JPS6040565A - 光デイスク装置 - 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】 本発明は光デイスク装置に関し、特に光デイスク回転機
構に関する。

一般に光デイスク装置は機械的に連結されている光ディ
スクを高速度で回転させるための三相直流ブラシレスモ
ータが用いられている。

この三相直流ブラシレスモータは光ディスクを停止させ
ようとする場合単に駆動電流を断っただけでは光ディス
クの慣性モーメントが犬であるため停止までに長い時間
を要する。このため従来の三相直流ブラシレスモータは
三相の巻線のそれぞれの高電圧側スイッチと低電圧側ス
イッチとのスイッチングタイミングを交換し、三相直流
プランレスモータの巻線に流れる電流を正方向回転時と
は完全に逆になるようにして制動力を発生させ減速を行
なっている。この方法によれば三相直流ブラシレスモー
タは機械的摩擦抵抗、光ディスクの風損等が制動力に加
わって働き、その減速度が加速度に比し相当大になるこ
とがあった。また、この三相直流プランレスモータはこ
の制動状態のまま放置すれば更に減速し停止しさらに逆
回転を開始する恐れがあった。したがって、三相直流ブ
ラシレスモータの停止状態を永続させるには回転速度が
零に近くなったときに制動電流を断にせねばならず、減
速度が犬である場合には制動電流を断にするときの信号
の検出方法に問題が生じた。

この種の低速度検出器としては再トリガが可能ワンショ
ット回路を用いているので、これについて説明する。再
トリガ可能ワンショット回路は三相直流プランレスモー
タに設けたパルス発生器の出力パルスによりトリガされ
るが、高速度に回転しているうちはパルス発生器の出力
のパルスの周期が短いためつぎつぎと再トリガされてそ
の出力を延長し続け、やがて回転速度が低下してパルス
発生器のパルスの周期が再トリガ可能ワンショット回路
の設定パルス幅より長くなると、その出力信号を復帰さ
せる。この信号は回転速度が低くなった信号として用い
られる。

ここで問題となるのは再トリガ可能ワンショット回路の
設定パルス幅と減速度の大きさの関係であるが、例えば
設定パルス幅が著るしく大であって正方向の回転で最後
にパルス発生器がパルスを発生してから回転速度が零の
状態を通りこして逆方向に回転を始め最初のパルスを発
生するまでの長さの設定パルス幅がある場合に、再トリ
ガ可能ワンショット回路の出力の信号は回転方向が正か
ら逆に変化しても一度も途切れることがなく、低速度を
検出することができず、この後も逆方向に加速されてパ
ルス発生器のパルス周期が短くなるばかりなので永久に
低速度の検出をすることができない。

このような問題をさけるために従来の再トリガ可能ワン
ショット回路は設定パルス幅を小にしているがこの場合
の検出は三相直流ブラシレスモータがまだかなり早い速
度で回転している状態であり、このような状態で制動電
流を断にすると光ディスクの慣性モーメントのため静止
にいたるまで長い時間を要する。すなわち、このように
従来の再トリガ可能ワンショット回路は一相のパルス信
号を発生するパルス発生器の出力パルスの間隔を比較し
て回転速度が零に近くなったことを検出するので減速度
が大きいとかえって静止させるまでによシ長い時間を要
するという欠点を有していた。

本発明の目的は従来の光デイスク装置におけるかかる欠
点を除去すると共に三相直流ブラシレスモータの制動開
始より静止に致るまでの時間の短くした光デイスク装置
を提供することにある。

本発明によれば巻線駆動タイミング検出用の回転位置検
出器と、−回転当り一定数のパルスを発生するパルス発
生器と、固定子の巻線がスター結線された光ディスクに
機械的に連結し回転させる三相直流ブラシレスモータと
、該三相直流ブラシレスモータの低回転速度を検出する
低速度検出器と、前記三相直流ブラシレスモータの巻線
の三の駆動端のそれぞれに対応して設けた高電圧側スイ
ッチと低電圧側スイッチと、前記二つの駆動端のそれぞ
れの高電圧側スイッチの駆動タイミングと低電圧側スイ
ッチの駆動タイミングを切替える切替回路とを含む光デ
イスク装置が得られる。

次に本発明の実施例について図面を参照して説５− 明する。

第１図は本発明の一実施例である光デイスク装置を示す
。第１図において、本実施例は巻＃ｉ！１５ａ１５ｂ及
び１５Ｃの巻線がスター結線された固定子と該固定子の
発生する磁界により回転力を受ける回転子２とを有する
三相直流ブラシレスモータと、前記回転子２に機械的に
連結された光ディスク１と、前記回転子と機械的に結合
しているタイミング円板３と、タイミング円板３に密に
対向して設置されタイミング信号を発生する回転位置検
出器４と、前記タイミング円板３に密に対向して設置さ
れ、タイミング信号を発生するパルス発生器５とを有し
、更に前記パルス発生器５の出力信号を入力し速度を検
出する速度検出器６と、パルス発生器５の出力信号、速
度検出器６の出力信号およびモータ回転信号１７を入力
する制御回路７と、回転位置検出器の出力を入力する駆
動タイミング回路８と、制御回路７の出力信号及び駆動
タイミング回路８の出力信号を入力し、切替信号を発生
する切替回路９と、制御回路７の出力信号及び駆６− 動夕・イミング回路８の出力信号を入力し他の切替信号
を発生する切替回路１０と、制御回路７の出力を入力し
高電圧を発生する電圧制御回路１１と、電圧制御回路１
１の出力信号及び切替回路９の出力信号を入力し、電圧
を送出する高電圧側スイッチ１２ａと、切替回路９の出
力信号及びグラウンド電位を入力し低電圧を送出する低
電圧側スイッチ１２ｂと、電圧制御回路１１の出力信号
及び切替回路１０の出力信号を入力し高電圧を送出する
高電圧側スイッチ１３ａと、切替回路ＩＯの出力及びグ
ラウンド電位を入力し低電圧を送出する低電圧側スイッ
チ１３ｂと、電圧制御回路１１の出力信号及び駆動タイ
ミング回路８の出力信号を入力し、高電圧を送出する高
電圧側スイッチ１４ａと駆動タイミング回路８の出力及
びグラウンド電位を入力し、低電圧を送出する低電圧側
スイッチ１４ｂとを含み、高電圧側スイッチ１２ａの出
力端と低電圧側スイッチ１２ｂの出力端とが三相直流ブ
ラシレスモータ巻線１５ａにワイアードオア接続され、
高電圧側スイッチ１３ａの出力端と低電圧側スイッチ１
３ｂの出力端とが三相直流ブラシレスモータ巻線１５ｂ
にワイアードオア接続され、更に高電圧側スイッチ１４
ａの出力端と低電圧側スイッチ１４ｂの出力端とが三相
直流ブラシレスモータの巻線１５Ｃにワイアードオア接
続されており、かつ三相直流ブラシレスモータの巻線１
５ａ巻線１５ｂ及び巻線１５ｃの各一端がたがいに中性
点１６に接続されている。

制御回路７はモータ回転信号１７が入力されると、高電
圧側スイッチ１２ａ、１３ａ、１４ａへ高い電圧を供給
する信号を電圧制御回路１１に送り、切替回路９及び切
替回路１０に切替を行なわない信号を送る。一方回転位
置検出器４の出力信号を入力する駆動タイミング回路８
は三相直流ブラシレスモータが正回転方向のトルクを発
生する高電圧側スイッチ及び低電圧側スイッチの閉成タ
イミング信号を出力する。切替回路９及び切替回路ｌＯ
は制御回路７より切替を行なわない信号を入力している
場合にそのまま出力する。この結果三相直流ブラシレス
モータは回転子の回転位置により異なるが高電圧側スイ
ッチの一つとこの高電圧側スイッチの出力端子とワイア
ードオア接続されていない低電圧側スイッチの一つが閉
成して三相直流ブラシレスモータの巻線に電流が流れ、
回転を開始する。この電流の経路の一つを例示すると高
電圧側スイッチ１２ａと低電圧側スイッチ１３ｂが閉成
しているときには、電流は電圧制御回路１１を出て高電
圧側スイッチ１２ａを通過し巻線１５ａを経て中性点１
６に致りさらに巻線１．５　ｂを通って低電圧側スイッ
チ１３ｂ）ｉ通ってグラウンドに流出する。回転子２は
その回転につれてタイミング円板３を回転させる。回転
位置検出器４はこれを検出し駆動タイミング回路８が高
電圧側スイッチ及び低電圧側スイッチを回転子２が正方
向に回転するよう閉成するタイミング信号を出すため常
に正方向回転トルクが働き回転子を加速させる。

速度検出器６は回転子２の回転が早くなるにつれてパル
ス発生器５の出力パルスの周期が短くなるにつれて回転
速度が零近くの速度より高いことを示す信号を出力する
。速度検出器６はパルス発９− 土器５の出力信号を入力して回転速度を検出し、電圧制
御回路７に入力する出力信号の電圧を変えて供給する。

電圧制御回路７は高電圧側スイッチ１２ａ、１３ａ、１
４ａに出力電圧を変え、巻線に加わる電圧を供給して回
転速度の制御を行なう。

次にモータ回転信号１７が切れると制御回路７は速度検
出器６より回転速度が零近くより大きいことを示す信号
を入力して電圧制御回路１１に入力する出力電圧を変え
て電圧制御回路１１の出力電圧を大にする。−力制御回
路７は切替回路９及び切替回路１０に入力する出力電圧
を加えかつ、駆動タイミング回路８は切替回路９に高電
圧側スイッチ１２ａと低電圧側スイッチ１２ｂの、切替
回路１０に高電圧側スイッチ１３ａと低電圧側スイッチ
１３ｂの閉成タイミングを切替える。

このように巻線の二の駆動端子に係る高電圧側スイッチ
と低電圧側スイッチグ駆動タイミングを切替えることに
より三相直流ブラシレスモータは回転子の特定の回転位
置においてのみ制動トルクが発生し、減速の早さを遅く
する。この三和直流＝１０− ブランレスモータは回転子の回転速度が遅くなってパル
ス発生器５の出力パルスの周期が所定の値より大きいパ
ルスを速度検出器６に送出する。速度検出器６は回転速
度に対応する出力電圧を発生し、制御回路７に送る。制
御回路７は電圧制御回路１１の出力を零にするとともに
切替回路９及び切替回路１０を復帰させる。三相直流ブ
ラシレスモータは巻線の駆動端の全てが開放されたのと
等価となり摩擦抵抗により減速されやがて静止する。

第２図は三相直流ブラシレスモータが正回転をしている
場合の各巻線の中性点に対する逆起電力と各高電圧側ス
イッチ及び各低電圧側スイッチの閉成タイミングを示す
タイミングチャートであって、各巻線１５ａ、１５ｂ、
１５ｃの中性点に対する逆起電力２０，２１．２２と、
各高電圧側スイッチ１２ａ。

１３ａ　、　１４ａの閉成を高レベルで示す閉成タイミ
ング２３ａ、２４ａ、２５ａと、各低電圧側スイッチ１
２ｂ。

１３ｂ、１４ｂの閉成を高レベルで示す閉成タイミング
２６ａ　、　２７ａ　、　２８との相互関係を示す。第
２図において、破線３０と３１にはさまれた区間を例に
してこれらの波形の関係を説明すると、この間では高電
圧側スイッチ１３ａと低電圧側スイッチ１２ｂが閉成さ
れておシミ圧制御回路１１の出力端から流出した電流は
高電圧側スイッチ１３ａを通り巻線１５ｂの駆動端より
流入して巻線１５ｂを通り、中性点１６を通り巻線１５
ａを通シ低電圧側スイッチ１２ｂを通りグラウンドにい
たる。巻線１５ｂの逆起電力は正の値を示し巻線１５ａ
の逆起電力は負の値を示し電流の方向とは逆になってお
り両巻線は共に正回転方向のトルクを発生する。

駆動タイミング回路８は回転子の回転にともない閉成さ
れる高電圧側スイッチと低電圧側スイッチを変えて行き
同様に三相直流ブラシレスモータの巻線は正方向のトル
クを発生する。

第３図は本実施例による制動を行なうため高電圧側スイ
ッチと低電圧側スイッチの閉成タイミングを切替えた場
合の各巻線の中性点に対する逆起電力と各高電圧側スイ
ッチ及び各低電圧側スイッチの閉成タイミングを示すタ
イミングチャー１示す。第３図において、高電圧側スイ
ッチ１２ａの閉成タイミング２３ｂは低電圧側スイッチ
１２ａの閉成タイミング２６ａと、高電圧側スイッチ１
３ａの閉成タイミング２４ｂは低電圧側スイッチ１３ｂ
の閉成タイミング２７ａと、低電圧側スイッチ１２ｂの
閉成タイミング２６ｂは高電圧側スイッチ１２ａの閉成
タイミング２３ａと、低電圧側スイッチ１３ｂの閉成タ
イミング２７ｂけ高電圧側スイッチ１３ａ閉成タイミン
グ２４ａとを切替えられる。

ここで破線３０と３１で挾まれる区間を参照すると、高
電圧側スイッチ１２ａと低電圧側スイッチ１３ｂとが閉
成しており電流は巻線１５ａから流入し巻線１５ｂから
流出する。この電流の方向は巻線の逆起電力と同一方向
となり制動トルクを発生する。さらに破線２９と３０で
挾まれる区間を参照すると高電圧側スイッチを閉成する
タイミング２３ｂ、２４ｂ、２５がいずれも低レベルで
あって高電圧側スイッチの全てが閉成していないので電
流は流れず制動トルクを発生しない。破ｍ３１と３２で
挾まれる区間においては低電圧側スイッチ１３− を閉成するタイミング２６ｂ、２７）＋、２８　のいず
れもが低レベルであって低電圧側スイッチの全てが閉成
してないので電流は流れず同様に制動トルクを発生しな
い。破線３２と３３で挾まれる区間では電流は巻線１５
ｂから流入し巻線１５ａから流出し制動トルクを発生す
る。

このように本実施例の三相直流ブラシレスモータは三つ
の巻線のうち、二つについて、高電圧側スイッチと低電
圧側スイッチの閉成タイミングを切替えることによシ制
動電流を断続的に流すことができ減速曲線を緩慢にでき
、制動開始より静止に致るまでの時間を短くすることが
できる。

本発明は以上説明したように三相直流ブラシレスモータ
の三個の巻線の内の二つについてそれぞれの高電圧側ス
イッチと低電圧側スイッチの閉成タイミングを切替える
ことにより制動開始より静止に散る時間を加えて短縮で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、１４− 第２図および第３図は本発明の実施例におけるタイミン
グチャートを示す図である。 ■・・・・・・光ディスク、２・・・・・・回転子、３
・・・・・・タイミング円板、４・・・・・・回転位置
検出器、５・・・・・・パルス発生器、６・・・・・・
速度検出器、７・・・・・・制御回路、８・・・・・・
駆動タイミング回路、９．Ｎｏ・・・・・・切替回路、
１１・・・・・・電圧制御回路、１２ａ、１３ａ、１４
ａ・・・・・・高電圧側スイッチ、１２ｂ、１３ｂ、１
４ｂ・・・・・・低電圧側スイッチ、１５ａ、１５ｂ、
１５ｃ・・・・・・巻線。 ＝１５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 巻線駆動タイミング検出用の回転位置検出器と、−回転
   当り一定数のパルスを発生するパルス発生器と、固定子
   の巻線がスター結線された光ディスクに機械的に連結し
   回転させる三相直流ブラシレスモータと、該三相直流ブ
   ラシレスモータの低回転速度を検出する低速度検出器と
   、前記三相直流♀ ブラシレスモータの固定子巻線の三の駆動端のそれぞれ
   に対応して設けた高電圧側スイッチ及び低電圧側スイッ
   チと、前記三相直流ブラシレスモー↓ りの二の駆動端のそれぞれに係わる高電圧側スイッチを
   駆動する信号と低電圧側スイッチを駆動する信号とを切
   替える切替回路とを含むことを特徴とする光デイスク装
   置。