JPS62121938A - Servo system for rotary recording medium - Google Patents

Servo system for rotary recording medium

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JPS62121938A
JPS62121938A JP26099985A JP26099985A JPS62121938A JP S62121938 A JPS62121938 A JP S62121938A JP 26099985 A JP26099985 A JP 26099985A JP 26099985 A JP26099985 A JP 26099985A JP S62121938 A JPS62121938 A JP S62121938A
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JP
Japan
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actuator
recording medium
servo
rotary recording
circuit
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Application number
JP26099985A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeaki Wachi
滋明 和智
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce normal deviation and to cope with energy saving and quick rotation by setting the transfer characteristic of an actuator so that it can follow the eccentric basic wave component of a rotary recording medium and can change a peak value. CONSTITUTION:A comparator A forms an error signal, and the control target value Xreff of the rotary recording medium and the displacement (x) of the actuator are inputted. A control circuit 10 changes the transfer function of the actuator, and an FG signal corresponding to the rotating frequency function omegaof the rotary recording medium is inputted. The actuator main body 1 is made turnable by an axial center L, and an objective lens 2 outputting laser light is installed at an eccentric upper surface. A tracking coil LT faces a magnet 3, while a control coil LC setting a spring constant faces a magnetic body 4. The circuit 10 controls a current flowing in the coil LC and sets the transfer characteristic of the actuator so that it can follow the eccentric basic wave component of the rotary recording medium and can change a peak value, thereby setting the normal deviation to zero.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、回転記録媒体に対するサーボ方式にかかわ
り、特に、光ディスクの情報を読み出す光学ピックアッ
プに好適なサーボ方式に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a servo system for a rotating recording medium, and particularly to a servo system suitable for an optical pickup for reading information from an optical disc.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は、例えば光ディスク等の回転記録媒体に記録
されている情報を読み出すときに必要とされるトラッキ
ングサーボ装置、またはフォーカスサーボ装置等に対し
て、記録トラックを追従するためのアクチュエータに回
転記録媒体の偏心誤差等に対応するような関数のモデル
を含ませるようにしたものである。そのため、回転記録
媒体の回転数が変化する場合でも、定常偏差を少なくす
ることができ、サーボ装置を省電力化させることができ
るとともに高速回転に対してもサーボ装置を安定に応答
させることができるようになる。
The present invention provides a tracking servo device or a focus servo device that is required when reading information recorded on a rotating recording medium such as an optical disk. This includes a model of a function that corresponds to eccentricity errors, etc. Therefore, even when the rotation speed of the rotating recording medium changes, the steady-state deviation can be reduced, the power consumption of the servo device can be reduced, and the servo device can respond stably even to high-speed rotation. It becomes like this.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

回転記録媒体としては、磁気ディスク、または光ディス
ク等が実用化されているが、特に、光ディスクの場合は
、記録面密度が非常に高く設計されており、かかる記録
情報を読み出す光学ピックアップとしては、高い応答性
をもち、かつ、定常偏差の小さいサーボ装置が必要とさ
れる。
Magnetic disks, optical disks, etc. have been put into practical use as rotating recording media, but optical disks in particular are designed to have a very high recording surface density, so it is difficult to use optical pickups for reading such recorded information. A servo device with responsiveness and small steady-state deviation is required.

そのため、従来の光ディスクに対するサーボ装置は高い
ループゲインと安定性を得ることを中心として設計され
、例えば、光ビームを光ディスクの記録トラックに対し
て照射するためのアクチュエータ(2軸機構)の応答性
を改善するとともに、アクチュエータの2次特性の位相
廻りによる安定化を補償するために、複雑な位相補償回
路を使用して一巡伝達関数のゲインが零となる周波数を
なるべく高い周波数にまで拡大し、いわゆるサーボ帯域
を広くすることによって、結果的に低域におけるループ
利得を高くするように設計している。
For this reason, conventional servo devices for optical disks are designed with a focus on obtaining high loop gain and stability. In addition, in order to compensate for the stabilization of the actuator's secondary characteristics due to the phase rotation, a complex phase compensation circuit is used to expand the frequency at which the gain of the open-loop transfer function becomes zero to as high a frequency as possible. By widening the servo band, it is designed to increase the loop gain in the low frequency range.

