JPH0219907A - サーボループの発振異常検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光デイスク原盤露光機におけるフォーカスサ
ーボループの異常発振、その他、サーボシステム全般に
おけるサーボループの発振異常検出方法に関する。

従来の技術 従来、例えば光デイスク原盤露光機のフォーカスサーボ
ループは第２図に示すように構成されている。即ち、位
置信号なる入力を演算器１を経てフォーカス特性位置検
出回路２に入力させ、補償系回路３及び利得調整回路４
を経てアクチュエータ特性回路５に与える。二のアクチ
ュエータ特性回路５の出力が変位出力となるものである
が、この出力を演算器１を利用してフィードバックさせ
ることにより、サーボループ６が構成されている。

ここに、フォーカスサーボエラーとして、エラー信号を
ある基準電圧と比較してエラー信号が基４ｍ電圧を越え
た場合、偏差が大きいとして捉えている。光デイスク原
盤露光時におけるフォーカス位置の偏差が大きくなる原
因としては、■　システムの要因である外来の電気ノイ
ズや原盤上にあるきず、欠陥、ごみ等によるパルス状外
乱によるアクチュエータの過渡応答によるもの■　シス
テム内の回路部品の劣化やアクチュエータの特性変化に
よるサーボループ特性のずれによるサーボループ発振に
よるもの の２種類に大別される。

第２図に示した従来のサーボループ６にあっては、シス
テムとして、このサーボエラー信号検出の回数（一定時
間内）によりサーボ異常と判断したり、サーボエラー検
出時の時間幅をカウンタ等により測定することにより、
一定時間以−Ｌ偏差が大きい時にサーボ異常と判断して
いる。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような従来方式による場合、サーボループ
６内での発振か、外乱、例えば微小欠陥による過渡応答
での偏差異常かは、判別できないものである。よって、
サーボループ発振異常に着目した場合、不十分な検出方
法である。即ち。サーボループ発振を生じた場合には、
位置偏差が大きくなり、所定の露光品質が得られなくな
るため、原盤露光工程を停止させる必要があるが、外乱
による過渡応答によるものと区別できないため、次工程
への影響を小さくするという適切なる対処ができないも
のである。また、発振が生じた場合には、過大なる負荷
によりアクチュエータが破壊してしまうこともある。

問題点を解決するための手段 過渡的なノイズによる作動体の応答を制限する電圧制限
回路をサーボループ内に挿入し、このサーボループによ
りモニターされたエラー信号と比較するための第１基準
電圧を制御を要する偏差領域より少し高め又は低めに設
定し、第１基準電圧とエラー信号との第１比較回路によ
る比較出力を周波数−電圧変換器により周波数に対応し
た電圧に変換した後、平均値回路により電圧を安定化さ
せ、制御対象物の回転周波数に対応するサーボ動作周波
数より少し高めの周波数に相当する電圧に設定した第２
基準電圧と平均値回路からの出ノＪ電圧とを第２比較回
路により比較し、平均値回路の出力電圧が第２基１′！
！電圧より高くなった時にサーボループが発振状態にな
ったことを検出する。

作用 過渡的な外乱により制御対金物の過渡応答で生ずる偏差
の異常は、サーボループ内に電圧制限回路を挿入する二
とにより、小さく抑えられる。この時の電圧制限回路の
制限電圧は制御を要する偏差領域よりも少し高め（又は
低め）に設定しておく。そして、サーボループによりモ
ニターされたエラー信叶は第１比較回路において第１基
ｉ′（１！電圧と比較されるが、この第１基準電圧を制
御を要する偏差領域より少し高め（又は低め）に設定さ
れている。よって、サーボシステムが何んらかの原因に
より発振した場合、サーボループ内での′１１圧制限回
路により発散することはなく、ある周波数で発振するこ
とになる。第１比ｒ咬回路の出力は周波数−電圧変換器
により電圧信号とされ、平均値回路に入力され、周波数
の小さな変動が除去されて安定化した電圧として取出さ
れる。この平均値回路の出力は第２比較回路で第２基準
電圧と比較される。この第２基準電圧は周波数−電圧変
換器の特性値より制御対象物の動作周波数より高い周波
数に相当する電圧として設定されており、この第２基準
電圧よりも高くなった場合には、サーボシステムが何ん
らかの原因でループ発振を生じていることになり、第２
比較回路から異常発振検出の出力が生ずる。つまり、サ
ーボループの発振異常が判別検出される。

