(57)【要約】  光学的な再生又は記録装置は、記録担体における不均衡を検出する質量不均衡検出手段（２０）を備える。質量不均衡は、前記記録担体（２）が相対的に高速で回転させられる場合に前記光学装置において振動及び音を生じる。質量不均衡が検出される場合、前記光学装置における前記振動及び音を減少するために、速度が減少されることができる。質量不均衡検出手段（２０）は、質量不均衡を検出するために以下のステップ、即ちａ）回転速度Ω1におけるアクチュエータ制御信号（AS）の最大値Umax1を決定するステップと、ｂ）回転速度Ω2におけるアクチュエータ制御信号（AS）の最大値Umax2を決定するステップと、ｃ）式（I）を式（II）と比較するステップとを実行する。もしこれらの値が実質的に等しいならば、質量不均衡の効果は小さく、そうでなければ、質量不均衡の効果は大きすぎ、前記速度は、減少されなければならないかもしれない。
2005513695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容されるべき光学的に読み取り可能な情報担体の表面上のトラック上の情報を読み取る光学装置であり、
−前記情報担体を収容し、前記情報担体を回転速度ωで回転させる回転手段であって、前記回転速度ωが、回転制御信号に依存し、パラメータpが前記回転速度ωに比例する当該回転手段と、
−前記回転制御信号を制御することにより前記回転速度ωを制御するコントローラと、
−放射線ビームを生成する放射線源と、
−前記トラックに直交し且つ前記表面に沿った第１方向に移動されることができるキャリッジと、
−前記キャリッジに接続され、前記放射線ビームを前記トラックに焦点を合わせる対物レンズと、
−振幅Uを持つアクチュエータ制御信号に従って、前記第１方向において前記キャリッジに対して前記対物レンズを移動するアクチュエータと、
−前記アクチュエータ制御信号を生成することにより前記第１方向において前記放射線ビームを前記トラック上の正しい位置に保つ動径コントローラであって、帯域幅fbを持つ当該動径コントローラと、
−前記情報担体の質量不均衡を決定する検出手段と、
を有する光学装置であって、前記検出手段が以下のステップ、即ち
ａ）前記振幅Uの最大値Umax1が生じ且つ前記パラメータpが値p1を持つように、前記回転手段を用いて回転速度ω1で前記情報担体を回転させ、前記アクチュエータ及び前記キャリッジを用いて前記放射線ビームが前記トラックを追跡するステップと、
ｂ）前記振幅Uの最大値Umax2が生じ且つ前記パラメータpが値p2を持つように、前記回転手段を用いて回転速度ω2で前記情報担体を回転させ、前記アクチュエータ及び前記キャリッジを用いて前記放射線ビームが前記トラックを追跡するステップと、
ｃ）前記質量不均衡を決定するためにUmax1とp1との間の第１関係をUmax2とp2との間の第２関係と比較するステップと、
を実行することができることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記ステップｃにおける前記第１関係がUmax1とp12との商であり、前記第２関係がUmax2とp22との商であることを特徴とする、請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記検出手段が、最大回転速度ωxであって、Umaxとωx2との商がより低い回転速度ωにおけるUmaxとω2との商と実質的に等しい当該最大回転速度ωxを決定する他のステップを実行することができ、前記他のステップが、様々な回転速度における前記ステップａ、ｂ、及びｃの繰り返しを有し、且つ前記第１の商と前記第２の商との間の差が、第１閾値と比較されるステップを有することを特徴とする、請求項１に記載の光学装置。
【請求項４】
前記回転手段が、動作中に回転信号をパルスで供給するモータを有し、前記回転信号の周波数が、瞬間的な前記回転速度ωに比例し、前記検出手段が、
−０ヘルツから回転の周波数frより実質的に低い周波数fc1までの範囲内にある周波数を持つ前記アクチュエータ制御信号の成分を抑制し、第１フィルタ信号を供給する第１フィルタ手段と、
−前記帯域幅fbより実質的に低い周波数fc2より高い周波数を持つ前記第１フィルタ信号の成分を抑制し、第２フィルタ信号を供給する第２フィルタ手段と、
