(57)【要約】【課題】本発明は、ビデオカメラ等の光ディスク装置のフォーカス制御が休止期間中に、振動、衝撃により対物レンズと、回転する光ディスク面の衝突を防止しディスクの傷つきを防止することを課題とする。【解決手段】  ディスク装置を間欠的に駆動させるとともに、間欠動作に応じて、対物レンズのフォーカシング方向の動きを抑止するよう制御する、すなわち、フォーカスレンズダンピングの動作を行う。これにより対物レンズが、回転中の光ディスク面へ衝突することを回避でき、ディスクへの傷つきを防止できる。【選択図】  図１
2008299886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を光ディスク面へ集光するレンズと、
レンズをフォーカス方向に駆動するフォーカス駆動手段と、
レーザ光を光ディスク面へ集光するフォーカス制御手段と、
フォーカス方向の変位量を検出するフォーカス変位検出手段と、
フォーカス変位検出信号を微分する微分手段と、
前記微分信号の符号を反転する手段とを備え、
前記反転した微分信号と、前記フォーカス制御手段からのフォーカス制御信号を、
排他で切替て、前記フォーカス駆動手段へ供給することを
特徴としたディスク装置。
【請求項２】
レーザ光を光ディスク面へ集光するレンズと、
レンズをフォーカス方向に駆動するフォーカス駆動手段と、
レーザ光を光ディスク面へ集光するフォーカス制御手段と、
フォーカス方向の変位量を検出するフォーカス変位検出手段と、
フォーカス変位検出信号を微分する微分手段と、
前記微分信号の符号を反転する手段と、
フォーカス制御手段を休止させる休止制御手段とを備え、
前記フォーカス制御が休止している期間は、
前記反転した微分信号を前記フォーカス駆動手段の制御信号とすることを
特徴としたディスク装置。
【請求項３】
光ディスクを回転制御する光ディスク回転制御手段と、
レーザ光を光ディスク面へ集光するレンズと、
レンズをフォーカス方向に駆動するフォーカス駆動手段と、
レーザ光を光ディスク面へ集光するフォーカス制御手段と、
フォーカス方向の変位量を検出するフォーカス変位検出手段と、
フォーカス変位検出信号を微分する微分手段と、
前記微分信号の符号を反転する手段と、
フォーカス制御手段を休止させる休止制御手段とを備え、
光ディスク回転制御手段により光ディスクが回転が検出され且つ、
前記休止制御手段によりフォーカス制御が休止している期間は、
前記反転した微分手段からの微分信号を前記フォーカス駆動手段の制御信号とする
ことを特徴としたディスク装置。
【請求項４】
光ディスクを回転制御する光ディスク回転制御手段と、
レーザ光を光ディスク面へ集光するレンズと、
レンズをフォーカス方向に駆動するフォーカス駆動手段と、
レーザ光を光ディスク面へ集光するフォーカス制御手段と、
フォーカス方向の変位量を検出するフォーカス変位検出手段と、
フォーカス制御手段を休止させる休止制御手段と、
光ディスク回転制御手段により光ディスクが回転が検出され且つ、
前記休止制御手段によりフォーカス制御が休止している期間に、
対物レンズのフォーカシング方向の動きを抑止するよう制御する制御手段とを
備えたことを特徴としたディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスク装置における、対物レンズの制御に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク面と対物レンズの衝突回避に関しては、下記特許文献に記載がある。特許文献１は、対物レンズの周囲、近傍にレンズプロテクター部材を配置することにより、対物レンズが直接光ディスク面へ衝突する事を回避する事が記載されている。また、特許文献２は、フォーカス制御が不可能である事が判定された場合は、前記フォーカス制御に代わってフォーカスレンズを光ディスク面から遠ざける方向へ強制的に移動させることの記載がある。
【０００３】
【特許文献１】特開2006-338783 号公報
【特許文献２】特開2000-222744 号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Blu-lay Disc(以下BDと称す)を利用したレコーダ機器の開発が進められている。BDは、レーザ波長が405nm,対物レンズの開口数(NA)が0.85、透明樹脂基板厚が0.1mmであって、光ディスク１枚（１層）あたりの記録容量は23.3GBと大容量である。
【０００５】
しかしながら、NAが0.85であることから、光ディスク面と対物レンズとの距離は合焦点位置で200um程度の近接となる。また、対物レンズを制御していない状態での光ディスク面と対物レンズの距離も400um〜500umに位置することになり、回転する光ディスク面と対物レンズとの衝突問題を回避する必要性が高まっている。
【０００６】
本発明は、記録あるいは再生動作と休止動作が交互に繰り返される間欠動作を備えるディスクドライブ装置であって、対物レンズのフォーカス制御が休止している時に、衝撃、振動により対物レンズと光ディスク面の衝突回避制御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】
【０００７】
上記目的は、特許請求の範囲に記載の発明により達成される。すなわちディスク装置を間欠的に駆動させるとともに、該間欠動作に応じて対物レンズのフォーカシング方向の動きを抑止するよう制御する。
【発明の効果】
【０００８】
対物レンズが、回転中の光ディスク面へ衝突することを回避でき、ディスクへの傷つきを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
BDは、高開口数0.85であることから、フォーカス制御は、対物レンズと光ディスクの合焦点距離を200um近くに位置づけして運用することになる。一方、フォーカス制御を行わない時の対物レンズと光ディスクとの距離は、光学システム、フォーカスアクチュエータの電流感度、フォーカスアクチュエータの質量により一意的には決まらないが、多くは400um〜500um程度に収まる。
【００１０】
フォーカス制御が動作中は、合焦点距離が200umであったとしても    衝撃により対物レンズが光ディスクへ衝突することはない。これは、フォーカスサーボ制御により、200umの合焦点位置で位置制御がなされているためである。
【００１１】
しかし、フォーカス制御を休止している期間に、衝撃が加わるとバネで宙吊りされている対物レンズは、回転する光ディスクへ衝突し、光ディスクを傷つける問題がある。前記フォーカス制御が休止している期間のレンズ衝突防止手段は本発明の課題である。
【００１２】
ここで、フォーカス制御の休止動作が必要な理由について以下説明を加える。バッテリ主体で運用するポータブルの光ディスク装置は、バッテリの消費電力を低く抑える必要がある。消費電力を低くするには、ディスクへのデータの記録を間欠的に行なう間欠記録が有効である。
【００１３】
間欠記録では、ディスクに記録すべきデータを一時的にメモリに蓄積し、メモリに蓄積されるデータが、ディスクへの記録開始する目安となる所定量に到達したところで、メモリへ入力されるデータの転送レートを上回る速度でディスクに記録し、メモリに蓄積されるデータが、ディスクへの記録を停止する目安となる所定量にまで減少したところで記録を停止する。
【００１４】
このようにディスクに記録すべきデータをパケットに区切り、一つのパケットを記録する間は連続して記録を行ない、一つのパケットの記録が完了すると次に記録すべきパケットがメモリに蓄積されるまでの間は記録を休止するという動作が繰り返される。
【００１５】
この休止期間がフォーカス制御の休止期間となる。そして休止している期間はディスク装置レーザーの発光を停止、電気回路への電力供給を停止、フォーカス、トラッキング制御の停止などを実施して省電力モードに移行すれば、ディスク装置の消費電力を低くすることができる。
【００１６】
特に省電力モードで有効なものは、記録再生を行う回路、デジタルサーボ回路の休止である。デジタルサーボ回路には、フォーカス制御が含まれており、フォーカス制御が休止することは、フォーカスサーボで連動して可動する対物レンズ部分は無制御状態となり、対物レンズがバネで宙釣りされ、衝撃振動によりフォーカス方向に変位しやすい状態になる。
【００１７】
図２に対物レンズとバネの組合せによる、フォーカシング方向の周波数応答特性の一例を示す。図２の２−１はバネ２次特性を示している。ここで注目する点は共振点ｆ０（６５Hz）を有するため、共振周波数と同周波数の衝撃（外乱）に対しては、２０ｄBの変位量の応答性を示す。これは、対物レンズがバネで宙吊りされており、このバネの１次共振周波数に衝撃周波数が一致した場合は、対物レンズの振動振幅変位が大きくなり、光ディスクへ衝突することを示している。図３に時間軸に対する対物レンズの減衰特性を示す。図２の２−１の特性が図３の３−１の特性に相当する。３−１は、衝撃印加時の対物レンズの変位が、時間と共に減衰していく様子を示す。
【００１８】
なお、図２の２−２、２−３、２−４は、対物レンズのフォーカシング方向の周波数応答特性を落とし動きを鈍くして行ったときの対物レンズの振動振幅変位をしめす。以後、対物レンズのフォーカシング方向の動きを抑止するよう制御することをフォーカスレンズダンピングと称する。
【００１９】
本実施例では、省電力モードをさらに高めるために、光ディスクを回転させるスピンドルモータの間欠運転を行う。スピンドルの回転電力は、起動、停止ブレーキ時に最大となる。一度回転を開始すると、大きな電力は消費しない。したがって、間欠インターバルが数十秒である場合は、スピンドルの回転は、前記フォーカス制御が休止期間中においても回転をさせておく方が、省電効果が高い。
【００２０】
ここで課題となるのは、前記デジタルサーボ回路が休止期間中は、光ディスクは回転を続け、フォーカス制御が休止となるため、前記対物レンズが振動、衝撃により光ディスク面に衝突した場合の衝突エネルギーが、大きくなるため、レンズ衝突を回避する手段が必須となる。
【００２１】
光ディスクを使ったポータブルレコーダ、例えば、ビデオカメラ、音声レコーダにおいては、本実施例を適用するに最適な例である。
【００２２】
では、以下に、本発明を実施するための一形態について説明する。
図１は光ディスク装置の間欠動作とレンズ衝突回避手段を備えたディスク装置を示す図である。図１に示すディスク装置は、１は光ディスク、２はスピンドルモータ、３は回転検出部、４は駆動回路部、５はSW回路部、６はSpin制御部、７はDCラッチ部、８は対物レンズ、９はフォーカス駆動コイル、１０はフォーカス位置検出部、１１は光学リフレクタ部、１２は増幅部、１３は調整部、１４は微分回路部、１５は増幅部、１６はSW回路、１７は駆動回路部、１８は光学検出部、１９はフォーカス制御部、２０は間欠制御部、２１は駆動回路部、２２はトラック制御部、２３はレーザ発光制御部の以上によって構成される。
【００２３】
光ディスク１がスピンドルモータ２に装着されると、スピンドルモータを定速回転制御するSpin制御部６は、間欠制御部からrun信号を受けてスピンドル制御信号ｓｐｄ信号を出力する。ｓｐｄ信号はSW回路部５を介して、駆動回路部４にてスピンドルモータ駆動信号に電流増幅を行い、スピンドルモータ２へ印加することで、回転駆動を行う。
【００２４】
スピンドルモータの回転速度情報は、回転検出部３にて検出され、該検出信号はSpin制御部６へ入力される。spin制御部は、回転検出信号が所定の値になるように、ｓｐｄ信号を増減することで、スピンドルモータを定速度回転制御する。
【００２５】
ここでスピンドル制御の省電力モード動作について説明する。省電力モードは、記録再生を行う回路、デジタルサーボ回路の主用LSIを休止する。サーボ回路は、スピンドル制御部を含むことから休止期間中のスピンドル回転を続ける手段が必要である。
【００２６】
間欠動作のインターバル時間が長い例えば数分以上の場合は、休止期間中はスピンドル回転を停止させた方が省電効果が高いが、前述した間欠動作では、インターバル時間が数十秒以下であるため、ひんぱんにスピンドルの起動、停止動作を行うことは、電流を多く消費することとなるため、後者短期間のインターバル間欠動作においては、スピンドルは回転駆動を維持しておくことが必要となる。
【００２７】
実施例では、間欠制御部から休止信号がDCラッチ部へ入力されると休止前時点のｓｐｄ信号のアナログ値を一時ホールドする。Spin制御部は、休止状態へ移行し、SW回路部５はDCラッチ部７からのSpdホールド信号へ切り替わる。駆動回路部４以降の動作は前述と同じであり、スピンドルモータは、休止期間においても休止前の回転動作を維持する。
【００２８】
スピンドルモータが回転制御すると、次は、レーザー発光を実行させる光ディスクにレーザ光が照射されるとその反射光は光学検出部１８において電気信号に変換され、フォーカス制御部１９、トラック制御部２２へサーボ制御に必要な誤差信号が検出されそれぞれ送出される。
【００２９】
トラック制御部は、トラック誤差信号を光学検出部から入力し、レーザスポットが光ディスクのトラック中央に位置するようにトラックアクチュエータ９へ駆動回路部２１を介して電流駆動信号が入力される。間欠制御部２０から休止信号が入力されると、トラック制御部は休止状態へ移行し、トラックアクチュエータ９はフリー状態となる。
【００３０】
一方フォーカス制御部は、フォーカス誤差信号を光学検出部１８から入力し、レーザスポットを絞り込む合焦点位置となるようにフォーカスアクチュエータ９へSW回路部１６、駆動回路部１７を介して電流駆動信号が入力される。ここでフォーカス制御手段の休止期間におけるフォーカスレンズダンピングについて説明する。
【００３１】
休止期間中は、レーザの消灯、フォーカス制御部の停止、トラック制御部の停止、Spin制御部の停止がなされる中、フォーカスレンズダンピングを行うために、まず実施例では、フォーカス方向の対物レンズ変位量を検出するフォーカス位置検出部１０と光学リフレクタ部１１を備えた。
【００３２】
図４に対物レンズ変位量検出器の特性図を示す。対物レンズが光ディスク面に近づく方向をインフォーカス方向、離れる方向をアウトフォーカス方向それぞれの可動と連動した光学スリット部を備え、該スリット部に対して、LEDによる発光部とスリット部からの反射光を受光する受光センサからなるリフレクタを搭載している。フォーカス位置に応じて受光センサからの信号レベルがリニアに検出できる。このような簡単な構成で休止期間中においてもフォーカスの位置を検出することができる。
【００３３】
休止期間を指示する信号は、間欠制御部２０から休止信号がフォーカス制御部１９へ入力され、フォーカス制御部は休止する。一方SW回路部１６は休止信号を受けるとフォーカス制御部からの信号を増幅部１５からの信号経路へ切替る。光学リフレクタ部１１のフォーカス位置検出信号は、増幅部１２にて信号増幅され、調整部１３により振幅調整が行われた後に微分回路部１４にて、対物レンズ変動成分（AC成分）が抽出される。抽出された信号は、すなわち対物レンズの変位成分である。対物レンズの変位成分は、増幅部１５にて符号反転した後の信号が増幅される。
【００３４】
この信号は、SW回路部１６、駆動回路部１７を介してフォーカスアクチュエータへ電流駆動信号が入力される。このように、レンズの変位成分をフォーカスアクチュエータへ負帰還で印加することで、電気的に対物レンズをダンピングすることができる。
【００３５】
図２では対物レンズとバネの組合せによる、フォーカシング方向ダンピング周波数応答特性の一例を示した。例えば、ダンピング係数ζが0.7〜1.0でダンピングされる。
【００３６】
図２の2-1あるいは2-2のような特性を示しているが、実施例の回路構成により、ダンピング係数ζを０．５あるいは１．０のような特性にすることができる。
【００３７】
図３に時間軸に対する対物レンズの減衰特性を示す。ダンピング係数ζを０．５あるいは１．０が、図３の３−３、３−４に相当する。
【００３８】
以上のように休止期間中は、フォーカス方向のダンピングをすることにより、休止期間中においても対物レンズをダンピングつまり制静させることができるので、対物レンズと光ディスクの衝突を防止することができる。さらに実施例の方式では、対物レンズが変位しようとした時にフォーカスアクチュエータへ電流が流れる方式であり、通常状態（レンズ変位が無い場合、対物レンズへ振動が加わらない状態）においては、フォーカスアクチュエータへは電流が流れていないため、省電には最適な方法である。
【００３９】
次に本発明を第二の実施の形態について説明する。図５は光ディスク装置の間欠動作とレンズ衝突回避手段を備えたディスク装置を示す図である。図１と同一機能ブロックについては、動作説明は省略する。図４は、デジタルサーボが休止期間で且つスピンドル回転している時に限定してフォーカスレンズダンピングする構成図である。回転検出部２４は、スピンドルモータ２の回転検出センサ部３からの信号を取り込み、スピンドルが所定速度以上の回転か否かを判断し、所定以上の回転速度であることを検出すれば、回転検出信号をAND回路２６へ出力する。AND回路２６は、間欠制御部２０からの休止信号を受けると休止解除信号をフォーカスレンズダンピング回路ブロック２５へ送出する。フォーカスレンズダンピング回路ブロック２５は、休止解除信号を受けると、回路ブロックへ電力を供給し、フォーカスダンピングの動作状態に至る。スピンドルモータが停止している場合の対物レンズと光ディスクの衝突に関しては、破壊、傷に至ることはなく、フォーカスレンズダンピングを行う必要はない。実施例によれば、スピンドルの回転とデジタルサーボの休止期間において、フォーカスのレンズダンピングを行い、レンズの動きを抑止して制御することで、無駄に回路に通電することがなくなり、より省電効果を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による第一の実施例を示す図。
【図２】フォーカスレンズ共振周波数特性を示す図。
【図３】フォーカスレンズ共振とダンピングの動作を示す図。
【図４】レンズ位置検出器特性を示す図。
【図５】本発明による第ニの実施例を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１…  光ディスク、  ２…  スピンドルモータ、  ３…  回転検出センサ部、
４…  駆動回路部、  ５…  SW回路部、  ６…  Spin制御部、  ７…  DCラッチ部、
８…  対物レンズ、  ９…  フォーカス駆動コイル、  １０…  フォーカス位置検出部、
１１…  光学リフレクタ部、  １２…  増幅部、  １３…  調整部、  １４…  微分回路部、
１５…  増幅部、  １６…  SW回路、  １７…  駆動回路部、  １８…  光学検出部、
１９…  フォーカス制御部、  ２０…  間欠制御部、  ２１…  駆動回路部、
２２…  トラック制御部、  ２３…  レーザ発光制御部、
２４…  スピンドル回転検出部、  ２５…  フォーカスレンズダンピング回路ブロック、
２６…  AND回路。
【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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