(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録キャリア上のトラックを走査する装置であって、前記トラックは情報を表すマークを含み、
前記トラックを走査し、リード信号を発生するヘッドと、
前記リード信号から情報を取得するリードユニットと、
前記マークに対応する信号成分により前記リード信号におけるジッタ量を検出するジッタ検出ユニットと、
前記ヘッドと前記記録キャリアとの間のチルト角を補償するチルト制御手段と、
周期的なウォブル信号、特に正弦波のウォブル信号の形式でウォブル信号を供給するウォブル手段であって、前記ウォブル信号を前記チルト制御手段に提供するウォブル手段とを有し、
前記ジッタ検出ユニットは、前記リード信号におけるジッタ量及び前記ウォブル信号に依存してチルトエラー信号を発生するために構成され、前記チルトエラー信号は、チルト制御ループを構成するために前記チルト制御手段に結合され、
当該装置は、回転周波数で前記記録キャリアを回転する駆動手段を有し、
前記ウォブル手段は、前記回転周波数に依存して前記周期的なウォブル信号を調節するために構成される、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ウォブル手段は、複数の回転周波数のレンジのうちの１つを検出し、前記周期的なウォブル信号の周波数を検出されたレンジに調節するために構成され、特に、低速モード又は高速モードを検出し、前記回転周波数と前記周期的なウォブル信号の周波数との間で実質的に１．２５又は０．７５の比率を設定する、
請求項１記載の装置。
【請求項３】
当該装置は、前記ヘッドを介してトラックに情報を記録するライトユニットを有し、前記ジッタ検出ユニットは、記録されるべきトラックの一部又は該トラックの近くの読み取りに応答してチルトエラー信号を発生し、前記チルト制御手段は、前記チルトエラー信号を利用して、その後の記録の間に前記ヘッドを傾斜させるために前記ヘッドに設けられたチルトアクチュエータを制御する、
請求項１記載の装置。
【請求項４】
当該装置は、ビデオデータを受信し、記録されるべき情報として符号化されたビデオを供給するビデオ符号化ユニットを有する、
請求項１記載の装置。
【請求項５】
記録キャリア上のトラックを走査する方法であって、前記トラックは、情報を表すマークを有し、
リード信号を発生するため、ヘッドを介して前記トラックを走査するステップと、
前記マークに対応する信号成分により前記リード信号におけるジッタ量を検出するステップと、
前記ヘッドと前記記録キャリアとの間のチルト角を補償するステップと、
前記チルト角をがたつかせるため、周期的なウォブル信号、特に正弦波のウォブル信号を供給するステップと、
前記リード信号におけるジッタ量及び前記ウォブル信号に依存してチルトエラー信号を発生するステップと、
前記チルトエラー信号に基づいて前記チルト角を補償するステップと、
回転周波数で前記記録キャリアを回転するステップと、
前記回転周波数に依存して前記周期的なウォブル信号を調節するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録キャリア上のトラックを走査し、情報を表すマークを含む該トラックから情報を読み取るための装置に関する。
さらに、本発明は、記録キャリア上のトラックを走査し、情報を表すマークを含む該トラックから情報を読み取るための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラックを走査し、情報を読み取るための装置は、米国特許US6,339,580号から知られている。装置は、光ディスクのような記録キャリア上のトラックでマークにより表現される情報を読み取るためのリード信号を発生するためのヘッドを有している。記録キャリアとリーディングヘッドとの間の角度は、スキュー又はチルトと呼ばれており、リード信号における品質の低下を生じさせることが議論されている。この品質の低下は、リード信号におけるジッタを測定することで検出することができる。トラックにおけるマークは、たとえば、リード信号におけるゼロクロスといった信号成分に対応する。ジッタは、それらの名目上の位置からのかかる信号成分の偏差の測度である。ジッタは、再生されたクロック信号とリード信号の実際のゼロクロスとの間の差を測定することで検出される。装置は、ヘッドと記録キャリアとの間のチルトを調節するためのアクチュエータを有している。はじめに、初期状態で、たとえばディスクをロードした後に多数の位置にチルトアクチュエータを位置合わせして対応するジッタを検出することで、チルトが測定される。最初のアクチュエータの制御信号について、最小のジッタを与える設定が選択される。さらに、個別のチルトセンサが装置に提供される。初期状態の後、最初に選択された傾斜に対応する傾斜状態を維持するためにスキューサーボを形成するため、チルトセンサの信号が使用される。公知の装置の問題は、チルト設定を決定するため、読み取り処理が遅延又は中断される必要があることであり、高いジッタ値を生じる設定を含めて、多数のチルトアクチュエータの設定が連続的にテストされる必要がある。さらに、選択されたチルト補正を維持するため、個別のセンサが必要とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の目的は、付加的なセンサを必要とすることなしにチルトを制御するための装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明によれば、本装置は、トラックを走査して、リード信号を発生するためのヘッド、該リード信号から情報を取得するためのリードユニット、マークに対応する信号成分のため、該リード信号におけるジッタ量を検出するためのジッタ検出ユニット、ヘッドと記録キャリアとの間のチルト角を補償するためのチルトコントロール、ウォブル信号をチルト制御手段に提供するためのウォブル（がたつき“wobble”）手段を有し、ジッタ検出ユニットは、該リード信号及び該ウォブル信号におけるジッタ量に依存してチルトエラー信号を発生するために構成されており、該チルトエラー信号は、チルト制御ループを構成するために該チルト制御手段に結合される。ウォブル信号をチルト制御に印加する効果は、アクチュエータがその公称の位置の周りでそのチルト補償を僅かに変動させることである。これにより、ジッタの変動量は、リード信号で発生される。ジッタにおける変動量は、ジッタエラー信号を発生するジッタ検出ユニットにおいて、公知の乱れのソースすなわちウォブル信号と共に分析される。ジッタエラー信号は、閉じたサーボループにおけるチルト制御手段を制御するための調整手段を提供する。
【０００５】
また、本発明は、以下の認識に基づいている。該米国特許US6,339,580号に開示されているシステムは、一連のジッタ測定により最初のチルトエラー状態を検出し、最良のチルトアクチュエータ設定を選択するための最も低いジッタ値を発見するためのソリューションを提供する。本発明者は、ジッタ信号は、最適なチルト設定の両側に関して同様に増加することが分かっている。予め定義されたウォブル信号は、予め定義された方向での実際のチルト設定からの偏差となり、ジッタ信号から増加又は減少のいずれかを観察することができる。予め定義されたウォブル信号について増加を検出することは、チルト補正は予め定義されたウォブル信号の方向とは反対でなければならないことを示している。したがって、公知のウォブル信号との組み合わせで検出された増加又は減少を分析することから、チルトの偏差を補正するための正しい極性を有するエラー信号が発生される。
【０００６】
本実施の形態の装置では、周期的なウォブル信号、特に正弦波のウォブル信号の形式で提供するため、ウォブル手段が構成される。これは、がたつきによるジッタの変動を効果的に検出して、たとえば、周波数フィルタリングにより、他の乱れから分離することができるという利点を有している。
【０００７】
本実施の形態の装置は、回転周波数で記録キャリアを回転するための駆動手段を有しており、本装置では、ウォブル手段は、回転周波数に依存して周期的なウォブル信号を調節するために構成される。このことは、回転周波数による乱れがジッタ信号から容易にフィルタリングすることができるという利点を有している。さらに、ウォブル周波数は、所定の回転周波数についてより低くすることができ、チルト補償アクチュエータにおける消散及び磨耗を制限する。
【０００８】
本実施の形態の装置は、回転周波数で記録キャリアを回転するための駆動手段を有しており、本装置では、回転周波数と周期的なウォブル信号の周波数の間の予め定義された比率を確立するために構成され、該比率は、回転周波数と周期的なウォブル信号の周波数との間の差の周波数成分からのチルト角を示すチルト周波数成分を分離するために予め定義される。ジッタにおける変動は、ウォブル信号による変調により生じる。したがって、実際のチルトは、検出されるべきチルト周波数成分を発生する。本発明者は、回転周波数とウォブル周波数との間の差の周波数でジッタ信号において更なる周波数成分が発生されることが分かっている。比較的低いウォブル周波数を使用することで、チルト角を示すチルト周波数成分と同じ領域で結果的に得られるスペクトルで、これら差の周波数成分を位置合わせすることができる。この比率を慎重に予め定義することで、本発明者は、チルト角成分から該差の周波数成分を分離することに成功している。さらに、差の周波数成分は、ウォブル周波数が該比率により回転周波数にロックされるので、回転周波数に依存している。したがって、変動する回転速度を有するシステムであっても、固定周波数でゼロ伝達を有するフィルタにより、かかる周波数成分を容易にフィルタリングすることができる。
【０００９】
本実施の形態の装置では、回転周波数と周期的なウォブル信号との間の予め定義された比率は、（０．５*ｎ＋０．２５）に実質的に等しく、ｎは整数≧０であり、特に、この比率は、０．７５又は１．２５に等しい。これは、復調の間、差の周波数により乱れの周波数成分をＤＣ成分に対して最大の距離を有しつつ、ＤＣ成分をＤＣチルトの偏差に実質的に対応して生成することができる効果を有する。これは、記録キャリアの回転による乱れは、チルトサーボループから効果的にフィルタリングすることができる利点を有する。
【００１０】
本実施の形態の装置では、複数の回転周波数のレンジのうちの１つを検出し、周期的なウォブル信号の周波数を検出されたレンジに調節するためのウォブル手段が構成され、特に、低速モード又は高速モードが検出され、これに応じて回転周波数と周期的なウォブル信号との間で実質的に１．２５又は０．７５の比率が設定される。これは、より高い回転速度について、ウォブル周波数はより低くなり、これにより、チルトアクチュエータシステム及びソーションサスペンションエレメントの共振周波数による機構的な発振によるインタラクションが防止されて消散が制限される。
【００１１】
本発明に係る更なる好適な実施の形態の装置は、更なる請求項で与えられる。
本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下の記載における例により、及び添付図面を参照して説明される実施の形態を参照して更に明らかとなるであろう。図面では、既に記載された構成要素に対応する構成要素は、同じ参照符号を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１ａは、トラック９及びセントラルホール１０を有するディスク形状の記録キャリア１１を示している。トラック９は、情報を表している記録された（記録されるべき）一連のマークの位置であり、情報のレイヤ上の実質的に平行なトラックを構成する螺旋状の回転パターンに従って構成される。記録キャリアは、光ディスクと呼ばれる光学的に読取り可能であって、記録可能なタイプの情報レイヤを有している。記録可能なディスクの例は、ＣＤ−Ｒ及びＣＤ−ＲＷ、及びＤＶＤ＋ＲＷのような書き換え可能なバージョンのＤＶＤ、ＢＤ（Blue-ray  Disk）と呼ばれる青色レーザを使用した高密度書換え可能な光ディスクである。ＤＶＤディスクに関する更なる詳細は、文献ＥＣＭＡ−２６７：１２０ｍｍ  １２０ｍｍＤＶＤ−Ｒｅａｄ-Ｏｎｌｙ  Ｄｉｓｃ−（１９９７）で見つけることができる。
【００１３】
情報は、光学的に検出可能なマーク、たとえば相変化物質におけるピット、若しくは結晶性又は非晶質のマークをトラックに沿って設けることで、情報のレイヤに表現される。記録可タイプの記録キャリア上のトラック９は、ブランクの記録キャリアの製造の間に設けられる、前もって型押しされたトラック構造により示される。たとえば、走査の間にトラックにリード／ライトヘッドが追従するのを可能にするプリグルーブ１４により、トラック構造が構成される。トラック構造は、たとえばアドレスといった位置情報を有している。
【００１４】
図１ｂは、記録可能なタイプの記録キャリア１１のラインｂ−ｂに沿って取られる断面であり、ここでは、透明基板１５には記録層１６及び保護層１７が設けられている。保護層１７は、たとえば、記録層が０．６ｍｍの基板であり、０．６ｍｍの更なる基板がその背面側に接着されているＤＶＤにおけるように、更なる基板層を有する場合がある。プリグルーブ１４は、基板１５材料の識別又はエレベーション、若しくはその周囲から偏差する材料特性として実現される場合がある。
【００１５】
実施の形態では、記録キャリア１１は、ＭＰＥＧ２のような標準化されたフォーマットに従ってデジタル形式で符号化されたビデオを表している情報を搬送する。
【００１６】
図２は、記録キャリア１１上の情報を走査するための走査装置を示している。記録キャリア上のトラックを走査するための手段が装置には設けられており、この手段は、記録キャリア１１を回転するための駆動ユニット２１、ヘッド２２、トラック上の半径方向にヘッド２２を粗雑に位置合わせする位置合わせユニット２５、及び制御ユニット２０を含んでいる。ヘッド２２は、記録キャリアの情報レイヤのトラック上の放射スポット２３に焦点合わせされる光学素子を通して導かれる放射線ビームを発生するための公知のタイプの光学系を有している。放射線ビーム２４は、たとえば、レーザダイオードといった放射線源により発生される。ヘッドは、放射線ビーム２４の焦点を該ビームの光学軸に沿って移動させるための（図示されない）焦点合わせするアクチュエータ、トラックのセンタの半径方向でスポット２３の良好な位置合わせのためのトラッキングアクチュエータを更に有している。トラッキングアクチュエータは、光学素子を半径方向に移動するためのコイルを有するか、代替的に、反射素子の角度を変えるために構成される場合がある。読み取りのため、情報レイヤにより反射された放射線は、該トラッキング及びフォーカスアクチュエータを制御するため、トラッキングエラー及びフォーカスエラー信号を含むリード信号及び更なる検出器信号を発生するため、ヘッド２２において、たとえば、４象限のダイオードである通常タイプの検出器により検出される。
【００１７】
リード信号は、情報を取得するための復調器、デフォーマッタ及び出力ユニットを含む、通常のタイプのリード処理ユニット３０により処理される。したがって、情報を読み取るための取得手段は、駆動ユニット２１、ヘッド２２、位置合わせユニット２５及びリード処理ユニット３０を含んでいる。
【００１８】
制御ユニット２０は、情報の走査及び取得を制御するものであって、ユーザから、又はホストコンピュータからのコマンドを受信するために構成されている場合がある。制御ユニット２０は、たとえば、システムバスといった制御ライン２６を介して装置における他のユニットに接続されている。制御ユニット２０は、以下に記載されるような手順及び機能を実行するため、たとえば、マイクロプロセッサといった制御回路、プログラムメモリ及びインタフェースを有している。制御ユニット２０は、ロジック回路において状態マシンとして実現される場合もある。
【００１９】
装置は、システムバス２６を介して制御ユニット２０に結合されるチルト制御ユニット３１を有している。チルト制御ユニット３１は、以下に更に説明されるように、高品質のリード信号を達成するため、ヘッド２２及び記録キャリア１１との間に傾斜を制御又は補償する。傾斜制御ユニット３１は、チルトエラー信号３３を受信し、破線３６により示されるように、制御信号をチルトアクチュエータに供給する。なお、ディスクとヘッドとの間の傾斜により、スポットを読むための望まれないコマが付加され、「コマ」補正器が必要とされる。コマ収差を付加することが可能なアクチュエータでチルトコマを補正することができるが、反対の符号でこれを補正するために制御される。オプションは、液晶補正アクチュエータであり、物理的なチルチングなしでコマを付加する。実施の形態では、ヘッド２２には、ヘッドを傾斜するため、チルトアクチュエータが設けられる。さらに、全体の光学系（ＯＰＵと通常呼ばれる）を移動するチルチングフレームは、ディスクの傾斜、したがってコマを真に除くオプションである。更なる実施の形態では、チルトアクチュエータは、チルト角を制御するためのリードヘッドにおける唯一の光学素子又は光学素子の微小なサブセットを傾斜するためのものである。実施の形態では、アクチュエータは、トーションサスペンションヒンジを制御するため、対物レンズを回転するためのものである。
【００２０】
装置は、マークに対応する信号成分により、リード信号におけるジッタ量を検出するためのリード処理ユニット３０に結合されるジッタ検出ユニット３２を有する。リード信号は、マークの名目的な信号の偏差を検出するために分析される。
【００２１】
実施の形態の装置では、再生されたクロック信号に関して、ゼロクロスの実際の位置を検出することで、ジッタが検出される。ジッタ信号のスペクトルの関連する部分は、適切なバンドパスフィルタによりフィルタリングすることができる。実施の形態では、ジッタ検出ユニット３２は、たとえば、必要であれば、ループにおける固有の遅延により位相シフトを考慮して、ジッタ信号をウォブル信号で乗算することによる同期検出といった、ウォブル信号と同期するリード信号におけるジッタの量を検出することで、チルトエラー信号を発生するために構成されている。
【００２２】
実施の形態では、ジッタ検出ユニット３２は、チルトエラー信号を低域通過フィルタリングするためのフィルタユニットを有している。低域通過フィルタは、回転周波数と周期的なウォブル信号の周波数との間の差の周波数成分で実質的にゼロ伝達の関数を有する。
【００２３】
実施の形態では、装置には、たとえばＣＤ−Ｒ又はＣＤ−ＲＷ、若しくはＤＶＤ＋ＲＷ又はＢＤといった書換え又は再書き込み可能型の記録キャリア上の情報を記録するための手段が設けられている。装置は、ヘッド２２を駆動するためのライト信号を発生するための入力情報を処理するためのライト処理手段を有しており、この手段は、入力ユニット２７、並びにフォーマッタ２８及び変調器２９を含む変調手段を有している。情報を書き込むため、記録層に光学的に検出可能なマークを生成するために放射線が制御される。マークは、染料、合金又は相変化材料で記録するときに得られる、それらの周囲とは異なる反射係数をもつ領域の形式であるか、又は光磁気材料に記録するときに得られる、それらの周囲とは異なる磁化の方向をもつ領域に形式といった、光学的に読取り可能な形式である場合がある。
【００２４】
光ディスク上での記録、フォーマット化、誤り訂正及びチャネル符号化ルールの書き込み及び読取りは、たとえば、ＣＤ又はＤＶＤシステムから従来技術でよく知られている。実施の形態では、入力ユニット２７は、アナログオーディオ及び／又はビデオ、若しくはデジタル非圧縮オーディオ／ビデオのような入力信号のための圧縮手段を有している。適切な圧縮手段は、ＭＰＥＧ規格でビデオについて記載されており、ＭＰＥＧ−１はＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２に定義されており、及びＭＰＥＧ−２はＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８に定義されている。代替的に、入力信号は、かかる規格に従って既に符号化されている場合がある。
【００２５】
実施の形態では、装置は、ローカルチルトエラー信号を決定するため、記録されるべきトラックの一部又はトラックの近くを読み取るためのチルト制御ユニット３１が構成されている。なお、書換え可能なディスクについて、トラックはマークを含んでいない場合がある。したがって、チルト制御ユニットは、たとえば、ちょうど書込みされた前のトラックといった、記録されることとなるトラックの周辺においてマークを有するトラックの一部をはじめに読み取る。書き込み処理は、かかるチルト測定を実行するために中断される。測定の後、その後の記録の間にチルトアクチュエータを制御するため、ローカルチルトエラー信号が使用される。
【００２６】
図３は、ディスクチルト及びジッタの関係を示している。水平方向３７では、傾斜がｍｒａｄで与えられている。垂直方向３８では、ジッタは％で与えられている。曲線３９は、ジッタ値を示している。バイナリ信号でのビット検出は、どこで遷移が生じている瞬間を判定することを含んでいる。検出された遷移とデータクロックとの間のタイムエラーは、ＨＦ信号からも抽出されるものであって、ジッタと呼ばれる。ジッタは、ビットクロックのパーセンテージで表現されることがある。ジッタは、リードアウトチャネルの品質の速度であり、このパラメータへのリードアウトチャネルの感度を表現するため、別の駆動パラメータの関数として使用される。たとえば、ＤＶＤ用のチャネルビットレートは、２６．１６ＭＨｚであり、チャネル周期は３８．２ｎｓである。３．０ｎｓのＲＭＳタイミングエラーは、８％のジッタに対応している。いわゆるジッタ−ディスクのチルトバスタブは、ディスクチルトとリードアウトジッタとの間の関係を与える。図３には、例が示されている。一般に、１５％よりも高いジッタ値は、許容不可能であると考えられる。開口数ＮＡ＝０．６５をもつシステムにおける１５％以下でジッタを保持するためのディスクチルトの典型的なレンジは、±８ｍｒａｄである。最も支配的な半径方向への傾斜に寄与するものは、大雑把にかさの形状をしたディスクである。いわゆる「スタティック」又は「ＤＣ」部分である１つのレボリューションにわたる平均的な半径方向の傾斜は、いわゆる「ＡＣ」部分である１つのレボリューションにわたり変動する部分に対して支配的である。実際のディスクチルト補償のための装置の実施の形態では、ＡＣ部分の補償により、高速のチルトアクチュエータを必要とするため、ＤＣ部分のみが補償される。
【００２７】
図４は、チルトのためのサーボループを示している。光ユニット及びフロントエンド４３は、記録キャリア１１からリード信号を発生し、このリード信号は、チルトアクチュエータ４２により影響されるジッタ信号を駆動するために分析される。ジッタ信号は、高周波成分を除去するためにフィルタ４４に結合され、乗算器４５に結合される。ウォブルジェネレータ４０は、同期検出のために、フェーズディレイ４８を介してウォブル信号を他の乗算器４５の入力に提供する。フェーズディレイ４８は、ループにおける固定遅延を補償する。乗算器４５の出力は、第一のフィルタ４４よりも低いサンプリング周波数で動作するデジタルフィルタといった、低域通過フィルタ４６に結合される。低域通過フィルタ４６の出力は、たとえば、一般的なＰＩＤタイプのコントローラといった、チルト制御信号を発生するためのチルトコントローラ４７に結合される。実際に、積分器（Ｉ）が十分であって、微分器（Ｄ）は必要とされない。コントローラ４７の出力は、加算器４１に結合されており、ウォブル信号は、アクチュエータ４２のためのアクチュエータ駆動信号を発生するため、利得ユニット４９を介して、加算器４１の他の入力に結合されている。
【００２８】
チルトサーボ制御ループの機能は、アクチュエータを連続的に「がたつかせ“wobbling”」、ジッタ信号における応答をモニタすることに基づいている。ジッタ信号の応答から、チルトエラー信号は、同期検出により抽出される。このエラー信号は、コントローラとしての役割を果たす簡単な積分器に供給される。コントローラの出力は、がたつきに付加され、アクチュエータのチルト出力に供給される。原理を説明するため、コマ収差ｃとアクチュエータの傾斜βa及びディスクチルトβdのそれぞれとの間の以下の簡略化された線形の関係を使用する。
【００２９】
【数１】
0004630666.tif 000002
パラメータは定数であって、システムのＮＡに大きく依存し、関数は、時間の関数であって、ディスクの回転速度の倍数での高調波のみを含む。ここで、読み取られたジッタσは、以下のように近似することができる。
【００３０】
【数２】
0004630666.tif 000003
ここで、Ｃはジッタに対する全体のコマ収差に関連する定数であり、σ0は定数「ボトムジッタ」であり、ｎ（ｔ）は雑音であり、最後の項はディスクの高調波を含んでいる。ディスクの高調波ジッタへの寄与は、たとえば、ビームランディング及びフォーカスオフセットである。後者の式を組み合わせることで、以下の式が導かれる。
【００３１】
【数３】
0004630666.tif 000004
この式における全てのコンポーネントは、ディスクの回転速度Ω＝ｉΩ0の整数倍に等しい周波数での周波数定数のみを有している。ここで、アクチュエータチルトをウォブル部分と有効部分とに分割する。
Βa＝βe＋βw、更にβw＝Ａw・ｓｉｎ（Ωwｔ）を定義する。
【００３２】
ここで、σ＝σI＋σII＋σIIIと示すことができ、以下のように示される。
【００３３】
【数４】
0004630666.tif 000005
第一の部分は、Ω＝ｉΩ0での周波数成分のみを含み、スペクトルε＝２Ｃλa（λaβe−λdβd）は、キャリアβwの前後でコピーされる。信号εは、全体の収差に直接的に関係するので、優れたエラー信号である。
【００３４】
収差に対するディスクの感度と対物レンズの感度が等しい場合、ε＝２Ｃλ2（βe−βd）であり、これは、対物レンズとディスクのチルトとの間の差に直接関連している。バックのスペクトルをゼロにシフトするため、振幅βw／Ａw＝ｓｉｎ（Ωwｔ）の高調波と乗算する。ここで、εのスペクトルは、Ω＝ｉΩ0での高調波でＤＣの周りに集中し、成分σ1＋σ2は、周波数Ω＝ｉΩ0±ΩC、Ω＝Ωw及びΩ＝３Ωwで乱れを生じる。Ωw＝０．２５Ω0を設定し、Ωw＝０．２５Ω0の倍数での高調波をフィルタリングするための積分及びダンプフィルタを使用する。このフィルタにより、ＤＣ成分が分離され、チルトエラー信号として利用可能である。
【００３５】
図５は、ジッタ信号の周波数スペクトルを示している。垂直に振幅が与えられ、水平に回転周波数に関する周波数が与えられる。ウォブル周波数ｆwは、この例では、０．７５*ｆdisc、ｆdisc＝２００Ｈｚ及びｆw＝１５０Ｈｚで設定される。上の軌跡は、チルトβのスペクトルを示している。第一の成分５１は、かさの形状のディスクにより生じるスタティックなチルトを表現している。第二の成分５２は、０．７５*ｆdiscでのウォブル成分である。第三の成分５３は、回転周波数ｆdiscでの他のチルト変動により生じる。第二の軌跡は、チルトによるジッタ信号の直交特性から生じるジッタβ2を示している。特に、ｆ＝０．７５での成分５４は、ウォブル周波数により変調されたスタティックチルトから生じる。第三の軌跡は、ジッタ信号のウォブル周波数との同期復調後のチルトエラー信号β2*ｃｏｓ（２*π*ｆwｔ）を示している。スペクトルから、低域通過フィルタリングにより、スタティックチルト成分５５は、ｆ＝０でのＤＣ成分であり、チルトエラー信号から容易に検出することができる。なお、かかる低いウォブル周波数を使用することは、スペクトル成分を混合することになる。しかし、ジッタ信号は、回転周波数及びウォブル周波数に関連する周波数での幾つかの重要な成分を有するので、適切な比率を選択することで明らかな分離が達成される。なお、ｆw＝０．５*ｆdiscの比率により、（同期検出後に）ＤＣ成分への成分５３を混合することになり、したがって、分離は不可能である。ｆw＝（０．２５＋ｎ*０．２５）*ｆdiscの選択により、ＤＣ及び０．２５*ｆdiscでの周波数成分の最大の分離となる。（０．１＋ｎ*０．５）*ｆdiscと（０．４＋ｎ*０．５）*ｆdiscとの間の他のウォブル周波数は、ｆdiscにより発生された成分間の十分な分離をなお維持しつつ、他の成分をシフトするために適用される場合がある。
【００３６】
図６は、チルト制御ユニットを示している。ジッタフロントエンド６１では、ジッタ入力信号７２は、低域通過フィルタ６２及び更なる低域通過フィルタによりフィルタリングされ、高周波雑音、及びチルトエラーに関連しない乱れを除去する。フィルタリングされたジッタ信号７３は、ウォブルジェネレータ及び同期検出器６４に結合されている。信号７３は、乗算器６７でウォブルジェネレータ６５により発生されるウォブル信号と乗算され、「積分及びダンプ“integrate  and  dump”」型の低域通過フィルタ６６によりフィルタリングされ、チルトエラー信号が生成される。ウォブル周波数は、正弦波テーブル及び回転周波数ｆdに関連する速度情報、たとえば調整可能なモータドライバ（図示せず）から得られたタコパルスに基づいて発生される。ウォブルジェネレータブロック及び同期検出器６４の動作サンプリング周波数ｆSは、１２８×ｆdとして示され、回転速度に結合される。なお、回転速度への結合は、たとえば、回転速度がヘッドの半径方向の位置に逆比例して変動するＣＬＶ（Constant  Linear  Velocity）について、変動する回転速度を有する、特に有効な記憶システムである。
【００３７】
チルトエラー信号７４は、コントローラ６８に結合され、このコントローラ６８は、積分コントローラ７０、及びチルト制御信号７６を生成するためのウォブル信号７５を加算するための加算ユニット６９を含んでいる。チルト制御信号７６は、チルトアクチュエータを駆動するための駆動信号を発生するためのドライバユニット７１で増幅される。回路の機能は以下のようなものである。読取りジッタは、デコーダ回路（図示せず）で計算され、サンプルは、ｆS＝４４ｋＨｚでジッタ信号に与えられる。ジッタ信号のフィルタリングは、異なるサンプリング周波数で３つのステップにおいて実行される。第一のＦＩＲフィルタ６２は、４４ｋＨｚで動作する。第一のフィルタの出力は、ｆS＝５．５ｋＨｚで動作する第二のＦＩＲフィルタ６３によりフィルタリングされる。第二のフィルタ６３の後、乗算器６７での処理が実行される。最後に、信号は、（Ｓample１２８*Ω0で動作する）ディスクの回転速度にロックされる「積分及びダンプ」フィルタ６６によりフィルタリングされる。基本的に、フィルタ６６は、デシメータ（Ｒ＝５１２）が続く１に等しい係数をもつ５１２タップのＦＩＲフィルタである。代替的に、フィルタ６６は、０．２５*ｉ*Ω0での周波数成分についてゼロ伝達関数を得るために、たとえば４レボリューションである、予め定義された数のレボリューションの全てのサンプルを加える積分器により実現される。フィルタ６６の出力は、チルトエラー信号７４である。
【００３８】
本実施の形態のチルト制御ユニットには、速度レンジ検出ユニットが設けられている。速度レンジ検出ユニットは、ウォブル周波数と回転周波数との間の比率を設定するためのウォブルジェネレータ６５に結合される。一般に、低い比率を設定することで、ウォブルアクチュエータにおける電力消失を制限するため、高い回転速度について比較的低いウォブル周波数が選択される。より高いウォブル周波数で、より少ない雑音成分がチルトエラー信号スペクトルのＤＣ部分にシフトされるので、低い回転速度レンジについて、より高い比率が設定される。本実施の形態では、速度レンジ検出ユニットは、低速モード又は高速モードを検出し、これに応じて、回転周波数と周期的なウォブル信号の周波数との間で１．２５又は０．７５に比率を設定する。
【００３９】
本発明は光学的なディスクを使用した実施の形態により主に説明されてきたが、長方形の光カード、磁気ディスク、若しくはヘッド及び／又は媒体のチルト角の制御を必要とする如何なる他のタイプの情報記憶システムのような、他の記録キャリアについても適している。なお、一様なエラー信号における乱れが特定の高調波のみを含むとき、一様なエラー信号を生成する他のシステムをサーボ制御するため、スキームを使用することもできる。制御ループで必要とされる非一様なエラー信号は、（ジッタ−チルトのような）放物線の特性を有する一様なエラー信号から発生することができる。（チルトアクチュエータのような）補償器は、乱れの間での周波数によりがたつかされる。乱れの高調波特性のため、一様なエラー信号を得ることが可能であり、更なる処理のために、同期検出が使用される。なお、本明細書では、単語“comprising”は、列挙された構成要素又はステップ以外の構成要素又はステップの存在を解除するものではないこと、構成要素に先行する単語“ａ”又は“ａｎ”は、複数のかかる構成要素の存在を解除するものではないこと、いずれかの参照符号は、請求項の範囲を制限するものではないこと、本発明は、ハードウェア及びソフトウェアの両方により実現される場合があること、及び幾つかの「手段」又は「ユニット」が同じアイテムのハードウェア又はソフトウェアにより表される場合がある。さらに、本発明の範囲は、実施の形態に限定されず、本発明は、それぞれの新たな特徴又は先に記載された特徴の組み合わせにある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１ａ】記録キャリアを示す図（上面図）である。
【図１ｂ】記録キャリアを示す図（断面図）である。
【図２】走査装置を示す図である。
【図３】ディスクのチルトとジッタとの関係を示す図である。
【図４】チルトのためのサーボループを示す図である。
【図５】ジッタ信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図６】チルト制御ユニットを示す図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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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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【図６】
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