JPS63304307A

JPS63304307A - 速度制御装置

Info

Publication number: JPS63304307A
Application number: JP13981187A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Ando; 公明安藤; Toyoyuki Nunomura; 布村　豊幸; Masuo Kasai; 笠井　増雄; Fumio Hara; 文夫原; Nobuo Hamamoto; 信男浜本
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Maxell Ltd
Priority date: 1987-06-05
Filing date: 1987-06-05
Publication date: 1988-12-12

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〕本発明は光ディスクの原盤カッティング装置等の駆動モ
ータの制御装置に係り、特にヘッドの高精度一定速度送
り制御を行なうことが可能な速度制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭６０−２３４２７７号に記載のよ
うに、分周器とモータ制御回路を用いたインクリメンタ
ル形制御方法となっていた。

従来方法は、基準指令パルス列とレーザ測長器の速度検
出パルス列とをアップダウンカウンタ等により減算し、
その差を制御電圧としてモータに印加する方法であった
。この方法によれば、制御可能な範囲は、指令パルスと
レーザ測長器からの速度検出パルスの差が±１パルス以
上であり、速度検出パルスが１パルス以下の高精度な速
度制御方法については配慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、レーザ測長器からの１パルスが制御限
界であり、１パルス以下の速度制御方法については配慮
されておらず、高精度な速度制御が不可能であるという
問題点があった。

本発明の目的は上記問題を解決し、極めて高精度の速度
制御を実現することにある。

レーザ測長器から出力されるフィードバックパルスは、
進行方向に移動するとアップパルスが出力され、逆方向
に移動するとダウンパルスが出力されるものである。

可動物であるヘッドが、進行方向に移動している場合に
はアップパルスのみが出力される。ところが、送りネジ
のピッチムラや振動等の外乱によりアップパルスとダウ
ンパルスの両方が出力され、レーザ測長器のアップパル
スが正確な速度パルス列にならないという問題が発生す
る。

望ましくは、レーザ測長器のアップパルスを直接位相比
較する速度制御方法において、ネジのピッチムラや振動
等の外乱が発生した場合にも高精度な速度制御を行なう
ことが必要である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、基準となる速度指令パルスと、レーザ測長
器から出力されるアップパルスの位相差を、位相比較器
により連続的に検出し、その位相差をモータ制御回路を
介して駆動モータにフィードバックすることにより達成
される。

さらに望ましくは分周器と数値検出器とゲート回路から
構成される補正回路が、レーザ測長器のアップ、ダウン
パルス出力と位相比較器との間に設けられる。

〔作用〕

本発明は、速度に比例して得られるレーザ測長器からの
フィードバックパルスと速度指令となる基準パルスとを
用いて、基準パルスよりもフィードバックパルスの位相
が遅れている場合には電圧が増加し、フィードバックパ
ルスが進んでいる場合には電圧が減少するような機能を
有する位相比較器に入力することによって、駆動モータ
を制御する。これにより、レーザ測長器からのフィード
バックパルスと速度指令基準パルスとは同一位相になる
ように動作するので、高精度の速度制御が実現できる。

レーザ測長器からのフィードバックパルスとは、レーザ
測長器の出力を演算器（以下パルスコンバータという）
を経由することにより０．００１μＩ台毎にアップパル
スあるいはダウンパルスとして得られる位相情報パルス
である。

また１機構部の振動や送りネジのピッチムラ等に起因し
て生じる外乱によって、ごく微小にヘッドが往復運動を
起こす。これにより、レーザ測長からはアップパルスと
ダウンパルスの両方が出力され、その一方（例えば正方
向送りの場合はアップパルス）から正確な速度情報を得
ることができない。このような場合において、レーザ測
長器と位相比較器との間に分周器と数値検出器およびゲ
ートから成る補正回路を設けることにより、ヘッドがも
どる時に発生したダウンパルスの数だけアップパルスを
キャンセルするように動作する。

それによって、上記外乱が発生した場合にも正確な速度
情報を取り出すことが可能となり誤動作することがない
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は、レーザ測長器とパルスコンバータを用いた速
度サーボ回路の構成図である。

モータ１の回転は機構部２により直線運動に変換される
。直線運動の移動量はレーザ測長器３により計測され、
パルスコンバータによりアップダウン信号に変換される
。このアップダウン信号はセレクタ５と方向信号６によ
って正方向送りの場合はアップ信号、負方向送りの場合
はダウン信号を選択し２位相比較器７に入力する。位相
比較器７では速度基準パルス８と前記信号との位相比較
を行ない、位相−電圧変換器９、増幅器１０を介してモ
ータｌを駆動する。

この回路は、レーザ測長器で計測された位置情報をパル
スコンバータ４によりサブミクロン単位のアップダウン
信号に変換する。

パルスコンバータ４は、第２図に示すように、正方向へ
位置が変化するとアップパルスが順次出力されるもので
あり、第２図に示すパルス間隔Ｔ１〜Ｔｎ（以下、Ｔと
略す）は単位距離あたりの移動時間であり、速度情報と
なる。Ｔは移動速度が速くなれば短かくなり、遅くなれ
ば長くなる。

この速度フィードバック量Ｔと基準パルスとの位相比較
を行ない、位相−電圧変換器９と増幅器ｌＯにより速度
が速くなればモータを遅くするように制御し、速度が遅
くなれば速くするように制御することによって、一定の
速度サーボを実現するものである。

