JP2001014690A - ディジタル自動利得制御装置及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ディスクからの反射光量が変化しても、オ
フセットがなく、基準振幅のフォーカスサーボ信号やト
ラッキングサーボ信号が得られるようにする。 【解決手段】 ＦＥ信号演算回路２からのフォーカスエ
ラー信号ＦＥは、Ａ／Ｄ変換器５でディジタルデータＦ
ＥＤに変換され、加算回路１１でＡ／Ｄ変換器５による
変換オフセットが除去されて乗算回路２０に供給され
る。光ディスクからの反射光量に応じた総受光量データ
ＰＥＯで切換スイッチ１４が切換制御されてゲイン値Ｇ
１〜Ｇｎ中のこの総受光量データＰＥＯに応じた１つが
選択され、ゲイン値ＡＧとして切換スイッチ１８を介し
乗算回路２０に供給される。乗算回路２０からは、フォ
ーカスエラー信号ＦＥの振幅によらず、一定の基準振幅
のフォーカスサーボ信号ＦＥＧが得られ、フォーカスサ
ーボ制御回路２２に供給される。ＴＥ信号演算回路３か
らのトラッキングエラー信号ＴＥについても同様であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル自動利
得制御装置及び光ディスク装置に係り、特に、光ディス
クからの反射光量レベルが変化する場合でも、フォーカ
スエラー信号やトラッキングエラー信号の入力オフセッ
トの影響を回避して、その振幅を自動的に基準レベルに
調整できるようにしたディジタル自動利得制御装置と、
これを用いて情報の読取り精度及び記録精度を高めるこ
とができるようにした光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置においては、情報が光学
的に記録されるディスク（以下、光ディスクという）に
レーザを照射して情報を書き込み、または、レーザの反
射光量の差から記録されている情報を読み取る。このと
き、非点収差法などによって生成されるフォーカスエラ
ー信号やプッシュプル法などによって生成されるトラッ
キングエラー信号を用いてフォーカスサーボやトラッキ
ングサーボを行ない、光ディスクの記録面及び記録トラ
ックにレーザスポットを追従させる。

【０００３】ここで、光ディスクへのデータの記録また
は消去を行なう場合には、データの読取りを行なう場合
よりも照射するレーザ光量を大きくするので、反射光量
のレベルが大きくなる。また、光ディスク自体や光ディ
スクでの内周部分，外周部分といった場所によっても、
反射光量のレベルが変化することが一般的に知られてい
る。このように、光ディスクからの反射光量レベルが変
化すると、その変化に応じてフォーカスエラー信号やト
ラッキングエラー信号の振幅レベルが変化するので、サ
ーボループのゲイン・位相を補償するサーボ補償回路の
特性を一定に保つことができなくなるという問題があっ
た。

【０００４】そこで、特開平２−３０６７３３号公報に
記載の従来技術では、反射光量の総和をＡ／Ｄ変換（ア
ナログ／ディジタル変換）して得られるディジタル信号
（以下、総受光量信号という）を用いて可変利得増幅回
路に内蔵の抵抗値を切り換えることにより、その増幅率
を変化させ、フォーカスエラー信号やトラッキングエラ
ー信号の振幅を基準レベルに保つことができるようにし
た自動利得制御回路を提案している。これを、以下、ア
ナログＡＧＣ回路ということにする。

【０００５】図１１はかかる従来のアナログＡＧＣ回路
を模式的に示す構成図であって、１００は抵抗、１０１
は増幅回路、１０２は可変抵抗、１０３はＡ／Ｄ変換器
である。

【０００６】同図において、増幅回路１０１の反転入力
端子は、抵抗値Ｒ１の抵抗１００を介して、フォーカス
エラー信号ＦＥまたはトラッキングエラー信号ＴＥの入
力端子（以下の説明では、トラッキングエラー信号ＴＥ
が入力されるものとする）に接続され、増幅回路１０１
の非反転入力端子は接地されている。増幅回路１０１の
出力端子は、Ａ／Ｄ変換器１０３の入力端子に接続され
ているとともに、可変抵抗１０２を介して、この増幅回
路１０１の反転入力端子に接続されている。

【０００７】可変抵抗１０２は、制御信号として供給さ
れるＡ／Ｄ変換された総受光量信号ＰＥのレベルに応じ
て抵抗値Ｒ２が変化し、これにより、入力されたトラッ
キングエラー信号ＴＥが増幅されてその振幅が一定レベ
ルになるように、アナログＡＧＣ回路の増幅率が制御さ
れる。

【０００８】増幅回路１０１の出力Ｖ_outは、Ａ／Ｄ変
換器１０３において、一定のサンプリング周期でＡ／Ｄ
変換されてディジタルデータとしてのトラッキングエラ
ー信号ＴＥとなり、図示しないサーボ補償回路に供給さ
れる。

【０００９】かかるアナログＡＧＣ回路において、増幅
回路１０１が理想的な増幅回路（即ち、増幅率Ａが無限
大で、かつ反転入力端子と非反転入力端子との電位が等
しい増幅回路）である場合には、トラッキングエラー信
号ＴＥの電圧をＶ_TEとすると、増幅回路１０１の出力Ｖ
_outは、 Ｖ_out＝−Ｖ_TE・Ｒ２／Ｒ１ ……（１） となる。つまり、可変抵抗１０２の抵抗値Ｒ２を変化さ
せることにより、トラッキングエラー信号ＴＥを反転増
幅して基準レベルの振幅にすることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
アナログＡＧＣ回路は、アナログ方式の増幅回路１０１
を用いているため、入力オフセットの影響を受け易い。
上記式（１）は増幅回路１０１が理想的な場合である
が、実際の増幅回路１０１には、反転入力端子と非反転
入力端子との間に微小な直流オフセット電圧が発生する
場合がある。

【００１１】図１２はこのような直流オフセット電圧が
ある場合の図１１に示したアナログＡＧＣ回路の等価回
路を示す図であって、１０４は直流電源であり、図１１
に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省
略する。

【００１２】同図において、このように直流オフセット
電圧が存在するということは、直流オフセット電圧ΔＶ
を出力する直流電源１０４が増幅回路１０１の非反転入
力端子に接続されているのと等価である。このときの増
幅回路１０１の出力Ｖ_out’は、 Ｖ_out’＝｛(１＋Ｒ２／Ｒ１)・ΔＶ｝−（Ｖ_TE・Ｒ２／Ｒ１）……（２） となる。つまり、この出力Ｖ_out’は、式(１)で表わさ
れる出力Ｖ_outに比べて、 （１＋Ｒ２／Ｒ１）・ΔＶ ……（３） の影響を受けたものとなる。

【００１３】この場合のアナログＡＧＣ回路の入出力波
形を摸式的に図１３で示す。

【００１４】図１２において、アナログＡＧＣ回路の出
力電圧Ｖ_out’を４００［ｍＶｐｐ］にするものとし、
直流オフセット電圧ΔＶ＝１０［ｍＶ］とする。

【００１５】いま、図１３（ａ）に示すように、１００
［ｍＶｐｐ］のトラッキングエラー信号ＴＥが入力され
たとすると、総受光量信号ＰＥにより、抵抗１００と可
変抵抗１０２との抵抗比Ｒ１：Ｒ２＝１：４となるよう
に、可変抵抗１０２の抵抗値Ｒ２が設定されることにな
る。これによると、この入力トラッキングエラー信号Ｔ
Ｅに対し、アナログＡＧＣ回路からは反転増幅された４
００［ｍＶｐｐ］の出力電圧Ｖ_out’が得られるが、こ
の出力電圧Ｖ_out’には、１０［ｍＶ］の直流オフセッ
ト電圧ΔＶにより、上記式（３）から、動作点レベル
に、 （１＋４／１）×１０＝５０［ｍＶ］ のオフセットが生じることになる。

【００１６】一方、上記と同様の条件の基に、図１３
（ｂ）に示すように、２００［ｍＶｐｐ］のトラッキン
グエラー信号ＴＥが入力される場合には、総受光量信号
ＰＥにより、抵抗１００と可変抵抗１０２との抵抗比Ｒ
１：Ｒ２＝１：２となるように、可変抵抗１０２の抵抗
値Ｒ２が設定されることになる。このときには、入力ト
ラッキングエラー信号ＴＥに対し、アナログＡＧＣ回路
からは反転増幅され４００［ｍＶｐｐ］の出力電圧Ｖ
_out’が得られるが、このＶ_out’には、１０［ｍＶ］の
直流オフセット電圧ΔＶにより、動作点レベルに、 （１＋２／１）×１０＝３０［ｍＶ］ のオフセットが生じることになる。

【００１７】以上のように、増幅回路１０１の反転入力
端子と非反転入力端子との間に直流オフセット電圧ΔＶ
が存在すると、動作点レベルと０レベルとの間に上記式
（３）で示した増幅率に依存するオフセットが生じる。
この場合、トラッキング制御としては、出力電圧
Ｖ_out’が０レベルとなるように制御を行なうので、ト
ラック中心からずれた位置にレーザの焦点を合わせるこ
とになり、トラッキング制御の特性悪化を招くことにな
る。

【００１８】以上のことは、フォーカスエラー信号を用
いるフォーカス制御についても同様であって、記録面か
らずれた位置にレーザの焦点を合わせることになり、フ
ォーカス制御の特性悪化を招くことになる。

【００１９】これらの問題の原因は、Ａ／Ｄ変換器１０
３の前段にアナログ的手段を用いて自動利得制御を行な
うためである。

【００２０】本発明の目的は、かかる問題を解消し、光
ディスクからの反射光量レベルが変化しても、増幅回路
の入力オフセットの影響を回避して、フォーカスエラー
信号やトラッキングエラー信号の振幅を自動的に基準レ
ベルに調整できるようにしたディジタル自動利得制御回
路と、これを用いて情報の読取り精度や記録精度を高め
ることができるようにした光ディスク装置を提供するこ
とにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるディジタル自動利得制御装置は、光デ
ィスクからの反射光をその強度に応じた電気信号に変換
して出力する光検出手段と、該光検出手段の出力を演算
処理してフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信
号との少なくともいずれかを生成出力するサーボエラー
信号演算手段と、該光検出器の総受光量に応じた総受光
量信号を生成出力する総受光量演算手段と、該サーボエ
ラー信号演算手段からの該サーボエラー信号と該総受光
量演算手段からの該総受光量信号とをディジタルデータ
に変換するアナログ／ディジタル変換手段と、該アナロ
グ／ディジタル変換手段からの該総受光量信号に対応し
た所定の係数値を出力する係数出力手段と、該アナログ
／ディジタル変換手段からの該サーボエラー信号を、該
所定の係数値を用いて、演算するディジタル演算手段と
を備え、該サーボエラー信号演算手段からの該サーボエ
ラー信号の振幅が光ディスクからの反射光量に応じて変
化しても、該ディジタル演算手段から出力される該サー
ボエラー信号の振幅が一定となるように、ディジタル信
号処理により利得制御する構成とする。

【００２２】また、該係数出力手段は、該アナログ／デ
ィジタル変換手段からの該総受光量信号に基づいてアド
レスデータを発生するアドレス発生手段と、該アナログ
／ディジタル変換手段からの該総受光量信号に対して反
比例特性を有する所定の係数値を該アドレス発生手段の
出力に応じて出力する出力手段とを備え、該ディジタル
演算手段は、該アナログ／ディジタル変換手段からの該
サーボエラー信号に該出力手段からの該所定の係数値を
乗算する構成とする。

