JP3500090B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーボ回路の回路
ゲインを切換えて複数の種類の光ディスク対応する光デ
ィスク装置に好適に利用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の光ディスク装置は対応するディス
クの種類が多くなり、サ−ボ回路のダイナミックレンジ
を確保するために、ゲイン切替手段を設けてディスクの
種類や、記録／再生の状態で回路ゲインを切替える場合
が多くなっている。

【０００３】しかしながら、ゲイン切替手段までの回路
に電気的なオフセットがある場合は、ゲイン切替でオフ
セット量が変化するため、各ゲイン設定でオフセット調
整が必要となる。オフセット調整は、ディスクの種類が
不明の状態で行う必要があるために、それぞれのゲイン
設定すべてで調整を行う必要がある。

【０００４】図４は、従来技術による光ディスク装置の
サ−ボ回路の構成例を示す図である。

【０００５】図４において、光学ヘッド（４００）でデ
ィスクからの反射又は透過光を電気信号に変換する。誤
差生成回路（４１０）では、前記電気信号からフォ−カ
スサ−ボ、トラックサ−ボ等のサ−ボ誤差信号を生成す
る。ここで、誤差生成回路（４１０）の中にはオフセッ
ト調整回路を含ませる。そして、前記サーボ誤差信号を
位相補償回路（４２０）に入力して適当な位相補償を行
った後、対物レンズ駆動手段（４３０）で適切なフォ−
カス位置やトラック位置に対物レンズを移動させる。

【０００６】ここで、誤差生成回路（４１０）は、サ−
ボブロック制御回路（４４０）からのゲイン切替信号
（４５０）により回路ゲインの切替を行う。ゲイン切替
はディスクの種類が変わったときや、装置の動作状態が
変わったとき、例えば、記録時と再生時が変わったとき
等に行う。また、ゲイン設定は、例えば、サ−ボ動作の
立ち上げ時には、光学ヘッド（４００）からの信号振幅
をモニタして、信号振幅がある範囲になるようにゲイン
を設定し、また、記録時には、記録パワ−を出力するタ
イミングで、記録パワ−の平均値と、装置の設計段階で
設定されるところの再生パワ−の平均値の比率で決まる
ゲインを設定する。

【０００７】以上のような構成例でのオフセット調整動
作は以下のような手順で行なわれる。

【０００８】ゲイン切替信号（４５０）で所望のゲイン
を設定し、オフセットモニタ信号（４７０）でオフセッ
ト量をモニタしながらオフセット量がゼロになるように
オフセット補正信号（４６０）でオフセットの補正を行
う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】オフセット調整はディ
スクの種類の判別を行う前にする必要があるために、設
定する可能性のあるすべてのゲイン設定でオフセット調
整を行う必要がある。このため、オフセット調整に時間
がかかり、また、すべてのゲイン設定でのオフセット調
整の補正値を保持しておかなくてはならないという問題
がある。

【００１０】例えば、ゲイン設定が６種類ある場合は、
６種類すべてのゲイン設定でオフセット調整を行い、そ
れぞれのオフセット調整回路に対してオフセット補正値
を６種類保持していなければならない。

【００１１】本発明は係る課題に鑑み、これを解決する
ために、ゲイン設定値を切換えてもオフセット補正値を
切換える必要の無いオフセット調整回路、調整方法及び
これを用いたディスク装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明は以下のような構成とした。

【００１３】即ち、本発明に係る光ディスク装置は、光
ディスク面で反射された反射光を受光する複数の受光部
と、このそれぞれの受光部で受光された信号からサーボ
誤差信号を生成する誤差信号生成部と、この誤差信号生
成部を制御する制御部と、を具備した光ディスク装置で
あって、前記誤差信号生成部は、前記複数の受光部から
の信号それぞれに対して、ゲイン調整手段を設けたアン
プと、前記制御部からの制御信号により前記アンプのゲ
インを第１のゲインとした場合のアンプからの出力信号
および第２のゲインとした場合のアンプからの出力信号
からオフセット量を演算する演算手段と、この演算され
たそれぞれのオフセット量で前記複数の受光部からの信
号それぞれに対して補正を行う補正手段と、前記補正手
段でオフセット補正され、更に前記アンプによりゲイン
調整された複数の受光部からのそれぞれの信号の差を演
算する差動演算手段と、を具備するようにしたものであ
る。

【００１４】更に、本発明に係る光ディスク装置は、上
記構成に加え、前記差動演算手段からの出力信号のオフ
セットを前記制御部からの信号により補正する第２の補
正手段を具備することが望ましい。