また、このようなサーボ回路において、機構部の外乱、
例えばボールネジの不均一性や微小な振動によって、第
３図に示すように位置が変動する場合、パルスコンバー
タのアップパルスは波形Ａのようになる１図中の■〜■
は位置を表わす。

波形Ａの■は０点を通過した時に出力されるアップパル
スであり、０は０点を再度通過した時に出力されるパル
スである。波形Ｂはダウンパルスであり、２は０点を逆
方向に通過したことを示す。このように０点付近におい
て、０点を通過した時にアップパルスが出力され、０点
より手前にもどることによりダウンパルスが出力される
。次に再度■点通過時にアツプノ（ルスが出力される。

これらの出力信号から速度を得るためには、■点、■点
、◎点を通過した時のアップパルスを検出する必要があ
り、１度もどって再度通過した場合にはこれをキャンセ
ルしなければならない。そこで、本発明は波形Ａ。

Ｂを入力して波形Ｃを検出するための補正回路を設ける
。

第４図は、補正回路を付加した速度サーボ回路を示す構
成図である。パルスコンバータ４のアップダウンパルス
出力は、方向信号６によって、その一方を進行方向パル
ス、他方を逆方向パルスとして出力する動作を行なう切
替器１１により、方向切替が行なわれたのち補正回路１
２に入力される。補正回路１２は第３図の波形Ａ、Ｂか
らＣを検出する処理を行ない、位相比較器７に入力され
、以下第１図と同様の動作を行なう。第５図は、補正回
路の詳細図である。進行方向パルス（以下正パルスとい
う）１３はゲート１５を介してカウンタ１６に入力する
。進行方向と逆方向パルス（以下負パルスという）１４
はカウンタ１６に入力する。カウンタ１６はアップダウ
ンカウンタとして動作する。カウンタ１６の出力は数値
検出器１７によりゼロを検出する。数値検出器１７の出
力はゲート１８に入力すると共にインバータ１９を介し
てゲート１５に入力する。一方、正パルス１３はゲート
１８に入力され速度信号２０となる。

この回路は、正パルスと負パルスをアップダウンカウン
タで計数し、負パルスが発生した場合にカウンタがゼロ
になるまで次の正パルスを禁止する。この動作を第３図
を用いて説明する。第３図の波形Ｂの○パルスが発生す
るとカウンタのダウン側に入力され、カウンタの値は−
１となる。

このとき数値（ゼロ）検出器１７の出力は、論理レベル
“０′″となり■パルスは禁止され出力されない。この
時［Ｆ］パルスはカウンタのアップ側に入力されておリ
カウンタの値はゼロにもどる。

数値検出器１７の出力は論理レベル′″１″となり波形
Ａの　ｂ　パルスは出力される。このような動作をくり
返すことにより外乱等によって発生したアップダウンパ
ルスからこれを補正して速度信号を検出するものである
。

これにより、光ディスクの原盤カッティング装置のヘッ
ド送り制御装置として、トラックピッチ１．６μｍにお
いてトラックピッチ誤差０．０１μｍ台以下を実現する
ことができ、従来装置と比較して３〜５倍精度が向上す
るという効果がある。

また、機構部の振動や送りネジのピッチムラ等に起因す
る外乱に対しても、補正回路を用いることによって誤動
作することなく高精度に制御できるという効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高精度な速度制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の速度制御装置の構成図、第
２図はレーザ測長器による位置情報と速度パルスの関係
を表わす図、第３図は外乱によるレーザ測長器のアップ
ダウンパルスの出力の例を表わす図、第４図は本発明の
実施例を示す補正回路を有する実施例の構成図、また、
第５図は本発明の実施例を示すアップダウンパルス補正
回路の詳細な構成図である。ｌ・・・モータ、２・・・機構部、３・・・レーザ測長
器、４・・・アップダウンパルスコンバータ、５・・・
セレクタ、６・・・方向信号、７・・・位相比較器、８
・・・速度指令基準パルス、９・・・位相−電圧変換器
、１０・・増幅器、１１・・・切替器、１２・・・補正
回路、１３・・・進行方向パルス、１４・・・逆方向パ
ルス、１５・・・ＡＮＤゲート、１６・・・カウンタ、
１７・・・数値検出器、１８・・・ＡＮＤゲート、１９
・・・インバータ（反転回路）、２０・・・補正出力速
度パルス、Ａ・・・レーザ測長器アップパルス、Ｂ・・
・レーザ測長器ダウンパルス、Ｃ・・・補正後の速度パ
ルス。

Claims

【特許請求の範囲】１、物体を一定速度で移動させるための送り機構と、該
送り機構を駆動する駆動モータと、駆動モータの速度制
御をする制御系から成る装置において、速度を検出する
ためにレーザ測長器と演算器とを有し、演算器からのア
ップダウンパルスと基準パルスの位相を位相比較器で比
較し、位相差に基づいて上記駆動モータの速度を制御す
るように構成したことを特徴とする速度制御装置。２、特許請求の範囲第１項記載の速度制御装置において
、アップダウンパルスのうち一方のパルスが発生すべき
期間に他方のパルスが検出された場合に検出された他方
のパルスの数だけ一方のパルスが検出されるまでアップ
ダウンパルスの出力を禁止する補正回路を上記演算器と
上記位相比較器間に設けたことを特徴とする速度制御装
置。