JPH02128377A - 位置決め制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、移動部材を目標位置に移動させる際の位置決
め制御装置に係り、とくに光デイスク装置や磁気ディス
ク装置などのディスクファイル装置の位置決め制御装置
に関する。

〔従来の技術〕

光デイスク装置や磁気ディスク装置等のディスクファイ
ル装置において、同心円状のトラックに情報を記録した
りトラックから情報を読み出したりするいわゆるアクセ
ス時には、目標のトラック位２にヘッド（トランスジュ
ーサ）を移動する必要がある。この移動は目標位置まで
の距離に対し、ヘッドの移動量を減算して得られる位置
誤差信号をもとに、これを小さ（する方向にヘッドを移
動させることによって行われる。そして、−船にヘッド
の移動距離はトラック横断回数を計数することによって
測定されている。

また、単位データのアクセス時間）は、「（ヘッドの位
置決め時間）＋（回転待ち時間）＋（デ−夕転送時間）
ｊで示され、ヘッドの位置決め制御はディスク装置の性
能を左右する。

第４図に従来例を示す。この第４図の従来例は、光デイ
スク装置における例を示す。光デイスク２０上に情報を
記録したり、光デイスク２０上の情報を読み出したりす
るための光ヘッド３０と、光ヘッド３０からのトラッキ
ング信号３０１と目標位置までの距離を示す目標移動量
信号４１０とからヘッド位置誤差信号４０３を生成する
位置誤差信号生成手段４０と、ヘッド位置誤差信号４０
３から規準速度信号５０１を生成する規準速度信号生成
手段５０と、光ヘッド３０を移動させるヘッド駆動モー
タ７０と、ヘッド駆動モータ７０からヘッドの移動速度
を検出する速度検出手段８０と、速度検出手段から得ら
れる速度信号８０１と規準速度信号５０１とからヘッド
駆動モータ７０のモータ電流信号６０１を出力するヘッ
ド駆動回路６０を有している。

位置誤差信号生成手段４０は、光ヘッド３０からのトラ
ッキング信号３０１を差動増幅し、トラック誤差信号４
０１を生成するトラック誤差増幅器４１と、トラック誤
差信号４０１によりトラック横断パルス４０２を生成す
るトラック横断検出回路４２と、目標移動量信号４１０
とトラック横断パルス４０２とからヘッド位置誤差信号
４０３を生成する位置誤差計算回路４３とを有している
。

次に、上記従来例の動作について説明すると、まず、光
ヘッド３０から集光されたレーザ光が光デイスク２０表
面に照射されると、その反射光の強度は光デイスク２０
表面上の案内溝の有無によって変化する。　この反射光
の強度変化を光ヘッド３０で検出し、トラッキング信号
３０１に変換する。　そして、このトラッキング信号３
０１はトラック誤差増幅器４１で差動増幅され、トラッ
ク誤差信号４０１となる。トラック誤差信号４０１はト
ラック横断検出回路４２でゼロクロス検出され、トラッ
ク横断パルス４０２となる。位置誤差計算回路４３では
光ヘッド３０の所要移動量を示す目標移動量信号４１０
からトラック横断パルス４０２が減算され、目標位置ま
での位置誤差を示すヘッド位置誤差信号４０３が生成さ
れる。規準速度信号生成手段５０ではヘッド位置誤差信
号４０３に応じて値の変化する規準速度信号５０１が生
成される。例えば、ヘッド位置誤差信号４０３の値をＸ
とすルト、Ｖ＝　（２αＸ）””　　（α４！減速度）
で返信される規準速度信号５０１の値■が生成される。

一方、光ヘッド３０の移動速度は速度検出手段８０にて
検出され、速度信号８０１として出力される。ヘッド駆
動回路６０では規準速度信号５０１と速度信号８０１が
差動増幅され、ヘッド駆動モータ７０を駆動させるため
のモータ電流信号６０１が出力される。ヘッド駆動モー
タ７０はこのモータ電流信号６０１により駆動し、光ヘ
ッド３０を目標位置に到達させる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来例においては、規準速度信号５
０１は目標までの距離（位置誤差）が大きいほど大きく
なっているから、第５図（Ａ）に示されるように、移動
の開始時点で規準速度信号５０１は最大となる。従って
、第５図（Ｂ）に示されるように、移動の開始時点では
モータ電流信号６０１が急激に増加することによりヘッ
ド駆動モータ７０はその発生できる最大加速度で光ヘッ
ド３０を加速することになり、精密な部品であるととも
にディスクに対して正確な位置関係を保っていることが
要求される磁気ディスク装置や光デイスク装置のヘッド
が過度の加速度のため特性劣化や動作不安定を引き起こ
すという不都合があった。

一方、この不都合を防止するために、加速時の規準速度
信号５０１を位置信号の減少に応じて増加させる、いわ
ゆる加速プロファイルを発生させればよい、しかしなが
ら、位置誤差の変化速度が大きくなると規準速度信号５
０１の増加速度も大きくなり、正帰還特性を有するため
暴走の危険があり、加速度を安定して抑えるのは困難で
あるという欠点がある。

また、第５図（Ｂ）に示されるように加速・減速の切替
点において、急激なモータ電流信号６０１の変化が必要
であるが、モータコイルのインダクタンスにより駆動電
流は急激には変化できず、これがモータの応答遅れとな
って速度制御動作が不安定となるという不都合もあった
。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善し
、とくに部材の移動開始時における速度変化をゆるやか
にするとともに、加速・減速切替時のモータ電流信号変
化を駆動モータが追従できるようにゆるやかにし、部材
の安定した位置決めが可能な位置決め制御装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明では、ディスク上に情報を記録したり、
情報が記録されているディスク上の情報を読み出すため
のヘッドと、ヘッドを移動させるためのヘッド駆動モー
タと、ヘッド駆動モータにモータ電流信号を出力するヘ
ッド駆動回路と、ヘッド駆動モータからヘッドの移動速
度を検出しヘッド駆動回路へ出力する速度検出手段と、
光ヘッドからのトラッキング信号と目標移動量信号とか
らヘッド位置誤差信号を生成する位置誤差信号生成手段
と、ヘッド位置誤差信号から規準速度信号を生成する規
準速度信号生成手段を有し、さらにヘッド駆動モータの
モータ電流信号と規準速度信号とから修正規準速度信号
を前記ヘッド駆動回路に出力するスルーレート制限手段
を具備するという構成を採っている。これによって前述
した目的を達成しようとするものである。

〔作用〕

規準速度信号の時間変化量（スルーレート）を、駆動モ
ータに流れている電流値に対応した値以下に制限するこ
とによって、移動部材の移動時の加速度および減速度を
一定量以下に抑える。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づい
て説明する。

ここで、前述した従来例と同等の構成要素については同
一符号を用いることとする。

第１図は、光デイスク装置における実施例を示す。光デ
イスク２上に情報を記録したり光デイスク２上の情報を
読み出したりするための光へラド１と、光へラド１から
のトラッキング信号３０１と目標位置までの距離を示す
目標移動量信号４１０とからヘッド位置誤差信号４０３
を生成する位置誤差信号生成手段４０と、ヘッド位置誤
差信号４０３から規準速度信号５０１を生成する規準速
度信号発生器５０と、光ヘッド１を移動させるヘッド駆
動モータ７０と、ヘッド駆動モータ７０の駆動電流信号
１２１と規準速度信号５０１とから修正規準速度信号１
０１を出力するスルーレート制限回路１０と、ヘッド駆
動モータ７０から光ヘッド１の移動速度を検出する速度
検出器８０と、速度検出器８０から得られる速度信号８
０１と修正規準速度信号１０１とからヘッド駆動モータ
７０のモータ電流信号６０１を出力するヘッド駆動回路
６０を有している。　位置誤差信号生成手段４０は、光
ヘッド１からのトラッキング信号３０１を差動増幅し、
トラック誤差信号４０１を生成するトラック誤差増幅器
４１と、トラック誤差信号４０１によりトラック横断パ
ルス４０２を生成するトラック横断検出回路４２と、目
標移動量信号４１０とトラック横断パルス４０２とから
ヘッド位置誤差信号４０３を生成する位置誤差計算回路
４３とを有している。　スルーレート制限手段１０は、
ヘッド駆動モータ７０のモータ電流信号６０１を検出・
増幅する電流検出増幅器１２と、この増幅された駆動電
流信号１２１と規準速度信号５０１とから修正規準速度
信号１０１を出力するスルーレート制限回路１０を有し
ている。

さらにスルーレート制限回路１０は第２図に示されるよ
うに、駆動電流信号１２１のレベルが＋側の場合に動作
するトランジスタ１３と駆動電流信号１２１のレベルが
一例の場合に動作するトランジスタ１４のベース同士を
ダイオードを介して接続し、その中間に駆動電流信号１
２１が入力されている。そして、トランジスタ１３のエ
ミッタとトランジスタ１４のコレクタが接続され、その
中間で接地されている。トランジスタ１３のコレクタは
増幅用トランジスタ１５のベース入力となっている。ト
ランジスタ１４のエミッタは増幅用トランジスタ１６の
ベース入力となっている。そして、トランジスタ１５の
エミッタとトランジスタ１６のコレクタはダイオードゲ
ート回路１７を介して接続されている。ダイオードゲー
ト回路１７は互いに反対方向に接続された２個のダイオ
ードが２組並列に接続されている。そして、ダイオード
ゲート回路１７には規準速度信号５０１が入力されてお
り、出力側ではコンデンサ１８を介して接地されるとと
もにオペアンプ１９で増幅され修正規準速度信号１０１
を出力する。

次に、上記実施例の動作について説明する。

光ヘッド１から集光されたレーザ光が光ディスク２の表
面に照射され°ると、その反射光の強度は光デイスク２
表面の案内溝の有無によって変化する。この反射光の強
度変化を光ヘッド１で検出し、トラッキング信号３０１
に変換する。そして、このトラッキング信号３０１はト
ラック誤差増幅器４１で差動増幅され、トラック誤差信
号４０１となる。トラック誤差信号４０１はトラック横
断検出回路４２でゼロクロス検出され、トラック横断パ
ルス４０２が生成される。位置誤差計算回路４３では光
へラド１の所要移動量を示す目標移動量信号４１０から
トラック横断パルス４０２が減算され、目標位置までの
位置誤差を示すヘッド位置誤差信号４０３が生成される
。規準速度信号発生器５０では、ヘッド位置誤差信号４
０３に応じて値の変化する規準速度信号５０１が生成さ
れる。

例えば、ヘッド位置誤差信号４０３の値をＸとすると、
■＝（２αＸ）””（αは減速度）で近似される規準速
度信号５０１の値■が生成される。

第３図（Ａ）に示されるように、光へラド１の移動開始
時（Ｓ）ではヘッド位置誤差信号４０３の値が大きいの
で規準速度信号５０１はいきなり最大値■８となる。

電流検出増幅器１２ではヘッド駆動モータ７０に流れて
いるモータ電流信号６０１が検出・増幅され、スルーレ
ート制限回路１０の制限値を変化させるための駆動電流
信号１２１がスルーレート制限回路１０に入力される。

スルーレート制限回路１０では、駆動電流信号１２１の
レベルが＋側に大きくなるとトランジスタ１３に流れる
電流が多くなり、反対に一側に太き（なるとトランジス
タ１４に流れる電流が多くなる。トランジスタ１５とト
ランジスタ１６のベース電圧は、それぞれライン１１２
および１１３に流れる電流値に比例して変化するから、
トランジスタ１５とトランジスタ１６は、それぞれのコ
レクタ電流として駆動電流信号１２１に対応した電流を
流すことになり、この電流がそれぞれライン１１４およ
び１１５を介してダイオードゲート回路１７に供給され
る。ダイオードゲート回路１７はその出力端に流れる電
流をライン１１４および１１５より供給される電流値の
範囲内に制限する働きをする。ダイオードゲート回路１
７の出力端にはコンデンサ１８が接続されているため出
力端の電圧はライン１１４および１１５に流れる電流値
で規定される以上の速さでは変化しない。コンデンサ１
８の容量をＣ，ライン１１４の電流を＋Ｉｃ＋、ライン
１１５の電流を−ｒｃｔとするとダイオードゲート回路
１７の出力端の変化速度ｄＥ／ｄＴは−ｒｃｔ／Ｃから
＋ＩＣＩ／Ｃの範囲に制限される。従って、これ以上の
変化速度で規準速度信号５０１が変化しても修正規準速
度信号ｌｏｔは上記の範囲内でのゆっくりした変化しか
しないことになる。ライン１１４の電流値およびライン
１１５の電流値は駆動電流信号１２１の値に応じて増減
するが、スルーレートの制限範囲は駆動電流信号１２１
によって変化する。つまり、ヘッド駆動モータ７０に流
れている電流信号６０１がＯに近いか駆動方向と逆極性
の場合は、スルーレート制限回路１０は修正規準速度信
号１０１の変化量を小さく押え、電流信号６０１が駆動
方向と同極性で大きなレベルになったときは比較的大き
な変化を許容する。従って、加速開始時のモータ電流信
号６０１が立ち上がっていない状態では修正規準速度信
号１０１はゆっ（すした速度変化（小さな加速度）で徐
々に立ち上がり、モータ電流信号６０１が十分大きくな
ったところではほぼ一定の比較的大きな速度変化で立ち
上がることになる。

また加速から減速に切り替わる際もはじめはゆるやかな
減速度を示し、減速電流がヘッド駆動モータ７０に十分
流れるようになったところで規準速度信号発生器５０で
規定される減速度での減速が行われる。つまり第３図（
Ｂ）に示されるように、加速開始点Ｐ１および減速開始
点Ｐ２ではモータ電流信号６０１が立ち上がっていない
ため、修正規準速度信号】０１は点線で示される一定加
速度および一定減速度の場合の傾きよりもゆるい傾きで
変化する。

一方、光へンド１の移動速度は速度検出器８０にて検出
され速度信号８０１として出力される。

なお、光へラド１の移動速度の検出は特別な速度検出手
段を用いずにトラック誤差信号４０１を電気的に処理す
ることによって得ることもできる。

ヘッド駆動回路６０では修正規準速度信号１０１と速度
信号８０１が差動増幅され、ヘッド駆動モータ７０を駆
動させるためのモータ電流信号６０１が生成される。ヘ
ッド駆動モータ７０はこのモータ電流信号６０１により
光ヘッドｌを移動させ目標位置に到達させる。第３図（
Ｃ）に示されるように、加速開始点Ｐ１および減速開始
点Ｐ２近傍では、修正規準速度信号１０１の傾きが小さ
く抑えられているため、点線で示される従来の変化に比
べてモータ電流信号６０１の変化はゆるやかになりモー
タコイルのインダクタンス等により電流応答に遅れが生
じても十分に追従でき、光ヘッドは安定した動作が可能
となる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上のように構成され機能するので、これに
よると、スルーレート制限手段の作用により移動部材の
移動時の加速度および減速度を一定量以下に抑えること
が出来る。これがため、移動部材の特性劣化や移動速度
の制御不安定等を有効に減少せしめることが出来るとい
う従来にない優れた位置決め制御装置を提供することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図のスルーレート制限回路の一例を示す回路図、第
３図は第１図の信号波形の一例を示す波形図、第４図は
従来例を示すブロック図、第５図は第４図の信号波形の
一例を示す波形図である。 １０・・・スルーレート制限手段としてのスルーレート
制限回路、２・・・光ディスク、１・・・光ヘッド、４
０・・・位置誤差信号生成手段、５０・・・規準速度信
号生成手段としての基準速度信号発生器、６０・・・ヘ
ッド駆動回路、７０・・・ヘッド駆動モータ、８０・・
・速度検出手段としての速度検出器、　１０１・・・修
正規準速度信号、３０１・・・トラッキング信号、４０
３・・・ヘッド位置誤差信号、４１０・・・目標移動量
信号　５０１・・・規準速度信号、６０１・・・モータ
電流信号、８０１・・・速度信号。 特許出願人　　　　日本電気株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、ディスクに対し書き込み、読み出しを行うヘッ
   ドと、ヘッドを移動させるためのヘッド駆動モータと、
   ヘッド駆動モータを駆動するためのモータ電流信号を出
   力するヘッド駆動回路と、ヘッド駆動モータからヘッド
   の移動速度を検出しヘッド駆動回路へ出力する速度検出
   手段と、ヘッドからのトラッキング信号と目標位置まで
   の距離を示す目標移動量信号とからヘッド位置誤差信号
   を生成する位置誤差信号生成手段と、ヘッド位置誤差信
   号から規準速度信号を生成する規準速度信号生成手段を
   有する位置決め制御装置において、前記ヘッド駆動モー
   タのモータ電流信号と規準速度信号とから修正規準速度
   信号を生成し前記ヘッド駆動回路に出力するスルーレー
   ト制限手段を具備したことを特徴とする位置決め制御装
   置。