JP2007534091A - 光記録媒体のトラックを数える方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、光スキャナと光記録媒体のトラックとの相対的な移動方向の識別に関する。
【解決手段】本発明は、トラックのウォブルにより生ずるトラック誤差信号ＴＥの成分ＴＷの振幅がトラック中心で最大となり、トラック間の領域で最小になることを利用している。信号ＴＷは、この様に、トラック誤差信号ＴＥと同時に最大や最小とならない。本発明は、この２つの信号間の位相シフトから、走査ビームの移動方向ＤＩＲを決定する装置及び方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、光記録媒体にアクセスする装置の制御に関し、特に、光スキャナの走査ビームと光記録媒体のトラックとの相対的な移動方向の特定に関する。

ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ又はそれらの後継で、ＲＯＭメディアと呼ばれる事前記録の光記録媒体や、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ又はそれらの後継で、Ｒ／ＲＷメディアと呼ばれ、事前記録としても使用される光記録媒体において、走査ビームのスポットと、媒体のトラックとの相対的な移動方向は、トラック誤差信号とデータ信号のエンベロープを評価することにより検出することができる。このため、トラック零交差信号と、ミラー零交差信号が比較器により形成される。図６によると、トラック零交差信号ＴＺＣが、トラック誤差信号ＴＥと零を比較することにより生成されている。トラック誤差信号ＴＥは、例えば、プッシュプル法、差動プッシュプル法、３ビーム法といった様々な方法により生成される。トラック零交差信号ＴＺＣは、グルーブと呼ばれるデータを保持する情報トラックの中心、又は、ランドと呼ばれる２つのトラック間の領域の中心に達したときに、変化又はエッジを示す。

従来技術の方法は、グルーブとランドのコントラストの差を利用している。更に、多くの公知の解決法では、光記録媒体が既に記録されていること、又は、走査システムが３つの走査ビームを用いることを前提としている。

ミラー零交差信号ＭＺＣを形成する方法は、ピットと呼ばれる情報を保持する窪みによるデータ信号の変調がトラックの中心で最も強く、データ信号の下側エンベロープが低い反射係数により低くなることを利用している。これに対し、２つのトラック間の中心では、ピットによる変調は小さく、下側エンベロープが高い反射係数に従い高い値を示すことになる。図６及び図１８によると、この検出のために、下側エンベロープＨＦＥが、総ての光検出器からの信号の合計であるＤＣ結合データ信号ＨＦから、ピーク値を検出することで形成されている。エンベロープ信号ＨＦＥは、直接又はローパスフィルタを経由して、閾値ＶＣと比較する比較器２１０３に供給され、２値のミラー零交差信号ＭＺＣが生成される。図６は、信号ＴＥ、ＨＦ、ＨＦＥ、ＴＺＣ及びＭＺＣと、図１８の状態ロジック２１０２の状態を、トラックを一様に交差する前提での時間関数で表示している。

ミラー零交差信号ＭＺＣは、ローパスフィルタ及び比較器の手段によっても形成することができる。このため、選択した検出器の合計信号は、記録された情報の高周波成分を抑制するためにローパスフィルタに入力され、平均的な反射率に比例するミラー信号ＭＩＲを得る。上述した光記録媒体の場合、平均的な反射率は、記録済のグルーブトラックと、ランド領域では異なる。比較器は、ミラー信号ＭＩＲを閾値と比較し、ミラー零交差信号を生成する。

記録媒体のトラックに対する走査の移動方向により、トラック幅の１／４に相当するトラック零交差信号とミラー零交差信号間には、９０°又は−９０°の位相シフトが生ずる。図６及び図７は、光記録媒体の表面に対して走査ビーム又はスポットが移動する方向を表している。図７は、図１８の状態ロジック２１０２の状態遷移を表し、走査ビームの移動方向は、信号ＴＺＣとＭＺＣにより決定されている。ＴＺＣ＝０及びＭＺＣ＝１で定義される状態Ｃ３を初期値とすると、次の状態は、ＴＺＣ＝０及びＭＺＣ＝０の状態Ｃ１か、ＴＺＣ＝１及びＭＺＣ＝１の状態Ｃ２である。Ｃ１又はＣ２への遷移は、走査ビームのトラックに対する移動方向を明らかに示している。

図１８は、可能な変更を示し、アップダウンカウンタ２１０１において、交差したトラックを、方向を加味した上でカウントできるように、信号ＴＺＣ及びＭＺＣは、Ｄタイプフリップフロップ２１０４で処理される。

上述したミラー零交差信号を生成することを可能にするため、あらかじめ記録されたＲＯＭ媒体の場合の様に、データ信号ＨＦが存在していることが必要である。誤差の無いトラックカウントのための多くの公知の解決法は、この様に光記録媒体が事前記録であることを前提にしている。“−Ｒ”や、“−ＲＷ”といった、１又は複数回記録可能な光記録媒体の場合、未記録領域が存在し、それら領域の走査ではデータ信号も、グルーブとランド間の反射の差も検出できない。よって、ミラー零交差信号を生成するための上述した方法と、この方法による方向の決定は、未記録領域には適用できない。

