(57)【要約】【課題】調整前のループゲインが調整目標の所定値よりも著しく高い、或いは低い状態から調整を始めても、短時間に精度良くループゲインを目標の所定値に調整する。【解決手段】振幅測定／平均化処理回路１１３、１１４は、ＢＰＦ１１１、１１２で周波数選択された外乱信号の周波数成分を入力信号として受け、外乱周波数１周期毎の入力信号の振幅を求め、その動作を１回の測定時の測定期間内繰り返した後、振幅平均値Ａｒａｖｇ、Ａｓａｖｇを算出する。この振幅測定／平均化処理回路１１３、１１４の振幅平均値算出動作は、Ｎ回繰り返される。ゲイン設定手段１１６はＧ＝Ｇ×Ａｒａｖｇ／Ａｓａｖｇなる式に基づいてゲインＧを各回の測定時に算出してＮ回更新し、その値を可変利得増幅器１０６に設定する。Ｎ回の測定回数のうち、初期の測定では測定期間を短く、後半の測定では測定期間を長くとる。【選択図】図１
2009064490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに対して所望の情報を記録又は再生するための光ビームを、前記光ディスクのトラック上を追従走査させると共に、光ビームを前記光ディスク上に焦点一致させるためのサーボループを備えた光ディスク装置において、
測定回数Ｎ（Ｎは２以上の任意の自然数）と、その測定回数Ｎに応じた各回の測定時の測定期間とをそれぞれ設定する測定回数及び測定期間設定手段と、
前記サーボループを伝送するエラー信号に、所定周波数の外乱信号を加算する加算手段と、
前記加算手段により前記外乱信号が加算された加算後エラー信号の振幅を、前記測定回数及び測定期間設定手段により設定された１回の測定時の前記測定期間で測定して第１の振幅平均値を算出する動作を、前記測定回数繰り返す第１の振幅平均値算出手段と、
前記加算手段により前記外乱信号が加算される直前の加算前エラー信号の振幅を、前記測定回数及び測定期間設定手段により設定された１回の測定時の前記測定期間で測定して第２の振幅平均値を算出する動作を、前記測定回数繰り返す第２の振幅平均値算出手段と、
前記第１の振幅平均値算出手段により算出された前記測定期間毎の第１の振幅平均値と、前記第２の振幅平均値算出手段により算出された前記測定期間毎の第２の振幅平均値との比に応じて前記サーボループのループゲインを所定値に調整するためのゲインを前記測定期間毎に算出すると共に、そのゲイン算出動作を前記測定回数繰り返して前記ゲインを前記測定期間毎に更新するゲイン算出更新手段と、
前記ゲイン算出更新手段により前記測定期間毎に更新された前記ゲインを、前記サーボループにループゲインとして逐次設定するゲイン設定手段と
を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記測定回数及び測定期間設定手段は、前記Ｎ回の測定回数のうちＮ回目の測定回数の測定期間を、１回目〜Ｎ−１回目の測定回数の測定期間よりも長く設定したことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記加算後エラー信号を入力信号として受ける前記第１の振幅平均値算出手段と、前記加算前エラー信号を入力信号として受ける前記第２の振幅平均値算出手段は、前記外乱信号の１周期期間内の前記入力信号の振幅の１回の前記測定期間における平均値、又は前記入力信号を所定周期でサンプリングして得たサンプリング信号の絶対値の１回の前記測定期間における累積加算平均値を、前記第１及び第２の振幅平均値として算出することを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスク装置に係り、特にサーボループゲインを調整する手段を備えた光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクに対して所望の情報を光学的に記録再生する光ディスク装置において、光ディスクの記録再生時に、光ビームのスポットを光ディスクの所望のトラック位置に正しく追従走査させるためのトラッキングサーボ、及び光ディスクの所望のトラック位置に光スポットを焦点一致して集光するためのフォーカスサーボが必須である。そして、これらトラッキングサーボやフォーカスサーボを正常に動作させるためには、それらのサーボループゲインを外乱などによるノイズの影響を低減して、予め設計した所定値に自動調整する必要がある。
