JPS62173678A - 欠陥検出装置 - 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 本発明は情報記録担体たとえば光ディスクの情報トラッ
クから読み出された再生信号の欠陥検出装置に関する。

従来の技術 近年、画像情報や音声情報を光ディスクに記録し、これ
を再生する装置が多種実用化されている。

これら光ディスクは一般に高密度で（すなわち微細に）
情報記録がなされているため、情報記録層を光透過性の
樹脂材料などで、酸化や破壊から・　保護されている。

ところが、特に樹脂材料を保護層に用いる場合、ガラス
などと較べて硬度が充分でない。ディスクの取扱い次第
では、ディスクの表面にかき傷などの損傷をうけること
がある。

このようなディスクの損傷は、再生装置のシステム全体
に著しい悪影響をおよぼす。たとえば、再生ヘッドの位
置決め制御がこの損傷による外乱で隣接トラックに跳ば
されたり、あるいは損傷の通過中に復調回路内で生じた
誤差が、損傷を抜は出した後も伝播したりするなどとい
う問題が生じる。

損傷によるこれらの悪影響を軽減するためには、この損
傷を実時間で検出して、たとえば再生信号の乱れを修正
するなどの対策が一般的である。

以下図面を参照しながら、上述した従来の欠陥検出装置
の一例について説明する。

第６図は従来の欠陥検出装置のブロック図を示すもので
ある。第６図において、１は情報記録担体、２は再生ヘ
ッド、３は増幅器、４は波形整形手段、５は単安定マル
チバイブレータである。

以上のように構成された欠陥検出装置について、以下そ
の動作を説明する。

第７図は従来の欠陥検出装置の信号波形の模式図であり
、信号波形（ａｌ、（ｂｌ、（Ｃ）は、第６図のＡｌＢ
、Ｃの各点に対応する。なお、再生信号は正確には正弦
波状の波形であるが、模式的に三角波状としている。

さて、情報記！！担体（以下、単にディスクと呼ぶ）１
から読み出された再生信号Ａは波形整形手段３によって
方形波Ｂに変換される。

ここで、ディスクｌに記録された信号は一般に帯域制限
をうけており、再生信号Ａの最長周期は一定値に定めら
れている。たとえばＣＤプレーヤに用いられるＥＦＭ方
式であれば、基本クロック周期をＩＴとしたとき、その
最長周期はＩＩＴである。

ところが、ディスク１に損傷があると、ディスク１の情
報記録層がこの損傷で隠されて、再生信号Ａが得られな
くなる。このため、方形波Ｂの周期は、この損傷の区間
で、上記の最長周期を越える。

したがって、この最長周期よりわずかに長い出力パルス
巾をもつ再トリガ可能な単安定マルチバイブレーク４に
方形波Ｂを印加すればディスク１に損傷がある区間で単
安定マルチバイブレーク５の出力信号Ｃの論理は反転す
る。これを利用してディスクｌの損傷を検出することが
できる。（例えば、特公昭５９−３５２３９号公報）発
明が解決しよう、とする問題点 しかしながら上記のような構成では、ディスクの回転周
期がデータを記録したときの回転周期とほぼ一致してい
ることを前提とされているという問題点を有している。

すなわち、再生信号の最長周期はディスクの回転周期に
一次比例するため、ディスクの回転周期が低いときには
再生信号の最長周期が規定の値よりも長くなる。特にデ
ィスクの起動時にはこの傾向が著しい。すなわち、ディ
スクの回転周期が低い場合での誤動作を避けるために単
安定マルチバイブレータ５の出力パルス巾を余分に長く
する必要がある。このため、ディスりが規定の回転周期
に立ち上がった後には、この余分に長くしたパルス巾の
分だけディスクの損傷を検出するのが遅くなるという問
題点を有している。

