JPH03245375A - ディジタルサーボ装置 - Google Patents
ディジタルサーボ装置Info
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- JPH03245375A JPH03245375A JP3974990A JP3974990A JPH03245375A JP H03245375 A JPH03245375 A JP H03245375A JP 3974990 A JP3974990 A JP 3974990A JP 3974990 A JP3974990 A JP 3974990A JP H03245375 A JPH03245375 A JP H03245375A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- head
- target
- time
- track
- 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
Links
Landscapes
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (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】
[産業上の利用分野]
本発明は、磁気ディスク、光磁気ディスクなどの情報記
録あるいは再生に用いられるヘッドの制御を行うディジ
タルサーボ装置に関する。
録あるいは再生に用いられるヘッドの制御を行うディジ
タルサーボ装置に関する。
[従来の技術]
従来、この種のヘッドの速度制御としては、例えば第9
図に示すように、目標位置までの残差距離の平方根に比
例する規準速度を発生し、この規準速度にヘッドを追従
させる閉ループ制御が一般的である。このような制御方
式では、速度検出回路によって実際のヘッドの速度が検
出される。そして、この速度信号を用いて前述の規準速
度に追従する制御が行われる。
図に示すように、目標位置までの残差距離の平方根に比
例する規準速度を発生し、この規準速度にヘッドを追従
させる閉ループ制御が一般的である。このような制御方
式では、速度検出回路によって実際のヘッドの速度が検
出される。そして、この速度信号を用いて前述の規準速
度に追従する制御が行われる。
第10図はその速度検出回路の一例であり、100はト
ラッキングエラー信号を2値化信号に波形整形する整形
回路である。また、101は遅延回路102、イクスク
ルシブオア回路103から構成されたディジタル微分回
路、104は単安定マルチバイブレータである。
ラッキングエラー信号を2値化信号に波形整形する整形
回路である。また、101は遅延回路102、イクスク
ルシブオア回路103から構成されたディジタル微分回
路、104は単安定マルチバイブレータである。
この速度検出回路の動作を説明すると、第11図に示す
ようにまず整形回路100によりATエラー信号が2値
化され、パルス信号に変換される。得られた2値化信号
のパルス幅は、ATエラー信号の半周期のパルス幅であ
る。次に、ディジタル微分回路101では、2値化信号
の立上り及び立下りのタイミングでトリガパルスを生成
し、単安定マルチバイブレーク104へ出力する。単安
定マルチバイブレータ104では、トリガパルスを受け
ると、パルス幅τのパルス信号を速度信号として出力す
る。得られた速度信号は、ATエラー信号の周期の変化
に伴なって周期が変化するパルス信号である。つまり、
ATエラー信号の周期と速度は比例関係にあるため、前
述のようにATエラー信号を用いて信号処理することに
より、速度信号を生成することができる。また、このデ
ィジタルの速度信号を図に示すように、平均化すること
により、アナログ信号に変換することができる。
ようにまず整形回路100によりATエラー信号が2値
化され、パルス信号に変換される。得られた2値化信号
のパルス幅は、ATエラー信号の半周期のパルス幅であ
る。次に、ディジタル微分回路101では、2値化信号
の立上り及び立下りのタイミングでトリガパルスを生成
し、単安定マルチバイブレーク104へ出力する。単安
定マルチバイブレータ104では、トリガパルスを受け
ると、パルス幅τのパルス信号を速度信号として出力す
る。得られた速度信号は、ATエラー信号の周期の変化
に伴なって周期が変化するパルス信号である。つまり、
ATエラー信号の周期と速度は比例関係にあるため、前
述のようにATエラー信号を用いて信号処理することに
より、速度信号を生成することができる。また、このデ
ィジタルの速度信号を図に示すように、平均化すること
により、アナログ信号に変換することができる。
しかし、この速度検出回路では、速度がゼロに近くなっ
たときに、単安定マルチバイブレークの出力パルスの間
隔が長くなるため、実質速度信号として使用できなくな
る。従って、第9図で説明した速度制御方式では、正確
な閉ループ制御が困難である。また、これに加えて前述
の制御方式では、ヘッド駆動用のアクチュエータ機構の
共振(通常、2〜3kHz)によって、閉ループの帯域
が制限される。そのため、急減速を行うと追従性が悪く
なり、シーク動作完了時の速度がゼロにできず、目標位
置をオーバしてしまうという問題がある。この問題を避
けるため、図に示す如く加速時にアクチュエータに大電
流を流して短時間に加速し、減速を緩やかに行うように
制御する手法が採られている。しかしながら、この制御
方式では、減速時に加速度能力を十分使い切らないで徐
徐に減速していくため、シーク時間の増大を招いていた
。
たときに、単安定マルチバイブレークの出力パルスの間
隔が長くなるため、実質速度信号として使用できなくな
る。従って、第9図で説明した速度制御方式では、正確
な閉ループ制御が困難である。また、これに加えて前述
