JP2007328848A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】汚れ度合いに応じて効率的に活性化光を照射し、光学部品を清掃することが可能な光ディスク装置を提供する。
【解決手段】光ディスク装置の対物レンズには、活性化光を照射することにより、表面に付着した埃、ゴミなどを分解する光触媒物質層が設けられている。また、情報の記録・再生のためのレーザ光を出社するレーザ光源とは別個に、活性化光を出射する活性化光源が設けられている。対物レンズなどの光学部品は、情報の再生を継続すると、埃やゴミなどが付着して汚れ、それによりＲＦ信号に影響を与える。よって、ＲＦ信号に基づいて、光学部品の汚れを判定することができる。そして、判定結果に応じて活性化光源をスイッチングすることにより、汚れが生じているときのみ活性化光源を駆動することができ、消費電力の低減が可能となる。
【選択図】図７

Description

本発明は、光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行う光ディスク装置に関する。

ＣＤやＤＶＤなどの光ディスクを再生する光ディスク装置は、光ディスクの挿入、排出及び再生を繰り返していくと、光ピックアップの対物レンズの表面が徐々に埃やゴミなどにより汚れてくる。そのまま対物レンズをクリーニングしないで再生を続けると、やがて汚れによって情報の読み取りができなくなり、情報の再生が不可能となる。

このような問題を解決するために、光ピックアップを構成する光学部品の表面に光活性である光触媒物質の層を形成する手法が提案されている（特許文献１参照）。この文献では、情報の記録、再生に用いられるレーザ光（以下、「記録・再生光」とも呼ぶ。）の光源とは別個に、光触媒物質を活性化させる活性化光の専用光源を設けており、光学部品が汚れたときには、活性化光を照射することにより、光学部品をクリーニングする。

特開２００３−５１１３４号公報

しかし、光学部品が汚れた際に、常に継続的に活性化光を照射しつづけることとすると、活性化光源の消費電力が増大する。

本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが例として挙げられる。本発明の目的は、汚れ度合いに応じて効率的に活性化光を照射し、光学部品を清掃することが可能な光ディスク装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、光ディスク装置であって、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源と光ディスクとの間の光学系に配置され、表面に光触媒物質層が形成された光学部品と、光触媒物質を活性化する活性化光を前記光学部品の光触媒物質層に照射する活性化光源と、前記光ディスクにより反射されたレーザ光に基づいて、ＲＦ信号を出力するＲＦ信号出力部と、前記ＲＦ信号に基づいて前記光学部品の汚れを判定し、判定結果に応じて前記活性化光源のオン及びオフを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明の好適な実施形態では、光ディスク装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源と光ディスクとの間の光学系に配置され、表面に光触媒物質層が形成された光学部品と、光触媒物質を活性化する活性化光を前記光学部品の光触媒物質層に照射する活性化光源と、前記光ディスクにより反射されたレーザ光に基づいて、ＲＦ信号を出力するＲＦ信号出力部と、前記ＲＦ信号に基づいて前記光学部品の汚れを判定し、判定結果に応じて前記活性化光源のオン及びオフを制御する制御部と、を備える。

上記の光ディスク装置は、例えばＤＶＤ、ＣＤなどの光ディスクについて情報の記録及び／又は再生を行う。情報の記録及び／又は再生のためのレーザ光はレーザ光源から出射され、所定の光学系を介して対物レンズにより光ディスク上に集光される。また、光ディスクで反射されたレーザ光は、対物レンズ及び光学系を介して光ディテクタなどに入射し、ＲＦ信号が生成される。

光学部品には、活性化光を照射することにより、表面に付着した埃、ゴミなどを分解する光触媒物質層が設けられている。また、情報の記録・再生のためのレーザ光を出射するレーザ光源とは別個に、活性化光を出射する活性化光源が設けられている。活性化光源は、光触媒物質を活性化する活性化光を前記対物レンズ上の前記光触媒物質層に入射させる。

対物レンズなどの光学部品は、情報の再生を継続すると、埃やゴミなどが付着して汚れ、それによりＲＦ信号に影響を与える。よって、ＲＦ信号に基づいて、光学部品の汚れを判定することができる。そして、判定結果に応じて活性化光源をスイッチングすることにより、汚れが生じているときのみ活性化光源を駆動することができ、消費電力の低減が可能となる。

上記の光ディスクの一態様では、前記制御部は、前記光学部品の汚れにより生じる前記ＲＦ信号のレベル変化に基づいて、前記光学部品の汚れを判定する。この態様では、光学部品の汚れにより、ＲＦ信号のレベルが低下することに着目し、ＲＦ信号のレベルに基づいて光学部品の汚れを判定する。

上記の光ディスク装置の他の一態様は、前記ＲＦ信号のレベルが常に所定レベルとなるように前記ＲＦ信号を増幅する増幅器を備え、前記制御部は、前記増幅器の増幅度に基づいて、前記光学部品の汚れを判定する。この態様では、ＲＦ信号のレベルを常に所定レベルに維持するようにＲＦアンプなどの増幅器が設けられている。光学部品が汚れ、ＲＦ信号のレベルが低下すると、増幅器はそのレベル低下を補償する増幅度に設定される。よって、増幅器の増幅度に基づいて、光学部品の汚れを判定することができる。

好適な例では、前記制御部は、前記増幅度が所定のオンレベル以上となったときに、前記活性化光源をオンする。他の好適な例では、前記制御部は、前記増幅度が所定のオフレベル以上となったときに、前記活性化光源をオフする。このスイッチング制御により、光学部品が汚れているときのみ活性化光源を駆動することになるので、消費電力を低減することができる。また、所定のオフレベルを０ｄＢより小さくすれば、光学部品の汚れがある程度まで除去されたら活性化光源が停止されるので、消費電力をより節約することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

［光ディスク装置］
図１は実施例に係る光ディスク装置の概略構成を示す平面図であり、図２は光ディスク装置の概略構成を示す側面図である。光ディスク装置は、スピンドルモータ５と、光ピックアップ１０とを備える。また、光ディスク装置は、情報の再生のみが可能な再生装置であってもよく、記録及び再生の両方が可能な記録再生装置であってもよい。以下の説明では、光ディスク装置は記録再生装置であるものとする。

図２に示すように、光ディスク１は、光を反射する反射面２と、情報記録面として機能するディスク基板３とを有する。

スピンドルモータ５は、光ディスク１を支持し、回転させるモータであり、図示しないサーボ回路によりその回転速度などが制御される。図１は、光ディスク装置に装着された状態の光ディスク１の位置を破線で示している。

光ピックアップ１０は、光ディスク１に対する信号の記録、再生のためのレーザ光を光ディスク１に照射する装置であり、レンズホルダ１１と、対物レンズ１２と、活性化光源１３とを備える。レンズホルダ１１は対物レンズ１２を保持する。光ピックアップ１０は、光ディスク１の半径方向（図１における矢印Ｘの方向）に移動可能である。

対物レンズ１２は、光ピックアップ１０内に設けられたレーザダイオードなどのレーザ光源（図示せず）から出射されたレーザ光（即ち、記録・再生光）を光ディスク１の信号記録面に集光する。なお、レーザ光源から出射されたレーザ光は、図示しない光学系により対物レンズ１２まで導かれ、対物レンズ１２により光ディスク１の信号記録面に集光される。また、光ディスク１により反射されたレーザ光は、対物レンズ１２を再度通過し、光学系を通って図示しない光ディテクタに導かれる。

対物レンズ１２の概略構成を図３に示す。図示のように、対物レンズ１２は、レンズ本体１２ａと、レンズ本体１２ａの上に設けられた反射防止膜１２ｂと、反射防止膜１２ｂの上に設けられた光触媒物質層１２ｃを有する。反射防止膜１２ｂは、主として光ディスク１により反射された戻りレーザ光の対物レンズ１２による反射を抑制し、戻りレーザ光を効率的に光ディテクタに供給する役割を有する。

光触媒物質層１２ｃは、所定波長の光を照射することにより活性化され、対物レンズ１２の表面に付着した埃、ゴミなどの汚れを分解し、除去する。光触媒物質層１２ｃを構成する光触媒物質としては、例えば酸化チタンなどを使用することができる。

活性化光源１３は、光触媒物質層１２ｃを活性化させるための活性化光を出射する光源であり、例えばＬＥＤなどを用いることができる。活性化光源１３は、光ピックアップ１０の対物レンズ１２の近傍に設けられ、好ましくは図２に示すように光ピックアップ１０上において対物レンズ１２と同一の平面１７上に設けられる。図２に示すように、活性化光源１３から出射した活性化光Ｌｃは、光ディスク１により、より正確には光ディスク１の反射面２により反射されて、対物レンズ１２に入射する。言い換えると、活性化光源１３は、光ディスク１により反射された活性化光を対物レンズ１２に入射させる位置に設けられる。なお、活性化光源１３から出射され、光ディスク１により反射されて対物レンズ１２に入射する活性化光は、発散光（拡散光）であり、対物レンズ１２以降の光学系により光ディテクタに導かれるわけではないので、光ディスク１に対する情報の記録・再生に影響を与えるものではない。

これにより、本実施例の光ディスク装置では、光ディスク１が挿入されている状態であっても、活性化光を照射することにより対物レンズ１２を清掃することができる。よって、光ディスクの記録・再生中であっても、必要に応じて対物レンズ１２を清掃することができる。

図４は、光ディスク装置の信号処理系の概略構成を示す。図示のように、信号処理系は、ＲＦアンプ２１、再生部２２及びコントローラ２３を備える。

前述のように、光ピックアップ１０は光ディテクタを備え、光ディスク１からの戻りレーザ光を光電変換して読取ＲＦ信号Ｓ１を生成し、ＲＦアンプ２１及びコントローラ２３へ供給する。ＲＦアンプ２１は、読取ＲＦ信号Ｓ１を増幅し、増幅後のＲＦ信号Ｓ２を再生部２２へ供給する。再生部２２は、ＲＦ信号Ｓ２に基づいて、記録情報を再生する。

ＲＦアンプ２１の増幅度（ゲイン）は、コントローラ２３により決定される。コントローラ２３は、光ピックアップ１０から出力される読取ＲＦ信号Ｓ１のレベルに基づいて、ＲＦアンプ２１の増幅度を決定する。具体的には、コントローラ２３は、増幅後のＲＦ信号Ｓ２のレベルが常に所定レベル（例えば０ｄＢ）となるように、ＲＦアンプ２１の増幅度を決定し、決定した増幅度を示す信号Ｓ３をＲＦアンプ２１へ供給する。

このＲＦアンプ２１は、反射率の異なる光ディスク間のＲＦ信号レベルを調整する役割と、光学部品の汚れに起因するＲＦ信号レベルの変動を吸収する役割とを有する。以下、これら２つの役割について説明する。

光ディスク装置には、例えば記録用のＤＶＤ及びＣＤ、再生専用のＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなど、反射率が異なる多種の光ディスクが挿入される。再生対象となる光ディスク１の反射率に依存して、読取ＲＦ信号Ｓ１のレベルは異なる。そこで、ＲＦアンプ２１は、光ディスク毎に、その反射率に適した増幅度で読取ＲＦ信号Ｓ１を増幅することにより、再生部２２による正しい情報再生を可能とする。

また、同じ反射率の光ディスクを再生している場合でも、光ピックアップ１０内に設けられた光学系、即ち、情報再生のためのレーザ光が経由する光学系に配置された光学部品の汚れに依存して、読取ＲＦ信号Ｓ１のレベルは変化する。例えば、対物レンズ１２が汚れている場合は、再生のためのレーザ光が対物レンズを通過する際に光量レベルが減衰するため、読取ＲＦ信号Ｓ１のレベルが低下する。よって、同一の光ディスク、又は、反射率が等しい同一種類の光ディスクを再生する場合でも、ＲＦアンプ２１は、光学部品の汚れに起因する読取ＲＦ信号Ｓ１のレベル低下を補償するように動作する。