【００２３】または、該係数出力手段は、該アナログ／
ディジタル変換手段からの該総受光量信号に対して反比
例特性を有する該所定の係数値を演算し、該ディジタル
演算手段は、該アナログ／ディジタル変換手段からの該
サーボエラー信号に該係数出力手段からの該所定の係数
値を乗算する構成とする。

【００２４】上記目的を達成するために、本発明による
ディジタル自動利得制御装置は、光ディスクからの反射
光をその強度に応じた電気信号に変換して出力する光検
出手段と、該光検出手段の出力を演算処理してフォーカ
スエラー信号とトラッキングエラー信号との少なくとも
いずれかをサーボエラー信号として生成出力するサーボ
エラー信号演算手段と、該光検出器の出力を演算処理し
て該光検出器の総受光量に応じた総受光量信号を生成出
力する総受光量演算手段と、該サーボエラー信号演算手
段からの該サーボエラー信号と該総受光量演算手段から
の該総受光量信号とをディジタルデータに変換するアナ
ログ／ディジタル変換手段と、該アナログ／ディジタル
変換手段によって生じた該サーボエラー信号と該総受光
量信号との基準レベルの変動をディジタル処理によって
補正する補正手段と、該補正手段からの該総受光量信号
に対応した所定の係数値を出力する係数出力手段と、該
補正手段からの該サーボエラー信号を、該係数出力手段
からの該所定の係数値を用いて、演算して出力するディ
ジタル演算手段とを備え、該サーボエラー信号演算手段
からの該サーボエラー信号の振幅が光ディスクからの反
射光量に応じて変化しても、該ディジタル演算手段の出
力信号の振幅が一定となるように、ディジタル信号処理
により利得制御する構成とする。

【００２５】また、該係数出力手段は、該補正手段から
の該総受光量信号に基づいてアドレスデータを発生する
アドレス発生手段と、該補正手段からの該総受光量信号
に対して反比例特性を有する該所定の係数値を該アドレ
ス発生手段の出力に応じて出力する出力手段とを備え、
該ディジタル演算手段は、該補正手段からの該サーボエ
ラー信号に該出力手段からの該所定の係数値を乗算する
構成とする。

【００２６】または、該係数出力手段は、該補正手段か
らの該総受光量信号に対して反比例特性を有する該所定
の係数値を演算し、該ディジタル演算手段は、該補正手
段からの該サーボエラー信号演算手段に該係数出力手段
からの該所定の係数値を乗算する構成とする。

【００２７】上記目的を達成するために、本発明による
光ディスク装置は、光ディスクからの反射光をその強度
に応じた電気信号に変換して出力する光検出手段と、該
光検出手段の出力を演算処理してフォーカスエラー信号
とトラッキングエラー信号との少なくともいずれかをサ
ーボエラー信号として生成出力するサーボエラー信号演
算手段と、該光検出器の出力を演算処理して該光検出器
の総受光量に応じた総受光量信号を生成出力する総受光
量演算手段と、該サーボエラー信号演算手段からの該サ
ーボエラー信号と該総受光量演算手段からの該総受光量
信号とをディジタルデータに変換するアナログ／ディジ
タル変換手段と、該アナログ／ディジタル変換手段から
の該総受光量信号に対応した所定の係数値を出力する係
数出力手段と、該アナログ／ディジタル変換手段からの
該サーボエラー信号を、該係数出力手段からの該所定の
係数値を用いて、演算して出力するディジタル演算手段
とを備え、該ディジタル演算手段から出力される該サー
ボエラー信号を用いてフォーカス制御とトラッキング制
御との少なくともいずれかを行なう構成とする。

【００２８】また、該係数出力手段は、該アナログ／デ
ィジタル変換手段からの該総受光量信号に基づいてアド
レスデータを発生するアドレス発生手段と、該アナログ
／ディジタル変換手段からの該総受光量信号に対して反
比例特性を有する該所定の係数値を該アドレス発生手段
の出力に応じて出力する出力手段とを備え、該ディジタ
ル演算手段は、該アナログ／ディジタル変換手段からの
該サーボエラー信号に該出力手段からの該所定の係数値
を乗算する構成とする。

【００２９】または、該係数出力手段は、該アナログ／
ディジタル変換手段からの該総受光量信号に対して反比
例特性を有する該所定の係数値を演算し、該ディジタル
演算手段は、該アナログ／ディジタル変換手段からの該
サーボエラー信号に該係数出力手段からの該所定の係数
値を乗算する構成とする。

【００３０】上記目的を達成するために、本発明による
光ディスク装置は、光ディスクからの反射光をその強度
に応じた電気信号に変換して出力する光検出手段と、該
光検出手段の出力を演算処理してフォーカスエラー信号
とトラッキングエラー信号との少なくともいずれかをサ
ーボエラー信号として生成出力するサーボエラー信号演
算手段と、該光検出器の出力を演算処理して該光検出器
の総受光量に応じた総受光量信号を生成出力する総受光
量演算手段と、該サーボエラー信号演算手段からの該サ
ーボエラー信号と該総受光量演算手段からの該総受光量
信号とをディジタルデータに変換するアナログ／ディジ
タル変換手段と、該アナログ／ディジタル変換手段によ
って生じた該サーボエラー信号と該総受光量信号との基
準レベルの変動をディジタル処理によって補正する補正
手段と、該補正手段からの該総受光量信号に対応した所
定の係数値を出力する係数出力手段と、該補正手段から
の該サーボエラー信号を、該係数出力手段からの該所定
の係数値を用いて、演算して出力するディジタル演算手
段とを備え、該ディジタル演算手段の出力される該サー
ボエラー信号を用いてフォーカス制御とトラッキング制
御との少なくともいずれかを行なう構成とする。

【００３１】また、該係数出力手段は、該補正手段から
の該総受光量信号に基づいてアドレスデータを発生する
アドレス発生手段と、該補正手段からの該総受光量信号
に対して反比例特性を有する該所定の係数値を該アドレ
ス発生手段の出力に応じて出力する出力手段とを備え、
該ディジタル演算手段は、該補正手段からの該サーボエ
ラー信号に該出力手段からの該所定の係数値を乗算する
構成とする。

【００３２】または、該係数出力手段は、該補正手段か
らの該総受光量信号に対して反比例特性を有する該所定
の係数値を演算し、該ディジタル演算手段は、該補正手
段からの該サーボエラー信号に該係数出力手段からの該
所定の係数値を乗算する構成とする。

【００３３】上記目的を達成するために、本発明による
光ディスク装置は、フォーカスエラー信号の基準レベル
とジャストフォーカス位置あるいはトラッキングエラー
信号の基準レベルとジャストトラッキング位置の少なく
ともいずれか一致しない場合、その不一致を補正するよ
うにしたものであって、光ディスクからの反射光をその
強度に応じた電気信号に変換して出力する光検出手段
と、該光検出手段の出力を演算処理してフォーカスエラ
ー信号とトラッキングエラー信号との少なくともいずれ
かをサーボエラー信号として生成出力するサーボエラー
信号演算手段と、該光検出器の出力を演算処理して該光
検出器の総受光量に応じた総受光量信号を生成出力する
総受光量演算手段と、該サーボエラー信号演算手段から
の該サーボエラー信号と該総受光量演算手段からの該総
受光量信号とをディジタルデータに変換するアナログ／
ディジタル変換手段と、該アナログ／ディジタル変換手
段からの該総受光量信号に対応した所定の係数値を出力
する係数出力手段と、該アナログ／ディジタル変換手段
からの該サーボエラー信号を、該係数出力手段からの該
所定の係数値を用いて、演算して出力するディジタル演
算手段と、トラック中心における該ディジタル演算手段
からの該サーボエラー信号が基準レベルとなるように補
正する補正手段とを備え、該補正手段から出力される該
サーボエラー信号を用いてフォーカス制御とトラッキン
グ制御のと少なくともいずれかを行なう構成とする。

【００３４】また、該係数出力手段は、該アナログ／デ
ィジタル変換手段からの該総受光量信号に基づいてアド
レスデータを発生するアドレス発生手段と、該アナログ
／ディジタル変換し手段からの該総受光量信号に対して
反比例特性を有する該所定の係数値を該アドレス発生手
段の出力に応じて出力する出力手段とを備え、該ディジ
タル演算手段は、該アナログ／ディジタル変換手段から
の該サーボエラー信号演算に該出力手段からの該所定の
係数値を乗算する構成とする。

【００３５】または、該係数出力手段は、該アナログ／
ディジタル変換手段からの該総受光量信号に対して反比
例特性を有する該所定の係数値を演算し、該ディジタル
演算手段は、該アナログ／ディジタル変換手段からの該
サーボエラー信号に該係数出力手段からの該所定の係数
値を乗算する構成とする。

【００３６】上記目的を達成するために、本発明による
光ディスク装置は、フォーカスエラー信号とトラッキン
グエラー信号との少なくともいずれかのレベル検出を行
なうことにより、フォーカス外れとトラッキング外れと
の少なくともいずれかを検出するようにしたものであっ
て、光ディスクからの反射光をその強度に応じた電気信
号に変換して出力する光検出手段と、該光検出手段の出
力を演算処理してフォーカスエラー信号とトラッキング
エラー信号のと少なくともいずれかをサーボエラー信号
として生成出力するサーボエラー信号演算手段と、該光
検出器の出力を演算処理して該光検出器の総受光量に応
じた総受光量信号を生成出力する総受光量演算手段と、
該サーボエラー信号演算手段からの該サーボエラー信号
と該総受光量演算手段からの該総受光量信号とをディジ
タルデータに変換するアナログ／ディジタル変換手段
と、該アナログ／ディジタル変換からの該総受光量信号
に対応した所定の係数値を出力する係数出力手段と、該
アナログ／ディジタル変換手段からの該サーボエラー信
号を、該係数出力手段からの該所定の係数値を用いて、
演算して出力するディジタル演算手段と、該ディジタル
演算手段からの該サーボエラー信号と予め設定された所
定の閾値とを比較する比較手段とを備え、該サーボエラ
ー信号演算手段から出力される該サーボエラー信号の振
幅の影響を回避してフォーカス外れとトラッキング外れ
との少なくともいずれか一方を検出する構成とする。

【００３７】また、該係数出力手段は、該アナログ／デ
ィジタル変換手段からの該総受光量信号に基づいてアド
レスデータを発生するアドレス発生手段と、該アナログ
／ディジタル変換手段からの該総受光量信号に対して反
比例特性を有する該所定の係数値を該アドレス発生手段
の出力に応じて出力する出力手段とを備え、該ディジタ
ル演算手段は、該アナログ／ディジタル変換手段からの
該サーボエラー信号に該出力手段から出力される該所定
の係数値を乗算する構成とする。

