JPH0595699A

JPH0595699A - ボイスコイルモータ駆動装置

Info

Publication number: JPH0595699A
Application number: JP3142492A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Onishi; 弘泰大西
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-05-17
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1993-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】ヘッド位置決め装置等のボイスコイルモータ
駆動装置で、入力電圧に対して出力電流がない領域、い
わゆる不感帯に起因する位置決め精度の低下を補正し、
高精度の位置決め制御を可能にする。【構成】プリアンプ回路の構成素子のバラツキにより
生じる不感帯について、不感帯の量だけプリアンプ回路
に与える指示値を加減算して補正し、所定の電流を出力
する。【効果】不感帯が解消されるので、特にその指示値が
少なく、移動量が小さいときでも、正確な位置決め制御
が可能になり、また、プログラム制御等によって不感帯
の自動的な測定も行えるので、調整の手間も省ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光デイスクドライバ
ーやハードディスクドライバー等の情報の記録，再生，
消去を行う記録再生装置において、そのヘッド位置決め
装置等で使用するのに好適なボイスコイルモータ駆動装
置に係り、特に、入力電圧に対して出力電流がない（負
荷電流が流れない）領域、いわゆる不感帯が生じること
に起因する位置決め精度の低下を補正することによっ
て、高精度の位置決め制御を可能にしたボイスコイルモ
ータ駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光デイスクドライバー等の記録
再生装置では、ヘッド位置決めのために、ボイスコイル
モータが使用されている。このボイスコイルモータの駆
動回路は、ボイスコイルモータを駆動するドライバー回
路と、プリアンプとして設けられ、ドライバー回路に対
してボイスコイルモータ駆動信号を出力する指示回路と
から構成されている。

【０００３】このボイスコイルモータ駆動回路では、ド
ライバー回路や指示回路（プリアンプ回路）として、通
常、差動増幅回路が採用されている。図５は、従来の記
録再生装置のドライバー回路で使用されるプリアンプ回
路について、その要部構成の一例を示す機能ブロック図
である。図において、１はドライバー回路、２は差動増
幅回路、Ｒ₁ 〜Ｒ₄ は抵抗器を示し、また、Ｖctl は指
示入力電圧、Ｖref は基準電圧、〜は回路上の各位
置を示す。

【０００４】この図５に示すように、従来のプリアンプ
回路では、差動増幅回路２の２つの入力端子に印加され
る指示入力電圧Ｖctl と基準電圧Ｖref とを、それぞれ
抵抗器Ｒ₁ とＲ₂ 、および抵抗器Ｒ₃ とＲ₄ によって分
圧して供給している。ここで、入力側の抵抗器Ｒ₁ 〜Ｒ
₄ の抵抗値を、Ｒ₁ ＝Ｒ₃ 、Ｒ₂ ＝Ｒ₄ とすれば、指示
入力電圧と基準電圧との関係が、Ｖctl ＝Ｖref のと
き、位置と位置の電圧は等しくなるはずである。

【０００５】しかし、実際には、抵抗器Ｒ₁ 〜Ｒ₄ の抵
抗値の誤差によって、両位置，の電圧は等しくなら
ないので、位置−間に生じる電位差に対応する電圧
が位置へ出力される。また、仮りに、位置との電
圧は等しくなっても、差動増幅回路２の入力オフセット
電圧により、位置にはある値の電圧が出力される。

【０００６】以上のような原因によって、この図５に示
す構成のプリアンプ回路では、入力に対して出力電流
（負荷電流）が発生されない領域、いわゆる不感帯が発
生し、位置決め精度が低下する、という問題がある。こ
の不感帯については、後出の図２に関連して、後で詳し
く説明する。

【０００７】なお、従来の記録再生装置で一般に使用さ
れるプリアンプ回路は、この図５の差動増幅回路２を２
組使用し、Ｘ方向とＹ方向の指示入力電圧を、それぞれ
の基準電圧と比較する構成である。しかし、基本的な問
題点は、この図５に示したプリアンプ回路と同様で、入
力側の電圧を分圧するそれぞれの抵抗器の抵抗値のバラ
ツキ（公差）や、差動増幅回路の入力オフセットによ
り、指示入力電圧と基準電圧との間に、大小関係が生じ
ても、負荷電流が流れない状態、いわゆる不感帯が発生
する。

