(57)【要約】【課題】  トラック上に周期的にヘッダ領域を有する光ディスクに対して、精度のよいサーボゲイン調整方法を提供することである。さらに、前記サーボゲイン調整方法を用いることで安定したサーボ性能を有する光ディスク装置を提供することである。【解決手段】  ループゲイン調整時にサーボループに注入する調整基準信号が、ヘッダ領域通過タイミングに対して所望の位相関係となるように前記調整基準信号の位相と周期を設定する。【選択図】  図１
2008165941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラック上に周期的にヘッダ領域を有する光ディスクに対して情報の記録もしくは再生を行う光ディスク装置であって、  
前記光ディスクからの反射光量に応じた電気信号を出力する光検出手段と、  
前記光検出手段の出力信号からサーボエラー信号を生成するサーボエラー信号生成手段と、  
前記サーボエラー信号からサーボアクチュエータを駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、  
前記光検出手段の出力からＲＦ信号を生成するＲＦ信号生成手段と、  
前記ＲＦ信号からヘッダ領域を検出してヘッダ領域検出信号を生成するヘッダ領域検出手段と、  
所定周波数のサーボゲイン調整用の調整基準信号を生成する調整基準信号生成手段と、  
ゲイン調整対象のサーボループに前記調整基準信号を加算する加算手段と、  
前記調整基準信号と該調整基準信号に対する前記サーボループの応答とを比較する信号比較手段と、  
前記信号比較手段の比較結果に応じてサーボゲイン調整を指示するサーボゲイン調整指示手段と、  
前記サーボゲイン調整指示手段の指示に従ってサーボゲインを調整するサーボゲイン調整手段と、  
前記調整基準信号の出力開始タイミング及び出力開始位相を制御する調整基準信号制御手段とを備え、
該調整基準信号制御手段は、前記調整基準信号の位相が前記ヘッダ領域検出信号の位相に対して所定の位相差となるように前記調整基準信号生成手段を制御することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッダ領域は、ＣＡＰＡフォーマットにより情報が記録されていることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項１に記載のサーボエラー信号は、トラッキングエラー信号であり、トラッキングサーボループに前記調整基準信号を加算することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項１に記載のサーボエラー信号は、フォーカスエラー信号であり、フォーカスサーボループに前記調整基準信号を加算することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
請求項１に記載の調整基準信号制御手段は、ヘッダ領域通過後、所定時間を経過した後に、前記調整基準信号の出力を所定の位相から開始させることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項１に記載の調整基準信号の周期を第一の整数倍した時間は、ヘッダ間周期を第二の整数倍した時間と略等しいことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
請求項１に記載のヘッダ間周期は、前記調整基準信号の周期の整数倍と略等しいことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
請求項１に記載の信号比較手段は、前記調整基準信号と該調整基準信号に対する前記サーボループの応答信号との位相差を検出することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】
請求項１に記載の信号比較手段は、前記調整基準信号と該調整基準信号に対する前記サーボループの応答信号との振幅比を検出することを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はサーボゲインの調整機能を備える光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、例えば特開２００４−４７０１１号公報がある。本公報には「前記外乱信号と前記一巡信号に対して行った平均値化処理の出力から閉ループの位相特性を検出し、ゲインを調整する」と記載がある。
【０００３】
また、本技術分野の背景技術として、例えば特開平３−２９６８０６号公報がある。本公報には「第１、第２の検出手段で検出したピーク値の比を演算し、この比が所定値となるようループゲインを可変することにより、閉ループを構成している各要素の感度変化によるループゲインの変動を補正し、これによってサーボ系を安定化し、また制御信号の異常による誤作動をも防止する」と記載がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４７０１１号公報
【特許文献２】特開平３−２９６８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光ディスクに対して情報の再生あるいは記録を行う光ディスク装置は、レーザ光の焦点を光ディスク記録面に追従させるフォーカスサーボ機構、およびレーザ光の焦点を記録面上に形成されたトラックに追従させるトラッキングサーボ機構を備える。前記トラッキングサーボ及びフォーカスサーボにおけるサーボゲインは、光ディスクの反射率や光ディスク装置の個体差の影響で変動する。サーボゲインが設計値と大きく異なると、位相余裕やゲイン余裕が減少してサーボ制御が不安定な状態となり、精度よい情報の記録再生ができないばかりか、隣接トラックの記録済みデータを破壊する恐れもある。そこで、サーボ特性が変化する可能性が高い光ディスクの交換時などの毎に、サーボゲインを調整する技術が開示されている。
