JPH03241502A - 磁気ヘッド回転制御装置 - Google Patents

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、光磁気ディスク等の記録型光ディスクを用い
た光デイスク装置の磁界印加用の磁気ヘッド回転制御装
置に関する。

従来の技術 従来、この種の光デイスク装置としては特開昭６３−２
６６６０２号公報に示されるものがある。

第９図はその原理を示すもので、記録型光ディスク（光
磁気ディスク）１に対して磁気ヘッド２により外部磁界
を印加した状態で、反対面側より光ピツクアップ３（対
物レンズ４とアクチュエータ５で代表する）によりレー
ザ光を照射する。このレーザ光照射により熱の加わった
部分は、保持力が落ち、磁気ヘッド２による外部磁界の
向きに磁化６が反転する。この磁化６の向きによって“
１”か“ＯＩ＋の情報を記録するものである。ここに、
磁気ヘッド２はディスク面に平行な回転軸７（紙面表裏
方向に伸びている）を中心に回動自在な磁石８と、この
磁石８を囲む状態で設けられて磁石８を選択的に回転駆
動させる駆動力を付与するコイル９とよりなる。つまり
、磁石８を回転させてディスク面に対する磁極をＳ極と
Ｎ極とで切換えることにより、記録／消去を行なうもの
である。

また、磁石８の周囲には例えばホール素子による磁界セ
ンサ１０ａ、１０ｂが設けられ、磁界強度の検出により
磁石８の位置を検出するようにしている。

発明が解決しようとする課題 記録時、消去時には、光ディスク１に対して所望の磁極
を印加したいため、磁石８の位置（状態）はＯｏと１８
０’となり、両者間では磁石８を１８０’回転させれば
よい。一方、再生時に光ディスク１に対してＮ極又はＳ
極による磁界が印加されていると、記録又は消去時と同
等の状態であるため、記録データの信頼性が劣化し、再
生信号にエラーが発生する等の不都合を生ずる。よって
、再生時には光ディスク１に対して何れの磁極も対向し
ない状態（磁石８の位置としては９ｏ°）にホールドさ
せる必要がある。ところが、第９図に示した従来方式に
よる場合、光デイスク１面に対して磁界を印加しないよ
うな状態（磁石８の位置は９０°）に磁石８をホールド
させることはできない。

また、同公報によれば、記録用と消去用との位置の間で
１８０°回転させる際、９０″を過ぎたところでサーボ
ループに入り、位置制御を行なうようにしているが、制
御ゲインを高くするといった対処が必要で、効率のよい
回転制御を行なっているとはいえないものである。

課題を解決するための手段 請求項１記載の発明では、記録型光ディスク面に対向し
ディスク面に平行な回転軸を中心に回転自在な磁石と、
この磁石を囲む状態で配設されて通電方向により前記磁
石を特定の方向に回転駆動させるコイルとを備えた磁界
印加用の磁気ヘッド回転制御装置において、前記磁石の
周囲に複数個の磁界センサを設け、これらの磁界センサ
による磁界強度検出信号の加算信号、減算信号、又は前
記加算信号と前記減算信号との演算信号の何れかの信号
のゼロクロス点を算出する演算手段を設け、このゼロク
ロス点により前記磁石が始動開始位置から目的とする回
転到達位置との中間点に到達したことを検出するように
した。

加えて、請求項２記載の発明では、磁石が始動開始位置
から中間点に到達するまでの所要時間を計測する時間計
測手段を設け、前記磁石を始動開始位置より所望の方向
に回転させる電流を前記コイルに流して回転始動しなが
ら徐々に加速し前記磁界センサ出力により中間点到達が
検出された時点で、前記コイルに対する電流の極性を反
転させて前記磁石の回転速度を減速させ前記時間計測手
段により計測された所要時間と同等の時間が中間点通過
から経過した時点で前記コイルへの通電を停止させるよ
うにした。

