JP4222417B2 - 焦点エラー信号を生成するための利得を調整するための方法およびデバイス - Google Patents

Description

本発明は、光記憶媒体からの読み取りおよびこれへの書き込みのためにデバイス内で焦点エラー信号を生成するための、具体的に言えば、制御の過程でゲインを設定するためまたは係数に重み付けするための、制御方法および装置に関する。

トラック・エラー信号を形成するための広く知られた方法の１つが、差動プッシュプル（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ）法ＤＰＰである。ＤＰＰ法とは、３ビームを用いて光記憶媒体をスキャンする方法である。ＤＰＰ法の目的は、図１Ａに例として示された手段を用いて、スキャナの光軸に対する対物レンズの位置に関してオフセット依存性のない、トラック・エラー信号ＤＰＰを形成することである。使用される光検出器が、主ビーム用および２次ビーム用両方の４象限検出器としてそれぞれのケースで追加設計される場合、２次ビームおよび主ビームの両方について焦点エラー信号を形成することができる。改善された焦点エラー信号を形成するための以前から知られる方法では、主ビームおよび２次ビームの焦点エラー信号構成要素が追加され、２次ビームの構成要素はそれらの輝度に従って主ビームを基準として重み付けされる。この方法は、しばしば差動焦点（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｆｏｃｕｓ）法または差動非点収差（ａｓｔｉｇｍａｔｉｓｍ）法と呼ばれる。図２Ａは、差動焦点法を使用して差動焦点エラー信号ＤＦＥを決定するための配置構成を示すブロック図である。

主ビームおよび／または２次ビームのトラック・エラー構成要素および焦点エラー構成要素の両方にとって、それぞれがその合計を基準として正規化されることが有利である。これについては、正規化された差動プッシュプル信号ＤＰＰＮは図１Ｂに、正規化された差動焦点エラー信号ＤＦＥＮは図２Ｂに示される。

正規化にかかわりなく、主ビームのエラー信号と２次ビームのエラー信号との間の重み付けは、それぞれ図１Ａおよび２Ａに重み付け係数ＴまたはＦで示されるように、この場合には１つの信号分岐でのみ実行可能であるか、あるいは、それぞれ図１Ｂおよび２Ｂに示されるように、重み付け係数１＋Ｔ、１−Ｔ、および１＋Ｆ、１−Ｆを用いて両方の信号分岐で実行可能である。

以下で、ＤＦＥ法のみについて考察する。

図３を見ると、光学式スキャナのスキャン・ビームは、差動焦点法を適用する場合に３つのビームからなる。この３ビームへの分割を達成するために、光源１のビーム経路内に回折格子（ｏｐｔｉｃａｌ ｇｒａｔｉｎｇ）３が挿入される。光記憶媒体のトラックのスキャンされることになる情報を読み取る主ビームまたはいわゆるゼロ次ビームは、通常、光情報の最大部分、たとえば８０〜９０％を含む。２つの２次ビームまたは＋／−１次ビームは、それぞれ合計光度のほぼ５〜１０％となる残りの部分を含む。この場合、簡潔に表すために、回折次数がより高い格子の光エネルギーはゼロであると想定される。

回折格子は、書き込みが溝およびランド（ｌａｎｄ）上に行われる媒体の場合、２つの２次ビームのイメージングがタイプＬの２次トラックの中央に精密に達するか、あるいは書き込みが溝Ｇ上のみに行われる媒体の場合、主ビームによって読み取られたタイプＧのトラックの次にある２つのトラック間の領域に精密に達するように設置される。２次ビームおよび主ビームを光学的に互いに分離することが可能であるため、記憶媒体上および検出器上のそれらのイメージの位置は互いに分離される。媒体が回転している場合、２次ビームのうちの一方は読み取り方向内の主スキャン・ビームの前に位置し、他方の２次ビームは主スキャン・ビームの後ろに位置する。

光検出器への戻り経路上で、反射ビームは非点収差的動作をする光学式構成要素、たとえば円柱レンズを横断する。ｘおよびｙの方向に見られる互いに異なる２つの焦点が、円柱レンズのダウンストリームに生じる。焦点エラー信号はスキャン・ビームのそれぞれから生成することが可能であり、それによってスキャンされたトラックを基準とするビームの位置に依存する。この場合、各スキャン・ビームの焦点エラー信号は、主として、光記憶媒体の情報層から対物レンズの垂直距離に関する情報を戻す構成要素を含む。さらに、垂直距離とは無関係であるが、それぞれにスキャンされたトラックのタイプおよびトラックからのスキャン・ビームの水平位置の関数である、焦点オフセット成分が含まれる。このオフセット成分の大きさは、たとえばＧおよびＬのトラック幅、トラック間隔、またはトラック深さによって表現されるトラックの幾何学的形状の関数であるため、これらの変数に関係する明細書を作成することができる。