【００３８】または、該係数出力手段は、該アナログ／
ディジタル変換手段からの該総受光量信号に対して反比
例特性を有する該所定の係数値を演算し、該ディジタル
演算手段は、該アナログ／ディジタル変換手段からの該
サーボエラー信号に該係数出力手段からの該所定の係数
値を乗算する構成とする。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。図１は本発明によるディジタル自動利得
制御装置とこれを用いた光ディスク装置の第１の実施形
態を示すブロック図であって、１は４分割光検出器、１
ａ〜１ｄは光検出器、２はフォーカスエラー信号演算回
路（以下、ＦＥ信号演算回路という）、３はトラッキン
グエラー信号演算回路（以下、ＴＥ信号演算回路とい
う）、４は総受光量演算回路、５〜７はＡ／Ｄ変換器
（アナログ／ディジタル変換器）、８〜１０はオフセッ
ト設定メモリ、１１〜１３は加算回路、１４は切換スイ
ッチ、１５，１６₁〜１６_nはゲイン設定メモリ、１７は
制御回路、１８，１９は切換えスイッチ、２０，２１は
乗算回路、２２はフォーカスサーボ制御回路、２３はト
ラッキングサーボ制御回路、２４，２５はＤ／Ａ変換器
（ディジタル／アナログ変換器）、２６はフォーカス駆
動回路、２７はトラッキング駆動回路、２８はフォーカ
スアクチュエータ、２９はトラッキングアクチュエータ
である。

【００４０】以下、この第１の実施形態の光ディスク装
置の構成概要について説明する。

【００４１】光検出器１ａ〜１ｄによって構成される４
分割光検出器１には、図示しない光ディスクからの反射
レーザ光が集光されてビームスポットｓｐが形成され
る。ここで、光ディスクに集光するレーザ光の焦点がジ
ャストフォーカス状態で、かつジャストトラッキング状
態であるときには、ビームスポットｓｐが４分割光検出
器１上に略真円となり、かつ４分割光検出器１の中心に
位置するように、この４分割光検出器１は配置されてい
る。光検出器１ａ〜１ｄは夫々、受光した反射レーザの
光量に応じた電気信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを出力
し、ＦＥ信号演算回路２，ＴＥ信号演算回路３及び総受
光量演算回路４に供給する。

【００４２】ＦＥ信号演算回路２は、光検出器１ａ〜１
ｄ夫々の出力Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを用いて、例え
ば、 ＦＥ＝（Ｓａ＋Ｓｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ） ……（４） の演算を行ない、非点収差法に基づいたフォーカスエラ
ー信号ＦＥを形成する。このフォーカスエラー信号ＦＥ
はＡ／Ｄ変換器５に供給される。

【００４３】ＴＥ信号演算回路３は、光検出器１ａ〜１
ｄ夫々の出力Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを用いて、例え
ば、 ＴＥ＝（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ） ……（５） の演算を行ない、プッシュプル法に基づいたトラッキン
グエラー信号ＴＥを形成する。このトラッキングエラー
信号ＴＥはＡ／Ｄ変換器６に供給される。なお、トラッ
キングエラー信号ＴＥを得るためには、公知のＤＰＤ法
を用いることもできるが、ＤＰＤ法は位相のずれからト
ラッキングエラー信号ＴＥを生成するために、反射レー
ザのレベルによってその振幅が変動することはない。従
って、この実施形態では、ＤＰＤ法以外で反射レーザの
レベルによってトラッキングエラー信号ＴＥの振幅が変
化するトラッキングエラー信号生成法を用いている場合
を対象とする。

【００４４】総受光量演算回路４は、光検出器１ａ〜１
ｄ夫々の出力Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを用いて、例え
ば、 ＰＥ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ ……（６） の演算を行ない、４分割光検出器１が受光した反射レー
ザの光量に対応する総受光量信号ＰＥを求めてＡ／Ｄ変
換器７に供給する。

【００４５】ＦＥ信号演算回路２から出力されるフォー
カスエラー信号ＦＥは、Ａ／Ｄ変換器５において、一定
のサンプリング周期でＡ／Ｄ変換されてディジタルフォ
ーカスエラーデータＦＥＤとなり、加算回路１１に供給
される。また、ＴＥ信号演算回路３から出力されるトラ
ッキングエラー信号ＴＥも、Ａ／Ｄ変換器６において、
一定のサンプリング周期でＡ／Ｄ変換されてディジタル
トラッキングエラーデータＴＥＤとなり、加算回路１２
に供給される。さらに、総受光量演算回路４から出力さ
れる総受光量信号ＰＥも、Ａ／Ｄ変換器７において、一
定のサンプリング周期でＡ／Ｄ変換されてディジタル総
受光量データＰＥＤとなり、加算回路１３に供給され
る。

【００４６】ここで、一般に、Ａ／Ｄ変換器では、変換
オフセットが発生するから、かかる変換オフセットやそ
の他の原因により、フォーカスエラー信号ＦＥやトラッ
キングエラー信号ＴＥ，総受光量信号ＰＥには、夫々毎
にオフセット電圧が含まれ、このため、これらオフセッ
ト電圧がＡ／Ｄ変換器５，６，７でＡ／Ｄ変換されたＡ
／Ｄ変換オフセット電圧により、ディジタルフォーカス
エラーデータＦＥＤやディジタルトラッキングエラーデ
ータＴＥＤ，ディジタル総受光量データＰＥＤの基準電
圧は０とは異なっている。かかるオフセット電圧をキャ
ンセルし、これらデータの基準電圧を０に補正するため
に、オフセット設定メモリ８，９，１０にディジタルフ
ォーカスエラーデータＦＥＤ，ディジタルトラッキング
エラーデータＴＥＤ，ディジタル総受光量データＰＥＤ
のＡ／Ｄ変換オフセット補正データが格納されている。
これらＡ／Ｄ変換オフセット補正データは各々、ディジ
タルフォーカスエラーデータＦＥＤやディジタルトラッ
キングエラーデータＴＥＤ，ディジタル総受光量データ
ＰＥＤに含まれるＡ／Ｄ変換オフセット電圧と値が等し
く、極性が異なるデータである。

【００４７】そこで、加算回路１１では、Ａ／Ｄ変換器
５からのディジタルフォーカスエラーデータＦＥＤにオ
フセット設定メモリ８に格納されているＡ／Ｄ変換オフ
セット補正データが加算され、このディジタルフォーカ
スエラーデータＦＥＤに含まれるＡ／Ｄ変換オフセット
電圧がキャンセルされる。これにより、基準電圧が０に
補正されたディジタルフォーカスエラーデータＦＥＯが
得られる。このディジタルフォーカスエラーデータＦＥ
Ｏは、乗算回路２０に供給される。また、加算回路１２
では、Ａ／Ｄ変換器６からのディジタルトラッキングエ
ラーデータＴＥＤにオフセット設定メモリ９に格納され
ているＡ／Ｄ変換オフセット補正データが加算され、こ
のディジタルトラッキングエラーデータＴＥＤに含まれ
るＡ／Ｄ変換オフセット電圧がキャンセルされる。これ
により、基準電圧が０に補正されたディジタルトラッキ
ングエラーデータＴＥＯが得られる。このディジタルト
ラッキングエラーデータＴＥＯは、乗算回路２１に供給
される。さらに、加算回路１３では、Ａ／Ｄ変換器７か
らのディジタル総受光量データＰＥＤにオフセット設定
メモリ１０に格納されているＡ／Ｄ変換オフセット補正
データが加算され、このディジタル総受光量データＰＥ
Ｄに含まれるＡ／Ｄ変換オフセット電圧がキャンセルさ
れる。これにより、基準電圧が０に補正されたディジタ
ル総受光量データＰＥＯが得られる。このディジタル総
受光量データＰＥＯは、切換制御信号として切換スイッ
チ１４に供給される。

【００４８】なお、オフセット設定メモリ８〜１０は、
例えば、ＲＡＭやフリップフロップ回路などで構成され
る。

【００４９】切換スイッチ１４は、加算回路１３から供
給されるディジタル総受光量データＰＥＯに応じて、入
力端子ｉ₀〜ｉ_(n-1)のいずれかを選択して出力する。こ
の実施形態では、ディジタル総受光量データＰＥＯが
０，１，２，……，（ｎ−１）の値をとり、ＰＥＯ＝０
のときには入力端子ｉ₀を、ＰＥＯ＝１のときには入力
端子ｉ₁を、……、ＰＥＯ＝（ｎ−１）のときには入力
端子ｉ_(n-1)を夫々選択する。

【００５０】なお、切換スイッチ１４の出力信号は、切
換スイッチ１８，１９夫々の入力端子ａに供給される。
また、切換スイッチ１４の入力端子の数ｎは、ディジタ
ル総受光量データＰＥＯのビット数をＭとすると、 ｎ＝２^M ……（７） と表わされる。

【００５１】ゲイン設定メモリ１５には、所定のゲイン
値Ｋが格納されており、このゲイン値Ｋが切換スイッチ
１８，１９夫々の入力端子ｂに供給する。なお、ここで
は、同じゲイン値Ｋを切換スイッチ１８，１９の入力端
子ｂに供給しているが、切換スイッチ１８の入力端子ｂ
と切換スイッチ１９の入力端子ｂとに別々のゲイン値を
供給するようにしてもよい。このゲイン値Ｋについては
後述する。

【００５２】また、ゲイン設定メモリ１６₁，１６₂，１
６₃，……，１６_nには、夫々所定のゲイン値Ｇ１，Ｇ
２，Ｇ３，……，Ｇｎが格納されており、ゲイン値Ｇ１
は切換スイッチ１４の入力端子ｉ₀に、ゲイン値Ｇ２は
切換スイッチ１４の入力端子ｉ₁に、ゲイン値Ｇ３は切
換スイッチ１４の入力端子ｉ₂に、……、ゲイン値Ｇｎ
は切換スイッチ１４の入力端子ｉ_(n-1)に夫々供給され
る。

【００５３】なお、図１には示していないが、切換スイ
ッチ１４の入力端子ｉ₃〜ｉ_(n-2)には、図示しないゲイ
ン設定メモリからゲイン値Ｇ４〜Ｇ(ｎ−２)が供給され
る。また、ゲイン設定メモリ１５，１６₁〜１６_nとして
は、ＲＡＭやフリップフロップ回路などを用いて構成す
ることができる。ゲイン値Ｇ１〜Ｇｎについては後述す
る。

【００５４】制御回路１７は、切換スイッチ１８，１９
の切換制御信号selを発生する。なお、この実施形態で
は、この切換制御信号selは切換スイッチ１８，１９に
共通のものとしているが、切換スイッチ１８，１９毎に
異なる切換制御信号を用いるようにしてもよい。

【００５５】切換スイッチ１８は、制御回路１７から供
給される切換制御信号selが“Ｈ”（ハイレベル）のと
き、入力端子ａ側に切り換わり、“Ｌ”（ローレベル）
のとき、入力端子ｂ側に切り換わる。この切換スイッチ
１８の出力は上記の乗算回路２０に供給される。また、
切換スイッチ１９は、制御回路１７から供給される切換
制御信号selが“Ｈ”のとき、入力端子ａ側に切り換わ
り、“Ｌ”のときには、入力端子ｂ側に切り換わる。こ
の切換スイッチ１９の出力信号は乗算回路２１に供給さ
れる。

【００５６】乗算回路２０では、加算回路１１からのデ
ィジタルフォーカスエラーデータＦＥＯと切換スイッチ
１８からのゲイン値とが乗算され、その乗算結果として
ディジタルフォーカスサーボ信号ＦＥＧが得られる。こ
のディジタルフォーカスサーボ信号ＦＥＧは、フォーカ
スサーボ制御回路２２でディジタル処理によってフォー
カス制御に必要なゲイン・位相の補償がなされた後、Ｄ
／Ａ変換器２４でアナログ信号に変換され、フォーカス
駆動回路２６に供給されてフォーカスアクチュエータ２
８を駆動する。

【００５７】また、乗算回路２１では、加算回路１２か
らのディジタルトラッキングエラーデータＴＥＯと切換
スイッチ１９からのゲイン値とが乗算され、その乗算結
果としてディジタルトラッキングサーボ信号ＴＥＧが得
られる。このディジタルトラッキングサーボ信号ＴＥＧ
は、トラッキングサーボ制御回路２３でディジタル処理
によってトラッキングサーボに必要なゲイン・位相の補
償がなされた後、Ｄ／Ａ変換器２５でアナログ信号に変
換され、トラッキング駆動回路２７に供給されてトラッ
キングアクチュエータ２９を駆動する。

【００５８】ここで、フォーカスアクチュエータ２８
は、フォーカス駆動回路２６からのディジタルフォーカ
スサーボ信号ＦＥＧに応じて図示しない対物レンズをレ
ーザの略光軸方向に移動させ、トラッキングアクチュエ
ータ２９は、トラッキング駆動回路２７からのディジタ
ルトラッキングサーボ信号ＴＥＧに応じてこの対物レン
ズを光ディスクの略半径方法に移動させる。

【００５９】この第１の実施形態は、以上のように構成
されているが、以下、この実施形態の動作について説明
する。但し、以下の説明はフォーカスエラー信号ＦＥに
関するものであるが、トラッキングエラー信号ＴＥに関
しても同様の動作である。

【００６０】まず、自動利得制御を行なわない場合のこ
の第１の実施形態の動作を、図１でのフォーカス制御系
の各部の信号波形を示す図２を用いて説明する。なお、
自動利得制御を行なわない場合の条件は、図示しない光
ディスクからの反射レーザ光量が一定であって、フォー
カスエラー信号ＦＥの振幅が変化しないことである。

【００６１】図１において、自動利得制御を行なわない
場合には、制御回路１７から出力される切換制御信号se
lは“Ｌ”であり、切換スイッチ１８，１９はともに入
力端子ｂ側に閉じている。このときのフォーカスエラー
信号ＦＥは、図２（ａ）に示すように、振幅α［Ｖｐ
ｐ］(ピーク・ピーク電圧がα（Ｖ)）の信号であって、
Ａ／Ｄ変換器５でＡ／Ｄ変換されて、図２（ｂ）に示す
ようなディジタルフォーカスエラーデータＦＥＤとな
る。ここで、一般に、Ａ／Ｄ変換された信号にはＡ／Ｄ
変換オフセットが生じるから、このディジタルフォーカ
スエラーデータＦＥＤには、図２（ｂ）に示すように、
オフセット電圧ΔＦＥＤが発生する。

【００６２】このオフセット電圧ΔＦＥＤを補正するた
めに、ディジタルフォーカスエラーデータＦＥＤの振幅
中心を測定するなどしてオフセット電圧ΔＦＥＤを測定
し、その測定結果からＡ／Ｄ変換オフセット補正データ
ofs１を、 ofs１＝−ΔＦＥＤ ……（８） から求め、これをオフセット設定メモリ８に設定してお
く。このＡ／Ｄ変換オフセット補正データofs１を加算
回路１１でディジタルフォーカスエラーデータＦＥＤに
加算することにより、図２（ｃ）に示すように、オフセ
ット電圧ΔＦＥＤが０レベルとなってＡ／Ｄ変換オフセ
ットが補正されたディジタルフォーカスエラーデータＦ
ＥＯが得られる。

【００６３】このＡ／Ｄ変換オフセットが補正されたデ
ィジタルフォーカスエラーデータＦＥＯは、乗算回路２
０において、切換スイッチ１８を介してゲイン設定メモ
リ１５から供給される所定のゲイン値Ｋが乗算され、図
２（ｄ）に示すように、振幅がＫ・α［Ｖｐｐ］のディ
ジタルフォーカスサーボ信号ＦＥＧが得られる。ここ
で、ゲイン値Ｋは、フォーカスサーボ制御回路２２への
入力信号の振幅を基準振幅に設定する基準利得である。

【００６４】以上の動作により、常に基準振幅がＫ・α
［Ｖｐｐ］のディジタルフォーカスサーボ信号ＦＥＧが
フォーカスサーボ制御回路２２に供給されることにな
り、このため、フォーカスサーボループのゲイン・位相
を補償するフォーカスサーボ制御回路２２が所望の特性
に保たれることになる。

【００６５】次に、自動利得制御を行なう場合のこの第
１の実施形態の動作を、図１でのフォーカス制御系の各
部の信号波形を示す図３を用いて説明する。なお、自動
利得制御を行なう場合の条件は、記録や再生，消去とい
ったモードなどに応じて図示しない光ディスクからの反
射光量が変化することにより、フォーカスエラー信号Ｆ
Ｅの振幅もそれに応じて変化することである。

【００６６】図１において、自動利得制御を行なう場合
には、制御回路１７から出力される切換制御信号selは
“Ｈ”であり、切換スイッチ１８，１９はともに入力端
子ａ側に閉じる。

【００６７】光ディスクの情報再生や消去，記録を行な
うとき、これらモード毎にレーザ光のレベル（強度）を
異ならせるのが一般的である。例えば、図３（ａ）に示
すように、消去期間Ｔ２でのレーザ光のレベルに比べ
て、再生期間Ｔ１でのレーザ光レベルは小さく設定さ
れ、記録期間Ｔ３でのレーザ光レベルは大きく設定され
る。ここでは、再生期間Ｔ１でのレーザ光レベルがＬで
あるのに対し、消去期間Ｔ２と記録期間Ｔ３とでのレー
ザ光レベルは夫々３Ｌ，５Ｌとしている。

【００６８】総受光量信号ＰＥは、図３（ｂ）に示すよ
うに、レーザ光のレベル（図３（ａ））と比例関係にあ
り、このため、再生期間Ｔ１でのレベルをＰとすると、
消去期間Ｔ２と記録期間Ｔ３とでのレベルは夫々３Ｐ，
５Ｐとなる。この第１の実施形態では、加算回路１３か
ら出力されるディジタル総受光量データＰＥＯが、い
ま、３ビットとし、かつオフセット設定メモリ１０のＡ
／Ｄ変換オフセット補正データofs３が０レベルに設定
されているとすると、総受光量信号ＰＥのレベルが、図
３（ｂ）に示すように、Ｐ，３Ｐ，５Ｐのとき、ディジ
タル総受光量データＰＥＯのレベルは夫々、図３（ｃ）
に示すように、１，３，５となる。なお、この総受光量
信号ＰＥは、４分割光検出器１の出力の総和であるの
で、その値は常に正極性である。これにより、ディジタ
ル総受光量データＰＥＯも正極性の値となる。

【００６９】ここで、総受光量信号ＰＥとフォーカスエ
ラー信号ＦＥとの振幅は比例関係にあるので、フォーカ
スエラー信号ＦＥのダイナミックレンジを２［Ｖｐｐ］
とすると、３ビットのディジタル総受光量データＰＥＯ
のレベルとフォーカスエラー信号ＦＥの振幅との関係
は、次の表１に示すようになる。

【００７０】

【表１】

【００７１】このことにより、この第１の実施形態で
は、再生期間Ｔ１と消去期間Ｔ２と記録期間Ｔ３とでの
フォーカスエラー信号ＦＥの振幅は、図３（ｄ）に示す
ように、０．５［Ｖｐｐ］，１．０［Ｖｐｐ］，１．５
［Ｖｐｐ］とする。そして、このフォーカスエラー信号
ＦＥをＡ／Ｄ変換し、さらに、Ａ／Ｄ変換オフセット補
正して得られるディジタルフォーカスエラーデータＦＥ
Ｏは、図３（ｅ）に示すようになる。なお、この第１の
実施形態では、Ａ／Ｄ変換器５の変換ゲインを０ｄＢと
しており、これにより、フォーカスエラー信号ＦＥ（図
３（ｄ））とディジタルフォーカスエラーデータＦＥＯ
（図３（ｅ））の振幅は同じものとする。但し、図３
（ｅ）では、ディジタル値をアナログ的に表現してい
る。

【００７２】ゲイン設定メモリ１６₁〜１６_nの個数ｎ
は、上記のように、加算回路１３から出力されるディジ
タル総受光量データＰＥＯのビット数をＭとすると、 ｎ＝２^M ……（９） となる。ここでは、このディジタル総受光量データＰＥ
Ｏが、上記のように、３ビット（Ｍ＝３）のデータであ
るので、ゲイン設定メモリ１６₁〜１６_nは８個（ｎ＝
８）であって、夫々からゲイン値Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，…
…，Ｇ８が出力される。つまり、切換スイッチ１４によ
り、ディジタル総受光量データＰＥＯのレベルに応じて
ゲイン値Ｇ１〜Ｇ８のうちの１つが選択されることにな
る。なお、以下では、切換スイッチ１４で選択されたゲ
イン値Ｇ１〜Ｇ８のいずれかをゲイン値ＡＧということ
にする。

【００７３】このゲイン値ＡＧは切換スイッチ１８を介
して乗算回路２０に供給され、加算回路１１からのディ
ジタルフォーカスエラーデータＦＥＯと乗算されるが、
この乗算により、反射レーザ光量の変動による影響が除
かれるように、ゲイン値ＡＧが設定されるものである。

【００７４】そこで、いま、ディジタル総受光量データ
ＰＥＯ（図３（ｃ））のビット数をＭ、フォーカスエラ
ー信号ＦＥ（図３（ｄ））の基準振幅をＡ（ここで、基
準振幅Ａは、フォーカスエラー信号ＦＥのダイナミック
レンジの中間となる振幅である）、フォーカスエラー信
号ＦＥが基準振幅Ａであるときのディジタル総受光量デ
ータＰＥＯ（図３（ｅ））の値ｐをＰＡ、フォーカスエ
ラー信号ＦＥ（図３（ｄ））のダイナミックレンジをＤ
とすると、ディジタル総受光量データＰＥＯの値ｐ（但
し、０≦ｐ≦２^M）に対するゲイン値ＡＧは、 ＡＧ＝２^M／｛Ａ・２^M＋Ｄ・（ｐ−ＰＡ）｝ ……（１０） と表わされる。ここで、上記のように、 ディジタル総受光量データＰＥＯのビット数Ｍ＝３ フォーカスエラー信号ＦＥの基準振幅Ａ＝１［Ｖｐｐ］ フォーカスエラー信号ＦＥが基準振幅Ａであるときのデ
ィジタル総受光量データＰＥＯの値ＰＡ＝３ フォーカスエラー信号ＦＥのダイナミックレンジＤ＝２
［Ｖｐｐ］ とすると、ディジタル総受光量データＰＥＯの値ｐに対
するゲイン設定メモリ１６₁，１６₂，１６₃，……，１
６_nに設定されるゲイン値Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，……，Ｇ
８は、次の表２に示す通りになる。

【００７５】

【表２】

【００７６】このことにより、図３（ｃ）に示すよう
に、ディジタル総受光量データＰＥＯが、再生期間Ｔ１
でｐ＝１、消去期間Ｔ２でｐ＝３、記録期間Ｔ３でｐ＝
５とすると、ゲイン値ＡＧは、図３(ｆ)に示すように、
再生期間Ｔ１で２、消去期間Ｔ２で１、記録期間Ｔ３で
０．６６７となり、かかるゲイン値ＡＧをディジタルフ
ォーカスエラーデータＦＥＯに乗算して得られるディジ
タルフォーカスサーボ信号ＦＥＧの振幅は、図３（ｇ）
に示すように、再生期間Ｔ１，消去期間Ｔ２，記録期間
Ｔ３のいずれにおいても、フォーカスエラー信号ＦＥの
基準振幅Ａに等しい１．０［Ｖｐｐ］となる。

