JP2009518768A - 光記録担体のクラックを検出する方法および機器 - Google Patents

Abstract

本発明は、光記録担体（10）からデータを読み取り、クラックを検出する読み取り機器および対応する読み取り方法に関する。適切な対策を取ることが可能となるよう、高い信頼性で光記録担体内のクラックを検出することを可能にするため、当該機器は、放射線ビームを用いて、前記記録担体からデータを読み取り、データ信号（RF）を発生する読み取りユニット（14、15）と、前記光記録担体上のデータトラックをトラッキングし、トラッキングエラー信号（TE）および焦点エラー信号（FE）を発生するサーボエラー検出ユニット（16）と、焦点制御信号（FA）および半径制御信号（RA）を用いて、前記光記録担体上の前記放射線ビームの読み取りスポットの軸位置と半径位置とを制御する、制御ユニット（19）と、前記焦点エラー信号（FE）および／または前記トラッキングエラー信号（TE）が有意なピークを示すか否か、ならびに前記焦点制御信号（FA）および／または前記半径制御信号（RA）が有意なステップ変化を示すか否かをチェックすることにより、前記光記録担体にクラックが存在するか否かを判断するクラック検出ユニット（21）と、を有する。

Description

本発明は、光記録担体からデータを読み取り、クラックを検出する機器、および対応する方法に関する。また、本発明は、例えばコンピュータ上で、前記方法を実施するコンピュータプログラムに関する。

CD、DVDおよびBDディスクのような光記録担体は、割れる場合がある。割れ（クラック）は、長時間にわたって動的なおよび／または静的な機械的負荷を受けた、いかなるディスクでも生じ得る。特に低品質のディスクでは、容易に割れが生じ得る。割れが生じたディスクに関する問題は、これらのディスクが脆弱で、高回転速度において飛散する可能性があり、またクラックがディスクの情報領域に存在する場合、以降、この情報領域内のデータが読み取れなくなることである。これは、従来のサーボ制御アルゴリズムでは、半径方向、焦点方向、および円周方向における突発的な大きなジャンプに適応することができないためである。そのような大きなジャンプは、割れの生じたディスクで生じる。データは、データトラックに沿ってディスクに保管されるが、このデータトラックは、クラック位置では、もはや連続的ではないためである。従来のサーボアルゴリズムは、ディスクの情報層内の小さな欠陥、およびディスクの放射線入射面上の中程度の欠陥、例えばブラックドット、指紋または擦り傷にしかに適応することはできない。

米国特許出願第2005／0052967A1号には、光記録担体がクラックにより破損することを防止する方法および機器が示されている。開示された方法および機器は、光記録担体が第1の速度で回転している際には、データ記録／再生機器から出力された、第1のトラッキングエラー信号の検出に使用され、同じ光記録担体が第2の速度で回転している際には、データ記録／再生機器から出力された、第2のトラッキングエラー信号が検出され、第1のトラッキングエラー信号と第2のトラッキングエラー信号に基づいて、光記録担体にクラックが存在するかどうかが判断され、光記録担体にクラックが生じていると認められる場合、データ記録／再生機器の作動が停止される。米国特許出願第2005／0052967A1号に示された方法の前提となるアイデアは、光記録担体の速度の上昇に伴う、トラッキングエラー信号におけるピークレベルの上昇に基づいて、クラックを検出することである。非クラック関連の妨害は、そのような速度依存性は示さないためである。
米国特許出願第2005／0052967号公報

本発明の課題は、適切な対策を取ることが可能となるよう、より高い信頼性で、光記録担体内のクラックを検出することが可能な、よりロバスト性のある機器および方法を提供することである。

前記課題は、
放射線ビームを用いて、光記録担体からデータを読み取り、データ信号を発生する読み取りユニットと、
データトラックをトラッキングするサーボエラー検出ユニットであって、前記データトラックに沿って、前記データが前記光記録担体上に記録され、トラッキングエラー信号および焦点エラー信号を発生するサーボエラー検出ユニットと、
焦点制御信号および半径制御信号を用いて、前記光記録担体上の前記放射線ビームの読み取りスポットの軸位置と半径位置とを制御する、制御ユニットと、
前記光記録担体にクラックが存在するか否かを判断するクラック検出ユニットであって、
前記焦点エラー信号および／または前記トラッキングエラー信号が有意なピークを示すか否か、ならびに
前記焦点制御信号および／または前記半径制御信号が有意なステップ変化を示すか否か
をチェックすることにより、前記光記録担体にクラックが存在するか否かが判断されるクラック検出ユニットと、
を有する機器が提供される、本発明の第1の態様により得られる。