【０００６】
サーボゲインの調整方法として、所定周波数の調整基準信号をサーボループに注入した結果の応答信号の特性からサーボゲインを所望の特性に調整する、ループゲイン調整と呼ばれる方法が開示されている。
【０００７】
サーボ系の一巡ループゲインの調整方法について説明を行う。前記調整基準信号に対する前記サーボループの応答信号をモニタし、この信号をバンドパスフィルタに通すことによって、調整基準信号の周波数成分のみを抽出する。該バンドパスフィルタの出力信号のことをモニタ信号と呼ぶことにする。ループゲイン調整では、前記調整基準信号に対する前記モニタ信号の振幅比、もしくは位相差を計測することにより、サーボゲインが所望の特性となっているかを判断する。そして振幅比もしくは位相差が調整範囲内に収まるように、サーボループ中に設けられた可変ゲインを調整することで、サーボゲインを所望の特性に調整する。
【０００８】
ＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおけるＣＡＰＡ（Complementary Allocated Pit Address）フォーマット等のヘッダ領域を有する光ディスクに対して情報の記録もしくは再生を行う場合を想定する。レーザスポットがトラックを追従しているとき、前記ヘッダ領域を通過すると、その影響でサーボエラー信号が変動する。そのため、ＣＡＰＡ領域等のヘッダ領域を有する光ディスクに対してループゲイン調整を行うと、サーボエラー信号の変動により、調整精度が低下するという課題が発生する。以下、本課題について説明する。
【０００９】
位相差計測を用いたループゲイン調整は、たとえば特許文献１にて開示されているように、前記調整基準信号と前記モニタ信号に対して、それぞれの波形がゼロクロスする点を検出し、その時間差を計測して行う。具体的には、調整基準信号とモニタ信号の周波数が既知であるので、前記時間差から位相差を算出し、算出された位相差が調整範囲内に収まるように、サーボループ中に設けられた可変ゲインを調整して、サーボゲインを所望の特性に調整する。
【００１０】
しかし特許文献１では、ＣＡＰＡ領域等のヘッダ領域を通過する際のサーボエラー信号の変動が考慮されていない。前記ヘッダ領域を通過した際にサーボエラー信号が変動すると、その変動はバンドパスフィルタ通過後の前記モニタ信号においても残留するので、モニタ信号の波形は前記ヘッダ領域を通過する際に歪む。そのため、モニタ信号がゼロクロスするタイミングと前記ヘッダ領域通過のタイミングが重なる場合、モニタ信号のゼロクロス点は前記ヘッダ領域通過によって移動し、正確な位相差計測が困難となる。そのため、ループゲイン調整精度が低下するという課題がある。
【００１１】
次に、振幅比計測を用いたループゲイン調整の課題点について説明する。振幅比を計測してループゲインを調整する方法は、たとえば特許文献２にて開示されているように、前記調整基準信号と前記モニタ信号の振幅を計測し、振幅比を算出する。具体的には、それぞれの信号をピーク値検出部に入力して夫々の振幅を計測し、計測された振幅値から振幅比を算出し、算出された振幅比が調整範囲内に収まるように、サーボループ中に設けられた可変ゲインを調整して、サーボゲインを所望の特性に調整する。
【００１２】
しかし特許文献２においても、ＣＡＰＡ領域等のヘッダ領域を通過する際のサーボエラー信号の変動が考慮されていない。たとえばピーク値の検出によって振幅を計測しているが、モニタ信号が最大値を取る点と前記ヘッダ領域通過のタイミングが重なる場合、モニタ信号の最大値は前記ヘッダ領域通過の変動分だけ大きな値となるため、正確な振幅比計測が困難となる。そのため、ループゲイン調整精度が低下するという課題がある。
【００１３】
そこで本発明は、ＣＡＰＡ領域等のヘッダ領域を通過する際のサーボエラー信号の変動によるサーボゲイン調整精度の劣化を低減するために発明されたものであり、前記ヘッダ領域を持つ光ディスクに対して精度のよいサーボゲイン調整を行い、情報の記録もしくは再生を安定して行うことができる光ディスク装置を提供する。
【００１４】
本発明は、精度のよいサーボゲイン調整を行うことができる光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の目的は、その一例としてヘッダ領域を考慮してサーボゲイン調整を行うことで達成できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、精度のよいサーボゲイン調整を行うことができる光ディスク装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の光ディスク記録再生装置の実施例を、図を用いて説明する。
【００１８】
本発明はトラッキングサーボ、フォーカスサーボ共に適用可能であるが、ここではトラッキングサーボに例に説明を行う。
【００１９】
また、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクを例にとって説明を行い、そのヘッダ領域のことをＣＡＰＡ領域と呼ぶ。ＤＶＤ−ＲＡＭディスクでは、ＣＡＰＡ領域はセクタ毎に存在するため、セクタ周期毎にＣＡＰＡ領域を通過する。
【実施例１】
【００２０】
本発明における実施例１について、以下に説明する。
【００２１】
図１は本実施例の光ディスク装置を示すブロック図である。
【００２２】
符号１０１はＣＡＰＡ領域を有する光ディスクであり、レーザ光の照射により情報の読み取り、消去、又は書き込みが行われる。
【００２３】
符号１０２は対物レンズであり、レーザ光を集光して光ディスク１０１の記録面にレーザの焦点を合わせる。
【００２４】
符号１０３は光ピックアップであり、トラッキングアクチュエータを備える。また、光ディスク１０１からの反射光を検出し、反射光量に応じた電気信号を出力する光検出器（図示していない）を備える。
【００２５】
符号１０４はスピンドルモータであり、前記光ディスク１０１を所定の速度で回転駆動する。
【００２６】
符号１０５はトラッキングエラー信号生成回路であり、光ピックアップ１０３内の光検出器の出力信号から、トラッキングエラー信号２０１を生成して出力する。
【００２７】
符号１０６はトラッキングエラー信号２０１を入力とする可変ゲイン回路であり、後述するループゲイン調整制御回路１１６の指示に応じてサーボゲインの調整を行う。
【００２８】
符号１０７は加算器であり、可変ゲイン回路１０６の出力信号に、後述する調整基準信号生成回路１１３から出力される調整基準信号２０２を加算する。
【００２９】
符号１０８はトラッキング制御回路であり、加算器１０７の出力信号に対して、位相及びゲインの補償を行う。なお、ループゲイン調整期間以外は後述する調整基準信号生成回路１１３から出力される調整基準信号２０２の出力信号レベルはゼロであり、加算器１０７の出力信号は、ループゲイン調整期間以外はトラッキングエラー信号２０１と同等となる。
【００３０】
符号１０９はドライバ回路であり、トラッキング制御回路１０８の出力信号を増幅し、光ピックアップ１０３内のトラッキングアクチュエータへ供給する。
【００３１】
符号１１０はＲＦ信号生成回路であり、光ピックアップ１０３内の光検出器の出力信号から、情報の再生信号であるＲＦ信号を生成する。
【００３２】
符号１１１はＣＡＰＡ領域検出回路であり、ＲＦ信号から光ディスク１０１のＣＡＰＡ領域を検出し、ＣＡＰＡ領域を通過している期間のみＨｉｇｈレベルとなり、それ以外の期間はＬｏｗレベルとなるＣＡＰＡ領域検出信号２０３を生成する。
【００３３】
符号１１２は調整基準信号制御回路であり、調整基準信号２０２の出力が、所定のタイミングにおいて、所定の位相で開始されるように、後述する調整基準信号生成回路１１３を制御する制御信号を出力する。
【００３４】
符号１１３は調整基準信号生成回路であり、調整基準信号制御回路１１２からの制御信号に基づき、所定の周波数の調整基準信号２０２の出力を、所定の位相から開始する。
【００３５】
符号１１４はバンドパスフィルタであり、可変ゲイン回路１０６の出力信号から、調整基準信号の周波数と同じ周波数の成分を抽出する。本実施例の構成においては、調整基準信号はサーボループ内の可変ゲイン回路１０６の直後に設置された加算器１０７により加算される。そのため可変ゲイン回路１０６の出力信号が、調整基準信号に対するトラッキングサーボループの応答信号となり、この信号をバンドパスフィルタ１１４に通した後の信号がモニタ信号２０４となる。
【００３６】
符号１１５は位相差計測回路であり、調整基準信号２０２とモニタ信号２０４とを入力とし、２つの信号の時間差を計測することで位相差を算出し、その計測結果を出力する。
【００３７】
符号１１６はループゲイン調整制御回路であり、位相差計測回路１１５から位相差を取得し、調整基準信号制御回路１１２及び可変ゲイン回路１０６に指示を出す。算出された位相差が調整範囲内に収まるように、可変ゲイン回路１０６の利得を変更して、サーボゲインを所望の特性に調整する。
【００３８】
図３は本実施例に関する各部信号の波形図である。図３（ａ）はＣＡＰＡ領域検出信号であり、図３（ｂ）は調整基準信号、図３（ｄ）はモニタ信号である。図３（ｃ）は調整基準信号（ｂ）を２値化した信号であり、図３（ｅ）はモニタ信号（ｄ）を２値化した信号である。
【００３９】
本実施例の位相差計測回路１１５における位相差計測方法は、調整基準信号（ｂ）とはモニタ信号（ｄ）をそれぞれ２値化し、各２値化信号（ｃ）、（ｅ）の立下りエッジの時間差Ｔ１を計測するものである。調整基準信号とモニタ信号の周波数が既知であるので、前記時間差Ｔ１から位相差を算出することができる。
【００４０】
以下、図４に示すループゲイン調整のフローチャートに従って、本実施例におけるループゲイン調整制御回路１１６、及び調整基準信号制御回路１１２の動作を説明する。
【００４１】
ループゲイン調整を開始すると（ステップＳ４０１）、調整基準信号制御回路１１２はＣＡＰＡ領域検出信号２０３の立下りを検出し（ステップＳ４０２）、調整基準信号２０２の位相とＣＡＰＡ領域検出信号２０３の位相が所定の位相差関係を満たすように、ＣＡＰＡ領域検出信号２０３の立下りから所定の時間待機した後（ステップＳ４０３）、調整基準信号生成回路１１３に指示し、調整基準信号２０２の出力を開始させる（ステップＳ４０４）。
【００４２】
ループゲイン調整制御回路１１６は、バンドパスフィルタ１１４が出力するモニタ信号２０４と調整基準信号２０２との位相差を位相差計測回路１１５から取得する（ステップＳ４０５）。トラッキングサーボ特性が設計通りの伝達特性であった場合に計測される位相差のことを目標位相差と呼ぶ。位相差計測回路１１５によって計測された位相差が目標位相差の近傍となっていれば、サーボゲインが所望の特性になっていると判断できる。従ってループゲイン調整制御回路１１６は、位相差計測回路１１５によって計測された位相差と目標位相差との差分が、調整許容範囲内かどうかを判断することで、ループゲイン調整要否を判断する（ステップＳ４０６）。
【００４３】
ループゲイン調整が必要と判断した場合（ステップＳ４０６でＹＥＳの場合）には、可変ゲイン回路１０６の利得を所定の変化量だけ変更する（ステップＳ４０７）。可変ゲインの変更（ステップＳ４０７）、位相差取得（ステップＳ４０５）とループゲイン調整要否判断（ステップＳ４０６）を繰り返し行い、計測位相差と目標位相差の差分が調整許容範囲内に収まるまで繰り返す。ただし、可変ゲイン回路１０６の利得を所定の回数変更しても計測位相差と目標位相差の差分が調整許容範囲内に収まらなかった場合には、前記差分が最小となった時の調整結果を調整値として採用する。
【００４４】
可変ゲイン回路１０６の利得を変更した結果、計測位相差と目標位相差との差分が、調整許容範囲内になった場合には、ループゲイン調整制御回路１１６はサーボゲインが所望の特性となったと判断し（ステップＳ４０６でＮＯの場合）、調整基準信号制御回路１１２に指示して、調整基準信号２０２の出力を停止し（ステップＳ４０８）、以上をもってループゲイン調整を終了する（ステップＳ４０９）。
【００４５】
次に、本実施例における調整基準信号制御回路１１２の効果について図３を用いて説明する。調整基準信号制御回路１１２は、ＣＡＰＡ領域通過後、所定時間Ｄ１の後に、調整基準信号（ｂ）の出力が所定の位相から開始されるように制御する。ここで、ＣＡＰＡ領域通過後の待ち時間Ｄ１及び調整基準信号（ｂ）の出力開始位相としては、モニタ信号（ｄ）のゼロクロス点Ｚ１が、ＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）がＨｉｇｈとなる期間と重ならないという条件を満たすような値を設定する。図３は調整基準信号（ｂ）の出力開始位相が０°の場合を示しているが、前記条件を満たせば出力開始位相は０°以外の値を設定しても構わない。図３においては、ＣＡＰＡ領域の通過タイミングとモニタ信号のゼロクロスタイミングＺ１をずらしているので、時間差Ｔ１を正確に計測することができる。そのため、精度よくループゲイン調整を行うことが可能となる。
【００４６】
以上の動作により、本実施例による光ディスク装置は、ＣＡＰＡ領域を有する光ディスクに対するループゲイン調整において、位相差計測のタイミングとＣＡＰＡ領域を通過したことによるモニタ信号の変動が重なることを回避できるので、精度よく位相差を計測できる。そのため、精度のよいループゲイン調整を行うことができる。
【実施例２】
【００４７】
本発明における実施例２について、以下に説明する。
【００４８】
本実施例の光ディスク装置を示すブロック図は、実施例１のブロック図である図１と共通である。
【００４９】
また、本実施例のフローチャートは、実施例１のフローチャートである図４と共通である。
【００５０】
本実施例における調整基準信号制御回路１１２の効果を、図５を用いて説明する。本実施例では、実施例１の波形図である図３における待ち時間Ｄ１を用いず、その代わりにＣＡＰＡ領域通過のタイミングと同時に、０°以外の所定の位相から調整基準信号（ｂ）の出力を開始する。調整基準信号（ｂ）の出力開始位相は、モニタ信号（ｄ）のゼロクロス点Ｚ１が、ＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）がＨｉｇｈとなる期間と重ならないという条件を満たすような位相を設定する。これにより、調整基準信号（ｂ）とＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）との位相差を図３の場合と同様にすることができる。そのため図３の場合と同様、ＣＡＰＡ領域の通過タイミングとモニタ信号（ｄ）のゼロクロスタイミングＺ１をずらし、時間差Ｔ１を正確に計測することができる。そのため、精度よくループゲイン調整を行うことが可能となる。
【実施例３】
【００５１】
本発明における実施例３について、以下に説明する。
【００５２】
図２は本発明における実施例３の光ディスク装置を示すブロック図である。実施例１のブロック図である図１と、図２との相違点は、図１における位相差計測回路１１５が振幅比計測回路１１７に変更された点であり、図１と共通の構成要素については共通の符号を付し、説明を省略する。
【００５３】
図６は本実施例に関する各部信号の波形図である。図６（ａ）はＣＡＰＡ領域検出信号であり、図６（ｂ）は調整基準信号、図６（ｄ）はモニタ信号である。図６（ｃ）は調整基準信号（ｂ）を第一のトップホールド回路に通した信号であり、図６（ｅ）はモニタ信号（ｄ）を第二のトップホールド回路に通した信号である。
【００５４】
本実施例の振幅比計測回路１１７における振幅比計測方法は、第一のトップホールド回路から調整基準信号（ｂ）の片振幅（中心値からの振幅）Ｌ１、第二のトップホールド回路からモニタ信号（ｄ）の片振幅Ｌ２を得、夫々を割算器に入力することで振幅比Ｌ２／Ｌ１を計測するものである。
【００５５】
以下、図７に示すループゲイン調整のフローチャートに従って、本実施例におけるループゲイン調整制御回路１１６、及び調整基準信号制御回路１１２の動作を説明する。前述した実施例１のフローチャートである図４に対しては、サーボゲインが所望の特性となっていることを判断する際の指標が位相差の代わりに振幅比となった点を除けば図４と同じであり、図４と同様のステップについては共通の符号を付し、説明を省略する。
【００５６】
ステップＳ４０４までは、実施例１のフローチャートである図４の場合と同じである。調整基準信号制御回路１１２は、調整基準信号２０２の位相とＣＡＰＡ領域検出信号２０３の位相が後述する所定の位相差関係を満たすように、ＣＡＰＡ領域検出信号２０３の立下りから所定の時間待機した後（ステップＳ４０３）、調整基準信号生成回路１１３に指示し、調整基準信号２０２の出力を開始させる（ステップＳ４０４）。
【００５７】
ループゲイン調整制御回路１１６は、バンドパスフィルタ１１４が出力するモニタ信号２０４と調整基準信号２０２との振幅比を振幅比計測回路１１７から取得する（ステップＳ４１０）。トラッキングサーボ特性が設計通りの伝達特性であった場合に計測される振幅比のことを目標振幅比と呼ぶ。ループゲイン調整制御回路１１６は、振幅比計測回路１１７によって計測振幅比と目標振幅比との差分が、調整許容範囲内かどうかを判断することで、ループゲイン調整要否を判断する（ステップＳ４１１）。
【００５８】
ループゲイン調整が必要と判断した場合（ステップＳ４１１でＹＥＳの場合）には、可変ゲイン回路１０６の利得を所定の変化量だけ変更する（ステップＳ４０７）。可変ゲインの変更（ステップＳ４０７）、振幅比取得（ステップＳ４１０）とループゲイン調整要否判断（ステップＳ４１１）を繰り返し行い、計測振幅比と目標振幅比の差分が、調整許容範囲内に収まるまで繰り返す。ただし、可変ゲイン回路１０６の利得を所定の回数変更しても計測位相差と目標位相差の差分が調整許容範囲内に収まらなかった場合には、前記差分が最小となった時の調整結果を調整値として採用する。
【００５９】
可変ゲイン回路１０６の利得を変更した結果、計測振幅比と目標振幅比の差分が調整許容範囲内に収まった場合（ステップＳ４１１でＮＯの場合）は、実施例１でのフローチャートである図４の場合と同様の手順で、ループゲイン調整を終了する（ステップＳ４０８〜Ｓ４０９）。
【００６０】
次に、本実施例における調整基準信号制御回路１１２の効果について図６を用いて説明する。調整基準信号制御回路１１２はＣＡＰＡ領域通過後、所定時間Ｄ２の後に、調整基準信号（ｂ）の出力を所定の位相から開始するように制御する。ここで、ＣＡＰＡ領域通過後の待ち時間Ｄ２及び調整基準信号の出力開始位相としては、モニタ信号（ｄ）が最大値を取る点Ｍ１が、ＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）がＨｉｇｈとなる期間と重ならないという条件を満たすような値を設定する。図６は調整基準信号（ｂ）の出力開始位相が０°の場合を示しているが、前記条件を満たせば出力開始位相は０°以外の値を設定しても構わない。図６においては、ＣＡＰＡ領域の通過タイミングとモニタ信号（ｄ）が最大値を取る点Ｍ１をずらしているので、モニタ信号の片振幅Ｌ２を正確に計測することができ、振幅比Ｌ２／Ｌ１を正確に計測できる。そのため、精度よくループゲイン調整を行うことが可能となる。
【００６１】
上記の説明においては、トップホールド回路を用いて検出した最大値のレベルを用いて振幅比を計測する例を示したが、最大値の代わりにボトムホールド回路を用いて検出した最小値を用いて振幅比を計測してもよいし、最大値および最小値の両方を用いて振幅比を計測しても構わない。
【００６２】
また、実施例２の波形図である図５のように、ＣＡＰＡ領域通過のタイミングと同時に、所定の位相から調整基準信号の出力を開始する動作としてもよい。
【００６３】
以上の動作により、本実施例による光ディスク装置は、ＣＡＰＡ領域を有する光ディスクに対するループゲイン調整において、振幅比計測のタイミングとＣＡＰＡ領域を通過したことによるモニタ信号の変動が重なることを回避できるので、精度よく位相差を計測できる。そのため、精度のよいループゲイン調整を行うことができる。
【実施例４】
【００６４】
本発明における実施例４について、以下に説明する。
【００６５】
ループゲイン調整の精度向上の観点から、位相差計測もしくは振幅比計測を複数回実施し、その平均値を用いてサーボゲインが所望の特性となっているか判別することが好ましい。そこで本実施例では、位相差計測もしくは振幅比計測を複数回実施することでループゲイン調整精度を向上させる場合を考慮した実施の形態について述べる。
【００６６】
本実施の形態は位相差を計測する実施例１、振幅比を計測する実施例２の双方に適用することができる。ここでは位相差を計測する実施例１を用いて説明する。
【００６７】
実施例４の光ディスク装置を示すブロック図は、実施例１のブロック図である図１と共通である。
【００６８】
以下、図９に示すループゲイン調整のフローチャートに従って、本実施例におけるループゲイン調整制御回路１１６、及び調整基準信号制御回路１１２の動作を説明する。平均化を行うステップ以外は実施例１のフローチャートである図４と同じであり、図４と同じステップについては共通の符号を付し、説明を省略する。
【００６９】
ステップＳ４０５までは、実施例１のフローチャートである図４の場合と同じである。調整基準信号制御回路１１２は、調整基準信号２０２の位相とＣＡＰＡ領域検出信号２０３の位相が後述する所定の位相差関係を満たすように、ＣＡＰＡ領域検出信号２０３の立下りから所定の時間待機した後（ステップＳ４０３）、調整基準信号生成回路１１３に指示し、調整基準信号２０２の出力を開始させる（ステップＳ４０４）。
【００７０】
ループゲイン調整制御回路１１６は、位相差計測回路１１５からの位相差取得（ステップＳ４０５）をＮ回（Ｎ：平均化回数）繰り返し（ステップＳ４１２）、その後平均値を算出する（ステップＳ４１３）。計測された位相差の平均値と目標位相差との差分が調整許容範囲内かどうかを判断することで、ループゲイン調整要否を判断する（ステップＳ４１４）。
【００７１】
ループゲイン調整が必要と判断した場合（ステップＳ４１４でＹＥＳの場合）には、可変ゲイン回路１０６の利得を所定の変化量だけ変更する（ステップＳ４０７）。可変ゲインの変更（ステップＳ４０７）、位相差取得（ステップＳ４０５）とＮ回の計測完了チェック（ステップ５１２）、平均値算出（ステップＳ４１３）、ループゲイン調整要否判断（ステップＳ４１４）を繰り返し行い、計測位相差の平均値と目標位相差の差分が、調整許容範囲内に収まるまで繰り返す。ただし、可変ゲイン回路１０６の利得を所定の回数変更しても計測位相差と目標位相差の差分が調整許容範囲内に収まらなかった場合には、前記差分が最小となった時の調整結果を調整値として採用する。
【００７２】
可変ゲイン回路１０６の利得を変更した結果、計測位相差の平均値と目標位相差との差分が調整許容範囲内に収まった場合（ステップＳ４１４でＮＯの場合）は、実施例１でのフローチャートである図４の場合と同様の手順で、ループゲイン調整を終了する（ステップＳ４０８〜Ｓ４０９）。
【００７３】
本実施例においては、調整基準信号２０２の周期を整数倍した時間がセクタ周期と等しくなるように、調整基準信号２０２の周期を決定する。
【００７４】
図８はセクタ周期Ｐ１と、調整基準信号の周期Ｐ２を２倍した時間とが等しくなるように、調整基準信号の周期Ｐ２を決定した場合の波形図を示している。図８（ａ）はＣＡＰＡ領域前後のトラックの様子を示したものであり、Ｃ８００、Ｃ８０１、Ｃ８０２はＣＡＰＡ領域である。図８（ｂ）はＣＡＰＡ領域検出信号であり、図８（ｃ）は調整基準信号、図８（ｅ）はモニタ信号、図８（ｄ）は調整基準信号（ｃ）を２値化した信号、図８（ｆ）はモニタ信号（ｅ）を２値化した信号である。本実施例では、２値化信号の立ち下がりエッジにおいて位相差計測を行うものとする。すなわち、調整基準信号の１周期の間に１度、位相差計測を行う。
【００７５】
図８は、ＣＡＰＡ領域Ｃ８００を通過した後、所定時間Ｄ３の後に所定の位相から調整基準信号の出力を開始する場合の波形図を示している。図８に示すように、モニタ信号におけるＣＡＰＡ領域通過タイミングの位相は常に一定の位相となる。このため、ＣＡＰＡ領域通過後の待ち時間Ｄ３及び調整基準信号の出力開始位相としては、調整基準信号（ｃ）の出力開始後、最初のＣＡＰＡ領域であるＣ８０１を通過するタイミングに着目し、Ｃ８０１通過中にＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）がＨｉｇｈとなる期間と、２値化信号（ｆ）の立ち下がりとが重ならないような値を設定する。本設定により、ＣＡＰＡ領域Ｃ８０１より後のＣＡＰＡ領域においても、ＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）がＨｉｇｈとなる期間と、２値化信号（ｆ）の立ち下がりとが重ならないことが保証され、時間差Ｔ８０１〜Ｔ８０４を正確に計測することができる。そのため位相計測を多数回行う場合であっても、２値化信号（ｆ）の立ち下がりがＣＡＰＡ領域通過時のモニタ信号の変動と重なることを回避することができ、精度のよいループゲイン調整が可能である。
【００７６】
なお、ここではセクタ周期と調整基準信号の周期を２倍した時間とが等しい場合で説明を行ったが、セクタ周期と調整基準信号の周期を任意の整数倍した時間が等しい場合にも、上記のようにモニタ信号におけるＣＡＰＡ領域通過タイミングの位相は常に一定の位相となるため、本発明は同様に適用できる。
【実施例５】
【００７７】
本発明における実施例５について、以下に説明する。
【００７８】
本実施例の光ディスク装置を示すブロック図は、実施例１のブロック図である図１と共通である。また、本実施例のフローチャートは、実施例４のフローチャートである図９と共通である。
【００７９】
本実施例においては、調整基準信号２０２の周期を第一の整数倍した時間がセクタ周期の第二の整数倍した時間と等しくなるように、調整基準信号２０２の周期を決定する。
【００８０】
図１０は、調整基準信号の周期Ｐ３を４倍した時間が、セクタ周期Ｐ１を３倍した時間と等しくなるように、調整基準信号の周期Ｐ３を決定した場合の波形図を示している。図１０（ａ）はＣＡＰＡ領域前後のトラックの様子を示したものであり、Ｃ１００〜Ｃ１０６はＣＡＰＡ領域である。図１０（ｂ）はＣＡＰＡ領域検出信号であり、図１０（ｃ）は調整基準信号、図１０（ｅ）はモニタ信号、図１０（ｄ）は調整基準信号（ｃ）を２値化した信号、図１０（ｆ）はモニタ信号（ｅ）を２値化した信号である。本実施例では、２値化信号の立ち下がりエッジにおいて位相差計測を行うものとする。すなわち、調整基準信号の１周期の間に１度、位相差計測を行う。
【００８１】
図１０は、Ｃ１００を通過した後、所定時間Ｄ４の後に所定の位相から調整基準信号の出力を開始する場合の波形図を示している。図１０において、モニタ信号（ｅ）におけるＣＡＰＡ領域Ｃ１０１の通過タイミングの位相は、モニタ信号（ｅ）におけるＣＡＰＡ領域Ｃ１０４の通過タイミングの位相と等しい。同様に、モニタ信号（ｅ）におけるＣＡＰＡ領域Ｃ１０２の通過タイミングの位相は、モニタ信号（ｅ）におけるＣＡＰＡ領域Ｃ１０５の通過タイミングの位相と等しく、モニタ信号（ｅ）におけるＣＡＰＡ領域Ｃ１０３の通過タイミングの位相は、モニタ信号（ｅ）におけるＣＡＰＡ領域Ｃ１０６の通過タイミングの位相と等しい。図１０に示すように、調整基準信号の周期をセクタ周期の３／４倍となるように設定した場合、モニタ信号（ｅ）におけるＣＡＰＡ領域通過タイミングの位相は、３種類となる。
【００８２】
従ってＣＡＰＡ領域通過後の待ち時間Ｄ４及び調整基準信号の出力開始位相としては、調整基準信号（ｃ）の出力開始後に連続して通過する３つのＣＡＰＡ領域Ｃ１０１、Ｃ１０２及びＣ１０３の３箇所において、ＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）がＨｉｇｈである期間と、２値化信号（ｆ）の立ち下がりが重ならないような値を設定する。本設定により、ＣＡＰＡ領域Ｃ１０３より後のＣＡＰＡ領域においても、ＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）がＨｉｇｈとなる期間の近傍で２値化信号（ｆ）が立ち下がらないことが保証され、時間差Ｔ１０１〜Ｔ１０８を正確に計測できる。その結果、精度のよいループゲイン調整が可能となる。
【００８３】
ここでは調整基準信号の周期を４倍した時間がセクタ周期を３倍した時間と等しい場合で説明を行ったが、調整基準信号の周期を任意の第一の整数倍した時間が、セクタ周期を任意の第二の整数倍した時間と等しい場合にも、上記のようにモニタ信号におけるＣＡＰＡ領域通過タイミングの位相は有限個の種類となるため、本発明は同様に適用できる。
【実施例６】
【００８４】
本発明における実施例６について、以下に説明する。
【００８５】
本実施例の光ディスク装置を示すブロック図は、実施例１のブロック図である図１と共通である。また、本実施例のフローチャートは、実施例４のフローチャートである図９と共通である。
【００８６】
実施例６は実施例５の変形例である。実施例５においては調整基準信号２０２の周期を第一の整数倍した時間がセクタ周期の第二の整数倍と等しかったが、完全な整数倍でなくてもよい。すなわち本実施例では、調整基準信号２０２の周期を第一の整数倍した時間が、セクタ周期の第二の整数倍した時間と略等しくなるように、調整基準信号２０２の周期を決定する。
【００８７】
たとえば、セクタ周波数2.0kHzに対して調整基準信号の周波数が4.1kHzであった場合を考える。図１１は、セクタ周期Psと調整基準信号周期Paが上記の値であるときの波形図である（Ps＝1/2000＝0.5[ms]、Pa＝1/4100≒0.244[ms]）。またＣＡＰＡ領域検出信号がＨｉｇｈとなる時間幅Pcとしては、30μsと仮定している。図１１（ａ）はＣＡＰＡ領域検出信号、図１１（ｂ）はモニタ信号、図１１（ｃ）はモニタ信号を２値化した信号である。また、モニタ信号（ｂ）上の、モニタ信号を２値化した信号（ｃ）の立下りエッジに相当する点を黒丸（●）で示している。この点のことを、位相差計測タイミングと呼ぶ。点Ａ〜Ｆは、図中の矢印が示す位相差計測タイミングである。
【００８８】
調整基準信号の周波数が正確に4.0kHzであった場合には、セクタ１周期中に調整基準信号が２周期入ることになり、すべてのＣＡＰＡ領域通過時において、モニタ信号におけるＣＡＰＡ領域通過タイミングの位相は同じ位相になる。しかし図１１においてはセクタ１周期中に調整基準信号が2.05周期入ることになり、モニタ信号（ｂ）におけるＣＡＰＡ領域通過タイミングの位相はＣＡＰＡ領域を通過する度に徐々に移動していく。しかし4.1kHzは4.0kHzと近い値であるため、モニタ信号（ｂ）におけるＣＡＰＡ領域通過タイミングの位相の移動度合いは小さく、セクタ周期での相対的な移動量は以下の式で表される。
【００８９】
Ps-2*Pa [s] ・・・（数１）
図１１は、位相差計測タイミングＡにおいてＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）がＨｉｇｈである期間と位相差計測タイミングとが重なり、位相差が正確に計測できず、位相差計測タイミングＣにおいてＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）がＨｉｇｈである期間と位相差計測タイミングとが重ならない状態を示している。そのため、位相差計測タイミングＢから位相差計測を開始するような位相関係となるように調整基準信号を制御して、複数回の位相差計測を行うこととする。前述したようにモニタ信号（ｂ）におけるＣＡＰＡ領域通過タイミングの位相は移動していくが、再びＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）がＨｉｇｈである期間と位相差計測タイミングとが重なる時刻が位相差計測タイミングＦである。
【００９０】
図１１からわかるように、ＣＡＰＡ領域通過タイミングは、モニタ信号（ｂ）上の位相が大きくなる方向に移動していく。位相差計測タイミングＣのゼロクロス点とＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）の立ち上がりが完全に一致していると仮定すると、ＣＡＰＡ領域通過タイミングがモニタ信号（ｂ）に対して相対的に
Pa-Pc [s] ・・・（数２）
だけ移動すると、再びＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）がＨｉｇｈである期間と位相差計測タイミングとが重なる。これは図１１における位相差計測タイミングＦに相当する。
【００９１】
なお、実際にはＣＡＰＡ領域を通過している期間でモニタ信号（ｂ）が変動するため、上記で仮定したように位相差計測タイミングＣのゼロクロス点とＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）の立ち上がりが完全に一致している場合、モニタ信号（ｂ）の変動量が大きいと位相差計測タイミングＣでは正確な位相差計測ができない。モニタ信号（ｂ）の変動を考慮して計算を行うには、ＣＡＰＡ領域検出信号（ａ）を１セクタ周期前のＣＡＰＡ領域検出信号波形から予想して生成することとし、モニタ信号（ｂ）の変動量を見積った上で、ＣＡＰＡ領域検出信号をたとえばＣＡＰＡ領域通過期間の前後５μsの間もＨｉｇｈとなるような信号として生成すると仮定すればよい。これにより、変数Pcを変更するだけでモニタ信号（ｂ）の変動を考慮に入れることができる。以下では、前述した「ＣＡＰＡ領域検出信号がＨｉｇｈとなる時間幅Pc＝30μs」という仮定は上記を考慮した上での数字であるとして説明を行う。
【００９２】
(Pa-Pc)/(Ps-2*Pa)＝17.54 ・・・（数３）
であるから、位相差計測タイミングＤは位相差計測タイミングＣから数えて１７個目のＣＡＰＡ領域である。位相差を正確に計測できるのは位相差計測タイミングＢから位相差計測タイミングＥまでである。その間に存在する位相差計測タイミングの個数は、以下の式で表される。
【００９３】
2*Int{(Pa-Pc)/(Ps−2*Pa)}-1+2=35 ・・・（数４）
（ただしInt()はその値を超えない最大の整数を返す関数）
すなわち、連続する３５回の正確な位相差計測データを用いて平均値を算出することが可能であり、ループゲイン調整精度を向上させることができる。
【００９４】
これにより、ループゲイン調整が完了するまでの期間において、モニタ信号を２値化した信号の立ち下がりとＣＡＰＡ領域を通過時のモニタ信号の変動が重なることを回避する、もしくは重なる回数を減少させる効果がある。すなわち、ＣＡＰＡ領域通過の影響を最小限に抑えて位相差計測を行うことができ、ループゲイン調整の精度が向上する。
なお実施例４から６に関しては、セクタ周期はスピンドルモータの回転速度に依存するため、スピンドルモータの回転速度に合わせて調整基準信号の周期を適切に設定することになる。
【００９５】
また実施例４から６では実施例１で用いた位相差計測の場合について説明を行ったが、実施例３で用いた振幅比計測の場合においても本発明が同様に適用できることは明らかである。
【００９６】
以上で説明した位相差を計測する場合（本発明における実施例１、２、４、５、６）では、調整基準信号及びモニタ信号を各々２値化した信号の立ち下りエッジで位相差を計測する方法を用いて説明を行ったが、各２値化信号の立ち上がりエッジで位相差を計測しても構わないし、立ち下りエッジと立ち上がりエッジの併用でも構わない。
【００９７】
以上の実施例では、ヘッダ領域のことをＣＡＰＡ領域という名前で呼んだが、本発明は、通過時にサーボエラー信号が変動するヘッダ領域がトラック上に周期的に存在する光ディスクに関して発明されたものであり、ヘッダ領域のディスクフォーマットはＣＡＰＡフォーマットに限定されるものではない。
【００９８】
また、以上の実施例ではオープンループゲインが所望の特性となっているかを判断する場合に、加算器１０７によって加算される２つの入力信号をモニタし、位相差もしくは振幅比を計測したが、モニタする信号はこれに限ることはない。たとえば、調整基準信号と、加算器出力信号をモニタして計測を行ってもよい。このように、調整基準信号をサーボループ中に注入し、調整基準信号に対するサーボ系の応答を検出して位相差もしくは振幅比の計測を行う構成であれば、どのような構成を用いても構わない。
【００９９】
さらに、以上の実施例ではトラッキングサーボを用いて説明したが、本発明はフォーカスサーボに関しても同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施例１を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例３を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例１を説明する波形図である。
【図４】本発明の実施例１のフローチャートである。
【図５】本発明の実施例２を説明する波形図である。
【図６】本発明の実施例３を説明する波形図である。
【図７】本発明の実施例３のフローチャートである。
【図８】本発明の実施例４を説明する波形図である。
【図９】本発明の実施例４のフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例５を説明する波形図である。
【図１１】本発明の実施例６を説明する波形図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０１…ＣＡＰＡ領域を有する光ディスク、１０２…対物レンズ、１０３…光ピックアップ、１０４…スピンドルモータ、１０５…トラッキングエラー生成回路、１０６…可変ゲイン回路、１０７…加算器、１０８…トラッキング制御回路、１０９…ドライバ回路、１１０…ＲＦ信号生成回路、１１１…ＣＡＰＡ領域検出回路、１１２…調整基準信号制御回路、１１３…調整基準信号生成回路、１１４…バンドパスフィルタ、１１５…位相差計測回路、１１６…ループゲイン調整制御回路、１１７…、振幅比計測回路、２０１…トラッキングエラー信号、２０２…調整基準信号、２０３…ＣＡＰＡ領域検出信号、２０４…モニタ信号
【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】
2008165941.tif 000009
【図８】
2008165941.tif 000010
【図９】
2008165941.tif 000011
【図１０】
2008165941.tif 000012
【図１１】
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