JP2005085355A - Optical disk device - Google Patents

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Yasuo Oishi
恭生 大石
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical disk device capable of preventing the saturation of a main tracking error signal MTE and a sub tracking error signal STE used for a differential push-pull system caused by deflection, or the like of an optical disk and generating a stable tracking error signal TE. <P>SOLUTION: The optical disk device has a differential push-pull system tracking error signal generation circuit. There are provided: AGCs 35, 36 capable of controlling a gain in MTE and STE; and a variable gain attenuator ATT 37 for amplifying and attenuating the differential signal of output from the AGCs 35, 36. The amount of deflection in the optical disk is obtained, based on TE that is the output of the ATT 37. When the amount of deflection is large, the gains in the AGCs 35, 36 are decreased. Additionally, the gain in the ATT 37 is controlled so that the product with the gains in the AGCs 35, 36 is fixed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、記録可能な光ディスクへの情報の記録や再生を行う光ディスク装置に関し、特に、光ディスクのトラッキング制御技術に関する。   The present invention relates to an optical disc apparatus that records and reproduces information on a recordable optical disc, and more particularly, to an optical disc tracking control technique.

光ディスク装置は、オーディオ用CDをはじめとして、CD−ROM、CD−R/RW、DVDなどがすでに実用化されており、各方面への応用と高性能化への開発が活発に行われている。特に最近では、パーソナルコンピュータの急速な市場拡大に伴い光ディスク装置のパーソナルコンピュータへの内蔵普及率も高くなっている。   As optical disc devices, audio CDs, CD-ROMs, CD-R / RWs, DVDs, and the like have already been put into practical use, and application to various fields and development for high performance are being actively conducted. . Particularly recently, with the rapid market expansion of personal computers, the penetration rate of built-in optical disk devices in personal computers has increased.

光ディスク装置においては、情報の記録または再生を正確に行うためには、光ディスクに照射されるレーザ光が、光ディスクのトラックに正確に追従することが必要となる。この制御は、トラッキングエラー信号を生成し、このトラッキングエラー信号に基づいてトラッキングアクチュエータを制御することによって行われる。   In an optical disc apparatus, in order to accurately record or reproduce information, it is necessary that the laser light applied to the optical disc accurately follows the track of the optical disc. This control is performed by generating a tracking error signal and controlling the tracking actuator based on the tracking error signal.

また、光ディスクに照射されるレーザ光が、光ディスクの反射面において適正に焦点を結ぶことが必要であり、そのためには、レーザ光を集光する対物レンズと光ディスクとの距離を制御する手段が重要となる。この制御は、フォーカスエラー信号を生成し、このフォーカスエラー信号に基づいてフォーカスアクチュエータを制御することによって行われる。   In addition, it is necessary for the laser light applied to the optical disc to be properly focused on the reflecting surface of the optical disc, and for that purpose, means for controlling the distance between the objective lens that collects the laser light and the optical disc is important. It becomes. This control is performed by generating a focus error signal and controlling the focus actuator based on the focus error signal.

ここで、トラッキングエラー信号とは、光スポットと光ディスクの情報トラックの光ディスク半径方向のずれを示す信号である。また、フォーカスエラー信号とは、光ピックアップに備えられた対物レンズより出射される光ビームスポットと光ディスクの記録面との焦点方向のずれを示す信号である。   Here, the tracking error signal is a signal indicating a deviation in the optical disc radial direction between the light spot and the information track of the optical disc. The focus error signal is a signal indicating a shift in the focal direction between the light beam spot emitted from the objective lens provided in the optical pickup and the recording surface of the optical disc.

光ディスク装置の構成を図7を用いて説明する。   The configuration of the optical disc apparatus will be described with reference to FIG.

図7において、光ディスク装置は、光ディスク1にレーザ光を照射すると共に光ディスク1で反射された光を受光する光ピックアップ2と、この光ピックアップ2で得た光ディスク1からの反射光を電流に変換し、光ディスク1からのデータ読出し用信号、フォーカスエラー検出用の出力信号、及びトラッキングエラー検出用の出力信号を出力するディテクタ3と、このディテクタ3から出力される出力信号から、トラッキングエラー信号(以下、「TE信号」と略記することがある)と、フォーカスエラー信号(以下、「FE信号」と略記することがある)を生成する信号演算部4を有する。   In FIG. 7, the optical disc apparatus irradiates the optical disc 1 with laser light and receives the light reflected by the optical disc 1, and converts the reflected light from the optical disc 1 obtained by the optical pickup 2 into a current. , A detector 3 for outputting a signal for reading data from the optical disc 1, an output signal for detecting a focus error, and an output signal for detecting a tracking error, and an output signal output from the detector 3, from which a tracking error signal (hereinafter referred to as an error signal) And a signal calculation unit 4 that generates a focus error signal (hereinafter sometimes abbreviated as “FE signal”).

このTE信号とFE信号とは、信号演算部4から、ディジタルサーボプロセッサ(以下、「DSP」と略称する)7へ入力される。DSP7は、TE信号を基に、光ピックアップ2が光ディスク1のトラックに追従するよう光ピックアップ2を駆動するトラッキングアクチュエータ6を制御するとともに、光ピックアップ2内に設けられた対物レンズと光ディスク1との間の距離が適正となるように、フォーカスアクチュエータ5を制御する。   The TE signal and the FE signal are input from the signal calculation unit 4 to a digital servo processor (hereinafter abbreviated as “DSP”) 7. The DSP 7 controls the tracking actuator 6 that drives the optical pickup 2 so that the optical pickup 2 follows the track of the optical disc 1 on the basis of the TE signal, and between the objective lens provided in the optical pickup 2 and the optical disc 1. The focus actuator 5 is controlled so that the distance between them is appropriate.

DSP7の上記の処理は、CPU8によって制御されることによって実行される。   The above processing of the DSP 7 is executed under the control of the CPU 8.

ここで、図8と図9を用いて、ディテクタ3から出力される出力信号から、トラッキングエラー信号を生成する手段について説明する。   Here, means for generating a tracking error signal from the output signal output from the detector 3 will be described with reference to FIGS.

図8は、デファレンシャルプッシュプル(Differential Push Pull、以下DPPという)方式によるトラッキングエラー信号生成を行うための説明図、図9は従来のトラッキングエラー信号生成回路例を示している。   FIG. 8 is an explanatory diagram for generating a tracking error signal by a differential push-pull (Differential Push Pull, hereinafter referred to as DPP) system, and FIG. 9 shows an example of a conventional tracking error signal generating circuit.

図8において、(a)は光ディスクに情報が記録されるべく、あるいは記録済みのトラック11に対してメインビーム14を照射し、トラック11の両側のミラー領域12,13にそれぞれサブビーム15,16を照射する3ビーム方式を示している。これらのメインビーム14,サブビーム15,16の反射光は、光ピックアップ2の対物レンズを介してディテクタ(図示せず)に入射させ、電気信号に変換する。   In FIG. 8, (a) irradiates the main beam 14 to the recorded track 11 in order to record information on the optical disc, and applies the sub beams 15 and 16 to the mirror regions 12 and 13 on both sides of the track 11, respectively. A three-beam system for irradiation is shown. The reflected light of the main beam 14 and the sub beams 15 and 16 is incident on a detector (not shown) via the objective lens of the optical pickup 2 and converted into an electric signal.

このとき、メインビーム14の反射光は図8(a)に示すように1つのスポットを4つの領域に分割されたディテクタで受光し、各ディテクタにおける出力信号をA,B,C,Dとする。サブビーム15,16の反射光はそれぞれ1つのディテクタで受光し、その出力信号をE,Fとする。   At this time, as shown in FIG. 8A, the reflected light of the main beam 14 is received by a detector in which one spot is divided into four regions, and the output signals at each detector are A, B, C, and D, respectively. . The reflected lights of the sub beams 15 and 16 are received by one detector, and the output signals are E and F, respectively.

これらの信号により、光ピックアップ2がトラッキング方向に静止しているとき、次の式が得られる。   With these signals, the following equation is obtained when the optical pickup 2 is stationary in the tracking direction.

A+D=αsin(ωt)
B+C=αcos(ωt)
E=−αcos(ωt)
F=−αsin(ωt)
ただし、αは定数、ωは光ディスクの角速度、tは時間を表す。
A + D = αsin (ωt)
B + C = αcos (ωt)
E = −α cos (ωt)
F = −αsin (ωt)
Where α is a constant, ω is the angular velocity of the optical disk, and t is time.

メインビーム14の反射光から得られたA+DおよびB+Cは、図8(b)に示す波形となる。サブビーム15,16の反射光から得られたEおよびFは、図8(c)に示す波形となる。   A + D and B + C obtained from the reflected light of the main beam 14 have waveforms shown in FIG. E and F obtained from the reflected light of the sub beams 15 and 16 have waveforms shown in FIG.

これらの信号を用いて、図9の回路によりトラッキングエラー信号TEを生成する。   Using these signals, the tracking error signal TE is generated by the circuit of FIG.

図9において、20はアナログ処理部、30はデジタル処理部を示している。アナログ処理部20は、各受光素子からの信号を増幅する増幅器21〜24と、ノイズ成分を除去するローパスフィルタ25〜28により構成される。   In FIG. 9, 20 denotes an analog processing unit, and 30 denotes a digital processing unit. The analog processing unit 20 includes amplifiers 21 to 24 that amplify signals from the respective light receiving elements and low-pass filters 25 to 28 that remove noise components.

デジタル処理部30は、前記アナログ部において、増幅処理、フィルタ処理された後の信号FとEおよび(A+D)と(B+C)をアナログ信号からデジタル信号に変換するためのD/A変換器31a〜34aと、前記D/A変換器31a〜34a後の信号FとEおよび(A+D)と(B+C)とのバランスをとるための増幅器31〜34と、自動ゲインコントローラ(AGC)35,36と、ゲイン減衰器(ATT)37と、ノイズ除去のためのローパスフィルタ38により構成される。   The digital processing unit 30 includes D / A converters 31a to 31a for converting the signals F and E and (A + D) and (B + C) after being amplified and filtered in the analog unit from analog signals to digital signals. 34a, amplifiers 31 to 34 for balancing the signals F and E and (A + D) and (B + C) after the D / A converters 31a to 34a, automatic gain controllers (AGC) 35 and 36, It comprises a gain attenuator (ATT) 37 and a low-pass filter 38 for noise removal.

デジタル処理部30において、増幅器31の出力と増幅器32の出力は減算されてサブトラッキングエラー信号STEが生成され、AGC35に出力される。増幅器33の出力と増幅器34の出力は減算されてメイントラッキングエラー信号MTEが生成され、AGC36に出力される。2つのAGC35と36の可変ゲインはMTE信号及び、STE信号の信号振幅が常に一定となるように、共通のメインビームの総和信号であるAS信号(A+B+C+D)により制御される。なお、各増幅器31〜34を構成するチップの特性が相違するため、OFSETを与えて特性を揃えている。   In the digital processing unit 30, the output of the amplifier 31 and the output of the amplifier 32 are subtracted to generate a sub-tracking error signal STE and output to the AGC 35. The output of the amplifier 33 and the output of the amplifier 34 are subtracted to generate a main tracking error signal MTE, which is output to the AGC 36. The variable gains of the two AGCs 35 and 36 are controlled by the AS signal (A + B + C + D) which is the sum signal of the common main beam so that the signal amplitude of the MTE signal and the STE signal is always constant. Since the characteristics of the chips constituting each of the amplifiers 31 to 34 are different, OFSET is given to align the characteristics.

図10はDPP方式によるトラッキングエラー信号を用いた制御の動作を示す説明図で
ある。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a control operation using a tracking error signal by the DPP method.

光ディスク1のトラックがスピンドル孔に対して偏芯していると、光ピックアップ2のレンズとトラックとの距離が変動し、レンズシフトによるオフセットが生じる。図10は、レンズシフト量とFまたは(A+D)信号およびEまたは(B+C)信号のオフセットとの関係を示している。   If the track of the optical disk 1 is eccentric with respect to the spindle hole, the distance between the lens of the optical pickup 2 and the track fluctuates, and offset due to lens shift occurs. FIG. 10 shows the relationship between the lens shift amount and the offset of the F or (A + D) signal and the E or (B + C) signal.

(A+D),(B+C),F,Eの各信号のレンズシフト量に対するオフセット量は、次式のように表すことができる。   The offset amount with respect to the lens shift amount of each signal of (A + D), (B + C), F, and E can be expressed as the following equation.

ΔE=β×x+r
ΔF=−β×x+r
Δ(A+D)=−β×x+r
Δ(B+C)=β×x+r
ただし、βは定数、xはレンズシフト量、rはオフセット量である。
ΔE = β × x + r
ΔF = −β × x + r
Δ (A + D) = − β × x + r
Δ (B + C) = β × x + r
Here, β is a constant, x is a lens shift amount, and r is an offset amount.

したがって、メイントラッキングエラー信号MTEおよびサブトラッキングエラー信号STEは次のようになる。   Therefore, the main tracking error signal MTE and the sub tracking error signal STE are as follows.

MTE={(A+D)+Δ(A+D)}−{(B+C)+Δ(B+C)}
={αsin(ωt)−β×x+r}−{αcos(ωt)+β×x+r}
=αsin(ωt)−αcos(ωt)−2β×x
STE=(F+ΔF)−(E+ΔE)
={−αsin(ωt)−β×x+r}−{−αcos(ωt)+β×x+r}
=−αsin(ωt)+αcos(ωt)−2β×x
このときのMTEまたはSTEの波形を図11(a)に示す。MTEとSTEとは、同じオフセット量で、位相は逆である。
MTE = {(A + D) + Δ (A + D)} − {(B + C) + Δ (B + C)}
= {Αsin (ωt) −β × x + r} − {αcos (ωt) + β × x + r}
= Αsin (ωt) −αcos (ωt) −2β × x
STE = (F + ΔF) − (E + ΔE)
= {-Αsin (ωt) −β × x + r} − {− αcos (ωt) + β × x + r}
= -Αsin (ωt) + αcos (ωt) -2β × x
The MTE or STE waveform at this time is shown in FIG. MTE and STE have the same offset amount and opposite phases.

そこでDPP方式では、トラッキングエラー信号TEを次のように演算することにより、オフセット成分β×xを相殺している。   Therefore, in the DPP method, the offset component β × x is canceled by calculating the tracking error signal TE as follows.

TE=MTE−STE=2α{sin(ωt)−cos(ωt)}
このように、DPP方式によるTE信号は、レンズシフト特性、すなわち、対物レンズと受光素子との光学的位置ずれで発生するDC的なオフセットに強く、生成されるTE信号には、偏芯等によりオフセットが発生しにくい特徴をもつ。
TE = MTE−STE = 2α {sin (ωt) −cos (ωt)}
Thus, the TE signal by the DPP method is strong against the lens shift characteristic, that is, the DC offset generated by the optical position shift between the objective lens and the light receiving element, and the generated TE signal is caused by eccentricity or the like. It has the feature that offset is hard to occur.

このようなトラッキングエラー信号を生成する技術としては、例えば特許文献1、2に提案されている。
特開2000−293868号公報 特開2000−163765号公報
For example, Patent Documents 1 and 2 propose techniques for generating such tracking error signals.
JP 2000-293868 A JP 2000-163765 A

上述したように、DPP方式によるTE信号の生成過程で使用されるメインTE(MTE)やサブTE(STE)信号の段階では、光ディスクの偏芯によるオフセット成分を含んでいる。   As described above, at the stage of the main TE (MTE) and sub TE (STE) signals used in the TE signal generation process by the DPP method, an offset component due to the eccentricity of the optical disk is included.

一方、回路上では、トラッキングエラー信号TEをサーボ信号として用いるためには、できるだけ大きな信号として出力したいため、図9の回路において、減算前のAGC35およびAGC36のゲインもできるだけ上げるようにしている。   On the other hand, in order to use the tracking error signal TE as a servo signal on the circuit, since it is desired to output it as a signal as large as possible, the gains of the AGC 35 and AGC 36 before subtraction are increased as much as possible in the circuit of FIG.

CD−ROMディスク自体が持つ偏芯量は、規格書であるYellow Bookにて、140μm以内に収めることが規定されている。   The amount of eccentricity of the CD-ROM disc itself is regulated to be within 140 μm in the standard book Yellow Book.

ところが、市場に出回っている光ディスクの中には、偏芯量がその規格を大きく上回っているものがある。そのような偏芯量が大きなディスクでは、図9のAGC35,36で出力されるMTEやSTE信号が、図11(b)に示すように振幅の大きくなった部分が増幅器の動作可能電圧範囲を超え、飽和してしまう。そのため、飽和したMTEとSTEを減算しても、本来の横断成分であるTE信号が一部あるいは、全面的に消失してしまい、トラッキング制御が不能になる場合が生ずる。   However, some optical discs on the market have an eccentricity that greatly exceeds the standard. In such a disk with a large eccentricity, the MTE and STE signals output from the AGC 35 and 36 in FIG. 9 have a larger amplitude as shown in FIG. It will be saturated. For this reason, even if the saturated MTE and STE are subtracted, the TE signal that is the original transverse component disappears partially or entirely, and tracking control may become impossible.

このような偏芯量が規格を大きく上回っている光ディスクに対しても、ユーザーからは使用可能であることが要請されている。   Users are required to be able to use optical discs whose eccentricity greatly exceeds the standard.

本発明は、差動プッシュプル方式に用いられるメイントラッキングエラー信号およびサブトラッキングエラー信号が、光ディスクの偏芯などにより飽和することを防止し、安定したトラッキングエラー信号を生成することのできる光ディスク装置を提供することを目的とする。   The present invention provides an optical disc apparatus capable of preventing a main tracking error signal and a sub tracking error signal used in a differential push-pull method from being saturated due to eccentricity of an optical disc and generating a stable tracking error signal. The purpose is to provide.

本発明の光ディスク装置は、光ディスクの偏芯量が大きいときはゲインが小さくなるように、偏芯量が小さいときは所定のゲインになるように、メイントラッキングエラー信号およびサブトラッキングエラー信号を増幅する第1および第2のゲインコントローラのゲインを連動して増減して、メイントラッキングエラー信号およびサブトラッキングエラー信号が飽和しないようにし、その増減したゲインの分を後段の出力増幅器のゲインを増減することで、全体のゲインが一定になるようにすることを主要な特徴とする。   The optical disc apparatus of the present invention amplifies the main tracking error signal and the sub-tracking error signal so that the gain becomes small when the eccentric amount of the optical disc is large, and becomes a predetermined gain when the eccentric amount is small. The gains of the first and second gain controllers are interlocked to increase / decrease so that the main tracking error signal and the sub-tracking error signal are not saturated, and the gain of the output amplifier at the subsequent stage is increased / decreased by the increased / decreased gain. Thus, the main feature is to make the overall gain constant.

以上のように本発明の光ディスク装置は、光ディスクの偏芯量に応じてゲインコントローラのゲインを調整するようにしたことにより、差動プッシュプル方式に用いられるメイントラッキングエラー信号およびサブトラッキングエラー信号が、光ディスクの偏芯などにより飽和することを防止し、安定したトラッキングエラー信号を生成することのできる光ディスク装置を得ることができる。   As described above, the optical disc apparatus of the present invention adjusts the gain of the gain controller in accordance with the eccentricity of the optical disc, so that the main tracking error signal and the sub tracking error signal used in the differential push-pull method can be obtained. Therefore, it is possible to obtain an optical disc apparatus that can prevent saturation due to eccentricity of the optical disc and generate a stable tracking error signal.

上記課題を解決するためになされた請求項1の発明は、光ディスクに照射したメインビームと2つのサブビームの反射光をそれぞれ受光し、前記メインビームの受光スポットを4分割して得られたメイントラッキングエラー信号と、前記2つのサブビームの反射光を受光して得られた信号に基づいて得られたサブトラッキングエラー信号との差信号によりトラッキングエラー信号を生成し、光ディスクのトラッキング制御を行う光ディスク装置において、前記メイントラッキングエラー信号および前記サブトラッキングエラー信号のゲインを制御可能な第1の自動ゲインコントローラおよび第2の自動ゲインコントローラと、前記第1の自動ゲインコントローラの出力と前記第2の自動ゲインコントローラの出力の差信号を増幅すると共に、そのゲインを制御可能な出力増幅器と、前記出力増幅器の出力であるトラッキングエラー信号に基づき光ディスクの偏芯量を求める手段と、当該光ディスクの偏芯量が大きいときはゲインが小さくなるように、偏芯量が小さいときは所定のゲインになるように前記第1および第2のゲインコントローラのゲインを連動して制御する手段、および、前記第1および第2のゲインコントローラのゲインと前記出力増幅器のゲインの積が一定になるように前記出力増幅器のゲインを制御する手段からなるゲイン制御手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置としたものである。これにより、偏
芯が大きいときはメイントラッキングエラー信号とサブトラッキングエラー信号が飽和しないように第1および第2のゲインコントローラのゲインを下げ、その下げたゲイン分を後段の出力増幅器のゲインを上げることで、トラッキングエラー信号の振幅を一定に保つことが可能となり、安定したトラッキングエラー信号を生成することができる。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 is characterized in that the main tracking and the sub-beam reflected by the main beam irradiated to the optical disc are respectively received and the main tracking obtained by dividing the light receiving spot of the main beam into four parts. In an optical disc apparatus that generates a tracking error signal based on a difference signal between an error signal and a sub-tracking error signal obtained based on a signal obtained by receiving reflected light of the two sub beams, and performs tracking control of the optical disc. A first automatic gain controller and a second automatic gain controller capable of controlling gains of the main tracking error signal and the sub tracking error signal, an output of the first automatic gain controller, and the second automatic gain controller While amplifying the difference signal of the output of An output amplifier capable of controlling the gain of the optical disk, means for obtaining an eccentricity amount of the optical disk based on the tracking error signal that is an output of the output amplifier, and a bias so that the gain is reduced when the eccentricity amount of the optical disk is large. Means for controlling the gains of the first and second gain controllers in conjunction with each other so as to obtain a predetermined gain when the core amount is small; and the gains of the first and second gain controllers and the output amplifier An optical disc apparatus comprising: gain control means comprising means for controlling the gain of the output amplifier so that the product of gain is constant. As a result, when the eccentricity is large, the gains of the first and second gain controllers are lowered so that the main tracking error signal and the sub-tracking error signal are not saturated, and the gain of the output amplifier at the subsequent stage is increased by the lowered gain. As a result, the amplitude of the tracking error signal can be kept constant, and a stable tracking error signal can be generated.

上記課題を解決するためになされた請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記光ディスクの偏芯量を求める手段は、トラッキングエラー信号の横断数を計数するカウント部と、その計数結果から偏芯量を求める偏芯測定部とで構成されていることを特徴とする光ディスク装置であり、偏芯量はトラッキングエラー信号の横断数と相関があることを利用して、正確に偏芯量を求めることができる。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 2 is the invention of claim 1, wherein the means for determining the eccentricity of the optical disc includes a counting unit for counting the number of crossings of the tracking error signal, and the counting result. Is an optical disc apparatus characterized by comprising an eccentricity measuring unit for obtaining an eccentricity amount from the above, and using the fact that the eccentricity amount correlates with the number of crossings of the tracking error signal, The amount can be determined.

上記課題を解決するためになされた請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記ゲイン制御手段は、前記偏芯量を求める手段により得られた偏芯量がある閾値を超えたときに、予め設定された倍数で前記第1および第2のゲインコントローラのゲインと前記出力増幅器のゲインを変化させる構成としたものであり、1つまたは複数の閾値を超えたときに、ゲインをステップ的に変化させることで、ゲインの調整を行うことができる。閾値は1つでもいいが、複数設定することもできる。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the gain control means is a threshold having an eccentricity amount obtained by the means for obtaining the eccentricity amount. When the gain of the first and second gain controllers and the gain of the output amplifier are changed by a preset multiple, and when one or more thresholds are exceeded The gain can be adjusted by changing the gain stepwise. One threshold may be used, but a plurality of thresholds may be set.

