JP3710203B2

JP3710203B2 - トラバース駆動装置

Info

Publication number: JP3710203B2
Application number: JP13772896A
Authority: JP
Inventors: 孝治重田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-05-09
Filing date: 1996-05-09
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2016-05-09
Also published as: JPH09306127A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学ディスク装置の光学ピックアップの送り機構であるトラバース駆動装置に関し、特に、駆動機構の動作不良の発生を防止できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
光学ディスク装置は、光学ディスクから螺旋状に記録された情報を読み取るため、光学ピックアップの送り機構であるトラバース駆動装置を有している。光学ピックアップのレンズをディスクの記録トラックに追随させる制御としては、光学ピックアップの中で行なうレンズのトラッキング方向への追従制御と、光学ピックアップ全体を移動するトラバース制御とが在り、レンズの追従制御量が所定距離以上になったとき、光学ピックアップ全体を移動して、レンズを光学ピックアップの中心付近に戻すことが行なわれ、こうした動作の繰り返しで、ディスクから連続的に情報が読み出される。
【０００３】
従来のトラバース駆動装置は、図４に示すように、光学ピックアップ１をディスクの半径方向に移動するトラバースモータ２と、トラバースモータ２の駆動力を光学ピックアップ１のキャリッジ１ｃに伝達する動力伝達機構３と、光学ピックアップ１のレンズ１ａの移動量を検出するレンズシフト検出手段６と、レンズシフト検出手段６の検出結果に基づいてトラバースモータ２の駆動を制御し、また、ディスクＡを回転するスピンドルモータ４を制御するコントローラ７とを備えている。
【０００４】
ディスクＡに記録された情報を記録・再生する光学ピックアップ１は、ディスク上にレーザを集光させデータを読み込むレンズ１ａと、レンズをフォーカス方向・トラッキング方向へ微少移動させるための密アクチュエータ１ｂと、レンズ１ａと密アクチュエータ１ｂとを搭載するキャリッジ１ｃとから成る。
【０００５】
また、コントローラ７は、密アクチュエータ１ｂでレンズを移動するか、トラバースモータ２でキャリッジ１ｃを移動するかを決定し、密アクチュエータ１ｂを駆動するときの密アクチュエータドライブ出力９を出力するドライブ出力決定手段８と、トラバースモータ２に印加するパルス電圧を発生するパルス電圧発生手段10と、スピンドルモータ４を駆動するスピンドルモータドライバ５とを具備している。コントローラ７は、このドライブ出力決定手段８及びパルス電圧発生手段10を通じて、トラバースモータ２の駆動電圧であるパルス電圧の供給・停止を行なう。
【０００６】
次に、このトラバース駆動装置の動作について説明する。
【０００７】
ディスクを再生する時には、キャリッジをディスク半径方向（以下、トラッキング方向と呼ぶ）へ送る動作（以下、光軸補正送りと呼ぶ）が発生する。以下でこの動作について説明する。
【０００８】
再生動作中、光学ピックアップ１上のレンズ１ａは密アクチュエータ１ｂによりトラッキング方向に微少移動しながら、回転するディスクのトラックをトレースしてデータを読み込み続ける。密アクチュエータ１ｂは精密な移動が行なえるが可動範囲が狭いため、所定距離以上のレンズシフトが発生したときにはキャリッジ１ｃを移動させて、再びレンズ１ａをキャリッジ１ｃの中心位置付近に戻す必要がある。キャリッジ１ｃを動かすためには、トラバースモータ２に駆動電圧としてパルス電圧を印加し駆動力を発生させ、動力伝達機構３を介してキャリッジ１ｃ本体をトラッキング方向へ送る。
