JPH0283704A - 自動ループゲイン調整回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、サーボループのループゲインを自る。

「従来の技術」 従来、例えばＣＤプレーヤにおける光学ピックアップの
フォーカスサーボやトラッキングザーボのループゲイン
の調整を行う場合、工場出荷時にアナログの外乱信号を
発生ずるオシレータと、ＡＣレベルメータを用いて、次
のようにして人手によって調整を行っていた。すなわち
、オシレータにより光学ピックアップに外乱信号を入力
し、その外乱信号に応じて光学ピックアップから出力さ
れるエラー信号（フィードバック信号）のレベルを、Ａ
Ｃレベルメータで読み取り、この読み取った値が予め決
められている一定値となるようにループゲインの調整を
行っていた。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した従来のＣＤプレーヤ等におけるサー
ボループゲイン調整においては、工場出荷時にのみ検査
を行っていたので、出荷後にお１ノる振動等の外的要因
や時間経過に伴う部品の劣化までフォローできず、この
ため、実際の使用時においてループゲインが最適値から
ずれ、クレーム発生の原因となる問題があった。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、サー
ボループのループゲイン調整を自動化することにより、
常に該ループゲインを適切な値に調整することができる
自動ループゲイン調整回路を提供することを目的として
いる。

「課題を解決するための手段」 この発明は、サーボ対象と、前記サーボ対象を制御する
サーボコントローラとからなるサーボループのループゲ
インを調整する自動ループゲイン調整回路において、前
記ループゲインがほぼ０ｄＢとなるような周波数の外乱
信号を発生する外乱発生器と、前記外乱信号を前記サー
ボ対象へ印加する手段と、前記外乱信号を受けて前記サ
ーボ対象から出力されるフィードバック信号のレベルを
検出する測定回路と、前記ｆｆ１ｌ定回路から出力され
るレベルが予め定められた一定値になるようによりルー
プケイン調整を行う制御手段とを具備することを特徴と
している。

「作用」 この発明によれば、外乱発生器でサーボループのループ
ゲインがほぼ０ｒｌＢとなるような周波数の外乱信号を
発生させ、サーボ対象に入力する。

ループゲインがほぼ０ｄＢとなるような周波数ではサー
ボ動作が行なわれないため、サーボ対象を駆動する外乱
信号によりサーボ対象がそのまま応答し、その応答量に
対応するフィードバック信号が出力される。このフィー
ドバック信号のレベルが測定回路により検出され、制御
手段へ出力される。制御手段は該レベルが予め設定され
ている一定値どなるように、サーボループのループゲイ
ン調整を行う。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の一実施例について説明
する。第１図はこの発明の一実施例による自動ループゲ
イン調整回路を適用したＣＤプレーヤのフォーカスサー
ボループの構成を示すブ〔ノック図である。

この図において、１はサーボ対象であり、楽音信号がデ
ジタル変換されて記録されているコンパクトデスクＣＤ
２と、このＣＤ２に記録されているデータを読み取る光
学ピックアップ３と、フォーカストライバ４とから構成
されている。この場合、光学ピックアップ３はフォーカ
ス調整機構およびフォーカス誤差検出部を有し、フォー
カス調整機構がフォーカスドライバ４によって駆動され
、また、フォーカス誤差検出部からフォーカスずれ量に
対応するエラー信号ＥＲが出力される。

５はサーボコントローラであり、−」二連したエラー信
号Ｅ　Ｉ？と１１標値との偏差を検出し、検出した偏差
に対応するコントロール信号をアンプ６へ出力する。ア
ンプ６はマイクロコンピュータ７から出力される制御信
号ＧＣに応してそのゲインが制御されるアンプであり、
サーボコントローラ５の出力を増幅し、加算回路８を介
してフォーカスドライバ４へ供給する。以上の各構成要
素がフォーカスサーボループを構成する。

