JPH05242509A - 光ディスク装置のトラッキングサーボ装置 - Google Patents

光ディスク装置のトラッキングサーボ装置

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JPH05242509A
JPH05242509A JP7837392A JP7837392A JPH05242509A JP H05242509 A JPH05242509 A JP H05242509A JP 7837392 A JP7837392 A JP 7837392A JP 7837392 A JP7837392 A JP 7837392A JP H05242509 A JPH05242509 A JP H05242509A
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JP
Japan
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disturbance
tracking
feed motor
track
tracking actuator
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Pending
Application number
JP7837392A
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English (en)
Inventor
Hiromi Yasujima
弘美 安島
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 外乱に強い光ディスク装置のトラッキングサ
ーボ装置を提供すること。 【構成】 光ヘッド28を駆動する送りモータ26と、
光ヘッド28から出射される光ビーム22の位置を細か
く制御するトラッキングアクチュエータ24とを具備す
る光ディスク装置のトラッキングサーボ装置であって、
トラッキングエラー検出器の出力とトラック中点センサ
の出力から演算して求めた送りモータの変位量と該送り
モータの入力信号とを用いて送りモータに加わる外乱を
推定する外乱オブザーバーを構成し、外乱オブザーバー
で推定された外乱を送りモータ又はトラッキングアクチ
ュエータ24に加える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ビームを光ディスクの
トラックに追従させる光ディスク装置のトラッキングサ
ーボ装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来、この種の技術としては、トラッキン
グアクチュエータと送りモータを連動する、いわゆる2
重サーボが用いられている。該トラッキングサーボ装置
は光ヘッドを駆動する送りモータと、光ヘッド内にあっ
て集光レンズを駆動するトラッキングアクチュエータと
を持つ光ディスク装置におけるトラッキングサーボ装置
であって、光ビームを目標トラックに追従させるため、
目標トラックと光ビームの位置ずれを表すトラッキング
エラー信号でトラッキングアクチュエータを駆動し、さ
らに集光レンズの光ヘッドに対するトラッキング方向の
レンズ位置を検出し、送りモータによってレンズ位置が
常に基準位置となるように、光ヘッドの位置制御を行な
いながら、目標トラックに光ビームを追従させるように
したトラッキングサーボ装置である。
【0003】第5図は従来技術の制御系のブロック線図
である。同図において、K1/〔MaS2+BaS+K
a〕はトラッキングアクチュエータの伝達特性、Gc1
(S)はトラッキングアクチュエータ補償回路の伝達特
性、Gc2(S)は送りモータ補償回路の伝達特性、K
/〔MaS2〕は送りモータの伝達特性、Kpは中点セ
ンサー検出のゲイン、Keはトラッキングエラー検出の
ゲインをそれぞれ示す。図示するように、従来技術の制
御系は2重サーボで構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構成の光ディ
スク装置のトラッキングサーボ装置において、光ディス
ク装置に外部から振動が加えられたり、トラッキングア
クチュエータや送りモータに信号線などのテンションが
加わったり、動特性のばらつきにより、式に設計したと
おりの特性が得られず、トラッキングサーボは外れやす
くなるという問題点があった。すなわち、上記のような
外乱に強いサーボ(外乱に対して低感度)が望まれてい
る。
【0005】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、外乱に強い光ディスク装置の
トラッキングサーボ装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、光ヘッドを駆動する送りモータと、光ヘッド
から出射される光ビームの位置を細かく制御するトラッ
キングアクチュエータとを具備し、光ビームを光ディス
クのトラックに追従させる際、光ビームのトラック位置
ずれを表すトラッキングエラー信号でトラッキングアク
チュエータを動作させ、トラッキングアクチュエータの
光ヘッドに対するトラッキング方向の位置を検出するト
ラック中点センサー出力によって、送りモータを駆動
し、トラッキングアクチュエータの位置が常に基準位置
となるように、光ヘッドの位置制御を行ないながら、ト
ラッキングアクチュエータと連動させてトラックに光ビ
ームを追従させる光ディスク装置のトラッキングサーボ
装置であって、トラッキングエラー検出器の出力とトラ
