(57)【要約】【課題】  保護対象部品に対し熱抵抗の異なる複数のアクチュエータで構成される光ピックアップであっても、各アクチュエータの性能を最大限引き出すことが可能な光ピックアップ保護装置を提供すること。【解決手段】  複数のアクチュエータ１１ｎに電流を供給するアクチュエータ制御部１２ｎと、アクチュエータ１１ｎに流れる電流とアクチュエータ１１ｎと保護対象部品５０２との間の熱抵抗に反比例する演算値の算出を行う電流演算部１３ｎと、電流演算部１３ｎが算出した演算値の加算を行う加算部１７と、加算部１７が算出した加算値と所定の閾値により電流異常を判断し、アクチュエータ制御部１２ｎへの電流制限を行う異常判断部１８とを有する。【選択図】図１
2011192359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱的破壊から保護すべき保護対象部品を有する光ピックアップを駆動する複数のアクチュエータに電流を供給する光ピックアップ保護装置であって、
複数の前記アクチュエータに電流を供給するアクチュエータ制御部と、
前記各アクチュエータに流れる電流と前記各アクチュエータと前記保護対象部品との間の各熱抵抗に反比例する演算値の算出を行う電流演算部と、
前記電流演算部が算出した演算値の加算を行う加算部と、
前記加算部が算出した加算値と所定の閾値により電流異常を判断し、前記アクチュエータ制御部への電流制限を行う異常判断部と、
を有する光ピックアップ保護装置。
【請求項２】
前記異常判断部は、前記閾値を周囲温度によって変更することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ保護装置。
【請求項３】
前記異常判断部は、前記アクチュエータ制御部への電流制限として、予め設定された最大電流とする、または電流を遮断することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクからデータを読み取る光ピックアップを保護する光ピックアップ保護装置に関し、特に対物レンズを含む光学性能に影響のある部品を熱的破壊から保護する光ピックアップ保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップは、光ディスクからデータを読み取るため、光ディスクと対物レンズの位置関係を制御するフォーカシング制御やトラッキング制御を行う。この対物レンズを支持および駆動するアクチュエータである駆動コイルに供給する電流を制御することにより対物レンズの位置を制御している。ところが、アクチュエータに過電流が流れるなどすると、アクチュエータが発熱し、その影響により光ピックアップを構成する対物レンズを含む光学性能に影響のある部品（以降、保護対象部品と呼ぶ）が熱的破壊することがある。なお、最も保護すべき部品は対物レンズであるが、その周辺の部品が熱的破壊を受けた際にも、光ピックアップの光学性能に影響を与える。そのため、保護対象部品は、設計時に適宜選択する。
【０００３】
従来、アクチュエータの消費電力や周囲温度等を使う熱伝達モデルに従い、アクチュエータが発熱した時の光ピックアップを構成する各要素の温度を算出し、その算出温度が所定の設定温度を越えたときには、アクチュエータに供給する電流を低減または停止するなどして、アクチュエータ自身の焼損および保護対象部品の熱的破壊を防ぐことが提案されている。さらに詳しく説明すると、フォーカス用およびトラッキング用など複数のアクチュエータを含む全体構成をアクチュエータ可動部として、そのアクチュエータ可動部全体の消費電力を制限などするものである。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
近年、光ピックアップのコストダウンや小型化の要請により、複数のアクチュエータそれぞれと保護対象部品との位置関係が同じであったものが、各アクチュエータの配置が制限され、各アクチュエータと保護対象部品との距離や方向が異なる構成が求められるようになっている。そうすると、各アクチュエータが発熱した際に保護対象部品に与える熱的影響を決める熱抵抗に大きな差が生じる。通常、熱抵抗は、光ピックアップの各部品の配置が決まれば、アクチュエータに実際に電流を流し、その時の各部品の温度を測定することにより求める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３４９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、複数のアクチュエータが発熱した際に保護対象部品を熱的破壊から防ぐために、従来の技術では、複数のアクチュエータの中で熱抵抗が最も小さいアクチュエータ、言い換えると保護対象部品に与える熱的影響の最も大きいアクチュエータに合わせて、全てのアクチュエータにおいて供給する電流を制限する。そうすると、熱抵抗が大きいアクチュエータに最も多くの電流が流れる状況において、熱抵抗が最も小さいアクチュエータに合わせた電流で制限されるため、実際には保護対象部品の熱的破壊が起こるまで余裕があるにも関わらず光ピックアップの動作を制限するという問題があった。
【０００７】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、熱抵抗の異なる複数のアクチ
ュエータが発熱する状況において、保護対象部品の熱的破壊を保護するためにアクチュエータの電流制限をする範囲を少なくすることが可能な光ピックアップ保護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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、複数のアクチュエータに電流を供給するアクチュエータ制御部と、アクチュエータに流れる電流とアクチュエータと保護対象部品との間の熱抵抗に反比例する演算値の算出を行う電流演算部と、電流演算部が算出した演算値の加算を行う加算部と、加算部が算出した加算値と所定の閾値により電流異常を判断し、アクチュエータ制御部への電流制限を行う異常判断部とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、保護対象部品と各アクチュエータとの間の熱抵抗に合わせて、アクチュエータの電流を制限するので、各アクチュエータの動作を制限する範囲を少なくすることが可能な光ピックアップ保護装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態における光ピックアップ保護装置の回路図
【図２】本発明の実施の形態における保護対象部品とアクチュエータの関係を示す図
【図３】本発明の実施の形態における光ピックアップ保護装置の動作フロー図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態の光ピックアップ保護装置１００について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態における光ピックアップ保護装置１００の回路図である。
【００１３】
光ピックアップ保護装置１００は、アクチュエータ１１と、アクチュエータ１１を制御するアクチュエータ制御部１２と、アクチュエータ制御部１２に流れる電流を演算する電流演算部１３を有する。アクチュエータ制御部１２および電流演算部１３は、アクチュエータ１１の数に応じて複数有する。電流演算部１３の詳細については、後述する。さらに、加算部１７と異常検出部１８を備える。
【００１４】
なお、図１では、複数のアクチュエータ１１をアクチュエータ１１ａ、１１ｂ・・・１１ｘとして示し、同様にアクチュエータ制御部１２および電流演算部１３などをアクチュエータ制御部１２ａ、１２ｂ・・・１２ｘおよび電流演算部１３ａ、１３ｂ・・・１３ｘなどとして示している。以降、アクチュエータ１１ａ、１１ｂ・・・１１ｘの任意の１つのをアクチュエータ１１ｎとして説明する。アクチュエータ制御部１２や電流演算部１３などについても同様とする。
【００１５】
本発明の実施の形態の光ピックアップ保護装置１００は、複数のアクチュエータ１１ｎを駆動する。そこで、複数のアクチュエータ１１ｎの具体的な配置について図２を用いて説明する。
【００１６】
図２は、光ピックアップ４００の駆動部分を模式的に示したものである。アクチュエータ４０１、４０２、４０３、および４０４は、図１のアクチュエータ１１ｎに相当し、フォーカスアクチュエータおよびトラッキングアクチュエータが代表的なものである。トラッキングアクチュエータは、アクチュエータ４０３および４０４であり、対物レンズ４０５を所定の方向へ移動させることにより、対物レンズ４０５を通るレーザ光の焦点や傾きを調整する。フォーカスアクチュエータは、アクチュエータ４０１および４０２であり、対物レンズ４０５を所定の方向へ移動させることにより、ディスク面上の焦点の位置を調
整する。
【００１７】
ここで、保護対象部品５０２について説明する。
【００１８】
光ピックアップ４００は、光ディスクに保持されたデータの読み取り、またはデータの記録をしている間、アクチュエータ４０１、４０２、４０３、および４０４に常に電流を流す必要がある。そうすると、対物レンズ４０５は、アクチュエータ４０１、４０２、４０３、および４０４の発熱の影響により熱的破壊に至ることがある。近年、光ピックアップ４００は、コストダウンや小型化の要請が強く、対物レンズ４０５に樹脂レンズが用いられることは勿論、対物レンズ４０５を保持するホルダなどの周囲の部品も金属から樹脂にすることが多くなっている。このように、熱により変形や変質しやすい樹脂製の部品で光ピックアップ４００を構成すると、光学性能に与える熱の影響が以前よりも増している。なお、対物レンズ４０５が光学性能に最も重要な部品であり、熱的破壊から保護すべき部品であるが、前述のホルダなどの対物レンズ４０５の周囲の部品も光学性能に及ぼす影響は少なくない。従って、保護対象部品５０２は、光ピックアップ４００の具体的な構造において、光学性能に与える影響の大きい部品から適宜選択する必要がある。
【００１９】
また、光ピックアップ４００のコストダウンや小型化の要請により、アクチュエータ４０１、４０２、４０３、および４０４の配置が制限され、アクチュエータ４０１、４０２、４０３、および４０４と保護対象部品５０２の間の距離や方向が様々な状態になる構成が求められるようになっている。具体的には、図２において、従来は、アクチュエータ４０１、４０２、４０３、および４０４は、対物レンズ４０５との位置関係において、アクチュエータ４０３とアクチュエータ４０４がそれぞれアクチュエータ４０１と４０２と同じ大きさ、形状で隣り合う配置となっていた。しかし、対物レンズ４０５の周囲の部品を樹脂化することにより、金属製に比べ形状を柔軟に設計することが可能となり、必ずしもアクチュエータ４０１、４０２、４０３、および４０４を従来の配置とすることが最適でなくなっている。そこで、例えば、図２で示すアクチュエータ４０１、４０２、４０３、および４０４の配置とするなどの構成を採用することが多くなっている。
【００２０】
本発明の実施の形態では、アクチュエータ１１ｎが保護対象部品５０２に与える発熱の影響を個別に考慮することにより、アクチュエータ１１ｎの動作を制限する範囲を少なくすることができる。
【００２１】
次に、光ピックアップ保護装置１００の各構成の説明をする。
【００２２】
アクチュエータ１１ｎは、フォーカスアクチュエータおよびトラッキングアクチュエータが代表的なもので、絶縁物によって被覆された導体の巻き線によって構成される。
【００２３】
アクチュエータ制御部１２ｎは、アクチュエータ１１ｎを駆動する電流を供給する。
【００２４】
電流演算部１３ｎは、アクチュエータ１１ｎに流れるそれぞれの電流とアクチュエータ１１ｎから保護対象部品５０２への熱抵抗の影響を加味した値を、加算部１７へ送る。
【００２５】
加算部１７は、電流演算部１３ｎからの値を加算する。
【００２６】
異常検出部１８は、加算部１７からの値を基にアクチュエータ１１ｎに流れる電流が異常な状態であるか否かを判断する。アクチュエータ１１ｎに流れる電流が異常な状態である場合には、アクチュエータ１１ｎの電流制限を行う。
【００２７】
なお、電流演算部１３ｎ、加算部１７、および異常検出部１８に対応する機能をＤＳＰ
により実現することも可能である。
【００２８】
次に、図１に戻り、電流演算部１３ｎ、加算部１７、および異常検出部１８を実現する具体的な回路構成について説明する。
【００２９】
電流演算部１３ｎは、調整部１４ｎ、調整部１５ｎ、および調整部１６ｎにより構成される。
【００３０】
調整部１４ｎは、アクチュエータ１１ｎに流れる電流に応じて電圧降下する電気抵抗によって構成される。
【００３１】
調整部１５ｎは、アクチュエータ１１ｎに流れる電流に比例する電圧に変換する。必要に応じて、電圧に変換する際の比例定数を変更する。
【００３２】
調整部１６ｎは、調整部１５ｎによって変換された電圧を電流に変える。必要に応じて、定電流源により電流値を調整したり、コンデンサにより瞬時的な変化を無視できる回路を加える。
【００３３】
加算部１７は、電流演算部１３ｎのよって演算された電流を加算し電圧に変換する演算増幅器により構成される。
【００３４】
異常検出部１８は、加算部１７の電流が一定量（ＶＤＥＴによって決定される）を超えたところで、２値の論理値を出力するコンパレータによって構成する。
【００３５】
次に、具体的な式を用いて説明する。
【００３６】
周囲温度をＴＡ、保護対象部品５０２の熱的破壊温度をＴＢとすると異常検出部１８の基準電圧ＶＤＥＴは、以下の（数１）に示す関係を有する。
【００３７】
【数１】
2011192359.tif 000003
【００３８】
ここで、ｆＶＤＥＴはＴＡおよびＴＢによって決定される関数である。ここでＴＡは想定される周囲温度の最大値にしてもよいし、温度を計測する装置により変動するものとしてもよい。
【００３９】
次に、保護対象部品５０２の温度をＴｗとする。また、アクチュエータ１１ａに流れる電流をIａ、電気抵抗をＲａ、アクチュエータ１１ａの保護対象部品５０２に対する熱抵抗をθａとする。アクチュエータ１１ｂ、１１ｃ、１１ｄも同様に定義すると下記の（数２）が成立する。
【００４０】
【数２】
2011192359.tif 000004
【００４１】
保護対象部品５０２の温度は、下記（数３）でなければならないので、
【００４２】
【数３】
2011192359.tif 000005
【００４３】
（数２）、（数３）より（数４）が導かれる。
【００４４】
【数４】
2011192359.tif 000006
【００４５】
Ｒよびθは光ピックアップに固有の値であり、Ｉのみが変動要素となる。調整部１４ａ、１５ａ、１６ａの演算関数をｆａ、演算後の電圧をＶａとし、他のアクチュエータについても同様とすると、（数５）となる。
【００４６】
【数５】
2011192359.tif 000007
【００４７】
よって、異常検出部１８の基準電圧ＶＤＥＴは、（数６）ように表される。
【００４８】
【数６】
2011192359.tif 000008
【００４９】
調整部１４、１５、１６の演算関数をｆａ、ｆｂ、ｆｃ、ｆｄを（数２）に基づいて決定することにより、保護対象部品５０２が熱的破壊温度ＴＢに至る前に、異常検出部１８の電流制限命令１９によってアクチュエータの電流を制限することができる。
【００５０】
（数６）の演算関数ｆａは（数４）より熱抵抗θaに依存していることがわかる。ここで、熱抵抗θaの算出の手順を以下に説明する。
【００５１】
１．周囲温度ＴＡを想定される最高温度にし、アクチュエータ１１ａに電流を流して、保護対象部品５０２の温度を熱的破壊が起こる温度であるＴＢにする。
【００５２】
２．そのときのアクチュエータ１１ａに流れた電流をＩｗａとする。
【００５３】
３．アクチュエータ１１ａの電気抵抗がＲａならば、熱抵抗θａは下記の（数７）により算出する。
【００５４】
【数７】
2011192359.tif 000009
【００５５】
本発明の実施の形態においては、ｆａを一次関数とする回路で実現する。そこで、ｆａを下記の（数８）ように決定する。
【００５６】
【数８】
2011192359.tif 000010
【００５７】
また、
【００５８】
【数９】
2011192359.tif 000011
【００５９】
とすると（数６）は下記の（数１０）のようになる。
【００６０】
【数１０】
2011192359.tif 000012
【００６１】
これは、（数４）よりＶＤＥＴを超える領域が広くなるが既存技術よりは狭くすることができる。可能であるならばＩによる二次関数をＤＳＰ等で実現するのが望ましい。
【００６２】
ここで、（数９）で算出された比例定数Ｍは電流演算部１３ａ、ｂ、・・・ｘの比例定数を決定するのに用いる。
【００６３】
次に、本発明の実施の形態における光ピックアップ保護装置１００の動作について、図３を用いて説明する。
【００６４】
まず、アクチュエータ制御部１２ｎによりアクチュエータ１１ｎに電流を流す（Ｓ３０１）。電流演算部１３ｎによって、アクチュエータ１１ｎに流れる電流値に対し熱抵抗５０３ｎを考慮した電流演算を行う（Ｓ３０２とＳ３０３）。熱抵抗５０３ｎは、各アクチュエータ１１ｎから保護対象部品５０２へ伝導する熱に基づく。熱抵抗５０３ｎに関しては、詳しく後述する。そして、加算部１７は、電流演算部１３ｎによって演算した電流Ｉａ、Ｉｂ、・・・Ｉｎ・・・、Ｉｘを加算する（Ｓ３０４）。異常検出部１８は、加算された電流から異常状態を判断し（Ｓ３０５）、電流制限命令Ｓ３０６によりアクチュエータ制御部１２ｎの電流制限をする。
【００６５】
ここで、熱抵抗５０３ｎの設定について説明する。まず、アクチュエータ１１ｎの発熱の影響により熱的破壊に至る保護対象部品５０２を選定する。アクチュエータ１１ｎから保護対象部品５０２へ伝導する熱の熱抵抗５０３ｎをそれぞれのアクチュエータ１１ｎについて調べる。電流演算部１３ｎは、熱抵抗５０３ｎに反比例する演算を行う。複数の保護対象部品５０２がある場合は、それぞれについて前述の計算を行い、最も値の大きいものを用いる。
【００６６】
また、異常検出部１８の異常の判断は周囲の温度によって変更させてもよい。
【００６７】
電流制限命令Ｓ３０６による電流制限は、熱的破壊のおそれのない最大の電流を維持してもよいし、電流を遮断してもよい。
【００６８】
以上説明したように、電流演算部１３ｎは、保護対象部品５０２と各アクチュエータ１１ｎの熱抵抗５０３ｎに反比例する演算を行う。こうすることにより、保護対象部品５０２に対し熱抵抗５０３ｎの異なるアクチュエータ構成の光ピックアップであっても、各アクチュエータ１１ｎの動作を制限する範囲を少なくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の光ピックアップ保護装置は、高温の周囲環境で使用する光ディスクドライブ装置に有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１１  アクチュエータ
１２  アクチュエータ制御部
１３  電流演算部
１４、１５、１６  調整部
１７  加算部
１８  異常検出部
１００  光ピックアップ保護装置
４００  光ピックアップ
４０１、４０２、４０３、４０４  アクチュエータ
４０５  対物レンズ
５０２  保護対象部品
５０３  熱
【図１】
2011192359.tif 000013
【図２】
2011192359.tif 000014
【図３】
2011192359.tif 000015