JP2002208218A

JP2002208218A - オフセット補正装置

Info

Publication number: JP2002208218A
Application number: JP2001004297A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Mitsui; 宣志三井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2002-07-26

Abstract

(57)【要約】【課題】外部回路側の構成を簡略化することができ、
より容易に、かつ応答性の高い、高精度なオフセット補
正を行うことができるとともに、外部回路を構成するＬ
ＳＩ等でのオフセット補正制御による処理負担を軽減す
ることができるオフセット補正装置を提供する。【解決手段】入力信号に対して、十分に低い周波数帯
域を有するＬＰＦ９を通過させて、入力信号中のＤＣ成
分を抽出し、電圧電流変換回路１０により、そのＤＣ電
圧値に対応するＤＣ電流値に変換し、この電流値を、逆
の極性をもつオフセット量としてオフセット補正対象の
アンプ１４からなる出力部に流し込むことにより、ヘッ
ドアンプ１単体内でのフィードフォワード制御を可能と
し、その出力部におけるオフセット補正のための制御を
ヘッドアンプ１単体内で自己完結させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクまたは
光磁気ディスクなどの記録媒体から記録情報を再生する
際に、その再生信号のオフセットを補正するオフセット
補正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来のオフセット補正装置につい
て、図面を参照しながら説明する。図１１は従来のオフ
セット補正装置のブロック図である。図１１において、
１は入力信号を後段へと伝達するためのヘッドアンプ、
２は入力信号に対して、各種信号処理を施すための信号
処理ＬＳＩ、３は演算回路、１９はオフセット補正回
路、４は増幅器、２０はオフセット検出手段、２１は記
録手段、２２はオフセット補正制御手段、８は信号処理
手段である。

【０００３】演算回路３は、外部入力端が接続され、出
力がオフセット補正回路１９の入力端へと接続される。
オフセット補正回路１９の出力は増幅器４の入力端へと
接続される。これらは、ヘッドアンプ１に内包されてい
る。増幅器４の出力はオフセット検出手段２０および信
号処理手段８に接続されている。これらは、信号処理Ｌ
ＳＩ２に内包されている。なお、オフセット検出手段２
０は、記録手段２１およびオフセット補正制御手段２２
へと接続されている。

【０００４】以上のように構成されたオフセット補正装
置について、その動作を以下に説明する。入力端より入
力されるオフセットを含んだ信号は、ヘッドアンプ１内
において、演算回路３で各種の演算が行われ、その出力
としてＶｏというオフセットを持つ信号が信号処理手段
８へと出力される。この信号は、オフセット補正回路１
９にてオフセットが低減されるが、図１２（ｂ）のよう
に、Ｖｏ’というオフセットが残留する。

【０００５】その後、増幅器４を通過し、信号処理ＬＳ
Ｉ２側へと出力されると同時に、オフセット検出手段２
０へと入力される。また、記録手段２１には、所望され
る信号レベル、および残留オフセット量に見合った補正
量を導き出すための相関式が予め用意されている。

【０００６】このオフセット検出手段２０において、記
録手段２１に保存されている所望の信号成分レベルＶａ
と入力信号との差分をとり、その差分を残留オフセット
量（Ｖｏ’−Ｖａ）として検出する。また、その残留オ
フセット量に見合う補正量を記録手段２１内に保存され
る相関式より選定し、オフセット補正制御手段２２へと
伝達する。

【０００７】補正量を受取ったオフセット補正制御手段
２２は、オフセット補正回路１９を制御するための制御
信号を発生することによって、フィードバック制御を行
う。この信号により、オフセット補正回路１９は、内部
で残留オフセット（Ｖｏ’−Ｖａ）を低減させる動作を
行うため、最終的には図１２（ｃ）の如く、所望の信号
レベルＶａにて出力され、信号処理手段８へと入力され
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成においては、信号処理ＬＳＩ２側に、オ
フセット検出手段２０およびオフセット補正制御手段２
２を設けるため、信号処理ＬＳＩ２側の処理負担が大と
なる。

【０００９】さらに、オフセット量を推測するため、予
め所望の信号レベル、および残留するオフセット量に対
して見合う補正量を保存しておくための記録手段２１が
必要であり、かつ、フィードバック制御を行うため、所
望の信号レベルに達するまでに遅延が生じる。

【００１０】さらに、補正量は予め記録手段２１に内蔵
された範囲内に収まるものであり、想定外のオフセット
量が発生した場合には補正が不可能となる。本発明は、
上記従来の問題点を解決するもので、ヘッドアンプに接
続される外部回路内にオフセット補正のための制御回路
を不要として、その外部回路側の構成を簡略化すること
ができ、より容易に、かつ応答性の高い、高精度なオフ
セット補正を行うことができるとともに、外部回路を構
成するＬＳＩ等でのオフセット補正制御による処理負担
を軽減することができるオフセット補正装置を提供す
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明のオフセット補正装置は、入力信号が入力さ
れる外部入力端と、前記入力信号に対し各種演算を行う
演算回路と、前記演算回路の出力が入力端に接続された
増幅器と、前記演算回路より出力される信号の直流成分
を抽出する抽出回路と、前記抽出回路の出力信号と基準
電圧との電位差に対し極性の反転したオフセット量を発
生させるオフセット発生回路とを備え、前記演算回路の
出力端と前記オフセット発生回路の出力端とを前記増幅
器へ接続し、フィードフォワード制御を行うことによ
り、前記入力信号のもつオフセットを補正するよう構成
したことを特徴とする。

【００１２】以上により、入力信号に対して、十分に低
い周波数帯域を有するＬＰＦを通過させて、入力信号中
のＤＣ成分を抽出し、そのＤＣ電圧値に対応するＤＣ電
流値に変換し、この電流値を、逆の極性をもつオフセッ
ト量としてオフセット補正対象の出力部に流し込むこと
により、ヘッドアンプ単体内でのフィードフォワード制
御を可能とし、その出力部におけるオフセット補正のた
めの制御をヘッドアンプ単体内で自己完結させることが
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載のオフセ
ット補正装置は、入力信号が入力される外部入力端と、
前記入力信号に対し各種演算を行う演算回路と、前記演
算回路の出力が入力端に接続された増幅器と、前記演算
回路より出力される信号の直流成分を抽出する抽出回路
と、前記抽出回路の出力信号と基準電圧との電位差に対
し極性の反転したオフセット量を発生させるオフセット
発生回路とを備え、前記演算回路の出力端と前記オフセ
ット発生回路の出力端とを前記増幅器へ接続し、フィー
ドフォワード制御を行うことにより、前記入力信号のも
つオフセットを補正するよう構成する。

【００１４】請求項２に記載のオフセット補正装置は、
請求項１記載の抽出回路として、信号成分に対し十分に
低い周波数帯域を有する低域通過フィルタを用い、演算
回路より出力される信号の直流成分を抽出するよう構成
する。

【００１５】請求項３に記載のオフセット補正装置は、
請求項１記載の演算回路より出力される信号を、ピーク
ホールド回路およびボトムホールド回路を通過させ、信
号成分のピーク値とボトム値を抽出し、２つの電圧値の
中点をオフセット発生回路に入力するよう構成する。

【００１６】請求項４に記載のオフセット補正装置は、
請求項１記載のオフセット発生回路にて、抽出回路より
出力される直流電圧と比較される基準電圧を可変とし、
所望の信号レベルを自由に設定可能に構成する。

【００１７】請求項５に記載のオフセット補正装置は、
請求項１記載のオフセット補正装置であって、光ディス
クおよび光磁気ディスクに対して記録されたデータを再
生する光ディスク装置における光ピックアップより出力
される信号に含まれる迷光などのオフセット信号を、補
正するよう構成する。

【００１８】これらの構成によると、入力信号に対し
て、十分に低い周波数帯域を有するＬＰＦを通過させ
て、入力信号中のＤＣ成分を抽出し、そのＤＣ電圧値に
対応するＤＣ電流値に変換し、この電流値を、逆の極性
をもつオフセット量としてオフセット補正対象の出力部
に流し込むことにより、ヘッドアンプ単体内でのフィー
ドフォワード制御を可能とし、その出力部におけるオフ
セット補正のための制御をヘッドアンプ単体内で自己完
結させる。

【００１９】以下、本発明の一実施の形態を示すオフセ
ット補正装置について、図面を参照しながら具体的に説
明する。図１は本発明の実施の形態１のオフセット補正
装置の構成を示すブロック図である。図１において、１
はヘッドアンプ、２は信号処理ＬＳＩ、３は演算回路、
４は増幅器、５は抽出回路、６はオフセット発生回路、
７は基準電圧、８は信号処理手段である。

【００２０】本実施の形態のオフセット補正装置は、ヘ
ッドアンプ１内の入力端を有する演算回路３の出力と、
出力端を有する増幅器４の入力とを接続する。また、演
算回路３の出力端は、抽出回路５へと接続され、さらに
抽出回路５の出力、および基準電圧７がオフセット発生
回路６の入力へと接続される。オフセット発生回路６よ
り出力されるオフセット電圧が、増幅器４へ入力され
る。さらに、増幅器４の出力は、信号処理ＬＳＩ２に内
蔵される信号処理手段８へと入力される。

【００２１】以上のように構成されたオフセット補正装
置について、その動作を以下に説明する。入力端よりオ
フセットを含んだ信号が入力されると、その入力信号に
対し演算回路３にて各種演算がなされ、図２（ａ）に示
される如く、所望の信号レベルより大きなオフセット量
Ｖｏをもつ信号成分が出力される。また、演算回路３の
出力を抽出回路５へ入力することにより、抽出回路５の
出力には、図２（ｂ）に示されるようなＶｏという直流
電圧成分が出力される。

【００２２】予め出力端における所望のレベルＶａに対
して、出力時の増幅器４による増幅率を考慮した電圧
（Ｖａ／α）に設定された基準電圧７と、前記の直流電
圧成分をオフセット発生回路６にて差分をとる。この
時、電位差Ｖ１は、

【００２３】

【数１】として求められる。

【００２４】この電位差Ｖ１に対して、図２（ｃ）に示
されるように、Ｖ１の極性のみ反転させたオフセット
を、演算回路３より出力された信号成分に加えることに
より、信号の直流成分ＶＤＣは

【００２５】

【数２】となる。

【００２６】この成分が、増幅器４へと入力され、最終
的に出力端に現れるオフセット量Ｖｏ２は、

【００２７】

【数３】として、所望の信号レベルＶａとして出力され、外部の
信号処理ＬＳＩ２に内蔵される信号処理手段８へと入力
される。以上のようなオフセット補正装置を得ることが
できる。

【００２８】以下、本発明の実施の形態２のオフセット
補正装置について、図面を参照しながら説明する。図３
は本実施の形態２のオフセット補正装置の構成を示すブ
ロック図である。図３において、１はヘッドアンプ、２
は信号処理ＬＳＩ、３は演算回路、７は基準電圧、８は
信号処理手段であって、図１の構成と同様のもとであ
る。図１の構成と異なる点は、図１における抽出回路５
として、入力される信号成分に対して十分に低い周波数
帯域を有する低域通過フィルタ９、オフセット発生回路
６として、低域通過フィルタ９の出力と、基準電圧７の
電位差とから、電流を生成する電圧電流変換回路１０、
増幅器４として、抵抗１１、１２、１３ならびにアンプ
１４による反転増幅器を設けた点である。

【００２９】以上のように構成されたオフセット補正装
置について、その動作を以下に説明する。入力端より入
力されるオフセットを含んだ信号成分は、演算回路３に
て各種演算が行われた後、図４（ａ）に示されるような
Ｖｏというオフセットを有する信号として出力される。
この信号成分を低域通過フィルタ９に入力することによ
り、信号の直流成分のみが抽出され、図４（ｂ）に示さ
れるような電圧Ｖｏが出力される。

【００３０】このＶｏと、基準電圧７の電位Ｖａとの電
位差に対し、電圧電流変換回路１０にて、固有の変換係
数βにより電流へと変換される。この時の電流値をＩｏ
とすれば、

【００３１】

【数４】となる。このＩｏを、抵抗１１と抵抗１２の接続端に入
力することによって、出力端の電位が減少する。

【００３２】この結果、電圧電流変換回路１０の変換係
数βを設定することにより、反転増幅器にて増幅される
オフセット量を低減させることが可能となる。なお、以
上の説明では増幅器を反転増幅器で構成した例で説明し
たが、非反転増幅器についても、同様に実施可能であ
る。

【００３３】以下、本発明の実施の形態３のオフセット
補正装置について、図面を参照しながら説明する。図５
は本実施の形態３のオフセット補正装置の構成を示すブ
ロック図である。図５において、１はヘッドアンプ、２
は信号処理ＬＳＩ、３は演算回路、７は基準電圧、８は
信号処理手段、１０は電圧電流変換回路、１１、１２、
１３は抵抗、１４はアンプである。以上は、図３の構成
と同様なものであり、図３の構成と異なるのは、直流成
分を抽出する抽出回路５として、低域通過フィルタ９の
代りに、ピークホールド回路１５およびボトムホールド
回路１６を設けた点である。

【００３４】以上のように構成されたオフセット補正装
置について、その動作を以下に説明する。図６（ａ）に
示されるように、演算回路３より振幅が（Ｖｘ−Ｖｙ）
である信号成分が出力されると、図６（ｂ）に示される
ように、ピークホールド回路１５にて、ピーク値Ｖｘが
検出され、またボトムホールド回路１６にて、ボトム値
Ｖｙが検出される。

【００３５】このピーク値Ｖｘとボトム値Ｖｙの中点
が、信号成分のオフセット量Ｖｏであるから、

【００３６】

【数５】として求まり、このＶｏと基準電圧７との電位差が電圧
電流変換回路１０にて、電流へと変換され、抵抗１１と
抵抗１２の接続端へと入力されることにより、オフセッ
トが補正される。

【００３７】本構成を用いることにより、入力信号のオ
フセット量を、より精度高く抽出することが可能であ
り、精度の高いオフセット補正装置を実現することが可
能である。

【００３８】以下、本発明の実施の形態４のオフセット
補正装置について、図面を参照しながら説明する。図７
は本実施の形態４のオフセット補正装置の構成を示すブ
ロック図である。図７において、１はヘッドアンプ、２
は信号処理ＬＳＩ、３は演算回路、４は増幅器、５は抽
出回路、６はオフセット発生回路、８は信号処理手段で
ある。以上は、図１の構成と同様なものであり、図１と
異なるのは、オフセット発生回路６に接続される基準電
圧として、自由に電圧を変化させることのできる可変基
準電圧１７を設けた点である。

【００３９】上記のように構成されたオフセット補正装
置について、その動作を以下に説明する。演算回路３よ
り、図８（ａ）に示されるようなオフセットＶｏをもつ
信号成分が出力され、同時に抽出回路５により直流成分
のみが抽出される。このオフセット量Ｖｏと、可変基準
電圧１７の電圧との電位差に対して、オフセット発生回
路６にてある変換係数βが乗算され、増幅器4へ入力さ
れ、オフセットの補正が行われる。

【００４０】この時、可変基準電圧１７の電圧を、Ｖ２
およびＶ３と変化させた場合、オフセット発生回路６よ
り出力される電流は、

【００４１】

【数６】と、変化する。このため、出力端における信号の直流レ
ベルは、図８（ｂ）に示されるように、ＶａあるいはＶ
ｂと変化させることができる。

【００４２】本構成を用いることにより、入力信号のオ
フセット成分によらず、自由に出力信号の直流レベルを
設定することが可能となるオフセット補正回路が得られ
る。なお、以上の説明では、抽出回路５を用いた場合を
説明したが、他にも実施の形態３に示される如く、ピー
クホールド回路、ボトムホールド回路を用いても同様で
ある。

【００４３】以下、本発明の実施の形態５のオフセット
補正装置について、図面を参照しながら説明する。図９
は本実施の形態５のオフセット補正装置の構成を示すブ
ロック図である。図９において、１はヘッドアンプ、２
は信号処理ＬＳＩ、３は演算回路、４は増幅器、５は抽
出回路、６はオフセット発生回路、７は基準電圧、８は
信号処理手段である。図１の構成と異なるのは、光ディ
スク上のデータを読込むための光ピックアップ１８を設
けた点である。

【００４４】以上のように構成されたオフセット補正装
置について、その動作を以下に説明する。光ディスク上
のデータの再生時においては、光ディスクに対して、レ
ーザーを照射し、表面にて反射された反射光を光ピック
アップ１８上に存在するフォトディテクタにて、光信号
から電気信号へと変換される。この時、光ピックアップ
１８より出力される信号成分には、例えば迷光などの様
々な要因によるオフセット成分が含まれている。このオ
フセット成分は、ディスクの種類、表面状態、光ピック
アップのバラツキなどにより、大きく変動する。このた
め、これらの変動が生じた状態においても安定して、信
号が読み出せることが重要となる。

【００４５】光ピックアップ１８より、オフセット量が
経時的に変動する信号成分が入力され、その信号プロフ
ァイルが図１０（ａ）で示されるとする。この信号よ
り、抽出回路５によって図１０（ｂ）で表されるような
経時変化するオフセット電圧Ｖｏ（ｔ）が得られる。こ
のオフセット電圧Ｖｏ（ｔ）と、基準電圧７の電位Ｖａ
との差分｛Ｖｏ（ｔ）−Ｖａ｝の逆の極性を有する、図
１０（ｃ）に示されるようなオフセットが、オフセット
発生回路６より出力される。

【００４６】この結果、演算回路３の出力信号とオフセ
ット発生回路６の出力信号との演算により、増幅器４へ
は一定の信号レベルＶａにて入力される。出力端には、
図１０（ｄ）に示されるように、直流レベルが経時的に
変動しない、安定した信号が出力される。

【００４７】本構成を用いることにより、光ディスクの
データ再生において、各種バラツキによるオフセットの
変動に対しても影響されず、安定して信号の読込みが可
能となる光ディスク装置を得ることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、入力信号
に対して、十分に低い周波数帯域を有するＬＰＦを通過
させて、入力信号中のＤＣ成分を抽出し、そのＤＣ電圧
値に対応するＤＣ電流値に変換し、この電流値を、逆の
極性をもつオフセット量としてオフセット補正対象の出
力部に流し込むことにより、ヘッドアンプ単体内でのフ
ィードフォワード制御を可能とし、その出力部における
オフセット補正のための制御をヘッドアンプ単体内で自
己完結させることができる。

【００４９】そのため、ヘッドアンプに接続される外部
回路内にオフセット補正のための制御回路を不要とし
て、その外部回路側の構成を簡略化することができ、よ
り容易に、かつ応答性の高い、高精度なオフセット補正
を行うことができるとともに、外部回路を構成するＬＳ
Ｉ等でのオフセット補正制御による処理負担を軽減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のオフセット補正装置の
構成を示すブロック図

【図２】同実施の形態１における各ノードでの信号プロ
ファイルの説明図

【図３】本発明の実施の形態２のオフセット補正装置の
構成を示すブロック図

【図４】同実施の形態２における各ノードでの信号プロ
ファイルの説明図

【図５】本発明の実施の形態３のオフセット補正装置の
構成を示すブロック図

【図６】同実施の形態３における各ノードでの信号プロ
ファイルの説明図

【図７】本発明の実施の形態４のオフセット補正装置の
構成を示すブロック図

【図８】同実施の形態４における各ノードでの信号プロ
ファイルの説明図

【図９】本発明の実施の形態５のオフセット補正装置の
構成を示すブロック図

【図１０】同実施の形態５における各ノードでの信号プ
ロファイルの説明図

【図１１】従来のオフセット補正装置の構成を示すブロ
ック図

【図１２】同従来例における各ノードでの信号プロファ
イルの説明図

【符号の説明】

１ヘッドアンプ２信号処理ＬＳＩ３演算回路４増幅器５抽出回路６オフセット発生回路７基準電圧８信号処理手段９低域通過フィルタ１０電圧電流変換回路１１抵抗１２抵抗１３抵抗１４アンプ１５ピークホールド回路１６ボトムホールド回路１７可変基準電圧１８光ピックアップ１９オフセット補正回路２０オフセット検出手段２１記録手段２２オフセット補正制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力信号が入力される外部入力端と、前
記入力信号に対し各種演算を行う演算回路と、前記演算
回路の出力が入力端に接続された増幅器と、前記演算回
路より出力される信号の直流成分を抽出する抽出回路
と、前記抽出回路の出力信号と基準電圧との電位差に対
し極性の反転したオフセット量を発生させるオフセット
発生回路とを備え、前記演算回路の出力端と前記オフセ
ット発生回路の出力端とを前記増幅器へ接続し、フィー
ドフォワード制御を行うことにより、前記入力信号のも
つオフセットを補正するよう構成したことを特徴とする
オフセット補正装置。
【請求項２】抽出回路として、信号成分に対し十分に
低い周波数帯域を有する低域通過フィルタを用い、演算
回路より出力される信号の直流成分を抽出するよう構成
したことを特徴とする請求項１記載のオフセット補正装
置。
【請求項３】演算回路より出力される信号を、ピーク
ホールド回路およびボトムホールド回路を通過させ、信
号成分のピーク値とボトム値を抽出し、２つの電圧値の
中点をオフセット発生回路に入力するよう構成したこと
を特徴とする請求項１記載のオフセット補正装置。
【請求項４】オフセット発生回路にて、抽出回路より
出力される直流電圧と比較される基準電圧を可変とし、
所望の信号レベルを自由に設定可能に構成したことを特
徴とする請求項１記載のオフセット補正装置。
【請求項５】光ディスクおよび光磁気ディスクに対し
て、記録されたデータを再生する光ディスク装置におけ
る光ピックアップより出力される信号に含まれる迷光な
どのオフセット信号を、補正するよう構成したことを特
徴とする請求項１記載のオフセット補正装置。