JPH05298714A - 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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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。 【構成】 マイクロプロセッサ１０（以下ＭＰＵと呼
ぶ）、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１
８、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２３、ス
イッチ２４、光ヘッド３１、精アクチュエ−タ３２、中
点センサ３３及び粗アクチュエ−タ３４で構成され、ト
ラッキングサ−ボが外れた場合に、又は外れそうな場合
に、スイッチ２３を逆起電力検出回路２２側に倒し、該
逆起電力検出回路の出力をフィードバックしてモ−タが
停止するように制御する。

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−タで駆動する粗アクチュエ−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−タ駆動
モ−タ制御方法において、粗アクチュエ−タ駆動モ−タ
のドライブ電圧又は電流からモ−タの逆起電力を推定し
出力する逆起電力検出器（図３〜図６に示すように構
成）を設け、光ヘッドの移動を制御するトラッキングサ
−ボが外れた場合又は外れそうな場合を検知し、逆起電
力検出器の出力でモ−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、下記のような効果が期待される。トラッキングサ
−ボが外れた場合に、又は外れそうな場合に、移動手段
の粗アクチュエ−タの駆動モ−タに発生する逆起電力を
逆起電力検出器で推定し、モ−タが停止するように制御
する手段を設けたことで、トラッキングサ−ボが外れた
場合、又は外れそうな場合に、ＤＣモ−タにエンコ−ダ
やジェネレ−タを使用することなく、モ−タの速度が検
出制御（停止制御）できるので、小型で低価格な装置で
粗アクチュエ−タの異常処理を行うことが出来る。

【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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モ−タで駆動する粗アクチュエ−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−タ
   駆動モ−タ制御方法において、 前記粗アクチュエ−タ駆動モ−タのドライブ電圧、又は
   電流から前記モ−タの逆起電力を推定し出力する逆起電
   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−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
   出器の出力で前記モ−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−タ駆動モ
   −タ制御方法。