(57)【要約】  本発明は、焦点エラー信号ＦＥを用いて、光ディスク上への適用を意図された複数のスポットの合焦状態を制御する装置３００であって、少なくとも１つの移動スポットと、相対定常移動を有する少なくとも１つのスポットとを包含する変位に、それら複数のスポットが追従するよう意図されている装置３００に関する。この装置は、変位前において、少なくとも１つの移動スポットから導出される第１の焦点エラー信号ＦＥＡから、相対定常移動を有する少なくとも１つのスポットから導出される第２の焦点エラー信号ＦＥＣまでの、焦点エラー信号ＦＥを生成する生成ユニット３１０を含んでいる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点エラー信号を用いて、光ディスク上への適用を意図された複数のスポットの合焦状態を制御する装置であって、
少なくとも１つの移動スポットと、相対定常移動を有する少なくとも１つのスポットとを包含する変位に、前記複数のスポットが追従するよう意図されているおり、
当該装置は、前記変位前において、前記少なくとも１つの移動スポットから導出される第１の焦点エラー信号から、前記相対定常移動を有する少なくとも１つのスポットから導出される第２の焦点エラー信号までの、前記焦点エラー信号を生成する生成ユニットを含んでいることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記生成ユニットが、前記第１の焦点エラー信号から前記第２の焦点エラー信号へと徐々に移行するための、処理モジュールを含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１の焦点エラー信号をＦＥＡ、前記第２の焦点エラー信号をＦＥＣ、１と０との間で変化するパラメータをａとして、前記処理モジュールが、式
【数１】
2009539199.tif 000004
に従って前記焦点エラー信号を生成することを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記生成ユニットが、前記第２の焦点エラー信号を使用する際に、前記第１の焦点エラー信号と前記第２の焦点エラー信号との違いから導出された焦点オフセットに従って、前記焦点エラー信号を較正するオフセット較正モジュールを含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記生成ユニットが、
ループゲインにより特徴付けられるサーボループ制御機構と、
前記第２の焦点エラー信号を使用する際に、前記第１の焦点エラー信号を使用するときと前記第２の焦点エラー信号を使用するときとのループゲインの違いから、前記ループゲインを較正するループゲイン較正ユニットとをさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項６】
請求項１から５いずれか１項記載の装置を包含する、光ディスク上のデータの読出し／書込みを行う装置。
【請求項７】
焦点エラー信号を用いて、光ディスク上への適用を意図された複数のスポットの合焦状態を制御する方法であって、
少なくとも１つの移動スポットと、相対定常移動を有する少なくとも１つのスポットとを包含する変位に、前記複数のスポットが追従するよう意図されているおり、
当該方法は、前記変位前において、前記少なくとも１つの移動スポットから導出される第１の焦点エラー信号から、前記相対定常移動を有する少なくとも１つのスポットから導出される第２の焦点エラー信号までの、前記焦点エラー信号を生成する工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項８】
前記生成する工程が、前記第１の焦点エラー信号から前記第２の焦点エラー信号へと徐々に移行する工程を含んでいることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記焦点エラー信号をＦＥ、前記第１の焦点エラー信号をＦＥＡ、前記第２の焦点エラー信号をＦＥＣ、１と０との間で変化するパラメータをａとして、前記徐々に移行する工程が、関係式
【数２】
2009539199.tif 000005
によって規定されることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記生成する工程が、前記第２の焦点エラー信号を使用する際に、前記第１の焦点エラー信号と前記第２の焦点エラー信号との違いから導出された焦点オフセットに従って、前記焦点エラー信号を較正する工程を含んでいることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１１】
