JPH0380437A - ディジタル制御方式 - 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） 本発明は複数の制御モードを持つディジタルコントロー
ラにおける制御方式に関し、特に、光ディスク装置レン
ズ位置制御ディジタルコントローラに有益なディジタル
制御方式に関する。

（従来の技術） ディジタル制御を行う場合、コントローラは、通常、一
定サンプル周期毎に信号取得、制御演算、制御信号出力
を行う。

光ディスク装置レンズ位置制御系においては、制御モー
ドによって、行う演算内容、または、必要とされるサン
プル周波数が大きく異なる。

例えば、アクセス動作モードにおいては、フォーカスエ
ラー信号、レンズ位ｙ：１．誤差信号、レンズアクチュ
エータ駆動電流信号、トラックカウント数、移動方向信
号を取得する。そして、フォーカスエラー信号をディジ
タルフィルタで処理することにより、フォーカスアクチ
ュエータ制ｖＩＪ信号を得る。また、トラックカウント
数を基に目標速度を生成し、トラックカウント数とレン
ズアクチュエータ駆動電流信号を基にレンズの速度を推
定し、目標速度と推定速度との差をゲイン調整して、レ
ンズアクチエエータ制御信号とする。更に、レンズ位置
誤差信号をディジタルフィルタで処理し、フィルタ出力
にゲイン調整したレンズアクチュエータ駆動電流信号を
加算することにより、ポジショナアクチュエータ制御信
号を得る。このモードにおいては、後述の追従動作に比
べて、演算量が多い。

一方、トラック追従動作モードにおいては、フォーカス
エラー信号、トラッキングエラー信号、レンズ位置誤差
信号を取得し、これらのエラー信号をそれぞれディジタ
ルフィルタにより処理することにより、フォーカスアク
チュエータ制御信号、レンズアクチュエータ制御信号、
ポジショナアクチュエータ制御信号を得る。このモード
においては、演算量は比較的少ないが、リード／ライト
動作を行うため、高精度追従を要求され、高い制御帯域
が必要とされる。高い制御帯域を実現するためのディジ
タルフィルタを構成するためには、高いサンプル周波数
が必要とされる。

従来は、すべてのモードにおいて、演算量が最も多いモ
ードに合わせて、同一のサンプル周波数を設定していた
。

（発明が解決しようとする課題） 光ディスク装置レンズ位置制御系においては、制御モー
ドによって、行う演算内容、または、必要とされるサン
プル周波数が大きく違う場合がある。

したがって、上述の従来の方式のようにすべてのモード
において、同一のサンプル周波数を用いるとすると、演
ｘ量が最も多いモードに合わせて、低いサンプル周波数
を設定しなければならず、ディジタルコントローラの性
能を十分引き出しているとは言えない。

（課題を解決するための手段） 前述の課題を解決するため本発明によるディジタル制御
方式は、複数の制御モードを持つ光ディスク装置レンズ
位置制御ディジタルサーボコントローラにおいて、制御
モード毎に、サンプル周波数を切り換えるようにしたも
ので、具体的には、フォーカスエラーディジタル信号、
トラッキングエラーディジタル信号、レンズ位置誤差デ
ィジタル信号およびレンズアクチュエータ駆動電流ディ
ジタル信号を取得するためのエラー信号取得部と、通過
トラック数を示す通過トラック信号を取得するためのト
ラックカウント部と、 移動方向信号を取得するためのトラックカウント部と、 前記フォーカスエラーディジタル信号、前記トラッキン
グエラーディジタル信号、前記レンズ位置誤差ディジタ
ル信号、前記レンズアクチュエータ駆動電流ディジタル
信号、前記通過トラック数信号および前記移動方向信号
を格納する入力レジスタと、 前記入力レジスタ値に格納されている信号を基に、ディ
ジタル演算によりフォーカスアクチュエータ制御ディジ
タル信号、レンズアクチュエータ制御ディジタル信号お
よびポジショナアクチュエータ制御ディジタル信号を算
出し、算出結果を生成する制御信号生成部と、 前記フォーカスアクチュエータ制御ディジタル信号、前
記レンズアクチュエータ制御ディジタル信号および前記
ポジショナアクチュエータ制御ディジタル信号を格納す
る出力レジスタと、前記出力レジスタに格納されたデー
タ信号を基に、フォーカスアクチュエータ制御アナログ
信号、レンズアクチュエータ制御アナログ信号およびポ
ジショナアクチュエータ制御アナログ信号を出力する￥
ＩＪ御信呼信号出力部 前記エラー信号取得部、前記入力レジスタ、前記制御信
号生成部、前記出力レジスタおよび前記制御信号出力部
に対する同期信号を発生する同期信号発生部と、 を備えて成る複数の制御モードを持つ光ディスク装置レ
ンズ位置制御ディジタルサーボコントローラを制御する
ディジタル制御方式において、前記同期信号発生間隔を
変更することにより制御モード毎にサンプル周波数を切
り換える。

