JPH09212892A - 光学ディスク再生装置及び光学ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光学系の汚染状態に応じて適切なタイミングで
クリーニングができる光学ディスク再生装置を提供す
る。 【解決手段】光学ディスクの反射光に応じた信号を出力
する光ピックアップから出力された信号レベルを検知す
るレベル検知手段と、レベル検知手段により検知された
信号レベルと基準信号レベルを比較する比較手段と、特
定の光学ディスクを検出するディスク検出手段と、ディ
スク検出手段により特定の光学ディスクが検出された
時、比較手段の比較結果に基いて、光学系の汚れ度を判
断する判断手段により構成される。基準信号レベルは、
予め基準となる光学ディスクに記録されており、この光
学ディスクを再生することにより基準信号レベルを得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学系の汚れによ
る音飛び等を未然に防止するために、光学系の汚れの程
度が検出できる光学ディスク再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスク（ＣＤ）、ミニディ
スク（ＭＤ）等の光学系を使用した光学ディスク再生装
置では光学系、特に、外部に露出したピックアップレン
ズ表面に塵埃が付着し易い。その結果、検知器（フォト
ダイオード等）に入る光量が不足し出力信号レベルが低
下してデータを正確に読み取る（再生する）ことが不可
能になる。そこで、ユーザは適宜光学系のクリーニング
を行う必要がある。

【０００３】図８は光学系（ピックアップレンズ）の汚
れとピックアップ出力レベルのＲＦレベル（高周波出力
信号）の関係を示す図である。以下、図を用いて説明す
る。光学ディスク再生装置では図８に示すごとく、使用
中にレンズ部が汚れるとＲＦレベルが低下するので、聴
取者はＲＦレベルを検知してそのレベルが所定値以下に
低下すると、適切な再生が不可能になると判断して、ク
リーニングディスク等を使用して光学系の清掃を行って
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図９は光学ディスクに
よるＲＦレベルのばらつきを示す図である。図９のよう
に光学ディスクによりＲＦレベルの大きいもの、小さい
もの等があり、上述のように出力信号レベルから光学系
のクリーニングの要否を判定する方法では、元々ＲＦレ
ベルの小さい光学ディスクで汚れ具合を判定すると、過
度のクリーニングで光学系を傷付けることがある。光学
系の汚れ具合は光学ディスク再生装置の初期の状態に対
しての相対的な出力低下、つまり、経時変化で判定する
必要がある。

【０００５】本発明は、光学系の汚染状態に応じて適切
なタイミングでクリーニングができる光学ディスク再生
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光学ディスクの反射光に応じた信号を出力
する光ピックアップから出力された信号レベルを検知す
るレベル検知手段と、前記レベル検知手段により検知さ
れた前記信号レベルと基準信号レベルを比較する比較手
段と、特定の光学ディスクを検出するディスク検出手段
と、前記ディスク検出手段により特定の光学ディスクが
検出された時、前記比較手段の比較結果に基いて、光学
系の汚れ度を判断する判断手段を備えたことを特徴とす
るものである。

【０００７】また、光学ディスクを識別するための識別
データを光学ディスクから読み取る識別データ読取手段
と、光学ディスクの前記識別データを記憶するディスク
記憶手段と、前記レベル検知手段により検知された信号
レベルを前記識別データに対応づけて記憶するレベル記
憶手段と、光学ディスクから読み取られた識別データ
が、前記ディスク記憶手段に記憶された識別データと一
致した時には、前記レベル記憶手段に該識別データに対
応づけて記憶された信号レベルを前記基準信号とする制
御手段とを有することを特徴とするものである。

【０００８】また、光学ディスクに記憶された基準信号
レベルを示すデータを読み取り前記基準信号レベルとす
る基準信号設定手段とを有することを特徴とするもので
ある。また、前記信号レベルは、前記ピックアップ出力
の高周波振幅レベルであることを特徴とするものであ
る。