本発明のさらなる態様による対応する方法は、請求項13に示されている。コンピュータ上で本発明による方法を実施するためのコンピュータプログラム、読み取り機器または他の適当な装置は、請求項14に記載されている。本発明の好適実施例は、従属請求項に記載されている。

本発明は、異なる種類のクラックの検出に適用することができるが、実際には、本発明では、典型的な鋭いクラックを特に好適に検出することができる。これらの鋭いクラックは、2つのミラー状端部、半径を有する制限された角度、ディスク表面にほぼ垂直なクラック表面の配向、制限された相対的配置、および不完全なクラック端部の回転を有する。従来のサーボシステムは、基板の外側表面上の欠陥を検出することができることが知られている。しかしながら、典型的な鋭いクラックによる外側表面の欠陥は、限られる。また、情報トラックが良好な状態であったとしても、サーボ信号（すなわちトラッキングエラー信号）は、通常、読み取り表面上の欠陥により妨害され得る。クラックは、情報トラック内に確実に欠陥を生じさせ、これによりデータ信号が破損される。光が基板を通過する際の、読み取りスポットに生じるクラックによる妨害の程度は、クラックの鋭さに依存する。鋭いクラックでは、偽反射はそれ程生じない。2つの対向するクラック表面があまり位置ずれしてしない場合、現在のドライブでは、トラックの回復が問題にはならない場合がある。これらの表面が半径方向または焦点（軸）方向のいずれかに位置ずれしている場合、通常のトラッキングエラー信号は、大きなピークを示す。その後、サーボシステムが再度トラックを見出すと（適正なトラックまたは不適正なトラックの両方の場合がある）、トラッキングエラー信号は、通常の値まで低下する。

本発明は、焦点エラー信号および／またはトラッキングエラー信号に加えて、軸および／または半径方向の制御信号（それぞれ、焦点および半径アクチュエータ信号とも呼ばれる）を使用するというアイデアに基づくものである。これらの制御信号は、トラックの位置（軸および／または半径の方向）がクラック部で変化するため、小さな効果しか示さない。この効果は、焦点（軸）方向で最大となるため、焦点エラー信号および軸制御信号がクラックの検出に使用されることが好ましい。別の実施例では、トラッキングエラー信号と半径制御信号は、（クラック検出の信頼性を高めるため）焦点エラー信号および軸制御信号に加えて、あるいはこれの代わりに使用される。

本発明は、クラックは、擦り傷およびブラックドットのように、明確な1サイクルの軌跡を有するトラッキングエラー信号につながるものの、制御信号（アクチュエータ信号）が突発的な（ステップ状の）変化を示すのは、クラックのときだけであるという洞察に基づくものである。ただし、トラッキングエラー信号の評価により、クラックの存在に関する追加の示唆が得られ、これにより、クラック検出の信頼性が向上する。

本発明の実施例では、使用エラー信号の少なくとも一つが、インパルス応答的効果（すなわち、例えば数ミリ秒のような短い時間内での、突発的な上昇と低下の振動）を示すとともに、使用制御信号の少なくとも一つが、同様のインパルス応答的効果を示し、短時間後に（例えば数百ミリ秒）、追加のステップ応答的効果を示すかどうかがチェックされる。これらの条件が満たされた場合、ディスクの反りまたは表面欠陥に加えて、クラックの遷移が検出されたと判断される。ここで、トラッキングエラー信号が過剰に高い場合、いかなるトラッキングも存在しないため、クラックを横断する時間での制御信号は、あまり重要ではないことに留意する必要がある。

好適実施例では、使用信号のレベルは、欠陥が生じた直前のレベルと比較される。焦点制御信号の振幅が、少なくとも±5μｍの変化を示したかどうか、および／またはトラッキングエラー信号の振幅が、少なくとも±1μｍの変化を示したかどうかがチェックされる。閾値を超えた場合、クラックの遷移が発見されたと判断される。焦点制御信号の変化は、アクチュエータレンズ配置に比例する変化を表すことに留意する必要がある。

前述の閾値を超えない場合、トラッキングは、完了されず、データ信号（HF信号とも呼ばれる）が未だ損なわれていないかどうか、あるいはそれが遮断を示すかどうかについて、追加のチェックが行われることが好ましい。これが損なわれていない場合、重大な表面欠陥または情報欠陥のいずれかが検出されたことになる。

