KR20040012724A - 광 디스크 장치 - Google Patents

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KR20040012724A
KR20040012724A KR10-2003-7011237A KR20037011237A KR20040012724A KR 20040012724 A KR20040012724 A KR 20040012724A KR 20037011237 A KR20037011237 A KR 20037011237A KR 20040012724 A KR20040012724 A KR 20040012724A
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spherical aberration
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light beam
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actuator
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구제유이치
후지우네겐지
기시모토다카시
야마다신이치
와타나베가츠야
야스다아키히로
가도와키신이치
사노고세이
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 광 디스크 장치는, 렌즈에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차(球面收差, spherical aberration)를 변화시키는 구면수차 가변 수단과, 구면수차 가변 수단을 상대적으로 미세하게 이동시키는 제 2 액츄에이터와, 구면수차 가변 수단을 상대적으로 크게 이동시키는 제 3 액츄에이터를 구비하고 있다. 제 2 액츄에이터는 구면수차 검출 수단의 신호에 포함되는 교류 성분에 근거해서 구면수차 가변 수단을 이동시키고, 제 3 액츄에이터는 구면수차 검출 수단의 신호에 포함되는 직류 성분에 근거해서 구면수차 가변 수단을 이동시킨다. 이 광 디스크 장치는 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서 2개의 액츄에이터를 각각 구동하여, 구면수차가 약 0이 되도록 제어한다.

Description

광 디스크 장치{OPTICAL DISK DEVICE}
종래, 영상 정보, 음성 정보, 또는, 컴퓨터용 프로그램 등의 데이터를 보존하기 위한 기록 매체로서, 이른바 재생 전용 광 디스크, 상 변화형 광 디스크, 광 자기 디스크, 또는 광 카드라는 각종 광학 기록 매체가 제안되어 왔다.
이러한 광학 기록 매체(이하, "광 디스크"라 함)에 데이터를 기록, 또는 광 디스크에 기록되어 있는 데이터를 판독하기 위해서는, 광 디스크 장치가 이용된다. 또, 본 명세서에서는, 광 디스크 장치는, 단지, 광 디스크 구동 장치(디스크 드라이브)뿐만이 아니라, 광 디스크에 대하여 데이터를 기입하거나, 광 디스크로부터 데이터를 판독할 수 있는 각종 장치를 폭 넓게 포함하는 것으로 한다. 즉, 본 명세서에 있어서의 "광 디스크 장치"는, 예컨대, 게임 기기, 오디오·비디오 기기,퍼스널 컴퓨터 등을 포함하는 것이다. 또한, 소형의 광 디스크에 대한 데이터의 기록/재생이 가능하도록 구성된 휴대형 단말(PDA)을 포함하는 것으로 한다.
우선, 도 1을 참조하면서, 광 디스크의 구조를 설명한다. 도 1에 도시되어 있는 광 디스크(20)는, 광 헤드에 의해서 광 빔이 조사되는 측으로부터, 광 빔을 투과하는 투명한 재료로 형성된 기재(基材)(21)와, 데이터를 기록·재생하기 위한 정보면(29)과, 디스크를 보호하는 보호층(25)을 구비하고 있다. 기재(21)는, 보호층(25)과 마찬가지로, 디스크의 상처, 오염 등으로부터 데이터를 보호하는 기능도 갖고 있다. 또, 본 명세서에서의 "기재" 및 "보호층"의 어구는, 모두 광 디스크의 정보면과 대기(大氣) 사이에 존재하는 투명 부재를 가리키는 어구이며, 재료, 두께, 제조 방법 등에 의해서 "기재"와 "보호층"을 엄밀하게 구별하는 의의는 없다. 따라서, 보호층의 측에 광 헤드가 배치되어도 무방하며, 본 명세서에서는, "기재"의 어구를 이용하여 가리키고 있는 부재와 "보호층"의 어구를 이용하여 가리키고 있는 부재를 서로 바꿔 놓더라도 좋다.
도 2는 광 디스크(20)의 정보면(29)을 모식적으로 확대하여 나타낸 사시도이다. 도면의 상측으로부터 디스크(20)에 대하여 광 빔이 조사된다. 도 2에 도시하는 바와 같이 광 디스크(20)의 정보면(29)에는, 볼록 형상의 트랙(28)이 형성되어 있다. 트랙(28)은, 디스크 중심에 대하여 동심원 또는 나선 형상으로 형성되어 있다. 트랙(28)은 흔들리고 있더라도 좋다. 트랙(28)의 와블(wobble) 형상이나 와블 주파수에 의해서 어드레스 정보 등의 종소(種所)의 정보를 광 디스크(20) 상에 미리 기록하여 둘 수 있다.
도 3은 종래의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 광 디스크(20)는 디스크 모터(10)에 의해서 소정의 회전수로 회전된다. 광 빔 조사 수단으로서 기능하는 반도체 레이저 등의 광원(3)으로부터 발광된 광 빔은 수속 수단으로서 기능하는 대물 렌즈(1)에 의해서 광 디스크(20)의 정보면(29)을 향해서 수속되어, 정보면(29) 상의 소망하는 수속 위치에 광 빔 스포트를 형성한다.
대물 렌즈(1)를 포함하는 광학계의 설계는, 광 디스크(20)의 정보면(29) 상에 포커스 제어가 안정적으로 이루어지고 있다는 것을 전제로, 고정의 구면수차 보정이 행하여진다. 즉, 광 디스크(20)의 기재(21)의 두께에 근거해서, 구면수차를 최소화하는 광학 설계가 행하여진다. 이것은, 종래의 광 디스크 장치에 있어서, 구면수차를 동적(다이나믹)으로 보정할 필요가 없었기 때문이다.
광 디스크(20)로부터의 반사광은 수광부(4)가 수광하여, 수광된 광의 양에 따른 광 전류를 생성한다.
광 디스크 장치는, 포커스 액츄에이터(2)와 트랙킹 액츄에이터(27)를 구비하고 있다. 포커스 액츄에이터(2)는, 광 빔의 수속 위치를 변화시키기 위해 대물 렌즈(1)를 광 디스크(20)의 정보면(29)에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시킨다. 트랙킹 액츄에이터(27)는, 광 빔의 수속 위치가 바르게 광 디스크(20)의 정보면(29) 상의 트랙(28)을 추종하도록 대물 렌즈(1)를 광 디스크(20)의 반경 방향으로 이동시킨다.
상기의 대물 렌즈(1), 포커스 액츄에이터(2), 광원(3), 및 수광부(4)는, 광 헤드(5)로서 일체의 모듈로 합쳐져 있다. 광 헤드(5)는, 검색 수단으로서 기능하는 이송대(60)에 의해서 광 디스크(20)의 반경 방향으로 이동할 수 있으며, 이송대(60)는 이송대 구동 회로(62)로부터의 출력 신호(구동 신호)로써 구동된다.
다음에, 상기 광 디스크 장치에 있어서의 포커스 제어를 설명한다. 반도체 레이저 등의 광원(3)에 의해서 생성된 광 빔은, 광 디스크(20)의 정보면(29)에 대물 렌즈(1)에 의해서 수속되어, 광 빔 스포트를 형성한다. 이 광 빔 스포트의 광 디스크(20)로부터의 반사광은 다시 대물 렌즈(1)를 거쳐 수광부(4)에 입력된다.
수광부(4)는 4개의 영역으로 분할되어 있고, 각각의 영역에서 검출된 광량에 따라 광 전류를 생성하여 프리 앰프(11)로 출력한다. 프리 앰프(11)는, I/V 변환기를 구비하여, 수광부(4)로부터 프리 앰프(11)에 입력된 광 전류를 I/V 변환기에 의해서 전압으로 변환한다. 변환된 각 신호는 포커스 에러 신호 생성기(7) 및 트랙킹 에러 신호 생성기(18)에 전송된다. 포커스 에러 신호 생성기(7)는 광 헤드(5)로부터 출력되어 집광된 광 빔 스포트와 광 디스크(20)와의 수직 방향에 관한 오차 신호를 프리 앰프(11)의 출력 신호에 의해서 생성한다.
이 광학계는, 일반적으로 비점수차법이라고 불리는 포커스 에러의 검출계와, 푸시풀법이라고 불리는 트랙킹 에러의 검출계를 갖추고 있다.
포커스 에러 신호 생성기(7)는, 입력 신호에 근거해서 비점수차법에 의한 포커스 에러 신호(이하 'FE 신호'라 함)를 생성한다. 포커스 에러 신호 생성기(7)의 출력 신호인 FE 신호는, 포커스 제어부(17)에서 위상 보상, 이득 보상 등의 필터 연산을 행한 후에 포커스 액츄에이터 구동 회로(9)에 출력된다.
대물 렌즈(1)는, 포커스 액츄에이터 구동 회로(9)에 의한 구동 신호에 근거해서 포커스 액츄에이터(2)에 의해서 구동된다. 이 결과, 광 빔 스포트는, 광 디스크(20)의 정보면(29)에 대하여 소정의 수속 상태가 되도록 구동되어, 포커스 제어가 실현되고 있다.
다음에, 상기 광 디스크 장치의 트랙킹 제어를 설명한다.
트랙킹 에러 신호 생성기(18)는, 광 헤드(5)로부터 출력되어, 집광된 광 빔 스포트와 트랙(28) 사이에서 발생된, 광 디스크(20)의 반경 방향에 관한 오차 신호를 프리 앰프(11)의 출력 신호에 의해서 생성한다. 트랙킹 에러 신호 생성기(18)는, 입력 신호에 근거해서 푸시풀법에 의한 트랙킹 에러 신호(이하 'TE 신호'라 함)를 생성한다. 트랙킹 에러 신호 생성기(18)의 출력 신호인 TE 신호는, 트랙킹 제어부(19)에서 위상 보상, 이득 보상 등의 필터 연산을 한 후에 트랙킹 액츄에이터 구동 회로(26)에 출력된다.
대물 렌즈(1)는, 트랙킹 액츄에이터 구동 회로(26)로부터 출력되는 구동 신호에 근거해서 트랙킹 액츄에이터(27)에 의해서 구동된다. 그 결과, 광 빔 스포트는, 광 디스크(20)의 정보면(29) 상의 트랙(28)을 추종하도록 구동되어, 트랙킹 제어가 실현된다.
다음에, 도 4를 참조하면서, 포커스 에러 신호 및 트랙킹 에러 신호의 생성을 보다 상세히 설명한다.
도 4에 도시하는 바와 같이 수광부(4)는 4개의 영역 A, B, C, D로 분할되어 있다. 수광부(4)의 각 영역 A∼D는, 각각의 영역에서 검출된 광량에 따라 광 전류를 생성하여, 프리 앰프(11)에 내장된 대응하는 I/V 변환기(6a), I/V 변환기(6b),I/V 변환기(6c), 1 /V 변환기(6d)에 출력한다.
I/V 변환기(6a), I/V 변환기(6b), I/V 변환기(6c), I/V 변환기(6d)에 의해서 전류로부터 전압으로 변환된 각 신호는, 포커스 에러 신호 생성기(7) 및 트랙킹 에러 신호 생성기(18)로 송신된다.
도 4에 나타내는 "정보 트랙 길이 방향"이란 광 디스크(20)의 트랙(28)의 접선 방향이며, "광 디스크 반경 방향"이란 광 디스크(20)의 트랙(28)에 수직인 방향이다. 따라서, 포커스 에러 신호 생성기(7)에 있어서, I/V 변환기(6a)의 출력과 I/V 변환기(6c)의 출력의 합으로부터, I/V 변환기(6b)의 출력과 I/V 변환기(6d)의 출력의 합을 감산하는 연산을 하는 것에 의해, 비점수차법에 의한 FE 신호를 얻을 수 있다.
트랙킹 에러 신호 생성기(18)에 있어서, I/V 변환기(6a)의 출력과 I/V 변환기(6d)의 출력의 합으로부터, I/V 변환기(6b)의 출력과 I/V 변환기(6c)의 출력의 합을 감산하는 연산을 하는 것으로 푸시풀법에 의한 TE 신호를 얻을 수 있다.
이와 같이, 종래의 광 디스크 장치에서는, 광 디스크에 대한 정보의 기록 및/또는 광 디스크로부터 정보를 판독할 때, 포커스 제어나 트랙킹 제어가 행하여지고 있다.
그러나, 종래의 광 디스크 장치에서는, 고밀도의 광 디스크를 이용하여 정보를 기록/판독하기 어려웠다. 이하, 이 점을 상세히 설명한다.
최근, 광 디스크의 기록 밀도의 향상 및 대용량화를 꾀하기 위해, 대물 렌즈의 개구수(NA)를 0.6보다도 더욱 크게 하고, 또한, 광원의 파장을 650㎚ 보다도 더욱 짧게 하는 것이 제안되고 있다. 예컨대, 개구수 0.85, 광원의 파장 405㎚, 기재 두께(또는 보호층 두께) 0.1㎜에서, 용량 20∼25GB의 디스크가 제안되어 있다. 이것은, 광 디스크 상의 레이저 빔 직경(스포트 직경)이, λ/NA에 비례하기 때문에, λ를 작게 하고, 또한, NA를 크게 하는 것이 기록 밀도 향상의 관점에서 바람직하다. 여기에서, λ는 레이저광의 파장이다.
NA를 0.85, 광원의 파장을 405㎚라고 하면, 빔 스포트를 줄일 수 있는 반면, 광 빔의 수차, 특히 대물 렌즈와 광 디스크를 구성하는 기재(아직은 보호층)에 의해서 발생하는 구면수차를 무시할 수 없다.
도 1에 도시하는 바와 같이 광 디스크(20)의 정보면(29)은, 기재(21)로 보호되어 있고, 광 헤드(5)로부터 출력된 광 빔은 기재(21)를 통과하여, 정보면(29) 상에 광 빔 스포트를 형성한다.
NA가 0.6의 광학계에서 사용되고 있던 종래의 DVD에서는, 기재(21)의 두께 불균일에 의해 발생하는 구면수차 변동이 허용 범위 내로 된다. 무시할 수 없다. 그러나, 광 빔 스포트에는, 기재(21)의 두께가 일정한 경우, NA의 4승에 비례하는 구면수차가 발생하기 때문에, NA가 0.85로 커지면, 구면수차 변동을 무시할 수 없게 되고 있다.
DVD 규격으로서는, 광 디스크 1장당의 기록 용량을 크게 하기 위해서, 정보 기록면을 2면을 갖는 2층 디스크(double-layer disc)도 채용되고 있다. 도 5는 2층 디스크의 구조의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5에 도시하는 바와 같이 2층 디스크는 광 헤드측에서 순서대로, 기재(21)와, L0층(제 1 정보 기록면)(22)과, 중간층(24)과, L1층(제 2 정보 기록면)(23)과, 이면의 보호층(25)을 구비하고 있다. 기재(21)와 중간층(24)은 수지 등의 투명한 매질로 형성되어 있다.
도 5에 나타내는 바와 같은 적층 구조에 의해, 복수의 정보 기록면을 갖는 광 디스크(20)에 있어서는, 광 빔 스포트가 위치하는 현재의 정보 기록면으로부터 이것에 인접하는 정보 기록면으로 광 빔의 초점 위치를 이동할 필요가 있게 된다. 이러한 광 빔의 초점 위치가 다른 정보 기록면 사이를 이동하는 것을, 이하, "층간 이동"이라고 칭하는 것으로 한다. 이하, 도 3 및 도 6을 참조하면서, 이 층간 이동의 방법을 설명한다.
우선, 광 헤드(5)의 대물 렌즈(1)에 가까운 정보 기록면으로부터 먼 정보 기록면으로 광 빔의 초점을 이동시키는 경우를 생각한다. 마이크로 컴퓨터(8)는, 포커스 제어를 일시 정지하는 동시에, 포커스 액츄에이터 구동 회로(9)에 대하여, 대물 렌즈(1)를 이동하기 위한 가속 펄스를 출력한다. 이 가속 펄스는, 도 6(a)에 나타내는 파형을 갖고, 대물 렌즈(1)를 안쪽(즉 대물 렌즈(1)로부터 먼 정보 기록면 측)으로 이동하기 위한 신호이다.
다음에, 마이크로컴퓨터(8)는, 포커스 에러 신호 생성기(7)의 FE 신호와 감속 개시 레벨을 비교하여, FE 신호가 감속 개시 레벨을 초과함과 동시에, 감속 펄스를 출력한다. 끝으로 감속 펄스의 출력이 종료된 시점에서, 포커스 제어를 재개한다.
다음에, 광 헤드(5)의 대물 렌즈(1)로부터 먼 정보 기록면으로부터 가까운 정보 기록면으로 광 빔의 초점을 이동시키는 경우를 생각한다. 이 경우, 도 6(b)에 나타내는 파형의 가속 펄스/감속 펄스를 상기한 방법과 같이 하여 인가함으로써, 광 빔의 초점을 층간 이동시킬 수 있다.
2층 디스크에 관해서도, 기록 밀도의 향상 및 대용량화가 더욱 요구되고 있어, 그 것을 위해서는, 대물 렌즈의 개구수를 0.6보다도 더욱 크게 하고, 또한, 광원의 파장을 650㎚보다도 더욱 짧게 할 필요가 있다.
2층 디스크의 경우, L0층(22)과 L1층(23) 사이에는 중간층(24)이 있기 때문에, 광 헤드측의 광 디스크(20) 표면으로부터 정보 기록면까지의 두께는, L1층(23)쪽이 중간층(24)의 두께만큼만 L0층(22)의 그것보다도 두꺼워진다. 이 두께 차는, 구면수차를 발생시키는 요인이 된다. 대물 렌즈의 NA가 0.6인 DVD 규격의 광학계에서는, 이 구면수차의 크기가 허용 범위 내에 있게되어, 수차 보정을 하지 않고 정보를 기록·재생할 수 있지만, 상술한 바와 같이 NA가 더욱 큰(예컨대 0.8 이상) 대물 렌즈를 이용하는 경우에는, 한 쪽의 정보 기록면에서 대물 렌즈를 조정하면, 또 한 쪽의 정보 기록면에 발생하는 중간층(24)의 두께에 의한 구면수차를 무시할 수 없다.
즉, 대물 렌즈의 NA가 0.6을 초과하여 커진 경우, 종래의 광 디스크 장치에서는 양쪽의 정보 기록면에 정보를 기록, 혹은 기록된 정보를 재생할 수 없다.
NA를 0.6보다 크게 하는(예컨대0.8 이상으로 하는) 경우, 도 7에 나타내는 구면수차 보정 렌즈(15)를 마련하는 것이 생각된다. 구면수차 보정 렌즈(15)는, 전형적으로는, 2장의 페어(組) 렌즈로 구성되어, 2장의 페어 렌즈 중 한쪽을 이동시키는 것에 의해, 2장의 페어 렌즈가 상대적인 거리를 변화시킨다. 이러한 구면수차 보정 렌즈(15)를 이용하는 것에 의해, 2층 디스크에 대한 기록/재생을 하는 경우에도, 각각의 정보 기록면에 적합한 구면수차의 보정을 하는 것이 가능해져, 이것에 의해서 중간층에 의한 구면수차도 해소되어 얻는다.
구면수차 보정 렌즈(15)는 판 스프링으로 구동되고 있다. 이 경우, 응답성이 빠르고, 정밀도가 높은 제어를 실행할 수 있는 반면, 구면수차 보정 렌즈(15)의 이동 범위가 좁기 때문에, 구면수차의 보정 가능 범위가 좁다고 하는 문제가 있다. 특히, 상기 2층 디스크에 있어서는, 기재 두께의 격차, 대물 렌즈의 특성 격차, 구면수차 보정 렌즈(15)의 특성 격차를 포함하면, 보정 범위가 충분하지 않아. 기록·재생에 적합하지 않다는 문제가 있다.
본 발명에서는 상기 문제점을 감안하여, 광 디스크에 구면수차의 발생 요인인 기재(아직은 보호층)의 두께 불균일이 있더라도 정보의 기록 또는 재생이 안정적으로 실행될 수 있는 광 디스크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 대물 렌즈의 NA를 종래의 NA보다 크게(예컨대 0.8 이상)한 경우에도, 구면수차의 보정 범위가 넓고, 또한 응답성이 빠른 구면수차 제어를 실현하여, 그것에 의하여, 고밀도 대용량의 광 디스크에 기록/재생이 가능한 광 디스크 장치를 제공하는 것에 있다.
