JP4273872B2 - 光ディスク装置及びディスク装置 - Google Patents

Description

本発明はパーソナルコンピュータ等の電子機器に内蔵もしくは外付けで使用される光ディスク装置に関する。また、磁気ディスク装置などのディスク装置に関するものである。

従来の光メディア装置のユニバーサル・シリアル・バス（以下ＵＳＢと称す）インターフェースでの起動についてブロック図に従い説明する。

図１４は従来の光ディスク装置のブロック図を示している。ここで、ＣＰＵ１４は論理判断や演算を行う。メインメモリ１３は、制御プログラム、ならびに光ディスク記録装置のための記録制御プログラムを記憶したプログラム記憶エリアを有している。バッファメモリ１１は、記憶領域、記録制御、再生制御に必要な記憶領域として使用される。フィードモータ２は、モータ駆動回路６で駆動される。３はスピンドルモータで同じようにモータ駆動回路６で駆動される。４はピックアップユニットであり、アクチュエータ駆動回路７で駆動される。モータ駆動回路６、アクチュエータ駆動回路７をサーボ制御するものがＣＤサーボプロセッサ９である。また、モータ駆動回路６に電力を供給するのが駆動系電源回路８である。

再生系では、光ディスク１とピックアップユニット４から得られる光信号はアナログ信号処理部５で信号処理され、ＣＤサーボプロセッサ９のフィードバック信号として使われると共に、デジタル信号処理部１０の入力信号となりデジタル信号へ復調され、その結果をバッファメモリ１１へ格納する。バッファメモリ１１は記録データ、および復調したデータを一時記憶するためのメモリである。これらのデータはインタフェース部１２を経由し、ＡＴＡＰＩバス１６を使った通信でＵＳＢ変換ＩＣ１７とデータの受け渡しを行う。

ＵＳＢ変換ＩＣ１７は、受けたＡＴＡＰＩ信号をＵＳＢ信号１８へ変換しＵＳＢコネクタ１９を通しＵＳＢケーブルによって外部のパソコン（ホストコンピュータ）２０と接続されデータの受け渡しを行うものである。システムバス１５は、光ディスク装置内でのデータ転送用バスである。メインメモリに記録されたプログラムによりＣＰＵがデジタル信号処理部の制御を行う。デジタル系電源回路２５はＣＰＵ１４、デジタル信号処理部１０、メモリ１３等、デジタル信号処理部に対し各種の電圧を安定供給する。

これら装置を動かす回路部分へ供給される電圧は、ＡＣアダプタ２１でＡＣ１００ＶからＤＣ６Ｖへ変換されＤＣジャック２２よりドライブへ供給される。電源起動回路２３はＵＳＢコネクタ１９の電源端子ＶＢＵＳ２４の電圧に連動しドライブの駆動系電源回路８デジタル系電源回路２５に電圧を供給する仕組みを有し、ＵＳＢ電源のＯＮ／ＯＦＦに連動し自動的にドライブを起動及び終了させる。

先行例としては、（特許文献１）（特許文献２）等がある。
特開２００１−１４４７７２号公報 特開２００１−１７７５４３号公報

従来の光ディスク装置では駆動用電源として上記の様にＡＣアダプタを使用している。ＵＳＢを使用する機器には、その機器の駆動用電源をＵＳＢインターフェースのＵＳＢ電源（ＶＢＵＳ）に依っているものもあるが、従来のパソコン２０では、ＵＳＢの規格に従
いＵＳＢから供給される電流は最大供給電流５００ｍＡに規格されており、５００ｍＡを超えて電流を引くとパソコン２０側で警告とＵＳＢ電源のシャットダウンが行われる。一方従来の光ディスク装置は５００ｍＡ以上の最大供給電流を必要とするため、従来のパソコン２０のＶＢＵＳで従来の光ディスク装置を駆動することができなかった。

このような課題を解決する為に本発明は、光ディスクを回転させる回転駆動手段と、前記光ディスクに書き込まれたデータを読み取るか前記光ディスクにデータを書き込むかの少なくとも一方を行う光ピックアップと、前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に移動させる駆動手段と、前記回転駆動手段の駆動回路と、前記駆動回路を制御するサーボプロセッサと、前記駆動回路と前記サーボプロセッサ間を接続する信号ラインと、前記信号ラインの途中に設けられ前記サーボプロセッサの信号電圧の大きさを変えて前記駆動回路に送る変換回路と、前記変換回路を制御する制御手段と、を備え、前記変換回路は予め設定された第１の変換率と第２の変換率で減圧して出力することが可能であり、前記第１の変換率での減圧はスピンドルモータまたはフィードモータの駆動電流の一時的増加に対応して行われ、前記第２の変換率での減圧はアクチュエータの駆動電流の一時的増加に対応して行われることとした。

これにより本発明の電子機器及び光ディスク装置は、例えば装置もしくは機器全体が必要とする電流が、一時的にＵＳＢから供給される最大供給電流である５００ｍＡを超えることを回避することが出来、ＵＳＢインターフェースのＵＳＢ電源（ＶＢＵＳ）を電源として駆動することが可能となる。

請求項１記載の発明は、変換回路は予め設定された第１の変換率と第２の変換率で減圧して出力することが可能であり、前記第１の変換率での減圧はスピンドルモータまたはフィードモータの駆動電流の一時的増加に対応して行われ、前記第２の変換率での減圧はアクチュエータの駆動電流の一時的増加に対応して行われることを特徴とする光ディスク装置によって、光ディスク装置の動作時の一時的な電流の増加に対応して変換回路が動作し、これを低減することが出来る。