すなわち、第9図に示すようにピックアップのトラッキ
ングサーボ装置の場合は、サーボ装置の一巡伝達関数G
を曲線Bに示すように、従来の特性Aより高くすること
によって定常偏差を圧縮し、かつ、そのサーボ帯域を高
域まで広げることによって応答性の改善をはかっている
That is, as shown in FIG. 9, in the case of a pickup tracking servo device, the servo device's open-loop transfer function G
As shown in curve B, the steady-state deviation is compressed by making it higher than the conventional characteristic A, and the response is improved by widening the servo band to a high range.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、一般的に特性Bに示すようにサーボ帯域の高域
限界を高くし、かつ、全体のループ利得を高くすること
は安定性を損なう要因となり、そのため、この高くなっ
た領域の位相廻りを補償するための補償回路が複雑にな
るとともに、サーボ信号と無関係な高い周波数成分の信
号等がサーボ装置内に漏れ込み、無駄な熱損失を発生し
てアクチュエータの温度上昇と、電源の電力損失を誘発
するという問題があった。
However, as shown in characteristic B, raising the high-frequency limit of the servo band and increasing the overall loop gain generally impairs stability. As the compensation circuit for compensation becomes complicated, signals with high frequency components unrelated to the servo signal leak into the servo device, causing unnecessary heat loss, increasing the temperature of the actuator and power loss of the power supply. There was a problem of triggering.

すなわち、従来のこのような設計手法によって構築され
たサーボ装置は、高い領域までサーボ帯域が伸びている
ので、光ディスクの場合は、その再生時に記録されてい
るRF信号成分がサーボ帯域に漏れるという問題がある
と同時に、不要なノイズが7クチユエータに注入され、
電力消費が増大する。また、サーボ装置の応答性をよく
するためには、サーボ帯域を拡げ、かつゲインを高くし
て定常偏差を少なくすることが要求されるが、ループゲ
インを高くすることは安定性を確保する点で制限され、
結果的に定常偏差を圧縮することが困難になっている。
In other words, in a servo device constructed using this conventional design method, the servo band extends to a high range, so in the case of an optical disk, there is a problem that the recorded RF signal component leaks into the servo band during playback. At the same time, unnecessary noise is injected into the 7-chiuator,
Power consumption increases. Additionally, in order to improve the responsiveness of a servo device, it is necessary to widen the servo band and increase the gain to reduce steady-state deviation, but increasing the loop gain is important in ensuring stability. limited by
As a result, it is difficult to compress the steady-state deviation.

そこで、本出願人は先に回転記録媒体の偏心等によって
発生する周期的なトラッキングエラー信号、またはフォ
ーカスエラー信号に対してループ利得を向上させるよう
なサーボ回路を設けることを提案した(特開昭52−1
20805号公報)。
Therefore, the present applicant previously proposed providing a servo circuit that improves the loop gain for periodic tracking error signals or focus error signals generated due to the eccentricity of a rotating recording medium (Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-1
20805).

しかし、上述のサーボ装置の場合は回転記録媒体の回転
数が変化するような場合は、その効果が発揮できないと
いう欠点がある。
However, the above-mentioned servo device has a drawback in that it cannot be effective when the rotational speed of the rotating recording medium changes.

この発明は、かかる問題点を解消するために、サーボ装
置の設計手法をより現実的な方法で行い、サーボ装置の
省電力化、高性能化、および高速回転化に対応できるよ
うにした回転記録媒体に適用されるサーボ装置を提供す
るものである。
In order to solve these problems, the present invention provides a rotation recorder that uses a more realistic design method for servo devices and is capable of supporting power saving, high performance, and high-speed rotation of servo devices. A servo device applied to a medium is provided.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明のサーボ方式には、制御目標値に対応するよう
なモデルを、回転記録媒体の記録情報を読み出すための
アクチュエータの機械的な特性の中に含ませるようにし
、前記制御目標値の変化に追従してフィードバックルー
ズの一巡ループゲイン特性が変化するようしこ構成する
In the servo method of the present invention, a model corresponding to the control target value is included in the mechanical characteristics of the actuator for reading recorded information of the rotating recording medium, and a model corresponding to the control target value is included in the mechanical characteristics of the actuator for reading out recorded information of the rotating recording medium. It is configured so that the closed-loop gain characteristic of the feedback loop changes accordingly.

〔作用〕[Effect]

回転記録媒体が特に、線速度一定(CLV)の光学ディ
スクであり、サーボ装置の対象がトラッキングアクチュ
エータである場合は、制御目標値の大部分の信号は光デ
ィスクの偏心量に起因するものである。したがって、制
御目標値は光ディスクの回転周期の関数で表わされるこ
とになるから、この回転周期の関数の変化に追従して変
化するような高利得の伝達特性を持ったアクチュエータ
を使用することによって定常偏差をきわめて小さい値に
圧縮することができると同時に、光ディスクが高速回転
となったときにも目標値の周期関数に対応してアクチュ
エータの応答特性が変化するので、常に、制御目標値に
対してループゲインを高くすることができる。また、サ
ーボ帯域は光ディスクの回転周期に対応して必要な領域
内に設定されるので、サーボ装置の消費電力を少なくす
ることができる。
In particular, when the rotating recording medium is a constant linear velocity (CLV) optical disk and the target of the servo device is a tracking actuator, most of the signals of the control target value are caused by the amount of eccentricity of the optical disk. Therefore, since the control target value is expressed as a function of the rotation period of the optical disk, it is possible to maintain steady It is possible to compress the deviation to an extremely small value, and at the same time, even when the optical disk rotates at high speed, the response characteristics of the actuator change in accordance with the periodic function of the target value, so the control target value is always Loop gain can be increased. Further, since the servo band is set within a necessary area corresponding to the rotation period of the optical disk, the power consumption of the servo device can be reduced.

〔実施例〕〔Example〕

目標値に定常偏差なく応答できるサーボシステムを構成
するための条件としては、目標値の関数のモデルが制御
系のループ内に含まれていることが必要な条件とされて
いる。
A condition for constructing a servo system that can respond to a target value without steady-state deviation is that a model of the target value function must be included in the loop of the control system.

「例えば、The Internal model p
rinciple forlinear Multiv
aliable Regulators −Appli
edMathematics& optia+1zat
ion−Vo12 m No2,1975゜Spr i
ng−ver lagJ ところで、光ディスクを記録媒体とするときのトラッキ
ングサーボでは、渦巻状に形成されている記録トラック
を追跡するための主要な目標値Xreffは、光ディス
クの偏心の基本波成分が大部分を占めており、さらに、
光学ピックアップを光ディスクの半径方向に送るための
直流成分も含まれることになる。したがって、光ディス
クの回転角速度をωとすると、目標値XreffはXr
eff= ASin (1) t + B t  −・
・・−・・−・−・(1)として表わすことができる。
"For example, The Internal model p
rinciple forlinear Multi
Aliable Regulators-Appli
edMathematics & optia+1zat
ion-Vo12 m No2, 1975°Spri
ng-ver lagJ By the way, in tracking servo when an optical disk is used as a recording medium, the main target value occupies, and furthermore,
A DC component for sending the optical pickup in the radial direction of the optical disc is also included. Therefore, if the rotational angular velocity of the optical disk is ω, the target value Xref is Xr
eff= ASin (1) t + B t −・
It can be expressed as ...--.--.--(1).

通常の光デイスクプレーヤの場合は、(1)式のBt酸
成分光学ピックアップの送りモータに受は持たせること
ができるので、アクチュエータに対しては Xreff=ASinωt     ・・・・・・・・
・・・(2)を主要な目標値とすることができる。
In the case of a normal optical disc player, the feed motor of the Bt acid component optical pickup in equation (1) can have a receiver, so for the actuator, Xreff=ASinωt...
...(2) can be used as the main target value.

