(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームが照射された記録媒体からの戻り光を受光する受光領域を有する光検出器を有し、前記光検出器の受光出力に基づいて前記記録媒体の傷を検出する装置であって、
前記光検出器の受光出力から、前記光ビームの前記記録媒体におけるトラックからの偏倚に応じて変化する位相差を有する少なくとも２つの位相検出信号を生成する信号生成手段と、
前記位相検出信号の位相差の絶対値を加算しその加算結果に応じた値を有する総合信号を生成する加算手段と、
前記総合信号の値と所定基準値とを比較しその比較結果に基づく傷検出信号を発生する判別手段と、を有しており、
前記光検出器は、前記受光領域においてそれぞれ独立した光電変換をなしかつ点対称な位置に配される一対の受光面を２組有し、
前記信号生成手段は、前記２組の一対の受光面の受光出力の総和に応じた総和光検出信号を生成する手段と、前記２組のうちの一方の組における一対の受光面の受光出力に応じた第１の光検出信号を生成する手段と、前記２組のうちの他方の組における一対の受光面の受光出力に応じた第２の光検出信号を生成する手段と、前記第１及び第２の光検出信号の各々と前記総和光検出信号とを位相比較して両者の位相差を示す位相比較出力信号を前記位相検出信号としてそれぞれ出力する位相比較手段とを含む、ことを特徴とする記録媒体の傷検出装置。
【請求項２】
前記信号生成手段は、前記一方の組における一対の受光面の受光出力にそれぞれ応じた一対の個別光検出信号を前記第１の光検出信号として生成するとともに、前記他方の組における一対の受光面の受光出力にそれぞれ応じた一対の個別光検出信号を前記第２の光検出信号として生成するものであり、前記位相比較手段は、前記個別光検出信号の各々と前記総和光検出信号とを位相比較して前記位相比較出力信号を生成することを特徴とする請求項１記載の記録媒体の傷検出装置。
【請求項３】
前記加算手段は、前記位相検出信号の位相差の各絶対値に応じた電流量を加算することを特徴とする請求項１または２記載の記録媒体の傷検出装置。
【請求項４】
前記加算手段は、前記位相検出信号の位相差の各絶対値に応じた時間を加算することを特徴とする請求項１または２記載の記録媒体の傷検出装置。
【請求項５】
光ビームが照射された記録媒体からの戻り光を受光する受光領域を有する光検出器と、前記光検出器の受光出力から前記光ビームの前記記録媒体におけるトラックからの偏倚に応じて変化する位相差を有する少なくとも２つの位相検出信号を生成する信号生成手段と、前記位相検出信号の位相差の絶対値を加算しその加算結果に応じた値を有する総合信号を生成する加算手段と、前記総合信号の値と所定基準値とを比較しその比較結果に基づく傷検出信号を発生する判別手段とを有する傷検出装置と、
前記光検出器の受光出力から情報信号を復調する復調手段と、前記位相検出信号に基づいてトラッキングエラーを生成し当該エラーに応じた前記記録媒体のトラックに対する前記光ビームのトラック直交方向における変位制御を行うトラッキングサーボ手段と、
を有しており、
前記光検出器は、前記受光領域においてそれぞれ独立した光電変換をなしかつ点対称な位置に配される一対の受光面を２組有し、
前記信号生成手段は、前記２組の一対の受光面の受光出力の総和に応じた総和光検出信号を生成する手段と、前記２組のうちの一方の組における一対の受光面の受光出力に応じた第１の光検出信号を生成する手段と、前記２組のうちの他方の組における一対の受光面の受光出力に応じた第２の光検出信号を生成する手段と、前記第１及び第２の光検出信号の各々と前記総和光検出信号とを位相比較して両者の位相差を示す位相比較出力信号を前記位相検出信号としてそれぞれ出力する位相比較手段とを含む、ことを特徴とする記録媒体の読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学式記録媒体の傷を検出する装置に関し、より詳しくは、記録媒体の記録面に単一の読取光ビームを照射して得られる戻り光を受光する４分割光検出素子の光電変換出力を用いて当該記録面の傷を検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、ＤＶＤ（ディジタル・ビデオ・ディスク）システムが実用化され、広く普及されつつある。かかるＤＶＤの如き高密度情報記録媒体に対しては、単一の読取光ビーム（及びその戻り光）によってトラッキングエラーを検出する手法が主流となっており、特に、位相差法と呼ばれるトラッキングエラー検出技術を基本にした種々の形態が採用されている。かかる位相差法に基づくトラッキングエラー検出を行っている公知の例としては、特開平４−１０２３０号公報や、特公平７−１１８６７号公報，特公平８−３４００７号公報などがある。
【０００３】
単一の読取光ビームによってトラッキングエラーを検出する手法には、本質的に、記録媒体表面若しくは記録面または他の内部層の表面の傷及びこれらに匹敵する不適正形成マークによる影響が大きく、プレイアビリティの低下をもたらす可能性が高い、という不利な面がある。位相差法のうちの１つには、一方がトラック方向に沿いかつ直交する２つの分割直線によって区分けされた４つの受光面を有して戻り光を受光する光検出器から得られる当該受光面全ての光電変換出力信号が足し合わされた信号（ＲＦ信号若しくはＨＦ信号または総和信号などと呼ばれている）を基準にして、当該受光面のうちの直交点に対称な位置関係にある２つの受光面による光電変換出力信号どうしが足し合わされた信号（いわゆる対角和信号）の位相状態を検出し、この検出された位相状態に基づいてトラッキングエラーを検出するものがある。
