複合型モ−タの駆動回路
【目的】互いに連結された一対の直流モ−タを備え、これらの直流モ−タが同時に回転することにより、被駆動体を駆動する複合型モ−タを駆動するに際し、バックラッシュを防ぐと同時に、強いモ−タトルクが得られるように駆動する。
【構成】入力電圧Ｖ１（Ｖ５）に比例するモ−タ印加電圧Ｖ３（Ｖ７）を出力する第１の駆動回路と、入力電圧に比例しないモ−タ印加電圧Ｖ４（Ｖ８）を出力する第２の駆動回路とを有し、複合型モ−タ１の使用状態に応じて、各直流モ−タ２０，３０に印加する印加電圧が異なる第１の駆動状態と、これ等の各直流モ−タに略同一の電圧を印加する第２の駆動状態とで設定可能に構成する。
【構成】入力電圧Ｖ１（Ｖ５）に比例するモ−タ印加電圧Ｖ３（Ｖ７）を出力する第１の駆動回路と、入力電圧に比例しないモ−タ印加電圧Ｖ４（Ｖ８）を出力する第２の駆動回路とを有し、複合型モ−タ１の使用状態に応じて、各直流モ−タ２０，３０に印加する印加電圧が異なる第１の駆動状態と、これ等の各直流モ−タに略同一の電圧を印加する第２の駆動状態とで設定可能に構成する。
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
【０００１】本発明は、互いに連結された複数の直流モ−タを備え、これらの直流モ−タが同時に回転することにより、被駆動体を駆動する複合型モ−タの駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、平成６年８月１２日に特願平６−２１１８４２号として、直流モ−タを複数個設け、これらの直流モ−タの回転軸を連結することにより、複数個の直流モ−タが協働して例えばタ−ンテ−ブルを駆動する際の複合型モ−タの駆動回路を提案している。
【０００３】かかる複合モ−タは、ギア又はタイミングベルト等からなる連結部材によりその回転軸が互いに連結されるものであるが、連結部材のバックラッシュによりスム−スな回転が妨げられるのを防ぐため、この駆動回路は複数の直流モ−タにそれぞれ印加する駆動電圧を異ならせるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】例えば、コンパクトディスクプレ−ヤのディスクを回転駆動するスピンドルモ−タに印加される電圧は、ＣＬＶ制御のような負帰還制御時には微妙にレベル変動するが、このような条件下で前記した複合型モ−タを使用した場合、両直流モ−タの回転状態のバラツキに起因して生じるバックラッシュを実用域まで減少するために、各直流モ−タに所定の電圧差の駆動電圧を印加するか、又は一方の直流モ−タの端子間を高インピ−ダンズ状態にすることが要求されることが実験的にわかった。しかしながら、定常状態時にあっては強いトルクは必要ないため、この様なアンバランスな電圧印加状態であっても特に問題はない。
【０００５】一方、ＣＤプレ−ヤで、ディスクの最外周記録領域から最内周記録領域までサ−チが行われた場合、これに応じてスピンドルモ−タ回転数を約２．３倍に引き上げ、またその逆の場合には１／２．３倍まで引き下げる必要があるが、これを短時間で達成するためには、強力なモ−タトルクが必要となる。
【０００６】この様な、スピンドルモ−タの急激な加減速時には、通常モ−タ端子間に高い電圧が印加されるが、この時前記した複合型モ−タの駆動回路では、一方のモ−タに対して他方のモ−タには常時それ以下の電圧しか印加されないため、所望のモ−タトルクが得られず非常に効率のわるい使用状態となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】被駆動体を駆動すべく、一対のモ−タと該一対のモ−タのそれぞれの回転軸を連結する連結手段とを備えた複合型モ−タを駆動する駆動回路であり、入力電圧に比例する第１の駆動電圧を前記一対のモ−タの内一方のモ−タに印加する第１の駆動回路と、前記入力電圧が印加されて流れるダイオ−ド特性を有する回路素子の順方向電流に略比例する第２の駆動電圧を前記一対のモ−タの内他方のモ−タに印加する第２の駆動回路とからなり、
【０００８】前記入力電圧が所定のレベル範囲内で変動するときには前記第２の駆動電圧レベルが前記第１の駆動電圧レベルに対して十分小さい第１の駆動状態で、また前記入力電圧が前記所定のレベル範囲外の所定の値に設定されたときに前記第１と第２の駆動電圧が略同一レベルになる第２の駆動状態でそれぞれ各モ−タを駆動可能とする。
【０００９】前記第２の駆動回路は、印加される電圧に対して流れる電流が非直線的に変化する非直線素子によってゲインが設定され、前記入力電圧が所定のレベル範囲内にあるときの第１のゲインに対し、前記所定のレベル範囲外の所定のレベルにあるときの第２のゲインを大きく設定して得られる第２の駆動電圧を前記一対のモ−タの内他方のモ−タに印加するように構成してもよい。
【００１０】
【作用】直流モ−タへの印加電圧が細かく変動し、あまり強いモ−タトルクを必要としない時には前記第１の駆動状態で、また強いモ−タトルクを必要とする時には前記第２の駆動状態で駆動することにより、バックラッシュを抑えると共に、必要に応じて強いモ−タトルクも引き出せる。
【００１１】
【実施例】以下に本発明回路によって駆動される複合型モ−タの第１実施例を説明する。図１は、複合型モ−タ１の各構成部品を示す展開図、図２はこの複合型モ−タ１の斜視図である。取付けネジ２，３がモ−タシャ−シ４に形成された孔５，６を貫通して第１及び第２の直流モ−タ２０，３０の取付け孔７，８に螺合することにより、直流モ−タ２０，３０がモ−タシャ−シ４に固定されている。
【００１２】ここで、直流モ−タ２０，３０は単独で使用可能な同一の汎用モ−タであり、その外径、特性は共通である。なお、モ−タシャ−シ４には、複合型モ−タ１を所要の装置に固定するための取付け孔１３，１４が形成されている。
【００１３】互いに平行とされたモ−タ２０，３０の回転軸２１、３１には同一径のギア２２，３２が取付けられており、これらギア２２，３２は内周側に歯９が形成されたタイミングベルト１０によって連結されている。従って、直流モ−タ２０，３０は、その回転数の比が１対１で連結されている。
【００１４】第１の直流モ−タ２０の回転軸２１は、第２の直流モ−タ３０の回転軸３１より長く形成されると共に、トップカバ−１１に形成された孔１２を貫通して外部に伸びており、複合型モ−タ１の回転出力軸として用いられる。従って、複合型モ−タ１の回転出力は、直流モ−タ２０，３０の回転出力の合成出力として取り出される。また、トップカバ−１１には、爪１５，１５が形成されており、モ−タシャ−シ４に形成された孔１６，１６に係合されることにより、ギア２２，３２及びタイミングベルト１０を覆い、塵、ゴミ等の付着を防止する。
【００１５】以下に本発明回路によって駆動される複合型モ−タの第２実施例をその斜視図である図３をもって説明する。上述の第１の実施例において、直流モ−タ２０，３０はタイミングベルト１０により連結されていたが、第２実施例においては、両モ−タを歯車で連結するもので、第２実施例の複合型モ−タ４０は、直流モ−タ５０，６０の回転軸５１，６１に平歯車５２，６２が取付けられており、この平歯車５２，６２は、モ−タシャ−シ４１に軸支された連結歯車４２によって連結されている。従って、複合型モ−タ４０の回転出力は、直流モ−タ５０，６０の回転出力の合成出力として直流モ−タ５０の回転軸５１から取り出される。
【００１６】以下に、上述の複合型モ−タ１，４０を、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置におけるディスクを回転駆動し、またディスクに記憶された情報を再生するためのベ−スメカニズム８０に搭載され、ディスクを回転駆動するスピンドルモ−タ及び光学ピックアップを駆動するフィ−ドモ−タとして適用した場合を説明する。