【００１５】また、前記演算手段は、前記アンプのゲイ
ンを第１のゲインとした場合のアンプからの出力信号と
前記アンプのゲインを第２のゲインとした場合のアンプ
からの出力信号との差を、前記第１のゲインと前記第２
のゲインとの差で除算した値をオフセット量とすること
が望ましい。

【００１６】加えて、前記第１のゲインは、前記アンプ
の最大ゲインであり、前記第２のゲインは前記アンプの
最小ゲインであることが望ましい。

【００１７】尚、以上の各構成要素は可能な限り互いに
組み合わせることができるものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００１９】図１は、本発明を光ディスク装置に適用し
た場合のサ−ボ回路の構成を示す図であり、そのサ−ボ
回路の基本構成は次の通りである。

【００２０】図１において、光学ヘッド（１００）でデ
ィスクからの反射又は透過光を電気信号に変換する。誤
差生成回路（１１０）では、前記電気信号からフォ−カ
スサ−ボ、トラックサ−ボ等のサ−ボ誤差信号を生成す
る。ここで、誤差生成回路（１１０）の中には第一のオ
フセット調整手段を含ませる。

【００２１】そして、前記サーボ誤差信号を第二のオフ
セット調整手段である加算回路（１５０）を通して位相
補償回路（１２０）に入力し、適当な位相補償を行い対
物レンズ駆動手段（１３０）で適切なフォ−カス位置や
トラック位置に対物レンズを移動させる。

【００２２】ここで、誤差生成回路（１１０）は、サ−
ボブロック制御回路（１４０）からのゲイン切替信号
（１６０）により回路ゲインの切替を行う。ゲイン切替
はディスクの種類や、記録時と再生時により行う。ゲイ
ン設定は、例えば、サ−ボ動作の立ち上げ時には、光学
ヘッドからの信号振幅をモニタして、信号振幅がある範
囲になるようにゲインを設定し、また、記録時には、記
録パワ−を出力するタイミングで記録パワ−の平均値
と、装置の設計段階で設定されるところの再生パワ−の
平均値の比率で決まるゲインを設定する。

【００２３】サ−ボブロック制御回路（１４０）は、２
つのオフセット調整手段に対して、第一のオフセット補
正信号（１７０）及び、第二のオフセット補正信号（１
８０）を出力する。

【００２４】次に、図２に上記誤差生成回路（１１０）
の詳細な構成例を示し、以下、その動作を説明する。

【００２５】図２では、光学ヘッド（１００）の出力信
号ＰＤＡ（３００）とＰＤＢ（３０１）の減算からフォ
−カス誤差信号（３０２）を生成する例を示している。
ここで、ＰＤＡとはホトディテクタＡでの受光信号を意
味し、ＰＤＢとはホトディテクタＢでの受光信号を意味
する。即ち、前記光学ヘッド（１００）でディスクから
の反射光をＡ、Ｂ二つのホトディテクタで受光し、この
二つの受光信号（ＰＤＡ、ＰＤＢ）からフォ−カス誤差
信号（３０２）を生成するものである。

【００２６】前記ＰＤＡ（３００）とＰＤＢ（３０１）
は、それぞれオフセット調整が行われる。ＰＤＡ（３０
０）とＰＤＢ（３０１）のオフセット調整は、それぞれ
のゲイン切替回路（３２０および３２１）を通り、更に
アンプ（３３０及び３３１）を通った出力であるオフセ
ット調整モニタ信号（３８０及び３８１）をモニタして
調整を行う。

【００２７】ここで、本実施形態でのアンプ（３３０及
び３３１）は、ゲイン切替機能のうちの固定ゲイン部分
をゲイン切替回路（３２０及び３２１）から切り離して
表現したものであるが、当然に、ゲイン切換回路とアン
プを一つに纏める構成としてもよい。ゲイン切替回路で
のゲインの切換は、例えば、ゲインを決定する抵抗値を
ゲイン設定信号（３７０）で切替えるような構成で実現
できる。

【００２８】誤差生成部制御回路（３５０）は、サ−ボ
ブロック制御回路（１４０）からのゲイン切替信号（１
６０）に応じてゲイン切替回路（３２０及び３２１）の
ゲイン設定信号を出力し、また、オフセット調整時は、
オフセット調整モニタ信号（３８０及び３８１）に応じ
て、オフセットモニタ信号（１９０）をサ−ボブロック
制御回路（１４０）に出力する。

【００２９】サ−ボブロック制御回路（１４０）では、
前記オフセットモニタ信号（１９０）に基づいて第一オ
フセット補正信号（１７０）を誤差生成部制御回路（３
５０）に出力する。そして、該誤差生成部制御回路（３
５０）では、第一オフセット補正信号（１７０）に基づ
いて、オフセット調整回路（３１０及び３１１）に対し
てオフセット補正値（３６０及び３６１）を出力する。

【００３０】この時のオフセット調整は、次のような手
順で行う。

【００３１】まず、ゲイン切換回路（３２０及び３２
１）のゲインを最大値に設定してモニタ信号（３８０お
よび３８１）をモニタする。

【００３２】次に、ゲイン切換回路（３２０及び３２
１）のゲインを最小値に設定してモニタ信号（３８０及
び３８１）をモニタする。

【００３３】この時、上記ゲイン最大時のモニタ値とゲ
イン最小時のモニタ値の差をゲイン差で割った値が補正
するべきオフセット値となる。

【００３４】ここで、ＰＤＡ（３００）の信号系（即
ち、オフセット調整回路（３１０）とゲイン切換回路
（３２０）とアンプ（３３０）からなる系統）の回路オ
フセットを補正する場合について具体例を示す。

【００３５】光学ヘッド（１００）を含め、オフセット
調整回路（３１０）の出力までのオフセット値を５ｍ
Ｖ、ゲイン切替回路（３２０）の単体でのオフセットを
４ｍＶ、アンプ（３３０）の単体でのオフセットを３ｍ
Ｖとする。従って、オフセット調整回路（３１０）の出
力までのオフセット値（５ｍＶ）とゲイン切替回路（３
２０）の単体でのオフセット値（４ｍＶ）の和にゲイン
切替回路のゲインを掛けた値にアンプ（３３０）の単体
でのオフセット値（３ｍＶ）を加えた値がト−タルのオ
フセット値になる。

【００３６】ここで、最小ゲインを１倍、最大ゲインを
１０倍とすると、オフセットを調整しない状態での最小
ゲイン時の出力オフセットは、 （５ｍＶ＋４ｍＶ）×１倍＋３ｍＶ＝１２ｍＶ となる。

【００３７】また、最大ゲイン時の出力オフセットは、 （５ｍＶ＋４ｍＶ）×１０倍＋３ｍＶ＝９３ｍＶ となる。

【００３８】ここで、最大ゲイン時と最小ゲイン時の出
力オフセット値の差８１ｍＶ（９３ｍＶ−１２ｍＶ）を
最大ゲインと最小ゲインのゲイン差９（１０−１）で割
った値の９ｍＶ（８１ｍＶ／９）がオフセット調整回路
（３１０）で補正するべきオフセット値となる。

【００３９】オフセットを補正するオフセット補正値Ａ
（３６０）はこの９ｍＶをキャンセルするために極性を
反転させた−９ｍＶとなる。したがって、オフセット調
整回路（３１０）で−９ｍＶ補正すると、オフセット調
整回路（３１０）の出力のオフセットは、 ５ｍＶ−９ｍＶ＝−４ｍＶ となり、ゲイン切替回路（３２０）の単体オフセット４
ｍＶをキャンセルしてゲイン切替回路（３２０）までの
オフセットは０ｍＶになる。

【００４０】したがって、光学ヘッド（１００）からオ
フセット調整回路（３１０）及びゲイン切換回路（３２
０）までのトータルのオフセットは０ｍＶに補正されて
いるので、ゲイン切換回路（３２０）でゲインを切替て
もオフセットは生しない。このため、オフセット値は、
アンプ（３３０）の出力でのオフセット値の３ｍＶのみ
となり、ゲイン切換回路（３２０）でのゲインに影響さ
れずに変動しないことになる。尚、以上は、ＰＤＡ（３
００）の信号系統について説明してきたが、ＰＤＢ（３
０１）の信号系統についても同様である。

【００４１】ここで、上記手法を一般化して説明する。

【００４２】光学ヘッド（１００）を含め、オフセット
調整回路（３１０）の出力までのオフセット値をＯｆｆ
１、ゲイン切替回路（３２０）の単体でのオフセットを
Ｏｆｆ２、アンプ（３３０）の単体でのオフセット値を
Ｏｆｆ３、ゲイン切換回路（３２０）の最大ゲインをＧ
ｍａｘ、最小ゲインをＧｍｉｎとすると、最小ゲイン時
の出力オフセットＯｆｆＡは、 ＯｆｆＡ＝（Ｏｆｆ１＋Ｏｆｆ２）×Ｇｍｉｎ＋Ｏｆｆ
３ となる。