作用 磁石が回転始動位置と所望の回転到達位置との中間点に
到達したタイミングが検出されるため、加速から減速へ
の切換え制御を正確に行なうことができ、所望の回転到
達位置での停止制御を効率よく行なうことができる。こ
の場合、所望の回転到達位置を９０°位置に設定するこ
とにより、良好なる再生動作を行なわせることもできる
。

ところで、このような中間点到達のタイミング検出のみ
に基づき加速から減速への切換え制御を行なうと、駆動
コイルのトルク等のバラツキの影響を受け、回転終了時
に所望の回転到達位置に位置していないことがあり、ホ
ールド用のサーボ制御系に負担がかかることになる。こ
の点、請求項２記載の発明によれば、回転始動位置から
中間点到達までの所要時間を計測し、中間点からこの所
要時間と同等の時間が経過したら磁石の回転を停止させ
るので、トルク等のバラツキによる影響を軽減し、ホー
ルド用のサーボ制御系の負担を軽減できる。

実施例 請求項１記載の発明の一実施例を第１図ないし第４図に
基づいて説明する。基本構成は第９図に準するものであ
り、同一部分は同一符号を用いて示す。本実施例は、磁
石８に対する回転制御系に特徴があるもので、第１図に
おいて磁石８の位置の検出は２つの磁気センサ１０ａ、
ｌｏｂにより行なうものである。ここで、これらの磁界
センサ１０ａ、１０ｂは第９図に示したように磁石８中
心を通る垂直線に対して３０°ずつに振り分けた位置に
設けられている。すると、磁石８の回転角度と各々の磁
気センサ１０ａ、１０ｂの磁界強度検出信号Ｓａ、Ｓｂ
は第２図（ｂ）に示すようになる。今、本実施例では、
第２図（ａ）に示すように、磁石８が光デイスク１面に
対して垂直になる状態位置をＯ’　　　１８０°とし、
光デイスク１面に対して水平になる状態位置を９０°と
定義する。これらの２つの磁界強度検出信号Ｓａ、Ｓｂ
は、方では減算器１１に入力されて減算信号Ｓｃとされ
、他方では加算器１２に入力されて加算信号Ｓｄとされ
る。また、これらの信号Ｓｃ、Ｓｄは演算器１３に入力
されて演算信号Ｓｅとされる。

一方、前記コイル９はパワーアンプ１４にて駆動電流が
流されるものであるが、その動作はコントローラ１５に
より制御される。まず、パワーアンプ１４はコントロー
ラ１５により切換え制御される第１のスイッチ１６に接
続され、磁石８を回転させる回転モードと、回転後に磁
石８を所定の位置・状態にホールドするホールドモード
との選択がなされる。ホールドモード側はホールド制御
回路１７に接続され、前記減算信号Ｓａと加算信号ｓｂ
とを用いたサーボ制御により行なわれる。

また、回転モード側はパワーアンプ１４を用いてコイル
９に特定方向の電流を流すことにより磁石８に回転駆動
力を与えるもので、駆動電流の方向はコントローラ１５
により切換え制御される第２のスイッチ１８により行な
われる。即ち、■　電源又は−Ｖ、　ｚ源への接続に切
換えられる。

磁石８の回転制御は、磁石８が所望の方向に回転するよ
うにコイル９に駆動電流を流し、磁石８の回転速度を回
転始動時から少しずつ加速してゆき（第３図中のａ参照
）、回転始動位置Ｐ　と目的とする所望の回転到達位置
Ｐ、との中間点Ｐ１８に達したところで、コイル９に流
す電流の極性を反転させることで、回転速度を減速させ
ていく（第３図中のｂ参照）ように制御する方式により
行なわれる。この時、所望の回転到達位置Ｐ８での磁石
８の速度がゼロとなり、回転が終了した時点で、スイッ
チ１６を切換えることにより、即、効率よく磁石８をホ
ールドするサーボ制御が可能となる。この時の回転時間
と回転速度との関係を示すと、第３図（ｂ）のようにな
る。また、コイル９に流す駆動電流は、第３図（ａ）に
示すように、加速パルスＣと減速パルスｄとに分かれる
。つまり、コントローラ１５は回転始動位置Ｐ　では加
速パルスＣをコイル９に印加し、中間点Ｐ４位置ではス
イッチ１８を切換え、減速パルスｄを印加する。　この
ような回転駆動制御のためには、磁石８が中間点Ｐ１よ
位置に到達したか否かの検出が必要となる。そこで、本
実施例では減算信号Ｓｃ、加算信号Ｓｄ又は演算信号Ｓ
ｅの何れかの信号についてゼロクロスコンパレータ（演
算手段）１９を用い、そのゼロクロス信号Ｓｆを検出し
、ゼロクロスのタイミングを磁石８が中間点Ｐ１１位置
に位置するものとして検出し、加速−減速の切換え制御
に供するようにしたものである。

このような検出動作を具体的に説明する。

まず、９０°の位置の検出を説明する。この検出方法は
、磁石８の回転角度を０°から１８００へ、又は、１８
００からＯｏへと、１８０６状態を反転させる場合に用
いられる。即ち、９０’は中間点位置であり、この中間
点位置の検出は減算信号Ｓｃのゼロクロス点に基づき行
なう。第４図（ａ）に示す減算信号Ｓｃをゼロクロスコ
ンパレータ１９ａを通すと第４図（ｂ）に示すようなゼ
ロクロス信号Ｓｆ、が得られる。このゼロクロス信号Ｓ
ｆ　　の立上り、立下りを検出することによりコントロ
ーラ■５は磁石８の９０°の位置の検出ができる。その
後、コントローラ１５はスイッチ１８を切換え制御し、
印加電流の極性を変え、第３図に示したような制御を行
なう。

次に、９０’反転させる場合の制御方法を説明する。こ
の方法は、磁石８を００から９０″へ、９００から１８
０°へ、９０’から００へ、】８０°から９０’へと、
各々９０’回転させる場合に用いられる。これらの動作
における中間点である４５°　　１３５°の検出は、減
算信号Ｓｃと加算信号Ｓｄとを演算することにより行な
う。まず、４５°の検出は、磁石８をＯｏから９０’へ
、又は９０°から０６へと、９０°回転させる場合の中
間点の検出である。この場合、第４図（ａ）に示す減算
信号Ｓｃと加算信号Ｓｄとの差をとることにより、４５
°でゼロクロスする信号が得られる。

コントローラ１５はこの信号をゼロクロスコンパレータ
１９ｂを通しゼロクロス信号Ｓｆ、の立上り、立下りを
検出することにより、中間点である４５°の点を検出で
きる。

また、１３５°の検出は、磁石８を９０″から１８０’
へ、又は、１８０°から９０６へと、９０°回転させる
場合の中間点の検出である。これは、第４図（ａ）に示
す減算信号Ｓｃと加算信号Ｓｄとの和をとることによっ
て、１３５°でゼロクロスする信号が得られる。コント
ローラ１５はこの信号をゼロクロスコンパレータ１９ｂ
を通しゼロクロス信％Ｓｆ、の立上り、立下りを検出す
ることにより、中間点である１３５’の点を検出できる
。

ところで、４５°及び１３５°の両方の中間位置検出に
ついて説明する。これは、磁石８を０６から９０’へ、
又は９０°からＯｏへと、９０’回転させる場合と、磁
石８を９０’から１８０゜へ、又は、１８０’から９０
’へと、９００回転させる場合の何れの場合でもその中
間点（４５゜１３５°）の検出を可能とするものである
。この場合には、第５図に示すように減算信号Ｓｃを絶
対値回路２０を用いて絶対値信号Ｓｇとし、減算器２１
を用いて加算信号Ｓｄと減算する。この時の信号の様子
を第６図に示す。減算信号Ｓｃの絶対値信号Ｓｇは同図
（ａ）中に実線で示すようになる。この絶対値信号Ｓｇ
と加算信号Ｓｄ（破線で示す）の差をとると、第６図（
ｂ）に示す通り、４５°及び１３５°の点でゼロクロス
する減算信号ｓｈが得られる。コントローラ１５はこの
減算信号ｓｈをゼロクロスコンパレータ１９を通して得
られるゼロクロス信号の立上り及び立下りを検出するこ
とにより、中間点である４５°、１３５゜の検出ができ
る。

つづいて、本発明の第二の実施例を第７図及び第８図に
より説明する。

まず、前記実施例方式による場合、検出された中間点位
置到達タイミングで加速から減速に切換え、その後、所
望の回転到達位置に到達したところでホールドモードに
入り、サーボループで位置制御を行なっている。より具
体的には、回転始動時点から特定の時間経過したタイミ
ングでホールドモードに入るように制御している。とこ
ろが、駆動用のコイル９のトルク等のバラツキが生じた
場合、回転終了時に所望の回転到達位置に位置しておら
ず、サーボ制御系に負担をかけてしまうことがある。こ
の様子を第７図を参照して説明する。

同図（ａ）は磁石回転の経過時間と回転角との関係を示
し、同図（ｂ）は回転角とホール素子等の磁界センサｌ
ｏａ、１０ｂによる検出信号の加算信号ｓｂ及び減算信
号Ｓａとの関係を示し、同図（ｃ）は磁石回転の経過時
間と加算信号ｓｂ及び減算信号Ｓａとの関係を示す。同
図（ａ）（Ｃ）中の実線は設計値に等しいトルクを持つ
コイル９を使用した場合の特性を示し、破線は設計値以
下のトルクを持つコイル９を使用した場合の特性を示す
。同図（ａ）からも判るように、破線で示す小さいトル
クのコイル使用の場合には、特定の時間Ｔが経過しても
所望の回転到達位置（回転角位置）に達していない。特
に図示しないが、トルクが設計値よりも大きい場合には
特定の時間Ｔが経過した段階では所望の回転到達位置（
回転角位置）を過ぎてしまうことが理解できる。このよ
うな未到達又は行き過ぎた状態でホールド用のサーボモ
ードに入ると、サーボ制御系の負担は大きいものとなり
、サーボ整定時間が長くなってしまう。

本実施例はこのようなトルク等のバラツキによる影響も
なくすようにしたものである。本実施例の場合も回路構
成は第１図によるものであるが、本実施例のコントロー
ラ１５は時間計測手段の機能をも持つ。まず、磁石８の
回転始動位置から回転到達位置までの中間点への到達の
タイミングは前記実施例で説明した通り、磁界センサ１
０ａ。

１０ｂの検出信号を基に検出される。この時、本実施例
では中間点到達検出のタイミング信号もコントローラ１
５に送られ、回転始動位置から中間点到達までに要した
所要時間Ｔ１が計測され、かつ、コイル９に対する印加
電流の極性を切換え、磁石８の回転を減速させる。中間
点を通過した後、時間Ｔ、が経過したらホールドモード
に入るようにするが、この時間Ｔ２を上記の所要時間Ｔ
１　　と同じとなるようにタイミング制御する。中間点
から時間Ｔ、経過した時点で磁石８は所望の回転到達位
置に位置しているため、即、ホールドモードに入ること
ができ、効率のよい位置ホールドが可能となる。

このような制御の様子を第７図（ｄ）（ｅ）を参照して
説明する。同図（ｄ）は同図（ａ）と同様に磁石回転の
経過時間と回転角との関係を示し、同図（ｅ）は同図（
ｃ）と同様に磁石回転の経過時間と加算信号ｓｂ及び減
算信号Ｓａとの関係を示す。この場合も、実線は設計値
に等しいトルクを持つコイル９を使用した場合の特性を
示し、破線は設計値以下のトルクを持つコイル９を使用
した場合の特性を示す。これによれば、回転始動位置Ｐ
１　から中間点Ｐ、２到達までの所要時間Ｔ、　　（破
線の場合はＴ　ｒ　）と同じ時間Ｔ、　　（破線の場合
はＴ、′）が中間点Ｐ１．から経過すると、磁石８は所
望の回転到達位置Ｐ２に位置していることが判る。よっ
て、トルクのバラツキに対しても対処可能な回転制御と
なる。

発明の効果 本発明は、上述したように磁石の周囲に設けた複数個の
磁界センサによる磁界強度検出信号の加算信号、減算信
号、又は加算信号と減算信号との演算信号の何れかの信
号のゼロクロス点を演算手段により算出し、このゼロク
ロス点により磁石が始動開始位置から目的とする回転到
達位置との中間点に到達したことを検出、即ち、磁石が
回転始動位置と所望の回転到達位置との中間点に到達し
たタイミングを検出するようにしたので、磁石回転駆動
における加速から減速への切換え制御を正確に行なうこ
とができ、所望の回転到達位置での停止制御を効率よく
行なうことができ、例えば、所望の回転到達位置を９０
’位置に設定すれば、良好なる再生動作を行なわせるこ
ともでき、加えて、請求項２記載の発明では、磁石が始
動開始位置から中間点に到達するまでの所要時間を時間
計測手段により計測し、磁石を始動開始位置より所望の
方向に回転させる電流をコイルに流して回転始動しなが
ら徐々に加速し磁界センサ出力により中間点到達が検出
された時点で、コイルに対する電流の極性を反転させて
磁石の回転速度を減速させ計測された所要時間と同等の
時間が中間点通過から経過した時点でコイルへの通電を
停止させるようにしたので、駆動コイルのトルク等のバ
ラツキによる影響も軽減でき、ホールド用のサーボ制御
系の負担を軽減し効率のよい位置制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示すブロック図、第２
図は磁石の状態と各信号との関係を示す説明図、第３図
は回転の経過時間と印加電流及び回転速度との関係を示
す説明図、第４図は各種ゼロクロス信号生成例を示す説
明図、第５図は変形例を示すブロック図、第６図は絶対
値信号例を示す説明図、第７図は本発明の第二の実施例
を示す回転の経過時間ないしは角度と各種信号との関係
を示す説明図、第８図は回転の経過時間と印加電流及び
回転速度との関係を示す説明図、第９図は従来例を示す
概略構成図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録型光ディスク面に対向しディスク面に平行な回
   転軸を中心に回転自在な磁石と、この磁石を囲む状態で
   配設されて通電方向により前記磁石を特定の方向に回転
   駆動させるコイルとを備えた磁界印加用の磁気ヘッド回
   転制御装置において、前記磁石の周囲に複数個の磁界セ
   ンサを設け、これらの磁界センサによる磁界強度検出信
   号の加算信号、減算信号、又は前記加算信号と前記減算
   信号との演算信号の何れかの信号のゼロクロス点を算出
   する演算手段を設け、このゼロクロス点により前記磁石
   が始動開始位置から目的とする回転到達位置との中間点
   に到達したことを検出するようにしたことを特徴とする
   磁気ヘッド回転制御装置。 ２、磁石が始動開始位置から中間点に到達するまでの所
   要時間を計測する時間計測手段を設け、前記磁石を始動
   開始位置より所望の方向に回転させる電流を前記コイル
   に流して回転始動しながら徐々に加速し前記磁界センサ
   出力により中間点到達が検出された時点で、前記コイル
   に対する電流の極性を反転させて前記磁石の回転速度を
   減速させ前記時間計測手段により計測された所要時間と
   同等の時間が中間点通過から経過した時点で前記コイル
   への通電を停止させるようにしたことを特徴とする請求
   項１記載の磁気ヘッド回転制御装置。