１より多い走査ビームを持つ走査システムの利用に基づく方法が、未記録領域での方向の決定のために提案されている。

本発明は、ただ１つの走査ビームを用い、光記録媒体の記録されていない領域でさえ媒体のトラックに対する走査ビームの移動方向を検出できる、方向を加味したトラックカウントを可能とすることを目的とする。

本発明によると、トラックのウォブルにより生じる、トラック誤差信号の成分であるウォブル信号が判定される。本発明は、ウォブル信号振幅が、トラックの中心で最大であり、２つのトラック間の領域で最小になることを利用している。この信号は、従来技術のＭＺＣ信号と同様、トラック誤差信号と同じ位置で最大や最小とならない。結果、ウォブル信号のトラック誤差信号に対する位相シフトは、トラックに対する走査ビームの移動方向を示すことになる。このため、ミラー零交差信号又は走査されるトラックに対する走査ビームの移動方向を示す方向信号を生成することができる。本発明の必要条件は、光記録媒体のトラックがその仮想的な中心に対して揺動していることである。

本発明によると、光記録媒体の走査ユニット内において、トラックを数える装置を動作させるために、第１のカットオフ周波数を持つハイパスフィルタでろ波されたトラック誤差信号の上側及び下側エンベロープの差からウォブル信号が生成され、第２のカットオフ周波数を持つローパスフィルタでろ波されたトラック誤差信号から、トラック零交差信号が生成され、一方の信号の極性が反転したときに、他方の信号が正であるか負であるかを評価し、トラックを数えるための有限ステートマシン又は有限オートマトンとも呼ばれる順序論理回路を動作させる動作信号が、このウォブル信号及びトラック零交差信号の評価の結果から生成される。

トラックを数える装置を動作させる動作信号を決定する本発明による装置は、第１のカットオフ周波数を持ち、トラック誤差信号を入力して、上側及び下側エンベロープのための２つのエンベロープ整流器にそれぞれ出力信号を供給するハイパスフィルタと、上側及び下側エンベロープ整流器の出力信号を入力とする差形成部と、第２のカットオフ周波数を持ち、トラック誤差信号を入力とするローパスフィルタと、差形成部及びローパスフィルタの出力信号から形成された信号を入力とし、入力信号の一方の極性が反転したときに、他方の入力信号が正であるか負であるかを評価して動作信号を供給する評価部と、を備えている。

本発明による配置及び方法は、ウォブルトラックを有する光記録媒体において、トラックジャンプが発生したときに、トラックジャンプの方向と、交差したトラックがグルーブであるかランドであるかを識別することを可能にする。グルーブ／ランド識別を持つ方向依存のトラックカウントは、信頼できるトラックジャンプと、トラックジャンプ終了時のトラック制御ループの確実な収束という効果がある。

本発明によると、唯１つの走査ビームが評価されるので、本発明により実現されるトラックカウントは、トラック幅やトラック間の距離に依存せず、よって、これらに縛られないという利点がある。唯１つの走査ビームを持つスキャナは、簡易で軽量な機械的構造という利点もある。本発明では、ウォブル信号がオフセットや、擾乱又は振幅変動を有する場合においても、信頼性の高い方向信号の生成や方向の識別が可能という効果がある。それらは明細書、及び、従属請求項に記載される。

ウォブル信号及びトラック零交差信号成分の積をサンプリングし、サンプリングした値を維持して評価することで、動作信号の瞬間的な擾乱が抑制されるという効果がある。

時間積分を行うことで、ウォブル信号に重畳し得る瞬間的な擾乱と、そのエンベロープへの影響が平均化される。

クロック信号と方向信号が動作信号として決定された場合、アップダウンカウンタがこられ信号により直接動作できるという利点がある。

走査ビームがトラックの中心を横切ったときにその値が正確に変化する第１の信号と、走査ビームが２つの隣接トラック間の境界を横切ったときにその値が正確に変化する第２の信号が動作信号として決定されたなら、公知のトラックカウント法の評価ロジックを使用できるという利点がある。

評価手段が、差形成手段及びローパスフィルタ手段の出力信号から形成される信号を入力とする積形成手段と、積形成手段の出力信号が供給されるサンプルアンドホールド手段を含むなら、動作信号の瞬間的な擾乱が抑圧されるという利点がある。

ローパスフィルタ手段が位相シフト手段を含み、評価手段が、差形成手段及びローパスフィルタ手段の出力信号が供給される積形成手段と、積形成手段の出力信号が供給される積分手段を含むなら、積分手段の出力信号の極性を判定するのみで、積形成手段の２つの入力信号の相対的な位相角度を決定することができるという利点がある。

本発明の特徴によると、データ信号形成手段と、ＨＦ検出手段と、ＨＦ検出手段の出力信号により制御される切替手段が設けられ、データ信号形成手段は、光検出器の信号の和からデータ信号を形成し、ＨＦ検出手段は、記録媒体の記録領域に有効なデータ信号が存在するか否かを検出し、切替手段は、有効なデータ信号が存在する場合、ハイパスフィルタ手段の入力をデータ信号に切替える。これは、記録媒体の記録及び未記録領域のトラックカウントに同じ機能ユニットを利用できるという利点があり、ハードウェアコスト及び消費電流を低減することができる。

