(57)【要約】【課題】ディスクに欠陥があることによって対物レンズまたはディスクが損傷を受ける事態を防止することができる光ディスク装置及びその制御方法を提供すること。【解決手段】ギャップサーボ制御システム３５によりギャップサーボが開始されるべき記録面上の領域でギャップサーボが実行される場合、カメラ３３によりその領域に欠陥が検出された場合は、ギャップサーボを実行しないように制御される。これにより、対物レンズ２６とディスクＤとが衝突して損傷するといった事態を防止することができる。【選択図】図１１
2007220239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の記録面を有するディスク状の記録媒体を回転駆動する回転駆動機構と、
前記回転駆動機構により回転駆動する前記記録媒体に前記信号を記録し、または前記信号を再生するために、該記録媒体にレーザ光を集光する集光素子と、
前記記録面と前記集光素子との距離を制御する距離制御手段と、
前記記録面上の、前記距離制御手段により距離制御が開始されるべき領域の欠陥を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に応じて、前記領域上で前記距離制御手段により前記距離制御を実行するか否かを制御する制御手段と
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスク装置であって、
前記検出手段は、前記領域を撮像する撮像手段であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光ディスク装置であって、
前記制御手段は、前記検出手段により、所定数以上及び所定サイズ以上のうち少なくとも一方の欠陥が検出された場合に、前記距離制御を実行しないように制御することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光ディスク装置であって、
前記検出手段により、所定数以上及び所定サイズ以上のうち少なくとも一方の欠陥が検出された場合に、前記記録媒体を前記光ディスク装置から排出するように制御する排出制御手段をさらに具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
請求項１に記載の光ディスク装置であって、
前記記録媒体は、前記領域に、前記距離制御が実行される位置を示すマークを有し、
前記検出手段は、前記マークを検出することにより前記距離制御が実行される位置にある欠陥を検出することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光ディスク装置であって、
前記検出手段は、
前記回転駆動機構により少なくとも１回転する間に前記記録面上に前記レーザ光が集光される領域を前記距離制御手段により前記距離制御が開始されるべき領域として、前記欠陥を検出することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
請求項１に記載の光ディスク装置であって、
前記集光素子は、０．８５を超え、近接場光として集光されるまでの開口数を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
信号の記録面を有するディスク状の記録媒体を回転駆動する回転駆動機構と、前記回転駆動機構により回転駆動する前記記録媒体に前記信号を記録し、または前記信号を再生するために、該記録媒体にレーザ光を集光する集光素子と、前記記録面と前記集光素子との距離を制御する距離制御手段とを備えた光ディスク装置の制御方法であって、
前記記録面上の、前記距離制御手段により距離制御が開始されるべき領域の欠陥を検出するステップと、
前記検出結果に応じて、前記領域上で前記距離制御手段により距離制御を実行するか否かを制御するステップと
を具備することを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク状の記録媒体に信号を記録すること及び記録された信号を再生することのうち少なくとも一方を行う光ディスク装置、及びこの光ディスク装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスク（以下、単にディスクという。）は、光ディスク装置に装填され、また光ディスク装置から取り出されて使用されるリムーバブルなメディアである。したがって、ディスクにはその信号の記録面上に塵や埃等のダストが付着しやすい状況にある。また、光ディスク装置にディスクが装填され、またはディスクが取り出されるときは、筐体の装填口からダストが筐体内に混入しやすい。ダストが筐体内に混入した場合、筐体内でダストが浮遊したり、ディスクに付着したりする。
【０００３】
そこで、特に、筐体内で浮遊するダスト量を計測するダスト計測器が設けられた原盤露光装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この原盤露光装置では、ダスト計測器で計測されたダスト量に応じて、原盤の露光動作の開始及び終了が制御される。
【０００４】
この特許文献１の装置は、近接場光を用いて信号を原盤に記録する装置である。このように、近接場光を利用する光ディスク装置では、信号を記録または再生するとき、対物レンズとディスクの信号の記録面との距離を近接場光が生じる距離（ニアフィールド）に制御する必要がある。これを以下、ギャップサーボという。近接場光が生じる距離は、例えば波長４００ｎｍ程度のレーザ光を用いた場合、ニアフィールド状態になるのは、一般に波長の１／２以下の距離であり、実際に記録または再生するには１００ｎｍ以下に制御しなければならない（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−３３４９７７号公報（段落[００２２]、図１）