【０００４】
従って、かかる位相差法においては、読取光ビームが傷を走査すると、ＲＦ信号や対角和信号の状態が変化してしまい、情報信号の復調対象である読取信号にノイズが入るだけでなく、正しいトラッキングエラーの欠落のためにトラッキングサーボが良好に働かなくなり、もってプレイアビリティが低下することとなる。この場合、戻り光から（より詳しくは戻り光の受光出力から）傷を検出することができれば、その検出時点で読取信号にノイズが入ったことを認識することも、不適格なトラッキングエラーが発生したことも認識することができ、当該傷に対応する読取信号及びトラッキングエラーによる情報再生並びにトラッキングサーボを行わないようにすることなどによって、かかるプレイアビリティの低下を抑制することが可能である。故に、このような記録媒体における傷を正確に検出することは、単一の読取光ビームによってトラッキングエラーを検出する形態を採るシステムにとって極めて重要な課題である。
【０００５】
また、いわゆるトラック外れ（デトラック）の状態で読取光ビームが記録媒体のトラックを走査する場合も、ＲＦ信号や対角和信号の状態が変化する点では上述の傷の場合と同様である。しかし、純粋なデトラックの状態においては、トラッキングエラーは本来、適正なものであり、かかるＲＦ信号及び対角和信号の状態変化は該エラー量及び極性に応じたものである。従って、戻り光の受光出力から、つまりＲＦ信号や対角和信号から傷を検出する際にはトラッキングエラーの検出と明確に差別化する必要性がある。
【０００６】
さらに通常の傷の他にも、鏡面ピンホールと呼ばれる傷があり、このような傷も確実に検出することが望まれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
よって本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成でトラッキングエラーの検出と明確に差別化しつつ正確に傷を検出することのできる記録媒体の傷検出装置及びこれを用いた読取装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による傷検出装置は、光ビームが照射された記録媒体からの戻り光を受光する受光領域を有する光検出器を有し、前記光検出器の受光出力に基づいて前記記録媒体の傷を検出する装置であって、前記光検出器の受光出力から、前記光ビームの前記記録媒体におけるトラックからの偏倚に応じて変化する位相差を有する少なくとも２つの位相検出信号を生成する信号生成手段と、前記位相検出信号の位相差の絶対値を加算しその加算結果に応じた値を有する総合信号を生成する加算手段と、前記総合信号の値と所定基準値とを比較しその比較結果に基づく傷検出信号を発生する判別手段とを有しており、前記光検出器は、前記受光領域においてそれぞれ独立した光電変換をなしかつ点対称な位置に配される一対の受光面を２組有し、前記信号生成手段は、前記２組の一対の受光面の受光出力の総和に応じた総和光検出信号を生成する手段と、前記２組のうちの一方の組における一対の受光面の受光出力に応じた第１の光検出信号を生成する手段と、前記２組のうちの他方の組における一対の受光面の受光出力に応じた第２の光検出信号を生成する手段と、前記第１及び第２の光検出信号の各々と前記総和光検出信号とを位相比較して両者の位相差を示す位相比較出力信号を前記位相検出信号としてそれぞれ出力する位相比較手段とを含む、ことを特徴としている。
【０００９】
上述の如く特徴づけられた傷検出装置において、前記信号生成手段は、前記一方の組における一対の受光面の受光出力にそれぞれ応じた一対の個別光検出信号を前記第１の光検出信号として生成するとともに、前記他方の組における一対の受光面の受光出力にそれぞれ応じた一対の個別光検出信号を前記第２の光検出信号として生成するものであり、前記位相比較手段は、前記個別光検出信号の各々と前記総和光検出信号とを位相比較して前記位相比較出力信号を生成するように構成することができる。また、前記加算手段は、前記位相検出信号の位相の各絶対値に応じた電流量を加算するようにしても良いし、前記位相検出信号の位相の各絶対値に応じた時間を加算するようにしても良い。
【００１０】
本発明による読取装置は、光ビームが照射された記録媒体からの戻り光を受光する受光領域を有する光検出器と、前記光検出器の受光出力から前記光ビームの前記記録媒体におけるトラックからの偏倚に応じて変化する位相差を有する少なくとも２つの位相検出信号を生成する信号生成手段と、前記位相検出信号の位相差の絶対値を加算しその加算結果に応じた値を有する総合信号を生成する加算手段と、前記総合信号の値と所定基準値とを比較しその比較結果に基づく傷検出信号を発生する判別手段とを有する傷検出装置と、前記光検出器の受光出力から情報信号を復調する復調手段と、前記位相検出信号に基づいてトラッキングエラーを生成し当該エラーに応じた前記記録媒体のトラックに対する前記光ビームのトラック直交方向における変位制御を行うトラッキングサーボ手段と、を有しており、前記光検出器は、前記受光領域においてそれぞれ独立した光電変換をなしかつ点対称な