有効なデータ信号が存在するときに、上側エンベロープ用のエンベロープ整流手段をディアクティベイトすることで、消費電流を低減することができる。

トラック零交差信号の決定が、大変低い周波数成分を抑圧するためのハイパスフィルタによるろ波を含む場合、トラック誤差信号の邪魔なＤＣオフセットを抑圧することができる効果がある。

本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。

図１は、ウォブル信号ＴＷがトラック誤差信号ＴＥの高周波成分を評価することにより得られることを示している。トラック誤差信号ＴＥは、検出器の左半分の信号と、右半分の信号との差を取ることにより、通常、生成される。光検出器１０５は、非点収差焦点誤差信号の生成を可能とするため、４つの光検出領域１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ及び１０５Ｄを有している。ウォブル信号ＴＷを得るためには、左半分と右半分の２つの光検出領域のみを有する光検出器で十分である。図１に示す４つの領域を有する光検出器１０５の場合、領域１０５Ａ及び１０５Ｄからの信号を加算し、領域１０５Ｂ及び１０５Ｃからの信号を加算することになる。

ウォブルトラックから得られるウォブル信号ＴＷの周波数は、トラックレギュレータの干渉信号スペクトラムより十分高いレベルを持つ必要がある。ウォブル周波数は、好ましくは、３００ｋＨｚより高く、トラック制御の干渉信号スペクトラムは、適切なフィルタ手段により抑制することができる。更に、トラックレギュレータがアクティベィとされたときのウォブルトラック変調の強さについて、ウォブル振幅を、トラックを交差したときのトラック誤差振幅で割った商の値が、少なくとも０．１５となる必要がある。この基準は、例えば、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ標準に準拠する記録媒体では満たされている。

図１に示す、本発明の最も簡単な実施形態では、トラック誤差信号ＴＥの高周波成分と、低周波成分を個別に評価する。トラック誤差信号の高周波成分は、トラックのウォブルにより主に生ずる。低周波成分のための下段の信号パスにおいて、トラック誤差信号ＴＥは、まず、ローパスフィルタ１０２を通過し、比較器１０７で２値化され、結果、信号ＴＺＣが生成される。邪魔なＤＣオフセットを抑制するために、ＡＣカップリング１０６を比較器１０７の上流に配置しても良い。

ウォブル信号ＴＷは、ハイパスフィルタ１０１により、トラック誤差信号ＴＥから分離される。ハイパスフィルタの出力信号の上側及び下側エンベロープが２つのエンベロープ検出器１０３、１０４により判定され、減算器１０８で判定される２つのエンベロープの差が、ウォブル信号ＴＷの瞬時振幅ＴＷＥＮＶを表す。

瞬時振幅ＴＷＥＮＶは、トラック中心で最大であり、２つのトラック間の領域で最小である。瞬時振幅ＴＷＥＮＶは、比較器１０９で２値化され、トラック誤差信号に対し、ミラー誤差信号ＭＺＣの位相と比較可能な位相を持つ信号ＥＮＶＺＣが得られる。Ｄ型フリップフロップ１１０は、信号ＴＺＣとＥＮＶＺＣから方向信号ＤＩＲを生成することを可能にし、方向信号は、アップダウンカウンタ１１１での方向を加味したトラックカウントに使用される。他の方法として、信号ＴＺＣ及びＥＮＺＶＣは、図７の状態遷移に従い、状態ロジック１１２で評価することもできる。

図８は、図１の実施形態における信号例を示す図である。８Ａは、光記録媒体の走査位置ｘを交差するグループＧとランドＬの配置を表している。図の、残りの総ての部分は、走査位置ｘを交差する信号を表している。図において、走査ビームの相対移動方向は、左から右、又は、右から左であり、水平軸の矢印で“ｘ”又は“−ｘ”として示されている。ここで、“ｘ”は右への移動を、“−ｘ”は左への移動である。左又は右への移動時に生じる信号にのみ、“ｘ”、“−ｘ”の矢印を示している。なお、信号に関する他の図においても同様である。

８Ｂは、ローパスフィルタの下流でのトラック誤差信号ＴＥである。８Ｃに示すウォブル信号ＴＷのエンベロープは、グルーブＧの中心で最大となり、ランドＬの中心で最小となる。８Ｄは、減算器からの、ＡＣカップル出力信号ＴＷＥＮＶを表している。８Ｅ及び８Ｆは、２つの２値化信号ＴＺＣ及びＥＮＶＺＣを表している。信号ＴＺＣのエッジは、右への移動時にはＭＺＣに対して位相が−９０°シフトし、左への移動時にはＭＺＣに対して位相が９０°シフトしている。

