JP2009283069A - 光ディスク装置、クリーニング方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】光ピックアップ全体をクリーニングする。
【解決手段】ステップ２０１では、制御部９０は、ＲＦ信号の振幅レベルが所定幅以下であるか否かを判定する。ステップ２０３では、制御部９０は、ＤＳＰ５０を介して、ステッピングモータドライバ７０にステッピングモータ２５を駆動させ、光ピックアップ１０を、所定の位置に移動させる。ステップ２０５では、制御部９０は、ＤＳＰ５０にクリーニング指令を送る。ＤＳＰ５０は、このクリーニング指令を受けて、所定値以上の駆動周波数で、ステッピングモータドライバ７０を介して、ステッピングモータ２５を駆動して脱調させる。この脱調により、光ピックアップ１０全体がランダムに振動するようになり、対物レンズ１４や光学系１３などに付着した異物がふるい落とされる。
【選択図】図４

Description

本発明は、対物レンズを有する光ピックアップのクリーニングを行う光ディスク装置、光ピックアップのクリーニングを行うクリーニング方法及び光ピックアップのクリーニングを行う手順をコンピュータに実行させるプログラムに関する。

従来より、光ピックアップの対物レンズのクリーニング方法としては、いわゆるクリーニングディスクなどのレンズクリーナを用いた接触式のものが一般的に採用されている。しかしながら、対物レンズにレンズクリーナを接触させると、対物レンズが傷ついたり、静電気破壊が発生するおそれがある。

そこで、光ピックアップの対物レンズを振動させることにより、非接触で、対物レンズをクリーニングする方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１５４４７号公報

しかしながら、異物は、対物レンズのみならず、光ピックアップ内部の他の光学系にも付着する。他の光学系に付着した異物は、レンズクリーナを用いても、対物レンズを振動させても、除去するのは困難である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、光ピックアップ内部の光学系など、光ピックアップ全体をクリーニングすることができる光ディスク装置、クリーニング方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る光ディスク装置は、光ピックアップと、前記光ピックアップを所定方向に送る送りモータと、任意の駆動周波数で前記送りモータを駆動することにより、前記光ピックアップの位置を制御する制御装置であって、前記光ピックアップのクリーニング時には、前記送りモータを脱調させる制御装置と、を備える。

また、本発明の第２の観点に係るクリーニング方法は、光ピックアップをクリーニングするクリーニング方法において、前記光ピックアップを所定方向に送る送りモータを脱調させる工程を含むことを特徴とする。

また、本発明の第３の観点に係るプログラムは、光ピックアップをクリーニングする手順をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、前記光ピックアップを所定方向に送る送りモータを脱調させる手順を、コンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、光ピックアップ全体をクリーニングすることができる。

次に、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１には、本実施形態に係る光ディスク装置１００の概略的な構成が示されている。光ディスク装置１００は、光ディスク媒体２００に記録されているデータを再生する再生装置である。

光ディスク装置１００は、光ピックアップ１０と、送り機構２０と、ＲＦ回路３０と、信号処理回路４０と、レーザドライバ４５と、デジタルサーボプロセッサ５０（以下、「ＤＳＰ５０」と略述する）と、アクチュエータドライバ６０と、ステッピングモータドライバ７０と、スピンドルモータドライバ８５と、スピンドルモータ８６と、制御部９０と、を備える。光ディスク装置１００は、レーザ光の強度を制御するためのＡＰＣ（Automatic Power Control）回路をさらに備えているが、図１では、図面の錯綜を防止するために、その図示が省略されている。

光ピックアップ１０は、例えば、波長４０５ｎｍの青紫色レーザ光を、光ディスク媒体２００の記録面に照射し、その反射光を受光する。光ピックアップ１０は、反射光の受光強度に応じた電気信号を、ＲＦ回路３０に出力する。すなわち、光ピックアップ１０は、光ディスク装置１００の再生ヘッドである。

図２に示されるように、光ピックアップ１０は、送り機構２０により、光ディスク媒体２００の半径方向に移動可能である。送り機構２０は、リードスクリュー２１と、ストッパ２２、２３と、ギア２４と、送りモータとしてのステッピングモータ２５と、を備える。リードスクリュー２１は、自由に回転できるように一端が支持されていて、他端にギア（不図示）が形成されている。そして、その他端のギアは、ステッピングモータ２５の回転軸に固定されたギア２４と噛み合っている。これにより、ステッピングモータ２５の回転軸が回転すると、リードスクリュー２１が回転するようになる。

リードスクリュー２１には、螺旋状のネジ溝が形成されている。また、光ピックアップ１０には、リードスクリュー２１のネジ溝に係合する歯部（不図示）が設けられている。これにより、リードスクリュー２１が回転すると、光ピックアップ１０が光ディスク媒体２００の半径方向に移動する。したがって、ステッピングモータ２５の回転軸が回転すると、リードスクリュー２１が回転し、光ピックアップ１０が光ディスク媒体２００の半径方向に移動するようになる。光ピックアップ１０の移動範囲は、ストッパ２２、２３によって制限されている。

ステッピングモータ２５は、ステッピングモータドライバ７０を介して駆動される。制御部９０は、ＤＳＰ５０に、光ピックアップ１０を、目的の位置まで移動させるように指示する。この指示を受けて、ＤＳＰ５０は、光ピックアップ１０を、目的の位置まで移動させるための所定の速度プロファイルに従った駆動周波数のパルス信号を生成して、ステッピングモータドライバ７０に供給する。ステッピングモータドライバ７０は、ステッピングモータ２５を駆動させるために、ＤＳＰ５０から出力されたパルス信号を増幅してステッピングモータ２５に供給する。供給されたこのパルス信号に従って、ステッピングモータ２５及びリードスクリュー２１が回転し、光ピックアップ１０が、目標とする光ディスク媒体２００のトラックに対応する位置まで移動する。このような動作を一般に、シーク動作という。

シーク動作を行う際に、ステッピングモータ２５に与えられるパルス信号の周波数、すなわち駆動周波数は、所定値以下に抑えられている。この所定値を超える駆動周波数が与えられると、ステッピングモータ２５は、その駆動指令に追従することができなくなり、脱調する。

なお、ステッピングモータ２５は、過負荷状態とすることによっても脱調する。例えば、光ピックアップ１０を、リードスクリュー２１の端部に設けられたストッパ２２、２３に当接させながら、ステッピングモータ２５を駆動し続けるようにすれば、ステッピングモータ２５は脱調する。

図３には、光ピックアップ１０の具体的な構成が示されている。図３に示されるように、光ピックアップ１０は、レーザダイオード１１と、光学系１３と、対物レンズ１４と、フォトダイオード１５と、アクチュエータ１８と、を備える。

レーザダイオード１１は、レーザドライバ４５から電力の供給を受けて、例えば発振波長が４０５ｎｍの青紫色レーザ光を発振出力する。レーザダイオード１１からの青紫色レーザ光は、光学系１３に入射する。光学系１３は、コリメータレンズ、ビームスプリッタ、λ／４板（いずれも不図示）などを備えている。光学系１３は、レーザダイオード１１からのレーザ光を、対物レンズ１４に導くとともに、対物レンズ１４から出射された光をフォトダイオード１５に導く。

対物レンズ１４は、光学系１３からのレーザ光を、光ディスク媒体２００の記録面に集光させてビームスポットを形成するとともに、その記録面からの反射光を入射して平行光に変換し、光学系１３に出射する。

フォトダイオード１５は、光学系１３によって導かれた反射光を受光する。フォトダイオード１５の光電変換により生成された電気信号は、ＲＦ回路３０に出力される。

ＲＦ回路３０は、光ピックアップ１０を構成するフォトダイオード１５から出力された電気信号に基づいて、ＦＥ（Focus Error）信号、ＴＥ（Tracking Error）信号及びＲＦ信号等を生成する。これらの信号は、ＤＳＰ５０に出力される。

ＦＥ信号は、光ディスク媒体２００の記録面におけるビームスポットのフォーカスずれを示す信号であり、ＴＥ信号は、光ディスク媒体２００のトラックからのビームスポットのトラッキングずれを示す信号である。光ディスク媒体２００の記録面に記録されたデータの再生を正確に行うためには、レーザ光のビームスポットを、その光ディスク媒体２００の記録面上に合致させ、かつ、その記録面のトラックに追従させる必要がある。ＦＥ信号及びＴＥ信号は、そのようなビームスポットのフォーカシング及びトラッキング制御に用いられる。

図３に示されるように、対物レンズ１４は、アクチュエータ１８によって、微動可能となっている。アクチュエータ１８は、アクチュエータドライバ６０から供給される駆動電力に応じて、対物レンズ１４の位置をフォーカス方向とトラック方向とに微調整する。