（作用） 光ディスク装置レンズ位置制御系においては、制御モー
ドによって、行う演算内容、または、必要とされるサン
プル周波数が大きく違う、したがって、すべてのモード
において、同一のサンプル周波数を用いるとすると、演
算量が最も多いモードに合わせて、低いサンプル周波数
を設定しなければならず、ディジタルコントローラの性
能を十分に引き出しているとは言えない。

本発明によるディジタル制御方式を用いることにより、
制御モード毎に、サンプル周波数を切り換えることが可
能になり、切り換えない場合に比べ、ディジタルコント
ローラの性能を十分に引き出すことが可能となり、高性
能化を図ることができる。

（実施例） 次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明によるディジタル制御方式を用いた光デ
ィスク装置レンズ位置制御ディジタルコントローラの一
構成例を示した機能ブロック図である。

このディジタルコントローラにおいては、同期信号発生
部１１０から発生されたサンプル周期毎のパルス信号に
より、エラー信号取得部１０１、入力レジスタ１０４、
制御信号生成部１０７、出力レジスタ１０８．１ｌｉｌ
Ｊ御信号出力部１０９を同期させている。

すなわち、サンプル周期毎に発生されるパルス信号の所
定の１つを割込信号とし、この割込信号で制御信号生成
部１０７における制御信号生成ルーチンを起動する。

制御信号生成ルーチンは、制御モードに対応するルーチ
ンが起動される。したがって、割込信号の発生間隔を切
り換えることにより、制御モード毎に、サンプル周波数
を切り換えることができる６工ラー信号取得部１０１は
、フォーカス方向のレンズ位置誤差を表すフォーカスエ
ラーアナログ信号１ａ１、追従目標トラックと光スポッ
トとの位置誤差を表すトラッキングエラーアナログ信号
１ａ２、レンズと光ヘッドとの位置誤差を表すレンズ位
置誤差アナログ信号１ａ３、レンズアクチュエータを駆
動する電流値を表すレンズアクチュエータ駆動電流アナ
ログ信号１ａ４を順次Ａ／Ｄ変換し、それぞれフォーカ
スエラーディジタル信号１ｂｌ、トラッキングヱラーデ
ィジタル信号１ｂ２、レンズ位置誤差ディジタル信号１
ｂ３、レンズアクチュエータ駆動電流ディジタル信号１
ｂ４を生成する。前記４つのディジタル信号は、それぞ
れ対応する入力レジスタ１０４に格納される。

トラックカウント部１０２は、トラッキングエラーアナ
ログ信号１ａ２を処理し、通過トラック数を示す通過ト
ラック数信号１ｂ５を生成する。

通過トラック数信号１ｂ５は、対応する入力レジスタ１
０５に格納される。

移動方向検出部１０３は、レンズへの入射光量を表すト
ラッキングエラー和アナログ信号１ａ５を処理し、移動
方向信号１ｂ６を生成する。移動方向信号１ｂ６は、対
応する入力レジスタ１０６に格納される。

制御信号生成部１０７は、入力レジスタ１０４〜１０６
に格納されたディジタルデータを読み出し、ディジタル
演算処理により、フォーカスアクチュエータ制御ディジ
タル信号１ｃｌ、レンズアクチュエータ制御ディジタル
信号１ｃ２、ポジショナアクチュエータ制御ディジタル
信号１ｃ３を生成する。前記３つのディジタル信号は、
それぞれ対応する出力レジスタ１０８に格納される。

制御信号出力部１０９は、フォーカスアクチュエータ制
御ディジタル信号ＩＣ１、レンズアクチュエータ制御デ
ィジタル信号１ｃ２、ポジショナアクチュエータ制御デ
ィジタル信号１ｃ３を順次Ｄ／Ａ変換し、フォーカスア
クチュエータ制御アナログ信号１ｄｌ、レンズアクチュ
エータ制御アナログ信号１ｄ２、ポジショナアクチエエ
ータ制御アナログ信号１ｄ３を生成する。

以上の動作を同期させるために、同期信号発生部１１０
は、同期信号を発生し、エラー信号取得部１０１、入力
レジスタ１０４、制御信号生成部１０７、出力レジスタ
１０８、制御信号出力部１０９に対して出力する。

