JP2001034962A - 光ディスク装置 - Google Patents
光ディスク装置Info
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- JP2001034962A JP2001034962A JP11207707A JP20770799A JP2001034962A JP 2001034962 A JP2001034962 A JP 2001034962A JP 11207707 A JP11207707 A JP 11207707A JP 20770799 A JP20770799 A JP 20770799A JP 2001034962 A JP2001034962 A JP 2001034962A
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- optical disk
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アクチュエータの能力を制限しないようにし
て、アクチュエータの焼損を確実に防止する焼損防止手
段を有する光ディスク装置を提供する。 【解決手段】 光ディスク装置は、対物レンズ１８を支
持し、駆動するアクチュエータ可動部３２を備えて、対
物レンズのフォーカシング及びトラッキングを行う。演
算部、例えばＤＳＰは、アクチュエータのドライバ回路
に入力する信号強度に基づき所定の関係式に従って求め
たアクチュエータの消費電力と周囲温度Ｔ 0 とに基づい
て、アクチュエータの構成要素のうちの対象要素、例え
ば駆動コイル３０の温度をアクチュエータの熱伝達モデ
ルに従って算出する。対象要素の算出温度Ｔc が第１の
設定温度を越えたときには、演算部は、アクチュエータ
の動作を停止する指令をドライバ回路に出力するか、又
は光ディスクの回転数を正規の回転数から低下させ、か
つサーボ帯域を正規の帯域から低い帯域に変更する指令
を光ディスクの回転機構及びサーボ機構に出力する。
て、アクチュエータの焼損を確実に防止する焼損防止手
段を有する光ディスク装置を提供する。 【解決手段】 光ディスク装置は、対物レンズ１８を支
持し、駆動するアクチュエータ可動部３２を備えて、対
物レンズのフォーカシング及びトラッキングを行う。演
算部、例えばＤＳＰは、アクチュエータのドライバ回路
に入力する信号強度に基づき所定の関係式に従って求め
たアクチュエータの消費電力と周囲温度Ｔ 0 とに基づい
て、アクチュエータの構成要素のうちの対象要素、例え
ば駆動コイル３０の温度をアクチュエータの熱伝達モデ
ルに従って算出する。対象要素の算出温度Ｔc が第１の
設定温度を越えたときには、演算部は、アクチュエータ
の動作を停止する指令をドライバ回路に出力するか、又
は光ディスクの回転数を正規の回転数から低下させ、か
つサーボ帯域を正規の帯域から低い帯域に変更する指令
を光ディスクの回転機構及びサーボ機構に出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置に
関し、アクチュエータの機能を制限することなく、アク
チュエータの構成要素、例えば対物レンズ又はアクチュ
エータの焼損を確実に防止する手段を備えた光ディスク
に関するものである。
関し、アクチュエータの機能を制限することなく、アク
チュエータの構成要素、例えば対物レンズ又はアクチュ
エータの焼損を確実に防止する手段を備えた光ディスク
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ディスク装置は、光ディスク等の光情
報記録媒体の記録再生装置であって、通常、光ディスク
に情報を記録し、また光ディスクに記録された情報を再
生する光学ピックアップ、光ディスク上の所望の位置に
光学ピックアップを動かすアクセス機構、光ディスクを
保持し回転する回転機構、光学ピックアップやアクセス
系の制御回路、再生／記録信号の信号処理回路等を備え
ている。
報記録媒体の記録再生装置であって、通常、光ディスク
に情報を記録し、また光ディスクに記録された情報を再
生する光学ピックアップ、光ディスク上の所望の位置に
光学ピックアップを動かすアクセス機構、光ディスクを
保持し回転する回転機構、光学ピックアップやアクセス
系の制御回路、再生／記録信号の信号処理回路等を備え
ている。
【０００３】光ディスク装置は、通常、光学系を光学ピ
ックアップにパッケージされた形で備えている。図示し
ないが、光学系は、一般に、光源として設けられた半導
体レーザ、レーザ光を平行光にするコリメータレンズ、
レーザ光の光強度信号の生成のために平行なレーザ光の
一部をスプリットするビームスプリッタ、レーザ光を光
ディスク上に集光する対物レンズ、対物レンズを支持
し、駆動するアクチュエータ等から構成されている。
ックアップにパッケージされた形で備えている。図示し
ないが、光学系は、一般に、光源として設けられた半導
体レーザ、レーザ光を平行光にするコリメータレンズ、
レーザ光の光強度信号の生成のために平行なレーザ光の
一部をスプリットするビームスプリッタ、レーザ光を光
ディスク上に集光する対物レンズ、対物レンズを支持
し、駆動するアクチュエータ等から構成されている。
【０００４】光ディスク装置では、光ディスクの記録膜
上に光スポットを集光させる「フォーカス・サーボ」
や、光ディスクの所定のトラックを走査させる「トラッ
キング・サーボ」が行われる。アクチュエータはサーボ
回路の指令に従ってフォーカス方向およびトラッキング
方向に対物レンズを制御する。フォーカス誤差信号の検
出には例えば非点収差法が、またトラッキング誤差信号