【０００３】
このサーボループゲインをノイズの影響を低減して精度良く短時間で調整する方法として、所定の周波数の外乱信号が加算された信号と加算される手前の一巡信号に対して、それぞれ平均値化処理を行い、それぞれの信号の所定の周波数成分の振幅値を検出し、検出された振幅値の除算を行ってループゲインを算出し、算出したループゲインに基づきサーボ系のゲイン調整を行う方法が従来提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４７０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１記載の従来のループゲイン調整方法では、光ディスクの反射率や保護膜厚、ピット形状等から、あるいは光ピックアップのアクチュエータ感度ばらつき等で調整前のループゲインが調整目標の所定値よりも著しく高い（或いは低い）状態にあり、制御ループが不安定、あるいは発振気味になっている場合にループゲイン調整を開始すると、ループゲインが調整目標よりも高めに（或いは低めに）調整される恐れがある。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、調整前のループゲインが調整目標の所定値よりも著しく高い、或いは低い状態から調整を始めても、短時間に精度良くループゲインを目標の所定値に調整し得る調整手段を備えた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】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は、光ディスクに対して所望の情報を記録又は再生するための光ビームを、光ディスクのトラック上を追従走査させると共に、光ビームを光ディスク上に焦点一致させるためのサーボループを備えた光ディスク装置において、
測定回数Ｎ（Ｎは２以上の任意の自然数）と、その測定回数Ｎに応じた各回の測定時の測定期間とをそれぞれ設定する測定回数及び測定期間設定手段と、サーボループを伝送するエラー信号に、所定周波数の外乱信号を加算する加算手段と、加算手段により外乱信号が加算された加算後エラー信号の振幅を、測定回数及び測定期間設定手段により設定された１回の測定時の測定期間で測定して第１の振幅平均値を算出する動作を、測定回数繰り返す第１の振幅平均値算出手段と、加算手段により外乱信号が加算される直前の加算前エラー信号の振幅を、測定回数及び測定期間設定手段により設定された１回の測定時の測定期間で測定して第２の振幅平均値を算出する動作を、測定回数繰り返す第２の振幅平均値算出手段と、第１の振幅平均値算出手段により算出された測定期間毎の第１の振幅平均値と、第２の振幅平均値算出手段により算出された測定期間毎の第２の振幅平均値との比に応じてサーボループのループゲインを所定値に調整するためのゲインを測定期間毎に算出すると共に、そのゲイン算出動作を測定回数繰り返してゲインを測定期間毎に更新するゲイン算出更新手段と、ゲイン算出更新手段により測定期間毎に更新されたゲインを、サーボループにループゲインとして逐次設定するゲイン設定手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
この発明では、サーボループのループゲインを所定値に調整するためのゲインを測定期間毎に算出すると共に、そのゲイン算出動作を測定回数繰り返してゲインを測定期間毎に更新し、その測定期間毎に更新されたゲインを、サーボループにループゲインとして逐次設定するようにしたため、サーボループはループゲイン調整開始時に所定のループゲイン値より著しくずれていたとしても、次々とループゲインが設定されるため、早く適正ループゲインに近付けることができる。
【０００９】
ここで、測定回数及び測定期間設定手段は、Ｎ回の測定回数のうちＮ回目の測定回数の測定期間を、１回目〜Ｎ−１回目の測定回数の測定期間よりも長く設定してもよい。この場合は、なるべく短い期間で精度の高い調整結果を得るのに有効である。
【００１０】
また、上記の目的を達成するため、本発明は加算後エラー信号を入力信号として受ける第１の振幅平均値算出手段と、加算前エラー信号を入力信号として受ける第２の振幅平均値算出手段は、外乱信号の１周期期間内の入力信号の振幅の１回の測定期間における平均値、又は入力信号を所定周期でサンプリングして得たサンプリング信号の絶対値の１回の測定期間における累積加算平均値を、第１及び第２の振幅平均値として算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ループゲイン調整開始時に目標の所定値より著しくずれており、従来ではループゲインが高めに（或いは低めに）調整されるような場合でも、短時間に精度良くループゲインを目標の所定値に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明になる光ディスク装置の一実施の形態のブロック図を示す。本実施の形態の光ディスク装置１００は、光ディスク１０１に対してレーザ光を照射し、また光ディスク１０１からの反射光を受光して光電変換する光ピックアップ１０２と、光ピックアップ１０２の出力電気信号に基づいてフォーカスまたはトラッキングエラー信号を検出する誤差検出回路１０３と、誤差検出回路１０３の出力エラー信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器１０４と、デジタル化されたエラー信号に対し位相補償を行う位相補償フィルタ１０５と、位相補償されたエラー信号を設定されたゲイン（利得）で増幅する可変利得増幅器１０６と、可変利得増幅器１０６の出力エラー信号と外乱信号発生器１１０からの外乱信号とを加算する加算器１０７と、加算器１０７から出力された信号をアナログ量に戻すＤ／Ａ変換器１０８と、光ピックアップ１０２に制御量を供給するドライブ回路１０９とからなるサーボ系を有する。この構成は従来のループゲイン調整を行っていた光ディスク装置の構成と同様である。
【００１４】
また、光ディスク装置１００は、上記のサーボ系のサーボループゲインを調整するために、加算器１０７の出力信号、入力信号をそれぞれ入力として受け、外乱信号発生器１１０が発生する外乱信号の周波数を通過周波数帯域の中心周波数に設定された帯域フィルタ（ＢＰＦ）１１１、１１２と、ＢＰＦ１１１、１１２の出力信号の振幅測定／平均化処理を行う振幅測定／平均化処理回路１１３、１１４と、振幅測定／平均化処理回路１１４の出力信号の値を振幅測定／平均化処理回路１１３の出力信号の値で除算する除算回路１１５と、除算回路１１５の出力値に基づいてゲイン調整値を算出し、可変利得増幅器１０６のゲインをそのゲイン調整値に設定するゲイン設定手段１１６とから構成されたゲイン調整回路を有する。
【００１５】
次に、本実施の形態の動作を図２のフローチャートを併せ参照して説明する。図２のフローチャートは、（１）光ディスク１０１を装置にロードした直後、各種サーボ調整の最中（又は最後）、（２）倍速変更直後、（３）温度変化時、（４）記録再生前のいずれか、あるいは、このうちの任意の２以上の場合に実行される。
【００１６】
まず、測定回数Ｎとして所望の２以上の測定数（自然数）を設定する初期化を行う（ステップ２０１）。続いて、測定回数Ｎに応じて測定期間Ｔｎを設定する（ステップ２０２）。測定期間Ｔｎは、長くとる程その期間内に得られる後述の振幅平均値Ａｒａｖｇ、Ａｓａｖｇが安定し、測定精度が向上する。従来例では測定が１回きりだったため、初めから例えば数百ｍｓなど長めの測定期間をとって精度を確保していたが、測定を複数回行う本実施の形態においては、初期の測定期間は例えば数ｍｓ〜数十ｍｓなど短めでよい。以上のステップＳ２０１、Ｓ２０２では、振幅測定／平均化処理回路１１３及び１１４にそれぞれ測定回数及び測定期間設定手段により設定する。この測定回数及び測定期間設定手段は、ユーザが操作する図示しない入力部により構成されていてもよいし、工場出荷時に予め設定する手段であってもよい。
【００１７】
続いて、外乱信号発生器１１０からサーボ帯域内の周波数の正弦波である外乱信号ｏを発生して振幅Ａｒ、Ａｓを測定する（ステップＳ２０３）。すなわち、このステップＳ２０３では、まず、外乱信号ｏを加算器１０７に供給し、ここで可変利得増幅器１０６から出力された位相補償されたエラー信号との加算信号ｐを得ると共に、その加算信号ｐがサーボループを一巡して加算器１０７の入力に戻ってきた一巡信号ｑとを得て、ＢＰＦ１１１、１１２にそれぞれ供給する。
【００１８】
そして、振幅測定／平均化処理回路１１３は、ＢＰＦ１１１で周波数選択された外乱信号ｏの周波数成分ｒを入力信号として受け、外乱周波数の１周期毎に区切られた期間内の入力信号ｒの最大値、最小値から、外乱周波数１周期毎の入力信号ｒの振幅Ａｒを求める。同様に、振幅測定／平均化処理回路１１４は、ＢＰＦ１１２で周波数選択された外乱信号ｏの周波数成分ｓを入力信号として受け、外乱周波数の１周期毎に区切られた期間内の入力信号ｓの最大値、最小値から、外乱周波数１周期毎の入力信号ｓの振幅Ａｓを求める。
【００１９】
このようにして、ステップ２０３の測定が終わると、続いて、振幅測定／平均化処理回路１１３、１１４は、測定期間Ｔｎを経過したかどうかを判定し（ステップ２０４）、測定期間Ｔｎが経過するまで、上記のステップ２０３の測定を繰り返す。
【００２０】
このようにして、振幅測定／平均化処理回路１１３、１１４は、測定期間Ｔｎで測定して得られた複数個の振幅Ａｒ、Ａｓが得られると、続いてそれらの平均値Ａｒａｖｇ、Ａｓａｖｇを算出する（ステップ２０５）。次に、除算回路１１５は振幅測定／平均化処理回路１１３からの振幅平均値Ａｒａｖｇで、振幅測定／平均化処理回路１１４からの振幅平均値Ａｓａｖｇを除算して、外乱周波数におけるサーボ系の一巡ゲインＡｓａｖｇ／Ａｒａｖｇを求める。ゲイン設定手段１１６は、除算回路１１５から入力された一巡ゲインＡｓａｖｇ／Ａｒａｖｇの逆数Ａｒａｖｇ／Ａｓａｖｇを、サーボ系の一巡ゲインを０ｄＢに調整する為の調整ゲインとして求め、これに前回のゲインＧ（最初はこれは調整開始時のゲイン）を乗算して、新たなゲインＧに更新する（ステップ２０６）。すなわち、ゲイン設定手段１１６は次式
Ｇ＝Ｇ×Ａｒａｖｇ／Ａｓａｖｇ
に基づいてゲインＧを算出して、それを可変利得増幅器１０６に設定する。
【００２１】
ここで、特許文献１に記載された従来の光ディスク装置では、測定回数Ｎは１回のみであるので、調整開始時のゲインをＧｉｎｉｔとしたとき、可変利得増幅器１０６には、Ｇｉｎｉｔ×Ａｒａｖｇ／Ａｓａｖｇなる値が設定される。この場合、調整開始時の一巡ループゲインが著しく高過ぎ（或いは低過ぎ）、その状態で外乱周波数とは異なる周波数の暴れ成分が大きい場合は、その暴れ成分がＢＰＦ１１１、１１２では除去しきれず、信号ｒ、ｓの中にほぼ等量含まれる事によって、ゲイン調整量Ｇｃｏｒが不足する現象が起きていた。
【００２２】
すなわち、暴れ成分によるＡｒａｖｇの増加分をΔＡｒ、Ａｓａｖｇの増加分をΔＡｓとすると（ΔＡｒ≒ΔＡｓ）、ゲイン調整量Ｇｃｏｒは、
Ｇｃｏｒ＝（Aravg＋ΔAr）／（Asavg＋ΔAs）
＝｛（１＋(Aravg/ΔAr)）／（１＋(Asavg／ΔAs)）｝×（ΔAr／ΔAs）
となる。従って、ΔＡｒ≒ΔＡｓがＡｒａｖｇ、Ａｓａｖｇに比してある程度以上大きくなると、Ｇｃｏｒが本来のＡｒａｖｇ／Ａｓａｖｇよりも「１」に近づいてゲイン調整量が不足してしまう。
【００２３】
