(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの再生位置を決めるピックアップを加速、定速、減速の順番で送り駆動するステッピングモータの制御装置において、
前記光ディスクにおいて、現在の再生位置と目標の再生位置に移動させる場合に前記ステップピングモータを送り駆動すべき総ステップ数を算出する総ステップ数算出手段と、
所定の閾値を越える前のステップでは１−２相励磁を用いて前記ピックアップを加速させ、前記所定の閾値を越えた後のステップでは２相励磁を用いて前記ピックアップを加速させる励磁制御手段と、
前記総ステップ数の３分の１のステップにおいて、前記ピックアップの送り駆動を加速から定速に切り換え、前記総ステップ数の３分の２のステップにおいて、前記ピックアップの送り駆動を定速から減速に切り換える切換手段と、
を具備することを特徴とするステッピングモータの制御装置。
【請求項２】
光ディスクの再生位置を決めるピックアップを加速、定速、減速の順番で送り駆動するステッピングモータの制御装置において、
前記光ディスクにおいて、現在の再生位置と目標の再生位置との間に含まれる総トラック数を算出する総トラック数算出手段と、
前記ピックアップを送り駆動する際に、前記ピックアップが横切ったトラック数をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段のカウント数が所定の閾値を越える前は１−２相励磁を用いて前記ピックアップを加速させ、前記所定の閾値を越えた後は２相励磁を用いて前記ピックアップを加速させる励磁制御手段と、
前記カウント手段のカウント数が前記総トラック数の３分の１になった場合に、前記ピックアップの送り制御を加速から定速に切り換え、前記カウント手段のカウント数が前記総トラック数の３分の２になった場合に、前記ピックアップの送り制御を定速から減速に切り換える切換手段と、
を具備することを特徴とするステッピングモータの制御装置。
【請求項３】
光ディスクの再生位置を決めるピックアップを加速、定速、減速の順番で送り駆動するステッピングモータの制御装置において、
前記光ディスクにおいて、現在の再生位置と目標の再生位置に移動させる場合に前記ステップピングモータを送り駆動すべき総ステップ数を算出する総ステップ数算出手段と、
前記光ディスクにおいて、現在の再生位置と目標の再生位置との間に含まれる総トラック数を算出する総トラック数算出手段と、
前記ピックアップを送り駆動する際に、前記ピックアップが横切ったトラック数をカウントするカウント手段と、
所定の閾値を越える前のステップでは１−２相励磁を用いて前記ピックアップを加速させ、前記所定の閾値を越えた後のステップでは２相励磁を用いて前記ピックアップを加速させる励磁制御手段と、
前記総ステップ数の３分の１のステップにおいて、前記ピックアップの送り駆動を加速から定速に切り換え、前記カウント手段のカウント数が前記総トラック数の３分の２になった場合に、前記ピックアップの送り制御を定速から減速に切り換える切換手段と、
を具備することを特徴とするステッピングモータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤプレーヤー等における光学系ピックアップのキャリッジ駆動機構に用いられるステッピングモータの制御装置及び制御方法の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤプレーヤー等においては、ＣＤ等のディスク状記録媒体の半径方向に光学系ピックアップのキャリッジを移動せさ、正確かつ高速に目標の位置へと到達させるため、ステッピングモータを用いた位置決め制御が行われている。
【０００３】
この位置決め制御の代表的な例としては、加速と減速とを直線的に行い、加速期間と減速期間の間に定速期間を設けた図６に示すような台形状駆動方式が挙げられる。
【０００４】
図６は、横軸が現在位置からのステップ数を、縦軸がステッピングモータの応答周波数を表しており、図６におけるｆSは最大応答周波数を、またｆ0は自起動周波数を表している。
【０００５】
図６から判るように、ステッピングモータの加速と減速は、制御装置に備えられたＣＰＵにより、応答周波数、即ちステッピングモータを励磁するパルスの間隔を変えることで実現している。また、前記パルスの間隔を一定にすることで、定速を実現している。
【０００６】
従って、出来るだけ高い周波数まで加速した後に定速駆動し、加速時とは反対方向で同じ大きさの加速度で減速することにより、前記キャリッジを高速に目標の位置へと到達させることができる。
【０００７】
また、励磁方式については、１−２相励磁と２相励磁とがあるが、高速化のためには応答周波数を高くできる２相励磁の方が有利である。しかしながら、２相励磁は１パルスで動く距離が大きく、光学系ピックアップの対物レンズをバネ支持するアクチュエーターに与える外乱が大きくなるという問題があるため、従来は、１−２相励磁方式が用いられている。
【０００８】
以下、図７の及び図８のフローチャートに基づいて、励磁方式として１−２相励磁方式を採用した従来の台形状駆動方式によるステッピングモータの位置決め制御の具体例について説明する。
【０００９】
まず、図７に示すように、現在アドレスと目標アドレス間の距離を求め、その距離からステッピングモータの送りパルス数を求める。例えば、マイクロステップを基準とする場合には、前記距離をマイクロステップ１パルスの移動距離で割って総パルス数ａを求める（ステップＳ５０）。
