CN1682292A - 误差信号生成装置 - Google Patents

Abstract

在测量用于在成为误差信号源的两个信号中加入增益以及偏置的调整单元(106)的两个输出的信号测量单元(108)的基础上，还设置偏置量学习单元(109)、平衡校正值调整单元(110)、和平衡器校正单元(111)，对焦点非聚焦时的信号求出距离平衡运算单元(107)的运算基准水平的偏置量，在仅对焦点聚焦时的信号进行平衡运算后，通过进行适合偏置量的校正，在焦点聚焦时能够最大限度应用调整单元(106)的输出动态范围。

Description

误差信号生成装置

技术领域

本发明涉及在光盘记录再生装置中的各种伺服误差信号的生成技术。

背景技术

现有的光盘装置中的误差信号生成装置，对来自光盘的光束的反射光或者透射光进行检测，通过对所检测的信息进行差分运算，生成误差信号。进一步，通过在每个检测信号中进行增益平衡而校正光检测装置的灵敏度差(参照日本国特开平8-50726号公报)。

图20是采用现有的误差信号生成装置200的光盘装置的框图。201是光盘，202是用于在光盘201上照射光束的光束照射单元。203是光检测单元，由用于检测来自光盘201的光束的反射光或者透射光的多个光检测器构成。204是误差源信号生成单元，由来自光检测单元203的多个输出而生成成为误差信号源的2个信号。

误差信号生成装置200，是用于由来自误差源信号生成单元204的输出而生成误差信号的装置。205是调整单元，在作为来自误差源信号生成单元204的误差信号源的2个信号中加入增益以及偏置。206是平衡运算单元，在来自调整单元205的两个输出中加入增益平衡，进行差分运算。

在上述现有的技术中，在调整单元205输出紧接之后存在动态范围(D范围)的限制时，按照将调整单元205的输出信号振幅收敛到该D范围内那样设定调整单元205的增益以及偏置值。然而，在焦点非聚焦和聚焦时涉及偏置的信号的情况下，相对于D范围的焦点聚焦时的调整单元205的输出信号振幅变小，平衡运算单元206的差分运算后的误差信号的振幅变小，误差信号的精度降低。

发明内容

本发明的目的在于即使在光盘装置中在焦点非聚焦与聚焦时涉及偏置的信号的情况下，也能够得到高精度的误差信号。

根据本发明，对焦点非聚焦时的信号求得距离平衡运算的运算基准水平的偏置量，在只对焦点聚集时的信号进行平衡运算后，进行适合偏置量的校正。由此，在焦点聚焦时能够最大限度地应用D范围，提高误差信号的精度。

附图说明

图1表示采用有关本发明的误差信号生成装置的光盘装置的框图。

图2表示在图1中的误差信号生成装置中的误差信号生成动作图。

图3表示在图1中的误差信号生成装置中的输入信号调整动作的概略图。

图4表示在图1中的误差信号生成装置中的输入信号调整动作的详细图。

图5表示图1中的平衡校正值调整单元的内部构成例图。

图6表示图1中的平衡校正值调整单元的另一内部构成例图。

图7表示图1中的平衡校正值调整单元的又一内部构成例图。

图8表示图1中的平衡校正值调整单元的再一内部构成例图。

图9表示在图1中的误差信号生成装置中的偏置调整动作图。

图10表示图9中的信号测量单元的构成例图。

图11表示图9中的信号测量单元的另一构成例图。

图12表示图9中的信号测量单元的又一构成例图。

图13表示在图1中的误差信号生成装置中的增益调整动作图。

图14表示在图1中的误差信号生成装置中的另一增益调整动作图。

图15表示图13以及图14中的信号测量单元的构成例图。

图16表示图13以及图14中的信号测量单元的另一构成例图。

图17表示在图1中的误差信号生成装置中的校正动作图。

图18表示在图1中的误差信号生成装置中的增益校正动作图。

图19表示在图1中的误差信号生成装置中的偏置校正动作图。

图20表示采用现有的误差信号生成装置的光盘装置的框图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1表示采用有关本发明的误差信号生成装置100的光盘装置的框图。101为光盘，102为用于将光束照射在光盘101上的光束照射单元。103为光检测单元，由用于测量来自光盘101的光束的反射光或者透射光的多个光检测器构成。104是误差源信号生成单元，由来自光检测单元103的多个输出生成作为误差信号源的两个信号。105是焦点监视单元，由来自光检测单元103的多个输出检测光束的焦点是否聚焦在光盘101上。

误差信号生成装置100，用于由来自误差源信号生成单元104的输出而生成误差信号的装置。106是调整单元，在来自误差源信号生成单元104的作为误差信号源的两个信号中加入偏置以及增益。107是平衡运算单元，在来自调整单元106的两个输出中加入增益平衡，进行差分运算。108是信号测量单元，测量来自调整单元106的两个输出。109是偏置量学习单元，根据表示来自焦点监视单元105的所述光束的收敛状态的信号和信号测量单元108的测量结果，对调整单元106的两个输出测量距离平衡运算单元107的运算基准水平的焦点非聚焦时的偏置量。110是平衡校正值调整单元，根据来自平衡运算单元107的平衡值的信息和来自偏置量学习单元109的焦点非聚集时的偏置量，设定平衡运算的校正值。111是平衡校正单元，将平衡校正值调整单元110的校正值的信息加到平衡运算单元107的输出中。

图2表示在图1中的误差信号生成装置100中的误差信号生成动作。在偏置量学习单元109中，通过信号测量单元108，测量焦点非聚焦时的调整单元106的输出的距离平衡运算单元107的运算基准水平的偏置量(a，b)。进一步，在平衡校正值调整单元110中，根据所测量的偏置量a、b和在平衡运算中所采用的平衡值Bal设定校正值。在平衡器校正单元111中，将由平衡校正值调整单元110所设定的校正值与平衡运算单元107的输出结果相加，通过进行平衡运算的校正，即使在焦点非聚焦时具有偏置量的信号也能够进行高精度的平衡运算。

如上所述，在图1中的误差信号生成装置100中，求得在焦点非聚焦时的输入信号的距离平衡运算基准水平的偏置量，在只对焦点聚焦时进行信号平衡运算后，在进行适合偏置量的校正。由此，即使焦点非聚集时的信号在平衡运算的运算基准水平以下也能够进行平衡运算。也就是说，能够在焦点聚焦时大范围应用D范围，提高误差信号的精度。

以下，参照图3～图19，进一步详细说明图1中的误差信号生成装置100。

图3表示在图1中的误差信号生成装置100中的输入信号调整动作的概略。在图3中，将在调整单元106的输出紧接之后的D范围限制为某一定值。对照该输出D范围，按照将调整后的信号收敛到该D范围那样预先设定调整单元106的增益以及偏置量。在调整单元106的输出紧接之后存在A/D转换器等，由此也存在将D范围限制为某一定值的情况。由此即使在平衡运算前的D范围由A/D转换器等限制的情况下，也能够按照输入信号在D范围中那样进行调整，能够进行平衡运算。

图4表示图1中的误差信号生成装置100中的输入信号调整动作的详细内容。在图4中，偏置量学习单元109进行两次焦点聚焦时和非聚焦时的调整单元106的偏置以及增益的调整，根据焦点非聚集时的偏置量和焦点聚焦时以及非聚焦时的各增益以及偏置的设定，在焦点聚焦时的增益以及偏置中，算出焦点非聚焦时的信号的偏置量。计算式，在将焦点非聚焦式的偏置量设置为a，焦点聚焦时的增益设置为G1，焦点聚焦时的偏置设置为Ofs1，焦点非聚焦时的增益设置为G2，焦点非聚焦时的偏置设置为Ofs2时，能够表示为(a-Ofs1)/G1×G2+Ofs2。也可以按照焦点非聚焦时的调整单元106的输出信号超出该调整单元106的输出D范围那样，设置焦点聚焦时的增益以及偏置。

根据图4，由于根据焦点聚焦时以及非聚焦时的各调整单元106的增益以及偏置的设定求得焦点非聚焦时的输入信号的偏置量，所以通过在焦点非聚焦时的信号超出输出D范围，能够大范围应用该D范围，能够进行精度高的平衡运算。

图5表示图1中的平衡校正值调整单元110的内部构成例。图5的平衡校正值调整单元110，根据偏置量学习单元109的两个输出(a，b)和平衡运算单元107的平衡值(Bal)，将所述平衡运算的校正值作为a(1+Bal)-b(1-Bal)。由此，对于平衡值(Bal)的动态变化，通过再计算平衡运算的校正值并进行校正，能够进行高精度的平衡校正。另外，在平衡运算单元107和平衡校正值调整单元110中能够共用运算器。

