JP2543228B2 - トラッキング制御装置 - Google Patents

トラッキング制御装置

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JP2543228B2
JP2543228B2 JP2147822A JP14782290A JP2543228B2 JP 2543228 B2 JP2543228 B2 JP 2543228B2 JP 2147822 A JP2147822 A JP 2147822A JP 14782290 A JP14782290 A JP 14782290A JP 2543228 B2 JP2543228 B2 JP 2543228B2
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重博 伊藤
一夫 渋谷
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光ディスク装置、レーザディスク装置、コン
パクトディスク等に使用するトラッキング制御装置に関
する。
従来の技術 第7図は従来のトラッキング制御装置の構成を示すブ
ロック図であり、第7図を用いて従来のトラッキング制
御装置について説明する。第7図において、トラッキン
グアクチュエータ3に搭載された光学ヘッド(図示せ
ず)から記録媒体1に向ってレーザスポット2が照射さ
れ、その反射光が受光素子4によって電流信号に変換さ
れる。この電流信号は、トラッキングエラー検出器5を
通過し、トラッキングエラー信号としてトラッキング制
御装置6に入力される。トラッキング制御装置6は、図
示するように、位相補償回路11とローパスフィルタ12と
ゲイン調整回路13と微分器15と積分器16とハイパスフィ
ルタ17とから構成されている。トラッキング制御装置6
から出力される制御信号は、トラッキングアクチュエー
タ駆動回路10に入力され、トラッキングアクチュエータ
駆動回路10は入力される制御信号にしたがってトラッキ
ングアクチュエータ3を速度制御する。
トラッキング制御装置6において速度制御によるステ
ィルジャンプ動作を行う場合には、一方において、上記
トラッキングエラー信号を微分器15によって微分し、微
分結果をローパスフィルタ12に入力して、速度の低周波
成分を取り出す。また、他方において、図示するよう
に、アクチュエータ絶対加速度に比例する制御量をアク
チュエータに流れる電流であると擬制して、トラッキン
グアクチュエータ駆動回路10に入力される制御信号を積
分器16によって積分し、ハイパスフィルタ17を介して速
度の高周波成分を取り出している。そして、上記速度の
低周波成分と速度の高周波成分を加算してアクチュエー
タ3の速度信号を生成し、目標速度14との差を求め、そ
の後ゲイン調整回路13によってゲイン調整を行った後、
トラッキングアクチュエータ駆動回路10に入力して、ト
ラッキングアクチュエータ3を駆動し、スティルジャン
プ動作を行う。
さらに、トラッキングアクチュエータ3の摩擦、アク
チュエータ3の感度個体差に起因するアクチュエータ3
の速度検出誤差を補正するため、ゲイン調整回路13のボ
リューム調整を行い、安定したスティルジャンプ動作を
行うようにしている。
発明が解決しようとする課題 上記した従来技術においては、アクチュエータの速度
の高周波成分を求める際に、アクチュエータ絶対加速度
に比例する制御量をアクチュエータに流れる電流である
と擬制し、トラッキングアクチュエータ駆動回路に入力
される制御信号(トラッキング制御装置6の出力)を積
分器によって積分して、上記アクチュエータの速度の高
周波成分を求めている。
その結果、トラッキングアクチュエータの摩擦、動特
性ばらつき等に起因して、アクチュエータ速度の検出結
果と実際の速度とに差が生じてしまい、安定で正確なス
ティルジャンプ動作をさせるためには、作業員が人為的
に一台ずつゲイン調整回路による調整を行って、速度検
出誤差を補正する必要があるという問題点があった。
本発明はこのような従来技術の問題点を解決するもの
であり、トラッキングアクチュエータの摩擦、動特性ば
らつき等に起因するアクチュエータの速度検出誤差を除
去し、安定したスティルジャンプ動作を実現することの
できる優れたトラッキング制御装置を提供することを目
的としている。
課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、従来アナログ信
号処理により行っていたサーボをデジタル信号処理によ
って行うためのサーボコントローラ(DSP)を設け、ま
たそれに伴ってA/D変換器・D/A変換器を設けて、サーボ
コントローラ内で数値演算を行って制御を行えるように
し、特にサーボコントローラにおいて速度制御によるス
ティルジャンプ動作時のジャンプ時間を測定し、目標時
間と比較し、アクチュエータ検出速度を制御して、目標
速度で動作するようにアクチュエータを駆動するもので
ある。