前述のように、および図４Ａに示されるように、通常回折格子は、主スキャン・ビームがトラックＧの中央を検出した場合、２次スキャン・ビームが２次トラックＬの中央を精密にスキャンするように調節される。対物レンズが光記憶媒体のトラックを基準にして移動される場合、主スキャン・ビームは、たとえば２次トラックＬの中央を精密にスキャンするように移動される。この場合、図４Ｂに示されるように、２次スキャン・ビームはそれぞれトラックＧの中央上に精密に位置する。

したがって２次スキャン・ビームは、常に主スキャン・ビームのトラック位置に対して補完的なトラック位置を有する。前述の主スキャン・ビームおよび２次スキャン・ビームの焦点オフセット成分はトラック・タイプによって相互に異なる符号を有するため、主ビーム・エラー信号を基準として２次ビーム・エラー信号が正しく重み付けされたとすれば、これらの焦点オフセット成分は追加された場合に精密に互いを取り消し、焦点エラー構成要素が互いに追加される。

これは、たとえばＧおよびＬの両方に事前に記録された媒体をスキャンする場合、それぞれのトラック・タイプからの読み取りまたはこれへの書き込みのために、互いに異なるいかなる焦点オフセット値も設定する必要がないという利点がある。他の利点は、トラック・ジャンプの場合に、交差するトラックの焦点オフセットが異なることがないため、焦点コントローラのトラックが交差する場合に、トラック交差頻度によって変化する焦点オフセットを調整する必要がないことである。その結果、トラック・ジャンプ中の焦点制御の安定性レベルが高くなる。

焦点オフセット成分を互いに精密に取り消すための前提条件は、２次ビーム信号の重みを基準として主ビーム信号の重みを決定する利得調整が、正しい値に調整されることである。

本発明の目的は、主ビーム信号および２次ビーム信号の重み付け加算中に、それらに含まれ、トラックを基準にした水平位置に依存する焦点オフセット成分が、互いに打ち消し合うように重みを調整する、方法および装置について説明することである。

本発明によれば、２次ビーム構成要素を基準とした主ビーム構成要素の重み付けが多すぎるかまたは少なすぎる場合、結果として生じる差動焦点エラー信号ＤＦＥは、焦点オフセットの関数であり、差動焦点オフセット信号ＤＦＯと同相または逆位相である、構成要素を含む、という事実が利用される。言い換えれば、トラック交差オペレーションが存在すると考えると、ＤＦＥ信号内でＤＦＯ信号を基準とした焦点オフセットの関数として発生する構成要素の位相角から、重み付けが多すぎるかまたは少なすぎるかを検出することが可能である。

したがって、本発明に従い、差動焦点エラー法に従って焦点エラー信号ＤＦＥを生成する光記録媒体からの読み取りおよび／またはこれへの書き込みのためのデバイス内で、重み付け係数を調整するために、焦点制御ループをオンに切り替えること、差動焦点エラー信号を生成すること、トラック交差オペレーションを開始すること、差動焦点エラー信号および測定信号を相互の関係に設定すること、ならびに、関係に設定された差動焦点エラー信号の関数として重み付け係数を変更することが提案される。これは、デジタル信号処理によって、またはデジタル信号プロセッサによって、有利に実施することができる。利点は、たとえオペレーション時であっても加熱または他の影響の結果として生じる、本発明に従ったデバイスの特性、特に光学式スキャナおよび焦点制御ループの特性における、何らかの可能な変更の単純な実施および補償にある。ここでは、差動焦点エラー信号ＤＦＥの構成要素を含まず、正しく設定された重み付け係数の理想的な場合に後者と相関関係にない信号の測定信号として使用されることになる。測定信号は、これらの特性に基づいてゼロ信号とも呼ばれる。相関関係が存在する場合、これは望ましくない信号構成要素、すなわち重み付けの調整不良を示すものであり、差動エラー信号をゼロ信号との関係に設定することによって確立される。

本発明に従った調整方法は、トラック交差オペレーションを開始すること、ならびに、乗算によって信号ＤＦＥを第１の測定信号および第２の異なる形の測定信号として共同的に評価することも含み、ここで第２の測定信号は、溝ＧおよびランドＬの中央にその極値を有するように構成される。記録媒体からの対物レンズの距離に関する情報、およびトラックを基準としたビームの半径方向の位置に関する情報は、異なる構成要素内の２つの測定信号に含まれる。評価の結果として乗算器の出力時に生成されるのが振動ＤＣ電圧であり、その信号は位相を表し、その大きさは焦点オフセットの関数であるＤＦＥ信号の構成要素の絶対値を表す。重みは本発明に従ってこの結果の制御下で調整され、これは段階的に重み付けの正しい値の逐次近似で実行されるか、あるいは次の重み付け調整が勾配計算に基づいて実施される。

本発明に従って要求されるトラック交差オペレーションは、トラッキング制御ループをオンに切り替えた状態の制御パルスを用いて、トラック・ジャンプを開始することによって実施される。別の方法として、トラック交差オペレーションは、光記憶媒体の偏心（ｅｃｃｅｎｔｒｉｃｉｔｙ）により、トラッキング制御ループをオフに切り替えた状態でも行われる。