【特許文献２】特開２００５−２５９３２９号公報（段落[００２７]）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
対物レンズの開口数（ＮＡ：Numerical Aperture）が０．８５、あるいはそれ以上の対物レンズが用いられる場合であって、ダストがディスクに付着している場合、適切なフォーカシングサーボやギャップサーボを行うことができず、対物レンズとディスクとがダストを介して衝突してしまい、対物レンズまたはディスクが損傷するおそれがある。特に、近接場光を利用する光ディスク装置では、ＮＡ＝１．８程度の高開口数の対物レンズが用いられるので、影響は大きい。
【０００６】
また、空中を浮遊していたダストがディスクに付着する場合だけでなく、ディスクの製造時において信号記録面の表面にダストが付着した状態でディスクが製品化される場合もある。その場合には、ディスク表面の平面度が低下する。このような欠陥を含むディスクは、長波長のレーザ光を用いて信号が記録または再生される場合には問題にならなかったが、短波長のレーザ光または近接場光を用いる場合には影響は大きく、上記と同様に対物レンズとディスクとが衝突するおそれがある。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、記録媒体に欠陥があることによって集光素子または記録媒体が損傷を受ける事態を防止することができる光ディスク装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る光ディスク装置は、信号の記録面を有するディスク状の記録媒体を回転駆動する回転駆動機構と、前記回転駆動機構により回転駆動する前記記録媒体に前記信号を記録し、または前記信号を再生するために、該記録媒体にレーザ光を集光する集光素子と、前記記録面と前記集光素子との距離を制御する距離制御手段と、前記記録面上の、前記距離制御手段により距離制御が開始されるべき領域の欠陥を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて、前記領域上で前記距離制御手段により前記距離制御を実行するか否かを制御する制御手段とを具備する。
【０００９】
本発明では、距離制御手段により距離制御が開始されるべき領域上で距離制御が実行される場合、検出手段によりその領域に欠陥が検出された場合は、制御手段は距離制御を実行しないように制御する。これにより、集光素子に、当該領域上の欠陥、例えばダストが付着している場合に、集光素子と記録媒体とが衝突して損傷するといった事態を防止することができる。
【００１０】
「集光素子」とは、対物レンズ、または、対物レンズを含み、この対物レンズと一体的に距離制御手段により移動する光学系等を意味し、記録媒体に光を集められる素子であれば何でもよい。
【００１１】
「距離制御手段」には、フォーカシングサーボを行う手段、または、ギャップサーボを行う手段の意味が含まれる。ここでいうフォーカシングサーボとは、対物レンズのＮＡが０．８５以下の場合の距離制御である。一方、ギャップサーボとは、ＮＡ＝０．８５を超える場合、あるいは、近接場光を利用して信号が記録または再生される場合の距離制御である。また、ここでいうギャップサーボとは、後述するように、「接近動作」を含む概念における距離制御である。
【００１２】
「距離制御手段により距離制御が開始されるべき領域」とは、ユーザの指示によって指定された任意の領域でもよいし、予め定められた、距離制御を開始するための専用の領域でもよい。
【００１３】
「欠陥」とは、記録面に付着したダストに限らず、記録媒体の製造時で発生する、記録媒体の構造的な欠陥等も含まれる。
【００１４】
本発明において、前記検出手段は、前記領域を撮像する撮像手段である。例えばレーザ光を記録面に照射してその反射光の光量により欠陥が検出される場合に比べ、撮像手段により画像を得ることで欠陥が検出されることにより、確実に欠陥を検出することができる。
【００１５】
本発明において、前記制御手段は、前記検出手段により、所定数以上及び所定サイズ以上のうち少なくとも一方の欠陥が検出された場合に、前記距離制御を実行しないように制御する。これにより、集光素子に例えばダスト等が付着して汚れることを未然に防ぐことができる。
【００１６】
本発明において、光ディスク装置は、前記検出手段により、所定数以上及び所定サイズ以上のうち少なくとも一方の欠陥が検出された場合に、前記記録媒体を前記光ディスク装置から排出するように制御する排出制御手段をさらに具備する。本発明では、検出手段の検出動作が複数回行われる場合も含む。例えば検出手段により欠陥が検出された場合に、記録媒体がクリーニングされ、その後に再度欠陥が検出されるような場合も含まれ、そのときにもまだ欠陥が検出された場合に、記録媒体が排出されればよい。その検出動作の回数は適宜設定の変更が可能である。
【００１７】
本発明において、前記記録媒体は、前記領域に、前記距離制御が実行される位置を示すマークを有し、前記検出手段は、前記マークを検出することにより前記距離制御が実行される位置にある欠陥を検出する。これにより、任意の領域で欠陥が検出される場合に比べ、処理を高速化することができる。
【００１８】
本発明において、前記検出手段は、前記回転駆動機構により少なくとも１回転する間に前記記録面上に前記レーザ光が集光される領域を前記距離制御手段により前記距離制御が開始されるべき領域として、前記欠陥を検出する。これにより、例えば記録面上のある一点が、距離制御が開始されるべき領域とされるよりも、記録面上の線状または面状の領域が、距離制御が開始されるべき領域とされる方が、記録面上の距離制御を実行することができる可能性のある位置が増え、処理が高速化され、確実に距離制御を開始することができる。
