JP3699606B2 - Rotation servo control device and rotation servo control method - Google Patents

Rotation servo control device and rotation servo control method Download PDF

Info

Publication number
JP3699606B2
JP3699606B2 JP05143499A JP5143499A JP3699606B2 JP 3699606 B2 JP3699606 B2 JP 3699606B2 JP 05143499 A JP05143499 A JP 05143499A JP 5143499 A JP5143499 A JP 5143499A JP 3699606 B2 JP3699606 B2 JP 3699606B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
rotation
integral
control
deviation signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP05143499A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000253688A (en
Inventor
潔 立石
充 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pioneer Corp filed Critical Pioneer Corp
Priority to JP05143499A priority Critical patent/JP3699606B2/en
Publication of JP2000253688A publication Critical patent/JP2000253688A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3699606B2 publication Critical patent/JP3699606B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ等の回転体の回転をサーボ制御する回転サーボ制御装置及び回転サーボ制御方法の技術分野に属し、より詳細には、フィードバック制御により回転体の回転をサーボ制御する回転サーボ制御装置及び回転サーボ制御方法の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、光ディスクから情報を再生する情報再生装置における当該光ディスクを回転させるスピンドルモータ等の回転体の回転を制御する回転サーボ制御装置においては、従来からいわゆるフィードバック制御が一般的に用いられる。
【0003】
すなわち、より具体的には、当該回転体に付属して設けられている、当該回転体の回転数等を示す回転信号を生成する信号生成装置からの当該回転信号に基づいてその回転数を検出し、その検出した回転数を当該回転体の回転数を設定すべき目標値である目標回転数から減算して制御偏差を検出し、更にその制御偏差に対して位相補償処理を施し、最後にいわゆるドライバ等の駆動装置により位相補償後の制御偏差を増幅してこの制御偏差を打ち消すように回転体の回転を制御するようにフィードバック制御していた。
【0004】
ここで、上述した回転信号を生成する方法のうち、いわゆる民生用の装置に用い得る簡易な方法としては、例えば、回転体の回転に伴って回転する円盤上におけるその周方向に多数のスリットを設け、当該円盤が回転しているときに当該スリットが通過する位置にレーザ光等の光ビームを照射しておき、そのスリットを光ビームが透過したことを検出して当該円盤(すなわち回転体)の回転数を検出する方法や、或いは、当該円盤の回転面と平行な面内に例えば直角の取り付け角度をもって四つのいわゆるホール素子を十文字型に設けておき、このホール素子の近傍を円盤が回転するときに発生する磁場の変化を各ホール素子により検出し、その検出結果から当該円盤の回転数を検出する方法が用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記複数のスリットを用いた回転数検出方法においては、各スリットの間隔が変動していると、回転体自体は一定回転数で回転していても回転信号として検出されるパルス間隔には変動が生じ、従って正確な回転数が検出できない場合があるという問題点が生じる。
【0006】
更に、上記複数のホール素子を用いた回転数検出方法においても、各ホール素子の取り付け角度に変動(取り付け位置誤差)が生じている場合には、同様に回転体自体は一定回転数で回転していても回転信号として検出されるパルス間隔には変動が生じ、従ってこの場合にも正確な回転数が検出できない場合があるという問題点が生じる。
【0007】
そこで、本発明は、上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その課題は、回転体の回転に伴って生成される当該回転体の回転数を示す回転信号に変動が含まれている場合でも、位相遅れを最低限に抑制しつつこの変動を除去して正確にその回転数を検出し当該回転体の回転を正確にサーボ制御することが可能な回転サーボ制御装置及び回転サーボ制御方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、フィードバック制御によりスピンドルモータ等の回転手段の回転を制御する回転サーボ制御装置において、当該回転手段の回転に同期した回転信号を生成するパルス発生部等の生成手段と、前記生成された回転信号により示される現在の当該回転手段の回転数と、当該回転手段を回転させるべき回転数である目標回転数との差を示す制御偏差信号を生成する減算器等の制御偏差生成手段と、前記生成された制御偏差信号に基づいて、前記回転信号の生成の際に当該回転信号に含まれることとなった当該回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償し補償信号を生成する補償器等の補償手段と、前記生成された補償信号に基づいて前記回転手段を回転駆動するドライブ回路等の駆動手段と、を備え、前記補償手段は、前記制御偏差信号に対して前記比例積分制御における比例項を乗算し、比例偏差信号を生成する乗算器等の比例乗算手段と、前記制御偏差信号に対して、前記比例積分制御における積分項を乗算する乗算処理、前記回転手段の一又は複数回転分に相当する当該制御偏差信号の前記積分項のみを蓄積する蓄積処理、当該積分項の蓄積結果の平均化処理及び前記積分項にのみ対応する積分演算処理を夫々施し、積分平均化偏差信号を生成する乗算器、移動平均フィルタ及び積分演算器等の積分平均化手段と、前記比例偏差信号と前記積分平均化偏差信号とを加算し、前記補償信号を生成する加算器等の加算手段と、により構成されている。
【0009】
よって、回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償する場合に、制御偏差信号に比例項が乗算された比例偏差信号と、当該制御偏差信号に対して乗算処理、蓄積処理、平均化処理及び積分演算処理を夫々施した結果得られる積分平均化信号とが加算されて当該補償信号が生成されるので、回転信号に周期変動が含まれている場合でも、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく当該周期変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【0010】
上記の課題を解決するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回転サーボ制御装置において、前記生成手段は、パルス信号である前記回転信号を生成すると共に、前記積分平均化手段は、前記制御偏差信号に対して前記乗算処理を施す乗算器等の積分乗算手段と、前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数より少なくとも一少ない数だけ相互に直列に接続され、前記積分偏差信号を一サンプルタイミングづつ順次遅延させる遅延器等の複数の遅延手段と、各前記遅延手段により夫々遅延された前記積分偏差信号を一サンプルタイミング遅延される度に抽出し、当該抽出された各積分偏差信号を遅延前の元の前記積分偏差信号に夫々加算することにより前記蓄積処理を施し、加算信号を生成する加算器等の遅延加算手段と、前記生成された加算信号を、前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数で除することにより前記平均化処理を施し、前記平均化偏差信号を生成する除算器等の除算手段と、前記生成された平均化偏差信号に対して前記積分演算処理を施し、前記積分平均化信号を生成する積分手段と、を備える。
【0011】
よって、一サンプルタイミングづつ夫々遅延された積分偏差信号を遅延される度に抽出し、これらと現サンプルタイミングの積分偏差信号とを加算した後に少なくとも一回転当たりに生成される回転信号のパルス数で除して平均化偏差信号を生成するので、効果的に回転信号の周期の変動を除去することができる。
【0012】
上記の課題を解決するために、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の回転サーボ制御装置において、前記回転信号を前記回転手段の回転数に対応する周波数を有する周波数信号に変換するT−f変換器等の周波数変換手段を更に備え、前記制御偏差生成手段は、前記周波数信号の周波数と前記目標回転数に対応する目標周波数との差を前記制御偏差信号として生成すると共に、前記補償手段は、前記制御偏差信号により示される周波数に基づいて前記補償信号を生成するように構成される。
【0013】
よって、周波数制御により回転手段の回転をフィードバック制御する回転サーボ制御装置において、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【0014】
上記の課題を解決するために、請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の回転サーボ制御装置において、前記回転信号を前記回転手段の回転数に対応する周波数を有する周波数信号に変換するT−f変換器等の周波数変換手段と、前記回転信号を前記回転手段の回転角に対応する位相を有する位相信号に変換するT−θ変換器等の位相変換手段と、前記周波数信号に予め設定された微分項を乗算し微分信号を生成する乗算器等の微分乗算手段と、を更に備え、前記制御偏差生成手段は、前記位相信号の位相と前記目標回転数に相当する目標回転角に対応する目標位相との差を前記制御偏差信号として生成し、前記補償手段は、前記制御偏差信号により示される位相に基づいて前記補償信号を生成すると共に、前記駆動手段は、前記生成された補償信号と前記微分信号とを加算して生成された加算信号に基づいて前記回転手段を回転駆動するように構成される。
【0015】
よって、位相制御により回転手段の回転をフィードバック制御する回転サーボ制御装置において、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【0016】
また、回転手段の回転をいわゆる比例積分微分制御する場合においても、当該回転を正確にフィードバック制御することができる。
【0017】
上記の課題を解決するために、請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の回転サーボ制御装置において、前記回転手段は、光学的に情報が記録再生される光ディスク等のディスク状記録媒体を回転させるスピンドルモータであるように構成される。
【0018】
よって、ディスク状記録媒体の回転を、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去して正確にフィードバック制御することができる。
【0019】
上記の課題を解決するために、請求項6に記載の発明は、フィードバック制御によりスピンドルモータ等の回転手段の回転を制御する回転サーボ制御方法において、当該回転手段の回転に同期した回転信号を生成する生成工程と、前記生成された回転信号により示される現在の当該回転手段の回転数と、当該回転手段を回転させるべき回転数である目標回転数との差を示す制御偏差信号を生成する制御偏差生成工程と、前記生成された制御偏差信号に基づいて、前記回転信号の生成の際に当該回転信号に含まれることとなった当該回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償し補償信号を生成する補償工程と、前記生成された補償信号に基づいて前記回転手段を回転駆動する駆動工程と、を備え、前記補償工程には、前記制御偏差信号に対して前記比例積分制御における比例項を乗算し、比例偏差信号を生成する比例乗算工程と、前記制御偏差信号に対して、前記比例積分制御における積分項を乗算する乗算処理、前記回転手段の一又は複数回転分に相当する前記制御偏差信号の前記積分項のみを蓄積する蓄積処理、当該積分項の蓄積結果の平均化処理及び前記積分項にのみ対応する積分演算処理を夫々施し、積分平均化偏差信号を生成する積分平均化工程と、前記比例偏差信号と前記積分平均化偏差信号とを加算し、前記補償信号を生成する加算工程と、が含まれる。
【0020】
よって、回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償する場合に、制御偏差信号に比例項が乗算された比例偏差信号と、当該制御偏差信号に対して乗算処理、蓄積処理、平均化処理及び積分演算処理を夫々施した結果得られる積分平均化信号とが加算されて当該補償信号が生成されるので、回転信号に周期変動が含まれている場合でも、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく当該周期変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【0021】
上記の課題を解決するために、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の回転サーボ制御方法において、前記生成工程においては、パルス信号である前記回転信号が生成されると共に、前記積分平均化工程には、前記制御偏差信号に対して前記乗算処理を施す積分乗算工程と、前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数より少なくとも一少ない回数だけ実行され、前記積分偏差信号を一サンプルタイミングづつ順次遅延させる複数の遅延工程と、各前記遅延工程において夫々遅延された前記積分偏差信号を一サンプルタイミング遅延される度に抽出し、当該抽出された各積分偏差信号を遅延前の元の前記積分偏差信号に夫々加算することにより前記蓄積処理を施し、加算信号を生成する遅延加算工程と、前記生成された加算信号を、前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数で除することにより前記平均化処理を施し、前記平均化偏差信号を生成する除算工程と、前記生成された平均化偏差信号に対して前記積分演算処理を施し、前記積分平均化信号を生成する積分工程と、が含まれる。
【0022】
よって、一サンプルタイミングづつ夫々遅延された積分偏差信号を遅延される度に抽出し、これらと現サンプルタイミングの積分偏差信号とを加算した後に少なくとも一回転当たりに生成される回転信号のパルス数で除して平均化偏差信号を生成するので、効果的に回転信号の周期の変動を除去することができる。
【0023】
上記の課題を解決するために、請求項8に記載の発明は、請求項6又は7に記載の回転サーボ制御方法において、前記回転手段は、光学的に情報が記録再生されるディスク状記録媒体を回転させるスピンドルモータであるように構成される。
【0024】
よって、ディスク状記録媒体の回転を、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去して正確にフィードバック制御することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に好適な実施形態について、図面に基づいて説明する。
【0026】
なお、以下に説明する各実施形態は、フィードバック制御系によりディスク状記録媒体としての光ディスクの回転サーボ制御を行いつつ当該光ディスク上に記録されている情報を再生する情報再生装置に対して本発明を適用した場合の実施形態である。
(I)第1実施形態
始めに、本発明に係る第1実施形態について、図1乃至図5を用いて説明する。
【0027】
なお、図1は第1実施形態に係る情報再生装置の概要構成を示すブロック図であり、図2は当該情報再生装置の細部構成を示すブロック図であり、図3は本発明に係る移動平均フィルタの動作原理を示す図であり、図4及び図5は当該情報再生装置における周波数−位相特性及び周波数−利得特性を示す図である。
【0028】
先ず、第1実施形態に係る情報再生装置の構成について、図1を用いて説明する。
【0029】
図1に示すように、第1実施形態の情報再生装置Sは、ピックアップ1と、ピックアップ制御部PCと、回転手段としてのスピンドルモータ10と、スピンドル制御部SCと、により構成されている。
【0030】
このとき、スピンドルモータ10は、その回転に同期したパルスを含むパルス信号Srp(具体的には、例えば光ディスクDK一回転につき四つのパルスを含むパルス信号Srp)を生成して出力する生成手段としてのパルス発生器10aを含んでいる。
【0031】
また、スピンドル制御部SCは、周期検出器11と、周波数変換手段としてのT−f(周期−周波数)変換器12と、目標周波数発生器13と、制御偏差生成手段としての減算器14と、補償手段としての補償器15と、D/A変換器16と、駆動手段としてのドライブ回路17と、により構成されている。
【0032】
なお、図1は、情報再生装置Sのうち、本発明に係るサーボ制御に関する部分のみを記載したものであり、実際の情報再生装置S内には、図1に示す各部材の他に、ピックアップ1からの検出信号に基づいて光ディスクDK上に記録されている情報を再生する再生処理部や、情報再生装置Sの動作状態を表示する表示部或いは情報再生装置Sに実行させる処理を入力する操作部等が含まれている。
【0033】
次に、概要動作を説明する。
【0034】
先ず、ピックアップ1は、光ディスクDKにおける情報記録面に対して光ビームBを照射し、その反射光に基づいて上記検出信号を出力する。
