JP2010040130A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】イジェクト位置にディスクトレイを高精度に位置決めする。
【解決手段】光ディスク装置２の制御部１５は、ディスクトレイ５を格納位置から露出位置に向けて駆動する。イジェクト位置直前の位置を検出スイッチで検出すると、速度を低下させてディスクトレイ５をメカストッパに当接させて位置決めする。制御部１５は、イジェクト位置直前の位置までの移動時間を計測し、計測時間に応じてメカストッパに当接させるための駆動電圧を増減調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は光ディスク装置に関し、特にディスクトレイの移動に関する。

従来より、ディスクトレイの移動速度を調整する技術が提案されている。下記の特許文献１には、ディスクトレイの突出位置と収納位置との間の実移動時間を計測し、計測した実移動時間と移動基準時間との比較結果に基づいて、ディスクトレイの移動時間を補正するための情報信号をディスクトレイ駆動モータ制御手段に出力することが開示されている。

また、特許文献２には、載置用トレイをスライドさせた際に、予め設定された載置トレイの移動速度が得られない場合に、演算手段から駆動電源に出力モータへの印加電圧を適宜修正するための命令信号を出力することが開示されている。また、特許文献３には、ディスクトレイのローディング時間またはイジェクト時間を計測し、ディスクトレイローディング時間またはディスクトレイイジェクト時間が所定の範囲内にならない場合に、ローディングモータの駆動電圧を変化させ、ディスクトレイローディング時間またはディスクトレイイジェクト時間が所定の範囲内となるようにモータを制御することが開示されている。さらに、特許文献４には、ディスクトレイのオープンスイッチが押下されてからディスクトレイがオープンしたことを検出するスイッチがオフになるまでの時間を測定し、ディスクトレイの開閉動作開始から一定時間内にスイッチがオフされなかった場合に、埃などが移動手段に付着してディスクトレイの開閉動作が鈍くあるいは停止していると判断してモータに印加する駆動電圧を高くすることが開示されている。

実開平２−１４４１５９号公報 特開２００１−２１６７０２号公報 特開２００３−２８１８０６号公報 特開２００８−３４０３０号公報

光ディスクを自動的に光ディスク装置まで搬送する処理システム等においては、光ディスクを確実にディスクトレイに載置するためにはディスクトレイが高精度に位置決めされている必要がある。ディスクトレイの位置が不安定では、光ディスクがディスクトレイから逸脱する、あるいは取り出すことが困難となる。ディスクトレイの位置精度を向上させるためには、ディスクトレイをイジェクトする際にメカストッパに当接させるまで移動させる方法がある。

一般に、ディスクトレイ方式のローディング機構において、ローディング完了位置（クローズ位置）とイジェクト完了位置（オープン位置）をそれぞれ検出するスイッチが設けられる。このスイッチによりイジェクトを検出した時点でディスクトレイは停止する。メカストッパに衝突するとその衝撃からボス折れなどの故障が生じるため、スイッチがオンしてからメカストッパまで適当なマージンを設けてメカストッパに衝突しないように制御する。しかしながら、スイッチがオンする位置、またはスイッチがオンしてから実際にディスクトレイが停止する距離もばらつきが生じるので、ディスクトレイの位置精度は高くない。そこで、上記のようにあえてディスクトレイをメカストッパに当接させて位置精度を確保する。メカストッパ衝突時の故障を防止するために、スイッチがオンしてからメカストッパに当接するまでは、相対的に低い速度でディスクトレイを駆動する。

ところが、経時変化によりディスクトレイの摩擦力が変化し、あるいは装置の電源電圧が変動した場合に、同じようにディスクトレイを駆動してもディスクトレイの移動速度に変化が生じ、場合によってはメカストッパに当接せずに途中で停止してしまう事態も生じ得るため、ディスクトレイの位置精度が確保できない問題がある。

本発明は、ディスクトレイの位置精度を確保できる装置を提供することにある。

本発明は、光ディスクを搬送するディスクトレイと、前記ディスクトレイを格納位置と露出位置との間で駆動する駆動手段であって、前記格納位置から所定の露出位置直前位置まで第１の駆動プロファイルで駆動し、前記露出位置直前位置から前記露出位置まで前記第１の駆動プロファイルよりも相対的に低速な第２の駆動プロファイルで駆動する駆動手段と、前記ディスクトレイを前記第１の駆動プロファイルで前記格納位置から前記露出位置直前位置まで駆動したときの時間を基準時間と比較し、比較結果に応じて前記第２の駆動プロファイルを調整する制御手段とを有する。

本発明の１つの実施形態では、前記制御手段は、前記ディスクトレイを前記第１の駆動プロファイルで前記格納位置から前記露出位置直前位置まで駆動したときの時間が基準時間より長い場合に、前記第２の駆動プロファイルを増大調整し、前記ディスクトレイを前記第１の駆動プロファイルで前記格納位置から前記露出位置直前位置まで駆動したときの時間が基準時間より短い場合に、前記第２の駆動プロファイルを減少調整する。

本発明によれば、ディスクトレイの経時変化によらず、ディスクトレイを適当な速度で確実に露出位置まで移動させて位置決めすることができる。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。

図１に、本実施形態における光ディスク装置２の外観を示す。光ディスク装置２のケース４の内部には、ディスクトレイ５、光ピックアップ、ピックアップベース、スピンドルモータ、ターンテーブルを含むメカ部１０や回路基板が組み込まれている。ケース４の前面には、光ディスク３の再生を開始する再生スイッチ１２、光ディスク３の再生を停止する停止スイッチ１３、ディスクトレイ５開閉用の開閉スイッチ１４等の各種スイッチが設けられる。これら開閉スイッチ１４を含む各種スイッチは、光ディスク装置２の主制御を行う制御部１５に接続される。

ディスクトレイ５は、光ディスク３の記録あるいは再生時にケース４内部にローディングされるローディング位置（格納位置）と、ケース４外部に露出されるイジェクト位置（露出位置）との間で移動可能に設けられており、トレイ移動機構により移動される。ディスクトレイ５を移動させるときには、外部のシステムからのコマンドを受信した制御部１５がトレイ移動機構を作動させる他、ユーザが手動で開閉スイッチ１４を操作してトレイ移動機構を作動させる。ディスクトレイ５には、光ディスク３の外径に対応した窪みが形成される。ディスクトレイ５の中心部には、ローディング位置に位置するときにスピンドルモータ及びターンテーブルが挿通される挿通孔５ａが形成され、この挿通孔５ａに連結して光ピックアップが光ディスク３にアクセスするためのアクセス開口５ｂが形成される。

図２及び図３に、光ディスク装置２の構成を示す。光ピックアップ６は、半導体レーザから照射されたレーザ光を光ディスク３の記録面に集光する対物レンズ１６を有し、ピックアップベース７に取り付けられた保持シャフト１７に移動自在に保持される。光ピックアップ６は、光ディスク３の半径方向である保持シャフト１７の軸方向に駆動される。

ターンテーブル９は、スピンドルモータ８の回転シャフトに取り付けられる。ターンテーブル９の上面には、チャッキングコア部が形成されている。チャッキングコア部は、光ディスク３の中心孔３ａに嵌合して光ディスク３を保持するものであり、光ディスク３の保持及び位置決めを行う位置決めリブ９ｂが１２０度ピッチで放射状に突出形成される。

ケース４の内部には、メカ部１０を回転させるためのスライダ２０が設けられる。スライダ２０は、左右方向にスライド自在に設けられ、スライダ２０のスライドに応じてメカ部１０が回転する。ディスクトレイ５の下面には、スライダ２０の第１スライダボス２０ｃを案内する第１ガイドリブ５ｃと、第２スライダボス２０ｄを案内する第２ガイドリブ５ｄとが立設されている。各ガイドリブ５ｃ、５ｄはそれぞれ２本ずつ立設されており、各ボス２０ｃ、２０ｄは２本のリブの間に入り込むようにされている。これにより、ディスクトレイ５が前後方向に移動すると、各ボス２０ｃ、２０ｄはガイドリブ５ｃ、５ｄにより左右方向に案内され、スライダ２０が左右方向にスライドする。

ピックアップベース７には、ダンパーが４個、ビス２２により取り付けられる。後面側の２個のビス２２は、ダンパーを介してケース４内部の取付部にビス締めされており、ピックアップベース７はこの２個のビス２２を中心として回転自在に取り付けられる。前面側の２個のビス２２は、ダンパーを介して回転ベース２３に取り付けられる。回転ベース２３の前面には、スライダ２０の第１ガイド孔に挿入される第１ベースボス２３ａと、第２ガイド孔に挿入される第２ベースボス２３ｂが形成される。回転ベース２３の左右の側面には回転軸２３ｃが形成され、回転軸２３ｃはケース４内部に回転自在に設けられる。スライダ２０には、回転自在な位置検出スイッチ２７のスイッチ片２７ｂが挿通されるスイッチ挿通孔２０ｆが形成される。

スライダ２０が左方向に左スライド位置までスライドすると、スイッチ片２７ｂがスライダ２０により押圧されて位置検出スイッチ２７は左スイッチオン位置まで回転される。一方、スライダ２０が右方向に右スイッチ位置までスライドすると、スイッチ片２７ｂがスライダ２０により押圧されて位置検出スイッチ２７は右スイッチオン位置まで回転される。位置検出スイッチ２７は、制御部１５に接続されており、位置に応じた信号を制御部１５に出力する。位置検出スイッチ２７は、スイッチ用バネにより鉛直状態となるスイッチオフ位置に向けて付勢される。ディスクトレイ５がイジェクト位置（露出位置）に位置するときには、第２スライダボス２０ｄが第２ガイドリブ５ｄにより案内され、スライダ２０は左スライド位置に位置する。ディスクトレイ５が、イジェクト位置（露出位置）からローディング位置（格納位置）に向けて移動すると、第２スライダボス２０ｄが第２ガイドリブ５ｄにより案内され、スライダ２０は左スライド位置から右にスライドする。スライダ２０が左スライド位置から右にスライドすると、位置検出スイッチ２７は、スイッチ用バネの付勢により左スイッチオン位置からスイッチオフ位置に向けて回転する。また、ディスクトレイ５の第２ガイドリブ５ｄの前側端部には、スライダ２０を右方向に右スライド位置までスライドさせて位置検出スイッチ２７を右スイッチオン位置まで回転させるためのガイド部５ｆが形成される。したがって、ディスクトレイ５がローディング位置（格納位置）に達すると、位置検出スイッチ２７は、右スイッチオン位置まで回転する。

メカストッパ３０は、例えばケース４の開口部近傍の内面に突出形成され、この突出部にディスクトレイ５の端部に形成された係合突部３１が衝突する。メカストッパ３０の位置は、第５ガイドリブ５ｄの後端部に形成された屈曲部よりもさらに後端側に形成される。図２において、第２スライダボス２０ｄが第２ガイドリブ５ｄの屈曲部に位置して位置検出スイッチ２７が左スイッチオン位置にあることを示しているが、メカストッパ３０はさらにディスクトレイ５がイジェクト方向に移動して係合突部が衝突する位置に形成される。位置検出スイッチ２７が左スイッチオンとなってからメカストッパ３０に当接するまでの距離はマージンとして任意に設定される。したがって、ディスクトレイ５がローディング位置（格納位置）からイジェクト方向に向けて移動する場合、まず位置検出スイッチ２７が左スイッチオン位置まで回転してイジェクト位置（露出位置）直前に達したことを検出し、その後、ディスクトレイ５の係合突部３１がメカストッパ３０に当接して最終的にイジェクト位置（露出位置）に達することになる。

ケース４内部には、ディスクトレイ５を移動させるためのトレイ移動機構が設けられる。トレイ移動機構は、トレイ用ギア３１及び図示しないモータを備える。トレイ用ギア３１は、ディスクトレイ５に形成されたトレイギア５ｅに噛合する。モータは制御部１５に接続され、モータの駆動によりトレイギア３１が回転し、ディスクトレイ５が前後方向に移動する。ディスクトレイ５の移動速度は、制御部１５がモータの駆動速度を制御することで調整される。

なお、本実施形態ではスタイダ２０によりメカ部１０が回転する構成としているが、これは必須ではなくメカ部１０が回転せず固定されていてもよい。

また、本実施形態では、位置検出スイッチ２７が左スイッチオン信号を出力した場合にイジェクト位置（露出位置）直前、右スイッチオン信号を出力した場合にローディング位置（格納位置）としているが、イジェクト位置直前及びローディング位置をそれぞれ別個の検出スイッチで検出して制御部１５に出力する構成としてもよい。

図４に、制御部１５がディスクトレイ５を移動する際の基本的な駆動プロファイル１００を示す。ローディング位置からイジェクト位置にディスクトレイ５を駆動する場合のプロファイルである。横軸は時間、縦軸は駆動電圧を示す。時刻ｔ１まで速度ｖ１で移動し、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで穏やかに加速して速度ｖ２とし、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで速度ｖ２で移動し、時刻ｔ３から時刻ｔ４まで穏やかに減速し、時刻ｔ４から時刻ｔ５まで速度ｖ１で移動する。そして、時刻ｔ５で位置検出スイッチ２７が左スイッチオン（オープンスイッチのオン）となった場合に、速度をｖ１からｖ３（ｖ３＜ｖ１）に低下させてメカストッパ３０に当接させる。時刻０〜時刻ｔ５が第１の駆動プロファイル、時刻ｔ５〜メカストッパ当接が第２の駆動プロファイルである。しかしながら、既述したように、このような駆動プロファイルでは、経時変化によりディスクトレイ５の摩擦力が変化した場合や電源電圧が変動した場合に、ディスクトレイ５がメカストッパ３０に達する前に停止する、あるいはメカストッパ３０に大きな速度で衝突する等の問題が生じ得る。そこで、本実施形態では、制御部１５は以下のようにディスクトレイ５の経時変化を評価し、この評価結果に応じて駆動プロファイルを切り替える。

すなわち、ディスクトレイ５の摩擦力や電源電圧が変化するとディスクトレイ５の移動速度が変化する。ディスクトレイ５の摩擦力が増大すると移動速度が低下し、電源電圧が増大すると移動速度が増加する。そこで、制御部１５は、ローディング位置からイジェクト位置に向けて駆動を開始してから位置検出スイッチ２７で左スイッチオンを検出するまでの時間を計測することでディスクトレイ５の状況を評価する。具体的には、標準的な状況で動作させたときの時間をｔｓとし、計測して得られた時間をｔｍとすると、ｔｍ＞ｔｓであればディスクトレイ５の摩擦力が増大して移動しにくくなっており、逆にｔｍ＜ｔｓであれば電源電圧が増大してディスクトレイ５が高速で移動していると評価する。そして、ｔｍ＞ｔｓであれば、位置検出スイッチ２７で左スイッチオンを検出してからの速度を増大するようにモータの駆動電圧を調整し、ｔｍ＜ｔｓであれば逆に位置検出スイッチ２７で左スイッチオンを検出してからの速度を低下するようにモータの駆動電圧を調整する。

図５に、ｔｍ＞ｔｓの場合の駆動プロファイル２００を示す。ｔｍ＞ｔｓであるため、図４のように時刻ｔ５で位置検出スイッチ２７が左スイッチオンとなるのではなく、時刻ｔ５＋Δｔ１で左スイッチオンとなる。ディスクトレイ５の摩擦力が増大したため、同一駆動電圧でもディスクトレイ５の移動速度が低下したものである。制御部１５は、図４の駆動プロファイル１００のように位置検出スイッチ２７がオンした後に駆動電圧を低下させるのではなく、それよりも大きな駆動電圧ｖ３’でディスクトレイ５を駆動して速度を増大調整してメカストッパ３０に当接させる。

図６に、ｔｍ＜ｔｓの場合の駆動プロファイル３００を示す。ｔｍ＜ｔｓであるため、図４のように時刻ｔ５で位置検出スイッチ２７が左スイッチオンとなるのではなく、時刻ｔ５−Δｔ２で左スイッチオンとなる。電源電圧が増大したため、ディスクトレイ５の移動速度が増大したものである。制御部１５は、図４の駆動ファイル１００のように位置検出スイッチ２７がオンした後に駆動電圧を低下させるのではなく、それよりも小さな駆動電圧ｖ３’’でディスクトレイ５を駆動して速度を減少調整してメカストッパ３０に当接させる。

図５及び図６に示すように、ローディング位置からイジェクト位置に向けて駆動を開始してから位置検出スイッチ２７がオンするまでの時間によりディスクトレイ５の状況を評価し、評価結果に応じてメカストッパ３０に当接させるための駆動電圧を調整することで、経時変化によらずにメカストッパ３０に向けて移動する速度をｖ３に維持してディスクトレイ５をメカストッパ３０に確実に当接させ、ディスクトレイ５を高精度に位置決めできる。図５及び図６において、駆動電圧の調整分は任意に設定できるが、ｔｍとｔｓの関係に応じて調整分を設定することが望ましい。例えば、位置検出スイッチ２７がオンしてからメカストッパ３０に当接するまでの駆動電圧をＶｄとすると、調整後の駆動電圧はＶｄ×ｔｍ／ｔｓで算出できる。もちろん、他の算出式を用いることもできる。例えば、αを係数としてＶｄ＋α（ｔｍ−ｔｓ）でもよい。要するに、ｔｍ＞ｔｓであれば駆動電圧を増大してディスクトレイ５の移動速度を増大させ、ｔｍ＜ｔｓであれば駆動電圧を減少してディスクトレイ５の移動速度を低下させればよい。ｔｍ＝ｔｓであれば駆動電圧を調整する必要はない。

なお、ｔｍとｔｓとを大小比較する際に、許容範囲を設けてもよい。すなわち、｜ｔｍ−ｔｓ｜＜ε（εは定数）であれば実質的にはｔｍ＝ｔｓとみなして駆動電圧をそのまま維持してもよい。

本実施形態の光ディスク装置は、パーソナルコンピュータ等に組み込む他、光ディスク３のラベル面に画像や文字を印刷する印刷ユニットを備える光ディスク処理システムに組み込むことができる。光ディスク処理システムは、光ディスク装置を記録ユニットとし、印刷ユニットと記録ユニットを備え、ストッカから搬送機構で光ディスクを取り出して記録ユニット、印刷ユニットへ順次搬送する。記録ユニットで光ディスクの記録面にデータを記録し、その後印刷ユニットに搬送してラベル面に画像や文字を印刷する。データを記録し、かつ、ラベル面の印刷が完了した光ディスク３は再びストッカまで搬送される。本実施形態では、ディスクトレイ５をメカストッパ３０に当接させて高精度に位置決めできるため、光ディスク処理システムで搬送機構により光ディスクを順次ディスクトレイ５まで搬送する場合においても光ディスク３を正確にディスクトレイ５に載置することができる。

光ディスク装置の外観図である。 光ディスク装置の平面図である。 光ディスク装置の側面図である。 基本的な駆動プロファイル説明図である。 ｔｍ＞ｔｓの場合の駆動プロファイル説明図である。 ｔｍ＜ｔｓの場合の駆動プロファイル説明図である。

符号の説明

２ 光ディスク装置、３ 光ディスク、５ ディスクトレイ、１５ 制御部、３０ メカストッパ。

Claims (3)

1. 光ディスクを搬送するディスクトレイと、
   前記ディスクトレイを格納位置と露出位置との間で駆動する駆動手段であって、前記格納位置から所定の露出位置直前位置まで第１の駆動プロファイルで駆動し、前記露出位置直前位置から前記露出位置まで前記第１の駆動プロファイルよりも相対的に低速な第２の駆動プロファイルで駆動する駆動手段と、
   前記ディスクトレイを前記第１の駆動プロファイルで前記格納位置から前記露出位置直前位置まで駆動したときの時間を基準時間と比較し、比較結果に応じて前記第２の駆動プロファイルを調整する制御手段と、
   を有することを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記制御手段は、前記ディスクトレイを前記第１の駆動プロファイルで前記格納位置から前記露出位置直前位置まで駆動したときの時間が基準時間より長い場合に、前記第２の駆動プロファイルを増大調整し、前記ディスクトレイを前記第１の駆動プロファイルで前記格納位置から前記露出位置直前位置まで駆動したときの時間が基準時間より短い場合に、前記第２の駆動プロファイルを減少調整することを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項２記載の装置において、
   前記制御手段は、前記第２駆動プロファイルによる駆動電圧をＶｄとし、前記ディスクトレイを前記第１の駆動プロファイルで前記格納位置から前記露出位置直前位置まで駆動したときの時間をｔｍ、前記基準時間をｔｓとした場合に、Ｖｄ×ｔｍ／ｔｓにより前記第２の駆動プロファイルを調整することを特徴とする光ディスク装置。

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