(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のトラックを有するディスク記録媒体と共に使用する３ビーム法を用いたディスク装置において、ビーム列内で互いに隣接配置された３つのビームから成る３ビームの、前記記録媒体の１トラックに対するオントラック状態を検出する３ビーム・オントラック検出方法であって、
イ）前記３ビームのうちの第１のビームからの第１検出信号を二値化して、第１と第２の値を取り得る第１の二値化信号を発生するステップと、
ロ）前記３ビームのうちの前記第１ビームより後ろの第２のビームからの第２検出信号を二値化して、第１と第２の値を取り得る第２の二値化信号を発生するステップと、
ハ）サンプリング期間内の複数のサンプル点の各々における前記第２二値化信号の第１と第２の値の少なくとも一方の値について、複数の前記サンプリング期間における出現頻度を検出する検出ステップであって、各前記サンプリング期間はある長さを有し、前記第１二値化信号内のパルスの前縁または後縁のいずれか一方である事象に同期している、前記の検出ステップと、
ニ）前記複数のサンプリング期間における前記複数のサンプル点での前記出現頻度の分布状態から、前記３ビームがオントラック状態にあるか否かを判定する判定ステップと、
を備えた３ビーム・オントラック検出方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、
前記検出ステップは、
イ）前記サンプリング期間を定めるステップと、
ロ）前記サンプリング期間内の前記複数のサンプル点の各々における、前記第２二値化信号の少なくとも前記一方の値を取得する取得ステップと、
ハ）前記取得した値から、前記複数のサンプル点の各々における前記第２二値化信号の前記一方の値の、前記複数のサンプリング期間における出現頻度を表すデータ値を形成する形成ステップと、
を含むこと、を特徴とする３ビーム・オントラック検出方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法であって、
前記取得ステップは、前記第２二値化信号の前記第１と第２の値の双方を取得し、
前記形成ステップは、前記複数のサンプリング期間の間、前記複数のサンプル点において、初期値に対し、前記第２二値化信号が第1の値のときに増分を行い、前記第２二値化信号が第２の値のときに減分を行って、各前記サンプル点について前記出現頻度を表す前記データ値を形成すること、
を特徴とする３ビーム・オントラック検出方法。
【請求項４】
請求項２記載の方法であって、
前記形成ステップは、前記サンプリング期間内の前記複数のサンプル点において、初期値に対し、前記第２二値化信号が前記一方の値のときに増分を行って、各前記サンプル点について前記出現頻度を表す前記データ値を形成すること、
を特徴とする３ビーム・オントラック検出方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、
前記判定ステップは、
イ）前記サンプリング期間内の期間部分を定めるステップであって、前記期間部分は、前記第１検出信号の前記事象からある遅れ後の時点の近辺の期間を少なくとも含み、前記遅れは、オントラック状態にあるときの前記第１検出信号に対する前記第２検出信号の遅れに等しい時間である、前記のステップと、
ロ）前記期間部分における前記第２二値化信号の前記一方の値の出現頻度を、しきい値と比較するステップと、
ハ）前記比較の結果、前記一方の値の出現頻度が、前記しきい値以上の場合、前記３ビームがオントラック状態にあることを表す信号を発生し、前記しきい値未満の場合には、前記３ビームがオントラック状態にないことを表す信号を発生するステップと、
を含むこと、を特徴とする３ビーム・オントラック検出方法。
【請求項６】
複数のトラックを有するディスク記録媒体と共に使用する３ビーム法を用いたディスク装置において、ビーム列内で互いに隣接配置された３つのビームから成る３ビームの、前記記録媒体の１トラックに対するオントラック状態を検出する３ビーム・オントラック検出装置であって、
イ）前記３ビームのうちの第１のビームからの第１検出信号を二値化して、第１と第２の値を取り得る第１の二値化信号を発生する第１の二値化手段と、
ロ）前記３ビームのうちの前記第１ビームより後ろの第２のビームからの第２検出信号を二値化して、第１と第２の値を取り得る第２の二値化信号を発生する第２の二値化手段と、
ハ）オントラック判定手段であって、
ａ．サンプリング期間内の複数のサンプル点の各々における前記第２二値化信号の第１と第２の値の少なくとも一方の値について、複数の前記サンプリング期間における出現頻度を検出する統計的データ取得手段であって、各前記サンプリング期間はある長さを有し、前記第１二値化信号内のパルスの前縁または後縁のいずれか一方である事象に同期している、前記の統計的データ取得手段と、
