(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに光ビームを照射して前記光ディスクに記録されている信号を再生する光ディスク装置の制御特性評価装置において、
フォーカス外乱信号を発生するフォーカス外乱信号発生器と、
トラッキング外乱信号を発生するトラッキング外乱信号発生器と、
前記光ディスク装置からのフォーカスエラー信号と前記フォーカス外乱信号とを加算し、前記光ディスク装置のフォーカスサーボのサーボループに戻す第一の加算手段と、
前記光ディスク装置からのトラッキングエラー信号と前記トラッキング外乱信号とを加算し、前記光ディスク装置のトラッキングサーボのサーボループに戻す第二の加算手段と、
前記フォーカスエラー信号の大きさを検出する第一の検出手段と、
前記トラッキングエラー信号の大きさを検出する第二の検出手段と、
前記フォーカスエラー信号及び前記トラッキングエラー信号を記憶する記憶手段とを有し、
前記フォーカス外乱信号を変化させ、且つ前記トラッキング外乱信号を変化させた状態で、前記光ディスクに記録されている信号の再生誤差が所定範囲外になるときの、前記第一の検出手段で検出した前記フォーカスエラー信号及び前記第二の検出手段で検出した前記トラッキングエラー信号を一組として、少なくとも二組以上前記記憶手段に記憶し、
前記フォーカス外乱信号及び前記トラッキング外乱信号を発生させない状態で、前記第一の検出手段で検出した前記フォーカスエラー信号及び前記第二の検出手段で検出した前記トラッキングエラー信号の一組を前記記憶手段に記憶された前記フォーカスエラー信号及び前記トラッキングエラー信号の組と比較することによって、
前記フォーカスサーボ及び前記トラッキングサーボの評価をすること
を特徴とする光ディスク装置の制御特性評価装置。
【請求項２】
前記記憶手段に記憶された前記フォーカスエラー信号及び前記トラッキングエラー信号の少なくとも二組以上により、前記再生誤差が所定範囲外になる前記フォーカスエラー信号及び前記トラッキングエラー信号の領域境界を求め、
前記フォーカス外乱信号及び前記トラッキング外乱信号を発生させない状態で、前記第一の検出手段で検出した前記フォーカスエラー信号及び前記第二の検出手段で検出した前記トラッキングエラー信号の一組を前記領域境界と比較することによって、
前記フォーカスサーボ及び前記トラッキングサーボの評価をすること
を特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置の制御特性評価装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光ディスク装置の制御特性評価装置を具備し、前記制御特性評価装置の評価結果に基づきフォーカスサーボ及びトラッキングサーボの少なくともいずれか一方を調整する手段を有すること
を特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク装置の制御特性評価装置及び光ディスク装置に関し、さらに詳しくは、スピーカ付きＣＤプレイヤ、車載用など、振動がある状況で使用される光ディスク装置の制御特性評価装置及び光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（Compact Disc）などの光ディスクに記録されている信号を再生する光ディスク装置は、振動がある状況で使われることがある。たとえば、ＣＤプレイヤは光ディスク装置と共にスピーカが一体となっているのでＣＤ再生時にスピーカからの振動の影響を受けやすい。
【０００３】
光ディスク装置は、光ビームを光ディスクの記録面に合焦させるように光ピックアップ内にあるフォーカスアクチュエータを制御するフォーカスサーボを行うと共に、光ビームを光ディスクのトラックに追従させるように光ピックアップ内にあるトラッキングアクチュエータを制御するトラッキングサーボを行う必要がある。
【０００４】
フォーカスアクチュエータとトラッキングアクチュエータは微細な動きをするので、外部から振動が加わると影響を受けやすい。このような外乱が大きくなるに従い、フォーカスエラー、トラッキングエラーが大きくなり、その結果、光ディスクに記録されている信号の読みとりエラーが大きくなる。やがてはフォーカスサーボまたはトラッキングサーボがはずれて再生不能となる。
【０００５】
