JPH06274903A - Optical head controlling device - Google Patents

Optical head controlling device

Info

Publication number
JPH06274903A
JPH06274903A JP6193293A JP6193293A JPH06274903A JP H06274903 A JPH06274903 A JP H06274903A JP 6193293 A JP6193293 A JP 6193293A JP 6193293 A JP6193293 A JP 6193293A JP H06274903 A JPH06274903 A JP H06274903A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
data
control
optical head
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6193293A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3220766B2 (en
Inventor
Hiroyuki Gondo
浩之 権藤
Kiyoyuki Suenaga
清幸 末永
Hisanori Takamure
久宜 高牟礼
Koji Muraoka
宏治 村岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP06193293A priority Critical patent/JP3220766B2/en
Publication of JPH06274903A publication Critical patent/JPH06274903A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3220766B2 publication Critical patent/JP3220766B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an optical head controlling device being excellent in a highly accuracy, stability and reliability by improving the delay of response in the digital servo control of an optical head and an error accompanied by a separated value control. CONSTITUTION:In this device, sampling data sampled at every constant period are inputted to a prediction unit 40 from a data register 39 and a prediction value of a next period is estimated and a digital servo control is performed by correcting predict-ed value to a limiting value when the predicted value exceeds the limiting value set in a limiting value generating part 45. Furthermore, the limiting values are made so as to be changed by sampling data at every previous period via the register 39. Thus, the optical head controlling device being excellent in a highly accuracy and reliability is obtained by improving the delay of the response in the digital servo control and the error accompanied by the separated value control.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置の光ヘ
ッドの制御に係り、特に、デジタル信号により光ヘッド
のサーボ制御を行う光ヘッド制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to control of an optical head of an optical disk device, and more particularly to an optical head control device for performing servo control of the optical head by a digital signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスクは記録密度が高く、大容量記
録が可能である。しかし、トラックピッチが1〜2μm
と非常に小さく、また、回転中のディスクは面振れや偏
心などにより変位するため、光スポットを目標トラック
に高精度に位置決め制御する必要があり、一般には、半
導体レーザ光源の出射光を光学プリズムなどを介してア
クチュエータと一体化した対物レンズに入射させ、光デ
ィスク上に微小な光スポットに絞り込む方法が用いられ
ている。この光スポットの位置制御は、光検出器で光ス
ポットのフォーカスおよびラジアル方向の位置を検出
し、この検出値により対物レンズアクチュエータをサー
ボ制御して行われている。
2. Description of the Related Art An optical disc has a high recording density and is capable of large-capacity recording. However, the track pitch is 1-2 μm
Since the rotating disk is displaced due to surface wobbling and eccentricity, it is necessary to control the positioning of the light spot on the target track with high accuracy. For example, a method is used in which the light is incident on an objective lens integrated with an actuator via, for example, to narrow down a minute light spot on the optical disc. The position control of the light spot is performed by detecting the focus and radial positions of the light spot with a photodetector and servo-controlling the objective lens actuator based on the detected values.

【0003】以下、この光ヘッド制御装置の構成とその
制御について図4から図9により説明する。
The structure and control of this optical head controller will be described below with reference to FIGS. 4 to 9.

【0004】図4において、1は光ディスク、2はこの
光ディスクを回転させるためのスピンドルモータ、3は
光ヘッドである。
In FIG. 4, 1 is an optical disk, 2 is a spindle motor for rotating the optical disk, and 3 is an optical head.

【0005】光ヘッド3は機構部と光学部などから構成
され、機構部は、光ディスクの記録面に光を集光させる
対物レンズ4と、対物レンズ4を光ディスク1の面に垂
直な方向(以下、フォーカス方向という)やディスクラ
ジアル方向(以下、トラッキング方向という)に駆動す
るアクチュエータ5とで一体形成された対物レンズアク
チュエータ6により構成されている。
The optical head 3 is composed of a mechanism section and an optical section, and the mechanism section has an objective lens 4 for condensing light on the recording surface of the optical disc and a direction perpendicular to the surface of the optical disc 1 (hereinafter referred to as the objective lens 4). , An objective lens actuator 6 that is integrally formed with an actuator 5 that drives in a focus direction) and a disk radial direction (hereinafter, referred to as a tracking direction).

【0006】光学部は半導体レーザ7をはじめとする各
種プリズムとセンサとにより構成され、半導体レーザ7
からの光はコリメータレンズ8によって平行光に変換さ
れた後、偏向ビームスプリッタ9を介して対物レンズ4
に入射し、光ディスク1上に微小スポットを形成する。
光ディスクからの反射光は再び対物レンズ4に戻り、偏
向ビームスプリッタ9によって90度光路変更させられ
る。この光は偏向ビームスプリッタ10によってS偏向
の光とP偏向の光に分離される。S偏向の光は非点収差
レンズ11を介してフォーカス方向の光スポットの位置
ずれを検出するために複数の受光面に分割されたセンサ
12によって光検出される。P偏向の光はレンズ13を
介して光スポットのトラッキング方向の位置ずれを検出
するためのセンサ14によって光検出される。
The optical section is composed of various prisms including the semiconductor laser 7 and a sensor.
The light from is converted into parallel light by the collimator lens 8, and then is transmitted through the deflecting beam splitter 9 to the objective lens 4
To form a minute spot on the optical disk 1.
The reflected light from the optical disk returns to the objective lens 4 again, and the deflected beam splitter 9 changes the optical path thereof by 90 degrees. This light is separated by the deflecting beam splitter 10 into S-polarized light and P-polarized light. The S-polarized light is optically detected by the sensor 12 divided into a plurality of light receiving surfaces in order to detect the positional deviation of the light spot in the focus direction via the astigmatism lens 11. The P-polarized light is detected by the sensor 14 via the lens 13 for detecting the positional deviation of the light spot in the tracking direction.

