JP4646546B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスクの記録面に付着した塵埃や指紋などの汚れを除去可能とした光ディスク装置に関する。

記録面に塵埃や指紋などの汚れが付着した状態の光ディスクを光ディスク装置に装着して記録または再生を行なった場合、光ディスクの汚れが付着した部分では、記録膜面に照射されるレーザ光が汚れによって遮られるため、記録膜面に所定の光量が届かず、正確な記録または再生が行なわれない。このため、光ディスクに汚れが付着した場合、これに正確な記録または再生を可能とするためには、光ディスクの記録面をクリーニングする必要がある。

そこで、光ディスクに汚れが付着しにくくする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

これは、光ディスクの表面に非架橋型フッ素系界面活性剤及び架橋型フッ素系界面活性剤を含む防汚性ハードコート層を設ける撥水撥油加工を施すものであり、撥水發油加工することにより、人の汗や指紋などの汚れが付着しにくくなり、また、汚れがついた場合でも、拭き取り易い。

一方、光ディスクに付着した汚れを除去するための技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

これは、光ディスクの汚れを除去するためのクリーニング用ブラシを光ピックアップ部に設け、光ディスクの非記録部に接触させてクリーニング用ブラシに静電気を発生させた後、光ピックアップ部を光ディスクの記録面に移送して静電気で埃をクリーニング用ブラシに付着させることにより、光ディスクの記録面の塵埃や汚れを除去するものである。

さらに、クリーニング用部材に着いて汚れを除去するための技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。

これは、光ディスクの記録面をクリーニングする第１のクリーニング部材を、別途も受けた第２のクリーニング部材でクリーニングするものであり、塵埃や指紋などの汚れが付着したままの第１のクリーニング部材で光ディスクのクリーニングが行なわれないようにするものである。
特開平１１−２９３１５９号公報 特開２００１−２９１３６１号公報 特開２００２−３６７１２６号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の従来技術では、撥水撥油加工された光ディスクは、何も加工されていない光ディスクに比べて、指紋などの汚れが付着しにくく、また、付着した汚れの拭き取り性は向上するが、汚れが付着しないわけではない。このため、付着した指紋などの汚れを、結局は、使用者が拭き取らなければならず、これが使用者の負担となる。

また、上記特許文献２記載の従来技術では、指紋などの粘着力の強い汚れを光ディスクから拭き取った場合、この汚れがクリーニング部材に付着する。このため、複数枚の光ディスクのクリーニングを行なうと、このクリーニング部材に徐々に汚れが蓄積していき、その結果、このクリーニング部材を介して次にクリーニングを行なう別の光ディスクに汚れが付着してしまい、クリーニング動作前よりも光ディスクが汚れてしまうこともある。従って、複数の光ディスクをクリーニングする場合には、使用者がクリーニング部材のクリーニングを行なう必要があり、これも使用者の負担となる。

さらに、上記特許文献３記載の従来技術では、光ディスクのクリーニングのための第１のクリーニング部材とは別に、この第１のクリーニング部材をクリーニングするための第２のクリーニング部材を設ける必要があり、製品コストを高めるとともに、筐体の軽量・縮小化の妨げにもなる。また、第１のクリーニング部材を介して第２のクリーニング部材にも粘着力の強い指紋などの汚れが付着し、これが蓄積されていくと、第１のクリーニング部材をクリーニングすることができなくなり、結局は第１のクリーニング部材に付着して蓄積した汚れが光ディスクに付着してしまうことにもなる。

本発明の目的は、かかる問題を解消し、前に行なわれた光ディスクのクリーニングに影響されずに、次の光ディスクのクリーニングが良好に行なわれ、しかも、クリーニングに対する使用者の負担をなくすことができるようにした光ディスク装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、記録面に撥水撥油加工が施された光ディスクが着脱可能に装着され、光ディスクで記録や再生を行なうための光ピックアップ部に光ディスクをクリーニングするクリーニング部材が設けられ、クリーニング部材は、クリーニング中に光ディスクに接触するブラシを有し、ブラシに撥水撥油加工が施されており、光ディスクのクリーニング終了後にクリーニング部材を振動させるピエゾ素子を有することを特徴とするものである。

