JP6084489B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、装置内への異物混入を防止する光ディスク装置に関する。

Blu-Ray/DVD/CD等の光ディスクの再生装置では、フォトセンサーを用いてディスクの挿入を検出する仕組みを持つものが上市されている。それらは、フォトセンサーでディスクを検出すると、挿入機構によってディスクを再生装置内部に移動させ、ディスクのセンターホール部を圧着してディスク回転機構に保持する。

しかし、センターホール部に異物が詰まっている場合には、ディスク回転機構に正常に保持することができず再生不可能になる。さらに、再生装置内にディスクを保持する際、異物がディスク回転用のテーブルやその周辺に残り、正常状態のディスクでも再生できない状態に陥らせる問題がある。

また、車載用の光ディスク再生装置では、一定の電圧でローラを回転させてディスクを回転機構に保持できる位置まで移動させるものがあるが、ユーザのディスクを挿入口に押し入れる仕方やディスクを放すタイミング、使用中の環境温度、ローラへの塵埃の付着等によって一定の速度を保つことができない。

そのため、センターホール部をフォトセンサー通過時点で安易に特定することが難しい。

特開２００９−１５９９６号公報

本発明が解決しようとする課題は、光ディスクのセンターホール部の異物の有無を検出し、装置内への異物混入を防止する光ディスク装置を提供することである。

実施形態の光ディスク装置は、スロットローディング式の光ディスク装置であって、挿入口の近傍に配置され、光ディスクの挿入によって、出力を変化させるフォトセンサーと、前記フォトセンサーからの所定周期毎の出力信号を順番に記録するメモリと、前記メモリに順番に記録した前記フォトセンサーの出力信号に基づいて前記光ディスクの透明なクランプエリアを推定し、推定したクランプエリアの領域に基づいて前記光ディスクのセンターホール部の位置を推定し、前記センターホール部における前記フォトセンサーの出力信号の遮光の割合が所定値以上であれば、前記センターホール部に異物が存在していることを検出する制御部とを備える。

本発明の実施形態に係る光ディスク装置の全体配置を示す概略図である。 ディスクのクランプエリアの推定を説明するための図で、光ディスク装置内部及びディスクを表す模式図である。 ディスクのセンターホール部に異物が存在する場合の検出を説明する図である。 実施形態に係る光ディスク装置における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。 サンプリング処理の流れを示すフローチャートである。 メモリに記録される信号レベルの一例を示す図である。 異物判定処理の流れを示すフローチャートである。 信号レベルを示すサンプリングデータの処理を説明する図である。 第２の実施形態に係るディスクのセンターホール部に異物が存在する場合の検出を説明する図である。 センターホール部の形状が円形でないディスクにおける異物検出を説明する図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。

本実施形態に係る光ディスク装置では、センターホール部における異物の存在をフォトセンサーで検出する。

例えば、パッケジーングされたディスクを包装容器内で保持するために、いわゆるコットンパッドが利用されている。包装容器に取り付けられたコットンパッドがディスクのセンターホール部に嵌入した状態で、ディスクが保持されている。このコットンパッドは、例えば、柔らかな綿を積層させ、円筒形に形成されている。ユーザは、包装容器からディスクを取り出す場合には、コットンパッドを押さえながら、ディスクを引き抜くようにして行う。ところが、コットンパッド自体は、包装容器と一体成型されたものでないから、ディスクのセンターホール部にコットンパッドが嵌入したまま、包装容器から取り出されることがある。このような状態のままでディスクをローディングを行おうとすると、ディスクのセンターホール部に異物が存在するため正常にローディングできないばかりか、光ディスク装置内部に異物が混入してしまうことになる。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る光ディスク装置の全体配置を示す概略図である。光ディスク装置には、ディスクを挿入、排出する手法としてトレイ式やスロットローディング式があるが、本発明の実施形態に係る光ディスク装置１００は、スロットローディング式のもので、ディスクはＣＤディスク、ＤＶＤディスク等の光ディスク（以降、単にディスクということがある）である。

図１に示すように、ディスク２は、ノーズピース３のディスク挿入口３Ａから光ディスク装置１００に挿入される。搬送ローラ４及びガイド部材５から成るディスク搬送機構によりターンテーブル６の上方まで搬送される。次いで、チャッキング機構（図示せず）によりターンテーブル６上にチャッキングされた後、スピンドルモータ７によってターンテーブル６が回転され、情報の再生あるいは記録が行われる。

