JPH11213440A - 光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録再生特性が良好であるとともに対物レン
ズを光記録媒体に衝突させない、対物レンズのクリーニ
ング手段を有する光記録再生装置の提供。 【解決手段】 少なくとも、フォーカスサーボ引込可能
範囲を検出するフォーカスサーチ手段と、フォーカスサ
ーチ手段により得られるフォーカスエラー信号の対物レ
ンズ４ａがクリーン状態のときの第一の最大値を記憶
し、第一の最大値と少なくとも記録と再生の何れか一方
が行われる前のフォーカスサーチ手段により得られるフ
ォーカスエラー信号の第二の最大値とを比較する比較手
段（サーボコントローラ８）とを有し、第一の最大値と
第二の最大値との差が予め設定された基準値、例えば良
好な記録再生特性の維持が困難になると予想されて予め
設定された基準値よりも大で、対物レンズ４ａ上に埃等
の異物が付着していると推察されたときに、対物レンズ
４ａをクリーニングするクリーニング手段７を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光記録再生装置に関
し、さらに詳しくは、光記録媒体に光束を集光する対物
レンズに付着した異物を除去するクリーニング手段を有
する光記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光記録媒体に情報を記録する、あるいは
光記録媒体に記録された情報を再生する光記録再生装置
では、対物レンズ制御駆動装置の可動部に保持された対
物レンズと光記録媒体との距離を保ち、対物レンズを介
して集光される集光スポットが光記録媒体の情報記録面
にジャストフォーカスとなるように制御するフォーカス
サーボが行われている。そして、フォーカスサーボが可
能なフォーカスサーボ引込可能範囲は概略１０μｍ〜２
０μｍ程度と比較的狭いために記録／再生動作を開始す
る等の際には、先ず、フォーカスサーチ手段によりフォ
ーカスサーチ動作を実行してフォーカスサーボ引込可能
範囲にまで対物レンズ位置を制御し、その後フォーカス
サーボループをオンしてフォーカスサーボが実行され
る。なお、記録または再生動作のための立ち上げ処理と
しては、フォーカスサーチ動作及びフォーカスサーボが
実行されたうえでスピンドルサーボ、トラッキングサー
ボ等が実行される。この立ち上げ処理が完了すると、対
物レンズを介して集光される集光スポットによる記録ま
たは再生のための走査が可能となる。

【０００３】以下、従来のフォーカスサーボ装置につい
て図３の概略ブロック図を参照し、その概略構成につい
て説明する。フォーカスサーボ装置はサーチ信号発生回
路１０、フォーカスエラー信号とフォーカスサーチ信号
とを切り換えるスイッチ１１、フォーカスエラー信号の
ゼロクロス点を検出するゼロクロス検出回路１２、スイ
ッチ１１を制御するスイッチコントロール回路１３及び
和信号を基準電圧と比較することにより光記録媒体に照
射されたレーザ光のフォーカス状態を検出するフォーカ
ス状態検出回路１４とにより概略構成されている。

【０００４】サーチ信号発生回路１０は、例えば光記録
媒体の再生が開始されるとほぼ１Ｈｚ程度の鋸波を供給
する。そして、サーチ信号発生回路１０とフォーカスド
ライバ１５との接続を指令する切換制御信号がスイッチ
コントロール回路１３からスイッチ１１に供給される
と、この切換制御信号に基づいてスイッチ１１では被切
換端子ＳＷ₁ 側への接続が行われ、サーチ信号発生回路
１０からの鋸波出力信号はスイッチ１１を介してフォー
カスドライバ１５に供給される。フォーカスドライバ１
５からはサーチ信号発生回路１０から供給された鋸波に
基づく出力信号が対物レンズ制御駆動装置に供給され、
この出力信号に基づいて対物レンズ制御駆動装置の可動
部に保持された対物レンズの光記録媒体に近づいたり離
れたりのフォーカスサーチ動作が行われる。

【０００５】フォーカスエラー信号は対物レンズのフォ
ーカスサーチ動作とともに変化する光記録媒体からの反
射光を、例えばシリンドカルレンズを用いた非点収差法
等により検出される。このフォーカスエラー信号は、ス
イッチ１１の被切換端子ＳＷ₂ 及びゼロクロス検出回路
１２に供給される。ゼロクロス検出回路１２は、フォー
カスエラー信号がゼロレベルのときにスイッチコントロ
ール回路１３へステータス信号を供給する。フォーカス
状態検出回路１４は基準電圧発生回路１４ａとコンパレ
ータ１４ｂとを有しており、光記録媒体で反射されたレ
ーザ光から検出された和信号が供給される。フォーカス
状態検出回路１４におけるコンパレータ１４ｂでは基準
電圧発生回路１４ａから供給される基準電圧と和信号と
が比較され、和信号が基準電圧よりも大である場合はフ
ォーカスの状態信号をスイッチコントロール回路１３に
供給する。ゼロクロス検出回路１２から供給されるステ
ータス信号とフォーカス状態検出回路１４から供給され
るフォーカスの状態信号の何れもがスイッチコントロー
ル回路１３に供給されたとき、即ち、対物レンズをフォ
ーカスサーチ動作させて光記録媒体に照射されているレ
ーザ光の焦点位置がフォーカスサーボ引込可能範囲内と
なったとき、スイッチ１１に切換制御信号が供給され
る。切換制御信号がスイッチ１１に供給されると、これ
までのサーチ信号発生回路１０とフォーカスドライバ１
５とを接続していた状態からフォーカスドライバ１５に
フォーカスエラー信号を供給するようにスイッチ１１の
被切換端子ＳＷ₂ 側への切り換えが行われ、フォーカス
サーボループオンの状態に入る。

【０００６】ところで近年、光記録媒体の一例であるＲ
ＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）型の光記録
媒体やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏ
ｒｙ）型の光記録媒体等の高容量化は目覚ましいものが
あり、光記録再生装置の光学ピックアップ装置に用いら
れる半導体レーザの短波長化とともに、光記録媒体の記
録面にレーザ光を集光する対物レンズの大ＮＡ（Ｎｕｍ
ｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ）化が図られている。
対物レンズのＮＡが大であると、対物レンズにより集光
される光束のスポット径は小となって、対物レンズ上に
付着したごみ等の異物のサイズが相対的に大となり、フ
ォーカスエラー信号が正常でない波形となる、情報記録
の際の記録特性の劣化、情報再生の際の出力信号の劣化
等を招く虞があった。また、対物レンズのＮＡが大にな
ると対物レンズと光記録媒体とのフォーカス方向の距
離、いわゆるＷｏｒｋｉｎｇ Ｄｉｓｔａｎｃｅ（以
下、単にＷＤと記す）が小となる。従って、例えばＮＡ
０．８５の対物レンズを使用した場合にはＷＤがほぼ１
００μｍとなり、径が５インチのディスク状光記録媒体
の回転時における面ぶれがほぼ３００μｍ程度あること
を考慮すると、フォーカスサーボオフ状態で行うフォー
カスサーチ動作の際に対物レンズが光記録媒体と衝突
し、光記録媒体と対物レンズの何れも損傷する、あるい
は光記録媒体と対物レンズの何れか一方が損傷する虞が
あった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、記録
再生特性が良好であるとともに対物レンズと光記録媒体
との衝突を回避する、対物レンズのクリーニング手段を
有する光記録再生装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光記録再生装置では、少なくとも、対物レ
ンズをフォーカス方向に駆動させるとともに光記録媒体
に照射される光束の焦点位置を可変させて、フォーカス
サーボ引込可能範囲を検出するフォーカスサーチ手段
と、フォーカスサーチ手段により得られるサーボ信号振
幅の対物レンズがクリーン状態のときの第一の最大値を
記憶する記憶手段と、第一の最大値と少なくとも記録と
再生の何れか一方が行われる前のフォーカスサーチ手段
により得られるサーボ信号振幅の第二の最大値とを比較
する比較手段とを有し、第一の最大値と第二の最大値と
の差が予め設定された基準値、例えば良好な記録再生特
性の維持が困難になると予想されて予め設定された基準
値よりも大となり、対物レンズ上に埃等の異物が付着し
ていると推察されたとき、対物レンズをクリーニングす
るクリーニング手段を有することを特徴とする。

【０００９】そして、望ましい実施態様としては、記憶
手段に記憶される第一の最大値を光記録再生装置の製造
時のサーボ信号振幅の最大値あるいはクリーニング手段
により対物レンズがクリーニングされた後に得られるサ
ーボ信号振幅の最大値とし、サーボ信号をフォーカスエ
ラー信号とするものである。この場合、第一の最大値及
び第二の最大値は、光記録媒体の内周側あるいは外周側
にある情報記録部以外の部分で検出し、第二の最大値を
高精度で検出するために、光記録媒体の内周側あるいは
外周側にある情報記録部以外の部分を複数回検出したう
ちの最大値とすることが望ましい。また、クリーニング
手段としては、例えば刷毛を貼り付けた円盤状の板をモ
ータに取り付け、これを回転させるとともに刷毛で対物
レンズ上の異物を除去する、あるいは対物レンズ上の異
物をエアーブローして除去するものが望ましい。なお、
ここで言う光記録再生装置は、再生のみを行う再生専用
装置、記録のみを行う記録専用装置、記録と再生の両方
を行うことができる装置を含むものである。

【００１０】上述した手段による作用としては、フォー
カスエラー信号等のサーボ信号が常に正常な波形とな
り、情報記録の際の記録特性の劣化や情報再生の際の出
力信号の劣化等を招く虞がなくなる。また、ＮＡが大で
ある対物レンズを用いた光記録再生装置において、フォ
ーカスサーチ動作の際に対物レンズが光記録媒体と衝突
する虞がなくなり、光記録媒体と対物レンズの何れも損
傷する、あるいは光記録媒体と対物レンズの何れか一方
が損傷する虞がなくなることである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の光記録再生装置は、再生
のみを行う再生専用装置、記録のみを行う記録専用装
置、記録と再生の両方を行うことができる装置の何れに
も適用することができる。以下、本発明を適用した光記
録再生装置の実施例について、光記録再生装置の概略構
成図である図１、光記録媒体の情報記録部におけるフォ
ーカスサーチ動作に入るまでの手順を示したフローチャ
ート図である図２を参照して説明する。

【００１２】

【実施例】先ず、図１を参照し、本発明の光記録再生装
置の概略構成について説明する。光記録媒体１はスピン
ドルモータ２の回転軸に設けられたチャッキング機構等
により保持され、スピンドル制御手段３によるスピンド
ルサーボにより所定の回転数に制御される。この光記録
媒体１を保持したスピンドルモータ２の近傍には、スピ
ンドルモータ２により回転駆動される光記録媒体１と接
触しないように、例えば刷毛等のクリーニング材７ｂを
取り付けた円盤状の板７ａをモータ制御手段７ｄにより
回転方向や回転数等が制御されるモータ７ｃに取り付
け、この回転するクリーニング材７ｂにより対物レンズ
４ａをクリーニングするクリーニング手段７が設けられ
ている。そして、光学ピックアップ装置４は、何れも図
示を省略するが、精密なガイド機構とリニアモータ等で
構成された送り機構によりトラッキング方向への移動が
可能に構成されており、そのトラッキング方向の移動範
囲はクリーニング手段７を構成するクリーニング材７ｂ
による対物レンズ４ａのクリーニングが行える所まで及
ぶように構成されている。

【００１３】光学ピックアップ装置４は、例えば光源で
ある半導体レーザ、半導体レーザから出射されたレーザ
光を平行光に変換するコリメータレンズ、半導体レーザ
から出射されたレーザ光を反射するとともに光記録媒体
１で反射されて戻るレーザ光を透過する偏光膜が形成さ
れたビームスプリッタ、レーザ光を光記録媒体１に集光
する対物レンズ４ａを、例えばフォーカス方向及びトラ
ッキング方向の何れの方向にも駆動する対物レンズ制御
駆動装置、ビームスプリッタを透過したレーザ光を受光
素子に集光する集光レンズ等で概略構成されている。

【００１４】半導体レーザから出射されて光記録媒体１
に照射されるレーザ光の出力は、レーザ制御手段５によ
り記録時あるいは再生時に対応する制御が行われる。光
学ピックアップ装置４を構成する受光素子で光電変換さ
れた出力信号は、Ｉ−Ｖ変換マトリックス６に供給され
て電流電圧変換され、さらに各種マトリックス演算を行
うことによりフォーカスエラー信号等のサーボ信号が生
成されてサーボコントローラ８に供給される。そして、
光記録再生装置全体は中央制御装置９により制御されて
おり、中央制御装置９からの指令信号によりサーボコン
トローラ８からサーボ信号に基づく信号がスピンドル制
御手段３、光学ピックアップ装置４及びこれをトラッキ
ング方向に移動させる送り機構等に供給され、各種の制
御が行われる。例えば、フォーカスエラー信号はフォー
カスドライバを介して対物レンズ制御駆動装置の可動部
に固着されているフォーカスコイルに供給され、このフ
ォーカスコイルに流される電流の方向と大きさに基づい
て可動部に保持された対物レンズ４ａがフォーカス方向
に制御駆動される。

【００１５】以下、光記録媒体１の情報記録部における
フォーカスサーチ動作に入るまでの手順について、図２
のフローチャート図を参照して説明する。先ず、光学ピ
ックアップ装置４を光記録媒体１の、例えば内周側に移
動させ、対物レンズ４ａを介して集光される集光スポッ
トの位置が光記録媒体１の情報記録部以外の部分、例え
ばミラー部を照射するようにする。このとき、光記録媒
体１は静止状態とする。

【００１６】次に、対物レンズ４ａを、光学ピックアッ
プ装置４の光学系により決定されるフォーカスサーボ引
込可能範囲を全て横切るように光記録媒体１に徐々に近
づけていくフォーカスサーチ動作を行い、検出されるフ
ォーカスエラー信号を、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ
Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等で構成された
サーボコントローラ８に供給し、その振幅の最大値（第
二の最大値）をホールドする。そして、例えば光記録再
生装置の製造時のように、対物レンズ４ａ上に異物が付
着していないクリーンな状態で得られたフォーカスエラ
ー信号の最大振幅値（第一の最大値）が予めサーボコン
トローラ８に記憶されており、このサーボコントローラ
８において第一の最大値と第二の最大値とが比較され
る。即ち、このサーボコントローラ８は、フォーカスエ
ラー信号の第一の最大値を記憶する記憶手段と、この第
一の最大値と第二の最大値とを比較する比較手段とを有
するものである。この場合、フォーカスエラー信号のか
わりにサーボ信号検出用の出力の総和を用いても良い。

【００１７】次に、サーボコントローラ８において比較
された第一の最大値と第二の最大値との差があるレベル
（以下、基準値と記す）以上であった場合には、奇数サ
イクル時側のフローが実行され、スピンドルモータ２を
駆動させて光記録媒体１を回転させた後に先と異なる箇
所で停止させ、再度同様にしてフォーカスエラー信号の
第二の最大値を検出してこれをサーボコントローラ８に
ホールドして第一の最大値との比較を行う。この結果、
その差が再度基準値以上であった場合には、偶数サイク
ル時側のフローが実行され、光学ピックアップ装置４を
光記録媒体１の外周側に移動させ、クリーニング手段７
の円盤状の板７ａに取り付けられているクリーニング材
７ｂにより対物レンズ４ａのクリーニングが行える位置
で停止させる。そして、モータ７ｃを回転させるととも
にクリーニング材７ｂによる対物レンズ４ａのクリーニ
ングが行われ、対物レンズ４ａ上に付着していた異物が
除去される。この場合、モータ７ｃの回転方向はモータ
制御手段７ｄにより制御され、回転方向は単に時計方向
あるいは反時計方向の何れか一方に限定しても良いが、
時計方向と反時計方向とを交互に一回ずつ、あるいは交
互に複数回ずつ繰り返しても良く、任意である。また、
例えば光記録再生装置の製造時にサーボコントローラ８
に予め記憶されていた第一の最大値のかわりに、クリー
ニングが行われた後に検出されるフォーカスエラー信号
振幅の第二の最大値をサーボコントローラ８に記憶させ
て、これを第一の最大値として第一の最大値を随時更新
しても良い。

【００１８】クリーニング後、再び上記したフローを、
第一の最大値と第二の最大値との差が基準値以下になる
まで繰り返し、基準値以下になった場合には光学ピック
アップ装置４を外周側に移動させ、対物レンズ４ａを介
して集光される集光スポットの位置が光記録媒体１の情
報記録部を照射し、フォーカスサーチ動作に入るように
する。このような構成とすることにより、対物レンズ４
ａは常にクリーンな状態に維持され、フォーカスサーチ
動作の際に対物レンズ４ａが光記録媒体１と衝突する虞
がなくなり、光記録媒体１と対物レンズ４ａの何れも損
傷する、あるいは光記録媒体１と対物レンズ４ａの何れ
か一方が損傷する虞もなくなる。また、情報記録の際の
記録特性の劣化や情報再生の際の出力信号の劣化等を招
く虞もない。

【００１９】上記したクリーニング手段７の他の手段と
しては、対物レンズ４ａにクリーンエアーを吹き付けて
付着した異物を吹き飛ばすエアーブロー手段を有する構
成としても良い。

【００２０】

【発明の効果】本発明の光記録再生装置によれば、情報
記録の際の記録特性の劣化や情報再生の際の出力信号の
劣化等を招く虞がない。また、対物レンズと光記録媒体
とのフォーカス方向の距離であるＷＤが、対物レンズの
大ＮＡ化により小となっても、フォーカスサーチ動作時
において対物レンズが光記録媒体に衝突する虞がなく、
対物レンズ及び光記録媒体の何れも損傷する虞のない光
記録再生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光記録再生装置の概略構成図であ
る。

【図２】 本発明のフォーカスサーチ動作に入るまでの
手順を示すフローチャート図である。

【図３】 従来のフォーカスサーボ装置の概略ブロック
図である。

【符号の説明】

１…光記録媒体、２…スピンドルモータ、３…スピンド
ル制御手段、４…光学ピックアップ装置、４ａ…対物レ
ンズ、５…レーザ制御手段、６…Ｉ−Ｖ変換マトリック
ス、７…クリーニング手段、７ａ…板、７ｂ…クリーニ
ング材、７ｃ…モータ、７ｄ…モータ制御手段、８…サ
ーボコントローラ、９…中央制御装置、１０…サーチ信
号発生回路、１１…スイッチ、１２…ゼロクロス検出回
路、１３…スイッチコントロール回路、１４…フォーカ
ス状態検出回路、１４ａ…基準電圧発生回路、１４ｂ…
コンパレータ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、対物レンズをフォーカス方
   向に駆動させるとともに光記録媒体に照射される光束の
   焦点位置を可変させて、フォーカスサーボ引込可能範囲
   を検出するフォーカスサーチ手段と、 前記フォーカスサーチ手段により得られるサーボ信号振
   幅の、第一の最大値を記憶する記憶手段と、 前記第一の最大値と、少なくとも記録と再生の何れか一
   方が行われる前の前記フォーカスサーチ手段により得ら
   れる前記サーボ信号振幅の第二の最大値とを比較する比
   較手段とを有し、 前記第一の最大値と第二の最大値との差が、予め設定さ
   れた基準値よりも大であるとき、 前記対物レンズをクリーニングするクリーニング手段を
   有することを特徴とする光記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記記憶手段に記憶される前記第一の最
   大値が、前記光記録再生装置の製造時の値であることを
   特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記記憶手段に記憶される前記第一の最
   大値が、前記クリーニング手段による前記対物レンズの
   クリーニング後の値であることを特徴とする請求項１に
   記載の光記録再生装置。
4. 【請求項４】 前記サーボ信号がフォーカスエラー信号
   であることを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装
   置。
5. 【請求項５】 前記第一の最大値及び前記第二の最大値
   が、少なくとも前記光記録媒体の内周側と外周側にある
   情報記録部以外の部分で検出されたものであることを特
   徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
6. 【請求項６】 前記第二の最大値が、少なくとも前記光
   記録媒体の内周側と外周側にある情報記録部以外の部分
   を複数回検出したうちの最大値であることを特徴とする
   請求項１に記載の光記録再生装置。
7. 【請求項７】 前記クリーニング手段が、 少なくとも前記対物レンズ上の異物を除去するクリーニ
   ング材と、 前記クリーニング材を回転駆動するモータとを具備する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光記録再生装置。
8. 【請求項８】 前記クリーニング手段が、 少なくとも前記対物レンズ上の異物を除去するエアーブ
   ロー手段を有することを特徴とする請求項１に記載の光
   記録再生装置。