JP2008545220A - 最適制御信号を生成することが出来る光学装置 - Google Patents

Abstract

本発明は，例えばDVD又はBDディスクのような光担体から/へと情報を記録/再生することが出来る光学装置を開示している。この光学装置は，照射ビーム5を光担体上に位置決めし/集束させるための制御手段と，当該光担体から反射された照射の検出のための光検知手段とを持っている。これに加えて，表面の欠陥領域A1，A2の検出のための欠陥検出手段DEFOは，例えばスクラッチ等々の表面欠陥が何処に在るかを指し示すことが出来る。最適制御信号AD_RE，AD_FEを生成するために，前記照射ビーム5.bが欠陥領域A1を出た直後に，信号処理手段はエラー信号RE，FEを積分，及び好ましくは微分する。当該照射ビームが再度欠陥領域A1に位置したとき，この光学装置は最適制御信号AD_RE，AD_FEを使用し，これによりビーム5.dが欠陥領域A1を出るときのトラックはずれ偏位を減じる。

Description

本発明は，例えばCD，DVD，HD-DVD又はBDディスクのような光担体から/へと情報を記録/再生することが出来る光学装置に関している。この光学装置は光担体上の表面欠陥に応じて最適制御信号を生成することが出来る。本発明は光学装置を動作させるための対応した方法にも関する。

CD，DVD及びBDのような光ディスク媒体上の情報のオプィカルストレージはますます多くのアプリケーションで急速に使われている。この情報又はデータは螺旋状のトラックに在り，レーザユニットによって当該光ディスク媒体上に書き込まれ，及び/又は同媒体から読取られる。このレーザユニットは光ディスクドライブ中に設置されている。

例えばユーザによる不注意な取り扱い及び/又は製造欠陥に起因して，光ディスク媒体は表面欠陥を不可避的に含んでいる。種々異なる表面欠陥即ちスクラッチ，黒点，指紋の分類方法に対する同一出願人による国際特許公開公報WO 2004/07321を例えば参照して，様々な種類の表面欠陥が知られている。本発明ではこの国際特許公開公報WO 2004/07321が，そっくりそのまま引用されて組み込まれている。従って，表面欠陥を伴う光ディスク媒体の堅牢な再生性能及び記録性能はオプィカルストレージの重要な態様である。複数の欠陥管理の方法が，光ディスク媒体の表面欠陥を扱うために適用されている。

しかしながら，これまで提案された解決策は限定された性能しか持っておらず，当該提案された解決策は，関与するのが遅すぎてトラックをロスした状況に対応出来ないか，又は代替的には，迅速なトラックロス検出が絶対的に必要なときに全体のシステム性能の妨げになってしまう。これゆえ，トラックロスを扱っている実際の従来技術は，迅速なトラックロス検出と全体のシステム性能との間のトレードオフである。

一つの斯様な提案された解決策が米国特許公報US 6,198,085に開示されている。この文献においては，繰り返し制御を制御信号，例えばフォーカスエラー信号FEに実施するために，繰り返し制御装置が光ディスクドライブ中で使われている。この繰り返し制御装置は，当該制御信号の前値を格納するための格納手段と光ディスク媒体上に在る表面欠陥を検出するための欠陥検出装置とを持っている。この格納手段は，光ディスク媒体上の欠陥に起因して損壊した制御信号が生じた場合に補償制御信号を生成する。この繰り返し制御装置は反復エラー，即ち光ディスク媒体の回転に起因して再三生じる幅広の表面欠陥を補償するのに適している。しかしながらこの補償制御信号は，一つ前の回転のみに基づいて補償することも出来る。次に，この補償制御信号は表面欠陥の直前直後の制御信号の補間値に基づいており，これゆえ損壊された領域を跨ぐ「橋渡し」をしている。これは，前記制御信号を格納するメモリ装置の拡張された使用を必要とし，当該補間のための計算のリソースが割り当てられねばならないという欠点を持つ。

これゆえ，改善された光学装置が有利であるし，特に，光ディスク媒体上に在る表面欠陥に関して効果の高い及び/又は信頼性の在る光学装置が有利であろう。

従って本発明は，上述された欠点の一つかそれ以上を単一又は何らかの組み合わせにて緩和し，軽減し又は除去することを好ましくは探求する。特に，光担体（光ディスク媒体）上の表面欠陥について従来技術の上記の問題を解決する光学装置を提供することが，本発明の目的として捉えられることが出来る。

