(57)【要約】本発明は、光ディスクのトラックからの情報の読取り、及び／又は前記光ディスクのトラックへの情報の記録で使用される光ビームを制御するためにレンズ光学系の対物レンズの位置合わせを制御する方法に関する。  当該方法は、以下のステップを含む。反射された光ビームの強度に対応する変調された光信号を検出するステップ。反射された光ビームは光ディスクのトラックの周期的な構造により変調される。半径方向の傾きを示す変調された光信号から半径方向の傾きのエラー信号を導出するステップ。半径方向の傾きは、半径方向における光ディスクに関する対物レンズの傾きを示す。半径方向の傾きのエラー信号を使用して、半径方向における光ディスクに関する対物レンズの位置を調節するステップ。半径方向の傾きのエラー信号を使用して、フィードバックループにより対物レンズの位置を調節するステップ。半径方向の傾きのエラー信号は、ラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）信号とセントラルアパーチャ（ＣＡ）信号の間の相互相関信号、又はラジアルプッシュプル信号とダイアゴナルプッシュプル（ＤＰＰ）信号との間の相互相関信号に比例する。
2009519560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクのトラックからの情報の読取り、及び／又は前記光ディスクのトラックへの情報の記録で使用される光ビームを制御するためにレンズ光学系の対物レンズの位置合わせを制御する方法であって、
当該方法は、
反射された光ビームの強度に対応する変調された光信号を検出するステップと、前記反射された光ビームは前記光ディスクのトラックの周期的な構造により変調され、
半径方向の傾きを示す前記変調された光信号から半径方向の傾きのエラー信号を導出するステップと、前記半径方向の傾きは、半径方向における光ディスクに関する対物レンズの傾きを示し、
前記半径方向の傾きのエラー信号を使用して、半径方向における光ディスクに関する前記対物レンズの位置を調節するステップとを含み、
当該方法は、
前記半径方向の傾きのエラー信号を使用して、フィードバックループにより前記対物レンズの位置を調節するステップを更に含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記半径方向の傾きのエラー信号は、ラジアルプッシュプル信号とセントラルアパーチャ信号との間の相互相関信号、又はラジアルプッシュプル信号とダイアゴナルプッシュプル信号との間に相互相関信号に比例する、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記変調された光信号をバンドパスフィルタによりフィルタリングするステップを含む、
ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
通過帯域は、ウォブル周波数の０．１〜０．５から２〜４倍のレンジにある、
ことを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記相互相関信号をロウパスフィルタでフィルタリングするステップを含む、
ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記半径方向の傾きのエラー信号は、ラジアルプッシュプル信号とセントラルアパーチャ信号との間の相互相関信号に比例する、
ことを特徴とする請求項２又は３記載の方法。
【請求項７】
前記フィードバックループは、ＰＩＤコントローラを有する、
ことを特徴とする請求項２又は３記載の方法。
【請求項８】
前記フィードバックループの使用と、前記光ディスクのトラックに追従するためのフィードバックループの使用とは同時に行われる、
ことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
請求項１乃至５の何れか記載の方法に従って、光ディスクでの情報の読取り及び／又は記録で使用される電磁ビームを制御するための、レンズ光学系の対物レンズの位置合わせを制御するステップを含む、
光ディスクにデータを記録する方法。
【請求項１０】
光ディスクのトラックから情報を読取り、及び／又は前記光ディスクのトラックに情報を記録する装置であって、
光ディスクのトラックでの情報の読取り又は記録で使用される電磁ビームを制御するレンズシステムと、
光ディスクに関するレンズシステムの対物レンズの位置合わせを制御する作動手段と、
反射された光ビームの強度に対応する変調された光信号を検出する手段と、前記反射された光ビームは前記光ディスクのトラックの周期的な構造により変調され、
半径方向の傾きを示す前記変調された光信号から半径方向の傾きのエラー信号を生成する信号生成手段と、前記半径方向の傾きは、半径方向における光ディスクに関する対物レンズの傾きを示し、
前記信号生成手段により生成された前記半径方向の傾きのエラー信号に基づいて、前記作動手段を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段及び前記作動手段は、フィードバックループにより前記対物レンズの位置を調節して、半径方向の傾きを最小にする、
ことを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記検出手段は、ラジアルプッシュプル信号、セントラルアパーチャ信号又はダイアゴナルプッシュプル信号を生成し、
前記半径方向の傾きのエラー信号は、前記ラジアルプッシュプル信号と前記セントラルアパーチャ信号又は前記ダイアゴナルプッシュプル信号との間の相互相関信号に比例する、
ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記変調された光信号をフィルタリングするバンドパスフィルタを更に有する、
ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
前記バンドパスフィルタの通過帯域は、ウォブル周波数の０．１〜０．５から２〜４倍のレンジにある、
ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１４】
前記信号生成手段は、前記相互相関信号をロウパスフィルタでフィルタリングする、
ことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１５】
前記セントラルアパーチャ信号は、前記半径方向の傾きのエラー信号を生成するために選択される、
ことを特徴とする請求項１１又は１２記載の装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記対物レンズの位置を調節するために前記半径方向の傾きのエラー信号に基づいてフィードバックループを生成するＰＩＤコントローラを有する、
ことを特徴とする請求項１０又は１２記載の装置。
【請求項１７】
当該装置は、前記レンズシステムが前記光ディスクのトラックに追従するのを可能にするトラッキングサーボループを生成する手段を更に有し、
当該装置は、前記フィードバックループと前記トラッキングサーボループとを同時に使用する、
ことを特徴とする請求項１６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクのトラックから情報を読取り、及び／又は光ディスクのトラックに情報を記録するのに使用される光ビームを制御するレンズシステムの対物レンズの位置合わせを制御する方法に関する。
【０００２】
また、本発明は、光ディスクからデータを読取り、及び／又は光ディスクにデータを記録する方法、並びに、光ディスクからデータを読取り、及び／又は光ディスクにデータを記録する装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
光ディスク技術は、情報を読取り及び／又は記録するために光ディスクのプロテクティブカバーレイヤの下の情報レイヤに小さなスポットで電磁ビームをフォーカスすることによる。光ディスクの情報レイヤに記録される情報の密度は、絶え間なく増加している。たとえば、ＣＤタイプの光ディスクは、１．６μｍのトラックピッチを有し、ＤＶＤタイプの光ディスクのケースでは、トラックピッチは、０．７４μｍであり、情報密度において７倍の増加に対応する。
【０００４】
Ｂｌｕ−Ｒａｙ（ＢＤ）光ディスクのような将来的な高密度ディスクは、更に高い密度を有しており、トラックピッチは０．３２０μｍ、最小のビットレングスは７４ｎｍである。かかるメディアから情報を再生し、及び／又はかかるメディアに情報を記録することができるため、ＢＤ光ディスク装置は、４０５ｎｍの短い波長及び増加された開口数ＮＡ＝０．８５を利用する。
【０００５】
しかし、ディスクが対物レンズに関して傾斜されるとき、フォーカスされたビームについてコマ収差が生じ、ビームスポットが非対称に歪む。かかるコマ収差は、対物レンズに関して基板の厚さ及びディスクの傾斜角に比例する。コマ収差は、開口数の３乗に比例する。結果的に、ＢＤシステムは、非常に高い開口数（ＮＡ）のためにコマ収差に対して感度が高くなることが期待される。
【０００６】
光信号は、光ピックアップユニット（ＯＰＵ）が光ディスクに関して傾斜しているときに前記収差により歪まされる。この傾斜は、接線方向の傾きとして当該技術分野で知られるトラックの方向であるか、半径方向の傾きとして当該技術分野で知られるトラック方向に実質的に垂直の方法である。接線方向の望まれない影響は、チャネルのインパルス応答を主に歪ませるので、更なる信号処理により補償することができる。他方で、半径方向の傾きの歪みの結果は、近傍のトラックに存在するデータに対応する信号からのクロストークの存在である。隣接するトラックにおけるデータは読取り及び／又は記録されるセントラルトラックに存在するデータとは完全に独立であるので、このクロストークは、更なる雑音を光ディスクに加えることに等価である。したがって、半径方向の傾きを最少にすることは、高い信号対雑音比を得るために重要である。
【０００７】
半径方向の傾きの前記影響を低減するため、装置の製造時にレンズティルトの調節を行うことが知られている。この方法は、対物レンズに関して装置のトレイが並行ではないことによるスタティックな傾きを補償することが知られている。米国特許出願第2003/0099171は、ディスクが装置に挿入されるたびにレンズティルト調節を行うことにおいて、たとえばセントラルアパーチャ（ＣＡ）信号といった光信号の使用を提案する。かかる方法により、装置のトレイ上の光ディスクの位置合わせによるスタティックな半径方向の傾きを補償することが可能である。前記方法は、固定されたステップで変動する傾斜角の関数として、生成された信号を最大にするための放物線のフィットを使用することに依存するので低速である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、高速且つ信頼性の高い対物レンズの位置合わせを制御する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、請求項１記載の方法により到達される。Ｂｌｕ−Ｒａｙディスク（ＢＤ）のような高密度光ディスクのケースでは、高い情報密度は、データの読取りにおいて高いデータ帯域幅を必要とするデータの読取り及び／又は書き込み、及び、かかる装置を雑音に対して感度を高いさせる装置のチャネルの処理のために高いビットレートに関連付けされる。したがって、半径方向の傾きを含むデータチャネルの全てのノイズソースは、係るシステムにおいて最小にされることが重要である。さらに、本方法は、必要に応じて実行されるように高速であることが望まれる。本発明に係る方法では、半径方向の傾きを示す半径方向の傾きエラー信号は、反射された光ビームの強度に対応する変調された光信号から導出され、反射された光ビームは、トラックの周期的な構造により変調される。半径方向の傾きエラー信号は、フィードバックループにより半径方向において光ディスクに関して対物レンズの位置を調節するために更に使用される。したがって、本発明に係る方法は、リアルタイムで半径方向の傾きを補償するのを可能にする。