【0035】
このとき、ピックアップ制御部PCは、ピックアップ1内の図示しない対物レンズ(光ビームBを情報記録面上に集光させるための対物レンズ)を情報記録面に対して垂直な方向又は平行な方向に駆動制御し、光ビームBの焦点位置を変更してフォーカスサーボ制御又はトラッキングサーボ制御を行う。
【0036】
一方、スピンドルモータ10は、後述する駆動信号Siに基づいて光ディスクDKを回転駆動し、この動作に並行して上記パルス発生器10aが、スピンドルモータ10の回転に同期したパルスを含む上記パルス信号Srpを生成して周期検出器11へ出力する。
【0037】
次に、カウンタ等により構成されている周期検出器11は、パルス信号Srpに基づいて当該スピンドルモータ10の回転周期を検出し、周期信号Stを生成してT−f変換器12へ出力する。
【0038】
そして、T−f変換器12は、当該周期信号Stにより示されるスピンドルモータ10の回転周期を回転周波数に変換し、周波数信号Sfを生成して減算器14の一方の入力端子に出力する。
【0039】
これと並行して、目標周波数発生器13は、スピンドルモータ10を回転させるべき回転周波数を示す目標周波数信号Srefを生成して減算器14の他方の入力端子に出力する。
【0040】
これらにより、減算器14は、目標周波数信号Srefにより示される目標周波数から周波数信号Sfにより示されるスピンドルモータ10の現在の回転周波数を減算し、それらの差を示す制御偏差信号Serを生成して補償器15へ出力する。
【0041】
そして、補償器15は、制御偏差信号Serをディジタル化した後に後述する移動平均フィルタによる周期変動除去処理を含む比例積分制御により当該制御偏差信号Serについて位相補償処理を行い、補償操作信号Suを生成してD/A変換器16へ出力する。
【0042】
これにより、D/A変換器16は、補償操作信号Suをディジタル信号からアナログ信号に変換し、アナログ操作信号Sauを生成してドライブ回路17へ出力する。
【0043】
そして、ドライブ回路17は、電圧信号であるアナログ操作信号Sauを増幅すると共にその電圧値に対応する電流値を有する上記駆動信号Siを生成し、スピンドルモータ10に出力してこれを回転駆動する。
【0044】
次に、本発明に係る補償器15の構成及び動作について、図2乃至図5を用いて説明する。
【0045】
先ず、図2(a)を用いて補償器15の全体構成及び動作を説明する。
【0046】
図2(a)に示すように、補償器15は、A/D変換器19と、比例乗算手段としての乗算器20と、積分乗算手段としての乗算器21と、平均フィルタ手段としての移動平均フィルタ22と、積分手段としての積分演算器23と、加算手段としての加算器24と、により構成されている。
【0047】
次に、動作を説明する。
【0048】
始めに、A/D変換器19は、減算器14から出力された制御偏差信号Serをアナログ信号からディジタル信号に変換し、ディジタル制御偏差信号Sdaを生成して乗算器20及び21へ夫々出力する。
【0049】
次に、乗算器20は、当該ディジタル制御偏差信号Sdaに対して補償器15の比例積分処理における予め設定されている比例項Kpを乗算し、比例制御偏差信号Spdを生成して加算器24の一方の入力端子へ出力する。
【0050】
これと並行して、乗算器21は、ディジタル制御偏差信号Sdaに対して当該比例積分処理における予め設定されている積分項Kiを乗算し、積分制御偏差信号Sidを生成して移動平均フィルタ22へ出力する。
【0051】
次に、後述する構成を有する移動平均フィルタ22は、後ほど詳述する如くスピンドルモータ10の回転に伴って逐次入力されてくる積分制御偏差信号Sidにおけるパルス周期をスピンドルモータ10の一回転分づつ積算して当該一回転に含まれるパルス数で除する動作を当該積分制御偏差信号Sidにおける各パルス毎に順次行い、当該積分制御偏差信号Sidにおけるパルス周期の変動を除去し、フィルタ信号Sffを生成して積分演算器23へ出力する。
【0052】
この移動平均フィルタ22における平均化処理により、パルス発生器10aにおける回転検出センサの位置誤差等に起因して発生している積分制御偏差信号Sid内のパルスの周期変動が除去される。
【0053】
次に、積分演算器23は、周期変動が除去されたフィルタ信号Sffに対して上記比例積分処理における予め設定されている積分演算を施し、積分信号Sifを生成して加算器24の他方の入力端子に出力する。
【0054】
そして、加算器24は、上記乗算器20からの比例制御偏差信号Spdと積分演算器23からの積分信号Sifとを加算し、パルス周期の変動が除去されていると共に位相補償された上記補償操作信号Suを生成して上記D/A変換器16へ出力する。
【0055】
ここで、上記移動平均フィルタ22の構成及び動作を説明する。
【0056】
なお、以下の移動平均フィルタ22に関する説明は、パルス発生器10aにおいてスピンドルモータ10の回転と共に回転する円盤の回転面に平行な面内に四つのホール素子を十文字型に配置し、これらのホール素子上を当該円盤が回転することにより生じる磁場の変化を各ホール素子により検出し、当該スピンドルモータ10の回転に同期した上記パルス信号Srp(すなわち、スピンドルモータ10の一回転につき、等間隔な四つのパルスを含む上記パルス信号Srp)を生成する場合について説明するものである。
【0057】
先ず、移動平均フィルタ22の構成について説明する。
【0058】
図2(b)に示すように、第1実施形態の移動平均フィルタ22は、スピンドルモータ10の一回転につき発生するパルス信号Srpのパルス数(第1実施形態の場合は「4」)より一だけ小さい数の直列に接続された遅延手段としての遅延器25a、25b及び25cと、遅延加算手段としての加算器26と、除算手段としての除算器27と、により構成されている。
【0059】
ここで、移動平均フィルタ22とは、いわゆる移動平均モデルと称される線形方程式(第1実施形態に場合に当てはめると、当該線形方程式H(z)は、
【0060】
【数1】
H(z)={1+z-1+z-2+……+z-(N-1)}/N;(Nはスピンドルモータ10一回転当たりのパルス数)
となる。)に基づいて平均化処理を行うフィルタである。
【0061】
なお、上記移動平均モデルについては、例えば、「自動制御ハンドブック・基礎編,計測自動制御学会編,オーム社,1983年,pp216-217」に詳しい。
【0062】
次に動作を説明する。
【0063】
移動平均フィルタ22に含まれる各遅延器25a、25b及び25cは、積分制御偏差信号Sidをパルス信号Srpにおける相隣接する二つのパルス間の間隔だけ順次遅延し、夫々遅延信号Sza、Szb及びSzcを生成して夫々加算器26へ出力する。
【0064】
そして、加算器26は、遅延前の元の積分制御偏差信号Sidと上記各遅延信号Sza、Szb及びSzcとを相互に加算し、加算信号Saを生成して除算器27へ出力する。
【0065】
これにより、除算器27は、加算信号Saをスピンドルモータ10の一回転につき発生するパルス信号Srpのパルス数(第1実施形態の場合は「4」)で除算し、上記フィルタ信号Sffを生成して積分演算器23へ出力する。
【0066】
次に、上述した構成及び動作を有する移動平均フィルタ22によりパルス信号Srpに含まれているパルス周期の変動が除去される原理について、図3を用いて説明する。
【0067】
先ず、前提として、第1実施形態のパルス発生器10aにおいては、図3(a)に示すように、十文字型に配置されたホール素子30a乃至30dによりスピンドルモータ10の回転に同期したパルス信号Srpを生成しているものとし、更に、当該四つのホール素子30a乃至30dのうち、ホール素子30cのみが正規の取り付け位置からd(rad)だけずれて取り付けられているものとし、この取り付け位置誤差によりパルス信号Srpのパルス周期に図3(b)最上段に示すような変動tが生じているものとする。なお、当該図3(b)最上段においては、パルス信号Srpの各パルスについて、夫々を発生させたホール素子を示す符号を夫々のパルスに対応させて併記してある。
【0068】
ここで、スピンドルモータ10の一回転の周期をTとすると、図3(b)に示すように、パルス信号Srpにおけるパルス周期は本来全てT/4となるはずであるが、第1実施形態の場合は、上記したホール素子30cの取り付け位置誤差に起因してパルス変動tが生じる。ここで、当該パルス変動tは、係数K(K=T/2π(sec/rad))と上記位置誤差d(rad)との積に等しい値となる。
【0069】
一方、図3(b)に符号T0乃至T3で示すように、スピンドルモータ10一回転分で見た場合のパルス信号Srpにおけるパルス周期は、たとえいずれかのホール素子にその取り付け位置の誤差があったとしても常に一定値Tとなる。
【0070】
そこで、移動平均フィルタ22では、パルス信号Srpのいずれか一のパルスを先頭として、それに続いて四つのパルスが検出されるまでの各パルス毎の間隔(図3(b)において符号t0乃至t6で示す。)を夫々積算して間隔T0乃至T3を求め、これらを夫々にスピンドルモータ10の一回転間に生成されるパルスの数(図3の場合「4」)で除することにより、パルス信号Srpにおける二つのパルスの間隔の正確な値(図3の場合T/4)を生成して上記フィルタ信号Sffとして出力することを、連続する各パルス(図3(b)において符号P0乃至P3で示す各パルス)毎に順次実行している。
【0071】
これにより、フィルタ信号Sffにおいては、パルス周期の変動が除去され、更に、正規のパルス間隔(T/4)毎に当該正規のパルス間隔を示すフィルタ信号Sffが生成されることとなる。
【0072】
次に、当該移動平均フィルタ22の伝達特性について、図4を用いて説明する。
【0073】
なお、図4(a)は当該伝達特性のうち周波数−利得特性を示すものであり、図4(b)は当該伝達特性のうち周波数−位相特性を示すものである。
【0074】
図4に示すように、移動平均フィルタ22は、上記したその動作上、特に高周波帯域において利得が減衰すると共に位相も回転してしまうという特性を有している。
【0075】
そこで、本発明では、上記移動平均フィルタ22によるパルス変動除去処理を積分項が乗算された上記積分制御偏差信号Sidにのみ施すこととし、具体的には、当該積分制御偏差信号Sidは移動平均フィルタ22によりパルス周期変動を除去した後に加算器24へ入力し(この処理により、低周波数帯域内のパルス周期変動は完全に除去される。)、一方で、比例項が乗算され補償器15全体の伝達特性で見た場合に高周波数帯域で支配的となる比例制御偏差信号Spdは移動平均フィルタ22を経ないで加算器24に入力する構成としている。
【0076】
これにより、補償器15全体の伝達特性としては、図5(a)(補償器15の伝達特性のうち周波数−利得特性を示す。)及び図5(b)(補償器15の伝達特性のうち周波数−位相特性を示す。)に示すように高周波数帯域での利得の低下及び位相遅れが最小限に抑制されることとなり、結果として、当該利得の低下及び位相遅れを最小限に抑制しつつパルス信号Srpにおけるパルス変動が除去できることとなる。
【0077】
以上説明したように、第1実施形態のスピンドル制御部SCの動作によれば、パルス信号Srpの周期の変動を比例積分制御により補償する場合に、積分項が乗算された積分制御偏差信号Sidに対してのみ移動平均フィルタ22による平均化処理が施された後に積分演算が施され更に比例制御偏差信号Spdと加算されて補償操作信号Suが生成されるので、当該パルス信号Srpに周期変動が含まれている場合でも、位相余裕を減少させることなく当該周期変動を除去でき、スピンドルモータ10を正確にフィードバック制御することができる。
【0078】
また、移動平均フィルタ22においては、一サンプルタイミングづつ夫々遅延された積分制御偏差信号Sidを遅延される度に抽出し、これらを遅延前の積分制御偏差信号Sidに加算した後に一回転当たりに生成されるパルス信号Srpのパルス数で除してフィルタ信号Sffを生成するので、効果的にパルス信号Srpの周期の変動を除去することができる。
【0079】
更に、周波数制御によりスピンドルモータ10(すなわち、光ディスクDK)の回転をフィードバック制御する場合に、位相余裕を減少させることなくパルス信号Srpの周期の変動を除去でき、正確にフィードバック制御することができる。
(II)第2実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第2実施形態について、図6に基づいて説明する。
【0080】
なお、図6は第2実施形態に係る補償器の構成を示すブロック図であり、更に当該補償器の構成において、第1実施形態の補償器15と同一の構成については、同一の部材番号を付して細部の説明は省略する。
【0081】
上述した第1実施形態においては、補償器15の動作をディジタル的に行う場合について説明したが、第2実施形態においては、補償器の一部をアナログ回路を用いて構成する。
【0082】
また、第2実施形態の情報再生装置においては、当該情報再生装置に含まれる補償器以外の構成及び動作については、第1実施形態の情報再生装置SにおけるD/A変換器16を用いず補償器から直接アナログ操作信号Sauが出力される点を除いて当該情報再生装置Sと同一であるので、細部の説明は省略する。
【0083】
先ず、図6を用いて第2実施形態に係る補償器15’の構成及び動作を説明する。
【0084】
図6(a)に示すように、補償器15’は、アナログ反転増幅器42と、A/D変換器40と、移動平均フィルタ22’と、D/A変換器41と、抵抗43a及びコンデンサ43b並びに演算増幅器43cからなるアナログ積分器43と、R1なる抵抗値を有する抵抗44と、R2なる抵抗値を有する抵抗45と、R3なる抵抗値を有する抵抗46b及び演算増幅器46aからなるアナログ加算器46と、により構成されている。
【0085】
また、図6(b)に示すように、移動平均フィルタ22’は、第1実施形態の移動平均フィルタ22から除算器27を除いた構成を有し、具体的には、スピンドルモータ10の一回転につき発生するパルス信号Srpのパルス数(第2実施形態の場合も「4」)より一だけ小さい数の直列に接続された遅延器25a乃至25cと、加算器26と、により構成されている。
【0086】
次に、動作を説明する。
【0087】
始めに、アナログ反転増幅器42は、減算器14から出力された制御偏差信号Serの極性を反転し、反転偏差信号Srvを生成して抵抗44を介してアナログ加算器46へ出力する。
【0088】
一方、A/D変換器40は、当該制御偏差信号Serをアナログ信号からディジタル信号に変換し、ディジタル制御偏差信号Sdaを生成して移動平均フィルタ22’へ出力する。
【0089】
そして、移動平均フィルタ22’は、スピンドルモータ10の回転に伴って逐次入力されてくるディジタル制御偏差信号Sdaにおけるパルス周期をスピンドルモータ10の一回転分づつ積算する動作を当該ディジタル制御偏差信号Sdaにおける各パルス毎に順次行い、加算信号Saを生成してD/A変換器41へ出力する。
【0090】
このとき、移動平均フィルタ22’内においては、第1実施形態の場合と同様に、スピンドルモータ10の一回転につき四つのパルスを含むパルス信号Srpが生成される場合においては、線形方程式
【0091】
【数2】
H’(z)=1+z-1+z-2+z-3
により示される遅延積算処理が行われる。
【0092】
より具体的には、各遅延器25a、25b及び25cにより、ディジタル制御偏差信号Sdaをパルス信号Srpにおける相隣接する二つのパルス間の間隔だけ順次遅延し、夫々遅延信号Sza、Szb及びSzcを生成して夫々加算器26へ出力し、更に加算器26により遅延前の元のディジタル制御偏差信号Sdaと各遅延信号Sza、Szb及びSzcとが相互に加算され、加算信号SaとしてD/A変換器41へ出力される。
【0093】
次に、D/A変換器41は、加算信号Saをアナログ信号に変換し、アナログ加算信号Saaを生成してアナログ積分器43へ出力する。
【0094】
これにより、図6(a)に示す構成を有するアナログ積分器43は、第1実施形態の補償器15における積分演算器23と同様の積分処理をアナログ加算信号Saaに対して施し、アナログ積分信号Siaを生成して抵抗45を介してアナログ加算器46へ出力する。
【0095】
そして、アナログ加算器46は、各抵抗44、45及び46の抵抗値により決定される加算比により反転偏差信号Srvとアナログ積分信号Siaとを加算し、第1実施形態と同様のアナログ操作信号Sauを生成してドライブ回路17へ出力する。
【0096】
このとき、当該抵抗44の抵抗値R1、抵抗45の抵抗値R2及び抵抗46の抵抗値R3は、夫々に、第1実施形態の補償器15における比例項Kp及び積分項Kiとの間において、
【0097】
【数3】
3/(R2×N)=Ki (Nはスピンドルモータ10一回転当たりのパルス数)
3/R1=Kp
なる関係が成立するように設定されている。
【0098】
各抵抗44、45及び46bの夫々の抵抗値と比例項Kp及び積分項Kiとの間に上述した関係があることで、第1実施形態の補償器15と同様の比例積分制御による補償が補償器15’においても実施できることとなり、更に移動平均フィルタ22’としての平均化処理も第1実施形態の場合と同様に可能となるのである。
【0099】
以上説明したように、第2実施形態の補償器15’によっても第1実施形態の補償器15と同様なアナログ操作信号Sauの生成が可能となり、結果として第2実施形態の情報再生装置によっても第1実施形態の情報再生装置Sと同様の効果を奏することができるのである。
(III)第3実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第3実施形態について、図7を用いて説明する。
【0100】
なお、図7は第3実施形態に係る情報再生装置の概要構成を示すブロック図である。ここで、図7において、図1に示す第1実施形態の情報再生装置Sと同一の構成部材については、同一の部材番号を付して細部の説明は省略する。
【0101】
上述した第1実施形態においては、スピンドルモータ10の回転を周波数に基づく比例積分制御によりフィードバック制御する場合について説明したが、本第3実施形態では、スピンドルモータ10の回転を位相に基づく比例微分積分制御によりフィードバック制御する。
【0102】
先ず、第3実施形態に係る情報再生装置の構成について、図7を用いて説明する。
【0103】
図7に示すように、第3実施形態の情報再生装置S’は、第1実施形態の情報再生装置Sにおけるスピンドル制御部SCに代えてスピンドル制御部SC’を備えている。
【0104】