の検出には例えばプッシュプル法が用いられている。サ
ーボ誤差信号が所定の値を保つように、サーボ回路によ
ってアクチュエータを制御することにより、フォーカス
・サーボ、及びトラッキング・サーボが行われる。
上に光スポットを集光させる「フォーカス・サーボ」
や、光ディスクの所定のトラックを走査させる「トラッ
キング・サーボ」が行われる。アクチュエータはサーボ
回路の指令に従ってフォーカス方向およびトラッキング
方向に対物レンズを制御する。フォーカス誤差信号の検
出には例えば非点収差法が、またトラッキング誤差信号
の検出には例えばプッシュプル法が用いられている。サ
ーボ誤差信号が所定の値を保つように、サーボ回路によ
ってアクチュエータを制御することにより、フォーカス
・サーボ、及びトラッキング・サーボが行われる。
【０００５】ここで、図３を参照して、フォーカスサー
ボ系のシステム構成を説明する。図３は光ディスク装置
のフォーカスサーボ系のシステム構成を示すブロック図
である。光ディスク装置１０は、図３に示すように、光
ディスク１２を回転するスピンドルモータ（図示しな
い）、及び光学系として光学ピックアップ１４を備えて
いる。光学ピックアップ１４は、アクチュエータ１６に
よって駆動される対物レンズ１８を搭載し、光ディスク
１２の情報記録面に焦点を結ぶように、対物レンズ１８
から回転する光ディスク１２に向かって光線を照射す
る。更に、光学ピックアップ１４は、光ディスク１２か
らの反射光を受光し、焦点方向のサーボ取り残り量を示
すフォーカスエラー信号を出力する。光学ピックアップ
１４から出力されたフォーカスエラー信号は、Ａ／Ｄコ
ンバータ２０を経由してＤＳＰ（ディジタルシグナル・
プロセッサ）２２に入力される。
ボ系のシステム構成を説明する。図３は光ディスク装置
のフォーカスサーボ系のシステム構成を示すブロック図
である。光ディスク装置１０は、図３に示すように、光
ディスク１２を回転するスピンドルモータ（図示しな
い）、及び光学系として光学ピックアップ１４を備えて
いる。光学ピックアップ１４は、アクチュエータ１６に
よって駆動される対物レンズ１８を搭載し、光ディスク
１２の情報記録面に焦点を結ぶように、対物レンズ１８
から回転する光ディスク１２に向かって光線を照射す
る。更に、光学ピックアップ１４は、光ディスク１２か
らの反射光を受光し、焦点方向のサーボ取り残り量を示
すフォーカスエラー信号を出力する。光学ピックアップ
１４から出力されたフォーカスエラー信号は、Ａ／Ｄコ
ンバータ２０を経由してＤＳＰ（ディジタルシグナル・
プロセッサ）２２に入力される。
【０００６】ＤＳＰ２２は、上位のシステムコンピュー
タ２４からの命令に従い、フォーカス制御、トラッキン
グ制御、更にはシーク制御等に必要な信号を生成する。
フォーカス制御として、ＤＳＰ２２は、フォーカス制御
演算、フォーカス制御のオン／オフの切り替え、フォー
カス外れの検出、再引き込みなどの処理を行い、制御対
象であるアクチュエータ１６を制御する信号を生成し
て、Ｄ／Ａコンバータ２６を経由してアクチュエータ１
６のドライバ回路２８にドライブ電流データＩDを出力
する。
タ２４からの命令に従い、フォーカス制御、トラッキン
グ制御、更にはシーク制御等に必要な信号を生成する。
フォーカス制御として、ＤＳＰ２２は、フォーカス制御
演算、フォーカス制御のオン／オフの切り替え、フォー
カス外れの検出、再引き込みなどの処理を行い、制御対
象であるアクチュエータ１６を制御する信号を生成し
て、Ｄ／Ａコンバータ２６を経由してアクチュエータ１
６のドライバ回路２８にドライブ電流データＩDを出力
する。
【０００７】Ｄ／Ａコンバータ２６は、ドライバ回路２
８にドライブ電流司令電圧を出力し、ドライバ２８はド
ライブ電流司令電圧に基づいてＩ（Ａ）の電流をアクチ
ュエータ１６の駆動コイル（図示せず）に供給する。ア
クチュエータ１６は、駆動コイルに供給された電流Ｉ
（Ａ）により駆動される。以上のようにして、ＤＳＰ２
２はフォーカス外れがないようにアクチュエータ１６を
制御する。上述の説明から判るように、アクチュエータ
１６に供給される電流Ｉ（Ａ）は、ＤＳＰ２２によって
全て設定されているので、ＤＳＰ２２は、常時、アクチ
ュエータ１６で消費されている電力（Ｐ＝Ｖ×Ｉ＝ｒ×
Ｉ×Ｉ）を把握することができる。但し、ｒはアクチュ
エータの駆動コイルの内部抵抗である。
８にドライブ電流司令電圧を出力し、ドライバ２８はド
ライブ電流司令電圧に基づいてＩ（Ａ）の電流をアクチ
ュエータ１６の駆動コイル（図示せず）に供給する。ア
クチュエータ１６は、駆動コイルに供給された電流Ｉ
（Ａ）により駆動される。以上のようにして、ＤＳＰ２
２はフォーカス外れがないようにアクチュエータ１６を
制御する。上述の説明から判るように、アクチュエータ
１６に供給される電流Ｉ（Ａ）は、ＤＳＰ２２によって
全て設定されているので、ＤＳＰ２２は、常時、アクチ
ュエータ１６で消費されている電力（Ｐ＝Ｖ×Ｉ＝ｒ×
Ｉ×Ｉ）を把握することができる。但し、ｒはアクチュ
エータの駆動コイルの内部抵抗である。
【０００８】ところで、過電流が、アクチュエータ１６
の駆動コイルに流れて、アクチュエータ１６を焼損させ
ることがないように、従来から、通常、次に挙げるよう
な焼損防止対策が施されている。アクチュエータ１６で
焼損する要素は、主として、駆動コイル、プラスチック
製の対物レンズ等である。第１の対策は、アクチュエー
タのドライバ回路にアクチュエータ１６のＤＣ（連続）
定格電流のヒューズを挿入することである。第２の対策
は、アクチュエータのドライバ回路にアクチュエータ１
６のＤＣ（連続）定格電流以上に電流が流れないように
する電流リミッタ回路を挿入することである。第１及び