の制御方式では、ヘッド駆動用のアクチュエータ機構の
共振(通常、2〜3kHz)によって、閉ループの帯域
が制限される。そのため、急減速を行うと追従性が悪く
なり、シーク動作完了時の速度がゼロにできず、目標位
置をオーバしてしまうという問題がある。この問題を避
けるため、図に示す如く加速時にアクチュエータに大電
流を流して短時間に加速し、減速を緩やかに行うように
制御する手法が採られている。しかしながら、この制御
方式では、減速時に加速度能力を十分使い切らないで徐
徐に減速していくため、シーク時間の増大を招いていた
。
そこで、このような問題点を解決した制御方式として、
第12図に示す方式がある。この制御方式は、アクセス
距離の大部分を開ループBang−Bang駆動で制御
し、目標位置の直前から閉ループ制御に切換える′とい
う方式である。そして、この制御方式では、減速時に大
電流によって急減速ができるため、シーク時間を短縮す
ることができる。
第12図に示す方式がある。この制御方式は、アクセス
距離の大部分を開ループBang−Bang駆動で制御
し、目標位置の直前から閉ループ制御に切換える′とい
う方式である。そして、この制御方式では、減速時に大
電流によって急減速ができるため、シーク時間を短縮す
ることができる。
[発明が解決しようとしている課題]
しかし、この制御方式にあっては、Bang−Bang
制御時は開ループ制御であるため、摩擦、外力などの影
響により、適切な加速、減速ポイントから外れると、オ
ーバランしたり、あるいは目標位置に対し残差距離が残
ってしまう問題があった。また、前述の閉ループ制御方
式であると、オーバランを避けるためにはシーク時間を
犠牲にしなければならず、いずれの制御方式であっても
、高速と正確さを同時に実現することは困難であった。
制御時は開ループ制御であるため、摩擦、外力などの影
響により、適切な加速、減速ポイントから外れると、オ
ーバランしたり、あるいは目標位置に対し残差距離が残
ってしまう問題があった。また、前述の閉ループ制御方
式であると、オーバランを避けるためにはシーク時間を
犠牲にしなければならず、いずれの制御方式であっても
、高速と正確さを同時に実現することは困難であった。
本発明は、このような実情に着目してなされたもので、
その目的は高速でありながら正確な制御を行え、また摩
擦や外力の影響も受けることがないディジタルサーボ装
置を提供することにある。
その目的は高速でありながら正確な制御を行え、また摩
擦や外力の影響も受けることがないディジタルサーボ装
置を提供することにある。
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するため、記録媒体の指令された目標位
置までの残差距離に応じてヘッドの目標速度を演算する
手段と、前記ヘッドの速度を前記記録媒体に対し所定の
移動距離毎に検出する手段と、この手段の検出毎に該検
出値とそのときの目標速度から前記ヘッドが目標速度に
追従するようヘッド駆動用アクチュエータの指令値を演
算する手段とを有することを特徴とするディジタルサー
ボ装置が提供される。
置までの残差距離に応じてヘッドの目標速度を演算する
手段と、前記ヘッドの速度を前記記録媒体に対し所定の
移動距離毎に検出する手段と、この手段の検出毎に該検
出値とそのときの目標速度から前記ヘッドが目標速度に
追従するようヘッド駆動用アクチュエータの指令値を演
算する手段とを有することを特徴とするディジタルサー
ボ装置が提供される。
[作用]
本発明によれば、ヘッドの速度を所定の移動距離毎に検
出し、この速度と目標までの残差距離に応じた目標速度
から、ヘッドがその目標速度に追従するようアクチュエ
ータの指令値を演算することにより、高速シークを可能
としながらも、正確な制御も行えるようにしたものであ
る。
出し、この速度と目標までの残差距離に応じた目標速度
から、ヘッドがその目標速度に追従するようアクチュエ
ータの指令値を演算することにより、高速シークを可能
としながらも、正確な制御も行えるようにしたものであ
る。
[実施例]
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳
細に説明する。第1図は本発明のディジタルサーボ装置
の一実施例を示すブロック図である。なお、第1図は光
デイスク記録再生装置に本発明のディジタルサーボ装置
を実施した例である。
細に説明する。第1図は本発明のディジタルサーボ装置
の一実施例を示すブロック図である。なお、第1図は光
デイスク記録再生装置に本発明のディジタルサーボ装置
を実施した例である。
第1図において、1は光ディスク、2は光学系、3は光
学系2からの出力に基づいてトラッキング誤差信号を検
出するトラッキング誤差検出器、4は光学系2からの出
力に基づいてフォーカス誤差信号を検出するフォーカス
誤差検出器である。また、5は各々の誤差検出器から出
力された誤差信号をA/D変換してディジタル信号に変
換するA/D変換器、6はディジタル信号処理部である
。ディジタル信号処理部6は、I10制御部7、ディジ
タルシグナルプロセッサ(以下、DSPと略す)8、メ
モリ9,10から構成されている。更に、11はD/A
変換器、12はトラキッングアクチュエータ、13はフ
ォーカスアクチュエータ、14は外部データ入力装置で
ある。
学系2からの出力に基づいてトラッキング誤差信号を検
出するトラッキング誤差検出器、4は光学系2からの出
力に基づいてフォーカス誤差信号を検出するフォーカス
誤差検出器である。また、5は各々の誤差検出器から出
力された誤差信号をA/D変換してディジタル信号に変
換するA/D変換器、6はディジタル信号処理部である
。ディジタル信号処理部6は、I10制御部7、ディジ
タルシグナルプロセッサ(以下、DSPと略す)8、メ
モリ9,10から構成されている。更に、11はD/A
