JPH0822623A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents
光学的情報記録再生装置Info
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- JPH0822623A JPH0822623A JP15097594A JP15097594A JPH0822623A JP H0822623 A JPH0822623 A JP H0822623A JP 15097594 A JP15097594 A JP 15097594A JP 15097594 A JP15097594 A JP 15097594A JP H0822623 A JPH0822623 A JP H0822623A
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- actuator
- control
- target
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- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アクチュエータの弾性力や粘性力を打ち消す
特性と制御系を安定に保つ特性をそれぞれ独立して設定
できるようにする。 【構成】 光スポットのトラックを横切った数をカウン
トするトラックカウント回路６と、このカウント値とア
クチュエータ２のドライバ３への制御入力から光ヘッド
１の位置と速度を推定するオブザーバ７と、この推定位
置と目標位置の偏差に対してＰＩＤ演算を行うＰＩＤ演
算器８と、目標加速度に所定の係数を乗じる第１のアン
プ１０と、オブザーバ７の推定位置と推定速度に所定の
フィードバック係数を乗じる状態フィードバック器９
と、このフィードバック器９とＰＩＤ演算器８及び第１
のアンプ１０の各出力の加算された信号に所定の係数を
乗じる第２のアンプ１１とを備え、第２のアンプ１１の
出力をアクチュエータ２のドライバ３に出力することに
より、光ヘッド１を目的のトラックにアクセスする。
特性と制御系を安定に保つ特性をそれぞれ独立して設定
できるようにする。 【構成】 光スポットのトラックを横切った数をカウン
トするトラックカウント回路６と、このカウント値とア
クチュエータ２のドライバ３への制御入力から光ヘッド
１の位置と速度を推定するオブザーバ７と、この推定位
置と目標位置の偏差に対してＰＩＤ演算を行うＰＩＤ演
算器８と、目標加速度に所定の係数を乗じる第１のアン
プ１０と、オブザーバ７の推定位置と推定速度に所定の
フィードバック係数を乗じる状態フィードバック器９
と、このフィードバック器９とＰＩＤ演算器８及び第１
のアンプ１０の各出力の加算された信号に所定の係数を
乗じる第２のアンプ１１とを備え、第２のアンプ１１の
出力をアクチュエータ２のドライバ３に出力することに
より、光ヘッド１を目的のトラックにアクセスする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクなどの記録
媒体に光学的に情報を記録、再生する光学的情報記録再
生装置に関し、特に光ヘッドのアクセス制御及びトラッ
キング制御を行う光ヘッド制御装置に関するものであ
る。
媒体に光学的に情報を記録、再生する光学的情報記録再
生装置に関し、特に光ヘッドのアクセス制御及びトラッ
キング制御を行う光ヘッド制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の光ヘッド制御装置を示した
ブロック図である。図中１は、光ディスク（図示せず）
に記録再生用の光ビームを照射する光ヘッドであり、ア
クチュエータ２の駆動によりトラッキング方向に移動で
きるように構成されている。光ヘッド１は光源の半導体
レーザ、そのレーザビームを微小光スポットに絞る対物
レンズ、光ディスクからの反射光を検出する光センサな
どを有し、その光センサの検出信号から光スポットとト
ラックとの偏差信号であるトラッキングエラー信号が生
成される。位置制御回路４では、トラッキングエラー信
号をもとにアクチュエータ２を制御して光スポットが例
えば±０．１μｍ以下の精度でトラックに追従して走査
するようにトラッキング制御が行われる。スイッチ５は
トラッキング制御とアクセス制御の制御モードを切り換
えるスイッチであり、情報の記録再生時には位置制御回
路４の出力をドライバ３に接続して前述のようなトラッ
キング制御が行われる。
ブロック図である。図中１は、光ディスク（図示せず）
に記録再生用の光ビームを照射する光ヘッドであり、ア
クチュエータ２の駆動によりトラッキング方向に移動で
きるように構成されている。光ヘッド１は光源の半導体
レーザ、そのレーザビームを微小光スポットに絞る対物
レンズ、光ディスクからの反射光を検出する光センサな
どを有し、その光センサの検出信号から光スポットとト
ラックとの偏差信号であるトラッキングエラー信号が生
成される。位置制御回路４では、トラッキングエラー信