ック中点センサーの出力から演算して求めた送りモータ
の変位量と該送りモータの入力信号とを用いて送りモー
タに加わる外乱を推定する外乱オブザーバーを構成し、
外乱オブザーバーで推定された外乱を送りモータに加え
ることを特徴とする。
【0007】また、トラッキングアクチュエータの入力
信号とトラック中点センサー出力から求めた変位量を用
いて、トラッキングアクチュエータに加わる外乱を推定
する外乱オブザーバーを構成し、該外乱オブザーバーで
推定された外乱を前記トラッキングアクチュエータに加
えることを特徴とする。
【0008】
【作用】トラッキングサーボ装置を上記のごとく構成す
ることで、送りモータ又はトラッキングアクチュエータ
に加わる外乱を推定し、外乱を除去するように動作する
ので、光ディスク装置に外部から振動が加えられたり、
アクチュエータに信号線等のテンションが加わったり、
アクチュエータの動特性のばらつきに対して、低感度の
トラッキングサーボとなるように作用する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 〔実施例1〕図1は、本発明のトラッキングサーボ装置
の構成を示すブロック図である。ここでは送りモータ側
に外乱オブザーバーを適用した場合を述べる。20は光
ディスクでありスピンドルモータ21により一定回転す
る。26は光ヘッド28を駆動する送りモータであり、
該光ヘッド28の中にはトラッキングアクチュエータ2
4が組み込まれていて、通常光ビーム22の位置制御を
行なっている。25はトラッキングアクチュエータの光
ヘッド28に対する中点位置ずれを検出する中点センサ
ーである。光ヘッド28からはトラッキングエラー信号
27が出力される。
【0010】トラッキングエラー信号27は、サーボ回
路A11を通してトラッキングアクチュエータ24を駆
動し、光ビーム22はトラックに追従し始める。さらに
トラック中点センサー25の出力はサーボ回路B13を
通して送りモータ26が光ヘッド28全体を動かすよう
に動作する。さらに、トラッキングエラー信号27とト
ラック中点センサー25の出力から演算して求めた前記
送りモータ26の変位量と、送りモータ26の入力信号
Uを用いて送りモータ26に加わる外乱を推定する外乱
オブザーバー12を構成し、外乱を除去するように推定
外乱信号Tgを送りモータ26に加える。
【0011】トラッキングサーボ装置を上記の如く構成
することにより、光ディスク装置20に外部から振動が
加えられたり、送りモータ26に信号線などのテンショ
ンが加わったり、動特性のばらつきにより、初期に設計
したとおりの特性が得られない場合でも、従来よりは、
上記の外乱に強いサーボ(外乱に対して低感度)が構成
できる。
【0012】次に外乱オブザーバー12の設計について
説明する。送りモータ26と外乱Tgを含む方程式は、
数1のようになる。
【数1】
【0013】ゴピナスの最小次元オブザーバーは数2に
示すようになる。
【数2】
【0014】従って、数3に示すようになる。L1,L2
はAハットマトリクスの極配置よりもとめる。数4より
十分左半平面にあるようにする。
【数3】
【数4】
【0015】図2のブロック線図は、上記ゴピナスの設
計法で求めた外乱オブザーバー12のブロック線図であ
る。図2において、K1/〔MaS2+BaS+Ka〕
はトラッキングアクチュエータの伝達特性、Gc1
(S)はトラッキングアクチュエータ補償回路の伝達特
性、Gc2(S)は送りモータ補償回路の伝達特性、K
/〔MS2〕は送りモータの伝達特性、Kpは中点セン
サー検出ゲイン、Keはトラッキングアクチュエータ検
出ゲイン、L1,L2はオブザーバーパラメータ、Tgは
外乱信号をそれぞれ示す。
【0016】図2の外乱オブザーバーを実際に実現する
場合は、プログラムを使用したソフトウェアサーボで
も、オペアンプ等を利用したアナログサーボでもよい。
【0017】図3は送りモータに外乱信号Tgが加えら
れた場合の外乱抑圧特性を示す図である。従来例であれ
ば、10ラジアン/s時−70dBのところ、本実施例に
よれば、−115dBまで抑圧されることがわかり、きわ
めて外乱に対し低感度、即ち外乱に強いといえる。
【0018】〔実施例2〕図4は本発明のトラッキング
サーボ装置の他構成を示すブロック図である。本実施例
ではトラッキングアクチュエータ24の側に外乱オブザ
ーバー12を適用した場合のブロック図である。トラッ
キングアクチュエータ24の入力信号とトラック中点セ
ンサー25の出力から求めた変位量を用いて、トラッキ
ングアクチュエータに加わる外乱を推定する外乱オブザ
ーバー12を構成し、その外乱を除去するように、推定
外乱信号Tgをトラッキングアクチュエータ24に加え
ている。トラッキングアクチュエータ24に関しては実
施例1と同様に動作する。
【0019】この場合の最小次元オブザーバーは次のよ
うになる。トラッキングアクチュエータと外乱Tgを含
む状態方程式は数5に示すようになる。
【数5】
【0020】ゴピナスの最小次元オブザーバーは数6に
示すようになる。
【数6】
【0021】光磁気ディスク装置では光ビームをディス
ク半径方向に移動させる場合シーク動作を行なう。そし
て目標トラックに到達したらトラッキングサーボに切り
換える。このとき目標トラック突入においてオーバーシ
ュートが大きいと、トラッキングが引き込めなくなる。
従って、トラック突入時はオーバーシュートを抑える工
夫が重要である。
【0022】図6はトラッキングアクチュエータと送り
モータに上記の外乱オブザーバー12を適用した場合
に、トラック突入時のオーバーシュートを示す図であ
る。例えば、目標トラックに対する光ビームの速度を2