そして、スピンドル制御部SC’は、第1実施形態の場合と同様の周期検出器11、周波数変換手段としてのT−f変換器12、目標周波数発生器13、減算器14、D/A変換器16及びドライブ回路17に加えて、位相変換手段としてのT−θ変換器31と、位相比較器32と、目標位相発生器33と、補償器15”と、微分乗算手段としての乗算器34と、加算器35と、を備えて構成されている。
【0105】
次に、概要動作を説明する。
【0106】
先ず、ピックアップ1は、第1実施形態と同様に光ディスクDKにおける情報記録面に対して光ビームBを照射し、その反射光に基づいて光ディスクDK上の情報に対応する検出信号を出力する。
【0107】
このとき、ピックアップ制御部PCは、光ビームBの焦点位置を変更してフォーカスサーボ制御又はトラッキングサーボ制御を行う。
【0108】
一方、スピンドルモータ10は、第1実施形態の場合と同様に、駆動信号Siに基づいて光ディスクDKを回転駆動し、この動作に並行してパルス発生器10aが上記パルス信号Srpを生成して周期検出器11へ出力する。
【0109】
次に、周期検出器11は、第1実施形態の場合と同様にパルス信号Srpに基づいて当該スピンドルモータ10の回転周期を検出し、周期信号Stを生成してT−f変換器12及びT−θ変換器31へ出力する。
【0110】
そして、T−f変換器12は、第1実施形態の場合と同様に当該周期信号Stにより示されるスピンドルモータ10の回転周期を回転周波数に変換し、周波数信号Sfを生成して減算器14の一方の入力端子に出力する。
【0111】
これと並行して、目標周波数発生器13は、第1実施形態の場合と同様に目標周波数信号Srefを生成して減算器14の他方の入力端子に出力する。
【0112】
これらにより、減算器14は、目標周波数信号Srefにより示される目標周波数から周波数信号Sfにより示されるスピンドルモータ10の現在の回転周波数を減算し、それらの差を示す周波数偏差信号Sefを生成して乗算器34へ出力する。
【0113】
これにより、乗算器34は、第2実施形態の比例微分積分制御における予め設定された微分項Kdを周波数偏差信号Sefに乗算し、微分周波数信号Sfdを生成して加算器35の一方の端子へ出力する。
【0114】
一方、T−θ変換器31は、周期信号Stにより示されるスピンドルモータ10の回転周期を回転位相に変換し、位相信号Spを生成して位相比較器32の一方の入力端子へ出力する。
【0115】
これと並行して、目標位相発生器33は、スピンドルモータ10を回転させるべき回転位相を示す目標位相信号Srefpを生成して位相比較器32の他方の入力端子に出力する。
【0116】
これらにより、位相比較器32は、目標位相信号Srefpにより示される目標位相から位相信号Spにより示されるスピンドルモータ10の現在の回転位相を減算し、それらの差を示す制御偏差信号Sdpを生成して補償器15”へ出力する。
【0117】
そして、第1実施形態の補償器15と同様の構成及び動作を有する補償器15”は、制御偏差信号Sdpをディジタル化した後に移動平均フィルタによる周期変動除去処理を含む比例積分制御により当該制御偏差信号Sdpについて位相補償処理を行い、補償操作信号Shを生成して加算器35の他方の入力端子へ出力する。
【0118】
これらにより、加算器35は、補償操作信号Shと上記微分周波数信号Sfdとを加算し、加算操作信号Spuを生成してD/A変換器16へ出力する。
【0119】
そして、D/A変換器16は、第1実施形態の場合と同様に、加算操作信号Spuをディジタル信号からアナログ信号に変換し、アナログ操作信号Sauを生成してドライブ回路17へ出力する。
【0120】
これにより、ドライブ回路17は、第1実施形態の場合と同様に駆動信号Siを生成し、スピンドルモータ10に出力してこれを回転駆動する。
【0121】
このとき、補償器15”においては、上述した補償器15の動作と同様に、積分項が乗算された制御偏差信号Sdpにのみ上述した移動平均フィルタによる平均化処理を施した後に更に積分演算を施し、その積分演算後の出力信号に比例項が乗算された制御偏差信号Sdpを加算して上記補償操作信号Shを生成する。
【0122】
その他、補償器15”の細部動作等並びにその伝達特性等は上記補償器15の場合と全く同様であるので、細部の説明は省略する。
【0123】
以上説明したように、第3実施形態のスピンドル制御部SC’の動作によれば、パルス信号Srpの周期の変動を比例微分積分制御により補償する場合に、積分項が乗算された制御偏差信号Sdpに対してのみ移動平均フィルタによる平均化処理が施された後に積分演算が施され更に比例項が乗算された制御偏差信号Sdpと加算されて補償操作信号Shが生成されるので、パルス信号Srpに周期変動が含まれている場合でも、位相余裕を減少させることなく当該周期変動を除去でき、スピンドルモータ10を正確にフィードバック制御することができる。
【0124】
更に、位相制御によりスピンドルモータ10の回転をフィードバック制御する場合に、位相余裕を減少させることなくパルス信号Srpの周期の変動を除去でき、正確にフィードバック制御することができる。
【0125】
なお、上述した各実施形態においては、ホール素子を用いて生成されたパルス信号Srpに含まれるパルス周期変動を除去する場合について説明したが、これ以外に、その周方向に多数のスリットを有し、スピンドルモータ10の回転に伴って回転する円盤にレーザ光等の光ビームを照射することによりパルス信号Srpを生成する方式のパルス発生器を備える情報再生装置において、当該スリットの位置誤差に起因するパルス変動を除去する場合に適用することもできる。
【0126】
また、上述した各実施形態においては、移動平均フィルタ22においては、スピンドルモータ10の一回転に発生するパルスを蓄積してこれを平均化する構成について説明したが、これ以外に、スピンドルモータ10の二回転以上に渡って発生するパルスを蓄積してこれを平均化しても良い。
【0127】
更に、上述した各実施形態においては、情報再生装置S又はS’におけるスピンドルモータ10に対して本発明を適用した場合について説明したが、これ以外に、光ディスクに対して情報を記録する情報記録装置におけるスピンドルモータの回転制御に対して本発明を同様に適用することも可能である。
【0128】
更にまた、本発明は、光ディスクを回転させるスピンドルモータ以外の他のモータであって、予め設定されている回転数で回転させるべきモータの回転を、フィードバック制御を含む回転サーボ制御により制御する回転サーボ制御装置又は回転サーボ制御方法に対しても同様に適用することが可能である。
【0129】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の発明によれば、回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償する場合に、制御偏差信号に比例項が乗算された比例偏差信号と、当該制御偏差信号に対して乗算処理、蓄積処理、平均化処理及び積分演算処理を夫々施した結果得られる積分平均化信号とが加算されて当該補償信号が生成されるので、回転信号に周期変動が含まれている場合でも、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく当該周期変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【0130】
従って、回転信号の生成に当たって精度の低い安価な構成を用いることにより当該回転信号に周期変動が含まれる場合でも、当該変動を効果的に除去して回転手段を正確にサーボ制御することができる。
【0131】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加えて、一サンプルタイミングづつ夫々遅延された積分偏差信号を遅延される度に抽出し、これらと現サンプルタイミングの積分偏差信号とを加算した後に少なくとも一回転当たりに生成される回転信号のパルス数で除して平均化偏差信号を生成するので、効果的に回転信号の周期の変動を除去することができる。
【0132】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に加えて、周波数制御により回転手段の回転をフィードバック制御する回転サーボ制御装置において、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【0133】
請求項4に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に加えて、位相制御により回転手段の回転をフィードバック制御する回転サーボ制御装置において、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【0134】
更に、回転手段の回転をいわゆる比例積分微分制御する場合においても、当該回転を正確にフィードバック制御することができる。
【0135】
請求項5に記載の発明によれば、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、ディスク状記録媒体の回転を、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去して正確にフィードバック制御することができる。
【0136】
請求項6に記載の発明によれば、回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償する場合に、制御偏差信号に比例項が乗算された比例偏差信号と、当該制御偏差信号に対して乗算処理、蓄積処理、平均化処理及び積分演算処理を夫々施した結果得られる積分平均化信号とが加算されて当該補償信号が生成されるので、回転信号に周期変動が含まれている場合でも、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく当該周期変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【0137】
従って、回転信号の生成に当たって精度の低い安価な構成を用いることにより当該回転信号に周期変動が含まれる場合でも、当該変動を効果的に除去して回転手段を正確にサーボ制御することができる。
【0138】
請求項7に記載の発明によれば、請求項6に記載の発明の効果に加えて、一サンプルタイミングづつ夫々遅延された積分偏差信号を遅延される度に抽出し、これらと現サンプルタイミングの積分偏差信号とを加算した後に少なくとも一回転当たりに生成される回転信号のパルス数で除して平均化偏差信号を生成するので、効果的に回転信号の周期の変動を除去することができる。
【0139】
請求項8に記載の発明によれば、請求項6又は7に記載の発明の効果に加えて、ディスク状記録媒体の回転を、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去して正確にフィードバック制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の情報再生装置の概要構成を示すブロック図である。
【図2】第1実施形態の補償器の構成等を示すブロック図であり、(a)は補償器の全体構成を示すブロック図であり、(b)は移動平均フィルタの細部構成を示すブロック図である。
【図3】移動平均フィルタの動作を示す図であり、(a)はホール素子の配置を示す模式図であり、(b)はその動作を示すタイミングチャートである。
【図4】移動平均フィルタの伝達特性を示す図であり、(a)はその周波数−利得特性を示す図であり、(b)はその周波数−位相特性を示す図である。
【図5】補償器全体の伝達特性を示す図であり、(a)はその周波数−利得特性を示す図であり、(b)はその周波数−位相特性を示す図である。
【図6】第2実施形態の補償器の構成等を示すブロック図であり、(a)は補償器の全体構成を示すブロック図であり、(b)は移動平均フィルタの細部構成を示すブロック図である。
【図7】第3実施形態の情報再生装置の概要構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…ピックアップ
10…スピンドルモータ
10a…パルス発生器
11…周期検出器
12…T−f変換器
13…目標周波数発生器
14…減算器
15、15’、15”…補償器
16、41…D/A変換器
17…ドライブ回路
19、40…A/D変換器
20、21、34…乗算器
22、22’…移動平均フィルタ
23…積分演算器
24、26、35…加算器
25a、25b、25c…遅延器
27…除算器
30a、30b、30c、30d…ホール素子
31…T−θ変換器
32…位相比較器
33…目標位相発生器
42…アナログ反転増幅器
43…アナログ積分器
43a、44、45、46b…抵抗
43b…コンデンサ
43c、46a…演算増幅器
46…アナログ加算器
S…情報再生装置
B…光ビーム
SC…スピンドル制御部
PC…ピックアップ制御部
DK…光ディスク
Srp…パルス信号
St…周期信号
Sf…周波数信号
Sref…目標周波数信号
Ser、Sdp…制御偏差信号
Su、Sh…補償操作信号
Sau…アナログ操作信号
Si…駆動信号
Sda…ディジタル制御偏差信号Sda
Spd…比例制御偏差信号
Sid…積分制御偏差信号
Sff…フィルタ信号
Sif…積分信号
Sza、Szb、Szc…遅延信号
Sa…加算信号
Sp…位相信号
Srefp…目標位相信号
Sfd…微分周波数信号
Spu…加算操作信号
Srv…反転偏差信号
Saa…アナログ加算信号
Sia…アナログ積分信号
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to a technical field of a rotation servo control device and a rotation servo control method for servo-controlling rotation of a rotating body such as a motor, and more specifically, a rotation servo control device for servo-controlling rotation of a rotating body by feedback control And belongs to the technical field of rotational servo control methods.
[0002]
[Prior art]
For example, so-called feedback control is generally used conventionally in a rotation servo control device that controls the rotation of a rotating body such as a spindle motor that rotates an optical disc in an information reproducing device that reproduces information from the optical disc.
[0003]
That is, more specifically, the rotation speed is detected based on the rotation signal provided from the signal generation device that is attached to the rotation body and generates a rotation signal indicating the rotation speed of the rotation body. Then, the detected rotational speed is subtracted from the target rotational speed, which is the target value for setting the rotational speed of the rotating body, to detect a control deviation, and further, a phase compensation process is performed on the control deviation. Feedback control is performed so as to amplify the control deviation after phase compensation by a so-called driver or the like and to control the rotation of the rotating body so as to cancel the control deviation.
[0004]
Here, among the methods for generating the rotation signal described above, as a simple method that can be used for a so-called consumer device, for example, a large number of slits are provided in the circumferential direction on a disk that rotates as the rotating body rotates. The disk (ie, the rotating body) is provided by irradiating a light beam such as a laser beam at a position through which the slit passes when the disk is rotating, and detecting that the light beam has passed through the slit. The number of rotations is detected, or four so-called hall elements are provided in a cross shape with a right angle of attachment in a plane parallel to the plane of rotation of the disk, and the disk rotates in the vicinity of the hall element. A method is used in which a change in the magnetic field generated during the detection is detected by each Hall element, and the number of rotations of the disk is detected from the detection result.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the rotational speed detection method using the plurality of slits, if the interval between the slits fluctuates, the pulse interval detected as a rotational signal is not sufficient even if the rotating body itself rotates at a constant rotational speed. There arises a problem that fluctuations occur, and therefore an accurate rotational speed may not be detected.
