JP2008524764A - キャリブレーション・システムの最適化 - Google Patents

Abstract

光学走査装置は、放射ビ―ムによって媒体を走査する。装置は、ビームを供給するヘッドと、走査スポットを生成するようビームを制御するビーム制御手段と、媒体から反射される放射に基づいて走査信号を生成するフロントエンド装置と、検出されたエラーに応じてビ―ム制御手段を調節する調節装置とを有する。ビーム制御パラメータ（例えば、フォーカス・オフセット）が、少なくとも、第１のキャリブレーション手順からの第１のキャリブレーション値（４８）及び第２のキャリブレーション手順からの第２のキャリブレーション値（４９）に基づいた妥協値によって調節される。第１のキャリブレーション手順及び第２のキャリブレーション手順は、異なっており、異なるキャリブレーション状態における同じビーム制御パラメータのそれぞれのキャリブレーション値（例えば、ジッタに基づいたキャリブレーション（４６）及びウォブル検出に基づいたキャリブレーション（４７））をもたらすよう構成される。

Description

本発明は、放射ビームによって媒体を走査する装置に関する。この装置は、ビームを供給するヘッドと、媒体の走査層上に走査スポットを生成するようビームを制御するビーム制御手段と、ヘッドに結合され、媒体から反射される放射に基づいて走査信号を生成するフロントエンド装置とを備える。

本発明は、放射ビームによって媒体を走査する方法に更に関する。この方法は、媒体の走査層上に走査スポットを生成するようビームを制御する工程と、媒体から反射される放射に基づいて走査信号を生成する工程とを備える。

特願2000-123672号（特開2001-307330号）明細書には、例えば光記録担体の記録層上にデータを記録するために、媒体上の走査層を走査する光ディスク装置が開示されている。光記録装置には、記録担体の記録層上のトラック上の走査スポットにヘッドからの光ビームをフォーカスさせるためのサーボ制御システムが備えられている。サーボ制御システムは、動作状態における差を考慮に入れた調節を行うよう構成されている。上記調節のために、装置は、学習手順によってキャリブレーションを行うことができるか、又は、装置内に媒体を搭載する際にホスト・コンピュータから学習値を受け取ることができる。学習は、いくつかのエラー（例えば、数回の再試行）が生起した場合に実行することもできる。既知のサーボ調節システムの問題は、キャリブレーション手順中に実際にみられる学習値が、現代の複雑な走査装置において生じるエラーを一貫して解決する訳でないということである。

よって、本発明の目的は、複雑な走査状態におけるエラーの発生を削減する、走査装置におけるキャリブレーション・システムを提供することである。

本発明の第１の局面によれば、上記目的は、最初の段落において規定した走査装置によって達成される。この装置は、少なくとも、第１のキャリブレーション手順からの第１のキャリブレーション値及び第２のキャリブレーション手順からの第２のキャリブレーション値に基づいた妥協値によってビーム制御手段のビーム制御パラメータを調節することによって、検出されたエラーに応じてビーム制御手段を調節する調節手段を備えており、第１のキャリブレーション手順及び第２のキャリブレーション手順は、異なっており、異なるキャリブレーション状態における同じビーム制御パラメータのそれぞれのキャリブレーション値を供給するよう構成される。

本発明の第２の局面によれば、上記目的は、最初の段落において規定した方法によって達成される。この方法は、少なくとも、第１のキャリブレーション手順からの第１のキャリブレーション値及び第２のキャリブレーション手順からの第２のキャリブレーション値に基づいた妥協値によってビーム制御パラメータを調節することによって、検出されたエラーに応じてビームを調節する工程を備えており、第１のキャリブレーション手順及び第２のキャリブレーション手順は、異なっており、異なるキャリブレーション状態における同じビーム制御パラメータのそれぞれのキャリブレーション値を供給するよう構成される。

上記測定の効果は、フォーカス・オフセットのような単一のビーム制御パラメータを調節するために、異なる多数のキャリブレーション値が単一の妥協値に合成されることである。別々のキャリブレーション値が、異なる状態下で判定されている。キャリブレーション手順は、使用中に生じるエラーに応じて選択される。エラーのタイプ、及び、エラーと、考えられる調節との間の関係についての、装置に埋め込まれた事前知識に基づいて、適切なキャリブレーション手順及びキャリブレーション値が施される。これは、実際に生じるエラーを求めるのに適切な妥協設定が判定されるという利点を有する。

本発明は、以下の認識にも基づく。複雑な、高密度光記録では、（例えば、好ましい、選択された状況における読み出し信号の）最適な設定を求めるために、最適化されたキャリブレーション・システムを用い得る。前述の最適化システムが、複雑な走査状況においてエラー状態になお直面することがあり得ることを本願の発明者は認識している。例えば、単一のビーム・パラメータは、データ読み出し信号及びラジアルサーボ制御信号のような別々の２つの信号に違ったふうに影響を及ぼし得る。すなわち、データ読み出し信号について検出される最適な第１のキャリブレーション値は、サーボ制御信号の第２のキャリブレーション値とは異なり得る。効果的には、妥協値は、両方の状態に対して実施可能な解決策を提供する。第２の走査状態においてかなりの悪影響を及ぼす一方で第１の走査状態を最適化することが阻止される。

