(57)【要約】【課題】  光ピックアップユニット（ＯＰＵ）をレーベル面に合焦させる新しい改良されたシステム及び方法を提供する。【解決手段】  光ディスクドライブ内のアクチュエータ１２８に信号を供給して、光ディスクドライブ内の光ディスク１０２上に光学要素１１４を合焦させるためのシステム１００において、誤差項を生成するように構成された誤差項生成器２１２と、誤差項がアクチュエータ制御信号２０２を変更する割合を調整するように構成された適合係数２１４と、アクチュエータ制御信号２０２を生成するアクチュエータ制御信号生成器２１６とを備え、アクチュエータ制御信号２０２を、前のアクチュエータの位置，誤差項，及び適合係数の関数とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクドライブ内のアクチュエータに信号を供給して、前記光ディスクドライブ内の光ディスク上に光学要素を合焦させるためのシステムであって、
誤差項を生成するように構成された誤差項生成器と、
前記誤差項がアクチュエータ制御信号を変更する割合を調整するように構成された適合係数と、
前記アクチュエータ制御信号を生成するアクチュエータ制御信号生成器と、
を備え、
前記アクチュエータ制御信号は、前のアクチュエータの位置，前記誤差項，及び前記適合係数の関数であること、
を特徴とするシステム。
【請求項２】
前記誤差項生成器は、入力としてフォーカスエラー信号を使用して前記誤差項を生成するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記誤差項生成器は、前記フォーカスエラー信号をサンプリングし、Ａ／Ｄ変換器を使用して前記誤差項を生成するように構成されることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記誤差項生成器は、新たなアクチュエータ制御信号が前記アクチュエータ制御信号生成器によって生成される毎に、前記誤差項を計算するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記アクチュエータ制御信号生成器は、
前記適合係数及び前記誤差項を含む入力の関数として係数を生成する係数生成器と、
前記生成された係数を使用して、前記アクチュエータ制御信号を生成するフーリエサブルーチンと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
光ディスクドライブ内の光学要素を合焦させるプロセッサ実行可能命令を含むプロセッサ可読媒体であって、
前記プロセッサ実行可能命令が、
誤差項を生成するための命令と、
適合係数を使用して、前記誤差項がアクチュエータ制御信号を変更する割合を調整するための命令と、
前のアクチュエータの位置，前記誤差項，及び前記適合係数の関数として、アクチュエータ制御信号を生成するための命令と、
を含むことを特徴とするプロセッサ可読媒体。
【請求項７】
入力としてフォーカスエラー信号を使用して前記誤差項を生成するプロセッサ実行可能命令を含むことを特徴とする請求項６に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項８】
前記フォーカスエラー信号をサンプリングし、Ａ／Ｄ変換器を使用して前記誤差項を生成するプロセッサ実行可能命令を含むことを特徴とする請求項７に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項９】
新たなアクチュエータ制御信号がアクチュエータ制御信号生成器によって生成される毎に、前記誤差項を計算するプロセッサ実行可能命令を含むことを特徴とする請求項６に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項１０】
前記アクチュエータ制御信号を生成するための命令は、
前記適合係数及び前記誤差項を含む入力の関数として係数を生成するための命令と、
前記生成された係数を使用して前記アクチュエータ制御信号を生成するフーリエ級数を計算するための命令と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項１１】
光ディスクドライブ内の光ディスク上に光学要素を合焦させるための方法であって、
誤差項を生成するステップと、
適合係数を使用して、前記誤差項がアクチュエータ制御信号を変更する割合を調整するステップと、
前のアクチュエータの位置，前記誤差項，及び前記適合係数の関数として、アクチュエータ制御信号を生成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
入力としてフォーカスエラー信号を使用して前記誤差項を生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記フォーカスエラー信号をサンプリングし、Ａ／Ｄ変換器を使用して前記誤差項を生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
新たなアクチュエータ制御信号がアクチュエータ制御信号生成器によって生成される毎に、前記誤差項を計算するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記アクチュエータ制御信号を生成するステップは、
前記適合係数及び前記誤差項を含む入力の関数として係数を生成するステップと、
前記生成された係数を使用して前記アクチュエータ制御信号を生成するフーリエ級数を計算するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
誤差項を生成する手段と、
適合係数を使用して、前記誤差項がアクチュエータ制御信号を変更する割合を調整する手段と、
前のアクチュエータの位置，前記誤差項，及び前記適合係数の関数として、アクチュエータ制御信号を生成する手段と、
を備えることを特徴とする合焦システム。
【請求項１７】
入力としてフォーカスエラー信号を使用して前記誤差項を生成する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の合焦システム。
【請求項１８】
前記フォーカスエラー信号をサンプリングし、Ａ／Ｄ変換器を使用して前記誤差項を生成する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の合焦システム。
【請求項１９】
新たなアクチュエータ制御信号がアクチュエータ制御信号生成器によって生成される毎に、前記誤差項を計算する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の合焦システム。
【請求項２０】
前記アクチュエータ制御信号を生成する手段は、
前記適合係数及び前記誤差項を含む入力の関数として係数を生成する手段と、
前記生成された係数を使用して前記アクチュエータ制御信号を生成するフーリエ級数を計算する手段と、
を備えることを特徴とする請求項１６に記載の合焦システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク上に光学要素を合焦させるためのシステム及び方法に関し、さらに詳しくは、光ディスクドライブにおける合焦システム（光ディスクドライブ合焦装置）及び合焦方法に関する。
【０００２】
［関連出願］
この特許出願は、２００３年９月１２日に出願された「光ディスクドライブ合焦装置（Optical Disk Drive Focusing Apparatus）」という発明の名称の米国特許出願第１０／６６１，３９４号に関連する。
【背景技術】
【０００３】
ＣＤのデータ面からのデータの読み出し又はデータ面へのデータの書き込みを行う際に、フォーカスエラー信号（ＦＥＳ；focus error signal）の従来の使用によって、閉ループフィードバック回路の動作が、プラスチック層の上部表面に画定されたデータピットに光ピックアップユニット（ＯＰＵ）の合焦を維持することを可能にする情報が提供される。
【０００４】
しかしながら、新興技術によって、ＣＤのレーベル面（ラベル面；label side）への書き込みが可能になり、それによって、画像，テキスト，及び／又はグラフィックスを生成することが可能になっている。残念なことに、ＦＥＳの従来の使用によってディスクのレーベル面に合焦を行うことは、効果がない。
【０００５】
ディスクのレーベル面に合焦（焦点合わせ）を行う際の最初の問題は、ＦＥＳ信号の信号対雑音比が低いということである。これは、部分的には、ディスクのレーベル面を覆うのに使用される媒体の性質が原因となっている。この信号対雑音比が低いために、閉ループフィードバック回路で構成されるＦＥＳ信号の従来の使用によっては、意図した焦点、すなわちディスクの表面、に収束を生じさせる信号が、アクチュエータフォーカスコイルに有効に供給されないことになる。
【０００６】
従来の方法によりＦＥＳ信号を使用する際の第２の問題は、ＯＰＵの静止状態の焦点が、ディスクのレーベル面の表面よりもレーザ及び光学要素から遠い位置にあるように構成されるということである。これは、ＯＰＵが、光ディスクの内部において、ディスクのデータ面の表面から約１．２ｍｍの位置に画定されたデータピットに合焦するように設計されているからである。従って、レーザ及び光学要素は、静止状態位置にある場合に焦点ずれとなる。
【０００７】
さらに、光ディスクドライブ内でのディスクの傾き及びディスクの厚さの変動によっても、ディスクの１回転毎に１回、正弦波変動として現れる傾向があるフォーカスエラーが生じる。同様に、ディスクの反りも、１回転毎に２回、正弦波変動として現れる場合があるフォーカスエラーを生み出す。効果的な閉ループフィードバック回路がないと、これらフォーカスエラーの原因は、ディスクのレーベル面に画像をマーキングする際に、性能を大きく劣化させてしまう可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
その結果、光ピックアップユニット（ＯＰＵ）をレーベル面に合焦させる新しい改良されたシステム及び方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
光ディスクドライブの光ピックアップユニット内におけるアクチュエータにアクチュエータ制御信号を供給するシステムが、光学要素を光ディスクに合焦させる。一実施態様では、ＦＥＳ信号（フォーカスエラー信号）をサンプリングすることによって、誤差項（エラー項）が得られる。この誤差項は、適合係数によってスケーリングされる。適合係数は、誤差項がアクチュエータ制御信号を変更する割合を調整するものである。アクチュエータ制御信号生成器が、アクチュエータ制御信号を生成して、アクチュエータの動作を制御する。このアクチュエータ制御信号は、前のアクチュエータの位置，エラー信号，及び適合係数の関数（ファンクション；function）である。
【００１０】
以下の詳細な説明は、添付図面を参照する。これらの図面において、参照符号の最も左の桁（単数又は複数）は、その参照符号が最初に現れる図面（図）を特定するものである。さらに、同じ参照符号は、図面全体を通じて、同様の特徴及びコンポーネントを参照するために使用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、例示のディスクドライブ／コントローラシステム１００の模式図を示している。情報面１０４を有するディスク１０２は、レーベル面（ラベル面）１０６がマーキングされる配置となる方向に向けられている。このディスク１０２は、スピンドルコントローラ１１０によって制御されるディスクモータ又はスピンドルモータ１０８によって回転される。レーザビーム１１２は、レンズ１１４等の光学要素を通過した後に、ディスク１０２のレーベル面１０６のコーティングされた表面に当たる。レーザ１１６は、スレッドモータ１２０によって半径方向に移動されるスレッド１１８によって運ばれる。一般的な用途では、スレッドモータ１２０は、スレッドコントローラ１２２の指示の下で、ラベル領域の半径方向内部エッジからラベル領域の半径方向外部エッジへ漸進的ステップでスレッド１１８を進めて、レーザ１１６を運ぶ。
【００１２】
レーザコントローラ１２４は、レーザ１１６並びに関連したトラッキングコイル及びセンサの動作を制御する。図１の例では、４象限焦点センサ１２６が、通常、４つのセンサを収容し、一般にレーザとディスクとの間の距離を検知することによって部分的に合焦を円滑にするように設計される。４象限焦点センサの動作は、図６〜図８を参照することによって理解することができる。図６では、Ａ〜Ｄのラベルが付けられた４つの４象限センサが示されている。これらの４象限センサの出力は、ＦＥＳ（フォーカスエラー信号）及びＳＵＭ信号の双方を形成するのに使用することができる。ＦＥＳ信号は、ＦＥＳ＝（ＶA＋ＶC）−（ＶB＋ＶD）と定義される。ここで、ＶAは、センサＡの電圧であり、他のものについても同様である。ＳＵＭ信号は、ＳＵＭ＝ＶA＋ＶB＋ＶC＋ＶDと定義される。反射光６００は、一般に円形の形状に見え、これは、各センサが、同様に影響を受けることを意味する。従って、ＦＥＳ信号は、約ゼロ（０）ボルトである。図７及び図８は、光学要素が焦点の前方及び後方にあることを反射光７００及び８００が示している状況を図示している。４つのセンサの出力は、組み合わされて、ＳＵＭ信号を形成する（或いは、対角方向のセンサの差分が使用されて、ＦＥＳ信号を形成する）。これらの信号の双方については、以下に解説する。アクチュエータフォーカスコイル（アクチュエータ）１２８は、光学要素１１４を調整して、ディスク１０２に向かう点及びディスク１０２から遠ざかる点の双方にレーザ１１６を合焦させるように構成される。
【００１３】
コントローラ１３０は、例示のディスクドライブ／コントローラシステム１００の動作を制御する。特に、コントローラ１３０は、ファームウェア１３２に含まれるプログラム命令文等のプログラム命令文を実行するように構成される。
【００１４】
図２は、例示のフィードフォワードエンジン２００を示している。このフィードフォワードエンジン２００は、プロセッサ又はコントローラ１３０により実行されるファームウェア１３２内に含まれるプログラム命令文によって規定することができる。フィードフォワードエンジン２００は、１つ又は複数の入力を受け取り、出力としてアクチュエータ制御信号２０２を供給する。このアクチュエータ制御信号２０２は、アクチュエータフォーカスコイル１２８（図１参照）に供給されて、レーザ１１６，光学要素１１４，及び関連アセンブリの合焦を制御することができる。例示のフィードフォワードエンジン２００は、４象限焦点センサ１２６（図１参照）からのＦＥＳ信号（フォーカスエラー信号）２０４と、ＳＵＭ信号２０３（この信号も４象限焦点センサ１２６から）と、光ドライブ１００（図１参照）内のディスク１０２（図１参照）の角度方向を示す角度θ２０６とを含んだ入力を受け取る。いくつかの実施態様では、係数Ｍｕ２０８も、フィードフォワードエンジン２００に供給される。以下でより詳細に分かるように、係数Ｍｕは、ＦＥＳ信号２０４を使用して、アクチュエータフォーカスコイル１２８に印加されるその時点の電圧を変更する割合のバランスをとるものである。これは重要である。その理由の１つは、ＦＥＳ信号が、ディスク１０２のレーベル面１０６に合焦を行うのに使用される場合、通常、可成りの雑音を有するからである。１つには、ＦＥＳ信号は、ディスク１０２のレーベル面１０６にレーザ光学要素を合焦させることに使用するためのものではなかったという理由から、高帯域幅のフィードバックループを使用する標準的な手法は、うまく機能しない。従って、ＦＥＳ信号は、Ｍｕ等の１つ又は複数の係数によってスケーリングされる。Ｍｕ入力２０８の値は、次のこと、すなわち、アクチュエータコイル１２８に入力される電圧のその時点の値に過度に影響を与えることがＦＥＳ信号に可能とされると、アクチュエータコイル１２８は、あまりにも広く振動して、収束できないおそれがある、すなわち、ディスクのラベル表面１０６にレーザを合焦させることができないおそれがあるということを認識することによって、より十分に理解することができる。これは、従来、行われていたように、ディスクの内部に画定されたデータピットではなく、ディスク１０２の表面１０６のコーティングに合焦する際に生じる相違に大部分の原因がある。最悪の状況において、係数Ｍｕが、ＦＥＳ信号の値の激しい振動によって引き起こされる変化を抑えるのに使用されない場合には、焦点は、ＦＥＳ信号を検出できる領域内から離れるおそれがあり、これによって、合焦を完全に行えない可能性がある。一方、ＦＥＳ信号が、アクチュエータコイル１２８に入力される電圧のその時点の値に影響を与えることを過度に抑制されると、レーザは、状況の変化に十分素早く反応できず、合焦できないおそれがある。従って、Ｍｕ入力２０８の値は、適切な焦点となるように具体的な用途に従って選択されるべきである。
【００１５】
ベースラインアクチュエータ位置決めルーチン２１０は、アクチュエータフォーカスコイル１２８に印加されるベースライン電圧レベルを決定するように構成される。その結果、関連したベースラインアクチュエータ位置が得られ、光学要素の位置がディスク１０２の表面１０６に合焦される。アクチュエータ１２８は、固有の初期位置又は静止状態位置を有する。この位置は、コイルに印加された固有電圧又はデフォルト電圧を反映することもあるし、コイルが初期電圧レベルで「フロート」することを認められていることを反映することもある。その結果、アクチュエータによって移動される焦点光学要素は、固有のデフォルト焦点又は静止状態焦点を有する。１つには、光学要素１１４が、ディスク内の或る位置に合焦するように設計されているとの理由から、アクチュエータ１２８及び光学要素１１４の静止状態位置は、通常、あまりにもディスクに接近し過ぎるので、アクチュエータ１２８に信号を適用しないと、ディスク表面１０６に適切に合焦することができない。その結果、ベースライン電圧を確立することが有益となる。このベースライン電圧をアクチュエータコイル１２８に印加することによって、光学要素１１４は、ディスク１０２の表面１０６にほぼ合焦される。従って、ベースラインアクチュエータ位置決めルーチン２１０は、ベースライン電圧レベルを決定する。時に、ベースライン電圧がＡＣ成分を有する場合がある。すなわち、ベースライン電圧が、ディスクの角度方向（すなわち、スピン）に応じて変化することがある。このようなＡＣ成分は、図３のセクタに従って、すなわち、ディスクの角度方向に応じて変化する可能性がある。ディスクが、反っていたり、Ｖ字型になっていたり、それ以外の不完全なものであっても、ディスク１０２の表面１０６に光学要素１１４の焦点が維持されるように、このようなＡＣ成分に応じて、ベースライン電圧は、アクチュエータフォーカスコイル１２８を変化させることができる。
【００１６】
第１の例示の実施態様では、ベースラインアクチュエータ位置決めルーチン２１０は、初期電圧をアクチュエータコイル１２８に印加して、通常、そのアクチュエータコイル１２８に組み込まれている初期設計の前提の影響を打ち消すように計算された量だけ、光学要素１１４の焦点をディスク１０２（図１参照）から離れる方向に移動させる。この設計の前提は、データの読み出し及び書き込みを円滑にするために、焦点（フォーカスポイント）をプラスチックディスク１０２の内部にすべきことである。しかしながら、ディスクにラベル付けする場合、焦点は、ディスク表面になるべきである。従って、ベースライン電圧は、アクチュエータコイル１２８を移動させて、光学要素１１４の焦点に関連した変化をもたらすように見積もられ得る。これにより、焦点は、光ディスク１０２の厚さの適切な割合だけ縮められ、それによって、焦点は、ディスク１０２の（ほぼ）表面１０６上にされる。
【００１７】
ベースライン位置決めルーチン２１０の上記第１の例示の実施態様は、光学要素１１４がディスク１０２の表面１０６の真下の既知の深さの点に合焦される（焦点合わせされる）という第１の前提と、ディスクの表面に焦点を移動させるように電圧を計算することができるという第２の前提とを置いている。ベースライン位置決めルーチン２１０の第２の実施態様は、客観的計測値の使用に基づくものである。ベースラインアクチュエータ位置決めルーチン２１０は、焦点の全範囲にわたって、すなわち、非常に近い合焦位置から非常に遠く離れた合焦位置まで、光学要素１１４を移動させるように構成される。ベースラインアクチュエータ位置決めルーチン２１０は、この範囲にわたってアクチュエータコイル１２８を漸進的にステップさせて、ＳＵＭから得られる値を記録するように構成される。この範囲の電圧をアクチュエータコイル１２８に印加して、焦点光学要素を移動させることが完了すると、ＳＵＭ信号の最大値が記録される。この値は、光学要素がほぼ合焦した時に生じたものと仮定することができる。さらに、光学要素がその位置となる電圧は、ベースライン電圧とみなすことができる。
【００１８】
或いは、アクチュエータフォーカスコイル１２８の動作内のいくつかの誤りを取り消すために、ＤＣ電圧を再び漸進的にステップさせて、アクチュエータフォーカスコイルに印加し、ＳＵＭ信号が、漸進的な電圧をアクチュエータコイル１２８に最初に印加している間に記録された最大値の約７５％（おおよそ、そのくらい）となるまで、光学要素１１４を移動させることもできる。このＤＣ電圧レベルは、ベースライン電圧レベルとして使用することができる。
【００１９】
ディスクの異なるセクタには、必要に応じて、異なるベースライン電圧を割り当てることができることに留意されたい。例えば、図３は、８つのセクタ３０２〜３１６に論理的に分割されたディスクを示している。これらのセクタのそれぞれには、異なるベースライン電圧を割り当てることができ、それによって、各セクタにおけるフォーカスエラーを削減することができる。従って、ベースライン電圧は、交流成分を含むことができる。
【００２０】
４象限焦点センサ１２６の動作は、図４を簡単に参照することによって、より良く理解することができる。４象限センサ１２６（前の図１に図示）は、通常、レーザ光１１２の反射光に反応する光センサである。ＦＥＳ信号（フォーカスエラー信号）２０４は、対角方向のセンサの出力の合計値の差分（すなわち、左上のセンサの出力値に右下のセンサの出力値を加算したものから、右上のセンサの出力値に左下のセンサの出力値を加算したものを減算したもの）である。例示のＦＥＳ信号４００を図４のボックス４０２の右に示す。このＦＥＳ信号は、光学要素１１４−１１６が焦点から外れている場合にゼロになる。光学要素が合焦するにつれて、ＦＥＳ信号は、正の三角波になる。光学要素が焦点ずれになるにつれて、ＦＥＳ信号は、負の三角波になる。ＦＥＳ信号４００は、例示のためのものにすぎず、実際のＦＥＳ信号は、雑音を可成り含むことに留意されたい。
【００２１】
図２を再び参照して、誤差項生成器２１２は、ＦＥＳ信号（フォーカスエラー信号）４０２を処理して、誤差項２０４（図４参照）を作成するように構成される。一般の用途では、Ａ／Ｄ変換器４０４（図４参照）により、誤差項生成器２１２は、ＦＥＳ信号をデジタル誤差項２０４に変換することができる。ＦＥＳ信号のデジタル値は、以下においてさらに詳細に示すように、フーリエ級数項の係数を生成する方程式に代入するのに適している。
【００２２】
アクチュエータ制御信号生成器２１６は、アクチュエータフォーカスコイル１２８に適用されるアクチュエータ制御信号２０２を生成する。実際の用途では、この信号生成器２１６の出力は、通常、デジタル値であり、このデジタル値は、ＤＡＣ（デジタル／アナログ変換器）を介してアナログ信号に変換され、アクチュエータフォーカスコイル１２８に接続される。
【００２３】
アクチュエータ制御信号生成器２１６は、多くの方法で構成することができる。第１の実施の形態では、係数生成器２１８が、フーリエ級数の係数を生成するように構成され、フーリエサブルーチン２２０が、生成された係数を利用して、アクチュエータフォーカスコイルに適用する信号を生成するように構成される。例えば、５つの項を有するフーリエ級数が使用される場合には、５つの係数を以下の式に従って生成することができる。
【００２４】
Ａ０（新）＝Ａ０（旧）＋（ＤＣ０×Ｅｋ×Ｍｕ）
Ａ１（新）＝Ａ１（旧）＋（ＱＳ１×Ｅｋ×Ｍｕ）
Ｂ１（新）＝Ｂ１（旧）＋（ＱＣ１×Ｅｋ×Ｍｕ）
Ａ２（新）＝Ａ２（旧）＋（ＱＳ２×Ｅｋ×Ｍｕ）
Ｂ２（新）＝Ｂ２（旧）＋（ＱＣ２×Ｅｋ×Ｍｕ）
【００２５】
上記の式は、５つの前の旧係数（例えば、Ａ０（旧））を使用して、５つの新係数（例えば、Ａ０（新））を提供する。例えば、一実施態様では、各係数の新たな値が、ディスク１０２の１回転毎に４００回計算される。（このような１回転毎の４００回の計算は、効果的であるが、用途に応じて、他の計算速度を代わりに使用することもできる。）ディスクが回転するにつれて、ＦＥＳ信号がサンプリングされるので、誤差値（エラー値）Ｅｋが、１回転毎に４００回変化することになる。さらに、正弦項（ＱＳ１〜ＱＣ２）の値も、ディスクの回転角の変化によって変化することになる。Ａ０の初期値は、ベースラインアクチュエータ位置決めルーチン２１０によって計算されたベースライン値であり、Ａ１〜Ｂ２の初期値は、ゼロであることに留意されたい。
【００２６】
上記の式は、Ａ０を使用して、非正弦波の第１項の係数である定格ＤＣ電圧レベル（ＤＣ０）を表す。項Ａｎ及びＢｎは、正弦項「ｎ」の係数をそれぞれ表す。ＱＳ１又はＱＣ２の形式の項は、上記に示すように、第１調波又は第２調波の正弦又は余弦の値に対応する。ここで、正弦関数に適用される角度は、ディスクドライブ内のディスクの回転角（すなわち角度方向）である。正弦又は余弦の角度は、通常、１、２等のスカラー倍され、その結果、係数は異なる周波数を有することに留意されたい。例えば、ＱＳ１は、ｓｉｎ（θ）とすることができるのに対し、ＱＣ２は、ｃｏｓ（２×θ）とすることができる。適合係数Ｍｕは、誤差係数（エラー係数）Ｅｋが新たな係数の値にどれだけ速く変化できるかに関係するものである。例えば、Ｍｕは、Ａ１（新）とＡ１（旧）との間でどれだけ多くの変化が可能であるかに影響を与える。
【００２７】
フーリエルーチン２２０は、係数生成器２１８からの係数及びディスクの回転角を使用して、アクチュエータ制御信号２０２を生成するように構成される。新たな係数は、以下の式に従って適用することができる。
【００２８】
アクチュエータ制御信号＝（Ａ０×ＤＣ０）＋（Ａ１×ＱＳ１）＋（Ｂ１×ＱＣ１）＋（Ａ２×ＱＳ２）＋（Ｂ２×ＱＣ２）
【００２９】
この場合、例えば、ＱＳ１及びＱＣ２は、それぞれ、第１調波及び第２調波の角度θ及び２倍のθの所与の値に対する正弦値及び余弦値である。
【００３０】
代替的な実施態様では、係数及びフーリエ級数なしで、アクチュエータ制御信号生成器２１６を実施することができる。このようなより一般化されたフィードフォワード方式は、フィードフォワード信号に対して所定の形状を定義せずに実施することができる。ビット時間毎に、ディスクの回転における或る地点で開始し、ディスクが回転してその地点に再び戻ってきた時に終了するシーケンスの１ビットをメモリに記憶することができる。このシーケンスの各ビットは、最小２乗平均（ＬＭＳ）アルゴリズムによって更新されるが、この場合、このアルゴリズムは、Ｗｋ（新）＝Ｗｋ（旧）−Ｍｕ×Ｅｋとなる。
【００３１】
上記の式は、低周波スピン速度（例えば、ディスク１０２の３００ｒｐｍ等）及び低サンプリングレートの場合に良好に機能する傾向があることに留意されたい。ディスクスピン速度及びサンプリングレートが低いほど、アクチュエータの運動は、アクチュエータの共振周波数未満となる傾向がある。しかしながら、アクチュエータの共振周波数は、ディスク速度が高く（すなわち、ディスクの回転速度（ｒｐｍ）が高く）、サンプリングレートが高いほど、焦点が収束できなくなるおそれがある。すなわち、より高いディスクスピン速度で、アクチュエータの共振周波数を考慮しなければならない。そうしなければ、アクチュエータの入力は、予想された出力、すなわち、光学要素の移動が焦点に収束する出力とはならない。フーリエ級数に基づく実施態様の場合には、１回の第１高調波，第２高調波，及び第３高調波がフォーカスアクチュエータの第１サスペンション共振（約４５Ｈｚ）を越えるところまでスピンドルの速度が増加するならば、或いは、さらに高い高調波が使用されるべきであるならば、Ｅｋ×Ｍｕの積が乗算された正弦波又は余弦波の値は、その入力に対するアクチュエータの応答の値によって位相シフトされる必要もある。アクチュエータ制御信号内の項のこのような位相シフトは、アクチュエータ共振を減らすこととなる。例えば、Ａ１（新）＝Ａ１（旧）＋（ＱＳ１（θ）×Ｅｋ×Ｍｕ）となる。ここで、ＱＳ１（θ）は、ＱＳ１の周波数のアクチュエータの位相シフト分だけ、ＱＳ１の位相をシフトされたものに等しい。上記の式から分かるように、アクチュエータ制御信号内の項の位相は、アクチュエータの調波（例えば、アクチュエータ共振周波数）を補償する必要がある程度にシフトされる。これは、光ディスクドライブのディスクの角速度が十分高速である場合に必要となることがある。例えば、例示のディスク速度（ｒｐｍ）は、アクチュエータ制御信号が位相シフトされる程度に関連し得るものである。適用される位相シフトの程度は、一般に、利用可能なアクチュエータに対する実験によって求めなければならない。従って、ディスク速度ｒｐｍとアクチュエータ制御信号の位相シフトとの関連付けは、テーブルで行うことができる。
【００３２】
フーリエ級数でない、より一般化された実施態様の場合には、サンプリングレートが共振周波数を超えると、アクチュエータの共振を補償することが必要となることがある。これは、各Ｗｋを適合させる前に、アクチュエータ周波数応答の逆のデジタルフィルタモデルでＥｋ値をフィルタリングすることによって行うことができる。適合アルゴリズムＷｋ（新）＝Ｗｋ（旧）−Ｍｕ×Ｅｋに適用する前に、逆フィルタ関数にＥｋ値を通すことによって、アクチュエータの共振の影響が、実質的に取り消される。
【００３３】
アクチュエータの共振周波数の問題を取り扱う上記方法に代わる他の方法も存在する。例えば、適応型ＬＭＳ（最小２乗平均；least mean squares）フィルタリングに関係したアルゴリズムにおいて知られているＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ手法（Filered X approach）を利用することができる。
【００３４】
図５のフローチャートは、さらに別の例示の実施態様を示している。この実施態様では、光ディスクドライブ１００の光学要素を合焦させるのに、方法５００が使用される。この方法の要素は、ディスク，ＲＯＭ，又は他のメモリデバイス等のようなプロセッサ可読媒体上に規定されたプロセッサ可読命令を実行することや、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は他のハードウェアデバイスを動作させることのような任意の所望の手段によって、作動され得る。一実施態様では、ＲＯＭが、図１のファームウェア１３２を収容することができ、それによって、図５のフローチャートに示す例示の方法のような一方法に従って図２のフィードフォワードエンジン２００が実施される。代替的な実施態様では、ＡＳＩＣが、フィードフォワードエンジン２００を実施するロジックを収容することができる。また、あらゆるブロックに記述された動作は、他のブロックに記述された動作と並列に実行されることもあるし、別の順序で行われることもあるし、２つ以上の他のブロックに動作を関連付ける形で分散されることもある。
【００３５】
ブロック５０２において、ベースラインアクチュエータ制御信号が作成される。このベースラインアクチュエータ制御信号が、アクチュエータフォーカスコイル１２８に適用されると、４象限焦点センサ１２６から得られるＳＵＭ信号及びＦＥＳ信号が非ゼロとなるように、レーザの十分な合焦が行われる。ベースラインアクチュエータ制御信号は、多くの方法で生成することができる。例えば、上述したベースラインアクチュエータ位置決めルーチン２１０の第１の例示の実施態様を利用することができる。その方法における実施態様を再び説明すると、ベースラインアクチュエータ信号は、静止状態の焦点の位置と、アクチュエータフォーカスコイル１２８に適用して焦点をディスク１０２の表面１０６に移動させるのに必要な信号とに関して前提を置くことによって生成される。或いは、上述したベースラインアクチュエータ位置決めルーチン２１０の第２の例示の実施態様を利用することもできる。その方法における実施態様を再び説明すると、或る範囲の電圧がアクチュエータフォーカスコイル１２８に印加され、ＳＵＭ信号及び／又はＦＥＳ信号が監視される。ＳＵＭ信号及び／又はＦＥＳ信号の最適に近い値に関連付けられた、フォーカスアクチュエータコイル１２８に適用される信号を利用することができる。或いは、アクチュエータコイル１２８に印加される電圧をステップさせることによって、ＳＵＭ信号が高いＳＵＭ値の近くなった時のステップ電圧レベルから、ベースライン電圧を選択することもできる。
【００３６】
ブロック５０４において、誤差項が生成される。この誤差項は、上記で分かるように、ＦＥＳ（フォーカスエラー信号）を使用して、誤差項生成器２１２により生成することができる。ＦＥＳ信号は、デジタル値に変換され、このデジタル値は、誤差項として使用することができる。
【００３７】
ブロック５０６において、アクチュエータ制御信号２０２が、誤差項及び他の項を使用して生成される。具体的には、アクチュエータ制御信号２０２は、フィードフォワードエンジン２００のアクチュエータ制御信号生成器２１６によって生成することができる。アクチュエータ制御信号２０２を生成する方法について多くの例示の代替的かつ／又は補完的な実施態様をブロック５０８〜５１２に示す。ブロック５０８の一実施態様では、係数が生成され、フーリエ級数が合計される。上記で分かるように、係数生成器２１６は、フーリエ級数で使用される係数を生成することができる。フーリエサブルーチン２２０は、これらの係数及びディスクの方向角２０６の値を使用して、アクチュエータ制御信号２０２を決定する。このアクチュエータ制御信号は、係数生成器２１６を介して更新され、次の適合サイクル用の新たなベースライン信号になる。
【００３８】
ブロック５１０に示す任意選択の実施態様では、ディスクのスピン速度が十分高いことから、アクチュエータコイルのサスペンション共振と相互作用する場合に、係数生成器２１８を変更して、その相互作用を補償することができる。このオプションの実施態様は、上記図２の解説において、係数生成器２１８について解説したものである。
【００３９】
ブロック５１２に示すさらに別の任意選択の実施態様では、アクチュエータ制御信号生成器２１６を、フーリエ係数及びフーリエ級数なしで実施することができる。上記で分かるように、このような一般化されたフィードフォワード方式を、フィードフォワード信号に対する所定の形状を定義せずに、実施することができる。
【００４０】
ブロック５１４において、ラベル画像が、ディスク１０２のラベル表面１０６に施される。ディスクが回転するに伴い、フィードフォワードエンジン２００が、アクチュエータ制御信号２０２をフォーカスアクチュエータコイル１２８に連続して供給し、光学要素１１４が、ディスクの表面にレーザ１１６の焦点を維持することを可能にする。次いで、レーザビーム１１２が、ディスク１０２の表面１０６上のコーティングに画像を施す。
【００４１】
以上を要約すると、次の通りである。すなわち、光ディスクドライブの光ピックアップユニット１１２〜１２８内のアクチュエータ１２８にアクチュエータ制御信号２０２を供給するためのシステム１００は、光ディスク１０２上に光学要素１０４を合焦させる。一実施形態においては、ＦＥＳ信号（フォーカスエラー信号）２０４をサンプリングすることによって誤差項が得られる。誤差項は、誤差項がアクチュエータ制御信号２０２を変更する割合を調整するように構成された適合係数２１４によってスケーリングされる。アクチュエータ制御信号生成器２１６は、アクチュエータ制御信号２０２を生成してアクチュエータ１２８の動作を制御する。アクチュエータ制御信号２０２は、前のアクチュエータの位置，エラー信号，及び適合係数２１４の関数である。
【００４２】
上記開示は、構造上の特徴及び／又は方法ステップに特有の言語で記載されているが、添付した特許請求の範囲は、記載したこれらの特有の特徴にも、特有のステップにも限定されるものではないことが理解されるべきである。むしろ、これらの特有の特徴及びステップは、この開示を実施する例示の形態である。例えば、フローチャートのブロックに記載した動作は、他のブロックに記載した動作と並列に実行されることもあるし、代わりの別の順序で行われることもあるし、２つ以上の他のブロックに動作を関連付ける形で分散されることもある。さらに、開示した方法の要素は、任意の所望の方法で実施することが意図されているが、通常、ファームウェア１３２内にあり、ＲＯＭ，ディスク，ＣＤＲＯＭ等のようなコンピュータ可読媒体又はプロセッサ可読媒体から読み出しを行う、コンピュータ及び／又はプロセッサによって実施されるコンピュータ可読命令又はプロセッサ可読命令が好ましいが、特定用途向けゲートアレイ（ＡＳＩＣ）又は同様のハードウェア機構を代わりに使用できることも予想される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】光ディスクドライブの例示の実施態様を示す模式図である。
【図２】図１の光ディスクドライブの模式図のファームウェア内に収容されたフィードフォワードエンジンの例示の実施態様を示すブロック図である。
【図３】ディスクの複数のセクタへの例示の分割を示す光ディスクの図である。
【図４】フィードフォワードエンジンの部分の例示の実施態様を示すブロック図である。
【図５】光ドライブ内の光学要素を合焦させる例示の実施態様を示すフローチャートである。
【図６】合焦状態を示す４象限センサの模式図である。
【図７】光学要素が焦点に対して近すぎるか又は遠すぎる位置で合焦して、４象限センサが焦点ずれ状態を検出する図６の模式図と同様の図である。
【図８】光学要素が焦点に対して近すぎるか又は遠すぎる位置で合焦して、４象限センサが焦点ずれ状態を検出する図６の模式図と同様の図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００  ディスクドライブ／コントローラシステム
１１４  光学要素（レンズ）
１２６  ４象限焦点センサ
１２８  アクチェータ（アクチュエータフォーカスコイル）
２０２  アクチュエータ制御信号
２０４  ＦＥＳ信号（フォーカスエラー信号）
２１２  誤差項生成器
２１４  適合係数
２１６  アクチュエータ制御信号生成器
２１８  係数生成器
２０２  フーリエサブルーチン
４０２  ＦＥＳ信号（フォーカスエラー信号）
４０４  Ａ／Ｄ変換器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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