(57)【要約】エラー信号の元となる２つの信号にゲイン及びオフセットをかけるための調整ユニット（１０６）の２つの出力を計測する信号計測ユニット（１０８）に加えて、オフセット量学習ユニット（１０９）と、バランス補正値調整ユニット（１１０）と、バランサ補正ユニット（１１１）とを設け、フォーカス非合焦時の信号についてバランス演算ユニット（１０７）の演算基準レベルからのオフセット量を求め、フォーカス合焦時の信号のみバランス演算した後に、オフセット量に見合った補正を行うことで、フォーカス合焦時に調整ユニット（１０６）の出力ダイナミックレンジを最大限まで使用する。
2004093068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに光ビームを照射するための光ビーム照射手段と、前記光ディスクからの前記光ビームの反射光又は透過光を検出するための複数個の光検出手段と、前記光検出手段からの複数の出力よりエラー信号の元となる２つの信号を生成するためのエラー元信号生成手段と、前記光検出手段からの複数の出力より前記光ビームのフォーカス合焦時及び非合焦時を示す信号を供給するためのフォーカス監視手段とを有する光ディスク装置において、前記エラー元信号生成手段からの出力よりエラー信号を生成するための装置であって、
前記エラー元信号生成手段からのエラー信号の元となる２つの信号にゲイン及びオフセットをかけるための調整手段と、
前記調整手段からの２つの出力にゲインバランスをかけ、差動演算を行うためのバランス演算手段と、
前記調整手段からの２つの出力を計測するための信号計測手段と、
前記フォーカス監視手段からの前記光ビームの収束状態を示す信号と、前記信号計測手段の計測結果とから、前記調整手段の２つの出力について、前記バランス演算手段の演算基準レベルからのフォーカス非合焦時のオフセット量を計測するためのオフセット量学習手段と、
前記バランス演算手段からのバランス値の情報と前記オフセット量学習手段からのフォーカス非合焦時のオフセット量とから、バランス演算の補正値を決定するためのバランス補正値調整手段と、
前記バランス補正値調整手段の補正値の情報を前記バランス演算手段の出力に加えるためのバランサ補正手段とを備えたことを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項２】
請求項１記載のエラー信号生成装置において、
前記調整手段の出力直後のダイナミックレンジ（Ｄレンジ）がある一定範囲に制限されており、前記フォーカス監視手段からの前記光ビームの収束状態を示す信号から、フォーカス合焦時及び非合焦時の前記調整手段の２つの出力が前記バランス演算手段の入力Ｄレンジに入るように調整を行うことを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項３】
請求項２記載のエラー信号生成装置において、
前記バランス演算手段の入力Ｄレンジの制限がＡ／Ｄコンバータの入力Ｄレンジにより発生することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項４】
請求項２記載のエラー信号生成装置において、
前記オフセット量学習手段は、前記調整手段のオフセット及びゲインの調整をフォーカス合焦時と非合焦時との２回行い、フォーカス非合焦時のオフセット量と、フォーカス合焦時及び非合焦時の各々の前記調整手段のゲイン及びオフセットの設定とから、フォーカス合焦時のゲイン及びオフセットにおける、前記フォーカス非合焦時の信号のオフセット量を算出することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項５】
請求項４記載のエラー信号生成装置において、
前記オフセット量学習手段は、フォーカス非合焦時の前記調整手段の出力信号が当該調整手段の出力Ｄレンジを越えるように、前記フォーカス合焦時のゲイン及びオフセットを設定することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項６】
請求項５記載のエラー信号生成装置において、
前記バランス補正値調整手段は、前記オフセット量学習手段の２つの出力（ａ，ｂ）と前記バランス演算手段のバランス値（Ｂａｌ）とから、前記バランス演算の補正値をａ（１＋Ｂａｌ）−ｂ（１−Ｂａｌ）とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項７】
請求項５記載のエラー信号生成装置において、
前記バランス補正値調整手段は、前記オフセット量学習手段の２つの出力（ａ，ｂ）と前記バランス演算手段のバランス値（Ｂａｌ）とから、前記バランス演算の補正値をＢａｌ（ａ＋ｂ）＋（ａ−ｂ）とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項８】
請求項５記載のエラー信号生成装置において、
前記バランス補正値調整手段は、前記オフセット量学習手段の２つの出力（ａ，ｂ）に対して、ａとｂとが十分大きく、かつａとｂとの差が小さい場合には、前記バランス演算手段のバランス値（Ｂａｌ）から、前記バランス演算の補正値をＢａｌ（ａ＋ｂ）とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項９】
請求項５記載のエラー信号生成装置において、
前記バランス補正値調整手段は、前記調整手段でのゲイン及びオフセット値をその２入力に対して同一とすることで、前記オフセット量学習手段の２つの出力を共通値（ａ）とし、前記バランス演算手段のバランス値（Ｂａｌ）から、前記バランス演算の補正値を２×Ｂａｌ×ａとすることを特徴とするエラー信号成装置。
【請求項１０】
請求項４記載のエラー信号生成装置において、
前記信号計測手段は、フォーカス非合焦時及び合焦時の前記調整手段の出力信号の平均値を計測し、
前記オフセット量学習手段は、当該平均値が前記バランス演算の演算基準レベルとなるように、前記調整手段のオフセット値を決定することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のエラー信号生成装置において、
前記信号計測手段は、フォーカス非合焦時及び合焦時の前記調整手段の出力信号の時間平均を計測し、当該時間平均を前記調整手段の出力信号の平均値とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１２】
請求項１０記載のエラー信号生成装置において、
前記信号計測手段は、フォーカス非合焦時及び合焦時の前記調整手段の出力信号の最大値と最小値とを計測し、当該最大値と最小値との中間値をフォーカス合焦時の前記調整手段の出力信号の平均値とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１３】
請求項１０記載のエラー信号生成装置において、
前記信号計測手段は、フォーカス非合焦時及び合焦時の前記調整手段の出力信号のある一定時間の最大値と最小値とを計測し、更に当該計測を複数回行い、その各々の平均の中間値をフォーカス合焦時の前記調整手段の出力信号の平均値とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１４】
請求項４記載のエラー信号生成装置において、
前記信号計測手段は、フォーカス合焦時の前記調整手段の出力信号の振幅を計測し、
前記オフセット量学習手段は、フォーカス合焦時の前記調整手段の出力信号の振幅が前記調整手段の出力直後のＤレンジに対して一定の割合になるように、前記調整手段のゲイン値を決定することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１５】
請求項１４記載のエラー信号生成装置において、
前記オフセット量学習手段は、前記調整手段の出力信号の振幅と前記調整手段の出力直後のＤレンジとの比から前記調整手段のゲイン値を決定することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１６】
請求項１４記載のエラー信号生成装置において、
前記オフセット量学習手段は、前記調整手段のゲイン値を最小にし、その後前記調整手段の出力信号の振幅が前記調整手段の出力直後のＤレンジのある一定の割合を越えるまで前記調整手段のゲイン値を徐々に大きくすることで、前記調整手段のゲイン値を調整することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載のエラー信号生成装置において、
前記信号計測手段は、フォーカス合焦時の前記調整手段の出力信号の最大値と最小値とを計測し、当該最大値と最小値との差を前記調整手段の出力信号の振幅とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１８】
請求項１５又は１６に記載のエラー信号生成装置において、
前記信号計測手段は、フォーカス合焦時の前記調整手段の出力信号のある一定時間内の最大値と最小値とを計測し、更に当該計測を複数回行って最大値と最小値との各々の平均値を求め、当該平均値の差を前記調整手段の出力信号の振幅とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１９】
請求項１４記載のエラー信号生成装置において、
前記オフセット量学習手段は、フォーカス合焦時の前記調整手段の出力信号の振幅が前記調整手段の出力直後のＤレンジの８割程度になるように前記調整手段のゲイン値を決定することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項２０】
請求項４記載のエラー信号生成装置において、
前記調整手段のゲイン値を前記光ディスクのメディアの種類に応じて予め決定しておくことを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項２１】
請求項４記載のエラー信号生成装置において、
前記調整手段のゲイン及びオフセット設定値と実際のゲイン及びオフセット量との間に誤差を含む場合には、前記オフセット量学習手段が前記調整手段のゲイン及びオフセット設定値を調整することで、ゲイン及びオフセット量のキャリブレーションを行うことを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項２２】
請求項２１記載のエラー信号生成装置において、
前記オフセット量学習手段は、フォーカス非合焦時にオフセット量を一定にしたまま前記調整手段のゲインを変化させ、前記信号計測手段により前記調整手段の出力信号の平均値の変動を計測することで、ゲイン設定値に対するゲイン変化量を算出することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項２３】
請求項２１記載のエラー信号生成装置において、
前記オフセット量学習手段は、フォーカス非合焦時にゲイン量を一定にしたまま前記調整手段のオフセットを変化させ、前記信号計測手段により前記調整手段の出力信号の平均値の変動を計測することで、オフセット設定値に対するオフセット変化量を算出することを特徴とするエラー信号生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、光ディスク記録再生装置における各種サーボエラー信号の生成技術に関するものである。
【背景技術】  従来の光ディスク装置におけるエラー信号生成装置は、光ディスクからの光ビームの反射光又は透過光の検出を行い、検出された情報の差動演算を行うことによりエラー信号の生成を行っている。更に、それぞれの検出信号にゲインバランスをかけることで光検出手段の感度差を補正している（日本国特開平８−５０７２６号公報参照）。
図２０は、従来のエラー信号生成装置２００を用いた光ディスク装置のブロック図である。２０１は光ディスクであり、２０２は光ディスク２０１に光ビームを照射するための光ビーム照射ユニットである。２０３は光検出ユニットであり、光ディスク２０１からの光ビームの反射光又は透過光を検出するための複数個の光検出器からなる。２０４はエラー元信号生成ユニットであり、光検出ユニット２０３からの複数の出力よりエラー信号の元となる２つの信号を生成する。
エラー信号生成装置２００は、エラー元信号生成ユニット２０４からの出力よりエラー信号を生成するための装置である。２０５は調整ユニットであり、エラー元信号生成ユニット２０４からのエラー信号の元となる２つの信号にゲイン及びオフセットをかける。２０６はバランス演算ユニットであり、調整ユニット２０５からの２つの出力にゲインバランスをかけ、差動演算を行う。
上記従来の技術では、調整ユニット２０５の出力直後にダイナミックレンジ（Ｄレンジ）の制限がある場合には、調整ユニット２０５の出力信号振幅が当該Ｄレンジ内に収まるように調整ユニット２０５のゲイン及びオフセットの値を設定する。ところが、フォーカス非合焦時と合焦時とでオフセットする信号を扱う場合には、Ｄレンジに対するフォーカス合焦時の調整ユニット２０５の出力信号振幅が小さくなり、バランス演算ユニット２０６による差動演算後のエラー信号の振幅が小さく、エラー信号の精度が低下する。
【発明の開示】
本発明の目的は、光ディスク装置においてフォーカス非合焦時と合焦時とでオフセットする信号を扱う場合でも、高精度のエラー信号が得られるようにすることにある。
本発明によれば、フォーカス非合焦時の信号についてバランス演算の演算基準レベルからのオフセット量を求め、フォーカス合焦時の信号のみバランス演算した後に、オフセット量に見合った補正を行う。これにより、フォーカス合焦時にＤレンジを最大限まで使用することができ、エラー信号の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明に係るエラー信号生成装置を用いた光ディスク装置のブロック図である。
図２は、図１中のエラー信号生成装置でのエラー信号生成動作を示す図である。
図３は、図１中のエラー信号生成装置での入力信号調整動作を示す概略図である。
図４は、図１中のエラー信号生成装置での入力信号調整動作を示す詳細図である。
図５は、図１中のバランス補正値調整ユニットの内部構成例を示す図である。
図６は、図１中のバランス補正値調整ユニットの他の内部構成例を示す図である。
図７は、図１中のバランス補正値調整ユニットの更に他の内部構成例を示す図である。
図８は、図１中のバランス補正値調整ユニットの更に他の内部構成例を示す図である。
図９は、図１中のエラー信号生成装置でのオフセット調整動作を示す図である。
図１０は、図９中の信号計測ユニットの構成例を示す図である。
図１１は、図９中の信号計測ユニットの他の構成例を示す図である。
図１２は、図９中の信号計測ユニットの更に他の構成例を示す図である。
図１３は、図１中のエラー信号生成装置でのゲイン調整動作を示す図である。
図１４は、図１中のエラー信号生成装置での他のゲイン調整動作を示す図である。
図１５は、図１３及び図１４中の信号計測ユニットの構成例を示す図である。
図１６は、図１３及び図１４中の信号計測ユニットの他の構成例を示す図である。
図１７は、図１中のエラー信号生成装置でのキャリブレーション動作を示す図である。
図１８は、図１中のエラー信号生成装置でのゲインキャリブレーション動作を示す図である。
図１９は、図１中のエラー信号生成装置でのオフセットキャリブレーション動作を示す図である。
図２０は、従来のエラー信号生成装置を用いた光ディスク装置のブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係るエラー信号生成装置１００を用いた光ディスク装置のブロック図である。１０１は光ディスクであり、１０２は光ディスク１０１に光ビームを照射するための光ビーム照射ユニットである。１０３は光検出ユニットであり、光ディスク１０１からの光ビームの反射光又は透過光を検出するための複数個の光検出器からなる。１０４はエラー元信号生成ユニットであり、光検出ユニット１０３からの複数の出力よりエラー信号の元となる２つの信号を生成する。１０５はフォーカス監視ユニットであり、光検出ユニット１０３からの複数の出力より、光ビームのフォーカスが光ディスク１０１に合焦しているかどうかを検出する。
エラー信号生成装置１００は、エラー元信号生成ユニット１０４からの出力よりエラー信号を生成するための装置である。１０６は調整ユニットであり、エラー元信号生成ユニット１０４からのエラー信号の元となる２つの信号にオフセット及びゲインをかける。１０７はバランス演算ユニットであり、調整ユニット１０６からの２つの出力にゲインバランスをかけ、差動演算を行う。１０８は信号計測ユニットであり、調整ユニット１０６からの２つの出力を計測する。１０９はオフセット量学習ユニットであり、フォーカス監視ユニット１０５からの前記光ビームの収束状態を示す信号と、信号計測ユニット１０８の計測結果とから、調整ユニット１０６の２つの出力について、バランス演算ユニット１０７の演算基準レベルからのフォーカス非合焦時のオフセット量を計測する。１１０はバランス補正値調整ユニットであり、バランス演算ユニット１０７からのバランス値の情報と、オフセット量学習ユニット１０９からのフォーカス非合焦時のオフセット量とから、バランス演算の補正値を決定する。１１１はバランサ補正ユニットであり、バランス補正値調整ユニット１１０の補正値の情報をバランス演算ユニット１０７の出力に加える。
図２は、図１中のエラー信号生成装置１００でのエラー信号生成動作を示している。オフセット量学習ユニット１０９では、信号計測ユニット１０８により、フォーカス非合焦時の調整ユニット１０６の出力のバランス演算ユニット１０７の演算基準レベルからのオフセット量（ａ，ｂ）を計測する。更にバランス補正値調整ユニット１１０では、計測したオフセット量ａ，ｂとバランス演算で用いられるバランス値Ｂａｌとから補正値を決定する。バランサ補正ユニット１１１では、バランス補正値調整ユニット１１０で決定された補正値をバランス演算ユニット１０７の出力結果に足し合わせ、バランス演算の補正を行うことにより、フォーカス非合焦時にオフセット量を持つ信号であっても、精度が高いバランス演算を行うことができる。
以上のとおり、図１のエラー信号生成装置１００では、フォーカス非合焦時における入力信号のバランス演算基準レベルからのオフセット量を求め、フォーカス合焦時の信号のみバランス演算した後に、オフセット量に見合った補正を行う。これにより、フォーカス非合焦時の信号がバランス演算の演算基準レベル以下であってもバランス演算を行うことができる。つまり、フォーカス合焦時にＤレンジを広く使用することができ、エラー信号の精度が向上する。
以下、図３〜図１９を用いて、図１中のエラー信号生成装置１００を更に詳細に説明する。
図３は、図１中のエラー信号生成装置１００での入力信号調整動作の概略を示している。図３では、調整ユニット１０６の出力直後におけるＤレンジがある一定値に制限されている。この出力Ｄレンジに合わせて、調整後の信号が当該Ｄレンジ内に収まるように調整ユニット１０６のゲイン及びオフセット量を予め決定する。調整ユニット１０６の出力直後にＡ／Ｄコンバータ等があり、これによりＤレンジがある一定値に制限される場合もある。このようにバランス演算の前のＤレンジがＡ／Ｄコンバータ等で制限されている場合でも、入力信号をＤレンジに入るように調整し、バランス演算を可能にすることができる。
図４は、図１中のエラー信号生成装置１００での入力信号調整動作の詳細を示している。図４では、オフセット量学習ユニット１０９が調整ユニット１０６のオフセット及びゲインの調整をフォーカス合焦時と非合焦時との２回行い、フォーカス非合焦時のオフセット量と、フォーカス合焦時及び非合焦時の各々のゲイン及びオフセットの設定とから、フォーカス合焦時のゲイン及びオフセットにおける、フォーカス非合焦時の信号のオフセット量を算出する。算出式は、フォーカス非合焦時のオフセット量ａ、フォーカス合焦時のゲイン設定Ｇ１、フォーカス合焦時のオフセット設定Ｏｆｓ１、フォーカス非合焦時のゲイン設定Ｇ２、フォーカス非合焦時のオフセット設定Ｏｆｓ２とした場合には、（ａ−Ｏｆｓ１）／Ｇ１×Ｇ２＋Ｏｆｓ２により表すことができる。フォーカス非合焦時の調整ユニット１０６の出力信号が当該調整ユニット１０６の出力Ｄレンジを越えるように、フォーカス合焦時のゲイン及びオフセットを設定してもよい。
図４によれば、フォーカス非合焦時の入力信号のオフセット量をフォーカス合焦時及び非合焦時の各々の調整ユニット１０６のゲイン及びオフセットの設定から求めるため、フォーカス非合焦時の信号が出力Ｄレンジを越えることで、当該Ｄレンジを広く使い、精度の高いバランス演算を行うことができる。
図５は、図１中のバランス補正値調整ユニット１１０の内部構成例を示している。図５のバランス補正値調整ユニット１１０は、オフセット量学習ユニット１０９の２つの出力（ａ，ｂ）とバランス演算ユニット１０７のバランス値（Ｂａｌ）とから、前記バランス演算の補正値を、ａ（１＋Ｂａｌ）−ｂ（１−Ｂａｌ）とする。これにより、バランス値（Ｂａｌ）の動的な変動に対して、バランス演算の補正値を再計算して補正することで、常に精度の高いバランス補正ができる。また、バランス演算ユニット１０７とバランス補正値調整ユニット１１０とで演算器を共用することができる。
図６は、図１中のバランス補正値調整ユニット１１０の他の内部構成例を示している。図６のバランス補正値調整ユニット１１０は、オフセット量学習ユニット１０９の２つの出力（ａ，ｂ）とバランス演算ユニット１０７のバランス値（Ｂａｌ）とから、前記バランス演算の補正値を、Ｂａｌ（ａ＋ｂ）＋（ａ−ｂ）とする。これにより、バランス補正値調整ユニット１１０の演算器の数を減らし、演算速度を向上することができる。
図７は、図１中のバランス補正値調整ユニット１１０の更に他の内部構成例を示している。図７のバランス補正値調整ユニット１１０は、オフセット量学習ユニット１０９の２つの出力（ａ，ｂ）に対して、ａとｂとが十分大きく、かつａとｂとの差が小さい場合には、バランス演算ユニット１０７のバランス値（Ｂａｌ）から、前記バランス演算の補正値を、Ｂａｌ（ａ＋ｂ）とする。これにより、バランス補正値調整ユニット１１０の演算器の数を更に減らし、演算速度を向上することができる。
図８は、図１中のバランス補正値調整ユニット１１０の更に他の内部構成例を示している。図８のバランス補正値調整ユニット１１０は、調整ユニット１０６でのゲイン及びオフセット値をその２入力に対して同一とすることで、オフセット量学習ユニット１０９の２つの出力を共通値（ａ）とし、バランス演算ユニット１０７のバランス値（Ｂａｌ）から、前記バランス演算の補正値を、２×Ｂａｌ×ａとする。このように調整ユニット１０６のゲイン及びオフセットを共通化することで、演算器の数を減らし、演算速度を向上することができる。
図９は、図１中のエラー信号生成装置１００でのオフセット調整動作を示している。図９の信号計測ユニット１０８は、フォーカス非合焦時及び合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の平均値を計測する。オフセット量学習ユニット１０９は、当該平均値がバランス演算の演算基準レベルとなるように調整ユニット１０６のオフセット値を決定する。これにより、入力信号のオフセット量が記録再生する光ディスク１０１や当該光ディスク１０１上の光ビームの焦点位置等に依存する場合でも、精度の高いバランス演算を行うことができる。
図１０は、図９中の信号計測ユニット１０８の構成例を示している。図１０の信号計測ユニット１０８は、フォーカス非合焦時及び合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の時間平均を計測し、当該時間平均を調整ユニット１０６の出力信号の平均値とする。これにより、信号計測ユニット１０８を簡単な演算器により実現することができる。
図１１は、図９中の信号計測ユニット１０８の他の構成例を示している。図１１の信号計測ユニット１０８は、フォーカス非合焦時及び合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の最大値と最小値とを計測し、当該最大値と最小値との中間値をフォーカス合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の平均値とする。これにより、入力信号が片寄り、振幅の中心と時間平均値とが異なる場合にも精度の高いバランス演算を行うことができる。
図１２は、図９中の信号計測ユニット１０８の更に他の構成例を示している。図１２の信号計測ユニット１０８は、フォーカス非合焦時及び合焦時の調整ユニット１０６の出力信号のある一定時間の最大値と最小値とを計測し、更に当該計測を複数回行い、その各々の平均の中間値をフォーカス合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の平均値とする。これにより、ノイズの影響を避けて精度の高いバランス演算を行うことができる。
図１３は、図１中のエラー信号生成装置１００でのゲイン調整動作を示している。図１３の信号計測ユニット１０８は、フォーカス合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の振幅を計測する。オフセット量学習ユニット１０９は、フォーカス合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の振幅が当該調整ユニット１０６の出力直後のＤレンジに対して一定の割合になるように、調整ユニット１０６のゲイン値を決定する。例えば、オフセット量学習ユニット１０９は、調整ユニット１０６の出力信号の振幅と当該調整ユニット１０６の出力直後のＤレンジとの比から、調整ユニット１０６のゲイン値を決定する。具体的には、フォーカス合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の振幅が当該調整ユニット１０６の出力直後のＤレンジの８割程度になるように、調整ユニット１０６のゲイン値を決定すればよい。
図１３によれば、入力信号の振幅が記録再生する光ディスク１０１や当該光ディスク１０１上の光ビームの焦点位置等に依存する場合でも、精度の高いバランス演算を行うことができる。また、入力信号振幅に動的な変動があった場合でも、Ｄレンジを越えることなく、精度の高いバランス演算を行うことができる。
図１４は、図１中のエラー信号生成装置１００での他のゲイン調整動作を示している。図１４のオフセット量学習ユニット１０９は、調整ユニット１０６のゲイン値を最小にし、その後当該調整ユニット１０６の出力信号の振幅が当該調整ユニット１０６の出力直後のＤレンジのある一定の割合を越えるまで当該調整ユニット１０６のゲイン値を徐々に大きくすることで、調整ユニット１０６のゲイン値を調整する。これにより、調整ユニット１０６のゲイン及びオフセット設定値に誤差がある場合でも、精度の高いバランス演算を行うことができる。
図１５は、図１３及び図１４中の信号計測ユニット１０８の構成例を示している。図１５の信号計測ユニット１０８は、フォーカス合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の最大値と最小値とを計測し、当該最大値と最小値との差を調整ユニット１０６の出力信号の振幅とする。これにより、信号計測ユニット１０８を簡単な演算器により実現することができる。
図１６は、図１３及び図１４中の信号計測ユニット１０８の他の構成例を示している。図１６の信号計測ユニット１０８は、フォーカス合焦時の調整ユニット１０６の出力信号のある一定時間内の最大値と最小値とを計測し、更に当該計測を複数回行って最大値と最小値との各々の平均値を求め、当該平均値の差を調整ユニット１０６の出力信号の振幅とする。これにより、入力信号が片寄り、振幅の中心と時間平均値とが異なる場合にも、精度の高いバランス演算を行うことができる。
なお、調整ユニット１０６のゲイン値を光ディスク１０１のメディアの種類に応じて予め決定しておいてもよい。これにより、エラー信号生成装置１００を簡単に実現することができる。
図１７は、図１中のエラー信号生成装置１００でのキャリブレーション動作を示している。図１７では、調整ユニット１０６のゲイン及びオフセット設定値と実際のゲイン及びオフセット量との間に誤差を含む場合に、オフセット量学習ユニット１０９が調整ユニット１０６のゲイン及びオフセット設定値を調整することで、ゲイン及びオフセット量のキャリブレーションを行う。これにより、調整ユニット１０６のゲイン及びオフセット設定値と実際のゲイン及びオフセット量との間に誤差を含む場合にも、精度の高いバランス演算を行うことができる。
図１８は、図１中のエラー信号生成装置１００でのゲインキャリブレーション動作を示している。図１８では、オフセット量学習ユニット１０９は、フォーカス非合焦時にオフセット量を一定にしたまま調整ユニット１０６のゲインを変化させ、信号計測ユニット１０８により調整ユニット１０６の出力信号の平均値の変動を計測することで、ゲイン設定値に対するゲイン変化量を算出する。これにより、図１７の構成を簡単なアルゴリズムで実現することができる。
図１９は、図１中のエラー信号生成装置１００でのオフセットキャリブレーション動作を示している。図１９では、オフセット量学習ユニット１０９は、フォーカス非合焦時にゲイン量を一定にしたまま調整ユニット１０６のオフセットを変化させ、信号計測ユニット１０８により調整ユニット１０６の出力信号の平均値の変動を計測することで、オフセット設定値に対するオフセット変化量を算出する。これにより、図１７の構成を簡単なアルゴリズムで実現することができる。
【産業上の利用の可能性】
以上説明してきたとおり、本発明に係るエラー信号生成装置は、フォーカス合焦時にＤレンジを最大限まで使用することができ、エラー信号の精度が向上するという効果を有し、光ディスク記録再生装置等に有用である。
【図１】
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【図２】
2004093068.tif 000004
【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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【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年11月26日(2004.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに光ビームを照射するための光ビーム照射手段と、前記光ディスクからの前記光ビームの反射光又は透過光を検出するための複数個の光検出手段と、前記光検出手段からの複数の出力よりエラー信号の元となる２つの信号を生成するためのエラー元信号生成手段と、前記光検出手段からの複数の出力より前記光ビームのフォーカス合焦時及び非合焦時を示す信号を供給するためのフォーカス監視手段とを有する光ディスク装置において、前記エラー元信号生成手段からの出力よりエラー信号を生成するための装置であって、
前記エラー元信号生成手段からのエラー信号の元となる２つの信号にゲイン及びオフセットをかけるための調整手段と、
前記調整手段からの２つの出力にゲインバランスをかけ、差動演算を行うためのバランス演算手段と、
前記調整手段からの２つの出力を計測するための信号計測手段と、
前記フォーカス監視手段からの前記光ビームの収束状態を示す信号と、前記信号計測手段の計測結果とから、前記調整手段の２つの出力について、前記バランス演算手段の演算基準レベルからのフォーカス非合焦時のオフセット量を計測するためのオフセット量学習手段と、
前記バランス演算手段からのバランス値の情報と前記オフセット量学習手段からのフォーカス非合焦時のオフセット量とから、バランス演算の補正値を決定するためのバランス補正値調整手段と、
前記バランス補正値調整手段の補正値の情報を前記バランス演算手段の出力に加えるためのバランサ補正手段とを備えたことを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項２】
請求項１記載のエラー信号生成装置において、
前記調整手段の出力直後のダイナミックレンジ（Ｄレンジ）がある一定範囲に制限されており、前記フォーカス監視手段からの前記光ビームの収束状態を示す信号から、フォーカス合焦時及び非合焦時の前記調整手段の２つの出力が前記バランス演算手段の入力Ｄレンジに入るように調整を行うことを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項３】
請求項２記載のエラー信号生成装置において、
前記バランス演算手段の入力Ｄレンジの制限がＡ／Ｄコンバータの入力Ｄレンジにより発生することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項４】
請求項２記載のエラー信号生成装置において、
前記オフセット量学習手段は、前記調整手段のオフセット及びゲインの調整をフォーカス合焦時と非合焦時との２回行い、フォーカス非合焦時のオフセット量と、フォーカス合焦時及び非合焦時の各々の前記調整手段のゲイン及びオフセットの設定とから、フォーカス合焦時のゲイン及びオフセットにおける、前記フォーカス非合焦時の信号のオフセット量を算出することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項５】
請求項４記載のエラー信号生成装置において、
前記オフセット量学習手段は、フォーカス非合焦時の前記調整手段の出力信号が当該調整手段の出力Ｄレンジを越えるように、前記フォーカス合焦時のゲイン及びオフセットを設定することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項６】
請求項５記載のエラー信号生成装置において、
前記バランス補正値調整手段は、前記オフセット量学習手段の２つの出力（ａ，ｂ）と前記バランス演算手段のバランス値（Ｂａｌ）とから、前記バランス演算の補正値をａ（１＋Ｂａｌ）−ｂ（１−Ｂａｌ）とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項７】
請求項５記載のエラー信号生成装置において、
前記バランス補正値調整手段は、前記オフセット量学習手段の２つの出力（ａ，ｂ）と前記バランス演算手段のバランス値（Ｂａｌ）とから、前記バランス演算の補正値をＢａｌ（ａ＋ｂ）＋（ａ−ｂ）とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項８】
請求項５記載のエラー信号生成装置において、
前記バランス補正値調整手段は、前記オフセット量学習手段の２つの出力（ａ，ｂ）に対して、ａとｂとが十分大きく、かつａとｂとの差が小さい場合には、前記バランス演算手段のバランス値（Ｂａｌ）から、前記バランス演算の補正値をＢａｌ（ａ＋ｂ）とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項９】
請求項５記載のエラー信号生成装置において、
前記バランス補正値調整手段は、前記調整手段でのゲイン及びオフセット値をその２入力に対して同一とすることで、前記オフセット量学習手段の２つの出力を共通値（ａ）とし、前記バランス演算手段のバランス値（Ｂａｌ）から、前記バランス演算の補正値を２×Ｂａｌ×ａとすることを特徴とするエラー信号成装置。
【請求項１０】
請求項４記載のエラー信号生成装置において、
前記信号計測手段は、フォーカス非合焦時及び合焦時の前記調整手段の出力信号の平均値を計測し、
前記オフセット量学習手段は、当該平均値が前記バランス演算の演算基準レベルとなるように、前記調整手段のオフセット値を決定することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のエラー信号生成装置において、
前記信号計測手段は、フォーカス非合焦時及び合焦時の前記調整手段の出力信号の時間平均を計測し、当該時間平均を前記調整手段の出力信号の平均値とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１２】
請求項１０記載のエラー信号生成装置において、
前記信号計測手段は、フォーカス非合焦時及び合焦時の前記調整手段の出力信号の最大値と最小値とを計測し、当該最大値と最小値との中間値をフォーカス合焦時の前記調整手段の出力信号の平均値とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１３】
請求項１０記載のエラー信号生成装置において、
前記信号計測手段は、フォーカス非合焦時及び合焦時の前記調整手段の出力信号のある一定時間の最大値と最小値とを計測し、更に当該計測を複数回行い、その各々の平均の中間値をフォーカス合焦時の前記調整手段の出力信号の平均値とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１４】
請求項４記載のエラー信号生成装置において、
前記信号計測手段は、フォーカス合焦時の前記調整手段の出力信号の振幅を計測し、
前記オフセット量学習手段は、フォーカス合焦時の前記調整手段の出力信号の振幅が前記調整手段の出力直後のＤレンジに対して一定の割合になるように、前記調整手段のゲイン値を決定することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１５】
請求項１４記載のエラー信号生成装置において、
前記オフセット量学習手段は、前記調整手段の出力信号の振幅と前記調整手段の出力直後のＤレンジとの比から前記調整手段のゲイン値を決定することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１６】
請求項１４記載のエラー信号生成装置において、
前記オフセット量学習手段は、前記調整手段のゲイン値を最小にし、その後前記調整手段の出力信号の振幅が前記調整手段の出力直後のＤレンジのある一定の割合を越えるまで前記調整手段のゲイン値を徐々に大きくすることで、前記調整手段のゲイン値を調整することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載のエラー信号生成装置において、
前記信号計測手段は、フォーカス合焦時の前記調整手段の出力信号の最大値と最小値とを計測し、当該最大値と最小値との差を前記調整手段の出力信号の振幅とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１８】
請求項１５又は１６に記載のエラー信号生成装置において、
前記信号計測手段は、フォーカス合焦時の前記調整手段の出力信号のある一定時間内の最大値と最小値とを計測し、更に当該計測を複数回行って最大値と最小値との各々の平均値を求め、当該平均値の差を前記調整手段の出力信号の振幅とすることを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項１９】
請求項１４記載のエラー信号生成装置において、
前記オフセット量学習手段は、フォーカス合焦時の前記調整手段の出力信号の振幅が前記調整手段の出力直後のＤレンジの８割程度になるように前記調整手段のゲイン値を決定することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項２０】
請求項４記載のエラー信号生成装置において、
前記調整手段のゲイン値を前記光ディスクのメディアの種類に応じて予め決定しておくことを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項２１】
請求項４記載のエラー信号生成装置において、
前記調整手段のゲイン及びオフセット設定値と実際のゲイン及びオフセット量との間に誤差を含む場合には、前記オフセット量学習手段が前記調整手段のゲイン及びオフセット設定値を調整することで、ゲイン及びオフセット量のキャリブレーションを行うことを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項２２】
請求項２１記載のエラー信号生成装置において、
前記オフセット量学習手段は、フォーカス非合焦時にオフセット量を一定にしたまま前記調整手段のゲインを変化させ、前記信号計測手段により前記調整手段の出力信号の平均値の変動を計測することで、ゲイン設定値に対するゲイン変化量を算出することを特徴とするエラー信号生成装置。
【請求項２３】
請求項２１記載のエラー信号生成装置において、
前記オフセット量学習手段は、フォーカス非合焦時にゲイン量を一定にしたまま前記調整手段のオフセットを変化させ、前記信号計測手段により前記調整手段の出力信号の平均値の変動を計測することで、オフセット設定値に対するオフセット変化量を算出することを特徴とするエラー信号生成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク記録再生装置における各種サーボエラー信号の生成技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ディスク装置におけるエラー信号生成装置は、光ディスクからの光ビームの反射光又は透過光の検出を行い、検出された情報の差動演算を行うことによりエラー信号の生成を行っている。更に、それぞれの検出信号にゲインバランスをかけることで光検出手段の感度差を補正している（特許文献１参照）。
【０００３】
図２０は、従来のエラー信号生成装置２００を用いた光ディスク装置のブロック図である。２０１は光ディスクであり、２０２は光ディスク２０１に光ビームを照射するための光ビーム照射ユニットである。２０３は光検出ユニットであり、光ディスク２０１からの光ビームの反射光又は透過光を検出するための複数個の光検出器からなる。２０４はエラー元信号生成ユニットであり、光検出ユニット２０３からの複数の出力よりエラー信号の元となる２つの信号を生成する。
【０００４】
エラー信号生成装置２００は、エラー元信号生成ユニット２０４からの出力よりエラー信号を生成するための装置である。２０５は調整ユニットであり、エラー元信号生成ユニット２０４からのエラー信号の元となる２つの信号にゲイン及びオフセットをかける。２０６はバランス演算ユニットであり、調整ユニット２０５からの２つの出力にゲインバランスをかけ、差動演算を行う。
【特許文献１】特開平８−５０７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術では、調整ユニット２０５の出力直後にダイナミックレンジ（Ｄレンジ）の制限がある場合には、調整ユニット２０５の出力信号振幅が当該Ｄレンジ内に収まるように調整ユニット２０５のゲイン及びオフセットの値を設定する。ところが、フォーカス非合焦時と合焦時とでオフセットする信号を扱う場合には、Ｄレンジに対するフォーカス合焦時の調整ユニット２０５の出力信号振幅が小さくなり、バランス演算ユニット２０６による差動演算後のエラー信号の振幅が小さく、エラー信号の精度が低下する。
【０００６】
本発明の目的は、光ディスク装置においてフォーカス非合焦時と合焦時とでオフセットする信号を扱う場合でも、高精度のエラー信号が得られるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、フォーカス非合焦時の信号についてバランス演算の演算基準レベルからのオフセット量を求め、フォーカス合焦時の信号のみバランス演算した後に、オフセット量に見合った補正を行う。これにより、フォーカス合焦時にＤレンジを最大限まで使用することができ、エラー信号の精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図１は、本発明に係るエラー信号生成装置１００を用いた光ディスク装置のブロック図である。１０１は光ディスクであり、１０２は光ディスク１０１に光ビームを照射するための光ビーム照射ユニットである。１０３は光検出ユニットであり、光ディスク１０１からの光ビームの反射光又は透過光を検出するための複数個の光検出器からなる。１０４はエラー元信号生成ユニットであり、光検出ユニット１０３からの複数の出力よりエラー信号の元となる２つの信号を生成する。１０５はフォーカス監視ユニットであり、光検出ユニット１０３からの複数の出力より、光ビームのフォーカスが光ディスク１０１に合焦しているかどうかを検出する。
【００１０】
エラー信号生成装置１００は、エラー元信号生成ユニット１０４からの出力よりエラー信号を生成するための装置である。１０６は調整ユニットであり、エラー元信号生成ユニット１０４からのエラー信号の元となる２つの信号にオフセット及びゲインをかける。１０７はバランス演算ユニットであり、調整ユニット１０６からの２つの出力にゲインバランスをかけ、差動演算を行う。１０８は信号計測ユニットであり、調整ユニット１０６からの２つの出力を計測する。１０９はオフセット量学習ユニットであり、フォーカス監視ユニット１０５からの前記光ビームの収束状態を示す信号と、信号計測ユニット１０８の計測結果とから、調整ユニット１０６の２つの出力について、バランス演算ユニット１０７の演算基準レベルからのフォーカス非合焦時のオフセット量を計測する。１１０はバランス補正値調整ユニットであり、バランス演算ユニット１０７からのバランス値の情報と、オフセット量学習ユニット１０９からのフォーカス非合焦時のオフセット量とから、バランス演算の補正値を決定する。１１１はバランサ補正ユニットであり、バランス補正値調整ユニット１１０の補正値の情報をバランス演算ユニット１０７の出力に加える。
【００１１】
図２は、図１中のエラー信号生成装置１００でのエラー信号生成動作を示している。オフセット量学習ユニット１０９では、信号計測ユニット１０８により、フォーカス非合焦時の調整ユニット１０６の出力のバランス演算ユニット１０７の演算基準レベルからのオフセット量（ａ，ｂ）を計測する。更にバランス補正値調整ユニット１１０では、計測したオフセット量ａ，ｂとバランス演算で用いられるバランス値Ｂａｌとから補正値を決定する。バランサ補正ユニット１１１では、バランス補正値調整ユニット１１０で決定された補正値をバランス演算ユニット１０７の出力結果に足し合わせ、バランス演算の補正を行うことにより、フォーカス非合焦時にオフセット量を持つ信号であっても、精度が高いバランス演算を行うことができる。
【００１２】
以上のとおり、図１のエラー信号生成装置１００では、フォーカス非合焦時における入力信号のバランス演算基準レベルからのオフセット量を求め、フォーカス合焦時の信号のみバランス演算した後に、オフセット量に見合った補正を行う。これにより、フォーカス非合焦時の信号がバランス演算の演算基準レベル以下であってもバランス演算を行うことができる。つまり、フォーカス合焦時にＤレンジを広く使用することができ、エラー信号の精度が向上する。
【００１３】
以下、図３〜図１９を用いて、図１中のエラー信号生成装置１００を更に詳細に説明する。
【００１４】
図３は、図１中のエラー信号生成装置１００での入力信号調整動作の概略を示している。図３では、調整ユニット１０６の出力直後におけるＤレンジがある一定値に制限されている。この出力Ｄレンジに合わせて、調整後の信号が当該Ｄレンジ内に収まるように調整ユニット１０６のゲイン及びオフセット量を予め決定する。調整ユニット１０６の出力直後にＡ／Ｄコンバータ等があり、これによりＤレンジがある一定値に制限される場合もある。このようにバランス演算の前のＤレンジがＡ／Ｄコンバータ等で制限されている場合でも、入力信号をＤレンジに入るように調整し、バランス演算を可能にすることができる。
【００１５】
図４は、図１中のエラー信号生成装置１００での入力信号調整動作の詳細を示している。図４では、オフセット量学習ユニット１０９が調整ユニット１０６のオフセット及びゲインの調整をフォーカス合焦時と非合焦時との２回行い、フォーカス非合焦時のオフセット量と、フォーカス合焦時及び非合焦時の各々のゲイン及びオフセットの設定とから、フォーカス合焦時のゲイン及びオフセットにおける、フォーカス非合焦時の信号のオフセット量を算出する。算出式は、フォーカス非合焦時のオフセット量ａ、フォーカス合焦時のゲイン設定Ｇ１、フォーカス合焦時のオフセット設定Ｏｆｓ１、フォーカス非合焦時のゲイン設定Ｇ２、フォーカス非合焦時のオフセット設定Ｏｆｓ２とした場合には、（ａ−Ｏｆｓ１）／Ｇ１×Ｇ２＋Ｏｆｓ２により表すことができる。フォーカス非合焦時の調整ユニット１０６の出力信号が当該調整ユニット１０６の出力Ｄレンジを越えるように、フォーカス合焦時のゲイン及びオフセットを設定してもよい。
【００１６】
図４によれば、フォーカス非合焦時の入力信号のオフセット量をフォーカス合焦時及び非合焦時の各々の調整ユニット１０６のゲイン及びオフセットの設定から求めるため、フォーカス非合焦時の信号が出力Ｄレンジを越えることで、当該Ｄレンジを広く使い、精度の高いバランス演算を行うことができる。
【００１７】
図５は、図１中のバランス補正値調整ユニット１１０の内部構成例を示している。図５のバランス補正値調整ユニット１１０は、オフセット量学習ユニット１０９の２つの出力（ａ，ｂ）とバランス演算ユニット１０７のバランス値（Ｂａｌ）とから、前記バランス演算の補正値を、ａ（１＋Ｂａｌ）−ｂ（１−Ｂａｌ）とする。これにより、バランス値（Ｂａｌ）の動的な変動に対して、バランス演算の補正値を再計算して補正することで、常に精度の高いバランス補正ができる。また、バランス演算ユニット１０７とバランス補正値調整ユニット１１０とで演算器を共用することができる。
【００１８】
図６は、図１中のバランス補正値調整ユニット１１０の他の内部構成例を示している。図６のバランス補正値調整ユニット１１０は、オフセット量学習ユニット１０９の２つの出力（ａ，ｂ）とバランス演算ユニット１０７のバランス値（Ｂａｌ）とから、前記バランス演算の補正値を、Ｂａｌ（ａ＋ｂ）＋（ａ−ｂ）とする。これにより、バランス補正値調整ユニット１１０の演算器の数を減らし、演算速度を向上することができる。
【００１９】
図７は、図１中のバランス補正値調整ユニット１１０の更に他の内部構成例を示している。図７のバランス補正値調整ユニット１１０は、オフセット量学習ユニット１０９の２つの出力（ａ，ｂ）に対して、ａとｂとが十分大きく、かつａとｂとの差が小さい場合には、バランス演算ユニット１０７のバランス値（Ｂａｌ）から、前記バランス演算の補正値を、Ｂａｌ（ａ＋ｂ）とする。これにより、バランス補正値調整ユニット１１０の演算器の数を更に減らし、演算速度を向上することができる。
【００２０】
図８は、図１中のバランス補正値調整ユニット１１０の更に他の内部構成例を示している。図８のバランス補正値調整ユニット１１０は、調整ユニット１０６でのゲイン及びオフセット値をその２入力に対して同一とすることで、オフセット量学習ユニット１０９の２つの出力を共通値（ａ）とし、バランス演算ユニット１０７のバランス値（Ｂａｌ）から、前記バランス演算の補正値を、２×Ｂａｌ×ａとする。このように調整ユニット１０６のゲイン及びオフセットを共通化することで、演算器の数を減らし、演算速度を向上することができる。
【００２１】
図９は、図１中のエラー信号生成装置１００でのオフセット調整動作を示している。図９の信号計測ユニット１０８は、フォーカス非合焦時及び合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の平均値を計測する。オフセット量学習ユニット１０９は、当該平均値がバランス演算の演算基準レベルとなるように調整ユニット１０６のオフセット値を決定する。これにより、入力信号のオフセット量が記録再生する光ディスク１０１や当該光ディスク１０１上の光ビームの焦点位置等に依存する場合でも、精度の高いバランス演算を行うことができる。
【００２２】
図１０は、図９中の信号計測ユニット１０８の構成例を示している。図１０の信号計測ユニット１０８は、フォーカス非合焦時及び合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の時間平均を計測し、当該時間平均を調整ユニット１０６の出力信号の平均値とする。これにより、信号計測ユニット１０８を簡単な演算器により実現することができる。
【００２３】
図１１は、図９中の信号計測ユニット１０８の他の構成例を示している。図１１の信号計測ユニット１０８は、フォーカス非合焦時及び合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の最大値と最小値とを計測し、当該最大値と最小値との中間値をフォーカス合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の平均値とする。これにより、入力信号が片寄り、振幅の中心と時間平均値とが異なる場合にも精度の高いバランス演算を行うことができる。
【００２４】
図１２は、図９中の信号計測ユニット１０８の更に他の構成例を示している。図１２の信号計測ユニット１０８は、フォーカス非合焦時及び合焦時の調整ユニット１０６の出力信号のある一定時間の最大値と最小値とを計測し、更に当該計測を複数回行い、その各々の平均の中間値をフォーカス合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の平均値とする。これにより、ノイズの影響を避けて精度の高いバランス演算を行うことができる。
【００２５】
図１３は、図１中のエラー信号生成装置１００でのゲイン調整動作を示している。図１３の信号計測ユニット１０８は、フォーカス合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の振幅を計測する。オフセット量学習ユニット１０９は、フォーカス合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の振幅が当該調整ユニット１０６の出力直後のＤレンジに対して一定の割合になるように、調整ユニット１０６のゲイン値を決定する。例えば、オフセット量学習ユニット１０９は、調整ユニット１０６の出力信号の振幅と当該調整ユニット１０６の出力直後のＤレンジとの比から、調整ユニット１０６のゲイン値を決定する。具体的には、フォーカス合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の振幅が当該調整ユニット１０６の出力直後のＤレンジの８割程度になるように、調整ユニット１０６のゲイン値を決定すればよい。
【００２６】
図１３によれば、入力信号の振幅が記録再生する光ディスク１０１や当該光ディスク１０１上の光ビームの焦点位置等に依存する場合でも、精度の高いバランス演算を行うことができる。また、入力信号振幅に動的な変動があった場合でも、Ｄレンジを越えることなく、精度の高いバランス演算を行うことができる。
【００２７】
図１４は、図１中のエラー信号生成装置１００での他のゲイン調整動作を示している。図１４のオフセット量学習ユニット１０９は、調整ユニット１０６のゲイン値を最小にし、その後当該調整ユニット１０６の出力信号の振幅が当該調整ユニット１０６の出力直後のＤレンジのある一定の割合を越えるまで当該調整ユニット１０６のゲイン値を徐々に大きくすることで、調整ユニット１０６のゲイン値を調整する。これにより、調整ユニット１０６のゲイン及びオフセット設定値に誤差がある場合でも、精度の高いバランス演算を行うことができる。
【００２８】
図１５は、図１３及び図１４中の信号計測ユニット１０８の構成例を示している。図１５の信号計測ユニット１０８は、フォーカス合焦時の調整ユニット１０６の出力信号の最大値と最小値とを計測し、当該最大値と最小値との差を調整ユニット１０６の出力信号の振幅とする。これにより、信号計測ユニット１０８を簡単な演算器により実現することができる。
【００２９】
図１６は、図１３及び図１４中の信号計測ユニット１０８の他の構成例を示している。図１６の信号計測ユニット１０８は、フォーカス合焦時の調整ユニット１０６の出力信号のある一定時間内の最大値と最小値とを計測し、更に当該計測を複数回行って最大値と最小値との各々の平均値を求め、当該平均値の差を調整ユニット１０６の出力信号の振幅とする。これにより、入力信号が片寄り、振幅の中心と時間平均値とが異なる場合にも、精度の高いバランス演算を行うことができる。
【００３０】
なお、調整ユニット１０６のゲイン値を光ディスク１０１のメディアの種類に応じて予め決定しておいてもよい。これにより、エラー信号生成装置１００を簡単に実現することができる。
【００３１】
図１７は、図１中のエラー信号生成装置１００でのキャリブレーション動作を示している。図１７では、調整ユニット１０６のゲイン及びオフセット設定値と実際のゲイン及びオフセット量との間に誤差を含む場合に、オフセット量学習ユニット１０９が調整ユニット１０６のゲイン及びオフセット設定値を調整することで、ゲイン及びオフセット量のキャリブレーションを行う。これにより、調整ユニット１０６のゲイン及びオフセット設定値と実際のゲイン及びオフセット量との間に誤差を含む場合にも、精度の高いバランス演算を行うことができる。
【００３２】
図１８は、図１中のエラー信号生成装置１００でのゲインキャリブレーション動作を示している。図１８では、オフセット量学習ユニット１０９は、フォーカス非合焦時にオフセット量を一定にしたまま調整ユニット１０６のゲインを変化させ、信号計測ユニット１０８により調整ユニット１０６の出力信号の平均値の変動を計測することで、ゲイン設定値に対するゲイン変化量を算出する。これにより、図１７の構成を簡単なアルゴリズムで実現することができる。
【００３３】
図１９は、図１中のエラー信号生成装置１００でのオフセットキャリブレーション動作を示している。図１９では、オフセット量学習ユニット１０９は、フォーカス非合焦時にゲイン量を一定にしたまま調整ユニット１０６のオフセットを変化させ、信号計測ユニット１０８により調整ユニット１０６の出力信号の平均値の変動を計測することで、オフセット設定値に対するオフセット変化量を算出する。これにより、図１７の構成を簡単なアルゴリズムで実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上説明してきたとおり、本発明に係るエラー信号生成装置は、フォーカス合焦時にＤレンジを最大限まで使用することができ、エラー信号の精度が向上するという効果を有し、光ディスク記録再生装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るエラー信号生成装置を用いた光ディスク装置のブロック図である。
【図２】図１中のエラー信号生成装置でのエラー信号生成動作を示す図である。
【図３】図１中のエラー信号生成装置での入力信号調整動作を示す概略図である。
【図４】図１中のエラー信号生成装置での入力信号調整動作を示す詳細図である。
【図５】図１中のバランス補正値調整ユニットの内部構成例を示す図である。
【図６】図１中のバランス補正値調整ユニットの他の内部構成例を示す図である。
【図７】図１中のバランス補正値調整ユニットの更に他の内部構成例を示す図である。
【図８】図１中のバランス補正値調整ユニットの更に他の内部構成例を示す図である。
【図９】図１中のエラー信号生成装置でのオフセット調整動作を示す図である。
【図１０】図９中の信号計測ユニットの構成例を示す図である。
【図１１】図９中の信号計測ユニットの他の構成例を示す図である。
【図１２】図９中の信号計測ユニットの更に他の構成例を示す図である。
【図１３】図１中のエラー信号生成装置でのゲイン調整動作を示す図である。
【図１４】図１中のエラー信号生成装置での他のゲイン調整動作を示す図である。
【図１５】図１３及び図１４中の信号計測ユニットの構成例を示す図である。
【図１６】図１３及び図１４中の信号計測ユニットの他の構成例を示す図である。
【図１７】図１中のエラー信号生成装置でのキャリブレーション動作を示す図である。
【図１８】図１中のエラー信号生成装置でのゲインキャリブレーション動作を示す図である。
【図１９】図１中のエラー信号生成装置でのオフセットキャリブレーション動作を示す図である。
【図２０】従来のエラー信号生成装置を用いた光ディスク装置のブロック図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004093068.tif 000023
【図２】
2004093068.tif 000024
【図３】
2004093068.tif 000025
【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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【図９】
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【図１０】
2004093068.tif 000032
【図１１】
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【図１２】
2004093068.tif 000034
【図１３】
2004093068.tif 000035
【図１４】
2004093068.tif 000036
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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