この目的及び他の幾つかの目的は，本発明の第1の態様中で，光担体から/へ情報を再生し/記録することの出来る光学装置を提供することによって得られ，当該光学装置は，
‐トラック中に光学的に読取り可能な効果を有し，及び/又は光学的に読取り可能な効果を記録するのに適した光担体上へ照射ビームを位置決めし，及び集束することの出来る制御手段と，
‐前記光担体上から反射された照射光を検出し，当該光担体上に集束された照射ビームの目標位置と実際の位置との差異を示しているエラー信号RE，FEを生成する光検知手段と，
‐前記エラー信号RE，FEの少なくとも一つに応じて，これに対応する制御信号R_act，F_actを生成し，前記制御信号R_act，F_actを前記制御手段に付与することにより，光担体上に集束された照射ビームの位置を変化させるサーボ機構と，
‐前記光担体上の一つ以上の欠陥領域A1，A2の検出のための欠陥検知手段DEFOと，
‐第1のトラックT1中に位置する第1の欠陥領域A1，これは欠陥検知手段DEFOによって示されている，を前記集束された照射ビームが抜け出す時に，一つ以上の最適制御信号AD_RE，AD_FEを生成するために一つ以上のエラー信号RE，FEを積分するための信号処理手段とを有し，

ここで，前記集束された照射ビームが前記第1の欠陥領域A1に再度位置し，前記光担体上で第1のトラックと隣接している後続の第2のトラックT2上に位置したとき，当該光学システムは制御手段中の一つ以上の最適制御信号AD_RE，AD_FEを用いる。

表面欠陥を通過するときのトラック‐ロスのリスクを減じ，恐らくは除去することの出来る光学装置を得るためには，本発明は特に，しかし排他的にではなく有利である。更に本発明は，さもなければ多くの従来の欠陥対策手段を要するメモリユニット及び/又は計算装置の必要性の少ない簡単で効果的な表面欠陥を扱う態様を提供している。比較的簡単な手段であるにもかかわらず，各々の表面欠陥は独自の最適制御信号によってバランスされているので，本発明は効果的な表面欠陥の取り扱いを保証する。

表面的な欠陥と組み合わせ，本発明は更に又は代替的に，表面欠陥としては一般的に知られていない幾つかの反復欠陥に対する欠陥処理方法を提供していることを発明者達は理解しており，斯様な反復欠陥の例は光担体の回転軸が幾何学的な軸と一致していない事実に起因する偏心エラーである。このように，表面欠陥の事例においては，偏心は具合の悪い効果を増長するが，しかしこれは，少なくとも一部は本発明によって改善される。

本発明に関連して，集束された照射ビームが第1の欠陥領域A1を出るときの一つ以上のエラー信号RE，FEの積分は，一つ以上のエラー信号の値をサンプリングし，累積することにより，信号処理手段の専用格納手段，例えば積分器INTによって実施される。斯様なエラー信号のサンプリング及び累積処理は，今日の従来技術の光ディスクドライブにおいては日常的に実施されているが，しかし本発明のアプリケーションでは，第1の欠陥領域A1を抜け出した直後の各エラー信号の1個のサンプルのみが関係する。前記積分は，例えば，比例‐積分‐微分PID回路の積分部分によって実施されることが出来る。

好ましくは，この光ディスクシステムは，前記集束された照射ビームが第1の欠陥領域A1に入ったとき，制御手段の一つ以上の最適制御信号AD_RE，AD_FEを使うことが出来る。これは検知手段DEFOによって決定されるか，又は代替的には，又は更には光ディスクシステム及び/又は光担体によって/から得られた時間情報によって及び/又はアドレス情報によって決定される。代替的には，この光ディスクシステムは当該集束された照射ビームが第1の欠陥領域A1に入る直前に，制御手段の一つ以上の最適制御信号AD_RE，AD_FEを使うことが出来る。この集束された照射ビームが第1の欠陥領域A1内に在り，しかし当該第1の欠陥領域A1に入った時間に対して事前に決められた時間遅れだけ同ビームが遅れているときに，一つ以上の最適制御信号AD_RE，AD_FEがこの制御手段に使われることが可能かどうかが更に熟慮される。

特定の実施例においては，一つ以上のエラー信号RE，FEの積分値はゲイン定数と掛け合わされて一つ以上の最適制御信号AD_RE，AD_FEを生成する。このゲイン定数は，当該最適制御信号の継続時間に依存する。通常，この継続時間と最適制御信号の振幅との積は，照射ビームがこの欠陥領域を出るときの照射ビームのドリフトに対処するためか，又は補償するために必要なエネルギを供給するよう設定されている。一般的なこのゲイン定数は0から100の範囲である（ゲイン定数は無単位数である）。

特定の実施例においては，信号処理手段は一つ以上の最適制御信号AD_RE，AD_FEを生成するために，前記集束された照射ビームが第1の欠陥領域A1を出るときに一つ以上のエラー信号RE，FEを微分するために更に用いられる。一つ以上のエラー信号の微分は当該照射ビームが当該欠陥領域から出た直後に実施される。好ましくは，この一つ以上の最適制御信号AD_RE，AD_FEは実質的に方形波状のパルスを有することが出来る。代替的には，この一つ以上の最適制御信号AD_RE，AD_FEは二つの実質的に方形波状で反対の極性を持つパルスを有することが出来る。前記の微分を実施したところで，一つ以上のエラー信号の実施された積分にさらにもう一つの補足としての拘束が供される。これは，最適制御信号が二つの自由度を持つことを許容し，これに対応した広範囲の波形，時間依存度，等々が可能である。