【００１９】
本発明において、前記集光素子は、０．８５を超え、近接場光として集光されるまでの開口数を有する。集光素子がこのような範囲の開口数を有する場合、記録媒体による記録密度は、極めて高密度であり、距離制御手段による動作が高精度に行われなければならない。したがって、本発明は非常に有効である。
【００２０】
本発明に係る光ディスク装置の制御方法は、信号の記録面を有するディスク状の記録媒体を回転駆動する回転駆動機構と、前記回転駆動機構により回転駆動する前記記録媒体に前記信号を記録し、または前記信号を再生するために、該記録媒体にレーザ光を集光する集光素子と、前記記録面と前記集光素子との距離を制御する距離制御手段とを備えた光ディスク装置の制御方法であって、前記記録面上の、前記距離制御手段により距離制御が開始されるべき領域の欠陥を検出するステップと、前記検出結果に応じて、前記領域上で前記距離制御手段により距離制御を実行するか否かを制御するステップとを具備する。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、記録媒体に欠陥があることによって集光素子または記録媒体が損傷を受ける事態を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る光ディスク装置を示す斜視図である。図２は、図１に示す光ディスク装置１０の内部構造を示す斜視図である。なお、図２において、電気回路基板や配線、その他本発明に関係のない機構等は図示を省略している。
【００２４】
図１に示すように、この光ディスク装置１０は、筐体５と、筐体５内に配置された記録再生ユニット１５とを備えている。図２に示すように、筐体５は、底部に設けられたベースプレート１にフロントパネル２及びバックパネル３が立設され、外部カバー４により内部を覆うように構成されている。このフロントパネル２から、光ディスクメディアＤ（以下、ディスクＤという。）を搭載するディスクトレイ２２がせり出るように構成されている。すなわち、ディスクトレイ２２はディスクＤを筐体５内の後述する２軸アクチュエータ７により記録が行われる位置と、筐体５の外のユーザによるディスクＤの交換作業が可能な位置との間で搬送可能なように設けられている。
【００２５】
筐体５のフロントパネル２にはディスクトレイ２２を出し入れするための開口部９が設けられ、この開口部９はディスクトレイ２２の出し入れに連動してほぼ９０度の範囲で回動するトレイカバー６によって開放／閉鎖される。なお、図２では、ディスクトレイ２２は図示を省略している。そのフロントパネル２の開口部９に対面するように、ディスクトレイ２２が出し入れされる開口部５８ａを有するトレイパネル５８が配置されている。
【００２６】
図１に示すように、ディスクＤは、例えばディスクカートリッジ４９に収容されたタイプのディスクが用いられる。図２では、そのカートリッジ４９の図示を省略しており、ディスクＤのみを図示している。しかし、ディスクカートリッジ４９は必ずしもなくてもよく、ベアタイプでもよい。また、ディスクＤとしては、例えば近接場光により信号を記録または再生するタイプのディスクが用いられる。しかし、これに限らず、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ（Blu-ray Disc（登録商標））等であってもよい。近接場光を利用する場合、８０ＧＢ（ギガバイト）／平方インチ、またはそれ以上という記録密度が達成される。
【００２７】
ディスクトレイ２２の表面には、カートリッジ４９の外形に適合するディスク搭載凹部２２ａが形成され、ディスクトレイ２２は、このディスク搭載凹部２２ａにディスクＤをその信号記録面Ｅが下側に向くようにセットされた状態で搬送される。
【００２８】
記録再生ユニット１５は、ディスクＤをクランプするクランプ部１７と、クランプされたディスクＤを回転駆動する回転駆動機構としてのスピンドルモータ１８と、回転するディスクに信号を記録すること及び記録された信号を再生することのうち少なくとも一方が可能な光ピックアップ１１とを備えている。
【００２９】
光ピックアップ１１は、対物レンズ等の集光素子を搭載した２軸アクチュエータ７と、光源、光検出器及びレンズ系等を搭載した光学系８とを備えている。光学系８は、カバー部材１９により覆われており、ここでは詳細な図示を省略する。スピンドルモータ１８は、例えばモータホルダ６７に保持されている。クランプ部１７は、例えば、ディスクＤのセンター穴の周辺部をマグネット等により挟持することで、ディスクＤを保持する。ディスクトレイ２２のディスク搭載凹部２２ａは、ディスクトレイ２２の裏側から、クランプ部１７の一部が挿入可能にするための図示しない穴が設けられている。もちろん、ディスクカートリッジ４９にも、２軸アクチュエータ７の対物レンズ２６（図３参照）がアクセスするための、シャッタにより開閉される図示しない穴が設けられている。
【００３０】
図３は、上記２軸アクチュエータ７を示す斜視図である。２軸アクチュエータ７は、一般的な構成でよい。例えば、２軸アクチュエータ７は、ベース部材２５に、ワイヤ２８を支持するワイヤ支持台２９が載置され固定されている。トラッキングコイル３１及びフォーカシングコイル３２が所定の方向に巻回されてボビン２４に装着され、ボビン２４には対物レンズ２６を保持する対物レンズホルダ２３が搭載されている。また、ボビン２４は上記ワイヤ２８に支持され、トラッキング方向（Ｙ軸方向）及びフォーカシング方向（ギャップ方向）（Ｚ方向）に移動可能になっている。ベース部材２５の先端及びほぼ中央にはマグネット２７、２７がそれぞれ配置され、これらのマグネット２７が磁界を発生する。ベース部材２５は、例えば磁性材料でなり、各マグネット２７がそれぞれ取り付けられる２つの取り付け部２５ａと、ボビン２４に設けられた穴２４ａに挿通されるように立設された２つの片部２５ｂとを有している。つまり、これら取り付け部２５ａ及び片部２５ｂも磁性材料でなり、これらとマグネット２７により磁気回路が構成される。このような２軸アクチュエータ７の構成によれば、各コイル３１、３２に電流が印加されることで対物レンズ２６が、ディスクＤの信号の記録面Ｅ上の所定のアドレスに位置することができるようになる。
【００３１】
なお、２軸アクチュエータ７ではなく、その２軸方向に、チルト方向（Ｘ−Ｙ平面に対する対物レンズまたはディスクの信号記録面Ｅの傾き）の軸をさらに加えた３軸アクチュエータが用いられてもよい。
【００３２】
光ピックアップ１１が備える図示しない光源は、例えば波長が４００ｎｍ程度のレーザ光を出射する光源が用いられるが、上記ディスクＤの種類に応じて適宜設計の変更が可能である。光ピックアップ１１の光学系は、例えば上記特許文献２の図１に示されるような公知の構成でよいが、これに限られず、他の公知の形態でもよい。近接場光が利用される場合、対物レンズ２６としては、ＮＡ（Numerical Aperture）が１以上のものが用いられる。しかし、レーザ光の波長に応じてＮＡが１未満の対物レンズが用いられてももちろんかまわない。
【００３３】
図４は、対物レンズ２６を示す斜視図である。対物レンズ２６は、例えばＳＩＬ（Solid Immersion Lens）であり、直径が０．８〜１ｍｍ程度の球体の一部の形状をなし、対物レンズ２６の上部は円錐形でなる。その円錐の頂点は、例えば数十μｍの小さな平面で、これがディスクＤの信号記録面Ｅに対面する、対物レンズ２６の端面２６ａとなる。対物レンズ２６のＮＡは１．８程度とされている。図５は、その対物レンズ２６の端面２６ａを示す平面拡大写真である。端面２６ａとディスクＤの信号記録面Ｅとの距離が、本実施の形態でいう「ギャップ」である。なお、図３に示した対物レンズホルダ２３内には、対物レンズ２６のほか、対物レンズ２６にレーザ光を集める集光レンズが配置されている。
【００３４】
図６は、図２に示す状態から筐体のフロントパネル２、バックパネル３及びトレイパネル５８等が除かれた状態の光ディスク装置１０を示す斜視図である。記録再生ユニット１５のうち、クランプ部１７、スピンドルモータ１８等は、ガイド軸１６に沿ってＹ軸方向に進退する可動ベース４８に搭載されている。上記トレイパネル５８（図２参照）も可動ベース４８と一体的に動くように可動ベース４８に接続されている。一方、光ピックアップ１１は、ベースプレート１上に固定されているか、または、ベースプレート１に固定されたフレーム等の部材に固定されている。可動ベース４８は、スレッドモータ１４の可動軸１４ａに適当な部材１４ｂを介して接続されており、Ｙ軸方向に移動可能に構成されている。スレッドモータ１４は、そのＹ軸方向の移動量を計測する図示しないポテンショメータを有し、これにより、記録または再生時のスレッド動作によるディスクＤの位置を検出する。このようなスレッド機構によって、可動ベース４８、スピンドルモータ１８、クランプ部１７及びトレイパネル５８が一体的に移動する。
【００３５】
筐体５内には、筐体５の外のユーザによるディスクＤの交換作業が可能な位置と、クランプ部１７との間で、ディスクトレイ２２を搬送する図示しないローディング機構が設けられている。ローディング機構は、筐体５内の対向するように設けられた一対のローディングガイド２１に沿って、Ｙ軸方向にディスクトレイ２２の搬送を案内する。すなわち、ディスクトレイ２２は、一体的に移動する可動ベース４８、スピンドルモータ１８、クランプ部１７及びトレイパネル５８と相対的に移動可能に構成されている。図１に示す状態では可動ベース４８が最もフロントパネル２側に位置しており、信号の記録または再生時には、ディスクトレイ２２はクランプ部１７に最も近い位置に配置されるようになっている。
【００３６】
また、筐体５内には、モータガイド板１２がモータホルダ６７の両側に対向して配置されている。図２及び図６では一方のモータガイド板１２のみが示されている。モータガイド板１２には、モータホルダ６７に突出して設けられたガイドピン５９を係合させてこれを案内するガイド溝１２ａが設けられている。ガイド溝１２ａの一部は、Ｙ軸方向におけるフロントパネル２側で斜めに形成されている。これにより、このガイドピン５９がガイド溝１２ａに沿って案内されることで、フロントパネル２側でモータホルダ６７が上下動（斜めに移動）される。このモータホルダ６７の上下動によって、クランプ部１７からディスクトレイ２２へディスクＤが渡されるとともに、ディスクトレイ２２からクランプ部１７へディスクＤが渡されるようになっている。すなわち、ディスクトレイ２２はＺ軸方向には固定されているので、ディスクＤの搬入時は、スレッドモータ１４の駆動によりモータホルダ６７が上昇することで、クランプ部１７によりディスクＤが押し上げられ、これによりディスクＤがクランプ部１７に渡される。逆に、ディスクＤの排出時は、スレッドモータ１４の駆動によりモータホルダ６７が下降することで、ディスクＤがクランプ部１７からディスクトレイ２２に渡される。
【００３７】
図７は、光ディスク装置１０のギャップサーボの制御システムの構成を示すブロック図である。ギャップサーボ制御システム３５は、２軸アクチュエータ７、光検出器３６、規格化ゲイン４１、ＡＤ（analog to digital）変換器４２、ギャップサーボ目標値設定部４７、スイッチ４６、フィルタ３９、ＤＡ（digital to analog）変換器３８及びドライバ３７を有する。
【００３８】
制御対象は２軸アクチュエータ７である。また、検出量（被制御量）は、ディスクＤからの反射戻り光量５１であり、光検出器３６により検出される。検出された反射戻り光量５１は、規格化ゲイン４１にて、例えば１Ｖに規格化される。規格化後の信号は、ＡＤ変換器４２にてデジタル化される。上記のデジタル化された反射戻り光量５１は、ギャップサーボ目標値設定部４７で設定された目標値５３と偏差が取られ、ギャップエラー信号が生成され、スイッチ４６に入力される。スイッチ４６がＯＮとされたとき、つまり後述するように、ニアフィールドにおけるギャップサーボが開始されたときにスイッチ４６からギャップエラー信号５４が出力される。ギャップエラー信号５４は、位相補償等の機能を有するフィルタ３９により位相補償され、ＤＡ（digital to analog）変換器３８にてアナログ信号化され、ドライバ３７に入力される。ドライバ３７はその入力信号に応じて、ギャップエラー信号５４がゼロとなるように駆動信号５８を出力して２軸アクチュエータ７を駆動する。
【００３９】
ギャップサーボ制御システム３５は、コンパレータ４３及びギャップサーボ開始閾値設定部４４をさらに有する。コンパレータ４３は、ＡＤ変換器４２から出力された反射戻り光量５１と、ギャップサーボ開始閾値設定部４４で設定されたニアフィールドにおけるギャップサーボを開始するための電圧の閾値５２とを比較し、比較結果の信号をスイッチ４６へ送る。
【００４０】
ニアフィールドにおけるギャップサーボ開始閾値５２は、例えば図８のように設定される。すなわち、このギャップサーボ開始閾値５２は、ニアフィールドで、かつ、ギャップサーボの目標値５３より大きい値に設定される。例えば、ギャップサーボ開始閾値５２は、図８において反射戻り光量５１のファーフィールドにおける電圧値が１（Ｖ）に規格化されたとき、０．８（Ｖ）と設定される。
【００４１】
例えば、反射戻り光量５１がギャップサーボ開始閾値５２より大きいとき、つまり対物レンズ２６の端面２６ａがファーフィールドにあるときには、コンパレータ４３の出力はＬｏｗとなる。一方、反射戻り光量５１がギャップサーボ開始閾値５２より小さいとき、つまり対物レンズ２６の端面２６ａがニアフィールドにあるときには、Ｈｉｇｈとなる。コンパレータ４３の出力がＨｉｇｈとなった時点で、スイッチ４６がＯＮとなり、ニアフィールドにおけるギャップサーボが開始される。
【００４２】
対物レンズ２６の端面２６ａがファーフィールドにあるときは、スイッチ４６がＯＦＦ（Ｌｏｗ）とされている。このときは、ファーフィールドからニアフィールドへ、対物レンズ２６の端面２６ａを引き込んでディスクに接近させるための接近電圧が、図示しない２軸アクチュエータに印加されている。反射戻り光量５１がギャップサーボ開始閾値５２より小さくなるとスイッチ４６がＯＮ（Ｈｉｇｈ）とされ、上記接近電圧が２軸アクチュエータに印加された状態で、ニアフィールドにおけるギャップサーボが開始される。
【００４３】
なお、本実施の形態における「ニアフィールドにおけるギャップサーボ」とは、対物レンズ２６の端面２６ａがニアフィールドに入ったときであって、スイッチ４６がＯＮとなった以降のサーボのことをいう。この「ニアフィールドにおけるギャップサーボ（以下、単に「ニアフィールドのサーボ」という。）」と、例えば対物レンズ２６の端面２６ａがファーフィールドにあるときから、ニアフィールドに移行しようとしている間の動作を、説明の都合上区別する。つまり、対物レンズ２６の端面２６ａがファーフィールドにあるときからディスクＤの信号記録面Ｅに接近している間であって、かつ、スイッチ４６がＯＦＦのときは、以降の説明では「接近動作」といい、「ニアフィールドのサーボ」とは区別して説明する。また、以降の説明では、「接近動作」と「ニアフィールドのサーボ」とを両方含めた概念として、単に「ギャップサーボ」という。
【００４４】
図９は、ニアフィールドにおけるギャップサーボ開始閾値５２とギャップサーボ目標値５３の設定例を示した図である。例えば、反射戻り光量５１のファーフィールドでの値が１（Ｖ）となるように規格化されると、ギャップサーボ目標値５３は、例えば０．５（Ｖ）のように設定される。
【００４５】
なお、ディスクＤの基材がシリコンでなる場合、例えば、反射戻り光量５１が下がり始めるときの距離がほぼ７０ｎｍ、ギャップサーボ開始閾値５２に達するときの距離がほぼ５０ｎｍ、ギャップサーボ目標値５３がほぼ２５ｎｍとなる。しかし、もちろん、レーザ光の波長によってこれらの値は変わる。
【００４６】
図６の説明に戻る。筐体５内には、ディスクＤの記録面Ｅを撮像するカメラ３３が設けられている。カメラ３３は、筐体５に対して固定であり、例えば図示しない適当な部材によって支持されている。このような構成によれば、スレッドモータ１４によってディスクＤが移動することにより、カメラ３３がディスクＤの記録面Ｅ上を径方向（Ｙ軸方向）に移動する。このカメラ３３により、記録面Ｅ上の欠陥、例えばディスクＤに付着したダストの有無が観察される。記録面Ｅ上の欠陥としては、ディスクＤの製造時に記録面Ｅ付近に気泡が生成され、あるいは製造時に付着するダスト等も考えられる。
【００４７】
カメラ３３の設置位置は、図示するようなディスクＤの外周側に限らず、モータホルダ６７がカメラ３３と干渉しない程度に、図示する位置よりディスクＤの内周側に設置されていてもよい。あるいは、ディスクＤが透明な基材でなる場合、カメラ３３はディスクＤの表面（記録面Ｅとは反対側の面）から撮像するようにしてもよい。カメラ３３は、筐体５に対して固定でなくてもよく、例えば図示しない駆動機構によってディスクＤの径方向に移動するような構成であってもよい。カメラ３３の撮像素子としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等が用いられるが、２次元の画像光を電気信号に変換できる素子であれば何でもよい。
【００４８】
あるいは、図１０に示すように、ディスクＤの記録面Ｅの画像を反射させるミラー６１が設けられていてもよい。ミラー６１により反射された画像がカメラ３３で撮影される。図１０では、ミラー６１の反射角度がほぼ直角となっているが、カメラ３３の配置、形状または構造によって適宜その角度を変更することが可能である。また、ミラー６１は複数あって、複数回その画像光の光路が折返されてもよい。
【００４９】
図１１は、光ディスク装置１０の一実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。システムコントローラ４５は、カメラ３３で撮像された画像を取得する。また、システムコントローラ４５は、その画像を解析し、その解析結果に応じてギャップサーボ制御システム３５によりギャップサーボを実行させるか否かを制御する。具体的には、システムコントローラ４５は、図７に示すように、ドライバ３７に制御信号を送る。ギャップサーボ制御システム３５は、記録再生ユニットの制御システム５６の一部となっており、システムコントローラ４５は、光ディスク装置１０全体を統括的に制御する。
【００５０】
図１２は、ギャップサーボ制御システム３５でギャップサーボされたときの、上記反射戻り光量の電圧信号５１、２軸アクチュエータ７に印加される電圧信号（上記駆動信号５８に相当）、及びガイド電圧信号を示す図である。ガイド電圧信号５２、５３は、上記ギャップサーボ開始閾値５２及びギャップサーボ目標値５３に相当する。２軸アクチュエータ７の駆動信号５８は（Ａ）の時点で上記接近電圧が印加されている。その後、（Ｂ）の時点で反射戻り光量の電圧信号５１は、ガイド電圧信号（ニアフィールドにおけるギャップサーボ開始閾値５２）を下回り、ニアフィールドのサーボが開始され、ガイド電圧信号（ニアフィールドにおけるギャップサーボ目標値５３）に追従するようになる。反射戻り光量の電圧信号５１がギャップサーボ目標値５３に追従するようになると、システムコントローラ４５は記録再生ユニットの制御システム５６により信号の記録または再生を開始させる。
【００５１】
図１３は、図１２に示した時点（Ｂ）において、時間軸が拡大された様子を示す図である。図１３に示すように、反射戻り光量の電圧信号５１は、理想的にはガイド電圧信号５３に沿って所定のギャップまで引き込まれるが、この際、ディスクＤの記録面Ｅが汚れていると対物レンズ２６の端面２６ａを汚してしまい、衝突などの不具合を生じることがある。
【００５２】
図１４は、対物レンズ２６が、ギャップサーボによりディスクＤに接近し、信号記録面Ｅにダストが付着した様子を模式的に示した側面図である。図１４（Ａ）に示すように、ディスクＤの信号記録面Ｅにダスト３４が付着している場合に、図１４（Ｂ）に示すように対物レンズ２６が記録面Ｅに接近すると、対物レンズ２６とディスクＤとがダスト３４を介して衝突してしまう。このようにディスクＤが汚れている場合、対物レンズ２６に汚れが付着し、図１５に示すようにギャップエラー信号（ＧＥＳ）の振幅が大きくなり、また、トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）の振幅が小さくなり乱れる。この場合、トラッキングサーボに移行することが不可能になる。
【００５３】
そこで、本実施の形態に係る光ディスク装置は、以下のように動作する。図１６はその動作を示すフローチャートである。
【００５４】
システムコントローラ４５は、スレッドモータ１４を駆動することで、カメラ３３がディスクＤの記録面Ｅ上の、ギャップサーボ制御システム３５によりギャップサーボが開始されるべき領域を撮像するような位置まで、ディスクＤを移動させる（ステップ１６０１）。システムコントローラ４５は、その領域をカメラ３３により撮像する（ステップ１６０２）。
【００５５】
ここで、ギャップサーボが開始されるべき領域とは、ユーザの指示によって指定された任意の領域、例えば信号の記録または再生時に最初に対物レンズ２６がアクセスしようとするユーザデータの領域でよい。あるいは、予め定められた、ギャップサーボ開始専用の領域でもよい。この場合、ギャップサーボ開始専用であることのマークが記録面Ｅに設けられていればよい。このマークは、例えば、凹凸形状により記録面Ｅに記録されていてもよいし、プリント等によってマーキングされていてもよい。これにより、任意の領域で欠陥が検出される場合に比べ、ギャップサーボがなされるまでの処理を高速化することができる。
【００５６】
図１７は、カメラ３３により撮像された記録面Ｅ上の領域にダストが付着していた場合の、当該領域を示す拡大写真である。例えば破線で示す領域Ｆに、ギャップサーボが行われ、対物レンズ２６の端面２６ａが接近した場合、図１４（Ｂ）で示したように端面２６ａにダスト３４が付着してしまう。図１８は、図１７に示した画像を２値化処理した画像を示す。
【００５７】
システムコントローラ４５は、図１８に示すように、例えば２値化処理して画像を解析することにより、所定個数以上または所定サイズ以上のダストを検出したか否かを判断する（ステップ１６０３）。好ましくは、システムコントローラ４５は、単純にダスト３４があるかないかを判断することが好ましい。しかしながら、これに限られることはない。所定数未満または所定のサイズ未満のダストが検出された場合には、信号の記録または再生に影響がない場合も考えられるからである。また、ダストの個数の条件と、サイズの条件とがＡＮＤ条件であってもかまわない。また、ダストの個数及びサイズの閾値の条件は適宜設定可能である。
【００５８】
上記画像解析は、図１８に示したような２値化処理に限らず、例えばグレーレベル、またはカラーレベルで解析されてもよい。そのときの量子化ビット数等は適宜設定できる。
【００５９】
また、ここで上記「ギャップサーボが開始されるべき領域」は、例えば図１７で示すように、領域Ｆの範囲に相当するが、このようなスポット的な領域に限られるわけではない。つまり、あえて言うなら０次元的な領域に限られない。信号の記録または再生時には、スピンドルモータ１８によってディスクＤが回転するので、記録面Ｅ上のある半径位置における、回転するディスクＤの少なくとも１周分の画像の領域が、ここでいう「ギャップサーボが開始されるべき領域」とされてもよい。すなわち、１周分の線状の（１次元的な）領域でもよい。なお、実際には記録信号は螺旋状なので、ディスクが１周すると、上記「半径位置」はトラックピッチ分ずれる。
【００６０】
あるいは、１周分だけではなく、適宜設定された周回分撮像された領域が、「ギャップサーボが開始されるべき領域」とされてもよい。すなわち、面状の（２次元的な）領域でもよい。
【００６１】
このように、「ギャップサーボが開始されるべき領域」が１次元的または２次元的な領域に設定されることにより、記録面Ｅ上のギャップサーボを実行することができる可能性のある位置が増え、処理が高速化され、確実にギャップサーボを開始することができる。
【００６２】
なお、１次元的または２次元的な領域をカメラ３３で撮像する場合、カメラ３３の撮像素子や、これを画像化する処理回路等の性能に応じて、ダストの有無が判別可能な程度にディスクの回転速度が適宜設定されればよい。
【００６３】
図１６の説明に戻る。ステップ１６０３において、所定個数移行または所定サイズ以上のダストが検出されなかった場合、システムコントローラ４５は、その撮像された領域（ギャップサーボが開始される領域）で、ギャップサーボ制御システム３５によりギャップサーボを開始するよう制御する（ステップ１６０４）。ギャップサーボがかかった後、信号が記録または再生される（ステップ１６０５）。
【００６４】
図１９は、ギャップサーボが適切に行われているときの各信号の状態を示す図である。図１５と比較した場合、図１９では、ギャップサーボ及びトラッキングエラー信号に乱れは見られない。
【００６５】
ステップ１６０３において、所定個数以上または所定サイズ以上のダストが検出された場合、ギャップサーボを行わず、システムコントローラは、光ディスク装置からディスクを排出するよう制御する（ステップ１６０６）。すなわち、この場合、システムコントローラ４５がスレッドモータ１４の駆動を制御することで、クランプ部１７からディスクＤを外してディスクトレイ２２にディスクＤを載せ、さらにローディング機構を制御することにより、ディスクトレイ２２を筐体５外に押し出す。あるいは、システムコントローラ４５は、ディスクＤを排出せずとも、単に記録再生ユニットの制御システム５６を停止するように制御するか、または音声や表示等により警告してもよい。所定個数以上または所定サイズ以上のダストが検出された場合、ギャップサーボが行われないことにより、図１４（Ｂ）に示したように、対物レンズ２６にダスト３４が付着して汚れることを未然に防ぐことができる。
【００６６】
図２０は、いくつかのディスクＤの記録面Ｅの状態を観察した結果を示すグラフである。横軸は、ディスクＤの固有の番号を表し、縦軸は、ダストの直径が約１０μｍサイズ以上の欠陥の個数を表している。なお、本実験では、７枚のディスクＤで実験が行われた。１つのディスクＤで３つのデータがあるのは、測定対象の記録面Ｅ上の領域の、円形ディスクの中心からの径方向の距離（半径位置）がそれぞれ異なることを示している。また、１つ１つの棒線で表される欠陥個数は、同一半径位置で角度が２度ごとに１８０箇所（全周分）測定されたときのダストの合計を表している。具体的な測定対象である、ディスクＤ中心からの半径位置は、それぞれ２５ｍｍ、２８ｍｍ及び３１ｍｍである。
【００６７】
このグラフから、例えば欠陥個数が１５個以上であった場合に、図１６で示したステップ１６０６のようにディスクＤが排出されるように制御されてもよい。
【００６８】
以上のように、本実施の形態では、ギャップサーボ制御システム３５によりギャップサーボが開始されるべき記録面Ｅ上の領域でギャップサーボが実行される場合、カメラ３３によりその領域に欠陥が検出された場合は、ギャップサーボを実行しないように制御される。これにより、対物レンズ２６とディスクＤとが衝突して損傷するといった事態を防止することができる。
【００６９】
本実施の形態では、特に、０．８５を超え、近接場光として集光されるまでの開口数（１．８程度）を有する対物レンズ２６が用いられる。対物レンズ２６がこのような範囲の開口数を有する場合、ディスクＤの記録密度は極めて高密度であり、ギャップサーボ制御システム３５による動作が高精度に行われなければならない。したがって、このような近接場光を利用する光ディスク装置１０に、図１１や図１６に示したシステムが適用されるのは非常に有効である。
【００７０】
図２１は、上記光ディスク装置の、他の実施の形態に係る動作を示すフローチャートである。ステップ２１０１からステップ２１０５までは、図１６の動作と同じである。ステップ２１０６において、所定個数以上または所定サイズ以上のダストが検出された場合、システムコントローラ４５は、ディスクＤの記録面Ｅをクリーニングさせる（ステップ２１０６）。この場合のクリーニング機構は図示しないが、ディスクＤに接触してクリーニングするブラシ材、ペーパ材、またはその他の部材等を有するものでよい。スレッドモータ１４の駆動によりディスクＤが動くことで、記録面Ｅとブラシ材等が接触しダストが除去される。また、この場合、カメラ３３で撮像された領域をクリーニングしてもよいし、記録面Ｅの全体をクリーニングしてもよい。
【００７１】
クリーニング後、システムコントローラは、記録面上の同じ領域を再度撮像して、以降の動作を繰り返せばよい。クリーニングの回数や、カメラ３３の撮像回数は適宜設定可能である。１回、または複数回クリーニングしてもダストが除去できない場合、ディスクが排出されてもよい。
【００７２】
本発明は以上説明した実施の形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００７３】
上記実施の形態では、近接場光を利用して信号を記録または再生する光ディスク装置１０を中心に説明した。そして、その場合、距離制御手段としてギャップサーボ制御システム３５を例に挙げた。しかし、ＮＡが０．８５以下の対物レンズが用いられる場合に、ギャップサーボ制御システム３５の代わりに、一般的なフォーカシングサーボ制御システムが用いられてもよい。
【００７４】
上記実施の形態では、ダストを検出する手段としてカメラ３３が用いられた。しかし、これに限らず、ディスクＤの記録面Ｅに光を照射するための光源と、記録面Ｅから反射されたその光を受けるフォトディテクタとが検出手段として用いられてもよい。この場合、光の反射光量がそのフォトディテクタで検出され、例えば記録情報の情報源となるピットの反射光量には現れない反射光量（例えば反射光量が極めて低い場合等）が検出された場合には、そこにダストがあると判断することができる。
【００７５】
図２２に示したようなスロットイン方式の光ディスク装置２０にも、本発明は適用可能である。スロットイン方式とは、図１に示したディスクトレイ２２がなく、例えば筐体５内に設けられた図示しない２つ以上のローラでディスクＤを挟み込み、ローラを回転させる装置がある。あるいは、スロットイン方式として、ディスクＤの外周部をアームにより挟持してディスクＤを筐体５内に引き込む形態もある。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光ディスク装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す光ディスク装置の内部構造を示す斜視図である。
【図３】２軸アクチュエータを示す斜視図である。
【図４】対物レンズを示す斜視図である。
【図５】図４に示す対物レンズの端面を示す平面拡大写真である。
【図６】図２に示す状態から筐体のフロントパネル、バックパネル及びトレイパネル等が除かれた状態の光ディスク装置を示す斜視図である。
【図７】ギャップサーボの制御システムの構成を示すブロック図である。
【図８】ニアフィールドにおけるギャップサーボ開始閾値を示す図である。
【図９】ニアフィールドにおけるギャップサーボ開始閾値とギャップサーボ目標値の設定例を示した図である。
【図１０】ディスクの記録面の画像を反射させるミラーが設けられる形態を示す図である。
【図１１】光ディスク装置の一実施の形態に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】ギャップサーボ制御システムでギャップサーボされたときの、上記反射戻り光量の電圧信号、２軸アクチュエータに印加される電圧信号、及びガイド電圧信号を示す図である。
【図１３】図１２に示した時点（Ｂ）において、時間軸が拡大された様子を示す図である。
【図１４】対物レンズが、ギャップサーボによりディスクに接近し、信号記録面にダストが付着した様子を模式的に示した側面図である。
【図１５】対物レンズが汚れている場合の、トラッキングエラー信号（ＴＥＳ）及びギャップエラー信号（ＧＥＳ）を示す図である。
【図１６】本実施の形態に係る光ディスク装置の動作を示すフローチャートである。
【図１７】カメラにより撮像された記録面上の領域にダストが付着していた場合の、当該領域を示す拡大写真である。
【図１８】図１７に示した画像を２値化処理した画像を示す。
【図１９】ギャップサーボが適切に行われているときのギャップエラー信号及びトラッキングエラー信号を示す図である。
【図２０】いくつかのディスクの記録面の状態を観察した結果を示すグラフである。
【図２１】上記光ディスク装置の、他の実施の形態に係る動作を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の他の実施の形態に係る光ディスク装置の外観を示す斜視図であり、スロットイン方式の光ディスク装置を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
Ｄ…光ディスクメディア
Ｅ…信号記録面
７…２軸アクチュエータ
１０、２０…光ディスク装置
１１…光ピックアップ
１４…スレッドモータ
１５…記録再生ユニット
２６…対物レンズ
２６ａ…端面
３３…カメラ
３４…ダスト
３５…ギャップサーボ制御システム
４５…システムコントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１８】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図５】
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【図１２】
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【図１３】
2007220239.tif 000021
【図１５】
2007220239.tif 000022
【図１７】
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【図１９】
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