JP2508458B2 - 回転記録媒体に対するサ―ボ装置 - Google Patents
回転記録媒体に対するサ―ボ装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、回転記録媒体に対するサーボ方式にかか
わり、特に、光ディスクの情報を読み出す光学ピックア
ップに好適なサーボ方式に関するものである。
わり、特に、光ディスクの情報を読み出す光学ピックア
ップに好適なサーボ方式に関するものである。
この発明は、例えば光ディスク等の回転記録媒体に記
録されている情報を読み出すときに必要とされるトラッ
キングサーボ装置、スピンドルサーボ装置またはフォー
カスサーボ装置等に対して、そのフィードバックサーボ
ループ内に少なくとも回転記録媒体の偏心誤差またはデ
ィスクの上下動等に対応するような関数のモデルを含ま
せるようにしたものである。そのため、回転記録媒体の
回転数が変化する場合でも、サーボ装置を省電力化させ
ることができるとともに、定常偏差を少なくすることが
でき、高速回転に対してもサーボ装置を安定に応答させ
ることができるようになる。
録されている情報を読み出すときに必要とされるトラッ
キングサーボ装置、スピンドルサーボ装置またはフォー
カスサーボ装置等に対して、そのフィードバックサーボ
ループ内に少なくとも回転記録媒体の偏心誤差またはデ
ィスクの上下動等に対応するような関数のモデルを含ま
せるようにしたものである。そのため、回転記録媒体の
回転数が変化する場合でも、サーボ装置を省電力化させ
ることができるとともに、定常偏差を少なくすることが
でき、高速回転に対してもサーボ装置を安定に応答させ
ることができるようになる。
回転記録媒体としては、磁気ディスク、または光ディ
スク等が実用化されているが、特に、光ディスクの場合
は、記録面密度が非常に高く設計されており、かかる記
録情報を読み出す光学ピックアップとしては、高い応答
性をもち、かつ、定常偏差の小さいサーボ装置が必要と
される。
スク等が実用化されているが、特に、光ディスクの場合
は、記録面密度が非常に高く設計されており、かかる記
録情報を読み出す光学ピックアップとしては、高い応答
性をもち、かつ、定常偏差の小さいサーボ装置が必要と
される。
そのため、従来の光ディスクに対するサーボ装置は高
いループゲインと安定性を得ることを中心として設計さ
れ、例えば、光ビームを光ディスクの記録トラックに対
して照射するためのアクチュエータ（２軸機構）の応答
性を改善するとともに、アクチュエータの２次特性の位
相廻りによる安定化を補償するために、複雑な位相補償
回路を使用して一巡伝達関数のゲインが零となる周波数
をなるべく高い周波数にまで拡大し、いわゆるサーボ帯
域を広くすることによって、結果的に低域におけるルー
プ利得を高くするように設計している。
いループゲインと安定性を得ることを中心として設計さ
れ、例えば、光ビームを光ディスクの記録トラックに対
して照射するためのアクチュエータ（２軸機構）の応答
性を改善するとともに、アクチュエータの２次特性の位
相廻りによる安定化を補償するために、複雑な位相補償
回路を使用して一巡伝達関数のゲインが零となる周波数
をなるべく高い周波数にまで拡大し、いわゆるサーボ帯
域を広くすることによって、結果的に低域におけるルー
プ利得を高くするように設計している。
すなわち、第11図に示すようにピックアップのトラッ
キングサーボ装置の場合は、サーボ装置の一巡伝達利得
Ｇを曲線Ｂに示すように、従来の特性Ａより高くするこ
とによって定常偏差を圧縮し、かつ、そのサーボ帯域を
高域まで広げることによって応答性の改善をはかってい
る。
キングサーボ装置の場合は、サーボ装置の一巡伝達利得
Ｇを曲線Ｂに示すように、従来の特性Ａより高くするこ
とによって定常偏差を圧縮し、かつ、そのサーボ帯域を
高域まで広げることによって応答性の改善をはかってい
る。
しかし、一般的に特性Ｂに示すようにサーボ帯域の高
域限界を高くし、かつ、全体のループ利得を高くするこ
とは安定性を損なう要因となり、そのため、この高くな
った領域の位相廻りを補償するための補償回路が複雑に
なるとともに、サーボ信号と無関係な高い周波数成分の
信号等がサーボ装置内に漏れ込み、無駄な熱損失を発生
してアクチュエータの温度上昇と、電源の電力損失を誘
発するという問題があった。
域限界を高くし、かつ、全体のループ利得を高くするこ
とは安定性を損なう要因となり、そのため、この高くな
った領域の位相廻りを補償するための補償回路が複雑に
なるとともに、サーボ信号と無関係な高い周波数成分の
