JPH04219801A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents
光学的情報記録再生装置Info
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- JPH04219801A JPH04219801A JP40429890A JP40429890A JPH04219801A JP H04219801 A JPH04219801 A JP H04219801A JP 40429890 A JP40429890 A JP 40429890A JP 40429890 A JP40429890 A JP 40429890A JP H04219801 A JPH04219801 A JP H04219801A
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- JP
- Japan
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- loop gain
- reference signal
- signal
- control device
- servo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、閉ループを持つ自動制
御装置のループゲインを一定に保つための自動ループゲ
イン制御装置に関する。
御装置のループゲインを一定に保つための自動ループゲ
イン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年取り扱う情報の大容量化に伴い光ビ
ームを用いて情報を記憶媒体に記憶又は再生する光学的
情報記録再生装置が注目されている。（以下、光ディス
ク装置と称す。）このような光ディスク装置では正確に
情報を記録、再生するために光ビームの合焦状態を調整
するフォーカシングサーボ系、光ビームのトラックに対
する照射状態を調整するトラッキングサーボ系といった
サーボ制御装置を備えている。
ームを用いて情報を記憶媒体に記憶又は再生する光学的
情報記録再生装置が注目されている。（以下、光ディス
ク装置と称す。）このような光ディスク装置では正確に
情報を記録、再生するために光ビームの合焦状態を調整
するフォーカシングサーボ系、光ビームのトラックに対
する照射状態を調整するトラッキングサーボ系といった
サーボ制御装置を備えている。
【０００３】これらフォーカシングサーボ系、トラッキ
ングサーボ系では光ビームの目標位置に対する追従誤差
をそれぞれ±１ミクロンから０．１ミクロンに押え込ま
なくてはいけないため、ディスクの面振れ、偏心を考慮
してサーボ系における開ループゲインを低周波域（１５
Ｈｚあるいは３０Ｈｚ）において６０ｄＢ以上としてい
る。そして又、対物レンズアクチュエータはその構造上
数ＫＨｚ以上の帯域で副次共振によるゲインピーキング
現象を示す。
ングサーボ系では光ビームの目標位置に対する追従誤差
をそれぞれ±１ミクロンから０．１ミクロンに押え込ま
なくてはいけないため、ディスクの面振れ、偏心を考慮
してサーボ系における開ループゲインを低周波域（１５
Ｈｚあるいは３０Ｈｚ）において６０ｄＢ以上としてい
る。そして又、対物レンズアクチュエータはその構造上
数ＫＨｚ以上の帯域で副次共振によるゲインピーキング
現象を示す。
【０００４】そのため、この様な光ディスク装置におけ
るフォーカシングサーボ系、トラッキングサーボ系にお
いては、十分な位相余裕及びゲイン余裕を獲得すること
が困難であった。
るフォーカシングサーボ系、トラッキングサーボ系にお
いては、十分な位相余裕及びゲイン余裕を獲得すること
が困難であった。
【０００５】そして、この様な位相余裕及びゲイン余裕
を十分に取れないサーボ系においては、開ループゲイン
の変動が系の安定性を著しく損なうといった問題があっ
た。
を十分に取れないサーボ系においては、開ループゲイン
の変動が系の安定性を著しく損なうといった問題があっ
た。
【０００６】そのために従来では特開昭６０−２２７４
６号広報（第４図参照）に開示されている様な自動ルー
プゲイン制御回路を設けて極力開ループゲイン変動を押
さえる様にしている。
６号広報（第４図参照）に開示されている様な自動ルー
プゲイン制御回路を設けて極力開ループゲイン変動を押
さえる様にしている。
【０００７】この自動ループゲイン制御回路は、光ディ
スク装置のサーボ制御装置に含まれる多分割センサーの
総和光量に基づいてループゲインを調整するものである
。
スク装置のサーボ制御装置に含まれる多分割センサーの
総和光量に基づいてループゲインを調整するものである
。
【０００８】しかし、上記自動ループゲイン制御回路で
は、記録媒体の反射率の変化やレーザパワーの変化等に
よるループゲインの変動は吸収できるが、アクチュエー
タの力定数の変化、誤差検出器の感度変化、回路素子に
よるゲインの変化等によるループゲインの変動に対して
は対処はできなかった。
