JP2009004081A - 第二のばらつきの検出による再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】位相ロックループ手段のような追加の構成要素を必要としない再生装置を提供する。
【解決手段】情報は、第一の物理パラメータに関するばらつきの形式で情報キャリア２に記録される。再生装置は、トランスデューサ４により情報キャリアを走査し、かかる物理パラメータのばらつきに応答する。情報回復回路５は、トランスデューサ４から受信された第一の検出信号Ｄ１から情報を回復する。情報回復回路５は、位相ロックループ５１を有する。情報キャリア２は、第二の物理パラメータの第二のばらつきを示し、この第二の物理パラメータは、第一の物理パラメータとは異なるが、トランスデューサ４により検出可能である。検出回路６は、トランスデューサ４から受信された第二の検出信号Ｄ２に基づいて第二のばらつきの存在を検出する。本発明は、検出回路６が、第二のばらつきの存在を検出するため、情報回復回路５の位相ロックループを使用可能なことにある。
【選択図】図３

Description

本発明は、再生装置に収容される情報キャリアのトラックから情報を読取るための再生装置に関する。この情報キャリアは、第一の物理パラメータに関する第一のばらつきを示す。この第一のばらつきは、情報キャリアに記録される情報に対応している。この情報キャリアは、第二の物理パラメータに関する第二のばらつきを示すことができる。この第二の物理パラメータは、第一の物理パラメータとは異なる。

この再生装置は、以下を有している。走査手段は、情報キャリアを走査して、第一のばらつきに依存する第一の信号のばらつきを示す第一の検出信号を発生し、第二のばらつきに依存する第二の信号のばらつきを示す第二の検出信号を発生する。移動手段は、該走査手段に関してトラックの相対的な変位を生じる。デコード手段は、第一の位相ロックループ手段を有し、第一の信号のばらつきに依存して、第一の検出信号をデコードされた信号に変換する。検出手段は、第一の信号のばらつきの第一の周波数スペクトルの外側に位置される第二の周波数スペクトルにおける第二の検出信号により、第二の物理パラメータに関する第二のばらつきを検出する。

開始節に係るこの再生装置の実施の形態は、欧州特許EP-A-0930614号から知られている。
この公知の再生装置の場合、第二のばらつきが情報キャリアに存在するかを判定するために検出手段が使用される。この第二のばらつきが存在するか否かに依存して、デコーダ手段がそれぞれ始動されるか、又は停止される。情報キャリアの情報をコピーするために一般に使用される装置は、第二の物理パラメータに関する第二のばらつきがコピーされることなしに、情報を表す第一の情報をコピーする。第二のばらつきが存在しないとき、再生装置は、コピーされた情報キャリアの場合にはデコード手段を停止する場合がある。これは、情報キャリアをコピーすることを困難にする。

検出手段は、第二の位相ロックループ手段を有している。位相ロックループ手段は、入力信号に依存する所定の周波数の発振信号を発生するための発振器、位相差を示す位相差信号を発生する、入力信号と発振信号との間の位相差を検出するための位相検出手段、この位相差信号をフィルタリングして、発振器の入力信号としての役割を果たすフィルタリングされた信号を発生するフィルタリング手段を一般に有している。

第二の検出信号は、第二の位相ロックループ手段の入力に供給される。発振信号の周波数は、第二の検出信号の周波数に同調される。かかる同調が成功した場合、第二の位相ロックループ手段がロックされる。この場合、検出手段は、第二のばらつきが情報キャリアに存在することを示す信号を発生する。

第一のパラメータの第一のばらつきの例は、情報キャリアの表面の反射におけるばらつきである。この場合、走査手段は、光ビームを該表面に入射させるレーザを有している。この表面に特定の反射領域のシーケンス及び非反射領域のシーケンスを書き込むことで、情報キャリアに情報を位置することができる。この領域のシーケンスは、先に説明されたトラックを形成する。他の物理パラメータに関する他のばらつきもまた可能である。