図２は、アップダウンカウンタ２０４を使用し、図１の実施形態と比較して２倍の分解能でトラックカウントを行う、他の実施形態を示す図である。信号パスの最初のブロックは、図１と同じである。同期整流器２０１は、その第１の入力が信号ＴＷＥＮＶを出力する減算器２０５に接続され、その第２の入力にはトラック零交差信号ＴＺＣが入力され、ウォブル信号の瞬時振幅ＴＷＥＮＶを整流する。整流された振幅値は、信号ＴＺＣの正負のエッジで制御されるサンプル＆ホールドブロック２０２でサンプリングされる。信号ＴＺＣのエッジでパルスを生成するエッジ検出器２０６は、このために設けられる。サンプル＆ホールドブロック２０２の出力信号ＡＤＩＲは、比較器２０３により２値化され、エッジ検出器２０６の出力が、アップダウンカウンタ２０４のカウント用パルスとして使用されている間、走査ビームの移動方向ＤＩＲを示すことになる。

図９は、図２に関する信号であり、同期整流器２０１、エッジ検出器２０６及びサンプル＆ホールドブロック２０２の機能を示している。９Ａから９Ｅは、図８の８Ａから８Ｅに対応する。９Ｆは、同期整流器２０１の出力信号ＳＲＥＮＶを示す。その入力信号ＴＷＥＮＶは、もし、ＴＺＣがハイであれば変化なく、ＴＺＣがローであれば反転する。エッジ検出器で生成され、９Ｇ又は９Ｈで示されるサンプル＆ホールドの制御パルスＰＬＳＴＺＣの位置は、移動方向により異なる。

もし、走査ビームが左から右に動けば、９Ｇで示す信号に従い、サンプルパルスは、信号ＳＲＥＮＶが上にジャンプする前に生じる。９Ｆで示す信号ＳＲＥＮＶは、矢印によって特定される位置でサンプリングされ、ＴＺＣの次のエッジまで保持される。サンプル＆ホールドブロック２０２の出力信号ＡＤＩＲは９Ｉで示され、左から右への移動は、ローに対応する負の値−Ｖを取る。９Ｆで示す信号の上の矢印は、右から左への相対移動時の、サンプル＆ホールドブロック２０２のサンプリング位置を示している。同様に、９Ｊで示すサンプル＆ホールドブロック２０２の出力信号ＡＤＩＲは、ハイに対応する正の値＋Ｖとなる。＋Ｖ又は−Ｖの値は、それぞれ、信号ＴＷＥＮＶの振幅に依存し、よって、ウォブル信号ＴＷの２つのエンベロープの差に依存する。信号ＤＩＲは、信号ＡＤＩＲから比較器２０３により得られる。トラックカウンタ２０４は、信号ＤＩＲで特定される方向に応じ、信号ＰＬＳＴＺＣの各パルスにより増加又は減少される。

図３Ａ及び３Ｂは、方向信号ＤＩＲを形成するウォブル信号の振幅変動を評価する改良された配置の実施形態を示す図である。特に、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ媒体の場合、ウォブル信号の振幅は、比較的小さく、グルーブとランドの振幅差も同様に小さい。図２と比較して、同期整流器３０１は、その下流側で、更なるサンプル＆ホールドブロック３０２及び減算器３０９と接続し、減算器３０９は、ＰＬＳＴＺＣの２つのパルス間で、同期整流された信号ＴＷＥＮＶのエンベロープの差を判定する。

図３Ｂは、比較器３０６が減算器３０９の下流に直接接続され、比較器３０６の出力信号がＤ型フリップフロップ３０７でサンプリングされる変形を示している。Ｄ型フリップフロップ３０７の出力は、方向信号ＤＩＲを形成する。

図１０は、図３Ａに関する信号を示す図である。図示するように、１０Ｄで示す信号ＴＷＥＮＶに生じ得るオフセットや、１０Ｃで示すウォブル信号ＴＷのエンベロープの変動は、方向の特定には影響を与えない。これは、ＴＺＣ信号の各エッジにおいて、第１のサンプル＆ホールドブロック３０２が、１０Ｆで示す同期整流信号ＳＲＥＮＶのサンプリングを行い、瞬時値とサンプル値の差が、ＴＺＣ信号の次のエッジまでの間、出力され、２つの移動方向を示す１０Ｇ及び１０Ｈの信号Ｓ／Ｈ１となるからである。サンプリングの瞬間においては、減算器が出力する差は明らかに零であり、１０Ｈで示す電圧は右方向への移動時には負に変化し、左方向への移動時には１０Ｇに従い正の値となる。ＴＺＣ信号の次のエッジにおいて、１０Ｉ及び１０Ｊで示すサンプリングパルスＰＬＳＴＺＣによる制御の下、これら電圧の最後の値が第２のサンプル＆ホールドブロック３０４によりサンプリングされ、次のサンプリングパルスまで保持される。

サンプリングされた信号ＡＤＩＲが、移動方向に応じて、１０Ｋ又は１０Ｌとして示されている。方向信号ＤＩＲは、比較器により電圧の極性（＋Ｖ又は−Ｖ）から簡単な方法で決定される。２つの信号ＤＩＲとＰＬＳＴＺＣは、図３Ａに示すアップダウンカウンタ３０８を制御するために使用される。