【０００９】
この動作を図８のフロー図を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
再生動作の指令を受け取ると、
ステップ１：まず、レンズシフト検出手段６によりレンズシフト量の検出を行ない、
ステップ２：ドライブ出力決定手段８により密アクチュエータによるレンズの移動か、トラバースモータによるキャリッジの移動かを決定する。シフト量が閾値未満で密アクチュエータ駆動の可動範囲内である内は、
ステップ３：密アクチュエータドライブ出力９を出力して、密アクチュエータ１ｂによりトラッキング方向への微少送りを行なう。
【００１１】
ステップ４：次第にレンズシフト量が大きくなり閾値以上になると、ドライブ出力決定手段８は光軸補正送りを決定し、
ステップ５：パルス電圧発生手段10により作られたパルス電圧をトラバースモータ２に加える。
【００１２】
ステップ６：キャリッジ１ｃがトラッキング方向へ送られて、レンズシフト量が再び閾値未満になった時は、
ステップ７：トラバースモータ２への供給電圧を停止し、
ステップ８：１回目の光軸補正送りが終了する。
【００１３】
その後、再び密アクチュエータによるレンズ移動へと切り替わり、再生動作中はこの一連の動作を繰り返す。
【００１４】
図１２には、この動作の間のレンズシフト量、閾値及びパルス電圧発生手段10から発生されるモータ駆動パルスの関係を示している。
【００１５】
従来のトラバース駆動装置では、こうした動作によって光軸補正送りが行なわれている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような構成では、使用環境温度が大きく異なる車載用機器等では、低温でのグリス硬化による負荷増大でキャリッジが移動しなくなったり、またこれを防ぐために駆動電圧を高めに設定すると高温時にキャリッジの移動量が過剰になって動作が不安定になる、という問題があった。
【００１７】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決するものであり、使用温度環境が異なっても常に変わらぬ動作性能を得ることができる光学ディスクのトラバース駆動装置を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明のトラバース駆動装置は、記録媒体上の情報の記録または再生を行なう光学ピックアップと、前記光学ピックアップを移動させる機構部と、前記機構部の駆動力を提供するモータと、前記モータを駆動するためのパルス電圧を発生するパルス電圧発生手段と、前記モータの駆動を制御するコントローラとを備えるトラバース駆動装置において、使用環境温度を検出する温度検出手段と、前記パルス電圧のパルス高さを設定するパルス高さ設定手段と、前記光学ピックアップのレンズの移動量を検出するレンズシフト検出手段と、前記パルス電圧のパルス高さを高く補正する補正手段とを備え、前記温度検出手段が検出した使用環境温度が低温の時は、前記パルス高さ設定手段が前記モータを駆動するパルス電圧のパルス高初期値を常温時のパルス高さより高く設定してパルスを発生し、かつ、前記レンズシフト検出手段の検出値が閾値以上となってから閾値以下となるまで前記補正手段がパルス高さを補正してパルスを発生するものであり、温度変化によって駆動負荷が変動しても、適切な駆動力を供給するとともに、駆動力の過不足を調整する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について図面に基づいて説明する。
【００２３】
（第１の実施の形態）
第１の実施形態のトラバース駆動装置は、図１に示すように、使用環境温度を検出する温度センサ11と、コントローラ７に、パルス電圧発生手段10から発生されるパルス電圧の温度補償係数13を使用環境温度に応じて算出する温度補償係数算出手段12とを備えている。その他の構成は、従来の装置（図４）と変わりがない。
【００２４】
この装置では、従来の装置と同様、再生動作中は、密アクチュエータ１ｂの駆動によるレンズ１ａの移動、またはトラバースモータ２によるキャリッジ１ｃの移動のどちらかを行なっている。密アクチュエータ１ｂは移動精度が良く使用環境温度による影響が小さいが、キャリッジ送り機構部は、その送り量が使用環境温度の影響を受けやすい。従来の装置のようにトラバースモータ２に対し一定電圧によるパルス駆動を行なうと、使用温度環境が変化すると送り動作の安定性が失われ動作不良を引き起こしやすくなる。
【００２５】
一般に、低温時にはグリスが硬化し、動力伝達機構部３の駆動負荷が増大するため、常温時に比べてより大きな駆動力が必要となる。高温では逆にグリスの粘性による制動力が低下するため同じ駆動電圧でも移動量が大きくなる。すなわち駆動負荷に対して駆動力が不足した状態ではキャリッジが移動できないという不具合が生じ、駆動負荷に対して過剰な駆動力が供給された場合にはキャリッジの送り量が過剰となって動作が不安定になるという問題が発生する。
【００２６】
そこで、予め負荷の温度特性に対応した補償係数のテーブルを持った温度補償係数算出手段12を設置し、パルス高さを使用環境温度に合致した値に設定することで駆動力の過不足を調整する。
【００２７】
実際には図５のフロー図に従って光軸補正送りが行なわれる。
【００２８】
ステップ11〜ステップ14：レンズシフトが閾値以上となり光軸補正送りが発生すると、
ステップ15：まず、温度センサ11により使用環境温度を検出する。
【００２９】
ステップ16：続いて、温度補償係数算出手段12によって温度補償係数13を算出し、
ステップ17：基準パルス高に温度補償係数13を乗じて、低温時には駆動力が常温時より大きく、高温時には駆動力が常温時より小さくなるようにパルス高さを調整する。
【００３０】
ステップ18：調整されたパルス高さのパルス電圧をパルス電圧発生手段10から発生し、トラバースモータ２に加える。
【００３１】
その後のステップ19〜21の手順は従来の装置と同じである。
【００３２】
温度補償係数算出手段12は、光軸補正送りが発生する度に温度補償係数13を更新する。それにより、トラバースモータ２には、温度変化に対応した駆動力が供給される。
【００３３】
図９は、この実施形態の装置においてトラバースモータ２に印加されるモータ駆動パルスと使用環境温度との関係を示している。
【００３４】
なお、この例では使用環境温度検出手段として温度センサを用いたが、これに代えて、駆動負荷の状態を別手段で検出し、その検出結果に基づいてパルス高の温度補償係数を求めるようにしてもよい。
【００３５】
このように、第１の実施形態のトラバース駆動装置では、温度環境の相違による駆動負荷の変動を、トラバースモータの駆動電圧を温度に適応した値に設定することで吸収し、動作性能の劣化を防止している。
【００３６】
（第２の実施の形態）
第２の実施形態のトラバース駆動装置は、図２に示すように、トラバースモータ２の駆動で予定通りのレンズシフトが得られないときにトラバースモータ２に印加するパルス電圧を高めるためのドライブ補正係数15を算出するドライブ補正係数算出手段14を備えている。その他の構成は第１の実施形態（図１）と変わりがない。
【００３７】
この装置では、トラバースモータ２への印加電圧を一定幅の駆動パルスとし、第１の実施形態で記述した温度補償係数算出手段12を設置して、パルス高初期値を使用環境温度に合致した値に設定する。そして、駆動パルスを一定間隔で発生させ、そのパルス高を徐々に大きくしていく。こうすることで、駆動力の過不足を調整し、駆動負荷と駆動力とが合致した動作点でキャリッジ１ｃの送り動作を行なうことができる。
【００３８】
実際には図６のフロー図に従って光軸補正送りが行なわれる。
【００３９】
ステップ31〜ステップ37：レンズシフトが閾値以上となり光軸補正送りが発生すると、まず温度センサ11により使用環境温度を検出する。次に温度補償係数算出手段12により温度補償係数13を算出し、これを基準パルス高に乗じることによって仮パルス高を決める。ここまでの手順は第１の実施形態におけるステップ11〜ステップ17（図５）の手順と同じである。
【００４０】