ｂ．前記複数のサンプリング期間における前記複数のサンプル点での前記出現頻度の分布状態から、前記３ビームがオントラック状態にあるか否かの情報を得る統計的データ解析手段と、
を含むオントラック判定手段と、
を備えた３ビーム・オントラック検出装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置であって、
前記統計的データ取得手段は、
イ）前記サンプリング期間を定めるタイミング手段と、
ロ）前記サンプリング期間内の前記複数のサンプル点の各々における前記第２二値化信号の少なくとも前記一方の値をサンプリングして、サンプル値を得るサンプリング手段と、
を含むこと、を特徴とする３ビーム・オントラック検出装置。
【請求項８】
請求項７記載の装置であって、
前記統計的データ解析手段は、
イ）複数の前記サンプリング期間にわたって、前記複数のサンプル点の各々における前記サンプル値に依存して数値処理を行って、各前記複数のサンプル点におけるデータ値を発生する、数値処理手段と、
ロ）前記複数のサンプリング期間における前記複数のサンプル点での前記データ値の分布状態に基づいて、前記３ビームがオントラック状態にあるか否かの信号を発生する解析手段と、を含むこと、
を特徴とする３ビーム・オントラック検出装置。
【請求項９】
請求項８記載の装置であって、
前記数値処理手段は、
イ）前記複数のサンプル点の各々の前記データ値を記憶するためのアドレス指定可能な記憶位置を有し、各記憶位置には、初期値を記憶している記憶手段と、
ロ）前記複数のサンプリング期間において、前記複数のサンプル点におけるサンプル値に依存して、対応する前記記憶位置の前記初期値を増分または減分して前記データ値を形成する増減手段と、
を含むこと、を特徴とする３ビーム・オントラック検出装置。
【請求項１０】
請求項９記載の装置であって、
イ）前記記憶手段の前記初期値は、前記下限値と上限値との中間値であり、
ロ）前記解析手段は、前記複数のサンプル点のうちの所定の範囲内のサンプル点におけるデータ値が、前記下限値または前記上限値に達したとき、前記３ビームがオントラック状態にあることを表す信号を発生し、それ以外のときは、前記３ビームがオントラック状態にはないことを表す信号を発生し、前記所定の範囲内のサンプル点は、前記サンプリング期間内の期間部分にあり、該期間部分は、前記第１検出信号の前記事象からある遅れの後の時点の近辺の期間を少なくとも含み、前記遅れは、オントラック状態にあるときの前記第１検出信号に対する前記第２検出信号の遅れに等しい時間であること、
を特徴とする３ビーム・オントラック検出装置。
【請求項１１】
請求項９記載の装置であって、
イ）前記記憶手段の前記初期値は、前記下限値または前記上限値の内の一方と等しい値であり、
ロ）前記解析手段は、前記複数のサンプル点のうちの所定の範囲内のサンプル点におけるデータ値が、前記下限値と前記上限値の内の他方に達したとき、前記３ビームがオントラック状態にあることを表す信号を発生し、それ以外のときは、前記３ビームがオントラック状態にはないことを表す信号を発生し、前記所定の範囲内のサンプル点は、前記サンプリング期間内の期間部分にあり、該期間部分は、前記第１検出信号の前記事象からある遅れの後の時点の近辺の期間を少なくとも含み、前記遅れは、オントラック状態にあるときの前記第１検出信号に対する前記第２検出信号の遅れに等しい時間であること、
を特徴とする３ビーム・オントラック検出装置。
【請求項１２】
請求項６から１１のいずれかに記載の装置であって、
前記第１と第２の検出信号は、ＥＦＭ変調された信号であって、所定のパルス幅の信号を含むこと、
を特徴とする３ビーム・オントラック検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置のピックアップの調整に使用可能な方法および装置に関し、特に、トラッキング・エラー検出のための３ビーム法に使用されるビーム群がディスク上のトラックに対しオントラック状態にあるか否かの検出を行う方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスク装置、例えばコンパクトディスク装置においては、トラッキング・エラー検出のため、主に３ビーム法が使用されている。この３ビーム法では、情報検出およびフォーカス・エラー検出のためのメインビームと、トラッキング・エラー検出のための２つのサブビームと、から成るビーム群を使用し、そしてこれらビーム群は、直線のビームスポット列としてディスク上に照射される構成となっている。これらビーム群は、ディスク上においては、２以上のトラックに跨らず、１つのトラック上にあり（すなわち、オントラック状態）、しかもそのビームスポット列がトラックに対しある一定の傾き角となる配置状態が必要である。また、コンパクトディスクでは、ＥＦＭ方式が使用されており、このＥＦＭ信号では、基本クロック幅をＴとしたとき、３Ｔから１１Ｔのパルス幅の決まった幅のパルスしか発生されない。
