(57)【要約】【課題】  アクチュエータの発熱による劣化、破壊を防止することができるアクチュエータの駆動回路を得る。【解決手段】  光ピックアップのアクチュエータ（１）と、アクチュエータ（１）に駆動電力を供給するための駆動回路（２）と、アクチュエータ（１）に印加される電圧または電流を検出する電圧／電流検出回路（３、３’）と、電圧／電流検出回路出力を積分するフィルタ回路（１１）であってアクチュエータ（１）の温度変化の速度に相当する時定数を有するフィルタ回路（１１）と、フィルタ回路出力を一定のしきい値と比較することによりアクチュエータ（１）の異常を検出するコンパレータ（１２）と、コンパレータ（１２）によるアクチュエータの異常検出に基づいて駆動回路（１２）の出力を制限するための制御装置（１３、１５、１６）とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップのアクチュエータと、該アクチュエータに駆動電力を供給するための駆動回路と、前記アクチュエータに印加される電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路出力を積分するフィルタ回路であって前記アクチュエータの温度変化の速度に相当する時定数を有するフィルタ回路と、前記フィルタ回路出力を一定のしきい値と比較することにより前記アクチュエータの異常を検出するコンパレータと、該コンパレータによるアクチュエータの異常検出に基づいて前記駆動回路出力を制限するための制御装置とを備えることを特徴とする、アクチュエータの駆動装置。
【請求項２】
光ピックアップのアクチュエータと、該アクチュエータに駆動電力を供給するための駆動回路と、前記アクチュエータに印加される電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出回路出力を積分するフィルタ回路であって前記アクチュエータの温度変化の速度に相当する時定数を有するフィルタ回路と、前記フィルタ回路出力を一定のしきい値と比較することにより前記アクチュエータの異常を検出するコンパレータと、該コンパレータによるアクチュエータの異常検出に基づいて前記駆動回路出力を制限するための制御装置とを備えることを特徴とする、アクチュエータの駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアクチュエータの駆動装置において、周囲温度によって出力を変化させる温度検出装置をさらに設け、該装置の出力によって前記コンパレータのしきい値電圧を制御することを特徴とする、アクチュエータの駆動装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のアクチュエータの駆動装置において、前記制御装置は前記コンパレータによるアクチュエータの異常検出後一定時間を計時するタイマを備え、該タイマのタイマアップによって前記駆動回路出力の制限を解除すること特徴とする、アクチュエータの駆動装置。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のアクチュエータの駆動装置において、前記制御装置は周囲温度を検出する温度検出素子を備え、前記コンパレータによるアクチュエータの異常検出後、前記温度検出素子によって検出された周囲温度が予め設定した正常値に達した場合、前記駆動回路出力の制限を解除することを特徴とする、アクチュエータの駆動装置。
【請求項６】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のアクチュエータの駆動装置において、前記制御装置は前記コンパレータによるアクチュエータの異常検出後一定時間を計時するタイマと周囲温度を検出する温度検出素子を備え、前記タイマのタイマアップの後、前記温度検出素子によって検出された周囲温度が予め設定した正常値に達した場合、前記駆動回路出力の制限を解除することを特徴とする、アクチュエータの駆動装置。
【請求項７】
複数のチャンネルに対応して設けた複数のアクチュエータと、該複数のアクチュエータのそれぞれを駆動する複数の駆動回路と、前記複数のアクチュエータの１個に対して設けた電圧または電流検出回路と、該電圧または電流検出回路出力を積分するフィルタ回路であって前記アクチュエータの温度変化の速度に相当する時定数を有するフィルタ回路と、前記フィルタ回路出力を一定のしきい値と比較することにより前記アクチュエータの異常を検出するコンパレータと、該コンパレータによるアクチュエータの異常検出に基づいて前記全ての駆動回路出力を制限するための制御装置とを備えることを特徴とする、アクチュエータの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップを変位させるためのアクチュエータの駆動装置に関し、特にアクチュエータの異常を検出してこれに適切に対応することが可能な、アクチュエータの駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ、ＤＶＤあるいはＭＯなどの記録媒体に情報を書込みかつ読み出すために、光ディスク装置が広く用いられている。この装置では、光ピックアップを用いて情報の書込み、読出しを行う。光ピックアップは、内蔵するアクチュエータによって駆動される。このアクチュエータは通常コイルを含み、アクチュエータに過大な電流が流れると、コイルの消費電力による発熱によってアクチュエータの温度が上昇し、アクチュエータを劣化させあるいは破壊させる恐れがある。
【０００３】
従って、従来から、アクチュエータに一定以上の電流が流れないようにするとか、あるいは一定時間以上読み取りができない場合は、アクチュエータの異常として電源を遮断する等の方法により、異常発熱によるアクチュエータの劣化、あるいは破壊を防止していた（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１６９７４号公報
【０００５】
【特許文献２】特開平１１−１６４４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、設計段階においてアクチュエータに一定以上の電流が流れないようにするということは、普段からアクチュエータに供給される電圧あるいは電流に対して何らかの制限をかけることを意味する。この制限のために、サーボ機構の追従能力が損なわれたり、あるいは、本来検出すべき値を代用の検出で得た値に代えている為に、検出誤差が大きくなったりする等の問題がある。
【０００７】
さらに上記従来の技術では、光ピックアップの装置内部あるいは外部に温度センサを設けてアクチュエータ周辺の温度を測定し、これをアクチュエータの温度として読み替えているため、必ずしも正確にアクチュエータの温度が検出されない。また、温度センサ等の特別な部品を要するので、光ピックアップのコスト上昇を招き、またパッケージの小型化を阻害する等の欠点を有している。
【０００８】
本発明は、従来の光ピックアップにおける上記の問題点を解決するためになされたもので、光ピックアップのアクチュエータにおける異常の発生を、温度センサ等の特別な外付け部品によらずにできる限り正確に検出し、これに適正に対処することが可能な、アクチュエータの駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１のアクチュエータの駆動装置は、光ピックアップのアクチュエータと、該アクチュエータに駆動電力を供給するための駆動回路と、前記アクチュエータに印加される電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路出力を積分するフィルタ回路であって前記アクチュエータの温度変化の速度に相当する時定数を有するフィルタ回路と、前記フィルタ回路出力を一定のしきい値と比較することにより前記アクチュエータの異常を検出するコンパレータと、該コンパレータによるアクチュエータの異常検出に基づいて前記駆動回路出力を制限するための制御装置とを備える。
【００１０】
本発明の第２のアクチュエータの駆動装置は、光ピックアップのアクチュエータと、該アクチュエータに駆動電力を供給するための駆動回路と、前記アクチュエータに印加される電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出回路出力を積分するフィルタ回路であって前記アクチュエータの温度変化の速度に相当する時定数を有するフィルタ回路と、前記フィルタ回路出力を一定のしきい値と比較することにより前記アクチュエータの異常を検出するコンパレータと、該コンパレータによるアクチュエータの異常検出に基づいて前記駆動回路出力を制限するための制御装置とを備える。
【００１１】
上記第１および第２のアクチュエータの駆動装置によれば、フィルタ回路がアクチュエータの温度変化の速度に相当する時定数を有していることから、アクチュエータ両端の電圧あるいは電流の変動をフィルタ回路を通すことによって、温度変化に対応したものに変換することができる。これにより、アクチュエータの温度変化を温度センサ等の外付け部品を用いることなく正確に検出することができる。
【００１２】
また、フィルタ回路出力をコンパレータによって予め設定したしきい値と比較することによって、アクチュエータの温度が異常に上昇したことを検出することが可能である。この検出信号に基づいてアクチュエータを駆動する回路の出力を制限することにより、アクチュエータの異常が増進するのを防ぎ、アクチュエータを破壊あるいは劣化から守ることができる。なお、駆動回路出力の制限には、駆動回路出力の停止も含まれる。
【００１３】
上記第１および第２の装置において、周囲温度によって出力を変化させる温度検出装置をさらに設け、該装置の出力によって前記コンパレータのしきい値電圧を制御することも可能である。この場合に、周囲温度が上昇することによってしきい値を下げるように制御することにより、アクチュエータのより小さな異常発生を検出することができる。なお、コンパレータのしきい値を変化させることによって、駆動回路出力を制限するタイミングおよび制限を継続する時間を可変することができる。
【００１４】
上記駆動回路出力の制限は、タイマによる一定時間の経過によって解除することができる。さらに、周囲温度を検出する手段によって、アクチュエータ周辺の温度が正常になった場合に、上記制限を解除することも可能である。また、例えばＤＶＤ装置等の複数のチャンネルを備える装置において、１個のアクチュエータに異常検出のための電圧または電流の検出回路、フィルタ回路およびコンパレータ回路を設け、このコンパレータ回路出力で全てのアクチュエータの駆動回路出力を制限する構成とすることにより、よりコンパクトで安価な装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の１実施形態にかかるアクチュエータの駆動装置の要部を示す図である。図１において、１は光ピックアップのアクチュエータ、２はアクチュエータに駆動電力を供給するための駆動回路、３はアクチュエータ１の両端の電圧を検出するための電圧検出回路であって、差動増幅器で構成されている。さらに、４はダイオード、５は抵抗、６はコンデンサであって、これらは検波回路７を構成する。８は緩衝増幅器、９は抵抗、１０はコンデンサであり、抵抗９とコンデンサ１０はフィルタ回路１１を構成する。また、１２はコンパレータであって、フィルタ回路１１の出力を予め設定した一定の値と比較する。１３はアクチュエータのサーボ制御信号の駆動回路２への入力をオフとするためのスイッチである。
【００１６】
図１の回路において、抵抗９およびコンデンサ１０で構成されるフィルタ回路１１は、アクチュエータの温度変化の速度に相当する時定数（数秒から数十秒）を持つように構成されている。なお、フィルタ回路１１は、実際の回路構成において検波回路７を構成する抵抗５およびコンデンサ６と合体して構成され得るが、ここでは、回路機能の説明を容易にするために別個の構成要素として記載されている。
【００１７】
図２は、図１の回路の動作を示す波形図である。次にこの波形図を参照しながら、図１に示す回路の動作を説明する。
【００１８】
光ディスク装置から光ピックアップのサーボ制御信号が入力されると、駆動回路２はこれを増幅してアクチュエータ１に出力し、アクチュエータ１を駆動する。アクチュエータ１の両端電圧は差動増幅器３によって検出される。図２の波形（ａ）は差動増幅器３の出力を示す。差動増幅器３の出力は次段の検波回路７において検波され高周波成分が除去された後、緩衝増幅器８を介してフィルタ回路１１に入力される。
【００１９】
図２の波形（ｂ）は、フィルタ回路１１の出力を示す。前述したように、本実施形態におけるフィルタ回路１１は、アクチュエータ１に印加される電圧の変動を積分した形で出力するが、アクチュエータ１の温度変化の速度に相当する時定数を有しているので、その出力波形はアクチュエータ１の温度変化を示すものとなる。
【００２０】
フィルタ回路１１の出力は、コンパレータ１２によって予め設定された一定のしきい値と比較される。このしきい値は、アクチュエータ１が正常に動作している場合のフィルタ出力よりも高いが、アクチュエータ１が異常に発熱した場合のフィルタ出力以下の値が選択される。
【００２１】
従って、図２の波形（ａ）に示すアクチュエータ１の両端電圧の変動が瞬間的なものであり、異常な発熱を生じない程度である場合は、フィルタ回路１１の出力（ｂ）はコンパレータ１２のしきい値を越えず、従ってコンパレータ１２はアクチュエータの異常検出信号を出力しない。一方、発熱異常を生じるような比較的長く継続する電圧異常が発生した場合、フィルタ回路出力（ｂ）はしきい値を超え、コンパレータ１２は波形（ｃ）に示すように、異常検出信号を出力する。
【００２２】
図３は、本発明の第２の実施形態にかかるアクチュエータの駆動装置の要部を示す図である。本実施形態では、アクチュエータ１の異常をアクチュエータ１を流れる電流値を検出することによって測定している。即ち、アクチュエータ１を流れる電流を抵抗１４の両端の電圧として電流検出装置である差動増幅器３’で検出することを特徴としている。なお、図５の回路で、図１の回路と同じ符号を有するものは、同じかまたは類似の構成要素を示すので、その説明は省略する。
【００２３】
図４は、本発明の第１および第２の実施形態にかかるアクチュエータの駆動装置を示す図である。なお、この図では、図１および図２に示す各構成要素をブロックで示している。図４において、１５はマイクロコンピュータであり、コンパレータ１２からの異常検出信号に基づいて、アクチュエータ１の駆動回路２に供給する電源電圧あるいは電流を制御するための信号を生成するものである。
【００２４】
図４では、一例として、コンパレータ１２の出力に基づいて、トランジスタ１６のベース電圧を制御して駆動回路２に供給する電圧または電流を制限する場合を示している。通常の制御の場合、駆動回路２にトランジスタ１６を介して供給される電源電圧を１０Ｖとすると、アクチュエータ１において異常が検出された場合、トランジスタ１６を介して８Ｖの電圧が供給されるようにする。これによって、駆動回路２から出力される電流、即ちアクチュエータ１を流れる電流が減少し、アクチュエータ１の異常発熱が納まる。
【００２５】
あるいは、マイクロコンピュータ１は、駆動回路２に入力されるサーボ信号を遮断するためにスイッチ１３をオープンする信号を出力して、駆動回路２からアクチュエータ１への電力の供給を遮断するようにしても良い。なお、図４では、アクチュエータ１のサーボ信号をオフとする手段と、駆動回路２への供給電圧または供給電流を制限する手段の両者が記載されているが、これは説明の便宜上両者を共に記載したものであって、実際の構成では、いずれか一方が選択される。
【００２６】
図５は、図４に示す装置の駆動手順を示すフローチャートである。なお、このフローチャートで示すルーチンは、アクチュエータを駆動している間に、一定の周期で繰り返して行われるものである。
【００２７】
まず、ステップＳ１で、コンパレータ１２の出力に基づいてアクチュエータ１に異常が発生したか否かが検出される。異常が検出されない場合（ステップＳ１のＮＯ）は、そのまま処理を終了する。異常が検出されると（ステップＳ１のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ１５はスイッチ１３をオフとするための信号を出力してサーボ信号をオフとする（ステップＳ２）。これによって、駆動回路２からアクチュエータ１への電力の供給が停止される。
【００２８】
ステップＳ３のサーボオフと同時にタイマを起動して（ステップＳ３）、予め決められた一定時間の経過を待つ（ステップＳ４）。サーボ信号がオフの状態で一定時間が経過すると（ステップＳ４のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ１５より信号を出力してスイッチ１３をオンとすることにより、サーボ信号を再び駆動回路２に入力する（ステップＳ５）。これによってアクチュエータ１に駆動電流が供給され、アクチュエータ１はサーボ信号に従って駆動されるようになる。
【００２９】
図６は、本発明の第３の実施形態にかかるアクチュエータの駆動装置の要部を示す図である。本実施形態は、図１または図２に示すコンパレータ１２のしきい値電圧を生成するための回路に特徴を有している。図６において、２０は温度検出素子としてのサーミスタ、２１は差動増幅器、２２は温度検知用のコンパレータである。サーミスタ２０は周囲温度の変化に伴って抵抗が変化するので、その両端電圧を増幅器２１を介して図１または図５に示す回路におけるコンパレータ１２のしきい値電圧として使用することにより、周囲温度の変化をコンパレータ１２のしきい値電圧に反映させることができる。
【００３０】
即ち、周囲温度が上昇するとサーミスタ２０の抵抗値が減少するので、コンパレータ１２のしきい値電圧が低下し、コンパレータ１２はフィルタ回路のより低い出力によって異常検出信号を出力する。また、コンパレータ１２がオフとなる場合のフィルタ回路出力もより低い値となるので、その結果コンパレータ１２が異常検出信号を出力する時間が長くなる。一方、周囲温度が低下するとサーミスタ２０の抵抗値が増加するので、コンパレータ１２のしきい値電圧が上昇し、その結果異常を検出している時間が短くなる。
【００３１】
さらに図６において、コンパレータ２２を設け、正常温度の上限値に相当する電圧をしきい値電圧としてこれとサーミスタ２０の電圧とを比較することにより、周囲温度が正常値以内であるか否かが判定できる。従って、コンパレータ２２の出力を例えば図４に示すマイクロコンピュータ１５に導入して、アクチュエータ１のサーボ機構のオン・オフを制御することにより、周囲温度が正常となった場合に異常を解除してサーボ機構をオンとすることができる。
【００３２】
図７は、このような制御を行うためのフローチャートである。図７に示す制御では、図５に示す制御においてタイマアップを判定するステップＳ４の後に、温度が正常か否かを検出するステップＳ６を設け、温度正常の場合（ステップＳ６のＹＥＳ）のみサーボ機構をオンとする（ステップＳ５）ようにしている。ステップＳ６の正常温度の検出には、上述したように図６に示すコンパレータ２２の出力が利用される。
【００３３】
図７に示す制御の結果、アクチュエータ１の異常検出によってサーボ機構がオフとなった場合、タイマによって一定時間が経過しても周囲温度が正常値に戻らない限りアクチュエータ１のサーボ機構は再びオンとされない。従って、この制御により、より安全性の高いアクチュエータの駆動制御が実行される。なお、本制御において、ステップＳ３およびＳ４のタイマ制御ステップを設けない場合は、周囲温度の僅かの変動によりサーボ機構が頻繁にオン、オフされる場合があるので、タイマ制御のステップＳ３およびＳ４を設けてこれを防いでいる。
【００３４】
図５および７において、ステップＳ２およびＳ５は、サーボ機構をオン、オフする制御を示しているが、これは駆動回路に供給する電源電圧あるいは電流を予め決めた一定値以下に制限する制御でも良いことは明らかである。
【００３５】
図８および図９は本発明のさらに他の実施形態を示す図である。例えばＤＶＤ装置の場合、アクチュエータは通常２〜４チャンネル分存在する。この場合、各チャンネルのアクチュエータそれぞれに異常検出手段を設け、異常を生じたアクチュエータのみの駆動を停止するようにしても良い。しかしながら、アクチュエータは通常小さな部分に集中して配置されているので、１個のアクチュエータが異常を起こせば他のアクチュエータもその異常に引きずられて異常を起こす可能性が高い。
【００３６】
従って、ある特定のアクチュエータの異常を観察し、そのアクチュエータに異常が発生すれば、全てのアクチュエータのサーボ機構をオフとする構成としても良い。図８および９は、このような実施の形態を説明するための回路図および制御フローチャートである。
【００３７】
図８に示すように、本実施形態の光ディスク装置は、アクチュエータ１ａおよび１ｂを備えているが、アクチュエータの異常を検出するための電圧／電流検出装置３、３’、フィルタ回路１１およびコンパレータ１２はアクチュエータ１ａのみに対して設けられている。これに対して、各アクチュエータの駆動を制限するための手段、即ち電源電圧／電流制御用トランジスタ１６ａ、１６ｂ、スイッチ１３ａ、１３ｂはそれぞれのアクチュエータ１ａ、１ｂに対して設けられている。スイッチ１３ａ、１３ｂあるいはトランジスタ１６ａ、１６ｂはコンパレータ１２の出力によってマイクロコンピュータ１５で生成される信号によって、共通に制御される。
【００３８】
即ち、図９に示すように、アクチュエータ１ａに設けた異常を検出する装置によりアクチュエータの異常が検出されると（ステップＳ１０）、マイクロコンピュータ１５はアクチュエータ１ａのサーボ機構をオフし（ステップＳ１１）、さらにアクチュエータ１ｂのサーボ機構をオフとする（ステップＳ１２）。これによって、アクチュエータ１ａ、１ｂの異常発熱による劣化、破壊を防止する。
【００３９】
次に、例えばマイクロコンピュータ１５に設けたタイマを起動し（ステップＳ１３）、一定時間の経過を監視する（ステップＳ１４）。サーボ機構をオフとしてから一定時間が経過すると、アクチュエータ１ａおよび１ｂのサーボ機構をオンとすることにより、全アクチュエータを通常の動作に復帰させる。
【００４０】
以上、各実施形態を示して説明したように、本発明のアクチュエータの駆動装置によれば、アクチュエータの異常を温度センサなどの外付け部品を使用することなく速やかに検出することができ、アクチュエータの熱による劣化、破壊を防止することができる。また、本発明の装置では、アクチュエータが正常に動作している状態では、アクチュエータに印加する電力に対して特別な制限を施していないので、サーボ機構における追従能力が損なわれたりする恐れは無い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるアクチュエータの駆動装置の要部を示す図。
【図２】図１に示す装置の動作説明に供する波形図。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかるアクチュエータの駆動装置の要部を示す図。
【図４】本発明の第１、第２の実施形態にかかるアクチュエータの駆動装置を示すブロック図。
【図５】図４の装置の動作フローを示すフローチャート。
【図６】本発明の第３の実施形態にかかるアクチュエータの駆動装置の要部を示す図。
【図７】図６に示す装置の動作フローを示すフローチャート。
【図８】本発明の第４の実施形態にかかるアクチュエータの駆動装置を示すブロック図。
【図９】図８に示す装置の動作フローを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４２】
１…アクチュエータ
２…駆動回路
３…電圧／電流検出装置
７…検波回路
８…緩衝増幅器
１１…フィルタ回路
１２…コンパレータ
１３…スイッチ
１５…マイクロコンピュータ
１６…電圧／電流制限トランジスタ
２０…サーミスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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