图6表示图1中的平衡校正值调整单元110的另一内部构成例。图6的平衡校正值调整单元110，根据偏置量学习单元109的两个输出(a，b)和平衡运算单元107的平衡值(Bal)，将所述平衡运算的校正值作为Bal(a+b)+(a-b)。由此，减少平衡校正值调整单元110的运算器的数目，能够提高运算速度。

图7表示图1中的平衡校正值调整单元110的又一内部构成例。图7的平衡校正值调整单元110，对偏置量学习单元109的两个输出(a，b)，在a与b非常大且a与b的差小时，根据平衡运算单元107的平衡值(Bal)，将所述平衡运算的校正值作为Bal(a+b)。由此，进一步减少平衡校正值调整单元110的运算器的数目，能够提高运算速度。

图8表示图1中的平衡校正值调整单元110的再一内部构成例。图8的平衡校正值调整单元110，通过将在调整单元106中的增益以及偏置值对于其两个输入为相同，将偏置量学习单元109的两个输出作为共同值(a)，根据平衡运算单元107的平衡值(Bal)，将所述平衡运算的校正值作为2×Bal×a。由此，通过将调整单元106的增益以及偏置共同化，减少运算器的数目，能够提高运算速度。

图9表示图1中的误差信号生成装置100中的偏置调整动作。图9的信号测量单元108，测量焦点非聚焦时以及聚焦时的调整单元106的输出信号的平均值。偏置量学习单元109，按照将该平均值成为平衡运算的运算基准水平那样设定调整单元106的偏置值。由此，即使在输入信号的偏置量依赖于进行记录再生的光盘101或者该光盘101上的光束的焦点位置时，也能够进行高精度的平衡运算。

图10表示图9中的信号测量单元108的构成例。图10的信号测量单元108，测量焦点非聚焦时以及聚焦时的调整单元106的输出信号的平均时间，将该平均时间作为调整单元106的输出信号的平均值。由此，能够由简单的运算器实现信号测量单元108。

图11表示图9中的信号测量单元108的另一构成例。图11的信号测量单元108，测量焦点非聚集时以及聚焦时的调整单元106的输出信号的最大值和最小值，将该最大值与最小值的中间值作为焦点聚焦时的调整单元106的输出信号的平均值。由此，输入信号偏置，即使在振幅的中心与时间平均值不同时也能够进行高精度的平衡运算。

图12表示图9中的信号测量单元108的另一构成例。图12的信号测量单元108，测量焦点非聚集时以及聚焦时的调整单元106的输出信号的某一给定时间的最大值和最小值，进一步多次进行该测量，将该各次平均的中间值作为焦点聚焦时的调整单元106的输出信号的平均值。由此，能够避免噪声的影响进行高精度的平衡运算。

图13表示在图1中的误差信号生成装置100中的增益调整动作。图13的信号测量单元108，测量焦点聚焦时的调整单元106的输出信号的振幅。偏置量学习单元109，按照焦点聚焦时的调整单元106的输出信号的振幅相对在该调整单元106的输出紧接之后的D范围为一定的比率那样，设定调整单元106的增益值。例如，偏置量学习单元109，根据调整单元106的输出信号的振幅与在该调整单元106的输出紧接之后的D范围的比，设定调整单元106增益值。具体地说，也可以按照焦点聚焦时的调整单元106的输出信号的振幅为在该调整单元106的输出紧接之后的D范围的80％那样，设定调整单元106的增益值。

根据图13，即使输入信号的振幅依赖于进行记录再生的光盘101或者该光盘101上的光束的焦点位置时，也能够进行高精度平衡运算。另外，即使在输入信号振幅中存在动态变化的情况下，也能够进行不超出D范围的高精度运算。

图14表示在图1中的误差信号生成装置100中的另一增益调整动作。图14的偏置量学习单元109，调整单元106的增益值为最小，在此之后，通过直到在该调整单元106的输出信号的振幅超出该调整单元106的输出紧接之后的D范围的某一给定比率为止，该调整单元106的增益值逐渐变大，对调整单元106的增益值进行调整。由此，即使在调整单元106的增益以及偏置设定值中存在误差的情况下，也能够进行高精度的平衡运算。

图15表示图13以及图14中的信号测量单元108的构成例。图15的信号测量单元108，测量焦点聚焦时的调整单元106的输出信号的最大值和最小值，将该最大值与最小值的差作为调整单元106的输出信号的振幅。由此，由简单的运算器能够实现信号测量单元108。

图16表示图13以及图14中的信号测量单元108的另一构成例。图16的信号测量单元108，测量焦点聚焦时的调整单元106的输出信号的一给定时间内的最大值与最小值，进一步多次进行该测量并分别求得最大值与最小值的平均值，将该平均值的差作为调整单元106的输出信号的振幅。由此，输入信号偏置，即使在振幅的中心与时间平均值不同的情况下，也能够进行高精度平衡运算。

还有，也可以根据光盘101的介质的种类预先设定调整单元106的增益值。由此，能够简单地实现误差信号生成装置100。

图17表示在图1中的误差信号生成装置100中的校正动作。在图17中，在调整单元106的增益以及偏置设定值与实际的增益以及偏置量之间存在误差的情况下，通过偏置量学习单元109对调整单元106的增益以及偏置设定值进行调整，进行增益以及偏置量的校正。由此，即使在调整单元106的增益以及偏置设定值与实际的增益以及偏置量之间存在误差的情况下，也能够进行高精度平衡运算。

图18表示在图1中的误差信号生成装置中的增益校正动作。在图18中，偏置量学习单元109，在焦点非聚焦时保持偏置量为一定值的情况下让调整单元106的增益变化，通过由信号测量单元108测量调整单元106的输出信号的平均值的变化，算出相对增益设定值的增益变化量。由此，能够由简单的算法实现图17的构成。

图19表示在图1中的误差信号生成装置100中的偏置校正动作。在图19中，偏置量学习单元109，在焦点非聚焦时保持增益量为一定值的情况下让调整单元106的偏置变化，通过由信号测量单元108测量调整单元106的输出信号的平均值的变化，算出相对偏置设定值的偏置变化量。由此，能够由简单的算法实现图17的构成。

产业上的利用可能性

根据以上说明，有关本发明的误差信号生成装置，在焦点聚焦时能够最大限度地应用D范围，具有提高误差信号的精度的效果，在光盘记录再生装置等中有用。

Claims (23)

1、一种误差信号生成装置，在具有：用于将光束照射在光盘上的光束照射单元、用于检测来自所述光盘的所述光束的反射光或者透射光的多个光检测单元、由来自所述光检测单元的多个输出生成成为误差信号源的两个信号的误差源信号生成单元、和用于由来自所述光检测单元的多个输出供给表示所述光束的焦点聚焦时以及非聚焦时的信号的焦点监视单元的光盘装置中，用于由来自所述误差源信号生成单元的输出生成误差信号，其特征在于，包括：

调整单元，其用于在成为来自所述误差源信号生成单元的误差信号源的两个信号中加入增益以及偏置；

平衡运算单元，其用于在来自所述调整单元的两个输出中加入增益平衡，进行差分运算；

信号测量单元，其用于测量来自所述调整单元的两个输出；

偏置量学习单元，其用于根据表示来自所述焦点监视单元的所述光束的收敛状态的信号和所述信号测量单元的测量结果，对所述调整单元的两个输出，测量距离所述平衡运算单元的运算基准水平的焦点非聚焦时的偏置量；

平衡校正值调整单元，其用于根据来自所述平衡运算单元的平衡值的信息与来自所述偏置量学习单元的焦点非聚焦时的偏置量，设定平衡运算的校正值；和

平衡器校正单元，其用于将所述平衡校正值调整单元的校正值的信息加入到所述平衡运算单元的输出中。

2、根据权利要求1所述的误差信号生成装置，其特征在于，将在所述调整单元的输出紧接之后的动态范围(D范围)限制在一定范围内，根据表示来自所述焦点监视单元的所述光束的收敛状态的信号，按照焦点聚焦时以及非聚焦时的所述调整单元的两个输出进入到平衡运算单元的输入D范围内那样进行调整。

3、根据权利要求2所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述平衡运算单元的输入D范围的限制由A/D转换器的输入D范围产生。

4、根据权利要求2所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述偏置量学习单元，在焦点聚焦时与非聚焦时进行两次所述调整单元的偏置以及增益的调整，根据焦点非聚焦时的偏置量和焦点聚焦时以及非聚焦时的每个所述调整单元的增益以及偏置的设定，算出在焦点聚焦时的增益以及偏置中的所述焦点非聚焦时的信号的偏置量。

5、根据权利要求4所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述偏置量学习单元，按照焦点非聚焦时的所述调整单元的输出信号超出该调整单元的输出D范围那样，设定所述焦点聚焦时的增益以及偏置。

6、根据权利要求5所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述平衡校正值调整单元，根据所述偏置量学习单元的两个输出(a，b)和所述平衡运算单元的平衡值(Bal)，将所述平衡运算的校正值作为a(1+Bal)-b(1-Bal)。

7、根据权利要求5所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述平衡校正值调整单元，根据所述偏置量学习单元的两个输出(a，b)和所述平衡运算单元的平衡值(Bal)，将所述平衡运算的校正值作为Bal(a+b)+(a-b)。

8、根据权利要求5所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述平衡校正值调整单元，对于所述偏置量学习单元的两个输出(a，b)，在a与b非常大且a与b的差小的情况下，根据所述平衡运算单元的平衡值(Bal)，将所述平衡运算的校正值作为Bal(a+b)。

9、根据权利要求5所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述平衡校正值调整单元，通过让在所述调整单元中的增益以及偏置值对于其两个输入成为相同，将所述偏置量学习单元的两个输出作为相同的值(a)，根据所述平衡运算单元的平衡值(Bal)，将所述平衡运算的校正值作为2×Bal×a。

10、根据权利要求4所述的误差信号生成装置，其特征在于，

所述信号测量单元，测量焦点非聚焦时以及聚焦时的所述调整单元的输出信号的平均值，

所述偏置量学习单元，按照将该平均值成为所述平衡运算的运算基准水平那样，设定所述调整单元的偏置值。

11、根据权利要求10所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述信号测量单元，测量焦点非聚焦时以及聚焦时的所述调整单元的输出信号的平均时间，将该平均时间作为所述调整单元的输出信号的平均值。

12、根据权利要求10所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述信号测量单元，测量焦点非聚焦时以及聚焦时的所述调整单元的输出信号的最大值以及最小值，将该最大值与最小值的中间值作为焦点聚焦时的所述调整单元的输出信号的平均值。

13、根据权利要求10所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述信号测量单元，测量焦点非聚焦时以及聚焦时的所述调整单元的输出信号的某一定时间的最大值和最小值，进一步多次进行该测量，将其各平均的中间值作为焦点聚焦时的所述调整单元的输出信号的平均值。

14、根据权利要求4所述的误差信号生成装置，其特征在于，

所述信号测量单元，测量焦点聚焦时的所述调整单元的输出信号的振幅，

所述偏置量学习单元，按照焦点聚焦时的所述调整单元的输出信号的振幅相对在所述调整单元的输出紧接之后的D范围成为一定比率那样，设定所述调整单元的增益值。

15.根据权利要求14所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述偏置量学习单元，根据所述调整单元的输出信号的振幅与所述调整单元的输出紧接之后的D范围的比，设定所述调整单元的增益值。

16、根据权利要求14所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述偏置量学习单元，让所述调整单元的增益值成为最小，在此之后，通过直到所述调整单元的输出信号的振幅超出所述调整单元的输出紧接之后的D范围的某个一定的比率为止，逐渐增大所述调整单元的增益值，调整所述调整单元的增益值。

17、根据权利要求15或者16所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述信号测量单元，测量焦点聚焦时的所述调整单元的输出信号最大值和最小值，将该最大值以及最小值的差作为所述调整单元的输出信号的振幅。

18、根据权利要求15或者16所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述信号测量单元，测量焦点聚焦时的所述调整单元的输出信号的某个一定时间内的最大值和最小值，进一步多次反复进行该测量，分别求出最大值与最小值的平均值，将该平均值的差作为所述调整单元的输出信号的振幅。

19、根据权利要求14所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述偏置量学习单元，按照焦点聚焦时的所述调整单元的输出信号的振幅成为在所述调整单元的输出紧接之后的D范围的80％那样，设定所述调整单元的增益值。

20、根据权利要求14所述的误差信号生成装置，其特征在于，根据所述光盘的介质种类预先确定所述调整单元的增益值。

21、根据权利要求4所述的误差信号生成装置，其特征在于，在所述调整单元的增益与偏置设定值与实际的增益以及偏置量之间存在误差的情况下，通过所述偏置量学习单元调整所述调整单元的增益以及偏置设定值，进行增益以及偏置量的校正。

22、根据权利要求21所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述偏置量学习单元，在焦点非聚焦时将偏置量保持为一定的情况下让所述调整单元的增益变化，通过由所述信号测量单元测量所述调整单元的输出信号的平均值的变化，算出对增益设定值的增益变化量。

23、根据权利要求21所述的误差信号生成装置，其特征在于，所述偏置量学习单元，在焦点非聚焦时将偏置量保持为一定的情况下让所述调整单元的偏置变化，通过由所述信号测量单元测量所述调整单元的输出信号的平均值的变化，算出对偏置设定值的偏置变化量。

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