また、クリーニング部材は、クリーニング部材の振動をピックアップ部に伝達するのを抑圧する部材を介してピックアップ部に設けられていることを特徴とするものである。

また、クリーニング部材は、光ピックアップ部に設けられた対物レンズに対し、光ディスクの回転方向下流側に配置されていることを特徴とするものである。

また、光ディスク装置が起動するとき、光ディスクの交換後、または、光ディスクの汚れが検出されたとき、クリーニング部材で光ディスクをクリーニングするクリーニングモードに切り替わることを特徴とするものである。
また、クリーニング部材で光ディスクをクリーニングするクリーニングモードでは、光ピックアップ部が光ディスクの外周側と内周側との一方から他方へと移動することを特徴とするものである。

また、光ディスクのクリーニングモードを設定する手段と、記録または再生時には、光ディスクを第１の回転速度で回転させ、設定されたクリーニングモードでは、光ディスクを第１の回転速度よりも高速で５０００ｒｐｍ以上の第２の回転速度で回転させる手段とを設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、光ディスクのクリーニング部材に撥水撥油加工が施されていることにより、光ディスクに付着していた汚れがクリーニング部材に付着することを防ぐことができる。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。

図１は本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を示す平面図であって、１は光ディスク装置、２は光ディスク、３は光ピックアップ部、４は対物レンズ、５はクリーニング部材、６はピエゾ素子、７は回転カム、８はディスク保持部材、９は主ガイド軸、１０は副ガイド軸、１１はシークモータである。

同図において、この第１の実施形態の光ディスク装置１には、ディスク保持部材８によって図示しないターンテーブル上に保持される光ディスク２の半径方向に、主ガイド軸９と服ガイド軸１０とに沿って、移動可能に光ピックアップ部３が設けられており、この光ピックアップ部３に、光ディスク２の記録面にレーザ光を集光させるための対物レンズ４とともに、クリーニング部材５が搭載されている。この光ピックアップ部３の一方の端部側には、貫通穴（図示せず）が設けられてこれに副ガイド軸１０が摺動可能に挿入されている。また、光ピックアップ部３の他方の端部側には、全体として螺子溝を有する貫通穴（図示せず）が設けられており、この貫通穴に主ガイド軸９が、この主ガイド軸９に設けられた螺子溝がこの貫通穴の螺子溝と螺合して、挿入されている。主ガイド軸９はシークモータ１１によって回転駆動されるものであって、この主ガイド軸９が回転駆動されることにより、光ピックアップ部３が主ガイド軸９，副ガイド軸１０とに沿い、光ディスク２の半径方向に移動する。

光ディスク２の記録面には、撥水撥油加工が施されており、クリーニング部材５はかかる記録面をクリーニングするためのものである。このクリーニング部材５は、光ピックアップ部３に取り付けられた回転カム８により、上下方向（紙面に垂直な方向）に移動可能に光ピックアップ部３に設けられており、また、このクリーニング部材５にこのクリーニング部材５とともに移動するピエゾ素子６が設けられ、このピエゾ素子６を駆動することにより、クリーニング部材５を振動させることができる。

なお、これら光ピックアップ部３や主ガイド軸９，副ガイド軸１０，シークモータ１１は、ターンテーブル（図示せず）上に保持された光ディスク２の下側に配置されている。

光ディスク装置１が光ディスク２の記録，再生を行なわない待機状態にあり、かつこの光ディスク２の記録面のクリーニングを行なわないときには、光ピックアップ部３は、実線で図示するように、光ディスク２の外径側の位置（ａ）にあり、かつ回転カム７により、ピエゾ素子６とともに、降下された状態にある。従って、このときには、クリーニング部材５は、光ディスク２の下面側の記録面を含む平面よりも下方にある。

