JP2008538153A - 光ディスクピックアップのシグナルゲインを調節するためのゲイン調節方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、光ディスク記録装置でレーザ１０から反射された光のビーム１１で生じるパワーバリレーションを補償する方法及び装置に関する。信号乗算技術は、光ディスクから反射された光を示す信号に適用される。信号の乗算は、複数の可能性のある定数のうちの１つからゲインファクタを選択することで反射された光を示す信号を調整する。ゲインファクタにより選択された定数は、装置の判定された状態に依存する。ゲインファクタがレーザからの光スポットの位置を含むかに関する判定で使用されるファクタは、現在、書込みされたトラックを通過すること、又は書込みされていないトラックを通過すること、現在、レーザが読取りモードにあるか又は書き込みモードにあるかである。これらの判定された定数は、光ピックアップの状態とは独立にゲインファクタ補正信号を形成する。ゲインファクタ補正信号から形成されたフォーカス及びラジアルポジション信号は、より一貫したものとなり、シンプルかつ正確なフォーカス及びラジアルポジションコントローラを可能にする。

Description

本発明は、光ディスク記録装置に関し、より詳細には、記録可能な光ディスクから反射された信号のパワーで生じる変動を補償することに関する。

光記録装置は、読取り及び書込みメカニズムを通して光ディスクからのデータ及び光ディスクへのデータのやり取りを容易にするため、レーザから放出された光スポットを利用する。多数のファクタは、所与のシステムで利用されるレーザパワーの量を変更する。光ディスク上に光学的に検出可能なインデックスを作成することは、光学的に検出可能なインデックスを読み取るよりも多くのパワーを必要とするため、書き込みサイクルの間、利用されたレーザパワーは、読取りサイクルの間に利用されるレーザパワーよりも実質的に高い。したがって、レーザビームのパワーは、レーザが読取りモードにあるか又は書き込みモードにあるかの関数として変動する。光メディアから反射された光に含まれる電力量は、レーザから生じたビームに本来含まれるレーザパワーに依存する。ビームを生成するために使用されるレーザパワーの量に加えて、光メディアから反射された光のパワーは、書き込みされた領域又は書込みされていない領域のレーザポジションの関数として変動する。これら位置的な変動は、異なる反射率のレベルを有する書込みされない領域に比べて、既に書き込みされている領域にわたりレーザが移動するときに生じる。

記録システムが読取りモードにあるか又は書き込みモードにあるために生じるか、若しくは、ディスクの反射率における位置的な変動率によるために生じるレーザパワーの要件における変動は、異なるレーザパワーレベルを必要とする。パワーレベルにおけるこれらの変動は、ＤＶＤ、ＣＤ又はＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）のような異なるタイプのディスクを使用して顕著になる。現在の光ディスクドライブは、約１００００ｒｐｍのオーダでの回転周波数を有する。かかる高い周波数は、光ピックアップのトラッキング及びフォーカシングを制御するアクチュエータサーボのための非常に高い帯域幅を必要とする。アクチュエータの動的な挙動のため、帯域幅が制限される。検出器のゲインの変動は、帯域幅の変動を引き起こす。検出器の利得の変動は、帯域幅の変動を引き起こす。低い帯域幅により、ディスクの乱れの期間でピックアップの悪化したトラッキング能力となり、高い帯域幅で動作する試みは、悪いトラッキングを招く共振の挙動につながる。

以上から、書き込み可能な光ディスクから反射された信号のパワーで生じる変動を効果的に補償する方法及び装置について、当該技術分野において必要とされている。

本発明は、書き込み可能な光ディスクで使用される反射されたレーザ信号で生じるパワーバリエーションを補償する方法及び装置を供給することで、従来技術での問題に対処するものである。本発明は、乗算器を複数の可能性のある定数のうちの１つにスイッチすることで、検出器信号を調節する信号乗算器を利用する。選択された定数は、書き込みトラックを通過、書き込みされていないトラックを通過、若しくは読み取り又は記録といったピックアップ状態に依存する。これらの定数は、乗算後の結果的に得られる検出信号はピックアップ状態とは独立であるようなやり方で予め決定される。フォーカス及びラジアルポジション信号は、より一貫したものとなり、フォーカス及びラジアルポジションコントローラは、シンプル及び／又は正確なものとなる。検出器の利得の変動について原因のある状態を検出することで、検出器の利得を調整することができる。ひとたび利得が調整されると、変動が低減され、高い帯域幅が可能となり、ディスクのフォーカス及びトラッキングの良好な能力につながる。