位置に配される一対の受光面を２組有し、前記信号生成手段は、前記２組の一対の受光面の受光出力の総和に応じた総和光検出信号を生成する手段と、前記２組のうちの一方の組における一対の受光面の受光出力に応じた第１の光検出信号を生成する手段と、前記２組のうちの他方の組における一対の受光面の受光出力に応じた第２の光検出信号を生成する手段と、前記第１及び第２の光検出信号の各々と前記総和光検出信号とを位相比較して両者の位相差を示す位相比較出力信号を前記位相検出信号としてそれぞれ出力する位相比較手段とを含む、ことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明による一実施例の、ＤＶＤプレーヤ若しくはドライブまたは記録装置の如きシステムに適用された傷検出装置の概略構成を示している。
図１において、４分割光検出器１０は、４つの受光面Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３及びＢ４を擁し、かかる受光面上に、図示せぬＤＶＤからの単一読取光ビームによる戻り光を受光する。この光検出器１０の各受光面は、一方がディスクのトラック方向に沿いかつ一方及び他方が互いに直交する２つの分割直線によって区分けされており、それぞれの形状及び面積が均等となっている。なお、かかる一方の分割直線は、戻り光を当該受光面へと導く光学系の形態によってはディスクのトラックに対して完全に平行に配されるものではないが、光学的にトラック方向（厳密にはトラックの接線方向）と実質平行を呈するよう配される。
【００１２】
光検出器１０の受光面Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３及びＢ４は、受光した光についてそれぞれ独立して光電変換し、その受光量及び状態に応じた電気信号を光検出信号として個々に出力する。加算器２０は、光検出器１０からの４つの光検出信号を全て入力とし、これらを足し合わせ、総和光検出信号すなわちＲＦ信号を出力する。このＲＦ信号は、本システムにおいて情報信号の復調対象であるいわゆる読取信号を担うものであり、図示せぬ復調処理系やサーボ系（トラッキングサーボ系を含む）等に供給される一方、波形整形回路３０に供給される。この波形整形回路３０は、例えば所定の閾値をもってＲＦ信号を矩形波に整形して位相比較器４１，４２，４３及び４４に供給する。光検出器１０からの各受光面に対応する個別の光検出信号も、波形整形回路３０と同等の波形整形回路３１，３２，３３及び３４に個々に供給される。波形整形回路３１，３２，３３及び３４は、これら光検出信号を、それぞれ、例えば所定の閾値をもって矩形波に整形し、位相比較器４１，４２，４３及び４４に供給する。
【００１３】
位相比較器４１，４２，４３及び４４は、それぞれ対応する光検出信号とＲＦ信号とを位相比較してその比較結果に応じたパルス幅及びパルス発生タイミングを有する位相比較出力信号を生成する。かかる位相比較の詳細は後述する。
これら位相比較器からの位相比較出力信号は、電流供給手段としての電流源ブロック５に導かれる。この電流源ブロック５は、第１ないし第４の単位電流源５１，５２，５３及び５４によって構成されており、ともに上流側端子が給電され下流側端子が充放電コンデンサ６０の一端に接続される。また、第１の単位電流源５１の制御端子には位相比較器４１からの位相比較出力信号が供給され、同様に、第２，第３，第４の単位電流源５２，５３，５４の制御端子には位相比較器４２，４３，４４からの位相比較出力信号がそれぞれ個別に供給される。従って、各単位電流源は、対応する位相比較出力信号に応じて、供給すべき電流量が制御され、それぞれの下流側端子の共通接続点においては、これら電流量の総和に対応する電荷エネルギーが掛かることとなる。
【００１４】
充放電コンデンサ６０は、電流加算手段の主要な構成要素の１つを担っており、その一端が各電流源の下流側端子とともに導通スイッチ６１の一端と接続され、その他端がスイッチ６１の他端とともに接地される。スイッチ６１の制御端子には、位相比較器４１，４２，４３及び４４からの４つの位相比較出力信号を反転入力するＡＮＤゲート６２の出力信号が供給される。スイッチ６１は、かかるゲート出力信号が高レベルのときにオンとされ、コンデンサ６０の両端を短絡せしめ該コンデンサの充電電荷を放電させる。これとは反対に、ゲート出力信号が低レベルのときは、スイッチ６１がオフとなり、電流源５１ないし５４から供給される電流によってコンデンサ６０への充電がなされることとなる。
【００１５】
コンデンサ６０の一端、すなわちその充電電圧は、レベル判別回路７へと導かれる。このレベル判別回路７は、かかる充電電圧を所定のスレッショルドレベルを基準にしてレベル判別し、前者が後者よりも大なるときにのみ高レベルを呈する傷検出信号ＤＥＦを発生する。
次に、この傷検出装置の動作について説明する。
【００１６】
図２は、図１の構成における各部の波形を示しており、オントラック、すなわちディスクのトラック中心を読取光ビームが走査した場合に対応している。
