JPH113558A

JPH113558A - 記録媒体の傷検出装置及びこれを用いた読取装置

Info

Publication number: JPH113558A
Application number: JP9154758A
Authority: JP
Inventors: Hideyo Kamiyama; 英世神山
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1999-01-06
Anticipated expiration: 2017-06-12
Also published as: US6084836A; JP3758306B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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。【解決手段】この傷検出装置は、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（Ｂ１〜Ｂ
４）を有する光検出器１０を有し、この光検出器の受光
出力に基づいて記録媒体の傷を検出する。本装置には、
光検出器の受光出力から、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（ＰＣ１〜ＰＣ４）
を生成する信号生成手段（２０，３０〜３４，４１〜４
４）と、位相検出信号の位相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
（５１〜５４，６０〜６２）と、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７とが設けられる。

Description

【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
号を生成する信号生成手段と、前記位相検出信号の位相
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、前記受光
面による光電変換レベルの総和に応じた総和光検出信号
及び前記受光面による各光電変換レベルに応じた個別光
検出信号を生成する手段と、前記総和光検出信号と前記
個別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ようにすることができ
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
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
出信号を生成する信号生成手段と、前記位相検出信号の
位相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、を有する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Ｒ
Ｆ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４１，４
２，４３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Ｒ
Ｆ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ＡＮ
Ｄゲート６２に入力され、該ゲートは、ＰＣ１ないしＰ
Ｃ４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、Ｐ
Ｃ１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Ｐ
ＳＵＭ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ＣＳＵ
Ｍ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、Ｐ
Ｃ１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ｐ
２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ｐ
０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、ＰＣ
１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ＰＳ
ＵＭ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６
０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、Ｂ
４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Ｂ
１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，ｐ
４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ｐ
１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Ｒ
Ｆ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、Ｒ
Ｆ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ＣＳＵ
Ｍ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６
０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Ｂ
４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、Ｂ
３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Ｒ
Ｆ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、Ｒ
Ｆ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ＰＣ
４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６
０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ＣＳ
ＵＭ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ＰＣ
１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Ｐ
Ｃ４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５
ｅ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〜ＰＣ
４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

Claims

【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生成
する信号生成手段と、前記位相検出信号の位相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ことを
特徴とする記録媒体の傷検出装置。
【請求項２】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、前記受光面による光電変換レベル
の総和に応じた総和光検出信号及び前記受光面による各
光電変換レベルに応じた個別光検出信号を生成する手段
と、前記総和光検出信号と前記個別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生成する信号生
成手段と、前記位相検出信号の位相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、を有することを特
徴とする記録媒体の読取装置。