JP2003208725A - 過電流防止装置および光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、光ディスク記録再生装置などに内
蔵される各種アクチュエータを破損から保護することが
できる過電流防止装置および光ディスク装置に関する。 【解決手段】 本発明にかかる過電流防止装置では、光
ディスク装置に搭載されたアクチュエータと、このアク
チュエータに駆動電流を供給する供給手段２０と、供給
手段２０から供給される駆動電流の電流値を制御する制
御手段２２とを備え、制御手段２２は、一定の時間間隔
ごとに駆動電流をサンプリングし、このサンプリングし
た駆動電流の電流値を積算し、この積算値が制限電流を
超えた場合には、駆動電流を零にすることで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク記録再
生装置などに内蔵される各種アクチュエータを破損から
保護することができる過電流防止装置に関する。そし
て、この過電流防止装置を備える光ディスク装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク記録再生装置には、光ピック
アップの照射光の焦点を光ディスクの記録面に保持する
フォーカスアクチュエータ、照射光を光ディスクのトラ
ックの中心に保持するトラックアクチュエータ、このト
ラックアクチュエータと共同して照射光を目標のトラッ
クにスレッド移動するスレッドモータ、および、光ディ
スクを回転駆動するスピンドルモータなど各種のアクチ
ュエータが内蔵されている。

【０００３】このようなアクチュエータにおいて、光デ
ィスク記録再生装置の制御回路の異常、アクチュエータ
ドライバの動作異常、またはアクチュエータの絶縁不良
などが生じた場合には、過大な駆動電流がアクチュエー
タのコイルに流れてしまい、コイルの異常発熱や焼損、
場合によっては発火することがある。

【０００４】このため、従来は、供給される電圧を十分
低くしたり、ヒューズをアクチュエータドライブ部に直
列に接続したりして、過電流を防止していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電圧を下げ
る方法では、光ディスク記録再生装置の仕様により十分
下げることができない場合があるという問題がある。ま
た、ヒューズによる方法では、一旦過電流が流れるとヒ
ューズを交換する必要があるという問題があった。

【０００６】そこで、本発明の目的は、アクチュエータ
コイルに流れる電流をソフトウェア的に監視することに
より、過電流の防止を図りアクチュエータの破損を避け
得る過電流防止装置および光ディスク記録再生装置を提
供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる過電流防
止装置では、光ディスク装置に搭載されたアクチュエー
タと、前記アクチュエータに駆動電流を供給する供給手
段と、前記供給手段から供給される駆動電流の電流値を
制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、一定の時
間間隔ごとに駆動電流をサンプリングし、該サンプリン
グした駆動電流の電流値を積算し、該積算値が制限電流
を超えた場合には、駆動電流を零にすることで構成す
る。

【０００８】また、本発明にかかる過電流防止装置で
は、光ディスク装置に搭載されたアクチュエータと、前
記アクチュエータに駆動電流を供給する供給手段と、前
記供給手段から供給される駆動電流の電流値を制御する
制御手段と、一定の時間間隔ごとに駆動電流をサンプリ
ングする工程と、該サンプリングした駆動電流の電流値
を積算する工程と、該積算値が制限電流を超えた場合に
は駆動電流を零にする工程と含むプログラムを記憶する
記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記記憶手段から
の前記プログラムを実行することで前記駆動電流の電流
値を制御することで構成される。

【０００９】そして、本発明にかかる光ディスク装置で
は、アクチュエータと、前記アクチュエータに駆動電流
を供給する供給手段と、前記供給手段から供給される駆
動電流の電流値を制御する制御手段とを備え、前記制御
手段は、一定の時間間隔ごとに駆動電流をサンプリング
し、該サンプリングした駆動電流の電流値を積算し、該
積算値が制限電流を超えた場合には、駆動電流を零にす
ることで構成される。