【００１７】図４はベ−スメカニズム８０を示す斜視図であり、ディスク（図示せず）を支持するタ−ンテ−ブル８２は、ディスクの中心孔に係合されるコ−ン形状の円形凸部８３と、ディスクを載置する円形の載置面８４とからなる。このタ−ンテ−ブル８２は、シャ−シ８１の一方の面にモ−タシャ−シ４が固定された、上述の第１実施例で説明した複合型モ−タ１の回転出力軸２１に固定されている。
【００１８】シャ−シ８１の他方の面には平行に伸びる２本のガイドシャフト８５，８６が固定配置され、このガイドシャフト８５，８６に沿って対物レンズ８７を有する光学ピックアップ８８が移動可能に支持されている。この光学ピックアップ８８には、光学ピックアップ８８の移動方向と平行に伸びるラック８９が固定されており、ラック８９はシャ−シ８１の他方の面に軸支された小径の第１の減速ギア９０に噛合している。
【００１９】大径の第２の減速ギア９１は、第１の減速ギア９０と同軸上に一体形成されており、この第２の減速ギア９１は、シャ−シ８１の他方の面に軸支された小径の第３の減速ギア９２に噛合している。大径の第４の減速ギア９３は、第３の減速ギア９２と同軸上に一体的に形成されており、この第４の減速ギア９３は、シャ−シ８１の一方の面に固定された上述の第２実施例で説明した複合型モ−タ４０における回転出力軸５１に固定された小径のギア９４に噛合している。
【００２０】以下に、前記した複合型モ−タ１、４０を回転駆動する本発明の一実施例を示す駆動回路を図５をもって説明する。尚、前記した図１乃至図４の記載と共通する構成要素には、同符号が記されている。
【００２１】前記した光学ピックアップ８８は、ＣＤフォ−マットに則って形成されたＣＤ−ＲＯＭディスク（以下単にディスクと称す）１００の記録面と対向する位置に対物レンズ８７を保持し、更にこれを記録面に対して垂直な方向及び半径方向に駆動するためのアクチュエ−タ部を有するが、図には半径方向に駆動するためのトラッキングコイル１０４のみが示されている。
【００２２】即ち、このトラッキングコイル１０４に電流が流れると、対物レンズ８７はその電流の流れる方向に応じ、中心方向への偏倚力に抗してディスク半径方向に移動し、そうでない時には、この偏倚力によって中心位置でバランスするように構成されている。
【００２３】また、この光学ピックアップ８８は、対物レンズ８７を介してレ−ザ−収束光をディスク１００の記録面に照射し、その反射光を内部に配置したディテクタによって検出し、これを電気信号に変換した検出信号Ｓ１を出力する。この検出信号Ｓ１は、ＲＦアンプ１１８を介して信号処理回路１１９に入力すると共に、トラッキングエラ−検出回路（以後ＴＥ検出回路と称す）１０１に入力する。信号処理回路１１９は、ＣＤフォ−マットに則って入力した信号をＥＦＭ復調し、更にＣＩＲＣによる誤り訂正を行なってデ−タを出力すると共に、サブコ−ド信号Ｓ２、及びフレ−ム同期信号Ｓ３を検出し出力する。
【００２４】ＴＥ検出回路１０１は、入力した信号を基に公知の方法でトラッキングエラ−信号（以後ＴＥ信号を称す）Ｓ４を検出し、この信号を位相補償回路１０２、駆動回路１０３を介してトラッキングコイル１０４に印加する。この時、駆動回路１０３によってトラッキングコイル１０４に印加される印加電圧信号Ｓ５は、ロ−パスフィルタ１０５を介してスイッチ１０６の一方の入力端子に接続されている。
【００２５】トラッキング制御回路１１５は、サブコ−ド信号Ｓ２、及び操作者による操作等に基づいてサ−チ指令回路１３５から出力されるサ−チ指令信号Ｓ６を入力し、後述する要領でフィ−ド信号Ｓ７をスイッチ１０６の他方の入力端子に出力すると共に、スイッチ切換信号Ｓ８をスイッチ１０６の切換信号入力端子に印加する。
【００２６】スイッチ１０６の可動端子は、減衰器１０７の入力部に接続されている。この減衰器の出力部は、抵抗１０８を介して演算増幅器１１０のマイナス入力端子に接続されると共に、ダイオ−ド１１１のカソ−ド、及びダイオ−ド１１２のアノ−ドにそれぞれ接続されている。演算増幅器１１０のマイナス入力端子と出力端子間には抵抗１０９が接続されると共に、その出力端子は前記したフィ−ド用の複合型モ−タ４０の一方の直流モ−タ５０の電圧印加端子に接続される。
【００２７】ダイオ−ド１１１のアノ−ド、及びダイオ−ド１１２のカソ−ドは、共に演算増幅器１１４のマイナス入力端子に接続され、このマイナス入力端子と出力端子間には抵抗１１３が接続されると共に、その出力端子は複合型モ−タ４０のもう一方の直流モ−タ６０の電圧印加端子に接続されている。各直流モ−タの他方の印加端子、及び各演算増幅器のプラス入力端子は、それぞれグランドに接続されている。
【００２８】前記したようにこれ等の直流モ−タ５０，６０は軸接続されているが、回転検出器１１７は、同様にこれ等の直流モ−タと軸接続された回転体１１６との協働によって、複合型モ−タ４０の一回転当たり所定数発生するパルスを含む検出パルス信号Ｓ９をトラッキング制御回路１１５に出力する。
【００２９】この検出パルス信号Ｓ９の１パルス数当たりの光学ピックアップ８８の移動量は予め定められ、これによりトラッキング制御回路１１５は、必要に応じてこのパルス数をカウントすることにより光学ピックアップ８８の移動量を確認することができる。
【００３０】位相比較器１２１は、内部発振器１２０から出力される所定周波数の基準信号Ｓ１０に対するディスクトラックに所定の間隔で記録されたフレ−ム同期信号Ｓ３の位相を比較し、その進み遅れの各状態に応じて低、高の２値レベル間で変化する判定信号Ｓ１１をロ−パスフィルタ１２２を介してスイッチ１２３の一方の固定入力端子に出力する。
【００３１】スピンドルモ−タ制御回路１３１は、サブコ−ド信号Ｓ２とサ−チ指令回路１３５から出力されるサ−チ指令信号Ｓ１４とを入力し、後述する要領でスピンドル信号Ｓ１２をスイッチ１２３の他方の固定入力端子に出力すると共に、スイッチ切換信号Ｓ１３をスイッチ１２３の切換信号入力端子に印加する。
【００３２】スイッチ１２３の可動端子は、減衰器１２４の入力部に接続されている。この減衰器の出力部は、抵抗１２５を介して演算増幅器１３４のマイナス入力端子に接続されると共に、ダイオ−ド１２７のカソ−ド、及びダイオ−ド１２８のアノ−ドにそれぞれ接続されている。演算増幅器１２６のマイナス入力端子と出力端子間には抵抗１２６が接続されると共に、その出力端子は前記したスピンドル用の複合型モ−タ１の一方の直流モ−タ２０の電圧印加端子に接続される。
【００３３】ダイオ−ド１２７のアノ−ド、及びダイオ−ド１２８のカソ−ドは、共に演算増幅器１３０のマイナス入力端子に接続され、このマイナス入力端子と出力端子間には抵抗１２９が接続されると共に、その出力端子は複合型モ−タ１のもう一方の直流モ−タ３０の電圧印加端子に接続されている。各直流モ−タの他方の印加端子、及び各演算増幅器のプラス入力端子は、それぞれグランドに接続されている。
【００３４】前記したようにこれ等の直流モ−タ２０，３０は軸接続されているが、回転検出器１３３は、同様にこれ等の直流モ−タと軸接続された回転体１３２との協働によって、複合型モ−タ１の一回転当たり所定数発生するパルスを含む検出パルス信号Ｓ１５をスピンドルモ−タ制御回路１３１に出力する。
【００３５】以上の構成において、その動作を説明する。尚、フォ−カスサ−ボについては、必要に応じて正常な状態で動作しているものとし、その説明を省略する。まず、図５の枠２００内の回路について、図６の特性図を参照しながらその動作を説明する。直流モ−タ６０への印加電圧Ｖ４の変化カ−ブは、ダイオ−ド１１１と１１２との電圧−電流特性によって形成される。
【００３６】即ち、減衰率−０．６の減衰器１０７の入力電圧Ｖ１が−１Ｖから＋１Ｖまで変化して、その出力電圧Ｖ２が＋０．６Ｖから−０．６Ｖまで変化するとき、図５のように接続された２つのダイオ−ドの両端間には順方向特性に従って電流Ｉが流れる。印加電圧Ｖ４は、演算増幅器１１４によってこの電流をＩ−Ｖ変換したもので図６のカ−ブで変化し、同図に示すように減衰器１０７の入力電圧Ｖ１が１Ｖの時、９Ｖの印加電圧が得られるように抵抗１１３によって変換率が設定されている。
