JPH0765389A - サーボループの自動利得制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 演算増幅器や乗算器の入出力オフセットを自
動的に算出してオフセットを随時調整できるようにし、
またサーボループの利得の調整を発振が生じることなく
安定して行えるようにする。 【構成】 乗算器３０に和信号Ｓ２が零の状態で２つの
所定電圧を交互に印加するスイッチ３２，３３と、２つ
の所定電圧に対応して装置の出力信号Ｓ３の振幅を取り
込むＡＤＣ３７とを設け、この信号振幅、２つの所定電
圧及び乗算器３０のゲインから演算増幅器２９と乗算器
３０の入力オフセットを算出してキャンセルする。ま
た、サーボループに所定周波数の信号を印加してサーボ
ループの利得を測定し、その結果に基づいてサーボルー
プの利得が目標値よりも所定量だけ低い値になるよう可
変利得アンプ５６を調整し、この調整の後に可変利得ア
ンプ５６の利得を所定量高めることによりサーボループ
の利得を目標値に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的情報記録再生装
置のサーボループ、特にフォーカスサーボループやトラ
ッキングサーボループの利得を調整するサーボループの
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、光ディスクのような光学的情報記
録再生装置に採用される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４はそ
の非点収差法とプッシュプル法によるフォーカスサーボ
ループ及びトラッキングサーボループを示したブロック
図である。

【０００３】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。図
５は光ヘッドが情報トラックを横切ったときに得られる
信号を示した図である。トラッキングエラー信号Ｓ１
は、図５（ａ）に示すように１トラックが一周期の正弦
波状となり、図中Ａ１〜Ａ４に示す０レベルの点でオン
トラックとなる。

【０００４】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５（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、一般的にはオ
ントラック（オンランド）で最大、オングループで最小
となり、トラッキングエラー信号Ｓ１とは位相が９０度
ずれた正弦波となる。ここで、図５（ａ），（ｂ）に示
す３本の曲線について以下に説明する。

【０００５】まず、同じ製法で作成した光ディスクであ
っても、さまざまなパラメータは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のであるが、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５
（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枚のディスクは反
射率バラツキによってＳ１，Ｓ２は図５のように変化す
る。しかしながら、Ｓ１，Ｓ２のレベルは反射率（透過
率）に比例関係にあるため、ＡＧＣ（自動利得制御回
路）１１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正規化さ
れたトラッキングエラー信号Ｓ３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回路１１によ
って正規化された信号に変換する事ができる。

【０００６】正規化されたトラッキングエラー信号Ｓ３
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をトラッキ
ングエラー信号Ｓ３をもとに駆動する事でトラッキング
制御が行われる。なお、ＡＴアクチュエータ２０のゲイ
ンや電気系のゲインばらつき等、自動利得制御回路１１
により補正できない要素を補正する為に利得調整回路１
３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、
ジャンプパルス発生回路１４からの駆動信号がＡＴアク
チュエータ２０に印加される。これにより、ＡＴアクチ
ュエータ２０を強制的に目的トラックに向かって移動さ
せる、いわゆるトラックジャンプが行われる。

【０００７】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Ｓ１２として得られる。図６は合焦点付
近での各部の信号を示しており、フォーカスエラー信号
Ｓ１２は図６（ａ）のように合焦点Ａ５で０レベルとな
る一周期分の正弦波となる。又、和信号は図６（ｂ）に
示すような信号として得られる。但し、これも図６
（ａ），（ｂ）に示したように、ディスクの反射率（透
過率）ばらつきや光ヘッドのばらつきによってレベルが
変化するため、ＡＧＣ（自動利得調整回路）１２を用い
て正規化されたフォーカスエラー信号Ｓ１３が生成され
る。

【０００８】正規化されたフォーカスエラー信号Ｓ１３
は、利得調整回路２１、位相補償器２４、スイッチ２
５、加算器２６、フォーカスアクチュエータドライバ２
７を通してＡＦアクチュエータ２８に入力される。そし
て、フォーカスエラー信号Ｓ１３をもとにＡＦアクチュ
エータ２８を駆動することで、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、スイッチ２３をオンする事で、アップダウン回路２
２からの出力信号が直接ＡＦアクチュエータドライバ２
７に印加される。これにより、ＡＦアクチュエータ２８
を強制的にアップダウンし、対物レンズをフォーカス方
向に駆動することにより、合焦点付近オートフォーカス
（ＡＦ）の引き込みが行われる。このとき、フォーカス
エラー信号は図６（ａ）のようにＳ字状に変化し、この
信号の合焦点付近でスイッチ２３をオフ、スイッチ２５
をオンすることでＡＦが引き込まれる。