【００１０】このように本発明にかかる過電流防止装置
および光ディスク装置では、ソフトウェアによって、駆
動電流をサンプリングし、該サンプリングした駆動電流
の電流値を積算し、該積算値が制限電流を超えたか否か
を判断し、超えた場合には駆動電流を零にするので、過
電流を防止し、アクチュエータの破損を避けることがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一の
構成については、同一の符号を付す。 （第１の実施形態）第１の実施形態は、一定時間内で電
流を累積的に加算し、この積算中に閾値を超えた場合に
駆動電流を零にすることで過電流を防止する実施形態で
ある。

【００１２】図１は、光ディスク記録再生装置の構成を
示す図である。

【００１３】図２は、光ピックアップの構成を示す図で
ある。

【００１４】図１において、光ディスク記録再生装置１
０は、チャックプレート１１、ターンテーブル１２、ス
ピンドルモータ１３、ガイドレール１４、光ピックアッ
プ１５、スレッドモータ１６、ＲＦアンプ１７、スピン
ドルモータドライバ１８、光源ドライバ１９、２軸機構
ドライバ２０、スレッドモータドライバ２１、ディジタ
ルシグナルプロセッサ（以下、「ＤＳＰ」と略記す
る。）２２、記憶回路２３、システム制御回路２４およ
び信号処理回路２５を備えて構成される。

【００１５】ターンテーブル１２は、対向するチャック
プレート１１とによって記録媒体４１をチャックする。
記録媒体４１、例えば、ＣＤ（compact disc）、ＤＶＤ
（digital versataile discまたはdigital video dis
c）などのディスク状の光記録媒体である。スピンドル
モータ１３は、その回転軸がターンテーブル１２に結合
され、記録媒体４１を回転させる。スピンドルモータ１
３は、スピンドルモータドライバ１８およびＤＳＰ２２
を介して、システム制御回路２４のスピンドルサーボを
受け、回転数一定（ＣＡＶ、constant angular velocit
y）方式により所定の角速度で記録媒体４１を回転駆動
する。なお、本発明は、記録媒体４１の回転速度にかか
わらず適用することができるので、線速度一定（ＣＬ
Ｖ、constantlinear velocity）方式などでもよい。

【００１６】光ピックアップ１５は、記録媒体４１のト
ラックにアクセスすることによって信号を読み書きす
る。

【００１７】図２において、光ピックアップ１５は、ト
ラッキングコイル３１、フォーカスコイル３２、対物レ
ンズ３３、ビームスプリッタ３４、コリメータレンズ３
５、光源３６、集光レンズ３７、フォト・ディテクタＩ
Ｃ（photo-detector integrated circuit、以下「ＰＤ
ＩＣ」と略記する。）３８を備えて構成される。

【００１８】トラッキングコイル３１およびフォーカス
コイル３２は、直交する２方向に対物レンズ３３を移動
することができる２軸機構を構成する。トラッキングコ
イル３１は、対物レンズ３３を記録媒体４１の水平方向
に移動し、フォーカスコイル３２は、対物レンズ３３を
記録媒体４１の垂直方向（記録媒体４１面に接離する方
向）に移動する。これらトラッキングコイル３１および
フォーカスコイル３２は、２軸機構ドライバ２０および
ＤＳＰ２２を介してシステム制御回路２４で駆動制御さ
れる。

【００１９】光源３６は、例えば、レーザ光を射出する
半導体レーザで構成され、記録媒体４１の記録波長に合
った所定波長の光を射出する。射出された光は、コリメ
ータレンズ３５で平行光にされた後に、ビームスプリッ
タ３４で記録媒体４１側に９０度反射され、対物レンズ
３３で合焦して記録媒体４１に入射される。この入射光
は、記録された情報を再生する際には記録媒体４１で記
録情報に従って反射される。この反射光は、対物レンズ
３３を介してビームスプリッタ３４に入射され、そのま
まビームスプリッタ３４を透過する。この透過光は、集
光レンズ３７を介してＰＤＩＣ３８で受光され、反射光
が検出され、電気信号を出力する。なお、記録媒体４１
に信号を記録する場合には、光源３６から射出される光
の強度は、記録すべき信号によって変調される。

