JP2003116297A

JP2003116297A - モータ制御装置およびｄｃモータの駆動方法

Info

Publication number: JP2003116297A
Application number: JP2002198277A
Authority: JP
Inventors: Toru Kawabata; 透川端; Yoshihiro Mushishika; 由浩虫鹿
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2003-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ＤＣモータによって対象物を駆動し、その位置
を制御するモータ制御装置において、負荷の影響やＤＣ
モータのコギングトルクの影響を低減して、高い精度で
対象物の位置制御を行う。【解決手段】ＤＣモータ５と、ＤＣモータ５に結合さ
れ、ＤＣモータの回転力を伝達して所定の質量を有する
物体を負荷に抗して移動させる駆動機構１２と、駆動機
構１２に結合したＤＣモータ５が回転する程度に大きい
第１の電圧、および、第１の電圧と同じ極性を備え、Ｄ
Ｃモータ５のコギングトルクによる逆回転を防止し、Ｄ
Ｃモータ５が回転しない程度に小さい第２の電圧を発生
する電圧発生手段１３と、第１の電圧をＤＣモータ５に
印加した後、第２の電圧をＤＣモータ５に印加するよう
電圧発生手段１４を制御する制御手段１９とを備えたモ
ータ制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はモータ制御装置に関
し、特に小型のＤＣモータを使用し、精密な位置制御を
行うモータ制御装置およびＤＣモータの制御方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ブラシおよび整流子を含むＤＣモータ
は、単純な構造を備えているため、安価に製造すること
ができる。また、ＤＣモータは、小型、高効率、大出力
であり、特別な駆動装置が不要であるという特徴を備え
ている。このため、数多くの機器にＤＣモータが利用さ
れている。

【０００３】しかし、ＤＣモータの回転子の停止位置を
高精度に制御したい場合、あるいは、極めて低い回転数
で安定してモータを回転させたい場合、ＤＣモータで
は、これらの要求を十分に満たすことが困難なことがあ
る。

【０００４】その理由のひとつは、ＤＣモータにコギン
グトルクが発生することが挙げられる。以下、ＤＣモー
タのコギングトルクを説明する。

【０００５】図８（ａ）に示すように、ＤＣモータは、
磁極９１、９２、９３を有する回転子９４および界磁９
５を含む。磁極９１、９２、９３は珪素鋼板などの磁性
体からなる鉄芯および鉄芯に巻回された巻線を有し、界
磁９５は、フェライトマグネットなどの永久磁石からな
る。図８（ａ）に示すように、典型的には、ＤＣモータ
は３つの磁極９１、９２、９３および２つの界磁９５を
備える。

【０００６】このようなＤＣモータにおいて、磁極９
１、９２、９３が磁性体を含むため、磁極９１、９２、
９３が界磁９５に吸引されることにより、ＤＣモータが
通電されていない状態でも回転子９４を回転させようと
するトルクが発生する。このトルクは、磁極９１、９
２、９３が界磁９５による磁界中で安定な状態となるよ
う、回転子９４を回転させる。回転子９４を回転させよ
うとするトルクは、磁極９１、９２、９３と界磁９５と
の吸引力によって発生するので、磁極９１、９２、９３
が安定な状態となる回転子９４の回転角度は、界磁９５
と磁極９１、９２、９３と相互の配置に依存する。

【０００７】一般的には、磁極９１、９２、９３の１つ
が界磁９５の１つともっとも近接した状態が安定してい
る。例えば、図８（ａ）は、磁極９１が界磁９５のＮ極
に近接しており、安定な状態の１つを示している。この
状態では、回転子９４を回転させようとするトルクはゼ
ロとなる。

【０００８】図８（ａ）に示す位置から回転子９４を時
計周り回転させた場合、図８（ｂ）に示すように、図８
（ａ）に示す位置から６０°回転子９４を回転させるこ
とによって、磁極９２が界磁９５のＳ極にもっとも近接
する。この状態は別な安定状態を示している。回転子９
４に磁極が３つあり、界磁が２つあるため、回転子９４
が１回転する間に安定な状態は６回存在し、回転子９４
が６０°回転するごとに、安定な状態をとる。

【０００９】図９は、回転子９４と界磁９５との磁力に
より発生するトルクの大きさおよびその方向を破線で示
している。図８（ａ）に示す状態を図９において初期状
態としている。ＤＣモータに通電を行わない状態で、図
９の点Ａの状態から回転子９４を時計まわりに外部から
力を加えて回転させると、界磁９５のＮ極と磁極９１と
の間の吸引力によって、回転とは逆向きのトルクが発生
し、回転角の増大に伴って、この逆向きのトルクも増大
する。回転子９４がおおよそ１５°回転すると、逆向き
のトルクの大きさは最大となる（図９の点Ｂ）。さらに
回転子９４の回転が進むと、磁極９２と界磁９５のＳ極
との吸引力が発生する。このため、回転子９４に働く逆
向きのトルクは次第に小さくなる。そして、回転子９４
がおおよそ３０°回転すると、回転子９４に働く逆向き
のトルクはゼロとなる（図９の点Ｃ）。

【００１０】さらに回転子９４の回転が進むと、磁極９
２と界磁９５のＳ極との間に働く吸引力が優勢になるた
め、回転子９４には時計回りに回転子９４を回転させる
トルクが発生する。回転子９４がおおよそ４５°回転す
ると、回転子９４を時計回りに回転させるトルクが最大
となる（図９の点Ｄ）。そして、回転子９４がおおよそ
６０°回転すると、回転子９４を時計回りに回転させる
トルクはゼロとなる（図９の点Ｅ）。

【００１１】実際には、回転子９４の回転軸に摩擦トル
クが存在するため、一点鎖線で示される摩擦トルク以上
のトルクが回転子９４に発生しない限り、回転子９４は
実際には回転しない。このため、回転子９４に働く実効
トルクは図９中、実線で示される曲線となる。このよう
なトルクの変動が回転子９４の回転角度に対して６０°
ごとに生じる。図９において実線で示すように、実効ト
ルクは、回転子９４の回転角に応じて、正、負およびゼ
ロの値をとる。この実効トルクがコギングトルクであ
る。

【００１２】ＤＣモータへの通電をやめ、ＤＣモータを
停止させる場合、回転子９４が停止する角度によって、
コギングトルクの大きさおよび向きが異なる。このた
め、図９において、コギングトルクがゼロとなるような
角度において回転子９４を停止させる場合（３０°近
傍、６０°近傍など）には、コギングトルクの影響を受
けることなく回転子９４を停止させることができる。

【００１３】しかし、コギングトルクが正の値となるよ
うな角度において回転子９４を停止させようとする場合
には、回転子９４にコギングトルクが働き、所望の回転
角度を超えて、回転子９４が安定する位置（６０°近
傍、１２０°近傍など）まで回転してしまう。また、コ
ギングトルクが負の値となるような角度において回転子
９４を停止させようとする場合には、回転子９４を逆方
向に回転させようとするコギングトルクが働き、回転子
９４が停止する直前に逆回転して、回転子９４が安定す
る位置（０°近傍、６０°近傍など）まで回転してしま
う。このため、ＤＣモータでは、回転子９４が停止する
位置を正確に制御することが困難である。

【００１４】また、ＤＣモータでは、通電によって発生
する軸周りのトルクは均一ではない。特に、小型のＤＣ
モータでは磁極の数が小さいため、回転子９４が１回転
する間に生じるトルクむらは大きくなる。ＤＣモータを
駆動する電源の変動や、モータに接続された負荷の変動
も影響するため、ＤＣモータの出力変動は大きくなって
しまう。

【００１５】さらに、ＤＣモータにおける軸受け摩擦等
の負荷変動も大きい。特に、静止摩擦と動摩擦との差に
よる負荷の変動が問題となる。具体的には、ＤＣモータ
の通電より、軸受けの静止摩擦は回転子９４に発生する
トルクに比例して大きくなる。しかし、いったん回転子
９４が始動すると、静止摩擦から動摩擦に切り替わるた
め、回転子９４の回転を妨げる摩擦力は急減する。この
ような摩擦力の変化は、一種の負性抵抗とみなされるの
で、ＤＣモータを比例制御する場合には、系を不安定に
する。このため、特に低速で安定した回転を行うことが
困難である。

【００１６】回転子の慣性モーメントが大きいことも問
題である。小型ＤＣモータでは、界磁に永久磁石を使用
することによって界磁のスペースを小さくし、あまった
スペースを利用して、直径の大きい回転子を使用するこ
とができる。これにより、高効率で大出力を得ることの
できるモータを実現することができる。しかし、回転子
の直径が大きくなることによって、回転子の慣性モーメ
ントも増大するという問題が生じる。ＤＣモータが駆動
する負荷にも依存するが、回転子の慣性モーメントの等
価質量は、ＤＣモータが駆動する負荷の質量の数倍にも
達する場合が多い。

【００１７】回転子の慣性モーメントが増大することに
よって、ＤＣモータの始動および停止に時間がかかって
しまう。このため、ＤＣモータにより駆動される負荷の
移動速度も始動時には小さくなる。また、ＤＣモータの
通電を停止しても、負荷を直ちに停止させることは困難
となる。

【００１８】このような問題を解決するために、ＤＣモ
ータにより駆動される負荷の移動速度を検出し、負荷の
位置決めに利用することも考えられる。しかし、そのよ
うな速度を検出する制御機構を追加することは、ＤＣモ
ータ制御装置のコストを上昇させる。したがって、低コ
ストで製造されるべき装置には、そのような速度検出機
構を付加することはできない。

【００１９】ＤＣモータを用いた制御装置として、例え
ば、光ディスク装置を挙げることができる。特開２００
０−２０９７４号公報は、光ディスク装置においてＤＣ
モータをパルス駆動する技術を開示している。光ディス
ク装置では、制御対象である光ヘッドを目的位置に高速
で移動させ、また高精度に位置決めすることが求められ
る。以下、この従来技術による光ディスク装置を説明す
る。

【００２０】図１０（ａ）は、従来のモータ制御装置を
用いた光ディスク装置１０１の主要部を示すブロック図
であり、図１０（ｂ）はその平面図を示している。光デ
ィスク装置１０１は、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）１０
２を再生するＣＤ−ＲＯＭドライブ装置であり、光ディ
スク１０２には、螺旋状のトラックが形成されている。
光ディスク装置１０１は、装填された光ディスク１０２
に対し、光ディスク１０２の径方向（図１０（ｂ）中の
矢印Ａ方向）に移動し得る光学ヘッド（光ピックアッ
プ）１０３と、光学へッド１０３を径方向に移動させる
光学ヘッド移動機構と、制御手段１０９と、トラッキン
グエラー信号生成回路１２１と、トラッキングサーボ回
路１２２と、スレッドサーボ回路１２３と、比較器１２
４とを有している。以下、光ディスク１０２の径方向を
単に「径方向」と言う。

【００２１】光学へッド１０３は、対物レンズ（集光レ
ンズ）１３２と、トラッキングアクチュエータ１４１と
を備えている。対物レンズ１３２は、径方向および光デ
ィスク１０２の回転軸と平行な方向のそれぞれに移動し
得る。光ディスク１０２の回転軸と平行な方向を単に
「回転軸方向」と言う。トラッキングアクチュエータ１
４１は、対物レンズ１３２を径方向（光ディスク１０２
の内周側または外周側）に移動させる。トラッキングア
クチュエータ１４１にドライバ１４２を介して所定の電
圧が印加されると、その電圧の極性および大きさに応
じ、トラッキングアクチュエータ１４１が対物レンズ１
３２を径方向に移動させる。

【００２２】光学ヘッド移動機構は、主に、スレッドモ
ータ（フィードモータ）１０７と、スレッドモータ１０
７を駆動するドライバ１７１と、スレッドモータ１０７
の回転軸１０８に固定されたリードスクリュー（ウォー
ムギヤ）１８１と、ウォームホイール２４１と、ピニオ
ンギヤ２４２と、ラックギヤ１１５と、光学ヘッド１０
３を案内する一対のガイドシャフト１１６とを含んでい
る。光学へッド１０３は、一対のガイドシャフト１１６
に対し、移動可能に支持されている。後述する駆動制御
によりスレッドモータ１０７が駆動すると光学ヘッド１
０３は、ガイドシャフト１１６に沿って所定方向に移動
する。

【００２３】制御手段１０９は、通常、マイクロコンピ
ュータ（ＣＰＵ）で構成され、光学へッド１０３、スレ
ッドモータ１０７、トラッキングサーボ回路１２２、ス
レッドサーボ回路１２３等、光ディスク装置１０１全体
の制御を行う。この制御手段１０９は、パルス発生回路
（パルス電圧生成手段）１９１を内蔵している。制御手
段１０９と、比較器１２４とによって、対物レンズ１３
２のずれ量を検出するずれ量検出手段が構成される。

【００２４】光ディスク装置１０１において、光学ヘッ
ド１０３からの電圧信号は、トラッキングエラー信号生
成回路１２１に入力され、電圧信号であるトラッキング
エラー信号（ＴＥ）を生成する。トラッキングエラー信
号は、トラッキングサーボ回路１２２に入力され、電圧
信号であるトラッキングサーボ信号（ＴＳ）が生成され
る。このトラッキングサーボ信号のレベル、即ち、電圧
値は、基準位置からの径方向における対物レンズ１３２
のずれの大きさおよびその方向に対応している。

【００２５】トラッキングサーボ信号（ＴＳ）は、ドラ
イバ１４２を介してトラッキングアクチュエータ１４１
に入力されると共に、スレッドサーボ回路１２３にも入
力される。トラッキングアクチュエータ１４１は、トラ
ッキングサーボ信号に基づいて駆動され、このトラッキ
ングアクチュエータ１４１の駆動により、対物レンズ１
３２は、トラックの中心に向かって移動する。即ち、ト
ラッキングサーボがかかる。

【００２６】このトラッキングアクチュエータ１４１の
駆動のみでは、対物レンズ１３２をトラックに追従させ
ることに限界がある。このため、スレッドモータ１０７
を駆動して光学ヘッド本体を対物レンズ１３２が移動し
た方向と同方向に移動し、対物レンズ１３２を基準位置
に戻すように制御する（スレッド制御を行う）。

【００２７】スレッドサーボ回路１２３では、スレッド
サーボ信号（ＳＳ）が生成される。このスレッドサーボ
信号のレベル、即ち、電圧値は、基準位置からの径方向
における対物レンズ１３２のずれの大きさおよびその方
向に対応している。スレッドサーボ信号（ＳＳ）は、比
較器（コンパレータ）１２４に入力され、比較器１２４
で２値化される。この２値化信号（電圧）は、比較器１
２４から出力され、制御手段１０９に入力される。

【００２８】図１１（ａ）から（ｃ）は、従来のモータ
制御装置を用いた光ディスク装置１０１のスレッドサー
ボ信号（電圧）、比較器１２４からの信号（電圧）およ
びパルス発生回路１９１からの信号（電圧）のタイミン
グチャートである。また、図１２は、スレッド制御の際
の制御手段１０９の制御動作を示すフローチャートであ
る。

【００２９】図１１（ａ）および（ｂ）に示すように、
比較器１２４からの信号のレベルは、スレッドサーボ信
号のレベル（電圧値）がスレショルドレベル（基準電圧
値）以上の場合には、ハイレベル（Ｈ）になり、スレッ
ドサーボ信号のレベル（電圧値）がスレショルドレベル
（基準電圧値）末満の場合には、ローレベル（Ｌ）にな
る。

【００３０】光ディスク装置１０１では、比較器１２４
からの信号のレベルがローレベル（Ｌ）からハイレベル
（Ｈ）になったとき、対物レンズ１３２の基準位置に対
するずれ量がある限界値に達したものとされ、制御手段
１０９はパルス発生回路１９１により所定パターンのパ
ルス信号（パルス電圧）を生成し、出力する。

【００３１】図１１（ｃ）に示すように、このパルス発
生回路１９１で生成されるパルス電圧のパターンは、そ
のパルス電圧に基づいてスレッドモータ１０７が駆動さ
れた際、対物レンズ１３２が基準位置に戻るように、予
め設定されている。パルス発生回路１９１からのパルス
電圧は、ドライバ１７１を介してスレッドモータ１０７
に印加される。スレッドモータ１０７は、パルス電圧に
基づいて駆動し、このスレッドモータ１０７の駆動によ
り、光学へッド本体１０３が対物レンズ１３２の移動方
向と同方向に移動して、対物レンズ１３２が基準位置に
戻る。

【００３２】図１１（ｃ）に示すように、パルス電圧
は、極性の異なる第１のパルス電圧（正のパルス電圧）
１５１と第２のパルス電圧（負のパルス電圧）１５２と
で構成されている。第１のパルス電圧１５１の絶対値
は、スレッドモータ１０７が光ディスク装置１０１に組
み込まれた状態において、そのスレッドモータ１０７が
作動する電圧（起動電圧）の絶対値より十分に大きい。
この場合、第１のパルス電圧１５１の絶対値は、スレッ
ドモータ１０７が作動する電圧の絶対値の１２０〜１７
０％程度に設定する。また、第２のパルス電圧１５２の
絶対値は、第１のパルス電圧１５１の絶対値未満であ
る。この場合、第２のパルス電圧１５２の絶対値は、第
１のパルス電圧１５１の絶対値の５０〜９０％程度に設
定する。上述のパルス電圧がドライバ１７１を介してス
レッドモータ１０７に印加されると、第１のパルス電圧
１５１によりスレッドモータ１０７が作動し、その回転
が加速され、第２のパルス電圧１５２によりスレッドモ
ータ１０７が制動され（ブレーキがかかり）、対物レン
ズ１３２が基準位置に位置するようにスレッドモータ１
０７が停止する。

【００３３】次に、スレッド制御の際の制御手段１０９
の制御動作を説明する。図１２に示すように、比較器１
２４からの信号（電圧）のレベルがローレベル（Ｌ）か
らハイレベル（Ｈ）に変化したか否かを判断する（ステ
ップ２０１）。ステップ２０１における判断が「ＮＯ」
の場合、パルス信号（パルス電圧）を出力せず（ステッ
プ２０２）、ステップ２０１に戻り、再度、ステップ２
０１以降を実行する。

【００３４】ステップ２０１における判断が「ＹＥＳ」
の場合、前述したように、パルス発生回路１９１により
パルス信号（パルス電圧）を生成し、出力する（ステッ
プ２０３）。ステップ２０３の後、ステップ２０１に戻
り、再度、ステップ２０１以降を実行する。このような
手順によって、光学ヘッド移動機構の負荷に変動等が生
じても、スレッドモータ１０７を安定して正確に回転駆
動させることができる。

【００３５】

【発明が解決しようとする課題】上述の光ディスク装置
では、ＤＣモータの回転子の慣性モーメントが大きいに
もかかわらず、回転子をすばやく停止させることができ
る。このため、制御の精度をある程度向上させることは
可能である。しかし、上述の光ディスク装置には以下に
述べるような問題がある。

【００３６】まず、ＤＣモータの回転を制御できる回転
角度を小さくすることが困難であるために、位置決め精
度を高くできないという問題がある。高分解能を得るた
めに送り量（回転角）を微小化しようとする場合、ＤＣ
モータを駆動するパルス電圧を下げる、あるいは、パル
ス幅を短くすることが考えられる。しかし、パルス電圧
を下げると、負荷変動およびトルク変動の影響を受け易
くなり、これらの影響のために送り量を微小化すること
が困難となる。

【００３７】また、パルス幅を短くすると、ある回転角
以下においては、モータは振動するのみで全く回転しな
い状態に陥ってしまう。この現象はコギングトルクの影
響によって引き起こされる。具体的には、パルス電圧を
印加することにより、モータがわずかに回転していて
も、駆動電圧が０になった瞬間に、回転子を逆回転させ
ようとするコギングトルクが回転子に働き、元の位置に
戻ってしまう。このため、何度パルスを繰り返し印加し
たとしても、回転子は回転しない。

【００３８】モータから制御対象までの駆動機構にガタ
や、変形によるばね性がある場合、この現象はより顕著
に表れ、制御対象を全く移動させることなくモータのみ
が振動することになってしまう。したがって、パルス電
圧を低下させたり、パルス幅を短くすることによって、
送り量を微小化するには、こうした現象が生じない範囲
でしか実現し得ず、位置決め精度を向上させるには限界
があった。

【００３９】さらに、駆動パルスの直後にブレーキパル
スを印加することにより、制御の安定性を著しく損ねる
場合がある。機構の負荷は正転方向と逆転方向が同じで
あるとは限らない。むしろ、このような送り量が微小で
ある場合には、機構の負荷が正転方向と逆転方向とで異
なることが多い。これは特にモータから制御対象への駆
動機構の剛性が低い場に顕著である。

【００４０】例えば、ある方向に送り続けると圧縮した
ばねで制御対象を押すような状態となるモータ制御装置
がある。この場合、モータにとって、移動させようとす
る方向への負荷は大きく、逆方向への負荷は非常に小さ
くなる。このような状態で駆動パルスに対して一定の割
合のブレーキパルスを印加すると、モータが逆回転し、
極端な場合、制御対象も逆方向に移動してしまい、制御
の安定性を著しく損ねる。したがって、ブレーキパルス
はこのような現象の起こらないような電圧値およびパル
ス幅にする必要があり、大きなロータの慣性モーメント
に対して、電圧値およびパルス幅が制限されたブレーキ
パルスではブレーキとして十分には機能しないことも考
えられる。

【００４１】上述の従来技術では、送り量を小さくする
ために、ＤＣモータに印加するパルス電圧の電圧値をＤ
Ｃモータが起動しうる最低電圧の１.７倍程度に設定し
ている。また、１回のパルス電圧による移動量が所定の
値に達していない場合、同じパルス電圧を繰り返して印
加することが示されている。

【００４２】しかし、このような小さな値のパルス電圧
を用いる場合には、一度パルス電圧を印加して、所定の
移動量を達成し得ないときには、同じパルス電圧を繰り
返し印加してもやはり動かない可能性が高い。なぜな
ら、例えば、圧縮したばねで制御対象を押すような場
合、所定量には達しない量で制御対象が移動することに
よって、バネがさらに圧縮され、一度パルス電圧を印加
した後のほうが制御対象に大きな負荷がかかるからであ
る。

【００４３】本発明は上記課題を解決し、ＤＣモータを
使用し、精密な位置制御を行うことができ、制御動作が
安定なモータ制御装置およびＤＣモータの駆動方法を提
供することを目的とする。また、本発明はそのようなモ
ータ制御装置を備えたディスクドライブ装置を提供する
ことを目的としている。

【００４４】

【課題を解決するための手段】本発明のモータ制御装置
は、ＤＣモータと、前記ＤＣモータに結合され、前記Ｄ
Ｃモータの回転力を伝達して所定の質量を有する物体を
負荷に抗して移動させる駆動機構と、前記駆動機構に結
合したＤＣモータが回転する程度に大きい第１の電圧、
および、前記第１の電圧と同じ極性を備え、前記ＤＣモ
ータのコギングトルクによる逆回転を防止し、前記ＤＣ
モータが回転しない程度に小さい第２の電圧を発生する
電圧発生手段と、前記第１の電圧を前記ＤＣモータに印
加した後、前記第２の電圧を前記ＤＣモータに印加する
よう前記電圧発生手段を制御する制御手段とを備えてい
る。

【００４５】ある好ましい実施形態において、前記制御
手段は、前記第１の電圧を振幅とするパルス電圧を前記
ＤＣモータに印加し、前記パルス電圧のパルス幅Ｔが、
前記ＤＣモータの電気的時定数をｔとして、ｔ≦Ｔ≦５
ｔの関係を満たすよう、前記電圧発生手段を制御する。

【００４６】ある好ましい実施形態において、前記第１
の電圧は、前記ＤＣモータが前記負荷に抗して物体を移
動させるのに必要な最小電圧の３倍以上である。

【００４７】ある好ましい実施形態において、前記制御
手段は、前記物体の移動量を検知し、前記移動量が所定
の値に達しない場合には、前記第１の電圧および前記第
２の電圧を前記ＤＣモータに繰り返し印加するよう前記
電圧発生手段を制御する。

【００４８】ある好ましい実施形態において、前記制御
手段は、前記物体の移動量を検知し、前記移動量が所定
の値に達しない場合には、前記第１の電圧の印加時間Ｔ
を増大させる。

【００４９】ある好ましい実施形態において、前記電圧
発生手段は、正および負の値をそれぞれ持つ前記第１の
電圧および前記第２の電圧を発生し、前記制御手段は、
前記物体を移動させるべき方向に応じて、前記正または
負の値を持つ第１の電圧および前記第２の電圧を前記Ｄ
Ｃモータに印加するよう前記電圧発生手段を制御する。

【００５０】ある好ましい実施形態において、前記制御
手段は、前記第１の電圧および前記第２の電圧を交互に
前記ＤＣモータに印加するよう前記電圧発生手段を制御
する。

【００５１】ある好ましい実施形態において、前記電圧
発生手段は、パルス幅変調制御回路を含み、前記第１の
電圧および前記第２の電圧を前記パルス幅変調制御回路
から出力されるパルス電圧の実効値として発生させる。

【００５２】ある好ましい実施形態において、所定の時
間以上前記物体を駆動させない場合、前記第２の電圧の
電圧値を低下させる。

【００５３】ある好ましい実施形態において、前記電圧
発生手段はスイッチング手段を含み、前記スイッチング
手段をオン状態にすることによって前記第１の電圧を発
生する。

【００５４】また、本発明のディスクドライブ装置は、
ディスクを回転させるための駆動手段と、前記ディスク
に情報を記録すること、および／または前記ディスクに
記録された情報を再生することを行うためのヘッドと、
前記ヘッドを前記ディスクの径方向に移動させるための
ヘッド移動機構と、前記ヘッド移動機構を駆動するため
に前記ヘッド移動機構に結合されたＤＣモータと、前記
ヘッド移動機構に結合したＤＣモータが回転する程度に
大きい第１の電圧、および、前記第１の電圧と同じ極性
を備え、前記ＤＣモータのコギングトルクによる逆回転
を防止し、前記ＤＣモータが回転しない程度に小さい第
２の電圧を発生する電圧発生手段と、前記第１の電圧を
前記ＤＣモータに印加した後、前記第２の電圧を前記Ｄ
Ｃモータに印加するよう前記電圧発生手段を制御する制
御手段とを備えている。

【００５５】ある好ましい実施形態において、前記制御
手段は、前記第１の電圧を振幅とするパルス電圧を前記
ＤＣモータに印加し、前記パルス電圧のパルス幅Ｔが、
前記ＤＣモータの電気的時定数をｔとして、ｔ≦Ｔ≦５
ｔの関係を満たすよう、前記電圧発生手段を制御する。

【００５６】ある好ましい実施形態において、前記第１
の電圧は、前記ＤＣモータが前記負荷に抗してヘッドを
移動させるのに必要な最小電圧の３倍以上である。

【００５７】ある好ましい実施形態において、前記制御
手段は、前記第１の電圧および前記第２の電圧を交互に
前記ＤＣモータに印加するよう前記電圧発生手段を制御
する。

【００５８】ある好ましい実施形態において、前記電圧
発生手段は、パルス幅変調制御回路を含み、前記第１の
電圧および前記第２の電圧を前記パルス幅変調制御回路
から出力されるパルス電圧の実効値として発生させる。

【００５９】また、本発明のＤＣモータの駆動方法は、
所定の質量を有する物体を負荷に抗して移動させる駆動
機構に回転力を伝達するためＤＣモータの駆動方法であ
って、前記駆動機構に結合したＤＣモータが回転する程
度に大きい第１の電圧、および、前記第１の電圧と同じ
極性を備え、前記ＤＣモータのコギングトルクによる逆
回転を防止し、前記ＤＣモータが回転しない程度に小さ
い第２の電圧を発生させ、前記第１の電圧を前記ＤＣモ
ータに印加した後、前記第２の電圧を前記ＤＣモータに
印加する。

【００６０】ある好ましい実施形態において、前記第１
の電圧を振幅とするパルス電圧を前記ＤＣモータに印加
し、前記パルス電圧のパルス幅Ｔは、前記ＤＣモータの
電気的時定数をｔとして、ｔ≦Ｔ≦５ｔの関係を満たし
ている。

【００６１】ある好ましい実施形態において、前記第１
の電圧は、前記ＤＣモータが前記負荷に抗して物体を移
動させるのに必要な最小電圧の３倍以上である。

【００６２】ある好ましい実施形態において、前記第１
の電圧および前記第２の電圧を交互に前記ＤＣモータに
印加する。

【００６３】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
によるモータ制御装置の第１の実施形態を説明する。図
１は、モータ制御装置を含む光ディスクドライブ装置１
の主要部を概略的に示している。光ディスクドライブ装
置１は、例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの光ディスク２に
対して情報を記録し、光ディスク２に記録された情報を
再生する。光ディスク２には、らせん状のトラックが形
成されている。

【００６４】光ディスク装置１は、光ディスク２を装着
して回転させる回転駆動機構を備えている。この回転駆
動機構は、スピンドルモータ９と、スピンドルモータ９
の回転軸２４に固定され、光ディスク２が装着されるタ
ーンテーブル２５と、スピンドルモータ９を駆動する図
示しないドライバとを含む。

【００６５】また、光ディスク装置１は、ターンテーブ
ル２５に装着された光ディスク２に対し、光ディスク２
の径方向に移動し得る光学ヘッド（光ピックアップ）２
３と、光学へッド２３を径方向に移動させる駆動機構で
ある光学ヘッド移動機構１２と、光学ヘッド移動機構１
２を駆動するＤＣモータ５とを備えている。光学ヘッド
２３および光学ヘッド移動機構１２を制御するため、光
ディスク装置１は、制御部１９と、トラッキングサーボ
回路１７と、ドライバ２１と、スレッドサーボ回路２２
と、電圧発生部１３とをさらに備えている。これら構成
要素は図示しないケーシングに収納されている。以下、
光ディスク２の径方向を単に「径方向」と言う。トラッ
キングサーボ回路１７、ドライバ２１、およびスレッド
サーボ回路２２はコンパクトディスク（ＣＤ）を再生す
るドライブ装置等の公知の回路により構成されている。

【００６６】光学へッド２３は、光源であるレーザダイ
オード２６と、受光部である分割フォトダイオード２７
と、対物レンズ（集光レンズ）２８と、アクチュエータ
２９とを含む。

【００６７】対物レンズ２８は、光学ヘッド２３に設け
られた図示しない付勢手段となるサスペンションバネに
よって支持され、光学へッド２３の本体に対し、径方向
および光ディスク２の回転軸方向（対物レンズ２８の光
軸方向）のそれぞれに移動し得る。対物レンズ２８がそ
の中立位置からずれると、対物レンズ２８は、サスペン
ションバネによる弾性力によって中立位置に向かって付
勢される。以下、光ディスク２の回転軸方向を単に「回
転軸方向」と言う。

【００６８】アクチュエータ２９は、光学へッド２３本
体に対し、対物レンズ２８を回転軸方向に移動させる図
示しないフォーカスアクチュエータと、対物レンズ２８
を光学へッド２３本体上に設定された基準位置を中心に
径方向に移動させるトラッキングアクチュエータ３０と
を含む。光ディスク装置１では、基準位置と中立位置と
が一致するように、トラッキングアクチュエータ３０お
よびサスペンションバネの位置等の諸条件が調整されて
いる。

【００６９】トラッキングアクチュエータ３０に電圧が
印加されていない場合、対物レンズ２８は、サスペンシ
ョンバネの弾性力によって基準位置に位置している。そ
して、トラッキングアクチュエータ３０にドライバ２１
を介して所定の電圧が印加されると、その電圧の極性お
よび大きさに応じ、トラッキングアクチュエータ３０が
駆動して対物レンズ２８が径方向に移動する。具体的に
は、電圧の極性によって、対物レンズ２８の移動方向が
決定され、電圧の大きさによって、基準位置から移動量
が決定される。

【００７０】光学ヘッド移動機構１２は、ナットピース
３、リードスクリュー４、ガイドシャフト６、軸受７、
ピニオン１０、平歯車１１および支持部（スライダ）３
１を含む。リードスクリュー４は平歯車１１と一体に連
結され、軸受７により回転自在に軸支されている。リー
ドスクリュー４のねじピッチは４ｍｍである。軸受７は
シャーシ８に固定されている。平歯車１１はＤＣモータ
５の出力軸に直結されたピニオン１０とかみ合い、これ
によりＤＣモータ５の回転数は減速されてリードスクリ
ュー４に伝達される。

【００７１】ナットピース３は、光学ヘッド２３に取り
付けられており、リードスクリュー４のネジ溝と嵌合し
ている。ナットピース３の一端は図示しないバネによっ
て付勢されている。リードスクリュー４の回転によって
ナットピース３が移動するとき、光学ヘッド２３も滑ら
かに移動しうるよう、ガイドシャフト６に支持された支
持部３１が光学ヘッド２３に取り付けられている。

【００７２】上述の構造を備えた光学ヘッド移動機構１
２は、ＤＣモータ５の回転運動を直線運動に変換し、上
述の機械的機構および光ヘッド２３の質量による負荷に
抗して光ヘッド２３を光ディスク２の半径方向に移動さ
せる。ピニオン１０と平歯車１１による減速比は２であ
る。このため、ＤＣモータ５の１回転あたり光ヘッド２
３は２ｍｍ移動することになる。ＤＣモータ５の最高回
転数は９０００ｒ．ｐ．ｍであるので、光ヘッド２３を
最高３００ｍｍ／ｓの速度で移動させることができ、高
速なシーク動作が可能である。ＤＶＤ−ＲＡＭに必要な
±２０μｍの位置決め精度を得ようとするとＤＣモータ
５の回転子は±３．６°以内の精度で停止する必要があ
る。

【００７３】ＤＣモータ５は界磁に永久磁石を使用した
小型の３極モータである。界磁が永久磁石であり、界磁
に必要なスペースが小さいので、回転子の直径は比較的
大きい。また小型であり、低電圧で動作し、効率も比較
的よい。しかし、回転子の慣性モーメントは大きい。

【００７４】ＤＣモータ５は、内蔵するブラシおよび整
流子によって他に特別な駆動装置を使用しなくともＤＣ
電源のみで回転する。ＤＣモータ５の１回転（３６０
°）あたりの平均出力トルクは、駆動電流にほぼ比例し
ている。しかし、機械的な接点を用いて励磁の切替えを
し、また、極数も少ないため、１回転中の出力トルクむ
らは大きい。したがって、３．６°というような小さな
回転角を取り出した場合、回転子の角度位置によるトル
クの変動は大きい。ＤＣモータ５自身のトルクむら、摩
擦負荷の変動、光学ヘッド移動機構１２の負荷の変動を
考慮しても、１．５Ｖ程度の電圧が印加されればＤＣモ
ータ５は十分起動する。

【００７５】電圧発生部１３は、増幅器１８と、逆流防
止器３３と、第１の電圧発生器１４と、第２の電圧発生
器１５と、増幅器１８とを含み、タイミング信号および
極性信号を後述する制御部１９から受け取る。第１の電
圧発生器１４は電圧切替器１６を有し、図示しない５Ｖ
の電源に接続されている。この光ディスク装置１全体は
５Ｖ電源により駆動されるので、光ディスク装置１にお
いて、５Ｖの電圧が事実上利用できる最も高い電圧であ
る。

【００７６】電圧切替器１６は半導体素子等によって構
成され、制御部１９からのタイミング信号によりＯＮ−
ＯＦＦする。電圧切替器１６がＯＮ状態になると、この
電源とＤＣモータ５が低いインピーダンスで直結される
ことにより、ＤＣモータ５には電源電圧の５Ｖに近い電
圧が印加される。この電圧は光学ヘッド２３を移送する
方向が逆の場合は極性を反転させることができるよう、
電圧切替器１６は実際には複数の半導体素子で構成さ
れ、制御部１９からの極性信号により極性を反転できる
よう構成されている。電圧切替器１６は半導体素子等で
構成されているので、ＯＮ状態において、わずかながら
ＯＮ抵抗が存在する。このため、第１の電圧発生器１４
から出力される電圧は、電源電圧と全く同じ値とはなら
ないが、以後、第１の電圧発生器１４から出力される電
圧は５Ｖであるとして説明する。

【００７７】第１の電圧発生器１４から実際に出力され
る電圧は、少なくともＤＣモータ５が起動可能な電圧
（１．５Ｖ）の３倍以上であることが好ましい。この電
圧を第１の電圧と呼ぶ。第１の電圧は、光ヘッド２３を
移動させるのに十分な回転をＤＣモータ５に行わせるこ
とができる。

【００７８】第２の電圧発生器１５は第１の電圧よりも
小さい第２の電圧を発生する。第２の電圧はＤＣモータ
５が自身のコギングトルクにより逆転することがなく、
かつ光学ヘッド移動機構１２の負荷に抗して回転しない
電圧に設定される。ここで、逆転とは第１の電圧を印加
することにより、ＤＣモータ５が回転する方向とは逆の
方向をいう。本実施の形態の場合、例えば、０．２Ｖに
設定する。第２の電圧発生器１５から出力される第２の
電圧の極性を反転させることができるよう、第２の電圧
発生器１５は制御部１９より極性信号を受け取る。

【００７９】第２の電圧発生器１５から出力される電圧
は増幅器１８に入力される。増幅器１８は電流増幅器で
あり、入力と同じ出力電圧を、ＤＣモータ５を駆動する
のに十分な低インピーダンスで出力する。増幅器１８の
出力は逆流防止器３３を通しＤＣモータ５に出力され
る。

【００８０】逆流防止器３３はダイオード等により構成
され、電圧切替器１６がＯＮ状態の場合に第１の電圧発
生器１４の出力が増幅器１８に逆流するのを防止する。
逆流防止器３３によって、電圧切替器１６がＯＦＦ状態
のときは、ＤＣモータ５には第２の電圧発生器１５から
出力される第２の電圧（０．２Ｖ）が印加され、電圧切
替器１６がＯＮ状態のときは、ＤＣモータ５に第１の電
圧発生器１４から出力される第１の電圧（５Ｖ）が印加
される。

【００８１】制御部１９は、マイクロコンピュータ（Ｃ
ＰＵ）およびメモリ等によって構成され、光学へッド２
３、ＤＣモータ５、スビンドルモータ９、トラッキング
サーボ回路１７、スレッドサーボ回路２２等、光ディス
ク装置１の制御を行う。制御部１９は基準クロック信号
を生成するクロック回路を備えていてもよいし、外部か
ら基準クロック信号が与えられてもよい。また、制御部
１９は、タイミング発生部２０を備えている。タイミン
グ発生部２０はタイマ等により構成され、電圧切替器１
６にタイミング信号を出力することにより電圧切替器１
６を短時間ＯＮ状態とし、ＤＣモータ５に電源電圧の５
Ｖを短時間パルス状に印加する。

【００８２】次に、光ディスク装置１の動作を説明す
る。光ディスク装置１は、光学ヘッド２３を目的トラッ
ク（目的アドレス）に移動し、この目的トラックにおい
て、フォーカス制御、トラッキング制御、スレッド制御
および回転数制御（回転速度制御）等を行いながら、光
ディスク２から情報の再生を行い、また、光ディスク２
へ情報を記録する。光ディスク装置１のフォーカス制御
および回転数制御は、従来の光ディスク装置におけるフ
ォーカス制御および回転数制御と同様にして行われる。
したがって、これらの制御の説明は省略する。

【００８３】以下に、まず、光ディスク装置１のトラッ
キング制御を説明する。トラッキング制御では、まず、
光学ヘッド２３のレーザダイオード２６からレーザ光を
出射し、光ディスク２によって反射したレーザ光を分割
フォトダイオード２７で受光する。分割フォトダイオー
ド２７は受光したレーザ光を電流電圧変換し、受信した
電圧信号をトラッキングサーボ回路１７に出力する。ト
ラッキングサーボ回路１７は、分割フォトダイオード２
７から入力した信号に基づいて、電圧信号であるトラッ
キングエラー信号（ＴＥ）を生成する。トラッキングエ
ラー信号は、対物レンズ２８がトラックの中心から径方
向にどの程度ずれているかを示す信号である。

【００８４】また、トラッキングサーボ回路１７は、ト
ラッキングエラー信号に対して位相の反転や増幅等の所
定の信号処理を行って、電圧信号であるトラッキングサ
ーボ信号（ＴＳ）を生成する。トラッキングサーボ信号
は、対物レンズ２８がトラックの中心へ移動し、トラッ
キングエラー信号のレベルが０レベルとなるように、ト
ラッキングアクチュエータ２９を駆動させるための信号
である。したがって、トラッキングサーボ信号は、トラ
ッキングアクチュエータの駆動電圧でもある。トラッキ
ングサーボ信号の電圧値は、トラックの中心に対する対
物レンズ２８の位置のシフト量に対応し、トラッキング
サーボ信号の符号は、シフトの方向に対応している。ト
ラッキングサーボ信号は、ドライバ２１を介してトラッ
キングアクチュエータ２９に入力されると共に、スレッ
ドサーボ回路２２にも入力される。

【００８５】トラッキングアクチュエータ２９は、トラ
ッキングサーボ信号に基づいて駆動される。トラッキン
グアクチュエータ２９の駆動により、対物レンズ２８
は、トラックの中心に向かって移動する。この動作をト
ラッキングサーボという。

【００８６】トラッキングアクチュエータ２９の駆動に
よって、対物レンズ２８を移動させ続けると、対物レン
ズ２８は、光学ヘッド２３において移動し得る限界に達
し、それ以上、トラックに追随して移動することができ
なくなる。また、トラッキングアクチュエータ２９に移
動量を超えて対物レンズ２８を移動させることはできな
い。このため、ＤＣモータ５を駆動させて光学ヘッド２
３を対物レンズ２８が移動した方向と同方向に移動さ
せ、対物レンズ２８を基準位置に戻すように制御する。
これをスレッド制御という。

【００８７】一般的に再生のみを行うＣＤ−ＲＯＭドラ
イブ装置の場合、このトラッキングアクチュエータ２９
が対物レンズ２８をトラックに追従させることのできる
範囲はおおよそ±２００μｍ程度の範囲である。目標ト
ラックがこの範囲より外にある場合、スレッド制御を行
い、光学ヘッド２３を移動させ、目標トラックがこの範
囲に入るよう制御する。この際、光学ヘッド２３の目標
トラックに対する位置決めの精度は±２００μｍ以下で
なければならない。ＣＤ−ＲＯＭよりも高密度でしかも
記録も行うＤＶＤ−ＲＡＭの場合、この範囲はさらに狭
く、±２０μｍ以下である。したがって、光学ヘッド２
３の目標トラックに対する位置決めの精度も±２０μｍ
以下でなければならない。

【００８８】本発明では、スレッド制御を行うために、
ＤＣモータ５を特徴的な方法によって駆動する。以下、
スレッド制御を説明する。

【００８９】スレッドサーボ回路２２は、トラッキング
サーボ回路１７から入力されたトラッキングサーボ信号
に対し、高周波成分の除去や増幅等の所定の信号処理を
行い、スレッドサーボ信号（ＳＳ）を生成する。スレッ
ドサーボ信号の電圧値は、トラックの中心に対する対物
レンズ２８の位置のシフト量に対応し、スレッドサーボ
信号の符号は、シフトの方向に対応している。

【００９０】スレッドサーボ信号は、トラッキングアク
チュエータの駆動電圧に対応する電圧であり、スレッド
サーボ信号の電圧の絶対値がある基準を超える場合、ス
レッド制御を行って、光学ヘッド２３を移動させる。

【００９１】このため、スレッドサーボ信号は、制御部
１９に入力され、スレッドサーボ信号の電圧の絶対値が
モニターされる。スレッドサーボ信号の電圧の絶対値が
基準値を超える場合、タイミング発生部２０から電圧切
替器１６へタイミング信号が短時間出力される。これに
より、第１の電圧発生器１４から第１の電圧である５Ｖ
の電圧がタイミング信号の出力される期間、ＤＣモータ
５に印加される。一方、スレッドサーボ信号の電圧の絶
対値が基準値以内である場合、タイミング信号は出力さ
れず、第１の電圧発生器１４もＤＣモータ５へ出力電圧
を出力しない。このため、第２の電圧発生器１５から第
２の電圧である０．２Ｖの電圧がＤＣモータ５へ印加さ
れる。

【００９２】この結果、スレッドサーボ信号の絶対値が
ある基準値以内である場合には、ＤＣモータ５には０．
２Ｖの第２の電圧が印加され、スレッドサーボ信号の絶
対値がある基準を超えると、３００μｓの期間、５Ｖの
第１の電圧が印加される。タイミング信号の出力が終了
するとＤＣモータ５は再び０．２Ｖの第２の電圧が印加
された状態となる。

【００９３】１回のタイミング信号が出力される時間Ｔ
は、ＤＣモータ５の電気的時定数ｔに対して、ｔ≦Ｔ≦
５ｔの関係を満たすことが好ましい。タイミング信号の
期間Ｔが電気的時定数より小さい場合には、第１の電圧
がＤＣモータ５に印加される期間が短すぎ、ＤＣモータ
５を駆動させることができない。また、タイミング信号
の期間Ｔが電気的時定数の５倍より大きい場合には、Ｄ
Ｃモータ５の送り量が大きくなりすぎ、光ヘッド２３を
精密に制御することができない。本実施形態では、ＤＣ
モータ５の電気的時定数は１００μｓであるので、タイ
ミング信号の期間ＴがＤＣモータ５の電気的時定数ｔの
３倍となるよう、タイミング信号の期間Ｔを３００μｓ
に設定している。

【００９４】スレッドサーボ信号によるスレッド制御に
ついてさらに詳しく説明する。図２は、光ディスクドラ
イブ装置１の制御部１９の動作を示すフローチャートで
ある。

【００９５】まずステップ４１でスレッドサーボ信号の
絶対値が基準値を越えたかどうか判定する。上述したよ
うにスレッドサーボ信号の電圧値は、基準位置から対物
レンズ２８がどちらの方向にどの程度ずれているかを表
している。また、基準値は、トラッキングアクチュエー
タ２９が対物レンズ２８をトラックに追従させることの
できる範囲内に設けられている。ステップ４１において
スレッドサーボ信号の絶対値が基準値を越えなかったと
判定した場合、ステップ４１の判断を繰り返す。

【００９６】ステップ４１においてスレッドサーボ信号
の絶対値が基準値を越えたと判定した場合、ステップ４
２でスレッドサーボ信号の極性を判定する。スレッドサ
ーボ信号の極性が正であると判定した場合、ステップ４
３において極性信号を第１の電圧発生器１４に与え、第
１の電圧発生器１４の出力を正に設定する。そして、タ
イミング発生部２０からタイミング信号を出力すること
により、電圧発生部１３に、パルス状の正の第１の電圧
を出力させる。この出力がＤＣモータ５に印加される。
さらに、ステップ４４において、極性信号を第２の電圧
発生器１５に与え、第２の電圧発生器１５の出力を正と
する。この結果、ステップ４３による第１の電圧発生器
１４の出力が終わると、第２の電圧発生器１５から第１
の電圧と同じ極性を有する第２の電圧が出力される。そ
して、ステップ４７において一定時間待った後、ステッ
プ４１の判断を繰り返す。

【００９７】スレッドサーボ信号の極性が負であると判
定された場合、ステップ４５において、極性信号により
第１の電圧発生器１４の出力を負に設定する。そして、
タイミング発生部２０からタイミング信号を出力するこ
とにより、電圧発生部１３に、パルス状の負の第１の電
圧を出力させる。この出力がＤＣモータ５に印加され
る。さらに、ステップ４６において、極性信号を第２の
電圧発生器１５に与え、第２の電圧発生器１５の出力を
負とする。この結果、ステップ４５による第１の電圧発
生器１４の出力が終わると、第２の電圧発生器１５から
第１の電圧と同じ極性を有する第２の電圧が出力され
る。そして、ステップ４７において一定時間待った後、
ステップ４１の判断を繰り返す。

【００９８】図３は、スレッドサーボ信号とＤＣモータ
５に印加される電圧との関係を示すグラフである。図２
および図３を参照しながら、スレッドサーボ信号に対し
て電圧発生部１３が出力する電圧を説明する。

【００９９】制御部１９による制御が開始され、期間Ｔ
１において、スレッドサーボ信号は基準値以下の正の値
をとっている。スレッドサーボ信号が正の場合は対物レ
ンズ２８が光ディスク２の外周側にシフトしている。こ
の間、制御部１９は、ステップ４１を繰り返している。
図１を参照して説明したように、本実施形態の電圧発生
部１３では、第１の電圧発生器１４が第１の電圧を出力
しないときには常に第２の電圧発生器１５から第２の電
圧が出力される構成をとっているため、電圧発生部１３
は第２の電圧である＋０．２Ｖを出力している。しか
し、期間Ｔ１では、第１の電圧発生器１４から電圧が出
力されていなければよく、電圧発生部１３が、−０．２
Ｖを出力してもよいし、出力電圧がゼロであってもよ
い。いずれの電圧を出力する場合であっても、出力電圧
の絶対値が、ＤＣモータ５を起動させるのに必要な１．
５Ｖ以下であるため、ＤＣモータ５は停止したままであ
る。

【０１００】期間Ｔ２では、スレッドサーボ信号は基準
値を超えた正の値をとっている。したがって、図２のス
テップ４１、４２、４３の処理を制御部１９が行って、
第１の電圧発生器１４が正の第１の電圧である＋５Ｖの
電圧を生成する。そして、電圧発生部１３が第１の電圧
を３００μ秒間、パルス電圧Ｐ１としてＤＣモータ５に
印加する。パルス電圧Ｐ１は、ＤＣモータ５を起動させ
るのに必要な１．５Ｖより十分に大きいため、ＤＣモー
タ５が回転する。その後、制御部１９はステップ４４、
４７を実行し、第１の電圧発生器１４の出力が終わると
第２の電圧発生器１５から正の第２の電圧である＋０．
２Ｖの電圧を出力する。これにより、電圧発生部１３か
らパルス電圧Ｐ１から出力された後、続いて、正の第２
の電圧がＤＣモータ５に印加される。

【０１０１】ＤＣモータ５は、パルス電圧Ｐ１によって
所定の角度だけ回転した後、回転を停止する。この時、
ＤＣモータ５のコギングトルクの影響によって、ＤＣモ
ータ５の回転子は逆回転をする可能性がある。しかし、
ＤＣモータ５には引き続いてパルス電圧Ｐ１と同じ極性
の第２の電圧が印加される。このため、回転子の逆回転
が防止され、少なくともパルス電圧Ｐ１によって駆動さ
れた角度だけ、ＤＣモータ５は回転し、停止する。

【０１０２】ＤＣモータ５は、正の電圧を印加されるこ
とにより、光学ヘッド２３が光ディスク２の外周側に向
かって移動するよう回転する。このため光ヘッド２３が
光ディスク２の外周側に向かって移動することにより、
対物レンズの位置は調整され、スレッドサーボ信号は基
準値以下となる。そして、期間Ｔ３の間、再びステップ
４１を繰り返す。この時、電圧発生部１３は、正の第２
の電圧である＋０．２Ｖの電圧を出力している。

【０１０３】期間Ｔ４では、スレッドサーボ信号は、再
び、基準値を超えた正の値をとっている。このため、期
間Ｔ２と同様の手順によって、電圧発生部１３から正の
第１の電圧がパルス電圧Ｐ２としてＤＣモータ５に印加
される。そして、パルス電圧Ｐ２の印加後、引き続いて
正の第２の電圧が印加される。これにより、ＤＣモータ
５は所定の角度だけ回転し、逆回転することなく停止す
る。また、光ヘッド２３が移動する。しかし、期間Ｔ４
では、対物レンズの位置はなお、基準位置からずれてい
るため、スレッドサーボ信号は基準値より大きい。この
ため、ステップ４１、４２、４３、４４を繰り返し、正
の第１の電圧がパルス電圧Ｐ３としてＤＣモータ５に印
加され、続いて正の第２の電圧である＋０．２Ｖの電圧
が印加される。これにより、光ヘッド２３が再び移動
し、スレッドサーボ信号は基準値以下となる。

【０１０４】期間Ｔ５では、スレッドサーボ信号は基準
値以下であるが、その符号はプラスからマイナスへ変化
する。しかし、スレッドサーボ信号の絶対値が基準値以
内であるので、制御部１９はステップ４１を繰り返す。
この期間、電圧発生部１３は正の第２の電圧を出力して
いる。

【０１０５】期間Ｔ６では、スレッドサーボ信号（Ｓ
Ｓ）は基準値を超えた負の値をとっている。スレッドサ
ーボ信号が負の場合は対物レンズは光ディスク２の内周
側にシフトしている。したがって、図２のステップ４
１、４２、４５の処理を制御部１９が行って、第１の電
圧発生器１４が負の第１の電圧である−５Ｖの電圧を生
成する。そして、電圧発生部１３が負の第１の電圧を３
００μ秒間、パルス電圧Ｐ４としてＤＣモータ５に印加
する。パルス電圧Ｐ４の絶対値は、ＤＣモータ５を起動
させるのに必要な１．５Ｖより十分に大きいため、ＤＣ
モータ５が回転する。この回転方向は期間Ｔ２における
ＤＣモータ５の回転の方向と逆である。その後、制御部
１９はステップ４６、４７を実行し、第１の電圧の出力
が終わると第２の電圧発生器１５から負の第２の電圧で
ある−０．２Ｖの電圧を発生させる。これにより、電圧
発生部１３からパルス電圧Ｐ４から出力された後、続い
て、負の第２の電圧がＤＣモータ５に印加される。

【０１０６】ＤＣモータ５にはパルス電圧Ｐ４に続いて
パルス電圧Ｐ４と同じ極性の第２の電圧が印加されるた
め、コギングトルクの影響により逆回転することなく、
パルス電圧Ｐ４によって駆動された角度だけ、ＤＣモー
タ５は回転し、停止する。ＤＣモータ５の回転により、
光ヘッド２３が光ディスク２の内周側へ移動する。この
ため、対物レンズの位置が調整され、スレッドサーボ信
号は基準値以下となる。そして、期間Ｔ７の間、再びス
テップ４１を繰り返す。この期間、電圧発生部１３は負
の第２の電圧である−０．２Ｖの電圧を出力している。

【０１０７】本実施形態では、パルス電圧Ｐ１からＰ４
により光学ヘッド２３はそれぞれ約１０μｍ移動する。
このため、１パルスにつき１０μｍずつ対物レンズ２８
の基準位置に対するシフト量を減少させ、結果的に対物
レンズ２８のシフト量を基準位置から±２０μｍの範囲
におさめることができる。即ち、トラッキングアクチュ
エータ２９が対物レンズ２８をトラックに追従させるこ
とのできる範囲である±２０μｍ以内に目標トラックの
相対位置を位置させることができる。

【０１０８】なお、図３に示すように、第１の電圧がパ
ルス電圧Ｐ１、Ｐ２・・として印加された後、次に第１
の電圧がパルス電圧Ｐ２、Ｐ３、・・として印加される
までの間、直前の第１の電圧と同じ極性の第２の電圧が
継続して印加されていることが好ましい。この間、ＤＣ
モータ５には、ＤＣモータ５を逆回転させようとするコ
ギングトルクが発生している可能性があり、第２の電圧
がＤＣモータ５に印加されることのより、逆回転が防止
されているからである。このため、例えば、パルス電圧
Ｐ１とＰ２との間のいずれかの時点において第２の電圧
の印加を停止すると、その時点で、ＤＣモータ５が逆回
転する可能性がある。

【０１０９】しかし、ＤＣモータ５が逆回転しない限
り、第１の電圧が印加された後、次の第１の電圧が印加
されるまでの間、第２の電圧は必ずしも継続して印加さ
れている必要はない。たとえば、ＤＣモータ５が逆転し
ない程度に短い期間第２の電圧の印加が中断されてもよ
いし、ＤＣモータ５が回転も逆回転もしないようなだい
３の電圧をこの期間に印加することによって、第２の電
圧の印加が中断されてもよい。

【０１１０】図３において、従来のディスクドライブ装
置（図１０）のＤＣモータに印加されるパルス電圧（図
１１（ｃ））を破線で示す。図３に示すように、従来の
装置に用いられるＤＣモータを駆動するための第１のパ
ルス電圧１５１および第２のパルス電圧１５２のパルス
幅は、数ｍｓ程度であり、本願発明で用いるパルス電圧
の幅に比べて、はるかに大きい。これは、従来技術が本
願発明のように微小な回転角度でＤＣモータを制御する
ことを意図していないためである。また、第２のパルス
電圧１５２も、本発明で用いる第２の電圧とその目的が
全く異なっており、第１のパルス電圧１５１によって駆
動されたＤＣモータの回転子がその慣性モーメントによ
って回転し過ぎるのを防止するブレーキの働きをしてい
る。

【０１１１】この従来技術において、ＤＣモータの回転
角度を小さくするために第１のパルス電圧１５１および
第２のパルス電圧１５２のパルス幅を小さくしたとして
も、コギングトルクによる逆転現象のため、ＤＣモータ
は回転せず、光学ヘッド２３が振動するだけである。し
たがって、従来技術では、微小な回転角度でＤＣモータ
を制御することはできない。

【０１１２】これに対して、本発明では、コギングトル
クによる逆転を防止するため、ＤＣモータを駆動するた
めにパルス状の第１の電圧を印加したあと、第１の電圧
と同じ極性を有する第２の電圧を印加する。第２の電圧
はＤＣモータ５を回転させるほど大きな値ではなく、コ
ギングトルクによる逆転を防止する。このように、第２
の電圧発生器１５による第２の電圧によりコギングトル
クによる逆転が防止されるため、第１の電圧を印加する
時間が短い場合でも逆転することなく安定してＤＣモー
タ５を回転させることができる。この結果、第１の電圧
を印加する時間を十分に短くし、微小な回転角度でＤＣ
モータ５を制御することができる。

【０１１３】また、第１の電圧を印加する時間を十分小
さくすることによって、ＤＣモータの回転子の加速が小
さくなるので、回転子の慣性モーメントが大きくても回
転子の慣性力を小さくすることができる。このため、回
転子を微小角度で回転させたあと、摩擦力のみによって
回転子を確実に停止させることができ、安定してＤＣモ
ータを制御することができる。従来技術のように逆転パ
ルスを用いないため、ＤＣモータが駆動する駆動機構に
おいて、正転方向に対して逆転方向の負荷が小さい場合
でも、逆転パルスの使用による動作の不安定を発生させ
ることがない。したがって、高い位置決め精度でＤＣモ
ータを制御することができる。

【０１１４】また、本実施形態では、５Ｖの電源電圧を
直接スイッチングすることにより第１の電圧を生成して
いる。このため、第１の電圧の大きさを、ＤＣモータ５
が起動可能な電圧（１．５Ｖ）の３倍以上に設定するこ
とができる。

【０１１５】第１の電圧としてこのような高い電圧を印
加する効果を図４を用いて説明する。図４は摩擦負荷が
変動した場合の第１の電圧と光ヘッドの移動量との関係
を示すグラフである。グラフにおいて、起動電圧とは、
本実施形態の光ディスクドライブ装置における摩擦負荷
の状態において、ＤＣモータ５が負荷に抗して光ヘッド
を駆動するのに必要な最小電圧である。横軸は、第１の
電圧を変化させたときのこの起動電圧に対する第１の電
圧の比率を表している。各第１の電圧に対して、適正な
移動量が得られるパルス幅を定め、このパルス幅で摩擦
負荷が変動した場合の移動量を縦軸で示している。

【０１１６】図４では、摩擦負荷が、一般的な状態の値
に比べ２倍となった場合および１／２となった場合を示
している。経時変化、駆動機構の磨耗、温度特性等様々
な要因によって摩擦負荷がこの程度の範囲内で変化する
ことは、一般的である。

【０１１７】図４より明らかなように、起動電圧に対す
る第１の電圧の比率が２以下である場合には、２本の曲
線は大きく離れている。つまり、摩擦負荷が小さい場合
は移動量が極端に大きくなり、摩擦負荷が大きい場合は
移動量が著しく小さくなる。

【０１１８】これに対して、起動電圧に対する第１の電
圧の比率が２以上となると、２本の曲線は接近し、起動
電圧に対する第１の電圧の比率が３以上になると、２つ
の曲線はおおよそ一致する。図４より、起動電圧に対す
る第１の電圧の比率が２以下の場合には、摩擦負荷の変
動によって、光ヘッドの移動量も大きく変化してしまう
ことがわかる。これに対して、起動電圧に対する第１の
電圧の比率が３以上である場合には、摩擦負荷の変動に
かかわらず、光ヘッドの移動量はおおよそ一定している
と言える。

【０１１９】本実施の形態では第１の電圧の値を起動電
圧の３倍以上としているため、摩擦負荷の変動にかかわ
らず、確実に光ヘッドを移動させることができる。この
ため、１回の駆動パルス電圧による駆動で光ヘッドの移
動量が所定の移動量に達せず、仮にコギングトルクの影
響によって移動した位置における負荷が移動前に比べて
増大する場合であっても、同じ大きさの駆動パルス電圧
をもう一度印加することによって安定して光ヘッドを移
動させることができる。これにより、制御不能に陥るこ
となく、安定して光ヘッドを制御することができる。

【０１２０】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、第２の電圧発生器１５が生成する第２の電圧によ
り、コギングトルクによる逆転を防止することができる
ので、ＤＣモータを駆動する第１の電圧の印加時間を短
くしても、ＤＣモータを安定して駆動させることができ
る。このため第１の電圧を印加する時間を短くして、Ｄ
Ｃモータの送り量を十分微小にすることができる。摩擦
力のみによりＤＣモータを微小な送り量で停止させるこ
とができるので、動作が確実で制御の安定性を損ねるこ
とがない。この結果十分高い位置決め精度を得ることが
できる。

【０１２１】また、移動量が所定量に達しない場合も、
第２の電圧を印加することによってＤＣモータが逆転す
ることがなく、第１の電圧として起動電圧に対し３倍以
上高い電圧をＤＣモータ５に印加して駆動しているの
で、負荷変動に対して、安定してＤＣモータを駆動でき
る。このため１回の駆動での移動量が所定の移動量に達
せず、さらにこれにより負荷が増大する方向に変化して
も、再び同じパルスを印加することにより、ＤＣモータ
を安定に駆動させて、所定の移動量を得ることができ、
制御不能に陥ることがない。

【０１２２】（第２の実施形態）以下、本発明によるモ
ータ制御装置の第２の実施形態を説明する。図５は、モ
ータ制御装置を含む光ディスクドライブ装置１ａの主要
部を概略的に示している。図５において、光ディスクド
ライブ装置１と同じ構成要素には同じ参照符号を付して
いる。

【０１２３】光ディスクドライブ装置１ａは、タイミン
グ可変部３２を含む制御部１９ａを備えている点で第１
の実施形態の光ディスクドライブ装置１と異なる。した
がって、制御部１９ａを以下において詳細に説明する。

【０１２４】制御部１９ａはタイミング発生部２０およ
びタイミング可変部３２を含む。タイミング可変部３２
は、スレッドサーボ信号の絶対値におおよそ比例した値
にタイミング発生部２０での発生タイミング、即ち第１
の電圧の出力時間を変更する。タイミング可変部３２は
ソフトウエアによって構成される。第１の電圧が出力さ
れるのは、スレッドサーボ信号がある基準値を越えた場
合であるので、第１の電圧が出力される時間の最小値
は、この基準値に対応する所定の値である。本実施形態
では第１の実施形態と同じ３００μｓとしている。しか
し、ＤＣモータ５の時定数ｔに対して、第１の電圧が出
力される時間の最小値Ｔがｔ≦Ｔ≦５ｔを満たす限り、
最小値Ｔを他の値に設定してもよい。後述する手順によ
りこの第１の電圧を印加しても、なおスレッドサーボ信
号が基準値を越える場合、タイミング発生部２０から出
力される第１の電圧の出力時間が、スレッドサーボ信号
の絶対値におおよそ比例するよう、タイミング可変部３
２はタイミング発生部２０での発生タイミングを変更す
る。

【０１２５】以下、光ディスクドライブ装置１ａにおけ
る、スレッド制御を説明する。図６は、スレッド制御に
おける制御部１９ａの制御動作を示すフローチャートで
ある。まずステップ６１において、スレッドサーボ信号
の絶対値が基準値を越えたかどうか判定する。第１の実
施形態において説明したように、この電圧値は、対物レ
ンズ２８の基準位置に対するシフト量に対応している。
また、基準値は、トラッキングアクチュエータ２９が対
物レンズ２８をトラックに追従させることのできる範囲
内に設けられている。

【０１２６】ステップ６１において、スレッドサーボ信
号の絶対値が基準値を越えなかったと判定した場合、ス
テップ６１の判断を繰り返す。一方、ステップ６１にお
いて、スレッドサーボ信号の絶対値が基準値を越えたと
判定した場合、ステップ６２においてスレッドサーボ信
号の極性を判定する。

【０１２７】スレッドサーボ信号の極性が正であると判
定された場合、ステップ６３において、極性信号を第１
の電圧発生器１４に与え、第１の電圧発生器１４の出力
を正に設定する。そして、タイミング発生部２０からタ
イミング信号を出力することにより、電圧発生部１３に
正の第１の電圧を出力させる。この出力がＤＣモータ５
に印加される。また、ステップ６４において、極性信号
を第２の電圧発生器１５に与え、第２の電圧発生器１５
の出力を正に設定する。これにより、第１の電圧が出力
された後、同じ極性の第２の電圧が出力される。そし
て、ステップ６７において一定時間待った後、ステップ
６８においてスレッドサーボ信号の絶対値がなお基準値
を越えているかどうか判定する。

【０１２８】ステップ６２において、スレッドサーボ信
号の極性が負であると判定された場合、ステップ６５に
おいて、極性信号を第１の電圧発生器１４に与え、第１
の電圧発生器１４の出力を負に設定する。そして、タイ
ミング発生部２０からタイミング信号を出力することに
より、電圧発生部１３に負の第１の電圧を出力させる。
この出力がＤＣモータ５に印加される。また、ステップ
６６において、極性信号を第２の電圧発生器１５に与
え、第２の電圧発生器１５の出力を負とする。これによ
り、第１の電圧が出力された後、同じ極性の第２の電圧
が出力される。ステップ６７で一定時間待った後、ステ
ップ６８においてスレッドサーボ信号の絶対値がなお基
準値を越えているかどうか判定する。

【０１２９】ステップ６８において、スレッドサーボ信
号の絶対値がなお基準値を越えていると判断した場合、
ステップ６９において、タイミング可変部３２は、タイ
ミング発生部２０が発生するタイミング信号のタイミン
グをスレッドサーボ信号の絶対値に応じて変更する。そ
してステップ６２へ戻る。

【０１３０】ステップ６２以降、上述の手順を繰り返
す。この時、ＤＣモータ５には、スレッドサーボ信号の
絶対値に比例した時間、第１の電圧が印加される。ステ
ップ６８において、スレッドサーボ信号の絶対値が基準
値以下であると判定する場合、ステップ７０において、
タイミング発生部により発生するタイミング信号の発生
タイミングをリセットしてステップ６１へ戻る。タイミ
ング信号の発生タイミングをリセットする場合には、そ
の後最初に実行されるステップ６３またはステップ６５
において、ＤＣモータ５には、第１の電圧が初期値であ
る３００μｓの期間、印加される。

【０１３１】図７は、スレッドサーボ信号とＤＣモータ
５に印加される電圧との関係を示すグラフである。図７
に示すように、期間Ｔ１において、スレッドサーボ信号
は基準値を超える正の値をとっている。このため、第１
の実施形態において説明したように、正の第１の電圧を
振幅とし、３００μｓをパルス幅とする駆動パルス電圧
Ｐ５を印加して、光ヘッドを移動させる。これにより、
対物レンズの位置が、基準位置から所定の範囲内に収ま
ることとなり、スレッドサーボ信号は基準値以下とな
る。

【０１３２】期間Ｔ２では、スレッドサーボ信号は基準
値を大きく超える正の値をとっている。このため、正の
第１の電圧が３００μｓ間出力される駆動パルス電圧Ｐ
６を一度印加して、光ヘッドを移動させるだけでは、ス
レッドサーボ信号は基準値以下とはならない。そこで、
ステップ６９において、タイミング発生部２０が発生す
るタイミング信号のタイミングをスレッドサーボ信号の
絶対値に比例するよう変更する。そして、ステップ６２
において、スレッドサーボ信号の符号を判定した上で、
ステップ６３において駆動パルス電圧Ｐ７を印加する。
駆動パルス電圧Ｐ７は、正の第１の電圧を振幅とする
が、その出力時間は、スレッドサーボ信号の絶対値に比
例しているため、駆動パルス電圧Ｐ６に比べてパルス幅
が大きくなっている。その結果、光ヘッドは駆動パルス
電圧Ｐ６による移動量よりも大きな移動量で移動し、よ
り早く対物レンズを基準位置から所定の距離以内に移動
させることができる。

【０１３３】このように本実施の形態によれば、第１の
電圧をＤＣモータに一度印加して、光ヘッドを移動させ
ても光ヘッドの移動量が所定量に達しない場合、再度印
加する第１の電圧の印加時間を長くして、光ヘッドの移
動量を大きくすることができる。このため、光ヘッドを
より早く制御すべき位置に移動させることができる。

【０１３４】なお、上記第１および第２の実施形態にお
いて、電圧発生部は、それぞれ所定の期間、連続して出
力される直流電圧を第１の電圧および第２の電圧として
出力していた。しかし、電圧発生部は、パルス幅変調
（ＰＷＭ）制御回路を備え、パルス電圧のデュティー比
を制御することによって、第１の電圧および第２の電圧
を実効電圧として出力してもよい。

【０１３５】また、負の第１の電圧および負の第２の電
圧は、それぞれ正の第１の電圧および正の第２の電圧と
極性が逆であり、その絶対値が等しく設定されていた。
しかし、負の第１の電圧および負の第２の電圧と正の第
１の電圧および正の第２の電圧とは、必ずしも絶対値が
等しくなくてもよい。例えば、正の第１の電圧の絶対値
を負の第１の電圧の絶対値よりも大きくし、光ヘッドな
ど駆動すべき物体をある方向とその逆の方向とに異なる
移動量で移動させて、物体の移動を制御するようにして
もよい。

【０１３６】また、第２の電圧は第１の電圧が出力され
る期間を除いて連続的に電圧発生部から出力されてい
た。しかし、光ディスクドライブ装置が所定の時間以上
動作しない場合には、第２の電圧を低下させるか、また
は、ゼロにしてもよい。

【０１３７】また、光ディスクドライブ装置において、
電圧発生部１３が出力する第２の電圧は、あらかじめ設
定されていたが、光ディスドライブ装置に電源を投入す
る際、学習動作を行い、学習動作に基づいて第２の電圧
を決定してもよい。例えば、光ディスクドライブ装置に
電源を投入した後、制御部によって、ＤＣモータに第１
の電圧を印加し、光ヘッド２３を移動させ、その後０Ｖ
あるいは、所定の電圧の第２の電圧を印加し、光ヘッド
２３が移動するかどうかを検出する。第２の電圧を徐々
に大きくしながら、光ヘッド２３が第１の電圧による移
動方向と逆方向へ移動しなくなるときの第２の電圧の値
を求め、そのときの値を第２の電圧として設定してもよ
い。

【０１３８】また、上記第２の実施形態では、タイミン
グ信号のタイミングはスレッドサーボ信号の絶対値に応
じて変更するようにしたが、単純にパルスごとに一定時
間増大するようにしてもよい。

【０１３９】また、上記第１および第２の実施形態では
光ディスクドライブ装置の実施形態を説明したが、本発
明は、ＤＣモータを使用し、光以外の方法により記録／
再生が行われるディスクドライブ装置や、精密な位置制
御が要求されるプリンタ、コピー機、ファクシミリ、ロ
ボットなどの種々のモータ制御装置に適用することがで
きる。

【０１４０】

【発明の効果】本発明のモータ制御装置によれば、負荷
に抗してＤＣモータに物体を駆動させるのに十分な第１
の電圧を印加することにより物体を移動させ、ＤＣモー
タがそのコギングトルクで逆回転することがなくかつ負
荷に抗して正回転することのない第２の電圧を印加して
コギングトルクによる逆転を防止することができる。し
たがって、物体を駆動するために印加する第１の電圧の
印加時間を十分短くすることができ、高い位置決め精度
を備え、安定して動作するモータ制御装置を実現するこ
とができる。

【０１４１】また、本発明のモータ制御装置によれば、
第１の電圧は、ＤＣモータが負荷に抗して起動するのに
必要な最小電圧の３倍以上に設定される。このため、一
度第１の電圧を印加することによって制御対象が所定の
移動量を移動せず、摩擦負荷が増大した場合にも、２回
目以降第１の電圧を印加することによって十分摩擦負荷
に抗して制御対象を移動させる。このため、制御不能に
陥ることがなく、制御動作が安定なモータ制御装置を得
ることができる。

【０１４２】また、本発明のモータ制御装置によれば、
２回目以降第１の電圧を印加する場合には、第１の電圧
を印加する時間を長くして、制御対象の移動量を大きく
することができる。このため、２回目以降、第１の電圧
を印加することによって、より早く所定の移動量を得る
ことができるモータ制御装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスクドライブ装置の第１の実施
形態を示す図である。

【図２】図１の光ディスクドライブ装置において行われ
るスレッド制御の手順を示すフローチャートである。

【図３】図１の光ディスクドライブ装置における、スレ
ッドサーボ信号と電圧発生器が出力する電圧との関係を
示すタイミングチャートである。

【図４】摩擦負荷が変動した場合の第１の駆動電圧と移
動量の関係を示す図である。

【図５】本発明の光ディスクドライブ装置の第２の実施
形態を示す図である。

【図６】図５の光ディスクドライブ装置において行われ
るスレッド制御の手順を示すフローチャートである。

【図７】図５の光ディスクドライブ装置における、スレ
ッドサーボ信号と電圧発生器が出力する電圧との関係を
示すタイミングチャートである。

【図８】（ａ）および（ｂ）はＤＣモータの構造を示す
概略図である。

【図９】ＤＣモータに発生するコギングトルクと回転子
の位置との関係を示すグラフである。

【図１０】（ａ）は、従来の光ディスクドライブ装置の
主要部の構成を示す模式図であり、（ｂ）はその平面図
である。

【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ図１０
（ａ）に示す光ディスクドライブ装置の所定の点におけ
る信号の波形を示している。

【図１２】図１０（ａ）の光ディスクドライブ装置にお
いて行われるスレッド制御の手順を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１光ディスク装置２光ディスク３ナットピース４リードスクリュー５ＤＣモータ６ガイドシャフト７軸受８シャーシ９スピンドルモータ１０ピニオン１１平歯車１２光学ヘッド移動機構１３電圧発生部１４第１の電圧発生器１５第２の電圧発生器１６スイッチング手段１７トラッキングサーボ回路１８増幅器１９制御部２０タイミング発生部２１ドライバ２２スレッドサーボ回路２３光学ヘッド（光ピックアップ）２４回転軸２５ターンテーブル２６レーザダイオード（光源）２７分割フォトダイオード（受光部）２８対物レンズ（集光レンズ）２９アクチュエータ３０トラッキングアクチュエータ３１支持部３２タイミング可変部３３逆流防止器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｐ 7/29 Ｈ０２Ｐ 7/29 ＥＦターム(参考） 5D117 AA02 EE17 EE22 FF27 JJ10 5D118 AA13 BA01 CA14 5H303 AA22 BB07 CC02 DD01 FF04 GG13 HH01 KK16 KK33 MM03 5H571 AA12 BB06 BB09 EE01 EE02 EE07 FF01 FF06 GG01 HA07 HB01 HD03 JJ03 JJ17 KK06 LL33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＤＣモータと、前記ＤＣモータに結合され、前記ＤＣモータの回転力を
伝達して所定の質量を有する物体を負荷に抗して移動さ
せる駆動機構と、前記駆動機構に結合したＤＣモータが回転する程度に大
きい第１の電圧、および、前記第１の電圧と同じ極性を
備え、前記ＤＣモータのコギングトルクによる逆回転を
防止し、前記ＤＣモータが回転しない程度に小さい第２
の電圧を発生する電圧発生手段と、前記第１の電圧を前記ＤＣモータに印加した後、前記第
２の電圧を前記ＤＣモータに印加するよう前記電圧発生
手段を制御する制御手段と、を備えたモータ制御装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記第１の電圧を振幅
とするパルス電圧を前記ＤＣモータに印加し、前記パル
ス電圧のパルス幅Ｔが、前記ＤＣモータの電気的時定数
をｔとして、ｔ≦Ｔ≦５ｔの関係を満たすよう、前記電
圧発生手段を制御する請求項１に記載のモータ制御装
置。
【請求項３】前記第１の電圧は、前記ＤＣモータが前
記負荷に抗して物体を移動させるのに必要な最小電圧の
３倍以上である請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記物体の移動量を検
知し、前記移動量が所定の値に達しない場合には、前記
第１の電圧および前記第２の電圧を前記ＤＣモータに繰
り返し印加するよう前記電圧発生手段を制御する請求項
２に記載のモータ制御装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記物体の移動量を検
知し、前記移動量が所定の値に達しない場合には、前記
第１の電圧の印加時間Ｔを増大させる請求項４に記載の
モータ制御装置。
【請求項６】前記電圧発生手段は、正および負の値を
それぞれ持つ前記第１の電圧および前記第２の電圧を発
生し、前記制御手段は、前記物体を移動させるべき方向
に応じて、前記正または負の値を持つ第１の電圧および
前記第２の電圧を前記ＤＣモータに印加するよう前記電
圧発生手段を制御する請求項１に記載のモータ制御装
置。
【請求項７】前記制御手段は、前記第１の電圧および
前記第２の電圧を交互に前記ＤＣモータに印加するよう
前記電圧発生手段を制御する請求項１に記載のモータ制
御装置。
【請求項８】前記電圧発生手段は、パルス幅変調制御
回路を含み、前記第１の電圧および前記第２の電圧を前
記パルス幅変調制御回路から出力されるパルス電圧の実
効値として発生させる請求項１に記載のモータ制御装
置。
【請求項９】所定の時間以上前記物体を駆動させない
場合、前記第２の電圧の電圧値を低下させる請求項１に
記載のモータ制御装置。
【請求項１０】前記電圧発生手段はスイッチング手段
を含み、前記スイッチング手段をオン状態にすることに
よって前記第１の電圧を発生する請求項１に記載のモー
タ制御装置。
【請求項１１】ディスクを回転させるための駆動手段
と、前記ディスクに情報を記録すること、および／または前
記ディスクに記録された情報を再生することを行うため
のヘッドと、前記ヘッドを前記ディスクの径方向に移動させるための
ヘッド移動機構と、前記ヘッド移動機構を駆動するために前記ヘッド移動機
構に結合されたＤＣモータと、前記ヘッド移動機構に結合したＤＣモータが回転する程
度に大きい第１の電圧、および、前記第１の電圧と同じ
極性を備え、前記ＤＣモータのコギングトルクによる逆
回転を防止し、前記ＤＣモータが回転しない程度に小さ
い第２の電圧を発生する電圧発生手段と、前記第１の電圧を前記ＤＣモータに印加した後、前記第
２の電圧を前記ＤＣモータに印加するよう前記電圧発生
手段を制御する制御手段と、を備えたディスクドライブ
装置。
【請求項１２】前記制御手段は、前記第１の電圧を振
幅とするパルス電圧を前記ＤＣモータに印加し、前記パ
ルス電圧のパルス幅Ｔが、前記ＤＣモータの電気的時定
数をｔとして、ｔ≦Ｔ≦５ｔの関係を満たすよう、前記
電圧発生手段を制御する請求項１１に記載のディスクド
ライブ装置。
【請求項１３】前記第１の電圧は、前記ＤＣモータが
前記負荷に抗してヘッドを移動させるのに必要な最小電
圧の３倍以上である請求項１１に記載のモディスクドラ
イブ装置。
【請求項１４】前記制御手段は、前記第１の電圧およ
び前記第２の電圧を交互に前記ＤＣモータに印加するよ
う前記電圧発生手段を制御する請求項１１に記載のディ
スクドライブ装置。
【請求項１５】前記電圧発生手段は、パルス幅変調制
御回路を含み、前記第１の電圧および前記第２の電圧を
前記パルス幅変調制御回路から出力されるパルス電圧の
実効値として発生させる請求項１１に記載のディスクド
ライブ装置。
【請求項１６】所定の質量を有する物体を負荷に抗し
て移動させる駆動機構に回転力を伝達するためＤＣモー
タの駆動方法であって、前記駆動機構に結合したＤＣモータが回転する程度に大
きい第１の電圧、および、前記第１の電圧と同じ極性を
備え、前記ＤＣモータのコギングトルクによる逆回転を
防止し、前記ＤＣモータが回転しない程度に小さい第２
の電圧を発生させ、前記第１の電圧を前記ＤＣモータに
印加した後、前記第２の電圧を前記ＤＣモータに印加す
る、ＤＣモータの駆動方法。
【請求項１７】前記第１の電圧を振幅とするパルス電
圧を前記ＤＣモータに印加し、前記パルス電圧のパルス
幅Ｔは、前記ＤＣモータの電気的時定数をｔとして、ｔ
≦Ｔ≦５ｔの関係を満たしている請求項１６に記載のＤ
Ｃモータの駆動方法。
【請求項１８】前記第１の電圧は、前記ＤＣモータが
前記負荷に抗して物体を移動させるのに必要な最小電圧
の３倍以上である請求項１６に記載のＤＣモータの駆動
方法。
【請求項１９】前記第１の電圧および前記第２の電圧
を交互に前記ＤＣモータに印加する請求項１６に記載の
ＤＣモータの駆動方法。