【００１０】
次に、マイクロステップにより、ステッピングモータの位置補正を行う。これは、１−２相励磁で加速する前に、ローターを１−２相励磁の位置にしておくためであり、現在位置から最も近い１−２相励磁の位置までのステップ数ｂを求める（ステップＳ５１）。
【００１１】
また、減速の終了から停止までは、ランディングと呼ばれる位置補正を行うが、このランディングに要するステップ数ｃは予め決められている（ステップＳ５２）。
【００１２】
そして、１−２相励磁での加速のステップ数、定速のステップ数、減速のステップ数の合計のステップ数ｄを、次の式により求める（ステップＳ５３）。
【００１３】
ステップ数ｄ＝（総ステップ数ａ−（マイクロステップで補正したステップ数ｂ＋ランディングのステップ数ｃ））／８
なお、上式において８で割る処理を行うのは、この例では、１−２相励磁による１パルスがマイクロステップの８パルスに相当するためである。
【００１４】
次に、以上のようにして求めた総パルス数を３で割って、加速のステップ数ｅ、定速のステップ数ｆ、減速のステップ数ｇを算出する（ステップＳ５４）。この算出したステップ数が、１−２相励磁における最高応答周波数ｆSに達するのに要するステップ数Ｓ1（図６参照）を超える場合は、当該ステップ数Ｓ1を加速のステップ数ｅ及び減速のステップ数ｇとし、残りを定速でのステップ数ｆとする。
【００１５】
一方、前記算出したステップ数が前記ステップ数Ｓ1を超えない場合は、算出したそのままのステップ数を加速のステップ数ｅ及び減速のステップ数ｇとし、残りを定速でのステップ数ｆとする。なお、この場合の送り速度は、加速度が一定なので、初速ｆ0と加速のステップ数ｅにより定められる。
【００１６】
以上のようにして各ステップ数を決定し、シークを開始する（ステップＳ５５）。
【００１７】
次に、シーク動作時のステッピングモータの制御を図８に基づいて説明する。まず、最初はマイクロステップ補正領域なので（ステップＳ６０；ＹＥＳ）、マイクロステップにより前記算出したステップ数ｂだけ送り、現在位置から最も近い１−２相位置にローターを移動させる（ステップＳ６１〜ステップＳ６２；ＮＯ〜ステップＳ６０；ＹＥＳ〜ステップＳ６１）。そして、ステップ数ｂの送りが終了したら（ステップＳ６２；ＹＥＳ）、加速領域に移行する（ステップＳ６３）。
【００１８】
加速領域では（ステップＳ６４；ＹＥＳ）、１−２相励磁により前記ステップｅ分の送りを行う（ステップＳ６５〜ステップＳ６６；ＮＯ〜ステップＳ６４；ＹＥＳ〜ステップＳ６５）。なお、この時のパルスの間隔は、予め定められた一定の加速度に基づいて予め決定されている。そして、加速分のステップ数ｅの送りを終了したら（ステップＳ６６；ＹＥＳ）、次に、定速領域に移行する（ステップＳ６７）。
【００１９】
定速領域においては（ステップＳ６８；ＹＥＳ）、１−２相励磁により（ステップＳ６９）、加速の最後の速度で前記ステップ数ｆの送りを行う（ステップＳ７０；ＮＯ〜ステップＳ６８；ＹＥＳ〜ステップＳ６９）。そして、定速分のステップ数ｆの送りが終了したら（ステップＳ７０；ＹＥＳ）、減速領域に移行する（ステップＳ７１）。
【００２０】
減速領域においては（ステップＳ７２；ＹＥＳ）、加速分と同じステップ数であるステップ数ｇの送りを行い（ステップＳ７３〜ステップＳ７４；ＮＯ〜ステップＳ７２；ＹＥＳ〜ステップＳ７３）、ステップ数ｇの送りが終了したら（ステップＳ７４；ＹＥＳ）、ランディング領域に移行する（ステップＳ７５）。
【００２１】
ランディング領域においては（ステップＳ７６；ＹＥＳ）、励磁方式をマイクロステップ励磁に切り換えてステップ数ｃの送りを行い（ステップＳ７７〜ステップＳ７８；ＮＯ〜ステップ７６；ＹＥＳ〜ステップＳ７７）、ステップ数ｃの送りが終了したら（ステップＳ７８；ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００２２】
以上のような処理を行うことにより、目標の位置まで、高速にかつ正確にキャリッジを移動させることができる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の制御方式によれば、マイクロステップ以外の領域では、全て１−２相励磁を用いるため、発生トルクが低く、最高速度が落ちてしまうという問題があった。
【００２４】
１−２相励磁では、１相励磁の時と２相励磁の時とで発生するトルクに差があり、トルクの変動を生じるため、負荷のばらつきを考えると、２相励磁のみの時よりも最高応答周波数を低くする必要があるのである。
【００２５】
一方、マイクロステップを除く全期間を、２相励磁で行うとすると、上述したように、２相励磁では１パルスで動く距離が大きいため、光学式ピックアップをバネ支持するアクチュエーターに与える外乱が大きくなるという問題があった。
【００２６】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、最高速度を向上させ、かつ、ピックアップの安定性を向上させることのできるステッピングモータの制御装置及び制御方法を提供することを課題としている。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のステッピングモータの制御装置は、前記課題を解決するために、光ディスクの再生位置を決めるピックアップを加速、定速、減速の順番で送り駆動するステッピングモータの制御装置において、前記光ディスクにおいて、現在の再生位置と目標の再生位置に移動させる場合に前記ステップピングモータを送り駆動すべき総ステップ数を算出する総ステップ数算出手段と、所定の閾値を越える前のステップでは１−２相励磁を用いて前記ピックアップを加速させ、前記所定の閾値を越えた後のステップでは２相励磁を用いて前記ピックアップを加速させる励磁制御手段と、前記総ステップ数の３分の１のステップにおいて、前記ピックアップの送り駆動を加速から定速に切り換え、前記総ステップ数の３分の２のステップにおいて、前記ピックアップの送り駆動を定速から減速に切り換える切換手段と、 を具備することを特徴とする。