信号等がサーボ装置内に漏れ込み、無駄な熱損失を発生
してアクチュエータの温度上昇と、電源の電力損失を誘
発するという問題があった。
すなわち、従来のこのような設計手法によって構築さ
れたサーボ装置は、高い領域までサーボ帯域が伸びてい
るので、光ディスクの場合は、その再生時に記録されて
いるRF信号成分がサーボ帯域に漏れるという問題がある
と同時に、不要なノイズがアクチュエータに注入され、
電力消費が増大する。
れたサーボ装置は、高い領域までサーボ帯域が伸びてい
るので、光ディスクの場合は、その再生時に記録されて
いるRF信号成分がサーボ帯域に漏れるという問題がある
と同時に、不要なノイズがアクチュエータに注入され、
電力消費が増大する。
また、サーボ装置の応答性をよくするためには、サーボ
帯域を拡げ、かつゲインを高くして定常偏差を少なくす
ることが要求されるが、ループゲインを高くすることは
安定性を確保する点で制限され、結果的に定常偏差を圧
縮することが困難になっている。
帯域を拡げ、かつゲインを高くして定常偏差を少なくす
ることが要求されるが、ループゲインを高くすることは
安定性を確保する点で制限され、結果的に定常偏差を圧
縮することが困難になっている。
そこで、本出願人は先に回転記録媒体の偏心等によっ
て発生する周期的なトラッキングエラー信号、またはフ
ォーカスエラー信号に対してループ利得を向上させるよ
うなサーボ回路を設けることを提案した（特願昭60-248
707号）。
て発生する周期的なトラッキングエラー信号、またはフ
ォーカスエラー信号に対してループ利得を向上させるよ
うなサーボ回路を設けることを提案した（特願昭60-248
707号）。
すなわち、上述の回転記録媒体に対するサーボ方式の
発明は、回転記録媒体の偏心基本波成分に追従する高い
応答性を示すモデル（共振回路）をフィードバックサー
ボループ内に設け、偏心基本波成分を目標値として、そ
の一巡フィードバックループのゲインを高くしたもので
ある。
発明は、回転記録媒体の偏心基本波成分に追従する高い
応答性を示すモデル（共振回路）をフィードバックサー
ボループ内に設け、偏心基本波成分を目標値として、そ
の一巡フィードバックループのゲインを高くしたもので
ある。
しかしながら、回転記録媒体の記録トラックは微視的
な観察を行うと真円に対してかなりデコボコしたトラッ
クが形成されており、基本偏心周波数成分に対して多く
の高調波成分がトラッキングエラー信号として出力され
ている。
な観察を行うと真円に対してかなりデコボコしたトラッ
クが形成されており、基本偏心周波数成分に対して多く
の高調波成分がトラッキングエラー信号として出力され
ている。
また、ディスクの上下動偏位も、ディスク厚みむらに
よる高次の偏位成分が含まれている。
よる高次の偏位成分が含まれている。
したがって、単純な基本正弦波周波数を目標値とする
モデルをフィードバック回路内に含ませても、記録媒体
の回転数がさらに高くなると、光学ヘッドの応答性が低
下すると共に、依然として定常偏差が、特に高域側で残
るという問題がある。
モデルをフィードバック回路内に含ませても、記録媒体
の回転数がさらに高くなると、光学ヘッドの応答性が低
下すると共に、依然として定常偏差が、特に高域側で残
るという問題がある。
この発明は、かかる問題点を解消するためになされた
もので、偏心基本成分を含む高次の制御目標値に対して
も応答することができるような回転記録媒体に対するサ
ーボ方式を提供するものである。
もので、偏心基本成分を含む高次の制御目標値に対して
も応答することができるような回転記録媒体に対するサ
ーボ方式を提供するものである。
本発明はサーボループ回路内に、偏心基本波成分に応
じてピーク値が変化する伝達特性を有する伝達要素と、
回転基本周波数の高調波成分に応じてピーク値が変化す
る伝達特性を有する伝達要素と、外乱に応答する伝達特
性を有する伝達要素を例えば並列に挿入し、これらの各
伝達要素の出力を所定の比率で合成して制御対象に供給
するようにしたものである。
じてピーク値が変化する伝達特性を有する伝達要素と、
回転基本周波数の高調波成分に応じてピーク値が変化す
る伝達特性を有する伝達要素と、外乱に応答する伝達特
性を有する伝達要素を例えば並列に挿入し、これらの各
伝達要素の出力を所定の比率で合成して制御対象に供給
するようにしたものである。
回転記録媒体が光学ディスクであり、サーボ装置の対
象がトラッキングアクチュエータである場合は、制御目
標値の大部分の信号は光ディスクの偏心量に起因するも
のである。したがって、制御目標値は光ディスクの回転
周期の関数で表わされることになるから、この回転周期
