JP2009259300A - 光ディスク駆動装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】振動に強く、光ディスクのディスク面とピックアップの衝突を防止する光ディスク駆動装置を提供する。
【解決手段】移動装置に搭載され、所定位置に配置された光ディスクのディスク面からピックアップを用いて少なくとも情報を読取る光ディスク駆動装置は、移動装置が移動している道路上の位置に関する外部から取得した位置情報と移動装置が移動する道路の路面の状態に応じた路面状態情報とに基づいて、位置情報に対応する路面状態を判定し、その判定された路面状態と対応する制御情報によって光ディスク駆動装置のサーボ特性を制御する。
【選択図】図６

Description

本発明は、光ディスク駆動装置及びその制御方法に関し、例えば、ユーザによって移動される移動装置に搭載されるワーキングディスクタンスの小さい光ディスク駆動装置及びその制御方法に適用しても好適なものである。

自動車に搭載される車載装置、ノート型ＰＣ（Personal Computer）等の携帯型情報処理装置には、光ディスクの再生、又は記録／再生を行なう光ディスク駆動装置が搭載される場合がある。

車載装置は主として自動車の移動時に使用されるものである。また、ノート型ＰＣも例えば、自動車内のユーザに使用されることもある。すなわち、上述の車載装置、ノート型ＰＣ（以下では、これらを併せて移動装置と称する。）に搭載される光ディスク駆動装置は、ユーザの移動時に、ユーザの目的に応じて挿入された光ディスクから道路ガイド、音楽、映像等の情報の再生等を行なう。

光ディスク駆動装置が光ディスクに記録された情報を再生する際には、内部のピックアップから所定の波長の光を光ディスクのディスク面に対して放射し、その反射光を読取ることにより情報を読取り、その読取った情報に基づいて再生を行なう。

なお、システムダウンなどの不具合が生じた場合に、外部から取得した情報を保存しておき、その保存した情報を参照することにより不具合の原因の解明を効率化する車載装置であるドライブレコーダが知られている（特許文献１参照）。
特開２００４−４６４４９号公報

上述の光ディスク駆動装置に使用される光ディスクは、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）が一般的であるが、近年、次世代の光ディスクであるＢＤ（Blue-ray Disc）を利用することが検討されている。

しかしながら、ＢＤをメディアとして使用する光ディスク駆動装置は、ピックアップとＢＤのディスク面の距離、いわゆるワーキングディスタンスが０．２ｍｍ程度とＣＤ、ＤＶＤと比較して非常に短い。このため、移動装置が移動時になんらかの衝撃を受けたときに、ピックアップの先端がＢＤのディスク面に接触する可能性がある。特に、路面に凹凸が頻繁にある道路やつぎはぎのある道路を走行する自動車内に搭載されているときは、路面の凹凸やつぎはぎによる衝撃を受けて、光ディスク駆動装置内のＢＤのディスク面とピックアップとが接触する可能性が高くなる。そして接触が生じた場合は、ＢＤのディスク面に傷がつき、又はピックアップの先端が破損するなどの不具合が生じる可能性がある。

また、車載装置に搭載される光ディスク駆動装置は省電力化の要求もある。これは、近年、自動車内で使用される電子装置が増加しているため、各電子装置の電力使用量を抑制する必要があるためである。また、携帯型情報処理装置もバッテリーの電力に限度があるため、省電力化が同じように要求されている。

本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、振動に強く、光ディスクのディスク面とピックアップの衝突を防止することができる光ディスク駆動装置及びその制御方法を提案しようとするものである。

さらに、光ディスクのディスク面とピックアップの衝突の防止に加え、省電力化を図ることができる光ディスク駆動装置及びその制御方法を提案しようとうするものである。

本発明は、移動装置に搭載され、所定位置に配置された光ディスクのディスク面からピックアップを用いて少なくとも情報を読取る光ディスク駆動装置であって、前記移動装置が移動する道路の路面状態に応じた路面状態情報を記憶する路面状態情報記憶部と、前記移動装置が移動している道路上の位置に関する位置情報を外部から取得する位置情報取得部と、前記路面状態と対応して前記情報の読取りを制御する制御情報を前記路面状態に応じて記憶する制御情報記憶部と、前記位置情報取得部で取得した位置情報と前記路面情報記憶部に記憶された路面状態情報とに基づいて、前記位置情報に対応する路面状態を判定し、その判定された路面状態と対応する制御情報を前記制御情報記憶部から読み出し、その読み出した制御情報によって前記光ディスク駆動装置のサーボ特性を制御する制御部とを有するものである。

本発明によれば、振動に強く、光ディスクのディスク面とピックアップの衝突を防止することができる光ディスク駆動装置及びその制御方法を提案できる。

さらに、本発明によれば、光ディスクのディスク面とピックアップの衝突の防止に加え、省電力化を図ることができる光ディスク駆動装置及びその制御方法を提案できる。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態では本発明を自動車内に搭載される光ディスク駆動装置に適用した場合について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、光ディスク駆動装置１００の概略的な構成を示すブロック図である。図１に示すように、光ディスク駆動装置１００は、スピンドルモータ２、ドライバＩＣ３、ピックアップ４、メモリ６を有する信号処理ＬＳＩ５及び外部情報取得部７を有している。

スピンドルモータ２は、所定位置に配置された例えば、ＢＤのような光ディスクを回転させるモータである。ピックアップ４は、スピンドルモータにより回転される光ディスクのディスク面に光を放射し、その反射光を検出する。ドライバＩＣ３は、スピンドルモータ２の回転及びピックアップ４の光の放射及び反射光の検出を制御する。信号処理ＬＳＩは５、ピックアップ４で検出された反射光に基づく信号を処理するとともにドライバＩＣ３の駆動を制御する。

外部情報取得部７は、光ディスク駆動装置１００が搭載された自動車の位置を示す位置情報を取得する。この位置情報は、例えば、ＧＰＳ（Gloval Positioning System）、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）などを用いて取得する。この位置情報を取得するためのシステムは、各実施形態では外部情報取得部７に含むこととするが、別装置（例えば、カーナビゲーションシステム）に上記システムが搭載されている場合は、その別装置から位置情報を信号処理ＬＳＩ５が取得するように構成しても良い。

図２は、光ディスク駆動装置１００の一般的なサーボ制御を説明するための図である。サーボ制御は、目標値Ｘから出力された信号が所定のサーボ特性を有する制御対象に到達する前に“０”とするように制御するものである。このサーボ制御により、光ディスク面とピックアップとのワーキングディスタンスを制御している。ここで、サーボ対象とは、光ディスク駆動装置１００の場合は、ピックアップ４におけるアクチュエータ部である。

図３は、アクチュエータ部３０の制御を説明するための図である。アクチュエータ部３０は、対物レンズ１１、バネ部１２、永久磁石及びコイル部１３を有している。対物レンズ１１は、光ディスクから光を放射するとともにその反射光を読取るレンズである。バネ部１２は、対物レンズ１１を移動させる。永久磁石及びコイル部１３は、バネ部１２による対物レンズ１１の移動を制御する。サーボ制御は、具体的には、フォーカス制御、トラッキング制御、チルト制御により実行される。これらフォーカス制御、トラッキング制御、チルト制御については従来の技術と同様であるため説明を省略する。

アクチュエータ部３０の制御は、バネ部１２、永久磁石及びコイル部１３、消費電力を十分考慮して設計されている。しかしながら、このサーボ制御を乱す衝撃、例えば光ディスク駆動装置１００が搭載された自動車の路面からの衝撃、が発生した場合には、サーボ制御に不具合が発生する。このため、各実施形態では、光ディスク駆動装置１００はメモリ６に記憶された情報を用いて路面の状態に応じたサーボ制御を行なう。

図４は、メモリ６に記憶される情報を説明するための図である。メモリ６は、道路状態情報記憶部２２、第１の制御情報記憶部２３、第２の制御情報記憶部２４、第３の制御情報記憶部２５を有している。