【００２０】ＰＤＩＣ３８からの電気信号は、ＲＦアン
プ１７に入力され、フォーカス信号、トラッキング信号
および再生データ信号が生成される。フォーカス信号
は、例えば、非点収差法やフーコー法などによって生成
される。トラッキング信号は、例えば、ビーム法、プッ
シュプル法、ＤＰＤ（differential phase detection）
法、ＤＰＰ（differential push-pull）法などによって
生成される。

【００２１】フォーカス信号およびトラッキング信号
は、ＤＳＰ２２を介してシステム制御回路２４に入力さ
れ、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボに利用
される。再生データ信号は、信号処理回路２５に入力さ
れる。信号処理回路２５は、再生データ信号にデコード
やエラー訂正などの所要の信号処理を行い、記録媒体４
１に記録された情報を出力する。

【００２２】また、光源３６は、光源ドライバ１９およ
びＤＳＰ２２を介してシステム制御回路２４によって、
オン（発光）・オフ（消光）が制御される。

【００２３】図１に戻って、スレッドモータ１６は、シ
ステム制御回路２４によりＤＳＰ２２およびスレッドモ
ータドライバ２１を介して駆動制御され、光ピックアッ
プ１５をガイドレール１４に沿って記録媒体４１の水平
方向（記録媒体４１がディスク状である場合にはディス
クの半径方向）に移送する。なお、スレッドモータ１６
は、光ピックアップ１５自体の移送量とスレッドモータ
１６の駆動量との関係を特別な検出器を用いずに容易に
計量することができる観点から、例えば、ステッピング
モータが好適である。

【００２４】光ピックアップ１５から射出される光は、
記録媒体４１の水平方向（半径方向）に２種類の方法で
移動する。

【００２５】第１の移動方法は、光ピックアップ１５の
対物レンズ３３を２軸機構のトラッキングコイル３１に
よって少しずつ移動させる方法である。この第１の移動
方法は、主にトラッキングサーボ時に利用され、記録・
再生時に記録・再生の進行と共に射出される光をトラッ
クに追随させながら少しずつ送る方法である。

【００２６】第２の移動方法は、光ピックアップ１５自
体をスレッドモータ１６によってガイドレール１４に沿
って記録媒体４１の水平方向に一気に移動する方法であ
る。この第２の移動方法は、主に、シーク時に利用さ
れ、現在トラックから目標トラックまでトラックを横断
して光ピックアップ１５を一気に送る方法である。

【００２７】ＤＳＰ２２は、過電流防止部２６や制御・
演算部２７などを備えて構成され、システム制御回路２
４からの制御情報に基づいて、記憶回路２３に格納され
ているプログラムに従いスピンドルモータドライバ１
８、光源ドライバ１９、２軸機構ドライバ２０およびス
レッドモータドライバ２１を制御する。

【００２８】特に、ＤＳＰ２２は、２軸機構ドライバ２
０を制御する場合には、システム制御回路２４からの制
御情報に基づいて、トラッキングコイル３１およびフォ
ーカスコイル３２に通電する電流値を例えば８ビットで
それぞれ表し、これらディジタル値を過電流防止部２６
のレジスタにセットすると共に、このディジタル値を積
算する。２軸機構ドライバ２０は、このレジスタにセッ
トされた値を読み込み、このセットされた値の各電流を
トラッキングコイル３１およびフォーカスコイル３２に
それぞれ通電する。

【００２９】記録回路２３は、例えば半導体メモリであ
り、光ディスク記録再生装置１０を制御するプログラ
ム、プログラム実行中の各値、通電した電流値を積算す
る期間である積算期間WTおよび過電流であるか否かを判
断する閾値Dなどを記憶する。

【００３０】システム制御回路２４は、例えば、マイク
ロプロセッサ（ＭＰＵ）であり、情報の読み書き、フォ
ーカスサーボ、トラッキングサーボおよびスピンドルサ
ーボなどの光ディスク記録再生装置１０全体や各部の動
作を制御する。