【0007】センサ12、14からの信号はフォーカス
サーボ制御部15とトラッキングサーボ制御部16で処
理され、フォーカス方向位置制御信号17とトラッキン
グ方向の位置制御信号18となって対物レンズアクチュ
エータ6を駆動し、対物レンズの位置制御を行う。
Signals from the sensors 12 and 14 are processed by a focus servo control unit 15 and a tracking servo control unit 16 and become a focus direction position control signal 17 and a tracking direction position control signal 18 to drive the objective lens actuator 6. , The position control of the objective lens is performed.

【0008】一方、センサ12、14からの信号は情報
信号の検出にも用いられ、これらの信号は情報信号検出
部19に入り、信号検出された後、変復調回路やエラー
訂正回路などからなる信号処理回路20によって変復
調、データ誤り訂正などの信号処理が行われ、インタフ
ェース制御部21を介してパソコンなどのホスト機器に
信号送出される。
On the other hand, the signals from the sensors 12 and 14 are also used for the detection of information signals, and these signals enter the information signal detection section 19 and, after being detected, are composed of a modulation / demodulation circuit and an error correction circuit. Signal processing such as modulation / demodulation and data error correction is performed by the processing circuit 20, and the signal is sent to the host device such as a personal computer through the interface control unit 21.

【0009】図中22はコントローラで、これらのブロ
ックのシーケンス制御を行うとともに、アクセス/レー
ザ制御部23やスピンドルモータ制御部24などの制御
を行うものである。
In the figure, reference numeral 22 denotes a controller which controls the sequence of these blocks and also controls the access / laser control unit 23 and the spindle motor control unit 24.

【0010】次に、対物レンズアクチュエータ6を制御
するフォーカスサーボ制御部15とトラッキングサーボ
制御部16について説明する。
Next, the focus servo control unit 15 and the tracking servo control unit 16 for controlling the objective lens actuator 6 will be described.

【0011】光ヘッドの制御は従来からアナログ信号に
よるサーボ制御によって行われていたが、最近では、デ
ジタルの演算処理プロセッサの高速化とともに、価格も
低価格のものが入手できるようになり、サーボ制御ルー
プの一部をデジタル信号に変換して処理を行わせるデジ
タルサーボ制御が採用され始めている。
The control of the optical head has heretofore been performed by servo control using analog signals, but recently, with the speeding up of digital arithmetic processing processors, low-priced ones have become available, and servo control has become possible. Digital servo control, which converts part of the loop into a digital signal for processing, is beginning to be adopted.

【0012】デジタルサーボ制御は、サーボループ内に
おける回路ノイズやオフセットなどの影響を受けにくい
ばかりでなく、サーボの各種制御パラメータを自由に設
定、変更することができるとともに回路の小型化が図
れ、信頼性が高いなどの特長を持ち、今後さらに応用範
囲の拡大が期待される制御方式である。ここでは、この
デジタルサーボによる光ヘッドの制御について説明す
る。
The digital servo control is not only susceptible to the influence of circuit noise and offset in the servo loop, but also various control parameters of the servo can be freely set and changed, and the circuit can be downsized, resulting in reliability. It is a control method that has features such as high performance and is expected to expand its application range in the future. Here, the control of the optical head by this digital servo will be described.

【0013】光ヘッド3の制御において、フォーカス、
トラッキングサーボは基本的には各々は個別のサーボ制
御ループによって制御されるが、ここでは対物レンズア
クチュエータ6のフォーカスサーボ制御部15について
図5により説明する。
In controlling the optical head 3, focus,
The tracking servos are basically controlled by individual servo control loops. Here, the focus servo control unit 15 of the objective lens actuator 6 will be described with reference to FIG.

