JPH05166203A - サーボエラー信号の自動利得調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高価な素子を要することなく、容易にオフセ
ット調整を行えるようにする。 【構成】 光学的情報記録媒体に情報を記録あるいは再
生する光ヘッドのサーボセンサの出力信号からそのセン
サ出力の和信号とフォーカス制御またはトラッキング制
御用のサーボエラー信号を生成すると共に、前記和信号
を逆数変換するための逆数変換器の出力を用いて前記サ
ーボエラー信号の利得を調整する自動利得調整装置にお
いて、前記逆数変換器のループを開閉するためのスイッ
チと、疑似信号を発生するための手段とを設け、前記ス
イッチを開いた状態で前記疑似信号を入力して前記逆数
変換器の入力オフセットを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置などに
使用されるフォーカス制御やトラッキング制御などのサ
ーボ制御回路において、そのサーボエラー信号の利得を
調整するための自動利得制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスクのフォーカシング制御
及びトラッキング制御方式としては、種々の方式が提案
されている。中でも一般的なものとして、４分割センサ
を用いた非点収差法及びプッシュプル法が挙げられる。
図３に非点収差法とプッシュプル法を用いてフォーカス
エラー信号及びトラッキングエラー信号を生成するサー
ボ制御回路のブロック図を示す。図中、１は光ディスク
から反射された光を受光する４分割センサ、２はそれぞ
れのセンサの出力を増幅するためのセンサアンプであ
る。このセンサアンプ２の出力を加算器３，４及び減算
器５を用いてアナログ演算した結果、トラッキングエラ
ー信号Ｓ１が生成される。トラッキングエラー信号Ｓ１
は、図４（ａ）に示すようにオントラックで０で、且つ
１トラックが一周期の正弦波状となる。また、加算器６
は４分割センサ１で受光する全光量を反映した信号、す
なわち和信号Ｓ２を出力する。和信号Ｓ２も図４（ｂ）
に示すようにトラック１本を一周期とした正弦波に近い
形となるが、オントラック（オンランド）で最大、オン
グルーブで最小となるので、トラッキングエラー信号Ｓ
１とは位相が９０度ずれている。ここで、図４（ａ），
（ｂ）共に３本づつの曲線を図示しているのは次の理由
による。

【０００３】同じ製法で作製した光ディスクであって
も、さまざまなパラメータが個々にばらつくのは避けら
れない。情報記録再生用の光ビームは、光ディスクで反
射あるいは透過した後センサに入射し、サーボ信号ある
いは情報信号となる。この時にディスクの反射率（透過
率）が個々にばらついていると、図４（ａ），（ｂ）に
示したように、レベルの異なった信号となってしまう。
つまり、Ａ，Ｂ，Ｃ３枚のディスクでそれぞれＳ１，Ｓ
２は図４のようにレベルが異なったものになる。しかし
ながら、Ｓ１，Ｓ２は反射率（透過率）に比例関係にあ
るため、逆数変換器１０及び乗算器１１から成る自動利
得制御装置を用いてＳ１／Ｓ２の演算を行う事により、
反射率（透過率）ばらつきをキャンセルした形でのトラ
ッキングエラー信号Ｓ４を得る事ができる。また、同じ
ディスクであっても光ヘッドが異なると、光学系の透過
率やセンサの感度ばらつきによって、同様の現象が見ら
れるが、これもやはり自動利得制御装置によって一定レ
ベルの信号に変換する事ができる。

【０００４】こうして一定レベルに変換されたトラッキ
ングエラー信号Ｓ４は、利得調整回路１３、サーボ系を
安定化するために設けられた位相補償器１６及びスイッ
チ１７、加算器１８を通してトラッキング（ＡＴ）アク
チュエータドライバ１９に入力される。そして、ＡＴア
クチュエータ２０を駆動し、光スポット集光用の対物レ
ンズ（不図示）の位置制御を行うことで、光スポットを
情報トラックに追従させるトラッキング制御が行われ
る。ＡＴアクチュエータ２０のゲインも、ディスクの反
射率（透過率）と同様に個々にばらついているので、バ
ラツキを吸収する為に利得調整回路１３を用いて手動あ
るいは自動的に調整が行われる。また、光ビームを所望
の情報トラックに移動する際には、スイッチ１７をオフ
し、スイッチ１５をオンする事で、ＡＴサーボループを
オープンとし、この状態でジャンプパルス発生回路１４
からの駆動信号をＡＴアクチュエータ２０に加えること
で、光スポットのシーク動作が行われる。

【０００５】一方、非点収差法によるフォーカスエラー
信号は、加算器７，８、減算器９を用いてアナログ演算
した結果、出力信号Ｓ３として得られる。但し、これも
図５に示すように、ディスクの反射率（透過率）バラツ
キや光ヘッドのバラツキによってレベルが変化するた
め、逆数変換器１０及び乗算器１２を用いて一定レベル
の信号Ｓ５に変換される。こうして得られたフォーカス
エラー信号Ｓ５は、利得調整回路２１、位相補償器２
４、スイッチ２５、加算器２６、フォーカス（ＡＦ）ア
クチュエータドライバ２７を通してＡＦアクチュエータ
２８に出力される。そして、ＡＦアクチュエータ２８を
駆動し、対物レンズをフォーカス方向に制御することに
よって、光スポットのフォーカシング制御が行われる。
また、ディスク挿入時には、スイッチ２５をオフし、ス
イッチ２３をオンする事でＡＦサーボループをオープン
とし、このときアップダウン回路２２からの出力信号を
直接ＡＦアクチュエータドライバ２７に与えてＡＦアク
チュエータ２８を強制的にアップダウンすることによ
り、図５に示したような波形が得られ、ＡＦの引き込み
が行われる。

【０００６】次に、逆数変換器１０の構成例を図６を用
いて説明する。和信号Ｓ２は乗算器３０に入力され、乗
算器３０ではＳ８＝Ｇ１・Ｓ２・Ｓ７の演算処理を行
う。３３は演算増幅器で、その出力は増幅器３４を通し
て乗算器３０に入力される構成となっており、従って演
算増幅器３３に負帰還がかかっている。演算増幅器３３
のオープンループゲインは十分大きいので、Ｓ９＝Ｓ８
となり、従って、 Ｓ９＝Ｇ１・Ｓ２・Ｓ７ となる。また、増幅器３４のゲインをＧ２とすると、Ｓ
７＝Ｇ２・Ｓ６であるから、 Ｓ６＝Ｓ９／（Ｇ１・Ｓ２・Ｓ２） となる。Ｓ９は固定レベルであるから、演算増幅器３３
の出力Ｓ６には和信号Ｓ２と反比例した信号が得られ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、実
際に用いられる電子素子は多かれ、少なかれ入力及び出
力にオフセットを持っており、特に乗算器のような特殊
な素子を用いる場合に、オフセットの少ないものを使お
うとすると、どうしても高価にならざるを得ない。逆
に、安価に実現しようとすると、オフセットが生じやす
くなるために、オフセットの調整機構が必要となる。そ
の調整機構を考えると、固定ゲインの増幅器で生じるオ
フセットは１つの調整機構で入力、出力両方のオフセッ
トを調整することができるが、乗算器のようにゲインが
変化する場合は２つの調整機構が必要となる。つまり、
乗算器の出力オフセットは一定なのに対し、入力オフセ
ットはゲインにより変化するので、調整機構を別個に設
けなければならない。次に調整方法であるが、乗算器１
１，１２については、Ｓ２に疑似信号を入力した状態で
Ｓ４及びＳ５をモニタし、そこに生じる出力が０になる
ように調整してやれば良い。しかし、乗算器３０を調整
しようとした場合は、乗算器３０の出力Ｓ８が演算増幅
器３３の反転入力につながっているために、Ｓ８は基準
電圧Ｓ９と等しくなる方向に負帰還がかかる。したがっ
て、Ｓ８をモニタするだけでは乗算器３０の調整は難し
かった。

【０００８】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、その目的はスイッチにより逆数変
換器のループを開状態で調整することにより、高価な素
子を要することなく、容易にオフセット調整を行えるよ
うにしたサーボエラー信号の自動利得調整装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、光学的
情報記録媒体に情報を記録あるいは再生する光ヘッドの
サーボセンサの出力信号からそのセンサ出力の和信号と
フォーカス制御またはトラッキング制御用のサーボエラ
ー信号を生成すると共に、前記和信号を逆数変換するた
めの逆数変換器の出力を用いて前記サーボエラー信号の
利得を調整する自動利得調整装置において、前記逆数変
換器のループを開閉するためのスイッチと、疑似信号を
発生するための手段とを設け、前記スイッチを開いた状
態で前記疑似信号を入力して前記逆数変換器の入力オフ
セットを調整することを特徴とするサーボエラー信号の
自動利得調整装置によって達成される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を表
す図である。なお、図１では従来例との装置同一の部に
は同一符号を付し、本実施例ではその詳細な説明は省略
する。図１において、２９及び３０，３１はそれぞれ通
常の動作時と調整時とで切換えられるスイッチであり、
通常時はａ側に、乗算器３０のオフセット調整時はｂ側
に接続される。これらの３つのスイッチは同時に開閉さ
れる。３５は可変抵抗器、３６は例えば矩形波などの疑
似信号を発生する信号発生器である。また、３０は乗算
器、３３は演算増幅器、３４は増幅器であり、これらは
いずれも図６に示したものと同じである。

【００１１】次に、本実施例の動作を説明する。まず、
トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号の利得
調整時には、スイッチ２９，３０，３１はそれぞれｂ側
に接続される。このとき、スイッチ３２をｂ側に接続す
ることにより、逆数変換器１０のループは開状態にな
り、またこの状態では演算増幅器３３はバッファアンプ
として機能するため、信号発生器３６から入力した疑似
信号によって乗算器１１と１２及び３０のゲインを制御
することができる。ここで、乗算器３０の入力オフセッ
トをVofst1、出力オフセトをVofst2とすると、乗算器３
０の出力信号Ｓ８で生じるオフセットVofst と乗算器３
０の出力信号Ｓ６との関係は、次式で表わされる。

【００１２】 Vofst ＝(G1 ・G2・S6)Vofst1 ＋Vofst2 … （１） 但し、Ｇ１は乗算器３０のゲイン、Ｇ２は増幅器３４の
ゲインである。また、乗算器３０の出力信号Ｓ８と増幅
器３４から乗算器３０へ帰還される信号Ｓ７との関係
は、図２に示すとおりとなる。図２において、Vofst は
次式で表わされる。なお、図２では縦軸とオフセットの
直線の交点がVofst2となる。

【００１３】 Vofst ＝G1・S7・Vofst1＋Vofst2 … （２） 以上により、乗算器３０の出力信号Ｓ８に生じるオフセ
ットのうち、ゲインによって変化する成分は入力オフセ
ットに起因し、ゲインによって変化しない成分は出力オ
フセットに起因すると言える。そこで、本実施例では信
号発生器３６の疑似信号を演算増幅器３３の＋端子に入
力しながら乗算器３０の出力信号Ｓ８をモニタし、かつ
この信号が乗算器３０のゲインによって変動しないよう
に可変抵抗器３５で入力オフセットを調整するものであ
る。つまり、スイッチ３２によりループをオープンとす
ることにより、信号発生器３６の疑似信号が増幅器３４
を介して信号Ｓ７として乗算器３０へ帰還され、従って
乗算器３０のゲインは信号Ｓ７に応じて変化する。この
状態で、前述のように乗算器３０の出力の出力信号Ｓ８
をモニタし、可変抵抗器３５によりその入力オフセット
を調整するものである。これにより、従来困難であった
乗算器３０の入力オフセットを容易に調整することがで
きる。この場合、出力オフセットが残っているため、以
上の調整だけでは乗算器３０のオフセットを取りきるこ
とはできない。しかし、ここで残っているオフセットは
逆数変換器１０の出力信号Ｓ６に対しては固定オフセッ
トとなり、ＡＦ，ＡＴループに対しては固定ゲイン誤差
となる。従って、図３に示した後段の利得調整回路１
３，２１によってその誤差を吸収できるため、乗算器３
０の出力オフセット調整は不要である。

【００１４】一方、乗算器１１，１２のオフセットを調
整する場合は、前記と同様にスイッチ２９，３０，３１
をそれぞれｂ側に接続する。そして、信号発生器３６の
疑似信号により乗算器１１，１２のゲインを変化させ、
このとき乗算器１１，１２の出力信号Ｓ４，Ｓ５をモニ
タしながらその出力レベルが変化しないように、何らか
の調整手段で乗算器１１、１２の入力オフセットを調整
し、またそのレベルが０となるように出力オフセットを
調整してやればよい。なお、この調整手段としては前記
と同様に可変抵抗器を用いてもよいし、あるいはＤ／Ａ
コンバータなどを用いてもよい。このように乗算器１
１，１２の出力に生じるオフセット分をそれぞれのサー
ボ系の利得調整によって補正することにより、前記と同
様に高価な素子を使わずにオフセット調整を容易に行う
ことができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、和
信号を逆数変換してサーボエラー信号の利得制御を行う
場合、逆数変換器のループを開いた状態で逆数変換器の
入力オフセットを調整することにより、負帰還がかかっ
ていた場合であっても、高価な素子を要することなく、
オフセット調整を容易に行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーボエラー信号の自動利得調整装置
の一実施例を示したブロック図である。

【図２】図１の実施例の乗算器３０の出力信号Ｓ８と帰
還された信号Ｓ７の関係を示した図である。

【図３】光学的記録再生装置のフォーカシング制御及び
トラッキング制御のサーボ制御回路を示したブロック図
である。

【図４】図３のサーボ制御回路で生成されるトラッキン
グ制御信号と和信号を光ディスクの反射率（透過率）バ
ラツキに対応して示した信号波形図である。

【図５】同様にフォーカシング制御信号と和信号を光デ
ィスクの反射率（透過率）バラツキに対応して示した信
号波形図である。

【図６】図３のサーボ制御回路に使用される逆数変換器
を示したブロック図である。

【符号の説明】

１ サーボセンサ １０ 逆数変換器 １１，１２，３０ 乗算器 １６，２４ 位相補償器 ２０ ＡＴアクチュエータ ２８ ＡＦアクチュエータ ２９，３０，３１ スイッチ ３３ 演算増幅器 ３４ 増幅器 ３５ 可変抵抗器 ３６ 信号発生器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的情報記録媒体に情報を記録あるい
   は再生する光ヘッドのサーボセンサの出力信号からその
   センサ出力の和信号とフォーカス制御またはトラッキン
   グ制御用のサーボエラー信号を生成すると共に、前記和
   信号を逆数変換するための逆数変換器の出力を用いて前
   記サーボエラー信号の利得を調整する自動利得調整装置
   において、前記逆数変換器のループを開閉するためのス
   イッチと、疑似信号を発生するための手段とを設け、前
   記スイッチを開いた状態で前記疑似信号を入力して前記
   逆数変換器の入力オフセットを調整することを特徴とす
   るサーボエラー信号の自動利得調整装置。