この観点から、同一の光ディスク又は同一種類の光ディスクを再生している状態では、ＲＦアンプ２１の増幅度は、光学部品の汚れに起因するレベル低下分に相当する増幅度に制御されることになる。即ち、ＲＦアンプ２１の増幅度は、光学部品の汚れ度合いを示す指標として使用することができる。例えば、同一の光ディスク又は同一種類の光ディスクの再生中において、対物レンズの汚れにより読取ＲＦ信号Ｓ１のレベルが１ｄＢ低下した場合には、ＲＦアンプ２１はその低下分を補うように、読取ＲＦ信号Ｓ１を１ｄＢ分増幅する。これは、言い換えれば、対物レンズの汚れが、読取ＲＦ信号Ｓ１のレベルを１ｄＢ低下させる程度であるということである。よって、上記のように、コントローラ２３及びＲＦアンプ２１により、増幅後のＲＦ信号Ｓ２のレベルが常に所定レベルとなるように制御されている状態では、ＲＦアンプ２１の増幅度を検出することにより、対物レンズ１２などの光学部品の汚れ度合いを知ることができる。後に詳しく説明するが、本実施例では、ＲＦ信号に基づいて、より詳細にはＲＦアンプ２１の増幅度に基づいて、対物レンズ１２などの光学部品の汚れ度合いを判定し、活性化光の照射による光学部品の清掃を制御する。

図５は、ＲＦ信号に基づく活性化光の照射制御例を示す。この例では、対物レンズ１２が汚れていない場合の読取ＲＦ信号レベルを０ｄＢとする。情報の再生により徐々に対物レンズ１２が汚れ、対物レンズ１２の汚れによる読取ＲＦ信号のレベル低下が「６ｄＢ」となったときに、活性化光源１３をオンし、活性化光を対物レンズ１２に照射して対物レンズの清掃を行う。活性化光の照射により対物レンズ１２の汚れが減少するにつれて、読取ＲＦ信号レベルは上昇する。そして、読取ＲＦ信号レベルが、初期状態、つまり対物レンズが汚れていないときのレベル（即ち「０ｄＢ」）に至ったときに、活性化光源１３をオフとし、対物レンズ１２の清掃を停止する。なお、上記の例において、活性化光源１３をオンにするときのレベル（本例では「６ｄＢ」）を「オンレベル」と呼ぶ。また、活性化光源１３をオフに戻すときのレベル（本例では「０ｄＢ」）を「オフレベル」と呼ぶ。このように、本実施例では、読取ＲＦ信号に基づいて対物レンズの汚れ度合いを判定し、対物レンズが汚れているときのみ活性化光源１３を駆動して清掃を実施するので、消費電力の低減が可能となる。

図６に、活性化光の照射制御のフローチャートを示す。このフローチャートは、光ディスク装置に対して多種類の光ディスクが挿入されることを前提としている。なお、この処理は、図４に示すコントローラ２３が所定のプログラムを実行することにより実現される。

まず、光ディスク装置に光ディスクが挿入されると、コントローラ２３は、挿入された光ディスクの種類を判定する（ステップＳ１０）。具体的には、コントローラ２３は、ディスクの内周部に記録されているコントロールデータを参照することにより、当該光ディスクの種類を判定する。なお、光ディスクの種類とは、記録型メディアであるか再生専用メディア（ＲＯＭ）であるか、ＣＤであるかＤＶＤであるか、ＤＶＤである場合には１層ディスクであるか、２層ディスクであるか、などを含む。

挿入された光ディスクが記録メディアであり、かつ、ＣＤである場合、処理はステップＳ１３へ進み、コントローラ２３は記録型ＣＤに対応するＲＦアンプ２１の増幅度の初期値をメモリなどに記憶する。挿入された光ディスクが記録メディアであり、かつ、ＤＶＤである場合、処理はステップＳ１４へ進み、コントローラ２３は記録型ＤＶＤに対応するＲＦアンプ２１の増幅度の初期値をメモリなどに記憶する。

一方、挿入された光ディスクが再生専用（ＲＯＭ）メディアであり、かつ、ＣＤである場合、処理はステップＳ１６へ進み、コントローラ２３はＣＤ−ＲＯＭに対応するＲＦアンプ２１の増幅度の初期値をメモリなどに記憶する。挿入された光ディスクが再生専用（ＲＯＭ）メディアであり、かつ、ＤＶＤである場合、処理はステップＳ１７へ進み、１層ディスクであるか、２層ディスクであるかが判定される。１層ディスクである場合、処理はステップＳ１８へ進み、コントローラ２３は１層ＤＶＤ−ＲＯＭに対応するＲＦアンプ２１の増幅度の初期値をメモリなどに記憶する。２層ディスクである場合、処理はステップＳ１９へ進み、コントローラ２３は２層ＤＶＤ−ＲＯＭに対応するＲＦアンプ２１の増幅度の初期値をメモリなどに記憶する。これらＲＦアンプ２１の増幅度の初期値は、対物レンズなどの光学部品が汚れていない状態において、ＲＦアンプ２１に設定される値、即ち、光ディスクの反射率に基づいて決定される値である。

こうして、ステップＳ１３〜Ｓ１９のいずれかにおいて、挿入された光ディスクに対応するＲＦアンプ２１の増幅度の初期値が設定されると、コントローラ２３は、活性化光源１３のスイッチング処理を実行する（ステップＳ２０）。

図７に、スイッチング処理のフローチャートを示す。なお、このスイッチング処理は、光ディスクの再生が終了するまで繰り返し実行される。

まず、コントローラ２３は、その時点においてＲＦアンプ２１に設定されている増幅度を取得し（ステップＳ２１）、ステップＳ１３〜Ｓ１９のいずれかにおいて先に設定された増幅度の初期値と比較する（ステップＳ２２）。現在の増幅度と初期値との差がオンレベル以上である場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、コントローラ２３は活性化光源１３をオンする（ステップＳ２４）。前述の図５の例では、オンレベルは「６ｄＢ」に設定されている。よって、現在の増幅度が初期値よりも６ｄＢ以上高い場合、コントローラ２３は活性化光源１３をオンする。なお、現在のＲＦアンプ２１の増幅度が初期値よりも６ｄＢ以上高いということは、対物レンズが汚れていない状態と比較して、現在の対物レンズは「６ｄＢ」分のレベル低下を生じさせる程度に汚れており、そのレベル低下を補償するためにＲＦアンプ２１が６ｄＢ分の増幅度で読取ＲＦ信号Ｓ１を増幅しているということである。

一方、現在の増幅度と初期値との差がオンレベル以上でない場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、コントローラ２３は、その差がオフレベル以上となったか否かを判定する（ステップＳ２５）。図５の例では、オフレベルは「０ｄＢ」に設定されており、現在の増幅度と初期値との差が「０ｄＢ」に至った場合は、コントローラ２３は活性化光源１３をオフする（ステップＳ２６）。現在の増幅度と初期値との差が「０ｄＢ」に至ったということは、対物レンズの汚れが除去され、対物レンズが汚れていない状態の値である初期値と一致したということであるから、コントローラ２３は対物レンズの清掃を終了する。なお、現在の増幅度と初期値との差がオフレベルに至らない場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）、コントローラ２３は活性化光源をオフとしない。

以上のように、現在のＲＦアンプの増幅度と初期値との差を、予め決められたオンレベル及びオフレベルと比較して活性化光源をスイッチングすることにより、活性化光源を効率的に動作させ、消費電力を低減することが可能となる。

なお、上記の処理において、１つの例では、各光ディスクに対応する「ＲＦアンプの増幅度の初期値」は、対物レンズなどの光学部品が汚れていない状態で各種類の光ディスクが最初に光ディスク装置に挿入されたときのＲＦアンプの増幅度とすることができる。また、他の好適な例では、各種類の光ディスク毎に規格で定められた反射率に基づいて決定された値とすることができる。各光ディスクの反射率は規格によりある程度の幅を持って定められているので、例えばその中心の値に基づいて算出した増幅度に設定することにより、実際に光ディスク装置に挿入された光ディスクの反射率に多少のばらつきがあったとしても、適切な増幅度に設定することができる。

［変形例］
図５に示す例では、オフレベルを「０ｄＢ」に設定している。これは、活性化光の照射により対物レンズの汚れがほぼ無くなるまで清掃を行ってから、活性化光の照射を停止することを意味する。その代わりに、例えば図８に示すように、活性化光の照射により対物レンズの清掃を開始した後、ある程度まで汚れが除去できた時点（図８の例では、対物レンズの汚れによる読取ＲＦ信号のレベル低下が３ｄＢ程度に戻った時点）で、活性化光の照射を停止することとしてもよい。このように、対物レンズが汚れる度に完全に清掃するのではなく、情報の再生などに支障の無い程度まで清掃が済んだら活性化光の照射を停止することとすれば、さらに消費電力の低減が可能となる。

なお、上記の実施例では、光触媒物質層を設け、活性化光により清掃される光学部品として対物レンズを挙げているが、同様に光触媒物質層を設けることにより、対物レンズ以外の光学部品を本発明による活性化光照射制御の対象とすることが可能である。

また、上記の実施例では、図２に示すように、活性化光源１３は光ディスク１の反射を利用して対物レンズ１２の光触媒物質層１２ｃに活性化光を照射するように構成されている。しかし、本発明の適用はこのような活性化光の照射構造には限定されない。即ち、活性化光を記録・再生光の光学系を通じて対物レンズなどの光学部品に照射する構成としてもよい。

実施例に係る光ディスク装置の概略構成を示す平面図である。 実施例に係る光ディスク装置の概略構成を示す側面図である。 対物レンズの構造を模式的に示す図である。 光ディスク装置の信号処理系の概略構成を示すブロック図である。 ＲＦ信号に基づく活性化光の照射制御例を示す。 活性化光照射制御のフローチャートを示す。 図６に示すスイッチング処理のフローチャートを示す 変形例に係る活性化光の照射制御例を示す。

符号の説明

１ 光ディスク
２ 反射面
３ ディスク基板
５ スピンドルモータ
１０ 光ピックアップ
１２ 対物レンズ
１２ｃ 光触媒物質層
１３ 活性化光源

Claims (6)

1. レーザ光を出射するレーザ光源と、
   前記レーザ光源と光ディスクとの間の光学系に配置され、表面に光触媒物質層が形成された光学部品と、
   光触媒物質を活性化する活性化光を前記光学部品の光触媒物質層に照射する活性化光源と、
   前記光ディスクにより反射されたレーザ光に基づいて、ＲＦ信号を出力するＲＦ信号出力部と、
   前記ＲＦ信号に基づいて前記光学部品の汚れを判定し、判定結果に応じて前記活性化光源のオン及びオフを制御する制御部と、を備えることを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記制御部は、前記光学部品の汚れにより生じる前記ＲＦ信号のレベル変化に基づいて、前記光学部品の汚れを判定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。
3. 前記ＲＦ信号のレベルが常に所定レベルとなるように前記ＲＦ信号を増幅する増幅器を備え、
   前記制御部は、前記増幅器の増幅度に基づいて、前記光学部品の汚れを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク装置。
4. 前記制御部は、前記増幅度が所定のオンレベル以上となったときに、前記活性化光源をオンすることを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
5. 前記制御部は、前記増幅度が所定のオフレベル以上となったときに、前記活性化光源をオフすることを特徴とする請求項３又は４に記載の光ディスク装置。
6. 前記所定のオフレベルは、０ｄＢより小さいことを特徴とする請求項５に記載の光ディスク装置。

Images