【0014】図において、25は光ヘッド3内の対物レ
ンズ位置検出センサ12からの信号を変換してサーボ制
御用のエラー信号を生成するエラー検出部である。この
エラー検出部25で変換された信号はサンプルホールダ
を含むA/D変換器26により5〜16ビットのデジタ
ル信号に変換される。このデジタル信号は演算処理部2
7で各種演算が行われる。通常この演算処理部27はデ
ジタルシグナルプロセッサ(以下DSPという)やマイ
クロプロセッサなどを用いたソフトウェアで行われる。
この演算処理部27で演算処理された信号はD/A変換
器28で再びアナログ制御信号に変換され、さらに駆動
アンプ29で対物レンズアクチュエータ6のフォーカス
制御の駆動信号30(図4におけるフォーカス方向位置
制御信号17)に変換されて対物レンズ4の位置制御が
行われる。
In the figure, reference numeral 25 is an error detection unit for converting a signal from the objective lens position detection sensor 12 in the optical head 3 to generate an error signal for servo control. The signal converted by the error detector 25 is converted into a 5 to 16-bit digital signal by an A / D converter 26 including a sample holder. This digital signal is processed by the arithmetic processing unit 2
Various operations are performed at 7. Normally, the arithmetic processing unit 27 is performed by software using a digital signal processor (hereinafter referred to as DSP) or a microprocessor.
The signal arithmetically processed by the arithmetic processing unit 27 is again converted into an analog control signal by the D / A converter 28, and the drive signal for focus control of the objective lens actuator 6 by the drive amplifier 29 (position in the focus direction in FIG. 4). The position of the objective lens 4 is controlled by being converted into a control signal 17).

【0015】ここで、演算処理部27はオフセット調
整、ゲイン調整、フィルタリング処理などを行うもの
で、オフセット調整は、D/A変換されたデジタルのエ
ラー信号の低周波成分のオフセット調整をし、フォーカ
スエラー信号の補正やデジタルフィルタの数値演算を行
う前処理のために行われるものである。ゲイン調整は、
トラッキングのサーボ制御に必要なループゲインの設定
を行うものである。フィルタリング処理は、対物レンズ
アクチュエータ6の機械特性を補償するために行うもの
で、通常、位相進み補償や位相遅れ補償などの演算処理
を行い、サーボ系の安定化を図るための処理である。こ
れらのソフトウェアによる処理によって、フォーカスエ
ラー検出信号は対物レンズアクチュエータ6のフィード
バック制御信号に変換され、対物レンズ4をフォーカス
方向に駆動するフォーカス方向位置制御信号17とな
る。
Here, the arithmetic processing unit 27 performs offset adjustment, gain adjustment, filtering processing, and the like. In the offset adjustment, the offset adjustment of the low frequency component of the D / A converted digital error signal is performed, and the focus is adjusted. This is performed for the preprocessing of correcting the error signal and performing the numerical calculation of the digital filter. Gain adjustment is
The loop gain is set for tracking servo control. The filtering process is performed to compensate the mechanical characteristics of the objective lens actuator 6, and is usually a process for stabilizing the servo system by performing calculation processes such as phase lead compensation and phase delay compensation. By the processing by these software, the focus error detection signal is converted into the feedback control signal of the objective lens actuator 6 and becomes the focus direction position control signal 17 for driving the objective lens 4 in the focus direction.

【0016】次に、デジタルサーボ制御によるデータ変
換の流れについて図6により説明する。
Next, the flow of data conversion by digital servo control will be described with reference to FIG.

【0017】デジタルサーボ制御ではエラー信号31を
一定周期Tでサンプリングしている。このサンプリング
周期Tは制御の仕様や制御対象の特性などによって決定
される。サンプリングは一定周期Tで実行され、たとえ
ばサンプリング時点kTでは信号A(k)がデータとし
て取り込まれ、A/D変換によりデジタル信号に変換さ
れる。このデータは先に述べたようなオフセット処理、
ゲイン設定やフィルタリング処理がなされ、D/A変換
された後に対物レンズアクチュエータ6の駆動信号30
として送出される。そして、この繰り返しにより連続的
なサーボ制御を行うことができるものである。また、環
境変動や光ヘッド3の特性変動に対してもこれらの補正
制御をこの繰り返しサンプリング制御のなかや間欠的な
処理として盛り込み最適制御を行うことも可能となるも
のである。
In the digital servo control, the error signal 31 is sampled at a constant cycle T. The sampling period T is determined by the control specifications and the characteristics of the control target. Sampling is executed at a constant cycle T, and for example, at the sampling time point kT, the signal A (k) is taken in as data and converted into a digital signal by A / D conversion. This data is the offset processing described above,
The drive signal 30 for the objective lens actuator 6 is set after gain setting and filtering are performed and D / A conversion is performed.
Is sent as. Then, by repeating this, continuous servo control can be performed. Further, it is possible to perform the optimum control by incorporating the correction control for the environmental change and the characteristic change of the optical head 3 as an intermittent process in the repeated sampling control.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のデジ
タルサーボ制御においては、所定のサンプリング周期T
でデータサンプリングが行われるが、サンプルしたデー
タをA/D変換やフィルタリング処理するには所定の時
間を要する。すなわち、データを取り込んだ時点から駆
動信号30を送出するまでには一定の時間遅れが発生す
ることになる。
In such a conventional digital servo control, a predetermined sampling period T
Although data sampling is performed in, the sampled data requires a predetermined time for A / D conversion and filtering. That is, a certain time delay occurs from the time when the data is captured until the drive signal 30 is transmitted.