第1図はかかる条件に基づいて構成したこの発明の基本
的なサーボ装置のブロック図を示したもので、Goは位
相補償用の伝達要素、G、はアクチュエータの伝達要素
、Kは係数器、Aはエラー信号Stを形成する比較器で
、回転記録媒体の制御目標値Xreffと7クチユエー
タの変位Xが入力されている。
FIG. 1 shows a block diagram of a basic servo device of the present invention constructed based on such conditions, where Go is a transmission element for phase compensation, G is a transmission element of an actuator, K is a coefficient multiplier, A is a comparator that generates an error signal St, into which the control target value Xref of the rotating recording medium and the displacement X of the 7 actuators are input.

10の部分はアクチュエータの伝達関数Ga(S)を可
変にするコントロール回路を示し、このコントロール回
路には回転記録媒体の回転周期関数ωに対応するFC信
号が入力されている。
A portion 10 indicates a control circuit that varies the transfer function Ga(S) of the actuator, and an FC signal corresponding to the rotation period function ω of the rotating recording medium is input to this control circuit.

以下、アクチュエータの制御目標がトラッキングサーボ
にかかわる場合について説明する。
A case where the control target of the actuator is related to tracking servo will be described below.

第2図は光ディスクに対するアクチュエータのトラッキ
ング機構の一例を示したもので、1は軸心りで回動可能
とされているアクチュエータ本体であり、上面の偏心し
た位置にはレーザ光を出力する対物レンズ2が設けられ
ている。
Figure 2 shows an example of the tracking mechanism of an actuator with respect to an optical disk. 1 is the actuator body that can be rotated around its axis, and an objective lens that outputs a laser beam is located at an eccentric position on the top surface. 2 is provided.

3はマグネットを示し、このマグネット3にはアクチュ
エータ本体lを回動させてトラッキングをとるためのト
ラッキングコイルLTが対峙している。
Reference numeral 3 denotes a magnet, and a tracking coil LT for rotating the actuator body 1 and tracking it is opposed to the magnet 3.

また、4は磁性体を示し、この磁性体4には後述するよ
うに、アクチュエータのバネ定数を設定するためのコン
トロールコイルLCが対峙している。
Further, 4 indicates a magnetic body, and as described later, a control coil LC for setting the spring constant of the actuator faces the magnetic body 4.

なお、このようなアクチュエータには図示されていない
が、フォーカス制御を行うための駆動コイルが付加され
ており、アクチュエータ本体1を上下動させ、対物レン
ズ2の上面で回転している光ディスクにレーザ光のスポ
ットを照射させるようにしている。
Although not shown in the drawings, such an actuator is equipped with a drive coil for focus control, which moves the actuator body 1 up and down and directs the laser beam onto the optical disk rotating on the top surface of the objective lens 2. The target spot is irradiated.

そして、トラッキングコイルLrにトラッキングエラー
信号を供給することによってアクチュエータ本体lを軸
心りで回動し、偏心位置にある対物レンズ2をラジアル
方向に移動して記録トラックのトラッキングをとること
ができるようにされている。
Then, by supplying a tracking error signal to the tracking coil Lr, the actuator body l is rotated about the axis, and the objective lens 2 at the eccentric position is moved in the radial direction so that the recording track can be tracked. It is being done.

かかるアクチュエータの一般的な運動方程式はで示され
ており、ここで、Dは粘性抵抗、fはバネ定数、Jは慣
性モーメント、Fは外力である。
The general equation of motion for such an actuator is: where D is the viscous resistance, f is the spring constant, J is the moment of inertia, and F is the external force.

θは回転角を示し、O20はその1階微分値速度)を示
す。
θ indicates the rotation angle, and O20 indicates its first derivative speed).

なお、摺動型の7クチユエータの場合は同様にアクチュ
エータの変位をXとすると とすることができ、mはアクチュエータの質量を示す。
In addition, in the case of a sliding type 7 actuator, the displacement of the actuator can be similarly assumed to be X, and m indicates the mass of the actuator.

δ(交)の係数をα、θ(X)の係数をβで表し、アク
チュエータの伝達関数をGa(S)で示すと、 Ga(S)−□  ・・・・・・・・・・・・(5)S
2 αS+β 1こ変換される。
If the coefficient of δ (cross) is represented by α, the coefficient of θ (X) is represented by β, and the transfer function of the actuator is represented by Ga (S), then Ga (S) −□ ・・・・・・・・・・・・・・・・(5)S
2 αS+β 1 is converted.