また、上記の出力パルス中を決定する方法としては、コ
ンデンサと抵抗器で決まる充放電の時定数を利用するこ
とが一般的である。したがって、ＩＣ化に際しては、外
向けのコンデンサを必要とするため、コストダウンや小
形化の障害となるという問題点を有している。また、２
進カウンタを利用して、上記の時定数と等価な機能を実
現したところで、計数用クロックが再生信号と位相同期
しない限り正常な計数が困難であるという問題点を有し
ている。

本発明は上記問題点に鑑み、ディスクの回転周期によら
ず、かつコンデンサなどの受動部品を必要としない非同
期式論理回路によってディスクの損傷を検出することに
より、安価かつ小形化容易でディスクの回転周期に左右
されない安定した欠陥検出装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の欠陥検出装置は、
情報記録担体から読み出された再生信号をそれぞれ異な
る閾値で方形波に変換する少くとも２つの波形整形手段
と、これら方形波信号を少くとも２つのパルス信号に変
換し、かつこれらパルス信号の状態は、上記再生信号の
振幅がほぼ一定のときにはあらかじめ設定された巡還バ
タンを発生し、かつ上記再生信号の振幅が所定の値より
も低下したときには上記方形波信号のうち少くとも１つ
が消滅することを利用して上記巡還バタンが巡還する方
向を反転せしめるパルス変換手段と、上記巡還バタンの
巡還方向に応じて出力の論理状態が反転する状態遷移判
別手段を具備するという構成を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成により、同一の再生信号から作ら
れたたとえば２種のパルス列の間の状態遷移を判別して
いるために再生信号の周期に左右されないので、ディス
クの回転周期が遅い場合でも常に再生信号に生じる欠陥
を検出できることとなる。

実施例 以下本発明の一実施例の欠陥検出装置について、図面を
参照しながら説明する。

第１図は本発明の欠陥検出装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。第１図において、１はディスクで、このデ
ィスク１上の情報は再生ヘッド２で再生される。（レー
ザビーム光を用いる）３は増幅器であって、たとえば、
再生ヘッド２の光電流出力を電圧変換して増幅する。１
０１は第１の波形整形手段、１０２は第２の波形整形手
段であって、それぞれ異なる閾値で再生信号を方形波信
号に変換する。１０３はパルス変換手段であって、第１
の波形整形手段１０１および第２の波形整形手段１０２
の出力を受けてそれぞれを時間軸上で区分的に重なり合
うパルス列に変換する。１０４は状態遷移判別手段であ
る。

以上のように構成された欠陥検出装置について、以下第
２図の信号波形図を用いて動作を説明する。

第２図において、波形図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ
）、（ｅ）、（ｆｌは、第１図におけるＡＳＢ、Ｃ，Ｄ
、Ｅ、Ｆの各点に対応している。

ディスク１から読み出された再生信号Ａはほぼ正弦波状
をしているが、ここでは模式的に三角波状として表わし
ている。

ディスクの表面に汚れなどがあって、ピックアップ２の
光ビームがさえぎられる場合を例にとり説明する。第２
図の信号（ａｌはこのような場合の再生信号波形を示す
ものである。前述のように光ディスクは情報層を透過性
のプラスチックなどで保護されており、この厚さは通常
約１鶴ていどである。光ビームは情報層に焦点を絞って
いるので、この保護層の厚みによりディスクの表面では
デフォーカス状態にある。したがって、ディスクの汚れ
によって、光ビームがさえぎられてもピックアップに戻
る光ビームが瞬間的に隠されるのではなく、徐々にピッ
クアップ２に戻る光量が減少する。

このため、ディスク１からよみ出される再生信号Ａの振
幅はゆるやかに低下する。また、再生信号Ａの平均値は
再生ヘッド２の受光量に比例するので、この再生信号Ａ
の中心レベルも同時に低下する。したがって、ディスク
に汚れがある場合の再生信号は、第２図における信号（
ａ）のようになる。

ここで、区間Ｔ　＋　、Ｔ　”ｒはディスクが正常な部
分の再生信号の波形を、また区間Ｔｚはディスクに汚れ
がある部分の再生信号Ａの波形を示す。

さて、信号（ａ）において、破線ａは第１の波形整形手
段１０１の閾値を示し、かつ破ｖＡｂは第２の波形整形
手段１０２の閾値を示す。このとき、第１の波形整形手
段１０１および第２の波形整形手段１０２からは、それ
ぞれ第２図に示すような信号（ｂｌおよび信号（Ｃ）が
出力される。

さて、これら信号（ｂｌおよび信号（Ｃ１は、論理“０
″と論理“１″の間で常に推移している。ここで、この
両者の論理状態を（Ｂ、　　Ｃ”）として表わすと、区
間Ｔ、およびＴ３では信号（ｂｌおよび信号（Ｃ）は次
のような遷移を繰り返す。

（０，０）；ゴ（０、１）　；＝（１、１）　　（ｔ）
この遷移は区間Ｔ２　（ディスク１に汚れがある場合）
では、 （０，Ｏ）谷ゴ（０，１）　　　　　　　　　＋２１と
なる。したがって、このままでは傷の部分と正常な部分
の区別をつけることはできない。

そこで、これら信号（ｂ）および信号ｆｃ）をパルス変
換手段１０３に供給し、これらを信号（ｄ）および信号
（ｅｌのように区分的に重なり合う信号に変換する。

これにより、信号（ｄ）および信号（ａ）の状態遷移は
両者の論理状態を（Ｅ、Ｄ）で表わすと区間Ｔ１、Ｔ、
では、 をくりかえし、かつ区間Ｔ２では （０，０）；ゴ（０，１）　　　　　　　　（４１なる
状態遷移を生じる。したがって、この（０゜１）から（
０，０）へ戻る遷移を状態遷移判別手段１０４で検出す
ることにより、ディスク１に生じた汚れなどの損傷を検
出することができる。

以上のように本実施例によれば、異なる閾値をもつ２つ
の波形整形手段のそれぞれの出力をパルス変換手段１０
３に供給して区分的に重なり合う２つのパルス列に変換
し、このパルス列間の状態遷移を判別する状態遷移判別
手段１０４を設けることにより、この状態遷移は同一再
生信号を変換して得られるものであるから、完全に非同
期ロジックで構成できるため、ディスクの回転周期に依
存しないものとすることができる。

第３図は本発明の他の実施例であって、パルス変換手段
１０３として、インバータ３０１、ナンド回路３０２．
３０３．３０４．３０５から成る回路を用いている。ま
た状態遷移判別手段１０４はエツジ・トリガードＤ・フ
リップフロップ回路３０６から成る。

第３図において、ＡＢＣＤＥＦの各点 は、第２図における（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）の各信号波形図に対応する。

以上のように構成されたパルス変換手段１０３の出力り
および出力Ｅの論理式は、 Ｄ　＝　Ｅ　−Ｃ＋　Ｂ　　　　　　　　　　　　　（
５）Ｅ　＝　Ｐ、、・Ｃ＋　Ｂ　　　　　　　　　　　
　（６１で与えられる。ここに、Ｅ−＋は出力Ｅの１ビ
ツトタイム前の論理値を示す。またπはＥの反転論理を
示す。

（６）式より、出力Ｅは区間Ｔ＋　、Ｔ３において、出
力Ｂが論理″１”に立ち上がってから入力Ｃが論理“Ｏ
”に立ち下がるまでの期間で論理“１”をとり、区間Ｔ
２では入力Ｂが常時論理“０”なので常に０″となる。

また、出力りは区間Ｔ、。

Ｔ２において人力Ｃが立ちあがってから入力Ｂが論理“
０”に立ち下がるまでの間で論理“１”となる。また区
間Ｔ２では出力Ｅは論理“Ｏ”であるから入力Ｃがその
まま現われる。なお入力Ｂ。

Ｃ−の遷移は（１）、（２）式に示すごとくであるから
ナンド回路３０３の出力は、出力Ｅの論理を丁度反転し
たものとなる。したがって、■なる論理はナンド回路３
０３の出力を用いることができる。

したがって、第３図に示すごとき回路構成を用いて、信
号（ｂ）、（Ｃ）を用いて、信号（ｂ）が論理“１”の
ときに重なり合う信号（ｄｌおよび信号（ｅｌを得るこ
とができる。

このようにして得られたパルス変換手段１０３の出力り
および出力Ｅを状態遷移判別手段１０４を構成するＤ・
フリップ・フロップに供給する。

Ｄ・フリップ・フロップ３０６はクロック入力端子に立
ち下がりエツジが入力されたときのＤａ入力端子に印加
された論理値が出力端子Ｑに現われる。したがって、信
号（ｄ）をこのＤ・フリップ・フロップ３０６のクロッ
ク端子に供給し、かつ信号（ｅ）を［）ａ入力端子に供
給することにより、区間Ｔ１、Ｔ、では出力Ｆは論理“
工”をとり、かつ区間Ｔ２では論理“０″をとる。信号
ｆｆｌを得ることができる。

このように、パルス変換手段１０３および状態遷移判別
手段１０４は非同期ロジックで構成され、これらの論理
状態を支配する時間的要素としてはこれらを構成するナ
ンド回路など自身がもつゲート遅延時間のみであり、入
力信号Ａの周期とは全く無関係である。したがって、デ
ィスクの回転周期が遅い場合でも、ディスクの損傷箇所
を忠実に検出することができる。

第４図は本発明のさらに他の実施例であって、パルス変
換手段１０３として、インバータ４０１．４０２、ノア
回路４０４．４０５から成る回路を用いている。

また状態遷移判別手段１０４はインバータ４０３、バッ
ファ４０９、ノア回路４０６．４０７．４０８から成る
回路を用いている。第５図は本実施例の信号波形図であ
り、同図において（ａｌ、（ｂ）、ｆｃｌ、（ｇ）、（
ｈｌ、（ｉｔの各波形図は、第４図におけるＡ、Ｂ、Ｃ
，Ｇ、Ｈ，Ｉの各点に対応する。

以上のように構成されたパルス変換手段１０３の出力Ｇ
および出力Ｈの論理式は、 Ｇ　＝　Ｃ（７） Ｈ＝（で十丁ゴ）・Ｔ（８） で与えられる。また状態遷移判別手段１０４の出力Ｆの
論理式は、 １＝Ｇ−・　（Ｈ＋１−１）　　・　（Ｈ−１＋　１−
１）　　（９１で与えられる。

さて、パルス変換手段１０３を構成するノア回路４０４
．４０５はＲＳフリップ・フロップを構成し、第３図に
おいてパルス変換手段１０３の一部を構成したナンド回
路３０２．３０３によるＲＳフリップフロップと同じ論
理をもつ。（ド・モルガンの定理より明らかである。） したがって、第２図の信号波形図（ａｌと同じ信号波形
（ｈ）を得ることができる。

ここで、入力Ｃが論理“０”に立ち下がってから出力Ｈ
が論理“Ｏ”に立ち下がるまでには、インバータ４０１
．４０２およびノア回路４０５によってゲート遅延ｔｄ
が生じる。このため、区間Ｔ３、Ｔ、では信号Ｈと信号
Ｇ（すなわち信号（Ｃ））との間にはこのゲート遅延ｔ
ｄの時間だけ論理“１”の状態が重なり合う。したがっ
て、（Ｈ，Ｇ）の遷移は（３）式と同じ状態遷移を生せ
しめることができる。

さて、状態遷移判別手段１０４を構成するバッファ４０
９は遅延用のゲートである。（９）式より、入力Ｇが論
理“０”かつ入力Ｈが論理“１”から論理“０”へ遷移
した場合のみ出力Ｉは論理“０”となり、入力Ｇが再び
論理″１″となるまで論理“ｌ”とはならない。このた
め、状態遷移判別手段１０４の出力Ｉには、第５図の（
ｉ＋のような信号波形が現われる。

このように、パルス変換手段１０３および状態遷移判別
手段１０４は非同期ロジックで構成され、これらの論理
状態を支配する時間的要素としては、これらを構成する
ノア回路、バッファおよびインバータなどがもつゲート
遅延時間のみであり、入力信号Ａの周期とは全く無関係
である。したがって、ディスクの回転周期に左右される
ことな（ディスクの損傷箇所を忠実に検出することがで
きる。

なお、上記実施例では光ディスクからの再生信号に対す
る欠陥検出について述べたが、他の機器から得られる信
号に対する欠陥検出を行なう場合にも同様に実施するこ
とができる。その他、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可
能なことは勿論である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ディスクの回転周期に左
右されることなくディスクの損傷箇所を忠実に検出する
ことができる。また、非同期式論理回路によって構成で
きるため、コンデンサなどの受動部品を必要としないた
め、安価かつ小形化容易とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における欠陥検出装置のブロ
ック図、第２図は第１図の信号波形図、第３図は本発明
の他の実施例における欠陥検出装置のブロック図、第４
図は本発明のさらに他の実施例における欠陥検出装置の
ブロック図、第５図は第４図の信号波形図、第６図は従
来の欠陥検出装置のブロック略図、第７図は第６図の信
号波形図である。 １０１．１０２・・・・・・波形整形手段、１０３・・
・・・・パルス変換手段、１０４・・・・・・状態遷移
制御手段。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ばか１名第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報記録担体から読み出された再生信号をそれぞ
   れ異なる閾値で方形波に変換する少くとも２つの波形整
   形手段と、これら方形波信号を少くとも２つのパルス信
   号に変換し、かつこれらパルス信号の状態は、上記再生
   信号の振幅がほぼ一定のときにはあらかじめ設定された
   巡還パタンを発生し、かつ上記再生信号の振幅が所定の
   値よりも低下したときには上記方形波信号のうち少くと
   も１つが消滅することを利用して上記巡還パタンが巡還
   する方向を反転せしめるパルス変換手段と、上記巡還パ
   タンの巡還方向に応じて出力の論理状態が反転する状態
   遷移判別手段とを具備することを特徴とする欠陥検出装
   置。
2. （２）波形整形手段は、第１の波形整形手段と第２の波
   形整形手段から構成され、パルス変換手段は、上記第１
   の波形整形手段の出力する第１の方形波信号と上記第２
   の波形整形手段の出力する第２の方形波信号を受けて上
   記第１の方形波の上向きの転換に応じて上向きに転換し
   、かつ上記第２の方形波の下向きの転換に応じて下向き
   に転換する第１の方形パルス信号と上記第１の方形波信
   号が論理“１”かあるいは上記第２の方形波が論理“１
   ”かつ上記第１の方形パルス信号が論理“０”のときに
   論理“１”をとる第２の方形パルス信号に変換し、かつ
   状態遷移判別手段はディー・フリップフロップから構成
   され、上記第２の方形パルス信号をクロック入力端子に
   印加しかつ、上記第１の方形パルス信号をディー入力端
   子に印加することを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の欠陥検出装置。
3. （３）波形整形手段は、第１の波形整形手段と第２の波
   形整形手段から構成され、パルス変換手段は、上記第１
   の波形整形手段の出力する第１の方形波信号と上記第２
   の波形整形手段の出力する第２の方形波信号を受けて上
   記第１の方形波信号の上向きの転換に応じて上向きに転
   換しかつ上記第２の方形波信号の下向きの転換に応じて
   下向きに転換する上記第１の方形パルス信号と、上記第
   ２の方形波を直接中継した上記第２の方形パルス信号に
   変換し、かつ状態遷移判別手段は第１の方形パルス信号
   が論理“０”のときに上記第２の方形パルス信号が下向
   きに転換したとき論理“０”を出力し、上記第１の方形
   パルス信号が再び論理“１”となって始めて論理“１”
   を出力することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の欠陥検出装置。