一つ以上の最適制御信号AD_RE，AD_FEは有利に使われ，集束された照射ビームが第1の欠陥領域A1を出たとき，この集束された照射ビームの位置は実質的に前記第2のトラックT2上にある。このように，当該欠陥領域を出た際にはオフトラック偏差は0又は殆ど0である。加えて，集束された照射ビームが第1の欠陥領域A1を出るとき，当該照射ビームは前記第2のトラックT2の垂直方向には実質的に速度が0であるように，この一つ以上の最適制御信号AD_RE，AD_FEは使われることが出来る。このようにして，この照射ビームは当該欠陥領域を出る際には0又は殆ど0の半径方向の速度を持つ。斯様な最適制御信号は，より詳細が以下に説明されている例えばモデリングによって得ることが出来る。

第2の態様において，本発明は光ディスク装置を作動させるための方法に関し，
1) トラックT1，T2中に光学的に読取り可能な効果を有し，及び/又は光学的に読取り可能な効果を記録するのに適した光担体上へ，制御手段によって照射ビームを位置決めし集束させるステップと
2) 光担体上に集束された照射ビームの目標位置と実際の位置との間の差異を示しているエラー信号RE，FEを生成するための光学検知手段によって，光担体から反射された照射を検知するステップと，
3) 前記エラー信号RE，FEの少なくとも一つに応じて，対応する制御信号R_act，F_actを生成し，前記制御信号R_act，F_actを制御手段に入力することによって，光担体上に集束された照射ビームの位置を変化させるサーボ機構を提供するステップと，
4) 欠陥検知手段DEFOによって光担体上の一つ以上の表面欠陥領域A1，A2を検出するステップと，
5) 欠陥検知手段DEFOによって欠陥領域にいると示されたときで，第1のトラックT1中に位置する第1の欠陥領域A1を集束された照射ビームが出る際に，一つ以上の最適制御信号AD_RE，AD_FEを生成するために信号処理手段によって一つ以上のエラー信号RE，FEを積分するステップと，
6) 集束された照射ビームが光担体上の第1の欠陥領域A1中に再度位置し，前記第1のトラックと隣接している後続の第2のトラックT2に位置したとき，一つ以上の最適制御信号AD_RE，AD_FEを制御手段に入力するステップ，とを当該方法は有する。

光担体から/への情報の堅牢な再生性及び/又は記録性を持つ光ディスク装置を動作させる方法を提供するために，この態様に従った本発明は特に，しかし排他的にではなく有利である。更に，本発明は従来の素子/部品が新しく有利な態様にて使用され，将来製造されるであろう光ディスクドライブ中で迅速かつ効果的に実行されるという利点を持っている。

第3の態様において本発明は，データ格納手段を持つ少なくとも一つのコンピュータを有するコンピュータシステムが，本発明の第2の態様に従った光ディスク装置を制御することが出来るコンピュータプログラムに関する。

コンピュータシステムに本発明の第2の態様の動作を実施させることが出来るコンピュータプログラムによって本発明が実行される場合，本発明のこの態様は特に，しかし排他的にではなく有利である。従って，コンピュータプログラムを前記光ディスク装置を制御しているコンピュータシステムにインストールすることにより，幾つかの既知の光ディスク装置が本発明に従って動作するよう変更され得ることが熟慮される。斯様なコンピュータプログラムは，如何なる種類のコンピュータで読み取り可能な媒体，例えば磁気ベースの媒体又は光学ベースの媒体，若しくはコンピュータベースのネットワーク，例えばインターネットを通じて提供されることが出来る。

本発明の第1の態様，第2の態様及び第3の態様はいずれかの他の態様と各々組み合わせることが出来る。本発明のこれらの態様及び他の態様はこれ以降説明される実施例を参照して説明され，明らかになろう。

本発明はこれから添付の図を参照し，例のみによる態様にて説明されよう。

図1は，本発明による光ディスク装置及び光情報担体1を示す。この光情報担体1は，保持手段30によって固定され，回転されている。

この光情報担体1は，照射ビーム5によって情報を記録するのに適した材料を有する。この記録材料は，例えば光‐磁気タイプ，相変化タイプ，色素タイプ，Cu/Siのような合金，又は如何なる他の適切な材料であってよい。情報は，書き換え型の媒体ではマークとも呼ばれ，追記型の媒体ではピットとよばれる光学的に検知可能な領域の形で当該光担体1上へ記録される。

