(57)【要約】【課題】  本発明は、ウォブルトラックを有するディスクの走査デバイスの、位置検出又は移動手段をもつ記録又は再生装置に関する。前記装置は、ディスクの記録済み及び未記録の両領域に使用でき、ゆえに、追記型及び書換え可能型記録媒体に使用でき、ウォブルトラックの走査位置情報を復号することなく走査位置の素早い決定を可能とする。【解決手段】  ウォブル信号（ＷＳ）に含まれるウォブル周波数（Ｆｘ）が、走査デバイス（２）の位置検出又は移動に使用される。ウォブル周波数が、ディスク（１）の回転速度（Ｆｄ）に関連つけられ、又は、参照位置（Ｒ０）で公知のウォブル周波数に関連つけられる。ウォブル周波数生成のため、移動比較器（ＰＤ）と、帯域通過フィルタ（ＬＦ）と、電圧制御マルチバイブレータ（ＶＣＯ）と、デジタル位相シフト器（ＤＰＳ）を含む回路ブロック（６）設けられ、ウォブル周波数信号（ＷＦ）生成に使用される。
2005510000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査デバイス（２）により走査されるウォブルトラックを有するディスク（１）の走査位置の検出又は移動手段をもつ情報の記録又は再生装置において、
走査デバイス（２）は、ディスク（１）のウォブルトラックからウォブル信号（ＷＳ）を走査するために使用され、
ディスク（１）から検出されるウォブル信号（ＷＳ）に含まれるウォブル周波数（Ｆｘ）は、走査デバイス（２）の位置の検出又は移動に使用されることを特徴とする装置。
【請求項２】
ウォブル信号（ＷＳ）は、波長（ＷＰ）を持つディスク（１）のウォブルトラックに一定線速度で記録された信号であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ウォブル信号（ＷＳ）は、ディスク（１）のウォブルトラックに保存された位相変調信号であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
ディスク（１）は、記録領域と未記録領域を有する、書換え可能型ＤＶＤ＋ＲＷであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
走査デバイス（２）の位置は、ディスク（１）から検出されたウォブル信号（ＷＳ）に含まれるウォブル周波数（Ｆｘ）をフィルタにより取り出すことで検出又は移動させられ、
ウォブル周波数を、ディスク（１）の回転数又は回転速度（Ｆｄ）を関連付けし、
または、ディスク（１）の参照位置（Ｒ０）でのウォブル周波数（Ｆｘ）と関連付けすることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
位相ロックループ（ＰＬＬ）内に配置された帯域通過フィルタ（ＬＰ）が、ディスク（１）で検出されたウォブル信号（ＷＳ）から、ウォブル周波数（Ｆｘ）をフィルタにより取り出すために設けられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
位相比較器（ＰＤ）と、帯域通過フィルタ（ＬＦ）と、電圧制御マルチバイブレータ（ＶＣＯ）と、デジタル位相シフト器（ＤＰＳ）とを含み、ウォブル周波数信号（ＷＦ）を生成するために使用される回路ブロック（６）が、ウォブル信号（ＷＳ）に含まれるウォブル周波数（Ｆｘ）を生成するために設けられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
回路ブロック（６）は、ウォブル周波数信号（ＷＦ）を形成するために使用され、
ウォブル周波数信号（ＷＦ）は、ウォブル周波数信号（ＷＦ）の期間を、クロックジェネレータからの信号と比較することで、ウォブル信号（ＷＳ）に含まれるウォブル周波数（Ｆｘ）をもとめるために用いられることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
ディスク（１）の半径方向で規定される、ディスク（１）上の走査デバイス（２）の絶対位置（Ｒ１）は、ディスク（１）から検出されたウォブル周波数（Ｆｘ）と、マイクロコントローラ（ＭＣＴ）を用いた所定のディスク（１）の回転速度（Ｆｄ）とから指示されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
ディスク（１）の所定の回転速度（Ｆｄ）は、ディスク（１）の回転をドライブするために、マイクロコントローラ（ＭＣＴ）より生成された制御信号であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
ディスク（１）の所定の回転速度（Ｆｄ）は、回転速度検出器を用いてもとめたディスク（１）の回転速度（Ｆｄ）であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
走査デバイス（２）は、
ディスク（１）の所定の回転速度（Ｆｄ）で、所望の半径方向位置（Ｒ１）で期待されるウォブル周波数（Ｆｘ）を計算するためにマイクロコントローラ（ＭＣＴ）を用い、
ディスク（１）から検出されるウォブル周波数（Ｆｘ）と期待されるウォブル周波数（Ｆｘ）が一致するまで、マイクロコントローラ（ＭＣＴ）により生成される制御信号を用いて走査デバイス（２）を移動させることで、ディスク（１）の所望の半径方向位置（Ｒ１）に位置合わせされることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
走査デバイス（２）は、マイクロコントローラ（ＭＣＴ）により、所望の半径方向位置（Ｒ１）で期待されるウォブル周波数（Ｆｘ）を計算するために、
参照位置（Ｒ０）で検出されたウォブル周波数（Ｆｘ）を用い、
ディスク（１）の所望の半径方向位置（Ｒ１）に移動されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
走査デバイス（２）の参照位置（Ｒ０）からの距離（Ｓ）及び／又は参照位置（Ｒ０）と現在位置（Ｒ１）間のトラック数は、ディスク（１）の記録又は再生トラック（３）のウォブル周波数（Ｆｘ）を用い、マイクロコントローラ（ＭＣＴ）により計算されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
マイクロコントローラ（ＭＣＴ）により生成される制御信号は、ディスク（１）の所定の回転速度（Ｆｄ）を生成するための周波数ジェネレータを作動させるために用いられることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
リミットスイッチ（１１）が、ディスク（１）の半径方向での走査デバイス（２）の移動範囲を制限するために設けられ、
前記リミットスイッチは、ディスク（１）の回転速度（Ｆｄ）を変更することにより制御ループで検出又は設定されるウォブル周波数（Ｆｘ）のための参照位置（Ｒ０）を形成することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォブルトラックを有するディスクの、走査位置の検出手段又は移動手段をもつ情報記録又は再生装置に関する。本装置は、ディスクの記録済み及び未記録領域を通して、走査デバイスの走査位置の検出手段又は移動手段を有し、そのため、ウォブルトラックを有する、追記型と書換え可能型の両媒体に適しており、さらに、トラックスキップの間にも、現在の走査位置の検出を可能とする。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体に記録されている情報の再生又は記録されるべき情報の記録には、走査位置の検出と、記録媒体を走査している走査デバイスを移動させることが要求される。情報の記録又は再生に用いられる走査デバイスは、しばしばピックアップとして参照される。走査デバイスの位置決めや、位置合わせに関して多くの方法が既に知られている。走査位置に関する情報は、例えば、セクタアドレスや、“クラスタ”情報として、記録された情報又はウォブル情報トラックのどちらかに保存されるといった具合に、記録媒体が保持している。ミニディスクやＤＶＤ＋ＲＷといった、ウォブルトラックを有する記録媒体の場合は、走査位置についての情報は、一般的にウォブルトラックに保持されている。情報トラック又は記録トラックのウォブルは、プレグルーブとしても参照される。ミニディスクの脱落は、周波数変調にある。対照的に、ＤＶＤ＋ＲＷのウォブルトラックは位相変調である。しかし、変調によりウォブルトラックに保持されている走査位置情報の読み出しには、比較的長時間を要する。それは、走査ビームが情報トラックに焦点を合わせ、たくさんの制御ループと復号器がウォブルトラックに符号化された情報の読み出しのため、連続して動作及び調整させられる必要があるからである。特に以下のトラックスキップ又は装置の電源が入れられたときは、ディスクに記録された情報の読み出し及び復号の開始が可能となる前に、記録媒体のトラックへ走査デバイスの位置を定めるのに比較的長時間必要とする。例えば、所望の走査又は記録位置に到着していないことを、トラックの交差を数えることで見つけた場合、正しいセクタ又は所望の位置にレーザビームの位置を合わせるための操作を、さらに繰り返す必要がある。しかし、異なる記録及び再生モードと、ポーズモード後の開始においては、記録又は再生の間に、データ又は情報の抜けが生じるのを避けるために、特に速く、正確なサーチ操作が要求される。走査デバイスの焦点合わせと、セクタアドレス又はクラスタ情報の読出し又は復号にはあまりにも長時間が必要であるため、ディスクの所望の再生又は記録位置へ素早くアクセスすること、走査デバイスの現在の位置を素早く突き止めることはできない。
【０００３】
光走査デバイスの位置決定のための、他のオプションは、光走査デバイスの位置が変更されたときに、パルス信号を発生する、付加的な光符合器を使用することである。前記パルス信号の数は、位置の変更を暗示させるものである。そのような方法について記述されている文献がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、ＤＶＤドライブのためには、上記方法の精度と正確さは、適当ではない。さらに、上記方法は、決定されるべき光走査デバイスの位置の相対的な変化のみが与えられ、ディスクの走査位置は与えられない。
【０００５】
さらに、一例であるが、特許文献２には、書換え可能型ディスクの記録領域と未記録領域の境界を検出する方法が開示されている。第１のステップで、ディスク上で境界が位置していると想定されるおおよその領域がまず決定される。続いて、おおよその領域は、例えば、最大４トラック内に境界が位置していると想定されるまで、反復ステップにおいて２分割されていく。この方法の精度と速さもまた、ＤＶＤドライブでの要求には適当ではない。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５７２６９５９号明細書
【特許文献２】米国特許第５９２０５２６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明は、ウォブルトラックを有するディスクの走査位置の検出手段又は移動手段をもつ情報記録又は再生装置において、記録媒体に対し走査デバイスの絶対位置の検出を可能とし、走査デバイスがディスクの所望の走査位置へ短時間で位置を定めることを可能とする検出手段又は移動手段を特定することを目的とする。
【０００８】
