−ｘ）・Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）_ＯＬＤ＋ｘ・Δｔ
式中、ｘは０と１の間の所定の係数である。ｘの適当な値は０．１である。

最後に、コントローラはＣＤフォーマットに従ってディスクを取り扱い始める［ステップ３１９］。

同様に、ディスクはＤＶＤであるとして判定される場合もある（ステップ１０４で否定的な結果の場合）。次いで、コントローラ９０は、カウンタＮ（ＤＶＤ）を１だけ増加させることを含む、ＤＶＤ統計更新手順３２０を行い［ステップ３２１］、平均値Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）を更新する［ステップ３２２］。ＤＶＤ平均値Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）は、必要な変更を加えた上で、ＣＤ平均値Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）と同様に定義され、更新されるので、ＤＶＤ平均値Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）は、次式に従って更新されることが好ましい。
Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）_ＮＥＷ＝（１−ｘ）・Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）_ＯＬＤ＋ｘ・Δｔ

最後に、コントローラはＤＶＤフォーマットに従ってディスクを取り扱い始める［ステップ３２９］。

最小数Ｎ_ＭＩＮがＣＤ及びＤＶＤに関して到達されていない限りは、新しいＣＤ又はＤＶＤディスクがディスクドライブに挿入されるたびに、前記の手順がとられることは明白である。ディスクドライブが「古く」なると、使用頻度により決まる度合いで、カウンタＮ（ＣＤ）及びＮ（ＤＶＤ）が上昇する。ＣＤカウンタＮ（ＣＤ）又はＤＶＤカウンタＮ（ＤＶＤ）のいずれかが前記の最小数Ｎ_ＭＩＮに到達すると、ディスクドライブの寿命の第１段階が終了する。これらのカウンタのどちらが先に前記の最小数Ｎ_ＭＩＮに到達するかは、ユーザ次第である。平均値Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）又はΔｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）を用いて判定を行うのに統計的に正しくなるように、所定の最小数Ｎ_ＭＩＮを選択する。Ｎ_ＭＩＮの適当な値は、例えば１０であるが、所望によりこの値をもっと大きく選択することもできる。

寿命の第１段階以降、ディスクドライブは、基準厚さ時間Δｔ_ＲＥＦと比較される［ステップ３８０］測定された厚さ時間Δｔ（ステップ３０２の結果）に基づいて、将来はディスク形式を判定するであろう。ＣＤカウンタＮ（ＣＤ）が前記の最小数Ｎ_ＭＩＮに達したか、又はＤＶＤカウンタＮ（ＤＶＤ）が前記の最小数Ｎ_ＭＩＮに達したか、又はその両方かによって、基準厚さΔｔ_ＲＥＦは、ＣＤ平均厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）及び／又はＤＶＤ平均厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）により決まる。

ユーザがＤＶＤよりも多くＣＤを演奏し、ＣＤカウンタＮ（ＣＤ）が最初に前記の最小数Ｎ_ＭＩＮに達したと仮定する。その後、ＤＶＤカウンタＮ（ＤＶＤ）が前記の最小数Ｎ_ＭＩＮに未だ達していない限りは、ステップ３０５の照合は否定的な結果であるが、ステップ３０６の照合は肯定的な結果である。次いで、ＤＶＤ平均厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）はＣＤ平均厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）のおよそ半分であることが期待されるという経験に基づいた推定に基づいて、コントローラ９０はＣＤ平均厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）のみを基にして基準値計算手順３６０を行う。この知識に基づき、コントローラはメモリ９５からＣＤ平均厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）を取り出し［ステップ３６１］、次式に従って基準厚さ時間Δｔ_ＲＥＦを算出する［ステップ３６２］。
Δｔ_ＲＥＦ＝０．７５・Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）
次いで、コントローラ９０は比較ステップ３８０を行う。

ユーザがＣＤよりも多くＤＶＤを演奏し、ＣＤカウンタＮ（ＤＶＤ）が最初に前記の最小数Ｎ_ＭＩＮに達したと仮定する。その後、ＣＤカウンタＮ（ＣＤ）が前記の最小数Ｎ_ＭＩＮに未だ達していない限りは、ステップ３０５の照合は否定的な結果であるが、ステップ３０７の照合は肯定的な結果である。次いで、ＣＤ平均厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）はＤＶＤ平均厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）のおよそ半分であることが期待されるという経験に基づいた推定に基づいて、コントローラ９０は、ＤＶＤ平均厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）のみを基にして基準値計算手順３７０を行う。この知識に基づき、コントローラはメモリ９５からＤＶＤ平均厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）を取り出し［ステップ３７１］、次式に従って基準厚さ時間Δｔ_ＲＥＦを算出する［ステップ３７２］。
Δｔ_ＲＥＦ＝１．５・Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）
次いで、コントローラ９０は比較ステップ３８０を行う。