第２の対策では、ピーク電流の供給が連続定格の電流値
で制限されてしまうことになるので、必要なピーク電流
を供給することができないので、第３の対策は、適当な
ハイパスフィルタも挿入することにより、ある程度のピ
ーク電流を供給できるようにすることである。以上の説
明では、フォーカス制御を例に挙げて説明したが、トラ
ッキング制御であっても同じ問題を有する。
の駆動コイルに流れて、アクチュエータ１６を焼損させ
ることがないように、従来から、通常、次に挙げるよう
な焼損防止対策が施されている。アクチュエータ１６で
焼損する要素は、主として、駆動コイル、プラスチック
製の対物レンズ等である。第１の対策は、アクチュエー
タのドライバ回路にアクチュエータ１６のＤＣ（連続）
定格電流のヒューズを挿入することである。第２の対策
は、アクチュエータのドライバ回路にアクチュエータ１
６のＤＣ（連続）定格電流以上に電流が流れないように
する電流リミッタ回路を挿入することである。第１及び
第２の対策では、ピーク電流の供給が連続定格の電流値
で制限されてしまうことになるので、必要なピーク電流
を供給することができないので、第３の対策は、適当な
ハイパスフィルタも挿入することにより、ある程度のピ
ーク電流を供給できるようにすることである。以上の説
明では、フォーカス制御を例に挙げて説明したが、トラ
ッキング制御であっても同じ問題を有する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
に、従来のアクチュエータ焼損防止対策は、アクチュエ
ータを確実に焼損から保護し、かつアクチュエータの能
力を制限することなく１００％発揮させるとい観点から
は、十分なものではなかった。
に、従来のアクチュエータ焼損防止対策は、アクチュエ
ータを確実に焼損から保護し、かつアクチュエータの能
力を制限することなく１００％発揮させるとい観点から
は、十分なものではなかった。
【００１０】そこで、本発明の目的は、アクチュエータ
を焼損から確実に保護し、しかもアクチュエータの能力
を制限しない焼損防止手段を有する光ディスク装置を提
供することである。
を焼損から確実に保護し、しかもアクチュエータの能力
を制限しない焼損防止手段を有する光ディスク装置を提
供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る光ディスク装置は、対物レンズを支持
し、駆動するアクチュエータを備え、アクチュエータに
設けられた駆動コイルに供給する電流を制御して、対物
レンズのフォーカシング及びトラッキングを行う光ディ
スク装置において、アクチュエータのドライバ回路に入
力する信号強度に基づき所定の関係式に従って算出した
アクチュエータの消費電力と、アクチュエータの周囲温
度とに基づいて、アクチュエータを構成する要素のうち
の対象要素の温度をアクチュエータの熱伝達モデルに従
って算出する演算部を備え、対象要素の算出温度が第１
の設定温度を越えたときには、演算部は、アクチュエー
タの動作を停止する指令をドライバ回路に出力するか、
又は光ディスクの回転数を正規の回転数から低下させ、
かつサーボ信号の周波数帯域を正規の帯域より低い帯域
に変更する指令を光ディスクの回転機構及びサーボ機構
に出力することを特徴としている。
に、本発明に係る光ディスク装置は、対物レンズを支持
し、駆動するアクチュエータを備え、アクチュエータに
設けられた駆動コイルに供給する電流を制御して、対物
レンズのフォーカシング及びトラッキングを行う光ディ
スク装置において、アクチュエータのドライバ回路に入
力する信号強度に基づき所定の関係式に従って算出した
アクチュエータの消費電力と、アクチュエータの周囲温
度とに基づいて、アクチュエータを構成する要素のうち
の対象要素の温度をアクチュエータの熱伝達モデルに従
って算出する演算部を備え、対象要素の算出温度が第１
の設定温度を越えたときには、演算部は、アクチュエー
タの動作を停止する指令をドライバ回路に出力するか、
又は光ディスクの回転数を正規の回転数から低下させ、
かつサーボ信号の周波数帯域を正規の帯域より低い帯域
に変更する指令を光ディスクの回転機構及びサーボ機構
に出力することを特徴としている。
【００１２】本発明では、アクチュエータに供給された
電力とアクチュエータの熱伝達モデルから、アクチュエ
ータの駆動コイルあるいは対物レンズ等の構成要素の温
度を算出し、設定温度以上に達した場合に、アクチュエ
ータのドライブを停止したり、又は光ディスクの回転数
を低下させると共にサーボ信号の周波数帯域を低帯域に
変更する。これにより、ドライブ電流を低減することが
できるので、（１）温度上昇に関して、最も厳しい部
材、部分（対象要素）を対象にして、その温度を推定し
て保護することにより、損傷から確実に保護することが
できる、また、（２）ピーク電流、一時的な大電流を制
約する必要がないので、アクチュエータの瞬間的な大出
力、広帯域なサーボ動作などの能力を最大限引き出すこ
とができる。
電力とアクチュエータの熱伝達モデルから、アクチュエ
ータの駆動コイルあるいは対物レンズ等の構成要素の温
度を算出し、設定温度以上に達した場合に、アクチュエ
ータのドライブを停止したり、又は光ディスクの回転数
を低下させると共にサーボ信号の周波数帯域を低帯域に
変更する。これにより、ドライブ電流を低減することが
できるので、（１）温度上昇に関して、最も厳しい部
材、部分（対象要素）を対象にして、その温度を推定し
て保護することにより、損傷から確実に保護することが
できる、また、（２）ピーク電流、一時的な大電流を制
約する必要がないので、アクチュエータの瞬間的な大出