装置の一実施例では、ビーム制御手段は、走査スポットのフォーカス位置を制御するよう構成され、ビーム制御パラメータは、フォーカス位置をオフセットするオフセット・パラメータである。これは、走査プロセスにおいて種々のエレメントに影響を及ぼすフォーカス・オフセットが、異なるキャリブレーション状態のオフセット・キャリブレーション値に基づいて制御されるという利点を有する。

実質的に平行なトラックのパターンを走査層が有する、装置の一実施例では、ビーム制御手段は走査スポットの、トラックに対して横方向の位置を制御するよう構成され、ビーム制御パラメータは、横方向の位置をオフセットするオフセット・パラメータであり、特定の場合、パターンは実質的に同心であり、横方向の位置は放射方向の位置である。これは、走査プロセスにおける種々のエレメントに影響を及ぼす横方向又は放射方向のオフセットが、異なるキャリブレーション状態のオフセット・キャリブレーション値に基づいて制御される。

装置の一実施例では、フロントエンド装置は、走査層上のトラック内のマークを検出するためのメイン検出器信号、及び、トラックに対する、走査スポットの位置を検出するためのサブ検出器信号を走査信号として生成するよう構成され、第1のキャリブレーション手順は主検出器信号の主品質パラメータに基づくオフセット・キャリブレーション手順であり、第2のキャリブレーション手順はサブ検出器信号のサブ品質パラメータに基づくオフセット・キャリブレーション手順である。特に、主品質パラメータは、マークによる、主走査信号の単一の要素のジッタに基づき得るものであり、かつ／又は、サブ検出器信号は、トラックの横方向のばらつきによるプッシュプル信号であり得るものであり、特定の場合、横方向のばらつきはウォブルである。このことは、主走査信号の品質パラメータ（例えば、読み出し信号内のデータのジッタ）に基づいた第１のキャリブレーション、及びサブ検出器からの信号のサブ品質（例えば、サブ検出器からのプッシュプル信号の振幅や、ウォブル内に符号化されたアドレスを検出した際のエラーの数）に基づいた第２のキャリブレーションに基づいた第２のキャリブレーションに基づいて妥協値が施されるという利点を有する。よって、トラックの不完全な検出によるエラー（例えば、トラックのウォブル内に符号化されたアドレス情報の検出におけるエラー）を主読み出し信号の最適化がもたらすことが阻止される。

装置の一実施例は、少なくとも、第１のフォーカス設定における第１の走査層及び第２のフォーカス設定における第２の走査層を備える媒体を走査するよう構成され、調節手段は、第１の走査層における第１のキャリブレーション手順からのオフセット・パラメータの第１のキャリブレーション値、及び第２の走査層における第２のキャリブレーション手順からのオフセット・パラメータの第２のキャリブレーション値に基づいた妥協値によってオフセット・パラメータを調節するよう構成される。媒体内の異なる深度において配置される、マルチレイヤ記録担体内の別々の層は、（例えば、ジッタの最小化に基づいた主読み出し信号の）異なる最適キャリブレーション値を有する。しかし、特別な状況（例えば、層の深度又は層のタイプが予め分かっていない場合）では、妥協値は、実施可能な走査結果が達成されるという利点を有する。

本発明による装置の更なる好ましい実施例を更なる請求項に記載している。

本発明の前述及びその他の局面は、以下の記載において例として説明する実施例及び添付図面から明らかであり、前述の実施例及び添付図面を参照して詳説する。

図では、前述した構成要素に対応する構成要素は同じ参照符号を有する。

図1aは、トラック9及び中心孔10を有する円板状記録担体11を示す。トラック9は、情報層上に実質的に平行なトラックを構成するらせん状の回転パターンによって配置される。記録担体は、記録可能なタイプの情報層を有する光ディスクであり得る。記録可能なディスクの例には、CD-R及びCD-RW、並びにDVD+RWがある。記録可能なタイプの記録担体上のトラック９は、未記録の記録担体の製造中に設けられる予め型押しされたトラック構造（例えば、プリグルーブ）によって示される。記録された情報は、トラックに沿って記録された光学的に検出可能なマークによって情報層上に表される。マークは、物理パラメータのばらつきによって構成され、それによって、その周囲とは異なる光学特性（例えば、反射におけるばらつき）を有する。