【００７７】なお、ここでは、表２のゲイン値Ｇ４がデ
ィジタルフォーカスサーボ信号ＦＥＧ(図３（ｇ）)の振
幅基準Ａを決める基準ゲインとなっているが、これとゲ
イン設定メモリ１５に設定されているゲイン値Ｋが同じ
値である。

【００７８】また、この第１の実施形態では、説明を簡
素化するために、ディジタル総受光量データＰＥＯ（図
３（ｃ））を３ビットとしたが、利得制御の分解能を高
めるために、このディジタル総受光量データＰＥＯのビ
ット数及びゲイン設定メモリ１６₁〜１６_nの個数ｎを増
やしてもよい。

【００７９】以上の動作により、光ディスクからの反射
光レベルが変化しても、フォーカスサーボ制御回路２２
に供給されるディジタルフォーカスサーボ信号ＦＥＧが
１・［Ｖｐｐ］の基準振幅となるので、フォーカスサー
ボループのゲイン・位相を補償するフォーカスサーボ制
御回路２２を所望の特性に保つことができる。

【００８０】なお、トラッキングエラー信号ＴＥに関し
ても、同様の動作により、トラッキングサーボ制御回路
２３に供給されるディジタルトラッキングサーボ信号Ｔ
ＥＧを所定の基準振幅の信号とすることができる。

【００８１】また、図３（ｅ）では、ディジタルフォー
カスエラーデータＦＥＯの振幅を、便宜上、アナログ的
に［Ｖｐｐ］で表わしているものであって、ディジタル
フォーカスエラーデータＦＥＯはディジタルデータであ
るから、実際には、その振幅値はディジタル値である。
図２や図３（ｇ）に示すディジタルフォーカスサーボ信
号ＦＥＧも同様であり、ディジタルフォーカスエラーデ
ータＦＥＯに上記のゲイン値ＡＧを乗算することによ
り、ディジタル値としての振幅値が一定のディジタルフ
ォーカスサーボ信号ＦＥＧが得られるのである。

【００８２】以上説明したように、この第１の実施例で
は、４分割光検出器１の総受光量に応じて得られるゲイ
ン値をフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号
にディジタル的に乗算することにより、総受光量の変動
に伴うこれらエラー信号の振幅変動を補償することがで
きるし、また、かかるフォーカスエラー信号やトラッキ
ングエラー信号をＡ／Ｄ変換する際に生ずる変換オフセ
ットも補償するものであるから、サーボループのゲイ
ン，位相を補償するフォーカスサーボ制御回路２２，ト
ラッキングサーボ制御回路２３の特性を常に一定に保つ
ことができ、フォーカスサーボやトラッキングサーボが
高精度で行なわれることになる。

【００８３】図４は本発明によるディジタル自動利得制
御装置とこれを用いた光ディスク装置の第２の実施形態
を示すブロック図であって、３０は係数演算回路であ
り、図１に対応する部分には同一符号を付して重複する
説明を省略する。

【００８４】この実施形態は、基本的には、図１に示し
た第１の実施形態と同様の構成をなすものであるが、図
１における切換スイッチ１４，ゲイン設定メモリ１６₁
〜１６_n に代えて係数演算回路３０を用いている。

【００８５】図４において、係数演算回路３０は、加算
回路１３から供給されるディジタル総受光量データＰＥ
Ｏを演算処理し、このディジタル総受光量データＰＥＯ
に応じた値のゲイン値ＡＧ’を求める。このゲインちＡ
Ｇ’は切換スイッチ１８，１９の入力端子ａに供給され
る。

【００８６】このゲイン値ＡＤ’は、ディジタル総受光
量データＰＥＯのビット数をＭ、フォーカスエラー信号
ＦＥの基準振幅をＡ、フォーカスエラー信号ＦＥが基準
振幅Ａであるときのディジタル総受光量データＰＥＯの
値をＰＡ、フォーカスエラー信号ＦＥのダイナミックレ
ンジをＤとすると、ディジタル総受光量データＰＥＯの
値ｐに対するゲイン値ＡＧ’は、上記の第１の実施形態
と同様に、 ＡＧ’＝２^M／｛Ａ・２^M＋Ｄ・（ｐ−ＰＡ）｝ ……（１１） で表わされる。この演算が係数演算回路３０で行なわれ
る。

【００８７】この第２の実施形態においても、ディジタ
ル総受光量データＰＥＯのビット数Ｍ、フォーカスエラ
ー信号ＦＥの基準振幅Ａ、フォーカスエラー信号ＦＥが
基準振幅Ａであるときのディジタル総受光量データＰＥ
Ｏの値ＰＡ、フォーカスエラー信号ＦＥのダイナミック
レンジＤが夫々第１の実施形態の場合と等しいとする
と、ディジタル総受光量データＰＥＯの値ｐに対するゲ
イン値ＡＧ’は次の表３に示す通りになる。

【００８８】

【表３】

【００８９】このことにより、切換スイッチ１８，１９
の入力端子ａには、第１の実施形態でのゲイン値ＡＧに
等しい値のゲイン値ＡＧ’が供給されることになり、図
４における各部の信号波形は第１の実施形態に対する図
３と同じものになる。なお、この第２の実施形態では、
図３（ｆ）はゲイン値ＡＧ’に対する値となる。

【００９０】また、係数演算回路３０は、上記式（１
１）の逆数を演算するようにしてもよい。但し、この場
合には、乗算回路２０，２１の代わりに除算回路を用い
ることになり、上記と同様の効果が得られる。

【００９１】以上説明したように、この第２の実施例で
は、上記第１の実施形態と同様、４分割光検出器１の総
受光量に応じて得られるゲイン値をフォーカスエラー信
号やトラッキングエラー信号にディジタル的に乗算また
は除算することにより、総受光量の変動に伴うこれらエ
ラー信号の振幅変動を補償することができるし、また、
かかるフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号
をＡ／Ｄ変換する際に生ずる変換オフセットも補償する
ものであるから、サーボループのゲイン，位相を補償す
るフォーカスサーボ制御回路２２，トラッキングサーボ
制御回路２３の特性を常に一定に保つことができ、フォ
ーカスサーボやトラッキングサーボが高精度で行なわれ
ることになる。

【００９２】次に、本発明によるディジタル自動利得制
御装置の第３の実施形態について説明するが、この第３
の実施形態は、さらに、次の問題をも解決するものであ
る。

【００９３】即ち、光ディスク装置のサーボ制御におい
ては、フォーカスエラー信号ＦＥやトラッキングエラー
信号ＴＥなどのサーボ誤差信号が０レベルとなるように
フィードバック制御を行なう。これは、サーボ誤差信号
の０レベルとジャストフォーカス位置及びジャストトラ
ッキング位置が一致するからである。しかしながら、光
学的要因（例えば、４分割光検出器１の配置ずれや光検
出器１ａ〜１ｄの特性のバラツキなど）などでサーボ誤
差信号の０レベルとジャストフォーカス位置及びジャス
トトラッキング位置との間に、反射光量レベルに比例す
る制御中心オフセットが発生する場合がある。以下、図
５を用いてこれを説明する。

【００９４】図５は、例えば、トラッキングエラー信号
ＴＥの波形を模式的に示す波形図であって、横軸はレー
ザスポットの変位を、縦軸はトラッキングエラー信号Ｔ
Ｅのレベルを夫々表わしている図５において、点Ｐ１は
トラッキングエラー信号ＴＥが０レベル、つまり、制御
中心となる位置（以下、制御中心点という）であり、点
Ｐ２はトラック中心となる位置（以下、トラック中心点
という）である。ここで、トラック中心点Ｐ２は、制御
中心点Ｐ１に対して値ΔＶの制御中心オフセットが生じ
ているものとする。なお、制御中心オフセットΔＶと総
受光量信号ＰＥは比例関係にある。

【００９５】この状態でトラッキング制御が行なわれる
場合には、トラッキングエラー信号ＴＥが制御中心点Ｐ
１で０レベルになるように制御が行なわれる。このた
め、ジャストトラッキング位置がトラック中心点Ｐ２で
なければならないにもかかわらず、制御中心点Ｐ１が制
御中心となるので、トラック中心点Ｐ２からΔＴだけ離
れた位置にレーザスポットが合うことになり、情報の読
み取りエラーや記録エラーの原因となる。

【００９６】図６はかかる問題点も解決することができ
るようにした本発明によるディジタル自動利得制御装置
とこれを用いた光ディスク装置の第３の実施形態を示す
ブロック図であって、３１，３２はオフセット設定メモ
リ、３３，３４は加算回路であり、図１に対応する部分
には同一符号を付けて重複する説明を省略する。

【００９７】この第３の実施形態は、図１に示した実施
形態において、さらに、オフセット設定メモリ３１，３
２及び加算回路３３，３４を設け、上記の問題点を解決
できるようにしたものである。

【００９８】図６において、オフセット設定メモリ３１
には、所定の値のフォーカス用の制御中心オフセット補
正データofs４が格納されており、加算回路３３によ
り、この制御中心オフセット補正データofs４が乗算回
路２０からのディジタルフォーカスサーボ信号ＦＥＧに
加算されて、ディジタルフォーカスサーボ信号ＦＥＨと
してフォーカスサーボ制御回路２２に供給される。ま
た、オフセット設定メモリ３２は、所定の値のトラッキ
ング用の制御中心オフセット補正データofs５が格納さ
れており、加算回路３４により、この制御中心オフセッ
ト補正データofs５が乗算回路２１からのディジタルト
ラッキングサーボ信号ＴＥＧに加算されて、ディジタル
トラッキングサーボ信号ＴＥＨとしてトラッキングサー
ボ制御回路２３に供給される。

【００９９】これ以外の構成，動作は、図１に示した実
施形態と同様である。

【０１００】なお、これらオフセット設定メモリ３１，
３２は、ＲＡＭやフリップフロップ回路などを用いて構
成される。

【０１０１】次に、この第３の実施形態の動作の特徴部
分を、トラッキングサーボを例にして、図７を用いて説
明する。但し、図７において、図６に対応する信号には
同一符号を付けている。

【０１０２】図７（ａ）は加算回路１２から出力される
ディジタルトラッキングエラーデータＴＥＯを示すもの
であり、図７（ｂ）は乗算回路２１から出力されるディ
ジタルトラッキングサーボ信号ＴＥＧを示すものであ
り、図７（ｃ）は加算回路３４から出力されるディジタ
ルトラッキングサーボ信号ＴＥＨである。以下では、デ
ィジタルトラッキングエラーデータＴＥＯとして、図７
（ａ）に示すように、制御中心オフセット量がΔＶ／２
で振幅がＡ／２である場合と、制御中心オフセット量が
ΔＶで振幅がＡである場合と、制御中心オフセット量が
２ΔＶで振幅が２Ａである場合との３通りの場合につい
て説明する。なお、Ａは基準振幅（トラッキングエラー
信号ＴＥのダイナミックレンジの中間の振幅）とする。

【０１０３】ところで、このようにディジタルトラッキ
ングエラーデータＴＥＯに３通りの制御中心オフセット
が発生する場合、これら制御中心オフセットを補正する
ために、ディジタルトラッキングエラーデータＴＥＯの
各振幅毎に制御中心オフセットを測定して補正データを
求め、これらをメモリに格納し、ディジタルトラッキン
グエラーデータＴＥＯの振幅に応じた補正データを用い
て制御中心オフセットをキャンセルするようにすること
が考えられるが、作業が瀕雑になってしまう。

【０１０４】そこで、この第３の実施形態では、ディジ
タルトラッキングエラーデータＴＥＯの制御中心オフセ
ット値がこのディジタルトラッキングエラーデータＴＥ
Ｏの振幅、つまり、光ディスクからの反射光量レベルに
比例することを利用することにより、簡単な作業で制御
中心オフセット補正データが得られるようにするもので
ある。

【０１０５】即ち、図７（ａ）に示すように、ディジタ
ルトラッキングエラーデータＴＥＯの振幅が基準振幅Ａ
であるとき、制御中心オフセット量がΔＶとすると、そ
の振幅がＡ／２のときには、制御中心オフセット量はΔ
Ｖ／２であり、その振幅が２Ａのときには、制御中心オ
フセット量は２ΔＶとなる。そこで、いま、振幅がＡ／
２のディジタルトラッキングエラーデータＴＥＯを２倍
に増幅して基準振幅Ａとすると、その制御中心オフセッ
ト量は２倍のΔＶとなるし、また、振幅が２Ａのディジ
タルトラッキングエラーデータＴＥＯを１／２倍に減衰
させて基準振幅Ａとすると、その制御中心オフセット量
は２倍のΔＶとなる。即ち、ディジタルトラッキングエ
ラーデータＴＥＯの振幅が異なっても、これを一定の振
幅にすることにより、制御中心オフセット量が一定とな
り、制御中心オフセット補正データも１つで済むことに
なる。

【０１０６】そこで、この第３の実施形態では、図６に
おいて、乗算回路２１でディジタルトラッキングエラー
データＴＥＯにゲイン値ＡＧが乗算されることにより、
図７（ａ）に示すようにディジタルトラッキングエラー
データＴＥＯが振幅変動しても、一定の基準振幅Ａのデ
ィジタルトラッキングサーボ信号ＴＥＧが得られること
から、図７（ｂ）に示すように、このディジタルトラッ
キングサーボ信号ＴＥＧに含まれる制御中心オフセット
量は一定のΔＶとなり、従って、制御中心オフセット補
正データofs５としては、 ofs５＝−ΔＶ ……（１２） であればよいことになる。この制御中心オフセット補正
データofs５がオフセット設定メモリ３２に設定され、
加算回路３４において、乗算回路２１からのディジタル
トラッキングサーボ信号ＴＥＧにこの制御中心オフセッ
ト補正データofs５を加算することにより、図７（ｃ）
に示すように、ディジタルトラッキングエラーデータＴ
ＥＯ（図７（ａ））の振幅にかかわらず、制御中心オフ
セットが効果的に除かれたディジタルトラッキングサー
ボ信号ＴＥＨが得られる。

【０１０７】かかる制御中心オフセット補正データofs
５は、ディジタルトラッキングエラーデータＴＥＯの振
幅を基準振幅Ａとしたときの制御中心オフセット量を測
定することにより、上記式（１２）から容易に得られる
ことになる。

【０１０８】なお、フォーカスサーボ系についても同様
であり、オフセット設定メモリ３１に上記と同様にして
求めた所定の値の制御中心オフセット補正データofs４
を設定し、加算回路３３で乗算回路２０からの基準振幅
のディジタルフォーカスサーボ信号ＦＥＧにこの制御中
心オフセット補正データofs４を加算することにより、
制御中心オフセットが効果的に除かれたディジタルフォ
ーカスサーボ信号ＦＥＨが得られる。

【０１０９】また、図６において、切換スイッチ１４と
ゲイン設定メモリ１６₁〜１６_nの代わりに、図４に示さ
れるように、係数演算回路３０を用いるようにしてもよ
い。

【０１１０】以上のように、この第３の実施形態では、
先の第１，第２の実施形態と同様の効果が得られる上
に、簡単な回路構成で制御中心オフセットも効果的に除
去することができ、トラッキングサーボループのゲイン
・位相を補償するトラッキングサーボ制御回路２２，２
３を所望の特性に保つことができる。

【０１１１】次に、本発明によるディジタル自動利得制
御装置の第４の実施形態について説明するが、この第３
の実施形態は、さらに、次の問題をも解決するものであ
る。

【０１１２】即ち、トラッキングサーボ制御が定常的に
動作しており、レーザスポットが光ディスクのトラック
を正しくトレースしている場合、トラッキングエラー信
号ＴＥは０レベル近傍となる。このとき、外乱などの影
響によってレーザスポットがトラックから外れてくる
と、トラッキングエラー信号ＴＥレベルの絶対値は大き
くなるが、この場合、トラッキングエラー信号ＴＥと予
め設定されている所定の閾値とを絶対値比較することに
より、このトラッキング外れを検出することができる。
例えば、記録中にトラッキング外れが検出された場合に
は、レーザスポットが記録すべきトラック以外に焦点を
合せている可能性があり、誤記録の原因となるので、レ
ーザ光レベルを小さくするなどの対応策をとることがで
きる。しかしながら、トラッキングエラー信号ＴＥの振
幅が変化すると、トラッキング外れを正しく検出できな
いという問題が起こる。このことを図８を用いて説明す
る。

【０１１３】図８（ａ）はトラッキングエラー信号ＴＥ
であり、（ロ）として示すトラッキングエラー信号ＴＥ
は、（イ）として示すトラッキングエラー信号ＴＥに比
べて、振幅が大きいものとする。また、図８（ｂ）は図
８（ａ）に示したトラッキングエラー信号ＴＥを予め設
定された閾値ＴＨと絶対値比較して得られるトラッキン
グ外れ検出信号ＴＯＵＴを示すものである。

【０１１４】トラッキング外れ検出信号ＴＯＵＴは、ト
ラッキングエラー信号ＴＥの絶対値が閾値ＴＨより大き
いとき、“Ｈ”となり、小さいときには、“Ｌ”とな
る。ここで、（イ），（ロ）で示す振幅が異なるトラッ
キングエラー信号ＴＥについて共通の閾値ＴＨによりト
ラッキング外れ検出信号ＴＯＵＴを生成したとする。こ
の場合、トラッキングエラー信号ＴＥの振幅が大きいと
きのトラッキング外れ検出信号ＴＯＵＴは、トラッキン
グエラー信号ＴＥの振幅が小さいときのトラッキング外
れ検出信号ＴＯＵＴの“Ｈ”となる期間Ｔ１に比べて、
“Ｈ”となる期間Ｔ２が長くなる。従って、同じトラッ
キング外れ状態であっても、光ディスクからの反射光量
の違いによってトラッキングエラー信号ＴＥの振幅が異
なると、検出されるトラッキング外れ期間も異なってし
まうことになる。

【０１１５】このように、トラッキングエラー信号ＴＥ
の振幅が異なると、トラッキング外れ期間を検出するト
ラッキング外れ検出信号ＴＯＵＴを正しく生成すること
ができなかった。

【０１１６】この問題を解決するためには、トラッキン
グエラー信号ＴＥの振幅に応じて閾値ＴＨのレベルを変
動させればよい。このためには、トラッキングサーボ制
御が定常的に動作しているときには、トラッキングエラ
ー信号ＴＥは０レベル近傍となっており、トラッキング
エラー信号ＴＥの振幅を直接測定することができないか
ら、トラッキングエラー信号ＴＥと比例関係にある総受
光量信号ＰＥの振幅を測定して、総受光量信号ＰＥの振
幅が変化する毎に閾値ＴＨの設定を変更すればよい。し
かし、このためには、常に総受光量信号ＰＥの振幅を測
定しなければならず、作業が煩雑になる。

【０１１７】図９はかかる問題をも解決できるようにし
た本発明によるディジタル自動利得制御装置とこれを用
いた光ディスク装置の第４の実施形態を示すブロック図
であって、３５は閾値設定メモリ、３６，３７は比較器
であり、図１に対応する部分には同一符号を付けて重複
する説明を省略する。

【０１１８】この第４の実施形態は、図１に示した第１
の実施形態に閾値設定メモリ３５及び比較器３６，３７
を追加したものである。

【０１１９】図９において、閾値設定メモリ３５には、
一定の閾値ＴＨが格納されている。この閾値設定メモリ
３５としては、ＲＡＭやフリップフロップ回路などで構
成することができる。

【０１２０】乗算回路２０から出力されるディジタルフ
ォーカスサーボ信号ＦＥＧは比較器３６で閾値設定メモ
リ３５の閾値ＴＨと絶対値比較され、ディジタルフォー
カスサーボ信号ＦＥＧの絶対値が閾値ＴＨより大きいと
きに“Ｈ”となり、それ以外では“Ｌ”となるフォーカ
ス外れ検出信号ＦＯＵＴが出力される。また、乗算回路
２１から出力されるディジタルトラッキングサーボ信号
ＴＥＧは比較器３７で閾値設定メモリ３５の閾値ＴＨと
絶対値比較され、ディジタルトラッキングサーボ信号Ｔ
ＥＧの絶対値が閾値ＴＨより大きいときに“Ｈ”とな
り、それ以外では“Ｌ”となるトラッキング外れ検出信
号ＴＯＵＴが出力される。これ以外の構成，動作は、図
１に示した第１の実施形態と同様である。

【０１２１】次に、この第４の実施形態の動作の特徴部
分を、トラッキングサーボを例にして、図１０を用いて
説明する。但し、図１０は図９の要部の各信号の波形を
模式的に示す図であって、図９に対応する信号には同一
符号を付けている。

【０１２２】図１０(ａ)は加算回路１２から出力される
ディジタルトラッキングエラーデータＴＥＯを、図１０
(ｂ)は乗算回路２１から出力されるディジタルトラッキ
ングサーボ信号ＴＥＧを、図１０(ｃ)は比較器３７から
出力されるトラッキング外れ検出信号ＴＯＵＴを夫々示
している。

【０１２３】ディジタルトラッキングエラーデータＴＥ
Ｏとしては、例えば、図１０（ａ）に示すように、Ａを
基準振幅として、振幅がＡ／２，Ａ，２Ａの３通りとす
る。これらディジタルトラッキングエラーデータＴＥＯ
は、第１の実施形態と同様、乗算回路２１において、基
準振幅Ａのディジタルトラッキングサーボ信号ＴＥＧと
なるように、自動利得制御される。

【０１２４】この基準振幅Ａのディジタルトラッキング
サーボ信号ＴＥＧは、比較器３７により、閾値設定メモ
リ３５に格納されている閾値ＴＨと絶対値比較されるこ
とにより、トラッキング外れ検出信号ＴＯＵＴが生成さ
れる。この場合、図１０（ａ）に示すいずれの振幅のデ
ィジタルトラッキングエラーデータＴＥＯも基準振幅Ａ
のディジタルトラッキングサーボ信号ＴＥＧとして比較
器３７に供給されるので、トラッキング外れ状態が等し
いとすると、ディジタルトラッキングエラーデータＴＥ
Ｏの振幅にかかわらず、トラッキング外れ検出信号ＴＯ
ＵＴの“Ｈ”期間は等しくなる。

【０１２５】図１０に示す各振幅のディジタルトラッキ
ングエラーデータＴＥＯにおいて、それらが正極性であ
るときにトラッキング外れ検出信号ＴＯＵＴが“Ｈ”と
なる期間を夫々Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３とすると、期間Ｔ１，
Ｔ２，Ｔ３は同一長さである。なお、ディジタルトラッ
キングエラーデータＴＥＯが負極性であるときにトラッ
キング外れ検出信号ＴＯＵＴが“Ｈ”となる期間につい
ても、同様である。

【０１２６】この第４の実施形態において、振幅が異な
るのディジタルトラッキングエラーデータＴＥＯに対し
て閾値設定メモリ３５の閾値ＴＨを共通に用いることが
できるのは、ディジタルトラッキングエラーデータＴＥ
Ｏの振幅が変化しても、これを自動利得制御して一定の
基準振幅のディジタルトラッキングサーボ信号ＴＥＧと
し、このディジタルトラッキングサーボ信号ＴＥＧから
トラッキング外れ検出信号ＴＯＵＴを検出するものであ
るからである。

【０１２７】以上のように、この第４の実施形態では、
先の第１の実施形態と同様の効果が得られるとともに、
トラッキングエラー信号ＴＥの振幅変動にかかわらず、
一定の閾値を用いて精度良くトラッキング外れを検出す
ることができる。

【０１２８】なお、この第４の実施形態では、乗算器２
０からのディジタルフォーカスサーボ信号ＦＥＧを比較
器３６で閾値ＴＨと絶対値比較することにより、フォー
カスエラー信号ＦＥの振幅が異なっても、常に精度良く
フォーカス外れを検出することができる。この場合、デ
ィジタルフォーカスサーボ信号ＦＥＧと比較する閾値Ｔ
Ｈとしては、ディジタルトラッキングサーボ信号ＴＥＧ
と比較する閾値ＴＨと異なるものであってもよい。

【０１２９】また、比較器３６，３７は絶対値比較する
ものであったが、閾値ＴＨとして正値のものと負値のも
のとを設定し、ディジタルトラッキングサーボ信号ＴＥ
Ｇやディジタルフォーカスサーボ信号ＦＥＧの正極性部
分を正値の閾値と比較し、これらの負極性部分を負値の
閾値と比較するようにしてもよい。

【０１３０】さらに、図６に示した第３の実施形態のよ
うに、乗算回路２０とフォーカスサーボ制御回路２２と
の間に制御中心オフセットを除去するためのオフセット
設定メモリ３１と加算回路３３とを設け、また、乗算回
路２１とトラッキングサーボ制御回路２３との間に制御
中心オフセットを除去するためのオフセット設定メモリ
３２と加算回路３４とを設け、加算回路３３からの制御
中心オフセット補正されたディジタルフォーカスサーボ
信号ＦＥＨを比較器３６に、また、加算回路３４からの
制御中心オフセット補正されたディジタルトラッキング
サーボ信号ＴＥＨを比較器３７に夫々供給し、フォーカ
ス外れ検出信号ＦＯＵＴやトラッキング外れ検出信号Ｔ
ＯＵＴを得るようにしてもよく、同様の効果が得られ
る。

【０１３１】さらにまた、図９において、切換スイッチ
１４やゲイン設定メモリ１６₁〜１６_nの代わりに、図４
に示される係数演算回路３０を用いるようにしてもよ
い。

【０１３２】以上説明した第１〜第４の実施形態では、
情報の記録，消去，再生の各モードにおけるレーザ光の
レベルが変化した場合について説明したが、各モードに
おけるレーザ光のレベルが予め知られている場合には、
そのレベルに応じてフォーカスサーボ制御回路２２やト
ラッキングサーボ制御回路２３の入力前で利得を変化さ
せてもよい。しかしながら、相変化材料などを用いた光
ディスクにおいては、情報の記録部分と未記録部分で反
射光率が異なる。そのような場合には、本発明を用いて
記録部分と未記録部分における反射効率の違いの影響を
回避することができる。

【０１３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるディ
ジタル自動利得制御装置によれば、光ディスクからの反
射光量レベルが変化しても、このレベル変化に影響され
ない一定レベルのサーボ信号を得ることができ、この結
果、記録，再生，消去の各モードで精度の良いサーボが
可能な光ディスク装置を提供することができる。

【０１３４】本発明によるディジタル自動利得制御装置
によれば、さらに、サーボ信号をＡ／Ｄ変換する際の変
換オフセットに影響されることなく、一定レベルのサー
ボ信号を得ることができ、この結果、記録，再生，消去
の各モードで精度の良いサーボが可能な光ディスク装置
を提供することができる。

【０１３５】本発明によるディジタル自動利得制御装置
によれば、さらに、光学的要因などでサーボ信号に生ず
る制御中心オフセットを、光ディスクからの反射光量の
変化の影響を受けることなく、効果的に除くことがで
き、この結果、記録，再生，消去の各モードで精度の良
いサーボが可能な光ディスク装置を提供することができ
る。

【０１３６】本発明によるディジタル自動利得制御装置
によれば、さらに、光ディスクからの反射光量の変化の
影響を受けることなく、フォーカス外れやトラッキング
外れを精度良く検出することができ、この結果、記録，
再生，消去の各モードでの誤動作を防止できる光ディス
ク装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディジタル自動利得制御装置とこ
れを用いた光ディスク装置の第１の実施形態を示すブロ
ック図である。

【図２】図１に示した第１の実施形態の自動利得制御を
行なわない場合のフォーカス制御系の各部の信号波形を
模式的に示す図である。

【図３】図１に示した第１の実施形態の自動利得制御を
行なう場合のフォーカス制御系の各部の信号波形を模式
的に示す図である。

【図４】本発明によるディジタル自動利得制御装置とこ
れを用いた光ディスク装置の第２の実施形態を示すブロ
ック図である。

【図５】光ディスク装置で得られるトラッキングエラー
信号の制御中心オフセットを模式的に示す図である。

【図６】図５に示した制御中心オフセットを補正可能な
本発明によるディジタル自動利得制御装置とこれを用い
た光ディスク装置の第３の実施形態を示すブロック図で
ある。

【図７】図６に示した第３の実施形態の制御中心オフセ
ットの除去動作を示す信号波形図である。

【図８】トラッキングエラー信号の振幅に応じたトラッ
キングずれ検出信号が変化することを示す説明図であ
る。

【図９】トラッキングエラー信号の振幅に影響されない
トラッキングずれ検出信号を得ることができるようにし
た本発明によるディジタル自動利得制御装置とこれを用
いた光ディスク装置の第４の実施形態を示すブロック図
である。

【図１０】図９に示した第４の実施形態のトラッキング
ずれ検出動作を示す図である。

【図１１】従来の自動利得制御回路の一例を示す回路図
である。

【図１２】図１１に示した従来の自動利得制御回路の増
幅回路に直流オフセット電圧がある場合の回路図であ
る。

【図１３】図１１に示した従来の自動利得制御回路の入
出力波形を模式的に示す模式図である。

【符号の説明】

１ ４分割光検出器 １ａ〜１ｄ 光検出器 ２ フォーカスエラー信号演算回路 ３ トラッキングエラー信号演算回路 ４ 総受光量演算回路 ５〜７ Ａ／Ｄ変換器 ８〜１０ オフセット設定メモリ １１〜１３ 加算回路 １４ 切換スイッチ １５，１６₁〜１６_n ゲイン設定メモリ １７ 制御回路 １８，１９ 切換スイッチ ２０，２１ 乗算回路 ２２ フォーカスサーボ制御回路 ２３ トラッキングサーボ制御回路 ２４，２５ Ｄ／Ａ変換器 ２６ フォーカス駆動回路 ２７ トラッキング駆動回路 ２８ フォーカスアクチュエータ ２９ トラッキングアクチュエータ ３０ 係数演算回路 ３１，３２ オフセット設定メモリ ３３，３４ 加算回路 ３５ 閾値設定メモリ ３６，３７ 比較器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多田 行伸 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 (72)発明者 伊藤 正道 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア製品事 業部内 (72)発明者 相馬 万哲 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Ｆターム(参考） 5D118 AA14 AA16 AA18 CA02 CD02 CD03 CD08 CD11

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクからの反射光をその強度に応
   じた電気信号に変換して出力する光検出手段と、 該光検出手段の出力を演算処理してフォーカスエラー信
   号とトラッキングエラー信号の少なくともいずれかを生
   成し、サーボエラー信号として出力するサーボエラー信
   号演算手段と、 該光検出器の出力を演算処理して該光検出器の総受光量
   に応じた総受光量信号を生成出力する総受光量演算手段
   と、 該サーボエラー信号演算手段からの該サーボエラー信号
   と該総受光量演算手段からの該総受光量信号とをディジ
   タルデータに変換するアナログ／ディジタル変換手段
   と、 該アナログ／ディジタル変換手段からの該総受光量信号
   に対応した所定の係数値を出力する係数出力手段と、 該アナログ／ディジタル変換手段からの該サーボエラー
   信号を、該係数出力手段からの該所定の係数値を用い
   て、演算して出力するディジタル演算手段とを備え、該
   サーボエラー信号演算手段から出力される該サーボエラ
   ー信号の振幅が光ディスクからの反射光量に応じて変化
   しても、該ディジタル演算手段の出力信号の振幅が一定
   となるように、ディジタル信号処理により利得制御する
   ことを特徴とするディジタル自動利得制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のディジタル自動利得制
   御装置において、 前記係数出力手段は、前記アナログ／ディジタル変換手
   段からの前記総受光量信号に基づいてアドレスデータを
   発生するアドレス発生手段と、前記アナログ／ディジタ
   ル変換手段からの前記総受光量信号に対して反比例特性
   を有する前記所定の係数値を該アドレス発生手段から出
   力される該アドレスデータに応じて出力する出力手段と
   を備え、 前記ディジタル演算手段は、前記アナログ／ディジタル
   変換手段からの前記サーボエラー信号と該出力手段から
   の前記所定の係数値とを乗算することを特徴とするディ
   ジタル自動利得制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のディジタル自動利得制
   御装置において、 前記係数出力手段は、前記アナログ／ディジタル変換手
   段からの前記総受光量信号に対して反比例特性を有する
   前記所定の係数値を演算して求め、 前記ディジタル演算手段は、前記アナログ／ディジタル
   変換手段からの前記サーボエラー信号と前記係数出力手
   段からの前記所定の係数値とを乗算することを特徴とす
   るディジタル自動利得制御装置。
4. 【請求項４】 光ディスクからの反射光をその強度に応
   じた電気信号に変換して出力する光検出手段と、 該光検出手段の出力を演算処理してフォーカスエラー信
   号とトラッキングエラー信号の少なくともいずれかを生
   成し、サーボエラー信号として出力するサーボエラー信
   号演算手段と、 該光検出器の出力を演算処理して該光検出器の総受光量
   に応じた総受光量信号を生成出力する総受光量演算手段
   と、 該サーボエラー信号演算手段からの該サーボエラー信号
   と該総受光量演算手段からの該総受光量信号とをディジ
   タルデータに変換するアナログ／ディジタル変換手段
   と、 該アナログ／ディジタル変換手段によって生じた該サー
   ボエラー信号と該総受光量信号との基準レベルの変動を
   ディジタル処理によって補正する補正手段と、 該補正手段からの該総受光量信号に対応した所定の係数
   値を出力する係数出力手段と、 該補正手段からの該サーボエラー信号を、該係数出力手
   段からの該所定の係数値を用いて、演算して出力するデ
   ィジタル演算手段とを備え、該サーボエラー信号演算手
   段から出力される該サーボエラー信号の振幅が光ディス
   クからの反射光量に応じて変化しても、該ディジタル演
   算手段の出力信号の振幅が一定となるように、ディジタ
   ル信号処理により利得制御することを特徴とするディジ
   タル自動利得制御装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のディジタル自動利得制
   御装置において、 前記係数出力手段は、前記補正手段により補正された前
   記総受光量信号に基づいてアドレスデータを発生するア
   ドレス発生手段と、前記補正手段により補正された前記
   総受光量信号に対して反比例特性を有する前記所定の係
   数値を該アドレス発生手段の出力に応じて出力する出力
   手段とを備え、 前記ディジタル演算手段は、前記補正手段により補正さ
   れた前記サーボエラー信号と該出力手段からの前記所定
   の係数値とを乗算することを特徴とするディジタル自動
   利得制御装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載のディジタル自動利得制
   御装置において、 前記係数出力手段は、前記補正手段により補正された前
   記総受光量信号に対して反比例特性を有する前記所定の
   係数値を演算し、 前記ディジタル演算手段は、前記補正手段により補正さ
   れた前記サーボエラー信号と前記係数出力手段からの前
   記所定の係数値とを乗算することを特徴とするディジタ
   ル自動利得制御装置。
7. 【請求項７】 光ディスクからの反射光をその強度に応
   じた電気信号に変換して出力する光検出手段と、 該光検出手段の出力を演算処理してフォーカスエラー信
   号とトラッキングエラー信号の少なくともいずれかを生
   成し、サーボエラー信号として出力するサーボエラー信
   号演算手段と、 該光検出器の出力を演算処理して該光検出器の総受光量
   に応じた総受光量信号を生成出力する総受光量演算手段
   と、 該サーボエラー信号演算手段からの該サーボエラー信号
   と該総受光量演算手段からの該総受光量信号とをディジ
   タルデータに変換するアナログ／ディジタル変換手段
   と、 該アナログ／ディジタル変換手段からの該総受光量信号
   に対応した所定の係数値を出力する係数出力手段と、 該アナログ／ディジタル変換手段からの該サーボエラー
   信号を、該係数出力手段からの該所定の係数値を用い
   て、演算して出力するディジタル演算手段とを備え、該
   ディジタル演算手段から出力される該サーボエラー信号
   を用いてフォーカス制御とトラッキング制御との少なく
   ともいずれかを行なうことを特徴とする光ディスク装
   置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の光ディスク装置におい
   て、 前記係数出力手段は、前記アナログ／ディジタル変換手
   段からの前記総受光量信号に基づいてアドレスデータを
   発生するアドレス発生手段と、前記アナログ／ディジタ
   ル変換手段からの前記総受光量信号に対して反比例特性
   を有する前記所定の係数値を該アドレス発生手段から出
   力される該アドレスデータに応じて出力する出力手段と
   を備え、 前記ディジタル演算手段は、前記アナログ／ディジタル
   変換手段からの前記サーボエラー信号と該出力手段から
   の前記所定の係数値とを乗算することを特徴とする光デ
   ィスク装置。
9. 【請求項９】 請求項７に記載の光ディスク装置におい
   て、 前記係数出力手段は、前記アナログ／ディジタル変換手
   段からの前記総受光量信号に対して反比例特性を有する
   値を前記所定の係数値を演算し、 前記ディジタル演算手段は、前記アナログ／ディジタル
   変換手段からの前記サーボエラー信号と前記係数出力手
   段からの前記所定の係数値とを乗算することを特徴とす
   る光ディスク装置。
10. 【請求項１０】 光ディスクからの反射光をその強度に
    応じた電気信号に変換して出力する光検出手段と、 該光検出手段の出力を演算処理してフォーカスエラー信
    号とトラッキングエラー信号の少なくともいずれかを生
    成し、サーボエラー信号として出力するサーボエラー信
    号演算手段と、 該光検出器の出力を演算処理して該光検出器の総受光量
    に応じた総受光量信号を生成出力する総受光量演算手段
    と、 該サーボエラー信号演算手段からの該サーボエラー信号
    と該総受光量演算手段からの該総受光量信号とをディジ
    タルデータに変換するアナログ／ディジタル変換手段
    と、 該アナログ／ディジタル変換手段によって生じた該サー
    ボエラー信号と該総受光量信号との基準レベルの変動を
    ディジタル処理によって補正する補正手段と、 該補正手段からの該総受光量信号に対応した所定の係数
    値を出力する係数出力手段と、 該補正手段からの該サーボエラー信号を、該係数出力手
    段からの該所定の係数値を用いて、演算して出力するデ
    ィジタル演算手段とを備え、該ディジタル演算手段から
    出力される該サーボエラー信号を用いてフォーカス制御
    とトラッキング制御との少なくともいずれかを行なうこ
    とを特徴とする光ディスク装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の光ディスク装置に
    おいて、 前記係数出力手段は、前記補正手段により補正された前
    記総受光量信号に基づいてアドレスデータを発生するア
    ドレス発生手段と、前記補正手段により補正された前記
    総受光量信号に対して反比例特性を有する前記所定の係
    数値を該アドレス発生手段の出力に応じて出力する出力
    手段とを備え、 前記ディジタル演算手段は、前記補正手段により補正さ
    れた前記サーボエラー信号と該出力手段からの前記所定
    の係数値とを乗算することを特徴とする光ディスク装
    置。
12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の光ディスク装置に
    おいて、 前記係数出力手段は、前記補正手段により補正された前
    記総受光量信号に対して反比例特性を有する前記所定の
    係数値を演算し、 前記ディジタル演算手段は、前記補正手段により補正さ
    れた前記サーボエラー信号と前記係数出力手段からの前
    記所定の係数値とを乗算することを特徴とする光ディス
    ク装置。
13. 【請求項１３】 フォーカスエラー信号の基準レベルと
    ジャストフォーカス位置あるいはトラッキングエラー信
    号の基準レベルとジャストトラッキング位置の少なくと
    もいずれか一致しない場合、その不一致を補正するよう
    にした光ディスク装置において、 光ディスクからの反射光をその強度に応じた電気信号に
    変換して出力する光検出手段と、 該光検出手段の出力を演算処理してフォーカスエラー信
    号とトラッキングエラー信号との少なくともいずれかを
    生成し、サーボエラー信号として出力するサーボエラー
    信号演算手段と、 該光検出器の出力を演算処理して該光検出器の総受光量
    に応じた総受光量信号を生成出力する総受光量演算手段
    と、 該サーボエラー信号演算手段からの該サーボエラー信号
    と該総受光量演算手段からの該総受光量信号とをディジ
    タルデータに変換するアナログ／ディジタル変換手段
    と、 該アナログ／ディジタル変換手段からの該総受光量信号
    に対応した所定の係数値を出力する係数出力手段と、 該アナログ／ディジタル変換手段からの該サーボエラー
    信号を、該係数出力手段からの該所定の係数値を用い
    て、演算して出力するディジタル演算手段と、 トラック中心における該ディジタル演算手段からの該サ
    ーボエラー信号が基準レベルとなるように補正する補正
    手段とを備え、該補正手段から出力される該サーボエラ
    ー信号を用いてフォーカス制御とトラッキング制御との
    少なくともいずれかを行なうことを特徴とする光ディス
    ク装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の光ディスク装置に
    おいて、 前記係数出力手段は、前記アナログ／ディジタル変換手
    段からの前記総受光量信号に基づいてアドレスデータを
    発生するアドレス発生手段と、前記アナログ／ディジタ
    ル変換手段からの前記総受光量信号に対して反比例特性
    を有する前記所定の係数値を該アドレス発生手段から出
    力される該アドレスデータに応じて出力する出力手段と
    を備え、 前記ディジタル演算手段は、前記アナログ／ディジタル
    変換手段からの前記サーボエラー信号と該出力手段から
    の前記所定の係数値とを乗算することを特徴とする光デ
    ィスク装置。
15. 【請求項１５】 請求項１３に記載の光ディスク装置に
    おいて、 前記係数出力手段は、前記アナログ／ディジタル変換手
    段からの前記総受光量信号に対して反比例特性を有する
    前記所定の係数値を演算し、 前記ディジタル演算手段は、前記アナログ／ディジタル
    変換手段からの前記サーボエラー信号と前記係数出力手
    段からの前記所定の係数値とを乗算することを特徴とす
    る光ディスク装置。
16. 【請求項１６】 フォーカスエラー信号とトラッキング
    エラー信号との少なくともいずれかのレベル検出を行な
    うことにより、フォーカス外れとトラッキング外れの少
    となくともいずれかを検出するようにした光ディスク装
    置において、 光ディスクからの反射光をその強度に応じた電気信号に
    変換して出力する光検出手段と、 該光検出手段の出力を演算処理してフォーカスエラー信
    号とトラッキングエラー信号の少となくともいずれかを
    生成し、サーボエラー信号として出力するサーボエラー
    信号演算手段と、 該光検出器の出力を演算処理して該光検出器の総受光量
    に応じた総受光量信号を生成出力する総受光量演算手段
    と、 該サーボエラー信号演算手段からの該サーボエラー信号
    と該総受光量演算手段からの該総受光量信号とをディジ
    タルデータに変換するアナログ／ディジタル変換手段
    と、 該アナログ／ディジタル変換手段からの該総受光量信号
    に対応した所定の係数値を出力する係数出力手段と、 該アナログ／ディジタル変換手段からの該サーボエラー
    信号を、該係数出力手段からの該所定の係数値を用い
    て、演算して出力するディジタル演算手段と、 該ディジタル演算手段からの該サーボエラー信号と所定
    の閾値とを比較する比較手段とを備え、該サーボエラー
    信号演算手段からの該サーボエラー信号の振幅の影響を
    回避して、フォーカス外れとトラッキング外れとの少な
    くともいずれか一方を検出することを特徴とする光ディ
    スク装置。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の光ディスク装置に
    おいて、 前記係数出力手段は、前記アナログ／ディジタル変換手
    段からの前記総受光量信号に基づいてアドレスデータを
    発生するアドレス発生手段と、前記アナログ／ディジタ
    ル変換手段からの前記総受光量信号に対して反比例特性
    を有する前記所定の係数値を該アドレス発生手段から出
    力される該アドレスデータに応じて出力する出力手段と
    を備え、 前記ディジタル演算手段は、前記アナログ／ディジタル
    変換手段からの前記サーボエラー信号と該出力手段から
    の前記所定の係数値とを乗算することを特徴とする光デ
    ィスク装置。
18. 【請求項１８】 請求項１６に記載の光ディスク装置に
    おいて、 前記係数出力手段は、前記アナログ／ディジタル変換手
    段からの前記総受光量信号に対して反比例特性を有する
    前記所定の係数値を演算し、 前記ディジタル演算手段は、前記アナログ／ディジタル
    変換手段からの前記サーボエラー信号と前記係数出力手
    段からの前記所定の係数値とを乗算することを特徴とす
    る光ディスク装置。