【００２８】
請求項１に記載のステッピングモータの制御装置によれば、光ディスクにおいて、現在の再生位置と目標の再生位置に移動させる場合に前記ステップピングモータを送り駆動すべき総ステップ数が算出される。次に、所定の閾値を越える前のステップでは１−２相励磁を用いて前記ピックアップが加速され、前記所定の閾値を越えた後のステップでは２相励磁を用いて前記ピックアップが加速される。そして、前記総ステップ数の３分の１のステップにおいて、前記ピックアップの送り駆動が加速から定速に切り換えられ、前記総ステップ数の３分の２のステップにおいて、前記ピックアップの送り駆動が定速から減速に切り換えられる。従って、加速の開始から所定のステップまでは１−２相励磁により励磁を行うことによりピックアップを安定して移動させることができると共に、２相励磁による加速の可能な長い移動距離については２相励磁により励磁を行うので高速にピックアップを移動させることができる。
【００２９】
請求項２に記載のステッピングモータの制御装置は、光ディスクの再生位置を決めるピックアップを加速、定速、減速の順番で送り駆動するステッピングモータの制御装置において、前記光ディスクにおいて、現在の再生位置と目標の再生位置との間に含まれる総トラック数を算出する総トラック数算出手段と、前記ピックアップを送り駆動する際に、前記ピックアップが横切ったトラック数をカウントするカウント手段と、前記カウント手段のカウント数が所定の閾値を越える前は１−２相励磁を用いて前記ピックアップを加速させ、前記所定の閾値を越えた後は２相励磁を用いて前記ピックアップを加速させる励磁制御手段と、前記カウント手段のカウント数が前記総トラック数の３分の１になった場合に、前記ピックアップの送り制御を加速から定速に切り換え、前記カウント手段のカウント数が前記総トラック数の３分の２になった場合に、前記ピックアップの送り制御を定速から減速に切り換える切換手段と、を具備することを特徴とする。
【００３０】
請求項２に記載のステッピングモータの制御装置によれば、前記光ディスクにおいて、現在の再生位置と目標の再生位置との間に含まれる総トラック数が算出される。次に、ピックアップを送り駆動する際に、前記ピックアップが横切ったトラック数がカウントされる。そのカウント数が所定の閾値を越える前は１−２相励磁を用いて前記ピックアップが加速され、前記所定の閾値を越えた後は２相励磁を用いて前記ピックアップが加速される。そして、前記カウント数が前記総トラック数の３分の１になった場合に、前記ピックアップの送り制御が加速から定速に切り換えられ、前記カウント手段のカウント数が前記総トラック数の３分の２になった場合に、前記ピックアップの送り制御が定速から減速に切り換えられる。従って、加速の開始から所定のトラックまでは１−２相励磁により励磁を行うことによりピックアップを安定して移動させることができると共に、２相励磁による加速の可能な長い移動距離については２相励磁により励磁を行うので高速にピックアップを移動させることができ、また、光ディスクにおけるトラック数を基準としたステッピングモータの制御を行うので、移動の精度をより一層向上させることができる。
【００３１】
請求項３に記載のステッピングモータの制御装置は、光ディスクの再生位置を決めるピックアップを加速、定速、減速の順番で送り駆動するステッピングモータの制御装置において、  前記光ディスクにおいて、現在の再生位置と目標の再生位置に移動させる場合に前記ステップピングモータを送り駆動すべき総ステップ数を算出する総ステップ数算出手段と、前記光ディスクにおいて、現在の再生位置と目標の再生位置との間に含まれる総トラック数を算出する総トラック数算出手段と、前記ピックアップを送り駆動する際に、前記ピックアップが横切ったトラック数をカウントするカウント手段と、所定の閾値を越える前のステップでは１−２相励磁を用いて前記ピックアップを加速させ、前記所定の閾値を越えた後のステップでは２相励磁を用いて前記ピックアップを加速させる励磁制御手段と、前記総ステップ数の３分の１のステップにおいて、前記ピックアップの送り駆動を加速から定速に切り換え、前記カウント手段のカウント数が前記総トラック数の３分の２になった場合に、前記ピックアップの送り制御を定速から減速に切り換える切換手段と、を具備することを特徴とする。
【００３２】
請求項３に記載のステッピングモータの制御装置によれば、光ディスクにおいて、現在の再生位置と目標の再生位置に移動させる場合にステップピングモータを送り駆動すべき総ステップ数が算出され、前記光ディスクにおいて、現在の再生位置と目標の再生位置との間に含まれる総トラック数が算出される。そして、ピックアップが送り駆動される際に、前記ピックアップが横切ったトラック数がカウントされる。そして、所定の閾値を越える前のステップでは１−２相励磁を用いて前記ピックアップが加速され、前記所定の閾値を越えた後のステップでは２相励磁を用いて前記ピックアップが加速される。そして、前記総ステップ数の３分の１のステップにおいて、前記ピックアップの送り駆動が加速から定速に切り換えられ、前記カウント手段のカウント数が前記総トラック数の３分の２になった場合に、前記ピックアップの送り制御が定速から減速に切り換えられる。従って、シーク開始から定速状態に至るまではパルス方式により制御が行われるので、制御を比較的簡単に行うことができ、定速状態から減速まではトラックカウント方式により制御が行われるので、精度の高いシークを行うことができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００４４】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態を図１乃至図５に基づいて説明する。図１は、本実施形態におけるＣＤ再生装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、ＣＤ再生装置においては、光ディスク１にレーザー光を照射するピックアップ２が、移動体としてのキャリッジ３により支持されている。このキャリッジ３は、ステッピングモータ４により回転駆動される軸５のスクリュー機構により光ディスク１の半径方向に移動可能となっている。
【００４５】
また、光ディスク１は、スピンドルモータ６により回転駆動される軸７に支持されており、所定の速度で回転する。従って、前記ピックアップ２から光ディスク１にレーザー光を照射することにより、光ディスク１の周方向及び半径方向に記録された情報が読み取られ、プリアンプ８にて再生信号ＲＦとして出力される。
【００４６】
この再生信号ＲＦは、プリアンプ８に接続された信号処理回路９にて所定の補正処理及び復調処理されデジタルアナログ変換器１０及びローパスフィルター１１を介して出力され、光ディスク１に記録された情報が再生されることになる。
【００４７】
また、前記信号処理回路９においては、再生信号ＲＦから変調信号のクロック成分を抽出し、更には再生信号ＲＦを２値化した後のパルス長を測定して、これらのクロック及び測定結果を、サーボＬＳＩ１２内のスピンドルコントロール回路１３に出力する。スピンドルコントロール回路１３は前記クロック及び測定結果に基づいてスピンドルモータ６に対する回転制御信号を生成し、光ディスクを一定の線速度で回転させるように、ドライバ１７を介してスピンドルモータ６に回線制御信号を出力する。
【００４８】
更に、前記プリアンプ８においては、前記ピックアップ２により生成されるトラッキングエラー信号ＴＥ及びフォーカスエラー信号ＦＥを増幅し、サーボＬＳＩ１２内のトラッキングイコライザー１４及びフォーカスイコライザー１５に出力する。
【００４９】
トラッキングイコライザー１４は、トラッキングエラー信号ＴＥに基づいて位相補償を行い、更にトラックコントロール回路１６は、位相補償の結果に基づいてゲイン調整を行い、ドライバ１７を介してピックアップ２内のアクチュエーターに駆動信号を出力する。
【００５０】
一方、フォーカスイコライザー１５は、フォーカスエラー信号ＦＥに基づく位相補償を行い、ドライバ１７を介してピックアップ２内のアクチュエーターに駆動信号を出力する。
【００５１】
以上のような回転サーボ、トラッキングサーボ、及びフォーカスサーボの全体は、マイクロコンピュータ１８により制御されており、必要な演算等がマイクロコンピュータ１８において行われる。
【００５２】
従って、図１示すＣＤ再生装置においては、良好な再生動作が行われることになる。
【００５３】
しかしながら、ＣＤ再生装置においては、再生動作だけでなく、キャリッジ３を目標の位置へ到達させるシーク動作を、正確かつ高速に行うことも必要である。
【００５４】
そこで、本実施形態においては、マイクロコンピュータ１８により、キャリッジ３を駆動するためのステッピングモータ４の駆動制御を行っており、ステッピングモータ４に対する駆動信号をドライバ１７を介して出力させている。
【００５５】
本実施形態においては、ステッピングモータ４による加速と減速とを直線的に行い、加速期間と減速期間の間に定速期間を設けた台形状駆動方式による位置決め制御が行われている。加速と減速は、マイクロコンピュータ１８により、応答周波数、即ちステッピングモータ４を励磁するパルスの間隔を変えることで実現している。また、前記パルスの間隔を一定にすることで、定速を実現している。
【００５６】
そして、加速、定速、及び減速のそれぞれのステップ数は、現在位置から目標位置までの総ステップ数を３等分することにより求めている。また、総ステップ数は、現在位置から目標位置までの距離をマイクロステップによる１パルスの移動距離（例えば、11.1875μｍ）で割ることにより求めている。また、本実施形態では、マイクロステップによる８パルスが１−２相励磁の１パルスに相当するように設定されているので、求めた総パルスを８で割ることにより、１−２相励磁によるステップ数を算出することができる。なお、以下の説明では、説明を簡単にするために、この１−２相励磁換算のステップ数を単にステップ数と呼ぶことにする。
【００５７】
例えば、図２（Ａ）に示すように、現在位置から目標位置までの総ステップ数が２４ステップである場合は、これを３等分することにより、加速、定速、及び減速のステップ数はそれぞれ８ステップと求められる。
【００５８】