波形整形回路３０からのＲＦ信号は、読取光ビームがディスクのピットを通過すると、該ピットの先端に略対応して立ち上がり、終端に対応して立ち下がる矩形波を呈する（ＲＦ）。波形整形回路３１及び３２からの各光検出信号は、かかる矩形波ＲＦ信号の立ち上がりよりも早く立ち上がり、同ＲＦ信号の立ち下がりよりも早く立ち下がる矩形波を呈する（Ｂ１，Ｂ２）。そしてこの立ち上がり立ち下がりタイミングは、当該ＲＦ信号のそれに比してほぼ一定の時間だけ早いものとなる。従って、これら光検出信号（以下、Ｂ１信号，Ｂ２信号と呼ぶ）は、それぞれ矩形波ＲＦ信号に対して所定の位相角分、位相が進んでいるものと言うことができる。一方、波形整形回路３３及び３４からの各光検出信号は、かかる矩形波ＲＦ信号の立ち上がりよりも遅く立ち上がり、同ＲＦ信号の立ち下がりよりも遅く立ち下がる矩形波を呈する（Ｂ３，Ｂ４）。そしてこの立ち上がり立ち下がりタイミングは、当該ＲＦ信号のそれに比してほぼ一定の時間だけ遅れたものとなる。従って、これら光検出信号（以下、Ｂ３信号，Ｂ４信号と呼ぶ）は、それぞれ矩形波ＲＦ信号に対して所定の位相角分、位相が遅れているものと言うことができる。
【００１７】
Ｂ１ないしＢ２信号が供給される位相比較器４１ないし４４は、それぞれ次のような位相比較をなす。位相比較器４１は、Ｂ１信号の立ち上がりエッジが発生してから矩形波ＲＦ信号の立ち上がりエッジが発生するまでの間高レベルとなり、Ｂ１信号の立ち下がりエッジが発生してから矩形波ＲＦ信号の立ち下がりエッジが発生するまでの間高レベルとなり、これら以外は低レベルを持続するパルス波信号を発生する（ＰＣ１）。位相比較器４２は、Ｂ２信号の立ち上がりエッジが発生してから矩形波ＲＦ信号の立ち上がりエッジが発生するまでの間高レベルとなり、Ｂ２信号の立ち下がりエッジが発生してから矩形波ＲＦ信号の立ち下がりエッジが発生するまでの間高レベルとなり、これら以外は低レベルを持続するパルス波信号を発生する（ＰＣ２）。位相比較器４３は、矩形波ＲＦ信号の立ち上がりエッジが発生してからＢ３信号の立ち上がりエッジが発生するまでの間高レベルとなり、矩形波ＲＦ信号の立ち下がりエッジが発生してからＢ３信号の立ち下がりエッジが発生してからするまでの間高レベルとなり、これら以外は低レベルを持続するパルス波信号を発生する（ＰＣ３）。位相比較器４４は、矩形波ＲＦ信号の立ち上がりエッジが発生してからＢ４信号の立ち上がりエッジが発生するまでの間高レベルとなり、矩形波ＲＦ信号の立ち下がりエッジが発生してからＢ４信号の立ち下がりエッジが発生してからするまでの間高レベルとなり、これら以外は低レベルを持続するパルス波信号を発生する（ＰＣ４）。
【００１８】
これら位相比較器の出力パルス波信号すなわち位相比較出力信号（以下、ＰＣ１信号，ＰＣ２信号，ＰＣ３信号，ＰＣ４信号と呼ぶ）は、反転入力ＡＮＤゲート６２に入力され、該ゲートは、ＰＣ１ないしＰＣ４信号が全て低レベルを呈しているときに、実際には、ＰＣ４信号の立ち下がりエッジからＰＣ１信号の立ち上がりエッジまでの間、高レベルとなる信号を出力する（ＤＣＨＧ）。このゲート出力信号（以下、ＤＣＨＧ信号と呼ぶ）は、スイッチ６１のオンオフ制御信号を担い、低レベルのときはスイッチ６１をオフとせしめ、コンデンサ６０を充電可能状態にする一方、高レベルのときはスイッチ６２をオンとし、コンデンサ６０を放電せしめる。
【００１９】
ＰＣ１ないしＰＣ４信号はさらに、それぞれ電流源５１ないし５４の制御入力となっており、各電流源の供給電流量を個別に制御する。電流源５１は、ＰＣ１信号の高レベルパルスに応じた電流を、電流源５２は、ＰＣ２信号の高レベルパルスに応じた電流を、電流源５３は、ＰＣ３信号の高レベルパルスに応じた電流を、電流源５４は、ＰＣ４信号の高レベルパルスに応じた電流を、コンデンサ６０へ向けて供給することとなる。従ってコンデンサ６０の一端ラインには、図２のＰＳＵＭにおいて示されるような波形の電流エネルギーが印加されることとなる。すなわち、この波形は、ＰＣ１ないしＰＣ４信号の各高レベルパルスを時間軸方向においてもレベル軸方向においても合算したものに相当する。換言すれば、図示上、電流エネルギーＰＳＵＭの高レベルパルス波は、ＰＣ１ないしＰＣ４信号の各高レベルパルスが呈する波形の面積を全て足し合わせたものである。
【００２０】
ＰＣ１ないしＰＣ４信号がパルスを呈するときは、ＤＣＨＧ信号は低レベルであり、これによりスイッチ６１がオフとなって充電可能状態となる。故に上述の如くして生起された電流エネルギーＰＳＵＭは、直接的にコンデンサ６０に加わることとなり、その高レベルパルス波に応じたコンデンサ６０の充電がなされることとなる。従って、コンデンサ６０の両端間電圧ＣＳＵＭは、電流エネルギーＰＳＵＭのレベルに応じた傾斜をもって上昇することとなる。ＤＣＨＧ信号が高レベルになると、スイッチ６１がオンとなってコンデンサ６０が放電され、該コンデンサ両端間電圧ＣＳＵＭは、接地レベルへと立ち下がる。かくしてこの電圧ＣＳＵＭは、ＰＣ１ないしＰＣ４信号に応じた電流エネルギーＰＳＵＭに対応する波高値を有する三角波を呈することとなる。
【００２１】
電圧ＣＳＵＭは、レベル判別回路７において所定の閾値電圧Ｖthと比較される。レベル判別回路７は、電圧ＣＳＵＭが電圧Ｖthよりも高いときのみ高レベルとなる傷検出信号ＤＥＦを出力する。図２の如き、読取光ビームの中心がトラック中心を走査している場合は、電圧ＣＳＵＭが電圧Ｖthを超えないので、傷検出信号ＤＥＦは、低レベルのままとなる。
【００２２】
こうした波形を呈する動作をさらに詳しく分析すると、図３を参照して次のように説明することができる。
図３は、読取光ビームの中心がディスクのある１つのピットＰの中央を走査する場合における光検出器１０の各受光面Ｂ１ないしＢ４と、これらに及ぼす戻り光による光強度分布との関係を模式的に示している。