前記生成する工程が、ループゲインにより特徴付けられるサーボループ制御機構に基づいており、
前記生成する工程がさらに、前記第２の焦点エラー信号を使用する際に、前記第１の焦点エラー信号を使用するときと前記第２の焦点エラー信号を使用するときとのループゲインの違いから、前記ループゲインを較正する工程を含んでいることを特徴とする請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク上への適用を意図された複数のスポットの、合焦状態を制御する装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクは、その比較的低いコストと大きなデータ記憶容量とを考慮して、マルチメディアオーディオ／ビデオ情報の保存に広く使用されるデータ担体となってきた。その結果、データレートを増大させることが、改善すべき重要な要素となってきた。なぜならば、光ディスク上に記憶されたデータをより高速に読み出すこと、または光ディスク上に記憶されるべきデータをより高速に書き込むことが、可能となるためである。
【０００３】
光ドライブのデータレートを増大させる１つの手法は、光ディスクの複数のトラックの並行読出しまたは並行書込みを行う、複数のスポットを使用する手法である。図１は、光ディスクの複数の平行なトラックにおける、３スポット（Ａ、Ｂ、Ｃ）の読出し／書込みを示した図である。複数のスポットによる読出し／書込みは、他のスポットにより以前に読出し／書込みが行われたデータ領域に対して、所与のスポットが読出し／書込みを行うことを避けるため、光ディスク上においていくつかのスポットの位置が移動させられることを暗に示す（矢印により図示されている）。
【０００４】
従来、複数スポットの焦点制御（合焦状態制御）は、１つのみのスポットに対して行われ、同一の焦点制御が、他のスポットにも適用されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この焦点制御方法では、いくつかのスポットが光ディスク上の別の位置に移動させられる際には、精確な焦点制御を保証することができないので、この方法は強い制約を有している。実際、焦点制御の基となっているスポット（たとえばスポットＡ）が移動させられる際には、そのスポットは光ディスク上においていくつかのトラックを横断し、他のスポット（たとえばスポットＣ）に結果として適用される焦点制御に、振動をもたらす。そのため、結果として得られる焦点制御は不安定なものとなり、他のスポットによる読出し／書込みエラーをもたらす。
【０００６】
本発明の１つの目的は、より効率的なやり方で、複数のスポットの合焦状態を制御する装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため、焦点エラー信号を用いて、光ディスク上への適用を意図された複数のスポットの合焦状態を制御する装置であって、少なくとも１つの移動スポットと、相対定常移動を有する少なくとも１つのスポットとを包含する変位に、それら複数のスポットが追従するよう意図されている装置が提案される。この装置は、変位前において、上記の少なくとも１つの移動スポットから導出される第１の焦点エラー信号から、上記の相対定常移動を有する少なくとも１つのスポットから導出される第２の焦点エラー信号までの、焦点エラー信号を生成する生成ユニットを含んでいる。
【０００８】
また、上記の本発明に係る装置の特徴により規定されるような作用を有する工程を含む、方法も提案される。
【０００９】
変位前において、その変位中に相対定常移動を有するスポットの焦点エラー信号を使用することで、焦点制御の安定性が保証される。そのため、変位中においても、いくつかのスポットにより、光ディスク上のデータの読出し／書込みを行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下で説明される実施形態を参照することにより、本発明の上記およびその他の側面が明らかとなる。図中において、同一の参照番号は、同一、類似または対応の要素または機能を示している。以下では、図面を参照しながら、実施形態を通じて、本発明の技術的な方策を詳細に説明する。
【００１１】
図２Ａから図２Ｄは、光ディスク上の複数のスポットの変位の、異なる段階を示している。図解のため、異なるトラック上に配された３つのスポットＡ、ＢおよびＣが用いられている。当業者においては、２スポット、４スポットまたはより多くのスポットといったような複数スポットも、同様に用いることができる旨が理解できよう。
