JPH06141581A - アクチエータ制御装置 - Google Patents
アクチエータ制御装置Info
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- JPH06141581A JPH06141581A JP4306506A JP30650692A JPH06141581A JP H06141581 A JPH06141581 A JP H06141581A JP 4306506 A JP4306506 A JP 4306506A JP 30650692 A JP30650692 A JP 30650692A JP H06141581 A JPH06141581 A JP H06141581A
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- Japan
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- constant
- coil motor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ボイスコイルモータを使用して位置決め制御
を行う場合に、不感帯領域の存在および駆動回路ゲイン
の電流方向による変動とが位置決め精度に及ぼす悪影響
を防止して、高精度の位置決め制御を実現する。 【構成】 アクチエータに常に一定駆動力を与える第２
のボイスコイルと、第２のボイスコイルに一定の駆動電
圧を供給する定電圧回路を設ける。 【効果】 位置決め制御時に、第１のボイスコイルがア
クチエータへ与えるべき第１の駆動力が変化することに
より、駆動回路へ与えられる駆動指示値が変化して駆動
回路の不感帯領域が使用されず、位置決め精度の劣化が
防止される。
を行う場合に、不感帯領域の存在および駆動回路ゲイン
の電流方向による変動とが位置決め精度に及ぼす悪影響
を防止して、高精度の位置決め制御を実現する。 【構成】 アクチエータに常に一定駆動力を与える第２
のボイスコイルと、第２のボイスコイルに一定の駆動電
圧を供給する定電圧回路を設ける。 【効果】 位置決め制御時に、第１のボイスコイルがア
クチエータへ与えるべき第１の駆動力が変化することに
より、駆動回路へ与えられる駆動指示値が変化して駆動
回路の不感帯領域が使用されず、位置決め精度の劣化が
防止される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ディスクドライバ
ーやハードディスク（磁気ディスク）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
のヘッド位置制御装置等で使用するのに好適なアクチエ
ータ制御装置に係り、特に、ボイスコイルモータを使用
して位置決め制御を行う場合に、不感帯領域が位置決め
精度に及ぼす悪影響を防止すると共に、駆動回路ゲイン
の電流方向による変動が位置決め精度に及ぼす悪影響も
防止して、高精度の位置決め制御を可能にしたアクチエ
ータ制御装置に関する。
ーやハードディスク（磁気ディスク）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
のヘッド位置制御装置等で使用するのに好適なアクチエ
ータ制御装置に係り、特に、ボイスコイルモータを使用
して位置決め制御を行う場合に、不感帯領域が位置決め
精度に及ぼす悪影響を防止すると共に、駆動回路ゲイン
の電流方向による変動が位置決め精度に及ぼす悪影響も
防止して、高精度の位置決め制御を可能にしたアクチエ
ータ制御装置に関する。
【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、ヘッド位置決め制御のために、ボイスコ
イルモータが使用されている。この種のボイスコイルモ
ータの駆動回路では、通常、ボイスコイルモータを駆動
するためのドライバー回路に、トランジスタまたはＦＥ
Ｔ（電界効果型トランジスタ）が使用されている。最初
に、従来のドライバー回路について説明する。
再生装置では、ヘッド位置決め制御のために、ボイスコ
イルモータが使用されている。この種のボイスコイルモ
ータの駆動回路では、通常、ボイスコイルモータを駆動
するためのドライバー回路に、トランジスタまたはＦＥ
Ｔ（電界効果型トランジスタ）が使用されている。最初
に、従来のドライバー回路について説明する。
【０００３】図６は、従来のボイスコイルモータ駆動回
路で使用されるドライバー回路について、その要部構成
の一例を示す図である。図において、Ｑ１〜Ｑ４はトラ
ンジスタ、ＶＣＭはボイスコイルモータ、Ｒ１〜Ｒ３は
抵抗器、Ｖccは定電源電圧を示し、また、矢印とは
電流方向を示す。
路で使用されるドライバー回路について、その要部構成
の一例を示す図である。図において、Ｑ１〜Ｑ４はトラ
ンジスタ、ＶＣＭはボイスコイルモータ、Ｒ１〜Ｒ３は
抵抗器、Ｖccは定電源電圧を示し、また、矢印とは
電流方向を示す。
【０００４】この図６では、Ｈブリッジ型のドライバー
回路について示しており、ボイスコイルモータＶＣＭへ
矢印方向の電流を流す場合には、トランジスタＱ１，
Ｑ４をオンにし、Ｑ２，Ｑ３をオフにする。逆に、矢印
方向の電流を流す場合は、トランジスタＱ２，Ｑ３を
オンにし、Ｑ１，Ｑ４をオフにする。
回路について示しており、ボイスコイルモータＶＣＭへ
矢印方向の電流を流す場合には、トランジスタＱ１，
Ｑ４をオンにし、Ｑ２，Ｑ３をオフにする。逆に、矢印
方向の電流を流す場合は、トランジスタＱ２，Ｑ３を