請求項２記載の発明は、駆動回路に送る複数の変換回路を備え、その駆動回路は基準電位の入力部と信号電位の入力部を有し、サーボプロセッサは基準電位の出力部と信号電位の出力部と前記複数の変換回路を動作させる複数の信号電位の出力部を有し、前記基準電位の入力部と前記基準電位の出力部は結線されており、前記変換回路のそれぞれはスイッチ部と第１の抵抗と第２の抵抗によって構成され、前記第１の抵抗は全ての変換回路において共有され前記信号電位の入力部と前記信号電位の出力部間に接続され、前記各スイッチ部はスイッチ機能を有する第１、第２の端子と前記第１、第２の端子の開閉を制御する信号を入力する第３の端子とを有し、前記第１の抵抗は前記信号電位の入力部と信号電位の出力部間に接続され、前記各スイッチ部の第１の端子は前記第１の抵抗と前記信号電位の入力部間の結線から分岐した配線に接続され、前記スイッチ部の第２の端子は前記第２の抵抗に接続され、前記第２の抵抗の反対側端部は前記基準電位の入力部と基準電位の出力部の結線から分岐した配線に接続されていることを特徴とする光ディスク装置によって、複数の変換回路によりサーボプロセッサの基準電位と信号電位間の電圧である信号電圧を分圧により複数のレベルに減圧し、スピンドルモータの駆動回路に送ることが出来る。

請求項３記載の発明は、スイッチ部はトランジスタと抵抗により構成され、前記第１の端子は前記トランジスタのコレクタであり、前記第２の端子は前記トランジスタのエミッタであり、前記第３の端子は前記抵抗の一端であり、前記抵抗の他端は前記トランジスタのベースに接続されていることを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置によって、容易な構成で変換回路を構成することが出来る。

請求項４記載の発明は、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）インターフェースのＶＢＵＳ（電圧バス）を電源とすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光ディスク装置によって、変換回路の適切な構成及び動作により、ＵＳＢから供給される最大供給電流である５００ｍＡを超えることを回避することが出来る。

請求項５記載の発明は、前記変換回路は、メモリに記録されＣＰＵによって実行されるプログラムによって制御されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光ディスク装置によって、変換回路の制御を容易に且つ詳細に行うことができる。

以下、発明を実施するための最良の形態について図を用いて説明する。

図１は本発明の一実施の形態における光ディスク装置の外観図、図２は本発明の一実施の形態における光ディスク装置の上蓋を開けた状態の外観図、図３は本発明の一実施の形態における光ディスク装置のピックアップモジュールを裏面から見た外観図、図４は本発明の一実施の形態におけるＵＳＢ電源に対応した光ディスク装置の構成を示すブロック図、図５は本発明の一実施の形態における光ディスク装置の分圧抵抗の構成を示す図、図６は本発明の一実施の形態における光ディスク装置の分圧抵抗の有無でのスピンドルモータ立ち上がり時の回転数の変化と駆動電流の変化を示す図、図７は本発明の一実施の形態における光ディスク装置の分圧抵抗の有無でのスピンドルモータ立ち上がり時のスピンドルモータ駆動電流の違いの実測データを示す図、図８は本発明の一実施の形態における光ディスク装置の分圧抵抗の別の構成を示す図、図９はは本発明の別の一実施の形態における光ディスク装置の分圧抵抗の有無でのスピンドルモータ駆動電流の違いの実測データ、図１０はＵＳＢ電源とＡＣアダプター電源での動作の制御を示すフローチャート、図１１はパソコンが５００ｍＡ以上を供給できるパソコンであるかを光ディスク装置が確認する制御を示すフローチャート、図１２は本発明の光ディスク装置を接続し、ＵＳＢにて光ディスク装置への電力供給が可能なパソコンのＵＳＢ出力部分のブロック図、図１３は本発明の光ディスク装置を接続し、ＵＳＢにて光ディスク装置への電力供給が可能なパソコンの接続時の制御を示すフローチャートである。

図１において、光ディスク装置１０１は、パソコン等電子機器に内蔵しない所謂外付けタイプのもので、上蓋１０２を開けて光ディスクを装着する。１０３はＵＳＢ接続用コネクタでＵＳＢケーブル１０４にて例えばパソコン１０５に接続することにより、パソコンは光ディスクからデータを読み取ったり、光ディスクにデータを書き込むことができる。１０６はＡＣアダプタで商用電源（１００Ｖ等）のコンセント１０７からの電圧を降圧及び整流し、ＤＣジャック１０８から光ディスク装置１０１に供給する。後に詳述するが、光ディスク装置１０１の電力取得はＡＣアダプタ１０６に依る場合とＵＳＢケーブル１０４に依る場合があり、ＡＣアダプタ１０６を使用しない場合がある。光ディスクにはＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷが含まれ、光ディスク装置１０１はこれら光ディスクの１種類もしくは数種類に対応可能なものが含まれる。

本実施の形態では、パソコン等他の電子機器との接続手段としてＵＳＢインターフェースを採用しているが、接続手段が電力伝達機能と信号伝達機能を兼ね備えたものであれば良く、ＩＥＥＥ１３９４インターフェースであっても良い。

なお光ディスク装置内に内部で使用するのに適した電流電圧にする電源回路を備えているのであれば、ＡＣアダプタ１０６を使用せず、商用電源を直接適切な電線とコネクタで引き込む構成であっても良い。また、商用電源の代わりに光ディスク装置に内蔵もしくは外付けされた電池を駆動用電源とするものであってもよい。

光ディスク装置の機構的な構成について図を用いて説明する。

図２において、上蓋１０２を開けるとピックアップモジュール１０９があり、ピックアップモジュール１０９にはスピンドルモータ１１０や光ピックアップ１１１が構成されている。スピンドルモータ１１０には光ディスクを装着するディスク装着部１１０ａが構成
されている。

図３において、スピンドルモータ１１０は底板１１０ｂを介してネジなどでフレーム１０９ａに取付けられている。スピンドルモータ１１０のディスクが装着される部分はカバー１０９ｂの貫通孔１０９ｃからディスク装着面側に突出している。

光ピックアップ１１１のキャリッジ１１１ａは、フレーム１０９ａに固定された略平行な２本のシャフト１０９ｅ，１０９ｆに移動自在に保持されている。

フィードモータ１１２はフレーム１０９ａに固定されており、ギヤ群１１２ａを介してフレーム１０９ａに回転自在に取付けられた回転シャフト１１２ｂを回転させる。回転シャフト１１２ｂはシャフト１０９ｅの近傍に設けられており、シャフト１０９ｅに略平行に取付けられている。しかも回転シャフト１１２ｂはシャフト１０９ｅに対してシャフト１０９ｆと反対側に設けられている。回転シャフト１１２ｂにはスパイラル状の溝が設けられており、キャリッジ１１１ａに設けられたガイド１１１ｂと嵌合している。回転シャフト１１２ｂの回転により、ガイド１１１ｂ及びキャリッジ１１１ａはシャフト１０９ｅ，１０９ｆに沿って双方向（矢印Ａ方向）に移動する。以上のようにキャリッジ１１１を移動させる手段としてのフィードモータ１１２，回転シャフト１１２ｂ，ギヤ群１１２ａはシャフト１０９ｅに対してキャリッジ１１１ａと反対側にまとめて収納されている。キャリッジ１１１ａは金属材料のダイキャスト等によって構成されており、ディスクの読み取りや書き込みを行なう光学系が搭載されている。

キャリッジ１１１ａに搭載された光学系の中で対物レンズ１１１ｃ（図２参照）はアクチュエータ１１１ｄ上に構成されている。アクチュエータ１１１ｄはダンパー１１１ｅに支持されてキャリッジ１１１ａに取り付けられている。また、アクチュエータ１１１ｄには、アクチュエータコイル１１１ｆが設けられている。レーザ光のディスク上の動きに対してアクチュエータコイル１１１ｆが動的に補正をかけてアクチュエータ１１１ｄを動かし、対物レンズ１１１ｃを動かして、レーザ光の位置を補正する。

次に光ディスク装置の回路系の構成について図４を用いて説明する。１２はＣＰＵで論理判断や演算を行う。１３はメインメモリで、制御プログラムや光ディスク記録装置のための記録制御プログラムを記憶したプログラム記憶エリアを有している。１１はバッファーメモリであり、記憶領域、記録制御、再生制御に必要な記憶領域として使用される。２はフィードモータであり、６のモータ駆動回路で駆動される。３はスピンドルモータで同じように６のモータ駆動回路で駆動される。４はピックアップユニットであり、アクチュエータ駆動回路７で駆動される。モータ駆動回路６、アクチュエータ駆動回路７をサーボ制御するものがＣＤサーボプロセッサ９である。モータ駆動回路６とＣＤサーボプロセッサ９の間には分圧抵抗２９がある。また、モータ駆動回路６に電力を供給するのが駆動系電源回路８である。

再生系では、光ディスク１と光ピックアップ４から得られる光信号はアナログ信号処理部５で信号処理され、ＣＤサーボプロセッサ９のフィードバック信号として使われると共に、デジタル信号処理部１０の入力信号となりデジタル信号へ復調され、その結果をバッファメモリ１１へ格納する。バッファメモリ１１は記録データ、および復調したデータを一時記憶するためにメモリである。これらのデータはインタフェース部１２を経由し、ＡＴＡＰＩバス１６を使った通信でＵＳＢ変換ＩＣ１７とデータの受け渡しを行う。

ＵＳＢ変換ＩＣ１７は、受けたＡＴＡＰＩ信号をＵＳＢ信号１８へ変換しＵＳＢコネクタ１９を通しＵＳＢケーブルによって外部のパソコン２０と接続されデータの受け渡しを行うものである。システムバス１５は、光ディスク装置内でのデータ転送用バスである。
メインメモリに記録されたプログラムによりＣＰＵ１４がデジタル信号処理部の制御を行う。デジタル系電源回路２６はＣＰＵ１４、デジタル信号処理部１０、メモリ１３等、デジタル信号処理部に対し各種の電圧を安定供給する。

これら装置を動かす回路部分へ供給される電圧は、ＡＣアダプタ２１でＡＣ１００ＶからＤＣ６Ｖへ変換されＤＣジャック２２よりドライブへ供給される。電源起動回路２５はＵＳＢコネクタ１９のＶＢＵＳ（電源バス）２４の電圧を検知し、ドライブの駆動系電源回路８やデジタル系電源回路２６に電圧を供給または停止することでドライブを起動または終了させる。

ＶＢＵＳ２４周辺には、ＵＳＢコネクタ１９を通しパソコン２０等電子機器と接続した際にサージ等過電流が入ることを防ぐＶＢＵＳの突入防止回路２７と、電源をＤＣＩＮ２３から供給するかＶＢＵＳ２４から供給するか切り替えるリレー回路２８が設けられている。ＣＰＵ１４にはリレー回路２８と電源起動回路２５の制御を行うポートが追加されている。

ここで、光ディスク装置の駆動系を流れる電流について説明する。光ディスク装置の主な駆動部としては、スピンドルモータ３（図３では１１０）、フィードモータ２（図３では１１２）、アクチュエータ（光ピックアップ４内に搭載、図３では１１１ｄ）がある。アクチュエータにはアクチュエータ駆動電流が流れる。アクチュエータは対物レンズ１１１ｃから出射するレーザ光のトラッキングサーボとフォーカシングサーボを行う為、アクチュエータ駆動電流は細かく変動したものになることが多い。またフィードモータ１１２にはフィードモータ駆動電流が流れる。フィードモータ１１２は対物レンズ１１１ｃをディスク径方向に駆動するが、アクチュエータ１１１ｄで追従できなくなるとキャリッジ１１１ａごと駆動するものであるから、概念的には間欠的な駆動となり、駆動電流も間欠的な変動になることが多い。スピンドルモータ１１０にはスピンドルモータ駆動電流が流れる。スピンドルモータ１１０はディスクを回転駆動するものであるから細かい変動はないが、停止状態からの立ち上がり加速時などで急なスピンドルモータ駆動電流の上昇が生じることがある。