【００１２】
まず、図２Ａでは、３つのスポットＡ、ＢおよびＣが、それぞれトラックＴ１、Ｔ２およびＴ３上にあり、図２Ａ中の矢印の方向に平行に、読出しまたは書込みを開始する。概ね１回転分に亘って螺旋トラックに沿った読出しを行った後、スポットＡおよびスポットＢ（スポットＣは除く）は、図２Ｂに示すように、スポットＢおよびスポットＣにより読出済みのトラック領域に行き当たる（図２Ｂから図２Ｄにおいて、読出済みの領域は陰影を付して示してある）。
【００１３】
スポットが読出しを続けると、スポットＡおよびスポットＢは、これらのスポットＢおよびスポットＣにより読出済みの領域を再び読み出してしまい、これは無益である。図２Ｃは、変位前の３つのスポットの位置を示している。この後、読出データレートを改善するため、スポットＡおよびスポットＢは、アクチュエーション装置により、読出済みでない領域へと変位させられる。
【００１４】
図２Ｄは、本発明の１つの実施形態に従う変位を実施した後の、３つのスポットの位置を示している。スポットＣは変位させられておらず（すなわち、スポットＣはトラックＴ３上に留まったままである）、したがって、他のスポットと比較して、相対定常移動を有するスポットである。スポットＢはトラックＴ５へと移動させられ、スポットＡはトラックＴ６へと移動させられる。換言すると、スポットの順番が反転させられ、もともと外側であったスポットＣは、同一のトラックの読出しを続ける。変位後は、スポットＡが外側のスポットとなる。
【００１５】
ここで、「外側の」とは、ドライブが螺旋トラックの追従を始めた位置から、半径方向に最も遠い位置にあるスポットとして定義される点に留意されたい。これは、通常、ディスク中心から最も離れたスポットである。しかしながら、たとえばオポジットトラックパスの層を有する二層ディスクの場合には、ドライブは外側から内側へと読出しを行い、外側のスポットとは、ディスクの外縁から最も離れたスポットということになる。
【００１６】
図３は、本発明に従う、複数のスポットの合焦状態を制御する装置を示した図である。
【００１７】
この発明は、焦点エラー信号（ＦＥ）を用いて、光ディスク上への適用を意図された複数のスポット（Ａ、Ｂ、Ｃ）の合焦状態を制御する装置３００であって、少なくとも１つの移動スポットと、相対定常移動を有する少なくとも１つのスポットとを包含する変位に、それら複数のスポットが追従するよう意図されている装置３００を提供する。
【００１８】
たとえば、３つのスポットＡ、ＢおよびＣが、以下のように使用される。当業者においては、２スポット、４スポットまたはより多くのスポットといったような複数スポットも、同様に用いることができる旨が理解できよう。
【００１９】
装置３００は光学素子３４０を備えており、この光学素子３４０は、照射光の光路と、検出器３４１、３４２、３４３を伴う戻り光路と、レンズ３５０と、差分器３４４、３４５、３４６とを含んでいる。光学素子３４０は、スポットＡ、ＢまたはＣから導出される、焦点エラー信号と呼ばれる電気信号を生成するように意図されている。これらの焦点エラー信号は、ディスク上の各々のスポットから、光路上に置かれた対物レンズ３５０までの距離に比例する。検出器３４１、３４２、３４３は、ディスク３６０から反射された光を受光し、それらの光を、電気信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣへと変換する。Ｓは、レンズからディスク３６０までの適正距離に比例する、標準的な信号を表している。一例としてスポットＡに着目すると、差分器３４４は、信号Ｓと、検出器３４１からの信号ＳＡとを受け取り、スポットＡの焦点誤差信号ＦＥＡ＝（ＳＡ−Ｓ）を、出力として計算する。
【００２０】
図３から見て取れるように、装置３００は、変位前において、少なくとも１つの移動スポットから導出される第１の焦点エラー信号（ＦＥＡ）から、相対定常移動を有する少なくとも１つのスポットから導出される第２の焦点エラー信号（ＦＥＣ）までの、焦点エラー信号（ＦＥ）を生成する生成ユニット３１０を含んでいる（同じ焦点エラー信号（ＦＥ）を生成するステップにも対応する）。
【００２１】
焦点エラー信号（ＦＥ）は、増幅器３２０によって増幅され、増幅されたＦＥは、垂直方向アクチュエータ３３０に入力される。この垂直方向アクチュエータ３３０は、ディスク表面に対して垂直な方向に、対物レンズを移動させる。その結果、レンズ３５０とディスク３６０との間の距離を調整することができる。
【００２２】
