(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードバック制御により回転手段の回転を制御する回転サーボ制御装置において、
当該回転手段の回転に同期した回転信号を生成する生成手段と、
前記生成された回転信号により示される現在の当該回転手段の回転数と、当該回転手段を回転させるべき回転数である目標回転数との差を示す制御偏差信号を生成する制御偏差生成手段と、
前記生成された制御偏差信号に基づいて、前記回転信号の生成の際に当該回転信号に含まれることとなった当該回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償し補償信号を生成する補償手段と、
前記生成された補償信号に基づいて前記回転手段を回転駆動する駆動手段と、を備え、
前記補償手段は、
前記制御偏差信号に対して前記比例積分制御における比例項を乗算し、比例偏差信号を生成する比例乗算手段と、
前記制御偏差信号に対して、前記比例積分制御における積分項を乗算する乗算処理、前記回転手段の一又は複数回転分に相当する前記制御偏差信号の前記積分項のみを蓄積する蓄積処理、当該積分項の蓄積結果の平均化処理、及び前記積分項にのみ対応する積分演算処理を夫々施し、積分平均化偏差信号を生成する積分平均化手段と、
前記比例偏差信号と前記積分平均化偏差信号とを加算し、前記補償信号を生成する加算手段と、
により構成されていることを特徴とする回転サーボ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転サーボ制御装置において、
前記生成手段は、パルス信号である前記回転信号を生成すると共に、
前記積分平均化手段は、
前記制御偏差信号に対して前記乗算処理を施す積分乗算手段と、
前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数より少なくとも一少ない数だけ相互に直列に接続され、前記積分偏差信号を一サンプルタイミングづつ順次遅延させる複数の遅延手段と、
各前記遅延手段により夫々遅延された前記積分偏差信号を一サンプルタイミング遅延される度に抽出し、当該抽出された各積分偏差信号を遅延前の元の前記積分偏差信号に夫々加算することにより前記蓄積処理を施し、加算信号を生成する遅延加算手段と、
前記生成された加算信号を、前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数で除することにより前記平均化処理を施し、前記平均化偏差信号を生成する除算手段と、
前記生成された平均化偏差信号に対して前記積分演算処理を施し、前記積分平均化信号を生成する積分手段と、
を備えることを特徴とする回転サーボ制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の回転サーボ制御装置において、
前記回転信号を前記回転手段の回転数に対応する周波数を有する周波数信号に変換する周波数変換手段を更に備え、
前記制御偏差生成手段は、前記周波数信号の周波数と前記目標回転数に対応する目標周波数との差を前記制御偏差信号として生成すると共に、
前記補償手段は、前記制御偏差信号により示される周波数に基づいて前記補償信号を生成することを特徴とする回転サーボ制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の回転サーボ制御装置において、
前記回転信号を前記回転手段の回転数に対応する周波数を有する周波数信号に変換する周波数変換手段と、
前記回転信号を前記回転手段の回転角に対応する位相を有する位相信号に変換する位相変換手段と、
前記周波数信号に予め設定された微分項を乗算し微分信号を生成する微分乗算手段と、
を更に備え、
前記制御偏差生成手段は、前記位相信号の位相と前記目標回転数に相当する目標回転角に対応する目標位相との差を前記制御偏差信号として生成し、
前記補償手段は、前記制御偏差信号により示される位相に基づいて前記補償信号を生成すると共に、
前記駆動手段は、前記生成された補償信号と前記微分信号とを加算して生成された加算信号に基づいて前記回転手段を回転駆動することを特徴とする回転サーボ制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の回転サーボ制御装置において、
前記回転手段は、光学的に情報が記録再生されるディスク状記録媒体を回転させるスピンドルモータであることを特徴とする回転サーボ制御装置。
【請求項６】
フィードバック制御により回転手段の回転を制御する回転サーボ制御方法において、
当該回転手段の回転に同期した回転信号を生成する生成工程と、
前記生成された回転信号により示される現在の当該回転手段の回転数と、当該回転手段を回転させるべき回転数である目標回転数との差を示す制御偏差信号を生成する制御偏差生成工程と、
前記生成された制御偏差信号に基づいて、前記回転信号の生成の際に当該回転信号に含まれることとなった当該回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償し補償信号を生成する補償工程と、
前記生成された補償信号に基づいて前記回転手段を回転駆動する駆動工程と、を備え、
前記補償工程には、
前記制御偏差信号に対して前記比例積分制御における比例項を乗算し、比例偏差信号を生成する比例乗算工程と、
前記制御偏差信号に対して、前記比例積分制御における積分項を乗算する乗算処理、前記回転手段の一又は複数回転分に相当する前記制御偏差信号の前記積分項のみを蓄積する蓄積処理、当該積分項の蓄積結果の平均化処理、及び前記積分項にのみ対応する積分演算処理を夫々施し、積分平均化偏差信号を生成する積分平均化工程と、
前記比例偏差信号と前記積分平均化偏差信号とを加算し、前記補償信号を生成する加算工程と、
が含まれることを特徴とする回転サーボ制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の回転サーボ制御方法において、
前記生成工程においては、パルス信号である前記回転信号が生成されると共に、
前記積分平均化工程には、
前記制御偏差信号に対して前記乗算処理を施す積分乗算工程と、
前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数より少なくとも一少ない回数だけ実行され、前記積分偏差信号を一サンプルタイミングづつ順次遅延させる複数の遅延工程と、
各前記遅延工程において夫々遅延された前記積分偏差信号を一サンプルタイミング遅延される度に抽出し、当該抽出された各積分偏差信号を遅延前の元の前記積分偏差信号に夫々加算することにより前記蓄積処理を施し、加算信号を生成する遅延加算工程と、
前記生成された加算信号を、前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数で除することにより前記平均化処理を施し、前記平均化偏差信号を生成する除算工程と、
前記生成された平均化偏差信号に対して前記積分演算処理を施し、前記積分平均化信号を生成する積分工程と、