は、記録媒体の反射率の変化やレーザパワーの変化等に
よるループゲインの変動は吸収できるが、アクチュエー
タの力定数の変化、誤差検出器の感度変化、回路素子に
よるゲインの変化等によるループゲインの変動に対して
は対処はできなかった。
【０００９】この様な問題を解決するために、閉サーボ
ループ内に所定の基準信号を加算して、加算直後の信号
とサーボループ内を一巡してきた加算直前のの信号を比
較することによりループゲインを調整する方法が考案さ
れている。
ループ内に所定の基準信号を加算して、加算直後の信号
とサーボループ内を一巡してきた加算直前のの信号を比
較することによりループゲインを調整する方法が考案さ
れている。
【００１０】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、こ
の自動ループゲイン制御回路においては、基準信号を発
生するための発振器を必要とし、回路の小型化、簡易化
を図ることが困難であった。
の自動ループゲイン制御回路においては、基準信号を発
生するための発振器を必要とし、回路の小型化、簡易化
を図ることが困難であった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題に鑑
みなされたものであり小型化、簡易化が可能な自動ルー
プ制御回路の提供を目的としている。
みなされたものであり小型化、簡易化が可能な自動ルー
プ制御回路の提供を目的としている。
【００１２】そして、その目的は制御対象を基準に位置
させる様に制御する閉ループ構成のサーボ制御装置にお
いて用いられる自動ループゲイン制御装置において、前
記制御対象の制御信号に所定周波数の基準信号を加算す
る手段と前記加算手段直前の前記制御信号と加算手段直
後の前記制御信号を検出し前記検出結果に対応して前記
サーボ制御装置の適切なループゲインを設定する手段と
前記所定周波数の基準信号の一周期分若しくは、それ以
内の数値データを記憶する記憶手段とを備え、前記基準
信号は前記数値データを基に生成されることによって達
成される。
させる様に制御する閉ループ構成のサーボ制御装置にお
いて用いられる自動ループゲイン制御装置において、前
記制御対象の制御信号に所定周波数の基準信号を加算す
る手段と前記加算手段直前の前記制御信号と加算手段直
後の前記制御信号を検出し前記検出結果に対応して前記
サーボ制御装置の適切なループゲインを設定する手段と
前記所定周波数の基準信号の一周期分若しくは、それ以
内の数値データを記憶する記憶手段とを備え、前記基準
信号は前記数値データを基に生成されることによって達
成される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら詳細に説明する。まず、本発明を実施した光デ
ィスク装置について、図１を参照して説明する。
しながら詳細に説明する。まず、本発明を実施した光デ
ィスク装置について、図１を参照して説明する。
【００１４】図１において、１は記録媒体として用いた
光ディスク、２は光ヘッドの光学系である。この光学系
２で得られた信号は、トラッキング誤差検出器３、フォ
ーカシング誤差検出器４へそれぞれ送られ、各検出器は
光学系２の出力に基づいてトラッキング誤差信号、フォ
ーカシング誤差信号を検出する。これらのトラッキング
誤差検出器３、フォーカシング誤差検出器４では、光デ
ィスク装置における公知の検出方式で各々検出を行う。 ５は各々の誤差検出器３、４から出力された誤差信号を
Ａ／Ｄ変換してデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器で
ある。
光ディスク、２は光ヘッドの光学系である。この光学系
２で得られた信号は、トラッキング誤差検出器３、フォ
ーカシング誤差検出器４へそれぞれ送られ、各検出器は
光学系２の出力に基づいてトラッキング誤差信号、フォ
ーカシング誤差信号を検出する。これらのトラッキング
誤差検出器３、フォーカシング誤差検出器４では、光デ
ィスク装置における公知の検出方式で各々検出を行う。 ５は各々の誤差検出器３、４から出力された誤差信号を
Ａ／Ｄ変換してデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器で
ある。
【００１５】６はＡ／Ｄ変換されたトラッキング誤差信
号、フォーカシング誤差信号を用いて種々の演算を行い
、後述する各アクチュエータを制御するデジタルシグナ
ルプロセツサ（以下、ＤＳＰと略す）である。また、Ｄ
ＳＰ６は詳しく後述するように、ループゲインの制御も
行う。更に、７はＤＳＰ６が演算を行うときに使用する
メモリ、このメモリには、後述する基準信号を生成する
ための基準信号の一周期若しくはそれ以内の数値データ
が格納されている。また、８は各々ＤＳＰ６で得られた
制御量をデジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／
Ａ変換器である。９、１０はＤＳＰ６の制御に基づいて
光学系２をトラッキング方向、フォーカシング方向にそ
