JP3701919B2 - 着脱可能な接続機器を有する光ディスク装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置から得られるモーメント量を電気信号に変換して、接続機器の画像補正を行う技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に関連する従来技術において、光ディスク装置から外乱等によるローリング検出を得る技術として、最も一般的なものに、加速度センサーを装置に取付ける方法が知られている。公知技術として、特開２００１−１０１８５５号公報に記載されたものがある。
【０００３】
この公報によると、光ディスクが装着されたベースプレート組体とこのベースプレート組体を収容したカムコーダ本体において、ベースプレート組体は、カムコーダ本体に対して水平方向の回転支軸を介して揺動可能に支承された構造となっており、ベースプレート組体には、回転支軸よりも上側でかつスピンドルモータの延長上に位置する上部角速度（加速度）センサーと下側に位置する下部角速度（加速度）センサーが取付けられ、回転支軸のまわりで発生するベースプレート組体の角速度（以下、加速度と呼称）を計測している。
【０００４】
そして、ベースプレート組体が回転支点に対して時計回りに回転する方向を＋方向と定義しているので、本体姿勢制御が必要なローリングか不必要なローリングかを判断することが可能となっている。本体姿勢制御が必要なローリングの場合は、加速度センサー計測値は上下で符合が同じとなるので、計測値の値が０になるように姿勢制御部を動作させ、プレート組体の姿勢を地面に対して垂直姿勢に保たせるようにしている。
【０００５】
また、撮像装置における撮像係の手ぶれ補正を行う技術としては、特開平５−３００４２５号公報で記載されている撮像部或いは撮像装置に手ぶれを検出する手段を備え、手ぶれ検出手段として、前記公報記載の実施例３で示されているような、２個の加速度センサーを用い画面上での水平方向及び垂直方向の手ぶれ検出を行っている。また、前記公報記載の実施例１、及び特開平１−３１５３７９号公報に記載されている撮像部であるＣＣＤ等からの光学出力を、電気信号（Ａ／Ｄ変換）に変換した後、この画像信号から動き（ベクトル）検出をして、手ぶれ補正とすることが公知となっている。
【０００６】
プロジェクタ装置において、スクリーンに対して斜めにプロジェクタで投射した場合に生じる台形上の歪を補正する技術しては、特開２００１−１８６５３８号公報に記載されているプロジェクタ装置内に設けた、設置角度センサーと加速度センサーから、スクリーンに投影される映像の投射角度とプロジェクタの設置角度を検出して、この検出した投射角度と設置角度を基に、スクリーンに表示される映像の各ライン毎の補正値をＣＰＵで演算算出し、この算出された補正値を用いて画角変換回路を制御して、台形歪を補正する方法が公知となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した如く、光ディスク装置（本体）における外乱（ローリング等）検出には、２個の加速度センサーを必要とし、さらには、その検出結果は、光ディスク装置本体のローリングを防止し、光ピックアップのサーボ制御の誤動作を防止する目的にのみ利用されるという非効率的なものであった。
【０００８】
また、光ディスク装置に撮像装置を組み合わせ、撮像装置の撮像系の手ぶれ補正を行う技術においても、上述した如く、２個の加速度センサーの設置を必要としている。しかし別技術として、画像処理から動き（ベクトル）を検出して、手ぶれ補正を行うことも可能である。
【０００９】
しかしながら、いずれの方法も撮像装置側に検出回路が設置されるという制約がある。上述の光ディスク装置とこの撮像装置を組み合わせた場合、夫々の装置側（光ディスク装置及び撮像装置）に、外乱である揺動（ローリング等）の検出回路を設ける必要があり、回路構成及び製造コスト面において、ムダが発生するという課題があった。
【００１０】