力、広帯域なサーボ動作などの能力を最大限引き出すこ
とができる。
【００１３】本発明の好適な実施態様では、対象要素の
算出温度が第１の設定温度より低い第２の設定温度未満
になったときには、演算部は、アクチュエータが動作停
止している場合にには、アクチュエータの動作を再開さ
せる指令をドライバ回路に出力し、また、光ディスクの
回転数が正規の回転数より低く、かつサーボ信号の周波
数帯域が正規の帯域より低い場合には、光ディスクの回
転数を正規の回転数に、かつサーボ信号の周波数帯域を
正規の帯域にそれぞれ復帰させる指令を光ディスクの回
転機構及びサーボ機構に出力する。これにより、アクチ
ュエータの動作を再開させ、対物レンズのフォーカシン
グ及びトラッキングを再び行うことができる。
算出温度が第１の設定温度より低い第２の設定温度未満
になったときには、演算部は、アクチュエータが動作停
止している場合にには、アクチュエータの動作を再開さ
せる指令をドライバ回路に出力し、また、光ディスクの
回転数が正規の回転数より低く、かつサーボ信号の周波
数帯域が正規の帯域より低い場合には、光ディスクの回
転数を正規の回転数に、かつサーボ信号の周波数帯域を
正規の帯域にそれぞれ復帰させる指令を光ディスクの回
転機構及びサーボ機構に出力する。これにより、アクチ
ュエータの動作を再開させ、対物レンズのフォーカシン
グ及びトラッキングを再び行うことができる。
【００１４】本発明の好適な実施態様では、光ディスク
装置に設けられたＤＳＰ（ディジタルシグナル・プロセ
ッサ）が、演算部として機能する。アクチュエータの熱
伝達モデルは、種々想定されるものの、例えば Ｔc ＝Ｔ0 ＋｛１／（１＋ｓＣＲ）｝×ＲＰ 但し、Ｔc ：対象要素の温度 Ｔ0 ：周囲温度 Ｃ ：熱容量 Ｒ ：熱抵抗 Ｐ ：駆動コイルに供給される電力 ｓ ：ラプラス変換子 で表現され、アクチュエータの消費電力Ｐが、ＤＳＰが
ドライバ回路に出力する信号強度Ｉ D に対して、 Ｐ＝ｒ×ｋ2 ×ＩD 2 但し、ｒ：駆動コイルの内部抵抗 ｋ：ＤＳＰからドライバ回路に出力される信号強度ＩD
とドライバ回路から駆動コイルに供給される電流Ｉとの
間の比率 の関係にある。
装置に設けられたＤＳＰ（ディジタルシグナル・プロセ
ッサ）が、演算部として機能する。アクチュエータの熱
伝達モデルは、種々想定されるものの、例えば Ｔc ＝Ｔ0 ＋｛１／（１＋ｓＣＲ）｝×ＲＰ 但し、Ｔc ：対象要素の温度 Ｔ0 ：周囲温度 Ｃ ：熱容量 Ｒ ：熱抵抗 Ｐ ：駆動コイルに供給される電力 ｓ ：ラプラス変換子 で表現され、アクチュエータの消費電力Ｐが、ＤＳＰが
ドライバ回路に出力する信号強度Ｉ D に対して、 Ｐ＝ｒ×ｋ2 ×ＩD 2 但し、ｒ：駆動コイルの内部抵抗 ｋ：ＤＳＰからドライバ回路に出力される信号強度ＩD
とドライバ回路から駆動コイルに供給される電流Ｉとの
間の比率 の関係にある。
【００１５】本発明の対象要素は、アクチュエータを構
成する要素である限り、制約はないが、実際的には、過
電流により焼損し易い駆動コイル又は対物レンズであ
る。
成する要素である限り、制約はないが、実際的には、過
電流により焼損し易い駆動コイル又は対物レンズであ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、実施形態例を挙げ、添付
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細
に説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係る光ディスク装置の実施形
態の一例であって、図１（ａ）は本実施形態例の光ディ
スク装置のアクチュエータ可動部の構成を示す模式図、
図１（ｂ）は熱伝達モデルの構成を示す図、及び図１
（ｃ）は熱伝達モデルに基づく温度上昇曲線のグラフで
ある。本実施形態例の光ディスク装置は、ＤＳＰ２２
が、演算部として機能して本実施形態例で特定する演算
を行い、本実施形態例で特定する指令をドライバ回路２
８等に出力し、指令されたドライバ回路２８等がその指
令に従って動作することを除いて、従来の光ディスク装
置１０の構成と同じ構成を備えている。
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細
に説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係る光ディスク装置の実施形
態の一例であって、図１（ａ）は本実施形態例の光ディ
スク装置のアクチュエータ可動部の構成を示す模式図、
図１（ｂ）は熱伝達モデルの構成を示す図、及び図１
（ｃ）は熱伝達モデルに基づく温度上昇曲線のグラフで
ある。本実施形態例の光ディスク装置は、ＤＳＰ２２
が、演算部として機能して本実施形態例で特定する演算
を行い、本実施形態例で特定する指令をドライバ回路２
８等に出力し、指令されたドライバ回路２８等がその指
令に従って動作することを除いて、従来の光ディスク装
置１０の構成と同じ構成を備えている。
【００１７】アクチュエータ１６は、ムービングコイル
方式のアクチュエータであって、図１（ａ）に示すよう
に、樹脂の成型品などからなる可動部本体に対物レンズ
１８、駆動コイル３０のコイル巻線などを一体的に組み
込んだ形で形成されているアクチュエータ可動部３２
と、図示しない固定マグネット部とから構成され、駆動
コイル３２と固定マグネット部との協働により駆動す
る。駆動コイル３０は、ドライバ回路２８から供給され
た電流によって固定マグネット部と協働して動作し、対
物レンズ１８を駆動し、制御する。
方式のアクチュエータであって、図１（ａ）に示すよう
に、樹脂の成型品などからなる可動部本体に対物レンズ
１８、駆動コイル３０のコイル巻線などを一体的に組み
込んだ形で形成されているアクチュエータ可動部３２
と、図示しない固定マグネット部とから構成され、駆動
コイル３２と固定マグネット部との協働により駆動す
る。駆動コイル３０は、ドライバ回路２８から供給され
た電流によって固定マグネット部と協働して動作し、対
物レンズ１８を駆動し、制御する。
【００１８】以下に、アクチュエータ可動部３２を駆動
する駆動コイル３０を焼損から守る保護対象とすること
にして、本実施形態例を説明する。 （１）駆動コイルの現在温度の算出方法 先ず、駆動コイル３０の現在温度を算出する方法を説明
する。駆動コイル３０の内部抵抗がｒのコイル巻線に電
流Ｉ（Ａ）が流れると、 Ｐ＝ｒ×Ｉ2 の電力が消費され、発熱する。この熱は、アクチュエー
タ可動部本体などに伝わり、アクチュエータ可動部本体
を加熱すると共に周囲の空気などに放散される。
する駆動コイル３０を焼損から守る保護対象とすること
にして、本実施形態例を説明する。 （１）駆動コイルの現在温度の算出方法 先ず、駆動コイル３０の現在温度を算出する方法を説明
する。駆動コイル３０の内部抵抗がｒのコイル巻線に電
流Ｉ（Ａ）が流れると、 Ｐ＝ｒ×Ｉ2 の電力が消費され、発熱する。この熱は、アクチュエー
タ可動部本体などに伝わり、アクチュエータ可動部本体
を加熱すると共に周囲の空気などに放散される。
【００１９】アクチュエータ可動部３２の熱伝達モデル
は、第１近似的には、図１（ｂ）に示すように、電力Ｐ
が供給される温度Ｔc の駆動コイル３０が、可動部熱容
量Ｃ及び可動部熱抵抗Ｒを介して、温度Ｔ0 のアクチュ
エータ１６の周辺部に接続されているとすることができ
る。アクチュエータ１６の周囲温度Ｔ0 は、実際に温度
センサを設けて測定しても良いし、機器設計上から許容
できる最高周囲温度を周囲温度Ｔ0 として設定しても良
い。
は、第１近似的には、図１（ｂ）に示すように、電力Ｐ
が供給される温度Ｔc の駆動コイル３０が、可動部熱容
量Ｃ及び可動部熱抵抗Ｒを介して、温度Ｔ0 のアクチュ
エータ１６の周辺部に接続されているとすることができ
る。アクチュエータ１６の周囲温度Ｔ0 は、実際に温度
センサを設けて測定しても良いし、機器設計上から許容
できる最高周囲温度を周囲温度Ｔ0 として設定しても良
い。
【００２０】定常的に、一定の電力Ｐが消費されている
とした場合の駆動コイル３２の温度上昇Ｔは、上述の伝
熱モデルによれば、 Ｔ＝Ｔc −Ｔ0 （１） Ｔ＝｛１／（１＋ｓＣＲ）｝×ＲＰ （２） である。但し、ｓはラプラス変換子である。よって、駆
動コイル３０の温度上昇Ｔの時間応答は、図１（ｃ）に
示すグラフになる。すなわち、一時遅れ系の応答とな
り、最終的に一定温度Ｔ1 に収束し、温度上昇値（Ｔ1
−Ｔ0 ）はＲＰに等しく、時定数τはＣＲである。実際
のアクチュエータ可動部３２の実測値の例は、Ｒ＝８０
（℃／Ｗ）、τ＝４０（ｓｅｃ）と言ったところで、時
定数τはかなり長いことがわかる。従って、駆動コイル
３０の温度変化Ｔ＝Ｔc −Ｔ0 は、比較的ゆっくりとし
ており、短時間であれば、かなりのピーク電力に耐えら
れると言える。
とした場合の駆動コイル３２の温度上昇Ｔは、上述の伝
熱モデルによれば、 Ｔ＝Ｔc −Ｔ0 （１） Ｔ＝｛１／（１＋ｓＣＲ）｝×ＲＰ （２） である。但し、ｓはラプラス変換子である。よって、駆
動コイル３０の温度上昇Ｔの時間応答は、図１（ｃ）に
示すグラフになる。すなわち、一時遅れ系の応答とな
り、最終的に一定温度Ｔ1 に収束し、温度上昇値（Ｔ1
−Ｔ0 ）はＲＰに等しく、時定数τはＣＲである。実際
のアクチュエータ可動部３２の実測値の例は、Ｒ＝８０
（℃／Ｗ）、τ＝４０（ｓｅｃ）と言ったところで、時
定数τはかなり長いことがわかる。従って、駆動コイル
３０の温度変化Ｔ＝Ｔc −Ｔ0 は、比較的ゆっくりとし
ており、短時間であれば、かなりのピーク電力に耐えら
れると言える。
【００２１】図２を参照してＤＳＰ２２による温度上昇
の推定方法を説明する。図２は、ＤＳＰ２２による温度
上昇を推定する具体的方法を説明する図である。ＤＳＰ
２２からドライバ回路２８に出力される信号強度ＩD と
ドライバ回路２８から駆動コイル３０に供給される電流
Ｉとを関係付ける比例定数をｋとすると、 Ｉ＝ｋ×ＩD （３） Ｔ＝Ｔc −Ｔ0 ＝｛１／（１＋ｓＣＲ）｝×ＲＰ （４） Ｐ＝ｒ×Ｉ2＝ｒ×ｋ2 ×ＩD 2 （５） であるから、 Ｔc ＝Ｔ0 ＋｛１／（１＋ｓＣＲ）｝×Ｒ×ｒ×ｋ2 ×ＩD 2 （６） の関係がある。式（６）による演算は、単純な一次のＬ
ＰＦ（ローパス・フィルタ）とゲインで実現できる演算
であって、ラプラス領域の関係を双一次変換などの手法
でＺ領域の式に移し、ＤＳＰ２２によって容易に演算処
理することができる。
の推定方法を説明する。図２は、ＤＳＰ２２による温度
上昇を推定する具体的方法を説明する図である。ＤＳＰ
２２からドライバ回路２８に出力される信号強度ＩD と
ドライバ回路２８から駆動コイル３０に供給される電流
Ｉとを関係付ける比例定数をｋとすると、 Ｉ＝ｋ×ＩD （３） Ｔ＝Ｔc −Ｔ0 ＝｛１／（１＋ｓＣＲ）｝×ＲＰ （４） Ｐ＝ｒ×Ｉ2＝ｒ×ｋ2 ×ＩD 2 （５） であるから、 Ｔc ＝Ｔ0 ＋｛１／（１＋ｓＣＲ）｝×Ｒ×ｒ×ｋ2 ×ＩD 2 （６） の関係がある。式（６）による演算は、単純な一次のＬ
ＰＦ（ローパス・フィルタ）とゲインで実現できる演算
であって、ラプラス領域の関係を双一次変換などの手法
でＺ領域の式に移し、ＤＳＰ２２によって容易に演算処
理することができる。
【００２２】本実施形態例では、ＤＳＰ２２は、上の式
（６）に従って、常時、駆動コイル３０の温度Ｔc を算
出できるので、仮に算出温度Ｔc が駆動コイル３０の許
容温度に近くなった場合は、これ以上温度が上がると、
駆動コイル３０が焼損するおそれがあると判断すること
ができる。尚、駆動コイル３０の許容温度が本発明で言
う第１の設定温度である。
（６）に従って、常時、駆動コイル３０の温度Ｔc を算
出できるので、仮に算出温度Ｔc が駆動コイル３０の許
容温度に近くなった場合は、これ以上温度が上がると、
駆動コイル３０が焼損するおそれがあると判断すること
ができる。尚、駆動コイル３０の許容温度が本発明で言
う第１の設定温度である。
【００２３】（２）ＤＳＰの指令 そこで、これ以上温度が上がると、駆動コイル３０が焼
損するおそれがあると判断した時には、ＤＳＰ２２は次
の（１）及び（２）の処置のいずれかを行う指令を出力
する。 （１）アクチュエータ１６の駆動コイル３０への通電を
停止し、フォーカシング系の動作を全て一旦停止状態と
する。 （２）光ディスク１２の回転数を正規の回転数より低下
させ、かつフォーカス制御信号の周波数帯域を正規の帯
域より低帯域とする。光ディスク１２の回転数を低下す
ることにより、フォーカスの制御仕様（追従性能）が緩
和されるので、制御帯域を低帯域にしても十分に追従で
きる。制御帯域を低帯域にすることにより、ドライブ電
流ＩD が減少するので、アクチュエータ１６の消費電力
Ｐをかなり大きく削減することができる。
損するおそれがあると判断した時には、ＤＳＰ２２は次
の（１）及び（２）の処置のいずれかを行う指令を出力
する。 （１）アクチュエータ１６の駆動コイル３０への通電を
停止し、フォーカシング系の動作を全て一旦停止状態と
する。 （２）光ディスク１２の回転数を正規の回転数より低下
させ、かつフォーカス制御信号の周波数帯域を正規の帯
域より低帯域とする。光ディスク１２の回転数を低下す
ることにより、フォーカスの制御仕様（追従性能）が緩
和されるので、制御帯域を低帯域にしても十分に追従で
きる。制御帯域を低帯域にすることにより、ドライブ電
流ＩD が減少するので、アクチュエータ１６の消費電力
Ｐをかなり大きく削減することができる。
【００２４】よって、上述のように、（１）及び（２）
のいずれかの処理を行うことにより、アクチュエータコ
イルでの消費電力は零になるか、又は著しく減少する。
よって、駆動コイル３０の温度Ｔc が第１の設定温度か
ら低下し、焼損を確実に防止することができる。
のいずれかの処理を行うことにより、アクチュエータコ
イルでの消費電力は零になるか、又は著しく減少する。
よって、駆動コイル３０の温度Ｔc が第１の設定温度か
ら低下し、焼損を確実に防止することができる。
【００２５】以上のいずれかの処置により、ＤＳＰ２２
により算出された駆動コイル３０の温度Ｔc が低下し
て、第１の設定温度より低い第２の設定温度未満にな
り、通常のアクチュエータ１６の動作に戻しても問題が
ないと判断される場合は、次の（３）及び（４）の処置
のいずれかを行う。 （３）アクチュエータ１６の駆動コイル３０の通電を再
開し、フォーカシング系の動作を通常の状態に戻す。 （４）フォーカス制御の信号の周波数帯域を元の正規の
帯域に戻し、光ディスク１２の回転数も元の正規の回転
数に戻す。
により算出された駆動コイル３０の温度Ｔc が低下し
て、第１の設定温度より低い第２の設定温度未満にな
り、通常のアクチュエータ１６の動作に戻しても問題が
ないと判断される場合は、次の（３）及び（４）の処置
のいずれかを行う。 （３）アクチュエータ１６の駆動コイル３０の通電を再
開し、フォーカシング系の動作を通常の状態に戻す。 （４）フォーカス制御の信号の周波数帯域を元の正規の
帯域に戻し、光ディスク１２の回転数も元の正規の回転
数に戻す。
【００２６】このように、本実施形態例では、アクチュ
エータ可動部３２の駆動コイル３０を焼損から保護した
い場合、駆動コイル３０の温度Ｔc を特定の関係式によ
り算出し、所定の処置を行う。よって、焼損からの保護
と言う意味で、従来の手段に比べて、より直接的な処置
を施すことができる。また、温度上昇の時定数は、実際
にはかなり大きいので、短時間であれば、かなり大きい
ピーク電力を供給することができる。更には、短時間電
力、又は短時間電流に対して不必要な制限も設ける必要
がないので、加速度出力特性などのアクチュエータの能
力を制約するようなことがない。
エータ可動部３２の駆動コイル３０を焼損から保護した
い場合、駆動コイル３０の温度Ｔc を特定の関係式によ
り算出し、所定の処置を行う。よって、焼損からの保護
と言う意味で、従来の手段に比べて、より直接的な処置
を施すことができる。また、温度上昇の時定数は、実際
にはかなり大きいので、短時間であれば、かなり大きい
ピーク電力を供給することができる。更には、短時間電
力、又は短時間電流に対して不必要な制限も設ける必要
がないので、加速度出力特性などのアクチュエータの能
力を制約するようなことがない。
【００２７】また、本実施形態例では、アクチュエータ
可動部３２の駆動コイル３０を焼損の保護対象としてい
るが、コーディング膜が破壊される等により、例えば対
物レンズ１８の方が駆動コイル３０より低い温度で焼損
するのであれば、対物レンズ１８の温度を駆動コイルの
例と同様にして算出し、同様に処置することにより、保
護することができる。
可動部３２の駆動コイル３０を焼損の保護対象としてい
るが、コーディング膜が破壊される等により、例えば対
物レンズ１８の方が駆動コイル３０より低い温度で焼損
するのであれば、対物レンズ１８の温度を駆動コイルの
例と同様にして算出し、同様に処置することにより、保
護することができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、アクチュエータに供給
された電力とアクチュエータの周囲温度から、アクチュ
エータの熱伝達モデルに基づいてアクチュエータの駆動
コイルあるいは対物レンズ等の構成要素の温度を算出
し、設定温度以上に達した場合に、アクチュエータのド
ライブを停止したり、又は光ディスクの回転数を低下さ
せ、かつサーボ信号の周波数帯域を低帯域に変更する。
これにより、ドライブ電流を低減することができるの
で、（１）温度上昇に関して最も弱い部材、部分（対象
要素）を対象にして、その温度を推定して保護すること
により、その部材、部分を損傷から確実に保護すること
ができる。（２）ピーク電流、又は一時的な大電流を制
約する必要がないので、アクチュエータの瞬間的な大出
力、及び広帯域なサーボ動作などの能力を最大限引き出
すことができる。
された電力とアクチュエータの周囲温度から、アクチュ
エータの熱伝達モデルに基づいてアクチュエータの駆動
コイルあるいは対物レンズ等の構成要素の温度を算出
し、設定温度以上に達した場合に、アクチュエータのド
ライブを停止したり、又は光ディスクの回転数を低下さ
せ、かつサーボ信号の周波数帯域を低帯域に変更する。
これにより、ドライブ電流を低減することができるの
で、（１）温度上昇に関して最も弱い部材、部分（対象
要素）を対象にして、その温度を推定して保護すること
により、その部材、部分を損傷から確実に保護すること
ができる。（２）ピーク電流、又は一時的な大電流を制
約する必要がないので、アクチュエータの瞬間的な大出
力、及び広帯域なサーボ動作などの能力を最大限引き出
すことができる。
【００２９】また、本発明では、アクチュエータの対象
要素の温度が第２の設定温度未満まで下がった場合は、
直ちにドライブを再開することができるので、（３）保
護動作からの自己復帰が容易に行えるという効果を有す
る。さらに、算出された温度に応じてサーボ信号の周波
数帯域を変化させる方式を採用すれば、（４）ドライブ
の動作を完全停止するのではなく、ある程度のパフォー
マンスを維持したままの状態で、アクチュエータを保護
することができる。従って、比較的定格の小さいアクチ
ュエータを、広帯域で大きな出力が要求される高倍速ド
ライブ、たとえば３２倍速ＣＤ−ＲＯＭ、光ディスクエ
ディタ等などに適用することが可能となる。
要素の温度が第２の設定温度未満まで下がった場合は、
直ちにドライブを再開することができるので、（３）保
護動作からの自己復帰が容易に行えるという効果を有す
る。さらに、算出された温度に応じてサーボ信号の周波
数帯域を変化させる方式を採用すれば、（４）ドライブ
の動作を完全停止するのではなく、ある程度のパフォー
マンスを維持したままの状態で、アクチュエータを保護
することができる。従って、比較的定格の小さいアクチ
ュエータを、広帯域で大きな出力が要求される高倍速ド
ライブ、たとえば３２倍速ＣＤ−ＲＯＭ、光ディスクエ
ディタ等などに適用することが可能となる。
【図１】図１（ａ）は実施形態例の光ディスク装置のア
クチュエータ可動部の構成を示す模式図、図１（ｂ）は
熱伝達モデルの構成を示す図、及び図１（ｃ）は熱伝達
モデルに基づく温度上昇曲線のグラフである。
クチュエータ可動部の構成を示す模式図、図１（ｂ）は
熱伝達モデルの構成を示す図、及び図１（ｃ）は熱伝達
モデルに基づく温度上昇曲線のグラフである。
【図２】ＤＳＰにより温度上昇を推定する具体的方法に
ついて説明した図である。
ついて説明した図である。
【図３】光ディスク装置の構成を示すブロック図であ
る。
る。
１０……光ディスク装置、１２……光ディスク、１４…
…光学ピックアップ、１６……アクチュエータ、１８…
…対物レンズ、２０……Ａ／Ｄコンバータ、２２……Ｄ
ＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）、２４……シス
テムコンピュータ、２６……Ｄ／Ａコンバータ、２８…
…ドライバ回路、３０……駆動コイル、３２……アクチ
ュエータ可動部。
…光学ピックアップ、１６……アクチュエータ、１８…
…対物レンズ、２０……Ａ／Ｄコンバータ、２２……Ｄ
ＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）、２４……シス
テムコンピュータ、２６……Ｄ／Ａコンバータ、２８…
…ドライバ回路、３０……駆動コイル、３２……アクチ
ュエータ可動部。
Claims (5)
- 【請求項１】 対物レンズを支持し、駆動するアクチュ
エータを備え、アクチュエータに設けられた駆動コイル
に供給する電流を制御して、対物レンズのフォーカシン
グ及びトラッキングを行う光ディスク装置において、 アクチュエータのドライバ回路に入力する信号強度に基
づき所定の関係式に従って算出したアクチュエータの消
費電力と、アクチュエータの周囲温度とに基づいて、ア
クチュエータを構成する要素のうちの対象要素の温度を
アクチュエータの熱伝達モデルに従って算出する演算部
を備え、 対象要素の算出温度が第１の設定温度を越えたときに
は、演算部は、アクチュエータの動作を停止する指令を
ドライバ回路に出力するか、又は光ディスクの回転数を
正規の回転数から低下させ、かつサーボ信号の周波数帯
域を正規の帯域より低い帯域に変更する指令を光ディス
クの回転機構及びサーボ機構に出力することを特徴とす
る光ディスク装置。 - 【請求項２】 対象要素の算出温度が第１の設定温度よ
り低い第２の設定温度未満になったときには、演算部
は、アクチュエータが動作停止している場合にには、ア
クチュエータの動作を再開させる指令をドライバ回路に
出力し、また、光ディスクの回転数が正規の回転数より
低く、かつサーボ信号の周波数帯域が正規の帯域より低
い場合には、光ディスクの回転数を正規の回転数に、か
つサーボ信号の周波数帯域を正規の帯域にそれぞれ復帰
させる指令を光ディスクの回転機構及びサーボ機構に出
力することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装
置。 - 【請求項３】 光ディスク装置に設けられたＤＳＰ（デ
ィジタルシグナル・プロセッサ）が、演算部として機能
することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディス
ク装置。 - 【請求項４】 アクチュエータの熱伝達モデルが、 Ｔc ＝Ｔ0 ＋｛１／（１＋ｓＣＲ）｝×ＲＰ 但し、Ｔc ：対象要素の温度 Ｔ0 ：周囲温度 Ｃ ：熱容量 Ｒ ：熱抵抗 Ｐ ：駆動コイルに供給される電力 ｓ ：ラプラス変換子 で表現され、アクチュエータの消費電力Ｐが、ＤＳＰが
ドライバ回路に出力する信号強度Ｉ D に対して、 Ｐ＝ｒ×ｋ2 ×ＩD 2 但し、ｒ：駆動コイルの内部抵抗 ｋ：ＤＳＰからドライバ回路に出力される信号強度ＩD
とドライバ回路から駆動コイルに供給される電流Ｉとを
関係付ける定数 の関係にあることを特徴とする請求項３に記載の光ディ
スク装置。 - 【請求項５】 対象要素が、駆動コイル又は対物レンズ
であることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11207707A JP2001034962A (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | 光ディスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11207707A JP2001034962A (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | 光ディスク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001034962A true JP2001034962A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16544242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11207707A Pending JP2001034962A (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | 光ディスク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001034962A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005196173A (ja) * | 2003-12-29 | 2005-07-21 | Hewlett-Packard Development Co Lp | レンズの温度を推定するシステムおよび方法 |
| JP2007299482A (ja) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 光ディスク再生装置 |
| US7423942B2 (en) | 2003-08-08 | 2008-09-09 | Hitachi-Lg Data Storage, Inc. | Optical disc device for recording different types of optical discs and data recording method for optical disc device |
| JP2009541913A (ja) * | 2006-06-26 | 2009-11-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ディスク・ドライブ及び光検出回路 |
-
1999
- 1999-07-22 JP JP11207707A patent/JP2001034962A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7423942B2 (en) | 2003-08-08 | 2008-09-09 | Hitachi-Lg Data Storage, Inc. | Optical disc device for recording different types of optical discs and data recording method for optical disc device |
| JP2005196173A (ja) * | 2003-12-29 | 2005-07-21 | Hewlett-Packard Development Co Lp | レンズの温度を推定するシステムおよび方法 |
| JP2007299482A (ja) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 光ディスク再生装置 |
| JP2009541913A (ja) * | 2006-06-26 | 2009-11-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ディスク・ドライブ及び光検出回路 |
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