JP2684772B2 - アクチュエータの駆動回路 - Google Patents

アクチュエータの駆動回路

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、サーボ回路でアクチュエータをドライブ
するための駆動回路に関わり、特に、駆動回路が飽和す
ることによって、サーボ状態が不安定になることを効果
的に防止できるアクチュエータ駆動回路に関するもので
ある。
〔発明の概要〕
本発明のアクチュエータ駆動回路は、アクチュエータ
に供給するエラー信号のレベルがドライブ回路を飽和す
るか否かを検出する手段を設けているため、外乱等によ
ってアクチュエータのドライブ段が飽和した状態になる
前、またはその直前に駆動回路の電源電圧を高くするよ
うに制御し、特に、光ディスク等のトラッキングサーボ
や、フォーカスサーボ系にみられるように強い外乱によ
ってデフォーカス状態になることや、デトラック状態に
なることを効果的に防止することができる。
〔従来の技術〕
第3図は光ディスクのトラックに記録されている情報
を再生し、または光ディスクに情報を記録することがで
きるような光ディスク記録再生装置の概要を示したブロ
ック図であって、1は光ディスク、2はスピンドルモー
タ、3はレーザ光をディスクに照射する光学ヘッド、4
は光学ヘッド3から出力される再生信号を電気信号とし
て出力し、または記録信号を光ディスクに供給するRF回
路、5は再生または記録情報の信号処理を行う情報処理
回路、6は信号の入・出力回路である。
7,8,9は前記光学ヘッド3のアクチュエータを制御す
るためのサーボ回路を示し、7はフォーカスサーボ回
路、8はトラッキングサーボ回路、9はスレッド送りサ
ーボ回路である。
なお、10は光ディスク記録再生装置のシステムコント
ローラ(CPU)であり、クロック信号,タイミング信
号,アクセス信号等を出力し、操作モードに対応して各
回路の動作をコントロールしている。
かかる、光ディスク記録再生装置においては省電力化
をはかるために、一般に信号系,及び制御系回路では電
源電圧を低くして作動させることが好ましい。
しかしながら、制御系のトラッキングサーボ回路は、
特に光学ヘッド3の対物レンズをディスクの半径方向に
移動させる必要があるため、サーボ系のドライブ段の電
源電圧を低くすると、移動速度が低下し、アクセスする
時間が長くなるという問題があった。
そこで本出願人は、先に通常のサーボ状態と、トラッ
クジャンプ等を行わせるときでサーボ系のドライブ段の
電源電圧を変更するような駆動回路回路を提案した。
第4図は斯かる従来の発明の概要を示したブロック図
で、11はフォーカスエラーefが入力されているアンプ、
12はトラッキングエラーetが入力されているアンプ、13
は光学ヘッド16のフォーカスアクチュエータ用のコイル
LFに信号を供給するフォーカスドライブ段、14はトラッ
キングアクチュエータのコイルLTに電流を供給するトラ
ッキングドライブ段、15はスレッド送り用モータSTに電
流を供給するスレッド送りドライブ段であって、これら
の各ドライブ段には、後述するように省電力とするため
に単一電源から電力が供給されるように構成されてい
る。
すなわち、17は前記各ドライブ段13,14,15に単一の極
性であって、かつ、異なる電圧V1,V2(V1<V2)を供給
する電源回路を示し、例えば、光ディスク記録再生装置
の操作モードに応じて高電位(V2)及び低電(V1)が切
り換わるようになされている。
なお、16は光学ヘッド、18は送りモータ用の信号を形
成するローパスフィルタを示す。
上述したようにサーボ系の各ドライブ段(13,14,15)
には単一極性の電源回路17から操作モードに応じて異な
る電圧V1,V2が供給される。
すなわち、通常の記録再生モードでは制御部(CPU)
からの信号によって低電位V1が各ドライブ段13,14,15の
作動電圧として供給され、ドライブ段で消費される電力
が少なくなるようにしている。
しかしながら、光学装置にトラックジャンプを行わせ
るときは、スレッド送り用のドライブ段15に対し(ま
た、必要によりトラッキング用のドライブ段にも)、高
電位V2の作動電圧を加えるようにし、光学ヘッド16の移
動が充分に早く行われるようにすると同時に、光学ヘッ
ド16の移動によって出力されるトラバース信号がフォー
カスサーボ回路に混入し、低電位とされているフォーカ
スサーボのドライブ段13の飽和によってフォーカスサー
ボがはずれることを防止するために、ドライブ段13の作
動電圧も高電位V2となるように制御するものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上記従来例ではトラックジャンプを行って
目標のトラックをシークする際に電圧を高くするように
しているが、通常のットラッキングサーボ状態や、フォ
ーカスサーボ状態のときでも、例えば光ディスク記録再
生装置に大きな衝撃等が加わると、第5図に示すように
エラー信号Etに外乱性のノイズenが発生し、この外乱性
のノイズenが各ドライブ段13、14、15等に供給されると
駆動回路が飽和することになり、トラッキングサーボ
や、フォーカスサーボが外れるという問題があった。
すると,特に、光ディスクにデータを記録していると
きにには、指定したトラックアドレスと異なる部分にデ
ータが記録されたり、既に記録されているデータが破壊
されるという重大な事故が発生することになる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、アク
チュエータに供給されてているエラー信号によってドラ
イブ段が飽和状態になることを検出する飽和エラーレベ
ル検出手段を更に追加し、この飽和エラーレベル検出手
段によってドライブ段に供給される電源電圧切換手段が
動作するようになされている。
(作用) 或るレベル以上の外乱性ノイズが発生したときは、ア
クチュエータのドライブ段に供給されている作動電圧が
高くなるように制御しており、ドライブ段の飽和によっ
てサーボ系が逸脱することを防止することができる。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例を示すアクチュエータの駆
動回路である。
この回路において、A1,A2は電力形の差動アンプ、L
はアクチュエータのドライブコイル、一点鎖線で囲った
Bは電圧切換回路である。
また、一点鎖線で囲ったC1、C2はエラー信号の飽和レ
ベルを検出する飽和エラーレベル検出部を示し、ダイオ
ードD1、D2、コンパレータP1P2によって構成されてい
る。
コンパレータP1、コンパレータP2の一方の入力は電力
型の差動アンプA1の正相入力に接続され、他方の入力に
は、しきい値を形成する並列接続されたダイオードD1
D2を介して前記作動アンプA1の逆相の入力端子が接続さ
れている。
電圧切換回路Bは、信号Sがハイレベル“H"となると
トランジスタT1,T2がオンとなり、高電位V2が供給さ
れ、ローレベル“L"になるとダイオードDを介して低電
位V1がドライブ段に供給されるように構成されている。
電力型の他方の差動アンプA2の非反転入力のD点は抵
抗R1,R2によって電源電圧Vの1/2の電位が供給されてい
るから、反転入力のC点も1/2Vとなる。
また、ドライブコイルLの両端A,B点は同一の抵抗値R
4によって分圧されC点の電位(1/2V)となるように構
成されているから、今、A点の電位がサーボ入力信号e
inによってΔVだけ上昇すると、B点の電位はΔVだけ
下降し、einに比例する電流iがドライブコイルに流れ
る。
また、B点の電位がΔVだけ上昇すると逆にA点の電
位かΔVだけ下降し、逆方向の電流が流れる。
したがって、この回路によると、単一極性の電源であ
ってもドライブコイルLには常に供給されている電源電
圧(V1,V2)の1/2の電圧を中心としてサーボ入力信号e
inの極性に対応したドライブ信号を供給することができ
る。
なお、抵抗R2,R3は利得Gを設定するものであり、サ
ーボ入力信号einに直流バイアスが付加されているとき
は、差動アンプA1の非反転入力にも同値のバイアス値を
加えれば、1/2Vを中心としたドライブ出力を得ることが
できる。
ところで、本発明の実施例では差動アンプA1の入力端
子間の電圧が、飽和エラーレベル検出部C1、C2に供給さ
れ、外乱性の大きなレベルのノイズが差動アンプA1に入
力されると、前記したトランジスタT1、T2が導通し、高
電位V2がドライブ段を形成している差動アンプA1およ
び、A2に供給され、飽和を起こさないようにしている。
すなわち、通常の小さなエラー信号ein(トラッキン
グ、またはフォーカスエラー)が入力されているとき
は、裸ゲインが無限大に近い差動アンプA1A2の正相入力
端子および逆相入力端子間の電圧は等しくなっており、
コンパレータP1P2の出力はローレベルになっている。し
たがって、トランジスタT1、T2はオフ状態となって電圧
切換回路Bから低いほうの電圧V1が供給されている。
しかし、エラー信号einが外乱によってそのレベルが
瞬間的に大きくなると、差動アンプA1、A2が飽和するこ
とになり、このときには正相入力端子Eと逆相入力端子
Fの電圧VEとVFは異なった値になる。
そして若し、VE>VF+Vf(VfはダイオードD1、D2の順
方向電圧)になるとコンパレータP2の出力がハイレベル
(H)になるため、トランジスタT1、T2が導通し、ドラ
イブ段を構成する差動アンプA1およびA2にはトランジス
タT2を介して高電位V2が供給される。
そのため、飽和によってサーボが外れデトラックまた
はデフォーカスの状態になることを回避することができ
る。
なお、VE<Vf+VFのときはコンパレータP1がハイレベ
ルになり、トランジスタT2が導通して高電位V2が供給さ
れる。
ダイオードD1、D2の順方向電圧をしきい値電圧するこ
とにより、熱的な影響等により飽和エラーレベル検出部
が誤動作しないようにしているが、このしきい値を省略
することも出来る。
また、この回路によると、外乱によって変化するエラ
ーレベルの立ち上がり時間は精々数mSであるのに対し、
コンパレータPの立ち上がりは数μSであるから飽和エ
ラーレベルの検出動作が遅れるということはない。
第2図は本発明のドライブ段に採用できる他の回路例
を示したもので、A3は差動アンプ、Q1,Q2はパワートラ
ンジスタ、Q3,Q4はスイッチングトランジスタ、A4はコ
ンパレータ、Lはドライブ用のコイルを示す。
なお、第1図と同一部分は同一記号とする。
このドライブ段の回路例は、サーポ入力信号が正,ま
たは負に変化するとコンパレータA4の出力によってスイ
ッチングトランジスタQ3,Q4が交互にオン,オフ制御さ
れると同時に、サーボ入力信号einのレベルに応じてパ
ワートランジスタQ3,Q4からドライブコイルLにサーボ
電流が供給されるようなブリッジ接続とされている。
差動アンプA3はドライブコイルLの電流を検出する抵
抗RS(小抵抗)の端子電圧によって負帰還がかけられる
ため電流出力モードで駆動される。
また、サーボ入力信号einが0レベルを中心として正
負に変化する場合は、スイッチングトランジスタQ3,Q4
の接続点が電源電圧の1/2に設定されるから、この電位
を差動アンプA3の正相入力に接続することにより、ドラ
イブコイルLには電源電圧Vが変更されたときでも、常
に、1/2Vを中心とする正・負の電流を供給することがで
きる。
この実施例の場合も差動アンプA3の入力端子の電圧を
飽和エラーレベル検出部C1、C2によって第1図の場合と
同様に監視しており、コンパレータP1またはP2のいずれ
のかの出力レベルがハイレベルになったときに、電圧切
換回路Bを高電位V2に切り換えることにより飽和した駆
動電流がアクチュエータのコイルに流れることを防止す
るものである。
なお、飽和エラーレベルの検出は上記実施例に限定す
ることなく、例えば、アクチュエータのコイルの両端
A、Bのいずれか、または双方の電圧が、電源電圧V1
りわずかに低い電圧V1−ΔVとなったとき、または、0
+ΔVとなる時を検出し、トランジスタT1、T2がオンに
なるようにコントロールするようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のアクチュエータの駆動
回路は、外乱によってアクチュエータのドライブ段が飽
和する前に、駆動回路に供給されている電源電圧が高く
なるように制御されているから、光ディスク装置のサー
ボ回路に適用したときは、外乱によってトラッキングサ
ーボが外れたり、フオーカスサーボが外れたりすること
を効果的に防止することができる。またこのような制御
を行うことによって駆動回路の電力消費量を少なくする
ことができサーボ系の動作も安定するという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のアクチュエータ駆動回路の一実施例を
示す回路図、 第2図は本発明の他の実施例をしめす回路図、 第3図は光ディスク記録再生装置のサーボ系ブロック
図、 第4図はアクチュエータのドライブ段のブロック図、 第5図は外乱性のノイズ信号の説明図、 図中、11はフォーカスエラー信号を増幅するアンプ、12
はトラッキングエラー信号を増幅するアンプ、13はフォ
ーカスドライブ段、14はトラッキングドライブ段、15は
スレッド送りドライブ段、16は光学ヘッド、17は電源回
路、Bは電圧切換回路、C1、C2は飽和エラーレベル検出
部、Lはアクチュエータのコイル、A1A2A3A4は差動アン
プ、P1P2はコンパレータを示す。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アクチュエータに供給されるエラー信号の
    飽和レベル範囲を検出する飽和エラーレベル検出手段
    と、前記アクチュエータの駆動回路に供給する電源電圧
    を第1の電圧から第2の電圧に切り替える電源電圧切換
    手段を設け、前記飽和エラーレベル検出手段の出力によ
    って前記駆動回路の飽和を検出したときは、前記電源電
    圧切換手段を作動して前記第1の電圧より高い第2の電
    圧に切り替わるようにしたことを特徴とするアクチュエ
    ータ駆動回路。
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