D ここで、α= −(−)であり、アクチュエータm の粘性抵抗りを小さくするように設計することによりα
→0に近づけることができる。
D Here, α = -(-), and by designing the actuator m to reduce the viscous resistance, α
→Can be brought close to 0.

f また、β−−−(−)はバネ定数fを変化させJ   
  m ることにより可変とすることができ、例えば、第2図の
実施例ではアクチュエータを所定の位置に引き戻すよう
な回転力を与えているコントロールコイルLcに供給す
る電流Scの大小によって変化させることができる。
f Also, β−−−(−) changes the spring constant f and J
For example, in the embodiment shown in FIG. 2, it can be varied by changing the magnitude of the current Sc supplied to the control coil Lc that provides a rotational force to return the actuator to a predetermined position. can.

ところで、前述したように回転記録媒体の記録情報を読
み出すときのサーボ回路における目標値X re((は
、外乱を除くと大部分は光ディスクの場合は偏心基本波
成分とみることができるので、今、光ディスクの回転角
速度をωとすると、Xreff(t)=ASinωtと
なり、そのラプラス変換のモデル□が前記第1図のサー
ボループ回S2 +ω2 路に含まれていると、定常偏差を”Oにすることができ
る。
By the way, as mentioned above, the target value Xre(() in the servo circuit when reading recorded information on a rotating recording medium can be considered to be mostly an eccentric fundamental wave component in the case of an optical disk, excluding disturbances. , if the rotational angular velocity of the optical disk is ω, then Xref(t)=ASinωt, and if the Laplace transform model □ is included in the servo loop circuit S2 +ω2 shown in FIG. be able to.

にα→0に近づけ、係数βを変化させると、定常偏差の
殆どないサーボ装置が構築される。
If α approaches 0 and the coefficient β is changed, a servo device with almost no steady-state deviation can be constructed.

コントロール回路10は、かかる係数βを形成するため
に、例えば回転記録媒体の駆動子−タから得られる周期
信号を制御信号S。に変換するものである。
In order to form the coefficient β, the control circuit 10 converts a periodic signal obtained from, for example, a drive element of the rotating recording medium into a control signal S. It is converted into .

第3図(a)、(b)は回転記録媒体の角速度がω1の
ときのアクチュエータの理想的な応答特性を示すボード
線図で、このときにコントロールコイルLcに供給され
る電流はil である。
Figures 3(a) and 3(b) are Bode diagrams showing the ideal response characteristics of the actuator when the angular velocity of the rotating recording medium is ω1, and the current supplied to the control coil Lc at this time is il. .

また、回転記録媒体の角速度がω1より高いω2に変化
した場合は、コントロールコイルLcに供給される電流
i?をi2<il とすることによってバネ定数fを変
化し、第3図(a)の点線で示すようにω2の点にピー
ク値が移動するようにアクチュエータの機械的共振特性
を変化させればよい。
Furthermore, when the angular velocity of the rotating recording medium changes to ω2 higher than ω1, the current i? supplied to the control coil Lc? By setting i2<il, the spring constant f can be changed, and the mechanical resonance characteristics of the actuator can be changed so that the peak value moves to the point ω2, as shown by the dotted line in Fig. 3(a). .

この場合、アクチュエータの共振点付近ではQが高い程
位相Φが急激に一180°に反転するため、位相補償回
路COを設け、この位相補償回路b2s+1 Goの伝達特性□を第4図(a)、(b)bls+i に示すような1次の進み回路にすることによってサーボ
ループ回路を安定にすることが好ましい。
In this case, the higher the Q, the more rapidly the phase Φ inverts to -180° near the resonance point of the actuator. Therefore, a phase compensation circuit CO is provided, and the transfer characteristic □ of this phase compensation circuit b2s+1 Go is shown in Fig. 4(a). , (b) bls+i It is preferable to stabilize the servo loop circuit by using a first-order advance circuit as shown in FIG.

