DE10016281A1 - Optisches Speicherelement und Fokusservosteuerverfahren - Google Patents

Abstract

Ein optisches Speichergerät hat eine Versatzeinfügeeinheit zum Einfügen eines vorgegebenen Versatzes in das Fokusfehlersignal, und eine Fokusservoeinziehbestimmeinheit, um, wenn die Fokusservosteuereinheit ein Fokusservoeinziehen ausführt, den Versatz in das Fokusfehlersignal einzufügen, was ein Detektieren einer Pegeländerung des Fokusfehlersignals und Bestimmen eines Erfolgs oder Versagens eines Fokusservoeinziehens detektiert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Spei­ chergerät, um verschiedene Prozesse beim Aufzeichnen und Wiedergeben von Informationen unter Verwendung eines Laser­ strahls auszuführen. Diese Erfindung betrifft ferner den Herstellungsprozess von optischen Speichervorrichtungen und ihr Fokusservo- oder -stellsteuerverfahren.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Als ein optisches Speichermedium wurde ein magnetoopti­ sches Aufzeichnungsmedium vorgeschlagen, das durch eine mag­ netooptische Scheibe repräsentiert ist. Eine magnetooptische Scheibe hat ein Substrat und eine Aufzeichnungsschicht, die aus magnetischem Material besteht, das auf dem Substrat ge­ bildet ist. Informationen können durch Erwärmen mittels ei­ nes optischen Strahls und Ändern eines Magnetfeldes aufge­ zeichnet werden. Beim Wiedergeben von Informationen von der magnetooptischen Scheibe wird der magnetooptische Effekt verwendet.

Bei dieser magnetooptischen Scheibe sind Datenspuren zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Daten vorgesehen. Allgemein ist eine Spiralnut (Spurführungsnut) auf dem Substrat des Mediums vorgesehen, und Teile, die "Lands" (hervorstehende Teil zwischen zwei Nuten oder benachbarten Nutabschnitten) genannt werden und die zwischen zwei benachbarten Nuten ein­ geschlossen sind, sind als die Datenaufzeichnungs- und -wie­ dergabespuren ausgebildet.

Wie oben erklärt wurde, wird, um Informationen aufzu­ zeichnen auf die oder wiederzugeben von der Aufzeichnungs­ oberfläche des Aufzeichnungsmediums, ein Laserdioden-(LD-) Strahl durch eine Objektivlinse auf die Aufzeichnungsober­ fläche komprimiert. Dieser Kondensier- oder Komprimierzu­ stand muß aufrechterhalten bleiben, um immer einen "Genau- Fokussiert"-Zustand aufrecht zu erhalten. Diese Steuerung wird die Fokusstellung oder der Fokusservo genannt. Der Pro­ zess des Erhaltens des Fokusservo- oder Fokusstellzustandes aus dem Nichtfokusservozustand, nämlich eine Reihe von Ope­ rationen, die zum Hineinziehen in die Fokusstellung oder den Fokusservo ausgeführt werden, wird "Fokuseinführung" ge­ nannt.

Außerdem muß, um die Daten auf die Datenspur (Land, d. h. hervorstehender Bereich zwischen zwei Nutenbereichen) aufzuzeichnen, wie oben erklärt wurde, und solche Daten wie­ derzugeben, der LD-Strahl in dem genau oder richtig fokus­ sierten Zustand der Datenspur folgen. Diese Spurfolge- oder Spursteuerung wird der "Spurservo" genannt.

Ein FES (Fokusfehlersignal) und ein TES (Spurfehlersig­ nal) können durch Anwenden des reflektierten Strahls der LD von der Mediumoberfläche auf einen Detektor für Servo oder Stellung und dann Verarbeiten des Signals vom Detektor er­ halten werden. Das FES gibt den Fokussierzustand des LD- Strahls auf der Mediumoberfläche an. Das heißt, eine Abwei­ chung zwischen der Mediumoberfläche und dem Brennpunkt wird als eine Spannung angegeben.

Wenn jedoch die Abweichung des Brennpunktes von der Me­ diumoberfläche groß ist, wird das FES an die Spannung des Servozentrums angenähert. Das Verhalten dieses FESs wird "Charakter S von FES" genannt.

Zum Beispiel wird, wenn die Objektivlinse zu einer be­ achtlich entfernten Position von einer Position bewegt wird, die erheblich näher am Medium ist, die FES-Spannung auf eine einzelne Seite von dem Bereich nahe der Servozentrumsspan­ nung verschoben. Sie wird plötzlich von einem bestimmten Pe­ gel an die Servozentrumsspannung angenähert, und sie geht über eine solche Spannung hinweg und wird zur entgegenge­ setzten Seite verschoben. Sie wird dann zur Annäherung wie­ der zur Servozentrumsseite verschoben.

Außerdem ändert sich, wenn der LD-Strahl die Datenspur kreuzt, während der Fokusservo bewirkt wird, das TES wie ei­ ne Sinuswelle, was ein solches Kreuzen bestätigt. Eine Peri­ ode der Sinuswelle des TESs entspricht der Bewegung des LD- Strahls im Umfang einer Datenspur. Beim gewöhnlichen Auf­ zeichnungs- und Wiedergabezustand folgt der LD-Strahl der Datenspur. Das heißt, dass, da der Spurservo eingerückt oder eingestellt ist, das TES die Spannung nahe dem Servozentrum zeigt.

Wenn das Medium unter der Bedingung, dass der LD-Strahl immer in dem Fokussierzustand auf der Mediumoberfläche ist, das heißt, dass der Spurservo sucht, wenn der Fokusservo eingerückt oder eingestellt ist, gedreht wird, kreuzt der LD-Strahl die Datenspur aufgrund einer Exzentrizität des Me­ diums, und das Sinuswellen-TES kann beobachtet werden. Hier verursacht die Exzentrizität des Mediums eine Abweichung zwischen dem Drehzentrum des Spindelmotors und dem spiralar­ tigen (kreisartigen) virtuellen Zentrum der spiralartigen Datenspur auf dem Medium. Aufgrund dieser Exzentrizität ver­ hält sich, wenn das Medium gedreht wird, der Strahl, der von einem fixierten LD-Strahl reflektiert wird, wie wenn die Da­ tenspur in der Radialrichtung des Mediums bewegt würde.

Das TES enthüllt oder gibt wieder das Kreuzen der Da­ tenspuren durch den LD-Strahl. Wie oben erklärt wurde, än­ dert sich, wenn der Fokusservo eingerückt oder -gestellt ist, aber der Spurservo über die Datenspuren des Mediums sucht, das TES aufgrund der Existenz einer Exzentrizität wie eine verzerrte Sinuswelle. Jedoch tritt, da die Sinuswelle von dem TES erzeugt wird, weil der LD-Strahl die Datenspuren kreuzt, wenn die Datenspur (Landgruppe) auf dem Medium nicht existiert, eine solche Sinuswelle nicht auf. Üblicherweise haben der innerste Umfang und der äußerste Umfang einen kreisartigen Bereich, in denen die Datenspur (Landgruppe) nicht existiert. Dieser Bereich wird der "Spiegel­ oberflächen"-Bereich genannt.

Hier wird, wenn ein Fokuseintritt ausgeführt wird, die Objektivlinse aufwärts und abwärts bewegt, und dadurch wird der Richtig-Fokussiert-Zustand (auf der Aufzeichnungsober­ fläche des Mediums) an dem Punkt erhalten, an dem das FES die Spannung am Servozentrum kreuzt. Daher kann der Fokus­ servo durch Schließen der Steuerschleife des Fokusservos be­ wirkt werden.

Wenn ein Fokuseintritt oder eine Fokuseinführung ausge­ führt wird, das heißt, wenn die Steuerschleife des Fokusser­ vos geschlossen ist, ist es unmöglich, den Fokusservo auf­ grund der axial abweichenden Bedingung des Mediums kontinu­ ierlich zu bewirken, und unstabile Elemente, wie Bewegungsgeschwindigkeit der Objektivlinse, verursachen, dass der Fokusservozustand in einigen Fällen verlorengeht.

Der Fokusservo hält das Fokussieren des LD-Strahls auf die Oberfläche des Mediums aufrecht. Da die Brennweite der Objektivlinse fest ist, kann der relative Abstand zwischen der Mediumoberfläche und der Objektivlinse durch diese Steu­ erung konstant gehalten werden. Wenn die axiale Abweichung des Mediums groß ist und die Bewegungsgeschwindigkeit der Objektivlinse ebenfalls groß ist, wird somit eine Änderung im relativen Abstand zwischen der Mediumoberfläche und der Objektivlinse groß, und sie wird ein Fehlerfaktor des In- Fokus-Ziehens.

Daher ist, da der Fokusservo nicht immer in dem stabi­ len Zustand nach einer Fokuseinführung (wenn die Fokusser­ voschleife geschlossen ist) wirksam ist, eine Bestimmung er­ forderlich, um zu prüfen, ob ein stabiler Fokusservo wirksam ist. Wenn bestimmt ist, dass ein stabiler Fokusservo nicht wirksam ist, wird nochmals eine Fokuseinführung ausgeführt, das heißt, ein Neuversuch wird ausgeführt.

