JP2002170259A

JP2002170259A - ディジタル自動利得制御装置および光ディスク装置

Info

Publication number: JP2002170259A
Application number: JP2000369600A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Ishikawa; 義典石川; Yukinobu Tada; 行伸多田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-14

Abstract

(57)【要約】【課題】光ディスクからの反射光量レベルがトラック間
や記録層間によって変化する場合においても、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すること。【解決手段】アナログ・ディジタル変換した総受光量信
号のゲインとオフセットを記録部位毎に調整することに
より、記録／再生のモードや記録部／未記録部などの条
件が同一のときは利得係数も同一となるようにする。

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
得制御装置および光ディスク装置に関わり、特に光ディ
スクからの反射光量レベルがトラック間や記録層間によ
って変化する場合においても、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装置と、
これを用いて情報の読み取り精度および記録精度を向上
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(以下光ディスクと呼ぶ)にレー
ザーを照射して情報を書きこんだり、またはレーザーの
反射光量の差から記録された情報を読み取る。このとき
公知の非点収差法等により生成されるフォーカスエラー
信号(以下ＦＥ信号)および公知のプッシュプル法等によ
り生成されるトラッキングエラー信号(以下ＴＥ信号)を
用いて、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボの
制御を行い、光ディスクの記録面および記録トラックに
レーザースポットを追従させる。

【０００３】このとき光ディスクへのデータの記録また
は消去を行う場合は、データの読み取りを行う場合より
も照射するレーザー光量を大きくするので、反射光量の
レベルが大きくなる。また光ディスク毎や光ディスクの
内周部分、外周部分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ＦＥ信号やＴＥ信号（以下これらを総称してサーボエ
ラー信号と呼ぶ）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
を一定に保てないという問題が発生する。

【０００４】そこで、アナログ可変利得増幅回路を用い
てサーボエラー信号の信号レベルを、光ディスクからの
反射光量に応じて一定に保つアナログ自動利得制御回路
（Auto Gain Control：以下、ＡＧＣという）に関する
様々な方式が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、溝状にトラック
を形成し、溝と溝間部の両方に信号を記録する光ディス
クが実用化されている。その一例として、図５に光ディ
スクの模式図を示す。

【０００６】図５(ａ)は、光ディスクを記録面側から見
た図であり、図５(ｂ)はその一部の拡大図である。

【０００７】光ディスク４０は、溝状にトラックが形成
されている。さらに、溝にはうねりが付けられており、
うねりの周波数から再生情報を識別する際に用いる基準
クロックが生成される。図４（ｂ）において、レーザ入
射面側から見て凸になっている部分をランド４１、凹に
なっている部分をグルーブ４２とする。ランド４１、グ
ルーブ４２の表面は層変化材料から成る層変化膜であ
り、レーザー光の照射によって情報が記録される。ま
た、記録面は、傷保護のために透明な保護層４３に覆わ
れている。

【０００８】光ディスク４０においては、記録面にレー
ザー光が照射されると、層変化膜の温度が上昇して結晶
状態からアモルファス状態に変化して記録部４４にな
る。アモルファス状態の記録部は結晶状態の未記録部に
比べて光の反射率が低いので、情報を再生するときはレ
ーザーの反射光の強弱を識別することで情報の有無を求
めることができる。

【０００９】上記のように、ランドとグルーブの両方に
情報を記録再生する場合、ディスクの構造上の問題や光
学系の問題などにより、ランドとグルーブで光の反射率
が異なる場合があり、ランドとグルーブでサーボループ
ゲインが異なる原因となる。このことより、フォーカス
やトラッキングの残留偏差が大きくなるので、ディスク
に記録された情報の誤読み取りや、ディスクへの情報の
誤記録の原因となる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】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、前記光検出手段の出力を用いてフォーカスエラ
ー信号またはトラッキングエラー信号の少なくともどち
らかを演算して出力するサーボエラー信号演算手段と、
前記光検出手段の出力を用いて前記光検出手段の総受光
量に応じた総受光信号を演算して出力する総受光量演算
手段と、前記サーボエラー信号演算手段の出力と前記総
受光量演算手段の出力とをアナログ・ディジタル変換す
るアナログ・ディジタル変換手段と、前記アナログ・ディ
ジタル変換した総受光信号に対してゲインとオフセット
を調整する調整手段と、前記調整手段の出力に応じて所
定の値を出力する係数出力手段と、前記アナログ・ディ
ジタル変換したサーボエラー信号演算手段の出力と前記
係数出力手段の出力を演算して出力するディジタル演算
手段と、前記ディジタル演算手段の出力のゲインを補正
するゲイン補正手段とを備え、前記サーボエラー信号演
算手段の出力振幅が光ディスクからの反射光量に応じて
変化すると共に、情報の記録部位間によって反射光量が
異なる場合においても前記ゲイン補正手段の出力振幅が
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。

【００１１】前記ディジタル自動利得制御装置におい
て、前記調整手段は、記録部位毎に対応する所定のゲイ
ン調整係数を乗算するゲイン補正手段と、記録部位毎に
対応する所定のオフセット調整係数を加算するオフセッ
ト補正手段とを備え、アナログ・ディジタル変換した総
受光量信号のゲインとオフセットを記録部位毎に調整す
る。

【００１２】なお、前記ディジタル自動利得制御装置に
おいて、前記ゲイン調整係数と前記オフセット調整係数
は、自動利得制御回路が基準状態であるときに、情報の
記録部位によらずに前記係数出力手段の出力信号が基準
値となる値である。

【００１３】さらに、前記ディジタル自動利得制御装置
において、前記ゲイン補正手段は記録部位毎に対応する
所定のゲイン補正係数を備え、記録部位によってゲイン
補正係数を切換えて前記ディジタル演算手段の出力とゲ
イン補正係数とを演算する。

【００１４】なお、前記ゲイン補正手段において、前記
ゲイン補正係数は基準状態における前記係数出力手段の
出力の逆数を設定する。

【００１５】あるいは、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、前記光検出手段の出力を用いてフォーカスエラー信
号またはトラッキングエラー信号の少なくともどちらか
を演算して出力するサーボエラー信号演算手段と、前記
光検出器の出力を用いて前記光検出器の総受光量に応じ
た総受光信号を演算して出力する総受光量演算手段と、
前記サーボエラー信号演算手段の出力と前記総受光量演
算手段の出力とをアナログ・ディジタル変換するアナロ
グ・ディジタル変換手段と、前記アナログ・ディジタル変
換した総受光信号に対してゲインとオフセットを調整す
る調整手段と、前記調整手段の出力に応じて所定の値を
出力する係数出力手段と、前記アナログ・ディジタル変
換したサーボエラー信号演算手段の出力と前記係数出力
手段の出力を演算して出力するディジタル演算手段と、
前記ディジタル演算手段の出力のゲインを補正するゲイ
ン補正手段とを備え、前記ゲイン補正手段の出力を用い
てフォーカス制御またはトラッキング制御の少なくとも
どちらかを行う。

【００１６】前記光ディスク装置において、前記調整手
段は、記録部位毎に対応する所定のゲイン調整係数を乗
算するゲイン補正手段と、記録部位毎に対応する所定の
オフセット調整係数を加算するオフセット補正手段とを
備え、アナログ・ディジタル変換した総受光量信号のゲ
インとオフセットを記録部位毎に調整する。

【００１７】また、前記光ディスク装置において、前記
ゲイン調整係数と前記オフセット調整係数は、光ディス
ク装置が基準状態であるときに、情報の記録部位によら
ずに前記係数出力手段の出力信号が基準値となる値であ
る。

【００１８】さらに、前記光ディスク装置において、前
記ゲイン補正手段は記録部位毎に対応する所定のゲイン
補正係数を備え、記録部位によってゲイン補正係数を切
換えて前記ディジタル演算手段の出力とゲイン補正係数
とを演算する。

【００１９】なお、前記ゲイン補正手段において、前記
ゲイン補正係数は基準状態における前記係数出力手段の
出力の逆数を設定する。

【００２０】本発明は以上の手段により構成され、光デ
ィスクからの反射光量レベルがランド／グルーブといっ
たデータの記録部位によって変化する場合においても、
ＦＥ信号やＴＥ信号の振幅を自動的に基準レベルに調整
できるようにすると共に、その調整範囲が一定であるデ
ィジタル自動利得制御回路(以下ディジタルＡＧＣ回路
と呼ぶ)と、これを用いて情報の読み取り精度および記
録精度を向上できるようにした光ディスク装置とを提供
するものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】この問題を解決するための第１の
参考例として、光ディスクからの反射光量レベルを用い
たディジタル信号処理により、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サーボまたはトラッキン
グサーボのループゲインを一定にするディジタルＡＧＣ
回路を以下に説明する。

【００２２】図２に上記ディジタルＡＧＣ回路の模式図
を示す。なお、以下のディジタルＡＧＣ回路の説明はフ
ォーカスサーボついて説明するがトラッキングサーボに
ついても同様の方式を用いることができる。

【００２３】図２において１は４分割光検出器、１ａか
ら１ｄは光検出器、２はＦＥ信号演算回路、３は総受光
量演算回路、４、５はＡ／Ｄ変換器、６、７はオフセッ
ト設定メモリ、８、９は加算回路、１０１から１０ｎと
１１はゲイン設定メモリ、１２、１４は切換えスイッ
チ、１３は制御回路、１５は乗算回路、１６はフォーカ
スサーボ制御回路である。

【００２４】以上の構成において、光検出器１ａから１
ｄにより構成される４分割光検出器１には、図示せぬ光
ディスクから反射されたレーザー光が集光されてビーム
スポットｓｐを形成する。ここで光ディスクに集光する
レーザー光の焦点がジャストフォーカスかつジャストト
ラッキング状態のとき、ビームスポットｓｐが前記４分
割光検出器１上に略真円となるよう、かつ前記４分割光
検出器１の中心に位置するよう４分割光検出器１は配置
されている。光検出器１ａから１ｄは、受光したレーザ
ーの反射光量に応じた電気信号を各出力Ｓａ、Ｓｂ、Ｓ
ｃ、ＳｄとしてＦＥ信号演算回路２、総受光量演算回路
３に供給する。

【００２５】ＦＥ信号演算回路２は、前記光検出器１ａ
から１ｄの各出力Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを用いて、例
えば

【００２６】

【数１】

【００２７】で表される演算を行うことで、公知の非点
収差法に基づいたＦＥ信号を算出してＡ／Ｄ変換器４の
入力端子に供給する。

【００２８】総受光量演算回路３は、前記光検出器１ａ
から１ｄの各出力Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを用いて、例
えば

【００２９】

【数２】

【００３０】で表される演算を行うことで、４分割光検
出器が受光したレーザー光量に対応する総受光量信号
(以下ＰＥ信号と呼ぶ)を算出してＡ／Ｄ変換器５の入力
端子に供給する。

【００３１】Ａ／Ｄ変換器４は、ＦＥ信号演算回路２か
ら供給されるＦＥ信号を一定のサンプリング周期でＡ／
Ｄ変換したディジタルデータＦＥＤを加算回路８に供給
する。

【００３２】Ａ／Ｄ変換器５は、総受光量演算回路３か
ら供給されるＰＥ信号を一定のサンプリング周期でＡ／
Ｄ変換したディジタルデータＰＥＤを加算回路９に供給
する。

【００３３】オフセット設定メモリ６は、設定された所
定の値ｏｆｓ１を加算回路８に供給する。なお所定の値
とは、Ａ／Ｄ変換器４がＦＥ信号の基準電圧をＡ／Ｄ変
換した際に、その出力が０レベルとなるようにＦＥ信号
のＡ／Ｄ変換オフセットを補正する値である。

【００３４】オフセット設定メモリ７は、設定された所
定の値ｏｆｓ２を加算回路９に供給する。なお所定の値
とは、Ａ／Ｄ変換器５がＰＥ信号の基準電圧をＡ／Ｄ変
換した際に、その出力が０レベルとなるようにＰＥ信号
のＡ／Ｄ変換オフセットを補正する値である。なおオフ
セット設定メモリ６、７については、ＲＡＭやフリップ
フロップ回路等を用いることができる。

【００３５】加算回路８は、Ａ／Ｄ変換器４の出力ＦＥ
Ｄとオフセット設定メモリ６の出力を加算した信号ＦＥ
Ｏを乗算回路１５に供給する。

【００３６】加算回路９は、Ａ／Ｄ変換器５の出力ＰＥ
Ｄとオフセット設定メモリ７の出力を加算したディジタ
ルデータ（以下ＰＥＯと呼ぶ）を切換えスイッチ１２の
制御信号として切換えスイッチ１２へ供給する。

【００３７】ゲイン設定メモリ１０１は、所定の値Ｇ１
を切換えスイッチ１２の入力端子ｉ０に供給する。ゲイ
ン設定メモリ１０２は、所定の値Ｇ２を切換えスイッチ
１２の入力端子ｉ１に供給する。ゲイン設定メモリ１０
３は、所定の値Ｇ３を切換えスイッチ１２の入力端子ｉ
２に供給する。ゲイン設定メモリ１０ｎは、所定の値Ｇ
ｎを切換えスイッチ１２の入力端子ｉ(ｎ−１)に供給す
る。なお図２では図示しないが、切換えスイッチ１２の
入力端子ｉ３からｉ(ｎ−２)には所定の値Ｇ４からＧ
(ｎ−１)を出力するゲイン設置メモリが接続されるもの
とする。またゲイン設定メモリ１０１から１０ｎには、
ＲＡＭやフリップフロップ回路等を用いることができ
る。所定の値Ｇ１からＧｎについては後述する。

【００３８】ゲイン設定メモリ１１は、所定の値Ｋを切
換えスイッチ１４の入力端子ｂに供給する。所定の値Ｋ
については後述する。

【００３９】切換えスイッチ１２は、加算回路９から出
力されるＰＥＯ信号により入力ｉ０からｉ(ｎ−１)を切
換えて出力する。図２においては、ＰＥＯ信号が０のと
きは入力ｉ０を、１のときは入力ｉ１を、以下同様に
(ｎ−１)のときは入力ｉ(ｎ−１)を出力するものとす
る。なお切換えスイッチ１２の出力は、切換えスイッチ
１４の入力端子ａに接続される。また切換えスイッチ１
２の入力端子の数ｎは、ＰＥＯ信号のビット数をＢとす
ると

【００４０】

【数３】

【００４１】と表される。

【００４２】制御回路１３は、切換えスイッチ１４を制
御する制御信号ｓｅｌを切換えスイッチ１４に供給す
る。

【００４３】切換えスイッチ１４は、制御回路１３から
供給される制御信号ｓｅｌがＨｉの場合は入力端子ａ側
に切換わり、Ｌｏｗの場合は入力端子ｂ側に切換わり、
その出力を乗算回路１５に供給する。

【００４４】乗算回路１５は、加算回路８から出力され
るＦＥＯ信号と切換えスイッチ１４の出力とを乗して、
その乗算結果（以下ＦＥＧ信号と呼ぶ）をフォーカスサ
ーボ制御回路１６に供給する。

【００４５】フォーカスサーボ制御回路１６は、乗算回
路１５から出力されるＦＥＧ信号に、ディジタル信号処
理によってフォーカス制御に必要なゲイン・位相の補償
を行う。なお、フォーカスサーボ制御回路は図示せぬフ
ォーカス駆動回路に入力され、前記フォーカス駆動回路
の出力が図示せぬフォーカスアクチュエータを駆動する
ことでフォーカスサーボループが構成される。

【００４６】まず、自動利得制御を行わない場合につい
て図２および図３を用いて説明する。図３は、図２の各
信号波形である。ここで自動利得制御を行わない場合の
条件は、光ディスクからの反射光量レベルが一定でＦＥ
信号の最大振幅が変化しないことである。

【００４７】自動利得制御を行わない場合は、図２にお
いて制御回路１３から出力される制御信号ｓｅｌはＬｏ
ｗとなっており、切換えスイッチ１４は入力端子ｂ側に
切換わっている。このときのＦＥ信号は、図３(ａ)に示
す振幅α[Ｖｐｐ]（ピーク・ピーク電圧がα（Ｖ））の
信号であって、Ａ／Ｄ変換器４でＡ／Ｄ変換されて図３
(ｂ)に示すディジタルフォーカスデータＦＥＤ信号にな
る。なお、図３(ｂ)では、ディジタルデータ値をアナロ
グ的に表している。このとき、一般的にＡ／Ｄ変換した
信号には変換オフセットが生じる。図３(ｂ)において
は、変換オフセットがΔＦＥＤで示されている。

【００４８】この変換オフセットΔＦＥＤを補正するた
め、ＦＥＤ信号の振幅中心測定などにより変換オフセッ
トΔＦＥＤを測定して、オフセット設定メモリ６の設定
値ｏｆｓ１を

【００４９】

【数４】

【００５０】となるように設定する。このｏｆｓ１を加
算回路８においてＦＥＤ信号と加算することで、図３
(ｃ)に示すＦＥＯ信号はオフセットが０レベルとなるよ
うに補正される。

【００５１】乗算回路１５には、ＦＥＯ信号が入力され
ると共に切換えスイッチ１４を介してゲイン設定メモリ
１１から出力される所定値Ｋが入力される。このため、
図３(ｄ)に示す信号ＦＥＧは振幅がＫ・α[Ｖｐｐ]とな
る。ここで、所定値Ｋはフォーカスサーボ制御回路１６
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。

【００５２】以上の動作により、常に基準振幅Ｋ・α[Ｖ
ｐｐ]となる信号がフォーカスサーボ制御回路１６に入
力されるので、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１６を所望の特性
に保つことができる。

【００５３】次に、自動利得制御を行う場合について図
２および図４を用いて説明する。図４は、図２の各信号
波形である。ここで自動利得制御を行う場合の条件は、
光ディスクからの反射光量レベルが変化することにより
ＦＥ信号の振幅もそれに応じて変化することである。

【００５４】自動利得制御を行う場合は、図２において
制御回路１３から出力される制御信号ｓｅｌはＨｉとな
り、切換えスイッチ１４は入力端子ａ側に切換わる。

【００５５】光ディスクの情報再生、消去、記録を行う
とき、各モードにおいてレーザー光レベルを変化させる
方法が一般的に用いられる。例えば図４の(ａ)に示すよ
うに、消去期間Ｔ２におけるレーザー光レベルに比べ
て、再生期間Ｔ１におけるレーザー光レベルは小さい。
また消去期間Ｔ２におけるレーザー光レベルに比べて、
記録期間Ｔ３におけるレーザー光レベルは大きい。本実
施例では、期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３におけるレーザー光レ
ベルは、それぞれＬ、３Ｌ、５Ｌと変化するものとす
る。図４の(ｂ)に示すＰＥ信号はレーザー光レベル(ａ)
と比例関係にあるので、レーザー光レベル(ａ)に応じて
Ｐ、３Ｐ、５Ｐと変化する。本実施例では、加算回路９
が出力するＰＥＯ信号が仮に３ｂｉｔの信号で、かつオ
フセット設定メモリ７の出力ｏｆｓ２が０レベルに設定
されているとすると、ＰＥ信号(ｂ)がＰ、３Ｐ、５Ｐと
変化するのに応じて、図４(ｃ)に示すＰＥＯ信号は
１、３、５と変化する。なお、ＰＥ信号(ｂ)は４分割光
検出器１の総和であるので、その値は常に正極性であ
る。このことより、ＰＥＯ信号(ｃ)も同様に正極性の値
となる。

【００５６】ここで、ＰＥ信号とＦＥ信号の振幅は比例
関係にあるので、ＦＥ信号のダイナミックレンジを２
[Ｖｐｐ]とすると、ＰＥＯ信号(ｃ)とＦＥ信号の振幅と
の関係は表１に示すようになる。

【００５７】

【表１】

【００５８】このことより本実施例では、期間Ｔ１、Ｔ
２、Ｔ３におけるＦＥ信号の振幅は図６(ｄ)に示すよう
に、０．５[Ｖｐｐ]、１．０[Ｖｐｐ]、１．５[Ｖｐｐ]
とする。このＦＥ信号(ｄ)をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換
オフセット補正を行ったＦＥＯ信号を図６(ｅ)に示す。
なお本実施例では、Ａ／Ｄ変換器５の変換ゲインは０ｄ
Ｂ、つまりＦＥ信号(ｄ)とＦＥＯ信号(ｅ)の振幅は同じ
ものとする。

【００５９】ゲイン設定メモリ１０１から１０ｎについ
ては、前述したように加算回路９の出力のビット数をＢ
とするとその数ｎは(数３)で示される。本実施例では加
算回路９から出力されるＰＥＯ信号(ｃ)は３ビットであ
るので、ゲイン設定メモリの数は所定値Ｇ１からＧ８を
出力する８つである。つまり、ＰＥＯ信号(ｃ)により、
所定値Ｇ１からＧ８のうちから選択された所定値が切換
えスイッチ１２から出力される。以下切換えスイッチ１
２の出力をＡＧ信号と呼ぶ。

【００６０】図４(ｆ)は、切換えスイッチ１２から出力
されるＡＧ信号である。ＡＧ信号(ｆ)は、ＰＥＯ信号
(ｃ)のビット数をＢ、ＦＥ信号(ｄ)の基準振幅をα、Ｆ
Ｅ信号が基準振幅であるときのＰＥＯ信号(ｅ)をＰ、Ｆ
Ｅ信号(ｄ)のダイナミックレンジをＤとすると

【００６１】

【数５】

【００６２】と表すものとする。本説明では、ＰＥＯ信
号(ｃ)のビット数は３、ＦＥ信号(ｄ)の基準振幅を１
[Ｖｐｐ]、ＦＥ信号が基準振幅であるときのＰＥＯ信号
(ｃ)が３、ＦＥ信号のダイナミックレンジが２[Ｖｐｐ]
であるので、ＰＥＯ信号(ｃ)に対するゲイン設定メモリ
とその設定値は表２に示す通りになる。

【００６３】

【表２】

【００６４】このことより、図４においてＰＥＯ信号
(ｃ)が１、３、５と変化するに伴い、ＡＧ信号(ｆ)は
２、１、０．６６７と変化する。

【００６５】図４(ｇ)は、乗算回路１５から出力される
ＦＥＧ信号である。乗算回路１５の一方の入力は信号Ｆ
ＥＯ(ｅ)であり、他方は切換えスイッチ１４を介して供
給されるＡＧ信号(ｆ)である。すなわちＦＥＧ信号(ｇ)
は、ＦＥＯ信号(ｅ)とＡＧ信号(ｆ)を乗したものであ
り、結果的にＦＥ信号(ｄ)の基準振幅である１[Ｖｐｐ]
となる。

【００６６】なお、図２においては表２のＧ４にＦＥＧ
信号(ｇ)の振幅基準を決める基準ゲインが設定されてい
るが、この設定値とゲイン設定メモリ１１の設定値Ｋは
同じ値である。

【００６７】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基準振幅１[Ｖｐｐ]となる信号が
フォーカスサーボ制御回路１６に入力されるので、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１６を所望の特性に保つことができ
る。

【００６８】なお、以上の説明ではＦＥＯ信号(ｅ)の振
幅をＶｐｐと表したが、ＦＥＯ信号(ｅ)がディジタルデ
ータで表されている場合でも同様に振幅を一定にでき
る。

【００６９】以上に説明した参考例においては、光検出
器１の総受光量に応じた所定値とサーボ誤差信号を乗算
することでサーボ誤差信号の自動利得制御を行い、サー
ボ誤差信号の振幅を基準振幅にすることができる。

【００７０】ここで、ランド４１を再生、消去、記録す
るときのＦＥ信号の振幅範囲が０〜２[Ｖｐｐ]であり消
去時のＦＥ信号の振幅が１[Ｖｐｐ]であるとする。この
とき、光ディスク４０のランド４１に記録された情報を
消去するときのレーザー光強度を基準として自動利得制
御を行う場合、消去時のＰＥ信号のレベルにおいて図２
の加算回路９から出力されるＰＥＯ信号は３となる。こ
のとき、切換えスイッチ１２からは表２のゲイン設定メ
モリＧ４の設定値1.000が出力され、乗算回路１５の出
力信号ＦＥＧの振幅は1.000[Ｖｐｐ]の基準振幅とな
る。また記録時のレーザー光強度は消去時の２倍である
とすると、ＦＥ信号は2.000[Ｖｐｐ]、ＰＥＯ信号は７
となりゲイン設定メモリＧ８の設定値0.500が切換えス
イッチ１２から出力されることによりＦＥＧ信号は1.00
0[Ｖｐｐ]の基準振幅に利得制御される。

【００７１】グルーブ４２に記録された情報を消去する
ときのレーザー光の強度は、ランド４１の情報を消去す
るときと同じである。しかし、ランド４１とグルーブ４
２の光の反射率が異なる場合がある。例えばランド４１
に対してグルーブ４２の方が光の反射率が高いとする。
このときのレーザ光強度とＰＥＯ信号の関係の一例を図
６に示す。図６においては、情報消去時のレーザ光強度
におけるランド、グルーブのＰＥＯ信号はそれぞれ５、
３である。また、情報の記録時のレーザ光強度における
ランド、グルーブのＰＥＯ信号は共に７である。ここで
注目すべきは、グルーブの光反射率がランドに対して高
いため、情報記録時のレーザ光強度に達する前にＡＤ変
換器５のリミット処理によりＰＥＯ信号が７に達するこ
とである。

【００７２】そのため、例えばグルーブ４２の情報消去
時のＦＥ信号振幅が1.500[Ｖｐｐ]、ＰＥＯ信号が５だ
とすると、表２よりゲイン設定メモリＧ６の設定値0.66
7が切換えスイッチ１２から出力される。このときに
は、切換えスイッチ１２から出力される0.667という係
数によってＦＥ信号は基準振幅の1.000[Ｖｐｐ]に利得
制御される。一方、記録時にはＦＥ信号は消去時の２倍
の3.000[Ｖｐｐ]となるがＰＥＯ信号は７でリミット処
理される。そのため、切換えスイッチ１２はゲイン設定
メモリＧ８の設定値0.500を出力するので、ＦＥＧ信号
の振幅は1.500[Ｖｐｐ]となり基準振幅の1.000[Ｖｐｐ]
まで小さくすることができない。つまり、情報の消去と
いう基準モードにおいてランド／グルーブの基準ゲイン
が異なるために、利得制御の制御範囲が不足するという
問題が生じる。

【００７３】そこで、この問題を回避する本発明に係る
自動利得制御回路の第１の実施例について説明する。

【００７４】図１は、本発明の実施形態を示す模式図で
ある。なお、先に説明した図２に対応する部分には同一
符号を付して説明を省略する。

【００７５】図１が図２と異なる点は、ゲイン設定メモ
リ１７、１８、２５、２６、オフセット設定メモリ１
９，２０、切換えスイッチ２１、２２、２７、乗算回路
２３、２８、加算回路２４が構成に含まれている点と、
制御回路１３が切換えスイッチ２１、２２、２７の切換
えを制御する信号ＬＧを出力している点、および乗算回
路１５の出力が乗算回路２８に供給されている点であ
る。

【００７６】以下、本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。

【００７７】ゲイン設定メモリ１７は、所定のゲイン値
ＧａｉｎＬを切換えスイッチ２１の入力端子ａに供給す
る。

【００７８】ゲイン設定メモリ１８は、所定のゲイン値
ＧａｉｎＧを切換えスイッチ２１の入力端子ｂに供給す
る。

【００７９】オフセット設定メモリ１９は、所定のオフ
セット値ＯｆｓＬを切換えスイッチ２２の入力端子ａに
供給する。

【００８０】オフセット設定メモリ２０は、所定のオフ
セット値ＯｆｓＧを切換えスイッチ２２の入力端子ｂに
供給する。

【００８１】切換えスイッチ２１は、制御回路１３が出
力する信号ＬＧがＬｏｗのときは入力端子ａへの入力信
号ＧａｉｎＬを、制御信号ＬＧがＨｉのときは入力端子
ｂへの入力信号ＧａｉｎＧを切換えて出力し、出力信号
を乗算回路２３へ供給する。

【００８２】切換えスイッチ２２は、制御回路１３が出
力する信号ＬＧがＬｏｗのときは入力端子ａへの入力信
号ＯｆｓＬを、制御信号ＬＧがＨｉのときは入力端子ｂ
への入力信号ＯｆｓＧを切換えて出力し、出力信号を加
算回路２４へ供給する。

【００８３】乗算回路２３は、加算回路９の出力信号と
切換えスイッチ２１の出力信号とを乗算して、その出力
を加算回路２４に供給する。

【００８４】加算回路２４は、切換えスイッチ２２の出
力と乗算回路２３の出力とを加算して、その出力信号Ｐ
ＥＯ’を切換えスイッチ１２の制御信号として切換えス
イッチ１２に供給する。

【００８５】ゲイン設定メモリ２５は、所定のゲイン値
ＧａｉｎＸＬを切換えスイッチ２７の入力端子ａ側に供
給する。

【００８６】ゲイン設定メモリ２６は、所定のゲイン値
ＧａｉｎＸＧを切換えスイッチ２７の入力端子ｂ側に供
給する。

【００８７】ゲイン値ＧａｉｎＸＬ、ＧａｉｎＸＧにつ
いては後述する。

【００８８】切換えスイッチ２７は、制御回路１３が出
力するＬＧ信号がＬｏｗのときは入力端子ａ側に、ＬＧ
信号がＨｉのときは入力端子ｂ側に切換り、その出力を
乗算回路２８に供給する。

【００８９】乗算回路２８は、乗算回路１５と切換えス
イッチ２７の出力とを乗算して、その出力信号ＦＥＧ’
をフォーカスサーボ制御回路１６に供給する。

【００９０】本発明の実施形態は、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。

【００９１】まず、利得制御を行わない場合は、ゲイン
設定メモリ２５、２６の設定値ＧａｉｎＸＧ、Ｇａｉｎ
ＸＬを１に設定するものとし、乗算回路２８は乗算回路
１５の出力をスルーで出力する。また、制御回路１３が
出力する信号ｓｅｌはＬｏｗであり、切換えスイッチ１
４はｂ側に接続されている。このときの動作は参考例と
同様である。

【００９２】一方、利得制御を行う場合は、信号ｓｅｌ
はＨｉであり切換えスイッチ１４はａ側に接続される。
ゲイン設定メモリ１７、１８、２５、２６の設定値は１
に、オフセット設定メモリ１９、２０は０に設定してお
くものとする。

【００９３】この状態で、ランドトラック用の調整を行
う場合は、制御回路１３は信号ＬＧにＬｏｗを出力し
て、切換えスイッチ２１、２２、２７を入力端子ａ側に
接続する。このとき、情報消去時におけるレーザー光強
度のときに信号ＰＥＯ’が３であり、かつ情報の書き込
み時におけるレーザー光強度のときに信号ＰＥＯ’が７
であるときは、図６のグルーブにおけるＰＥＯ信号のよ
うにリミット処理されることはないのでゲイン設定メモ
リ１７、２５、およびオフセット設定メモリ１９を調整
する必要はない。

【００９４】一方、情報消去時におけるレーザー光強度
のときに信号ＰＥＯ’が３ではない、または情報の書き
込み時におけるレーザー光強度のときに信号ＰＥＯ’が
７ではない場合には、情報消去時に信号ＰＥＯ’が３と
なり、かつ情報の書き込み時に信号ＰＥＯ’が７となる
ようにゲイン設定メモリ１７の設定値ＧａｉｎＬとオフ
セット設定メモリ１９の設定値ＯｆｓＬを調整する。こ
の場合、例えば図７（Ａ）の左図に示す調整前のＦＥ信
号が１．２５[Ｖｐｐ]でありＰＥＯ’信号が４であった
場合は、切換えスイッチ１２の出力信号ＡＧは表２の設
定より０．８００であり、この値とＦＥ信号とを乗算す
ることにより図７（Ａ）中図に示す乗算回路１５の出力
信号は基準振幅となる。ところが、信号ＰＥＯ’が３と
なるようにゲイン設定メモリ１７とオフセット設定メモ
リ１９を調整したため信号ＡＧは表２の設定より１．０
００となる。そのため、本来は０．８００がＡＧＣゲイ
ンとなるべきなのに図７（Ｂ）の左図および中図に示す
ように、１．０００がＡＧＣゲインとなるので、乗算回
路１５の出力は１．０００／０．８００倍の１．２５
[Ｖｐｐ]となり、基準振幅の１[Ｖｐｐ]より大きくなっ
てしまう。そこで、ゲイン設定メモリ２５の設定値Ｇａ
ｉｎＸＬに

【００９５】

【数６】

【００９６】で計算される０．８００を設定する。この
ため、乗算回路２８によってＧａｉｎＸＬの設定値０．
８００と乗算回路１５の出力とが乗算されるので、図７
（Ｂ）の右図に示すように乗算回路２８の出力信号ＦＥ
Ｇ’は基準振幅となる。つまり、ゲイン設定メモリ１７
とオフセット設定メモリ１９を調整する場合は、調整前
の情報の消去時における信号ＡＧの逆数をゲイン設定メ
モリ２５に設定する。このことにより、ゲイン設定メモ
リ１７とオフセット設定メモリ１９の調整によって発生
する基準ゲインの変動を補正することができる。

【００９７】また、グルーブトラックにおいて調整する
場合は、制御回路１３は信号ＬＧにＬｏｗを出力して、
切換えスイッチ２１、２２、２７を入力端子ｂに切換え
る。この状態で、上記の調整をゲイン設定メモリ１７を
ゲイン設定メモリ１８に、オフセット設定メモリ１９を
オフセット設定メモリ２０に、ゲイン設定メモリ２５を
ゲイン設定メモリ２６に代えて行えばよい。

【００９８】以上に説明した本発明の実施例において
は、ランド／グールブ毎にＰＥ信号のゲインとオフセッ
トを調整することにより、ランド／グルーブの反射光量
が異なる場合でも、自動利得制御の制御範囲を一定に保
つことができる。

【００９９】さらに、乗算回路２８によってゲインを補
正できる構成とすることによって、ランド／グルーブの
基準ゲインを同じにすることによって生じるサーボルー
プゲインの変動を補正することができる。

【０１００】なお、以上の説明ではランド／グルーブと
いうトラックの違いにおいて光の反射率が異なる場合に
ついて述べたが、記録層が２層以上ある多層光ディスク
においても記録層毎に反射率が異なる場合があり、その
場合にも本発明を用いることができる。

【０１０１】

【発明の効果】本発明によれば、光ディスクからの反射
光量レベルがトラック間や記録層間によって変化する場
合においても、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の模式図

【図２】参考例の模式図

【図３】参考例の波形図

【図４】参考例の波形図

【図５】光ディスクの模式図

【図６】レーザ光強度と反射光量信号の模式図

【図７】本発明の実施例の波形図

【符号の説明】

１４分割光検出器１ａ〜１ｄ光検出器２ＦＥ信号演算回路３総受光量演算回路４、５ＡＤ変換器６、７オフセット設定メモリ８、９加算回路１０１〜１０ｎ、１１ゲイン設定メモリ１２、１４切換えスイッチ１３制御回路１５乗算回路１６フォーカスサーボ制御回路１７、１８ゲイン設定メモリ１９、２０オフセット設定メモリ２１切換えスイッチ２３乗算回路２４加算回路２５、２６ゲイン設定メモリ２７切換えスイッチ２８乗算回路４０光ディスク４１ランド４２グルーブ４３保護層４４記録部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5D118 AA16 BA01 BF01 CA01 CA05 CB03 CB07 CC12 CD02 CD03 CD11 CD12 CD13 CD14

Claims

【特許請求の範囲】

【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、前記光検
出手段の出力を用いてフォーカスエラー信号またはトラ
ッキングエラー信号の少なくともどちらかを演算して出
力するサーボエラー信号演算手段と、前記光検出手段の
出力を用いて前記光検出手段の総受光量に応じた総受光
信号を演算して出力する総受光量演算手段と、前記サー
ボエラー信号演算手段の出力と前記総受光量演算手段の
出力とをアナログ・ディジタル変換するアナログ・ディジ
タル変換手段と、前記アナログ・ディジタル変換した総
受光信号に対してゲインとオフセットを調整する調整手
段と、前記調整手段の出力に応じて所定の値を出力する
係数出力手段と、前記アナログ・ディジタル変換したサ
ーボエラー信号演算手段の出力と前記係数出力手段の出
力を演算して出力するディジタル演算手段と、前記ディ
ジタル演算手段の出力のゲインを補正するゲイン補正手
段とを備え、前記サーボエラー信号演算手段の出力振幅
が光ディスクからの反射光量に応じて変化すると共に、
情報の記録部位間によって反射光量が異なる場合におい
ても前記ゲイン補正手段の出力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。
【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、前記調整手段は、記録部位毎に対応する
所定のゲイン調整係数を乗算するゲイン調整手段と、記
録部位毎に対応する所定のオフセット調整係数を加算す
るオフセット調整手段とを備え、アナログ・ディジタル
変換した総受光量信号のゲインとオフセットを記録部位
毎に調整することを特徴とするディジタル利得制御装
置。
【請求項３】請求項２に記載のディジタル自動利得制御
装置において、前記ゲイン調整係数と前記オフセット調
整係数は、自動利得制御回路が基準状態であるときに、
情報の記録部位によらずに前記係数出力手段の出力信号
が基準値となる値であることを特徴とするディジタル自
動利得制御回路。
【請求項４】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、前記ゲイン補正手段は記録部位毎に対応
する所定のゲイン補正係数を備え、記録部位によってゲ
イン補正係数を切換えて前記ディジタル演算手段の出力
とゲイン補正係数とを演算することを特徴とするディジ
タル利得制御装置。
【請求項５】請求項４に記載のゲイン補正手段におい
て、前記ゲイン補正係数は基準状態における前記係数出
力手段の出力の逆数を設定することを特徴とするディジ
タル利得制御装置。
【請求項６】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、前記光検
出手段の出力を用いてフォーカスエラー信号またはトラ
ッキングエラー信号の少なくともどちらかを演算して出
力するサーボエラー信号演算手段と、前記光検出手段の
出力を用いて前記光検出手段の総受光量に応じた総受光
信号を演算して出力する総受光量演算手段と、前記サー
ボエラー信号演算手段の出力と前記総受光量演算手段の
出力とをアナログ・ディジタル変換するアナログ・ディジ
タル変換手段と、前記アナログ・ディジタル変換した総
受光信号に対してゲインとオフセットを調整する調整手
段と、前記調整手段の出力に応じて所定の値を出力する
係数出力手段と、前記アナログ・ディジタル変換したサ
ーボエラー信号演算手段の出力と前記係数出力手段の出
力を演算して出力するディジタル演算手段と、前記ディ
ジタル演算手段の出力のゲインを補正するゲイン補正手
段とを備え、前記ゲイン補正手段の出力を用いてフォー
カス制御またはトラッキング制御の少なくともどちらか
を行うことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】請求項６に記載の光ディスク装置におい
て、前記調整手段は、記録部位毎に対応する所定のゲイ
ン調整係数を乗算するゲイン調整手段と、記録部位毎に
対応する所定のオフセット調整係数を加算するオフセッ
ト調整手段とを備え、アナログ・ディジタル変換した総
受光量信号のゲインとオフセットを記録部位毎に調整す
ることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】請求項７に記載の光ディスク装置におい
て、前記ゲイン調整係数と前記オフセット調整係数は、
光ディスク装置が基準状態であるときに、情報の記録部
位によらずに前記係数出力手段の出力信号が基準値とな
る値であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】請求項６に記載の光ディスク装置におい
て、前記ゲイン補正手段は記録部位毎に対応する所定の
ゲイン補正係数を備え、記録部位によってゲイン補正係
数を切換えて前記ディジタル演算手段の出力とゲイン補
正係数とを演算することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】請求項９に記載のゲイン補正手段におい
て、前記ゲイン補正係数は基準状態における前記係数出
力手段の出力の逆数を設定することを特徴とする光ディ
スク装置。