(57)【要約】本発明は、光学担体（３０）から／へ情報を再生／記録することが可能な光駆動システムを動作させる方法に関する。担体における放射スポット（１２，５３）の位置誤差及び速度誤差は、表面欠陥（５２）に起因して生じた信頼できない誤差信号により引き起こされる。方法は、例えばサーボ信号の値を登録するステップと、欠陥検出器ＤＥＦＯ（２２）によって欠陥の発生を決定するステップと、第１及び第２の補償信号を生成するステップと、それらの補償信号を光駆動システムの制御システム（１０）へ適用するステップとを含む。第１の補償信号は速度誤差を低減することができ、第２の補償信号は位置誤差を低減することができる。従って、信頼できない誤差信号の直後の補償信号の適用は、集光スポットの位置誤差及び速度誤差を低減する。
2008545223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関連する光学担体における集光スポットの位置誤差及び速度誤差が、対応する信頼できない誤差信号及び信頼できないサーボ信号を第１の時間間隔の間に引き起こす前記担体における表面欠陥に因り発生した場合に、前記担体から／へ情報を再生／記録することが可能な光駆動システムを動作させる方法であって、
前記光駆動システムは、制御システムを有し、
前記制御システムは、前記担体における前記集光スポットの位置誤差を示す誤差信号を生成する誤差検出手段と、サーボ信号を生成するサーボ手段とを有し、
当該方法は、
誤差信号及びサーボ信号を含むグループから選択される前記制御システムの制御信号の値を登録するステップと、
表面欠陥検出手段によって前記関連する光学担体における欠陥の発生を決定するステップと、
前記集光スポットの前記速度誤差を低減することが可能な第１の補償制御信号を、前記登録された値に基づいて生成するステップと、
前記第１の時間間隔に続く第２の時間間隔の間に前記制御システムへ前記第１の補償制御信号を適用するステップと、
前記集光スポットの前記位置誤差を低減することが可能な第２の補償制御信号を、前記登録された値及び前記第１の補償制御信号に基づいて生成するステップと、
前記第２の時間間隔に続く第３の時間間隔の間に前記制御システムへ前記第２の補償制御信号を適用するステップと
を有する方法。
【請求項２】
前記サーボ手段は、１又はそれ以上のアクチュエータ手段を駆動することが可能なサーボ信号の発生のための調整手段及び増幅手段を有し、
前記アクチュエータ手段は、前記担体において集光ビームの位置を制御するよう構成される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１の補償制御信号の時間積分の大きさは、制御信号の時間積分の大きさに実質的に等しいよう構成される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第２の補償制御信号は、時間領域において前記信頼できない制御信号及び前記第１の補償制御信号をミラーすることによって生成される、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記第１の補償制御信号及び／又は前記第２の補償制御信号は、アクチュエータ手段の電気機械モデルの解を満足するように生成され、
前記解は、前記集光スポットの前記速度誤差及び前記位置誤差を低減することができる、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記第１の補償制御信号及び／又は前記第２の補償制御信号は、前記制御システムの信号経路へ／から前記第１の補償制御信号及び／又は前記第２の補償制御信号を付加する／減じることによって前記制御システムへ適用される、請求項２記載の方法。
【請求項７】
前記サーボ手段への入力は、欠陥が前記欠陥検出手段によって検出される場合に零に設定される、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記第１の補償制御信号及び／又は前記第２の補償制御信号は、欠陥が検出されない場合に零に設定される、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記関連する光学担体における欠陥の発生は、欠陥検出手段によって決定され、
前記欠陥検出手段は、前記担体から反射された放射を閾値と比較し、該比較の結果に依存して前記欠陥を示す信号を生成する、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
関連する光学担体における集光スポットの位置誤差及び速度誤差が、対応する信頼できない誤差信号及び信頼できないサーボ信号を第１の時間間隔の間に引き起こす前記担体における表面欠陥に因り発生した場合に、前記担体から／へ情報を再生／記録することが可能な光駆動システムを動作させる装置であって、
当該装置は、制御システムを有し、