実施例 本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

第２図で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示す
。本実施例では、まず、サーボループ６内の利得調整回
路４・アクチュエータ特性回路５間に電圧制限回路（ス
ライス回路）７が挿入されている。このスライス回路７
をサーボループ６内に挿入することにより、光デイスク
原盤露光時の外乱（パルス状ノイズに相当）によるアク
チュエータの過渡応答で生ずる偏差の異常が小さく抑え
られる。この時、スライス回路７の制限電圧は、本シス
テムの制御範囲より少し高めに設定しておくものとする
。このスライス回路７は、本システムがサーボ発振した
際に、その発散を防ぐ役目も併せ持つものである。

一方、フォーカスサーボにおけるエラー信号は、フォー
カス特性位置検出回路２の出力にて、サーボループ６内
から分岐されてモニタ′−出力される。

分岐されたエラー信号はエラー信号モニター回路側で処
理される。まず、第１比較回路９に入力され、第１基準
電圧ＶＲＥＦＩと比較される。この第１基準電圧Ｖ　Ｒ
Ｅ　Ｆ　＋はサーボシステムでの偏差の制御範囲よりも
少し高めの電圧に設定されたものである。

よって、サーボシステムが何んらがの原因で発振した場
合、サーボループ６内でのスライス回路７により発散す
ることはなく、ある周波数（一般にはサーボシステムの
動作周波数であり、原盤露光機であればターンテーブル
の回転周波数より高い周波数であることが多い）で発振
する。

第１比校回路８の比較量ノＪは周波数−電圧変換器９に
入力されて周波数に対応した電圧に変換される。周波数
−電圧変換器９による電圧出力は、平均値回路１０に入
力されて周波数の小さな変動を除去して安定化された電
圧としで出力される。

この平均値回路１０からの出力電圧は第２比較回路１１
に入力され、第２基準電圧ＶＲＥＩ７゜と比較される。

この第２基準電圧ＶＲＥＦ２は周波数−電圧変換器９の
特性値より求められるもので、原盤露光機のサーボ動作
周波数より少し高い周波数に相当した電圧に設定されて
いる。例えば、動作周波数の２倍程度の周波数相当の電
圧とされるが、実験的に求めてもよい。

この結果、平均値回路１０の出力電圧の方が第２基ｌ１
ｌｌ　、を圧Ｖ　ＲＥＦ２よりも高くなると、本サーボ
システムが何んらかの原因によりサーボループ６が発振
しているとして、第２比咬回路１１から異常発振を検出
した出力（サーボ異常信号）が出る。

このようにして、外乱によるアクチュエータの過渡応答
で引き起こされる位置ずれとは別にサーボループ６の発
振を判別検出できる。

原盤露光工程でこのような異常発振が生じると、フォー
カスサーボの位置偏差が大きくなりすぎ、所定の露光品
質が確保できなくなるため、第２比校回路１１から異常
発振なるサーボ異常信号が出力された時点で、露光を停
止させ、サーボループ６の特性を見立させることにより
、次工程への影響が小さくなる。また、サーボループ６
内へのスライス回路７の挿入とともに第２比較回路１１
の出力により露光を停止させることにより、アクチュエ
ータへの過大な負荷が除かれ、最悪なるアクチュエータ
破壊を未然に防＋ｈ　シ得ることにもなる。

発明の効果 本発明は、上述したようにサーボループ内に挿入した電
圧制限回路とともに、エラー信号に対して設けた所定の
第１，２基準電圧を持つ第１．２比較回路、周波数−電
圧変換器及び平均値回路を用いることにより、外乱によ
るアクチュエータ等の作動体の過渡応答で引き起こされ
る位置ずれとは別にサーボループの異常発振を判別して
検出することができ、よって、サーボループの異常発振
に対する動作停止等の対処が可能で、次丁程への影響を
小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来例を示すブロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　過渡的なノイズによる作動体の応答を制限する電圧制
   限回路をサーボループ内に挿入し、このサーボループに
   よりモニターされたエラー信号と比較するための第１基
   準電圧を制御を要する偏差領域より少し高め又は低めに
   設定し、第１基準電圧とエラー信号との第１比較回路に
   よる比較出力を周波数−電圧変換器により周波数に対応
   した電圧に変換した後、平均値回路により電圧を安定化
   させ、制御対象物の回転周波数に対応するサーボ動作周
   波数より少し高めの周波数に相当する電圧に設定した第
   ２基準電圧と平均値回路からの出力電圧とを第２比較回
   路により比較し、平均値回路の出力電圧が第２基準電圧
   より高くなつた時にサーボループが発振状態になつたこ
   とを検出するサーボループの発振異常検出方法。