本発明の一実施形態では、第２の測定信号は制御パルスＡＴＯＮ、トラック交差オペレーションを開始するＧＡＴＥ、または差動焦点オフセット信号ＤＦＯから形成される。測定信号の評価には、評価信号を形成するための２つの測定信号の積の統合、およびその後の評価信号と比較間隔との比較が含まれる。評価信号が比較間隔内にない場合、分岐重みＴ、Ｆは、少なくとも１つの調整ステップで評価信号が比較間隔の方向に変化するように変化する。

言い換えれば、光記憶媒体用のドライブでは、主ビームおよび２次ビームの焦点エラー信号から重み付け追加によって生成された焦点エラー信号は、実際に存在するドライブおよび記憶媒体の光学的および機械的な特性に重み付け係数が正確に合わせられない場合は必ず、常にトラック・エラー信号の望ましくない構成要素を含む。本発明は、重み付け係数をこれらの特性に自動的に合わせるための方法を説明する。当該方法は、記憶媒体を挿入した直後に使用する場合に好適であるが、書き込みまたは読み取りオペレーション中に中断せずに適用可能なものもある。

本発明について、好ましい例示的な実施形態を用い、添付の図面を参照しながら以下でより詳細に説明する。

前述のように、回折格子の適切な調節角度が与えられているとすれば、通常、２次ビームのトラック位置は、主スキャン・ビームのトラック位置に対して補完的である。これは図５Ａに示されている。対物レンズが光記憶媒体のトラックを基準にして水平方向ｘに移動された場合、たとえば特定のインスタントで、主スキャン・ビームは、タイプＬの２次トラックの中央を精密にスキャンするような方法に配置される。この場合、２次スキャン・ビームはそれぞれタイプＧのトラックの中央に精密に配置される。このインスタントでは、焦点オフセットに依存し２次トラックＬに対して発生する構成要素ＣＦＯは主スキャン・ビーム上で動作し、焦点オフセットに依存しスキャン・トラックＧ上で動作する構成要素ＯＦＯ１、ＯＦＯ２は２次スキャン・ビームに対して動作する。さらに、３つのスキャン・ビームすべてでの同様の動作は、焦点エラーに依存する１構成要素、すなわち、垂直距離エラーに依存する構成要素である。これは焦点オフセットに依存し、ここで見られるスキャン・ビームの水平移動によって生じるものであるため、図５Ａ〜Ｃには図示されていない。３つのビームの水平トラック位置は共同でのみ変更可能であるため、焦点オフセット成分は瞬間トラック位置の関数として同時に変化する。

スキャン・ビームの水平方向の移動中に生成される焦点オフセット成分を得るために、個々の２次ビーム・エラー信号ＯＦＥ１、ＯＦＥ２は第１に追加され、焦点オフセットに依存する２次スキャン・ビームの構成要素ＯＦＯを含む２次ビーム・エラー信号ＯＦＥを生成する。その後、事前に決定可能な重み付けＫを適用することによって、２次ビーム・エラー信号ＯＦＥは主ビーム・エラー信号ＣＦＥから減じられ、その結果として、差動焦点オフセット信号ＤＦＯが生成される。

前述の焦点オフセット成分はトラック・タイプによって相互に異なる符号を有するため、焦点エラー構成要素が互いに同相にある間、重み付けＦが正しく調整されたとすると、情報層からの対物レンズの垂直位置に依存する焦点エラー構成要素は、生成された信号ＤＦＥ内で共に追加され、トラックの水平位置に依存する焦点オフセット成分は、図５Ｃに示されるように、その合計で互いに精密に取り消しあう。重み付けが正しいとすると、信号ＤＦＯは依然として焦点オフセット成分のみを含み、重み付けが正しいとすると、信号ＤＦＥにはもはやいかなる焦点オフセット成分も含まれない。したがって、信号ＤＦＯは、トラックＧ、Ｌを基準としたビームの半径方向位置に関する情報を含む。

図５に示されるように、主ビームと２次ビームとの間のビーム間隔Δｎは、通常、Δｎ＝ｐに調整される。ここでｐは、トラックＧの中央から２次トラックＬの中央までの距離として定義される。主ビームと２次ビームとの間の通常のビーム間隔Δｎ＝ｐから脱却して、図５Ａ〜Ｃに示されるように、良識的な制限内で間隔Δｎを変更することが可能である。図６Ａ〜６Ｃ、７Ａ〜７Ｃ、および８Ａ〜８Ｃは、様々なビーム間隔Δｎについて、部分図ＡおよびＢにおいて各ケースで結果として生じる焦点オフセットに依存した構成要素ＤＦＯを、ならびに部分図Ｃにおいて各ケースでの焦点エラー信号ＤＦＥの形成を示す。

Δｎの値の理論上の制限は０＜Δｎ＜２ｐの範囲内であるが、２次ビーム構成要素ＯＦＯ１およびＯＦＯ２の位相はΔｎ＝ｐ／２およびΔｎ＝３ｐ／２の場合に互いを基準にして移動されるため、実際に使用可能な制限はｐ／２＜Δｎ＜３ｐ／２であるため、構成要素ＯＦＯはもはや存在せず、焦点オフセットに依存するＤＦＥ内の構成要素を補償することはもはや不可能である。構成要素ＯＦＯは、実際に使用可能なこの制限外に反転される。

図６Ｃおよび７Ｃは、誤って調整された重み付け係数Ｆが、ＤＦＥ信号の生成中にトラック位置の関数としてどのように働くかを示す。このため、個々の信号の信号特徴がトラック位置ｘの関数として示される。通常、焦点オフセットに依存するそれぞれのスキャン・ビーム用の構成要素は、トラックＬまたはＧのそれぞれの中央で最大の大きさを示し、ＧとＬの間の境界線上でゼロ交差する。信号ＤＦＯは溝の中央で正の最大値に達し、ランドの中央で負の最大値に達する。

主ビーム構成要素が２次ビーム構成要素と比べて重み付けが強すぎる場合、結果として生じる信号ＤＦＥは、焦点オフセットに依存し信号ＤＦＯと同相の構成要素を含む。これに対して、２次ビーム構成要素が主ビーム構成要素と比べて重み付けが強すぎる場合、焦点オフセットに依存しＤＦＯと逆位相の構成要素が信号ＤＦＥ内に生成される。焦点オフセットに依存する構成要素がＤＦＥ信号内にもはや含まれないことを保証するために、主ビーム信号と２次ビーム信号との間で重み付け係数を正しく調整しなければならない。

第１の調整方法を実施するために、図９に示されるような様々なトラック位置を横断するようにトラックを基準としてスキャン・ビームを移動する必要がある。これは、読み取りまたは再生デバイスの焦点制御ループを活動化することによって実行可能であり、合焦（ｆｏｃｕｓｉｎｇ）対物レンズは、スキャン・ビームがトラックに対して相対的に移動するように移動される。光記憶媒体内で通常発生する偏心により、たとえ駆動電圧による対物レンズの動きがなくとも、スキャン・ビームはトラックを基準として動く。第１の調整方法は、図１０に示されるように、第１の測定信号としての信号ＤＦＥと、たとえば溝の中央で正の最大値となりランドの中央で負の最大値となる好適な第２の測定信号とを、掛け合わせることである。こうした好適な信号の逆の動きを適用することも可能である。

したがって、たとえばミラー信号またはラジアル・コントラスト（ｒａｄｉａｌ ｃｏｎｔｒａｓｔ）信号ＲＣのＡＣ構成要素は、こうした好適な動きをする。ラジアル・コントラスト信号ＲＣは、２次ビームによって照射された検出器Ｅ１〜Ｅ４、Ｆ１〜Ｆ４の信号の重み付け合計から、主ビームによって照射された検出器Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの信号の重み付け合計を減算することによって形成される。前述のように、この場合２次ビームは、それぞれ主ビームを補完するようにトラックを照射する。溝とランドの間に対照的な相違がある場合、そのＡＣ構成要素が好適な特性を示すラジアル・コントラスト信号ＲＣが生成される。乗算Ｍの前に、ＲＣ信号はＡＣ結合ＨＰ２を横断しなければならない。しかしながら、溝とランドの間に対照的な相違がない場合、特に再生されていない媒体の場合に見られるように、ＤＦＥ信号との乗算に好適な有用な信号は生成されない。それぞれの場合で、焦点エラー信号ＤＦＥおよび好適なトラック・エラー信号ＲＣは、サーボ制御ユニットＳＣに送られる。

たとえ溝とランドとの間に対照的な相違がなくとも好適な特徴を有する信号は、前述のＤＦＯ信号である。このためＤＦＯ信号は、図１１に示されるように、第２の測定信号として信号ＤＦＥによって乗算されるのに有利に好適である。２つの測定信号は、信号ＤＦＥおよびＤＦＯの可能なＤＣ構成要素を抑制するために、乗算Ｍによる一般的な評価の前にさらに有利に高域フィルタリングＨＰ１、ＨＰ２を受ける。調整された重み付けＦに応じて、乗算器Ｍの出力に示される評価の結果は図９に示されるような発振ＤＣ電圧であり、その符号は位相を表し、その平均値ＡＶあるいはそのピーク値は、焦点オフセットに依存したＤＦＥ信号内の構成要素の絶対値を表す。目標は、この発振ＤＣ電圧ができる限り速くゼロになるように重み付けＦを調整することである。

図１０に示される通りに、これはたとえば、基準電圧ＶＴ１、ＶＴ２が事前に決定可能な値に調整されるウィンドウ・コンパレータＷＣを用いて確立される。この場合、これらの基準値ＶＴ１、ＶＴ２は発振ＤＣ電圧が十分に低くなるように精密に低く選択され、結果として生じるそれに関連する重み付けＦの調整は、ほぼ最適な重み付けとなるように所定の制限内とする。ウィンドウ・コンパレータＷＣの出力が、積の値がウィンドウ内にあること、すなわち、出力信号がＯＫであることを示す場合は、すでに重み付けＦの正しい調整が見られることを意味する。この値が、それぞれ出力信号ＬＬおよびＨＨで示されるようにウィンドウよりも下または上の場合は、図９にも示されるように、重み付けＦをより大きな主ビーム構成要素または２次ビーム構成要素の方向に調整しなければならないことを意味する。信号ＤＦＯのそれぞれの完全な発振の後、制御回路ＩＣはウィンドウ・コンパレータＷＣの瞬間出力信号ＨＨ、ＬＬ、ＯＫを評価し、ステップ発生器（ｓｔｅｐ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）ＳＧを用いて次のステップで重み付けＦの調整を制御する。図１１に示されるように、この調整は重み付けの正しい値への段階的な近似または反復で実行することができる。別の方法として、次の重み付け調整を勾配計算に基づいて算出することもできる。制御回路ＩＣは、ＤＦＥとＤＦＯの積の平均値（またはピーク値）が所定のウィンドウ内に入るまで、これらの調整ステップを反復する。

重み付け係数の調整に関する他のおよび特に有利な変形形態について、図１２を用いて以下で説明する。この変形形態を使用する場合、同様に、焦点コントローラがすでに起動されており、スキャン・ビームが光記憶媒体のトラックを基準にして動くと想定される。ここでも同様に、オプションでユニットＨＰ１内での高域フィルタリングを受ける第１の測定信号としてのＤＦＥ信号と、同様にオプションでユニットＨＰ２内での高域フィルタリングを受ける第２の測定信号としてのＤＦＯ信号とを乗算するために、乗算器Ｍが使用される。共同評価の過程で、乗算器Ｍの出力信号はインテグレータＩＮＴを用いて統合される。インテグレータは、駆動時に統合電圧を値ゼロで開始させるリセット入力を有する。前述のように、インテグレータの出力信号はウィンドウ・コンパレータＷＣを用いて評価される。

所定の時間の後、制御回路ＩＣはウィンドウ・コンパレータＷＣのそれぞれの出力信号を評価し、それに応じて重み付けＦの調整を制御する。その後制御回路ＩＣは、新しい時間制御測定サイクルが開始される前に、リセット信号ＲＳＴを用いてインテグレータＩＮＴをゼロに設定する。測定サイクル信号ＲＰによって規定された各測定サイクルの時間内に、スキャン・ビームの比較的多くのトラック交差が、ＤＦＥとＤＦＯの積を形成するための考慮の対象となる。所定の測定時間後、値ゼロで開始された統合によって、ＤＦＥとＤＦＯの積の平均値、すなわち重み付けのエラーに対応する統合値が生成される。

図１２に示されるように、重み付けは段階的な近似または反復で正しい値に調整することができる。別の方法として、次の重み付け調整を勾配計算に基づいて算出することができる。制御回路ＩＣは、ＤＦＥとＤＦＯの積の統合値が所定のウィンドウ内に入るまで、これらの調整ステップを反復する。

第２の変形形態の利点は、ＤＦＥとＤＦＯの積を形成するために、ＲＰによって規定された測定時間内にスキャン・ビームのより多くのトラック交差が考慮の対象となることである。発生する可能性のあるノイズまたは干渉の構成要素は、統合を使用することによって平均化される。

測定サイクルの純粋な時間制御の代替として、測定サイクルＲＰを光記憶媒体の回転に適合させることもできる。したがって、光記憶媒体が何分の１あるいは何回か回転する間、測定サイクルＲＰが持続することができる。

第３の変形形態では、図１３に示されるように、共同評価の一部として、オプションでＨＰ１内での高域フィルタリングを受ける第１の測定信号としてのＤＦＥ信号と、同様にオプションでＨＰ２内での高域フィルタリングを受ける第２の測定信号としてのＤＦＯ信号とを乗算するために、再度乗算器Ｍが使用される。図１４に示されるように、代替方法として、オプションで高域フィルタリングを受ける、通常は正弦波特徴を有するＤＦＯ信号を、ユニットＢＩＮでの乗算の前に２値化することが可能であり、バイナライザ（ｂｉｎａｒｉｚｅｒ）ＢＩＮの出力は＋１または−１である。その後、乗算器ＭはＤＦＥ信号に＋１または−１を掛け合わせることにより、その符号が位相を表し、その大きさがＤＦＥ信号内の焦点オフセットに依存する構成要素の絶対値を表す、発振ＤＣ電圧を再度生成する。共同評価の他の部分として、乗算の値がゼロになるまで出力電圧を変更するインテグレータＩＮＴを用いて、乗算器Ｍの出力信号が統合される。これは厳密には、最適な重み付け係数に達した場合である。インテグレータの出力電圧がマッチング回路を用いて重み付け調整に適宜接続される場合、その結果は、フィードバック分岐内のインテグレータＩＮＴにより、インテグレータＩＮＴの入力信号がゼロになるように自動的に調整される制御ループとなる。これは厳密には、正しい重み付けＦが調整され、乗算器Ｍの出力信号がゼロになる場合である。

重み付け係数Ｆは、具体的には、説明した第１の調整方法のうちの後の２つの変形形態を使用して比較的正確に決定することができる。すべての変形形態は、デジタル信号処理を用いて、またはデジタル信号プロセッサを用いて、有利に実施することができる。スキャン・ビームの動きが光記憶媒体のトラックを基準として発生し、通常、トラック・コントローラは非活動化されることが、指定された調整方法を実施するための前提条件である。前述のように、すべての変形形態では、溝の中央で正の最大値を、ランドの中央で負の最大値を示すことを考えると、ＤＦＥと乗算するためにＤＦＯ信号の代わりに他の任意の信号を使用することも可能である。ＧとＬとの間に相違がある場合、原則的に、第２の測定信号としてＡＣ結合ミラー信号またはＲＣ信号を使用することも可能である。

前述の調整方法のうちの１つによれば、重み付け係数の決定は、通常、光記憶媒体からの読み取りまたはこれへの書き込みのために、デバイスのスイッチをオンにした後で実施される一連のいくつかの調整ステップのうちの１構成要素である。これらの調整ステップは、たとえばオペレーションの読み取りまたは書き込みを開始する前に実施される。

次に、読み取りまたは書き込みモード中にも動作する他の調整方法について説明する。この調整方法は、光記憶媒体からの読み取りまたはこれへの書き込み用のデバイスが、光学式スキャナを位置決めするために、読み取りまたは書き込みオペレーション中に少なくとも１つからいくつかまでのトラックを越えるトラック・ジャンプも実行するという特性を利用する。読み取りまたは書き込みオペレーション中に正しい重み付けを決定することにより、加熱または他の影響の結果として、さらにオペレーション中に補償される、デバイス、特に光学式スキャナおよび焦点制御ループの特性に対して任意の可能な変更を行うことができる。

図１５は、単一のトラック・ジャンプのケースで、光検出器信号の計算によって生成された信号ＣＦＥおよびＯＦＥの主ビームおよび２次ビームの焦点オフセット成分ＣＦＯ、ＯＦＯ、ならびに結果として生じる信号ＤＦＥおよびＤＦＯが、スキャン・ビームがトラックＧ_ｎの中央からトラックＧ_ｎ＋１までΔｘだけ移動する場合に、様々に調整されたＤＦＥの重み付けに対してどのように表示されるかを示す。加えて、トラック・ジャンプ用にアクチュエータを移動するために印加される電圧を示す信号ＴＡＣＴ、ならびにトラック・エラー信号ＴＥが示される。同様に、信号ＧＡＴＥおよび信号ＡＴＯＮが示され、ここで信号ＧＡＴＥはＤＦＥ信号の評価をマークし、信号ＡＴＯＮはトラック・ジャンプが実行される時間間隔をマークする。ＧＡＴＥによって制限される評価期間は、通常、ＡＴＯＮによって記述される時間間隔より短いかまたはこれに等しい。それらの定義によって、信号ＡＴＯＮおよびＧＡＴＥは、トラックＧ、Ｌを基準としたビームの半径方向位置に関する情報も含む。図１５Ａに示されるように、信号ＰＩＮＴはＤＦＥ信号の統合によって評価信号として形成され、インテグレータは信号ＰＩＮＴを形成するためにＧＡＴＥ信号によって同様に制御される。

説明したシーケンスに応じた例示的な配置構成を図１６に示す。焦点コントローラＦＣおよびトラック・コントローラＴＣの両方が、トラック・ジャンプの開始前から活動状態である。トラック・ジャンプの開始時に、トラック・ジャンプ制御ユニットＴＪＣは信号ＡＴＯＮを使用してトラック・コントローラＴＣを非活動化し、アクチュエータが正確に１トラックだけトラック・ジャンプを実行するように信号ＴＡＣＴを生成する。統合ＩＮＴによって、信号ＤＦＥから評価信号ＰＩＮＴが第１の測定信号として取得され、インテグレータ電圧は、ここでは第２の測定信号として機能する信号ＧＡＴＥによって実行可能とされた後にゼロから開始される。フォーカス・コントローラＦＣが活動化されるため、通常、トラック・ジャンプ前の信号ＤＦＥの初期値はゼロに近い。信号ＤＦＥは、統合前にユニットＨＰ内でさらに有利にＡＣ結合することができる。

主ビーム構成要素が２次ビーム構成要素と比べて重み付けが強すぎる場合、結果として生じる信号ＤＦＥは、焦点オフセットに依存し、正極性（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｐｏｌａｒｉｔｙ）の信号特徴を生成する構成要素を含む。これに対して、２次ビーム構成要素が主ビーム構成要素を基準にして重み付けが強すぎる場合、焦点オフセットに依存し、負極性の信号特徴を生成する構成要素が信号ＤＦＥ内に生成される。正しい重み付けＦに調整されると、ＤＦＥ信号内に含まれる焦点オフセットに依存する構成要素はゼロになる。焦点オフセットに依存しＤＦＥ信号に含まれる構成要素の大きさおよび極性により、重み付けが誤って調整されていた場合、ＧＡＴＥによって規定された時間間隔の終わりに、信号ＰＩＮＴは正または負の最終値に達する。インテグレータの出力電圧ＰＩＮＴは、図１７に示されるように、正しい重み付けに調整されていれば必ずゼロになる。

インテグレータの出力電圧ＰＩＮＴは、たとえば、基準電圧ＶＴ１、ＶＴ２が事前に決定可能な値に調整されるウィンドウ・コンパレータＷＣを用いて評価される。この場合、これらの基準電圧は、インテグレータの値ＰＩＮＴが十分に小さくなるように精密に低く選択され、それに関連付けられた結果として生じる重み付けＦの調整は、ほぼ最適な重み付けとなるように所定の制限内とする。ウィンドウ・コンパレータＷＣの出力は、重み付けの正しい調整がすでに見つかっているかどうか、または重み付けを調整する必要があるかどうかを、主ビーム構成要素または２次ビーム構成要素に示す。トラック・ジャンプが完全に実行された後、制御回路ＩＣはウィンドウ・コンパレータの瞬間出力信号を評価し、これに応じて重み付けＦの調整を制御する。この調整は、重み付けの正しい値への段階的な近似または反復で実行することができる。代替方法として、勾配計算に基づいて次の重み付け調整を算出することも可能である。制御回路ＩＣは連続するトラック・ジャンプを評価し、インテグレータの出力信号ＰＩＮＴが所定のウィンドウ内に入るまで、重み付けＦの段階的な調整を実行する。

図１５Ｂに示されるように、信号ＧＡＴＥによって制御されるＤＦＥ信号の統合に代わるものとして、初期に第１の測定信号としてのＤＦＥ信号と第２の測定信号としてのＤＦＯと掛け合わせ、評価の過程で生成された積を統合することができる。これには、焦点オフセットに依存するＤＦＥ信号内の構成要素が、ＤＦＯ信号の信号特徴によってより強く重み付けされるという利点がある。信号ＰＩＮＴ’は、さらに前述のように処理されることになる。

図１８に示された線図は、重み付けの調整を決定するために単一のトラック・ジャンプの代わりに複数のトラック・ジャンプが使用可能であることを示す。しかしながら、ウィンドウ・コンパレータの基準電圧は、交差するトラックの数に従ってマッチングされることになる。これを図示するために、図１８では、継続的に誤って調整されると想定された重み付けに関して、２つ、３つ、および４つのトラックを越えるジャンプが示される。結果的に生じるインテグレータ電圧ＰＩＮＴは、この場合、交差するトラックの数に依存する。ここでの目標は、個々のトラック・ジャンプについて前述したように、交差するトラックの数に関係なく、焦点オフセットに依存するＤＦＥ信号内の構成要素を可能な限りゼロまで削減することでもある。

本発明の利点は、たとえオペレーション時であっても加熱または他の影響の結果として生じる、デバイスの特性、特に光学式スキャナおよび焦点制御ループの特性において、可能な変更の実施および補償が容易なことである。

差動プッシュプル法を使用してトラック・エラー信号ＤＰＰを取得するための、従来技術の配置構成を示す図である。 ２つの信号部分ＣＰＰＮ、ＯＰＰＮの正規化および重み付けを用いて正規化されたトラック・エラー信号ＤＰＰＮを取得するための配置構成を示す図である。 差動焦点エラー信号ＤＦＥを取得するための、従来技術の配置構成を示す図である。 ２つの信号部分ＣＦＥＮ、ＯＦＥＮの正規化および重み付けを用いて正規化された差動焦点エラー信号ＤＦＥＮを取得するための配置構成を示す図である。 光学式スキャナの設計を示す図である。 主スキャン・ビームがトラックＧの中央に到達する場合の、トラックおよびスキャン・ビームの概略的配置構成を示す図である。 主スキャン・ビームが２次トラックＬの中央に到達する場合の、トラックおよびスキャン・ビームの概略的配置構成を示す図である。 焦点エラーに依存して半径方向に移動する場合に生じる構成要素の特徴と共に、図４Ａの配置構成を示す図である。 ＤＦＥを決定するために使用される信号の特徴と共に、図４Ａの配置構成を示す図である。 ＤＦＥを決定するために使用される信号の特徴と共に、Δｎ＝３ｐ／４のビーム間隔を伴う配置構成を示す図である。 ＤＦＥを決定するために使用される信号の特徴と共に、Δｎ＝ｐ／２のビーム間隔を伴う配置構成を示す図である。 第１の調整方法の適用に関する時間的な信号特徴を示す図である。 第１の調整方法を適用するための配置構成を示すブロック図である。 調整方法を適用するための他の配置構成を示すブロック図である。 調整方法を適用するための他の配置構成を示すブロック図である。 信号ＣＦＥ、ＯＦＥから信号ＤＦＥ、ＤＦＯを取得するための配置構成を示すブロック図である。 信号ＣＦＥ、ＯＦＥから信号ＤＦＥ、ＤＦＯを取得するための他の配置構成を示すブロック図である。 重み付けが異なるように調整された場合の、個々の連続したトラック・ジャンプに関する時間的な信号特徴を示す図である。 図１５の信号特徴に属する配置構成を示すブロック図である。 いくつかの個々のトラック・ジャンプを備える調整オペレーションに関する信号特徴を示す図である。 異なる数のトラックを越えて交差する複数のトラック・ジャンプに関する信号特徴を示す図である。

Claims (12)

1. 光記録媒体からの読み取りおよび／またはこれへの書き込みのためのデバイスにおいて、差動焦点エラー法に従って差動焦点エラー信号を生成する重み付け係数を調整するための方法であって、
   焦点制御ループをオンに切り替えて差動焦点エラー信号を生成するステップと、
   トラック交差オペレーションを開始するステップと、
   差動焦点エラー信号および測定信号を相互の関係に設定するステップと、
   関係に設定された前記差動焦点エラー信号の関数として前記重み付け係数を変更するステップと、を有する方法。
2. トラックにファイリングされたデータを有する光記録媒体用のスキャン・ユニットにおいて、前記スキャン・ユニットは記録媒体を基準にして様々な距離に適合可能な対物レンズ、焦点制御ループ、およびトラッキング制御ループを有し、光の主ビームおよび少なくとも１つの２次ビームを生成し、前記主ビームおよび２次ビームを記録媒体上で合焦し、前記記録媒体によって反射された光を前記ビームに割り当てられたいくつかの光検出器セグメントを用いて評価し、前記主ビームに割り当てられた前記光検出器セグメントの信号から第１のエラー信号を導出し、さらに前記２次ビームに割り当てられた前記光検出器セグメントの信号から第２のエラー信号を導出するものであって、前記焦点エラー信号は、第１の分岐重みと掛け合わされた前記第１のエラー信号と、第２の分岐重みと掛け合わされた前記第２のエラー信号とを組み合わせることによって形成されるものであって、
   トラック交差オペレーションを開始するステップと、
   異なるように形成され、前記記録媒体からの前記対物レンズの距離に関する情報、および前記トラックを基準にした前記ビームの半径方向への位置に関する情報を含む、２つの測定信号を測定するステップと、
   前記測定信号を評価するステップと、
   前記評価の結果によって制御されるように前記分岐重みを調整するステップとによって定義される、請求項１に記載の方法。
3. 前記方法の適用開始時に、前記トラッキング制御ループはオンに切り替えられ、制御パルス中に少なくとも１つのトラックを越えるジャンプが実行され、前記第１の測定信号は前記焦点エラー信号から形成され、前記第２の測定信号は前記制御パルスから、または差動焦点オフセット信号から形成され、前記測定信号の評価は評価信号を形成するための前記２つの測定信号の積の統合と、その後の評価信号と比較間隔との比較とを有し、前記評価信号が前記比較間隔内にない場合、前記分岐重みは少なくとも１つの調整ステップで前記評価信号が前記比較間隔の方向に変化するように変化する、請求項２に記載の方法。
4. 前記トラッキング制御ループはオフに切り替えられる、請求項２に記載の方法。
5. 前記対物レンズは前記トラックを横断して移動する、請求項４に記載の方法。
6. 前記第１の測定信号が前記焦点エラー信号から形成され、前記第２の測定信号が前記トラックの中央でその正または負の最大値を有する信号から形成される場合、前記測定信号の評価は、前記２つの測定信号の積から評価信号を形成するステップと、これを比較間隔と比較するステップとを有し、前記評価信号が前記比較間隔内にない場合、前記分岐重みは、少なくとも１つの調整ステップにおいて前記評価信号が前記比較間隔の方向に変化するように変化する、請求項４または５に記載の方法。
7. 前記第２の測定信号はミラー信号、ラジアル・コントラスト信号、または差動焦点オフセット信号から形成される、請求項６に記載の方法。
8. 前記評価信号の形成は前記測定信号の積の統合を含み、各測定の前に前記統合の結果をゼロにリセットする一連のコントローラが存在する、請求項６または７に記載の方法。
9. 前記第１の測定信号は前記焦点エラー信号から形成され、前記第２の測定信号は２値化された差動焦点オフセット信号から形成され、前記測定信号の評価は、前記２つの測定信号の積の統合から評価信号を形成するステップと、前記評価信号と比較間隔とを比較するステップとを有し、前記評価信号が前記比較間隔内にない場合、前記分岐重みは、少なくとも１つの調整ステップにおいて前記評価信号が前記比較間隔の方向に変化するように変化する、請求項４または５に記載の方法。
10. 前記統合は、所定の時間にわたって、または前記スキャン速度に比例する時間にわたって実行される、請求項８または９に記載の方法。
11. 前記分岐重みにおける変化は、短いステップで段階的に、あるいはそれぞれ新しい分岐重みを１つまたは複数の補間値から算出することによって実行される、請求項３または６から１０のうちの一項に記載の方法。
12. 請求項１から１１に記載の方法のうちの１つを実行するためのデバイス。

Images