Um zu beurteilen, ob eine normale Fokuseinführung aus­ geführt wurde oder nicht, das heißt, ob ein stabiler Fokus­ servo wirksam ist oder nicht, wurde in bekannten Systemen das folgende allgemein spezifiziert:

• 1. Das FES soll nicht einen bestimmten Pegel über­ schreiten, das heißt, dass der FES-Pegel nahe der Spannung des Servozentrums liegen soll.
• 2. Das TES soll bei einer bestimmten Amplitude (Verhal­ ten der Sinuswelle) geändert werden.
• 3. Das LPOS (Linsenpositionssignal) soll nicht einen bestimmten Pegel überschreiten.

Im Punkt 2 oben muß, um das TES innerhalb einer be­ stimmten Amplitude zu variieren, wenn ein Fokusservo wirksam ist, der LD-Strahl an der Nut (Führungsnut zum Bewirken des Spurservos) auf der Mediumoberfläche liegen.

Im Punkt 3 ist ein Mechanismus zum Erzeugen von dem LPOS, das zum testen verwendet werden soll, erforderlich. Das LPOS wird unten erklärt.

Derzeit hat ein bewegliches optisches System (Kopf) zum Halten einer Objektivlinse, wie oben erklärt wurde, einen Mechanismus, der Schlitten oder Wagen genannt wird. Ein zweidimensionaler Aktuator, der an dem Mechanismus ange­ bracht ist, wird in der Radialrichtung mit einem VCM (Schwingspulenmotor) bewegt.

Der zweidimensionale Aktuator ist aus einem Fokusaktua­ tor zum Steuern der Objektivlinse in der Fokusrichtung mit der Fokusspule, das heißt, der Fokussierposition des LD- Strahls in der Fokusrichtung, und einem Spuraktuator zum Steuern der Objektivlinse (oder des LD-Strahls) in der Spur­ richtung mit der Spurspule gebildet. Das LPOS gibt den Versatzbetrag des Spuraktuators in dem Schlitten, das heißt, der Objektivlinse, an.

Um eine Hochgeschwindigkeitssuche durch Verringern des Gewichts des beweglichen optischen Systems zu realisieren, und um niedrige Kosten durch Verringern der Anzahl von Tei­ len zu realisieren, werden in einigen Fällen ein Fokusaktua­ tor in dem Schlitten, der nur aus einem VCM (oder Spuraktua­ tor) besteht, und ein Aktuator des sogenannten Einzelwellen­ typs eingesetzt.

Bei Einzelwellentypaktuatoren ist der Spuraktuator des Typs der älteren Art nicht vorhanden. Das LPOS ist ein Sig­ nal, das einen Versatz des Schlittens des Spuraktuators des Typs des Standes der Technik angibt. Im Fall des Einzelwel­ lentypaktuators kommt das LPOS nicht vor, weil der Spuraktu­ ator des anderen Typs nicht existiert. Daher ist es unmög­ lich, einen Erfolg einer Fokuseinführung durch Verwenden des LPOSs von Punkt 3 oben zu überprüfen.

Außerdem gibt selbst bei dem Gerät, das den zweidimen­ sionalen Aktuator verwendet, das LPOS einen Versatz der Spurrichtung (Radiusrichtung) der Objektivlinse (Spuraktua­ tor) in dem Schlitten an. Wenn die Objektivlinse (Spuraktua­ tor) nicht richtig in der Spurrichtung (Radiusrichtung) folgt, wenn die Fokuseinführung versagt, kann ein solches Versagen beim Folgen detektiert werden, und es kann als ein Faktor zum Beurteilen eines Verfehlens einer Fokuseinführung verwendet werden. Jedoch kann ein Verfehlen, richtig zu fol­ gen, nicht verwendet werden, um definitiv zu bestimmen, dass eine Fokuseinführung verfehlt wurde. Daher ist eine Verwen­ dung des LPOSs zum Beurteilen eines Erfolgs einer Fokusein­ führung hilfreich, aber es ist nur ein unterstützendes Mit­ tel.

Wenn der LD-Strahl (oder Aktuator oder Objektivlinse) in dem Bereich liegt, wo die Nute existieren, hat das TES das Verhalten, das durch die Sinuswelle angegeben, ist, wenn der Fokusservo erfolgreich eingerückt oder -gestellt ist. Auf diese Weise kann das TES verwendet werden, um zu beur­ teilen, dass ein normaler Fokusservo aufgetreten ist. Jedoch zeigt, wenn der LD-Strahl im Spiegeloberflächenbereich (wo keine Nute existieren) des Innenumfangs des Mediums liegt, das TES eine flache Wellenform, selbst wenn in den Fokusser­ vo hineingezogen wurde.

Wenn der LD-Strahl im Spiegeloberflächenbereich am In­ nenumfang des Mediums liegt, ist es schwierig, zu bestimmen, ob der Fokusservo wirksam ist oder nicht. Daher muß, wenn das TES zum Beurteilen des Erfolgs der Fokuseinführung ver­ wendet wird, der LD-Strahl (Aktuator, Objektivlinse) an ei­ ner radialen Position liegen, wo Nute existieren. Jedoch ist der Sensor zum Überprüfen der Positionierung des LD-Strahls (Aktuator), um ihn in dem Teil zu lokalisieren, wo die Nute des Mediums existieren, in einigen Fällen zum Zwecke einer Kostenreduzierung nicht montiert. In solchen Mechanismen kann der LD-Strahl (Aktuator) nicht richtig an/in dem Teil lokalisiert werden, wo die Nut existiert, und eine Fokusein­ führung muß in dem Bereich realisiert werden, wo die Nut nicht existiert. In diesem Fall kann eine Beurteilung eines Erfolgs einer Fokuseinführung unter Verwendung von dem TES des Punktes 1 oben nicht länger verwendet werden.

Außerdem stellt, wenn das Medium an den Spindelmotor in dem Bereich nahe des Zentrums des Mediums geladen (fixiert) wird, das Medium keine perfekte Ebene bereit. Da das Medium mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht wird, wird die Zeilengeschwindigkeit in der Tangentialrichtung aufgrund der Rotation des Mediums am Außenumfang größer, und die axialen Abweichungen, die aufgrund eines Mediumbildungsfehlers oder ähnlichem erzeugt werden, werden auf der Außenumfangsseite größer.

Es ist erkennbar, dass die Erfolgsrate einer Fokusein­ führung verbessert werden kann, wenn dieses Störungselement während einer Fokuseinführung verringert wird. Da eine axia­ le Abweichung des Mediums zu einer Variation des relativen Abstands zwischen der Mediumoberfläche und der Objektivlinse führt, wird die Erfolgsrate einer Fokuseinführung höher, wenn sie an der Innenumfangsseite ausgeführt wird, wegen der geringeren axialen Abweichung des Mediums im Vergleich zu dem Fall, in dem eine Fokuseinführung an Zwischen- oder Au­ ßenumfangsseiten ausgeführt wird.

Aus den oben erklärten Gründen ist es bevorzugt, dass eine Fokuseinführung an dem Bereich nahe des Rotationszent­ rums des Aufzeichnungsmediums am innersten Umfang ausgeführt wird, aber ein solcher innerster Umfangsbereich des Mediums liegt weiter zum Zentrum hin als die Datenspur, die als die Steuerspur und Anwenderspur verwendet wird, und ist nicht durch den ISO-Standard oder ähnliches spezifiziert. Entspre­ chend existieren in einem solchen Bereich grundsätzlich kei­ ne Nute, und eine Überprüfung einer erfolgreichen Fokusein­ führung unter Verwendung von dem TES wird unmöglich, obwohl in einigen Fällen in Abhängigkeit vom Mediumhersteller eine Nut ausgebildet ist, um die Seriennummer aufzuzeichnen.

Die Fig. 2(A), 2(B) und 2(C) stellen Beispiele einer Fokuseinführung am Spiegeloberflächenbereich des Mediums dar, wo die Nut nicht existiert. Die Fig. 2(A) zeigt einen Fokusbetriebsstrom. Zuerst fließt ein Strom, der die Linse anhebt, und dann ändert sich der Strom, um die Linse gradu­ ell abzusenken. Der Strom wird graduell gegen Null konver­ giert, wenn sich die Servoschleife schließt.

Die Fig. 2(B) stellt das Verhalten von dem FES zum Erkennen, ob ein Fehler erzeugt wurde, durch Untersuchen einer Servozentrumsspannung V2 und von Fehlerbestimmungsreferenzspannungen V1, V3, oder ob ein Hineinziehen erfolgreich erzeugt wurde, dar. Die Fig. 2(C) stellt das Verhalten von dem TES zum Erkennen, ob es auf dem Spurzentrum liegt, durch Untersuchen der Servozentrumsspannung V5 und von Fehlerbestim­ mungsreferenzspannungen V4, V6, und, ob es die Spur gekreuzt hat oder nicht, dar.

Wenn das FES die Servozentrumsspannung V2 kreuzt und die Fokusservoschleife geschlossen ist, um den Fokusservo wirksam zu machen, liegt der LD-Strahl im Spiegeloberflä­ chenbereich des Mediums. Da hier die Nut nicht existiert, zeigt das TES nicht das Verhalten der Sinuswelle.

Hier übersteigt, wenn ein Erfolg beurteilt wird unter Verwendung der Amplitude des TESs, das TES nicht V4 oder wird niedriger als V6, selbst wenn ein Erfolg detektiert wurde. Entsprechend wird eine Fokuseinführung als ein Versa­ gen betrachtet.

Wie oben erklärt wurde, hat, wenn das TES und das LPOS nicht verwendet werden können und nur das Verhalten von dem FES verwendet werden kann, um einen Erfolg der Operation zur Zeit der Fokuseinführung zu beurteilen, die Prüfoperation eine geringere Genauigkeit im Vergleich zur Prüfoperation beim Stand der Technik. Daher besteht ein Bedarf für Fokus­ servosteuerverfahren, die den Erfolg der Fokuseinführung un­ ter Verwendung von dem TES und dem LPOS beurteilen können.

ZIEL DER ERFINDUNG

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Erfolg und ein Verfehlen eines In-Fokus-Ziehens genauer zu überprüfen, selbst wenn nur das FES zum Überprüfen verwendet werden kann, und ein Überprüfen in dem Bereich ausgeführt wird, in dem die Nut nicht ausgebildet ist.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG

Ein optisches Speichergerät zum Ausführen einer Fokus­ servosteuerung zum Erhalten einer konstanten relativen Posi­ tionsbeziehung zwischen einem Speichermedium und einem Op­ tikfleck hat einen Fokusaktuator zum Bewegen des Optikflecks relativ zum Speichermedium. Das Gerät enthält auch eine Be­ triebseinheit zum Betreiben des Fokusaktuators, eine Fokus­ detektiereinheit zum Detektieren des Fokusfehlersignals, das die relative Positionsbeziehung zwischen dem Speichermedium und dem Optikfleck angibt, und eine Fokusservosteuereinheit zum Betreiben der Betriebseinheit basierend auf dem Fokus­ fehlersignal, das durch die Fokusdetektiereinheit detektiert wurde, um den Fokusaktuator zu bewegen. Eine Versatzeinsfü­ geeinheit ist zum Einfügen oder Einsetzen eines vorgegebenen Versatzes in das Fokusfehlersignal vorgesehen, und eine Fo­ kusservoeinziehbestimmeinheit fügt den Versatz in das Fokus­ fehlersignal ein, wenn die Fokusservosteuereinheit das In- Fokusservo-Ziehen ausführt. Die Fokusservoeinziehbestimmein­ heit bestimmt einen Erfolg oder ein Versagen eines In- Fokusservo-Ziehens durch Detektieren von Pegeländerungen des Fokusfehlersignals während eines solchen Einsetzens eines Versatzes. Die Fokusservoeinziehbestimmeinheit entfernt das Versatzelement, das eingesetzt wurde, nach der Bestimmung.

Zusätzlich detektiert die Fokusservoeinziehbestimmein­ heit Pegeländerungen des Fokusfehlersignals durch Verglei­ chen eines integralen Wertes des Fokusfehlersignals vor ei­ nem Einsetzen eines Versatzes nach einem Hineinziehen des Fokusservos und eines integralen Wertes eines Fokusfehler­ signals nach Einsetzen des Versatzes.

Die Fokusservoeinziehbestimmeinheit detektiert Pegelän­ derungen des Fokusfehlersignals durch Vergleichen des Zent­ rums- oder Mittelwertes der positiven und negativen Maximal­ werte, die durch mehrmaliges Abtasten des Fokusfehlersignals vor einem Einsetzen eines Versatzes nach einem Hineinziehen eines Fokusservos erhalten wurden, und des Zentrumswertes der positiven und negativen Maximalwerte, die durch mehrma­ liges Abtasten des Fokusfehlersignals nach dem Einsetzen des Versatzes erhalten wurden.

Außerdem kann die Fokusservoeinziehbestimmeinheit Pe­ geländerungen des Fokusfehlersignals durch Vergleichen des Pegels des Fokusfehlersignals bestimmen, nachdem es durch einen Tiefpassfilter vor einem Einsetzen eines Versatzes nach einem In-Fokusservo-Ziehen hindurchgegangen ist, mit dem Pegel des Fokusfehlersignals nach dem Einsetzen des Ver­ satzes.

Außerdem kann die Fokusservoeinziehbestimmeinheit de­ tektieren, dass das Ergebnis des Addierens des Pegels des Fokusfehlersignals nach dem Einsetzen des Versatzes zu dem eingesetzten Versatzwert Null ist.

Es ist auch ein Charakteristikum der vorliegenden Er­ findung, dass ein Versatz durch schrittweise Addition oder Subtraktion gegeben ist. Der Additionsbetrag kann jedesmal verringert werden, wenn die Anzahl von Neuversuchen von In- Fokusservo-Ziehen zunimmt, und die Wartezeit nach einem zu­ sätzlichen Einsetzen eines Versatzes kann für jede Zunahme bei der Anzahl von Neuversuchen von In-Fokusservo-Ziehen länger eingestellt werden.

Es ist auch ein Charakteristikum, dass ein Versatz in irgend eine der positiven und negativen Seiten während eines Einsetzens eines Versatzes eingesetzt wird, um einen Erfolg zu bestimmen, und dann ein Versatz ferner in die entgegenge­ setzte Polarität eingesetzt wird, um eine zweite Überprüfung durchzuführen. Außerdem enthält das Fokusservosteuerverfah­ ren zum Aufrechterhalten einer konstanten relativen Positi­ onsbeziehung zwischen dem Detektierkörper und einem Optik­ fleck die Schritte des Detektierens eines Fokusfehlersig­ nals, das die relative Positionsbeziehung zwischen dem Detektierkörper und einem Optikfleck angibt, Einsetzens des vorgegebenen Versatzes in das Fokusfehlersignal und Bestim­ men eines Erfolgs oder Versagens eines In-Fokusservo-Ziehens durch Einsetzen eines Versatzes in das Fokusfehlersignal, wenn das In-Fokusservo-Ziehen ausgeführt wird, und dann De­ tektieren von Pegeländerungen des Fokusfehlersignals zur Einsetzzeit.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen und anderen Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden genauen Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen deutli­ cher.

Fig. 1 ist ein Diagramm zum Erklären der Beziehung zwi­ schen Fokusrichtungsposition einer Objektivlinse und dem FES ("S-Charakter" von FES),

Fig. 2(A), 2(B) und 2(C) sind Diagramme zum Erklären von Beispielen von Fokuseinführungen, die an der Spiegel­ oberfläche eines Mediums ausgeführt wurden,

Fig. 3(A) und 3(B) sind ein Blockdiagramm, das eine schematische Struktur einer Ausführung eines Speichergeräts der vorliegenden Erfindung darstellt,

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine schemati­ sche Struktur einer optischen Speichervorrichtung darstellt,

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm zum Erklären eines Fokus­ servos,

Fig. 6(A), 6(B) und 6(C) sind Diagramme zum Erklären einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zum Bestimmen eines Erfolgs einer Fokuseinführung, und

Fig. 7(A) und 7(B) sind ein Flußdiagramm zum Erklären einer Fokuseinführung.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Zuerst wird eine Ausführung des Speichergeräts der vor­ liegenden Erfindung erklärt. Die Fig. 3(A) und 3(B) sind ein Blockdiagramm, das die schematische Struktur einer Ausfüh­ rung des Speichergeräts darstellt. Bei dieser Ausführung ist die vorliegende Erfindung auf ein Optikscheibengerät ange­ wandt. Dieses Optikscheibengerät ist zum Inkorporieren jeder Ausführung des Fokuseinführungs-Erfolgsprüfverfahrens der vorliegenden Erfindung geeignet.

Wie in den Fig. 3(A) und 3(B) dargestellt ist, besteht ein Optikscheibenlaufwerk (ODD) grob aus einer Steuereinheit 10 und einem Gehäuse 11. Die Steuereinheit 10 hat eine MPU 12 zum vollständigen Steuern des Optikscheibengeräts, eine Schnittstelle 17 zum Austauschen von Befehlen und Daten mit dem Hauptgerät (nicht dargestellt), eine Optikscheibensteue­ rung (ODC) 14 zum Ausführen der Prozesse, die zum Datenle­ sen/-schreiben von/zu der Optikscheibe (nicht dargestellt) erforderlich sind, einen Digitalsignalprozessor (DSP) 16 und einen Pufferspeicher 18.

Der Pufferspeicher 18 wird gemeinsam von der MPU 12, ODC 14 und Schnittstelle 17 verwendet und enthält zum Bei­ spiel einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM). Ein kristallgesteuerter Oszillator 101, der zum Erzeugen von Taktsignalen verwendet wird, ist mit der MPU 12 verbunden.

Die ODC 14 ist mit einem Formatierer 14-1 und einer Fehlerkorrekturcode-(ECC-)Verarbeitungseinheit 14-2 verse­ hen. Während eines Schreibzugriffs erzeugt der Formatierer 14-1 das Aufzeichnungsformat durch Teilen der NRZ-Schreib­ daten in Sektoren der optischen Scheibe, und die ECC-Ver­ arbeitungseinheit 14-2 erzeugt und fügt hinzu ECC in Einhei­ ten von Sektorschreibdaten, und erzeugt und fügt hinzu auch den Zyklisch-Redundanzprüfungs-(CRC-)Code, wie es erfor­ derlich ist.

Außerdem konvertiert die ECC-Verarbeitungseinheit 14-2 die ECC-codierten Sektordaten zum Beispiel in 1-7-lauflän­ genbegrenzten (RLL-)Code.

Während eines Lesezugriffs wird eine inverse Konversion von 1-7RLL auf die Sektordaten ausgeführt, und danach wer­ den, nachdem CRC durch die ECC-Verarbeitungseinheit 14-2 ausgeführt wurde, eine Fehlerdetektion und eine Fehlerkor­ rektur durch ECC ausgeführt.

Außerdem paart der Formatierer 14-1 die NRZ-Daten in Einheiten von Sektoren und transferiert dann solche NRZ- Daten zum Hauptgerät als den Strom von NRZ-Lesedaten.

Eine Schreib-Großintegrationsschaltung (LSI) 20 ist für ODC 14 vorgesehen. Die Schreib-LSI 20 enthält eine Schreib­ modulationseinheit 21 und eine Laserdiodensteuerschaltung 22. Eine Steuerausgabe der Laserdiodensteuerschaltung 22 wird der Laserdiodeneinheit 30 zugeführt, die in der Optik­ einheit in dem Gehäuse 11 vorgesehen ist.

Die Laserdiodeneinheit 30 enthält integral eine Laser­ diodeneinheit 30-1 und einen Monitordetektor 30-2. Die Schreibmodulationseinheit 21 konvertiert die Schreibdaten in das Datenformat in einer Lochlagenmodulations-(PPM-)Auf­ zeichnung (genannt die Markierungsaufzeichnung) oder Puls­ weitenmodulations-(PWM-)Aufzeichnung (genannt Randauf­ zeichnung).

Als die optische Scheibe zum Datenaufzeichnen/-wieder­ geben durch Verwenden der Laserdiodeneinheit 30, das heißt, als das programmierbare magnetooptische (MO) Cartridgemedi­ um, kann jegliche von 128 MB, 230 MB, 540 MB, 640 MB und 1,3 GB verwendet werden. Bei dem MO-Cartridgemedium von 128 MB wird eine PPM-Aufzeichnung zum Aufzeichnen von Daten ent­ sprechend der Existenz oder Nichtexistenz der Markierung auf der optischen Scheibe eingesetzt. Außerdem wird als das Op­ tikscheiben-Aufzeichnungsformat eine konstante Winkelge­ schwindigkeit (CAV) für die optische Scheibe von 128 MB und zonenkonstante Winkelgeschwindigkeit (ZCAV) für die optische Scheibe von 230 MB eingesetzt, und die Anzahl von Zonen von Nutzerbereichen ist eine Zone für die optische Scheibe von 128 MB und 10 Zonen für die optische Scheibe von 230 MB.

Hinsichtlich des MO-Cartridgemediums von 540 MB und 640 MB für Aufzeichnen mit hoher Dichte wird PWM-Aufzeichnen eingesetzt, bei welchem Spurränder, das heißt, der vordere Rand und der hintere Rand, veranlaßt werden, den Daten zum Zwecke der Aufzeichnung zu entsprechen. Hier hängt der Un­ terschied bei der Speicherkapazität auf der optischen Schei­ be von 540 MB und der optischen Scheibe von 640 MB vom Un­ terschied der Sektorkapazität ab. Wenn die Sektorkapazität 2048 Bytes ist, wird die Optikscheibe von 640 MB verwendet.

Wenn die Sektorkapazität 512 Bytes ist, wird die Optikschei­ be von 540 MB verwendet.

Das Aufzeichnungsformat der Optikscheibe ist Zonen-CAV. Die Anzahl von Zonen in dem Nutzerbereich ist 11 Zonen bei der Optikscheibe von 640 MB und 18 Zonen bei der Optikschei­ be von 540 MB.

Wie oben erklärt wurde, kann diese Ausführung auf die Optikscheibe von 128 MB, 230 MB, 540 MB, 640 MB und 1,3 GB und außerdem auf die Optikscheibe von 230 MB, 540 MB, 640 MB und 1,3 GB angewandt werden, die das direkte Überschreiben abdeckt. Wenn eine Optikscheibe in das Optikscheibengerät geladen wird, wird zuerst der Identifikations-(ID-)Bereich der Optikscheibe gelesen, und eine Klasse von Optikscheiben wird durch die MPU 12 an dem Lochintervall erkannt. Dadurch wird das Erkennungsergebnis der Identifikation an die ODC 14 mitgeteilt.

Als das Lesesystem für die ODC 14 ist eine Lese-LSI 24 vorgesehen. Die Lese-LSI 24 hat eine Lesedemoduliereinheit 25 und einen Frequenzsynthesizer 26. In die Lese-LSI 24 wird ein Empfangssignal als der Rückkehrstrahl des Lasers (LD) von der Laserdiode 30-1 durch den ID/MO-Detektor 32, der in dem Gehäuse 11 vorgesehen ist, als das ID-Signal und MO- Signal über den Kopfverstärker 34 eingegeben.

Die Lesedemoduliereinheit 25 der Lese-LSI 24 ist mit einer automatischen Verstärkungsregelungs-(AGC-)Schaltung und anderen Schaltungen, wie einem Filter, einer Sektormar­ kierungsdetektierschaltung oder ähnlichem, versehen. Die Le­ sedemodulierschaltung 25 erzeugt den Lesetakt und Lesedaten von dem eingegebenen ID-Signal und MO-Signal, um die PPM- Daten oder PWM-Daten in ursprüngliche NRZ-Daten zu demodu­ lieren.

Außerdem wird, da die Zonen-CAV eingesetzt wird, die Frequenzteilungsverhältnis-Einstellsteuerung ausgeführt, um die Taktfrequenz entsprechend der Zone für den Frequenzsyn­ thesizer 26 in der Lese-LSI 24 von der MPU 12 zu erzeugen.

Der Frequenzsynthesizer 26 ist eine Phasenregelkreis- (PLL-)Schaltung, die einen programmierbaren Frequenzteiler hat, und erzeugt den Referenztakt, der die intrinsische Fre­ quenz hat, die in Abhängigkeit von der Zonenposition auf der Optikscheiben vorgegeben ist. Der Referenztakt wird als der Lesetakt verwendet.

Das heißt, dass der Frequenzsynthesizer 26 aus einer PLL-Schaltung, die den programmierbaren Frequenzteiler hat, gebildet ist, und die MPU 12 basierend auf fo = (m/n)fi den Referenztakt der Frequenz entsprechend dem Frequenzteilungs­ verhältnis m/n erzeugt, welches in Abhängigkeit von der Zo­ nenanzahl eingestellt ist.

Hier ist der Frequenzteilungswert n des Frequenztei­ lungsverhältnisses m/n der intrinsische Wert in Abhängigkeit vom Typ der optischen Scheibe von 128 MB, 230 MB, 540 MB, 640 MB oder 1,3 GB. Zusätzlich ändert sich der Frequenztei­ lungswert m des Frequenzteilungsverhältnisses m/n in Abhän­ gigkeit von der Zonenposition der optischen Scheibe, und dieser Wert ist als eine Tabelleninformation entsprechend der Zonenanzahl für jede optische Scheibe vorbereitet. Au­ ßerdem wird die Frequenz des Referenztaktes außerhalb des Frequenzsynthesizers 26 erzeugt.

Die Lesedaten, die von der Lese-LSI 24 demoduliert wer­ den, werden dem Lesesystem von ODC 14 zugeführt. Dieses Sig­ nal wird den CRC- und ECC-Prozessen durch die Codierfunktion der ECC-Verarbeitungseinheit 14-2 nach der inversen Konver­ sion von 1-7RLL unterzogen und in die NRZ-Sektordaten zu­ rückgeführt.

Als nächstes konvertiert der Formatierer 14-1 die Daten in dem NRZ-Lesedatenstrom unter Paarung der NRZ-Sektordaten und überträgt dann die Daten von der Schnittstelle 17 über den Pufferspeicher 18 zum Hauptgerät.

Der MPU 12 wird ein detektiertes Signal des Temperatur­ sensors 36 in dem Gehäuse 11 über den DSP 16 bereitgestellt. Die MPU 12 steuert die Lichtemissionsleistungen für Lese-, Schreib- und Löschoperationen in der Laserdiodensteuerein­ heit 22 basierend auf einer Umgebungstemperatur in dem Op­ tikscheibengerät, die durch den Temperatursensor 36 detek­ tiert wurde.

Die MPU 12 steuert einen Spindelmotor 40, der in dem Gehäuse 11 vorgesehen ist, über den DSP 16 mit einem Treiber 38. Bei dieser Ausführung wird, da das Aufzeichnungsformat der optischen Scheibe das Zonen-CAV ist, der Spindelmotor 40 zum Beispiel mit einer konstanten Geschwindigkeit von 3000 Upm gedreht.

Außerdem steuert die MPU 12 einen Elektromagneten 44, der in dem Gehäuse 11 vorgesehen ist, über einen Treiber 42 über den DSP 16. Der Elektromagnet 44 liegt auf der entge­ gengesetzten Seite der LD-Strahl-Abstrahlseite der optischen Scheibe, die in das Optikscheibengerät geladen ist, und ein externes Feld wird zur Zeit von Aufzeichnungs- und Löschope­ rationen auf die optische Scheibe angewandt.