また、光ディスク装置において、その再生出力を、小型のプロジェクタ装置と組み合わせ、プロジェクタの光学出力をスクリーンに対して、斜めに投射したときに生じる台形歪をとる技術において、上述したように、プロジェクタの設置角度センサーと加速度センサーとをプロジェクタ装置に設置するという制約がある。そして上述の光ディスク装置とこの小型プロジェクタ装置を組み合わせた場合、光ディスク装置側に、外乱である揺動（ローリング等）の検出回路を設け、小型プロジェクタ装置側には、プロジェクタ設置角度センサーと加速度センサーとを設ける必要あり、回路構成及び製造コスト面において、ムダが発生するという課題があった。
【００１１】
本発明の目的は、光ディスク本体のローリング（外乱）に基づくスピンドルモータのジャイロ効果を簡単な構成で検出して、ローリングの検出結果を光ディスク本体のサーボ制御に用いることの外に、光ディスク装置本体への接続機器に応じた制御／補正用信号（例えば、手ぶれ補正、拡大画面の画面歪み補正）として用いることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は次のような構成を採用する。
光ディスクと光ディスク回転駆動用モータとを含む光ディスク本体を備えた光ディスク装置であって、
前記光ディスク本体に対する本体ローリングに基づくジャイロモーメントの検出に際して、前記光ディスクの回転面と平行な面であって前記光ディスクの径の中心を直交するＸ軸とＹ軸の軸上に前記光ディスク本体の変位を検出する一対のセンサをそれぞれ設け、
前記それぞれの一対のセンサによる変位の減算結果に基づいて前記Ｘ軸回りと前記Ｙ軸回りのジャイロモーメント量を演算し、
前記演算したジャイロモーメント量を基に前記光ディスク本体のピックアップ制御を行う光ディスク装置。
【００１３】
また、前記光ディスク装置において、前記Ｘ軸回りと前記Ｙ軸回りのジャイロモーメント量を、前記光ディスク装置に接続される接続機器に対する制御信号又は補正信号として出力する光ディスク装置。
【００１４】
また、前記光ディスク装置において、前記Ｘ軸回りと前記Ｙ軸回りのジャイロモーメント量を前記光ディスク装置のメモリに記憶し、前記記憶したジャイロモーメント量を読み出して、前記光ディスク装置に接続される接続機器への制御信号又は補正信号として出力する光ディスク装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る光ディスク装置について、図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る、光ディスク装置本体に着脱自在の接続機器を接続した光ディスク装置の概略構成を示す図である。
【００１６】
図１において、光ディスク装置は、光ディスク装置本体１と、この光ディスク装置本体１の長手方向に着脱可能に接続される接続機器１０と、から構成される。図１の（１）の斜視図は光ディスク装置本体に備わっている表示部９側から見た光ディスク装置本体の図である。図１の（２）の斜視図は光ディスク媒体を挿入したり取り出したりするディスク装着部側から見た図である。接続機器１０には、光ディスク装置本体１との着脱のため、光ディスク装置本体１と係合する面に、光ディスク装置本体１のガイド部３に沿い装着させて行くためのレール板４が取付けてある。また、ガイド板４の中央付近に、通常、図１の（２）の位置になるように、バネ圧で押されている凸部７が設けてある。前記凸部７は、光ディスク装置本体１の係合面の凹部５に狭着される。
【００１７】
接続機器１０が装着された状態で、ロックスイッチ８をロック側に位置すると、このスイッチに連動した突片６が、前記凸部７を図のａ方向にスライドさせ、接続機器１０を光ディスク装置に固定する。ロックを解除するには、ロックスイッチ８を解除側に位置すると、前記スイッチ８に連動した突片６はもとの位置に戻るので、接続機器１０の凸部７は、バネ圧によりロックが解除位置となるので着脱が可能となる。
【００１８】