また、図２（Ｂ）に示すように、総ステップ数が３６ステップであったとすると、３等分することにより求められる加速のステップ数は１２ステップとなる。しかし、１−２相励磁における最高応答周波数ｆSに到達するまでのステップ数が１０ステップだとすると、図２（Ｂ）のように加速のステップ数を１０ステップ以上にすることはできない。更に、減速のステップ数は加速のステップ数と同数に設定されるので、結局、図２（Ｃ）に示すように、加速のステップ数を１０ステップ、定速のステップ数を１６ステップ、減速のステップ数を１０ステップとせざるを得ない。
【００５９】
このように、励磁方式を１−２相励磁のみとした場合には、最高応答周波数の値が低いために、図２（Ｃ）のようにシーク距離が長いと十分な高速化を図ることができない。
【００６０】
そこで、本実施形態では、励磁方式を１−２相励磁と２相励磁とに切換可能に構成し、１−２相励磁のみで励磁する場合、１−２相励磁の途中から２相励磁に切り換える場合の２通りの励磁制御を行うようにした。
【００６１】
このように、２相励磁のみによる励磁を行うことなく、必ず１−２相励磁による励磁を行うようにしたのは次のような理由による。つまり、２相励磁はトルク変動が小さいため最高応答周波数を高くできるという利点を有する反面、１パルスで動く距離が大きいため、アクチュエーターに与える外乱が大きくなるという問題があり、この点では１−２相励磁の方が有利となるからである。特に、加速開始から所定速度に達するまでの期間は、アクチュエーターは大きく振動する特性を示すため、アクチュエーターに与える外乱を小さくする必要がある。
【００６２】
そこで、本実施形態では、加速開始から１−２相励磁における最高応答周波数ｆSまでは１−２相励磁により励磁することとし、上述のように総ステップ数を３等分して得られる加速に要するステップ数がこの最高応答周波数ｆSまでのステップ数を超える場合には、２相励磁に切り換えて励磁を行うこととした。
【００６３】
また、上述のように総ステップ数を３等分して得られる加速に要するステップ数がこの最高応答周波数ｆS以内の場合には、加速、定速、減速の全期間を１−２相励磁で励磁することとした。
【００６４】
このような励磁制御を行うことにより、加速開始から最高応答周波数ｆSに達するまでの期間におけるアクチュエーターに対する外乱を低く抑えつつ、長いシーク距離の場合には最高応答周波数を１−２相励磁の最高応答周波数ｆSよりも高くすることができ、シーク時間の短縮化を図ることができる。
【００６５】
但し、励磁方式を切り換える際には、ステッピングモータのローターの位置が２相励磁の位置に存在する必要があるので、加速開始前にマイクロステップの補正によりローターを１相励磁位置に移動させるか、２相励磁位置に移動させる。いずれの位置に移動させるかは、前記切り換えの位置までのステップ数によって異なる。
【００６６】
本実施形態では、切り換え位置を１−２相励磁における最高応答周波数ｆSに達する位置とし、この最高応答周波数ｆSに達するステップ数を１０ステップに設定しているので、加速開始前のマイクロステップによる補正により、ローターを２相励磁位置まで移動させている。
【００６７】
以下、図３のグラフ及び図４並びに図５のフローチャートに基づいて本実施形態におけるステッピングモータ制御の具体例について説明する。なお、本実施形態におけるステッピングモータ制御はマイクロコンピュータ１８を総ステップ数算出手段、送りステップ数算出手段、励磁制御手段、及びマイクロステップ補正手段として機能させることにより実現されている。
【００６８】
また、現在位置は、常にアドレス情報としてマイクロコンピュータ１８において管理されており、目標位置は、図示しない外部の手段からマイクロコンピュータ１８に対してアドレス情報として出力されるようになっている。更に、シーク動作の開始指示も外部の操作手段等により行われるようになっている。
【００６９】
そして、マイクロコンピュータ１８に目標位置が入力され、シーク動作の開始指示が出力されると、マイクロステップによる補正、加速、定速、減速、及びランディングの各領域におけるステップ数の算出が行われる。まず、図４に示すように、現在アドレスと目標アドレス間の総ステップ数ａを求める（ステップＳ１）。この時、マイクロステップの１ステップを基準にして総ステップ数を求めるのは上述した通りである。
【００７０】
次に、マイクロステップによりローターの位置補正を行うためのステップ数を求める。本実施形態では、上述したように、最高応答周波数ｆSに達した時に２相励磁位置にローターが存在している必要があるので、加速開始位置は２相励磁位置である。従って、現在位置から最も近い２相励磁位置までのステップ数ｂを求める（ステップＳ２）。
【００７１】
次に、減速の終了から停止までは、ランディングと呼ばれる位置補正を行うが、このランディングに要するステップ数は予め決められており、そのステップ数ｃをメモリから読み取る（ステップＳ３）。
【００７２】
そして、次の式により、加速、定速、及び減速のステップ数ｄを１−２相励磁換算により求める（ステップＳ４）。
【００７３】
ステップ数ｄ＝（総ステップ数ａ−（マイクロステップで補正したステップ数ｂ＋ランディングのステップ数ｃ））／８
なお、本実施形態においては１−２相励磁による１ステップがマイクロステップの８ステップに相当している。
【００７４】
次に、以上のようにして求めた総ステップ数ａを３で割って、加速のステップ数ｅ、定速のステップ数ｆ、及び減速のステップ数ｇを算出する（ステップＳ５）。
【００７５】
そして、この算出した加速のステップ数ｅが、前記最高応答周波数ｆSに達するのに要するステップ数１０を超えるか否かについて判定を行う（ステップＳ６）。ステップ数ｅがステップ数１０超えない場合には（ステップＳ６；ＮＯ）、上述したように、全期間を１−２相励磁により励磁することとし、シークを開始して（ステップＳ９）、次の処理へと移行する。
【００７６】
一方、前記総パルス数を３で割って求めた加速のステップ数ｅがステップ数１０を超える場合には（ステップＳ６；ＹＥＳ）、１１ステップから２相励磁に切り換えるため、ステップ数ｅから１０を引き、更に２で割って２相励磁による加速のステップ数ｈを求める。ここで、引いた結果を２で割るのは、１−２相励磁換算されている前記ステップ数を、更に２相励磁によるステップ数に換算するためである。
【００７７】
そして、１−２相励磁による加速のステップ数ｅを１０ステップとし、２相励磁による加速のステップ数ｈが算出されると、これらと同じステップ数となるように、１−２相励磁による減速のステップ数ｇ、２相励磁による減速のステップ数ｉが定められる（ステップＳ７）。
【００７８】
また、定速も２相励磁で行うため、前記総パルス数を３で割って求めた定速のステップ数ｆを２で割って新たに定速のステップ数ｆとする（ステップＳ８）。なお、本実施形態においては加速度を一定とした制御が行われているので、この定速時の速度は、前記総パルス数を３で割って求めた加速のステップ数ｅがステップ数１０を超えない場合には当該ステップ数ｅと初速度から求められる。また、前記総パルス数を３で割って求めた加速のステップ数ｅがステップ数１０を超える場合には、ステップ数ｅとステップ数ｈを加えたステップ数と初速度から求められる。
【００７９】
以上のようにして各ステップ数を決定し、シークを開始して（ステップＳ９）、次の処理へと移行する。
【００８０】
次に、以上のようにして求めた各ステップ数に基づいて行われるシーク動作処理を図５のフローチャート及び図３のグラフに基づいて説明する。
【００８１】
まず、最初はマイクロステップ補正領域であるので（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、マイクロステップにより前記算出したステップ数ｂだけ送り、最も近い２相励磁位置にローター位置を調整する（ステップＳ１１）。そして、２相励磁位置になったら（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、加速領域に移行する（ステップＳ１３）。
【００８２】
加速領域では（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、予め定められた一定の加速度に基づいて予め決定されたパルス間隔により、上述のようにマイクロステップにより補正された２相励磁位置から励磁を開始し、２相励磁への切り換え位置である１０ステップに達するまでは（ステップＳ１５；ＮＯ）、１−２相励磁により励磁を行う（ステップＳ１６）。この加速区間は図３に示すＡ点からＢ点までの区間に相当する。そして、１−２相励磁のみを行う場合には、ステップ数が先に設定したステップ数ｅに達するまでは、前記の処理を繰り返し（ステップＳ１８；ＮＯ〜ステップＳ１４；ＹＥＳ〜ステップＳ１５；ＮＯ〜ステップＳ１６）、ステップ数ｅに達したところで（ステップＳ１８；ＹＥＳ）、定速領域に移行する（ステップＳ１９）。
【００８３】
しかし、２相励磁に切り換える場合には、ステップ数ｅ（＝１０）＋ステップ数ｈまで加速を継続し（ステップＳ１８；ＮＯ）、ステップ数が１０に達したところで（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、２相励磁に切り換え（ステップＳ１７）、ステップ数ｈ分の送りを行う（ステップＳ１８；ＮＯ〜ステップＳ１４；ＹＥＳ〜ステップＳ１５；ＹＥＳ〜ステップＳ１７）。この加速区間は図３におけるＢ点からＣ点までの区間に相当する。そして、ステップ数ｈの送りが終了した時点で（ステップＳ１８；ＹＥＳ）、定速領域に移行する（ステップＳ１９）。
【００８４】
定速領域においては（ステップＳ２０；ＹＥＳ）、加速時の励磁方式で励磁を行い（ステップＳ２１）、加速時における最高速度でステップｆの送りを行う（ステップＳ２２）。そして定速分のステップ数ｆを送ったら（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、減速領域に移行する（ステップＳ２３）。
【００８５】
減速領域においては（ステップＳ２４；ＹＥＳ）、定速領域と同じ励磁方式で減速を開始する。つまり、１−２相励磁のみの励磁を行っている場合には、２相励磁による励磁は行われていないので（ステップＳ２５；ＮＯ）、励磁方式を１−２相励磁に設定し（ステップＳ２６）、ステップ数ｇの送りを行う（ステップＳ２８）。一方、２相励磁を行っている場合には、減速を行ったステップ数が２相励磁による減速のステップ数ｉ以下の場合は、２相励磁により減速を行う（ステップＳ２５；ＹＥＳ〜ステップＳ２７）。そして、ステップ数ｉの送りを行った後（ステップＳ２５；ＮＯ）、１−２相励磁に切り換え（ステップＳ２６）、減速のステップ数が全体でステップ数ｇ＋ｉとなるまで減速を継続する（ステップＳ２８）。
【００８６】
以上のようにして、減速分のステップ数を送ったら（ステップＳ２８；ＹＥＳ）、ランディング領域に移行する（ステップＳ２９）。
【００８７】
ランディング領域においては（ステップＳ３０）、マイクロステップにして、ランディングに入り（ステップＳ３１）、ランディングのステップ数ｃを送ったら（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００８８】
以上のような処理を行うことにより、計算によって得られた加速のステップ数が１−２相励磁の最高応答周波数ｆSに達するステップ数以下の短いシーク距離の場合には、１−２相励磁により最高応答周波数ｆSまで加速して定速と減速を行うので、目標の位置まで、高速にかつ正確にキャリッジを移動させることができる。また、計算によって得られた加速のステップ数が１−２相励磁の最高応答周波数ｆSを超えるような長いシーク距離の場合には、図３に示すように最高応答周波数ｆSを超える周波数ｆtまで加速するので、従来よりもシーク時間を短縮することができ、かつ、最高応答周波数ｆSまでは１−２相励磁により加速するので、アクチュエーターに与える外乱を小さく保つことができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、１−２相励磁から２相励磁に切り換える例として、総ステップ数を３で割った結果が偶数の例のみについて説明したが、加速または減速あるいは定速のステップ数が奇数になる場合には、切り換え位置の変更あるいは定速領域での速度調整を行う必要がある。
【００９０】
例えば、１−２相励磁の最高応答周波数ｆSに達するステップ数が１０であったとして、総ステップ数が３９の場合には、加速に要するステップ数が１３、定速に要するステップ数が１３、減速に要するステップ数が１３となる。従って、２相励磁への切り換え位置を１０ステップとすると、３ステップを２相励磁により送らなければならないが、１−２相励磁換算で３ステップの距離を２相励磁で送ることはできない。そこで、このような場合には、切り換え位置を９ステップに変更し、４ステップを２相励磁で送るようにすれば良い。また、定速領域に関しても、１−２相励磁換算で１３ステップの距離を２相励磁で送ることはできないので、定速領域において当該距離を送るように、速度の調整を行う必要がある。
【００９１】
また、以上のように２相励磁への切り換え位置を変更する場合には、２相励磁による加速の開始時にローターが２相励磁位置に存在するように、１−２相励磁の加速開始時におけるローターの位置をマイクロステップにより調節する必要がある。
【００９２】
なお、本実施形態では、位置決め制御方式として、台形状駆動方式を採用した例について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、定速領域を設けない三角状駆動方式を採用しても良い。
【００９３】
また、本実施形態では、２相励磁に切り換えるか否かの判定に用いる所定の閾値として、１−２相励磁における最高応答周波数に達するまでのステップ数を用いたが、本発明はこれに限られるものではなく、加速開始時におけるアクチュエーターへの外乱を小さくできれば、適宜の位置に設定可能である。
【００９４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態との共通箇所については説明を省略する。
【００９５】
第１の実施形態では、現在位置と目標位置との間の総移動距離、及び加速区間、定速区間、減速区間のそれぞれの移動距離を、ステッピングモータのステップ数を基準として算出したが、本実施形態では、これらをトラック数を基準として算出するところが第１の実施形態と異なる。
【００９６】
以下、本実施形態におけるステッピングモータの制御方式について説明する。本実施形態では、シーク時においてトラッキングサーボをオープンにし、ピックアップ２のアクチュエーターに駆動信号を与えることによって、対物レンズを先に動かし、これにより得られるトラッキングエラー信号に基づいてトラック数をカウントし、対物レンズが横切ったトラック数だけステッピングモータの送りを行っている。
【００９７】
具体的には、まず、現在アドレスと目標アドレス間の距離を求め、その距離をトラックピッチで割ってシークする総トラック数を求める。
【００９８】
次に、シークする総トラック数と、初速度、最高速度、及び加減速時の加速度とから、第１の実施形態で説明した図３に示すような台形状の速度カーブを決定する。
【００９９】
そして、シークスタートから上述のようにアクチュエーターに駆動信号を与えてトラック数のカウントを開始し、対物レンズを前記決定した速度カーブの目標の速度で動くように駆動する。
【０１００】
その結果、対物レンズは各トラックを横切ることになり、その時に横切ったトラック数がステッピングモータ１パルス分のトラック数（例えば、マイクロステップなら約７トラックとなる）になったら、ステッピングモータを１パルス分動かす。
【０１０１】
これを前記速度カーブに合わせて繰り返すことで、ステッピングモータを駆動する。なお、対物レンズの加速度を増加させるには、アクチュエーターに与える駆動信号の電圧を徐々に増加させ、対物レンズの応答性を徐々に高めるようにすれば良い。
【０１０２】
また、この方式において、１−２相励磁から２相励磁へ、また、２相励磁から１−２相励磁へのステッピングモータの励磁切り換えポイントは、速度で判断する場合は、対物レンズ速度が切り換えるべき速度になった時とすれば良い。また、トラック数で判断する場合は、その速度で動いている時の経過トラック数または残りトラック数になった時とすれば良い。
【０１０３】
以上のような本実施形態によれば、キャリッジを高速に移動させることができるだけでなく、トラックを基準としたステッピングモータの制御を行うので、移動の精度をより一層向上させることができる。
【０１０４】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態との共通箇所については説明を省略する。