制御モード毎に、制御信号生成部１０７から。

同期信号発生部１１０に対し、サンプル周波数切換信号
１ｆｌを出力し、サンプル周波数を切り換える。

第２図は本発明によるディジタル制御方式を用いた光デ
ィスク装置レンズ位置制御ディジタルコントローラの詳
細例を示すブロック図である。

フォーカスエラーアナログ信号２ａｌ、トラッキングエ
ラーアナログ信号２ａ２、レンズ位置誤差アナログ信号
２ａ３、レンズアクチエエータ駆動電流アナログ信号２
ａ４は、セレクタ２０１により選択され、Ａ／Ｄ変換器
２０２の入力となる。

Ａ／Ｄ変換器２０２は、時分割で前記４つのアナログ信
号を順次Ａ／Ｄ変換し、それぞれフォーカスエラーディ
ジタル信号２ｂｌ、トラッキングエラーディジタル信号
２ｂ２、レンズ位置誤差ディジタル信号２ｂ３、レンズ
アクチュエータ駆動’Ｗ　’ＩＬディジタル信号２ｂ４
を生成する。前記４つのディジタル信号は、それぞれ対
応する入力レジスタ２０９に格納される。

比較器２０４は、トラッキングエラーアナログ信号２ａ
２と、トラッキングエラーアナログ信号２ａ２を入力と
する低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２０３の出力とを比較
して通過トラック信号パルス２ｂ５を発生し、カウンタ
２０５に入力する。

カウンタ２０５は、通過トラック数信号２ｂ５をカウン
トし、通過トラック数信号２ｂ６を出力する０通過トラ
ック数倍号２ｂ６は、対応する入力レジスタ２１０に格
納される。

比較器２０７は、トラッキングエラー和アナログ信号２
ａ５と、トラッキングエラー和アナログ信号２ａ５を入
力とする低域通過フィルタ（ＬＰＦ＞２０６の出力とを
比較する。

サンプルホールド回路２０８は、比較器２０７の出力を
、前記トラック通過信号パルス２ｂ５の立ち上がり、ま
たは立ち下がりでサンプルすることにより、移動方向信
号２ｂ７を発生させる。移動方向信号２ｂ７は、対応す
る入力レジスタ２１１に格納される。

演算処理機構２１２は、制御信号生成ルーチンを起動す
る割込信号により、制御モードに対応するルーチンを起
動し、実行する。

すなわち、入力レジスタ２０９〜２１１からデータを読
み出し、ディジタル演算処理により、フォーカスアクチ
ュエータ制御信号２ｃｌ、レンズアクチュエータ制御デ
ィジタル信号２ｃ２、ポジショナアクチュエータ制御デ
ィジタル信号２ｃ３を算出する。前記３つのディジタル
信号は、それぞれ対応する出力レジスタ２１３に格納さ
れる。

出力レジスタ２１３に格納されたフォーカスアクチュエ
ータ制御ディジタル信号２ｃ１、レンズアクチュエータ
制御ディジタル信号２ｃ２、ボジショナアクチュエータ
制御ディジタル信号２ｃ３は、Ｄ／Ａ変換器２１４への
入力となる。

Ｄ／Ａ変換器２１４は、前記３つのディジタル信号を時
分割で順次Ｄ／Ａ変換し、フォーカスアクチュエータ制
御アナログ信号２ｄｌ、レンズアクチュエータ制御アナ
ログ信号２ｄ２、ボジシラナアクチュエータ制御アナロ
グ信号２ｄ３を生成する。前記３つのアナログ信号は、
それぞれ所定のタイミングでサンプルホールド回路２１
５〜２１７により、サンプル、ホールドされる。

同期信号発生回路２１８は、以上の動作を同期させるた
めの同期信号を発生する回路であり、所定の基準周波数
を分周するカウンタを用いたプログラマブルな分周回路
から成る。

同期信号として、セレクタ２０１に対しては切換信号２
ｅｌが、入力レジスタ２０７に対してはラッチ信号２ｅ
２が、演算処理機構２１２に対しては制御信号生成ルー
チンの起動割込信号２ｅ３が、出力レジスタ２１３に対
してはＤ／Ａ変換器への入力の切換信号２ｅ４が、サン
プルホールド回路２１５〜２１７に対してはサンプルタ
イミング信号２ｅ５が、それぞれ与えられる。

演算処理機構２１２から、サンプル周波数切換信号２ｆ
ｌを出力し、制御モード毎に、同期信号発生回路２１８
におけるカウンタのロードデータを切り換えることによ
り、分周比を変えることができ、同期信号２ｅ１〜２ｅ
５の発生間隔を変えることができる。すなわち、サンプ
ル周波数を切り変えることが可能となる。

ディジタルコントローラにおいて、以上のような構成を
採用することにより、本発明によるディジタル制御方式
が実現され、制御モード毎に、サンプル周波数を切り換
えることが可能となる。切り換えない場合に比べ、ディ
ジタルコントローラの性能を十分に引き出すことが可能
となり、高性能化を図ることができる。

光ディスク装置レンズ位置制御ディジタルコントローラ
の動作には、アクセス動作モードと追従動作モードの２
つのモードが存在し、アクセス動作モードにおいては、
追従動作モードにおける計算時間のほぼ２倍の計算時間
を必要とする。

したがって、従来の方式においては、サンプル周波数は
常に、アクセス動作モードにおける計算時間で規定され
るサンプル周波数が用いられる。

これに対し、本制御方式を用いることにより、追従動作
モードにおいて、サンプル周波数を２　ｆａにすること
ができる。

例えば、アクセス動作モードにおける計算時間で規定さ
れるサンプル周波数で、追従動作、アクセス動作が可能
である制御系構成においては、追従動作モードにおいて
、より高精度、より高速な制御が実現可能になる。

（発明の効果） 上述のように、光ディスク装置レンズ位置制御ディジタ
ルコントローラにおいて、本発明で示したディジタル制
御方式を用いることにより、サンプル周波数を制御モー
ドによって最適なサンプル周波数に切り換えることが可
能になり、切り換えない場合に比べ、ディジタルコント
ローラの性能を十分に引き出すことが可能となり、高性
能化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるディジタル制御方式を用いた光デ
ィスク装置レンズ位置制御ディジタルコントローラの一
楕成例を示す機能ブロック図、第２図は本発明によるデ
ィジタル制御方式を用いた光ディスク装置レンズ位置制
御ディジタルコントローラの詳細例を示す機能ブロック
図である。 １０１・・・エラー信号取得部、１０２・・・トラック
カウント部、１０３・・・移動方向検出部、１０４〜１
０６・・・入力レジスタ、１０７・・・制御信号生成部
、１０８・・・出力レジスタ、１０９・・・制御信号出
力部、１１０・・・同期信号発生部１．２０１・・・セ
レクタ、２０２・・・Ａ／Ｄ変換器、２０３．２０６・
・・低域通過フィルタ、２０４，２０７・・・比較器、
２０５・・・カウンタ、２０８，２１５〜２１７・・・
サンプルホールド回路、２０９〜２１１・・・入力レジ
スタ、２１２・・・演算処理機構、２１３・・・出力レ
ジスタ、２１４・・・Ｄ／Ａ変換器、２１８・・・同期
信号発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フォーカスエラーディジタル信号、トラッキングエラー
   ディジタル信号、レンズ位置誤差ディジタル信号および
   レンズアクチュエータ駆動電流ディジタル信号を取得す
   るためのエラー信号取得部と、 通過トラック数を示す通過トラック数信号を取得するた
   めのトラックカウント部と、 移動方向信号を取得するための移動方向検出部と、 前記フォーカスエラーディジタル信号、前記トラッキン
   グエラーディジタル信号、前記レンズ位置誤差ディジタ
   ル信号、前記レンズアクチュエータ駆動電流ディジタル
   信号、前記通過トラック数信号および前記移動方向信号
   を格納する入力レジスタと、 前記入力レジスタに格納されている信号を基に、ディジ
   タル演算によりフォーカスアクチュエータ制御ディジタ
   ル信号、レンズアクチュエータ制御ディジタル信号およ
   びポジショナアクチュエータ制御ディジタル信号を算出
   し、算出結果を生成する制御信号生成部と、前記フォー
   カスアクチュエータ制御ディジタル信号、前記レンズア
   クチュエータ制御ディジタル信号および前記ポジショナ
   アクチュエータ制御ディジタル信号を格納する出力レジ
   スタと、 前記出力レジスタに格納されたデータ信号を基に、フォ
   ーカスアクチュエータ制御アナログ信号、レンズアクチ
   ュエータ制御アナログ信号およびポジショナアクチュエ
   ータ制御アナログ信号を出力する制御信号出力部と、 前記エラー信号取得部、前記入力レジスタ、前記制御信
   号生成部、前記出力レジスタおよび前記制御信号出力部
   に対する同期信号を発生する同期信号発生部と、 を備えて成る複数の制御モードを持つ光ディスク装置レ
   ンズ位置制御ディジタルサーボコントローラを制御する
   ディジタル制御方式において、前記同期信号発生間隔を
   変更することにより制御モード毎にサンプル周波数を切
   り換えることを特徴とするディジタル制御方式。