光盘装置及半导体集成电路与拾音控制方法 及振动成分检测方法 【技术领域】
本发明涉及一种光盘装置的抗振技术，特别是防止针对来自外部的振动而引起的拾音头的焦点及跟踪产生偏移的技术。背景技术
在光盘装置中，要以高质量进行信号的再现，希望激光光点相对信号存储面一直保持在最佳聚焦和最佳跟踪状态。但是，由于盘旋转机构的机械精度、盘自身的平面精度、以及外部干扰因素等，会在与信号存储面正交的聚焦方向以及与轨道行进方向正交的轨迹方向上，产生一定程度大小的振动。因此，一般地，光盘装置，具有对拾音头的对物镜头，在聚焦方向上进行驱动的聚焦操作机构及在轨迹方向上进行驱动的跟踪操作机构。通过这些机构对拾音头进行聚焦伺服及跟踪伺服控制，从而在发生上述振动时，也能控制激光光点始终处于最佳聚焦和最佳跟踪状态。
图4示出了现有的光盘装置的构成。下面，参照该图对现有的光盘装置的构成及所述控制进行简单的说明。
盘1是以所定的轨道形式存储有信息的光盘。旋转装置2是使盘1旋转的马达。拾音头3，将光束集中到盘1的信息存储面上形成光点，并通过检测其反射光读取所存储的信息，并且，检测出相对信息存储面的聚焦方向地相对位置误差及轨迹方向的相对位置误差。
聚焦操作机构4，受聚焦驱动装置5的驱动，使拾音头3沿聚焦方向移动。同样，跟踪操作机构6，受跟踪驱动装置7的驱动，使拾音头3沿轨迹方向移动。
聚焦误差信号生成装置8，根据由拾音头3所检测出的相对位置误差生成聚焦误差信号FE。并且，聚焦控制装置9，根据聚焦误差信号FE进行拾音头3的聚焦控制。同样，跟踪误差信号生成装置10，根据由拾音头3所检测出的相对位置误差生成跟踪误差信号TE。并且，跟踪控制装置11，根据跟踪误差信号TE进行拾音头3的跟踪控制。通过这种控制，使激光光点始终处于最佳聚焦和最佳跟踪状态。
另外，在将光盘装置以便携方式使用时等，会受到较强的来自外部的振动或冲击。当这种振动或冲击超过所述控制的允许范围时，激光光点就无法维持最佳状态。于是，一般地，在光盘装置中，利用因外部的振动等原因而产生的跟踪误差信号TE来检测施加在装置上的振动，并相应该振动进行增加聚焦伺服及跟踪伺服的增益从而不使这些伺服产生偏离的控制。这种振动检测的伺服控制，是通过图4所示的光盘装置中的带通滤波器12、窗比较器13及滤波控制装置14来进行的。下面，对这种控制进行简单的说明。
带通滤波器12，为了得到因振动而引起的信号，设定为只有所定频率的信号成分能够通过。因此，跟踪误差信号TE，从带通滤波器12通过后，所定的频率成分被抽出，并被作为振动成分VC输出。
在窗比较器13中，设定了所定的门限电平。并且，当所输入的振动成分VC超过该门限电平时，也就是说，当振动超出允许范围时，检测出装置受到了振动，并输出振动检测信号VD。
滤波控制装置14，收到振动检测信号VD后，通过增加聚焦控制装置9及跟踪控制装置11中分别设置的数字滤波器的增益等，改变这些滤波器的特性。通过这种控制，聚焦伺服及跟踪伺服就不易受到干扰，从而使拾音头的焦点及轨迹不易受来自外部的强的振动的影响而产生偏移。
一般地，光盘装置，与聚焦方向的振动相比更容易受到轨迹方向振动的影响。因此，像图4所示的现有的光盘装置那样，通过提高对轨迹方向的振动的抗振性，可以确保装置的抗振性。也就是说，过去，在确保光盘的抗振性方面，即使不特别考虑聚焦方向的振动也不成问题。
但是，在将光盘装置以便携方式使用时等情况下，有时特别会受到在聚焦方向上的较强的振动或冲击。在这种情况下，在现有的光盘装置中，存在聚焦伺服产生混乱，严重时甚至会失去伺服控制的问题。
另外，伴随今后存储在光盘上的信息的不断高密度化，用于读取这种高密度化信息的光束的焦点距离估计会越来越短。当光束的焦点距离变短时，即使至今为止可以忽略不计的聚焦方向的微小的振动，也会对信号再现产生较大影响。在这种情况下，对于仅根据跟踪误差信号检测振动的现有的光盘装置来说，确保足够的抗振性就比较困难。发明内容
鉴于上述问题，本发明以提高对来自外部的振动、特别是对聚焦方向的振动的光盘装置的抗振性为课题。其目的在于提供一种对聚焦方向的振动也具有较强抗振性的光盘装置及其半导体集成电路，还提供一种用于实现这种抗振性的拾音头的控制方法及振动成分的检测方法。
作为用于解决所述课题的装置，本发明是进行拾音头的聚焦控制及跟踪控制的光盘装置，包括：将由用于所述聚焦控制的聚焦误差信号中所得到的聚焦振动成分、与由用于所述跟踪控制的跟踪误差信号中所得到的跟踪振动成分相加的加法器；和从所述加法器的输出中抽出加在该光盘装置上的振动的振动成分的抽出装置，它是根据所述振动成分，进行所述聚焦控制及跟踪控制的。
根据本发明，由加法器将由聚焦误差信号中所得到的聚焦振动成分、与由跟踪误差信号中所得到的跟踪振动成分相加。从这一相加结果中，通过抽出装置抽出加在光盘装置上的振动的振动成分。并且，根据该振动成分，进行拾音头的聚焦控制及跟踪控制。这样，就既考虑了轨迹方向的振动也考虑了聚焦方向的振动，因而可以检测加在光盘上的振动，可以提高振动检测性能，提高装置的抗振性。
在本发明中，所述光盘装置，具有由所述聚焦误差信号中生成所述聚焦振动成分的聚焦成分生成部，所述聚焦成分生成部，最好具有将所述聚焦误差信号乘以所定的相乘系数的乘法处理装置。这样，通过将所述聚焦误差信号乘以所定的相乘系数，可以对聚焦方向的振动附加各种比例地进行振动检测。
再有，所述光盘装置，具有进行所述聚焦控制的聚焦控制装置、和改变所述聚焦控制装置所具有的滤波特性的滤波控制装置，所述滤波控制装置，在不需要所述聚焦控制时，改变所述聚焦控制装置的滤波特性使其不进行所述聚焦控制，并且最好将所述乘法处理装置中的所述所定的相乘系数设定为零。这样，在不需要拾音头的聚焦控制时，通过滤波控制装置，改变聚焦控制装置的滤波特性使其不进行聚焦控制，并将聚焦成分生成部所具有的乘法处理装置中的所定相乘系数设定为零，从而使聚焦误差信号无效。由此，例如，在进行拾音头的聚焦伺服时，可以防止根据聚焦误差信号的振动误检测。
另外，在本发明中，所述光盘装置，具有由所述跟踪误差信号中生成所述跟踪振动成分的跟踪成分生成部，所述跟踪成分生成部，最好具有将所述跟踪误差信号乘以所定的相乘系数的乘法处理装置。这样，通过将跟踪误差信号与所定的相乘系数相乘，可以对轨迹方向的振动附加各种比例地进行振动检测。
再有，所述光盘装置，具有进行所述跟踪控制的跟踪控制装置、和改变所述跟踪控制装置所具有的滤波特性的滤波控制装置，所述滤波控制装置，在不需要所述跟踪控制时，改变所述跟踪控制装置的滤波特性使其不进行所述跟踪控制，并且最好将所述乘法处理装置中的所述所定的相乘系数设定为零。这样，在不需要拾音头的跟踪控制时，通过滤波控制装置，改变跟踪控制装置的滤波特性使其不进行跟踪控制，并将跟踪成分生成部所具有的乘法处理装置中的所定相乘系数设定为零，从而使跟踪误差信号无效。由此，例如，在轨迹搜索等轨迹访问处理中，可以防止根据跟踪误差信号的振动误检测。
另外，在本发明中，最好使所述光盘装置，具有由所述聚焦误差信号中生成所述聚焦振动成分的聚焦成分生成部，使所述聚焦成分生成部，具有对作为输入信号所示的值进行二次方运算的二次方运算处理装置，并使所述聚焦振动成分以大于零的值输出。所述聚焦成分生成部，替代所述二次方运算处理装置，也可以具有求得作为输入信号所示的值的绝对值的绝对值运算处理装置。