図1bは、透明基板15に記録層16及び保護層17が設けられた、記録タイプの記録担体11の線b-bに沿ってとられた断面図である。トラック構造は例えば、走査中に読み出し／書き込みヘッドがトラック9をたどることを可能にするプリグルーブ14によって構成される。プリグルーブ14は、くぼみ又は隆起として実現し得るか、又は、プリグルーブの材料とは異なる光学特性を有する材料を備え得る。トラック構造は、サーボ信号を周期的に生じさせる等間隔のサブトラックによって形成することもできる。記録担体は、リアルタイム情報（例えば、ビデオ情報若しくはオーディオ情報）、又はその他の情報（コンピュータ・データなど）の収容を意図し得る。

図1cは、トラックのウォブルの例を示す図である。図は、トラックの横方向の位置の周期的なばらつき（ウォブルとも呼ばれる）を示す。上記ばらつきによって、更なる信号が補助検出器において（例えば、走査装置のヘッド内の中心スポットにおけるサブ検出器又は部分検出器によって生成されるプッシュプル・チャネルにおいて）生じる。ウォブルは例えば、周波数変調され、位置情報が変調において符号化される。前述のように符号化されたディスク制御情報を備えた書き込み可能CDシステムにおける、図1cに示すような従来技術のウォブルの包括的な説明を米国特許第4901300号（代理人整理番号PHN12.398）明細書及び米国特許第5187699号（代理人整理番号PHQ88.002）明細書において見つけることが可能である。走査ヘッド内の（サブ）検出器による反射放射のばらつきによる検出が意図されている他の横方向のばらつき（トラックの幅、トラックに隣接したプレピット等におけるばらつきなど）が知られている。

図２は、ビーム調節システムを有する走査装置を示す図である。装置には、記録担体１１の走査層上のトラックを走査する手段が設けられている。この手段は、記録担体１１を回転させる駆動装置２１と、ヘッド２２と、ヘッド２２からの走査スポット２３を走査層上に配置させるビーム制御装置２５と、制御装置２０とを備えている。ヘッド２２は、光学素子を通って案内される放射ビーム２４を生成して、記録担体の情報層上のトラック上に放射スポット２３を生成する既知のタイプの光学系を備えている。放射ビーム２４は、放射源（例えば、レーザ・ダイオード）によって生成される。ヘッドは、ビームの光軸に沿って放射ビーム２４の焦点を移動させることによってトラック上の放射スポットにビームをフォーカスさせるフォーカス・アクチュエータ、並びに、トラックの走査方向に対して垂直の方向におけるスポット２３をトラックの中心に配置させるスレッジ及びトラッキング・アクチュエータを更に備えている（図示せず）。円板状の媒体の場合、横方向は放射方向と呼ばれる。トラッキング・アクチュエータは、光学素子を放射方向に移動させるコイルを備え得るか、又は、あるいは、反射素子の角度を変えるよう構成し得る。トラッキング・アクチュエータ及びフォーカス・アクチュエータは、ビーム制御装置２５からのアクチュエータ信号によって駆動される。読み出しの場合、情報層によって反射される放射が、トラッキング及びフォーカスのための主検出器信号33及びサブ検出器信号35をはじめとする種々の走査信号を生成するためにフロントエンド装置31に結合された、検出器信号を生成するための、ヘッド２２内の通常のタイプの検出器（例えば、４象限ダイオード）によって検出される。サブ検出器信号３５は、フォーカス・アクチュエータを制御するためにビーム制御装置２５に結合される。主検出器信号３３は、情報を取り出すよう、復調器、フォーマット解除器及び出力装置をはじめとする通常のタイプの読み出し処理装置３０によって処理される。

制御装置２０は、走査（例えば、情報の記録又は読み出しのための）を制御するものであり、ユーザから、又はホスト・コンピュータからコマンドを受け取るよう構成し得る。制御装置２０は、制御線２６（例えば、システム・バス）を介して上記装置内の他の装置に接続される。制御装置２０は、後述する手順及び機能を行う制御回路（例えば、マイクロプロセッサ、プログラム・メモリ及びインタフェース）を備える。制御装置２０は、論理回路におけるステート・マシンとして実現することもできる。

装置には、書き込み可能なタイプ又は書き換え可能なタイプの記録担体（例えば、CD-R若しくはCD-RW、又はDVD+RW又はBD）上に情報を記録する記録手段を備えることができる。記録手段は、書き込み放射ビームを生成するためにヘッド２２及びフロントエンド装置３１と協調し、ヘッド２２を駆動させるための書き込み信号を生成するよう入力情報を処理する書き込み処理手段を備えている。この書き込み処理手段は、入力装置２７、フォーマッティング器２８及び変調器２９を備えている。情報の書き込みの場合、放射ビームの電力は、記録層内に光学的に検出可能なマークを作成するよう変調器２９によって制御される。マークの形態は、何れかの光学的に読み取り可能な形態（例えば、材料（染料、合金や相変化材料など）において記録する際に得られる、周囲と異なる反射係数を有する領域の形態で、又は、光磁気材料において記録する際に得られる、周囲と異なる偏光の方向を有する領域の形態であり得る。

