(57)【要約】【課題】コントラストのない光記録媒体の領域でも、トラックジャンプの方向やトラックのタイプを識別する信号を得ることを可能にする光記憶装置を制御するための方法及び装置を提供する。【解決手段】トラッキングエラー信号に対する前記信号の位相角は、トラックに対するアクチュエータの移動方向及びトラックタイプを示す。重み付け係数は、主及び２次スキャニングビームからのフォーカスエラー信号から設定され、適したトラックタイプ信号が得られる。【選択図】図１０
2006529045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体からの読み出し及び／又は該光記憶媒体への書き込みのための装置であって、差動フォーカス法を実行するために必要な信号が、ランド溝検出信号の生成にも用いられることを特徴とする装置。
【請求項２】
データがトラックに記憶される光記録媒体（７）のためのスキャニングユニット内で、トラックタイプ信号（ＤＦＯ）を生成するための方法であって、前記スキャニングユニットは、対物レンズ（６）及びフォーカス制御ループを有し、光学式主ビーム及び少なくとも１つの２次ビームを生成し、該ビームと結びつく複数の光検出器セグメント（９）で前記記録媒体（７）から反射される光を評価し、前記主ビームと結びつく前記光検出器セグメント（９、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）の前記信号から第１のエラー信号（ＣＦＥ）を抽出し、及び、前記２次ビームと結びつく前記光検出器セグメント（９、Ｅ１−Ｅ４、Ｆ１−Ｆ４）の前記信号から第２のエラー信号（ＯＦＥ）を抽出し、
−前記対物レンズ（６）をフォーカス方向へ偏向させて前記光記録媒体（７）をスキャンし、
−前記記録媒体（７）に対する前記対物レンズ（６）の距離について、及び前記記録媒体（７）上のトラックに対する前記スキャニングビームの位置についての詳細を含む、異なって形成される２つの測定信号（ＣＦＥ、ＯＦＥ、Ｓ）を測定し、
−前記測定信号を評価し、
−前記評価の結果によって制御される分岐重み（Ｋ、Ｋ’、１＋Ｋ、１−Ｋ）を設定し、
−第１の前記分岐重み（１＋Ｋ）を掛けた前記第１のエラー信号（ＣＦＥ）と、第２の前記分岐重み（１−Ｋ、Ｋ、Ｋ’）を掛けた前記第２のエラー信号（ＯＦＥ）との組み合わせによって、前記トラックタイプ信号（ＤＦＯ）を形成する
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
前記フォーカス制御ループがオンに切り換えられ、前記対物レンズ（６）が、干渉信号（Ｓ）を前記フォーカス制御ループに送り込むことによって偏向され、前記エラー信号（ＣＦＥ、ＯＦＥ）に含まれ、且つ前記干渉信号（Ｓ）によって生じるトラッキングエラー成分が抽出され、及び、前記分岐重み（Ｋ、Ｋ’、１＋Ｋ、１−Ｋ）の正確な設定が、前記トラッキングエラー成分の位相角及び振幅から決定される
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記トラッキングエラー成分を抽出するために、前記第１の測定信号が前記干渉信号（Ｓ）から形成され、前記第２の測定信号が前記第１のエラー信号（ＣＦＥ）と前記第２のエラー信号（ＯＦＥ）との間の差から形成され、及び、前記測定信号の商は評価信号として評価される
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記評価信号は、平均化又は積分化によって評価されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記対物レンズ（６）は、前記フォーカス制御ループが開いた状態で、該対物レンズ（６）を前記記録媒体（７）に向かって移動させることによって偏向されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の測定信号は、前記第１のエラー信号（ＣＦＥ）から形成され、前記第２の測定信号は、前記第２のエラー信号（ＯＦＥ）から形成され、前記測定信号の振幅が評価され、及び、前記分岐重み（Ｋ、Ｋ’、１＋Ｋ、１−Ｋ）は、該分岐重みを掛けた前記エラー信号間の差がなくなるように、前記測定された振幅から計算される
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の測定信号は、前記第１の分岐重み（１＋Ｋ）を掛けた前記第１のエラー信号（ＣＦＥ）から形成され、前記第２の測定信号は、前記第２の分岐重み（１−Ｋ、Ｋ、Ｋ’）を掛けた前記第２のエラー信号（ＯＦＥ）から形成され、前記測定信号の振幅が評価され、前記振幅間に差がない場合、前記分岐重み（Ｋ、Ｋ’、１＋Ｋ、１−Ｋ）は、前記振幅間の差が減るように、少なくとも１つの調整ステップで変えられる
ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
調整ステップでの前記分岐重み（Ｋ、Ｋ’、１＋Ｋ、１−Ｋ）の変化の大きさが、前の調整ステップでの前記評価信号の値の関数として決定される
ことを特徴とする請求項３又は８に記載の方法。
【請求項１０】
関係する信号が、該信号がそれぞれ基づく個別の信号の和に関して正規化されることを特徴とする請求項２から９のうちの１つに記載の方法。
【請求項１１】
請求項２から１０に記載の方法のうちの１つを実行するための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記憶媒体からの読み出し及び該光記憶媒体への書き込みのための装置におけるトラックカウントのための制御方法及び装置に関し、特に、トラッキングエラー信号に対する信号の位相角が、トラックに対する１つのアクチュエータの移動方向を示すような信号を得ることに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動方向の識別及びトラックタイプの設定のための既知の解決方法は、“溝”型のトラックＧと“ランド”型のトラックＬとの間のコントラスト差があることに依存している。ミラー信号又はラジアル・コントラスト信号が用いられ、トラックカウント又はトラッキングエラー信号に対するトラックタイプの決定が可能になる。しかし、これらの信号は、ＧとＬとの間のコントラスト差があるときのみ、利用可能である。もし例えば光記憶媒体上の記録されていない位置で、そのようなコントラスト差がない場合、又はそのようなコントラスト差が評価できない場合、これらの既知の解決法では方向識別はできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の１つの目的は、ＧとＬとの間にコントラストがない光記憶媒体上でも、差動フォーカス法を用いて、トラックジャンプの方向や、現在交差されているトラックのタイプを識別することを可能にするような構成及び方法を説明することである。
【０００４】
本発明によると、フォーカスエラー信号は、情報層からの対物レンズの垂直距離を反映する成分と、スキャンされている各トラックのタイプ及び位置に依存するフォーカスオフセット成分とを含む。同様に、本発明によると、適した重み付けをすると、２次ビームエラー信号と主ビームエラー信号との間の差は、スキャニングビームの水平位置に依存するフォーカスオフセット成分のみを含み、一方、垂直距離に依存するフォーカスエラー成分は、減算プロセスで互いを打ち消し合う。最後に、このようにして決定されたフォーカスオフセット成分ＤＦＯは、トラックの中心で最大の正又は負の振幅を有し、ＧとＬとの境界でゼロ交差を有する。従って信号ＤＦＯは、上記のミラー信号又はラジアル・コントラスト信号と同様の特徴を有し、それらのように、トラックカウントのためのトラックタイプ信号として用いることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、差動フォーカス法を実行するのに必要な信号が用いられて、光記録媒体からの読み出し及び／又は該光記録媒体への書き込みのための装置で、ランド溝検出信号を発生させる。このことにより、差動フォーカス法のためのハードウェアに加えて他のハードウェアは必要なく、信号の評価のための多数の論理要素が必要なだけである、という利点を有する。
【０００６】
本発明による調整方法は、トラックタイプ信号を生成するために対物レンズをフォーカス方向に偏向させてスキャンする光記録媒体と、対物レンズと記録媒体との間の距離について、及び記録媒体上のトラックに対するスキャニングビームの位置についての詳細を含む、異なって形成される２つの測定信号の測定と、測定信号の評価及びこの評価の関数としての分岐重みの調整と、異なる分岐重みを掛けたエラー信号の組み合わせによるトラックタイプ信号の形成とを備える。
【０００７】
言い換えると、本発明は、トラッキングエラー信号に対する位相角が、トラックに対するアクチュエータの移動方向及びトラックタイプを示すような信号を、（記録媒体の低コントラスト領域でも）得ることを可能にする光記憶装置を制御するための方法及び装置について記述している。主及び２次スキャニングビームからのフォーカスエラー信号を用いて、重み付け係数を設定し、適するトラックタイプ信号を得る。
【０００８】