【０００８】このような不感帯が発生する原因は、単
に、プリアンプ回路だけでなく、ドライバー回路におけ
る構成素子のバラツキも、同様に影響する。その結果、
入力電圧が、この不感帯の間の値になっているときは、
プリアンプ回路が作動せず、位置決め精度が低下する、
という不都合があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明では、従来の
記録再生装置で使用されるドライバー回路やプリアンプ
回路において生じるこのような不都合、すなわち、入力
指示電圧に対して出力電流が発生しない状態、いわゆる
不感帯が発生する、という不都合を解決し、入力指示電
圧が不感帯の範囲内の値のときは、その入力指示電圧が
不感帯の外側の値となるように補正し、このような不感
帯を解消させることによって、高精度の位置決め制御を
可能にしたボイスコイルモータ駆動装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明では、第１に、
ボイスコイルモータと、該ボイスコイルモータを駆動す
るドライバー回路と、プリアンプとして設けられボイス
コイルモータ駆動信号を前記ドライバー回路に対して出
力する指示回路とからなるボイスコイルモータ駆動回路
において、前記ドライバー回路や指示回路を構成する素
子のバラツキによって生じる不感帯について、不感帯の
量だけ前記指示回路に与える指示値を加減算する補正回
路を備え、該補正回路によって所定の電流に補正するよ
うに構成している。

【００１１】第２に、上記の第１のボイスコイルモータ
駆動装置において、ボイスコイルモータに流れる電流を
検出する電流検出回路と、予め設定された目標値と、前
記電流検出回路によって検出される電流値とにより不感
帯の大きさを測定し、不感帯の量だけ指示回路に与える
指示値を加減算する補正回路、とを備えた構成である。

【００１２】第３に、上記の第１のボイスコイルモータ
駆動装置において、ボイスコイルモータの移動量を検出
する移動量検出回路と、予め設定された目標値と、前記
移動量検出回路によって検出される移動量とにより不感
帯の大きさを測定し、不感帯の量だけ指示回路に与える
指示値を加減算する補正回路、とを備えた構成である。

【００１３】

【作用】この発明のボイスコイルモータ駆動装置では、
不感帯、すなわち、入力指示電圧に対して出力電流が発
生しない領域について、その領域範囲を測定し、その間
の値のときは、本来の指示値を加減算して補正するよう
にしている。

【００１４】図２は、この発明のボイスコイルモータ駆
動装置と従来の駆動装置におけるプリアンプ回路につい
て、その入力指示信号とボイスコイルモータの電流との
関係の一例を示す特性図である。図の横軸は入力指示信
号、縦軸はＶＣＭ（ボイスコイルモータ）に流れる電
流、ａとｂは不感帯の限界点を示し、Ｓ１は従来の駆動
方式による入力指示信号、Ｓ２はこの発明の駆動装置に
よる入力指示信号、Ｓ３はこの発明の駆動装置による出
力電流を示す。

【００１５】この図２では、この発明のボイスコイルモ
ータ駆動装置によって不感帯の解消される状態が理解し
易いように、従来例において生じる不感帯（ａ−ｂ）
と、この発明の駆動装置による入力指示電圧Ｓ２とを併
記している。先に説明した従来のプリアンプ回路では、
この図２に示すように、入力指示電圧Ｓ１が与えられて
も、入力指示電圧の大きさがａとｂの間の値のときは、
出力電流が発生しない。したがって、この間は、プリア
ンプ回路が作動せず、位置決め精度が低下してしまう。

【００１６】この発明では、図２のＳ１に示すように、
入力指示電圧の値が不感帯の限界点ａ，ｂの間でも、Ｓ
２に示すように補正するので、Ｓ３に示すような出力電
流が得られる。このように、この発明のボイスコイルモ
ータ駆動装置では、入力指示電圧が従来の不感帯の限界
点ａ，ｂの間の値のときは、入力指示電圧の正方向と負
方向に応じてオフセット電圧を加算あるいは減算し、補
正された入力指示信号によって出力電流が発生されるよ
うにしている。

【００１７】次に、この図２を参照しながら、不感帯の
限界点ａ，ｂの設定方法について説明する。まず、プリ
アンプに対する指示値（横軸の指示信号）を、“０”か
ら少しずつ増加させていき（正方向への増加）、ボイス
コイルモータが動き出した時点の指示信号の値を“ａ”
とする。

【００１８】次に、このプリアンプに対する指示値を、
逆に“０”から少しずつ減少させていき（負方向への増
加）、同様に、ボイスコイルモータが動き出した時点の
指示信号の値を“ｂ”とする。

【００１９】そして、これらの指示値ａ，ｂに相当する
電圧をオフセット電圧とする。次に、このオフセット電
圧を別に発生させ、本来の指示値に加減算して、不感帯
による影響を除去する。このような制御を行うことによ
って、図２に示した不感帯の限界点ａ，ｂの間でも、Ｓ
２に示すように大きな入力指示信号が得られるので、Ｓ
３に示す出力電流が発生されて、不感帯による影響が除
去されることになる。

【００２０】

【実施例１】次に、この発明のボイスコイルモータ駆動
装置について、図面を参照しながら実施例を説明する。
この実施例は、請求項１の発明に対応する。

【００２１】図１は、この発明のボイスコイルモータ駆
動装置について、その要部構成の一実施例を示す機能ブ
ロツク図である。図において、１１は加減算器、１２は
オフセット電圧発生回路、１３はプリアンプ、１４はド
ライバー回路、１５はボイスコイルモータを示す。

【００２２】まず、加減算器１１に対する指示値を、
“０”から少しずつ増加させていき、ボイスコイルモー
タ１５が動き出したときの指示値を、先の図２における
正方向の限界点ａとする。次に、同様に、この加減算器
１１に対する指示値を、“０”から少しずつ減少させて
いき、ボイスコイルモータ１５が動き出したときの指示
値を、負方向の限界点ｂとする。

【００２３】そして、これらの指示値ａ，ｂに相当する
電圧を、オフセット電圧発生回路１２によって発生さ
せ、本来の指示値に加減算する。この発明のボイスコイ
ルモータ駆動装置では、このような処理によって、不感
帯の影響を除去するようにしている。

【００２４】なお、以上の実施例では、図２の指示値
ａ，ｂを測定する場合について述べたが、これらの指示
値ａ，ｂが予め判っているときは、改めて測定する必要
がないことはいうまでもない。また、オフセット電圧発
生回路１２で発生される電圧値をデータとして保持して
おくことによって、図１の補正回路の機能をソフト的な
処理に置き換えることも可能である。

【００２５】図３は、この発明のボイスコイルモータ駆
動装置において、指示回路に与える指示値補正の主要な
処理の流れを示すフローチャートである。図面におい
て、＃１〜＃８はステップを示す。

【００２６】ステップ＃１で、図２の不感帯の正方向の
限界値ａを測定し、メモリに記憶させる。次のステップ
＃２で、負方向の限界値ｂを測定し、メモリに記憶させ
る。

【００２７】ステップ＃３で、ボイスコイルモータ駆動
信号の有無をチェックする。ボイスコイルモータ駆動信
号があったときは、ステップ＃４で、その指示値が
“０”と正方向の限界値ａとの間の値である否か判断す
る。このステップ＃４の判断で、指示値が“０”と正方
向の限界値ａとの間の値であれば、ステップ＃５へ進
む。

【００２８】ステップ＃５で、正方向の限界値ａに対応
するオフセット電圧（指示値ａに対応する電圧）を、オ
フセット電圧発生回路（図１の１２）によって発生さ
せ、このオフセット電圧を加算して補正し、指示入力と
して出力する。

【００２９】もし、ステップ＃４の判断で、指示値が
“０”と正方向の限界値ａとの間の値でなければ、ステ
ップ＃６へ進み、その指示値が“０”と負方向の限界値
ｂとの間の値である否か判断する。このステップ＃６の
判断で、指示値が“０”と負方向の限界値ｂとの間の値
であれば、ステップ＃７へ進む。

【００３０】ステップ＃７で、負方向の限界値ｂに対応
するオフセット電圧（指示値ｂに対応する電圧）を、オ
フセット電圧発生回路によって発生させ、このオフセッ
ト電圧を減算して補正し、指示入力として出力する。も
し、ステップ＃６の判断で、指示値が“０”と負方向の
限界値ｂとの間の値でなければ、ステップ＃８へ進み、
指示されたとおりの電圧を指示入力として出力する。

【００３１】以上のように、この発明のボイスコイルモ
ータ駆動装置では、指示回路（図１のプリアンプ１３）
に与える入力電圧が、不感帯の限界値ａ，ｂの範囲内の
ときは、その限界値ａ，ｂに対応するオフセット電圧を
加減算して補正し、補正された指示入力電圧を出力する
ので、従来のような不感帯が解消される。

【００３２】この図３のフローでも、図２の指示値ａ，
ｂを測定する場合について示しているが、これらの指示
値ａ，ｂが予め判っているときは、改めて測定する必要
がないので、ステップ＃３〜＃８の処理を行えばよい。

【００３３】

【実施例２】次に、この発明のボイスコイルモータ駆動
装置について、他の実施例を説明する。この実施例は、
請求項２と請求項３の発明に対応している。先の実施例
では、指示された入力電圧の値と不感帯の限界値ａ，ｂ
との関係に着目し、入力指示電圧が不感帯の限界値ａ，
ｂの範囲内のときは、その限界値ａまたはｂに対応する
オフセット電圧を加減算して、不感帯を解消している。

【００３４】この実施例では、ボイスコイルモータの電
流値またはその移動量と、それぞれの目標値とから、不
感帯の限界値ａ，ｂを測定し、その指示入力に対応する
電圧をオフセット電圧とする加減算の補正を行う。すな
わち、基本的には、先の第１の実施例と同様であるが、
指示入力電圧における不感帯の限界値ａ，ｂの測定を、
ボイスコイルモータに電流が流れ出した時点、あるいは
ボイスコイルモータが動き出した時点で行い、その正負
の入力指示電圧ａ，ｂを記憶させて、入力された指示電
圧に必要な補正を行うようにしている。

【００３５】図４は、この発明のボイスコイルモータ駆
動装置について、他の実施例の要部構成を示す機能ブロ
ツク図である。図における符号は図１と同様であり、ま
た、１６はＣＰＵユニット、１７はボイスコイルモータ
電流検出または位置検出部を示す。

【００３６】ボイスコイルモータ電流検出または位置検
出部１７は、ボイスコイルモータ１５に電流が流れ出し
たときの電流値を検出する機能（請求項２の発明）と、
ボイスコイルモータ１５が動き出したときの位置を検出
する機能（請求項３の発明）とを備えているが、一つの
実施例では、いずれか一方の機能を用いるので、この図
４のブロック図は、実際上は、二つの実施例に相当する
図である。

【００３７】この図４に示すブロック図で、最初の実施
例（請求項２の発明）、すなわち、ボイスコイルモータ
電流検出または位置検出部１７が、ボイスコイルモータ
１５に電流が流れ出したときの電流値を検出する機能を
有している場合には、先の図２の指示値ａ，ｂの検出
は、次のような手順で行う。

【００３８】ＣＰＵユニット１６からの指示値を、
“０”から少しずつ増加させていき、ボイスコイルモー
タ１５に電流が流れ出したときの指示値を、先の図２に
おける正方向の限界点ａとする。正方向のボイスコイル
モータの電流値に対応する入力指示電圧の限界点ａは、
予めシステムでは判っているので、正方向の限界点ａを
測定することができる。

【００３９】同様に、ＣＰＵユニット１６からの指示値
を、“０”から少しずつ減少させていき、ボイスコイル
モータ１５に電流が流れ出したときの指示値を、負方向
の限界点ｂとする。この負方向のボイスコイルモータの
電流値に対応する入力指示電圧の限界点ｂも、予めシス
テムでは判っているので、負方向の限界点ｂを測定する
ことができる。

【００４０】これらの指示値ａ，ｂをＣＰＵユニット１
６内のメモリ等に記憶させておき、入力された指示電圧
が、不感帯の限界点ａ，ｂの間の値の場合に、正方向へ
電流を流すときは、入力された指示値にこの指示値ａを
加えた値を出力する。また、負方向へ電流を流すとき
は、入力された指示値からこの指示値ｂを引いた値を出
力する。

【００４１】要するに、ボイスコイルモータ１５が動き
出した時点をその電流値により検知することによって、
入力指示電圧における正負方向の限界点ａ，ｂを測定
し、その指示電圧をオフセット電圧として利用する。そ
して、入力された指示電圧が、不感帯の限界点ａ，ｂの
間の値のときに、加減算による補正を行って、不感帯を
解消させる。

【００４２】次に、図４のボイスコイルモータ電流検出
または位置検出部１７が、ボイスコイルモータ１５が動
き出したときの位置を検出する機能を有している場合
（請求項３の発明）には、先の図２の指示値ａ，ｂの検
出は、次のような手順で行う。

【００４３】ＣＰＵユニット１６からの指示値を、
“０”から少しずつ増加させていき、ボイスコイルモー
タ１５が動き出したときの指示値を、先の図２における
正方向の限界点ａ′（先の場合のａと区別するため）と
する。この場合にも、正方向のボイスコイルモータ１５
の移動量に対応する入力指示電圧の限界点ａ′は、予め
システムでは判っているので、正方向の限界点ａ′を測
定することができ、この正方向の限界点ａ′の指示値と
してＣＰＵユニット１６のメモリに記憶させておく。

【００４４】次に、ＣＰＵユニット１６からの指示値
を、“０”から少しずつ減少させていき、ボイスコイル
モータ１５が動き出したときの指示値を、負方向の限界
点ｂ′（先の場合のｂと区別するため）とする。この負
方向のボイスコイルモータ１５の移動量に対応する入力
指示電圧の限界点ｂ′も、予め判っているので、移動量
から負方向の限界点ｂ′を測定することができる。この
指示値ｂ′も、ＣＰＵユニット１６内のメモリ等に記憶
させておく。

【００４５】そして、入力された指示電圧が、不感帯の
限界点ａ′，ｂ′の間の値の場合には、先の場合と同様
に、その指示電圧を補正する。正方向へ電流を流すとき
は、入力された指示値にこの指示値ａ′を加えた値を出
力する。また、負方向へ電流を流すときは、入力された
指示値からこの指示値ｂ′を引いた値を出力する。

【００４６】以上のように、この発明のボイスコイルモ
ータ駆動装置では、入力された指示値が不感帯の限界値
ａ，ｂ（またはａ′，ｂ′）のときには、加減算による
補正を行って、不感帯の影響を除去するようにしてい
る。

【００４７】

【発明の効果】この発明によれば、従来のように、指示
入力電圧があっても負荷電流が流れない状態、いわゆる
不感帯が生じることを解消できるので、その指示値が少
ない場合、すなわち、ボイスコイルモータの移動量が小
で、位置ズレが小さいときも、正確な位置決め制御を行
うことが可能になる（請求項１から請求項３の発明に対
応する効果）。また、プログラム制御等によってＣＰＵ
が、不感帯を自動的に測定することも可能であるから、
調整の手間が省ける。この場合に、一定時間ごとに再測
定を実行するプログラムを用意しておけば、温度や時間
経過によって変動するオフセット電圧や部品の特性変化
による誤差を補正することも可能となり、一層高い精度
で位置決め制御を行うことができる、等の多くの優れた
効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のボイスコイルモータ駆動装置につい
て、その要部構成の一実施例を示す機能ブロツク図であ
る。

【図２】この発明のボイスコイルモータ駆動装置と従来
の駆動装置におけるプリアンプ回路について、その入力
指示信号とボイスコイルモータの電流との関係の一例を
示す特性図である。

【図３】この発明のボイスコイルモータ駆動装置におい
て、指示回路に与える指示値補正の主要な処理の流れを
示すフローチャートである。

【図４】この発明のボイスコイルモータ駆動装置につい
て、他の実施例の要部構成を示す機能ブロツク図であ
る。

【図５】従来の記録再生装置のドライバー回路で使用さ
れるプリアンプ回路について、その要部構成の一例を示
す機能ブロック図である。

【符号の説明】

１１加減算器１２オフセット電圧発生回路１３プリアンプ１４ドライバー回路１５ボイスコイルモータ１６ＣＰＵユニット１７ボイスコイルモータ電流検出または位置検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボイスコイルモータと、該ボイスコイル
モータを駆動するドライバー回路と、プリアンプとして
設けられボイスコイルモータ駆動信号を前記ドライバー
回路に対して出力する指示回路とからなるボイスコイル
モータ駆動回路において、前記ドライバー回路や指示回路を構成する素子のバラツ
キによって生じる不感帯について、不感帯の量だけ前記
指示回路に与える指示値を加減算する補正回路を備え、該補正回路によって所定の電流に補正することを特徴と
するボイスコイルモータ駆動装置。
【請求項２】請求項１のボイスコイルモータ駆動装置
において、ボイスコイルモータに流れる電流を検出する電流検出回
路と、予め設定された目標値と、前記電流検出回路によって検
出される電流値とにより不感帯の大きさを測定し、不感
帯の量だけ指示回路に与える指示値を加減算する補正回
路、とを備えたことを特徴とするボイスコイルモータ駆動装
置。
【請求項３】請求項１のボイスコイルモータ駆動装置
において、ボイスコイルモータの移動量を検出する移動量検出回路
と、予め設定された目標値と、前記移動量検出回路によって
検出される移動量とにより不感帯の大きさを測定し、不
感帯の量だけ指示回路に与える指示値を加減算する補正
回路、とを備えたことを特徴とするボイスコイルモータ駆動装
置。