号をもとにアクチュエータ２を制御して光スポットが例
えば±０．１μｍ以下の精度でトラックに追従して走査
するようにトラッキング制御が行われる。スイッチ５は
トラッキング制御とアクセス制御の制御モードを切り換
えるスイッチであり、情報の記録再生時には位置制御回
路４の出力をドライバ３に接続して前述のようなトラッ
キング制御が行われる。
【０００３】一方、アクセス制御時には、スイッチ５は
速度制御回路１６の出力をドライバ３に接続するように
切り換えられ、光ヘッド１を目的のトラックにアクセス
するように制御が行われる。このアクセス制御に際して
は、速度検出回路１５でトラッキングエラー信号から光
スポットがトラックを横切った数がカウントされ、更に
このカウント値を用いて光ヘッド１の速度が求められ
る。そして、得られた速度と目標速度の差が速度制御回
路１６に出力され、速度制御回路１６では光ヘッド１の
速度と目標速度の差がゼロとなるように、即ち光ヘッド
１の速度が目標速度に追従するようにドライバ３の制御
が行われる。ここで、目標速度としては、例えば図６の
ように一定加速度の加速期間と一定加速度の減速期間を
有する速度プロフィールが与えられ、これに光ヘッド１
の速度が追従するように速度制御が行われる。
速度制御回路１６の出力をドライバ３に接続するように
切り換えられ、光ヘッド１を目的のトラックにアクセス
するように制御が行われる。このアクセス制御に際して
は、速度検出回路１５でトラッキングエラー信号から光
スポットがトラックを横切った数がカウントされ、更に
このカウント値を用いて光ヘッド１の速度が求められ
る。そして、得られた速度と目標速度の差が速度制御回
路１６に出力され、速度制御回路１６では光ヘッド１の
速度と目標速度の差がゼロとなるように、即ち光ヘッド
１の速度が目標速度に追従するようにドライバ３の制御
が行われる。ここで、目標速度としては、例えば図６の
ように一定加速度の加速期間と一定加速度の減速期間を
有する速度プロフィールが与えられ、これに光ヘッド１
の速度が追従するように速度制御が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来の制御装置では、アクチュエータ２が弾性部材に
よって支持されていた場合は、アクチュエータ２の弾性
力や粘性力を打ち消す特性と制御系全体の安定を保つ特
性の両方を位置制御回路４と速度制御回路１６に持たせ
る必要があり、２つの目的を１つの装置で同時に満たす
ようにするためには、設計がしにくいなどの問題があっ
た。また、制御目的はアクチュエータ２の位置を制御す
ることであるのに対し、実際には速度制御によってアク
セス制御を行っているので、速度制御系としての評価と
アクセス制御の結果が直ちに結び付かない上、状態空間
論に基づいたサーボ系が構成できないという問題があっ
た。更に速度制御から位置制御に切り換える際の過渡応
答を考慮する必要があり、制御系が複雑になるという問
題があった。
記従来の制御装置では、アクチュエータ２が弾性部材に
よって支持されていた場合は、アクチュエータ２の弾性
力や粘性力を打ち消す特性と制御系全体の安定を保つ特
性の両方を位置制御回路４と速度制御回路１６に持たせ
る必要があり、２つの目的を１つの装置で同時に満たす
ようにするためには、設計がしにくいなどの問題があっ
た。また、制御目的はアクチュエータ２の位置を制御す
ることであるのに対し、実際には速度制御によってアク
セス制御を行っているので、速度制御系としての評価と
アクセス制御の結果が直ちに結び付かない上、状態空間
論に基づいたサーボ系が構成できないという問題があっ
た。更に速度制御から位置制御に切り換える際の過渡応
答を考慮する必要があり、制御系が複雑になるという問
題があった。
【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たもので、その目的はアクチュエータの弾性力や粘性力
を打ち消す特性と制御系を安定に保つ特性をそれぞれ独
立して設定できると共に、状態空間論に基づいた位置サ
ーボ系として構成でき、しかも制御系の構成も簡単であ
る光学的情報記録再生装置を提供することにある。
たもので、その目的はアクチュエータの弾性力や粘性力
を打ち消す特性と制御系を安定に保つ特性をそれぞれ独
立して設定できると共に、状態空間論に基づいた位置サ
ーボ系として構成でき、しかも制御系の構成も簡単であ
る光学的情報記録再生装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、弾性部
材によって支持されたアクチュエータを有し、このアク
チュエータの駆動により光ヘッドを記録媒体のトラッキ
ング方向に移動させる光学的情報記録再生装置におい
て、前記光ヘッドのトラッキングエラー信号から光スポ
ットのトラックを横切った数をカウントする手段と、こ
のカウント値と前記アクチュエータのドライバへの制御
入力から光ヘッドの位置と速度を推定する手段と、この
推定位置と目標位置の偏差に対してＰＩＤ演算を行う手
段と、目標加速度に所定の係数を乗じる第１のアンプ
と、前記推定手段の推定位置と推定速度に所定のフィー
ドバック係数を乗じる状態フィードバック手段と、該手
段と前記ＰＩＤ演算手段及び第１のアンプの各出力の加
算された信号に所定の係数を乗じる第２のアンプとを備
え、該第２のアンプの出力を前記アクチュエータのドラ
イバに出力することによって、前記光ヘッドを目的のト
ラックにアクセスすることを特徴とする光学的情報記録
装置によって達成される。
材によって支持されたアクチュエータを有し、このアク
チュエータの駆動により光ヘッドを記録媒体のトラッキ
ング方向に移動させる光学的情報記録再生装置におい
て、前記光ヘッドのトラッキングエラー信号から光スポ
ットのトラックを横切った数をカウントする手段と、こ
のカウント値と前記アクチュエータのドライバへの制御
入力から光ヘッドの位置と速度を推定する手段と、この
推定位置と目標位置の偏差に対してＰＩＤ演算を行う手
段と、目標加速度に所定の係数を乗じる第１のアンプ
と、前記推定手段の推定位置と推定速度に所定のフィー
ドバック係数を乗じる状態フィードバック手段と、該手
段と前記ＰＩＤ演算手段及び第１のアンプの各出力の加
算された信号に所定の係数を乗じる第２のアンプとを備
え、該第２のアンプの出力を前記アクチュエータのドラ
イバに出力することによって、前記光ヘッドを目的のト
ラックにアクセスすることを特徴とする光学的情報記録
装置によって達成される。
【０００７】また、本発明の目的は、弾性部材によって
支持されたアクチュエータを有し、このアクチュエータ
の駆動により光ヘッドを記録媒体のトラッキング方向に
移動させる光学的情報記録再生装置において、前記光ヘ
ッドのトラッキングエラー信号から光スポットのトラッ
クを横切った数をカウントする手段と、このカウント値
と前記アクチュエータのドライバへの制御入力から光ヘ
ッドの位置と速度を推定する手段と、この推定位置と目
標位置の偏差に対してＰＩ演算を行う手段と、目標加速
度に所定の係数を乗じる第１のアンプと、前記推定手段
の推定速度と目標速度の偏差に所定の係数を乗じる第３
のアンプと、前記推定手段の推定位置と推定速度に所定
のフィードバック係数を乗じる状態フィードバック手段
と、該手段と前記ＰＩ演算手段、第１のアンプ及び第３
のアンプの各出力の加算された信号に所定の係数を乗じ
る第２のアンプとを備え、該第２のアンプの出力を前記
アクチュエータのドライバに出力することによって、前
記光ヘッドを目的のトラックにアクセスすることを特徴
とする光学的情報記録装置によって達成される。
支持されたアクチュエータを有し、このアクチュエータ
の駆動により光ヘッドを記録媒体のトラッキング方向に
移動させる光学的情報記録再生装置において、前記光ヘ
ッドのトラッキングエラー信号から光スポットのトラッ
クを横切った数をカウントする手段と、このカウント値
と前記アクチュエータのドライバへの制御入力から光ヘ
ッドの位置と速度を推定する手段と、この推定位置と目
標位置の偏差に対してＰＩ演算を行う手段と、目標加速
度に所定の係数を乗じる第１のアンプと、前記推定手段
の推定速度と目標速度の偏差に所定の係数を乗じる第３
のアンプと、前記推定手段の推定位置と推定速度に所定
のフィードバック係数を乗じる状態フィードバック手段
と、該手段と前記ＰＩ演算手段、第１のアンプ及び第３
のアンプの各出力の加算された信号に所定の係数を乗じ
る第２のアンプとを備え、該第２のアンプの出力を前記
アクチュエータのドライバに出力することによって、前
記光ヘッドを目的のトラックにアクセスすることを特徴
とする光学的情報記録装置によって達成される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１は本発明の光学的情報記録再生
装置の一実施例を示したブロック図である。なお、図１
では、図５の従来装置と同一部分は同一符号を付して説
明を省略する。図１において、トラッキング制御ループ
は図５と同じ構成であるので詳しい説明は省略するが、
位置制御回路４の伝達関数としては、例えば次式のよう
に構成される。
て詳細に説明する。図１は本発明の光学的情報記録再生
装置の一実施例を示したブロック図である。なお、図１
では、図５の従来装置と同一部分は同一符号を付して説
明を省略する。図１において、トラッキング制御ループ
は図５と同じ構成であるので詳しい説明は省略するが、
位置制御回路４の伝達関数としては、例えば次式のよう
に構成される。
【０００９】
【数１】 Ｋt ・［（１＋ＴL2ｓ）／（１＋ＴL1ｓ）］・［（１＋ＴH2ｓ）／（１＋ＴH1 ｓ）］ …（１） Ｋt ，ＴL1，ＴL2，ＴH1，ＴH2は予め定められた定数、
ｓは複素変数である。また、位置制御回路４のゲインの
周波数特性としては図２に示すように、位相補償と低域
補償を組み合わせた特性になっている。
ｓは複素変数である。また、位置制御回路４のゲインの
周波数特性としては図２に示すように、位相補償と低域
補償を組み合わせた特性になっている。
【００１０】次に、光ヘッド１をアクセスするアクセス
制御回路について説明する。まず、トラックカウント回
路６ではトラッキングエラー信号をもとに光スポットの
トラックを横切った数がカウントされ、得られたカウン
ト値はオブザーバ７へ出力される。オブザーバ７ではト
ラックカウント値とドライバ３への制御入力から光ヘッ
ド１の位置と速度が推定され、ＰＩＤ演算器８では得ら
れた推定位置と目標位置の偏差に対してＰＩＤ演算が行
われる。また、状態フィードバック器９ではオブザーバ
７の推定位置と推定速度に所定のフィードバック係数を
乗じる演算が行われ、第１のアンプ１０では目標加速度
に所定の係数を乗じる演算が行われる。そして、ＰＩＤ
演算器８、状態フィードバック器９、第１のアンプ１０
の出力が加算されて第２のアンプ１１に出力され、更に
第２のアンプ１１ではその加算値に所定の係数を乗じ、
得られた値が制御信号としてドライバ３へ出力される。
制御回路について説明する。まず、トラックカウント回
路６ではトラッキングエラー信号をもとに光スポットの
トラックを横切った数がカウントされ、得られたカウン
ト値はオブザーバ７へ出力される。オブザーバ７ではト
ラックカウント値とドライバ３への制御入力から光ヘッ
ド１の位置と速度が推定され、ＰＩＤ演算器８では得ら
れた推定位置と目標位置の偏差に対してＰＩＤ演算が行
われる。また、状態フィードバック器９ではオブザーバ
７の推定位置と推定速度に所定のフィードバック係数を
乗じる演算が行われ、第１のアンプ１０では目標加速度
に所定の係数を乗じる演算が行われる。そして、ＰＩＤ
演算器８、状態フィードバック器９、第１のアンプ１０
の出力が加算されて第２のアンプ１１に出力され、更に
第２のアンプ１１ではその加算値に所定の係数を乗じ、
得られた値が制御信号としてドライバ３へ出力される。
【００１１】図３（ａ）は第１のアンプ１０に与えられ
る目標加速度、図３（ｃ）は目標位置である。アクセス
制御時にはスイッチ５はａ側に切り換えられ、図示しな
いコントローラから図３（ａ），（ｃ）のような目標加
速度、目標位置を入力して光ヘッド１を目的のトラック
にアクセスするようにアクセス制御が行われる。
る目標加速度、図３（ｃ）は目標位置である。アクセス
制御時にはスイッチ５はａ側に切り換えられ、図示しな
いコントローラから図３（ａ），（ｃ）のような目標加
速度、目標位置を入力して光ヘッド１を目的のトラック
にアクセスするようにアクセス制御が行われる。
【００１２】ここで、前述したＰＩＤ演算器８、状態フ
ィードバック器９、第１のアンプ１０、第２のアンプ１
１の係数は、例えば次のようなアルゴリズムによって求
めることができる。まず、アクチュエータ２の入出力特
性を次式の状態方程式で近似する。
ィードバック器９、第１のアンプ１０、第２のアンプ１
１の係数は、例えば次のようなアルゴリズムによって求
めることができる。まず、アクチュエータ２の入出力特
性を次式の状態方程式で近似する。
【００１３】
【数２】 ａ1 ，ａ2 ，ｂ1 はアクチュエータ２の特性によって定
まる定数、ｘp はアクチュエータ２の位置、ｘp ´はア
クチュエータ２の速度、ｕはアクチュエータ２への制御
入力である。
まる定数、ｘp はアクチュエータ２の位置、ｘp ´はア
クチュエータ２の速度、ｕはアクチュエータ２への制御
入力である。
【００１４】これに対し、目標加速度を入力として目標
位置を出力するモデルを、
位置を出力するモデルを、
【００１５】
【数３】ｘm ″＝ｕm …（３） と考える。そこで、（２）式に対して、
【００１６】
【数４】 ｕ＝１／ｂ1 ・（ｕf ＋ａ2 ｘp ＋ａ1 ｘp ´） …（４） なる状態フィードバックを施すと、
【００１７】
【数５】 が得られる。ここで、（３）式と（５）式の偏差を、
【００１８】
【数６】ｅ＝ｘm −ｘp …（６） と定義すると、偏差系は、
【００１９】
【数７】 となり、さらにこれを拡大して、
【００２０】
【数８】 を構成する。
【００２１】（８）式の拡大系を安定化する入力は、状
態空間論における最適制御に基づいて簡単に得られ、状
態フィードバック解は、
態空間論における最適制御に基づいて簡単に得られ、状
態フィードバック解は、
【００２２】
【数９】 ν´＝−Ｋ1 ｅ´−Ｋ2 ｅ″−Ｋ3 ｅ …（９） となり、これを積分すると、
【００２３】
【数１０】 となる。よって、
【００２４】
【数１１】 を最終的に得ることができる。また、ｘp ，ｘp ´につ
いては、（２）式に対してオブザーバを構成して推定す
る。オブザーバの構成法については、現代制御理論につ
いての書籍、例えば、古田・佐野「基礎システム理
論」、コロナ社１９７８などに詳しく述べられている。
いては、（２）式に対してオブザーバを構成して推定す
る。オブザーバの構成法については、現代制御理論につ
いての書籍、例えば、古田・佐野「基礎システム理
論」、コロナ社１９７８などに詳しく述べられている。
【００２５】従って、（１１）式から第１のアンプ１０
の係数を１、第２のアンプ１１の係数を１／ｂ1 、ＰＩ
Ｄ演算器８の係数をＫ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 、状態フィードバ
ック器９の係数をａ2 ，ａ1 と選ぶことができる。ま
た、以上の各係数を設定する場合、第２のアンプ１１の
係数と状態フィードバック器９の係数はアクチュエータ
２の弾性力と粘性力を打ち消すように設定される。一
方、第１のアンプ１０の係数とＰＩＤ演算器８の係数は
制御系全体を安定に保つように設定される。このように
本実施例では、アクチュエータ２の弾性力と粘性力を打
ち消す特性と、制御系を安定化する特性をそれぞれ独立
して設定することができる。また、本実施例では、状態
空間論に基づいたサーボ系の制御装置として構成され、
従来のように速度制御によってアクセス制御を行うので
はなく、光ヘッドのアクセス制御を位置サーボ系として
実現することができる。
の係数を１、第２のアンプ１１の係数を１／ｂ1 、ＰＩ
Ｄ演算器８の係数をＫ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 、状態フィードバ
ック器９の係数をａ2 ，ａ1 と選ぶことができる。ま
た、以上の各係数を設定する場合、第２のアンプ１１の
係数と状態フィードバック器９の係数はアクチュエータ
２の弾性力と粘性力を打ち消すように設定される。一
方、第１のアンプ１０の係数とＰＩＤ演算器８の係数は
制御系全体を安定に保つように設定される。このように
本実施例では、アクチュエータ２の弾性力と粘性力を打
ち消す特性と、制御系を安定化する特性をそれぞれ独立
して設定することができる。また、本実施例では、状態
空間論に基づいたサーボ系の制御装置として構成され、
従来のように速度制御によってアクセス制御を行うので
はなく、光ヘッドのアクセス制御を位置サーボ系として
実現することができる。
【００２６】図４は本発明の他の実施例を示したブロッ
ク図である。なお、図４では図１と同一部分は同一符号
を付してある。この実施例では、トラッキング制御時と
アクセス制御時にかかわらず、ドライバ３は第２のアン
プ１１の出力によって制御される。即ち、トラッキング
制御とアクセス制御を各々別の制御系によって制御する
のではなく、１つの制御系によって制御するように構成
されている。また、スイッチ１４はトラッキング制御時
とアクセス制御時でオブザーバ７への信号を切り換える
スイッチであり、トラッキング制御時にはｂ側、アクセ
ス制御時にはａ側に接続して制御モードに応じてオブザ
ーバ７の入力信号が切り換えられる。１２は目標位置と
推定位置の偏差に対してＰＩ演算を行うためのＰＩ演算
器、１３は目標速度と推定速度の偏差に対して所定の係
数を乗じる演算を行うための第３のアンプである。光ヘ
ッド１、アクチュエータ２、ドライバ３、トラックカウ
ント回路６、オブザーバ７、状態フィードバック器９、
第１のアンプ１０、第２のアンプ１１は図１と同じもの
である。
ク図である。なお、図４では図１と同一部分は同一符号
を付してある。この実施例では、トラッキング制御時と
アクセス制御時にかかわらず、ドライバ３は第２のアン
プ１１の出力によって制御される。即ち、トラッキング
制御とアクセス制御を各々別の制御系によって制御する
のではなく、１つの制御系によって制御するように構成
されている。また、スイッチ１４はトラッキング制御時
とアクセス制御時でオブザーバ７への信号を切り換える
スイッチであり、トラッキング制御時にはｂ側、アクセ
ス制御時にはａ側に接続して制御モードに応じてオブザ
ーバ７の入力信号が切り換えられる。１２は目標位置と
推定位置の偏差に対してＰＩ演算を行うためのＰＩ演算
器、１３は目標速度と推定速度の偏差に対して所定の係
数を乗じる演算を行うための第３のアンプである。光ヘ
ッド１、アクチュエータ２、ドライバ３、トラックカウ
ント回路６、オブザーバ７、状態フィードバック器９、
第１のアンプ１０、第２のアンプ１１は図１と同じもの
である。
【００２７】光ヘッド１を所望のトラックにアクセスす
る場合は、スイッチ１４はａ側に接続され、トラックカ
ウント回路６の出力がオブザーバ７に入力される。ま
た、第１のアンプ１０に図３（ａ）の目標加速度、第３
のアンプ１３の入力側に図３（ｂ）の目標速度、ＰＩ演
算器１２の入力側に図３（ｃ）の目標位置がそれぞれ入
力される。こうしてアクセス制御が開始され、オブザー
バ７ではトラックカウント回路６でカウントされた光ス
ポットのトラックを横切った数とドライバ３への制御入
力から光ヘッド１の現在位置と速度を推定する演算処理
が行われる。またＰＩ演算器１２では目標位置とオブザ
ーバ７の推定位置との偏差に対してＰＩ演算が行われ、
状態フィードバック器９ではオブザーバ７の推定位置と
推定速度に所定のフィードバック係数を乗じる演算が行
われる。
る場合は、スイッチ１４はａ側に接続され、トラックカ
ウント回路６の出力がオブザーバ７に入力される。ま
た、第１のアンプ１０に図３（ａ）の目標加速度、第３
のアンプ１３の入力側に図３（ｂ）の目標速度、ＰＩ演
算器１２の入力側に図３（ｃ）の目標位置がそれぞれ入
力される。こうしてアクセス制御が開始され、オブザー
バ７ではトラックカウント回路６でカウントされた光ス
ポットのトラックを横切った数とドライバ３への制御入
力から光ヘッド１の現在位置と速度を推定する演算処理
が行われる。またＰＩ演算器１２では目標位置とオブザ
ーバ７の推定位置との偏差に対してＰＩ演算が行われ、
状態フィードバック器９ではオブザーバ７の推定位置と
推定速度に所定のフィードバック係数を乗じる演算が行
われる。
【００２８】更に、第１のアンプ１０では目標加速度に
所定の係数を乗じる演算が行われ、第３のアンプ１３で
は目標速度とオブザーバ７の推定速度の偏差に所定の係
数を乗じる演算が行われる。第１のアンプ１０、ＰＩ演
算器１２、第３のアンプ１３及び状態フィードバック器
９の出力は加算器で加算され、第２のアンプ１１へ出力
される。そして、第２のアンプ１１ではその加算値に所
定の係数を乗じる演算が行われ、得られた値は制御信号
としてドライバ３へ出力される。
所定の係数を乗じる演算が行われ、第３のアンプ１３で
は目標速度とオブザーバ７の推定速度の偏差に所定の係
数を乗じる演算が行われる。第１のアンプ１０、ＰＩ演
算器１２、第３のアンプ１３及び状態フィードバック器
９の出力は加算器で加算され、第２のアンプ１１へ出力
される。そして、第２のアンプ１１ではその加算値に所
定の係数を乗じる演算が行われ、得られた値は制御信号
としてドライバ３へ出力される。
【００２９】一方、トラッキング制御時には、スイッチ
１４はｂ側に切り換えられ、光ヘッド１からのトラッキ
ングエラー信号がオブザーバ７に入力される。また、図
３（ａ）の目標加速度と図３（ｂ）の目標速度はそれぞ
れ０にセットされ、図３（ｃ）の目標位置は光スポット
が追従すべきトラックにセットされる。このようにトラ
ッキング制御時には、目標加速度、目標速度、目標位置
が変えられ、この状態で各部ではアクセス制御時と同様
の制御が行われる。従って、第２のアンプ１０からドラ
イバ３に光スポットが目的のトラックに追従するように
制御信号が送られ、アクチュエータ２をトラッキング方
向に変位させることでトラッキング制御が行われる。
１４はｂ側に切り換えられ、光ヘッド１からのトラッキ
ングエラー信号がオブザーバ７に入力される。また、図
３（ａ）の目標加速度と図３（ｂ）の目標速度はそれぞ
れ０にセットされ、図３（ｃ）の目標位置は光スポット
が追従すべきトラックにセットされる。このようにトラ
ッキング制御時には、目標加速度、目標速度、目標位置
が変えられ、この状態で各部ではアクセス制御時と同様
の制御が行われる。従って、第２のアンプ１０からドラ
イバ３に光スポットが目的のトラックに追従するように
制御信号が送られ、アクチュエータ２をトラッキング方
向に変位させることでトラッキング制御が行われる。
【００３０】ここで、オブザーバ７、第１のアンプ１
０、第２のアンプ１１、状態フィードバック器９につい
ては、図１の実施例で説明したアルゴリズムを使用する
ことができる。また、ＰＩ演算器１２については係数を
それぞれＫ1 ，Ｋ3 と選び、第３のアンプ１３について
は係数をＫ2 と選べばよい。なお、各部の係数の設定に
際しては、状態フィードバック器９と第２のアンプ１１
の係数はアクチュエータ２の弾性力と粘性力を打ち消す
ように設定され、第１のアンプ１０、ＰＩ演算器１２、
第３のアンプ１３の係数は制御系全体の安定を保つよう
に設定される。
０、第２のアンプ１１、状態フィードバック器９につい
ては、図１の実施例で説明したアルゴリズムを使用する
ことができる。また、ＰＩ演算器１２については係数を
それぞれＫ1 ，Ｋ3 と選び、第３のアンプ１３について
は係数をＫ2 と選べばよい。なお、各部の係数の設定に
際しては、状態フィードバック器９と第２のアンプ１１
の係数はアクチュエータ２の弾性力と粘性力を打ち消す
ように設定され、第１のアンプ１０、ＰＩ演算器１２、
第３のアンプ１３の係数は制御系全体の安定を保つよう
に設定される。
【００３１】このように本実施例においても、図１の実
施例と同様にアクチュエータ２の弾性力と粘性力を打ち
消す特性と制御系を安定化する特性をそれぞれ独立して
設定でき、また光ヘッド１のアクセス制御を状態空間論
に基づいた位置サーボ系として実現することができる。
更に、本実施例では、アクセス制御とトラッキング制御
を１つの制御系で制御するために、アクセス制御とトラ
ッキング制御を切り換える際の過渡応答を考慮する必要
がなく、制御系の構成を簡単化することができる。ま
た、制御系に微分器を使用しないので、図１の実施例に
比べて雑音の影響を受けにくい利点もある。
施例と同様にアクチュエータ２の弾性力と粘性力を打ち
消す特性と制御系を安定化する特性をそれぞれ独立して
設定でき、また光ヘッド１のアクセス制御を状態空間論
に基づいた位置サーボ系として実現することができる。
更に、本実施例では、アクセス制御とトラッキング制御
を１つの制御系で制御するために、アクセス制御とトラ
ッキング制御を切り換える際の過渡応答を考慮する必要
がなく、制御系の構成を簡単化することができる。ま
た、制御系に微分器を使用しないので、図１の実施例に
比べて雑音の影響を受けにくい利点もある。
【００３２】更に、図１の実施例においても、第２のア
ンプ１１の出力をドライバ３に接続し、かつ図４と同様
にスイッチ１４を設けてオブザーバ７にアクセス制御時
にはトラックカウント回路６の出力を、トラッキング制
御時には光ヘッド１のトラッキングエラー信号を入力す
るように制御すれば、１つの制御系でアクセス制御とト
ラッキング制御を行うことができる。もちろん、トラッ
キング制御時には目標加速度は０にセットし、目標位置
は追従すべきトラックにセットすればよい。従って、こ
のように構成した場合には、アクセス制御とトラッキン
グ制御を切り換える際の過渡応答を考慮する必要がな
く、制御系の構成を簡単化することができる。なお、図
１，図４の実施例では、制御系をアナログ回路で構成し
たが、一部または全部をデジタル回路やＣＰＵのプログ
ラムとして構成してもよい。
ンプ１１の出力をドライバ３に接続し、かつ図４と同様
にスイッチ１４を設けてオブザーバ７にアクセス制御時
にはトラックカウント回路６の出力を、トラッキング制
御時には光ヘッド１のトラッキングエラー信号を入力す
るように制御すれば、１つの制御系でアクセス制御とト
ラッキング制御を行うことができる。もちろん、トラッ
キング制御時には目標加速度は０にセットし、目標位置
は追従すべきトラックにセットすればよい。従って、こ
のように構成した場合には、アクセス制御とトラッキン
グ制御を切り換える際の過渡応答を考慮する必要がな
く、制御系の構成を簡単化することができる。なお、図
１，図４の実施例では、制御系をアナログ回路で構成し
たが、一部または全部をデジタル回路やＣＰＵのプログ
ラムとして構成してもよい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、弾性部材
によって支持されたアクチュエータの弾性力や粘性力を
打ち消す特性と制御系全体を安定に保つ特性をそれぞれ
独立して設定でき、また従来のような速度制御によって
光ヘッドのアクセス制御を行うのではなく、状態空間論
に基づいた位置サーボ系として構成することができる。
また、１つの制御系によって光ヘッドのアクセス制御と
トラッキング制御を行うことができ、装置の構成を大幅
に簡単化することができる。
によって支持されたアクチュエータの弾性力や粘性力を
打ち消す特性と制御系全体を安定に保つ特性をそれぞれ
独立して設定でき、また従来のような速度制御によって
光ヘッドのアクセス制御を行うのではなく、状態空間論
に基づいた位置サーボ系として構成することができる。
また、１つの制御系によって光ヘッドのアクセス制御と
トラッキング制御を行うことができ、装置の構成を大幅
に簡単化することができる。
【図１】本発明の光学的情報記録再生装置の一実施例を
示したブロック図である。
示したブロック図である。
【図２】図１の実施例の位置制御回路４のゲインの周波
数特性を示した図である。
数特性を示した図である。
【図３】目標加速度、目標速度、目標位置の例を示した
図である。
図である。
【図４】本発明の他の実施例を示したブロック図であ
る。
る。
【図５】従来例の光ヘッド制御装置を示したブロック図
である。
である。
【図６】図５の装置に与えられる目標速度を示した図で
ある。
ある。
１ 光ヘッド ２ アクチュエータ ３ ドライバ ４ 位置制御回路 ５，１４ スイッチ ６ トラックカウント回路 ７ オブザーバ ８ ＰＩＤ演算器 ９ 状態フィードバック器 １０ 第１のアンプ １１ 第２のアンプ １２ ＰＩ演算器 １３ 第３のアンプ
Claims (6)
- 【請求項１】 弾性部材によって支持されたアクチュエ
ータを有し、このアクチュエータの駆動により光ヘッド
を記録媒体のトラッキング方向に移動させる光学的情報
記録再生装置において、前記光ヘッドのトラッキングエ
ラー信号から光スポットのトラックを横切った数をカウ
ントする手段と、このカウント値と前記アクチュエータ
のドライバへの制御入力から光ヘッドの位置と速度を推
定する手段と、この推定位置と目標位置の偏差に対して
ＰＩＤ演算を行う手段と、目標加速度に所定の係数を乗
じる第１のアンプと、前記推定手段の推定位置と推定速
度に所定のフィードバック係数を乗じる状態フィードバ
ック手段と、該手段と前記ＰＩＤ演算手段及び第１のア
ンプの各出力の加算された信号に所定の係数を乗じる第
２のアンプとを備え、該第２のアンプの出力を前記アク
チュエータのドライバに出力することによって、前記光
ヘッドを目的のトラックにアクセスすることを特徴とす
る光学的情報記録装置。 - 【請求項２】 前記第２のアンプ及び状態フィードバッ
ク手段の係数は前記アクチュエータの弾性力と粘性力を
打ち消すように設定され、前記第１のアンプとＰＩＤ演
算手段の係数は制御系を安定に保つように設定されるこ
とを特徴とする請求項１の光学的情報記録再生装置。 - 【請求項３】 更に、前記推定手段への入力信号をトラ
ッキング制御時とアクセス制御時で切り換えるスイッチ
素子を有し、トラッキング制御時にはトラッキングエラ
ー信号を前記推定手段に入力し、かつ目標加速度をゼ
ロ、目標位置を追従すべきトラックにセットすることに
より、光スポットが目的のトラックに追従するようにト
ラッキング制御を行うことを特徴とする請求項１の光学
的情報記録再生装置。 - 【請求項４】 弾性部材によって支持されたアクチュエ
ータを有し、このアクチュエータの駆動により光ヘッド
を記録媒体のトラッキング方向に移動させる光学的情報
記録再生装置において、前記光ヘッドのトラッキングエ
ラー信号から光スポットのトラックを横切った数をカウ
ントする手段と、このカウント値と前記アクチュエータ
のドライバへの制御入力から光ヘッドの位置と速度を推
定する手段と、この推定位置と目標位置の偏差に対して
ＰＩ演算を行う手段と、目標加速度に所定の係数を乗じ
る第１のアンプと、前記推定手段の推定速度と目標速度
の偏差に所定の係数を乗じる第３のアンプと、前記推定
手段の推定位置と推定速度に所定のフィードバック係数
を乗じる状態フィードバック手段と、該手段と前記ＰＩ
演算手段、第１のアンプ及び第３のアンプの各出力の加
算された信号に所定の係数を乗じる第２のアンプとを備
え、該第２のアンプの出力を前記アクチュエータのドラ
イバに出力することによって、前記光ヘッドを目的のト
ラックにアクセスすることを特徴とする光学的情報記録
装置。 - 【請求項５】 前記第２のアンプ及び状態フィードバッ
ク手段の係数は前記アクチュエータの弾性力と粘性力を
打ち消すように設定され、前記第１のアンプと第３のア
ンプ及びＰＩ演算手段の係数は制御系を安定に保つよう
に設定されることを特徴とする請求項４の光学的情報記
録再生装置。 - 【請求項６】 更に、前記推定手段への入力信号をトラ
ッキング制御時とアクセス制御時で切り換えるスイッチ
素子を有し、トラッキング制御時にはトラッキングエラ
ー信号を前記推定手段に入力し、かつ目標加速度と目標
速度をゼロ、目標位置を追従すべきトラックにセットす
ることにより、光スポットが目的のトラックに追従する
ようにトラッキング制御を行うことを特徴とする請求項
４の光学的情報記録再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15097594A JPH0822623A (ja) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | 光学的情報記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15097594A JPH0822623A (ja) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | 光学的情報記録再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0822623A true JPH0822623A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=15508545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15097594A Pending JPH0822623A (ja) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | 光学的情報記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0822623A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100606699B1 (ko) * | 1999-03-17 | 2006-07-31 | 엘지전자 주식회사 | 광픽업의 스프링 상수 보정 제어장치 |
| CN100447872C (zh) * | 2005-11-04 | 2008-12-31 | 日立乐金资料储存股份有限公司 | 光盘装置和光盘装置的存取控制方法 |
-
1994
- 1994-07-01 JP JP15097594A patent/JPH0822623A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100606699B1 (ko) * | 1999-03-17 | 2006-07-31 | 엘지전자 주식회사 | 광픽업의 스프링 상수 보정 제어장치 |
| CN100447872C (zh) * | 2005-11-04 | 2008-12-31 | 日立乐金资料储存股份有限公司 | 光盘装置和光盘装置的存取控制方法 |
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