【００３１】次に、光ディスク記録再生装置１０の過電
流防止動作について説明する。

【００３２】図３は、第１の実施形態における動作のフ
ローチャートを示す図である。

【００３３】図３において、光ディスク記録再生装置１
０が起動されると、ＤＳＰ２２の制御・演算部２７は、
記憶回路２３にアクセスして積算期間WT、制限電流を示
す閾値Dおよびプログラムなどを読み込む。

【００３４】制御・演算部２７は、プログラムを実行
し、まず、通電した電流値を積算した値を格納する変数
である積算値SUMや積算した経過時間を示す変数である
経過時間TIMERなど各変数を零に初期化する（Ｓ１
１）。

【００３５】次に、制御・演算部２７は、２軸機構ドラ
イバ２０への出力をサンプリングする。すなわち、制御
・演算部２７は、過電流防止部２６のレジスタにセット
された、トラッキングコイル３１に流れる電流値Jを参
照する（Ｓ１２）。

【００３６】次に、制御・演算部２７は、トラッキング
コイル３１に流れる電流を監視するために、電流値Jの
積算値、（積算値SUM）＝（積算値SUM）＋（電流値J）
を計算する。さらに、制御・演算部２７は、経過時間を
計算するために、経過時間TIMERを更新する。すなわ
ち、制御・演算部２７は、（経過時間TIMER）＝（経過
時間TIMER）＋（所定値）を計算する。所定値は、積算
する時間間隔や制御・演算部の動作速度などに応じて決
定され、例えば、「１」や「１０」などに設定される。

【００３７】次に、制御・演算部２７は、通電した電流
の積算値SUMが閾値Ｄを越えたか否かを判断する。

【００３８】ここで、トラッキングコイル３１の破損
は、トラッキングコイル３１に供給される電力による
が、本実施形態では、トラッキングコイル３１に流れる
電流によって破損の有無を判断している。したがって、
閾値Dは、トラッキングコイル３１を破損させる電力と
サンプリング間隔とを考慮して決定される。

【００３９】判断の結果、積算値SUMが閾値Dを越えてい
る場合には、トラッキングコイル３１に過電流が流れる
ことになるので、制御・演算部２７は、トラッキングコ
イル３１に流れる電流値を零にするために、過電流防止
部２６のトラッキングコイル３１用のレジスタに零をセ
ットする（Ｓ１５）。これによって、トラッキングコイ
ル３１を駆動する駆動電流が零となるので、トラッキン
グコイル３１の破損を回避することができる。

【００４０】一方、判断の結果、積算値SUMが閾値を越
えていない場合には、経過時間TIMERが積算期間WTを越
えているか否かを判断する。判断の結果、越えている場
合には処理をＳ１１に戻し、越えていない場合には処理
をＳ１２に戻す。

【００４１】なお、この実施形態では、トラッキングコ
イル３１の破損を避けるためにトラッキングコイル３１
に通電される電流のみを監視したが、これに限定され
ず、フォーカスコイル３２の通電電流、スピンドルモー
タ１３の通電電流、スレッドモータ１６の通電電流など
も監視するようにしても良い。

【００４２】第１の実施形態の光ディスク記録再生装置
１０では、一定の時間範囲内にトラッキングコイル３１
に流れる電流の総和を監視するので、過電流を防止する
ことができトラッキングコイル３１の損傷を防止するこ
とができる。そして、トラッキングコイル３１に流れる
電流値を一定の時間間隔でサンプリングし、サンプリン
グ値を積算値SUMにサンプリングの都度加算していくこ
とによって、一定の時間範囲内にトラッキングコイル３
１に流れる電流の総和を求めているので、記憶回路２３
の記憶容量が少なくて済む。つまり、プログラム実行中
のデータを保存する記憶領域としては、積算値SUMと経
過時間TIMERの２ワード分で済む。 （第２の実施形態）第１の実施形態では、トラッキング
コイル３１に流れる電流の総和は、一定の時間範囲内ご
とに求め、その都度零に初期化したが、第２の実施形態
では、トラッキングコイル３１に流れる電流値をサンプ
リングするごとに電流の総和を求める一定の時間範囲を
順次にずらしていく実施形態である。