ディスク挿入口３Ａから挿入されたディスク２を検知するため、挿入口３Ａの近傍であってディスク搬送機構の前方に、発光素子８Ａ及び受光素子８Ｂから成るフォトセンサー８が配設されている。フォトセンサー８からの出力信号は、メモリ９に記録される。

制御部１０は、メモリ９に記録したフォトセンサー８の出力信号に基づいてディスク２の透明なクランプエリアを推定する。推定したクランプエリアの領域からさらに、ディスク２のセンターホール部の位置を推定し、センターホール部の信号の不透明な割合が所定値以上であれば、センターホール部に異物の存在を検出する。制御部１０による検出制御の詳細は後述する。

図２は、ディスク２のクランプエリアの推定を説明するための図で、光ディスク装置内部及びディスク２を表す模式図である。ポリカーボネート等の樹脂製のディスク２には、薄いアルミニウム反射膜の記録層から成るデータ領域（図示せず）の内側に、ディスク２の使い方に関する情報を記録したリードイン領域（図示せず）が設けられている。このリードイン領域の内側には、ディスク２を保持するための透明なクランプエリア２Ａが形成されている。さらに、クランプエリア２Ａの中央部には、センターホール部２Ｂが穿孔され、例えばターンテーブル６の軸が挿脱可能になっている。

図１に示すように、ディスク挿入口３Ａの近傍には、ディスク２のセンターホール部２Ｂを検出するためのフォトセンサー８が配設されている。このフォトセンサー８は、例えば、受光素子側の感知部（図示せず）への遮光時にはＨｉｇｈレベルの信号を出力し、通光時にはＬｏｗレベルの信号を出力する。

ディスク２がディスク挿入口３Ａから挿入され、ディスク２の先端がフォトセンサー８の位置まで到達すると、不透明なデータ領域によってフォトセンサー８は遮光状態となる。ディスク２がさらに装置内部へ進入し、フォトセンサー８の位置に透明なクランプエリア２Ａが到達すると、フォトセンサー８は通光状態となる。センターホール部２Ｂがフォトセンサー８の位置を通過し、クランプエリア２Ａの終了までは通光状態のままである。クランプエリア２Ａを過ぎて、再びフォトセンサー８の位置に不透明なデータ領域が到達すると、フォトセンサー８は遮光状態となる。

図２から明らかなように、フォトセンサー８の通光状態が続いている間が、ディスク２のクランプエリア２Ａの領域であると推定することができる。

図３は、ディスク２のセンターホール部２Ｂに異物が存在する場合の検出を説明する図である。図３（ａ）は、ディスク２の挿入の際、センターホール部２Ｂに異物が存在しない場合のフォトセンサー８の出力レベルの変化を表し、図３（ｂ）はセンターホール部２Ｂに異物が存在する場合のフォトセンサー８の出力レベルの変化を表している。図３（ｂ）に示すように、図２で推定したクランプエリア２Ａの領域（実施形態では、径方向の長さを指す）中において、センターホール部２Ｂの領域を推定する。ディスク２の仕様によれば、センターホール部２Ｂの直径は、クランプエリア２Ａの領域の１／３以下である。

そこで、推定したクランプエリア２Ａの領域を３等分し、その中央領域において、異物の存在の有無を判定することができる。すなわち、中央領域において、フォトセンサー８の遮光状態が一定の割合で続いている場合には、センターホール部２Ｂに異物が存在すると判定することができる。例えば、中央領域の長さに対して、フォトセンサー８の遮光状態が７５％を占めている場合、異物が有りとする。

このように、中央領域におけるフォトセンサー８の遮光状態が一定以上占める場合を異物有りと判定することにより、透明なクランプエリア２Ａに文字等が印刷されたディスク２や、ラベル等が貼付されたディスク２であっても、クランプエリア２Ａの全ての領域が透明でないディスク２であっても、センターホール部２Ｂへの異物の存在を検出することができる。

＜異物検出処理＞
次に、以上のように構成された光ディスク装置において異物検出処理の流れについて説明する。図４は、実施形態に係る光ディスク装置における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。

まず、センターホール検出用のフォトセンサー８の信号を取得する（ステップＳ４０１）。

ここでは、フォトセンサー８の信号の安定化を考慮して、所定時間Ｔ１ｍｓｅｃ以上の継続的な信号検出を確認した場合に、信号を確定するのが好適である。例えば、所定時間Ｔ１は８ｍｓｅｃとする。