第二の物理パラメータに関する第二のばらつきも異なるやり方で実現することができる。かかるばらつきの例は、再生装置における回転中心に関するトラックの半径方向の距離におけるばらつきであり、この場合、移動手段は、情報キャリアを回転するための回転手段を有している。このばらつきは、所定の周波数からなる波状をとる場合がある。周波数を変化することもできる。このばらつきは、半径方向のトラックの蛇行（radial track wobble）と呼ばれる。別の例は、かかる領域の幅におけるばらつきである。このばらつきにより、トラックを走査するビームの変調が生じる。このばらつきの周波数スペクトルが第一のばらつきの第一の周波数スペクトルにオーバラップしない場合、検出手段は、このばらつきの存在を判定することができる。

かかる再生装置の例は、ＣＤ、ＤＶＤ及びＤＶＲ再生装置である。
公知の再生装置の問題点は、検出手段が、位相ロックループ手段のような追加の構成要素を必要とすることであり、その結果、再生装置が比較的高価になる。

本発明の目的は、より少ない構成要素を検出手段用に必要とする再生装置を提供することにある。

上記目的は、本発明による再生装置により達成され、第二のばらつき（variation）を検出するため、デコード手段の第一の位相ロックループ手段を使用するように検出手段が実現される。

第二のばらつきが第一の検出信号において検出される場合、第一の検出信号が第二の検出信号としての役割を果たすことができる。この場合、第二のばらつきの検出は、第二のばらつきの周波数スペクトルに同調することで達成される。第一の位相ロックループ手段が第二のばらつきの周波数にロックする場合、検出手段は、第二のばらつきが存在することを示す信号を発生する。この信号がない場合、たとえば、デコード手段は停止され、これにより、情報キャリアをコピーすることが困難にする。

再生装置の場合、検出手段は、追加の位相ロックループ手段を必要としない。これは、デコード手段に既に存在している第一の位相ロックループ手段を使用するからである。結果として、より少ない構成要素が必要となり、再生装置をより経済的に製造することができる。

再生装置の実施の形態では、第二のばらつきは、トラックにおける半径方向の起伏（radial undulation）を有している。

トラックにおける半径方向の起伏は、トラックの方向に横切るトラックの半径方向の位置に関する波状のばらつきであり、半径方向の起伏は、以下、半径方向の蛇行とも呼ばれる。全てのＣＤベース及びＤＶＤベースの書き込み可能及び再書込み可能なフォーマットは、先に説明されたトラックにおいて半径方向の蛇行のばらつきを有している。たとえば、望まれない複製に対する保護のため、トラックにおいて半径方向の蛇行の存在を検出することが有効な場合がある。

再生装置の更なる実施の形態では、再生装置は、位相ロックループ手段が第一の検出信号に接続される第一の状態と、位相ロックループ手段が第二の検出信号に接続される第二の状態の間で切換えるように実現されるスイッチ手段をさらに有している。

この実施の形態は、第一の検出信号が第二の検出信号を含んでいない場合には有効である。かかるスイッチ手段により、第一の検出手段が位相ロックループ手段に接続されるか、第二の検出手段が位相ロックループ手段に接続されるかを選択することができる。

この実施の形態に関するより特定の態様では、第二の検出手段は、走査手段にトラックを追跡させるために使用することができる。これは、既に存在する検出手段が第二のばらつきを検出するために使用することができるという利点を与える。実際に、走査手段によりトラックに追跡するために再生装置において検出信号を使用する様々な例が知られている。本発明による再生装置に関する次の２つの実施の形態は、かかる検出信号を使用する。

