JPH0135338Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案はたとえば高密度情報記録に用いられ
る光デイスク装置、磁気デイスク装置などにおい
て、記録媒体上の信号の読取、書込を行うヘツド
を移動制御する移動機構のサーボ制御装置に関す
る。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

従来、光デイスク装置あるいは磁気デイスク装
置に用いられる移動機構つまりリニアモータのサ
ーボ制御装置として、第１図に示すようなものが
用いられている。この装置では、リニアモータ１
の位置アドレスが位置検出器２と位置信号増幅整
形器３によつて位置アドレスカウンタ４に設定さ
れ、図示しないCPUからの目標アドレスが目標
アドレスラツチ回路５に設定されている。ついで
目標アドレスと位置アドレスの差を減算器６で求
め、その差に対応した速度関数が速度関数発生器
７から発生される。この速度関数はＤ／Ａコンバ
ータ８でアナログ信号に変換されている。この
Ｄ／Ａコンバータ８の出力は減算器６の減算結果
が正か負かに応じてアナログスイツチ９を介して
出力されるかあるいはアナログスイツチ１０およ
びインバータ１１を介して出力されるようになつ
ている。上記アナログスイツチ９は減算器６の減
算結果が負のとき減算器６からインバータ１２を
介して供給される信号によりオンされ、アナログ
スイツチ１０は減算器６の減算結果が正のとき減
算器６から供給される信号によりオンされるよう
になつている。また、目標アドレスと位置アドレ
スとは比較器１３で比較され、一致しないときイ
ンバータ１４によつてアナログスイツチ１５をオ
ンすることにより、Ｄ／Ａコンバータ８あるいは
反転増幅器１１の出力つまり基準速度信号と微分
回路１６から供給される位置信号増幅整形器３の
出力を微分した信号つまり実際の速度信号とを差
動増幅器１７で減算した結果をサーボアンプ１８
および差動増幅器１９を介してパワーアンプ２０
に供給することによりリニアモータ１を駆動す
る。これにより、リニアモータ１は基準速度信号
に一致する速度で移動し目標アドレスに近づいて
いく。そして、リニアモータ１が目標アドレスに
到達すると、比較器１３から一致信号が出力され
アナログスイツチ２１がオンされることにより、
位置信号増幅整形器３からの位置信号がサーボア
ンプ１８を介して差動増幅器１９に供給される。
これにより、差動増幅器１９は抵抗２２，２３に
よつて得られるモータ１による電圧と供給される
位置信号とを差動増幅するものであり、その出力
がパワーアンプ２０に供給され、リニアモータ１
が駆動される。この結果、リニアモータ１はその
目標アドレスに保持される。

このような、サーボ制御装置で、リニアモータ
を滑らかに停止させるためには、移動制御から保
持制御への切換えの際、リニアモータの移動速度
が零もしくは十分零に近い値になつていることが
必要である。一方、移動に要する時間はできるだ
け短いことが要求される。このためには、フイー
ドバツクする際の増幅率は低い方が望ましい。ま
た、目標位置直前では、リニアモータの速度を零
に近づけるため、速度関数はきめ細かい変化をす
る必要がある。さらに、サーボ系はリニアモータ
の速度と基準速度とを一致させるべく動作する
が、基準速度が大幅に変化する場合、もしくは速
度信号をフイードバツクする際の増幅率が低い場
合には、移動制御から保持制御へ切換える際の速
度が零から大きくずれており、無視できなくなつ
てしまう。

したがつて、速度信号をフイードバツクする際
の増幅率が１の場合リニアモータの速度を第２図
ａに示す基準速度信号を用いて同図ｂに示すよう
に急激に減速させると、移動制御から保持制御へ
の切換時のリニアモータの速度が速く、その速度
が無視できないものとなり、滑らかな停止が行え
なくなる。これを避けるためにフイードバツクの
増幅率を２としリニアモータの速度を第３図ａに
示す基準速度信号を用いて同図ｂに示すように十
分手前から減速を始めると、滑らかな停止は行え
るが、移動時間が長くなるという欠点がある。

〔考案の目的〕

この考案は上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、移動機構の移動時間を
短縮し、かつ滑らかな停止を行うことができる移
動機構のサーボ制御装置を提供することにある。

〔考案の概要〕

この考案は、位置検出器の移動機構の速度に応
じて速度信号を速度信号発生手段で発生し、上記
位置検出器の検出信号に応じて位置アドレスを位
置アドレス発生手段で発生し、基準速度信号を基
準速度発生手段で発生し、目標アドレスと上記位
置アドレス発生手段から発生された位置アドレス
との差が所定値以下となつたか否かを比較手段で
比較し、上記速度信号発生手段により得られた速
度信号を上記比較手段の比較結果に応じて増幅率
を変えて第１の出力手段から出力し、上記基準信
号発生手段により得られた基準速度信号を上記比
較手段の比較結果に応じて増幅率を変えて第２の
出力手段から出力し、上記第１の出力手段により
得られた速度信号から上記第２の出力手段により
得られた速度信号を差引いた誤差出力で上記移動
機構の移動制御を行うようにしたものである。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の一実施例について図面を参照
して説明する。

第４図はこの考案に係わる光デイスク装置の概
略構成を示すものである。すなわち、光デイスク
３１は半径方向のピツチが一定のスパイラル状の
情報記憶部を有しモータ３２により回転駆動され
る。この光デイスク３１のデータの読出しおよび
書込は光学ヘツド３３によつて行われる。この光
学ヘツド３３は可動部と固定部とで構成される前
記直流リニアモータ（移動機構）１の可動部３５
に固定されており、可動部３５の移動により光デ
イスク３１の半径方向つまり図示Ａ，Ｂ方向にリ
ニアに移動される。３６は前記可動部３５に固定
された光学スケール、３７はこの光学スケール３
６の位置を検出する検出器であり、これらはいわ
ゆる重ね格子形検出方式によつて可動部３５（す
なわち光学ヘツド３３）の移動に応じて２種類の
位相の異つた検出信号を出力する。

第５図はこの考案のサーボ制御装置で、前記リ
ニアモータ１の移動制御を行うものである。すな
わち、前記第１図と同一のものは同じ符号を付し
説明を省略する。ただし、前記位置信号増幅整形
器３と微分回路１６によつて速度信号発生手段が
構成され、位置アドレスカウンタ４により位置ア
ドレス発生手段が構成され、速度関数発生器７と
Ｄ／Ａコンバータ８により基準速度発生手段が構
成され、サーボアンプ１８とパワーアンプ２０に
より移動制御手段が構成されている。４１は比較
器（比較手段）で、これは、減算器６から供給さ
れる減算結果が定数値つまり停止位置から所定の
距離となるまでは論理“１”信号を出力し、停止
位置から所定の距離となつた後論理“０”信号を
出力するようになつている。上記比較器４１の出
力が論理“１”信号のときアナログスイツチ４２
がオンし、論理“０”信号のときインバータ４３
を用いてアナログスイツチ４４がオンするように
なつている。上記アナログスイツチ４２あるいは
４４のオンにより、前記Ｄ／Ａコンバータ８の出
力がそのまま出力されるか、あるいは増幅器４５
で２倍に増幅されて出力されるようになつてい
る。

また、上記比較器４１の出力が論理“１”信号
のときアナログスイツチ４６がオンし、論理
“０”信号のときインバータ４７を用いてアナロ
グスイツチ４８がオンするようになつている。上
記アナログスイツチ４６あるいは４８のオンによ
り、前記微分回路１６の出力がそのまま出力され
るか、あるいは増幅器４９で２倍に増幅されて出
力されるようになつている。ここで、上記アナロ
グスイツチ４６，４８、インバータ４７、および
増幅器４９によつて第１の出力手段が構成され、
上記アナログスイツチ４２，４４、インバータ４
３、および増幅器４５によつて第２の出力手段が
構成されるようになつている。

次に、このような構成において動作を説明す
る。たとえば今、図示しない制御回路からの目標
アドレスが目標アドレスラツチ回路５に設定され
たとする。すると、減算器６は目標アドレスラツ
チ回路５から供給される目標アドレス値と位置ア
ドレスカウンタ４からの位置アドレス値との減算
処理を行い、その差信号を速度関数発生器７およ
び比較器４１に出力する。これにより、速度関数
発生器７は供給される差信号に応じた速度信号を
Ｄ／Ａコンバータ８を介して出力する。また、こ
のとき比較器４１は供給される差信号が定数値よ
り大きいため、論理“１”信号を出力することに
より、アナログスイツチ４２，４６がオンする。
これにより、Ｄ／Ａコンバータ８の出力はアナロ
グスイツチ４２を介して出力される。このとき、
減算器６の減算結果が正のとき、アナログスイツ
チ９がオンし、負のときアナログスイツチ１０が
オンする。したがつて、Ｄ／Ａコンバータ８の出
力はアナログスイツチ９を介して差動増幅器１７
に供給されるか、あるいはアナログスイツチ１０
および反転増幅器１１を介して差動増幅器１７に
供給される。また、リニアモータ１の速度信号は
前記位置信号増幅整形器３からの位置信号を微分
回路１６で微分することにより得られる。この速
度信号はアナログスイツチ４６を介して差動増幅
器１７に出力される。

この結果、差動増幅器１７は速度関数発生器７
からの基準速度信号と微分回路１６からの実際の
速度信号との差信号を出力する。このとき、比較
器１３は目標アドレスと位置アドレスとが一致し
ないため、論理“０”信号を出力し、アナログス
イツチ１５をオンしている。これにより、差動増
幅器１７の差信号はサーボアンプ１８に供給され
る。すると、サーボアンプ１８はパワーアンプ２
０を動作することによりリニアモータ３４を駆動
せしめ、差動増幅器１７からの差信号に応じた速
度制御を行い、リニアモータ１の可動部３５を目
標位置方向に移動せしめる。

この可動部３５が目標位置から所定の距離の位
置に到達すると、前記減算器６の減算結果が定数
値と一致し、比較器４１の出力が論理“０”信号
となり、アナログスイツチ４２および４６がオフ
し、アナログスイツチ４４および４８がオンす
る。すると、Ｄ／Ａコンバータ８の出力は増幅器
４５で増幅されて差動増幅器１７に供給され、微
分回路１６の速度信号も増幅器４９で増幅されて
差動増幅器１７に供給される。この結果、差動増
幅器１７は速度関数発生器７からの信号を２倍に
した基準速度信号と微分回路１６からの信号を２
倍にした速度信号との差信号を出力する。この差
信号はサーボアンプ１８に供給され、サーボアン
プ１８がパワーアンプ２０を動作することにより
リニアモータ１を駆動せしめ、差動増幅器１７か
らの差信号に応じた速度制御を行い、リニアモー
タ１の可動部３５を目標位置に到達させる。

この可動部３５が目標位置に到達すると、比較
器１３から論理“１”信号が出力され、アナログ
スイツチ１５がオフし、アナログスイツチ２１が
オンする。すると、位置信号増幅器３からの位置
信号がサーボアンプ１８に供給される。これによ
り、サーボアンプ１８が供給される位置信号に応
じてパワーアンプ２０を制御することにより、リ
ニアモータ１を所定位置つまり目標アドレスに保
持せしめる。

なお、上記動作における基準速度信号は第６図
ａに示すようになつており、微分回路によるフイ
ードバツクの速度信号は同図ｂに示すようになつ
ている。

上記したようにすれば、第２図ｂに示す増幅率
が１のものよりリニアモータ１の移動速度が速く
なり、しかも移動制御から保持制御への切換時の
残留速度が第３図ｂに示す増幅率が２のものと同
じになるので、滑らかな停止を行いながら高速の
移動が行える。

〔考案の効果〕

以上詳述したようにこの考案によれば、移動機
構の移動時間を短縮し、かつ滑らかな停止を行う
ことができる移動機構のサーボ制御装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のリニアモータのサーボ制御装置
を説明するための概略構成図、第２図ａ，ｂ、第
３図ａ，ｂは同実施例における基準速度信号とフ
イードバツクの速度信号の波形図であり、第４図
〜第６図ａ，ｂはこの考案の一実施例を示すもの
で、第４図は光デイスク装置の概略構成図、第５
図は全体の構成を概略的に示す図、第６図ａは基
準速度信号の波形図、同図ｂはフイードバツクの
速度信号の波形図である。 １……リニアモータ（移動機構）、２……位置
検出器、３……位置信号増幅整形器、４……位置
アドレスカウンタ、５……目標アドレスラツチ回
路、６……減算器、７……速度関数発生器、１３
……比較器、１６……微分回路、１７……差動増
幅器、１８……サーボアンプ、２０……パワーア
ンプ、４１……比較器、４２，４４，４６，４８
……アナログスイツチ、４３，４７……インバー
タ、４５，４９……増幅器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 移動機構の位置を検出する位置検出器と、 この移動機構の速度に応じた速度信号を発生す
   る速度信号発生手段と、 前記位置検出器の検出信号に応じて位置アドレ
   スを発生する位置アドレス発生手段と、 基準速度信号を発生する基準速度発生手段と、 目標アドレスと前記位置アドレス発生手段から
   発生された位置アドレスとの差が所定値以下とな
   つたか否かを比較する比較手段と、 前記速度信号発生手段により得られた速度信号
   を前記比較手段の比較結果に応じて増幅率を変え
   て出力する第１の出力手段と、 前記基準信号発生手段により得られた基準速度
   信号を前記比較手段の比較結果に応じて増幅率を
   変えて出力する第２の出力手段と、 前記第１の出力手段により得られた速度信号か
   ら前記第２の出力手段により得られた速度信号を
   差引いた誤差出力で前記移動機構を移動制御する
   移動制御手段と を具備したことを特徴とする移動機構のサーボ制
   御装置。