【０００３】
このようなコンパクトディスク装置においては、上記のオントラック状態の検出の方法として、従来、オシロスコープを使った方法が知られている。この方法では、３ビームの内の２つのビームの反射光から検出した信号を用い、これらの信号の内の一方のパルスの立ち上がり（または立ち下がり）エッジをトリガとして使用して他方の信号の波形の観測を行う。３ビームが１つのトラック上にある、すなわちオントラック状態の場合、それら２ビーム間の間隔とディスク回転速度とにより定まる遅れで、先行の信号と同じ波形が後行の信号に現れるため、トリガ用の信号の立ち上がりエッジと同じ立ち上がりエッジが、信号周期の長短に関係なく、オシロスコープ上に現れるはずである。このため、オシロスコープの管面波形には、上記遅れ時点の直前においてはしきい値よりも低い電圧の出現頻度が高く、また遅れ時点の直後においてはしきい値よりも高い電圧の出現頻度が高くなる。尚、先行信号の立ち下がりを用いる場合には、遅れ時点の直前と直後で逆の現象となる。この現象により、オントラック状態の場合、管面波形には、上記遅れ時点付近にくびれが観測される。オシロスコープ法では、検査員がこのくびれを観測したとき、３ビームがオントラック状態にあるとの判定を行っている。一方、３ビームがオントラック状態にないときすなわち２トラック以上に跨っている場合には、管面波形には、上記のような出現頻度の違いによるくびれは観測されない。したがって、管面波形にくびれが観測されない場合には、検査員は、オフトラック状態の判定を下している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のオシロスコープによるオントラック状態検出法では、オシロスコープの使用、人間によるオシロスコープの操作、人間の目による管面波形の判定等が介在しているため、オシロスコープの設定や検査員の熟練度によっては誤った判定が生じ易く、判定の客観性、自動化への適合性に関する問題、判定の高速性、正確性、安定性に関する問題、並びに判定に要するコスト上の問題がある。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、光ディスク装置における３ビームのオントラック状態について、より客観性のある判定が可能なオントラック検出方法および装置を提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、自動化に適した判定が可能な上記の如きオントラック検出方法および装置を提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、高速で正確かつ安定した判定が可能な上記の如きオントラック検出方法および装置を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、低コストで判定が可能な上記の如きオントラック検出方法および装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を実現するため、本発明によれば、複数のトラックを有するディスク記録媒体と共に使用する３ビーム法を用いたディスク装置において、ビーム列内で互いに隣接配置された３つのビームから成る３ビームの、前記記録媒体の１トラックに対するオントラック状態を検出する３ビーム・オントラック検出方法は、イ）前記３ビームの内の第１のビームからの第１検出信号を二値化して、第１と第２の値を取り得る第１の二値化信号を発生するステップと、ロ）前記３ビームの内の前記第１ビームより後ろの第２のビームからの第２検出信号を二値化して、第１と第２の値を取り得る第２の二値化信号を発生するステップと、ハ）前記第２二値化信号の第１と第２の値の内のいずれか一方の値について、複数の所定の長さの期間における出現頻度を検出する検出ステップであって、各前記所定の長さの期間は、前記第１二値化信号内のパルスの所定の事象に同期している、前記の検出ステップと、ニ）前記所定の長さの期間内における前記出現頻度の分布状態から、前記３ビームがオントラック状態にあるか否かを判定する判定ステップと、から成る。
【００１０】