れぞれ駆動するトラッキングアクチュエータ、フオーカ
スアクチュエータである。
号、フォーカシング誤差信号を用いて種々の演算を行い
、後述する各アクチュエータを制御するデジタルシグナ
ルプロセツサ（以下、ＤＳＰと略す）である。また、Ｄ
ＳＰ６は詳しく後述するように、ループゲインの制御も
行う。更に、７はＤＳＰ６が演算を行うときに使用する
メモリ、このメモリには、後述する基準信号を生成する
ための基準信号の一周期若しくはそれ以内の数値データ
が格納されている。また、８は各々ＤＳＰ６で得られた
制御量をデジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／
Ａ変換器である。９、１０はＤＳＰ６の制御に基づいて
光学系２をトラッキング方向、フォーカシング方向にそ
れぞれ駆動するトラッキングアクチュエータ、フオーカ
スアクチュエータである。
【００１６】図２は図１の実施例において、サーボ系の
ループゲインを自動制御する装置のブロック図を示した
ものである。なお、本例ではループゲインは、図１で示
したＤＳＰ６がソフト的に処理することで、自動的に制
御する。従って、図２はそれとハード的に等価な機能ブ
ロック図である。図中１１はトラッキングサーボ系の位
相補償を行う位相補償フィルタである。図１のトラッキ
ング検出器３で検出されたトラッキング誤差信号は、Ａ
／Ｄ変換器５でデジタル値に変換され、ＤＳＰ６へ入力
される。ＤＳＰ６では、まずそのトラッキング誤差信号
を位相補償フィルタ１１に入力することで、位相補償を
行う。なお、一般に位相補償フィルタは、次の（１）式
で与えられる。
ループゲインを自動制御する装置のブロック図を示した
ものである。なお、本例ではループゲインは、図１で示
したＤＳＰ６がソフト的に処理することで、自動的に制
御する。従って、図２はそれとハード的に等価な機能ブ
ロック図である。図中１１はトラッキングサーボ系の位
相補償を行う位相補償フィルタである。図１のトラッキ
ング検出器３で検出されたトラッキング誤差信号は、Ａ
／Ｄ変換器５でデジタル値に変換され、ＤＳＰ６へ入力
される。ＤＳＰ６では、まずそのトラッキング誤差信号
を位相補償フィルタ１１に入力することで、位相補償を
行う。なお、一般に位相補償フィルタは、次の（１）式
で与えられる。
【００１７】
【００１８】この結果、位相補償フィルタ１１により位
相補償された出力信号は、図１で示したトラッキングア
クチュエータ９の制御データとして帯域通過フィルタ１
２及び加算器１６へ出力される。帯域通過フィルタ１２
では、所定の周波数、ここでは後述するトラッキングサ
ーボループの帯域の中心角周波数ｗｃの成分を取出す。 帯域通過フィルタ１２としては、前述した（１）式と同
様な構成で達成できる。取出された基準信号成分は、ピ
ーク値検出部１３へ出力され、ピーク値が検出される。 検出されたピーク値Ｓ１は、増幅率計算部１４へ出力さ
れる。
相補償された出力信号は、図１で示したトラッキングア
クチュエータ９の制御データとして帯域通過フィルタ１
２及び加算器１６へ出力される。帯域通過フィルタ１２
では、所定の周波数、ここでは後述するトラッキングサ
ーボループの帯域の中心角周波数ｗｃの成分を取出す。 帯域通過フィルタ１２としては、前述した（１）式と同
様な構成で達成できる。取出された基準信号成分は、ピ
ーク値検出部１３へ出力され、ピーク値が検出される。 検出されたピーク値Ｓ１は、増幅率計算部１４へ出力さ
れる。
【００１９】一方、位相補償フィルタ１１の出力は、前
述したように加算器１６に送られ、基準信号発生部１７
からの基準信号と加算される。基準信号発生部１７は、
所定周波数の基準信号を発生するもので本実施例では３
ＫＨｚの基準信号を発生する。
述したように加算器１６に送られ、基準信号発生部１７
からの基準信号と加算される。基準信号発生部１７は、
所定周波数の基準信号を発生するもので本実施例では３
ＫＨｚの基準信号を発生する。
【００２０】尚、本発明のソフト的処理では、この基準
信号は、メモリ７に格納されている基準信号の一周期若
しくは、それ以内の数値データを基にＤＳＰ６で演算処
理し生成する。本実施例のトラッキングサーボ系の周波
数特性を図３に示す。図中のｗ１は低域の各周波数を示
しており、ここでは５０Ｈｚである。即ち、図１で示し
た光ディスク１の回転周波数は５０Ｈｚであるため、こ
れに応じて低域の周波数特性を設定している。また、ｗ
ｃはトラッキングサーボループの周波数帯域の中心角周
波数であり、本例では３ＫＨｚである。従って、本実施
例では基準信号発生部１７の基準信号周波数として、こ
の中心角周波数ｗｃと同じに３ＫＨｚに設定している。 また、帯域通過フィルタ１２も、前述したように、ｗｃ
と同じに周波数成分を取出すよう設定されている。
信号は、メモリ７に格納されている基準信号の一周期若
しくは、それ以内の数値データを基にＤＳＰ６で演算処
理し生成する。本実施例のトラッキングサーボ系の周波
数特性を図３に示す。図中のｗ１は低域の各周波数を示
しており、ここでは５０Ｈｚである。即ち、図１で示し