【0019】たとえば、図7において、サンプリング時
点kTでサンプリングされたデータA(k)はΔt時間
後にデジタル処理された制御信号B(k)として送出さ
れ、これが次のサンプリング時点(k+1)Tの演算処
理終了まで保持される。しかし、時点kTからΔt時間
経過した時点から次の(k+1)T+Δtの時点ではエ
ラー信号32はすでにサンプリングした時点のレベル3
3とは異なる値になっており、より精密な制御ができな
いといった問題を生じてしまう。
For example, in FIG. 7, the data A (k) sampled at the sampling time point kT is transmitted as the digitally processed control signal B (k) after Δt time, which is calculated at the next sampling time point (k + 1) T. It is held until the end of processing. However, at the time of the next (k + 1) T + Δt from the time when the time t has elapsed from the time kT, the error signal 32 is at the level 3 at the time when the sampling is already performed.
The value is different from 3, which causes a problem that more precise control cannot be performed.

【0020】このような問題に対して、時間遅れを最小
にし、サンプリング周期Tも極力短くすればよいのであ
るが、これら対策には限界がある。たとえば、データス
トレージ用光ディスク装置では、1800〜3600r
pmで光ディスク1が回転しているがこの回転による光
ディスク1の面振れや偏心に対物レンズアクチュエータ
6が追随するためには、20〜100kHzのサンプリ
ング周波数が必要とされている。最近では高速演算可能
なDSPが製品化されており、変換時間の短いA/D変
換器なども入手できるが、コストなども考慮すればこれ
らの採用には限界がある。
For such a problem, it is necessary to minimize the time delay and shorten the sampling cycle T as much as possible, but there is a limit to these measures. For example, in an optical disk device for data storage, 1800-3600r
Although the optical disc 1 rotates at pm, a sampling frequency of 20 to 100 kHz is required for the objective lens actuator 6 to follow the surface runout and eccentricity of the optical disc 1 due to this rotation. Recently, a DSP capable of high-speed calculation has been commercialized, and an A / D converter having a short conversion time and the like can be obtained, but there is a limit to the adoption of these in consideration of cost and the like.

【0021】この対策として、次のサンプルデータ値を
予測し、これを用いて制御を行う方式が考えられる。こ
れは、図8に示したように、サンプリング時点kTにお
いて、この前の(k−1)T時点のサンプリングデータ
A(k−1)とkT時点のサンプリングデータA(k)
とを用いて次の(k+1)T時点のデータを外挿などに
より予測し、この予測値C(k+1)を次のサンプルデ
ータとして時点kTのサンプリングデータをサンプリン
グデータA(k)とサンプルデータC(k+1)の中間
値34とする方法である。これによれば、誤差の値を小
さくすることができ、時間遅れの影響を少なくすること
ができる。
As a countermeasure against this, a method of predicting the next sampled data value and using this to perform control can be considered. This is because, as shown in FIG. 8, at the sampling time point kT, the sampling data A (k-1) at the previous (k-1) T time point and the sampling data A (k) at the kT time point.
And the data at the next (k + 1) T time point is predicted by extrapolation or the like, and this predicted value C (k + 1) is used as the next sample data, and the sampling data at the time point kT is sampled data A (k) and sample data C This is a method of setting the intermediate value 34 of (k + 1). According to this, the value of the error can be reduced, and the influence of the time delay can be reduced.

【0022】しかし、この方法では、エラー信号35
が、(k−1)T時点からkT時点に立ち下っている場
合には有効であるが、エラー信号35aが図9に示した
ように立ち上っている場合には、(k−1)T時点とk
T時点のサンプリングデータA(k−1)とA(k)か
ら予測した(k+1)T時点の予測値C(k+1)を基
に、サンプリングデータA(k)と予測値C(k+1)
の中間値34aを(k+1)T時点の予測値とすると、
予測値34aと実際値A(k+1)に大きな誤差が生
じ、サーボ制御の安定性を損ねてしまうという問題があ
った。
However, in this method, the error signal 35
Is effective when falling from the (k-1) T time point to the kT time point, but is effective when the error signal 35a rises as shown in FIG. And k
Sampling data A (k) and prediction value C (k + 1) based on the sampling data A (k-1) at time T and (k + 1) predicted value C (k + 1) at time T
If the intermediate value 34a of is the predicted value at time (k + 1) T,
There is a problem that a large error occurs between the predicted value 34a and the actual value A (k + 1), and the stability of servo control is impaired.

【0023】また、特開昭61−162837号公報に
は、基準となる光ピックアップでアクセスしたときのフ
ォーカシング信号と、判別対象となる光ピックアップで
アクセスしたときのフォーカシング信号とを比較して光
ピックアップの良否判別を行うようにし、光ピックアッ
プの誤差が許容範囲内のものであるか否か、即ち良否の
判別を行うようにした光ピックアップの良否判別方法が
示されている。この構成のものは、フォーカシング信号
値に差が生じていれば、それは光ピックアップの特性、
即ち、レーザ光軸の傾き、反射光検出系の傾き、光ピッ
クアップ駆動系の特性による誤差、等に起因するもので
ある。そこで、フォーカシング信号値の差が一定の基準
値以上であれば、判別に用いた光ピックアップは不良品
であると判断するというもので、光ピックアップを良品
と不良品に選別するための方法であった。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 61-162837, an optical pickup is compared by comparing a focusing signal when accessed by a reference optical pickup with a focusing signal when accessed by an optical pickup to be discriminated. The method of determining whether the optical pickup is good or not is performed and whether the error of the optical pickup is within an allowable range, that is, the quality of the optical pickup is determined. With this configuration, if there is a difference in the focusing signal value, it is the characteristic of the optical pickup.
That is, it is caused by the inclination of the laser optical axis, the inclination of the reflected light detection system, the error due to the characteristics of the optical pickup drive system, and the like. Therefore, if the difference between the focusing signal values is a certain reference value or more, it is determined that the optical pickup used for the determination is a defective product, which is a method for sorting the optical pickup into a good product and a defective product. It was

【0024】本発明は上記問題を解決するもので、デジ
タルサーボ制御における制御遅れの影響を少なくして離
散化誤差を小さくし、高精度で信頼性に優れた光ヘッド
制御装置を提供することを目的としている。
The present invention solves the above problem, and provides an optical head controller which is highly accurate and highly reliable, in which the influence of control delay in digital servo control is reduced to reduce the discretization error. Has an aim.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題を解決
するために、一定周期ごとに対物レンズの位置検出信号
のサンプリングを行い、対物レンズの位置制御を行う光
ヘッドのデジタルサーボ制御装置であって、少なくとも
1周期以前のサンプリング値によって次周期のサンプル
値を推定し、前記推定値、または前記推定値から変換し
た値を予測値としてフィードバックしてデジタルサーボ
制御動作を行うとともに、前記推定値または予測値に制
限値を設け、前記制限値を可変にした構成としたもので
ある。
In order to solve the above problems, the present invention provides a digital servo control device for an optical head, which samples the position detection signal of the objective lens at regular intervals to control the position of the objective lens. Then, the sample value of the next cycle is estimated by the sampling value of at least one cycle, and the estimated value or a value converted from the estimated value is fed back as a predicted value to perform the digital servo control operation, and the estimated value Alternatively, the predicted value is provided with a limit value, and the limit value is made variable.

【0026】また、制限値が過去にサンプリングされた
複数個のサンプル値の最大値、または前記最大値からの
変換値から決定され、前記制限値を順次更新する構成と
したものである。
In addition, the limit value is determined from the maximum value of a plurality of sample values sampled in the past or a conversion value from the maximum value, and the limit value is sequentially updated.

【0027】[0027]

【作用】上記構成において、少なくとも1周期以前のサ
ンプリング値から推定した予測値がエラー信号と大きく
ずれるものであっても、予測値に上下限の限界値を設け
たことにより、そのずれは小さく抑制される。
In the above structure, even if the predicted value estimated from the sampling value of at least one cycle or earlier is greatly deviated from the error signal, the deviation is suppressed by setting the upper and lower limit values to the predicted value. To be done.

【0028】また、制限値を、直前のデータをもとに現
在の動作状態から推定できる制限値に刻一刻変更するこ
とにより、予測値とエラー信号とのずれは極小化され
る。
Further, by changing the limit value to a limit value that can be estimated from the current operating state based on the immediately preceding data, the deviation between the predicted value and the error signal is minimized.

【0029】[0029]

【実施例】以下本発明の一実施例について図1から図3
を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
Will be described with reference to.

【0030】なお、本実施例はフォーカスサーボ制御、
トラッキングサーボ制御、光ヘッドのアクセス制御な
ど、いずれの制御にも適用できるものであるが、本実施
例ではフォーカスサーボ制御を例にして説明する。
In this embodiment, focus servo control,
The present invention can be applied to any control such as tracking servo control and optical head access control, but in this embodiment, focus servo control will be described as an example.

【0031】また、従来例に説明したものと同一部品に
は同じ符号を付して説明する。図1において、3は対物
レンズアクチュエータ6を含む光ヘッドである。光ヘッ
ド3内にあるフォーカス位置検出センサ12からの位置
検出信号がエラー検出部37に送られ、フォーカスサー
ボ制御のエラー信号に変換される。この信号はA/D変
換器38に送られてデジタル信号に変換される。デジタ
ル信号は通常5〜16ビットの信号に変換されるが、こ
のビット数はサーボの仕様や制御対象の特性などによっ
て決定される。このデジタル信号はデータレジスタ39
に送られる。データレジスタ39には、今取り込んだk
T時点でのサンプリングデータと1周期前の(k−1)
T時点など、以前のいくつかの周期のサンプリングデー
タが保持されており、これらのサンプリングデータは次
の予測器40にデータ転送される。予測器40ではこれ
らのサンプリングデータをもとに、次の周期の(k+
1)T時点の予測値を直線外挿などによって推定し、こ
の予測値をkT時点での出力データとして次の演算処理
部41へ信号を送る。演算処理部41では、データのオ
フセット調整、ゲイン調整、フィルタリング処理などの
処理が行われる。データのオフセット調整はエラー信号
の外的要因による低周波成分のオフセット調整や、フィ
ルタリング処理を行ううえでの演算の都合などの目的で
行われる。ゲイン調整はサーボ系のゲイン設定を行うも
ので、対物レンズアクチュエータ6を光ディスク1の面
振れに追従できるように所定の値に設定される。フィル
タリング処理は対物レンズアクチュエータ6の機械特性
の補償を行うための位相補償処理であり、周波数特性の
改善を図るものである。
The same parts as those described in the conventional example will be described with the same reference numerals. In FIG. 1, 3 is an optical head including an objective lens actuator 6. A position detection signal from the focus position detection sensor 12 in the optical head 3 is sent to the error detection unit 37 and converted into an error signal for focus servo control. This signal is sent to the A / D converter 38 and converted into a digital signal. The digital signal is usually converted into a signal of 5 to 16 bits, and the number of bits is determined by the specifications of the servo and the characteristics of the controlled object. This digital signal is sent to the data register 39
Sent to. The data register 39 is loaded with k
Sampling data at time T and (k-1) one cycle before
The sampling data of some previous cycles such as the time T are held, and these sampling data are transferred to the next predictor 40. In the predictor 40, based on these sampling data, (k +
1) The predicted value at time T is estimated by linear extrapolation or the like, and the predicted value is sent to the next arithmetic processing unit 41 as output data at time kT. The arithmetic processing unit 41 performs processing such as data offset adjustment, gain adjustment, and filtering processing. The offset adjustment of the data is performed for the purpose of adjusting the offset of the low frequency component due to an external factor of the error signal and the convenience of calculation for performing the filtering process. The gain adjustment is to set the gain of the servo system, and is set to a predetermined value so that the objective lens actuator 6 can follow the surface wobbling of the optical disc 1. The filtering process is a phase compensation process for compensating the mechanical characteristics of the objective lens actuator 6, and is intended to improve the frequency characteristics.

【0032】この演算処理部41でデジタル信号処理さ
れた信号はD/A変換器42でアナログ信号に変換さ
れ、駆動アンプ43で対物レンズアクチュエータ6のフ
ォーカス方向の位置制御信号として、アクチュエータ5
に送出される。これらの制御部からなるループ44がフ
ォーカスサーボ制御ループとなってフィードバック制御
が行われる。
The signal digitally processed by the arithmetic processing unit 41 is converted into an analog signal by the D / A converter 42, and the drive amplifier 43 uses the actuator 5 as a position control signal in the focus direction of the objective lens actuator 6.
Sent to. The loop 44 including these control units serves as a focus servo control loop, and feedback control is performed.

【0033】一方、デジタル信号に変換されデータレジ
スタ39に取り込まれた信号は、制限値生成部45に送
られる。制限値生成部45はこれまでのエラー信号の最
大値を記憶しておくためのもので、この最大値を基にし
た制限値を予測器40に送出し、予測値の振幅制限を行
う。
On the other hand, the signal converted into a digital signal and taken into the data register 39 is sent to the limit value generating section 45. The limit value generation unit 45 is for storing the maximum value of the error signal so far, and sends the limit value based on this maximum value to the predictor 40 to limit the amplitude of the predicted value.

【0034】次に、図2により制限値処理について説明
する。図において、46はエラー信号、47はエラー信
号46を周期ごとにサンプリングして処理した最終的な
予測値である。
Next, the limit value processing will be described with reference to FIG. In the figure, 46 is an error signal, and 47 is a final predicted value obtained by sampling and processing the error signal 46 in each cycle.

【0035】いま、kT時点でサンプリングされたサン
プリングデータA(K)と、1周期前の(k−1)T時
点でサンプリングされたサンプリングデータA(k−
1)を基に、1周期後の(k+1)T時点の予測値C
(k+1)を算出する。このサンプリングデータA
(k)とサンプリングデータC(k+1)によって、k
T時点での処理データを両者の中間値D(k)、すなわ
ち((A(k)+C(k+1))/2)とする。ところ
が、この中間値D(k)は、これまでのサンプルデータ
から制限値生成部45で設定された制限値48を越える
ものであるので予測値47は制限値48のレベルによっ
て制限されて制限値E(k)となり、これが最終の予測
値として次の演算処理部41へ送られる。これにより、
予測演算から得られるデータが演算則などの原因により
異常値になることを回避することができる。
Now, the sampling data A (K) sampled at the time point kT and the sampling data A (k−) sampled at the time point (k-1) T one cycle before
Based on 1), the predicted value C at the (k + 1) T time point after one cycle
Calculate (k + 1). This sampling data A
(K) and sampling data C (k + 1), k
The processed data at time T is the intermediate value D (k) between them, that is, ((A (k) + C (k + 1)) / 2). However, since the intermediate value D (k) exceeds the limit value 48 set by the limit value generation unit 45 from the sample data so far, the predicted value 47 is limited by the level of the limit value 48 and the limit value 48. It becomes E (k), and this is sent to the next arithmetic processing unit 41 as the final predicted value. This allows
It is possible to prevent the data obtained from the prediction calculation from becoming an abnormal value due to a cause such as a calculation rule.