【００４３】第２の実施形態にかかる光ディスク記録再
生装置は、記憶回路２３の記憶容量や格納されるプログ
ラムなどが異なるだけで、各部の構成は、図１および図
２に示す光ディスク記録再生装置と同様であるので、そ
の説明を省略する。

【００４４】次に、第２の実施形態にかかる光ディスク
記録再生装置の動作について説明する。図４は、第２の
実施形態における動作のフローチャートを示す図であ
る。

【００４５】図４において、光ディスク記録再生装置１
０が起動されると、ＤＳＰ２２の制御・演算部２７は、
記憶回路２３にアクセスして閾値Dおよびプログラムな
どを読み込む。

【００４６】制御・演算部２７は、プログラムを実行
し、まず、通電した電流値を積算した値を格納する変数
である積算値SUMやサンプリングした電流値をどのアド
レスに格納すべきかを示すポインタＰなどの各変数を零
に初期化する（Ｓ２１）。

【００４７】次に、制御・演算部２７は、２軸機構ドラ
イバ２０への出力をサンプリングする。すなわち、制御
・演算部２７は、過電流防止部２６のレジスタにセット
された、トラッキングコイル３１に流れる電流値Jを参
照する。そして、この電流値Jを記憶回路２３の所定の
アドレスに格納する。

【００４８】ここで、電流値Jを記憶回路２３に格納す
る仕方について説明する。

【００４９】図５は、第２の実施形態の記憶回路におけ
るデータ配置を示す図である。

【００５０】図６は、サンプリングデータの格納とポイ
ンタとの関係を示す図である。

【００５１】図５および図６において、記憶回路２３に
おける電流値Jを格納する記憶領域は、一定の時間範囲
内にサンプリングされる電流値Jの個数より１だけ多い
記憶容量分だけ容易される。例えば、０．５秒間にトラ
ッキングコイル３１に流れる電流を０．０００５秒間隔
で１ワードのデータとしてサンプリングする場合には、
記憶容量は、（０．５／０．０００５＋１）ワードであ
る。

【００５２】サンプリングした電流値Jがどのアドレス
に格納されるかは、ＤＳＰ２２内のアドレスレジスタ
（図１に不図示）にポインタＰとして指示される。ポイ
ンタＰは、プログラムの実行開始時に零（図５ではアド
レス００００）から始まり、電流値がサンプリングされ
記憶回路２３に格納されるたびに１が加算されてインク
リメントされる。そして、電流値Jを格納する記憶領域
における最終アドレス（図５、図６ではアドレス△１０
０）の記憶領域にサンプリングされた電流値Jが格納さ
れると（図６Ａ）、ポインタＰは、電流値Jを格納する
記憶領域の先頭アドレス（図５、図６ではアドレス００
００）に戻され（図６Ｂ）、再び電流値がサンプリング
され記憶回路２３に格納されるたびに１が加算されてイ
ンクリメントされる（図６Ｃ）。

【００５３】このように電流値Jを格納する記憶領域内
でポインタＰをループ上に変更することによって、トラ
ッキングコイル３１に流れる電流値をサンプリングする
ごとに電流の総和を求める一定の時間範囲を順次にずら
していくことができる。

【００５４】図４に戻って、次に、制御・演算部２７
は、トラッキングコイル３１に流れる電流を監視するた
めに、電流値Jの積算値を計算する。すなわち、制御・
演算部２７は、（積算値SUM）＝（積算値SUM）＋（電流
値J）−（ポインタ［Ｐ＋１］のアドレスの記憶領域に
格納されている電流値J）を計算する。