た光ディスク１の回転周波数は５０Ｈｚであるため、こ
れに応じて低域の周波数特性を設定している。また、ｗ
ｃはトラッキングサーボループの周波数帯域の中心角周
波数であり、本例では３ＫＨｚである。従って、本実施
例では基準信号発生部１７の基準信号周波数として、こ
の中心角周波数ｗｃと同じに３ＫＨｚに設定している。 また、帯域通過フィルタ１２も、前述したように、ｗｃ
と同じに周波数成分を取出すよう設定されている。
【００２１】このようにして加算器１６で基準信号と加
算された制御データは、帯域通過フィルタ１８及びルー
プゲイン制御部２０へ出力される。帯域通過フィルタ１
８では、前述した帯域通過フィルタ１２と同様に、トラ
ッキングサーボループの中心角周波数ｗｃの成分を取出
し、ピーク値検出部１９へ出力する。ピーク値検出部１
９では、前記ピーク値検出部１３と同様にピーク値を検
出し、それをＳ２として増幅率計算部１４へ出力する。 増幅率演算部１４では、ピーク値検出部１３から出力さ
れたピーク値Ｓ１と、ピーク値検出部１９から出力され
たピーク値Ｓ２から、両者の増幅率Ｋ＝Ｓ２／Ｓ１を演
算する。つまり、サーボループを一順する前の信号レベ
ルと一順した後のレベルの比を求めることによって、ル
ープゲインの現在値を演算する。得られた増幅率Ｋは、
ループゲイン制御部２０へ送られ、ここでループゲイン
の制御を行う。
算された制御データは、帯域通過フィルタ１８及びルー
プゲイン制御部２０へ出力される。帯域通過フィルタ１
８では、前述した帯域通過フィルタ１２と同様に、トラ
ッキングサーボループの中心角周波数ｗｃの成分を取出
し、ピーク値検出部１９へ出力する。ピーク値検出部１
９では、前記ピーク値検出部１３と同様にピーク値を検
出し、それをＳ２として増幅率計算部１４へ出力する。 増幅率演算部１４では、ピーク値検出部１３から出力さ
れたピーク値Ｓ１と、ピーク値検出部１９から出力され
たピーク値Ｓ２から、両者の増幅率Ｋ＝Ｓ２／Ｓ１を演
算する。つまり、サーボループを一順する前の信号レベ
ルと一順した後のレベルの比を求めることによって、ル
ープゲインの現在値を演算する。得られた増幅率Ｋは、
ループゲイン制御部２０へ送られ、ここでループゲイン
の制御を行う。
【００２２】ループゲイン制御部２０では、まず加算器
１６から送られた制御データを任意のＡ倍（Ａ＝Ｑ×Ｋ
）し出力する。この場合、ループゲイン制御部２０では
、増幅率演算部１４から送られた増幅率Ｋが所定値とな
るよう制御データの倍数Ｑを可変する。つまり、Ｋが所
定値となるよう制御データの倍数を調整することによっ
て、トラッキングサーボ系のループゲインの変動を補正
する、従って、もしＫが所定値よりも小さければ、制御
データの倍率を大きくするよう制御し、Ｋが大きければ
制御データの倍率を小さくするよう制御を行う。このル
ープゲインの制御動作は、トラッキング誤差信号のサン
プリング毎に行う。このようにして得られたループゲイ
ン制御部２０の制御データは、Ｄ／Ａ変換器８に出力さ
れ、アナログ値に変換される。そして、トラッキングア
クチュエータ９は、Ｄ／Ａ変換器８から出力される指令
値によって駆動される。
１６から送られた制御データを任意のＡ倍（Ａ＝Ｑ×Ｋ
）し出力する。この場合、ループゲイン制御部２０では
、増幅率演算部１４から送られた増幅率Ｋが所定値とな
るよう制御データの倍数Ｑを可変する。つまり、Ｋが所
定値となるよう制御データの倍数を調整することによっ
て、トラッキングサーボ系のループゲインの変動を補正
する、従って、もしＫが所定値よりも小さければ、制御
データの倍率を大きくするよう制御し、Ｋが大きければ
制御データの倍率を小さくするよう制御を行う。このル
ープゲインの制御動作は、トラッキング誤差信号のサン
プリング毎に行う。このようにして得られたループゲイ
ン制御部２０の制御データは、Ｄ／Ａ変換器８に出力さ
れ、アナログ値に変換される。そして、トラッキングア
クチュエータ９は、Ｄ／Ａ変換器８から出力される指令
値によって駆動される。
【００２３】本実施例では、前述したＫの値が１となる
ようループゲインの制御を行う。帯域通過フィルタ１２
、１８及び基準信号発生部１７の各周波数は、図３に示
したように、トラッキングサーボ系の周波数帯域の中心
角周波数ｗｃに設定している。従って、このｗｃのゲイ
ンは、図３から明らかなようにＯ（ｄＢ）であるため、
Ｋ＝１となるように設定した。また、このＫの設定につ
いては１が望ましいが、図３に示す基準信号周波数範囲
内で周波数を設定し、このときＫはその周波数に対応し
たゲインに合わせて設定すればよい。
ようループゲインの制御を行う。帯域通過フィルタ１２
、１８及び基準信号発生部１７の各周波数は、図３に示
したように、トラッキングサーボ系の周波数帯域の中心
角周波数ｗｃに設定している。従って、このｗｃのゲイ
ンは、図３から明らかなようにＯ（ｄＢ）であるため、
Ｋ＝１となるように設定した。また、このＫの設定につ
いては１が望ましいが、図３に示す基準信号周波数範囲
内で周波数を設定し、このときＫはその周波数に対応し
たゲインに合わせて設定すればよい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば制御信
号に加算する基準信号の一周期若しくは、それ以内の数
値データをメモリに格納し、ループゲイン調整時には、
その数値データを基に、基準信号をＤＳＰと言った演算
回路を用いて演算処理で生成することによって従来の様
に発振器を必要とせず回路の小型化、簡易化が図れる。
号に加算する基準信号の一周期若しくは、それ以内の数
値データをメモリに格納し、ループゲイン調整時には、
その数値データを基に、基準信号をＤＳＰと言った演算
回路を用いて演算処理で生成することによって従来の様
に発振器を必要とせず回路の小型化、簡易化が図れる。
【図１】本発明を実施した光ディスク装置の構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図２】本発明の自動ループゲイン制御装置の一実施例
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図３】前記実施例のトラッキングサーボ系の周波数特
性を示す特性図。
性を示す特性図。
【図４】従来装置のブロック図。
１ 光ディスク
２ 光学系
３ トラッキング誤差検出器
６ ＤＳＰ
１１ 位相補償フィルタ
１３、１９ ピーク値検出部
１４ 増幅率計算部
１７ 基準信号発生部
２０ ループゲイン制御部
Claims (1)
- 【請求項１】 制御対象を基準に位置させるように制
御する閉ループ構成のサーボ制御装置において用いられ
る自動ループゲイン制御装置において、前記制御対象の
制御信号に所定周波数の基準信号を加算する手段と前記
加算手段直前の前記制御信号と加算手段直後の前記制御
信号を検出し、前記検出結果に対応して前記サーボ制御
装置の適切なループゲインを設定する手段と前記所定周
波数の基準信号の一周期分若しくは、それ以内の数値デ
ータを記憶する記憶手段とを備え、前記基準信号は前記
数値データを基に生成されることを特徴とする自動ルー
プゲイン制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40429890A JPH04219801A (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 光学的情報記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40429890A JPH04219801A (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 光学的情報記録再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04219801A true JPH04219801A (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=18513978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40429890A Pending JPH04219801A (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 光学的情報記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04219801A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5465183A (en) * | 1993-01-07 | 1995-11-07 | Nec Corporation | Control system for positioning head in disk device by estimating and correcting actuator parameters based on head position and actuator drive current obtained by vibrating the head |
-
1990
- 1990-12-20 JP JP40429890A patent/JPH04219801A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5465183A (en) * | 1993-01-07 | 1995-11-07 | Nec Corporation | Control system for positioning head in disk device by estimating and correcting actuator parameters based on head position and actuator drive current obtained by vibrating the head |
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