前記制御システムは、前記担体における前記集光スポットの位置誤差を示す誤差信号を生成する誤差検出手段と、サーボ信号を生成するサーボ手段とを有し、
当該装置は、更に、
誤差信号及びサーボ信号を含むグループから選択される前記制御システムの制御信号の値を登録する記録手段と、
前記関連する光学担体における欠陥の発生を決定する表面欠陥検出手段と、
前記集光スポットの前記速度誤差を低減することが可能な第１の補償制御信号を、前記登録された値に基づいて生成する信号発生手段と、
前記第１の時間間隔に続く第２の時間間隔の間に前記制御システムへ前記第１の補償制御信号を適用する信号結合手段と、
前記集光スポットの前記位置誤差を低減することが可能な第２の補償制御信号を、前記登録された値及び前記第１の補償制御信号に基づいて生成する信号発生手段と、
前記第２の時間間隔に続く第３の時間間隔の間に前記制御システムへ前記第２の補償制御信号を適用する信号結合手段と
を有する装置。
【請求項１１】
関連するデータ記憶手段を有する少なくとも１つのコンピュータを有するコンピュータシステムが、請求項１記載の情報再生及び／又は記録方法に従って光学装置を制御することを可能にするよう構成されるコンピュータプログラム。
【請求項１２】
請求項１０記載の装置を有する、関連する光学担体から／へ情報を再生／記録することが可能な光駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、関連する光学担体における集光スポットの位置誤差及び速度誤差が、前記担体における表面欠陥に因り発生した場合に、前記担体から／へ情報を再生／記録することが可能な光駆動システムを動作させる方法に関する。本発明は、また、対応する光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ及びＨＤ−ＤＶＤのような光ディスク媒体における情報の光学式記憶は、ますます多くの用途で使用されつつある。情報若しくはデータは、螺旋状のトラックにおいて配置され、レーザユニットによって光ディスク媒体に書き込まれる／光ディスク媒体から読み出される。レーザユニットは、光駆動装置に置かれている。
【０００３】
光ディスク媒体は、例えば、ユーザによる不注意な扱い及び／又は製造欠陥に起因して、不可避的に表面欠陥を有しうる。様々な種類の表面欠陥が、様々な表面欠陥（ひっかき傷、黒色点、指紋）の分類方式に関して同じ出願人に、例えばＷＯ２００４／０７３２１のように、知られる。ＷＯ２００４／０７３２１は、その全体を参照することによって本願に援用される。従って、表面欠陥を有するディスクのロバストな再生機能及び記録機能の性能は、光学式記憶の重要な側面である。幾つかの欠陥管理方法が、ディスク欠陥を扱うために使用される。
【０００４】
しかし、これまで提案されている解決法は、有限な性能を有する。即ち、提案される解決法は、間に入るのが遅すぎて、トラック損失状態を相殺することができず、あるいは、代替的に、最初のトラック損失検出が絶対的に必要とされる場合に、システム全体の性能を妨げる。従って、トラック損失処理の現状の技術は、第１のトラック損失検出と、システム全体の性能との間の二律背反である。
【０００５】
１つのこのような解決法は、ＵＳ２００１／００５５２４７に開示されている。それを参照すると、補償信号が生成され、表面欠陥の検出の直後に、光ディスク駆動部の制御システムへ適用される。補償信号の適用は、相殺信号によって発生した減速方向の力によって、破損した誤差信号によって生じた加速方向の電力を相殺する。このようにして、ディスクのトラックに対するビームの誤差位置は、その後の欠陥検出の間に徐々にシフトされることを妨げられる。
【特許文献１】ＵＳ２００１／００５５２４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ＵＳ２００１／００５５２４７の開示は、トラックに対するビームの誤差位置が低減も削除もされないという欠点を有する。
【０００７】
従って、改善された光駆動システムが有利であり、特に、より効率的且つ／あるいは信頼できる欠陥補正方法が有利である。
【０００８】
従って、本発明は、望ましくは、上記欠点の１又はそれ以上を１つずつ、あるいは幾つか組み合わせて、軽減、緩和若しくは削除するよう努める。具体的に、本発明は、従来技術の上述される問題、特に、トラックに対する放射ビームの誤差位置が低減も削除もされないという欠点を解決する欠陥補正方法を提供することを目的とする。本発明に従う方法が提供されない場合、かかる欠点は、レーザビームが、欠陥を横切る間に、所望のトラックから外れて、最終的に、欠陥の終わる隣接するトラック又は遠くのトラック上に至るという、高まった危険性を暗示する。これは、記録処理にとって特に致命的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的及び幾つかの他の目的は、関連する光学担体における集光スポットの位置誤差及び速度誤差が、対応する信頼できない誤差信号及び信頼できないサーボ信号を第１の時間間隔［１，２］の間に引き起こす前記担体における表面欠陥に因り発生した場合に、前記担体から／へ情報を再生／記録することが可能な光駆動システムを動作させる方法であって、
前記光駆動システムは、制御システムを有し、
前記制御システムは、前記担体における前記集光スポットの位置誤差を示す誤差信号（ＲＥ，ＦＥ）を生成する誤差検出手段と、サーボ信号（Ｅａｃｔｕａｔｏｒ）を生成するサーボ手段とを有し、
当該方法は、
誤差信号（ＲＥ，ＦＥ）及びサーボ信号（Ｅａｃｔｕａｔｏｒ）を含むグループから選択される前記制御システムの制御信号の値を登録するステップと、
表面欠陥検出手段（ＤＥＦＯ）によって前記関連する光学担体における欠陥の発生を決定するステップと、
前記集光スポットの前記速度誤差を低減することが可能な第１の補償制御信号を、前記登録された値に基づいて生成するステップと、
前記第１の時間間隔に続く第２の時間間隔［２，２ａ］の間に前記制御システムへ前記第１の補償制御信号を適用するステップと、
前記集光スポットの前記位置誤差を低減することが可能な第２の補償制御信号を、前記登録された値及び前記第１の補償制御信号に基づいて生成するステップと、
前記第２の時間間隔に続く第３の時間間隔［２ａ，２ｃ］の間に前記制御システムへ前記第２の補償制御信号を適用するステップと
を有する方法によって、本発明の第１の態様で得られる。
【００１０】
本発明は、特に、しかし専らそれだけではないが、担体における表面欠陥を検出して、欠陥によって生ずる放射スポットの誤差を補償する点で有利である。前記誤差は、担体上のトラックに対する放射ビーム若しくはスポットの放射位置誤差及び放射速度誤差を含み、前記誤差は、担体上のトラックに対する放射ビームの焦点位置誤差及び焦点速度誤差を含む。従って、本発明は、放射位置及び焦点位置の誤差と、放射速度及び焦点速度の誤差とを低減し、可能ならば削除することができる。前記誤差は、担体から／への情報の再生／記録がほとんど又は全く欠陥によって影響を及ぼされないように、欠陥の検出後の短時間に補正される。主な利点は、欠陥を横切る際の潜在的なトラック損失の危険性が回避及び／又は最小限にされ、従って、レーザビームが、欠陥を横切る間に、１つのトラックから外れて、最終的に、欠陥の終わる隣接するトラック又は遠くのトラック上に至るという危険性が最小限に及び／又は回避される点である。更なる利点は、光駆動システムは、ビームが欠陥を通過した後に、ビームの速度誤差又は位置誤差がその時点には存在しないので、誤差の削除のための時間を必要とせず、従って、ビームの再配置のための０．１から１ミリ秒の範囲の遅延は回避される。
【００１１】
欠陥によって引き起こされる放射速度、焦点速度、放射位置及び焦点位置の誤差は、第１及び第２の補償信号の発生によって補正又は補償される。第１の補償制御信号は、該第１の補償制御信号の時間積分の大きさが、制御信号の時間積分の大きさに等しいよう構成されるように生成され得る。それによって、前記第１の補償制御信号は、放射ビームの前記速度誤差を除去することができる。前記第１の補償制御信号は、また、該第１の補償制御信号の時間積分の大きさが、制御信号の時間積分の大きさを乗じられた定数に等しいよう構成されるように生成され得る。定数と時間積分との乗算は、集光ビームの位置及び速度を制御するアクチュエータのより正確な制御を提供することができる。前記定数は、０．５から１の範囲、望ましくは０．６から０．９の範囲、又は、より望ましくは０．７から０．８の範囲にありうる。前記定数は、また、１から１．５の範囲、望ましくは１．１から１．４の範囲、又は、より望ましくは１．２から１．３の範囲にあっても良い。更に、前記第１の補償制御信号は、該第１の補償制御信号の時間積分の値を保ちながら、該補償信号の存続時間が低減し、振幅が増大するように、時間においてスケーリングされ得る。前記第１の補償制御信号の時間スケーリングは、アクチュエータのより高速且つより正確な制御を提供することができる。
【００１２】
第２の補償制御信号は、信頼できない制御信号及び前記第１の補償制御信号を時間領域において再現することによって、ミラー信号として生成され得る。時間２ｂから時間２ｃの範囲内のミラー補償信号は、その時間積分が、時間１から時間２の範囲内の制御信号の時間積分の大きさに等しいように構成されるように生成され得る。それによって、前記第２の補償制御信号は、放射ビームの位置誤差を除去することができる。前記第２の補償制御信号は、該第２の補償制御信号若しくはその一部に定数を乗じることによって、振幅においてスケーリングされ得る。定数と時間積分との乗算は、集光ビームの位置及び速度を制御するアクチュエータのより正確な制御を提供することができる。前記定数は、０．５から１の範囲、望ましくは０．６から０．９の範囲、又は、より望ましくは０．７から０．８の範囲にありうる。前記定数は、また、１から１．５の範囲、望ましくは１．１から１．４の範囲、又は、より望ましくは１．２から１．３の範囲にあっても良い。更に、前記第２の補償制御信号は、該第２の補償制御信号の時間積分の値を保ちながら、該補償信号の存続時間が低減し、振幅が増大するように、時間においてスケーリングされ得る。前記第２の補償制御信号の時間スケーリングは、アクチュエータのより高速且つより正確な制御を提供することができる。
【００１３】
前記第１の補償制御信号及び／又は前記第２の補償制御信号は、アクチュエータ手段の電気機械モデルの解を満足するように生成され、従って、前記解は、前記集光スポットの前記速度誤差及び前記位置誤差を低減することができる点で有利である。前記モデルに対する解に基づく補償信号は、アクチュエータのより正確な制御を提供し、ひいては、前記集光ビームのより正確な制御を提供することができる。
【００１４】
前記第１の補償制御信号及び／又は前記第２の補償制御信号は、前記制御システムの信号経路へ／から前記第１の補償制御信号及び／又は前記第２の補償制御信号を付加する／減じることによって前記制御システムへ適用され得る。前記補償信号は、例えば、誤差検出手段の出力、調整手段の入力及び調整手段の出力のような、前記制御システムの様々な信号経路へ適用され得る。前記補償信号は、アナログ加算若しくは減算手段の使用によって前記制御システムへ適用されても良く、あるいは、前記補償信号は、中央演算処理ユニットにおいて前記制御システムへデジタルで適用されても良い。このように、補償信号の発生のための手段は、有利に、単一の中央演算処理ユニットにおいて前記制御システム又はその一部と一体化されても良い。
【００１５】
本発明の利点として、切替え手段は、欠陥が検出される場合に前記サーボ手段への入力を零に切り替えるために、及び、欠陥が検出されない場合に前記サーボ手段への入力を誤差信号に切り替えるために使用され得る。このように、有利に、前記切替え手段は、単一の中央演算処理ユニットにおいて前記制御システムと一体化され得る。
【００１６】
本発明の他の利点として、切替え手段は、欠陥が検出されない場合に補償信号発生手段からの出力を零に切り替えるために、及び、欠陥が検出される場合に補償信号発生手段からの出力を前記第１及び第２の補償信号のいずれかに切り替えるために使用され得る。このように、実際に、前記第１及び第２の補償信号は、欠陥が検出されない場合には零に設定される。有利に、前記切替え手段は、単一の中央演算処理ユニットにおいて前記制御システムと一体化され得る。
【００１７】
前記担体における欠陥の発生は、欠陥検出手段によって決定され、該欠陥検出手段は、前記担体から反射された放射を閾値と比較し、反射される放射の量が閾値に交差する又はそれに達するならば、前記欠陥の存在を示す信号を生成する。
【００１８】
第２の態様で、本発明は、関連する光学担体における集光スポットの位置誤差及び速度誤差が、対応する信頼できない誤差信号及び信頼できないサーボ信号を第１の時間間隔の間に引き起こす前記担体における表面欠陥に因り発生した場合に、前記担体から／へ情報を再生／記録することが可能な光駆動システムを動作させる装置であって、
当該装置は、制御システムを有し、
前記制御システムは、前記担体における前記集光スポットの位置誤差を示す誤差信号（ＲＥ，ＦＥ）を生成する誤差検出手段と、サーボ信号（Ｅａｃｔｕａｔｏｒ）を生成するサーボ手段とを有し、
当該装置は、更に、
誤差信号（ＲＥ，ＦＥ）及びサーボ信号（Ｅａｃｔｕａｔｏｒ）を含むグループから選択される前記制御システムの制御信号の値を登録する記録手段と、
前記関連する光学担体における欠陥の発生を決定する表面欠陥検出手段（ＤＥＦＯ）と、
前記集光スポットの前記速度誤差を低減することが可能な第１の補償制御信号を、前記登録された値に基づいて生成する信号発生手段と、
前記第１の時間間隔に続く第２の時間間隔の間に前記制御システムへ前記第１の補償制御信号を適用する信号結合手段と、
前記集光スポットの前記位置誤差を低減することが可能な第２の補償制御信号を、前記登録された値及び前記第１の補償制御信号に基づいて生成する信号発生手段と、
前記第２の時間間隔に続く第３の時間間隔の間に前記制御システムへ前記第２の補償制御信号を適用する信号結合手段と
を有する装置に関する。
【００１９】
本発明の利点として、担体上のトラックに対する放射ビーム若しくはスポットの放射及び／又は焦点位置誤差並びに放射及び／又は焦点速度誤差は、補償信号の発生によって、及び、制御システムへの該補償信号の適用によって、低減又は削除され得る。本発明の更なる利点として、担体上のトラックに対する放射ビームのトラック損失の危険性は、補償信号の発生によって、及び、制御システムへの該補償信号の適用によって、低減又は削除され得る。前記補償信号は、記憶手段からの制御信号の登録値に基づいて、信号処理手段によって生成され、前記補償信号は、信号結合手段の使用によって、前記制御システムへ適用される。
【００２０】
第３の態様で、本発明は、関連するデータ記憶手段を有する少なくとも１つのコンピュータを有するコンピュータシステムが、本発明の第３の態様に従う光学装置を制御することを可能にするよう構成されるコンピュータプログラムプロダクトに関する。
【００２１】
本発明の当該態様は、具体的に、しかし専らそれだけではないが、本発明が、コンピュータシステムが本発明の第１の態様の動作を実行することを可能にするコンピュータプログラムプロダクトによって実施され得る点で有利である。このように、幾つかの既知の再生／記録装置は、当該再生／記録装置を制御するコンピュータシステムにコンピュータプログラムプロダクトをインストールすることによって、本発明に従って動作するよう変更され得ることが考えられる。このようなコンピュータプログラムプロダクトは、例えば磁気的に若しくは光学的に基づく媒体のような、如何なる種類のコンピュータ読取可能な媒体でも、あるいは、例えばインターネットのような、コンピュータに基づくネットワークを介して、提供され得る。
【００２２】
本発明の第１、第２及び第３の態様は、夫々、他の態様のいずれかと結合されても良い。本発明のかかる及び他の態様は、以降で記載される実施例から明らかであり、それらを参照して説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、ここで、一例として単に添付の図面を参照して説明される。
【００２４】
本発明は、関連する光学担体３０から情報を再生すること及び／又は関連する光学担体３０に情報を記録することが可能な光駆動システムの再生機能及び記録機能を改善する方法を提供する。例えば、指紋、ひっかき傷、黒色点等の担体上の欠陥の存在は、焦点制御システム及び放射制御システムに担体のトラックを失わせる。本発明は、欠陥の検出に続いて、制御システムに入力される補償信号を計算することによって焦点誤差ＦＥ及び放射誤差ＲＥを低減又は削除する方法を提供する。
【００２５】
図１は、担体３０における集光ビームの放射誤差ＲＥを制御する放射制御システム１０を表す。放射制御システムは、モータ及び保持手段３１によって保持及び回転される関連する担体３０における集光ビーム１２の放射位置を調整するアクチュエータ手段１１を有する。このアクチュエータ手段１１は、ナノメートルの分解能を有する精密位置決めアクチュエータ手段と、マイクロメートルの分解能を有する粗位置決めアクチュエータ手段とを有する。担体３０から反射されるビーム１２の部分は、放射誤差ＲＥを示す放射誤差信号ＲＥを出力する誤差検出器手段１３に作用する。誤差検出器手段１３は、付随する電気処理回路を有する４象限光検出器であっても良い。放射誤差信号ＲＥは、例えばマルチプレクサのような切替え手段１４へ入力され、切替え回路１４からの出力は調整手段ＰＩＤ１５へ入力される。調整手段１５から出力されるサーボ信号Ｅａｃｔｕａｔｏｒは、増幅器手段１６で増幅され、増幅器１６の出力から、サーボ信号Ｅａｃｔｕａｔｏｒは、アクチュエータ１１を駆動するためにアクチュエータ１１へ入力される。
【００２６】
制御システム１０に関連する信号は、集合的に制御信号と呼ばれる。制御信号は誤差信号を含み、この誤差信号は放射誤差信号ＲＥ及び焦点誤差信号ＦＥを含む。更に、制御信号はサーボ信号を含み、このサーボ信号は、調整手段１５の出力信号と、増幅手段１６の出力信号とを含む。
【００２７】
制御システムは、制御信号のサンプルの少なくとも１つを登録する登録手段ＲＥＧ２０を有する。レジスタ２０はシフトレジスタ又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であっても良い。レジスタ２０の登録された値は、切替え手段２３へ入力される補償信号の発生のために処理手段２１へ送られる。
【００２８】
切替え手段２３の出力は、例えば誤差検出手段１３の出力、調整手段１５への入力及び調整手段１５の出力のような、制御システム１０の信号経路に対して切替え手段２３の出力を付加する／減ずることによって、制御システム１０へ適用される。このとき、付加及び減算は、アナログ加算及び減算回路を用いて実行されても良く、あるいは、付加及び減算は、中央演算処理ユニットにおいてデジタルで実行されても良い。
【００２９】
図１に図式的に表される制御システムは、１つのこのような制御システムの実施例であるが、類似する又は同一の機能を備えた制御システム１０の他の概略図が考えられても良い。従って、増幅器１６は省略されても、あるいは、制御システムの他の構成要素と一体化されても良く、切替え装置１４及び２３は省略されても、あるいは、同様の機能を備えた他の装置と置換されても良く、レジスタＲＥＧ２０及び処理手段２１は１つのユニットにまとめられても良く、調整手段ＰＩＤ１５は、例えばＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ（ＰＩＤ）制御法のような、当該技術において知られる如何なる制御法に基づいても良い。更に、制御システムにおいて表される構成要素のいずれも、単一の中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）に結合されても良い。一例として、以下に記載されるべき切替え回路１４及び２３、調整手段ＰＩＤ１５、レジスタＲＥＧ２０、処理手段２１並びに欠陥検出手段２２は、１つのユニットにおいて結合されても良い。
【００３０】
図１の欠陥検出手段ＤＥＦＯ２２は、担体３０における欠陥を示す欠陥信号ＤＥＦＯを出力する。集光ビームが担体３０上の表面欠陥に遭遇する場合、担体３０から誤差検出手段１３へ反射される放射はより少なくなり、反射される放射の量がある閾値を下回る場合、欠陥検出手段ＤＥＦＯ２２は、担体３０における欠陥の存在を示す出力信号ＤＥＦＯを生成する。欠陥が検出される場合に、欠陥検出手段ＤＥＦＯ２２からの欠陥信号ＤＥＦＯは、例えば、デジタル値をロー（Ｌｏｗ）からハイ（Ｈｉｇｈ）へ又はハイからローへ変化させる。欠陥検出出力信号ＤＥＦＯは、切替え回路１４及び切替え回路２３の両方へ入力される。切替え回路１４は、２つの入力、即ち、零値と、例えば放射誤差信号ＲＥのような誤差信号とを有する。切替え回路２３は、また、２つの入力、即ち、零値と、処理手段２１からの補償信号とを有する。欠陥が担体３０において存在しない場合、欠陥検出手段ＤＥＦＯ２２からの出力信号は、切替え回路１４の出力を放射誤差信号であるよう設定し、切替え回路２３の出力を零値であるよう設定する。欠陥が担体３０において存在する場合、欠陥検出手段ＤＥＦＯ２２からの出力信号は、切替え回路１４の出力を零値であるよう設定し、切替え回路２３の出力を補償信号であるよう設定する。図１に示されるように、欠陥信号ＤＥＦＯは、また、処理手段２１及びレジスタＲＥＧ２０へ適用され得る。
【００３１】
第１の補償信号及び第２の補償信号のいずれかの発生は、担体３０から／への情報の再生／記録の間に連続して実行されても良く、あるいは、それは、欠陥検出信号ＤＥＦＯの変化が欠陥５２の存在を示す場合に、要求をもってのみ実行されても良い。
【００３２】
放射誤差制御システム１０に関する記載及び図１における説明図は、集光ビームの焦点誤差ＦＥを制御するところの焦点制御システムに関しても放射制御システムと同様に当てはまる。その場合に、誤差検出器１３は焦点誤差信号ＦＥを出力し、アクチュエータ手段１１は集光ビーム１２の焦点位置を制御することができる。このようにして、アクチュエータ手段１１は、放射位置及び焦点位置の両方を制御することができる。２つの制御システムの類似性により、焦点制御システムの詳細な記載は省略されるが、当業者は、焦点制御システムに本発明の原理を同様に適用することができる。
【００３３】
図２は、制御システム１０のアクチュエータ１１の電気機械モデル４０を表す。この電気機械モデル４０は、移動部４１と、抵抗Ｒと、インダクタＬと、バネＫｓと、制動素子Ｋｄとを有する。電気機械モデル４０の電気的部分は、電圧Ｅ（ｔ）及び電流ｉ（ｔ）を供給される。移動部４１の位置は、ｘ（ｔ）によって与えられる。同じく図２に表される増幅器手段１６は、サーボ信号Ｅａｃｔｕａｔｏｒを供給される場合に、電圧Ｅ（ｔ）及び電流ｉ（ｔ）を生成する。電気機械モデル４０は、以下で与えられる式１、式２、式３及び式４を用いてモデル化され得る。
【００３４】
移動部４１の機械的な位置ｘ（ｔ）は、式１：
【数１】
2008545223.tif 000003
に対する解として与えられる。ここで、
Ｆ（ｔ）：アクチュエータにおいて適用される全ての力（この場合、ローレンツ力。）である［Ｎ］。
ｍ      ：アクチュエータの移動部の質量である［Ｋｇ］。
Ｋｄ    ：減衰定数である［Ｎ．ｓ／ｍ］。
Ｋｓ    ：バネ定数である［Ｎ／ｍ］。
【００３５】
電気−機械の関係は、式２：
Ｆ（ｔ）＝Ｋｆｉ（ｔ）
及び、式３：
【数２】
2008545223.tif 000004
によって与えられる。ここで、
ｉ（ｔ）  ：コイルへ電力駆動によって入力される電流である［Ａ］。
ＥＭＦ（ｔ）：磁界におけるコイルの移動によって発生する起電力である［Ｖ］。
Ｋｆ      ：力の定数である［Ｎ／Ａ］。
Ｋｅ      ：真空の誘電率である［Ｖ．ｓ／ｍ］。
【００３６】
電気的関係は、式４：
【数３】
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によって与えられる。ここで、
Ｅ（ｔ）：コイルにおける印加電圧である。
Ｌ      ：コイルインダクタンスである。
Ｒ      ：コイル抵抗である。
【００３７】
式１乃至４を解くことにより、増幅器１６の比例利得が仮定される場合に、図４ｄの曲線からの図４ｅ及び図４ｆにおける曲線の正確な復元が可能になる。図４ｅ乃至４ｆにおける上記曲線については、後に、より詳細に記載する。
【００３８】
電気機械システム４０は、入力としてのサーボ信号Ｅａｃｔｕａｔｏｒ及び出力としての移動部４１の位置Ｘ（ｓ）を有して、線形ラプラス（周波数）領域に変換され得る。図３は、様々な中間段における信号が式１乃至式４から推定されるところの電気機械モデルのこのようなラプラス領域変換を表す。
【００３９】
図４は、担体における集光ビーム５３の軌跡と、検出信号ＤＥＦＯ、放射誤差信号ＲＥ、アクチュエータ信号Ｅａｃｔｕａｔｏｒ、図４における速度信号及び図４ｆにおける位置信号との間で時間依存を表す。図４ａは、３つの隣り合うトラック５１と、担体３０上の欠陥５２と、集光ビーム１２及び５３のスポットと、ビームの軌跡５４とを示す。軌跡は図式的に示されており、単にビーム５３の挙動を示す。
【００４０】
集光ビーム１２が時間１で欠陥５２にぶつかる場合、誤差検出手段は、図４ｃに示されるような信頼できない放射誤差信号ＲＥを生成する。調整手段ＰＩＤ１５は、時間１から時間２の間に、図４ｄに示されるように、信頼できない放射誤差信号ＲＥに応答して、信頼できないサーボ信号Ｅａｃｔｕａｔｏｒを生成する。信頼できないサーボ信号Ｅａｃｔｕａｔｏｒの存続時間は、通常０．０２ミリ秒から０．１ミリ秒である。信頼できないサーボ信号は、放射速度を図４ｅに示されるように増大させ、スポット５３の放射オフトラック位置の大きさを図４ｆに示されるように増大させる。信頼できない信号は、放射速度及び放射オフトラック位置の大きさを時間１から時間２の間に増大させる。時間２で、欠陥検出手段ＤＥＦＯ２２は、図４ｂに示されるように、欠陥の存在を示す検出信号に変化を生じさせる。
【００４１】
欠陥信号ＤＥＦＯの変化は、図４ｃに示されるように、マルチプレクサ１４にマルチプレクサの出力を零にシフトさせる。欠陥信号ＤＥＦＯの変化は、また、時間２から時間２ａの期間の間に調整手段ＰＩＤ１５の出力へ付加される第１の補償信号の生成を引き起こす。第１の補償信号の効果には、図４ｅに示される相対的な放射速度の低減と、図４ｆに示される放射位置の安定化とがある。時間２ａから時間２ｃの期間の間、第２の補償信号が生成され、調整手段ＰＩＤ１５の出力へ加えられる。第２の補償信号の効果には、時間２ａから時間２ｂの間の相対的な放射速度の増大と、時間２ｂから時間２ｃの間の相対的な放射速度の低減とがあり、従って、時間２ｃでの放射速度は零値に達する。第２の補償信号の他の効果には、時間２ａから時間２ｃの間の放射位置の低減があり、従って、放射位置は時間２ｃで零に達する。即ち、スポット５３は再びオントラックとなる。ビームが欠陥５２を通過した時間３では、欠陥検出手段２２は、欠陥が存在しないことを示すよう欠陥信号に変化を生じさせ、マルチプレクサ１４は、零から、この場合に信頼できる放射誤差信号ＲＥへとマルチプレクサの出力をシフトして、欠陥補正方法を中止し、放射制御システム及び焦点制御システムを回復する。このとき、放射制御システム及び焦点制御システムは、サーボ信号Ｅａｃｔｕａｔｏｒの発生のために、信頼できる放射誤差信号ＲＥを用いる。
【００４２】
第１の補償信号は、第１の補償信号の時間積分の大きさが、制御信号の時間積分の大きさに等しいよう適合されるように生成される。代替的に、第１の補償信号は、第１の補償信号の時間積分の大きさは、定数と、制御信号の時間積分の大きさとの乗算に等しいように適合されるように生成される。更に、第１の補償信号は、第１の補償信号の時間積分の値を保ちながら、補償信号の存続期間が減少し、振幅が増大するように、時間においてスケーリングされ得る。
【００４３】
第２の補償信号は、時間１から２の範囲内で図４ｄに示されるような信頼できない制御信号と、時間２から２ａの範囲内で図４ｄに示されるような第１の補償信号とを再現（ミラー）することによって生成される。かかる信号は、時間２ａに対応する時間線に関して時間領域で再現される。これにより、第２の補償信号は、時間２ａから２ｃの範囲の期間の間に制御システムへ適用される。一般に、第２の補償信号の形状は、第１の補償信号のために為された選択に依存する。第２の補償信号は、第２の補償信号又はその一部に定数を乗じることによって、振幅においてスケーリングされ得る。更に、第２の補償信号は、第２の補償信号の時間積分の値を保ちながら、補償信号の存続期間が低減し、振幅が増大するように、時間においてスケーリングされ得る。
【００４４】
第１の補償信号の発生のために使用される制御信号の時間積分の大きさの計算は、所定時間窓にわたる制御信号の面積を表す連続積分器手段を用いることによって、連続的に計算され得る。この所定時間窓において、その時間窓の長さは、例えば１から１０サンプルといった、多数のサンプルによって定められ、あるいは同等に、時間窓の長さは、例えば１００〜２００マイクロ秒の存続時間といった、時間期間の存続時間として定められる。同様に、図４ｄ乃至４ｅに示される時間１から時間２の期間における信頼できない制御信号及び時間２から時間２ａの期間における第１の補償信号のミラー信号の計算は、時間１から時間２の範囲内の信頼できない制御信号及び時間２から２ａの範囲内の第１の補償信号の値に基づいて、連続的に計算され得る。
【００４５】
他の実施形態で、第１及び／又は第２の補償信号は、前出のアクチュエータ手段の電気機械モデルの解を満足するように生成される。その解は、速度誤差と、集光スポットの位置誤差とを低減することができる。
【００４６】
時々、速度及び位置の誤差が発生する時間１から時間２の期間の存続時間は、第１及び第２の補償信号が生成されて、制御システムへ適用され、且つ、欠陥信号が欠陥の存在を示すところの時間２から時間３の期間の存続時間と同程度の大きさを有するか、あるいは、それよりも大きい。この場合に、補償信号は、また、位置及び速度の誤差を低減することができるが、誤差は完全には除去されない。従って、図４ｂにおける欠陥検出信号ＤＥＦＯがロー（Ｌｏｗ）になる場合に、補償信号の一部のみが制御システム１０へ適用されている状況が起こるならば、２つの可能性が存在する。即ち、補償信号の残りが出力されるか、あるいは、欠陥補正方法が中止されて、サーボ信号Ｅａｃｔｕａｔｏｒの発生のために信頼できる放射誤差信号ＲＥを使用している放射制御システム及び焦点制御システムが回復されるかのいずれかである。
【００４７】
図５は、本発明に従う方法を表すフローチャートである。
【００４８】
第１のステップＳ１で、制御システム１０の制御信号の値は、例えばレジスタのような登録手段ＲＥＧ２０に登録される。
【００４９】
第２のステップＳ２で、担体３０における欠陥の発生は、表面欠陥検出手段ＤＥＦＯ２２によって検出される。
【００５０】
第３のステップＳ３で、第１の補償制御信号は、レジスタＲＥＧ２０からの登録値に基づいて、処理手段２１によって生成される。このとき、第１の補償信号は、集光スポットの速度誤差を低減又は削除することができる。
【００５１】
第４のステップＳ４で、第１の補償制御信号は、アナログ加算若しくは減算手段の使用によって、又は、デジタル加算若しくは減算手段の使用によって、制御システムへ適用される。
【００５２】
第５のステップＳ５で、第２の補償制御信号は、レジスタＲＥＧ２０からの登録値に基づいて、処理手段２１によって生成される。このとき、第２の補償信号は、集光スポットの位置誤差を低減又は削除することができる。
【００５３】
第６のステップＳ６で、第２の補償制御信号は、アナログ加算若しくは減算手段の使用によって、又は、デジタル加算若しくは減算手段の使用によって、制御システムへ適用される。
【００５４】
他の実施形態で、図５のフローチャートのＳ４乃至Ｓ６のステップは、以下のような順序を有しても良い。
【００５５】
第４のステップＳ４で、第２の補償制御信号は、レジスタＲＥＧ２０からの登録値に基づいて、処理手段２１によって生成される。このとき、第２の補償信号は、集光スポットの位置誤差を低減又は削除することができる。
【００５６】
第５のステップＳ５で、第１の補償制御信号は、アナログ加算若しくは減算手段の使用によって、又は、デジタル加算若しくは減算手段の使用によって、制御システムへ適用される。
【００５７】
第６のステップＳ６で、第２の補償制御信号は、アナログ加算若しくは減算手段の使用によって、又は、デジタル加算若しくは減算手段の使用によって、制御システムへ適用される。
【００５８】
本発明は、特定の実施形態に関連して記載されてきたが、ここで挙げられている具体的な形態に限定されることを意図されるわけではない。むしろ、本発明の適用範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。特許請求の範囲で、語“有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）”は、他の要素若しくはステップの存在を除外しているわけではない。更に、個々の特徴は異なる請求項に含まれうるが、これらは、場合により有利に結合され得、異なる請求項における包含は、特徴の結合が実行可能及び／又は有利でないことを暗に示しているわけではない。更に、単一参照は複数個を除外しているわけではない。従って、“１つの（ａ、ａｎ）”、“第１の（ｆｉｒｓｔ）”、“第２の（ｓｅｃｏｎｄ）”等への言及は、複数個を除外するわけではない。更に、特許請求の範囲における参照符号は、適用範囲を限定するよう解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】担体における集光ビームの誤差を制御する制御システムを表す。
【図２】制御システムのアクチュエータの電気機械モデルを表す。
【図３】電気機械モデルのラプラス領域変換を示す。
【図４】担体における集光ビームの軌跡と、担体における集光ビームの誤差信号、サーボ信号、速度及び位置との間で、表面欠陥の存在下での時間依存を図式的に表す。
【図５】本発明に従う方法を表すフローチャートである。
【図１】
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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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【国際調査報告】
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