발명의 개시
본 발명에 관한 광 디스크 장치는, 정보 담체를 기록·재생하는 장치에 있어서, 광 빔을 조사하는 광 빔 조사 수단과, 상기 광 빔을 상기 정보 담체를 향해서수속하는 수속 수단과, 상기 광 빔의 수속 위치를 변화시키기 위해 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 제 1 액츄에이터와, 상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키는 구면수차 가변 수단과, 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키는 제 2 액츄에이터와, 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키는 제 3 액츄에이터와, 상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과, 상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 제 1 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과, 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 제 3 액츄에이터, 제 2 액츄에이터를 각각 구동하여 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단을 구비하되, 상기 제 3 액츄에이터는 적어도 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 포함되는 직류 성분에 근거해서 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키고, 상기 제 2 액츄에이터는 이동 범위는 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 포함되는 교류 성분에 근거해서 상기 구면수차 가변 수단을 이동시킨다. 이에 따라, 수속 수단으로서 이용되는 대물 렌즈의 NA를 종래의 것보다도 더욱 크게 한 것(예컨대 NA가 0.8 이상, 또는 0.85 이상)을 이용하여도, 응답성이 좋고, 광범위한 구면수차 보정 제어가 실현할 수 있게 되어, 보다 고밀도의 기록·재생을 할 수 있는 광 디스크 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 구면수차 제어 수단은, 정보 담체의 회전 주파수 이하의 구면수차의 변동에 대해서는 제 3 액츄에이터를 구동하고, 상기 정보 담체의 회전 주파수 이상의 구면수차의 변동에 대해서는 제 2 액츄에이터를 구동하도록 제어 대역을 분리한다. 그 결과, 추종 속도가 느린 제 3 액츄에이터가, 1회전당 정보 담체를 구성하는 기재의 두께 불균일의 영향으로 과도 응답을 나타내지 않고, 반경 방향의 기재 두께의 변화에 추종할 수 있어, 구면수차 보정 제어의 정밀도가 더욱 향상되기 때문에, 구면수차 보정에 대한 응답성이 더욱 좋아져, 보다 고밀도의 기록·재생이 가능한 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 관한 광 디스크 장치는, 적층 구조에 의해 적어도 2개의 정보면을 갖는 정보 담체를 기록·재생하는 장치에 있어서, 광 빔을 조사하는 광 빔 조사 수단과, 상기 광 빔을 상기 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단과, 상기 광 빔의 수속 위치를 변화시키기 위해서 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 제 1 액츄에이터와, 상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키는 구면수차 가변 수단과, 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키는 제 3 액츄에이터와, 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키는 제 2 액츄에이터와, 상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과, 상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 제 1 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과, 다른 정보면에 광 빔의 수속 위치가 이동하도록 상기 제 1 액츄에이터를 구동하는 층간 이동 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과, 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 제 3 액츄에이터, 제 2 액츄에이터를 각각 구동하여 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단을 구비하되, 상기 제 3 액츄에이터는 적어도 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 포함되는 직류 성분에 근거해서 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키고, 상기 제 2 액츄에이터는 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 포함되는 교류 성분에 근거해서 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키며, 또한 상기 층간 이동 수단에 의해 광 빔의 수속 위치가 상기 다른 정보면으로 이동할 때, 이동에 의해 발생하는 구면수차를 최소로 하도록 상기 제 3 액츄에이터에서 상기 구면수차 가변 수단을 구동한다. 이에 따라, 적어도 2개의 정보면을 갖는 정보 담체에 대하여, 층간 이동시에서의 광범위한 구면수차 제어가 가능해져, 보다 고밀도의 기록·재생이 가능한 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 층간 이동 수단에 의해 광 빔의 수속 위치가 다른 정보면으로 이동할 때에, 상기 다른 정보면에서 발생하는 구면수차의 양에 근거한 신호를 오프셋으로서 제 3 액츄에이터에 인가한다. 이 결과, 수속 수단에 의한 광 빔의 수속 위치가 다른 정보면으로 접근함에 따라서, 이 이동에 의해 발생하는 구면수차를 최소로 하도록 구면수차 가변 수단이 이동하고 있어, 다른 정보면에서 기준으로 되는 구면수차 보정량에 보다 가까워지기 때문에, 다른 정보면으로의 이동중에 구면수차가 크게 변동하는 것에 기인하여 포커스 에러 신호나 정보 담체로부터의 전(全) 반사광량으로의 영향을 저감하여, 다른 정보면으로의 이동의 안정성을 저해하지 않아, 보다 고밀도의 기록·재생이 가능한 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 층간 이동 수단에 의해 광 빔의 수속 위치가 다른 정보면으로 이동하고, 또한 수속 상태 검출 수단의 신호가 소정 범위 내로 수속할 때까지의 기간 동안, 구면수차 검출 수단의 신호에 근거하는 구면수차 제어 수단의 동작을 부동작으로 한다. 이 결과, 층간 이동시에 발생하는 구면수차 검출 수단의 신호의 변동을 억제하도록 구면수차 가변 수단을 이동시키기 때문에, 안정적으로 정보면마다의 구면수차의 제어 전환을 실현할 수 있어, 보다 고밀도의 기록·재생이 가능한 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 광 디스크 장치는, 정보 담체를 기록·재생하는 장치에 있어서, 광 빔을 조사하는 광 빔 조사 수단, 상기 광 빔을 상기 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단, 상기 광 빔의 수속 위치를 변화시키기 위해 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 제 1 액츄에이터, 상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키는 구면수차 가변 수단과, 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키는 제 3 액츄에이터, 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키는 제 2 액츄에이터, 및 상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단을 일체로서 수납한 광 헤드와, 상기수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과, 상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 제 1 액츄에이터를 구동하여, 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과, 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 제 3 액츄에이터, 제 2 액츄에이터를 각각 구동하여 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단과, 상기 광 헤드를 상기 정보 담체의 반경 방향으로 이동하는 검색 수단을 구비하되, 상기 제 3 액츄에이터는 적어도 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 포함되는 직류 성분에 근거해서 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키고, 상기 제 2 액츄에이터는 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 포함되는 교류 성분에 근거해서 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키는 동시에, 상기 검색 수단에 의해 광 빔의 수속 위치가 상기 정보 담체가 다른 반경 위치로 이동할 때, 상기 이동에 의해 발생하는 구면수차를 최소로 하도록 상기 제 3 액츄에이터를 구동한다. 이에 따라, 검색 수단에 의해 광 헤드를 반경 방향으로 이동시킨 경우에 발생하는 구면수차 검출 수단의 직류 성분의 신호의 변동을 제 3 액츄에이터을 이용하여 보정함으로써, 정보 담체의 두께 불균일이나 접합 불균일을 흡수하는 광범위한 구면수차 보정 제어를 할 수 있는 게 되어, 보다 고밀도의 기록·재생이 가능한 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
바람직한 실시예에 있어서는, 상기 검색 수단에 의해 광 빔의 수속 위치가다른 정보면의 반경 위치로 이동할 때에, 상기 다른 정보면의 반경 위치에 발생하는 구면수차의 양에 기초를 둔 신호를 오프셋으로서 제 3 액츄에이터에 인가한다. 이 결과, 광 헤드가 내주로부터 외주로 접근함에 따라서, 이 이동에 의해 발생하는 구면수차를 최소로 하도록 구면수차 가변 수단이 이동하는, 즉 목적으로 하는 외주 위치로 기준이 되는 구면수차 보정량에, 보다 가까이 가고 있기 때문에, 광 헤드가 반경 방향의 이동 중에 구면수차가 크게 변동하는 것에 기인하는 트랙킹 에러 신호나 포커스 에러 신호로의 영향이 저감하여, 반경 방향의 이동 직후의 트랙킹 제어의 인입 동작의 안정성을 저해하지 않고, 보다 고밀도의 기록·재생이 가능한 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
바람직한 실시예에 있어서는, 상기 검색 수단에 의해 광 빔의 수속 위치 다른 정보면의 반경 위치로 이동하고, 또한 다른 정보면의 반경 위치에서, 수속 상태 검출 수단의 신호가 소정 범위 내로 수속할 때까지의 기간 동안 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서 구면수차 제어 수단의 동작을 부동작으로 한다. 이 결과, 검색 수단에 의한 반경 방향으로의 이동시에 더욱 안정적으로 구면수차의 제어 전환을 실현할 수 있어, 보다 고밀도의 기록·재생이 가능한 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 관한 광 디스크 장치는, 적층 구조에 의해 적어도 2개의 정보면을 갖는 정보 담체를 기록·재생하는 장치에 있어서, 광 빔을 조사하는 광 빔 조사 수단과, 상기 광 빔을 상기 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단과, 상기 광 빔의 수속 위치를 변화시키기 위해서 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 액츄에이터와, 상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과, 상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과, 탄성체로 구동함으로써 상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키는 구면수차 가변 수단과, 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 구면수차 가변 수단을 구동하여 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단과, 상기 구면수차 가변 수단에 오프셋을 인가하는 오프셋 인가 수단과, 상기 오프셋 인가 수단의 오프셋량을 상기 정보 담체의 정보면에 따라 전환하는 오프셋 전환 수단을 갖추고 있다. 이에 따라, 안정적이며 보정 정밀도가 높은 구면수차 보정 제어를 할 수 있어, 보다 고밀도의 기록·재생이 가능한 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 구면수차 제어 수단의 부동작 시에는, 오프셋 인가 수단에 의해 소정의 오프셋을 구면수차 가변 수단으로 인가하고, 구면수차 제어 제어 수단의 동작 시에는, 정보 담체 1주당의 상기 구면수차 가변 수단의 구동 출력의 평균에 근거해서 오프셋을 결정하여, 오프셋 인가 수단의 오프셋을 전환한다. 이 결과, 구면수차의 변동에 대한 추종 정밀도가 더욱 향상되어, 보다 고밀도의 기록·재생이 가능한 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 광 디스크 장치는, 정보 담체를 기록·재생하는 장치에 있어서, 광 빔을 조사하는 광 빔 조사 수단과, 상기 광 빔을 상기 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단과, 상기 광 빔의 수속 위치를 변화시키기 위해서 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 액츄에이터와, 상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키는 구면수차 가변 수단과, 상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과, 상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과, 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서, 구면수차 가변 수단을 이동하여 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단과, 상기 구면수차 제어 수단의 신호의 값이 소정 범위 이내인 경우에는, 상기 구면수차 제어 수단부터의 신호를 상기 구면수차 가변 수단으로 전달시키지 않는 불감대 생성 수단을 갖추고 있다. 이에 따라, 구면수차 검출 수단의 신호가 미소하게 변화된 경우에 구면수차 가변 수단이 과도 응답에 따른 지나친 오차를 저감할 수 있고, 특히 나선 동작으로 천천히 디스크의 두께가 변화하여, 낮은 주파수로 구면수차가 변동하고 있는 경우에는,매끄러운 추종 제어로 할 수 있어, 보다 고밀도의 기록·재생이 가능한 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 광 디스크 장치는, 정보 담체를 기록·재생하는 장치에 있어서, 광 빔을 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단과, 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 포커스 액츄에이터와, 상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키기 위한 구면수차 가변 수단과, 상기 구면수차 가변 수단을 동작시키는 구동 수단과, 상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과, 상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 포커스 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과, 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 구동 수단을 동작시켜 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단과, 상기 구면수차 제어 수단 및 포커스 제어 수단이 동작 상태에서 발생하는 외란 또는 간섭을, 상기 수속 상태 검출 수단의 신호를 소정의 이득으로 증폭한 후, 상기 구면수차 검출 수단의 검출 신호에 가산하는 것으로 보정하는 구면수차 신호 보정 수단을 구비하고 있다. 이에 따라, 수속 수단으로서 이용하는 대물 렌즈의 NA를 종래의 것보다도 더욱 크게 한 것(예컨대 NA가 0.8 이상, 또는 0.85 이상)을 이용하여도, 응답성이 좋고, 광범위한 구면수차 제어를 실현할 수 있도록 되어, 보다 고밀도의 기록·재생이 가능한 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
바람직한 실시예에 있어서는, 상기 포커스 액츄에이터에 테스트 신호를 가하는 제 1 테스트 신호 발생 수단과, 구면수차 검출 수단의 검출 신호의 진폭을 검출하는 제 1 진폭 검출 수단과, 상기 제 1 테스트 신호 발생 수단에 의해 상기 포커스 액츄에이터에 테스트 신호를 가한 상태에서, 상기 제 1 진폭 검출 수단에 의해서 구면수차 검출 신호의 진폭이 최소가 되는 구면수차 신호 보정 수단의 가산 이득을 구하는 구면수차 보정 학습 수단을 갖추고 있다. 이 결과, 기록·재생하는 광 디스크 장치마다, 또한 광 디스크마다 최적의 포커스 제어와 구면수차 제어의 간섭을 제거할 수 있는 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 구면수차 보정 학습 수단은, 포커스 제어 수단이 동작하고, 구면수차 제어 수단이 동작하지 않는 상태에서 가산 이득을 학습할 수 있는 것. 이 결과, 가산이득의 학습을 할 수 있는 것. 이 결과, 포커스 제어와 구면수차 제어의 간섭에서 양 제어계가 불안정하게 되기 전에 간섭을 제거할 수 있는 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 구면수차 신호 보정 수단은, 적층 구조의 정보면을 구비한 정보 단체에서의 각 층별 가산 이득을 보존하기 위한 가산 이득 보존 수단과, 광 빔 위치와 대응하는 가산 이득을 상기 가산 이득 보존 수단으로부터 취출 전환하는 가산 이득 전환 수단을 갖추고 있다. 이 결과, 다른 정보면으로이동했을 때에 이동 전의 정보면에 적합한 포커스 제어와 구면수차 제어의 간섭 제거량을 매회 재학습할 필요가 없어져 고속의 기록·재생이 가능한 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 포커스 액츄에이터에 테스트 신호를 가하는 제 1 테스트 신호 발생 수단과, 포커스 제어 수단의 이득을 조정하는 포커스 제어 이득 조정 수단과, 구동 수단에 테스트 신호를 가하는 제 2 테스트 신호 발생 수단과, 구면수차 제어 수단의 이득을 조정하는 구면수차 제어 이득 조정 수단을 구비하되, 포커스 제어 수단과 구면수차 제어 수단 동작 후에, 상기 포커스 제어 이득 조정 수단은, 상기 제 1 테스트 신호 발생 수단으로부터 발생된 제 1 테스트 신호와 포커스 제어 일순 후의 상기 제 1 테스트 신호에 근거해서 조정하고, 상기 구면수차 제어 이득 조정 수단은, 상기 제 2 테스트 신호 발생 수단으로부터 발생된 구면수차 테스트 신호와 구면수차 제어 일순 후의 상기 구면수차 테스트 신호에 근거해서 조정한다. 이 결과, 포커스 제어와 구면수차 제어의 간섭의 영향에 의해 어긋난 이득 분량도 함께 조정할 수 있는 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 광 디스크 장치는, 광 빔을 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단과, 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 포커스 액츄에이터와, 상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키기 위한 구면수차 가변 수단과, 상기 구면수차 가변 수단을 동작시키는 구동 수단과, 상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과, 상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 포커스 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과, 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 구동 수단을 동작시켜 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단과, 상기 구면수차 제어 수단 및 포커스 제어 수단이 동작 상태에서 발생하는 외란 또는 간섭을, 상기 구면수차 검출 수단의 신호를 소정의 이득으로 증폭한 후, 상기 수속 상태 검출 수단의 검출 신호에 가산하는 것으로 보정하는 수속 상태 검출 신호 보정 수단을 구비하고 있다. 이에 따라, 수속 수단으로서 이용하는 대물 렌즈의 NA를 종래의 것보다도 더욱 크게 한 것(예컨대 NA가 0.8 이상, 또는 0.85 이상)을 이용하여도, 응답성이 좋고, 광범위한 구면수차 제어를 실현할 수 있게 되어, 보다 고밀도의 기록·재생이 가능한 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 구면수차 제어 수단이 부동작 시에는, 수속 상태 검출 수단의 검출 신호에 수속 상태 검출 신호 보정 수단에 의해 소정 배로 한 상기 구면수차 검출 수단의 검출 신호를 가산하지 않고, 상기 수속 상태 검출 수단의 검출 신호에만 근거하여, 상기 포커스 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단을 갖추고 있다. 이 결과, 구면수차 제어 수단이 부동작 시에, 구면수차 검출 수단의 검출 신호에 의해 포커스 제어가 불안정하게 되는 것을 막을 수 있는 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
바람직한 실시예에 있어서는, 상기 구동 수단에 테스트 신호를 가하는 제 2 테스트 신호 발생 수단과, 수속 상태 검출 수단의 검출 신호의 진폭을 검출하는 제 2 진폭 검출 수단과, 상기 제 2 테스트 신호 발생 수단에 의해 상기 구동 수단에 테스트 신호를 가한 상태에서, 상기 제 2 진폭 검출 수단에 의해서 수속 상태 검출 신호의 실효치가 최소로 되는 수속 상태 검출 신호 보정 수단의 가산 이득을 구하는 수속 상태 검출 보정 학습 수단을 갖추고 있다. 이 결과, 기록·재생하는 광 디스크 장치마다, 더욱이 광 디스크마다 최적의 포커스 제어와 구면수차 제어의 간섭 제거를 할 수 있는 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 수속 상태 검출 보정 학습 수단은, 포커스 제어 수단이 동작하고, 상기 구면수차 제어 수단이 동작하지 않는 상태에서 가산 이득을 학습한다. 이 결과, 포커스 제어와 구면수차 제어의 간섭으로 양 제어계가 불안정하게 되기 전에 간섭을 제거할 수 있는 광 디스크 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 포커스 액츄에이터에 테스트 신호를 가하는 제 1 테스트 신호 발생 수단과, 포커스 제어 수단의 이득을 조정하는 포커스 제어 이득 조정 수단과, 구동 수단에 테스트 신호를 가하는 제 2 테스트 신호 발생 수단과, 구면수차 제어 수단의 이득을 조정하는 구면수차 제어 이득 조정 수단을 구비하되, 포커스 제어 수단과 구면수차 제어 수단 동작 후에, 상기 포커스 제어 이득조정 수단은, 상기 제 1 테스트 신호 발생 수단으로부터 발생된 제 1 테스트 신호와 포커스 제어 일순 후의 상기 제 1 테스트 신호에 근거해서 조정하고, 상기 구면수차 제어 이득 조정 수단은, 상기 제 2 테스트 신호 발생 수단으로부터 발생된 구면수차 테스트 신호와 구면수차 제어 일순 후의 상기 구면수차 테스트 신호에 근거해서 조정한다. 이 결과, 보다 고밀도의 조정을 할 수 있는 광 디스크 장치를 제공하는 것이 가능해 진다.
본 발명에 따른 광 디스크 장치는, 광 빔을 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단과, 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 포커스 액츄에이터와, 상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키기 위한 구면수차 가변 수단과, 상기 구면수차 가변 수단을 동작시키는 구동 수단과, 상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과, 상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 포커스 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과, 상기 구면수차 검출 수단의 출력 신호의 소정의 주파수보다 낮은 성분을 취출하는 로우 패스 필터 수단과, 상기 로우 패스 필터 수단의 신호에 근거해서, 상기 구동 수단을 동작시켜 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단과, 상기 구면수차 검출 수단의 출력 신호의 상기 소정의 주파수보다 높은 성분을 취출하는 하이 패스 필터 수단과, 상기 하이 패스 필터 수단의 신호를 상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 가산하는 구면수차 신호 가산 수단을 구비하고 있다. 이에 따라, 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차의 AC 변동에 의한 정보 담체로부터의 RF 신호의 판독 성능의 열화를 포커스 제어 수단으로써 개선할 수 있는 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 광 디스크 장치는, 광 빔을 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단과, 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 포커스 액츄에이터와, 상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키기 위한 구면수차 가변 수단과, 상기 구면수차 가변 수단을 동작시키는 구동 수단과, 상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과, 상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 포커스 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과, 상기 구면수차 검출 수단의 검출 신호에 근거해서, 상기 구동 수단을 동작시켜 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단을 구비하되, 상기 포커스 제어 수단의 대역은, 상기 구면수차 제어 수단의 대역보다 10배이상으로 하고 있다. 이에 따라, 포커스 제어와 구면수차 제어의 간섭을 제어 대역으로부터 뗄 수 있어 안정적인 포커스 제어와 구면수차 제어를 할 수 있는 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 광 디스크 장치는, 나선형 또는 동심원 형상의 트랙을 갖는 정보 담체를 향해서 광 빔을 수속하는 수속 수단과, 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 포커스 액츄에이터와, 상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키기 위한 구면수차 가변 수단과, 상기 구면수차 가변 수단을 동작시키는 구동 수단과, 상기 수속 수단을 정보 담체의 트랙을 가로지르는 방향으로 이동시키는 트랙킹 액츄에이터와, 상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과, 상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 포커스 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과, 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 구동 수단을 동작시켜 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 트랙에 대한 위치 편차에 따른 신호를 검출하는 트랙 편차 검출 수단과, 상기 트랙 편차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 트랙킹 액츄에이터를구동하여, 상기 광 빔이 트랙을 주사하도록 제어하는 트랙킹 제어 수단과, 상기 트랙킹 액츄에이터를 정보단체의 반경 방향으로 이동 가능하게 하는 이송 수단과, 상기 이송 수단을 구동하는 이송 구동 수단을 구비하되, 상기 포커스 제어 수단을 동작시키고 또한 상기 트랙킹 제어 수단을 부동작으로 한 상태에서, 상기 이송 수단을 동작시킬 때에는, 상기 구면수차 가변 수단을 소정량 어긋난 위치로 이동시킨다. 이에 따라, 반경 방향으로의 이동을 수반하는 검색 시에, FE 신호에 발생하는 홈 횡단의 영향을 저감할 수 있어 안정적인 포커스 제어를 할 수 있는 광 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명은, 광학적인 정보를 기록·재생하는 광 디스크 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 특히 광 빔을 수속시키기 위해서 개구수가 큰 렌즈를 이용하여도, 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 정밀도가 좋게 보정하여, 고밀도로 기록·재생할 수 있는 광 디스크 장치에 관한 것이다.