一実施例では、入力装置２７は、アナログのオーディオ及び／若しくはビデオ、又はディジタル非圧縮オーディオ／ビデオなどの入力信号の圧縮手段を備えている。適切な圧縮手段は、ビデオの場合、MPEG標準に記載されており、MPEG-1はISO／IEC11172に規定されており、MPEG-2はISO／IEC13818に規定されている。入力信号はあるいは、前述の標準によって既に符号化されていることがあり得る。

動作中、ビーム制御装置２５は、ビームの種々の局面を制御するためにビーム制御パラメータ群を施す。ビーム制御パラメータの第１の例は、正しいフォーカスの達成に関し、フォーカス・オフセットと呼ばれている。フォーカス・オフセットを用いて、フォーカスを制御するサブ検出器信号及び／又はアクチュエータ信号の調節されたセットポイントを備える。フォーカス・オフセットは、例えば、ヘッド内の光学系又は検出器の場所のずれを補償し得る。ビーム制御パラメータの同様な例は放射方向のオフセットと呼ばれ、走査スポットの横方向の位置を補償する。更なるビーム制御パラメータは、ビームの電力、ビーム内の特定の信号要素のタイミング等に関係し得る。実際には、ビーム制御は、ソフトウェアで、又は、他の装置（レーザ電力制御装置、又は記録装置からの信号パターンなど）で（部分的に）実現することができる。ビーム制御パラメータは、装置の製造中にキャリブレーション又は測定を必要とし得るか、又は装置の使用中に経年変化、温度や他の実際の動作状態によって影響を受け得る（例えば、特開2001-307330号を参照して前述したように）。

装置は、少なくとも、第１のキャリブレーション手順からの第１のキャリブレーション値、及び第２のキャリブレーション手順からの第２のキャリブレーション値に基づいた妥協値によってビーム制御装置の選択されたビーム制御パラメータを調節することによって検出されたエラーに応じてビーム制御装置２５を調節するビーム調節装置３２を有する。第１のキャリブレーション手順及び第２のキャリブレーション手順は異なる（すなわち、異なるキャリブレーション状態下で行われるものであり、同じビーム制御パラメータのそれぞれのキャリブレーション値を供給するよう構成されるので異なる）。例えば、フォーカス・オフセット値は、妥協フォーカス・オフセット値でセットポイントを調節することによってビーム制御装置２５において調節することができる。フォーカス・オフセット値は、主走査信号におけるジッタに関するエラーの検出に基づいた第１のキャリブレーション機能、及びプッシュプル信号に基づいたウォブル検出におけるエラーに基づいた第２のキャリブレーション手順を行うビーム調節装置３２によって判定される。キャリブレーション機能及び調節機能の詳細な更なる例を図３乃至図７を参照して以下に記載する。フォーカス調節装置は、制御装置２０におけるソフトウェア機能として（部分的に）実現することもでき、検出器信号の選択された品質パラメータを検出するために、ビーム制御装置２５に、フロントエンド装置３１に、又は読み出し装置３０において利用可能な信号処理回路を用いることができる。

図３は、最適化するキャリブレーション・システムを有する光ディスク・システムを示す図である。図は光学ドライブ４１の機能図を示す。光学ドライブは、媒体１１の走査を行うためのベーシック・エンジン（BE）４２と呼ばれる部分、及び走査部分を制御し、読み出すか又は記録する対象のデータを処理するデータ・パス（DP）４３と呼ばれる部分を有する。データ部分４３は、ホスト（例えば、コンピュータやビデオ・レコーダ・システム）と通信するためのホスト・インタフェース４５を有しており、ベーシック・エンジンは、矢印によって略示するように、光ディスクのような媒体１１を走査する光走査システム４４を有する。光ドライブには、キャリブレーション・システム４０が備えられている。キャリブレーション・システム４０は、動作上の使用中に生じるエラーに基づいてトリガされ、事前知識を施してエラーを解析する。この解析に基づいてベーシック・エンジンの調節が行われる。妥協値が、多数のキャリブレーション値から算出され、ベーシック・エンジン４２に施される（後述する）。妥協値によって、実際の実施状態における実際の装置の全体の性能が最適化される。

動作中、光学ドライブは、ホストからのコマンドによって、又は直接のユーザ動作によって要求される種々の動作（例えば、記録担体にデータを記録する、記録担体からデータを読み出す、ユーザが、新たな記録担体を光学ドライブに挿入する際にディスク・タイプを検出する）を行う。動作の間、種々のエラーが生じ得る。BE及びDPは、エラー回復機能（再試行機能、帯域幅のような検出パラメータ若しくは制御パラメータの変更や、キャリブレーション手順の実行など）を含み得る。通常、BEは、エラーが生じるレベルにおけるエラーから回復しようとする。このレベルでは、エラーを直すために多少のシステム情報が利用可能である。BEにおいて回復が何ら可能でない場合、エラー・メッセージがDPに報告される。伝統的には、DPは、所定のものか又はホストによって設定され得るコマンド・タイムアウトを考慮に入れながらコマンドを繰り返し得るに過ぎない。回復が可能でない場合、決定的エラーがホストに報告される。

本発明による光学ドライブは、生じるエラーをエラー・メモリに（例えば、適切な局面（エラーのタイプ、又は、偏移の量、若しくは品質指標など）を格納するエラー・テーブルに）格納する。更に、通常動作中、更なる基準（目標値からの信号の偏移や、データ読み出し中の補正可能なエラーの数のような信号品質パラメータなど）を監視し、格納することができる。

ドライブには、エラー・メモリからのパターン又はレベルを検出するための解析機能が備えられる。解析機能は、光学ドライブの設計によって得られるシステム知識、及び実際の装置の開発中又は製造中の更なる問題に基づく。例えば、多くのエラーが、OPUの光学パラメータの広がりによって生じるが、また、ICにおける広がり等によっても生じる。前述の問題を軽減するための考えられる妥協値と特定のタイプのエラーとの間の関係の知識が装置内に埋め込まれる。妥協値は、キャリブレーション手順及び／又は先行して測定されたキャリブレーション値（光学ドライブにやはり含まれる）を必要とし得る。

基本的には、特定の制御パラメータの最適条件のキャリブレーションは、特定の品質パラメータ（例えばジッタ）を用いて行われる。伝統的には、単一のキャリブレーションによって、光記憶ディスク上の読み出し及び書き込みの間に最適の性能を有するためにシステムにおいて必要な最適マージンがもたらされる。しかし、ＯＰＵエレメントにおける広がりによって、動作上の他の機能（例えば、ウォブル検出）がマージンを失い、エラーをもたらし得る。よって、第２のキャリブレーション値を判定し、用いて妥協値を算出する。

図４は、ジッタ及びウォブルのフォーカス・オフセット値及びキャリブレーション値を示す。水平軸上の図には、フォーカス・オフセット値を（例えば、nmで、又は補正値として）表す。ジッタ曲線４６は第１のキャリブレーション手順からのジッタの測定値を示す一方、ウォブル曲線４７は第２のキャリブレーション手順からのウォブルの測定値を示す。値の品質は垂直軸上に示しており、より低い値はより良好な品質を示す。ジッタ・キャリブレーション手順からのフォーカス・オフセットの最適なジッタ・キャリブレーション値４８は、-４０nmの値を有する。しかし、ウォブル・キャリブレーション手順からのフォーカス・オフセットの最適ウォブル・キャリブレーション値４９は、約+150nmの値を有しており、矢印によって示される。

図に示すように、ジッタのキャリブレーション値とウォブルのキャリブレーション値との間に差が存在している。伝統的には、その結果、ウォブル部分においてマージンが失われる（信号対雑音比SNRが低下してしまう）。これによって、ディスク上のウォブル・アドレス読み出しにおける問題を生じ得る（アドレス（ADdress）がウォブルにおいて（In)（プリグルーブ(Pregroove)の）符号化される（ADIPと呼ばれている））。読み出し／書き込みシステムがADIPアドレス読み出しに基づくので、多少のエラーを予期し得る。システム（BE）は、（例えば、図５を参照して後述する再試行によって）回復しようとする。システムがこのエラーを回復することが可能でない場合、決定的エラーがDPによってホストにもたらされる。この例では、伝統的な手法によって、最適なジッタ・ウォブル間の差によってエラーが生じる。この解決策は、前述のエラーが検出された場合、妥協フォーカス・オフセット値に基づいてフォーカス・ユニットを設定することである（例えば、FO=(-40+150)/2=+55）。よって、エラーのタイプを検出し、適切なキャリブレーション手順を選択し、異なるいくつかのキャリブレーション値に基づいた妥協値に基づいてビーム制御装置を最終的に調節することによってシステム障害の機構の知識が施される。

図５は、光学装置における基本的なエラー処理の図を示す。図の上部は、ベーシック・エンジン５１のエラー・ハンドリング機能を示す。まず、問題５３（例えば、特定のアドレスにおけるデータ・セクタをアクセスしようとする間のエラーや、低い読み出し信号品質）が検出される。再生手順５４では、BEは、特定の回復工程（例えば、再試行、及び／又は、レ―ザ電力のような適切なパラメータの調節）を行い得る。その結果、BEは、（例えば、決定的エラー、回復させたエラーや他の問題を含む）エラー・メッセージをエラー・リスト５５において供給する。決定的エラーの場合、BEはデータ・パス５２に通知し、DPは再試行を、タイムアウト値が前述の再試行を可能にする場合、施すことにし得る。さもなければ、DPは決定的エラーをホストに通知する。

図６は、エラーに応じたビーム制御の調節を示す。この図は、図５中の図の拡張バージョンである。エラー・リスト５５は、ベーシック・エンジン部分５１において生じ得る考えられるBEエラー全ての概要を表す。解析機構６１は、ベーシック・エンジンにおけるパラメータ（例えば、ビーム制御に関するパラメータ（フォーカス・オフセット若しくはラジアル・オフセット、又はレーザ電力など））を調節することによってベーシック・エンジン部分の適切な回復を行うためにどの妥協が用いられるかを判定する。エラー・リストにおいて報告されるエラーに応じて、解析機構６１は、問題の、可能性が高い原因を検出する。後にキャリブレーション工程６２で、妥協値を求めるために十分な情報が利用可能であるか、及び、十分に高い信頼度を情報が有しているか否かが決定される。関連した報告エラーに基づいて、妥協値に合成する対象の、関連しているが異なるキャリブレーション値が選択される。キャリブレーション値（例えば、製造中に、又は先行キャリブレーション中に測定された）をメモリから取り出し得るか、又は、新たなキャリブレーション手順を、時間が利用可能な場合に、例えば、バックグランド処理として開始することができる。キャリブレーション値が利用可能な場合、妥協値が算出され、ベーシック・エンジン内の適切な装置（ビーム制御装置など）に1つ（又は複数）の妥協値を施すよう調節手順６３が行われる。

エラーに依存するキャリブレーション・システムは、根本的原因全てについて、特定のエラーをエラー・プロファイル又はエラー・パターン（例えば、特定のディスク・タイプの場合に生じるいくつかのエラー・タイプ）にクラスタ化し得る。システムは、特定の状態（特定のタイプやブランドの記録担体など）におけるドライブについて生じるエラーのクラスタ毎の数を登録する。特定のクラスタのエラーがしばしば生じる場合、特定の所定の妥協動作が行われる。別々のエラーに対する前述の妥協動作は、キャリブレーション・システムにおいて事前知識として（例えば、解析学習機構６３の一部として）格納される。事前知識は、ドライブの開発中に収集されるか、又は生産キャリブレーション中に収集される。

一実施例では、解析機構６３は、先行経験（例えば、エラーのタイプ、及びそれぞれの補正的妥協動作のタイプ、及び調整後の最終的なエラー・パターン）からの結果も格納する。前述の先行経験を考慮に入れることによって、キャリブレーション・システムは実際に、調節を微調整するよう学習している。例えば、先行経験は、特定のディスク・タイプの場合、図４によって前述したように２つの最適条件間に配置された余分なフォーカス・オフセットを与えることによってジッタとウォブルとの間の妥協であり得る。調節後、学習機構は、回復が首尾良く行われたかを判定する、例えば、新たなエラー・レベル又は信号品質レベルを測定する。首尾良く行われた場合、調節されたパラメータは、EEPROMなどのメモリに格納され、そのディスク・タイプのドライブにおいて更に用いられる。

特定の組み合わせの媒体タイプ、及び／又は実際の装置の場合、走査構成部分特有のエラー、並びに関連したキャリブレーション及び妥協算出は、走査装置のキャリブレーション・システムに（例えば、エラー・タイプ、エラー・タイプのパターン又は組み合わせ、関連した制御パラメータ、及び、行う対象のキャリブレーション手順、並びに、妥協値の算出ルールを格納するデータベース構造に）格納することができる。特に、マルチレイヤ・タイプの媒体の場合、ビーム制御装置は調節、及び特定のキャリブレーション状態を必要とし得る。

図７はマルチレイヤ光ディスクを示す。L0は第１の記録層７０であり、L1は第２の記録層７１である。第１の透明層７３が第１の記録層を覆い、スペーサ層７２が両方の記録層７０、７１を隔て、基板層７４は、第２の記録層７１の下に示す。第１の記録層７０は、第２の記録層７１よりも、記録担体の入口面７７に近い位置にある。L0層上にフォーカスされたレーザ・ビームが第１の状態７５において示されており、L1層においてフォーカスされたレーザ・ビームが第２の状態７６において示されている。マルチレイヤ・ディスクは、予め記録されたリード・オンリー・ディスク（DVD-ROMやDVD―ビデオなど）として利用可能である。デュアルレイヤDVD+Rディスクが最近提供されている一方、３つ以上の記録層を有する書き込み可能な、又は書き換え可能な光記憶媒体も検討されている。各記録層は、いわゆる材料層スタックによって構成される。各記録層を走査対象とし、異なるキャリブレーション値を、例えば、フォーカス・オフセット値を設定するために層毎に求め得る。最適なフォーカス位置は、基板の厚さ、迷光の量、ドライブエレクトロニクスに依存し得るものであり、記録層のタイプ等にも依存し得る。

フォーカス・オフセット調節は特に、マルチレイヤ・ディスクに適切である。多数の記録層の深度の範囲によって球面収差が大きいからである。一実施例では、記録装置は、記録中にフォーカス・オフセットとして、マルチレイヤ・タイプの記録担体の別々の層に応じて異なるフォーカス・オフセットを求めるよう構成される。よって、フォーカス調節装置３２は、記録する対象の別々の層について別個にフォーカス・オフセットの判定を行うよう構成される。特に、フォーカス調節装置３２は、判定されたオフセット値を別個にメモリに層毎に格納し、先行して特定の層について判定されたオフセット値を、その層上に更なる記録を行う場合に取り出すことができる。しかし、特定の場合には、読み出しエラーが（例えば、フォーカス・オフセットの単一の設定によっていくつかの層を走査しなければならない場合、又は、ディスク・タイプ、及び、特に、層の数、又は層若しくは媒体のタイプがなお分かっていないディスク・タイプ検出プロセス中に）なお生じ得る。

一実施例では、ディスク・タイプ検出プロセスは以下のように実現される。当初、設計及び／製造中のキャリブレーション手順において判定された当初フォーカス・オフセット値が、装置内の装置メモリ（例えば、EPROM）から施される。当初フォーカス・オフセット値は例えば、単一層（SL）タイプのディスクに基づく。次の工程では、（例えば、予め記録されたディスク・タイプ情報を有する記録担体の領域を検出するために）ラジアル初期化プロセスが開始される。しかし、実際に、記録担体がたまたまデュアルレイヤ（DL）タイプの場合、元のディスク・タイプの検出のプロセスはなお、首尾良く行われることがあり得る。しかし、多少の経年変化の後、又は装置構成部分及び／又は媒体タイプの、悪影響を及ぼす組み合わせでは、ディスク・タイプ検出エラーが生じ得る。ディスク・タイプ検出エラーの数を集計し、格納することができる。所定数の前述のエラーが生じた後（すなわち、ディスク・タイプ検出のエラー閾値を超えた後）、フォーカス・オフセットの妥協値が設定される。妥協値は、SLタイプのディスクのキャリブレーション手順からのフォーカス・オフセット値とDLタイプのディスクのキャリブレーション手順からのフォーカス・オフセット値との間の補間値であり得る。キャリブレーション値を装置の製造中に装置メモリに別個に格納し得るか、又は少なくとも１つのキャリブレーション値を、現場における装置の使用中に行われるキャリブレーション手順によって（例えば、既知のディスク・タイプが搭載され、首尾良く検出された場合に）判定又は更新し得る。あるいは、特定のエラー状態に対する妥協値を格納することができる。

妥協値を施すことにより、光学系は、異なる状態間の妥協を施すことによって、低いマージン（例えば、平均値から逸脱する構成部分による）によって生じるエラーに対してよりロバストである。異なる状態からキャリブレーション値を合成することによって、マージンが事実上、別々のパラメータにわたって広げられる。よって、平均から離れたドライブの場合、主要な構成部分の広がり、又は媒体の予期しない特性によって、なお適切に動作する光学ドライブが顧客に提供される。

本発明は、光ディスクを走査するビームを制御する実施例によって主に説明しているが、本発明は他の記録担体（媒体上の層を走査するために走査スポットの制御を必要とする矩形の光カード、光磁気ディスクや何れかの他のタイプの情報記憶システムなど）にも適している。更に、本発明はフォーカス・オフセット又はラジアル・オフセットの妥協値を施す例によって詳説しているが、放射ビームの電力のような他のシステム・パラメータも種々の走査状態に影響を及ぼし得るものであり、少なくとも２つの別々のキャリブレーション手順において検出された妥協値に基づいて調節することができる。更に、3つ以上の別々のキャリブレーション値（例えば、工場キャリブレーション値、特定の先行フィールド・キャリブレーション値、現行の媒体の搭載時に行われるキャリブレーション手順からの実際のキャリブレーション値）を合成することができる。

「comprising」の語は列挙された構成要素又は工程以外の他の構成要素又は工程が存在することを排除するものでなく、構成要素に「a」又は「an」が先行していることは、前述の構成要素が複数存在することを排除するものでなく、参照符号がある場合、これは特許請求の範囲記載の範囲を限定するものでなく、本発明は、ハードウェア及びソフトウェアによって実現することができ、いくつかの「手段」又は「装置」は、同じハードウェア又はソフトウェアのアイテムによって表すことができる。更に、本発明の範囲は上記実施例に限定されるものでなく、本発明は上記特徴又は上記特徴の組み合わせ全てに存在している。

円板状の記録担体を示す図である。 記録担体の断面図である。 トラックのウォブルの例を示す図である。 ビーム調節システムを有する走査装置を示す図である。 最適化するキャリブレーション・システムを有する光ディスク・システムを示す図である。 ジッタ及びウォブルのフォーカス・オフセット値及びキャリブレーション値を示す図である。 光学装置における基本的なエラー処理を示す図である。 エラーに応じたビーム制御の調節を示す図である。 マルチレイヤ光ディスクを示す図である。