【0036】制限値生成部45は図3に示したように、
判定部49、最大値保持部50、変換部51、データ保
持部52などから構成されており、判定部49はサンプ
リングされたデジタルデータ53を最大値保持部50の
保持するデータすなわち、制限値と比較し、これより小
であればデジタルデータ53を変換部51を介してサー
ボループ44へ送出する。もし、サンプリングデータが
最大値保持部の保持する制限値より大きければ、最大値
保持部の保持する制限値を変換部51を介してサーボル
ープ44へ送出する。これにより、図2に示した制御を
行うことができる。
The limit value generator 45, as shown in FIG.
The determination unit 49 includes a maximum value holding unit 50, a conversion unit 51, a data holding unit 52, and the like. The determination unit 49 converts the sampled digital data 53 into data held by the maximum value holding unit 50, that is, a limit value. If it is smaller than this, the digital data 53 is sent to the servo loop 44 via the conversion unit 51. If the sampling data is larger than the limit value held by the maximum value holding unit, the limit value held by the maximum value holding unit is sent to the servo loop 44 via the conversion unit 51. As a result, the control shown in FIG. 2 can be performed.

【0037】最大値保持部50はデータ保持部52のデ
ータのなかの最大値を取り込むようになっており、この
値を制限値として逐次変更することができる。データ保
持部52は過去の周期のいくつかのサンプリングデータ
を保持しておくもので、クロック55によって逐次デー
タ群の更新がされる。クロック55はどのような信号を
用いてもよいが、データ保持部52の容量が許容されれ
ば、たとえば、光ディスク1の1回転分のデータでもよ
いものである。これは、光ディスク1の面振れは光ディ
スク1の回転周期に同期した基本信号成分となるので、
フォーカスエラー信号成分もこれに準じるためである。
The maximum value holding unit 50 takes in the maximum value in the data of the data holding unit 52, and this value can be sequentially changed as a limit value. The data holding unit 52 holds some sampling data in the past cycle, and the clock 55 sequentially updates the data group. The clock 55 may use any signal, but if the capacity of the data holding unit 52 is allowed, for example, data for one rotation of the optical disc 1 may be used. This is because the surface wobbling of the optical disc 1 becomes a basic signal component synchronized with the rotation cycle of the optical disc 1.
This is because the focus error signal component also conforms to this.

【0038】なお、本実施例ではサンプルデータの最大
値を制限値として用いたが、図3に示した変換部51に
よりこの最大値をもとにした別の値に変換してもよく、
たとえば、最大値のα倍の値を制限値とすることもでき
る。または、最大値が外部からの振動などによる異常値
であることも考えられるので、このような場合は最大値
そのものを用いずに異常値を削除するなどの処理をデー
タ保持部52で行ってもよい。また、データ保持部52
のデータの統計処理などを行ったデータを用いることも
可能である。
Although the maximum value of the sample data is used as the limit value in the present embodiment, it may be converted into another value based on this maximum value by the conversion unit 51 shown in FIG.
For example, a value that is α times the maximum value can be set as the limit value. Alternatively, since it is possible that the maximum value is an abnormal value due to external vibrations, in such a case, even if the data holding unit 52 performs processing such as deleting the abnormal value without using the maximum value itself. Good. In addition, the data holding unit 52
It is also possible to use the data obtained by performing the statistical processing of the above data.

【0039】このように、過去のデータをもとに順応し
た方式で制限値を順次決定していくことができ、より高
精度な予測制御が可能となるものである。
As described above, the limit value can be sequentially determined by a method adapted based on the past data, and more accurate predictive control can be performed.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明によれば、デジタルサーボ制御における制御
遅れの影響を小さくして離散化誤差の影響を低減するこ
とができ、光ヘッドを高精度に位置制御することができ
る。
As is apparent from the above description of the embodiments, according to the present invention, the influence of the discretization error can be reduced by reducing the influence of the control delay in the digital servo control. The position can be controlled with high accuracy.

【0041】また、予測値の制限値を環境条件や使用デ
ィスク特性に応じて変更できるため、より安定した制御
を行うことができる。これにより、高精度で、安定性、
信頼性に優れた光ディスク装置を提供することができ
る。
Further, since the limit value of the predicted value can be changed according to the environmental conditions and the characteristics of the disk used, more stable control can be performed. With this, high precision, stability,
An optical disc device with excellent reliability can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の光ヘッドのフォーカスサー
ボ制御部の構成を示すブロック回路図
FIG. 1 is a block circuit diagram showing the configuration of a focus servo control unit of an optical head according to an embodiment of the present invention.

【図2】同予測値検出の信号特性図FIG. 2 is a signal characteristic diagram of the same prediction value detection.

【図3】同制限値生成部のブロック回路図FIG. 3 is a block circuit diagram of the limit value generation unit.

【図4】光ディスク装置の構成を示すブロック回路図FIG. 4 is a block circuit diagram showing a configuration of an optical disc device.