【００５５】次に、制御・演算部２７は、通電した電流
の積算値SUMが閾値Ｄを越えたか否かを判断する（Ｓ２
４）。

【００５６】判断の結果、積算値SUMが閾値Dを越えてい
る場合には、トラッキングコイル３１に過電流が流れる
ことになるので、制御・演算部２７は、トラッキングコ
イル３１に流れる電流値を零にするために、過電流防止
部２６のトラッキングコイル３１用のレジスタに零をセ
ットする（Ｓ２５）。これによって、トラッキングコイ
ル３１を駆動する駆動電流が零となるので、トラッキン
グコイル３１の破損を回避することができる。

【００５７】一方、判断の結果、積算値SUMが閾値Dを越
えていない場合には、処理をＳ２２に戻す。

【００５８】第２の実施形態の光ディスク記録再生装置
１０では、一定の時間範囲内にトラッキングコイル３１
に流れる電流の総和を監視するので、過電流を防止する
ことができトラッキングコイル３１の損傷を防止するこ
とができる。そして、電流の総和を求める一定の時間範
囲をサンプリングするごとに順次にずらしていくので、
トラッキングコイル３１の駆動電流が急激に変化した場
合でも直前までの積算値が考慮されるため、確実に過電
流を防止することができる。

【００５９】なお、第１および第２の実施形態では、過
電流防止部２６は、レジスタの内容を零にセットするこ
とでトラッキングコイル３１に流れる電流値を零にした
が、これに限定されず、オン・オフスイッチなどによっ
てトラッキングコイル３１に流れる電流を遮断しても良
い。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、本発明では、ソフトウェ
アによってアクチュエータコイルに流れる駆動電流を監
視し、過電流の場合にはこの駆動電流を零にするので、
光ディスク記録再生装置の制御回路の異常、アクチュエ
ータドライバの動作異常、またはアクチュエータの絶縁
不良などによって流れる過大な駆動電流を防止すること
ができる。このため、アクチュエータのコイルの異常発
熱や焼損などを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ディスク記録再生装置の構成を示す図であ
る。

【図２】光ピックアップの構成を示す図である。

【図３】第１の実施形態における動作のフローチャート
を示す図である。

【図４】第２の実施形態における動作のフローチャート
を示す図である。

【図５】第２の実施形態の記憶回路におけるデータ配置
を示す図である。

【図６】サンプリングデータの格納とポインタとの関係
を示す図である。

【符号の説明】

１０ 光ディスク記録再生装置 １５ 光ピックアップ １６ ２軸機構ドライバ ２２ ＤＳＰ ２３ 記憶回路 ２６ 過電流防止部 ２７ 制御・演算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D118 AA27 AA28 CA07 CA11 CA13 CD19

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスク装置に搭載されたアクチュエ
   ータと、 前記アクチュエータに駆動電流を供給する供給手段と、 前記供給手段から供給される駆動電流の電流値を制御す
   る制御手段とを備え、 前記制御手段は、一定の時間間隔ごとに駆動電流をサン
   プリングし、該サンプリングした駆動電流の電流値を積
   算し、該積算値が制限電流を超えた場合には、駆動電流
   を零にすることを特徴とする過電流防止装置。
2. 【請求項２】 光ディスク装置に搭載されたアクチュエ
   ータと、 前記アクチュエータに駆動電流を供給する供給手段と、 前記供給手段から供給される駆動電流の電流値を制御す
   る制御手段と、 一定の時間間隔ごとに駆動電流をサンプリングする工程
   と、該サンプリングした駆動電流の電流値を積算する工
   程と、該積算値が制限電流を超えた場合には駆動電流を
   零にする工程と含むプログラムを記憶する記憶手段とを
   備え、 前記制御手段は、前記記憶手段からの前記プログラムを
   実行することで前記駆動電流の電流値を制御することを
   特徴とする過電流防止装置。
3. 【請求項３】 アクチュエータと、 前記アクチュエータに駆動電流を供給する供給手段と、 前記供給手段から供給される駆動電流の電流値を制御す
   る制御手段とを備え、 前記制御手段は、一定の時間間隔ごとに駆動電流をサン
   プリングし、該サンプリングした駆動電流の電流値を積
   算し、該積算値が制限電流を超えた場合には、駆動電流
   を零にすることを特徴とする光ディスク装置。