ＤＳＰ５０は、ＲＦ回路３０から出力されたＦＥ信号及びＴＥ信号に位相補償を施し、位相が補償されたＦＥ信号及びＴＥ信号に基づいて、アクチュエータ１８の制御信号を生成して、アクチュエータドライバ６０に出力する。アクチュエータドライバ６０は、この制御信号に基づいて、アクチュエータ１８に駆動電圧を供給する。この駆動電圧によりアクチュエータ１８が駆動され、青紫色レーザ光のビームスポットが光ディスク媒体２００の記録面上で維持されるようになり、そのビームスポットが光ディスク媒体２００のトラックに追従するようになる。

さらに、ＤＳＰ５０は、ＲＦ信号から同期信号を抽出する。そして、ＤＳＰ５０は、抽出された同期信号と、制御部９０によって定められた基準信号との位相差に応じたスピンドルモータ８６の制御信号を生成する。生成された制御信号は、スピンドルモータドライバ８５に出力される。

スピンドルモータドライバ８５は、スピンドルモータ８６を駆動させるために、ＤＳＰ５０から出力された制御信号に応じた電力をスピンドルモータ８６に供給する。スピンドルモータ８６は、スピンドルモータドライバ８５より供給された電力に応じて、光ディスク媒体２００を回転駆動する。

ＲＦ回路３０は、ＲＦ信号を、信号処理回路４０にも出力している。信号処理回路４０は、ＲＦ回路３０から出力されたＲＦ信号をデコードして、データ信号を生成する。生成されたデータ信号は、制御部９０に出力される。制御部９０は、信号処理回路４０から出力されたデータ信号に基づいてデータを再生する。

一連のデータ再生動作は、制御部９０の制御によって実現される。制御部９０は、不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。制御部９０は、例えばＲＯＭに格納された制御プログラムを、ＣＰＵが実行することにより、光ディスク装置１００全体を統括制御する。実際には、制御部９０は、信号処理回路４０及びＤＳＰ５０に対して動作指令を出力することにより、光ディスク装置１００全体を統括制御する。

より具体的には、制御部９０は、ＤＳＰ５０に対してシーク動作指令を送る。シーク動作指令を受けて、ＤＳＰ５０は、ステッピングモータドライバ７０を介してステッピングモータ２５を回転させ、光ディスク媒体２００の目的とするトラック上へ光ピックアップ１０を移動させる。シーク動作が完了すると、制御部９０は、信号処理回路４０及びＤＳＰ５０に対して、データ再生指令を送る。この指令を受けて、信号処理回路４０は、レーザダイオード１１の制御信号をレーザドライバ４５に出力し、レーザダイオード１１に青紫色レーザ光を発振出力させる。また、この指示を受けて、ＤＳＰ５０は、上述したように、フォーカシング、トラッキング及びスピンドル制御を行う。制御部９０は、信号処理回路４０から出力されたデータ信号に基づいてデータを再生する。

本実施形態では、信号処理回路４０は、データ再生中のＲＦ信号の振幅レベルが所定幅以下であるか否かを検出している。ＲＦ信号の振幅レベルの低下の一因としては、光ピックアップ１０のレーザダイオード１１、光学系１３、対物レンズ１４、フォトダイオード１５への異物の付着が考えられる。そこで、本実施形態では、制御部９０は、ＲＦ信号の振幅レベルが所定幅以下であるか否かを検出し、所定幅以下である場合には、光ピックアップ１０のクリーニングを行う。なお、ＲＦ信号の振幅レベルの閾値としては、データ読み取り限界を考慮し、装置ごとに個別に設定可能となっている。

ＲＦ信号の振幅レベルが所定幅以下である場合には、信号処理回路４０は、制御部９０に、その旨を通知する。制御部９０は、その通知を受けると、所定のフラグをセットすることにより、その通知を受けたことを記憶し、クリーニング動作を行うことが可能となったタイミングで、ステッピングモータ２５を脱調させ、光ピックアップ１０を振動させることにより、光ピックアップ１０のクリーニングを行う。

脱調とは、モータの駆動負荷が大きすぎたり、モータへの駆動周波数（パルス周波数）が高すぎる場合に、モータが負荷を駆動しきれず、入力パルスにモータの回転が追従できなくなる現象をいう。モータが脱調すると、そのモータや、その駆動負荷には、ランダムな振動が発生する。本実施形態では、この振動を利用して、光ピックアップ１０のクリーニングが行われる。ステッピングモータ２５を脱調させるには、所定値以上の非常に高い駆動周波数でステッピングモータ２５を駆動するか、光ピックアップ１０の移動を制限した状態で、ステッピングモータ２５を駆動すればよい。

次に、本実施形態に係る光ディスク装置１００のクリーニング動作について説明する。図４には、クリーニング動作を行う際の制御部９０の処理のフローチャートが示されている。図４に示される処理は、例えば、データ再生終了後などに実行される。図４に示されるように、まず、ステップ２０１において、制御部９０は、ＲＦ信号の振幅レベルが所定幅以下であるか否か、すなわち信号処理回路４０から上記通知を受けた旨のフラグがセットされているか否かを判定する。制御部９０は、この判定が肯定されれば、ステップ２０３に進み、否定されれば処理を終了する。

ステップ２０３では、制御部９０は、ＤＳＰ５０を介して、ステッピングモータドライバ７０にステッピングモータ２５を駆動させ、光ピックアップ１０を、所定の位置に移動させる。この位置としては、光ピックアップ１０が振動しても、他の部位と接触することのない位置とするのが望ましい。

そして、次のステップ２０５では、制御部９０は、ＤＳＰ５０にクリーニング指令を送る。ＤＳＰ５０は、このクリーニング指令を受けて、ステッピングモータドライバ７０を介して、高い駆動周波数でステッピングモータ２５を駆動して脱調させる。この脱調により、ステッピングモータ２５が振動し、その振動が、ギア２４、リードスクリュー２１を介して、光ピックアップ１０に伝わり、光ピックアップ１０全体が振動するようになる。光ピックアップ１０が振動すると、レーザダイオード１１、光学系１３、対物レンズ１４、フォトダイオード１５などに付着した異物がふるい落とされて、それらがクリーニングされるようになる。なお、この脱調の際に、光ピックアップ１０がストッパ２２、２３に衝突することのないように、光ピックアップ１０の移動方向を適当に切り替えるようにしてもよい。

なお、ステップ２０３では、上述した動作を行う代わりに、制御部９０が、ＤＳＰ５０を介して、ステッピングモータドライバ７０にステッピングモータ２５を駆動させ、光ピックアップ１０を、ストッパ２２（又は２３）に当接する位置に移動させるようにしてもよい。この位置に移動させることによって、ステッピングモータ２５は、ストッパ２２（又は２３）に当接し、それを越えた方向への光ピックアップ１０の移動が制限されるようになる。

そして、次のステップ２０５では、上述した動作を行う代わりに、クリーニング指令を受けて、ＤＳＰ５０が、光ピックアップ１０が当接したストッパ２２（又は２３）の方向にさらに進む方向に、ステッピングモータ２５を駆動する。この駆動により、ステッピングモータ２５は、過負荷となって脱調する。この脱調により、ステッピングモータ２５が振動し、前述と同様にして、光ピックアップ１０全体がクリーニングされるようになる。なお、この場合、ステッピングモータ２５の駆動周波数は、通常の範囲内の駆動周波数でよい。

次のステップ２０７では、制御部９０は、所定時間経過するまで待つ。所定時間経過すると、制御部９０は、ステップ２０９に進む。ステップ２０９では、制御部９０は、クリーニング停止指令をＤＳＰ５０に送る。ＤＳＰ５０は、ステッピングモータドライバ７０を介してステッピングモータ２５の駆動を停止する。これにより、ステッピングモータ２５が脱調状態から通常の状態に復帰し、クリーニング動作が完了する。

この一連のクリーニング動作により、ＲＦ信号の振幅レベルが所定幅以上に回復し、データ読み取り余裕が確保されるようになる。ステップ２０９終了後は、制御部９０は、処理を終了する。

以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、制御部９０は、光ピックアップ１０を光ディスク媒体２００の半径方向に送るステッピングモータ２５を脱調させる。これにより、光ピックアップ１０全体が振動するようになり、その中のすべての光学系に付着した異物をふるい落とすことができるようになる。この結果、対物レンズ１４だけでなく、ビームスプリッタなどの内部の光学系１３もクリーニングすることができるようになる。

ステッピングモータ２５を脱調させるようにすれば、光ピックアップ１０の振動は、不規則なものとなる。このようにすれば、同じ駆動周波数で光ピックアップ１０を振動させたり、あるいは、駆動周波数を規則的に変動させて光ピックアップ１０を振動させたりするよりも、光学系に付着した異物をふるい落としやすくなるので、より高いクリーニング効果を期待することができる。

また、本実施形態では、非接触で、光ピックアップ１０のクリーニングが行われるので、クリーニングにより、対物レンズの傷つきや、静電気破壊などが発生することもない。また、クリーニングのための別部材を設ける必要がないので、装置の小型化が可能で、製造コストも低減される。また、クリーニングディスクを挿入する必要がなくなるので、ユーザの作業負担が軽減される。

また、本実施形態によれば、ＲＦ信号の振幅レベルの所定幅を、適切に設定すれば、データの読み取りができなくなる前に、光ピックアップ１０のクリーニングを行うことができるようになるので、データ再生を一旦停止する必要がなくなる。この結果、ユーザに不快感を与えないようにすることができる。

なお、本実施形態によれば、ステッピングモータ２５を脱調させる間に、トラッキングやフォーカシングを行うためのアクチュエータ１８を用いて、対物レンズ１４を、例えば４０Ｈｚ〜５０Ｈｚ程度の周波数で振動させるようにしてもよい。このようにすれば、対物レンズ１４に付着した異物をふるい落とす力がさらに大きくなり、クリーニング効果をさらに高めることができるようになる。

また、上記実施形態によれば、ＲＦ信号の振幅レベルが所定幅を下回った場合に、データ再生終了後に光ピックアップ１０のクリーニングを行ったが、定期的に、例えば、電源投入時に、光ピックアップ１０のクリーニングを行うようにしてもよい。電源投入時に、毎回クリーニングを行うようにすれば、光ピックアップ１０へ付着した異物がその光学系に堆積するのを防止することができる。

また、上記実施形態に係る光ディスク装置１００は、再生装置であったが、光ディスク媒体２００への記録を行う記録装置、再生／記録装置にも、本発明を適用することができるのは勿論である。

また、上記実施形態では、光ピックアップ１０のレーザダイオード１１を、青紫色レーザ光を発振出力するものとしたが、本発明は、レーザ光の波長に制限されないのは勿論である。例えば、光ピックアップが、青紫色レーザ光を発振出力するレーザダイオードと、他の色のレーザ光を発振出力するレーザダイオードを複数備えていてもよいのは勿論である。

また、上記実施形態では、制御プログラムが、ＲＯＭに予め記憶されているものとして説明した。この制御プログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto Optical disc）などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布され、光ディスク装置にインストールされるようになっていてもよい。

本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示す概略図である。 図１の送り機構の構成を示す図である。 図１の光ピックアップの概略的な構成を示す図である。 クリーニング動作のフローチャートである。

符号の説明

１０ 光ピックアップ
１１ レーザダイオード
１３ 光学系
１４ 対物レンズ
１５ フォトダイオード
１８ アクチュエータ
２０ 送り機構
２１ リードスクリュー
２２、２３ ストッパ
２４ ギア
２５ ステッピングモータ
３０ ＲＦ回路
４０ 信号処理回路
４５ レーザドライバ
５０ デジタルサーボプロセッサ
６０ アクチュエータドライバ
７０ ステッピングモータドライバ
８５ スピンドルモータドライバ
８６ スピンドルモータ
９０ 制御部
１００ 光ディスク装置
２００ 光ディスク媒体

Claims (8)

1. 光ピックアップと、
   前記光ピックアップを所定方向に送る送りモータと、
   任意の駆動周波数で前記送りモータを駆動することにより、前記光ピックアップの位置を制御する制御装置であって、前記光ピックアップのクリーニング時には、前記送りモータを脱調させる制御装置と、を備える光ディスク装置。
2. 前記光ピックアップは、
   対物レンズと、
   前記光ピックアップ内における前記対物レンズの位置を微調整するアクチュエータと、を備え、
   前記制御装置は、
   前記送りモータを脱調させる間に、
   前記アクチュエータを駆動して前記対物レンズを振動させ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. 前記制御装置は、
   前記光ピックアップからのＲＦ信号の振幅が所定幅を下回った場合に、
   前記光ピックアップのクリーニングを行う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. 前記制御装置は、
   電源投入時に、
   前記光ピックアップのクリーニングを行う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。
5. 前記制御装置は、
   所定値以上の駆動周波数で前記送りモータを駆動することにより、前記送りモータを脱調させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ディスク装置。
6. 前記制御装置は、
   前記光ピックアップの移動が制限された状態で前記送りモータを駆動することにより、前記送りモータを脱調させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ディスク装置。
7. 光ピックアップをクリーニングするクリーニング方法において、
   前記光ピックアップを所定方向に送る送りモータを脱調させる工程を含むことを特徴とするクリーニング方法。
8. 光ピックアップをクリーニングする手順をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
   前記光ピックアップを所定方向に送る送りモータを脱調させる手順を、コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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