[0006]
Furthermore, also in the rotational speed detection method using the plurality of Hall elements, when the mounting angle of each Hall element varies (attachment position error), the rotating body itself similarly rotates at a constant rotational speed. Even in this case, the pulse interval detected as the rotation signal fluctuates. Therefore, in this case as well, there is a problem that the accurate rotation speed may not be detected.
[0007]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the problem is that the rotation signal indicating the number of rotations of the rotating body generated along with the rotation of the rotating body includes fluctuations. Rotation servo control device and rotation servo control capable of accurately detecting the number of rotations and accurately controlling the rotation of the rotating body while minimizing the phase lag while minimizing the phase delay It is to provide a method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is a rotary servo control device that controls the rotation of a rotating means such as a spindle motor by feedback control, and generates a rotation signal synchronized with the rotation of the rotating means. A control deviation indicating a difference between a generation means such as a pulse generator and the current rotation speed of the rotation means indicated by the generated rotation signal and a target rotation speed that is the rotation speed at which the rotation means is to be rotated. Control deviation generating means such as a subtractor for generating a signal, and fluctuations in the period of the rotation signal that are included in the rotation signal when the rotation signal is generated based on the generated control deviation signal Compensation means such as a compensator that compensates the signal by proportional integral control and generates a compensation signal, and drive of a drive circuit that rotationally drives the rotation means based on the generated compensation signal And the compensation means multiplies the control deviation signal by a proportional term in the proportional-plus-integral control to generate a proportional deviation signal, and a proportional multiplication means such as a multiplier, and the control deviation signal. Multiplying an integral term in the proportional integral control, and the control deviation signal corresponding to one or a plurality of rotations of the rotating meansOnly the integral term ofAccumulation process, to accumulateIntegral termAveraging processing of accumulated results,And the integral termonlyIntegral averaging means such as a multiplier, a moving average filter and an integral arithmetic unit that perform corresponding integral calculation processing and generate an integrated average deviation signal, and add the proportional deviation signal and the integral average deviation signal. And an adding means such as an adder for generating the compensation signal.
[0009]
Therefore, when compensating for fluctuations in the period of the rotation signal by proportional integral control, a proportional deviation signal obtained by multiplying the control deviation signal by a proportional term, and multiplication processing, accumulation processing, averaging processing, and the control deviation signal are performed. The integral average signal obtained as a result of each integral calculation process is added to generate the compensation signal, so that the phase margin in the feedback control theory is reduced even if the rotation signal contains periodic fluctuations. Therefore, the period fluctuation can be removed without any problem, and the rotation means can be accurately feedback controlled.
[0010]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 2 is the rotary servo control device according to claim 1, wherein the generation means generates the rotation signal which is a pulse signal and the integral average. And an integrating multiplication means such as a multiplier that performs the multiplication process on the control deviation signal, and a number that is at least one less than the number of pulses of the rotation signal generated per one rotation of the rotation means. A plurality of delay means such as delay units connected in series and sequentially delaying the integral deviation signal by one sample timing, and the integral deviation signal delayed by each of the delay means are extracted every time one sample timing is delayed. And adding the extracted integral deviation signal to the original integral deviation signal before the delay to perform the accumulation process, The averaging process is performed by dividing the added addition means and the generated addition signal by the number of pulses of the rotation signal generated per rotation of the rotation means to generate the average deviation signal Dividing means such as a divider, and integrating means for performing the integration calculation process on the generated average deviation signal and generating the integrated average signal.
[0011]
Therefore, the integrated deviation signal delayed for each sample timing is extracted each time it is delayed, and after adding these and the integrated deviation signal of the current sample timing, at least the number of pulses of the rotation signal generated per rotation Therefore, the fluctuation of the period of the rotation signal can be effectively removed.
[0012]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 3 is the rotation servo control device according to claim 1 or 2, wherein the rotation signal is a frequency signal having a frequency corresponding to the number of rotations of the rotation means. The control deviation generating means further generates a difference between the frequency of the frequency signal and the target frequency corresponding to the target rotational speed as the control deviation signal. In addition, the compensation means is configured to generate the compensation signal based on the frequency indicated by the control deviation signal.
[0013]
Therefore, in a rotary servo control device that feedback controls the rotation of the rotating means by frequency control, fluctuations in the period of the rotation signal can be eliminated without reducing the phase margin in the feedback control theory, and the rotating means can be accurately feedback controlled. it can.
[0014]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 4 is the rotation servo control device according to claim 1 or 2, wherein the rotation signal is a frequency signal having a frequency corresponding to the number of rotations of the rotation means. A frequency conversion means such as a T-f converter for converting the rotation signal, a phase conversion means such as a T-θ converter for converting the rotation signal into a phase signal having a phase corresponding to a rotation angle of the rotation means, and the frequency Differential multiplication means such as a multiplier that multiplies a signal by a preset differential term to generate a differential signal, and the control deviation generation means includes a target corresponding to the phase of the phase signal and the target rotational speed. A difference from a target phase corresponding to a rotation angle is generated as the control deviation signal, the compensation means generates the compensation signal based on the phase indicated by the control deviation signal, and the driving means Configured for rotationally driving the rotation means on the basis of the compensated signal and the differential signal and the sum signal generated by adding.
