(57)【要約】【課題】極めて短時間でディスクの面振れを検出することができる光ディスクドライブを提供する。【解決手段】Ａ／Ｄ変換器８はピックアップ３から出力されるフォーカスエラー信号ＦＥをディジタルデータに変換する。ＣＰＵ９は、スピンドルモータ２から出力されるパルス信号ＦＧのタイミングで、モータ２が１回転する間にＡ／Ｄ変換器８の出力を取り込みメモリ１０に書き込む。次に、ＣＰＵ９は、メモリ１０に書き込まれたデータを読み出し、最小自乗法による演算によって各データとの誤差の自乗和が最小となるサイン曲線を求める。次いで、求めたサイン曲線のピーク・ピーク値を求め、そのピーク・ピーク値と予め設定されているスレショルド値とを比較することによって光ディスクの面振れの有無を検出する。【選択図】    図１
2004241036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する光ディスクに、光学式ピックアップによってデータを書き込みあるいは読み出す光ディスクドライブにおいて、
前記ピックアップから出力されるフォーカスエラー信号をディジタルデータに変換するアナログ／ディジタル変換器と、
前記アナログ／ディジタル変換器の出力を、前記光ディスクが１回転する間に等間隔で所定回数取り込み記憶手段に書き込むサンプリング手段と、
前記記憶手段に書き込まれたデータを読み出し、最小自乗法による演算によって前記各データとの誤差の自乗和が最小となるサイン曲線を求める演算手段と、
前記演算手段によって求められたサイン曲線のピーク・ピーク値を求め、求めたピーク・ピーク値と予め設定されているスレショルド値とを比較することによって前記光ディスクの面振れの有無を検出する検出手段と、
を具備することを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項２】
回転する光ディスクにデータを書き込みあるいは読み出すピックアップと、前記ピックアップの出力の各周波数成分を周波数毎に異なる増幅率で増幅するフィルタと、前記フィルタの出力を増幅して前記ピックアップのアクチュエータへ出力する増幅器とを具備する光ディスクドライブにおいて、
前記ピックアップから出力されるフォーカスエラー信号をディジタルデータに変換するアナログ／ディジタル変換器と、
前記フィルタの低域増幅率を低下させた後、前記アナログ／ディジタル変換器の出力を、前記光ディスクが１回転する間に等間隔で所定回数取り込み記憶手段に書き込むサンプリング手段と、
前記記憶手段に書き込まれたデータを読み出し、最小自乗法による演算によって前記各データとの誤差の自乗和が最小となるサイン曲線を求める演算手段と、
前記演算手段によって求められたサイン曲線のピーク・ピーク値を求め、求めたピーク・ピーク値と予め設定されているスレショルド値とを比較することによって前記光ディスクの面振れの有無を検出する検出手段と、
を具備することを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項３】
前記フォーカスエラー信号に代えて、フォーカスアクチュエータ信号を用いたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ディスクドライブ。
【請求項４】
前記サンプリング手段は、前記光ディスクを回転駆動するモータが一定角度回転する毎に該モータから出力されるパルス信号のタイミングで前記アナログ／ディジタル変換器の出力を取り込むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載の光ディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスクの読み出し／書き込みを行う光ディスクドライブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクの中には、均一に平であるべき平面に僅かな傾きが生じている、いわゆる面振れディスクがある。このような面振れディスクの書き込み／読み出し時には、正常なディスクよりもディスクの回転数を下げる必要がある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１８８４６４号公報
【０００４】
この面振れディスクの検出は、フォーカスアクチュエータ信号またはフォーカスサーボ信号をモニターすることによって行われる。しかし、これらの信号はいずれもノイズが多く、このため、従来は、多くのデータをとってその平均化を行うか、あるいは、面振れ量が大きいディスク外周へシークした後、測定を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、平均化や外周へシークする方法はいずれも時間がかかり、このため、ドライブにディスクを挿入した後、面振れがあるかないかを検出するのに多くの時間を要していた。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、極めて短時間でディスクの面振れを検出することができる光ディスクドライブを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、回転する光ディスクに、光学式ピックアップによってデータを書き込みあるいは読み出す光ディスクドライブにおいて、前記ピックアップから出力されるフォーカスエラー信号をディジタルデータに変換するアナログ／ディジタル変換器と、前記アナログ／ディジタル変換器の出力を、前記光ディスクが１回転する間に等間隔で所定回数取り込み記憶手段に書き込むサンプリング手段と、前記記憶手段に書き込まれたデータを読み出し、最小自乗法による演算によって前記各データとの誤差の自乗和が最小となるサイン曲線を求める演算手段と、前記演算手段によって求められたサイン曲線のピーク・ピーク値を求め、求めたピーク・ピーク値と予め設定されているスレショルド値とを比較することによって前記光ディスクの面振れの有無を検出する検出手段とを具備することを特徴とする光ディスクドライブである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、回転する光ディスクにデータを書き込みあるいは読み出すピックアップと、前記ピックアップの出力の各周波数成分を周波数毎に異なる増幅率で増幅するフィルタと、前記フィルタの出力を増幅して前記ピックアップのアクチュエータへ出力する増幅器とを具備する光ディスクドライブにおいて、前記ピックアップから出力されるフォーカスエラー信号をディジタルデータに変換するアナログ／ディジタル変換器と、前記フィルタの低域増幅率を低下させた後、前記アナログ／ディジタル変換器の出力を、前記光ディスクが１回転する間に等間隔で所定回数取り込み記憶手段に書き込むサンプリング手段と、前記記憶手段に書き込まれたデータを読み出し、最小自乗法による演算によって前記各データとの誤差の自乗和が最小となるサイン曲線を求める演算手段と、前記演算手段によって求められたサイン曲線のピーク・ピーク値を求め、求めたピーク・ピーク値と予め設定されているスレショルド値とを比較することによって前記光ディスクの面振れの有無を検出する検出手段とを具備することを特徴とする光ディスクドライブである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の光ディスクドライブにおいて、前記フォーカスエラー信号に代えて、フォーカスアクチュエータ信号を用いたことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載の光ディスクドライブにおいて、前記サンプリング手段は、前記光ディスクを回転駆動するモータが一定角度回転する毎に該モータから出力されるパルス信号のタイミングで前記アナログ／ディジタル変換器の出力を取り込むことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の一実施の形態による光ディスクドライブの構成を示すブロック図である。この図において、符号１は光ディスクである。２は光ディスク１を回転駆動するスピンドルモータであり、１回転毎にデュティ５０％のパルス信号ＦＧを９パルス出力する。３は光ディスク１の書き込み／読み出しを行うピックアップであり、コイル４の電流によってフォーカス調整が行われる。また、このピックアップ３はフォーカスのずれ量に対応するレベルのフォーカスエラー信号ＦＥを出力する。図２はフォーカスエラー信号ＦＥを示す波形図である。この図に示すように、フォーカスエラー信号ＦＥは、高周波成分と低周波成分が含まれており、低周波成分が光ディスク１の面振れ量に対応している。図に示す例は面振れがある光ディスク１のフォーカスエラー信号ＦＥを示しており、面振れがない場合は、図における低周波の波動がない信号となる。
【００１０】
５はフォーカスエラー信号が入力されるフィルタである。図３はこのフィルタ５の特性を示す図であり、この図に示すように、フィルタ５は主にフォーカスエラー信号ＦＥの高周波成分を高ゲインで増幅し、アンプ６へ出力する。アンプ６はフィルタ５の出力を増幅し、コイル４へ出力する。８はＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器であり、フォーカスエラー信号ＦＥをディジタル信号に変換し、ＣＰＵ（中央処理装置）９へ出力する。ＣＰＵ９は、装置各部を制御すると共に、Ａ／Ｄ変換器８の出力に基づいて光ディスク１の面振れを検出する。１０はメモリであり、ＣＰＵ１のプログラムが記憶されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）と、データ一時記憶用のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）から構成されている。
【００１１】
次に、上記光ディスクドライブにおける面振れ検出動作を図４、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
ＣＰＵ９は、まず、フィルタ５の低域ゲインのダウン処理を行う（図４のステップＳ１）。すなわち、面振れ検出においては、フォーカスサーボ系の低域ゲインを下げて追従誤差を大きくすることによりフォーカスエラー信号ＦＥ中の面振れに基づく低周波成分を増大させ、面振れ成分の検出を容易にする。次に、ＣＰＵ９は、スピンドルモータ２から出力されるパルス信号ＦＧの立ち上がり及び立ち下りにおける割込を許可し（ステップＳ２）、スピンドルモータが１回転したか否かを判断する（ステップＳ３）。その判断結果が「ＮＯ」の場合は更に判断を続け、判断結果が「ＹＥＳ」になるまで繰り返す。したがって、判断結果が「ＹＥＳ」となるまでにスピンドルモータが１回転し、１８回の割込み処理が行われる。
【００１２】
劃込み処理では、図５に示すように、ＣＰＵ９はＡ／Ｄ変換器８の出力データを取り込み（ステップＳ１１）、次いで、取り込んだサンプリングデータ（Ａ／Ｄデータ）をメモリ１０に書き込む（ステップＳ１２）。
【００１３】
以後、パルス信号ＦＧの立ち上がりまたは立ち下りが発生する毎に上述したステップＳ１１〜Ｓ１２の処理が行われ、これにより、メモリ１０にサンプリングデータが順次蓄積される。図２におけるドットＰは上述した過程でサンプリングされたサンプリング点の一例を示している。
【００１４】
次に、スピンドルモータ２が１回転し、メモリ１０内に１８個のサンプリングデータ（Ａ／Ｄデータ）が蓄えられると、ステップＳ３の判断結果が「ＹＥＳ」となりＦＧ割込が禁止される（ステップＳ４）。次のステップＳ５では、メモリ１０に収録された１８個のサンプリングデータを使用し、最小自乗法による演算によって１８のサンプリング点を接続する仮想線に近似するサイン曲線を求める。すなわち、各サンプリングデータとの誤差の自乗和が最小となるサイン曲線を求める。図２における曲線Ｌはサンプリング点Ｐの各サンプリングデータから最小自乗法による演算によって求めたサイン曲線を示している。
【００１５】
以下、最小自乗法による演算について説明する。
ｎ個の点（ｔ１，ｙ１）・・・（ｔｎ，ｙｎ）のサイン曲線による近似を考える。
ｙ＝αｓｉｎ（ωｔ＋φ）＝Ａｓｉｎωｔ＋Ｂｃｏｓωｔ
であるので、各点と近似関数の残差の自乗和Ｓは、
【数１】
2004241036.tif 000003
となる。
【００１６】
係数Ａ、Ｂを求めるために、ＳのＡ、Ｂ微分を零とする。すなわち、次式が成立する。
【数２】
2004241036.tif 000004
上式を行列を用いて書き下すと、次式のようになる。
【数３】
2004241036.tif 000005
【００１７】
得られたデータから、上式の行列要素を計算し、上式を解くことにより係数Ａ、Ｂが求められる。特に、パルス信号ＦＧと同期してデータを採取する場合のように、周期的なデータサンプリングを行うと、上式の行列要素は単純化される。例えば、パルス信号ＦＧにより、１周期が１８分割された場合、
【数４】
2004241036.tif 000006
となり、Ａ、Ｂは以下のように求まる。
【数５】
2004241036.tif 000007
以上より、最小自乗法によるサイン近似が行われたことになる。その振幅および位相は次式の通りである。
【数６】
2004241036.tif 000008
【００１８】
上述した過程によって近似サイン曲線が求められると、次にＣＰＵ９は求めたサイン曲線のＰ−Ｐ（ピークｔｏピーク）を求める（ステップＳ６）。次に、ＣＰＵ９は、求めたＰ−Ｐ値と予めメモリ１０内に設定されているスレショルド値とを比較し、Ｐ−Ｐ値が大であった場合は面振れがあると判断し、小であった場合は面振れがないと判断する。そして、面振れがないと判断した場合（ステップＳ７の判断が「ＮＯ」）はスピンドルモータ２の回転を規定速度に設定し（ステップＳ８）、一方、面振れがあると判断した場合（ステップＳ７の判断が「ＹＥＳ」）はスピンドルモータ２の回転を低速度に設定する（ステップＳ９）。次に、フィルタ５の低域ゲインを規定値に戻し（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００１９】
なお、上記実施形態はフォーカスエラー信号ＦＥに基づいて面振れの判断をしているが、これに代えて、アンプ６の出力（フォーカスアクチュエータ信号）を用いて上記と同様の処理によって面振れの判断をしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、光ディスクの１回転という極めて短時間でディスクの面振れを検出することができる。これにより、ドライブの起動時間を短縮することができる。また、この発明によれば、最小自乗法を用いて精度よく面振れを検出することができるので、誤検出を防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態による光ディスクドライブの要部の構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるピックアップ３から出力されるフォーカスエラー信号ＦＥを示す波形図である。
【図３】図１におけるフィルタ５の特性を示す図である
【図４】図１に示す光ディスクドライブの動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図１に示す光ディスクドライブの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１…光ディスク
２…スピンドルモータ
３…ピックアップ
５…フィルタ
８…アナログ／ディジタル変換器
９…ＣＰＵ
１０…メモリ
【図１】
2004241036.tif 000009
【図２】
2004241036.tif 000010
【図３】
2004241036.tif 000011
【図４】
2004241036.tif 000012
【図５】
2004241036.tif 000013