−前記回転信号のパルス間に前記第２フィルタ信号の最大値を示す最大値信号を供給する最大値ホールド手段と、
−前記回転信号のパルス間に前記第２フィルタ信号の最小値を示す最小値信号を供給する最小値ホールド手段と、
−前記最大値信号と前記最小値信号との間の差を示す差分信号を供給する差決定手段と、
−振幅が前記回転信号の周波数に比例する振幅信号を供給する周波数振幅変換器と、
−二乗された振幅信号を示すクオドラチャ信号を供給する二乗手段と、
−前記差分信号により表される値と前記クオドラチャ信号により表される値との商を示す商信号を供給する除算器手段と、
−前記回転の周波数frより実質的に低い周波数fc3より高い周波数を持つ前記商信号の成分を抑制し、フィルタリングされた商信号を供給する第３フィルタ手段と、
を含み、前記検出手段が、前記質量不均衡を決定するために前記フィルタリングされた商信号を使用することができることを特徴とする、請求項１に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容されるべき光学的に読み取り可能な情報担体の表面上のトラック上の情報を読み取る光学装置に関し、前記装置が、
−前記情報担体を収容し、前記情報担体を回転速度ωで回転させる回転手段であって、前記回転速度ωは、回転制御信号に依存し、パラメータpは、前記回転速度ωに比例する当該回転手段と、
−前記回転制御信号を駆動することにより前記回転速度ωを制御する回転コントローラと、
−放射線ビームを生成する放射線源と、
−前記トラックに直交し且つ前記表面に沿った第１方向に移動されることができるキャリッジと、
−前記キャリッジに接続され、前記放射線ビームの焦点を前記トラックに合わせる対物レンズと、
−振幅Uを持つアクチュエータ制御信号に従って前記第１方向において前記キャリッジに対して前記対物レンズを移動するアクチュエータと、
−前記アクチュエータ制御信号を生成することにより前記放射線ビームを前記第１方向において前記トラック上の正しい位置に保つ動径コントローラであって、帯域幅fbを持つ当該動径コントローラと、
−前記情報担体の質量不均衡を決定する検出手段と、
を有する。
【背景技術】
【０００２】
この光学装置の実施例は、欧州特許出願公開公報EP-A-0821356から既知である。
【０００３】
この既知の光学装置において、情報担体の質量不均衡は、トラッキングエラー信号又は回転制御信号を使用することにより検出される。前記トラッキングエラー信号の振幅は、第１方向における放射線ビームの実際の位置が、どの程度、所望の位置からずれるかを示す。
【０００４】
もし前記情報担体の質量が、回転の中心に対して均一的に分布していないならば、質量不均衡が起こる。質量不均衡を持つ情報担体が、およそ６０００ｒｐｍの高速で回転する場合、振動が生じ得る。前記放射線ビームが投射される前記トラックの部分から前記回転の中心までの距離は、前記振動の結果として変化し始め得る。これは、前記トラッキングエラー信号の振幅を質量不均衡の無い情報担体のものより大きくし得る。前記既知の光学装置の検出手段は、前記トラッキングエラー信号の振幅の絶対値が所定の第１閾値を超える場合に検出する。もし前記トラッキングエラー信号が前記第１閾値を超えるならば、前記情報担体は、質量不均衡を持つかもしれない。しかしながら、前記トラックが前記情報担体の前記回転の中心のまわりに偏心的に配置される場合にも、前記トラッキングエラー信号の絶対値は、前記第１閾値を超え得る。以下にサブトラックが論じられ、サブトラックは、前記情報担体の中心を完全に囲む前記トラックの一部である。
【０００５】
前記既知の光学装置は、ホールド状態を持つ。これは、前記放射線ビームが現在のサブトラックの前のサブトラックに繰り返しジャンプして戻ることにより、前記トラックの一部が繰り返し読み取られる状態である。もし前記情報担体が質量不均衡を持つならば、前記回転制御信号の振幅は、質量不均衡を持たない情報担体のものを上回る。これに対する理由は、質量不均衡の場合に、前記情報担体が、前記放射線ビームがジャンプする位置の間で一様に回転しないことである。前記回転制御信号を用いて、前記回転コントローラは、前記質量不均衡により生じた回転速度ωの妨害を除去しようと試みる。結果として、前記回転制御信号の振幅は、より大きくなり得る。前記既知の光学装置の前記検出手段は、前記回転制御信号の振幅の絶対値が、所定の第２閾値を超える場合に検出する。もし前記回転制御信号の絶対値が前記第２閾値を超えるならば、前記情報担体は、質量不均衡を持つかもしれない。