[0015]
Therefore, in a rotary servo controller that feedback controls the rotation of the rotating means by phase control, fluctuations in the period of the rotation signal can be removed without reducing the phase margin in the feedback control theory, and the rotating means can be accurately feedback controlled. it can.
[0016]
Further, even when the rotation of the rotating means is controlled by so-called proportional-integral-derivative control, the rotation can be accurately feedback-controlled.
[0017]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 5 is the rotary servo control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotating means optically records and reproduces information. The spindle motor rotates a disk-shaped recording medium such as an optical disk.
[0018]
Therefore, the rotation of the disk-shaped recording medium can be accurately feedback controlled by removing the fluctuation of the rotation signal period without reducing the phase margin in the feedback control theory.
[0019]
  In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 6 generates a rotation signal synchronized with the rotation of the rotation means in a rotation servo control method for controlling the rotation of the rotation means such as a spindle motor by feedback control. And a control step of generating a control deviation signal indicating a difference between a current rotation speed of the rotation means indicated by the generated rotation signal and a target rotation speed that is the rotation speed to rotate the rotation means. Based on the deviation generation step and the generated control deviation signal, a compensation signal is obtained by compensating for fluctuations in the period of the rotation signal included in the rotation signal at the time of generation of the rotation signal by proportional integral control. And a driving step of rotating the rotating means based on the generated compensation signal, and the compensation step includes adding the control deviation signal to the control deviation signal. A proportional multiplication step of multiplying the proportional term in the proportional integral control to generate a proportional deviation signal, a multiplication process for multiplying the control deviation signal by an integral term in the proportional integral control, and one of the rotating means. Or equivalent to multiple rotationsAccumulate only the integral term of the control deviation signalAccumulation processing, concernedIntegral termAveraging process of accumulated results and integration termonlyAn integration averaging step of performing a corresponding integral calculation process to generate an integral averaged deviation signal, and an adding step of adding the proportional deviation signal and the integral averaged deviation signal to generate the compensation signal. included.
[0020]
Therefore, when compensating for fluctuations in the period of the rotation signal by proportional integral control, a proportional deviation signal obtained by multiplying the control deviation signal by a proportional term, and multiplication processing, accumulation processing, averaging processing, and the control deviation signal are performed. The integral average signal obtained as a result of each integral calculation process is added to generate the compensation signal, so that the phase margin in the feedback control theory is reduced even if the rotation signal contains periodic fluctuations. Therefore, the period fluctuation can be removed without any problem, and the rotation means can be accurately feedback controlled.
[0021]
In order to solve the above-described problem, according to a seventh aspect of the present invention, in the rotational servo control method according to the sixth aspect, in the generation step, the rotation signal that is a pulse signal is generated, and The integral averaging step is executed by an integral multiplication step of performing the multiplication process on the control deviation signal, and at least one less than the number of pulses of the rotation signal generated per one rotation of the rotating means, A plurality of delay steps for sequentially delaying the integral deviation signal by one sample timing, and extracting the integral deviation signal delayed in each of the delay steps each time one sample timing is delayed. A delay addition step of generating an addition signal by performing the accumulation process by adding a signal to the original integral deviation signal before delay, and the generated A division step of performing the averaging process by dividing the added signal by the number of pulses of the rotation signal generated per one rotation of the rotation means, and generating the average deviation signal; An integration step of performing the integration calculation process on the averaged deviation signal and generating the integrated averaged signal.
[0022]
Therefore, the integrated deviation signal delayed for each sample timing is extracted each time it is delayed, and after adding these and the integrated deviation signal of the current sample timing, at least the number of pulses of the rotation signal generated per rotation Therefore, the fluctuation of the period of the rotation signal can be effectively removed.
[0023]
In order to solve the above problems, the invention according to claim 8 is the rotational servo control method according to claim 6 or 7, wherein the rotating means is a disc-shaped recording medium on which information is optically recorded and reproduced. It is comprised so that it may be a spindle motor which rotates.
[0024]
Therefore, the rotation of the disk-shaped recording medium can be accurately feedback controlled by removing the fluctuation of the rotation signal period without reducing the phase margin in the feedback control theory.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
Each embodiment described below applies the present invention to an information reproducing apparatus that reproduces information recorded on an optical disk while performing rotational servo control of the optical disk as a disk-shaped recording medium by a feedback control system. This is an embodiment when applied.
(I)First embodiment
First, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0027]
1 is a block diagram showing a schematic configuration of the information reproducing apparatus according to the first embodiment, FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the information reproducing apparatus, and FIG. 3 is a moving average according to the present invention. FIG. 4 and FIG. 5 are diagrams showing frequency-phase characteristics and frequency-gain characteristics in the information reproducing apparatus.
[0028]
First, the configuration of the information reproducing apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
[0029]
As shown in FIG. 1, the information reproducing apparatus S of the first embodiment includes a pickup 1, a pickup control unit PC, a spindle motor 10 as a rotating means, and a spindle control unit SC.
[0030]
At this time, the spindle motor 10 serves as a generation unit that generates and outputs a pulse signal Srp including a pulse synchronized with the rotation (specifically, for example, a pulse signal Srp including four pulses per one rotation of the optical disk DK). A pulse generator 10a is included.
[0031]
The spindle controller SC includes a period detector 11, a Tf (period-frequency) converter 12 as a frequency conversion unit, a target frequency generator 13, and a subtractor 14 as a control deviation generation unit. It comprises a compensator 15 as compensation means, a D / A converter 16, and a drive circuit 17 as drive means.
[0032]
FIG. 1 shows only the part related to the servo control according to the present invention in the information reproducing apparatus S. In the actual information reproducing apparatus S, in addition to each member shown in FIG. An operation for inputting a reproduction processing unit that reproduces information recorded on the optical disc DK based on a detection signal from 1, a display unit that displays an operation state of the information reproduction device S, or a process that is executed by the information reproduction device S Department etc. are included.
[0033]
Next, an outline operation will be described.
[0034]
First, the pickup 1 irradiates the information recording surface of the optical disc DK with the light beam B, and outputs the detection signal based on the reflected light.
[0035]
At this time, the pickup control unit PC places an objective lens (an objective lens for condensing the light beam B on the information recording surface) in the pickup 1 in a direction perpendicular to or parallel to the information recording surface. Drive control is performed, and the focus position of the light beam B is changed to perform focus servo control or tracking servo control.
[0036]
On the other hand, the spindle motor 10 rotationally drives the optical disk DK based on a drive signal Si, which will be described later, and the pulse generator 10a includes the pulse signal Srp including a pulse synchronized with the rotation of the spindle motor 10 in parallel with this operation. Is output to the period detector 11.
[0037]
Next, the period detector 11 constituted by a counter or the like detects the rotation period of the spindle motor 10 based on the pulse signal Srp, generates a period signal St, and outputs it to the Tf converter 12.
[0038]
The T-f converter 12 converts the rotation cycle of the spindle motor 10 indicated by the cycle signal St into a rotation frequency, generates a frequency signal Sf, and outputs the frequency signal Sf to one input terminal of the subtractor 14.
[0039]
In parallel with this, the target frequency generator 13 generates a target frequency signal Sref indicating the rotation frequency at which the spindle motor 10 should be rotated, and outputs it to the other input terminal of the subtractor 14.
[0040]
Thus, the subtracter 14 subtracts the current rotational frequency of the spindle motor 10 indicated by the frequency signal Sf from the target frequency indicated by the target frequency signal Sref, and generates a control deviation signal Ser indicating the difference therebetween to compensate. Output to the device 15.
[0041]
Then, the compensator 15 digitizes the control deviation signal Ser and then performs phase compensation processing on the control deviation signal Ser by proportional integration control including periodic fluctuation removal processing by a moving average filter described later to generate a compensation operation signal Su. And output to the D / A converter 16.
[0042]
As a result, the D / A converter 16 converts the compensation operation signal Su from a digital signal to an analog signal, generates an analog operation signal Sau, and outputs the analog operation signal Sau to the drive circuit 17.
[0043]
The drive circuit 17 amplifies the analog operation signal Sau, which is a voltage signal, generates the drive signal Si having a current value corresponding to the voltage value, and outputs the drive signal Si to the spindle motor 10 to rotationally drive it.
[0044]
Next, the configuration and operation of the compensator 15 according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0045]
First, the overall configuration and operation of the compensator 15 will be described with reference to FIG.
[0046]
As shown in FIG. 2A, the compensator 15 includes an A / D converter 19, a multiplier 20 as a proportional multiplication unit, a multiplier 21 as an integral multiplication unit, and a moving average as an average filter unit. It comprises a filter 22, an integration calculator 23 as an integration means, and an adder 24 as an addition means.
[0047]
Next, the operation will be described.
[0048]
First, the A / D converter 19 converts the control deviation signal Ser output from the subtractor 14 from an analog signal to a digital signal, generates a digital control deviation signal Sda, and outputs the digital control deviation signal Sda to the multipliers 20 and 21, respectively. .
[0049]
Next, the multiplier 20 multiplies the digital control deviation signal Sda by a proportional term Kp set in advance in the proportional integration processing of the compensator 15 to generate a proportional control deviation signal Spd and the adder 24. Output to one input terminal.
[0050]
In parallel with this, the multiplier 21 multiplies the digital control deviation signal Sda by an integral term Ki set in advance in the proportional integration processing to generate an integral control deviation signal Sid and supplies it to the moving average filter 22. Output.
[0051]
Next, the moving average filter 22 having a configuration to be described later integrates the pulse period in the integral control deviation signal Sid sequentially input with the rotation of the spindle motor 10 by one rotation of the spindle motor 10 as will be described in detail later. Then, the operation of dividing by the number of pulses included in the one rotation is sequentially performed for each pulse in the integral control deviation signal Sid, the fluctuation of the pulse period in the integral control deviation signal Sid is removed, and the filter signal Sff is generated. To the integration calculator 23.
[0052]
By the averaging process in the moving average filter 22, the periodic fluctuation of the pulse in the integral control deviation signal Sid generated due to the position error of the rotation detection sensor in the pulse generator 10a is removed.
[0053]
Next, the integration calculator 23 performs a predetermined integration calculation in the proportional integration process on the filter signal Sff from which the periodic fluctuation has been removed to generate an integration signal Sif, and the other input of the adder 24 Output to the terminal.
[0054]
The adder 24 adds the proportional control deviation signal Spd from the multiplier 20 and the integration signal Sif from the integration calculator 23, and the compensation operation in which the fluctuation of the pulse period is removed and the phase is compensated. A signal Su is generated and output to the D / A converter 16.
[0055]
Here, the configuration and operation of the moving average filter 22 will be described.
[0056]
In the following description of the moving average filter 22, four Hall elements are arranged in a cross shape in a plane parallel to the rotating surface of the disk rotating with the rotation of the spindle motor 10 in the pulse generator 10 a, and these Hall elements The change in the magnetic field generated by the rotation of the disk is detected by each Hall element, and the pulse signal Srp synchronized with the rotation of the spindle motor 10 (that is, four equal intervals per one rotation of the spindle motor 10). A case where the pulse signal Srp) including a pulse is generated will be described.
[0057]
First, the configuration of the moving average filter 22 will be described.
[0058]
As shown in FIG. 2B, the moving average filter 22 of the first embodiment is one more than the number of pulses of the pulse signal Srp generated per rotation of the spindle motor 10 (“4” in the case of the first embodiment). A delay unit 25a, 25b and 25c as delay means connected in series with a smaller number, an adder 26 as delay addition means, and a divider 27 as division means.
[0059]
Here, the moving average filter 22 is a linear equation referred to as a so-called moving average model (when applied to the first embodiment, the linear equation H (z) is
[0060]
[Expression 1]
H (z) = {1 + z-1+ Z-2+ …… + z-(N-1)} / N; (N is the number of pulses per rotation of the spindle motor 10)
It becomes. ) To perform an averaging process.
[0061]
The moving average model is detailed in, for example, “Automatic Control Handbook / Basics, Society of Instrument and Control Engineers, Ohmsha, 1983, pp216-217”.
[0062]
Next, the operation will be described.
[0063]
Each delay unit 25a, 25b, and 25c included in the moving average filter 22 sequentially delays the integral control deviation signal Sid by the interval between two adjacent pulses in the pulse signal Srp, and respectively delays the delay signals Sza, Szb, and Szc. And output to the adder 26.
[0064]
The adder 26 adds the original integral control deviation signal Sid before the delay and the delay signals Sza, Szb and Szc to each other, generates an addition signal Sa, and outputs it to the divider 27.
[0065]
Thereby, the divider 27 divides the addition signal Sa by the number of pulses of the pulse signal Srp generated per rotation of the spindle motor 10 (“4” in the case of the first embodiment), and generates the filter signal Sff. To the integration calculator 23.
[0066]
Next, the principle by which the fluctuation of the pulse period included in the pulse signal Srp is removed by the moving average filter 22 having the above-described configuration and operation will be described with reference to FIG.
[0067]
First, as a premise, in the pulse generator 10a of the first embodiment, as shown in FIG. 3A, a pulse signal Srp synchronized with the rotation of the spindle motor 10 by Hall elements 30a to 30d arranged in a cross shape. Furthermore, of the four Hall elements 30a to 30d, only the Hall element 30c is mounted with a deviation of d (rad) from the normal mounting position. It is assumed that a fluctuation t as shown in the uppermost part of FIG. 3B occurs in the pulse period of the pulse signal Srp. In the uppermost part of FIG. 3 (b), for each pulse of the pulse signal Srp, a code indicating the Hall element that generated each pulse is shown in correspondence with each pulse.
[0068]
Here, if the period of one rotation of the spindle motor 10 is T, as shown in FIG. 3B, the pulse period in the pulse signal Srp should be originally T / 4, but in the first embodiment, In this case, the pulse fluctuation t occurs due to the mounting position error of the Hall element 30c described above. Here, the pulse fluctuation t is a value equal to the product of the coefficient K (K = T / 2π (sec / rad)) and the position error d (rad).
[0069]
On the other hand, in FIG.0Thru TThreeAs shown, the pulse period of the pulse signal Srp when viewed at one rotation of the spindle motor 10 is always a constant value T even if any Hall element has an error in its mounting position.
[0070]
Therefore, in the moving average filter 22, any one pulse of the pulse signal Srp is set as the head, and thereafter, an interval for each pulse until four pulses are detected (reference t in FIG. 3B).0To t6It shows with. ) And the interval T0Thru TThreeAnd dividing these by the number of pulses generated during one rotation of the spindle motor 10 (“4” in FIG. 3), the exact value of the interval between two pulses in the pulse signal Srp ( In the case of FIG. 3, T / 4) is generated and output as the filter signal Sff.0To PThreeAre sequentially executed for each pulse).
[0071]
Thereby, in the filter signal Sff, the fluctuation of the pulse period is removed, and further, the filter signal Sff indicating the regular pulse interval is generated for each regular pulse interval (T / 4).
[0072]
Next, transfer characteristics of the moving average filter 22 will be described with reference to FIG.
[0073]
4A shows the frequency-gain characteristic of the transfer characteristics, and FIG. 4B shows the frequency-phase characteristic of the transfer characteristics.
[0074]
As shown in FIG. 4, the moving average filter 22 has a characteristic that the gain is attenuated and the phase is rotated especially in the high frequency band in the operation described above.
[0075]
Therefore, in the present invention, the pulse fluctuation removal process by the moving average filter 22 is performed only on the integral control deviation signal Sid multiplied by the integral term, and specifically, the integral control deviation signal Sid is applied to the moving average filter. 22, after removing the pulse period variation, the signal is input to the adder 24 (by this process, the pulse period variation in the low frequency band is completely removed), while the proportional term is multiplied and the entire compensator 15 is multiplied. The proportional control deviation signal Spd that is dominant in the high frequency band when viewed in terms of transfer characteristics is input to the adder 24 without passing through the moving average filter 22.
[0076]
As a result, the transfer characteristics of the entire compensator 15 are shown in FIG. 5A (showing the frequency-gain characteristics of the transfer characteristics of the compensator 15) and FIG. 5B (of the transfer characteristics of the compensator 15). As shown in the frequency-phase characteristics, a decrease in gain and a phase delay in a high frequency band are suppressed to a minimum, and as a result, a decrease in gain and a phase delay are suppressed to a minimum. Pulse fluctuations in the pulse signal Srp can be removed.
[0077]
As described above, according to the operation of the spindle controller SC of the first embodiment, when the fluctuation of the cycle of the pulse signal Srp is compensated by the proportional integral control, the integral control deviation signal Sid multiplied by the integral term is added. On the other hand, after the averaging process is performed by the moving average filter 22 only, the integration operation is performed, and further, the compensation operation signal Su is generated by being added to the proportional control deviation signal Spd. Therefore, the pulse signal Srp includes a period variation. Even in such a case, the period fluctuation can be removed without reducing the phase margin, and the spindle motor 10 can be accurately feedback-controlled.
[0078]
In addition, the moving average filter 22 extracts the integrated control deviation signal Sid delayed by one sample timing every time it is delayed, and adds these to the integral control deviation signal Sid before the delay, and then generates it per revolution. Since the filter signal Sff is generated by dividing by the number of pulses of the pulse signal Srp to be generated, fluctuations in the cycle of the pulse signal Srp can be effectively removed.
[0079]
Further, when the rotation of the spindle motor 10 (that is, the optical disc DK) is feedback-controlled by frequency control, fluctuations in the cycle of the pulse signal Srp can be eliminated without reducing the phase margin, and accurate feedback control can be performed.
(II)Second embodiment
Next, 2nd Embodiment which is other embodiment which concerns on this invention is described based on FIG.
[0080]
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the compensator according to the second embodiment. Further, in the configuration of the compensator, the same components as those of the compensator 15 of the first embodiment are denoted by the same member numbers. A detailed description will be omitted.
[0081]
In the first embodiment described above, the operation of the compensator 15 is performed digitally. However, in the second embodiment, a part of the compensator is configured using an analog circuit.
[0082]
In the information reproducing apparatus of the second embodiment, the configuration and operation other than the compensator included in the information reproducing apparatus are compensated without using the D / A converter 16 in the information reproducing apparatus S of the first embodiment. The information reproducing apparatus S is the same as the information reproducing apparatus S except that the analog operation signal Sau is directly output from the device, and detailed description thereof is omitted.
[0083]
First, the configuration and operation of the compensator 15 'according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
[0084]
As shown in FIG. 6A, the compensator 15 ′ includes an analog inverting amplifier 42, an A / D converter 40, a moving average filter 22 ′, a D / A converter 41, a resistor 43a, and a capacitor 43b. An analog integrator 43 comprising an operational amplifier 43c, and R1A resistor 44 having a resistance value of R2A resistor 45 having a resistance value of RThreeAnd an analog adder 46 including an operational amplifier 46a.
[0085]
Further, as shown in FIG. 6B, the moving average filter 22 ′ has a configuration in which the divider 27 is removed from the moving average filter 22 of the first embodiment. The number of pulses of the pulse signal Srp generated per rotation (“4” in the case of the second embodiment) is one less than the number of serially connected delay devices 25 a to 25 c and the adder 26. .
[0086]
Next, the operation will be described.
[0087]
First, the analog inverting amplifier 42 inverts the polarity of the control deviation signal Ser output from the subtractor 14, generates the inverted deviation signal Srv, and outputs the inverted deviation signal Srv to the analog adder 46 via the resistor 44.
[0088]
On the other hand, the A / D converter 40 converts the control deviation signal Ser from an analog signal to a digital signal, generates a digital control deviation signal Sda, and outputs it to the moving average filter 22 '.
[0089]
The moving average filter 22 ′ performs an operation in the digital control deviation signal Sda for accumulating the pulse period in the digital control deviation signal Sda that is sequentially input with the rotation of the spindle motor 10 by one rotation of the spindle motor 10. This is performed sequentially for each pulse, and an addition signal Sa is generated and output to the D / A converter 41.
[0090]
At this time, in the moving average filter 22 ′, as in the case of the first embodiment, when a pulse signal Srp including four pulses per one rotation of the spindle motor 10 is generated, a linear equation is used.
[0091]
[Expression 2]
H ′ (z) = 1 + z-1+ Z-2+ Z-3
The delay integration process indicated by is performed.
[0092]
More specifically, the delay devices 25a, 25b, and 25c sequentially delay the digital control deviation signal Sda by an interval between two adjacent pulses in the pulse signal Srp, thereby generating delayed signals Sza, Szb, and Szc, respectively. Are output to the adder 26, and the adder 26 adds the original digital control deviation signal Sda before the delay and the delayed signals Sza, Szb and Szc to each other, and the D / A converter as the added signal Sa. 41 is output.
[0093]
Next, the D / A converter 41 converts the addition signal Sa into an analog signal, generates an analog addition signal Saa, and outputs the analog addition signal Saa to the analog integrator 43.
[0094]
Thereby, the analog integrator 43 having the configuration shown in FIG. 6A performs the same integration process as the integration calculator 23 in the compensator 15 of the first embodiment on the analog addition signal Saa, and the analog integration signal Sia is generated and output to the analog adder 46 via the resistor 45.
[0095]
Then, the analog adder 46 adds the inverted deviation signal Srv and the analog integration signal Sia by the addition ratio determined by the resistance values of the resistors 44, 45 and 46, and the analog operation signal Sau similar to the first embodiment. Is output to the drive circuit 17.
[0096]
At this time, the resistance value R of the resistor 441, Resistance value R of resistor 452And the resistance value R of the resistor 46ThreeRespectively, between the proportional term Kp and the integral term Ki in the compensator 15 of the first embodiment,
[0097]
[Equation 3]
RThree/ (R2× N) = Ki (N is the number of pulses per rotation of the spindle motor 10)
RThree/ R1= Kp
Is set to hold.
[0098]
Since there is the above-described relationship between the respective resistance values of the resistors 44, 45 and 46b and the proportional term Kp and the integral term Ki, compensation by proportional integral control similar to that of the compensator 15 of the first embodiment is compensated. It can also be implemented in the device 15 ', and further, the averaging process as the moving average filter 22' can be performed as in the case of the first embodiment.
[0099]
As described above, the analog operation signal Sau similar to that of the compensator 15 of the first embodiment can be generated also by the compensator 15 ′ of the second embodiment. As a result, the information reproducing apparatus of the second embodiment can also generate the analog operation signal Sau. The same effect as the information reproducing apparatus S of the first embodiment can be obtained.
(III)Third embodiment
Next, a third embodiment, which is another embodiment according to the present invention, will be described with reference to FIG.
[0100]
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the information reproducing apparatus according to the third embodiment. Here, in FIG. 7, about the same component as the information reproducing | regenerating apparatus S of 1st Embodiment shown in FIG. 1, the same member number is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
[0101]
In the first embodiment described above, the case where the rotation of the spindle motor 10 is feedback controlled by the proportional-integral control based on the frequency has been described. However, in the third embodiment, the rotation of the spindle motor 10 is proportional-differential-integrated based on the phase. Feedback control is performed by the control.
[0102]
First, the configuration of the information reproducing apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
[0103]
As shown in FIG. 7, the information reproducing apparatus S ′ according to the third embodiment includes a spindle controller SC ′ instead of the spindle controller SC in the information reproducing apparatus S according to the first embodiment.
[0104]
The spindle controller SC ′ includes the same period detector 11 as in the first embodiment, a Tf converter 12 as a frequency converter, a target frequency generator 13, a subtractor 14, and a D / A converter. 16 and the drive circuit 17, a T-θ converter 31 as a phase conversion means, a phase comparator 32, a target phase generator 33, a compensator 15 ″, and a multiplier 34 as a differential multiplication means , And an adder 35.
[0105]
Next, an outline operation will be described.
[0106]
First, the pickup 1 irradiates the information recording surface of the optical disc DK with the light beam B as in the first embodiment, and outputs a detection signal corresponding to the information on the optical disc DK based on the reflected light.
[0107]
At this time, the pickup control unit PC changes the focal position of the light beam B and performs focus servo control or tracking servo control.
[0108]
On the other hand, as in the case of the first embodiment, the spindle motor 10 rotates the optical disk DK based on the drive signal Si, and in parallel with this operation, the pulse generator 10a generates the pulse signal Srp to generate a cycle. Output to the detector 11.
[0109]
Next, the period detector 11 detects the rotation period of the spindle motor 10 based on the pulse signal Srp as in the case of the first embodiment, generates the period signal St, and generates the Tf converter 12 and T Output to -θ converter 31.
[0110]
The T-f converter 12 converts the rotation period of the spindle motor 10 indicated by the period signal St into a rotation frequency as in the case of the first embodiment, generates a frequency signal Sf, and generates a frequency signal Sf. Output to one input terminal.
[0111]
In parallel with this, the target frequency generator 13 generates the target frequency signal Sref and outputs it to the other input terminal of the subtractor 14 as in the case of the first embodiment.
[0112]
Thus, the subtractor 14 subtracts the current rotational frequency of the spindle motor 10 indicated by the frequency signal Sf from the target frequency indicated by the target frequency signal Sref, and generates and multiplies the frequency deviation signal Sef indicating the difference therebetween. Output to the unit 34.
[0113]
Thereby, the multiplier 34 multiplies the frequency deviation signal Sef by a preset differential term Kd in the proportional differential integral control of the second embodiment, generates a differential frequency signal Sfd, and supplies it to one terminal of the adder 35. Output.
[0114]
On the other hand, the T-θ converter 31 converts the rotation cycle of the spindle motor 10 indicated by the cycle signal St into a rotation phase, generates a phase signal Sp, and outputs it to one input terminal of the phase comparator 32.
[0115]
In parallel with this, the target phase generator 33 generates a target phase signal Srefp indicating the rotational phase at which the spindle motor 10 should be rotated, and outputs it to the other input terminal of the phase comparator 32.
[0116]
Thus, the phase comparator 32 subtracts the current rotational phase of the spindle motor 10 indicated by the phase signal Sp from the target phase indicated by the target phase signal Srefp, and generates a control deviation signal Sdp indicating the difference therebetween. Output to the compensator 15 ".
[0117]
The compensator 15 ″ having the same configuration and operation as the compensator 15 of the first embodiment performs the control deviation by proportional-integral control including period fluctuation removal processing by a moving average filter after digitizing the control deviation signal Sdp. A phase compensation process is performed on the signal Sdp to generate a compensation operation signal Sh and output it to the other input terminal of the adder 35.
[0118]
Thus, the adder 35 adds the compensation operation signal Sh and the differential frequency signal Sfd, generates an addition operation signal Spu, and outputs it to the D / A converter 16.
[0119]
Then, as in the case of the first embodiment, the D / A converter 16 converts the addition operation signal Spu from a digital signal to an analog signal, generates an analog operation signal Sau, and outputs the analog operation signal Sau to the drive circuit 17.
[0120]
As a result, the drive circuit 17 generates the drive signal Si as in the case of the first embodiment, and outputs the drive signal Si to the spindle motor 10 for rotational driving.
[0121]
At this time, in the compensator 15 ″, similar to the operation of the compensator 15 described above, only the control deviation signal Sdp multiplied by the integral term is subjected to the averaging process by the above-described moving average filter, and then the integration operation is further performed. The compensation operation signal Sh is generated by adding the control deviation signal Sdp multiplied by the proportional term to the output signal after the integration operation.
[0122]
In addition, since the detailed operation and the like of the compensator 15 ″ and the transfer characteristics thereof are the same as those of the compensator 15, detailed description thereof is omitted.
[0123]
As described above, according to the operation of the spindle control unit SC ′ of the third embodiment, the control deviation signal Sdp multiplied by the integral term is used when the fluctuation of the cycle of the pulse signal Srp is compensated by the proportional differential integral control. Since the compensation operation signal Sh is generated by adding the control deviation signal Sdp obtained by performing an integration operation after being subjected to the averaging process to the moving average filter and further multiplied by the proportional term, the pulse signal Srp is added to the pulse signal Srp. Even when periodic fluctuations are included, the periodic fluctuations can be removed without reducing the phase margin, and the spindle motor 10 can be accurately feedback controlled.
[0124]
Furthermore, when the rotation of the spindle motor 10 is feedback controlled by phase control, fluctuations in the cycle of the pulse signal Srp can be removed without reducing the phase margin, and accurate feedback control can be performed.
[0125]
In each of the embodiments described above, the case of removing the pulse period variation included in the pulse signal Srp generated using the Hall element has been described, but in addition to this, there are a large number of slits in the circumferential direction. In an information reproducing apparatus including a pulse generator of a type that generates a pulse signal Srp by irradiating a light beam such as a laser beam onto a disk that rotates as the spindle motor 10 rotates, the information reproduction apparatus is caused by a position error of the slit. It can also be applied when removing pulse fluctuations.
[0126]
Further, in each of the above-described embodiments, the moving average filter 22 has been described with respect to the configuration in which the pulses generated in one rotation of the spindle motor 10 are accumulated and averaged. Pulses generated over two revolutions or more may be accumulated and averaged.
[0127]
Further, in each of the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to the spindle motor 10 in the information reproducing apparatus S or S ′ has been described. However, other than this, an information recording apparatus that records information on an optical disk It is also possible to apply the present invention to the rotation control of the spindle motor in the same way.
[0128]
Furthermore, the present invention is a rotation servo that controls rotation of a motor other than a spindle motor that rotates an optical disk and that should be rotated at a preset rotation speed by rotation servo control including feedback control. The present invention can be similarly applied to a control device or a rotation servo control method.
[0129]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the fluctuation of the rotation signal cycle is compensated by proportional integral control, the proportional deviation signal obtained by multiplying the control deviation signal by the proportional term, and the control Since the compensation signal is generated by adding the integral average signal obtained as a result of performing multiplication processing, accumulation processing, averaging processing, and integration calculation processing on the deviation signal, the rotation signal includes periodic fluctuations. Even in such a case, the period fluctuation can be removed without reducing the phase margin in the feedback control theory, and the rotation means can be accurately feedback controlled.
[0130]
Therefore, by using an inexpensive configuration with low accuracy in generating the rotation signal, even if the rotation signal includes a periodic variation, the rotation unit can be effectively servo-controlled by effectively removing the variation.
[0131]
According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the integrated deviation signal delayed by one sample timing is extracted every time it is delayed, and these and the current sample timing are extracted. Since the average deviation signal is generated by adding the integral deviation signal and dividing by at least the number of pulses of the rotation signal generated per rotation, fluctuations in the period of the rotation signal can be effectively removed.
[0132]
According to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in claim 1 or 2, in the rotary servo control device that feedback controls the rotation of the rotating means by frequency control, the phase margin in the feedback control theory is increased. Variations in the period of the rotation signal can be eliminated without reducing it, and the rotation means can be accurately feedback controlled.
[0133]
According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in claim 1 or 2, in the rotary servo control device that feedback controls the rotation of the rotating means by phase control, the phase margin in the feedback control theory is increased. Variations in the period of the rotation signal can be eliminated without reducing it, and the rotation means can be accurately feedback controlled.
[0134]
Furthermore, even when the rotation of the rotating means is so-called proportional integral derivative control, the rotation can be accurately feedback controlled.
[0135]
According to the invention described in claim 5, in addition to the effect of the invention described in any one of claims 1 to 4, the rotation of the disk-shaped recording medium can be performed without reducing the phase margin in the feedback control theory. It is possible to accurately perform feedback control by removing fluctuations in the period of the rotation signal.
[0136]
According to the sixth aspect of the present invention, when the fluctuation of the rotation signal cycle is compensated by proportional integral control, a proportional deviation signal obtained by multiplying the control deviation signal by the proportional term is multiplied by the control deviation signal. Since the integral average signal obtained as a result of performing the processing, the accumulation process, the averaging process, and the integral calculation process is added to generate the compensation signal, even when the rotation signal includes a periodic variation, The period fluctuation can be removed without reducing the phase margin in the feedback control theory, and the rotation means can be accurately feedback controlled.
[0137]
Therefore, by using an inexpensive configuration with low accuracy in generating the rotation signal, even if the rotation signal includes a periodic variation, the rotation unit can be effectively servo-controlled by effectively removing the variation.
[0138]
According to the invention described in claim 7, in addition to the effect of the invention described in claim 6, the integrated deviation signal delayed by one sample timing is extracted every time it is delayed, and these and the current sample timing are extracted. Since the average deviation signal is generated by adding the integral deviation signal and dividing by at least the number of pulses of the rotation signal generated per rotation, fluctuations in the period of the rotation signal can be effectively removed.
[0139]
According to the invention described in claim 8, in addition to the effect of the invention described in claim 6 or 7, the rotation of the disk-shaped recording medium can be performed with the period of the rotation signal without reducing the phase margin in the feedback control theory. The feedback can be accurately controlled by removing the fluctuation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an information reproducing apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the compensator of the first embodiment, (a) is a block diagram showing the overall configuration of the compensator, and (b) is a block showing the detailed configuration of the moving average filter. FIG.
3A and 3B are diagrams showing the operation of the moving average filter, wherein FIG. 3A is a schematic diagram showing the arrangement of Hall elements, and FIG. 3B is a timing chart showing the operation.
4A and 4B are diagrams illustrating transfer characteristics of a moving average filter, in which FIG. 4A is a diagram illustrating frequency-gain characteristics thereof, and FIG. 4B is a diagram illustrating frequency-phase characteristics thereof;
FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating transfer characteristics of the entire compensator, wherein FIG. 5A is a diagram illustrating frequency-gain characteristics thereof, and FIG. 5B is a diagram illustrating frequency-phase characteristics thereof;
6 is a block diagram showing a configuration of a compensator according to a second embodiment, FIG. 6A is a block diagram showing an overall configuration of the compensator, and FIG. 6B is a block showing a detailed configuration of a moving average filter. FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of an information reproducing apparatus according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... Pickup
10 ... Spindle motor
10a ... Pulse generator
11. Period detector
12 ... Tf converter
13 ... Target frequency generator
14 ... Subtractor
15, 15 ', 15 "... compensator
16, 41 ... D / A converter
17 ... Drive circuit
19, 40 ... A / D converter
20, 21, 34 ... multiplier
22, 22 '... Moving average filter
23 ... Integral calculator
24, 26, 35 ... adder
25a, 25b, 25c ... delay devices
27: Divider
30a, 30b, 30c, 30d ... Hall element
31 ... T-θ converter
32 ... Phase comparator
33 ... Target phase generator
42. Analog inverting amplifier
43. Analog integrator
43a, 44, 45, 46b ... resistance
43b ... Capacitor
43c, 46a ... operational amplifier
46: Analog adder
S: Information reproducing device
B ... Light beam
SC ... Spindle control unit
PC ... Pickup controller
DK ... Optical disc
Srp ... pulse signal
St: Periodic signal
Sf: Frequency signal
Sref: Target frequency signal
Ser, Sdp: Control deviation signal
Su, Sh ... Compensation operation signal
Sau… Analog operation signal
Si: Drive signal
Sda: Digital control deviation signal Sda
Spd ... Proportional control deviation signal
Sid ... Integral control deviation signal
Sff: Filter signal
Sif ... Integral signal
Sza, Szb, Szc ... Delay signal
Sa: Addition signal
Sp: Phase signal
Srefp: Target phase signal
Sfd: Differential frequency signal
Spu: Addition operation signal
Srv: Inversion deviation signal
Saa: Analog addition signal
Sia: Analog integration signal

Claims (8)

フィードバック制御により回転手段の回転を制御する回転サーボ制御装置において、
当該回転手段の回転に同期した回転信号を生成する生成手段と、
前記生成された回転信号により示される現在の当該回転手段の回転数と、当該回転手段を回転させるべき回転数である目標回転数との差を示す制御偏差信号を生成する制御偏差生成手段と、
前記生成された制御偏差信号に基づいて、前記回転信号の生成の際に当該回転信号に含まれることとなった当該回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償し補償信号を生成する補償手段と、
前記生成された補償信号に基づいて前記回転手段を回転駆動する駆動手段と、を備え、
前記補償手段は、
前記制御偏差信号に対して前記比例積分制御における比例項を乗算し、比例偏差信号を生成する比例乗算手段と、
前記制御偏差信号に対して、前記比例積分制御における積分項を乗算する乗算処理、前記回転手段の一又は複数回転分に相当する前記制御偏差信号の前記積分項のみを蓄積する蓄積処理、当該積分項の蓄積結果の平均化処理及び前記積分項にのみ対応する積分演算処理を夫々施し、積分平均化偏差信号を生成する積分平均化手段と、
前記比例偏差信号と前記積分平均化偏差信号とを加算し、前記補償信号を生成する加算手段と、
により構成されていることを特徴とする回転サーボ制御装置。
In the rotary servo control device that controls the rotation of the rotating means by feedback control,
Generating means for generating a rotation signal synchronized with the rotation of the rotating means;
Control deviation generation means for generating a control deviation signal indicating a difference between the current rotation speed of the rotation means indicated by the generated rotation signal and a target rotation speed that is the rotation speed to rotate the rotation means;
Compensation means for generating a compensation signal based on the generated control deviation signal by compensating for a variation in the period of the rotation signal included in the rotation signal when the rotation signal is generated by proportional-integral control. When,
Drive means for rotating the rotation means based on the generated compensation signal,
The compensation means includes
A proportional multiplication means for multiplying the control deviation signal by a proportional term in the proportional integral control to generate a proportional deviation signal;
Multiplication processing for multiplying the control deviation signal by an integral term in the proportional integral control, accumulation processing for accumulating only the integral term of the control deviation signal corresponding to one or a plurality of rotations of the rotating means, the integration and integrating averaging means for averaging the accumulated result of the term, and the integral calculation processing each subjected to corresponding only to said integral term, to produce an integrated and averaged error signal,
Adding means for adding the proportional deviation signal and the integral average deviation signal to generate the compensation signal;
It is comprised by these. The rotation servo control apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1に記載の回転サーボ制御装置において、
前記生成手段は、パルス信号である前記回転信号を生成すると共に、
前記積分平均化手段は、
前記制御偏差信号に対して前記乗算処理を施す積分乗算手段と、
前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数より少なくとも一少ない数だけ相互に直列に接続され、前記積分偏差信号を一サンプルタイミングづつ順次遅延させる複数の遅延手段と、
各前記遅延手段により夫々遅延された前記積分偏差信号を一サンプルタイミング遅延される度に抽出し、当該抽出された各積分偏差信号を遅延前の元の前記積分偏差信号に夫々加算することにより前記蓄積処理を施し、加算信号を生成する遅延加算手段と、
前記生成された加算信号を、前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数で除することにより前記平均化処理を施し、前記平均化偏差信号を生成する除算手段と、
前記生成された平均化偏差信号に対して前記積分演算処理を施し、前記積分平均化信号を生成する積分手段と、
を備えることを特徴とする回転サーボ制御装置。
The rotary servo control device according to claim 1,
The generating means generates the rotation signal that is a pulse signal,
The integral averaging means includes
Integral multiplication means for performing the multiplication processing on the control deviation signal;
A plurality of delay means connected in series to each other by at least one less than the number of pulses of the rotation signal generated per rotation of the rotation means, and sequentially delaying the integral deviation signal by one sample timing;
The integral deviation signal delayed by each of the delay means is extracted every time one sample timing is delayed, and the extracted integral deviation signal is added to the original integral deviation signal before the delay, respectively. A delay addition means for performing accumulation processing and generating an addition signal;
Dividing means for performing the averaging process by dividing the generated addition signal by the number of pulses of the rotation signal generated per rotation of the rotation means, and generating the average deviation signal;
An integration means for performing the integration calculation processing on the generated average deviation signal and generating the integral average signal;
A rotary servo control device comprising:
請求項1又は2に記載の回転サーボ制御装置において、
前記回転信号を前記回転手段の回転数に対応する周波数を有する周波数信号に変換する周波数変換手段を更に備え、
前記制御偏差生成手段は、前記周波数信号の周波数と前記目標回転数に対応する目標周波数との差を前記制御偏差信号として生成すると共に、
前記補償手段は、前記制御偏差信号により示される周波数に基づいて前記補償信号を生成することを特徴とする回転サーボ制御装置。
In the rotary servo control device according to claim 1 or 2,
Frequency conversion means for converting the rotation signal into a frequency signal having a frequency corresponding to the rotation speed of the rotation means;
The control deviation generating means generates a difference between the frequency of the frequency signal and a target frequency corresponding to the target rotational speed as the control deviation signal,
The rotational servo control device, wherein the compensation means generates the compensation signal based on a frequency indicated by the control deviation signal.
請求項1又は2に記載の回転サーボ制御装置において、
前記回転信号を前記回転手段の回転数に対応する周波数を有する周波数信号に変換する周波数変換手段と、
前記回転信号を前記回転手段の回転角に対応する位相を有する位相信号に変換する位相変換手段と、
前記周波数信号に予め設定された微分項を乗算し微分信号を生成する微分乗算手段と、
を更に備え、
前記制御偏差生成手段は、前記位相信号の位相と前記目標回転数に相当する目標回転角に対応する目標位相との差を前記制御偏差信号として生成し、
前記補償手段は、前記制御偏差信号により示される位相に基づいて前記補償信号を生成すると共に、
前記駆動手段は、前記生成された補償信号と前記微分信号とを加算して生成された加算信号に基づいて前記回転手段を回転駆動することを特徴とする回転サーボ制御装置。
In the rotary servo control device according to claim 1 or 2,
Frequency conversion means for converting the rotation signal into a frequency signal having a frequency corresponding to the number of rotations of the rotation means;
Phase conversion means for converting the rotation signal into a phase signal having a phase corresponding to a rotation angle of the rotation means;
Differential multiplication means for generating a differential signal by multiplying the frequency signal by a preset differential term;
Further comprising
The control deviation generating means generates, as the control deviation signal, a difference between the phase of the phase signal and a target phase corresponding to a target rotation angle corresponding to the target rotation speed,
The compensation means generates the compensation signal based on the phase indicated by the control deviation signal,
The rotation servo control device characterized in that the drive means rotates the rotation means based on an addition signal generated by adding the generated compensation signal and the differential signal.
請求項1から4のいずれか一項に記載の回転サーボ制御装置において、
前記回転手段は、光学的に情報が記録再生されるディスク状記録媒体を回転させるスピンドルモータであることを特徴とする回転サーボ制御装置。
In the rotation servo control device according to any one of claims 1 to 4,
The rotary servo control device, wherein the rotating means is a spindle motor that rotates a disk-shaped recording medium on which information is optically recorded and reproduced.
フィードバック制御により回転手段の回転を制御する回転サーボ制御方法において、
当該回転手段の回転に同期した回転信号を生成する生成工程と、
前記生成された回転信号により示される現在の当該回転手段の回転数と、当該回転手段を回転させるべき回転数である目標回転数との差を示す制御偏差信号を生成する制御偏差生成工程と、
前記生成された制御偏差信号に基づいて、前記回転信号の生成の際に当該回転信号に含まれることとなった当該回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償し補償信号を生成する補償工程と、
前記生成された補償信号に基づいて前記回転手段を回転駆動する駆動工程と、を備え、
前記補償工程には、
前記制御偏差信号に対して前記比例積分制御における比例項を乗算し、比例偏差信号を生成する比例乗算工程と、
前記制御偏差信号に対して、前記比例積分制御における積分項を乗算する乗算処理、前記回転手段の一又は複数回転分に相当する前記制御偏差信号の前記積分項のみを蓄積する蓄積処理、当該積分項の蓄積結果の平均化処理及び前記積分項にのみ対応する積分演算処理を夫々施し、積分平均化偏差信号を生成する積分平均化工程と、
前記比例偏差信号と前記積分平均化偏差信号とを加算し、前記補償信号を生成する加算工程と、
が含まれることを特徴とする回転サーボ制御方法。
In the rotation servo control method for controlling the rotation of the rotating means by feedback control,
A generation step of generating a rotation signal synchronized with the rotation of the rotation means;
A control deviation generating step for generating a control deviation signal indicating a difference between a current rotation speed of the rotation means indicated by the generated rotation signal and a target rotation speed that is a rotation speed to rotate the rotation means;
A compensation step for generating a compensation signal by compensating for a variation in the period of the rotation signal included in the rotation signal when the rotation signal is generated based on the generated control deviation signal by proportional-integral control. When,
A driving step of rotating the rotating means based on the generated compensation signal,
The compensation step includes
A proportional multiplication step of multiplying the control deviation signal by a proportional term in the proportional integral control to generate a proportional deviation signal;
Multiplication processing for multiplying the control deviation signal by an integral term in the proportional integral control, accumulation processing for accumulating only the integral term of the control deviation signal corresponding to one or a plurality of rotations of the rotating means, the integration averaging process of the accumulation result of the term, and the integral calculation processing each subjected to corresponding only to said integral term, the integral averaging step of generating an integrated average deviation signal,
Adding the proportional deviation signal and the integral average deviation signal to generate the compensation signal;
A rotation servo control method comprising:
請求項6に記載の回転サーボ制御方法において、
前記生成工程においては、パルス信号である前記回転信号が生成されると共に、
前記積分平均化工程には、
前記制御偏差信号に対して前記乗算処理を施す積分乗算工程と、
前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数より少なくとも一少ない回数だけ実行され、前記積分偏差信号を一サンプルタイミングづつ順次遅延させる複数の遅延工程と、
各前記遅延工程において夫々遅延された前記積分偏差信号を一サンプルタイミング遅延される度に抽出し、当該抽出された各積分偏差信号を遅延前の元の前記積分偏差信号に夫々加算することにより前記蓄積処理を施し、加算信号を生成する遅延加算工程と、
前記生成された加算信号を、前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数で除することにより前記平均化処理を施し、前記平均化偏差信号を生成する除算工程と、
前記生成された平均化偏差信号に対して前記積分演算処理を施し、前記積分平均化信号を生成する積分工程と、
が含まれることを特徴とする回転サーボ制御方法。
In the rotation servo control method according to claim 6,
In the generation step, the rotation signal which is a pulse signal is generated,
The integral averaging step includes
An integral multiplication step of performing the multiplication process on the control deviation signal;
A plurality of delay steps executed at least one less than the number of pulses of the rotation signal generated per one rotation of the rotation means, and sequentially delaying the integral deviation signal by one sample timing;
The integral deviation signal delayed in each delay step is extracted every time one sample timing is delayed, and the extracted integral deviation signal is added to the original integral deviation signal before the delay, respectively. A delay addition step of performing an accumulation process and generating an addition signal;
A division step of performing the averaging process by dividing the generated addition signal by the number of pulses of the rotation signal generated per one rotation of the rotation means, and generating the average deviation signal;
An integration step of performing the integration calculation process on the generated average deviation signal and generating the integrated average signal;
A rotation servo control method comprising:
請求項6又は7に記載の回転サーボ制御方法において、
前記回転手段は、光学的に情報が記録再生されるディスク状記録媒体を回転させるスピンドルモータであることを特徴とする回転サーボ制御方法。
In the rotation servo control method according to claim 6 or 7,
The rotation servo control method, wherein the rotation means is a spindle motor that rotates a disk-shaped recording medium on which information is optically recorded and reproduced.
JP05143499A 1999-02-26 1999-02-26 Rotation servo control device and rotation servo control method Expired - Fee Related JP3699606B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05143499A JP3699606B2 (en) 1999-02-26 1999-02-26 Rotation servo control device and rotation servo control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05143499A JP3699606B2 (en) 1999-02-26 1999-02-26 Rotation servo control device and rotation servo control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000253688A JP2000253688A (en) 2000-09-14
JP3699606B2 true JP3699606B2 (en) 2005-09-28

Family

ID=12886835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05143499A Expired - Fee Related JP3699606B2 (en) 1999-02-26 1999-02-26 Rotation servo control device and rotation servo control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3699606B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100723521B1 (en) 2006-01-12 2007-05-30 삼성전자주식회사 Apparatus and method for compensating mechanical tolerance of brushless direct current motor and disk drive using the same
JP5352820B2 (en) * 2007-09-16 2013-11-27 不二雄 黒川 Digital signal processing circuit and digital control circuit
US7881079B2 (en) * 2008-03-24 2011-02-01 American Power Conversion Corporation UPS frequency converter and line conditioner
JP5772629B2 (en) * 2012-01-27 2015-09-02 新日鐵住金株式会社 Steam pressure control method
JP6694404B2 (en) * 2017-03-17 2020-05-13 ファスフォードテクノロジ株式会社 Die bonding apparatus and semiconductor device manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000253688A (en) 2000-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100677097B1 (en) Disturbance compensating method and apparatus by a Learning-control, and optical recording/reproducing medium driving servo system thereby
JP3801968B2 (en) Disc type discriminating apparatus and method
JP3699606B2 (en) Rotation servo control device and rotation servo control method
JP3773686B2 (en) Servo control device and servo control method
JPS63155426A (en) Controlling system for position of light spot
JPH1021571A (en) Learning control device for disk reproducing device
JP3773232B2 (en) Servo control device
JPH0731869B2 (en) Disk rotation drive
JP2008310913A (en) Optical-disc apparatus
JPH0644571A (en) Disk, disk recording device and disk reproducing device
JP2005137141A (en) Rotary servo controlling device and rotary servo controlling method
JP3797071B2 (en) Optical disc recording / reproducing apparatus
JP2797734B2 (en) Optical disk drive
JP2000020965A (en) Tracking controller
JPH09259449A (en) Positioning device for optical information recording and reproducing device
JP3699263B2 (en) Tracking control device
JP3220766B2 (en) Optical head controller
JP2621439B2 (en) Disk device positioning device
JP2534725B2 (en) Disk rotation control device
JP4332302B2 (en) Optical disk device
JP2604618B2 (en) Servo unit for disk unit
JPH1027366A (en) Method and device for driving optical disk
JP3352178B2 (en) Information recording / reproducing device
JP2593230B2 (en) Disk drive
JP2000341980A (en) Rotation controller and control method

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050407

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050412

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050610

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050705

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050708

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees