JPH04360027A - 速度検知回路 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスクに対して
情報を記録したり光ディスクから情報を再生する光ディ
スク装置に用いられる光学ヘッドの移動速度を検知する
速度検知回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光ディスクに対して情報を記録
したり光ディスクから情報を再生する光ディスク装置で
は、光ディスクの半径方向に直線移動する光学ヘッドを
用いて情報の記録、再生が行われる。この光学ヘッドは
リニアモータにより移動される。

【０００３】上記光学ヘッドの移動速度は、リニアモー
タの可動部に設けられたフォトディテクタと光学スケー
ルより得られる位置情報の時間微分を行うことにより、
検知される。

【０００４】このように、速度検知を行うために光学ス
ケールやフォトディテクタを用いていたため、リニアモ
ータの可動部に光学スケール、もしくはフォトディテク
タを装着すると、高速移動の際に、光学ヘッドの移動に
共振が生じるなど、振動特性に悪影響があるという問題
があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来は、光学ヘッドの
移動に共振が生じるなど、振動特性に悪影響があるとい
う問題があった。

【０００６】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、光学スケールやフォトディテクタを用いずに速度検
知を行うことができ、振動特性に悪影響を与えることな
く速度検知を行うことができる速度検知回路を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の速度検知回路
は、磁束を発生する磁性材料、この磁性材料上の一部に
巻回されている速度検出用の第１の導線体、この第１の
導線体上で、かつ上記磁性材料により発生する磁束を横
切る方向に移動可能に設けられている移動用の第２の導
線体、この第２の導線体上に巻回されている速度検出用
の第３の導線体、上記第２、第３の導線体とともに移動
される移動体、上記第２、第３の導線体の電流を制御す
ることにより第２、第３の導線体と移動体とを移動する
移動手段、上記第２、第３の導線体が上記磁束を横切る
瞬間に生じる第１、第３の導線体内部の電気的変化を検
出する検出手段、およびこの検出手段により検出した上
記第１、第３の導線体による電気的変化を用いて上記第
２の導線体と上記磁性材料との相対移動速度を検知する
検知手段から構成されている。

【０００８】

【作用】この発明は、上記のような構成において、磁束
を発生する磁性材料上の一部に速度検出用の第１の導線
体が巻回され、この第１の導線体上で、かつ上記磁性材
料により発生する磁束を横切る方向に移動可能に移動用
の第２の導線体が設けられ、この第２の導線体上に速度
検出用の第３の導線体が巻回され、上記第２、第３の導
線体とともに移動される移動体を上記第２の導線体の電
流を制御することにより移動し、上記第２、第３の導線
体が上記磁束を横切る瞬間に生じる第１、第３の導線体
内部の電気的変化を検出し、この検出した上記第１、第
３の導線体による電気的変化を用いて上記移動体と上記
磁性材料との相対移動速度を検知するようにしたもので
ある。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例に
ついて説明する。図２は、ディスク装置を示すものであ
る。すなわち、光ディスクなどで構成される記録媒体１
の表面には、スパイラル状に溝（記録トラック）が形成
されており、この記録媒体１は、モータ２によって例え
ば一定の速度で回転される。このモータ２は、モータ制
御回路１８によって制御されている。上記記録媒体１に
対する情報の記録再生は、上記記録媒体１の下部に設け
られている光学ヘッド（移動体）３によって行われる。

【００１０】なお、上記記録媒体１では穴開きによりピ
ットを形成する記録膜が用いられているものであるが、
相変化を利用している記録膜や多層記録膜のものを用い
ても良い、また記録媒体として光磁気ディスク等を用い
ても良い。上記の場合、光学ヘッド等の構成も同様に変
更される。

【００１１】上記光学ヘッド３には、対物レンズ６が図
示しないワイヤあるいは板ばねによって保持されており
、この対物レンズ６は、駆動コイル５によってフォーカ
シング方向（レンズの光軸方向）に移動され、駆動コイ
ル４によってトラッキング方向（レンズの光軸と直交方
向）に移動可能とされている。

【００１２】また、レーザ制御回路１４によって駆動さ
れる半導体レーザ発振器９より発生されたレーザ光は、
コリメータレンズ１１ａ、ハーフプリズム１１ｂ、対物
レンズ６を介して記録媒体１上に照射され、この記録媒
体１からの反射光は、対物レンズ６、ハーフプリズム１
１ｂ、集光レンズ１０ａ、およびシリンドリカルレンズ
１０ｂを介して光検出器８に導かれる。上記光検出器８
は、４分割の光検出セル８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄによっ
て構成されている。

【００１３】上記光検出器８の光検出セル８ａの出力信
号は、増幅器１２ａを介して加算器３０ａ、３０ｃの一
端に供給され、光検出セル８ｂの出力信号は、増幅器１
２ｂを介して加算器３０ｂ、３０ｄの一端に供給され、
光検出セル８ｃの出力信号は、増幅器１２ｃを介して加
算器３０ｂ、３０ｃの他端に供給され、光検出セル８ｄ
の出力信号は、増幅器１２ｄを介して加算器３０ａ、３
０ｄの他端に供給されるようになっている。

【００１４】上記加算器３０ａの出力信号は差動増幅器
ＯＰ１の反転入力端に供給され、この差動増幅器ＯＰ１
の非反転入力端には上記加算器３０ｂの出力信号が供給
される。これにより、差動増幅器ＯＰ１は、上記加算器
３０ａ、３０ｂの差に応じてトラック差信号をトラッキ
ング制御回路１６に供給するようになっている。このト
ラッキング制御回路１６は、差動増幅器ＯＰ１から供給
されるトラック差信号に応じてトラック駆動信号を作成
するものである。

【００１５】上記トラッキング制御回路１６から出力さ
れるトラック駆動信号は、前記トラッキング方向の駆動
コイル４に供給される。また、上記トラッキング制御回
路１６で用いられたトラック差信号は、リニアモータ制
御回路１７に供給されるようになっている。

【００１６】リニアモータ制御回路１７は、トラッキン
グ制御回路１６からのトラック差信号やＣＰＵ２４から
の移動制御信号に応じて後述するリニアモータ（移動手
段）３１内の駆動コイル（第２の導線体）１３ａに移動
速度に対応した電圧を印加するものである。

【００１７】リニアモータ制御回路１７には、後述する
リニアモータ３１内の駆動コイル１３ａが磁気部材（磁
性材料）３１ａより発生する磁束を横切る瞬間に生じる
速度検出用コイル（第１、第３の導線体）１３ｂ、１３
ｃの内部の電気的変化を利用して、駆動コイル１３ａと
磁気部材３１ａとの相対速度つまりリニアモータ３１に
よる光学ヘッド３の移動速度を検知する速度検知回路４
０が設けられている。

【００１８】また、上記加算器３０ｃの出力信号は差動
増幅器ＯＰ２の反転入力端に供給され、この差動増幅器
ＯＰ２の非反転入力端には上記加算器３０ｄの出力信号
が供給される。これにより、差動増幅器ＯＰ２は、上記
加算器３０ｃ、３０ｄの差に応じてフォーカス点に関す
る信号をフォーカシング制御回路１５に供給するように
なっている。このフォーカシング制御回路１５の出力信
号は、フォーカシング駆動コイル５に供給され、レーザ
光が記録媒体１上で常時ジャストフォーカスとなるよう
に制御される。

【００１９】上記のようにフォーカシング、トラッキン
グを行った状態での光検出器８の各光検出セル８ａ、〜
８ｄの出力の和信号、つまり加算器３０ａ、３０ｂから
の出力信号は、トラック上に形成されたピット（記録情
報）からの反射率の変化が反映されている。この信号は
、信号処理回路１９に供給され、この信号処理回路１９
において記録情報、アドレス情報（トラック番号、セク
タ番号等）が再生される。また、レーザ制御回路１４の
前段には記録信号を変調する変調回路としての記録信号
作成回路３４が設けられている。

【００２０】上記信号処理回路１９で再生された再生信
号（再生情報）はインターフェース回路３２を介して外
部装置としての記録媒体制御装置３３に出力されるよう
になっている。

【００２１】また、このディスク装置にはそれぞれフォ
ーカシング制御回路１５、トラッキング制御回路１６、
リニアモータ制御回路１７とＣＰＵ２３との間で情報の
授受を行うために用いられるＤ／Ａ変換器２２が設けら
れている。

【００２２】また、上記トラッキング制御回路１６は、
上記ＣＰＵ２３からＤ／Ａ変換器２２を介して供給され
るトラックジャンプ信号に応じて対物レンズ６を移動さ
せ、１トラック分、ビーム光を移動させるようになって
いる。

【００２３】上記レーザ制御回路１４、フォーカシング
制御回路１５、トラッキング制御回路１６、リニアモー
タ制御回路１７、モータ制御回路１８、信号処理回路１
９、記録信号作成回路４４等は、バスライン２０を介し
てＣＰＵ２３によって制御されるようになっており、こ
のＣＰＵ２３はメモリ２４に記憶されたプログラムによ
って所定の動作を行うようになされている。

【００２４】上記光学ヘッド３は、図１に示すように、
図示しないフレームに固定されているガイドレール５１
、５２を案内として、往復動可能に移動（上記記録媒体
１の半径方向）されるようになっている。光学ヘッド３
のキャリッジ５３はリニアモータ３１の可動部としての
駆動コイル１３ａに連結されている。

【００２５】このリニアモータ３１は、図１、図３、お
よび図４に示すように、ヨーク状の磁気部材３１ａと、
この磁気部材３１ａの内側面に接着固定されている永久
磁石３２と、上記磁気部材３１ａ上を移動可能に設けら
れている駆動コイル（第２の導線体）１３ａと、この駆
動コイル１３ａ上に巻回されている速度検出用コイル（
第１の導線体）１３ｂと、上記磁気部材３１ａ上の一部
に巻回されている速度検出用コイル（第３の導線体）１
３ｃによって構成されている。

【００２６】駆動コイル１３ａと速度検出用コイル１３
ｂとは、リニアモータ制御回路１７によって印加される
電圧と磁気部材３１ａに取り付けられた永久磁石３２か
ら発生する磁場とに応じて磁気部材３１ａ上を移動する
。この駆動コイル１３ａの移動にともなって光学ヘッド
３も移動される。

【００２７】また、速度検出用コイル１３ｂ、１３ｃは
リニアモータ制御回路１７内の速度検知回路４０に接続
されている。この速度検知回路４０は、速度検出用コイ
ル１３ｂに生じる電圧値と速度検出用コイル１３ｃに生
じる電圧値とを調べることにより駆動コイル１３ａつま
り光学ヘッド３の移動速度に対応する速度信号を出力す
るものである。

【００２８】速度検知回路４０は、図５に示すように、
上記速度検出用コイル１３ｂに生じる電圧を増幅して出
力する増幅回路４１、上記速度検出用コイル１３ｃに生
じる電圧を増幅して出力する増幅回路４２、および増幅
回路４１の出力、増幅回路４２の出力を加算（合成）す
る加算回路４３によって構成されている。

【００２９】上記増幅回路４１からは図６の（ａ）に示
すような、速度検出用コイル１３ｂにより生じる電圧を
増幅した信号が出力され、増幅回路４２からは図６の（
ｂ）に示すような、速度検出用コイル１３ｃにより生じ
る電圧を増幅した信号が出力され、加算回路４３からは
図６の（ｃ）に示すような、上記増幅回路４１からの出
力信号と増幅回路４２からの出力信号とが合成された信
号（速度信号）が出力される。

【００３０】このような構成において、駆動コイル１３
ａが移動すると、それに伴い、速度検出用コイル１３ｂ
、１３ｃにも信号が現れる。それは、速度検出用コイル
１３ｂ、１３ｃのそれぞれについて、両端の電圧をＥ１
　、Ｅ２　、電流をＩ１　、Ｉ２　、レジスタンスをＲ
１　、Ｒ２　、自己インダクタンスをＬ１　、Ｌ２　、
速度検出用コイル１３ｂの有効長を１１　、駆動コイル
１３ａと速度検出用コイル１３ｂとの間の相互インダク
タンスをＭ１　、磁気部材３１ａと速度検出用コイル１
３ｃとの間の相互インダクタンスをＭ２　、そして、両
者に共通して、移動速度をｖ、空隙磁束密度をＢとする
と以下のように考えられる。

【００３１】 Ｅ１　＝Ｒ１　Ｉ１　＋ｖＢ１１　−Ｌ１　（ｄＩ１　
／ｄｔ）−Ｍ１　（ｄＩ／ｄｔ）（１）Ｅ２　＝Ｒ２　
Ｉ２　＋　　　　　　　　　　Ｌ２　（ｄＩ２　／ｄｔ
）−Ｍ２　（ｄＩ／ｄｔ）（２）これにより、ｄＩ１　
／ｄｔ、ｄＩ２　／ｄｔが十分に小さいとき、移動速度
ｖは以下のようになる。 ｖ＝αＥ１　＋βＥ２　＋γ　　　　　　　　　　　　
　　（３）α、β、γは定数 つまり、この方法で速度を検出するためには、速度検出
用コイル１３ｂ、１３ｃの両コイルの電圧Ｅ１　、Ｅ２
　の差動をとればよいことになる。

【００３２】この場合は、駆動コイル１３ａに磁性部材
３１ａを挿入した状態において、インダクタンスが周波
数により変化する影響を、誘導される２つのコイルを用
いることにより除去できるという点で有利である。上記
式３の内容が上記加算回路４３の加算（合成）内容に対
応している。

【００３３】次に、上記のような構成において、光学ヘ
ッド３の移動速度を検知する動作について説明する。リ
ニアモータ制御回路１７により所定の電圧値が駆動コイ
ル１３ａに印加される。これにより、電流の通じた駆動
コイル１３ａは永久磁石３１ｂから発生する磁場を受け
て磁気部材３１ａ上を移動する。

【００３４】速度検出用コイル１３ｂにより生じる電圧
が増幅回路４１により増幅されて加算回路４３へ出力さ
れる。速度検出用コイル１３ｃにより生じる電圧が増幅
回路４２により増幅されて加算回路４３へ出力される。

【００３５】加算回路４３は、上述した式３に基づいて
上記増幅回路４１からの信号（図６の（ａ））と上記増
幅回路４２からの信号（図６の（ｂ））とを加算して合
成することにより、図６の（ｃ）に示すような速度信号
波形を得る。

【００３６】この加算回路４３からの速度信号に対応す
る速度データは上記ＣＰＵ２３に出力され、ＣＰＵ２３
で加算回路４３からの速度データから現在の光学ヘッド
３の移動速度を判断し、目標の速度となるように再びリ
ニアモータ制御回路１７により駆動コイル１３ａに電圧
を印加する。

【００３７】なお、上記図６の（ｃ）に示すような速度
信号波形は、リニアモータ３１により光学ヘッド３の移
動状態を、加速、ストップ、反対方向への加速、ストッ
プを繰り返した場合について示している。

【００３８】上記したように、磁気部材より発生する磁
束を横切る方向にその磁気部材との間で相対的に移動で
きるような駆動コイルを有するリニアモータにおいて、
駆動コイルが上記磁束を横切る瞬間に生じる２つの速度
検出用コイルの内部の電気的変化とを利用して、駆動コ
イルと磁気部材との相対速度つまりリニアモータによる
光学ヘッドの移動速度を検知するようにしたものである
。これにより、光学スケールやフォトディテクタを用い
ずに速度検知を行うことができ、振動特性に悪影響を与
えることなく速度検知を行うことができる。

【００３９】すなわち、磁気回路を形成する磁気部材上
と駆動コイル上とのそれぞれに巻かれた両速度検出コイ
ルの信号を演算することで、リニアモータの移動速度を
、駆動コイルのインダクタンスの周波数依存性を除去し
て、より正確に検出することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳記したようにこの発明によれば、
光学スケールやフォトディテクタを用いずに速度検知を
行うことができ、振動特性に悪影響を与えることなく速
度検知を行うことができる速度検知回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例におけるリニアモータの構
成を示す斜視図。

【図２】この発明の一実施例に係るディスク装置の回路
構成を示すブロック図。

【図３】図１のリニアモータの要部の構成を示す斜視図
。

【図４】図１のリニアモータ内の磁性材料上に巻回され
る速度検出用コイルを説明するための図。

【図５】図２の速度検知回路の回路構成を示すブロック
図。

【図６】図２の速度検知回路における各回路の出力信号
を示す図。

【符号の説明】

１…記録媒体、３…光学ヘッド（移動体）、６…対物レ
ンズ、１３ａ…駆動コイル（第２の導線体）、１３ｂ…
速度検知用コイル（第１の導線体）、１３ｃ…速度検知
用コイル（第３の導線体）、１７…リニアモータ制御回
路、２３…ＣＰＵ、３１…リニアモータ（移動手段）、
３１ａ…磁気部材（磁性材料）、３１ｂ…永久磁石、４
０…速度検知回路、４１、４２…増幅回路、４３…加算
回路、５３…キャリッジ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　磁束を発生する磁性材料と、この磁性
   材料上の一部に巻回されている速度検出用の第１の導線
   体と、この第１の導線体上で、かつ上記磁性材料により
   発生する磁束を横切る方向に移動可能に設けられている
   移動用の第２の導線体と、この第２の導線体上に巻回さ
   れている速度検出用の第３の導線体と、上記第２、第３
   の導線体とともに移動される移動体と、上記第２の導線
   体の電流を制御することにより第２、第３の導線体と移
   動体とを移動する移動手段と、上記第２、第３の導線体
   が上記磁束を横切る瞬間に生じる第１、第３の導線体内
   部の電気的変化を検出する検出手段と、この検出手段に
   より検出した上記第１、第３の導線体による電気的変化
   を用いて上記第２の導線体と上記磁性材料との相対移動
   速度を検知する検知手段と、を具備したことを特徴とす
   る速度検知回路。