【０００６】
前記質量不均衡の他の妨害も、前記回転制御信号の振幅の大きさに影響を与え得る。前記既知の光学装置の前記検出手段は、これらの信号を所定の閾値と比較するので、従って、他の妨害の結果として、実際にはそうでないのに、前記情報担体が質量不均衡を持つという結論に達することが起こるかもしれない。前記既知の光学装置は、従って、前記質量不均衡の検出が、他の妨害により影響を受けるという不利点を持つ。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、質量不均衡が検出される場合に他の妨害の影響を抑制する、冒頭の段落で定められた種類の光学装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による光学装置を用いて、この目的は、検出手段が少なくとも以下のステップ、即ち
ａ）振幅Uの最大値Umax1が生じ且つパラメータpが値p1を持つように、回転手段を用いて情報担体を回転速度ω1で回転させ、アクチュエータ及びキャリッジを用いて放射線ビームがトラックを追跡するステップと、
ｂ）振幅Uの最大値Umax2が生じ且つパラメータpが値p2を持つように、前記回転手段を用いて前記情報担体を回転速度ω2で回転させ、前記アクチュエータ及び前記キャリッジを用いて前記放射線ビームが前記トラックを追跡するステップと、
ｃ）質量不均衡を決定するためにUmax1とp12との第１の商をUmax2とp22との第２の商と比較するステップと、
を実行することができることにより達成される。
【０００９】
質量不均衡を持たない情報担体に対して、最大値Umaxとωの二乗との商は、様々な回転速度ωにおいてほぼ一定であることが発見された。もし商Umax1/ω12が、値Cにほぼ等しいならば、質量不均衡を持たない情報担体に対して、商Umax2/ω22も、ほぼCに等しい。従って、二乗された回転速度ωとこの結果生じる最大アクチュエータ制御電圧Umaxとの間には線形の関係がある。回転速度ωに比例するパラメータpに対しても、同じ関係が成り立つ。パラメータpは、例えば、前記回転手段の回転信号（tacho signal）であってもよい。回転速度ωを測定する測定手段の出力も、パラメータpとして使用されるのに適している。
【００１０】
追加の高調波成分は、質量不均衡を持つ情報担体の回転中に前記アクチュエータ制御信号に加えられ得る。これらの追加の高調波成分は、二乗された回転速度ω、従ってpの二乗と、この結果生じる最大アクチュエータ制御電圧Umaxとの間の線形関係を妨害する。従って、前記第１の商が、所定の閾値を超えて前記第２の商から離れるならば、前記情報担体が質量不均衡を持つことが推論され得る。大きな質量不均衡を持つ情報担体をリジェクトする、即ち再生しないことが決定されてもよい。
【００１１】
前記回転速度は、様々な仕方で測定され得る。例えば、前記情報担体上の情報から得られるビットクロックが、使用されてもよい。代わりに、回転信号のような前記回転手段のモータドライブから生じるパラメータが、使用されてもよい。
【００１２】
例えば偏心率又は前記アクチュエータのパラメータが使用されるような異なる状況下で、商Umax/p2は、異なる情報担体間、又は前記光学装置の異なる生産設計間で異なる事が起こり得る。しかしながら、前記商は様々な回転速度において決定されるので、前記検出手段は、質量不均衡を検出する場合に商Umax/p2の変化により不利になることはない。
【００１３】
前記光学装置の実施例において、前記検出手段は、Umaxとωx2との商がより低い回転速度ωにおけるUmaxとω2との商に実質的に等しい最大回転速度ωxを決定する他のステップを実行することができ、前記他のステップは、様々な回転速度における前記ステップａ、ｂ及びｃの繰り返しを有し、且つ前記第１の商と前記第２の商との間の差が第１閾値と比較されるステップを有する。
【００１４】
前記関係を妨害する前記追加の高調波成分の効果は、より高い値の回転速度ωに対して、より頻繁に起こる。前記実施例は、回転速度ωを前記効果が現れない最大速度に設定することができる。前記回転速度は、例えば、繰り返し増加されてもよく、如何ほどの回転速度で前記妨害の程度が依然として許容可能であるかが決定され得る。前記回転速度は、代わりに繰り返し下げられてもよく、如何ほどの速度で前記妨害の程度がもはや許容不可能であるかが決定され得る。これの利点は、質量不均衡を持つ情報担体が、前記追加の高調波成分が妨害を起こすことなく、可能な限り高い回転速度ωxで回転させられることができることである。これらの妨害は、余分な雑音公害及び振動等を生じ得る。もし質量不均衡を持たない又は相対的に小さな質量不均衡を持つ情報担体が、収容されるならば、前記情報担体が回転させられる最大到達可能回転速度ωmでさえも前記効果が生じないことは可能である。この場合、前記ステップの繰り返しは停止されてもよく、前記最大回転速度ωxは、前記最大到達可能回転速度ωmに等しい。
【００１５】
更に他の実施例において、前記回転手段は、動作中に回転信号をパルスで供給するモータを有し、前記回転信号の周波数は、瞬間的な回転速度ωに比例し、前記検出手段が、
−０ヘルツから回転の周波数frより実質的に低い周波数fc1までの範囲にある周波数を持つ前記アクチュエータ制御信号の成分を抑制し、第１フィルタ信号を供給する第１フィルタ手段と、
−帯域幅fbより実質的に低い周波数fc2より高い周波数を持つ前記第１フィルタ信号の成分を抑制し、第２フィルタ信号を供給する第２フィルタ手段と、
−前記回転信号のパルス間に前記第２フィルタ信号の最大値を示す最大値信号を供給する最大値ホールド手段と、
−前記回転信号のパルス間に前記第２フィルタ信号の最小値を示す最小値信号を供給する最小値ホールド手段と、
−前記最大値信号と前記最小値信号との間の差を示す差分信号を供給する差決定手段と、
−振幅が前記回転信号の周波数に比例する振幅信号を供給する周波数振幅変換器と、
−二乗された振幅信号を示す二乗信号を供給する二乗手段と、
−前記差分信号により表される値と前記二乗信号により表される値との商を示す商信号を供給する除算器手段と、
−回転の周波数frより実質的に低い周波数fc3より高い周波数を持つ前記商信号の成分を抑制し、フィルタリングされた商信号を供給する第３フィルタ手段と、
を含み、
−前記検出手段が、前記質量不均衡を決定するために前記フィルタリングされた商信号を使用することができる。
【００１６】
前記第１フィルタ手段は、前記アクチュエータ制御信号のオフセットが、質量不均衡の検出にほとんど影響を与えないことを達成する。前記第２フィルタは、前記第１フィルタ信号からの相対的に高い周波数を持つ妨害信号の除去に関与する。相対的に高い周波数は、前記回転の周波数の倍数辺り及びその上の帯域幅の範囲内の周波数として理解されるように意図される。前記第３フィルタは、前記情報担体の複数の回転にわたる前記商信号の一種の平均化をもたらす。前記検出手段は、相対的に単純な仕方で標準的な構成要素から製造されることができる。
【００１７】
本発明による前記光学装置のこれら及び他の態様は、以下、図面に対して記述されるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、トラック１が延在する情報担体２を示す。トラック１は、光学装置により読み取られることができる情報を含む。更に、回転手段３が存在する。回転手段３は、回転制御信号RSを制御する回転コントローラ９により駆動される。放射線源４は、放射線ビームを生成する。キャリッジ５は、第１方向に移動されることができる。対物レンズ６は、キャリッジ５に接続される。アクチュエータ７は、アクチュエータ制御信号ASの関数として前記第１方向において対物レンズ６を移動することができる。動径コントローラ８は、アクチュエータ制御信号ASを生成する。質量不均衡を検出するために、検出手段２０は、アクチュエータ制御信号AS及びパラメータpを使用する。パラメータpは、例えば、回転速度ωを測定する手段の出力であってもよい。図２は、キャリッジ５の平面図である。矢印Ｄは前記第１方向を示す。
【００１９】
図３は、Umaxとωxの二乗との商がより低い回転速度におけるUmaxとωの二乗との商に実質的に等しい最大回転速度ωxを確認するために検出手段２０が実行することができるステップを示す。
【００２０】
ステップ１は、情報担体２を回転速度ωで回転させるステップと、アクチュエータ７及びキャリッジ５を用いて前記放射線ビームがトラック１を追跡するステップと、最大値Umax1及びパラメータpの値p1を決定するステップとを有する。
【００２１】
ステップ２は、情報担体２を回転速度ω＋デルタで回転させるステップであって、ここで、前記デルタは、前記回転速度のジャンプである当該回転させるステップと、アクチュエータ７及びキャリッジ５を用いて前記放射線ビームがトラック１を追跡するステップと、最大値Umax2及びパラメータpの値p2を決定するステップとを有する。
【００２２】
ステップ３は、差
Umax2/p22-Umax1/p12
の絶対値を計算するステップを有する。
【００２３】
ステップ４において、ステップ３から得られた前記絶対値は、前記第１閾値と比較される。もし前記絶対値が前記第１閾値を超えるならば、次のステップはステップ５であり、そうでなければ、次のステップはステップ６である。
【００２４】
ステップ５は、前記回転速度をω−デルタに戻す。質量不均衡により生じる可能な妨害は、この回転速度において無視してよい影響を持つ。従って、これは、前記質量不均衡の妨害が前記光学装置に大きすぎる効果を持たずに、情報担体２が回転させられることができる最大回転速度ωxである。次のステップENDにおいて、当該手順は停止される。
【００２５】
ステップ６において、現在の回転速度ωが、最大許容可能回転速度ωmに実質的に等しいかどうかが検知される。もしそうであれば、次のステップはENDであり、前記手順は停止される。もし前記現在の回転速度ωが前記最大許容可能回転速度ωmより実質的に小さいならば、次のステップはステップ７である。
【００２６】
ステップ７は、値Umax1をUmax2に等しくする。次のステップは、この場合、再びステップ２である。
【００２７】
前記回転速度は、従って、前記絶対差が前記第１閾値を超えるまで、又は前記最大許容可能回転速度ωmが到達されるまで、常に値デルタだけ増加される。前者の場合、質量不均衡により生じた妨害は、前記光学装置の動作に不利に作用し、前記回転速度ωが再びデルタだけ減少されると結論付けられ得る。
【００２８】
図４のブロック図で表された検出手段２０の実施例において、アクチュエータ制御信号ASは、第１フィルタ手段１０に印加される。第１フィルタ手段１０は、第１フィルタ信号を第２フィルタ手段１１に供給する。第２フィルタ信号は、最大値ホールド手段１２の入力部及び最小値ホールド手段１３の入力部に印加される。回転信号Tは、最小値ホールド手段１３及び最大値ホールド手段１２の他の入力部に印加される。最小値は、差決定手段１４により最大値から減算される。前記回転信号Tは、周波数振幅変換器１５の入力部に印加される。周波数振幅変換器１５の出力部における振幅信号の振幅は、前記回転信号Tの周波数に比例する。前記振幅信号は、二乗手段１６の入力部に印加される。クオドラチャ信号（quadrature signal）は、除算器１７の入力部に印加される。除算器手段１７は、前記差分信号と前記クオドラチャ信号との商を決定する。除算器手段１７は、商信号を第３フィルタ手段１８の入力部に印加する。第３フィルタ手段１８は、フィルタリングされた商信号FQSを供給する。
【００２９】
最大値ホールド手段１２、最小値ホールド手段１３、及び差決定手段１４は、前記第２フィルタ信号の振幅の最小値と最大値との間の絶対振幅差を決定する。前記第２フィルタ信号の振幅を決定する代替方法は、しかしながら、同等に満足のいくものであり得る。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】情報担体が収容された光学装置の実施例である。
【図２】平面図における情報担体及びキャリッジである。
【図３】検出手段が実行することができるステップの概観である。
【図４】検出手段の実施例である。
【図１】
2005513695.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2005513695.tif 000007
2005513695.tif 000008