実施の形態では、第二の検出信号は、トラックに追跡するために半径方向のプッシュプル信号を有している。半径方向のプッシュプル信号は、３ビームのプッシュプル信号である。かかる３ビームのプッシュプル信号の場合、走査手段は、３つの光ビームを発生する。メインビームは、第一の検出信号を発生し、２つのサテライトビームは、これらサテライトビームの間で所望のトラックがクランプされる。一方のサテライトビームは、メインビームに関して正の方向において半径方向かつ接線方向に移動され、他方のサテライトビームは、メインビームに関して負の方向において半径方向かつ接線方向に移動される。半径方向における移動量は、トラック間の距離の４分の１となる。それぞれ反射されたサテライトスポットを変換するための個別のダイオードを使用することで、半径方向の追跡信号が発生される。この場合、ダイオードから発生された信号は、互いに引かれる。先に説明された半径方向の蛇行は、プッシュプル信号により容易に検出される。プッシュプル信号は、ＣＤプレーヤのような再生装置でしばしば使用される。これらの装置を第二のばらつきの検出に適するようにすることは、比較的簡単である。検出手段の簡単な実現に加えて、スイッチ手段を追加することは十分である。

ある実施の形態では、第二の検出信号は、トラックに追跡するために位相差検出手段を有している。位相差検出信号は、以下、ＤＰＤ（Differential-Phase Detection）信号と呼ばれる。ＤＰＤ信号によりトラックの追跡は、ＤＶＤプレーヤのような再生装置でしばしば実行されている。この場合、走査手段は、光ビームを発生する。この光ビームは、反射後に、４つの検出面を有するダイオードにより受光され、その後、それぞれの検出面は、該面に入射した光量に依存する信号を発生する。ＤＰＤ信号を発生するため、以下のステップが行われる。

対角線方向に互いに反対にある、検出面から生じる信号が互いに加算され、２つの総和信号が生じる。この総和信号の間の位相差が決定される。ＤＰＤ信号がこの位相差の測定値となる。

ＤＰＤトラッキング信号による再生装置は、第二のばらつきの検出のために調節することができる。また、この場合、検出手段の簡単な実現に加えて、スイッチ手段を追加することは十分である。

スイッチ手段を有する再生装置の更なる実施の形態では、検出手段は、以下のステップを実行することで、半径方向の蛇行を検出することができる。
ａ：スイッチ手段を第二の状態にスイッチさせる。
ｂ：移動手段に走査手段に関してトラックを移動させ、これにより、第二の信号のばらつきの周波数を、第一の位相ロックループ手段が同調することができる帯域幅の範囲内にする。
ｃ：第一の位相ロックループ手段に第二の信号のばらつきに同調させる。
ｄ：第一の位相ロックループ手段が同調される周波数が回転速度に対応するとき、第二のばらつきの検出信号を発生する。

位相ロックループ手段は、入力信号に対するロックが可能な所定の周波数帯域を有していることがある。この理由のため、走査手段とトラックの間の相対速度は、第二の信号のばらつきの周波数がこの周波数帯域に含まれるレベルにされる。実際に、移動手段は、これにより情報キャリアが回転される回転手段を有している。その後、位相ロックループ手段は、第二の信号のばらつきに同調される。このことが可能である場合、第二のばらつきが情報キャリアに存在するという結果を導出することができる。

再生装置の別の実施の形態では、かかる再生装置は、第二のばらつきにより、情報キャリアの特性を判定するための判定手段をさらに有している。たとえば、ＣＤが半径方向の蛇行を有しているか否かを発見することで、書き込み可能なＣＤとＲＯＭ−ＣＤの間の差が判定される。書き込み可能なＣＤは、半径方向の蛇行を有しているが、ＲＯＭ−ＣＤは有していない。

この実施の形態に関する更に特定の実現の場合、再生装置はＤＶＤプレーヤであり、判定装置は、ＤＶＤ−ＲＷフォーマットをもつ情報キャリアとＤＶＤ＋ＲＷフォーマットをもつ情報キャリアの間の判別を行うことが可能である。ＤＶＤ−ＲＷフォーマットをもつ情報キャリアとＤＶＤ＋ＲＷフォーマットをもつ情報キャリアの間の区別は、両方の情報キャリアの半径方向の蛇行の周波数が異なるという事実の結果として行うことができる。第一の位相ロックループ手段がどの周波数に同調されるか発見することで、情報キャリアのフォーマットを発見することができる。

更なる実施の形態に関する検出手段は、第二のばらつきに含まれる場合がある追加の情報をデコードするための手段をさらに有している。たとえば、半径方向の蛇行のばらつきの場合、この蛇行は、周波数変調のように変調される。更なる情報がこの変調に含まれる場合がある。かかる更なる情報は、たとえばコードを有する場合がある。このコードは、予め知られたコードと比較される。これらのコードが一致する場合、読み取りを継続することが決定され、一致しない場合、読み取りを停止することが決定される。この場合、検出手段は、半径方向の蛇行を復調するための復調器、及び復調されたコードと予め知られたコードを比較する比較手段を必要とする。

本発明に係る再生装置のこれらの態様及び他の態様は、以下に説明される実施の形態から明らかとなり、該実施の形態を参照して理解されるであろう。

図１では、情報キャリア２は、本発明の実施の形態に係る再生装置に収容されている。移動手段３が存在しており、走査手段４に関してトラックを移動可能である。実際に、移動手段３は、情報キャリア２を回転する回転手段を有していることがある。走査手段４は、情報キャリア２のトラック１を走査する。この処理では、第一の検出信号Ｄ１及び第二の検出信号Ｄ２が発生される。Ｄ１は、デコード手段５に送出される。デコード手段５は、位相ロックループ手段５１に有している。検出手段６は、第二のばらつきを検出するため、デコード手段５の位相ロックループ手段５１を使用可能である。

図２ａは、情報キャリア２及びトラック１の平面図である。第二のばらつきは、様々なやり方で実現することができ、第二のばらつきは、半径方向の蛇行を有している。図示されている領域８は、いわゆる「ピッチ」８と呼ばれる。ピッチ８は、たとえば、情報キャリア２の表面における高さにおける差を構成する場合がある。ピッチ８のシーケンスは、トラック１を形成しており、ピッチ８は、第一のばらつきであり、情報が含まれる。図２ｃでは、第二のばらつきは、ピッチ８の幅を有している。最後に、図２ｄは、ピッチ８の高さにおけるばらつきを示している。この場合、情報キャリア２は、断面図で示されている。

第一の検出信号Ｄ１及び第二の検出信号Ｄ２は、位相ロックループ手段５１に供給される。位相ロックループ手段５１は、２つのモードで動作可能であるように実現することができる。すなわち、第一のモードでは、第一の検出信号Ｄ１へのロックが行われ、これにより、デコードされた信号が発生される。第二のモードでは、第二の検出信号Ｄ２へのロックが行われる。

図３に示される再生装置の実施の形態では、スイッチ手段７は、第一のモードと第二のモードの間での切換えのために使用される。この実施の形態は、スイッチ手段のみが必要である以外に、デコード手段が僅かな変更を受けるだけであるため、非常に容易に実現することができる。デコード手段は、これらの手段を作り変えることが困難であるため、ＩＣの形態で集積されていることがある。

図４に示されるように、３ビームのプッシュプル追跡の場合、３つの光ビーム９，１０，１１、すなわちメインビーム９、第一のサテライトビーム１０及び第二のサテライトビーム１１は、走査手段４により発生される。第一のサテライトビーム１０は、接線方向及び半径方向において、メインビーム９から所定の距離で投射される。サテライトビーム１０，１１の反射光は、ダイオードにより受光され、２つのサテライト信号に変換される。第二の検出信号Ｄ２は、追跡信号として使用することができ、互いからサテライト信号を差し引くことで発生される。半径方向の蛇行から生じる第二のばらつきは、結果として得られるプッシュプル信号において比較的容易に検出することができる。

ＤＰＤ追跡の場合、唯一の光ビームが発生される。反射の後、図５を参照して４つの面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分割されるフォトダイオードにビームが入射される。

図５に示される矢印は、トラック１を横切るフォトダイオードの方向を示している。ＤＰＤ信号を発生するため、フェーズＡ及びフェーズＣから生じる信号が追加され、フェーズＢ及びフェーズＤから生じる信号が追加される。ＤＰＤ信号は、２つの結果的に得られる総和信号の間の位相差の測定値である。図６ａでは、光ビームがピッチ８を通してどのように動くかを矢印は示している。図６ａでは、光ビームは、ピッチの中央の入射し、これは良好な追跡を示している。総和信号Ａ＋Ｃ及びＢ＋Ｄは、位相差を示していない。この場合、ＤＰＤ信号は小さい。図６ｂでは、光ビームは、ピッチ８の中央に入射していない。結果として、図６ｂに示されるように、位相差は、総和信号の間で生じる。また、図６ｃでは、光ビームは、ピッチ８の中央に入射していないが、図６ｂに関して、ピッチ８の別の側に入射している。また、ＤＰＤ信号では、蛇行のばらつきは、ＤＰＤ信号において第二の信号のばらつきを生じている。

半径方向の蛇行の存在は、図７に示される処理を実行することで検出することができる。ステップ２０では、スイッチ手段７は、第二の状態にスイッチされる。つぎに、ステップ２１では、情報キャリア２は、第二のばらつきの周波数が、位相ロックループ手段５１がこの周波数に同調可能である範囲内となる回転速度にされる。この位相ロックループ手段５１の範囲は、第二のばらつきの周波数に調節することもできる。ステップ２２では、位相ロックループ手段５１は、この周波数に同調することができる。周波数が情報キャリア２の回転速度に一致する場合、ステップ２３で、半径方向の蛇行が検出されたことを示す信号が発生される。半径方向の蛇行の周波数は、回転周波数の倍数である場合がある。

検出手段６には、第二のばらつきに含まれる場合がある追加情報をデコードするための追加の手段が設けられる場合がある。図８では、かかる追加の手段に関する例が示されている。この例では、第二のばらつきにおける追加情報は、第二のばらつきの変調により含まれる場合がある。図８では、第二の検出信号Ｄ２は、復調手段１２に供給される。復調のため、復調手段１２は、位相ロックループ手段５１から生じる発振信号１４を使用する。追加情報は、コードＣ１を含んでいる場合がある。比較手段１３により、復調されたコードＣ１は、予め知られたコードＣ２に比較される。これらのコードが一致する場合、コードが一致することを示すため、比較手段１３によりコード信号１５が発生される。このコード信号１５は、再生装置の読み取りを継続可能にするか、又は読み取りを阻止するために使用される。このようにして、望まれない複製に対する保護を達成することができる。

情報キャリアを収容する再生装置の実施の形態を示す図である。 情報キャリアの平面図である。 半径方向の蛇行のばらつきの一部を示す図である。 幅に関するばらつきを有するトラックの一部を示す図である。 高さに関するばらつきを有するトラックの一部を示す図である。 スイッチ手段を有する再生装置の実施の形態を示す図である。 ３ビームのプッシュプルトラッキングの場合における、トラックでの３つのビームを示す図である。 反射されたメインビームを第一及び第二の検出信号に変換するためのフォトダイオードの例を示す図である。 光ビームによるトラック追跡の例を示す図である。この光ビームは、ピッチの中央において半径方向にトラックを追跡している。 光ビームによるトラック追跡の例を示す図である。この光ビームは、ピッチの中央に沿って半径方向にトラックを追跡している。 光ビームによるトラック追跡の例を示す図である。この光ビームは、トラックの他の側に関して、図６ｂに関して、ピッチの中央に沿って半径方向にトラックを追跡している。 蛇行を検出するために検出手段が実行するステップを示す図である。 追加の情報をデコードするための追加の手段の例を示す図である。

符号の説明

１：トラック
２：情報キャリア
３：移動手段
４：走査手段
５：デコード手段
６：検出手段
５１：位相ロックループ手段

Claims (2)

1. 再生装置に含まれる情報キャリアのトラックから情報を読取る再生装置であって、
   前記情報キャリアは、第一の物理パラメータに関する第一のばらつきを示し、前記第一のばらつきは、前記情報キャリアに記録される情報に対応し、前記情報キャリアは、第二の物理パラメータに関する第二のばらつきを示すことができ、前記第二の物理パラメータは、前記第一の物理パラメータとは異なり、
   前記情報キャリアを走査して、前記第一のばらつきに依存する第一の信号のばらつきを示す第一の検出信号を発生するとともに、前記第二のばらつきに依存して第二の信号のばらつきを示す第二の検出信号を発生する走査手段と、
   前記走査手段に関してトラックの相対的な変位を生じる移動手段と、
   第一の位相ロックループ手段を有し、前記第一の信号のばらつきに依存して前記第一の検出信号をデコードされた信号に変換するデコード手段と、
   前記第一の信号のばらつきの第一の周波数スペクトルの外に位置される第二の周波数スペクトルにおける前記第二の検出信号により、第二の物理パラメータに関する第二のばらつきを検出する検出手段とを有し、
   前記検出手段は、前記第二のばらつきを検出するため、前記デコード手段の前記第一の位相ロックループ手段を使用するように実現され、
   前記走査手段は、前記第一の検出信号を形成する１つのメインビームと、所定のトラックをクランプする２つのサテライトビームとを含む３つの光ビームを発生し、
   前記２つのサテライトビームのうちの第一のサテライトビームは、前記メインビームに関して正の方向において、前記情報キャリアの半径方向かつ前記トラックの接線方向に移動され、第二のサテライトビームは、前記メインビームに関して負の方向において、前記情報キャリアの半径方向かつ前記トラックの接線方向に移動され、
   前記走査手段は、前記情報キャリアから反射される前記第一及び第二のサテライトビームをそれぞれ検出する個別の検出器を含み、検出された第一のサテライトビームと第二のサテライトビームを互いに引くことで前記第二の検出信号を発生する、
   ことを特徴とする再生装置。
2. 再生装置に含まれる情報キャリアのトラックから情報を読取る再生装置であって、
   前記情報キャリアは、第一の物理パラメータに関する第一のばらつきを示し、前記第一のばらつきは、前記情報キャリアに記録される情報に対応し、前記情報キャリアは、第二の物理パラメータに関する第二のばらつきを示すことができ、前記第二の物理パラメータは、前記第一の物理パラメータとは異なり、
   前記情報キャリアを走査して、前記第一のばらつきに依存する第一の信号のばらつきを示す第一の検出信号を発生するとともに、前記第二のばらつきに依存して第二の信号のばらつきを示す第二の検出信号を発生する走査手段と、
   前記走査手段に関してトラックの相対的な変位を生じる移動手段と、
   第一の位相ロックループ手段を有し、前記第一の信号のばらつきに依存して前記第一の検出信号をデコードされた信号に変換するデコード手段と、
   前記第一の信号のばらつきの第一の周波数スペクトルの外に位置される第二の周波数スペクトルにおける前記第二の検出信号により、第二の物理パラメータに関する第二のばらつきを検出する検出手段とを有し、
   前記検出手段は、前記第二のばらつきを検出するため、前記デコード手段の前記第一の位相ロックループ手段を使用するように実現され、
   前記走査手段は、前記情報キャリアで反射された後に４つの検出面を有する前記走査手段の検出器により受光される光ビームを発生し、前記４つの検出面のそれぞれは、前記４つの検出面のそれぞれに入射する光の量に依存する信号を発生し、
   前記走査手段は、前記４つの検出面のうち互いに斜め向かいにある検出面から生じる信号を互いに加算することで２つの総和信号を発生し、前記２つの総和信号の間の位相差を前記第二の検出信号として決定する、
   ことを特徴とする再生装置。

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