加えて、焦点制御の変更の開始を示すジャンプ信号が、生成ユニット３１０に入力される。
【００２３】
本発明によれば、変位前において、生成ユニット３１０は、第１の焦点エラー信号ＦＥＡから第２の焦点エラー信号ＦＥＣまでの、焦点エラー信号を生成する。このことは、所与の変位中において、相対定常移動を有する少なくとも１つのスポットから導出された信号が使用されることを意味する。ここで、ＡまたはＣより導出された焦点エラー信号が用いられるが、本発明の実施形態によれば値が較正されてもよいので、このことは、焦点エラー信号の値が、ＡまたはＣより導出された焦点エラー信号の値と等しくなくてはならないことを意味するものではない点に留意されたい。
【００２４】
以下で説明するように、焦点制御の変更は、たとえば急切換えまたは徐々に行われる変更といったような、様々なやり方で行われ得る。
【００２５】
図４は、光ディスク上に適用される種々のスポットの、オフセットなしのいわゆるＳ曲線を示している。Ｘ軸はレンズと光ディスクとの間の距離を表しており、Ｙ軸は焦点エラー信号を表している。スポットＡのＳ曲線とスポットＣのＳ曲線とを比較すると、スポットＡからの焦点エラー信号ＦＥＡは、スポットＣからの焦点エラー信号ＦＥＣとほとんど同じであるか、それらの差は無視できる差である。とりわけ、両スポットからのＦＥのゼロ交差点は、ディスクの同一の焦点位置において生じ（両信号は同一のオフセットを有する）、Ｓ曲線の勾配も同一である（両信号は同一のゲインを有する）。この場合、ＦＥの切換えは、焦点サーボループに何ら乱れを生じさせることはない。
【００２６】
図６は、複数のスポットの合焦状態を制御するための、本発明に従う第１の実施形態を示している。
【００２７】
生成ユニット３１０は、焦点サーボループ内の乱れを少なくするために、変位前において、第１の焦点エラー信号（ＦＥＡ）から第２の焦点エラー信号（ＦＥＣ）へと切り換えるモジュール６１０を含んでいる。
【００２８】
図５は、光ディスク上に適用される種々のスポットのいわゆるＳ曲線であって、一方の曲線がオフセットを有しているものを示している。製造誤差または埃の影響のため、ＦＥＡとＦＥＣとは異なるオフセットを有する。このことは、両スポットに対するＳ曲線のゼロ交差点が、異なるディスク位置で生じることを意味する。この場合、入力信号間の切換えは、サーボループに乱れを生じさせてしまう。
【００２９】
この事態を避けるため、生成ユニット３１０は、第１の焦点エラー信号（ＦＥＡ）から第２の焦点エラー信号（ＦＥＣ）へと、徐々に移行するための処理モジュール７００（徐々に移行するステップにも対応する）を含んでいる。たとえば図７に示すような処理モジュール７００であって、たとえば、図７に示すように、処理モジュール７００は、式
【数１】
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に従って焦点エラー信号（ＦＥ）を生成してもよい（生成するステップにも対応する）。ここで、ＦＥＡは第１の焦点エラー信号を表し、ＦＥＣは第２の焦点エラー信号を表し、ａは１と０との間で変化するパラメータである。モジュール７００は、ａを１から０へと変化するパラメータとして、それぞれａまたは１−ａの増幅レートにより入力信号を増幅する、演算増幅器７１０および７２０を含んでいる。加算器７３０は、信号ＦＥを生成するため、信号ａ・ＦＥＡと（１−ａ）ＦＥＣとを加算する。したがって、ＦＥの値は、ＦＥＡからＦＥＣへと徐々に変化する。
【００３０】
図８は、複数のスポットの合焦状態を制御するための、本発明に従う第３の実施形態を示している。
【００３１】
生成ユニット３１０は、第２の焦点エラー信号ＦＥＣを使用する際に、第１の焦点エラー信号ＦＥＡと第２の焦点エラー信号ＦＥＣとの間の焦点オフセットに従って、焦点エラー信号ＦＥを較正する較正手段（８１０、８２０）を含んでいる（較正するステップにも対応する）。たとえば第１の焦点エラー信号ＦＥＡがゼロに等しいとき、図５に示したような焦点オフセットΔは、第１の焦点エラー信号ＦＥＡと第２の焦点エラー信号ＦＥＣとの違いを反映しており、このことはまた、両スポットに対するＳ曲線のゼロ交差点が、異なるディスク位置で生じることを意味する。そのため、較正により、焦点エラーＦＥはＦＥＣ−Δに等しくされる。変位前にはＦＥＣ−Δ＝ＦＥＡであるため、ＦＥＡからＦＥＣへと移行する際に、較正によってＦＥに急激な変化は生じない。
【００３２】
ＦＥの基を変更することが、ループゲインの変化を導入する場合がある。このゲインの違いが大きければ、ループゲインの較正が必要となる。
【００３３】
図９は、複数のスポットの合焦状態を制御するための、本発明に従う第４の実施形態を示している。
【００３４】
この発明はまた、ループゲイン較正モジュール（９１０、９２０）を提供する。生成ユニット３１０は、ループゲインにより特徴付けられるサーボループ制御機構に基づいている。生成ユニット３１０はさらに、第２の焦点エラー信号ＦＥＣを使用する際に、第１の焦点エラー信号（ＦＥＡ）を使用するときと第２の焦点エラー信号（ＦＥＣ）を使用するときとのループゲイン（ＧＡ、ＧＣ）の違いから、ループゲインを較正するループゲイン較正モジュール（９１０、９２０）を含んでいる（較正するステップにも対応する）。ループゲインを一定にするために、たとえば、ループゲイン較正ユニット（９１０、９２０）は、ループゲインの変化を計算し、続いて、そのループゲインの変化および第２の焦点エラー信号（ＦＥＣ）に従って、焦点エラー信号を較正する。
【００３５】
本発明はまた、光ディスク上のデータの読出し／書込みを行う装置であって、上記で説明したような装置３００を包含する装置も提供する。かかる装置は、たとえば、ＣＤプレーヤー、ＤＶＤプレーヤー、ブルーディスクプレーヤー、家庭用レコーダー、およびコンピュータといったような、民生電子機器製品であってもよい。
【００３６】
図１０は、第１のエラー信号から第２のエラー信号へと移行する際の変位を示した概略図である。
【００３７】
上記の本発明に係る装置の特徴により規定されるような作用を有する工程を含む、方法も提案される。
【００３８】
この発明は、焦点エラー信号（ＦＥ）を用いて、光ディスク上への適用を意図された複数のスポットの合焦状態を制御する方法であって、少なくとも１つの移動スポットと、相対定常移動を有する少なくとも１つのスポットとを包含する変位に、それら複数のスポットが追従するよう意図されている方法を提供する。この方法は、変位前において、少なくとも１つの移動スポットから導出される第１の焦点エラー信号（ＦＥＡ）から、相対定常移動を有する少なくとも１つのスポットから導出される第２の焦点エラー信号（ＦＥＣ）までの、焦点エラー信号（ＦＥ）を生成する工程を含んでいる。
【００３９】
以上、図面と上記の説明によって、本発明を詳細に図解および説明してきたが、かかる図解および説明は、純粋に図解および説明であると捉えられるべきであり、限定的な意味で捉えられるべきではない。本発明は、上記で開示した実施形態に限定されるものではない。当業者においては、特許請求の範囲に記載された発明を実施するにあたり、図面、明細書および特許請求の範囲の記載を参酌することにより、上記で開示した実施形態に対する他の変更形態も、理解し、実施することができるであろう。特許請求の範囲において、「含む」または「備える」との語は、他の要素またはステップの存在を排除するものではなく、「１つの」との冠詞は、複数の存在を排除するものではない。請求項中に列挙された複数の項目の機能が、単一のプロセッサその他のユニットによって満足されてもよい。特許請求の範囲中の参照符号は、本発明の技術的範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】複数スポットの回転様変位の状況を示した概略図
【図２Ａ】光ディスク上の複数のスポットの変位の、１つの段階を示した図
【図２Ｂ】光ディスク上の複数のスポットの変位の、別の１つの段階を示した図
【図２Ｃ】光ディスク上の複数のスポットの変位の、別の１つの段階を示した図
【図２Ｄ】光ディスク上の複数のスポットの変位の、別の１つの段階を示した図
【図３】本発明に従う、複数のスポットの合焦状態を制御する装置を示した図
【図４】光ディスク上に適用される種々のスポットの、オフセットなしのいわゆるＳ曲線を示した図
【図５】光ディスク上に適用される種々のスポットのいわゆるＳ曲線であって、一方の曲線がオフセットを有しているものを示した図
【図６】複数のスポットの合焦状態を制御するための、本発明に従う第１の実施形態を示した図
【図７】複数のスポットの合焦状態を制御するための、本発明に従う第２の実施形態を示した図
【図８】複数のスポットの合焦状態を制御するための、本発明に従う第３の実施形態を示した図
【図９】複数のスポットの合焦状態を制御するための、本発明に従う第４の実施形態を示した図
【図１０】第１のエラー信号から第２のエラー信号へと移行する際の変位を示した概略図
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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