作用 本発明によれば、トラッキング制御装置のサーボコン
トローラによって、トラッキングアクチュエータの感度
ばらつきや摩擦によるアクチュエータの検出速度誤差を
除去するように、検出されたアクチュエータの速度を増
減させてアクチュエータの速度をコントロールしてステ
ィルジャンプ時間のばらつきを補正し、一定の時間でジ
ャンプ動作をさせ、これによりオーバーシュート、アン
ダーシュートのない安定したジャンプ動作を行うことが
可能になる。
実施例 第1図は本発明のトラッキング制御装置の一実施例を
示すブロック図である。第1図において、1は記録媒
体、2は図示しない光学ヘッドから照射されたレーザー
スポット、3はトラッキングアクチュエータ、4は記録
媒体1によって反射されたレーザースポット2を受光し
て電流に変換する受光素子、5は受光素子4の出力信号
からトラッキングエラー信号TEを検出するトラッキング
エラー検出器、6はトラッキング制御装置、7はトラッ
キングエラー信号をデジタル化するA/D変換器、8はA/D
変換器7のデジタル出力を演算処理するサーボコントロ
ーラ、9はサーボコントローラ8の出力をアナログ信号
へ変換するD/A変換器、10はトラッキングアクチュエー
タを駆動するトラッキングアクチュエータ駆動回路であ
る。
第1図に示す実施例の動作の概略は、次のようなもの
である。すなわち、図示しない光学ヘッドより記録媒体
1に照射されたレーザースポット2は、記録媒体1で反
射され、その反射光が受光素子4によって受光され、電
気信号に変換される。その電気信号は、トラッキングエ
ラー検出器5においてトラッキングエラー信号に変換さ
れる。そして、トラッキングエラー信号は、トラッキン
グ制御装置6内のA/D変換器7においてデジタル信号に
変換され、サーボコントローラ8において上記デジタル
信号に基づいて演算処理が行われる。その後、D/A変換
器9で再びアナログ信号に変換され、トラッキングアク
チュエータ駆動回路10へ入力される。トラッキングアク
チュエータ駆動回路10は、入力された上記アナログ信号
に基づいてアクチュエータ3を駆動しトラッキング制御
を行う。
次に、第1図に示す実施例におけるスティルジャンプ
動作について、第2図から第6図(a),(b)を用い
て説明する。ここで、第2図は第1図に示すサーボコン
トローラ8の機能ブロック図であり、第3図はサーボコ
ントローラ8におけるスティルジャンププログラムを示
すフローチャートであり、第4図は(a)と第5図
(a)と第6図(a)はスティルジャンプ動作時のトラ
ッキングエラー信号TEの波形を示し、第4図(b)と第
5図(b)と第6図(b)はスティルジャンプ動作時の
アクチュエータ3の速度変化を示す図である。
スティルジャンプ動作は、第2図に示す速度制御ルー
プ81において行われる。まず、サーボコントローラ8内
で速度制御ループ81に切り換わり、第3図に示すように
スティルジャンプ時間測定用タイマがセットされる。次
に、第2図に示すサンプルタイミングにおいて、トラッ
キングエラー検出器5から出力されるトラッキングエラ
ー信号TEを、A/D変換器7でデジタル化して取り込む。
次に、微分器82において、上記トラッキングエラー信号
TEを微分し、ローパスフィルタ83を通してアクチュエー
タ3の速度の低周波成分を検出する。次に、現在流れて
いる電流の推定値として、前サンプルタイミングで出力
した際のサーボコントローラ8の出力を積分器85で積分
し、ハイパルフィルタ86を通してアクチュエータ3の速
度の高周波成分を検出する。この2つの速度成分を加算
して、アクチュエータ3の検出速度VXとする。そして、
さらに前回のスティルジャンプ時の状況(オーバーシュ
ート、アンダーシュート、正常)を示すフラグOUFによ
り、速度補正量8を加算または減算して検出速度VXの補
正を行い、これをアクチュエータ3の新たな検出速度VX
と設定する。次に、目標速度VMと新たな検出速度VXとを
比較して、目標速度VMとの差VM−VXを算出し、さらにゲ
イン設定器84を介してゲイン設定を行い、D/A変換器9
を通してアナログ信号に変換する。次に、このアナログ
信号をトラッキングアクチュエータ駆動回路10へ入力
し、アクチュエータ3を駆動して目標速度VMに一致する
ように制御する。次に、サーボコントローラ8内のタイ
マ(図示せず)をインクリメントする。
以上の動作をアクチュエータ3が隣のトラックへ移動
してトラッキングエラー信号のゼロクロス出力が得られ
るまで行う。そして、トラッキングエラー信号TEがゼロ
クロスした時の時刻を用いて前記タイマをストップさ
せ、今回のスティルジャンプ時間tXを求め、求めたステ
ィルジャンプ時間tXより次回のアクチュエータ検出速度
補正用のフラグOUFを設定し、次にスティルジャンプを
する時の速度補正情報とする。
第4図(a),(b)、第5図(a),(b)、第6
図(a),(b)はアクチュエータ検出速度補正用のフ
ラグOUFの設定方法を説明するための図であり、前記し
たように第4図(a)と第5図(a)と第6図(a)は
それぞれスティルジャンプ動作時のトラッキングエラー
信号TEの波形を示し、第4図(b)と第5図(b)と第
6図(b)はそれぞれスティルジャンプ動作時のアクチ
ュエータ3の速度変化を示している。第4図(a),
(b)はジャンプ時間tXが目標時間tMに等しく、ジャン
プ動作が安定な状態で、かつアクチュエータ3の実速度
VJが目標速度VMに等しい場合を示す。第5図(a),
(b)はジャンプ時間tXが目標速度tMより短く、オーバ
ーシュートしている状態である。これは、アクチュエー
タ3の実速度VJが目標速度VMより速いために生ずるもの
で、検出速度VXを大きくしてアクチュエータ3の速度を
遅くする必要がある。第6図(a),(b)はジャンプ
時間tXが目標時間tMより長く、アンダーシュートしてい
る状態である。これは、アクチュエータ3の実速度VJ
目標速度VMより遅いために生ずるもので、検出速度VM
小さくして、アクチュエータ3の速度を大きくし、速く
動作させる必要がある。上記した第5図(a),(b)
及び第6図(a),(b)の状態に対して、フラグOUF
によって検出速度VXの補正を行い、ジャンプ時間の補正
をする。
以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、
以下に示す効果を有する。
(1)トラッキングアクチュエータの摩擦、感度ばらつ
き等によるスティルジャンプ時間のばらつきを、サーボ
コントローラ内のプログラムによって補正することがで
きるので、人為的なスティルジャンプ時間の調整を削除
することができる。
(2)温度変化によるトラッキングアクチュエータの感
度の変化によるスティルジャンプ時間の変化に対して
も、そのスティルジャンプ時間に応じて検出速度、目標
速度を設定してスティルジャンプ時間を補正することが
できるので、温度変化に対するマージンをとることがで
きる。
発明の効果 本発明によれば、トラッキングアクチュエータの摩
擦、動特性ばらつき等に起因するアクチュエータの速度
検出誤差を除去し、安定したスティルジャンプ動作を実
現することのできる優れたトラッキング制御装置を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるトラッキング制御装
置の構成を示すブロック図、第2図は第1図に示すサー
ボコントローラの機能を示すブロック図、第3図は第1
図に示すサーボコントローラにおけるスティルジャンプ
プログラムを示すフローチャート、第4図(a)と第5
図(a)と第6図(a)はそれぞれスティルジャンプ動
作時のトラッキングエラー信号を示す波形図、第4図
(b)と第5図(b)と第6図(b)はスティルジャン
プ動作時のアクチュエータ3の速度変化を示す図、第7
図は従来のトラッキング制御装置の一例を示すブロック
図である。 1……記録媒体、2……レーザースポット、 3……トラッキングアクチュエータ、 4……受光素子、 5……トラッキングエラー検出器、 6……トラッキング制御装置、 7……A/D変換器、8……サーボコントローラ、 9……D/A変換器、 10……トラッキングアクチュエータ駆動回路、 11……位相補償回路、12……ローパスフィルタ、 13……ゲイン調整回路、14……目標速度、 15……微分器、16……積分器、 17……ハイパスフィルタ、81……速度制御ループ、 82……微分器、83……ローパスフィルタ、 84……ゲイン設定器、85……積分器、 86……ハイパスフィルタ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トラッキングエラー信号をデジタル信号に
    変換するA/D変換器と、 デジタル信号に変換されたトラッキングエラー信号を用
    いて速度制御によるスティルジャンプを行う際に、前回
    のスティルジャンプ時間を測定し、測定された前回のス
    ティルジャンプ時間と目標時間とを比較して、前回のス
    ティルジャンプ時間が目標時間よりも長い場合には検出
    されたアクチュエータの速度から所定量の速度成分を減
    算し、また前回のスティルジャンプ時間が目標時間より
    も短い場合には検出されたアクチュエータの速度に所定
    量の速度成分を加算して得た値をアクチュエータの検出
    速度として用い、このアクチュエータの検出速度に基づ
    いてアクチュエータの速度を制御する信号を形成するサ
    ーボコントローラと、 上記サーボコントローラの出力をアナログ信号に変換す
    るD/A変換器とから構成されたトラッキング制御装置。
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JP2720632B2 (ja) * 1991-06-18 1998-03-04 富士通株式会社 光ディスク装置のキックバック制御方法

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