変換器、12はトラキッングアクチュエータ、13はフ
ォーカスアクチュエータ、14は外部データ入力装置で
ある。
次に、本実施例の基本動作について説明する。
第2図はマルチジャンプ時のヘッドの目標速度と位置(
トラック)との関係を示した図である。第2図には理想
的な目標速度も示しているが、実際に使用するのは離散
的な目標速度である。
トラック)との関係を示した図である。第2図には理想
的な目標速度も示しているが、実際に使用するのは離散
的な目標速度である。
この例では、最終目標トラックがトラック14であり、
その中間のトラック7までが加速域、それ以降からトラ
ック14までが減速域である。また、減速域は減速域■
と減速域■に分けてあり、それぞれ速度制御の精度が異
なる。本例では、減速域Iにおいては加速域と同じ<
1/21−ラック毎に速度制御を行い、減速域■では更
に精密制御を行うべく1/4トラック毎に速度制御を行
う。
その中間のトラック7までが加速域、それ以降からトラ
ック14までが減速域である。また、減速域は減速域■
と減速域■に分けてあり、それぞれ速度制御の精度が異
なる。本例では、減速域Iにおいては加速域と同じ<
1/21−ラック毎に速度制御を行い、減速域■では更
に精密制御を行うべく1/4トラック毎に速度制御を行
う。
具体的には、加速域、減速域Iでは1/2トラック毎に
、また減速域■では1/4トラック毎に目標速度、アク
チュエータの指令値を求めて速度制御を行う。また、予
めメモリに1/2トラックや1/4トラック毎の目標速
度を格納し、これに基づいて制御を行ってもよい。
、また減速域■では1/4トラック毎に目標速度、アク
チュエータの指令値を求めて速度制御を行う。また、予
めメモリに1/2トラックや1/4トラック毎の目標速
度を格納し、これに基づいて制御を行ってもよい。
第3図に目標トラックから4トラック手前からのトラッ
キングエラー信号とアクチュエータの指令値及び速度と
の関係を示す。
キングエラー信号とアクチュエータの指令値及び速度と
の関係を示す。
第3図の例では、トラック10からトラック12までは
減速域■であるため、1/2トラック毎に演算し、その
ときの目標速度との差分だけ基準加速度に加算してアク
チュエータを駆動する。
減速域■であるため、1/2トラック毎に演算し、その
ときの目標速度との差分だけ基準加速度に加算してアク
チュエータを駆動する。
この場合、l/2トラック毎の速度演算は、実際にはト
ラッキングエラー信号のゼロクロス点を検出し、その点
で速度の演算を行う。例えば、第3図のA点で、2点か
らA点までの時間を計測し、その時間T、から次の式で
現在速度■1を演算する。
ラッキングエラー信号のゼロクロス点を検出し、その点
で速度の演算を行う。例えば、第3図のA点で、2点か
らA点までの時間を計測し、その時間T、から次の式で
現在速度■1を演算する。
V、= 1/2 LX 1/T。
但し、えはトラックピッチである。
目標速度は、第2図のA点におけるV r e r値で
あり、その結果次式を用いてアクチュエータの制御量a
ctを演算する。
あり、その結果次式を用いてアクチュエータの制御量a
ctを演算する。
a c t = a + K (Vret Va
)但し、−αは減速基準加速度、Kは速度制御のフィー
ドバックゲインである。
)但し、−αは減速基準加速度、Kは速度制御のフィー
ドバックゲインである。
次に、第3図のトラック12からトラック14までは前
述の減速域■であるため、1/4トラック毎に速度を演
算し、そのときの目標速度との差分だけ基準加速度に加
算してアクチュエータを駆動する。この場合、1/4ト
ラック毎の演算は、トラッキングエラー信号のゼロクロ
ス点とピーク点を交互に検出し、画点間の時間を用いて
演算を行う。第3図では、トラッキングエラー信号のゼ
ロクロス点に・印、ピーク点に*を付している。
述の減速域■であるため、1/4トラック毎に速度を演
算し、そのときの目標速度との差分だけ基準加速度に加
算してアクチュエータを駆動する。この場合、1/4ト
ラック毎の演算は、トラッキングエラー信号のゼロクロ
ス点とピーク点を交互に検出し、画点間の時間を用いて
演算を行う。第3図では、トラッキングエラー信号のゼ
ロクロス点に・印、ピーク点に*を付している。
例えば、第3図のB点で、Y点からB点までの時間を計
測し、その時間Tゎから次式を用いて現在速度vbを求
める。
測し、その時間Tゎから次式を用いて現在速度vbを求
める。
■ゎ=1/4ん×1/Tb
このときの目標速度は、第2図のB点におけるV r
et値であり、その結果アクチュエータの指令値act
を次式を用いて演算する。
et値であり、その結果アクチュエータの指令値act
を次式を用いて演算する。
ac t= a+K (Vtet −Vb )このよ
うに演算を行い、得られた値に基づいて制御を行ったと
ころ、第3図に示すような速度曲線が得られた。この図
から明らかなように、理想速度V r@fに対し、実際
の速度Vtがよく追従しているのがわかる。
うに演算を行い、得られた値に基づいて制御を行ったと
ころ、第3図に示すような速度曲線が得られた。この図
から明らかなように、理想速度V r@fに対し、実際
の速度Vtがよく追従しているのがわかる。
ここで、第2図、第3図で示した目標速度vrefを求
めるための計算式について説明する。
めるための計算式について説明する。
一般に、目標位置に対する残差距離Sのとき、加速度能
力αにおいて、を秒後にV=Oとするための目標速度V
r @fは、次の2式の連立方程式を解くことにより
得られる。
力αにおいて、を秒後にV=Oとするための目標速度V
r @fは、次の2式の連立方程式を解くことにより
得られる。
Vr、、−t−1/2αt2=S (距離の式)V r
s を−αt=0(速度の式)この2式の連立方程式
からtを消去すると、目標速度の式である次式が得られ