【００２３】
この場合、ＲＦ信号の起因となる受光域上の光強度分布の重心は、該受光域の中央すなわち受光面Ｂ１ないしＢ４の分割直線の交点に位置する黒点ｐ０にあるものとみなせる。また、Ｂ１ないしＢ４信号の起因となる、対応する受光面上の光強度分布の重心は、かかる黒点ｐ０に点対称な関係でかつ黒点ｐ０から均等な距離を隔てる黒点ｐ１ないしｐ４にあるものとみなせる。さらにこれら重心は、ピットＰの読取光ビーム及び光検出器１０に対する相対変位によって、最初にｐ１及びｐ２の位置にＢ１及びＢ２信号に係る重心が形成され、次いでｐ０の位置にＲＦ信号に係る重心が形成され、最後にｐ３及びｐ４の位置にＢ３及びＢ４信号に係る重心が形成されるとともに、最初にｐ１及びｐ２の位置に形成されたＢ１及びＢ２信号に係る重心が消滅し、次いでｐ０の位置に形成されたＲＦ信号に係る重心が消滅し、最後にｐ３及びｐ４の位置に形成されたＢ３及びＢ４信号に係る重心が消滅する、という時系列を有する。また、対称性を有するが故に、Ｂ１及びＢ２信号に係る重心は、同時に形成／消滅され、Ｂ３及びＢ４信号に係る重心も同時に形成／消滅される。
【００２４】
従ってこの場合、Ｂ１及びＢ２信号はＲＦ信号に対して同じ進み位相を持ち、Ｂ３及びＢ４信号は、ＲＦ信号に対して同じ遅れ位相を持つこととなる。そしてこのことは、図２の上段に示された対応する波形と対応する。
次に、このように読取光ビームがピットの真上を通過した場合における傷検出動作について説明する。
【００２５】
いま、受光面Ｂ１に入射する戻り光を生じる例えば記録ピットのある部分に傷があって、Ｂ１信号が、例えば図２に点線にて示される如くその立ち下がりエッジを通常よりも早く呈する場合を想定すると、ＰＣ１信号もこれに伴い、図２に点線にて示されるように、対応する高レベルパルスのパルス幅を長く、より詳しくは該パルスの立ち上がりを早める。そして、ＤＣＨＧ信号も、この長くなったＰＣ１信号のパルス幅に対応してその低レベル期間すなわちコンデンサ６０の充電期間を長くするとともに、長くなったＰＣ１信号のパルスに対応した電流源５１の電流量制御がなされる。これにより、コンデンサ６０の一端に掛かる電流エネルギーＰＳＵＭが、図２に斜線で示される面積の分増加し、コンデンサ６０の充電電圧ＣＳＵＭが、図２に点線で示されるように、該斜線部分のレベルに応じた上昇を呈することとなる。さらにその斜線部分が途切れた以降も、すなわちＰＣ２信号の立ち上がりエッジ以降も、ＰＣ１ないしＰＣ４信号のパルス分が足し合わされたレベルの電流エネルギーＰＳＵＭによって、コンデンサ６０の充電電圧ＣＳＵＭが一層その傾きを大きくして上昇する。
【００２６】
このように、パルス幅の長くなったＰＣ１信号によって、充電電圧ＣＳＵＭが早めに上昇を開始しかつ放電タイミングまでの間においてコンデンサ６０に掛けられる総合の電流エネルギーが増大するので、充電電圧ＣＳＵＭは、傷のない通常時におけるそれよりも大なる波高レベルに達する。これによりレベル判別回路７は、この大なる波高レベルとなった充電電圧ＣＳＵＭが閾値電圧Ｖthよりも大きくなったことを判別することができ、前者が後者よりも大なる間に亘って傷検出信号を高レベルとして出力することとなる。
【００２７】
なお、受光面Ｂ１以外の受光面に傷がある場合にも、或いは２以上の受光面に亘って傷がある場合にも、上記同様にコンデンサ６０の充電可能期間が長くなりかつ放電タイミングまでの間においてコンデンサ６０に掛けられる総合の電流エネルギーが通常より大となるので、レベル判別回路７は、高レベルの傷検出信号を発生することができる。
【００２８】
上述の動作は、読取光ビームの中心がディスクのトラック中心を走査する場合における動作であるが、デトラックすなわち、光ビームの中心がトラック中心から外れて走査する場合においては、以下の如き動作となる。
図４は、かかるデトラック走査の場合、より詳しくは読取光ビームスポットがピットＰのディスク外周及び内周のどちらか一方寄りに走査した場合における光検出器１０の各受光面Ｂ１ないしＢ４と、これらに及ぼす戻り光による光強度分布との関係を模式的に示している。
【００２９】
この場合、ＲＦ信号の起因となる受光域上の光強度分布の重心は、図３の場合と同様に、該受光域の中央すなわち受光面Ｂ１ないしＢ４の分割直線の交点に位置する黒点ｐ０にあるものとみなせる。一方、Ｂ１ないしＢ４信号の起因となる、対応する受光面上の光強度分布の重心は、かかる黒点ｐ０に点対称な関係が崩れる。Ｂ１信号に係る重心（ｐ１）は、ピットＰの読取光ビーム及び光検出器１０に対する変位方向とは反対の方向にかつ受光面Ｂ２寄りに偏倚し、Ｂ２信号に係る重心（ｐ２）は、ピットＰの読取光ビーム及び光検出器１０に対する変位方向にかつ受光面Ｂ１から離隔する方向に偏倚し、Ｂ３信号に係る重心（ｐ３）は、ピットＰの読取光ビーム及び光検出器１０に対する変位方向とは反対の方向にかつ受光面Ｂ４から離隔する方向に偏倚し、Ｂ４信号に係る重心（ｐ４）は、ピットＰの読取光ビーム及び光検出器１０に対する変位方向にかつ受光面Ｂ３寄りに偏倚する。そしてこれら重心の偏倚は、互いに同程度とみなせる。
【００３０】