【０００９】次に、自動利得調整回路１１の構成を図７
に基づいて説明する。自動利得調整回路１１はトラッキ
ングエラー信号Ｓ１を和信号Ｓ２で除算することによっ
てトラッキングエラー信号Ｓ１を正規化するための回路
である。乗算器３０はＳ２，Ｓ８の２つの入力を乗算し
てＳ７を出力する回路で、ゲイン定数をＧ１とするとＳ
７＝Ｇ１・Ｓ２・Ｓ８を出力する。２９は演算増幅器
で、出力Ｓ８は乗算器３０に入力され、演算増幅器２９
に負帰還がかかっている。また、オフセット調整用ボリ
ューム３９は０レベルにあり、このとき演算増幅器２９
のオープンループゲインを十分大きいとすると、 Ｓ８＝Ｓ１／（Ｇ１・Ｓ２） …（１） となる。従って、演算増幅器２９の出力にはトラックエ
ラー信号Ｓ１を和信号Ｓ２で正規化したエラー信号を得
ることができる。

【００１０】しかしながら、実際に回路を構成した場合
には、演算増幅器２９の入力オフセットＶ_ofst1 や乗算
器３０の入力オフセットＶ_ofst2 の影響を受ける。この
時、Ｓ８に生じるオフセットＶ_ofstは、Ｓ１＝０の時
に、 Ｖ_ofst＝Ｖ_ofst1 ／（Ｇ１・Ｇ２）＋Ｖ_ofst2 …（２） となり、図８に示すような曲線となる。つまり、Ｓ８の
現れるオフセットの内、演算増幅器２９の入力オフセッ
トはＳ２に反比例し、乗算器３０の入力オフセットは一
定の形で出力Ｓ８に現われる。

【００１１】ここで、Ｓ２は和信号すなわちディスクか
らの反射光の全光量を反映した信号であるから、半導体
レーザのパワー変動やディスクの反射率変動によってＳ
２のレベルがＶ１からＶ２へ変化すると、Ｓ８に発生す
るオフセットも変化する。そこで、オフセット調整用ボ
リューム３９，４０を付加することにより、Ｖ_ofst1と
Ｖ_ofst2 をそれぞれ別個に調整できる構成とし、ディス
クを挿入しない状態で外部から強制的にＳ２に電圧を加
えて図９（ａ）に示すように変化させる。これにより、
Ｓ８にはＶ１，Ｖ２に対応したオフセットが現れ、この
時の出力Ｓ８の変化分は演算増幅器２９の入力オフセッ
トに起因するので、ボリューム３９を調整して図９
（ｂ）に示すようにＳ８がＳ２によって変化しないよう
にすると、残った一定のオフセットがＶ_ofst2 になる。
これをボリューム４０で調整してオフセット０の出力Ｓ
３を得ることで、自動利得調整回路１１のオフセット調
整が行われる。

【００１２】ここまではトラッキングサーボ及び自動利
得調整回路１１に関して説明したが自動利得調整回路１
２については、トラッキングエラー信号Ｓ１の代わりに
フォーカシングエラー信号Ｓ１２を入力する事により、
同様のオフセット調整を行うことができる。

【００１３】また、一般に光ディスク装置においては、
光ビームを光ディスクに照射する場合、光源の半導体レ
ーザの光ビームを対物レンズにより絞り込み、直径１μ
ｍ程度の光スポットとして光ディスク上に照射される。
こうした光スポットは、通常フォーカシングサーボと呼
ばれるフィードバック制御やトラッキングサーボと呼ば
れるフィードバック制御により、光ディスクの媒体面に
合焦しつつ、光ディスクの情報トラックに追従して走査
するよう制御される。これらのフィードバック制御で
は、ディスク反射光を検出するセンサの出力をもとに光
スポットと光ディスク面との位置誤差、光スポットと情
報トラックとの位置誤差が検出され、それらの誤差に応
じて対物レンズをフォーカシング方向、トラッキング方
向にそれぞれ移動させることで、光スポットのフォーカ
シング制御及びトラッキング制御が行われる。

【００１４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、図
７の自動利得制御回路では、本来和信号が入力すべき場
所に強制的に電圧を入力しながらボリュームを調整する
構成のため、調整は基板出荷前の初期調整に限られてい
た。そのため、素子の温度特性や経年変化によるオフセ
ットの変化に対応できず、フォーカシングサーボやトラ
ッキングサーボが不安定になり、又調整行程も複雑にな
るという問題があった。

【００１５】また、前述したようなトラッキングやフォ
ーカシングの制御ループの制御利得は、記録ディスクの
反射率、ディスクのサーボ信号特性あるいは対物レンズ
アクチュエータの感度などのバラツキによって一定しな
いため、制御利得が大きすぎると、最悪の場合、制御ル
ープが発振し、満足な情報の記録再生ができないばかり
か、記録済みのデータを破壊する恐れがあった。そこ
で、制御ループの利得を自動的に調整する方式も提案さ
れているが、制御ループを調整するにはループゲインを
測定する必要がある。しかし、このようにループゲイン
を測定する場合には、制御ループが不安定となり、ルー
プに入力する信号の影響で所望の利得に調整できず、制
御ループが発振することがあった。

【００１６】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たもので、その目的は演算増幅器や乗算器の入力オフセ
ットを自動的に算出することにより、オフセットを随時
調整できるようにし、これによって素子の温度特性や経
年変化によらず、常時フォーカスサーボループやトラッ
キングサーボループを安定して動作させることを可能と
したサーボループの自動利得制御装置を提供することに
ある。

【００１７】また、本発明の目的は、サーボループの利
得を調整する場合に、サーボループの利得を測定された
利得をもとに目標値よりも所定量だけ低い値に設定し、
この調整の後サーボループの利得を目標値に再調整する
ことにより、サーボループが発振したりすることなく、
サーボループの利得調整を安定して行えるようにしたサ
ーボループの自動利得制御装置を提供することにある。

【００１８】

【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または再生する光ヘッドのサ
ーボセンサの出力信号をもとに生成されたトラッキング
エラー信号またはフォーカスエラー信号を演算増幅器に
入力すると共に、和信号を乗算器に入力し、前記演算増
幅器の出力信号を前記乗算器を介して演算増幅器に負帰
還をかけることにより、前記トラッキングエラー信号ま
たはフォーカスエラー信号を和信号で除算する自動利得
制御装置において、前記乗算器に和信号が零の状態で２
つの所定電圧を交互に印加するための手段と、前記２つ
の所定電圧に対応して装置の出力信号の振幅を検出する
ための手段とを設け、この検出された信号振幅、前記２
つの所定電圧及び前記乗算器のゲインから前記演算増幅
器と乗算器の入力オフセットをそれぞれ算出して前記演
算増幅器及び乗算器の入力オフセットをキャンセルする
ことを特徴とするサーボル−プの自動利得制御装置によ
って達成される。

【００１９】また、本発明の目的は、光学的情報記録媒
体に照射された光ビームの焦点を制御するフォーカスサ
ーボループ、または前記光ビームを前記記録媒体の情報
トラックに追従させるトラッキングサーボループの利得
を調整する自動利得制御装置において、前記フォーカス
サーボループまたはトラッキングサーボループ内にあっ
て該サーボループの利得を可変するための手段と、前記
フォーカスサーボループ、またはトラッキングサーボル
ープに所定周波数の信号を印加するための手段と、この
信号を印加した状態で前記フォーカスサーボループまた
はトラッキングサーボループの信号を検出して該サーボ
ループの利得を算出するための手段とを設け、前記フォ
ーカスサーボループまたはトラッキングサーボループの
利得を調整する場合は、前記利得算出手段で得られた利
得に基づいてサーボループの利得が目標値よりも所定量
だけ低い値になるように前記利得可変手段の利得を調整
しこのループ利得の調整の後に、前記利得可変手段の利
得を所定量高めることによってサーボループの利得を目
標値に設定することを特徴とするサーボループの自動利
得制御装置によって達成される。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明によるサーボループの
自動利得制御装置の一実施例を示した回路図である。な
お図１では図７の従来装置と同一部分は同一符号を付し
て説明を省略することにする。図１において、３１はバ
ッファアンプ、３２と３３はそれぞれ制御信号Ｓ４とＳ
５によって開閉が制御されるスイッチである。スイッチ
３２及び３３には電圧Ｅが入力されており、スイッチ３
２，３３がオンであれば所定電圧Ｅが抵抗器３６ｂ，３
６ｃを介してバッファアンプ３１へ入力される。通常の
装置の動作状態では、スイッチ３２及び３３はオフであ
り、バッファアンプ３１には図４に示した加算器６から
出力される和信号Ｓ２が抵抗器３６ａを介して入力され
る。従って、通常時はバッファアンプ３１の出力信号は
和信号Ｓ２だけを反映した信号となり、これが乗算器３
０へ出力される。

【００２１】乗算器３０は演算増幅器２９と共に、トラ
ッキングエラー信号Ｓ１を和信号Ｓ２で割算する割算回
路として構成されており、この割算によって正規化した
トラッキングエラー信号Ｓ３が生成される。また、３５
は後述するように演算増幅器２９、乗算器３０の入力オ
フセットを演算するためのＣＰＵ、３４及び３８はＣＰ
Ｕ３５の指示に基づいて入力オフセットをキャンセルす
るための電圧値を演算増幅器２９、加算器４１に与える
ためのＤＡＣ、３８は加算器４１の出力信号Ｓ３をＣＰ
Ｕ３５に取り込むためのＡＤＣである。

【００２２】次に、上記実施例のオフセット調整動作に
ついて説明する。即ち、本実施例ではトラッキング制御
動作の開始に先立って演算増幅器２９と乗算器３０の入
力オフセットの自動調整が行われるので、その具体的な
調整動作について説明する。まず、光学的情報記録再生
装置に記録媒体であるところの光ディスクがセットされ
ると、記録再生用光源の半導体レーザの点灯前に制御信
号Ｓ４によってスイッチ３２がオンされる。これによ
り、電圧Ｅがスイッチ３２、抵抗器３６ｂを介してバッ
ファアンプ３１に入力される。一方、和信号Ｓ２も抵抗
器３６ａを介してバッファアンプ３１に入力されるので
あるが、このときは光源の半導体レーザは消灯してある
ので、和信号Ｓ２は０レベルである。

【００２３】従って、このときのバッファアンプ３１の
入力信号Ｓ６の振幅レベルを図７で説明したＶ１に等し
くなるように各素子の定数を選んでやると、 Ｖ１＝Ｅ・Ｒ_36a ／（Ｒ_36a ＋Ｒ_36b ） …（３） となり、この電圧Ｖ１がバッファアンプ３１に入力され
る。Ｒ_36a は抵抗器３６ａの抵抗値、Ｒ_36b は抵抗器３
６ｂの抵抗値である。このときの自動利得制御装置の出
力信号Ｓ３は図８で説明したＶ３に相当するので、信号
Ｓ３はＡＤＣ３７でデジタル化されてＣＰＵ３５に取り
込まれる。

【００２４】次いで、制御信号Ｓ４によりスイッチ３２
がオフされ、また制御信号Ｓ５によってスイッチ３５が
オンされる。光源は依然として消灯のままである。この
ときのバッファアンプ３１の入力信号Ｓ６のレベルを図
８で説明したＶ２に等しくなるように各素子の定数を選
んでやると、 Ｖ２＝Ｅ・Ｒ_36a ／（Ｒ_36a ＋Ｒ_36c ） …（４） となり、この電圧Ｖ２が同様にバッファアンプ３１ヘ入
力される。Ｒ_36c は抵抗器３６ｃの抵抗値である。この
ときの自動利得制御装置の出力信号Ｓ３は図８のＶ４に
相当するので、やはりＡＤＣ３７でデジタル化されてＣ
ＰＵ３５に取り込まれる。ここで、制御信号Ｓ４とＳ５
によってスイッチ３２と３３を交互に連続的にオン、オ
フさせると、図９で説明したような動作となり、演算増
幅器２９の出力信号Ｓ８は、図９（ａ）に示したように
Ｖ３とＶ４の間で矩形波状に変化する信号となる。

【００２５】そこで、ＣＰＵ３５では既知であるＶ１と
Ｖ２及び乗算器３０のゲインＧ１、ＡＤＣ３７で取り込
まれたＶ３とＶ４から上記（２）式を用いて演算増幅器
２９の入力オフセットＶ_ofst1 及び乗算器３０の入力オ
フセットＶ_ofst2 が算出される。即ち、ＣＰＵ３５で
は、 Ｖ_ofst1 ＝Ｇ１・（Ｖ４−Ｖ３）・Ｖ１・Ｖ２／（Ｖ１−Ｖ２） …（５） Ｖ_ofst2 ＝Ｖ４−Ｖ_ofst1 ／（Ｇ１・Ｖ２） …（６） の演算処理によってＶ_ofst1 とＶ_ofst2 が算出される。
ＣＰＵ３５では、更に得られた入力オフセット値をもと
にそれらをキャンセルすべくＤＡＣ３４，３８にキャン
セル用の値がセットされる。この場合、演算増幅器２９
の入力オフセットＶ_ofst1 はＤＡＣ３４にキャンセル用
の値をセットしたことによってキャンセルされるのであ
るが、その出力に生じるオフセットは和信号Ｓ２のレベ
ルに拘らず一定となり、これが乗算器３０の入力オフセ
ットＶ_ofst2 として残る。そこで、ＤＡＣ３８にそのキ
ャンセル用の値をＳ９としてセットし、これを加算器４
１に印加することによって、出力信号Ｓ３に生じるオフ
セットは完全にキャンセルされ、オフセットの影響のな
い正規化されたトラッキングエラー信号Ｓ３が生成され
る。

【００２６】こうしてオフセットの調整が終了すると、
制御信号Ｓ４，Ｓ５によってスイッチ３２，３３はオフ
状態に維持され、また光源の半導体レーザが点灯され
る。次いで、フォーカスサーボとトラッキングサーボが
順次オンされ、装置は記録再生が可能な状態となる。こ
の装置の通常の動作状態においては、前述のように演算
増幅器２９と乗算器３０はトラッキングエラー信号Ｓ１
を和信号Ｓ２で割算する割算回路として機能し、図４に
示したトラッキングサーボループではこれによって正規
化されたトラッキングエラー信号Ｓ３を用いてトラッキ
ング制御が行われる。なお、実施例ではスイッチ３２と
３３を交互に開閉する構成としたが、一方を閉じたまま
でもう一方を開閉することによっても、オフセットの調
整を行うことが可能である。

【００２７】本実施例では、トラッキング制御の前に自
動的に演算増幅器と乗算器の入力オフセットを算出して
キャンセルすることにより、オフセットの調整を初期調
整に限ることなく随時行うことができ、素子の温度特性
や経年変化によるサーボループの利得の変動に対しても
十分に対処することができる。従って、トラッキングサ
ーボループの利得を常時最適な利得に保つことができる
ので、サーボループを常に安定して動作させることがで
きる。また、オフセットの調整はオフセットの算出から
それをキャンセルする値の設定まで全て自動的に行うた
めに、従来のような基板出荷前の調整といった作業がな
くなり、その分装置の製造工程を簡素化することができ
る。

【００２８】図２は本発明の他の実施例を示した回路図
である。この実施例はスイッチ３２と３３を用いずにＣ
ＰＵ３５の入出力ポートから直接抵抗器３６ｂ，３６ｃ
に接続した例である。その他の構成は図１と同じであ
る。一般に、ＣＰＵ３５の入出力ポートは出力モードに
設定した場合は、“０”（０Ｖ）あるいは“１”（５
Ｖ）となり、入力モードに設定したときはハイインピー
ダンスとなる。そこで、本実施例ではこれを利用してＳ
１０を出力モードと入力モードで切り換えることによ
り、スイッチ３２を開閉するのと同様に入力信号Ｓ１０
をオン、オフして信号Ｓ６の電位を変化させる。また、
入力信号Ｓ１１も同様に切り換えることで信号Ｓ６の電
位を変化させる。

【００２９】従って、通常の装置の動作状態では、信号
Ｓ１０，Ｓ１１は入力モード（ハイインピーダンス）と
しておけば、バッファアンプ３１の出力信号は和信号Ｓ
２をそのまま反映した信号となるので、トラッキングエ
ラー信号Ｓ１を和信号Ｓ２で割算して正規化したトラッ
キングエラー信号Ｓ３が生成される。一方、オフセット
を調整する場合は、光源の半導体レーザの点灯前に、Ｓ
１０とＳ１１を交互に“１”出力モードに切り換えて信
号Ｓ６の電位をＶ１とＶ２の間で変化させる。このとき
の信号Ｓ３の電位はＡＤＣ３７でＣＰＵ３５に取り込ま
れ、ＣＰＵ３５では図１の実施例と同様に、取り込まれ
た値や既知のＶ１，Ｖ２やＧ１を用いてＶ_ofst1 ，Ｖ
_ofst2 が算出される。そして、ＣＰＵ３５では得られた
結果をもとにＤＡＣ３４と３８にオフセットをキャンセ
ルするための値をセットすることで演算増幅器２９、乗
算器３０の入力オフセットの調整が行われる。このよう
に本実施例においても、図１の実施例と全く同様の効果
を得ることができる。

【００３０】なお、以上の実施例では、トラッキングエ
ラー信号の自動利得制御装置について説明したが、フォ
ーカスエラー信号の自動利得制御装置においても全く同
様の構成でオフセットの調整を行うことができる。ま
た、実施例ではオフセットの調整をディスクが装置に装
着されたときに行うとしたが、これに限ることなく、例
えば装置の電源が投入されたときに調整してもよいし、
あるいは装置が待機状態などのときに定期的に調整して
もよい。

【００３１】図３は本発明の更に他の実施例を示したブ
ロック図である。図３において、５１は情報記録媒体で
あるところの光ディスク、５２はこの光ディスク５１を
例えば３６００ｒｐｍの所定速度で回転させるためのス
ピンドルモータである。５３は光ディスク５１に記録や
再生用の光ビームを照射したり、光ディスク５１からの
反射光を検出するための光ヘッドである。光ヘッド５３
は光源である半導体レーザ、そのレーザビームを微小光
スポットに絞り込むための対物レンズ、この対物レンズ
をフォーカシング方向及びトラッキング方向にそれぞれ
駆動するためのフォーカスアクチュエータとトラッキン
グアクチュエータ、光ディスク５１からの反射光を検出
するための光検出器などから構成されている。

【００３２】５４は光ヘッド５３内の光検出器の検出信
号をもとにフォーカス誤差信号を検出するためのフォー
カス誤差検出器、５５はフォーカス制御ループにマイク
ロコンピュータ５８で指示された信号を印加するための
加算器、５６はフォーカス制御ループのゲインをマイク
ロコンピュータ５８の指示によって可変するための可変
利得アンプ、５７はフォーカス誤差信号の位相補償を行
い、フォーカス制御ループを安定化するための補償制御
器である。補償制御器５７の内部には光ヘッド５３内の
フォーカスアクチュエータのドライバが設けられてお
り、このドライバによりアクチュエータを駆動し、対物
レンズをフォーカス方向に移動させることで、フォーカ
ス制御が行われる。また、図３では図示していないが、
トラッキング誤差信号を検出するためのトラッキング誤
差検出器やそれの補償制御器などから構成されたトラッ
キング制御ループも設けられている。この補償制御器に
は光ヘッド５３内のトラッキングアクチュエータのドラ
イバが設けられ、このドライバによりトラッキングアク
チュエータを駆動し、対物レンズをトラッキング方向に
移動させることでトラッキング制御が行われる。

【００３３】マイクロコンピュータ５８は装置全体を統
括的に制御するためのデジタル制御回路で、内部にはＡ
／Ｄコンバータ５９及び６０、Ｄ／Ａコンバータ６１が
設けられている。マイクロコンピュータ５８は予め決め
られた制御プログラムに従って装置全体のシーケンスを
制御したり、あるいは後述するようにフォーカス制御ル
ープ利得の調整動作を制御する。

【００３４】次に、上記実施例の動作について説明す
る。まず、装置が起動された場合、あるいは光ディスク
５１が装置本体に装着された場合、マイクロコンピュー
タ５８の指示によってスピンドルモータ５２が始動し、
光ディスク５１が回転を開始する。光ディスク５１の回
転速度が所定速度になると、マイクロコンピュータ５８
では光ヘッド５３内の半導体レーザを点灯した後、フォ
ーカス制御ループとトラッキング制御ループを順次オン
する。そして、フォーカス制御ループが閉じられると、
マイクロコンピュータ５８ではフォーカス制御ループの
利得調整が開始される。

【００３５】フォーカス制御ループのループ利得を調整
する場合、通常の開ループ特性でのゼロクロス（ゲイン
０ｄＢ）は１ｋＨｚ〜数ｋＨｚであるが、ここでは最終
的な調整目標として開ループ特性でのゼロクロスを３ｋ
Ｈｚとする。ループ利得の調整に際して、まずマイクロ
コンピュータ５８ではＤ／Ａコンバータ６１によって３
ｋＨｚの正弦波を加算器５５に出力してフォーカス制御
ループ内に３ｋＨｚの正弦波の信号を印加する。また、
マイクロコンピュータ５８ではＡ／Ｄコンバータ５９と
６０でフォーカス制御ループ内の信号をモニタする。こ
のとき、Ａ／Ｄコンバータ５９，６０で取り込まれた信
号は、Ｄ／Ａコンバータ６１で印加された３ｋＨｚの周
波数成分をもっており、フォーカス制御ループ一巡伝達
特性（開ループ特性）はＡ／Ｄコンバータ６０のモニタ
点から可変利得アンプ５６、補償制御器５７、光ヘッド
５３内のフォーカスアクチュエータ、光検出器、フォー
カス誤差検出器を経てＡ／Ｄコンバータ５９のモニタ点
までの伝達特性であるのでこのＡ／Ｄコンバータ５９と
６０の信号振幅比を測定すれば、フォーカス制御ループ
の利得を測定することが可能となる。

【００３６】具体的には、マイクロコンピュータ５８で
はＡ／Ｄコンバータ５９で取り込まれた信号振幅値Ａ₁
がＡ／Ｄコンバータ６０で取り込まれた信号振幅値Ａ₂
で割算され、フォーカス制御ループの利得（Ａ₁ ／Ａ
₂ ）が算出される。次いで、マイクロコンピュータ５８
では得られたループ利得をもとに最終目標である０ｄＢ
よりも低い値に開ループ利得が調整される。ここでは、
−２ｄＢに開ループ利得を調整するものとする。即ち、
測定された利得が−２ｄＢよりも低い場合は、マイクロ
コンピュータ５８では可変利得アンプ５６の利得を高め
るように、また、−２ｄＢよりも高い場合は、可変利得
アンプ５６の利得を低くするようにフォーカス制御ルー
プの利得が調整される。

【００３７】なお、可変利得アンプ５６の利得を調整す
る場合は、利得の測定精度を高めるために、また利得の
調整を安定して行うために、例えば０．５ｄＢステップ
で段階的に調整するのが望ましい。即ち、例えば測定さ
れたループ利得が−２ｄＢよりも高い場合は、可変利得
アンプ５６で利得を０．５ｄＢだけ下げて再びフォーカ
ス制御ループの利得を測定し、その結果ループの利得が
−２ｄＢよりも高いと再度可変利得アンプ５６の利得を
０．５ｄＢだけ下げるというように、フォーカス制御ル
ープの利得の測定と可変利得アンプ５６の利得を所定量
可変する動作を繰り返し行うのがよい。また、こうした
所定量づつ利得を変えていく方法では時間がかかるの
で、最初のフォーカス制御ループの利得が例えば−５ｄ
Ｂであれば可変利得アンプ５６の利得を２ｄＢだけ高め
るというように、測定された利得に応じて調整量を決定
してもよい。更に、この場合はゲインが目標値に近づい
たときは、利得の調整量を例えば０．５ｄＢづつ調整す
るというように調整量を小さくするのがよい。

【００３８】こうしてフォーカス制御ループの開ループ
利得が３ｋＨｚで−２ｄＢに調整されると、マイクロコ
ンピュータ５８ではＤ／Ａコンバータ６１による信号の
印加やＡ／Ｄコンバータ５９と６０による信号の取り込
みを停止した後、現時点で設定されている可変利得アン
プ５６の利得を２ｄＢだけ高めるように可変利得アンプ
５６の利得の再設定が行われる。以上でフォーカス制御
ループの開ループ特性は最終目標の３ｋＨｚで０ｄＢに
調整され、フォーカスサーボループの利得の調整が終了
する。

【００３９】本実施例では、フォーカスサーボループの
ループ利得調整時において予め利得を目標値よりも低い
値に設定し、調整後に利得を最終目標に再設定すること
により、サーボループが調整時に発振したりすることが
なく、サーボループの利得調整を安定して行うことがで
きる。即ち、ループ利得を調整する場合、前述のように
ループ利得を測定しなければならないが、この測定時に
はサーボループが不安定となり、ループ利得が高いと発
振が生じたりする。そこで、ループ利得を測定してルー
プの利得を調整する場合に、利得を低い値に調整するこ
とによって、ループの発振を防止し、ループ利得の調整
を安定して行うというものである。従って、ディスクの
反射率などのバラツキによって制御ループのゲインが変
動しても容易に制御ループの利得を調整できるので、記
録済みのデータを破壊することなく、装置の記録再生動
作を安定化することができる。

【００４０】なお、以上の実施例では、フォーカスサー
ボループの利得調整を例にとって説明したが、本発明は
これ以外にもトラッキングサーボループの利得調整や光
ヘッドの移動制御などにも適用することが可能である。
また、実施例では開ループ特性の利得を測定する場合
に、加算器５５の入出力で信号をモニタしたが、これに
限ることはない。例えば、加算器５５の入力信号とルー
プ内の任意の点における信号の振幅比から制御ループの
利得を測定してもよいし、あるいは制御ループ内の任意
の２点で信号振幅をモニタし、その振幅比からループの
利得を測定してもよい。更に、信号振幅比に限らず、位
相をモニタして開ループ特性の利得を測定することも可
能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、演算増幅
器及び乗算器の入力オフセットを自動的に算出してキャ
ンセルすることにより、サーボループの利得を従来のよ
うに基板出荷前の初期調整に限ることなく、例えば記録
媒体の装着時など随時調整することができる。従って、
素子の湿度特性や経年変化によってサーボループの利得
が変化しても利得の調整を随時行えるために、常時サー
ボループを安定して動作させることができる。

【００４２】また、サーボループのループ利得を調整す
る場合に、測定されたループ利得をもとにサーボループ
の利得が目標値よりも所定量だけ低い値になるように利
得可変手段の利得を調整し、このループ利得の調整の後
に、利得可変手段の利得を所定量高めることにより、ル
ープ利得の調整中にサーボループが発振したりすること
がなく、サーボループの利得調整を安定して行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるサーボループの自動利得制御装置
の一実施例を示した回路図である。

【図２】本発明の他の実施例を示した回路図である。

【図３】本発明の更に他の実施例を示したブロック図で
ある。

【図４】光学的情報記録再生装置の非点収差法とプッシ
ュプル法によるトラッキングサーボループ及びフォーカ
スサーボループを示したブロック図である。

【図５】図４のサーボループのトラッキングエラー信号
と和信号を反射率の異なる３つのディスクに対応して示
した図である。

【図６】図４のサーボループのフォーカスエラー信号と
和信号を反射率の異なる３つのディスクに対応して示し
た図である。

【図７】図４のトラッキングサーボループの利得調整回
路の構成例を示した回路図である。

【図８】図７の利得調整回路の和信号Ｓ２と演算増幅器
２９の出力Ｓ８との関係を示した図である。

【図９】図７の利得調整回路のオフセット調整動作を説
明するための図である。

【符号の説明】

２９ 演算増幅器 ３０ 乗算器 ３１ バッファアンプ ３２，３３ スイッチ ３４，３８ ＤＡＣ ３５ ＣＰＵ ３６ａ〜３６ｃ 抵抗器 ３７ ＡＤＣ ４１ 加算器 ５１ 光ディスク ５３ 光ヘッド ５４ フォーカス誤差検出器 ５５ 加算器 ５６ 可変利得アンプ ５７ 補償制御器 ５８ マイクロコンピュータ ５９，６０ Ａ／Ｄコンバータ ６１ Ｄ／Ａコンバータ

Claims (4)

【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または
   再生する光ヘッドのサーボセンサの出力信号をもとに生
   成されたトラッキングエラー信号またはフォーカスエラ
   ー信号を演算増幅器に入力すると共に、和信号を乗算器
   に入力し、前記演算増幅器の出力信号を前記乗算器を介
   して演算増幅器に負帰還をかけることにより、前記トラ
   ッキングエラー信号またはフォーカスエラー信号を和信
   号で除算する自動利得制御装置において、前記乗算器に
   和信号が零の状態で２つの所定電圧を交互に印加するた
   めの手段と、前記２つの所定電圧に対応して装置の出力
   信号の振幅を検出するための手段とを設け、この検出さ
   れた信号振幅、前記２つの所定電圧及び前記乗算器のゲ
   インから前記演算増幅器と乗算器の入力オフセットをそ
   れぞれ算出して前記演算増幅器及び乗算器の入力オフセ
   ットをキャンセルすることを特徴とするサーボル−プの
   自動利得制御装置。
2. 【請求項２】 前記電圧印加手段は、２つのスイッチを
   交互に開閉することによって２つの所定電圧を乗算器に
   印加することを特徴とする請求項１のサーボル−プの自
   動利得制御装置。
3. 【請求項３】 前記電圧印加手段は、ＣＰＵの入出力ポ
   ートを入力モードと出力モードに交互に切り換えること
   によって２つの所定電圧を乗算器に印加することを特徴
   とする請求項１のサーボル−プの自動利得制御装置。
4. 【請求項４】 光学的情報記録媒体に照射された光ビー
   ムの焦点を制御するフォーカスサーボループ、または前
   記光ビームを前記記録媒体の情報トラックに追従させる
   トラッキングサーボループの利得を調整する自動利得制
   御装置において、前記フォーカスサーボループまたはト
   ラッキングサーボループ内にあって該サーボループの利
   得を可変するための手段と、前記フォーカスサーボルー
   プまたはトラッキングサーボループに所定周波数の信号
   を印加するための手段と、この信号を印加した状態で前
   記フォーカスサーボループまたはトラッキングサーボル
   ープの信号を検出して該サーボループの利得を算出する
   ための手段とを設け、前記フォーカスサーボループまた
   はトラッキングサーボループの利得を調整する場合は、
   前記利得算出手段で得られた利得に基づいてサーボルー
   プの利得が目標値よりも所定量だけ低い値になるように
   前記利得可変手段の利得を調整し、このループ利得の調
   整の後に、前記利得可変手段の利得を所定量高めること
   によってサーボループの利得を目標値に設定することを
   特徴とするサーボループの自動利得制御装置。