JP2931937B2 - 光ディスク装置の粗アクチュエータ駆動モータ制御方法 - Google Patents

光ディスク装置の粗アクチュエータ駆動モータ制御方法

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JP2931937B2 JP12831092A JP12831092A JP2931937B2 JP 2931937 B2 JP2931937 B2 JP 2931937B2 JP 12831092 A JP12831092 A JP 12831092A JP 12831092 A JP12831092 A JP 12831092A JP 2931937 B2 JP2931937 B2 JP 2931937B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置の粗ア
クチュエータ駆動用に用いられるDCリニアモ−タ等の
モータ制御方法に関し、特に異常時の光ディスク装置の
粗アクチュエ−タ駆動モ−タ制御方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来技術】従来、光ディスク装置の光ヘッドを移動さ
せるためのモ−タを起動し、所定の位置に停止させるに
は、モ−タの位置、又は速度を外部のセンサで検出し、
位置サ−ボ、又は速度サ−ボを駆動させて停止させてい
た。外部の位置センサとしては1μmぐらいの分解能で
位置検出ができる光学的なリニアスケ−ルを用いること
が多い。又外部の速度センサとしてはモ−タにコイルを
巻くことで、その逆起電力を利用しているものがある。
又外部の位置センサの値から速度を求めて、速度サ−ボ
をかけて停止させているものもある。外部の位置センサ
を用いてモ−タを停止させている従来技術としては特開
平1−276475号公報に開示されたものなどがあ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、外部に速度センサや位置センサを用いて
いるため、その設置スペ−スが必要で装置が大きくなる
と同時に、そのセンサの価格分だけ装置全体の価格も上
がり高価なものになるという問題点があった。
【0004】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、小型で安価な光ディスク装置
の粗アクチュエ−タ駆動モ−タ制御方法を提供すること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、モータで駆動する粗アクチュエータを有し、
光ヘッドを光ディスクのトラックを横切って所定のトラ
ックまで移動させ情報の読み取り及び/又は情報の書き
込み動作を行う光ディスク装置の粗アクチュエータ駆動
モータ制御方法において、粗アクチュエータ駆動モータ
のドライブ電圧、又は電流から粗アクチュエータ駆動
ータの逆起電力を推定し、それを該粗アクチュエータ駆
動モータの移動速度信号として出力する逆起電力検出器
を設け、光ヘッドの移動を制御するトラッキングサーボ
が外れた場合又は外れそうな場合を検知し、逆起電力検
出器の出力を前記粗アクチュエータ駆動モータにフィー
ドバックし該粗アクチュエータ駆動モータを停止するよ
うに制御することを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明では、粗アクチュエ−タの駆動モ−タの
逆起電力検出方法を実施例1〜実施例4に示すように構
成し、モ−タに発生する逆起電力を推定し、それをモ−
タの移動速度信号とする。更にトラッキングサ−ボが外
れた場合、又は外れそうな場合に、前記移動速度信号を
スイッチ24を介して粗アクチュエ−タ34にフィ−ド
バックし粗アクチュエ−タの駆動モ−タが停止するよう
に作用する。
【0007】
【実施例】
[実施例1]以下、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、本発明の粗アクチュエ−タ駆動モ−タ
制御系の構成ブロック図の例である。図に示すように本
装置はマイクロプロセッサ10(以下、単に「MPU」
と称する)、D/Aコンバ−タ11、加算器12、サ−
ボ回路13、周期カウンタ14、コンパレ−タ15、ト
ラックエラ−フィルタ16、方向検出器17、コンパレ
−タ18、和信号フィルタ19、光ディスク20、D/
Aコンバ−タ21、逆起電力検出回路22、スイッチ2
3、スイッチ24、光ヘッド31、精アクチュエ−タ3
2、中点センサ33及び粗アクチュエ−タ34で構成さ
れる。
【0008】MPU10は内部に入力ポ−ト、出力ポ−
ト、メモリ、カウンタ等を持つシングルチップマイクロ
プロセッサである。内部は10MHzで動作し制御系と
しては問題のないスピ−ドで動作する。光ディスク20
はスピンドルモ−タ30により一定回転を行う。粗アク
チュエ−タ34(送りモ−タ)は光ヘッド31を駆動す
る。光ヘッド31の中には精(トラッキング)アクチュ
エ−タ32が組み込まれていて、通常光ビ−ムの位置制
御を行っている。中点センサ33は精(トラッキング)
アクチュエ−タ32の光ヘッド31に対する中点位置ず
れを検出するセンサである。光ヘッド31からはトラッ
キングエラ−信号SA及び反射光量和信号SBが出力さ
れる。
【0009】逆起電力検出回路22(詳細は後述)は、
粗アクチュエ−タ34のドライブ電流から逆起電力を検
出し、スイッチ24を介して粗アクチュエ−タ34に接
続され、その動きを停止することが出来る。D/Aコン
バ−タ11の出力は、加算器12で中点センサ33の出
力と加算され粗アクチュエ−タ(送りモ−タ)34を駆
動する。D/Aコンバ−タ21の出力は、スイッチ23
を介し精(トラッキング)アクチュエ−タ32に接続さ
れている。
【0010】トラックエラ−フィルタ16は、トラッキ
ングエラ−信号SAのDC成分を除去するフィルタであ
り、その出力は波形整形しトラックパルスTpを得るた
めにコンパレ−タ15に接続されている。和信号フィル
タ19は反射光量和信号SBのDC成分を除去するフィ
ルタであり、その出力は波形整形し和信号を得るために
コンパレ−タ18に接続されている。トラックパルスT
pはMPU10のカウンタ兼入力ポ−トに接続されてい
る。又トラックパルスTpは10MHzのクロックを用
いて周期カウンタ14でその周期が測定され、MPU1
0に取り込まれるようになっている。
【0011】トラックパルス信号Tpと和信号パルスS
pは方向検出器17に接続され光スポットのトラックに
対する方向が2値論理で出力される。この方向検出方法
に関しては特公平1−50972号公報に詳しく述べら
れている。この方向信号はMPU10の入力ポ−トに接
続されている。また、MPU10ではソフトウェアで制
御できるような構造になっている。
【0012】上記のように構成された光ディスク装置の
トラッキングが外れた場合のモ−タ制御法について、図
2のトラッキングサ−ボの制御フロ−チャ−トに基づい
て説明する。通常ディスク20は一定回転数で回転し、
フォ−カスサ−ボがかけられ、トラッキングサ−ボとい
う位置制御がされている状態(スイッチ23がサ−ボ回
路13側)にある(ステップST101)。この時トラ
ッキングサ−ボがロックしているとトラッキングエラ−
振幅は小さくなり、コンパレ−タ15の出力は変化しな
くなる。トラッキングサ−ボが外れるとトラッキングエ
ラ−信号は正弦波状の信号となりコンパレ−タ15から
トラックパルスTpとして検出される。従って周期カウ
ンタ14からトラッキングサ−ボがロックしているか外
れているか知ることが出来る。
【0013】何らかの要因でトラッキングサ−ボが外れ
てしまうと、光ヘッドは暴走してしまうので、それを監
視し暴走を防がなければならない。トラッキングサ−ボ
が外れたことを検知すると(ステップSP102)、ス
イッチ24を逆起電力検出回路22側に切り換え、粗ア
クチュエ−タ34を停止させ暴走を抑えるように動作さ
せる(ステップSP103)。他の処理をしながら(ス
テップST104)粗アクチュエ−タ34が停止してト
ラッキングサ−ボを引込み直すまで繰り返す(ステップ
ST105)。
【0014】トラッキングサ−ボ外れが直るとスイッチ
24を元に戻し、トラッキングサ−ボ粗アクチュエ−タ
34を駆動し通常のサ−ボ状態とし(ステップST10
6)、他の処理をしながら(ステップST107)ステ
ップST101からサ−ボ外れの監視を繰り返す。又シ
−ク終了時のトラック引込みの監視、失敗防止の為にも
本手法は重要である。このようにして粗アクチュエ−タ
34駆動モ−タを制御し暴走を未然に防ぐ事が出来る。
【0015】以下は前述した粗アクチュエ−タ34駆動
モ−タの逆起電力検出回路22を中心に詳細に説明す
る。図3は、本発明の実施例1の逆起電力検出回路図で
ある。同図に示すように粗アクチュエ−タ34の駆動モ
−タの制御回路は、逆起電力検出器1−1、モ−タドラ
イバ1−2、DCモ−タ1−3、電流検出用の抵抗器1
−4で構成され、逆起電力検出器1−1は等価回路1−
1−1、差動増幅器1−1−2、微分器1−1−3で構
成されている。
【0016】モ−タドライバ1−2はDCモ−タ1−3
を駆動する。等価回路1−1−1は信号的にモ−タドラ
イバ1−2と等価であり、差動増幅器1−1−2はモ−
タドライバ1−2と等価回路2−1−1の出力差、即ち
モ−タ1−3の推定移動速度を出力する。微分器1−1
−3はモ−タコイルの時定数による遅れを補正するもの
である。このような簡単な回路でDCモ−タ1−3の速
度検出をすることが出来、安価で小型な回路でモ−タの
速度制御をすることができる。
【0017】次に逆起電力Eの推定原理を説明する。D
Cモ−タ1−3と逆起電力Eを含む状態方程式は、式
(1)となる。等価回路は式(2)で表される。ここで
E=0であるから式(2)より逆起電力検出器1−1の
出力である推定逆起電力は式(3)で表される。式の中
のsはラプラス演算子で微分を表す。これからモ−タド
ライブ電流と等価回路1−1−1の出力差を更に微分器
1−1−3を通すことで、逆起電力を検出(推定)でき
ることが分かる。
【数1】
【数2】
【数3】
【0018】[実施例2]図4は、本発明の実施例2の
逆起電力検出回路図である。DCモ−タ1−3のドライ
ブ電圧が検出できる場合は、逆起電力検出器2−1の微
分器2−1−1は差動増幅器2−1−2の前にくるだけ
である。
【0019】[実施例3]図5は、本発明の実施例3の
逆起電力検出回路図である。DCモ−タ1−3は、モ−
タドライバ1−2より駆動される。逆起電力検出器3−
1は、制御理論的には同一次元オブザ−バと呼ばれてい
るものである。これによりDCモ−タ1−2の推定移動
速度を求めることが出来る。
【0020】次に逆起電力検出器3−1の設計について
述べる。DCモ−タ1−3と逆起電力Eを含む状態方程
式は式(4)、(5)で表される。このとき同一次元オ
ブザ−バは式(6)〜(9)となり、式(8)の計算
値、即ち推定逆起電力が出力される。
【数4】
【数5】
【0021】[実施例4]図6は、本発明の実施例4の
逆起電力検出回路図である。逆起電力検出器4−1の構
成が図5の実施例3と異なる。制御理論的には最小次元
オブザ−バと呼ばれているものである。これによりDC
モ−タ1−2の推定移動速度を求めることが出来る。
【0022】図6の逆起電力検出器4−1の設計につい
て述べる。DCモ−タと逆起電力Eを含む状態方程式は
式(10)(11)で表される。ここで前記式(10)
の状態方程式においてA0、B0、C0を式(12)で示
すように置く。ゴピナスの最小次元オブザ−バは式(1
3)〜(22)となる。従って公式(13)、(14)
より式(23)、(24)で逆起電力Eが求まる。これ
を実際に実現する場合は、プログラムを使用したソフト
ウェアでもオペアンプ等を利用したアナログでもよい。
【数6】
【数7】
【数8】
【数9】
【0023】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、下記のような優れた効果が期待できる。トラッキ
ングサーボが外れた場合又は外れそうな場合に、粗アク
チュエータ駆動モータのドライブ電圧、又は電流から該
粗アクチュエータ駆動モータの逆起電力を推定し、それ
を該粗アクチュエータ駆動モータの移動速度信号として
該粗アクチュエータ駆動モータにフィードバックするの
で、該粗アクチュエータ駆動モータを高速に停止でき
る。また、粗アクチュエータ駆動モータにエンコーダや
ジェネレータを使用することなく、モータの速度が推定
できるので、小型で低価格な装置で粗アクチュエータの
異常処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の粗アクチュエ−タ駆動モ−タ制御系の
構成ブロック図である。
【図2】トラッキングサ−ボの制御フロ−チャ−トであ
る。
【図3】本発明の実施例1の逆起電力検出回路図であ
る。
【図4】本発明の実施例2の逆起電力検出回路図であ
る。
【図5】本発明の実施例3の逆起電力検出回路図であ
る。
【図6】本発明の実施例4の逆起電力検出回路図であ
る。
【符号の説明】
10 マイクロプロセッサ(MPU) 11 D/Aコンバ−タ 12 加算器 13 サ−ボ回路 14 周期カウンタ 15 コンパレ−タ 16 トラックエラ−フィルタ 17 方向検出器 18 コンパレ−タ 19 和信号フィルタ 20 光ディスク 21 D/Aコンバ−タ 22 逆起電力検出回路 23 スイッチ 24 スイッチ 25 光ヘッド 32 精アクチュエ−タ 33 中点センサ 34 粗アクチュエ−タ 1−1 逆起電力検出器 1−1−1 等価回路 1−1−2 差動増幅器 1−1−3 微分器 1−2 モ−タドライバ 1−3 DCモ−タ 1−4 抵抗器 2−1 逆起電力検出器 2−1−1 微分器 2−1−2 差動増幅器 3−1 逆起電力検出器 4−1 逆起電力検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 7/085 G11B 7/09 G11B 7/095 G11B 21/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータで駆動する粗アクチュエータを有
    し、光ヘッドを光ディスクのトラックを横切って所定の
    トラックまで移動させ情報の読み取り及び/又は情報の
    書き込み動作を行う光ディスク装置の粗アクチュエータ
    駆動モータ制御方法において、 前記粗アクチュエータ駆動モータのドライブ電圧、又は
    電流から前記粗アクチュエータ駆動モータの逆起電力を
    推定し、それを該粗アクチュエータ駆動モータの移動速
    度信号として出力する逆起電力検出器を設け、 前記光ヘッドの移動を制御するトラッキングサーボが外
    れた場合又は外れそうな場合を検知し、前記逆起電力検
    出器の出力を前記粗アクチュエータ駆動モータにフィー
    ドバックし該粗アクチュエータ駆動モータを停止するよ
    うに制御することを特徴とする光ディスク装置の粗アク
    チュエータ駆動モータ制御方法。
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