Der DSP 16 ist mit einer Servofunktion zum Positionie­ ren des LD-Strahls versehen, der von der Laserdiode 30 für die optische Scheibe emittiert wird. Diese Servofunktion ar­ beitet als die Suchsteuereinheit und Auf-Spur-Steuereinheit, um durch Suchen der Zielspur in den Auf-Spur-Zustand zu kom­ men. Die Suchsteuerung und Auf-Spur-Steuerung kann gleich­ zeitig parallel zum Schreibzugriff und Lesezugriff auf den Hauptbefehl durch die MPU 12 ausgeführt werden.

Um die Servofunktion von DSP 16 zu realisieren, ist ein Detektor 45 für ein Fokusfehlersignal (FES) zum Empfangen des zurückkehrenden LD-Strahls von der optischen Scheibe in der Optikeinheit in dem Gehäuse 11 vorgesehen. Die FES- Detektierschaltung 46 erzeugt das FES von der Empfangsausga­ be des FES-Detektors 45, und gibt es dann in den DSP 16 ein. Eine Optikeinheit in dem Gehäuse 11 ist auch mit einem De­ tektor 47 für das Spurfehlersignal TES vorgesehen, um den rückkehrenden LD-Strahl von der optischen Scheibe zu empfan­ gen.

Die TES-Detektierschaltung 48 erzeugt das TES von der Empfangsausgabe des TES-Detektors 47, und gibt es dann in den DSP 16 ein. Das TES wird auch in die Spur- Nulldurchgangs-(TZC-)Detektierschaltung 50 eingegeben. Da­ durch wird der TZC-Impuls erzeugt, und er wird dann in den DSP 16 eingegeben.

In dem Gehäuse 11 ist ein Linsenpositionssensor 54 vor­ gesehen, um die Position der Objektivlinse zum Abstrahlen des Laser-(LD-)Strahls zu der optischen Scheibe zu detek­ tieren. Das Linsenpositionsdetektiersignal (LPOS) von dem Linsenpositionssensor 54 wird dann in den DSP 16 eingegeben.

Der DSP 16 steuert und betreibt, um die Position des LD-Strahlflecks auf der optischen Scheibe zu steuern, den. Fokusaktuator 60, Linsen-(Spur-)Aktuator 64 und Schwing­ spulenmotor (VCM) 68 über Treiber 58, 62, 66.

Die Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine sche­ matische Struktur des Gehäuses 11 darstellt. Der Spindelmo­ tor 40 ist innerhalb des Gehäuses 67 vorgesehen, und die op­ tische Scheibe (MO-Scheibe) 72, die in dem MO-Cartridge 70 untergebracht ist, wird zu der Nabe der sich drehenden Welle des Spindelmotors 70 durch Einführen der MO-Cartridge 70 von der Seite der Einlaßklappe 69 geladen. Auf diese Weise kann die optische Scheibe 72 in das Optikscheibengerät geladen werden.

An der unteren Seite der optischen Scheibe 72 in der geladenen MO-Cartridge 70 ist ein beweglicher Schlitten 76, der durch eine Führungsschiene 84 geführt ist, in einer Richtung vorgesehen, um die Spuren der optischen Scheibe 72 unter der Steuerung des VCMs 64 zu kreuzen. An dem Schlitten 76 ist die Objektivlinse 80 angeordnet, und der LD-Strahl­ fleck kann auf die Aufzeichnungsoberfläche der optischen Scheibe 72 fokussiert werden, wenn der LD-Strahl über den aufwärts ablenkenden Spiegel 82 von der Laserdiode (30-1) einfällt, die in dem festen optischen System 78 vorgesehen ist.

Die Objektivlinse 80 wird gesteuert, um sich in der Op­ tikachsenrichtung durch den Fokusaktuator 60 des Gehäuses 11 zu bewegen, der in der Fig. 3 dargestellt ist. Sie kann durch den Linsen-(Spur-)Aktuator 64 innerhalb des Bereichs von einigen zehn Spuren zum Beispiel in der Radialrichtung bewegt werden, die die Spuren der optischen Scheibe 72 kreuzt.

Die Position der Objektivlinse 80, die an dem Schlitten oder Wagen 76 angeordnet ist, wird durch den Linsenpositi­ onssensor 54 detektiert, der in der Fig. 3B dargestellt ist. Der Linsenpositionssensor 54 macht das Linsenpositions­ detektiersignal zu Null an der neutralen Position, an der die optische Achse der Objektivlinse 80 in genau die aufwär­ tige Richtung gerichtet ist, und gibt das Linsenpositionsde­ tektiersignal in Abhängigkeit von dem Bewegungsbetrag ver­ schiedener Polaritäten für eine Bewegung der optischen Scheibe 72 an der Außenseite und Innenseite aus.

Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, ändert sich bei dem Beispiel der Beziehung zwischen der Fokussierrichtungsposi­ tion der Objektivlinse und dem FES (genannt "S-Charakter" von FES) das FES, wie es in dieser Figur dargestellt ist, wenn die Objektivlinse in der Fokussierrichtung bewegt wird.

Der Punkt, an dem das FES am Zentrum von Fig. 1 die Servozentrumsspannung kreuzt, ist genau der Fokussierpunkt. Bei der Fokuseinführung wird die Objektivlinse in der Fokus­ sierrichtung bewegt, um zu überwachen, dass das FES die Servozentrumsspannung kreuzt, und die vozentrumsspannung kreuzt, und die Fokusservosteuerschleife wird an diesem Punkt geschlossen, um den Fokusservo wirksam zu machen.

Die Fig. 5 stellt eine Signalverarbeitung durch den DSP 16 des Fokusservosystems dar. Der LD-Strahl, der durch die Mediumoberfläche reflektiert und zum Optikkopf 150 zurückge­ führt wurde, tritt in den Detektor zu Servozwecken ein.

Eine FES-Erzeugungsschaltung 152 verarbeitet das Signal von diesem Detektor, um das FES zu erzeugen. Das FES, das hier erzeugt wurde, wird in den DSP 16 eingegeben, und wird dann durch einen A/D-Konverter 154 in ein Digitalsignal kon­ vertiert. Danach geht dieses Signal durch die Versatzein­ führeinheit 156 durch die interne Kalkulation von DSP 16 hindurch. Der Versatz, der hier eingeführt oder eingefügt wurde, ist der Versatz, der für Zwecke der vorliegenden Er­ findung erzeugt wurde. Danach werden ein Empfindlichkeits­ kompensations- 158 und Phasenkompensationsprozess 160 ausge­ führt.

Ein nachfolgender Schalter 162 öffnet oder schließt die Fokusservoschleife und steuert hier die EIN-AUS-Zustände des Fokusservos. Danach geht das Signal durch die Bias-Einführ­ einheit 164 hindurch. Hier ist der Bias, der auf die In­ struktion von ODD hin eingeführt werden soll, ein Teil der Verarbeitung zum Bewegen der Objektivlinse in die Aufwärts- und Abwärtsrichtung, das heißt in der Fokussierrichtung.

Wenn der Biasbetrag geändert wird, kann die Objektiv­ linse in der Fokussierrichtung bewegt werden, um ihre Posi­ tion zu ändern. Danach wird das Digitalsignal, das auf ver­ schiedene Arten verarbeitet wurde, durch den D/A-Konverter 166 in ein Analogsignal konvertiert.

Dieses Analogsignal tritt in eine Betriebsschaltung 168 ein, um auf die Fokussierspule einen Strom anzuwenden, und ein Stromsignal, das davon ausgegeben wird, tritt in die Fo­ kussierspule des Optikaktuators 170 ein, um den Fokusaktua­ tor zu betreiben.

Die Fig. 6(A), 6(B) und 6(C) stellen ein Beispiel der Fokuseinführerfolgsbestimmung der vorliegenden Erfindung dar. Diese Bestimmung kann durch das ODD als die Firmware- Funktion erledigt werden, um das Gehäuse mit oder die Ge­ samtheit von MPU, ODC und DSP zu betreiben, oder kann durch Bereitstellen der Bestimmungsfunktion zum DSP realisiert werden.

Wenn das FES die Servozentrumsspannung V2 kreuzt, ist die Fokusservoschleife geschlossen, um einen Fokusservo zu bewirken. Hier bleibt der Wartezustand für eine konstante Periode für einen stabilen Servo oder Einstellvorgang erhal­ ten. Danach wird angenommen, dass das FES den Fehlerbestim­ mungsstandard nicht übersteigt.

Das heißt, dass angenommen wird, dass das FES nicht V1 übersteigt oder kleiner wird als V3. In diesem Fall fügt der DSP einen Versatz ein und überwacht das FES, um zu detektie­ ren, dass sich das FES in Abhängigkeit vom Einfügen des Ver­ satzes ändert, und bestimmt einen Erfolg einer Fokuseinfüh­ rung. Nach der Bestimmung wird der eingeführte Versatz ent­ fernt, um den Zustand zu initialisieren.

Wenn die Fokusservoschleife geschlossen ist, wird ein Fokusservo bewirkt, und dann wird ein Wartezustand für eine konstante Periode für einen stabilen Servo oder eine stabile Einstellung fortgesetzt. Danach übersteigt das FES nicht den Fehlerbestimmungsstandard. Der Pegel (A) von dem FES wird unter der Bedingung gelesen, dass ein Versatz nicht in die dargestellte Sektion a-b eingesetzt ist.

Hier wird ein Versatz (-20 H) graduell in die Sektion b-c eingesetzt. In der Sektion c-d, wird der Pegel (B) des variierten FESs gelesen. In der Sektion d-e wird der einge­ führte Versatz graduell auf Null eingestellt, und es wird dann die Sektion e-f betrachtet. Üblicherweise werden die Pegel (A) und (B) in den Prozessen bis hin zu diesem Prozess verglichen, um eine Bestimmung eines Erfolgs oder Versagens einer Fokuseinführung abzuschließen.

Die nachfolgenden Sektionen geben ein Beispiel eines Einführens eines Versatzes an, der gegenüber jenem in der Sektion c-d invertiert ist, um die Genauigkeit der Bestim­ mung eines Erfolgs oder Versagens einer Fokuseinführung zu verbessern. In der Sektion f-g wird der inverse Versatz von +20 H eingeführt, und der Pegel (C) von dem FES wird in der Sektion g-h gelesen.

Der Versatz, der in der Sektion h-i eingesetzt ist, wird auf Null zurückgeführt. Hier werden die Pegel (A), (C) nochmals zum Überprüfen eines Erfolgs oder Versagens einer Fokuseinführung verglichen. Das Verhalten von dem FES, wenn ein Versatz in die Fokusservoschleife eingeführt wird, wird unten erklärt.

Wenn ein Versatz in die Servoschleife unter der Bedin­ gung eingeführt wird, dass ein Fokusservo normalerweise wirksam ist, ändert sich das zirkulierte FES um einen Betrag proportional eines solchen Versatzbetrages.

Der Fokusservo ist wirksam, um den Fokusaktuator zu steuern, so dass das FES immer gleich der Servozentrumsspan­ nung wird. Wenn ein Versatz in das FES am Eingang eingefügt wird, wird eine Steuerung so ausgeführt, dass das FES nach Hinzufügen eines solchen Versatzes gleich der Servozentrums­ spannung wird.

Das heißt, dass sich das FES ändert, um den Versatzbe­ trag, der eingefügt wurde, aufzuheben. Wenn ein Servo oder eine Einstellung an einem irregulären Servopunkt wirksam ist, ändert sich das zirkulierte FES fast nicht, selbst wenn ein Versatz in die Servoschleife eingefügt wurde. Dies ge­ schieht, weil der Zustand, in welchem der Servo an dem irre­ gulären Servopunkt wirksam wird, ist, wo die Objektivlinse an der mechanisch begrenzten Position liegt, und daher be­ wegt sich, wenn ein Versatz eingefügt wird, die Objektivlin­ se nicht, und dadurch ändert sich auch das FES nicht.

Wenn der Fokusservo an dem regulären Fokuspunkt wirksam ist, wird ein Versatz eingefügt, und dadurch bewegt sich die Objektivlinse. Entsprechend ändert sich das zirkulierte FES um nur den Betrag proportional zu einem solchen Versatzbe­ trag.

Nach einem Bestätigen, dass sich das FES nicht ändert (Außer-Fokus-Signal wird nicht erzeugt) für den Pegel, der den vorgegebenen Pegel nach einer Fokuseinführung über­ steigt, unter Verwendung des oben erklärten Phänomens, wird ein Erfolg einer Fokuseinführung durch das folgende System bestimmt.

Ein Versatz wird der Fokusservoschleife durch die in­ terne Berechnung des DSPs hinzugefügt. Das zirkulierte FES wird erhalten durch den A/D-Konverter, um zu berechnen, ob sich eine solche Spannung geändert hat für die erwartete Spannung im Vergleich zu der FES-Spannung vor dem Hinzufügen des Versatzes. Wenn eine Variation des FES-Pegels vor und nach dem Einfügen des Versatzes auf den erwarteten Wert ein­ gestellt ist, wird ein Erfolg der Fokuseinführung bestimmt, was einen stabilen Fokusservo sicherstellt.

Die DSP-Verarbeitungseinheit 171 akkumuliert das FES oder gleicht das FES an, das durch den A/D-Konverter gelesen wurde, um den FES-Pegel in dem stabilen Zustand zu erhalten, wie oben erklärt wurde, wenn ein Außer-Fokus durch Überprü­ fen eines solchen Außer-Fokus für eine bestimmte Periode nicht erzeugt wird. Danach wird, um das FES durch den A/D- Konverter zu lesen, ein konstanter Versatzbetrag durch die interne Berechnung von dem DSP in Abhängigkeit von dem Be­ fehl von dem ODD (Optikscheibenlaufwerk) hinzugefügt, ein­ schließlich der Funktion, die der Fokusservosteuereinheit entspricht, um eine Fokusservosteuerung auszuführen. Der Versatzbetrag, der in diesem Fall hinzugefügt wurde, er­ scheint direkt als eine Änderung des Stroms, der auf die Fo­ kussierspule angewandt wird, und die Objektivlinse bewegt sich um einen solchen Versatz in die obere und untere Fokus­ sierrichtung.

Da eine plötzliche Änderung eines Versatzes oder Off­ sets ein Faktor wird, der zu einem unstabilen Fokusservo führt, muß der Versatz zu einem bestimmten Grad graduell ge­ ändert werden. Zum Beispiel wird, wenn gefordert wird, den Versatz um -20 H zu ändern, er nicht sofort um -20 H geändert. Das heißt, dass er erst um -2 H geändert wird. Nach der kon­ stanten Zeitperiode wird er um weitere -2 H geändert. Diese Inkremente werden wiederholt, bis -20 H erhalten ist.

Wenn der Versatz des gewünschten Betrages in das FES eingefügt ist, liest eine Determiniereinheit 172 (Fig. 5) des DSPs, wie oben erklärt wurde, den FES-Pegel in dem Zu­ stand, dass der Versatz eingefügt ist. Hier wird der FES- Pegel vor dem Einfügen des Versatzes mit dem FES-Pegel nach dem Einsetzen des Versatzes verglichen, und die Differenz kann berechnet werden.

Wenn die FES-Pegeldifferenz, die erhalten wird, den er­ warteten Betrag übersteigt, kann bestimmt werden, dass die Fokusservoschleife normal wirksam ist. Das heißt, dass die Fokuseinführung als erfolgreich bestimmt werden kann. Dies ist die zweite Bestimmung für eine erfolgreiche Fokuseinfüh­ rung.

Nach der Bestätigung, kann der hinzugefügte Versatz diskutiert und zu dem Zustand vor seiner Hinzufügung zurück­ geführt werden. Wenn der Versatz zurückgeführt ist, bewegt sich die Objektivlinse physikalisch, und sie muß daher lang­ sam geändert werden, wie oben erklärt wurde.

Zum Bestätigen eines Erfolgs einer Fokuseinführung wird bei dem obigen Beispiel der Versatz auf -20 H eingestellt.

Nach dieser Bestätigung wird der Versatz umgekehrt auf +20 H eingestellt, und er wird wieder geprüft. Dadurch kann der Versatz in beiden Richtungen geprüft werden, und die Genau­ igkeit der Bestimmung eines Erfolges einer Fokuseinführung kann verbessert werden. Dieser Prozess ist durch die Sektion f-g-h-i von Fig. 5 angegeben.

Die Fig. 7A und 7B stellen Flußdiagramme zur Zeit der Fokuseinführung dar. Zuerst wird der Anfangswert 00 H als der Bias und Offset oder Versatz eingestellt (S1).

Hier wird der Bias auf +08 H eingestellt (S2), so dass sich die Objektivlinse aufwärts bewegt und näher an das Me­ dium kommt. Durch Wiederholung dieses Prozesses wird der hinzugefügte Bias +40 H, und dadurch wird die Objektivlinse aufwärts zu der Position sehr nahe dem Medium bewegt (S2, S3). Der Bias wird dann auf -02 H eingestellt, und dadurch bewegt sich die Objektivlinse abwärts.

Der Grund, warum eine Änderung des Bias kleiner einge­ stellt ist, als oben erklärt wurde, ist, dass, da sich das FES plötzlich zur Bewegung der Objektivlinse in dem Bereich nahe des richtigen Fokussierpunktes ändert, sich die Objek­ tivlinse langsam bewegt, um den Punkt sicher zu detektieren, an dem das FES die Servozentrumsspannung kreuzt (S4).

Als nächstes wird bestimmt, dass sich die Objektivlinse abwärts zum untersten Punkt bewegt, nachdem der Versatz ge­ ändert wurde, und der Punkt, an dem das FES die Servo­ zentrumsspannung kreuzt, kann nicht gefunden werden (S5). Das heißt, dass, da der Bias verringert wird und der richti­ ge Fokuspunkt nicht gefunden werden kann, selbst wenn der Versatz -40 H erreicht, ein Verfehlen einer Fokuseinführung bestimmt wird.

Hier wird, wenn der Bias -40 H wird und ein Verfehlen der Fokuseinführung bestimmt ist, ein Fehlerprozess ausge­ führt. Wie oben erklärt wurde, wird der Punkt, an dem das FES die Servozentrumsspannung kreuzt, während das FES ver­ ringert wird, gesucht (S6).

Dieser Prozess wird wiederholt (S4 bis S6). Wenn der Punkt, an dem das FES die Servozentrumsspannung kreuzt, ge­ funden ist, wird angegeben, dass der LD-Strahl in dem rich­ tigen Fokussierzustand ist, und daher wird der Fokusservo in den EIN-Zustand gesetzt (S7).

Der Fokuseinführ-Erfolgsbestimmungsprozess beginnt bei diesem Schritt. Zuerst wird bestimmt, dass das FES nicht den Fehlerbestimmungsstandard während der Periode von 20 ms ü­ bersteigt. Hier wird bestimmt, dass das FES nach einem Fo­ kuseinziehen nicht oszilliert (S8).

Wenn FES-Oszillationen den Fehlerbestimmungsstandard übersteigen, wird die Fokuseinführung als verfehlt bestimmt. Wenn ein Verfehlen der Fokuseinführung bestimmt ist, wird ein Fehlerprozess ausgeführt. Bevor ein Versatz eingeführt wird, nachdem ein Erfolg einer Fokuseinführung durch den er­ sten Bestimmungsprozess bestimmt wurde, wird der FES-Pegel integriert, und ein solcher Wert wird in einem Register (A) gespeichert (S9).

Hier wird der Versatz graduell in Schritten von -2 H eingefügt, bis er -20 H erreicht (S1 bis S12). Unter der Be­ dingung, dass der Versatz von -20 H eingefügt ist, wird der FES-Pegel durch die Verarbeitungseinheit 171 (hier Integra­ tionsschaltung) integriert und ein solcher Wert wird in ei­ nem Register (B) gespeichert (S13). Der zur Bestimmung ein­ gefügte Versatz wird in Schritten von +2 H graduell auf den Anfangszustand zurückgeführt (S14 bis S16).

Die Bestimmungseinheit 172 bestimmt einen Erfolg einer Fokuseinführung und schließt normalerweise den Prozess ab (S18), wenn der FES-Pegel vor einem Einfügen eines Versatzes (Register(A)) von dem FES-Pegel subtrahiert wurde, wenn ein Versatz eingefügt ist (Register(B)), und die Differenz des FES-Pegels größer als 18 H ist (ein Wert ein wenig kleiner als die erwartete FES-Variation) (S17).

Wenn die obige Differenz unter 18 H ist, wird, da die Variation von dem FES, trotz des Einfügens des Versatzes, klein ist, ein Versagen der Fokuseinführung angenommen, und der Fehlerprozess wird ausgeführt.

In den Schritten S9, S13 wird ein Integralwert von dem FES zum Messen des Pegels von dem FES verwendet. Hier wird der integrierte Wert verwendet, um den Mittelwert von FES- Pegeln zu messen, die sich aufgrund von Anomalien geringfü­ gig ändern können. Daher können der Maximalwert und Minimal­ wert durch mehrmaliges Abtasten von dem FES zusätzlich zum integrierten Wert erhalten werden, und dadurch kann der Mit­ telwert davon auch verwendet werden.

Außerdem wird das FES zu einem Tiefpassfilter ge­ schickt, um Störungselemente zu entfernen, und ein Ausgabe­ wert des Filters kann auch verwendet werden. Das heißt, dass die Verarbeitungseinheit 171, zu welcher das FES zurückge­ führt wird, durch eine Integrationsschaltung, eine Mittel­ wertschaltung, einen Tiefpassfilter oder eine Zusammenset­ zung zum Erhalten eines Durchschnitts nach der Tiefpassfil­ terschaltung aufgebaut sein kann.

Wenn ein Fokusservo wirksam ist und ein Versatz geän­ dert wird, bewegt sich die Objektivlinse tatsächlich, und dadurch wird der Fokusservo etwas unstabil.

Daher kann zur Zeit eines Neuversuchs einer Fokusein­ führung eine Änderung des Versatzes langsamer eingestellt werden als während des ersten Versuchs der Fokuseinführung, um den Einfluss davon abzuschwächen. Es ist auch möglich, dass die Zeit zum Einfügen des Versatzes geändert werden kann, nachdem die Fokusservoschleife geschlossen ist. In an­ deren Worten kann eine Änderungsrate verringert werden durch Verringern des Änderungsbetrages des Versatzes in den Schritten S10, S14, oder die Wartezeit kann in den Schritten S11, S15 länger eingestellt werden. Es ist ausreichend, dass die Änderungsrate (Geschwindigkeit) der Einheitszeit durch Ändern der Rate von +2 H in der Einheitszeit des DSP-Prozes­ ses auf +1 H geändert oder die Zeit, die zum Ändern von 2 H erforderlich ist, länger eingestellt wird.

Wenn ein Versatz eingefügt ist, wie in dem Blockdia­ gramm von Fig. 5 dargestellt ist, haben unmittelbar nachdem das FES durch den A/D-Konverter konvertiert wurde und vor einer Kompensation der Empfindlichkeit, der eingefügte Versatzbetrag und die Variation von dem FES, die durch Ein­ fügen des Versatzes erzeugt wird, jeweils gleiche Absolut­ werte der gegenüber einander invertierten Vorzeichen. Außer­ dem erfordert ein Überwachen von dem FES den Berechnungspro­ zess zur Kompensation, nachdem die Empfindlichkeit kompen­ siert wurde. Dieser Prozess ist kompliziert genug, um eine Bestimmung mit hoher Geschwindigkeit schwierig zu machen. Aber vor einer Empfindlichkeitskompensation ist eine solche Berechnung wirksam und vereinfacht.

Das heißt, dass, wenn der eingefügte Versatzbetrag und die Variation von dem FES hinzugefügt sind, das Ergebnis Null wird. Bei der obigen Erklärung wurde eine Bestimmung in Abhängigkeit von der Variation vom FES-Pegel vor und nach der Einfügung des Versatzes durchgeführt, aber eine solche Bestimmung kann auch verwendet werden. In diesem Fall kann eine Bestimmung von S17 von Fig. 6B als der FES-Pegel einge­ stellt werden, der sich durch den Versatz geändert hat, das heißt

(Register(B) - Register(A)) = -1 × addierter Versatz (-20 H).

Bei der Zustandsbestimmung in den Schritten S5, S8 von Fig. 7A und im Schritt S17 von Fig. 7B gibt "Fehler" den Fehlerprozess an, wenn für den Fokuseinführprozess bestimmt wurde, dass er versagte. Bei diesem Prozess ist der Prozess in dem Aus-Zustand, wenn der Fokusservo ein ist, und der eingefügte Bias und Versatz werden auf 00 H zurückgeführt. Üblicherweise wird der Neuversuchsprozess eingestellt, und der Prozess kehrt zu S1 zurück.

Das heißt, dass, wenn das ODD eine Bestimmung für ein Versagen von dem DSP 16 erhält, es in den Neuversuchsprozess eintritt und Neuversuche mehrmals ausführt, bis zu einer vorgegebenen Anzahl. Wenn das ODD bestimmt, dass eine Fokus­ einführung erfolgreich war, geht es zum nächsten Prozess weiter, wie Spureinziehen.

Da die vorliegende Erfindung nicht die S-Charakter-Ver­ halten von dem FES und TES überwacht, was leicht durch Vib­ ration der Objektivlinse oder ähnliches beeinflusst werden kann, und ein Verhalten eines Versatzes unter Verwendung ei­ nes Signalelements des Versatzes überwacht, das sicher de­ tektiert werden kann, kann ein Erfolg einer Fokuseinführung schnell und stabil überprüft werden.

Die vorliegende Erfindung kann zum Überprüfen eines Er­ folgs einer Fokuseinführung das Verfahren des Prüfens der Fokuseinführung mit höherer Genauigkeit verglichen mit dem Prüfverfahren realisieren, das FES, das TES und das LPOS des Standes der Technik verwendet. Das heißt, dass die vorlie­ gende Erfindung nicht nur auf die Spiegeloberfläche des Speichermediums angewandt werden kann, wie beim oben erklär­ ten Ausführungsbeispiel, sondern auch auf den nutbildenden Bereich.

Bei dieser Ausführung wird eine magnetooptische Scheibe oder Platte zur Erklärung verwendet, aber die vorliegende Erfindung kann auch auf Phasenänderungstyp-Optikscheibe, DVD, CD, Optikkarte/-band und Magnetooptikkarte/-band oder ähnliches angewandt werden. Zusätzlich können verschiedene Detektierkörper auch zum Fokuseinstellen oder zur Fokusein­ führung eingeführt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, die oben erklärt wur­ de, kann eine Bestimmung eines Erfolgs/Versagens eines In- Fokusservo-Ziehens schnell mit höherer Genauigkeit ausge­ führt werden, selbst wenn der LD-Strahl bei irgendeiner der Datenspuren auf dem Medium (nutbildender Bereich) oder dem Spiegeloberflächenbereich liegt. Außerdem kann eine Fokus­ einführung in dem Bereich nahe des Rotationszentrums des Speichermediums durchgeführt werden, das heißt, bei dem Be­ reich, der nicht soviel durch axiale Abweichung beeinflusst ist. Zusätzlich kann der Prozess schnell zu dem Initialpro­ zess (Initialisierung) weitergebracht werden, wie das näch­ ste Spureinziehen, durch Erhöhen der Erfolgsrate des Fokus­ einziehens. Entsprechend kann die Leistung des optischen Speichergeräts verbessert werden. Außerdem kann die vorlie­ gende Erfindung leicht nur durch Änderung des Programms in dem Gerät ohne Hinzufügen neuer Mechanismen und Schaltungen ausgeführt werden.

Zusammenfassend hat ein optisches Speichergerät nach der vorliegenden Erfindung eine Versatzeinfügeeinheit zum Einfügen eines vorgegebenen Versatzes in das Fokusfehlersig­ nal, und eine Fokusservoeinziehbestimmeinheit, um, wenn die Fokusservosteuereinheit ein In-Fokusservo-Ziehen ausführt, den Versatz in das Fokusfehlersignal einzufügen, was ein De­ tektieren einer Pegeländerung des Fokusfehlersignals und Bestimmen eines Erfolgs oder Versagens eines In-Fokusservo- Ziehens oder Fokusservoeinziehens detektiert.

Obwohl die Prinzipien der Erfindung oben im Zusammen­ hang mit einem speziellen Gerät und speziellen Anwendungen beschrieben wurden, ist es verständlich, dass diese Be­ schreibung nur exemplarisch und keine Beschränkung des Um­ fangs der Erfindung ist.

Claims (20)

1. Optisches Speichergerät zum Ausführen einer Fokus­ servosteuerung zum Erhalten einer konstanten relativen Posi­ tionsbeziehung zwischen einem Speichermedium und einem Op­ tikfleck, enthaltend:
einen Fokusaktuator zum Bewegen des Optikflecks relativ zu dem Speichermedium,
eine Betriebseinheit zum Betreiben des Fokusaktuators,
eine Fokusdetektiereinheit zum Detektieren eines Fokus­ fehlersignals, das eine relative Positionsbeziehung zwischen dem Speichermedium und dem Optikfleck angibt,
eine Fokusservosteuereinheit zum Betreiben der Be­ triebseinheit basierend auf dem Fokusfehlersignal, das von der Fokusdetektiereinheit detektiert wurde, um den Fokusak­ tuator zu bewegen,
eine Versatzeinfügeeinheit zum Einfügen eines vorgege­ benen Versatzes in das Fokusfehlersignal, und
eine Fokusservoeinziehbestimmeinheit zum Detektieren einer Pegeländerung des Fokusfehlersignals, wenn die Fokus­ servosteuereinheit das Fokusservoeinziehen ausgeführt hat, und Bestimmen eines Erfolgs oder Versagens des In- Fokusservo-Ziehens.

2. Optisches Speichergerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Fokusservoeinziehbestimmeinheit den eingefügten Versatz nach einer Bestimmung eines In- Fokusservo-Ziehens entfernt.

3. Optisches Speichergerät nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, dass die Fokusservoeinziehbestimmein­ heit einen Integralwert des Fokusfehlersignals vor einem Einfügen des Versatzes und nach einem Hineinziehen des Fo­ kusservos mit einem Integralwert des Fokusfehlersignals nach dem Einfügen des Versatzes vergleicht, um eine Pegeländerung des Fokusfehlersignals zu detektieren.

4. Optisches Speichergerät nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokusservo­ einziehbestimmeinheit vergleicht (i) den Mittelwert der po­ sitiven und negativen Maximalwerte eines Wertes, der durch mehrmaliges Abtasten des Fokusfehlersignals erhalten wurde, (ii) das Fokusfehlersignal vor einem Einfügen des Versatzes nach dem Hineinziehen des Fokusservos mit dem Mittelwert der positiven und negativen Werte des Wertes, der durch mehrma­ liges Abtasten erhalten wurde, und (iii) das Fokusfehlersig­ nal nach Einfügen des Versatzes, um eine Pegeländerung des Fokusfehlersignals zu detektieren.

5. Optisches Speichergerät nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokusservo­ einziehbestimmeinheit vergleicht (i) nach Passieren eines Tiefpassfilters den Pegel des Fokusfehlersignals vor dem Einfügen des Versatzes nach dem Hineinziehen in den Fokus­ servo mit (ii) nach Passieren des Tiefpassfilters den Pegel des Fokusfehlersignals nach Einfügen des Versatzes, um eine Pegeländerung des Fokusfehlersignals zu detektieren.

6. Optisches Speichergerät nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokusservo­ einziehbestimmeinheit detektiert, dass das Ergebnis des Hin­ zufügens des Pegels des Fokusfehlersignals nach dem Einfügen des Versatzes zu dem eingefügten Versatzwert Null wird.

7. Optisches Speichergerät nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz durch schrittweise Addition oder Subtraktion gegeben ist.

8. Optisches Speichergerät nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der zusätzliche Betrag jedesmal verrin­ gert wird, wenn die Anzahl von Neuversuchen eines In- Fokusservo-Ziehens erhöht ist.

9. Optisches Speichergerät nach Anspruch 7 oder 8, da­ durch gekennzeichnet, dass eine Wartezeit nach einem Einfü­ gen des zusätzlichen Betrages jedesmal länger wird, wenn die Anzahl von Neuversuchen des In-Fokusservo-Ziehens zunimmt.

10. Optisches Speichergerät nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Ver­ satz eingefügt ist, der Versatz zu jeglicher der positiven oder negativen Seiten für den Erfolg der Bestimmung einge­ fügt wird, und der Versatz danach in die entgegengesetzte Polarität eingesetzt wird, um eine zweite Überprüfung durch­ zuführen.

11. Fokusservosteuerverfahren zum Erhalten einer rela­ tiven Positionsbeziehung zwischen einem detektierten Körper und einem Optikfleck, enthaltend wenigstens die Schritte:
Detektieren eines Fokusfehlersignals, das die relative Positionsbeziehung zwischen dem detektierenden Körper und dem Optikfleck angibt,
Einfügen eines vorgegebenen Versatzes in das Fokusfeh­ lersignal, und
Detektieren einer Pegeländerung des Fokusfehlersignals, wenn ein In-Fokusservo-Ziehen ausgeführt wird, um einen Er­ folg oder ein Versagen des In-Fokusservo-Ziehens zu bestim­ men.

12. Fokusservosteuerverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ferner der Schritt des Entfernens des eingefügten Versatzes nach einer Bestimmung eines In- Fokusservo-Ziehens enthalten ist.

13. Fokusservosteuerverfahren nach Anspruch 11 oder 12, ferner enthaltend den Schritt des Vergleichens (i) eines in­ tegralen Werts des Fokusfehlersignals vor dem Einfügen des Versatzes nach einem Hineinziehen des Fokusservos mit (ii) einem integralen Wert des Fokusfehlersignals nach dem Einfü­ gen des Versatzes, um eine Pegeländerung des Fokusfehlersig­ nals zu detektieren.

14. Fokusservosteuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ferner enthalten ist der Schritt des Vergleichens (i) des Mittelwerts der positi­ ven und negativen Maximalwerte des Wertes, der durch mehrma­ liges Abtasten des Fokusfehlersignals vor dem Einfügen des Versatzes nach dem Hineinziehen des Fokusservos erhalten wurde, mit (ii) dem Mittelwert der positiven und negativen Maximalwerte des Wertes, der durch mehrmaliges Abtasten des Fokusfehlersignals nach dem Einsetzen des Versatzes erhalten wurde, um eine Pegeländerung des Fokusfehlersignals zu de­ tektieren.

15. Fokusservosteuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ferner enthalten ist der Schritt (i) Vergleichen nach einem Passieren eines Tief­ passfilters des Pegels des Fokusfehlersignals vor dem Einfü­ gen des Versatzes nach dem Hineinziehen des Fokusservos mit (ii) nach dem Passieren des Tiefpassfilters den Pegel des Fokusfehlersignals nach Einfügen des Versatzes, um eine Pe­ geländerung des Fokusfehlersignals zu detektieren.

16. Fokusservosteuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ferner der Schritt des Detektierens, dass das Ergebnis des Addierens des Pegels des Fokusfehlersignals nach dem Einfügen des Versatzes zu dem eingefügten Versatzwert Null wird.

17. Fokusservosteuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz durch schrittweise Addition oder Subtraktion gegeben ist.

18. Fokusservosteuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Additionsbetrag jedesmal verringert wird, wenn die Anzahl von Neuversuchen von In-Fokusservo-Ziehen erhöht wird.

19. Fokusservosteuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wartezeit nach einem Einfügen des Additionsbetrages jedesmal länger wird, wenn die Anzahl von Neuversuchen von In-Fokusservo-Ziehen zunimmt.

20. Fokusservosteuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Versatz eingefügt wird, der Versatz zuerst zu einer der positiven oder negativen Seiten zum Erfolg der Bestimmung eingefügt wird und danach der Versatz in die entgegengesetzte Polari­ tät eingefügt wird, um eine zweite Überprüfung durchzufüh­ ren.