本発明によれば、前記検出ステップは、イ）前記第１二値化信号内の前記パルスの前記所定の事象に同期した、前記所定の長さの期間であるサンプリング期間を定めるステップであって、前記サンプリング期間は、その期間内に所定の複数のサンプル点を含む、前記のステップと、ロ）複数の前記サンプリング期間内の前記複数のサンプル点の各々における、前記第２二値化信号の少なくとも前記一方の値を取得する取得ステップと、ハ）前記取得した値から、複数の前記サンプリング期間における前記複数のサンプル点の各々における前記第２二値化信号の前記一方の値の出現頻度を表す指示を形成する形成ステップと、を含むことができる。この場合、前記取得ステップは、前記第２二値化信号の前記第１と第２の値の双方を取得し、前記形成ステップは、前記サンプリング期間内の前記複数のサンプル点において、初期値に対し、前記第２二値化信号が第1の値のときに増分を行い、前記第２二値化信号が第２の値のときに減分を行って、各前記サンプル点について前記出現頻度に関するデータ値を形成することができる。更に、前記形成ステップは、前記サンプリング期間内の前記複数のサンプル点において、初期値に対し、前記第２二値化信号が前記一方の値のときに増分を行って、各前記サンプル点について前記出現頻度に関するデータ値を形成することができる。
【００１１】
また、本発明によれば、前記判定ステップは、イ）前記サンプリング期間内の所定の期間部分を定めるステップと、ロ）前記所定期間部分における前記第２二値化信号の前記一方の値の出現頻度を、所定のしきい値と比較するステップと、ハ）前記比較の結果、前記一方の値の出現頻度が、前記しきい値以上の場合、前記３ビームがオントラック状態にあることを表す信号を発生し、前記しきい値未満の場合には、前記３ビームがオントラック状態にないことを表す信号を発生するステップと、を含むことができる。
【００１２】
また、本発明によれば、複数のトラックを有するディスク記録媒体と共に使用する３ビーム法を用いたディスク装置において、ビーム列内で互いに隣接配置された３つのビームから成る３ビームの、前記記録媒体の１トラックに対するオントラック状態を検出する３ビーム・オントラック検出装置は、イ）前記３ビームの内の第１のビームからの第１検出信号を二値化して、第１と第２の値を取り得る第１の二値化信号を発生する第１の二値化手段と、ロ）前記３ビームの内の前記第１ビームより後ろの第２のビームからの第２検出信号を二値化して、第１と第２の値を取り得る第２の二値化信号を発生する第２の二値化手段と、ハ）オントラック判定手段であって、ａ．統計的データを取得する手段であって、前記第１二値化信号内のパルスの所定の事象に各々同期した複数の所定の長さの期間における前記第２二値化信号の値に関する統計的データを取得する統計的データ取得手段と、ｂ．前記統計的データに対し統計的データ解析を行って、前記３ビームがオントラック状態にあるか否かの情報を得る統計的データ解析手段と、を含むオントラック判定手段と、から成る。
【００１３】
本発明によれば、前記統計的データ取得手段は、前記第２二値化信号の第１と第２の値の内のいずれか一方の値について、複数の所定の長さの期間における出現頻度を検出し、前記統計的データ解析手段は、前記所定の長さの期間内における前記出現頻度の分布状態から、前記３ビームがオントラック状態にあるか否かを判定するようにできる。さらに、前記統計的データ取得手段は、イ）前記第１二値化信号内の所定の事象に同期して、所定の数の複数のサンプル点を含む所定の長さのサンプリング期間を定めるタイミング手段と、ロ）前記複数のサンプル点の各々における前記第２二値化信号の値を、複数の前記サンプリング期間にわたってサンプリングして、サンプル値を得るサンプリング手段と、を含むようにできる。さらに、前記統計的データ解析手段は、イ）複数の前記サンプリング期間にわたって、前記複数のサンプル点の各々における前記サンプル値に依存して数値処理を行って、各前記複数のサンプル点におけるデータ値を発生する、数値処理手段と、ロ）前記サンプリング期間内の前記複数のサンプル点における前記データ値の分布状態に基づいて、前記３ビームがオントラック状態にあるか否かの信号を発生する解析手段と、を含むようにできる。また、前記数値処理手段は、イ）前記複数のサンプル点の各々の前記データ値を記憶するためのアドレス指定可能な記憶位置を有し、各記憶位置には、初期値を記憶している記憶手段と、ロ）前記複数のサンプリング期間において、前記複数のサンプル点におけるサンプル値に依存して、対応する前記記憶位置の前記初期値を増分または減分して前記データ値を形成する増減手段と、を含むようにできる。
【００１４】
さらに、本発明によれば、前記統計的データ解析手段の前記解析手段は、下限値と上限値により定まる所定の範囲内におけるデータ値の分布における特徴部分の有無を検出するようにできる。この場合、イ）前記記憶手段の前記初期値は、前記下限値と上限値との中間値とし、ロ）前記解析手段は、前記複数のサンプル点の内の所定のサンプル点のデータ値が、前記下限値または前記上限値に達したとき、前記３ビームがオントラック状態にあることを表す信号を発生し、それ以外のときは、前記３ビームがオントラック状態にはないことを表す信号を発生するようにできる。
【００１５】
また、本発明によれば、イ）前記記憶手段の前記初期値は、前記下限値または前記上限値の内の一方と等しい値とし、ロ）前記解析手段は、前記複数のサンプル点の内の所定のサンプル点のデータ値が、前記下限値と前記上限値の内の他方に達したとき、前記３ビームがオントラック状態にあることを表す信号を発生し、それ以外のときは、前記３ビームがオントラック状態にはないことを表す信号を発生するようにできる。
【００１６】
本発明によれば、前記第１と第２の検出信号は、ＥＦＭ変調された信号であって、所定のパルス幅の信号を含む。また、前記サンプリング期間は、前記第１検出信号の前記所定の事象から所定の遅れ後の時点の近辺の期間を少なくとも含み、前記所定の遅れは、オントラック状態にあるときの前記第１検出信号に対する前記第２検出信号の遅れに等しい時間とすることができる。また、前記所定の事象とは、前記第1二値化信号内の前記パルスの前縁または後縁とすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の１実施例による３ビーム・オントラック検出装置Ａを示すブロック図である。この検出装置Ａは、大きく分けて、後行ビーム例えばＨＦビームのディスクからの反射光から検知した信号ＨＦinを受ける入力端子１と、先行ビーム例えばＦビームのディスクからの反射光から検知した信号Ｆinを受ける入力端子２と、ＨＦビーム入力二値化部３と、Ｆビーム入力二値化部４と、オントラック判定部５とから構成している。
【００１９】
ここで、図２を参照して３ビーム法におけるビームについて説明すると、３つのビームは、先頭のサブビームがＦビームであり、真中のメインビームがＨＦビームであり、そして後尾のサブビームがＥビームであり、直線のビーム列ＢＲ内に位置している。本実施例では、上記のように、３つのビームの内の先頭側の２つのビームを使用する。尚、図２では、３ビームは、３つのトラック（ピットＰ１を含むトラックＴＲ１と、ピットＰ２を含むトラックＴＲ２と、ピットＰ３を含むトラックＴＲ３）の内の真中のトラックＴＲ２に対しオントラック状態となっている。すなわち、Ｅビームの中心がトラックＴＲ２のピットの右エッジに位置に、ＨＦビームの中心がピットの中央に位置し、そしてＦビームの中心がピットの左エッジに位置している。図２には、非オントラック状態の例として、ビーム列ＢＲのトラックＴＲ２に対する傾きθが大きくなったときのＦビームの位置Ｆ’と、Ｅビームの位置Ｅ’を点線で示している。この場合、各ビームはすべて互いに異なったトラック上に位置している。
【００２０】
次に、図３も参照して、図１の検出装置Ａの詳細について説明すると、ＨＦビーム入力二値化部３は、入力端子１に入力が接続した入力増幅器３０と、この増幅器の出力に入力が接続したハイパスフィルタ（ＨＰＦ）３２と、これの出力に非反転入力が接続し反転入力がしきい値電圧（Ｖ）源に接続したコンパレータ３４と、を備えている。増幅器３０は、受けたＨＦビーム信号入力ＨＦin（図３のｂ）を増幅し、ＨＰＦは、この増幅信号の内の一定の高域成分のみを通過させて低域うねりの除去を行い、そしてコンパレータは、このＨＰＦ出力をしきい値電圧Ｖと比較することにより二値化信号ＨＦB（図３のｄとｆ）を発生する。同様に、Ｆビーム入力二値化部４は、回路３と同じ回路構成であって、入力増幅器４０と、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４２と、コンパレータ４４と、しきい値電圧（Ｖ）源とを備え、そして回路３と同様の動作を行うことによりＦin信号（図３のａ）を受けて二値化信号ＦB（図３のｃとｅ）を発生する。
【００２１】
図３において、上記の各信号Ｆin、ＨＦin、ＦB、ＨＦBの波形を示しているが、これら信号は、オントラック状態のときのものであって、判りやすくするため、１つの３Ｔパルスのみを示している。また、これら信号波形は、図示を簡単にするため、オシロスコープでトリガをかけて観測したものを示しており、したがって、３Ｔパルス以外の不定の部分にはハッチングを施してある。図からも判るように、オントラック状態のときには、信号ＨＦBには、信号ＦBから一定の遅れＤで同じ波形が現れる。この遅れＤの大きさは、ディスク上におけるビーム間の間隔と、ディスクの回転速度とに依存する。尚、Ｔは基本クロック周波数の周期（基本クロック周波数は４．３２１８ＭＨｚ）のことであり、コンパクトディスクでは、約２３１ナノ秒であり、したがって３Ｔは、約６９４ナノ秒である。また、遅れＤは、例えば２０マイクロ秒である。
【００２２】
図１に戻って、オントラック判定部５は、本実施例ではプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）で構成しており、その機能は、ブロック図で表現すると、大きく分けて、統計的データ取得部５０と統計的データ処理部５２とから成っている。統計的データ取得部５０は、ＥＦＭ信号の最短周期よりも十分短い周期例えば２００ナノ秒（５ＭＨｚ）のクロックＣＫ（図３のｈ）を発生するクロック発生回路５００と、タイミング・コントロール回路５０２と、サンプリング回路５０４とを備えている。統計的データ処理部５２は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）５２０と、アドレス・カウンタ５２１と、加算器５２３と、データ判定回路５２５と、初期値設定回路５２６と、アドレス・ラッチ回路５２７と、そしてアドレス判定回路５２９と、を備えている。