る。
s を−αt=0(速度の式)この2式の連立方程式
からtを消去すると、目標速度の式である次式が得られ
る。
v、、、=「丁T丁
この式から、目標速度は残差距離の平方根に比例するこ
とがわかる。
とがわかる。
前述した現在速度の検出では、トラッキングエラー信号
を用いて簡単に現在速度を検出することができる。従っ
て、このような速度検出方式では、複雑な速度検出回路
が不要であるばかりでなく、従来みられたような速度が
ゼロの近くでの速度検出が正確ではないというような問
題点を解決することができる。よって、この速度検出を
用いれば、装置の構成を簡単化できると共に、正確なヘ
ッドの速度制御を行うことができる。
を用いて簡単に現在速度を検出することができる。従っ
て、このような速度検出方式では、複雑な速度検出回路
が不要であるばかりでなく、従来みられたような速度が
ゼロの近くでの速度検出が正確ではないというような問
題点を解決することができる。よって、この速度検出を
用いれば、装置の構成を簡単化できると共に、正確なヘ
ッドの速度制御を行うことができる。
次に、本実施例の具体的動作について説明する。第4図
は一例として片方向(内周方向)へのマルチジャンプ時
の制御動作を示したフローチャートである。なお、第4
図は第2図で示したトラックOからトラック14までを
マルチジャンプするときの制御動作である。従って、前
述したように、加速域、減速域I、ITでそれぞれ所定
の精度で制御を行う。
は一例として片方向(内周方向)へのマルチジャンプ時
の制御動作を示したフローチャートである。なお、第4
図は第2図で示したトラックOからトラック14までを
マルチジャンプするときの制御動作である。従って、前
述したように、加速域、減速域I、ITでそれぞれ所定
の精度で制御を行う。
まず、S(ステップ)1でトラッキングエラー信号をD
SP8に入力する。この動作を詳述すると、第1図にお
いて、光ディスク1からの反射光が光学系2に入射し、
トラッキング誤差検出器3でトラッキングエラー信号S
nが検出される。そ1 して、トラッキングエラー信号Sゎは、A/D変換器5
でディジタル変換され、I10制御部7を介してDSP
8に入力される。
SP8に入力する。この動作を詳述すると、第1図にお
いて、光ディスク1からの反射光が光学系2に入射し、
トラッキング誤差検出器3でトラッキングエラー信号S
nが検出される。そ1 して、トラッキングエラー信号Sゎは、A/D変換器5
でディジタル変換され、I10制御部7を介してDSP
8に入力される。
DSP8では、S2でトラッキングエラー信号のゼロク
ロス点を検出する。−例として、入力されたトラッキン
グエラー信号Snとメモリ9に格納していた前回のトラ
ッキングエラー信号S n−Iを用いて次回の推定トラ
ッキングエラー信号S ’ni+を求める。この推定信
号は次式で得られる。
ロス点を検出する。−例として、入力されたトラッキン
グエラー信号Snとメモリ9に格納していた前回のトラ
ッキングエラー信号S n−Iを用いて次回の推定トラ
ッキングエラー信号S ’ni+を求める。この推定信
号は次式で得られる。
S’n、、=2Sn −3,。
次に、得られた推定値と現在値を乗算し、その符号がO
または負であったときに、トラッキングエラー信号のゼ
ロクロス点と判断する。つまり、この乗算値がOまたは
負であったときは、推定値がトラッキングエラー信号の
ゼロクロス点上あるいはその点を越えて負となっている
ときであるため、その時点をゼロクロス点とみなすわけ
である。S2では、トラッキングエラー信号のサンプリ
ング毎に前述のようなゼロクロス点の検出を行2 い、S3でゼロクロス点を検出すると84に進む。なお
、DSP8はS3でゼロクロス点を検出したとき以外は
、次のサンプリングまで開放されるので、他の処理を実
行する。
または負であったときに、トラッキングエラー信号のゼ
ロクロス点と判断する。つまり、この乗算値がOまたは
負であったときは、推定値がトラッキングエラー信号の
ゼロクロス点上あるいはその点を越えて負となっている
ときであるため、その時点をゼロクロス点とみなすわけ
である。S2では、トラッキングエラー信号のサンプリ
ング毎に前述のようなゼロクロス点の検出を行2 い、S3でゼロクロス点を検出すると84に進む。なお
、DSP8はS3でゼロクロス点を検出したとき以外は
、次のサンプリングまで開放されるので、他の処理を実
行する。
S4は、第2図、第3図で説明した現在速度■、と目標
速度■r、fを求める処理である。現在速度vtは、第
3図で説明したように、そのときのトラッキングエラー
信号の半周期の時間Tを求め、この時間と1/2人を用
いて、次の演算を行うことにより得られる。
速度■r、fを求める処理である。現在速度vtは、第
3図で説明したように、そのときのトラッキングエラー
信号の半周期の時間Tを求め、この時間と1/2人を用
いて、次の演算を行うことにより得られる。
V、=1/2λ×1/T
また、目標速度は、前述の如く次式で得られる。
■、。、=「丁T丁
S5では、DSP8は得られた現在速度と目標速度から
アクチュエータの指令値actを求める。この指令値は
、現在は加速域であるため、次式で求められる。
アクチュエータの指令値actを求める。この指令値は
、現在は加速域であるため、次式で求められる。
ac t=a+K (Vrer Vt )ここで得ら
れた指令値は、I10制御部7を介してD/A変換器1
1へ出力される。そして、指令値はこのD/A変換器1
1でアナログ信号に変換され、この変換値によってトラ
ッキングアクチュエータ12が駆動される。S6は、目
標トラックの半分に達したかどうかの判定を行うもので
、第2図で説明した加速域が終了したかどうかの判定で
ある。この場合、図示しないトラッキングカウンタを用
いてトラック数をカウントし、そのカウント値が目標ト