次に、」−述したフォーカスサーボループのゲイン、具
体的にはアンプ６のゲインを自動調整する自動ループゲ
イン調整回路への構成を説明する。

まず、１１はサーボループのループゲインがほぼ０ｄＢ
となるような周波数の外乱信号を発生する外乱発生器で
あり、その具体的構成を第２図に示す。この図に示す外
乱発生器Ｉ＋は、ンステ１８クロックによってトリガさ
れる複数ピットのＤＦＦＣＤ型プリップフッロブ）＋３
と、このＤＦＦ１３から出力される信号を逓倍する乗算
器１４と、この乗算器１４から出力されるデータとデー
タ「ｌ」とを加算し、この加算結果をＤＦＦ　＋　３お
よび絶対値回路１６へ出力する加算器１５と、この加算
器１５から出力されるデータの絶対値を取る絶対値回路
１６と、絶対値回路Ｉ６の出力データとデータ「−α」
とを加算する加算器１７とから構成されている。ここで
、データ「α−１は、加算器１５の出力の最大値の１／
２である。

このような構成において、ＤＦＦ＋３はンステムクロッ
クが発生４−ると加算器Ｉ５の出力を読み込み、この読
み込んだデータを乗算器１４へ出力する。乗算器１４は
ＤＰＦ　Ｉ　３の出力を逓倍して加算器１５へ出力する
。加算器１５はこの乗算器１４の出力とデータｒｌＪと
を加算し、加算結果をｒ）ＰＦＩ　３および絶対値回路
１６へ出力する。以」二の動作は、システムクロックが
発生する毎に繰り返される。この結果、加算器１５の出
力は、システムクロックが発生ずる毎に逐次増大する。

そして、加算器１５の加算結果が加算器Ｉ５の出力最大
値を越えると（オーバフローすると）、加算器１５の出
力データの符号が反転する。この結果、加算器１５の出
力データは負の最大値になる。以後、システムクロック
が発生ずる毎に再び加算器１５の出力データが増大する
。第３図（イ）にこの加算器１５の出力データの変化を
示す。この図に示すように、加算器１５の出力データは
のこぎり状に変化する。

次に、」二連した加算器１５の出力データは、絶対値回
路１６へ供給され、その絶対値がとられる。

第３図（ロ）に絶対値回路１６の出力データの変化を示
す。この絶対値回路Ｉ６の出力は加算器Ｉ７へ供給され
る。加算器１７は絶対値回路１６の出力データにデータ
「−α」を加算する。第３図（）１）に加算器１７の出
力の変化を示す。この図に示すように、加算器１７の出
力は三角波状に変化する。

そして、この加算器１７の出力がアナログ信号に変換さ
れ、第１図の加算器８へ出力される。この三角波の周波
数は前述したように、　フォーカスサーボループのゲイ
ンがほぼ０となる周波数である。

このように、上述した外乱発生器＋１は、三角波を発生
して加算器８へ出力する。このようにしている理由は、
三角波がスペクトル的に基本波成分が多く、外乱信号と
して好適だからである。

次に第１図において、２０はエラー信号ＥＲのレベルを
検出する測定回路である。この測定回路２０において、
２１は外乱発生器１１の出力信号周波数の近傍の周波数
帯域の信号のみを通過させルハントハスフィルタ、２２
はバンドパスフィルタ２１から出力される信号の絶対値
をとる絶対値回路、２３は絶対値回路２２から出力され
る信号の高周波分を除去し低周波成分のみを通過させる
ローパスフィルタである。マイクロコンピュータ７は、
上記測定回路２０の出力に基づいてアンプ６のゲインを
制御する制御信号ＧＯを発生し、出力する。すなわち、
このマイクロコンピュータ７は、一定時間が経過する毎
に、測定回路２０の出力と内部に予め設定されている目
標レベルとを比較し、前者が後者より小の場合はアンプ
６のゲインを一定量上げる制御信号ＧＣを出力し、大の
場合は一定量下げる制御信号ＧＣを出力する。第４図に
アンプ６のゲイン（符号Ｌｌ）の変化と測定回路２０の
出力レベル（符号Ｌ２）の変化を示す。

次に、上述した回路の動作を説明する。まず、電源投入
時において、外乱発生器１１の出力（三角波）を加算器
８を介してフォーカスドライバ４へ供給する。フォーカ
スドライバ４はこの信号を増幅して、光ピツクアップ３
のフォーカス調整機構へ出力する。これにより、光ピツ
クアップ３の対物レンズが駆動され、フォーカスが移動
し、この移動量に応じたエラー信号ＥＲが出力される。

ここで、前述したように、外乱発生器１１の出力信号の
周波数はループゲインがほぼ０となる周波数に設定され
ており、外乱信号が加算器８を介してフォーカスドライ
バ４へ印加されると、光ピ・ツクアップ３から同外乱信
号の周波数と等しい周波数のエラー信号ＥＲが出力され
、このエラー信号ＥＲのレベルが測定回路２０によって
検出され、マイクロコンピュータ７へ出力される。マイ
クロコンピュータ７は、一定時間が経過する毎に測定回
路２０の出力と目標レベルとを比較し、この比較結果に
応じた制御信号ＧＣをアンプ６へ出力する。これにより
、アンプ６の出力および測定回路２０の出力が第４図に
示すように変化する。そして、測定回路２０の出力（符
号Ｌ２）が目標レベルに収束した時点で外乱発生器１１
の出力を「０」とすると同時に、マイクロコンピュータ
７を不動作状態とする。以後、フォーカスサーボコント
ローラ５によって通常のフォーカスサーボ制御が行なわ
れる。

しかして、上記の自動ループゲイン調整回路によれば、
１スツテプずつゲイン調整を行うため、目標レベルとエ
ラー信号にかなりの差があっても、ループゲインが定め
られた量しか変化しないため、過渡現象によるノイズが
発生せず。適切な調整が可能となる。

「発明の効果−１ 以」二説明したように、ごの発明によれば、ループケイ
ンがほぼ０ｄＢとなるような周波数の外乱信号を発生ず
る外乱発生器と、外乱信号をサーボ対象へ印加する手段
と、外乱信号を受けてサーボ対象から出力されるフィー
ドバック信号のレベルを検出する測定回路と、測定回路
から出力されるレベルが予め定められた−・定値になる
ようにサーボループのループゲイン調整を行う制御手段
とを設けたので、サーボループのループゲインを常に最
適な値に自動設定することができ、この結果、出荷後に
おける振動等の外的要因や時間経過に伴う部品の劣化等
に基づくループゲインの変動をも補正することができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるＣＤプレーヤのフォ
ーカスサーボループの構成を示すブロック図、第２図は
第１図における外乱発生器１１の構成を示すブロック図
、第３図は外乱発生器１１における発生波形を示す図、
第４図は第１図に４３（Ｊるマイクロコンビコータ７に
よるゲイン調整のアルゴリズムを示す図である。 １・・・・サーボ対象、５・・・　サーボコント［１−
ラ、７・・マイク［ｌコンビコータ、８　・・加算器、
１１・・・・外乱発生器、２０・・・・・測定回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サーボ対象と、前記サーボ対象を制御するサーボコント
   ローラとからなるサーボループのループゲインを調整す
   る自動ループゲイン調整回路において、前記ループゲイ
   ンがほぼ０ｄＢとなるような周波数の外乱信号を発生す
   る外乱発生器と、前記外乱信号を前記サーボ対象へ印加
   する手段と、前記外乱信号を受けて前記サーボ対象から
   出力されるフィードバック信号のレベルを検出する測定
   回路と、前記測定回路から出力されるレベルが予め定め
   られた一定値になるように前記サーボループのループゲ
   イン調整を行う制御手段とを具備することを特徴とする
   自動ループゲイン調整回路。