【００２３】
詳しくは、タイミング・コントロール回路５０２は、クロック発生回路５００の出力に接続してクロック入力ＣＫを受ける入力と、コンパレータ４４の出力に接続して信号ＦBを受ける入力とを有し、またデータ判定回路５２５の出力に接続してそれからのＬＭ信号（後述）を受ける入力を有している。コントロール回路５０２は、本検出装置の起動時のリセット入力（図示せず）に応答して、タイミング信号ＴＭ０を発生する。また、コントロール回路５０２は、信号ＦB内のパルスの前縁、本実施例の場合は“０”（またはロー）から“１”(またはハイ)への立ち上がりエッジの検出を行い、そしてこのエッジの検出時に、その検出時から一定の期間すなわちサンプリング期間ＳＴの間ハイとなるサンプリング期間信号（図３のｇ）を形成する。このサンプリング期間信号は、一旦ローに戻ると、その後に生ずる信号ＦBの立ち上がりエッジに応答して再びハイとなる。このサンプリング期間は、一定の遅れＤよりも長い時間であれば良く、例えば、５１．２マイクロ秒である。コントロール回路５０２は、さらに３つの出力を有し、このサンプリング期間ＳＴの間、受けたクロックＣＫに同期したタイミング信号ＴＭ１、ＴＭ２およびＴＭ３を、サンプリング回路５０４、アドレス・カウンタ５２１および加算器５２３にそれぞれ供給する。これらタイミング信号は、図３には図示していないが、サンプリングした値でメモリの内容を修正するため、後述の図４のフローチャートにおける動作を実現するのに必要な相互タイミング関係を有している。タイミング・コントロール回路５０２の動作は、データ判定回路５２５からのＬＭ信号により動作を終了する。
【００２４】
サンプリング回路５０４は、入力がコンパレータ３４の出力に接続してそれからの信号ＨＦBを受け、制御入力がコントロール回路５０２の１つの出力に接続してタイミング信号ＴＭ１を受け、そしてタイミング信号ＴＭ１が定めるタイミングでサンプリングしホールドしたサンプル値ＨＦCKを出力する。本実施例の場合、クロックは５ＭＨｚであり、サンプリング期間ＳＴが５１．２マイクロ秒であるため、このサンプリング期間内のサンプル点の数は、２５６ととしている。
【００２５】
次に、ＲＡＭ５２０は、サンプル点の数と等しい数の記憶位置を有し、各記憶位置には２進８ビットのデータを記憶でき、そしてそのアドレスｎは、０から２５５である。本実施例では、各記憶位置には、初期値として１２８（＝８０ｈ）を記憶する（“ｈ”はその前の数字が１６進数であることを示す）。この初期値は、２進８ビットで表せる値である０（＝００ｈ）から２５５（＝ＦＦｈ）の中間値である。アドレス・カウンタ５２１は、８ビット・カウンタであって、入力がコントロール回路５０２からのタイミング信号ＴＭ０およびＴＭ２を受け、出力が８ビットのアドレス・バス５２２を介してＲＡＭ５２０のアドレス入力に接続している。カウンタ５２１は、タイミング信号ＴＭ０によりリセットされ、そしてタイミング信号ＴＭ２内のパルスをカウントして、その出力にＲＡＭ５２０の記憶位置を順番に指定する２進アドレス出力ｎ（図３のｉ）を発生する。このアドレス出力は、ＲＡＭのアドレス入力に接続し、またアドレス・ラッチ５２７の入力にも接続する。尚、ＲＡＭ５２０の上記初期値は、初期値設定回路５２６が設定するが、これは、タイミング信号ＴＭ０に応答して、タイミング信号ＴＭ０の発生直後に発生するタイミング信号ＴＭ２により、ＲＡＭ５２０の各アドレスに８０ｈを書き込むことにより行う。
【００２６】
加算器５２３は、サンプリング回路５０４の出力に接続してそれからのサンプル値ＨＦCKを受ける入力と、コントロール回路５０２の１つの出力に接続してタイミング信号ＴＭ３を受ける入力とを有している。また、加算器５２３は、ＲＡＭ５２３に対し８ビットのデータ・バス５２４を介して接続して、ＲＡＭ内のデータＤｎに対する読み書きを行う。具体的には、加算器５２３は、サンプル値ＨＦCKが“０”のときには、そのサンプル値のサンプル点に対応するアドレスから読み出したデータに対し減分を行う、すなわち本実施例では１を減算する。一方、サンプル値ＨＦCKが“１”のときには、そのデータを増分する、すなわち本実施例では１を加算する。この演算を行った後、加算器は、演算後のデータを同じ記憶位置に上書きすることにより、データの更新を行う。
【００２７】
データ判定回路５２５は、上記の更新されたデータをデータ・バス５２４を介して受ける入力を有している。この判定回路５２５は、任意の更新データＤｎの値が、８ビット・データの下限値（＝００ｈ）または上限値（＝ＦＦｈ）に達したかどうかの判定を行い、そして達した場合に限界信号ＬＭを出力に発生する。この限界信号を上記のようにタイミング・コントロール回路５０２がその１つの入力に受けると、コントロール回路５０２は、オントラック状態判定のためのサンプリング／データ更新動作を終了させるため、タイミング信号ＴＭ０−ＴＭ３の発生を停止させる。
【００２８】
アドレス・ラッチ回路５２７は、判定回路５２５の出力に接続して限界信号を受けるための入力と、アドレス・バス５２２に接続してカウンタ５２１からのアドレス・データｎを受ける入力とを有している。このラッチ回路５２７は、限界信号ＬＭを受けたときのアドレスｎをラッチし、そしてこのラッチしたアドレスをＡＤＲＳとして出力に発生する。アドレス判定回路５２９は、そのアドレス出力ＡＤＲＳをバス５２８を介して受ける入力を有している。この判定回路５２９は、受けたアドレスＡＤＲＳが、予め定めたアドレス範囲、すなわち下限アドレスＧＲLから上限アドレスＧＲHまでの範囲にあるかどうかの判定を行い、そして範囲内にある場合にはオントラック状態を示す“ＯＫ”の指示を発生し、一方範囲内にない場合には非オントラック状態を示す“ＮＧ”の指示を発生する。これら指示の発生により、本オントラック検出装置Ａの動作は完了する。
【００２９】
ここで、図４のヒストグラムを参照して、上記のアドレス範囲ＧＲL−ＧＲHと、サンプリング期間およびサンプル点との関係について説明する。図４のヒストグラムは、横軸をサンプル点に対応するアドレスｎとし、縦軸がＨＦCK＝“１”の度数である。ここで、信号ＦBの立ち上がりエッジに対応した信号ＨＦBの立ち上がりエッジ位置に相当するサンプル点に対応するアドレスをｋとしたとき、アドレス（ｋ−４）から（ｋ−１）では、“０”の出現確率は１または１に近くて“１”の出現確率は０または０に近く、そしてアドレス（ｋ＋１）から（ｋ＋４）では、“０”の出現確率は０または０に近くて“１”の出現確率は１または１に近く、そしてその他の部分では、“０”と“１”の出現確率はそれぞれ約１／２である。実際の信号ではジッタ等のため、それら出現確率の異なるアドレス部分間の境界は明確でなくなる結果、図４に示すようなくびれが生じる。この場合、度数がＦＦｈに達するには、初期値が００ｈであるため、最低２５６回のサンプリング期間が必要である。一方、図１の実施例にように、データ値Ｄｎの初期値を中間値である８０ｈにし、そしてそのデータ値をサンプル値ＨＦCKの値に応じて加算器５２３で増減分する方法では、２５６回の約半分の１２８回または１２７回のサンプリング期間で、Ｄｎが００ｈまたはＦＦｈに達する。このような理由から、本実施例では、（ｋ−４）を下限アドレスＧＲLとし（ｋ＋４）を上限アドレスＧＲHとし、それらの間をアドレス範囲として選定して、上限値または下限値に達したアドレスがこの範囲内であるかどうか調べるようにしている。前述のように、オントラック状態でない場合には、そのアドレス範囲内にくびれが発生するという確率は極めて低いため、本実施例では、このアドレス範囲の外において上限値または下限値に達したときには、非オントラック状態の判定を行う。
【００３０】
次に、図５のフローチャートを参照して、図１のオントラック検出装置全体の動作について、詳細に説明する。先ず、ステップ６００で、本装置の起動時に、ＲＡＭアドレスｎを０にし、またＲＡＭ５２０のアドレスｎの記憶内容であるデータＤｎを８０ｈに初期化する 。次に、ステップ６０２で、信号ＦBの“０”から“１”への立ち上がりエッジが発生したかどうか判定する。もし発生したときには、最初のサンプリング期間ＳＴ0（サンプリング期間の回数Ｓ＝０）を開始して、信号ＨＦBのサンプリングを行い、そのサンプル値ＨＦCKを発生する。次のステップ６０６では、アドレス０のデータＤ0を読出し、そしてステップ６０８でサンプル値ＨＦCKが１のときには、ステップ６１０でＸ0をＤ0＋１に等しくし、一方、サンプル値ＨＦCKが０のときには、ステップ６１２でＸ0をＤ0−１に等しくする。次にステップ６１４で、Ｘ0をアドレス０に書き込むことにより、Ｄ0＝Ｘ0とする。
【００３１】
次に、ステップ６１６で、Ｄ0が下限値である０かあるいは上限値である２５５に等しいかどうか判定する。この場合、いずれにしても、それらに等しくないため、ステップ６１８に進んでアドレスｎが２５５に等しいかどうか判定することにより、１つのサンプリング期間ＳＴ0におけるサンプリングが終了したかどうか判断する。終了していない場合には、ステップ６２０において、次のサンプル点でのサンプリングを行うため、ｎの値を１増分して上記ステップ６０４に戻る。一方、ｎが２５５に等しくなったときには、ステップ６２２で、次のサンプリング期間ＳＴ1（Ｓ＝１）のため、ｎを０にリセットし、そしてステップ６０２に戻る。
【００３２】
