(57)【要約】【課題】光ディスクドライブ装置において，レーザダイオードの寿命と，対物レンズ又は光ディスク媒体表面の汚れを識別して検知し，ユーザに警告することで，記録再生エラーを未然に防ぐ。【解決手段】レーザダイオード１０１に流れる電流と前方モニタ１０７の出力電流の勾配が，ドライブ出荷時に測定した勾配に所定の係数を乗じた値より小さい場合，レーザダイオードが劣化していると判定する。また，既存の光ディスクの反射率と基準光ディスクの反射率の比を記憶しておき，光ディスク１１０の反射率が，ドライブ出荷時に測定した基準光ディスクの反射率に上記比を乗じて，さらに所定の係数を乗じた値より小さい場合，対物レンズ１０９又は光ディスク１１０が汚れていると判定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発生するレーザダイオードと，
前記レーザダイオードに流す電流を制御して前記レーザ光のパワーを調整するレーザ駆動回路と，
前記発生したレーザ光の一部を受光して，レーザ光のパワーに比例した出力を発生する前方モニタと，
前記レーザ光を光ディスクに集光する対物レンズと，
前記光ディスクで反射したレーザ光を受光して，反射レーザ光のパワーに比例した出力を発生する光検出器とを有し，
前記レーザダイオードに流す電流の変化に対する前記前方モニタの出力レベルの変化率が予め定められている基準値より小さいとき警告を表示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記載の光ディスク装置において，前記基準値は，当該光ディスク装置の出荷時に測定した前記レーザダイオードに流す電流の変化に対する前記前方モニタの出力レベルの変化率に所定の係数α（０＜α＜１）を乗じた値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記載の光ディスク装置において，前記基準値を記憶した記憶部を有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記載の光ディスク装置において，情報の記録あるいは再生の状態を示すためのアクセスランプを有し，前記警告の表示は前記アクセスランプを所定のパターンで点灯させることによって行うことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
レーザ光を発生するレーザダイオードと，
前記レーザダイオードに流す電流を制御して前記レーザ光のパワーを調整するレーザ駆動回路と，
前記発生したレーザ光の一部を受光して，レーザ光のパワーに比例した出力を発生する前方モニタと，
前記レーザ光を光ディスクに集光する対物レンズと，
前記光ディスクで反射したレーザ光を受光して，反射レーザ光のパワーに比例した出力を発生する光検出器と，
装着されている光ディスクの型式を検出する手段とを有し，
前記装着されている光ディスクのデータが記録されていない領域に前記レーザ光を集光したとき，前記光検出器の出力と前記前方モニタの出力の比Ｒ1が前記検出した型式の光ディスクに対して予め定められている基準値より小さければ警告を表示することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項５記載の光ディスク装置において，型式の異なる複数の光ディスクに対する前記基準値をそれぞれ記憶した記憶部を有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
請求項５記載の光ディスク装置において，型式の異なる種々の既知光ディスクの反射率と基準光ディスクの反射率の比ｋi（ｉは光ディスク型式の種類）と，前記基準光ディスクを装着したときの前記光検出器の出力と前記前方モニタの出力の比Ｒ0を記憶した記憶部を有し，前記比Ｒ1が，前記記憶部に記憶している前記比Ｒ0と装着している光ディスクに対する前記比ｋiの積に所定の係数β（０＜β＜１）を乗じた値より小さい場合に，前記警告を表示することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
請求項５記載の光ディスク装置において，情報の記録あるいは再生の状態を示すためのアクセスランプを有し，前記警告の表示は前記アクセスランプを所定のパターンで点灯させることによって行うことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】
レーザ光を発生するレーザダイオードと，
前記レーザダイオードに流す電流を制御して前記レーザ光のパワーを調整するレーザ駆動回路と，
前記発生したレーザ光の一部を受光して，レーザ光のパワーに比例した出力を発生する前方モニタと，
前記レーザ光を光ディスクに集光する対物レンズと，
前記光ディスクで反射したレーザ光を受光して，反射レーザ光のパワーに比例した出力を発生する光検出器と，
装着されている光ディスクの型式を検出する手段とを有し，
前記レーザダイオードに流す電流の変化に対する前記前方モニタの出力レベルの変化率が第１の基準値より小さいとき，前記レーザダイオードが劣化していると判定し，
前記装着されている光ディスクのデータが記録されていない領域に前記レーザ光を集光したとき，前記光検出器の出力と前記前方モニタの出力の比Ｒ1が前記検出した型式の光ディスクに対して予め定められている第２の基準値より小さければ前記対物レンズ又は前記光ディスクが汚れていると判定することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】
請求項９記載の光ディスク装置において，前記第１の基準値は，当該光ディスク装置の出荷時に測定した前記レーザダイオードに流す電流の変化に対する前記前方モニタの出力レベルの変化率に所定の係数α（０＜α＜１）を乗じた値であり，前記第２の基準値は，前記検出した型式の光ディスクの反射率と基準光ディスクの反射率の比ｋiに前記基準光ディスクを装着したときの前記光検出器の出力と前記前方モニタの出力の比Ｒ0を乗じた値に更に所定の係数β（０＜β＜１）を乗じた値であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１１】
請求項９記載の光ディスク装置において，前記レーザダイオードが劣化しているとの判定，及び前記対物レンズ又は前記光ディスクが汚れているとの判定を，そのいずれであるかを識別可能な方法で警告表示することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１２】
請求項９記載の光ディスク装置において，情報の記録あるいは再生の状態を示すためのアクセスランプを有し，前記警告表示は、前記レーザダイオードが劣化していると判定されたときと，前記対物レンズ又は前記光ディスクが汚れていると判定されたときとで，前記アクセスランプを異なるパターンで点灯させることによって行うこと特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，情報の記録又は再生のエラーを未然に防止することを可能にする光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ・ＤＶＤなどで知られる光ディスクは，大容量・低価格でランダムアクセス可能な情報記録媒体として消費者に支持され，広く普及している。光ディスクへの情報の記録は，対物レンズで集光されたレーザ光の熱によって，情報記録面の状態を変化させることによって行われる。一方，情報の再生は，対物レンズで集光されたレーザ光によって，情報記録面の状態の変化による反射率変化を読み取ることで行われる。従って，光ディスクにおいて情報を安定して記録又は再生するためには，レーザ光のパワーを制御することが重要である。
【０００３】
情報を再生する場合，前方モニタの出力電流が一定なるように，レーザダイオードに流れる電流がレーザ駆動回路によって制御される。これによりレーザの発光パワーを一定に保持することができる。ところが，レーザダイオードは，使用時間の経過と共に劣化する。同じパワーのレーザ光を出力するための電流は徐々に増加し，最後には電流を増加しても発光しなくなる。これがドライブの動作中に起こると，光ディスクの情報記録面に照射されるレーザ光のパワーが低下し，記録や再生のエラーが発生する。そして以降，記録再生不能となり，ドライブは使用不可となる。このように，ドライブ寿命の主な要因はレーザダイオードの劣化である。従って，ドライブ寿命の時期を正確に判定するためには，レーザダイオードの劣化を検知することが必要である。
【０００４】
レーザダイオードの劣化を検知する方法として，特開平6-223486号公報では，レーザダイオードに流れる電流量が所定の値を超えたことをもって，レーザダイオードの劣化を検知している。その他の方法として，特開2000-90438号公報，特開2001-77459号公報及び特開2004-39189号公報では，レーザダイオードに流れる電流量が，ドライブ出荷時の初期値に対して所定の値だけ増加したことをもって，レーザダイオードの劣化を検知している。また，特開平11-213425号公報では，記録発光波形をモニタし，波形の変化によって，レーザダイオードの劣化を検知している。特開2004-335049号公報では，レーザダイオードに流すことが想定されている電流範囲の内，最大の電流を流した場合に，前方モニタで得られる出力が所定の基準出力より小さいことをもって，レーザダイオードの劣化を検知している。
【０００５】
ところで，記録再生エラーの要因となる，光ディスクの情報記録面に照射されるレーザ光のパワーの低下は，レーザダイオードの劣化によってのみ生じるのではなく，対物レンズや光ディスクの汚れによっても生じる。従って，記録再生エラーの発生の可能性を検知するに際して，その要因がレーザダイオードの劣化であるのか，対物レンズや光ディスクの汚れであるのかを判別できることが必要である。
【０００６】
対物レンズや光ディスクの汚れを検知する方法として，特開平8-63771号公報では，装置製造時の反射光量に比較係数（１以下）を乗じた値を閾値として，光量が閾値以下になったときに，対物レンズ又は光ディスクの清掃を促すアラームを発動している。また，特開平10-269603号公報では，ドライブにレーザ光の反射手段を設け，反射手段にレーザ光を照射している時の光検出器の出力を基準値と比較することによって，対物レンズ又は光ディスクの汚れを検知している。特開2005-78701号公報では，使用光ディスクの反射光量が，基準光ディスクの反射光量よりも所定以上小であることをもって，対物レンズ又は光ディスクの汚れを検知している。
【０００７】
【特許文献１】特開平6-223486号公報
【特許文献２】特開2000-90438号公報
【特許文献３】特開2001-77459号公報
【特許文献４】特開2004-39189号公報
【特許文献５】特開平11-213425号公報
【特許文献６】特開2004-335049号公報
【特許文献７】特開平8-63771号公報
【特許文献８】特開平10-269603号公報
【特許文献９】特開2005-78701号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
レーザダイオードの電流対光パワー特性は，素子の劣化によってのみでなく，周囲温度によっても変化する。特に発光の閾電流は，図２に示すように，温度の上昇に伴って増加する。特開平6-223486号公報，特開2000-90438号公報，特開2001-77459号公報，特開2004-39189号公報，特開2004-335049号公報の方法では，温度が変化することによってレーザダイオードの閾電流が変化するため，電流値と光パワーは１対１の関係にならない。従って，レーザダイオードの劣化を正確に検知するためには，温度変化による閾電流変化の影響を除去しなければならない。
【０００９】
また，対物レンズや光ディスクの汚れの検知に関して，通常のドライブ使用状態においてこれを実施できるように，種々の型式の光ディスクが装着される場合にも，その反射率に基づいて，対物レンズや光ディスクの汚れを検知できることが必要である。
【００１０】
本発明は，温度変化による閾電流変化の影響を除去してレーザダイオードの劣化を検知することのできる光ディスク装置，及び装着されている光ディスクの型式によらずに対物レンズや光ディスクの汚れを検知することのできる光ディスク装置を提供することを目的とする。本発明は，また，レーザダイオードの劣化と対物レンズや光ディスクの汚れであるかを識別して検知し，ユーザに警告することのできる光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では，上記の課題を解決するために以下のような手段を用いる。
レーザダイオードの劣化を検知するに際して，温度変化によるレーザダイオードの閾電流変化に対応するために，レーザダイオードに流す電流の変化に対する前方モニタの出力レベルの変化率を測定し，それが予め定めた基準値より小さいとき，レーザダイオードが劣化していると判定する。予め定めた基準値は，ドライブ出荷時の測定値に予め定めた係数α（０＜α＜１）を乗じた値とすることができる。
【００１２】
また，対物レンズや光ディスクの汚れを検知するに際して，種々の型式の光ディスクに対応するために，予め，既存の型式の光ディスクについて，ドライブ出荷時にその型式ごとに基準値を定めておく。そして，ドライブ動作時には，ドライブに装着されている光ディスクのデータが記録されていない領域に前記レーザ光を集光したとき，光検出器の出力と前方モニタの出力の比が，その型式の光ディスクに対して予め定められている基準値より小さければ対物レンズ又は光ディスクが汚れていると判定する。この基準値は，次のようにして決めることができる。予め，既存の型式の光ディスクについて，その型式とデータが記録されていない領域の反射率をテーブル化して，不揮発メモリに格納しておく。反射率は，基準光ディスクの反射率Ｒ0との比ｋiの形で表す。また，ドライブ出荷時に，基準光ディスクの反射率Ｒ0を測定して，同じく不揮発メモリに格納しておく。基準値は，反射率Ｒ0に比ｋiを乗じ，更に予め定めた係数β（０＜β＜１）を乗じた値とする。
【００１３】
なお，本明細書において光ディスクの「反射率」とは，光検出器の出力電流と前方モニタの出力電流の比を表す。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば，光ディスクドライブ寿命の主因であるレーザダイオードの寿命と，対物レンズや光ディスクの汚れを識別して検出することが可能となるため，情報の記録再生の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下，図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は，本発明の実施例における光ディスク装置の構成を模式的に示すものである。レーザダイオード１０１から発生した直線偏光のレーザ光１０２は，コリメートレンズ１０３によって平行光束となり，偏光ビームスプリッタ１０４に入射する。偏光ビームスプリッタは，ある方向の直線偏光をほぼ損失無く透過させ，それに垂直の方向の直線偏光をほぼ損失無く反射させる性質を持つ光学素子である。図１の偏光ビームスプリッタ１０４は，レーザダイオード１０１から発生したレーザ光１０２をほぼ損失なく透過させるように配置されている。偏光ビームスプリッタ１０４を透過したレーザ光１０２は，ハーフミラー１０５で反射して垂直に方向を変える。ハーフミラー１０５は，入射するレーザ光のごく一部を透過するようになっており，透過したレーザ光１０２は，前方モニタレンズ１０６によって集光され，前方モニタ１０７に入射する。前方モニタ１０７は，入射したレーザ光のパワーに比例した電流を出力する。前方モニタが出力する電流は，通常，レーザダイオードが出力するパワーを監視してパワー制御を行うために用いられる。偏光ビームスプリッタ１０４で反射したレーザ光１０２は，λ／４板１０８を通ることで円偏光に変化する。円偏光に変化したレーザ光１０２は対物レンズ１０９で集光され，光ディスク１１０に入射する。
【００１７】
光ディスクの情報記録面１１１で反射されたレーザ光１０２は，再び対物レンズ１０９を通り，λ／４板１０８を通ることで直線偏光に戻る。この時，その偏光方向は往路の場合に対して垂直の方向になっている。このため，ハーフミラー１０５で反射した後，偏光ビームスプリッタ１０４をほぼ損失なく透過する。その後レーザ光は，検出レンズ１１２によって集光され，光検出器１１３に入射する。
【００１８】
情報の記録は，対物レンズで集光されたレーザ光の熱によって，情報記録面の状態を変化させることで行われる。一方，情報の再生は，情報記録面の状態の変化による反射率の変化を，対物レンズで集光されたレーザ光で読み取ることで行われる。情報記録面の反射率の変化は，光検出器の出力電流の変化として検出される。
【００１９】
光検出器１１３の出力電流は，再生信号生成回路１１４によって再生信号となる。再生信号は，図１の信号処理回路１１５において，波形等化処理等の信号処理が施された後，復号回路１１６において，２値信号に変換される。２値信号は，マイクロプロセッサ１１７においてデータに変換され，上位装置に送られる。データの記録の際には，マイクロプロセッサ１１７で，上位装置から送られたデータが符号化され，記録信号が生成される。記録信号は，レーザ駆動回路１１８に送られ，記録信号に基づいてレーザダイオード１０１に流す電流が変調される。情報の記録あるいは再生の状態はアクセスランプ１２１の点等状態によって表示される。
【００２０】
次に，本発明の実施例におけるドライブ寿命判定工程を，図１の装置構成図と図３のフローチャートを用いて説明する。図３（ａ）はドライブ出荷時の処理工程を示し，図３（ｂ）はドライブ動作時の処理工程を示す。
【００２１】
まず，図３（ａ）を参照して，ドライブ出荷時の処理を説明する。
(i) ステップ３０１：開始
処理を開始する。
(ii) ステップ３０２：レーザダイオードの初期状態の学習
レーザダイオード１０１に流れる電流Ｉを変化させながら，前方モニタ１０７の出力電流ＦＭを測定し，これらの値を順次メモリ１１９に格納していく。ＩとＦＭの関係が線形になる範囲で，その勾配ＩＬ0（＝ΔＦＭ／ΔＩ）を算出し，不揮発メモリ１２０に記憶する。この処理は，レーザダイオード１０１の劣化判定のためのデータを取り込む処理である。以下の処理は，対物レンズ又は光ディスクの汚れを判定するためのデータを取り込む処理である。
(iii) ステップ３０３：基準光ディスクの反射率の学習
この工程は，ドライブに基準光ディスクが装着された状態で行う。レーザダイオード１０１を，情報記録面を破損しないように，再生パワー程度のパワーで発光させ，光検出器１１３の出力電流ＲＦ0と前方モニタ１０７の出力電流ＦＭ0を測定し，その比Ｒ0（＝ＲＦ0／ＦＭ0）を不揮発メモリ１２０に記憶する。
(iv) ステップ３０４：既存光ディスクの反射率データの記憶
ドライブの出荷時点で市場に出回っている光ディスクについて，光ディスクの型式と基準光ディスクとの反射率比の関係を，図４のようにテーブル化して，不揮発メモリ１２０に格納する。ここで，光ディスクの型式としては，光ディスクのコントロールデータ等に記載されている製造元や光ディスク種別を示すコードを用いるとよい。基準光ディスクとの反射率比は，任意のドライブで，基準光ディスクを装着して，光検出器出力電流ＲＦ0と前方モニタ出力電流ＦＭ0の比Ｒ0を測定する。次に，各型式の光ディスクを装着して，光検出器出力電流ＲＦiと前方モニタ出力電流ＦＭiの比Ｒi（＝ＲＦi／ＦＭi）（ｉ：光ディスク型式の種類）を測定する。ＲiとＲ0の比ｋi（＝Ｒi／Ｒ0）を各型式の光ディスクに対して算出し，光ディスクの型式を特定するコードと共に，不揮発メモリ１２０に格納する。ここで作成されたデータテーブルは全てのドライブで共通に使用することができる。
(v) ステップ３０５：終了
処理を終了する。
【００２２】
次に，図３（ｂ）を参照して，ドライブ動作時の処理を示す。
(i) ステップ３０６：開始
処理を開始する。
(ii) ステップ３０７：レーザダイオードのチェック
レーザダイオードに流れる電流Ｉを変化させながら，前方モニタの出力電流ＦＭを測定し，これらの値を順次メモリ１１９に格納していく。ＩとＦＭの関係が線形になる範囲で，その勾配ＩＬ1（＝ΔＦＭ／ΔＩ）を算出する。
(iii) ステップ３０８：レーザダイオード劣化判定
勾配ＩＬ1（＝ΔＦＭ／ΔＩ）が，ドライブ出荷時の勾配ＩＬ0（＝ΔＦＭ／ΔＩ）に所定の係数α（０＜α＜１）を乗じた値より大きいかどうかを判定する。すなわち，
ＩＬ1＞α×ＩＬ0（０＜α＜１）
であるかどうかを判定し，Yesであればレーザダイオードは劣化していないと判断し，ステップ３０９に進む。Noの場合は，レーザダイオードが劣化していると判断し，ステップ３１２に進み，アラームを発動する。係数αは予め実験等によって決めておけばよい。
【００２３】
ここまでの処理は，レーザダイオードの劣化を判定し，劣化が検出されたとき，それを報知する処理である。次に，対物レンズ又は光ディスクの汚れを判定する処理に移る。
【００２４】
(iv) ステップ３０９：光ディスク型式の判定
現在ドライブに装着されている光ディスクの型式の反射率データが，不揮発メモリ１２０にあるかどうかを判定する。Yesであれば，次のステップに進む。Noであればステップ３１３に進み処理を終了する。現在ドライブに装着されている光ディスクの型式は，光ディスクのコントロールデータ等に記載されている製造元や光ディスク種別を示すコードを読み取ることで判別する。
(v) ステップ３１０：光ディスク反射率のチェック
光検出器１１３の出力電流ＲＦ1と前方モニタ１０７の出力電流ＦＭ1の比Ｒ1（ＲＦ1／ＦＭ1）を測定する。
(vi) ステップ３１１：反射率劣化判定
基準光ディスクの反射率Ｒ0（ＲＦ0／ＦＭ0），及び現在ドライブに装着されている光ディスクの型式の，基準光ディスクに対する反射率比ｋiを不揮発メモリ１２０から読み出す。測定したＲ1と不揮発メモリから読み出したＲ0，ｋi及び予め実験等により定めた係数β（０＜β＜１）を用いて
Ｒ1＞β×Ｒ0×ｋi（０＜β＜１）
であるかどうかを判定し，Yesであれば，対物レンズ及び光ディスクは清浄であると判断し，ステップ３１３に進み処理を終了する。Noであれば，対物レンズ又は光ディスクが汚れていると判断し，ステップ３１２に進み，アラームを発動する。
(vii) ステップ３１２：アラーム
記録再生エラーが発生する可能性があることを，ユーザに警告する。ステップ３０８から進んできた場合，レーザダイオードの劣化を示すアラームを発動し，ユーザにドライブの修理又は買い換えを促す。一方，ステップ３１０から進んで来た場合，対物レンズ又は光ディスクの汚れを示すアラームを発動し，ユーザに対物レンズ又は光ディスクのクリーニングを促す。アラームの手段として，一例として，情報の記録あるいは再生の状態を示すために備えられているアクセスランプ１２１を流用する。アクセスランプ１２１を，レーザダイオードの劣化の場合と対物レンズや光ディスクの汚れの場合で異なるパターンで点滅させる。
(viii) ステップ３１３：終了
処理を終了する。
【００２５】
以上の各ステップにおいて，基準光ディスク，各型式の光ディスクとも反射率の測定は，データの記録されていない領域において行う。データの記録されていない領域あるいはデータの記録が禁止された領域の位置は，それぞれの光ディスク毎に予め分かっている。
【００２６】
上記の実施例において，アラームの手段として，アクセスランプの点滅によるとしたが，他の手段を用いても良い。例えば，アクセスランプの色を変えて点灯させても良いし，ブザー音を鳴らしても良い。また，対物レンズ又は光ディスクの汚れ判定処理において，不揮発メモリ１２０に基準光ディスクの反射率Ｒ0と各型式の光ディスクに対する基準光ディスクに対する反射率比ｋiを記憶するようにしたが，各型式の光ディスクに対してＲ0×ｋiの値，あるいはβ×Ｒ0×ｋiの値を記憶するようにしてもよい。また，レーザダイオードの劣化を判定する処理と，対物レンズ又は光ディスクの汚れを判定する処理の順序を逆にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の光ディスク装置の構成を模式的に表す図。
【図２】レーザダイオードにおける，電流と発光パワーの関係を表す図。
【図３】本発明の実施例におけるドライブ寿命判定処理のフローチャート。
【図４】既存光ディスクの反射率データテーブルの例を示す図。
【符号の説明】
【００２８】
１０１：レーザダイオード
１０２：レーザ光
１０３：コリメートレンズ
１０４：偏光ビームスプリッタ
１０５：ハーフミラー
１０６：前方モニタレンズ
１０７：前方モニタ
１０８：λ／４板
１０９：対物レンズ
１１０：光ディスク
１１１：情報記録面
１１２：検出レンズ
１１３：光検出器
１１４：再生信号生成回路
１１５：信号処理回路
１１６：復号回路
１１７：マイクロプロセッサ
１１８：レーザ駆動回路
１１９：メモリ
１２０：不揮発メモリ
１２１：アクセスランプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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