JP2007215325A - 光ディスク装置、光ディスク装置のモータ駆動装置の保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スピンドルモータ、スレッドモータがショートした場合に、簡易な構成でモータ駆動装置の破損を防ぐ保護装置を提供する。
【解決手段】
制御用ＩＣ１０１とモータ駆動用ＩＣ１０２とモータ１０３を備える光ディスク装置に対して、保護装置１はモータ１０３の両端電圧１３、１４を入力して差分値を計算する差動回路２と、基準電圧と差動回路２の差動出力２０を比較して、モータ１０３のショートをＬＯＷで検出するショート検出信号３０を出力するコンパレータ３と、ショート検出信号３０とモータ駆動用ＩＣ１０２の異常をＬＯＷで検出する駆動可能信号１２との論理積回路４を備え、ショート検出信号３０、駆動可能信号１２のいずれかがＬＯＷになったときスタンバイ信号４０をＬＯＷにして、制御用ＩＣ１０１は、これを受けてモータ駆動用ＩＣ１０２を制御する制御信号１１を停止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクのスピンドルモータ、スレッドモータの駆動装置の保護装置に関する。

光ディスクのスピンドルモータ、スレッドモータの寿命が来る原因は、コミテータ（整流子）が磨耗して断線またはショートの状態となり、コミテータが破損することによることが多い。このコミテータが断線した状態で寿命が来た場合には駆動回路が破損することはないが、コミテータがショートした状態でスレッドモータの寿命が到来した場合には駆動回路が破損する問題があった。

一方、従来、過電流等によりモータ駆動回路が破損するのを防ぐため、保護装置が開示されている（特許文献１〜３等）。
特許文献１では、差動増幅器とコンパレータを備えたモータ異常検出回路と、この出力信号であるモータ移動検出信号を基にモータ駆動電流を減らす電流制御回路と、この電流制御回路の両端電圧から過電流を検出する過電流検出回路と電流制御回路の出力電流をオフにするリレー等を備え、モータ移動検出信号を検出した場合にこの過電流検出回路により予め駆動電流を減らした上で、過電流か否かを検出してリレーを動作させることにより、リレー動作等の時間遅れによるモータ駆動回路の破損を防ぐ旨が開示されている。

特許文献２では、他励式モータドライバー装置においてモータの相をオン・オフするトランジスタに接続されるモータの相電流検出抵抗より発生する電圧と比較器で比較し、モータの１相がオープンになっているとき、ラッチ回路が動作してモータドライブを停止させる旨の開示されている。

特許文献３では、ディスク記憶装置及び同スピンドルモータの異常検出方法について、電流センサがドライバＩＣから流体軸受けスピンドルモータに供給される電流を検出し、このドライバ回路からスピンドルモータに供給される電流値とスピンドルモータの正常動作時の電流値に相当する基準値と比較することでスピンドルモータの異常を判定しＣＰＵに割り込みをかける開示がある。
特開平６−２６９１９４号公報 特開２０００−１３９０９６号公報 特開２００２−２７２１７２号公報

しかしながら、特許文献１の装置では、装置が大掛かりとなる問題があった。即ちスピンドルモータが破損した場合には、光ディスク装置全体がもはや機能しないから、そもそもメインＩＣの復旧などを考慮するまでもなく、モータ駆動装置に供給する電流を単に弱めるような手段があれば十分である。にもかかわらず、リレーや複数の論理回路を備えており、装置が大掛かりとなる問題があった。

そこで、本発明は、スピンドルモータ、スレッドモータがショートした場合に、簡易な構成でモータ駆動装置の破損を防ぐ保護装置を提供する。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。

（１）本発明は、
光ディスクを回転させるスピンドルモータと、
前記スピンドルモータを駆動するスピンドルモータ駆動装置と、
前記スピンドルモータを駆動するよう指示するスピンドルモータ制御信号を、前記スピンドルモータ駆動装置に出力する制御部と、を備えた光ディスク装置に対して、
前記スピンドルモータ駆動装置は、前記スピンドルモータ制御信号の停止を前記制御部に要求する第１のスピンドルモータ制御停止信号を出力する機能を備えると共に、
前記制御部は、前記スピンドルモータ制御信号の出力を停止する制御停止機能を備える保護装置において、
前記スピンドルモータの両端電圧を入力とする差動回路と、
前記差動回路の出力と基準電圧と比較して基準電圧未満であれば、前記スピンドルモータのショートを検出するショート検出信号を出力するコンパレータと、
前記第１のスピンドルモータ制御停止信号または前記ショート検出信号が出力されているときは、第２のスピンドルモータ制御停止信号を出力する論理回路をさらに備え、
前記制御停止機能は、第２のスピンドルモータ制御停止信号を受けて前記スピンドルモータ制御信号の出力を停止する、光ディスク装置のモータ駆動装置の保護装置である。

