JPH03238675A - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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JPH03238675A
JPH03238675A JP2033887A JP3388790A JPH03238675A JP H03238675 A JPH03238675 A JP H03238675A JP 2033887 A JP2033887 A JP 2033887A JP 3388790 A JP3388790 A JP 3388790A JP H03238675 A JPH03238675 A JP H03238675A
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    • 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
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    • 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

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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
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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、光ディスク、光磁気ディスクなどの回転記録
媒体の駆動を制御するディスク駆動装置に関する。
[従来の技術] 近年、コンピュータの外部記録装置として、光ディスク
を記録媒体として用いた光デイスク装置が注目されてい
る。このような光ディスクは、記録トラックがスパイラ
ル状、あるいは同心円状に形成され、そのトラック上に
情報を記録ビットとして形成するものである。トラック
のピッチは、一般に1〜2μm程度で記録密度が極めて
高いため、光デイスク装置は大容量記憶装置として用い
ることができる。
光ディスクに情報を記録したり、あるいは光ディスクに
記録された情報を再生するには、光ディスクにレーザ光
を照射する光ヘッドが用いられる。光ヘッドは、レーザ
光を発生する半導体レーザ、光ヘッドを駆動するアクチ
ュエータなどを備え、光ディスクの目標トラックにレー
ザ光を照射するようアクチュエータを制御することで、
光ヘッドの駆動制御が行われる。
ところで、光ヘッドを制御するには、高利得、高帯域の
サーボ系が必要であるが、こうした高利得、高帯域のサ
ーボ系で十分な安定性を得ることは著しく困難である。
特に、ディジタル制御回路を用いてサーボ系を構成した
場合、制御のための演算時間に起因する無駄時間や、あ
るいはゼロ次ホールダなどによる高域での位相回りのた
め、アナログの制御回路に比べ非常に実現が難しい。
そこで、このような問題点を解決する手段として、シフ
トレジスタを用いた繰返補償器を組込んで制御系を構成
する方式が提案されている。繰返補償器は、ディスクの
一回転における一周期期間のサンプリング回数分のシフ
トレジスタを備えており、各サンプリング毎にサーボエ
ラー信号をストアする。そして、各サンプリング毎に一
周期前までのサンプリング時のサーボエラー信号を出力
し、この出力値と現在の値を加算することで、ディスク
の偏心に伴う周期性変動を相殺することができる。なお
、この点については、詳しく後述する。従って、繰返補
償器が目標値に対して、高い追従特性を有するため、ア
クチュエータの制御信号を生成する安定化ディジタル補
償器の利得を大幅に低減することが可能である。これに
より、制御系を安定化できるばかりでなく、繰返補償器
がないときに比べ、より高い利得が得られ、追従特性も
向上することができる。
[発明が解決しようとしている課題] しかしながら、このような従来の例では、繰返補償器と
安定化ディジタル補償器のサンプリング周波数が同じに
設定されていたので、次のような問題があった。繰返補
償器で必要な周波数帯域は、ディスクの回転周波数の数
倍程度と考えてよい。一般には、ディスクの回転周波数
は50Hz程度であるため、必要な周波数帯域は上限が
数百Hz程度までである。これに対し、安定化ディジタ
ル補償器で必要な周波数帯域は、数kHzまでであるた
め、各補償器のサンプリング周波数を同じに設定しよう
とすると、一般にディジタル制御系のサンプリング周波
数はその周波数帯域の十倍程度は必要となることから、
安定化ディジタル補償器のサンプリング周波数をとって
、両者を数十kHzに設定しなければならない。そのた
め、ディスクの回転周期分のサーボエラー信号をストア
するシフトレジスタの段数が多(なり、回路構成が著し
く複雑になる問題があった。
例えば、ディスクの回転周波数が50kHz (300
Orpmlであると仮定する。この場合、繰返補償器で
必要な周波数帯域は、ディスクの回転周波数である基本
周波数の10倍程度とすればよいため、繰返補償器のサ
ンプリング周波数は前述のようにその10倍の5 k)
lz程度で十分である。そこで、繰返補償器のサンプリ
ング周波数を5 kHzとすれば、シフトレジスタの段
数は100段でよい。
これに対し、前述のように繰返補償器と安定化ディジタ
ル補償器とのサンプリング周波数゛を同じに設定すると
、繰返補償器のサンプリング周波数は数十k)lzとな
る。例えば、この繰返補償器のサンプリング周波数を5
0kHzにすると、シフトレジスタの段数は1000段
にもなり、前記に比べ10倍ものメモリが必要になる。
このように、従来では、繰返補償器と安定化ディジタル
補償器とのサンプリング周波数が同じであったため、多
(のシフトレジスタを用いており、これによって制御系
の回路構成が著しく複雑化するという問題があった。
本発明は、このような問題点を解消するためになされた
もので、その目的は繰返補償器のサンプリング周波数を
低減し、もってシフトレジスタの数を低減するようにし
たディスク駆動装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、ディスク状紀録媒体の一回転
の周期に、検出器で得られたサーボエラー信号を所定の
サンプリング周期でストアするシフトレジスタを備えた
繰返補償器と、所定のサンプリング周期で前記サーボエ
ラー信号に基づき、ヘッド駆動用のアクチュエータの制
御信号を生成する安定化ディジタル補償器とを有するデ
ィスク駆動装置において、前記繰返補償器のサンプリン
グ周波数を、前記安定化ディジタル補償器のサンプリン
グ周波数よりも、低くしたことを特徴とするディスク駆
動装置が提供される。
[作用] 本発明によれば、繰返補償器のサンプリング周波数を安
定化ディジタル補償器のそれよりも低く設定したため、
シフトレジスタの容量を有効に低減することができる。
シフトレジスタの容量としては、記録媒体の回転周波数
によって決定されるが、例えばその回転周波数の100
倍程程度みれば充分である。シフトレジスタの容量を低
減した場合、制御系の動作に何ら影響はなく、シフトレ
ジスタのみを効果的に低減可能である。
[実施例] 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳
細に説明する。第1図は本発明のディスク駆動装置の一
実施例を示すブロック図である。
第1図において、1は記録媒体の目標トラックと光ヘッ
ドの誤差を示すサーボエラー信号を検出するためのセン
サである。r(t)は光ヘッドの目標となるもので、セ
ンサ1において、y(t)との差をとることによって、
目標トラックに対する偏差情報であるサーボエラー信号
e(t)が得られる。
2は繰返補償器であり、アナログローパスフィルタ3、
A/D変換器よりなるサンプラ4、シフトレジスタ5、
D/A変換器よりなるホールダ6から構成される。サン
プラ4は、記録媒体が一回転する一周期に、サーボエラ
ー信号を所定の周期でサンプリングする。このサンプラ
4でサンプリングされたサーボエラー信号は、サンプリ
ング毎にシフトレジスタ5でストアされる。従って、シ
フトレジスタ5は記録媒体の一回転の周期にサンプリン
グされる回数分の段数のシフトレジスタである。
7はA/D変換器からなるサンプラであり、所定の周期
でサーボエラー信号をサンプリングする。このサンプリ
ング周波数は、前述したように数10kHzの周波数が
必要であり、これに対し繰返補償器2のサンプリング周
波数は、例えばその1/4というように低く設定されて
いる。従って、シフトレジスタ5はサンプリング周波数
が低くなったことにより、その段数もサンプリング周波
数の比に応じて少なくなっている。また、サンプラ7の
サンプリング周期で、安定化ディジタル補償器8はアク
チュエータ10の制御量を演算する。9はD/A変換器
からなるホールダ、10は前述したように安定化ディジ
タル補償器8の制御信号によって制御されるアクチュエ
ータである。
アクチュエータ10の制御結果は、帰還ループ11によ
って入力部にフィードバックされる。そして、入力信号
と比較して得られた誤差から光ヘッドを目標トラックに
移動するようアクチュエータ10が制御される。
次に、前記実施例の具体的動作について、第2図を参照
しながら説明する。
第2図(a)は光ヘッドが追従すべき目標値r(t)で
あって、この信号r (t)は、記録媒体の偏心に起因
した回転周波数及びその整数倍の周波数成分を含んでい
る。第2図(b)は、このr(t)と実際のアクチュエ
ータ10の変位y(t)との偏差e(t)であり、この
信号e(t)がセンサ1によって検出される。そしてe
 (t)はサーボエラー信号としてセンサ1から出力さ
れる。
第2図(c)はサンプラ7の出力であり、第2図(d)
はシフトレジスタ5の出力信号である。シフトレジスタ
5は、前述の如(記録媒体の一回転の周期に所定回数サ
ーボエラー信号をストアする。
シフトレジスタ5の段数は、サンプラ4の記録媒体の一
回転中(−周期)のサンプリング回数に設定されている
。従って、シフトレジスタ5はサンプラ4のサンプリン
グ毎に順次サーボエラー信号をストアしていくと同時に
、−周期前のサーボエラー信号を順次出力していく。サ
ンプラ4のサンプリング周波数、即ち繰返補償器2のサ
ンプリング周波数f2は、ディジタル安定化補償器8の
サンプリング周波数f+よりも低(設定され、本例では
t x / frを1/4としている。なお、ディジタ
ル安定化補償器8のサンプリング周波数は、サンプラ7
のサンプリング周波数である。
第2図(e)はシフトレジスタ5の出力とサンプラ7の
出力を加算した信号である。ディジタル安定化補償器8
は、サンプラ7のサンプリング毎にこの加算出力に基い
て、目標トラックに光ヘッドを追従させるべく、アクチ
ュエータ10の制御量を演算する。記録媒体から得られ
た信号r(t)は、前述のように記録媒体の回転周波数
及びその整数倍の周波数成分を含んでおり、トラックに
対する光ヘッドの追従特性を悪化させる要因となる。そ
こで、周知のようにシフトレジスタ5を用いて一周期分
のサーボエラー信号を保持し、−周期前までのサーボエ
ラー信号を順次出力してい(。これにより、−周期前ま
でのサーボエラー信号を反映させることで、記録媒体の
偏心に起因した周期性外乱を抑制し、光ヘッドの追従特
性を高めることができる。本実施例では、前述の如く繰
返補償器2のサンプリング周波数をディジタル安定化補
償器8のそれに対し、1/4に設定しているが、光ヘッ
ドの追従特性は各補償器のサンプリング周波数の比が1
対1であるときとほとんど変らない。
第3図に他の実施例のブロック図を示す。この実施例は
、繰返補償器2の内部接続を変えたもので、アナログロ
ーパスフィルタ3、サンプラ4、シフトレジスタ5、ホ
ールダ6を直列に接続した例である。シフトレジスタ5
は、前記実施例と全く同様にサンプラ4で設定されたサ
ンプリング毎に順次サーボエラー信号をストアする。そ
して、サンプリング毎に記録媒体の回転周期の一周期前
のサンプリング値を出力することで、記録媒体の偏心に
起因する周期性外乱を抑制することができる。
もちろん、この例においても、繰返補償器2のサンプリ
ング周波数は、安定化ディジタル補償器8のサンプリン
グ周波数よりも低(設定されている。従って、この実施
例であっても、シフトレジスタ5の容量を低減でき、前
記実施例と同様の効果を得ることができる。
次に、実験結果について説明する。本願発明者がシュミ
レーション実験を行ったところ、第4図に示すような実
験結果が得られた。第4図は記録媒体の回転数(時間)
に対するサーボエラー信号の変化を測定した特性図であ
る。なお、この実験の条件としては、繰返補償器のサン
プリング周波数f1と安定化ディジタル補償器のサンプ
リング周波数f2との比は、f、/f、=5とした。ま
た、シフトレジスタの初期値は全てOとした。第4図か
ら明らかなように、記録媒体の2回転目以降は、サーボ
エラー信号がほぼOになることがわかる。つまり、光ヘ
ッドと目標トラックの位置が一致していることを示して
おり、光ヘッドが目標トラックに対し、良好に追従して
いることがわかる。また、サーボエラー信号の引込完了
後、記録媒体の1回転目は、サーボエラー信号が0にな
らないが、これは前述したようにシフトレジスタの初期
値をOにしたことによる。従って、記録媒体の1回転目
のみその回転周波数及びこの回転周波数の整数倍の周波
数成分の定常偏差が残っているが実用上は何ら問題はな
い。このように、繰返補償器のサンプリング周波数f1
を安定化ディジタル補償器のサンプリング周波数f2に
対して115とし、これによってシフトレジスタの容量
を115にしても、制御系がf、/f、の比が1である
ときと同様に良好に作動することを確認できた。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、繰返補償器のサン
プリング周波数を安定化ディジタル補償器のそれよりも
低(したので、制御動作は何ら影響を受けることなく良
好でありながら、繰返補償器に用いるシフトレジスタを
効果的に低減することができる。従って、装置の回路構
成を簡単化できるばかりでなく、装置の小型化や経済的
効果なども期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のディスク駆動装置の一実施例を示すブ
ロック図、第2図(a)〜(f)は前記実施例の動作を
示すタイムチャート、第3図は他の実施例のブロック図
、第4図は実験で得られた記録媒体の回転に対するサー
ボエラー信号の変化を示す特性図である。 1・・・センサ、2・・・繰返補償器、4,7・・・サ
ンプラ、5・・・シフトレジスタ、8・・・安定化ディ
ジタル補償器、10・・・アクチュエータ。 手 続 ネ甫 正 書 (方式) %式% 事件の表示 特願平 2−33887号 発明の名称 ディスク駆動装置 補正をする者 事件との関係   特許出願人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ディスク状記録媒体の一回転の周期に、検出器で得られ
    たサーボエラー信号を所定のサンプリング周期でストア
    するシフトレジスタを備えた繰返補償器と、所定のサン
    プリング周期で前記サーボエラー信号に基づき、ヘッド
    駆動用のアクチュエータの制御信号を生成する安定化デ
    ィジタル補償器とを有するディスク駆動装置において、 前記繰返補償器のサンプリング周波数を、前記安定化デ
    ィジタル補償器のサンプリング周波数よりも、低くした
    ことを特徴とするディスク駆動装置。
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EP0442712A3 (en) 1992-04-08
EP0442712B1 (en) 1996-05-22
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