図１０の１１Ａから１１Ｎは、図３Ｂに関しての電圧を示し、１１Ａから１１Ｊは、１０Ａから１０Ｊに対応している。１１Ｇ及び１１Ｈの電圧は、それぞれ、比較器３０６の入力でのものである。図示する例において、電圧は、１１Ｉ及び１１Ｊで示すパルスＰＬＳＴＺＣが生じるごとに、走査ビームの移動方向に応じて正又は負の値を持つので、これら位置での比較器３０６の出力は、右方向への移動で“ロー”となり、左方向への移動で“ハイ”となる。比較器３０６が出力する２値信号の、Ｄ型フリップフロップ３０７により取り込まれる点を、１１Ｍ及び１１Ｎで示す信号に垂直の矢印で示している。Ｄ型フリップフロップ３０７の出力は、走査ビームの移動方向についての状態を示し、アップダウンカウンタ３０８に方向信号ＤＩＲとして供給される。

図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の典型的な実施形態の２つの変形を示す図である。この形態で新しいことは、９０°の位相シフタ４０１と積分器４０２を設けたことである。積分器４０２の利用の利点は、ウォブル信号ＴＷに重畳して、エンベロープＴＷＥＮＶに影響を及ぼす可能性がある瞬間的な擾乱を、トラック誤差信号の半サイクルに渡り積分することで平均化することにある。２つの新しいブロック４０１と４０２の機能については、図１１の信号を参照して以下に説明を行う。位相シフタ４０１は、トラック誤差信号ＴＥを、９０°遅延した信号ＴＥ１に変換し、信号ＴＥ１は、エンベロープの差信号ＴＷＥＮＶとの積を形成するために使用される。

図４Ｂは、図３Ｂと同様、積分器４０２の下流に比較器４０３とＤ型フリップフロップ４０４が接続された典型的な実施形態の変形を示す図である。

図１１は、図４Ａに関する信号を示す図である。１２Ｅ及び１２Ｆで示す信号は、それぞれ、１２Ｂで示すトラック誤差信号に対して９０°位相がシフトしている。左方向への移動は、図において右から左で表されるので、信号ＴＥの時間的な位相シフトは、左へ９０°シフトした１２Ｆの信号ＴＥ１に対応する。エンベロープの差ＴＷＥＮＶと位相シフトされたトラック誤差信号の積ＴＥＭＥＮＶが、２つの移動方向それぞれに対して、１２Ｆ及び１２Ｇとして示されている。アナログ乗算器４０５の下流にある積分器４０２は、初期値を零にリセットするリセット入力を有している。リセット機能は、エッジ検出器４０６のパルス出力信号によりトリガされ、パルス出力は、位相シフトされたトラック誤差信号ＴＥ１の信号エッジで生成される。パルスＰＬＳＴＺＣは、１２Ｊ及び１２Ｋとして示されている。積分器４０２の出力信号ＩＮＴは、移動方向に応じて１２Ｈ又は１２Ｉに示す様になる。リセットパルスの各立下りエッジにおいて、積分器４０２はリセットされ、新しい積分周期に入る。積分値は、１２Ｆ及び１２Ｇに示す信号ＴＥＭＥＮＶの積分領域の値と符号により決定される。積分器４０２がリセットされる前に、積分値がサンプル＆ホールドブロック４０７によりサンプリングされる。サンプリングは、パルス信号ＰＬＳＴＺＣの立ち上がりエッジにて行われる。サンプリングされた値Ｓ／Ｈ１は、１２Ｌ及び１２Ｍとして示されている。サンプリング位置が垂直の矢印で示されている。サンプリングされた信号の極性が、比較器４０８により評価され、方向信号ＤＩＲを生成する。

図１１の１３Ａから１３Ｏは、図４Ｂに示す変形に対応し、１３Ａから１３Ｋは、１２Ａから１２Ｋに対応する。比較器４０３の出力信号は、パルス信号ＰＬＳＴＺＣの立ち上がりエッジで、Ｄ型フリップフロップ４０４によりサンプリングされ、アップダウンカウンタ４０９で方向信号ＤＩＲとして使用される。

図５Ａ及び５Ｂは、更なる実施形態を示す図である。図４Ａ及び図４Ｂのブロック４１０に対し、ここでは、位相シフトされたトラック誤差信号を２値化する比較器５０１が乗算器５０２の入力の上流に設けられている。図３Ａ及び図３Ｂと同様に、後者は、図４のアナログ乗算器４０５より簡単に実現できる同期整流器を有している。

図１２の１４Ａから１４Ｐは、図５Ａに関する電圧波形であり、１５Ａから１５Ｒは、図５Ｂに関する電圧波形である。図中の信号の名前は、上述したのと同じである。同期整流器５０２は、図の１４Ｄで示されるＡＣ結合したエンベロープの差信号ＴＷＥＮＶを、１４Ｆ及び１４Ｈで示される比較器５０１の出力信号ＴＺＣ１が“ハイ”のときは、そのまま出力し、“ロー”のとき反転して出力する。

図１４は、上述した実施形態の利点を結合した、特に有用な実施形態を示す図である。ウォブル信号ＴＷに生じる可能性があるオフセットや振幅変動といった擾乱に係らず、移動方向の識別が可能である。これは、２つのサンプル＆ホールドブロック１７０１、１７０２と、リセット可能な積分器１７０３により達成される。信号ＴＷＥＮＶは、同期整流器５０２により信号ＳＲＥＮＶに変換される。同期整流器５０２は、９０°位相がシフトされたトラック交差信号ＴＺＣ１により制御される。同期整流器５０２の出力信号ＳＲＥＮＶは、サンプリングパルスＰＬＳＴＺＣにより制御される第１のサンプル＆ホールドブロック１７０１によりサンプリングされる。

信号ＳＲＥＮＶの瞬時値と、信号ＰＬＳＴＺＣの２つのエッジ間において保持されるサンプル値は、減算器１７０４により減算され、信号Ｓ／Ｈ１となる。積分器１７０３は、減算器の下流に接続され、信号ＰＬＳＴＺＣの２つのパルス間において、減算器の出力信号を積分する。ウォブル信号に生じる可能性のある擾乱に係らず、積分の最終値は、その極性により相対的な移動方向を明確に示している。積分の最終値は、ＰＬＳＴＺＣパルスで制御される第２のサンプル＆ホールドブロック１７０２によりサンプリングされる。比較器１７０５は、サンプリングされた信号の極性を識別して、トラックを数えるアップダウンカウンタ４０９で使用される信号ＤＩＲを形成する。図示していないが、前の実施形態で示したＤ型フリップフロップの変形を同様に使用することが可能である。

図１３は、図１４に関する信号を示す図である。１６Ｃは、ＤＣオフセットと振幅のエンベロープに変動を持つウォブル信号ＴＷを示している。１６Ｄは、結果として得られるエンベロープ差信号ＴＷＥＮＶである。１６Ｉ及び１６Ｊで示す信号ＳＲＥＮＶは、２つの移動方向を示し、１６Ｆ及び１６Ｈは、それぞれ、９０°位相がシフトしたトラック交差信号ＴＺＣ１を示している。１６Ｍ及び１６Ｎは、第１のサンプル＆ホールドブロックを制御するサンプリングパルスＰＬＳＴＺＣを示し、１６Ｋ及び１６Ｌは、信号Ｓ／Ｈ１を示している。サンプリング開始時において、減算器の出力は零であり、右方向に移動する場合は、１６Ｋの例に示す様に、電圧特性は半周期間の負値を示し、左方向に移動する場合は、１６Ｌに示す様に、半周期間の正値を示す。積分器１７０３は、１６Ｋ及び１６Ｌで示す信号のグレーで示す領域を積分し、１６Ｏ及び１６Ｐは、積分器１７０３の出力である。１６Ｑ及び１６ＲはＰＬＳＴＺＣパルスで制御される第２のサンプル＆ホールドブロック１７０２によりサンプリングされた値を示している。

図１６は、更なる実施形態のブロック図である。ＤＣオフセット及び振幅変動といった擾乱が生じているウォブル信号ＴＷのエンベロープの差信号ＴＷＥＮＶが、第１のサンプル＆ホールドブロック１９０１により、信号ＰＬＳＴＺＣで規定される位置にてサンプリングされている。信号ＰＬＳＴＺＣは、９０°位相シフトされたトラック誤差信号ＴＥ１を比較器１９０２、１９０３を通すことにより得たものである。信号ＴＷＥＮＶの瞬時値と、信号ＰＬＳＴＺＣの２つのエッジ間で保持されるサンプリング値は、減算器１９０４で減算される。この実施形態においては、同期整流器が設けられないので、減算器１９０４の出力の半サイクルは、正又は負の極性を持つ。しかしながら、サンプリング値と瞬時値はサンプリング開始時において等しいので、相対的な移動方向に従い、各々の場合において、半サイクルは零から開始される。減算器の下流に接続される積分器１９０５は、ＴＷＥＮＶの最後のサンプルと瞬時値との差を、ＰＬＳＴＺＣの２つのパルス間であるサンプリング間隔ごとに積分する。積分器１９０５は、各積分を値０から開始させるためのリセット入力を有している。第２のサンプル＆ホールドブロック１９０６は、新しい積分が開始される前に、積分の最終値を、それぞれサンプリングする。第２のサンプル＆ホールドブロック１９０６によりサンプリングされた信号は、２つのパルスＰＬＳＴＺＣ間での減算器１９０４の出力信号の極性と領域を示している。下流の比較器１９０７は、積分器の出力を２値化し、ＴＺＣ信号に対して＋９０°又は−９０°位相がシフトした信号ＥＮＶＺＣを形成する。従来技術として既に説明した様に、信号ＴＺＣ及びＥＮＶＺＣは、図７の状態ロジックにより評価することが好ましい。