これに対して、本実施の形態では、ステップ２０１において、測定回数Ｎを複数に設定すると共に、ステップ２０２において、測定期間Ｔｎを、（１）測定回数Ｎに関係なく全て一定、（２）最終回のみ従来例に近い長い測定期間とし、それ以外では短い測定期間とする、（３）測定回数が増えるにつれて少しずつ測定期間を長くする、などに設定する。これは、本実施の形態では、初期状態では大きくループゲインが外れている場合を想定しており、このような場合では、測定期間Ｔｎを長くしても、暴れ成分（発振成分）によって正しい調整値が得られないので、測定期間を短時間として次々と調整ゲインＧを更新して早く適正ループゲインに近付けるためである。
【００２４】
従って、本実施の形態では、上記のステップ２０６の処理に続いて、測定回数Ｎを「１」デクリメントして（ステップ２０７）、デクリメント後の測定回数Ｎが０以下になったかどうかを、すなわち、現在の測定回数Ｎがステップ２０１で予め設定した回数に達したかどうかを判断する（ステップ２０８）。未だ設定回数に達していない場合は、ステップ２０２に戻り、改めて測定期間Ｔｎが設定された後、次の測定に入る（ステップ２０３〜２０６）。このようにして複数のＮ回の測定とゲインＧの更新が繰り返された後、測定回数Ｎが設定回数に達したところで外乱が止められ（ステップ２０９）、１回の調整動作終了となる。
【００２５】
従って、本実施の形態によれば、測定回数が小さいうちは、外乱周波数とは異なる暴れ成分によって、調整ゲインＧが本来の値よりも「１」に近くなってしまい、正しい調整結果が得られないが、測定回数が増える毎にゲイン（利得）Ｇが
Ｇ＝Ｇ×Ａｒａｖｇ／Ａｓａｖｇ
に更新されて、少しずつ目標のループゲインに近づいて行くに従い、徐々に暴れ成分が減少して正確なループゲインの測定が可能になっていく。なお、前記したように、測定回数Ｎの最終回の測定時間Ｔｎについてのみ、それ以外の測定回数での測定期間に比べて従来例に近い長めの設定とする場合は、なるべく短い期間で精度の高い調整結果を得るのに有効である。
【００２６】
このように、本実施の形態によれば、測定及びゲイン設定を複数回行い、初期の測定では測定期間を短く、後半の測定では測定期間を長くとることで、精度良く、かつ、短時間で、広くばらついた調整前ゲイン状態から目標ループゲインへと調整値を収束させることができる。
【００２７】
なお、上記の実施の形態では、外乱加算前後の信号を取り出す際にＢＰＦ１１１、１１２を通すようにしているが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、例えば、ＢＰＦの替りにＬＰＦ（ローパスフィルタ）を用いる構成でもよく、あるいはフィルタを通さない構成であってもよい。
【００２８】
また、制御ループが不安定、あるいは発振気味の状態のときの所謂暴れ成分による振幅測定値の増加は避けられないが、振幅測定／平均化処理回路１１３、１１４における信号の平均化手段を、一巡信号と加算信号（これらはＡ／Ｄ変換器１０４のサンプリングにより得られたサンプリング信号である）それぞれの絶対値の累積加算した値の平均値を算出する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の光ディスク装置の一実施の形態のブロック図である。
【図２】図１の光ディスク装置の動作説明用フローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
１０１  光ディスク
１０２  光ピックアップ
１０３  誤差検出回路
１０４  Ａ／Ｄ変換器
１０５  位相補償フィルタ
１０６  可変利得増幅器
１０７  加算器
１０８  Ｄ／Ａ変換器
１０９  ドライブ回路
１１０  外乱信号発生器
１１１、１１２  帯域フィルタ（ＢＰＦ）
１１３、１１４  振幅測定／平均化処理回路
１１５  除算回路
１１６  ゲイン設定手段
【図１】
2009064490.tif 000003
【図２】
2009064490.tif 000004