ステップ38：続いて、ドライブ補正係数15を初期値１に設定し、仮パルス高に乗じることによってトラバースモータ２に印加するパルス高を決定し、
ステップ39：決定したパルス高の一定パルス幅のパルスを発生してトラバースモータ２に印加する。
【００４１】
ステップ40：パルス発生から一定時間の間隔を置いた後、
ステップ41：レンズシフト量が閾値以上になったかどうかをレンズシフト量検出手段６により確認し、
ステップ42：送り量が小さくてレンズシフト量が閾値以下とならなかった場合は、ドライブ補正算出手段14により、ドライブ補正係数を
（ドライブ補正係数）＝（ドライブ補正係数前値）× (１＋Δｋ)
Δｋ：ドライブ補正係数上昇率
によって更新する。
【００４２】
次いで、ステップ38に戻り、ステップ37で算出したパルス高に、更新したドライブ補正係数を乗算し、駆動力を増加させて再度パルス電圧駆動を行なう。この動作を繰り返し、キャリッジ１ｃが適切量送られてレンズシフト量が閾値以下となった場合は、
ステップ43：光軸補正送りを終了して、ステップ31に戻る。
【００４３】
図１０は、この実施形態の装置においてトラバースモータ２に印加されるモータ駆動パルスの時間的変化と使用環境温度との関係を示している。
【００４４】
このように、第２の実施形態のトラバース駆動装置では、温度環境の相違による駆動負荷の変動を、トラバースモータの駆動電圧を温度に適応した値に設定し、且つ、その電圧を最適な駆動力が得られるまで時間経過とともに段階的に上昇させることによって吸収し、動作性能の劣化を防止している。
【００４５】
（第３の実施の形態）
第３の実施形態のトラバース駆動装置は、図３に示すように、パルス電圧のパルス高を決定する温度補償係数１（16）とパルスの発生間隔を決定する温度補償係数２（17）とを算出する温度補償係数算出手段12を備えている。その他の構成は第２の実施形態（図２）と変わりがない。
【００４６】
光軸補正送りはレンズシフト量を閾値として動作が発生するので、使用環境温度の影響を受けてキャリッジ移動量が変化すると、光軸補正送りの発生頻度も変化する。例えば低温では移動量が小さくなるため、レンズシフト量の閾値付近にレンズが位置する頻度が多くなり、光軸補正送りの発生間隔が短くなる。そのためパルス発生間隔を一定値に設定する場合には、その発生間隔を使用条件中の最も短い場合に合わせなければならないが、しかし、そうすることはコントローラの処理を増大させる要因となる。
【００４７】
そこで、この装置では、温度補償係数算出手段12を設置して、モータへ印加する一定幅の駆動パルスのパルス高初期値を使用環境温度に合致した値に設定するとともに、そのパルスの発生間隔についても温度補償を行ない、使用温度環境に応じたパルス発生間隔に調整している。また、そのパルス高を時間経過とともに大きくする第２の実施形態のパルス駆動方式も取り入れている。
【００４８】
こうすることで、駆動負荷と駆動力とが合致した動作点でキャリッジ１ｃの送り動作が行なわれ、且つ、送り量の増減に関わらず安定したキャリッジ送り動作が実行され、また、その際のコントローラの負担増が避けられる。
【００４９】
実際には図７のフロー図に従って光軸補正送りが行なわれる。
【００５０】
ステップ51〜ステップ55：レンズシフトが閾値以上となり、光軸補正送りが発生すると、まず温度センサ11により使用環境温度を検出する。
【００５１】
ステップ56：次に温度補償係数算出手段12により、パルス高を決定する温度補償係数１とパルスの発生間隔を決定する温度補償係数２とを算出する。
【００５２】
ステップ57：基準パルス高に温度補償係数１を乗じることによって仮パルス高を決め、
ステップ58：基準パルス発生間隔に温度補償係数２を乗じることによってパルス発生間隔を決める。
【００５３】
ステップ59：続いて、ドライブ補正係数15を初期値１に設定し、仮パルス高に乗じることによってトラバースモータ２に印加するパルス高を決定し、
ステップ60：決定したパルス高の一定パルス幅のパルスを発生してトラバースモータ２に印加する。
【００５４】
