(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクの回転によりフォーカス及びトラッキングループで振動が起こるディスク記録及び再生装置において、
前記フォーカス及びトラッキングループで生じるフォーカス及びトラッキングエラーの振幅を一定に調整するエラー利得調整手段と、
アクチュエータの利得偏差を補償するために、前記フォーカス及びトラッキングループの閉ループ位相と所定の基準閉ループ位相とを比較して前記フォーカス及びトラッキングループの利得を一定に保持するループ利得調整手段と、
前記エラー利得調整手段及びループ利得調整手段により調整されたエラーと、このエラーにより補償された前記ディスクのフォーカス及びトラッキングを制御する制御器の出力とに基づき前記振動量を測定する振動量測定手段と、
前記測定された振動量からディスク種類の判別のための所定の信号を得、得られた信号から偏向量、偏心量及び偏重心量を測定して前記ディスクが偏向ディスク、偏心ディスク又は偏重心ディスクであるかを判別するディスク種類判別手段とを含むディスク種類判別装置。
【請求項２】
前記判別されたディスク種類に応じて倍速を調整する倍速調整手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク種類判別装置。
【請求項３】
前記エラー利得調整手段のフォーカスエラーは、下記式により利得が調整されることを特徴とする請求項１に記載のディスク種類判別装置。
フォーカスエラー利得＝Ａπ／（２Ｆ）
ここで、Ａは振幅であり、Ｆは線形区間内の焦点距離である。
【請求項４】
前記エラー利得調整手段のトラッキングエラーは、下記式により利得が調整されることを特徴とする請求項１に記載のディスク種類判別装置。
トラッキングエラー利得＝２πＡ／Ｐ
ここで、Ａは振幅であり、Ｐは線形区間内のトラック移動距離である。
【請求項５】
前記ループ利得調整手段は、
前記ループ利得を調整するための所定の正弦波信号を生じる正弦波発生部と、
前記デジタルフォーカス及びトラッキングエラー信号内の正弦波外乱成分と印加された正弦波の位相とを比較して閉ループ位相を出力する位相信号処理部と、
前記閉ループ位相と公称閉ループ位相とを比較して前記フォーカス及びトラッキングループの利得を一定に調整し、前記調整された結果に基づき前記アクチュエータの利得をモデリングする利得調整部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク種類判別装置。
【請求項６】
前記位相信号処理部は、前記フォーカス及びトラッキングループからフィードバックされるフォーカス及びトラッキングエラー信号から正弦波外乱成分だけを抽出する外乱抽出部と、
前記外乱抽出部の出力と前記印加された正弦波の位相とを比較して位相差を出力する位相比較部とを含むことを特徴とする請求項５に記載のディスク種類判別装置。
【請求項７】
前記利得調整部は、
前記公称位相差が出るように前記フォーカス及びトラッキング制御器の利得を調整し、前記調整された制御器利得だけ前記アクチュエータの利得を補償することを特徴とする請求項５に記載のディスク種類判別装置。
【請求項８】
前記振動量測定手段は、
前記フォーカス及びトラッキングエラー信号を前記センサー利得で割って第１振動量を測定する第１振動量測定部と、
前記利得偏差が補償されたアクチュエータを含む前記フォーカス及びトラッキングループの出力信号から第２振動量を測定する第２振動量測定部と、
前記第１振動量及び第２振動量を合成し、該合成信号を所定時間平均して平均値を得、この平均値に基づき前記合成信号のオフセットを調整するオフセット調整部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク種類判別装置。
【請求項９】
前記オフセット調整部は、
前記合成信号を所定の帯域内でフィルタリングするフィルタリング部であることを特徴とする請求項８に記載のディスク種類判別装置。
【請求項１０】
前記ディスク種類判別手段は、
前記測定された振動量から前記ディスクの第１高調波成分を得る周波数抽出部と、
前記第１高調波成分と所定の基準値とを比較して前記ディスクが偏向ディスク、偏心ディスク又は偏重心ディスクであるかを判別するディスク種類判別部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク種類判別装置。
【請求項１１】
ディスクの回転によりフォーカス及びトラッキングループで振動が起こるディスク再生及び記録装置の振動量から前記ディスクのタイプを判別する方法において、
（ａ）前記フォーカス及びトラッキングループで生じるフォーカス及びトラッキングエラーの振幅を一定に調整する段階と、
（ｂ）アクチュエータの利得偏差を補償するために、前記フォーカス及びトラッキングループの閉ループ位相と公称閉ループ位相とを比較して前記フォーカス及びトラッキングループの利得を一定に調整する段階と、
（ｃ）前記振幅が一定に調整されたフォーカス及びトラッキングエラー信号及び前記アクチュエータの利得が調整された前記フォーカス及びトラッキングエラーにより補償された前記ディスクのフォーカス及びトラッキングループの利得を制御して振動量を計算する段階と、
（ｄ）前記計算された振動量からディスク種類の判別のための所定の信号を得、前記得られた信号から偏向量、偏心量及び偏重心量を測定して前記ディスクが偏向ディスク、偏心ディスク又は偏重心ディスクであるかを判別する段階とを含むことを特徴とするディスク種類判別方法。
【請求項１２】
（ｅ）前記判別されたディスク種類に応じて倍速を調整する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のディスク種類判別方法。
【請求項１３】
前記（ａ）段階において、
Ｓ字曲線として出力されるフォーカスエラー信号の利得は、線形区間内で振幅をフォーカス線形区間で割った値に調整されることを特徴とする請求項１１に記載のディスク種類判別方法。
【請求項１４】
前記（ａ）段階において、
正弦波曲線として出力されるトラッキングエラー信号の利得は、線形区間内で振幅をトラックピッチで割った値で調整されることを特徴とする請求項１１に記載のディスク種類判別方法。
【請求項１５】
前記（ｂ）段階は、
（ｂ−１）前記ループ利得調整のための正弦波を入力したフォーカス及びトラキングエラー信号から正弦波外乱成分だけを抽出する段階と、
（ｂ−２）前記フォーカス及びトラッキングエラー信号から抽出した正弦波外乱成分と前記印加された正弦波の位相とを比較して閉ループ位相を出力する段階と、
（ｂ−３）前記閉ループ位相と公称閉ループ位相とを比較して前記フォーカス及びトラッキングループの利得を調整する制御信号を出力し、前記制御信号を前記アクチュエータの利得調整信号として出力する段階とを含むことを特徴とする請求項１１に記載のディスク種類判別方法。
【請求項１６】
前記（ｂ−３）段階は
公称閉ループ位相に同じくなるように前記フォーカス及びトラッキングループの利得を調整し、前記調整された利得だけ前記アクチュエータの利得を補償することを特徴とする請求項１５に記載の振動量測定方法。
【請求項１７】
前記（ｃ）段階は、
（ｃ−１）前記フォーカス及びトラッキングエラー信号を前記（ａ）段階で調整されたセンサー利得で割って第１振動量を測定する段階と、
（ｃ−２）前記（ｂ）段階で利得偏差が補償されたアクチュエータを含む前記フォーカス及びトラッキングループの出力信号から第２振動量を測定する段階と、
（ｃ−３）前記第１振動量及び第２振動量を合成し、該合成信号を所定時間平均して平均値を得、この平均値に基づき前記合成信号のオフセットを調整する段階とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の振動量測定方法。
【請求項１８】
前記（ｃ−３）段階は、
前記合成信号を所定の帯域内でフィルタリングする段階であることを特徴とする請求項１７に記載の振動量測定方法。
【請求項１９】
前記（ｄ）段階は、
（ｄ−１）前記測定された振動量から前記ディスクの第１高調波成分を得る段階と、
（ｄ−２）前記第１高調波成分と所定の基準値とを比較して前記ディスクが偏向ディスク、偏心ディスク又は偏重心ディスクであるかを判別する段階とを含むことを特徴とする請求項１１に記載のディスク種類判別方法。
【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ドライブ装置及びその方法に係り、より詳細には、ディスクによりドライブで生じる振動量を測定し、該測定された振動量に基づき前記ディスクが偏向ディスク、偏心ディスク又は偏重心ディスクであるかを判別してディスクの倍速を設定するディスク種類判別装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
偏向量、偏心量及び偏重心量が普通のディスクよりも大きいディスクを各々偏向ディスク、偏心ディスク及び偏重心ディスクと呼ぶ。かかる特殊ディスクでは、サーボにより制御し得ないほどの大きい振動によってフォーカス及びトラッキングループに外乱が生じる。このため、ドライブでは、装着されたディスクが特殊ディスクであるか否かを判別し、判別の結果特殊ディスクである場合には、ディスクの偏向量、偏心量及び偏重心量の大小に応じて正常なドライブ動作が可能にディスクの倍速を制限しなければならない。
【０００３】
ディスクの偏向量、偏心量及び偏重心量が大きくなればフォーカス及びトラッキングループで補償すべき外乱が増え、ディスクの倍速が高まれば外乱の速度成分が増えてきてサーボ動作が不安定になる。特に、サーチ又はレイヤジャンプ動作後にフォーカス及びトラッキング制御が安定的に始められなくなる。そこで、偏向量、偏心量及び偏重心量に応じて正常なサーボ動作が可能な倍速にスピンドルモーターの速度を制限しなければ、特殊ディスクに対して安定的にデータを記録して再生できなくなる。このために、先ず、装着されたディスクが偏向ディスクであるか、偏心ディスクであるか、あるいは偏重心ディスクであるかを判別するためのアルゴリズムが必要である。従来には、サーボの状態によってディスク種類の判別結果が変わることがあり、しかも、偏向ディスクを判別するための適切なアルゴリズムがなくて偏向ディスクの判別はしないモデルが多かった。
【０００４】
図１の（Ａ）は、ディスクの偏向量を測定するためのフォーカスエラー信号を示したものであり、このフォーカスエラー信号の振幅を求めて偏向ディスクを判別するためのデータとして用いる。図１の（Ｂ）及び図１の（Ｃ）は各々、偏心量測定に使われるトラッキングゼロクロス（ＴＺＣ）信号を生じるためのトラッキングエラー信号の波形図及びＴＺＣ信号生成ブロック図である。図１の（Ｂ）のトラッキングエラー信号は、図１の（Ｃ）の比較部１０で基準値と比較され、その結果が補償部１１で補償されてＴＺＣ信号が生成される。ＴＺＣ信号はピックアップ（図示せず）が一つのトラックを過ぎ通る時ごとに一つのパルスとして出力されるので、このＴＺＣパルス信号の個数を計算して偏心ディスクを判別するデータとして用いる。
【０００５】
従来の技術による偏向ディスク、偏心ディスク又は偏重心ディスクの判別は、初期のリードイン動作中に行われる。マイコン（図示せず）は自動調整及び正常的なドライブの駆動を経てから、下記の方法により特殊ディスクを判別する。
【０００６】
１．偏向ディスクの判別
同じフォーカスループ利得に対して偏向量が大きいディスクであるほど生じるフォーカス外乱が大きいがゆえに、制御されていない偏向成分が多くなって図１の（Ａ）のフォーカスエラー信号に現れる正弦波の振幅が高まる。従って、フォーカスエラーの振幅がいかほどであるかを測定することにより、偏向量が大きいディスクであるか否かが明らかになる。測定解像度を高めるためには、フォーカスループの利得を減らしてフォーカスエラー信号の出力を増やす。従来には、マイコン（図示せず）によりフォーカスエラー信号を読み込んで振幅を求め、振幅がある値以上であれば偏向ディスクとして判別していた。フォーカスエラー信号の振幅が大きいほど偏向量が大きいディスクであるため、ディスクの最大倍速を小さくする。しかし、フォーカスエラー信号を偏向ディスクの判別信号として用いれば、ノイズやループの利得に大いに影響されるがゆえに測定信頼性が落ちる恐れがある。この理由から、ほとんどのディスクドライブモデルではこの方法を用いておらず、たとえ用いるとしても偏向量を判別する段階を最小化させている。
【０００７】
２．偏心ディスクの判別
フォーカス制御だけ行った状態では、図１の（Ｂ）のように、トラック横切り信号がトラッキングエラーとして出力される。ディスクの偏心量に応じてディスクの１回転中に出力される正弦波の数が異なってくるために、ディスクの１回転周期中に出力される正弦波の数をカウントして装着されたディスクの偏心量を計算することができる。このために、サーチ時に移動したトラックの数を知るために用いるＴＺＣ信号を偏心量の測定に用いる。ディスクの偏心量は、ディスクの１回転中に出力される正弦波の数にトラックピッチの半分をかけて得られる。得られた偏心量に基づき偏心ディスクであるか否かを判別し、偏心量の大小に応じてスピンドルモーターの速度を制限する。従来の偏心量測定方法は偏向量測定方法に比べて信頼性が高いので、多くのドライブで用いられている。
【０００８】
３．偏重心ディスクの判別
偏重心ディスクは低倍速では偏心量が小さく、倍速が高まるにつれて偏心量が次第に増えてくる特性をもっているので、偏心量を測定するアルゴリズムを用いる。すなわち、低い倍速及び高い倍速でディスクの１回転中に出力される正弦波の数をそれぞれ数え、その正弦波の数がほとんど同じであれば装着されたディスクは偏重心ディスクではなく、その違いが大きければ偏重心ディスクである。ここで、正弦波の数に応じて最大倍速を制限する。
【０００９】
このように、従来の技術では、偏心量、偏向量又は偏重心量を直接的に測定してディスク種類を判別するのではなく、偏心量、偏向量又は偏重心量が増えればフォーカスエラーの振幅が大きくなったりディスクの１回転中に出力される正弦波の数が増えたりするなどの一般的な特性を用いてディスク種類の判別のためのアルゴリズムを構成していた。偏心アルゴリズムは相対的に正確性が高くてほとんどのモデルで用いているのに対し、偏向アルゴリズムは信頼性が低くて判別エラーの発生確率が高く、用いないのが現状である。特殊ディスクを区分して適切に倍速を下げなければフォーカス及びトラッキングループの制御が不安定になり、その結果、ドライブの性能が落ちるという問題点がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする技術的な課題は、フォーカス及びトラッキングループの振動量を測定し、該測定された振動量に基づきディスクが偏向ディスク、偏心ディスク又は偏重心ディスクであるかを判別してディスクの倍速を効率良く調整するディスク種類判別装置を提供するところにある。
【００１１】
本発明が解決しようとする他の技術的な課題は、フォーカス及びトラッキングループの振動量を測定し、該測定された振動量に基づきディスクが偏向ディスク、偏心ディスク又は偏重心ディスクであるかを判別してディスクの倍速を効率良く調整するディスク種類判別方法を提供するところにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記技術的な課題を解決するために、本発明に係るディスク種類判別装置は、ディスクの回転によりフォーカス及びトラッキングループで振動が起こるディスク記録及び再生装置において、前記フォーカス及びトラッキングループで生じるフォーカス及びトラッキングエラーの振幅を一定に調整するエラー利得調整手段と、アクチュエータの利得偏差を補償するために、前記フォーカス及びトラッキングループの閉ループ位相と所定の基準閉ループ位相とを比較して前記フォーカス及びトラッキングループの利得を一定に保持するループ利得調整手段と、前記エラー利得調整手段及びループ利得調整手段により調整されたエラーと、このエラーにより補償された前記ディスクのフォーカス及びトラッキングを制御する制御器の出力とに基づき前記振動量を測定する振動量測定手段と、前記測定された振動量からディスク種類の判別のための所定の信号を得、得られた信号から偏向量、偏心量及び偏重心量を測定して前記ディスクが偏向ディスク、偏心ディスク又は偏重心ディスクであるかを判別するディスク種類判別手段とを含むことが望ましい。
【００１３】
前記他の技術的な課題を達成するために、本発明に係るディスク種類判別方法は、ディスクの回転によりフォーカス及びトラッキングループで振動が起こるディスク再生及び記録装置の振動量から前記ディスクのタイプを判別する方法において、（ａ）前記フォーカス及びトラッキングループで生じるフォーカス及びトラッキングエラーの振幅を一定に調整する段階と、（ｂ）アクチュエータの利得偏差を補償するために、前記フォーカス及びトラッキングループの閉ループ位相と公称閉ループ位相とを比較して前記フォーカス及びトラッキングループの利得を一定に調整する段階と、（ｃ）前記振幅が一定に調整されたフォーカス及びトラッキングエラー信号及び前記アクチュエータの利得が調整された前記フォーカス及びトラッキングエラーにより補償された前記ディスクのフォーカス及びトラッキングループの利得を制御して振動量を計算する段階と、（ｄ）前記計算された振動量からディスク種類の判別のための所定の信号を得、前記得られた信号から偏向量、偏心量及び偏重心量を測定して前記ディスクが偏向ディスク、偏心ディスク又は偏重心ディスクであるかを判別する段階とを含むことが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき、本発明を詳細に説明する。
【００１５】
偏向量、偏心量又は偏重心量が普通のディスクよりも大きい特殊ディスクを正常に動作させるために、偏向、偏心及び偏重心を補償するための学習制御アルゴリズム又は外乱観測器（ＤＯＢ：Ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ  ＯＢｓｅｒｖｅｒ）を適用したり、サーボ動作により制御できるほどの外乱が存在する倍速にスピンドル速度を制限しなければならない。このうち、ほとんどのドライブでは、倍速ダウンアルゴリズムを用いてスピンドル速度を下げる方法を用いる。この倍速ダウンアルゴリズムは、偏向量、偏心量又は偏重心量の大小に応じて最大倍速を制限する方法であり、まず、装着されたディスクが偏向ディスクであるか、偏心ディスクであるか、あるいは偏重心ディスクであるかを判別した後、偏向量、偏心量又は偏重心量の大小に応じて倍速を制限する。
【００１６】
本発明では、特殊ディスクの判別及び倍速ダウンアルゴリズムの適用を効率良く行うために、装着されたディスクの偏向量、偏心量又は偏重心量をフォーカス及びトラッキングエラーと制御器からの出力とに基づき直接的に測定する。これにより、偏向量、偏心量又は偏重心量がより正確に測定可能になる。
【００１７】
図２は、光学システムのフォーカス及びトラッキングループを示したブロック図であり、センサーＫ（ｓ）２０と、制御器Ｃ（ｓ）２１と、ドライバーＶ（ｓ）２２及びアクチュエータＰ（ｓ）２３を含んでなる。
【００１８】
センサーＫ（ｓ）２０はディスクからピックアップされた信号を検出するフォトダイオード（ＰＤ）（図示せず）及びピックアップされた信号を増幅してフォーカス及びトラッキングエラーｅ（ｔ）を出力するＲＦチップ（図示せず）を含む。フォーカス及びトラッキングエラーｅ（ｔ）は、光学システムの光ディスクドライブで起こる振動ｄ（ｔ）に対するピックアップ（図示せず）の正焦点位置又はトラック中心からの外れ度をＰＤ（図示せず）により検出した後、ＲＦチップの利得に増幅されて出力される。制御器Ｃ（ｓ）２１はセンサーＫ（ｓ）２０から出力されるフォーカス及びトラッキングエラーｅ（ｔ）を補償し、制御器Ｃ（ｓ）２１の出力ｕ（ｔ）はドライバーＶ（ｓ）２２を介してアクチュエータＰ（ｓ）２３に印加される。
【００１９】
光学システムの光ディスクドライブで起こる振動ｄ（ｔ）は、下記式（１−１）のように、ループで追従できなかった振動量ｅｘ（ｔ）及びループで追従した振動量ｙ（ｔ）の合計にて表わせる。また、数学式（１−１）は図３の振動量測定装置により下記式（１−２）にて表わせる。
【数１】
0003801968.tif 000002
【００２０】
図３は、振動量測定装置の構成を示すブロック図であり、センサー（Ｋｓｅｎｓｏｒ）−１２０と、ドライバーＶ（ｓ）２２と、アクチュエータＰ（ｓ）２３と、第１演算部３０と、ＯＦＦ（ｓ）３１及び第２演算部３２を含んでなる。ループで追従できなかった振動量ｅｘ（ｔ）は、図３の振動量測定装置を用い、フォーカス及びトラッキングエラーｅ（ｔ）及びセンサーＫ（ｓ）−１ ２０により計算できる。そして、ループで追従した振動量ｙ（ｔ）は、制御器Ｃ（ｓ）２１の出力ｕ（ｔ）に基づき、ドライバーＶ（ｓ）２２及びアクチュエータＰ（ｓ）２３により計算できる。ＯＦＦ（ｓ）３１により両振動量の合計からオフセット成分を除去されて最終振動量ｄ（ｔ）が出力される。
【００２１】
図４は、本発明に係るディスク種類判別装置の構成を示すブロック図であり、振動量測定のためのセンサー（Ｋｓｅｎｓｏｒ）−１ ２０と、ドライバーＶ（ｓ）２２と、アクチュエータＰ（ｓ）２３と、振動量を計算する演算部４０と、計算された振動量から回転周波数成分をフィルタリングするフィルタＨ（ｓ）４１及び前記フィルタリングされた回転周波数と基準値とを比較してディスク種類を判別するディスク種類判別部４２を含んでなる。これを参照すれば、本発明に係るディスク種類判別装置は、計算された振動量ｄ１（ｔ）から回転周波数を得た後に、ディスクが偏向ディスクであるか、偏心ディスクであるか、又は偏重心ディスクであるかを判別する。また、この構成に加えて、ディスク種類判別の結果に応じてディスクの倍速を調整する倍速調整部（図示せず）がさらに含まれる。
【００２２】
図４の振動量測定装置は、大きく４部分に分けて説明できる。すなわち、
１．ループで追従できなかった振動量ｅｘ（ｔ）の計算
２．ループで追従した振動量ｙ（ｔ）の計算
３．振動量ｄ（ｔ）の計算
４．特殊ディスクの判別及び倍速の設定
【００２３】
以下、それぞれの場合について詳細に説明する。
１．ループで追従できなかった振動量ｅｘ（ｔ）の計算
ループで追従できなかった振動量ｅｘ（ｔ）は、フォーカス及びトラッキングエラーｅ（ｔ）の振幅を一定に調整し、且つ、センサーＫ（ｓ）−１ ２０の利得を一定に調整してから計算する。ループで追従できなかった振動量ｅｘ（ｔ）を正確に計算するためには、ディスクの反射率の変化を考慮しなければならない。
【００２４】
ループで追従できなかった振動量ｅｘ（ｔ）は、フォーカス及びトラッキングエラーｅ（ｔ）に基づき、センサーＫ（ｓ）−１により計算できる。フォーカス及びトラッキングエラーｅ（ｔ）は光学システムで測定される値である。センサーＫ（ｓ）−１ ２０は、フォーカス及びトラッキングエラーｅ（ｔ）を増幅してその利得を一定に調整する。
【００２５】
フォーカス及びトラッキングエラーの利得を制御するセンサーＫ（ｓ）−１ ２０を通じてフォーカスエラーはＳ字曲線として出力され、トラッキングエラーは正弦波曲線として出力される。フォーカスエラーの利得調整及びトラッキングエラーの利得調整は線形区間でのみ可能であるので、センサーＫ（ｓ）−１ ２０により調整されるフォーカスエラーの利得及びトラッキングエラーの利得はフォーカスエラーのＳ字曲線のうち線形区間（２Ｆ）及びトラッキングエラーの正弦波曲線のうちトラックピッチ（Ｐ）に基づき計算できる。これは、下記式のように表わされる。
フォーカスエラー利得＝Ａπ／（２Ｆ）
ここで、Ａは振幅であり、Ｆは線形区間内の焦点距離である。
トラッキングエラー利得＝２πＡ／Ｐ
ここで、Ａは振幅であり、Ｐは線形区間内のトラック移動距離である。
【００２６】
センサーＫ（ｓ）−１ ２０はＤＣ利得がＫｓｅｎｓｏｒの利得である２次ＬＰＦにモデリングされるが、ＬＰＦの極点がループ帯域よりも大きい数十又は数百Ｈｚであるがゆえに、Ｋｓｅｎｓｏｒ−１に近似化できる。
【００２７】
レーザー光の強さ及びディスクの反射率が変わればフォーカス及びトラッキングエラーの振幅が変わり、その結果、センサーＫ（ｓ）−１ ２０の利得が変わる。しかし、かかる事情にも拘わらず、フォーカス及びトラッキングループで追従できなかった振動量ｅｘ（ｔ）を正確に計算するためには、フォーカス及びトラッキングエラーｅ（ｔ）の振幅を一定に調整して、レーザー光の強さやディスクの反射率が変わってもセンサーＫ（ｓ）−１ ２０の利得を常に一定に調整しなければならない。
【００２８】
図４の各要素は公称パラメータに基づき公称モデル（基準モデル）にモデリングされるため、センサーＫ（ｓ）−１ ２０の利得に変わればモデリングエラーが生じる恐れがある。
【００２９】
センサーＫ（ｓ）−１ ２０の利得の変化に影響を与えることは、フォーカスエラーのＳ字曲線のうち線形区間（２Ｆ）やトラッキングエラーのトラックピッチ（Ｐ）の変化、レーザー光の強さの変化及びディスク反射率の変化によって現れるフォーカス及びトラッキングエラー振幅の変化である。フォーカスエラーのＳ字曲線のうち線形区間（２Ｆ）はレーザー光の波長や開口数によって決まる。ところで、レーザー光の波長は温度の変化に影響され、開口数は変化がないために、フォーカスエラーのＳ字曲線のうち線形区間（２Ｆ）は少しずつ違う場合がある。トラッキングエラーのトラックピッチ（Ｐ）の場合、ＤＶＤよりもＣＤにおけるトラックピッチの変化が相対的に大きいが、マージナルディスクを除いては、約１０％の範囲内でトラックピッチが変わる。
【００３０】
レーザー光の強さ及びディスク反射率の変化によるフォーカス及びトラッキングエラーの振幅（Ａ）の変化は、センサーＫ（ｓ）−１ ２０の利得パラメータを調整して常に一定に調整できる。このように、センサーＫ（ｓ）−１ ２０の利得はドライブごとに異なるが、これを補償するために、フォーカストラッキングエラーの振幅（Ａ）を常に一定に調整するセンサーＫ（ｓ）−１ ２０の利得を制御する。これにより、フォーカス及びトラッキングエラーの振幅（Ａ）を一定に調整した状態でセンサーＫ（ｓ）−１ ２０の利得は温度によるレーザー光の波長やトラックピッチによってのみ変わる。レーザー光の波長やトラックピッチの変化は相対的に小さいために、センサーＫ（ｓ）−１ ２０の利得の変化は小さくなる。
【００３１】
前述の通り、利得の調整により新しくモデリングされたセンサー Ｋ（ｓ）−１ ２０により増幅されて出力されるフォーカス及びトラッキングエラー信号をセンサー利得Ｋｓｅｎｓｏｒで割った値がループで追従できなかった振動量ｅｘ（ｔ）として計算される。
【００３２】
２．ループで追従した振動量ｙ（ｔ）の計算
ループで追従した振動量ｙ（ｔ）は、フォーカス及びトラッキングループの利得を調整してアクチュエータＰ（ｓ）２３の感度を調整することにより計算される。ループで追従した振動量ｙ（ｔ）を正確に計算するためには、アクチュエータＰ（ｓ） ２３の感度の変化を考慮しなければならない。
【００３３】
ループで追従した振動量ｙ（ｔ）、すなわち、アクチュエータＰ（ｓ） ２３で追従した振動量ｙ（ｔ）は制御器Ｃ（ｓ）２１の出力ｕ（ｔ）に基づき、ドライバＶ（ｓ）及びアクチュエータＰ（ｓ）により計算される。ここで、ｕ（ｔ）は制御器Ｃ（ｓ）２１の出力値であり、光学システムにより測定できる。また、ドライブＶ（ｓ）２２は１次ＬＰＦに正確にモデリングでき、アクチュエータＰ（ｓ）２３はＤＣ感度、共振周波数及びＱ感度に基づき２次線形システムにモデリングできる。
【００３４】
しかしながら、ループで追従した振動量ｙ（ｔ）の計算に際してはアクチュエータＰ（ｓ）２３の感度の変化を考慮しなければならないため、ループ利得調整アルゴリズムを用いる。ループ利得を一定に調整するループ利得調整アルゴリズムを通じて、アクチュエータＰ（ｓ）２３の利得変化が公称モデルのそれに比べていかほどであるかが分かる。従って、ループ利得調整アルゴリズムを用いてアクチュエータＰ（ｓ）２３を正確にモデリングできる。このように、アクチュエータＰ（ｓ）２３の感度の変化を考慮してアクチュエータＰ（ｓ）２３をモデリングすることにより、ループで追従した振動量ｙ（ｔ）が正確に計算可能になる。
【００３５】
図５は、アクチュエータＰ（ｓ）２３の感度の変化を自動的に調整するためのフォーカス及びトラッキングループ利得調整アルゴリズムを説明するための図面であり、制御器Ｃ（ｓ）２１の利得の調整量によってアクチュエータＰ（ｓ）２３の感度の変化量が分かる。フォーカス及びトラッキングループの利得調整の結果をアクチュエータＰ（ｓ）２３のモデリング時に反映することにより、ドライブごとに異なるモデリングエラーの測定に対する信頼性が高められる。
【００３６】
図５は、フォーカス及びトラッキング利得の調整のためのフォーカス及びトラッキング利得調整過程を示すものであり、Ａ／Ｄ ２１−１と、第１レジスタ２１−２と、第１演算部２１−３と、正弦波発生部２１−４と、第２演算部２１−５と、ＢＰＦ ２１−６と、位相比較部２１−７と、判断及び調整部２１−８と、デジタル制御部２１−９と、第２レジスタ２１−１０及びＤ／Ａ ２１−１１を含む。
【００３７】
Ａ／Ｄ ２１−１は、センサーＫ（ｓ）２０から出力される振幅が一定に調整されたフォーカス及びトラッキング信号ｅ（ｔ）をデジタル信号に変換する。
【００３８】
第１レジスタ２１−２は、オフセットを調整するためのレジスタである。ドライブがフォーカス及びトラッキング動作をしない場合であっても、回路上のフォーカス及びトラッキングエラーにオフセットが存在する場合があるが、エラー信号からオフセットを除去するために、フォーカス及びトラッキング制御を行う前に各エラー信号のオフセットを測定して第１レジスタ２１−２に貯蔵する。
【００３９】
第１演算部２１−３は、デジタル信号に変換されたセンサーＫ（ｓ） ２０の出力信号であるｅ（ｔ）から第１レジスタ２１−２に貯蔵されたオフセット信号を除去する。
【００４０】
正弦波発生部２１−４は、フォーカス及びトラッキングループの利得を調整するための正弦波を生じる。正弦波発生部２１−４は普通６８７Ｈｚ、１．３８ｋＨｚ、２．７６ｋＨｚ、５．５１ｋＨｚのうちいずれか一つを選択して出力し、印加される正弦波の振幅も調整できる。
【００４１】
第２演算部２１−５は、フォーカス及びトラッキングエラーに特定周波数の正弦波を合成する。フォーカス及びトラッキングエラーに加えられた特定周波数の正弦波外乱はフォーカス及びトラッキングループを１回転し、次のサンプリング時にフォーカス及びトラッキングエラーに再び現れる。
【００４２】
ＢＰＦ ２１−６は、１回転したフォーカス及びトラッキングエラーから正弦波外乱成分のみ抽出する。ＢＰＦ ２１−６に入力されるフォーカス及びトラッキングエラーはフォーカス及びトラッキングループを１回転したため、印加された周波数の閉ループ位相に見合う分だけ位相が遅延される。
【００４３】
位相比較部２１−７は、正弦波発生部２１−４から印加される正弦波の位相とＢＰＦ２１−７から出力される信号の位相とを比較し、閉ループ位相に見合う分だけの位相差を生じる。
【００４４】
判断及び調整部２１−８は、位相比較部２１−７から出力される位相差と公称モデルの位相差（基準位相差）とを比較し、その位相差に基づきデジタル制御部２１−９のＤＣ利得を調整する。判断及び調整部２１−８は、現在のループの利得が公称ループの利得よりも大きければデジタル制御部２１−９の利得を小さくし、現在のループの利得が公称ループの利得よりも小さければデジタル制御部２１−９の利得を大きくしてフォーカス及びトラッキングループ利得を常に一定に調整する。このようなループ利得の調整はフォーカス及びトラッキングループの閉ループ位相が公称ループの閉ループ位相と同じくなるまで繰り返される。
【００４５】
第２レジスタ２１−１０は、最終ループ利得調整の結果を貯蔵する。振動量測定時には、第２レジスタ２１−１０に貯蔵されたループ利得調整の結果値を読み込んでアクチュエータＰ（ｓ）２３モデリングのＤＣ利得を調整し、これによりアクチュエータＰ（ｓ）２３の感度変化が補償される。
【００４６】
デジタル制御部２１−９の出力はＤ／Ａ ２１−１１を通じてアナログ信号に変換されてドライバーＶ（ｓ） ２２に出力される。
【００４７】
最終的に、ループで追従した振動量ｙ（ｔ）は、制御器Ｃ（ｓ）２１の出力ｕ（ｔ）がドライバーＶ（ｓ）２２及びＤＣ利得が補償されたアクチュエータＰ（ｓ）２３を通過した出力となる。
【００４８】
３．振動量ｄ（ｔ）の計算
第１演算部３０は、ループで追従できなかった振動量ｅｘ（ｔ）及びループで追従した振動量ｙ（ｔ）を合成する。ＯＦＦ（ｓ） ３１は振動量ｄ１（ｔ）のＤＣ成分を除去する。ＯＦＦ（ｓ）３１はＤＣ ＬＰＦにより具現され、ｄ１（ｔ）信号をフィルタリングする。または、ＯＦＦ（ｓ）３１がプログラムにより具現される場合、第１演算部３０の出力ｄ１（ｔ）である６４サンプル及び１２８サンプルの平均値を得、ｄ１（ｔ）のオフセット成分を除去して出力する。結果的に、最終振動量ｄ（ｔ）はオフセット成分が除去されたｄ１（ｔ）となる。
【００４９】
４．特殊ディスクの判別及び倍速の設定
フィルタＨ（ｓ）４１は、合成された信号ｄ１（ｔ）からディスク回転周波数（第１高調波成分）の振動量成分のみフィルタリングする。図６の（Ａ）は、偏向４００μｍのディスクに対するフォーカス及びトラッキング振動量の測定結果を示した図面であり、図６の（Ｂ）は、偏心５０μｍのディスクに対するフォーカス及びトラッキング振動量の測定結果を示した図面である。これより、ディスク回転周波数でフォーカス及びトラッキング振動量が最も大きく、ディスク回転周波数の高調波成分で振動量が相対的に大きいということが分かる。ディスクの偏向量、偏心量及び偏重心量の大小は図６の（Ａ）及び図６の（Ｂ）のディスク回転周波数成分の大小によって決まるため、測定された振動量のうちディスク回転周波数成分のみフィルタリングするフィルタＨ（ｓ）４１から振動量ｄ１（ｔ）の第１高調波成分ｄを抽出する。
【００５０】
ディスク種類判別部４２は、フィルタＨ（ｓ）４１から出力される回転周波数から偏向、偏心及び偏重心量を測定し、該測定された値と基準値とを比較してディスクが偏向ディスクであるか、偏心ディスクであるか、又は偏重心ディスクであるかを判別する。ディスクの偏向量、偏心量及び偏重心量はドライブで生じる振動のうちディスク回転周波数の振動に同じである。すなわち、偏向量はフォーカスエラー信号及びフォーカス制御器の出力に基づき測定されたフォーカス振動量ｄ１（ｔ）のディスク回転周波数成分であり、偏心量はトラッキングエラー信号及びトラッキング制御器の出力に基づき測定されたトラッキング振動量ｄ１（ｔ）のディスク回転周波数成分であり、偏重心量はディスクの低倍速及び高倍速で測定された偏心量の差成分である。
【００５１】
測定された偏向量、偏心量又は偏重心量が基準値以上であれば、ディスクが各々偏向ディスク、偏心ディスク、及び偏重心ディスクであると判別する。この時、基準値はドライブごとに異なる。偏向量又は偏心量の大小に基づきディスクの最大倍速を決める。そして、低倍速及び高倍速で各々測定された偏心量の差である偏重心量の大小に基づき最大倍速を制限する。
【００５２】
図７は、本発明に係るディスク種類判別方法の動作を示したフローチャートであり、フォーカス及びトラッキングセンサーの利得パラメータを調整してフォーカス及びトラッキングエラー信号の振幅を一定に調整する段階（７０）、フォーカス及びトラッキングループの利得を一定に調整した結果に基づきアクチュエータのＤＣ感度を補償する段階（７１）、振動量計算段階（７２）、ディスクの偏向量、偏心量又は偏重心量の測定段階（７３）、特殊ディスクの判別及びディスク倍速の設定段階（７４）を含む。
【００５３】
フォーカス及びトラッキングエラーの振幅を一定に調整するためにセンサーＫ（ｓ） ２０の利得を調整する（第７０段階）。センサーＫ（ｓ）２０の利得を調整するために、Ｓ字曲線として出力されるフォーカスエラー信号の利得は線形区間内で振幅をフォーカス線形区間で割った値で調整され、正弦波曲線として出力されるトラッキングエラー信号の利得は線形区間内で振幅をトラックピッチで割った値で調整される。
【００５４】
アクチュエータＰ（ｓ）２３の感度を補償するために、利得の調整されたフォーカス及びトラッキング信号に基づきフォーカス及びトラッキングループの利得を調整する（第７１段階）。フォーカス及びトラッキングループの利得を調整するために、図５を参照すれば、ループ利得を調整するための正弦波をフォーカス及びトラッキングエラー信号に加えた後、フォーカス及びトラッキングループを１回転したフォーカス及びトラッキングエラー信号の正弦波外乱周波数成分と印加された正弦波外乱周波数の位相との差を求めてフォーカス及びトラッキングループの閉ループ位相を計算する。この閉ループ位相と公称閉ループ位相（基準位相）とを比較し、両位相が同じくなるまでフォーカス及びトラッキングループの利得を調整する。フォーカス及びトラッキングループの利得調整の結果に基づきアクチュエータＰ（ｓ）２３の利得を正確にモデリングする。
【００５５】
センサーＫ（ｓ）２０の利得調整及びアクチュエータＰ（ｓ）２３の利得調整を通じてセンサー及びアクチュエータを正確にモデリングした後に振動量を計算する（第７２段階）。センサーＫ（ｓ）−１ ２０の利得調整により調整されたフォーカス及びトラッキングエラー信号をセンサー利得Ｋｓｅｎｓｏｒで割った値と、制御器Ｃ（ｓ）２１の出力がドライバーＶ（ｓ）２２及びアクチュエータＰ（ｓ）２３を通過した後に得られた出力値とを合成して振動量を計算する。
【００５６】
計算された振動量からディスクの偏向量、偏心量及び偏重心量を測定する（第７３段階）。計算された振動量はフィルタＨ（ｓ）４１を経つつディスク回転周波数（第１高調波成分）の振動量成分のみフィルタリングされる。ディスクの偏向量、偏心量及び偏重心量の大小はディスク回転周波数成分の大小によって決まるため、測定された振動量のうちディスク回転周波数成分のみフィルタリングするフィルタＨ（ｓ）４１から振動量ｄ１（ｔ）の第１高調波成分ｄを得る。ディスク種類判別部４２は、フィルタＨ（ｓ）４１から出力される回転周波数から偏向、偏心及び偏重心量を測定する。ディスクの偏向量、偏心量及び偏重心量はドライブで起こる振動のうちディスク回転周波数の振動量と同じである。すなわち、偏向量はフォーカスエラー信号及びフォーカス制御器の出力に基づき測定されたフォーカス振動量のディスク回転周波数成分であり、偏心量はトラッキングエラー信号及びトラッキング制御器の出力に基づき測定されたトラッキング振動量のディスク回転周波数成分であり、偏重心量はディスクの低倍速及び高倍速で測定された偏心量の差成分である。
【００５７】
測定された偏向量、偏心量及び偏重心量に基づき特殊ディスクであることか否かを判別し、ディスクの倍速を設定する（第７４段階）。ディスク種類判別部４２は、測定された偏向量、偏心量及び偏重心量が基準値以上であれば、ディスクを各々偏向ディスク、偏心ディスク及び偏重心ディスクであると判別する。この時、基準値はドライブごとに異なる。偏向量及び偏心量の大小に基づきディスクの最大倍速を決める。そして、低倍速及び高倍速で各々測定した偏心量の差である偏重心量の大小に基づき最大倍速を制限する。
【００５８】
本発明は前述の実施形態に限定されることなく、本発明の思想内であれば、当業者による変形が可能であるということは言うまでもない。
【００５９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、偏向量、偏心量及び偏重心量を直接的に測定して特殊ディスクを判別するので、判別誤りが低減できる。特に、偏向ディスクの判別は適当なアルゴリズムがなくて行わない場合が多かったが、本発明を適用すれば偏向ディスクを効率良く判別できる。そして、測定されたデータに対して信頼性を有することができるので、ディスクの倍速を効率良く調整できる。さらに、従来には、判別誤り及び低い信頼性のゆえに偏向量、偏心量及び偏重心量の大小に基づく倍速ダウン段階を最小化させていたが、本発明を適用すれば、偏向量、偏心量及び偏重心量の大小に応じて倍速ダウン段階をさらに細分化でき、サーボにより制御できる最大倍速に倍速を設定できるので、ドライブ性能を向上させられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （Ａ）は、偏向量測定のために使われるフォーカスエラー信号の波形図であり、（Ｂ）は、偏心量測定のために使われるトラッキングエラー信号の波形図であり、（Ｃ）は、ＴＺＣ信号生成装置のブロック図である。
【図２】  フォーカストラッキングループのブロック図である。
【図３】  振動量測定装置のブロック図である。
【図４】  本発明に係るディスク種類判別装置のブロック図である。
【図５】  アクチュエータの感度変化を調整するためのフォーカス及びトラッキング利得調整を説明するための図面である。
【図６】  振動量測定データの第１及び第２実施形態を示した波形図である。
【図７】  本発明に係るディスク種類判別方法の動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０  比較部
１１  補償部
２０  センサー
２１  制御器Ｃ（ｓ）
２２  ドライバーＶ（ｓ）
２３  アクチュエータＰ（ｓ）
３０  第１演算部
３１  ＯＦＦ（ｓ）
３２  第２演算部
４０  演算部
４１  フィルタＨ（ｓ）
４２  ディスク種類判別部
２１−１  Ａ／Ｄ
２１−２  第１レジスタ
２１−３  第１演算部
２１−４  正弦波発生部
２１−５  第２演算部
２１−６  ＢＰＦ
２１−７  位相比較部
２１−８  判断及び調整部
２１−９  デジタル制御部
２１−１０  第２レジスタ
２１−１１  Ｄ／Ａ
【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】
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