第5図はバネ定数fを可変にするコントロール電流iの
形成回路を示したもので、11は周波数発電機等からな
るFG信号発生回路、12は周波数に対応した電圧を形
成するF−V変換回路、13は2乗回路、14はドライ
ブ回路である。
Fig. 5 shows a circuit for forming a control current i that makes the spring constant f variable; 11 is an FG signal generation circuit consisting of a frequency generator, etc., and 12 is an F-V conversion circuit that forms a voltage corresponding to the frequency. 13 is a square circuit, and 14 is a drive circuit.

バネ定数fは一般にfαiとなっているので、F−V変
換回路12の出力を2東回路13を介してドライブ回路
に供給することにより、係数βをβズω2に変化させる
ことができる。
Since the spring constant f is generally fαi, by supplying the output of the F-V conversion circuit 12 to the drive circuit via the 2-east circuit 13, the coefficient β can be changed to βZω2.

なお、α→0に近づけるときはピーク点の幅が狭くなり
、この点で急激に位相が180°反転する。そのため位
相補償回路Goの位相廻りも回転記録媒体の回転数によ
って変化させることが好ましい。
Note that when α approaches 0, the width of the peak point becomes narrower, and the phase suddenly reverses by 180° at this point. Therefore, it is preferable that the phase rotation of the phase compensation circuit Go is also changed depending on the rotation speed of the rotating recording medium.

第6図はこの発明の他の実施例を示すブロック線図を示
したもので、この実施例の特徴はアクチける偏心基本波
成分ωを、アクチュエータに非直線性を持たせることに
よってその機械特性のピーク値を自動的に変化させるよ
うにしたもので、15は変位−電流変換器、16は3乗
回路、17.18は係数器である。
FIG. 6 shows a block diagram showing another embodiment of the present invention.The feature of this embodiment is that the eccentric fundamental wave component ω, which is activated, is changed by providing non-linearity to the actuator, thereby improving its mechanical properties. 15 is a displacement-current converter, 16 is a cube circuit, and 17.18 is a coefficient multiplier.

l非線型振動論 PO6:椹木義−著、共立出版社発行
Jに記載されている非線形共振要素の解析によると、復
元力が原点に対して対称であり、かつ、奇数次の非線形
特性を有する振動系にPOSinωtなる外力を加えた
場合の強制振動系は、 mX+CX+kX+βx3= Po・Sin (1) 
tとなる運動方程式で示される。
lNonlinear vibration theory PO6: According to the analysis of nonlinear resonance elements described in Yoshi Sawaragi, published by Kyoritsu Shuppansha, the restoring force is symmetrical with respect to the origin and has odd-order nonlinear characteristics. The forced vibration system when an external force POSinωt is applied to the vibration system is mX + CX + kX + βx3 = Po・Sin (1)
It is shown by the equation of motion that is t.

ここで1m:アクチュエータの質量 C:粘性抵抗項 に:バネ定数 である。Here, 1m: mass of actuator C: Viscous resistance term :Spring constant It is.

このような運動方程式を解くと、振動系の共振周波数f
oは、外部から加えられている振動周波非線形回期原像
として知られている特性を持つ。
Solving such an equation of motion yields the resonant frequency f of the vibrating system.
o has a characteristic known as an externally applied oscillatory frequency nonlinear cyclic original image.

したがって、第6図に示すように、アクチュエータの変
位Xを何らかの方法で検出し、この変位Xに対応する信
号iを形成するとともに、この信号iを3乗(5乗)し
たのち、所定のバイアス電流ioとともに係数器に2.
に3 を介して加算し、前記したコントロールコイルL
Cに供給するように構成しておくと、トラッキングエラ
ー信号の偏心基本波成分ωによってアクチュエータが振
られているときは、ωに追従して共振点が変化するよう
になる。
Therefore, as shown in FIG. 6, the displacement X of the actuator is detected by some method, a signal i corresponding to this displacement 2 to the coefficient machine along with the current io.
3 through the control coil L described above.
When the actuator is oscillated by the eccentric fundamental wave component ω of the tracking error signal, the resonance point changes in accordance with ω.

つまり、第7図の非線形共振特性に示すようにωが高く
なると共振ピーク点ωPの軌跡が図示したようにωP1
  ωP2  ωP3と変化し、アクチュエータを成る
範囲で自動的に共振状態にすることができる。(このよ
うな原像は一般的に真向り原像と呼ばれている) したがって、この実施例によると、少なくとも回転記録
媒体の角速度ωがある範囲内では、前述した実施例にみ
られるようにFG倍信号注入することなくアクチュエー
タの変換利得を偏心基本波成分に追従してピーク値が変
化するような特性とすることができる。
In other words, as shown in the nonlinear resonance characteristics in Figure 7, when ω increases, the locus of the resonance peak point ωP changes to ωP1 as shown in the figure.
ωP2 to ωP3, and the actuator can be automatically brought into a resonant state within the range. (Such an original image is generally called a direct original image.) Therefore, according to this embodiment, at least within a certain range of angular velocity ω of the rotating recording medium, as seen in the above-mentioned embodiment, The conversion gain of the actuator can be made to have a characteristic in which the peak value changes by following the eccentric fundamental wave component without injecting the FG multiplied signal into the waveform.

Xの検出としては、本出願人が先に出願した光の反射光
を利用することができるほか、詳細な説明を省略するが
、ルーエンベルブのオブザーバ、カルマンフィルタ等で
検出した値を利用することができる。
For the detection of .

第8図はこの発明のさらに他の実施例を示すブロック図
である。
FIG. 8 is a block diagram showing still another embodiment of the invention.

この実施例の特徴はアクチュエータの変位(X)、((
?)、および変位速度(k)、(δ)を検出して、その
値に対応するS(α)、S(β)を係数器K 4 T 
K 5 を介して加算器18に加えることによって通常
のアクチュエータの伝達特性を可変にしようとするもの
である。
The features of this embodiment are the displacement (X) of the actuator, ((
? ), and displacement velocity (k), (δ) are detected, and the corresponding values S(α) and S(β) are calculated using a coefficient unit K 4 T
By adding it to the adder 18 via K 5 , it is intended to make the transfer characteristics of a normal actuator variable.

すなわち、アクチュエータの変位X(θ)、および変位
速度交(δ)を何らかの方法で検出して係数器に4.に
5を介してエラー信号とともに重畳すると、前記第(5
)式は、 にすることができる。
That is, the displacement X (θ) and the displacement velocity cross (δ) of the actuator are detected by some method and input into the coefficient unit 4. When superimposed with the error signal through 5, the (5th
) expression can be .

したがって、係数器に4の出力位相および値を適当に選
択することによって(−+ K4)= a * Oとし
て共振ピーク点を高くすることができ、係数器に5の値
を回転記録媒体の回転数に対応して変化させることによ
り、(−+に5)=βを可変にすることかできる。
Therefore, by appropriately selecting the output phase and value of 4 for the coefficient multiplier, the resonance peak point can be made high as (-+K4)=a*O, and the value of 5 for the coefficient multiplier can be set as the rotation of the rotating recording medium. By changing the value corresponding to the number, (-+5 to 5)=β can be made variable.

この場合、当然のことながら(=+ K 5 )2 a
eω2となるように係数器に5の値を変化させることが
必要である。
In this case, of course (=+K 5 )2 a
It is necessary to change the value of 5 in the coefficient multiplier so that it becomes eω2.

X、Xの検出はアクチュエータ内に設けた変位センサ、
および速度センサの出力から得ることができるが、状態
推定理論を応用して、具体的には、前述したルーエンベ
ルブのオブザーバ、カルマンフィルタの出力等が利用で
きる。
X and X are detected by a displacement sensor installed inside the actuator.
It can be obtained from the output of the speed sensor and the speed sensor, but by applying state estimation theory, specifically, the output of the Luhenberb observer, Kalman filter, etc. described above can be used.

以上この発明のサーボ方式をトラッキング制御における
実施例で説明したが、フォーカス制御の場合もサーボ目
標値Xreffの大部分は周期関数(ω)であり、フォ
ーカスアクチュエータの運動方程式も一般的に第(5)
式で示すことができるかアクチュエータの機械特性を制
御することによって、定常偏差が殆どOとなるようなフ
ォーカスサーボ装置が構築できることはいうもでもない
The servo system of the present invention has been explained above using an embodiment in tracking control, but even in focus control, most of the servo target value Xref is a periodic function (ω), and the equation of motion of the focus actuator is generally the (5 )
It goes without saying that a focus servo device in which the steady-state deviation is almost O can be constructed by controlling the mechanical characteristics of the actuator as shown in the equation.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この発明の回転記録媒体のサーボ
方式は、アクチュエータの伝達特性を回転記録媒体の偏
心基本波成分に追従して変化するように構成し、回転記
録媒体のサーボ目標値の大部分を形成する偏心基本波成
分に対して理想的には無限大のループ利得を与えること
ができるようにしたので、定常偏差を0とするようなサ
ーボ装置を構築することができる。
As explained above, the servo system for a rotating recording medium of the present invention is configured to change the transmission characteristic of the actuator to follow the eccentric fundamental wave component of the rotating recording medium, and the servo system of the rotating recording medium Since it is possible to ideally give an infinite loop gain to the eccentric fundamental wave component forming the part, it is possible to construct a servo device in which the steady-state deviation is zero.

また、サーボ帯域の上限も回転記録媒体の回転数に対応
して必要な範囲に限定されているので、サーボ回路にお
ける電力消費を少なくすることができるとともに、高速
回転にも対応できるという優れた利点を奏するものであ
る。
In addition, the upper limit of the servo band is limited to the necessary range corresponding to the rotational speed of the rotating recording medium, which has the advantage of reducing power consumption in the servo circuit and being able to handle high-speed rotation. It is something that plays.

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

第1図はこの発明のサーボシステムの基本的なブロック
線図、第2図はトラッキングアクチュエータの一例を示
す斜視図、第3図(a)、(b)はこの発明のサーボ方
式におけるアクチュエータの理想的なボード線図、第4
図は位相補償器のボード線図、第5図は偏心基本波成分
に対応するコントロール信号のブロック図、第6図はこ
の発明の他の実施例を示すブロック図、第7図は非線形
共振現象の説明図、第8図はこの発明の他の実施例を示
すブロック図、第9図はサーボ装置におけるループゲイ
ン特性の説明図である。 図中、GOは位相補償用の伝達要素、G、はアクチュエ
ータの伝達要素、L■はトラッキングコイル、LCはコ
ントロールロイル、10はコントロール回路を示す。 □υ 一逓伝達関数の説明図 笛 Qr7
Fig. 1 is a basic block diagram of the servo system of this invention, Fig. 2 is a perspective view showing an example of a tracking actuator, and Figs. 3 (a) and (b) are ideal actuators in the servo system of this invention. Bode plot, 4th
The figure is a Bode diagram of the phase compensator, Figure 5 is a block diagram of the control signal corresponding to the eccentric fundamental wave component, Figure 6 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, and Figure 7 is the nonlinear resonance phenomenon. FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the invention, and FIG. 9 is an explanatory diagram of loop gain characteristics in a servo device. In the figure, GO is a transmission element for phase compensation, G is an actuator transmission element, L is a tracking coil, LC is a control coil, and 10 is a control circuit. □υ Explanatory diagram of one-step transfer function whistle Qr7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 回転記録媒体に対峙し、前記回転記録媒体の記録トラッ
クに対して、所定の位置を保持するようにフィードバッ
クサーボが加えられているアクチュエータを備えている
サーボ装置において、前記アクチュエータの伝達特性が
前記回転記録媒体の偏心基本波成分に追従してピーク値
が変化するように設定されていることを特徴とする回転
記録媒体に対するサーボ方式。
In a servo device that includes an actuator that faces a rotating recording medium and is provided with a feedback servo so as to maintain a predetermined position with respect to a recording track of the rotating recording medium, the transmission characteristic of the actuator is A servo system for a rotating recording medium, characterized in that a peak value is set to change in accordance with an eccentric fundamental wave component of the recording medium.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6452882B1 (en) 1997-05-07 2002-09-17 Nec Corporation Method of compensating for an eccentricity of an optical disc and apparatus for doing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6452882B1 (en) 1997-05-07 2002-09-17 Nec Corporation Method of compensating for an eccentricity of an optical disc and apparatus for doing the same
US6826135B2 (en) 1997-05-07 2004-11-30 Nec Corporation Method of compensating for an eccentricity of an optical disk and apparatus for doing the same

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