オンにし、Ｑ１，Ｑ４をオフにする。
【０００５】このように、ボイスコイルモータＶＣＭに
流れる電流の向きを変えると、Ｂ級増幅に特有のクロス
オーバー歪が発生する。ここで、クロスオーバー歪につ
いて説明する。
流れる電流の向きを変えると、Ｂ級増幅に特有のクロス
オーバー歪が発生する。ここで、クロスオーバー歪につ
いて説明する。
【０００６】図７は、Ｂ級増幅時に生じるクロスオーバ
ー歪を説明するための駆動電流指示信号とボイスコイル
モータの駆動電流との関係の一例を示す特性図である。
図の横軸は駆動指示値、縦軸は駆動電流を示す。
ー歪を説明するための駆動電流指示信号とボイスコイル
モータの駆動電流との関係の一例を示す特性図である。
図の横軸は駆動指示値、縦軸は駆動電流を示す。
【０００７】Ｂ級増幅時においては、この図７に破線で
示すように、駆動指示値の＋側の一部に不感帯領域が存
在しており、この間は駆動電流が流れない。このような
不感帯領域は、ボイスコイルモータＶＣＭに流れる駆動
電流が大きいとき、すなわち、荒い精度の位置決め制御
時には、格別問題にならない。
示すように、駆動指示値の＋側の一部に不感帯領域が存
在しており、この間は駆動電流が流れない。このような
不感帯領域は、ボイスコイルモータＶＣＭに流れる駆動
電流が大きいとき、すなわち、荒い精度の位置決め制御
時には、格別問題にならない。
【０００８】しかし、小さな電流を流すとき、すなわ
ち、精密な位置決め制御を行う場合には、クロスオーバ
ー歪により、精度が悪くなる、という不都合を生じる。
より具体的にいえば、この不感帯領域では、ボイスコイ
ルモータＶＣＭに駆動電流が流れないので、期待する大
きさの駆動力が得られない。
ち、精密な位置決め制御を行う場合には、クロスオーバ
ー歪により、精度が悪くなる、という不都合を生じる。
より具体的にいえば、この不感帯領域では、ボイスコイ
ルモータＶＣＭに駆動電流が流れないので、期待する大
きさの駆動力が得られない。
【０００９】そして、このボイスコイルモータＶＣＭを
使用したアクチエータによる位置決め系においては、不
感帯領域は非線形な要素であり、位置決め制御に悪影響
を与える。このような不都合を解決する一つの方法とし
ては、トランジスタＱ１〜Ｑ４の動作点を変えて、ＡＢ
級増幅を行う方法がある。
使用したアクチエータによる位置決め系においては、不
感帯領域は非線形な要素であり、位置決め制御に悪影響
を与える。このような不都合を解決する一つの方法とし
ては、トランジスタＱ１〜Ｑ４の動作点を変えて、ＡＢ
級増幅を行う方法がある。
【００１０】ＡＢ級増幅の場合、電流値が小さいので、
クロスオーバー歪を除去することは可能であるが、少電
流時には、トランジスタＱ１〜Ｑ４の全てに常に電流が
流れるので、発熱が生じたり消費電力が増加する等の新
たな問題が生じる。以上のように、従来のボイスコイル
モータＶＣＭを使用したアクチエータによる位置決め系
においては、不感帯領域が存在することにより、位置決
め精度に悪影響を及ぼす、という問題があり、これを回
避しようとすると、発熱や消費電力の増加等の新たな問
題が生じる、という不都合があった。次に、従来のボイ
スコイルモータを使用したアクチエータの位置決め制御
系について、詳しく説明する。
クロスオーバー歪を除去することは可能であるが、少電
流時には、トランジスタＱ１〜Ｑ４の全てに常に電流が
流れるので、発熱が生じたり消費電力が増加する等の新
たな問題が生じる。以上のように、従来のボイスコイル
モータＶＣＭを使用したアクチエータによる位置決め系
においては、不感帯領域が存在することにより、位置決
め精度に悪影響を及ぼす、という問題があり、これを回
避しようとすると、発熱や消費電力の増加等の新たな問
題が生じる、という不都合があった。次に、従来のボイ
スコイルモータを使用したアクチエータの位置決め制御
系について、詳しく説明する。
【００１１】図８は、従来のボイスコイルモータを使用
したアクチエータの位置決め制御系について、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はボイスコイルモータ、２はアクチエータ、３は位置
センサ、４は加減算器、５はＰＩＤ調節計、６は駆動回
路を示し、また、Ａは駆動力、Ｂはアクチエータ位置信
号、Ｃは検出位置信号、Ｄは指示位置信号、Ｅは位置誤
差信号、Ｆは駆動指示信号、Ｇは駆動電流を示す。
したアクチエータの位置決め制御系について、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はボイスコイルモータ、２はアクチエータ、３は位置
センサ、４は加減算器、５はＰＩＤ調節計、６は駆動回
路を示し、また、Ａは駆動力、Ｂはアクチエータ位置信
号、Ｃは検出位置信号、Ｄは指示位置信号、Ｅは位置誤
差信号、Ｆは駆動指示信号、Ｇは駆動電流を示す。
【００１２】この図８に示すアクチエータの位置決め制
御系は、アクチエータ２を指示する位置へ移動させる機
能を有している。アクチエータ２の位置は、位置センサ
３によって、検出位置信号Ｃとして検出される。
御系は、アクチエータ２を指示する位置へ移動させる機
能を有している。アクチエータ２の位置は、位置センサ
３によって、検出位置信号Ｃとして検出される。
【００１３】この検出位置信号Ｃと、図示しない制御部
から与えられる指示位置信号Ｄが、加減算器４へ与えら
れて、位置誤差信号Ｅが生成される。この位置誤差信号
Ｅは、ＰＩＤ調節計５によって適当な大きさの駆動指示
信号Ｆに変換されて、駆動回路６に与えられる。
から与えられる指示位置信号Ｄが、加減算器４へ与えら
れて、位置誤差信号Ｅが生成される。この位置誤差信号
Ｅは、ＰＩＤ調節計５によって適当な大きさの駆動指示
信号Ｆに変換されて、駆動回路６に与えられる。
【００１４】駆動回路６は、この駆動指示信号Ｆの大き
さに応じた駆動電流Ｇを出力して、ボイスコイルモータ
１に電流を供給する。このボイスコイルモータ１から生
じる駆動力Ａにより、アクチエータ２が移動されて、指
示位置信号Ｄで指示された位置に位置決めされる。
さに応じた駆動電流Ｇを出力して、ボイスコイルモータ
１に電流を供給する。このボイスコイルモータ１から生
じる駆動力Ａにより、アクチエータ２が移動されて、指
示位置信号Ｄで指示された位置に位置決めされる。
【００１５】ところが、すでに述べたように、ボイスコ
イルモータ１を駆動する際に、先の図７に示したような
不感帯領域が存在し、この領域では、ボイスコイルモー
タ１に駆動電流が流れないので、期待する大きさの駆動
力が得られない、という問題があった。その上、ボイス
コイルモータ１への駆動指示信号Ｆ対駆動電流Ｇの比
が、駆動電流の方向によって異なる場合がある。
イルモータ１を駆動する際に、先の図７に示したような
不感帯領域が存在し、この領域では、ボイスコイルモー
タ１に駆動電流が流れないので、期待する大きさの駆動
力が得られない、という問題があった。その上、ボイス
コイルモータ１への駆動指示信号Ｆ対駆動電流Ｇの比
が、駆動電流の方向によって異なる場合がある。
【００１６】図９は、従来のボイスコイルモータを使用
したアクチエータの位置決め制御系について、駆動指示
信号Ｆと駆動電流Ｇとの関係の一例を示す特性図であ
る。図の横軸は駆動指示値、縦軸は駆動電流を示す。
したアクチエータの位置決め制御系について、駆動指示
信号Ｆと駆動電流Ｇとの関係の一例を示す特性図であ
る。図の横軸は駆動指示値、縦軸は駆動電流を示す。
【００１７】この図９で、駆動指示値（駆動電流）の＋
側の実線は、−側の実線とは傾斜が異なり、−側の実線
は、＋側に破線で示すような傾斜を有している。すなわ
ち、図９の場合、駆動指示信号Ｆ対駆動電流Ｇの比は、
駆動電流の方向（＋側と−側）によって異なっている。
側の実線は、−側の実線とは傾斜が異なり、−側の実線
は、＋側に破線で示すような傾斜を有している。すなわ
ち、図９の場合、駆動指示信号Ｆ対駆動電流Ｇの比は、
駆動電流の方向（＋側と−側）によって異なっている。
【００１８】このように、駆動電流の方向によって駆動
指示信号Ｆ対駆動電流Ｇの比が異なるのは、駆動回路６
を構成する素子のバラツキが原因である。そして、この
図９のような特性も、非線形な要素であり、位置決め精
度に悪影響を及ぼす。換言すれば、駆動回路ゲインの電
流方向による変動が、位置決め精度に悪影響を与える。
指示信号Ｆ対駆動電流Ｇの比が異なるのは、駆動回路６
を構成する素子のバラツキが原因である。そして、この
図９のような特性も、非線形な要素であり、位置決め精
度に悪影響を及ぼす。換言すれば、駆動回路ゲインの電
流方向による変動が、位置決め精度に悪影響を与える。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】この発明では、従来の
ボイスコイルモータを使用したアクチエータの位置決め
制御系において生じるこのような不都合、すなわち、不
感帯領域の存在によって位置決め精度が悪影響を受け、
また、駆動電流の方向によってボイスコイルモータへの
駆動指示値対駆動電流の比が異なる場合には、同様に、
位置決め精度が悪影響を受ける、という不都合を解決
し、不感帯領域と駆動回路ゲインの電流方向による変動
とに起因する位置決め精度への悪影響を防止して、高精
度の位置決め制御を可能にしたアクチエータ制御装置を
提供することを目的とする。
ボイスコイルモータを使用したアクチエータの位置決め
制御系において生じるこのような不都合、すなわち、不
感帯領域の存在によって位置決め精度が悪影響を受け、
また、駆動電流の方向によってボイスコイルモータへの
駆動指示値対駆動電流の比が異なる場合には、同様に、
位置決め精度が悪影響を受ける、という不都合を解決
し、不感帯領域と駆動回路ゲインの電流方向による変動
とに起因する位置決め精度への悪影響を防止して、高精
度の位置決め制御を可能にしたアクチエータ制御装置を
提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】この発明では、第１に、
アクチエータ位置決め装置において、アクチエータの位
置を移動させるための駆動力を発生する第１のボイスコ
イルと、該第１のボイスコイルに駆動電流を供給する駆
動回路と、アクチエータに常に一定の駆動力を与える第
２のボイスコイルと、該第２のボイスコイルに一定の駆
動電圧を供給する定電圧回路、とを備えた構成である。
アクチエータ位置決め装置において、アクチエータの位
置を移動させるための駆動力を発生する第１のボイスコ
イルと、該第１のボイスコイルに駆動電流を供給する駆
動回路と、アクチエータに常に一定の駆動力を与える第
２のボイスコイルと、該第２のボイスコイルに一定の駆
動電圧を供給する定電圧回路、とを備えた構成である。
【００２１】第２に、上記第１のアクチエータ制御装置
において、アクチエータの目標位置と現在の位置との情
報からアクチエータの位置決め制御情報を出力する位置
決め制御部、を備え、該位置決め制御部からの出力によ
って、前記定電圧回路から前記第２のボイスコイルに供
給する一定の駆動電圧の許可／禁止を制御するように構
成している。
において、アクチエータの目標位置と現在の位置との情
報からアクチエータの位置決め制御情報を出力する位置
決め制御部、を備え、該位置決め制御部からの出力によ
って、前記定電圧回路から前記第２のボイスコイルに供
給する一定の駆動電圧の許可／禁止を制御するように構
成している。
【００２２】第３に、アクチエータ位置決め装置におい
て、アクチエータの位置を移動させるための駆動力を発
生する第１のボイスコイルと、該第１のボイスコイルに
駆動電流を供給する駆動回路と、アクチエータに常に一
定の駆動力を与える第２のボイスコイルと、該第２のボ
イスコイルに一定の駆動電流を供給する定電流回路、と
を備えた構成である。
て、アクチエータの位置を移動させるための駆動力を発
生する第１のボイスコイルと、該第１のボイスコイルに
駆動電流を供給する駆動回路と、アクチエータに常に一
定の駆動力を与える第２のボイスコイルと、該第２のボ
イスコイルに一定の駆動電流を供給する定電流回路、と
を備えた構成である。
【００２３】第４に、上記第３のアクチエータ制御装置
において、アクチエータの目標位置と現在の位置との情
報からアクチエータの位置決め制御情報を出力する位置
決め制御部、を備え、該位置決め制御部からの出力によ
って、前記定電流回路から前記第２のボイスコイルに供
給する一定の駆動電流の許可／禁止を制御するように構
成している。
において、アクチエータの目標位置と現在の位置との情
報からアクチエータの位置決め制御情報を出力する位置
決め制御部、を備え、該位置決め制御部からの出力によ
って、前記定電流回路から前記第２のボイスコイルに供
給する一定の駆動電流の許可／禁止を制御するように構
成している。
【００２４】
【作用】この発明では、精密な位置決め制御において
は、駆動力＝０付近の微小な駆動力によって制御してい
る、という認識に基いて、精密な位置決め制御は、駆動
電流が微小な領域であり、先に述べた非線形要素の存在
している領域と一致しているので、位置決め精度が悪影
響を受けやすいが、この位置決め制御時に、常に一定の
駆動力を与えれば、駆動指示値対駆動力の不感帯領域を
回避することができる、という点に着目し、第２のボイ
スコイルを付加して、アクチエータへ常に一定の駆動力
を与えるようにしている（請求項１から請求項４の発
明）。
は、駆動力＝０付近の微小な駆動力によって制御してい
る、という認識に基いて、精密な位置決め制御は、駆動
電流が微小な領域であり、先に述べた非線形要素の存在
している領域と一致しているので、位置決め精度が悪影
響を受けやすいが、この位置決め制御時に、常に一定の
駆動力を与えれば、駆動指示値対駆動力の不感帯領域を
回避することができる、という点に着目し、第２のボイ
スコイルを付加して、アクチエータへ常に一定の駆動力
を与えるようにしている（請求項１から請求項４の発
明）。
【００２５】
【実施例１】次に、この発明のアクチエータ制御装置に
ついて、図面を参照しながら、その実施例を詳細に説明
する。この実施例は、請求項１の発明に対応している。
この第１の実施例では、アクチエータに常に一定の駆動
力を与える第２のボイスコイルと、この第２のボイスコ
イルに一定の駆動電圧を供給する定電圧回路とを設けて
いる。
ついて、図面を参照しながら、その実施例を詳細に説明
する。この実施例は、請求項１の発明に対応している。
この第１の実施例では、アクチエータに常に一定の駆動
力を与える第２のボイスコイルと、この第２のボイスコ
イルに一定の駆動電圧を供給する定電圧回路とを設けて
いる。
【００２６】図１は、この発明のアクチエータ制御装置
について、その位置決め制御系の要部構成の一実施例を
示す機能ブロック図である。図における符号は図８と同
様であり、また、１１は定電圧回路、１２は第２のボイ
スコイルモータを示し、Ｈは駆動電圧、Ｊは第２のボイ
スコイルモータ１２から与えられる駆動力を示す。
について、その位置決め制御系の要部構成の一実施例を
示す機能ブロック図である。図における符号は図８と同
様であり、また、１１は定電圧回路、１２は第２のボイ
スコイルモータを示し、Ｈは駆動電圧、Ｊは第２のボイ
スコイルモータ１２から与えられる駆動力を示す。
【００２７】図１に示すこの発明のアクチエータ制御装
置は、定電圧回路１１と、第２のボイスコイルモータ１
２とが付加されている点で、従来例として先の図８に示
した回路と異なっている。すなわち、図１から明らかな
ように、２つのボイスコイルモータを設け、一方は、従
来と同様の位置決め系に使用し、他方を、アクチエータ
に常に一定の駆動力を与えるために使用する。
置は、定電圧回路１１と、第２のボイスコイルモータ１
２とが付加されている点で、従来例として先の図８に示
した回路と異なっている。すなわち、図１から明らかな
ように、２つのボイスコイルモータを設け、一方は、従
来と同様の位置決め系に使用し、他方を、アクチエータ
に常に一定の駆動力を与えるために使用する。
【００２８】この実施例では、定電圧回路１１によっ
て、第２のボイスコイルモータ１２を駆動し、アクチエ
ータ２に常に一定の駆動力を与えるようにしている。し
たがって、アクチエータ２には、（第１の）ボイスコイ
ルモータ１による駆動力Ａと共に、第２のボイスコイル
モータ１２からの駆動力Ｊが与えられることになる。
て、第２のボイスコイルモータ１２を駆動し、アクチエ
ータ２に常に一定の駆動力を与えるようにしている。し
たがって、アクチエータ２には、（第１の）ボイスコイ
ルモータ１による駆動力Ａと共に、第２のボイスコイル
モータ１２からの駆動力Ｊが与えられることになる。
【００２９】そして、位置決め制御時に、ボイスコイル
モータ１による駆動力Ａが変化し、その結果、駆動回路
６へ与えられる駆動指示信号Ｆが変化しても、駆動回路
６の不感帯領域が使用されないようにしている。そのた
め、不感帯による位置決め精度の低下が防止される。
モータ１による駆動力Ａが変化し、その結果、駆動回路
６へ与えられる駆動指示信号Ｆが変化しても、駆動回路
６の不感帯領域が使用されないようにしている。そのた
め、不感帯による位置決め精度の低下が防止される。
【００３０】また、同時に、（第１の）ボイスコイルモ
ータ１の駆動電流Ｇの方向が、常に一定になるので、電
流の方向によって生じる非線形要素に起因する位置決め
精度の低下も防止される。この関係を、図で説明する。
ータ１の駆動電流Ｇの方向が、常に一定になるので、電
流の方向によって生じる非線形要素に起因する位置決め
精度の低下も防止される。この関係を、図で説明する。
【００３１】図２は、図１に示したこの発明のアクチエ
ータ制御装置において、ボイスコイルモータ１側の駆動
指示信号対アクチエータへの駆動力の関係の一例を示す
特性図である。図の横軸は駆動指示値、縦軸は駆動電流
を示し、また、Ａ，Ｊは図１の符号位置に対応してお
り、Ｋは駆動指示オフセット、Ｌは位置決め制御時に用
いる駆動力を示す。
ータ制御装置において、ボイスコイルモータ１側の駆動
指示信号対アクチエータへの駆動力の関係の一例を示す
特性図である。図の横軸は駆動指示値、縦軸は駆動電流
を示し、また、Ａ，Ｊは図１の符号位置に対応してお
り、Ｋは駆動指示オフセット、Ｌは位置決め制御時に用
いる駆動力を示す。
【００３２】この図２にＡで示す駆動力、すなわち、ボ
イスコイルモータ１からアクチエータ２へ与えられる駆
動力には、先の図７の場合と同様に、不感帯領域が存在
している。ここで、駆動指示オフセットＫを与えると、
それに対応して、図２にＪで示すような駆動力、すなわ
ち、第２のボイスコイルモータ１２からアクチエータ２
へ与えられる駆動力が発生される。
イスコイルモータ１からアクチエータ２へ与えられる駆
動力には、先の図７の場合と同様に、不感帯領域が存在
している。ここで、駆動指示オフセットＫを与えると、
それに対応して、図２にＪで示すような駆動力、すなわ
ち、第２のボイスコイルモータ１２からアクチエータ２
へ与えられる駆動力が発生される。
【００３３】したがって、図２に（Ａ＋Ｊ）で示すよう
に、ボイスコイルモータ１からアクチエータ２へ与えら
れる駆動力Ａと、第２のボイスコイルモータ１２からア
クチエータ２へ与えられる駆動力との和の駆動力が発生
される。この図２の（Ａ＋Ｊ）は、位置決め制御時に用
いる駆動力Ｌの範囲では、不感帯領域が存在せず、線形
である。
に、ボイスコイルモータ１からアクチエータ２へ与えら
れる駆動力Ａと、第２のボイスコイルモータ１２からア
クチエータ２へ与えられる駆動力との和の駆動力が発生
される。この図２の（Ａ＋Ｊ）は、位置決め制御時に用
いる駆動力Ｌの範囲では、不感帯領域が存在せず、線形
である。
【００３４】このように、第２のボイスコイルモータ１
２からアクチエータ２へ常に一定の駆動力を与えること
により、位置決め制御で、駆動力＝０付近の微小な駆動
力によって制御する際、駆動指示値対駆動力の不感帯領
域を回避している。この場合に、駆動指示オフセットＫ
は、図１のＰＩＤ調節計５の積分動作によって生成され
る。
２からアクチエータ２へ常に一定の駆動力を与えること
により、位置決め制御で、駆動力＝０付近の微小な駆動
力によって制御する際、駆動指示値対駆動力の不感帯領
域を回避している。この場合に、駆動指示オフセットＫ
は、図１のＰＩＤ調節計５の積分動作によって生成され
る。
【００３５】以上に詳しく説明したように、この第１の
実施例によれば、精密な位置決め制御で、駆動力＝０付
近の微小な駆動力によって制御する場合でも、駆動指示
値対駆動力の不感帯領域が生じない。その結果、高精度
の位置決め動作が可能になると共に、（第１の）ボイス
コイルモータ１の駆動電流Ｇの方向が、常に一定になる
ので、電流の方向によって生じる非線形要素に起因する
位置決め精度の低下も防止される。
実施例によれば、精密な位置決め制御で、駆動力＝０付
近の微小な駆動力によって制御する場合でも、駆動指示
値対駆動力の不感帯領域が生じない。その結果、高精度
の位置決め動作が可能になると共に、（第１の）ボイス
コイルモータ１の駆動電流Ｇの方向が、常に一定になる
ので、電流の方向によって生じる非線形要素に起因する
位置決め精度の低下も防止される。
【００３６】なお、外部から力を与えることによって、
アクチエータ２への駆動力を変化させるためには、バネ
を取り付ける方法も考えられる。しかしながら、この方
法では、アクチエータの位置によってバネ力が変化する
ので、位置決め系に悪影響が及ぶことは避けられない。
アクチエータ２への駆動力を変化させるためには、バネ
を取り付ける方法も考えられる。しかしながら、この方
法では、アクチエータの位置によってバネ力が変化する
ので、位置決め系に悪影響が及ぶことは避けられない。
【００３７】すなわち、アクチエータの移動方向によっ
て、バネに従ったり、逆らったりするので、リニアな関
係にならない。これに対して、第２のボイスコイルモー
タ１２による駆動力は、アクチエータ２の位置に関係な
く、常に一定であるから、バネの場合の不都合は生じな
い。
て、バネに従ったり、逆らったりするので、リニアな関
係にならない。これに対して、第２のボイスコイルモー
タ１２による駆動力は、アクチエータ２の位置に関係な
く、常に一定であるから、バネの場合の不都合は生じな
い。
【００３８】
【実施例２】この発明のアクチエータ制御装置につい
て、第２の実施例を説明する。この実施例は、請求項２
の発明に対応している。この第２の実施例では、先の第
１の実施例で説明したアクチエータ制御装置にマイクロ
コンピュータ等の制御部を付加し、必要な時（位置決め
制御時）のみ、ボイスコイルに電流を流すようにしてい
る。
て、第２の実施例を説明する。この実施例は、請求項２
の発明に対応している。この第２の実施例では、先の第
１の実施例で説明したアクチエータ制御装置にマイクロ
コンピュータ等の制御部を付加し、必要な時（位置決め
制御時）のみ、ボイスコイルに電流を流すようにしてい
る。
【００３９】図３は、この発明のアクチエータ制御装置
について、その位置決め制御系の要部構成の第２の実施
例を示す機能ブロック図である。図における符号は図１
と同様であり、また、１３は制御部を示し、ＯＮ／ＯＦ
Ｆはオン／オフ制御信号を示す。
について、その位置決め制御系の要部構成の第２の実施
例を示す機能ブロック図である。図における符号は図１
と同様であり、また、１３は制御部を示し、ＯＮ／ＯＦ
Ｆはオン／オフ制御信号を示す。
【００４０】この図３に示すアクチエータ制御装置は、
制御部１３を設け、オン／オフ制御信号ＯＮ／ＯＦＦを
定電圧回路１１へ出力する点に特徴を有している。この
制御部１３は、例えば、マイクロコンピュータで構成さ
れる。
制御部１３を設け、オン／オフ制御信号ＯＮ／ＯＦＦを
定電圧回路１１へ出力する点に特徴を有している。この
制御部１３は、例えば、マイクロコンピュータで構成さ
れる。
【００４１】制御部１３は、内部に設けられたＤ／Ａコ
ンバータを介して、位置誤差信号Ｅを取り込み、位置誤
差が小さいときは、定電圧回路１１をオンにして第２の
ボイスコイルモータ１２に駆動電圧を与え、位置誤差が
大きいときは、定電圧回路１１をオフにする。したがっ
て、無駄な電力消費が防止される。その他の構成と動作
は、図１と同様である。
ンバータを介して、位置誤差信号Ｅを取り込み、位置誤
差が小さいときは、定電圧回路１１をオンにして第２の
ボイスコイルモータ１２に駆動電圧を与え、位置誤差が
大きいときは、定電圧回路１１をオフにする。したがっ
て、無駄な電力消費が防止される。その他の構成と動作
は、図１と同様である。
【００４２】
【実施例３】この発明のアクチエータ制御装置につい
て、第３の実施例を説明する。この実施例は、請求項３
の発明に対応している。先の第１の実施例では、第２の
ボイスコイルモータ１２を駆動するために、定電圧回路
１１を使用したが、この第３の実施例は、定電圧回路１
１の代りに、定電流回路を使用する点に特徴を有してい
る。
て、第３の実施例を説明する。この実施例は、請求項３
の発明に対応している。先の第１の実施例では、第２の
ボイスコイルモータ１２を駆動するために、定電圧回路
１１を使用したが、この第３の実施例は、定電圧回路１
１の代りに、定電流回路を使用する点に特徴を有してい
る。
【００４３】図４は、この発明のアクチエータ制御装置
について、その位置決め制御系の要部構成の第３の実施
例を示す機能ブロック図である。図における符号は図１
と同様であり、また、１４は定電流回路を示し、Ｋは駆
動電流を示す。
について、その位置決め制御系の要部構成の第３の実施
例を示す機能ブロック図である。図における符号は図１
と同様であり、また、１４は定電流回路を示し、Ｋは駆
動電流を示す。
【００４４】この図４に示すように、第２のボイスコイ
ルモータ１２へ定電流回路１４から一定の駆動電流を供
給して、アクチエータ２へ駆動力Ｊを与える。その他の
構成と動作は、図１と同様である。
ルモータ１２へ定電流回路１４から一定の駆動電流を供
給して、アクチエータ２へ駆動力Ｊを与える。その他の
構成と動作は、図１と同様である。
【００４５】このように、定電流回路１４を使用する
と、温度変化によりボイスコイルの抵抗が変化しても、
定電流回路１４によって流れる電流の大きさが変らない
ので、一定の駆動力が得られる。したがって、位置決め
精度の劣化が防止され、より高精度の位置決め制御が可
能になる。
と、温度変化によりボイスコイルの抵抗が変化しても、
定電流回路１４によって流れる電流の大きさが変らない
ので、一定の駆動力が得られる。したがって、位置決め
精度の劣化が防止され、より高精度の位置決め制御が可
能になる。
【００４６】
【実施例４】この発明のアクチエータ制御装置につい
て、第４の実施例を説明する。この実施例は、請求項４
の発明に対応している。この第４の実施例も、先の第２
の実施例と同様に、マイクロコンピュータ等の制御部を
付加し、必要な時（位置決め制御時）のみ、ボイスコイ
ルに電流を流すようにしている。
て、第４の実施例を説明する。この実施例は、請求項４
の発明に対応している。この第４の実施例も、先の第２
の実施例と同様に、マイクロコンピュータ等の制御部を
付加し、必要な時（位置決め制御時）のみ、ボイスコイ
ルに電流を流すようにしている。
【００４７】図５は、この発明のアクチエータ制御装置
について、その位置決め制御系の要部構成の第４の実施
例を示す機能ブロック図である。図における符号は、図
３および図４と同様である。
について、その位置決め制御系の要部構成の第４の実施
例を示す機能ブロック図である。図における符号は、図
３および図４と同様である。
【００４８】この図５に示すように、先の第３の実施例
で説明したアクチエータ制御装置にマイクロコンピュー
タ等の制御部を付加し、必要な時（位置決め制御時）の
み、ボイスコイルに電流を流すように構成した点に特徴
を有している。この制御部１３も、例えば、マイクロコ
ンピュータで構成される。
で説明したアクチエータ制御装置にマイクロコンピュー
タ等の制御部を付加し、必要な時（位置決め制御時）の
み、ボイスコイルに電流を流すように構成した点に特徴
を有している。この制御部１３も、例えば、マイクロコ
ンピュータで構成される。
【００４９】制御部１３の動作は、図３と同様であり、
位置誤差信号Ｅを取り込み、位置誤差が小さいときは、
定電流回路１４をオンにして第２のボイスコイルモータ
１２に駆動電圧を与え、位置誤差が大きいときは、定電
流回路１４をオフにする。したがって、第２の実施例と
同様に、無駄な電力消費が防止され、また、第３の実施
例と同様に、温度変化によりボイスコイルの抵抗が変化
しても、定電流回路１４によって流れる電流の大きさが
変らないので、一定の駆動力が得られる、という両方の
作用効果が得られる。
位置誤差信号Ｅを取り込み、位置誤差が小さいときは、
定電流回路１４をオンにして第２のボイスコイルモータ
１２に駆動電圧を与え、位置誤差が大きいときは、定電
流回路１４をオフにする。したがって、第２の実施例と
同様に、無駄な電力消費が防止され、また、第３の実施
例と同様に、温度変化によりボイスコイルの抵抗が変化
しても、定電流回路１４によって流れる電流の大きさが
変らないので、一定の駆動力が得られる、という両方の
作用効果が得られる。
【００５０】
【発明の効果】請求項１のアクチエータ制御装置では、
アクチエータに常に一定の駆動力を与える第２のボイス
コイルと、この第２のボイスコイルに一定の駆動電圧を
供給する定電圧回路とを備えており、位置決め制御時
に、第１のボイスコイルがアクチエータに与えるべき第
１の駆動力が変化することによって、駆動回路へ与えら
れる駆動指示情報が変化するので、駆動回路の不感帯領
域が使用されなくなる。その結果、不感帯領域の存在に
よる位置決め精度の劣化が防止されると共に、第１のボ
イスコイルの電流方向が常に一定となるので、電流の方
向による非線形要素に起因するに位置決め精度の劣化も
防止される。
アクチエータに常に一定の駆動力を与える第２のボイス
コイルと、この第２のボイスコイルに一定の駆動電圧を
供給する定電圧回路とを備えており、位置決め制御時
に、第１のボイスコイルがアクチエータに与えるべき第
１の駆動力が変化することによって、駆動回路へ与えら
れる駆動指示情報が変化するので、駆動回路の不感帯領
域が使用されなくなる。その結果、不感帯領域の存在に
よる位置決め精度の劣化が防止されると共に、第１のボ
イスコイルの電流方向が常に一定となるので、電流の方
向による非線形要素に起因するに位置決め精度の劣化も
防止される。
【００５１】請求項２のアクチエータ制御装置では、請
求項１のアクチエータ制御装置の効果に加えて、マイク
ロコンピュータの制御により必要なとき（位置決め制御
時）のみ、第２のボイスコイルに電流を流すようにして
いる。したがって、無駄な電力消費が防止され、省電力
化が実現される。
求項１のアクチエータ制御装置の効果に加えて、マイク
ロコンピュータの制御により必要なとき（位置決め制御
時）のみ、第２のボイスコイルに電流を流すようにして
いる。したがって、無駄な電力消費が防止され、省電力
化が実現される。
【００５２】請求項３のアクチエータ制御装置では、請
求項１のアクチエータ制御装置の効果に加えて、温度変
化によりボイスコイルの抵抗が変化しても、定電流回路
によって流れる電流の大きさが変らないので、一定の駆
動力が得られる。したがって、位置決め精度の劣化が防
止され、高精度の位置決め制御が可能になる。
求項１のアクチエータ制御装置の効果に加えて、温度変
化によりボイスコイルの抵抗が変化しても、定電流回路
によって流れる電流の大きさが変らないので、一定の駆
動力が得られる。したがって、位置決め精度の劣化が防
止され、高精度の位置決め制御が可能になる。
【００５３】請求項４のアクチエータ制御装置では、請
求項１のアクチエータ制御装置の効果に加えて、請求項
２と請求項３のアクチエータ制御装置の両方の効果が得
られる。
求項１のアクチエータ制御装置の効果に加えて、請求項
２と請求項３のアクチエータ制御装置の両方の効果が得
られる。
【図１】この発明のアクチエータ制御装置について、そ
の位置決め制御系の要部構成の一実施例を示す機能ブロ
ック図である。
の位置決め制御系の要部構成の一実施例を示す機能ブロ
ック図である。
【図２】図１に示したアクチエータ制御装置において、
ボイスコイルモータ１側の駆動指示信号対アクチエータ
への駆動力の関係の一例を示す特性図である。
ボイスコイルモータ１側の駆動指示信号対アクチエータ
への駆動力の関係の一例を示す特性図である。
【図３】この発明のアクチエータ制御装置について、そ
の位置決め制御系の要部構成の第２の実施例を示す機能
ブロック図である。
の位置決め制御系の要部構成の第２の実施例を示す機能
ブロック図である。
【図４】この発明のアクチエータ制御装置について、そ
の位置決め制御系の要部構成の第３の実施例を示す機能
ブロック図である。
の位置決め制御系の要部構成の第３の実施例を示す機能
ブロック図である。
【図５】この発明のアクチエータ制御装置について、そ
の位置決め制御系の要部構成の第４の実施例を示す機能
ブロック図である。
の位置決め制御系の要部構成の第４の実施例を示す機能
ブロック図である。
【図６】従来のボイスコイルモータ駆動回路で使用され
るドライバー回路について、その要部構成の一例を示す
図である。
るドライバー回路について、その要部構成の一例を示す
図である。
【図７】Ｂ級増幅時に生じるクロスオーバー歪を説明す
るための駆動電流指示信号とボイスコイルモータの駆動
電流との関係の一例を示す特性図である。
るための駆動電流指示信号とボイスコイルモータの駆動
電流との関係の一例を示す特性図である。
【図８】従来のボイスコイルモータを使用したアクチエ
ータの位置決め制御系における要部構成の一例を示す機
能ブロック図である。
ータの位置決め制御系における要部構成の一例を示す機
能ブロック図である。
【図９】従来のボイスコイルモータを使用したアクチエ
ータの位置決め制御系における駆動指示信号Ｆと駆動電
流Ｇとの関係の一例を示す特性図である。
ータの位置決め制御系における駆動指示信号Ｆと駆動電
流Ｇとの関係の一例を示す特性図である。
１ ボイスコイルモータ ２ アクチエータ ３ 位置センサ ４ 加減算器 ５ ＰＩＤ調節計 ６ 駆動回路 １１ 定電圧回路 １２ 第２のボイスコイルモータ １３ 制御部 １４ 定電流回路
Claims (4)
- 【請求項１】 アクチエータ位置決め装置において、 アクチエータの位置を移動させるための駆動力を発生す
る第１のボイスコイルと、 該第１のボイスコイルに駆動電流を供給する駆動回路
と、 アクチエータに常に一定の駆動力を与える第２のボイス
コイルと、 該第２のボイスコイルに一定の駆動電圧を供給する定電
圧回路、 とを備えたことを特徴とするアクチエータ制御装置。 - 【請求項２】 請求項１のアクチエータ制御装置におい
て、 アクチエータの目標位置と現在の位置との情報からアク
チエータの位置決め制御情報を出力する位置決め制御
部、 を備え、 該位置決め制御部からの出力によって、前記定電圧回路
から前記第２のボイスコイルに供給する一定の駆動電圧
の許可／禁止を制御することを特徴とするアクチエータ
制御装置。 - 【請求項３】 アクチエータ位置決め装置において、 アクチエータの位置を移動させるための駆動力を発生す
る第１のボイスコイルと、 該第１のボイスコイルに駆動電流を供給する駆動回路
と、 アクチエータに常に一定の駆動力を与える第２のボイス
コイルと、 該第２のボイスコイルに一定の駆動電流を供給する定電
流回路、 とを備えたことを特徴とするアクチエータ制御装置。 - 【請求項４】 請求項３のアクチエータ制御装置におい
て、 アクチエータの目標位置と現在の位置との情報からアク
チエータの位置決め制御情報を出力する位置決め制御
部、 を備え、 該位置決め制御部からの出力によって、前記定電流回路
から前記第２のボイスコイルに供給する一定の駆動電流
の許可／禁止を制御することを特徴とするアクチエータ
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4306506A JPH06141581A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | アクチエータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4306506A JPH06141581A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | アクチエータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06141581A true JPH06141581A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=17957850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4306506A Pending JPH06141581A (ja) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | アクチエータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06141581A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013172481A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Thk Co Ltd | 振動アクチュエータ装置 |
| US9784594B2 (en) | 2007-10-01 | 2017-10-10 | Allegro Microsystems, Llc | Hall-effect based linear motor controller |
-
1992
- 1992-10-20 JP JP4306506A patent/JPH06141581A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9784594B2 (en) | 2007-10-01 | 2017-10-10 | Allegro Microsystems, Llc | Hall-effect based linear motor controller |
| JP2013172481A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Thk Co Ltd | 振動アクチュエータ装置 |
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