【００３７】一方、直流モ−タ５０への印加電圧Ｖ３は、減衰器１０７の入力電圧Ｖ１の変化に対して直線的に変化し、図６に示すようにこの入力電圧Ｖ１が１Ｖの時、９Ｖの印加電圧が得られるように抵抗１０８，１０９の値が設定されている。
【００３８】この様な設定条件を基に通常の信号再生が行われるとき、トラッキング制御回路１１５は、スイッチ１０６の可動端子が図５に示すポジションを保つように制御信号Ｓ８を出力する。この時トラッキングコイル１０４にはＴＥ信号Ｓ４に応じて変動する電圧が印加され、更にこの印加電圧信号Ｓ５のＤＣ成分が減衰器１０７の入力電圧Ｖ１となって複合型モ−タ４０を駆動する。
【００３９】これ等の各系が負帰還に構成されることにより、対物レンズ８７は、トラッキングずれが小さくなる方向にその中心位置から素早く移動し、また光学ピックアップ８８は、対物レンズ８７が中心位置に来るように、フィ−ド用の複合型モ−タ４０によって、比較的ゆっくり移動するトラッキング制御が行われる。
【００４０】この実施例回路では、この時のＶ１の変動範囲が略±０．４Ｖの範囲に納まるように回路が設計されており、このため直流モ−タ５０の印加電圧Ｖ３は、Ｖ１の変化に比例して±３．６Ｖの範囲で変化するが、直流モ−タ６０の印加電圧Ｖ４は、ほとんど０Ｖを保っている。
【００４１】一方、この信号再生時において、スピンドルモ−タ制御回路１３１は、スイッチ１２３の可動端子が図５に示すポジションを保つように制御信号Ｓ１３を出力する。そして、スピンドル用の複合型モ−タ１には、基準信号Ｓ１０とフレ−ム同期信号Ｓ３との比較に基づく電圧が印加されることにより、線速度一定のＣＬＶ制御を行なうための一般的なＰＬＬ制御が行われる。
【００４２】尚、このＰＬＬのル−プは、基準信号Ｓ１０とフレ−ム同期信号Ｓ３との位相差制御だけではなく、周波数差をも引き込むように構成されているものとし、更に、枠２０１内の回路は枠２００内の回路と同じ構成で、同じ回路動作をするように構成され、更にこのＰＬＬ制御時には減衰器１２４の入力電圧Ｖ１の変動範囲が略±０．４Ｖの範囲に納まるように回路が設計されている。
【００４３】このため、上記の枠２００内の回路動作説明から明らかなように、このＰＬＬ制御時にあって、直流モ−タ２０の印加電圧Ｖ７は、Ｖ１の変化に比例して±３．６Ｖの範囲で変化する一方で、直流モ−タ３０の印加電圧Ｖ８は、ほとんど０Ｖを保っている。
【００４４】以上の様に、トラッキング制御、及びＣＬＶ制御による通常の信号再生時には、各複合型モ−タ１，４０のそれぞれモ−タ６０，３０は０Ｖ近辺の電圧しか印加されないようになっているため、前記したような負帰還制御時における複合型モ−タのバックラッシュを抑制することができる。
【００４５】尚、この信号再生時に、トラッキング制御回路１１５及びスピンドルモ−タ制御回路１３１は、信号処理回路１１９からそれぞれサブコ−ド信号Ｓ２を入力し、この情報から、現再生位置をディスク上の最内周トラック近傍の記録開始位置からの絶対再生時間として確認できるようになっている。
【００４６】次に、サ−チ指令回路１３５は、操作者による入力等に基づいてサ−チ移動先の情報をサ−チ指令信号Ｓ６，Ｓ１４によって出力するが、トラッキング制御回路１１５がこのサ−チ指令信号Ｓ６を受けると、先ず現在の再生位置と移動先の目的位置との差を時間換算してレ−ザ−光の照射ポイントの移動距離を求める。
【００４７】そして、この移動を実行するために、先ずスイッチ制御信号Ｓ８によってスイッチ１０６の接続状態を図５のトラッキング制御状態からその負帰還を解除してフィ−ド信号Ｓ７を選択する状態に移行し、このフィ−ド信号Ｓ７を±１Ｖの電圧値に設定する。この極性は移動方向に応じて設定される。従って、この時の減衰器１０７の入力電圧Ｖ１は±１Ｖとなるので、複合型モ−タ４０は、図６の特性図から明らかなように、その一対の直流モ−タ５０，６０の印加電圧Ｖ３，Ｖ４が共に±９Ｖとなって駆動され、光学ピックアップ８８の移動を開始する。
【００４８】この時の光学ピックアップ８８の移動量は、検出パルス信号Ｓ９のパルス数をカウントすることによって検出される。その後、例えば所望の移動距離の８０％まで移動が完了した段階で、制動のためにフィ−ド信号Ｓ７の電圧極性を所定時間だけ逆にした後、再度スイッチ１０６の接続を図５の状態にして、トラッキング制御が再開されるようにスイッチ制御信号Ｓ８を設定する。
【００４９】以上の動作によって、照射ポイントは目標の位置近傍に持ち来されるが、最終的には、トラッキング制御が再開されてサブコ−ド信号Ｓ２が読みだされ、現再生位置が確認された段階で、更に１トラックジャンプ等の微小移動が行われて目的位置に到達するが、これ等の動作については、その詳細な説明を省略する。
【００５０】このサ−チを行なうに際して、移動先でのＣＬＶ制御が速やかにロックされるように、照射ポイントの移動と同時にスピンドル用の複合型モ−タ１の回転速度を変え、移動先でのＣＬＶ制御に最適な回転状態となるような制御が行われる。
【００５１】このため、スピンドルモ−タ制御回路１３１がこのサ−チ指令信号Ｓ１４を受けると、サ−チ先の絶対時間を確認してそこでのＣＬＶ制御に必要な最適回転速度ωｍを算出する。そして、検出パルス信号Ｓ１５を監視して確認される現在の複合型モ−タ１の回転速度ωｒとの比較に応じて、これらが短時間で接近する方向に加減速すべく、その目的に応じてスピンドル信号Ｓ１２のレベルを±１Ｖに設定する。
【００５２】そしてこの設定と同時に、スイッチ制御信号Ｓ１３によってスイッチ１２３の接続状態を図５のＣＬＶ制御状態からその負帰還を解除してスピンドル信号Ｓ１２を選択する状態に移行する。従って、この時の減衰器１２４の入力電圧Ｖ５は±１Ｖとなるので、スピンドル用の複合型モ−タ１は、図５の特性図から明らかなように、その一対の直流モ−タ２０，３０の印加電圧Ｖ７，Ｖ８が共に±９Ｖとなって駆動され、ディスク回転速度の加減速を開始する。
【００５３】ここで、ディスクの外周側の再生位置Ａから内周側の再生位置Ｂまでのサ−チが行われる場合、再生位置Ｂでの最適回転速度ωｍと現在の回転速度ωｒの関係はωｍ＞ωｒとなり、複合型モ−タ１には短時間で加速するために設定されたスピンドル信号Ｓ１２の電圧値１Ｖが印加される。そして例えば、回転速度Ｖｒが最適回転速度Ｖｍまで加速された段階で、再度スイッチ１２３が図５に示す状態となってＣＬＶ制御が再開されるようにスイッチ制御信号Ｓ１３を制御する。
【００５４】逆にディスクの内周側の再生位置から外周側の再生位置までのサ−チが行われる場合には、スピンドル信号Ｓ１２の電圧値を−１Ｖとし、回転速度の速やかな減速を行なって、同様にしてＣＬＶ制御を再開するように構成することは勿論である。
【００５５】以上の如く、サ−チ時には、各複合型モ−タ１，４０から高いモ−タトルクを引き出すために、通常の再生時にくらべ高い電圧が印加されると共に、各一対の直流モ−タに同一レベルの電圧が印加されるように制御される。
【００５６】次に、図５の枠２０１内のダイオ−ド１２７，１２８、演算増幅器１３０及び抵抗１２９で構成されたＩ−Ｖ変換器部分に換え、同様の働きをする他の実施例をそれぞれ図７、図９に示す。図７の第２の実施例の場合、減衰器６の出力電圧Ｖ６はバリスタ１４２の一端に印加される。このバリスタ１４２の他端は演算増幅器１４０のマイナス入力端子に接続されると共に、抵抗１４１を介してその出力端子に接続される。更にこの演算増幅器のプラス入力端子はグランドに接続されると共に、その出力電圧Ｖ８が直流モ−タ３０の端子に印加されるように構成される。
【００５７】図８は、このバリスタ１４２の特性を示す特性図で、印加電圧によって抵抗値が変化することを示している。これによると所定電圧Ｖｒを境に抵抗値が大きく変化し、低い印加電圧のときより高い印加電圧のときの方が抵抗値が小さくなることが理解される。このため、図７のように回路を構成することによって、この増幅器のゲインは、電圧Ｖ６が所定電圧Ｖｒより低いＶ６＜┃Ｖｓ┃の範囲で変化するときのゲインＧ１に対して、Ｖｒより高い電圧Ｖｌの時のゲインＧ２の関係はＧ１＜Ｇ２となる。