도 1은 광 디스크의 모식도,
도 2는 광 디스크의 정보면을 확대한 모식도,
도 3은 종래의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 4는 종래의 광 디스크 장치에 있어서의 수광부 및 프리 앰프의 구성을 나타내는 블록도,
도 5는 복수의 정보면을 가지는 광 디스크의 모식도,
도 6(a) 및 도 6(b)는 종래의 광 디스크 장치의 층간 이동시에서의 포커스의 구동 신호를 나타내는 파형도,
도 7은 구면수차 보정 렌즈의 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 실시예 1의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 9는 구면수차 검출 방법을 설명하기 위한 광 빔의 단면도,
도 10은 수광부의 구성을 상세하게 나타낸 단면도,
도 11은 수광부와 프리 앰프 부분을 상세하게 나타낸 블록도,
도 12(a)로부터 12(c)는 본 실시예 1의 구면수차 보정의 구동 신호를 나타내는 파형도,
도 13은 본 발명에 따른 실시예 2의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 14(a)로부터 14(d)는 본 실시예 2의 층간 이동시에서의 구면수차 보정의 구동 신호를 나타내는 파형도,
도 15는 본 실시예 2의 층간 이동시에서의 구면수차 보정의 시퀀스를 나타내는 플로우차트,
도 16은 본 실시예 2의 층간 이동시의 수속 렌즈와 L0, L1의 정보면의 위치 및 각 신호의 파형도,
도 17은 본 발명에 따른 실시예 3의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 18(a)로부터 18(d)는 본 실시예 3의 반경 방향의 이동에 있어서의 구면수차 보정의 구동 신호를 나타내는 파형도,
도 19는 본 실시예 3의 반경 방향의 이동에서의 구면수차 보정의 시퀀스를 나타내는 플로우차트,
도 20은 본 실시예 3의 반경 방향 이동시의 수속 렌즈와 디스크의 기재 압력 변화 및 각 신호의 파형도,
도 21은 본 발명에 따른 실시예 4의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 22(a)로부터 22(d)는 본 실시예 4의 층간 이동시에서의 구면수차 보정의 구동 신호를 나타내는 파형도,
도 23은 본 실시예 4의 층간 이동시에서의 구면수차 보정의 시퀀스를 나타내는 플로우차트,
도 24는 본 발명에 따른 실시예 5의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 25(a)로부터 25(d)는 본 실시예 5의 층간 이동시에서의 구면수차 보정의 구동 신호를 나타내는 파형도,
도 26은 본 발명에 따른 실시예 6의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 27(a) 및 27(b)는 구면수차 검출 방법을 설명하기 위한 광 빔의 단면도,
도 28(a)로부터 28(e)는 본 실시예 6의 구면수차 검출 신호의 보정을 설명하기 위한 파형도,
도 29는 본 실시예 6의 구면수차 신호 보정부의 증폭율 학습 방법을 설명하기 위한 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 30(a)로부터 30(g)는 본 실시예 6의 구면수차 신호 보정부의 학습을 설명하기 위한 파형도,
도 31은 본 실시예 6의 구면수차 신호 보정부의 학습 시퀀스를 나타내는 플로우차트,
도 32(a)로부터 32(f)는 본 실시예 6의 층간 이동시에서의 구면수차 신호 보정부의 증폭율 전환을 나타내는 파형도,
도 33은 본 발명에 따른 실시예 7의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 34(a)로부터 34(g)는 본 실시예 7의 FE 신호의 보정을 설명하기 위한 파형도,
도 35는 본 실시예 7의 FE 신호 보정부(30)를 나타내는 블록도,
도 36(a)로부터 36(g)는 본 실시예 7의 FE 신호 보정부의 학습을 설명하기 위한 파형도,
도 37은 본 실시예 7의 FE 신호 보정부의 학습 시퀀스를 나타내는 플로우차트,
도 38은 본 발명에 따른 실시예 8의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 39는 구면수차와 포커스 오프셋에 대한 지터를 설명하기 위한 특성도,
도 40(a)로부터 40(d)는 본 실시예 8의 잔류하는 구면수차의 영향을 디포커스시켜 보정하는 방법을 설명하기 위한 파형도,
도 41은 본 발명에 따른 실시예 9의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 42(a)로부터 42(d)는 본 실시예 9의 제어 대역과 간섭의 영향을 설명하기 위한 특성도,
도 43은 본 실시예 9의 제어 대역과 간섭의 영향을 설명하기 위한 블록도,
도 44(a)로부터 44(d)는 본 실시예 9의 제어부, 구동 회로 및 액츄에이터의 특성을 설명하기 위한 특성도,
도 45는 본 발명에 따른 실시예 10의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 46(a)로부터 46(e)는 본 실시예 10의 검색시에서의 구면수차 보정을 설명하기 위한 파형도,
도 47은 본 실시예 10의 반경 방향의 이동에서의 구면수차 보정의 시퀀스를 나타내는 플로우차트,
도 48(a)로부터 48(c)는 본 실시예 10의 포커스 에러 신호에서의 홈 횡단의 영향을 나타내는 파형도,
도 49(a)로부터 49(e)는 디포커스가 구면수차 검출 신호에 미치는 영향을 나타내는 파형도,
도 50(a)로부터 50(e)는 디포커스가 구면수차 검출 신호에 부여하는 영향을 나타내는 파형도,
도 51(a)로부터 51(e)는 정보면의 차이가 구면수차 검출 신호에 미치는 영향을 나타내는 파형도,
도 52(a)로부터 52(e)는 정보면의 차이가 구면수차 검출 신호에 미치는 영향을 나타내는 파형도,
도 53(a)로부터 53(c)는 구면수차 보정 렌즈 위치가 대물 렌즈로부터 초점까지의 거리에 미치는 영향을 나타내는 모식도,
도 54(a)로부터 (c)는 구면수차 보정 렌즈 위치가 대물 렌즈로부터 초점까지의 거리에 미치는 영향을 나타내는 모식도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.
(실시예 1)
도 8은 본 발명의 실시예 1에서의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 9는 도 8의 본 실시예 중 구면수차 검출 방법을 설명하기 위한 광 빔의 단면도이다. 도 10은 도 8에 나타내는 광 디스크 장치 중, 특히 수광부(37) 부분을 상세하게 나타낸 단면도이다. 도 11은 도 8의 광 디스크 장치 중, 수광부(37)와 프리 앰프(12) 부분을 상세하게 나타낸 블록도이다. 이들 도면에서는, 종래의 광 디스크 장치의 각 구성 요소에 대응하는 요소에는 동일한 참조 부호를 부여하고 있다.
본 실시예에서의 포커스 제어는, 도 3의 광 디스크 장치와 마찬가지로, 제 1 액츄에이터인 포커스 액츄에이터(2)에 대물 렌즈(1)를 구동하는 것에 의해서 실행된다.
이것에 대하여, 본 실시예에서의 구면수차 보정은, 구면수차 가변 수단으로서 기능하는 구면수차 보정 렌즈(15)를 이용하여, 이것을 구동하기 위한 두 가지의 액츄에이터(제 1 및 제 2 액츄에이터)(34, 35)에 의해서 행해지고 있다. 이하, 이 점을 상세하게 설명한다.
본 실시예에서는, 도 7의 구면수차 보정 렌즈(15)를 갖추고 있고, 이 구면수차 보정 렌즈(15)를 구성하고 있는 2장 페어 렌즈의 한쪽을 미세하게 이동시키기 위한 구면수차 보정 액츄에이터(제 2 액츄에이터)(34)와, 구면수차 보정 렌즈(15) 및 구면수차 보정 액츄에이터(34)를 크게 이동시키기 위해서 스테핑 모터(35)(제 3 액츄에이터)를 구비하고 있다.
제 2 액츄에이터로서 기능하는 구면수차 보정 액츄에이터(34)는 구면수차 가변 수단으로서 기능하는 구면수차 보정 렌즈(15)를 구동하기 위한 것이다. 이 구면수차 보정 액츄에이터(34)가 구면수차 보정 렌즈(15)의 렌즈 간격을 변화시킴으로써 구면수차를 조절할 수 있다. 구면수차 보정 액츄에이터(34)가 구면수차 보정 렌즈(15)의 렌즈의 한쪽을 이동시킬 수 있는 범위(이동 가능 거리)는, 다음에 설명하는 제 3 액츄에이터로서 기능하는 스테핑 모터(35)에 비교해서 작다. 그러나, 구면수차 보정 액츄에이터(34)는 구면수차 검출 신호로부터 산출되는 구면수차 보정 신호에 포함되는 교류 성분(AC 성분)에 대한 신호(특히 주파수가 높은 신호)에 정밀도 좋게 응답하여, 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시켜, 구면수차를 보정할 수 있다.
제 3 액츄에이터인 스테핑 모터(35)는 구면수차 보정 렌즈(15)의 한쪽의 렌즈와 구면수차 보정 액츄에이터(34)를 이동시킨다. 스테핑 모터(35)는 주파수가 높은 신호에 대한 추종성은 낮지만, 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시킬 수 있는 범위(이동 가능 거리)가 구면수차 보정 액츄에이터(34)보다도 크다. 이 때문에, 스테핑 모터(35)는 DC 신호나 주파수가 낮은 신호에 대하여 매끄러운 추종을 할 수 있다.
본 실시예에서는, 구면수차 검출기(31)로부터의 신호(구면수차 검출 신호)에 근거해서 산출되는 구면수차 보정 신호에 포함되는 직류 성분(DC 성분)의 신호에 근거해서, 스테핑 모터(35)가 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시켜, 구면수차가 조동 보정을 한다. 또, 구면수차가 정밀한 보정은, 제 2 액츄에이터인 구면수차 보정 액츄에이터(34)에 의해서 실행한다.
구면수차 보정 액츄에이터(34) 및 스테핑 모터(35)는 각각, 빔 익스펜더 미동 구동용 회로(33) 및 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)에 의해서 구동된다. 빔 익스펜더 미동 구동용 회로(33) 및 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)는 각각, 마이크로컴퓨터(8)로부터 출력되는 제어 신호(구면수차 보정 신호)의 AC 성분 및 DC 성분을 증폭한다. 구면수차 보정 신호는 구면수차 검출 신호에 근거해서, 마이크로컴퓨터(8)로부터 출력된다.
도 8로부터 도 12를 참조하면서, 실시예 1의 구면수차 보정 제어를 보다 상세하게 설명한다. 도 12는 본 실시예 1의 구면수차 보정의 구동 신호를 나타내는 파형도이다.
우선, 도 8을 참조한다.
수속 상태 검출 수단으로서 기능하는 포커스 에러 신호 생성기(36)는 수광 수단으로서 기능하는 수광부(37)로부터의 신호에 근거해서, 광 빔의 광 디스크(20)의 정보면에서의 광 빔의 수속 상태에 따른 신호를 검출한다. 구체적으로는, 광 헤드(5)로부터 출력되어 집광된 광 빔 스포트와 광 디스크(20)의 수직 방향에 관한 오차 신호를, 프리 앰프(12)의 출력 신호에 근거해서 생성한다.
다음에, 포커스 에러 신호(이하 FE 신호라 칭함)의 생성 방법을 상세하게 설명한다. 수광부(37)는 도 10에 도시하는 바와 같이 검출 렌즈(46)를 통과한 광 빔을 편광 빔 스플리터(47)에서 분할하여 한쪽은 제 1 차광판(48)으로써 외주의 광 빔만을 출력한다. 그리고, 또 한 쪽은 제 2 차광판(49)으로써 내주의 광 빔만을 취출하여, 각각 외주측의 수광부(40), 내주측의 수광부(41)에서 광량을 검출한다.
외주측의 수광부(40) 및 내주측의 수광부(41)는, 도 11에 도시하는 바와 같이 각각, 4개의 영역 A, B, C, D로 분할되어 있다. 각 영역이, 검출한 광량에 따라 광 전류를 생성하여, 프리 앰프(12)에 내장된 대응하는 I/V 변환기(42a∼42d), I/V 변환기(43a∼43d)에 출력한다.
I/V 변환기(42a∼42d), I/V 변환기(43a∼43d)에 의해, 전류로부터 전압으로 변환된 신호는, 각각, 외주측 포커스 에러 신호 생성기(44), 내주측 포커스 에러 신호 생성기(45)로써 종래의 포커스 에러 신호 생성기(7) 동일한 연산을 하는 것으로 외주측 포커스 에러 신호, 내주측 포커스 에러 신호가 된다.
실제로 포커스 제어에 이용하는 본 실시예 1의 포커스 에러 신호는, 이 외주측 포커스 에러 신호 및 내주측 포커스 에러 신호를 포커스 에러 신호 생성기(36)에 의해서 가산한 신호이다.
이와 같이 본 실시예의 포커스 에러 신호는, 종래의 비점수차법에 의한 포커스 에러 신호와 생성의 방법이 약간 다르지만, 그 특성은 등가이다. 따라서, 이 포커스 에러 신호 생성기(36)의 출력 신호인 FE 신호를 이용함으로써 종래의 장치와 같이 광 빔 스포트는, 광 디스크(20)의 정보 기록면에 대하여 소정의 수속 상태가 되도록 구동되어, 포커스 제어가 실현된다.
다음에, 도 9, 도 11, 도 12를 참조하면서, 구면수차 검출 신호의 검출 방법과 그것에 따른 제어 방법을 설명한다.
상기한 포커스 제어가 동작하고 있는 상태에서, 광 헤드(5)로부터 발광된 광 빔은 도 2에 도시하는 바와 같이 광 디스크(20)의 기재(21)에 의해서 굴절하여, 외주측의 광 빔은 초점 B, 내주측의 광 빔은 초점 C에 집광한다.
광 디스크(20)의 정보 기록면에서 구면수차가 발생하지 않은 경우에는, 외주측의 광 빔의 초점 B, 내주측의 광 빔의 초점 C는 둘 다 초점 A와 일치하지만, 구면수차의 영향이 커질수록 초점B와 초점 C 사이가 멀어져, 광 빔을 수속시켜야되는 정보 기록면에 대하여, 2개의 초점이 모두 디포커스 상태가 된다.
도 11에 도시하는 바와 같이 구면수차 검출 수단으로서 기능하는 구면수차 검출기(31)는, 이 외주측의 광 빔이 구면수차에 의해 받는 영향량(초점 B의 디포커스량), 내주측의 광 빔이 구면수차에 의해 받는 영향량(초점 C의 디포커스량)을 각각 검출한다, 그리고, 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른신호를 검출한다. 보다 구체적으로는, 외주측 포커스 에러 신호 생성기(44), 내주측 포커스 에러 신호 생성기(45) 각각의 출력 신호인 외주측 포커스 에러 신호, 내주측 포커스 에러 신호의 차를 연산함으로써, 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호인 구면수차 검출 신호를 생성하고 있다.
구면수차 검출기(31)의 출력 신호인 구면수차 검출 신호는, 마이크로컴퓨터(8)에 입력되어, 위상 보상, 이득 보상 등의 필터 연산을 하여 구면수차를 보정하기 위한 구면수차 보정 신호를 생성한다. 포커스 제어 수단이며 또한 구면수차 제어 수단으로서 기능하는 마이크로컴퓨터(8)는, 필터 연산 후의 구면수차 보정 신호의 주파수를 분리하여, 구면수차 보정 신호의 DC 성분에 응답하는 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)는, 구면수차 보정 신호의 DC 성분을 약 0으로 하기 위한 위치로 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시키기 위한 구동 신호를 스테핑 모터로 송신한다(도 12(b) 참조). 이 구동 신호를 수신한 스테핑 모터(35)는 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시켜(시간 t1), 구면수차의 DC 성분을 거의 0이 되도록 보정한다.
다음에 마이크로컴퓨터(8)는, 빔 익스펜더 미동 구동용 회로(33)에 도 12(c)에 도시하는 바와 같이 스테핑 모터(35)에서는 보정할 수 없는 구면수차 보정 신호에 포함되는 AC 성분을 약 0으로 하기 위한 위치로 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시키기 위한 구동 신호를 출력하고(시간 t2), 이 구동 신호를 수신한 구면수차 보정 액츄에이터(34)는 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시켜, 구면수차가 약 0, 즉 초점 B, 초점 C가 일치하도록(즉, 초점 B, 초점 C가 모두 초점 A에 가까워지도록)보정 제어를 한다.
구체적으로는 구면수차 검출기(31)의 출력 신호인 구면수차 검출 신호에 대하여, 마이크로컴퓨터(8)에 의해 필터 연산을 한다. 필터 연산 후의 구면수차 검출 신호의 DC 성분은 빔 익스펜더 조동 구동 회로(32), 스테핑 모터(35)에 의해 구면수차 보정 렌즈(15)를 구동함으로써 초점 A, B, C가 일치하도록 보정 제어를 한다. 아직, AC 성분은 빔 익스펜더 미동 구동 회로(33), 구면수차 보정 액츄에이터(34)에 의해 구면수차 보정 렌즈(15)를 구동함으로써 초점 A, B, C가 일치하도록 보정 제어를 한다.
본 실시예에서는, 구면수차 보정 신호의 DC 성분에 대해서는, 빔 익스펜더 조동 구동 회로(32)가 이것을 약 0으로 하는 구동 신호를 스테핑 모터가(35)로 보내는 것에 의해, 스테핑 모터(35)가 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시켜, DC 성분에 대한 구면수차 보정을 하고, 구면수차 보정 신호의 AC 성분에 대해서는, 빔 익스펜더 미동 구동 회로(33)가 이것을 약 0으로 하는 구동 신호를 구면수차 보정 액츄에이터(34)로 송신하는 것에 의해, 구면수차 보정 액츄에이터(34)가 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시켜, AC 성분에 대한 구면수차 보정을 하기 때문에, 광 디스크(20)의 기록 밀도를 더욱 고밀도화하기 위해서 대물 렌즈의 NA를 종래의 것보다도 더욱 크게 한 것(예컨대 NA가 0.8 이상, 또는 0.85 이상)을 이용하여도, 응답성이 좋고, 광범위한 구면수차 보정 제어를 실현할 수 있게 된다.
또한, 도 12(b)의 빔 익스펜더 조동 구동 신호에 의한 스테핑 모터(35)의 제어에 있어서, 광 디스크(20)의 회전 주파수보다 낮은 AC 성분의 구면수차 보정 신호와 DC 성분의 구면수차 보정 신호를 빔 익스펜더 조동 구동 회로(32)로 송신하고, 광 디스크(20)의 회전 주파수보다 높은 AC 성분의 구면수차 보정 신호를 빔 익스펜더 미동 구동 회로(33)로 송신하도록 구성하면, 추종 속도가 느린 스테핑 모터(35)가, 1회전당의 기재(21)의 두께 불균일의 영향으로 과도 응답을 나타내지도 않고, 반경 방향의 기재 두께의 변화에 추종할 수 있어, 구면수차 보정 제어의 정밀도가 더욱 향상되고, 구면수차 보정에 대한 응답성도 더욱 좋아진다.
(실시예 2)
도 13은 실시예 2의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 14는 본 실시예의 층간 이동시에서의 구면수차 보정의 구동 신호를 나타내는 파형도이다. 도 15는 본 실시예의 층간 이동시에서의 구면수차 보정의 시퀀스를 나타내는 플로우차트이다. 이들 도면 중 종래의 기술, 실시예 1과 동일한 부재, 부분은 같은 번호를 부여하고, 설명을 생략한다.
마이크로 컴퓨터(8), 포커스 액츄에이터 구동 회로(9)에 의해, 포커스 액츄에이터를 구동하는 층간 이동 수단을 구성한다. 도 13에 있어서, 구동 위치 선택부(13)는 구동 위치 보존부(14)로부터 원하는 구동 위치를 취출하여 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)에 출력한다.
또한, 실시예 1과 같이 외주측 포커스 에러 신호와, 내주측 포커스 에러 신호의 합 신호인 포커스 에러 신호와, 차 신호인 구면수차 검출 신호에 의해서 포커스 제어, 및 구면수차 제어가 이루어지고 있다.
이상과 같이 구성된 실시예 2의 층간 이동시에서의 구면수차 보정 제어에 대하여, 도 13으로부터 도 15를 이용하여 설명한다.
도 14(c), 도 14(d)에 도시하는 바와 같이 층간 이동시에는, 우선 시간 t1에 있어서 마이크로컴퓨터(8)는, 구면수차 검출기(31)로부터의 출력 신호에 근거하는 빔 익스펜더 미동 구동용 회로(33)로의 출력을 정지하여, 포커스 에러 신호 생성기(36)로부터의 출력에 따른 포커스 액츄에이터 구동 회로(9)로의 출력을 정지함으로써, 구면수차의 보정 제어와 포커스 제어를 부동작(不動作), 즉, 정지시킨다(도 15의 S1, S2).
다음에 종래와 동일한 순서에 따른 도 14(d)에 도시하는 바와 같이 포커스 액츄에이터 구동 회로(9)에 층간 이동을 위한 구동 지령을 시간 t2까지 출력한다(도 15의 S3). 시간 t2에 있어서 층간 이동의 구동 지령이 끝나는 동시에 마이크로컴퓨터(8)는 포커스 에러 신호 생성기(36)로부터의 출력에 근거해서 포커스 액츄에이터 구동 회로(9)로의 출력의 정지를 해제하여, 도 14(d)에 도시하는 바와 같이 포커스 제어를 재개한다(도 15의 S4).
다음에 시간 t3까지 포커스 제어가 안정되길 기다린 후(도 15의 S5), 마이크로컴퓨터(8)는 이동처의 정보 기록면에 적합한 구면수차 보정 렌즈(15)의 구동 위치에 관한 정보를 보존한 도 13에 나타내는 구동 위치 보존부(14)로부터 구동 위치 선택부(13)에 의해서 취출하여, 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)에 대하여 도 14(b)에 도시하는 바와 같이 구면수차 보정 렌즈(15)를 구동 위치로 이동시키기 위한 구동 신호(오프셋 신호)를 스테핑 모터(35)로 출력한다. 이에 따라 스테핑 모터(35)가 구동되어 도 14(a)에 도시하는 바와 같이 구면수차 검출 신호의 DC 성분이 약 0이 된다(도 15의 S6, S7).
최후에 마이크로컴퓨터(8)는 시간 t4에 있어서 빔 익스펜더 미동 구동용 회로(33)로의 출력의 정지를 해제하여, 도 14(c)에 도시하는 바와 같이 스테핑 모터(35)에서 보정할 수 없었던 보정 신호(즉, 본 실시예에서는 구면수차 보정 신호의 AC 성분)를 출력하여(도 15의 S8), 구면수차 보정 액츄에이터(34)에서 구면수차의 보정 제어를 재개한다.
또, 포커스 제어 및 구면수차 제어의 정지 타이밍 및 빔 익스펜더 조동 구동용 회로로의 구동 신호 출력 타이밍을 아래와 같이 구성함으로써, 더욱 빠른 층간 액세스가 가능하게 된다.
도 16은 2층 디스크에 있어서의 층간 이동시의 수속 렌즈와 정보면 L0, L1의 위치 및 각 신호의 파형도를 나타낸 것이지만, 이하 이 도 16을 이용하여 설명한다.
먼저, 광 빔은 정보면 L0의 임의의 트랙을 주사하고 있다고 한다. 이 상태에 있어서, 정보면 L1의 데이터를 재생할 때, 우선 포커스 제어와 구면수차 보정 제어를 부동작, 즉, 정지한다(시간 a). 다음에 포커스 액츄에이터 구동 회로(9)에 구동 지령을 부여한 후, 목적으로 하는 층(본 실시예에서는 정보면 L1)인 다른 정보면에 적합한 구면수차 보정용의 구동 위치에 관한 정보를 보존한 도 13에 나타내는 구동 위치 보존부(14)로부터 구동 위치 선택부(13)에 의해서 취출하여, 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)에 대하여 취출한 구동 위치로 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시키기 위한 구동 신호를 출력한다(시간 b).
이것에 의해서, 대물 렌즈(1)에 의한 포커스가 정보면 L0에서 정보면 L1으로 접근함에 따라서, 이 이동에 의해 발생하는 구면수차를 최소로 하도록 스테핑 모터(35)가 이동하고 있어, 즉 정보면 L1에서 기준이 되는 구면수차 보정량에, 보다 가까이 가고 있기 때문에, 포커스 점프 중에 구면수차가 크게 변동하는 것으로 인한 FE 신호나 디스크(20)로부터의 전(全) 반사광량으로의 영향이 저감하여, 포커스 점프의 안정성을 저해하지 않는다. 정보면 L1로 이동한 후에는, 부동작으로 하고 있었던 포커스 제어를 온(ON) 시킨 직후(시간 c)에 구면수차 제어를 온시키더라도, 포커스 제어가 안정적이지 않으면, 구면수차 제어도 안정적이지 않기 때문에, 예컨대 FE 신호를 관측하면서 소정 범위에 FE 신호가 수속되면, 포커스 제어가 안정적이라고 판단하여, 부동작으로 하고 있었던 구면수차 제어를 온(시간 d) 하도록 구성한다.