ステップ61：パルス発生からステップ58で求めたパルス発生間隔を置いた後、ステップ62：レンズシフト量が閾値以上となったかどうかをレンズシフト量検出手段６により確認し、
ステップ63：送り量が小さくてレンズシフト量が閾値以下とならなかった場合は、ドライブ補正算出手段14でドライブ補正係数を更新し、
更新したドライブ補正係数を用いてステップ59以下の手順を繰り返す。キャリッジが適切量送られてレンズシフト量が閾値以下となったときは光軸補正送りを終了し、ステップ51に戻る。
【００５５】
図１１は、この実施形態の装置においてトラバースモータ２に印加されるモータ駆動パルスのパルス高の時間的変化及びパルス間隔と使用環境温度との関係を示している。
【００５６】
このように、第３の実施形態のトラバース駆動装置では、コントローラに過大な負担を掛けずに、温度環境の相違による駆動負荷の変動を吸収し、動作性能の劣化を防止することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のトラバース駆動装置は、温度環境の相違や動作中の温度変化によって生じるトラバースモータ及び駆動負荷の特性変動を吸収することができ、適切な駆動力を供給することができるとともに、パルス電圧のパルス高を、レンズシフト量が閾値以上となってから閾値以下となるまで時間経過とともに段階的に大きくするので、駆動力を過不足なく調整することができる
【図面の簡単な説明】、
【図１】本発明の第１の実施形態におけるトラバース駆動系の構成図、
【図２】本発明の第２の実施形態におけるトラバース駆動系の構成図、
【図３】本発明の第３の実施形態におけるトラバース駆動系の構成図、
【図４】従来のトラバース駆動系の構成図、
【図５】本発明の第１の実施形態における光軸送り補正動作のフロー図、
【図６】本発明の第２の実施形態における光軸送り補正動作のフロー図、
【図７】本発明の第３の実施形態における光軸送り補正動作のフロー図、
【図８】従来の光軸補正送り動作のフロー図、
【図９】本発明の第１の実施形態における光軸送り補正動作の動作説明図、
【図１０】本発明の第２の実施形態における光軸送り補正動作の動作説明図、
【図１１】本発明の第３の実施形態における光軸送り補正動作の動作説明図、
【図１２】従来の光軸補正送り動作の動作説明図である。
【符号の説明】
Ａディスク
１光学ピックアップ
１ａレンズ
１ｂ密アクチュエータ
１ｃキャリッジ
２トラバースモータ
３動力伝達機構
４スピンドルモータ
５スピンドルモータドライバ
６レンズシフト検出手段
７コントローラ
８ドライブ出力決定手段
９密アクチュエータドライブ出力
10 パルス電圧発生手段
11 温度センサ
12 温度補償係数算出手段
13 温度補償係数
14 ドライブ補正係数算出手段
15 ドライブ補正係数
16 温度補償係数１
17 温度補償係数２

Claims

記録媒体上の情報の記録または再生を行なう光学ピックアップと、前記光学ピックアップを移動させる機構部と、前記機構部の駆動力を提供するモータと、前記モータを駆動するためのパルス電圧を発生するパルス電圧発生手段と、前記モータの駆動を制御するコントローラとを備えるトラバース駆動装置において、
使用環境温度を検出する温度検出手段と、前記パルス電圧のパルス高さを設定するパルス高さ設定手段と、前記光学ピックアップのレンズの移動量を検出するレンズシフト検出手段と、前記パルス電圧のパルス高さを高く補正する補正手段とを備え、
前記温度検出手段が検出した使用環境温度が低温の時は、前記パルス高さ設定手段が前記モータを駆動するパルス電圧のパルス高初期値を常温時のパルス高さより高く設定してパルスを発生し、かつ、前記レンズシフト検出手段の検出値が閾値以上となってから閾値以下となるまで前記補正手段がパルス高さを補正してパルスを発生することを特徴とするトラバース駆動装置。
前記パルス電圧発生手段が発生するパルス電圧の発生間隔を、前記温度検出手段の検出した温度に対応して設定するパルス間隔設定手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のトラバース駆動装置。