【００４３】また、最大ゲイン時の出力オフセットＯｆ
ｆＢは、 ＯｆｆＢ＝（Ｏｆｆ１＋Ｏｆｆ２）×Ｇｍａｘ＋Ｏｆｆ
３ となる。

【００４４】ここで、オフセット調整回路（３１０）で
補正するオフセット値であるところの、最大ゲイン時と
最小ゲイン時の出力オフセット値の差を最大ゲインと最
小ゲインのゲイン差で割った値ＯｆｆＳｅｔは、 ＯｆｆＳｅｔ＝（ＯｆｆＡ−ＯｆｆＢ）／（Ｇｍａｘ−
Ｇｍｉｎ） となり、この式を整理すると、 ＯｆｆＳｅｔ＝Ｏｆｆ１＋Ｏｆｆ２ となる。

【００４５】したがって、光学ヘッド（１００）からオ
フセット調整回路（３１０）及びゲイン切換回路（３２
０）までのトータルのオフセットが求められたことにな
る。

【００４６】上記例では、ゲイン切換回路（３２０）で
のゲインを最大にした場合と最小にした場合の値を基に
計算をしてきたが、上記式より明らかなように、必ずし
もゲインの最大値と最小値を用いる必要はない。即ち、
より一般的には、ゲイン切換回路（３２０）で２種類の
ゲインを設定し、それぞれのゲインについて上記手法で
計算を進めれば良い。ただし、計算上の誤差などを考慮
すると上記例のようにゲインの最大値と最小値を用いる
のが好ましい。

【００４７】ところで、このままでは差動回路（３４
０）の出力（この図２ではフォ−カス誤差信号（３０
２）としている）にオフセットが残ってしまう。そこで
第二のオフセット調整機能を設けて、サ−ボ回路全体の
オフセット調整を行う。

【００４８】先の図１では、このため、誤差信号生成回
路（１１０）の出力に加算回路（１５０）で第二オフセ
ット補正（１８０）を注入する構成としている。

【００４９】上記の説明において明らかなように、オフ
セットを調整する際には、ゲイン切替回路（３２０）
は、そのゲインを最大及び最小値の２通りに切替えるに
過ぎない。これは一般にゲイン切替を行う際のオフセッ
トの変動量がこの両者の間に於いて最大となるためであ
る。本発明の発想は、この両者に於いて、まず、どちら
の場合でも（ゼロとは行かなくても良いので）同一のオ
フセットとなる様に調整を行い、その後に残留するオフ
セットを第二オフセット補正によりキャンセルしようと
言うものである。

【００５０】この手法によれば、ゲイン切替回路（３２
０及び３２１）で何通りのゲイン切替が行われても、オ
フセット調整を行う際には最大・最小の２通りの切替だ
けを行えば良く、オフセット調整に要する時間を短縮出
来る上、オフセット調整回路（３１０及び３１１）に与
えるオフセット補正値（３６０及び３６１）もゲインに
よらず一定値で済み、ゲイン切替に応じて変更する必要
も無い。

【００５１】また、オフセット補正値（３６０及び３６
１）の算出は、ゲイン切替回路（３２０及び３２１）の
ゲインが最大及び最小の場合の出力オフセットの差を、
そのゲインの差で割る事で行っている。ゲインの差は回
路設計段階で明らかなものであるから、ゲイン切替回路
（３２０）のゲインを２通りに切替えて出力オフセット
をそれぞれ測定さえすれば、必要なオフセット補正値
（３６０）は、そこから直ちに、しかも一意的に定める
事が出来、オフセット調整の時間を更に短縮する事が可
能である。

【００５２】ところで、この様に誤差信号生成回路（１
１０）の出力に残留するオフセットをゼロに調整する事
が、必ずしも光ディスク装置の最適動作を意味しない場
合もある。

【００５３】例えば、フォーカスサーボ制御において、
再生信号の振幅が最大になる点が真のサ−ボ目標位置で
あるとすると、誤差信号生成回路の出力オフセットが０
の場合でも、基準電圧の位置が真のサ−ボ目標位置とず
れている場合がある。

【００５４】図３は、対物レンズをディスクに対して相
対的に変位させた時のフォ−カス誤差信号の波形例であ
るが、図３の基準電圧（言い換えれば、誤差信号生成回
路（１１０）の出力に残留したオフセットを、加算回路
（１５０）及び第二オフセット補正（１８０）により調
整したゼロ電圧レベル）の位置であるＡ点で再生信号振
幅が最大にならず、基準電圧よりずれたＢ点で再生信号
が最大になるような場合がある。これは、光学ヘッド等
の設計、製作時の誤差により生じる。

【００５５】この様な場合に対しても、上記の第二オフ
セット補正を用いれば、例えば、光学ヘッドからの再生
信号の振幅をモニタしながら第二オフセット補正のレベ
ルを変化させながら、再生信号の振幅が最大となる、言
い換えれば真のサーボ目標位置である、Ｂ点を探す方法
をとることができる。

【００５６】つまり、この第二オフセット補正は、誤差
信号生成回路（１１０）の出力に残留するオフセットの
キャンセルのみを目的とするものでは無く、同時にサー
ボ制御の最適動作点を探索し調整するためのものとする
事も可能である。

【００５７】本発明に於いては要素・構成の無用な増加
を抑えたまま、誤差信号生成回路（１１０）の出力に残
留するオフセットのキャンセルと、サーボ制御の最適動
作点の探索・調整のためにも兼用する事が出来る。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、オ
フセット調整の回数を減らし、オフセット調整に要する
時間を短縮することができる。

【００５９】また、誤差信号に残留するオフセットのキ
ャンセルと、サーボ動作の最適動作点の探索・調整を同
一の構成要素で兼用する事が出来るので、要素・構成の
無用な増加を抑えたままで光ディスク装置としての動作
を最適なものとする事が出来る。

【００６０】また、オフセットの補正値を直ちに一意的
なものとして算出出来るので、オフセット調整に要する
時間を短縮出来る。

【００６１】また、アンプゲインの最大値と最小値の間
で演算することにより演算誤差を少なくすることがで
き、より正確な演算結果を得ることができる。

【００６２】更に、本発明は、比較的簡単な構成で実現
できるので、上述のように大幅なハードウエアの増加を
伴うことなく、このために、装置の小型化、軽量化、低
価格化にも資することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す光ディスク装置の構
成を示した図である。

【図２】本発明の一実施形態での誤差信号生成回路の構
成を示した図である。

【図３】第二のオフセット調整の必要性を示すためのフ
ォ−カス誤差信号の波形例である。

【図４】本発明の従来技術による光ディスク装置の構成
を示した図である。

【符号の説明】

１００ 光学ヘッド １１０ 誤差生成回路 １２０ 位相補償回路 １３０ 対物レンズ駆動手段 １４０ サ−ボブロック制御回路 １５０ 加算回路 １６０ ゲイン切替信号 １７０ 第一オフセット補正 １８０ 第二オフセット補正 １９０ オフセットモニタ信号 ３００ ＰＤＡ ３０１ ＰＤＢ ３０２ フォ−カス誤差信号 ３１０、３１１ オフセット調整回路 ３２０、３２１ ゲイン切替回路 ３３０、３３１ アンプ ３４０ 差動回路 ３５０ 誤差生成部制御回路 ３６０、３６１ オフセット補正値 ３７０ ゲイン設定信号 ３８０、３８１ オフセットモニタ信号 ４００ 光学ヘッド ４１０ 誤差生成回路 ４２０ 位相補償回路 ４３０ 対物レンズ駆動手段 ４４０ サ−ボブロック制御回路 ４５０ ゲイン切替信号 ４６０ オフセット補正 ４７０ オフセットモニタ信号

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスク面で反射された反射光を受光
   する複数の受光部と、このそれぞれの受光部で受光され
   た信号からサーボ誤差信号を生成する誤差信号生成部
   と、この誤差信号生成部を制御する制御部と、を具備し
   た光ディスク装置において、 前記誤差信号生成部は、前記複数の受光部からの信号そ
   れぞれに対して、ゲイン調整手段を設けたアンプと、前
   記制御部からの制御信号により前記アンプのゲインを第
   １のゲインとした場合のアンプからの出力信号および第
   ２のゲインとした場合のアンプからの出力信号からオフ
   セット量を演算する演算手段と、この演算されたそれぞ
   れのオフセット量で前記複数の受光部からの信号それぞ
   れに対して補正を行う補正手段と、 前記補正手段でオフセット補正され、更に前記アンプに
   よりゲイン調整された複数の受光部からのそれぞれの信
   号の差を演算する差動演算手段と、 を具備したことを特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光ディスク装置におい
   て、 前記差動演算手段からの出力信号のオフセットを前記制
   御部からの信号により補正する第２の補正手段を具備し
   たことを特徴とする光ディスク装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の光ディ
   スク装置において、 前記演算手段は、前記アンプのゲインを第１のゲインと
   した場合のアンプからの出力信号と前記アンプのゲイン
   を第２のゲインとした場合のアンプからの出力信号との
   差を、前記第１のゲインと前記第２のゲインとの差で除
   算した値をオフセット量とすることを特徴とする光ディ
   スク装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３の何れかに記載の
   光ディスク装置において、 前記第１のゲインは、前記アンプの最大ゲインであり、
   前記第２のゲインは前記アンプの最小ゲインであること
   を特徴とする光ディスク装置。