(57)【要約】異体検出装置において、光信号検出手段（１）は光スポットを所定方向に走査しながら被検査物体面上に光スポットを照射し、被検査物体面からの反射光を受け、反射光量に対応した光検出信号（ＨＦ）を生成する。異体検出手段（２ａ〜２ｈ）は光検出信号（ＨＦ）から、被検査物体上に付着した異体の走査方向における始端部及び終端部に対応して現れる異体検出信号（Ｃ）を生成する。異体検出信号は、例えば、光検出信号（ＨＦ）と、光検出信号（ＨＦ）を所定時間遅延させた遅延信号（ＨＦ１）とを減算した差信号として求められる。異体判別手段（３）は異体検出信号（Ｃ）から異体が存在する領域を示す異体判別信号（Ｈ）を生成する。
2003102563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光スポットを所定方向に走査しながら被検査物体面上に光スポットを照射するステップと、
前記被検査物体面からの反射光を受け、該反射光量に対応した光検出信号を生成するステップと、
該光検出信号から、前記被検査物体上に付着した異体の走査方向における始端部及び終端部に対応して現れる異体検出信号を生成するステップと、
該異体検出信号から異体が存在する領域を示す異体判別信号を生成するステップとを有する
ことを特徴とする物体面上の異体検出方法。
【請求項２】
前記異体検出信号を生成するステップは、前記光検出信号を所定時間だけ遅延させた遅延信号を生成するステップと、前記光検出信号と前記遅延信号とを減算して差信号を生成するステップとを有し、
前記異体判別信号を生成するステップは、該差信号に基いて異体判別信号を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の異体検出方法。
【請求項３】
前記異体検出信号を生成するステップは、前記光検出信号を第１の遅延時間だけ遅延させた第１の遅延信号を生成するステップと、前記光検出信号を第２の遅延時間だけ遅延させた第２の遅延信号を生成するステップと、前記第１の遅延信号と前記第２の遅延信号とを減算して差信号を生成するステップとを有し、
前記異体判別信号を生成するステップは、該差信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項１記載の異体検出方法。
【請求項４】
前記異体検出信号を生成するステップは、前記光検出信号をバンドパスフィルタに通過させて帯域通過信号を生成するステップを有し、
前記異体判別信号を生成するステップは、該帯域通過信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項１記載の異体検出方法。
【請求項５】
前記異体検出信号を生成するステップは、前記光検出信号をローパスフィルタに通過させて低域信号を生成するステップと、前記光検出信号と前記低域信号とを減算して差信号を生成するステップとを有し、
前記異体判別信号を生成するステップは、該差信号に基いて異体判別信号を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の異体検出方法。
【請求項６】
前記異体検出信号を生成するステップは、前記光検出信号を第１のローパスフィルタに通過させて第１の低域信号を生成するステップと、前記光検出信号を前記第１のローパスフィルタとは異なるの周波数特性を持つ第２のローパスフィルタに通過させて第２の低域信号を生成するステップと、前記第１の低域信号と前記第２の低域信号とを減算して差信号を生成するステップとを有し、
前記異体判別信号を生成するステップは、該差信号に基いて異体判別信号を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の異体検出方法。
【請求項７】
前記異体検出信号を生成するステップは、前記光検出信号を第１のローパスフィルタに通過させて第１の低域信号を生成するステップと、該第１の低域信号を前記第１のローパスフィルタとは異なる通過帯域特性を持つ第２のローパスフィルタに通過させて第２の低域信号を生成するステップと、前記第１の低域信号と前記第２の低域信号とを減算して差信号を生成するステップとを有し、
前記異体判別信号を生成するステップは、該差信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項１記載の異体検出方法。
【請求項８】
前記異体検出信号を生成するステップは前記光検出信号をハイパスフィルタに通過させて高域信号を生成するステップを有し、前記異体判別信号を生成するステップは該高域信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項１記載の異体検出方法。
【請求項９】
光スポットを所定方向に走査しながら被検査物体面上に光スポットを照射する照射手段と、
前記被検査物体面からの反射光を受け、該反射光量に対応した光検出信号を生成する光信号検出手段と、
前記光検出信号から、前記被検査物体上に付着した異体の走査方向における始端部及び終端部に対応して現れる異体検出信号を生成する異体検出手段と、
前記異体検出信号から異体が存在する領域を示す異体判別信号を生成する異体判別手段と
を備えたことを特徴とする物体面の異体検出装置。
【請求項１０】
前記異体検出手段は、前記光検出信号を所定時間だけ遅延させた遅延信号を生成する遅延手段と、前記光検出信号と前記遅延信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有し、前記異体判別手段は前記差信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項９記載の異体検出装置。
【請求項１１】
前記異体検出手段は、前記光検出信号を第１の遅延時間だけ遅延させた第１の遅延信号を生成する第１の遅延手段と、前記光検出信号を第２の遅延時間だけ遅延させた第２の遅延信号を生成する第２の遅延手段と、前記第１の遅延信号と前記第２の遅延信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有し、前記異体判別手段は前記差信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項９記載の異体検出装置。
【請求項１２】
前記異体検出手段は前記光検出信号を通過させて帯域通過信号を生成するバンドパスフィルタを有し、前記異体判別手段は前記帯域通過信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項９記載の異体検出装置。
【請求項１３】
前記異体検出手段は、前記光検出信号を通過させて低域信号を生成するローパスフィルタと、前記光検出信号と前記低域信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有し、前記異体判別手段は前記差信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項９記載の異体検出装置。
【請求項１４】
前記異体検出手段は、前記光検出信号を通過させて第１の低域信号を生成する第１のローパスフィルタと、該第１のローパスフィルタと異なる通過帯域特性を持ち、前記光検出信号を通過させて第２の低域信号を生成する第２のローパスフィルタと、前記第１の低域信号と前記第２の低域信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有し、前記異体判別手段は前記差信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項９記載の異体検出装置。
【請求項１５】
前記異体検出手段は、前記光検出信号の低域成分を通過させて第１の低域信号を生成する第１のローパスフィルタと、該第１のローパスフィルタと異なる通過帯域特性を持ち、前記第１の低域信号を通過させて第２の低域信号を生成する第２のローパスフィルタと、前記第１の低域信号と前記第２の低域信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有し、前記異体判別手段は前記差信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項９記載の異体検出装置。
【請求項１６】
前記異体検出手段は前記光検出信号を通過させて高域信号を生成するハイパスフィルタを有し、前記異体判別手段は前記高域信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項９記載の異体検出装置。
【請求項１７】
前記異体判別手段は、異体検出手段からの出力と第１の基準電圧値とを比較する第１の比較手段と、異体検出手段からの出力と第２の基準電圧値とを比較する第２の比較手段とを含むことを特徴とする請求項９ないし請求項１６のいずれかに記載の異体検出装置。
【請求項１８】
前記異体判別手段は前記二つの比較手段のそれぞれからの出力を入力するＲＳフリップフロップ回路をさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の異体検出装置。
【請求項１９】
前記比較手段の基準電圧の値が、異体が付着していない被検査物体の表面からの反射光量に相当する電圧値の平均値に設定されていることを特徴とする請求項１７記載の異体検出装置。
【請求項２０】
前記比較手段の基準電圧の値が、異体の検出を開始する毎に再設定されることを特徴とする請求項１７記載の異体検出装置。
【請求項２１】
前記照射手段がレーザ光源と光学系とから構成されていることを特徴とする請求項９ないし請求項１６のいずれかに記載の異体検出装置。
【請求項２２】
前記被検査物体がディスク形状を有する場合に、前記光スポットを、光スポットの軌跡が被検査物体の中心から螺旋を描くように走査することを特徴とする請求項９ないし１６のいずれかに記載の異体検出装置。
【請求項２３】
前記光スポットを走査する際に、振幅の中心軌跡が前記螺旋上をトレースするように光スポットを所定の振幅で振動させながら走査することを特徴とする請求項２２記載の異体検出装置。
【請求項２４】
前記被検査物体がディスク形状であり、前記被検査物体を１〜１００ｍ／ｓの線速度で回転させながら光スポットを走査する場合に、前記バンドパスフィルタの通過周波数帯域が１０Ｈｚ〜１００ｋＨｚであることを特徴とする請求項１２記載の異体検出装置。
【請求項２５】
前記被検査物体がディスク形状であり、前記被検査物体を１〜１００ｍ／ｓの線速度で回転させながら光スポットを走査する場合に、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を０．１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲に設定することを特徴とする請求項１６記載の異体検出装置。
【請求項２６】
光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録または再生を行う光ディスク装置であって、
光ディスクを被検査物体として光ディスク表面に付着した異体を検出する、請求項９ないし請求項１６のいずれかに記載の異体検出装置を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２７】
レーザ光の波長が２００〜１６００ｎｍであることを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項２８】
前記光ディスクの表面に集光させるレーザ光の光スポット径が１μｍ〜５ｍｍであることを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項２９】
前記光ディスクが光相変化記録媒体であり、その光透過層厚が０．０１〜１２００μｍであることを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項３０】
前記異体検出装置により異体が検出されたときに異体の存在を報知する報知手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項３１】
前記異体検出装置により異体が検出されたときに、光ディスクの表面をクリーニングするクリーニング手段をさらに備えることを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項３２】
前記クリーニング手段が、光ディスク表面の異体付着部分のみをクリーニングすることを特徴とする請求項３１記載の光ディスク装置。
【請求項３３】
前記異体検出装置により異体が検出されたときに光ディスクの異体付着部分以外の領域に情報の記録又は再生を行なうよう記録または再生動作を制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項３４】
前記異体検出装置により異体が検出されたときに光ディスクの記録もしくは再生動作を停止させるよう記録または再生動作を制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項３５】
前記異体検出装置により異体が検出されたときに光ディスク装置から光ディスクを抜出する光ディスク脱着手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項３６】
前記記録又は再生動作を開始する前に前記異体検出装置による異体検出動作を実行することを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項３７】
前記記録又は再生動作の駆動待機時に、前記異体検出装置による異体検出動作を実行することを特徴とする請求項２６に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、物体の表面に付着した汚れ・埃・油膜・指紋あるいは傷・欠陥などの異体を検出する方法及び装置に関する。さらに、本発明はその異体検出装置を応用して光ディスク表面の異体を検出する光ディスク装置およびその光ディスク装置を搭載した種々のシステムに関する。
背景技術
近年、相変化記録媒体・色素記録媒体・光磁気記録媒体、凹凸等であらかじめ記録されている再生専用の媒体などの光記録媒体（以下、断りのない限り「光ディスク」と言う。）を用いた光ディスク記録再生装置（以下、断りのない限り「光ディスク装置」と言う。）における情報記録密度の高密度化、ＣＣＤ（撮像素子）・液晶パネル・有機ＥＬパネルなど電子画像デバイスにおける画素密度の高密度化、半導体集積回路における微細化と高集積化などの要求が年々高まってきている。このような背景から、光ディスク装置・電子画像デバイス・半導体集積回路などの構成要素を微細化して高密度化を図る取り組みが活発に行われている。
しかし、構成要素の微細化が進むつれて、構成要素に付着した汚れ、埃、油膜、傷などの異体を検出して除去することが、従来に増して高密度化を実現させるための重要な技術課題になってきている。製品の製造時あるいは使用時に異体が構成要素に付着すると、製造歩留まりの低下や製品性能の低下をもたらす原因になるため、異体を高精度に検出することが重要になってきている。
とりわけ光ディスク装置においては、光ディスク表面に付着する異体が情報記録密度の高密度化を阻む大きな阻害要因の一つになっている。すなわち、ブルーレーザなどの短波長光源を用いて記録マークを小さくして記録ビット密度を高くする際、コンパクトディスクでは問題とならなかった異体であっても光ビームの光学路に付着していると、以下のような問題が発生し、情報記録密度の高い光ディスク装置を実用化することが困難であった。
光ビームを照射して記録マークを光ディスクの記録層に形成する場合、光ビームが光ディスク表面に付着した異体の光学特性によって遮光、屈折、反射などの影響を受け、記録マークの位置、大きさなどが変動する。この変動の影響は、光ビームスポット径および記録マーク長を小さくすればする程大きくなるため、信頼性が高く情報記録密度の高い記録マークを精度良く形成することが困難であった。
また、相変化記録媒体や色素記録媒体の記録層およびトラック層に光ビームを照射して記録マークを読み取る場合も同様に、光ビームが光ディスクの表面に付着した異体の光学特性によって遮光、屈折、反射などの影響を受け、記録マークおよびトラックを正しく読み取ることができなくなる。記録マークおよびトラックピッチを小さくすればするほど、異体の影響が大きくなるため、情報記録密度の高い記録マークを精度良く読み取ることが困難であった。
また光ディスク装置は、小型、軽量、安価な大容量記録記憶装置として、新たな市場展開が期待されている。しかし、情報記録密度を高くて大容量化した光ディスク装置は、異体に対する記録再生の信頼性が乏しいため、コンピュータ装置、コンピュータシステム、コンピュータネットワークシステム、自動車、電車、船舶、飛行機などの乗物、ＭＦＰ（マルチファンクションプロダクト）などの画像複合装置など記録再生の信頼性が強く要求される装置あるいはシステムに搭載すると信頼性が低下するという課題があった。
そこで、上記の問題を解決するために、光ディスクの表面に付着した異体を検出する手段を具備した光ディスク装置が、従来から提案されている。
図３４は、その一例であって、特開平６−２２３３８４号公報に開示されている光ディスクの汚れ検出装置の概略図である。半導体レーザ光源５からの放射光を対物レンズ７で光ディスク１００の表面に集光させ、その反射光を１／４波長板５１および偏光ビームスプリッタ６を介してＡ領域とＢ領域に２分割された受光素子５３で受光する。Ａ領域およびＢ領域で受光した光量をそれぞれＩ−Ｖ変換回路５４ａおよび５４ｂで電圧に変換し、Ａ領域およびＢ領域の電圧を和信号再生回路５５で加算して和信号電圧を生成する。一方、光ディスクの理論的な反射率から計算で求めた和信号電圧を汚れの付着していない光ディスクの基準電圧とし、和信号電圧と基準電圧とを比較し、基準信号を下回る場合は、警告あるいは停止するものであった。
発明の開示
（発明が解決しようとする技術的課題）
しかし、従来の異体検出装置は、和信電圧と基準電圧を直接比較して異体の検出を行うため、異体付着部のレベル低下分を△ＨＦとし、異体が付着していない部分のレベルをＨＦ０とした場合、ＨＦ０の方が△ＨＦより大きく（ＨＦ０−△ＨＦ）だけバイアスが生じる。本発明の適用分野の１つである相変化記録媒体では記録時の情報層への良好な記録を行うためのレーザ光・照射エネルギーの上限値下限値はデフォーカス、オフトラック、媒体や装置の温度変化等の他の記録劣化要因を考えると１０％以下に抑制せねばならない。言い換えるとレーザ光照射エネルギーが１０％大きくても小さくても良好な記録が行えず、情報信号を再生する時、誤まりが生じて、信頼性が損なわれる可能性があった。特に、媒体である光ディスク表面へ反射率の小さな異体が付着した場合異体の検出精度が悪くなるという問題があった。特に、油膜などのように光透過率の高い異体は検出不能になるという大きな問題点があった。また、通常の測定環境下では異体の検出精度が低下し、しかも検出精度を高くするためには高精度な制御装置が必要になり装置価格が高価になるという問題点があった。すなわち、従来の異体検出装置で上述した異体を検出すると、異体が付着している部分の反射光量と付着していない部分の反射光量との差すなわち和信号電圧の差が小さくなり、しかも基準電圧のマージンが小さくなる。したがって、このような異体を正確に検出するためには、和信号電圧を高精度に安定化させる必要がある。しかし、通常の使用環境下では、光源・光検出手段・信号処理回路などの経時変化や温度変化あるいは光学レンズや光検出手段に付着する埃などによって、和信号電圧が変動する。特に、光透過率が９０％を超える異体の場合は、和信号電圧の差が僅差になりしかも基準電圧が固定されているため、和信号電圧の変動によって異体の検出が不可能になるという問題点があった。
そこで本発明は、係る従来の問題点を解決するためになされたものであって、反射率の差が小さな異体や光を透過する異体の検出精度が高く、しかも光検出部の変動に対するマージンの大きな異体検出方法および異体検出装置を提供することを目的とする。また、通常の測定環境下でも高精度にかつ安価に異体が検出できる異体検出装置を提供することを目的とする。また、高密度情報の記録再生を可能にし、しかも異体に対する信頼性の高い光ディスク装置および光ディスク装置搭載システムを提供することを目的とする。
（その解決方法）
本発明に係る物体面上の異体検出方法は、光スポットを所定方向に走査しながら被検査物体面上に光スポットを照射するステップと、被検査物体面からの反射光を受け、反射光量に対応した光検出信号を生成するステップと、光検出信号から、被検査物体上に付着した異体の走査方向における始端部及び終端部に対応して現れる異体検出信号を生成するステップと、異体検出信号から異体が存在する領域を示す異体判別信号を生成するステップとを有する。
上記の異体検出方法において、異体検出信号を生成するステップは、光検出信号を所定時間だけ遅延させた遅延信号を生成するステップと、光検出信号と遅延信号とを減算して差信号を生成するステップとを有してもよい。この場合、異体判別信号を生成するステップは差信号に基いて異体判別信号を生成する。
または、上記の異体検出方法において、異体検出信号を生成するステップは、光検出信号を第１の遅延時間だけ遅延させた第１の遅延信号を生成するステップと、光検出信号を第２の遅延時間だけ遅延させた第２の遅延信号を生成するステップと、前記第１の遅延信号と前記第２の遅延信号とを減算して差信号を生成するステップとを有してもよい。この場合、異体判別信号を生成するステップは差信号に基いて異体判別信号を生成する。
または、上記の異体検出方法において、異体検出信号を生成するステップは、光検出信号をバンドパスフィルタに通過させて帯域通過信号を生成するステップを有してもよい。この場合、異体判別信号を生成するステップは帯域通過信号に基いて異体判別信号を生成する。
または、上記の異体検出方法において、異体検出信号を生成するステップは、光検出信号をローパスフィルタに通過させて低域信号を生成するステップと、光検出信号と低域信号とを減算して差信号を生成するステップとを有してもよい。この場合、異体判別信号を生成するステップは差信号に基いて異体判別信号を生成する。
または、上記の異体検出方法において、異体検出信号を生成するステップは、光検出信号を第１のローパスフィルタに通過させて第１の低域信号を生成するステップと、光検出信号を第１のローパスフィルタとは異なるの周波数特性を持つ第２のローパスフィルタに通過させて第２の低域信号を生成するステップと、第１の低域信号と第２の低域信号とを減算して差信号を生成するステップとを有してもよい。この場合、異体判別信号を生成するステップは差信号に基いて異体判別信号を生成する。
または、上記の異体検出方法において、異体検出信号を生成するステップは、光検出信号を第１のローパスフィルタに通過させて第１の低域信号を生成するステップと、第１の低域信号を第１のローパスフィルタとは異なる通過帯域特性を持つ第２のローパスフィルタに通過させて第２の低域信号を生成するステップと、第１の低域信号と第２の低域信号とを減算して差信号を生成するステップとを有してもよい。この場合、異体判別信号を生成するステップは差信号に基いて異体判別信号を生成する。
または、上記の異体検出方法において、異体検出信号を生成するステップは光検出信号をハイパスフィルタに通過させて高域信号を生成するステップを有してもよい。この場合、異体判別信号を生成するステップは高域信号に基いて異体判別信号を生成する。
本発明に係る異体検出装置は、光スポットを所定方向に走査しながら被検査物体面上に光スポットを照射する照射手段と、被検査物体面からの反射光を受け、反射光量に対応した光検出信号を生成する光信号検出手段と、光検出信号から、被検査物体上に付着した異体の走査方向における始端部及び終端部に対応して現れる異体検出信号を生成する異体検出手段と、異体検出信号から異体が存在する領域を示す異体判別信号を生成する異体判別手段とを備える。
異体検出手段は光検出信号を所定時間だけ遅延させた遅延信号を生成する遅延手段と、光検出信号と遅延信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有してもよい。この場合、異体判別手段は差信号に基いて異体判別信号を生成する。
または、異体検出手段は、光検出信号を第１の遅延時間だけ遅延させた第１の遅延信号を生成する第１の遅延手段と、光検出信号を第２の遅延時間だけ遅延させた第２の遅延信号を生成する第２の遅延手段と、第１の遅延信号と第２の遅延信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有してもよい。この場合、異体判別手段は差信号に基いて異体判別信号を生成する。
または、異体検出手段は光検出信号を通過させて帯域通過信号を生成するバンドパスフィルタを有してもよい。この場合、異体判別手段は帯域通過信号に基いて異体判別信号を生成する。
または、異体検出手段は光検出信号を通過させて低域信号を生成するローパスフィルタと、光検出信号と低域信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有してもよい。この場合、異体判別手段は差信号に基いて異体判別信号を生成する。
または、異体検出手段は光検出信号を通過させて第１の低域信号を生成する第１のローパスフィルタと、第１のローパスフィルタと異なる通過帯域特性を持ち、光検出信号を通過させて第２の低域信号を生成する第２のローパスフィルタと、第１の低域信号と第２の低域信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有してもよい。この場合、異体判別手段は差信号に基いて異体判別信号を生成する。
または、異体検出手段は光検出信号の低域成分を通過させて第１の低域信号を生成する第１のローパスフィルタと、第１のローパスフィルタと異なる通過帯域特性を持ち、第１の低域信号を通過させて第２の低域信号を生成する第２のローパスフィルタと、第１の低域信号と第２の低域信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有してもよい。この場合、異体判別手段は差信号に基いて異体判別信号を生成する。
または、異体検出手段は光検出信号を通過させて高域信号を生成するハイパスフィルタを有してもよい。このとき、異体判別手段は高域信号に基いて異体判別信号を生成する。
本発明に係る光ディスク装置は、光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録または再生を行う光ディスク装置であって、光ディスクを被検査物体として光ディスク表面に付着した異体を検出するために上記の異体検出装置を備える。
なお、上記の光ディスク装置を用いて以下のようなアプリケーションが考えられる。
−マイクロコンピュータとメモリと外部伝送路とを有するコンピュータ装置と、通信機器と、出力機器と、上記の光ディスク装置とを備えるコンピュータシステム。
−マイクロコンピュータとメモリと外部伝送路とを有する少なくとも１つのコンピュータ装置と、コンピュータ装置を通信手段を介して接続させる通信器と、入出力機器と、少なくとも一つの上記の光ディスク装置とを備えるコンピュータネットワークシステム。
−動力発生手段と、動力伝達手段と、上記の光ディスク装置とを備えた自動車、船舶、航空機等の輸送手段。
−画像形成装置と、画像読み取り装置と、マイクロコンピュータと、メモリと、外部伝送路とを備え、上記の光ディスク装置が搭載された画像複合装置。
−投影スクリーンと、上記の光ディスク装置と、光ディスク装置で再生された信号から映像音響信号を生成する制御手段と、映像音響信号に基いて映像をスクリーンに投影する投影手段と、映像音響信号に基いて音声を出力する音声出力手段とを備えたシネマシステム。なお、シネマシステムは２つ以上の上記の光ディスク装置を備えても良い。その際、制御手段は、再生中の光ディスク装置において異体が検出されると、一方の再生中の光ディスク装置による再生を停止し、他方の光ディスク装置による再生を開始させるように制御する。
発明を実施するための最良の形態
以下添付の図面を参照し、本発明に係る異体検出装置及びそれを利用した種々の装置の好ましい実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明による異体検出装置の第１の構成例を示すブロック構成図である。異体検出装置は光検出信号生成部１と、異体検出信号生成部２ａと、異体判別信号生成部３と、被検査物体４を水平方向に移動させる第二の駆動手段１０とから構成されている。
光検出信号生成部１は、被検査物体４の表面からの反射光を検出して光検出信号ＨＦを生成する部分であり、光源５と、ビームスプリッター６と、対物レンズなどの集光手段７と、光検出器８と、集光手段７の焦点位置を移動させる第一の駆動手段９とから構成されている。
光源５としては、白熱電球・ハロゲンランプ・半導体レーザ・ガスレーザなど通常よく知られたものであればいずれでも適用できる。中でも、レーザ光源などの可干渉性の光源は、異体を高精度に検出できる点で好ましい。
光検出器８は、図２に示すように、受けた光の量を電流に変換する光電変換素子２１と電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換器２２とから構成されている。光電変換素子２１としては、フォトダイオード、ＣＣＤなど通常よく知られたものであればいずれでも適用できる。以上のように構成された光検出信号生成部１の動作について以下に述べる。
まず、光源からの放射光が被検査物体４の表面に集光するように、第一の駆動手段９を駆動させて集光手段７を移動させる。この状態で、光源５から放射された光は、ビームスプリッター６で反射され集光手段７で被検査物体４の表面に集光される。被検査物体４面からの反射光は、ビームスプリッター６を透過して光検出器８に受光され、受光量に応じた電圧に変換される。そして、光検出器８から光検出信号ＨＦとして出力される。
ここで、被検査物体４の表面に集光させる光スポット１１の径および形状は、被検査物体の種類や検出すべき異体の種類、大きさなど目的に応じて光学系を適宜選択して用いる。
光スポット径としては、φ１μｍ〜φ５ｍｍの範囲が好ましいが、必ずしもこの範囲に限定されるものではなく、異体の大きさや目的に応じて適宜選択して用い得ることは勿論である。光スポット径を変化させるには、１）対物レンズの焦点位置を移動させる、２）所望の光スポット径が得られる光学系に交換する、など通常の手段によって容易になし得る。特に、光源５としてレーザ光源を用いる場合は、被検査物体４の表面を対物レンズの略焦点距離に位置するよう配置すると、簡単な光学構成で異体の周縁境界を検出できる点で好ましい。特に後で述べる光ディスク装置では、このようにすることにより、光学系がそのまま使用できるという優れた利点が生ずる。
光スポット形状は、円形、楕円、矩形など目的に応じて変えられるようにすることが好ましい。光スポット形状を変えるには、所望の形状に打ち抜いたマスクを光学路に挿入する、あるいは蒲鉾型レンズを用いるなどの手段によってなし得る。異体検出信号生成部２ａは光検出器８から出力された光検出信号ＨＦをＴ時間遅延させた遅延信号ＨＦ１を生成する遅延回路１２と、光検出信号ＨＦと遅延信号ＨＦ１とを減算して差信号Ｃを生成する減算器１３とから構成されている。この減算器１３の利得をｎとする。ｎは１以上でも良く１以下でも良く、回路設計に適した値にする事が望ましい。
異体判別信号生成部３は、減算器１３から出力された差信号Ｃから異体を判別する部分であり、比較器１４ａおよび１４ｂとＲＳフリップフロップ回路１５とから構成されている。
比較器１４ａおよび１４ｂには、それぞれ基準電圧発生器１６ａおよび１６ｂが接続されている。基準電圧発生器１５ａおよび１５ｂが発生する基準電圧Ｖｒｆ１、Ｖｒｆ２は互いに極性が反対で、絶対値が略同程度になるように設定されている。尚、基準電圧値を測定毎に設定することが異体の検出精度が高くなるので好ましい。
以上のように構成された異体判別信号生成部３の動作について以下に述べる。
異体検出信号生成部２ａからの差信号Ｃが比較器１４ａおよび１４ｂに入力されると、差信号Ｃの電圧と、基準電圧発生器１６ａおよび１６ｂからの各々の基準電圧Ｖｒｆ１およびＶｒｆ２との大小が比較される。ここで、基準電圧Ｖｒｆ１＜０、基準電圧Ｖｒｆ２＞０とすると、異体の周縁境界部（異体の始端部と終端部）では（基準電圧Ｖｒｆ１−差信号Ｃの電圧）＜０もしくは（基準電圧Ｖｒｆ２−差信号Ｃの電圧）＞０となり、比較器１４ａおよび１４ｂからはそれぞれ“１”のデジタル信号が出力される。また、異体の周縁境界部以外は、基準電圧Ｖｒｆ１＜差信号Ｃの電圧＜基準電圧Ｖｒｆ２となり、比較器１４ａおよび１４ｂからは“０”のデジタル信号が出力される。したがって、比較器１４ａおよび１４ｂからの出力信号を検出することによって、異体の有無を判別することができる。尚、この出力信号をＲＳフリップフロップ回路１４に入力すると、異体周縁の始端部から終端部までの間が“１”のデジタル信号に変換されるため、異体の領域判別が容易になる点で好ましい。
つぎに、被検査物体４に照射する光スポット１１の走査方法について説明する。
図３は、被検査物体４が特に矩形の場合に適した走査方法である。被検査物体４と、光信号生成部１との相対的な位置を第二の駆動手段１０によってＸ方向およびＹ方向に平行移動させて、光スポット１１を破線で示した方向に走査させる。尚、光源としてレーザ光源を用いる場合は、被検査物体４をＹ方向に移動させながらポリゴンミラーでレーザ光をＸ方向に走査させる方法でもよい。
図４は、被検査物体４が光ディスクのように円形の場合に特に適した走査方法を説明する。被検査物体４を回転させながら、光スポット１１を被検査物体４の中心線Ｌ（図中の「Ｏ」は被検査物体の中心点を示す）に沿って矢印方向に移動させ、光スポット１１の軌跡が螺旋を描くように走査させる。
図５は、被検査物体４が円形の場合に適した走査方法の他の例を説明した図である。被検査物体４を回転させながら、光スポット１１を所望の振幅で振動させると同時に被検査物体４の中心線Ｌに沿って移動させ、振幅の中心軌跡Ｔｏが螺旋を描くように走査させる。この方法は測定時間が短縮できる点で好ましい。
図６は、図３〜図５で説明した光スポット１１の走査ピッチＰと光スポット幅Ｗとの関係を示した要部拡大図である。走査ピッチＰより光スポットの幅Ｗを大きく（Ｐ＜Ｗ）して、光スポット１１の軌跡が一部重なるようにすると検査領域を漏れなく走査できる点で好ましい。光スポット１１が円形の場合は、走査ピッチＰを光スポット１１の直径ｄ以下にすることが同上の理由から好ましい。尚、異体の有無を簡便かつ簡略的に検出する場合は、光スポット１１の走査ピッチＰを光スポット幅Ｗより大きくしてもよい。
図１の異体検出装置による異体検出方法について図７および図８を基に説明する。
図８Ａ〜８Ｆは、図７に示すように物体７１面より表面反射率の低い異体７２が付着しているものを被検査物体４として用いた場合に、光検出信号生成部１、異体検出信号生成部２ａ、異体判別信号生成部３のそれぞれから出力された異体７２近傍の信号を示した図である。
まず、光スポット１１を矢印の方向に走査しながら被検査物体４に照射し、被検査物体４からの反射光を光検出器８で受光する。すると、異体７２からの反射光量は物体７１面より少ないため、光検出器８からは、図８Ａに示すように、異体７２部分（周縁部Ｅ１から周縁部Ｅ２の間）の信号レベルが物体面７１の信号レベルより低い光検出信号ＨＦ波形が出力される。
光検出器８から出力された光検出信号ＨＦを遅延回路１２に入力すると、遅延回路１２からは、図８Ｂに示すように、光検出信号ＨＦが時間Ｔだけ遅延された遅延信号ＨＦ１波形が出力される。
つぎに、光検出器８から出力された光検出信号ＨＦと遅延回路１２から出力された遅延信号ＨＦ１を減算器１３に入力して、光検出信号ＨＦと遅延信号ＨＦ１とを減算（ＨＦ−ＨＦ１）する。すると、減算器１３からは、図８Ｃに示すような差信号Ｃの波形が出力される。すなわち、異体の周縁部Ｅ１ではＨＦ＜ＨＦ１となるため負パルス状の波形Ｇ１が、また周縁部Ｅ１と周縁部Ｅ２の間ではＨＦ＝ＨＦ１となるため０レベルの波形が、また異体の周縁部Ｅ２ではＨＦ＞ＨＦ１となるため正パルス状の波形Ｇ２が出力される。
つぎに、減算器１３から出力された差信号Ｃを比較器１４ａおよび１４ｂに入力して、基準電圧Ｖｒｆ１およびＶｒｆ２と差信号Ｃとの大小を比較する。基準電圧Ｖｒｆ１、Ｖｒｆ２の絶対値は、前記光検出信号ＨＦの異体付着部分である位置Ｅ１から位置Ｅ２のレベル低下分を△ＨＦとすると、ｎ・△ＨＦの３０％〜７０％程度にする事が異体を誤まりなく検出できる事が実験によって判明した。よって、前記絶対値をｎ・△ＨＦの３０％〜７０％に確定する事が好ましい。更に各種の汚れ、埃・油膜・指紋を付着させる、あるいは、傷、欠陥を設けた被検査物体を用いた実験結果として基準電圧Ｖｒｆ１、Ｖｒｆ２の絶対値はｎ・△ＨＦの５０％が最も安定した異体検出が行えることが判明した。よって、前記絶対値をｎ・△ＨＦの約５０％程度にする事が最も好ましい。比較器１４ａからは、差信号Ｃの電圧が基準電圧Ｖｒｆ１より低い場合は“１”、高い場合は“０”のデジタル信号が出力される。よって、比較器１４ａからは、図８Ｄに示すように、周縁部Ｅ１のみが“１”それ以外は“０”の信号波形Ｇ１が出力される。また、比較器１４ｂからは、図８Ｅに示すように、差信号Ｃの電圧が基準電圧Ｖｒｆ２より高い場合は“１”、低い場合は“０”のデジタル信号が出力される。よって比較器１４ｂからは図８Ｅに示すように周縁部Ｅ２のみが“１”それ以外は“０”の信号波形Ｇ２が出力される。ここで、信号Ｇ１およびＧ２は異体周縁の始端および終端を示す信号である。したがって、信号Ｇ１およびＧ２を検出することによって、信号Ｇ１−Ｇ２間に異体が存在していることが判る。上述したように、上述した工程を行うことによって異体を検出することができる。しかし、異体の位置や大きさを判別する際、異体が有る部分は“１”、異体が無い部分は“０”のデジタル信号に変換した方が、デジタル信号処理の取り扱いが便利になり好ましい。そこで、信号Ｇ１とＧ２をＲＳフリップフロップ回路１５に入力し、図８Ｆに示すように周縁部Ｅ１とＥ２の間が“１”に変換された信号Ｈを生成する。
以上説明したように本実施形態の異体検出装置によれば、異体付着によるＨＦ信号のレベル低下分△ＨＦに対し、−ｎ・△ＨＦと＋ｎ・△ＨＦが差信号Ｃとして生成される。この差信号Ｃは前記したバイアスレベル（ＨＦ０−△ＨＦ）が減算器によって除去されるため反射率が小さな異体や光を透過する異体の検出精度が高くなり、検出可能な異体の適用範囲が広がる効果が得られる。また、光検出部における受光量の変動に対してマージンが大きくなるため通常の測定環境下でも異体を正確に検出できる効果が得られる。また、異体検出装置を光ディスク装置へ応用することにより、光ディスク装置および光ディスク装置搭載システムの異体に対する信頼性が高くなり、波長の短いレーザ光を用いた高密度情報の記録再生が可能になる。なお、これらの効果は以下の実施形態で説明する異体検出装置でも同様に得られる。
（第２の実施形態）
図９は、本発明による異体検出装置の第２の構成例を示すブロック構成図である。光検出信号生成部１と、異体検出信号生成部２ｂと、異体判別信号生成部３と、被検査物体４を水平方向に移動させる第二の駆動手段１０とから構成されている。光検出信号生成部１および異体判別信号生成部３の構成、動作は図１で示したものと同じである。
異体検出信号生成部２ｂは、光検出器８から出力された光検出信号ＨＦを遅延させる第一の遅延回路３２および第二の遅延回路３３と減算器１３とから構成されている。減算器１３は、遅延回路３２から出力された遅延信号ＨＦ２と遅延回路３３から出力された遅延信号ＨＦ３とを減算して、その差信号Ｄを生成するものである。
図９に示した異体検出装置による異体検出方法について図１０を基に説明する。
図１０Ａ〜１０Ｇは、図７で説明したものと同様の被検査物体４を用いた場合に、光検出信号生成部１、異体検出信号生成部２ｂ、異体判別信号生成部３のそれぞれから出力された異体７２近傍の信号を示した図である。
第１の実施形態で説明したものと同様の方法により、被検査物体４からの反射光を光検出器８で受光する。光検出器８からは図１０Ａに示す光検出信号ＨＦが出力される。
光検出器８から出力された光検出信号ＨＦをそれぞれ遅延回路３２および遅延回路３３に入力する。すると、遅延回路３２からは、図１０Ｂに示すように、光検出信号ＨＦが時間Ｔ１だけ遅延された遅延信号ＨＦ２が出力される。また、遅延回路３３からは、図１０Ｃに示すように、光検出信号ＨＦが時間Ｔ２だけ遅延された遅延信号ＨＦ３出力される。
つぎに、遅延信号ＨＦ２と遅延信号ＨＦ３とを減算器１３に入力して、遅延信号ＨＦ２と遅延信号ＨＦ３とを減算する。すると、減算器１３からは、図１０Ｄに示したような差信号波形Ｄが出力される。すなわち、異体の周縁部Ｅ１では、ＨＦ２＜ＨＦ３となり、負パルス状の波形が出力される。また、周縁部Ｅ１と周縁部Ｅ２の間では、ＨＦ２＝ＨＦ３となり、０レベルの波形が出力される。また異体の周縁部Ｅ２では、ＨＦ２＞ＨＦ３となり、正パルス状の波形が出力される。
つぎに、減算器１３から出力された差信号を比較器１４ａおよび１４ｂに入力する。すると、比較器１４ａからは、図１０Ｅに示すように、周縁部Ｅ１のみが“１”それ以外は“０”の信号波形Ｇ１が出力される。また、比較器１４ｂからは、図１０Ｆ）に示すように、周縁部Ｅ２のみが“１”それ以外は“０”の信号波形Ｇ２が出力される。したがって、信号波形Ｇ１およびＧ２を検出することによって、Ｇ１−Ｇ２間に異体が存在していることが判る。
上記工程を行うことによって異体を検出することができるが、信号Ｇ１およびＧ２をＲＳフリップフロップ回路１５に入力し、図１０Ｇに示したように周縁部Ｅ１−Ｅ２間が“１”に変換された信号波形Ｈを生成する。これにより、異体の領域判別がより容易になる。
この第２の構成例はデジタル信号処理に適しており、近年、各種装置のデジタル化が進行している中、電子部品の削減により低コスト化や小型化が実現できるという優れた効果がある。
（第３の実施形態）
図１１は、本発明による異体検出装置の第３の構成例を示すブロック構成図である。異体検出装置は、光検出信号生成部１と、異体検出信号生成部２ｃと、異体判別信号生成部３とから構成されている。光検出信号生成部１および異体判別信号生成部３の構成、動作は図１で示したものと同じである。
異体検出信号生成部２ｃは、光検出器８から出力された光検出信号ＨＦの不要帯域成分を除去して帯域通過信号を生成するバンドパスフィルタ３５から構成されている。バンドパスフィルタ３５は図１２に示すような所定の周波数帯域ｆｔのみを通過させる帯域通過特性を有する。
異体判別信号生成部３は、バンドパスフィルタ３５の出力である帯域通過信号ＢＰを入力する点が第１の実施形態のものと異なるが、その後の基本的な動作は第１の実施の形態で説明したとおりである。
本実施形態の異体検出装置による異体検出方法について図１３Ａ〜１３Ｅを基に説明する。
図１３Ａ〜１３Ｅは、図７に示すように物体面７１より表面反射率の低い異体７２が付着したものを被検査物体４として用いた場合に、光検出信号生成部１、異体検出信号生成部２ｃ、異体判別信号生成部３のそれぞれから出力された信号を示した図である。
まず、光スポット１１を図７に示した矢印の方向に走査しながら被検査物体４に照射し、被検査物体４からの反射光を光検出器８で受光する。異体７２からの反射光量は物体面７１より少ないため、光検出器８からは、図１３Ａに示すように、異体７２部分（周縁部Ｅ１から周縁部Ｅ２の間）の信号レベルが物体７１面より低い光検出信号ＨＦ波形が出力される。
光検出器８から出力された光検出信号ＨＦを図１２に示すような周波数帯域特性を有する利得ｎのバンドパスフィルタ３５に入力する。バンドパスフィルタ３５において、光検出信号ＨＦの低周波成分および高周波成分すなわちノイズなどの不要帯域成分が除去され、図１３Ｂに示すように、周波数帯域ｆｔを通過した帯域通過信号ＢＰが出力される。なお、利得ｎは図１、図９に示した減算器の利得と同じ利得で良い。
つぎに、バンドパスフィルタ１２から出力された帯域通過信号ＢＰを比較器１４ａおよび１４ｂａに入力して、基準電圧Ｖｒｆ１およびＶｒｆ２と帯域通過信号ＢＰとの大小を比較する。すると、比較器１４ａおよび１４ｂからは、帯域通過信号ＢＰ電圧の絶対値が基準電圧の絶対値より大きい場合は“１”、また小さい場合は“０”のデジタル信号が出力される。したがって、比較器１４ａからは、図１３Ｃに示すように、周縁部Ｅ１のみが“１”それ以外は“０”のデジタル信号波形Ｇ１が出力される。比較器１４ｂからは、図９Ｄに示すように、周縁部Ｅ２のみが“１”それ以外は“０”のデジタル信号波形Ｇ２が出力される。信号Ｇ１およびＧ２は異体周縁の始端および終端を示す信号である。したがって、信号Ｇ１とＧ２とを検出することによって、信号Ｇ１−Ｇ２間に異体が存在していることが判る。さらに、信号Ｇ１とＧ２をＲＳフリップフロップ回路１５に入力し、図１３Ｅに示すように、周縁部Ｅ１とＥ２の間が“１”に変換されたデジタル信号Ｈ波形を生成する。これにより、異体部分の判別がより容易となる。
この第３の構成例は、帯域通過フィルターを使用する事で、減算器が不要になるという優れた効果がある。また、高周波成分であるノイズの除去できるという優れた効果がある。
（第４の実施形態）
図１４は、本発明による異体検出装置の第４の構成例を示すブロック構成図である。光検出信号生成部１と、異体検出信号生成部２ｄと、異体判別信号生成部３とから構成されている。光検出信号生成部１及び異体判別信号生成部３の構成、動作は図１で示したものと同じである。
異体検出信号生成部２ｄは、光検出器８から出力された光検出信号ＨＦの低周波成分のみを通過させて低域信号ＬＰを生成するローパスフィルタ４１と、光検出信号ＨＦと低域信号ＬＰとを減算して差信号Ｃを生成する減算器１３とから構成されている。
図１４の異体検出装置による異体検出方法について図１５Ａ〜１５Ｆを基に説明する。
図１５Ａ〜１５Ｆは、図７に示すように、物体面７１より表面反射率の低い異体７２が付着したものを被検査物体４として用いた場合に、光検出信号生成部１、異体検出信号生成部２ｄ、異体判別信号生成部３のそれぞれから出力された信号を示した図である。
光スポット１１を図７に示した矢印の方向に走査しながら被検査物体４に照射し、被検査物体４からの反射光を光検出器８で受光する。すると、異体７２からの反射光量は物体面７１より少ないため、光検出器８からは、図１５Ａに示すように、異体７２部分（周縁部Ｅ１から周縁部Ｅ２の間）の信号レベルが物体面７１より低い光検出信号ＨＦが出力される。
光検出器８から出力された光検出信号ＨＦをローパスフィルタ４１に入力する。ローパスフィルタ４１からは、図１５Ｂに示すように、光検出信号ＨＦの低周波成分のみを通過させた低域信号ＬＰ波形が出力される。低域信号ＬＰは光検出信号ＨＦの高周波成分を除去しているため、ノイズも除去された信号となる。
光検出器８から出力された光検出信号ＨＦとローパスフィルタ４１から出力された低域信号ＬＰを減算器１３に入力して、光検出信号ＨＦと低域信号ＬＰとを減算（ＨＦ−ＬＰ）する。すると、減算器１３からは、図１５Ｃに示すような差信号Ｃが出力される。すなわち、異体７２の周縁部Ｅ１ではＨＦ＜ＬＰとなるため負パルス状の波形が、また周縁部Ｅ１と周縁部Ｅ２の間ではＨＦ＝ＬＰとなるため０レベルの波形が、また異体７２の周縁部Ｅ２ではＨＦ＞ＬＰとなるため正パルス状の波形が出力される。
つぎに、減算器１３から出力された差信号Ｃを比較器１４ａおよび１４ｂに入力して、基準電圧Ｖｒｆ１およびＶｒｆ２と差信号Ｃとの大小をそれぞれ比較する。比較器１４ａおよび１４ｂからは、差信号Ｃ電圧の絶対値が基準電圧Ｖｒｆ１およびＶｒｆ２の絶対値より大きい場合は“１”、小さい場合は“０”のデジタル信号が出力される。したがって、比較器１４ａからは、図１５Ｄに示すように、周縁部Ｅ１のみが“１”それ以外は“０”の信号Ｇ１が出力される。また、比較器１４Ｂからは、図１５Ｅに示すように、周縁部Ｅ２のみが“１”それ以外は“０”の信号Ｇ２が出力される。ここで、信号Ｇ１およびＧ２は異体周縁の始端および終端を示す信号である。したがって、信号Ｇ１とＧ２とを検出することによって、信号Ｇ１−Ｇ２間に異体が存在していることが判る。さらに、信号Ｇ１とＧ２をＲＳフリップフロップ回路１５に入力し、図１５Ｆに示すように、周縁部Ｅ１とＥ２の間が“１”に変換された信号Ｈを生成する。これにより、異体部分の判別がより容易となる。
この第４の構成例は低域通過フィルタを使用する事で、高周波成分であるノイズの除去もできるという優れた効果がある。また低域通過フィルタはフィルタ中で構成が最もシンプルであり、部品点数も少なく構成できるため、低コスト化、装置の小型化が図れるという優れた効果がある。
（第５の実施形態）
図１６は、本発明による異体検出装置の第５の構成例を示すブロック構成図である。光検出信号生成部１と、異体検出信号生成部２ｅと、異体判別信号生成部３とから構成されている。光検出信号生成部１および異体判別信号生成部３の構成は図１で説明したものと同じである。
異体検出信号生成部２ｅは、光検出器８から出力された光検出信号ＨＦに含まれる周波数成分のうちの第一の低周波成分を通過させて低域信号ＬＰ１を生成する第一のローパスフィルタ４２（遮断周波数ｆ３）と、第一のローパスフィルタ４２と異なる周波数特性を持ち、光検出信号ＨＦに含まれる周波数成分のうちの第二の低周波成分を通過させて低域信号ＬＰ２（遮断周波数ｆ４）を生成する第二のローパスフィルタ４３と、減算器１３とから構成されている。減算器１３は、第一のローパスフィルタ４２から出力された低域信号ＬＰ１と第二のローパスフィルタ４３から出力された低域信号ＬＰ２とを減算して、その差信号Ｃを生成するものである。なお、前記した遮断周波数、ｆ３、ｆ４はｆ３＞ｆ４である。
図１６に示した異体検出装置による異体検出方法について図１７Ａ〜１７Ｇを基に説明する。
図１７Ａ〜１７Ｇは、図７で説明したものと同様の被検査物体４を用いた場合に、光検出信号生成部１、異体検出信号生成部２ｅ、異体判別信号生成部３のそれぞれから出力された信号を示した図である。
第４の実施形態で説明したものと同様の方法により、被検査物体４からの反射光を光検出器８で受光する。光検出器８からは図１７Ａに示す光検出信号ＨＦが出力される。
光検出器８から出力された光検出信号ＨＦを第一及び第二のローパスフィルタ４２および４３にそれぞれ入力する。第一のローパスフィルタ４２からは、図１７Ｂに示すように、光検出信号ＨＦの第一の低周波成分のみを通過させた低域信号ＬＰ１が出力される。また、第二のローパスフィルタ４３からは、図１７Ｃに示すように、光検出信号ＨＦの第二の低周波成分のみを通過させた低域信号ＬＰ２が出力される。
低域信号ＬＰ１と低域信号ＬＰ２とを減算器１３に入力し、減算する。減算器１３からは、図１７Ｄに示した差信号Ｃが出力される。すなわち、異体７２の周縁部Ｅ１では、ＬＰ１＞ＬＰ２となり、負パルス状の波形が出力される。周縁部Ｅ１と周縁部Ｅ２の間では、ＬＰ１＝ＬＰ２となり、０レベルの波形が出力される。異体７２の周縁部Ｅ２では、ＬＰ１＜ＬＰ２となり、正パルス状の波形が出力される。
つぎに、減算器１３から出力された差信号Ｃを比較器１４ａおよび１４ｂに入力する。比較器１４ａからは、図１７Ｅに示すように、周縁部Ｅ１のみが“１”それ以外は“０”の信号Ｇ１が出力される。比較器１４ｂからは、図１７Ｆに示すように、周縁部Ｅ２のみが“１”それ以外は“０”の信号Ｇ２が出力される。さらに、信号Ｇ１およびＧ２をＲＳフリップフロップ回路１５に入力し、図１０のＧ）に示すように、周縁部Ｅ１−Ｅ２間が“１”に変換された信号Ｉを生成する。これによって、異体７２の領域を容易に判別することができる。
（第６の実施形態）
図１８は、本発明による異体検出装置の第６の構成例のブロック構成図である。光検出信号生成部１と、異体検出信号生成部２ｆと、異体判別信号生成部３とから構成されている。光検出信号生成部１および異体判別信号生成部３の構成は図１で説明したものと同じである。
異体検出信号生成部２ｆは、光検出器８から出力された光検出信号ＨＦの第一の低周波成分のみを通過させて低域信号ＬＰ３を生成する第一のローパスフィルタ４２ｂと、第一のローパスフィルタ４２ｂから出力された低域信号ＬＰ３の第二の低周波成分のみを通過させて低域信号ＬＰ４を生成する第二のローパスフィルタ４３ｂと、減算器１３とから構成されている。尚、第一のローパスフィルタ４２と第二のローパスフィルタ４３ｂの周波数特性は互いに異なるものを用いる。減算器１３は、第一のローパスフィルタ４２ｂから出力された低域信号ＬＰ３と第二のローパスフィルタ４３ｂから出力された低域信号ＬＰ４とを減算して、その差信号Ｅを生成するものである。
つぎに、図１８に示した異体検出装置による異体検出方法について図１９Ａ〜１９Ｇを基に説明する。
図１９Ａ〜１９Ｇは、図７で説明したものと同様の被検査物体４を用いた場合に、光検出信号生成部１、異体検出信号生成部２ｆ、異体判別信号生成部３のそれぞれから出力された信号を示した図である。
第１の実施形態で説明したものと同様の方法により、被検査物体４からの反射光を光検出器８で受光する。光検出器８からは図１９Ａに示す光検出信号ＨＦが出力される。
光検出器８から出力された光検出信号ＨＦは第一のローパスフィルタ４２ｂに入力される。第一のローパスフィルタ４２ｂからは、図１９Ｂに示すように、光検出信号ＨＦの第一の低周波成分のみを通過させた低域信号ＬＰ３が出力される。
第一のローパスフィルタ４２ｂから出力された低域信号ＬＰ３を第二のローパスフィルタ４３ｂに入力する。すると、第二のローパスフィルタ４３ｂからは、図１９Ｃに示すように、光検出信号ＨＦの第二の低周波成分のみを通過させた低域信号ＬＰ４が出力される。
低域信号ＬＰ３と低域信号ＬＰ４を減算器１３に入力し、減算する。減算器１３からは、図１９Ｄに示した差信号Ｃが出力される。すなわち、異体７２の周縁部Ｅ１では、ＬＰ３＜ＬＰ４となり、負パルス状の波形が出力される。また、周縁部Ｅ１と周縁部Ｅ２の間では、ＬＰ３＝ＬＰ４となり、０レベルの波形が出力される。また異体７２の周縁部Ｅ２では、ＬＰ３＞ＬＰ４となり、正パルス状の波形が出力される。
つぎに、減算器１３から出力された差信号Ｃを比較器１４ａおよび１４ｂに入力する。比較器１４ａからは、図１９Ｅに示すように、周縁部Ｅ１のみが“１”それ以外は“０”の信号Ｇ１が出力される。また、比較器１４ｂからは、図１９Ｆに示すように、周縁部Ｅ２のみが“１”それ以外は“０”の信号Ｇ２が出力される。したがって、信号Ｇ１とＧ２を検出することによって、Ｇ１−Ｇ２間に異体７２が存在していることが判る。さらに、信号Ｇ１とＧ２をＲＳフリップフロップ回路１５に入力し、図１９Ｇに示す、周縁部Ｅ１−Ｅ２間が“１”に変換された信号Ｈを生成する。この様な構成にすることにより、第１のローパスフィルタ４２ｂと第２のローパスフィルタ４３ｂにより、光検出信号ＨＦ中の高周波成分を除去でき、異体部分の判別がより容易となる。なお、図１８に示した第１のローパスフィルター４２ｂと第２のローパスフィルター４３ｂは、その周波数特性が同じでも異なっても良い。同一特性とし、デジタル信号処理により第１のローパスフィルタ４２ｂと第２のローパスフィルタ４３ｂとを重視する際には第１のローパスフィルタ４２ｂの出力信号ＬＰ３をメモリに蓄え、このメモリに蓄えた信号を再度第１のローパスフィルタ４２ｂに適して前記第２のローパスフィルタ４３ｂの出力信号と同等の信号であるＬＰ４を得ても良い。この様にすれば、フィルタが１個で済むという優れた効果がある。
（第７の実施形態）
図２０は、本発明による異体検出装置の第７の構成例を示すブロック構成図である。光検出信号生成部１と、異体検出信号生成部２ｇと、異体判別信号生成部３とから構成されている。光検出信号生成部１および異体判別信号生成部３の構成、動作は図１で示したものと同じである。
異体検出信号生成部２ｇは、光検出器８から出力された信号ＨＦの低周波成分を除去して高周波帯域通過信号ＨＰ（以下、ＨＰ信号と言う）を生成するハイパスフィルタ４５から構成されている。図２１にハイパスフィルタ４５の通過帯域特性を示す。
図２０の異体検出装置による異体検出方法について図２２Ａ〜２２Ｅを基に説明する。
図２２Ａ〜２２Ｅは、図７に示すように、物体面７１より表面反射率の低い異体７２が付着したものを被検査物体４として用いた場合に、光検出信号生成部１、高周波異体検出信号生成部２ｇ、異体判別信号生成部３のそれぞれから出力される信号を示した図である。
光スポット１１を図７に示した矢印の方向に走査しながら被検査物体４に照射し、その反射光を光検出器８で受光する。異体７２からの反射光量は物体面７１からのものより少ないため、光検出器８からは、図２２Ａに示すように、異体７２部分（周縁部Ｅ１から周縁部Ｅ２の間）の信号レベルが、物体面７１からの信号レベルより低くなり、信号ＨＦが出力される。
光検出器８から出力された信号ＨＦを図２１に示すような周波数帯域特性を有するハイパスフィルタ４５に入力する。すると、光検出信号ＨＦの低周波成分が除去され、ハイパスフィルタ４５からは、図２２Ｂに示すように、周波数帯域ｆｔを通過した信号ＨＰが出力される。
つぎに、ハイパスフィルタ４５から出力された信号ＨＰを比較器１４ａおよび１４ｂに入力し、基準電圧Ｖｒｆ１よびＶｒｆ２と信号ＨＰとの大小を比較する。比較器１４ａからは、図２２Ｃに示すように、周縁部Ｅ１のみが“１”それ以外は“０”のデジタル信号Ｇ１が出力される。また、比較器１４ｂからは、図２２Ｄに示すように、周縁部Ｅ２のみが“１”それ以外は“０”のデジタル信号Ｇ２が出力される。したがって、信号Ｇ１と信号Ｇ２とを検出することによって、信号Ｇ１−Ｇ２間に異体が存在していることが判る。さらに、信号Ｇ１と信号Ｇ２をＲＳフリップフロップ回路１５に入力し、図２２Ｅに示すように、周縁部Ｅ１とＥ２の間が“１”に変換されたデジタル信号Ｈを生成する。これにより、異体部分の判別がより容易となる。この様に構成することにより、構成例１、２、４、５、６のブロック図である図１、２、４、６に示した減算器１３が不要になるという優れた効果がある。またハイパスフィルタはアナログ回路の場合、最も簡単な構成としてコンデンサと抵抗各１個のみで済むので、部品点数が少なくなり、低コスト化と小型化が図れるという優れた効果がある。
（第８の実施形態）
図２３は、本発明による異体報知装置の第８の構成例を示したブロック構成図である。異体検出装置は光検出信号生成部１ｂと、異体検出信号生成部２ｈと、異体判別信号生成部３とから構成されている。
光検出信号生成部１ｂは第１の実施形態の光検出信号生成部１と基本的に同様の構成を有するが、光検出器１０８ｂの構成が異なる。すなわち、本実施形態の光検出器１０８ｂは光電変換素子が２つの領域６３ａ、６３ｂに分割されたものを用いる。特に、被検査物体が光ディスクであるとき、光ディスク１００はその表面が対物レンズの略焦点位置にあるように配置され、かつ光ディスクの表面上におけるレーザ光の波面収差の標準偏差は好ましくはレーザ光の波長の０．０７倍以上になるように設定される。
異体検出信号生成部２ｈは、光電素子６３ａと接続されているＩ−Ｖ変換器６４ａから出力された電圧Ｖａと、光電素子６３ｂと接続されているＩ−Ｖ変換器６４ｂから出力された電圧Ｖｂとの差を演算して差信号（Ｖａ−Ｖｂ）を生成する減算器１３から構成されている。
異体判別信号生成部３は第１の実施形態のものと同様である。
図２４Ａ〜２４Ｄは、被検査物体が光ディスクの場合であって、表面反射率が光ディスク１００より低い異体７２が光ディスク表面に付着している場合における差信号波形および比較器１４ａ、１４ｂからの出力波形を示した図である。
異体７２の縁端部Ｅ１から縁端部Ｅ２を光スポット１１で矢印方向に走査すると、演算器１３からは図２４Ａに示すような差電圧波形が出力される。縁端部Ｅ１では反射光量が急峻に変化するためＶａ＞Ｖｂとなってパルス状の波形が、またＥ１とＥ２の間ではＶａ＝Ｖｂになるため０レベルの波形が、また縁端部Ｅ２では縁端部Ｅ１と同様に反射光量が急峻に変化するためＶａ＜Ｖｂとなりパルス状の波形が出力される。
この差電圧を比較器１４ａおよび１４ｂに入力すると、比較器１４ａからは図２４Ｂに示すように縁端部Ｅ１のみが“１”に、それ以外は“０”のデジタル信号波形Ｇ１が出力される。また比較器１４ｂからは図２４Ｃに示すように縁端部Ｅ２のみが“１”に、それ以外は“０”のデジタル信号波形Ｇ２が出力される。したがって、信号波形Ｇ１およびＧ２から異体の周縁境界を検出することができる。さらに、信号波形Ｇ１およびＧ２をフリップフロップ回路１５に入力し、図２４Ｄに示すように縁端部Ｅ１とＥ２の間が“１”のデジタル信号波形Ｈを生成する。なお、本構成例において、レーザ光の波面収差の標準偏差が波長の０．０７倍以下であると、図２４Ａに示した差信号（Ｖａ−Ｖｂ）のレベルが低くなり良好な検出が行えない恐れがある。よって、０．０７倍以上に設定されるのが好ましい。光スポット１１と光検出器１０８ｂは図２４Ｅに示す様に光ディスクのトラック長手方向に対し、光電変換素子６３ａ、６３ｂが分割されて配列されている。そして、光ディスク１００の表面からの反射光の像が光電変換素子６３ｂ、６３ａの順に受光されているように配置されている。
以上の実施形態で説明した本発明による異体検出装置は例えば以下のものに適用することができる。
−電子画像デバイスや半導体集積回路などの製造工程で用いる異体検査装置。
−ＣＤ（コンパクトディスク）、ＬＤ（レーザーディスク）、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）、光相変化記録媒体、色素記録媒体、光磁気記録媒体などの記録媒体に情報の記録、再生を行なう光ディスク装置。
−コンピュータ、コンピュータシステム、コンピュータネットワークシステム、ＭＦＰ（マルチファンクッションプロダクト）などの光ディスク装置搭載システム。
−自動車、電車、飛行機・船舶などに搭載される光ディスク装置。
中でも、光ディスク装置および光ディスク装置搭載システムに適用すると、以下の点で特に有用である。
１）情報記録密度の高い光ディスクの使用が可能になる。
２）光ディスク表面に付着した異体による記録再生の誤りや、トラッキングミスなどのトラブルを未然に回避することができる。
３）異体を検出して警告を発したり、クリーニング手段で異体を除去することが可能になり、記録再生の信頼性が向上する。
そこで、以下に本発明による異体検出装置を組み込んだ光ディスク装置およびその光ディスク装置の適用例について説明する。
（第９の実施形態）
図２５は、本発明による光ディスク装置の構成例を示したブロック図である。
光ディスク装置は、情報記録層１００ａと透明層（光透過層）１００ｂを有する光ディスク１００に対してデータの記録もしくは再生を行なう装置であり、光ディスク駆動部１０１と、光ヘッド部１０２と、異体検出処理部２００とから構成されている。
光ディスク駆動部１０１は、光ディスク１０４を回転駆動させる機構部であって、ターンテーブル・スピンドルモータ（図示せず）等を含む。情報記録層１００ａはトラッキング用の案内溝（ガイドグルーブ）とその間に位置するランド部にスパッタ法や真空蒸着法、スピンコート法等で記録材料を成膜させている。
光ヘッド部１０２は、レーザ光を放射するレーザ光源１０６と、光学系と、フォーカスアクチュエータ１１２と、トラッキングアクチュエータ１１３と、光検出器１１５とから構成されている。なお、光ディスク上の異体を検出する光源としては、レーザ光源１０６以外に、白熱電球、ハロゲンランプ等が利用できる。レーザ光源の場合は、小型化、低電力化等の面で半導体レーザの使用が好ましい。
光学系は、コリメートレンズ１０７、ビームスプリッタ１０８、反射ミラー１０９、対物レンズ１１０、及び検出レンズ１１１から構成される。
フォーカスアクチュエータ１１２は、対物レンズ１１０を光ディスク１００表面に対して垂直方向に移動させて対物レンズ１１０の焦点位置を変更する。
トラッキングアクチュエータ１１３は、対物レンズ１１０を光ディスク１００のトラック長手方向に対して垂直に移動させてレーザ光１０５の照射位置を変更する。
光検出器１１５は前述の実施形態の検出器８又は８ｂと同様の構成を有する。
光ヘッド部１０２の動作について説明する。フォーカスアクチュエータ１１２で対物レンズ１１０を移動させてレーザ光を所望の大きさに集光させた光スポット１１を光ディスク１００の表面に照射する。光ディスク１００の表面で反射したレーザ光は対物レンズ１１０、反射ミラー１０９、ビームスプリッタ１０８、検出レンズ１１１を経て光検出器１１５で受光され、光検出器１１５から信号ＨＦが出力される。
光スポット１１の径、形状、光ディスク１００に照射する光スポット１１の走査方法については第１の実施形態で説明したとおりである。なお、光ディスク１００の透明層１００ｂ内部に存在する気泡や異物などの異体を検出する場合は、光スポット１１を保護層１００ｂ内に形成することによって実現できる。
異体検出処理部２００は、光検出器１１５から出力された信号ＨＦから異体を検出する異体検出信号生成部２０１と、異体検出信号生成部２０１から出力された異体検出信号から異体の付着している位置および領域を判別する異体判別信号生成部２０３と、異体判別信号生成部２０３からの出力信号（以下「異体判別信号」という。）に基き異体の存在を認識した場合の所定の処理を制御する制御部２０５と、制御部２０５からの制御信号に基づいて異体検出時の所定処理を実行する処理実行部２０７とから構成されている。
異体検出信号生成部２０１及び異体判別信号生成部２０３は、第１ないし第８の実施形態で説明した異体検出装置における異体検出信号生成部２ａ〜２ｈ及び異体判別信号生成部３とそれぞれ同様の構成を有し、同様の動作を行なう。
制御部２０５は異体判別信号生成部２０３からの判別信号に基いて処理実行部２０７を動作させるための制御情報を出力する。
処理実行部２０７は例えば、異体検出時に異体の存在をオペレータに知らせるための報知手段を含む。報知手段には、警告音や音声を発するスピーカ、ブザー等の音声出力手段、警告灯、警告画像を表示する表示手段、及び、振動や温度等の人が知覚できる情報（刺激）を介して異体の存在を報知するその他の手段が考えられる。
また、処理実行部２０７には、異体が検出されたときに、光ディスクの記録、再生動作を自動的に停止させる装置や、光ディスクの記録又は再生動作を、再生中の光ディスク装置とは別の光ディスク装置に自動的に切換える装置が含まれる。その他に、処理実行部２０７には、異体検出時に、異体が付着している部分のみを除外して記録又は再生を行なうように記録、再生動作を制御する装置や、光ディスクをディスク駆動機構部から自動的に抜出する装置や、光ディスクの表面全面もしくは異体付着部のみをクリーニングするクリーニング機構のような異体に対して処置する手段も含まれる。光ディスク装置およびそのシステムの目的に応じてこれらの中から一つもしくは複数の手段を適宜選択して処理実行部２０７に組み込む。
本発明による異体判別信号生成部２０３は、光ディスクの部分的な記録、再生、クリーニングなど異体の付着している位置および領域を特定する手段として極めて有効であるが、光ディスク装置およびそのシステムの目的によっては、部分的な記録、再生動作およびクリーニング動作を必要としない場合もある。そのような場合は、異体判別信号生成部２０３は必ずしも必要ではなく、異体検出信号生成部２０１から出力された異体検出信号を制御部２０５に直接入力しても良い。
上述の光ディスク装置は、後述するように、コンピュータ、コンピュータシステム、コンピュータネットワークシステム、ＭＦＰ（マルチファンクッションプロダクト）などの光ディスク装置を搭載したシステム、さらには自動車、電車、飛行機、船舶などに搭載する光ディスク装置に適用することができる。
（第１０の実施形態）
図２６は本発明による光ディスク装置のさらに詳細な構成を示すブロック図である。図２６に示すように、光ディスク装置は、光ヘッド部１０２、フォーカス駆動制御回路１２０、入出力制御回路１２１、演算制御回路１２２、信号処理回路１２５、異体検出回路１５０、処理実行部１３６等の構成要素を含んでいる。また、光ディスク装置において、信号処理回路１２５、入出力制御回路１２１、異体検出回路１５０のそれぞれは端子１３１ａ〜１３１ｃを介して外部伝送路１３２ａ〜１３２ｃと接続される。
図２７Ａは光ディスク装置に含まれる光ヘッド部１０２の詳細な構成を示した図である。光ヘッド部１０２は記録再生及び異体検出のための光ビームの生成を行なう。レーザ光源１０６には、記録再生に用いる波長は約２００ｎｍ〜８００ｎｍの半導体レーザを用いる。対物レンズ１１０の屈折率および開口率は、光ディスク１００の種類および構成によって適宜選択する。例えば、光ディスク１００が下記の仕様を有する相変化記録媒体の場合、屈折率ｎが１．３〜３．０、開口率ＮＡが０．４５〜０．９５の対物レンズを用いる。
＜相変化記録媒体の構成＞
図２７Ｂに、情報記録層１００ａの拡大図を記する。情報記録層１００ａは誘電体層１００ａ１と１００ａ３を有する。誘電体層１００ａ１と１００ａ３に使用される材料としては、ＺｎＳ、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ等が用いられる。情報記録層１００ａはさらに誘電体層１００ａ１と誘電体層１００ａ３間に相変化材料を使用した記録層１００ａ２を有する。記録層１００ａ２の材料としては、例えば、Ｇｅ−Ｔｅ−ＳｂやＩｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ等が用いられる。この記録層１００ａ２の層の厚さをｔ４とする。
透明層、記録層の厚さの範囲は以下のとおりである。
透明層１００ｂの厚さ    ｔ１：０．０１μｍ〜１２００μｍ
記録層１００ａ２の厚さ  ｔ４：λ／（４０×ｎ）〜λ／（４×ｎ’）
（但し、λは半導体レーザの波長、ｎ’は記録層１００ａ２の屈折率）光ディスクの厚さｔ３：０．０５ｍｍ〜２．４ｍｍ
尚、対物レンズ１１０は、光スポットが光ディスク１００の情報記録層１００ａ上で焦点を結ぶ時に、収差が最も小さくなるよう設計されている。
図２６に戻り、フォーカス駆動制御回路１２０は、光ヘッド１０２からのフォーカス信号Ｆ０に基づいて対物レンズ１１０が情報記録層１００ａ上に合焦点するように制御する。また、トラッキング制御回路１２０ａは光ヘッド１０２からのトラッキング信号Ｔｒに基づいて、光スポットが光ディスク１００の情報トラック（図示せず）に追従するトラッキング制御を行なうものである。光ヘッド移動機構１１４は、光ヘッド１０２を光ディスク１００の半径方向に移動させるものである。
再生動作時には、光ヘッド部１０２を通じて光ディスク１００から読み出された再生信号は信号処理回路１２５で映像、音声信号等に変換された後、更にＤ／Ａ変換等の処理がなされ、外部伝送路１３２ａを介して外部に出力される。また、記録動作時には、外部伝送路１３２ａを介して入力された映像、音声情報が信号処理回路１２５でＡ／Ｄ変換等の処理がなされ、光ヘッド部１０２を通じて光ディスク１００に記録される。これらの記録又は再生動作は演算制御回路１２２により制御される。これらの動作は、従来の光ディスク装置と同様なものである。よって、これ以上の詳細な説明は省く。
異体検出回路１５０は図２５で示した異体検出信号生成部２０１と異体判別信号生成部２０３に対応する。演算制御回路１２２は図２５で示した制御部２０５の機能を含む。処理実行部１３６は異体検出時に所定の処理を実行し、報知部１３６ａ、クリーニング機構１３６ｂ、及びディスク脱着機構１３６ｃを含み、図２５で示した処理実行部２０７に対応する。
図２６において、光ディスク表面上の異体検出を行なう際は、演算制御回路１２２から制御信号Ｓ２とＳ３が出力される。制御信号Ｓ２はトラッキング駆動制御回路１２０ａに入力される。トラッキング駆動制御回路１２０ａは制御信号Ｓ２に基づき、前記したトラッキング制御の動作を停止して対物レンズ１１０が光ディスク１００の情報トラックへの追従を停止する。この停止した状態では、トラッキングアクチュエータの動きは停止して図４のような状態になる。また、制御信号Ｓ２によりトラッキングアクチュエータを振動させ、図５のように光ディスク１１０の半径方向に光スポット１１を所望の振幅で振動させても良い。このトラッキングアクチュエータの動きを停止させるか、振動させるかは目的に応じて使い分ける。
制御信号Ｓ３はフォーカス駆動回路１２０に入力される。フォーカス駆動回路１２０は制御信号Ｓ３に基づき、光スポット１１が光ディスク１００の表面上に合焦点するように、焦点位置を切り換える。更に、光ヘッド移動機構は図４、図５のように、光スポット１１が光ディスク１００の表面を、その軌跡が螺旋を描くように所定速度で光ヘッドを移動させる。このとき、スピンドルモータ１１６は光ディスク１１を回転させている。このときのスピンドルモータの回転数は光ディスク１１０の表面上に合焦点した光スポット１１と光ディスクとの相対速度が１ｍ／ｓ〜１００ｍ／ｓの範囲になるように設定する。通常は、光ディスク１１０への記録あるいは、光ディスク１１０からの再生を行なう前に異体検出を行なう。
図２８は図２７Ａ中の光スポット１１の光線を光線追跡法で表したものである。光ディスク１１０の表面に合焦点した場合、球面収差が発生し、外側の光線である遠軸光はディスク表面の手前で合焦点し、内側の光線である近軸光はディスク内で合焦点する。すなわち、上記球面収差の発生により光スポットは記録や再生を行なう時の合焦点位置である情報記録層１００ａに合焦点した場合よりもディスク表面上に合焦点したときの方がスポット径が大きくなる。また前記球面収差の発生により、ディスク表面上に合焦点した時は、レーザ光の波面が一致せず、この事が異体検出に適する事になる。次に、本光ディスク装置の光ディスク１００表面に付着した異体の検出動作についてハンドパスフィルタを用いた実施形態を説明する。
光ディスク１００表面からの光検出信号ＨＦは異体検出回路１５０に入力され、異体の有無が判別される。このとき、異体検出回路１５０が図１１に示したバンドパスフィルタを用いて異体検出信号を生成する場合、バンドパスフィルタの通過周波数帯域を１０Ｈｚから１００ＫＨｚにするのが好ましく、また、図２０に示したハイパスフィルタを用いて異体検出信号を生成する場合、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を０．１ＭＨｚから１００ＭＨｚの範囲にするのが好ましい。そのような設定により１μｍ以上の異体を検出できる。
異体検出回路１５０から出力された異体判別信号は演算制御回路１２２に入力される。演算制御回路１２２は、異体が検出された場合、異体検出時の所定の処理を行なうよう処理実行部１３６に制御信号を出力する。
例えば、演算制御回路１２２は報知部１３６ａに対し映像または音声等による警告のための制御信号を出力し、報知部１３６ａは制御信号を受けて映像、音声等を出力する。または、演算制御回路１２２はクリーニング機構１３６ｂに対し制御信号を出力し、異体をディスク表面から除去するためのクリーニング動作を指示する。または、演算制御回路１２２は脱着機構１３６ｃに対し制御信号を出力し、光ディスクの取りだしを指示する。その他、演算制御回路１２２は信号処理回路１２５に対して、記録または再生動作の停止を指示する制御信号や、光ディスク上の異体が検出された領域を除いた部分に対して記録または再生動作を行なうよう指示する制御信号を出力してもよい。なお、以上の処理は必要に応じて設定される。
尚、光ディスク１００の異体検出は、光ディスク装置の電源を入れたとき、もしくは光ディスク１００を光ディスク装置に挿入したとき、すなわち、記録動作又は再生動作の実行前に行われる。また、光ディスク１００の記録手段もしくは再生手段の駆動待機時に、すなわち、記録動作又は再生動作の待機時に、異体検出回路１５０を駆動させることは、異体に対する装置の信頼性が向上する点で好ましい。
本装置を用いて光ディスク表面上の異体検出実験を行ったところ、光ディスク表面との反射率の差が１０％以下の異体や光を透過する指紋などの異体を検出することができた。また、−１５℃〜８５℃の環境下でも温度に依存することなく異体を検出することができた。
尚、光スポットを光ディスク表面に集光させることに代えて、光ディスクの情報記録層へ光スポットを集光することも可能である。このとき、光ディスク表面ではデフォーカスした状態であるので、前記光ビームはより大きく広がり、広い範囲に渡って異体を検出することができる。
（第１１の実施形態）
図２９は、本発明による光ディスク装置を搭載したコンピュータシステムの一構成例を示すブロック図である。本システムはコンピュータ３０１と周辺機器３０９ａ、３０９ｂ、３１０、…ら構成される。
コンピュータ３０１は、光ディスク装置３０２と、ＣＰＵ３０３と、ハードディスク装置３０４と、メモリ３０５と、チップセット１３０６と、通信器３０７と、入出力無線器３０８と、外部伝送路３２０、３２１にそれぞれ接続される接続端子３１４、３１５等を含む。
周辺機器には、キーボード、マウス、ペン、スキャナなどの入力機器３０９ａ、３０ｂと、液晶ディスプレイなどの表示装置３１０と、プリンタ３１１と、スピーカ３１２と、入出力無線器３０８と接続されたアンテナ３１３とが含まれる。
光ディスク装置３０２は、第９及び第１０の実施形態で説明した光ディスク装置と同様の構成、機能を有する。よって、光ディスク装置３０２は光ディスク表面に付着した異体の検出を行ない、異体検出時に、光ディスクのクリーニング、記録／再生動作の停止等が可能である。このため、本実施形態のコンピュータは、光ディスクに対して高密度情報の記録、再生が可能になり、また、記録、再生動作における信頼性が向上する。つまり、コンピュータシステム全体の信頼性が高まるという優れた効果がある。
（第１２の実施形態）
図３０は、本発明による光ディスク装置を搭載したコンピュータで構成されるネットワークシステムの構成例を示す図である。
本ネットワークシスムは、無線もしくは有線の通信媒体を介して互いに接続されたサーバ４４１と複数のコンピュータ４４２ａ〜４４２ｄとから構成される。
各々のコンピュータ４４２ａ〜４４２ｄの内少なくとも１台は、第１１の実施形態で説明した、光ディスク装置を搭載したコンピュータと同様の構成を有している。図３０の例では、１台のサーバに対して複数の光ディスク装置搭載コンピュータが接続されているが、サーバの台数は複数であってもよい。また、光ディスク装置搭載コンピュータは、少なくとも１台がネットワークに接続されていればよい。またサーバ４４１に第１１の実施形態で説明した光ディスク装置を搭載しても良い。この様な構成とする事により、高い信頼性が求められるネットワークシステム信頼性が高まるという優れた効果がある。
（第１３の実施形態）
図３１は、本発明による光ディスク装置を搭載した自動車の構成例を示すブロック図である。本自動車は、ダッシュボードやトランクルームなどの車両本体に組み込まれた光ディスク装置５１０、５１１を備える。光ディスク装置５１０、５１１のうち少なくとも１台は第９及び第１０の実施形態の光ディスク装置と同様の構成を有する。
光ディスク装置５１０としては、映像、ゲーム、地図などの種々の情報を記録した光ディスクを再生、または、それらの情報を光ディスクに対して記録するものである。なお、その用途は限定されない。
本自動車は、カーナビゲーションシステムを有する。カーナビゲーションシステムは、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）５１３と、光ディスク装置５１０、５１１と、光ディスク装置５１０、５１１からの映像信号を表示する表示装置１５４とで構成される。
本カーナビゲーションシステムを搭載した自動車によれば、光ディスク表面の異体を精度よく検出することができ、異体によるトラブルの発生を防止でき、システムの信頼性を向上できる。
また、本自動車はカメラ５１５、５１６を車両の前後に搭載しており、それらのカメラ５１５、５１６で撮影された画像を光ディスク装置５１０、５１１によって光ディスクに記録するようにしてもよい。これにより、例えば、運転中に自動車周辺の画像を記録し、それらの画像を再生することにより、運転時の状況を後で検証することができるようになる。特に交通事故が発生した時の画像や音による検証には有効なものとなる。また、これらの画像や音の情報を事故発生後、他の記録装置にデータベースとして蓄える事により、交通事故防止に対して有効な手段を取り易くなる。
尚、本実施の形態では自動車について説明したが、自動車に限らず電車、飛行機、船舶、その他の乗物（輸送手段）に適用できることはいうまでもない。
（第１４の実施形態）
本発明による光ディスク装置を、ファックス／複写機／スキャナ／プリンタのそれぞれの機能を１つの装置で実現する画像複合装置に適用した例を説明する。
図３２は、本発明による光ディスク装置を搭載した画像複合装置の構成例を示すブロック図である。
画像複合装置は、複写機信号処理部６０１と、プリンタ信号処理部６０２と、スキャナ信号処理部６０３と、メモリ６０４と、ハードディスク装置６０５と、光ディスク装置６０６と、システムコントローラ６０７と、信号処理装置６０８（デジタルシグナルプロセッサ）、スキャナ部６０９と、プリンタ部６１０と、液晶ディスプレイなどの表示装置６１１と、入出力無線器６１２と、入出力無線器６１２と接続されたアンテナ６１３と、ファックスボード６１４と、電話回線６１５ａに接続する接続端子６１５と、通信器６１６と、通信器６１６を外部伝送路６１７ａを介して外部コンピュータと接続するための接続端子６１７とを含む。
複写機信号処理部６０１は画像複合装置が複写機として動作する場合の画像情報や制御信号等を処理する。プリンタ信号処理部６０２は画像複合装置がプリンタとして動作する場合の画像情報や制御信号等を処理する。スキャナ信号処理部６０３は画像複合装置がスキャナとして動作する場合の画像情報や制御信号等を処理する。
プリンタ部６１０は、レーザプリンタ、インクジェットプリンタ等いずれのプリント方式のものでもよい。
光ディスク装置６０６は第９及び第１０で説明した光ディスク装置である。光ディスク装置６０６は、ファックスで送受信した情報、コピー時にスキャンした画像情報、外部コンピュータから印刷要求された情報等を、光ディスクに記録する。
このように、本発明の光ディスク装置を画像複合装置に組み込むことにより、ファックス送受信情報等を光ディスクに記録または光ディスクから再生する際に、光ディスク表面に付着した異体に影響されずに記録、再生動作が可能となり、画像複合装置の信頼性を向上できる。
（第１５の実施形態）
図３３は、本発明による光ディスク装置を搭載したシネマシステムの構成例を示すブロック図である。
シネマシステムは、投影スクリーン７０１と、映像を投影スクリーン７０１に投影させる液晶投影器などの映像投影部７０２と、スピーカ７０３と、映像音声信号を生成する制御部７０４と、外部伝送路７１５に接続された通信器７０５、衛星通信などを行なう無線通信器７０６と、２つの光ディスク装置７０７ａ、７０７ｂと、光ディスク装置７０７ａ、７０７ｂにロードされる光ディスクを収納した光ディスク収納部７０８などを含む。
光ディスク装置７０７ａ、７０７ｂは第９及び第１０の実施形態で説明した光ディスク装置と同様の構成を有する。
制御部７０４は、映像信号の画像処理や光ディスク装置７０７ａから出力された異体判別信号に基づいて投影中の光ディスク装置７０７ａを停止させ他の光ディスク装置７０７ｂに切換えるなどの制御を行うシステム制御部７０９と、コーディック７１０と、パワーアンプ７１１と、メモリ７１２と、ハードディスク７１３などから構成されている。制御部７０４は光ディスク装置７０７ａ、７０７ｂからの再生信号に基いて映像信号、音声信号を生成するとともにシネマシステム全体の動作制御も行なう。
シネマシステムは光ディスク装置を２台以上備えるのが好ましい。この場合、制御部７０４は、光ディスクの再生中に光ディスク表面の異体を検出した際、再生中の光ディスク装置を停止させ、他の光ディスク装置に切換えて再生するように制御することにより、投影を中断せずに上映を継続させることができるという利点がある。
以下、光ディスク表面に異体が検出された際、再生中の光ディスク装置７０７ａの再生動作を停止させ、他の光ディスク装置７０７ｂに切換えて再生を継続させる、システム制御部７０９の動作について説明する。
光ディスク装置７０７ａから出力された異体判別信号がシステム制御部７０９に入力されると、システム制御部７０９から、再生中の光ディスク装置７０７ａに対し、その再生動作の停止を指示する信号と、他の光ディスク装置７０７ｂに対し、その再生動作の開始を指示する信号とが出力される。それにより、再生中の光ディスク装置７０７ａから他の光ディスク装置７０７ｂに切換えられ、他の光ディスク装置７０７ｂによって継続して再生される。
したがって、本発明による光ディスク装置搭載シネマシステムを用いることにより、再生中の光ディスク表面に異体が付着しても、映像の途切れが防止できるため、大容量の光ディスクに記録された長時間映画を映画館などで映写することが可能になる。
本発明は、特定の実施形態について説明されてきたが、当業者にとっては他の多くの変形例、修正、他の利用が明らかである。それゆえ、本発明は、ここでの特定の開示に限定されず、添付の請求の範囲によってのみ限定され得る。
なお、本出願は日本国特許出願、特願２００２−１５６８８９号（２００２年５月３０日提出）、特願２００２−１９５４８８号（２００２年７月４日提出）、特願２００２−２２７１３８号（２００２年８月５日提出）、特願２００２−２６５１０１号（２００２年９月１１日提出）、特願２００３−０７５６９１号（２００３年３月１９日提出）に関連し、それらの内容は参照することにより本文中に組み入れられる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係る異体検出装置の第１の構成例を示したブロック図である。
図２は、光検出器の一構成例を示した図である。
図３は、光スポットの走査方法例を示した図である。
図４は、光スポットの走査方法の別の例を示した図である。
図５は、光スポットの走査方法のさらに別の例を示した図である。
図６は、光スポットの幅と走査ピッチとの関係を説明した図である。
図７は、異体検出装置を用いて異体を検出する方法を説明するための図である。
図８Ａ〜８Ｆは、第１の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
図９は、本発明に係る異体検出装置の第２の構成例を示したブロック図である。
図１０Ａ〜１０Ｇは、第２の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
図１１は、本発明に係る異体検出装置の第３の構成例を示したブロック図である。
図１２は、第３の構成例の異体検出装置のバンドパスフィルタの通過周波数帯域特性を示した図である。
図１３Ａ〜１３Ｅは、第３の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
図１４は、本発明に係る異体検出装置の第４の構成例を示したブロック図である。
図１５Ａ〜１５Ｆは、第４の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
図１６は、本発明に係る異体検出装置の第５の構成例を示したブロック図である。
図１７Ａ〜１７Ｇは、第５の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
図１８は、本発明に係る異体検出装置の第６の構成例を示したブロック図である。
図１９Ａ〜１９Ｇは、第６の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
図２０は、本発明に係る異体検出装置の第７の構成例を示したブロック図である。
図２１は、第７の構成例の異体検出装置のハイパスフィルタの通過周波数帯域特性を示した図である。
図２２Ａ〜２２Ｅは、第７の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
図２３は、本発明に係る異体検出装置の第８の構成例を示したブロック図である。
図２４Ａ〜２４Ｄは、第８の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
図２４Ｅは光検出器１０８ｂと光スポット１１の関係を示した図である。
図２５は、本発明における光ディスク装置の構成例を示したブロック図である。
図２６は、本発明における光ディスク装置のさらに詳細な構成を示したブロック図である。
図２７Ａは、本発明における光ディスク装置における光ヘッド部の構成を示したブロック図である。
図２７Ｂは、情報記録層の構造を示した図である。
図２８は、光ディスク表面上の光スポットの様子を示した図である。
図２９は、本発明における光ディスク装置を搭載したコンピュータシステムの構成例を示したブロック図である。
図３０は、本発明における光ディスク装置を搭載したコンピュータネットワークシステムの構成例を示したブロック図である。
図３１は、本発明における光ディスク装置を搭載した自動車の構成例を示したブロック図である。
図３２は、本発明における光ディスク装置を搭載した画像複合装置の構成例を示したブロック図である。
図３３は、本発明における光ディスク装置を搭載したシネマシステムの構成例を示したブロック図である。
図３４は、従来の異体検出装置の構成例を示したブロック図である。
【図１】
2003102563.tif 000003
【図２】
2003102563.tif 000004
【図３】
2003102563.tif 000005
【図４】
2003102563.tif 000006
【図５】
2003102563.tif 000007
【図６】
2003102563.tif 000008
【図７】
2003102563.tif 000009
2003102563.tif 000010
【図９】
2003102563.tif 000011
2003102563.tif 000012
【図１１】
2003102563.tif 000013
【図１２】
2003102563.tif 000014
2003102563.tif 000015
【図１４】
2003102563.tif 000016
2003102563.tif 000017
【図１６】
2003102563.tif 000018
2003102563.tif 000019
【図１８】
2003102563.tif 000020
2003102563.tif 000021
【図２０】
2003102563.tif 000022
【図２１】
2003102563.tif 000023
2003102563.tif 000024
【図２３】
2003102563.tif 000025
2003102563.tif 000026
【図２５】
2003102563.tif 000027
【図２６】
2003102563.tif 000028
2003102563.tif 000029
【図２８】
2003102563.tif 000030
【図２９】
2003102563.tif 000031
【図３０】
2003102563.tif 000032
【図３１】
2003102563.tif 000033
【図３２】
2003102563.tif 000034
【図３３】
2003102563.tif 000035
【図３４】
2003102563.tif 000036
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月24日(2004.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【特許請求の範囲】
【請求項１】  光スポットを所定方向に走査しながら被検査物体面上に光スポットを照射するステップと、
前記被検査物体面からの反射光を受け、該反射光量に対応した光検出信号を生成するステップと、
該光検出信号から、前記被検査物体上に付着した異体の走査方向における始端部及び終端部に対応して現れる異体検出信号を生成するステップと、
該異体検出信号から異体が存在する領域を示す異体判別信号を生成するステップとを有することを特徴とする物体面上の異体検出方法。
【請求項２】  前記異体検出信号を生成するステップは、前記光検出信号を所定時間だけ遅延させた遅延信号を生成するステップと、前記光検出信号と前記遅延信号とを減算して差信号を生成するステップとを有し、
前記異体判別信号を生成するステップは、該差信号に基いて異体判別信号を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の異体検出方法。
【請求項３】  前記異体検出信号を生成するステップは、前記光検出信号を第１の遅延時間だけ遅延させた第１の遅延信号を生成するステップと、前記光検出信号を第２の遅延時間だけ遅延させた第２の遅延信号を生成するステップと、前記第１の遅延信号と前記第２の遅延信号とを減算して差信号を生成するステップとを有し、
前記異体判別信号を生成するステップは、該差信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項１記載の異体検出方法。
【請求項４】  前記異体検出信号を生成するステップは、前記光検出信号をバンドパスフィルタに通過させて帯域通過信号を生成するステップを有し、
前記異体判別信号を生成するステップは、該帯域通過信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項１記載の異体検出方法。
【請求項５】  前記異体検出信号を生成するステップは、前記光検出信号をローパスフィルタに通過させて低域信号を生成するステップと、前記光検出信号と前記低域信号とを減算して差信号を生成するステップとを有し、
前記異体判別信号を生成するステップは、該差信号に基いて異体判別信号を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の異体検出方法。
【請求項６】  前記異体検出信号を生成するステップは、前記光検出信号を第１のローパスフィルタに通過させて第１の低域信号を生成するステップと、前記光検出信号を前記第１のローパスフィルタとは異なる周波数特性を持つ第２のローパスフィルタに通過させて第２の低域信号を生成するステップと、前記第１の低域信号と前記第２の低域信号とを減算して差信号を生成するステップとを有し、
前記異体判別信号を生成するステップは、該差信号に基いて異体判別信号を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の異体検出方法。
【請求項７】  前記異体検出信号を生成するステップは、前記光検出信号を第１のローパスフィルタに通過させて第１の低域信号を生成するステップと、該第１の低域信号を前記第１のローパスフィルタとは異なる通過帯域特性を持つ第２のローパスフィルタに通過させて第２の低域信号を生成するステップと、前記第１の低域信号と前記第２の低域信号とを減算して差信号を生成するステップとを有し、
前記異体判別信号を生成するステップは、該差信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項１記載の異体検出方法。
【請求項８】  前記異体検出信号を生成するステップは前記光検出信号をハイパスフィルタに通過させて高域信号を生成するステップを有し、前記異体判別信号を生成するステップは該高域信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項１記載の異体検出方法。
【請求項９】  光スポットを所定方向に走査しながら被検査物体面上に光スポットを照射する照射手段と、
前記被検査物体面からの反射光を受け、該反射光量に対応した光検出信号を生成する光信号検出手段と、
前記光検出信号から、前記被検査物体上に付着した異体の走査方向における始端部及び終端部に対応して現れる異体検出信号を生成する異体検出手段と、
前記異体検出信号から異体が存在する領域を示す異体判別信号を生成する異体判別手段と
を備えたことを特徴とする物体面の異体検出装置。
【請求項１０】  前記異体検出手段は、前記光検出信号を所定時間だけ遅延させた遅延信号を生成する遅延手段と、前記光検出信号と前記遅延信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有し、前記異体判別手段は前記差信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項９記載の異体検出装置。
【請求項１１】  前記異体検出手段は、前記光検出信号を第１の遅延時間だけ遅延させた第１の遅延信号を生成する第１の遅延手段と、前記光検出信号を第２の遅延時間だけ遅延させた第２の遅延信号を生成する第２の遅延手段と、前記第１の遅延信号と前記第２の遅延信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有し、前記異体判別手段は前記差信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項９記載の異体検出装置。
【請求項１２】  前記異体検出手段は前記光検出信号を通過させて帯域通過信号を生成するバンドパスフィルタを有し、前記異体判別手段は前記帯域通過信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項９記載の異体検出装置。
【請求項１３】  前記異体検出手段は、前記光検出信号を通過させて低域信号を生成するローパスフィルタと、前記光検出信号と前記低域信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有し、前記異体判別手段は前記差信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項９記載の異体検出装置。
【請求項１４】  前記異体検出手段は、前記光検出信号を通過させて第１の低域信号を生成する第１のローパスフィルタと、該第１のローパスフィルタと異なる通過帯域特性を持ち、前記光検出信号を通過させて第２の低域信号を生成する第２のローパスフィルタと、前記第１の低域信号と前記第２の低域信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有し、前記異体判別手段は前記差信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項９記載の異体検出装置。
【請求項１５】  前記異体検出手段は、前記光検出信号の低域成分を通過させて第１の低域信号を生成する第１のローパスフィルタと、該第１のローパスフィルタと異なる通過帯域特性を持ち、前記第１の低域信号を通過させて第２の低域信号を生成する第２のローパスフィルタと、前記第１の低域信号と前記第２の低域信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有し、前記異体判別手段は前記差信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項９記載の異体検出装置。
【請求項１６】  前記異体検出手段は前記光検出信号を通過させて高域信号を生成するハイパスフィルタを有し、前記異体判別手段は前記高域信号に基いて異体判別信号を生成することを特徴とする請求項９記載の異体検出装置。
【請求項１７】  前記異体判別手段は、異体検出手段からの出力と第１の基準電圧値とを比較する第１の比較手段と、異体検出手段からの出力と第２の基準電圧値とを比較する第２の比較手段とを含むことを特徴とする請求項９ないし請求項１６のいずれかに記載の異体検出装置。
【請求項１８】  前記異体判別手段は前記二つの比較手段のそれぞれからの出力を入力するＲＳフリップフロップ回路をさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の異体検出装置。
【請求項１９】  前記比較手段の基準電圧の値が、異体が付着していない被検査物体の表面からの反射光量に相当する電圧値の平均値に設定されていることを特徴とする請求項１７記載の異体検出装置。
【請求項２０】  前記比較手段の基準電圧の値が、異体の検出を開始する毎に再設定されることを特徴とする請求項１７記載の異体検出装置。
【請求項２１】  前記照射手段がレーザ光源と光学系とから構成されていることを特徴とする請求項９ないし請求項１６のいずれかに記載の異体検出装置。
【請求項２２】  前記被検査物体がディスク形状を有する場合に、前記光スポットを、光スポットの軌跡が被検査物体の中心から螺旋を描くように走査することを特徴とする請求項９ないし１６のいずれかに記載の異体検出装置。
【請求項２３】  前記光スポットを走査する際に、振幅の中心軌跡が前記螺旋上をトレースするように光スポットを所定の振幅で振動させながら走査することを特徴とする請求項２２記載の異体検出装置。
【請求項２４】  前記被検査物体がディスク形状であり、前記被検査物体を１〜１００ｍ／ｓの線速度で回転させながら光スポットを走査する場合に、前記バンドパスフィルタの通過周波数帯域が１０Ｈｚ〜１００ｋＨｚであることを特徴とする請求項１２記載の異体検出装置。
【請求項２５】  前記被検査物体がディスク形状であり、前記被検査物体を１〜１００ｍ／ｓの線速度で回転させながら光スポットを走査する場合に、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を０.１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの範囲に設定することを特徴とする請求項１６記載の異体検出装置。
【請求項２６】  光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録または再生を行う光ディスク装置であって、
光ディスクを被検査物体として光ディスク表面に付着した異体を検出する、請求項９ないし請求項１６のいずれかに記載の異体検出装置を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２７】  レーザ光の波長が２００〜１６００ｎｍであることを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項２８】  前記光ディスクの表面に集光させるレーザ光の光スポット径が１μｍ〜５ｍｍであることを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項２９】  前記光ディスクが光相変化記録媒体であり、その光透過層厚が０．０１〜１２００μｍであることを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項３０】  前記異体検出装置により異体が検出されたときに異体の存在を報知する報知手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項３１】  前記異体検出装置により異体が検出されたときに、光ディスクの表面をクリーニングするクリーニング手段をさらに備えることを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項３２】  前記クリーニング手段が、光ディスク表面の異体付着部分のみをクリーニングすることを特徴とする請求項３１記載の光ディスク装置。
【請求項３３】  前記異体検出装置により異体が検出されたときに光ディスクの異体付着部分以外の領域に情報の記録又は再生を行なうよう記録または再生動作を制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項３４】  前記異体検出装置により異体が検出されたときに光ディスクの記録もしくは再生動作を停止させるよう記録または再生動作を制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項３５】  前記異体検出装置により異体が検出されたときに光ディスク装置から光ディスクを抜出する光ディスク脱着手段をさらに備えたことを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項３６】  前記記録又は再生動作を開始する前に前記異体検出装置による異体検出動作を実行することを特徴とする請求項２６記載の光ディスク装置。
【請求項３７】  前記記録又は再生動作の駆動待機時に、前記異体検出装置による異体検出動作を実行することを特徴とする請求項２６に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体の表面に付着した汚れ・埃・油膜・指紋あるいは傷・欠陥などの異体を検出する方法及び装置に関する。さらに、本発明はその異体検出装置を応用して光ディスク表面の異体を検出する光ディスク装置およびその光ディスク装置を搭載した種々のシステムに関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、相変化記録媒体・色素記録媒体・光磁気記録媒体、凹凸等であらかじめ記録されている再生専用の媒体などの光記録媒体（以下、断りのない限り「光ディスク」と言う。）を用いた光ディスク記録再生装置（以下、断りのない限り「光ディスク装置」と言う。）における情報記録密度の高密度化、ＣＣＤ（撮像素子）・液晶パネル・有機ＥＬパネルなど電子画像デバイスにおける画素密度の高密度化、半導体集積回路における微細化と高集積化などの要求が年々高まってきている。このような背景から、光ディスク装置・電子画像デバイス・半導体集積回路などの構成要素を微細化して高密度化を図る取り組みが活発に行われている。
【０００３】
しかし、構成要素の微細化が進むにつれて、構成要素に付着した汚れ、埃、油膜、傷などの異体を検出して除去することが、従来に増して高密度化を実現させるための重要な技術課題になってきている。製品の製造時あるいは使用時に異体が構成要素に付着すると、製造歩留まりの低下や製品性能の低下をもたらす原因になるため、異体を高精度に検出することが重要になってきている。
【０００４】
とりわけ光ディスク装置においては、光ディスク表面に付着する異体が情報記録密度の高密度化を阻む大きな阻害要因の一つになっている。すなわち、ブルーレーザなどの短波長光源を用いて記録マークを小さくして記録ビット密度を高くする際、コンパクトディスクでは問題とならなかった異体であっても光ビームの光学路に付着していると、以下のような問題が発生し、情報記録密度の高い光ディスク装置を実用化することが困難であった。
【０００５】
光ビームを照射して記録マークを光ディスクの記録層に形成する場合、光ビームが光ディスク表面に付着した異体の光学特性によって遮光、屈折、反射などの影響を受け、記録マークの位置、大きさなどが変動する。この変動の影響は、光ビームスポット径および記録マーク長を小さくすればする程大きくなるため、信頼性が高く情報記録密度の高い記録マークを精度良く形成することが困難であった。
【０００６】
また、相変化記録媒体や色素記録媒体の記録層およびトラック層に光ビームを照射して記録マークを読み取る場合も同様に、光ビームが光ディスクの表面に付着した異体の光学特性によって遮光、屈折、反射などの影響を受け、記録マークおよびトラックを正しく読み取ることができなくなる。記録マークおよびトラックピッチを小さくすればするほど、異体の影響が大きくなるため、情報記録密度の高い記録マークを精度良く読み取ることが困難であった。
【０００７】
また光ディスク装置は、小型、軽量、安価な大容量記録記憶装置として、新たな市場展開が期待されている。しかし、情報記録密度を高くて大容量化した光ディスク装置は、異体に対する記録再生の信頼性が乏しいため、コンピュータ装置、コンピュータシステム、コンピュータネットワークシステム、自動車、電車、船舶、飛行機などの乗物、ＭＦＰ（マルチファンクションプロダクト）などの画像複合装置など記録再生の信頼性が強く要求される装置あるいはシステムに搭載すると信頼性が低下するという課題があった。
【０００８】
そこで、上記の問題を解決するために、光ディスクの表面に付着した異体を検出する手段を具備した光ディスク装置が、従来から提案されている。
【０００９】
図３４は、その一例であって、特許文献１に開示されている光ディスクの汚れ検出装置の概略図である。半導体レーザ光源５からの放射光を対物レンズ７で光ディスク１００の表面に集光させ、その反射光を１／４波長板５１および偏光ビームスプリッタ６を介してＡ領域とＢ領域に２分割された受光素子５３で受光する。Ａ領域およびＢ領域で受光した光量をそれぞれＩ−Ｖ変換回路５４ａおよび５４ｂで電圧に変換し、Ａ領域およびＢ領域の電圧を和信号再生回路５５で加算して和信号電圧を生成する。一方、光ディスクの理論的な反射率から計算で求めた和信号電圧を汚れの付着していない光ディスクの基準電圧とし、和信号電圧と基準電圧とを比較し、基準信号を下回る場合は、警告あるいは停止するものであった。
【００１０】
【特許文献１】特開平６−２２３３８４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の異体検出装置は、和信電圧と基準電圧を直接比較して異体の検出を行うため、異体付着部のレベル低下分を△ＨＦとし、異体が付着していない部分のレベルをHF0とした場合、ＨＦ０の方が△ＨＦより大きく（ＨＦ０-△ＨＦ）だけバイアスが生じる。本発明の適用分野の１つである相変化記録媒体では記録時の情報層への良好な記録を行うためのレーザ光・照射エネルギーの上限値下限値はデフォーカス、オフトラック、媒体や装置の温度変化等の他の記録劣化要因を考えると１０％以下に抑制せねばならない。言い換えるとレーザ光照射エネルギーが１０％大きくても小さくても良好な記録が行えず、情報信号を再生する時、誤まりが生じて、信頼性が損なわれる可能性があった。特に、媒体である光ディスク表面へ反射率の小さな異体が付着した場合異体の検出精度が悪くなるという問題があった。特に、油膜などのように光透過率の高い異体は検出不能になるという大きな問題点があった。また、通常の測定環境下では異体の検出精度が低下し、しかも検出精度を高くするためには高精度な制御装置が必要になり装置価格が高価になるという問題点があった。すなわち、従来の異体検出装置で上述した異体を検出すると、異体が付着している部分の反射光量と付着していない部分の反射光量との差すなわち和信号電圧の差が小さくなり、しかも基準電圧のマージンが小さくなる。したがって、このような異体を正確に検出するためには、和信号電圧を高精度に安定化させる必要がある。しかし、通常の使用環境下では、光源・光検出手段・信号処理回路などの経時変化や温度変化あるいは光学レンズや光検出手段に付着する埃などによって、和信号電圧が変動する。特に、光透過率が９０％を超える異体の場合は、和信号電圧の差が僅差になりしかも基準電圧が固定されているため、和信号電圧の変動によって異体の検出が不可能になるという問題点があった。
【００１２】
そこで本発明は、係る従来の問題点を解決するためになされたものであって、反射率の差が小さな異体や光を透過する異体の検出精度が高く、しかも光検出部の変動に対するマージンの大きな異体検出方法および異体検出装置を提供することを目的とする。また、通常の測定環境下でも高精度にかつ安価に異体が検出できる異体検出装置を提供することを目的とする。また、高密度情報の記録再生を可能にし、しかも異体に対する信頼性の高い光ディスク装置および光ディスク装置搭載システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る物体面上の異体検出方法は、光スポットを所定方向に走査しながら被検査物体面上に光スポットを照射するステップと、被検査物体面からの反射光を受け、反射光量に対応した光検出信号を生成するステップと、光検出信号から、被検査物体上に付着した異体の走査方向における始端部及び終端部に対応して現れる異体検出信号を生成するステップと、異体検出信号から異体が存在する領域を示す異体判別信号を生成するステップとを有する。
【００１４】
上記の異体検出方法において、異体検出信号を生成するステップは、光検出信号を所定時間だけ遅延させた遅延信号を生成するステップと、光検出信号と遅延信号とを減算して差信号を生成するステップとを有してもよい。この場合、異体判別信号を生成するステップは差信号に基いて異体判別信号を生成する。
【００１５】
または、上記の異体検出方法において、異体検出信号を生成するステップは、光検出信号を第１の遅延時間だけ遅延させた第１の遅延信号を生成するステップと、光検出信号を第２の遅延時間だけ遅延させた第２の遅延信号を生成するステップと、前記第１の遅延信号と前記第２の遅延信号とを減算して差信号を生成するステップとを有してもよい。この場合、異体判別信号を生成するステップは差信号に基いて異体判別信号を生成する。
【００１６】
または、上記の異体検出方法において、異体検出信号を生成するステップは、光検出信号をバンドパスフィルタに通過させて帯域通過信号を生成するステップを有してもよい。この場合、異体判別信号を生成するステップは帯域通過信号に基いて異体判別信号を生成する。
【００１７】
または、上記の異体検出方法において、異体検出信号を生成するステップは、光検出信号をローパスフィルタに通過させて低域信号を生成するステップと、光検出信号と低域信号とを減算して差信号を生成するステップとを有してもよい。この場合、異体判別信号を生成するステップは差信号に基いて異体判別信号を生成する。
【００１８】
または、上記の異体検出方法において、異体検出信号を生成するステップは、光検出信号を第１のローパスフィルタに通過させて第１の低域信号を生成するステップと、光検出信号を第１のローパスフィルタとは異なるの周波数特性を持つ第２のローパスフィルタに通過させて第２の低域信号を生成するステップと、第１の低域信号と第２の低域信号とを減算して差信号を生成するステップとを有してもよい。この場合、異体判別信号を生成するステップは差信号に基いて異体判別信号を生成する。
【００１９】
または、上記の異体検出方法において、異体検出信号を生成するステップは、光検出信号を第１のローパスフィルタに通過させて第１の低域信号を生成するステップと、第１の低域信号を第１のローパスフィルタとは異なる通過帯域特性を持つ第２のローパスフィルタに通過させて第２の低域信号を生成するステップと、第１の低域信号と第２の低域信号とを減算して差信号を生成するステップとを有してもよい。この場合、異体判別信号を生成するステップは差信号に基いて異体判別信号を生成する。
【００２０】
または、上記の異体検出方法において、異体検出信号を生成するステップは光検出信号をハイパスフィルタに通過させて高域信号を生成するステップを有してもよい。この場合、異体判別信号を生成するステップは高域信号に基いて異体判別信号を生成する。
【００２１】
本発明に係る異体検出装置は、光スポットを所定方向に走査しながら被検査物体面上に光スポットを照射する照射手段と、被検査物体面からの反射光を受け、反射光量に対応した光検出信号を生成する光信号検出手段と、光検出信号から、被検査物体上に付着した異体の走査方向における始端部及び終端部に対応して現れる異体検出信号を生成する異体検出手段と、異体検出信号から異体が存在する領域を示す異体判別信号を生成する異体判別手段とを備える。
【００２２】
異体検出手段は光検出信号を所定時間だけ遅延させた遅延信号を生成する遅延手段と、光検出信号と遅延信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有してもよい。この場合、異体判別手段は差信号に基いて異体判別信号を生成する。
【００２３】
または、異体検出手段は、光検出信号を第１の遅延時間だけ遅延させた第１の遅延信号を生成する第１の遅延手段と、光検出信号を第２の遅延時間だけ遅延させた第２の遅延信号を生成する第２の遅延手段と、第１の遅延信号と第２の遅延信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有してもよい。この場合、異体判別手段は差信号に基いて異体判別信号を生成する。
【００２４】
または、異体検出手段は光検出信号を通過させて帯域通過信号を生成するバンドパスフィルタを有してもよい。この場合、異体判別手段は帯域通過信号に基いて異体判別信号を生成する。
【００２５】
または、異体検出手段は光検出信号を通過させて低域信号を生成するローパスフィルタと、光検出信号と低域信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有してもよい。この場合、異体判別手段は差信号に基いて異体判別信号を生成する。
【００２６】
または、異体検出手段は光検出信号を通過させて第１の低域信号を生成する第１のローパスフィルタと、第１のローパスフィルタと異なる通過帯域特性を持ち、光検出信号を通過させて第２の低域信号を生成する第２のローパスフィルタと、第１の低域信号と第２の低域信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有してもよい。この場合、異体判別手段は差信号に基いて異体判別信号を生成する。
【００２７】
または、異体検出手段は光検出信号の低域成分を通過させて第１の低域信号を生成する第１のローパスフィルタと、第１のローパスフィルタと異なる通過帯域特性を持ち、第１の低域信号を通過させて第２の低域信号を生成する第２のローパスフィルタと、第１の低域信号と第２の低域信号とを減算して差信号を生成する減算手段とを有してもよい。この場合、異体判別手段は差信号に基いて異体判別信号を生成する。
【００２８】
または、異体検出手段は光検出信号を通過させて高域信号を生成するハイパスフィルタを有してもよい。このとき、異体判別手段は高域信号に基いて異体判別信号を生成する。
【００２９】
本発明に係る光ディスク装置は、光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録または再生を行う光ディスク装置であって、光ディスクを被検査物体として光ディスク表面に付着した異体を検出するために上記の異体検出装置を備える。
【００３０】
なお、上記の光ディスク装置を用いて以下のようなアプリケーションが考えられる。
【００３１】
−マイクロコンピュータとメモリと外部伝送路とを有するコンピュータ装置と、通信機器と、出力機器と、上記の光ディスク装置とを備えるコンピュータシステム。
−マイクロコンピュータとメモリと外部伝送路とを有する少なくとも１つのコンピュータ装置と、コンピュータ装置を通信手段を介して接続させる通信器と、入出力機器と、少なくとも一つの上記の光ディスク装置とを備えるコンピュータネットワークシステム。
−動力発生手段と、動力伝達手段と、上記の光ディスク装置とを備えた自動車、船舶、航空機等の輸送手段。
−画像形成装置と、画像読み取り装置と、マイクロコンピュータと、メモリと、外部伝送路とを備え、上記の光ディスク装置が搭載された画像複合装置。
−投影スクリーンと、上記の光ディスク装置と、光ディスク装置で再生された信号から映像音響信号を生成する制御手段と、映像音響信号に基いて映像をスクリーンに投影する投影手段と、映像音響信号に基いて音声を出力する音声出力手段とを備えたシネマシステム。なお、シネマシステムは２つ以上の上記の光ディスク装置を備えても良い。その際、制御手段は、再生中の光ディスク装置において異体が検出されると、一方の再生中の光ディスク装置による再生を停止し、他方の光ディスク装置による再生を開始させるように制御する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面を参照し、本発明に係る異体検出装置及びそれを利用した種々の装置の好ましい実施形態について説明する。
【００３３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明による異体検出装置の第１の構成例を示すブロック構成図である。異体検出装置は光検出信号生成部１と、異体検出信号生成部２ａと、異体判別信号生成部３と、被検査物体４を水平方向に移動させる第二の駆動手段１０とから構成されている。
【００３４】
光検出信号生成部１は、被検査物体４の表面からの反射光を検出して光検出信号ＨＦを生成する部分であり、光源５と、ビームスプリッター６と、対物レンズなどの集光手段７と、光検出器８と、集光手段７の焦点位置を移動させる第一の駆動手段９とから構成されている。
【００３５】
光源５としては、白熱電球・ハロゲンランプ・半導体レーザ・ガスレーザなど通常よく知られたものであればいずれでも適用できる。中でも、レーザ光源などの可干渉性の光源は、異体を高精度に検出できる点で好ましい。
【００３６】
光検出器８は、図２に示すように、受けた光の量を電流に変換する光電変換素子２１と電流を電圧に変換するＩ−Ｖ変換器２２とから構成されている。光電変換素子２１としては、フォトダイオード、ＣＣＤなど通常よく知られたものであればいずれでも適用できる。以上のように構成された光検出信号生成部１の動作について以下に述べる。
【００３７】
まず、光源からの放射光が被検査物体４の表面に集光するように、第一の駆動手段９を駆動させて集光手段７を移動させる。この状態で、光源５から放射された光は、ビームスプリッター６で反射され集光手段７で被検査物体４の表面に集光される。被検査物体４面からの反射光は、ビームスプリッター６を透過して光検出器８に受光され、受光量に応じた電圧に変換される。そして、光検出器８から光検出信号ＨＦとして出力される。
【００３８】
ここで、被検査物体４の表面に集光させる光スポット１１の径および形状は、被検査物体の種類や検出すべき異体の種類、大きさなど目的に応じて光学系を適宜選択して用いる。
【００３９】
光スポット径としては、φ１μｍ〜φ５ｍｍの範囲が好ましいが、必ずしもこの範囲に限定されるものではなく、異体の大きさや目的に応じて適宜選択して用い得ることは勿論である。光スポット径を変化させるには、１）対物レンズの焦点位置を移動させる、２）所望の光スポット径が得られる光学系に交換する、など通常の手段によって容易になし得る。特に、光源５としてレーザ光源を用いる場合は、被検査物体４の表面を対物レンズの略焦点距離に位置するよう配置すると、簡単な光学構成で異体の周縁境界を検出できる点で好ましい。特に後で述べる光ディスク装置では、このようにすることにより、光学系がそのまま使用できるという優れた利点が生ずる。
【００４０】
光スポット形状は、円形、楕円、矩形など目的に応じて変えられるようにすることが好ましい。光スポット形状を変えるには、所望の形状に打ち抜いたマスクを光学路に挿入する、あるいは蒲鉾型レンズを用いるなどの手段によってなし得る。  異体検出信号生成部２ａは光検出器８から出力された光検出信号ＨＦをＴ時間遅延させた遅延信号ＨＦ１を生成する遅延回路１２と、光検出信号ＨＦと遅延信号ＨＦ１とを減算して差信号Ｃを生成する減算器１３とから構成されている。この減算器１３の利得をｎとする。ｎは１以上でも良く１以下でも良く、回路設計に適した値にする事が望ましい。
【００４１】
異体判別信号生成部３は、減算器１３から出力された差信号Ｃから異体を判別する部分であり、比較器１４ａおよび１４ｂとＲＳフリップフロップ回路１５とから構成されている。
【００４２】
比較器１４ａおよび１４ｂには、それぞれ基準電圧発生器１６ａおよび１６ｂが接続されている。基準電圧発生器１５ａおよび１５ｂが発生する基準電圧Ｖｒｆ１、Ｖｒｆ２は互いに極性が反対で、絶対値が略同程度になるように設定されている。尚、基準電圧値を測定毎に設定することが異体の検出精度が高くなるので好ましい。
【００４３】
以上のように構成された異体判別信号生成部３の動作について以下に述べる。
異体検出信号生成部２ａからの差信号Ｃが比較器１４ａおよび１４ｂに入力されると、差信号Ｃの電圧と、基準電圧発生器１６ａおよび１６ｂからの各々の基準電圧Ｖｒｆ１およびＶｒｆ２との大小が比較される。ここで、基準電圧Ｖｒｆ１＜０、基準電圧Ｖｒｆ２＞０とすると、異体の周縁境界部（異体の始端部と終端部）では（基準電圧Ｖｒｆ１−差信号Ｃの電圧）＜０もしくは（基準電圧Ｖｒｆ２−差信号Ｃの電圧）＞０となり、比較器１４ａおよび１４ｂからはそれぞれ“１”のデジタル信号が出力される。また、異体の周縁境界部以外は、基準電圧Ｖｒｆ１＜差信号Ｃの電圧＜基準電圧Ｖｒｆ２となり、比較器１４ａおよび１４ｂからは“０”のデジタル信号が出力される。したがって、比較器１４ａおよび１４ｂからの出力信号を検出することによって、異体の有無を判別することができる。尚、この出力信号をＲＳフリップフロップ回路１４に入力すると、異体周縁の始端部から終端部までの間が“１”のデジタル信号に変換されるため、異体の領域判別が容易になる点で好ましい。
【００４４】
つぎに、被検査物体４に照射する光スポット１１の走査方法について説明する。
【００４５】
図３は、被検査物体４が特に矩形の場合に適した走査方法である。被検査物体４と、光信号生成部１との相対的な位置を第二の駆動手段１０によってＸ方向およびＹ方向に平行移動させて、光スポット１１を破線で示した方向に走査させる。尚、光源としてレーザ光源を用いる場合は、被検査物体４をＹ方向に移動させながらポリゴンミラーでレーザ光をＸ方向に走査させる方法でもよい。
【００４６】
図４は、被検査物体４が光ディスクのように円形の場合に特に適した走査方法を説明する。被検査物体４を回転させながら、光スポット１１を被検査物体４の中心線Ｌ（図中の「Ｏ」は被検査物体の中心点を示す）に沿って矢印方向に移動させ、光スポット１１の軌跡が螺旋を描くように走査させる。
【００４７】
図５は、被検査物体４が円形の場合に適した走査方法の他の例を説明した図である。被検査物体４を回転させながら、光スポット１１を所望の振幅で振動させると同時に被検査物体４の中心線Ｌに沿って移動させ、振幅の中心軌跡Ｔoが螺旋を描くように走査させる。この方法は測定時間が短縮できる点で好ましい。
【００４８】
図６は、図３〜図５で説明した光スポット１１の走査ピッチＰと光スポット幅Ｗとの関係を示した要部拡大図である。走査ピッチＰより光スポットの幅Ｗを大きく（Ｐ＜Ｗ）して、光スポット１１の軌跡が一部重なるようにすると検査領域を漏れなく走査できる点で好ましい。光スポット１１が円形の場合は、走査ピッチＰを光スポット１１の直径ｄ以下にすることが同上の理由から好ましい。尚、異体の有無を簡便かつ簡略的に検出する場合は、光スポット１１の走査ピッチＰを光スポット幅Ｗより大きくしてもよい。
【００４９】
図１の異体検出装置による異体検出方法について図７および図８を基に説明する。
【００５０】
図８は、図７に示すように物体７１面より表面反射率の低い異体７２が付着しているものを被検査物体４として用いた場合に、光検出信号生成部１、異体検出信号生成部２ａ、異体判別信号生成部３のそれぞれから出力された異体７２近傍の信号を示した図である。
【００５１】
まず、光スポット１１を矢印の方向に走査しながら被検査物体４に照射し、被検査物体４からの反射光を光検出器８で受光する。すると、異体７２からの反射光量は物体７１面より少ないため、光検出器８からは、図８（ａ）に示すように、異体７２部分（周縁部Ｅ１から周縁部Ｅ２の間）の信号レベルが物体面７１の信号レベルより低い光検出信号ＨＦ波形が出力される。
【００５２】
光検出器８から出力された光検出信号ＨＦを遅延回路１２に入力すると、遅延回路１２からは、図８（ｂ）に示すように、光検出信号ＨＦが時間Ｔだけ遅延された遅延信号ＨＦ１波形が出力される。
【００５３】
つぎに、光検出器８から出力された光検出信号ＨＦと遅延回路１２から出力された遅延信号ＨＦ１を減算器１３に入力して、光検出信号ＨＦと遅延信号ＨＦ１とを減算（ＨＦ−ＨＦ１）する。すると、減算器１３からは、図８（ｃ）に示すような差信号Ｃの波形が出力される。すなわち、異体の周縁部Ｅ１ではＨＦ＜ＨＦ１となるため負パルス状の波形Ｇ１が、また周縁部Ｅ１と周縁部Ｅ２の間ではＨＦ＝ＨＦ１となるため０レベルの波形が、また異体の周縁部Ｅ２ではＨＦ＞ＨＦ１となるため正パルス状の波形Ｇ２が出力される。
【００５４】
つぎに、減算器１３から出力された差信号Ｃを比較器１４ａおよび１４ｂに入力して、基準電圧Ｖｒｆ１およびＶｒｆ２と差信号Ｃとの大小を比較する。基準電圧Ｖｒｆ１、Ｖｒｆ２の絶対値は、前記光検出信号ＨＦの異体付着部分である位置Ｅ１から位置Ｅ２のレベル低下分を△ＨＦとすると、ｎ・△ＨＦの３０％〜７０％程度にする事が異体を誤まりなく検出できる事が実験によって判明した。よって、前記絶対値をｎ・△ＨＦの３０％〜７０％に確定する事が好ましい。更に各種の汚れ、埃・油膜・指紋を付着させる、あるいは、傷、欠陥を設けた被検査物体を用いた実験結果として基準電圧Ｖｒｆ１、Ｖｒｆ２の絶対値はｎ・△ＨＦの５０％が最も安定した異体検出が行えることが判明した。よって、前記絶対値をｎ・△ＨＦの約５０％程度にする事が最も好ましい。比較器１４ａからは、差信号Ｃの電圧が基準電圧Ｖｒｆ１より低い場合は“１”、高い場合は“０”のデジタル信号が出力される。よって、比較器１４ａからは、図８（ｄ）に示すように、周縁部Ｅ１のみが“１”それ以外は“０”の信号波形Ｇ１が出力される。また、比較器１４ｂからは、図８（ｅ）に示すように、差信号Ｃの電圧が基準電圧Ｖｒｆ２より高い場合は“１”、低い場合は“０”のデジタル信号が出力される。よって比較器１４ｂからは図８（ｅ）に示すように周縁部Ｅ２のみが“１”それ以外は“０”の信号波形Ｇ２が出力される。ここで、信号Ｇ１およびＧ２は異体周縁の始端および終端を示す信号である。したがって、信号Ｇ１およびＧ２を検出することによって、信号Ｇ１−Ｇ２間に異体が存在していることが判る。上述したように、上述した工程を行うことによって異体を検出することができる。しかし、異体の位置や大きさを判別する際、異体が有る部分は“１”、異体が無い部分は“０”のデジタル信号に変換した方が、デジタル信号処理の取り扱いが便利になり好ましい。そこで、信号Ｇ１とＧ２をＲＳフリップフロップ回路１５に入力し、図８（ｆ）に示すように周縁部Ｅ１とＥ２の間が“１”に変換された信号Ｈを生成する。
【００５５】
以上説明したように本実施形態の異体検出装置によれば、異体付着によるＨＦ信号のレベル低下分△ＨＦに対し、−ｎ・△ＨＦと＋ｎ・△ＨＦが差信号Ｃとして生成される。この差信号Ｃは前記したバイアスレベル（ＨＦ０−△ＨＦ）が減算器によって除去されるため反射率が小さな異体や光を透過する異体の検出精度が高くなり、検出可能な異体の適用範囲が広がる効果が得られる。また、光検出部における受光量の変動に対してマージンが大きくなるため通常の測定環境下でも異体を正確に検出できる効果が得られる。また、異体検出装置を光ディスク装置へ応用することにより、光ディスク装置および光ディスク装置搭載システムの異体に対する信頼性が高くなり、波長の短いレーザ光を用いた高密度情報の記録再生が可能になる。なお、これらの効果は以下の実施形態で説明する異体検出装置でも同様に得られる。
【００５６】
（第２の実施形態）
図９は、本発明による異体検出装置の第２の構成例を示すブロック構成図である。光検出信号生成部１と、異体検出信号生成部２ｂと、異体判別信号生成部３と、被検査物体４を水平方向に移動させる第二の駆動手段１０とから構成されている。光検出信号生成部１および異体判別信号生成部３の構成、動作は図１で示したものと同じである。
【００５７】
異体検出信号生成部２ｂは、光検出器８から出力された光検出信号ＨＦを遅延させる第一の遅延回路３２および第二の遅延回路３３と減算器１３とから構成されている。減算器１３は、遅延回路３２から出力された遅延信号ＨＦ２と遅延回路３３から出力された遅延信号ＨＦ３とを減算して、その差信号Ｄを生成するものである。
【００５８】
図９に示した異体検出装置による異体検出方法について図１０を基に説明する。
【００５９】
図１０は、図７で説明したものと同様の被検査物体４を用いた場合に、光検出信号生成部１、異体検出信号生成部２ｂ、異体判別信号生成部３のそれぞれから出力された異体７２近傍の信号を示した図である。
【００６０】
第１の実施形態で説明したものと同様の方法により、被検査物体４からの反射光を光検出器８で受光する。光検出器８からは図１０（ａ）に示す光検出信号ＨＦが出力される。
【００６１】
光検出器８から出力された光検出信号ＨＦをそれぞれ遅延回路３２および遅延回路３３に入力する。すると、遅延回路３２からは、図１０（ｂ）に示すように、光検出信号ＨＦが時間Ｔ1だけ遅延された遅延信号ＨＦ２が出力される。また、遅延回路３３からは、図１０（ｃ）に示すように、光検出信号ＨＦが時間Ｔ2だけ遅延された遅延信号ＨＦ３出力される。
【００６２】
つぎに、遅延信号ＨＦ２と遅延信号ＨＦ３とを減算器１３に入力して、遅延信号ＨＦ２と遅延信号ＨＦ３とを減算する。すると、減算器１３からは、図１０（ｄ）に示したような差信号波形Ｄが出力される。すなわち、異体の周縁部Ｅ１では、ＨＦ２＜ＨＦ３となり、負パルス状の波形が出力される。また、周縁部Ｅ１と周縁部Ｅ２の間では、ＨＦ２＝ＨＦ３となり、０レベルの波形が出力される。また異体の周縁部Ｅ２では、ＨＦ２＞ＨＦ３となり、正パルス状の波形が出力される。
【００６３】
つぎに、減算器１３から出力された差信号を比較器１４ａおよび１４ｂに入力する。すると、比較器１４ａからは、図１０（ｅ）に示すように、周縁部Ｅ１のみが“１”それ以外は“０”の信号波形Ｇ１が出力される。また、比較器１４ｂからは、図１０（ｆ）に示すように、周縁部Ｅ２のみが“１”それ以外は“０”の信号波形Ｇ２が出力される。したがって、信号波形Ｇ１およびＧ２を検出することによって、Ｇ１−Ｇ２間に異体が存在していることが判る。
【００６４】
上記工程を行うことによって異体を検出することができるが、信号Ｇ１およびＧ２をＲＳフリップフロップ回路１５に入力し、図１０（ｇ）に示したように周縁部Ｅ１−Ｅ２間が“１”に変換された信号波形Ｈを生成する。これにより、異体の領域判別がより容易になる。
【００６５】
この第２の構成例はデジタル信号処理に適しており、近年、各種装置のデジタル化が進行している中、電子部品の削減により低コスト化や小型化が実現できるという優れた効果がある。
【００６６】
（第３の実施形態）
図１１は、本発明による異体検出装置の第３の構成例を示すブロック構成図である。異体検出装置は、光検出信号生成部１と、異体検出信号生成部２ｃと、異体判別信号生成部３とから構成されている。光検出信号生成部１および異体判別信号生成部３の構成、動作は図１で示したものと同じである。
【００６７】
異体検出信号生成部２ｃは、光検出器８から出力された光検出信号ＨＦの不要帯域成分を除去して帯域通過信号を生成するバンドパスフィルタ３５から構成されている。バンドパスフィルタ３５は図１２に示すような所定の周波数帯域ｆtのみを通過させる帯域通過特性を有する。
【００６８】
異体判別信号生成部３は、バンドパスフィルタ３５の出力である帯域通過信号ＢＰを入力する点が第１の実施形態のものと異なるが、その後の基本的な動作は第１の実施の形態で説明したとおりである。
【００６９】
本実施形態の異体検出装置による異体検出方法について図１３を基に説明する。
【００７０】
図１３は、図７に示すように物体面７１より表面反射率の低い異体７２が付着したものを被検査物体４として用いた場合に、光検出信号生成部１、異体検出信号生成部２ｃ、異体判別信号生成部３のそれぞれから出力された信号を示した図である。
【００７１】
まず、光スポット１１を図７に示した矢印の方向に走査しながら被検査物体４に照射し、被検査物体４からの反射光を光検出器８で受光する。異体７２からの反射光量は物体面７１より少ないため、光検出器８からは、図１３（ａ）に示すように、異体７２部分（周縁部Ｅ１から周縁部Ｅ２の間）の信号レベルが物体７１面より低い光検出信号ＨＦ波形が出力される。
【００７２】
光検出器８から出力された光検出信号ＨＦを図１２に示すような周波数帯域特性を有する利得ｎのバンドパスフィルタ３５に入力する。バンドパスフィルタ３５において、光検出信号ＨＦの低周波成分および高周波成分すなわちノイズなどの不要帯域成分が除去され、図１３（ｂ）に示すように、周波数帯域ｆｔを通過した帯域通過信号ＢＰが出力される。なお、利得ｎは図１、図９に示した減算器の利得と同じ利得で良い。
【００７３】
つぎに、バンドパスフィルタ３５から出力された帯域通過信号ＢＰを比較器１４ａおよび１４ｂに入力して、基準電圧Ｖｒｆ１およびＶｒｆ２と帯域通過信号ＢＰとの大小を比較する。すると、比較器１４ａおよび１４ｂからは、帯域通過信号ＢＰ電圧の絶対値が基準電圧の絶対値より大きい場合は“１”、また小さい場合は“０”のデジタル信号が出力される。したがって、比較器１４ａからは、図１３（ｃ）に示すように、周縁部Ｅ１のみが“１”それ以外は“０”のデジタル信号波形Ｇ１が出力される。比較器１４ｂからは、図９（ｄ）に示すように、周縁部Ｅ２のみが“１”それ以外は“０”のデジタル信号波形Ｇ２が出力される。信号Ｇ１およびＧ２は異体周縁の始端および終端を示す信号である。したがって、信号Ｇ１とＧ２とを検出することによって、信号Ｇ１−Ｇ２間に異体が存在していることが判る。さらに、信号Ｇ１とＧ２をＲＳフリップフロップ回路１５に入力し、図１３（ｅ）に示すように、周縁部Ｅ１とＥ２の間が“１”に変換されたデジタル信号Ｈ波形を生成する。これにより、異体部分の判別がより容易となる。
【００７４】
この第３の構成例は、帯域通過フィルタを使用する事で、減算器が不要になるという優れた効果がある。また、高周波成分であるノイズの除去できるという優れた効果がある。
【００７５】
（第４の実施形態）
図１４は、本発明による異体検出装置の第４の構成例を示すブロック構成図である。光検出信号生成部１と、異体検出信号生成部２ｄと、異体判別信号生成部３とから構成されている。光検出信号生成部１及び異体判別信号生成部３の構成、動作は図１で示したものと同じである。
【００７６】
異体検出信号生成部２ｄは、光検出器８から出力された光検出信号ＨＦの低周波成分のみを通過させて低域信号ＬＰを生成するローパスフィルタ４１と、光検出信号ＨＦと低域信号ＬＰとを減算して差信号Ｃを生成する減算器１３とから構成されている。
【００７７】
図１４の異体検出装置による異体検出方法について図１５を基に説明する。
【００７８】
図１５は、図７に示すように、物体面７１より表面反射率の低い異体７２が付着したものを被検査物体４として用いた場合に、光検出信号生成部１、異体検出信号生成部２ｄ、異体判別信号生成部３のそれぞれから出力された信号を示した図である。
【００７９】
光スポット１１を図７に示した矢印の方向に走査しながら被検査物体４に照射し、被検査物体４からの反射光を光検出器８で受光する。すると、異体７２からの反射光量は物体面７１より少ないため、光検出器８からは、図１５（ａ）に示すように、異体７２部分（周縁部Ｅ１から周縁部Ｅ２の間）の信号レベルが物体面７１より低い光検出信号ＨＦが出力される。
【００８０】
光検出器８から出力された光検出信号ＨＦをローパスフィルタ４１に入力する。ローパスフィルタ４１からは、図１５（ｂ）に示すように、光検出信号ＨＦの低周波成分のみを通過させた低域信号ＬＰ波形が出力される。低域信号ＬＰは光検出信号ＨＦの高周波成分を除去しているため、ノイズも除去された信号となる。
【００８１】
光検出器８から出力された光検出信号ＨＦとローパスフィルタ４１から出力された低域信号ＬＰを減算器１３に入力して、光検出信号ＨＦと低域信号ＬＰとを減算（ＨＦ−ＬＰ）する。すると、減算器１３からは、図１５（ｃ）に示すような差信号Ｃが出力される。すなわち、異体７２の周縁部Ｅ１ではＨＦ＜ＬＰとなるため負パルス状の波形が、また周縁部Ｅ１と周縁部Ｅ２の間ではＨＦ＝ＬＰとなるため０レベルの波形が、また異体７２の周縁部Ｅ２ではＨＦ＞ＬＰとなるため正パルス状の波形が出力される。
【００８２】
つぎに、減算器１３から出力された差信号Ｃを比較器１４ａおよび１４ｂに入力して、基準電圧Ｖｒｆ１およびＶｒｆ２と差信号Ｃとの大小をそれぞれ比較する。比較器１４ａおよび１４ｂからは、差信号Ｃ電圧の絶対値が基準電圧Ｖｒｆ１およびＶｒｆ２の絶対値より大きい場合は“１”、小さい場合は“０”のデジタル信号が出力される。したがって、比較器１４ａからは、図１５（ｄ）に示すように、周縁部Ｅ１のみが“１”それ以外は“０”の信号Ｇ１が出力される。また、比較器１４Ｂからは、図１５（ｅ）に示すように、周縁部Ｅ２のみが“１”それ以外は“０”の信号Ｇ２が出力される。ここで、信号Ｇ１およびＧ２は異体周縁の始端および終端を示す信号である。したがって、信号Ｇ１とＧ２とを検出することによって、信号Ｇ１−Ｇ２間に異体が存在していることが判る。さらに、信号Ｇ１とＧ２をＲＳフリップフロップ回路１５に入力し、図１５（ｆ）に示すように、周縁部Ｅ１とＥ２の間が“１”に変換された信号Ｈを生成する。これにより、異体部分の判別がより容易となる。
【００８３】
この第４の構成例は低域通過フィルタを使用する事で、高周波成分であるノイズの除去もできるという優れた効果がある。また低域通過フィルタはフィルタ中で構成が最もシンプルであり、部品点数も少なく構成できるため、低コスト化、装置の小型化が図れるという優れた効果がある。
【００８４】
（第５の実施形態）
図１６は、本発明による異体検出装置の第５の構成例を示すブロック構成図である。光検出信号生成部１と、異体検出信号生成部２ｅと、異体判別信号生成部３とから構成されている。光検出信号生成部１および異体判別信号生成部３の構成は図１で説明したものと同じである。
【００８５】
異体検出信号生成部２ｅは、光検出器８から出力された光検出信号ＨＦに含まれる周波数成分のうちの第一の低周波成分を通過させて低域信号ＬＰ１を生成する第一のローパスフィルタ４２（遮断周波数ｆ３）と、第一のローパスフィルタ４２と異なる周波数特性を持ち、光検出信号ＨＦに含まれる周波数成分のうちの第二の低周波成分を通過させて低域信号ＬＰ２（遮断周波数ｆ４）を生成する第二のローパスフィルタ４３と、減算器１３とから構成されている。減算器１３は、第一のローパスフィルタ４２から出力された低域信号ＬＰ１と第二のローパスフィルタ４３から出力された低域信号ＬＰ２とを減算して、その差信号Ｃを生成するものである。なお、前記した遮断周波数、ｆ３、ｆ４はｆ３＞ｆ４である。
【００８６】
図１６に示した異体検出装置による異体検出方法について図１７を基に説明する。
【００８７】
図１７は、図７で説明したものと同様の被検査物体４を用いた場合に、光検出信号生成部１、異体検出信号生成部２ｅ、異体判別信号生成部３のそれぞれから出力された信号を示した図である。
【００８８】
第４の実施形態で説明したものと同様の方法により、被検査物体４からの反射光を光検出器８で受光する。光検出器８からは図１７（ａ）に示す光検出信号ＨＦが出力される。
【００８９】
光検出器８から出力された光検出信号ＨＦを第一及び第二のローパスフィルタ４２および４３にそれぞれ入力する。第一のローパスフィルタ４２からは、図１７（ｂ）に示すように、光検出信号ＨＦの第一の低周波成分のみを通過させた低域信号ＬＰ１が出力される。また、第二のローパスフィルタ４３からは、図１７（ｃ）に示すように、光検出信号ＨＦの第二の低周波成分のみを通過させた低域信号ＬＰ２が出力される。
【００９０】
低域信号ＬＰ１と低域信号ＬＰ２とを減算器１３に入力し、減算する。減算器１３からは、図１７（ｄ）に示した差信号Ｃが出力される。すなわち、異体７２の周縁部Ｅ１では、ＬＰ１＞ＬＰ２となり、負パルス状の波形が出力される。周縁部Ｅ１と周縁部Ｅ２の間では、ＬＰ１＝ＬＰ２となり、０レベルの波形が出力される。異体７２の周縁部Ｅ２では、ＬＰ１＜ＬＰ２となり、正パルス状の波形が出力される。
【００９１】
つぎに、減算器１３から出力された差信号Ｃを比較器１４ａおよび１４ｂに入力する。比較器１４ａからは、図１７（ｅ）に示すように、周縁部Ｅ１のみが“１”それ以外は“０”の信号Ｇ１が出力される。比較器１４ｂからは、図１７（ｆ）に示すように、周縁部Ｅ２のみが“１”それ以外は“０”の信号Ｇ２が出力される。さらに、信号Ｇ１およびＧ２をＲＳフリップフロップ回路１５に入力し、図１０（ｇ）に示すように、周縁部Ｅ１−Ｅ２間が“１”に変換された信号Ｉを生成する。これによって、異体７２の領域を容易に判別することができる。
【００９２】
（第６の実施形態）
図１８は、本発明による異体検出装置の第６の構成例のブロック構成図である。光検出信号生成部１と、異体検出信号生成部２ｆと、異体判別信号生成部３とから構成されている。光検出信号生成部１および異体判別信号生成部３の構成は図１で説明したものと同じである。
【００９３】
異体検出信号生成部２ｆは、光検出器８から出力された光検出信号ＨＦの第一の低周波成分のみを通過させて低域信号ＬＰ３を生成する第一のローパスフィルタ４２ｂと、第一のローパスフィルタ４２ｂから出力された低域信号ＬＰ３の第二の低周波成分のみを通過させて低域信号ＬＰ４を生成する第二のローパスフィルタ４３ｂと、減算器１３とから構成されている。尚、第一のローパスフィルタ４２ｂと第二のローパスフィルタ４３ｂの周波数特性は互いに異なるものを用いる。減算器１３は、第一のローパスフィルタ４２ｂから出力された低域信号ＬＰ３と第二のローパスフィルタ４３ｂから出力された低域信号ＬＰ４とを減算して、その差信号Ｃを生成するものである。
【００９４】
つぎに、図１８に示した異体検出装置による異体検出方法について図１９を基に説明する。
【００９５】
図１９は、図７で説明したものと同様の被検査物体４を用いた場合に、光検出信号生成部１、異体検出信号生成部２ｆ、異体判別信号生成部３のそれぞれから出力された信号を示した図である。
【００９６】
第１の実施形態で説明したものと同様の方法により、被検査物体４からの反射光を光検出器８で受光する。光検出器８からは図１９（ａ）に示す光検出信号ＨＦが出力される。
【００９７】
光検出器８から出力された光検出信号ＨＦは第一のローパスフィルタ４２ｂに入力される。第一のローパスフィルタ４２ｂからは、図１９（ｂ）に示すように、光検出信号ＨＦの第一の低周波成分のみを通過させた低域信号ＬＰ３が出力される。
【００９８】
第一のローパスフィルタ４２ｂから出力された低域信号ＬＰ３を第二のローパスフィルタ４３ｂに入力する。すると、第二のローパスフィルタ４３ｂからは、図１９（ｃ）に示すように、光検出信号ＨＦの第二の低周波成分のみを通過させた低域信号ＬＰ４が出力される。
【００９９】
低域信号ＬＰ３と低域信号ＬＰ４を減算器１３に入力し、減算する。減算器１３からは、図１９（ｄ）に示した差信号Ｃが出力される。すなわち、異体７２の周縁部Ｅ１では、ＬＰ３＜ＬＰ４となり、負パルス状の波形が出力される。また、周縁部Ｅ１と周縁部Ｅ２の間では、ＬＰ３＝ＬＰ４となり、０レベルの波形が出力される。また異体７２の周縁部Ｅ２では、ＬＰ３＞ＬＰ４となり、正パルス状の波形が出力される。
【０１００】
つぎに、減算器１３から出力された差信号Ｃを比較器１４ａおよび１４ｂに入力する。比較器１４ａからは、図１９（ｅ）に示すように、周縁部Ｅ１のみが“１”それ以外は“０”の信号Ｇ１が出力される。また、比較器１４ｂからは、図１９（ｆ）に示すように、周縁部Ｅ２のみが“１”それ以外は“０”の信号Ｇ２が出力される。したがって、信号Ｇ１とＧ２を検出することによって、Ｇ１−Ｇ２間に異体７２が存在していることが判る。さらに、信号Ｇ１とＧ２をＲＳフリップフロップ回路１５に入力し、図１９（ｇ）に示す、周縁部Ｅ１−Ｅ２間が“１”に変換された信号Ｈを生成する。この様な構成にすることにより、第１のローパスフィルタ４２ｂと第２のローパスフィルタ４３ｂにより、光検出信号ＨＦ中の高周波成分を除去でき、異体部分の判別がより容易となる。なお、図１８に示した第１のローパスフィルター４２ｂと第２のローパスフィルター４３ｂは、その周波数特性が同じでも異なっても良い。同一特性とし、デジタル信号処理により第１のローパスフィルタ４２ｂと第２のローパスフィルタ４３ｂとを重視する際には第１のローパスフィルタ４２ｂの出力信号ＬＰ３をメモリに蓄え、このメモリに蓄えた信号を再度第１のローパスフィルタ４２ｂに適して前記第２のローパスフィルタ４３ｂの出力信号と同等の信号であるＬＰ４を得ても良い。この様にすれば、フィルタが１個で済むという優れた効果がある。
【０１０１】
（第７の実施形態）
図２０は、本発明による異体検出装置の第７の構成例を示すブロック構成図である。光検出信号生成部１と、異体検出信号生成部２ｇと、異体判別信号生成部３とから構成されている。光検出信号生成部１および異体判別信号生成部３の構成、動作は図１で示したものと同じである。
【０１０２】
異体検出信号生成部２ｇは、光検出器８から出力された信号ＨＦの低周波成分を除去して高周波帯域通過信号ＨＰ（以下、ＨＰ信号と言う）を生成するハイパスフィルタ４５から構成されている。図２１にハイパスフィルタ４５の通過帯域特性を示す。
【０１０３】
図２０の異体検出装置による異体検出方法について図２２を基に説明する。
【０１０４】
図２２は、図７に示すように、物体面７１より表面反射率の低い異体７２が付着したものを被検査物体４として用いた場合に、光検出信号生成部１、高周波異体検出信号生成部２ｇ、異体判別信号生成部３のそれぞれから出力される信号を示した図である。
【０１０５】
光スポット１１を図７に示した矢印の方向に走査しながら被検査物体４に照射し、その反射光を光検出器８で受光する。異体７２からの反射光量は物体面７１からのものより少ないため、光検出器８からは、図２２（ａ）に示すように、異体７２部分（周縁部Ｅ１から周縁部Ｅ２の間）の信号レベルが、物体面７１からの信号レベルより低くなり、信号ＨＦが出力される。
【０１０６】
光検出器８から出力された信号ＨＦを図２１に示すような周波数帯域特性を有するハイパスフィルタ４５に入力する。すると、光検出信号ＨＦの低周波成分が除去され、ハイパスフィルタ４５からは、図２２（ｂ）に示すように、周波数帯域ｆｔを通過した信号ＨＰが出力される。
【０１０７】
つぎに、ハイパスフィルタ４５から出力された信号ＨＰを比較器１４ａおよび１４ｂに入力し、基準電圧Ｖｒｆ１およびＶｒｆ２と信号ＨＰとの大小を比較する。比較器１４ａからは、図２２（ｃ）に示すように、周縁部Ｅ１のみが“１”それ以外は“０”のデジタル信号Ｇ１が出力される。また、比較器１４ｂからは、図２２（ｄ）に示すように、周縁部Ｅ２のみが“１”それ以外は“０”のデジタル信号Ｇ２が出力される。したがって、信号Ｇ１と信号Ｇ２とを検出することによって、信号Ｇ１−Ｇ２間に異体が存在していることが判る。さらに、信号Ｇ１と信号Ｇ２をＲＳフリップフロップ回路１５に入力し、図２２（ｅ）に示すように、周縁部Ｅ１とＥ２の間が“１”に変換されたデジタル信号Ｈを生成する。これにより、異体部分の判別がより容易となる。この様に構成することにより、構成例１、２、４、５、６のブロック図である図１、２、４、６に示した減算器１３が不要になるという優れた効果がある。またハイパスフィルタはアナログ回路の場合、最も簡単な構成としてコンデンサと抵抗各１個のみで済むので、部品点数が少なくなり、低コスト化と小型化が図れるという優れた効果がある。
【０１０８】
（第８の実施形態）
図２３は、本発明による異体検出装置の第８の構成例を示したブロック構成図である。異体検出装置は光検出信号生成部１ｂと、異体検出信号生成部２ｈと、異体判別信号生成部３とから構成されている。
【０１０９】
光検出信号生成部１ｂは第１の実施形態の光検出信号生成部１と基本的に同様の構成を有するが、光検出器１０８ｂの構成が異なる。すなわち、本実施形態の光検出器１０８ｂは光電変換素子が２つの領域６３ａ、６３ｂに分割されたものを用いる。特に、被検査物体が光ディスクであるとき、光ディスク１００はその表面が対物レンズの略焦点位置にあるように配置され、かつ光ディスクの表面上におけるレーザ光の波面収差の標準偏差は好ましくはレーザ光の波長の０.０７倍以上になるように設定される。
【０１１０】
異体検出信号生成部２ｈは、光電素子６３ａと接続されているＩ−Ｖ変換器６４ａから出力された電圧Ｖaと、光電素子６３ｂと接続されているＩ−Ｖ変換器６４ｂから出力された電圧Ｖbとの差を演算して差信号（Ｖa−Ｖb）を生成する減算器１３から構成されている。
【０１１１】
異体判別信号生成部３は第１の実施形態のものと同様である。
【０１１２】
図２４（ａ）〜（ｄ）は、被検査物体が光ディスクの場合であって、表面反射率が光ディスク１００より低い異体７２が光ディスク表面に付着している場合における差信号波形および比較器１４ａ、１４ｂからの出力波形を示した図である。
【０１１３】
異体７２の縁端部Ｅ１から縁端部Ｅ２を光スポット１１で矢印方向に走査すると、演算器１３からは図２４（ａ）に示すような差電圧波形が出力される。縁端部Ｅ1では反射光量が急峻に変化するためＶa＞Ｖbとなってパルス状の波形が、またＥ１とＥ２の間ではＶa＝Ｖbになるため０レベルの波形が、また縁端部Ｅ２では縁端部Ｅ１と同様に反射光量が急峻に変化するためＶa＜Ｖbとなりパルス状の波形が出力される。
【０１１４】
この差電圧を比較器１４ａおよび１４ｂに入力すると、比較器１４ａからは図２４（ｂ）に示すように縁端部Ｅ1のみが“１”に、それ以外は“０”のデジタル信号波形Ｇ1が出力される。また比較器１４ｂからは図２４（ｃ）に示すように縁端部Ｅ２のみが“１”に、それ以外は“０”のデジタル信号波形Ｇ２が出力される。したがって、信号波形Ｇ１およびＧ２から異体の周縁境界を検出することができる。さらに、信号波形Ｇ１およびＧ２をフリップフロップ回路１５に入力し、図２４（ｄ）に示すように縁端部Ｅ１とＥ２の間が“１”のデジタル信号波形Ｈを生成する。なお、本構成例において、レーザ光の波面収差の標準偏差が波長の０.０７倍以下であると、図２４（ａ）に示した差信号（Ｖａ−Ｖｂ）のレベルが低くなり良好な検出が行えない恐れがある。よって、０.０７倍以上に設定されるのが好ましい。光スポット１１と光検出器１０８ｂは図２４（ｅ）に示す様に光ディスクのトラック長手方向に対し、光電変換素子６３ａ、６３ｂが分割されて配列されている。そして、光ディスク１００の表面からの反射光の像が光電変換素子６３ｂ、６３ａの順に受光されているように配置されている。
【０１１５】
以上の実施形態で説明した本発明による異体検出装置は例えば以下のものに適用することができる。
【０１１６】
−電子画像デバイスや半導体集積回路などの製造工程で用いる異体検査装置。
−ＣＤ（コンパクトディスク）、ＬＤ（レーザーディスク）、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）、光相変化記録媒体、色素記録媒体、光磁気記録媒体などの記録媒体に情報の記録、再生を行なう光ディスク装置。
−コンピュータ、コンピュータシステム、コンピュータネットワークシステム、ＭＦＰ（マルチファンクッションプロダクト）などの光ディスク装置搭載システム。
−自動車、電車、飛行機・船舶などに搭載される光ディスク装置。
【０１１７】
中でも、光ディスク装置および光ディスク装置搭載システムに適用すると、以下の点で特に有用である。
１）情報記録密度の高い光ディスクの使用が可能になる。
２）光ディスク表面に付着した異体による記録再生の誤りや、トラッキングミスなどのトラブルを未然に回避することができる。
３）異体を検出して警告を発したり、クリーニング手段で異体を除去することが可能になり、記録再生の信頼性が向上する。
【０１１８】
そこで、以下に本発明による異体検出装置を組み込んだ光ディスク装置およびその光ディスク装置の適用例について説明する。
【０１１９】
（第９の実施形態）
図２５は、本発明による光ディスク装置の構成例を示したブロック図である。
【０１２０】
光ディスク装置は、情報記録層１００ａと透明層（光透過層）１００ｂを有する光ディスク１００に対してデータの記録もしくは再生を行なう装置であり、光ディスク駆動部１０１と、光ヘッド部１０２と、異体検出処理部２００とから構成されている。
【０１２１】
光ディスク駆動部１０１は、光ディスク１００を回転駆動させる機構部であって、ターンテーブル・スピンドルモータ（図示せず）等を含む。情報記録層１００ａはトラッキング用の案内溝（ガイドグルーブ）とその間に位置するランド部にスパッタ法や真空蒸着法、スピンコート法等で記録材料を成膜させている。
【０１２２】
光ヘッド部１０２は、レーザ光を放射するレーザ光源１０６と、光学系と、フォーカスアクチュエータ１１２と、トラッキングアクチュエータ１１３と、光検出器１１５とから構成されている。なお、光ディスク上の異体を検出する光源としては、レーザ光源１０６以外に、白熱電球、ハロゲンランプ等が利用できる。レーザ光源の場合は、小型化、低電力化等の面で半導体レーザの使用が好ましい。
【０１２３】
光学系は、コリメートレンズ１０７、ビームスプリッタ１０８、反射ミラー１０９、対物レンズ１１０、及び検出レンズ１１１から構成される。
【０１２４】
フォーカスアクチュエータ１１２は、対物レンズ１１０を光ディスク１００表面に対して垂直方向に移動させて対物レンズ１１０の焦点位置を変更する。
【０１２５】
トラッキングアクチュエータ１１３は、対物レンズ１１０を光ディスク１００のトラック長手方向に対して垂直に移動させてレーザ光１０５の照射位置を変更する。
【０１２６】
光検出器１１５は前述の実施形態の検出器８又は８ｂと同様の構成を有する。
【０１２７】
光ヘッド部１０２の動作について説明する。フォーカスアクチュエータ１１２で対物レンズ１１０を移動させてレーザ光を所望の大きさに集光させた光スポット１１を光ディスク１００の表面に照射する。光ディスク１００の表面で反射したレーザ光は対物レンズ１１０、反射ミラー１０９、ビームスプリッタ１０８、検出レンズ１１１を経て光検出器１１５で受光され、光検出器１１５から信号ＨＦが出力される。
【０１２８】
光スポット１１の径、形状、光ディスク１００に照射する光スポット１１の走査方法については第１の実施形態で説明したとおりである。なお、光ディスク１００の透明層１００ｂ内部に存在する気泡や異物などの異体を検出する場合は、光スポット１１を保護層１００ｂ内に形成することによって実現できる。
【０１２９】
異体検出処理部２００は、光検出器１１５から出力された信号ＨＦから異体を検出する異体検出信号生成部２０１と、異体検出信号生成部２０１から出力された異体検出信号から異体の付着している位置および領域を判別する異体判別信号生成部２０３と、異体判別信号生成部２０３からの出力信号（以下「異体判別信号」という。）に基き異体の存在を認識した場合の所定の処理を制御する制御部２０５と、制御部２０５からの制御信号に基づいて異体検出時の所定処理を実行する処理実行部２０７とから構成されている。
【０１３０】
異体検出信号生成部２０１及び異体判別信号生成部２０３は、第１ないし第８の実施形態で説明した異体検出装置における異体検出信号生成部２ａ〜２ｈ及び異体判別信号生成部３とそれぞれ同様の構成を有し、同様の動作を行なう。
【０１３１】
制御部２０５は異体判別信号生成部２０３からの判別信号に基いて処理実行部２０７を動作させるための制御情報を出力する。
【０１３２】
処理実行部２０７は例えば、異体検出時に異体の存在をオペレータに知らせるための報知手段を含む。報知手段には、警告音や音声を発するスピーカ、ブザー等の音声出力手段、警告灯、警告画像を表示する表示手段、及び、振動や温度等の人が知覚できる情報（刺激）を介して異体の存在を報知するその他の手段が考えられる。
【０１３３】
また、処理実行部２０７には、異体が検出されたときに、光ディスクの記録、再生動作を自動的に停止させる装置や、光ディスクの記録又は再生動作を、再生中の光ディスク装置とは別の光ディスク装置に自動的に切換える装置が含まれる。その他に、処理実行部２０７には、異体検出時に、異体が付着している部分のみを除外して記録又は再生を行なうように記録、再生動作を制御する装置や、光ディスクをディスク駆動機構部から自動的に抜出する装置や、光ディスクの表面全面もしくは異体付着部のみをクリーニングするクリーニング機構のような異体に対して処置する手段も含まれる。光ディスク装置およびそのシステムの目的に応じてこれらの中から一つもしくは複数の手段を適宜選択して処理実行部２０７に組み込む。
【０１３４】
本発明による異体判別信号生成部２０３は、光ディスクの部分的な記録、再生、クリーニングなど異体の付着している位置および領域を特定する手段として極めて有効であるが、光ディスク装置およびそのシステムの目的によっては、部分的な記録、再生動作およびクリーニング動作を必要としない場合もある。そのような場合は、異体判別信号生成部２０３は必ずしも必要ではなく、異体検出信号生成部２０１から出力された異体検出信号を制御部２０５に直接入力しても良い。
【０１３５】
上述の光ディスク装置は、後述するように、コンピュータ、コンピュータシステム、コンピュータネットワークシステム、ＭＦＰ（マルチファンクッションプロダクト）などの光ディスク装置を搭載したシステム、さらには自動車、電車、飛行機、船舶などに搭載する光ディスク装置に適用することができる。
【０１３６】
（第１０の実施形態）
図２６は本発明による光ディスク装置のさらに詳細な構成を示すブロック図である。図２６に示すように、光ディスク装置は、光ヘッド部１０２、フォーカス駆動制御回路１２０、入出力制御回路１２１、演算制御回路１２２、信号処理回路１２５、異体検出回路１５０、処理実行部１３６等の構成要素を含んでいる。また、光ディスク装置において、信号処理回路１２５、入出力制御回路１２１、異体検出回路１５０のそれぞれは端子１３１ａ〜１３１ｃを介して外部伝送路１３２ａ〜１３２ｃと接続される。
【０１３７】
図２７（ａ）は光ディスク装置に含まれる光ヘッド部１０２の詳細な構成を示した図である。光ヘッド部１０２は記録再生及び異体検出のための光ビームの生成を行なう。レーザ光源１０６には、記録再生に用いる波長は約２００ｎｍ〜８００ｎｍの半導体レーザを用いる。対物レンズ１１０の屈折率および開口率は、光ディスク１００の種類および構成によって適宜選択する。例えば、光ディスク１００が下記の仕様を有する相変化記録媒体の場合、屈折率ｎが１．３〜３．０、開口率ＮＡが０．４５〜０．９５の対物レンズを用いる。
【０１３８】
＜相変化記録媒体の構成＞
図２７（ｂ）に、情報記録層１００ａの拡大図を記する。情報記録層１００ａは誘電体層１００ａ１と１００ａ３を有する。誘電体層１００ａ１と１００ａ３に使用される材料としては、ＺｎＳ、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ等が用いられる。情報記録層１００ａはさらに誘電体層１００ａ１と誘電体層１００ａ３間に相変化材料を使用した記録層１００ａ２を有する。記録層１００ａ２の材料としては、例えば、Ｇｅ−Ｔｅ−ＳｂやＩｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ等が用いられる。この記録層１００ａ２の層の厚さをｔ４とする。
【０１３９】
透明層、記録層の厚さの範囲は以下のとおりである。
透明層１００ｂの厚さ    ｔ１：０.０１μｍ〜１２００μｍ
記録層１００ａ２の厚さ  ｔ４：λ／（４０×ｎ）〜λ／（４×ｎ'）
（但し、λは半導体レーザの波長、ｎ'は記録層１００ａ２の屈折率）光ディスクの厚さｔ３：０.０５ｍｍ〜２.４ｍｍ
尚、対物レンズ１１０は、光スポットが光ディスク１００の情報記録層１００ａ上で焦点を結ぶ時に、収差が最も小さくなるよう設計されている。
【０１４０】
図２６に戻り、フォーカス駆動制御回路１２０は、光ヘッド１０２からのフォーカス信号Ｆ０に基づいて対物レンズ１１０が情報記録層１００ａ上に合焦点するように制御する。また、トラッキング制御回路１２０ａは光ヘッド１０２からのトラッキング信号Ｔｒに基づいて、光スポットが光ディスク１００の情報トラック（図示せず）に追従するトラッキング制御を行なうものである。光ヘッド移動機構１１４は、光ヘッド１０２を光ディスク１００の半径方向に移動させるものである。
【０１４１】
再生動作時には、光ヘッド部１０２を通じて光ディスク１００から読み出された再生信号は信号処理回路１２５で映像、音声信号等に変換された後、更にＤ／Ａ変換等の処理がなされ、外部伝送路１３２ａを介して外部に出力される。また、記録動作時には、外部伝送路１３２ａを介して入力された映像、音声情報が信号処理回路１２５でＡ／Ｄ変換等の処理がなされ、光ヘッド部１０２を通じて光ディスク１００に記録される。これらの記録又は再生動作は演算制御回路１２２により制御される。これらの動作は、従来の光ディスク装置と同様なものである。よって、これ以上の詳細な説明は省く。
【０１４２】
異体検出回路１５０は図２５で示した異体検出信号生成部２０１と異体判別信号生成部２０３に対応する。演算制御回路１２２は図２５で示した制御部２０５の機能を含む。処理実行部１３６は異体検出時に所定の処理を実行し、報知部１３６ａ、クリーニング機構１３６ｂ、及びディスク脱着機構１３６ｃを含み、図２５で示した処理実行部２０７に対応する。
【０１４３】
図２６において、光ディスク表面上の異体検出を行なう際は、演算制御回路１２２から制御信号Ｓ２とＳ３が出力される。制御信号Ｓ２はトラッキング駆動制御回路１２０ａに入力される。トラッキング駆動制御回路１２０ａは制御信号Ｓ２に基づき、前記したトラッキング制御の動作を停止して対物レンズ１１０が光ディスク１００の情報トラックへの追従を停止する。この停止した状態では、トラッキングアクチュエータの動きは停止して図４のような状態になる。また、制御信号Ｓ２によりトラッキングアクチュエータを振動させ、図５のように光ディスク１１０の半径方向に光スポット１１を所望の振幅で振動させても良い。このトラッキングアクチュエータの動きを停止させるか、振動させるかは目的に応じて使い分ける。
【０１４４】
制御信号Ｓ３はフォーカス駆動回路１２０に入力される。フォーカス駆動回路１２０は制御信号Ｓ３に基づき、光スポット１１が光ディスク１００の表面上に合焦点するように、焦点位置を切り換える。更に、光ヘッド移動機構は図４、図５のように、光スポット１１が光ディスク１００の表面を、その軌跡が螺旋を描くように所定速度で光ヘッドを移動させる。このとき、スピンドルモータ１１６は光ディスク１１を回転させている。このときのスピンドルモータの回転数は光ディスク１１０の表面上に合焦点した光スポット１１と光ディスクとの相対速度が１ｍ／ｓ〜１００ｍ／ｓの範囲になるように設定する。通常は、光ディスク１１０への記録あるいは、光ディスク１１０からの再生を行なう前に異体検出を行なう。
【０１４５】
図２８は図２７（ａ）中の光スポット１１の光線を光線追跡法で表したものである。光ディスク１１０の表面に合焦点した場合、球面収差が発生し、外側の光線である遠軸光はディスク表面の手前で合焦点し、内側の光線である近軸光はディスク内で合焦点する。すなわち、上記球面収差の発生により光スポットは記録や再生を行なう時の合焦点位置である情報記録層１００ａに合焦点した場合よりもディスク表面上に合焦点したときの方がスポット径が大きくなる。また前記球面収差の発生により、ディスク表面上に合焦点した時は、レーザ光の波面が一致せず、この事が異体検出に適する事になる。
【０１４６】
次に、本光ディスク装置の光ディスク１００表面に付着した異体の検出動作についてハンドパスフィルタを用いた実施形態を説明する。
【０１４７】
光ディスク１００表面からの光検出信号ＨＦは異体検出回路１５０に入力され、異体の有無が判別される。このとき、異体検出回路１５０が図１１に示したバンドパスフィルタを用いて異体検出信号を生成する場合、バンドパスフィルタの通過周波数帯域を１０Ｈｚから１００ＫＨｚにするのが好ましく、また、図２０に示したハイパスフィルタを用いて異体検出信号を生成する場合、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を０．１ＭＨｚから１００ＭＨｚの範囲にするのが好ましい。そのような設定により１μｍ以上の異体を検出できる。
【０１４８】
異体検出回路１５０から出力された異体判別信号は演算制御回路１２２に入力される。演算制御回路１２２は、異体が検出された場合、異体検出時の所定の処理を行なうよう処理実行部１３６に制御信号を出力する。
【０１４９】
例えば、演算制御回路１２２は報知部１３６ａに対し映像または音声等による警告のための制御信号を出力し、報知部１３６ａは制御信号を受けて映像、音声等を出力する。または、演算制御回路１２２はクリーニング機構１３６ｂに対し制御信号を出力し、異体をディスク表面から除去するためのクリーニング動作を指示する。または、演算制御回路１２２は脱着機構１３６ｃに対し制御信号を出力し、光ディスクの取りだしを指示する。その他、演算制御回路１２２は信号処理回路１２５に対して、記録または再生動作の停止を指示する制御信号や、光ディスク上の異体が検出された領域を除いた部分に対して記録または再生動作を行なうよう指示する制御信号を出力してもよい。なお、以上の処理は必要に応じて設定される。
【０１５０】
尚、光ディスク１００の異体検出は、光ディスク装置の電源を入れたとき、もしくは光ディスク１００を光ディスク装置に挿入したとき、すなわち、記録動作又は再生動作の実行前に行われる。また、光ディスク１００の記録手段もしくは再生手段の駆動待機時に、すなわち、記録動作又は再生動作の待機時に、異体検出回路１５０を駆動させることは、異体に対する装置の信頼性が向上する点で好ましい。
【０１５１】
本装置を用いて光ディスク表面上の異体検出実験を行ったところ、光ディスク表面との反射率の差が１０％以下の異体や光を透過する指紋などの異体を検出することができた。また、−１５℃〜８５℃の環境下でも温度に依存することなく異体を検出することができた。
【０１５２】
尚、光スポットを光ディスク表面に集光させることに代えて、光ディスクの情報記録層へ光スポットを集光することも可能である。このとき、光ディスク表面ではデフォーカスした状態であるので、前記光ビームはより大きく広がり、広い範囲に渡って異体を検出することができる。
【０１５３】
（第１１の実施形態）
図２９は、本発明による光ディスク装置を搭載したコンピュータシステムの一構成例を示すブロック図である。本システムはコンピュータ３０１と周辺機器３０９ａ、３０９ｂ、３１０、…から構成される。
【０１５４】
コンピュータ３０１は、光ディスク装置３０２と、ＣＰＵ３０３と、ハードディスク装置３０４と、メモリ３０５と、チップセット３０６と、通信器３０７と、入出力無線器３０８と、外部伝送路３２０、３２１にそれぞれ接続される接続端子３１４、３１５等を含む。
【０１５５】
周辺機器には、キーボード、マウス、ペン、スキャナなどの入力機器３０９ａ、３０９ｂと、液晶ディスプレイなどの表示装置３１０と、プリンタ３１１と、スピーカ３１２と、入出力無線器３０８と接続されたアンテナ３１３とが含まれる。
【０１５６】
光ディスク装置３０２は、第９及び第１０の実施形態で説明した光ディスク装置と同様の構成、機能を有する。よって、光ディスク装置３０２は光ディスク表面に付着した異体の検出を行ない、異体検出時に、光ディスクのクリーニング、記録／再生動作の停止等が可能である。このため、本実施形態のコンピュータは、光ディスクに対して高密度情報の記録、再生が可能になり、また、記録、再生動作における信頼性が向上する。つまり、コンピュータシステム全体の信頼性が高まるという優れた効果がある。
【０１５７】
（第１２の実施形態）
図３０は、本発明による光ディスク装置を搭載したコンピュータで構成されるネットワークシステムの構成例を示す図である。
【０１５８】
本ネットワークシスムは、無線もしくは有線の通信媒体を介して互いに接続されたサーバ４４１と複数のコンピュータ４４２ａ〜４４２ｄとから構成される。
【０１５９】
各々のコンピュータ４４２ａ〜４４２ｄの内少なくとも１台は、第１１の実施形態で説明した、光ディスク装置を搭載したコンピュータと同様の構成を有している。図３０の例では、１台のサーバに対して複数の光ディスク装置搭載コンピュータが接続されているが、サーバの台数は複数であってもよい。また、光ディスク装置搭載コンピュータは、少なくとも１台がネットワークに接続されていればよい。またサーバ４４１に第１１の実施形態で説明した光ディスク装置を搭載しても良い。この様な構成とする事により、高い信頼性が求められるネットワークシステム信頼性が高まるという優れた効果がある。
【０１６０】
（第１３の実施形態）
図３１は、本発明による光ディスク装置を搭載した自動車の構成例を示すブロック図である。本自動車は、ダッシュボードやトランクルームなどの車両本体に組み込まれた光ディスク装置５１０、５１１を備える。光ディスク装置５１０、５１１のうち少なくとも１台は第９及び第１０の実施形態の光ディスク装置と同様の構成を有する。
【０１６１】
光ディスク装置５１０としては、映像、ゲーム、地図などの種々の情報を記録した光ディスクを再生、または、それらの情報を光ディスクに対して記録するものである。なお、その用途は限定されない。
【０１６２】
本自動車は、カーナビゲーションシステムを有する。カーナビゲーションシステムは、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）５１３と、光ディスク装置５１０、５１１と、光ディスク装置５１０、５１１からの映像信号を表示する表示装置１５４とで構成される。
【０１６３】
本カーナビゲーションシステムを搭載した自動車によれば、光ディスク表面の異体を精度よく検出することができ、異体によるトラブルの発生を防止でき、システムの信頼性を向上できる。
【０１６４】
また、本自動車はカメラ５１５、５１６を車両の前後に搭載しており、それらのカメラ５１５、５１６で撮影された画像を光ディスク装置５１０、５１１によって光ディスクに記録するようにしてもよい。これにより、例えば、運転中に自動車周辺の画像を記録し、それらの画像を再生することにより、運転時の状況を後で検証することができるようになる。特に交通事故が発生した時の画像や音による検証には有効なものとなる。また、これらの画像や音の情報を事故発生後、他の記録装置にデータベースとして蓄える事により、交通事故防止に対して有効な手段を取り易くなる。
【０１６５】
尚、本実施の形態では自動車について説明したが、自動車に限らず電車、飛行機、船舶、その他の乗物（輸送手段）に適用できることはいうまでもない。
【０１６６】
（第１４の実施形態）
本発明による光ディスク装置を、ファックス／複写機／スキャナ／プリンタのそれぞれの機能を１つの装置で実現する画像複合装置に適用した例を説明する。
【０１６７】
図３２は、本発明による光ディスク装置を搭載した画像複合装置の構成例を示すブロック図である。
【０１６８】
画像複合装置は、複写機信号処理部６０１と、プリンタ信号処理部６０２と、スキャナ信号処理部６０３と、メモリ６０４と、ハードディスク装置６０５と、光ディスク装置６０６と、システムコントローラ６０７と、信号処理装置６０８（デジタルシグナルプロセッサ）、スキャナ部６０９と、プリンタ部６１０と、液晶ディスプレイなどの表示装置６１１と、入出力無線器６１２と、入出力無線器６１２と接続されたアンテナ６１３と、ファックスボード６１４と、電話回線６１５ａに接続する接続端子６１５と、通信器６１６と、通信器６１６を外部伝送路６１７ａを介して外部コンピュータと接続するための接続端子６１７とを含む。
【０１６９】
複写機信号処理部６０１は画像複合装置が複写機として動作する場合の画像情報や制御信号等を処理する。プリンタ信号処理部６０２は画像複合装置がプリンタとして動作する場合の画像情報や制御信号等を処理する。スキャナ信号処理部６０３は画像複合装置がスキャナとして動作する場合の画像情報や制御信号等を処理する。
【０１７０】
プリンタ部６１０は、レーザプリンタ、インクジェットプリンタ等いずれのプリント方式のものでもよい。
【０１７１】
光ディスク装置６０６は第９及び第１０で説明した光ディスク装置である。光ディスク装置６０６は、ファックスで送受信した情報、コピー時にスキャンした画像情報、外部コンピュータから印刷要求された情報等を、光ディスクに記録する。
【０１７２】
このように、本発明の光ディスク装置を画像複合装置に組み込むことにより、ファックス送受信情報等を光ディスクに記録または光ディスクから再生する際に、光ディスク表面に付着した異体に影響されずに記録、再生動作が可能となり、画像複合装置の信頼性を向上できる。
【０１７３】
（第１５の実施形態）
図３３は、本発明による光ディスク装置を搭載したシネマシステムの構成例を示すブロック図である。
【０１７４】
シネマシステムは、投影スクリーン７０１と、映像を投影スクリーン７０１に投影させる液晶投影器などの映像投影部７０２と、スピーカ７０３と、映像音声信号を生成する制御部７０４と、外部伝送路７１５に接続された通信器７０５、衛星通信などを行なう無線通信器７０６と、２つの光ディスク装置７０７ａ、７０７ｂと、光ディスク装置７０７ａ、７０７ｂにロードされる光ディスクを収納した光ディスク収納部７０８などを含む。
【０１７５】
光ディスク装置７０７ａ、７０７ｂは第９及び第１０の実施形態で説明した光ディスク装置と同様の構成を有する。
【０１７６】
制御部７０４は、映像信号の画像処理や光ディスク装置７０７ａから出力された異体判別信号に基づいて投影中の光ディスク装置７０７ａを停止させ他の光ディスク装置７０７ｂに切換えるなどの制御を行うシステム制御部７０９と、コーディック７１０と、パワーアンプ７１１と、メモリ７１２と、ハードディスク７１３などから構成されている。制御部７０４は光ディスク装置７０７ａ、７０７ｂからの再生信号に基いて映像信号、音声信号を生成するとともにシネマシステム全体の動作制御も行なう。
【０１７７】
シネマシステムは光ディスク装置を２台以上備えるのが好ましい。この場合、制御部７０４は、光ディスクの再生中に光ディスク表面の異体を検出した際、再生中の光ディスク装置を停止させ、他の光ディスク装置に切換えて再生するように制御することにより、投影を中断せずに上映を継続させることができるという利点がある。
【０１７８】
以下、光ディスク表面に異体が検出された際、再生中の光ディスク装置７０７ａの再生動作を停止させ、他の光ディスク装置７０７ｂに切換えて再生を継続させる、システム制御部７０９の動作について説明する。
【０１７９】
光ディスク装置７０７ａから出力された異体判別信号がシステム制御部７０９に入力されると、システム制御部７０９から、再生中の光ディスク装置７０７ａに対し、その再生動作の停止を指示する信号と、他の光ディスク装置７０７ｂに対し、その再生動作の開始を指示する信号とが出力される。それにより、再生中の光ディスク装置７０７ａから他の光ディスク装置７０７ｂに切換えられ、他の光ディスク装置７０７ｂによって継続して再生される。
【０１８０】
したがって、本発明による光ディスク装置搭載シネマシステムを用いることにより、再生中の光ディスク表面に異体が付着しても、映像の途切れが防止できるため、大容量の光ディスクに記録された長時間映画を映画館などで映写することが可能になる。
【０１８１】
本発明は、特定の実施形態について説明されてきたが、当業者にとっては他の多くの変形例、修正、他の利用が明らかである。それゆえ、本発明は、ここでの特定の開示に限定されず、添付の請求の範囲によってのみ限定され得る。
【０１８２】
なお、本出願は日本国特許出願、特願２００２−１５６８８９号（２００２年５月３０日提出）、特願２００２−１９５４８８号（２００２年７月４日提出）、特願２００２−２２７１３８号（２００２年８月５日提出）、特願２００２−２６５１０１号（２００２年９月１１日提出）、特願２００３−０７５６９１号（２００３年３月１９日提出）に関連し、それらの内容は参照することにより本文中に組み入れられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る異体検出装置の第１の構成例を示したブロック図である。
【図２】光検出器の一構成例を示した図である。
【図３】光スポットの走査方法例を示した図である。
【図４】光スポットの走査方法の別の例を示した図である。
【図５】光スポットの走査方法のさらに別の例を示した図である。
【図６】光スポットの幅と走査ピッチとの関係を説明した図である。
【図７】異体検出装置を用いて異体を検出する方法を説明するための図である。
【図８】は、第１の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
【図９】本発明に係る異体検出装置の第２の構成例を示したブロック図である。
【図１０】第２の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
【図１１】本発明に係る異体検出装置の第３の構成例を示したブロック図である。
【図１２】第３の構成例の異体検出装置のバンドパスフィルタの通過周波数帯域特性を示した図である。
【図１３】第３の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
【図１４】本発明に係る異体検出装置の第４の構成例を示したブロック図である。
【図１５】第４の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
【図１６】本発明に係る異体検出装置の第５の構成例を示したブロック図である。
【図１７】第５の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
【図１８】本発明に係る異体検出装置の第６の構成例を示したブロック図である。
【図１９】第６の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
【図２０】本発明に係る異体検出装置の第７の構成例を示したブロック図である。
【図２１】第７の構成例の異体検出装置のハイパスフィルタの通過周波数帯域特性を示した図である。
【図２２】第７の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
【図２３】本発明に係る異体検出装置の第８の構成例を示したブロック図である。
【図２４】第８の構成例の異体検出装置における異体検出時の各信号の信号波形を示した図である。
【図２４】光検出器１０８ｂと光スポット１１の関係を示した図である。
【図２５】本発明における光ディスク装置の構成例を示したブロック図である。
【図２６】本発明における光ディスク装置のさらに詳細な構成を示したブロック図である。
【図２７】（ａ）本発明における光ディスク装置における光ヘッド部の構成を示したブロック図である。（ｂ）情報記録層の構造を示した図である。
【図２８】光ディスク表面上の光スポットの様子を示した図である。
【図２９】本発明における光ディスク装置を搭載したコンピュータシステムの構成例を示したブロック図である。
【図３０】本発明における光ディスク装置を搭載したコンピュータネットワークシステムの構成例を示したブロック図である。
【図３１】本発明における光ディスク装置を搭載した自動車の構成例を示したブロック図である。
【図３２】本発明における光ディスク装置を搭載した画像複合装置の構成例を示したブロック図である。
【図３３】本発明における光ディスク装置を搭載したシネマシステムの構成例を示したブロック図である。
【図３４】従来の異体検出装置の構成例を示したブロック図である。
【符号の説明】
１  光検出信号生成部
２ａ〜２ｈ  異体検出信号生成部
３  異体判別信号生成部
４  被検査物体
１２、３２、３３  遅延回路
１３  減算器
１４ａ、１４ｂ  比較器
１５  ＲＳフリップフロップ回路
３５  バンドパスフィルタ
４１〜４３、４２ｂ、４３ｂ  ローパスフィルタ
４５  ハイパスフィルタ
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2003102563.tif 000037
【図２】
2003102563.tif 000038
【図３】
2003102563.tif 000039
【図４】
2003102563.tif 000040
【図５】
2003102563.tif 000041
【図６】
2003102563.tif 000042
【図７】
2003102563.tif 000043
【図８】
2003102563.tif 000044
【図９】
2003102563.tif 000045
【図１０】
2003102563.tif 000046
【図１１】
2003102563.tif 000047
【図１２】
2003102563.tif 000048
【図１３】
2003102563.tif 000049
【図１４】
2003102563.tif 000050
【図１５】
2003102563.tif 000051
【図１６】
2003102563.tif 000052
【図１７】
2003102563.tif 000053
【図１８】
2003102563.tif 000054
【図１９】
2003102563.tif 000055
【図２０】
2003102563.tif 000056
【図２１】
2003102563.tif 000057
【図２２】
2003102563.tif 000058
【図２３】
2003102563.tif 000059
【図２４】
2003102563.tif 000060
【図２５】
2003102563.tif 000061
【図２６】
2003102563.tif 000062
【図２７】
2003102563.tif 000063
【図２８】
2003102563.tif 000064
【図２９】
2003102563.tif 000065
【図３０】
2003102563.tif 000066
【図３１】
2003102563.tif 000067
【図３２】
2003102563.tif 000068
【図３３】
2003102563.tif 000069
【図３４】
2003102563.tif 000070
【国際調査報告】
2003102563.tif 000071
2003102563.tif 000072
2003102563.tif 000073
2003102563.tif 000074