이것에 의해서 층간 이동시에 발생하는 구면수차의 변동을 억제하도록 스테핑 모터(35)(특히 구면수차 보정 렌즈(15))를 이동시키기 때문에, 안정적으로 층마다의 구면수차의 제어 전환을 실현할 수 있어, 그 효과는 크다.
이상과 같이 층간 이동시에 발생하는 구면수차의 DC 성분의 변동에 대하여, 조동 구동계(스테핑 모터(35))를 이용하여 보정함으로써, 2층 디스크뿐만 아니라 다층 디스크에도 대응하는 광범위한 구면수차 보정 제어가 실현되어 있다.
(실시예 3)
도 17은 실시예 3의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 18은 본 실시예 3의 반경 방향의 이동에 있어서의 구면수차 보정의 구동 신호를 나타내는 파형도이다. 도 19는 실시예 3의 반경 방향의 이동에 있어서의 구면수차 보정의 시퀀스를 나타내는 플로우차트이다. 이들 도면 중 종래의 기술, 실시예 1과 동일한 부재, 부분은 같은 번호를 부여하고, 설명을 생략한다.
본 실시예에 있어서, 광 헤드(5)는, 광 빔을 조사하는 광 빔 조사 수단으로서 기능하는 광원(3), 광 빔을 정보 담체인 광 디스크(20)를 향해서 수속하는 수속 수단으로서 기능하는 대물 렌즈(1), 광 빔의 수속 위치를 변화시키기 위해서 대물 렌즈(1)를 광 디스크(20)의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동하는 제 1 액츄에이터인 포커스 액츄에이터(2), 대물 렌즈(1)에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키는 구면수차 가변 수단으로서 기능하는 구면수차 보정 렌즈(15), 구면수차 보정 액츄에이터(34)를 이동시키는 스테핑 모터(35), 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시키는 구면수차 보정 액츄에이터(34), 및 광 빔의 광 디스크(20)로부터의 반사광을 수광하는 수광부(37)를 일체로서 수납한 것이다.
광 헤드(5)는, 검색 수단으로서 기능하는 이송대(60)에 의해서 광 디스크(20)의 반경 방향으로 이동할 수 있고, 또한 이송대(60)는 이송대 구동 회로(62)로부터의 출력 신호(구동 신호)로써 구동된다.
또한, 실시예 1과 같이 외주측 포커스 에러 신호와, 내주측 포커스 에러 신호의 합 신호인 포커스 에러 신호(포커스 에러 신호 생성기(36)로부터 출력되는 신호)와, 차 신호인 구면수차 검출 신호(구면수차 검출기(31)로부터 출력되는 신호)에 근거해서 포커스 제어, 및 구면수차 제어가 이루어지고 있다.
이상과 같이 구성된 실시예 3의 반경 방향 이동시에서의 구면수차 보정 제어에 대하여, 도 17, 도 18, 도 19를 이용하여 설명한다. 도 18(c)에 도시하는 바와 같이 검색 등에서의 반경 방향 이동에는, 우선 트랙킹 제어를 하고 있지 않은 상태인 시간 t1에 있어서, 마이크로컴퓨터(8)는 구면수차 검출기(31)의 출력에 근거해서 빔 익스펜더 미동 구동 회로(33)로의 출력을 정지하여, 구면수차 보정 액츄에이터(34)의 동작을 부동작으로 하는 것에 의해 구면수차의 보정 제어를 정지시키고(도 19의 S1), 도 18(d)에 도시하는 바와 같이 이송대 구동 회로(62)에 대하여 이송대 구동 신호를 출력 시간 t2까지 출력한다(도 19의 S2).
이송대 구동 회로(62)는, 마이크로 컴퓨터(8)로부터 송신된 이송대 구동 신호에 근거해서 광 헤드(5)를 탑재한 이송대(60)를 광 디스크(20)의 반경 방향으로 이동시킨다. 다음에 마이크로 컴퓨터(8)는 시간 t3에 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)에 대하여 도 18(b)에 도시하는 바와 같이 구면수차 검출 신호의 DC 성분을 거의 0으로 하는 구동 신호를 출력한다. 스테핑 모터(35)는 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)에 의해 송신되는 구동 신호에 근거해서 구동하고, 마이크로컴퓨터(8)는 스테핑 모터(35)가 소정의 위치까지 이동하는 것을 기다린다(도 19의 S3, S4).
다음에 시간 t4에 마이크로컴퓨터(8)는 구면수차 검출기(31)의 출력에 따른 빔 익스펜더 미동 구동 회로(33)로의 출력의 정지를 해제하고, 빔 익스펜더 미동구동용 회로(33)에 도 18(c)에 도시하는 바와 같이 스테핑 모터(35)에서 보정할 수 없었던 보정 신호(즉구면수차 보정 신호의 AC 성분)를 출력하여(도 19의 S5) 구면수차 보정 액츄에이터(34)에서 부동작으로 하고 있던 구면수차의 보정 제어를 재개한다.
또, 구면수차 제어의 정지 타이밍 및 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)로의 구동 신호 출력 타이밍을 아래와 같이 구성함으로써, 더욱 고속의 반경 방향으로의 액세스가 가능하게 된다.
도 20은 반경 방향 이동시의 대물 렌즈(1)와 광 디스크(20)의 기재 압력 변화 및 각 신호의 파형도를 나타낸 것이지만, 이하, 이 도 20을 이용하여 설명한다. 처음에, 광 빔은 광 디스크(20)의 내주측의 임의의 트랙을 주사하고 있다고 한다. 이 상태에 있어서, 외주측의 데이터를 재생할 때, 우선 마이크로컴퓨터(8)는 트랙킹 제어와 구면수차 보정 제어를 부동작, 즉, 정지한다(시간 a). 다음에 이송대 구동 회로(62)에 구동 지령을 부여한 후, 마이크로컴퓨터(8)는 목적으로 하는 반경 위치의 기재 압력에 적합한 구면수차 보정 렌즈(15)의 구동 위치로 이동시키기 위해서 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)에 대하여 구면수차 보정 신호를 송신하고, 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)는 송신된 구면수차 보정 신호에 따른 구동 신호(오프셋 신호)를 출력한다(시간 b).
이것에 의해서, 이송대(60)가 내주로부터 외주로 접근함에 따라서, 이 이동에 의해 발생하는 구면수차를 최소로 하도록 스테핑 모터(35)가 이동하는, 즉, 목적으로 하는 외주 위치에서 기준이 되는 구면수차 보정량에 보다 가까이 가고 있기때문에, 반경 방향의 이동 중에 구면수차가 크게 변동하는 것으로 인한 트랙킹 에러 신호나 FE 신호로의 영향이 저감하고, 반경 방향의 이동 직후의 트랙킹 제어의 인입 동작의 안정성을 저해하지 않는다.
목적으로 하는 외주 위치로의 이동 후, 트랙킹 제어의 정지(시간 c), 구면수차 제어의 정지를 계속해서 해제하여, 온 시키더라도, 트랙킹 제어가 안정적이지 않으면, 더욱 트랙킹 제어를 불안정하게 해버릴 가능성이 있기 때문에, 예컨대 트랙킹 에러 신호를 관측하면서 소정의 범위에 트랙킹 에러 신호가 수속되면, 마이크로컴퓨터(8)는 트랙킹 제어가 안정적이라고 판단하여, 구면수차 제어의 정지를 해제하여, 온(시간 d) 하도록 구성한다. 이것에 의해서 반경 방향으로의 이동시에 있어 더욱 안정적으로 반경마다의 구면수차의 제어 전환을 실현할 수 있기 때문에, 그 효과는 크다.
이상과 같이 반경 방향으로의 이동시에 발생하는 구면수차의 DC 성분의 변동을 조동 구동계(스테핑 모터(35))를 이용하여 보정함으로써, 광 디스크(20)의 두께 불균일이나 접합 불균일을 흡수하는 광범위한 구면수차 보정 제어가 가능해진다.
(실시예 4)
도 21은 실시예 4의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 22는 실시예 4의 층간 이동시에서의 구면수차 보정의 구동 신호를 나타내는 파형도이다. 도 23은 실시예 4의 층간 이동시에서의 구면수차 보정의 시퀀스를 나타내는 플로우차트이다. 이들 도면 중 종래의 기술, 실시예 1과 동일한 부재, 부분은 같은 번호를 부여하고, 설명을 생략한다.
마이크로컴퓨터(8)는, 광 디스크(20)의 각 정보면에 따른 오프셋량을 보존하는 오프셋량 보존부(68)를 갖추는 동시에, 오프셋 인가 수단이며, 오프셋 전환 수단으로서 기능하는 오프셋량 선택부(67)를 갖추고 있다. 마이크로컴퓨터(8)는, 오프셋량 선택부(67)에 의해, 광 디스크(20)의 각 정보면에 따른 소망하는 보존값을 오프셋량 보존부(68)로부터 취출하고, 취출한 오프셋량으로 전환한다. 전환된 오프셋량과 구면수차 보정 신호를 가산기(69)에 의해 가산한 후, 이것을 빔 익스펜더 미동 구동용 회로(33)로의 구동 신호로 함으로써, 구면수차 보정 렌즈(15)에 오프셋이 인가된다.
구면수차 보정 액츄에이터(34)는, 마이크로 컴퓨터(8)로부터의 제어 출력을 전류 증폭하는 빔 익스펜더 미동 구동용 회로(33)로써 구동된다. 구면수차 보정 렌즈(15)에는, 판 스프링 등의 탄성체가 부착되어 있고, 구면수차 보정 액츄에이터(34)에 인가되는 신호에 따른 힘이 이 판 스프링에 부여된다. 이상과 같이 각 정보면에 대응하는 오프셋량에 따른 힘이 구면수차 보정 렌즈(15)를 지지하는 판 스프링에 인가되기 때문에, 이 구면수차 보정 렌즈(15)를 미세하게 가동시킬 수 있다.
또한, 실시예 1과 같이 외주측 포커스 에러 신호와, 내주측 포커스 에러 신호의 합 신호로부터 포커스 에러 신호가 생성되고, 차 신호로부터 구면수차 검출 신호가 생성되어 있다.
이상과 같이 구성된 실시예 4의 층간 이동시에서의 구면수차 보정 제어에 대하여, 도 21로부터 도 23을 이용하여 설명한다.
본 실시예에서는, 실시예 1과 같이 포커스 제어가 동작하고 있는 상태에서, 구면수차 검출기(31)로부터 출력된 구면수차 검출 신호가 마이크로 컴퓨터(8)에 입력되고, 그 결과, 위상 보상 및 이득 보상 등의 필터 연산이 행하여진다.
마이크로컴퓨터(8)는, 오프셋량 선택부(67)에 의해 오프셋량 보존부(68)에 보존된 오프셋량중 이동처의 정보면에 대응하는 오프셋량을 선택하여, 전환한다. 그 후, 마이크로컴퓨터(8)는 전환된 오프셋량과 필터 연산 후의 구면수차 보정 신호를 가산기(69)에 의해서 가산하여, 이 가산한 신호를 빔 익스펜더 미동 구동용 회로(33)로 출력한다. 빔 익스펜더 미동 구동용 회로(33)는 오프셋 가산 후의 구면수차 보정 신호에 근거해서 구면수차의 보정 제어를 한다.
층간 이동시에는, 우선 시간 t1에 도 22(b), 22(d)에 나타낸 바와 같이 마이크로컴퓨터(8)가 포커스 제어와 구면수차의 보정 제어를 부동작, 즉, 정지시켜(도 23의 S1, S2), 종래와 동일한 순서에 따라서 시간 t2까지 도 22(d)에 도시하는 바와 같이 포커스 액츄에이터 구동 회로(9)에 지령을 출력한다(도 23의 S3). 다음에 종래와 동일한 층간 이동 처리를 끝내면 동시에 부동작으로 하고 있던 포커스 제어를 재개하고(도 23의 S4), 동시에 마이크로컴퓨터(8)의 오프셋량 선택부(67)는, 빔 익스펜더 미동 구동용 회로(33)에 대하여 도 22(c)에 도시하는 바와 같이 이동처의 정보 기록면용의 오프셋량을 오프셋량 보존부(68)로부터 취출하여, 도 22(b)에 나타낸 바와 같이 빔 익스펜더 미동 구동 신호에 가산한다.
이에 따라 빔 익스펜더 미동 구동용 회로(33)는, 빔 익스펜더 미동 구동 신호에 근거해서 구면수차 보정 액츄에이터(34)를 구동하여 구면수차 검출 신호의 DC 성분을 거의 0으로 한다(도 23의 S5). 포커스 제어가 안정되길 기다린 후(도 23의 S6), 시간 t3에 마이크로컴퓨터(8)는 빔 익스펜더 미동 구동용 회로(33)에 도 22(b)에 도시하는 바와 같이 오프셋량만으로 보정하지 못했던 구면수차 보정 신호를 출력하여 구면수차 보정 액츄에이터(34)의 정지를 해제하여, 구면수차의 보정 제어를 재개한다(도 23의 S7).
이상과 같이 층간 이동시에 발생하는 구면수차의 DC 성분을 미동 구동계(구면수차 액츄에이터(34))에 오프셋을 가산함으로써 안정적이고 또한 보정 정밀도가 높은 구면수차 보정 제어가 실현되고 있다.
또, 소정 시간에 있어서의 구면수차 검출 신호의 DC 성분을 측정하여, 그 평균치를 현재 오프셋량 선택부(67)에 의해서 선택되어 있는 오프셋량 보존부(68)의 오프셋량에 더욱 가산함으로써 구면수차 보정 제어 목표 위치가 최적으로 되어, 추종 정밀도를 더욱 향상할 수 있다.
(실시예 5)
도 24는, 실시예 5의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 25(a)로부터 25(d)는 실시예 5의 층간 이동시에서의 구면수차 보정의 구동 신호 등을 나타내는 파형도이다. 이들 도면 중, 종래의 기술, 실시예 1과 동일한 부재, 부분은 같은 번호를 부여하고, 설명을 생략한다.
도 24에 나타내는 본 실시예의 마이크로컴퓨터(8)는 불감대 영역 생성부(70)를 갖추고 있다. 불감대 영역 생성부(70)는, 이득 조정부(66)로부터 출력된 신호를 수취하고, 이 신호의 절대치가 소정값 이하로 될 경우에, 그 신호를 차단하여, 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)에 보내지 않도록 동작한다.
스테핑 모터(35)는, 마이크로컴퓨터(8)로부터의 제어 출력을 전류 증폭하는 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)로써 구동된다.
구면수차 보정 렌즈(15)는, 스테핑 모터(35)에 의해 광범위하게 이동 가능하다. 또, 실시예 1과 같이 외주측 포커스 에러 신호와, 내주측 포커스 에러 신호의 합 신호로부터 포커스 에러 신호가 생성되고, 차 신호로부터 구면수차 검출 신호가 생성되고 있다.
이상과 같이 구성된 실시예 5의 구면수차 보정 제어에 대하여, 도 24 및 도 25를 이용하여 설명한다.
본 실시예에서는, 실시예 1과 같이 포커스 제어가 동작하고 있는 상태에서, 구면수차 검출기(31)로부터 출력된 구면수차 검출 신호가 마이크로 컴퓨터(8)에 입력되고, 그 결과, 위상 보상 및 이득 보상 등의 필터 연산이 행하여진다. 마이크로컴퓨터(8) 내의 불감대 영역 생성부(70)는, 이득 조정부(66)로부터 필터 연산 후의 구면수차 보정 신호를 수취하고, 그 신호의 절대값이 소정값을 넘었을 때에는 그 신호를 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)로 출력하고, 신호의 절대치가 소정값 이하로 되었을 경우에는 신호의 출력을 차단한다.
후술하는 바와 같이, 시간 t1에서 스테핑 모터가 구동되기 때문에, 필터 연산 후의 구면수차 보정 신호는, 도 25(a)에 나타내는 것 같은 파형을 나타낸다.시간 t1∼t2에 있어서는, 스테핑 모터의 구동에 의해, 구면수차 검출 신호가 작아지고 있다는 것을 알게 된다.
도 25(d)는 불감대 영역 생성부(70)의 출력(불감대 처리 후의 구면수차 검출 신호)을 나타내고 있다. 이 구면수차 검출 신호는 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)로 출력되고, 빔 익스펜더 조동 구동용 회로(32)는, 불감대 처리 후의 구면수차 보정 신호에 근거해서, 도 25(b)에 나타내는 신호를 출력하여, 구면수차의 보정 제어를 한다.
스테핑 모터(35)는, 도 25(c)에 도시하는 바와 같이 시간 t1∼t2에서, 구면수차를 보정하도록 빔 익스펜더 조동 구동용 회로에 의해서 구동된다. 그러나, 시간 t2 이후에는, 도 25(d)에 도시하는 바와 같이 구면수차 보정 신호의 절대치가 소정값 이하로 되어, 출력이 차단되기 때문에, 도 25(c)에 도시하는 바와 같이 스테핑 모터(35)에 의한 보정은 실행되지 않는다.
이렇게 해서, 구면수차 보정 신호(아직은 구면수차 검출 신호)가 미소하게 변화한 경우에 스테핑 모터(35)가 과도 응답하는 것에 의한 과도한 오차를 저감할 수 있다. 특히 나선 동작으로 천천히 디스크의 두께가 변화하여, 낮은 주파수로 구면수차가 변동하고 있는 경우에는, 매끄러운 추종 제도가 가능해져, 그 효과는 크다.
(실시예 6)
도 26은 실시예 6의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 27은 본 실시예에 있어서의 구면수차 검출을 설명하기 위한 광 빔의 단면도이다. 본 실시예의 광 디스크 장치 중, 수광부(37)나 프리 앰프(12)는, 실시예 1과 같이, 도 10 및 도 11에 나타내는 구성을 갖고 있다.
도 26에 있어서, 수광부(37)에서 수광된 광 디스크(20)로부터의 반사광은 수광한 광량에 따른 광 전류로서 검출되어, 프리 앰프(12)로 송신된다. 프리 앰프(12)는 전류-전압 변환을 하여 광 전류에 따른 전압 출력을 포커스 에러 신호 생성기(36), 및 구면수차 검출기(31)로 보낸다.
수속 상태 검출 수단으로서 기능하는 포커스 에러 신호 생성기(36)는, 수광 수단으로서 기능하는 수광부(37)로부터의 신호에 근거해서, 광 디스크(20)의 정보면(29)에 있어서의 광 빔의 수속 상태에 따른 신호를 검출한다. 구체적으로는, 프리 앰프(12)의 출력 신호에 근거해서 수속 상태에 따른 신호를 검출하여, 광 헤드(5)로부터 출력되어 집광된 광 빔 스포트와 광 디스크(20)와의 수직 방향에 관한 오차 신호를 생성한다.
구면수차 보정 액츄에이터(34)는, 구면수차 가변 수단으로서 기능하는 구면수차 보정 렌즈(15)를 구동한다. 구체적으로는, 구면수차 보정 렌즈(15)를 구성하고 있는 2장 페어 렌즈의 렌즈간 거리를 조절함으로써, 광 빔 스포트의 구면수차를 변화시킬 수 있다.
본 실시예 및 이후의 실시예에 있어서는, 구면수차 가변 수단으로서 구면수차 보정 렌즈(15)를 이용하고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 액정 등에 의해서 광학적인 거리(광로 길이)를 변화시켜, 그것에 의하여 구면수차를 보정하는 소자를 이용하여도 좋다. 이러한 타입의 구면수차 가변 수단은 액정에 적절한 전압을 인가하는 회로에 의해서 구동된다.
구면수차 검출 수단으로서 기능하는 구면수차 검출기(31)는, 수광 수단으로서 기능하는 수광부(37)로부터의 신호에 근거해서, 광 디스크(20)의 정보면(29) 상에 생성되는 광 빔 스포트에 발생하는 구면수차 상태를 검출하여, 구면수차 상태에 따른 신호(이하 구면수차 신호라 칭함)를 출력한다.
그런데, 포커스 제어계와 구면수차 제어계는 서로 간섭한다. 구체적으로는, 디포커스에 따른 검출오차가 구면수차 신호에 발생하여, 구면수차 보정량에 따른 대물 렌즈로부터 초점까지의 거리의 변동이 FE 신호에 발생한다. 그래서, 구면수차 신호 보정부(132)로써 FE 신호를 소정 배로 하여, 구면수차 신호에 가산함으로써 디포커스에 따르는 구면수차 신호로의 영향을 제거한다. 이에 따라 포커스 제어계와 구면수차 제어계의 간섭의 루프를 절단할 수 있게 된다.
FE 신호에 근거해서 보정된 구면수차 신호는 구면수차 제어부(135)를 거쳐서 빔 익스펜더 구동 회로(133)로 송신된다. 따라서, 구면수차 보정 액츄에이터(34)는, FE 신호에 근거해서 보정된 구면수차 신호에 따라 제어된다. 또, 구면수차 제어부(135)는, 위상 보상, 이득 보상 등의 필터를 갖고 있고 구면수차 제어계를 안정하게 한다. 또한 빔 익스펜더 구동 회로(133)는 구면수차 보정 액츄에이터(34)의 구동용 회로이다.
도 10을 참조하여, FE 신호의 생성 방법을 설명한다.
검출 렌즈(46)는 광 디스크(20)로부터의 반사광인 광 빔을 집광한다. 편광빔 스플리터(47)는 반사광인 광 빔을 2개로 분할한다. 제 1 차광판(48)은 반사광인 광 빔의 소정 반경보다 내측의 광 빔을 차단한다. 외주측의 수광부(40)는 제 1 차광판(48) 통과 후의 광 빔을 수광하여, 수광한 광 빔을 광 전류로 변환한다. 제 2 차광판(49)은 반사광인 광 빔의 소정 반경보다 외측의 광 빔을 차단한다. 내주측의 수광부(41)는 제 2 차광판(49) 통과 후의 광 빔을 수광하여, 수광한 광 빔을 광 전류로 변환한다.