Claims (10)

1. 放射ビームによって媒体を走査する装置であって、
   前記ビームを供給するヘッドと、
   前記媒体の走査層上に走査スポットを生成するよう前記ビームを制御するビーム制御手段と、
   前記ヘッドに結合され、前記媒体から反射される放射に基づいて走査信号を生成するフロントエンド装置と、
   少なくとも、第１のキャリブレーション手順からの第１のキャリブレーション値及び第２のキャリブレーション手順からの第２のキャリブレーション値に基づいた妥協値によって前記ビーム制御手段のビーム制御パラメータを調節することによって、検出されたエラーに応じて前記ビーム制御手段を調節する調節手段とを備えており、前記第１のキャリブレーション手順及び前記第２のキャリブレーション手順は、異なっており、異なるキャリブレーション状態における同じビーム制御パラメータのそれぞれのキャリブレーション値を供給するよう構成される装置。
2. 請求項１記載の装置であって、前記ビーム制御手段が、前記走査スポットのフォーカス位置を制御するよう構成され、前記ビーム制御パラメータが、前記フォーカス位置をオフセットするオフセット・パラメータである装置。
3. 請求項１記載の装置であって、前記走査層が、実質的に平行なトラックのパターンを有しており、前記ビーム制御手段が、前記走査スポットの、トラックに対して横方向の位置を制御するよう構成されており、前記ビーム制御パラメータが、前記横方向の位置をオフセットするオフセット・パラメータであり、特定の場合、前記パターンが実質的に同心であり、前記横方向の位置が放射方向の位置である装置。
4. 請求項２又は３に記載の装置であって、
   前記フロントエンド装置は、前記走査層上のトラック内のマークを検出するための主検出器信号、及び、前記トラックに対する前記走査スポットの位置を検出するサブ検出器信号を生成するよう構成されており、
   前記第１のキャリブレーション手順が、前記主検出器信号の主品質パラメータに基づいたオフセット・キャリブレーション手順であり、前記第２のキャリブレーション手順が、前記サブ検出器信号のサブ品質パラメータに基づいたオフセット・キャリブレーション手順である装置。
5. 請求項４記載の装置であって、前記主品質パラメータが、前記マークによる、主走査信号の信号要素のジッタに基づく装置。
6. 請求項５記載の装置であって、前記サブ検出器信号が、前記トラックの横方向のばらつきによるプッシュプル信号であり、特定の場合、前記横方向のばらつきがウォブルである装置。
7. 請求項２又は３に記載の装置であって、少なくとも、第１のフォーカス設定における第１の走査層及び第２のフォーカス設定における第２の走査層を備える媒体を走査するよう構成されており、
   前記調節手段が、前記第１の走査層における第１のキャリブレーション手順からのオフセット・パラメータの第１のキャリブレーション値、及び前記第２の走査層における第２のキャリブレーション手順からのオフセット・パラメータの第２のキャリブレーション値に基づいた妥協値によってオフセット・パラメータを調節するよう構成される装置。
8. 請求項２又は３に記載の装置であって、前記調節手段が、前記走査層からマークを読み取るための、第１のキャリブレーション手順からのフォーカス・オフセット・パラメータの第１のキャリブレーション値、及び、前記走査層においてマークを書き込むための、第２のキャリブレーション手順からのフォーカス・オフセット・パラメータの第２のキャリブレーション値に基づいた妥協値によってオフセット・パラメータを調節するよう構成される装置。
9. 請求項１記載の装置であって、前記調節手段は、
   多数のエラーを検出する機能と、
   前記多数のエラーにおいて少なくとも１つのタイプのエラーを検出する機能と、
   前記タイプのエラーに応じて、少なくとも１つのキャリブレーション手順を実行し、かつ／又は、少なくとも１つのキャリブレーション値を選択する機能とによって、検出されたエラーに応じて前記ビーム制御手段を調節するよう構成される装置。
10. 放射ビームによって媒体を走査する方法であって、
    前記媒体の走査層上に走査スポットを生成するよう前記ビームを制御する工程と、
    前記媒体から反射される放射に基づいて走査信号を生成する工程と、
    少なくとも、第１のキャリブレーション手順からの第１のキャリブレーション値及び第２のキャリブレーション手順からの第２のキャリブレーション値に基づいた妥協値によってビーム制御パラメータを調節することによって、検出されたエラーに応じて前記ビームを調節する工程とを備えており、前記第１のキャリブレーション手順及び前記第２のキャリブレーション手順は、異なっており、異なるキャリブレーション状態における同じビーム制御パラメータのそれぞれのキャリブレーション値を供給するよう構成される方法。

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