(57)【要約】光ディスク駆動装置を駆動するための方法であって、光ディスク駆動装置は、複数のＮ個の光ビーム（３２（ｉ））を生成するための光ビーム生成手段（３１）と、それぞれの焦点スポット（Ｆ（ｉ））に前記ビームをフォーカシングするための手段（３３，３４，３７）と、前記焦点スポットを軸方向に変位させるための少なくとも１つの調節可能部材とを有する、方法であり、全体としての光学システム（３０）についての焦点ずれ条件を最小化するように、調節可能部材（３４）のための最適な設定（ＺＯＰＴＩＭＵＭ）を計算するための段階を有する、方法について開示している。調節可能部材（３４）の位置は、前記最適な設定（ＺＯＰＴＩＭＵＭ）に実質的に等しいように制御される。又は、１つの特定なビームが焦点条件において維持され、そのビームは、Ｎが奇数の場合、ｍＯＰＴ＝±ＩＮＴＥＧＥＲＳＱＵＡＲＥ｛（Ｎ−１）２√２｝に、Ｎが偶数の場合、ｍＯＰＴ＝±ＩＮＴＥＧＥＲＳＱＵＡＲＥ｛Ｎ・（Ｎ−２）／８｝にしたがって選択される数ｍ＝ｍＯＰＴを有する。
2008507075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク駆動装置を制御するための方法であって、前記光ディスク駆動装置は：
複数のＮ個の光ビームを生成するように適合された光ビーム生成手段；
それぞれの焦点スポットに前記光ビームをフォーカシングするための手段；及び
前記焦点スポットを軸方向に変位させるための少なくとも１つの調節可能部材；
を有する、ディスクを走査するための光学システムを有する、方法であり、
全体的な前記光学システムについての焦点ずれ条件、即ち、一緒に考慮される全てのビームができるだけ小さいように、前記調節可能部材のための最適な設定を計算する段階；
を有する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記調節可能部材は軸方向変位可能対物レンズである、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、全体的な前記光学システムについての前記焦点ずれ条件はＭＡＸ（Δｚ（ｉ））として規定され、Δｚ（ｉ）はｉ番目の焦点スポットの実際の位置とｉ番目の焦点スポットの理想的な位置との間の軸方向距離を表し、ＭＡＸ（Δｚ（ｉ））はΔｚ（ｉ）の値の収集の最大値を表す、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記焦点スポットは、位置ｚ０において光軸と交わる焦点面に位置している、方法であり：
Ｎは奇数であり；
前記調節可能部材についての前記最適な設定は次式
ＺＯＰＴＩＭＵＭ−ｚ０＝−（Ｎ−１）２・ｄ２／（１６Ｒ）
を満足し、ここで、Ｒは前記光軸の近くの前記焦点面の曲率半径を表す；
方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記焦点スポットは、位置ｚ０において光軸と交わる焦点面に位置している、方法であり：
Ｎは偶数であり；
前記調節可能部材についての前記最適な設定は次式
ＺＯＰＴＩＭＵＭ−ｚ０＝−（Ｎ２−２Ｎ＋２）・ｄ２／（１６Ｒ）
を満足し、ここで、Ｒは前記光軸の近くの前記焦点面の曲率半径を表す；
方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記調節可能部材の位置は前記最適な設定に実質的に等しいように制御される、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって：
全体的な前記光学システムについての焦点ずれ条件、即ち、一緒に考慮される全てのビームは、この特定の光ビームが適切な焦点条件にあるとき、できるだけ小さいように、最適なビーム数ｍＯＰＴを計算する段階；
を更に有する方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって：
Ｎは３より大きい奇数であり；
最適なビーム数ｍＯＰＴは次式
ｍＯＰＴ＝±ＩＮＴＥＧＥＲＳＱＵＡＲＥ｛（Ｎ−１）２√２｝
を満足し、関数ｙ＝ＩＮＴＥＧＥＲＳＱＵＡＲＥ｛ｘ｝は、ｙ２がｘ２に最も近い整数ｙとして定義されている；
方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、Ｎ＝３であり、最適なビーム数ｍＯＰＴ＝０又はｍＯＰＴ＝±１である、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって：
Ｎは４より大きい偶数であり；
最適なビーム数ｍＯＰＴは次式
ｍＯＰＴ＝±ＩＮＴＥＧＥＲＳＱＵＡＲＥ｛Ｎ・（Ｎ−２）／８｝
を満足し、関数ｙ＝ＩＮＴＥＧＥＲＳＱＵＡＲＥ｛ｘ｝は、ｚ・（ｚ−１）がｘに最も近い整数ｙとして定義されていて；そして
ｍ＝±１は内側のビームに対応している；
方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であって、Ｎ＝４であり、最適なビーム数ｍＯＰＴ＝±１又はｍＯＰＴ＝±２である、方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法であって：
最適なビーム数（ｍ＝ｍＯＰＴ又はｍ＝−ｍＯＰＴ）を有する光ビームから受信光を受信する段階；
前記受信された光ビームから焦点エラー信号を得る段階；及び
前記焦点エラー信号に基づいて、前記調節可能部材の位置決めを制御する段階；
更に有する方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法であって：
最適なビーム数（ｍ１＝ｍＯＰＴ又はｍ２＝−ｍＯＰＴ）を有する２つの光ビームから受信光を受信する段階；
それらの前記受信された光ビームから焦点エラー信号を得、両方の光ビームの寄与を平均する段階；及び
前記焦点エラー信号に基づいて、前記調節可能部材の位置決めを制御する段階；
更に有する方法。
【請求項１４】
ディスクを走査するための光学システムを有する光ディスク駆動装置であって、該光学システムは：
複数のＮ個の光ビームを生成するように適合された光ビーム生成手段；
それぞれの焦点スポットに前記光ビームをフォーカシングするための手段；
前記焦点スポットを軸方向に変位させるための少なくとも１つの調節可能部材；
前記調節可能部材を軸方向に変位させるために制御可能焦点アクチュエータを有するアクチュエータシステム；
複数の検出器ユニットを有する光検出器構成であって、各々の検出器ユニットは、対応するビームからの受信光を受信するため及び前記受信光を表す電気出力信号を生成するために備えられている、光検出器構成；及び
前記検出器ユニットの前記電気出力信号を受信するように結合され、前記焦点アクチュエータのために焦点制御信号を生成するように適合されている信号入力を有する制御回路；
を有する、光ディスク駆動装置であり、
前記制御回路は、請求項１乃至１３の何れ一項の方法を実行するように適合されている；
光ディスク駆動装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光ディスク駆動装置であって：
最適な数（ｍ＝ｍＯＰＴ又はｍ＝−ｍＯＰＴ）を有する検出器ユニットは複数の検出器セグメントに副分割され、各々のセグメントは対応検出器セグメント出力信号を生成するためのものであり；
前記制御回路は、前記検出器ユニットの前記検出器セグメント出力信号を受信するように結合され；
前記制御回路は、焦点エラー信号を得るように、前記検出器ユニットの前記検出器セグメント出力信号を処理するように適合され；そして
前記制御回路は、そのようにして得られた前記焦点エラー信号に基づいて、焦点制御信号を生成するように適合されている；
光ディスク駆動装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の光ディスク駆動装置であって：
最適な数（ｍ＝ｍＯＰＴ又はｍ＝−ｍＯＰＴ）を有する両方の検出器ユニットは複数の検出器セグメントに副分割され、各々のセグメントは対応検出器セグメント出力信号を生成するためのものであり；
前記制御回路は、前記検出器ユニットの両方の前記検出器セグメント出力信号を受信するように結合され；
前記制御回路は、焦点エラー信号を得るように、前記検出器ユニットの前記検出器セグメント出力信号を処理し、前記検出器ユニットの両方の対応する寄与度を平均するように適合され；そして
前記制御回路は、そのようにして得られた前記焦点エラー信号に基づいて、焦点制御信号を生成するように適合されている；
光ディスク駆動装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載の光ディスク駆動装置であって：
Ｎは３より大きい奇数であり；
最適なビーム数ｍＯＰＴは次式
ｍＯＰＴ＝±ＩＮＴＥＧＥＲＳＱＵＡＲＥ｛（Ｎ−１）２√２｝
を満足し、関数ｙ＝ＩＮＴＥＧＥＲＳＱＵＡＲＥ｛ｘ｝は、ｙ２がｘ２に最も近い整数ｙとして定義されていて；そして
ｍ＝０は中央ビームに対応する；
光ディスク駆動装置。
【請求項１８】
請求項１５又は１６に記載の光ディスク駆動装置であって、Ｎ＝３であり、最適なビーム数ｍＯＰＴ＝０又はｍＯＰＴ＝±１である、光ディスク駆動装置。
【請求項１９】
請求項１５又は１６に記載の光ディスク駆動装置であって：
Ｎは４より大きい偶数であり；
最適なビーム数ｍＯＰＴは次式
ｍＯＰＴ＝±ＩＮＴＥＧＥＲＳＱＵＡＲＥ｛Ｎ・（Ｎ−２）／８｝
を満足し、関数ｙ＝ＩＮＴＥＧＥＲＳＱＵＡＲＥ｛ｘ｝は、ｚ・（ｚ−１）がｘに最も近い整数ｙとして定義されていて；そして
ｍ＝±１は内側のビームに対応している；
光ディスク駆動装置。
【請求項２０】
請求項１５又は１６に記載の光ディスク駆動装置であって、Ｎ＝４であり、最適なビーム数ｍＯＰＴ＝±１又はｍＯＰＴ＝±２である、光ディスク駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録及び光読み取りの分野に関する。更に詳細には、本発明は、光記憶媒体に情報を書き込む及び光記憶媒体から情報を読み取る分野に関する。既知の光記憶媒体は光記憶ディスクであり、それ故、本発明については、光記憶ディスクと関連して説明するが、本発明はまた、光記憶媒体の他の種類に適用可能であるため、これは本発明の範囲に限定するとして解釈されるべきでないとはっきりと留意する必要がある。
【背景技術】
【０００２】
一般に、当業者に知られているように、光記憶ディスクは、情報がデータパターンの形で記憶されることが可能である記憶空間を有する。光ディスクは読み取り専用型であることが可能であり、情報は製造中に記録され、その情報はユーザによってのみ読み取られることが可能である。光記憶ディスクはまた、書き込み可能型であることが可能であり、情報はユーザにより記憶されることが可能である。
【０００３】
光記憶ディスクの記憶空間に情報を書き込むために又はそのディスクから情報を書き込むために、ディスクドライブ装置（以下、“光ディスクドライブ”ともいう）は、一方で、受信し且つ光ディスクを回転させるための回転手段と、他方で、光ビーム、典型的には、レーザビームを生成するため及び前記レーザビームにより記憶空間を走査するための光走査手段とを有する。一般に、情報が光ディスクに記憶されることが可能であり、光データが光ディスクから読み取られることが可能である光ディスクの技術が知られているため、ここでは、この技術について、更に詳細には説明する必要はない。
【０００４】
前記光走査手段は、光ビーム生成装置（典型的には、レーザダイオード）と、ディスクから反射された光を受信するため及び電気検出器出力信号を生成するための光検出器と、生成装置からディスクの方に光を方向付けるための手段と、ディスクから検出器の方に反射光を方向付けるための手段とを有する。反射光は、ディスクのデータパターンにより変調され、その変調は電気検出器出力信号の変調に変換される。
【０００５】
作動中、光ビームはディスクにフォーカシングされたままである必要がある。このために、対物レンズは軸を移動可能であるように備えられ、光ディスクドライブは、対物レンズの軸の位置を制御するための焦点アクチュエータ手段を有する。
【０００６】
光走査手段が、ディスクに１つの焦点のみを投影する１つのレーザビームのみを有するシステムが存在する。そのようなシステムの例は、一次元システムであって、データは、連続螺旋の形か又は複数の同心円の形のどちらかで、トラックとして示されている線形スポットパターンに配列されている一次元システムとして示される。一次元ディスクは複数のトラックを有することが可能である。そのようなシステムにおいては、１つのレーザビームのみがフォーカシングされるために必要であり、焦点アクチュエータ手段のみが、このレーザビームの焦点条件を最適化するために対物レンズの軸の位置を最適化するために必要である。
【０００７】
しかしながら、マルチスポットシステム、即ち、複数の光ビームが生成され、同時に複数の焦点を投影するシステムが存在する。そのようなシステムの例は二次元システムであって、データは二次元構造に配列され、複数のスポットにより読み取られる、二次元システムとして示される。一次元ディスクの複数のトラックは複数のスポットにより同時に読み取られることがまた、可能である。典型的には、それらの複数のスポットは、それはスポット変位方向（又は、好ましくは、媒体変位方向、即ち、ディスクの場合における接線方向）との角度を作る直線上に実質的に位置している。
【０００８】
そのようなマルチスポットシステムの各々のスポットについては、スポットは、ディスクの記憶空間に正確にフォーカシングされることが望ましい。しかしながら、そのようなマルチフォーカス条件は、例えば、光ディスクは通常、完全に平坦ではないために、又は、例えば、複数のビームスポットは１つの平面内にきっちりと位置していないように像面湾曲を有することのために、達成することが非常に困難であり、又は、これは不可能でさえある。更に、個別に複数の焦点スポットの軸の位置を適合させることは可能ではなく、全ての焦点スポットを同時に軸方向にシフトさせることは可能ではない。このことは、原理的に、最大で、１つ又は２つのレーザビームのみが正確な焦点条件にあり、他のビームは大きく広がり、焦点が合っていないことを意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
それ故、本発明の目的は、上記問題点に対する解決方法を求めることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の特徴にしたがって、対物レンズは、最適な軸位置において設定され、それ故、全体としてのシステムについての焦点ずれ条件、即ち、一緒に考慮される全てのビームができるだけ小さいように計算される。
【００１１】
本発明の第２の特徴にしたがって、焦点制御は、この特定の光ビームが正確な焦点条件にあるとき、全体としてのシステムについての焦点ずれ条件、即ち、一緒に考慮される全てのビームができるだけ小さいように選択される１つの特定の光ビームを用いて実行される。
【００１２】
本発明の上記の及び他の特徴は、図を参照して以下の説明で詳述し、それらの図において、同じ参照番号は同じ又は類似する構成要素を表している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、光ディスク２、代表的には、ＤＶＤ又はＣＤに情報を記憶し、その光ディスクから情報を読み取るために適切である光ディスクドライブ装置１を模式的に示している。ディスク２は、厚さが誇張して示されていて、少なくとも１つの記憶層２Ａを有する。ディスク２を回転させるために、ディスク駆動装置１は、回転軸５を規定するフレーム（簡単化のために図示せず）に固定されたモータ４を有する。
【００１４】
ディスク駆動装置１は、光ビームによりディスク２を走査するための光システム３０を更に有する。更に詳細には、図１に示す例示としての構成においては、光システム３０は、光ビーム生成手段３１、典型的には、光ビーム３２を生成するように備えられたレーザダイオードのようなレーザを有する。下記において、光経路３９に後続する異なる光ビーム３２の部分について、参照番号３２に加えて、符号ａ、ｂ、ｃにより示される。
【００１５】
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を通り、ディスク２に達する（ビーム３２ｂ）。光ビーム３２ｂはディスク２から反射され（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を通り（ビーム３２ｄ）、光検出器３５に達する。対物レンズ３４は記憶層２Ａに焦点スポットＦで光ビーム３２ｂをフォーカシングするようにデザインされている。
【００１６】
ディスク駆動装置１はアクチュエータシステム５０を更に有し、そのアクチュエータシステムは、ディスク２に対して対物レンズ３４を半径方向に移動させるための半径方向アクチュエータ５１を有する。半径方向アクチュエータ自体は既知であり、本発明はそのような半径方向アクチュエータのデザイン及び機能には関係しないため、ここでは、半径方向アクチュエータのデザイン及び機能について詳細に説明する必要はない。
【００１７】
正確なフォーカシング条件を達成し且つ維持するために、前記対物レンズ３４が軸方向に変位可能であるように備えられ、アクチュエータシステム５０はまた、ディスク２に対して対物レンズ３４を軸方向に変位されるために備えられた焦点アクチュエータ５２を更に有する。焦点アクチュエータ自体は既知であり、更に、そのような焦点アクチュエータのデザイン及び操作は本発明の主題ではないため、ここでは、焦点アクチュエータのデザイン及び操作について詳細に説明する必要はない。
【００１８】
対物レンズの正確なチルト位置を達成し且つ維持するために、対物レンズ３４は、傾斜して備えられることが可能であり、その場合、図示しているように、アクチュエータシステム５０はまた、ディスク２に対して対物レンズ３４を調整するように備えられたチルトアクチュエータ５３を有する。チルトアクチュエータは既知であり、更に、そのようなチルトアクチュエータのデザイン及び操作は本発明の主題ではないため、ここでは、チルトアクチュエータのデザイン及び操作について詳細に説明する必要はない。
【００１９】
装置フレームに対して対物レンズを支持するための手段、対物レンズを軸方向及び半径方向に変位させるための手段及び対物レンズを調節するための手段は、一般にそれら自体、既知であることを更に注記しておく。そのような支持及び変位手段のデザイン及び操作は本発明の主題ではないため、ここでは、それらのデザイン及び操作について詳細に説明する必要はない。
【００２０】
半径方向アクチュエータ５１、焦点アクチュエータ５２及びチルトアクチュエータ５３は１つの集積アクチュエータとして実施されることが可能であることを特記しておく。
【００２１】
ディスク駆動装置１は、半径方向アクチュエータ５１の制御入力部に結合された第１出力部９１を有し、焦点アクチュエータ５２の制御入力部に結合された第２出力部９２を有し、チルトアクチュエータ５３の制御入力部に結合された第３出力部９３を有し、モータ４の制御入力部に結合された第４出力部９４を有し、そしてレーザ装置３１の制御入力部に結合された第５出力部９６を有する制御回路９０を更に有する。制御回路９０は、半径方向アクチュエータ５１を制御するために制御信号ＳＣＲを第１出力部９１で生成するように、焦点アクチュエータ５２を制御するために制御信号ＳＣＦを第２出力部９２で生成するように、チルトアクチュエータ５３を制御するために制御信号ＳＣＴを第３出力部９３で生成するように、モータ４を制御するために制御信号ＳＣＭを第４出力部９４で生成するように、そしてレーザを制御するために制御信号ＳＷを第５出力部９６で生成するようにデザインされている。
【００２２】
制御回路９０は、光検出器３５から読み取り信号ＳＲを受信するための読み取り信号入力９５を更に有する。光検出器３５は、実際には、それ自体既知である幾つかの個別の検出器要素を有することが可能であり、読み取り信号ＳＲは、実際には、それ自体既知である幾つかの個別の検出器要素の出力信号から成ることが可能である。更に、読み取り信号入力９５は、実際には、幾つかの個別の入力信号端子を有することが可能であり、それらの各々の一は、それ自体既知である検出器要素の出力信号の対応する位置を受信する。
【００２３】
制御回路９０は、１つ又はそれ以上のエラー信号を分割するように個別の検出器要素の出力信号を処理するようにデザインされている。以下、ＴＥＳとして簡単に表される半径方向エラー信号又はトラッキングエラー信号は、トラックと焦点スポットＦとの間の半径方向の距離を表す。以下、ＦＥＳとして簡単に表される焦点エラー信号は、記憶層と焦点スポットＦの間の軸方向の距離を表す。光検出器のデザインに応じて、エラー信号計算のために異なる式を用いることが可能であることを特記しておく。
【００２４】
読み取りモードにおいては、レーザビーム３２の強度は実質的に一定に保たれ、読み取り信号入力部９１において受信される個別の検出器要素の出力信号の強度における変動は読み取られるトラックのデータコンテンツを反映する。制御回路９０はデータ入力９７を更に有する。書き込みモードにおいては、制御回路９０は、データ入力部９７において受信されたデータ信号ＳＤＡＴＡに基づいてレーザ３１のために制御信号ＳＷを生成し、それ故、レーザビーム強度は、入力データに対応するパターンを書き込むために変動する。明確な強度レベルはまた、再書き込み可能ディスクを消去するために用いられ、その再書き込み可能ディスクの消去は、既存のデータにオーバーライトしている間に又はディスクをブランキングするスタンドアロンプロセスとして行われることが可能である。
【００２５】
図１及び上記説明は、基本的に、１つのスポットのシステム及びマルチスポットシステムに対して有効である一方、図２Ａ−Ｃは。マルチスポットシステムの幾つかの特有の特徴について示している。図２Ａは図１に相当する大きいスケールの図であって、一般に、ビーム３２は、３２（ｉ）で示されている複数の別個のビームを実際には有することを示す図である。図２Ａにおいては、４つの別個のビーム３２（１）、３２（２）、３２（３）、３２（４）のみが示されている。
【００２６】
図２Ａは、各々の別個のビーム３２（ｉ）が対応する別個の焦点スポットＦ（ｉ）にフォーカシングされること及び各々の別個の反射ビーム３２（ｉ）が対応する光検出器３５（ｉ）により受信されることを示している。
【００２７】
図２Ｂは、データピットＤＰが二次元データアレイＤＡであって、この実施例においては、六角形アレイに配列していることを示す二次元符号化ディスクの例の記憶層の一部の模式的平面図であり、その二次元データアレイＤＡは複数の焦点スポットにより走査される広いトラックを規定し、この実施例においては、１１個の焦点スポットが、白抜きの数字を有する黒色スポットとして示されている。複数の焦点スポットは、トラックの長手方向（図の左から右への方向）と角度を成す線に位置していて、スポットピッチ及び前記角度は、スポットの集合が全体のトラックに亘るように設定されている。
【００２８】
図２Ｃは、図２Ａに相当する異なるスケールの図であって、ディスクの一部の断面を示し、別個の焦点スポットＦ（ｉ）が局面的な焦点面ＦＰに位置していることを誇張して示す図である。光学レンズ３４を軸方向にシフトさせること（焦点アクチュエータ５２）は、全ての別個のビーム３２（ｉ）の全ての焦点スポットＦ（ｉ）を軸方向に変位させるため、それらの別個の焦点スポットＦ（ｉ）の１つ又は２つのみが正確に位置付けられ、即ち、記憶層２Ａと一致し、そのことは、その図において、焦点スポットＦ（３）及びＦ（７）に当て嵌まる。全ての他のスポットは、記憶層２Ａからある軸方向の距離に位置している。
【００２９】
この状況は、読み取られるデータに対する問題点であって、焦点スポットと記憶層との間の軸方向の距離が大きくなればなる程、対応する光検出器はこの焦点スポットにより走査されるデータピットに対応する正確なデータ読み取り信号を生成することができない可能性が大きくなる、問題点をもたらすことを明らかにする必要がある。
【００３０】
下記においては、対物レンズ３４の軸方向の位置はＺ（ｌｅｎｓ）として位置付けられ、ｉ番目の焦点スポットＦ（ｉ）の実際の位置とｉ番目の焦点スポットＦ（ｉ）の理想的な位置（即ち、記憶層２Ａと一致する）との間の実際の距離はΔｚ（ｉ）として表される。
【００３１】
本発明の第１の特徴にしたがって、対物レンズの軸方向位置Ｚ（ｌｅｎｓ）は、複数のビームの全体的なフォーカシング状態ができるだけ良好であるように設定される。この対物レンズ３４の位置は、最適な軸方向のレンズ位置ＺＯＰＴＩＭＵＭとして表され、対応する全体的なフォーカシング状態は、最適なフォーカシング状態として表される。それ故、次式について、光学系３０は最適なフォーカシング状態にあるということができる。
【００３２】
Ｚ（ｌｅｎｓ）＝ＺＯＰＴＩＭＵＭ                                    （１）
本発明の更なる特徴にしたがって、最適なフォーカシング状態は、ＭＡＸ（Δｚ（ｉ））として表される距離Δｚ（ｉ）全ての最大値ができるだけ小さいときに達成される。
【００３３】
図３Ａは、全ビーム数が奇数、即ち、３、５、７、．．．に等しい場合についてのこの特徴を示している一方、図３Ｂは、全ビーム数が偶数、即ち、２、４、６、．．．に等しい場合についてのこの特徴を示している。下記においては、複数の焦点スポットＦ（ｉ）は対象的なパターンにしたがって配列されることが前提となっている。
【００３４】
図３Ａ及び３Ｂにおいては、縦軸は主光軸に沿った軸方向位置ｚを表し、横軸は、光スポットと主光軸との間の距離を表し、その距離は光軸に対して垂直な方向において測定される。連続的な焦点スポットＦ（ｉ）とＦ（ｉ＋１）との間のｘ距離は全ての焦点スポットについて等しいことが前提となっている。
【００３５】
奇数のスポット数の場合、中央スポットＦ（Ｃ）はｚ軸（ｘ＝０）に位置し、中央スポットＦ（Ｃ）と外側スポットＦ（Ｏ）との間のｘ距離はＦ（Ｏ）＝（Ｎ−１）・ｄ／２に等しい。
【００３６】
第１近似においては、光軸に近い焦点面ＦＰの曲率は次式で表され、
（ｚ−ｚ０）＝−ｘ２／（２Ｒ）                                    （２）
ここで、ｚ０は、焦点面ＦＰの光軸との交点のｚ位置、即ち、ｘ＝０を表し、Ｒは焦点面ＦＰの半径を表す。
【００３７】
奇数のスポット数の場合（図３Ａ）、中央スポットＦ（Ｃ）は、
ｚ（Ｃ）＝ｚ０                                                    （３）
に位置し、外側スポットＦ（Ｏ）は、
ｚ（Ｏ）＝ｚ０−［（Ｎ−１）・ｄ／２］２／（２Ｒ）                （４）
に位置している。
【００３８】
それ故、中央スポットＦ（Ｃ）と外側スポットＦ（Ｏ）との間の軸方向距離は（Ｎ−１）２・ｄ２／（８Ｒ）に等しい。最適な軸方向のレンズ位置ＺＯＰＴＩＭＵＭは次式を満足し、
ＺＯＰＴＩＭＵＭ−ｚ０＝−（Ｎ−１）２・ｄ２／（１６Ｒ）              （５）
この場合、ＭＡＸ（Δｚ（ｉ））はその最小値を次式のように得る。
【００３９】
ＭＡＸ（Δｚ（ｉ））ＭＩＮ＝（Ｎ−１）２・ｄ２／（１６Ｒ）          （６）
偶数のスポット数の場合（図３Ｂ）、内側スポットＦ（Ｉ）は次式のように位置し、
ｚ（Ｉ）＝ｚ０−［ｄ／２］２／（２Ｒ）                              （７）
他のスポットＦ（Ｏ）は次式のように位置する。
【００４０】
ｚ（Ｏ）＝ｚ０−［（Ｎ−１）・ｄ／２］２／（２Ｒ）                  （８）
それ故、内側スポットＦ（Ｉ）と外側スポットＦ（Ｏ）との間の軸方向距離はＮ・（Ｎ−２）・ｄ２／（８Ｒ）に等しい。最適な軸方向のレンズ位置ＺＯＰＴＩＭＵＭは次式を満足することが容易に理解でき、
ＺＯＰＴＩＭＵＭ−ｚ０＝−（Ｎ２−２Ｎ＋２）・ｄ２／（１６Ｒ）        （９）
ここで、ＭＡＸ（Δｚ（ｉ））についてはその最小値を次式のように得る。
【００４１】
ＭＡＸ（Δｚ（ｉ））ＭＩＮ＝Ｎ・（Ｎ−２）２・ｄ２／（１６Ｒ）      （１０）
理論的に最適な解は、レンズ位置Ｚ（ｌｅｎｓ）が、式（５）又は（９）にしたがって最適な軸方向のレンズ位置ＺＯＰＴＩＭＵＭに等しく保たれるように、軸方向アクチュエータ５２を駆動する制御回路９０のためのものであるが、この条件においては、複数のビームの何れもが実際には記憶層２Ａに焦点を有しないことは非常に可能性が高いために、実際にはこれを実施することは困難であり、そのことは、信頼性高い焦点エラー信号を得ることを困難にする。好適な軸制御システムにおいては、制御回路９０は、別個の焦点スポットの少なくとも１つが記憶層２Ａと一致するように、軸方向アクチュエータ５２を駆動するようにデザインされている。それ故、上記のような理論的に最適な解からできるだけ殆ど外れないように、１つの特定の焦点スポット、即ち、ｚ（ｉ）−ＺＯＰＴＩＭＵＭ差分ができるだけ小さい１つの特定の焦点スポットが焦点制御のために選択される。
【００４２】
下記においては、光ビーム及び焦点スポットは、図４Ａ及び４Ｂに関連して説明するような異なるシステムにしたがって番号付けされる。
【００４３】
１、２、３、４、．．．Ｎ−１、Ｎのように番号付けされた焦点スポットＦ（ｉ）の奇数の場合、中央スポットＦ（Ｃ）は数（Ｎ＋１）／２を有する。新しい番号付けにおいては、図４Ａに示すように、中央スポットＦ（Ｃ）は数ｍ＝０を得、その隣接スポットは、数ｍ＝１及びｍ＝−１等を得、他のスポットＦ（Ｏ）は数ｍ＝（Ｎ−１）／２及びｍ＝−（Ｎ−１）／２を得る。それ故、スポットｍと光軸との間のｘ距離はｍ・ｄに等しい。スポットｍの軸方向位置に関しては、次式が得られる。
【００４４】
（ｚ（ｍ）−ｚ０）＝−Ｍ［ｍ・ｄ］２／（２Ｒ）                  （１１）
この式と式（５）と組み合わせると、最適な軸方向のレンズ位置ＺＯＰＴＩＭＵＭとスポットｍの軸方向位置との間の軸方向距離は、次式のように表されることが理解できる。
【００４５】
ｚ（ｍ）−ＺＯＰＴＩＭＵＭ＝（Ｎ−１）２・ｄ２／（１６Ｒ）−［ｍ・ｄ］２／（２Ｒ）                                                                （１２）
最適スポットについては、式（１２）の表現の値はできるだけ小さい必要がある。理想的な場合、この値は０に等しい。理想的な場合、ｍ＝（Ｎ−１）／（２√２）になるが、これは整数ではないことが容易に理解できる。
【００４６】
それ故、本発明にしたがって、最適なスポット数ｍＯＰＴは、式（１２）の表現の絶対値ができるだけ小さくなるように、又は｜ｍＯＰＴ２−（Ｎ−１）２／８｜ができるだけ小さくなるように単純化されるように選択される。
【００４７】
下記においては、関数ｙ＝ＩＮＴＥＧＥＲＳＱＵＡＲＥ｛ｘ｝が規定され、ここで、ｙは、ｙ２がｘ２に最も近い整数である。
【００４８】
それ故、上記の必要条件は、次式について満足される。
【００４９】
ｍＯＰＴ＝±ＩＮＴＥＧＥＲＳＱＵＡＲＥ｛（Ｎ−１）／（２√２）｝    （１３）
ｍの最適値はｄに依存せず、そしてＲに依存せず、ｍの最適な値はＮのみに依存することを特記しておく。それ故、Ｎの関数としてｍの最適値を示すテーブルを作成することが可能である。図５Ａはそのようなデーブルであり、値Ｎの大きい値について、（Ｎ−１）２／８及びｍＯＰＴを示している。そのテーブルはまた、ｍＯＰＴ２を示している。このテーブルにおいては、±の可能性については省略していることを特記しておく。
【００５０】
Ｎ＝１の場合は一般的であり、実際には、まさに複数ビームの場合ではないことを特記しておく。
【００５１】
Ｎ＝３の場合、解ｍＯＰＴ＝１（又は−１）は、｜ｚ（２）−ｚ（１）｜に等しい記憶層からの軸方向距離を有する中央スポットＦ（２）に繋がることを更に特記しておく。代替として、解ｍＯＰＴ＝０は、記憶層から前記距離を有する外側スポットＦ（１）及びＦ（３）に繋がる。それ故、上記のような焦点ずれ条件は、解ｍＯＰＴ＝０及びｍＯＰＴ＝１について同じである。
【００５２】
同様に、Ｎ＝１１の場合、ｍＯＰＴ＝３及びｍＯＰＴ＝４は等しく最適である。
【００５３】
図４Ｂに示すように、１、２、３、４、．．．、Ｎ−１、Ｎのような番号付けされた焦点スポットＦ（ｉ）の偶数の場合、内側スポットＦ（Ｉ）はｍ＝１及びｍ＝−１を得、それらの隣接スポットはｍ＝２及びｍ＝−２を得、外側のスポットＦ（Ｏ）はｍ＝Ｎ／２及びｍ＝−Ｎ／２を得る。それ故、スポットｍと光軸との間のｘ方向距離は（２ｍ−１）・ｄ／２に等しい。スポットｍの軸方向位置に関しては、次式のようになる。
【００５４】
（ｚ（ｍ）−ｚ０）＝−［（２ｍ−１）・ｄ／２］２／（２Ｒ）      （１４）
この式を式（９）と結合させると、最適な軸方向のレンズ位置ＺＯＰＴＩＭＵＭとスポットｍの軸方向位置との間の軸方向距離は次式のように表されることが理解できる。
【００５５】
ｚ（ｍ）−ＺＯＰＴＩＭＵＭ＝（Ｎ２−２Ｎ＋２）・ｄ２／（１６Ｒ）−［（２ｍ−１）・ｄ／２］２／（２Ｒ）                                              （１５）
最適なスポットについて、式（１５）の表現の値はできるだけ小さい必要がある。理想的な場合、この値は０に等しい。その理想的な場合、４ｍ＝２＋√（２Ｎ２−４Ｎ＋４）であるが、その場合、ｍは、通常、整数ではないことが容易に理解できる。
【００５６】
式（１５）から、最適なスポットについての理想的な場合、ｍ・（ｍ−１）＝Ｎ・（Ｎ−２）／８であることがまた、理解できる。
【００５７】
それ故、本発明にしたがって、最適なスポット数ｍＯＰＴは、式（１５）の表現の絶対値ができるだけ小さくなるように、又は｜ｍＯＰＴ（ｍＯＰＴ−１）−Ｎ（Ｎ−２）／８｜ができるだけ小さくなるように単純化されるように選択される。
【００５８】
下記においては、関数ｚ＝ＩＮＴＥＧＥＲＳＱＵＡＲＥ｛ｘ｝が規定され、ここで、ｚは、ｚ（ｚ−１）がｘに最も近い整数である。
【００５９】
それ故、上記必要条件は、次式について満足される。
【００６０】
ｍＯＰＴ＝±ＩＮＴＥＧＥＲＳＱＵＡＲＥ｛Ｎ・（Ｎ−２）／８｝      （１６）
また、ｍの最適値はＮのみに依存する。図５Ｂは、値Ｎの大きい値について、Ｎ・（Ｎ−２）／８及びｍＯＰＴを示している。そのテーブルはまた、ｍＯＰＴ（ｍＯＰＴ−１）を示している。このテーブルにおいては、±の可能性については省略していることを特記しておく。
【００６１】
Ｎ＝２の場合は一般的であることを特記しておく。
【００６２】
Ｎ＝４の場合、解ｍＯＰＴ＝２（又は−２）は、｜ｚ（２）−ｚ（１）｜に等しい記憶層からの軸方向距離を有する内側スポットＦ（２）及びＦ（３）に繋がることを更に特記しておく。代替として、解ｍＯＰＴ＝１（又は−１）は、記憶層から前記距離を有する外側スポットＦ（１）及びＦ（４）に繋がる。それ故、上記のような焦点ずれ条件は、解ｍＯＰＴ＝１及びｍＯＰＴ＝２の両方について同じである。
【００６３】
同様に、Ｎ＝１８の場合、ｍＯＰＴ＝６及びｍＯＰＴ＝７は等しく最適である。
【００６４】
図６は、マルチビーム光学システムで用いるために適切である光検出器３５の実施形態の詳細を示している。マルチビーム光検出器３５は、反射光ビーム３２ｄ（ｉ）それぞれを受信することができるように互いに対して隣接して配列されている複数の検出器ユニット３５（ｉ）を有する。Ｎが光ビーム３２ｉの数を表す場合、検出器ユニット３５（ｉ）の数は少なくともＮに等しい必要がある。
【００６５】
図６の実施例は、１１個の光ビーム３２ｉを有するマルチビーム光学システムについて示している。各々の検出器は四角形で示され、その上には、参照番号３５（１）、３５（２）、．．．３５（１１）が示されている。光検出器ユニット３５（ｉ）の光感応表面は、実際に、四角形の形状を有することが可能であるが、これは本質的ではなく、それ故、図示している四角形の形状は、保護範囲を制限するように意図するものではない。
【００６６】
更に、図６における前記四角形の下の数字−５、−４、．．．５は、それぞれの光検出器ユニット３５（ｉ）についての上記数字ｍのそれぞれの値を示している。
【００６７】
各々の光検出器ユニット３５（ｉ）は、１つの単一の反射光ビーム３２ｄ（ｉ）それぞれを受信し、受信された光の大きさを表す電気信号ＳＲ（ｉ）それぞれを生成することができる。制御システム９０は、それぞれの検出器出力信号ＳＲ（ｉ）を受信するように結合されたそれぞれの入力９５（ｉ）を有する。
【００６８】
更に、本発明にしたがって、ｍ＝±ｍＯＰＴを有する光検出器ユニットの少なくとも１つは焦点制御のために適合される。光検出器ユニットは、焦点情報がもたらされる信号の集合又は信号成分を生成することができる場合、焦点制御のために適切である。焦点制御自体は既知であり、更に、それ自体既知の焦点制御デザインは焦点制御のための光検出器ユニットに適用されることが可能であり、更に、本発明は、光検出器ユニットのデザインを改善することに関連していないため、ここでは、そのようなデザインについて詳細には説明しない。各々がそれぞれの光ビームの一部を各々受信し、対応する出力信号を各々生成する、そのような光検出器ユニットは複数の検出器セグメントを有することが可能である一方、制御回路は、焦点エラー信号をもたらすために所定の方法でそれらの出力信号を結合するようにデザインされている。
【００６９】
Ｎ＝１１を有するこの実施形態においては、ｍＯＰＴは４に等しいように選択され（図５Ａ参照）、それ故、少なくとも光検出器ユニット３５（２）又は光検出器ユニット３５（１０）は焦点制御のために適合されている。図示しているような実施形態においては、両方の光検出器ユニット３５（２）及び３５（１０）は、複数（この場合、４つ）の検出器セグメント３５（２）Ａ、３５（２）Ｂ、３５（２）Ｃ、３５（２）Ｄ及び３５（１０）Ａ、３５（１０）Ｂ、３５（１０）Ｃ、３５（１０）Ｄに副分割され、対応する出力信号ＳＲ（２）Ａ、ＳＲ（２）Ｂ、ＳＲ（２）Ｃ、ＳＲ（２）Ｄ及びＳＲ（１０）Ａ、ＳＲ（１０）Ｂ、ＳＲ（１０）Ｃ、ＳＲ（１０）Ｄを各々生成する。
【００７０】
制御回路９０は前記信号の全てを受信する。焦点制御のために、制御回路９０は、前記光検出器ユニット３５（２）又は３５（１０）の一により生成された信号ＳＲ（２）Ａ、ＳＲ（２）Ｂ、ＳＲ（２）Ｃ、ＳＲ（２）Ｄ又はＳＲ（１０）Ａ、ＳＲ（１０）Ｂ、ＳＲ（１０）Ｃ、ＳＲ（１０）Ｄの一の集合のみを用いるようにデザインされることが可能である。制御回路９０は、例えば、次式にしたがって前記信号の平均を用いるために、両方の信号の集合を用いるようにデザインされることがまた、可能である。
【００７１】
ＳＲＡ＝（ＳＲ（２）Ａ＋ＳＲ（１０）Ａ）／２
ＳＲＢ＝（ＳＲ（２）Ｂ＋ＳＲ（１０）Ｂ）／２
ＳＲＣ＝（ＳＲ（２）Ｃ＋ＳＲ（１０）Ｃ）／２
ＳＲＤ＝（ＳＲ（２）Ｄ＋ＳＲ（１０）Ｄ）／２
本発明は、上記の例示としての実施形態に限定されるものではなく、同時提出の特許請求の範囲に記載されている本発明の保護範囲内で可能である複数の変形及び修正が可能であることは、当業者にとって明らかである必要がある。
【００７２】
上記において、本発明について、本発明にしたがった装置の機能ブロックを示しているブロック図に関連して説明している。それらの機能ブロックの１つ又はそれ以上はハードウェアにおいて実施されることが可能であり、そのような機能ブロックの機能は別個のハードウェア構成要素により実行され、また、それらの機能ブロックの１つ又はそれ以上はソフトウェアにおいて実施されることが可能であり、それ故、そのような機能ブロックの機能は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ等のようなプログラム可能装置又はコンピュータプログラムの１つ又はそれ以上のプログラムラインにより実行されることが可能であることが理解される必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】光ディスク駆動装置の関連構成要素を模式的に示す図である。
【図２Ａ】複数の別個の光ビームを示す図である。
【図２Ｂ】二次元符号化ディスクの記憶層の一部の模式的平面図である。
【図２Ｃ】曲面化された焦点面に位置している複数の別個の焦点スポットを示す図である。
【図３Ａ】奇数個のスポットについての、複数スポットの関連する位置決めを模式的に示す図である。
【図３Ｂ】偶数個のスポットについての、複数スポットの関連する位置決めを模式的に示す図である。
【図４Ａ】奇数個のスポットについて、スポットを番号付けするためのシステムを模式的に示す図である。
【図４Ｂ】偶数個のスポットについて、スポットを番号付けするためのシステムを模式的に示す図である。
【図５Ａ】奇数個のスポットについて、Ｎの関数としてｍの最適値を示す図である。
【図４Ｂ】偶数個のスポットについて、Ｎの関数としてｍの最適値を示す図である。
【図６】本発明にしたがった光学システムの好適な詳細を模式的に示す図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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