道路状態情報記憶部２２は、道路情報と対応させた路面状態に関する路面状態情報を記憶する。路面状態としては、通常、つぎはぎ、悪道の３パターンがある。通常状態は、道路を自動車がスムースに走行できる状態である。つぎはぎ状態は、道路が所定間隔でつぎはぎとなっており、そのつなぎ目では自動車が路面から衝撃を受ける状態である。悪道状態は、道路の凹凸等が頻繁に発生し自動車が路面から頻繁に衝撃を受ける状態である。

なお、各実施形態では路面の状態は、通常、つぎはぎ、悪道の３パターンの場合で説明するが、もっと詳細に路面の状態を定義しても良いし、路面の状態を通常、悪道の２パターンに絞ってよい。

また、道路状態情報は、光ディスク駆動装置１００の出荷時に道路状態情報記憶部２２に記憶しておき、ユーザの所望のタイミングでバージョンアップする構成とする。しかしながら、例えば、インターネット経由で道路状態情報を道路状態情報記憶部２２にダウンロードする構成とし、適宜バージョンアップするようにしても良い。この構成だと、光ディスク駆動装置１００がインターネット接続機能を有する携帯型情報処理装置に搭載される場合に効果的である。

第１の制御情報記憶部２３、第２の制御情報記憶部２４、第３の制御情報記憶部２５には、それぞれ、サーボ制御を行なうための制御情報が記憶される。第１の制御情報記憶部２３には、路面の状態が通常であるときに信号処理ＬＳＩ５がドライバＩＣ３を制御するための第１の制御情報が記憶される。第２の情報記憶部２４には路面の状態がつぎはぎであるとき（周期的な振動を受けるとき）に信号処理ＬＳＩ５がドライバＩＣ３を制御するための第２の制御情報が記憶される。第３の制御情報記憶部２５には、路面の状態が悪道であるとき（突発的な振動を受けるとき）に信号処理ＬＳＩ５がドライバＩＣ３を制御するための第３の制御情報が記憶される。

このように光ディスク駆動装置１００は、第１の制御情報でサーボ制御される第１のモードと、第２の制御情報でサーバ制御される第２のモードと、第３の制御情報でサーボ制御される第３のモードを有している。

図５は、第１のモードから第３のモードのサーボ制御の特性を示す図である。図５は、縦軸がGain、横軸がf（Hz）を示すとともに、グラフ（ａ）〜（ｃ）を示している。グラフ（ａ）は第１のモード（通常）の特性を示したものであり、グラフ（ｂ）は第２のモード（つぎはぎ）の特性を示したものであり、グラフ（ｃ）は第３のモード（悪道）の特性を示したものである。

次に、信号処理ＬＳＩ５で実行される処理について説明する。図６は、ＬＳＩ信号処理５で実行される処理を示すフローチャートである。この処理は、例えば、光ディスク駆動装置１００の外部から光ディスクの再生の指示がなされたことにより開始される。

先ず、信号処理ＬＳＩ５は、ドライバＩＣ３を制御して所定位置に配置された光ディスク１から情報の読取りを開始する（Ｓ１０１）。

続いて、信号処理ＬＳＩ５は、路面状態を判定する（Ｓ１０２）。この路面状態の判定は、位置情報取得部７から取得できる位置情報と、道路状態記憶部２２に記憶される道路状態情報に基づいて判定される。すなわち、位置情報で特定される道路上の現在位置が、どのような路面状態であるかが道路状態情報により特定される。

そして、信号処理ＬＳＩ５は、現在位置の路面状態が、通常、つぎはぎ、悪道のいずれであるかを判定する（Ｓ１０３）。

路面の状態が通常である場合には、信号処理ＬＳＩ５は、第１の制御情報記憶部２３に記憶されている第１の制御情報を読み出し、その第１の制御情報に基づいてドライバＩＣ３を制御する（Ｓ１０４）。これにより、第１のモードでサーボ制御がなされ、道路をスムースに走行する場合に適した光ディスク１からの情報読み出し制御が行なわれる。

路面の状態がつぎはぎである場合には、信号処理ＬＳＩ５は、第２の制御情報記憶部２４に記憶されている第２の制御情報を読み出し、その第２の制御情報に基づいてドライバＩＣ３を制御する（Ｓ１０５）。これにより、第２のモードでサーボ制御がなされ、つぎはぎ箇所で衝撃を受ける路面を走行する場合に適した光ディスク１からの情報読み出し制御が行なわれる。

路面の状態が悪道である場合には、信号処理ＬＳＩ５は、第３の制御情報記憶部２５に記憶されている第３の制御情報を読み出し、その第３の制御情報に基づいてドライバＩＣ３を制御する（Ｓ１０６）。これにより、第３のモードでサーボ制御がなされ、悪道の路面を走行する場合に適した光ディスク１からの情報の読取り制御が行なわれる。

そして、信号処理ＬＳＩ５は、読取り終了か否かを判定する（Ｓ１０７）。信号処理ＬＳＩ５は、読取りが終了でないと判定すれば（Ｓ１０７：ＮＯ）、ステップＳ１０１の処理へ戻り既述の処理を繰り返し、読取りが終了であると判定すれば（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、処理を終了する。

この第１の実施形態によると、自動車内に搭載された光ディスク駆動装置１００は、外部から取得した位置情報と道路状態情報記憶部２２に記憶された道路状態情報を用いて、走行中の道路上の位置の路面状態が、通常、つぎはぎ、悪道のいずれであるかを判定し、その判定した路面状態に応じて第１のモードから第３のモードのいずれかのモードでドライバＩＣ３を制御して、光ディスク１から情報を読み出すことができる。

したがって、ワーキングディスタンスが小さい光ディスク駆動装置１００であっても、路面状態に応じて光ディスク１から情報を読み出すことができ、光ディスク１のディスク面とピックアップ４とが衝突することを防止することができる。

（第２の実施形態）
この第２の実施形態は、間欠再生動作を行なう光ディスク駆動装置１００に本発明を適用した場合について説明する。なお、光ディスク駆動装置１００の構成については、第１の実施形態で説明したものと同様であるため、同一の構成には同一の符号を付して説明するとともに図示及び説明は省略する。

ここで、間欠動作とは、光ディスクから読み出した情報を所定量メモリに蓄積すると光ディスクからの情報の読取りを一時的に中止し、メモリに蓄積した情報を用いて情報の再生を行い、メモリに蓄積した情報が一定量以下になると再度光ディスクから情報の読み出しをメモリが所定量になるまで行なう動作である。また、メモリに蓄積された情報の再生に関わる処理については従来の技術と同様であるため以下では説明を省略する。

次に、間欠動作を行なう光ディスク駆動装置１００において信号処理ＬＳＩ５が実行する処理について説明する。図７は、この処理を示すフローチャートである。なお、ステップＳ２０１からＳ２０７の処理は、第１の実施形態のステップＳ１０１からＳ１０７と同じ処理であるため説明は、省略する。

ステップＳ２０７で読取りが終了でないと判定した場合は（Ｓ２０７：ＮＯ）、信号処理ＬＳＩ５は、バッファメモリに記憶される情報がバッファメモリ上限に到達したか否かを判定する（Ｓ２０８）。ここで、バッファメモリは、間欠動作を行なう際に光ディスク１から読み出した情報を一時的に蓄積しておくバッファである。このバッファメモリは、メモリ６内の所定の領域に設けられる。

バッファメモリに記憶される情報がバッファメモリ上限に到達していない場合は（Ｓ２０８：ＮＯ）、ステップＳ２０１の処理へ戻る。一方、バッファメモリに記憶される情報がバッファメモリ上限に達した場合は（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、信号処理ＬＳＩ５は、光ディスク１からの情報の読取りを一時停止する（Ｓ２０９）。

そして、信号処理ＬＳＩ５は、路面状態が通常であるか（Ｓ２１０）、つぎはぎであるか（Ｓ２１１）、悪道であるか（Ｓ２１２）を判定する。路面状態が通常であると判定した場合は（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、信号処理ＬＳＩ５は、バッファメモリの閾値を３０パーセントに設定する（Ｓ２１３）。路面状態がつぎはぎであると判定した場合は（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、信号処理ＬＳＩ５は、バッファメモリの閾値を２０パーセントに設定する（Ｓ２１４）。路面状態が悪道であると判定した場合は（Ｓ２１２：ＹＥＳ）、信号処理ＬＳＩ５は、バッファメモリ閾値に設定する（Ｓ２１５）。

このステップＳ２１３〜Ｓ２１５の処理でバッファメモリの閾値が設定される。このバッファメモリの閾値とは、例えば、バッファメモリの閾値が３０パーセントである場合は、バッファメモリの記憶量の３０パーセント分のメモリ領域に記憶された情報がバッファメモリから読み出されたときの値である。ステップＳ２１３〜２１５の処理により、路面状態が、通常、つぎはぎ、悪道のいずれかに応じて、バッファメモリの下限閾値が変更される。なお、バッファメモリの閾値は、再生に使用され少なくなったバッファメモリに記憶された情報を追加するために、光ディスク１から情報の読み出しを再び開始する契機となる値である。

次に、信号処理ＬＳＩは、バッファメモリにメモリ領域に記憶された情報が、バッファメモリ下限閾値に到達したか否かを判定する（Ｓ２１６）。なお、バッファメモリ下限閾値は、ステップＳ２１３〜Ｓ２１５で設定された閾値と同値である。バッファメモリ下限閾値に到達していない場合は（Ｓ２１６：ＮＯ）、処理はステップＳ２１０の処理へ戻る。これにより、光ディスク１からの情報の読取りが一時停止している間、バッファメモリ下限閾値の設定が道路の路面状態に応じて設定される。

一方、バッファメモリ下限閾値に到達した場合は（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２０１の処理へ戻る。すなわち、光ディスク１からの情報の読取りを再開する。これにより、バッファメモリに記憶された情報が設定されたバッファメモリ下限閾値に到達した場合には、光ディスク１から情報が読み出され、バッファメモリに情報が追加される。

図８は、バッファメモリに記憶された情報の蓄積量と、光ディスク駆動装置１００の動作との関係を示す図である。上側はバッファメモリ蓄積量の変化を示し、下側は光ディスク駆動装置１００がアクティブであるか非アクティブであるかを示している。

図８に示すように、バッファメモリ下限閾値に応じて光ディスク駆動装置１００の駆動が開始されるタイミングが変化している。すなわち、バッファメモリ下限閾値（図８では、３０パーセント）に到達すると、光ディスク駆動装置１００はアクティブとなり、光ディスク１から情報を読取る。

この第２の実施形態によると、道路の路面状態に応じてバッファメモリ下限閾値を変更することにより、バッファメモリに記憶された情報が少なくなる前に道路の路面状態に応じて光ディスク１から情報を読取り、バッファメモリに記憶される情報を追加することができる。

このようにバッファメモリ下限閾値を路面状態に応じて変更することにより、路面状態が悪道の場合は路面状態が通常、つぎはぎの場合と比べてバッファメモリに記憶される情報の追加を早く行なうため、悪道状態において頻発する衝撃により光ディスク１から情報が読取れないという事態が生じても、情報の再生処理を少しでも長く持たせることができ、再生処理が停止するという事態を極力防止することができる。また、路面が通常時の場合は、路面状態が、つぎはぎ、悪道の場合と比べてバッファメモリ下限閾値を大きく設定することにより、光ディスク１から読み出す情報の追加を頻繁に行なわなくても良く、省電力的な効果を大きくすることができる。

なお、上記各実施形態では、本発明を光ディスク１から情報を読取る光ディスク駆動装置１００に適用した場合について説明したが、本発明は光ディスク１から情報を読取り、又は光ディスク１へ情報を書き込む光ディスク駆動装置にも適用できるものである。

さらに、上記各実施形態では、本発明を、光ディスク駆動装置を自動車に搭載した場合について説明したが、本発明は光ディスク駆動装置を搭載した例えば、ノート型ＰＣ等の携帯型情報処理装置にも適用できるものである。

本発明の第１の実施形態に関わる光ディスク駆動装置の構成を概略的に示す図である。 同実施形態に係わるサーボ制御を説明するための図である。 同実施形態に係わるサーボ制御の対象を説明するための図である。 同実施形態に係わるメモリに形成される記憶部を示す図である。 同実施形態に係わる第１から第３の制御情報を説明するための図である。 同実施形態に係わる処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に関わる処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係わるバッファメモリ蓄積量と光ディスク駆動装置のアクティブ／非アクティブとの関係を示す図である。

符号の説明

１…光ディスク、２…スピンドルモータ、３…ドライバＩＣ、４…ピックアップ、５…信号処理ＬＳＩ、６…メモリ、７…位置情報取得部、１１…対物レンズ、１２…バネ部、１３…永久磁石及びコイル部、２２…道路状態情報記憶部、２３…第１の制御情報記憶部、２４…第２の制御情報記憶部、２５…第３の制御情報記憶部、３０…サーボ対象、１００…光ディスク駆動装置

Claims (10)

1. 移動装置に搭載され、所定位置に配置された光ディスクのディスク面からピックアップを用いて少なくとも情報を読取る光ディスク駆動装置であって、
   前記移動装置が移動する道路の路面状態に応じた路面状態情報を記憶する路面状態情報記憶部と、
   前記移動装置が移動している道路上の位置に関する位置情報を外部から取得する位置情報取得部と、
   前記路面状態と対応して前記情報の読取りを制御する制御情報を前記路面状態に応じて記憶する制御情報記憶部と、
   前記位置情報取得部で取得した位置情報と前記路面情報記憶部に記憶された路面状態情報とに基づいて、前記位置情報に対応する路面状態を判定し、その判定された路面状態と対応する制御情報を前記制御情報記憶部から読み出し、その読み出した制御情報によって前記光ディスク駆動装置のサーボ特性を制御する制御部とを有することを特徴とする光ディスク駆動装置。
2. 前記制御情報記憶部に記憶される前記路面状態に応じた制御情報は、前記移動装置がスムースに走行できる通常の状態における第１の制御情報と、路面がつぎはぎのつぎはぎ状態における第２の制御情報と、路面に凸凹が頻繁にある悪路状態における第３の制御情報とを含み、
   前記制御部は、前記判定した路面状態に応じて前記第１の制御情報、前記第２の制御情報、前記第３の制御情報のいずれかを読み出すことを特徴とする請求項１記載の光ディスク駆動装置。
3. 前記路面情報記憶部に記憶される路面状態情報は更新されることを特徴とする請求項１記載の光ディスク駆動装置。
4. 前記位置情報取得部は、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）又はＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて外部から位置情報を取得することを特徴とする請求項１記載の光ディスク駆動装置。
5. 前記光ディスク駆動装置が搭載される移動体は、車載装置、又は、携帯型情報処理装置のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の光ディスク駆動装置。
6. 前記制御部は、光ディスクから読取った情報を所定量バッファメモリに記憶すると前記光ディスクからの情報の読取りを停止し、前記バッファメモリに記憶した情報を用いて情報の再生を行ない、前記バッファメモリから一定量の情報が前記再生に使用されると前記光ディスクから情報の読取りを行なう間欠制御を行なうことを特徴とする請求項１記載の光ディスク駆動装置。
7. 前記制御部は、前記一定量を前記路面状態に応じて変化させることを特徴とする請求項６記載の光ディスク駆動装置。
8. 前記変化は、路面状態が悪くなるほど前記一定量を少なくすることを特徴とする請求項７記載の光ディスク駆動装置。
9. 移動装置に搭載され、所定位置に配置された光ディスクのディスク面からピックアップを用いて少なくとも情報を読取る光ディスク駆動装置の制御方法であって、
   前記移動装置が移動している道路上の位置に関する外部から取得した位置情報と前記移動装置が移動する道路の路面の状態に応じた路面状態情報とに基づいて、前記位置情報に対応する路面状態を判定するステップと、
   その判定された路面状態と対応する制御情報によって前記光ディスク駆動装置のサーボ特性を制御するステップと、
   を有することを特徴とする光ディスク駆動装置の制御方法。
10. 光ディスクから読取った情報を所定量バッファメモリに記憶すると光ディスクからの情報の読取りを停止し、前記バッファメモリに記憶した情報を用いて情報の再生を行ない、前記バッファメモリから一定量の情報が前記再生に使用されると前記光ディスクから情報の読取りを行なう間欠制御を行なうステップを有することを特徴とする請求項９記載の光ディスク駆動装置の制御方法。

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