上記課題を解決するためになされた請求項4の発明は、請求項1または請求項2の発明において、前記ゲイン制御手段は、前記偏芯量を求める手段により得られた偏芯量がある閾値を超えたときに、前記第1および第2のゲインコントローラのゲインの倍率を算出し、その倍数で前記第1および第2のゲインコントローラのゲインと前記出力増幅器のゲインを変化させる構成としたものであり、偏芯量に対応した第1および第2のゲインコントローラのゲインを算出してそのゲインを用いることで、飽和のないゲインを一度で決めることができる。   According to a fourth aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem, in the first or second aspect of the present invention, the gain control means has a threshold value having an eccentricity amount obtained by the means for obtaining the eccentricity amount. The gain magnification of the first and second gain controllers is calculated when the value exceeds the value, and the gain of the first and second gain controllers and the gain of the output amplifier are changed by the multiples thereof. By calculating the gains of the first and second gain controllers corresponding to the amount of eccentricity and using the gains, a gain without saturation can be determined at a time.

上記課題を解決するためになされた請求項5の発明は、請求項4の発明において、前記第1および第2のゲインコントローラの入力信号の最大値を検出する手段を設け、その最大値がある設定された飽和閾値を超えたときに前記偏芯量に応じた倍率で前記第1および第2のゲインコントローラのゲインと前記出力増幅器のゲインを変化させる構成としたものであり、規定値を超えた偏芯量を有する光ディスクかどうかを判定して、規定値を超えた光ディスクに対してのみ、ゲインの調整をするような動作をさせることができる。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 5 is the invention of claim 4, wherein means for detecting the maximum value of the input signal of the first and second gain controllers is provided, and there is the maximum value. When a set saturation threshold is exceeded, the gains of the first and second gain controllers and the gain of the output amplifier are changed at a magnification according to the eccentricity amount, which exceeds a specified value. It is possible to determine whether or not the optical disk has an eccentric amount, and to perform an operation of adjusting the gain only for an optical disk that exceeds a specified value.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1について、図1から図3に基づいて説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は本発明の実施の形態1におけるトラッキングエラー信号生成回路の構成図、図2は本発明の実施の形態1における偏芯検出部の詳細ブロック図、図3は本発明の実施の形態1におけるトラッキングエラー信号生成フローチャートである。   1 is a configuration diagram of a tracking error signal generation circuit according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed block diagram of an eccentricity detecting unit according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a first embodiment of the present invention. 2 is a flowchart for generating a tracking error signal.

図1において、20はアナログ処理部、30はデジタル処理部を示している。アナログ処理部20は、各ディテクタからの信号を増幅する増幅器21〜24と、ノイズ成分を除去するローパスフィルタ25〜28により構成される。デジタル処理部30は、前記アナログ部において、増幅処理、フィルタ処理された後の信号FとEおよび(A+D)と(B+C)をアナログ信号からデジタル信号に変換するためのD/A変換器31a〜34aと、前記D/A変換器31a〜34a後の信号FとEおよび(A+D)と(B+C)とのバランスをとるための増幅器31〜34と、自動ゲインコントローラ(AGC)35,36と、出力増幅器の一例としての可変ゲイン減衰器(ATT)37と、ノイズ除去のためのローパスフィルタ38により構成される。ここまでは、従来の図9の構成と同様である。
本実施の形態1では、ローパスフィルタ38の出力であるトラッキングエラー信号TEから光ディスクの偏芯量を検出する偏芯検出部39と、この偏芯検出部39で求められた偏芯量に基づいてAGC35,36のゲインとATT37の減衰率を調整する。
In FIG. 1, 20 denotes an analog processing unit, and 30 denotes a digital processing unit. The analog processing unit 20 includes amplifiers 21 to 24 that amplify signals from the detectors and low-pass filters 25 to 28 that remove noise components. The digital processing unit 30 includes D / A converters 31a to 31a for converting the signals F and E and (A + D) and (B + C) after being amplified and filtered in the analog unit from analog signals to digital signals. 34a, amplifiers 31 to 34 for balancing the signals F and E and (A + D) and (B + C) after the D / A converters 31a to 34a, automatic gain controllers (AGC) 35 and 36, A variable gain attenuator (ATT) 37 as an example of an output amplifier and a low-pass filter 38 for noise removal are included. Up to this point, the configuration is the same as the conventional configuration of FIG.
In the first embodiment, the eccentricity detection unit 39 that detects the eccentricity amount of the optical disk from the tracking error signal TE that is the output of the low-pass filter 38, and the eccentricity obtained by the eccentricity detection unit 39. The gain of AGC 35 and 36 and the attenuation rate of ATT 37 are adjusted.

偏芯検出部39の詳細を図2に示す。図2において、偏芯検出部39は、トラッキングエラー信号TEのトラック横断数を計数するためのトラッククロスカウンタ部(TKC)41と、閾値とTKC41の出力とを比較するコンパレータ42と、光ディスクの偏芯量の度合いを設定する閾値設定部43と、当該光ディスクが規定以上の偏芯を有する偏芯ディスクであるか否かをコンパレータ42の出力から判断する偏芯判定部44と、AGC35,36のゲインを1/x倍するAGCゲイン1/x部45と、ATT37の減衰率を基準の減衰率のx倍するATTゲインx倍部46とから構成されている。   Details of the eccentricity detector 39 are shown in FIG. In FIG. 2, the eccentricity detection unit 39 includes a track cross counter unit (TKC) 41 for counting the number of track crossings of the tracking error signal TE, a comparator 42 that compares a threshold value with the output of the TKC 41, and an optical disc deviation. A threshold value setting unit 43 for setting the degree of the core amount, an eccentricity determination unit 44 for determining whether or not the optical disk is an eccentric disk having an eccentricity greater than a specified value from the output of the comparator 42, and AGCs 35 and 36 An AGC gain 1 / x unit 45 that multiplies the gain by 1 / x and an ATT gain x multiplication unit 46 that multiplies the attenuation rate of the ATT 37 by x times the reference attenuation rate.

この実施の形態1の動作を、図3のフローチャートにしたがって説明する。   The operation of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

ただし、閾値1>閾値2>閾値3、x1>x2>x3とする。   However, threshold 1> threshold 2> threshold 3 and x1> x2> x3.

まず、光ディスク装置に光ディスクをセットすると、光ディスクが回転する。光ピックアップをフォーカシングオン、トラッキングオフ状態で駆動し、TKC41の出力により、トラック横断数すなわち光ディスクの偏芯量を計測する(S1)。コンパレータ42において、偏芯量と閾値1とを比較する(S2)。偏芯量が閾値1以上であれば、AGC35,36のゲインを1/x1とし、ATT47の減衰率をx1倍とする(S3,S4)。   First, when an optical disk is set in the optical disk device, the optical disk rotates. The optical pickup is driven with focusing on and tracking off, and the number of track crossings, that is, the amount of eccentricity of the optical disk is measured by the output of TKC 41 (S1). The comparator 42 compares the eccentricity amount with the threshold value 1 (S2). If the amount of eccentricity is greater than or equal to the threshold value 1, the gains of AGC 35 and 36 are set to 1 / x1, and the attenuation rate of ATT 47 is set to x1 (S3, S4).

S2で偏芯量が閾値1を超えていなければ、第2の閾値2と比較し(S5)、閾値2以上であればAGC35,36のゲインを現在のゲインの1/x2倍とし(S6)、ATT47の減衰率をx2倍とする(S7)。   If the eccentricity amount does not exceed the threshold value 1 in S2, it is compared with the second threshold value 2 (S5), and if it is equal to or greater than the threshold value 2, the gains of the AGCs 35 and 36 are set to 1 / x2 times the current gain (S6). , The attenuation factor of ATT 47 is set to x2 (S7).

S5で偏芯量が閾値2を超えていなければ、第3の閾値3と比較し(S8)、閾値3以上であればAGC35,36のゲインを現在のゲインの1/x3倍とし(S9)、ATT47の減衰率をx3倍とする(S10)。   If the amount of eccentricity does not exceed the threshold value 2 in S5, it is compared with the third threshold value 3 (S8), and if it is greater than or equal to the threshold value 3, the gains of the AGCs 35 and 36 are set to 1 / x3 times the current gain (S9). , The attenuation factor of ATT 47 is set to x3 (S10).

S8で偏芯量が閾値3を超えていなければ、AGC35,36のゲインおよびATT47の減衰率は現状のままとする。   If the amount of eccentricity does not exceed the threshold value 3 in S8, the gains of AGC 35 and 36 and the attenuation rate of ATT 47 are left as they are.

なお、x1,x2,x3としては、例えば18dB,12dB,6dBのような値とする。   Note that x1, x2, and x3 are values such as 18 dB, 12 dB, and 6 dB, for example.

以上の図3のフローチャートでは、閾値1,閾値2,閾値3を降順として偏芯量と比較したが、比較方法としては、このほかに降順、範囲比較などがあり、降順に限らない。また、閾値の数も、3つに限らず、他の数でもよい。   In the flowchart of FIG. 3 described above, the threshold value 1, the threshold value 2, and the threshold value 3 are compared with the eccentricity amount in descending order. However, as a comparison method, there are a descending order, a range comparison, and the like. Also, the number of thresholds is not limited to three, but may be other numbers.

このように、偏芯量に応じてAGC35,36のゲインを制御して、光ディスクの偏芯量が大きいときは飽和が生じない程度にゲインを小さくする。回路の総合ゲインを一定にするために、ゲインを小さくした分、ATT47の減衰率を自動調整する。   In this way, the gains of the AGCs 35 and 36 are controlled in accordance with the amount of eccentricity, and the gain is reduced to such an extent that saturation does not occur when the amount of eccentricity of the optical disk is large. In order to make the total gain of the circuit constant, the attenuation rate of the ATT 47 is automatically adjusted as much as the gain is reduced.

このようにして、MTEとSTEの増幅時に、光ディスクの過大な偏芯による飽和を防止し、トラッキングエラー信号の出力に誤差が生じないようにする。   In this way, during amplification of MTE and STE, saturation due to excessive eccentricity of the optical disk is prevented, and no error occurs in the output of the tracking error signal.

(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について、図4から図6に基づいて説明する。図4は本発明の実施の形態2におけるトラッキングエラー信号生成回路の構成図、図5は本発明の実
施の形態2における偏芯検出部の詳細ブロック図、図6は本発明の実施の形態2におけるトラッキングエラー信号生成フローチャートである。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 is a configuration diagram of a tracking error signal generation circuit according to the second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a detailed block diagram of an eccentricity detecting unit according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a second embodiment of the present invention. 2 is a flowchart for generating a tracking error signal in FIG.

図4に示す本実施の形態2において、構成要素21〜38は実施の形態1と同様の構成であるので説明を省略する。本実施の形態2では、トラッキングエラー信号から偏芯量を検出する偏芯検出部50と、ゲイン演算部51と、メイントラッキングエラー信号MTEとサブトラッキングエラー信号STEの最大値を検出する最大値検出部52と、演算処理を行うCPU53と、AGC35,36のゲインとATT47の減衰率を制御するバランス制御部54とを備えているところが特徴である。   In this Embodiment 2 shown in FIG. 4, since the components 21-38 are the structures similar to Embodiment 1, description is abbreviate | omitted. In the second embodiment, the eccentricity detecting unit 50 that detects the eccentricity amount from the tracking error signal, the gain calculating unit 51, and the maximum value detection that detects the maximum values of the main tracking error signal MTE and the sub-tracking error signal STE. It is characterized by comprising a unit 52, a CPU 53 that performs arithmetic processing, and a balance control unit 54 that controls the gain of AGC 35 and 36 and the attenuation rate of ATT 47.

偏芯検出部50の詳細を図5に示している。図5において、偏芯検出部50は、トラッキングエラー信号TEのトラック横断数を計数するためのトラッククロスカウンタ部(TKC)61と、閾値とTKC61の出力とを比較するコンパレータ62と、光ディスクが偏芯ディスクかどうかを判定するための値を設定する閾値設定部63と、当該光ディスクが偏芯ディスクかどうかをコンパレータ62の出力から判断する偏芯判定部64と、AGC35,36のゲインを1/x倍するAGCゲイン1/x部65と、ATT37の減衰率を基準の減衰率のx倍するATTゲインx倍部66と、MTEとSTEが飽和レベルにあるか否かを区別する飽和閾値設定部67と、MTEとSTEの最大値を検出する最大値検出部68と、AGC35,36のゲインの倍率を演算すると共に、オフセットの異常を検出する演算ブロック69とから構成されている。   The details of the eccentricity detection unit 50 are shown in FIG. In FIG. 5, the eccentricity detection unit 50 includes a track cross counter unit (TKC) 61 for counting the number of track crossings of the tracking error signal TE, a comparator 62 that compares the threshold value with the output of the TKC 61, and an optical disc. A threshold value setting unit 63 that sets a value for determining whether or not the disk is a core disk, an eccentricity determination unit 64 that determines whether or not the optical disk is an eccentric disk, and the gains of the AGCs 35 and 36 are 1 / AGC gain 1 / x unit 65 for multiplying x, ATT gain x multiplying unit 66 for multiplying the attenuation rate of ATT 37 by x times the reference attenuation rate, and a saturation threshold setting for distinguishing whether MTE and STE are at the saturation level Unit 67, a maximum value detection unit 68 for detecting the maximum values of MTE and STE, a gain magnification of AGC 35 and 36, and an offset. And a calculation block 69 Metropolitan for detecting an abnormality.

この実施の形態2の動作を、図6のフローチャートにしたがって説明する。   The operation of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、光ディスク装置に光ディスクをセットすると、光ディスクが回転する。光ピックアップをフォーカシングオン、トラッキングオフ状態で駆動し、TKC61の出力により、トラック横断数とトラックピッチ長から光ディスクの偏芯量を計測し、また最大値検出部68によりMTEとSTEの最大値を検出する(S21)。コンパレータ62において、MTEとSTEの最大値と飽和閾値とを比較する(S22)。最大値が飽和閾値以下であれば、AGC35,36のゲインおよびATT47の減衰率は現状のままとする。   First, when an optical disk is set in the optical disk device, the optical disk rotates. The optical pickup is driven with focusing on and tracking off, the eccentricity of the optical disk is measured from the number of track crossings and the track pitch length by the output of TKC61, and the maximum value of MTE and STE is detected by the maximum value detector 68 (S21). The comparator 62 compares the maximum value of MTE and STE with the saturation threshold (S22). If the maximum value is less than or equal to the saturation threshold, the gains of AGC 35 and 36 and the attenuation rate of ATT 47 remain as they are.

S22でMTEとSTEの最大値が飽和閾値を超えておれば、偏芯量と閾値とを比較し(S23)、閾値未満であれば、演算ブロック69により、飽和を生じない適正なAGC35,36のゲイン倍率1/xを算出し(S24)、AGC35,36の現在のゲインの1/x倍とし(S25)、ATT47の減衰率をx倍とする(S26)。ここで、前記適正なAGC35、36のゲイン倍率は、AGC35,36の電気的特性で決定する、増幅可能な最大レベルと、前記MTEとSTEとの最大値値から容易に求めることができる。   If the maximum value of MTE and STE exceeds the saturation threshold value in S22, the eccentricity is compared with the threshold value (S23), and if it is less than the threshold value, an appropriate AGC 35, 36 that does not cause saturation is calculated by the calculation block 69. The gain magnification 1 / x is calculated (S24), 1 / x times the current gain of the AGC 35, 36 (S25), and the attenuation factor of ATT 47 is x times (S26). Here, the appropriate gain magnification of the AGC 35, 36 can be easily obtained from the maximum level that can be amplified determined by the electrical characteristics of the AGC 35, 36 and the maximum value of the MTE and STE.

S23で偏芯量が閾値を超えておれば、オフセット異常として警報を表示器に表示したり、音で報知する。   If the amount of eccentricity exceeds the threshold value in S23, an alarm is displayed on the display as an offset abnormality, or a sound is notified.

このようにして、MTEとSTEの増幅時に、光ディスクの過大な偏芯による飽和を防止し、トラッキングエラー信号の出力に誤差が生じないようにする。   In this way, during amplification of MTE and STE, saturation due to excessive eccentricity of the optical disk is prevented, and no error occurs in the output of the tracking error signal.

なお、以上の実施の形態1および2においては、出力増幅器として可変ゲインATTを用いた例を示したが、ゲインを減衰させるだけでなく、増幅する可変ゲイン増幅器を用いることもできる。   In the first and second embodiments described above, an example in which the variable gain ATT is used as the output amplifier has been described. However, not only the gain is attenuated, but also a variable gain amplifier that amplifies can be used.

本発明は、偏芯量が大きな光ディスクに対しても、安定したトラッキングを行うことのできる光ディスク装置に適用することができる。   The present invention can be applied to an optical disc apparatus capable of performing stable tracking even for an optical disc having a large eccentricity.

本発明の実施の形態1におけるトラッキングエラー信号生成回路の構成図Configuration diagram of a tracking error signal generation circuit in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1における偏芯検出部の詳細ブロック図Detailed block diagram of the eccentricity detection unit in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1におけるトラッキングエラー信号生成フローチャートTracking error signal generation flowchart in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態2におけるトラッキングエラー信号生成回路の構成図Configuration diagram of tracking error signal generation circuit in Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施の形態2における偏芯検出部の詳細ブロック図Detailed block diagram of eccentricity detection unit in Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施の形態2におけるトラッキングエラー信号生成フローチャートTracking error signal generation flowchart in Embodiment 2 of the present invention 光ディスク装置の構成を示すブロック図Block diagram showing configuration of optical disc apparatus デファレンシャルプッシュプル方式によるトラッキングエラー信号生成を行うための説明図Explanatory diagram for generating tracking error signal by differential push-pull method 従来のトラッキングエラー信号生成回路例を示す回路図Circuit diagram showing an example of a conventional tracking error signal generation circuit DPP方式によるトラッキングエラー信号を用いた制御の動作を示す説明図Explanatory drawing which shows the operation | movement of the control using the tracking error signal by a DPP system. MTEまたはSTEの波形図Waveform diagram of MTE or STE

符号の説明Explanation of symbols

20 アナログ処理部
21〜24 増幅器
25〜28 ローパスフィルタ
30 デジタル処理部
31〜34 増幅器
35,36 自動ゲインコントローラ(AGC)
38 ローパスフィルタ
39 偏芯検出部
41 トラッククロスカウンタ部(TKC)
42 コンパレータ
43 閾値設定部
44 偏芯判定部
45 AGCゲイン1/x部
46 ATTゲインx倍部
50 偏芯検出部
51 ゲイン演算部
52 最大値検出部
53 CPU
54 バランス制御部
61 トラッククロスカウンタ部(TKC)
62 コンパレータ
63 閾値設定部
64 偏芯判定部
65 AGCゲイン1/x部
66 ATTゲインx倍部
67 飽和閾値設定部
68 最大値検出部
69 演算ブロック
20 Analog Processing Unit 21-24 Amplifier 25-28 Low Pass Filter 30 Digital Processing Unit 31-34 Amplifier 35, 36 Automatic Gain Controller (AGC)
38 Low-pass filter 39 Eccentricity detection unit 41 Track cross counter unit (TKC)
42 Comparator 43 Threshold Setting Unit 44 Eccentricity Determination Unit 45 AGC Gain 1 / x Unit 46 ATT Gain x Multiply Unit 50 Eccentricity Detection Unit 51 Gain Calculation Unit 52 Maximum Value Detection Unit 53 CPU
54 Balance control part 61 Track cross counter part (TKC)
62 Comparator 63 Threshold Setting Unit 64 Eccentricity Determination Unit 65 AGC Gain 1 / x Unit 66 ATT Gain x Multiplication Unit 67 Saturation Threshold Setting Unit 68 Maximum Value Detection Unit 69 Calculation Block

Claims (5)

光ディスクに照射したメインビームと2つのサブビームの反射光をそれぞれ受光し、前記メインビームの受光スポットを4分割して得られたメイントラッキングエラー信号と、前記2つのサブビームの反射光を受光して得られた信号に基づいて得られたサブトラッキングエラー信号との差信号によりトラッキングエラー信号を生成し、光ディスクのトラッキング制御を行う光ディスク装置において、
前記メイントラッキングエラー信号および前記サブトラッキングエラー信号のゲインを制御可能な第1の自動ゲインコントローラおよび第2の自動ゲインコントローラと、
前記第1の自動ゲインコントローラの出力と前記第2の自動ゲインコントローラの出力の差信号を増幅すると共に、そのゲインを制御可能な出力増幅器と、
前記出力増幅器の出力であるトラッキングエラー信号に基づき光ディスクの偏芯量を求める手段と、
当該光ディスクの偏芯量が大きいときはゲインが小さくなるように、偏芯量が小さいときは所定のゲインになるように前記第1および第2のゲインコントローラのゲインを連動して制御する手段、および、前記第1および第2のゲインコントローラのゲインと前記出力増幅器のゲインの積が一定になるように前記出力増幅器のゲインを制御する手段からなるゲイン制御手段とを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
Receiving the reflected light of the main beam and the two sub beams irradiated to the optical disc, respectively, and receiving the main tracking error signal obtained by dividing the light receiving spot of the main beam into four parts and the reflected light of the two sub beams. In an optical disc apparatus that generates a tracking error signal based on a difference signal from a sub-tracking error signal obtained based on the obtained signal and performs tracking control of the optical disc,
A first automatic gain controller and a second automatic gain controller capable of controlling gains of the main tracking error signal and the sub tracking error signal;
An output amplifier capable of amplifying a difference signal between the output of the first automatic gain controller and the output of the second automatic gain controller and controlling the gain;
Means for determining an eccentricity amount of the optical disk based on a tracking error signal which is an output of the output amplifier;
Means for controlling the gains of the first and second gain controllers in conjunction with each other so that the gain decreases when the eccentricity amount of the optical disc is large, and a predetermined gain when the eccentricity amount is small; And gain control means comprising means for controlling the gain of the output amplifier so that the product of the gain of the first and second gain controllers and the gain of the output amplifier is constant. Optical disk device.
前記光ディスクの偏芯量を求める手段は、トラッキングエラー信号の横断数を計数するカウント部と、その計数結果から偏芯量を求める偏芯測定部とで構成されていることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。 The means for determining the amount of eccentricity of the optical disk comprises a counting unit for counting the number of crossings of the tracking error signal, and an eccentricity measuring unit for determining the amount of eccentricity from the counting result. 1. The optical disc device according to 1. 前記ゲイン制御手段は、前記偏芯量を求める手段により得られた偏芯量がある閾値を超えたときに、予め設定された倍数で前記第1および第2のゲインコントローラのゲインと前記出力増幅器のゲインを変化させることを特徴とする請求項1または2記載の光ディスク装置。 When the eccentricity obtained by the means for obtaining the eccentricity exceeds a certain threshold, the gain control means has a gain set by the first and second gain controllers and the output amplifier in a preset multiple The optical disk apparatus according to claim 1, wherein the gain of the optical disk apparatus is changed. 前記ゲイン制御手段は、前記偏芯量を求める手段により得られた偏芯量がある閾値を超えたときに、前記第1および第2のゲインコントローラのゲインの倍率を算出し、その倍数で前記第1および第2のゲインコントローラのゲインと前記出力増幅器のゲインを変化させることを特徴とする請求項1または2記載の光ディスク装置。 The gain control means calculates the magnification of the gains of the first and second gain controllers when the eccentricity obtained by the means for obtaining the eccentricity exceeds a certain threshold, 3. The optical disc apparatus according to claim 1, wherein the gain of the first and second gain controllers and the gain of the output amplifier are changed. 前記第1および第2のゲインコントローラの入力信号の最大値を検出する手段を設け、その最大値がある設定された飽和閾値を超えたときに前記偏芯量に応じた倍率で前記第1および第2のゲインコントローラのゲインと前記出力増幅器のゲインを変化させる構成としたことを特徴とする請求項4記載の光ディスク装置。 Means for detecting the maximum values of the input signals of the first and second gain controllers are provided, and the first and second gain controllers are scaled according to the eccentricity when the maximum value exceeds a preset saturation threshold. 5. The optical disc apparatus according to claim 4, wherein a gain of a second gain controller and a gain of the output amplifier are changed.
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