【０００９】また、前記信号レベルは、前記ピックアッ
プ出力の各ビットパターンの振れ状態を示すジッタ値で
あることを特徴とするものである。また、前記信号レベ
ルは、前記ピックアップ出力のトラッキングエラー信号
レベルであることを特徴とするものである。また、前記
信号レベルは、前記ピックアップ出力のフォーカスエラ
ー信号レベルであることを特徴とするものである。

【００１０】また、入射光に対する反射光の強度に応じ
たデータが記録されたことを特徴とするものである。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例の光学ディスク再生
装置のシステム構成を説明するための図である。図２は
本発明の一実施例の光学ディスク再生装置の測定条件を
示す図で、（ａ）は基準ディスク、（ｂ）は基準（専
用）ディスク、（ｃ）は一般ディスクである。以下、図
を用いて説明する。

【００１２】１は汚れ度判定に使用される光学ディスク
で、次の３種類のものが適宜使用される。１１はメーカ
より供給される汚れ度判定用の基準ディスクで、再生時
の基準レベル（例えば、再生振幅であるＲＦレベル）が
予め工場で測定されて、光学ディスク再生装置２のメモ
リ２４に記憶され、光学ディスク再生装置２に添付して
出荷される。ユーザは光学ディスク再生装置２のメモリ
２４から基準ディスク１１の基準のＲＦレベルを読み出
す。１２はナビゲーション装置に使用する地図データデ
ィスクのようにメーカ側で光学ディスク再生装置２に組
み込んでユーザに供給される基準（専用）ディスク（装
置に組み込まれたという意味で専用ディスクと称する）
で、再生時の基準のＲＦレベルが専用ディスク１２のＴ
ＯＣ（Ｔａｂｌｅ Ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔ：ディスクに
関する情報、記録時間、トラック数等が記録されてい
る）領域またはプログラム領域に地図データとともに記
録されている。ユーザはこの専用ディスク１２を光学デ
ィスク再生装置２で再生して基準のＲＦレベルを読み出
す。１３は聴取者が所持している一般ディスクで、その
プログラム領域には音楽情報等が記録されている。ユー
ザはこの一般ディスク１３を光学ディスク再生装置２で
最初に再生した時の値をＲＦレベルの基準レベルとす
る。尚、以下の説明において、特に基準ディスク１１、
専用ディスク１２及び一般ディスク１３を区別しない場
合は、これらをまとめて光学ディスク１と称する。

【００１３】２は光学ディスク１を再生（又は録音、再
生）する光学ディスク再生装置で、光学ディスク１から
の反射光を検出するレーザダイオード、コリメートレン
ズ、ビームスプリッタ、対物レンズ、フォトダイオード
（検知器）等よりなるピックアップ２１、ピックアップ
２１からの再生振幅（ＲＦレベル）を増幅するＲＦアン
プ２２、ＲＦアンプ２２の出力に各種の音響処理をして
後段に出力するＤＳＰ２３、ＲＦレベルを記憶するメモ
リ２４、マイコン２６の判断に基いて光学系（主として
ピックアップ２１の対物レンズ部）のクリーニングを促
すランプ等の警告灯２５、検知したＲＦレベルとメモリ
２４に記憶されているＲＦレベルを比較して光学系の汚
れ状態を判定し、また、装置全体を制御するマイコン２
６及びピックアップ２１を駆動するドライバ２７により
構成される。

【００１４】図３は本発明の一実施例の光学ディスク再
生装置のユーザ側の行う処理フローチャートである。以
下、図を用いて説明する。ステップＳ１では、光学ディ
スク１を再生してステップＳ２に移る。つまり、光学デ
ィスク１を光学ディスク再生装置２に挿入して光学ディ
スク１の再生を開始する（専用ディスク１２では予め組
み込まれている）。専用ディスク１２ではナビゲーショ
ンの地図表示等、一般ディスク１３では演奏等も開始さ
れる。

【００１５】ステップＳ２では、基準ディスク１１、１
２か否かを判断して、基準ディスク１１又は専用ディス
ク１２であればステップＳ３に移り、一般ディスク１３
であればステップＳ７に移る。つまり、メーカ出荷時の
ＲＦレベルのデータがあるか否かを判断するもので、光
学ディスク１の種別は再生時に、光学ディスク１のＴＯ
Ｃ情報が最初に読み出されるので判別できる。

【００１６】ステップＳ３では、ＲＦレベルを検出して
ステップＳ４に移る。つまり、光学ディスク１のＴＯＣ
領域またはプログラム領域のＲＦレベルを検出する。ス
テップＳ４では、基準のＲＦレベルを読み出してステッ
プＳ５に移る。つまり、基準ディスク１１の場合は、基
準のＲＦレベルがメーカの出荷時に測定されてメモリ２
４に記録されているのでその値を読み出す。専用ディス
ク１２の場合は、基準のＲＦレベルがその専用ディスク
１２のＴＯＣ領域またはプログラム領域に記録されてい
るのでその値を読み出す。一般ディスク１３の場合は、
後述するステップＳ７〜ステップＳ９において、レベル
を検出しメモリ２４に基準（初期）のＲＦレベルが記憶
なされているのでその値を読み出す。

【００１７】ステップＳ５では、基準のＲＦレベルと比
較をして大きいか否かを判断して、大きければ処理を終
え、小さければステップＳ６に移る。つまり、ステップ
Ｓ４で読み出した基準のＲＦレベルとステップＳ３で検
出したＲＦレベルの大小を比較する。この判断は光学デ
ィスク１の再生に際して再生可能なレベルか否かを判断
するものである。従って、基準のＲＦレベルはメモリ２
４に記憶または専用ディスク１２に記録されているＲＦ
レベルとは必ずしも同一レベルである必要はなく、再生
可能な範囲で若干低く設定してもよい。

【００１８】ステップＳ６では、警告灯２５を点灯して
処理を終える。つまり、光学ディスク１の再生に際して
再生可能なレベル以下であるので、再生中にエラーの発
生が多くなり再生不可能になる恐れがある。そこで、警
告灯２５を点灯して光学系（ピックアップ２１）のクリ
ーニングを促す。ステップＳ７では、新規ディスクか否
かを判断して、新規ディスクであればステップＳ８に移
り、新規ディスクでなければステップＳ１０に移る。こ
こで、新規ディスクとは、ある一般ディスク１３が光学
ディスク再生装置２で始めて再生された時を新規ディス
クと称し、同じ一般ディスク１３が再度再生された時は
新規ディスクではないという。つまり、この判断は基準
となるＲＦレベルが既に測定されているか否かを判断す
るもので、再生時に一般ディスク１３のＴＯＣ情報が最
初に読み出されるので、以前にそのデータ（ＴＯＣ情報
とＲＦレベル）がメモリ２４に記録されておれば新規デ
ィスクと判断される。

【００１９】ステップＳ８では、ＲＦレベルを検出して
ステップＳ９に移る。つまり、一般ディスク１３のＴＯ
Ｃ領域またはプログラム領域のＲＦレベルを検出する。
この一般（新規）ディスク１３を光学ディスク再生装置
２で再生したときに得られる初期のＲＦレベルを基準に
して、以後光学系の汚れを判断するためである。ステッ
プＳ９では、メモリ２４に記憶して処理を終える。つま
り、検知された初期のＲＦレベルを光学ディスク１を判
別するＴＯＣ情報と共にメモリ２４に記憶して、以後の
汚れ状態を判断するための基準のＲＦレベルとする。

【００２０】ステップＳ１０では、光学系の汚れ度をチ
ェックするか否かを判断して、汚れ度をチェックするな
らばステップＳ３に移り、汚れ度をチェックしなければ
処理を終える。この判断は聴取者がマニュアルでスイッ
チを操作したか否かで決まる。尚、この処理は必ず実施
するものとして（ＹとしてステップＳ３に移る）ステッ
プＳ１０を省略してもよい。

【００２１】以上の処理は光学ディスク１の再生と並行
して行われており、再生が中断するものではない。警告
等２５が点灯すれば再生が困難となる恐れがあるので、
次回再生までに光学系のクリーニングを実施すればよ
い。図４は本発明の一実施例の光学ディスク再生装置の
メーカ側の行う処理フローチャートで、（ａ）は基準デ
ィスクの場合、（ｂ）は基準（専用）ディスクの場合で
ある。以下、図を用いて説明する。

【００２２】先ず、基準ディスク１１を添付する場合に
ついて述べる。ステップＳ２１では、基準ディスク１１
を再生してステップＳ２２に移る。つまり、基準ディス
ク１１を光学ディスク再生装置２に挿入して再生する。
ステップＳ２２では、ＲＦレベルを検出してステップＳ
２３に移る。つまり、基準ディスク１１のＴＯＣ領域ま
たはプログラム領域のＲＦレベルを検出する。ステップ
Ｓ２３では、光学ディスク再生装置２のメモリ２４に検
出したＲＦレベルを記憶して処理を終える。つまり、検
出された初期のＲＦレベルを基準ディスク１１を判別す
るＴＯＣ情報と共にメモリ２４に記憶する。ＲＦレベル
の測定が完了すると、基準ディスク１１を光学ディスク
再生装置２より排出して、その基準ディスク１１を添付
して出荷する。尚、基準ディスク１１は光学ディスク再
生装置２の汚れ度チェックだけを目的としたものでな
く、メーカ側がデータとともに提供するものであれば、
一般の音楽ディスクでも、光学ディスク再生装置の音響
バランス調整用のディスクでも構わない。

【００２３】次に、専用ディスク１２を組み込んだ場合
について述べる。ステップＳ３１では、基準ディスク１
１を再生してステップＳ３２に移る。つまり、予め、基
準のＲＦレベルの判った基準ディスク１１を光学ディス
ク再生装置２に挿入して再生する。ステップＳ３２で
は、ＲＦレベルを検出してステップＳ３３に移る。つま
り、基準ディスク１１のＴＯＣ領域またはプログラム領
域のＲＦレベルを検出する。ステップＳ３３では、検出
したＲＦレベルを専用ディスク１２に記録する。つま
り、検出されたＲＦレベルを専用ディスク１２を判別す
るＴＯＣ情報と共にＴＯＣ領域またはプログラム領域に
記録した光学ディスクを作成する。尚、ＲＦレベルの測
定が完了すると、専用ディスク１２を光学ディスク再生
装置２に組み込んで出荷する。また、ステップＳ３１〜
ステップＳ３２のＲＦレベルの測定は同機種、同専用デ
ィスクでは、ばらつきが無視できるので、予め、設計段
階で代表して測定して、そのＲＦレベルを基に専用ディ
スク１２を大量に作成しても問題はない。

【００２４】尚、上記の説明においては、光学系の汚れ
具合を判断する基準レベルとしてＲＦレベルを選んだ
が、これに限らず、ジッタ値、トラバースレベル、Ｓカ
ーブレベル等を用いても同様の効果が得られる。いずれ
も光学系の汚れ具合と出力との間には相関があるので、
汚れの判断基準にできる。ジッタ値では、各ビットパタ
ーンからの出力パルス幅の振れ（ばらつき）状態を検出
するもので、光学系が汚れると振れが大きくなる。図５
はジッタ値を説明するための図で、（ａ）はビットパタ
ーンと照射光の位置関係を示す図、（ｂ）は出力信号を
示す図、（ｃ）は整形されたパルスを示す図である。以
下、図を用いて述べる。

【００２５】ビットパルスの移動にともなって概略山形
のＦＲ信号が出力される。その出力信号を０、１の２値
化のために波形整形してパルス信号が得られる。例え
ば、コンパクトディスク（ＣＤ）ではパルス幅は３Ｔ〜
１１Ｔ（Ｔは基準幅）となっているがこのパルス幅が変
動する。パルス幅のばらつき（標準偏差の３倍）をジッ
タ値として評価する。光学系の汚れが多くなり光量が減
少すると出力信号の波形が小さくなり、整形したときの
パルス幅のばらつき（ジッタ値）が必然的に大きくなる
ので、ジッタ値が所定値を超えると光学系をクリーニン
グすべき時期であると判断できる。

【００２６】トラバースレベルでは、光ビームが正確に
ビット上をトレースしているか否かをチェックするため
にメインビームの両側に設けられたサブビームにより出
力されるトラッキングエラー信号のレベルを検出するも
ので、光学系が汚れると出力が低下する。図６はトラッ
キングエラー信号を説明するための図で、（ａ）はビッ
トパターンと照射光の位置関係を示す図、（ｂ）は差動
回路を示す図、（ｃ）はトラッキングエラー信号を示す
図である。以下、図を用いて述べる。

【００２７】３つのビームの中心を結ぶ線がトラック方
向に対してあるオフセット角を持つように配置されてい
るので、メインビームが正確にビット上をトレースして
いる時には、１つのサブビームはビットの右側を、他の
１つのサブビームはビットの左側を同面積照射する。従
って、２つのサブビームからの信号を差動回路に入力し
て得られる出力信号は０になる。トラッキングサーボで
は、この信号が０になるようにトラッキングコイルの電
流を制御してメインビームの位置を修正する。メインビ
ームがビットの中心から左右いずれの方向にずれてトレ
ースしても、差動回路の出力信号が大きくなる（大きく
ずれると信号が得られなくなり出力は０になる）。光学
系の汚れが多くなり光量が減少するとサブビームによる
出力信号も小さくなり、トラッキングエラー信号が必然
的に小さくなるので、トラッキングエラー信号が所定値
以下になると光学系をクリーニングすべき時期であると
判断できる。

【００２８】Ｓカーブレベルでは、レンズ系を合焦位置
から前後に移動させたときに出力されるＳ字型のカーブ
のフォーカスエラー信号のレベルを検出するもので、光
学系が汚れると出力が低下する。図７はフォーカスエラ
ー信号を説明するための図で、（ａ）は合焦時のビーム
形状を示す図、（ｂ）は遠すぎる時のビーム形状を示す
図、（ｃ）は近すぎる時のビーム形状を示す図、（ｄ）
はフォーカスエラー信号を示す図である。以下、図を用
いて述べる。

【００２９】検知部が４分割されたフォトダイオードで
構成され、光学系が球面凸レンズと円筒レンズで構成さ
れているので、合焦時のビーム形状は円形となり４分割
されたフォトダイオードからの出力は均等になる。レン
ズ系が遠すぎたり、近すぎたりして合焦点位置からずれ
ると、ビーム形状は楕円形となり４分割されたフォトダ
イオードからの出力が不均一になる。その結果、対角和
信号（フォトダイオード１と３の出力和、フォトダイオ
ード２と４の出力和）を差動アンプに入力して得られる
出力（フォーカスエラー信号）は図７（ｄ）のごとく合
焦時に０、焦点からいずれの方向にずれても出力が大き
くなる（合焦点から大きくずれると信号が得られなくな
り出力は０になる）。光学系の汚れが多くなり光量が減
少するとフォトダイオードからの出力信号も小さくな
り、フォーカスエラー信号も必然的に小さくなるので、
フォーカスエラー信号が所定値以下になると光学系をク
リーニングすべき時期であると判断できる。

【００３０】以上のように本実施例では、光学系の汚れ
の程度を光学ディスクの演奏中にＲＦレベルを基準レベ
ルと比較して汚れを定量的に判断しているので、クリー
ニングが適切なタイミングで実施でき、余分な手間や過
度のクリーニングによる光学系の損傷も生じない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では光学系
の汚染状態に応じて適切なタイミングでクリーニングが
できる光学ディスク再生装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光学ディスク再生装置のシ
ステム構成を説明するための図である。

【図２】本発明の一実施例の光学ディスク再生装置の測
定条件を示す図で、（ａ）は基準ディスク、（ｂ）は基
準（専用）ディスク、（ｃ）は一般ディスクである。

【図３】本発明の一実施例の光学ディスク再生装置のユ
ーザ側の行う処理フローチャートである。

【図４】本発明の一実施例の光学ディスク再生装置のメ
ーカ側の行う処理フローチャートで、（ａ）は基準ディ
スクの場合、（ｂ）は基準（専用）ディスクの場合であ
る。

【図５】ジッタ値を説明するための図で、（ａ）はビッ
トパターンと照射光の関係を示す図、（ｂ）は出力信号
を示す図、（ｃ）は整形されたパルスを示す図である。

【図６】トラッキングエラー信号を説明するための図
で、（ａ）はビットパターンと照射光の関係を示す図、
（ｂ）は差動回路を示す図、（ｃ）はトラッキングエラ
ー信号を示す図である。

【図７】フォーカスエラー信号を説明するための図で、
（ａ）は合焦時のビーム形状を示す図、（ｂ）は遠すぎ
る時のビーム形状を示す図、（ｃ）は近すぎる時のビー
ム形状を示す図、（ｄ）はフォーカスエラー信号を示す
図である。

【図８】光学系（ピックアップレンズ）の汚れとＲＦレ
ベル（高周波出力信号）の関係を示す図である。

【図９】光学ディスクによるＲＦレベルのばらつきを示
す図である。

【符号の説明】

１・・・・光学ディスク ２４・・・メモ
リ ２１・・・ピックアップ ２５・・・警告
灯 ２２・・・ＲＦアンプ ２６・・・マイ
コン ２３・・・ＤＳＰ ２７・・・ドラ
イバ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学ディスクの反射光に応じた信号を出
   力する光ピックアップから出力された信号レベルを検知
   するレベル検知手段と、 前記レベル検知手段により検知された前記信号レベルと
   基準信号レベルを比較する比較手段と、 特定の光学ディスクを検出するディスク検出手段と、 前記ディスク検出手段により特定の光学ディスクが検出
   された時、前記比較手段の比較結果に基いて、光学系の
   汚れ度を判断する判断手段を備えたことを特徴とする光
   学ディスク再生装置。
2. 【請求項２】 光学ディスクを識別するための識別デー
   タを光学ディスクから読み取る識別データ読取手段と、 光学ディスクの前記識別データを記憶するディスク記憶
   手段と、 前記レベル検知手段により検知された信号レベルを前記
   識別データに対応づけて記憶するレベル記憶手段と、 光学ディスクから読み取られた識別データが、前記ディ
   スク記憶手段に記憶された識別データと一致した時に
   は、前記レベル記憶手段に該識別データに対応づけて記
   憶された信号レベルを前記基準信号とする制御手段とを
   有することを特徴とする請求項１記載の光学ディスク再
   生装置。
3. 【請求項３】 光学ディスクに記憶された基準信号レベ
   ルを示すデータを読み取り前記基準信号レベルとする基
   準信号設定手段とを有することを特徴とする請求項１記
   載の光学ディスク再生装置。
4. 【請求項４】 前記信号レベルは、前記ピックアップ出
   力の高周波振幅レベルであることを特徴とする請求項１
   又は請求項２又は請求項３記載の光学ディスク再生装
   置。
5. 【請求項５】 前記信号レベルは、前記ピックアップ出
   力の各ビットパターンの振れ状態を示すジッタ値である
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記
   載の光学ディスク再生装置。
6. 【請求項６】 前記信号レベルは、前記ピックアップ出
   力のトラッキングエラー信号レベルであることを特徴と
   する請求項１又は請求項２又は請求項３記載の光学ディ
   スク再生装置。
7. 【請求項７】 前記信号レベルは、前記ピックアップ出
   力のフォーカスエラー信号レベルであることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２又は請求項３記載の光学ディス
   ク再生装置。
8. 【請求項８】 入射光に対する反射光の強度に応じたデ
   ータが記録されたことを特徴とする光学ディスク。