従来は、フォーカスサーボまたはトラッキングサーボに現れる、このような外乱をフォーカスサーボ、トラッキングサーボを別々に測定していた。しかし、光ディスク装置によってはフォーカスサーボが弱いもの、トラッキングサーボが弱いもの、あるいは両方とも弱いものがあり、光ディスク装置の筐体とスピーカ出力も種々あるので、全体を含めた耐振性を把握することが困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、振動がある状況下で使用された場合、フォーカスサーボとトラッキングサーボを総合した全体的な耐振性の評価が可能な光ディスク装置の制御特性評価装置及び光ディスク装置を実現することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項１の光ディスク装置の制御特性評価装置は、光ディスクに光ビームを照射して光ディスクに記録されている信号を再生する光ディスク装置の制御特性評価装置であって、フォーカス外乱信号を発生するフォーカス外乱信号発生器と、トラッキング外乱信号を発生するトラッキング外乱信号発生器と、光ディスク装置からのフォーカスエラー信号とフォーカス外乱信号とを加算し、光ディスク装置のフォーカスサーボのサーボループに戻す第一の加算手段と、光ディスク装置のトラッキングエラー信号とトラッキング外乱信号とを加算し、光ディスク装置のトラッキングサーボのサーボループに戻す第二の加算手段と、フォーカスエラー信号の大きさを検出する第一の検出手段と、トラッキングエラー信号の大きさを検出する第二の検出手段と、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を記憶する記憶手段とを有し、フォーカス外乱信号を変化させ、且つトラッキング外乱信号を変化させた状態で、光ディスクに記録されている信号の再生誤差が所定範囲外になるときの、第一の検出手段で検出したフォーカスエラー信号及び第二の検出手段で検出したトラッキングエラー信号を一組として、少なくとも二組以上記憶手段に記憶し、フォーカス外乱信号及びトラッキング外乱信号を発生させない状態で、第一の検出手段で検出したフォーカスエラー信号及び第二の検出手段で検出したトラッキングエラー信号の一組を記憶手段に記憶されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の組と比較することによって、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボの評価をすることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の光ディスク装置の制御特性評価装置は、記憶手段に記憶されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の少なくとも二組以上により、再生誤差が所定範囲外になるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号の領域境界を求め、フォーカス外乱信号及びトラッキング外乱信号を発生させない状態で、第一の検出手段で検出したフォーカスエラー信号及び第二の検出手段で検出したトラッキングエラー信号の一組を領域境界と比較することによって、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボの評価をすることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の光ディスク装置は、請求項１に記載の光ディスク装置の制御特性評価装置を具備し、この制御特性評価装置の評価結果に基づきフォーカスサーボ及びトラッキングサーボの少なくともいずれか一方を調整する手段を有することを特徴とする。
【００１０】
上述した手段による作用としては、光ディスク装置で実際に問題となりそうな振動伝搬による外乱に相当する信号を、内蔵する発生器からフォーカス外乱信号とトラッキング外乱信号として同時に発生させてそれぞれフォーカスサーボループ、トラッキングサーボループに加え、再生誤差が所定範囲内から所定範囲外になるフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を一組として記憶するので、記憶されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は実際に即した限界データとなる。
【００１１】
フォーカス外乱信号とトラッキング外乱信号を発生させない実際の使用時に、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を記憶されたデータと比較することによって、どれだけ余裕があるかを容易に評価することが可能となる。
この比較は、記憶されたデータから求められた領域境界と行うことが望ましい。
【００１２】
この評価結果からフォーカスサーボまたはトラッキングサーボのゲイン、位相補償などを調整する手段を有することにより、耐振性のよい光ディスク装置が実現される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態例を図１ないし図３を参照して説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態例の光ディスク装置と光ディスク装置の制御特性評価装置のブロック図、図２はサーボ限界を求める方法を示したフローチャート、図３はサーボ限界を示すグラフである。
【００１４】
図１に本発明の実施の形態例の光ディスク装置と光ディスク装置の制御特性評価装置のブロック図を示す。
まず、光ディスク装置１のブロックから説明する。光ディスク２には音声信号が記録されているものとする。光ディスク２から光ピックアップ３に読みとられた信号は、ＲＦアンプ４、フォーカスエラーアンプ５、トラッキングエラーアンプ６に入力される。ＲＦアンプ４の出力であるＲＦ信号Ｓ１は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）７で復号化され、Ｄ／Ａコンバータ８より音声信号として出力される。
【００１５】
フォーカスエラーアンプ５の出力信号であるフォーカスエラー信号Ｓ２は位相補償回路９で処理され、ドライブアンプ１０を通して光ピックアップ３の中にあるフォーカスアクチュエータ１１を駆動する。
このようなフォーカスサーボにより、光ディスク２の記録面に光ビームのフォーカスを追従させる。
【００１６】
同様に、トラッキングエラーアンプ６の出力信号であるトラッキングエラー信号Ｓ３は、位相補償回路１２で処理され、ドライブアンプ１３を通して光ピックアップ３の中にあるトラッキングアクチュエータ１４を駆動する。
このようなトラッキングサーボにより、光ディスク２のトラックに光ビームをトレースさせる。
【００１７】
次に光ディスク装置の制御特性評価装置１５のブロックを説明する。フォーカス外乱発生器１６とトラッキング外乱発生器１７は実際の外乱に相当する任意の信号を発生することができるものである。
フォーカス外乱発生器１６から出力される外乱信号は加算器１８でフォーカスエラー信号Ｓ２と加算され、位相補償回路９に入力される。
同様に、トラッキング外乱発生器１７から出力される外乱信号は加算器１９でトラッキングエラー信号Ｓ３と加算され、位相補償回路１２に入力される。
【００１８】
フォーカスエラー信号Ｓ２のレベル（以下、「フォーカスエラーレベル」という。）はフォーカスエラー検出器２０で検出され、コントローラ２１に入力される。同様に、トラッキングエラー信号Ｓ３のレベル（以下、「トラッキングエラーレベル」という。）はトラッキングエラー検出器２２で検出され、コントローラ２１に入力される。
【００１９】
コントローラ２１はフォーカスエラー検出器２０の出力、トラッキングエラー検出器２２の出力、さらにＤ／Ａコンバータ８より出力された音声信号を検出する音声検出器２３の出力を入力すると共に、フォーカス外乱発生器１６及びトラッキング外乱発生器１７へ、発生させる信号の形とレベルを指令する。
また、コントローラ２１は記憶手段２４とも接続し、記憶手段２４へ書き込み及び読み出しを行う。この記憶手段２４は、たとえば半導体メモリで構成される。
【００２０】
次に、コントローラ２１の処理によりサーボ限界を求める方法を図２のフローチャートを参照して説明する。
まず準備として、光ディスク装置１の耐振性が問題となる周波数を決定する。たとえば、スピーカから音を出力し、フォーカスエラー信号Ｓ２またはトラッキングエラー信号Ｓ３を観測することで決定する。フォーカス外乱信号、トラッキング外乱信号はまだ発生させない。
【００２１】
ステップＳ１０１では、フォーカス外乱発生器１６を制御することによって、フォーカス外乱信号のレベルを所定量だけ上げる。この所定量は小さいほど検出精度が上がるので好ましく、音声検出器２３で音声が検出されなくなるであろうフォーカス外乱信号の少なくとも数分の１以下にする。
【００２２】
ステップＳ１０２では、音声検出器２３で音声が検出されていないか検査する。音声が検出されているならばステップＳ１０１へ戻り、音声が検出されていないならばステップＳ１０３へ進む。
ステップＳ１０３では、フォーカスエラー検出器２０から入力したフォーカスエラーレベルと、トラッキングエラー検出器２２から入力したトラッキングエラーレベルを、一組のデータにして記憶手段２４に記憶する。
【００２３】
ステップＳ１０４では、フォーカス外乱発生器１６を制御することによって、フォーカス外乱信号のレベルを０にする。
ステップＳ１０５では、トラッキング外乱発生器１７を制御することによって、トラッキング外乱信号のレベルを所定量だけ上げる。この所定量も小さいほど検出精度が上がるので好ましく、音声検出器２３で音声が検出されなくなるであろうトラッキング外乱信号の少なくとも数分の１以下にする。
【００２４】
ステップＳ１０６では、音声検出器２３で音声が検出されていないか検査する。音声が検出されているならばステップＳ１０１へ戻り、音声が検出されていないならばステップＳ１０７へ進む。
ステップＳ１０７では、フォーカスエラー検出器２０から入力したフォーカスエラーレベルと、トラッキングエラー検出器２２から入力したトラッキングエラーレベルを、一組のデータにして記憶手段２４に記憶する。
【００２５】
ステップＳ１０８では、フォーカス外乱発生器１６を制御することによって、フォーカス外乱信号のレベルを０にし、トラッキング外乱発生器１７を制御することによって、トラッキング外乱信号のレベルを０にする。
【００２６】
以上のようにサーボ限界を求めると、図３に示すようなグラフが得られる。図３で丸印が上記方法で測定したポイントである。これらのポイントを接続した線の内側である領域Ｚ１は、光ディスク２に記録されている音声信号が読みとれる領域である。領域Ｚ２は、光ディスク２に記録されている音声信号が読みとれない領域である。
【００２７】
次に、実際の使用でこのサーボ限界の測定結果がどのように利用されるかを説明する。
光ディスク装置を通常に使用する場合は、当然フォーカス外乱発生器１６とトラッキング外乱発生器１７から外乱信号を発生させない。
音楽用ＣＤなど、音声が記録された光ディスク２を再生し、たとえば光ディスク装置１と一体となったスピーカから音声を出力すると、スピーカの振動が伝搬しフォーカスエラー信号Ｓ２及びトラッキングエラー信号Ｓ３が大きくなる。
【００２８】
フォーカスエラーレベルをフォーカスエラー検出器２０から検出し、トラッキングエラーレベルをトラッキングエラー検出器２２から検出して図３にプロットすると、もしＡ点に位置すれば耐振性に余裕があることがわかる。
しかし、スピーカの出力を大きくしたり、耐振性が劣る場合、図３のＢ点のように余裕がなくなったり、Ｃ点のように問題が発生することがある。
【００２９】
Ｂ点やＣ点のような測定結果が得られたならば光ディスク装置１の図示しない表示パネルに警告を示すランプを点灯させるなど、外部に出力するようにすれば容易に判断することができる。
このような耐振性の測定は常時する必要はなく、定期的にしてもよいし、テストモードとして光ディスク装置に内蔵し求められたときだけ測定してもよい。
【００３０】
これらの測定結果または評価結果から、コントローラ２１から位相補償回路９へ制御データを送ることにより、光ディスク装置１のフォーカスサーボのゲインまたは位相補償を変更して、耐振性の強いフォーカスサーボが実現される。同様に、コントローラ２１から位相補償回路１２へ制御データを送ることにより、光ディスク装置１のトラッキングサーボのゲインまたは位相補償を変更して、耐振性の強いトラッキングサーボが実現される。
【００３１】
ところで、図３にプロットして調べるようなことを簡便に行うには、以下のような方法で可能である。
ステップ１：
記憶手段２４に記憶された２組以上のフォーカスエラーレベルとトラッキングエラーレベルのデータから、フォーカスエラーレベルに着目し、測定されたフォーカスエラーレベルに近い２組を求める。
【００３２】
ステップ２：
２組のデータの内のフォーカスエラーレベルと測定されたフォーカスエラーレベルを元にして、トラッキングエラーレベルのデータを直線近似をして、測定されたフォーカスエラーレベルでのサーボ限界のトラッキングエラーレベルを算出する。
【００３３】
ステップ３：
ステップ２で求めたサーボ限界のトラッキングエラーレベルと、測定されたトラッキングエラーレベルとの差を求める。
【００３４】
ステップ４：
記憶手段２４に記憶された２組以上のフォーカスエラーレベルとトラッキングエラーレベルのデータから、トラッキングエラーレベルに着目し、測定されたトラッキングエラーレベルに近い２組を求める。
【００３５】
ステップ５：
２組のデータの内のトラッキングエラーレベルと測定されたトラッキングエラーレベルを元にして、フォーカスエラーレベルのデータを直線近似をして、測定されたトラッキングエラーレベルでのサーボ限界のフォーカスエラーレベルを算出する。
【００３６】
ステップ６：
ステップ５で求めたサーボ限界のフォーカスエラーレベルと、測定されたフォーカスエラーレベルとの差を求める。
【００３７】
ステップ７：
ステップ３で得られた差とステップ６で得られた差が共に所定値以上であれば安定である、と判断する。
ステップ３で得られた差とステップ６で得られた差のどちらかが所定値未満であれば問題がある、と判断する。
【００３８】
以上のような方法により評価することができるが、これは一例であり、これに限定するものではない。
また前述したように、サーボ限界を測定するポイントは数多いほど精度が上がるので好ましいが、最低２点以上あれば直線近似で領域を推定することが可能である。
【００３９】
このようにフォーカスサーボとトラッキングサーボの両者を一体で評価するのは、フォーカスアクチュエータ１１とトラッキングアクチュエータ１４とで２軸アクチュエータとして一体の構造を成しているからである。そのためフォーカスアクチュエータ１１のドライブ信号がトラッキングアクチュエータ１４に影響を与えたり、トラッキングアクチュエータ１４のドライブ信号がフォーカスアクチュエータ１１に影響を与えることがある。また、スピーカ等の振動源からの外乱は、一般にフォーカスサーボとトラッキングサーボに複合的に加えられる。
従って、両者を一体で評価することが実状に即している。
【００４０】
なお、フォーカス外乱発生器１６及びトラッキング外乱発生器１７で発生させる外乱信号は特定の周波数で行ったが、何種類の周波数で行ってもよい。その場合、もっとも厳しいデータを記憶手段２４に記憶させておけばよい。
また、外乱信号は単一周波数の信号、すなわち正弦波だけでなく、実際の振動からシミュレートした種々の周波数成分を含んだ信号であってもよい。
【００４１】
また、再生された信号の評価をＤ／Ａコンバータ８から出力された実際の音声信号を音声検出器２３で検出して行ったが、ＤＳＰ７内で再生信号のエラーレートを評価することによって検出してもよいし、ＲＦ信号Ｓ１のジッター量で検出してもよい。
【００４２】
なお、光ディスク２には音声信号が記録されたもので説明したが、記録されたものは音声信号でなく画像信号でも、単なるデータでもよい。その場合、エラーレートで再生された信号の評価をすればよい。
また、光ディスク装置は、再生専用の装置に限らず、記録再生可能な装置であってもよい。
【００４３】
なお、本制御特性評価装置により問題となる振動周波数とレベルが明確になれば、光ディスク装置の筐体の強度を上げるポイントが明確になり、光ディスク装置の改良の効率化も可能となる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の光ディスク装置の制御特性評価装置によれば、耐振性の良否を、それに係る要素を含めて定量的に評価できる。従って、スピーカと一体機、携帯機器、車載機器に実使用に合った評価が可能となる。
また、この評価結果に基づいた耐振性の優れた光ディスク装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態例の光ディスク装置の制御特性評価装置のブロック図である。
【図２】  サーボ限界を求める方法を示したフローチャートである。
【図３】  サーボ限界を示すグラフである。
【符号の説明】
１…光ディスク装置、２…光ディスク、３…光ピックアップ、４…ＲＦアンプ、５…フォーカスエラーアンプ、６…トラッキングエラーアンプ、７…ＤＳＰ、８…Ｄ／Ａコンバータ、９…位相補償回路、１０…ドライブアンプ、１１…フォーカスアクチュエータ、１２…位相補償回路、１３…ドライブアンプ、１４…トラッキングアクチュエータ、１５…光ディスク装置の制御特性評価装置、１６…フォーカス外乱発生器、１７…トラッキング外乱発生器、１８，１９…加算器、２０…フォーカスエラー検出器、２１…コントローラ、２２…トラッキングエラー検出器、２３…音声検出器、２４…記憶手段、Ｓ１…ＲＦ信号、Ｓ２…フォーカスエラー信号、Ｓ３…トラッキングエラー信号
【図１】
0003931452.tif 000002
【図２】
0003931452.tif 000003
【図３】
0003931452.tif 000004