【００１０】
前記方法は更なる利点を齎し、半径方向の傾きエラー信号の生成は、光スキャニング装置に既に存在する光信号に基づき、したがって公知の装置を変更することで本方法を実現するコストが最少になる。
【００１１】
更なる有利な実施の形態では、本発明に係る方法は、ラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）信号と、セントラルアパーチャ（ＣＡ）信号又はダイアゴナルナルプッシュプル（ＤＰＰ）信号のいずれかとの間の相互相関信号に比例する半径方向の傾きのエラー信号を有する。その中央ラインからのトラックの僅かな正弦波の変位のため、ラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）信号は、光スキャニング装置の帯域幅を超える特徴的な周波数を有する周期的な成分を有する。半径方向の傾きにより生じるコマ収差による光スポットの変形は、異なる光信号間の相関を変え、これにより半径方向の傾きを検出する手段が提供される。ラジアルプッシュプル（ＲＰＰ：radial  push-pull）信号とダイアゴナルプッシュプル（ＤＰＰ：diagonal  push-pull）信号との間の相互相関信号、又はセントラルアパーチャ（ＣＡ：central  aperture）信号とラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）信号との間の相互相関信号は、半径方向の傾きを検出することに対して十分に高い感度を提供するものであり、したがって、半径方向の傾きのエラー信号（ＲＴＥＳ）を生成することに使用される場合があることが発見されている。前記相関信号は、半径方向の傾きへの単調な依存を示し、したがって、半径方向の傾きを最小にするためにフィードバックループを実現するために使用可能である。さらに、前記相互相関信号の使用は、ユーザデータの存在に頼らず、したがって空の光ディスクでは使用不可能であるという利点を有する。
【００１２】
半径方向の傾きエラー信号を発生するためにラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）信号と、セントラルアパーチャ（ＣＡ）信号又はダイアゴナルプッシュプル（ＤＰＰ）信号との間の相互相関信号を使用することにおいて、変調された光信号をバンドパスフィルタリングすることが有利である。かかるバンドパスフィルタリングは、特徴的な（ウォブル）周波数の０．１〜０．５から２〜４倍のレンジである通過帯域を有することが好ましく、半径方向の傾きエラー信号について高い信号対雑音比を可能にする。
【００１３】
本発明に係る方法の実施の形態では、相互相関信号はロウパスフィルタリングされる。たとえばその中央のラインからトラックの正弦波の変位による周期的な成分の特徴的な周波数よりも低い遮断周波数を有するフィルタによるロウパスフィルタリングは、半径方向の傾きのエラー信号（ＲＴＥＳ）において信号対雑音比を改善するという利点を有する。
【００１４】
更なる有利な実施の形態では、本発明に係る方法は、半径方向の傾きエラー信号を生成するセントラルアパーチャ（ＣＡ）信号を選択することで特徴づけられる。良好な半径方向の傾き予測器の別の重要な態様は、接線方向の傾き（ＴＴ）、デフォーカス（ＤＥＦ）、デトラッキング（ＤＥＴ）及び球面収差（ＳＡ）のような他のシステムパラメータに対するその感度のなさである。ラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）信号とダイアゴナルプッシュプル（ＤＰＰ）信号との相互相関信号は、ＴＴ，ＤＥＦ又はＳＡのような他のシステムパラメータについて感度が高く、したがって乏しい半径方向の傾きの予測器であることが発見されている。他の側では、セントラルアパーチャ（ＣＡ）のラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）との相互相関は、全てのこれらシステムパラメータに対して感度がなく、結果的に半径方向の傾きエラー信号を発生するために有利なオプションである。
【００１５】
本方法の実施の形態では、半径方向の傾きエラー信号は、ＰＩＤコントローラを有するフィードバックループにより対物レンズの位置を調節するために使用される。本発明の実施の形態では、前記フィードバックループは、光ディスクのトラックに追従するためにフィードバックループと同時に使用される。係るトラッキングループは、光ディスクからデータを読取り及び／又は光ディスクにデータを記録するために光ディスクのトラックに追従するとき、閉じることが要求される。結果的に、前記２つのループが同時に使用されることで、データの読取り及び／又は記録の間に動的な半径方向の傾きを補償することが可能であり、したがってデータチャネルにおける最適な信号対雑音比が保証される。
【００１６】
また、本発明は、光ディスクからデータを読取り及び／又は光ディスクにデータを記録する方法に関し、本方法は、本発明に従って光ディスクとの情報の読取り及び／又は記録で使用される電磁ビームを制御するため、レンズシステムの対物レンズの位置を制御するステップを含む。