上記のステップを繰り返すことにより、ステップ６１６でＤｎが０または２５５になったとき、限界信号ＬＭが発生し、ステップ６２４に進んでその時のアドレスｎをラッチしてＡＤＲＳとする。次にステップ６２６で、このＡＤＲＳがアドレス範囲ＧＲL−ＧＲH内にあるかどうか判定し、範囲内にあるときには、オントラック状態を示す“ＯＫ”の指示を発生し、一方、範囲外のときには、非オントラック状態を示す“ＮＧ”の指示を発生し、これで、オントラック状態判定処理は終了する。
【００３３】
図６の図表は、オントラック状態において、ＲＡＭ５２０のアドレスｎの記憶内容であるデータＤｎが、サンプリング期間ＳＴの回数Ｓが増えるにつれ変化していく様子を示している。但し、図示のように、Ｄｎの初期値は８０ｈである。この場合、サンプリング回数Ｓ＝＊＊において、アドレス（ｋ−２）のデータが００ｈに達し、またアドレス（Ｋ＋２）のデータがＦＦｈに達している。本実施例では、（ｋ−４）を下限アドレスＧＲLとし(ｋ＋４)を上限アドレスＧＲHとして選定しているため、それらはこのアドレス範囲内にあるとの判定、したがってオントラック状態“ＯＫ”の指示に到る。
【００３４】
以上に述べた本発明の実施例においては、以下のような変更が可能である。第１に、上記実施例では、ヒストグラムにおける度数分布からオントラック状態に関する情報を得るための統計的解析手法として、サンプル点におけるサンプル値に応じてサンプル点の度数を中間値である初期値から増分または減分し、そして上限値または下限値に達するか否か、すなわちピークという特徴部分が生じたか否かによる方法を採用している。しかし、前述のように、各サンプル点のデータＤｎの初期値を０として、ＨＦCK＝“０”あるいはＨＦCK＝“１”のいずれか一方の出現度数を０の初期値から増分して上限値あるいはあるしきい値以上となるか否かによる方法も採用可能である。図７は、その場合の図６と同様の図表を示している。この図７においては、サンプリング回数Ｓ＝＊＊において、アドレス（ｋ−２）のデータは００ｈのままであるが、アドレス（Ｋ＋２）のデータがＦＦｈに達する。このＦＦｈに達したことを利用して、オントラック状態“ＯＫ”の指示を行うことができる。さらに、上記とは異なったその他の公知のデータ解析方法を使って、オントラック状態に関する情報を得ることも、当業者には可能である。
【００３５】
第２に、上記実施例では、３ビームの内の先頭側の２つのビームからの信号を使用しているが、後尾側の２つのビームもしくは先頭と後尾の２つのビームを使用することも可能である。第３に、ＰＬＤではなく、マイクロコンピュータとソフトウェアの組み合わせでも、オントラック状態判定部５を構成可能である。第４に、トリガは、パルスの前縁または立ち上がりエッジではなく、後縁または立ち下がりエッジで行うことも可能である。第５に、オントラック状態の判定を行うのに必要なサンプリング期間の回数は、上記実施例では特に制限を設けていないが、ある一定の回数に制限し、そしてこの回数内に、上限値または下限値に達しなかったときは、“ＮＧ”指示もしくは異常状態の指示を発生するようにできる。最後に、本発明は、コンパクトディスク装置以外のディスク装置であって、３ビーム法を使用するものであれば、適用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上に詳細に記述した本発明の３ビーム・オントラック検出法によれば、光ディスク装置における、３ビームのオントラック状態について、判定に人間が介在しないため、より客観的で安定性の高い判定、またより高速で正確な判定を行うことができる。さらに、オシロスコープの使用が不要となり、また判定の自動化が可能となるため、判定に要するコストを削減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例による３ビーム・オントラック検出装置Ａを示すブロック図。
【図２】光ディスク上のトラックと３ビーム法におけるビームとを示す図。
【図３】図１の検出装置Ａの回路内で現れる信号を示すタイミング図。
【図４】横軸をサンプル点に対応するアドレスｎ、縦軸がＨＦCK＝“１”の度数であるヒストグラム。
【図５】図１のオントラック検出装置全体の動作を示すフローチャート。
【図６】オントラック状態において、ＲＡＭ５２０のアドレスｎの記憶内容の初期値が８０ｈでかつ ＨＦCKが“０”または“１”で増減分した場合のデータＤｎが、サンプリング期間ＳＴの回数Ｓが増えるにつれ変化していく様子を示す図表。
【図７】ＲＡＭアドレスの記憶内容の初期値が００ｈでかつＨＦCKが“１”で増分した場合の、図６と同様の図表。
【符号の説明】
１：ＨＦビーム入力端子
２：Ｆビーム入力端子
３：ＨＦビーム入力二値化部
４：Ｆビーム入力二値化部
５：オントラック判定部
５０：統計的データ取得部
５２：統計的データ処理部
【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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