この光ディスク装置は，例えば電気ステップモータのような作動手段21によって移動が可能な光ピックアップOPUと呼ばれる光学ヘッド20を有する。この光学ヘッド20は，光学検知システム10，照射源4，ビームスプリッタ6，対物レンズ7，及びレンズ移動手段9を有する。この光学ヘッド20は，3スポット差動プッシュプル・ラジアル方向トラッキング，又は何らかの他の適用可能な制御方法で使われる，照射ビーム5を少なくとも3個の要素に分割することが出来る回折格子，又はホログラムパターンのようなビーム分割手段22も有する。明確にするという理由で，前記照射ビーム5は前記ビーム分割手段22を通過した後も1本のビームとして示されている。同様に，反射された照射8も1個以上の要素，例えば3個のスポット及びそれらからの回折を有するが，簡潔にするために図1では1本のビーム8のみが示されている。

光検知システム10の機能は，光担体1から反射された照射光8を電気信号に変換することである。従って，この光検知システム10は，プリプロセッサ11へと伝達される一つ以上の電気出力信号を生成することの出来る複数の光検知器，例えばフォトダイオード，電荷結合素子CCD等を有する。これらの光検知器は空間的に相互に並べられ，エラー信号，即ち前記プリプロセッサ11中でフォーカスエラーFE及びラジアルトラッキングエラーREの検知ができるように，充分な時間分解能を持って並べられている。このように，当該プリプロセッサ11は，フォーカスエラー信号FE及びラジアルトラッキングエラー信号REをプロセッサ50へと伝達し，ここではPID比例‐積分‐微分制御手段の使用によって動作する公知のサーボ機構が，光担体1上にある照射ビーム5のラジアル位置及びフォーカス位置を制御する。

この光検知システム10は同様に，光担体1から読取られた情報を表す読取り信号又はRF信号も前記プリプロセッサ11を通じて前記プロセッサ50へと伝達する。読取られた信号は，当該プロセッサ50中で前記RF信号の低域通過フィルタリングによってCA（Central Aperture）信号へと変換されることが恐らくは可能である。

照射ビーム5を照射する照射源4は，例えば可変パワー，恐らくは可変照射波長でもある半導体レーザであることが出来る。代替的にはこの照射源4は，一つより多いレーザを有することが出来る。

光学ヘッド20は，前記照射ビーム5がビームスプリッタ6及び対物レンズ7を経由して光担体1へ導かれるよう光学的に配置されている。この光担体1から反射された照射光8は，前記対物レンズ７によって集光され，ビームスプリッタ6を通過後に，上述のように入射した照射光8を電気出力信号へと変換する光検知システム10に収まる。

このプロセッサ50はプリプロセッサ11からの出力信号を受け取り，分析する。このプロセッサ50はまた，図1に例示されているように制御信号を，駆動手段21と，照射源4と，レンズ移動手段9（F_act及びR_act）と，プリプロセッサ11と，保持手段30とに出力する。同様に当該プロセッサ50は61に示されているようにデータを受け取り，このプロセッサ50は60で示されているように読み取りプロセスからのデータを出力することが出来る。本発明に関連して，「制御信号」という総称は，ラジアル制御信号R_act及びフォーカス制御信号F_actの両方を含むと考えられ，この総称「制御信号」はE_actと略称される。

光担体1のラジアル方向への前記レンズ7の移動はアクチュエータ9及びアクチュエータ21によって2段階で実施される。アクチュエータ9は「精密な」位置決め（ナノメータ精度）に使われ，一方アクチュエータ21は例えばステップモータを用いて「粗い」位置決め（ミクロン精度）に使われる。本発明に関連して使用される最適制御信号は，パルス生成手段PULSE GENによって生成されており，前記パルス生成手段はこのアクチュエータ9，即ち精密な位置決めを制御するための信号を出力することが出来る。しかしながら，この最適制御信号は斯様な用途に限定されることはない。

特に，このプロセッサ50は，光担体1上の一つ以上の欠陥領域A1及びA2（図示されず）の検出のための欠陥検知手段DEFOを有する（図2参照）。基本的には，このDEFOは複数のエラー信号を常時モニタしており，例えばスクラッチのような表面欠陥A1の前兆となる一定の事前に決めた値を，モニタ信号の何れかが超えたか又はそれ以下に落ちたかを見つけ出すために，RF信号の低域通過フィルタされたものを主にモニタしている。特に，このDEFOは当該RF信号のエンベロープの振幅をモニタしている。欠陥検知手段のより詳細については，それ全体がここでも参照されている米国特許公報US 4,682,314中に見出すことが出来る。このDEFOは，複数の欠陥領域A1，A2，A3等々を検知することが出来る。