光ピックアップ部３によって光ディスク２の記録面で記録または再生が行なわれるときには、クリーニング部材５が上記の降下した状態で、シークモータ１１の駆動による主ガイド軸９の回転により、光ピックアップ部３が主ガイド軸９，副ガイド軸１０に沿って移動し、対物レンズ４によってレーザ光（図示せず）が光ディスク２の記録面に集光される。

クリーニング部材５で光ディスク２の記録面をクリーニングするクリーニングモードのときには、光ディスク２を回転させるとともに、回転カム７により、クリーニング部材５が位置（ａ）で光ディスク２の記録面に接触する位置まで上昇され、次いで、シークモータ１１が主ガイド軸９を回転駆動することにより、光ピックアップ部３、従って、クリーニング部材５が主ガイド軸９，副ガイド軸１０に案内されて光ディスク２の半径方向に移動する。この移動の過程でクリーニング部材５が光ディスク２の記録面にその最外周部から接触し、これにより、この記録面がクリーニングされる。そして、このクリーニング部材５が光ディスク２の記録面の最内周部（破線で示す位置（ｂ））に達すると、この記録面のクリーニングが終了し、回転カム７が回転してクリーニング部材５が降下する。しかる後、シークモータ１１が主ガイド軸９を回転駆動し、これにより、光ピックアップ部３は主ガイド軸９，副ガイド軸１０に沿って光ディスク２の外周方向に移動し、元の位置（ａ）に戻って待機状態となる。

なお、位置（ｂ）から位置（ａ）に戻るときも、クリーニング部材５を上昇させたままとし、再度光ディスク２の記録面をクリーニングするようにしてもよい。この場合も、クリーニング部材５は、位置（ａ）に戻ると、回転カム７により、元の高さに降下される。

ここで、クリーニング部材５は、対物レンズ４に対し、光ディスク２の回転方向の下流側に配置される。ここでは、光ディスク２の回転方向は、矢印Ａで示すように、右回り方向（即ち、時計廻り方向）としており、このため、図面上では、クリーニング部材５が対物レンズ４の左側に配置されることになる。対物レンズ４は、通常光ディスク２の中心点を通る半径方向の直線上を移動するように、光ピックアップ部３に配置される。

回転中の光ディスク２にクリーニング部材５と接触されると、後述するように、光ディスク２から塵埃や指紋などの汚れが離脱されるのであるが、この離脱した汚れは光ディスク２の回転方向に拡散する。そこで、上記のように、クリーニング部材５を、対物レンズ４に対して、光ディスク２の回転方向下流側に配置したことにより、光ディスク２から離脱した汚れが対物レンズ４に付着することがない。

また、クリーニング部材５が対物レンズ４によってレーザ光が集光されるトラックを先行してクリーニングするように、クリーニング部材５と対物レンズ４との位置関係を設定することにより、記録面での記録または再生を行ないながら、その記録または再生するトラックのクリーニングを同時に行なうようにすることもできる。

図２は光ディスク２をクリーニング中の図１を矢印Ｂ側から見た側面図であって、１２はターンテーブル、１３はゴム部材、１４はブラシであり、図１に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省略する。

同図において、光ディスク２はターンテーブル１２上に搭載され、ディスク保持部材８によって保持される。そして、図示しないスピンドルモータによってターンテーブル１２が回転駆動されることにより、この光ディスク２が回転する。

クリーニング部材５はブラシ１４を有しており、回転カム７によってクリーニング部材５が上昇すると、図示するように、このブラシ１４が光ディスク２の下側の記録面に接触する。そこで、光ディスク２が回転することにより、この光ディスク２の記録面に付着している上記の汚れがこのブラシ１４によって離脱することになる。

クリーニング部材５には、ゴム部材１３が設けられている。このゴム部材１３は、ビエゾ素子６が駆動されることによって発生する振動がクリーニング部材５の下部に伝達するのを抑圧する。

ここで、光ディスク２の記録面には、撥水撥油加工が施されており、これにより、上記の汚れが付着せず、離脱し易いようにしている。同様にして、クリーニング部材５のブラシ１４にも、撥水撥油加工が施されて上記の汚れが付着せず、離脱し易いようにしている。

次に、光ディスク２をクリーニングする工程を図１及び図２を用いて説明する。

光ディスク装置１の動作モードをクリーニングモードに切り替えると、シークモータ１１が主ガイド軸９を回転駆動して光ピックアップ部３を図１の位置（ａ）へ移送する。そして、回転カム７を一定量回転させてクリーニング部材５を上昇させ、ブラシ１４を光ディスク２の下面に接触させる。この状態でスピンドルモータ（図示せず）を起動させることにより、ターンテーブル６を回転駆動し、光ディスク２を所定の回転数で回転させる。

そして、シークモータ１１で主ガイド軸９を駆動し、クリーニング部材５が搭載された光ピックアップ部３を光ディスク２の内周方向にゆっくりと移送する。このように光ピックアップ部３を移動させることにより、クリーニング部材５のブラシ１４は光ディスク２の下面を螺旋状の軌跡で移動することになり（この場合、１周毎の軌跡間で隙間が生じないように、光ピックアップ部３の移動速度を設定する）、光ピックアップ部３が図１の位置（ｂ）に達すると、光ディスク２の記録面全体をブラシ１４が移動したことになり、クリーニングが完了する。

ここで、クリーニング部材５のブラシ１４は撥水撥油加工が施されており、汚れが付着しにくく、さらに、光ディスク２から離脱した汚れはこのブラシ１４に触れるが、このブラシ１４が光ディスク２との接触で振動するので、この汚れが振るい落とされ、油脂類などの汚れの大部分はクリーニング部材５のブラシ１４には付着することがない。また、光ディスク２の記録面にも、撥水撥油加工が施されているので、汚れが付着することがなく、ブラシ１４によってこの記録面の汚れは簡単に離脱する。

以上のクリーニングモードが終了すると、回転カム７の回転により、クリーニング部材５が降下してブラシ１４が光ディスク２の記録面から離れる。クリーニング部材５が所定の位置に降下して回転カム６の回転が終了すると、ピエゾ素子６によってクリーニング部材５を振動させ、クリーニング部材５のブラシ１４をクリーニングする。このとき、クリーニング部材５に撥水撥油加工が施されているために、光ディスク２から離れた汚れはこのブラシ１４にほとんど付着しないが、付着しても、その汚れはブラシ１４に球体状に付着しており、その粘着力は弱く、このため、ブラシ１４にに振動を与えることにより、この汚れを簡単に振るい落とすことができる。

ここで、この第１の実施形態の指紋などの油脂類による汚れのクリーニングの効果について、図３を用いて説明する。

図３（ａ）は撥水撥油加工された光ディスク２上の指紋などの油脂類による汚れ１５を撥水撥油加工されていないブラシ１４でクリーニングする場合を示すものであって、この場合には、ブラシ１４によって光ディスク２からこの汚れ１５が離脱するが、離脱したこの汚れ１５がブラシ１４に付着してしまう。

図３（ｂ）は同じ汚れ１５を撥水撥油加工されているブラシ１４でクリーニングする場合を示すものであって、この場合には、光ディスク２から離脱した汚れ１５がブラシ１４に汚れが付着しにくく、さらに、たとえ付着しようとしても、光ディスク２との接触でブラシ１４が振動することにより、この汚れ１５は振るい落とされる。また、これでもブラシ１４に残る汚れ１５は、水玉（球体）状に残っていることになるので、ピエゾ素子６（図２）による振動により、振るい落とすことができる。

クリーニング部材５のブラシ１４の撥水撥油加工の方法としては、例えば、このブラシ１４を撥水撥油剤溶液中に浸した後、乾燥させるという、表面を撥水撥油剤でコーティングする方法などが実用的であるが、これに限定されるものではない。

また、上記のクリーニングモードへの切り替えは、使用者が指令を出すようにしてもよいし、または、光ディスク装置１に光ディスク２の汚れ検出機能を有する場合には、これを利用し、汚れが検出されたときにクリーニングモードに切り替えられるようにしてもよい。あるいはまた、ディスク装置１の起動時や光ディスク２の交換後に必ずクリーニングモードに切り替えるなど、他の方法を用いるようにしてもよい。

以上のように、この第１の実施形態では、クリーニングした後のクリーニング部材５では、汚れが付着することがないから、このクリーニング部材５をそのまま次の光ディスク２のクリーニングに用いることができ、常に光ディスク２の記録面を良好にクリーニングすることが可能となるし、クリーニング部材５のクリーニングが必要ないから、使用者の負担がなくなる。

図４は本発明による光ディスク装置の第２の実施形態を示す平面図であって、図１に対応する部分には同一符号を付けている。

この第２の実施形態は、図１に示す第１の実施形態のようなクリーニング部材５を設けずに、光ディスク２のクリーニングを行なうものである。

同図において、この第２の実施形態の光ディスク装置１においても、図１に示した第１の実施形態と同様、動作モードとしてクリーニングモードも設定可能である。

このクリーニングモードでは、これに切り替えられると、シークモータ１１が起動して主ガイド軸９が回転駆動され、光ピックアップ部３が光ディスク２の最内周の位置へ移送される。この位置にピックアップ部３が移送されると、スピンドルモータ（図示せず）が起動し、光ディスク２を記録，再生時よりも速い回転速度で回転させる。このように、光ディスク２を一時的に高速回転させると、光ディスク２の記録面に付着した塵埃や指紋などの汚れに記録，再生の通常回転時よりも大きな遠心力が生じることになる。この遠心力により、光ディスク２の記録面から汚れが離脱し、その外周方向に拡散する。このようにして、光ディスク２の記録面のクリーニングが行なわれる。

かかるクリーニング中、光ピックアップ部３はこの光ディスク２の最内周に位置付けられており、遠心力によって光ディスク２から離脱した汚れは光ディスク２の外周方向に拡散されるため、この汚れが光ピックアップ部３に設けられた対物レンズ４に付着することはない。

ここで、上記のクリーニング中の光ディスク２の回転速度について詳細に説明する。

光ディスク２の撥水撥油加工された記録面での指紋の汚れは、その表面張力により、球体状となる特徴がある。ここで、光ディスク２の記録面に直径略５０μｍ，比重０．８ｇ/cm³の油質の球体が付着しているとすると、この球体状の汚れが移動するためには、略３０μＮの力を必要とすることがわかった。そこで、３０μＮ以上の外力を、最悪条件として、光ディスク２の最内周での遠心力で与えるものとすると、そのためには、次式（１）が成り立つことが必要がある。

ｍｒω²＞３０[μＮ] ……（１）
但し、ｍ：汚れの質量（体積×比重）
ｒ：ディスク最内周の半径＝２４ｍｍ（ヘッドアクセス最内周）
ω：角速度
である。

上記式（１）を満たすためには、光ディスク２を５０００ｒｐｍ（revolutions per minuts）以上で回転させることが必要である。これをクリーニングモード時の光ディスク２の回転速度とする。

光ディスク２の回転速度を可変とするための方法としては、スピンドルモータの回転速度を可変とすればよく、このためには、一例として、スピンドルモータの制御系を構成するＰＬＬ（フェイズ・ロック・ループ）の基準クロックを切り替えるようにすることなどが考えられる。

以上のように、この第２の実施形態では、光ディスク２の汚れを遠心力で離脱させ、吹き飛ばすものであるから、次にクリーニングする光ディスク２には、前にクリーニングされた光ディスク２から離脱した汚れの影響がなく、良好なクリーニングが可能となる。しかも、光ディスク２に接触したクリーニングを行なうクリーニング部材を用いないので、光ディスク装置１の構成が複雑化しないし、使用者の負担もなくなる。

この第２の実施形態においても、クリーニングモードへの切り替え方法としては、使用者がそのモードの指令を出すようしてもよいし、または、光ディスク装置１が光ディスク２の汚れ検出機能を有する場合には、その検出結果に基づいてクリーニングモードへの切り替えが行なわれるようにしてもよいし、また、ディスク装置１の起動時や光ディスク２の交換後に必ずクリーニングモードに切り替えるなどの他の方法を採るようにしてもよい。

また、図１に示す第１の実施形態と図４に示す第２の実施形態とを併用するようにしてもよい。この場合には、図１及び図２において、クリーニングモードに切り替えられると、まず、シークモータ１１の駆動により、図４で説明したように、光ピックアップ部３を光ディスク２の最内周側の位置に移動させて位置設定し、しかる後、回転カム７によってクリーニング部材５を上昇させてブラシを光ディスク２に接触させ、上記のクリーニング中の回転速度で光ディスク２を高速回転させながら、シークモータ１１の駆動により、光ピックアップ部３を光ディスク２の内周側から外周側へと移動させる。これにより、光ディスク２の記録面での汚れは遠心力によって離脱し易くなり、これをクリーニング部材５のブラシ１４によって払うことになるので、汚れは非常に簡単に離脱して飛散することになる。また、光ディスク２から離脱した汚れが光ピックアップ部３の対物レンズ４に触ることもない。

また、図１に示す第１の実施形態と図４に示す第２の実施形態とを併用した場合の他の実施形態としては、上記と同様、クリーニングモードに切り替えられると、まず、シークモータ１１の駆動により、図４で説明したように、光ピックアップ部３を光ディスク２の最内周側の位置に移動させて位置設定し、しかる後、予め決められた所定の時間、光ディスク２を高速回転させて遠心力によるクリーニングを行ない、次いで、クリーニング部材５を用いた上記のクリーニングを行なうようにしてもよい。

本発明による光ディスク装置の第１の実施形態を示す平面図である。 図１に示す第１の実施形態のクリーニング中の状態を示す側面図である。 図１に示す第１の実施形態による汚れのクリーニングの効果を説明する図である。 本発明による光ディスク装置の第２の実施形態を示す平面図である。

符号の説明

１ 光ディスク装置
２ 光ディスク
３ 光ピックアップ部
４ 対物レンズ
５ クリーニング部材
６ ピエゾ素子
７ 回転カム
８ ディスク保持部材
９ 主ガイド軸
１０ 副ガイド軸
１１ シークモータ
１２ ターンテーブル
１３ ゴム材
１４ ブラシ
１５ 汚れ

Claims (6)

1. 記録面に撥水撥油加工が施された光ディスクが着脱可能に装着され、該光ディスクで記録や再生を行なうための光ピックアップ部に該光ディスクをクリーニングするクリーニング部材が設けられ、
   該クリーニング部材は、クリーニング中に該光ディスクに接触するブラシを有し、
   該ブラシに撥水撥油加工が施されており、
   該光ディスクのクリーニング終了後に該クリーニング部材を振動させるピエゾ素子を有することを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１記載の光ディスク装置において、
   前記クリーニング部材は、前記クリーニング部材の振動を前記ピックアップ部に伝達するのを抑圧する部材を介して前記ピックアップ部に設けられていることを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項１または２記載の光ディスク装置において、
   前記クリーニング部材は、前記光ピックアップ部に設けられた対物レンズに対し、前記光ディスクの回転方向下流側に配置されていることを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の光ディスク装置において、
   前記光ディスク装置が起動するとき、前記光ディスクの交換後、または、前記光ディスクの汚れが検出されたとき、前記クリーニング部材で前記光ディスクをクリーニングするクリーニングモードに切り替わることを特徴とする光ディスク装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の光ディスク装置において、
   前記クリーニング部材で前記光ディスクをクリーニングするクリーニングモードでは、前記光ピックアップ部が前記光ディスクの外周側と内周側との一方から他方へと移動することを特徴とする光ディスク装置。
6. 請求項１記載の光ディスク装置において、
   前記光ディスクのクリーニングモードを設定する手段と、
   記録または再生時には、前記光ディスクを第１の回転速度で回転させ、設定された該クリーニングモードでは、前記光ディスクを該第１の回転速度よりも高速で５０００ｒｐｍ以上の第２の回転速度で回転させる手段と
   を設けたことを特徴とする光ディスク装置。

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