本発明のこれらの目的及び他の目的は、光反射率における変動を有する表面で光のビームを検出し、表面から反射された信号を検出し、複数の可能性のあるコンスタントのうちの１つに信号乗算器の乗算値をスイッチすることで、検出器された反射された信号を調整する信号乗算器を利用することで、書き込み可能な光ディスクで使用される反射されたレーザ信号内でのパワーの変動を補償することで提供される。

光ディスク記録装置でフォーカス及びラジアルトラッキングを制御するために使用されるサーボアクチュエータは、固有に生じる変動を補正することで増加される帯域幅を有することが発見される。検出器の利得の変動に責任のある状態を検出することで、検出器の利得が調節され、変動が低減されて高い帯域幅を可能にする。高い帯域幅で動作可能な装置により、エンハンスされたフォーカシング及びトラッキング機能が達成される。

本発明は、複数の利得値をもつ検出器の信号経路においてゲインセルを備えている。さらに、光ディスク上の書込みされた領域の存在を検出する検出器を備える。これは、アタック及びリリース時間をもつピーク−ピーク検出器であるか、又は、信号平方ブロック及びロウパスフィルタの結合をもつ検出器である。ゲインは、データの存在及びレーザの読取り／書込み状態の関数として選択される。

光ピックアップは、フォーカスアクチュエータ３４のアクションによりディスク上のレーザからビーム１１を焦点合わせするレンズ１４を有する。また、レンズ１４は、ラジアルアクチュエータ３５の制御下で半径方向において移動する。レーザ１０からのビームは、頂上のレンズ１２を通過し、プリズム１３を通してディスク１５に反射される。ディスク１５からビーム１１の反射は、プリズム１３に向けられ、光検出器１４に投影される。光検出器１４は、４象限タイプの光検出器であることが好ましい。それぞれの象限の光検出器は、ディスク１５によりビーム１１の反射から反射され、その象限に入射する光の量を示す信号を形成する。光検出器１４のそれぞれの象限からの信号は、シグナルコンディショナ１８により受信される。シグナルコンディショナ１８は、光検出器１４から受信された信号に信号処理を行い、ラジアル及びフォーカスエラー信号を形成する。シグナルコンディショナ１８により生成されたラジアル及びフォーカスエラー信号は、理想的な「オントラック」及び「インフォーカス」のポジションと比較したとき、ディスク１５のビーム１１により形成されるスポットの偏差の測定値である。また、シグナルコンディショナ１８は、ビーム１１が入射する現在のディスクエリアの反射率を表す信号を書込みされた領域の検出器２２に供給する。次いで、書込みされた領域の検出器は、ビーム１１が入射する現在のディスク領域が書込みされた領域であるか、未だ書込みされていない領域であるかを判定する。

本発明は、乗算ファクタがシグナルコンディショナ１８からのラジアル及びフォーカスエラー信号に印加されることを想定している。好適な実施の形態は、光ピックアップ（レンズ１４及びアクチュエータ３４，３５）がデータを読み取っているか、書込みされていない領域を通過しているか、又はデータを書き込んでいるかに依存して、半径方向の利得０，１又は２とラジアルエラー信号を乗算するラジアル乗算器２７を利用している。フォーカス乗算器２６は、ピックアップがデータを読み取っているか、書込みされていない領域を通過しているか、又はデータを書き込みしているかに依存して、フォーカスエラー信号をフォーカスゲイン０，１又は２と乗算する。乗算器２６，２７に印加されるように選択されたゲインの判定は、マイクロコントローラ２４により行われ、このゲインは、利得乗算ファクタとここでは呼ばれる。利得乗算ファクタは、レーザコントローラ２０及び書込みされた領域の検出器２２からマイクロコントローラ２４への信号入力に依存する。レーザコントローラ２０からマイクロコントローラ２４に入力される信号は、レーザ１０が読取り又は書き込み動作を実行する過程に現在あるかを示す。書込みされた領域の検出器２２からマイクロコントローラ２４に入力された信号は、ビーム１１の反射から光検出器１４により感知された光が書込みされた領域又は書込みされていない領域を示す反射レベルを含むかを示す。利得乗算ファクタは、乗算器２６，２７に印加され、これら乗算器は、シグナルコンディショナ１８からフォーカス及びラジアルエラー信号にゲイン乗算ファクタを印加する。フォーカス及びラジアルエラー信号への利得乗算ファクタを実現することで、フォーカス及びラジアルエラー信号での変動が低減される。これら低減された変動を有する利得乗算ファクタの印加の後にフォーカス及びラジアルエラーは、サーボコントローラ３０に乗算器２６，２７から出力される。サーボコントローラ３０の出力は、正確で変動の少ないフォーカス及びラジアルエラー信号を受け、ビームが現在入射するディスク１５の領域を更に表す信号をドライバ増幅器３２に生成する。次いで、ドライバ増幅器は、光ビーム１１が現在入射する現在の領域に応答して、レンズ１４の更に正確な動きを提供する信号をフォーカス及びラジアルアクチュエータ３４，３５に供給する。

本発明の用途は、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤ光記録システムで特に有効である。ＢＤのような新しいディスクフォーマットは、上述された本発明により対処される問題を顕著にする。したがって、上述された好適な実施の形態は、本発明者により考案される最良のモードを記載しており、非常に高速であって高密度な記録システムである。記載された発明は上述した好適な実施の形態以外の用途を有することは、当業者にとって容易に明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲により測られるべきである。

光記録システムを示す概念図である。

Claims (20)

1. 書き込み可能な光ディスクで使用される反射されたレーザ光でのパワーの変動を補償する方法であって、
   光反射率における変動を有する光ディスクの表面に少なくとも１つのレーザからの光ビームを向けるステップと、
   前記表面から反射された光を検出し、検出された反射された光から少なくとも１つの信号を生成するステップと、
   複数の定数のうちの１つに信号乗算器の乗算値を切り替えることで、前記検出された反射された信号を調整する少なくとも１つの信号乗算器を利用するステップと、
   を含む方法。
2. 前記利用するステップは、前記定数について選択された前記乗算値が前記反射された信号で検出された状態に依存することを含む、
   請求項１記載の方法。
3. 前記状態は、書き込みされたトラック、書込みされていないトラック、又は記録状態から選択される、
   請求項２記載の方法。
4. 乗算後に得られる検出された反射された信号は、前記定数に独立であるように、前記定数が予め決定される、
   請求項１記載の方法。
5. 前記定数は、フォーカスの基準に基づいて選択される、
   請求項１記載の方法。
6. 前記定数は、トラッキングの基準に基づいて選択される、
   請求項１記載の方法。
7. 光ディスク記録システムでのアクチュエータ機能を向上する方法であって、
   光検出器でのゲインの変動の原因となる状態を検出するステップと、
   検出器の利得を調整するステップと、
   調整された検出器の利得を少なくとも１つのアクチュエータに印加するステップと、
   を含む方法。
8. 前記印加するステップは、トラッキングアクチュエータに印加するステップを更に含む、
   請求項７記載の方法。
9. 前記印加するステップは、フォーカスアクチュエータに印加するステップを更に含む、
   請求項７記載の方法。
10. 前記印加するステップは、前記少なくとも１つのアクチュエータが高い帯域幅で動作するステップを更に含む、
    請求項７記載の方法。
11. 書き込み可能な光ディスクで使用される反射されたレーザ信号でのパワーの変動を補償するシステムであって、
    光反射率における変動を有するディスクの表面に、光学系を通して光ビームを向けるために構成されるレンズと、
    前記ディスク表面から反射された光を受け、フォーカス信号又はトラッキング信号を少なくとも形成するために配置される検出器と、
    前記フォーカス信号又は前記トラッキング信号のうちの少なくとも１つを受け、それから利得値を生成する回路と、
    前記利得値を前記トラッキング信号又は前記フォーカス信号のうちの少なくとも１つに印加する利得印加回路と、
    を有するシステム。
12. 前記利得印加回路は、前記定数について選択された乗算値が前記反射された信号で検出された状態に依存することを更に含む、
    請求項１１記載のシステム。
13. 前記状態は、書込みされたトラック、書込みされていないトラック又は記録状態から選択される、
    請求項１２記載のシステム。
14. 乗算後に得られる検出された反射された信号は前記定数とは独立であるように、前記定数が予め決定される、
    請求項１１記載のシステム。
15. 前記定数は、フォーカス基準に基づいて選択される、
    請求項１１記載のシステム。
16. 前記定数は、トラッキング基準に基づいて選択される、
    請求項１１記載のシステム。
17. 前記利得が印加される信号を受ける少なくとも１つのアクチュエータを更に有する、
    請求項１１記載のシステム。
18. 前記少なくとも１つのアクチュエータは、トラッキングアクチュエータに関連するアクチュエータを更に有する、
    請求項１７記載のシステム。
19. 前記少なくとも１つのアクチュエータは、フォーカスアクチュエータに関連するアクチュエータを更に有する、
    請求項１７記載のシステム。
20. 前記利得が印加される信号を受ける少なくとも１つのアクチュエータは、信号に印加される利得を受けない場合よりも高い帯域幅で動作する、
    請求項１７記載のシステム。

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