が含まれることを特徴とする回転サーボ制御方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の回転サーボ制御方法において、
前記回転手段は、光学的に情報が記録再生されるディスク状記録媒体を回転させるスピンドルモータであることを特徴とする回転サーボ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ等の回転体の回転をサーボ制御する回転サーボ制御装置及び回転サーボ制御方法の技術分野に属し、より詳細には、フィードバック制御により回転体の回転をサーボ制御する回転サーボ制御装置及び回転サーボ制御方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、光ディスクから情報を再生する情報再生装置における当該光ディスクを回転させるスピンドルモータ等の回転体の回転を制御する回転サーボ制御装置においては、従来からいわゆるフィードバック制御が一般的に用いられる。
【０００３】
すなわち、より具体的には、当該回転体に付属して設けられている、当該回転体の回転数等を示す回転信号を生成する信号生成装置からの当該回転信号に基づいてその回転数を検出し、その検出した回転数を当該回転体の回転数を設定すべき目標値である目標回転数から減算して制御偏差を検出し、更にその制御偏差に対して位相補償処理を施し、最後にいわゆるドライバ等の駆動装置により位相補償後の制御偏差を増幅してこの制御偏差を打ち消すように回転体の回転を制御するようにフィードバック制御していた。
【０００４】
ここで、上述した回転信号を生成する方法のうち、いわゆる民生用の装置に用い得る簡易な方法としては、例えば、回転体の回転に伴って回転する円盤上におけるその周方向に多数のスリットを設け、当該円盤が回転しているときに当該スリットが通過する位置にレーザ光等の光ビームを照射しておき、そのスリットを光ビームが透過したことを検出して当該円盤（すなわち回転体）の回転数を検出する方法や、或いは、当該円盤の回転面と平行な面内に例えば直角の取り付け角度をもって四つのいわゆるホール素子を十文字型に設けておき、このホール素子の近傍を円盤が回転するときに発生する磁場の変化を各ホール素子により検出し、その検出結果から当該円盤の回転数を検出する方法が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記複数のスリットを用いた回転数検出方法においては、各スリットの間隔が変動していると、回転体自体は一定回転数で回転していても回転信号として検出されるパルス間隔には変動が生じ、従って正確な回転数が検出できない場合があるという問題点が生じる。
【０００６】
更に、上記複数のホール素子を用いた回転数検出方法においても、各ホール素子の取り付け角度に変動（取り付け位置誤差）が生じている場合には、同様に回転体自体は一定回転数で回転していても回転信号として検出されるパルス間隔には変動が生じ、従ってこの場合にも正確な回転数が検出できない場合があるという問題点が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の各問題点に鑑みて為されたもので、その課題は、回転体の回転に伴って生成される当該回転体の回転数を示す回転信号に変動が含まれている場合でも、位相遅れを最低限に抑制しつつこの変動を除去して正確にその回転数を検出し当該回転体の回転を正確にサーボ制御することが可能な回転サーボ制御装置及び回転サーボ制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、フィードバック制御によりスピンドルモータ等の回転手段の回転を制御する回転サーボ制御装置において、当該回転手段の回転に同期した回転信号を生成するパルス発生部等の生成手段と、前記生成された回転信号により示される現在の当該回転手段の回転数と、当該回転手段を回転させるべき回転数である目標回転数との差を示す制御偏差信号を生成する減算器等の制御偏差生成手段と、前記生成された制御偏差信号に基づいて、前記回転信号の生成の際に当該回転信号に含まれることとなった当該回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償し補償信号を生成する補償器等の補償手段と、前記生成された補償信号に基づいて前記回転手段を回転駆動するドライブ回路等の駆動手段と、を備え、前記補償手段は、前記制御偏差信号に対して前記比例積分制御における比例項を乗算し、比例偏差信号を生成する乗算器等の比例乗算手段と、前記制御偏差信号に対して、前記比例積分制御における積分項を乗算する乗算処理、前記回転手段の一又は複数回転分に相当する当該制御偏差信号の前記積分項のみを蓄積する蓄積処理、当該積分項の蓄積結果の平均化処理、及び前記積分項にのみ対応する積分演算処理を夫々施し、積分平均化偏差信号を生成する乗算器、移動平均フィルタ及び積分演算器等の積分平均化手段と、前記比例偏差信号と前記積分平均化偏差信号とを加算し、前記補償信号を生成する加算器等の加算手段と、により構成されている。
【０００９】
よって、回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償する場合に、制御偏差信号に比例項が乗算された比例偏差信号と、当該制御偏差信号に対して乗算処理、蓄積処理、平均化処理及び積分演算処理を夫々施した結果得られる積分平均化信号とが加算されて当該補償信号が生成されるので、回転信号に周期変動が含まれている場合でも、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく当該周期変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【００１０】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転サーボ制御装置において、前記生成手段は、パルス信号である前記回転信号を生成すると共に、前記積分平均化手段は、前記制御偏差信号に対して前記乗算処理を施す乗算器等の積分乗算手段と、前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数より少なくとも一少ない数だけ相互に直列に接続され、前記積分偏差信号を一サンプルタイミングづつ順次遅延させる遅延器等の複数の遅延手段と、各前記遅延手段により夫々遅延された前記積分偏差信号を一サンプルタイミング遅延される度に抽出し、当該抽出された各積分偏差信号を遅延前の元の前記積分偏差信号に夫々加算することにより前記蓄積処理を施し、加算信号を生成する加算器等の遅延加算手段と、前記生成された加算信号を、前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数で除することにより前記平均化処理を施し、前記平均化偏差信号を生成する除算器等の除算手段と、前記生成された平均化偏差信号に対して前記積分演算処理を施し、前記積分平均化信号を生成する積分手段と、を備える。
【００１１】
よって、一サンプルタイミングづつ夫々遅延された積分偏差信号を遅延される度に抽出し、これらと現サンプルタイミングの積分偏差信号とを加算した後に少なくとも一回転当たりに生成される回転信号のパルス数で除して平均化偏差信号を生成するので、効果的に回転信号の周期の変動を除去することができる。
【００１２】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の回転サーボ制御装置において、前記回転信号を前記回転手段の回転数に対応する周波数を有する周波数信号に変換するＴ−ｆ変換器等の周波数変換手段を更に備え、前記制御偏差生成手段は、前記周波数信号の周波数と前記目標回転数に対応する目標周波数との差を前記制御偏差信号として生成すると共に、前記補償手段は、前記制御偏差信号により示される周波数に基づいて前記補償信号を生成するように構成される。
【００１３】
よって、周波数制御により回転手段の回転をフィードバック制御する回転サーボ制御装置において、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【００１４】
上記の課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の回転サーボ制御装置において、前記回転信号を前記回転手段の回転数に対応する周波数を有する周波数信号に変換するＴ−ｆ変換器等の周波数変換手段と、前記回転信号を前記回転手段の回転角に対応する位相を有する位相信号に変換するＴ−θ変換器等の位相変換手段と、前記周波数信号に予め設定された微分項を乗算し微分信号を生成する乗算器等の微分乗算手段と、を更に備え、前記制御偏差生成手段は、前記位相信号の位相と前記目標回転数に相当する目標回転角に対応する目標位相との差を前記制御偏差信号として生成し、前記補償手段は、前記制御偏差信号により示される位相に基づいて前記補償信号を生成すると共に、前記駆動手段は、前記生成された補償信号と前記微分信号とを加算して生成された加算信号に基づいて前記回転手段を回転駆動するように構成される。
【００１５】
よって、位相制御により回転手段の回転をフィードバック制御する回転サーボ制御装置において、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【００１６】
また、回転手段の回転をいわゆる比例積分微分制御する場合においても、当該回転を正確にフィードバック制御することができる。
【００１７】
上記の課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の回転サーボ制御装置において、前記回転手段は、光学的に情報が記録再生される光ディスク等のディスク状記録媒体を回転させるスピンドルモータであるように構成される。
【００１８】
よって、ディスク状記録媒体の回転を、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去して正確にフィードバック制御することができる。
【００１９】
上記の課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、フィードバック制御によりスピンドルモータ等の回転手段の回転を制御する回転サーボ制御方法において、当該回転手段の回転に同期した回転信号を生成する生成工程と、前記生成された回転信号により示される現在の当該回転手段の回転数と、当該回転手段を回転させるべき回転数である目標回転数との差を示す制御偏差信号を生成する制御偏差生成工程と、前記生成された制御偏差信号に基づいて、前記回転信号の生成の際に当該回転信号に含まれることとなった当該回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償し補償信号を生成する補償工程と、前記生成された補償信号に基づいて前記回転手段を回転駆動する駆動工程と、を備え、前記補償工程には、前記制御偏差信号に対して前記比例積分制御における比例項を乗算し、比例偏差信号を生成する比例乗算工程と、前記制御偏差信号に対して、前記比例積分制御における積分項を乗算する乗算処理、前記回転手段の一又は複数回転分に相当する前記制御偏差信号の前記積分項のみを蓄積する蓄積処理、当該積分項の蓄積結果の平均化処理及び前記積分項にのみ対応する積分演算処理を夫々施し、積分平均化偏差信号を生成する積分平均化工程と、前記比例偏差信号と前記積分平均化偏差信号とを加算し、前記補償信号を生成する加算工程と、が含まれる。
【００２０】
よって、回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償する場合に、制御偏差信号に比例項が乗算された比例偏差信号と、当該制御偏差信号に対して乗算処理、蓄積処理、平均化処理及び積分演算処理を夫々施した結果得られる積分平均化信号とが加算されて当該補償信号が生成されるので、回転信号に周期変動が含まれている場合でも、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく当該周期変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【００２１】
上記の課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の回転サーボ制御方法において、前記生成工程においては、パルス信号である前記回転信号が生成されると共に、前記積分平均化工程には、前記制御偏差信号に対して前記乗算処理を施す積分乗算工程と、前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数より少なくとも一少ない回数だけ実行され、前記積分偏差信号を一サンプルタイミングづつ順次遅延させる複数の遅延工程と、各前記遅延工程において夫々遅延された前記積分偏差信号を一サンプルタイミング遅延される度に抽出し、当該抽出された各積分偏差信号を遅延前の元の前記積分偏差信号に夫々加算することにより前記蓄積処理を施し、加算信号を生成する遅延加算工程と、前記生成された加算信号を、前記回転手段の一回転当たりに生成される前記回転信号のパルス数で除することにより前記平均化処理を施し、前記平均化偏差信号を生成する除算工程と、前記生成された平均化偏差信号に対して前記積分演算処理を施し、前記積分平均化信号を生成する積分工程と、が含まれる。
【００２２】
よって、一サンプルタイミングづつ夫々遅延された積分偏差信号を遅延される度に抽出し、これらと現サンプルタイミングの積分偏差信号とを加算した後に少なくとも一回転当たりに生成される回転信号のパルス数で除して平均化偏差信号を生成するので、効果的に回転信号の周期の変動を除去することができる。
【００２３】
上記の課題を解決するために、請求項８に記載の発明は、請求項６又は７に記載の回転サーボ制御方法において、前記回転手段は、光学的に情報が記録再生されるディスク状記録媒体を回転させるスピンドルモータであるように構成される。
【００２４】
よって、ディスク状記録媒体の回転を、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去して正確にフィードバック制御することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に好適な実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００２６】
なお、以下に説明する各実施形態は、フィードバック制御系によりディスク状記録媒体としての光ディスクの回転サーボ制御を行いつつ当該光ディスク上に記録されている情報を再生する情報再生装置に対して本発明を適用した場合の実施形態である。
（Ｉ）第１実施形態
始めに、本発明に係る第１実施形態について、図１乃至図５を用いて説明する。
【００２７】
なお、図１は第１実施形態に係る情報再生装置の概要構成を示すブロック図であり、図２は当該情報再生装置の細部構成を示すブロック図であり、図３は本発明に係る移動平均フィルタの動作原理を示す図であり、図４及び図５は当該情報再生装置における周波数−位相特性及び周波数−利得特性を示す図である。
【００２８】
先ず、第１実施形態に係る情報再生装置の構成について、図１を用いて説明する。
【００２９】
図１に示すように、第１実施形態の情報再生装置Ｓは、ピックアップ１と、ピックアップ制御部ＰＣと、回転手段としてのスピンドルモータ１０と、スピンドル制御部ＳＣと、により構成されている。
【００３０】
このとき、スピンドルモータ１０は、その回転に同期したパルスを含むパルス信号Ｓrp（具体的には、例えば光ディスクＤＫ一回転につき四つのパルスを含むパルス信号Ｓrp）を生成して出力する生成手段としてのパルス発生器１０ａを含んでいる。
【００３１】
また、スピンドル制御部ＳＣは、周期検出器１１と、周波数変換手段としてのＴ−ｆ（周期−周波数）変換器１２と、目標周波数発生器１３と、制御偏差生成手段としての減算器１４と、補償手段としての補償器１５と、Ｄ／Ａ変換器１６と、駆動手段としてのドライブ回路１７と、により構成されている。
【００３２】
なお、図１は、情報再生装置Ｓのうち、本発明に係るサーボ制御に関する部分のみを記載したものであり、実際の情報再生装置Ｓ内には、図１に示す各部材の他に、ピックアップ１からの検出信号に基づいて光ディスクＤＫ上に記録されている情報を再生する再生処理部や、情報再生装置Ｓの動作状態を表示する表示部或いは情報再生装置Ｓに実行させる処理を入力する操作部等が含まれている。
【００３３】
次に、概要動作を説明する。
【００３４】
先ず、ピックアップ１は、光ディスクＤＫにおける情報記録面に対して光ビームＢを照射し、その反射光に基づいて上記検出信号を出力する。
【００３５】
このとき、ピックアップ制御部ＰＣは、ピックアップ１内の図示しない対物レンズ（光ビームＢを情報記録面上に集光させるための対物レンズ）を情報記録面に対して垂直な方向又は平行な方向に駆動制御し、光ビームＢの焦点位置を変更してフォーカスサーボ制御又はトラッキングサーボ制御を行う。
【００３６】
一方、スピンドルモータ１０は、後述する駆動信号Ｓiに基づいて光ディスクＤＫを回転駆動し、この動作に並行して上記パルス発生器１０ａが、スピンドルモータ１０の回転に同期したパルスを含む上記パルス信号Ｓrpを生成して周期検出器１１へ出力する。
【００３７】
次に、カウンタ等により構成されている周期検出器１１は、パルス信号Ｓrpに基づいて当該スピンドルモータ１０の回転周期を検出し、周期信号Ｓtを生成してＴ−ｆ変換器１２へ出力する。
【００３８】
そして、Ｔ−ｆ変換器１２は、当該周期信号Ｓtにより示されるスピンドルモータ１０の回転周期を回転周波数に変換し、周波数信号Ｓfを生成して減算器１４の一方の入力端子に出力する。
【００３９】
これと並行して、目標周波数発生器１３は、スピンドルモータ１０を回転させるべき回転周波数を示す目標周波数信号Ｓrefを生成して減算器１４の他方の入力端子に出力する。
【００４０】
これらにより、減算器１４は、目標周波数信号Ｓrefにより示される目標周波数から周波数信号Ｓfにより示されるスピンドルモータ１０の現在の回転周波数を減算し、それらの差を示す制御偏差信号Ｓerを生成して補償器１５へ出力する。
【００４１】
そして、補償器１５は、制御偏差信号Ｓerをディジタル化した後に後述する移動平均フィルタによる周期変動除去処理を含む比例積分制御により当該制御偏差信号Ｓerについて位相補償処理を行い、補償操作信号Ｓuを生成してＤ／Ａ変換器１６へ出力する。
【００４２】
これにより、Ｄ／Ａ変換器１６は、補償操作信号Ｓuをディジタル信号からアナログ信号に変換し、アナログ操作信号Ｓauを生成してドライブ回路１７へ出力する。
【００４３】
そして、ドライブ回路１７は、電圧信号であるアナログ操作信号Ｓauを増幅すると共にその電圧値に対応する電流値を有する上記駆動信号Ｓiを生成し、スピンドルモータ１０に出力してこれを回転駆動する。
【００４４】
次に、本発明に係る補償器１５の構成及び動作について、図２乃至図５を用いて説明する。
【００４５】
先ず、図２（ａ）を用いて補償器１５の全体構成及び動作を説明する。
【００４６】
図２（ａ）に示すように、補償器１５は、Ａ／Ｄ変換器１９と、比例乗算手段としての乗算器２０と、積分乗算手段としての乗算器２１と、平均フィルタ手段としての移動平均フィルタ２２と、積分手段としての積分演算器２３と、加算手段としての加算器２４と、により構成されている。
【００４７】
次に、動作を説明する。
【００４８】
始めに、Ａ／Ｄ変換器１９は、減算器１４から出力された制御偏差信号Ｓerをアナログ信号からディジタル信号に変換し、ディジタル制御偏差信号Ｓdaを生成して乗算器２０及び２１へ夫々出力する。
【００４９】
次に、乗算器２０は、当該ディジタル制御偏差信号Ｓdaに対して補償器１５の比例積分処理における予め設定されている比例項Ｋpを乗算し、比例制御偏差信号Ｓpdを生成して加算器２４の一方の入力端子へ出力する。
【００５０】
これと並行して、乗算器２１は、ディジタル制御偏差信号Ｓdaに対して当該比例積分処理における予め設定されている積分項Ｋiを乗算し、積分制御偏差信号Ｓidを生成して移動平均フィルタ２２へ出力する。
【００５１】
次に、後述する構成を有する移動平均フィルタ２２は、後ほど詳述する如くスピンドルモータ１０の回転に伴って逐次入力されてくる積分制御偏差信号Ｓidにおけるパルス周期をスピンドルモータ１０の一回転分づつ積算して当該一回転に含まれるパルス数で除する動作を当該積分制御偏差信号Ｓidにおける各パルス毎に順次行い、当該積分制御偏差信号Ｓidにおけるパルス周期の変動を除去し、フィルタ信号Ｓffを生成して積分演算器２３へ出力する。
【００５２】
この移動平均フィルタ２２における平均化処理により、パルス発生器１０ａにおける回転検出センサの位置誤差等に起因して発生している積分制御偏差信号Ｓid内のパルスの周期変動が除去される。
【００５３】
次に、積分演算器２３は、周期変動が除去されたフィルタ信号Ｓffに対して上記比例積分処理における予め設定されている積分演算を施し、積分信号Ｓifを生成して加算器２４の他方の入力端子に出力する。
【００５４】
そして、加算器２４は、上記乗算器２０からの比例制御偏差信号Ｓpdと積分演算器２３からの積分信号Ｓifとを加算し、パルス周期の変動が除去されていると共に位相補償された上記補償操作信号Ｓuを生成して上記Ｄ／Ａ変換器１６へ出力する。
【００５５】
ここで、上記移動平均フィルタ２２の構成及び動作を説明する。
【００５６】
なお、以下の移動平均フィルタ２２に関する説明は、パルス発生器１０ａにおいてスピンドルモータ１０の回転と共に回転する円盤の回転面に平行な面内に四つのホール素子を十文字型に配置し、これらのホール素子上を当該円盤が回転することにより生じる磁場の変化を各ホール素子により検出し、当該スピンドルモータ１０の回転に同期した上記パルス信号Ｓrp（すなわち、スピンドルモータ１０の一回転につき、等間隔な四つのパルスを含む上記パルス信号Ｓrp）を生成する場合について説明するものである。
【００５７】
先ず、移動平均フィルタ２２の構成について説明する。
【００５８】
図２（ｂ）に示すように、第１実施形態の移動平均フィルタ２２は、スピンドルモータ１０の一回転につき発生するパルス信号Ｓrpのパルス数（第１実施形態の場合は「４」）より一だけ小さい数の直列に接続された遅延手段としての遅延器２５ａ、２５ｂ及び２５ｃと、遅延加算手段としての加算器２６と、除算手段としての除算器２７と、により構成されている。
【００５９】
ここで、移動平均フィルタ２２とは、いわゆる移動平均モデルと称される線形方程式（第１実施形態に場合に当てはめると、当該線形方程式Ｈ（ｚ）は、
【００６０】
【数１】
Ｈ（ｚ）＝｛１＋ｚ-1＋ｚ-2＋……＋ｚ-(N-1)｝／Ｎ；（Ｎはスピンドルモータ１０一回転当たりのパルス数）
となる。）に基づいて平均化処理を行うフィルタである。
【００６１】
なお、上記移動平均モデルについては、例えば、「自動制御ハンドブック・基礎編，計測自動制御学会編，オーム社，1983年，pp216-217」に詳しい。
【００６２】
次に動作を説明する。
【００６３】
移動平均フィルタ２２に含まれる各遅延器２５ａ、２５ｂ及び２５ｃは、積分制御偏差信号Ｓidをパルス信号Ｓrpにおける相隣接する二つのパルス間の間隔だけ順次遅延し、夫々遅延信号Ｓza、Ｓzb及びＳzcを生成して夫々加算器２６へ出力する。
【００６４】
そして、加算器２６は、遅延前の元の積分制御偏差信号Ｓidと上記各遅延信号Ｓza、Ｓzb及びＳzcとを相互に加算し、加算信号Ｓaを生成して除算器２７へ出力する。
【００６５】
これにより、除算器２７は、加算信号Ｓaをスピンドルモータ１０の一回転につき発生するパルス信号Ｓrpのパルス数（第１実施形態の場合は「４」）で除算し、上記フィルタ信号Ｓffを生成して積分演算器２３へ出力する。
【００６６】
次に、上述した構成及び動作を有する移動平均フィルタ２２によりパルス信号Ｓrpに含まれているパルス周期の変動が除去される原理について、図３を用いて説明する。
【００６７】
先ず、前提として、第１実施形態のパルス発生器１０ａにおいては、図３（ａ）に示すように、十文字型に配置されたホール素子３０ａ乃至３０ｄによりスピンドルモータ１０の回転に同期したパルス信号Ｓrpを生成しているものとし、更に、当該四つのホール素子３０ａ乃至３０ｄのうち、ホール素子３０ｃのみが正規の取り付け位置からｄ（rad）だけずれて取り付けられているものとし、この取り付け位置誤差によりパルス信号Ｓrpのパルス周期に図３（ｂ）最上段に示すような変動ｔが生じているものとする。なお、当該図３（ｂ）最上段においては、パルス信号Ｓrpの各パルスについて、夫々を発生させたホール素子を示す符号を夫々のパルスに対応させて併記してある。
【００６８】
ここで、スピンドルモータ１０の一回転の周期をＴとすると、図３（ｂ）に示すように、パルス信号Ｓrpにおけるパルス周期は本来全てＴ／４となるはずであるが、第１実施形態の場合は、上記したホール素子３０ｃの取り付け位置誤差に起因してパルス変動ｔが生じる。ここで、当該パルス変動ｔは、係数Ｋ（Ｋ＝Ｔ／２π（sec/rad））と上記位置誤差ｄ（rad）との積に等しい値となる。
【００６９】
一方、図３（ｂ）に符号Ｔ0乃至Ｔ3で示すように、スピンドルモータ１０一回転分で見た場合のパルス信号Ｓrpにおけるパルス周期は、たとえいずれかのホール素子にその取り付け位置の誤差があったとしても常に一定値Ｔとなる。
【００７０】
そこで、移動平均フィルタ２２では、パルス信号Ｓrpのいずれか一のパルスを先頭として、それに続いて四つのパルスが検出されるまでの各パルス毎の間隔（図３（ｂ）において符号ｔ0乃至ｔ6で示す。）を夫々積算して間隔Ｔ0乃至Ｔ3を求め、これらを夫々にスピンドルモータ１０の一回転間に生成されるパルスの数（図３の場合「４」）で除することにより、パルス信号Ｓrpにおける二つのパルスの間隔の正確な値（図３の場合Ｔ／４）を生成して上記フィルタ信号Ｓffとして出力することを、連続する各パルス（図３（ｂ）において符号Ｐ0乃至Ｐ3で示す各パルス）毎に順次実行している。
【００７１】
これにより、フィルタ信号Ｓffにおいては、パルス周期の変動が除去され、更に、正規のパルス間隔（Ｔ／４）毎に当該正規のパルス間隔を示すフィルタ信号Ｓffが生成されることとなる。
【００７２】
次に、当該移動平均フィルタ２２の伝達特性について、図４を用いて説明する。
【００７３】
なお、図４（ａ）は当該伝達特性のうち周波数−利得特性を示すものであり、図４（ｂ）は当該伝達特性のうち周波数−位相特性を示すものである。
【００７４】
図４に示すように、移動平均フィルタ２２は、上記したその動作上、特に高周波帯域において利得が減衰すると共に位相も回転してしまうという特性を有している。
【００７５】
そこで、本発明では、上記移動平均フィルタ２２によるパルス変動除去処理を積分項が乗算された上記積分制御偏差信号Ｓidにのみ施すこととし、具体的には、当該積分制御偏差信号Ｓidは移動平均フィルタ２２によりパルス周期変動を除去した後に加算器２４へ入力し（この処理により、低周波数帯域内のパルス周期変動は完全に除去される。）、一方で、比例項が乗算され補償器１５全体の伝達特性で見た場合に高周波数帯域で支配的となる比例制御偏差信号Ｓpdは移動平均フィルタ２２を経ないで加算器２４に入力する構成としている。
【００７６】
これにより、補償器１５全体の伝達特性としては、図５（ａ）（補償器１５の伝達特性のうち周波数−利得特性を示す。）及び図５（ｂ）（補償器１５の伝達特性のうち周波数−位相特性を示す。）に示すように高周波数帯域での利得の低下及び位相遅れが最小限に抑制されることとなり、結果として、当該利得の低下及び位相遅れを最小限に抑制しつつパルス信号Ｓrpにおけるパルス変動が除去できることとなる。
【００７７】
以上説明したように、第１実施形態のスピンドル制御部ＳＣの動作によれば、パルス信号Ｓrpの周期の変動を比例積分制御により補償する場合に、積分項が乗算された積分制御偏差信号Ｓidに対してのみ移動平均フィルタ２２による平均化処理が施された後に積分演算が施され更に比例制御偏差信号Ｓpdと加算されて補償操作信号Ｓuが生成されるので、当該パルス信号Ｓrpに周期変動が含まれている場合でも、位相余裕を減少させることなく当該周期変動を除去でき、スピンドルモータ１０を正確にフィードバック制御することができる。
【００７８】
また、移動平均フィルタ２２においては、一サンプルタイミングづつ夫々遅延された積分制御偏差信号Ｓidを遅延される度に抽出し、これらを遅延前の積分制御偏差信号Ｓidに加算した後に一回転当たりに生成されるパルス信号Ｓrpのパルス数で除してフィルタ信号Ｓffを生成するので、効果的にパルス信号Ｓrpの周期の変動を除去することができる。
【００７９】
更に、周波数制御によりスピンドルモータ１０（すなわち、光ディスクＤＫ）の回転をフィードバック制御する場合に、位相余裕を減少させることなくパルス信号Ｓrpの周期の変動を除去でき、正確にフィードバック制御することができる。
（II）第２実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第２実施形態について、図６に基づいて説明する。
【００８０】
なお、図６は第２実施形態に係る補償器の構成を示すブロック図であり、更に当該補償器の構成において、第１実施形態の補償器１５と同一の構成については、同一の部材番号を付して細部の説明は省略する。
【００８１】
上述した第１実施形態においては、補償器１５の動作をディジタル的に行う場合について説明したが、第２実施形態においては、補償器の一部をアナログ回路を用いて構成する。
【００８２】
また、第２実施形態の情報再生装置においては、当該情報再生装置に含まれる補償器以外の構成及び動作については、第１実施形態の情報再生装置ＳにおけるＤ／Ａ変換器１６を用いず補償器から直接アナログ操作信号Ｓauが出力される点を除いて当該情報再生装置Ｓと同一であるので、細部の説明は省略する。
【００８３】
先ず、図６を用いて第２実施形態に係る補償器１５’の構成及び動作を説明する。
【００８４】
図６（ａ）に示すように、補償器１５’は、アナログ反転増幅器４２と、Ａ／Ｄ変換器４０と、移動平均フィルタ２２’と、Ｄ／Ａ変換器４１と、抵抗４３ａ及びコンデンサ４３ｂ並びに演算増幅器４３ｃからなるアナログ積分器４３と、Ｒ1なる抵抗値を有する抵抗４４と、Ｒ2なる抵抗値を有する抵抗４５と、Ｒ3なる抵抗値を有する抵抗４６ｂ及び演算増幅器４６ａからなるアナログ加算器４６と、により構成されている。
【００８５】
また、図６（ｂ）に示すように、移動平均フィルタ２２’は、第１実施形態の移動平均フィルタ２２から除算器２７を除いた構成を有し、具体的には、スピンドルモータ１０の一回転につき発生するパルス信号Ｓrpのパルス数（第２実施形態の場合も「４」）より一だけ小さい数の直列に接続された遅延器２５ａ乃至２５ｃと、加算器２６と、により構成されている。
【００８６】
次に、動作を説明する。
【００８７】
始めに、アナログ反転増幅器４２は、減算器１４から出力された制御偏差信号Ｓerの極性を反転し、反転偏差信号Ｓrvを生成して抵抗４４を介してアナログ加算器４６へ出力する。
【００８８】
一方、Ａ／Ｄ変換器４０は、当該制御偏差信号Ｓerをアナログ信号からディジタル信号に変換し、ディジタル制御偏差信号Ｓdaを生成して移動平均フィルタ２２’へ出力する。
【００８９】
そして、移動平均フィルタ２２’は、スピンドルモータ１０の回転に伴って逐次入力されてくるディジタル制御偏差信号Ｓdaにおけるパルス周期をスピンドルモータ１０の一回転分づつ積算する動作を当該ディジタル制御偏差信号Ｓdaにおける各パルス毎に順次行い、加算信号Ｓaを生成してＤ／Ａ変換器４１へ出力する。
【００９０】
このとき、移動平均フィルタ２２’内においては、第１実施形態の場合と同様に、スピンドルモータ１０の一回転につき四つのパルスを含むパルス信号Ｓrpが生成される場合においては、線形方程式
【００９１】
【数２】
Ｈ’（ｚ）＝１＋ｚ-1＋ｚ-2＋ｚ-3
により示される遅延積算処理が行われる。
【００９２】
より具体的には、各遅延器２５ａ、２５ｂ及び２５ｃにより、ディジタル制御偏差信号Ｓdaをパルス信号Ｓrpにおける相隣接する二つのパルス間の間隔だけ順次遅延し、夫々遅延信号Ｓza、Ｓzb及びＳzcを生成して夫々加算器２６へ出力し、更に加算器２６により遅延前の元のディジタル制御偏差信号Ｓdaと各遅延信号Ｓza、Ｓzb及びＳzcとが相互に加算され、加算信号ＳaとしてＤ／Ａ変換器４１へ出力される。
【００９３】
次に、Ｄ／Ａ変換器４１は、加算信号Ｓaをアナログ信号に変換し、アナログ加算信号Ｓaaを生成してアナログ積分器４３へ出力する。
【００９４】
これにより、図６（ａ）に示す構成を有するアナログ積分器４３は、第１実施形態の補償器１５における積分演算器２３と同様の積分処理をアナログ加算信号Ｓaaに対して施し、アナログ積分信号Ｓiaを生成して抵抗４５を介してアナログ加算器４６へ出力する。
【００９５】
そして、アナログ加算器４６は、各抵抗４４、４５及び４６の抵抗値により決定される加算比により反転偏差信号Ｓrvとアナログ積分信号Ｓiaとを加算し、第１実施形態と同様のアナログ操作信号Ｓauを生成してドライブ回路１７へ出力する。
【００９６】
このとき、当該抵抗４４の抵抗値Ｒ1、抵抗４５の抵抗値Ｒ2及び抵抗４６の抵抗値Ｒ3は、夫々に、第１実施形態の補償器１５における比例項Ｋp及び積分項Ｋiとの間において、
【００９７】
【数３】
Ｒ3／（Ｒ2×Ｎ）＝Ｋi （Ｎはスピンドルモータ１０一回転当たりのパルス数）
Ｒ3／Ｒ1＝Ｋp
なる関係が成立するように設定されている。
【００９８】
各抵抗４４、４５及び４６ｂの夫々の抵抗値と比例項Ｋp及び積分項Ｋiとの間に上述した関係があることで、第１実施形態の補償器１５と同様の比例積分制御による補償が補償器１５’においても実施できることとなり、更に移動平均フィルタ２２’としての平均化処理も第１実施形態の場合と同様に可能となるのである。
【００９９】
以上説明したように、第２実施形態の補償器１５’によっても第１実施形態の補償器１５と同様なアナログ操作信号Ｓauの生成が可能となり、結果として第２実施形態の情報再生装置によっても第１実施形態の情報再生装置Ｓと同様の効果を奏することができるのである。
（III）第３実施形態
次に、本発明に係る他の実施形態である第３実施形態について、図７を用いて説明する。
【０１００】
なお、図７は第３実施形態に係る情報再生装置の概要構成を示すブロック図である。ここで、図７において、図１に示す第１実施形態の情報再生装置Ｓと同一の構成部材については、同一の部材番号を付して細部の説明は省略する。
【０１０１】
上述した第１実施形態においては、スピンドルモータ１０の回転を周波数に基づく比例積分制御によりフィードバック制御する場合について説明したが、本第３実施形態では、スピンドルモータ１０の回転を位相に基づく比例微分積分制御によりフィードバック制御する。
【０１０２】
先ず、第３実施形態に係る情報再生装置の構成について、図７を用いて説明する。
【０１０３】
図７に示すように、第３実施形態の情報再生装置Ｓ’は、第１実施形態の情報再生装置Ｓにおけるスピンドル制御部ＳＣに代えてスピンドル制御部ＳＣ’を備えている。
【０１０４】
そして、スピンドル制御部ＳＣ’は、第１実施形態の場合と同様の周期検出器１１、周波数変換手段としてのＴ−ｆ変換器１２、目標周波数発生器１３、減算器１４、Ｄ／Ａ変換器１６及びドライブ回路１７に加えて、位相変換手段としてのＴ−θ変換器３１と、位相比較器３２と、目標位相発生器３３と、補償器１５”と、微分乗算手段としての乗算器３４と、加算器３５と、を備えて構成されている。
【０１０５】
次に、概要動作を説明する。
【０１０６】
先ず、ピックアップ１は、第１実施形態と同様に光ディスクＤＫにおける情報記録面に対して光ビームＢを照射し、その反射光に基づいて光ディスクＤＫ上の情報に対応する検出信号を出力する。
【０１０７】
このとき、ピックアップ制御部ＰＣは、光ビームＢの焦点位置を変更してフォーカスサーボ制御又はトラッキングサーボ制御を行う。
【０１０８】
一方、スピンドルモータ１０は、第１実施形態の場合と同様に、駆動信号Ｓiに基づいて光ディスクＤＫを回転駆動し、この動作に並行してパルス発生器１０ａが上記パルス信号Ｓrpを生成して周期検出器１１へ出力する。
【０１０９】
次に、周期検出器１１は、第１実施形態の場合と同様にパルス信号Ｓrpに基づいて当該スピンドルモータ１０の回転周期を検出し、周期信号Ｓtを生成してＴ−ｆ変換器１２及びＴ−θ変換器３１へ出力する。
【０１１０】
そして、Ｔ−ｆ変換器１２は、第１実施形態の場合と同様に当該周期信号Ｓtにより示されるスピンドルモータ１０の回転周期を回転周波数に変換し、周波数信号Ｓfを生成して減算器１４の一方の入力端子に出力する。
【０１１１】
これと並行して、目標周波数発生器１３は、第１実施形態の場合と同様に目標周波数信号Ｓrefを生成して減算器１４の他方の入力端子に出力する。
【０１１２】
これらにより、減算器１４は、目標周波数信号Ｓrefにより示される目標周波数から周波数信号Ｓfにより示されるスピンドルモータ１０の現在の回転周波数を減算し、それらの差を示す周波数偏差信号Ｓefを生成して乗算器３４へ出力する。
【０１１３】
これにより、乗算器３４は、第２実施形態の比例微分積分制御における予め設定された微分項Ｋdを周波数偏差信号Ｓefに乗算し、微分周波数信号Ｓfdを生成して加算器３５の一方の端子へ出力する。
【０１１４】
一方、Ｔ−θ変換器３１は、周期信号Ｓtにより示されるスピンドルモータ１０の回転周期を回転位相に変換し、位相信号Ｓpを生成して位相比較器３２の一方の入力端子へ出力する。
【０１１５】
これと並行して、目標位相発生器３３は、スピンドルモータ１０を回転させるべき回転位相を示す目標位相信号Ｓrefpを生成して位相比較器３２の他方の入力端子に出力する。
【０１１６】
これらにより、位相比較器３２は、目標位相信号Ｓrefpにより示される目標位相から位相信号Ｓpにより示されるスピンドルモータ１０の現在の回転位相を減算し、それらの差を示す制御偏差信号Ｓdpを生成して補償器１５”へ出力する。
【０１１７】
そして、第１実施形態の補償器１５と同様の構成及び動作を有する補償器１５”は、制御偏差信号Ｓdpをディジタル化した後に移動平均フィルタによる周期変動除去処理を含む比例積分制御により当該制御偏差信号Ｓdpについて位相補償処理を行い、補償操作信号Ｓhを生成して加算器３５の他方の入力端子へ出力する。
【０１１８】
これらにより、加算器３５は、補償操作信号Ｓhと上記微分周波数信号Ｓfdとを加算し、加算操作信号Ｓpuを生成してＤ／Ａ変換器１６へ出力する。
【０１１９】
そして、Ｄ／Ａ変換器１６は、第１実施形態の場合と同様に、加算操作信号Ｓpuをディジタル信号からアナログ信号に変換し、アナログ操作信号Ｓauを生成してドライブ回路１７へ出力する。
【０１２０】
これにより、ドライブ回路１７は、第１実施形態の場合と同様に駆動信号Ｓiを生成し、スピンドルモータ１０に出力してこれを回転駆動する。
【０１２１】
このとき、補償器１５”においては、上述した補償器１５の動作と同様に、積分項が乗算された制御偏差信号Ｓdpにのみ上述した移動平均フィルタによる平均化処理を施した後に更に積分演算を施し、その積分演算後の出力信号に比例項が乗算された制御偏差信号Ｓdpを加算して上記補償操作信号Ｓhを生成する。
【０１２２】
その他、補償器１５”の細部動作等並びにその伝達特性等は上記補償器１５の場合と全く同様であるので、細部の説明は省略する。
【０１２３】
以上説明したように、第３実施形態のスピンドル制御部ＳＣ’の動作によれば、パルス信号Ｓrpの周期の変動を比例微分積分制御により補償する場合に、積分項が乗算された制御偏差信号Ｓdpに対してのみ移動平均フィルタによる平均化処理が施された後に積分演算が施され更に比例項が乗算された制御偏差信号Ｓdpと加算されて補償操作信号Ｓhが生成されるので、パルス信号Ｓrpに周期変動が含まれている場合でも、位相余裕を減少させることなく当該周期変動を除去でき、スピンドルモータ１０を正確にフィードバック制御することができる。
【０１２４】
更に、位相制御によりスピンドルモータ１０の回転をフィードバック制御する場合に、位相余裕を減少させることなくパルス信号Ｓrpの周期の変動を除去でき、正確にフィードバック制御することができる。
【０１２５】
なお、上述した各実施形態においては、ホール素子を用いて生成されたパルス信号Ｓrpに含まれるパルス周期変動を除去する場合について説明したが、これ以外に、その周方向に多数のスリットを有し、スピンドルモータ１０の回転に伴って回転する円盤にレーザ光等の光ビームを照射することによりパルス信号Ｓrpを生成する方式のパルス発生器を備える情報再生装置において、当該スリットの位置誤差に起因するパルス変動を除去する場合に適用することもできる。
【０１２６】
また、上述した各実施形態においては、移動平均フィルタ２２においては、スピンドルモータ１０の一回転に発生するパルスを蓄積してこれを平均化する構成について説明したが、これ以外に、スピンドルモータ１０の二回転以上に渡って発生するパルスを蓄積してこれを平均化しても良い。
【０１２７】
更に、上述した各実施形態においては、情報再生装置Ｓ又はＳ’におけるスピンドルモータ１０に対して本発明を適用した場合について説明したが、これ以外に、光ディスクに対して情報を記録する情報記録装置におけるスピンドルモータの回転制御に対して本発明を同様に適用することも可能である。
【０１２８】
更にまた、本発明は、光ディスクを回転させるスピンドルモータ以外の他のモータであって、予め設定されている回転数で回転させるべきモータの回転を、フィードバック制御を含む回転サーボ制御により制御する回転サーボ制御装置又は回転サーボ制御方法に対しても同様に適用することが可能である。
【０１２９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償する場合に、制御偏差信号に比例項が乗算された比例偏差信号と、当該制御偏差信号に対して乗算処理、蓄積処理、平均化処理及び積分演算処理を夫々施した結果得られる積分平均化信号とが加算されて当該補償信号が生成されるので、回転信号に周期変動が含まれている場合でも、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく当該周期変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【０１３０】
従って、回転信号の生成に当たって精度の低い安価な構成を用いることにより当該回転信号に周期変動が含まれる場合でも、当該変動を効果的に除去して回転手段を正確にサーボ制御することができる。
【０１３１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、一サンプルタイミングづつ夫々遅延された積分偏差信号を遅延される度に抽出し、これらと現サンプルタイミングの積分偏差信号とを加算した後に少なくとも一回転当たりに生成される回転信号のパルス数で除して平均化偏差信号を生成するので、効果的に回転信号の周期の変動を除去することができる。
【０１３２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加えて、周波数制御により回転手段の回転をフィードバック制御する回転サーボ制御装置において、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【０１３３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加えて、位相制御により回転手段の回転をフィードバック制御する回転サーボ制御装置において、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【０１３４】
更に、回転手段の回転をいわゆる比例積分微分制御する場合においても、当該回転を正確にフィードバック制御することができる。
【０１３５】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、ディスク状記録媒体の回転を、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去して正確にフィードバック制御することができる。
【０１３６】
請求項６に記載の発明によれば、回転信号の周期の変動を比例積分制御により補償する場合に、制御偏差信号に比例項が乗算された比例偏差信号と、当該制御偏差信号に対して乗算処理、蓄積処理、平均化処理及び積分演算処理を夫々施した結果得られる積分平均化信号とが加算されて当該補償信号が生成されるので、回転信号に周期変動が含まれている場合でも、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく当該周期変動を除去でき、回転手段を正確にフィードバック制御することができる。
【０１３７】
従って、回転信号の生成に当たって精度の低い安価な構成を用いることにより当該回転信号に周期変動が含まれる場合でも、当該変動を効果的に除去して回転手段を正確にサーボ制御することができる。
【０１３８】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明の効果に加えて、一サンプルタイミングづつ夫々遅延された積分偏差信号を遅延される度に抽出し、これらと現サンプルタイミングの積分偏差信号とを加算した後に少なくとも一回転当たりに生成される回転信号のパルス数で除して平均化偏差信号を生成するので、効果的に回転信号の周期の変動を除去することができる。
【０１３９】
請求項８に記載の発明によれば、請求項６又は７に記載の発明の効果に加えて、ディスク状記録媒体の回転を、フィードバック制御理論における位相余裕を減少させることなく回転信号の周期の変動を除去して正確にフィードバック制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の情報再生装置の概要構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の補償器の構成等を示すブロック図であり、（ａ）は補償器の全体構成を示すブロック図であり、（ｂ）は移動平均フィルタの細部構成を示すブロック図である。
【図３】移動平均フィルタの動作を示す図であり、（ａ）はホール素子の配置を示す模式図であり、（ｂ）はその動作を示すタイミングチャートである。
【図４】移動平均フィルタの伝達特性を示す図であり、（ａ）はその周波数−利得特性を示す図であり、（ｂ）はその周波数−位相特性を示す図である。
【図５】補償器全体の伝達特性を示す図であり、（ａ）はその周波数−利得特性を示す図であり、（ｂ）はその周波数−位相特性を示す図である。
【図６】第２実施形態の補償器の構成等を示すブロック図であり、（ａ）は補償器の全体構成を示すブロック図であり、（ｂ）は移動平均フィルタの細部構成を示すブロック図である。
【図７】第３実施形態の情報再生装置の概要構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…ピックアップ
１０…スピンドルモータ
１０ａ…パルス発生器
１１…周期検出器
１２…Ｔ−ｆ変換器
１３…目標周波数発生器
１４…減算器
１５、１５’、１５”…補償器
１６、４１…Ｄ／Ａ変換器
１７…ドライブ回路
１９、４０…Ａ／Ｄ変換器
２０、２１、３４…乗算器
２２、２２’…移動平均フィルタ
２３…積分演算器
２４、２６、３５…加算器
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ…遅延器
２７…除算器
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ…ホール素子
３１…Ｔ−θ変換器
３２…位相比較器
３３…目標位相発生器
４２…アナログ反転増幅器
４３…アナログ積分器
４３ａ、４４、４５、４６ｂ…抵抗
４３ｂ…コンデンサ
４３ｃ、４６ａ…演算増幅器
４６…アナログ加算器
Ｓ…情報再生装置
Ｂ…光ビーム
ＳＣ…スピンドル制御部
ＰＣ…ピックアップ制御部
ＤＫ…光ディスク
Ｓrp…パルス信号
Ｓt…周期信号
Ｓf…周波数信号
Ｓref…目標周波数信号
Ｓer、Ｓdp…制御偏差信号
Ｓu、Ｓh…補償操作信号
Ｓau…アナログ操作信号
Ｓi…駆動信号
Ｓda…ディジタル制御偏差信号Ｓda
Ｓpd…比例制御偏差信号
Ｓid…積分制御偏差信号
Ｓff…フィルタ信号
Ｓif…積分信号
Ｓza、Ｓzb、Ｓzc…遅延信号
Ｓa…加算信号
Ｓp…位相信号
Ｓrefp…目標位相信号
Ｓfd…微分周波数信号
Ｓpu…加算操作信号
Ｓrv…反転偏差信号
Ｓaa…アナログ加算信号
Ｓia…アナログ積分信号
【図１】
0003699606.tif 000002
【図２】
0003699606.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003699606.tif 000005
【図５】
0003699606.tif 000006
【図６】
0003699606.tif 000007
【図７】
0003699606.tif 000008