【００１７】
また、本発明は、光ディスクのトラックからデータを読取り、及び／又は光ディスクのトラックにデータを記録する装置に関し、本装置は、光ディスクのトラックへの情報の読取り又は記録で使用される電磁ビームを制御するレンズシステム、光ディスクに関してレンズシステムの対物レンズの位置合わせを制御するアクチュエーション手段、半径方向における光ディスクに関する対物レンズの傾きを示す半径方向の傾きを示す半径方向の傾きエラー信号を生成する信号生成手段、及び信号生成手段により生成される半径方向の傾きエラー信号に基づいてアクチュエーション手段を制御する制御手段を有する。本装置は、制御手段及びアクチュエーション手段は、光ディスクのトラックから情報を読み出し及び／又は光ディスクに情報を記録しつつ、対物レンズの位置を連続して調節することが可能である。
【００１８】
本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下に記載される実施の形態を参照して明らかとなるであろう。本発明の特徴及び利点は、添付図面を参照して理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１には、本発明が実施される光ディスクドライブのブロック図が示される。光ディスク１は、ターンテーブル８に配置され、ターンテーブルモータ（ＭＴＲ）９により回転される。ターテーブルモータ９の回転速度は、コントローラ（ＣＴＲ）８により制御される。エンコードされた情報は、光ピックアップユニット（ＯＰＵ）２により光ディスク１から読取られるか、光ディスク１に記録される。光ピックアップユニット２は、電磁ビーム３を生成し、光ディスクに電磁ビームをフォーカスし、光ディスク１の周期的な構造により変調された、反射された電磁ビームを受ける。光ピックアップユニット（ＯＰＵ）２は、特に、電磁ビーム３を発生するレーザダイオード４、ディスクにビームをフォーカスするレンズシステム５、及び、受信された反射電磁ビームを光電流に変換する幾つかのフォトダイオードを有する検出システム６を有する。レーザの出力電力は、レーザコントローラ（ＬＳＲ  ＣＴＲＬ）７により制御され、レーザコントローラ７は、通常はデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を有する汎用のコントローラ８により制御される。
【００２０】
レンズシステム５及び検出システム６の更なる詳細は、図２ａ及び図２ｂを参照して説明される。図面を通して、同じ機能エレメントが幾つかの図面に現れたとき、同じ参照符号は、理解を簡単にするために使用される。以下に記載されるレンズシステム５の実施の形態は、Ｂｌｕ−Ｒａｙ（ＢＤ）光ディスクドライブについて使用される実施の形態に対応する。他の代替的な実施の形態は、たとえばＣＤ及びＤＶＤ光ディスクドライブに対応するものであり、当該技術分野で知られている。
【００２１】
レーザダイオード４により発生された発散するビームは、コリメータレンズ５１により並行にされ、偏向ビームスプリッタ５２を通して通過する。さらに、ビームは、球面収差を除く光学素子５３、偏向の方向を変える４分の１波長（λ／４）素子５４、及び光ディスク１の情報レイヤにおけるスポットにビームをフォーカスする対物レンズ５５を通過する。反射されたビームは、対物レンズ５５、４分１の波長（λ／４）素子５４及び球面収差を除く光学素子５３を通過する。反射されたビームは、検出器システム６に向けて偏向ビームスプリッタ５２により反射される。
【００２２】
検出器システム６は、Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤで示される４象限検出器である。光ディスク１のトラックスキャニング方向２０に関する４象限の相対的な位置は、図２ｂに示される。それぞれの象限は、受信されたビームの強度を象限の電気信号（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に変換する光検出器を有する。
【００２３】
図１に開示される光ディスクドライブに戻り、検出器システム６により生成される象限の電気信号（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、たとえばプリアンプ、任意にフィルタリングといった信号処理ユニットにより前もって処理される。さらに、それぞれの象限の検出器により生成される信号を結合することで、以下の信号が構成される。
セントラルアパーチャ信号（ＣＡ）：ＣＡ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ；
ラジアルプッシュプル信号（ＲＰＰ）：ＲＰＰ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）；
トラッキングプッシュプル信号（ＴＰＰ）：ＴＰＰ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｄ＋Ｃ）；
ダイアゴナルプッシュプル信号（ＤＰＰ）：ＤＰＰ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）。
【００２４】
セントラルアパーチャ（ＣＡ）信号は、光ディスクのトラックにおける周期的な構造による信号変調による高周波情報を搬送し、データ検出のために通常は使用される。半径方向のプッシュプル（ＲＰＰ）信号は、トラックに関してスポットの半径方向の変位に感度が高く、たとえば半径方向のエラートラッキング信号を生成することで使用される。
【００２５】
前もって処理されたセントラルアパーチャ（ＣＡ）信号は、高周波情報を搬送し、エンコーダ／デコーダユニット（ＥＮＣ／ＤＥＣ  ＥＬＥＣＴＲ）１２に供給され、このユニットは、到来する信号をデコードして、ディスクに記憶された情報を取得する。また、デコーダユニット１２は、誤り検出及び補正を実行する。また、デコードされた情報は、コントローラ８に供給され、このコントローラは、デコードされた情報を更に処理する。
【００２６】
信号の前処理ユニット（ＳＩＧＮ  ＰＲＥ−ＰＲＯＣ）９により発生された前処理された信号は、光ディスクのトラックに関してレンズシステムを整列させ、フォーカスするための制御エラー信号を生成することにおいて使用される。
【００２７】
軸及び半径方向に沿ったレンズシステムの細かい変位及び光ディスク１に関して全体の光ピックアップユニット（ＯＰＵ）２の粗い変位は、サーボユニット（ＳＥＲＶＯ  ＣＴＲＬ）１０により制御される。サーボユニット１０は、前処理ユニット９から前処理されたサーボ信号を受け、コントローラ８により制御される。
【００２８】
それぞれの制御信号について、個別の制御フィードバックループが存在する。制御信号がサーボ信号である場合、制御ループは、サーボループとして知られる。サーボシステムから分離して、傾き調節のメカニズムは、たとえばレンズ−ディスクのアラインメントの目的のために最新の光ピックアップユニット（ＯＰＵ）で既に利用可能である。かかるレンズの傾きのメカニズムは、光ピックアップユニット（ＯＰＵ）全体、すなわち図２に例示される全体の光経路を傾けるのを可能にするメカニズムであるか、又は、代替的に、３次元又は４次元アクチュエータとして当該技術分野で知られるメカニズムである。かかる３次元又は４次元アクチュエータは、対物レンズ５５のフォーカス及びトラッキングの動き（変換）を実行するだけでなく、１つの垂直軸（３次元）又は２つの垂直軸（４次元）に素って対物レンズ５５を傾けるのを可能にする。
【００２９】
光信号は、光ピックアップユニット（ＯＰＵ）の対物レンズが光ディスクに関して傾いているときに、コマ収差により歪まされる。この傾きは、接線方向の傾きとして当該技術分野で知られるトラックの方向、又は半径方向の傾きとして当該技術分野で知られるトラック方向に実質的に垂直な方向である。接線方向の傾きの望まれない影響は、チャネルのインパルス応答を主に歪ませるため、更なる信号処理により補償することができる。
【００３０】
半径方向の傾きに関して、たとえばＰＣＴ出願WO2004/105003に記載されるような半系方向の傾き推定を使用することは、当該技術分野で知られている。前記方法は、半径方向においてトラックを追従するために使用される半径方向のトラッキングループを開くステップ、プッシュプルの振幅を測定するステップを含む。次に、半径方向に関する対物レンズの方向は、放物線によるフィッティング方法を使用することでプッシュプル振幅が最大にされるように予め決定されたステップで調節される。WO2004/105003で記載されるように傾きを調節する方法を実行するときに半径方向のトラッキングループが開くので、前記方法は低速であり、遅延を導入する。これは、本方法が実行された後にトラックが再び探されることが必要とされるためである。
【００３１】
ＢＤタイプの光ディスクの情報密度が高くなることは、データ読み取りにおいて更に広いデータ帯域幅が必要とされる、データを読取り及び／又は書込みするデータレートであって、光ディスクドライブのチャネルを処理するデータレートが高くなることに対応する。帯域幅が広くなることで、係る装置は雑音に対してより感度が高くなる。したがって、半径方向の傾きを含めてデータチャネルの全ての雑音源は、たとえば半径方向の傾きの補償を規則的に行うことで係るシステムにおいて最少にされる。
【００３２】
半径方向の傾きの補償の高速且つ信頼できる方法を提供する本発明に係るソリューションは、リアルタイムで半径方向の傾きエラー信号（ＲＴＥＳ）を生成すること、光ディスクをスキャニングしつつ、リアルタイムで半径方向の傾きが補償されるようにフィードバックループを生成することにおいてＲＴＥＳ信号を使用することである。しかし、係るソリューションは、半径方向の傾きの良好な予測手段が識別される場合にのみ実現される。特に、光ディスクを走査しつつ、リアルタイムで使用することができるように十分に高速に予測手段を生成することが可能であるべきである。検出器システム６により生成される電気信号から始めて半径方向の傾きのエラー信号（ＲＴＥＳ）を生成することが可能であることが確認されている。かかる電気信号は、必要とされる帯域幅を提供する。さらに、前記電気信号は、光ディスクドライブで既に利用可能であり、本発明を実現するコストは低減される。
【００３３】
空のＢｌｕ−Ｒａｙ光ディスクをスキャニングする間、検出器システム６のそれぞれの象限により生成される電気信号及び構築されたＣＡ，ＲＰＰ，ＴＰＰ及びＤＰＰ信号を分析するとき、その中間のラインからトラックの僅かな正弦波の変位による正弦波のような歪み信号が存在する。この変位は、たとえばトラック及び／又は溝のウォブルによるものであり、前記正弦波のような歪み信号は、ウォブル信号として当該技術分野では知られている。プッシュプル信号はトラックに関してスポットの半径方向の変位に対して更に感度が高いので、前記ウォブル信号は、ラジアルプッシュプル信号（ＲＰＰ）又はダイアゴナルプッシュプル信号（ＤＰＰ）の何れかで最も強い。前記ウォブル信号は、１ＭＨｚを超えるレンジで特徴的な周波数を有する。係るウォブル信号の存在は、その特徴的な周波数がサーボ帯域幅を超えるために、トラッキング性能に影響を及ぼさない。たとえば半径方向の傾きによる光スポットの歪みは、ラジアルプッシュプル信号（ＲＰＰ）又はダイアゴナルプッシュプル信号（ＤＰＰ）以下の構築された信号に存在する正弦波のような歪み（をブル）信号につながる。結果的に、ラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）信号又はダイアゴナル（ＤＰＰ）信号のいずれかと、別の構築された信号（ＣＡ，ＲＰＰ，ＴＰＰ又はＤＰＰ）との間の相互相関信号は、半径方向の傾きの量を推定するために使用される。
【００３４】
図３は、半径方向の傾きの量の依存を幾つかの相互相関信号について示す。  
ある信号が半径方向の傾きの量を推定するために使用される場合、前記信号の値と半径方向の傾きの値との間に強く且つ好ましくは単調な依存が存在するという基準を満たすべきである。ラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）信号とセントラルアパーチャ（ＣＡ）信号との間の相互相関信号、及びラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）信号とダイアゴナルプッシュプル信号（ＤＰＰ）の間の相互相関信号が前記基準を満たすことが発見されており、図３に示される測定から分かる。他の相互相関信号は、半径方向の傾きへの係る強い依存を示さない。
【００３５】
前記基準に加えて、半径方向の傾きの良好な予測手段の別の重要な態様は、半径方向の傾きに対する感度である。したがって、第二の基準は、たとえば接線方向の傾き（ＴＴ）、デフォーカス（ＤＥＦ）、デトラッキング（ＤＥＴ）及び球面収差（ＳＡ）といった他のシステムパラメータに対して鈍感であることである。
【００３６】
図４は、デフォーカスの量への依存をＲＰＰｘＤＰＰ及びＲＰＰｘＣＡの相互相関信号について示す。図４に示される依存から、ＲＰＰのＤＰＰとの相関はデフォーカス（ＤＥＦ）に対して余りに感度が高く、したがって好ましくない半径方向の予測手段である。他のサイドで、ラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）信号とセントラルアパーチャ（ＣＡ）信号の間の相互相関信号は、他のシステムパラメータに対して鈍感であるように見られ、したがって半径方向の傾きのエラー信号（ＲＴＥＳ）を生成するために有利に使用することができる。
【００３７】
図５ａは、本発明の実施の形態に係る半径方向の傾きエラー信号（ＲＴＥＳ）を生成するＲＴＥＳ発生手段のブロック図を示す。
【００３８】
セントラルアパーチャ（ＣＡ）信号及びラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）信号は、入力として受信され、任意に、バンドパスフィルタ２１，２２をそれぞれ通過され、それぞれのバンドパスフィルタは、正弦波のような歪み信号の特徴的な周波数の０．１〜０．５から２〜４倍の通過帯域を有する。セントラルアパーチャ（ＣＡ）及びラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）信号は、乗算器２３により相関される。最後に、乗算器により生成された信号は、ロウパスフィルタによりフィルタリングされる。ロウパスフィルタ２４の特徴的な遮断周波数はｋＨｚレンジで選択され、これは、正弦波のような歪み信号の特徴的な周波数よりも非常に低い。ロウパスフフィルタ２４の出力は、半径方向のエラー信号（ＲＴＥＳ）である。任意に、ロウパスフィルタは、積分器により置き換えられる場合がある。本発明の代替的な実施の形態では、相互相関及びフィルタリングのような信号の処理は、デジタルシグナルプロセッサにより実行される。
【００３９】
図５ｂに示される本発明の代替的な実施の形態では、セントラルアパーチャ（ＣＡ）信号とラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）信号が生成される前に、４象限の電気信号（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、バンドパスフィルタでフィルタリングされる。４象限信号は、プリアンプ２６，２７，２８，２９で前もって増幅され、任意に、たとえばそれぞれのプリアンプ２６，２７，２８，２９のゲインを調節することで正規化される。前もって増幅された象限の電気信号Ａ及びＤは加算器３０に送出され、左の検出器信号を生成し、前もって増幅された象限の電気信号Ｂ及びＣは第二の加算器３１に送出され、右の検出器信号を生成する。つぎに、左及び右の検出器信号はバンドパスフィルタによりフィルタリングされ、通過帯域は、正弦波のような歪み信号の特徴的な周波数の０．１〜０．５から２〜４倍で選択される。左及び右検出器信号の加算３４及び減算３５により、セントラルアパーチャ（ＣＡ）信号及びラジアルプッシュプル（ＲＰＰ）信号のそれぞれが取得される。最後に、セントラルアパーチャ（ＣＡ）信号及びラジアルプッシュプル信号（ＲＰＰ）は乗算器３７により相互に相関付けされる。結果的に得られる信号は、ロウパスフィルタでフィルタリングされ、半径方向の傾きエラー信号が生成される。
【００４０】
図６は、半径方向における対物レンズの位置を制御するために、半径方向の傾きのエラー信号（ＲＴＥＳ）に基づいてフィードバックループを使用するための、本発明に係るフィードバックユニットを示す。
【００４１】
変調された光信号は、図２を参照して記載されるレーザダイオード４及びレンズシステム５を有する光信号生成手段により生成される。変調された光信号に基づいて、半径方向の傾きエラー信号（ＲＴＥＳ）は、図５に関して記載されたように、本発明に係るＲＴＥＳ発生器４１により生成される。
【００４２】
半径方向の傾きエラー信号（ＲＴＥＳ）は、可変利得増幅器４２により増幅される。可変利得増幅器４１の利得は、通常はデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）であるコントローラ４３により制御される。可変利得増幅器４２の関数は、フィードバックループの全体のゲインを制御することである。増幅された半径方向の傾きエラー信号（ＲＴＥＳ）に存在するオフセットは、オフセットパラメータ４４により除かれる。また、オフセットコンパレータ４４は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）により制御される。代替的な実施の形態では、オフセットコンパレータ４４及び増幅器４２は、同じ増幅器ユニットに統合される。オフセットコンパレータ４４により生成される信号は、ＰＩＤ（Proportional  Integral  Derivative）コントローラ４５に送出される。ＰＩＤコントローラ４５の役割は、半径方向の傾きエラー信号（ＲＴＥＳ）の値がゼロの前後の所定のレンジで維持されるようにフィードバックを提供することである。代替的な実施の形態では、ＰＩＤコントローラ４５の機能は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）４３に部分的に統合される。ＰＩＤコントローラ４５により生成されるフィードバック信号の比例（proportional）、積分（integral）及び微分（derivative）成分の値は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）４５により制御される。ＰＩＤコントローラ４５により生成されるフィードバック信号は、半径方向において対物レンズ５５を傾斜させる役割を果たす光ピックアップユニット（ＯＰＵ）２における対応するアクチュエータ４６に供給される。アクチュエータの位置４６における変化は、検出システム４０により検出された変調された光信号の強度、結果的にＲＴＥＳ発生器４１により生成された半径方向の傾きエラー信号（ＲＴＥＳ）の強度における対応する変化が生成される。
【００４３】
ＲＴＥＳ信号に関連される先のフィードバックループは、閉じた半径方向のエラートラッキングループが維持される間に維持される。結果的に、半径方向の傾きの補償が実行された後にトラックシークを実行する必要がない。
【００４４】
上述された補償方法は、光ディスクにデータを記録する改善された方法を取得するために有利に使用される。本発明に従って光ディスクにデータを記録する方法では、記録の前に、記録プロセスが開始される前に半径方向の傾きが補正される。任意に、半径方向の傾きは、記録プロセスを中断し、半径方向における次の利用可能な空のトラックへのジャンプ、及び本発明で記載された傾き補償方法を実行することで周期的に補正される。これにより、ディスクのワープ（warping）／ベンディング（bending）による動的な傾きを補正することができる。
【００４５】
なお、上述された実施の形態は、本発明を限定するのではなく例示することを意図している。当業者であれば、特許請求の範囲から逸脱することなしに多くの代替的な実施の形態を設計することができる。請求項では、括弧間に配置される参照符号は請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。動詞「有する“comprise”」及び「含む“include”」並びにその派生は、請求項に記載した以外のエレメント又はステップの存在を排除するものではない。エレメントに先行する冠詞“ａ”又は“ａｎ”は、複数の係るエレメントの存在を排除するものではない。本発明は、幾つかの個別のエレメントを有するハードウェアにより、及び適切なファームウェアにより実現される。ファームウェアは、光ストレージのように適切な媒体に記憶／ディストリビュートされるか、ハードウェア部分と共に供給される場合があるが、インターネット又は有線又は無線電気通信システムを介してディストリビュートされるような他の形態でディストリビュートされる場合がある。幾つかの手段を列挙しているシステム／デバイス／装置の請求項では、これらの手段は、同一アイテムのハードウェア又はソフトウェアにより実施される場合がある。所定の手段が相互に異なる従属の請求項で引用されるという事実は、これら手段の組み合わせを使用することができないことを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明が実施される光ディスクドライブのブロック図である。
【図２】図２ａ及び図２ｂは、本発明が実施される光ピックアップユニット及び検出システムのブロック図である
【図３】半径方向の傾きの量の依存を幾つかの相互相関信号について示す図である。
【図４】デフォーカスの量の依存をＲＰＰｘＤＰＰ及びＲＰＰｘＣＡ相互相関信号について示す図である。
【図５】図５ａ及び図５ｂは、本発明の２つの実施の形態に係る半径方向の傾きエラー信号（ＲＴＥＳ）を発生するユニットのブロック図である。
【図６】本発明に係る半径方向における対物レンズの位置を制御するため、半径方向の傾きのエラー信号（ＲＴＥＳ）に基づいたフィードバックループを使用するユニットを説明する図である。
【図１】
2009519560.tif 000003
【図２ａ】
2009519560.tif 000004
【図２ｂ】
2009519560.tif 000005
【図３】
2009519560.tif 000006
【図４】
2009519560.tif 000007
【図５ａ】
2009519560.tif 000008
【図５ｂ】
2009519560.tif 000009
【図６】
2009519560.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月20日(2008.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクのトラックからの情報の読取り、及び／又は前記光ディスクのトラックへの情報の記録で使用される光ビームを制御するためにレンズ光学系の対物レンズの位置合わせを制御する方法であって、
当該方法は、
反射された光ビームの強度に対応する変調された光信号を検出するステップと、前記反射された光ビームは前記光ディスクのトラックの周期的な構造により変調され、
半径方向の傾きを示す前記変調された光信号から半径方向の傾きのエラー信号を導出するステップと、前記半径方向の傾きは、半径方向における光ディスクに関する対物レンズの傾きを示し、
前記半径方向の傾きのエラー信号を使用して、フィードバックループにより半径方向における光ディスクに関する前記対物レンズの位置を調節するステップとを含み、
前記半径方向の傾きのエラー信号は、ラジアルプッシュプル信号とセントラルアパーチャ信号との間の相互相関信号、又はラジアルプッシュプル信号とダイアゴナルプッシュプル信号との間に相互相関信号に比例する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記変調された光信号をバンドパスフィルタによりフィルタリングするステップを含む、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
通過帯域は、ウォブル周波数の０．１〜０．５から２〜４倍のレンジにある、
ことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記相互相関信号をロウパスフィルタでフィルタリングするステップを含む、
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記半径方向の傾きのエラー信号は、ラジアルプッシュプル信号とセントラルアパーチャ信号との間の相互相関信号に比例する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項６】
前記フィードバックループは、ＰＩＤコントローラを有する、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項７】
前記フィードバックループの使用と、前記光ディスクのトラックに追従するためのフィードバックループの使用とは同時に行われる、
ことを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
請求項１乃至４の何れか記載の方法に従って、光ディスクでの情報の読取り及び／又は記録で使用される電磁ビームを制御するための、レンズ光学系の対物レンズの位置合わせを制御するステップを含む、
光ディスクにデータを記録する方法。
【請求項９】
光ディスクのトラックから情報を読取り、及び／又は前記光ディスクのトラックに情報を記録する装置であって、
光ディスクのトラックでの情報の読取り又は記録で使用される電磁ビームを制御するレンズシステムと、
光ディスクに関するレンズシステムの対物レンズの位置合わせを制御する作動手段と、
反射された光ビームの強度に対応する変調された光信号を検出する手段と、前記反射された光ビームは前記光ディスクのトラックの周期的な構造により変調され、
半径方向の傾きを示す前記変調された光信号から半径方向の傾きのエラー信号を生成する信号生成手段と、前記半径方向の傾きは、半径方向における光ディスクに関する対物レンズの傾きを示し、
前記信号生成手段により生成された前記半径方向の傾きのエラー信号に基づいて、前記作動手段を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段及び前記作動手段は、フィードバックループにより前記対物レンズの位置を調節して、半径方向の傾きを最小にし、
前記検出手段は、ラジアルプッシュプル信号と、セントラルアパーチャ信号又はダイアゴナルプッシュプル信号とを生成し、
前記半径方向の傾きのエラー信号は、前記ラジアルプッシュプル信号と前記セントラルアパーチャ信号又は前記ダイアゴナルプッシュプル信号との間の相互相関信号に比例する、
ことを特徴とする装置。
【請求項１０】
前記変調された光信号をフィルタリングするバンドパスフィルタを更に有する、
ことを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記バンドパスフィルタの通過帯域は、ウォブル周波数の０．１〜０．５から２〜４倍のレンジにある、
ことを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１２】
前記信号生成手段は、前記相互相関信号をロウパスフィルタでフィルタリングする、
ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
前記セントラルアパーチャ信号は、前記半径方向の傾きのエラー信号を生成するために選択される、
ことを特徴とする請求項９又は１０記載の装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記対物レンズの位置を調節するために前記半径方向の傾きのエラー信号に基づいてフィードバックループを生成するＰＩＤコントローラを有する、
ことを特徴とする請求項９又は１１記載の装置。
【請求項１５】
当該装置は、前記レンズシステムが前記光ディスクのトラックに追従するのを可能にするトラッキングサーボループを生成する手段を更に有し、
当該装置は、前記フィードバックループと前記トラッキングサーボループとを同時に使用する、
ことを特徴とする請求項１４記載の装置。
【国際調査報告】
2009519560.tif 000011
2009519560.tif 000012
2009519560.tif 000013