另外，在本发明中，最好使所述光盘装置，具有由所述跟踪误差信号中生成所述跟踪振动成分的跟踪成分生成部，使所述跟踪成分生成部，具有对作为输入信号所示的值进行二次方运算的二次方运算处理装置，并使所述跟踪振动成分以大于零的值输出。所述跟踪成分生成部，替代所述二次方运算处理装置，也可以具有求得作为输入信号所示的值的绝对值的绝对值运算处理装置。
当聚焦振动成分及跟踪振动成分相互相位相反，其电平正负相反时，若只是简单地对这些成分进行加法运算会使电平相互抵消，从而造成抽出正确的振动成分的困难。因此，通过将聚焦振动成分及跟踪振动成分变成大于零的值后再相加，可以抽出正确的振动成分。
另外，在本发明中，所述抽出装置，最好是低通滤波器。这样，可以以更简单的构成实现本发明的抽出装置。
另外，作为解决所述课题的装置，本发明，是在光盘装置中，进行拾音头的聚焦控制及跟踪控制的半导体集成电路，包括：对由所得到的聚焦误差信号中求得的聚焦振动成分、与由所得到的跟踪误差信号中求得的跟踪振动成分进行加法运算的加法器；和由所述加法器的输出中抽出加在该光盘装置上的振动的振动成分的抽出装置，它是根据所述振动成分，进行所述聚焦控制及跟踪控制。
另外，作为解决所述课题的方法，本发明，是在光盘装置中，进行拾音头的聚焦控制及跟踪控制的拾音控制方法，包括：对由所得到的聚焦误差信号中求得的聚焦振动成分、与由所得到的跟踪误差信号中求得的跟踪振动成分进行加法运算的步骤；和由所述相加步骤的结果中抽出加在该光盘装置上的振动的振动成分的步骤，它是根据所述振动成分，进行所述聚焦控制及跟踪控制。
最好使所述拾音控制方法，在不需要所述聚焦控制时，具有使所述相加步骤中的所述聚焦振动成分无效的步骤。
另外，最好使所述拾音控制方法，在不需要所述跟踪控制时，具有使所述相加步骤中的所述跟踪振动成分无效的步骤。
另外，作为解决所述课题的方法，本发明，是抽出加在光盘上的振动的振动成分的方法，是根据聚焦误差信号及跟踪误差信号抽出所述振动成分。附图说明
图1是本发明实施例1的光盘装置的构成图。
图2是本发明实施例2的光盘装置的构成图。
图3是本发明实施例3的光盘装置的构成图。
图4是现有的光盘装置的构成图。
其中：100、100A、100B-光盘装置；110、110A、110B-半导体集成电路；9-聚焦控制装置；11-跟踪控制装置；12A-低通滤波器(抽出装置)；14A-滤波控制装置；15-相乘运算处理装置；16-二次方运算处理装置；17-相乘运算处理装置；18-二次方运算处理装置；19-加法器；20-绝对值运算处理装置；21-绝对值运算处理装置；120、120A、120B-聚焦成分生成部；130、130A、130B-跟踪成分生成部；FE-聚焦误差信号；TE-跟踪误差信号；FC-聚焦振动成分；TC-跟踪振动成分；VC-振动成分。具体实施方式
下面，结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
(实施例1)
图1示出了本发明实施例1的光盘装置100的构成。下面，对光盘装置100进行详细说明，但对与图4所示的光盘装置中的构成部分共同之处，只采用相同的符号而省略其说明。
光盘装置100，包括：由聚焦误差信号FE中生成聚焦振动成分FC的聚焦成分生成部120；由跟踪误差信号TE中生成跟踪振动成分TC的跟踪成分生成部130；对聚焦振动成分FC与跟踪振动成分TC进行加法运算的加法器19；以及由加法器19的相加结果中抽出振动成分VC的低通滤波器12A(它相当于本发明的抽出装置)。它根据振动成分，进行拾音头3的聚焦控制及跟踪控制。
另外，聚焦成分生成部120、跟踪成分生成部130、加法器19以及低通滤波器12A，设置在半导体集成电路110中，实质上拾音头3的聚焦及跟踪控制，是由半导体集成电路110进行的。
聚焦成分生成部120，由设定有所定的相乘系数的乘法处理装置15组成。聚焦误差信号FE，由乘法处理装置15与所定的相乘系数成正比地进行放大或衰减，并作为聚焦振动成分FC输出。
同样地，跟踪成分生成部130，由设定有所定的相乘系数的乘法处理装置17组成。跟踪误差信号TE，由乘法处理装置17与所定的相乘系数成正比地进行放大或衰减，并作为跟踪振动成分TC输出。
另外，作为乘法处理装置15、17中的所定的相乘系数也可以设定为“1”。当相乘系数为“1”时，聚焦振动成分FC及跟踪振动成分TC，实质上分别等于聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE。
低通滤波器12A，为了得到因振动而产生的信号，设定为使低于所定频率的信号成分通过。低通滤波器12A，由加法器19的相加结果中抽出低于所定频率的信号成分，并作为振动成分VC输出。
下面，就如上所述构成的光盘装置100、在受到来自外部的振动时的动作进行所说明。
首先，聚焦误差信号生成装置8及跟踪误差信号生成装置10分别输出聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE。这些信号FE、TE，在拾音头3受到通常的聚焦伺服及跟踪伺服控制的状态下，几乎维持零电平。但是，当受到强的振动时，相应这一振动程度电平将产生大的变化。
乘法处理装置15，将聚焦误差信号FE乘以所定的相乘系数，并作为聚焦振动成分FC输出。同样，乘法处理装置17，将跟踪误差信号TE乘以所定的相乘系数，并作为跟踪误差信号TC输出。加法器19，将这些聚焦振动成分FC与跟踪振动成分TC相加，并将相加结果输出到低通滤波器12A中。低通滤波器12A，从所得到的相加结果中，抽出低于所定频率的信号成分，并作为振动成分VC输出。这样，通过本实施例的光盘装置100所抽出的振动成分VC，就是既考虑了轨迹方向的振动又考虑了聚焦方向的振动的成分。
窗比较器13，在根据振动成分VC检测振动时，输出振动检测信号VD。滤波控制装置14A，通过接受振动检测信号VD，改变聚焦控制装置9及跟踪控制装置11分别具有的滤波特性，从而使聚焦伺服及跟踪伺服保持稳定。
然而，在轨迹搜索等轨迹访问处理中，需要使拾音头3的跟踪控制关闭。但是，当关闭跟踪控制时，在跟踪误差信号TE中，不仅含有由振动产生的成分，还含有与轨迹访问相关的成分。因此，在上述振动检测中，必须使跟踪误差信号TE无效。
滤波控制装置14A，在不需要拾音头3的跟踪控制时，改变跟踪控制装置11的滤波特性使其不进行跟踪控制，并将乘法处理装置17中的所定相乘系数设定为零。这样，跟踪误差信号TE因受到屏蔽而无效，因而可以防止振动的误检测。
另外，在进行聚焦伺服控制时，需要将拾音头3的聚焦控制关闭。当关闭聚焦控制时，因与上述相同的理由，必须使聚焦误差信号FE无效。滤波控制装置14A，在不需要拾音头3的聚焦控制时，改变聚焦控制装置9的滤波特性使其不进行聚焦控制，并将乘法处理装置15中的所定相乘系数设定为零。这样，聚焦误差信号FE因受到屏蔽而无效，因而可以防止振动的误检测。
以上，通过本实施例，根据聚焦误差信号FE与跟踪误差信号TE抽出振动成分VC，并根据该振动成分VC进行振动检测，从而使拾音头3受到控制。由此，可以提高振动检测性能和抗振性。
另外，通过设置乘法处理装置15、17，对聚焦方向及轨迹方向的振动附加各种比例，可以多样地改变聚焦振动成分FC及跟踪振动成分TC的检测灵敏度。这样，在具有特定的振动方向时(例如，装置的设置方向、设置环境是设置在汽车内的情况等，那么上下、也就是聚焦方向的振动较多。)，通过适当地设定聚焦方向或轨迹方向的振动检测灵敏度，可以进行具有特定方向的振动检测。
另外，在本实施例中，滤波控制装置14A，是通过将乘法处理装置15、17中的相乘系数设定为零从而屏蔽聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE的，但也可以用其它方法，例如，在乘法处理装置15、17的输入部分分别设置开关，通过该开关隔断聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE，使这些信号FE、TE无效。
(实施例2)
在上述实施例1中，是将相乘处理的聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE原封不动地相加。但是，当产生在聚焦方向及轨迹方向上的复合振动时，有时聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE的相位会相互相反，电平将会正负相反。这时，若只是简单地将聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE相加，振动成分将会抵消，因而有无法进行正确的振动检测的危险。
本发明实施例2的光盘装置，即使在产生上述复合振动时，也可以抽出正确的振动成分，并进行正确的振动检测。图2示出了本发明实施例2的光盘装置100A的构成。下面，对本发明实施例2的光盘装置100A进行详细说明，但对与图1及图4所示的光盘装置中的构成部分相同的部分，采用相同的符号而省略其说明。
光盘装置100A中的聚焦成分生成部120A，由乘法处理装置15和二次方运算装置16组成。同样，跟踪成分生成部130A，由乘法处理装置17和二次方运算装置18组成。另外，聚焦成分生成部120A及跟踪成分生成部130A均设置在半导体集成电路110A中。
二次方运算装置16，输入由乘法处理装置15所输出的经相乘处理聚焦误差信号FE，并对该信号FE所示的值(以聚焦误差信号FE的零电平为基准的正或负电平。)进行二次方运算后，作为聚焦振动成分FC输出。因而聚焦振动成分FC所示的值将大于零。
二次方运算装置18，输入由乘法处理装置17所输出的经相乘处理跟踪误差信号TE，并对该信号TE所示的值(以跟踪误差信号TE的零电平为基准的正或负电平。)进行二次方运算后，作为跟踪振动成分TC输出。因而跟踪振动成分TC所示的值将大于零。
以上，根据本实施例，通过在聚焦系统及跟踪系统的振动成分的生成中分别加入二次方运算处理装置16、18，可以使聚焦振动成分FC及跟踪振动成分TC都成为大于零的值。因此，聚焦振动成分FC与跟踪振动成分TC不会产生抵消，从而可以抽出正确的振动成分VC。由此，即使在发生沿聚焦方向及轨迹方向的复合振动时，也可以更加正确地检测振动。
另外，当把振动成分VC，看作由聚焦方向及轨迹方向的振动成分所形成的矢量时，将聚焦方向及轨迹方向的振动成分分别进行二次方运算后再相加，也就相当于算出了振动成分VC的大小。因此，根据本实施例，可以抽出更加希望的振动成分VC。
另外，在本实施例中，虽然聚焦系统及跟踪系统都是在进行完相乘处理后再进行二次方运算的，但将该顺序颠倒过来也没关系。
(实施例3)
本发明实施例3的光盘装置，是以与所述实施例2不同的方式，对应发生复合振动的情况的。
图3示出了本发明实施例3的光盘装置100B的构成。下面，对光盘装置100B进行详细说明，但对与图1及图4所示的光盘装置中的构成部分相同的部分，采用相同的符号而省略其说明。
光盘装置100B中的聚焦成分生成部120B，由乘法处理装置15和绝对值运算处理装置20组成。同样，跟踪成分生成部130B，由乘法处理装置17和绝对值运算处理装置21组成。另外，聚焦成分生成部120B及跟踪成分生成部130B均设置在半导体集成电路110B中。
绝对值运算处理装置20，输入由乘法处理装置15所输出的经相乘处理的聚焦误差信号FE，并对该信号FE所示的值(以聚焦误差信号FE的零电平为基准的正或负电平。)取绝对值后，作为聚焦振动成分FC输出。因而聚焦振动成分FC所示的值将大于零。
绝对值运算处理装置21，输入由乘法处理装置17所输出的经相乘处理的跟踪误差信号TE，并对该信号TE所示的值(以跟踪误差信号TE的零电平为基准的正或负电平。)取绝对值后，作为跟踪振动成分TC输出。因而跟踪振动成分TC所示的值将大于零。
以上，根据本实施例，通过在聚焦系统及跟踪系统的振动成分的生成中分别加入绝对值运算处理装置20、21，可以使聚焦振动成分FC及跟踪振动成分TC都成为大于零的值。因此，聚焦振动成分FC与跟踪振动成分TC不会产生抵消，从而可以抽出正确的振动成分VC。由此，即使在发生沿聚焦方向及轨迹方向的复合振动时，也可以更加正确地检测振动。
另外，在本实施例中，虽然聚焦系统及跟踪系统都是在进行完相乘处理后再取绝对值的，但将该顺序颠倒过来也没关系。
另外，若以使聚焦振动成分FC及跟踪振动成分TC都成为大于零的值为目的时，除了上述实施例2、3以外，也可以采用将上述二次方运算处理装置与绝对值运算处理装置组合的实施例。
在上述实施例1～3中，虽然为了能改变聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE的检测灵敏度而设置了两个乘法处理装置15、17，但乘法处理装置并不一定必须是两个。通过在聚焦系统及跟踪系统的任意一个中设置乘法处理装置，可以使聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE的检测灵敏度产生差异，因而可以得到与上述同样的效果。另外，在将乘法处理装置设置为一个时，可以得到将光盘装置及半导体集成电路的构成简化的效果。进一步地，也可以完全不设置乘法处理装置，将聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE直接输入加法器19。
另外，在上述实施例1～3中，作为本发明的抽出装置具有低通滤波器12A，但也可以采用如图4所示的现有例的带通滤波器12。但是，在伺服的平稳偏差较小，小于振动频率的带域内，即使忽略由伺服的平稳偏差所产生的聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE也无妨的情况下，最好还是采用低通滤波器12A作为抽出装置。由此，可以得到使光盘装置及半导体集成电路的构成简单化的效果。
综上所述，根据本发明，可以不仅考虑轨迹方向的振动还能考虑聚焦方向的振动地对加在光盘上的振动进行检测。由此，可以更加正确地检测振动，可以实现抗振性更强的光盘装置。
另外，今后，伴随在光盘上所存储的信息的高密度化，在读取这种高密度信息的光盘装置中，可以想象需要比现在更加苛刻的抗振性。本发明，不仅是在振动多的恶劣环境下所使用的光盘装置，在类似读取今后的高密度信息的光盘装置中，也能达到其效果。