(57)【要約】      （修正有）【課題】ステッピングモータ駆動時のメカ遊び部分の衝突で発生する大きな振動を抑制し、サーボ乱れ／外れを抑えるとともに、通常運転時の性能劣化を防止する。【解決手段】コントローラ１８が、光ピックアップ駆動部１９に対してレンズ用ステッピングモータを駆動させる指示を出し、また、サーボ用ステッピングモータ駆動部１４に対してサーボ用ステッピングモータ１３を駆動させる指示を出すと、光ピックアップ駆動部１９とサーボ用ステッピングモータ駆動部１４は、駆動波形として一パルス目はマイクロ駆動波形を出力し、以降は、通常のパルス駆動波形を出力するので、遊びがある部位においても駆動機構要素同士がゆっくりと当接し、そのまま次の停止位置に相当する位置まで駆動されるので、衝突や振動が発生せず、以降の通常の矩形波によるパルス駆動波形による駆動時にはサーボ乱れやサーボ外れは生じない。【選択図】図１
2011129203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップを有し、駆動源としてステッピングモータを備えた光ディスクドライブ装置であって、
上記ステッピングモータの駆動時に一パルス目をマイクロステップ駆動で駆動させることを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【請求項２】
スピンドルを駆動するスピンドルモータと、
同スピンドルモータに駆動信号を出力するスピンドルモータ駆動部と、
光ディスクに記録再生用のレーザを照射すると共に光ディスクからの反射光を受光して所定の信号を出力するとともにレンズ用ステッピングモータを有してフォーカス調整可能な光ピックアップと、
この光ピックアップを駆動するとともに、上記レンズ用ステッピングモータに対しては通常のパルス駆動波形による駆動と共にマイクロ駆動波形によるマイクロステップ駆動が可能な光ピックアップ駆動部と、
上記反射光に基づく信号を受信して所定の信号処理を実行する信号処理部と、
上記光ピックアップを上記光ディスクの径方向に駆動するサーボ用ステッピングモータと同サーボ用ステッピングモータに対する駆動信号を出力するにあたり通常のパルス駆動波形と共にマイクロ駆動波形を出力可能なサーボ用ステッピングモータ駆動部と、
外部からの記録再生用の制御信号を入力し、上記信号処理部からのフィードバックを受けながら上記スピンドルモータ駆動部と光ピックアップ駆動部とサーボ用ステッピングモータ駆動部に必要な制御信号を出力し、記録や再生を行うコントローラとを具備する光ディスクドライブ装置であって、
上記コントローラは、上記光ピックアップ駆動部と上記サーボ用ステッピングモータ駆動部にて上記レンズ用ステッピングモータと上記サーボ用ステッピングモータに対して駆動信号を出力する際、一パルス目をマイクロステップ駆動で駆動させることを特徴とする光ディスクドライブ装置。
【請求項３】
マイクロステップ駆動で駆動させる上記一パルス目のマクロステップ駆動波形が、略サイン波形であることを特徴とする請求項２に記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項４】
マイクロステップ駆動で駆動させる上記一パルス目のマクロステップ駆動波形が、通常の矩形パルス駆動波形よりも長い周期であるあることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項５】
マイクロステップ駆動で駆動させる上記一パルス目のマクロステップ駆動波形が、通常の矩形パルス駆動波形の略２倍の周期であるあることを特徴とする請求項４に記載の光ディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクドライブ装置に関し、特に、光ビームを動作位置へまたは動作位置から移動させる駆動源としてステッピングモータを備えた光ディスクドライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置には、ＯＰＵの位置制御用とエキスパンダーレンズの位置制御用にステッピングモータが一般的に使用されている。ステッピングモータは駆動時の振動が大きく、サーボオン状態で駆動すると振動によってサーボが大きく乱れたり、サーボが外れることがある。特に駆動初期にメカ遊び部分が衝突する時に大きな振動が発生する。
【０００３】
ステッピングモータの振動対策として以下のものが知られている。
特許文献１には、パルス例示駆動方式における駆動パルス波形をローパスフィルタによりなまらせることにより、ステッピングモータによる光ピックアップの移動時の音を減少させた光ディスク装置の構成が開示されている。
特許文献２には、低騒音化、対物レンズの振動抑制を目的として、光ピックアップの位置情報を検出する位置検出手段と、トラバース機構を駆動するステッピングモータの駆動電流波形を切り替える駆動波形切換手段とを備え、位置検出手段において検出された光ピックアップの位置に応じて、駆動波形切換手段において駆動電流波形を切り換える光ピックアップ送り装置の構成が開示されている。
特許文献３には、ステッピングモータの振動、騒音を防止することを目的として、開閉スイッチ手段ＳＷの開閉成に応じた傾斜波１０２を発生する傾斜波発生手段１０１と、傾斜波１０２が入力され、ステッピングモータ１０５により駆動電流１０４を供給する駆動電流供給手段１０３とよりなり、傾斜波の波形を有する駆動電流１０４によりステップモータ１０５を駆動するステップモータ駆動回路の構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６４８２７号公報
【特許文献２】特開２００３−１６８２６８号公報
【特許文献３】実開平５−２３７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の技術では、振動対策を重要視しているものの、通常運転時の性能劣化を免れることができなかった。
本発明は、ステッピングモータ駆動時のメカ遊び部分の衝突で発生する大きな振動を抑制し、サーボ乱れ／外れを抑えるとともに、通常運転時の性能劣化を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光ピックアップを有し、駆動源としてステッピングモータを備えた光ディスクドライブ装置であって、上記ステッピングモータの駆動時に一パルス目をマイクロステップ駆動で駆動させる構成としてある。
ステッピングモータ等の駆動機構においては、必ず、メカニカル的な遊びが必要である。しかし、この遊びがあるが故に、ステッピングモータ駆動時の衝突で大きな振動が発生する。
本発明では、ステッピングモータの駆動時に一パルス目をマイクロステップ駆動で駆動させる。マイクロステップ駆動の駆動波形を与えると、ステッピングモータは通常の運転時よりもより細かい角度制御で回転駆動される。従って、メカニカル的な遊びがあっても、勢いよく衝突するのではなく、最初に衝突する時点で極めて小さな角度範囲でしか駆動力を生じない。従って、衝突時の振動が小さくなる。
【０００７】
一方、一旦、ステッピングモータがマイクロステップ駆動で回転を初めてメカニカル的な遊びがなくなれば、この遊びは衝突する要因ではなく、以降、メカニカル的にギアの噛み合いに必要なものとして機能し、スムーズに回転させる。従って、１パルス目を終えた後は通常駆動に移行しても振動は生じない。
さらに、通常運転時に不必要な駆動波形制御を行うと必要なトルクを得られにくくなるし、何より必要な応答性を得られなくなる。すると、光ディスクドライブ装置のように高度に高速な位置制御が必要なものでは間に合わなくなる。従って、１パルス目を終えた後は通常駆動に移行することで、そのような不具合を未然に防ぐことができる。
【０００８】
本発明のより具体的な構成として、スピンドルを駆動するスピンドルモータと、同スピンドルモータに駆動信号を出力するスピンドルモータ駆動部と、光ディスクに記録再生用のレーザを照射すると共に光ディスクからの反射光を受光して所定の信号を出力するとともにレンズ用ステッピングモータを有してフォーカス調整可能な光ピックアップと、この光ピックアップを駆動するとともに、上記レンズ用ステッピングモータに対しては通常のパルス駆動波形による駆動と共にマイクロ駆動波形によるマイクロステップ駆動が可能な光ピックアップ駆動部と、上記反射光に基づく信号を受信して所定の信号処理を実行する信号処理部と、上記光ピックアップを上記光ディスクの径方向に駆動するサーボ用ステッピングモータと同サーボ用ステッピングモータに対する駆動信号を出力するにあたり通常のパルス駆動波形と共にマイクロ駆動波形を出力可能なサーボ用ステッピングモータ駆動部と、外部からの記録再生用の制御信号を入力し、上記信号処理部からのフィードバックを受けながら上記スピンドルモータ駆動部と光ピックアップ駆動部とサーボ用ステッピングモータ駆動部に必要な制御信号を出力し、記録及び再生を行うコントローラとを具備する光ディスクドライブ装置であって、上記コントローラは、上記光ピックアップ駆動部と上記サーボ用ステッピングモータ駆動部にて上記レンズ用ステッピングモータと上記サーボ用ステッピングモータに対して駆動信号を出力する際、一パルス目をマイクロステップ駆動で駆動させる構成としても良い。
【０００９】
上記構成において、ステッピングモータは、レンズ用ステッピングモータとサーボ用ステッピングモータとが使用されている。一方、これらに駆動信号を出力するものとして、光ピックアップ駆動部とサーボ用ステッピングモータ駆動部が備えられており、両者は通常のパルス駆動波形による駆動と共にマイクロ駆動波形によるマイクロステップ駆動が可能となっている。このため、コントローラから上記レンズ用ステッピングモータと上記サーボ用ステッピングモータに対して駆動を指示する際、上記光ピックアップ駆動部と上記サーボ用ステッピングモータ駆動部は、一パルス目をマイクロステップ駆動で駆動させ、以降は通常のパルス駆動波形によって駆動させる。
さらに、マイクロステップ駆動で駆動させる上記一パルス目のマクロステップ駆動波形を、略サイン波形として構成しても良い。
サイン波形であれば、一波形分の移動距離を徐々に移動することになり、衝突の振動が少ない。
さらに、マイクロステップ駆動で駆動させる上記一パルス目のマクロステップ駆動波形を、通常の矩形パルス駆動波形よりも長い周期として構成しても良い。
周期を長めにすることにより、衝突の振動が少なくなる。
さらに、マイクロステップ駆動で駆動させる上記一パルス目のマクロステップ駆動波形を、通常の矩形パルス駆動波形の略２倍の周期として構成しても良い。
周期を略２倍とするのであれば、制御が比較的簡易となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ステッピングモータ駆動時のメカ遊び部分の衝突で発生する大きな振動を抑制し、サーボ乱れ／外れを抑えるとともに、通常運転時の性能劣化を防止することができる。
特に、サーボ外れが発生しないことにより、下記２点の効果がある。
・サーボ復帰時間の短縮化（再生までの時間短縮、画止まり発生防止）を図ることができる。
・サーボ外れ時にレンズがディスクに衝突し、レンズ／ディスクに傷が付くことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】光ディスクドライブ装置のブロック図である。
【図２】光ピックアップ内部の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の駆動波形を示す図である。
【図４】従来の駆動波形を示す図である。
【図５】本発明の変形例にかかる駆動波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる光ディスクドライブ装置をブロック図により示しており、図２は、光ピックアップ内部の構成を概略図により示している。
同図において、スピンドルモータ１１はスピンドルモータ駆動部１２からの駆動信号を受けて回転し、載置されている光ディスクＤを回転駆動する。
駆動源としてのサーボ用ステッピングモータ１３は、サーボ用ステッピングモータ駆動部１４からの駆動信号によって駆動を制御されており、このサーボ用ステッピングモータ１３によってスクリューシャフト１５が回転されると光ピックアップ（ＯＰＵ）１６は光ディスクＤの下方で径方向に直線駆動される。
【００１３】
光ピックアップ（ＯＰＵ）１６は記録再生用の光源としてレーザーダイオードＬＤを有し、水平方向に発射されたレーザーＬはエキスパンダーレンズ１６ａを通過し、立ち上げミラー１６ｂにて鉛直方向に反射され、対物レンズ１６ｃを介して光ディスクＤ面上に集光される。ここでエキスパンダーレンズ１６ａのホルダ１６ａ１は、駆動源としてのレンズ用ステッピングモータ１６ｄが回転駆動させるスクリューシャフト１６ｅに対して螺合している。そして、レンズ用ステッピングモータ１６ｄの回転駆動力を直線駆動力に変換し、レーザー照射経路に沿って直線移動可能であり、この直線移動位置に応じてフォーカス調整可能となっている。
【００１４】
また、光ディスクＤからの反射光は図示しない信号検出器にて受光され、同信号検出器からの出力信号が信号処理部１７に出力される。
信号処理部１７は、上記信号検出器からの出力を受信して信号処理を実行し、光ディスクＤに記録されている情報の再生信号（ＲＦ信号）やトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、スピンドルエラー信号を生成する。信号処理部１７によって生成されたトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号はコントローラ１８に出力され、コントローラ１８はそれらの信号をフィードバック源としてから光ピックアップの目標位置と現在位置の誤差を計算する。
【００１５】
コントローラ１８はその計算結果に基づいて、光ピックアップ駆動部１９にフォーカス方向（ディスク面方向）の移動量を出力するとともに、サーボ用ステッピングモータ駆動部１４に光ピックアップ１６のトラッキング方向（光ディスク半径方向）の移動量を出力し、光ピックアップ１６を最適な目標位置に駆動する。
コントローラ１８は、信号処理部１７により生成されたスピンドルエラー信号、またはスピンドルモータに内蔵されているモータの位置を検出するホールセンサにより生成されたパルス信号を入力している。そして、スピンドルモータ１１の現在回転数と目標回転数を比較計算し、最適なスピンドル駆動信号をスピンドルモータ駆動部１２に出力することによりスピンドルモータを適正な回転数で回転させる。
また、コントローラ１８は外部からの記録再生用の制御信号を入力することで、これらに応じた上記制御を実現している。
【００１６】
次に、上記構成からなる本実施形態の動作を説明する。
上述したようにコントローラ１８は、光ピックアップ駆動部１９に対してレンズ用ステッピングモータ１６ｄを駆動させる指示を出し、また、サーボ用ステッピングモータ駆動部１４に対してサーボ用ステッピングモータ１３を駆動させる指示を出す。しかし、レンズ用ステッピングモータ１６ｄもサーボ用ステッピングモータ１３もスクリューシャフト１５，１６ｅを回転駆動させて駆動力を発生しており、メカニカル的な遊びを有している。
従って、通常のパルス駆動波形を出力すると、駆動直前に生じている遊びによってメカニカル機構のどこかで衝突が発生し、振動によってサーボ乱れ／外れが生じかねない。
【００１７】
図３は、本発明の駆動波形を示し、図４は、従来の駆動波形を示す図である。
両者の駆動波形から明らかなように、本発明では、一パルス目をマイクロステップ駆動で駆動させ、以降は通常のパルス駆動波形によって駆動させている。すなわち、コントローラ１８は、光ピックアップ駆動部１９に対してレンズ用ステッピングモータ１６ｄを駆動させる指示を出し、また、サーボ用ステッピングモータ駆動部１４に対してサーボ用ステッピングモータ１３を駆動させる指示を出すと、光ピックアップ駆動部１９とサーボ用ステッピングモータ駆動部１４は、駆動波形として一パルス目はマイクロ駆動波形を出力し、以降は、通常のパルス駆動波形を出力して、所定位置、回転角度までそれぞれレンズ用ステッピングモータ１６ｄとサーボ用ステッピングモータ１３を駆動させる。
【００１８】
ここでマイクロステップ駆動は、通常のパルス駆動波形でステッピングモータが回転する角度よりも微細な角度での駆動をさせるものであり、矩形パルス波ではなくサイン波形の駆動波形となっている。これにより、ステッピングモータは一パルス分の回転角度の範囲を瞬時に回転するのではなく、ある停止位置から次の停止位置まで、アナログモータのように連続的に回転する。
これにより、メカニカル的な遊びがある部位においても駆動機構要素同士が衝突するのではなく、ゆっくりと当接し、そのまま次の停止位置に相当する位置まで駆動されるので、衝突や振動が発生しない。
【００１９】
一方、二パルス目以降は通常の矩形波によるパルス駆動波形となるが、一旦、メカニカル的なパーツが移動を始めると遊び部分はほぼ無くなるので、連続的にパルス駆動させる間も大きな衝突は発生しない。従って、以降の通常の矩形波によるパルス駆動波形による駆動時にはサーボ乱れやサーボ外れは生じない。
さらに、通常運転時にマイクロステップ駆動のような不必要な駆動波形制御を行うと必要なトルクを得られにくくなるし、何より必要な応答性を得られなくなるが、二パルス目以降は通常の矩形波によるパルス駆動波形で駆動するので、高度に高速な位置制御に支障は生じない。
図５は、本発明の変形例にかかる駆動波形を示す図である。
同図に示す駆動波形では、最初の一パルス目の周期が通常の矩形波のパルス駆動波形の約二倍となっている。周期を延ばすことにより、衝突の振動が小さくなるので、サーボ乱れやサーボ外れも起こしにくくなる。また、二倍としたのは動作クロックに変更を与えることなく比較的簡易に制御できるからでる。このようにして約二倍の周期のサイン波形のマイクロステップ駆動波形とすることで、簡易な構成のままより衝撃の振動を低減させることが可能となる。
【００２０】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【符号の説明】
【００２１】
１１…スピンドルモータ、１２…スピンドルモータ駆動部、１３…サーボ用ステッピングモータ、１４…サーボ用ステッピングモータ駆動部、１５…スクリューシャフト、１６…光ピックアップ（ＯＰＵ）、１６ａ…エキスパンダーレンズ、１６ａ１…ホルダ、１６ｂ…立ち上げミラー、１６ｃ…対物レンズ、１６ｄ…レンズ用ステッピングモータ、１６ｅ…スクリューシャフト、１７…信号処理部、１８…コントローラ、１９…光ピックアップ駆動部。
【図１】
2011129203.tif 000003
【図２】
2011129203.tif 000004
【図３】
2011129203.tif 000005
【図４】
2011129203.tif 000006
【図５】
2011129203.tif 000007