【図5】従来例の光ディスク装置のフォーカスサーボ制
御部の構成を示すブロック回路図
FIG. 5 is a block circuit diagram showing the configuration of a focus servo control unit of a conventional optical disc device.

【図6】同デジタルサーボ制御におけるデータサンプリ
ングの方法を示す信号特性図
FIG. 6 is a signal characteristic diagram showing a data sampling method in the digital servo control.

【図7】同予測値検出の信号特性図FIG. 7 is a signal characteristic diagram of the same prediction value detection.

【図8】同予測値検出の信号特性図FIG. 8 is a signal characteristic diagram of the same prediction value detection.

【図9】同予測値検出の信号特性図FIG. 9 is a signal characteristic diagram of the same prediction value detection.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光ディスク 3 光ヘッド 4 対物レンズ 6 対物レンズアクチュエータ 39 データレジスタ 40 予測器 45 制限値生成部 47 予測値 50 最大値保持部 51 変換部 52 データ保持部 1 Optical Disc 3 Optical Head 4 Objective Lens 6 Objective Lens Actuator 39 Data Register 40 Predictor 45 Limit Value Generation Unit 47 Predicted Value 50 Maximum Value Holding Unit 51 Conversion Unit 52 Data Holding Unit

フロントページの続き (72)発明者 村岡 宏治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Front page continuation (72) Inventor Koji Muraoka 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一定周期ごとに対物レンズの位置検出信号
のサンプリングを行い、対物レンズの位置制御を行う光
ヘッドのデジタルサーボ制御装置であって、少なくとも
1周期以前のサンプリング値によって次周期のサンプル
値を推定し、前記推定値または前記推定値から変換した
値を予測値としてフィードバックしてデジタルサーボ制
御動作を行うとともに、前記推定値または予測値に制限
値を設け、かつ、前記制限値を可変にしたことを特徴と
する光ヘッド制御装置。
1. A digital servo control device for an optical head, which samples a position detection signal of an objective lens at regular intervals to control the position of the objective lens, wherein a sample of a next period is obtained by a sampling value of at least one period before. A value is estimated, the estimated value or a value converted from the estimated value is fed back as a predicted value to perform a digital servo control operation, a limit value is provided for the estimated value or the predicted value, and the limit value is variable. An optical head control device characterized in that
【請求項2】制限値が過去にサンプリングされた複数個
のサンプル値の最大値、または前記最大値からの変換値
から決定され、前記制限値を順次更新することを特徴と
する請求項1記載の光ヘッド制御装置。
2. The limit value is determined from the maximum value of a plurality of sample values sampled in the past or a conversion value from the maximum value, and the limit value is updated sequentially. Optical head controller.
JP06193293A 1993-03-22 1993-03-22 Optical head controller Expired - Fee Related JP3220766B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06193293A JP3220766B2 (en) 1993-03-22 1993-03-22 Optical head controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06193293A JP3220766B2 (en) 1993-03-22 1993-03-22 Optical head controller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06274903A true JPH06274903A (en) 1994-09-30
JP3220766B2 JP3220766B2 (en) 2001-10-22

Family

ID=13185445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06193293A Expired - Fee Related JP3220766B2 (en) 1993-03-22 1993-03-22 Optical head controller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3220766B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010251788A (en) * 2010-06-21 2010-11-04 Canon Inc Scanning-type exposure apparatus and device manufacturing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010251788A (en) * 2010-06-21 2010-11-04 Canon Inc Scanning-type exposure apparatus and device manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3220766B2 (en) 2001-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06111345A (en) Optical head controller
EP0227044B2 (en) Optical disc apparatus
JPH05325210A (en) Track jump control device
US5953296A (en) Optical information recording/reproducing apparatus and method with automatic servo loop adjustment function
US5675562A (en) Seek control method in optical storage device
JP2003123294A (en) Apparatus and method for determining disc type
EP0605239B1 (en) Information recording and/or reproducing apparatus
US6233207B1 (en) Polarity switching signal generator, method of the same, and optical disk drive
US7327643B2 (en) Radial tilt compensating optical disk apparatus using tracking control loop gain
US5675560A (en) Information recording/reproducing apparatus with function of seeking light beam to target position, and method therefor
JP3220766B2 (en) Optical head controller
US7782724B2 (en) Information reproducing apparatus and method for measuring surface deflection
EP0390467B1 (en) Digital servo control apparatus
US5659527A (en) Optical disk drive with use of sampled preceding focus or tracking error signal in response to detection of spiked noise or offset
JPH06215395A (en) Optical head controller
JPH0536099A (en) Information recording and reproducing device
KR960011298B1 (en) Speed controller of disc drive
JP3352178B2 (en) Information recording / reproducing device
JP2005018873A (en) Optical disk unit, and seek control method therefor
JPH06195718A (en) Optical information recording and reproducing device
JPH08263855A (en) Optical head transfer controller
JPS61216183A (en) Information retrieving device
JP2825167B2 (en) Information recording / reproducing device
JPS62145538A (en) Optical disk tracking system
US20070036051A1 (en) Disc drive apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees