(57)【要約】光ディスクドライブ装置(1)の光学系(30)の対物レンズ(34)の光軸方向の位置を制御する方法であって、所定量の焦点誤差を表す基準信号(SREF)を発生するステップと、実際の焦点誤差を表す焦点誤差信号(SFE)を発生するステップと、実際の焦点オフセット誤差(FOE)を表す焦点オフセット誤差信号(SFO)を発生するステップと、焦点オフセット誤差信号(SFO)を前述の基準信号(SREF)に加算するステップと、前述の焦点誤差信号(SFE)を減算するステップと、結果として結果信号(SRES)を得て、前述の結果信号(SRES＝SREF＋SFO−SFE)を基礎として焦点アクチュエータ制御信号(SCF)を発生するステップとを含む方法である。焦点オフセット誤差 (FOE)とレンズシフト(LS)との所定の関係に基づいて、レンズシフト(LS) を表す信号から実際の焦点オフセット誤差(FOE)を計算することができる。
2007502487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに向かって光ビームを指向させるビーム発生手段と、反射光ビームを受光し、検出器出力信号(SR)を発生する光検出器とを備える、光ディスクドライブ装置の光学系のレンズシフト(LS)を求める方法であって、
レンズシフト(LS)と前記検出器出力信号(SR)から得られる少なくとも1つの信号コンポーネント(Px;Py)との関係を求めるステップと、
前記少なくとも1つの信号コンポーネント(Px;Py)を計算するために実際の検出器出力信号(SR)を処理するステップと、
前記関係に基づいて、前記少なくとも1つの信号コンポーネント(Px;Py)から実際のレンズシフト(LS)を計算するステップとを含む方法。
【請求項２】
前記光検出器が、4つの四分割部の検出光量を表す検出器出力信号(A、B、C、D)を発生するように構成され、前記少なくとも1つの信号コンポーネント(Px)は、次式、
【数１】
2007502487.tif 000004
LP( )はローパスフィルタリングを示す、
によって規定される請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記光検出器が、4つの四分割部の検出光量を表す検出器出力信号(A、B、C、D)を発生するように構成され、前記少なくとも1つの信号コンポーネント(Py)は、次式、
【数２】
2007502487.tif 000005
LP( )はローパスフィルタリングを示す、
によって規定される請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記関係に関する情報が、メモリから読み取られる請求項1に記載の方法。
【請求項５】
光ディスクに向かって光ビームを指向させるビーム発生手段と、反射光ビームを受光し、検出器出力信号(SR)を発生する光検出器と、前記光ディスクの情報層上の焦点スポット(F)の前記光ビームをフォーカシングするように構成された対物レンズであり、前記光ビームの光軸と垂直方向に移動可能な前記対物レンズとを備える、光ディスクドライブ装置の光学系の焦点オフセット誤差(FOE)を求める方法であって、
実際のレンズシフト(LS)を表す信号を検出するステップと、
焦点オフセット誤差(FOE)とレンズシフト(LS)との所定の関係に基づいて、前記レンズシフト(LS)を表す信号から実際の焦点オフセット誤差(FOE)を計算するステップとを含む方法。
【請求項６】
前記レンズシフト(LS)を表す信号が、前記検出器出力信号(SR)から得られる請求項5に記載の方法。
【請求項７】
前記関係に関する情報が、メモリから読み取られる請求項5に記載の方法。
【請求項８】
レンズシフト(LS)が、請求項1の方法に従って求められる請求項5に記載の方法。
【請求項９】
光ディスクに向かって光ビームを指向させるビーム発生手段と、反射光ビームを受光し、検出器出力信号(SR)を発生する光検出器と、前記光ディスクの情報層上の焦点スポット(F)の前記光ビームをフォーカシングするように構成された対物レンズであり、前記光ビームの光軸と垂直方向に移動可能な前記対物レンズとを備える、光ディスクドライブ装置の光学系の焦点オフセット誤差(FOE)を求める方法であって、
焦点オフセット誤差(FOE)と前記検出器出力信号(SR)から得られる少なくとも1つの信号コンポーネント(Px;Py)との直接的関係を求めるステップと、
前記少なくとも1つの信号コンポーネント(Px;Py)を計算するために実際の検出器出力信号(SR)を処理するステップと、
前記直接的関係に基づいて、前記少なくとも1つの信号コンポーネント(Px;Py)から実際のレンズシフト(LS)を計算するステップとを含む方法。
【請求項１０】
前記光検出器が、4つの四分割部の検出光量を表す検出器出力信号(A、B、C、D)を発生するように構成され、前記少なくとも1つの信号コンポーネント(Px)は、次式、
【数３】
2007502487.tif 000006
LP( )はローパスフィルタリングを示す、
によって規定される請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
前記光検出器が、4つの四分割部の検出光量を表す検出器出力信号(A、B、C、D)を発生するように構成され、前記少なくとも1つの信号コンポーネント(Py)は、次式、
【数４】
2007502487.tif 000007
LP( )はローパスフィルタリングを示す、
によって規定される請求項9に記載の方法。
【請求項１２】
光ディスクに向かって光ビームを指向させるビーム発生手段と、反射光ビームを受光し、検出器出力信号(SR)を発生する光検出器と、前記光ディスクの情報層上の焦点スポット(F)の前記光ビームをフォーカシングするように構成された対物レンズであり、前記光ビームの光軸と垂直方向に移動可能な前記対物レンズとを更に備える、光ディスクドライブ装置の光学系の対物レンズの光軸方向の位置を制御する方法であって、
所望量の焦点誤差を表す基準信号(SREF)を発生するステップと、
実際の焦点誤差を表す焦点誤差信号(SFE)を発生するステップと、
実際の焦点オフセット誤差を表す焦点オフセット誤差信号(SFO)を発生するステップと、
結果信号(SRES)を得るために、前記焦点オフセット誤差信号(SFO)を前記基準信号(SREF)に加算するステップと、前記焦点誤差信号(SFE)を減算するステップと、
前記結果信号(SRES＝SREF＋SFO−SFE)に基づいて、焦点アクチュエータ制御信号(SCF)を発生するステップとを含む方法。
【請求項１３】
前記焦点オフセット誤差信号(SFO)が、請求項５に従って求められる請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
前記焦点オフセット誤差信号(SFO)が、請求項９に従って求められる請求項12に記載の方法。
【請求項１５】
光ディスクから情報を読み取る、又は、光ディスクに情報を書き込む光ディスクドライブ装置であって、
前記光ディスクに向かって光ビームを指向させるビーム発生手段と、
反射光ビームを受光し、検出器出力信号(SR)を発生する光検出器と、
前記光ディスクの情報層上の焦点スポットの前記光ビームをフォーカシングするように構成された対物レンズであって、前記光ビームの光軸と垂直方向に移動可能な前記対物レンズであり、更に前記光ビームの光軸と平行方向に移動可能な前記対物レンズと、
前記対物レンズの光軸方向の位置を設定する焦点アクチュエータと、
前記焦点アクチュエータを制御する制御信号(SCF)を発生する制御回路とを備え、
前記制御回路が請求項12の方法を実行するように構成されている装置。
【請求項１６】
前記制御回路が、
前記検出器出力信号(SR)を受信する入力部と、
焦点誤差信号(SFE)を計算するために前記検出器出力信号(SR)を処理する第１の処理ブロックと、
焦点オフセット信号(SFO)を計算する第２の処理ブロックと、
前記焦点オフセット信号(SFO)を基準信号(SRES)に加算する手段と、前記基準信号(SRES)から焦点誤差信号(SFE)を減算する手段と、結果信号(SRES)を発生する手段と、
前記結果信号(SRES)に基づいて、アクチュエータ制御信号(SCF)を発生する手段と、
を備える請求項15に記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項１７】
前記制御回路が、前記焦点オフセット信号(SFO)と前記検出器出力信号(SR)から得られる少なくとも１つの測定信号(Px;Py)との関係についての情報を含むメモリを更に備える請求項16に記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項１８】
前記第２の処理ブロックが、前記検出器出力信号(SR)から前記少なくとも１つの測定信号(Px;Py)を得るように、及び、前記メモリに記憶した前記情報に基づいて、前記少なくとも１つの測定信号(Px;Py)から前記焦点オフセット信号(SFO)を計算するように、前記検出器出力信号(SR)を処理するために構成されている請求項16に記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項１９】
前記制御回路が、前記焦点オフセット信号(SFO)とレンズシフト(LS)との関係についての情報を含むメモリを更に備え、
前記制御回路が、実際のレンズシフト(LS)を表す情報を含む入力信号(SR)を受信し、
前記第2の処理ブロックが、実際のレンズシフト(LS)を計算するように、及び、前記メモリに記憶した前記情報に基づいて、前記実際のレンズシフト(LS)から前記焦点オフセット信号(SFO)を計算するように、前記入力信号(SR)を処理するために構成されている請求項16に記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項２０】
前記メモリが、前記レンズシフト(LS)と前記検出器出力信号(SR)から得られる少なくとも１つの測定信号(Px;Py)との関係についての情報を更に含み、
前記第２の処理ブロックが、前記検出器出力信号(SR)から前記少なくとも１つの測定信号(Px;Py)を得るように、及び、前記メモリに記憶した前記情報に基づいて、前記少なくとも１つの測定信号(Px;Py)から前記実際のレンズシフト(LS)を計算するように、構成されている請求項19に記載の光ディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、光ストレージディスクに／から情報の書き込み／読み取りをするディスクドライブ装置に関する。以下、そのようなディスクドライブ装置は“光ディスクドライブ”としても示される。
【０００２】
本発明は、特にDVDディスクを取り扱う光ディスクドライブに関するものであり、本発明を、特にそのようなアプリケーションについて説明する。しかしながら、本発明の利用を限定するものとして理解すべきではなく、本発明は他の種類のディスクにも十分に役立つものである。
【背景技術】
【０００３】
一般的に知られているように、連続スパイラルの形態、又は複数の同心円の形態のいずれかにおける少なくとも１つのトラックで、光ストレージディスクは、情報をデータパターンの形態で記録できる記録面を備えている。光ディスクは読取専用型とすることができ、その場合、情報は製造過程で記録され、ユーザーによって情報を読み取ることのみできる。光ストレージディスクは、情報をユーザーによって記録できる書き込み可能型にもすることができる。光ストレージディスクの記録面に情報の書き込みをするために、或いはそのディスクからの情報の読み取りをするために、光ディスクドライブは、一方では受光手段及び光ディスクを回転する回転手段を備え、他方では、通常、レーザビームである光ビームを発生し、そのレーザビームで記録トラックを走査する光学系を備えている。光ディスク技術として、光ディスクに情報を記録する手法及び光ディスクから光データを読み取る手法は、一般的に知られている。この技術をより詳細に、ここで説明する必要はない。
【０００４】
前述の走査光学系は、光ビーム発生器（通常、レーザダイオード）と、ディスク上の焦点スポットの光ビームをフォーカシングする対物レンズと、ディスクから反射した反射光を受光し、電気的な検出器出力信号を発生する光検出器とを備えている。
【０００５】
動作中、光ビームはディスク上にフォーカスされ続けるべきである。このため、対物レンズを光軸方向に移動可能にして構成し、光ディスクドライブは対物レンズの光軸方向の位置を制御する焦点アクチュエータ手段を備えている。前述の検出器出力信号から、焦点誤差信号を得ることができ、焦点誤差信号は焦点誤差を示す。即ち、対物レンズの光軸方向の位置についての誤差の度合、即ち、対物レンズの実際の光軸方向の位置と対物レンズの所望の光軸方向の位置との間の距離を示す。
【０００６】
更に、焦点スポットは、トラックに対して位置合わせを続けるべきであり、或いは、新たなトラックに対して位置調整することができるべきである。このため、少なくともその対物レンズをラジアル方向に移動可能にして設け、光ディスクドライブは、対物レンズのラジアル方向の位置を制御するラジアルアクチュエータ手段を備えている。前述の検出器出力信号から、ラジアル誤差信号を得ることができ、ラジアル誤差信号はラジアル方向の誤差を示す。即ち、焦点スポットのラジアル方向の位置についての誤差の度合、即ち、焦点スポットの中心とトラックの中心との間の距離を示す。
【０００７】
特に、光ディスクドライブは、光学レンズを粗く位置調整することを意図して、ディスクドライブフレームに対して移動可能に支持されるスレッジを備えている。光学レンズの位置を微調整するために、対物レンズを前述のスレッジに対して移動可能に設ける。スレッジに対する対物レンズの移動範囲は比較的小さいが、スレッジに対する対物レンズの位置精度は、フレームに対するスレッジの位置精度より高くなる。
【０００８】
他方では、光ビーム発生器や光検出器などのような光学系の他の光学コンポーネントは、光ビーム光路の光軸の位置を規定し、フレーム又はスレッジに設けられる。これは、トラックに追従するために対物レンズをラジアル方向に移動するときは、即ち、光ビームの光軸と垂直方向に移動するときは、対物レンズの光軸を光ビームの光軸に対して移動させることを意味している。以下、対物レンズの光軸と光ビームの光軸との間の距離を、“レンズシフト”と呼ぶ。
【０００９】
オフセンタ量の発生による結果として、ラジアル誤差信号及び焦点誤差信号に誤差を生じる。言い換えれば、その焦点誤差信号が焦点誤差を計算するために処理されても、従って現在の光軸方向の位置から対物レンズの所望の光軸方向の位置までの距離を計算するために処理されても、その計算結果は正しくない。その焦点誤差信号が、焦点誤差ゼロを示したとしても、対物レンズは実際には“オフフォーカス”となる。即ち、所望の光軸方向の位置と実際の光軸方向の位置との間にはまだ距離があることになる。以下、この距離を“焦点オフセット誤差”と呼ぶ。
【００１０】
同様に、ラジアル誤差信号が、ラジアル誤差ゼロを示したとしても、光ビーム中心とトラック中心との間にはまだ距離があり、以下、この距離を“ラジアルオフセット誤差”と呼ぶ。
【００１１】
これらのオフセット誤差は、レンズシフトが大きくなることで増大する。これらのオフセット誤差は、ある程度までのみ許容できるので、トラッキングに使用するレンズシフト量に制限が設けられる。この使用可能なレンズシフト量は、以下、“トラッキング範囲”と呼ぶ。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
光学系において、対物レンズには無限遠共役型又は有限遠共役型がある。一般的な光学系は無限遠共役対物レンズを備えているが、部品点数を減らすことによるコスト低減のため有限遠共役対物レンズを使用することが望ましい。しかしながら、有限遠共役対物レンズでの問題には、無限遠共役対物レンズと比較して、オフセット誤差がより大きくなるという事実がある。結果として、有限遠共役対物レンズのトラッキング範囲は、無限遠共役対物レンズのトラッキング範囲より小さくなる。
【００１３】
これらの問題を解決、或いは少なくとも低減することが、本発明の一般的な目的である。
【００１４】
特に、本発明はオフセット誤差を低減する方法及び装置の提供を目的とする。
【００１５】
より明確にすると、本発明はトラッキング範囲を増大する方法及び装置の提供を目的とする。
【００１６】
より明確にすると、本発明は、トラッキング範囲が、補償方法の実施されない無限遠共役対物レンズを備える光ディスクドライブのトラッキング範囲と匹敵するトラッキング範囲のような、有限遠共役対物レンズを備える光ディスクドライブのための補償方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の重要な態様によれば、オフセット誤差とレンズシフトとの関係を求めて、現在のレンズシフトを求める。現在のオフセット誤差は、前述の関係に基づいて現在のレンズシフトから求められ、このオフセット誤差を使用して、それぞれ焦点誤差信号、及び/又は、ラジアル誤差信号を補償する。
【００１８】
原則として、実際に如何なる好適な測定器でもレンズシフトを測定し、補償処理において、その測定結果を用いることは可能である。しかしながら、測定器の追加と、その測定器によるコストの追加を伴うため、測定器によるレンズシフト測定は好まれない。好適な実施例において、レンズシフトを示す信号は光検出器出力信号から得られる。好適な実施例では、ハードウェアによる実施も可能であるが、光検出器出力信号の好適なソフトウェア処理で比較的容易に実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図1Aは、通常DVD又はCDである光ディスク2から情報を記録する、又は情報を読み取るのに好適な光ディスクドライブ装置1を図式的に示す。ディスク2を回転させるために、ディスクドライブ装置1はフレーム(簡単にするために図示せず)に固定されたモータ4を備えている。それにより、ディスク2の回転軸5が規定される。
【００２０】
ディスクドライブ装置1は、光ビームによってディスク2のトラック（図示せず）を走査する光学系30を更に備えている。より明確にすると、図1 Aに示す構成例では、光学系30は、通常、レーザダイオードなどのレーザである光ビーム発生手段31を備え、光ビーム32を発生するように構成されている。以下では、光路39を通って進む光ビーム32の異なる区分を、参照番号32に加えた符号a、b、cなどによって示す。
【００２１】
光ビーム32は、ビームスプリッタ33、コリメータレンズ37、及び対物レンズ34を通過し、ディスク2に達する(ビーム32b)。光ビーム32bは、ディスク2から反射して(反射光ビーム32c)、対物レンズ34、コリメータレンズ37、及びビームスプリッタ33を通過し(ビーム32d)、光検出器35に達する。対物レンズ34は、焦点スポットFでディスクの記録層(簡単にするために図示せず)に光ビーム32bをフォーカスするように構成されている。
【００２２】
ディスクドライブ装置１はアクチェータシステム50を更に備えており、アクチェータシステム50は、ディスク2に対して対物レンズ34をラジアル方向に移動するためのラジアルアクチュエータ51を備えている。ラジアルアクチュエータ自体は知られており、本発明はそのようなラジアルアクチュエータの構成及び機能に関するものではないので、より詳細にラジアルアクチュエータの構成及び機能について説明することは、ここでは必要ではない。
【００２３】
正確にディスク2の所定の位置上に、正しいフォーカシングを達成し、維持するため、前述の対物レンズ34は光軸方向に移動可能にして設けられる。更に、アクチュエータシステム50は、ディスク2に対して対物レンズ34をラジアル方向に移動するように構成される焦点アクチュエータ52をも備えている。軸アクチュエータ自体は知られており、本発明はそのような軸アクチュエータの構成及び動作を主題としないので、より詳細にそのような焦点アクチュエータの構成及び機能について更に説明することは、ここでは必要ではない。
【００２４】
更に、装置フレームに対して対物レンズを支持する手段、及び対物レンズを光軸方向に及びラジアル方向に移動する手段は、それ自体、一般的に知られている。そのような支持手段、及び移動手段の構成及び動作は、本発明の主題ではなく、より詳細にこれら構成及び機能について説明することは、ここでは必要ではない。
【００２５】
更に、ラジアルアクチュエータ51及び焦点アクチュエータ52は、1つの統合アクチュエータとして実現できる。
【００２６】
ディスクドライブ装置１は制御回路90を更に備え、制御回路90はモータ4の制御入力部に接続された第１の出力部92と、ラジアルアクチュエータ51の制御入力部に結合された第2の出力部93と、及び焦点アクチュエータ52の制御入力部に結合された第3の出力部94とを有している。制御回路90は、その第1の出力部92でモータ4を制御する制御信号SCMを発生し、その第2の制御出力部93でラジアルアクチュエータ51を制御する制御信号SCR を発生し、その第3の出力部94で焦点アクチュエータ52を制御する制御信号SCFを発生するように構成されている。
【００２７】
制御回路90は、光検出器35からの読み取り信号SRを受信するために、読み取り信号入力91を更に有する。
【００２８】
図1Bは、光検出器35が複数の検出器セグメントを更に備えていることを示している。この場合において、4つの検出器セグメント35a、35b、35c、35dは、個々の検出器信号A、B、C、Dをそれぞれ供給可能である。A、B、C、Dは、四分割検出器の4つの各々での入射光量をそれぞれ示している。中心線36は、第1及び第4セグメントである35a及び35dを、第2及び第3セグメントである35b及び35cから分けて、トラック方向に対応する方向性を有している。そのような4つの四分割検出器自体は一般的に知られているので、その構成及び機能について、より詳細な説明をすることは、ここでは必要でない。
【００２９】
図1Bは、制御回路90の読み取り信号入力91が、前述の個々の検出器信号A、B、C、Dを受信する4つの入力部91a、91b、91c、91dをも、実際にそれぞれ備えていることを示している。制御回路90は、前述の個々の検出器信号A、B、C、Dを処理するように構成されている。これは、当業者に明らかであるように、そこからデータを得るため及び情報を制御するためである。
【００３０】
図1Aに示す光学系30では、光ビーム32は対物レンズ34とコリメータレンズ37との間で光路39の部分に平行な光線を有している。そのような構成では、対物レンズ34を“無限遠共役”と呼ぶ。図2Aに、そのような無限遠共役構成の光路39を、より詳細に示す。図2Bは、図2Aと比較可能な図であり、有限遠共役構成の光学系の光路39を示し、この場合に、対物レンズ34を出た光線は常に集光している。コリメータレンズ37が存在しないために、図2Bに示す有限遠共役構成の光学系はより低いコストとなる。
【００３１】
上述のように、光ビーム光路39に対して対物レンズ34をラジアル方向に移動することができる。このレンズシフトはLSとしても示され、焦点誤差信号にオフセット誤差を、及びラジアル誤差信号にオフセット誤差を生じさせる。図3は、無限遠共役レンズの場合(曲線61)と有限遠共役レンズの場合(曲線62)の、レンズシフトLS(単位mm)の関数として、焦点オフセット誤差FOE(単位um)の測定結果を示す図である。
【００３２】
この図から明確に理解されることは、あるレンズシフトのときに、有限遠共役レンズの場合の焦点オフセット誤差が、無限遠共役レンズの場合より非常に大きいことである。
【００３３】
更に、この図から明確に理解されることは、有限遠共役レンズの場合のトラッキング範囲が無限遠共役レンズの場合より非常に小さくなることである。0.25umの焦点オフセット誤差が許容できると仮定すれば、無限遠共役レンズの場合のトラッキング範囲は0.5mmより大きくなり、有限遠共役レンズの場合では、トラッキング範囲は約-0.1と+0.3mmとなる。
【００３４】
既に説明したように、制御回路90は、前述の個々の検出器信号A、B、C、Dを処理するように構成されている。これは、そこからデータを得て、情報を制御するためである。例えば、データ信号SDは、式(1)によって、個々の検出器信号A、B、C、Dの全ての加算で得ることができる。
SD = A+B+C+D                                            (1)
【００３５】
更に、信号Px及びPyは、式(2)、式(3)によって規定できる。
【００３６】
【数１】
2007502487.tif 000003
【００３７】
ここに、関数LP(x)は信号xのローパスフィルタリングを表す。正確なフィルタ特性は重大ではないが、カットオフ周波数を可能な限り低く選択する。これは、信号Px及びPyは、実質的にDC信号であると考えることができるためである。
【００３８】
これらの信号Px及びPyは、図4A及び4Bに示すように、レンズシフトに依存するようにも見ることができる。図4Aは有限遠共役対物レンズで光ピックアップユニットを有するDVDディスクドライブの代表例でのシミュレーション結果を示す図であり、即ちトラックの方向と垂直方向に対応する、トラッキング方向のレンズシフトの関数としてPxを示している。図4Bは4Aと同様の図であり、トラッキング方向のレンズシフトの関数としてPyを示している。
【００３９】
図4A及び4Bから明確に理解されることは、信号Px及びPyが強くレンズシフトに依存していることである。従って、これらの信号はレンズシフトを表す測定信号として用いることができる。
【００４０】
図5は、前述の信号Px及びPyに基づいて、焦点オフセットを補償するコントローラ90の動作部分を図式的に示すブロック図である。コントローラ90は、第1の入力部111及び第2の入力部112を有し、出力部119を有する加算器110を備えている。 第１の入力部111が非反転入力、第2の入力部112は反転入力である。第１の入力部111で、加算器110は基準信号SREFを受信する。SREFは、固定値又はユーザーが設定可能な値とすることができる。この基準信号は焦点誤差の所望量を示す。通常、この値はゼロであるが、例えば温度のため、光ピックアップの内部又は外部で生じる焦点誤差を補償するのに、ある非ゼロ焦点誤差をより適したものとすることができる。加算器110の出力部119は、例えばPID制御ブロックなどの制御ブロック120の入力部121と結合され、出力部122で焦点アクチュエータ52のための制御出力信号SCFを発生する。
【００４１】
焦点アクチュエータ52は、対物レンズ34の光軸方向の位置を設定し、前述のように、光軸方向の位置は、光検出器35で受光される光ビーム32dに影響を与えて、光検出器35は出力信号SRを発生させる。光検出器35からの出力信号SRを、コントローラ90によって入力部91で受信する。
【００４２】
コントローラ90は第１の処理ブロック130を備えており、第1の処理ブロックは、コントローラ90の入力部91と結合された入力部131と、加算器110の第2の入力部112に結合した出力部132とを有している。当業者に明らかであるように、第1の処理ブロック130は、検出器出力信号SRに基づいて、実際の焦点誤差を計算するように、及び、実際の焦点誤差を表す焦点誤差信号SFEを発生するように構成されている。
【００４３】
加算器110が第1及び第2の入力部で、それぞれ、信号SREF及びSFEを受信するのみであれば、加算器出力信号SRES及びこれによる焦点アクチュエータ制御信号SCFは実際の焦点誤差と所望量の焦点誤差との間の差異を表し、この差異を低減させるために対物レンズを移動する。実際の焦点誤差が所望量の焦点誤差と等しくなれば、加算器110の出力信号SRESはゼロとなり、焦点アクチュエータ制御信号SCFは対物レンズ34の如何なる移動も、更にもたらすことはない。
【００４４】
コントローラ90の上述の説明は、従来技術の機能の説明であると考えることができる。対物レンズ34が光ビーム32と位置合わせされている限り、従来技術の機能は十分に働く。しかしながら、レンズシフトが起きると、焦点オフセット誤差を生じる。結果として、第１の処理ブロック130からの出力信号SFEはもはや実際の焦点誤差に対応していない。この状況で、第１の処理ブロック130からの出力信号SFEが、基準信号SREFと等しくなる位置に対物レンズ34を持ってきたとしても、加算器110の出力信号SRESがゼロとなり、実際の焦点誤差は、実際には所望の焦点誤差と等しくならない。
【００４５】
本発明によれば、この問題は、第2の処理ブロック140によって克服される。第2の処理ブロック140は、コントローラ90の入力部91に結合した入力部141と、非反転入力である加算器110の第3の入力部と結合した出力部142とを有している。レンズシフトで生じた焦点オフセットを計算するように、及び、焦点オフセットを表す焦点オフセット信号SFOを発生するように、第2の処理ブロック140は構成されている。この焦点オフセット信号SFOは、基準信号SREFに加えられる。焦点オフセットは、加算器110から結果として生じる出力信号SRESにて補償される。結果信号SRESは、次式のように表すことができる。
SRES＝SREF＋SFO−SFE
【００４６】
この状況で、第１の処理ブロック130からの出力信号SFEは、まだ実際の焦点誤差に対応していないが、焦点オフセット信号SFOによって、その差異は補償される。
【００４７】
可能な実施例では、第２の処理ブロック140はレンズシフトを測定する測定器に結合する。好適な実施例では、第2の処理ブロック140は、コントローラ入力部91で受信した検出器出力信号SRに基づいて、焦点オフセットを計算するように構成されている。可能な実施例では、式(2)又は(3)を用いて、検出器出力信号SRからの信号Px又はPyをそれぞれ計算するために、及び、図4A又は4Bにそれぞれ示すように、レンズシフトと信号Px又はPyとの第1の所定の関係に基づいて、それぞれレンズシフトを求めるために、第2の処理ブロック140を構成する。この第１の所定の関係は、測定又はシミュレーションにより得ることができ、当業者に明らかなように、例えば、式、或いはルックアップテーブルとして、第2の処理ブロック140に結合したメモリ150に記憶される。前述の第１の所定の関係に関する情報は、ディスクドライブ装置の製造業者によって前述のメモリ150に記憶される。
【００４８】
図３に示すように、レンズシフトを知って、レンズシフトと焦点オフセットとの第2の所定の関係に基づいて、第２の処理ブロック140は焦点オフセット信号SFOを計算することができる。この第2の所定の関係は、測定又はシミュレーションにより得ることもでき、例えば、式、又はルックアップテーブルとして、前述のメモリ150に記憶することもできる。
【００４９】
上述の実施例では、焦点オフセット信号SFOの計算は2ステップの処理となる。第1に、レンズシフトが求められ、次に、焦点オフセットが求められる。しかしながら、実際にレンズシフトについて計算する必要はない。前述の第1及び第2の所定の関係は、それぞれ焦点オフセットと信号Px又はPyとの所定の直接的関係と組み合わせることができる。所定の直接的関係は、例えば、式、或いはルックアップテーブルとして、前述のメモリ150に記憶することができる。従って、好適な実施例において、それぞれ信号Px又はPyを求めるように、及び、前述のメモリ150に記憶された前述の所定の直接的関係に基づいて、焦点オフセットを求めるように、第2の処理ブロック140は構成される。
【００５０】
焦点オフセット信号SFOをPxのみに基づいて、又は、Pyのみに基づいて計算することは可能である。Px又はPyのいずれを用いるかの選択は、コントローラ90の設計者に委ねることができる。しかしながら、焦点オフセット信号SFOを計算するときに、Px及びPyを組み合わせで使用することも可能である。Px及びPyを組み合わせで使用する利点は、他の機械的問題によるPx及びPyにおいて起こり得る変動の影響の低減である。
【００５１】
Px及びPyの関数であるパラメータPzは、以下、Pz(Px,Py)として示す。PzとレンズシフトLSとの関係は、当業者に明らかなように、所定の関数に従って図4A及び4Bのグラフの組み合わせから簡単に得ることができる。Pzは、PzとレンズシフトLSとの関係が1対1の関係であるように選択されるべきである。実施例において、このパラメータPzを、式(4)により規定する。
Pz(Px,Py)=Px＋Py                                          （4）
【００５２】
信号Px及びPy自身は、初期誤差を含むことができ、キャリブレーションで初期誤差を修正できる。 キャリブレーション手順としては、対物レンズ34をレンズシフトLSがゼロとなることを定める位置に持ってくる。 次に、信号Px及びPyを測定し、それらの測定値をそれぞれPx0及びPy0として示す。 時間tで後の処理をする際に、信号Px及びPyをPx(t)及びPy(t)としてそれぞれ示した測定値を持つように測定するときに、Px0及びPy0の値はゼロ値としてみなされる。それぞれの補正値Px'(t)及びPy'(t)は、式(5a)、式(5b)のように計算する。
Px’(t)=Px(t)−Px0                                         (5a)
Py’(t)=Py(t)−Py0                                         (5b)
【００５３】
従って、本発明により、光ディスクドライブ装置の光学系の対物レンズの光軸方向の位置を制御する方法及び装置を提供することができる。本発明では、焦点オフセット誤差を補償する。レンズシフトと焦点オフセット誤差との間で関係が存在するという見識に基づいて、レンズシフトを示す信号を処理することにより、その補償を計算する。レンズシフトを示すそのような信号は、レンズシフトと光検出器出力信号との間で関係が存在するという見識に基づいて、光検出器からの出力信号から得られる信号とすることができる。
【００５４】
本発明が上述の実施例に限定されないこと、及び、様々な変形及び変更が本発明の請求の範囲内で可能であることは、当業者に明らかである。
【００５５】
例えば、図5を参照して、レンズシフトを示す測定信号を必要とする焦点オフセットを補償するためのコントローラについて説明する。原則として、別の測定方法を使用することができる。説明した方法は、好適な方法であって、本発明の範囲は制限されない。
【００５６】
上述において、ブロック図を参照して本発明を説明した。ブロック図は本発明による機器の機能的なブロックを示している。1つ以上のこれら機能的なブロックはハードウェアによって実施できることは理解されるべきである。そのような機能的なブロックの機能は、個々のハードウエアコンポーネントによって実施でき、また、そのような機能的なブロックの機能が、コンピュータプログラム、又は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラなどのプログラマブル機器の1つ以上のプログラムラインによって実行されるように、1つ以上のこれら機能的なブロックがソフトウェアにおいて実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図1Aは光ディスクドライブ装置の関連コンポーネントを図式的に示し、図1Bは光検出器を図式的に示す。
【図２】図2Aは無限遠共役レンズ構成の光路を図式的に示し、図2Bは有限遠共役レンズ構成の光路を図式的に示す。
【図３】レンズシフトと焦点オフセット誤差との関係を示す図である。
【図４】図4A及び4Bはレンズシフトの関数としての信号Px及びPyを示す図である。
【図５】コントローラの詳細を示すブロック図である。
【図１Ａ】
2007502487.tif 000008
【図１Ｂ】
2007502487.tif 000009
【図２Ａ】
2007502487.tif 000010
【図２Ｂ】
2007502487.tif 000011
【図３】
2007502487.tif 000012
【図４Ａ】
2007502487.tif 000013
【図４Ｂ】
2007502487.tif 000014
【図５】
2007502487.tif 000015
【国際調査報告】
2007502487.tif 000016
2007502487.tif 000017
2007502487.tif 000018