本目的は、独立請求項に記載された特徴の手段により達成される。本発明の他の有利な改善や開発は、従属請求項で規定される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴のひとつによると、ウォブルトラックを有するディスクに対し、走査デバイスを用いて、データ又は情報の記録又は再生をする装置において、走査デバイスはウォブル信号を走査し、走査デバイスの位置の検出又は移動のために、ディスクから検出されたウォブル信号に含まれるウォブル周波数を利用する。ウォブル信号に含まれる走査位置情報は、変調信号を復号することなく得られ、走査位置についての前記情報は、いずれにせよ、高いレベルの精度で、比較的短い時間内に利用可能となる。
【００１０】
記録媒体に対して走査デバイスの絶対位置を検出するために、または、ウォブルトラックを有するディスクの走査位置を検出するために、ウォブル周波数と呼ぶ、無変調のウォブル周波数又はウォブルの基本周波数は、記録媒体から検出されたウォブル信号をフィルタリングすることで得られ、記録媒体の回転速度に関係している。
【００１１】
ディスクにあるウォブルトラックの１周期の波長又は距離は、標準化され、従って公知であるので、記録又は再生ヘッドが走査している記録媒体の半径位置は、記録媒体の回転速度を一定として、ウォブル周波数と波長から求められる。これは、走査デバイスの記録媒体での絶対位置を突き止め、または、ディスクの走査位置を決定する。
【００１２】
走査デバイスの位置を検出するために、記録媒体のスパイラル状の記録トラックの変調は、記録媒体の書込み操作の制御とディスクのセクタアドレスの評価に使用される。通常は、記録媒体にある前記記録トラックは、記録媒体の回転速度又は回転数を制御するために使用される。
【００１３】
本発明の方法による利点は、ウォブル信号の変調に含まれる走査位置情報を復号することなく、非常に速く位置決定をすることであり、光走査デバイスの絶対位置の決定又は検出をすることである。更に、本発明の方法は、情報が既に記録されている記録媒体の領域と、情報がまだ書き込まれていない、または、保存されていない記録媒体の領域の両方に使用することができる。ウォブルトラックは、記録済み領域と未記録領域に存在するので、未記録領域であってもウォブル周波数が確認でき、走査位置を検出することが可能である。
【００１４】
本発明の第２特長によると、本方法は、記録媒体の半径方向の所望位置で、走査デバイスの位置合わせを行うために使用される。このため、記録媒体が回転する公知で一定の回転速度が想定され、所望の走査位置又は記録媒体の半径方向位置で期待されるウォブル周波数が計算される。走査デバイスは、その後、検出されるウォブル周波数と計算されたウォブル周波数が一致するまで、記録媒体の半径方向に移動させられる。記録媒体の回転速度は、スキップ前に検出されたウォブル周波数又は付加的な検出器のどちらかで、突き止めることができる。回転速度検出器を使用する場合は、更に、回転速度の変化の結果生ずるウォブル周波数の変化を計算することで、トラックスキップの間に回転速度を変化させることを可能とする。
【００１５】
走査デバイスの現在位置が、走査デバイスの所望位置に適合しているか否かを確認するために、上述した、走査位置の検出又は決定する方法が、更に使用される。
【００１６】
両方法の共通する特徴は、記録媒体から検出されたウォブル信号から生成されるウォブル周波数は、記録媒体の走査デバイスの位置を突き止めるために、または、位置を合わせるために有利に利用されることである。それゆえ、走査された再生又は記録位置、所望の走査位置からの距離、または、所望の走査位置にたどり着く前に交差するトラック数は、記録媒体のウォブルトラックに保存されている走査位置情報の復号なしに決定される。ウォブル信号は、ディスクのウォブルトラックに、所定の波長で、線速度一定で記録されている信号である。ＤＶＤ＋ＲＷで検出されるウォブル信号は、位相変調されており、ウォブル信号に含まれるウォブル周波数は、ウォブル周波数の変調に含まれている情報より、非常に速く検出することができる。例えば、トラックスキップで、走査ビームが記録又は再生トラックと交差する非常に短い時間に、ウォブル周波数は十分突き止めることができる。
【００１７】
本発明の他の特徴は、上述した方法を実行する記録及び／又は再生装置の仕様である。本発明のこの特徴によると、ここではウォブル周波数として参照される、未変調であるウォブル周波数又はウォブルの基本周波数を、記録媒体から検出されたウォブル信号よりフィルタリングで取り出し、記録媒体の回転速度又は公知の走査位置でのウォブル周波数に関連させるために、使用される手段が提供される。ウォブルトラックを有する記録媒体への記録及び／又は再生装置は、記録媒体を保持するためのターンテーブルと、記録媒体を所定の回転速度で回転させるドライブ装置と、記録媒体への情報又はデータの記録及び／又は再生のための光走査デバイスと、走査デバイスを記録媒体の半径方向に動かすためのドライブ装置とを有する。さらに、所定の回転速度で回転している記録媒体のウォブル周波数を供給するための回路配置と、走査デバイスの現在位置若しくは記録媒体の走査位置を計算するため、又は、走査デバイスの移動制御のためのマイクロプロセッサを有する。
【００１８】
ＤＶＤ＋ＲＷといった書換え型ＤＶＤのような、ウォブルトラックを有する記録媒体の場合、トラックのウォブルは、スパイラル状トラックの、通常又は象徴の中心線に対する一定波長の正弦波状変動である。しかし、ウォブルはウォブル周期の逆数で位相変調されているので、突然の位相変動をもつ。ウォブルトラックは、記録媒体中又は記録媒体上の上昇又は下降の形で供給され、一般的には、記録媒体の書き込み速度と、セクタアドレスを突き止めるために使用される。ウォブル信号は、線速度一定で記録され、ウォブル変調は、例えば、ＤＶＤ＋ＲＷのＥＣＭＡ標準で規定されているように、走査位置や物理アドレスといった情報を、デジタル形式で有している。しかし、走査位置を検出するために、たくさんのウォブル周期の間にわたり、評価し、復号する必要がある。一定の線速度で記録され、ディスク上で上昇又は下降の形状で記録されているウォブルは、３２ビットクロックサイクルに対応する波長をもっており、ＤＶＤ＋ＲＷのウォブル周波数は、単一線速度で８１７.５ｋＨｚである。それに対して、“ＡＤＩＰワード”において、走査位置についての情報が利用可能な周波数は、単一線速度で、たった１６９．１１Ｈｚである。単一線速度とは、記録媒体は外周領域より内周領域でより速く回転させられることを意味する。走査ビームはトラックスキップの間、非常に短い時間だけトラックを照射するので、既に述べた周波数の比較から、ＡＤＩＰワードの評価は、トラックスキップの間に現在の走査位置についての情報を検出、生成するためには適当ではないことが分かる。記録又は再生トラックに記録された情報がある記録媒体の領域へのトラック交差数が、低域通過フィルタによるフィルタリングにより、または、データ若しくは情報信号の包絡線を評価することにより知ることができたとしても、この原理は、根本的に、データ又は情報が記録されていない領域には使えない。ウォブルトラックは、ディスクの記録済み及び未記録の両領域に存在する。
【００１９】
本発明は、走査位置についての情報を得るためにディスクから検出されるウォブル周波数の利用に基づく。これは、走査されるウォブル周波数は、回転速度一定では、記録媒体の内側から外側にかけて変化するため可能となる。標準化されたパラメータ又は公知の位置が記録又は再生位置の決定又は検出のために使用される。この原理は、情報が既に記録されているか否かに関わらず、記録媒体の全記録又は再生領域に適用される。
【００２０】
ＤＶＤ＋ＲＷのウォブル周波数は、ＡＤＩＰワードで利用可能な周波数のほぼ５０００倍であるため、走査位置についての情報は、トラックスキップの間においてさえ、非常に速く供給される。ひとつの実施形態によると、記録媒体から検出したウォブル信号からのウォブル周波数を検出するため、または、選択するために、位相ロックループを有する帯域通過フィルタからなる回路配置が提供される。プッシュプル信号としても参照されるウォブル信号は、４分割検出器と、加算増幅器と、差動増幅器を用いて公知の方法で提供される。この信号は、アナログ乗算器で形成される位相比較器に供給され、前記乗算器は、下流に電圧制御発信器をもつ帯域通過フィルタに接続されている。電圧制御発信器の出力は、位相比較器に比較信号を供給するためにデジタル位相シフト器の入力に接続されている。これは、帯域通過フィルタにより、基本的に導入される任意の位相シフトを有利に防ぎ、電圧制御発信器の出力は、ウォブル周波数を含む信号を生成する。ウォブル信号の位相変調は、ＤＶＤ＋ＲＷの場合は位相変調によるノイズ成分は約４％であるが、帯域通過フィルタにより抑圧される。使用される帯域通過フィルタは、好ましくは、調整可能なフィルタであり、期待されるウォブル周波数の近傍に設定される。期待されるウォブル周波数は、比較測定により突き止められ、前回の確認からの値であり、回転速度の変更の場合は計算により求められる。更に、位相ロックループが、始動段階の広い周波数範囲でロックするための手段も提供される。これらの手段は、ＰＬＬのロックの指示として使用される。この方法でウォブル信号から生成されたウォブル周波数は、ウォブル信号が有する情報の再生又は復号にも使用されるが、上述した方法に基づき、走査位置を突き止めるために、記録又は再生装置において走査デバイスとして参照される記録又は再生ヘッドの走査位置の移動のために使用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の上述した又は他の目的、特徴並びに利点について、以下では、本発明の実施形態と共に図面を用い詳細に説明する。
【００２２】
本発明の配置及び本発明の方法は、光若しくは光磁気ディスク、ＤＶＤ＋ＲＷ又は他の追記型若しくは書換え可能型ディスクといった、ウォブルトラックを有する記録媒体を対象とし、以下では簡単のため、ディスクと呼ぶ。本発明は、以下主に、ＤＶＤ＋ＲＷを用いて説明を行うが、ウォブルトラックを有する同様の記録媒体への使用を排除するものではない。
【００２３】
図の同じ要素には同じ符号をつける。
【００２４】
図１から３に、ＤＶＤ＋ＲＷでの例として、ウォブルトラックを有する記録媒体の図を示す。
【００２５】
ＤＶＤ＋ＲＷは、ＥＣＭＡ標準ＥＣＭＡ／ＴＣ３１に基づく、書換え可能型のディスク形状の光記録媒体である。ＥＣＭＡ標準には、記録媒体のより詳細が示されている。
【００２６】
図１と図２に示すように、ＤＶＤ＋ＲＷは、ディスク１に正弦波状に連なるエッジ４の上昇、下降で形成されるウォブルトラックを有する。ウォブルトラックが、ディスク１上又はディスク１内を、上昇、下降している様子を示すため、図１のエッジ４の片側は暗くしている。そして、図２はディスク１の断面図である。ウォブルトラックは、実際の製造過程において記録媒体に作成される。
【００２７】
データ又は情報は、“ピット５”によりディスク１に記録又は保存される。ピット５は、記録媒体の記録又は再生トラック３を形成するウォブルトラック間の“トレンチ”に配置される。ＤＶＤ＋ＲＷの場合、ピット５は、レーザビームを用いた部分的な加熱により記録又は再生トラック３内に作成される。レーザビームはアモルファス状態から結晶状態への遷移により、記録層の反射率を変化させる。
【００２８】
記録又は再生トラック３のウォブルは、位相変調されたデータ信号の形式で、ディスク１の位置についての情報を保存する、スパイラル状トラックの中心線から連続し、正弦波状に変動をしている。ウォブルトラックは、一般的に、ディスク１の製造過程で刻印することで生成され、ＤＶＤ＋ＲＷの場合は、ウォブル期間ＷＰ又は波長は、約４．２６５６μｍである。ウォブルは、ディスク１の回転速度や回転数を制御し、ディスク１への書き込み操作を制御し、ディスク１のセクタアドレスを規定する。更に、ウォブルは、付加的なデジタル情報を有することもできる。ウォブルトラックに保存されている情報とアドレスは、ＡＤＩＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ−ｉｎ−ｐｒｅｇｒｏｏｖｅ）としても参照される。ウォブルトラックは、後者が未記録であるか記録済みかにかかわらずディスク１上にあり、一定の線速度で記録される。
【００２９】
ウォブルトラックに対応するウォブル信号ＷＳを走査するために、４分割され、信号Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを供給するプッシュプルマトリックス型の光検出器が用いられる。信号Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、公知の方法で、ウォブル信号ＷＳを生成するために用いられ、プッシュプル信号とも呼ばれる。ウォブル信号ＷＳは、トラック方向に配置された検出器からの信号ＡとＤを足し、また信号ＢとＣも足し、その後、足した信号の差分を取ることにより得られる。ＤＶＤ＋ＲＷにより検出されるウォブル信号ＷＳを図７に示す。ウォブル信号ＷＳは、高い割合でノイズを含んでおり、ウォブル周波数Ｆｘに相当するウォブル周波数信号ＷＦをフィルタにより取り出す手段が必要とされる。しかし、帯域通過フィルタは、根本的に位相シフトの原因となり、また、ウォブル周波数Ｆｘを表すウォブル周波数信号ＷＦは、ウォブル信号ＷＳに含まれる走査位置情報を復号するためのビットクロックとしても使用される必要があるため、帯域通過フィルタは使用できない。
【００３０】
以下において、本発明による記録及び／又は再生装置、光走査デバイスの位置決定、位置合わせ又は移動の為の前記装置を使用し実行される方法についてより詳細に説明する。
【００３１】
記録及び／又は再生装置は、ディスク１を保持するターンテーブルを有し、ディスク１は、ドライブ装置（図４には図示せず）により、所定又は調整可能の回転速度Ｆｄで軸１７を中心に回転する。前記回転を図４では矢印１８で示している。情報の記録及び／又は再生のために、光走査デバイス２が設けられる。ＤＶＤ＋ＲＷの場合、情報は走査デバイス２より生成されるレーザビームにより記録及び／又は再生される。ドライブ装置１０は、走査デバイス２を、ディスク１の半径方向に、ガイド１６に沿って移動させるために使用される。更に、前記走査デバイスは、一般的には、ディスク１に平行な面でレーザビームを所定の範囲内で更に動かすために使用する、微調整ドライブを有している。半径方向の光走査デバイス２の現在位置は、Ｒ１で表され、光走査デバイスの参照位置はＲ０で表される。参照位置は、例えば、記録及び／又は再生トラック３の内側の半径ＩＲで定義される。これらＲ０とＲ１間の半径方向の距離はＳで表される。光走査デバイス２の現在位置を確実に突き止めるため、または、データ又は情報がまだ記録されていないディスク１上の領域であっても、光走査デバイス２を所望の走査又は記録位置に移動させるために、本発明は、ディスクから検出されるウォブル信号ＷＳに含まれるウォブル周波数Ｆｘの利用を含む。この目的のため、図５のブロックダイアグラムに示すように、光走査デバイス２で検出されたウォブル信号ＷＳは、回路配置６に供給される。回路配置６においては、低いＳＮ比のため、図７に示すウォブル信号ＷＳに対し、大変効果的なフィルタリングを行う必要がある。この典型的な実施形態に従い、位相ロックループＰＬＬを有する帯域通過フィルタが設けられる。フィルタ周波数を調整可能である狭帯域フィルタの利点が加えらた結果、位相ロックループＰＬＬは、実際の周波数に非常に正確に追従することができる。回路配置６により供給されるウォブル周波数信号ＷＦは、ウォブル信号ＷＳのウォブル周波数Ｆｘを表し、必要に応じて、ブロック７のエッジ検出器ＳＬにより、更なる信号の調整が行われた後、ブロック９で表されているマイクロコントローラＭＣＴに供給される。マイクロコントローラＭＣＴにおいて、ウォブル周波数信号ＷＦから、ウォブル信号ＷＳのウォブル周波数Ｆｘを突き止めるために、クロックジェネレータが使用され、ウォブル周波数ＷＦは、その後、後述するように、現在位置Ｒ１の計算のために、または、走査デバイス２の移動のための計算に用いられる。
【００３２】
ブロック９のマイクロコントローラＭＣＴは、ディスク１のドライブ装置８と、光走査デバイス２のドライブ装置１０にも接続されている。更に、リミットスイッチ１１が、マイクロコントローラＭＣＴに接続される場合もあり、前記リミットスイッチは、光走査デバイス２の移動可能範囲を制限する。リミットスイッチ１１は、例として、記録又は再生トラック３の内側の半径ＩＲに対応する位置に配置され、光走査デバイス２の参照位置Ｒ０を定義する。しかし、参照位置Ｒ０としては、記録又は再生トラック３の外側の半径ＡＲに対応する位置とすることも可能である。更に、以下の方法により決定される光走査デバイス２の他の絶対位置を、走査デバイス２を所望の走査位置又は書き込み位置へ移動させるために使用する参照位置Ｒ０とすることも可能である。
【００３３】
ウォブル信号ＷＳは、ディスク１に線速度一定で与えられるため、走査されているウォブル信号ＷＳのウォブル周波数Ｆｘは、走査デバイス２の半径位置Ｒ１に応じて変化する。検出されるウォブル周波数Ｆｘは、単位時間の回転数で規定される、公知の回転速度Ｆｄと共に、現在位置Ｒ１、または、走査デバイス２が位置しているディスク１の半径位置を計算するために使用される。この目的のため、ウォブル周波数Ｆｘは、一定のファクタを使用する記録媒体の回転速度に関連づけられる。走査デバイス２の現在位置Ｒ１は、以下の式で表される。
【００３４】
【数１】
2005510000.tif 000003
【００３５】
ここに、Ｒ１は、現在位置Ｒ１であり、ＷＰはウォブル期間ＷＰの長さ又はディスク１のウォブルトラックの波長であり、Ｆｄはディスク１の回転速度を表す回転速度Ｆｄであり、Ｆｘは、現在位置Ｒ１で測定されるウォブル周波数Ｆｘである。回転速度Ｆｄ又はディスク１の回転数は、マイクロコントローラＭＣＴに回転速度として予め規定されているか、回転速度測定デバイスにより判断される。特定の回転速度を規定するために、マイクロコントローラＭＣＴは、例えば、所定の回転速度でディスク１をドライブする、ドライブ装置８を使用する周波数発生器を作動させる。ウォブルは、ディスク１の既に記録済みである領域のみでなく、まだ記録されていない領域にも設けられているため、ウォブル周波数Ｆｘの利用は、ディスク１の走査デバイス２について、任意の所望位置を確実に突き止めることを可能とする。更に、本方法は、走査デバイス２の現在の絶対位置Ｒ１を判断し、相対位置を判断しない。
【００３６】
走査デバイス２の参照位置Ｒ０が、上述した方法により、例えば、内側の半径ＩＲに対応したディスク１上の点として規定されることにより既に知られていると仮定すると、以下の式が、走査デバイス２が移動すべきディスク１の位置で得られるウォブル周波数Ｆｘを与える。
【００３７】
【数２】
2005510000.tif 000004
【００３８】
走査デバイス２は、位置Ｒ０に対し半径方向の距離Ｓでのウォブル周波数Ｆｘ、または、位置Ｒ１でのウォブル周波数Ｆｘが、ウォブル信号ＷＳ内に検出されるまで移動する必要がある。参照位置Ｒ０から位置Ｒ１までに交差すべきトラック数Ｎは、図３に示すトラック距離ＴＰを基礎としたとき、以下の式で表される。
【００３９】
【数３】
2005510000.tif 000005
【００４０】
所望のトラック数Ｎをスキップするために、測定されるべきウォブル周波数Ｆｘを計算することも可能である。
【００４１】
上述した計算は、回転速度Ｆｄとウォブル周波数Ｆｘの比率を考慮することで、変化する回転速度Ｆｄ、または、変化するディスク１の回転数においても実行できる。
【００４２】
上述した方法を実行するために、回転しているディスク１のウォブル周波数Ｆｘが、ディスク１から検出したウォブル信号ＷＳより利用可能でなければならない。このため、図８に、図５に示す回路ブロック６のより詳細な記述である回路配置を示す。本回路配置は、ウォブル周波数Ｆｘを含むウォブル周波数信号ＷＦを供給するために使用される。図７に示すウォブル信号ＷＳを、同じく図７に示すウォブル周波数信号ＷＦと比較すると、大変低いＳＮ比のため、ウォブル信号ＷＳに大変効果的なフィルタリングが要求されることがわかる。しかし、従来の帯域通過フィルタは、帯域通過フィルタが本来的にもっている位相シフトのため使用できない。
【００４３】
本発明は、図８に示す回路配置を提供し、走査デバイス２の光検出器により、ディスク１から検出されるウォブル信号ＷＳが供給されている。回路配置は、位相比較器ＰＤとして動作する乗算器からなり、ウォブル信号ＷＳと、好ましくはデジタル位相シフト器ＤＰＳで生成される周波数信号ｆが、位相比較器ＰＤに供給される。位相比較器ＰＤにおいて、ウォブル信号ＷＳと、好ましくはデジタル位相シフト器ＤＰＳで生成された周波数信号ｆは、乗算され、帯域通過フィルタＬＦに供給される。帯域通過フィルタＬＦは、好ましくは、調整可能な帯域通過フィルタＬＦであり、帯域通過フィルタの出力信号は、電圧制御マルチバイブレータＶＣＯをドライブする。入力信号に従い、電圧制御マルチバイブレータＶＣＯは、好ましくは、位相比較器ＰＤに供給された周波数信号ｆの２倍の周波数をもつ出力信号を供給する。電圧制御マルチバイブレータＶＣＯからの出力信号は、同時に回路配置により生成されたウォブル周波数信号ＷＦであり、デジタル位相シフト器ＤＰＳに供給される。このように形成された回路配置は、位相ロックループＰＬＬを用いた帯域通過フィルタを現している。本発明の回路配置は、少量の部品のみを必要とし、狭帯域フィルタの利点にフィルタ周波数の可変性を結合させ、その結果、この方法で形成された位相ロックループは、実際の周波数に非常に正確に追従することができる。
【００４４】
図８は、位相ロックループを、ディスク１の回転速度範囲が広く、対応してウォブル信号ＷＳの周波数が大きく変化するなかで使用しなければならない場合に好都合な、更なる手段も示している。これらの手段は、位相ロックループの引込み範囲を広げるために使用される。ディスク１のサイズより、一定の回転速度ではウォブル周波数Ｆｘの変化が２．７倍を超えることはなく、ディスク１に一定の回転速度使用する場合は、上記手段は省略可能である。しかし、実際の稼動開始時のウォブル周波数Ｆｘを検出するため、または、ディスク１が停止状態から定格回転速度へ加速しているときに、引込み範囲を広げる手段の利用は、有利であると考えられる。引込み範囲を広げるこれらの手段は、図８に示すように、第２の乗算器Ｍと、低域通過フィルタＬＰと、下り閾値検出器ＳＷＬと、帯域通過フィルタＬＦのフィルタ範囲を掃引するために使用する掃引又は制御発信器ＳＷＯである。第２の乗算器Ｍには、同様にウォブル信号ＷＳとデジタル位相シフト器ＤＰＳからの信号が供給される。しかし、デジタル位相シフト器ＤＰＳから第２の乗算器Ｍに供給される信号は、位相比較器ＰＤに供給される信号に対して位相が９０°シフトされている。ウォブル信号ＷＦの周波数と、位相ロックループの周波数に大きな違いがある場合、これは、位相ロックループの周波数範囲が掃引され、ウォブル信号ＷＳに最も有力に含まれている周波数にロックすることを確実にする。このため、閾値検出器ＳＷＬが、帯域通過フィルタＬＦの制御入力と掃引又は制御発信器ＳＷＯを接続するスイッチＳＷを制御する。
【００４５】
これにより、ウォブル周波数信Ｆｘを突き止めるため、および、走査デバイス２の位置を検出又は移動するために必要な、ウォブル周波数信号ＷＦが、信頼でき、少ない複雑さで供給されることを確実にする。
【００４６】
ウォブル周波数Ｆｘを検出する回路配置は、ウォブル周波数Ｆｘの評価を簡単にするために、その下流に接続されるエッジ検出器ＳＬを持つこともできる。ウォブル周波数Ｆｘは、例えば、ウォブル周波数信号ＷＦとクロック発生器の信号の期間を比較することで、突き止められる。
【００４７】
ディスク１のようにウォブルトラックを有する記録媒体に、データ又は情報を記録又は再生する装置において、検出されたウォブル信号ＷＦに含まれるウォブル周波数Ｆｘは、走査デバイス２の位置の検出又は移動に有利に利用される。このため、図５のブロックダイアグラムに別に示されている回路ブロック６と、ブロック７のエッジ検出器ＳＬは、マイクロコントローＭＣＴ内に統合され、ブロック９として供給することもできる。特に、ディスク１の記録又は未記録領域にある、所望の再生又は記録位置へ、走査デバイス２を移動させる目的のために、図６に示す制御ループが設けられる。この制御ループは、所望の再生又は記録位置についての情報又はデータを供給するセットポイントデバイス１２からなる。前記情報又はデータは、装置の利用者により、または、情報の記録又は再生装置の別の制御ユニットにプログラムされることで予め規定される。この所望の再生又は記録位置についての情報又はデータは、マイクロコントローラＭＣＴ（図６のブロック９で示されている）に供給され、上述した方法の１つに従い、絶対位置Ｒ１又はディスク１の所望の半径に対応する位置Ｒ１に向けて移動するために使用され、または、所望位置Ｒ１に達するために交差すべき半径方向距離Ｓを計算するために用いられる。
【００４８】
第一に、所望位置Ｒ１を突き止める方法に関わらず、走査デバイス２のためのドライブ装置１０には、マイクロコントローラＭＣＴより、所望位置Ｒ１に達することを要求する制御信号が供給される。しかし、ディスク１の回転速度の変化は、所望位置Ｒ１で検出が期待されるウォブル周波数Ｆｘの変化をもたらすため、ディスク１の回転速度の変化を考慮する制御ループが設けられる。図６に示すように、ディスク１のドライブ装置８は、このために制御ループに盛り込まれている。これは、目的地を検出するため又は目的地とみなすために使用するウォブル周波数Ｆｘの変化に関わらず、高い精度で目的地に有利に達する結果となる。所望の位置Ｒ１に達するための比較の変数として使用される、通常のウォブル周波数は、所定の又は検出されたディスク１の回転速度変化に基づき、マイクロコントローラＭＣＴにより変更される。適応される通常のウォブル周波数とディスク１から検出されたウォブル周波数Ｆｘの比較に基づき、マイクロコントローラＭＣＴは、走査デバイス２を、所望の位置Ｒ１に移動させるための更なる制御信号を導き出すために使用される。
【００４９】
ＤＶＤ＋ＲＷの場合は、シングルＤＶＤ速度で、既に約８２０ｋＨｚである、比較的高いウォブル周波数Ｆｘのため、制御ループの応答時間は非常に短い。これは、本発明の方法は、走査デバイス２を所望の位置に、非常に速く、正確に位置合わせさせることを意味する。
【００５０】
走査デバイス２は、トラックスキップの間といった、ほんの短期間だけウォブルトラック上にある時でもウォブル信号ＷＳを検出する。これは、サーチ操作中でも、つまり、走査デバイス２が移動している間でも、ウォブル信号ＷＳの記録と、走査位置の検出が可能であることを意味する。走査デバイス２の現在位置Ｒ１を検出するために、走査デバイス２を止める必要がないので、位置合わせの操作が非常に速くなる。
【００５１】
既に述べたように、本発明の利点は、光走査デバイス２の非常に速く、正確な位置決定であり、非常に速い及び／又は広大なトラックスキップを要求する応用に適用することができる。走査デバイス２の現在の走査位置の決定は、記録トラックに記録されているアドレスの復号をすることなしに、スキップしたトラックを数えることなしに可能となる。位置決定は、サーチ操作中にも行うことができ、サーチ操作の時間を短くする。特に、走査デバイス２の絶対位置の検出は、ディスク１の未記録領域と記録領域の両方において可能である。
【００５２】
ここで記載した実施形態は、例示であり、当業者が実施する本発明の他の実施形態も、本発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】光記録媒体の記録トラックの詳細を拡大して表示した平面図である。
【図２】光記録媒体の記録トラックの詳細を拡大して表示した断面図である。
【図３】光記録媒体の記録トラックの配置を示す図である。
【図４】本発明の典型的な実施形態による記録及び／又は再生装置の図である。
【図５】図４の記録及び／又は再生装置の光走査デバイスの位置決定、位置合わせを目的とした回路配置のブロックダイアグラムである。
【図６】図４の記録及び／又は再生装置の光走査デバイスの位置合わせのための制御ループのブロックダイアグラムである。
【図７】ウォブル信号とウォブル周波数の信号波形を表す図である。
【図８】走査したウォブル信号からウォブル周波数を生成する回路配置図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  ディスク
２  光走査デバイス
３  トラック
４  エッジ
５  ピット
６  回路配置
７  エッジ検出器
８  ドライブ装置
９  マイクロコントローラ
１０  ドライブ装置
１１  リミットスイッチ
１２  セットポイントデバイス
１６  ガイド
１７  軸
１８  矢印
【図１】
2005510000.tif 000006
【図２】
2005510000.tif 000007
【図３】
2005510000.tif 000008
【図４】
2005510000.tif 000009
【図５】
2005510000.tif 000010
【図６】
2005510000.tif 000011
【図７】
2005510000.tif 000012
【図８】
2005510000.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月18日(2003.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査デバイス（２）を用い、ディスク（１）の所定の回転数で走査され、波長（ＷＰ）を持つディスク（１）のウォブルトラックに、一定線速度で記録されたウォブル信号（ＷＳ）を与えるウォブルトラックを有するディスク（１）の走査位置の検出又は移動手段をもつ情報の記録又は再生装置において、
走査デバイス（２）は、ディスク（１）のウォブルトラックからウォブル信号（ＷＳ）を走査するために使用され、
ディスク（１）から検出されるウォブル信号（ＷＳ）に含まれるウォブル周波数（Ｆｘ）は、ウォブル周波数（Ｆｘ）とディスク（１）の回転数又は回転速度（Ｆｄ）を関連付けすることにより、
または、ディスク（１）の参照位置（Ｒ０）でのウォブル周波数（Ｆｘ）と関連づけすることにより、
走査デバイス（２）の位置の検出又は移動に使用されることを特徴とする装置。
【請求項２】
走査デバイス（２）の位置は、ディスク（１）から検出されたウォブル信号（ＷＳ）に含まれるウォブル周波数（Ｆｘ）をフィルタにより取り出すことで検出又は移動させられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ディスク（１）の半径方向で規定される、ディスク（１）上の走査デバイス（２）の絶対位置（Ｒ１）は、ディスク（１）から検出されたウォブル周波数（Ｆｘ）と、マイクロコントローラ（ＭＣＴ）を用いた所定のディスク（１）の回転速度（Ｆｄ）とから指示されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
ディスク（１）の所定の回転速度（Ｆｄ）は、ディスク（１）の回転をドライブするために、マイクロコントローラ（ＭＣＴ）より生成された制御信号により制御されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
ディスク（１）の所定の回転速度（Ｆｄ）は、回転速度検出器を用いてもとめたディスク（１）の回転速度（Ｆｄ）であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項６】
走査デバイス（２）は、
ディスク（１）の所定の回転速度（Ｆｄ）で、所望の半径方向位置（Ｒ１）で期待されるウォブル周波数（Ｆｘ）を計算するためにマイクロコントローラ（ＭＣＴ）を用い、
ディスク（１）から検出されるウォブル周波数（Ｆｘ）と期待されるウォブル周波数（Ｆｘ）が一致するまで、マイクロコントローラ（ＭＣＴ）により生成される制御信号を用いて走査デバイス（２）を移動させることで、ディスク（１）の所望の半径方向位置（Ｒ１）に位置合わせされることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
走査デバイス（２）は、マイクロコントローラ（ＭＣＴ）により、所望の半径方向位置（Ｒ１）で期待されるウォブル周波数（Ｆｘ）を計算するために、
参照位置（Ｒ０）で検出されたウォブル周波数（Ｆｘ）を用い、
ディスク（１）の所望の半径方向位置（Ｒ１）に移動されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
走査デバイス（２）の参照位置（Ｒ０）からの距離（Ｓ）及び／又は参照位置（Ｒ０）と現在位置（Ｒ１）間のトラック数は、ディスク（１）の記録又は再生トラック（３）のウォブル周波数（Ｆｘ）を用い、マイクロコントローラ（ＭＣＴ）により計算されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
マイクロコントローラ（ＭＣＴ）により生成される制御信号は、ディスク（１）の所定の回転速度（Ｆｄ）を生成するための周波数ジェネレータを作動させるために用いられることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項１０】
リミットスイッチ（１１）が、ディスク（１）の半径方向での走査デバイスの（２）移動範囲を制限するために設けられ、
前記リミットスイッチは、ディスク（１）の回転速度（Ｆｄ）を変更することにより制御ループで検出又は設定されるウォブル周波数（Ｆｘ）のための参照位置（Ｒ０）を形成することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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【国際調査報告】
2005510000.tif 000015
2005510000.tif 000016
2005510000.tif 000017
2005510000.tif 000018
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