次に、フォトセンサー８の信号がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化したか否かを判定する（ステップＳ４０２）。

ディスク２のクランプエリア２Ａがフォトセンサー８に到達することにより、ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへの変化を確認したならば（ステップＳ４０２でＹｅｓ）、タイマーをスタートさせる（ステップＳ４０３）。タイマーは、ディスク２のクランプエリア２Ａの領域の長さを通過時間としてカウントするものである。ある光ディスク装置において、ディスク２のローディングを開始してから完了するまでに要する時間から、クランプエリア２Ａの領域の長さを概略比例で算出し、例えば３００ｍｓｅｃを計時する。ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへの変化を確認しなければ（ステップＳ４０２でＮｏ）、ステップＳ４０１に戻る。

次に、フォトセンサー８の信号のサンプリング処理を行う（ステップＳ４０４）。このサンプリング処理の詳細は後述する。

次に、タイマーが所定時間、例えば３００ｍｓｅｃの計時をしたか否かを判定する（ステップＳ４０５）。

所定時間の計時をしたならば（ステップＳ４０５でＹｅｓ）、フォトセンサー８上をクランプエリア２Ａが通過したことになるので、異物判定処理を実行する（ステップＳ４０６）。この異物判定処理の詳細については、後述する。所定時間の計時が完了しなければ（ステップＳ４０５でＮｏ）、ステップＳ４０４に戻る。

次に、異物有りとのフラグを判定する（ステップＳ４０７）。フラグがたっていなければ（ステップＳ４０７でＮｏ）、異物検出処理を終了する。

一方、フラグがたっていれば（ステップＳ４０７でＹｅｓ）、ディスク２のローディング動作を停止し（ステップＳ４０８）、ディスク２の排出動作処理を行う（ステップＳ４０９）。その後、異物有りとのフラグをクリア（ステップＳ４１０）して異物検出処理を終了する。

図５は、サンプリング処理の流れを示すフローチャートである。図５に示すように、サンプリング゛周期T1毎にフォトセンサー８の信号レベルをメモリ９に順番に記録する（ステップＳ５１）。図６は、メモリ９に記録される信号レベルの一例を示す図で、Highレベル=1、Lowレベル=0としている。図６に示す例では、8msec周期で300msec間のサンプリングでは、３７ビットのデータが順番に記録されている。

図７は、異物判定処理の流れを示すフローチャートで、図８は、信号レベルを示すサンプリングデータの処理を説明する図である。

まず、メモリ９に記録されているサンプリングデータを検索して、最初のLow=0記録部から最終のLow=0記録部までを選択する（ステップＳ７１）。選択されたデータは、クランプエリア領域の長さに該当するデータであるものと認識する（図８（ａ）参照）。

次に、選択されたデータをN等分し中央部分のデータの集合をセンターホール部２Ｂと推定する（ステップＳ７２）。上述したように、例えばＮ＝３とすると、センターホール部２Ｂに該当する８ビットのデータが抽出される（図８（ｂ）参照）。

次いで、遮光状態（Highレベル=1）が、Ｐ％以上存在するかを判定する（ステップＳ７３）。Ｐ％以上存在すれば（ステップＳ７３でＹｅｓ）、異物有りのフラグをセット（ステップＳ７４）して、異物判定処理を終了する。Ｐ％以上存在しなければ（ステップＳ７３でＮｏ）、そのまま異物判定処理を終了する。ここで、Ｐ％以上とするのは、あまりに小さな数字で“異物有り”の判定をするのは適切でないからである。

図８（ｃ）に示す例では、８ビット中６ビットと７５％がHighレベルであり、センターホール部２Ｂに異物が有ると判定される。

上述した説明では、タイマーによる計時で説明したが、フォトセンサー８上をクランプエリア２Ａが完全に通過したことのわかる別のフォトセンサー信号等を利用してもかまわない。

本実施形態によれば、ディスクのセンターホール部の異物の有無を検出し、装置内への異物混入を防止することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係る光ディスク装置も、スロットローディング式のもので、基本的な構成は第１の実施形態と同じである。第２の実施形態では、ディスク２の外径からクランプエリア２Ａ及びセンターホール部２Ｂを推定するものである。

図９は、第２の実施形態に係るディスク２のセンターホール部２Ｂに異物が存在する場合の検出を説明する図である。図９（ａ）に示すように、フォトセンサー８の変化パターンから、最初と最後に変化したタイミングに着目する。両者間の期間は、ディスク２の外径の幅を表していることになる。そして、ディスク２の外径の中心領域にディスクの中心位置が存在していると仮定することができる。センターホール２Ｂ部はディスクの中心位置の周囲にあるから、フォトセンサー８の出力信号からセンターホール部２Ｂを含む領域を選択する。

この選択した領域におけるフォトセンサー８の通光／遮光の割合を算出する（図９（ｂ）参照）。

遮光の割合が一定以上（例えば、７５％以上）であれば、センターホール部２Ｂに異物有りと判定（図９（ｃ）参照）し、ディスク２を排出する動作に切換える。一般的に、異物の大きさは、センターホール部２Ｂの大きさよりも小さいから、図９（ｃ）に示すように通光状態は遮光状態よりも小さくなっている。

尚、遮光の割合が一定以下（例えば、２５％以下）であれば、ディスク２を回転機構に装着する。

以上のようにして、ディスク２の外径からセンターホール部２Ｂを推定し、異物の有無を確実に検出することができる。

このように、ディスクの外径からセンターホール部を推定し、フォトセンサーの遮光状態が一定以上占める場合を異物有りと判定することにより、透明なクランプエリアに文字等が印刷されたディスクや、ラベル等が貼付されたディスクであっても、クランプエリアの全ての領域が透明でないディスクであっても、センターホール部への異物の存在を検出することができる。

図１０は、センターホール部２Ｂの形状が円形でないディスク２における異物検出を説明する図である。図１０に示すように、通光状態は遮光状態よりも小さくなっており、センターホール部２の形状が円形でなく異形のものであっても、異物の検出を行うことができる。

本実施形態によれば、光ディスクの外径からセンターホール部の位置を推定して、センターホール部における異物の存在を検出し、装置内への異物混入を防止することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

２・・・ディスク
３・・・ノーズピース
３Ａ・・・ディスク挿入口
４・・・搬送ローラ
５・・・ガイド部材
６・・・ターンテーブル
７・・・スピンドルモータ
８・・・フォトセンサー
９・・・メモリ
１０・・・制御部
１００・・・光ディスク装置

Claims (7)

1. スロットローディング式の光ディスク装置であって、
   挿入口の近傍に配置され、光ディスクの挿入によって、出力を変化させるフォトセンサーと、
   前記フォトセンサーからの所定周期毎の出力信号を順番に記録するメモリと、
   前記メモリに順番に記録した前記フォトセンサーの出力信号に基づいて前記光ディスクの透明なクランプエリアを推定し、推定したクランプエリアの領域に基づいて前記光ディスクのセンターホール部の位置を推定し、前記センターホール部における前記フォトセンサーの出力信号の遮光の割合が所定値以上であれば、前記センターホール部に異物が存在していることを検出する制御部とを
   備える光ディスク装置。
2. 前記フォトセンサーは、感知部への遮光時にはＨｉｇｈレベルの信号を出力し、通光時にはＬｏｗレベルの信号を出力し、
   前記出力信号中に出現する最初のLowレベル記録部から最終のLowレベル記録部までを選択したデータが、前記クランプエリアに該当するものと認識する請求項１記載の光ディスク装置。
3. 前記クランプエリアと認識した前記フォトセンサーの出力信号を３等分し、中央部分の出力信号を前記センターホール部と認識する請求項２記載の光ディスク装置。
4. 前記所定値は、７５％以上である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光ディスク装置。
5. スロットローディング式の光ディスク装置であって、
   挿入口の近傍に配置され、光ディスクの挿入によって、出力を変化させるフォトセンサーと、
   前記フォトセンサーからの所定周期毎の出力信号を順番に記録するメモリと、
   前記メモリに順番に記録した前記フォトセンサーの出力信号に基づいて前記光ディスクの外径及び前記光ディスクの中心位置を推定し、推定した前記中心位置の周囲をセンターホール部を含む領域として選択し、前記選択した領域における前記フォトセンサーの出力信号の遮光の割合が所定値以上であれば、前記センターホール部に異物の存在を検出する制御部とを
   備える光ディスク装置。
6. 前記フォトセンサーは、感知部への遮光時にはＨｉｇｈレベル、通光時にはＬｏｗレベルの信号を出力する請求項５に記載の光ディスク装置。
7. 前記センターホール部に異物の存在を検出した場合には、前記ディスクのローディングを停止し、前記ディスクの排出動作を行う請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の光ディスク装置。

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