JPH011125A - エラ−信号発生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フォーカス、トラッキング等のエラー信号を
利用して、サーボ機構の制御を行う光記録媒体の読取型
ごに適用して好適なエラー信号発生回路に関する。

［従来の技術］ 近年、携帯可能な高密度光記録媒体として、カート型の
光記録媒体、いわゆる光メモリカードが注目されてし１
゛る。

この光メモリカードでは、記録すべきデータに応して光
学的（または磁気光学的）変化状態をカート面上にｆｌ
１Ｍ的に設け、これに対してレーザビーム等の光ビーム
を照射して、上記変化状態を読取るようになっている。

具体的には、例えば、カード而に微細な凹凸または明暗
パターンを設け、これに対して照射した光ビームの反射
率、屈折率または透過率の違いを利用し、あるいは光熱
磁気記録した記録媒体に対して照射した光ビームの磁気
光学効果による偏光の変化を利用して、記録データを判
別するようになっている。

このような、光メモリカードでは、各データトラックに
対して、データの書込／読取の同期をとるためのクロッ
クトラックと、読取用の光学系の光ビームを正しくトラ
ックに追従させるための基準となるトラッキング用ガイ
ドラインとを並設している。

光記録媒体に照射される光のトラッキング調整において
は、トラッキングエラー検出用光検出素子の出力に基い
て、トラッキングエラー信号が生成され、このトラッキ
ングエラー信号にしたがってトラッキングサーボ機構が
制御され、自動的に最適のトラッキング状態が維持され
るようになワている。

また、光記録媒体に照射される光のフォーカス調整にお
いては、フォーカスエラー検出用光検出素子の出力に基
いてフォーカスエラー信号が生成され、このフォーカス
エラー信号にしたかってフォーカスサーボ機構が制御さ
れ、最適のフォーカス状態が維持されるようになってい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、光記録媒体上にごみ、きず等がある場合、エ
ラー検出用の光検出素子に光が入らなくなることがある
。このような場合、誤ったエラー信号か発生することに
なり、正常な読取（または書込）が行えないという問題
があった。

したがって、本発明の目的は、エラー検出用の光検出素
子に光が入らなくなっても実質上悪影響を受けることが
ないエラー発生回路を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、第１図に示すように、 光記録媒体の読取信号に基いてエラー信号を発生するエ
ラー信号発生回路において、 上記読取信号を受けて上記エラー信号を出力するエラー
検出手段と、 上記読取信号を受けて読取の異常を検出する異常検出手
段と、 該異常検出手段の出力が異常状態を表わしている期間、
上記異常状態直前の上記エラー検出手段の出力を保持す
る信号保持手段と。

上記エラー検出手段の出力と上記信号保持手段の出力と
を受けて、上記異常検出手段の出力か異常状態を表わし
ているとき上記保持手段の出力を選択出力し、上記異常
検出手段の出力が異常状態を表わしていないとき上記エ
ラー検出手段の出力を選択出力する切換手段とを備える ことを特徴とするものである。

本発明の一実施態様として、上記エラー信号は、上記光
記録媒体に照射する光のフォーカスを制御するための信
号である。

本発明の他の実施態様として、上記エラー信号は、上記
光記録媒体に照射する光のトラフキングを制御するため
の信号である。

本発明のさらに他の実施態様として、上記信号保持手段
は、予め定められた時間だけ上記エラー検出手段の出力
を遅延させる遅延素子と、上記異常状態検出手段による
異常状態の検出時の上記遅延素子の出力レベルを保持す
るレベルホールド回路とからなるものである。遅延素子
の遅延量は、異常検出手段の異常状態検出に応じて信号
保持手段が保持する信号が、異常状態の発生時より前の
時点の信号であることを保証するに足るものであればよ
い。

［作用］ 本発明は、エラー検出用光検出素子に光か入らなくなっ
たとき、その直前のエラー信号を正常状態に戻るまで保
持しておき、異常状態の期間中、この保持したエラー信
号を利用するようにしたものである０通常、ごみ、きす
等を原因とする上記異常状態は、長時間持続することは
稀なのて、その期間中、上記異常状態直前のエラー信号
を正規のエラー信号の代りに用いても実質上何ら問題な
い。

上記異常状態の検出は、エラー検出用光検出素子の出力
の和をとり、この和信号が予め定められた基準値より低
下したことを検出することによって行うことがてきる。

ガイドライン、クロックビット等が周囲より反射率が低
く記録されている場合、すなわち、ネガパターンで記録
されているような場合には４和信号が予め定めされた基
準値より上昇したことを検出するようにしてもよい。

［実施例］ 以下１図面を参照しながら、本発明の実施例について詳
細に説明する。本明細書においては、同一の構成要素に
は、同一の参照番号が付されている。以下の実施例ては
、光記録媒体に対して光学系を走査する例について説明
するか、光記録媒体の方を走査するものであっても本発
明の適用上何ら問題ない、また、記録媒体の記録フォー
マットおよび光検出器の構成は、好適なものを例示した
にすぎず、他の構成のものにも本発明を適用することは
可能である。

本発明の詳細な説明する前に５本発明のエラー信号発生
回路が利用される装置の例を説明する。

〈本発明を利用する装置の一例〉 第４図は１本発明が適用されるカード型光記録媒体、い
わゆる光メモリカードの記録フォーマットの一例を示し
ている。この例では、トラッキング用ガイドライン２９
に対して、複数のデータトラック４０か並設されている
。各データトラック４０は、複数のデータビット４２か
らなる。データトラック４０の一本に等間隔のクロック
ビットを記録し、これをクロックトラックと゛して利用
することがてきる。

第５図は、第４図に示したフォーマットを有する光メモ
リカード５に記録されたデータを読取るための読取装置
の原理を説明するための説明図である。

第５図において、光源である発光ダイオード５０からの
光は、コリメータレンズ２２により平行光線にされ１対
物レンズ２４により光メモリカード５の読取面の１個以
上のクロックビットおよびこれに対応する複数のデータ
ビットを含む長円２５状に集束され、この反射光が対物
レンズ２４を透過する。光源は、発光ダイオードに限定
されるものではない、また、単一の光源ではなく＃ｉｎ
の光源を利用してもよい。対物レンズ２４を透過した光
は反射板２６により対物レンズ２８へ向かう方向に反射
される。この反射光は、対物レンズ２８により光検出器
９の受光素子列を含む結像範囲２７内に拡大した光像と
して結像される。

第３ｐｌｉＩに、本発明に係る光検出器９の拡大正面図
を示す、検出器９は、光検出素子Ａ、Ｂ、Ｃ。

Ｄおよびｎ個の光検出素子ｌ〜ｎを同一の基板上に集積
化したものである。各光検出素子には、フォトダイオー
ド、　ｉｔｉ荷結合素子等を用いることができる。高速
動作の点からは、ピン（Ｐ　Ｉ　Ｎ）フォトダイオード
か適している。

第３図において、第１および第３の光検出素子Ａおよび
Ｃは、光像が光メモリカードに対して移動する方向に沿
うＸ方向に並んで配置され、光検出素子ＢおよびＤは、
第１および第２の光検出素子に平行に、かつ上記Ｘ方向
に並んで配置される。第１ないし第４の光検出素子Ａ〜
Ｄは、トラッキング用ガイドライン２９の光像２９′を
受ける。

第５の光検出素子であるｎ個の光検出素子ｌ〜ｎは、光
検出素子ＡおよびＣ（またはＢおよびＤ）の側部におい
てｙ方向に列設され、データトラック４０のデータビッ
ト４２の光像４２″を受ける。光像２９′および４２′
は、光学系のトラック方向への走査に伴い、結像範囲２
７内をＸ方向に移動するか、トラッキング用ガイドライ
ンが連続であるため、光像２９′については、結像褪囲
２７内において、上記走査に伴って暗パターンか現われ
ることがないということに留意されたい。図中、−点鎖
線て示した枠は結像範囲内てあれば光像か形成されるで
あろう位置を示している。

第６図に、第３図の光検出器９の各光検出素子からの出
力を処理する装置のブロック図を示す。

この装置は、光検出素子ｌからの出力を受け、これを２
値化してクロック信号を出力するクロック検出回路１４
と、それぞれ光検出素子２〜ｎの出力を受は上記クロッ
ク信号にしたがって２値化するデータ検出回路１０−１
３と、これらの出力をそれぞれ格納するバッファ１８と
、光検出素子Ａ〜Ｄの出力を受けて光学系のフォーカス
制御機構に４えるフォーカスエラー信号を出力するフォ
ーカスエラー検出回路１５と、同じく、光検出素子Ａ〜
Ｄの出力を受けて光学系のトラッキング制御機構に与え
るトラッキングエラー信号を出力するトラッキングエラ
ー検出回路１６とからなる。

〈フォーカスエラー検出回路およびトラッキングエラー
検出回路〉 第７図および第８図に、それぞれ、第６図のフォーカス
エラー検出回路１５およびトラッキングエラー検出回路
１６の具体的な回路例を示す。フォーカスエラー検出回
路１５とトラッキングエラー検出回路１６とは、いずれ
も、加算増幅器６２．６６と、この再出力を受ける差動
増幅器６８とから成る０両回路１５および１６の異なる
点は、加算増幅器６２および６６が異なる組の光検出素
子の出力を受け、異なる信号を出力することである。す
なわち、第７図のフォーカスエラー検出回路１５ては、
加算増幅器６２は光検出素子ＡおよびＢの出力を受け、
加算増幅器６６は光検出素子ＣおよびＤの出力を受ける
。その結果、差動増幅器６８はフォーカスエラー信号を
出力する。これに対し、第８図のトラッキングエラー検
出回路１６では、加算増幅器６２は光検出素子Ａおよび
Ｃの出力を受け、加算増幅器６６は光検出素子Ｂおよび
Ｄの出力を受ける。その結果、加算増幅器６８はトラッ
キングエラー信号を出力する。

つぎに、光検出素子Ａ−Ｄの出力に基いてフォーカス制
御およびトラッキング制御がどのように行われるかを説
明する。

〈フォーカス制御〉 まず、フォーカス制御について、光カードメモリ５に対
する光ビームのフォーカシングが正常であるとき、光検
出器９の表面に生じる光像２９′は第３図に示すように
、光検出素子Ａ、Ｂと光検出素子Ｃ，Ｄとに均等にまた
がるよう光学系が調整されている。このとき、Ａ＋Ｂ＝
Ｃ＋Ｄ　（便宜」二、光検出素子Ａ〜Ｄの出力の大きさ
をＡ〜Ｄで表わす）となる。したかって、第７図のフォ
ーカスエラー検出回路１５の出力であるフォーカスエラ
ー信号は発生しない、ところで、第５図に示すように、
いわゆるオフセンタ一方式のフォーカス制御においては
、対物レンズ２４と光メモリカート５との距離の変動等
により、フォーカスか変化したとき、光ビームか光メモ
リカード５で反射される位置がトラックに沿う方向にず
れることになる。その結果、光検出器９の表面に生じる
光像２９′（厳密には結像範囲２７）も、Ｘ方向にずれ
る。したかって、Ａ＋ＢとＣ＋Ｄとが等しくなくなり、
フォーカスエラー検出回路１５からフォーカスエラー信
号が発生する。このフォーカスエラー信号に応じて、対
物レンズ２４が光軸方向に移動制御される。

くトラッキング制御〉 光力−トメモリ５に対する光ビームのトラッキングが正
常であるとき、光検出器９の表面に生しる光像２９′は
第３図に示すように、光検出素子Ａ、Ｃと光検出素子Ｂ
、Ｄとに均等にまたがるよう光学系が調整されている。

このとき、Ａ＋Ｃ＝Ｂ＋Ｄとなる。したがって、第７図
のトラッキングエラー検出回路１５の出力であるトラッ
キングエラー信号は発生しない、しかし、トラッキング
が変化したとき、すなわち、光ビームが光メモリカード
５に対しトラックと直角の方向にずれたとき、光検出器
９の表面に生じる光像２９′も、ｙ方向にずれる。した
がって、Ａ＋ＣとＢ＋Ｄとが等しくなくなり、トラッキ
ングエラー検出回路工５からトラッキングエラー信号か
発生する。このトラッキングエラー信号に、応じて、対
物レンズ２４の位置あるいは角度かトラックと直角の方
向に制御される。

〈本発明を利用する装置の他の例〉 第９図は、カード型光記録媒体の他の記録フォーマット
の一例を示すものであるが、光検出器９とともに使用す
ることかできる。このフォーマットは第４図のフォーマ
ットと異なり、トラッキング用ガイドライン３０かクロ
ックトラックを兼ねている。データトラック４０には、
第４図と同様、クロックトラック／ガイドライン３０の
クロックビット３２に対応した位置にデータビット４２
が記録される。クロックトラック３０の両端には、読み
始めのトラッキングを容易にするために、複数のクロッ
クビットを間隔を空けずに連続して形成した態様のリー
ドイン３１か設けられる。

第９図のフォーマットの光メモリカードのクロックビッ
ト３２およびデータビット４２の光検出器９への光ｆＩ
！３２′および４２′は、第１０Ａ［Ｊに示すように、
その結像範囲２７内に現われる。

ここで、留意すべきことは、第９図のクロックトラック
／ガイドラインは３０は不連続であるのて、光学系のト
ラック方向への走査に伴い、第１０Ａ図の光像３２′に
ついては、第１０Ｂ図に示すように、データビットの光
像４２″とともにトラック方向へ流れる（すなわち、結
像範囲２７内に明暗のパターンか流れる）ということで
ある。したがって、第９図のフォーマットに対して、（
Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）で表わされるフォーカスエラー信
号は、合焦時にも光学系の走査に伴い変動する。ただし
、そのフォーカス状態の変動は、フォーカスエラー信号
の変動より低周波であるので、第７図のフォーカスエラ
ー検出回路１５において差動増幅器６８の出力側にさら
にローパスフィルタ（図示せず）を設けることによりこ
の問題に対処することができる。トラッキング制御に関
しては、トラッキングエラー信号か（Ａ＋Ｃ）　−（Ｂ
＋Ｄ）に比例することから、第９図のフォーマットに関
して特に問題は生じない。

第３図の光検出器９は、フォーカスおよびトラッキング
用のエラー信号検出用に共通の光検出素子Ａ〜Ｄを用い
、かつ、複数のデータトラックを同時に検出するように
しているので、検出器か小型になり、その結果、読取装
置をも小型にすることかてきる。特に、すべての光検出
素子を同一の基板上に集積化して形成すれば、小型化に
効果があり、かつ、各素子の特性を均一にし読取り精度
の向上を図ることができる。

第１１図に、他の光検出器９０を示す。この光検出器９
０は、第９図のフォーマットで記録されたカート型光記
録媒体に適用して好適なものである。

第１１図の光検出器９０が第３図の光検出器９と異なる
点は、光検出素子Ａ〜Ｄに囲まれる領域に新たな光検出
素子Ｔが設けられることである。

この光検出素子Ｔは、クロックトラック／ガイドライン
３０のクロ・ンクビット３２を検出するためのものであ
る。すなわち、光検出素子Ｔは、光学系の走査に伴い、
トラック方向に移動するクロックビット３２の光！３２
′を検出する。この検出信号は、第１３図に示すように
、クロック検出回路１４で２値化され、データ検出回路
１１〜１３にクロック信号として供給される。したがっ
て、第９図の複数のトラック４０はすべてデータトラッ
クとして利用できる。

光検出器９０の光検出素子Ａ−Ｄの出力に応じたフォー
カスエラー信号およびトラッキングエラー信号の生成、
さらに両エラー信号によるフォーカス制御およびトラッ
キング制御は、上述の説明と同様である。

本発明のエラー信号発生回路は、上記フォーカスエラー
検出回路またはトラッキングエラー検出回路のいずれに
も適用できる。

〈エラー信号発生回路の一例〉 第２図に、本発明によるエラー信号発生回路の一実施例
のブロック図を示す。この回路は、差動増幅器６８、加
算増幅器７０、遅延素子７２レベル比較器７４、レベル
ホールド回路７６、スイッチ７７．７８および増幅器８
０からなる。

第２図の差動増幅器６８は、エラー検出手段を構成する
ものであり、第７図および第８図の差動増幅器６８と同
しく、加算増幅器６２の出力と加算増幅器６６の出力と
を受ける。加算増幅器６２および６６を用いずに、各々
の１入力のみを直接差動増幅器６８に入力するようにし
てもよい、差動増幅器６８の出力は、遅延素子７２によ
り予め定めた時間だけ遅延される。

差動増幅器６８の両人力信号は、加算増幅器７０にも入
力され、その和に比例した信号が出力される。この和信
号は、レベル比較器７４により予め定められた基準レベ
ルと比較され、この基準レベルより低くなったとき、異
常信号７９（低”信号）を出力する。すなわち、加算増
幅器７０とレベル比較器７４とは異常検出手段を構成す
る。

レベルホールド回路７６は、異常信号７９を受けたとき
、その時点の遅延素子７２の出力の太きさを保持し、異
常信号７９の発生期間中、この保持状態を維持する。す
なわち、レベルホールド回路７６と遅延素子７２とは、
異常状態直前のエラー検出手段の出力を保持する信号保
持手段として働く。

スイッチ７７は、異常信号７９の非発生時に閉成され、
差動増幅器６８の出力を増幅器８０へ導通させる。逆に
、スイッチ７８は、異常信号７９の発生時に閉成され、
レベルホールド回路７６の出力を増幅器８０へ導通させ
る。すなわち、スイ・ンチ７７および７８は、一方が閉
成されているとき、他方が開放されるように制御される
。増幅器８０の出力は、エラー信号として上述の如く利
用される。

〈エラー信号発生回路の作用〉 第２図の回路において、エラー検出用の光検出素子に光
が投射されている正常状態では、加算増＠器７０の和信
号出力は、レベル比較器７４の基準レベルより大きく、
異常信号７９は、発生しない、よって、スイッチ７７が
閉成され、差動増幅器６８の出力か増幅器８０を介して
エラー信号として出力される。

読取動作中、光メモリカード表面に付着したごみ等によ
りエラー検出用の光検出素子に入る光量が減少し、上記
和信号が上記基準レベルより低くなると、レベル検出器
７４は、その期間中“低”信号である異常信号７９を出
力する。この異常信号７９の立ち下がりて、レベルホー
ルド回路７６は、その時点の遅延素子７２の遅延信号出
力の大きさを保持し、異常信号７９の発生期間中その保
持状態を維持する。異常信号７９によるレベルホールド
回路７６の保持動作と同時に、スイッチ７６の開放とス
イッチ７８の閉成とが行われ、その結果、レベルホール
ド回路７６の出力が増幅器８０を介してエラー信号とし
て出力される。このエラー信号は、異常状態の期間中、
正規のエラー信号に変わって利用される。

上記異常状態の原因がなくなり、再び、エラー検出用の
光検出素子に入る光量か増加して上記和信号が基準レベ
ルを越えると異常信号７９の発生が停止し、その結果、
スイッチ７８が開放、かつスイッチ７７が閉成されて元
の状態に戻る。

以上１本発明の好適実施例についてのみ説明したが、本
発明は、これに限定されるものではない０例えば、上記
実施例ではレベル比較器７４の異常信号７９を“低”信
号としたが、“高”信号であってもよい、その場合、レ
ベルホールド回路７６は、′高”レベルで保持動作を行
い、スイッチ７．７および７８は逆の動作を行うように
変更すればよい。

［発明の効果］ −Ｌ述のように、光記録媒体上のごみ、きず笠の原因に
より従来であれば、フォーカス、トラッキング等の正常
な制御が行えなくなるような場合でも、本発明によれば
、実質的に問題なく、データの読取を続行することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２は本発明
の一実施例のブロック図、第３図は本発明を適用可能な
カート型光記録媒体用光検出器の−例の拡大正面図、第
４図は第３図の光検出器とともに使用しうるカード型光
記録媒体の記録フォーマットの一例を説明するための説
明図、第５図は第３図の光検出器により第４図のカート
型光記録媒体のデータを読取るための読取装置を説明す
るための説明図、第６図は第３図の光検出器の出力を処
理する処理装置のブロック図、第７図は第６図のフォー
カスエラー検出回路の一例を示すブロック図、第８図は
第６図のトラッキングエラー検出回路の一例を示すブロ
ック図、第９図はカート型光記録媒体の他の記録フォー
マットの一例を説明するための説明図、第１０Ａ図およ
び第１０Ｂ図は第３図の光検出器を第９図の光記録媒体
とともに使用した場合の動作を説明するための説明図、
第１１図はカート型記録媒体用光検出器の他の例の拡大
正面図、第１２図は第１．１図の光検出器により第９図
のカード型光記録媒体のデータを読取るための読取装置
を説明するための説明図、第１３図は第１１図の光検出
器の出力を処理する処理装置のブロック図である。 Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・光検出素子 ｌ〜ｎ、９．９０・・・光検出器 ２９・・・ガイドライン ３０・・・クロックトラック／ガイドライン３１・・・
リードイン　　：３２・・・クロックビット４０・・・
データトラック；４２・・・データビット６８・・・差
動増幅器　　；７０・・・加算増幅器７２・・・遅延素
子　　　ニア４・・・レベル比較器７６・・・レベルホ
ールド回路 ７７．７８・・・スイッチ：８０・・・増幅器出願人　
株式会社　シーニスケイ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光記録媒体の読取信号に基いてエラー信号を発生
   するエラー信号発生回路において、 上記読取信号を受けて上記エラー信号を出力するエラー
   検出手段と、 上記読取信号を受けて読取の異常を検出する異常検出手
   段と、 該異常検出手段の出力が異常状態を表わしている期間、
   上記異常状態直前の上記エラー検出手段の出力を保持す
   る信号保持手段と、 上記エラー検出手段の出力と上記信号保持手段の出力と
   を受けて、上記異常検出手段の出力が異常状態を表わし
   ているとき上記保持手段の出力を選択出力し、上記異常
   検出手段の出力が異常状態を表わしていないとき上記エ
   ラー検出手段の出力を選択出力する切換手段とを備える ことを特徴とするエラー信号発生回路。
2. （２）上記エラー信号は、上記光記録媒体に照射する光
   のフォーカスを制御するための信号である特許請求の範
   囲第１項記載のエラー信号発生回路。
3. （３）上記エラー信号は、上記光記録媒体に照射する光
   のトラッキングを制御するための信号である特許請求の
   範囲第１項記載のエラー信号発生回路。
4. （４）上記信号保持手段は、予め定められた時間だけ上
   記エラー検出手段の出力を遅延させる遅延素子と、上記
   異常状態検出手段による異常状態の検出時の上記遅延素
   子の出力レベルを保持するレベルホールド回路とからな
   る特許請求の範囲第１項記載のエラー信号発生回路。