また、これら重心は、ピットＰの読取光ビームに対する相対変位によって、最初にｐ１の位置にＢ１信号に係る重心が形成され、次いでｐ２の位置にＢ２信号に係る重心が形成され、以下順に、ｐ０，ｐ３，ｐ４の位置にＲＦ信号，Ｂ３信号，Ｂ４信号に係る重心が形成されるとともに、かかる形成後において、最初にｐ１の位置に形成されたＢ１信号に係る重心が消滅し、次いでｐ２の位置に形成されたＢ２信号に係る重心が消滅し、以下順に、ｐ０，ｐ３，ｐ４の位置に形成されたＲＦ信号，Ｂ３信号，Ｂ４信号に係る重心が消滅する、という時系列を有する。
【００３１】
従ってこの場合、Ｂ１及びＢ２信号はＲＦ信号に対して進み位相を持ち、Ｂ３及びＢ４信号は、ＲＦ信号に対して遅れ位相を持つこととなるが、Ｂ１信号の進み位相はＢ２信号のそれよりも大きく、Ｂ３信号の遅れ位相はＢ４信号のそれよりも小さい。また、Ｂ１信号の進み位相の絶対値とＢ４信号の遅れ位相の絶対値は等しく、Ｂ２信号の進み位相の絶対値とＢ３信号の遅れ位相の絶対値とは等しい、と言うことができる。このような関係の下での動作波形は、図５に示される。
【００３２】
図５においては、ＲＦ信号及びＢ１ないしＢ４信号が上述の如き位相関係をもって示され、他の信号及びエネルギーがこれに応じた波形を呈していることが分かる。
特に注目すべきは、電流エネルギーＰＳＵＭの変化態様である。ここでの電流エネルギーＰＳＵＭは、図２のものに比べ、レベル０を超える期間が長いものの最大レベルを呈する期間が短いものとなる。これは、図２の状態から、ＰＣ１信号の立ち上がりが早まりかつＰＣ４信号の立ち下がりが遅れるとともに、ＰＣ２信号の立ち上がりが遅れかつＰＣ３信号の立ち下がりが早まったためである。
【００３３】
しかし、このように電流エネルギーの変化態様が変わったにも拘らず、この電流エネルギーによって奏されるコンデンサ６０の充電電圧は、閾値電圧Ｖthを達しない。なぜならば、電流エネルギーＰＳＵＭのレベル０を超える波形部分の面積は、図２におけるオントラック走査の場合と変わらないからである。換言すれば、デトラック走査においては、そのデトラックの程度に応じてＰＣ１及びＰＣ４信号のパルス幅は伸長すると同時に、ＰＣ２及びＰＣ３信号のパルス幅が、かかる伸長パルス幅と同程度短縮するので、これらパルスの時間軸方向及びレベル軸方向における合算結果である電流エネルギーＰＳＵＭの実効レベルは、理論的に全く変化しないのである。
【００３４】
なお、図示せぬトラッキングエラー検出系においては、ＰＣ１ないしＰＣ４信号のデトラックの程度に応じた位相変化を利用してトラッキングエラー信号を生成することができる。
かかるデトラック走査状態において、受光面Ｂ１に入射する戻り光を生じる例えば記録ピットのある部分に傷があって、Ｂ１信号が、例えば図５に点線にて示される如くその立ち下がりエッジを通常よりも早く呈する場合を想定すると、ＰＣ１信号もこれに伴い、図５に点線にて示されるように、対応する高レベルパルスのパルス幅を長く、より詳しくは該パルスの立ち上がりを早める。そして、ＤＣＨＧ信号も、この長くなったＰＣ１信号のパルス幅に対応してその低レベル期間すなわちコンデンサ６０の充電期間を長くするとともに、長くなったＰＣ１信号のパルスに対応した電流源５１の電流量制御がなされる。これにより、コンデンサ６０の一端に掛かる電流エネルギーＰＳＵＭが、図５に斜線で示される面積の分増加し、コンデンサ６０の充電電圧ＣＳＵＭが、図５に点線で示されるように、該斜線部分のレベルに応じた上昇を呈することとなる。さらにその斜線部分が途切れた以降も、ＰＣ１ないしＰＣ４信号のパルス分が足し合わされたレベルの電流エネルギーＰＳＵＭによって、コンデンサ６０の充電電圧ＣＳＵＭが、該合算レベルに応じた傾きで上昇する。
【００３５】
このように、デトラックの場合にあっても、パルス幅の長くなったＰＣ１信号によって、充電電圧ＣＳＵＭが早めに上昇を開始しかつ放電タイミングまでの間においてコンデンサ６０に掛けられる総合の電流エネルギーが増大するので、充電電圧ＣＳＵＭは、傷のない通常時におけるそれよりも大なる波高レベルに達する。これによりレベル判別回路７は、この大なる波高レベルとなった充電電圧ＣＳＵＭが閾値電圧Ｖthよりも大きくなったことを判別することができ、前者が後者よりも大なる間に亘って傷検出信号を高レベルとして出力することとなる。
【００３６】
なお、受光面Ｂ１以外の受光面に傷がある場合にも、或いは２以上の受光面に亘って傷がある場合にも、上記同様にコンデンサ６０の充電可能期間が長くなりかつ放電タイミングまでの間においてコンデンサ６０に掛けられる総合の電流エネルギーが通常より大となるので、レベル判別回路７は、高レベルの傷検出信号を発生することができる。
【００３７】
図５の動作は、読取光ビームがディスクのトラック中心からディスクの外周及び内周のうちのいずれか一方寄りに外れて走査する場合における動作であるが、その逆方向に、すなわち他方寄りに外れて走査する場合は次のようになる。
この場合、ＲＦ信号の起因となる受光域上の光強度分布の重心は、図３及び図４の場合と同様に、該受光域の中央すなわち受光面Ｂ１ないしＢ４の分割直線の交点に位置する黒点ｐ０にあるものとみなせる。一方、Ｂ１ないしＢ４信号の起因となる、対応する受光面上の光強度分布の重心は、図４に示される配置を線対称にして置き換えた配置となる。但し、Ｂ１信号に係る重心（ｐ１）は、ピットＰの読取光ビーム及び光検出器１０に対する変位方向にかつ受光面Ｂ２から離隔する方向に偏倚し、Ｂ２信号に係る重心（ｐ２）は、ピットＰの読取光ビーム及び光検出器１０に対する変位方向とは反対の方向にかつ受光面Ｂ１寄りに偏倚し、Ｂ３信号に係る重心（ｐ３）は、ピットＰの読取光ビーム及び光検出器１０に対する変位方向にかつ受光面Ｂ４寄りに偏倚し、Ｂ４信号に係る重心（ｐ４）は、ピットＰの読取光ビーム及び光検出器１０に対する変位方向とは反対の方向にかつ受光面Ｂ３から離隔する方向に偏倚する。そしてこれら重心の偏倚は、互いに同程度とみなせる。
【００３８】
また、これら重心は、ピットＰの読取光ビームに対する相対変位よって、最初にｐ２の位置にＢ２信号に係る重心が形成され、次いでｐ１の位置にＢ１信号に係る重心が形成され、以下順に、ｐ０，ｐ４，ｐ３の位置にＲＦ信号，Ｂ４信号，Ｂ３信号に係る重心が形成されるとともに、かかる形成後において、最初にｐ２の位置に形成されたＢ２信号に係る重心が消滅し、次いでｐ１の位置に形成されたＢ１信号に係る重心が消滅し、以下順に、ｐ０，ｐ４，ｐ３の位置に形成されたＲＦ信号，Ｂ４信号，Ｂ３信号に係る重心が消滅する、という時系列を有する。
【００３９】
従ってこの場合、Ｂ１及びＢ２信号はＲＦ信号に対して進み位相を持ち、Ｂ３及びＢ４信号は、ＲＦ信号に対して遅れ位相を持つこととなるが、Ｂ１信号の進み位相はＢ２信号のそれよりも小さく、Ｂ３信号の遅れ位相はＢ４信号のそれよりも大きい。また、Ｂ１信号の進み位相の絶対値とＢ４信号の遅れ位相の絶対値は等しく、Ｂ２信号の進み位相の絶対値とＢ３信号の遅れ位相の絶対値とは等しい、と言うことができる。このような関係の下での動作波形は、図７に示される。
【００４０】
図７においては、ＲＦ信号及びＢ１ないしＢ４信号が上述の如き位相関係をもって示され、他の信号及びエネルギーがこれに応じた波形を呈していることが分かる。
図７の場合も、電流エネルギーＰＳＵＭは、図２のものに比べ、レベル０を超える期間が長いものの最大レベルを呈する期間が短いものとなる。これは、図２の状態から、ＰＣ１信号の立ち上がりが遅れかつＰＣ４信号の立ち下がりが早まるとともに、ＰＣ２信号の立ち上がりが早まりかつＰＣ３信号の立ち下がりが遅れたためである。
【００４１】
しかし、図５と同様に、オントラックの場合と電流エネルギーの変化態様が変わったにも拘らず、電流エネルギーＰＳＵＭによって奏されるコンデンサ６０の充電電圧は、閾値電圧Ｖthを達しない。ここでも、電流エネルギーＰＳＵＭのレベル０を超える波形部分の面積は、図２におけるオントラック走査の場合と変わず、デトラックの程度に応じてＰＣ１及びＰＣ４信号のパルス幅は短縮すると同時に、ＰＣ２及びＰＣ３信号のパルス幅が、かかる短縮パルス幅と同程度伸長するので、これらパルスの時間軸方向及びレベル軸方向における合算結果である電流エネルギーＰＳＵＭの実効レベルは、変化しないからである。
【００４２】
かかるデトラック走査状態において、上述と同様の傷があって、Ｂ１信号が、例えば図７に点線にて示される如くその立ち下がりエッジを通常よりも早く呈する場合を想定すると、ＰＣ１信号もこれに伴い、図７に点線にて示されるように、対応する高レベルパルスのパルス幅を長くする。そして、ＤＣＨＧ信号も、この長くなったＰＣ１信号のパルス幅に対応してコンデンサ６０の充電期間を長くするとともに、電流源５１の電流量制御を長期間行う。これにより、コンデンサ６０の一端に掛かる電流エネルギーＰＳＵＭが、図７に斜線で示される面積の分増加し、コンデンサ６０の充電電圧ＣＳＵＭが、図７に点線で示されるように、該斜線部分のレベルを含めたレベルに応じた上昇を呈することとなる。
【００４３】
かくしてこのように逆方向のデトラックの場合にあっても、パルス幅の長くなったＰＣ１信号によって、充電電圧ＣＳＵＭは、傷のない通常時におけるそれよりも大なる波高レベルに達する。これによりレベル判別回路７は、充電電圧ＣＳＵＭが閾値電圧Ｖthよりも大きくなったことを判別することができ、前者が後者よりも大なる間に亘って傷検出信号を高レベルとして出力することとなる。
【００４４】
上述した如くディスクの外周方向及び内周方向に読取ビームがピットから外れて走査する場合には、トラッキングエラーが生じていることになるが、本実施例においては、ＰＣ１ないしＰＣ４信号から一旦、電流変換した電流エネルギーＰＳＵＭに基づいて傷検出をなすようにしている。故に本実施例は、基本的にＰＣ１ないしＰＣ４信号のパルス幅（或いはトラッキングエラー成分）に基づいて傷検出をなす態様とは異なり、傷の発生をトラッキングエラーの発生と誤認することなく、またその逆にトラッキングエラーの発生を傷の発生と誤認することもなく、正確に傷検出を行うことができる。
【００４５】
上記第１の実施例は、ＰＣ１ないしＰＣ４信号の電流変換レベルの総和に基づいて傷検出をなすものであるが、以下の第２実施例の如く、ＰＣ１ないしＰＣ４信号の時間変換値の総和に基づいて傷検出をなすようにしても良い。
図８は、かかる第２実施例の傷検出装置の構成を示しており、図１と同等の部分には同一の符号が付されている。
【００４６】
図８において、位相比較器４１ないし４４からのＰＣ１ないしＰＣ４信号は、それぞれ対応するパルス幅計時回路５ａないし５ｄへ供給される。このパルス幅計時回路は、主としてカウンタにより構成することができる。基本的には、ＰＣ１ないしＰＣ４信号が呈するパルス幅よりも遙かに短い周期を有するクロック信号をパルスの発生の度にゼロから当該パルスの存続期間だけ計数することにより、そのパルス幅の時間的長さを測るように計時回路が構成される。
【００４７】