구체적으로는, 수광부(37)는 도 10에 도시하는 바와 같이 검출 렌즈(46)를 통과한 광 디스크(20)로부터의 반사광인 광 빔을 편광 빔 스플리터(47)로써 분할하여 한쪽은 제 1 차광판(48)으로써 외주의 광 빔만을 취출하고, 또 한 쪽은 제 2 차광판(49)으로써 내주의 광 빔만을 취출하여, 각각 외주측의 수광부(40), 내주측의 수광부(41)로써 광량을 검출하는 구성으로 되어있다.
본 실시예에 있어서의 수광부(37), 포커스 에러 신호 생성기(36), 구면수차 검출기(31), 프리 앰프(12)도, 도 11에 나타내는 구성을 갖고 있다.
도 11에 나타내는 외주측의 수광부(40), 내주측의 수광부(41)는, 각각 A, B, C, D의 4개의 영역으로 분할되어 있고, 각각이 검출한 광량에 따라 광 전류를 생성하여, 프리 앰프(12)에 내장된 대응하는 I/V 변환기(42a∼42d), I/V 변환기(43a∼43d)에 출력한다. I/V 변환기(42a∼42d), I/V 변환기(43a∼43d)에 의해 전류-전압 변환된 신호는, 각각 외주측 포커스 에러 신호 생성기(44), 내주측 포커스 에러 신호 생성기(45)로 송신된다.
여기서, 정보 트랙 길이 방향이란 광 디스크(20)의 트랙(28)의 접선 방향이며, 광 디스크 반경 방향이란 광 디스크(20)의 트랙(28)에 수직인 방향이다. 따라서, 외주측 포커스 에러 신호 생성기(44)로써 I/V 변환기(42a), I/V 변환기(42c)와의 합으로부터 I/V 변환기(42b)와 I/V 변환기(42d)와의 합을 감산하는 연산을 함으로써 비점수차법에 의한 FE 신호인 외주측 포커스 에러 신호를 얻을 수 있고, 내주측 포커스 에러 신호 생성기(45)로써 I/V 변환기(43a), I/V 변환기(43c)와의 합으로부터 I/V 변환기(43b)와 I/V 변환기(43d)와의 합을 감산하는 연산을 함으로써 비점수차법에 의한 FE 신호인 내주측 포커스 에러 신호를 얻을 수 있다.
실제로 포커스 제어에 이용하는 본 실시예의 포커스 에러 신호는, 이 외주측 포커스 에러 신호 및 내주측 포커스 에러 신호를 포커스 에러 신호 생성기(36)에서 가산한 신호이다. 즉,(I/V 변환기(42a)+I/V 변환기(42c))-(I/V 변환기(42b)+I/V 변환기(42d))와 (I/V 변환기(43a)+I/V 변환기(43c))-(I/V 변환기(43b)+I/V 변환기(43d))의 합은, ((I/V 변환기(42a)+I/V 변환기(43a))+(I/V 변환기(42c)+I/V 변환기(43c)))-((I/V 변환기(42b)+I/V 변환기(43b))+(I/V 변환기(42d)+I/V 변환기(43d))로 다시 쓸 수 있다.
따라서, 본 실시예의 포커스 에러 신호는, 종래의 비점수차법에 의한 포커스 에러 신호와 생성의 방법이 약간 다르지만, 그 특성은 등가이다.
따라서, 이 포커스 에러 신호 생성기(36)의 출력 신호인 FE 신호를 이용함으로써 종래의 장치와 같이 광 빔 스포트는, 광 디스크(20)의 정보면(29)에 대하여 소정의 수속 상태가 되도록 제어된다.
다음에, 구면수차 신호의 생성 방법(검출 방법)을 설명한다.
구면수차 신호는, 외주측 포커스 에러 신호로부터 내주측 포커스 에러 신호를 구면수차 검출기(31)로써 감산한 신호이다.
도 27을 이용하여 구면수차 신호를 설명한다. 도 27(a)는 디스크의 표면에서 정보면까지의 거리가 최적이며, 정보면에서 구면수차가 발생하지 않는 상태를 나타낸다. 도 27(b)는 상기의 거리가 얇고, 정보면에서 구면수차가 발생하고 있는 상태를 나타낸다.
상기 한 포커스 제어가 동작하고 있는 상태에서, 광 헤드(5)로부터 발광된 광 빔은, 도 27(a)에 도시하는 바와 같이 광 디스크(20)의 기재(21)에서 굴절하여 외주측의 광 빔은 초점 B에 집광하고, 내주측의 광 빔은 초점 C에 집광한다. 위치 A는 초점 B와 초점 C를 연결하는 직선 상의 정보면(29)에 존재한다. 광 디스크(20)의 정보면(29)에 있어서 구면수차가 발생하고 있지 않기 때문에 외주측의 광 빔의 초점 B와, 내주측의 광 빔의 초점 C는 모두 위치 A와 일치한다. 즉 위치 A로부터의 등거리면과 광 빔의 파면(波面)이 일치한다.
도 27(b)에 도시하는 바와 같이 디스크의 표면에서 정보면까지의 거리에 상당하는 기재(21)의 두께가 얇아지면, 구면수차의 영향이 커진다. 즉 초점 B와 초점 C 사이가 멀어져, 광 빔을 수속시켜야되는 정보면(29)의 위치 A에 대하여, 2개의 초점이 모두 디포커스 상태가 된다. 단지, 상술한 외주측 포커스 에러 신호와 내주측 포커스 에러 신호를 가산한 포커스 에러 신호(포커스 에러 생성기(36)의 출력 신호)가 약 0이 되도록 포커스 제어가 동작하고 있다. 따라서, 위치 A는 정보면(29)에 일치하고 있다. 이 때 광 빔의 파면은 위치 A로부터의 등거리면과 일치하지 않는다. 여기서, 실선은 구면수차가 발생하고 있을 때의 내주측과 외주측의 광 빔을 나타내고, 파선은 구면수차가 발생하지 않을 때의 내주측과 외주측의 광 빔을 나타낸다. 또, 디스크의 표면에서 정보면까지의 두께가 도 27(a)보다 두꺼워 졌을 대에도 마찬가지로 초점 B와 초점 C가 멀어져, 광 빔을 수속시켜야 할 정보면(29)의 위치 A에 대하여, 2개의 초점이 모두 디포커스 상태가 된다.
도 11에 도시하는 바와 같이 구면수차 검출 수단으로서 기능하는 구면수차 검출기(31)는, 이 외주측의 광 빔이 구면수차에 의해 받는 영향량(초점 B의 디포커스량)과, 내주측의 광 빔이 구면수차에 의해 받는 영향량(초점 C의 디포커스량)을 각각 검출하여, 이것에 근거해서 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출한다. 보다 구체적으로는 외주측 포커스 에러 신호 생성기(44) 및 내주측 포커스 에러 신호 생성기(45)의 각각의 출력 신호인 외주측 포커스 에러 신호 및 내주측 포커스 에러 신호의 차를 연산함으로써, 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호인 구면수차 신호를 생성하고 있다.
도 26에 있어서, 상기한 구면수차 신호는 구면수차 제어부(135)에서 위상 보상, 이득 보상 등의 필터 연산이 행하여진다. 그 후, 구면수차 제어부(135)는, 빔 익스펜더 구동 회로(133)에 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시키기 위한 구동 신호를 출력하고, 이 구동 신호를 수신한 구면수차 보정 액츄에이터(34)는 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시킨다. 즉, 구면수차가 약 0, 즉 초점 B와 초점 C가 일치하도록, 즉, 초점 B, 초점 C가 모두 위치 A에 가까이 가도록 보정 제어가 행하여진다.그러나, 상술한 바와 같이 포커스 제어계와 구면수차 제어계는 서로 간섭하여, 서로의 제어계가 불안정하게 된다고 하는 문제가 있다.
포커스 제어계와 구면수차 제어계의 간섭에 대해서는 도 49, 도 50의 파형도를 이용하여 설명한다. 먼저 포커스 제어계가 구면수차 신호에 미치는 영향에 대하여 설명한다. 또, 구면수차 제어계는 동작하지 않는다고 한다. 도 49(a)는 수광한 광 빔을 제 1 차광판(48), 제 2 차광판(49)의 조정에 의해 수광한 광 빔의 반경의 50%의 반경 위치에서 분할한 모양을 나타낸다. 도 49(b)는 외주측 포커스 에러 신호를, 도 49(c)는 내주측 포커스 에러 신호를, 도 49(d)는 포커스 에러 신호를, 도 49(e)는 구면수차 검출 신호를 각각 나타낸다. 또, 상술한 바와 같이 도 49(b)의 외주측 포커스 에러 신호로부터 도 49(c)의 내주측 포커스 에러 신호를 감산한 신호가 도 49(e)의 구면수차 검출 신호이다. 세로축은 각 신호의 전압을 나타내고, 가로축은 디포커스를 나타낸다.
도 50(a)는, 수광한 광 빔을 제 1 차광판(48), 제 2 차광판(49)의 조정에 의해 수광한 광 빔의 반경의 75%의 반경 위치에서 분할한 모양을 나타낸다. 도 50(b)는 외주측 포커스 에러 신호를, 도 50(c)은 내주측 포커스 에러 신호를, 도 50(d)은 포커스 에러 신호를, 도 50(e)은 구면수차 검출 신호를 각각 나타낸다. 세로축은 각 신호의 전압을 나타내고, 가로축은 디포커스를 나타낸다.
도 49(a)에 도시하는 바와 같이 수광한 광 빔의 반경의 50%의 반경 위치에서 분할한 경우, 외주측의 광량이 내주측의 광량보다 많아지기 때문에, 도 49(b)의 외주측 포커스 에러 신호의 진폭쪽이 도 49(c)의 내주측 포커스 에러 신호의 진폭보다 크게 된다. 그 결과, 구면수차의 편차는 일정함에도 불구하고 디포커스에 의해서 구면수차 검출 신호는 변화된다. 또, 구면수차 신호는 도 49(d)의 포커스 에러 신호에 대하여, 디포커스에 의한 극성이 같아진자(FE 신호의 위상에 대하여 0도의 지연됨).
한편, 도 50(a)에 도시하는 바와 같이 수광한 광 빔을 수광한 광 빔의 반경의 75%의 반경 위치에서 분할한 경우, 외주측의 광량이 내주측의 광량보다 적어지기 때문에, 도 50(b)의 외주측 포커스 에러 신호의 진폭쪽이 도 50(c)의 내주측 포커스 에러 신호의 진폭보다 작아진다. 그 결과, 구면수차의 편차는 일정함에도 불구하고 디포커스에 의해서 구면수차 검출 신호는 변화한다. 또, 구면수차 신호는, 도 50(d)의 포커스 에러 신호에 대하여, 디포커스에 의한 극성이 반대(FE 신호의 위상에 대하여 180도의 지연됨)가 된다.
상술한 디포커스에 의해서 발생하는 구면수차 신호의 편차는 구면수차 제어계에 대하여 외란으로서 작용한다.
다음에, 구면수차 보정 렌즈(15)의 이동이 포커스 제어계에 대한 외란이 되는 것에 관해서 도 53을 이용하여 상세하게 설명한다. 도 53은 구면수차 보정 렌즈 위치가 대물 렌즈로부터 초점까지의 거리에 미치는 영향을 나타내는 모식도이다. 도 53(a)는 디스크의 표면에서 정보면까지의 두께가 최적이며, 정보면에서 구면수차가 발생하지 않는 상태를 나타낸다. 마찬가지로 도 53(b)는 두께가 두꺼운 경우를 나타낸다. 또, 포커스 제어계가 정상으로 동작하고, 또한, 정보면에서 발생하는 구면수차를 구면수차 보정 렌즈(15)에 의해서 보정하고 있는 상태를 나타낸다. 도 53(c)는, 두께가 얇은 경우를 나타낸다. 도 53(b)와 같이 정보면에서 발생하는 구면수차를 구면수차 보정 렌즈(15)에 의해서 보정하고 있는 상태를 나타낸다.
도 53(b)에 도시하는 바와 같이 기재가 두꺼워짐에 따라 구면수차 보정 렌즈(15)의 간격 W는 좁아진다. 또, 대물 렌즈(1)로부터 초점까지의 거리 Z는 멀어진다.
또한, 도 53(c)에 도시하는 바와 같이 기재가 얇아지면 간격 W는 넓어지고, 거리 Z는 가까워진다. 구면수차 보정 렌즈(15)의 간격 W가 변화함으로써 거리 Z가 변화한다. 즉, 이 거리 Z의 변화는 포커스 제어계로의 외란으로서 작용한다.
다음에 포커스 제어계가 구면수차 신호에 미치는 영향을 제거하는 방법에 대하여 설명한다. 또, 구면수차 신호 보정부(132)가, 이 영향을 제거하기 위한 블록이다. 구면수차 신호 보정부(13)의 동작에 대하여 도 28을 이용하여 설명한다. 도 28(a)는, 포커스 액츄에이터 구동 회로(9)의 출력을 나타낸다. 도 28(b)는 포커스 에러 신호 생성기(36)의 출력을, 도 28(c)은 구면수차 신호 보정부(132)의 출력을, 도 28(d)은 구면수차 검출기(31)의 출력을, 도 28(e)은 보정후의 구면수차 신호를 각각 나타낸다.
또, 포커스 제어계에 포커스 제어계의 대역보다 높은 주파수의 외란을 가하고 있는 상태를 나타낸다. 포커스 액츄에이터 구동 회로(9)의 출력은 도 28(a)에 도시하는 바와 같이 가한 외란에 따른 포커스 구동 신호가 된다. 또, 디포커스량은 도 28(a)에 따른 파형이 된다. 구면수차 신호는, 상술한 바와 같이 디포커스량에 따라 레벨이 변화하여, 도 28(d)에 나타내는 파형이 된다. 도 28(d)가, 포커스 제어계가 구면수차 신호에 부여하는 외란을 나타낸다. 마이크로컴퓨터(8)는, 포커스 제어 동작 시에 구면수차 신호 보정부(132)로써 FE 신호를 소정 배(K배)하여, 구면수차 신호에 가산함으로써 도 28(e)에 도시하는 바와 같이 디포커스에 따르는 구면수차 신호로의 영향을 제거한다.
다음에 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율 K의 결정 방법에 대하여 설명한다. 도 29는 본 실시예의 구면수차 신호 보정부의 증폭율 학습 방법을 설명하기 위한 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 29에 나타낸 광 디스크 장치는, 도 1에 나타낸 광 디스크 장치에 증폭율 K를 학습하기 위한 블록을 추가한 것이다. 따라서, 도 29와 동일한 번호의 블록은 도 1에 있어서의 동일한 블록과 같은 것이다. 포커스 테스트 신호 발생기(50)는 포커스 제어부(17)로부터 출력되는 포커스의 구동 신호에 테스트 신호를 가산한다. 제 1 진폭 검출부(51)는 구면수차 신호의 진폭을 검출한다. 구면수차 보정 학습부(52)는 제 1 진폭 검출부(51)의 진폭 검출 신호가 최소가 되는 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율을 탐사한다.
도 30의 파형을 이용하여 동작을 설명한다. 도 30(a)는, 포커스 액츄에이터 구동 회로(9)의 출력을 나타낸다. 마찬가지로 도 30(b)는 포커스 에러 신호 생성기(36)의 출력을, 도 30(c)은 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율을, 도 30(d)은 구면수차 신호 보정부(132)의 출력을, 도 30(e)은 구면수차 검출기(31)의 출력을, 도 30(f)는 보정후의 구면수차 신호를, 도 30(g)은 제 1 진폭 검출부(51)의 출력을각각 나타낸다. 또, 도 50(a)에 도시하는 바와 같이 수광한 광 빔을 수광한 광 빔의 반경의 75%의 반경으로 분할한 경우를 나타낸다. 세로축은 각 신호의 전압을 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다. 구면수차 보정 학습부(52)는, 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율을, 즉 계수 K로서 초기 시간 t0에 Ka를 설정한다.
포커스 테스트 신호 발생기(50)는 포커스 제어 동작 시 또한 구면수차 제어 부동작 시에 포커스 제어부(17)의 출력인 포커스 구동 신호에 도 30(a)에 나타내는 테스트 신호를 가산한다. 포커스 에러 신호 생성기(36)의 극성은 포커스 구동 신호의 극성과 반대이기 때문에 포커스 에러 신호 생성기(36)의 출력은 도 30(a)의 위상이 180도 어긋난 도 30(b)에 나타내는 신호가 된다. 이 상태에서는, 구면수차 신호의 진폭은 포커스 에러 신호에 비례하기 때문에 구면수차 신호는 도 30(e)에 나타내는 파형이 된다. 단지, 구면수차 신호의 극성은 도 50(a)에 나타낸 바와 같이 FE 신호와 반대가 된다.
구면수차 보정 학습부(52)는, 마이크로 컴퓨터(8)를 거쳐서 구면수차 신호 보정부(132)의 계수 K를 서서히 바꾸면서, 보정 후의 구면수차 신호의 진폭을 측정한다. 시간 t1의 계수는 Kb이고, 시간 t2의 계수는 Kc이다. 또, 보정 후의 구면수차 신호의 진폭은 제 1 진폭 검출부(51)에서 측정된다. 도 30에서는, 계수 K가 Ka, Kc에서는 보정 후의 구면수차 신호의 신호가 최소가 되지 않고, 계수 K가 Kb에서 이 진폭이 최소로 된다고 하고 있다. 따라서, 도 30(g)에 도시하는 바와 같이 보정 후의 구면수차 신호의 진폭은 증폭율 Kb의 상태에서 최소가 되어, 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율로서 결정한다.
구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율 K를 결정하기 위한 동작을 도 31의 플로우차트를 이용하여 설명한다. 우선, 구면수차 보정 학습부(52)는, 단계 S1에 있어서 마이크로컴퓨터(8)를 거쳐서 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율로서 초기값 Ka를 설정한다. 단계 S2에 있어서 포커스 테스트 신호 발생기(50)는 포커스 제어 동작 시 또한 구면수차 제어 부동작 시에 포커스 제어부(17)의 포커스의 구동 신호에 테스트 신호의 가산을 개시한다. 단계 S3에 있어서 제 1 진폭 검출부(51)로부터 구면수차 신호 보정부(132)에 의해 보정된 구면수차 신호의 진폭을 얻어, 진폭 최소치로서 보존한다. 단계 S4에 있어서 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율을 소정값 감소한다.
단계 S5에 있어서 제 1 진폭 검출부(51)에 의해 검출되는 보정 후의 구면수차 신호의 진폭이 보존되어 있는 진폭 최소치보다 작은지 비교를 한다. 보정 후의 구면수차 신호의 진폭이 보존되어 있는 진폭 최소치보다 작은 경우, 단계 S6에 있어서 보정 후의 구면수차 신호의 진폭을 최소치로서 새롭게 진폭 최소치로 보존하고, 단계 S7의 처리로 진행한다. 보정 후의 구면수차 신호의 진폭이 보존되어 있는 진폭 최소치보다 작지 않은 경우, 단계 S7의 처리로 진행한다. 단계 S7에 있어서 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율이 Kc보다 큰지 비교하여, 큰 경우 단계 S4로 복귀하지만, 큰 경우에는 단계 S8로 진행한다. 단계 S8에 있어서 보존되어 있는 진폭 최소치에 대응하는 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율을 설정하고, 처리를 종료한다.
다음에, 적층 구조에 의해 복수의 정보면을 갖는 광 디스크(20)에 정보를 기록 또는 재생할 때에 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율 K을 각 층에서 전환하는 것에 대해서 설명한다.
도 5에 나타내는 광 디스크(20)에 대한 기록/재생을 설명한다. 2층 디스크에서는, 정보면이 다르면, 도 49 및 도 50을 이용하여 설명한 디포커스가 구면수차 신호에 미치는 영향도 다르다. 이 점을, 도 51, 도 52의 파형도를 이용하여 설명한다.
도 51(a)는, 정보면 L0을 기록 또는 재생하고 있을 때의 제 1의 차광판(48), 제 2 차광판(49)에 의한 분할의 모양을 나타낸다. 도 51(b)는 외주측 포커스 에러 신호를, 도 51(c)은 내주측 포커스 에러 신호를, 도 51(d)은 포커스 에러 신호를, 도 51(e)는 구면수차 검출 신호를 각각 나타낸다. 세로축은 각 신호의 전압을 나타내고, 가로축은 디포커스를 나타낸다.
도 52(a)는, 정보면 L1에 초점이 있는 경우의 제 1 차광판(48), 제 2 차광판(49)에 의한 분할의 모양을 나타낸다. 도 51(b)는 외주측 포커스 에러 신호를, 도 51(c)은 내주측 포커스 에러 신호를, 도 51(d)은 포커스 에러 신호를, 도 51(e)은 구면수차 검출 신호를 각각 나타낸다. 세로축은 각 신호의 전압을 나타내고, 가로축은 디포커스를 나타낸다.
도 51(a)에 도시하는 바와 같이 정보면 L0에 초점이 있는 경우에 수광한 광 빔이, 수광한 광 빔의 반경의 50%로 분할되도록 설계되어 있다고 한다. 따라서, 도 51(b), 51(c), 51(d), 51(e)는, 도 49에서 설명한 것과 마찬가지인 파형이 된다.
한편, 도 52(b)에 도시하는 바와 같이 정보면 L1에 초점이 있는 경우에는, 구면수차 보정 렌즈(15)의 간격 W는, 초점이 L0에 있는 경우에 비해서 좁아지고, 대물 렌즈(1)에 입사하는 광 빔은 발산광으로 된다.
따라서, 정보면으로부터 반사하여 구면수차 보정 렌즈(15) 통과해서 수광부에 입사하는 복귀 광의 반경이 작아진다. 예컨대 제 1 차광판(48), 제 2 차광판(49)의 조정량이 같더라도 광 빔의 반경이 작아지기 때문에 실질적인 분할 위치가 상술한 반경의 50%보다 커진다. 도면에서는 75%로 하고 있다. 이에 따라 외주측의 광량이 내주측의 광량보다 작아지기 때문에, 도 52(b)의 외주측 포커스 에러 신호의 진폭쪽이 도 53(c)의 내주측 포커스 에러 신호의 진폭보다 작아진다.