寿命のさらに後の段階においては、ディスクドライブは十分に多数のＤＶＤと十分に多数のＣＤを取り扱っているので、ＤＶＤカウンタＮ（ＤＶＤ）及びＣＤカウンタＮ（ＣＤ）の双方が前記の最小数Ｎ_ＭＩＮに達している。その後、ステップ３０５の照合は肯定的な結果となる。次いで、コントローラ９０は、ＣＤ平均厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）及びＤＶＤ平均厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）の双方に基づいて基準値計算手順３５０を行うであろう。コントローラは、メモリ９５からＣＤ平均厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）を取り出し［ステップ３５１］、メモリ９５からＤＶＤ平均厚さ時間Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）を取り出し［ステップ３５２］、次式に従って基準厚さ時間Δｔ_ＲＥＦを算出する［ステップ３５３］。
Δｔ_ＲＥＦ＝０．５・｛Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）＋Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）｝
次いで、コントローラ９０は比較ステップ３８０を行う。

比較ステップ３８０において、この現在のディスクの測定された厚さ時間Δｔを基準厚さ時間Δｔ_ＲＥＦと比較する。測定された厚さ時間Δｔが基準厚さ時間Δｔ_ＲＥＦよりも大きければ、コントローラはディスクがＣＤであると判定し、ＣＤ統計更新手順３１０の実施及びさらにＣＤフォーマットに従ったディスクの取り扱い［ステップ３１９］に進む。測定された厚さ時間Δｔが基準厚さ時間Δｔ_ＲＥＦよりも小さければ、コントローラはディスクがＤＶＤであると判定し、ＤＶＤ統計更新手順３２０の実施及びさらにＤＶＤフォーマットに従ったディスクの取り扱い［ステップ３２９］に進む。

したがって、ディスクドライブが、信頼できるが時間を要する伝統的な方法を用いてディスク形式を判別する寿命の第１段階以降は、ディスクドライブは「ＣＤ及びＤＶＤがどのように見えるか」を十分に学習しており、基本的に測定した厚さを基にした迅速な方法を用いて確実にディスク形式を判別することができる。

当業者には、この発明は前記した例示的実施態様に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲に定義される発明の保護範囲内において、種々の変形及び変更が可能であることは明白である。

例えば、厚さ時間Δｔを測定するステップ（ステップ３０２）は、新しいディスクがディスクドライブに挿入された直後に行うと説明した。しかし、これは必須ではなく、厚さ時間Δｔを後で、例えば厚さ時間Δｔを算出する必要のあるとき、すなわちステップ３１２、３２２、３８０の直前に測定することもできる。

さらに、以前に取り扱ったディスクの数がＣＤのみ（ステップ３０６）又はＤＶＤのみ（ステップ３０７）について十分に大きい場合には、伝統的な認識法１００も省くことができる。代替的実施態様において、これらの可能性は実施されないので、ディスクドライブの寿命の第１段階が終わると、以前に取り扱ったディスクの数がＣＤ及びＤＶＤの双方について十分に大きい場合にのみ、伝統的な認識法１００を省く。この場合には、ステップ３０５の質問に対する答えが否定的であった場合に、手順は直接ステップ３０８に飛ぶ。

さらに、この発明はマルチディスクに限定されるものでないことに留意すべきである。この発明は、１形式のディスクのみを対象とした専用ディスクドライブに適用して、間違った形式のディスクが挿入されていないかを判定することもできる。

さらに、この発明は、ブルーレイ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ）ディスクを例えばＤＶＤディスク及びＣＤディスクから識別するためにも同様に用いることもできる。

さらに、この発明は、光学レンズをディスクから離れる方向に動かし、ディスクに近い開始点から開始することによっても同様に実施することができる。しかし、通常は、新しいディスクが挿入された際、又はディスク駆動装置が起動されるか若しくは初期化された際に、光学レンズは当初比較的ディスクからの距離の大きな駐留位置にあるであろう。それにもかかわらず、前記した方法を用いてディスクの厚さを測定した後は、レンズを反対方向に動かして、同様の測定を繰り返すことができる。

光ディスク駆動装置の関連する部品を概略図である。 光検出器の概略図である。 測定結果を示すグラフである。 測定結果を示すグラフである。 種々のディスクの厚さの頻度を示すグラフである。 伝統的なディスク認識手順を概略的に示すフローダイアグラムである。 従来技術のディスク認識手順を概略的に示すフローダイアグラムである。 この発明に従うディスク認識手順を概略的に示すフローダイアグラムである。

Claims (14)

1. 光ディスクの形式（ＣＤ；ＤＶＤ）を認識する方法において、
   光ビームを発生させ、これを光ディスクに向けて当てて、光ディスクからの反射を生じさせ、この際に光ビームが光学レンズを通過しており、
   前記光学レンズを、前記光ディスクに対して軸方向に動かし、
   反射した光ビームを光検出器によって受け、
   前記光検出器からの出力信号を分析して、前記光ビームの焦点が光ディスクの表面と実質的に一致した時点と、前記光ビームの前記焦点が光ディスクの情報層と実質的に一致した時点とを検出し、
   ｔ_Ｓを前記ディスク表面に一致した時間とし、ｔ_Ｌを前記情報層に一致した時間として、厚さ時間Δｔを式Δｔ＝ｔ_Ｌ−ｔ_Ｓに従って算出し、
   測定された厚さ時間Δｔを基準値（Δｔ_ＲＥＦ）と比較し、測定された厚さ時間Δｔが前記の基準値（Δｔ_ＲＥＦ）よりも大きい場合には、光ディスクは第1の形式（ＣＤ）であると判定し、測定された厚さ時間Δｔが前記の基準値（Δｔ_ＲＥＦ）よりも小さい場合には、光ディスクは第２の形式（ＤＶＤ）であると判定し、
   この際、前記基準値（Δｔ_ＲＥＦ）を、ＣＤディスクの厚さ時間Δｔの経験に基づいた平均値（Δｔ_ＡＶ（ＣＤ））から、又はＤＶＤディスクの厚さ時間Δｔの経験に基づいた平均値（Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ））から、又はこれら双方から算出することを特徴とする方法。
2. 期待されるディスク形式（ＣＤ；ＤＶＤ）のそれぞれに対して、対応するディスク形式カウンタ（Ｎ（ＣＤ）；Ｎ（ＤＶＤ））を定義し、対応する平均形式厚さ時間（Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）；Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ））を定義し、
   特定のディスク形式を認識した際に、対応するディスク形式カウンタの値を増やし、対応する平均形式厚さ時間の値を更新する、請求項１に記載の方法。
3. 平均形式厚さ時間（Δｔ_ＡＶ）を、対応する形式の最近Ｎ枚のディスクにわたる数学的平均として計算する、請求項２に記載の方法。
4. 平均形式厚さ時間（Δｔ_ＡＶ（形式））を次式に従って計算する、請求項２に記載の方法。
   Δｔ_ＡＶ（形式）_ＮＥＷ＝（１−ｘ）・Δｔ_ＡＶ（形式）_ＯＬＤ＋ｘ・Δｔ
   式中、ｘは０と１の間の所定の係数であり、「形式」はディスク形式（ＣＤ；ＤＶＤ）を表す。
5. ｘ＝０．１である、請求項４に記載の方法。
6. 新しいディスクがディスクドライブに挿入された後、全てのディスク形式カウンタの値を所定の最小値（Ｎ_ＭＩＮ）と比較し、
   全てのディスク形式カウンタが所定の最小値（Ｎ_ＭＩＮ）より大きなカウンタ値を有する場合には、前記の基準値（Δｔ_ＲＥＦ）を、双方の平均形式厚さ時間（Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）；Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ））の間に計算する、請求項２に記載の方法。
7. 前記基準値（Δｔ_ＲＥＦ）を次式に従って計算する、請求項６に記載の方法。
   Δｔ_ＲＥＦ＝０．５・｛Δｔ_ＡＶ（形式１）＋Δｔ_ＡＶ（形式２）｝
   式中、Δｔ_ＡＶ（形式１）は第１のディスク形式（ＣＤ）の平均形式厚さ時間であり、Δｔ_ＡＶ（形式２）は第２のディスク形式（ＤＶＤ）の平均形式厚さ時間である。
8. 新しいディスクがディスクドライブに挿入された後、全てのディスク形式カウンタの値を所定の最小値（Ｎ_ＭＩＮ）と比較し、
   最小の平均形式厚さ時間（Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ））に対応する一方のディスク形式カウンタ（Ｎ（ＤＶＤ））のみが所定の最小値（Ｎ_ＭＩＮ）より大きなカウンタ値を有する場合に、前記の基準値（Δｔ_ＲＥＦ）を次式に従って計算する、請求項２に記載の方法。
   Δｔ_ＲＥＦ＝０．５・（ｘ＋１）・Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ）
   式中、ｘは期待される最大の平均形式厚さ時間と期待される最小の平均厚さ時間の間の所定の比である。
9. 新しいディスクがディスクドライブに挿入された後、全てのディスク形式カウンタの値を所定の最小値（Ｎ_ＭＩＮ）と比較し、
   最大の平均形式厚さ時間（Δｔ_ＡＶ（ＣＤ））に対応する一方のディスク形式カウンタ（Ｎ（ＣＤ））のみが所定の最小値（Ｎ_ＭＩＮ）より大きなカウンタ値を有する場合に、前記の基準値（Δｔ_ＲＥＦ）を次式に従って計算する、請求項２に記載の方法。
   Δｔ_ＲＥＦ＝（ｘ＋１）・Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）／２ｘ
   式中、ｘは期待される最大の平均形式厚さ時間と期待される最小の平均厚さ時間の間の所定の比である。
10. 第１のディスク形式がＤＶＤであり第２のディスク形式がＣＤである場合に、Ｘ＝２である、請求項８又は９に記載の方法。
11. 光ディスクの形式（ＣＤ；ＤＶＤ）を認識する方法において、
    光ビームを発生させ、これを光ディスクに向けて当てて、光ディスクからの反射を生じさせ、この際に光ビームが光学レンズを通過しており、
    反射した光ビームを光検出器によって受け、
    前記光検出器からの信号を受け、
    前記光学レンズを、前記光ディスクに対して軸方向に動かし、
    前記出力信号を分析して、前記光ビームの焦点が光ディスクの表面と実質的に一致した時点と、前記光ビームの前記焦点が光ディスクの情報層と実質的に一致した時点とを検出し、
    ｔ_Ｓを前記ディスク表面に一致した時間とし、ｔ_Ｌを前記情報層に一致した時間として、厚さ時間Δｔを次式に従って算出し、
    Δｔ＝ｔ_Ｌ−ｔ_Ｓ
    期待されるディスク形式（ＣＤ；ＤＶＤ）のそれぞれに対して、対応するディスク形式カウンタ（Ｎ（ＣＤ）；Ｎ（ＤＶＤ））を定義し、対応する平均形式厚さ時間（Δｔ_ＡＶ（ＣＤ）；Δｔ_ＡＶ（ＤＶＤ））を定義し、
    新しいディスクがディスクドライブに挿入された後、全てのディスク形式カウンタの値を所定の最小値（Ｎ_ＭＩＮ）と比較し、
    全てのディスク形式カウンタが所定の最小値（Ｎ_ＭＩＮ）より小さなカウンタを有する場合には、
    ディスクの形式を任意の適当な方法、例えば伝統的な方法により判定し、
    特定のディスク形式を認識した際に、対応するディスク形式カウンタの値を増やし、対応する平均形式厚さ時間の値を更新することを特徴とする方法。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のディスク形式認識方法を実行するよう作られたディスク駆動装置。
13. ディスク駆動装置は１種類のディスク形式のみを取り扱うよう適合されており、挿入されたディスクが正しいディスクでないことをディスク形式認識手順が明らかにした場合に、ディスク駆動装置は挿入されたディスクを拒否する、請求項１２に記載のディスク駆動装置。
14. ディスク駆動装置は少なくとも２種類の異なるディスク形式（ＣＤ；ＤＶＤ）を取り扱うよう適合されており、ディスク駆動装置はディスク形式認識手順により明らかになったディスク形式（ＣＤ；ＤＶＤ）に従って、挿入されたディスクを取り扱い始める、請求項１２に記載のディスク形式認識方法を実行するよう作られたディスク駆動装置。

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