【０１０５】
本実施形態は、第１の実施形態で説明したステップ数を基準としたパルス方式の制御方法と、第２の実施形態におけるトラックカウント方式の制御方法とを併用した例である。
【０１０６】
本実施形態においては、まず、シークする総トラック数と総ステップ数を求める。そして、最初はパルス方式でシークをスタートし、シークスタートからトラック数のカウントを開始して、マイクロステップでの半端分補正期間、１−２相励磁または２相励磁による加速期間、１−２相励磁または２相励磁による定速期間までは、ステッピングモータをパルス数により送る。
【０１０７】
そして、定速期間になったら、トラック数が減速開始トラック数になるまでは定速で送り、減速開始トラック数になったら、トラックカウントによる制御を開始する。
【０１０８】
つまり、対物レンズを一定加速度で減速するように駆動し、その時に横切ったトラック数がステッピングモータ１パルス分のトラック数になったらステッピングモータを１パルス分動かす。これを２相励磁から１−２相励磁、更にはマイクロステップによるランディングと各ポイントで切り換えてステッピングモータを駆動する。切り換えポイントは、速度または残りトラック数で判断する。また、減速開始トラック数は、予め想定した減速速度カーブから決定する。
【０１０９】
このような本実施形態によれば、シーク開始から定速状態に至るまではパルス方式により制御が行われるので、制御を比較的簡単に行うことができ、定速状態から減速まではトラックカウント方式により制御が行われので、精度の良いシークを行うことができる。
【０１１０】
以上説明したように、本発明によれば、加速開始時におけるアクチュエーターへの外乱を小さく抑えるという１−２相励磁による利点を生かしつつ、最高応答周波数を上昇させることができ、トルクの変動が小さいという２相励磁の利点を合わせ持ったステッピングモータの制御装置及び制御方法を提供することができる。
【０１１１】
【発明の効果】
請求項１に記載のステッピングモータの制御装置によれば、加速に要するステップ数と所定の閾値との比較に基づいて、加速の開始から減速の終了に至るまで１−２相励磁を用いて前記移動体を送り駆動し、前記ステップ数が所定の閾値より大きいとき、前記、前記１−２相励磁と２相励磁を選択的に用いて前記移動体を送り駆動するようにしたので、加速の開始から所定のステップまでは１−２相励磁により励磁を行うことにより移動体を安定して移動させることができると共に、２相励磁による加速の可能な長い移動距離については２相励磁により励磁を行うので高速に移動体を移動させることができる。
【０１１２】
請求項２に記載のステッピングモータの制御装置によれば、加速の開始から所定のトラックまでは１−２相励磁により励磁を行うことによりピックアップを安定して移動させることができると共に、２相励磁による加速の可能な長い移動距離については２相励磁により励磁を行うので高速にピックアップを移動させることができ、また、光ディスクにおけるトラック数を基準としたステッピングモータの制御を行うので、移動の精度をより一層向上させることができる。
【０１１３】
請求項３に記載のステッピングモータの制御装置によれば、シーク開始から定速状態に至るまではパルス方式により制御が行われるので、制御を比較的簡単に行うことができ、定速状態から減速まではトラックカウント方式により制御が行われるので、精度の高いシークを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるステッピングモータの制御装置を適用したＣＤ再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】（Ａ）は本発明の一実施形態におけるステッピングモータの制御装置を用いた短いシーク距離に対する位置決め制御を説明するためのグラフ、（Ｂ）は本発明の一実施形態におけるステッピングモータの制御装置を用いた長いシーク距離に対する位置決め制御を説明するためのグラフ、（Ｃ）は本発明と対比される従来例におけるステッピングモータの制御装置を用いた長いシーク距離に対する位置決め制御を説明するためのグラフである。
【図３】本発明の一実施形態におけるステッピングモータの制御装置を用いた長いシーク距離に対する位置決め制御の例を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態におけるステッピングモータの制御装置によるステップ数算出処理のフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態におけるステッピングモータの制御装置による位置決め制御のフローチャートである。
【図６】従来のステッピングモータの制御装置を用いた長いシーク距離に対する位置決め制御の例を示すグラフである。
【図７】従来のステッピングモータの制御装置による位置決め制御におけるステップ数算出処理のフローチャートである。
【図８】従来のステッピングモータの制御装置による位置決め制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１…光ディスク
２…ピックアップ
３…キャリッジ
４…ステッピングモータ
５…軸
１８…マイクロコンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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