本発明の好適実施例では、クラック検出に使用される信号は、過去にクラック、擦り傷、および／または非機械的欠陥を有する記録担体から測定された、対応する照合信号と比較される。この実際に測定された信号と照合信号との比較により、ディスクに、クラック、擦り傷および／または非機械的な欠陥が存在するか否かに関する追加の示唆が得られる。

クラック検出の信頼性および安定性をさらに高めるため、（1周期のみの代わりに）数開の回転周期にわたって、および／または判断がなされる前に、隣接するトラックにわたって、クラック検出に使用される信号を評価することが有意である。

クラック検出の信頼性および安定性をさらに高めるため、中断の間、一般的に読み取られるデータ（すなわちHFデータ）は、例えばATIP／ADIP情報のような時系列的情報および／またはアドレス情報の回復に使用されることが好ましく、これにより、トラックの回復時にスキップされたトラックの周期数が計算され、すなわちいわゆるトラックスキップ数が判定される。この数があるレベル（閾値数）を超える場合、クラックが検出されたと判断される。

また、そのようなトラックスキップ数を使用して、クラックの直後で、照射ビームの読み取りスポットの軸および半径位置を制御することが好ましい。特に、アドレス情報および／または時系列的情報は、クラックの直前直後に読み取られたデータ信号から回復され、その後、クラックの直前直後の読み取られたアドレス情報および／または時系列的情報が、適正な一連のまたは時系列的順番になっているか否かがチェックされる。

さらに別の好適実施例では、
前記制御ユニットと前記データ処理ユニットの間に、フィードフォーワードループが設けられ、
クラックの直前と直後のアドレス情報および／または時系列的情報が、適正な連続的順番もしくは時系列的順番ではない場合、前記クラックの直前と直後で読み取られたデータ信号から回復された、前記アドレス情報および／または時系列的情報に基づいて、前記クラックの直後で、放射線ビームの読み取りスポットの前記軸位置および前記半径位置の補正が可能となる。従って、一種の学習方式が実施され、クラック検出の精度と、クラック後のトラックの連続部の判断とを継続的に向上させることにより、クラックの存在に関わらず、記録担体から大部分のデータを再生することができる。

クラックの後、記録担体の外径側から内径側に向かう方向で、データが読み取られることが好ましい。外径側には、通常、クラックがないからである。一般に、クラック先端には、残留応力の領域があり、これにより、クラックの検出が容易になる。また、クラックが存在するにも関わらず、データを読み取る際に必要となるクラック上のジャンプは、通常、外径側から内径側に向かって徐々に大きくなるため、これにより、学習が容易となる。

クラックにより分離されたディスク上のある区画において、クラックの横断部に遭遇する度に、読み取り方向を反転することにより、トラックの完全なフィールド部分を読み取ることができる。

クラックが検出された場合、どのようにどんな目的でこの情報を使用するかに関して、異なる可能性が存在する。例えば、クラックの検出は、ユーザに合図されても良い。また、例えばある長さのクラックが検出された場合、読み取り速度を低下させ、あるいは読み取りを停止しても良い。クラックの全長および数が限られている場合、クラック間の全てのデータを回復させることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明をより詳しく説明する。

本発明について説明する前に、ポリカーボネートディスクのクラック形成について、より詳しく説明する。ほとんどの場合、クラックは、ディスク状記録担体の中央部の孔の近傍の領域を起点として発生する。古いディスクは、一様に、この領域に多数の微細なヒビを呈する。曲げおよび引っ張り（高速駆動においても生じる）による機械的応力が限界を超えると、単一のクラックが極めて鋭いクラックに成長する。従って、通常のクラック欠陥ディスクは、限られた数の鋭いクラックを呈し、これは、図1Aに示すように、半径方向に優先的に生じる。図1Bには、同一クラックの接線（tangential）方向yにおける断面を示し、図1Cには、同一クラックの半径方向xにおける断面を示す。

通常のクラックは、以下の特徴を有する−クラックは、鋭く、2つのミラー状端部を有する（図1A参照）；−半径を有するクラックの角度（図1Aのα）は、限定される（10゜程度の大きさ）；−ディスク表面に対するクラック表面の配向（図1Bの角度β）は、ほぼ垂直である（10゜程度の大きさ）；−クラック端部の相対配置および回転は、ディスク形状全体に、読み取り低下が生じないように制限される；−クラックは、完全ではなく、すなわちこれらのクラックは、内径から外形に完全に延伸してはいない（図1C参照）。当然のことながら、実際には、他の種類のクラックも存在する。本発明により提案された検出方法は、全般に、異なる種類のクラックを検出することができる。しかしながら、本発明は、クラックを有するディスクからのデータの読み取りに関する限り、主として、前述の種類の典型的なクラックを有するディスクからのデータの読み取りを主眼として説明される。

図2には、本発明による機器（例えば光ディスクドライブ）のブロック図を示す。この機器は、
−ターンテーブル11上に置かれた光ディスク10を回転するスピンドルモータ12、およびスピンドルモータ12を制御するモータドライバ13と、
−光ディスク10にレーザビーム（例えば、図2には示されていないレーザダイオードにより生じる）を放射し、光ディスク10から反射された光信号を電気信号に変換するピックアップ14と、
−電気信号（通常、電流）を変換し、データ信号RFを発生するRF増幅器15と、
−電気信号を変換し、変換された信号に基づいて、トラッキングエラー信号TEおよび焦点エラー信号FEを発生するサーボエラー検出ユニット16と、
−RF、TE、およびFE信号に基づいて、光ディスク10に記録されたデータを再生する信号プロセッサ17と、
−レーザビームを発生させるドライブ電流WSを発するとともに、記録担体10の情報層上にレーザビームの焦点位置および半径位置を制御する、焦点アクチュエータ信号FA（焦点制御信号）および半径アクチュエータ信号RA（半径制御信号）を発する、ドライバ20と、
−回転情報に基づいて、モータドライバ13を制御するため、スピンドルモータ12により出力された信号に基づいて、スピンドルモータ12の回転情報を検出し、これによりスピンドルモータ12を対象回転速度で駆動するとともに、サーボエラー検出ユニット16から出力されたTE信号およびFE信号に基づいて、トラッキングおよび焦点化を制御する、システム制御器19と、
−光ディスク10にクラックが存在するか否かを定めるクラック検出ユニット21と、
−当該機器を駆動する各種プログラムおよびデータを保管するメモリ18と、
を有する。

以下、本発明の方法により作動される光ディスクドライブについて説明する。まず、ターンテーブル11上に、光ディスク10が置載され、これが、モータドライバ13の制御下でスピンドルモータ12により、一定線速度（CLV）、一定角速度（CAV）、または準一定角速度（PCAV）で回転される。レーザビームを発するレーザダイオードと、反射されたレーザ光を検出する光検出器とを有するピックアップ14は、レーザダイオードから出力されたレーザビームを光ディスクに放射し、光検出器を介して、光ディスク10から反射された光信号を検出し、光信号を電気信号に変換し、この電気信号をRF増幅器15およびサーボ検出ユニット16に印加し、ここで、データ信号RF、トラッキングエラー信号TEおよび焦点エラー信号FEが形成される。通常これらの信号は、従来既知の信号であり、従って、ここではこれ以上説明しない。

次に、信号プロセッサ17は、光ディスク10に記録されたデータを再生する。この信号プロセッサ17は、復調処理とエラー補正処理とを行うハードウェアおよび／またはソフトウェアを有する。ドライバ20は、システム制御器19の制御下で、駆動電流を形成し、この駆動電流は、ピックアップ14のレーザダイオードに印加される。ピックアップ14のレーザダイオードは、印加された駆動電流に応じたレーザビームを発生する。システム制御器19は、ピックアップ14、RF増幅器15、および信号プロセッサ17を介して、回転光ディスクに記録されたデータを読み取る。同時に、スピンドルモータ12は、スピンドルモータ12の回転と同期した信号を、システム制御器19に出力する。システム制御器19は、この信号に基づいて、スピンドルモータ12の回転情報を検出し、回転情報に基づいて、スピンドルモータ12が対象回転速度で回転されるように、モータドライバ13を介してスピンドルモータ12を制御するとともに、サーボエラー検出ユニット16から出力されたトラッキングエラー信号（TE）および焦点エラー信号（FE）に基づいて、光ディスク10のトラッキングおよび焦点化を制御する。また、クラック検出ユニット21は、光ディスク10がクラックを有するか否かを判断する。光ディスク10がクラックを有する場合、システム制御器19は、モータドライバ13を介して、スピンドルモータ12を停止させ、あるいは、その代わり回転速度を低下させる。また、システム制御器19は、ユーザにクラックの検出を合図しても良い。

クラックが検出されたディスクにおいて、データを回復させる必要がある場合、反転読み取りおよび／または反転ステップが適用され、クラックの伸展（半径方向におけるクラック先端）が検出される。クラック先端よりも半径方向の外側に記録された全てのデータは、通常の方法で、通常のトラッキングにより読み取ることができる。この方法において回復されるデータ量は、ディスクのデータ構造に依存する。例えば、内径側にのみ配置されたコンテンツ表を有するディスクの場合、恐らく、マルチセッションディスクに比べて、回復されるデータは、あまり多くはない。

図3には、本発明による基本素子のみが描かれた、簡略化された一般的な図を示す。焦点化エラー信号FEは、検出器D（図2の実施例におけるサーボエラー検出ユニット16）により検出される。このFE信号は、制御器C（図2の実施例におけるシステム制御器19）に提供され、この制御器Cは、モータドライバ13を介してディスクの回転速度を制御する制御信号Ω、ならびに光ピックアップ（OPU）14を介した焦点制御用の焦点制御信号FAを発生する。

OPU14内の作動レンズの軸（焦点）位置とディスク10の間の距離は、クラックの検出に極めて重要である。しかしながら、この距離は、直接測定することができず、FE信号から推察するしかない。FA信号は、従来既知の方法で、制御器により形成される。これらの2つの信号、FEおよびFAを使用することにより、光ディスク内のクラックの検出が可能となる。

以下、本発明によるクラックを検出する方法を、この方法のフローチャートが示されている図4を参照して、説明する。サーボエラー検出ユニット16は、ディスクの基板の外側表面上の欠陥を検出することができる。通常の鋭いクラックによる外側表面の欠陥は、限定的である。そのような表面欠陥が検出されると、データ信号RFが未だ損なわれていないか否かがチェックされ、すなわちこれが妨害を示すかどうかがチェックされる（ステップS1）。これは、連続的に監視されても良い。「損なわれていない」とは、サーボ上の問題を生じずに、読み取りシステムにより生データが供給されることとして解釈され得ることに留意する必要がある。
換言すれば、生データが不適正であるとする理由はない。

次に、焦点エラー信号FEが得られ、駆動ユニット20により、焦点アクチュエータ信号（制御信号）FAが生じる（ステップS2）。これらの信号FEおよびFAの実際のレベルは、検出直前のこれらのレベルと比較され（ステップS3）、これらが通常のクラックの存在を示唆しているかどうかが判断される。FE信号のレベルが通常のインパルス応答的な効果を示し、FA信号がこれに対応したステップ応答的な効果を示した場合、クラック遷移が検出されたとする理由がある。これは、複数周期にわたってチェックされ、確認されることが好ましい。

この方法の別の実施例では、通常、中断の間に読み出されたHFデータが追加で使用され（ステップS4）、ATIP／ADIP情報のような時系列的情報またはアドレス情報が提供され、トラックの回復の間にスキップされた螺旋トラックの回転周期数が計算される（ステップS5）。この数があるレベル超える場合（ステップS6）、クラックが生じていると判断することができる。

ディスクのいかなる反りも、1回転周期にわたってゆっくりと変化する焦点信号に影響を及ぼすことに留意する必要がある。位置ずれクラックは、特殊な場合として認められ、この場合、焦点制御信号のレベルは、1周期にわたって（ほぼ）直線的な減少部分または上昇部分を示し、クラック領域の開始レベルへの鋭いジャンプバックにより完結する。

図5には、反った（ただしクラックはない）ディスク（図5A）、表面欠陥を有する（ただしクラックはない）ディスク（図5B）、ならびに前述のような典型的なクラックを有するディスク（図5C）の、典型的なFEおよびFA信号を示す。図5Bおよび図5Cの両方に示すFE信号は、典型的なインパルス応答的効果を示している（すなわち、短時間内での、突発的な上昇および下降の振動）。また、図5Bおよび図5Cに示したFA信号は、そのようなインパルス応答的効果を示している。しかしながら、クラックを有するディスク（図5Cに示されている）のFA信号のみが、ステップ応答的効果とインパルス応答的効果の両方を示している。このため、表面欠陥を有するディスクをクラックを有するディスクから識別することができる。FEおよびFA信号を使用することに加えて、またはこれとは別に、トラッキング（半径（ラジアル））エラー信号TEおよび半径制御信号RAを使用することにより、あまり顕著ではないが、同様の信号パターンを得ることができる。

ステップS3での効果のチェックの際、インパルス的効果の振動期間は、通常、数ミリ秒のオーダーであるのに対して、ステップ状効果をチェックする全時間フレームは、通常、数百ミリ秒のオーダーであることを考慮する必要がある。また、5乃至10μmを超える焦点ステップは、通常焦点ロスにつながり、トラッキングの場合、通常1乃至2μmの偏差によって、ラジアルトラッキングのロスが生じ得ることに留意する必要がある。

クラックによるデータの読み取りの中断の後、サーボが再度トラック上に置かれた場合、クラックによる（単一クラックの場合、しばしば、次の回転周期において）次の中断が生じるまで、データは、再度通常の方法で読み取られる。1回転周期でのデータストリームは、十分に大きく、ヘッダ情報、またはATIP／ADIP情報が再構築され、これを用いて時系列的なマーカによりデータシーケンスがマークされる。ディスクの特定の角度位置に、クラックの兆候がある場合、中断直前と直後の時系列データが比較されることが好ましい。時間の進行または遅れが、n回転周期の時間に正確に対応する場合、クラックは、トラックピッチのn倍の長さ（±トラックピッチの半分）を有する半径方向におけるクラック表面の位置ずれに遭遇していると判断される。後続する回転周期において±nの同じ時間の進行または遅れがある、より多くのクラック遷移が検出されると、±nの半径トラックの位置ずれを有するクラックが検出される可能性は、より高くなる。

次に図6を参照して、クラック遷移の位置でのサーボジャンプの予測により、クラックを有するディスクから、データの少なくとも一部を読み出すことが可能となることを説明する。クラック遷移は、基本的にトラッキングデータが失われる領域である。これは、一つには、2つの対向するクラック表面が隙間を形成すること、および一つには、クラックの端部が損傷を受けていることによるものである。しかしながら、クラック遷移の周囲のデータは、未だ読み取ることができる。

クラックが検出されると、読み取りデータのある部分は、不適正なものになる可能性がある。クラック検出アルゴリズムは、必要なジャンプに関する詳細なデータを提供するように構成されることが好ましい（ステップS10）。いくつかのトラック部分は、クラック検出の間に使用されるトラック回復では、読み取ることができないため、既知の多くのトラック遷移にジャンプバックして、再度読み取りを開始する必要があるが、今度は、完全なフィードフォーワード制御（ステップS11）が行われる。トラック部分から読み取られたデータが、適正な時系列的な順番（連続データ）になっているか否かがチェックされる（ステップS12）。そうである場合、補正アルゴリズムが完了し、クラック領域の読み取りが継続される（ステップS13）。そうでない場合は、実施すべきジャンプに関する追加情報が提供され、ある種の学習方式が実施され（ステップS14）、サーボ信号が収集され、アクチュエータが適正な位置に直接動かされる。

以下、より詳細な記載を示す。

クラック検出の間、数nが判定される。非位置ずれクラックの場合、nの値は、ゼロである。この場合、適正な時系列的な順番で、ディスクからデータを得るための追加のトラッキング動作は、不要である。nがゼロでない場合、適正なトラックに戻るため、対物レンズのジャンプが必要である。半径方向のジャンプの長さは、予測されたトラックピッチのn倍に等しい。このトラックピッチは、現在のドライブにおいて、高い信頼性で正確に予測することができる。この目的に使用される原理は、トラックの上で、それぞれ、距離N、Mの2つのジャンプを行い、ATIP／ADIPアドレスを読み取ることにある。これにより、2つの式が得られ、これらの式から、トラックピッチと線速度の両方が計算できる。また、クラック検出部において、焦点方向におけるジャンプが予測される。ここで、これらのアクチュエータジャンプが認められると、これらは、次の回転周期に適用することができる；クラックが前述のような典型的な鋭いクラックの定義を満たす場合、ある程度オープンループでこれらのジャンプを適用することにより、適正なトラック部分に読み取りスポットが設定される（クラック部では、信頼性のあるエラー信号が得られない）。次に、元来の適正な時系列的順序で、データが直接読み取られる。

オープンループフィードフォーワード制御は、クラック遷移の間においてのみ、使用される。読み取りスポットがトラックに戻ると、機器は、すぐにフィードバック制御に切り替えられる。通常の理解では、トラック上に留めるためのサーボ原理は、いわゆるクローズドループ設定における、エラー信号の（即座の）フィードバックである。そのようなクローズドループ制御は、エラーを小さくするように動作する。信頼性のあるエラー信号が存在しない場合、ほとんどの用途に、フィードバックを使用することはできない。これは、クラック横断段階において、対物レンズを積極的に誘導することが好ましい典型的な場合であり、これにより適正なトラック部分に戻す機会が最大化される。「ブラインドトラック回復」の場合、トラックは、積極的な制御（フィードバックおよびフィードフォーワード）を伴わないクラックの横断の後、見出される。しかしながら、フィードフォーワード制御において、適正なトラックの連続性が見出される保証はない；再試行が必要な場合がある。これは、学習段階の一部である。例えば、完全な周期が続けて2回読み出されると、クラック横断時に、トラックがジャンプバックされることが知られている。これが是正されないまま残されると、同じトラック部分が何回も読み出されることになる。一方、ジャンプがあまりに遠いと、トラックの一部がスキップされ、読み取ることができなくなってしまう。

前述のように、クラック横断の後、直接読み取られるデータ部分は、絶対時間に関する情報を有し、この情報を用いることにより、全ての読み取りデータ部分を適正な時系列的順番に配置することが可能となる。時間情報の抽出に必要な非破損データ部分の長さは、通常、数十mmであることに留意する必要がある。従って、各トラック部分は、この最小長さよりも大きい必要がある。

本発明は、クラックは、サーボシステムからの情報を組み合わせることにより、検出することができるという洞察に基づくものであることに留意する必要がある。擦り傷およびブラックドットと同様、クラックは、明確な1周期の軌跡を有するエラー信号を生じさせるが、アクチュエータ制御信号において、突発的なステップ状の変化を示すのは、クラックだけである。また、サーボシステムをプログラム化し、クラック上での過去のジャンプの間に収集された情報を使用することにより、トラックの不連続性を予測することができることが認められている。

通常の鋭いクラックを有する記録担体の上面図である。 同じクラックの接線方向における断面図である。 同じクラックの半径方向における断面図である。 本発明による機器のブロック図である。 本発明の重要なアイデアを示す簡略化されたブロック図である。 本発明によるクラック検出方法のフローチャートである。 反ったディスクの通常の焦点エラー信号と、焦点制御信号とを示す図である。 表面欠陥を有するディスクの通常の焦点エラー信号と、焦点制御信号とを示す図である。 クラックが生じたディスクの通常の焦点エラー信号と、焦点制御信号とを示す図である。 本発明によるクラックの生じたディスクからデータを読み取る方法のフローチャートである。

Claims (15)

1. 光記録担体からデータを読み取り、前記光記録担体内のクラックを検出する機器であって、
   放射線ビームを用いて、前記記録担体からデータを読み取り、データ信号（RF）を発生する読み取りユニットと、
   データトラックをトラッキングするサーボエラー検出ユニットであって、前記データトラックに沿って、前記データが前記光記録担体上に記録され、トラッキングエラー信号（TE）および焦点エラー信号（FE）を発生するサーボエラー検出ユニットと、
   焦点制御信号（FA）および半径制御信号（RA）を用いて、前記光記録担体上の前記放射線ビームの読み取りスポットの軸位置と半径位置とを制御する、制御ユニットと、
   前記光記録担体にクラックが存在するか否かを判断するクラック検出ユニットであって、
   ａ）前記焦点エラー信号（FE）および／または前記トラッキングエラー信号（TE）が有意なピークを示すか否か、ならびに
   ｂ）前記焦点制御信号（FA）および／または前記半径制御信号（RA）が有意なステップ変化を示すか否か
   をチェックすることにより、前記光記録担体にクラックが存在するか否かが判断されるクラック検出ユニットと、
   を有する機器。
2. 前記クラック検出ユニットは、前記焦点制御信号（FA）の振幅が、少なくとも5μmの変化を示すか否か、および／または前記トラッキングエラー信号（TE）の振幅が、少なくとも1μmの変化を示すか否かをチェックするように適合されることを特徴とする請求項1に記載の機器。
3. 前記クラック検出ユニットは、さらに、前記データ信号（RF）が中断を示したかどうかをチェックするように作動することを特徴とする請求項1に記載の機器。
4. 前記クラック検出ユニットは、前記光記録担体内のクラックの検出に使用される信号を、クラック、擦り傷および／または非機械的欠陥を有する光記録担体から、過去に測定された対応する信号と比較するように適合されることを特徴とする請求項1に記載の機器。
5. 前記クラック検出ユニットは、2以上の周期にわたって、および／または少なくとも2つの隣接するトラックにわたって、前記光記録担体内のクラックを検出するために使用される前記信号をチェックするように適合されることを特徴とする請求項1に記載の機器。
6. さらに、
   中断の間に読み取られた前記データ信号（RF）から、アドレス情報および／または時系列的情報を回復させるデータ処理ユニットであって、中断の間にスキップされた前記トラックの周期の数を表すトラックスキップ数を判断するデータ処理ユニットを有し、
   前記クラック検出ユニットは、前記トラックスキップ数が、所定の閾値数を超えるか否かをチェックするように適合されることを特徴とする請求項1に記載の機器。
7. 前記制御ユニットは、前記トラックスキップ数を使用し、クラック直後の前記読み取りスポットの前記軸位置および前記半径位置を制御するように適合されることを特徴とする請求項6に記載の機器。
8. 前記データ処理ユニットは、クラックの直前と直後に読み出された前記データ信号（RF）から、アドレス情報および／または時系列的情報を回復させ、前記クラックの直前と直後で読み出された前記アドレス情報および／または時系列的情報が、適正な連続的順番あるいは適正な時系列的な順番であるか否かをチェックするように適合されることを特徴とする請求項7に記載の機器。
9. 前記制御ユニットと前記データ処理ユニットの間に、フィードフォーワードループを有し、
   クラックの直前と直後の前記アドレス情報および／または時系列的情報が、適正な連続的順番もしくは時系列的順番ではない場合、前記クラックの直前と直後の前記アドレス情報および／または時系列的情報が、適正な連続的順番もしくは時系列的順番ではないときに、前記クラックの直前と直後で読み取られた前記データ信号から回復された、前記アドレス情報および／または時系列的情報に基づいて、前記クラックの直後で、前記読み取りスポットの前記軸位置および前記半径位置の補正が可能となることを特徴とする請求項8に記載の機器。
10. さらに、
    クラックの検出を合図する手段であって、クラックが検出された際に、読み取り速度を低下させおよび／または読み取りを停止する手段を有することを特徴とする請求項1に記載の機器。
11. 前記制御ユニットは、前記光記録担体上の前記読み取りスポットの前記半径位置を制御するように適合され、前記データは、前記光記録担体の外径側から内径側の方向に読み出されることを特徴とする請求項1に記載の機器。
12. 前記制御ユニットは、前記光記録担体上の前記読み取りスポットの前記半径位置を制御するように適合され、読み取り方向は、クラックの横断部に遭遇する毎に反転されることを特徴とする請求項1に記載の機器。
13. 光記録担体からデータを読み取り、前記光記録担体内のクラックを検出する方法であって、
    放射線ビームを用いて、前記記録担体からデータを読み取り、データ信号（RF）を発生するステップと、
    データトラックをトラッキングするステップであって、前記データトラックに沿って、前記データが前記光記録担体上に記録され、トラッキングエラー信号（TE）および焦点エラー信号（FE）が発生するステップと、
    焦点制御信号（FA）および半径制御信号（RA）を用いて、前記光記録担体上の前記放射線ビームの読み取りスポットの軸位置と半径位置とを制御するステップと、
    前記光記録担体にクラックが存在するか否かを判断するステップであって、
    ａ）前記焦点エラー信号（FE）および／または前記トラッキングエラー信号（TE）が有意なピークを示すか否か、ならびに
    ｂ）前記焦点制御信号（FA）および／または前記半径制御信号（RA）が有意なステップ変化を示すか否か
    をチェックすることにより、前記光記録担体にクラックが存在するか否かが判断されるステップと、
    を有する方法。
14. コンピュータプログラムであって、
    放射線ビームを用いて、光記録担体からデータを読み取る読み取りユニットを有する機器により、当該コンピュータプログラムが実施された際に、以下のステップを実行し、データ信号（RF）を発生するプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム：
    データトラックをトラッキングするステップであって、前記データトラックに沿って、データが前記光記録担体上に記録され、トラッキングエラー信号（TE）および焦点エラー信号（FE）が発生するステップと、
    焦点制御信号（FA）および半径制御信号（RA）を用いて、前記光記録担体上の前記放射線ビームの読み取りスポットの軸位置と半径位置とを制御するステップと、
    前記光記録担体にクラックが存在するか否かを判断するステップであって、
    ａ）前記焦点エラー信号（FE）および／または前記トラッキングエラー信号（TE）が有意なピークを示すか否か、ならびに
    ｂ）前記焦点制御信号（FA）および／または前記半径制御信号（RA）が有意なステップ変化を示すか否か
    をチェックすることにより、前記光記録担体にクラックが存在するか否かが判断されるステップ。
15. 光記録担体からデータを読み取る機器に使用するためのクラック検出ユニットであって、
    焦点エラー信号（FE）および／またはトラッキングエラー信号（TE）、ならびに焦点制御信号（FA）および／または半径制御信号（RA）を受信し、
    ａ）前記焦点エラー信号（FE）および／または前記トラッキングエラー信号（TE）が有意なピークを示すか否か、
    ｂ）前記焦点制御信号（FA）および／または前記半径制御信号（RA）が有意なステップ変化を示すか否か、
    をチェックすることにより、
    前記光記録担体にクラックが存在するか否かを判断するように作動する、クラック検出ユニット。

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