の関数の変化に追従して変化するような高利得の伝達特
性を持った制御要素をサーボループ回路内に設けること
によって定常偏差をきわめて小さい値に圧縮することが
できると同時に、光ディスクが高速回転となったときに
も目標値の周期関数に対応して制御要素の最大利得とな
る周波数が変化するので、常に、制御目標値に対してル
ープゲインを高くすることができ、サーボ装置の消費電
力も少なくすることができる。
象がトラッキングアクチュエータである場合は、制御目
標値の大部分の信号は光ディスクの偏心量に起因するも
のである。したがって、制御目標値は光ディスクの回転
周期の関数で表わされることになるから、この回転周期
の関数の変化に追従して変化するような高利得の伝達特
性を持った制御要素をサーボループ回路内に設けること
によって定常偏差をきわめて小さい値に圧縮することが
できると同時に、光ディスクが高速回転となったときに
も目標値の周期関数に対応して制御要素の最大利得とな
る周波数が変化するので、常に、制御目標値に対してル
ープゲインを高くすることができ、サーボ装置の消費電
力も少なくすることができる。
目標値に定常偏差なく応答できるサーボシステムを構
成するための条件としては、目標値の関数のモデルが制
御系のループ内に含まれていることが必要な条件とされ
ている。
成するための条件としては、目標値の関数のモデルが制
御系のループ内に含まれていることが必要な条件とされ
ている。
「例えば、The Internal model principle for linea
r Multivaliable Regulators・Applied Mathematics＆
optimization・Vo12・No2,1975,Springer-verlag」 ところで、光ディスクを記録媒体とするときのトラッ
キングサーボでは、渦巻状に形成されている記録トラッ
クを追跡するための主要な目標値Xreffは、光ディスク
の偏心の基本波成分が大部分を占めており、さらに、光
学ピックアップを光ディスクの半径方向に送るための直
流成分も含まれることになる。また、回転記録媒体であ
る光ディスクのときは、その製造工程におけるトラック
の歪，厚みむら等がエラー信号として検出されるから、
これらを含めると、光ディスクの回転角速度をωとした
ときに、目標値Xreffは Xreff＝Bt＋A1Sinωｔ＋A2Sin（２ω＋φ2）ｔ ＋A3Sin（３ω＋φ3）ｔ＋………………… ＋AnSin（ｎω＋φn）ｔ …………（１） として表わすことができる。
r Multivaliable Regulators・Applied Mathematics＆
optimization・Vo12・No2,1975,Springer-verlag」 ところで、光ディスクを記録媒体とするときのトラッ
キングサーボでは、渦巻状に形成されている記録トラッ
クを追跡するための主要な目標値Xreffは、光ディスク
の偏心の基本波成分が大部分を占めており、さらに、光
学ピックアップを光ディスクの半径方向に送るための直
流成分も含まれることになる。また、回転記録媒体であ
る光ディスクのときは、その製造工程におけるトラック
の歪，厚みむら等がエラー信号として検出されるから、
これらを含めると、光ディスクの回転角速度をωとした
ときに、目標値Xreffは Xreff＝Bt＋A1Sinωｔ＋A2Sin（２ω＋φ2）ｔ ＋A3Sin（３ω＋φ3）ｔ＋………………… ＋AnSin（ｎω＋φn）ｔ …………（１） として表わすことができる。
通常の光ディスクプレーヤの場合は、第（１）式のBt
成分は光学ピックアップの送りモータに受け持たせるこ
とができるので、アクチュエータに対しては を主要な目標値とすることができる。（但し、ｉ＝1,2,
3・・・・ｎ） 第１図は、かかる条件に基づいて構成した本発明の基
本的なサーボ装置のブロック線図を示したものであっ
て、一点鎖線で囲ったGcはｎ個の伝達要素Gc1,Gc2,Gc3
及び係数器K1で構成されている伝達要素群で、例えばｉ
番目の伝達要素Gc1(i),Gc2(i),Gc3(i)の伝達特性が、 とされている伝達要素で構成されている。
成分は光学ピックアップの送りモータに受け持たせるこ
とができるので、アクチュエータに対しては を主要な目標値とすることができる。（但し、ｉ＝1,2,
3・・・・ｎ） 第１図は、かかる条件に基づいて構成した本発明の基
本的なサーボ装置のブロック線図を示したものであっ
て、一点鎖線で囲ったGcはｎ個の伝達要素Gc1,Gc2,Gc3
及び係数器K1で構成されている伝達要素群で、例えばｉ