次に、分圧抵抗２９について図５を用いて詳細に説明する。図５（ａ）は分圧抵抗の構成を示す図である。分圧抵抗２９はモータ駆動回路６とＣＤサーボプロセッサ９の間に設けられた信号電圧の変換回路であり、抵抗Ｒ１，Ｒ１，Ｒ３とトランジスタＴｒにより構成されている。ＣＤサーボプロセッサ９内には光ディスクコントローラ（ＯＤＣ）３０が構成されている。ＯＤＣ３０のＶＨＡＬＦには基準電圧（１．６５Ｖ）が発生し、ＳＰＤにはスピンドル制御信号電圧が発生する。ＯＤＣ３０のＣＰＵＰＯＲＴにはＣＰＵ１４からの指令で分圧回路２９を制御する電圧が発生する。

通常、ＯＤＣ３０のＶＨＡＬＦ電圧はモータ駆動回路６のＶＨＡＬＦに、ＯＤＣ３０のＳＰＤ電圧はモータ駆動回路６のスピンドルモータ制御信号ＳＰＤＲＶに送られ、ＳＰＤＲＶ−ＶＨＡＬＦ間電圧でスピンドルモータ３の制御が行われる。具体的には、図５（ｂ）に示す様にＳＰＤＲＶ−ＶＨＡＬＦ間電圧が基準電圧ＶＨＡＬＦよりも大きいときスピンドルモータ３は加速し、ＳＰＤＲＶ−ＶＨＡＬＦ間電圧が基準電圧ＶＨＡＬＦよりも小さいときはスピンドルモータ３は減速する為、ＳＰＤＲＶ−ＶＨＡＬＦ間電圧によってスピンドルモータ３が制御される。

抵抗Ｒ１はモータ駆動回路６のＳＰＤＲＶとＯＤＣ３０のＳＰＤ間に設けられ、抵抗Ｒ２はモータ駆動回路６のＳＰＤＲＶ−Ｒ１間と、モータ駆動回路６及びＯＤＣ３０の両ＶＨＡＬＨ間のあいだに結線されているが、モータ駆動回路６のＳＰＤＲＶ−Ｒ１間とＲ２の間にはトランジスタＴｒのエミッタ−コレクタ間が介在している。

分圧回路２９の動作について説明する。ＯＤＣ３０のＰＯＲＴとＶＨＡＬＦ間に所定の電圧が発生していない場合、トランジスタＴｒのコレクタ−エミッタ間はＯＦＦであり、Ａ点−Ｂ点間の電圧降下がほとんど無い為、ＳＰＤＲＶ−ＶＨＡＬＦ間電圧はほぼＳＰＤ−ＶＨＡＬＦ間電圧となる。ＣＰＵ１４からの指令でＯＤＣ３０のＣＰＵＰＯＲＴとＶＨＡＬＦ間に所定の電圧が発生することによりトランジスタＴｒのベース−エミッタ間が所定の電圧になると、トランジスタＴｒのコレクタ−エミッタ間がＯＮになり、ＳＰＤＲＶ−ＶＨＡＬＦ間電圧はＳＰＤ−ＶＨＡＬＦ間電圧をＡ点−Ｂ点間とＲ１で分圧したものになる。よって図５（ｃ）に示す様に、ＳＰＤＲＶ−ＶＨＡＬＦ間電圧は小さくなりスピンドルモータ３の動作は抑制される。ＯＤＣ３０へのＣＰＵ１４からの指令は、ソフトウェアに依って行うことができることから、分圧抵抗２９はソフトウェアでＯＮ／ＯＦＦすることができる。すなわち、ソフトウェアでスピンドルモータ３の駆動を省電力モードと通常モードに容易に切り替えることができる。省電力モードではスピンドルモータ３の駆動電流は通常モードよりも低く抑えられる。

なお、トランジスタＴｒはＳＰＤ−ＶＨＡＬＦ間電圧を受けてＡ点−Ｃ点間をＯＮ／ＯＦＦするスイッチとして機能しており、同等の機能を行う他の半導体素子であっても良いし、リレーを使用しても良い。

次に分圧抵抗２９が消費電流の一時的な上昇を低減する作用について説明する。分圧抵抗２９のＯＮ／ＯＦＦによるスピンドルモータ３の駆動の省電力モードと通常モードの切り替え制御は、消費電力が低い待機状態や定常運転状態や安定したスピンドルモータ３の制御が必要なディスクへの書き込み状態などでは通常モードで駆動し、フィードモータ２が大きな動きをする場合や停止状態からのスピンドルモータの加速時のように多くの電力がまとめて消費される場合は省電力モードで駆動することによって、光ディスク装置全体の消費電力の一時的な増加を低減することができる。

模式的には図６に示す様に、スピンドルモータ３が停止状態から立ち上がり加速する場合、スピンドルモータ駆動電流は一時的に大きな電流が流れる。これに対し、分圧抵抗２９をＯＮした状態で、同様にスピンドルモータ３を停止状態から立ち上げると回転数の加速は緩やかであり所定の回転数に達するまでの時間はかかるが、スピンドルモータ駆動電流の一時的な上昇も緩やかでありピーク電流も低く抑えることができる。

図７の実測データは分圧抵抗制御信号ＣＰＵＰＯＲＴ、スピンドルモータ制御信号ＳＰＤＲＶ、アクチュエータ制御信号ＴＲＤＲＶおよび駆動系の消費電流の波形であり、各制御信号に対する駆動系の消費電流の変化を示している。なおスピンドルモータ立ち上がり時は通常アクチュエータは駆動しない為、本実測にあたってスピンドルモータ制御信号ＳＰＤＲＶはほぼ０としており、フィードモータ駆動電流は微少である。フィードモータ制御信号（図示せず）は０としており、フィードモータ駆動電流は流れていない。図７（ａ）に示す様に、分圧抵抗が無い場合（ＣＰＵＰＯＲＴは０Ｖで示されている）はスピンドルモータ制御信号ＳＰＤＲＶの立ち上がり（図中Ａ、下側が正）とともに駆動系の消費電流も即座に立ち上がり（図中Ｂ）一定値に達する。これに対し図７（ｂ）に示す様に、分圧抵抗が有りＯＮである場合（ＣＰＵＰＯＲＴはｅＶの電圧が出力されている）では、ＳＰＤＲＶは分圧されて低いレベルとなっており（図中Ｃ、下側が正）、また駆動系の消費電流の立ち上がり（図中Ｄ）も極めて緩やかなものになっている。

したがってスピンドルモータ３が停止状態から立ち上がり加速する場合など、一時的に大きな電流が流れ、光ディスク装置全体が必要とする電流が一時的に５００ｍＡを超える場合において、分圧抵抗をＯＮにすることによりこれを抑え、常時５００ｍＡを超えない様に設定されることにより、ＶＢＵＳ２４を電源にした常時駆動が可能となる。

次に分圧抵抗の別の構成を図８を用いて説明する。図８の構成では図５の構成がもう１つ設けられている。分圧に寄与する２つの抵抗のうちモータ駆動回路６のＳＰＤＲＶとＯＤＣ３０のＳＰＤ間に設けられた抵抗については２つの構成で共用されている。すなわち、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びトランジスタＴｒ１にて第１の分圧抵抗３１が構成されており、抵抗Ｒ１、Ｒ４、Ｒ５及びトランジスタＴｒ２にて第２の分圧抵抗３２が構成されている。第１の分圧抵抗３１ではＣＰＵ１４からの指令でＯＤＣ３０のＣＰＵＰＯＲＴ１とＶＨＡＬＦ間に所定の電圧が発生することにより、トランジスタＴｒ１のベース−エミッタ間が所定の電圧になると、トランジスタＴｒ１のコレクタ−エミッタ間がＯＮになり、ＳＰＤＲＶ−ＶＨＡＬＦ間電圧はＳＰＤ−ＶＨＡＬＦ間電圧をＲ１とトランジスタＴｒ１及び抵抗Ｒ３で分圧したものになる。第２の分圧抵抗３２ではＣＰＵ１４からの指令でＯＤＣ３０のＣＰＵＰＯＲＴ２とＶＨＡＬＦ間に所定の電圧が発生することにより、トランジスタＴｒ２のベース−エミッタ間が所定の電圧になると、トランジスタＴｒ２のコレクタ−エミッタ間がＯＮになり、ＳＰＤＲＶ−ＶＨＡＬＦ間電圧はＳＰＤ−ＶＨＡＬＦ間電圧をＲ１とトランジスタＴｒ１及び抵抗Ｒ５で分圧したものになる。第１の分圧回路と第２の分圧回路は分圧比を異ならせている為、ＳＰＤＲＶ−ＶＨＡＬＦ間電圧は、第１の分圧回路をＯＮし第２の分圧回路をＯＦＦした場合、第１の分圧回路をＯＦＦし第２の構成の分圧回路をＯＮした場合及び第１の分圧回路と第２の分圧回路をともにＯＦＦにした場合で３通りの設定ができる。

次に、本構成の作用について説明する。本構成において第１の分圧回路は図５の構成で述べた様に、フィードモータ２が大きな動きをする場合やスピンドルモータ３が停止状態から立ち上がり加速する場合など、一時的に大きな電流が流れ、光ディスク装置全体が必要とする電流が５００ｍＡを超える場合に使用される。

第２の分圧回路は、光ディスク装置がディスクに書き込まれたデータを読み取るもしくはディスクにデータを書き込む場合などで使用される。光ディスク装置がディスクに書き込まれたデータを読み取るもしくはディスクにデータを書き込む場合においては、アクチュエータは細かく動作しており、アクチュエータの駆動電流は激しく変動している。これが主たる原因となって、光ディスク装置全体が必要とする電流がごく一時的に許容量を超えることがある。これに対して第２の分圧回路をＯＮして、消費電流を抑制する。

図９の実測データは第２の分圧抵抗の制御信号ＣＰＵＰＯＲＴ２、スピンドルモータ制御信号ＳＰＤＲＶ、アクチュエータ制御信号ＴＲＤＲＶおよび駆動系の消費電流の波形であり、各制御信号に対する駆動系の消費電流の変化を示している。スピンドルモータ制御信号ＳＰＤＲＶはほぼ一定（ｅ２Ｖ、下側が正）であるから、スピンドルモータはほぼ一定速度で回転している。なおフィードモータ制御信号（図示せず）は０としており、フィードモータ駆動電流は流れていない。図９（ａ）に示す様に、第２の分圧抵抗がＯＦＦの場合、駆動系の消費電流はパルス状のアクチュエータ駆動電流の影響でパルス状の極大値があり、これが５００ｍＡを超える場合がある。これに対し図９（ｂ）に示す様に、アクチュエータ制御信号ＴＲＤＲＶでパルス状の信号が発生する部分、すなわちパルス状のアクチュエータ駆動電流が発生する部分で、第２の分圧抵抗をＯＮにしてスピンドルモータ制御信号ＳＰＤＲＶの電圧を落とす。これによってアクチュエータ駆動電流がパルス状に増加する部分においてスピンドルモータ駆動電流低減される為、駆動系の消費電流が部分的に５００ｍＡを超えることを回避することができる。

このようにアクチュエータ駆動電流のパルス的な増加に対応して第２の分圧抵抗をＯＮした状態ではスピンドルモータ１１０へ供給される電力は落ちているが、その時間的間隔は短く、スピンドルモータ１１０は慣性により回転速度をほぼ維持できる為、回転むらなどの悪影響は生じない。

なお、上記構成を重ねることにより、分圧回路を３つ以上の多段に構成することも可能であり、この場合ＳＰＤＲＶ−ＶＨＡＬＦ間電圧はさらに細かく調整が可能となる。また、本実施の形態では、分圧抵抗は光ディスク装置全体が必要とする電流が５００ｍＡを超えない様制御する為に使用されているが、５００ｍＡ以外の所定の電流値であっても良く、光ディスク装置のいずれかの箇所の電流値が一時的に所定の電流値を超えないようにするために使用されるものであっても良い。また、光ディスク装置全体が必要とする電力または光ディスク装置のいずれかの箇所が消費する電力が所定の値を超えないようにするために使用されるものであっても良い。さらに、電流や電力の時間的な変動を低減するために使用されるものであっても良い。

次に、以上の様な分圧抵抗の制御によっても電源から供給される電流が一時的に５００ｍＡを超える光ディスク装置についての制御を図４及び図１０を用いて説明する。

光ディスク装置は、ＵＳＢコネクタ１９を介してＵＳＢケーブル２７でパソコン２０と接続される（Ｓ１）と、ＶＢＡＳの電圧はパソコン２０によって供給されるため、接続によってＶＢＵＳ電圧が発生し、その変化を検出して電源起動回路２５が働き、駆動系電源回路８とデジタル系電源回路２６にＶＢＵＳからの電力を供給し、電源が入る（Ｓ２）。ＣＰＵは、ＶＢＵＳとＤＣＩＮの電圧をモニターしており、ＡＣアダプタ２１がＤＣジャック２２に接続された場合、ＤＣＩＮ電圧を検出し（Ｓ３）、リレー回路２８はＡＣアダプタ２１を電源とするように設定される（Ｓ４）ことによって、ＡＣアダプタ２１からの電力が各電源回路に供給される（Ｓ５）。また、ＡＣアダプタ２１がＤＣジャック２２に接続されていない場合は、リレー回路２８がＶＢＵＳを電源とするように設定される（Ｓ６）ことによって、ＶＢＵＳからの電力が各電源回路に供給され（Ｓ７）ＣＰＵ１４はＶＢＵＳが電源であることを検知する（Ｓ８）。

ＶＢＵＳを電源とする場合は、始めにＣＰＵ１４から駆動系電源回路８への指令で駆動系を動かさないことによって、供給電流を５００ｍＡ以下に抑えながら回路系のみ起動し（Ｓ９）、ＵＳＢ信号１８によってパソコンと通信を行って、５００ｍＡを超えて供給できる特定のパソコンであるかを確認する（Ｓ１０）（確認方法については後述）。なお、供給電流を５００ｍＡ以下に抑える方法として、図５に示す構成の分圧抵抗もしくは図８に示す第１の分圧抵抗をＯＮにして、スピンドルモータ３の駆動を省電力モードの切り替えることによって行っても良い。ＣＰＵは５００ｍＡを超えて供給できる特定のパソコンであるかを判定し（Ｓ１１）、特定のパソコンである場合にのみメカの初期化処理を行い（Ｓ１２）、ＵＳＢ電源で駆動系を起動する（Ｓ１３）。従来のパソコンであること認識した場合は、電源起動回路２５より突入防止回路２７をＯＦＦし（Ｓ１４）、ＶＢＵＳの供給を止めドライブをシャットダウンさせる（Ｓ１５）。以降、パソコンを再起動するまでＶＢＵＳ電源では駆動しない。これによって、従来のパソコンにおいて、誤ってＶＢＵＳから５００ｍＡを超えて電流供給し、パソコン及び周辺機器をハングアップさせることを防止できる。

次に、光ディスク装置に接続したパソコンが５００ｍＡを超えて供給できるパソコンであるかを光ディスク装置が確認する方法について図１１を用いて説明する。

ＶＢＡＳで５００ｍＡを超えて供給できる特定のパソコンについては、光ディスク装置をＵＳＢ接続するとＢＩＯＳとＵＳＢ接続機器との間で取り決めた、特別のＵＳＢコマンドもしくはＵＳＢパケットで包まれたＡＴＡコマンド（ベンダーコマンド）を光ディスク装置に対して発行する様に設定しておく。このような設定は、パソコンのＢＩＯＳを出荷時からあらかじめ設定していても良い。また、パソコンに光ディスク装置を始めて接続した場合に機器のＩｎｑｕｉｒｅ情報をもとに専用のドライバソフトを組み込まれるが、こ
の光ディスク装置に添付のドライバソフトウェアにＶＢＡＳで５００ｍＡを超えて供給できる特定のパソコンのリストを作成しておき、パソコンが特定のパソコンのリスト中にこのパソコンが有るかを判定し、特定のパソコンであるならば、光ディスク装置に特別のＵＳＢコマンドもしくはＵＳＢパケットで包まれたＡＴＡコマンド（ベンダーコマンド）を発行するドライバを組み込む様に設定しておくものであってもよい。

光ディスク装置とパソコンを接続した時、ＶＢＵＳがＯＮになるので光ディスク装置のＶＢＵＳがＯＮになり、同時にパソコンのＢＩＯＳと光ディスク装置のネゴシエーションが開始される（Ｓ１６）。ネゴシエーションが確立すると、特別のＵＳＢコマンドもしくはＵＳＢパケットで包まれたＡＴＡコマンド（ベンダーコマンド）を待つ（Ｓ１７）。特別のコマンドが受信されたか判定し（Ｓ１８）、特別のコマンドを受信した場合、ＶＢＡＳで５００ｍＡを超えて供給できる特定のパソコンと認識する（Ｓ１９）。特別のコマンドを受信しなかった場合、ＶＢＡＳで５００ｍＡを超えて供給できる特定のパソコンではないと認識する（Ｓ２０）。

一方、パソコン側においてもＶＢＵＳにて光ディスク装置に安定して最大供給電流５００ｍＡを超えて電力供給できるような構成が望ましい。次に図１２及び図１３を用いて、ＶＢＵＳにて外部機器に安定して最大供給電流５００ｍＡを超えて電力供給できるパソコンの構成について説明する。

パソコン起動時、パソコンはＵＳＢ接続された光ディスク装置のＩｎｑｕｉｒｅ情報を取得し（Ｓ２１）、その光ディスク装置がＶＢＡＳで５００ｍＡを超える電流を必要とする光ディスク装置であるかを識別する（Ｓ２２）。識別する方法としては、パソコンのＢＩＯＳにＶＢＡＳで５００ｍＡを超える電流を必要とする光ディスク装置のＩＤリストを出荷時からあらかじめ設定しておき、接続された光ディスク装置のＩＤとの照合を行うものであっても良い。また、ＶＢＡＳで５００ｍＡを超える電流を必要とする光ディスク装置に添付のパソコン用ドライバソフトウェアによってパソコンにＩＤが取り込まれ、ＵＳＢ接続された機器のＩＤはＶＢＡＳで５００ｍＡを超える電流を必要とする光ディスク装置のＩＤであると認識するものであってもよい。

またパソコン起動時は、ＢＩＯＳが立ち上がり、ＵＳＢ電源２８よりＶＢＵＳ電源を供給する。パソコンはＵＳＢ電源２８内の電流検出回路でＶＢＵＳの電流をモニターしており、認識されているＵＳＢ接続された機器が、ＶＢＡＳで５００ｍＡを超えて必要とする光ディスク装置であるか否かでモニターする電流の閾値を変える（Ｓ２２）。ＶＢＡＳで５００ｍＡを超えて必要とする光ディスク装置でない場合はＶＢＵＳの電流の閾値を閾値Ａに（Ｓ２３）、ＶＢＡＳで５００ｍＡを超えて必要とする光ディスク装置である場合はＶＢＵＳの電流の閾値を閾値Ｂに（Ｓ２４）設定する。閾値Ａは実効値電流５００ｍＡが望ましく、さらにＵＳＢ接続時の突入電流に対応するため突入電流１．５Ａ以上であってもよい。また、閾値Ｂは実効値電流５００ｍＡを超える値が望ましい。

次に、モニターしている（Ｓ２５）ＶＢＵＳの電流を閾値に対して比較し（Ｓ２６）、閾値以下の場合はパソコンの起動動作を続ける（Ｓ２７）。閾値以上の場合は、そのＵＳＢインターフェースのポートを遮断し（Ｓ２８）、起動動作を続ける（Ｓ２７）。起動動作では、既に述べた様な、パソコンのＢＩＯＳと光ディスク装置とのネゴシエーション開始と、ＶＢＵＳで起動可能な光ディスク装置の場合、ＵＳＢ信号によるパソコンのＢＩＯＳから５００ｍＡを超える電流を供給できる特定のパソコンであることを示すベンダーコマンドの発行が行われる。

このような構成により、ＡＣアダプターが接続されている場合はすべてのコンピュータでＡＣアダプターの電力によって動作し、ＡＣアダプターが接続されていないＵＳＢ電源
駆動の場合、ＵＳＢ電源の強化された特定のコンピュータでのみＵＳＢ電源駆動を許可し、従来のコンピュータに接続する場合はＵＳＢ電源で駆動しないようにすることができる光ディスク装置を実現できる。

なお本実施の形態では、パソコンにＵＳＢ接続の光ディスク装置を接続した例について述べているが、ＵＳＢ接続の光ディスク装置に限らず、ＵＳＢ接続可能な電子機器（ＵＳＢ機器）であって良い。この場合ＵＳＢ機器は、ＵＳＢによってパソコンから動作のための電力供給が可能であるものであって、その際ＶＢＵＳでの供給電流が５００ｍＡを超えて必要である場合に効果的である。またパソコンはこのＵＳＢ機器に電力供給を行うことが可能な設定になっており、その際供給電流は５００ｍＡを超えて供給可能である場合に有効である。またＵＳＢ機器とパソコンがそれぞれ、ＶＢＵＳでの供給電流が５００ｍＡを超えて必要なＵＳＢ機器とＶＢＵＳで５００ｍＡを超えて供給可能なパソコンであり、お互いを他のＵＳＢ機器もしくはパソコンに対して識別する場合に有効である。また、ＵＳＢ機器を接続する対象については、パソコンに限らずＵＳＢ接続可能でかつ接続機器に電力供給が可能な電子機器であっても良い。この場合、ＢＩＯＳに依るもしくはＢＩＯＳに依らない手段にてＵＳＢ電源の強化された特定の電子機器であることを示す特定のコマンドをＵＳＢ信号にて発行する。

なお、本実施の形態では、光ディスク装置を例にとって説明したが、ハードディスク装置等の磁気ディスク装置などの他のディスク装置にも適応できる。

光ディスク装置やハードディスク装置等の磁気ディスク装置などの他のディスク装置に適用でき、特にＵＳＢ接続可能であり、ＵＳＢにより電源供給が可能な光ディスク装置や他のディスク装置に効果的に適用できる。

本発明の一実施の形態における光ディスク装置の外観図 本発明の一実施の形態における光ディスク装置の上蓋を開けた状態の外観図 本発明の一実施の形態における光ディスク装置のピックアップモジュールを裏面から見た外観図 本発明の一実施の形態におけるＵＳＢ電源に対応した光ディスク装置の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態における光ディスク装置の分圧抵抗の構成を示す図 本発明の一実施の形態における光ディスク装置の分圧抵抗の有無でのスピンドルモータ立ち上がり時の回転数の変化と駆動電流の変化を示す図 本発明の一実施の形態における光ディスク装置の分圧抵抗の有無でのスピンドルモータ立ち上がり時のスピンドルモータ駆動電流の違いの実測データを示す図 本発明の一実施の形態における光ディスク装置の分圧抵抗の別の構成を示す図 本発明の別の一実施の形態における光ディスク装置の分圧抵抗の有無でのスピンドルモータ駆動電流の違いの実測データを示す図 ＵＳＢ電源とＡＣアダプター電源での動作の制御を示すフローチャート パソコンが５００ｍＡ以上を供給できるパソコンであるかを光ディスク装置が確認する制御を示すフローチャート 本発明の光ディスク装置を接続し、ＵＳＢにて光ディスク装置への電力供給が可能なパソコンのＵＳＢ出力部分のブロック図 本発明の光ディスク装置を接続し、ＵＳＢにて光ディスク装置への電力供給が可能なパソコンの接続時の制御を示すフローチャート 従来の光ディスク装置のブロック図

符号の説明

１ 光ディスク
２ フィードモータ
３ スピンドルモータ
４ ピックアップユニット
５ アナログ信号処理部
６ モータ駆動回路
７ アクチュエータ駆動回路
８ 駆動系電源回路
９ ＣＤサーボプロセッサ
１０ デジタル信号処理部
１１ バッファメモリ
１２ ＣＰＵ
１３ メインメモリ
１４ ＣＰＵ
１５ システムバス
１６ ＡＴＡＰＩバス
１７ ＵＳＢ変換ＩＣ
１８ ＵＳＢ信号
１９ ＵＳＢコネクタ
２０ パソコン
２１ ＡＣアダプタ
２２ ＤＣジャック
２４ ＶＢＵＳ
２５ 電源起動回路
２６ デジタル系電源回路
２７ 突入防止回路
２８ リレー回路
２９ 分圧抵抗
３０ 光ディスクコントローラ（ＯＤＣ）
３１ 第１の分圧抵抗
３２ 第２の分圧抵抗
１０１ 光ディスク装置
１０２ 上蓋
１０３ ＵＳＢ接続用コネクタ
１０４ ＵＳＢケーブル
１０５ パソコン
１０６ ＡＣアダプタ
１０７ コンセント
１０８ ＤＣジャック
１０９ ピックアップモジュール
１０９ａ フレーム
１０９ｂ カバー
１０９ｃ 貫通孔
１０９ｅ、１０９ｆ シャフト
１１０ スピンドルモータ
１１０ａ ディスク装着部
１１０ｂ 底板
１１１ 光ピックアップ
１１１ａ キャリッジ
１１１ｂ ガイド
１１１ｃ 対物レンズ
１１１ｄ アクチュエータ
１１１ｅ ダンパー
１１１ｆ アクチュエータコイル
１１２ フィードモータ
１１２ａ ギヤ群
１１２ｂ 回転シャフト

Claims (5)

1. 光ディスクを回転させる回転駆動手段と、
   前記光ディスクに書き込まれたデータを読み取るか前記光ディスクにデータを書き込むかの少なくとも一方を行う光ピックアップと、
   前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に移動させる駆動手段と、
   前記回転駆動手段の駆動回路と、
   前記駆動回路を制御するサーボプロセッサと、
   前記駆動回路と前記サーボプロセッサ間を接続する信号ラインと、
   前記信号ラインの途中に設けられ前記サーボプロセッサの信号電圧の大きさを変えて前記駆動回路に送る変換回路と、
   前記変換回路を制御する制御手段と、を備え、
   前記変換回路は予め設定された第１の変換率と第２の変換率で減圧して出力することが可能であり、前記第１の変換率での減圧はスピンドルモータまたはフィードモータの駆動電流の一時的増加に対応して行われ、前記第２の変換率での減圧はアクチュエータの駆動電流の一時的増加に対応して行われることを特徴とする光ディスク装置。
2. 光ディスクを回転させる回転駆動手段と、
   前記光ディスクに書き込まれたデータを読み取るか前記光ディスクにデータを書き込むかの少なくとも一方を行う光ピックアップと、
   前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に移動させる駆動手段と、
   前記回転駆動手段の駆動回路と、
   前記駆動回路を制御するサーボプロセッサと、
   前記駆動回路と前記サーボプロセッサ間を接続する信号ラインと、
   前記信号ラインの途中に設けられ前記サーボプロセッサの信号電圧の大きさを変えて前記駆動回路に送る複数の変換回路と、
   前記変換回路を制御する制御手段と、を備え、
   前記駆動回路は基準電位の入力部と信号電位の入力部を有し、サーボプロセッサは基準電位の出力部と信号電位の出力部と前記複数の変換回路を動作させる複数の信号電位の出力部を有し、前記基準電位の入力部と前記基準電位の出力部は結線されており、前記変換回路のそれぞれはスイッチ部と第１の抵抗と第２の抵抗によって構成され、前記第１の抵抗は全ての変換回路において共有され前記信号電位の入力部と前記信号電位の出力部間に接続され、前記各スイッチ部はスイッチ機能を有する第１、第２の端子と前記第１、第２の端子の開閉を制御する信号を入力する第３の端子とを有し、前記第１の抵抗は前記信号電位の入力部と信号電位の出力部間に接続され、前記各スイッチ部の第１の端子は前記第１の抵抗と前記信号電位の入力部間の結線から分岐した配線に接続され、前記スイッチ部の第２の端子は前記第２の抵抗に接続され、前記第２の抵抗の反対側端部は前記基準電位の入力部と基準電位の出力部の結線から分岐した配線に接続されていることを特徴とする光ディスク装置。
3. 前記スイッチ部はトランジスタと抵抗により構成され、前記第１の端子は前記トランジスタのコレクタであり、前記第２の端子は前記トランジスタのエミッタであり、前記第３の端子は前記抵抗の一端であり、前記抵抗の他端は前記トランジスタのベースに接続されていることを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
4. ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）インターフェースのＶＢＵＳ（電圧バス）を電源とすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光ディスク装置。
5. 前記変換回路は、メモリに記録されＣＰＵによって実行されるプログラムによって制御されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の光ディスク装置。

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