光ディスク装置本体１と接続機器１０の電気的接続はコネクタ２を介して双方向通信を可能としている。後述する光ディスク装置本体１で光ディスク本体から検出されたモーメント検出（図２と図４の図示構造を参照）は、電気信号に変換されて、コネクタ２で接続機器１０と通信することができる。また、接続される接続機器は、本発明の第１の実施形態では後述する撮像装置であり、第２の実施形態ではプロジェクタ装置であって、いずれも前述の光ディスク装置本体で検出されたモーメント検出を利用して制御するので、夫々の接続装置（本実施形態では撮像装置及びプロジェクタ装置）内部には、上記の検出手段を具備することなく、所望の補正が行える。
【００１９】
次に、光ディスク装置のモーメント検出手段について図２乃至図５を用いて説明する。図２は、光ディスク装置本体の光ディスク本体（主として、光ディスク、スピンドルモータなどからなるものであり、図３を参照）から、ジャイロ効果を利用してモーメント量を検出するための回路ブロック図である。図３は光ディスク本体のローリング方向とジャイロモーメント方向を示す図である。図４はモーメント検出手段の部品配置図である。図５は、モーメント量とベクトル方向を表す図である。
【００２０】
図２のブロックには、光ディスク装置本体側の構成が、ホトカプラ取付け基板２０上のホトカプラ２１，２２，２７，２８と、増幅器（ＡＭＰ）２３，２４，２９，３０と、減算器２５，３１と、Ａ／Ｄ変換器２６，３２と、ＣＰＵ３３と、メモリ３４と、ピックアップ制御系３６と、着脱可能な外部接続機器１０との接続インターフェイス３５と，から構成されることを示している。
【００２１】
図３は、光ディスク本体の透過図であり、ディスク４０と、ディスク４０を回転させるスピンドルモータ４１を図示している。図４はスピンドルモータ４１を側面から見た図であり、ディスク４０と、ディスクを載せるターンテーブル４５と、モータケース４４と、モータケース４４内周のロータケース４７底部に設けられた光学反射板或いは鏡面加工面４６と、モータ軸受け４９上に固定されるモータベース４８と、ホトカプラ２１，２２，２７，２８と、ホトカプラ取付け基板４２と、で構成されている。
【００２２】
次に、図２のブロック図の動作について、図３乃至図５を用いながら説明を行う。図３の（１）は、ディスク４０がＳ方向に回転している時、光ディスク本体がＲ’方向にローリング（或いは外乱）を受けた場合、地面に対して水平方向の軸Ｘ−Ｘ’にはＪ’に示すジャイロモーメントが発生する様子を示す。また、 図３の（２）は、ディスク４０がＳ方向に回転している時、光ディスク本体がＲ方向にローリング（或いは外乱）を受けた場合、地面に対して垂直方向の軸Ｙ−Ｙ’にはＪに示すジャイロモーメントが発生する様子を示す。
【００２３】
上述したジャイロモーメントが発生した場合、スピンドルモータ４１は、モータ軸受け４９を基点として図４のように傾斜θする。ここでθはモーメント量によって変化するものとする。ホトカプラは図４に示したホトカプラ取付け基板４２のロータケース底部にある反射板４６の直下に対向して取付けられる。
【００２４】
図２のホトカプラ２１，２２は図３の（１）のＸ−Ｘ’軸上に取付け、ホトカプラ２７，２８は図３の（２）のＹ−Ｙ’軸上に取付けてあるものとする。ホトカプラは、自身で発光（ＬＥＤ）した光を、上述の反射板４６で反射されてくる光量を自身の持つホトセンサで受光して出力するので、ホトカプラと反射板４６の距離（隙間）ｄが狭いほど、ホトカプラ（ホトセンサ）からの出力が大きくなる。
【００２５】
ローリングがない時は、対向するホトカプラの反射板４６との距離ｄが共に等しいので、Ｘ−Ｘ‘軸上のホトカプラ出力２１，２２の減算結果２５はゼロである。同様にＹ−Ｙ’軸上のホトカプラ出力２７，２８の減算結果３１もゼロとなる。ここで、２３，２４，２９，３０は夫々のホトカプラ出力の増幅（ＡＭＰ）器である。
【００２６】
夫々の軸の減算結果２５，３１は、デジタル変換２６，３２された後、ＣＰＵ３３に入力される。ディスク本体に図４のようなローリング（外乱）があった場合の減算結果２５，３１を図５に示す（ａ値、ｂ値）と、ＣＰＵ３３の演算でモーメント量Ｍｖを得ることができる。
【００２７】
ローリング（外乱）が発生すると、光ディスクのトラッキング等における誤動作が生じるので、この減算結果を基にＣＰＵ３３は、光ディスク本体のピックアップ制御３６によりトラッキング誤差動を防止する。
【００２８】
また、ＣＰＵ３３は、この減算結果の情報信号をリアルタイムにインターフェイス３５を介して接続機器１０に出力したり、メモリ３４に記憶した減算結果のピーク値をインターフェイス３５から接続機器１０に出力したり、更に、インターフェイス３３を介して接続機器１０の識別情報を識別する。つまり、光ディスク装置は、ディスク本体（自身）の補正と、接続（着脱）可能な接続機器を識別することにより接続機器の種類ごとに最適なモーメント量を出力することが可能になる。
【００２９】
接続機器１０が撮像装置である場合、この撮像装置は光ディスク装置本体１に着脱可能に取付けられているので、被写体撮影時に生じる手ぶれは光ディスク装置又は光ディスク装置本体のぶれとなるので、上述のローリング（外乱）によるモーメント量により、撮像装置の手ぶれ補正を行うことが可能である。
【００３０】
図６に接続機器が撮像装置である場合の撮像装置における手ぶれ補正手段であるブロック図を示す。図６の（１）は、手ぶれ補正にフィールドメモリ５３を用いた実施形態の一例であり、図６の（２）は、手ぶれ補正にＣＣＤ５６を用いた実施形態の一例である。図６の（１）は、ＣＣＤ５０と、メモリ５３と、ＣＣＤドライバ５１と、タイミング発生回路５２と、ＳＳＧ（信号発生器）／アドレス発生回路５４と、ＣＰＵ５５と、光ディスク装置本体１との通信インターフェイス３５と、から構成され、図６の（２）は、ぶれ補正機能付きＣＣＤ５６と、ＣＣＤドライバ５１と、タイミング発生回路５７と、ＳＳＧ（信号発生器）５８と、ＣＰＵ５５と、通信インターフェイス３５と、から構成される。
【００３１】
図６の（１）において、ＣＣＤ５０は、ＳＳＧの信号に基づき、所定（通常、ＮＴＳＣ放送方式）の規格でタイミングパルスを発生させるタイミング発生器５２と、タイミング発生器５２からの信号に基づき、電荷をドライバ５１により水平転送及び垂直転送を行い、電気信号に変換された画像データをメモリ５３へ出力する。通常手ぶれがない状態では、ＣＣＤ５０で撮像された画像データは図７のメモリマップ領域Ａ上で、領域Ｄが撮像された映像として次段の信号処理回路に入力される。
【００３２】
撮像装置はインターフェイス３５を介し、撮像装置の識別（ＩＤ）信号をＣＰＵ５５から読み出し光ディスク装置本体に送信している。このため図５に示す手ぶれ（光ディスク本体から見れば、ローリング或いは外乱のこと）が発生した場合は、上述したモーメント量を撮像装置へ手ぶれ補正信号として送出する。図５のモーメント量ａをＸｍ、モーメント量ｂをＹｍとしてＳＳＧ／アドレス発生回路５４に出力する。
【００３３】
手ぶれ補正回路がない場合に、ぶれが発生した時のメモリ５３の読み出しは、モーメント量Ｘｍ（ａ）は、撮像画面では上下方向（地面と垂直方向）の揺動であり、モーメント量Ｙｍ（ｂ）は、左右（地面と水平方向）の揺動であることから、図７に示すＯ’を基点とする領域（破線）となる。そこで、ＳＳＧ／アドレス発生回路５４では、基点Ｏ’から、−ａ，−ｂのアドレスを基点Ｏとして読み出すようにすれば、ぶれ補正を実現することができる。
【００３４】
図６の（２）における手ぶれ補正の動作は、図６の（１）がメモリ５３による読み出しを制御して補正しているのに対して、ＣＣＤの撮像可能領域を規格放送（通常、ＮＴＳＣ）に比べ十分大きな領域を持つＣＣＤ５６（例えばＰＡＬ放送規格）を使用し、光ディスク装置からのモーメント量Ｘｍ、Ｙｍ を基に、ＣＣＤ５６の読み出しをタイミング発生回路５７で制御してぶれ補正を行う。このぶれ補正を除いて、前述の手ぶれ補正と同様の動作を行う。
【００３５】
次に、本発明の第２の実施形態に係る光ディスク装置である、接続機器１０がプロジェクタ装置である場合における設置角度により発生する投射画像歪について、図８を参照しながら以下説明する。
【００３６】
図８の（１）は、光ディスク装置本体１に接続された機器（本実施形態ではプロジェクタ装置１０）である。プロジェクタ装置１０の画像はスクリーン６０に投射される。プロジェクタ装置を使用して画像を投射する場合、一般的に図のように上方に傾けて投射することが多い。これは投射画像が大きいため画像位置が水平にあるとプロジェクタ装置１０とスクリーン６０間に障害物が入るとスクリーン上に影が映るのと、投射画像を大勢の人で見る場合に、人物１００の頭部の妨げとなることを防止している。図８の（１）の設置図において、プロジェクタ装置を上方に傾ける（傾きｇ）と、投射画像は図８の（２）の（傾き：ｇ）のような歪が生じる。逆に下方に傾ける（−ｇ）と、投射画像は図８の（２）の（傾き：−ｇ）のような歪が生じることになる。
【００３７】
図９は、本発明の第２の実施形態に関するプロジェクタ装置の構成を示すブロック図を示す。図９において、プロジェクタ装置１０は、光ディスク装置本体と着脱可能に装着され、電気的接続はインターフェイス３５を介して行っている。内部の回路ブロックは、ＣＰＵ７７と、ＲＯＭ７６と、メモリ７１と、アドレス発生回路７２と、Ｄ／Ａ変換７３と、映像信号処理回路７４と、液晶表示部（ＬＣＤ）７５と、光源７８と、レンズ群７９と、から構成される。
【００３８】
次に、図８と図９を用いてプロジェクタ装置の動作を説明する。プロジェクタ装置は、主に光ディスク装置本体からのディスク再生をした情報及び画像データを、インターフェイス３５を介してメモリ７１に格納する。一方、図８の（１）のように、上方に投影するようにプロジェクタ装置を設置した時の画像歪補正制御用データは、図３で説明したＲローリング方向に該当するので、モーメント量はＸ−Ｘ’軸のホトカプラの減算値で得ることができる。しかしながら、図８のプロジェクタ装置の傾きｇを補正する補正量と上述の減算値から得たモーメント量とは一致しないということと、モーメント量は装置を傾けたときのみしか発生しないという課題がある。
【００３９】
従って、光ディスク装置本体は、インターフェイス３５を介して接続機器がプロジェクタ装置である識別信号Ｐｉｄを受信した場合、光ディスク本体のローリング（外乱）を検出したモーメント量を時系列にプロジェクタ装置に出力するのではなく、モーメント量を光ディスク装置本体のメモリ３４（図２参照）に一旦格納して、そのピーク値のデータＰｍを出力することにより、プロジェクタ装置のＣＰＵ７７は加速度データとして扱うことができる。データＰｍは、ＣＰＵ７７により投射画像の歪補正データＣｄに変換され、メモリ７１の読み出し制御するアドレス発生回路７２に入力される。
【００４０】
ＣＰＵ７７は、図８の（２）の（傾き：ｇ）とは逆の形となるように、予め設定されているアドレス制御パターンをＲＯＭ７６から読み出し、歪補正データＣｄでアドレス発生回路７２を制御する。そしてメモリ７１からの出力はＤ／Ａ変換７３でアナログ変換され、ガンマー補正等の画像処理を映像信号処理回路７４にて処理された後、液晶表示部７５で表示する。また前述の映像信号処理回路をデジタル処理する場合は、Ｄ／Ａ変換は不要である。
【００４１】
液晶表示部７５の表示画面は図８の（２）の（傾き：ｇ）とは逆の歪となっているので、光源７８をレンズ群により拡大投射されスクリーンに映し出された画像は画像歪の補正されたものとなる。
【００４２】
スクリーンに投射された画像の歪補正は、画像の歪程度を見ながら装置のＲローリングの加速度を変えることにより調整を行うことができる。また、光ディスク本体には、Ｙ−Ｙ‘軸のモーメント量も検出可能となっているので、投射画像のひし形歪に対しても補正が可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光ディスク本体のローリング（外乱）に基づくスピンドルモータのジャイロ効果を、マグネット等を用いることなく簡単な構成で検出でき、ローリングの検出結果を光ディスク本体の制御は勿論のこと（従来、検出結果は光ディスク本体の光ピックアップの制御や回転制御やサーボ制御等にのみ利用されるが通常である）、光ディスク装置本体に着脱可能に接続される接続機器に応じた制御／補正用信号として用いるので、接続機器ごとに前記制御／補正用検出回路やセンサー等が不要となるという効果が得られる。
【００４４】
また、接続機器が撮像装置である場合に、光ディスク本体からのモーメント量を基に手ぶれ補正が可能となるので、小型及び低原価の撮像装置部が得られるという効果がある。
【００４５】
また、接続機器がプロジェクタ装置である場合に、光ディスク本体からのモーメント量のピーク値を得て、投射画像の画像歪を補正することが可能となるので、小型及び低原価のプロジェクタ装置が得られるという効果がある。さらに、接続機器は、上記撮像装置及びプロジェクタ装置に限定する訳ではないので、種々の接続機器の展開が可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る着脱可能な接続機器を有する光ディスク装置の概要を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光ディスク装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に関する光ディスク本体におけるローリングとジャイロモーメントの発生状況を示す図である。
【図４】本実施形態に関するモーメント検出手段の部品配置図である。
【図５】モーメント量とベクトルの関係図である。
【図６】接続機器が撮像装置である場合における撮像装置側の回路構成を示すブロック図である。
【図７】メモリマップを視覚的に表した図である。
【図８】接続機器がプロジェクタ装置である場合における設置構成例と投射画像歪を示す図である。
【図９】接続機器がプロジェクタ装置である場合におけるプロジェクタ装置側の回路構成を示すブロック図である
【符号の説明】
１ 光ディスク装置
２ インターフェイス部
３ ガイド部
４ ガイド板
５ 凹部
６ 突片
７ 凸部
８ スイッチ
９ 表示部
１０ 光ディスク装置に着脱可能な接続機器
２１，２２，２７，２８ ホトカプラ
２５，３１ 減算器
３３ ＣＰＵ
３５ インターフェース
３６ ピックアップ制御
４０ ディスク
４１ スピンドルモータ
４２ ホトカプラ取付基板
４５ ターンテーブル
４６ 光学反射板
５０，５６ ＣＣＤ

Claims (3)

1. 光ディスクと光ディスク回転駆動用モータとを含む光ディスク本体を備えた光ディスク装置であって、
   前記光ディスク本体に対する本体ローリングに基づくジャイロモーメントの検出に際して、前記光ディスクの回転面と平行な面であって前記光ディスクの径の中心を直交するＸ軸とＹ軸の軸上に前記光ディスク本体の変位を検出する一対のセンサをそれぞれ設け、
   前記それぞれの一対のセンサによる変位の減算結果に基づいて前記Ｘ軸回りと前記Ｙ軸回りのジャイロモーメント量を演算し、
   前記演算したジャイロモーメント量を基に前記光ディスク本体のピックアップ制御を行う
   ことを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   前記Ｘ軸回りと前記Ｙ軸回りのジャイロモーメント量を、前記光ディスク装置に接続される接続機器に対する制御信号又は補正信号として出力する
   ことを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   前記Ｘ軸回りと前記Ｙ軸回りのジャイロモーメント量を前記光ディスク装置のメモリに記憶し、
   前記記憶したジャイロモーメント量を読み出して、前記光ディスク装置に接続される接続機器への制御信号又は補正信号として出力する
   ことを特徴とする光ディスク装置。

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