JPS59215079A - 位置決め装置 - Google Patents
位置決め装置Info
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- JPS59215079A JPS59215079A JP8745283A JP8745283A JPS59215079A JP S59215079 A JPS59215079 A JP S59215079A JP 8745283 A JP8745283 A JP 8745283A JP 8745283 A JP8745283 A JP 8745283A JP S59215079 A JPS59215079 A JP S59215079A
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- Japan
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- signal
- phase
- circuit
- pass filter
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
- G11B7/08505—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head
Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は光デイスク装置の位置決め装置に係り、特に光
スポットをサブミクロンの精度での位置決めするのに好
適な位置決め装置に関する。
スポットをサブミクロンの精度での位置決めするのに好
適な位置決め装置に関する。
現在、レーザ光を回転するディスク上に蒸着された金属
膜に照射し、１μｍ程度のスポットに絞り込み、その照
射パワーを変調することによって金属膜に熱的に穴をあ
ける形態で情報を記録し、再生時には金属膜に微弱なレ
ーザ光を集光、照射し、その情報穴（ヒツトと称する）
からの反射光量の変化を用いて情報を読み取るディジタ
ル光ディスクと称する情報処理装置が提案されている。
膜に照射し、１μｍ程度のスポットに絞り込み、その照
射パワーを変調することによって金属膜に熱的に穴をあ
ける形態で情報を記録し、再生時には金属膜に微弱なレ
ーザ光を集光、照射し、その情報穴（ヒツトと称する）
からの反射光量の変化を用いて情報を読み取るディジタ
ル光ディスクと称する情報処理装置が提案されている。
この種の提案としては、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ誌、Ｎ
ｏｖ、２３，１９７８．ｐ７５”Ｔｅｎ Ｂ１１１ｉ
ｏｎ ＢｉｔｓＦｉｔ ｏｎｔｏ Ｔｏｗ ５ｉｄ
ｅｓ ｏｆ １２−ｉｎｃｈｄｉｓｃ”等がある。
ｏｖ、２３，１９７８．ｐ７５”Ｔｅｎ Ｂ１１１ｉ
ｏｎ ＢｉｔｓＦｉｔ ｏｎｔｏ Ｔｏｗ ５ｉｄ
ｅｓ ｏｆ １２−ｉｎｃｈｄｉｓｃ”等がある。
この種のシステムは例えば典型的な構成としては第１図
のようなものである。
のようなものである。
すなわち、直径３０ ｃｍのサンドイッチ構造のディジ
タル光ディスク３が回転軸４を中心に回転モータ５によ
って矢印の方向に回転している。レーザ光源と光学系か
ら構成される光ヘッド２は磁気ディスクに使用されてい
るスイングアームアクチュエータ１に搭載されて、ディ
スク３の半径方向に駆動される。情報は第２図に示すデ
ィスクの部分拡大図の構造で記録／再生される。
タル光ディスク３が回転軸４を中心に回転モータ５によ
って矢印の方向に回転している。レーザ光源と光学系か
ら構成される光ヘッド２は磁気ディスクに使用されてい
るスイングアームアクチュエータ１に搭載されて、ディ
スク３の半径方向に駆動される。情報は第２図に示すデ
ィスクの部分拡大図の構造で記録／再生される。
すなわち、ガラス、又はプラスティックの基板１１の上
にＵＶ樹脂１４等によって、案内溝１３と称する、ある
程度の幅と深さをもつ凹断面構造を作成する。その上に
金属膜１０を蒸着する。この案内溝１３に沿って、光ヘ
ッドの集束スポットを案内し、上述の手段によってビッ
ト１２を形成する。再生時にも案内溝１３に清って光ス
ポットを照射し、反射光量を読みとる。さらに光スポッ
トを制御する信号も反射光蓋から検出する。
にＵＶ樹脂１４等によって、案内溝１３と称する、ある
程度の幅と深さをもつ凹断面構造を作成する。その上に
金属膜１０を蒸着する。この案内溝１３に沿って、光ヘ
ッドの集束スポットを案内し、上述の手段によってビッ
ト１２を形成する。再生時にも案内溝１３に清って光ス
ポットを照射し、反射光量を読みとる。さらに光スポッ
トを制御する信号も反射光蓋から検出する。
この光スポットを制御する信号はディスクの上下振れに
よる焦点のずれを検出する焦点ずれ検出信号、また光ス
ポットの中心と案内溝の中心のずれを検出するトラック
ずれ検出信号の２つが主なものである。これらの信号は
すべて反射光量の中で、金属膜からの反射光量を使用し
ている。
よる焦点のずれを検出する焦点ずれ検出信号、また光ス
ポットの中心と案内溝の中心のずれを検出するトラック
ずれ検出信号の２つが主なものである。これらの信号は
すべて反射光量の中で、金属膜からの反射光量を使用し
ている。
この光ディスクには、トラックヒツチ１．６μｍ１とす
るとディスク直径３００φの片面では約５万トラツク、
トラック当りに収納されるデータは４千バイト程度にな
る。
るとディスク直径３００φの片面では約５万トラツク、
トラック当りに収納されるデータは４千バイト程度にな
る。
従来、この種の光デイスク装置では、光ヘッドの位置決
め装置として、第３図（ａ）、 （ｂｌに示すようなア
クチュエータが多く用いられてきた。すなわち第３図（
ａ）はスイングアーム形アクチュエータであり、その先
端に光学ヘッド２を具備する。このアクチュエータ本体
１は、軸８を中心に磁気回路７に交さするコイル６によ
りディスクの半径方向２０に揺動する。一方、第３図（
ｂ）は直動形アクチーエータであり、光学ヘッド２およ
び支持輪９を具備する。このアクチュエータ本体１は磁
気回路７に交さするコイル６によりディスクの半径方向
２０に駆動される。しかし、これらのアクチュエータは
駆動コイル６と光学ヘッド２の間の機械的剛性により、
いわゆる機械的共振を有し、これにより高精度の位置決
めが困難となる欠点がある。
め装置として、第３図（ａ）、 （ｂｌに示すようなア
クチュエータが多く用いられてきた。すなわち第３図（
ａ）はスイングアーム形アクチュエータであり、その先
端に光学ヘッド２を具備する。このアクチュエータ本体
１は、軸８を中心に磁気回路７に交さするコイル６によ
りディスクの半径方向２０に揺動する。一方、第３図（
ｂ）は直動形アクチーエータであり、光学ヘッド２およ
び支持輪９を具備する。このアクチュエータ本体１は磁
気回路７に交さするコイル６によりディスクの半径方向
２０に駆動される。しかし、これらのアクチュエータは
駆動コイル６と光学ヘッド２の間の機械的剛性により、
いわゆる機械的共振を有し、これにより高精度の位置決
めが困難となる欠点がある。
第４図は、これらのアクチュエータを用いた位置決め装
置の制御系を示すブロック図である。ディスクの変位Ｘ
ＤｓＫと光スポットの変位Ｘ８２．の相対変位が案内溝
の間隔に対し１７Ｂ程度以下の場合、トラックずれ検出
器２００の出力は、上記相対変位にほぼ比例し、そのゲ
インは定数に８．８で表わされる。この検出器２００の
出力は補償回路３００を介してアクチーエータ１００に
入力される。補償回路３００とアクチュエータ１００の
伝達関数をそれぞれＧ 、Ｇ とすると、−巡伝達
ＣＭ 関数は次式で表わせる。
置の制御系を示すブロック図である。ディスクの変位Ｘ
ＤｓＫと光スポットの変位Ｘ８２．の相対変位が案内溝
の間隔に対し１７Ｂ程度以下の場合、トラックずれ検出
器２００の出力は、上記相対変位にほぼ比例し、そのゲ
インは定数に８．８で表わされる。この検出器２００の
出力は補償回路３００を介してアクチーエータ１００に
入力される。補償回路３００とアクチュエータ１００の
伝達関数をそれぞれＧ 、Ｇ とすると、−巡伝達
ＣＭ 関数は次式で表わせる。
Ｇ０８”Ｋ８Ｎｌｌ ＧＣＧＭ−−・（１）このボード
線図の概略を示したものが第５図である。ゲインは低域
でＧ。、中域でほぼ−４０ｄ Ｂ／ｄｅｃ で低下し
、カットオフ周波数ｆ。でＯｄＢとなり、機械的共振周
波数’ ８０ＢでΔＧｓｏＢ増加する。位置決め精度を
向上するため、低域ゲインＧｏを大きくとるか、もしく
は連応性を向上するためカットオフ周波数ｆｃを大きく
とると、機械的共振周波ｆ８０Ｂにおけるゲイン余有Ｇ
Ｍ８ｏＢが小さくなるか、あるいは負となって、制御系
は不安定となる。したがって、通常、機械的共振周波数
’ ８０Ｂはカットオフ周波数ｆ。の５〜１０倍以上き
なるようにアクチュエータは設計される。しかし、アク
チュエータの剛性を上げるのには限界があり、機械的共
振周波数ｆ８０Ｂを２〜３ＫＨｚ以上にすることは非常
に困難である。したがって、従来の位置決め装置では位
置決め精度を１μｍ程度以下、カットオフ周波数ｆｃ
を、ＩＫＨｚ程度以上にするのは極めて困難である。こ
れがため、従来の位置決め装置を１位置決め精度が０．
１μｍ以下で、カットオフ周波数ｆｃが２ Ｋ Ｈｚ以
上の性能を要求される高速高精度の光デイスク装置へ適
用することはできない。
線図の概略を示したものが第５図である。ゲインは低域
でＧ。、中域でほぼ−４０ｄ Ｂ／ｄｅｃ で低下し
、カットオフ周波数ｆ。でＯｄＢとなり、機械的共振周
波数’ ８０ＢでΔＧｓｏＢ増加する。位置決め精度を
向上するため、低域ゲインＧｏを大きくとるか、もしく
は連応性を向上するためカットオフ周波数ｆｃを大きく
とると、機械的共振周波ｆ８０Ｂにおけるゲイン余有Ｇ
Ｍ８ｏＢが小さくなるか、あるいは負となって、制御系
は不安定となる。したがって、通常、機械的共振周波数
’ ８０Ｂはカットオフ周波数ｆ。の５〜１０倍以上き
なるようにアクチュエータは設計される。しかし、アク
チュエータの剛性を上げるのには限界があり、機械的共
振周波数ｆ８０Ｂを２〜３ＫＨｚ以上にすることは非常
に困難である。したがって、従来の位置決め装置では位
置決め精度を１μｍ程度以下、カットオフ周波数ｆｃ
を、ＩＫＨｚ程度以上にするのは極めて困難である。こ
れがため、従来の位置決め装置を１位置決め精度が０．
１μｍ以下で、カットオフ周波数ｆｃが２ Ｋ Ｈｚ以
上の性能を要求される高速高精度の光デイスク装置へ適
用することはできない。
本発明の目的は、前述の問題点を解決し、高速高精度の
位置決めを行うことが可能な位置決め装置を提供するこ
とにある。
位置決めを行うことが可能な位置決め装置を提供するこ
とにある。
本発明は、大きな変位が可能で低周波成分の位置決めを
行う第１のアクチーエータ上ζこ高速かつ高精度の位置
決めを行う第２のアクチーエータを設け、両者に対し、
トラック誤差信号および第２のアクチュエータの偏位信
号を補償回路を介してフィードバックして可制御、可観
測の制御系を構成するとともに、第１のアクチーエータ
に関してはその駆動回路の前段にローパスフィルタ特性
を有する補償回路を設けることにより、第１のアクチー
エータが持つ機械的共振の影響を低減して高速、高精度
の位置決め特性を得るものである。
行う第１のアクチーエータ上ζこ高速かつ高精度の位置
決めを行う第２のアクチーエータを設け、両者に対し、
トラック誤差信号および第２のアクチュエータの偏位信
号を補償回路を介してフィードバックして可制御、可観
測の制御系を構成するとともに、第１のアクチーエータ
に関してはその駆動回路の前段にローパスフィルタ特性
を有する補償回路を設けることにより、第１のアクチー
エータが持つ機械的共振の影響を低減して高速、高精度
の位置決め特性を得るものである。
以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。
第６図は全体の構成を示したものであり、車輪３５で支
持され、磁気回路３１に交さするコイル３２により駆動
される第１のアクチュエータ３０には磁気回路３３、こ
れに交さするコイル３４およびこれにより駆動される偏
向ミラ４３からなる第２のアクチュエータが登載されて
いる。偏向ミラ４３はバネ３６で支持されている。第１
のアクチュエータ３０には、光学ヘッドが登載されてお
り、レーザダイオード４１から出た光は光学系４２を通
り偏向ミラ４３で反射され、絞り込みレンズ４４により
ディスク３の面上に光スポット４５を形成する。ディス
クからの反射光は絞り込みレンズ４４、偏向ミラ４３を
通り、光学系４２で分離されトラックずれ検出器４６に
入る。すなわち光スポット４５の位置は第１のアクチュ
エータ３０により粗く位置決めされ、第２のアクチーエ
ータの偏向ミ ′う４３により細かく位置決めさ
れ、案内溝と光スポットとの相対変位は検出器４６の出
力をヘッドアンプ５１を介しトラック誤差信号ｅｓＮ８
キして検出される。第１のアクチュエータ３０に関して
は、５００Ｈｚ程度以下の帯域では減衰の小さい機械的
共振は存在せず、第２のアクチーエータの駆動コイル３
４に流れる電流に対する偏光ミラ４３の偏向角度の周波
数特性に関しては、ミラ４３などからなる可動部の慣性
モーメントと支持バネ３６の剛性により決まる固有振動
数以外１例えば１０ｋＨｚ程度以下では機械的共振がな
いものとする。これらの振動特性は、特に高性能な仕様
ではない。また、偏向ミラ４３の回転角度に比例した信
号が第２のアクチーエータの変位信号ｅ□として出力さ
れる。この信号ｅＤＦの検出手段の一例を第７図をこ示
す。すなわち、磁気回路３３に交さするコイル３４によ
り駆動され、支持バネ３６により支持される偏向ミラ４
３上にＬＥＤなどの発光体４７からの光を光学系４８を
用いて光スポットとして投影し、その反射光を検出器４
９で受光し、アンプ５２を介して変位信号ｅ□として検
出する。偏光ミラ４３が回転すると、検出器４９の受光
素子４９−１および４９−２に入射する光計のバランス
が回転角に応じ変化し、各素子′ の出力を差動アンプ
５２に入力すれば、その出力ｅＤＦはミラ４３の回転角
度にほぼ比例した値となる。第６図において、トラック
誤差信号８８Ｎ８および第２のアクチーエータの偏位信
号ｅＤＦは補償回路６０およびパワーアンプ９１を介し
て第２のアクチュエータの駆動コイル３４を電流駆動し
、また補償回路７０．ローパスフィルタ８０およびパワ
アンプ９２を介して、第１のアクチュエータの駆動コイ
ル３２を電流駆動する。ここで、ローパスフィルタ８０
は第１のアクチュエータ３０が有する機械的共振の影響
が系全体に及ぶのを防ぐ作用をする。
持され、磁気回路３１に交さするコイル３２により駆動
される第１のアクチュエータ３０には磁気回路３３、こ
れに交さするコイル３４およびこれにより駆動される偏
向ミラ４３からなる第２のアクチュエータが登載されて
いる。偏向ミラ４３はバネ３６で支持されている。第１
のアクチュエータ３０には、光学ヘッドが登載されてお
り、レーザダイオード４１から出た光は光学系４２を通
り偏向ミラ４３で反射され、絞り込みレンズ４４により
ディスク３の面上に光スポット４５を形成する。ディス
クからの反射光は絞り込みレンズ４４、偏向ミラ４３を
通り、光学系４２で分離されトラックずれ検出器４６に
入る。すなわち光スポット４５の位置は第１のアクチュ
エータ３０により粗く位置決めされ、第２のアクチーエ
ータの偏向ミ ′う４３により細かく位置決めさ
れ、案内溝と光スポットとの相対変位は検出器４６の出
力をヘッドアンプ５１を介しトラック誤差信号ｅｓＮ８
キして検出される。第１のアクチュエータ３０に関して
は、５００Ｈｚ程度以下の帯域では減衰の小さい機械的
共振は存在せず、第２のアクチーエータの駆動コイル３
４に流れる電流に対する偏光ミラ４３の偏向角度の周波
数特性に関しては、ミラ４３などからなる可動部の慣性
モーメントと支持バネ３６の剛性により決まる固有振動
数以外１例えば１０ｋＨｚ程度以下では機械的共振がな
いものとする。これらの振動特性は、特に高性能な仕様
ではない。また、偏向ミラ４３の回転角度に比例した信
号が第２のアクチーエータの変位信号ｅ□として出力さ
れる。この信号ｅＤＦの検出手段の一例を第７図をこ示
す。すなわち、磁気回路３３に交さするコイル３４によ
り駆動され、支持バネ３６により支持される偏向ミラ４
３上にＬＥＤなどの発光体４７からの光を光学系４８を
用いて光スポットとして投影し、その反射光を検出器４
９で受光し、アンプ５２を介して変位信号ｅ□として検
出する。偏光ミラ４３が回転すると、検出器４９の受光
素子４９−１および４９−２に入射する光計のバランス
が回転角に応じ変化し、各素子′ の出力を差動アンプ
５２に入力すれば、その出力ｅＤＦはミラ４３の回転角
度にほぼ比例した値となる。第６図において、トラック
誤差信号８８Ｎ８および第２のアクチーエータの偏位信
号ｅＤＦは補償回路６０およびパワーアンプ９１を介し
て第２のアクチュエータの駆動コイル３４を電流駆動し
、また補償回路７０．ローパスフィルタ８０およびパワ
アンプ９２を介して、第１のアクチュエータの駆動コイ
ル３２を電流駆動する。ここで、ローパスフィルタ８０
は第１のアクチュエータ３０が有する機械的共振の影響
が系全体に及ぶのを防ぐ作用をする。
補償回路６０および７０の特性について説明するに先立
ち、制御系をモデル化し、系全体の構成を明らかにする
。第８図は、第１および第２のアクチュエータをモデル
化したものであり、第１のアクチュエータ３０は駆動力
Ｆにより駆動される質量Ｍ。の純慣性系、第２のアクチ
ュエータ１２〇１０− は平衡点からの駆動トルクの増分τにより駆動される質
量ｍＦ１慣性モーメントＩ、を有し、回転バネ定数に２
％回転粘性摩擦係数Ｃ７が作用する２自由度振動系の力
学モデルとして表わすことができる。それぞれの平衡点
からの変位および回転角はＸおよびθである。また、第
２のアクチーエータ１２０の支点と重点の間の距離り。
ち、制御系をモデル化し、系全体の構成を明らかにする
。第８図は、第１および第２のアクチュエータをモデル
化したものであり、第１のアクチュエータ３０は駆動力
Ｆにより駆動される質量Ｍ。の純慣性系、第２のアクチ
ュエータ１２〇１０− は平衡点からの駆動トルクの増分τにより駆動される質
量ｍＦ１慣性モーメントＩ、を有し、回転バネ定数に２
％回転粘性摩擦係数Ｃ７が作用する２自由度振動系の力
学モデルとして表わすことができる。それぞれの平衡点
からの変位および回転角はＸおよびθである。また、第
２のアクチーエータ１２０の支点と重点の間の距離り。
は無視できるほどに小さいものとする。ここで、絞込み
レンズ４４の焦点距離を’ｐｃとすると、第２のアクチ
ュエータ１２０の回転角θによる光スポットのディスク
面上での移動量は２／Ｆ、θとなり、平衡点からの光ス
ポットの変位Ｘ８Ｆは次式で表わせる。
レンズ４４の焦点距離を’ｐｃとすると、第２のアクチ
ュエータ１２０の回転角θによる光スポットのディスク
面上での移動量は２／Ｆ、θとなり、平衡点からの光ス
ポットの変位Ｘ８Ｆは次式で表わせる。
Ｘ、Ｐ＝Ｘ＋２ ／、。θ・曲間（２）したがって、第
１のアクチュエータ３０の駆動回路９２に前置するロー
パスフィルタ８０の特性を２次遅れ系とすると、第２の
アクチーエータの駆動回路９１の入力信号および上記ロ
ーパスフィルタ８０の入力信号を入力とする系として状
態方程式は以下のように記述できる。
１のアクチュエータ３０の駆動回路９２に前置するロー
パスフィルタ８０の特性を２次遅れ系とすると、第２の
アクチーエータの駆動回路９１の入力信号および上記ロ
ーパスフィルタ８０の入力信号を入力とする系として状
態方程式は以下のように記述できる。
Ｘ＝ＡＸ＋ＢＵ 、−０，−１，（３１ｙ＝ｃｘ
・・・・・・・・・ （４）ただし、 ’ＯＯＯＯ０１ｌ Ａ＝ ニーＫＭ／Ｉ、 ０ ０ −Ｃ，／Ｉ、 ＯＯ。
・・・・・・・・・ （４）ただし、 ’ＯＯＯＯ０１ｌ Ａ＝ ニーＫＭ／Ｉ、 ０ ０ −Ｃ，／Ｉ、 ＯＯ。
ここで
θ ：第２のアクチュエータの平衡点からの偏角
Ｘ ：第１のアクチュエータの平衡点からの偏位
Ｆ ：第１のアクチュエータに加わる駆動力
Ｘ、Ｐ、ｒ：光スポットの平衡点からの偏位Ｉ、：ｇ２
のアクチュエータの慣性モーメント １３− ｒｎｒ：第２のアクチュエータの質量 ＫＭ：第２のアクチュエータの回転バネ定数 ＣＭ：第２のアクチュエータの粘性摩擦係数 Ｍｏ ＝第１のアクチュエータの質量 に、ｒ：第２のアクチュエータのトルク定数に□：第２
のアクチュエータのパワアンプの電流感度 に２ ：第１のアクチュエータの推力定数ＫＰｃ：第１
のアクチュエータのパワアンプの電流感度 Ｗ ：ローバスフィルタ８０の角固有振動数 ξ ：ローパスフィルタ８０のダンピング係数 ｅ、：第２のアクチュエータのパワアンプ入力 ｅｃ ：ローパスフィルタの入力 １４− 式（３）、（４）で表わされる系は２人カー２出力の可
制御、可観測の系であり、第９図に示すルーエンバーガ
ーのオブザバ−１１００により状態変数Ｘの全変数を推
定し、これらを用いレギュレーター２００で系の極を任
意の値に設定することができる。
のアクチュエータの慣性モーメント １３− ｒｎｒ：第２のアクチュエータの質量 ＫＭ：第２のアクチュエータの回転バネ定数 ＣＭ：第２のアクチュエータの粘性摩擦係数 Ｍｏ ＝第１のアクチュエータの質量 に、ｒ：第２のアクチュエータのトルク定数に□：第２
のアクチュエータのパワアンプの電流感度 に２ ：第１のアクチュエータの推力定数ＫＰｃ：第１
のアクチュエータのパワアンプの電流感度 Ｗ ：ローバスフィルタ８０の角固有振動数 ξ ：ローパスフィルタ８０のダンピング係数 ｅ、：第２のアクチュエータのパワアンプ入力 ｅｃ ：ローパスフィルタの入力 １４− 式（３）、（４）で表わされる系は２人カー２出力の可
制御、可観測の系であり、第９図に示すルーエンバーガ
ーのオブザバ−１１００により状態変数Ｘの全変数を推
定し、これらを用いレギュレーター２００で系の極を任
意の値に設定することができる。
第１０図は、光スポットの偏位、Ｘ８．を制御対象とし
、第２のアクチュエータ１２０の偏角θをマイナーフィ
ードバックした場合の制御系の構成例である。ｅ８Ｎ８
はトラック誤差検出装置（検出ＸＤ８にと光スポットの
変位Ｘｓ、の相対変位に比例している。この誤差信号ｅ
８ＮＳをアンプβ捷１でＫＡＦ倍し、この信号から第２
のアクチュエータ１２０の偏位信号ｅＤＦを入力とする
第２の位相補償回路６３の出力を引き算し、これを第１
の位相補償回路６２を介して第２のアクチーエータの電
流駆動用アンプ９１の入力ｅＦ とする。一方、誤差信
号ｅ８Ｎ８を第３の位相補償回路７１に入力しその出力
から、上記偏位信号ｅ□を入力とする第５の位相補償回
路７３の出力を引き算し、これを第４の位相補償回路７
２を介して第１のアクチーエータの電流駆動用アンプ９
２（増幅率に、。）に前置した２次のローパスフィルタ
８ｏの入力ｅｃとする。
、第２のアクチュエータ１２０の偏角θをマイナーフィ
ードバックした場合の制御系の構成例である。ｅ８Ｎ８
はトラック誤差検出装置（検出ＸＤ８にと光スポットの
変位Ｘｓ、の相対変位に比例している。この誤差信号ｅ
８ＮＳをアンプβ捷１でＫＡＦ倍し、この信号から第２
のアクチュエータ１２０の偏位信号ｅＤＦを入力とする
第２の位相補償回路６３の出力を引き算し、これを第１
の位相補償回路６２を介して第２のアクチーエータの電
流駆動用アンプ９１の入力ｅＦ とする。一方、誤差信
号ｅ８Ｎ８を第３の位相補償回路７１に入力しその出力
から、上記偏位信号ｅ□を入力とする第５の位相補償回
路７３の出力を引き算し、これを第４の位相補償回路７
２を介して第１のアクチーエータの電流駆動用アンプ９
２（増幅率に、。）に前置した２次のローパスフィルタ
８ｏの入力ｅｃとする。
第１〜第５の位相補償回路６２．６３．７１゜７２．７
３の伝達特性をそれぞれＧ。、、 Ｇｖ、、 ＧＧｏＢ
、Ｇｏｃ％ＧＶｏとすると、制御信号ｅ、およびｅｏは
次式で表わせる。
３の伝達特性をそれぞれＧ。、、 Ｇｖ、、 ＧＧｏＢ
、Ｇｏｃ％ＧＶｏとすると、制御信号ｅ、およびｅｏは
次式で表わせる。
ｅ、 ＝ （ＫＡＦｅｓＮｓ−Ｇｖ、 ｅＤ、 ） Ｇ
ｃ、−＝−（５）ｅｏ＝（ＧｏＢｅ８Ｎ８−Ｇｖ（：ｅ
ＤＰ）Ｇｏ。・・・・・・（６）位相補償回路６２．６
３．７１％ ７２，７３、は前述のオブザーバ設計から
は４次以上の高次伝達関数の特性が要求されるが、Ｓ／
Ｎ比の点から、実現に困難が伴うので、これを近似し伝
達関数としては以下の特性を有するものとすることがで
き □る。
ｃ、−＝−（５）ｅｏ＝（ＧｏＢｅ８Ｎ８−Ｇｖ（：ｅ
ＤＰ）Ｇｏ。・・・・・・（６）位相補償回路６２．６
３．７１％ ７２，７３、は前述のオブザーバ設計から
は４次以上の高次伝達関数の特性が要求されるが、Ｓ／
Ｎ比の点から、実現に困難が伴うので、これを近似し伝
達関数としては以下の特性を有するものとすることがで
き □る。
・・・・・・・・・ （８）
・・・・・・・・・ （９）
上記の伝達関数は以下の伝達関数の並列および直列列接
続により構成される。
続により構成される。
＝１７−
一般に式（１２）の０９は位相進み要素とよばれ、中間
周波数帯域で位相を進める補償要素であり、式（１３）
のＧ□は位相遅れ要素とよばれ、低域でゲインを増加す
る補償要素である。また２式（１４）のＧｖは位相進み
要素の一種であるが、特に擬似微分要素とよばれ、系の
動作帯域で位相を進める補償要素である。式（１５）の
Ｇ、は比例要素である０ したがって式（７）〜（１１）はこれらの要素の組合せ
により、式（７）のＧｃ、は式（１２）のＧＤすなわち
１８− 式（９）のＧｃＢは式（１３）のＧ、と式（１２）のＧ
Ｄの直列接続すなわち位相遅れおよび位相進み要素、式
（１０）のＧ。Ｃは式（７）のＧｃＦと同様に位相進み
要素、式（１１）のＧｖｏは式（１４）のＧｖと式（１
２）のＧＤを直列接続したものと式（１５）のＧ、とを
並列した位相進み要素といえる。すなわち。
周波数帯域で位相を進める補償要素であり、式（１３）
のＧ□は位相遅れ要素とよばれ、低域でゲインを増加す
る補償要素である。また２式（１４）のＧｖは位相進み
要素の一種であるが、特に擬似微分要素とよばれ、系の
動作帯域で位相を進める補償要素である。式（１５）の
Ｇ、は比例要素である０ したがって式（７）〜（１１）はこれらの要素の組合せ
により、式（７）のＧｃ、は式（１２）のＧＤすなわち
１８− 式（９）のＧｃＢは式（１３）のＧ、と式（１２）のＧ
Ｄの直列接続すなわち位相遅れおよび位相進み要素、式
（１０）のＧ。Ｃは式（７）のＧｃＦと同様に位相進み
要素、式（１１）のＧｖｏは式（１４）のＧｖと式（１
２）のＧＤを直列接続したものと式（１５）のＧ、とを
並列した位相進み要素といえる。すなわち。
Ｇｏ、 ：位相進み要素（ＧＤ ）
ＧＶＦ ’位相進み要素（ＧｖｘＧＤ）ＧｃＢ二位相遅
れおよび位相進み要素 （Ｇ、×ＧＤ） Ｇｏｃ：位相進み要素（ＧＤ） Ｇｖｃ：位相進み要素（ＧＰ十ＧｖｘＧＤ）式（１２）
〜（１５）の伝達特性を実現する電気回路の具体的構成
例を第１１図に示す。第１１図（ａ）は式（１２）に対
応するもので、 Ｔ ；ＣＲ・・・・・・・・・（１７）Ｄ
１ １１ 第１１図（ｂ）は式（１３）に対応し、Ｔ＝Ｃ２Ｒ２□
・・・・・・・・・（２１）第１１図（Ｃ
）は式（１４）に対応し、第１１図（ｄ）は式（１５）
に対応し となる。
れおよび位相進み要素 （Ｇ、×ＧＤ） Ｇｏｃ：位相進み要素（ＧＤ） Ｇｖｃ：位相進み要素（ＧＰ十ＧｖｘＧＤ）式（１２）
〜（１５）の伝達特性を実現する電気回路の具体的構成
例を第１１図に示す。第１１図（ａ）は式（１２）に対
応するもので、 Ｔ ；ＣＲ・・・・・・・・・（１７）Ｄ
１ １１ 第１１図（ｂ）は式（１３）に対応し、Ｔ＝Ｃ２Ｒ２□
・・・・・・・・・（２１）第１１図（Ｃ
）は式（１４）に対応し、第１１図（ｄ）は式（１５）
に対応し となる。
ただし、これらの回路は入力と出力で極性が逆になるの
で、必要に応じインバータをそう人し、ネガティブフィ
ードバックがかかるようにする必要がある。ここでは説
明を省略する。また、ローパスフィルタ８０の伝達特性
ＧＬアは、 で表わせられるが、この特性を実現するための電気回路
の具体的構成例を第１２図に示す。式（２６）と第１２
図の回路の定数との間には次の関係が成り立つ。
で、必要に応じインバータをそう人し、ネガティブフィ
ードバックがかかるようにする必要がある。ここでは説
明を省略する。また、ローパスフィルタ８０の伝達特性
ＧＬアは、 で表わせられるが、この特性を実現するための電気回路
の具体的構成例を第１２図に示す。式（２６）と第１２
図の回路の定数との間には次の関係が成り立つ。
２１−
〔発明の効果〕
本発明によれば、大きな変位の位置決めを行う第１のア
クチュエータの機械的共振の影響が低減できるので、こ
の機械的共振周波数以上の帯域を有する特性で、光スポ
ットを高速かつ高精度ζこディスク上の案内溝に位置決
めすることができる。
クチュエータの機械的共振の影響が低減できるので、こ
の機械的共振周波数以上の帯域を有する特性で、光スポ
ットを高速かつ高精度ζこディスク上の案内溝に位置決
めすることができる。
第１図は光デイスク装置の概略構成図、第２図はディス
ク面の拡大図、第３図（ａ）、 （ｂ’ｌアクチュエー
タ構成を示す図、第４図は従来の制御系を示すブロック
図、第５図はその周波数応答特性を示す図、第６図は本
発明の一実施例の概略構成を示す図、第７図は偏向ミラ
の偏位検出装置の構成例を示す図、第８図はアクチュエ
ータの力学モデル図、第９図は制御系の概略構成図、第
１０図は第６図の装置の制御系を示すブロック線図、第
１１図（ａ）２２− 〜（ｄ）は補償回路の具体的回路構成例を示す図、第１
２図はローパスフィルターの回路構成例を示す図である
。 符号の説明 ２・・・光学ヘッド、３・・・ディスク、３０・・・第
１のアクチ二エータ、４３・・・偏向ミラ、６０．７０
・・・補償回路、８０・・・ローパスフィルタ、 ９１
、９２２３− 毛 Ｉ 図 謳 ２ 目 毛 ３ 口 （α） 系 ３ 図 （ｂ） 稟 ４−１刀 筈 乙 １囚 π θθ ２２ 璃 ７ 図 毛 ８ 圀 Ｌ−Ｘ あ ｑ 回 名 ｌＯ図 萬 ／／ Ｙ ρ、ｌ
ク面の拡大図、第３図（ａ）、 （ｂ’ｌアクチュエー
タ構成を示す図、第４図は従来の制御系を示すブロック
図、第５図はその周波数応答特性を示す図、第６図は本
発明の一実施例の概略構成を示す図、第７図は偏向ミラ
の偏位検出装置の構成例を示す図、第８図はアクチュエ
ータの力学モデル図、第９図は制御系の概略構成図、第
１０図は第６図の装置の制御系を示すブロック線図、第
１１図（ａ）２２− 〜（ｄ）は補償回路の具体的回路構成例を示す図、第１
２図はローパスフィルターの回路構成例を示す図である
。 符号の説明 ２・・・光学ヘッド、３・・・ディスク、３０・・・第
１のアクチ二エータ、４３・・・偏向ミラ、６０．７０
・・・補償回路、８０・・・ローパスフィルタ、 ９１
、９２２３− 毛 Ｉ 図 謳 ２ 目 毛 ３ 口 （α） 系 ３ 図 （ｂ） 稟 ４−１刀 筈 乙 １囚 π θθ ２２ 璃 ７ 図 毛 ８ 圀 Ｌ−Ｘ あ ｑ 回 名 ｌＯ図 萬 ／／ Ｙ ρ、ｌ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１のアクチュエータと、該第１のアクチュエータ
に登載された第２のアクチェエータと、上記第１及び第
２のアクチェエータの合成された変位と目標変位との相
対変位に比例した第１の信号を発生する第１の信号検出
手段と、上記第１のアクチーエータに対する上記第２の
アクチェエータの相対変位に比例した第２の信号を発生
する第２の信号検出手段と、上記第１及び第２の信号を
入力とする第１及び第２の位相補償手段と、ローパスフ
ィルタとを有し、上記第１の位相補償手段の出力を上記
ローパスフィルタを介して上記第１のアクチェエータの
駆動回路に印加すると共に、上記第２の位相補償手段の
出力を上記第２のアクチーエータに印加することを特徴
とする位置決め装置。 ２、上記第１の位相補償手段は、上記第１の信号を入力
とする位相遅れ及び位相進み回路と、上記第２の信号を
入力とする位相進み回路と、上記両回路の出力の差を入
力とする位相進み回路と有し、上記第２の位相補償手段
は、上記第２の信号を入力とする位相進み回路と、該位
相進み回路の出力と上記第１の信号の差を入力とする位
相進み回路とを有することを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8745283A JPS59215079A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8745283A JPS59215079A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59215079A true JPS59215079A (ja) | 1984-12-04 |
| JPH0445916B2 JPH0445916B2 (ja) | 1992-07-28 |
Family
ID=13915244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8745283A Granted JPS59215079A (ja) | 1983-05-20 | 1983-05-20 | 位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59215079A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0259913A2 (en) * | 1986-08-29 | 1988-03-16 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Driving signal for coarse servo employing sampled offset signal |
-
1983
- 1983-05-20 JP JP8745283A patent/JPS59215079A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0259913A2 (en) * | 1986-08-29 | 1988-03-16 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Driving signal for coarse servo employing sampled offset signal |
| JPS6369027A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-29 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 情報記録装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0445916B2 (ja) | 1992-07-28 |
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