(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本質的に平行なトラックを具えている記録担体走査デバイスであって、該デバイスは記録担体を走査するための読取ヘッドを含んでおり、その動作の間に走査点が記録担体を横切って動かされ、前記読取ヘッドはトラックに対する走査点の位置に依存する検出信号を作り出すための検出器を含んでおり、読取ヘッドへ検出信号受信のために結合され且つトラッキングエラー信号とトラック位置信号とを得るために配設された第１信号処理器も、該デバイスは含んでおり、前記トラッキングエラー信号は各トラックの二つの側のいずれか一方上の或る範囲にわたって走査点と最も近いトラックの中央との間の偏差を表示でき、且つトラック位置信号は走査点が本質的に二つのトラックの間又は本質的にトラック上に位置決めされたかどうかを示し、前記デバイスは更にトラック位置信号が第１しきい値を超えるかどうかを検出するための第１比較手段と、トラッキングエラー信号が第２正しきい値と第３負しきい値とにより確立される振幅窓内に置かれているかどうかを検出するための第２比較手段と、第１及び第２比較手段によって実行される検出の結果からトラックロス信号を得るための第２信号処理器とを含んでおり、該トラックロス信号がもはや走査点がトラックを追跡しないことを表す、記録担体走査デバイスにおいて、
トラック位置信号による第１しきい値の交差が検出される場合に、且つ更にその上、トラッキングエラー信号が、この交差を取り囲む特定時間窓中、振幅窓の外側に絶えず存在する場合に、トラックロス信号を作り出すために第２信号処理器が配設されていることを特徴とする記録担体走査デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、本質的に平行なトラックを具えている記録担体走査デバイスに関するもので、該デバイスは記録担体を走査するための読取ヘッドを含んでおり、その動作の間に走査点が記録担体を横切って動かされて、前記読取ヘッドはトラックに対する走査点の位置に依存する検出信号を作り出すための検出器を含んでおり、読取ヘッドへ検出信号受信のために結合され且つトラッキングエラー信号とトラック位置信号とを得るために配設された第１信号処理器も、該デバイスは含んでおり、前記トラッキングエラー信号は各トラックの二つの側のいずれか一方上の或る範囲にわたって走査点と最も近いトラックの中央との間の偏差を表示でき、且つトラック位置信号は走査点が本質的に二つのトラックの間又は本質的にトラック上に位置決めされたかどうかを示し、前記デバイスは更にトラック位置信号が第１しきい値を超えたかどうかを検出するための第１比較手段と、トラッキングエラー信号が第２正しきい値と第３負しきい値とにより確立される振幅窓内に置かれているかどうかを検出するための第２比較手段と、第１及び第２比較手段により実行される検出の結果からトラックロス信号を得るための第２信号処理器とを含んでおり、該トラックロス信号がもはや走査点がトラックを追跡しないことを表すものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種類のデバイスは、ＰＣＴ出願第WO91/05340号から既知である。その特許出願は、無線周波数読取信号の包絡線の形態でのトラック位置信号が予定されたしきい値と交差し、且つ同時にトラッキングエラー信号が振幅窓の外側に置かれるときに、トラックロス信号が作り出される光学走査デバイスを記載している。
【０００３】
トラックロス信号は、この従来技術でも確実に得られるけれども、情報層の狭い中断を表すディスクエラー（"Keil"のドイツ語によっても知られている。）の場合に、トラックロス信号は間違って作り出される。"Keil"（ディスクエラー）は、検出された信号の僅かな妨害になり得て、その妨害が実質的に同時にトラッキングエラー信号が振幅窓の外側にきて且つトラック位置信号が第１しきい値と交差し、従って誤ってトラックロス信号が発生されるとうことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
トラックロス信号が従来技術デバイスにおけるよりももっと信頼できる方法で得られるデバイスを提供することが本発明の目的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的は、トラック位置信号による第１しきい値の交差が検出される場合であって、且つ更にその上、トラッキングエラー信号が、この交差を取り囲む特定時間窓中、振幅窓の外側に絶えず存在する場合に、トラックロス信号を作り出すために第２信号処理器が配設されていることを特徴とする、冒頭部分に記載したデバイスにより達成される。
【０００６】
記録担体の欠陥の無い部分が走査された場合に、走査点がそれによりトラックに対して移動させられ得る制限速度によって第１しきい値との交差の瞬間を取り囲む時間窓があり、その時間窓の間に関連するトラッキングエラー信号が前記振幅窓内へ来るような距離にわたって走査点を移動させることは不可能であることの理解にも本発明は基づいている。トラックロス信号を得るために時間窓を使用することにより、欠陥のある記録担体部分が走査される場合に間違って発生されるトラックロス信号を回避する。
【０００７】
【実施例】
図１〜７を参照して以下に本発明を更に詳細に説明する。
【０００８】
図１は本発明によるデバイスの一実施例を示している。光学的に読み取れるディスクの形態での記録担体が、参照符号１により表されている。この記録担体１は複数の平行な（同心的な）トラック20（図２参照）を具えている。この記録担体１は駆動電動機２により軸３の周りを駆動される。この回転している記録担体１に対向して読取ヘッドが、この実施例では、カスタマリータイプの光学読取ヘッド４が置かれる。そのような光学読取ヘッドは、例えば、それによって記録担体が読取ビームと二つの補助ビームとにより走査される形のものであってもよい。読取ビームは普通の形態で記録担体１において合焦され、補助ビームは記録担体１上の小さい走査ステインへ合焦される。
【０００９】
図２において記録担体上に読取ビームにより生じた走査ステインは参照符号21により表され、一方補助ビームにより生じた走査ステインは参照符号22及び23により表されている。走査ステイン22及び23の位置は走査ステイン21の中心がトラック20の真ん中と一致する場合には、走査ステイン22及び23はトラックの真ん中の両側へ少しだけずらされて置かれているようになっている。記録担体１により反射されたビームは慣習的な形態で、複数のサブ検出器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦにより構成される放射線敏感性の検出器30に合焦される。反射された補助ビームはサブ検出器Ｆ及びＥに的中し、一方反射された読取ビームはサブ検出器Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤの群に的中するように検出器30が配置されている。これらのサブ検出器はサブ検出器により受信された放射線の量に対する尺度である、検出電流AS, BS, CS, DS, ES, FSを発生する。信号処理器の助けによりトラッキングエラー信号REとトラック位置信号TPとが信号RE* 及びTP* の低周波数成分から得られ、それらの信号は検出された信号（AS, BS, CS, DS, ES, FS）から次の式に従って得られる。
RE＝ES−FS
TP＝（AS＋BS＋CS＋DS）−Ｋ（ES＋FS）
ここでＫは、読取ヘッドがトラックを横切る方向に動かされた場合に得られるトラック位置信号TPの直流電流成分が零と等しい大きさの定数である。この定数は、例えば、デバイスが起動された場合に決定されてもよい。起動動作の間に、読取ヘッドがトラックに対して動かされた場合に、この定数は得られるトラック位置信号がもはや直流電流成分を含まないように適合され得る。トラックを横切る方向での読取ヘッドの運動はトラッキングモードをターンオフすることにより得ることができる。その場合にはトラックはトラックに対する回転点の偏心位置により、読取ヘッドに対して半径方向に動かされるであろう。
【００１０】
図２において、トラッキングエラー信号REとトラック位置信号TPとは、トラック20を横切る方向でトラックに関して走査ステイン21（以後、走査点という。）の中心での位置ｒの関数として示されている。この図から明らかなように、ｒの関数としての信号RE及びTPは互いに対して90°だけずれた二つの周期的信号位相である。トラック中心の二つの側のいずれか一方でのトラックピッチの約1/4 の範囲で、トラッキングエラー信号が走査ステイン21の中心と最も近いトラックの真ん中との間の距離にほぼ比例している。走査ステイン21の真ん中がトラック20の真ん中と一致する場合に、トラック位置信号TPは最大であり、且つ走査ステインの真ん中が二つのトラック20の間の中間に置かれた場合に、トラック位置信号TPは最小であるから、トラック位置信号TPは走査ステインの真ん中がトラック上に実質的に置かれたか、又はトラックの間に実質的に置かれたかどうかを表す。このトラック位置信号TPは、トラック位置信号TPの最大値と最小値との間の中間に置かれたしきい値D1に対して、信号を普通の形態で比較する比較器６へ供給される。この比較器６は、信号TPがしきい値D1と交差する瞬間を縁が表す２進値TPI を作り出す。トラック位置信号TPがしきい値D1より大きい時には走査点は、トラック20上に必然的に位置する。トラック位置信号TPがしきい値D1より小さい時には、走査点は、２つのトラック20の間に必然的に位置する。
【００１１】
トラッキングエラー信号REが、普通の形態で信号REの信号値が正のしきい値D2と負のしきい値D3とにより確立された振幅窓の中かあるいは外のいずれに置かれているかを検出する比較器７へ供給される。しきい値D2とD3とは、例えば、トラッキングエラー信号REの最大値又は最小値の半分と等しくてもよい。この比較器７が、トラッキングエラー信号REが振幅窓の中にあるか外にあるかを表す２進信号REI を作り出す。信号処理器８がこれらの信号REI とTPI とから走査点がもはやトラックを追跡していないかどうかを表すトラックロス信号TLを得る。これが達成される方法は図３及び４を参照して更に説明されるであろう。
【００１２】
図３は、記録担体１の欠陥のない部分が走査され一方走査点がトラックを横切る方向に動かされた場合に対する信号REとTPI との時間による変化を示している。瞬間t1において走査点は実質的にトラック20の真ん中にある。トラッキングエラー信号REはこの時実質的に零に等しく、且つ信号TPI は論理値０を有する。瞬間t2において走査点は関連するトラッキングエラー信号REがしきい値D2と交差するほどトラックの真ん中から遠く離れる。瞬間t3においてトラック位置信号TPがしきい値D1と交差し且つ、従って、信号TPI の論理値が０から１へ変化する。トラックロス信号TLが得られる場合には、しきい値D１の交差が検出される瞬間t3の周りの時間窓TW内に、トラッキングエラー信号がD2とD3とにより確立される振幅窓の内側にあったかどうか確立される。トラッキングエラー信号が振幅窓の内側に無かった場合には、走査点はもはやトラックを追跡しないことが想定され得る。トラッキングエラー信号が振幅窓の内側にあった場合には、これはトラッキングエラー信号REとトラック位置信号とが整合しないことを表している。それを言うなら、正常な条件下ではトラック位置信号TPによるしきい値D1の交差はトラッキングエラー信号REの最大値又は最小値と一致する。走査点の半径方向移動の速度は制限されるので、関連するトラッキングエラー信号が振幅窓内の値に適合することは、そのような大きさで動かさるべき時間窓内の走査点に対しては不可能である。
【００１３】
図４は走査点における記録担体欠陥の場合に起こるようなトラッキングエラー信号REと信号TPI との変化を示している。瞬間t4において、トラック位置信号TPがしきい値D1と交差して、その結果信号TP1の論理値は、０から１に変化する。トラッキングエラー信号REは、時間窓TWの間、少なくとも1回、振幅窓の内側にあったのだから、トラック位置信号によるしきい値D1の交差が記録担体欠陥により起こされることが想定され得るので、走査点がまだトラックを追跡し且つトラックロスが確立されるべきでないことが想定され得る。
【００１４】
トラックロス信号TLを得る実際の装置は多くの方法で実現さ得ることは明らかであろう。
【００１５】
実例によって、図５は前述の方法でトラックロス信号TLを得るための信号処理器８の任意の実施例を示している。この回路８は信号REI が印加されるタイマ回路50を具えている。タイマ回路50は普通の種類のもので、その回路は回路の入力端子へ供給された信号から反転された信号を作り出し、且つ時間間隔T1の間回路の出力端子へ、入力端子へ供給された信号の反転された値が適合される前に、回路の入力端子へ供給された信号の０〜１遷移の場合に（入力端子における０信号に相当する）出力信号を提供し続ける。参照符号がS1のタイマ回路50の出力信号は、２入力ORゲート51の入力端子へ印加される。このゲート51の出力信号が２入力多重回路52の制御入力端子へ印加される。
【００１６】
信号TPI が多重回路52の入力端子へ印加され、その入力端子は多重回路の制御回路上の信号が０の値を有する場合に選択される。信号TPI は２入力の排他的ORゲート54の第１及び第２入力端子へ、直接に及び非常に僅かな遅延を有する遅延回路53を介して間接に印加される。このゲート54の出力は反転出力を有する遅延回路55を介してORゲート51の第２入力端子へ印加される。この遅延回路55は長さで時間間隔T2の期間だけ信号を遅延させる。
【００１７】
多重回路52の出力はクロック制御されるＤ形フリップフロップ56を介して多重回路52の入力端子へ印加され、その入力端子は多重回路52の制御回路で受信される信号が１の値を有する場合に選択される。多重回路の出力信号はトラックロス信号TLとして機能する。
【００１８】
信号処理器８の動作を図６及び７を参照して更に説明しよう。
【００１９】
図６は記録担体の欠陥のない領域が走査される正常動作の間の種々の信号の時間による変化を示している。瞬間t0において走査点はほぼトラック20の真ん中にある。その場合にはトラッキングエラー信号REは０と等しくなるであろう。信号REI は論理０値を有している。タイマ回路の出力端子における信号S1は１の値を有する。信号TPI は０の値を有する。走査点が半径方向に動かされた場合に、トラッキングエラー信号REが増大する。トラッキングエラー信号REがしきい値D2及びD3により確立された振幅窓から一旦離れると、信号REI の論理値は０から１へ変化する。しかしながら、このタイマ回路の出力端子における論理１信号は、長さで時間間隔T1の間まだ維持されている。瞬間t1において信号TPI の論理値が、しきい値D1と交差するトラック位置信号TPによって０から１へ変化し、それが負のパルスで且つ遅延回路55の出力信号S2における間隔T2だけ遅延されたパルスとなる。信号S1の値は信号S2内の負パルスの間は０と等しいから、この負パルスはゲート51により多重回路の制御入力端子へ転送されるであろう。これが信号TPIの瞬時値を多重回路の出力端子へ転送されるようし且つフリップフロップ56内へ負荷されるようにさせる。この方法においてトラック位置信号によるしきい値D1の交差の検出がトラックロス信号TLを発生させるようにし、その信号が論理１値によって走査点がもはやトラックを追跡しないことを表すことが達成される。今までに説明した形態に類似した形態で、次の信号値変遷が瞬間t2において起こる場合に、走査点が再びトラックを追跡することを表す０の値をトラックロス信号が採用する。
【００２０】
今までに記載された実施例においては、時間窓TWの大きさは時間間隔T1により決定され、一方しきい値D1の交差の検出に関する時間窓の位置は遅延間隔T2により決定される。
【００２１】
図７は欠陥を具えた記録担体の一部分が走査される場合に対する種々の信号の時間による変化を表している。これらの欠陥によって、トラッキングエラー信号がしきい値D2とD3とにより確立された振幅窓の外側へ置かれ且つトラック位置信号TPによるしきい値D1の交差が起こる。しきい値D1の交差が負パルスを信号S2と遅延回路の出力端子内に発生させるようにする。しかしながら、タイマ回路50と遅延回路54との使用により、これらの負パルスの発生が信号S1が１の値を有する時間周期と一致するので、この負のパルスはゲート51により多重回路の制御入力端子へ転送されない。しきい値D1の交差を表す信号TPI における信号値変遷は、かくして多重回路の出力端子におけるトラックロス信号TLの正しくない適合にはならない。
【００２２】
上述したように、時間窓の大きさと位置とはT1とT2とにより決定される。T1とT2とに対する最良値は、トラックピッチ、走査速度その他のような多くの環境に依存する。約 150μs と50μs のT1とT2に対する値が、コンパクトディスク標準に決められているようなトラックピッチと走査速度とを有する記録担体が走査される応用に対しては、充分に満足できるように見える。
【００２３】
今までに記載された実施例はいわゆる３点走査原理に従ったトラックの光学的走査に関係しており、それによると走査されるべきトラックが読取ビームのみではなくてトラッキングエラー信号を発生するように二つの補助ビームによっても走査されている。しかしながら、本発明は、トラッキングエラー信号とトラック位置信号とが記録担体により反射された読取ビームに基づいて独占的に得られる光学的走査方法に同様に適用され得ることは注目されねばならない。本発明は、光学的走査に制限されるものではない。本出願内に記載された種類のトラッキングエラー信号とトラック位置信号とが発生されるいかなる走査方法にも適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるデバイスの一実施例を示している。
【図２】トランキングエラー信号とトラック位置信号との由来を示している。
【図３】本発明の説明における幾つかの信号の時間による変化を示している。
【図４】本発明の説明における幾つかの信号の時間による変化を示している。
【図５】本発明によるデバイス内に使われるべき信号処理器の一実施例を示している。
【図６】図５に示した信号処理器の動作の説明における幾つかの信号の時間による変化を示している。
【図７】図５に示した信号処理器の動作の説明における幾つかの信号の時間による変化を示している。
【符号の説明】
１ 記録担体（光学的に読み取れるディスク）
２ 駆動電動機
３ 軸
４ 光学的読取ヘッド
６，７ 比較器
８ 信号処理器
20 平行な同心のトラック
21, 22, 23 走査ステイン
30 放射線敏感性の検出器
50 タイマ回路
51 ２入力ORゲート
52 ２入力多重回路
53 遅延回路
54 ２入力排他的ORゲート
55 遅延回路
56 クロック制御Ｄ形フリップフロップ
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ サブ検出器
AS, BS, CS, DS, ES, FS 検出電流
RE トランキングエラー信号
REI トランキングエラー信号の２進値
TP トラック位置信号
TPI トラック位置信号の２進値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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