(57)【要約】情報キャリアを読み取るための装置であって、走査路に沿って情報キャリアの走査を行い、それによって走査路に沿って記録されたパターンに応じて一つ又は複数の電気信号を生成するための読み取りヘッドと、一つ又は複数の電気信号を処理するための信号処理ユニットと、一つ又は複数の電気信号を信号処理ユニットへ伝送するための導電体と、を有する装置において、当該装置は、更に、少なくとも一つの導電体を選択可能なインピーダンスで終端させる制御可能な終端手段を有し、この制御可能な終端手段が、少なくとも２つのインピーダンスと、少なくとも一つの導電体を終端させるためにインピーダンスを選択する選択手段と、を有することを特徴とする装置が開示される。制御可能な終端手段は、少なくとも２つのインピーダンスの一つを選択することができる。これにより、本発明による装置を変化する状況に合わせることができるようにする。高いインピーダンスが必要とされる特定の状況においては、高インピーダンスが選択される。この変化する状況は、例えば、情報キャリアが回転される速度か、又は使用される読み取りヘッドのタイプであり得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報キャリアを読み取るための装置であって、
走査路に沿って前記情報キャリアの走査を行い、それによって前記走査路に沿って記録されたパターンに応じて一つ又は複数の電気信号を生成するための読み取りヘッドと、
前記一つ又は複数の電気信号を処理するための信号処理ユニットと、 
前記一つ又は複数の電気信号を前記信号処理ユニットへ伝送するための導電体と、を有する装置において、
当該装置は、更に、少なくとも一つの導電体を選択可能なインピーダンスで終端させる制御可能な終端手段を有し、前記制御可能な終端手段が、少なくとも２つのインピーダンスと、前記少なくとも一つの導電体を終端させるためにインピーダンスを選択する選択手段と、を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記信号処理ユニットが、前記制御可能な終端手段を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御可能な終端手段が、２つ以上の導電体を種々の異なる選択可能なインピーダンスで終端させることができることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記選択可能なインピーダンスが、前記導電体の特性インピーダンスを有することを特徴とする、特許請求項１乃至３の何れか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記制御可能な終端手段が、比較的高速で前記情報キャリアを読み取る場合に特性インピーダンスを選択し、比較的低速で前記情報キャリアを読み取る場合により高いインピーダンスを選択し得ることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記電気信号の一つ又は複数が電流出力であり、前記選択可能なインピーダンスが電流電圧変換器として機能することを特徴とする、特許請求項１乃至５の何れか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記読み取りヘッドが、放射線ビームを前記情報キャリアに送り出し、前記情報キャリアから反射された放射線ビームを受け取ることによって前記走査を実施し、当該装置が、更に、前記放射線ビームの反射率を測定するための測定手段を有し、前記制御可能な終端手段が、前記放射線ビームの測定された前記反射率に依存してインピーダンスを選択することを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも一つの導電体が、該少なくとも一つの導電体によって伝送された前記電気信号の一つ又は複数のパラメータを最適化することによって選択される選択可能なインピーダンスで終端されることを特徴とする、請求項１乃至７の何れか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記一つ又は複数のパラメータが、前記一つ又は複数の電気信号のジッタを有することを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記一つ又は複数のパラメータが、前記一つ又は複数の電気信号の振幅を有することを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記一つ又は複数のパラメータが、前記一つ又は複数の電気信号のオーバーシュートを有することを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
請求項２に記載の装置に用いるための信号処理ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報キャリア（carrier，担体）を読み取るための装置であって、
走査路に沿って情報キャリアを走査し、それによって、この走査路に沿って記録されたパターンに応じて一つ又は複数の電気信号を生成するための読み取りヘッドと、
一つ又は複数の電気信号を処理するための信号処理ユニットと、
一つ又は複数の電気信号を信号処理ユニットへ伝送するための導電体と、を有する装置に関する。
【０００２】
本発明は、信号処理ユニットにも関する。
【背景技術】
【０００３】
情報キャリアを読み取るための装置は、米国特許第５，１０３，４３９号明細書に説明される。この米国特許明細書に開示された装置は、光学情報キャリアを読み取るのに適している。読み取りヘッドは、放射線を発生する放射線源と、この放射線を情報キャリアの走査スポット上に結像させると共に、この走査スポットにおいて反射される放射線を検出器上に結像させる手段と、を備える。この検出器は、第１〜第４の副検出器と、これら４つの副検出器によって生成された電流信号に応じて電圧信号を生成する電流電圧変換器と、を備える。知られた装置の実際的なバージョンでは、トランスインピーダンス増幅器が、可撓性ケーブルを介して信号処理ユニットに結合される。このユニットは、電流電圧変換器によって供給された信号から、走査スポットの焦点調節（focusing，焦点合わせ、集束）を制御すると共に、読み取りヘッドの位置を制御するためのサーボシステムに対する各エラー信号を取り出し、更に、情報信号も取り出す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この既知の装置は、変化する状況に合わせることができないという欠点をもつ。
【０００５】
例えば、１０〜２０倍速ＤＶＤのように高速のとき、目障りな反射が信号処理ユニットの入力部に現れる可能性があり、その結果として、可撓性ケーブルを介して伝送された信号は信頼できない。この反射は、信号処理ユニットの入力部の近くに抵抗インピーダンスをもつ可撓性ケーブルの個々の導電体を終端（terminate，ターミネート）させることによって抑制され得る。しかし、これは電流電圧変換器の負荷の相当な増大を招いてしまう。従って、あまり目障りな反射が現れない低速のときは、高速のときよりも一層高いインピーダンスをもつことが好ましい。
【０００６】
更に、ある製造業者の検出器をもつ読み取りヘッドが、他の製造業者の信号処理ユニットと結合されなければならない可能性もある。その場合、これらの２つの構成要素は、良好な性能を保証するためにマッチング（match，整合）されなければならない。しかし、可撓性ケーブルが終端されるインピーダンスは固定されており、上記の２つの構成要素をマッチングさせるためのフレキシビリティを与えない。例えば、電圧出力の代わりに電流出力を供給する読み取りヘッドがある。これらの電流出力は、電流を電圧に変換するためにインピーダンスによって終端されなければならない。電圧の振幅は、インピーダンスの値に依存する。従って、インピーダンスは、電流の振幅にマッチングされなければならない。しかし、その後に通常よりも低い反射率をもつ情報キャリアが読み取られる場合、そのインピーダンス両端の電圧の振幅は不十分な可能性がある。
【０００７】
本発明の目的は、冒頭段落に規定されたタイプの装置であって、変化する状況に合わせることができる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的のために、本発明による装置は、更に、少なくとも一つの導電体を選択可能なインピーダンスで終端させる制御可能な終端手段を有し、この制御可能な終端手段が、少なくとも２つのインピーダンスと、少なくとも一つの導電体を終端させるためのインピーダンスを選択する選択手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
制御可能な終端手段は、少なくとも２つのインピーダンスの一つを選択することができる。これにより、本発明による装置を変化する状況に合わせることができるようにする。高インピーダンスが必要とされる特定の状況においては、高インピーダンスが選択される。この変化する状況は、例えば、情報キャリアが回転される速度か、又は使用される読み取りヘッドのタイプであり得る。
【００１０】
制御可能な終端手段は、信号処理ユニットに組み込まれることができる。これは、信号処理ユニットが取り付けられるプリント回路基板において必要とされる構成部品がより少ないという利点をもつ。
【００１１】
本発明の他の実施形態では、制御可能な終端手段が、２つ以上の導電体を種々の異なる選択可能なインピーダンスで終端させることができる。これらの別個の導電体は、別々の信号を伝送する。従って、これらの別個の導電体は、伝送された各信号の特性に依存して、別々の最適なインピーダンスを要求する可能性がある。この実施形態を用いると、これらの別個の導電体は、別々のインピーダンスで終端されることができる。
【００１２】
本発明のこれらの実施形態において、選択可能なインピーダンスの少なくとも一つが、導電体の特性インピーダンスを有することが好ましい。これは、読み取りが高速で実施されるときに有利である。導電体を特性インピーダンスで終端させる場合、信号処理ユニットの入力部に現れ得る目障りな反射が抑制される。「特性インピーダンスで」とは、各導電体自体のインピーダンスに近いインピーダンスを用いることを意味する。
【００１３】
他の実施形態において、制御可能な終端手段は、比較的高速で情報キャリアを読み取るときに特性インピーダンスを選択し、比較的低速で情報キャリアを読み取るときにより高いインピーダンスを選択することができる。このように、目障りな反射が高速で抑制され、低速ではインピーダンスがより高いことから、その結果として、より低い電力消費をもたらす。
【００１４】
読み取りヘッドの検出器は、電流を出力する。これらの電流は、電流電圧変換器によって読み取りヘッドにおいて変換され、その後、導電体によって信号処理ユニットへ伝送されることができる。電圧への変換が実施されず、電流出力が導電体によって伝送される読み取りヘッドもある。本発明の他の実施形態では、電気信号の一つ又は複数が電流出力であり、選択可能なインピーダンスが電流電圧変換器として機能する。この電流出力は、例えば、読み取りヘッドのエージング又は気温の変動のために可変であり得る。これが、インピーダンス両端の電圧の変動する振幅を生じる。制御可能な終端手段は、インピーダンスを変化させ、それによって、インピーダンス両端の電圧の振幅の変動に対処することによって、電流の変動に適合させることができる。
【００１５】
先行の実施形態の他の改良形態では、読み取りヘッドが、放射線ビームを情報キャリアに送り出し、情報キャリアから反射された放射線ビームを受け取ることによって走査を実施し、当該装置が、更に、放射線ビームの反射率を測定する測定手段を有し、制御可能な終端手段が、放射線ビームの測定された反射率に依存してインピーダンスを選択する。情報キャリアによって反射される放射線の量は、情報キャリアごとに異なり得る。情報キャリアが大量の放射線ビームを反射するとき、検出器によって生成される電流は大きい。その結果として、インピーダンス両端の電圧は高い。この電圧が信号処理手段に対して高過ぎる場合、制御可能な終端手段はより低いインピーダンスを選択することによって、この電圧を低下させることができる。一方、情報キャリアが僅かな量の放射線ビームを反射するとき、検出器によって生成される電流は小さい。その結果として、インピーダンス両端の電圧は低い。この電圧が信号処理手段に対して低過ぎる場合、制御可能な終端手段は、より高いインピーダンスを選択することによって、この電圧を上昇させることができる。更に、情報キャリアの反射率は、一つの情報キャリア内で変化することができる。ＤＶＤディスクは、例えば、２つの情報層を備えることができる。一方の情報層は、他方の情報層よりも一層高い反射率をもち得る。それゆえ、信号処理手段の入力部における電圧の振幅は、一方の情報層と他方の情報層との間で変化する。この変化の幅は、より高い反射率をもつ情報層のために選択されたインピーダンスと比較して、より低い反射率をもつ情報層のためにより高いインピーダンスを選択することによって低減されることができる。
有利な実施形態では、少なくとも一つの導電体が、少なくとも一つの導電体によって伝送された電気信号の一つ又は複数のパラメータを最適化することによって選択される選択可能なインピーダンスで終端される。インピーダンスは、電気信号の一つ又は複数のパラメータに影響を及ぼす。例えば、インピーダンスは電気信号の振幅に影響を及ぼす。適切なインピーダンスを選択することによって、電気信号の振幅は最適化され得る。インピーダンスによって影響を及ぼされ得る他のパラメータは、例えば、電気信号のジッタ及びその電気信号のオーバーシュートである。もちろん、インピーダンスは、電気信号の２つ以上のパラメータに基づいて選択されることもできる。
【００１６】
信号処理ユニット内に組み込まれた本発明による制御可能な終端手段をもつ該信号処理ユニットは、
このユニットが種々の異なる種類の読み取りヘッドのために簡単に使用され得るという点において有利である。制御可能な終端手段のため、上記ユニットは特定の読み取りヘッドにマッチングされ得る。更に、動作中に制御可能な終端手段は、先行の実施形態で説明されたやり方で変化する状況に合わせるためにインピーダンスを調整することができる。
【００１７】
本発明のこれら及び他の態様は、図面を参照してより詳細に説明されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、情報キャリア２を読み取るための装置を示す。この場合、この装置は、光学情報キャリア２を読み取るのに適している。図示された装置は、走査路に沿って情報キャリア２を走査し、それゆえ、この走査路に沿って記録された物理的なパターンに応じて一つ又は複数の電気信号Ａ〜Ｄを生成するための読み取りヘッド４を含む。光学情報キャリアの走査路は、一般に、情報キャリア２の中心のまわりにほぼ同心円状に延びるトラックの形態をとる。このトラックは、例えば、上記中心のまわりに同心円を形成するか、又はらせん形の中心が情報キャリアの上記中心と一致する当該らせん形を形成することができる。代替例として、情報キャリアはカードの形態をとることもでき、その場合、トラックがストリップに設けられると共に、該ストリップの長手方向に延びている。
【００１９】
読み取りヘッドの一実施例は、図２及び図３を参照してより詳細に説明されるであろう。図２の読み取りヘッドは、放射線を発生する放射線源４１を具備している。更に、読み取りヘッド４は、放射線を走査スポット４４として情報キャリア２上に結像する結像手段４２及び４３を備えている。更に、読み取りヘッド４は、走査スポット４４から離れる放射線を光検出器４７上に結像する結像手段４３、４５及び４６を含んでいる。これらの結像手段は、例えば、レンズ、プリズム、格子、鏡などを含み得る。この実施例では、結像手段は、放射線源４１によって生成された放射線ビームを走査スポットとして結像するために、収束レンズ４２及び焦点調節対物レンズ４３を有している。更に、半透鏡４５が、収束レンズ４２と焦点調節対物レンズ４３との間に置かれる。走査スポット４４から反射される放射線は、焦点調節対物レンズ４３、半透鏡４５及び非点収差素子４６を経由して、光検出器４７上に結像される。図３により詳細に示される光検出器４７は、４つの副検出器４７Ａ、４７Ｂ、４７Ｃ及び４７Ｄを有している。これらの４つの副検出器４７Ａ〜Ｄは、それぞれが当該副検出器に入射する放射線の強度を示す制御信号ｉＡ、ｉＢ、ｉＣ、ｉＤを生成する。電流電圧変換器４８は、電流信号ｉＡ〜Ｄを電圧信号ＶＡ〜Ｄに変換する。更に、この装置は、一つ又は複数の電気信号ＶＡ〜Ｄを信号処理ユニット８に伝達するための導電体６を含んでいる。
【００２０】
情報キャリア２を走査するために、この装置は、情報キャリア２に対して走査スポット４４の相対的な動きをもたらす手段を備えている。この手段は、接線方向の位置決め手段１０及び半径方向の位置決め手段１２，１４を含んでいる。接線方向の位置決め手段は、軸１１を中心に情報キャリア２を回転させるためのモータ１０によって形成される。このモータは、マイクロプロセッサ１５によって制御される。半径方向の位置決め手段１２，１４は、粗い位置決め手段及び細かい位置決め手段を有している。この場合は、粗い位置決め手段が、モータ１２によって移動可能であるスライド１４として構成される。細かい半径方向の位置決め手段は、読み取りヘッドに対して走査スポット４４を動かすのに適している。最後に述べられた手段は、見やすいように本願明細書においては示されていない。粗い及び細かい半径方向の位置決め手段は、半径方向のサーボシステムからの制御信号ＳＳＬ及びＳＲによって制御される。このため、半径方向のサーボシステム１６は、信号処理ユニットからの半径方向のエラー信号ＲＥと、マイクロプロセッサ１５からの制御信号ＣＲとを受け取る。更に、この装置は、走査スポット４４を情報キャリア２の平面上で焦点を合わせるための軸方向のサーボシステム１８を備えている。このため、軸方向のサーボシステム１８は、信号処理ユニット８からの焦点エラー信号ＦＥ及びマイクロプロセッサ１５からの制御信号ＣＦに応答して、制御信号ＳＦを生成する。
【００２１】
更に、信号処理ユニット８は、電圧信号ＶＡ乃至ＶＤからアナログ情報信号Ｓｉｎｆを生成する。この情報信号から、検出器２０、例えば、ビタビ検出器又はしきい値検出器は、バイナリ信号を生成する。このバイナリ信号から、チャネル復号化ユニット２２及びエラー訂正復号化ユニット２４が、連続的に、情報キャリア２に記録された情報の再構成である出力信号Ｓ０を生成する。代替例として、アナログ情報信号Ｓｉｎｆは、該信号が導電体によって伝送される前に、読み取りヘッドにおいて生成されることもできる。その場合、上記の信号ＶＡ〜ＶＤ及びＳｉｎｆは、導電体によって伝送される。
【００２２】
上に開示された装置は、情報キャリア２上に情報を書き込むのにも適している。このために、この装置は、エラー訂正符号化ユニット２６及びチャネル符号化ユニット２８を含んでいる。エラー訂正コードは、例えば、ＣＩＲＣである。チャネルコードは、例えば、ＥＦＭである。チャネル符号化ユニット２８によって生成された信号は、ライトストラテジー発生器（write strategy generator）３０に供給される。これに応答して、この発生器は、書き込み信号ＳＷを生成し、この信号によって放射線源４１が制御される。
【００２３】
図４では、読み取りヘッド４から信号処理ユニット８へ、電気信号ＶＣＣ、ＶＡ〜ＶＤ、Ｓｉｎｆ及びＧＮＤを伝送するための導電体６．１〜６．７が、概略的に示される。この実施例では、アナログ情報信号Ｓｉｎｆが読み取りヘッドによって生成される。信号処理ユニット８は、図５に示されるような制御可能な終端（termination，ターミネーション）手段５０を有している。この場合、アナログ情報信号Ｓｉｎｆは、導電体６．６によって、信号処理ユニット８の入力部８．６へ伝送される。アナログ情報信号Ｓｉｎｆは、制御可能な終端手段５０に供給される。この制御可能な終端手段５０は、選択手段５１を有している。選択手段５１は、導電体６．６を終端させるために種々の異なるインピーダンスを選択することができる。この実施例では、導電体は、インピーダンスＲ１乃至Ｒ４によって終端されることができる。制御可能な終端手段５０は、同じ値をもつインピーダンスで、２つ以上の導電体６．１〜６．６を終端させることもできる。例えば、導電体６．２〜６．６は、値Ｒ１をもつインピーダンスにより終端され得る。選択手段５１が別のインピーダンス値（Ｒ２）を選択する場合は、導電体６．２〜６．６全てが、値Ｒ２をもつインピーダンスにより終端される。代替例として、制御可能な終端手段５０は、種々の異なるインピーダンスで、２つ以上の導電体を終端させることができる。このことは、図６に概略的に示される。この場合、導電体６．２〜６．６は、副終端手段５０ａ〜５０ｆを有する制御可能な終端手段５０に供給される。これらの副終端手段は、制御可能な終端手段５０が種々の異なるインピーダンスで導電体６．２〜６．６を終端させることを可能にする。導電体によって伝送される電気信号は、種々の異なる特性をもち得る。例えば、ある電気信号が電流出力であり、他の電気信号が電圧出力であり得る。電流出力の場合、インピーダンスは、好ましくは、該インピーダンスにわたって得られる電圧が或る一定の限度内にあるような値をもつ。電圧出力の場合、インピーダンスは、好ましくは、目障りな反射が抑制される値をもつか、又はインピーダンスは電力消費が許容範囲内である値をもつかの何れかである。
【００２４】
制御可能な終端手段５０は、第１の速度で情報キャリア２を読み取るときに特性インピーダンスを選択し、この第１の速度より低速である第２の速度で情報キャリア２を読み取るときにより高いインピーダンスを選択することが可能であることが好ましい。比較的高速のとき、読み取りヘッド４から到来する電気信号は、比較的高い周波数をもつ。これらの電気信号が導電体によって伝送される場合、目障りな反射が導電体の他の端部に生じ得る。これらの反射を抑制するために、導電体は、好ましくは、特性インピーダンスで終端される。しかし、これは比較的低いインピーダンスである。より低速で読み取る場合、目障りな反射の存在はより少ない。その場合、電力消費を低減することがより重要になる。このようなより低速のときは、導電体を比較的高いインピーダンスで終端させることが好ましい。従って、低い電力消費が要求される一方で、高い読み取り速度における良好な性能も要求されるアプリケーションでは、本発明が非常に有利である。例えば、特性インピーダンスでアナログ情報信号Ｓｉｎｆを終端させる場合に、どんな改善がなされるのかを示すために、アナログ情報信号Ｓｉｎｆのアイパターンが、図７Ａ及び図７Ｂに示される。上記導電体は、図７Ａにおいては特性インピーダンスで終端されないが、図７Ｂにおいては特性インピーダンスで終端される。図７Ａ及び図７Ｂは、本発明による方策により、アイパターンを知覚できる状態（perceptibility，情報の発見のしやすさ）がはっきりと改善されることを示す。従って、アナログ情報信号Ｓｉｎｆの検出能力も向上されている。
【００２５】
本発明は、ここで説明された実施形態に限定されるものではない。請求項の範囲内で、多くの変形例が当業者であれば考えられ得る。他の実施形態では、この装置は、例えば、光マップを読み取るのに適している。その場合、この装置は、例えば、第１及び第２のリニアモータを備え、第１のリニアモータが第１の方向にヘッドを動かし、第２のリニアモータが、この第１の方向に対して垂直な第２の方向に情報キャリアを動かす。本発明による装置の更に他の変形例は、例えば、テープの形式で情報キャリアを読み取るのに適している。その場合、この装置は、例えば、このテープを長手方向に動かす第１の駆動手段と、この長手方向に対して垂直な方向に読み取りヘッドを動かす第２の位置決め手段と、を備える。情報キャリアが、光媒体に基づく必要はなく、代替例として、磁性媒体又は光磁気媒体を含んでもよいことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】情報キャリアを読み取るための装置の一実施例を示す図である。
【図２】図１に示された装置の一部を示す図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩで切った部分を詳細に示す図である。
【図４】読み取りヘッドと信号処理ユニットとの間の導電体を概略的に示す図である。
【図５】制御可能な終端手段を有する信号処理ユニットの一実施例を示す図である。
【図６】制御可能な終端手段を有する信号処理ユニットの他の実施例を示す図である。
【図７Ａ】信号を伝送する導電体が特性インピーダンスで終端されないときに測定された信号を示す図である。
【図７Ｂ】信号を伝送する導電体が特性インピーダンスで終端されるときに測定された信号を示す図である。
【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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2006511031.tif 000009
【国際調査報告】
2006511031.tif 000010
2006511031.tif 000011
2006511031.tif 000012