図１５は、図１６の実施形態に関する信号を示す図である。１８Ｂは、トラック誤差信号ＴＥである。１８Ｉ及び１８Ｊは、１８Ｄで示すエンベロープの差信号ＴＷＥＮＶから、サンプリングと減算により形成され、２つの移動方向を示す減算器１９０４の出力信号Ｓ／Ｈ１である。サンプリングは、エッジ検出器１９０３により形成され、信号ＴＺＣ１のエッジから９０°遅れた信号ＰＬＳＴＺＣにより制御される。ＰＬＳＴＺＣは、積分器１９０５のリセットも制御し、積分器１９０５の出力信号ＩＮＴは、第２のサンプル＆ホールドブロック１９０６により矢印で示される位置にてサンプリングされ、１８Ｏ及び１８Ｐで示す信号Ｓ／Ｈ２になる。１８Ｑで示す信号ＥＮＶＺＣは、比較器１９０７により２値化されることで形成される。ＥＮＶＺＣは、走査ビームの相対的な移動方向に応じて、１８Ｒで示す信号ＴＺＣに対して＋９０°又は−９０°の位相シフトを持ち、信号ＴＺＣは、トラック誤差信号ＴＥを２値化することにより形成される。

図１７は、光記録媒体の記録済み領域のデータ信号ＨＦからＭＺＣ信号を形成する、上述した機能ブロックを利用する機能ブロックの配置を示す図である。スイッチ２００１がエンベロープ検出器１０３、１０４の上流に接続されてトラック誤差信号ＴＥ又はデータ信号ＨＦの選択に使用され、選択された信号はハイパスフィルタ及び他の処理がなされる。選択は、例えば、ＨＦ検出器２００２がスイッチ２００１の接点切替を制御することにより行われる。データ信号ＨＦが存在する場合、データ信号ＨＦはトラックカウントに使用される。それ以外の場合、トラック誤差信号が選択され、未記録領域での方向を加味したカウントを可能にするためにウォブル信号が生成される。上側エンベロープのための検出器１０３は、データ信号ＨＦを選択している間、選択的にオフとできる。

上述した実施形態による検出に加えて、データ信号ＨＦからＭＺＣ信号も得るため、図１８に示す従来技術と比較して、擾乱に対する信頼性又は感度に十分余裕ができる。

本発明の第１実施形態のブロック図である。 本発明の第２実施形態のブロック図である。 本発明の第３実施形態のブロック図である。 本発明の第３実施形態の変形を示すブロック図である。 本発明の第４実施形態のブロック図である。 本発明の第４実施形態の変形を示すブロック図である。 本発明の第５実施形態のブロック図である。 本発明の第５実施形態の変形を示すブロック図である。 従来技術によるミラー零交差信号を生成する方法での信号を示す図である。 状態遷移図である。 図１の実施形態に関する信号を示す図である。 図２の実施形態に関する信号を示す図である。 図３Ａ及び３Ｂの実施形態に関する信号を示す図である。 図４Ａ及び４Ｂの実施形態に関する信号を示す図である。 図５Ａ及び５Ｂの実施形態に関する信号を示す図である。 本発明の第６実施形態に関する信号を示す図である。 図１３の実施形態に関するブロック図である。 本発明の第７実施形態に関する信号を示す図である。 図１５の実施形態に関するブロック図である。 更なる実施形態のブロック図である。 従来技術によるミラー零交差信号を生成するためのブロック図である。

符号の説明

１０１ ハイパスフィルタ
１０２ ローパスフィルタ
１０３、１０４ エンベロープ検出器
１０５ 光検出器
１０６ ＡＣカップリング
１０７、１０９、２０３、３０６、４０３、４０８、５０１、１７０５ 比較器
１９０２、１９０７ 比較器
１０８、２０５、３０９、１７０４、１９０４ 減算器
１１０、３０７、４０４ Ｄ型フリップフロップ
１１１、２０４、３０８、４０９、１９０８ アップダウンカウンタ
１１２ 状態ロジック
２０１、３０１、５０２ 同期整流器
２０２、３０２、３０４、４０７、１７０１、１７０２ サンプル＆ホールドブロック
１９０１、１９０６ サンプル＆ホールドブロック
２０６、４０６、１９０３ エッジ検出器
４０１ 位相シフタ
４０２、１７０３、１９０５ 積分器
４０５ アナログ乗算器
２００１ スイッチ
２００２ ＨＦ検出器

Claims (11)

1. トラックの位置に応じて、トラックを横切る方向に所定方法による変動を有するトラックにデータを記録する光記録媒体のための走査ユニットの、トラックを数える装置（１１１、１１２、２０４、３０８、４０９、１９０８）を動作させる方法であって、
   該走査ユニットは、記録媒体上に走査ビームを合焦させて、記録媒体で反射された走査ビームを、光検出器の隣接する複数の部分（１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄ）を用いて評価して、光検出器のトラック方向に対して左側に位置する部分からの信号（Ａ、Ｄ）と、右側に位置する部分からの信号（Ｂ、Ｃ）との差からトラック誤差信号（ＴＥ）を生成し、
   該方法は、
   第１のカットオフ周波数を持つハイパスフィルタでろ波されたトラック誤差信号（ＴＥ）の下側及び上側エンベロープの差からウォブル信号（ＴＷ）を決定するステップと、
   第２のカットオフ周波数を持つローパスフィルタでろ波されたトラック誤差信号（ＴＥ）からトラック零交差信号（ＴＺＣ）を決定するステップと、
   ウォブル信号（ＴＷ）及びトラック零交差信号（ＴＺＣ）の一方の信号の極性が変化したときに、他方の信号が正であるか負であるかを判定することで、両信号の評価を行うステップと、
   両信号の評価から、トラックを数えるための順序論理（１１１、１１２）を動作させる動作信号（ＤＩＲ、ＣＬＫ、ＥＮＶＺＣ、ＴＺＣ）を決定するステップと、
   を備えていることを特徴とする方法。
2. 両信号の評価は、ウォブル信号（ＴＷ）とトラック零交差信号（ＴＺＣ）の積を生成（２０１、３０１、４０５、５０２）することにより決定される信号（ＳＲＥＮＶ、ＴＥＭＥＮＶ）をサンプリングして、サンプリングした値を保持することを含む、
   請求項１に記載の方法。
3. トラック零交差信号（ＴＺＣ）の決定は、位相シフト（４０１）を含み、
   両信号の評価は、ウォブル信号（ＴＷ）とトラック零交差信号（ＴＺＣ）の積の時間積分（４０２、１７０３）を含む、
   請求項１又は２に記載の方法。
4. クロック信号（ＣＬＫ）と、方向信号（ＤＩＲ）が動作信号として決定される、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 走査ビームがトラック中心を交差したときにその値が変化する第１の信号（ＴＺＣ）と、走査ビームが隣接するトラックの境界を交差したときにその値が変化する第２の信号（ＴＷＥＮＶ）が動作信号として決定される、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
6. トラックの位置に応じて、トラックを横切る方向に所定方法による変動を有するトラックにデータを記録する光記録媒体のための走査ユニットの、トラックを数える装置（１１１、１１２、２０４、３０８、４０９、１９０８）を動作させる動作信号を決定する装置であって、
   該走査ユニットは、記録媒体上に走査ビームを合焦させて、記録媒体で反射された走査ビームを、光検出器の隣接する複数の部分（１０５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃ、１０５Ｄ）を用いて評価して、光検出器のトラック方向に対して左側に位置する部分からの信号（Ａ、Ｄ）と、右側に位置する部分からの信号（Ｂ、Ｃ）との差からトラック誤差信号（ＴＥ）を生成し、
   該動作信号を決定する装置は、
   第１のカットオフ周波数を持ち、トラック誤差信号（ＴＥ）を入力として、上側及び下側エンベロープのためのエンベロープ整流手段（１０３、１０４）にそれぞれ信号を出力するハイパスフィルタ手段（１０１）と、
   上側及び下側エンベロープ整流手段（１０３、１０４）の出力信号を入力とする差形成手段（１０８）と、
   第２のカットオフ周波数を持ち、トラック誤差信号（ＴＥ）を入力とするローパスフィルタ手段（１０２）と、
   ローパスフィルタ手段（１０２）の出力信号から形成された信号及び差形成手段（１０８）の出力信号から形成された信号を入力とし、一方の信号の極性が変化したときに、他方の信号が正であるか負であるかを判定し、動作信号（ＤＩＲ、ＣＬＫ、ＥＮＶＺＣ、ＴＺＣ）を供給する評価手段と、
   を備えていることを特徴とする装置。
7. 評価手段は、ローパスフィルタ手段（１０２）及び差形成手段（１０８）の出力信号が供給される積形成手段（２０１、３０１、４０５、５０２）と、積形成手段（２０１、３０１、４０５、５０２）の出力信号が供給されるサンプルアンドホールド手段（２０２、３０２、３０４、４０７、１７０１、１７０２、１９０１、１９０６）とを含む請求項６に記載の装置。
8. ローパスフィルタ手段（１０２）は、位相シフト手段（４０１）を含み、
   評価手段は、差形成手段（１０８）及びローパスフィルタ手段（１０２）の出力信号が供給される積形成手段（２０１、３０１、４０５、５０２）と、積形成手段（２０１、３０１、４０５、５０２）の出力信号が供給される積分手段（４０２、１７０３）とを含む、請求項６又は７に記載の装置。
9. データ信号形成手段（２００３）と、
   ＨＦ検出手段（２００２）と、
   ＨＦ検出手段の出力信号により制御される切替手段（２００１）と、
   を含み、
   データ信号形成手段（２００３）は、光検出器からの信号（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）の合計からデータ信号（ＨＦ）を形成し、
   ＨＦ検出手段（２００２）は、記録媒体の記録領域に有効なデータ信号（ＨＦ）が存在するか否かを検出し、
   切替手段（２００１）は、有効なデータ信号（ＨＦ）が存在する場合、ハイパスフィルタ手段への入力を、データ信号（ＨＦ）に切替える、
   請求項６から８のいずれか１項に記載の装置。
10. 有効なデータ信号（ＨＦ）が存在するとき、上側エンベロープ用のエンベロープ整流手段（１０３）はディアクティベイトされる、
    請求項９に記載の装置。
11. トラック零交差信号（ＴＺＣ）の決定は、第２のカットオフ周波数より低い第３のカットオフ周波数を持つハイパスフィルタ（１０６）によるろ波を含む請求項１から５のいずれか１項に記載の方法、あるいは、請求項６から１０のいずれか１項に記載の装置。

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