本発明は、好ましい実施例を用いながら、添付の図面を参照し、以下の本文で詳細に論じられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１Ａは、トラッキングエラー信号の形成に広く用いられている方法である、差動プッシュプル（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ）法ＤＰＰと呼ばれる方法に基づく構成を示した図である。ＤＰＰ法とは、３ビームを用いて光記憶媒体をスキャンする方法である。ＤＰＰ法の目的は、スキャナの光軸に対する対物レンズの位置に関してオフセット依存性のない、トラッキングエラー信号ＤＰＰを形成することである。
【００１０】
図２Ａは、既知の差動フォーカス（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｆｏｃｕｓ）法と呼ばれる方法に基づく構成を示した図である。この方法は、差動非点収差（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ａｓｔｉｇｍａｔｉｓｍ）法とも呼ばれ、用いられる光検出器が、主ビーム及び２次ビームの両方に対して４象限検出器として設計されている場合はいつでも用いることができる。これにより、フォーカスエラー信号が、２次ビームだけでなく主ビームに対しても形成される。改善された差動フォーカスエラー信号ＤＦＥは、主ビームのフォーカスエラー信号成分に２次ビームの信号成分が加算されることによって形成され、該２次ビームの成分は、主ビームに対する強度に基づいて重み付けされる。
【００１１】
主ビーム及び２次ビームのトラッキングエラー成分とフォーカスエラー成分の両方にとって、それぞれがその和成分によって正規化されることが好ましい。これについては、正規化された差動プッシュプル信号ＤＰＰＮは図１Ｂに、正規化された差動フォーカスエラー信号ＤＦＥＮは図２Ｂに図示されている。このタイプの正規化は以下の文で常に仮定されており、明確には言及されない。正規化にかかわりなく、主ビームと２次ビームのエラー信号との間の重み付けは、それぞれ図１Ａ及び２Ａに重み付け係数Ｔ又はＦで示されているように、この場合には１つの信号分岐でのみ実行可能であるか、あるいは、それぞれ図１Ｂ及び２Ｂに示されるように、重み付け係数１＋Ｔ、１−Ｔ、及び１＋Ｆ、１−Ｆを用いて両方の信号分岐で実行可能である。
【００１２】
以下の文は、ＤＦＥ法についての仮定のみに基づいている。
【００１３】
光学式スキャナのスキャニングビーム（図３参照）は、差動フォーカス法を用いる場合に３つのビームからなる。３ビームへのこの分割を達成するために、光源１からのビーム経路内に回折格子（ｏｐｔｉｃａｌ  ｇｒａｔｉｎｇ）３が挿入される。光記憶媒体上のトラックのスキャンされる情報を読み出す主ビーム、すなわちいわゆるゼロ次ビームは、通常、光情報の最大部分、例えば８０〜９０％を含む。２つの２次ビーム、すなわち＋／−１次ビームは、それぞれ全光度のほぼ５〜１０％となる残りの部分を含む。この場合、簡潔に表すために、回折次数がより高い格子の光エネルギーはゼロであると仮定される。
【００１４】
２つの２次ビームの結像が、書き込みが溝及びランド上に行われる媒体の場合、タイプＬの隣接するトラックの中央に実際にあるか、あるいは書き込みが溝のみに行われる媒体の場合、主ビームによって読み出されるタイプＧのトラックに沿った２つのトラック間の領域に実際にあるように、回折格子が設計される。２次ビーム及び主ビームを光学的に互いに分離することが可能であるため、記憶媒体上及び検出器上のそれらの像の位置は互いに分離される。媒体が回転しているとき、２次ビームの一方は、読み出し方向の主スキャニングビームの前に位置し、他方の２次ビームは、主スキャニングビームの後ろに位置する。
【００１５】
反射ビームは、光検出器への戻り経路上で、非点収差的動作をする光学部品、例えばシリンドリカルレンズを通る。シリンドリカルレンズは２つのフォーカスポイントを生成し、それらは、ｘ及びｙ方向から見ると、互いに異なる。
【００１６】
フォーカスエラー信号は、スキャニングビームのそれぞれから生成することが可能であり、そのビームによってスキャンされるトラックに対するビームの位置に依存する。この場合、各スキャニングビームのフォーカスエラー信号は、対物レンズと光記憶媒体上の情報層との間の垂直距離を示す成分を主に含む。更に、フォーカスエラー信号はフォーカスオフセット成分を含み、それは垂直距離には依存しておらず、スキャンされているトラックのタイプのみに依存する。従ってこのフォーカスオフセット成分は、トラック上のスキャニングビームの水平位置への依存を示す。このオフセット成分の振幅は、例えばＧ及びＬのトラック幅、トラック間隔、又はトラック深さによって説明されるトラックの外形に依存している。