表面欠陥の前兆が在ると，光担体1の回転速度及びDEFOの設定に依存した一般的には20−40マイクロ秒のオーダーの短い遅れの範囲内で，例えば照射ビ−ム5が前記表面欠陥領域中にもはや位置しなくなるまで当該エラー信号を0に設定することによって，このエラー信号RE及びFEに基づいて一つ以上のサーボ機構の作動を止めることが，従来技術では広く使われてきた。本発明に関連して，このDEFOは更に，ラジアルエラー信号RE及び/又はフォーカスエラー信号FEから一つ以上のサンプルの抽出開始の目的に使われ，前記サンプルは，集束された照射ビーム5が前記欠陥領域A1を去る又は抜け出すときに，前記信号処理手段50の積分手段INTによって欠陥領域A1から一つ以上のエラー信号RE及びFEを積分することを意図している。

一つ以上の最適制御信号AD_RE及びAD_FEを生成するために，集束された照射ビーム5が欠陥領域A1の周辺に実質的に位置しているとき，このプロセッサ50は更に微分手段DIF即ち微分器によって，欠陥領域A1からの一つ以上のエラー信号RE及びFEの微分を行う信号処理手段を更に有する。このように，前記表面欠陥A1上に在る照射ビーム5の好ましくは欠陥の出口地点又はその直後の場所から得られたRE又はFEの少なくとも二つの値から，エラー信号RE及び/又はFEの傾きが得られる。この一つ以上の傾きが，最適制御信号AD_RE及びAD_FEを生成するために使用され，これについては以下に説明されよう。

図2は光担体1上の欠陥領域信号A1を例示しており，この光担体は第1のトラックT1及び第2のトラックT2を持っていて，両方のトラック共この欠陥A1を通過する部分を持っている。図2aにおいてはこの照射ビーム5は第1のトラック上に位置しており，図2bにおいてはこの照射ビーム5は第2のトラックT2上に位置している。欠陥領域A1に対する当該照射ビーム5の入口及び出口の位置が，両方のトラックに対して外観的に示されている。光担体1は太い矢印で示されているように，図2中で右から左へと回転しており，照射ビーム5は図2中では左から右へと相対的に動くことになる。図2aにおいては，前記DEFO信号及びラジアルエラー信号も重ね合わせた時間軸上に示されている。

図2aに示されるように，照射ビーム5.aは，今まさに欠陥領域A1に入ろうとするところである。DEFOが，照射ビーム5がA1に位置していることを示しているので，プロセッサ50はラジアル及びフォーカスのサーボループを出来るだけ早く停止し，よってREを0にする。しかしながら，前記ループが停止される前に，乱れたエラー信号部分100によっても示されるように，このサーボループは一般的には位置及びフォーカスのエラーを生じ，即ちビーム5.bはトラックT1の中心位置からはずれてしまう。欠陥領域A1の内部では，この照射ビーム5は，トラックT1からのドリフトを続け，この欠陥領域A1の出口5.bでは恐らく次のトラックT2上に行き着いているかも知れない。上記は光担体1上へ/から情報の記録/再生を行うプロセスのエラーを生じるであろう。またビーム5は，位置とラジアル速度とに大きなトラックはずれドリフトを起こして，5.bで欠陥領域を出る可能性もある。DEFOが非アクティブになり，サーボループが再開された後に，ラジアルエラー信号は，エラー信号部分110にて示されるような過渡挙動を示す。照射ビーム5.bは正常な位置に戻されねばならないので，この過渡挙動はトラックの再捕捉に遅れを招き，それ故光担体1への/からの情報の記録/再生に遅れを招く。この回復遅れは一般的には100マイクロ秒から1ミリ秒の大きさである。図2aにおいて，DEFOのアクティブ時及びDEFOの非アクティブ時の両方に対しても小さな遅れがあることに留意するのが望ましい。この遅れは，DEFO信号の立ち上がりエッジ及び立下りエッジの各々平行な2本の垂直な線によって示されていて，この2本の線は各々A1の始点の右側及びA1の終点の右側に位置している。しかしながら図2aに示された遅れは常に存在するわけではない。

図2bにおいて，照射ビーム5.cは欠陥領域A1に再度入ろうとしている。図2.aの状況と同じく，サーボループは停止される。本発明に従えば，第2のトラックT2上の中央位置からの如何なるトラックはずれになる移動も防ぐため又は対処するために，最適制御信号AD_RE及びAD_FEが制御手段，即ちアクチュエータ9に入力される。これゆえ，照射ビーム5.dは，この欠陥領域A1を抜け出す際にいかなるトラックはずれになる移動も蒙ることなく，よって，照射ビーム5.dは第2のトラックT2上に実質的に位置している。好ましくは，この照射ビーム5.dは，当該欠陥領域A1を出た直後にトラックT2と垂直な方向に速度成分を持たない。

本発明の鍵となるパラメータは，集束された照射ビーム5及び5.cが再度第1の欠陥領域A1に位置し，後続の第2のトラックT2上に在るときに，制御手段9に入力される最適制御信号AD_RE及びAD_FEである。

図3は，本発明に従った種々の最適制御信号のグラフを，図3の(a)中のT_DEFOなる時間帯に欠陥の在ることを示している欠陥検知手段DEFOの応答と共に時間の関数として示す。この最適制御信号AD_RE及びAD_FEは，図3中では共通してΔEと略記されている。

図3の(b)及び図3の(c)は，1自由度DoFを持つ最適制御信号AD_RE及びAD_FEの実施例である。このように，エラー信号の積分値を与えて，当該最適制御信号AD_RE又はAD_FEが生成される。図3の(b)及び図3の(c)の最適制御信号は，振幅が変調されていて継続時間が固定されているか，又は代替的に振幅が固定されていて継続時間が変調されている実質的には方形のパルスである。特定の実施例においては，最適制御信号の継続時間はT_DEFOに等しいが，しかしT_DEFOの0.1倍，0.2倍，0.3倍，0.4倍，0.5倍，0.6倍，0.7倍，0.8倍又は0.9倍というような如何なる事前に決められた値も使うことが出来る。

図3の(b)に示される実施例では，固定された継続時間も固定された時間基準によって規定されることが出来る。この固定された時間基準はDEFOがアクティブになっている期間よりは短いことが望ましい。この固定された時間基準は，好ましくは1ミリ秒，2ミリ秒，5ミリ秒，10ミリ秒，20ミリ秒，30ミリ秒，40ミリ秒，50ミリ秒，60ミリ秒，70ミリ秒，80ミリ秒，90ミリ秒，又は100ミリ秒である。

図3の(d)及び図3の(e)は，2自由度DoFを持つ最適制御信号AD_RE及びAD_FEの実施例である。2自由度は，光担体1の回転の1回転前のエラー信号の微分が行われる場合に実現可能である。この微分は，レーザ照射ビーム5が5.bで欠陥領域A1を出た直後のエラー信号RE及びFEの，二つ（又はそれ以上）のサンプルを使って行われるべきである。代替的にはこの微分はエラー信号RE及びFEが信頼できる場合は出来るだけ早く行われることが出来る，即ちRE及びFEの抽出されたサンプルが信頼出来ることを保証するために，抽出されるサンプルは1回又はそれ以上のプロセッサの計算サイクルの後に抽出される。これは1自由度の場合にも適用可能である。欠陥領域A1の出口でのエラー信号から得られた微分値は，照射ビーム5.dの半径方向の速度を減じるため，恐らくは除去するための最適制御信号を生成する目的に使うことが出来る当該照射ビーム5.bの速度の表示を供することであろう。

図3の(d)に示されている実施例では，最適制御信号は，可変の振幅及び可変の継続時間の両方を持つ実施的に方形のパルスである。結果として得られたパルスは，欠陥領域A1を出る際に照射ビーム5.dのトラックはずれの偏移量を最小にし，半径方向の速度を0にする。

図3の(e)に示されている実施例では，最適制御信号は，反対の極性を持つ二つの方形のパルスを有する。この事例では，固定されたパルスの継続時間はT_DEFOの0.1倍，0.2倍，0.3倍，0.4倍，0.5倍，0.6倍，0.7倍，0.8倍又は0.9倍のような，事前に決められた値に設定される。結果として生じるパルスが，欠陥領域A1を出る際に照射ビーム5.dのトラックはずれの変位量を最小にし，半径方向の速度を0にするよう，二つの反対極性のパルスの振幅が，次にモデル化される。本発明に従って最適制御信号を得るための適切なモデルの一例が以上で提示された。しかしながら，本発明の教示はこの特定のモデルに限定されることはない。

図3の(e)に示される実施例では，二つのパルスを隔てている固定された継続時間も固定された時間基準によって規定されることが出来る。この固定された時間基準はDEFOがアクティブである期間よりも短くすべきである。この固定された時間基準は，好ましくは1マイクロ秒，2マイクロ秒，5マイクロ秒，10マイクロ秒，20マイクロ秒，30マイクロ秒，40マイクロ秒，50マイクロ秒，60マイクロ秒，70マイクロ秒，80マイクロ秒，90マイクロ秒又は100マイクロ秒である。

図3の(b)及び(c)，並びに図3の(d)及び(e)の右側には，1自由度DoF及び2自由度DoFの場合に対する最適制御信号ΔEを生成するための各ブロック線図も示されている。図示のように，1 DoFに対してはパルス発生器PULSE GENは例えば積分器INTからのREの積分された値を受け取り，2 DoFに対しては，このパルス発生器PULSE GENは微分器DIFからの微分された値を更に受け取る。

図4は，制御手段のアクチュエータ9の電気‐機械モデル40を例示しており，前記電気‐機械モデルは可動部分41と，抵抗Rと，コイルLと，バネK_sと，減衰要素K_dとを有する。この電気‐機械モデル40の電気部分には，電圧E(t)及び電流i(t)が供給されている。可動部分41の位置はx(t)にて与えられている。図4にも示されている増幅手段16は，サーボ信号Eactが供給されると電圧E(t)及び電流i(t)を生成する。この電気‐機械モデル40は，下記の式Eq1と，Eq2と，Eq3と，Eq4とを用いてモデル化されることが出来る。ここで提示されたモデルを満足する多くの解決策が，本発明の教示の範囲内で在ることだろう。何らかの具体的な解決策に限定されることなく，斯様なモデル化の結果として生じる最適制御信号は，三角関数，指数関数及びいかなる次数の多項式も有することが出来る。可動部分の機械的な位置x(t)は，Eq1の解として与えられる：
ここで，
F(t) ：アクチュエータにかかる全ての力（この事例ではロレンツ力）[N],
m ：アクチュエータの可動部分の質量 [Kg]，
K_d ：減衰定数 [N.s/m]，
K_s ：バネ定数 [N/m] である。
電気−機械の関係は，Eq2及びEq3にて与えられる：
ここで，
i(t) ：パワー増幅器によってコイルへ注入された電流 [A],
E_MF(t) ：磁界中で動くコイルによって作られた電磁力 [V],
K_f ：力定数 [N/A],
K_e ：電気定数 [V.s/m],
電気についての関係はEq4にて与えられる：
ここで，
E(t) ：コイルにかけられた電圧,
K_f ：コイルのインダクタンス,
K_f ：コイルの抵抗値である。

式Eq1からEq4を解くことで，増幅器16の比例ゲインが仮定されたときの光担体1上に在る照射ビーム5の軌跡の詳細な再構築が可能となる。この増幅器16は，プロセッサ50から制御信号E_actを受け取る。この電気‐機械システムは，サーボ信号E_actを入力とし，可動部分41の位置X(s)を出力として線形ラプラス（周波数）領域へと変換されることが出来る。

図5は，本発明に従った方法のフローチャートである。本方法は，光担体1から/へと情報を再生する/記録することが出来る光学装置を作動させるためのものである。この方法は，以下のステップを有する：
S1) トラックT1及びトラックT2中に光学的に読取り可能な効果を有し及び/又は光学的に読取り可能な効果を記録するために，光担体上に在る照射ビーム5を，制御手段9及び/又は21によって位置決めし，及び集束させるステップと，
S2) 光担体1上に集束した照射ビームの目標位置と実際の位置との差異を表すエラー信号REとFEとを生成するための光検知手段10によって，光担体1から反射された照射光8を検知するステップと，
S3) 対応する制御信号R_act，F_actを生成し，前記制御信号R_act及びF_actを制御手段9に入力することにより，前記エラー信号RE及びFEの少なくとも一つに応えて，光担体上に在る集束された照射ビーム5の位置を変化させるサーボ機構を供するステップと，
S4) 欠陥検知手段DEFOによって，光担体上の一つ以上の表面欠陥領域A1及びA2を検出するステップと，
S5) 一つ以上の最適制御信号AD_RE及びAD_FEを生成するために，欠陥検知手段DEFOによって示されている第1の欠陥領域A1を集束された照射ビーム5.bが出たときに（図2参照），信号処理手段50によって一つ以上のエラー信号RE及びFEを積分するするステップで，前記第1の欠陥領域A1は第1のトラックT1上に位置しており，DEFOが表面欠陥が在ると表示しなくなった直後に信号処理手段が当該一つ以上のエラー信号RE/FEを積分するステップと，
S6) 集束された照射ビーム5.cが，再度第1の欠陥領域A1の後続する第2のトラックT2上に位置するとき，一つ以上の最適制御信号AD_RE及びAD_FEを制御手段に入力するステップとを有する。ここで，前記第1のトラックT1及び第2のトラックT2は光担体上で隣接するトラックである。従ってトラックT1及びT2は光担体1上の隣り合うトラックである。

制御手段の制御信号R_act及びF_actを更に又は代替的に積分し，集束された照射ビーム5.cが表面欠陥領域A1 に再度入ったときに一つ以上の最適制御信号を入力するために，対応する最適制御信号を生成することは，本発明の教示の範囲内であると理解されるのが望ましい。しかしながら，第1の欠陥領域A1を抜け出した際の照射ビーム5の位置及び相対的な半径方向の速度は，既に処理された信号を通じてこれらの制御信号から抽出されることのみが可能なので，上記はより間接的なアプローチである。

本発明は特定の実施例に関連して説明されてきたが，ここで述べられた特定の形式に限定されることを意図してはいない。それよりむしろ，本発明の範囲は添付の請求項によってのみ限定される。これらの請求項においては，有するという単語は他の要素又はステップの存在を排除することはない。加えて，個々の特徴が異なる請求項に含まれているかも知れないが，これらは恐らく有利に組み合わされることが出来，異なる請求項中への包含はこれらの特徴の組み合わせは実現可能ではない及び/又は有利ではないとは暗示していない。これに加え，単数の引用は複数を排除してはいない。従って，記号「a」，「an」，「第1の」，「第2の」等々は複数を除外するものではない。更に請求項中の参照記号は本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

本発明に従った光ディスク装置の実施例の概念図を示す。 光担体上の欠陥領域A1を例示する。 照射ビームがトラックT1上に在ることを示す。同じ時間軸にてDEFO信号とラジアルエラー信号も示されている。 照射ビームがトラックT2上に在ることを示す。 本発明に従った様々な最適制御信号のグラフを示す。 本発明に従った制御手段のアクチュエータの電気‐機械モデルを例示する。 本発明に従った方法のフローチャートを示す。

Claims (10)

1. ‐トラック中に光学的に読取り可能な効果を有している，及び/又は光学的に読取り可能な効果を記録するための，光担体上に照射ビームを位置決めすることが出来，及び集束することの出来る制御手段と，
   ‐前記光担体から反射された照射光の検知を行い，前記光担体上で集束された照射ビームの目標位置と実際の位置との差を示しているエラー信号を生成するための光検知手段と，
   ‐少なくとも一つの前記エラー信号に応じて，これに対応する制御信号を生成し，前記制御信号を前記制御手段へ付与することによって，前記光担体上に集束された照射ビームの位置を変化させるサーボ機構と，
   ‐前記光担体上の一つ以上の表面欠陥領域の検知のための欠陥検知手段と，
   ‐前記集束された照射ビームが，第1のトラック中に位置する，前記欠陥検知手段によって示されている第1の欠陥領域を出るときに，一つ以上の最適制御信号を生成するために一つ以上のエラー信号を積分する信号処理手段とを有する，光担体上から/へと情報を再生する/記録することの出来る光学装置であって，
   前記集束された照射ビームが，再度第1の欠陥領域の，この光担体上で前記第1のトラックに隣接している後続の第2のトラックに位置したとき，一つ以上の前記最適制御信号を前記制御手段に入力する光学装置。
2. 前記集束された照射ビームが前記第1の欠陥領域に入ったときに，一つ以上の前記最適制御信号を前記制御手段に入力する，請求項１に記載の光学装置。
3. 一つ以上の前記最適制御信号を生成するために，一つ以上の前記エラー信号の積分値がゲイン定数と乗算される，請求項１に記載の光学装置。
4. 一つ以上の前記最適制御信号を生成するために，前記集束された照射ビームが前記第1の欠陥領域を出るときに，前記信号処理手段が更に一つ以上のエラー信号を微分する，請求項１に記載の光学装置。
5. 一つ以上の前記最適制御信号は実質的に方形のパルスを有する，請求項４に記載の光学装置。
6. 一つ以上の前記最適制御信号は正反対の極性を持つ二つの実質的に方形のパルスを有する，請求項４に記載の光学装置。
7. 前記集束された照射ビームが前記第1の欠陥領域を出るときに，一つ以上の前記最適制御信号が，前記集束された照射ビームの位置を実質的に前記第2のトラック上にあるようにする，請求項３ないし６の何れか一項に記載の光学装置。
8. 前記集束された照射ビームが前記第1の欠陥領域を出るときに，一つ以上の前記最適制御信号は，前記集束された照射ビームが前記第2のトラックに対して垂直な方向には実質的に0の速度を持つようにする，請求項３ないし６の何れか一項に記載の光学装置。
9. １）ラック中に光学的に読取り可能な効果を有している，及び/又は光学的に読取り可能な効果を記録するための，光担体上の照射ビームを，制御手段によって位置決めし集束するステップと，
   ２）前記光担体上に集束された照射ビームの目標位置と実際の位置との差を示しているエラー信号を生成するための光検知手段によって，前記光担体から反射された照射の検知を行うステップと，
   ３）少なくとも一つの前記エラー信号に応じて，これに対応する制御信号を生成し，前記制御信号を前記制御手段へ付与することによって，前記光担体上に集束された照射ビームの位置を変化させるサーボ機構を供するステップと，
   ４）欠陥検知手段によって前記光担体上の一つ以上の表面欠陥領域を検知するステップと，
   ５）前記集束された照射ビームが，第1のトラック中に位置している，前記欠陥検知手段によって示されている第1の欠陥領域を出るときに，一つ以上の最適制御信号を生成するために信号処理手段によって一つ以上のエラー信号を積分するステップと，
   ６）前記集束された照射ビームが，再度第1の欠陥領域の，この光担体上で前記第1のトラックに隣接している後続の第2のトラックに位置したとき，一つ以上の前記最適制御信号を前記制御手段に入力するステップとを有する，光担体から/へ情報を再生する/記録することが出来る光学装置を動作させるための方法。
10. データ格納手段を持った少なくとも一つのコンピュータを有するコンピュータシステムが，請求項９に記載の光学装置を制御することを可能にするコンピュータプログラム。