このように構成すれば、前記スピンドルモータ駆動装置が何らかの都合により制御信号を受けると前記スピンドルモータ駆動装置が破損する恐れがある場合には、第１のスピンドルモータ制御停止信号を出力できる。しかしながら、前記スピンドルモータがショートしてしまった場合には、前記スピンドルモータ駆動装置はこれを検出できず、そのまま制御信号を受け続けると前記スピンドルモータ駆動装置が破壊される恐れがある。本発明は、差動回路とコンパレータによりショート検出信号を出力し、第１のスピンドルモータ制御停止信号が出力される場合も、ショート検出信号が出力される場合も、制御部は、論理回路の出力である第２のスピンドルモータ制御停止信号を受けて前記制御信号の出力を停止することができる。したがって、本発明によれば、コミテータがショートした状態でスピンドルモータの寿命が到来した場合に、簡易な構成でスピンドルモータ駆動装置の破損を防ぐことができる。

（２）本発明は、
光ディスクのデータを読み取るピックアップを半径方向に移動させるスレッドモータと、
前記スレッドモータを駆動するスレッドモータ駆動装置と、
前記スレッドモータを駆動するよう指示するスレッドモータ制御信号を、前記スレッドモータ駆動装置に出力する制御部と、を備えた光ディスク装置に対して、
前記スレッドモータ駆動装置は、前記スレッドモータ制御信号の停止を前記制御部に要求する第１のスレッドモータ制御停止信号を出力する機能を備えると共に、
前記制御部は、前記スレッドモータ制御信号の出力を停止する制御停止機能を備える保護装置において、
前記スレッドモータの両端電圧を入力とする差動回路と、
前記差動回路の出力と基準電圧と比較して基準電圧未満であれば、前記スレッドモータのショートを検出するショート検出信号を出力するコンパレータと、
前記第１のスレッドモータ制御停止信号または前記ショート検出信号が出力されているときは、第２のスレッドモータ制御停止信号を出力する論理回路をさらに備え、
前記制御停止機能は、第２のスレッドモータ制御停止信号を受けて前記スレッドモータ制御信号の出力を停止する、光ディスク装置のモータ駆動装置の保護装置である。
このように構成すれば、（１）の構成と同様の作用効果により、コミテータがショートした状態でスレッドモータの寿命が到来した場合に、簡易な構成でスレッドモータの駆動装置の破損を防ぐことができる。

（３）本発明は、
前記論理回路は、論理積回路または論理和回路で構成する。

このように構成すれば、（２）、（３）の構成の論理回路を簡易に構成できる。

（４）本発明は、
光ディスクを回転させるスピンドルモータと、
光ディスクのデータを読み取るピックアップを半径方向に移動させるスレッドモータと、
前記スピンドルモータを駆動するスピンドルモータ駆動装置と、
前記スレッドモータを駆動するスレッドモータ駆動装置と、
前記スピンドルモータを駆動するよう指示するスピンドルモータ制御信号を前記スピンドルモータ駆動装置に出力すると共に、前記スレッドモータを駆動するよう指示するスレッドモータ制御信号を前記スレッドモータ駆動装置に出力する制御部と、
前記スピンドルモータ駆動装置は、前記スピンドルモータ制御信号の停止を前記制御部に要求する第１のスピンドルモータ制御停止信号を出力する機能を備え、
前記スレッドモータ駆動装置は、前記スレッドモータ制御信号の停止を前記制御部に要求する第１のスレッドモータ制御停止信号を出力する機能を備え、
前記制御部は、前記スピンドルモータ制御信号、スレッドモータ制御信号の出力を停止する制御停止機能を備える光ディスク装置において、
前記スピンドルモータの両端電圧を入力とする第１の差動回路と、
前記第１の差動回路の出力と第１の基準電圧と比較して該第１の基準電圧未満であれば、前記スピンドルモータのショートを検出するスピンドルモータショート検出信号を出力する第１のコンパレータと、
前記第１のスピンドルモータ制御停止信号または前記スピンドルモータショート検出信号が出力されているときは、第２のスピンドルモータ制御停止信号を出力する第１の論理回路と、
前記スレッドモータの両端電圧を入力とする第２の差動回路と、
前記第２の差動回路の出力と第２の基準電圧と比較して該第２の基準電圧未満であれば、前記スレッドモータのショートを検出するスレッドモータショート検出信号を出力する第２のコンパレータと、
前記第２のスピンドルモータ制御停止信号または前記スレッドモータショート検出信号が出力されているときは、第２のスレッドモータ制御停止信号を出力する第２の論理回路と、
前記制御停止機能は、前記第２のスピンドルモータ制御停止信号を受けて前記スピンドルモータ制御信号の出力を停止し、前記第２のスレッドモータ制御停止信号を受けて前記スレッドモータ制御信号の出力を停止し、
前記第１、第２の論理回路は、論理積回路または論理和回路で構成する光ディスク装置。

本発明は、請求項１の発明に対応するものであり、前述（１）〜（３）の構成の保護装置を備える光ディスク装置である。

本発明によれば、スピンドルモータの寿命が到来してコミテータがショートした場合に、簡易な構成でスピンドルモータ駆動装置の破損を防ぐことができる。

図１を用いて、本実施形態の保護装置の構成について説明する。図１（Ａ）はこの保護装置のブロック図であり、図１（Ｂ）、（Ｃ）は、図１（Ａ）のコンパレータ３の構成例である。
保護装置１は、図１に示すような制御用ＩＣ１０１、モータ駆動用ＩＣ１０２、モータ１０３を備える光ディスク装置に対して、コミテータ（整流子）がショートした場合に、モータ駆動装置の破損を防ぐ保護装置である。保護装置１は、差動回路２とコンパレータ３と論理積回路４とを備える。

以下、上記した光ディスク装置の構成と保護装置１の構成について説明する。

まず、光ディスク装置の構成について説明する。モータ１０３は、光ディスクを回転させるスピンドルモータであり、内部にコミテータを備えている。
制御用ＩＣ１０１は、内部に計算部と制御用データを格納するＲＯＭ等を備えており、モータ駆動用ＩＣ１０２等の光ディスク装置全体を制御する。制御用ＩＣ１０１は、スタンバイ信号４０がオンになっている場合には、モータ１０３を駆動するモータ駆動用ＩＣ１０２に制御信号１１を出力する。ここでスタンバイ信号４０は、モータ駆動用ＩＣ１０２の駆動が可能な状態である旨を伝える信号である。スタンバイ信号４０がＯＮのときのみ制御用ＩＣ１０１は、制御信号１１を出力する。

モータ駆動用ＩＣ１０２は制御用ＩＣ１０１の制御信号１１を受けて、モータ１０３に駆動用電流を供給する。具体的には、制御用ＩＣ１０１が設定した目標値に到達するよう、制御用ＩＣ１０１はその目標値との誤差に比例した電流の指令値を指示し、モータ駆動用ＩＣ１０２は、この指示値の電流をモータ１０３に供給する。モータ駆動用ＩＣ１０２は、内部の異常等を検出した場合には、制御用ＩＣ１０１の制御信号１１の出力を止めるよう駆動可能信号１２をＬＯＷにし、異常等を検出しない場合には駆動可能信号１２は、ＨＩＧＨとして出力する。

次に、保護装置１について説明する。モータ１０３の寿命が到来するとき、このコミテータが破損することによる場合が多い。コミテータの破損する場合には、内部のコミテータがショートする場合と断線する場合がある。断線した場合には、モータ駆動用ＩＣ１０２の付加抵抗が∞となってモータ駆動用ＩＣ１０２が破損することがないが、モータ駆動用ＩＣ１０２の負荷抵抗が０となるため過電流が流れてモータ駆動用ＩＣ１０２が破損してしまうおそれがある。保護装置１はこのショートの場合に、モータ駆動用ＩＣ１０２の破損を防止する。

保護装置１の差動回路２は、モータ１０３の両端電圧１３（＋極側）、両端電圧１４（−極側）を差動入力２１、２２として入力して差動出力２０をコンパレータ３に出力する。モータ１０３内部のショートを判断するため、差動回路２は、両端電圧１３、１４の差分を計算する。
コンパレータ３は、基準電圧用電源３２の基準電圧入力３３（例えば、後述図１（Ｂ）参照。）と差動出力２０とを比較して、基準電圧未満であればショート検出信号３０をＬＯＷとして出力し、基準電圧以上であればＨＩＧＨを出力する。モータ１０３がショートすれば基準電圧未満になるので、この基準電圧を閾値として、コンパレータ３はこのショートを判断する。

論理積回路４は、ＡＮＤ論理を判断する論理回路用ＩＣで構成し、ショート検出信号３０、駆動可能信号１２が両方ＨＩＧＨのときのみスタンバイ信号４０をＨＩＧＨとして出力する。換言すると、ショート検出信号３０、駆動可能信号１２のいずれかがＬＯＷであれば、論理積回路４は、スタンバイ信号４０としてＬＯＷを制御用ＩＣ１０１に出力する。

以上で示したように、論理積回路４の作用によりコンパレータ３がショート検出信号３０をＬＯＷとして出力している場合、またはモータ駆動用ＩＣ１０２が異常を検出し駆動可能信号１２をＬＯＷとして出力している場合には、スタンバイ信号４０はＬＯＷとなりモータ駆動用ＩＣ１０２を駆動する制御信号１１は出力されない。これにより、モータ駆動用ＩＣ１０２内部で異常を検出しない場合にも、保護装置１は、モータ１０３の内部のショートを検出して制御信号１１を止めるよう制御用ＩＣ１０１に指示することができる。したがって、ショートした場合にモータ駆動用ＩＣ１０２に電流が供給されることがないから、過電流が流れてモータ駆動用ＩＣ１０２が破損するのを防ぐことができる。なお、論理積回路４の動作時間はナノ秒単位なので、モータ駆動用ＩＣ１０２が破損する前にモータ駆動用ＩＣ１０２への制御信号１１をとめることができる。

次に、図１（Ｂ）、（Ｃ）を用いてコンパレータ３の例（コンパレータ３Ａ、３Ｂ）を示す。図１（Ｂ）、（Ｃ）は、コンパレータの例１、２である。図１（Ｂ）に示すように、コンパレータ３Ａは、図１（Ａ）の差動回路２の差動出力２０と基準電圧入力３３を入力し、ショート検出信号３０を出力する差動回路３１と、差動回路３１の基準電圧入力３３側の端子をプラス側に接続し、マイナス側をアースに接続する基準電圧用電源３２を備えている。基準電圧用電源３２は、差動出力２０が所定の電圧以下であるかを判断するための閾値として用いるものであり、定電圧電源で構成する。差動出力２０と基準電圧入力３３の差分がマイナスの場合には、ショート検出信号３０としてＬＯＷが出力されショートを検出する。

図１（Ｃ）のコンパレータ３Ｂは、コンパレータ３Ａに対してさらに抵抗Ｒ２、Ｒ３を備えるコンパレータ３Ｂは基準電圧用電源３２の電圧を直接入力するのではなく、抵抗Ｒ２を介して差動回路３１の入力３４に基準電圧入力３３を接続する。また、入力３４とショート検出信号３０との間を抵抗Ｒ１で接続する。このコンパレータ３Ｂの構成は公知のヒステリシスコンパレータであり、出力がＨＩＧＨのときとＬＯＷのときでコンパレータ３の閾値を変化させるようにするものである。

なお、本実施形態の保護装置は、モータ１０３を光ディスク装置のピックアップを半径方向に移動させるスレッドモータにもそのまま応用できる（前述、図２の１Ｂ参照）。

また、以上で示した論理回路のＨＩＧＨ、ＬＯＷの設定は一例であり、論理的に可能な限り、各々の論理回路のうちいずれかのＨＩＧＨ、ＬＯＷの設定が逆であってもよい。

本実施形態の保護装置のブロック図

符号の説明

１−保護装置、 ２−差動回路、 ２０−差動出力、 ２１−差動入力、 ２２−差動入力
３−コンパレータ、 ３０−ショート検出信号、 ３１−差動回路
３２−基準電圧用電源、 ３３−基準電圧入力、 ３４−入力
４−論理積回路、 ４０−スタンバイ信号
Ｒ１−抵抗、 Ｒ２−抵抗、 ９９−アース
１０１−制御用ＩＣ、 １１−制御信号
１０２−モータ駆動用ＩＣ、 １２−駆動可能信号、
１０３−モータ、 １３−両端電圧、 １４−両端電圧

Claims (4)

1. 光ディスクを回転させるスピンドルモータと、
   光ディスクのデータを読み取るピックアップを半径方向に移動させるスレッドモータと、
   前記スピンドルモータを駆動するスピンドルモータ駆動装置と、
   前記スレッドモータを駆動するスレッドモータ駆動装置と、
   前記スピンドルモータを駆動するよう指示するスピンドルモータ制御信号を前記スピンドルモータ駆動装置に出力すると共に、前記スレッドモータを駆動するよう指示するスレッドモータ制御信号を前記スレッドモータ駆動装置に出力する制御部と、
   前記スピンドルモータ駆動装置は、前記スピンドルモータ制御信号の停止を前記制御部に要求する第１のスピンドルモータ制御停止信号を出力する機能を備え、
   前記スレッドモータ駆動装置は、前記スレッドモータ制御信号の停止を前記制御部に要求する第１のスレッドモータ制御停止信号を出力する機能を備え、
   前記制御部は、前記スピンドルモータ制御信号、スレッドモータ制御信号の出力を停止する制御停止機能を備える光ディスク装置において、
   前記スピンドルモータの両端電圧を入力とする第１の差動回路と、
   前記第１の差動回路の出力と第１の基準電圧と比較して該第１の基準電圧未満であれば、前記スピンドルモータのショートを検出するスピンドルモータショート検出信号を出力する第１のコンパレータと、
   前記第１のスピンドルモータ制御停止信号または前記スピンドルモータショート検出信号が出力されているときは、第２のスピンドルモータ制御停止信号を出力する第１の論理回路と、
   前記スレッドモータの両端電圧を入力とする第２の差動回路と、
   前記第２の差動回路の出力と第２の基準電圧と比較して該第２の基準電圧未満であれば、前記スレッドモータのショートを検出するスレッドモータショート検出信号を出力する第２のコンパレータと、
   前記第２のスピンドルモータ制御停止信号または前記スレッドモータショート検出信号が出力されているときは、第２のスレッドモータ制御停止信号を出力する第２の論理回路と、
   前記制御停止機能は、前記第２のスピンドルモータ制御停止信号を受けて前記スピンドルモータ制御信号の出力を停止し、前記第２のスレッドモータ制御停止信号を受けて前記スレッドモータ制御信号の出力を停止し、
   前記第１、第２の論理回路は、論理積回路または論理和回路で構成する光ディスク装置。
2. 光ディスクを回転させるスピンドルモータと、
   前記スピンドルモータを駆動するスピンドルモータ駆動装置と、
   前記スピンドルモータを駆動するよう指示するスピンドルモータ制御信号を、前記スピンドルモータ駆動装置に出力する制御部と、を備えた光ディスク装置に対して、
   前記スピンドルモータ駆動装置は、前記スピンドルモータ制御信号の停止を前記制御部に要求する第１のスピンドルモータ制御停止信号を出力する機能を備えると共に、
   前記制御部は、前記スピンドルモータ制御信号の出力を停止する制御停止機能を備える保護装置において、
   前記スピンドルモータの両端電圧を入力とする差動回路と、
   前記差動回路の出力と基準電圧と比較して基準電圧未満であれば、前記スピンドルモータのショートを検出するショート検出信号を出力するコンパレータと、
   前記第１のスピンドルモータ制御停止信号または前記ショート検出信号が出力されているときは、第２のスピンドルモータ制御停止信号を出力する論理回路をさらに備え、
   前記制御停止機能は、第２のスピンドルモータ制御停止信号を受けて前記スピンドルモータ制御信号の出力を停止する、光ディスク装置のモータ駆動装置の保護装置。
3. 光ディスクのデータを読み取るピックアップを半径方向に移動させるスレッドモータと、
   前記スレッドモータを駆動するスレッドモータ駆動装置と、
   前記スレッドモータを駆動するよう指示するスレッドモータ制御信号を、前記スレッドモータ駆動装置に出力する制御部と、を備えた光ディスク装置に対して、
   前記スレッドモータ駆動装置は、前記スレッドモータ制御信号の停止を前記制御部に要求する第１のスレッドモータ制御停止信号を出力する機能を備えると共に、
   前記制御部は、前記スレッドモータ制御信号の出力を停止する制御停止機能を備える保護装置において、
   前記スレッドモータの両端電圧を入力とする差動回路と、
   前記差動回路の出力と基準電圧と比較して基準電圧未満であれば、前記スレッドモータのショートを検出するショート検出信号を出力するコンパレータと、
   前記第１のスレッドモータ制御停止信号または前記ショート検出信号が出力されているときは、第２のスレッドモータ制御停止信号を出力する論理回路をさらに備え、
   前記制御停止機能は、第２のスレッドモータ制御停止信号を受けて前記スレッドモータ制御信号の出力を停止する、光ディスク装置のモータ駆動装置の保護装置。
4. 前記論理回路は、論理積回路または論理和回路で構成する、請求項２、３のいずれかに記載の光ディスク装置のモータ駆動装置の保護装置。

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