ラックまでの半分に達したら、次のS7へ進む。従って
、目標トラックの半分である加速域では、81〜S6の
動作を繰返し行うことで、1/2トラック毎に得られた
指令値でアクチュエータを駆動する。
れた指令値は、I10制御部7を介してD/A変換器1
1へ出力される。そして、指令値はこのD/A変換器1
1でアナログ信号に変換され、この変換値によってトラ
ッキングアクチュエータ12が駆動される。S6は、目
標トラックの半分に達したかどうかの判定を行うもので
、第2図で説明した加速域が終了したかどうかの判定で
ある。この場合、図示しないトラッキングカウンタを用
いてトラック数をカウントし、そのカウント値が目標ト
ラックまでの半分に達したら、次のS7へ進む。従って
、目標トラックの半分である加速域では、81〜S6の
動作を繰返し行うことで、1/2トラック毎に得られた
指令値でアクチュエータを駆動する。
目標トラックの半分に達したらS7へ進み、第2図で説
明した減速域Iの制御動作を行う。まず、S7でトラッ
キングエラー信号を入力し、S8で前記と同様にゼロク
ロス点を検出し、S9でゼロクロス点に達したか否かの
判定を行う。ゼロクロス点を検出すると、S10で現在
速度と目標速度を前記S4と全く同様の手法で求める。
明した減速域Iの制御動作を行う。まず、S7でトラッ
キングエラー信号を入力し、S8で前記と同様にゼロク
ロス点を検出し、S9でゼロクロス点に達したか否かの
判定を行う。ゼロクロス点を検出すると、S10で現在
速度と目標速度を前記S4と全く同様の手法で求める。
次に、DSP8は、S12で現在速度と目標速度を用い
てアクチュエータの指令値actを求める。
てアクチュエータの指令値actを求める。
このときの指令値は次式で得られる。
act=−α十K(Vr、f−Vt)
この指令値に基づいて、同様にアクチュエータが駆動さ
れる。Si2は、目標トラックに対して2つ手前まで達
したか、即ち減速域工を終了したかの判定を行う処理で
ある。この場合、同様にトラッキングカウンタを用いて
この判定を行う。Si2で減速域工が終了したと判定す
ると、313へ進み、減速域Hの制御を行う。従って、
減速域Iでは、S7〜S12を繰返し行うことで、加速
域同様に1/2トラック毎にアクチュエータの指令値を
求め、その都度得られた指令値でアクチュエータを駆動
する。
れる。Si2は、目標トラックに対して2つ手前まで達
したか、即ち減速域工を終了したかの判定を行う処理で
ある。この場合、同様にトラッキングカウンタを用いて
この判定を行う。Si2で減速域工が終了したと判定す
ると、313へ進み、減速域Hの制御を行う。従って、
減速域Iでは、S7〜S12を繰返し行うことで、加速
域同様に1/2トラック毎にアクチュエータの指令値を
求め、その都度得られた指令値でアクチュエータを駆動
する。
減速域Hに入ると、まずS13でトラッキングエラー信
号を入力し、S14でゼロクロス点の検出を行う。S1
5でゼロクロス点であると判定すると、ステップ18で
前記と同様に現在速度と目標速度を求める。一方、31
5でゼロクロス点で5 なければ、S16でトラッキングエラー信号のピーク値
を検出する。そして、S17でピーク値であると判定す
ると、S18で同様に現在速度と目標速度を求める。つ
まり、トラッキングエラー信号のゼロクロス点とピーク
点を交互に検出し、その各検出時点で現在速度、目標速
度を求めるわけである。換言すれば、ゼロクロス点とピ
ーク点を交互に検出することにより、1/4トラック毎
の精密制御を可能としたものである。なお、S18では
、現在速度Vtを次式で求める。
号を入力し、S14でゼロクロス点の検出を行う。S1
5でゼロクロス点であると判定すると、ステップ18で
前記と同様に現在速度と目標速度を求める。一方、31
5でゼロクロス点で5 なければ、S16でトラッキングエラー信号のピーク値
を検出する。そして、S17でピーク値であると判定す
ると、S18で同様に現在速度と目標速度を求める。つ
まり、トラッキングエラー信号のゼロクロス点とピーク
点を交互に検出し、その各検出時点で現在速度、目標速
度を求めるわけである。換言すれば、ゼロクロス点とピ
ーク点を交互に検出することにより、1/4トラック毎
の精密制御を可能としたものである。なお、S18では
、現在速度Vtを次式で求める。
Vえ=1/4λ×1/T
但し、Tはゼロクロス点からピーク点までの時間である
。
。
S19では、DSP8は得られた現在速度と目標速度か
らアクチュエータの指令値actを前記と同様に次式で
求める。
らアクチュエータの指令値actを前記と同様に次式で
求める。
a Ct ”−α+ K (Vr@t Vt )S2
0は目標トラックに達したかどうかの判定を行うもので
、トラッキングカウンタの値によりこの判定を行う。従
って、減速域■では、S13〜6 S20を繰返し行うことで、1/4トラック毎にアクチ
ュエータの指令値を求め、その都度得られた指令値でア
クチュエータを駆動する。そして、S20で目標トラッ
クに達したところで、マルチジャンプ動作が終了する。
0は目標トラックに達したかどうかの判定を行うもので
、トラッキングカウンタの値によりこの判定を行う。従
って、減速域■では、S13〜6 S20を繰返し行うことで、1/4トラック毎にアクチ
ュエータの指令値を求め、その都度得られた指令値でア
クチュエータを駆動する。そして、S20で目標トラッ
クに達したところで、マルチジャンプ動作が終了する。
ここで、S16におけるトラッキングエラー信号のピー
ク点検出について説明する。本例では、まず入力された
トラッキングエラー信号S、、と、前回のサンプリング
時のトラッキングエラー信号S n−1との差ΔSr、
を次式で求める。
ク点検出について説明する。本例では、まず入力された
トラッキングエラー信号S、、と、前回のサンプリング
時のトラッキングエラー信号S n−1との差ΔSr、
を次式で求める。
ΔS、=Sn−S11
次に、その1サンプリング前の同様な差の値ΔS n−
1と、ΔS、lを乗算する。なお、ΔS n−1は前回
のサンプリング時に次の式で計算され、メモリに格納さ
れている。
1と、ΔS、lを乗算する。なお、ΔS n−1は前回
のサンプリング時に次の式で計算され、メモリに格納さ
れている。
△S n−+ = S n−I S n−aこの△S
nとΔS n−1の乗算結果が負であったときに、トラ
ッキングエラー信号のピーク点であると判定する。
nとΔS n−1の乗算結果が負であったときに、トラ
ッキングエラー信号のピーク点であると判定する。
このように本実施例では、1/2トラックや1/4トラ
ック毎にアクチュエータの指令値を演算し、目標速度曲
線に追従するようヘッドの速度制御を行うため、ヘッド
が目標トラックに到達するまでに、ヘッドに無駄な動き
がなく、理想的に目標トラックへ移動させることができ
る。これにより、無駄のない高速シークが可能となる。
ック毎にアクチュエータの指令値を演算し、目標速度曲
線に追従するようヘッドの速度制御を行うため、ヘッド
が目標トラックに到達するまでに、ヘッドに無駄な動き
がなく、理想的に目標トラックへ移動させることができ
る。これにより、無駄のない高速シークが可能となる。
また、l/2トラックや1/4トラック毎にアクチュエ
ータの指令値を演算し、その都度得られた指令値でアク
チュエータを駆動するため、目標トラックに対し、オー
バランなどを生じることなく、正確な制御を行うことが
できる。従って、高速でありながらも、正確な制御が可
能となり、従来困難であった高速と正確さを同時に実現
することができる。
ータの指令値を演算し、その都度得られた指令値でアク
チュエータを駆動するため、目標トラックに対し、オー
バランなどを生じることなく、正確な制御を行うことが
できる。従って、高速でありながらも、正確な制御が可
能となり、従来困難であった高速と正確さを同時に実現
することができる。
第5図に他の実施例のブロック図を示す。この実施例は
、速度位置検出回路15を設けている点に特徴がある。
、速度位置検出回路15を設けている点に特徴がある。
従って、その他の構成は第1図の実施例と全く同じであ
る。
る。
速度位置検出回路15は、ヘッドの実際の速度を検出し
、ディジタル値で速度信号を出力する回路である。第1
図の実施例は、トラッキングエラー信号から速度を演算
しているが、この例では、例えば第10図に示したよう
な速度検出回路を用いて速度検出を行う。また、これに
限ることなく所定のトラック間隔内で基準クロックをカ
ウントすることで、速度を検出してもよい。
、ディジタル値で速度信号を出力する回路である。第1
図の実施例は、トラッキングエラー信号から速度を演算
しているが、この例では、例えば第10図に示したよう
な速度検出回路を用いて速度検出を行う。また、これに
限ることなく所定のトラック間隔内で基準クロックをカ
ウントすることで、速度を検出してもよい。
次に、この実施例の動作について説明する。
第6図はマルチジャンプ時の動作を示すフローチャート
である。
である。
第6図において、まずSlで速度位置検出回路15は、
所定の位置で速度を検出し、速度信号をI10制御部7
を介してDSP8に出力する。本例では、トラッキング
エラー信号のゼロクロス点とピーク点でそれぞれ速度を
検出する。この速度検出のためのゼロクロス点とピーク
点の検出については、詳しく後述する。次に、DSP8
はゼロクロス点とピーク点のタイミングで目標速度Le
fを演算する。即ち、現在の位置から目標トラックまで
の残差距離Sを求め、次式を用いて目標速度V□、を演
算する。
所定の位置で速度を検出し、速度信号をI10制御部7
を介してDSP8に出力する。本例では、トラッキング
エラー信号のゼロクロス点とピーク点でそれぞれ速度を
検出する。この速度検出のためのゼロクロス点とピーク
点の検出については、詳しく後述する。次に、DSP8
はゼロクロス点とピーク点のタイミングで目標速度Le
fを演算する。即ち、現在の位置から目標トラックまで
の残差距離Sを求め、次式を用いて目標速度V□、を演
算する。
9
v、、、=r万]官「
S3では、この得られた目標速度と速度位置検出回路1
5で検出された現在速度Vtから、次式によってアクチ
ュエータの指令値actを演算する。
5で検出された現在速度Vtから、次式によってアクチ
ュエータの指令値actを演算する。
a Ct = K (V r@t V t )得
られた指令値は、S4でI10制御部7を介してD/A
変換器11に出力され、アナログ信号に変換してトラッ
キングアクチュエータ12を駆動する。そして、S5で
目標トラックに達したか否かを判定し、達していなけれ
ば、再びSlに戻ってS5までの処理を繰返す。このよ
うに、トラッキングエラー信号のゼロクロス点及びピー
ク点、即ちトラック間隔の1/4毎に、得られた指令値
でアクチュエータを駆動し、目標トラックに到達したと
ころでマルチジャンプ動作を終了する。
られた指令値は、S4でI10制御部7を介してD/A
変換器11に出力され、アナログ信号に変換してトラッ
キングアクチュエータ12を駆動する。そして、S5で
目標トラックに達したか否かを判定し、達していなけれ
ば、再びSlに戻ってS5までの処理を繰返す。このよ
うに、トラッキングエラー信号のゼロクロス点及びピー
ク点、即ちトラック間隔の1/4毎に、得られた指令値
でアクチュエータを駆動し、目標トラックに到達したと
ころでマルチジャンプ動作を終了する。
また、このマルチジャンプ動作を終了する場合、第7図
に示すように、現在速度がOになったときに終了しても
よい。即ち、第7図の85で現 0 在速度がOになったか否かを判別し、0になったときに
マルチジャンプ動作を終了してもよい。更に、第6図及
び第7図のいずれか一方の条件を満足したときに、マル
チジャンプ動作を終了することももちろん可能である。
に示すように、現在速度がOになったときに終了しても
よい。即ち、第7図の85で現 0 在速度がOになったか否かを判別し、0になったときに
マルチジャンプ動作を終了してもよい。更に、第6図及
び第7図のいずれか一方の条件を満足したときに、マル
チジャンプ動作を終了することももちろん可能である。
次に、速度位置検出回路15のトラッキングエラー信号
のゼロクロス点及びピーク点の検出について、第8図を
参照しながら説明する。
のゼロクロス点及びピーク点の検出について、第8図を
参照しながら説明する。
第8図(a)はトラッキングエラー信号(TE倍信号、
第8図(b)はその2値化信号である。また、第8図(
c)はRF倍信号あって、位相がTE倍信号りも90度
進んだ信号である。第8図(d)はRF倍信号2値化信
号を示す。一般に、TE倍信号分割されたセンサの差信
号であるが、RF倍信号和信号である。従って、TE倍
信号RF倍信号、前述の如く位相が90度ずれている。
第8図(b)はその2値化信号である。また、第8図(
c)はRF倍信号あって、位相がTE倍信号りも90度
進んだ信号である。第8図(d)はRF倍信号2値化信
号を示す。一般に、TE倍信号分割されたセンサの差信
号であるが、RF倍信号和信号である。従って、TE倍
信号RF倍信号、前述の如く位相が90度ずれている。
本例では、TE倍信号びRF倍信号それぞれ2値化し、
その各2値化信号の排他的論理和をとることで、TE倍
信号ゼロクロス点とピーク点を検出する。第8図(e)
はその排他的論理和出力を示したもので、その立上りが
TE倍信号ゼロクロス点とタイミングが一致し、立下り
がピーク点と一致することがわかる。TE倍信号RF倍
信号位相が90度ずれているため、前述のようにゼロク
ロス点とピーク点を検出できる。速度位置検出回路15
は、検出したゼロクロス点、ピーク点でそれぞれ速度を
検出し、速度信号を出力する。
その各2値化信号の排他的論理和をとることで、TE倍
信号ゼロクロス点とピーク点を検出する。第8図(e)
はその排他的論理和出力を示したもので、その立上りが
TE倍信号ゼロクロス点とタイミングが一致し、立下り
がピーク点と一致することがわかる。TE倍信号RF倍
信号位相が90度ずれているため、前述のようにゼロク
ロス点とピーク点を検出できる。速度位置検出回路15
は、検出したゼロクロス点、ピーク点でそれぞれ速度を
検出し、速度信号を出力する。
この実施例であっても、前述した第1図の実施例と全く
同様に、高速でありながらも、ヘッドを正確に制御でき
る効果がある。
同様に、高速でありながらも、ヘッドを正確に制御でき
る効果がある。
なお、以上の実施例では、光ディスクを用いた情報記録
装置を例にとって説明したが、これに限ることなく磁気
ディスクなどを用いた記録装置であっても、もちろん好
適に使用することができる。
装置を例にとって説明したが、これに限ることなく磁気
ディスクなどを用いた記録装置であっても、もちろん好
適に使用することができる。
[発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、ヘッドの速度を所
定の移動距離毎に検出し、この検出毎にアクチュエータ
の指令値を演算するので、ヘッドを正確に制御すること
ができる。しかも、ヘッドを目標速度に追従して制御す
るため、ヘッドに無駄な動きが生じず高速シークを行う
ことができる。また、閉ループ制御であるため、摩擦や
外力の影響を受けない利点がある。
定の移動距離毎に検出し、この検出毎にアクチュエータ
の指令値を演算するので、ヘッドを正確に制御すること
ができる。しかも、ヘッドを目標速度に追従して制御す
るため、ヘッドに無駄な動きが生じず高速シークを行う
ことができる。また、閉ループ制御であるため、摩擦や
外力の影響を受けない利点がある。
第1図は本発明のディジタルサーボ装置の一実施例を示
すブロック図、第2図は前記実施例のマルチジャンプ時
における目標位置と目標速度との関係を示す説明図、第
3図はトラッキングエラー信号とアクチュエータ指令値
及び速度との関係を示すタイムチャート、第4図はマル
チジャンプ時の処理の流れを示すフローチャート、第5
図は他の実施例のブロック図、第6図は第5図の処理の
流れを示すフローチャート、第7図は他の処理の流れを
示すフローチャート、第8図(a)〜(e)は第5図の
実施例の速度位置検出回路におけるトラッキングエラー
信号のゼロクロス点及びピーク点検出動作を示すタイム
チャート、第9図は従来例の光ヘッドの速度制御方式に
おける規準速度とアクチュエータ電流の関係を示す説明
図、第10P 図は第9図の制御方式に使用される速度検出回路を示す
ブロック図、第11図はその速度検出回路の動作を示す
タイムチャート、第12図は更に他の従来例であるBa
ng−Bang制御方式の速度と電流の関係を示す説明
図である。 1・・・光ディスク 2・・・光学系3・・・ト
ラッキング誤差検出器 6・・・ディジタル信号処理部 8・・・DSP 12・・・トラッキングアクチュエータ15・・・速度
位置検出回路 4
すブロック図、第2図は前記実施例のマルチジャンプ時
における目標位置と目標速度との関係を示す説明図、第
3図はトラッキングエラー信号とアクチュエータ指令値
及び速度との関係を示すタイムチャート、第4図はマル
チジャンプ時の処理の流れを示すフローチャート、第5
図は他の実施例のブロック図、第6図は第5図の処理の
流れを示すフローチャート、第7図は他の処理の流れを
示すフローチャート、第8図(a)〜(e)は第5図の
実施例の速度位置検出回路におけるトラッキングエラー
信号のゼロクロス点及びピーク点検出動作を示すタイム
チャート、第9図は従来例の光ヘッドの速度制御方式に
おける規準速度とアクチュエータ電流の関係を示す説明