番目の伝達要素Gc1(i),Gc2(i),Gc3(i)の伝達特性が、 とされている伝達要素で構成されている。
Goはディスク装置の移動時や、衝撃等があった時に印加
される外乱に対して出力されるサーボエラー信号に応答
して、アクチュエータを制御するような伝達特性を有す
る伝達要素、Gaはアクチュエータの伝達要素を示してい
る。アクチュエータの伝達特性は、一般的に２次特性と
なっているので、 または、 で示される。
される外乱に対して出力されるサーボエラー信号に応答
して、アクチュエータを制御するような伝達特性を有す
る伝達要素、Gaはアクチュエータの伝達要素を示してい
る。アクチュエータの伝達特性は、一般的に２次特性と
なっているので、 または、 で示される。
伝達要素Gc1(i)は光ディスクの偏心量の基本波成分を
構成する回転数ωdの高調波信号ωd・（ｉ）に対して無
限大の利得を有するような伝達特性 を持ち、ωd 2・（ｉ）2は光ディスクの回転数を検出し
た信号Ｓ（ω）によって後述するような回路手段で可変
されるように構成されている。
構成する回転数ωdの高調波信号ωd・（ｉ）に対して無
限大の利得を有するような伝達特性 を持ち、ωd 2・（ｉ）2は光ディスクの回転数を検出し
た信号Ｓ（ω）によって後述するような回路手段で可変
されるように構成されている。
そして、例えばｉ＝１のときの偏心基本波成分に対す
るボード線図は第２図（ａ），（ｂ）に示すように設計
されている。
るボード線図は第２図（ａ），（ｂ）に示すように設計
されている。
したがって、光ディスクの回転数Ｎに追従して伝達要
素Gc1の特性を示すωdを変化すると、その基本偏心量に
対しては理想的には無限大の利得を有しており、定常偏
差を０にすることができる。
素Gc1の特性を示すωdを変化すると、その基本偏心量に
対しては理想的には無限大の利得を有しており、定常偏
差を０にすることができる。
また、伝達要素Gc1（２）の特性を示すωd・（２）を
回転数に追従させると２次の偏心成分に対しても無限大
のループ利得を与えることができる。
回転数に追従させると２次の偏心成分に対しても無限大
のループ利得を与えることができる。
伝達要素Gc2（ｉ）の特性a2S2（ｉ）＋a1Ｓ（ｉ）＋a
0（ｉ）は２次特性とされているアクチュエータの位相
補償特性を示すものであり、そのボード線図は第３図
（ａ），（ｂ）に示すように、例えばアクチュエータの
逆特性とすることができる。｛（ωa）はアクチュエー
タの共振周波数｝ なお、伝達要素Gc2（ｉ）の特性はGc2（ｉ）＝a
1（ｉ）Ｓとしてもよい。
0（ｉ）は２次特性とされているアクチュエータの位相
補償特性を示すものであり、そのボード線図は第３図
（ａ），（ｂ）に示すように、例えばアクチュエータの
逆特性とすることができる。｛（ωa）はアクチュエー
タの共振周波数｝ なお、伝達要素Gc2（ｉ）の特性はGc2（ｉ）＝a
1（ｉ）Ｓとしてもよい。
したがって、前記伝達要素Gc1(i),Gc2(i)の合成特性
のボード線図は第４図（ａ），（ｂ）に示すようにな
る。（但し、ｉ＝１のとき） この場合、各伝達要素Gc1(i)・Gc2(i)・Ga（ｉ）の直
列の特性を考えると、ω＝ωd（ｉ）の点で急激に位相
廻りが180°反転するため、系が不安定になる。そこ
で、伝達要素Gc3(i)に第５図（ａ），（ｂ）に示すよう
に１次の進み特性 を持った位相補償器を付加し、第４図で点線で示すよう
にω＝ωd（ｉ）付近で位相余裕を与え、ω＝ωd（ｉ）
のときのGc1(i)・Gc2(i)・Gc3(i)・Gaの総合特性の安定
性を確保する。
のボード線図は第４図（ａ），（ｂ）に示すようにな
る。（但し、ｉ＝１のとき） この場合、各伝達要素Gc1(i)・Gc2(i)・Ga（ｉ）の直
列の特性を考えると、ω＝ωd（ｉ）の点で急激に位相
廻りが180°反転するため、系が不安定になる。そこ
で、伝達要素Gc3(i)に第５図（ａ），（ｂ）に示すよう
に１次の進み特性 を持った位相補償器を付加し、第４図で点線で示すよう
にω＝ωd（ｉ）付近で位相余裕を与え、ω＝ωd（ｉ）
のときのGc1(i)・Gc2(i)・Gc3(i)・Gaの総合特性の安定
性を確保する。
なお、第１図のK11〜K12は係数器であり、従来の伝達
要素G0と、本発明で採用する伝達要素群Gcによるフィー
ドバック量を所定の値に設定するものである。
要素G0と、本発明で採用する伝達要素群Gcによるフィー
ドバック量を所定の値に設定するものである。
伝達要素Gc1(i)は回転記録媒体の一つである光ディス
クの回転数をFG等によって検出し、その信号Ｓ（ω）に
よって共振ピーク点ωd（ｉ）を回転周波数ωに対応し
て変化させる。この場合、伝達要素Gc3(i)の時定数b
1(i),b2(i)も同時に前記信号Ｓ（ω）に追従して変化さ
せることが好ましい。
クの回転数をFG等によって検出し、その信号Ｓ（ω）に
よって共振ピーク点ωd（ｉ）を回転周波数ωに対応し
て変化させる。この場合、伝達要素Gc3(i)の時定数b
1(i),b2(i)も同時に前記信号Ｓ（ω）に追従して変化さ
せることが好ましい。
本発明のサーボ方式の基本回路は上述したように制御
目標値 に応答する伝達特性 をもった伝達要素Gc1(i)がサーボループ内に含まれてい
るので、理想的には回転記録媒体のすべての偏心成分に
対しては定常偏差を０にすることができる。また、回転
記録媒体が高速になったときも、前記伝達要素Gc1(i)の
ピーク点ωd（ｉ）が目標値、すなわち回転記録媒体の
偏心成分ωd（ｉ）に追従して変化するので、従来の制
御要素G0の利得、及びサーボ帯域を高くして、常時、応
答性を高くしておく必要がなくなり消費電力が増大しな
い。
目標値 に応答する伝達特性 をもった伝達要素Gc1(i)がサーボループ内に含まれてい
るので、理想的には回転記録媒体のすべての偏心成分に
対しては定常偏差を０にすることができる。また、回転
記録媒体が高速になったときも、前記伝達要素Gc1(i)の
ピーク点ωd（ｉ）が目標値、すなわち回転記録媒体の
偏心成分ωd（ｉ）に追従して変化するので、従来の制
御要素G0の利得、及びサーボ帯域を高くして、常時、応
答性を高くしておく必要がなくなり消費電力が増大しな
い。
すなわち、本発明のサーボ方式の一巡ループ特性は、
例えばｎ＝５とすると第６図（ａ）の実線で示すよう
に、ωd（ｉ）でピーク利得を有し、従来のサーボ回路
のループ利得曲線Ａに対してサーボ帯域の上限が低いた
め高域で混入するノイズ成分に対して省電力化が達成さ
れるとともに、目標値の大部分を占める偏心成分ω
d（ｉ）に対しては十分なループ利得を与えることがで
き、定常偏差の小さい状態でサーボをかけることができ
る。
例えばｎ＝５とすると第６図（ａ）の実線で示すよう
に、ωd（ｉ）でピーク利得を有し、従来のサーボ回路
のループ利得曲線Ａに対してサーボ帯域の上限が低いた
め高域で混入するノイズ成分に対して省電力化が達成さ
れるとともに、目標値の大部分を占める偏心成分ω
d（ｉ）に対しては十分なループ利得を与えることがで
き、定常偏差の小さい状態でサーボをかけることができ
る。
また、ディスクが高速回転となった場合も伝達要素G
c1(i)のピーク点が第６図（ｂ）のように移動して高域
の偏心成分にも追従して一巡ループ利得が高くなるの
で、高速回転にも対応できる。
c1(i)のピーク点が第６図（ｂ）のように移動して高域
の偏心成分にも追従して一巡ループ利得が高くなるの
で、高速回転にも対応できる。
第７図はこの発明の伝達要素群Gcの例えばｉ＝１とな
っている伝達回路例（Gc1,Gc2,Gc3）を示したもので、
一点鎖線で囲ったＡの部分は伝達要素Gc1（１）の部分
を示し、伝達特性 を形成する。
っている伝達回路例（Gc1,Gc2,Gc3）を示したもので、
一点鎖線で囲ったＡの部分は伝達要素Gc1（１）の部分
を示し、伝達特性 を形成する。
また、演算増幅器A5,A6から形成されているＢの部分を
含めると伝達要素Gc1(1),Gc2(1)の合成特性 が形成される。
含めると伝達要素Gc1(1),Gc2(1)の合成特性 が形成される。
また、Ｃの部分は位相補償器の伝達特性 を構成する伝達要素Gc3（１）の回路部分を示す。
伝達要素Gc1（１）を構成する演算増幅器A1,A2,A3,A4
は、ステートバリアブルフィルタを構成するもので、演
算増幅器A1は加算器、同じくA2,A3は積分回路、A4はフ
ィードバック量の設定を行う増幅回路であって、この増
幅回路によって帰還量を設定し、前記第（３）式のωd
を設定することができる。
は、ステートバリアブルフィルタを構成するもので、演
算増幅器A1は加算器、同じくA2,A3は積分回路、A4はフ
ィードバック量の設定を行う増幅回路であって、この増
幅回路によって帰還量を設定し、前記第（３）式のωd
を設定することができる。
したがって、スイッチS1を光ディスクの回転数に対応
して切り換え、抵抗R1の値を切り換えることにより、光
ディスクの偏心基本波成分ｉ＝１に追従して共振点を変
化し、偏心基本波周波数に対して最大のループ利得を与
えることができる。
して切り換え、抵抗R1の値を切り換えることにより、光
ディスクの偏心基本波成分ｉ＝１に追従して共振点を変
化し、偏心基本波周波数に対して最大のループ利得を与
えることができる。
演算増幅器A5,A6は伝達要素Gc1（１）の各部の電圧
V1′，V2″を加算することによって前記第４図（ａ）の
周波数特性を形成するものである。
V1′，V2″を加算することによって前記第４図（ａ）の
周波数特性を形成するものである。
そのため、アクチュエータの機械的な応答特性に関連
して抵抗r9,r7,r8が調整され係数a2(1),a1(1),a0(1)が
設定される。
して抵抗r9,r7,r8が調整され係数a2(1),a1(1),a0(1)が
設定される。
位相すすみ回路を構成する伝達要素Gc3（１）のスイ
ッチS2,S3も同様に光ディスクの回転数に対応して、ス
イッチS1と同様に切り換え、ωd付近の位相廻りを安定
にする。
ッチS2,S3も同様に光ディスクの回転数に対応して、ス
イッチS1と同様に切り換え、ωd付近の位相廻りを安定
にする。
なお、帰還量の切り換え（スイッチS1）、時定数b
1(1),b2(1)の切り換え（スイッチS2,S3）は、非直線性
の電子的な可変抵抗を使用することによって省略するこ
ともできる。
1(1),b2(1)の切り換え（スイッチS2,S3）は、非直線性
の電子的な可変抵抗を使用することによって省略するこ
ともできる。
以上ｉ＝１の実施例について説明したが、２次の偏心
成分ｉ＝２以上の伝達要素についても同様な回路で形成
することができる。
成分ｉ＝２以上の伝達要素についても同様な回路で形成
することができる。
なお、アクチュエータの伝達特性が０型、つまり なるものについて述べたが、この伝達特性が の１型のアクチュエータに対しても、目標値を とすることによって、前述した各実施例の伝達要素をそ
のまま応用することが可能である。
のまま応用することが可能である。
この場合は、送りモータが小型であってDCオフセット
特性があるときでも、アクチュエータが直流成分に対し
て無限大の利得（Ｓ→０で、Ｇ＝∞）で応答するため、
省電力化とする場合にさらに効果的である。
特性があるときでも、アクチュエータが直流成分に対し
て無限大の利得（Ｓ→０で、Ｇ＝∞）で応答するため、
省電力化とする場合にさらに効果的である。
第８図は本発明のサーボ方式に採用することができる
伝達要素Gc1（ｉ）（ｉ＝１・・・・ｉ・・・・ｎ）の
他の実施例を示したもので、ｎ個の伝達要素は演算増幅
器A1(i),A2(i),A3(i),A4(i)とスイッチドキャパシタCS
（ｉ）によって構成されている。
伝達要素Gc1（ｉ）（ｉ＝１・・・・ｉ・・・・ｎ）の
他の実施例を示したもので、ｎ個の伝達要素は演算増幅
器A1(i),A2(i),A3(i),A4(i)とスイッチドキャパシタCS
（ｉ）によって構成されている。
この実施例は、第７図と同様にステートバリアブルフ
ィルタの構成とされ、回路の共振周波数ωd（ｉ）は一
点鎖線で示すスイッチドキャパシタCSに対して、光ディ
スクの回転周期，及びその整数分の１のクロック信号を
分周回路Ｄ（１）・・・Ｄ（ｉ）・・・Ｄ（ｎ）から供
給することに変化させるようにしたものである。
ィルタの構成とされ、回路の共振周波数ωd（ｉ）は一
点鎖線で示すスイッチドキャパシタCSに対して、光ディ
スクの回転周期，及びその整数分の１のクロック信号を
分周回路Ｄ（１）・・・Ｄ（ｉ）・・・Ｄ（ｎ）から供
給することに変化させるようにしたものである。
すなわち、各伝達要素Gc1（ｉ）のスイッチドキャパ
シタCS（ｉ）のスイッチＳを光ディスクのFG信号から得
られるクロック信号及びその分周信号によって駆動する
と、前記第７図の抵抗r1,r2を変化させるのと同等の効
果を持たせることができる。その結果、基本，及び高次
の共振周波数ωd（ｉ）をディスクの回転数に追従して
変化させることができる。
シタCS（ｉ）のスイッチＳを光ディスクのFG信号から得
られるクロック信号及びその分周信号によって駆動する
と、前記第７図の抵抗r1,r2を変化させるのと同等の効
果を持たせることができる。その結果、基本，及び高次
の共振周波数ωd（ｉ）をディスクの回転数に追従して
変化させることができる。
なお、A0は合成回路、A4（ｉ）は帰還量を設定する演
算増幅器を示す。
算増幅器を示す。
第９図は伝達要素Gc1（ｉ）のさらに他の実施例を示
したもので、10はBBD（Bucket-Bridge Device）素子か
らからアナログ遅延素子、11,12は入出力バッファアン
プを示す。
したもので、10はBBD（Bucket-Bridge Device）素子か
らからアナログ遅延素子、11,12は入出力バッファアン
プを示す。
この回路は「クシ型フィルタ」としてもよく知られて
いるように理想的には虚軸上に無限個の極を持ち、その
伝達特性は、 ボード線図は第10図（ａ），（ｂ）に示すようなものに
なる。
いるように理想的には虚軸上に無限個の極を持ち、その
伝達特性は、 ボード線図は第10図（ａ），（ｂ）に示すようなものに
なる。
したがって、BBD10の遅延時間Ｌを回転ディスクの周
波数1/fdとし、その伝送周波数帯域が偏心周波数成分を
カバーできるものであれば、ｎ次の高調波偏心成分もそ
の高いループ利得によって除去することができるように
なる。
波数1/fdとし、その伝送周波数帯域が偏心周波数成分を
カバーできるものであれば、ｎ次の高調波偏心成分もそ
の高いループ利得によって除去することができるように
なる。
なお、Ｒはエラー信号に対して所定のバイアス電圧を
付加する可変抵抗を示し、入出力バッファアンプ11,12
の抵抗r1,r2,r3,r4によって帰還量が設定される。
付加する可変抵抗を示し、入出力バッファアンプ11,12
の抵抗r1,r2,r3,r4によって帰還量が設定される。
また、アナログ遅延素子10に入力されるFG信号によっ
て、遅延量が回転記録媒体の回転周波数の1/fに設定さ
れる。
て、遅延量が回転記録媒体の回転周波数の1/fに設定さ
れる。
以上説明したように、この発明のサーボ装置は回転記
録媒体に適用した場合、制御目標値の大部分を形成する
偏心基本波成分及びその高次の周波数成分に対してきわ
めて高いループ利得を与えることができるので、定常偏
差がきわめて低いものにすることができる。また、サー
ボ装置の一巡伝達特性のピーク値が回転記録媒体の回転
周期に追従して変化するように構成されているので、高
速回転としたときでもピーク値に対応する偏心成分に安
定に応答することができるとともに、外乱等に応答する
伝達要素を含む回路が併設されているので、ディスク装
置に印加される衝撃や、回転機構によって発生する不定
期なサーボエラー信号に対しても適格に応答することが
できるという効果を奏することができる。
録媒体に適用した場合、制御目標値の大部分を形成する
偏心基本波成分及びその高次の周波数成分に対してきわ
めて高いループ利得を与えることができるので、定常偏
差がきわめて低いものにすることができる。また、サー
ボ装置の一巡伝達特性のピーク値が回転記録媒体の回転
周期に追従して変化するように構成されているので、高
速回転としたときでもピーク値に対応する偏心成分に安
定に応答することができるとともに、外乱等に応答する
伝達要素を含む回路が併設されているので、ディスク装
置に印加される衝撃や、回転機構によって発生する不定
期なサーボエラー信号に対しても適格に応答することが
できるという効果を奏することができる。
第１図はこの発明のサーボシステムの基本的なブロック
線図、第２図（ａ），（ｂ）は伝達要素Gc1（ｉ）のボ
ード線図、第３図（ａ），（ｂ）は伝達要素Gc2（ｉ）
のボード線図、第４図（ａ），（ｂ）は伝達要素G
c1（ｉ）＋Gc2（ｉ）のボード線図、第５図（ａ），
（ｂ）は位相補償用の伝達特性を示すボード線図、第６
図（ａ），（ｂ）は本発明の総合ループゲイン特性を示
す説明図、第７図は本発明のサーボ装置に使用できるフ
ィードバック伝達要素の一実施例を示す回路図、第８図
は同じくフィードバック伝達要素の他の実施例を示す回
路図、第９図はアナログ遅延素子を伝達要素とする場合
のブロック図、第10図（ａ），（ｂ）は第９図の伝達特
性を示すボード線図、第11図はサーボ装置におけるルー
プゲイン特性の説明図である。 図中、Gc1（ｉ）は回転記録媒体の偏心成分に対して利
得を高くすることができる伝達要素、Gc2（ｉ）はアク
チュエータの伝達特性に対する補償を行う伝達要素、G
c3（ｉ）は位相補償用の伝達要素、G0は外乱等に対して
主に応答する伝達要素、Gaはアクチュエータの伝達特性
を示す伝達要素である。
線図、第２図（ａ），（ｂ）は伝達要素Gc1（ｉ）のボ
ード線図、第３図（ａ），（ｂ）は伝達要素Gc2（ｉ）
のボード線図、第４図（ａ），（ｂ）は伝達要素G
c1（ｉ）＋Gc2（ｉ）のボード線図、第５図（ａ），
（ｂ）は位相補償用の伝達特性を示すボード線図、第６
図（ａ），（ｂ）は本発明の総合ループゲイン特性を示
す説明図、第７図は本発明のサーボ装置に使用できるフ
ィードバック伝達要素の一実施例を示す回路図、第８図
は同じくフィードバック伝達要素の他の実施例を示す回
路図、第９図はアナログ遅延素子を伝達要素とする場合
のブロック図、第10図（ａ），（ｂ）は第９図の伝達特
性を示すボード線図、第11図はサーボ装置におけるルー
プゲイン特性の説明図である。 図中、Gc1（ｉ）は回転記録媒体の偏心成分に対して利
得を高くすることができる伝達要素、Gc2（ｉ）はアク
チュエータの伝達特性に対する補償を行う伝達要素、G
c3（ｉ）は位相補償用の伝達要素、G0は外乱等に対して
主に応答する伝達要素、Gaはアクチュエータの伝達特性
を示す伝達要素である。
Claims (1)
- 【請求項１】回転記録媒体に対するサーボループ回路内
に、回転記録媒体の回転基本周波数に応じてピーク値が
変化するような伝達特性を有する第１の回路と、 前記回転基本周波数の高調波成分の変化に追従してピー
ク値が変化するような伝達特性を有する第２の回路と、 前記回転記録媒体に印加される不定期な外乱、または衝
撃に対して応答する伝達特性を有する第３の回路とを併
設し、 前記第１、第２、及び第３の回路の出力が所定の比率で
合成されて制御対象となるアクチュエータに供給される
ようにしたことを特徴とする回転記録媒体に対するサー
ボ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129125A JP2508458B2 (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | 回転記録媒体に対するサ―ボ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129125A JP2508458B2 (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | 回転記録媒体に対するサ―ボ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62287483A JPS62287483A (ja) | 1987-12-14 |
| JP2508458B2 true JP2508458B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=15001702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61129125A Expired - Fee Related JP2508458B2 (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | 回転記録媒体に対するサ―ボ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508458B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH076392A (ja) * | 1993-06-18 | 1995-01-10 | Victor Co Of Japan Ltd | ディスク装置 |
| JP4504830B2 (ja) * | 2005-02-08 | 2010-07-14 | ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ | 磁気ディスク装置 |
| JP2009247098A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Brother Ind Ltd | モータ制御装置及びキャリッジ搬送装置 |
| JP6637800B2 (ja) * | 2016-03-17 | 2020-01-29 | ジヤトコ株式会社 | 無段変速機の制御装置及び無段変速機の制御方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52120305A (en) * | 1976-04-05 | 1977-10-08 | Hitachi Ltd | Stator core for rotary machine |
| JPS6055569A (ja) * | 1983-09-06 | 1985-03-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 情報再生装置 |
-
1986
- 1986-06-05 JP JP61129125A patent/JP2508458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62287483A (ja) | 1987-12-14 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |