(57)【要約】【課題】ファンの振動により光ディスクを共振させない。【解決手段】演算装置２２は、光ディスク寸法検出部２１により光ディスクの種類が判定されると、この判定された種類の光ディスクの固有周波数を該メモリから読み出し、ファン２４により発生した振動の周波数が該光ディスクの固有振動数に一致しない様に、ファン２４を回転駆動する。このため、光ディスク１２が共振することがなく、対物レンズアクチュエータ１９のサーボが安定化し、対物レンズ１７からのレーザ光による光ディスク１２の追従が良好に維持され、光ディスク１２の記録再生が常に良好に行われる。【選択図】図１
2004039140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクを回転駆動しつつ、レーザ光を対物レンズを通じて光ディスクに照射し、光ディスクで反射されたレーザ光を検出する光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置において、
該光ディスク装置内を換気するファンと、
ファンの回転数に対応する基本周波数の整数倍の値が光ディスクの固有振動数から外れる様に該ファンの回転数を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
光ディスクの種類を検出する検出手段を備え、
制御手段は、前記基本周波数の整数倍の値が検出手段により検出された種類の光ディスクの固有振動数から外れる様に該ファンの回転数を制御することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの記録及び再生を行う光ディスク装置に関し、特に換気用のファンを備える光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクとしては、再生専用のコンパクトディスク（ＣＤ）、追記型のコンパクトディスクレコーダブル（ＣＤ−Ｒ）、書き換え可能な相変化ディスク（ＣＤ−ＲＷ）等がある。この様な光ディスクは、信号記録面を持ち、オーディオ信号やその他のデータに基づくデジタル信号をビットとして該信号記録面に記録される。
【０００３】
図３は、光ディスクの記録及び再生を行う光ディスク装置における光ピックアップ装置の概略構成を示している。この光ピックアップ装置１０１では、光ディスク１０２を回転駆動すると同時に、レーザ光を半導体レーザ１０３より出射して、このレーザ光をコリメートレンズ１０４により平行光にしてミラー１０５で反射し、このレーザ光を対物レンズ１０６を通じて光ディスク１０２の信号記録面上に集光し、更に光ディスク１０２で反射されたレーザ光を対物レンズ１０６を通じて光検出器（図示せず）へと導いている。対物レンズ１０６は、レンズホルダ１０７により保持され、このレンズホルダ１０７を対物レンズアクチュエータ１０８により支持している。また、半導体レーザ１０３、コリメートレンズ１０４、ミラー１０５、及び対物レンズアクチュエータ１０８を枠体のハウジング１０９に収容している。
【０００４】
光ディスク１０２は、ターンテーブル上に載せられ、このターンテーブルと共にスピンドルモータにより回転される。スピンドルモータの回転軸方向とターンテーブルの面に対する法線方向は、機械的な公差のために正確に一致せず、相互に傾いている。この傾きや光ディスク１０２のそりを原因として、回転されるターンテーブル上の光ディスク１０２に面振れが生じる。また、スピンドルモータの回転中心と光ディスク１０２のトラック中心を正確に一致させることが困難であり、また寸法公差による光ディスク１０２の偏心があることから、光ディスク１０２にトラックの振れが生じる。このため、対物レンズアクチュエータ１０８は、レーザ光の焦点深度を光ディスク１０２の面振れに追従させるためのフォーカスアクチュエータ、及び焦点位置を光ディスク１０２のトラックの振れに追従させるためのトラキングアクチュエータを備えている。
【０００５】
更に、対物レンズ１０６を光ディスク１０２の面振れやトラックの振れに追従させるだけならば、対物レンズアクチュエータ１０８のサーボ帯域が光ディスク１０２の回転数近傍に及ぶ程度で良いが、他の外乱の影響を光ディスク１０２に受けることから、そのサーボ帯域がより高い周波数域に及んでいる。その上、近年の動画像のシームレス記録再生等を実現するには、データの転送レートをより高くする必要があり、これに伴って光ディスク１０２の回転角速度もしくは回転線速度を高くする必要があり、対物レンズアクチュエータ１０８のサーボ帯域が更に高周波数域に至る傾向にある。
【０００６】
一方、光ディスク装置がより小型軽量化されつつあり、これに伴って装置内の温度が上昇し易くなっており、半導体レーザ１０３の劣化や破損の発生頻度が高くなっている。これを防ぐには、装置内を換気するファンが必須となる。更に、ファンの適確な駆動制御により、光ディスク装置内の効率的な換気を行うための多様な技術が提案されている。
【０００７】
例えば特開平１−３１５０９６号公報（以下従来例１と称する）には、装置内の温度変化に対応するファン駆動情報を予め格納しておき、温度センサによって検出された温度に対応するファン駆動情報を読み出して、この読み出したファン駆動情報に基づいてファンの送風量を制御し、これにより装置内の温度上昇を抑制するという技術が開示されている。
【０００８】
また、特開２０００−３６１８８号公報（以下従来例２と称する）には、光ディスクを回転させるスピンドルモータの回転速度に比例する様にファンの回転速度を制御し、これにより冷却を効率的に行うという技術が開示されている。
【０００９】
更に、特開平５−２５８５５０号公報（以下従来例３と称する）には、スピンドルモータの回転をファンに伝達し、これにより装置内を冷却するだけではなく、スピンドルモータの回転を有効に利用して、エネルギーの利用効率を高めるという技術が開示されている。
【００１０】
また、特開平９−１３４５７８号公報や特開平９−１６７３８９号公報（以下従来例４と称する）には、特にＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ　Ａｎｇｕｌａｒ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式の光ディスク装置に関し、光ディスクの内周と外周間の線速度差を原因として、光ディスクに対する浮上型ヘッドの浮上量が変動することから、浮上型ヘッドの位置における光ディスクの線速度に応じてファンの回転を制御して、浮上型ヘッドに作用する風圧を適確に調整し、これにより浮上型ヘッドの浮上量をほぼ一定に保つという技術が開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ファンを回転駆動すると、機械的な振動が発生する。例えばモータの軸受けが振動して、ファンのブラケットが共振することがある。このため、通常は、モータとブラケット間に防振ゴムを介在させて、モータの振動を遮断している。また、ファンの風切りにより気圧変化が生じ、この気圧変化により光ディスク装置内が振動する。この振動の周波数は、ファンの翼数と回転数との積を基本周波数とすると、その整数倍の周波数に等しい成分を持つ。
【００１２】
この様なファンにより発生した振動を完全に抑えることは極めて困難であり、この振動により光ディスクが共振して、光ディスクが大きく面振れ振動することがあり得る。光ディスクが振動した状態では、対物レンズアクチュエータ１０８のサーボが安定化せず、対物レンズ１０６からのレーザ光により光ディスク１０２を正確に追従することができず、光ディスク１０２の記録再生に悪影響が及ぶ。
【００１３】
各従来例１〜４の様にファンの回転数を制御する場合は、ファンにより発生した振動数が変動するため、ファンにより発生した振動の周波数が光ディスクの固有振動数に一致することがあり、このときに光ディスクが共振して、光ディスクの記録再生の品位が著しく悪化した。より具体的には、先に述べた様なファンの翼数と回転数との積を基本周波数とすると、その整数倍の周波数の振動が発生するので、これらの周波数が光ディスクの固有振動数に一致し、このときに光ディスクが共振して、光ディスクの記録再生の品位が悪化した。
【００１４】
例えば、従来例１の様にファンの送風量を制御する場合は、ファンの回転数が変更される。このため、ファンにより発生する振動の周波数が光ディスクの固有振動数に一致することがあり、光ディスクが共振して、光ディスクの記録再生の品位が著しく悪化した。
【００１５】
また、従来例２の様にスピンドルモータの回転速度に比例する様にファンの回転速度を制御する場合も、ファンにより発生する振動の周波数が光ディスクの固有振動数に一致することがあった。
【００１６】
更に、従来例３の様にスピンドルモータの回転をファンに伝達する場合は、スピンドルモータの回転数が可変である。このため、ファンにより発生する振動の周波数が光ディスクの固有振動数に一致することがあった。
【００１７】
また、従来例４の様に浮上型ヘッドの位置における光ディスクの線速度に応じてファンの回転を制御する場合も、ファンにより発生する振動の周波数が光ディスクの固有振動数に一致することがあった。
【００１８】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ファンにより発生する振動により光ディスクが共振することがない光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、光ディスクを回転駆動しつつ、レーザ光を対物レンズを通じて光ディスクに照射し、光ディスクで反射されたレーザ光を検出する光ピックアップ装置を備えた光ディスク装置において、該光ディスク装置内を換気するファンと、ファンの回転数に対応する基本周波数の整数倍の値が光ディスクの固有振動数から外れる様に該ファンの回転数を制御する制御手段とを備えている。
【００２０】
この様な構成の本発明によれば、ファンの回転数に対応する基本周波数の整数倍の値（ファンにより発生する振動の周波数に該当する）が光ディスクの固有振動数から外れる様に、該ファンの回転数を制御している。このため、ファンにより発生する振動の周波数が光ディスクの固有振動数に一致することはなく、光ディスクが共振することもない。この結果、対物レンズアクチュエータのサーボが安定化し、対物レンズからのレーザ光による光ディスクの追従が良好に維持され、光ディスクの記録再生が常に良好に行われる。
【００２１】
また、本発明においては、光ディスクの種類を検出する検出手段を備え、制御手段は、前記基本周波数の整数倍の値が検出手段により検出された種類の光ディスクの固有振動数から外れる様に該ファンの回転数を制御している。
【００２２】
ここでは、光ディスクの種類により光ディスクの固有振動数が異なることから、光ディスクの種類を検出し、ファンの振動数が該検出された種類の光ディスクの固有振動数から外れる様に該ファンの回転数を制御している。これにより、多様な光ディスクのいずれを回転駆動するときであっても、光ディスクの共振を防止することができる。
【００２３】
尚、光ディスクの種類の検出方法としては、例えば光ディスクそのものの形状や寸法を検出する方法、光ディスクを収納しているカートリッジの形状や寸法を検出する方法、光ディスクの種類を判定し得るデータを該光ディスクから読取る方法等がある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の光ディスク装置の一実施形態を示すブロック図である。本実施形態の光ディスク装置において、光ディスク回転部１１は、光ディスク１２が載置されるターンテーブル（図示せず）と、このターンテーブルを回転駆動するスピンドルモータ（図示せず）とを備えており、光ディスク１２をターンテーブルと共に回転させる。回転制御部１３は、追従されている光ディスク１２のトラックの回転線速度が一定となる様に光ディスク回転部１１のスピンドルモータの回転速度を制御する。これをＣＬＶ方式と称する。
【００２６】
半導体レーザ１４は、レーザ光を出射する。このレーザ光は、コリメートレンズ１５により平行光にされてミラー１６で反射され、対物レンズ１７を通じて光ディスク１２の信号記録面上に集光され、更に光ディスク１２で反射され、対物レンズ１７を通じて格別の光路で光検出器（図示せず）へと導かれる。対物レンズ１７は、レンズホルダ１８により保持され、このレンズホルダ１８を対物レンズアクチュエータ１９により支持している。対物レンズアクチュエータ１９は、レーザ光の焦点深度を光ディスク１２の面振れに追従させるためのフォーカスアクチュエータ、及び対物レンズ１７を光ディスク１２のトラックの振れに追従させるためのトラキングアクチュエータを備え、対物レンズ１７からのレーザ光を光ディスク１２のトラックに集光させて、このトラックを追従する。
【００２７】
一方、光ディスク寸法検出部２１は、ターンテーブル上に載せられた光ディスクの寸法を検出し、この検出した寸法に基づいて光ディスクの種類を判定する。ここでは、光ディスクＡ及び光ディスクＢという相互にサイズが異なる２種類のものをターンテーブルに選択的に載せることを前提としており、ターンテーブル上の光ディスクが該２種類のいずれであるかを光ディスク寸法検出部２１により判定する。光ディスクＡ及び光ディスクＢは、例えば図２のグラフに示す様な固有周波数特性を有している。このグラフから明らかな様に光ディスクＡは、各固有周波数ｆＡ１，ｆＡ２で、そのゲインが高くなっている。同様に光ディスクＢは、各固有周波数ｆＢ１，ｆＢ２で、そのゲインが高くなっている。固有周波数ｆＡ１，ｆＢ１での光ディスクの振動モードは、径方向に１次、周方向に１次である。また、固有周波数ｆＡ２，ｆＢ２での光ディスクの振動モードは、径方向に１次、周方向に２次である。
【００２８】
仮に、この様な固有周波数で光ディスクが共振した場合は、光ディスクが大きく面振れ振動するため、対物レンズアクチュエータ１９のサーボが安定化せず、対物レンズ１７からのレーザ光による光ディスク１２の追従が正確に行なわれず、光ディスク１２の記録再生に悪影響が及ぶ。
【００２９】
演算装置２２は、光ディスクＡの各固有周波数ｆＡ１，ｆＡ２、及び光ディスクＢの各固有周波数ｆＢ１，ｆＢを該演算装置２２に内蔵のメモリに予め記憶しており、光ディスク寸法検出部２１により光ディスクの種類が判定されると、この判定された種類の光ディスクの固有周波数を該メモリから読み出す。そして、演算装置２２は、ファン２４の翼数と回転数との積を基本周波数とすると、その整数倍の値が該光ディスクの固有周波数に一致しない様に、ファン２４の回転数を設定する。
【００３０】
ここで、ファン２４の風切りにより気圧変化が生じ、この気圧変化によりファン２４により装置内が振動するものとする。このとき、ファン２４により発生した振動は、該基本周波数の整数倍の値の周波数成分を持っている。従って、演算装置２２によるファン２４の回転数の設定は、ファン２４により発生した振動の周波数が該光ディスクの固有振動数に一致しない様になされる。
【００３１】
演算装置２２は、ファン２４の回転数を設定すると、該設定した回転数でファン２４を回転させるための駆動信号を生成し、この駆動信号を増幅回路２３を通じてファン２４に加える。これにより、ファン２４が該設定した回転数で回転する。
【００３２】
この様にファン２４により発生した振動の周波数を光ディスクの固有振動数に一致しない様に設定すれば、光ディスク１２が共振することがない。この結果、対物レンズアクチュエータ１９のサーボが安定化し、対物レンズ１７からのレーザ光による光ディスク１２の追従が良好に維持され、光ディスク１２の記録再生が常に良好に行われる。
【００３３】
例えば、ターンテーブル上の光ディスクが光ディスク寸法検出部２１により光ディスクＡであると判定されると、演算装置２２は、光ディスクＡの各固有周波数ｆＡ１，ｆＡ２を内蔵のメモリから読み出し、ファン２４に係わる基本周波数の整数倍の値が光ディスクＡの各固有周波数ｆＡ１，ｆＡ２に一致しない様に、つまりファン２４の振動数が光ディスクＡの固有周波数に一致しない様に、ファン２４の回転数を設定し、増幅回路２３を通じて該回転数でファン２４を回転駆動する。
【００３４】
同様に、ターンテーブル上の光ディスクが光ディスク寸法検出部２１により光ディスクＢであると判定されると、演算装置２２は、光ディスクＢの各固有周波数ｆＢ１，ｆＢ２を内蔵のメモリから読み出し、ファン２４に係わる基本周波数の整数倍の値が光ディスクＢの各固有周波数ｆＢ１，ｆＢ２に一致しない様に、つまりファン２４の振動数が光ディスクＢの固有周波数に一致しない様に、ファン２４の回転数を設定し、増幅回路２３を通じて該回転数でファン２４を回転駆動する。
【００３５】
この様に本実施形態では、光ディスクの種類を判定し、この種類の光ディスクの固有周波数をメモリから読み出し、ファン２４の振動数が該光ディスクの固有振動数に一致しない様に、ファン２４を回転駆動している。このため、光ディスク１２が共振することがなく、対物レンズアクチュエータ１９のサーボが安定化し、対物レンズ１７からのレーザ光による光ディスク１２の追従が良好に維持され、光ディスク１２の記録再生が常に良好に行われる。
【００３６】
尚、ファン２４により発生した振動の周波数を光ディスクの固有周波数から外すという制御を行なうと同時に、光ディスク装置内の温度変化に応じてファン２４の回転数を設定し、光ディスク装置内の温度上昇を抑制するという制御を行っても良い。この場合は、光ディスク装置内の温度を検出し、この検出された温度に対応するファン２４の回転数を仮設定し、更に該仮設定の回転数でのファン２４の振動数が光ディスクの固有周波数に一致するか否かを判定し、一致しなれば、該仮設定の回転数をファン２４の回転数として決定し、また一致すれば、ファン２４により発生した振動の周波数が光ディスクの固有周波数から外れる様に該仮設定の回転数を適宜に上昇させ、この上昇させた回転数をファン２４の回転数として決定する。
【００３７】
また、光ディスクの種類を光ディスクの寸法により判定するだけではなく、光ディスクのメーカや型番等により判定しても良い。この場合は、メーカや型番等のデータを光ディスクから読取り、このデータに基づいて判定を行う。あるいは、光ディスクを収納しているカートリッジの形状や寸法を検出して、カートリッジの形状や寸法により光ディスクの種類の判定を行なっても構わない。また、光ディスクから読取るデータは、型番号ではなく、その光ディスクの固有振動数に関する情報でもよい。
【００３８】
更に、光ディスクの振動モードは、特に制限されるものではなく、光ディスクの固有周波数特性や対物レンズアクチュエータのサーボ特性に応じて適宜の振動モードを選択しても構わない。
【００３９】
また、ファンにより発生した振動の周波数を光ディスクの固有周波数から外すばかりではなく、ファンによる振動と光ディスクの他の要因による振動とが互いに打ち消し合う様に両者を相互作用させても良い。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、ファンにより発生した振動の周波数が光ディスクの固有振動数から外れる様に、該ファンの回転数を制御している。このため、ファンの振動数が光ディスクの固有振動数に一致することはなく、光ディスクが共振することもない。この結果、対物レンズアクチュエータのサーボが安定化し、対物レンズからのレーザ光による光ディスクの追従が良好に維持され、光ディスクの記録再生が常に良好に行われる。
【００４１】
また、光ディスクの種類により光ディスクの固有振動数が異なることから、光ディスクの種類を検出し、ファンの振動数が該検出された種類の光ディスクの固有振動数から外れる様に該ファンの回転数を制御している。これにより、多様な光ディスクのいずれを回転駆動するときであっても、光ディスクの共振を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ディスク装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１の装置で用いられる各光ディスクの固有周波数特性を示すグラフである。
【図３】従来の光ディスク装置を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１１　　光ディスク回転部
１２　　光ディスク
１３　　回転制御部
１４　　半導体レーザ
１５　　コリメートレンズ
１６　　ミラー
１７　　対物レンズ
１８　　レンズホルダ
１９　　対物レンズアクチュエータ
２１　　光ディスク寸法検出部
２２　　演算装置
２３　　増幅回路
２４　　ファン
【図１】
2004039140.tif 000003
【図２】
2004039140.tif 000004
【図３】
2004039140.tif 000005