그 결과, 외주측 포커스 에러 신호와 내주측 포커스 에러 신호의 차 신호인 도 53(e)의 구면수차 검출 신호는 외주측 포커스 에러 신호와 내주측 포커스 에러 신호의 합 신호인 도 53(d)의 포커스 에러 신호에 대하여, 디포커스에 의한 극성이 반대(FE 신호의 위상에 대하여 180도 지연)가 된다. 이상과 같이 기록 또는 재생하는 정보면이 다르면 대물 렌즈(1)의 이동에 따라 구면수차 검출기(31)의 구면수차 신호에 미치는 영향도 달라지기 때문에, 이 영향을 제거하는 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율도 전환할 필요가 있다.
적층 디스크에서의 층간 이동시에서의 구면수차 신호 보정부의 증폭율 전환을 도 32를 이용하여 설명한다. 도 32(a)는 층간 이동시에서의 광 빔 스포트의 움직임을 나타낸다. 도 32(b)는 구면수차 신호 보정부의 증폭율을 나타낸다. 세로축은 각 신호의 전압을 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다. 도 32(c)는 구면수차 제어의 온/오프를, 도 32(d)는 포커스 제어의 온/오프를 각각 나타낸다. 세로축은 제어의 온/오프이며, H가 온, L이 오프를 나타내며, 가로축은 시간을 나타낸다. 도 32(e)는 FE 신호를, 도 32(f)는 포커스의 구동 신호를 각각 나타낸다. 세로축은 각 신호의 전압을 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다.
각 층별로 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율을 보존하기 위한 가산 이득 보존부와, 가산 이득 보존부로부터 소망하는 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율을 취출하고, 새롭게 설정하는 가산 이득 전환부와 마이크로컴퓨터(8)를 갖는다. 먼저, 광 빔은 L0의 임의의 트랙을 주사하고 있다고 하고, 다음에 L1의 데이터를 재생하는 동작에 대하여 설명한다. 우선 마이크로컴퓨터(8)는, 가산 이득 보존부에 L0용의 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율을 보존하여, 포커스 제어와 구면수차 제어를 부동작, 즉, 정지한다(시간 a).
다음에 포커스 액츄에이터 구동 회로(9)에 소정의 가감속 구동 펄스 지령을 부여한다. L1으로 이동한 후에는, 부동작으로 하고 있었던 포커스 제어를 온 시킨 직후(시간 b)에 구면수차 제어를 온 시킨다. 그러나 포커스 제어가 안정하고 있지 않으면, 구면수차 제어도 안정되지 않는다. 그래서, FE 신호를 관측하면서 소정의 범위에 FE 신호가 수속되고 있어, 포커스 제어가 안정되었다고 판단하여, L1용의 구면수차 신호 보정부(132)의 증폭율에 가산 이득 전환부에 의해 전환한다(시간 c). 그 후, 부동작으로 했던 구면수차 제어를 온(시간 d) 하도록 구성하더라도 좋다. 이에 따라 층별로 다른 대물 렌즈(1)의 이동량에 대한 구면수차 검출기(31)의 구면수차 신호로의 영향을 층간 이동마다 재학습하지 않고 고속이면서 고정밀도로제거할 수 있어, 그 효과는 크다.
또, 포커스 제어계가 구면수차 신호에 미치는 영향을 제거한 후 포커스 제어부(17) 또는 구면수차 제어부(135)의 이득 보상의 조정을, 포커스 제어와 구면수차 제어 동작시에 실행함으로써, 포커스 제어와 구면수차 제어의 간섭에 편차가 발생한 이득 특성 분량도 포함하여 조정할 수 있어, 보다 고 정밀도의 조정이 가능해 진다. 또, 이득 보상의 조정은 예컨대 제어계에 테스트 신호를 가산하고, 직교 위상 동기 검파를 이용하여 조정된다.
(실시예 7)
도 33은 본 실시예 7의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 34는 본 실시예 7의 FE 신호의 보정을 설명하기 위한 파형도이다. 이들 도면에 있어 종래의 기술, 실시예 6과 동일한 부재, 부분은 같은 번호를 부여하고, 설명을 생략한다.
본 실시예에서도, 실시예 6과 같이 외주측 포커스 에러 신호와, 내주측 포커스 에러 신호의 합 신호인 포커스 에러 신호에 근거해서 포커스 제어가 이루어지고 있고, 외주측 포커스 에러 신호와, 내주측 포커스 에러 신호의 차 신호에 의해 구면수차 신호가 생성되고 있다.
FE 신호 보정부(30)는, 빔 익스펜더 구동 회로(133)의 출력 신호를 처리하여 FE 신호에 가산한다. FE 신호 보정부(30)는, 구면수차 보정 액츄에이터(34)와 같은 특성을 갖는 필터(이하, "등가 필터"라 기재함)와 밴드 패스 필터를 갖고 있다.이 2개의 필터는 직렬로 접속되어, 필터의 출력을 소정값 배수로 하여 출력한다. 밴드 패스 필터의 통과 대역은 포커스 제어계의 대역보다 높고, 구면수차 제어계의 대역보다 낮은 주파수의 범위로 설정되어 있다. 또, 실시예 7에서는, 포커스 제어계의 대역을 구면수차 제어계의 대역보다 낮게 하고 있다. 따라서, 구면수차 보정 렌즈의 간격의 변동에 포함되는 포커스 제어계의 대역보다 높고, 구면수차 제어계의 대역보다 낮은 주파수의 성분을 소정값 배수로 하여 FE 신호에 가산한다. 구면수차 제어계가 포커스 제어계에 미치는 영향에 대하여 설명한다.
구면수차 제어계에서의 구면수차 보정량, 즉 구면수차 보정 렌즈의 간격에 따른 외란이, 포커스 제어계에 가해진다. 이 외란은 대물 렌즈로부터 초점까지 거리가 변한다는 것이다.
구면수차 보정 렌즈(15)의 간격이 변하는 것에 따라 대물 렌즈로부터 초점까지의 거리가 변하는 것에 대해서 도 53을 이용하여 상세하게 설명한다. 도 53은 구면수차 보정 렌즈의 간격이 대물 렌즈로부터 초점까지의 거리에 미치는 영향을 나타내는 모식도이다.
도 53(a)는, 디스크의 표면에서 정보면까지의 두께가 최적이며, 정보면에서 구면수차가 발생하지 않는 상태를 나타낸다. 마찬가지로 도 53(b)는, 두께가 두꺼운 경우를 나타낸다. 또, 포커스 제어계가 정상으로 동작하고, 또한, 정보면에서 발생하는 구면수차를 구면수차 보정 렌즈(15)에 의해서 보정하고 있는 상태를 나타낸다. 도 53(c)는, 두께가 얇은 경우를 나타낸다. 도 53(b)와 같이 정보면에서 발생하는 구면수차를 구면수차 보정 렌즈(15)에 의해서 보정하고 있는 상태를 나타낸다.
도 53(b)에 도시하는 바와 같이 기재가 두꺼워짐에 따라 구면수차 보정 렌즈(15)의 간격 W는 좁아진다. 또, 대물 렌즈(1)로부터 초점까지의 거리 Z는 멀어진다. 또, 도 53(c)에 도시하는 바와 같이 기재가 얇아지면 간격 W는 넓어지고, 거리 Z는 가까워진다. 구면수차 보정 렌즈(15)의 간격 W가 변화함으로써 거리 Z가 변화한다. 즉, 이 거리 Z의 변화는 포커스 제어계로의 외란으로서 작용한다.
이와 같이 구면수차 보정 렌즈의 간격에 따라서 대물 렌즈로부터 초점까지의 거리가 변동하기 때문에, 이 외란은 광 디스크(20)의 면진동과 같은 성질의 것이다. 따라서, 포커스 제어계는 이 외란에 추종해야만 한다. 그러나, 이 외란의 포커스 제어계의 대역보다 높은 주파수의 성분은, 포커스 액츄에이터(2)에 흘러 포커스 액츄에이터(2)의 온도를 상승시킬 뿐이며 추종할 수 없다.
그래서, FE 신호 보정부(30)로써 구면수차 보정 렌즈의 간격의 변동에 포함되는 포커스 제어계의 대역보다 높고, 구면수차 제어계의 대역보다 낮은 주파수의 성분에 계수 L을 승산하여, FE 신호에 가산함으로써 구면수차 보정량에 따르는 FE 신호로의 영향을 제거한다. 이에 따라 포커스 제어계의 대역보다 높은 광 디스크의 기재의 두께 불균일의 영향을 포커스 제어계로부터 제거할 수 있어 포커스 액츄에이터의 발열을 저감하는 것이 가능해진다.
실효치 검출부(54) 및 FE 보정 학습부(55)는, 상술한 계수 L을 결정하기 위한 블록이다. 실효치 검출부(54)는, 보정 후의 FE 신호에 포함되는 주파수 성분중에서 포커스 제어계의 대역보다 높고, 구면수차 제어계의 대역보다 낮은 성분의 실효치를 검출하여 출력한다. FE 보정 학습부(55)는, 실효치 검출부(54)의 출력이 최소가 되는 계수 L을 학습한다. 그리고, 마이크로컴퓨터(8)는, 계수 L의 값을 FE 신호 보정부(30)에 설정한다.
다음에 FE 신호 보정부(30)를 도 35를 이용하여 상세하게 설명한다. 도 35는 FE 신호 보정부(30)의 블록도이다. 입력 단자(900)는 빔 익스펜더 구동 회로(133)의 출력에 접속되어 있다. 제 2 입력 단자(904)는 FE 보정 학습부(55)의 출력 신호가 마이크로컴퓨터(8)를 거쳐서 접속되어 있다. 출력 단자(905)로부터 출력되는 신호는 포커스 에러 신호 생성기(36)의 출력인 FE 신호에 가산된다.
입력 단자(900)에 입력되는 신호는, 등가 필터(901)로 송신된다. 등가 필터(901)는, 상술한 바와 같이 구면수차 보정 액츄에이터(34)와 같은 특성을 갖는 필터이다. 등가 필터(901)의 출력은 밴드 패스 필터(902)로 보내진다. 이하에서는, 밴드 패스 필터를 BPF라고 적는다. BPF(902)의 통과 대역은 상술한 바와 같이 포커스 제어계의 대역보다 높고, 구면수차 제어계의 대역보다 낮은 주파수의 범위이다. BPF(902)의 출력은 승산기(903)로 보내진다. 승산기(903)는, 단자 a와 단자 b의 신호를 승산하여 단자 c로부터 출력한다. 단자 c는 출력 단자(905)로 보내진다. 단자 b는, 제 2 입력 단자(904)에 접속되어 있다.
입력 단자(900)에는 빔 익스펜더 구동 회로(133)의 출력이 접속되어 있기 때문에 등가 필터(901)의 출력은 구면수차 보정 렌즈의 간격을 나타낸다. 이 구면수차 보정 렌즈의 간격의 변동에 포함되는 포커스 제어계의 대역보다 높고, 구면수차 제어계의 대역보다 낮은 주파수의 성분을 BPF(902)에서 추출한다. 추출한 신호와FE 보정 학습부(55)에 의해서 설정되는 소정값 L을 승산기(903)에서 승산하여 출력 단자(905)로부터 출력한다.
이 동작에 대하여 도 34를 이용하여 설명한다. 또, 기재의 두께 불균일은 포커스 제어계의 대역보다 높은 주파수에서, 또한, 구면수차 제어계의 대역보다 낮은 주파수에서 변동한다고 한다. 도 34(a)는 기재의 두께 불균일을 나타낸다. 도 34(b)는 빔 익스펜더 구동 회로(133)의 출력을, 도 34(c)는 등가 필터(901)의 출력을, 도 34(d)는 BPF(902)의 출력을, 도 34(e)는 FE 신호 보정부(30)의 출력을, 도 34(f)는 포커스 에러 신호 생성기(36)의 출력을, 도 34(g)는 보정 후의 FE 신호를 각각 나타낸다. 도 34(b)의 세로축은 전류를, 그 밖의 파형의 세로축은 각 신호의 전압을 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다.
도 34(a)에 나타내는 기재 두께의 변동에 추종하기 때문에 빔 익스펜더 구동 전류는, 도 34(b)에 나타내는 파형을 갖는다. 또, 구면수차 보정 액츄에이터(34)의 구동 전류에 대한 보정 렌즈의 간격의 관계는, 2차 진동성 요소의 특성을 갖고 있다. 따라서, 각 고유 주파수보다 높은 주파수에서는 구동 전류에 대한 보정 렌즈의 간격은 위상이 180도 지연된 관계가 된다. 도 34(a)의 파형과 도 34(b)의 파형 사이에서 위상이 180도 어긋나는 것은 이것 때문이다. 도 34(b)에 나타내는 빔 익스펜더의 구동 전류를 도 35의 등가 필터(901)에 입력하면, 그 출력은 도 34(c)의 파형이 된다. 기재 두께의 변동의 주파수 성분이 구면수차 제어계의 대역보다 낮기 때문에 상술한 이유보다 도 34(a)의 파형과 도 34(c)의 파형 사이에서 위상은 일치한다.
기재 두께의 변동의 주파수 성분이 BPF(902)의 통과 대역 내이기 때문에 BPF(902)의 출력은 등가 필터(901)의 출력과 같은 도 34(d)의 파형을 갖는다. FE 신호 보정부(30)의 출력은 BPF(902)의 출력을 소정 배수로 한 도 34(e)의 파형을 갖게 된다.
기재 두께의 변동의 주파수 성분이 포커스 제어계의 대역보다 높은 주파수이기 때문에 구면수차 보정 렌즈의 간격의 변화에 따라서 발생하는 상술의 외란에 포커스 제어계는 추종할 수 없다. 따라서, FE 신호는 도 34(f)의 파형이 된다. FE 보정 학습부(55)에 의해서 제 2 입력 단자(904)로 설정되는 소정값 L을 조정함으로써 FE 신호 보정부(30)의 출력 신호 진폭이 조정되어 보정 후의 FE 신호는 도 34(g)에 도시하는 바와 같이 AC 성분이 제거된 파형이 된다. 따라서, 도 34(a)에 나타내는 기재 두께의 변동에 의한 구동 전류가 포커스 액츄에이터(9)에 흐르지 않는다.
또, 구면수차 제어가 부동작의 상태에서는, 구면수차 보정 렌즈(15)가 정지하여 FE 신호로의 영향이 없게 된다. 따라서, FE 신호 보정부(30)에 의한 소정 배로 한 구면수차 신호의 FE 신호로의 가산을 정지한다. 이것에 의해서, 안정적인 포커스 제어가 가능해 진다.
다음에 상술한 계수 L의 결정 방법에 대하여 설명한다. 계수 L을 구하기 위해서는 소정의 두께 불균일이 필요하다. 즉, 포커스 제어계의 대역보다 높은 주파수에서, 또한, 구면수차 제어계의 대역보다 낮은 주파수에서 변동하는 두께 불균일이 필요하다. 그러나, 실제의 디스크에 있어서 이러한 두께 불균일이 항상 존재하는 것은 기대할 수 없다. 그래서, 구면수차 보정 렌즈의 간격을 포커스 제어계의 대역보다 높은 주파수에서, 또한, 구면수차 제어계의 대역보다 낮은 주파수에서 변동시킴으로써 소정의 두께 불균일이 존재하는 상태와 등가인 상태로 할 수 있다.
이하에서는 구면수차 보정 렌즈의 간격을 포커스 제어계의 대역보다 높은 주파수에서, 또한, 구면수차 제어계의 대역보다 낮은 주파수에서 변동된 경우의 상태에 대하여 도 54를 이용하여 설명한다. 도 54는 구면수차 보정 렌즈 위치가 대물 렌즈로부터 초점까지의 거리에 미치는 영향을 나타내는 모식도이며, 광 디스크의 기재의 두께를 도 54(a) ∼54(c)로 통일하여 놓은 점을 제외하고 먼저 설명한 도 53과 같은 것이다.
도 54(a)는 디스크의 표면에서 정보면까지의 두께가 최적이며, 정보면에서 구면수차가 발생하지 않는 상태를 나타낸다. 마찬가지로 도 54(b)는 본래 기재의 두께가 두꺼운 경우에 알맞아 지는 상태를 나타낸다. 또, 구면수차 보정 렌즈(15)가 포커스 제어의 대역보다 높은 주파수 성분으로 동작하고 있어 포커스 제어계가 정상으로 추종되고 있지 않다. 또한, 정보면에서 발생하는 구면수차도 보정되어 있지 않은 상태를 나타낸다. 도 54(c)는 본래 기재의 두께가 얇은 경우에 최적으로 되는 상태를 나타낸다. 도 54(b)와 마찬가지로 정보면에 대한 포커스 제어와 정보면에서 발생하는 구면수차를 보정하고 있지 않는 상태를 나타낸다. 도 53과 같이, 도 54(b)에 도시하는 바와 같이 구면수차 보정 렌즈(15)의 간격 W가 좁아질 때 대물 렌즈(1)로부터 초점까지의 거리 Z는 멀어진다. 또, 도 54(c)에 도시하는 바와 같이 간격 W는 넓어질 때, 거리 Z가 가까워진다.
구면수차 보정 렌즈(15)의 간격 W가 변화함으로써 거리 Z가 변화한다. 즉, 이 거리 Z의 변화는 포커스 제어계로의 외란으로 작용한다. 구면수차 렌즈(15)의 간격 W의 변화에 대한 Z의 변화의 비는, 도 53을 참조하면서 설명한 구면수차 렌즈(15)의 간격 W의 변화에 대한 Z의 변화의 비와 거의 같다.
또, 구면수차 보정 렌즈(15)가 포커스 제어의 대역보다 높은 주파수 성분으로 동작하고 있어 포커스 제어계가 정상으로 추종할 수 없고, 또한, 정보면에서 발생하는 구면수차가 보정될 수 없는 상태는, 구면수차 제어계의 동작을 정지한 상태에서 포커스 제어계의 대역보다 높은 주파수에서, 또한, 구면수차 제어계의 대역보다 낮은 주파수에서 구면수차 보정 렌즈의 간격을 변동시킴으로써 실현할 수 있다.
따라서, 구면수차 보정 렌즈의 간격을 포커스 제어계의 대역보다 높은 주파수에서, 또한, 구면수차 제어계의 대역보다 낮은 주파수에서 변동시킴으로써 소정의 두께 불균일 등이 존재하는 상태와 등가인 상태로 할 수 있다. 도 36의 파형을 이용하여 동작을 설명한다. 도 36(a)는, 빔 익스펜더 구동 회로(133)의 출력을 나타낸다. 마찬가지로 도 36(b)는 FE 신호 보정부(30)의 BPF(902)의 출력을, 도 36(c)는 FE 보정 학습부(55)가 FE 신호 보정부(30)에 출력하는 계수 L을, 도 36(d)는 FE 신호 보정부(30)의 출력을, 도 36(e)는 포커스 에러 신호 생성기(36)의 출력인 FE 신호를, 도 36(f)는 보정 후의 FE 신호를, 도 36(g)는 실효치 검출부(54)의 출력을 각각 나타낸다. 도 36(b)의 세로축은 전류를, 그 밖의 파형의 세로축은 각 신호의 전압을 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다.
또, 소정값 L의 학습 시에는 구면수차 제어는 정지하고 있고, 빔 익스펜더의구동 신호는 구면수차 테스트 신호 발생기(53)의 출력 신호에 따라서 출력되며, 그 주파수 대역은 도 34(a)의 파형과 같다고 한다. 즉, 테스트 신호 발생기(53)의 출력 신호는, 포커스 제어계의 대역보다 높은 주파수에서, 또한, 구면수차 제어계의 대역보다 낮은 주파수에서 변동한다고 한다. FE 보정 학습부(55)는 FE 신호 보정부(30)의 계수 L로서 초기값 시간 t0에 La를 설정한다.
이 때, 구면수차 제어는 정지하고 있고, 빔 익스펜더 구동 회로(133)는 구면수차 테스트 신호 발생기(53)의 출력 신호에 따르기 때문에 빔 익스펜더 구동 전류는 도 34(a)에 나타내는 파형이 된다. 따라서, FE 신호 보정부(30)의 BPF(902)의 출력은 도 34(b)에 나타내는 파형이 된다. FE 신호 보정부(30)의 출력은 도 34(b)에 계수 La를 승산한 파형이 된다. 도 34(e)의 FE 신호와 도 34(d)의 FE 신호 보정부(30)의 출력은 위상이 180도 어긋나고 있기 때문에 보정 후의 FE 신호는 도 34(f)에 도시하는 바와 같이 진폭이 큰 신호가 된다. 이 상태에서는, 실효치 검출부(54)의 출력은 도 34(g)에 나타내는 Ea가 된다.
FE 보정 학습부(55)는, 마이크로컴퓨터(8)를 거쳐서 FE 신호 보정부(30)의 계수 L을 서서히 바꾸면서, 실효치 검출부(54)의 레벨을 측정한다. 시간 t1의 계수는 Lb에서, 시간 t2의 계수는 Lc이다. 도 36에서는, 계수가 La, Lc에서는 실효치 검출부(54) 출력 레벨이 최소가 되지 않고, 계수 L이 Lb에서 최소가 된다고 하고 있다.
따라서, 도 34(g)에 도시하는 바와 같이 실효치 검출부(54)의 출력 레벨은 계수 Lb를 설정한 시간 t1에서 최소가 된다. 즉, 보정 후의 FE 신호의 진폭은 계수 Lb의 상태에서 최소가 된다. 따라서 FE 학습 보정부(55)는 FE 신호 보정부(30)의 최적의 계수 L로서 Lb를 설정한다. 또, 이 계수 Lb는 도 53, 도 54에서 설명한 것이며 구면수차 제어에 의해 실제로 디스크의 기재 두께에 대하여 구면수차 보정 렌즈(15)가 이동한 경우에도 마찬가지로 작용한다.
FE 신호 보정부(30)의 계수 L을 결정하기 위한 동작을 도 37의 플로우차트를 이용하여 설명한다. 우선, FE 보정 학습부(55)는, 단계 S1에 있어서 마이크로컴퓨터를 거쳐서 FE 신호 보정부(30)의 계수로서 초기값 La를 설정한다. 단계 S2에 있어서 구면수차 테스트 신호 발생기(53)는 포커스 제어 동작 시 또한 구면수차 제어부 동작 시에 구면수차 제어부(135)의 빔 익스펜더 구동 신호에 테스트 신호의 가산을 개시한다. 단계 S3에 있어서 실효치 검출부(54)로부터 FE 신호 보정부(30)에 의해 보정된 FE 신호의 실효치를 얻어, 실효치의 최소치로서 보존한다. 단계 S4에 있어서 FE 신호 보정부(30)의 계수 L을 소정값 감소한다.
단계 S5에 있어서 실효치 검출부(54)에 의해 검출되는 보정 후의 FE 신호의 실효치가 보존되고 있는 실효치의 최소치보다 작은지 비교한다. 보정 후의 FE 신호의 실효치가 보존되어 있는 실효치의 최소치보다 작은 경우, 단계 S6에 있어서 보정 후의 FE 신호의 실효치를 최소치로서 새롭게 실효치의 최소치에 보존하고, 단계 S7의 처리로 진행한다. 보정 후의 FE 신호의 실효치가 보존되어 있는 실효치의 최소치보다 작지 않은 경우, 단계 S7의 처리로 진행한다. 단계 S7에 있어서 FE 신호 보정부(30)의 계수 L이 Lc보다 큰지 비교하여, 큰 경우 단계 S4로 되돌아가지만, 크지 않은 경우 단계 S8로 진행한다. 단계 S8에 있어서 보존되어 있는 실효치의 최소치에 대응하는 FE 신호 보정부(30)의 계수 L을 설정하고, 처리를 종료한다.
또, 포커스 제어부(17) 또는 구면수차 제어부(135)의 이득 보상의 조정을, 포커스 제어와 구면수차 제어가 동작하고 있는 상태에서 실행함으로써 포커스 제어와 구면수차 제어의 간섭에 의해 어긋난 이득 특성 분량도 포함하여 조정할 수 있어, 보다 고 정밀도의 조정이 가능해진다.
(실시예 8)
도 38은 본 실시예 8의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 39는 구면수차와 포커스 오프셋에 대한 지터를 설명하기 위한 특성도이다. 이들 도면에 있어 종래의 기술, 실시예 6과 동일한 부재, 부분은 같은 번호를 부여하고, 설명을 생략한다. 또, 실시예 6과 같이 외주측 포커스 에러 신호와, 내주측 포커스 에러 신호의 합 신호인 포커스 에러 신호에 근거해서 포커스 제어가 이루어지고 있고, 외주측 포커스 에러 신호와, 내주측 포커스 에러 신호의 차 신호에 의해 구면수차 신호가 생성되고 있다.
하이 패스 필터부(56)는, 구면수차 신호에 포함되는 디스크 모터(10)의 회전 주파수 이상의 AC 성분을 출력한다.
광 디스크(20)에는 국소적인 두께 불균일이 존재하고, 이것이 기록 재생시에 고주파의 구면수차를 발생시킨다. 이 때문에, 구면수차 제어계의 대역이 광 디스크의 DC인 경우에는 국소적인 두께 불균일에 의해서 구면수차가 잔존한다. 이 구면수차에 의해서, 예컨대, 재생 신호의 지터가 악화된다.
본 발명은 재생 신호의 지터의 악화 등의 잔류하는 구면수차의 영향을 포커스 제어계의 목표 위치를 변경함으로써, 바꿔 말하면 고의로 디포커스시킴으로써 저감하는 것이다. 실효치가 20mλrms정도로 작은 구면수차의 영향은, 0.1㎛ 정도의 디포커스로 저감할 수 있다. 포커스 제어계의 제어 대역이 구면수차 제어계의 제어 대역과 비교하여 높은 경우에는, 구면수차 제어계가 추종할 수 없는 고주파의 구면수차의 영향을 저감할 수 있다.
우선, 구면수차 보정에 대하여 도 38을 이용하여 설명한다. 마이크로컴퓨터(8)는 소정값의 구동 신호를 빔 익스펜더 구동 회로(133)로 출력한다. 빔 익스펜더 구동 회로(133)는 구동 신호에 따라 구면수차 보정 액츄에이터(34)에 의해 구면수차 보정 렌즈(15)를 구동함으로써 광 디스크(20)의 정보면에 형성되는 광 빔 스포트의 구면수차의 DC 성분을 보정한다.
하이 패스 필터부(56)는, 구면수차 검출기(31)의 출력인 구면수차 검출 신호의 고주파 성분을 추출한다. 추출한 신호를 M 배하여 포커스 에러 신호 생성기(36)의 출력인 FE 신호에 가산한다. 추출하는 성분은, 구면수차 제어계의 제어 대역보다 높은 주파수이다. 본 실시예에서는, 구면수차 제어계의 제어 대역을 DC로 하고있기 때문에 하이 패스 필터부(56)는, DC 성분을 제거하여 출력한다.
AC의 대역에 있어서 포커스 제어계의 목표 위치가 구면수차 검출 신호에 따라 변경된다. 즉, 포커스 제어계에 있어서 디포커스가 발생한다.
잔류하는 구면수차 및 디포커스와 지터의 일반적인 관계를 도 39를 이용하여 설명한다. 도 39의 y축은 디포커스를 나타내고, x축은 구면수차, 등고선은 지터를나타낸다. 가장 내측의 등고선이 지터 j1을 나타낸다. 등고선은 외측으로 감에 따라서, 지터 j2, 지터 j3, 지터 j4, 지터 j5를 나타낸다. 또, j1<j2<j3<j4<j5의 관계가 된다.
디포커스가 0에서 구면수차가 0인 상태, 즉 점 A에서, 광 디스크(20)의 정보의 판독 성능이 가장 좋은 상태가 된다. 즉, 판독 성능을 나타내는 지터가 최소치 j0이 된다. 그러나, 실제의 광 디스크(20)에는 1회전하는 사이에 고주파의 두께 불균일이 존재하기 때문에, 그것에 따르는 고주파의 구면수차가 발생한다. 발생하는 구면수차를 S1과 S2라 한다. 따라서, 점α과 점β 사이에서 구면수차가 발생하여 지터가 악화한다. 또, 점α에서의 구면수차를 S2로 하고 점β에서의 구면수차 S1이라 한다. 지터는 j0으로부터 j2의 범위에서 변화한다. 그러나, 구면수차에 따라 디포커스를 바꾸면 지터는 j0으로부터 j1의 범위에서 변화한다. 즉, 점α에서의 디포커스를 f1로 하고 점β에서의 디포커스를 f2로 하면, 지터는 j1이 된다. 따라서, 구면수차에 따라 디포커스시킴으로써 지터의 열화가 개선된다. 따라서 상술한 하이 패스 필터부(56)의 계수 M은 다음 수학식 1이 된다.
M=(f2-f1)/(s2-s1)
잔류하는 구면수차의 영향을 디포커스시켜 보정하는 방법에 대하여 도 40을 이용하여 설명한다. 도 40은 기재의 두께 불균일에 의한 DC 성분의 구면수차가 보정되고 있는 상태를 나타낸다. 도 40(a)의 파형은 기재의 두께 불균일을 나타낸다. 도 40(b)는 구면수차 검출기(31)의 출력을 나타낸다. 도 40(c)는 하이 패스필터부(56)의 출력을, 도 40(d)는 포커스 에러 신호 생성기(36)의 출력을 각각 나타낸다. 세로축은 각 신호의 전압을 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다.
도 40(a)에 도시하는 바와 같이 기재의 두께 불균일은 광 디스크(20)가 국소적인 AC 성분의 두께 불균일과 DC 성분의 두께 불균일을 갖는다. 마이크로 컴퓨터(8)는, 구면수차 보정 액츄에이터(34)를 제어함으로써 DC 성분의 구면수차를 보정하기 때문에 구면수차 검출 신호는 AC 성분만으로 되어 도 40(b)에 나타내는 신호가 된다. 또, S1 및 S2는 도 39의 S1과 S2에 대응한다. 하이 패스 필터부(56)는 이 구면수차 검출 신호로부터 도 40(b)에 나타내는 AC 성분을 취출하여 M배한다. 따라서, 하이 패스 필터부(56)의 출력은 도 40(c)가 된다. 또, f1 및 f2는 도 39의 f1과 f2에 대응한다. 하이 패스 필터부(56)의 출력 신호는 FE 신호로부터 감산되고, 감산된 신호를 0으로 하도록 포커스 제어계가 동작하기 때문에 FE 신호는 도 40(d)에 나타내는 파형이 된다. 따라서, 구면수차에 따라 디포커스가 발생하여, 지터의 열화가 저감된다.
(실시예 9)
도 41은 본 실시예 9의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 이들 도면에 있어 종래의 기술, 실시예 6과 동일한 부재, 부분은 같은 번호를 부여하고, 설명을 생략한다. 또, 실시예 6과 같이 외주측 포커스 에러 신호와, 내주측 포커스 에러 신호의 합 신호인 포커스 에러 신호에 근거해서 포커스 제어가 이루어지고 있고, 외주측 포커스 에러 신호와, 내주측 포커스 에러 신호의 차 신호에 의해 구면수차 검출 신호가 생성되고 있다.
본 실시예에서는, 포커스 생성기(36)의 출력인 FE 신호가 0이 되도록 대물 렌즈(1)의 위치가 제어된다. 또한, 구면수차 검출기(31)의 출력인 구면수차 검출 신호가 0이 되도록 구면수차 보정 렌즈(15)의 간격이 제어된다. 실시예 6에서 설명한 FE 신호에 근거한 구면수차 검출 신호의 보정의 블록은 없다.
포커스 제어와 구면수차 제어 상호 간의 간섭을 도 43의 블록도을 이용하여 설명한다. 도 43은 본 실시예 9의 제어 대역과 간섭의 영향을 설명하기 위한 블록도이다. 이들 도면에 있어 종래의 기술, 실시예 6과 동일한 부재, 부분은 같은 번호를 부여하고, 설명을 생략한다. α1의 계는 구면수차 제어계의 포커스 제어계로의 간섭을 나타낸다. α1은 빔 익스펜더의 구동값에 관한 대물 렌즈로부터 초점까지의 거리의 비이다. α2의 계는 포커스 제어계의 구면 수차 제어계로의 간섭을 나타낸다. α2는 디포커스에 대한 구면수차 검출 신호의 오차의 비이다. K1은 포커스 에러 신호 생성기(36)의 검출 감도이다. K2는 구면수차 검출기(31)의 검출 감도이다.
실시예 6에서 말 한 바와 같이 포커스 제어와 구면수차 제어는 서로 간섭한다. 구체적으로는, 디포커스량을 f3으로 한 경우에 디포커스에 따른 검출오차는 K1×α2×f3가 된다. 또, 구면수차 보정량을 b1으로 한 경우에 대물 렌즈로부터 초점까지의 거리는 α1×b1로 변동하여, 포커스 제어계로의 외란이 된다. 실시예 등에서는, 디포커스에 따라 발생하는 구면수차 검출 신호의 검출 오차를 제거하는 구성을 설명했지만, 본 실시예에서는, 포커스 제어의 제어 대역을 구면수차 제어대역의 10배 이상으로 함으로써 디포커스에 따라 발생하는 구면수차 검출 신호의 검출 오차가 있더라도 안정적인 포커스 제어와 구면수차 제어를 실현한다.
도 42a에서 도 42d는, 본 실시예 9의 제어 대역과 간섭의 영향을 설명하기 위한 특성도이다. 도 44a로부터 도 44d는, 본 실시예 9의 제어부, 구동 회로 및 액츄에이터의 특성을 설명하기 위한 특성도이다. 이하, 일례로서, 이들 도면을 이용하여 상기 특성을 설명한다.
처음에, 제어부, 구동 회로 및 액츄에이터의 특성에 대하여 도 44a에서 도 44d을 이용하여 설명한다. 도 44a에 포커스 제어부(17)로부터 포커스 액츄에이터 구동 회로(9)까지의 특성을 나타낸다. 도 44b에 포커스 액츄에이터(2)의 특성을 나타낸다. 도 44c에 구면수차 제어부(135)로부터 빔 익스펜더 구동 회로(133)까지의 특성을 나타낸다. 도 44d에 구면수차 보정 액츄에이터(34)의 특성을 나타낸다. 각각 윗 도면은 이득 특성을 나타내고 있으며 세로축은 이득, 가로축은 주파수를 나타낸다. 아랫 도면은 위상 특성을 나타내고 있으며 세로축은 위상, 가로축은 주파수를 나타낸다.
도 44a에 도시하는 바와 같이 포커스 제어부(17)에서 포커스 제어의 위상 보상을 하고 있어, 포커스의 이득 교점인 2㎑의 위상을 약 45deg 상승시키고 있다. 도 44b에 도시하는 바와 같이 포커스 액츄에이터(2)에는 약 46㎐의 일차 공진 주파수가 있어, 일차 공진 주파수 이상의 대역은 -40dB/dec의 경사로 되어있다. 마찬가지로 도 44c에 도시하는 바와 같이 구면수차 제어부(135)에 있어서 구면수차 제어의 위상 보상을 행했으며, 구면수차 제어의 이득 교점인 300㎐의 위상을 약45deg 상승시키고 있다. 도 44d에 도시하는 바와 같이 구면수차 보정 액츄에이터(34)에는 약 66㎐의 일차 공진 주파수가 있어, 일차 공진 주파수 이상의 대역은 -40dB/dec의 경사로 되어 있다.
다음에 포커스 제어와 구면수차 제어의 상호간의 간섭을 도 42를 이용하여 설명한다. 도 42a에 포커스의 제어 대역 2㎑, 구면수차 보정의 제어 대역 300㎐에서의 간섭의 영향을 받은 포커스의 개루프 특성을 나타낸다. 마찬가지로 도 42b에 구면수차 제어의 개루프 특성을 나타낸다. 도 42c에 포커스의 제어 대역 5㎑, 구면수차 보정의 제어 대역 300㎐에서의 간섭의 영향을 받은 포커스의 개루프 특성을 나타낸다. 마찬가지로 도 42d에 구면수차 제어의 개루프 특성을 나타낸다. 각각 윗 그림은 이득 특성을 나타내고 있으며 세로축은 이득, 가로축은 주파수를 나타낸다. 아랫 그림은 위상 특성을 나타내고 있으며 세로축은 위상, 가로축은 주파수를 나타낸다.
도 42a 및 도 42c에 도시하는 바와 같이 포커스의 제어 대역을 2㎑(도 42a)로부터 5㎑(도 42c)로 올려, 구면수차 보정의 제어 대역 300㎐에서 떨어뜨림으로써, 간섭의 영향이 나타나는 주파수 대역을 구면수차 보정의 제어 대역보다도 충분히 높게 할 수 있다. 구체적으로는, 주파수 50㎐∼4㎑ 정도의 범위(도 42b)에서 나타나고 있었던 이득의 상승이 주파수 1.3㎑∼11㎑ 정도의 범위로 시프트한다. 도 42d에 도시하는 바와 같이 이득이 상승하는 범위가 제어 대역에 가까운 경우, 이득의 상승이 0dB 부근까지 발생되므로, 약간의 이득의 변동이나 외란의 영향으로 발진하기 쉬워진다. 그러나, 도 42d에 도시하는 바와 같이 이득의 상승 범위가 제어 대역으로부터 먼 경우, 이득의 상승은 0dB보다 충분히 낮기 때문 제어계는 안정된다. 또, 구면수차 보정의 제어 대역을 300㎐로부터 내린 경우에도 마찬가지로 포커스의 제어 대역으로부터 간섭의 영향을 멀리할 수 있게 된다. 이상과 같이 포커스 제어의 제어 대역을 구면수차 제어의 대역의 10배 이상으로 함으로써, 포커스 제어계와 구면수차 제어계의 간섭의 영향을 저감할 수 있어, 안정적인 포커스 제어와 구면수차 제어를 실현할 수 있게 된다.
(실시예 10)
도 45는 본 실시예 10의 광 디스크 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 46은 본 실시예 10의 검색시에서의 구면수차 보정을 설명하기 위한 파형도이다. 도 47은 본 실시예 10의 반경 방향의 이동에 있어서의 구면수차 보정의 시퀀스를 나타내는 플로우차트이다. 이들 도면에 있어 종래의 기술, 실시예 6과 동일한 부재, 부분은 같은 번호를 부여하고, 설명을 생략한다. 또, 실시예 6과 같이 외주측 포커스 에러 신호와, 내주측 포커스 에러 신호의 합 신호인 포커스 에러 신호에 근거해서 포커스 제어가 이루어지고 있고, 외주측 포커스 에러 신호와, 내주측 포커스 에러 신호의 차 신호에 의해 구면수차 검출 신호가 생성되어 있다.
도 45의 구면수차 검출기(31)의 출력 신호인 구면수차 검출 신호는, 구면수차 제어부(135)에 입력되어, 구면수차 제어부(135)에 의해 위상 보상, 이득 보상 등의 필터 연산을 하여 구면수차를 보정하기 위한 구면수차 보정 신호를 생성한다. 구면수차 제어부(135)는, 빔 익스펜더 구동 회로(133)에 구면수차 보정 렌즈(15)를이동시키기 위한 구동 신호를 출력하고, 이 구동 신호를 받은 구면수차 보정 액츄에이터(34)는 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시킨다. 즉, 구면수차가 약 0, 즉 실시예 6에서 설명한 바와 같이 도 2의 초점 B, 초점 C가 일치하도록, 즉, 초점 B, 초점 C가 모두 위치 A에 가까워지도록 보정 제어가 행하여진다.
트랙킹 에러 신호 생성기(18)는 광 헤드(5)로부터 출력되어 집광된 광 빔 스포트와 트랙(28)과의 광 디스크(20)의 반경 방향에 관한 오차 신호를 프리 앰프(11)의 출력 신호에 의해서 생성한다. 트랙킹 에러 신호 생성기(18)는, 입력 신호에 근거해서 일반적으로 푸시풀법이라고 불리는 트랙킹 에러의 검출 방식에 의해서 트랙킹 에러 신호(이하 TE 신호라 칭함)를 생성한다. 트랙킹 에러 신호 생성기(18)의 출력 신호인 TE 신호는, 트랙킹 제어부(19)에서 위상 보상, 이득 보상 등의 필터 연산을 행한 후에 트랙킹 액츄에이터 구동 회로(26)에 출력된다.
대물 렌즈(1)는 트랙킹 액츄에이터 구동 회로(26)에 의한 구동 신호에 근거해서 트랙킹 액츄에이터 구동 회로(27)에 의해서 구동되어 있고, 광 빔 스포트는 광 디스크(20)의 정보면(29) 상의 트랙(28)을 주사하도록 구동되며, 트랙킹 제어가 실현되고 있다.
광 헤드(5)는 검색 수단으로서 기능하는 이송대(60)에 의해서 광 디스크(20)의 반경 방향으로 이동할 수 있고, 또한 이송대(60)는 이송대 구동 회로(62)로부터의 출력 신호(구동 신호)로써 구동된다. 그러나, 포커스 제어와 구면수차 제어가 동작하여 트랙킹 제어가 부동작 시에, 광 빔 스포트가 정보면(29) 상의 트랙을 가로지를 때에 TE 신호와 같은 주파수의 외란이 FE 신호에 중첩되어 포커스 제어를불안정하게 하는 문제가 있다. 본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이다.
그래서, 트랙킹 제어를 부동작으로 한 상태에서는, 구면수차 제어를 정지하고, 또한 구면수차 액츄에이터를 최적 위치로부터 어긋나게 하여 구면수차를 발생시킨다. 구면수차를 발생시킴에 따라 정보면 상에서의 광 빔의 스포트 사이즈가 커진다. 따라서, 홈의 피치에 대하여 스포트 사이즈가 커지기 때문에 TE 신호의 진폭이 저하된다. 따라서 상술한 FE 신호에 중첩되는 외란의 진폭이 저하된다.
이 동작에 대하여 도 48을 이용하여 설명한다. 또, 기재의 두께 불균일은 포커스 제어계의 대역보다 높은 주파수에서, 또한, 구면수차 제어계의 대역보다 낮은 주파수에서 변동한다고 한다. 도 48(a)는 트랙킹 에러 신호 생성부(18)의 출력을 나타낸다. 도 48(b)는 포커스 에러 신호 생성부(36)의 출력을, 도 48(c)는 빔 익스펜더 구동 회로(133)의 출력을 각각 나타낸다. 도 48(c)의 세로축은 전류를, 그 밖의 파형의 세로축은 각 신호의 전압을 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다. 또, 시간 t1으로부터 t2의 구간은 빔 익스펜더 구동 회로(133)의 출력이 최적이며, 광 디스크(20)의 정보면 상의 빔 스포트에 구면수차가 발생하지 않는 상태이다. 아직 시간 t2로부터 t3의 구간은 빔 익스펜더 구동 회로(133)의 출력이 최적값보다 소정량 어긋나 있고, 광 디스크(20)의 정보면(29) 상의 빔 스포트에 구면수차가 현저히 발생하고 있는 상태이다.
광 디스크(20)의 트랙에 편심이 있기 때문에, 트랙킹 제어 부동작 시에 있어서는 다수의 트랙을 횡단하여, 트랙킹 에러 신호는 도 48(a)의 파형을 가진다. 포커스 에러 신호는, 비점수차법에 의해 생성되고 있기 때문에, 광 빔 스포트가 트랙을 횡단할 때, 홈 횡단의 영향이 발생하여 도 48(b)의 파형이 된다.
또, 도 48(b)에 있어서, 실선은 홈 횡단의 영향을 받은 포커스 에러 신호를 나타내고, 파선은 홈 횡단의 영향을 받지 않을 때의 포커스 에러 신호를 나타낸다.
도 48(c)에는, 시간 t1로부터 t2의 구간은 광 디스크(20)의 정보면 상의 빔 스포트에 구면수차가 발생하지 않는 최적의 출력을, 시간 t2로부터 t3의 구간은 정보면(29) 상의 빔 스포트에 구면수차가 현저히 발생하도록 최적값보다 소정량 어긋나게 한 출력을 나타낸다.
시간 t1로부터 t2의 구간에서, 정보면 상에 구면수차가 발생하지 않기 때문에, 도 48(a)에 도시하는 바와 같이 트랙킹 에러 신호의 진폭은 최대가 된다. 그러나, 시간 t2로부터 t3의 구간에서는 현저한 구면수차가 발생하고 있기 때문에 트랙킹 에러 신호의 진폭은 작게된다. 마찬가지로 포커스 에러 신호에 발생하는 홈 횡단의 영향도, 정보면에 구면수차가 발생하지 않는 시간 t1로부터 t2의 구간에서는 최대가 되지만, 구면수차가 현저히 발생하고 있는 시간 t2로부터 t3의 구간에서는 작아진다.
이와 같이 트랙킹 제어가 부동작 시에 있어서는, 구면수차 제어도 정지하고, 구면수차의 보정량을 최적 위치로부터 소정값 어긋나게 함으로써 포커스 에러 신호에 나타나는 홈 횡단의 영향을 저감할 수 있어, 포커스 제어가 안정적으로 된다. 또, 홈 횡단의 영향이라는 외란 성분을 저감할 수 있기 때문에 포커스 액츄에이터(2)에 흐르는 전류를 저감할 수 있어, 과 전류에 의한 포커스 액츄에이터(2)의 파손으로부터 포커스 액츄에이터(2)를 지킨다.
이 동작에 대하여 다시 도 46을 이용하여 설명한다. 도 46(a)는, 시간에 대한 광 빔 스포트의 반경 방향의 위치를 나타낸다. 마찬가지로 도 46(b)는 포커스 에러 신호 생성기(31)의 출력을, 도 46(c)는 빔 익스펜더 구동 회로(133)의 출력을, 도 46(d)는 트랙킹 제어부(19)의 동작 상태를, 도 46(e)는 이송대 구동 회로(62)로의 출력을 각각 나타낸다. 세로축은 각 신호의 전압을 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다.
검색 등에서의 반경 방향 이동에는, 우선 시간 a에서, 도 46(c)에 도시하는 바와 같이 구면수차 제어부(135)는 마이크로 컴퓨터(8)의 지시에 따라 구면수차 검출기(31)의 출력에 근거해서 빔 익스펜더 구동 회로(133)로의 출력을 정지한다. 동시에 구면수차 약 0의 위치로부터 소정값 어긋난 위치에 구면수차 보정 렌즈(15)를 이동시키도록 빔 익스펜더 구동 회로(133)의 출력값을 바꾼다. 다음에 시간 b에 도 46(d)에 도시하는 바와 같이 트랙킹 제어부(19)는 마이크로컴퓨터(8)의 지시에 따라 트랙킹 제어를 일시 정지한다.
다음에 마이크로컴퓨터(8)는 도 46(e)에 도시하는 바와 같이 이송대 구동 회로(62)에 대하여 이송대 구동 신호를 시간 c까지 출력한다. 이 시간 b로부터 시간 c 사이에, 이송대 구동 회로(62)는 마이크로컴퓨터(8)로부터 송신되는 이송대 구동 신호에 근거해서 광 헤드(5)를 탑재한 이송대(60)를 광 디스크(20)의 반경 방향으로 이동시킨다. 이에 따라 도 46(a)에 도시하는 바와 같이 광 빔 스포트가 광 디스크의 내주측으로부터 외주측으로 이동한다. 다음에 도 46(d)에 도시하는 바와같이 트랙킹 제어부(19)는 마이크로컴퓨터(8)의 지시에 따라 시간 c에 트랙킹 제어를 재개한다. 끝으로 시간 d에 구면수차 제어부(135)는 도 46(c)에 도시하는 바와 같이 마이크로 컴퓨터(8)의 지시에 따라 구면수차 검출기(31)의 출력에 따른 빔 익스펜더 구동 회로(133)로의 출력 정지를 해제하여, 구면수차 제어를 재개한다.
이와 같이 트랙킹 제어가 부동작일 때에 구면수차 보정 렌즈(15)를 소정값 어긋나게 하여 광 빔 스포트에 발생하는 구면수차를 증대함으로써 FE 신호에 발생하는 홈 횡단의 영향을 저감하는 것이 가능해진다.
광 빔 스포트의 반경 방향 이동하기 위한 동작을 도 47의 플로우차트를 이용하여 더 설명한다. 우선, 마이크로 컴퓨터(8)는, 단계 S1에 있어서 구면수차 제어부(135)에 대하여, 구면수차 제어를 정지하는 동시에 구면수차 보정 렌즈(15)가 현재의 제어 위치로부터 소정값 어긋난 위치로 이동하도록 지시한다. 단계 S2에 있어서 마이크로컴퓨터(8)는 트랙킹 제어부(19)에 대하여 트랙킹 제어를 일시 정지하도록 지시한다. 단계 S3에 있어서 마이크로컴퓨터(8)는, 이송대 구동 회로(62)에 대하여 광 빔 스포트가 원하는 반경 위치로 이동하도록 이송대 구동 신호를 출력한다. 단계 S4에 있어서 마이크로컴퓨터(8)는 트랙킹 제어부(19)에 대하여 트랙킹 제어를 재개하도록 지시한다. 단계 S5에 있어서 마이크로 컴퓨터(8)는 구면수차 제어부(135)에 대하여, 제어 위치로부터 소정값 어긋난 구면수차 보정 렌즈(15)를, 단계 S1에서의 제어 위치로 복귀시키는 동시에 구면수차 제어를 재개하도록 지시하여, 처리를 종료한다.
이에 따라 반경 방향으로의 이동이 수반되는 검색 시에 있어, FE 신호에 발생하는 홈 횡단의 영향을 저감할 수 있어 안정적인 포커스 제어가 실현될 수 있게 된다.
상기 실시예에서는, 정보 기록층이 1층 또는 2층의 광 디스크로 데이터를 기입 또는, 그와 같은 광 디스크부터 데이터를 판독하는 광 디스크 장치를 설명했지만, 정보 기록층의 수는 3층 이상이더라도 좋다.
또, 상기 실시예 6으로부터 실시예 10의 광 디스크 장치에 있어서도, 실시예 1의 광 디스크에서 이용한 스테핑 모터(35)와 구면수차 보정 액츄에이터를 이용하여 구면수차 보정 렌즈를 구동해도 좋다. 특히, 광 디스크의 정보 기록면이 3층 이상인 경우에, 스테핑 모터(35)의 부가가 효과적이 된다.
본 발명의 광 디스크에 따르면, 광 디스크 상에 광 빔을 조사하기 위한 대물 렌즈의 NA를 종래의 NA보다도 크게 한 경우(예컨대 NA가 0.85 이상)에도, 구면수차가 적절히 보정되므로, 보다 고밀도의 데이터 기록·재생을 실현할 수 있다.

Claims (24)

  1. 광 빔을 조사하는 광 빔 조사 수단과,
    상기 광 빔을 상기 정보 담체(擔體)를 향해서 수속하는 수속 수단과,
    상기 광 빔의 수속 위치를 변화시키기 위해서 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 제 1 액츄에이터와,
    상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키는 구면수차 가변 수단과,
    상기 구면수차 가변 수단을 상대적으로 미세하게 이동시키는 제 2 액츄에이터와,
    상기 구면수차 가변 수단을 상대적으로 크게 이동시키는 제 3 액츄에이터와,
    상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과,
    상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서 상기 제 1 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과,
    상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서 상기 제 2 액츄에이터 및 상기 제 3 액츄에이터를 각각 구동하여, 구면수차가 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단을 구비하되,
    상기 제 3 액츄에이터는 적어도 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 포함되는 직류 성분에 근거해서 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키고, 상기 제 2 액츄에이터는 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 포함되는 교류 성분에 근거해서 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키는 광 디스크 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    구면수차 제어 수단은, 정보 담체의 회전 주파수 이하의 구면수차의 변동에 대해서는 제 3 액츄에이터를 구동하고, 상기 정보 담체의 회전 주파수 이상의 구면수차의 변동에 대해서는 제 2 액츄에이터를 구동하도록 제어 대역을 분리하고 있는 광 디스크 장치.
  3. 적층된 적어도 2개의 정보면을 갖는 정보 담체에 대한 데이터의 기록 및/또는 상기 정보 담체로부터의 데이터의 재생을 하는 장치에 있어서,
    광 빔을 조사하는 광 빔 조사 수단과,
    상기 광 빔을 상기 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단과,
    상기 광 빔의 수속 위치를 변화시키기 위해서 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 제 1 액츄에이터와,
    상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키는 구면수차 가변 수단과,
    상기 구면수차 가변 수단을 상대적으로 미세하게 이동시키는 제 2 액츄에이터와,
    상기 구면수차 가변 수단을 상대적으로 크게 이동시키는 제 3 액츄에이터와,
    상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과,
    상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서 상기 제 1 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과,
    다른 정보면으로 광 빔의 수속 위치가 이동하도록 상기 제 1 액츄에이터를 구동하는 층간 이동 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과,
    상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 제 2 액츄에이터, 제 3 액츄에이터를 각각 구동하여 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단을 구비하되,
    상기 제 3 액츄에이터는 적어도 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 포함되는 직류 성분에 근거해서 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키고, 상기 제 2 액츄에이터는 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 포함되는 교류 성분에 근거해서 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키며, 또한,
    상기 층간 이동 수단에 의해 광 빔의 수속 위치가 상기 다른 정보면으로 이동할 때, 이동에 의해 발생하는 구면수차를 최소로 하도록 상기 제 3 액츄에이터에서 상기 구면수차 가변 수단을 구동하는 광 디스크 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    층간 이동 수단에 의해 광 빔의 수속 위치가 다른 정보면으로 이동할 때에, 상기 다른 정보면에서 발생하는 구면수차의 양에 근거한 신호를 오프셋으로서 제 3 액츄에이터에 인가하는 광 디스크 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    층간 이동 수단에 의해 광 빔의 수속 위치가 다른 정보면으로 이동하고, 또한 수속 상태 검출 수단의 신호가 소정 범위 내로 수속할 때까지의 기간 동안, 구면수차 검출 수단의 신호에 근거하는 구면수차 제어 수단의 동작을 부동작(不動作)으로 하는 광 디스크 장치.
  6. 광 빔을 조사하는 광 빔 조사 수단, 상기 광 빔을 상기 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단, 상기 광 빔의 수속 위치를 변화시키기 위해 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동하는 제 1 액츄에이터, 상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키는 구면수차 가변 수단, 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키는 제 2 액츄에이터, 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키는 제 3 액츄에이터, 및 상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단을 일체로서 수납한 광 헤드와,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과,
    상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 제 1 액츄에이터를 구동하여, 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과,
    상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 제 2 액츄에이터, 제 3 액츄에이터를 각각 구동하여 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단과,
    상기 광 헤드를 상기 정보 담체의 반경(半徑) 방향으로 이동하는 검색 수단을 구비하되,
    상기 제 3 액츄에이터는 적어도 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 포함되는 직류 성분에 근거해서 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키고, 상기 제 2 액츄에이터는 상기 구면수차 검출 수단의 신호에 포함되는 교류 성분에 근거해서 상기 구면수차 가변 수단을 이동시키며, 또한, 상기 검색 수단에 의해 광 빔의 수속 위치가 상기 정보 담체의 다른 반경 위치로 이동할 때, 상기 이동에 의해 발생하는 구면수차를 최소로 하도록 상기 제 3 액츄에이터를 구동하는 광 디스크 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    검색 수단에 의해 광 빔의 수속 위치가 다른 정보면의 반경 위치로 이동할 때에, 상기 다른 정보면의 반경 위치에서 발생하는 구면수차의 양에 근거한 신호를 오프셋으로서 제 3 액츄에이터에 인가하는 광 디스크 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    검색 수단에 의해 광 빔의 수속 위치가 다른 정보면의 반경 위치로 이동하고, 또한 상기 다른 정보면의 반경 위치에서, 수속 상태 검출 수단의 신호가 소정범위 내로 수속할 때 까지의 기간 동안, 구면수차 검출 수단의 신호에 근거하는 구면수차 제어 수단의 동작을 부동작으로 하는 광 디스크 장치.
  9. 적층 구조에 의해 적어도 2개의 정보면을 갖는 정보 담체를 기록·재생하는 장치에 있어서,
    광 빔을 조사하는 광 빔 조사 수단과,
    상기 광 빔을 상기 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단과,
    상기 광 빔의 수속 위치를 변화시키기 위해 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 포커스 액츄에이터와,
    상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과,
    상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 포커스 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과,
    탄성체로 구동함으로써 상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키는 구면수차 가변 수단과,
    상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 구면수차 가변 수단을 구동하여 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단과,
    상기 구면수차 가변 수단에 오프셋을 인가하는 오프셋 인가 수단과, 상기 오프셋 인가 수단의 오프셋량을 상기 정보 담체의 정보면에 따라서 전환하는 오프셋 전환 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    구면수차 제어 수단의 부동작 시에는 오프셋 인가 수단에 의해 소정의 오프셋을 구면수차 가변 수단으로 인가하고, 구면수차 제어 수단의 동작 시에는 정보 담체 1주(周)당 상기 구면수차 가변 수단의 구동 출력의 평균에 근거해서 오프셋을 결정하여, 오프셋 인가 수단의 오프셋을 전환하도록 구성한 것을 특징으로 하는 광 디스크 장치.
  11. 광 빔을 조사하는 광 빔 조사 수단과,
    상기 광 빔을 상기 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단과,
    상기 광 빔의 수속 위치를 변화시키기 위해서 상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 포커스 액츄에이터와,
    상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키는 구면수차 가변 수단과,
    상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과,
    상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 포커스 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과,
    상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서 구면수차 가변 수단을 이동하여 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단과,
    상기 구면수차 제어 수단의 신호의 값이 소정 범위 이내인 경우에는 상기 구면수차 제어 수단의 신호를 상기 구면수차 가변 수단으로 전달시키지 않는 불감대(不感帶) 생성 수단을 구비하고 있는 광 디스크 장치.
  12. 광 빔을 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단과,
    상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 포커스 액츄에이터와,
    상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키기 위한 구면수차 가변 수단과,
    상기 구면수차 가변 수단을 동작시키는 구동 수단과,
    상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과,
    상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 포커스 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과,
    상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 구동 수단을 구동하여 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단과,
    상기 수속 상태 검출 수단의 신호를 소정의 이득으로 증폭한 후, 상기 구면수차 검출 수단의 검출 신호에 가산하는 구면수차 신호 보정 수단
    을 구비하고 있는 광 디스크 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 포커스 액츄에이터에 테스트 신호를 가하는 제 1 테스트 신호 발생 수단과,
    상기 구면수차 검출 수단의 검출 신호의 진폭을 검출하는 제 1 진폭 검출 수단과,
    상기 제 1 테스트 신호 발생 수단에 의해 상기 포커스 액츄에이터에 테스트 신호를 가한 상태에서, 상기 제 1 진폭 검출 수단에 의해서 구면수차 검출 신호의 진폭이 최소로 되는 구면수차 신호 보정 수단의 가산 이득을 구하는 구면수차 보정 학습 수단을 구비하고 있는 광 디스크 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 구면수차 보정 학습 수단은, 포커스 제어 수단이 동작하고, 상기 구면수차 제어 수단이 동작하지 않는 상태에서 가산 이득의 학습을 하는 광 디스크 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 구면수차 신호 보정 수단은, 적층 구조의 정보면을 구비한 정보 단체(單體)에서의 각 층별 가산 이득을 보존하기 위한 가산 이득 보존 수단과, 광 빔이 위치와 대응하는 가산 이득을 상기 가산 이득 보존 수단으로부터 취출 전환하는 가산 이득 전환 수단을 구비하고 있는 광 디스크 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 포커스 액츄에이터에 테스트 신호를 가하는 제 1 테스트 신호 발생 수단과,
    포커스 제어 수단의 이득을 조정하는 포커스 제어 이득 조정 수단과,
    상기 구동 수단에 테스트 신호를 가하는 제 2 테스트 신호 발생 수단과,
    구면수차 제어 수단의 이득을 조정하는 구면수차 제어 이득 조정 수단을 구비하되,
    포커스 제어 수단과 구면수차 제어 수단을 동작시키고 있는 경우에,
    상기 포커스 제어 이득 조정 수단은, 상기 제 1 테스트 신호 발생 수단으로부터 발생된 제 1 테스트 신호와 포커스 제어 일순(一巡) 후의 상기 제 1 테스트 신호에 근거해서 조정하고, 상기 구면수차 제어 이득 조정 수단은, 상기 제 2 테스트 신호 발생 수단으로부터 발생된 구면수차 테스트 신호와 구면수차 제어 일순 후의 상기 구면수차 테스트 신호에 근거해서 조정하는 광 디스크 장치.
  17. 광 빔을 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단과,
    상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 포커스 액츄에이터와,
    상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키기 위한 구면수차 가변 수단과,
    상기 구면수차 가변 수단을 동작시키는 구동 수단과,
    상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과, 상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과,
    상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 포커스 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과,
    상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 구동 수단을 구동하여 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단과,
    상기 구면수차 검출 수단의 신호를 소정의 이득으로 증폭한 후, 상기 수속 상태 검출 수단의 검출 신호에 가산하는 수속 상태 검출 신호 보정 수단을 구비하고 있는 광 디스크 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 구면수차 제어 수단이 부동작 시에는, 수속 상태 검출 수단의 검출 신호에 수속 상태 검출 신호 보정 수단에 의해 소정 배(倍) 한 상기 구면수차 검출 수단의 검출 신호를 가산하지 않고, 상기 수속 상태 검출 수단의 검출 신호에만 근거해서, 상기 포커스 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단을 구비하고 있는 광 디스크 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 구동 수단에 테스트 신호를 가하는 제 2 테스트 신호 발생 수단과,
    수속 상태 검출 수단의 검출 신호의 진폭을 검출하는 제 2 진폭 검출 수단과,
    상기 제 2 테스트 신호 발생 수단에 의해 상기 구동 수단에 테스트 신호를 가한 상태에서, 상기 제 2 진폭 검출 수단에 의해서 수속 상태 검출 신호의 실효치가 최소로 되는 수속 상태 검출 신호 보정 수단의 가산 이득을 구하는 수속 상태 검출 보정 학습 수단을 구비하고 있는 광 디스크 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 수속 상태 검출 보정 학습 수단은, 포커스 제어 수단이 동작하고, 상기 구면수차 제어 수단이 동작하지 않는 상태에서 가산 이득의 학습을 하는 광 디스크 장치.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 포커스 액츄에이터에 테스트 신호를 가하는 제 1 테스트 신호 발생 수단과,
    포커스 제어 수단의 이득을 조정하는 포커스 제어 이득 조정 수단과,
    상기 구동 수단에 테스트 신호를 가하는 제 2 테스트 신호 발생 수단과,
    구면수차 제어 수단의 이득을 조정하는 구면수차 제어 이득 조정 수단을 구비하되,
    포커스 제어 수단과 구면수차 제어 수단을 동작시킨 경우에, 상기 포커스 제어 이득 조정 수단은, 상기 제 1 테스트 신호 발생 수단으로부터 발생된 제 1 테스트 신호와 포커스 제어 일순 후의 상기 제 1 테스트 신호에 근거해서 조정하고, 상기 구면수차 제어 이득 조정 수단은, 상기 제 2 테스트 신호 발생 수단으로부터 발생된 구면수차 테스트 신호와 구면수차 제어 일순 후의 상기 구면수차 테스트 신호에 근거해서 조정하는 광 디스크 장치.
  22. 광 빔을 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단과,
    상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 포커스 액츄에이터와,
    상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키기 위한 구면수차 가변 수단과,
    상기 구면수차 가변 수단을 동작시키는 구동 수단과,
    상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과,
    상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 포커스 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과,
    상기 구면수차 검출 수단의 출력 신호의 소정의 주파수보다 낮은 성분을 취출하는 로우 패스 필터 수단과,
    상기 로우 패스 필터 수단의 신호에 근거해서, 상기 구동 수단을 동작시켜 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단과,
    상기 구면수차 검출 수단의 출력 신호의 상기 소정의 주파수보다 높은 성분을 취출하는 하이 패스 필터 수단과,
    상기 하이 패스 필터 수단의 신호를 상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 가산하는 구면수차 신호 가산 수단
    을 구비하고 있는 광 디스크 장치.
  23. 광 빔을 정보 담체를 향해서 수속하는 수속 수단과,
    상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 포커스 액츄에이터와,
    상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키기 위한 구면수차 가변 수단과,
    상기 구면수차 가변 수단을 동작시키는 구동 수단과,
    상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과,
    상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 포커스 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과,
    상기 구면수차 검출 수단의 검출 신호에 근거해서, 상기 구동 수단을 동작시켜 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단을 구비하되,
    상기 포커스 제어 수단의 대역을 상기 구면수차 제어 수단의 대역의 10배 이상으로 하는 광 디스크 장치.
  24. 나선 형상 또는 동심원 형상의 트랙을 갖는 정보 담체를 향하여 광 빔을 수속하는 수속 수단과,
    상기 수속 수단을 정보 담체의 정보면에 대하여 거의 수직 방향으로 이동시키는 포커스 액츄에이터와,
    상기 수속 수단에 의해서 수속된 광 빔의 수속 위치에 발생하는 구면수차를 변화시키기 위한 구면수차 가변 수단과,
    상기 구면수차 가변 수단을 동작시키는 구동 수단과,
    상기 수속 수단을 정보 담체의 트랙을 가로지르는 방향으로 이동시키는 트랙킹 액츄에이터와,
    상기 광 빔의 정보 담체로부터의 반사광을 수광하는 수광 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 정보면에서의 수속 상태에 따른 신호를 검출하는 수속 상태 검출 수단과,
    상기 수속 상태 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 포커스 액츄에이터를 구동하여, 상기 정보 담체의 정보면의 소망하는 위치에 광 빔이 수속되도록 제어하는 포커스 제어 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 정보 담체의 정보면에서의 광 빔의 수속 위치에 발생하고 있는 구면수차의 양에 따른 신호를 검출하는 구면수차 검출 수단과,
    상기 구면수차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 구동 수단을 동작시켜 구면수차를 약 0이 되도록 제어하는 구면수차 제어 수단과,
    상기 수광 수단의 신호에 근거해서, 상기 광 빔의 정보 담체의 트랙에 대한 위치 편차에 따른 신호를 검출하는 트랙 편차 검출 수단과,
    상기 트랙 편차 검출 수단의 신호에 근거해서, 상기 트랙킹 액츄에이터를 구동하여, 상기 광 빔이 트랙을 주사하도록 제어하는 트랙킹 제어 수단과,
    상기 트랙킹 액츄에이터를 정보 단체의 반경 방향으로 이동할 수 있게 하는 이송 수단과,
    상기 이송 수단을 구동하는 이송 구동 수단을 구비하되,
    상기 포커스 제어 수단을 동작시키고 또한 상기 트랙킹 제어 수단을 부동작으로 한 상태에서, 상기 이송 수단을 동작시킬 때에는, 상기 구면수차 가변 수단을 소정 양 어긋나게 한 위치로 이동시키는 광 디스크 장치.
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