(57)【要約】平行なデータトラックを具えたデータ層を有する光学記録担体（１１）を走査するよう配置される装置は、メインフォーカス信号を生成するサブ検出器（４４）及びサテライト信号を生成するサブ検出器（４３，４５）を有する検出器を具える光学ヘッド（２２）を有する。フォーカス制御ユニット（３２）は、フォーカスエラー信号に基づきフォーカスアクチュエータ（３４）へフォーカスアクチュエータ信号（３８）を供給する。結合ユニット（４１）は、サテライト信号によってメインフォーカス信号の補正を調整するよう重み係数（Ｇａ、Ｇｂ）に基づきメインフォーカス信号及びサテライト信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する。サーボフィルタ（４２）は、フォーカスエラー信号に基づいてフォーカスアクチュエータ信号を生成する。設定ユニット（４０）は、フォーカスアクチュエータ信号に基づく調整信号に基づき重み係数を設定する。大きなフォーカスアクチュエータ損失を犠牲にして残留フォーカスエラー信号を最小限とすることなく、有利に、アクチュエータにおける損失は減らされる。
2009539201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平行なデータトラックを有するデータ層を具える光学記録担体を走査する装置であって、
前記データ層から反射される放射を受け取る検出器であって、メインスポットからメインフォーカス信号を検出するメイン用サブ検出器と、サテライトスポットからサテライト信号を検出するサテライト用サブ検出器とを有する検出器を備える光学ヘッドと、
フォーカスエラー信号に基づきフォーカスアクチュエータへフォーカスアクチュエータ信号を供給するフォーカス制御手段とを有し、
前記フォーカス制御手段は、
前記サテライト信号によって前記メインフォーカス信号の補正を調整するよう重み係数に基づき前記メインフォーカス信号及び前記サテライト信号に基づいて前記フォーカスエラー信号を生成する結合手段と、
前記フォーカスエラー信号へ結合され、前記フォーカスアクチュエータ信号を生成するフィルタリング手段と、
調整信号に基づき前記重み係数を設定する設定手段とを有し、
前記設定手段は、前記フォーカスアクチュエータ信号に基づいて前記調整信号を生成するよう配置される、装置。
【請求項２】
前記検出器は、第１のサテライトスポットから第１のサテライト信号を検出する第１のサテライト用サブ検出器と、第２のサテライトスポットから第２のサテライト信号を検出する第２のサテライト用サブ検出器とを有し、
前記結合手段は、前記サテライト信号によって前記メインフォーカス信号の補正を調整するよう少なくとも１つの重み係数に基づき前記メインフォーカス信号、前記第１のサテライト信号及び前記第２のサテライト信号に基づいて前記フォーカスエラー信号を生成するよう配置される、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記メイン用サブ検出器及び前記サテライト用サブ検出器は、前記トラックの方向に対応する方向に並べられるクワドラントで配置される、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記設定手段は、前記フォーカスアクチュエータ信号による前記フォーカスアクチュエータにおける損失に基づき前記調整信号を生成するよう配置される、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記設定手段は、前記フォーカスアクチュエータ信号のサンプルの二乗値を決定するよう配置され、
前記損失は、多数の前記二乗値を組み合わせることに基づいて決定される、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記設定手段は、メモリ値を用いて前記重み係数の較正を行うよう配置され、
前記メモリ値は、当該装置の製造中に又は前の較正の間に記憶された前記重み係数の値である、請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記結合手段は、第１の重み係数を前記第１のサテライト信号に及び第２の重み係数を前記第２のサテライト信号に適用するよう配置され、
前記設定手段は、同じ方向で段階を有して前記第１及び第２の重み係数を変化させることによって該第１及び第２の重み係数の較正を行うよう配置される、請求項２記載の装置。
【請求項８】
前記設定手段は、反対方向で段階を有して前記第１及び第２の重み係数を変化させることによって前記較正を行うよう配置される、請求項７記載の装置。
【請求項９】
略平行なデータトラックを有するデータ装置を備える光学記録担体を走査する装置において重み係数を設定する方法であって、
前記装置は、
前記データ層から反射される放射を受け取る検出器であって、メインスポットからメインフォーカス信号を検出するメイン用サブ検出器と、サテライトスポットからサテライト信号を検出するサテライト用サブ検出器とを有する検出器を備える光学ヘッドと、
フォーカスエラー信号に基づきフォーカスアクチュエータへフォーカスアクチュエータ信号を供給するフォーカス制御手段とを有し、
前記フォーカス制御手段は、
前記サテライト信号によって前記メインフォーカス信号の補正を調整するよう重み係数に基づき前記メインフォーカス信号及び前記サテライト信号に基づいて前記フォーカスエラー信号を生成する結合手段と、
前記フォーカスエラー信号へ結合され、前記フォーカスアクチュエータ信号を生成するフィルタリング手段とを有し、
当該方法は、
調整信号に基づき前記重み係数を設定するステップと、
前記フォーカスアクチュエータ信号に基づいて前記調整信号を生成するステップとを有する方法。
【請求項１０】
前記装置において、前記結合手段は、第１の重み係数を前記第１のサテライト信号に及び第２の重み係数を前記第２のサテライト信号に適用するよう配置され、
当該方法は、較正を行うステップを更に有し、
前記較正は、同じ方向で段階を有して前記第１及び第２の重み係数を変化させること及び反対方向で段階を有して前記第１及び第２の重み係数を変化させることのうちの少なくとも１つを有する、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、略平行なデータトラックを有するデータ層を具える光学記録担体を走査する装置であって、データ層から反射される放射を受け取る検出器であって、メインスポットからメインフォーカス信号を検出するメイン用サブ検出器と、サテライトスポットからサテライト信号を検出するサテライト用サブ検出器とを有する検出器を備える光学ヘッドと、フォーカスエラー信号に基づきフォーカスアクチュエータへフォーカスアクチュエータ信号を供給するフォーカス制御手段とを有し、該フォーカス制御手段は、サテライト信号によってメインフォーカス信号の補正を調整するよう重み係数に基づきメインフォーカス信号及びサテライト信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する結合手段と、フォーカスエラー信号へ結合され、フォーカスアクチュエータ信号を生成するフィルタリング手段と、調整信号に基づき重み係数を設定する設定手段とを有する装置に関する。
【０００２】
本発明は、更に、略平行なデータトラックを有するデータ装置を備える光学記録担体を走査する装置において重み係数を設定する方法であって、前記装置は、データ層から反射される放射を受け取る検出器であって、メインスポットからメインフォーカス信号を検出するメイン用サブ検出器と、サテライトスポットからサテライト信号を検出するサテライト用サブ検出器とを有する検出器を備える光学ヘッドと、フォーカスエラー信号に基づきフォーカスアクチュエータへフォーカスアクチュエータ信号を供給するフォーカス制御手段とを有し、該フォーカス制御手段は、サテライト信号によってメインフォーカス信号の補正を調整するよう重み係数に基づきメインフォーカス信号及びサテライト信号に基づいてフォーカスエラー信号を生成する結合手段と、フォーカスエラー信号へ結合され、フォーカスアクチュエータ信号を生成するフィルタリング手段とを有し、当該方法は調整信号に基づき前記重み係数を設定するステップを有する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
光学装置では、フォーカス制御性能は、しばしば、半径方向クロストークによって悪化する。フォーカスアクチュエータ信号は、フォーカスアクチュエータ、例えばフォーカスコイルを駆動する。この信号は、半径方向エラー信号からのクロストークを含むフォーカスエラー信号に基づいて生成される。特に、トラックの交差の間、例えば、走査ビームが別のトラックにアクセスすべく半径方向に動かされるジャンプの間は、半径方向エラー信号は、クロストークによってフォーカスエラー信号に影響を及ぼす周期性を有する。
【０００４】
光学記録担体を走査して、クロストークを減らしながらフォーカス制御信号を決定する装置及び方法は、国際公開第２００４／１０２５４６号（ＷＯ２００４／１０２５４６）（特許文献１）から知られる。それには、光学記憶媒体の駆動において、一次（メイン）及び二次（サテライト）ビームフォーカスエラー信号から成る加重付加によって生成されるフォーカスエラー信号は、重み付け係数が具体的に存在する駆動及び記憶媒体の光学的及び機械的な特性に厳密に整合しない場合に、常に、好ましくない割合のトラックエラー信号を含むことが記載されている。特許文献１は、重み付け係数をかかる特性に自動的に整合させる方法について記載する。この方法は、記憶媒体の挿入直後の使用に適しており、あるいは、書込又は読出動作の間にも割り込み無しで使用され得る。
【特許文献１】国際公開第２００４／１０２５４６号（ＷＯ２００４／１０２５４６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
既知のシステムは、重み付け係数を実際の装置及び記録担体のパラメータへと調整するが、かかる整合は、半径方向エラーからフォーカスエラー信号への半径方向クロストークを抑制することに関しては最適でないように思われる。
【０００６】
従って、本発明は、半径方向クロストークが抑制される、信頼性のあるフォーカスエラー信号を生成するための装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に従って、上記目的は、「技術分野」の欄に記載されるような装置であって、設定手段がフォーカスアクチュエータ信号に基づいて調整信号を生成するよう配置されるところの装置により達成される。
【０００８】
本発明の第２の態様に従って、上記目的は、「技術分野」の欄に記載されるような方法であって、フォーカスアクチュエータ信号に基づいて調整信号を調整するステップを有する方法により達成される。
【０００９】
当該手段の効果は、前記調整信号がフォーカス制御システムのフィルタリング動作後の信号に基づいて得られる点である。具体的に、前記調整信号は、直接的に、フォーカスアクチュエータを駆動する前記フォーカスアクチュエータ信号に基づく。有利に、半径方向クロストークによる残留フォーカスアクチュエータ信号は最小限となり、フォーカス制御システムのアクチュエータでの不要な力及び損失は小さくなる。
【００１０】
本発明は、また、以下の認識に基づく。半径方向エラー信号、通例いわゆるプッシュプル信号は、サブ検出器からの信号に基づく。サブ検出器は、反射される放射に対して、トラックの長手方向に横断して配置される。交差トラックの間、すなわち、半径方向トラッキングサーボループが開である場合は、トラック交差及び／又はトラックカウント信号は、前記プッシュプル信号から得られる。しかし、このような交差の間は、フォーカスサーボシステムは運転可能でなければならず、従って、信頼できるフォーカスエラー信号を必要とする。半径方向信号のクロストークは、付加的な好ましくないフォーカスアクチュエータ信号を引き起こす。本発明者は、特にトラック交差の間に、半径方向信号における周波数成分がフォーカスサーボの動作可能周波数帯にあることを認識している。フォーカスサーボループにおけるフィルタリングにより、このような周波数は増幅され、フォーカスアクチュエータへ送られる。特に、フィルタリング回路のカットオフ周波数の近くで、そのゲインは頂点に達し、それによって、クロストークは増幅される。これは、前記アクチュエータ信号を生成する駆動回路の飽和を生じさせることすらある。フォーカスサーボループは正確性を失ったり、あるいは、全く機能しなくなったりすることがある。更に、大きなアクチュエータ制御信号により、フォーカスアクチュエータにおける大量の不要な損失が発生しうる。これは、電力損失にとって致命傷となる。更に、かかる損失は、好ましくない熱を引き起こし、最悪の場合には、フォーカスアクチュエータ又はそのドライバ回路に損傷を与えうる。重み係数は、クロストークを減らすようメインフォーカス信号をサテライト信号と結合させるために適用されることが知られる。上記の特許文献１は、フォーカスエラー信号自体からの調整信号に基づいて重み付け係数を調整する。すなわち、それは、サーボ制御ループにおいて通例であるように前記フォーカスエラー信号を最小限とする。一方、本発明者は、クロストークによるアクチュエータの擾乱を最小限とすべきことを認識している。このようなアプローチは、より大きな残留フォーカスエラーを引き起こすことさえあるが、有利に、アクチュエータでのトラブル及び非線形性を最小限とする。それに加え、アクチュエータ制御信号、すなわち、フィルタリング後の信号は、前記調整信号を得るためのソースとして本発明では使用される。かかる信号は、重み係数を調整することによって最小限にされるべきである。
【００１１】
当該装置の実施例で、前記検出器は、第１のサテライトスポットから第１のサテライト信号を検出する第１のサテライト用サブ検出器と、第２のサテライトスポットから第２のサテライト信号を検出する第２のサテライト用サブ検出器とを有し、前記結合手段は、前記サテライト信号によって前記メインフォーカス信号の補正を調整するよう少なくとも１つの重み係数に基づき前記メインフォーカス信号、前記第１のサテライト信号及び前記第２のサテライト信号に基づいて前記フォーカスエラー信号を生成するよう配置される。前記第１及び第２のサテライト信号は、大抵の場合は前記メインフォーカス信号と位相がずれているプッシュプル成分を有する。有利に、クロストークは、位相が一致しない成分によって補正を調整するよう前記第１及び第２のサテライト信号を組み合わせて前記重み係数を適用することによって低減される。
【００１２】
当該装置の実施例で、前記設定手段は、前記フォーカスアクチュエータ信号による前記フォーカスアクチュエータにおける損失に基づき前記調整信号を生成するよう配置される。有利に、好ましくない電力消費を引き起こす損失自体は、アクチュエータの駆動信号、すなわち、前記フォーカスアクチュエータ信号に基づいて前記調整信号を最小限とすることによって低減される。具体的に、前記設定手段は、前記フォーカスアクチュエータ信号のサンプルの二乗値を決定するよう配置され、前記損失は、多数の前記二乗値を組み合わせることに基づいて決定される。これは、損失の正確な表示を与える。
【００１３】
当該装置の実施例で、前記設定手段は、メモリ値を用いて前記重み係数の較正を行うよう配置され、前記メモリ値は、当該装置の製造中に又は前の較正の間に記憶された前記重み係数の値である。較正は、最初にメモリ値で重み係数を設定し、次いでこの重み係数を変化させることによって行われ得る。有利に、改善された重み係数は、先の較正で決定されたメモリ値から開始する場合に容易に見つけられ得る。
【００１４】
本発明に従う装置及び方法の更に好ましい実施例は、添付の特許請求の範囲で与えられる。これの開示は、本願に参照することによって援用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の上記及び他の態様は、一例として以下の記載で説明される実施例及び添付の図面から明らかであり、これらを参照して更に説明される。
【００１６】
図中、既に記載された要素に対応する要素には同じ参照番号が付される。
【００１７】
図１ａは、トラック９及び中心穴１０を有するディスク形状の記録担体１１を示す。トラック９は、データ層において略平行なトラックを構成するターンの螺旋パターンに従って配置される。記録担体１１は、記録可能なタイプの１又はそれ以上のデータ層を有する光ディスク、又はＲＯＭディスクでありうる。記録可能なディスクの例には、ＣＤ−Ｒ及びＣＤ−ＲＷ、並びにＤＶＤ−ＲＷがある。記録可能なタイプの記録担体上のトラック９は、何も書き込まれていない記録担体の製造中に設けられる予めエンボス加工されたトラック構造、例えばプレグルーブ（pregroove）によって示される。記録される情報は、トラックに沿って記録される光学的に検出可能なマークによってデータ層上に表される。このマークは、第１の物理パラメータの変化によって構成され、それによって、それらの周囲とは異なる光学特性を有する（例えば、反射率の変化。）。
【００１８】
図１ｂは、記録可能なタイプの記録担体１１のラインｂ−ｂに沿った断面図である。この図で、透明基板１５は、記録層１６及び保護層１７を設けられている。トラック構造は、例えば、読出／書込ヘッドが走査の間にトラック９を辿ることを可能にするプレグルーブ１４によって構成される。プレグルーブ１４は、くぼみ又は隆起として実施されても、あるいは、プレグルーブの材質とは異なる光学特性を有する材質から成っても良い。プレグルーブは、読出／書込ヘッドが走査の間にトラック９を辿ることを可能にする。トラック構造は、また、周期的にサーボ信号を発生させる一様に広がったサブトラックによって形成されても良い。記録担体は、実時間情報、例えば映像若しくは音声情報、又は例えばコンピュータデータのような他の情報を運ぶことを目的とする。
【００１９】
ユーザデータは、例えばＣＤ又はＤＶＤチャネル符号化スキームに従って、チャネルビットと呼ばれる単位で個別的な長さを有するマークによって記録担体上に記録され得る。マークは、整数のチャネルビット長Ｔに対応する長さを有している。使用される最短のマークは、通常最短のマークの長さにおおよそ等しい有効径を有するトラックで走査スポットを介して検出可能であるチャネルビット長Ｔの所定の最小値ｄの長さを有する。
【００２０】
図２は、フォーカスクロストークキャンセルを具える走査装置を示す。装置は、記録担体１１でトラックを走査する手段を設けられている。この手段は、記録担体１１を回転させる駆動ユニット２１と、ヘッド２２と、トラック上にヘッド２２を位置付けるサーボユニット２５と、制御ユニット２０とを有する。ヘッド２２は、記録担体の情報層のトラック上の放射スポット２３に焦点を合わせられた光学素子により導かれる放射ビーム２４を生成する既知のタイプの光学システムを有する。放射ビーム２４は、放射線源、例えばレーザダイオードによって生成される。ヘッド２２は、更に、放射ビーム２４の光軸に沿ってビーム２４の焦点を移動させるフォーカスアクチュエータ３４と、トラックの中心上で放射方向でスポット２３のポジショニングを微調整するトラッキングアクチュエータ（図示せず。）とを有する。トラッキングアクチュエータは、光学素子を半径方向に動かすコイルを有しても、あるいは、代替的に、反射素子の角度を変更するよう配置されても良い。トラッキングアクチュエータは、サーボユニット２５からのアクチュエータ信号によって駆動される。フォーカスアクチュエータ３４は、フォーカス制御ユニット３２からのフォーカスアクチュエータ信号によって駆動される。
【００２１】
読出のために、データ層によって反射された放射は、トラッキングのためにメイン走査信号３３及び半径方向エラー信号３５を含む様々な走査信号を生成するフロントエンドユニット３１へ結合される検出器信号を生成するよう、ヘッド２２で、通常タイプの検出器、例えば４象限（four-quadrant）ダイオードによって検出される。メイン走査信号３３は、情報を取り出すよう、復調器、デフォーマッタ及び出力ユニットを含む通常タイプの読出処理ユニット３０によって処理される。半径方向エラー信号３５は、前出のトラッキングアクチュエータを制御するサーボユニット２５へ結合される。フロントエンドユニット３１は、更に、以下で詳細に記載されるように本発明に従うフォーカスアクチュエータ信号へと処理されるべき、フォーカス制御ユニット３２へ結合されるサブ検出器信号３６を供給する。
【００２２】
制御ユニット２０は、情報の操作及び取り出しを制御し、ユーザからの又はホストコンピュータからのコマンドを受け取るよう配置され得る。制御ユニット２０は、制御ライン２６、例えばシステムバスを介して、装置内の他のユニットへ接続されている。制御ユニット２０は、例えば、以下で記載される手順及び機能を実行するマイクロプロセッサ、プログラムメモリ及びインターフェースのような制御回路を有する。制御ユニット２０は、また、論理回路において状態機械として実施されても良い。以下で記載されるフォーカス調整機能は、また、制御ユニット２０においてソフトウェア機能として実施されても良いことが知られる。制御ユニット２０は、以下で詳細に記載されるフォーカス調整機能を実行するようフォーカス制御ユニット３２及び他のユニットと通信する。
【００２３】
実施例で、装置は、書込可能な又は書換可能なタイプの記録担体、例えばＣＤ−Ｒ若しくはＣＤ−ＲＷ、又はＤＶＤ−ＲＷ若しくはＢＤに情報を記録する記録手段を設けられる。記録手段は、書込放射ビームを生成するようヘッド２２及びフロントエンドユニット３１と協働する。記録手段は、ヘッド２２を駆動する書込信号を生成するよう入力情報を処理する書込処理手段を有する。この書込処理手段は、入力ユニット２７、フォーマッタ２８及び変調器２９を有する。情報を書き込むために、放射ビームは、記録層で光学的に検出可能なマークを生成するよう制御される。マークは、例えば、例えばダイ（dye）、合金又は位相変化物質のような材料に記録する場合に得られるその周囲とは異なる反射係数を有する領域の形、あるいは、磁気光学材料に記録する場合に得られるその周囲とは異なる偏光方向を有する領域の形といったような、如何なる光学的に読取可能な形をとっても良い。
【００２４】
実施例で、入力ユニット２７は、例えば、アナログ音声及び／又はビデオ、あるいはデジタル非圧縮音声／ビデオのような入力信号のための圧縮手段を有する。適切な圧縮手段は、ＭＰＥＧ規格でビデオに関して記載される。ＭＰＥＧ−１はＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２で定義され、ＭＰＥＧ−２はＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８で定義される。代替的に、入力信号は、このような規格に従って予め符号化されても良い。
【００２５】
実施例で、記録装置は、例えば、コンピュータでの使用のための光ディスクドライブのような、単なる記憶システムである。制御ユニット２０は、標準化されたインターフェースを介してホストコンピュータシステムで処理ユニットと通信するよう配置される。デジタルデータは、フォーマッタ２８及び読出処理ユニット３０へ直接に結合される。
【００２６】
実施例で、装置は、例えば、民生用のビデオ記録装置のような、スタンドアローン型のユニットとして配置される。制御ユニット２０、又は装置に含まれる付加的なホスト制御ユニットは、例えば、ファイル管理システムの機能を実行すべく、ユーザによって直接に制御されるよう配置される。
【００２７】
図３は、フォーカス信号の生成及び処理を示す。マルチセグメント検出器は、記録担体のデータ層のトラック上に位置付けられるよう中心スポットから反射される放射を受け取る位置にある、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのマークを付されたメイン用サブ検出器４４として、並びに、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４のマークを付された第１の組のサテライト用サブ検出器４５及びＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のマークを付された第２の組のサテライト用サブ検出器４３として示されている。サテライト用サブ検出器は、矢印４６によって示されるトラックの長手方向に対して横方向に配置されるサテライトスポットから反射される放射を受け取る位置にある。サブ検出器は、トラック方向に対応する方向で並べられるクワドラント（quadrants）で配置される。
【００２８】
図４は、メイン及びサテライトスポット並びに対応するサブ検出器を示す。図は、３つの平行なトラック５１、５２、５３を有する記録担体のデータ層の一部を図式的に示す。メインスポット５５は、走査されるトラック５２の中心にある。第１のサテライトスポット５４は、走査されるトラック５２と隣のトラック５１との間に、半径方向で左手に配置されるよう位置する。一方、第２のサテライトスポット５６は、走査されるトラック５２と隣のトラック５３との間に位置し、すなわち、第１のサテライトスポットとは反対の半径方向で右手に配置される。三組のサブ検出器は、トラック上の中心スポット５５に対応するメイン用サブ検出器５８、第１のサテライトスポット５４に対応する第１のサテライト用サブ検出器５７、及び第２のサテライトスポット５６に対応する第２のサテライト用サブ検出器５９が示されている。
【００２９】
図３は、更に、サブ検出器からの信号を、フォーカスアクチュエータ３４、例えばコイルを駆動するフォーカスアクチュエータ信号３８へと処理する回路を示す。各サブ検出器からの信号は、以下：
ＦＥＳｃ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｄ＋Ｂ）
のような、メイン用サブ検出器４４からの中心フォーカスエラー信号（ＦＥＳｃ）３６３と、以下：
ＦＥＳａ＝（Ｅ１＋Ｅ３）−（Ｅ２＋Ｅ４）
のような、第１のサテライトエラー信号（ＦＥＳａ）３６２と、以下：
ＦＥＳｂ＝（Ｆ１＋Ｆ３）−（Ｆ２＋Ｆ４）
のような、第２のサテライトエラー信号（ＦＥＳｂ）３６１とを生成するよう、フロントエンドユニット３１（破線）で増幅及び加算される。同様の式は、図４中の番号を付されたサブ検出器に関して導出され得る。エラー信号３６１、３６２、３６３は、フォーカス制御ユニット３２へ結合される。フォーカス制御ユニット３２は、結合ユニット４１、サーボ制御ユニット４２及び設定ユニット４０を有する。
【００３０】
結合ユニット４１は、以下：
ＦＥＳ＝ＦＥＳｃ＋Ｇａ×ＦＥＳａ＋Ｇｂ×ＦＥＳｂ
のように、第１の重み係数Ｇａによって調整される第１のサテライトエラー信号（ＦＥＳａ）３６２及び第２の重み係数Ｇｂによって調整される第２のサテライトエラー信号（ＦＥＳｂ）３６１を、中心フォーカスエラー信号（ＦＥＳｃ）３６３に加える。ここで、ＦＥＳは、以下で説明されるように、半径方向クロストークの補償後のフォーカスエラー信号３７である。その後、フォーカスエラー信号３７はサーボ制御ユニット４２でフィルタ処理される。サーボ制御ユニット４２はフォーカスエラー信号３７をフィルタ処理し、フォーカス設定点を適用し、フォーカスアクチュエータ信号３８を生成して、そのこと自体はよく知られるフォーカスサーボ制御規則に従ってサーボ制御システムを継続する。
【００３１】
設定ユニット４０は、フォーカスアクチュエータ信号３８を受信し、第１の重み係数Ｇａを設定する第１の設定信号４０１と、第２の重み係数Ｇｂを設定する第２の設定信号４０２とを得る。設定ユニット４０は、フォーカスアクチュエータ信号３８に基づく調整信号を基に重み係数を設定する。フォーカスアクチュエータで生ずる電力は、フォーカスアクチュエータ信号３８を監視することによって低減される。設定手段は、フォーカスアクチュエータ信号によるフォーカスアクチュエータでの損失を基に調整信号を生成するよう配置され得る。例えば、フォーカスアクチュエータ信号のサンプルの二乗値が決定され得る。損失は、例えば、交差トラックの測定期間の間、多数の二乗値を組み合わせることに基づいて決定され得る。
【００３２】
設定ユニット４０は、システム制御ユニット２０の制御下で重み係数の調整のための較正を実行するよう、制御ライン２６を介して制御ユニット２０へ結合され得る。例えば、システム制御は、記録担体が走査装置に挿入される場合に較正を実行することができる。設定ユニット４０は、半径方向対フォーカス（radial-to-focus）クロストークをキャンセルするよう以下のように動作する。設定ユニットの機能は、代替的に、別個の処理ユニットで、例えばメイン制御ユニット２０で、重み係数を設定する方法として実行されても良いことが知られる。
【００３３】
記載される半径方向対フォーカスクロストークをキャンセルする方法は、目下、図３及び図４のような１２セグメント光検出器を使用する。キャンセル方法は、通常は、トラッキングのために３スポット・プッシュプル（ＰＰ）法（ＰＰ信号に基づく差動プッシュプルＤＰＰと呼ばれる。）と組み合わされる。しかし、様々なタイプのトラッキング及び検出器がまた、少なくともひと組のサテライト用サブ検出器が、中心フォーカスエラー信号内の半径方向成分とは反対の半径方向成分を有するサテライト信号を生成するのに利用される場合にも使用される点に留意すべきである。
【００３４】
本発明は、特に、フォーカスサーボループが動作可能であって、半径方向トラッキングが使用不可能である場合に有用であることが知られる。このような状況では、クロストークによるフォーカスサーボループに支障を来しうる十分な量の半径方向エラー信号が存在する。例えば、ジャンプが異なるトラックにアクセスするために半径方向で行われる場合に、中間のトラックがカウントされる必要がある。トラックカウント信号は半径方向トラッキングエラー信号に基づきうる。実際には、トラックカウントの間、半径方向エラー信号はおよそ１０ｋＨｚで変化しうる。この周波数は、フォーカスサーボの作動周波数範囲にある。特に、このような周波数では、フォーカスサーボループのフィルタリングはカットオフを有することができ、ゲインはピークに達しうる。従って、クロストークによるこのような擾乱は、フォーカスアクチュエータ信号に強成分をもたらしうる。これにより、アクチュエータの如何なる有効な動作もほとんど得られず、多数の好ましくない電力損失が生ずる。半径方向動作の間、スポットは、記録担体のデータ装置に焦点を合わせられたままである必要がある。しかし、キャンセルシステムは如何なる動作モードでも使用され得ることが知られる。
【００３５】
半径方向サーボループが使用不可能である場合、例えば、装置がシーク（seek）モードにある場合は、スポットはトラックを横断し、スポットの夫々でＰＰ信号を発生させる。中心スポットのＰＰはフォーカスエラー信号ＦＥＳに漏れ出す。これは、フォーカスコイルで受け入れがたい損失が生ずるほど大きな擾乱を引き起こしたり、あるいは、フォーカスドライバを供給レールに対して飽和させたりする。結果として、システムは、それが開放射ループにある場合に確実にフォーカスを維持することができないことがある。１２セグメント・キャンセル方法は、上述されるようにスポットの夫々から得られる３つのフォーカスエラー信号の結合を用いることによって当該問題を解消する。式中、ＦＥＳａ、ＦＥＳｂ及びＦＥＳｃは図４のスポットＡ、Ｂ及びＣからのフォーカスエラー信号に対応し、Ｇａ及びＧｂは、ＦＥＳで結果として得られるＰＰクロストークを最小限とする適切な重み付け係数である点に留意すべきである。サテライトのＰＰは大体の場合で中央のビームのＰＰに対して反対の位相を有するので、結合フォーカスエラー信号ＦＥＳはＰＰクロストークとは無関係でありうる。
【００３６】
具体的には、特に、ＤＶＤ−ＲＡＭ及びＨＤ−ＤＶＤ−ＲＷのような所謂ランドグルーブ（land-groove）フォーマットは、それらが、データピッチの２倍である比較的大きいグルーブピッチにより大きなＰＰを有するために、このような形態のクロストークのキャンセルを必要とする。
【００３７】
理論上は、システムの配列が完璧であって、厳密にサテライトスポットＡ及びＢが隣接するトラック上の中間にあり、３つの戻りビームが望ましくはそれらの４象限検出器の中央にある場合は、Ｇａ及びＧｂの最適値は：
Ｇａ＝Ｇｂ＝Ｇ／２
によって与えられる。ここで、Ｇは、中央ビーム及びサテライトビームの強さの比である。この場合に、半径方向クロストークのキャンセルは完璧であり、すなわち、残留ＰＰはＦＥＳに残されない。
【００３８】
具体的には、このような簡単な最適化方式を台無しにする幾つかの事情がある。第１に、強さの比Ｇは、ヘッド２２にある１つの光学ピックアップユニット（ＯＰＵ）から次のものまでで十分な広がりを有しうる。これにより、ＯＰＵごとの調整が必要とされる。他の厄介な問題は、一般的にサテライトスポットは厳密にトラック間の中間に位置付けられないことである。これは、サテライトを生成するために使用される格子の調整誤差によって、又は所謂ｙ誤差によって引き起こされ得る。このような誤差は、３つのスポットとトラックの接点との間の角度を読出半径とともに変化させる。更に、スピンドルモータ及びディスクの偏心は、かかる角度をディスクの１回転の間に変化させうる。このような変化する角度は、ＦＥＳにおける残留ＰＰ擾乱を同様に変化させうる。すなわち、擾乱のエンベロープは、概して、読出スポットの方位角及び半径とともに変化しうる。更なる深刻な厄介な問題は、トラックを横断する場合に、例えばＤＶＤ−ＲＡＭでのＦＥＳにおけるクロストークは概して正弦波からほど遠く、ビームランディングエラー（beamlanding  error）に極めて依存することである。これは、ＤＶＤ−ＲＡＭの大きなグルーブピッチが一次回折放射オーダー（first-diffracted  radial  orders）を重ね合わせ、且つ、二次回折放射オーダーが瞳孔（pupil）に入るという事実に起因する。
【００３９】
図５は、重なり合う一次回折放射オーダーを示す。検出器は、右半分のサブ検出器６１と、左半分のサブ検出器６２とを有する。スポット６３は、主に左半分のサブ検出器６１に達するよう示されており、一方、実際の中心線６４はビームの中心を示す。中心線６４及び検出器の中心位置の差は、ビームランディングエラーと呼ばれる。スポット６３には、重なり合う一次回折放射オーダーが示されている。
【００４０】
ビームランディングエラーの場合に、重複領域は完全に検出器の半分に位置し、結果として得られるクロストーク信号の形状に影響を及ぼす。２つのサテライトビームのビームランディングエラーは、検出器全体の位置誤差及び２つのサテライト間の距離における誤差（所謂、格子−ｚ誤差）の結合に起因して相違しうる。
【００４１】
図６は、ビームランディングエラーの様々な値に関しシミュレーションのフォーカスエラー信号を示す。横軸は、トラックに対するメインスポットの半径方向の位置を、半径方向距離においてμｍで示す。縦軸は、中心スポット５５（図４中の“Ｃ”）から得られ且つ標準範囲に正規化されたフォーカスエラー信号ＦＥＳを示す。第１の曲線７０は、ビームランディングエラーがない場合の理想的な状況を示す。第２の曲線７１は、半径方向に＋１０μｍ及び接線方向に＋１０μｍの位置誤差を有するフォーカスエラー信号を示す。第３の曲線７２は、半径方向に−１０μｍ及び接線方向に−１０μｍの位置誤差を有するフォーカスエラー信号を示す。第４の曲線７３は、半径方向に＋１０μｍ及び接線方向に−１０μｍの位置誤差を有するフォーカスエラー信号を示す。図より明らかなように、ビームランディングエラーが変動する場合に残留クロストークの形状に大きな変化が見られる。従って、ＦＥＳにおける残留クロストーク信号は非正弦波形であり、その振幅は半径に従って且つディスクの回転の間に変化する。これは、Ｇａ及びＧｂの最適値の設定を困難なものにする。以下は、特定の状況、すなわち、特定のディスク及び特定のＯＰＵの組み合わせについて、Ｇａ及びＧｂの最適値を見つける較正方法を与える。
【００４２】
提案される較正方法は、フォーカスコイルでの電力損失を最小限にすることに基づく。この規準は、損失が、半径方向クロストークによってフォーカスエラー信号ＦＥＳに引き起こされる主な問題であるために、特に有用である。Ｇａ及びＧｂの様々な設定の間の、例えば、一ディスク回転の間に平均化される、理想的な開ループモードの間の平均損失を比較することによって、最適値が見つけられる。重み係数を調整するための測定は、ヘッド２２がトラックを横断するどの時点においても実行され得る。
【００４３】
特定のディスクを有する駆動部の起動中に、較正は以下のように行われ得る：
１．  Ｇａ及びＧｂのデフォルト値、例えば、駆動部の製造中に決定された値、又は以前の較正から得られ、ＥＥＰＲＯＭのようなメモリに記憶された値を用いてフォーカスを取得する。
２．  例えば、デジタルフォーカスサーボによって生成されるフォーカスアクチュエータ信号の出力サンプルの二乗を取ることによって、フォーカスコイルでの電力損失を測定し、適切な時間期間の間にそれらを平均化（又は合計）する。かかる時間期間は、一ディスク回転、又は較正の目的のために行われる１若しくはそれ以上のシークの存続期間でありうる。フォーカスアクチュエータでの好ましくない制御エネルギは、また、例えば、フォーカスアクチュエータ信号の絶対値を取ることによって、又はピーク値を取ることによって使用され得ることが知られる。
３．  Ｇａ及びＧｂの適切な範囲を通り、同時に同じ相対的ステップを有して両パラメータを変化させながら、当該測定を繰り返す。
４．  Ｇａ及びＧｂの適切な（狭い）範囲を通って、反対の相対的ステップを有して両パラメータを変化させながら、測定を繰り返す。
５．  フォーカスコイルでの電力損失が最小限であるところのＧａ及びＧｂの値を見つける。これらの値は、ディスク上のその後の全ての動作のために使用され、更に、後の使用のためにメモリに記憶され得る。
【００４４】
実施例で、重み係数についての単一の値のみが決定され得、あるいは、両方の重み係数が同じ値へと調整され得る。Ｇａ及びＧｂの異なる値は、例えば、更なる回路での信号処理が配置される方法により、又はアナログフロントエンドユニットの配置により、利用可能でないことがある。その場合には、ステップ４は省略される。
【００４５】
本発明は、一般に、１２セグメント・キャンセル方法を使用する駆動で利用されるが、他の検出器及びキャンセル配置が使用されても良い。それは、例えば、ランドグルーブフォーマットＤＶＤ−ＲＡＭ及びＨＤ−ＤＶＤ−ＲＷ、若しくは所謂ロー・ツー・ハイ（Low-to-High）ＢＤ−Ｒ媒体のような高い半径方向エラー信号値を有する媒体において、更に、デュアル若しくはマルチプルデータ層を有する媒体、所謂マルチレイヤ記録担体に特に有用である。本発明は、また、例えば、長方形の光カード、磁気光学ディスク、マルチレイヤ高密度ディスク、又は半径方向クロストークに敏感なフォーカスシステムを有する他のタイプの情報記憶システムのような、他の記録担体に適する。
【００４６】
本願で、語“有する（comprising）”は挙げられている以外の要素又はステップの存在を除外するものではなく、要素の前に付される語“１つの（a又はan）”は、このような要素の複数個の存在を除外するものではない。また、如何なる参照符号も特許請求の範囲の適用範囲を限定しない。本発明は、ハードウェア及びソフトウェアの両方で実施され得る。幾つかの‘手段（means）’又は‘ユニット（units）’は、ハードウェア又はソフトウェアの同じ項目によって表示され得る。更に、本発明は、実施例に限定されず、ありとあらゆる新規の特徴又は上述される特徴の組み合わせにある。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１ａ】ディスク形状の記録担体を示す。
【図１ｂ】記録担体の断面図を示す。
【図２】フォーカスクロストークキャンセルを具える走査装置を示す。
【図３】フォーカス信号の生成及び処理を示す。
【図４】メイン及びサテライトスポット並びに対応するサブ検出器を示す。
【図５】重なり合う一次回折放射オーダーを示す。
【図６】ビームランディングエラーの様々な値に関しシミュレーションのフォーカスエラー信号を示す。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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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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【国際調査報告】
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