【００５８】従って、この回路を採用したとき、ＣＬＶ制御による通常の信号再生時には減衰器１２４の出力電圧Ｖ６がＶ６＜┃Ｖｓ┃の範囲で変し、且つ、サ−チ時には電圧Ｖ６がＶｌとなって、この時の直流モ−タ３０への印加電圧Ｖ８が直流モ−タ２０への印加電圧Ｖ７と同レベルとなるように各回路定数を設定することによって、上記実施例と同等の効果が得られることが理解される。この時減衰器１２４は、必要に応じて増幅器としてもよいし、スピンドル信号Ｓ１２のレベルも±１Ｖでなくてもよい。
【００５９】次に、図９の第３の実施例の場合、減衰器１２４の出力電圧Ｖ６は抵抗１４５の一端に印加される。この抵抗１４５の他端は演算増幅器１４３のマイナス入力端子に接続されると共に、ランプ１４４を介してその出力端子に接続される。更にこの演算増幅器のプラス入力端子はグランドに接続されると共に、その出力電圧Ｖ８が直流モ−タ３０の端子に印加されるように構成される。
【００６０】図１０は、このランプ１４４の特性を示す特性図で、印加電圧によって抵抗値が変化することを示している。これによると所定電圧Ｖｒ近辺を境に抵抗値が大きく変化し、低い印加電圧のときより高い印加電圧のときの方が抵抗値が高くなることが理解される。このため、図９のように回路を構成することによって、この増幅器のゲインは、電圧Ｖ６が所定電圧Ｖｒより低いＶ６＜┃Ｖｓ┃の範囲で変化するときのゲインＧ１に対して、Ｖｒより高い電圧Ｖｌの時のゲインＧ２の関係はＧ１＜Ｇ２となる。
【００６１】従って、この回路を採用したとき、ＣＬＶ制御による通常の信号再生時には減衰器６の出力電圧Ｖ６がＶ６＜┃Ｖｓ┃の範囲で変し、且つ、サ−チ時には電圧Ｖ６がＶｌとなって、この時の直流モ−タ３０への印加電圧Ｖ８が直流モ−タ２０への印加電圧Ｖ７と同レベルとなるように各回路定数を設定することによって、上記実施例と同等の効果が得られることが理解される。この時減衰器１２４も上記第２の実施例の場合と同じように、必要に応じて増幅器としてもよいし、スピンドル信号Ｓ１２のレベルも±１Ｖでなくてもよい。
【００６２】尚、前記実施例では、連結手段としてタイミングベルトを用いた複合型モ−タの第１実施例をスピンドルモ−タとして使用し、ギアを用いた第２実施例をフィ−ド用モ−タとして使用したが、これに限定されるものでなく、この逆の使用でも良いし、また両者が同種の複合型モ−タを採用してもよいのは勿論である。
【００６３】また、前記複合型モ−タの第２実施例では、回転出力を直流モ−タ５０の回転軸から取り出すように構成したが、連結歯車４２の回転軸から取り出すように構成してもよい。また、前記実施例では、複合型モ−タと本願回路とを、ＣＤ−ＲＯＭのドライブ装置に採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、種々の態様が考えられるものである。
【００６４】更に、前記実施例回路では、ダイオ−ドを用いてこの順方向電流特性のカ−ブを得たが、これに限定されるものではなく、トランジスタのベ−ス・エミッタ間の電圧電流特性を利用しても良いなど種々の態様が考えられるものである。
【００６５】
【発明の効果】本発明回路によれば、あまり強いトルクが必要とされず、印加電圧が常に変動するような例えば負帰還制御によって複合型モ−タを駆動する時には、複合型モ−タ内の各直流モ−タの駆動状態を変えてバックラッシュを抑制し、この複合型モ−タから強力なトルクを引き出す場合には、各モ−タに略同一の電圧を印加するようにしているため、複合型モ−タの利点を最大限に引き出すと共に、その弱点をカバ−することができる。
【００６６】また、このための駆動回路が、ダイオ−ド、バリスタ、ランプといった非直線素子と演算増幅器の簡単な組合せで構成できるため、回路構成を複雑に、コストアップすることなく目的が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複合型モ−タの第１の実施例における各構成部品を示す展開図。
【図２】図１に示す複合型モ−タの斜視図。
【図３】複合型モ−タの第２の実施例における斜視図。
【図４】ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置におけるベ−スメカニズムの斜視図。
【図５】本発明による複合型モ−タの駆動回路のブロック図。
【図６】本発明の説明に供する特性図。
【図７】本発明による複合型モ−タの駆動回路の第２の実施例を示す部分回路図。
【図８】本発明の説明に供する特性図。
【図９】本発明による複合型モ−タの駆動回路の第３の実施例を示す部分回路図。
【図１０】本発明の説明に供する特性図。
【符号の説明】
１ 複合型モ−タ
１０ タイミングベルト
２０ 直流モ−タ
３０ 直流モ−タ
４０ 複合型モ−タ
５０ 直流モ−タ
６０ 直流モ−タ
８２ タ−ンテ−ブル
８８ 光学ピックアップ
１００ ＣＤ−ＲＯＭディスク
１０１ トラッキングエラ−検出回路
１０５ ロ−パスフィルタ
１０７ 減衰器
１１０ 演算増幅器
１１４ 演算増幅器
１１５ トラッキング制御回路
１１９ 信号処理回路
１２０ 内部発振器
１２１ 位相比較器
１２４ 減衰器
１２７ ダイオ−ド
１２８ ダイオ−ド
１３０ 演算増幅器
１３１ スピンドルモ−タ制御回路
１３４ 演算増幅器
１４０ 演算増幅器
１４２ バリスタ
１４３ 演算増幅器
１４４ ランプ
【産業上の利用分野】
【０００１】本発明は、互いに連結された複数の直流モ−タを備え、これらの直流モ−タが同時に回転することにより、被駆動体を駆動する複合型モ−タの駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、平成６年８月１２日に特願平６−２１１８４２号として、直流モ−タを複数個設け、これらの直流モ−タの回転軸を連結することにより、複数個の直流モ−タが協働して例えばタ−ンテ−ブルを駆動する際の複合型モ−タの駆動回路を提案している。
【０００３】かかる複合モ−タは、ギア又はタイミングベルト等からなる連結部材によりその回転軸が互いに連結されるものであるが、連結部材のバックラッシュによりスム−スな回転が妨げられるのを防ぐため、この駆動回路は複数の直流モ−タにそれぞれ印加する駆動電圧を異ならせるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】例えば、コンパクトディスクプレ−ヤのディスクを回転駆動するスピンドルモ−タに印加される電圧は、ＣＬＶ制御のような負帰還制御時には微妙にレベル変動するが、このような条件下で前記した複合型モ−タを使用した場合、両直流モ−タの回転状態のバラツキに起因して生じるバックラッシュを実用域まで減少するために、各直流モ−タに所定の電圧差の駆動電圧を印加するか、又は一方の直流モ−タの端子間を高インピ−ダンズ状態にすることが要求されることが実験的にわかった。しかしながら、定常状態時にあっては強いトルクは必要ないため、この様なアンバランスな電圧印加状態であっても特に問題はない。
【０００５】一方、ＣＤプレ−ヤで、ディスクの最外周記録領域から最内周記録領域までサ−チが行われた場合、これに応じてスピンドルモ−タ回転数を約２．３倍に引き上げ、またその逆の場合には１／２．３倍まで引き下げる必要があるが、これを短時間で達成するためには、強力なモ−タトルクが必要となる。