0mm/sとして目標トラック上でトラッキングサーボ
に切り換えると通常オーバーシュートは1.5μmであ
るがオブザーバーを用いると0.8μmとなり約半分に
なる。
【0023】通常トラック引込み範囲は±0.4μmな
のでオーバーシュート量をそれ以下に抑える必要があ
る。但し、トラッキングアクチュエータに外乱オブザー
バーを適用する場合、送りモータ側にも外乱オブザーバ
ーを使用した方が良い。送りモータ側に外乱が加わった
場合にトラッキングサーボが不安定になるからである。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、下
記のような優れた効果が得られる。 (1)トラッキングサーボ装置を上記のごとく構成する
ことで、アクチュエータ(送りモータやトラッキングア
クチュエータ)に加わる外乱を推定し、外乱を除去する
ように動作するので、光ディスク装置に外部から振動が
加えられたり、アクチュエータに信号線などのテンショ
ンが加わったり、アクチュエータの動特性のばらつきに
対して、低感度のトラッキングサーボ装置となる。
【0025】(2)アクチュエータのゲイン変動に関し
ては、生産工程中にてゲイン調整をすることで対処でき
るが、この調整作業は作業者の個人差によって調整ミス
が生じやすい。従って、これらの特性変動に関して低感
度のサーボ系が構成できることは、品質の均一化、不良
品の低減、調整コスト削減の立場から有意義である。
【0026】(3)また、シーク動作をする場合、目標
トラックへの突入時のオーバーシュート量がオブザーバ
ーを用いると約半分になるため、安定したシーク動作が
行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトラッキングサーボ装置の構成を示す
ブロック図である。
【図2】ゴピナスの設計法で求めた外乱オブザーバーの
ブロック線図である。
【図3】送りモータに外乱Tgが加えられた場合の外乱
抑圧特性を示す図である。
【図4】本発明のトラッキングサーボ装置の他の構成を
示すブロック図である。
【図5】従来技術の制御系のブロック線図である。
【図6】トラッキングアクチュエータと送りモータに外
乱オブザーバーを適用した場合にトラック突入時のオー
バーシュートを示す図である。
【符号の説明】
11 サーボ回路A 12 外乱オブザーバー 13 サーボ回路B 20 光ディスク 21 スピンドルモータ 22 光ビーム 23 対物レンズ 24 トラッキングアクチュエータ 25 トラック中点センサー 26 送りモータ 27 トラッキングエラー信号 28 光ヘッド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ヘッドを駆動する送りモータと、光ヘ
    ッドから出射される光ビームの位置を細かく制御するト
    ラッキングアクチュエータとを具備し、光ビームを光デ
    ィスクのトラックに追従させる際、光ビームのトラック
    位置ずれを表すトラッキングエラー信号で前記トラッキ
    ングアクチュエータを動作させ、前記トラッキングアク
    チュエータの光ヘッドに対するトラッキング方向の位置
    を検出するトラック中点センサー出力によって、前記送
    りモータを駆動し、前記トラッキングアクチュエータの
    位置が常に基準位置となるように、前記光ヘッドの位置
    制御を行ないながら、前記トラッキングアクチュエータ
    と連動させてトラックに光ビームを追従させる光ディス
    ク装置のトラッキングサーボ装置であって、 前記トラッキングエラー信号とトラック中点センサーの
    出力から演算して求めた前記送りモータの変位量と該送
    りモータの入力信号とを用いて送りモータに加わる外乱
    を推定する外乱オブザーバーを構成し、 該外乱オブザーバーで推定された外乱を前記送りモータ
    に加えることを特徴とするトラッキングサーボ装置。
  2. 【請求項2】 光ヘッドを駆動する送りモータと、光ヘ
    ッドから出射される光ビームの位置を細かく制御するト
    ラッキングアクチュエータとを具備し、光ビームを光デ
    ィスクのトラックに追従させる際、光ビームのトラック
    位置ずれを表すトラッキングエラー信号で前記トラッキ
    ングアクチュエータを動作させ、前記トラッキングアク
    チュエータの光ヘッドに対するトラッキング方向の位置
    を検出するトラック中点センサー出力によって、前記送
    りモータを駆動し、前記トラッキングアクチュエータの
    位置が常に基準位置となるように、前記光ヘッドの位置
    制御を行ないながら、前記トラッキングアクチュエータ
    と連動させてトラックに光ビームを追従させる光ディス
    ク装置のトラッキングサーボ装置であって、 前記トラッキングアクチュエータの入力信号とトラック
    中点センサー出力から求めた変位量を用いて、トラッキ
    ングアクチュエータに加わる外乱を推定する外乱オブザ
    ーバーを構成し、 該外乱オブザーバーで推定された外乱を前記トラッキン
    グアクチュエータに加えることを特徴とするトラッキン
    グサーボ装置。
JP7837392A 1992-02-28 1992-02-28 光ディスク装置のトラッキングサーボ装置 Pending JPH05242509A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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