JPH03136101A - デジタルサーボ装置 - Google Patents

デジタルサーボ装置

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JPH03136101A
JPH03136101A JP1276650A JP27665089A JPH03136101A JP H03136101 A JPH03136101 A JP H03136101A JP 1276650 A JP1276650 A JP 1276650A JP 27665089 A JP27665089 A JP 27665089A JP H03136101 A JPH03136101 A JP H03136101A
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digital
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Yuji Horie
裕司 堀江
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Olympus Corp
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    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/094Methods and circuits for servo offset compensation
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    • G11INFORMATION STORAGE
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    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/30Nc systems
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    • G05B2219/42149During learning relation between control and controlled signal, open loop
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    • G05B2219/42152Learn, self, auto tuning, calibrating, environment adaptation, repetition

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】 し産業上の利用分野コ 本発明はトラッキングサーボやレーザの発光パラ−J整
におけるデジタルサーボ装置に関Mる。
[従来の技術及び発明が解決しようと号る課題]光学式
情報記録再生装置には記録トラックに正確に光ビームの
スポットを追従させるだめのトラッキングサーボ装置や
、光ビームを記録面上に常に収束させるためのフォーカ
ス1す一ボ装置が用いられている3゜ ところで」−記サーボ装置のループゲインの補正装置と
して例えば特開昭63−10600313公報が示され
ている。上記従来技術の第3図においては検出されたP
−P値(検出P−1つ値)と予め設定された以捏P−P
 l+fiどのレベルjtを求めてそのレベル差に対応
したゲイン定数をROMから読み出し、イれに応じた出
力をゲイン制御回路に送出づ−るようになっている。
しかし、上記従来例では予めROMに制御信号の変化量
(検出P−P値と阜準1つ−P値どのレベル差)に対す
る被制6I信号の変化が(ゲイン定数)を記憶させてお
くために1マ○Mの容i1が大きくなってしJ、う。ま
た、アノ1]グ/′−)!ジタル変換器やデジタル/ア
ナログ変換器の分解能をLげる程ROMが大ぎくなって
しまうという問題がある。
更に、上記従来例は制御信号の変化量と被制御信号の変
化量との間に一定の関係を持たせたものであるが被制御
部にばらつきがあり、このばらつきが大きい場合は前記
関係が成立せず、被制御部の変化量は必ずしも適当な値
とはならない場合もあった。
上記問題を解決するためには被制御部のばらつぎをある
範l内におさめる必要があり、そのためには被制御部の
調整が必要になってしまう。或いは装置毎に記憶してい
るデータを変える必要がありメモリの増大となってしま
う。
更にまた、被制御信号に温度特性がある場合は各温度に
対するデータを保持する必要がありメモリの増大となっ
てしまう。
また、経年変化がある場合は記憶している関係と実際の
関係とがずれてきてしまい経年変化が大きい場合は最悪
の場合記憶している関係が成り立たなくなってしまう場
合の右り得る。
上記のように予め制御信号と被制御信号とを記憶してお
くことによる制御yj法は必ずしも効率良い制御ができ
るどは限らない。
本発明は上記事情に鑑み−(なされたものであり、被制
御部Y″、のばら゛つき、温度特性、経31変化等を吸
収し、月つ時間的にも短く安定した制御が可能なデジタ
ルサーボ装置を提供することを目的ど1Jる。
[課題を解決覆るjこめの手段] 上記[1的を達成Jるために本発明のデジタルリボ装置
にa3いては、制御414号を入力されることによつC
制御される被制御部と、被制御部の出)jする被制御信
号をアナログ/デジタル変換Jるアブログ/デジタル変
換部と、アノログ/デジタル変換部からの被制御信号を
受1ノで制御信号と被制御イ1、シシどの関係を演C9
シて記憶し、関係に基づいて制御信号を出力する演算部
と、演(7部からの制御信号をデジタル/アナログ変換
して、被制御部に出力するデジタル/アナ1」グ変換部
どを備えたものである。
[作用1 上記のように構成されlこデジタルサーボ装置の演算部
は制御信号をデジタル/アブログ変換部を経て被制御部
に出力する。被制御部は被制御信号をアナログ/デジタ
ル変換部を経て演算部に出力Jる。演算部では制御信号
と被制御信号との関係を演算して記憶する。演算部はそ
の後被制御信号が入力されると記憶されている制御信号
と被制御信号との関係から制御信号を求めてデジタル/
アナログ変換部を経て被制御部に出)〕する。
[実施例] 以−ト、図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第1図ないし第5図は本発明の第1実施例に係り、第1
図はデジタルサーボ装置のブロック図、第2図はCPU
の演算の説明図、第3図は1〜ラッ−1−ングザーボ装
置のブロック図、第4図はトラックエラー信号の波形図
、第5図はCPUの動作を説明するフローチ12−ト図
である。
第1図および第2図を用いて本発明の詳細な説明を行う
第1図に示Jデジタルリ゛−ボ装置1は被制御部2を備
えており、この被制御部2の出力端はアナ[1グ/デジ
タル変換器(検出部)3に接続されている。アナログ/
デジタル変換器(以下、D/A変換器と略記覆る。)3
はI10バスによってCPU(演算部)4に接続されて
いる。CPU4はアドレス/う“−タバスによってRA
M(ランダム・アクレス・メ1す)6どROM(リード
・オンリ・メモリ)7とに接続されている。また、CP
U4はI10バスによってデジタル/アナログ変換器(
制御部)8に接続され−(おり、このデジタル/アナ[
1グ変換器(以1・、[)/A変換器と略記覆る。)8
は前記被制御部2に接続されている。
次に第1図の作用を説明する。
CP U 4はD/A変換器8 (D/Aコンバータ、
PWM (パルス幅変調)等)に任意のDA  Dat
alをセット覆る。D/A変換器8からDA[) a 
1: a 1に相当層る制御イム号が被制御部2に加え
られ被制御43号が変調される。その時の被制御信号を
CP U 4はA/D変換器3より検出しADData
lとしてRAM6に記憶Jる。
次にD/A変換器8にデータDA  Data2をセッ
トし同様にしてAD  Data2を検出する。
CPU4は上記動作を1回あるいは複数回繰り返してD
/A変換器8の変化ff1Delta  DAとA/D
変換器3の変化IDelta  ADの関係Delta
  DA/Delta  ADを求める。
CPU4は最後にセットされたDA  Dal:aNに
対応するAD  DataNと被制御信号の規定値A 
D  D a t: a oとの差を求めて、王の差分
を調整するためのD/A変換器8に出力される変化量Δ
DA= (AD  Dat、aN−△DDal:aQ)
x ([)e l taD△/Delta  AD)を
算出覆る。求められたΔDAをDA  oataNに加
韓あるいは減算することにより規定値△D[)a t 
aQに対応する被制御信号を求め調整を終了する。
上記の構成では調整の初期に制御信号と被制御信号の数
値的な相対関係を学習し、以後学習したその相対関係を
用いて制御を行うために被制御信号の変化量からそのま
ま制御信号の変化させるべき相対6kを求めることが可
能となり時間的に短い効率の良い制御を行うことができ
る。
また、上記のように相対関係を学習するために経年変化
、被制御部のばらつき、および温度変化簀を上記制御手
段により吸収できるために効率が良く、且つく装置毎に
も)安定した制御211が可能と4fる。。
次に具体的な例として第3図ないし第5図に示すトラッ
キングサーボ装置の説明を行う。
第3図のトラッキング勺−ボ装置11において、図示し
ない光ピツクアップから発せられ、ディスク記録面で反
射あるいは透過し1c光ビームを受光部12で光−電気
変換し、受光信号とする。トラツク1ラー信号生成回路
13は受光信号に基づきトラック]。シー信号TIES
を生成する。生成されたトラックエラー信QTESはオ
フセット調整アンプ11で増幅されて分岐され、一方は
1コ−パスフィルタ16を経てA/Dコンバータ17に
、他方はスイッチ18を経てトラッキングサーボ回路1
9に各々供給されるようになっている。A/Dコンバー
ター7でデジタル変換されたトラックエラー信号丁−E
SはCPU 21に入力される。CPU21は制御バス
でROM22とRAM23とに接続されており、制御信
号及びデータを入出力できるようになっている。なお、
CPU21は前記スイッチ18を制御し−cオンオフで
きるようになっている。
CPU21は得られたトラックエラー(g号丁FSに応
じてD / A Jンバータ出)ITOFSを増減させ
てD/Aコンバータ24を経てオフセット制御部26に
よりオフセット調整アンプ14のゲインを制御する。
第5図を用いてCPU21の動作を説明する。
P101′cスイッヂ18をオフとしてサーボルブをオ
フとする。P1O2でD/Aコンバータ出ノJTOFS
に最大値OF F hを与えr、pi。
3でサブルーチンTES  Checkを呼び出す。
第5図(b)のP2O1で5 m5ec持ツてカラP2
O2でTES  MaxにOOHを、TES  Mnに
OF F F)を与えTP2031’カウンタニ100
を代入Jる。、P20/IでA/D]ンバ−タ17から
検出したトラックエラー信号TFSをEに与えてP2O
5でEとP2O2で設定されたTESMaxとが比較さ
れEが大きい場合にはP2O6に小さい場合にはP2O
7に進む。
P 206 ’Cにが丁[31ylaxとされ、P2O
7でEとP2O2で設定され/jT[5M1nとが比較
されFが小さい場合にP2O3に、大さい場合にはP2
O9に進む。P2O3でE h< T E 5lyli
nとされ、P2O9に進む。
P2O9ではカウンタから1が減等され、P210でカ
ウンタが零になっているかが確認されて、零であれば終
了、零でなければP2O4に戻る。
上記のようにTES  Checkのルーチンではトラ
ックエラー信号TESの最大値TES  Maxと最小
値下[S  v:nを所定回数サンプリングして求める
次にP1O4に戻り、求められたTES  Ma0 XとTES  Minの中心値、すなわちトラックエラ
ー信号TESの振幅の中心値A1を算出する。
P105rD/A]ンz<−タ出力TOFSk:最小値
oohを与えTP1061’再びTES  Check
を呼び出す。P2O1がらP210で上記と同様の作業
が行われて、D/Aコンバータ出力TOFSが最小値で
ある場合のTES  MaxとTES  Minが求め
られ、P1O7で振幅の中心値Δ2が算出される。
P1O8では予め設定されたオフレットを含まない規定
中心値AOと算出されtc中心値へ2との差Bと、中心
値A2から中心値A1に変化した場合のD/AJンバー
タ出ノ]TOFSの傾ぎCとを算出し、BとCとを乗算
して規定中心値AOにづ゛るためのD/Aコンバータ出
力T OF SであるDを求める。
P1O9で求められたDをD/Aコンバータ出力T O
F SにセットしてD/Aコンバータ271に出力する
次に本実施例の作用を説明する。
7 オフゼットを補正Jる場合はCPU21ははじめにスイ
ッチ18を開としてり一、ボル−ブをオフとする。その
後に第5図に示1ノ1]−ヂ17−1〜に従ってD/△
]ンバ−タ出力10FSに最大値OF F hと最小M
f OOhを与えてA7レツトを含む1ヘラ・ンクエラ
ー仁号丁[:Sを1ノンブリングしてトラックニ「ラー
信号TESの振幅の中心値A1、A2を求める。これ【
、二よって中心値△1、A2に対してD/ADンバータ
出カーrOFsがどの様に変化するかが求められる。こ
の求められたTESと−r o +:sとの関係からオ
ルッ1へが含まれない規定中心(11°[0に対υるD
/A=1ンバータ出力T。
[Sを求めてD/△]ンバ−タ24を経てAフセッ1〜
制御部26に出力する。オフセット制御1部26はオフ
レット調整アンプ14のゲインを調整してオフセットを
除去覆る。
その後にCPU 21はスイッチ18を閉じてトラッキ
ングサーボループをAンとザる。
本実施例では1〕/A出力とA/D入力の関係を学習す
るための1〕/A出力は最大値と最小値を用2 いたが任意の値でも構わない。
D/Aコンバータ24とA/Dコンバータ17のビット
数の関係等により、学習の精度が不十分で規定範囲以内
に調整できなかった場合は粗調整を複数回繰り返りか、
粗調整後に微調整を行っ゛(−心良い。
学習のためD/△コンバータ24に最大値、最小値ある
いは任意の値をセットした時に、△/Dコンバータ17
人力が飽和してしまう場合は粗調整を複数回行うか、D
/△コンバータ2/!Iの値を少しずつずらして飽和し
ない部分で学習J゛るようにする。
第6図ないし第8図は本発明の第2実施例に係り、第6
図はレーザの発光パワー調整装置のブロック図、第7図
はD/Aコンバータ出力とA/D」ンバータ入力の関係
を承り説明図、第8図はCPUの動作を説明するフロー
チャート図である。
本実施例はレーザの発光パワー調整を行う装置に本発明
を適用したものである。
本実施例のレーザ発光パワー調整装置31は半3 導体レー1132を備えている。半導体レー1f32は
レーザ駆動回路33によって駆動されるようになってい
る。半導体レーザ32のレーザ発光量モニタ信号P i
 nMo nはローパスフィルタ34を経てΔ/D:]
ンバータ36からCP LJ 37に検出されるように
なっている。CPU37は制御バスによって(マ0M3
8とRAM39とに接続されている。CPU37はjq
られたし〜す゛発光fit−Eニタ信丹PinMonに
応じてレーザ発光量調整出力IDPWを増減させてD/
A:]ンバータ41を介して前記レーザ駆動回路33に
出ノJし、レーザ発光量を調整する。
第7図及び第8図を用いてCPU37の動作を説明りる
P3O1で半導体レーザ32をスレッシE1ルド電流以
上で発光させるためにし〜ザ発光量調整出力L D P
 Wにベース電流Ba5eを与える。P3O2でレーザ
発光量モニタ信号P i nMo nをザンプリンブし
てPMにp i n1ylo nを代入し、P3O3で
スレッシ」ルド電流値に対応した規定値4 PMXと比較し、PMXより小さ()ればP30/′I
に、大きければP2O3に進む。P30/IではLDP
Wを任意の値ΔPW1だり増加させてP2O3に戻り、
再びpinMonを1ノンプリングする。
P2O3ではLDPWをPWl、PMをPMIとしで記
憶する。
P2O3で1DI)Wを任意の値△PW2増加させてP
W2として記憶し、P2O3でPW2の場合のpinl
yjonをリンプリングしてPM2として記憶Jる。
P2O3でレーザ発光量モニタ信号p i nM。
nの規定値PMOにJるためのLDPWの変化けを計算
する。すなわち、PWlとPW2の差Aと、PMlとP
M2の差[3と、規定値PMOとPM2の差Cを求め、
D−(CXA)/Bの演算を行いり、 D P Wの変
化MDを求める。
P 309で求められた変化iDをL D I” Wに
加えて規定値PMOに対応するLDPWを求めて作業を
終了する。
次に本実施例の作用を説明りる。
5 CPU37は第8図に示づフローチャートに従って半導
体レーザ32にスレッショルド電流以上の電流をレーザ
駆動回路33からレーザ32に供給させて、レーザ発光
量調整出力LDPWとレージ“発光量モニタ信号pin
Monとの関係を求める。この求められた関係からCP
U37はレーザ発光量モニタ信号pinMonの規定値
PMOに対応するLDPWを求めてD/Aコンバータ4
1を経てレーザ駆動回路33に出力Jる。これによって
半導体レーザ32は規定の発光量の光ビームを発生りる
リードパワーとイレーズ/ライトパワーを別のD/Δ]
ンバ−タを用いて調整Jる場合はリードパワーで得られ
たD/A出力とA/D入力の関係を用いて調整づ゛るこ
とにJ、り学習の手間を省くこともできる。
なお、D/Aコンバータ41とA/Dコンバタ36のビ
ット数の関係等により、学門の精度が不十分で規定範囲
以内に調整できなかった場合は粗調整を複数回繰り返J
か、粗調整後に微調整を6 行っても良い。
上記の各実施例では最低2回の学習と1回の調整で完了
してしまうためD/A出力を微量だけ増減させて調整す
るような方法に比べて調整時間の短縮及び均一・化を行
うことができる。
また、ROM内部に予めD/A出力とA/D入力の関係
を記憶させておく場合は、D/A出力やA/D人ツノの
粘度が良くなるほどROMの容量を多く必要としてしま
うが、本発明ではD/A出力とA/D入力の関係のみを
記憶するれば良く、また、粘度に関係なく同じプログラ
ムで調整ザることができ、D/A出力やA/D出力の精
度が良くなる程精庶が良く、装置の効率の良い調整が可
能となる。
なお、学習はパワーオン毎に行うようにしておけば経年
変化を考慮する必要がなく、一定時間毎に行えば温度特
性も8緻せずにすむ。また、装置毎にそれぞれが学習動
作を行うので装置のばらつきがある場合でもサーボ装置
に対する影響は除去される。
7 初期調整だけでなく初期調整後の微調整にも学習結果を
用いて効率良い調整を行うことができる。
以上の第1及び第2実施例では被制御部との関係が線形
に変化するため2点の計測だけで正確な制御が可能とな
る。なお、厳密な線形関係でなくとも、7およそ線形で
あれば本実施例により近似的な制御を行うことができる
[発明の効果コ 以、[説明しlこにうに本発明にJ、れば制御仁シー]
ど被制御信号との関係を演算して記憶し、求めた関係の
に基づいて制御信号を出力する演算部を設けたことによ
り被制御信号のばらつき、温度特性、経年変化等を吸収
し、且つ時間的にも短く安定した制御を可能とすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は本発明の第1実施例に係り、第1
図はデジタルサーボ装置のブロック図、第2図はCP 
Uの演算の説明図、第3図はトラッキングサーボ装置の
ブロック図、第4図はトラックエラー信号の波形図、第
5図はCP Uの動作を8 説明するフローチャート図、第6図ないし第8図は本発
明の第2実施例に係り、第6図はレーザの発光パワー調
整装置のブロック図、第7図はD/Aコンバータ出力と
A/Dコンバータ入力の関係を示す説明図、第8図はC
PUの動作を説明するフローチャート図である。 1・・・デジタルサーボ装置 2・・・被制御部3・・
・アナログ/デジタル変換器 4・・・CPU 8・・・デジタル/アナログ変換器 Sヨ1会♀)−4丁L44,4 第8図 −8− 手続ネ甫正書(自発) 平成2年 1月26日 1、事件の表示 平成1年特許願第276650号 2、発明の名称 デジタルサーボ装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住  所 名  称 東京都渋谷区幡ケ谷二丁目43番2号 (037)オリンパス光学工業株式会社代表者  下 
 山  敏  部 4、代理人 住  所 東京都新宿区西新宿7丁目4番4号 及び図面(第5図(a)) 1、明細書中箱2ページ第20行目から第3ペジ第1行
目にI’ROMが大ぎくなってしまう」とあるのをFR
OMの容量が大きくなってしまう」に補正しまJ。 2、明細街中第3ページ第12行目に1メモリの増大と
なってしまう。」とあるのを「この作業は手間と時間が
かかるという問題がある。」に補正しまJo 3、明細書中箱3ページ第19行目に「場合の有り得る
」とあるのを「場合も有り得る」に補正しまず。 4、明細書中筒6ページ第4行目にrD/AJとあるの
を「△/DJに補正1.ま1゜5、明細書中箱7ページ
加14行目にrDetaDAJとあるのをrDelta
  DAJに補正しまJo 6、明細書中筒9ページ第13行目から第14行目に「
ゲイン」とあるのを「オフセット」に補正します。 7、明細書中筒11ページ第14行目に[乗算して規定
」どあるのを「乗算してTOFSに加算することににり
規定」と補正します。 8、明細書中筒12ページ第15行目に「ゲイン」とあ
るのを「オフセット」に補正します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  制御信号を入力されることによって制御される被制御
    部と、 該被制御部の出力する被制御信号をアナログ/デジタル
    変換するアナログ/デジタル変換部と、該アナログ/デ
    ジタル変換部からの被制御信号を受けて前記制御信号と
    前記被制御信号との関係を演算して記憶し、前記関係に
    基づいて前記制御信号を出力する演算部と、該演算部か
    らの前記制御信号をデジタル/アナログ変換して、前記
    被制御部に出力するデジタル/アナログ変換部と、 を備えることを特徴とするデジタルサーボ装置。
JP1276650A 1989-10-23 1989-10-23 デジタルサーボ装置 Pending JPH03136101A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1276650A JPH03136101A (ja) 1989-10-23 1989-10-23 デジタルサーボ装置
US08/004,167 US5544136A (en) 1989-10-23 1993-01-11 Digital servo system for obtaining by calculation a control signal corresponding to a desired value on the basis of the change of a control signal and a controlled signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1276650A JPH03136101A (ja) 1989-10-23 1989-10-23 デジタルサーボ装置

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ID=17572411

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JP1276650A Pending JPH03136101A (ja) 1989-10-23 1989-10-23 デジタルサーボ装置

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Country Link
US (1) US5544136A (ja)
JP (1) JPH03136101A (ja)

Cited By (1)

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