【００１７】
前述のように、及び図４Ａに示されているように、回折格子は、通常、主スキャニングビームがあるトラックＧの中央を読み出しているとき、２次スキャニングビームが隣接するトラックＬの中央を実際にスキャンするように、調整される。光記憶媒体上のトラックに対して対物レンズが移動した結果、主スキャニングビームが隣接するトラックＬの中央を実際にスキャンする場合、２次スキャニングビームは、図４Ｂに示されているように、それぞれトラックＧの中央に実際に位置される。従って２次スキャニングビームは、主スキャニングビームのトラック位置に対して常に相補トラック位置にある。前述の主スキャニングビーム及び２次スキャニングビームのフォーカスオフセット成分は、トラックタイプによって相互に異なる符号を有するため、主ビームエラー信号に関して２次ビームエラー信号が正しく重み付けされるとすれば、これらのフォーカスオフセット成分は、加算プロセスで互いを打ち消し合い、一方でフォーカスエラー成分は互いに加算される。
【００１８】
トラックジャンプの制御を可能にするため、トラックジャンプの方向（厳密に言えばトラックに対する対物レンズの移動の方向）、交差されるトラックの数及びトラックタイプ（Ｇ又はＬ）の決定を可能にする方法が見つけられる。従って、方向依存のトラックカウントが可能であり、それは、溝−ランド識別とともに、信頼性のあるトラックジャンプ及び信頼性のあるトラック制御ループの終了を可能にする。
【００１９】
前述のように、（回折格子の適切な角度位置の場合の）２次ビームは、通常、主スキャニングビームのトラック位置に対して相補トラック位置にある。これは図５Ａに示されている。対物レンズが光記憶媒体上のトラックに対して水平方向ｘに移動された場合、主スキャニングビームは、例えば、隣接するトラックＬの中央を実際にスキャンするような方法で特定の瞬間に位置決めされる。この場合、２次スキャニングビームは、それぞれトラックＧの中央に実際に位置決めされる。この瞬間では、隣接するトラックＬで発生する典型的なフォーカスオフセット依存成分ＦＯＣＢは、主スキャニングビーム上で動作し、一方スキャンされるトラックＧ上で動作する典型的なフォーカスオフセット依存成分ＦＯＯＢ１、ＦＯＯＢ２は、２次スキャニングビーム上で動作する。更に、フォーカスエラー依存成分は、３スキャニングビームすべてで等しく動作する、すなわち、垂直距離エラーの関数としての１つの成分である。これは図５Ａ−Ｃには図示されていない、なぜならこの図で示しているのは、スキャニングビームの水平移動によって生じるフォーカスオフセット依存成分であるためである。３ビームの水平スキャニング位置は、一体でのみ変更可能であるため、フォーカスオフセット成分は、瞬間のトラック位置の関数として同時に変化する。
【００２０】
スキャニングビームの水平方向の移動のあいだに生成されるフォーカスオフセット成分を得るために、まず始めに、信号ＦＯＯＢ１、ＦＯＯＢ２を互いに加算して、２次ビームエラー信号ＦＯＯＢを形成し、その後、予め決めておくことのできる重みを用いて、主ビームエラー信号ＦＯＣＢから減算する。
【００２１】
重み付けが正確に設定されれば、この場合、フォーカスオフセット成分は、図５Ｂで示されているように、互いに強化しあい、一方、垂直距離に依存するフォーカスエラー成分は、互いを実際に打ち消し合う。
【００２２】
図５Ｃも同様に、どのようにして、２次ビームと主ビームの信号が重みＦで互いに加算され、差動フォーカスエラー信号ＤＦＥを形成するのかを示している。この場合、フォーカスオフセット依存成分は、重みＦが実際に設定されているとき、補償型で、互いを打ち消し合う。
【００２３】
図５に示されるように、主ビームと２次ビームとの間のビーム間隔Δｎは、通常、Δｎ＝ｐに設定されている。ここでｐは、トラックＧの中央と隣接するトラックＬの中央との間の距離として定義される。これと対照的に、良識的な制限内で間隔Δｎを変更することも可能である。図６Ａ−６Ｃ、７Ａ−７Ｃ、及び８Ａ−８Ｃは、異なるビーム間隔Δｎで、合成フォーカスオフセット依存成分ＤＦＯを図の要素Ａ及びＢでそれぞれ示し、トラッキングエラー信号ＤＰＰの形成を、図の要素Ｃでそれぞれ示している。Δｎの値の理論上の制限値は０＜Δｎ＜２ｐの範囲内であるが、実際に使用可能な制限値はｐ／２＜Δｎ＜３ｐ／２である。なぜなら、２次ビーム成分ＦＯＯＢ及びＯＰＰの位相が、実際に使用可能なこの制限外では反転されるからである。
【００２４】
各スキャニングビームのフォーカスオフセット依存成分は、通常、各トラックＬ又はＧの中心で最大振幅を有し、一方でそれらは、ＧとＬとの間の境界でゼロ交差を有する。各スキャニングビームのフォーカスオフセット依存成分の計算によって形成される信号ＤＦＯは、いわゆるミラー信号又はラジアル・コントラスト信号と同様の特徴を有する。しかし、ミラー信号又はラジアル・コントラスト信号は、光記録媒体の光学式特徴が、ＧとＬとの間にコントラスト差を提供するときにのみ利用可能であるが、一方ＤＦＥ信号のフォーカスオフセット依存成分は、コントラスト差なしでも評価することができる。
【００２５】
ミラー信号又はラジアル・コントラスト信号と同様に、トラッキングエラー信号に対するフォーカスオフセット依存成分を用いて、トラックカウント又はトラックタイプの決定を行うことができる。
【００２６】
この場合、フォーカスオフセット依存成分の極性は、現在スキャンされているトラックのタイプを示す。トラックに対する対物レンズの移動の方向、交差されるトラックの数、及びそのときスキャンされているトラックのタイプは、フォーカスオフセット依存成分と、トラッキングエラー信号、例えばＰＰ又はＤＰＰ、との間の位相から決定される。図９は、再び位置Ｘに対し、差動フォーカスオフセット信号ＤＦＯと、差動プッシュプル信号ＤＰＰと、ＤＦＯからのデジタル化により形成されるトラックタイプ信号Ｇ／Ｌと、ＤＰＰから形成されるトラックゼロ交差信号ＴＺＣとを示している。図の要素９Ｂは、ＴＺＣ信号に、Ｇ／Ｌ信号の上昇又は下降フランクと同一のフランクがあることにより、スキャニングビームの左から右への移動が識別できるということを示している。図の要素９Ｃは、右から左への移動の場合の対応する状況を示している。
【００２７】
上述したように、このフォーカスオフセット成分は、まず始めに２次ビームエラー信号を互いに加算し、次に予め決めておくことのできる重みを用いて主ビームエラーから減算することによって得られる。この目的のために、フォーカスエラー依存成分の補償へ導く重み付け係数は、適した方法で決定されなければならない。
【００２８】
第１の方法は、２次ビームのフォーカスエラー成分の振幅が第１の測定信号として決定され、主ビームのフォーカスエラー成分の振幅が第２の測定信号として決定される。それは“フォーカスランピング（ｆｏｃｕｓ  ｒａｍｐｉｎｇ）”と呼ばれるフォーカスポイントを通るとき、振幅の評価によって計算され設定される重み付け係数によってなされ、減算プロセスのあとフォーカスエラーの寄与分が互いを実際に打ち消し合う。
【００２９】
第１のステップでは、スキャニングビームが光記憶媒体上のフォーカスポイント（フォーカスランピング）を通って移動するように、対物レンズが動く。このプロセスの間、図１０でわかるように、２次ビームエラー信号の和の振幅は、第１のピーク値検出器Ｄ１によって決定され、主ビームエラー信号の和の振幅は、第２のピーク値検出器Ｄ２によって決定される。評価プロセスでは、重み計算は、振幅比較ユニットＡＣで振幅を比較し、そして、これを用いて重み計算ユニットＷＣで重み付け係数を計算する。フォーカス制御器ＦＣは、振幅比較ユニットＡＣに接続されている。次に、２次ビームエラー信号の和が、決められていた重み付け係数Ｋを用いて主ビーム信号から減算される。これは、重み付け係数は振幅から計算することができるという仮定に基づいている。
【００３０】
図１１で示されている代替案では、重み付けされた主及び２次ビームエラー信号の振幅は、それぞれ第１及び第２の測定信号として測定され、振幅比較ユニットＡＣが評価プロセスで差を見つけたとき、より弱い信号の重み付け係数が増加され、及び／又は振幅比較ユニットＡＣが評価プロセスで差を見つけたとき、より強い信号の重み付け係数が減少される。これは、反復プロセスによってなされ、その反復プロセスは、２つ以上のフォーカスランを含み、振幅間の差が予め決められた値以下まで下がったときに、反復ステップ制御器ＩＣによって終了する。
【００３１】
上記の２つの方法は、対物レンズがフォーカスポイントを１回以上移動することに依存している。このフォーカスポイントを通る移動は、比較的時間を消費し、適切な調整精度のために数度繰り返さなければならず、これにより測定値が平均化する。
【００３２】
重み付け係数を設定するための第３の且つ有利な方法が、以下で述べられる。
【００３３】
この方法の使用は、対物レンズは最適なフォーカスポイントの近くに位置し、フォーカス調整器は既に作動しているという仮定に基づいている。同様にトラッキング調整器は既に作動しているので、上記のように、スキャニングビームが光記憶媒体のトラック上の予め決められた位置をスキャンする。
【００３４】
干渉信号発生器ＤＧによって生成される干渉信号Ｓは、加算ポイントで、閉じたフォーカス制御ループに送られる。この干渉信号Ｓは好ましくは正弦であり、例えば最大制御振幅の１０％でフォーカス調整器の作動ポイントを変調する振幅を有する。これにより、各スキャニングビームのフォーカスエラー依存成分がその最大値の約１０％だけ変調される。この場合、最大値は、フォーカスポイントを通る対物レンズの移動の間、フォーカスエラー信号のピーク−ピーク振幅によって得られる。例として、対物レンズが干渉信号変調を伴って情報層に向かって移動した場合、２次ビーム及び主ビームのフォーカスエラー依存成分は正になる。対物レンズが情報層から離れるように移動した場合、３つのスキャンビームのフォーカスエラー依存成分は負になる。それは図１２で示されている。
【００３５】
設定が大きすぎる重みＫ’＞Ｋｏｐｔを伴う主ビーム信号、又は、設定が低すぎる重みＫを伴う２次ビーム信号の和が、互いに減算された場合、主ビーム信号のフォーカスエラー成分は、その減算プロセスで、２次ビームの和信号のフォーカスエラー成分によって完全に補償されるわけではなく、それは図１３Ａで示されている。減算プロセスのあとの出力信号は、結果として、干渉信号Ｓに対して逆位相にある信号成分を有し、デジタル化された干渉信号Ｂｉｎ（Ｓ）とＤＦＯの商は負で、従って負の平均値ＡＶを有し、積分器からの出力信号ＩＮＴもまた負である。
【００３６】
他方で、設定が低すぎる重みＫ’＜Ｋｏｐｔを伴う主ビーム信号、又は設定が高すぎる重みＫを伴う２次ビーム信号の和が、互いに減算された場合、主ビーム信号のフォーカスエラー成分は、その減算プロセスで、２次ビームの和信号のフォーカスエラー成分によって過補償され、それは図１３Ｂで示されている。この場合、減算プロセスのあとの出力信号は、干渉信号Ｓと同位相にある信号成分を有する。
【００３７】
どちらの場合においても、減算プロセスのあとの振幅は、主ビームと２次ビームの信号間の重みエラーに依存する。
【００３８】
目的は、フォーカス調整器の干渉信号の変調の結果得られ、従ってフォーカスエラーに依存する振幅が、減算プロセスのあと０になるように、重みＫ、Ｋ’を設定することである。
【００３９】
減算プロセスのあとのフォーカスエラー依存信号は、主ビームと２次ビームの信号間の重みエラーに依存する位相角を有し、且つ、この信号の振幅の大きさは、重み付け係数の調整エラーにほぼ比例するので、好ましくは、評価プロセスのための同期復調器を用いて、自動的に重み付け係数Ｋ、Ｋ’を調整することが可能である。このプロセスの間、２次ビームエラー信号の重み付け係数Ｋの使用の代わりとして、又は主ビームエラー信号の重み付け係数Ｋ’の使用の代わりとして、好ましくは、図１４Ａ−Ｂ、図１５及び図１６の実施例で示されているように、重みを２つの信号分岐の２つの重み付け係数１＋Ｋ、１−Ｋに分割することが可能である。この重み付け係数の分割のおかげで、信号ＤＦＯの振幅が、重み付け係数の設定に依存しなくなる。
【００４０】
（図１４Ａで示されている）第１の変形例において、同期復調器は、乗算器Ｍ、平均化ユニットＡＶ、及び、ウィンドウ・コンパレータＷＣと、重み付け係数のための上／下カウンタＵＤＣとを備える制御回路を含む。乗算器Ｍは、第１の測定信号としての減算器からの出力信号ＤＦＯに、第２の測定信号としての干渉信号Ｓを掛け、脈動ＤＣ電圧を生成する。その電圧の極性は、乗算器Ｍへの入力信号間の位相に依存し、その電圧の平均値は、減算器からの出力信号ＤＦＯの振幅の大きさに依存する。重み付け係数のための制御回路は、形成された平均値の極性を評価し、重み付け係数Ｋを電極から導出された方向に段階的に変化させる。これは、平均値の大きさが予め決められた限界値内である限り、複数回の反復ステップで行われる。ウィンドウ・コンパレータＷＣは通常、この目的のために用いられ、その比較電圧＋ＶＴ、−ＶＴは、予め決められている。平均値は、重みＫが正確に設定されているとき、ゼロになるのが理想的なので、比較電圧＋ＶＴ、−ＶＴは、最適な重み付け係数Ｋが充分な精度で見つけられるほど充分に小さく選択されるべきである。代替案として、平均値の代わりに、到達された正確な重み付け係数Ｋに対する基準として振幅を評価することも可能である。平均値の大きさは、重み付け係数Ｋの調整エラーにほぼ比例するので、最適な重み付け係数へ導く反復調整ステップの数を削減することが可能である。例による第１の比較ステップから、平均値変化ユニットＡＶＳＭで測定された平均値変化によって分割された、定義された重み変化ステップの重み変化ユニットＳＳＣで形成された商が既知である場合、図１４Ｂで示されている通り、次の重み付けステップは、これによりステップ計算ユニットＫＳＣ内で計算することができ、従って最適な重み付け係数Ｋに到達するのに必要なステップの数を削減することができる。
【００４１】
図１５で示されている第２の変形例において、同期復調器は、乗算器Ｍ、積分器ＩＮＴ及び重み付け係数のためのマッチング回路を有する。この場合、例によると、典型的な正弦干渉信号Ｓは、デジタイザＢｉｎ内での乗算プロセスの前に、第１の測定信号としてデジタル化でき、そのデジタイザの出力は＋１又は−１である。その後乗算器Ｍは、第２の測定信号としての減算器からの出力信号に＋１又は−１を掛ける。脈動ＤＣ電圧が再び生成され、その電圧の極性は、乗算器Ｍの入力信号間の位相に依存し、平均値は減算器からの出力信号の振幅の大きさに依存する。乗算器に続く積分器ＩＮＴは、乗算の値がゼロになるまでその出力電圧を変化させる。これは実際に、最適な重み付け係数Ｋに到達したときに起こる。従って、積分器ＩＮＴからの出力電圧がマッチング回路によって重み付け設定に接続される場合、フィードバック経路内にある積分器ＩＮＴにより、その積分器ＩＮＴへの入力信号がゼロになるように自動的に調整される制御ループがもたらされる。
【００４２】
重み付け係数Ｋは、特に第３の調整方法に対応する２つの変形例によって、比較的正確に決定することができる。好ましくは、全ての調整方法は、デジタル信号処理手続きすなわちデジタル信号プロセッサを用いて実行されうる。代替案として、２つのスキャニングビーム、つまり、例えば主ビーム及び２次ビームの１つもまた、トラックカウントのための信号を形成するのに充分である。
【００４３】
正確な重み付け係数の決定のための上記の方法は、トラックカウントのための信号の形成に用いることができ、その場合、２次ビームの和エラー信号からの主ビームエラー信号の減算が用いられて、フォーカスエラー成分が補償される。
【００４４】
フォーカスオフセット成分とフォーカスエラー成分の感度間の割合は、主ビームと副ビームとのそれと同じであるという前提条件から、決められる重み付け係数は、２次ビームの和エラー信号と主ビームエラー信号とを重みを加えて互いに加算し合うためにも、用いられる。それは、それらに含まれるフォーカスオフセット成分を補償するためであり、且つ、フォーカスエラー成分を生成するためである（図１６）。正確に設定された重み付け係数によって、一方でＤＦＯ信号はフォーカスエラー依存成分を含んでいないということが保証され、他方でＤＦＥ信号はフォーカスオフセット依存成分を含んでいないということが保証される。同じ重み付け係数の使用は、本質的に、光学スキャナの特徴及び２次ビームの位置Δｎに依存する。
【００４５】
重み付け係数の決定は、通常、複数の調整ステップから成る手順内の１つの要素であり、該調整ステップは、光記憶媒体からの読み出し又は該光記憶媒体への書き込みのための装置を、オンに切り換えたあとに実行される。これら調整ステップは、例えば読み出し又は書き込みプロセスの開始の前に実行される。
【００４６】
第３の調整方法に対応する２つの変形例の利点は、フォーカス制御ループに挿入された干渉信号Ｓの振幅が、読み出し又は書き込みプロセスが干渉されないように選択されるならば、その変形例は、光記憶媒体からの読み出し又は該光記憶媒体への書き込みの間も同様に実行可能であるということである。これは、装置の発熱又はその他の影響があっても、読み出し又は書き込みプロセスの質を維持することで保証することができる。
【００４７】
従って本発明は、記録可能な光ディスクが、多くの既存の又は今後の標準に基づくいわゆるランド及び溝構造を有する、という問題に関連している。この場合、情報は、トラック（溝）上、及びガードバンド、ミラー領域又は溝とも称される、２つのトラック間の領域上の両方で記録される。少なくともそのような記録可能なディスク又は光記録媒体のいくつかのタイプにとって、少なくとも書き込まれる前は、ランド領域と溝領域との間の反射力に実質的な違いはない。トラックジャンプが行われるとき、書き込まれていない領域を移動するので、交差されたトラックの数を正確に数えることは容易ではない、又はほぼ不可能であるかもしれない。本発明は、差動フォーカス法（差動非点収差法とも称される）を実行するために発生された信号を更に用いて、スキャニングビームが現在ランドトラックと溝トラックのどちらをスキャンしているかを示す信号を発生させることを提案している。トラックジャンプの間、この信号を用いて、交差されるトラックの数を数える。差動フォーカス法によると、フォーカスエラー信号が生成され、これは非点収差法によると、主ビーム及び２次ビーム、又は３ビームスキャニングシステムのビーム用である。これら信号の重み付け和は、ランドトラックと溝トラックとの異なるオフセットによって生成されるエラーに依存しない差動フォーカスエラー信号を形成する。本発明によると、これら信号の重み付けされた差が、更に発生する。この差分信号は、フォーカスエラー信号の成分を含まない、又は実質的には含まないが、実際のオフセット値を示す。実際のオフセット値は、現在スキャンされているトラックのタイプ、すなわちランドトラックか溝トラックか、に依存するので、この信号は、ランドトラックが現在スキャンされているのか又は溝トラックか、に依存する。本発明による信号は、ランドトラックと溝トラックとの反射力間の差には依存していない。なぜならそれは、フォーカスエラー信号が得られた信号に基づいており、現在スキャンされているトラックの状態、つまり書き込まれているか又は書き込まれていないか、には依存していないが、トラックタイプ、つまりランドトラックか溝トラックか、のみに依存しているからである。本発明による装置には、他のハードウェアは必要なく、必要なものは、本発明による信号の評価のためのいくつかの論理要素のみである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１Ａ】差動プッシュプル法を使用してトラッキングエラー信号ＤＰＰを得るための、従来技術の構成を示す図である。
【図１Ｂ】２つの信号要素ＣＰＰＮ、ＯＰＰＮの正規化及び重み付けを用いて、正規化されたトラッキングエラー信号ＤＰＰＮを得るための構成を示す図である。
【図２Ａ】差動フォーカスエラー信号ＤＦＥを得るための、従来技術の構成を示す図である。
【図２Ｂ】２つの信号要素ＣＦＥＮ、ＯＦＥＮの正規化及び重み付けを用いて、正規化された差動フォーカスエラー信号ＤＦＥＮを得るための構成を示す図である。
【図３】光学式スキャナの設計を示す図である。
【図４Ａ】主スキャニングビームがトラックＧの中央に当たる場合の、トラック及びスキャニングビームから成る構成を概略的に示す図である。
【図４Ｂ】主スキャニングビームが隣接するトラックＬの中央に当たる場合の、トラック及びスキャニングビームから成る構成を概略的に示す図である。
【図５】フォーカスエラーに依存して水平方向に移動する間に生じる成分のプロフィールと共に、図４Ａと同じ構成を示す図である。
【図６】ＤＦＯ及びＤＰＰを決定するために使用される信号のプロフィールと共に、図４Ａと同じ構成を示す図であり、仮定のスキャニング距離はΔｎ＝ｐである。
【図７】スキャニング距離がΔｎ＝３ｐ／４のときの同様の構成を示す図である。
【図８】スキャニング距離がΔｎ＝ｐ／２のときの同様の構成を示す図である。
【図９】ＤＦＯ及びＤＰＰ信号からの移動方向識別を示す図である。
【図１０】差動フォーカスオフセット信号ＤＦＯを得るための第１の構成を示すブロック図である。
【図１１】差動フォーカスオフセット信号ＤＦＯを得るための更なる構成を示すブロック図である。
【図１２】アクチュエータ、対物レンズ、スキャニングビーム及び記憶媒体からなる構成を概略的に示す図である。
【図１３】重み係数Ｋが小さすぎる又は大きすぎる場合の信号プロフィールを示している。
【図１４Ａ】差動フォーカスオフセット信号ＤＦＯを得るための更なる構成を示すブロック図である。
【図１４Ｂ】差動フォーカスオフセット信号ＤＦＯを得るための更なる構成を示すブロック図である。
【図１５】差動フォーカスオフセット信号ＤＦＯを得るための更なる構成を示すブロック図である。
【図１６】差動フォーカスオフセット信号ＤＦＯを得るための更なる構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  光源
３  回折格子
６  対物レンズ
７  光記録媒体
９、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４  光検出器セグメント  
ＣＦＥ  第１のエラー信号
ＯＦＥ  第２のエラー信号
ＤＰＰ  トラッキングエラー信号
ＤＦＯ  差動フォーカスオフセット信号
ＤＦＥ  差動フォーカスエラー信号
Ｓ  干渉信号  
Ｋ、Ｋ’、１＋Ｋ、１−Ｋ、１＋Ｔ、１−Ｔ、１＋Ｆ、１−Ｆ  重み付け係数
Ｍ  乗算器
ＡＶ  平均化ユニット
ＷＣ  ウィンドウ・コンパレータ
ＵＤＣ  上／下カウンタ
＋ＶＴ、−ＶＴ  比較電圧
ＩＮＴ  積分器
ＦＣ  フォーカス制御器
ＤＧ  干渉信号発生器
ＡＶＳＭ  平均値変化ユニット
ＳＳＣ  重み変化ユニット
ＫＳＣ  ステップ計算ユニット
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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