パルス幅計時回路５ａないし５ｄの各計数結果すなわち当該パルス幅の各計時出力は、加算回路５ｅに供給され、ここで全てが足し合わされる。これにより、加算回路５ｅからは、全ての計時出力値の総和を担う総合信号が出力される。加算回路５ｅは、かかる加算動作を、ＰＣ１ないしＰＣ４信号の一連のパルスにつき、換言すれば矩形波ＲＦ信号の立ち上がり及び立ち下がりエッジ毎に、行う。従って加算回路５ｅは、例えば上記ＤＣＨＧ信号の如き信号を使い、かかる信号が高レベルに立ち上がったときに加算動作を行い、低レベルに立ち下がったときに保持された前回の加算結果をリセットするように構成される。
【００４８】
加算回路５ｅの加算結果出力は、値判別回路７ａに供給され、ここでその加算結果が評価される。すなわち値判別回路７ａは、総合信号の値が所定の基準値よりも大きいか否かを判別し、それが大きい場合にのみ高レベルとなる傷検出信号を発生するのである。
かくして本実施例においても、第１の実施例と同様の傷検出がなされることとなる。
【００４９】
なお、上記実施例においては、主として、いわゆるハードウェアの構成で傷検出をなすような説明をしたが、ソフトウェアを使って傷検出をなすようにしても良い。すなわち、波形整形回路３０並びに３１ないし３４以降、判別回路７または７ａまでの構成に代え、初段にＡＤ（アナログ−ディジタル）コンバータを設け、これにより変換されたディジタル信号につきマイクロコンピュータなどを擁しソフトウェア処理することによって、これまで説明した傷検出を実現可能である。換言すれば、ＲＦ信号と受光面個別の光検出信号各々とを位相比較して両者の位相差を示す位相比較出力信号をそれぞれ出力する位相比較手段と、これら位相比較出力信号によって示される各位相差の絶対値を加算しその加算結果に応じた値を有する総合信号を生成する加算手段と、この総合信号の値と所定基準値とを比較しその比較結果に基づく傷検出信号を発生する判別手段とを、ソフトウェアによって実現することができるのである。
【００５０】
さらに本発明は、上記実施例の如くＲＦ信号とＢ１〜Ｂ４信号との位相比較によってＰＣ１〜ＰＣ４信号を生成し、このＰＣ１〜ＰＣ４信号によって、光ビームの記録媒体におけるトラックからの偏倚に応じて相補的に変化する位相を有する少なくとも２つの位相検出信号を具現化しているが、ＲＦ信号を用いずに、かかる位相検出信号（いわゆる位相差法に基づいて得られる位相検出信号）を生成することは、先述した公知の公報等によって明らかであるし、当該位相検出信号の種々の生成態様が考えられる。
【００５１】
また、これまでは、ＤＶＤを対象にした傷検出の如く説明したが、ＣＤやＬＤを始めその他種類の記録媒体に本発明を適用することもできる。
この他にも、上記実施例においては種々の手段を限定的に説明したが、当業者の設計可能な範囲にて適宜改変することも可能である。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、簡単な構成でトラッキングエラーの検出と明確に差別化しつつ正確に傷を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施例に対応する、読取装置に適用された傷検出装置の概略的構成を示すブロック図である。
【図２】図１の傷検出装置の、読取ビームのオントラック走査状態における各部動作波形を示すタイムチャートである。
【図３】読取光ビームのオントラック走査の場合における光検出器の各受光面と、これらに及ぼす戻り光による光強度分布との関係を示す模式図である。
【図４】読取光ビームの一方寄りのデトラック走査の場合における光検出器の各受光面と、これらに及ぼす戻り光による光強度分布との関係を示す模式図である。
【図５】図１の傷検出装置の、読取ビームの一方寄りのデトラック走査状態における各部動作波形を示すタイムチャートである。
【図６】読取光ビームの他方寄りのデトラック走査の場合における光検出器の各受光面と、これらに及ぼす戻り光による光強度分布との関係を示す模式図である。
【図７】図１の傷検出装置の、読取ビームの他方寄りのデトラック走査状態における各部動作波形を示すタイムチャートである。
【図８】本発明による他の実施例に対応する、読取装置に適用された傷検出装置の概略的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０  光検出器
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４  分割受光面
２０  加算器
３０，３１，３２，３３，３４  波形整形回路
４１，４２，４３，４４  位相比較器
５  電流源ブロック
５１，５２，５３，５４  電流源
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ  パルス幅計時回路
５ｅ  加算回路
６０  充放電コンデンサ
６１  放電スイッチ
６２  反転４入力ＡＮＤゲート
７  レベル判別回路
７ａ  値判別回路
【図１】
0003758306.tif 000002
【図２】
0003758306.tif 000003
【図３】
0003758306.tif 000004
【図４】
0003758306.tif 000005
【図５】
0003758306.tif 000006
【図６】
0003758306.tif 000007
【図７】
0003758306.tif 000008
【図８】
0003758306.tif 000009