【０００６】この様な、スピンドルモ−タの急激な加減速時には、通常モ−タ端子間に高い電圧が印加されるが、この時前記した複合型モ−タの駆動回路では、一方のモ−タに対して他方のモ−タには常時それ以下の電圧しか印加されないため、所望のモ−タトルクが得られず非常に効率のわるい使用状態となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】被駆動体を駆動すべく、一対のモ−タと該一対のモ−タのそれぞれの回転軸を連結する連結手段とを備えた複合型モ−タを駆動する駆動回路であり、入力電圧に比例する第１の駆動電圧を前記一対のモ−タの内一方のモ−タに印加する第１の駆動回路と、前記入力電圧が印加されて流れるダイオ−ド特性を有する回路素子の順方向電流に略比例する第２の駆動電圧を前記一対のモ−タの内他方のモ−タに印加する第２の駆動回路とからなり、
【０００８】前記入力電圧が所定のレベル範囲内で変動するときには前記第２の駆動電圧レベルが前記第１の駆動電圧レベルに対して十分小さい第１の駆動状態で、また前記入力電圧が前記所定のレベル範囲外の所定の値に設定されたときに前記第１と第２の駆動電圧が略同一レベルになる第２の駆動状態でそれぞれ各モ−タを駆動可能とする。
【０００９】前記第２の駆動回路は、印加される電圧に対して流れる電流が非直線的に変化する非直線素子によってゲインが設定され、前記入力電圧が所定のレベル範囲内にあるときの第１のゲインに対し、前記所定のレベル範囲外の所定のレベルにあるときの第２のゲインを大きく設定して得られる第２の駆動電圧を前記一対のモ−タの内他方のモ−タに印加するように構成してもよい。
【００１０】
【作用】直流モ−タへの印加電圧が細かく変動し、あまり強いモ−タトルクを必要としない時には前記第１の駆動状態で、また強いモ−タトルクを必要とする時には前記第２の駆動状態で駆動することにより、バックラッシュを抑えると共に、必要に応じて強いモ−タトルクも引き出せる。
【００１１】
【実施例】以下に本発明回路によって駆動される複合型モ−タの第１実施例を説明する。図１は、複合型モ−タ１の各構成部品を示す展開図、図２はこの複合型モ−タ１の斜視図である。取付けネジ２，３がモ−タシャ−シ４に形成された孔５，６を貫通して第１及び第２の直流モ−タ２０，３０の取付け孔７，８に螺合することにより、直流モ−タ２０，３０がモ−タシャ−シ４に固定されている。
【００１２】ここで、直流モ−タ２０，３０は単独で使用可能な同一の汎用モ−タであり、その外径、特性は共通である。なお、モ−タシャ−シ４には、複合型モ−タ１を所要の装置に固定するための取付け孔１３，１４が形成されている。
【００１３】互いに平行とされたモ−タ２０，３０の回転軸２１、３１には同一径のギア２２，３２が取付けられており、これらギア２２，３２は内周側に歯９が形成されたタイミングベルト１０によって連結されている。従って、直流モ−タ２０，３０は、その回転数の比が１対１で連結されている。
【００１４】第１の直流モ−タ２０の回転軸２１は、第２の直流モ−タ３０の回転軸３１より長く形成されると共に、トップカバ−１１に形成された孔１２を貫通して外部に伸びており、複合型モ−タ１の回転出力軸として用いられる。従って、複合型モ−タ１の回転出力は、直流モ−タ２０，３０の回転出力の合成出力として取り出される。また、トップカバ−１１には、爪１５，１５が形成されており、モ−タシャ−シ４に形成された孔１６，１６に係合されることにより、ギア２２，３２及びタイミングベルト１０を覆い、塵、ゴミ等の付着を防止する。
【００１５】以下に本発明回路によって駆動される複合型モ−タの第２実施例をその斜視図である図３をもって説明する。上述の第１の実施例において、直流モ−タ２０，３０はタイミングベルト１０により連結されていたが、第２実施例においては、両モ−タを歯車で連結するもので、第２実施例の複合型モ−タ４０は、直流モ−タ５０，６０の回転軸５１，６１に平歯車５２，６２が取付けられており、この平歯車５２，６２は、モ−タシャ−シ４１に軸支された連結歯車４２によって連結されている。従って、複合型モ−タ４０の回転出力は、直流モ−タ５０，６０の回転出力の合成出力として直流モ−タ５０の回転軸５１から取り出される。
【００１６】以下に、上述の複合型モ−タ１，４０を、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置におけるディスクを回転駆動し、またディスクに記憶された情報を再生するためのベ−スメカニズム８０に搭載され、ディスクを回転駆動するスピンドルモ−タ及び光学ピックアップを駆動するフィ−ドモ−タとして適用した場合を説明する。
【００１７】図４はベ−スメカニズム８０を示す斜視図であり、ディスク（図示せず）を支持するタ−ンテ−ブル８２は、ディスクの中心孔に係合されるコ−ン形状の円形凸部８３と、ディスクを載置する円形の載置面８４とからなる。このタ−ンテ−ブル８２は、シャ−シ８１の一方の面にモ−タシャ−シ４が固定された、上述の第１実施例で説明した複合型モ−タ１の回転出力軸２１に固定されている。
【００１８】シャ−シ８１の他方の面には平行に伸びる２本のガイドシャフト８５，８６が固定配置され、このガイドシャフト８５，８６に沿って対物レンズ８７を有する光学ピックアップ８８が移動可能に支持されている。この光学ピックアップ８８には、光学ピックアップ８８の移動方向と平行に伸びるラック８９が固定されており、ラック８９はシャ−シ８１の他方の面に軸支された小径の第１の減速ギア９０に噛合している。
【００１９】大径の第２の減速ギア９１は、第１の減速ギア９０と同軸上に一体形成されており、この第２の減速ギア９１は、シャ−シ８１の他方の面に軸支された小径の第３の減速ギア９２に噛合している。大径の第４の減速ギア９３は、第３の減速ギア９２と同軸上に一体的に形成されており、この第４の減速ギア９３は、シャ−シ８１の一方の面に固定された上述の第２実施例で説明した複合型モ−タ４０における回転出力軸５１に固定された小径のギア９４に噛合している。
【００２０】以下に、前記した複合型モ−タ１、４０を回転駆動する本発明の一実施例を示す駆動回路を図５をもって説明する。尚、前記した図１乃至図４の記載と共通する構成要素には、同符号が記されている。
【００２１】前記した光学ピックアップ８８は、ＣＤフォ−マットに則って形成されたＣＤ−ＲＯＭディスク（以下単にディスクと称す）１００の記録面と対向する位置に対物レンズ８７を保持し、更にこれを記録面に対して垂直な方向及び半径方向に駆動するためのアクチュエ−タ部を有するが、図には半径方向に駆動するためのトラッキングコイル１０４のみが示されている。
【００２２】即ち、このトラッキングコイル１０４に電流が流れると、対物レンズ８７はその電流の流れる方向に応じ、中心方向への偏倚力に抗してディスク半径方向に移動し、そうでない時には、この偏倚力によって中心位置でバランスするように構成されている。
【００２３】また、この光学ピックアップ８８は、対物レンズ８７を介してレ−ザ−収束光をディスク１００の記録面に照射し、その反射光を内部に配置したディテクタによって検出し、これを電気信号に変換した検出信号Ｓ１を出力する。この検出信号Ｓ１は、ＲＦアンプ１１８を介して信号処理回路１１９に入力すると共に、トラッキングエラ−検出回路（以後ＴＥ検出回路と称す）１０１に入力する。信号処理回路１１９は、ＣＤフォ−マットに則って入力した信号をＥＦＭ復調し、更にＣＩＲＣによる誤り訂正を行なってデ−タを出力すると共に、サブコ−ド信号Ｓ２、及びフレ−ム同期信号Ｓ３を検出し出力する。
【００２４】ＴＥ検出回路１０１は、入力した信号を基に公知の方法でトラッキングエラ−信号（以後ＴＥ信号を称す）Ｓ４を検出し、この信号を位相補償回路１０２、駆動回路１０３を介してトラッキングコイル１０４に印加する。この時、駆動回路１０３によってトラッキングコイル１０４に印加される印加電圧信号Ｓ５は、ロ−パスフィルタ１０５を介してスイッチ１０６の一方の入力端子に接続されている。
【００２５】トラッキング制御回路１１５は、サブコ−ド信号Ｓ２、及び操作者による操作等に基づいてサ−チ指令回路１３５から出力されるサ−チ指令信号Ｓ６を入力し、後述する要領でフィ−ド信号Ｓ７をスイッチ１０６の他方の入力端子に出力すると共に、スイッチ切換信号Ｓ８をスイッチ１０６の切換信号入力端子に印加する。
【００２６】スイッチ１０６の可動端子は、減衰器１０７の入力部に接続されている。この減衰器の出力部は、抵抗１０８を介して演算増幅器１１０のマイナス入力端子に接続されると共に、ダイオ−ド１１１のカソ−ド、及びダイオ−ド１１２のアノ−ドにそれぞれ接続されている。演算増幅器１１０のマイナス入力端子と出力端子間には抵抗１０９が接続されると共に、その出力端子は前記したフィ−ド用の複合型モ−タ４０の一方の直流モ−タ５０の電圧印加端子に接続される。
【００２７】ダイオ−ド１１１のアノ−ド、及びダイオ−ド１１２のカソ−ドは、共に演算増幅器１１４のマイナス入力端子に接続され、このマイナス入力端子と出力端子間には抵抗１１３が接続されると共に、その出力端子は複合型モ−タ４０のもう一方の直流モ−タ６０の電圧印加端子に接続されている。各直流モ−タの他方の印加端子、及び各演算増幅器のプラス入力端子は、それぞれグランドに接続されている。
【００２８】前記したようにこれ等の直流モ−タ５０，６０は軸接続されているが、回転検出器１１７は、同様にこれ等の直流モ−タと軸接続された回転体１１６との協働によって、複合型モ−タ４０の一回転当たり所定数発生するパルスを含む検出パルス信号Ｓ９をトラッキング制御回路１１５に出力する。
【００２９】この検出パルス信号Ｓ９の１パルス数当たりの光学ピックアップ８８の移動量は予め定められ、これによりトラッキング制御回路１１５は、必要に応じてこのパルス数をカウントすることにより光学ピックアップ８８の移動量を確認することができる。
【００３０】位相比較器１２１は、内部発振器１２０から出力される所定周波数の基準信号Ｓ１０に対するディスクトラックに所定の間隔で記録されたフレ−ム同期信号Ｓ３の位相を比較し、その進み遅れの各状態に応じて低、高の２値レベル間で変化する判定信号Ｓ１１をロ−パスフィルタ１２２を介してスイッチ１２３の一方の固定入力端子に出力する。
【００３１】スピンドルモ−タ制御回路１３１は、サブコ−ド信号Ｓ２とサ−チ指令回路１３５から出力されるサ−チ指令信号Ｓ１４とを入力し、後述する要領でスピンドル信号Ｓ１２をスイッチ１２３の他方の固定入力端子に出力すると共に、スイッチ切換信号Ｓ１３をスイッチ１２３の切換信号入力端子に印加する。
【００３２】スイッチ１２３の可動端子は、減衰器１２４の入力部に接続されている。この減衰器の出力部は、抵抗１２５を介して演算増幅器１３４のマイナス入力端子に接続されると共に、ダイオ−ド１２７のカソ−ド、及びダイオ−ド１２８のアノ−ドにそれぞれ接続されている。演算増幅器１２６のマイナス入力端子と出力端子間には抵抗１２６が接続されると共に、その出力端子は前記したスピンドル用の複合型モ−タ１の一方の直流モ−タ２０の電圧印加端子に接続される。
【００３３】ダイオ−ド１２７のアノ−ド、及びダイオ−ド１２８のカソ−ドは、共に演算増幅器１３０のマイナス入力端子に接続され、このマイナス入力端子と出力端子間には抵抗１２９が接続されると共に、その出力端子は複合型モ−タ１のもう一方の直流モ−タ３０の電圧印加端子に接続されている。各直流モ−タの他方の印加端子、及び各演算増幅器のプラス入力端子は、それぞれグランドに接続されている。
【００３４】前記したようにこれ等の直流モ−タ２０，３０は軸接続されているが、回転検出器１３３は、同様にこれ等の直流モ−タと軸接続された回転体１３２との協働によって、複合型モ−タ１の一回転当たり所定数発生するパルスを含む検出パルス信号Ｓ１５をスピンドルモ−タ制御回路１３１に出力する。
【００３５】以上の構成において、その動作を説明する。尚、フォ−カスサ−ボについては、必要に応じて正常な状態で動作しているものとし、その説明を省略する。まず、図５の枠２００内の回路について、図６の特性図を参照しながらその動作を説明する。直流モ−タ６０への印加電圧Ｖ４の変化カ−ブは、ダイオ−ド１１１と１１２との電圧−電流特性によって形成される。
【００３６】即ち、減衰率−０．６の減衰器１０７の入力電圧Ｖ１が−１Ｖから＋１Ｖまで変化して、その出力電圧Ｖ２が＋０．６Ｖから−０．６Ｖまで変化するとき、図５のように接続された２つのダイオ−ドの両端間には順方向特性に従って電流Ｉが流れる。印加電圧Ｖ４は、演算増幅器１１４によってこの電流をＩ−Ｖ変換したもので図６のカ−ブで変化し、同図に示すように減衰器１０７の入力電圧Ｖ１が１Ｖの時、９Ｖの印加電圧が得られるように抵抗１１３によって変換率が設定されている。
【００３７】一方、直流モ−タ５０への印加電圧Ｖ３は、減衰器１０７の入力電圧Ｖ１の変化に対して直線的に変化し、図６に示すようにこの入力電圧Ｖ１が１Ｖの時、９Ｖの印加電圧が得られるように抵抗１０８，１０９の値が設定されている。
【００３８】この様な設定条件を基に通常の信号再生が行われるとき、トラッキング制御回路１１５は、スイッチ１０６の可動端子が図５に示すポジションを保つように制御信号Ｓ８を出力する。この時トラッキングコイル１０４にはＴＥ信号Ｓ４に応じて変動する電圧が印加され、更にこの印加電圧信号Ｓ５のＤＣ成分が減衰器１０７の入力電圧Ｖ１となって複合型モ−タ４０を駆動する。
【００３９】これ等の各系が負帰還に構成されることにより、対物レンズ８７は、トラッキングずれが小さくなる方向にその中心位置から素早く移動し、また光学ピックアップ８８は、対物レンズ８７が中心位置に来るように、フィ−ド用の複合型モ−タ４０によって、比較的ゆっくり移動するトラッキング制御が行われる。
【００４０】この実施例回路では、この時のＶ１の変動範囲が略±０．４Ｖの範囲に納まるように回路が設計されており、このため直流モ−タ５０の印加電圧Ｖ３は、Ｖ１の変化に比例して±３．６Ｖの範囲で変化するが、直流モ−タ６０の印加電圧Ｖ４は、ほとんど０Ｖを保っている。
【００４１】一方、この信号再生時において、スピンドルモ−タ制御回路１３１は、スイッチ１２３の可動端子が図５に示すポジションを保つように制御信号Ｓ１３を出力する。そして、スピンドル用の複合型モ−タ１には、基準信号Ｓ１０とフレ−ム同期信号Ｓ３との比較に基づく電圧が印加されることにより、線速度一定のＣＬＶ制御を行なうための一般的なＰＬＬ制御が行われる。
【００４２】尚、このＰＬＬのル−プは、基準信号Ｓ１０とフレ−ム同期信号Ｓ３との位相差制御だけではなく、周波数差をも引き込むように構成されているものとし、更に、枠２０１内の回路は枠２００内の回路と同じ構成で、同じ回路動作をするように構成され、更にこのＰＬＬ制御時には減衰器１２４の入力電圧Ｖ１の変動範囲が略±０．４Ｖの範囲に納まるように回路が設計されている。
【００４３】このため、上記の枠２００内の回路動作説明から明らかなように、このＰＬＬ制御時にあって、直流モ−タ２０の印加電圧Ｖ７は、Ｖ１の変化に比例して±３．６Ｖの範囲で変化する一方で、直流モ−タ３０の印加電圧Ｖ８は、ほとんど０Ｖを保っている。
【００４４】以上の様に、トラッキング制御、及びＣＬＶ制御による通常の信号再生時には、各複合型モ−タ１，４０のそれぞれモ−タ６０，３０は０Ｖ近辺の電圧しか印加されないようになっているため、前記したような負帰還制御時における複合型モ−タのバックラッシュを抑制することができる。
【００４５】尚、この信号再生時に、トラッキング制御回路１１５及びスピンドルモ−タ制御回路１３１は、信号処理回路１１９からそれぞれサブコ−ド信号Ｓ２を入力し、この情報から、現再生位置をディスク上の最内周トラック近傍の記録開始位置からの絶対再生時間として確認できるようになっている。
【００４６】次に、サ−チ指令回路１３５は、操作者による入力等に基づいてサ−チ移動先の情報をサ−チ指令信号Ｓ６，Ｓ１４によって出力するが、トラッキング制御回路１１５がこのサ−チ指令信号Ｓ６を受けると、先ず現在の再生位置と移動先の目的位置との差を時間換算してレ−ザ−光の照射ポイントの移動距離を求める。
【００４７】そして、この移動を実行するために、先ずスイッチ制御信号Ｓ８によってスイッチ１０６の接続状態を図５のトラッキング制御状態からその負帰還を解除してフィ−ド信号Ｓ７を選択する状態に移行し、このフィ−ド信号Ｓ７を±１Ｖの電圧値に設定する。この極性は移動方向に応じて設定される。従って、この時の減衰器１０７の入力電圧Ｖ１は±１Ｖとなるので、複合型モ−タ４０は、図６の特性図から明らかなように、その一対の直流モ−タ５０，６０の印加電圧Ｖ３，Ｖ４が共に±９Ｖとなって駆動され、光学ピックアップ８８の移動を開始する。
【００４８】この時の光学ピックアップ８８の移動量は、検出パルス信号Ｓ９のパルス数をカウントすることによって検出される。その後、例えば所望の移動距離の８０％まで移動が完了した段階で、制動のためにフィ−ド信号Ｓ７の電圧極性を所定時間だけ逆にした後、再度スイッチ１０６の接続を図５の状態にして、トラッキング制御が再開されるようにスイッチ制御信号Ｓ８を設定する。
【００４９】以上の動作によって、照射ポイントは目標の位置近傍に持ち来されるが、最終的には、トラッキング制御が再開されてサブコ−ド信号Ｓ２が読みだされ、現再生位置が確認された段階で、更に１トラックジャンプ等の微小移動が行われて目的位置に到達するが、これ等の動作については、その詳細な説明を省略する。
【００５０】このサ−チを行なうに際して、移動先でのＣＬＶ制御が速やかにロックされるように、照射ポイントの移動と同時にスピンドル用の複合型モ−タ１の回転速度を変え、移動先でのＣＬＶ制御に最適な回転状態となるような制御が行われる。
【００５１】このため、スピンドルモ−タ制御回路１３１がこのサ−チ指令信号Ｓ１４を受けると、サ−チ先の絶対時間を確認してそこでのＣＬＶ制御に必要な最適回転速度ωｍを算出する。そして、検出パルス信号Ｓ１５を監視して確認される現在の複合型モ−タ１の回転速度ωｒとの比較に応じて、これらが短時間で接近する方向に加減速すべく、その目的に応じてスピンドル信号Ｓ１２のレベルを±１Ｖに設定する。
【００５２】そしてこの設定と同時に、スイッチ制御信号Ｓ１３によってスイッチ１２３の接続状態を図５のＣＬＶ制御状態からその負帰還を解除してスピンドル信号Ｓ１２を選択する状態に移行する。従って、この時の減衰器１２４の入力電圧Ｖ５は±１Ｖとなるので、スピンドル用の複合型モ−タ１は、図５の特性図から明らかなように、その一対の直流モ−タ２０，３０の印加電圧Ｖ７，Ｖ８が共に±９Ｖとなって駆動され、ディスク回転速度の加減速を開始する。
【００５３】ここで、ディスクの外周側の再生位置Ａから内周側の再生位置Ｂまでのサ−チが行われる場合、再生位置Ｂでの最適回転速度ωｍと現在の回転速度ωｒの関係はωｍ＞ωｒとなり、複合型モ−タ１には短時間で加速するために設定されたスピンドル信号Ｓ１２の電圧値１Ｖが印加される。そして例えば、回転速度Ｖｒが最適回転速度Ｖｍまで加速された段階で、再度スイッチ１２３が図５に示す状態となってＣＬＶ制御が再開されるようにスイッチ制御信号Ｓ１３を制御する。
【００５４】逆にディスクの内周側の再生位置から外周側の再生位置までのサ−チが行われる場合には、スピンドル信号Ｓ１２の電圧値を−１Ｖとし、回転速度の速やかな減速を行なって、同様にしてＣＬＶ制御を再開するように構成することは勿論である。
【００５５】以上の如く、サ−チ時には、各複合型モ−タ１，４０から高いモ−タトルクを引き出すために、通常の再生時にくらべ高い電圧が印加されると共に、各一対の直流モ−タに同一レベルの電圧が印加されるように制御される。
【００５６】次に、図５の枠２０１内のダイオ−ド１２７，１２８、演算増幅器１３０及び抵抗１２９で構成されたＩ−Ｖ変換器部分に換え、同様の働きをする他の実施例をそれぞれ図７、図９に示す。図７の第２の実施例の場合、減衰器６の出力電圧Ｖ６はバリスタ１４２の一端に印加される。このバリスタ１４２の他端は演算増幅器１４０のマイナス入力端子に接続されると共に、抵抗１４１を介してその出力端子に接続される。更にこの演算増幅器のプラス入力端子はグランドに接続されると共に、その出力電圧Ｖ８が直流モ−タ３０の端子に印加されるように構成される。
【００５７】図８は、このバリスタ１４２の特性を示す特性図で、印加電圧によって抵抗値が変化することを示している。これによると所定電圧Ｖｒを境に抵抗値が大きく変化し、低い印加電圧のときより高い印加電圧のときの方が抵抗値が小さくなることが理解される。このため、図７のように回路を構成することによって、この増幅器のゲインは、電圧Ｖ６が所定電圧Ｖｒより低いＶ６＜┃Ｖｓ┃の範囲で変化するときのゲインＧ１に対して、Ｖｒより高い電圧Ｖｌの時のゲインＧ２の関係はＧ１＜Ｇ２となる。
【００５８】従って、この回路を採用したとき、ＣＬＶ制御による通常の信号再生時には減衰器１２４の出力電圧Ｖ６がＶ６＜┃Ｖｓ┃の範囲で変し、且つ、サ−チ時には電圧Ｖ６がＶｌとなって、この時の直流モ−タ３０への印加電圧Ｖ８が直流モ−タ２０への印加電圧Ｖ７と同レベルとなるように各回路定数を設定することによって、上記実施例と同等の効果が得られることが理解される。この時減衰器１２４は、必要に応じて増幅器としてもよいし、スピンドル信号Ｓ１２のレベルも±１Ｖでなくてもよい。
【００５９】次に、図９の第３の実施例の場合、減衰器１２４の出力電圧Ｖ６は抵抗１４５の一端に印加される。この抵抗１４５の他端は演算増幅器１４３のマイナス入力端子に接続されると共に、ランプ１４４を介してその出力端子に接続される。更にこの演算増幅器のプラス入力端子はグランドに接続されると共に、その出力電圧Ｖ８が直流モ−タ３０の端子に印加されるように構成される。
【００６０】図１０は、このランプ１４４の特性を示す特性図で、印加電圧によって抵抗値が変化することを示している。これによると所定電圧Ｖｒ近辺を境に抵抗値が大きく変化し、低い印加電圧のときより高い印加電圧のときの方が抵抗値が高くなることが理解される。このため、図９のように回路を構成することによって、この増幅器のゲインは、電圧Ｖ６が所定電圧Ｖｒより低いＶ６＜┃Ｖｓ┃の範囲で変化するときのゲインＧ１に対して、Ｖｒより高い電圧Ｖｌの時のゲインＧ２の関係はＧ１＜Ｇ２となる。
【００６１】従って、この回路を採用したとき、ＣＬＶ制御による通常の信号再生時には減衰器６の出力電圧Ｖ６がＶ６＜┃Ｖｓ┃の範囲で変し、且つ、サ−チ時には電圧Ｖ６がＶｌとなって、この時の直流モ−タ３０への印加電圧Ｖ８が直流モ−タ２０への印加電圧Ｖ７と同レベルとなるように各回路定数を設定することによって、上記実施例と同等の効果が得られることが理解される。この時減衰器１２４も上記第２の実施例の場合と同じように、必要に応じて増幅器としてもよいし、スピンドル信号Ｓ１２のレベルも±１Ｖでなくてもよい。
【００６２】尚、前記実施例では、連結手段としてタイミングベルトを用いた複合型モ−タの第１実施例をスピンドルモ−タとして使用し、ギアを用いた第２実施例をフィ−ド用モ−タとして使用したが、これに限定されるものでなく、この逆の使用でも良いし、また両者が同種の複合型モ−タを採用してもよいのは勿論である。
【００６３】また、前記複合型モ−タの第２実施例では、回転出力を直流モ−タ５０の回転軸から取り出すように構成したが、連結歯車４２の回転軸から取り出すように構成してもよい。また、前記実施例では、複合型モ−タと本願回路とを、ＣＤ−ＲＯＭのドライブ装置に採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、種々の態様が考えられるものである。
【００６４】更に、前記実施例回路では、ダイオ−ドを用いてこの順方向電流特性のカ−ブを得たが、これに限定されるものではなく、トランジスタのベ−ス・エミッタ間の電圧電流特性を利用しても良いなど種々の態様が考えられるものである。
【００６５】
【発明の効果】本発明回路によれば、あまり強いトルクが必要とされず、印加電圧が常に変動するような例えば負帰還制御によって複合型モ−タを駆動する時には、複合型モ−タ内の各直流モ−タの駆動状態を変えてバックラッシュを抑制し、この複合型モ−タから強力なトルクを引き出す場合には、各モ−タに略同一の電圧を印加するようにしているため、複合型モ−タの利点を最大限に引き出すと共に、その弱点をカバ−することができる。
【００６６】また、このための駆動回路が、ダイオ−ド、バリスタ、ランプといった非直線素子と演算増幅器の簡単な組合せで構成できるため、回路構成を複雑に、コストアップすることなく目的が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複合型モ−タの第１の実施例における各構成部品を示す展開図。
【図２】図１に示す複合型モ−タの斜視図。
【図３】複合型モ−タの第２の実施例における斜視図。
【図４】ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置におけるベ−スメカニズムの斜視図。
【図５】本発明による複合型モ−タの駆動回路のブロック図。
【図６】本発明の説明に供する特性図。
【図７】本発明による複合型モ−タの駆動回路の第２の実施例を示す部分回路図。
【図８】本発明の説明に供する特性図。
【図９】本発明による複合型モ−タの駆動回路の第３の実施例を示す部分回路図。
【図１０】本発明の説明に供する特性図。
【符号の説明】
１ 複合型モ−タ
１０ タイミングベルト
２０ 直流モ−タ
３０ 直流モ−タ
４０ 複合型モ−タ
５０ 直流モ−タ
６０ 直流モ−タ
８２ タ−ンテ−ブル
８８ 光学ピックアップ
１００ ＣＤ−ＲＯＭディスク
１０１ トラッキングエラ−検出回路
１０５ ロ−パスフィルタ
１０７ 減衰器
１１０ 演算増幅器
１１４ 演算増幅器
１１５ トラッキング制御回路
１１９ 信号処理回路
１２０ 内部発振器
１２１ 位相比較器
１２４ 減衰器
１２７ ダイオ−ド
１２８ ダイオ−ド
１３０ 演算増幅器
１３１ スピンドルモ−タ制御回路
１３４ 演算増幅器
１４０ 演算増幅器
１４２ バリスタ
１４３ 演算増幅器
１４４ ランプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 被駆動体を駆動すべく、一対のモ−タと該一対のモ−タのそれぞれの回転軸を連結する連結手段とを備えた複合型モ−タを駆動する駆動回路であり、入力電圧に比例する第１の駆動電圧を前記一対のモ−タの内一方のモ−タに印加する第１の駆動回路と、前記入力電圧が印加されて流れるダイオ−ド特性を有する回路素子の順方向電流に略比例する第２の駆動電圧を前記一対のモ−タの内他方のモ−タに印加する第２の駆動回路とからなり、前記入力電圧が所定のレベル範囲内で変動するときには前記第２の駆動電圧レベルが前記第１の駆動電圧レベルに対して十分小さい第１の駆動状態で、また前記入力電圧が前記所定のレベル範囲外の所定の値に設定されたときに前記第１と第２の駆動電圧が略同一レベルになる第２の駆動状態でそれぞれ各モ−タを駆動可能にしたことを特徴とする複合型モ−タの駆動回路。
【請求項２】 被駆動体を駆動すべく、一対のモ−タと該一対のモ−タのそれぞれの回転軸を連結する連結手段とを備えた複合型モ−タを駆動する駆動回路であり、入力電圧に比例する第１の駆動電圧を前記一対のモ−タの内一方のモ−タに印加する第１の駆動回路と、印加される電圧に対して流れる電流が非直線的に変化する非直線素子によってゲインが設定され、前記入力電圧が所定のレベル範囲内にあるときの第１のゲインに対し、前記所定のレベル範囲外の所定のレベルにあるときの第２のゲインを大きく設定して得られる第２の駆動電圧を前記一対のモ−タの内他方のモ−タに印加する第２の駆動回路とからなり、前記入力電圧が前記所定のレベル範囲内で変動するときには前記第２の駆動電圧レベルが前記第１の駆動電圧レベルに対して小さい第１の駆動状態で、また前記入力電圧が前記所定のレベルに設定されたときに前記第１と第２の駆動電圧が略同一レベルになる第２の駆動状態でそれぞれ各モ−タを駆動可能にしたことを特徴とする複合型モ−タの駆動回路。
【請求項３】 前記連結手段は、ギアからなることを特徴とする請求項第１または第２項に記載の複合型モ−タの駆動回路。
【請求項４】 前記連結手段は、タイミングベルトからなることを特徴とする請求項第１または第２項に記載の複合型モ−タの駆動回路。
【請求項５】 前記被駆動体は情報が記録されたディスクであり、前記ディスクに記録された情報を再生する再生時には前記一対のモ−タを前記第１の駆動状態にし、また前記ディスクの回転速度を速やかに変化する際には第２の駆動状態にすることを特徴とする第１項または第２項記載の複合型モ−タの駆動回路。
【請求項１】 被駆動体を駆動すべく、一対のモ−タと該一対のモ−タのそれぞれの回転軸を連結する連結手段とを備えた複合型モ−タを駆動する駆動回路であり、入力電圧に比例する第１の駆動電圧を前記一対のモ−タの内一方のモ−タに印加する第１の駆動回路と、前記入力電圧が印加されて流れるダイオ−ド特性を有する回路素子の順方向電流に略比例する第２の駆動電圧を前記一対のモ−タの内他方のモ−タに印加する第２の駆動回路とからなり、前記入力電圧が所定のレベル範囲内で変動するときには前記第２の駆動電圧レベルが前記第１の駆動電圧レベルに対して十分小さい第１の駆動状態で、また前記入力電圧が前記所定のレベル範囲外の所定の値に設定されたときに前記第１と第２の駆動電圧が略同一レベルになる第２の駆動状態でそれぞれ各モ−タを駆動可能にしたことを特徴とする複合型モ−タの駆動回路。
【請求項２】 被駆動体を駆動すべく、一対のモ−タと該一対のモ−タのそれぞれの回転軸を連結する連結手段とを備えた複合型モ−タを駆動する駆動回路であり、入力電圧に比例する第１の駆動電圧を前記一対のモ−タの内一方のモ−タに印加する第１の駆動回路と、印加される電圧に対して流れる電流が非直線的に変化する非直線素子によってゲインが設定され、前記入力電圧が所定のレベル範囲内にあるときの第１のゲインに対し、前記所定のレベル範囲外の所定のレベルにあるときの第２のゲインを大きく設定して得られる第２の駆動電圧を前記一対のモ−タの内他方のモ−タに印加する第２の駆動回路とからなり、前記入力電圧が前記所定のレベル範囲内で変動するときには前記第２の駆動電圧レベルが前記第１の駆動電圧レベルに対して小さい第１の駆動状態で、また前記入力電圧が前記所定のレベルに設定されたときに前記第１と第２の駆動電圧が略同一レベルになる第２の駆動状態でそれぞれ各モ−タを駆動可能にしたことを特徴とする複合型モ−タの駆動回路。
【請求項３】 前記連結手段は、ギアからなることを特徴とする請求項第１または第２項に記載の複合型モ−タの駆動回路。
【請求項４】 前記連結手段は、タイミングベルトからなることを特徴とする請求項第１または第２項に記載の複合型モ−タの駆動回路。
【請求項５】 前記被駆動体は情報が記録されたディスクであり、前記ディスクに記録された情報を再生する再生時には前記一対のモ−タを前記第１の駆動状態にし、また前記ディスクの回転速度を速やかに変化する際には第２の駆動状態にすることを特徴とする第１項または第２項記載の複合型モ−タの駆動回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図５】
【公開番号】特開平８−２０３２０２
【公開日】平成８年（１９９６）８月９日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平７−３１７１０
【出願日】平成７年（１９９５）１月２７日
【出願人】（０００１１０４６８）ナカミチ株式会社 (1)
【公開日】平成８年（１９９６）８月９日
【国際特許分類】
【出願日】平成７年（１９９５）１月２７日
【出願人】（０００１１０４６８）ナカミチ株式会社 (1)
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