図、第10P 図は第9図の制御方式に使用される速度検出回路を示す
ブロック図、第11図はその速度検出回路の動作を示す
タイムチャート、第12図は更に他の従来例であるBa
ng−Bang制御方式の速度と電流の関係を示す説明
図である。 1・・・光ディスク 2・・・光学系3・・・ト
ラッキング誤差検出器 6・・・ディジタル信号処理部 8・・・DSP 12・・・トラッキングアクチュエータ15・・・速度
位置検出回路 4
Claims (3)
- (1)記録媒体の目標位置までの残差距離に応じてヘッ
ドの目標速度を演算する手段と、このヘッドの速度を前
記記録媒体に対し所定の移動距離毎に検出する手段と、
この手段の検出毎に該検出値とそのときの目標速度から
前記ヘッドが目標速度に追従するようヘッド駆動用アク
チュエータの指令値を演算する手段とを有することを特
徴とするディジタルサーボ装置。 - (2)前記速度検出手段が、記録媒体からのサーボ誤差
信号のゼロクロス点を検出し、このゼロクロス点間の時
間とトラックの1/2ピッチの距離から、前記ヘッドの
速度を1/2トラック毎に算出する請求項1項記載のデ
ィジタルサーボ装置。 - (3)前記速度検出手段が、記録媒体からのサーボ誤差
信号のゼロクロス点とピーク点を検出し、このゼロクロ
ス点とピーク点間の時間とトラックの1/4ピッチの距
離から、前記ヘッドの速度を1/4トラック毎に算出す
る請求項1項記載のディジタルサーボ装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3974990A JP2857451B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | ディジタルサーボ装置 |
| DE69132484T DE69132484T2 (de) | 1990-02-22 | 1991-02-21 | Informations-Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät |
| EP91301376A EP0443847B1 (en) | 1990-02-22 | 1991-02-21 | Information recording/reproducing apparatus |
| US08/235,232 US5475663A (en) | 1990-02-22 | 1994-04-29 | Information recording/reproducing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3974990A JP2857451B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | ディジタルサーボ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03245375A true JPH03245375A (ja) | 1991-10-31 |
| JP2857451B2 JP2857451B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=12561613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3974990A Expired - Fee Related JP2857451B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | ディジタルサーボ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2857451B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0543654A3 (ja) * | 1991-11-22 | 1994-02-16 | Fujitsu Ltd | |
| JP2007257838A (ja) * | 1998-07-03 | 2007-10-04 | Deutsche Thomson Brandt Gmbh | データプレーヤおよび/またはレコーダ内の読取りおよび/または書込みヘッドの迅速かつ正確な位置決め |
| CN118226792A (zh) * | 2024-05-22 | 2024-06-21 | 杭州士腾科技有限公司 | 顶升机构的控制方法及控制系统 |
-
1990
- 1990-02-22 JP JP3974990A patent/JP2857451B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0543654A3 (ja) * | 1991-11-22 | 1994-02-16 | Fujitsu Ltd | |
| US5469414A (en) * | 1991-11-22 | 1995-11-21 | Fujitsu Limited | Positioning control system |
| JP2007257838A (ja) * | 1998-07-03 | 2007-10-04 | Deutsche Thomson Brandt Gmbh | データプレーヤおよび/またはレコーダ内の読取りおよび/または書込みヘッドの迅速かつ正確な位置決め |
| CN118226792A (zh) * | 2024-05-22 | 2024-06-21 | 杭州士腾科技有限公司 | 顶升机构的控制方法及控制系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2857451B2 (ja) | 1999-02-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |