誤差信號生成裝置的製作方法
2023-04-30 09:55:56
專利名稱：誤差信號生成裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在光碟記錄再生裝置中的各種伺服誤差信號的生成技術。
背景技術：
現有的光碟裝置中的誤差信號生成裝置，對來自光碟的光束的反射光或者透射光進行檢測，通過對所檢測的信息進行差分運算，生成誤差信號。進一步，通過在每個檢測信號中進行增益平衡而校正光檢測裝置的靈敏度差(參照日本國特開平8-50726號公報)。
圖20是採用現有的誤差信號生成裝置200的光碟裝置的框圖。201是光碟，202是用於在光碟201上照射光束的光束照射單元。203是光檢測單元，由用於檢測來自光碟201的光束的反射光或者透射光的多個光檢測器構成。204是誤差源信號生成單元，由來自光檢測單元203的多個輸出而生成成為誤差信號源的2個信號。
誤差信號生成裝置200，是用於由來自誤差源信號生成單元204的輸出而生成誤差信號的裝置。205是調整單元，在作為來自誤差源信號生成單元204的誤差信號源的2個信號中加入增益以及偏置。206是平衡運算單元，在來自調整單元205的兩個輸出中加入增益平衡，進行差分運算。
在上述現有的技術中，在調整單元205輸出緊接之後存在動態範圍(D範圍)的限制時，按照將調整單元205的輸出信號振幅收斂到該D範圍內那樣設定調整單元205的增益以及偏置值。然而，在焦點非聚焦和聚焦時涉及偏置的信號的情況下，相對於D範圍的焦點聚焦時的調整單元205的輸出信號振幅變小，平衡運算單元206的差分運算後的誤差信號的振幅變小，誤差信號的精度降低。
發明內容
本發明的目的在於即使在光碟裝置中在焦點非聚焦與聚焦時涉及偏置的信號的情況下，也能夠得到高精度的誤差信號。
根據本發明，對焦點非聚焦時的信號求得距離平衡運算的運算基準水平的偏置量，在只對焦點聚集時的信號進行平衡運算後，進行適合偏置量的校正。由此，在焦點聚焦時能夠最大限度地應用D範圍，提高誤差信號的精度。
圖1表示採用有關本發明的誤差信號生成裝置的光碟裝置的框圖。
圖2表示在圖1中的誤差信號生成裝置中的誤差信號生成動作圖。
圖3表示在圖1中的誤差信號生成裝置中的輸入信號調整動作的概略圖。
圖4表示在圖1中的誤差信號生成裝置中的輸入信號調整動作的詳細圖。
圖5表示圖1中的平衡校正值調整單元的內部構成例圖。
圖6表示圖1中的平衡校正值調整單元的另一內部構成例圖。
圖7表示圖1中的平衡校正值調整單元的又一內部構成例圖。
圖8表示圖1中的平衡校正值調整單元的再一內部構成例圖。
圖9表示在圖1中的誤差信號生成裝置中的偏置調整動作圖。
圖10表示圖9中的信號測量單元的構成例圖。
圖11表示圖9中的信號測量單元的另一構成例圖。
圖12表示圖9中的信號測量單元的又一構成例圖。
圖13表示在圖1中的誤差信號生成裝置中的增益調整動作圖。
圖14表示在圖1中的誤差信號生成裝置中的另一增益調整動作圖。
圖15表示圖13以及圖14中的信號測量單元的構成例圖。
圖16表示圖13以及圖14中的信號測量單元的另一構成例圖。
圖17表示在圖1中的誤差信號生成裝置中的校正動作圖。
圖18表示在圖1中的誤差信號生成裝置中的增益校正動作圖。
圖19表示在圖1中的誤差信號生成裝置中的偏置校正動作圖。
圖20表示採用現有的誤差信號生成裝置的光碟裝置的框圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
圖1表示採用有關本發明的誤差信號生成裝置100的光碟裝置的框圖。101為光碟，102為用於將光束照射在光碟101上的光束照射單元。103為光檢測單元，由用於測量來自光碟101的光束的反射光或者透射光的多個光檢測器構成。104是誤差源信號生成單元，由來自光檢測單元103的多個輸出生成作為誤差信號源的兩個信號。105是焦點監視單元，由來自光檢測單元103的多個輸出檢測光束的焦點是否聚焦在光碟101上。
誤差信號生成裝置100，用於由來自誤差源信號生成單元104的輸出而生成誤差信號的裝置。106是調整單元，在來自誤差源信號生成單元104的作為誤差信號源的兩個信號中加入偏置以及增益。107是平衡運算單元，在來自調整單元106的兩個輸出中加入增益平衡，進行差分運算。108是信號測量單元，測量來自調整單元106的兩個輸出。109是偏置量學習單元，根據表示來自焦點監視單元105的所述光束的收斂狀態的信號和信號測量單元108的測量結果，對調整單元106的兩個輸出測量距離平衡運算單元107的運算基準水平的焦點非聚焦時的偏置量。110是平衡校正值調整單元，根據來自平衡運算單元107的平衡值的信息和來自偏置量學習單元109的焦點非聚集時的偏置量，設定平衡運算的校正值。111是平衡校正單元，將平衡校正值調整單元110的校正值的信息加到平衡運算單元107的輸出中。
圖2表示在圖1中的誤差信號生成裝置100中的誤差信號生成動作。在偏置量學習單元109中，通過信號測量單元108，測量焦點非聚焦時的調整單元106的輸出的距離平衡運算單元107的運算基準水平的偏置量(a，b)。進一步，在平衡校正值調整單元110中，根據所測量的偏置量a、b和在平衡運算中所採用的平衡值Bal設定校正值。在平衡器校正單元111中，將由平衡校正值調整單元110所設定的校正值與平衡運算單元107的輸出結果相加，通過進行平衡運算的校正，即使在焦點非聚焦時具有偏置量的信號也能夠進行高精度的平衡運算。
如上所述，在圖1中的誤差信號生成裝置100中，求得在焦點非聚焦時的輸入信號的距離平衡運算基準水平的偏置量，在只對焦點聚焦時進行信號平衡運算後，在進行適合偏置量的校正。由此，即使焦點非聚集時的信號在平衡運算的運算基準水平以下也能夠進行平衡運算。也就是說，能夠在焦點聚焦時大範圍應用D範圍，提高誤差信號的精度。
以下，參照圖3～圖19，進一步詳細說明圖1中的誤差信號生成裝置100。
圖3表示在圖1中的誤差信號生成裝置100中的輸入信號調整動作的概略。在圖3中，將在調整單元106的輸出緊接之後的D範圍限制為某一定值。對照該輸出D範圍，按照將調整後的信號收斂到該D範圍那樣預先設定調整單元106的增益以及偏置量。在調整單元106的輸出緊接之後存在A/D轉換器等，由此也存在將D範圍限制為某一定值的情況。由此即使在平衡運算前的D範圍由A/D轉換器等限制的情況下，也能夠按照輸入信號在D範圍中那樣進行調整，能夠進行平衡運算。
圖4表示圖1中的誤差信號生成裝置100中的輸入信號調整動作的詳細內容。在圖4中，偏置量學習單元109進行兩次焦點聚焦時和非聚焦時的調整單元106的偏置以及增益的調整，根據焦點非聚集時的偏置量和焦點聚焦時以及非聚焦時的各增益以及偏置的設定，在焦點聚焦時的增益以及偏置中，算出焦點非聚焦時的信號的偏置量。計算式，在將焦點非聚焦式的偏置量設置為a，焦點聚焦時的增益設置為G1，焦點聚焦時的偏置設置為Ofs1，焦點非聚焦時的增益設置為G2，焦點非聚焦時的偏置設置為Ofs2時，能夠表示為(a-Ofs1)/G1×G2+Ofs2。也可以按照焦點非聚焦時的調整單元106的輸出信號超出該調整單元106的輸出D範圍那樣，設置焦點聚焦時的增益以及偏置。
根據圖4，由於根據焦點聚焦時以及非聚焦時的各調整單元106的增益以及偏置的設定求得焦點非聚焦時的輸入信號的偏置量，所以通過在焦點非聚焦時的信號超出輸出D範圍，能夠大範圍應用該D範圍，能夠進行精度高的平衡運算。
圖5表示圖1中的平衡校正值調整單元110的內部構成例。圖5的平衡校正值調整單元110，根據偏置量學習單元109的兩個輸出(a，b)和平衡運算單元107的平衡值(Bal)，將所述平衡運算的校正值作為a(1+Bal)-b(1-Bal)。由此，對於平衡值(Bal)的動態變化，通過再計算平衡運算的校正值並進行校正，能夠進行高精度的平衡校正。另外，在平衡運算單元107和平衡校正值調整單元110中能夠共用運算器。
圖6表示圖1中的平衡校正值調整單元110的另一內部構成例。圖6的平衡校正值調整單元110，根據偏置量學習單元109的兩個輸出(a，b)和平衡運算單元107的平衡值(Bal)，將所述平衡運算的校正值作為Bal(a+b)+(a-b)。由此，減少平衡校正值調整單元110的運算器的數目，能夠提高運算速度。
圖7表示圖1中的平衡校正值調整單元110的又一內部構成例。圖7的平衡校正值調整單元110，對偏置量學習單元109的兩個輸出(a，b)，在a與b非常大且a與b的差小時，根據平衡運算單元107的平衡值(Bal)，將所述平衡運算的校正值作為Bal(a+b)。由此，進一步減少平衡校正值調整單元110的運算器的數目，能夠提高運算速度。
圖8表示圖1中的平衡校正值調整單元110的再一內部構成例。圖8的平衡校正值調整單元110，通過將在調整單元106中的增益以及偏置值對於其兩個輸入為相同，將偏置量學習單元109的兩個輸出作為共同值(a)，根據平衡運算單元107的平衡值(Bal)，將所述平衡運算的校正值作為2×Bal×a。由此，通過將調整單元106的增益以及偏置共同化，減少運算器的數目，能夠提高運算速度。
圖9表示圖1中的誤差信號生成裝置100中的偏置調整動作。圖9的信號測量單元108，測量焦點非聚焦時以及聚焦時的調整單元106的輸出信號的平均值。偏置量學習單元109，按照將該平均值成為平衡運算的運算基準水平那樣設定調整單元106的偏置值。由此，即使在輸入信號的偏置量依賴於進行記錄再生的光碟101或者該光碟101上的光束的焦點位置時，也能夠進行高精度的平衡運算。
圖10表示圖9中的信號測量單元108的構成例。圖10的信號測量單元108，測量焦點非聚焦時以及聚焦時的調整單元106的輸出信號的平均時間，將該平均時間作為調整單元106的輸出信號的平均值。由此，能夠由簡單的運算器實現信號測量單元108。
圖11表示圖9中的信號測量單元108的另一構成例。圖11的信號測量單元108，測量焦點非聚集時以及聚焦時的調整單元106的輸出信號的最大值和最小值，將該最大值與最小值的中間值作為焦點聚焦時的調整單元106的輸出信號的平均值。由此，輸入信號偏置，即使在振幅的中心與時間平均值不同時也能夠進行高精度的平衡運算。
圖12表示圖9中的信號測量單元108的另一構成例。圖12的信號測量單元108，測量焦點非聚集時以及聚焦時的調整單元106的輸出信號的某一給定時間的最大值和最小值，進一步多次進行該測量，將該各次平均的中間值作為焦點聚焦時的調整單元106的輸出信號的平均值。由此，能夠避免噪聲的影響進行高精度的平衡運算。
圖13表示在圖1中的誤差信號生成裝置100中的增益調整動作。圖13的信號測量單元108，測量焦點聚焦時的調整單元106的輸出信號的振幅。偏置量學習單元109，按照焦點聚焦時的調整單元106的輸出信號的振幅相對在該調整單元106的輸出緊接之後的D範圍為一定的比率那樣，設定調整單元106的增益值。例如，偏置量學習單元109，根據調整單元106的輸出信號的振幅與在該調整單元106的輸出緊接之後的D範圍的比，設定調整單元106增益值。具體地說，也可以按照焦點聚焦時的調整單元106的輸出信號的振幅為在該調整單元106的輸出緊接之後的D範圍的80％那樣，設定調整單元106的增益值。
根據圖13，即使輸入信號的振幅依賴於進行記錄再生的光碟101或者該光碟101上的光束的焦點位置時，也能夠進行高精度平衡運算。另外，即使在輸入信號振幅中存在動態變化的情況下，也能夠進行不超出D範圍的高精度運算。
圖14表示在圖1中的誤差信號生成裝置100中的另一增益調整動作。圖14的偏置量學習單元109，調整單元106的增益值為最小，在此之後，通過直到在該調整單元106的輸出信號的振幅超出該調整單元106的輸出緊接之後的D範圍的某一給定比率為止，該調整單元106的增益值逐漸變大，對調整單元106的增益值進行調整。由此，即使在調整單元106的增益以及偏置設定值中存在誤差的情況下，也能夠進行高精度的平衡運算。
圖15表示圖13以及圖14中的信號測量單元108的構成例。圖15的信號測量單元108，測量焦點聚焦時的調整單元106的輸出信號的最大值和最小值，將該最大值與最小值的差作為調整單元106的輸出信號的振幅。由此，由簡單的運算器能夠實現信號測量單元108。
圖16表示圖13以及圖14中的信號測量單元108的另一構成例。圖16的信號測量單元108，測量焦點聚焦時的調整單元106的輸出信號的一給定時間內的最大值與最小值，進一步多次進行該測量並分別求得最大值與最小值的平均值，將該平均值的差作為調整單元106的輸出信號的振幅。由此，輸入信號偏置，即使在振幅的中心與時間平均值不同的情況下，也能夠進行高精度平衡運算。
還有，也可以根據光碟101的介質的種類預先設定調整單元106的增益值。由此，能夠簡單地實現誤差信號生成裝置100。
圖17表示在圖1中的誤差信號生成裝置100中的校正動作。在圖17中，在調整單元106的增益以及偏置設定值與實際的增益以及偏置量之間存在誤差的情況下，通過偏置量學習單元109對調整單元106的增益以及偏置設定值進行調整，進行增益以及偏置量的校正。由此，即使在調整單元106的增益以及偏置設定值與實際的增益以及偏置量之間存在誤差的情況下，也能夠進行高精度平衡運算。
圖18表示在圖1中的誤差信號生成裝置中的增益校正動作。在圖18中，偏置量學習單元109，在焦點非聚焦時保持偏置量為一定值的情況下讓調整單元106的增益變化，通過由信號測量單元108測量調整單元106的輸出信號的平均值的變化，算出相對增益設定值的增益變化量。由此，能夠由簡單的算法實現圖17的構成。
圖19表示在圖1中的誤差信號生成裝置100中的偏置校正動作。在圖19中，偏置量學習單元109，在焦點非聚焦時保持增益量為一定值的情況下讓調整單元106的偏置變化，通過由信號測量單元108測量調整單元106的輸出信號的平均值的變化，算出相對偏置設定值的偏置變化量。由此，能夠由簡單的算法實現圖17的構成。
產業上的利用可能性根據以上說明，有關本發明的誤差信號生成裝置，在焦點聚焦時能夠最大限度地應用D範圍，具有提高誤差信號的精度的效果，在光碟記錄再生裝置等中有用。
權利要求
1.一種誤差信號生成裝置，在具有用於將光束照射在光碟上的光束照射單元、用於檢測來自所述光碟的所述光束的反射光或者透射光的多個光檢測單元、由來自所述光檢測單元的多個輸出生成成為誤差信號源的兩個信號的誤差源信號生成單元、和用於由來自所述光檢測單元的多個輸出供給表示所述光束的焦點聚焦時以及非聚焦時的信號的焦點監視單元的光碟裝置中，用於由來自所述誤差源信號生成單元的輸出生成誤差信號，其特徵在於，包括調整單元，其用於在成為來自所述誤差源信號生成單元的誤差信號源的兩個信號中加入增益以及偏置；平衡運算單元，其用於在來自所述調整單元的兩個輸出中加入增益平衡，進行差分運算；信號測量單元，其用於測量來自所述調整單元的兩個輸出；偏置量學習單元，其用於根據表示來自所述焦點監視單元的所述光束的收斂狀態的信號和所述信號測量單元的測量結果，對所述調整單元的兩個輸出，測量距離所述平衡運算單元的運算基準水平的焦點非聚焦時的偏置量；平衡校正值調整單元，其用於根據來自所述平衡運算單元的平衡值的信息與來自所述偏置量學習單元的焦點非聚焦時的偏置量，設定平衡運算的校正值；和平衡器校正單元，其用於將所述平衡校正值調整單元的校正值的信息加入到所述平衡運算單元的輸出中。
2.根據權利要求1所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，將在所述調整單元的輸出緊接之後的動態範圍(D範圍)限制在一定範圍內，根據表示來自所述焦點監視單元的所述光束的收斂狀態的信號，按照焦點聚焦時以及非聚焦時的所述調整單元的兩個輸出進入到平衡運算單元的輸入D範圍內那樣進行調整。
3.根據權利要求2所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述平衡運算單元的輸入D範圍的限制由A/D轉換器的輸入D範圍產生。
4.根據權利要求2所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述偏置量學習單元，在焦點聚焦時與非聚焦時進行兩次所述調整單元的偏置以及增益的調整，根據焦點非聚焦時的偏置量和焦點聚焦時以及非聚焦時的每個所述調整單元的增益以及偏置的設定，算出在焦點聚焦時的增益以及偏置中的所述焦點非聚焦時的信號的偏置量。
5.根據權利要求4所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述偏置量學習單元，按照焦點非聚焦時的所述調整單元的輸出信號超出該調整單元的輸出D範圍那樣，設定所述焦點聚焦時的增益以及偏置。
6.根據權利要求5所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述平衡校正值調整單元，根據所述偏置量學習單元的兩個輸出(a，b)和所述平衡運算單元的平衡值(Bal)，將所述平衡運算的校正值作為a(1+Bal)-b(1-Bal)。
7.根據權利要求5所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述平衡校正值調整單元，根據所述偏置量學習單元的兩個輸出(a，b)和所述平衡運算單元的平衡值(Bal)，將所述平衡運算的校正值作為Bal(a+b)+(a-b)。
8.根據權利要求5所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述平衡校正值調整單元，對於所述偏置量學習單元的兩個輸出(a，b)，在a與b非常大且a與b的差小的情況下，根據所述平衡運算單元的平衡值(Bal)，將所述平衡運算的校正值作為Bal(a+b)。
9.根據權利要求5所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述平衡校正值調整單元，通過讓在所述調整單元中的增益以及偏置值對於其兩個輸入成為相同，將所述偏置量學習單元的兩個輸出作為相同的值(a)，根據所述平衡運算單元的平衡值(Bal)，將所述平衡運算的校正值作為2×Bal×a。
10.根據權利要求4所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述信號測量單元，測量焦點非聚焦時以及聚焦時的所述調整單元的輸出信號的平均值，所述偏置量學習單元，按照將該平均值成為所述平衡運算的運算基準水平那樣，設定所述調整單元的偏置值。
11.根據權利要求10所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述信號測量單元，測量焦點非聚焦時以及聚焦時的所述調整單元的輸出信號的平均時間，將該平均時間作為所述調整單元的輸出信號的平均值。
12.根據權利要求10所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述信號測量單元，測量焦點非聚焦時以及聚焦時的所述調整單元的輸出信號的最大值以及最小值，將該最大值與最小值的中間值作為焦點聚焦時的所述調整單元的輸出信號的平均值。
13.根據權利要求10所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述信號測量單元，測量焦點非聚焦時以及聚焦時的所述調整單元的輸出信號的某一定時間的最大值和最小值，進一步多次進行該測量，將其各平均的中間值作為焦點聚焦時的所述調整單元的輸出信號的平均值。
14.根據權利要求4所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述信號測量單元，測量焦點聚焦時的所述調整單元的輸出信號的振幅，所述偏置量學習單元，按照焦點聚焦時的所述調整單元的輸出信號的振幅相對在所述調整單元的輸出緊接之後的D範圍成為一定比率那樣，設定所述調整單元的增益值。
15.根據權利要求14所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述偏置量學習單元，根據所述調整單元的輸出信號的振幅與所述調整單元的輸出緊接之後的D範圍的比，設定所述調整單元的增益值。
16.根據權利要求14所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述偏置量學習單元，讓所述調整單元的增益值成為最小，在此之後，通過直到所述調整單元的輸出信號的振幅超出所述調整單元的輸出緊接之後的D範圍的某個一定的比率為止，逐漸增大所述調整單元的增益值，調整所述調整單元的增益值。
17.根據權利要求15或者16所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述信號測量單元，測量焦點聚焦時的所述調整單元的輸出信號最大值和最小值，將該最大值以及最小值的差作為所述調整單元的輸出信號的振幅。
18.根據權利要求15或者16所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述信號測量單元，測量焦點聚焦時的所述調整單元的輸出信號的某個一定時間內的最大值和最小值，進一步多次反覆進行該測量，分別求出最大值與最小值的平均值，將該平均值的差作為所述調整單元的輸出信號的振幅。
19.根據權利要求14所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述偏置量學習單元，按照焦點聚焦時的所述調整單元的輸出信號的振幅成為在所述調整單元的輸出緊接之後的D範圍的80％那樣，設定所述調整單元的增益值。
20.根據權利要求14所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，根據所述光碟的介質種類預先確定所述調整單元的增益值。
21.根據權利要求4所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，在所述調整單元的增益與偏置設定值與實際的增益以及偏置量之間存在誤差的情況下，通過所述偏置量學習單元調整所述調整單元的增益以及偏置設定值，進行增益以及偏置量的校正。
22.根據權利要求21所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述偏置量學習單元，在焦點非聚焦時將偏置量保持為一定的情況下讓所述調整單元的增益變化，通過由所述信號測量單元測量所述調整單元的輸出信號的平均值的變化，算出對增益設定值的增益變化量。
23.根據權利要求21所述的誤差信號生成裝置，其特徵在於，所述偏置量學習單元，在焦點非聚焦時將偏置量保持為一定的情況下讓所述調整單元的偏置變化，通過由所述信號測量單元測量所述調整單元的輸出信號的平均值的變化，算出對偏置設定值的偏置變化量。
全文摘要
在測量用於在成為誤差信號源的兩個信號中加入增益以及偏置的調整單元(106)的兩個輸出的信號測量單元(108)的基礎上，還設置偏置量學習單元(109)、平衡校正值調整單元(110)、和平衡器校正單元(111)，對焦點非聚焦時的信號求出距離平衡運算單元(107)的運算基準水平的偏置量，在僅對焦點聚焦時的信號進行平衡運算後，通過進行適合偏置量的校正，在焦點聚焦時能夠最大限度應用調整單元(106)的輸出動態範圍。
文檔編號G11B7/09GK1682292SQ03821908
公開日2005年10月12日 申請日期2003年9月24日 優先權日2003年3月31日
發明者菊池淳 申請人:松下電器產業株式會社