CN100412955C - 光盘装置、聚焦位置控制方法和聚焦位置控制装置 - Google Patents

Abstract

一种光盘装置可以可靠地检测具有两个记录层的光盘的目标记录层。该光盘装置适于在光盘上记录信息并从光盘再现信息，该光盘由顺序层叠的第一记录层、第二记录层和覆盖层形成。光束焦点从覆盖层一侧向离光盘更近的方向移动，并且当聚焦错误信号的信号电平在超过正聚焦错误阈值后又落到其下方时，或者当聚焦错误信号的信号电平在落到负聚焦错误阈值后又超过该阈值时，确定光束焦点正在靠近记录层。然后，在检测到记录层后继续使光束焦点朝光盘移动，并且当在再次检测时间段内没有再次检测到记录层时，确定最后检测到的记录层为第一记录层。

Description

光盘装置、聚焦位置控制方法和聚焦位置控制装置

技术领域

本发明涉及光盘装置、聚焦位置控制方法和聚焦位置控制装置，其可以适当地应用于在具有多个记录层的光盘上记录数据并从中再现数据的光盘装置。

背景技术

近年来蓝光光盘(索尼公司的商标)已经商用化，蓝光光盘是利用短波长的紫光激光器和具有高数值孔径的物镜实现的大存储容量的光盘。只具有单个记录层的单层蓝光光盘(BD-SL：单层蓝光光盘)和具有两个沿盘的高度方向排列的记录层的双层蓝光光盘(BD-DL：双层蓝光光盘)已经标准化。

从而，要求实现一种用于向蓝光光盘记录数据并从蓝光光盘再现数据的光盘装置，其能够在光盘安装在光盘装置上时将光束可靠地聚焦到光盘的目标记录层上，并导入聚焦伺服。

当在向光盘记录数据或从光盘再现数据的操作期间由于外部扰动等而引起聚焦伺服偏离时，光盘装置有必要快速地恢复外部扰动(可能是撞击)之前刚刚正在访问的位置(地址)。然后，再次要求光盘装置将光束可靠地聚焦到目标记录层上并导入聚焦伺服。

关于控制双层蓝光光盘的聚焦伺服的导入(下文中称为聚焦搜索)，已经提出了这样的方法，该方法根据从光盘装置的光拾取器输出的和信号或聚焦错误信号的电平变化而检测光盘的覆盖层表面(例如见，日本专利申请早期公开No.2004-39125)。

和信号是从光拾取器的光电探测器输出的检测信号之和，其信号电平作为从光盘反射的光量的函数而变化。因此，当光束焦点离覆盖层或记录层表面(其是光的反射体)更近时，信号电平上升。另一方面，聚焦错误信号正比于从光束焦点到记录层的距离。其适合于覆盖从焦点对准位置起的某一特定距离以输出聚焦错误信号。从而，当光束焦点穿过记录层时，聚焦错误信号大致表现为S形曲线。

因此，参考附图的图1，在驱动物镜向离光盘更近的方向移动的同时监视和信号以及聚焦错误信号，并且当检测到和信号的第一次增大时定义为检测到覆盖层表面。另外，随着驱动物镜继续接近光盘，当物镜落入以下状态时定义为光束焦点正在靠近记录层，在所述状态中，和信号的信号电平不低于预定的和信号阈值，并且检测到聚焦错误信号的电平上升。

理所当然的是，当光盘有单个记录层时，聚焦错误信号的电平上升发生一次，而当光盘有两个记录层时发生两次。当对单层盘的记录层或双层盘的第一记录层进行聚焦搜索操作时，聚焦错误信号的电平的第一次上升被确定为命中目标记录层。

另一方面，当对双层盘的第二记录层进行聚焦搜索操作时，在和信号的电平落到上述阈值下方(检测到和信号电平的下降)并随后第二次上升并超过上述和信号电平阈值之后发生的聚焦错误信号的第二次电平上升被确定为命中目标记录层。

或者，当对双层盘的第二记录层进行聚焦搜索操作时，在驱动物镜向离光盘更近的方向移动并使其焦点越过第一层(L0层)后反转驱动物镜的方向以使其向远离光盘的方向移动(返回)，并且检测到聚焦错误信号电平的第二次上升(L0层)后，检测到聚焦错误信号电平的第一次上升被确定为命中目标记录层。

发明内容

如上所指出的，由于适于使用蓝光光盘的光盘装置使用了短波长激光器和具有大数值孔径的物镜，所以其受球面像差的影响程度很大，因而有必要可靠地校正球面像差。在聚焦搜索操作时，有必要校正将引入的记录层的球面像差。

同时，当对记录层之一校正球面像差时，对于其他记录层可能仍然存在球面像差，因此可能减小聚焦错误信号的幅度。因此，当例如对于L0层校正球面像差时，可能无法检测到由于L1层引起的聚焦错误信号的电平上升。

另外，由于与DVD等比较，在蓝光光盘上两个记录层彼此相邻排列，所以由于两个记录层引起的和信号的峰值可能连续发生。于是，可能无法检测到上述和信号的下降，因而可能无法区分出L1层和L0层。此外，在可写蓝光光盘(BD-RE)的情形中，记录层的反射率和覆盖层表面的反射率彼此相近，因而可能无法区分出记录层的反射率和覆盖层表面的反射率。

从而，蓝光光盘存在一个问题，即由于上述原因而无法检测到记录层，导致寻找目标记录层的聚焦搜索操作可能以失败告终。

如果在对L0层进行导入操作时检测两个记录层中的L1层的操作失败，则可能驱动物镜朝离光盘更近的方向移动，并且在焦点穿过L0层之后使其最终与光盘发生接触。

因此，考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种可以可靠地检测目标记录层的光盘装置、聚焦位置控制方法和聚焦位置控制装置。

在本发明的一个方面中，通过提供一种用于通过从覆盖层一侧照射光束来在光盘上记录信息并从光盘再现信息的光盘装置实现了上述目的，所述光盘由顺序层叠的第一记录层、第二记录层和覆盖层形成，所述装置包括：用于会聚从光源发射的光束以照射光盘的物镜；用于沿光束的光轴方向驱动物镜以移动光束的聚焦位置的驱动装置；用于根据将用于信息记录或再现的记录层来校正由光束产生的球面像差的球面像差校正装置；光接收装置，用于接收光束的反射光，并生成指示反射光的光量的和信号以及聚焦错误信号，该聚焦错误信号输出的信号电平是从光束的聚焦位置到记录层的距离的函数；记录层检测装置，用于使光束的焦点从覆盖层一侧向离记录层更近的方向移动，并根据聚焦错误信号来检测正在靠近记录层的焦点；以及记录层确定装置，用于在记录层检测装置检测到记录层后，继续使光束的焦点向离光盘更近的方向移动，并且一旦在再次检测时间段内记录层检测装置未能再次检测到记录层，则确定最后检测到的记录层为第一记录层。

从而，利用上述定义的配置，在由于两个记录层相邻排列而难以根据和信号SUM识别记录层的情况下和/或在由于球面像差的影响而无法确定地根据聚焦错误信号检测除了目标记录层外的其他记录层的情况下，可以在检测到记录层后的再次检测时间段内未能再次检测到记录层时可靠地检测光盘的目标记录层。

根据本发明的光盘装置还可以包括覆盖层检测装置，该装置用于使光束的焦点从覆盖层一侧向离光盘更近的方向移动，并且当和信号的电平在首次超过第一和信号阈值后又落到阈值下方时，确定光束的焦点穿过覆盖层表面，并且在覆盖层检测装置检测到覆盖层后，记录层检测装置检测记录层。利用该配置，在由于记录层的反射率和覆盖层表面的反射率彼此相近而难以根据和信号区分记录层和覆盖层表面的情况下，可以可靠地检测光盘的目标记录层。

根据本发明的光盘装置还可以包括越过装置，该装置用于在记录层确定装置确定所检测到的记录层为第一记录层后，使光束的焦点继续向离光盘更近的方向移动一段预定的时间段，以便在越过第一记录层后，通过反转光束焦点的移动方向以向远离光盘的方向移动来可靠地检测具有两个记录层的光盘的第一记录层。

从而，利用上述定义的配置，在由于两个记录层相邻排列而难以根据和信号SUM识别记录层的情况下和/或在无法确定地根据聚焦错误信号而检测除了光盘的目标记录层外的其他记录层的情况下，可以通过在检测到记录层后的再次检测时间段内未能再次检测到记录层时确定最后检测的记录层为第一记录层，来可靠地检测光盘的目标记录层。

从下面结合附图的详细描述中，本发明的特征、原理和用途将变得更加清楚，在附图中，相近的部分用相近的标号或字符指代。

附图说明

在附图中：

图1是可由本发明实施例使用的和信号以及聚焦错误信号的特性曲线图；

图2是根据本发明的光盘装置的实施例的示意性框图；

图3示意性地图示了光拾取器的配置；

图4A和4B示意性地图示了光盘的各自结构；

图5是特性曲线图，其图示了具有两个记录层的光盘的L1层的聚焦搜索操作；

图6是特性曲线图，其图示了具有两个记录层的光盘的L0层的聚焦搜索操作；

图7是另一个特性曲线图，其图示了具有两个记录层的光盘的L0层的聚焦搜索操作；

图8是具有两个记录层的光盘的L0层的聚焦搜索操作的流程图；

图9是和信号的特性曲线图，其图示了可由另一个实施例使用的和信号阈值；以及

图10是聚焦错误信号的特性曲线图，其图示了图9的实施例的聚焦错误阈值。

具体实施方式

下面参考附图更详细的描述本发明的优选实施例。

(1)光盘装置的整体配置

参考图2，标号1通常指代适合于蓝光光盘的光盘装置。其具有微计算机6，微计算机6用作全面控制整个光盘装置1的聚焦位置控制单元，光盘装置1包括光拾取器3，光拾取器3根据存储在微计算机6的非易失性存储器11中的基本程序和聚焦搜索程序(将在下面更详细的描述)动作，从而根据在合适时提供自外部的读命令或写命令将数据记录到作为随光光盘的光盘100上，或者从光盘100再现数据。

非易失性存储器11还存储各种如阈值之类的预定义值和用于聚焦搜索过程的再次检测时间段，聚焦搜索过程将在下面描述。

光盘100安装在转盘(未示出)上，并且被主轴马达(未示出)驱动旋转，从而使记录在光盘100上的数据、与抖动槽有关的预置地址沟槽(ADIP)信息等等可被光拾取器3读取。

如图3中所示，光拾取器3适合于从激光二极管20中发射光束L1，并顺序经过准直透镜21、分束器22、扩束器23和物镜24以照射光盘100，其中扩束器23包括可移动透镜23A和固定透镜23B，用于校正光束的球面像差，物镜24用作激光束的输出端。

注意，光拾取器5被调适为利用用作球面像差校正装置的扩束器23来校正激光束L1的球面像差，这个球面像差是由于物镜24的数值孔径大到0.85而引起的。

更具体地说，利用致动器27以可以沿箭头a的方向和箭头b的方向移动的方式夹持扩束器23的可移动透镜23A，从而可以通过根据来自微计算机6的扩束器伺服信号CE驱动致动器27而正确地校正光束L1的球面像差。

利用用作驱动装置的双轴致动器28以可以沿聚焦方向(包括箭头a的方向和箭头b的方向)和循轨方向移动的方式夹持物镜24，从而可以通过根据来自伺服驱动电路7的聚焦伺服信号CF驱动双轴致动器28而使得光束L1的焦点与光盘100的记录表面重合。

光拾取器5利用分束器22反射光盘100的记录表面所反射的反射光束L2，这之前反射光束L2已顺序经过物镜24、扩束器23的固定透镜23B和可移动透镜23A，然后光拾取器5使其经过准直透镜25进入光电探测器26。

用作光接收装置的光电探测器26利用多个光电二极管形成，每个光电二极管适合于接收来自光盘100的反射光，对所接收的光执行光电转换，生成与所接收的光量相对应的光接收信号，并将该光接收信号提供给模拟信号处理器4(图2)。

图4A和4B示意性地示出了光电探测器26的结构。其包括具有四个光接收区A、B、C和D的四分区探测器26A、具有两个光接收区E和F的两分区探测器26B，以及具有两个光接收区G和H的两分区探测器26C。光接收区A-H输出与其各自接收的光量相对应的各个光接收信号A-H。模拟信号处理器8利用下面所示的公式对光接收信号执行算术运算以分别生成再现信号RF、聚焦错误信号FE和循轨错误信号TE，并将其提供给模数转换器5。

FE＝(A+C)-(B+D)

TE＝(A+D)-(B+D)-k{(E-F)+(G-H)}

RF＝A+B+C+D    (1)

模数转换器5将再现信号RF、聚焦错误信号FE和循轨错误信号TE转换成数字信号，并将其提供给微计算机6。

当光盘100被安装到光盘装置1中时，或者当在向光盘记录信号或从光盘再现信号的操作期间由于外部扰动而引起聚焦伺服偏离时，光盘装置1导入对光盘100的目标记录层的聚焦伺服(作为聚焦搜索操作)。注意，再现信号RF对应于和信号SUM，和信号SUM是反射光强信号(SUM＝A+B+C+D)，并且微计算机6将再现信号RF用作和信号SUM执行聚焦搜索操作。

更具体地说，在聚焦搜索操作中，微计算机6的算术运算部件10将选择开关14拨动到聚焦搜索处理部件12一侧，并根据和信号SUM和聚焦错误信号FE执行聚焦搜索操作。当完成对目标记录层的聚焦伺服的导入操作时，算术运算部件10将选择开关14拨动到伺服过滤处理部件13一侧，并开始运行对目标记录层的聚焦伺服。

数模转换器7响应于聚焦搜索过程和聚焦伺服过程而将提供自微计算机的球面像差控制信号和聚焦控制信号转换成模拟信号，然后将其提供给驱动器电路8。驱动器电路8根据球面像差控制信号和聚焦控制信号生成扩束器伺服信号CE和聚焦伺服信号CF，并将其提供给光拾取器3从而控制光束L1的球面像差和聚焦。

从而，光盘驱动设备1使光束L1的焦点与光盘100的记录表面重合，并记录或再现数据。

(2)光盘的层结构

下面将描述用在根据本发明的光盘装置1中的光盘100。如上所述，光盘100是两种类型的蓝光光盘中的任意一种，其中一种有单个记录层，另一种有两个记录层。

光盘装置1在波长405nm的紫光激光器和具有0.85数值孔径的物镜相组合的情况下，利用相变来记录数据。于是，光盘100可用于数据记录和再现，当光盘直径为12cm，磁轨间距为0.32μm，且线密度为0.12μm/位，以便在格式效率约为82％的情况下使用64KB的数据块作为记录/再现单元时，光盘容量约为23.3GB。当记录层为多层结构时可以进一步增加光盘100的容量。在盘具有两个记录层的情况下，可以使光盘100的容量翻倍达到46.6GB。

图4A和4B分别示出了具有单个记录层的光盘的层结构和具有两个记录层的光盘的层结构。在具有单个记录层的图4A和具有两个记录层的图4B中，光盘100的厚度都为1.2mm。由聚碳酸酯制成的光盘100的衬底RL占据的厚度约为1.1mm。在图4A和图4B中，来自光盘装置1的光束L1(由点划线所指示)从覆盖层(衬底)CVL一侧射入。

在如图4A所示具有单个记录层的光盘100中，利用安排在1.1mm厚的衬底RL上的相变记录膜形成了记录层L0，并且在记录层L0上形成了100μm厚的覆盖层CVL。

另一方面，在如图4B所示具有两个记录层的光盘100中，在1.1mm厚的衬底RL上利用第一相变记录膜形成了第一记录层L0，并且还利用第二相变记录膜在其上形成了第二记录层L1，两者间夹有25μm厚的中间层ML。然后，在第二记录层L1上形成了75μm厚的覆盖层CVL。如同具有单个记录层的光盘100中的一样，第一记录层L0位于与覆盖层CVL的表面相距100μm的位置处。

因此，在具有单个记录层的光盘100的情形和具有两个记录层的光盘100的情形中，覆盖层CVL的厚度都为100μm。然而，在第二记录层L1上形成了75μm厚的覆盖层CVL。

(3)根据本发明的聚焦搜索操作

如上所指出的，当光盘100被安装到光盘装置1中时，或者当在向光盘100记录信号或从光盘100再现信号的操作期间由于外部扰动而引起聚焦伺服偏离时，光盘装置1导入对光盘100的目标记录层的聚焦伺服(作为聚焦搜索操作)。此时，光盘装置1遵循的顺序取决于光盘100的结构(光盘100是具有单个记录层还是具有两个记录层)而有所不同。

(3-1)具有两个记录层的光盘的聚焦搜索

下面将首先描述具有两个记录层的光盘上的聚焦搜索操作。光盘100具有包括L0层和L1层在内的两个记录层(图4B)。取决于目标记录层是L0层还是L1层而对操作进行不同的控制。

当对于光盘100的L1层进行聚焦搜索操作时，在检测到覆盖层之后首先检测到的记录层可以安全地被确定为L1层，这是因为L1层距离覆盖层比L0层近。

从而，在对于具有两个记录层的光盘100的L1层的聚焦搜索操作中，用作球面像差校正装置的微计算机6的算术运算部件10首先控制聚焦搜索处理部件12，以为L1层选择最优球面像差校正值(其对应于扩束器23的可移动透镜23A的位置)。

然后，用作覆盖层检测装置的微计算机6使物镜24离开光盘100足够距离。随后，其使物镜24朝光盘100的表面移动，同时监视和信号SUM和聚焦错误信号FE的信号电平。

然后，如图5中所示，用作覆盖层检测装置的微计算机6将和信号SUM与作为第一和信号阈值的和信号覆盖层表面阈值Ssurf相比较，并将与以下时间段相对应的跨度识别为覆盖层表面，所述时间段是和信号首次超过和信号覆盖层表面阈值Ssurf的时间和其落到阈值下方的时间之间的时间段。

随着用作覆盖层检测装置的微计算机6识别出覆盖层的表面，其使物镜24继续朝光盘100的表面移动，同时监视和信号SUM和聚焦错误信号FE的信号电平以检测L1层。

当满足记录层检测要求，即“和信号SUM超过作为第二和信号阈值的和信号记录层阈值Srec，并且聚焦错误信号FE的信号电平超过预定的正聚焦错误阈值Sfe+然后落到其下方，或者落在预定的负聚焦错误阈值Sfe-下方然后又超过Sfe-”时，用作记录层检测装置的微计算机6确定其是可归因于L1层(从盘表面的一侧看)的S形波形的第一个峰，并且光束的焦点正在靠近记录层L1。

当用作记录层检测装置的微计算机6检测到聚焦错误信号FE的信号电平变得等于“0”(所谓的过零点)时，其确定光束的焦点与L1层重合。然后，其选择此时物镜24的位置作为物镜偏置值，并利用物镜偏置值和球面像差校正值来开始操作L1层的聚焦伺服。

另一方面，由于从覆盖层一侧的角度来看具有两个记录层的光盘100的L0层距离较远，所以在已对L0层校正了球面像差时，从覆盖层一侧的角度来看距离较近的L1层仍然存在球面像差，因此可归因于L1层的聚焦错误信号FE的S形波形变得不确定。从而，无法预测可归因于L1层的S形波形是否会超过上述正聚焦错误阈值Sfe+(或者是否会落在上述负聚焦错误阈值Sfe-下方)。因而无法确定第二S形波形是否对应于L0层。

另外，由于与DVD等相比较，蓝光光盘上的两个记录层彼此相近，并且在可重写BD-RE盘上该一个或两个记录层的反射率与覆盖层表面的反射率彼此相近，所以也难以基于和信号SUM的下降来区分L0层和L1层。

由于这些原因，用作记录层检测装置的微计算机6在对光盘100的L0层的聚焦搜索操作中检测到聚焦错误信号FE的S形波形后继续使物镜24朝光盘100移动，并等待可归因于下一记录层的S形波形的出现。

然后，如果在第一S形波形的过零点后的预定再次检测时间段Tr内满足记录层检测要求(即S形波形在预定的再次检测时间段Tr内重新出现)，则用作记录层检测装置的微计算机6忽略第一S形波形，这是因为其不可归因于L0层，并再次等待可归因于下一记录层的S形波形的出现。

另一方面，如果在再次检测时间段Tr内未检测到下一个S形波形，则用作记录层检测装置的微计算机6确定最后的S形波形可归因于L0层。然后，用作越过装置的微计算机6在检测到L0层后继续使物镜24朝光盘100移动，以使光束的焦点越过L0层。

然后，当和信号SUM与和信号记录层阈值Srec相交并超过后者时，微计算机6确定光束的焦点经过L0层，并通过在越过时间段Tover内继续使物镜24朝光盘100移动，来使光束的焦点充分远离L0层。

其后，用作记录层检测装置的微计算机6反转物镜24的移动方向从而使其向远离光盘100的方向移动，并检测其回程上与L0层有关的S形波形的过零点。

结果，无论可归因于L1层的S形波形的幅度大小如何，都可以可靠地检测两个记录层中的L0层。

下面将更详细的描述可归因于L1层的S形波形的幅度较大和较小时对两个记录层中的L0层的上述聚焦搜索操作。

当可归因于L1层的S形波形的幅度较大时，随着物镜24一直朝光盘100的表面移动，由于光盘100的覆盖层表面处的反射，首先出现和信号SUM的峰，如图6中所示。然后，微计算机6将与以下时间段相对应的跨度识别为覆盖层表面，该时间段是和信号SUM首次超过和信号覆盖层表面阈值Ssurf的时间和其落在阈值下方的时间之间的时间段。

在检测到覆盖层的表面后，微计算机6继续使物镜24朝光盘100移动以检测记录层，并等待满足要求的情形出现，该要求是“和信号SUM超过和信号记录层阈值Srec，并且聚焦错误信号FE的信号电平超过预定的正聚焦错误阈值Sfe+然后落在其下方，或者落在预定的负聚焦错误阈值Sfe-下方然后超过Sfe-”。

由于在图6中由L1层的反射引起的聚焦错误信号FE的S形波形的幅度较大，所以满足要求“和信号SUM超过和信号记录层阈值Srec，并且聚焦错误信号FE的信号电平超过预定的正聚焦错误阈值Sfe+然后落在其下方”，从而首先检测到L1层。然而，无法确定该S形波形是归因于L1层的反射还是归因于L0层的反射。因此，微计算机6继续使物镜24朝光盘100移动以检测下一记录层。

由于首先检测到的记录层是L1层，所以在从与L1层有关的S形波形的过零点起的再次检测时间段Tr内出现了可归因于L0层的S形波形，从而满足要求“和信号SUM超过和信号记录层阈值Srec，并且聚焦错误信号FE的信号电平超过预定的正聚焦错误阈值Sfe+然后落在其下方”，因而检测到新的记录层。

尽管事实上新的记录层就是L0层，但是微计算机6仍然继续使物镜24朝光盘100移动以检测下一记录层。

由于新检测到的记录层是L0层，所以在再次检测时间段Tr内不会出现S形波形，从而微计算机6确定最后的S形波形可归因于L0层。因此，其从和信号SUM落到和信号记录层阈值Srec下方的时间开始继续使物镜24朝光盘100移动一段越过时间段Tover，然后反转物镜24的移动方向以沿相反方向再次检测L0层。

然后，在通过参考记录层检测要求检测到L0层之后，微计算机6选择S形波形的过零点时刻的物镜24的位置作为物镜偏置值，并利用物镜偏置值和球面像差校正值开始操作L0层的聚焦伺服。

另一方面，当可归因于L1层的S形波形的幅度较小时，随着物镜24一直朝光盘100的表面移动，由于光盘100的覆盖层表面处的反射，首先出现和信号SUM的峰，如图7中所示。然后，微计算机6将与以下时间段相对应的跨度识别为覆盖层表面，该时间段是和信号SUM首次超过和信号覆盖层表面阈值Ssurf的时间和其落在阈值下方的时间之间的时间段。

在检测到覆盖层的表面后，微计算机6继续使物镜24朝光盘100移动以检测记录层，并等待满足要求的情形出现，该要求是“和信号SUM超过和信号记录层阈值Srec，并且聚焦错误信号FE的信号电平超过预定的正聚焦错误阈值Sfe+然后落在其下方，或者落在预定的负聚焦错误阈值Sfe-下方然后超过Sfe-”。

由于在图7中由L1层的反射引起的聚焦错误信号FE的S形波形的幅度较小，所以S形波形不满足记录层检测要求，从而微计算机6继续使物镜24朝光盘100移动而没有检测到L1层。

然后，可归因于L0层的反射的S形波形出现，从而微计算机6检测到L0层。然而，无法确定该S形波形是归因于L1层的反射还是归因于L0层的反射。因此，微计算机6继续使物镜24朝光盘100移动以检测下一记录层。

由于首先检测到的记录层是L0层，所以在再次检测时间段Tr内不出现下一个S形波形，从而微计算机6确定最后的S形波形可归因于L0层。因此，其从和信号SUM落在和信号记录层阈值Srec下方的时间开始继续使物镜24朝光盘100移动一段越过时间段Tover，然后反转物镜24的移动方向在相反方向上再次检测L0层。

然后，在通过参考记录层检测要求检测到L0层之后，微计算机6选择S形波形的过零点时刻的物镜24的位置作为物镜偏置值，并利用物镜偏置值和球面像差校正值开始操作L0层的聚焦伺服。

从而，光盘装置1可以可靠地进行具有两个记录层的光盘的L0层的聚焦搜索操作。

(3-2)具有单个记录层的光盘的聚焦搜索

下面将描述具有单个记录层的光盘上的聚焦搜索操作的实施例。光盘100只具有单个记录层，或L0层(图4A)。因此，光盘装置1遵循上述的检测具有两个记录层的光盘的L0层的顺序来进行具有单个记录层的光盘上的聚焦搜索操作。

由于覆盖层表面的反射率和L0层的反射率相差程度很大，所以很难将覆盖层表面误认为L0层，因而在聚焦搜索操作中可以省略通过参考上述和信号覆盖层表面阈值Ssurf来检测覆盖层表面的步骤。

(4)聚焦搜索过程顺序

下面将参考图8的流程图更详细地描述当执行聚焦搜索程序时微计算机6在对目标记录层的聚焦搜索操作中要遵循的过程顺序。然而注意，具有两个记录层的光盘的L1层的聚焦搜索过程与相关技术文献中的技术相同，因而这里不进行描述。换句话说，下面将只描述具有两个记录层的光盘的L0层的聚焦搜索过程，因为这是本发明的特征。

参考图8，微计算机6开始具有两个记录层的光盘的L0层的聚焦搜索过程例程RT1，在步骤SP1，其最优地选择目标L0层的球面像差校正值，并且在到达下一步骤(或步骤SP2)之前开始使物镜24朝光盘100移动。

在步骤SP2中，微计算机6将和信号SUM与预定的和信号覆盖层表面阈值Ssurf相比较，并且如果检测到这样的情形，即和信号SUM超过和信号覆盖层表面阈值Ssurf随后又落到该阈值下方，则假定其检测到覆盖层表面并进行到下一步骤(或者说步骤SP3)。

在步骤SP3中，微计算机6根据上述的记录层检测要求检测记录层，并且如果检测到记录层，则进行到下一步骤(或者说步骤SP4)，在步骤SP4中，其从相对于新检测的记录层的S形波形的过零点处待机一段再次检测时间段Tr，然后进行到下一步骤(或者说步骤SP5)。

在步骤SP5中，微计算机6确定其是否在再次检测时间段Tr期间内检测到新的记录层。如果其在再次检测时间段Tr内检测到新的记录层，则微计算机6移动到步骤SP6，在步骤SP6中，其从相对于新检测的记录层的S形波形的过零点处待机一段再次检测时间段Tr，然后返回到步骤SP5。

另一方面，如果微计算机6未在再次检测时间段Tr内检测到任何新的记录层，则意味着最后检测的记录层是目标L0层。然后，微计算机6进行到步骤SP7，在步骤SP7中，其从和信号SUM落到和信号记录层阈值Srec下方的时间开始，继续使物镜24朝光盘100移动一段越过时间段Tover，以便使物镜24越过L0层。然后，微计算机6在进行到下一步骤(或者说步骤SP8)之前反转物镜24的移动方向。

如果在步骤SP8中微计算机6根据记录层检测要求检测到L0层，则其进行到步骤SP9，在步骤SP9中，其选择在S形波形的过零点处的物镜24的位置作为物镜偏置值并开始运行聚焦伺服，然后进行到下一步骤(或者说步骤SP10)以结束该过程。

(5)操作和优点

利用上述配置，当光盘装置1进行光盘100的聚焦搜索操作时，其首先根据对其执行聚焦伺服的记录层来校正球面像差，随后监视和信号SUM以及聚焦错误信号FE，同时一直使物镜24朝光盘100移动。然后，光盘装置1确定和信号SUM的第一次上升代表覆盖层表面，并且一旦检测到覆盖层表面后就检测记录层。

此时，如果目标记录层是具有单个记录层的光盘的L0层或具有两个记录层的光盘的L1层，则光盘装置1在检测到第一次满足记录检测要求时确定其检测到目标记录层，其中记录检测要求是“和信号SUM超过和信号记录层阈值Srec，并且聚焦错误信号FE的信号电平超过预定的正聚焦错误阈值Sfe+然后落到其下方，或者落到预定的负聚焦错误阈值Sfe-下方然后超过Sfe-”。

另一方面，如果目标检测层是具有两个记录层的光盘的L0层，则无法确定其是否可以检测到可归因于位于L0层前面的L1层的聚焦错误信号FE的S形波形。因此，光盘装置1在检测到满足上述记录层检测要求的情形(因而检测到记录层)后，继续使物镜24朝光盘100移动一段再次检测时间段Tr，并且如果在再次检测时间段Tr内未检测到任何新的记录层，则确定最后检测的记录层是L0层。

利用该配置，光盘装置1可以可靠地检测这样的蓝光光盘的目标记录层，在该蓝光光盘中，两个记录层彼此相近，从而难以基于和信号SUM区分L1层和L0层，并且无法确定地检测可归因于除了目标记录层之外的其他记录层的S形波形。另外，光盘装置1可以可靠地检测这样的蓝光光盘的目标记录层，在该蓝光光盘中，记录层的反射率和覆盖层表面的反射率彼此相近，从而难以基于和信号SUM区分记录层和覆盖层表面。

另外，当目标记录层是具有两个记录层的光盘的L0层时，光盘装置1在检测到L0层后继续使物镜24朝光盘100移动一段越过时间段Tover，以使物镜24的焦点越过L0层，随后反转物镜24的移动方向，以便通过检测其回程上的S形波形的第一过零点来检测L0层。

以这种方式，当目标记录层是具有单个记录层的光盘的L0层或具有两个记录层的光盘的L1层时，光盘装置1以通过使物镜24朝光盘100移动而进行的搜索操作来检测目标记录层，而当目标检测层是具有两个记录层的光盘的L0层时，光盘装置1以通过使物镜24远离光盘100移动而进行的搜索操作来检测目标记录层。

换句话说，由于光盘装置1适于以针对首次检测的目标记录层的搜索操作来检测目标记录层，所以其可以可靠地检测目标记录层，尤其是当目标记录层是具有两个记录层的光盘的L0层时。

利用上述配置，可以可靠地检测将对其运行聚焦伺服的目标记录层。从而，当光盘100被安装到光盘装置1中时，或者当在向光盘记录信号或从光盘再现信号的操作期间由于外部扰动而引起聚焦伺服偏离时，光盘装置1可以可靠并快速地导入对光盘100的目标记录层的聚焦伺服(作为聚焦搜索操作)，并可靠地防止由于检测目标记录层的失败而引起的物镜24与光盘100接触。

(6)其他实施例

出于本发明的目的，可以取决于光盘装置1的操作条件适当地修改和信号覆盖层表面阈值Ssurf、和信号记录层阈值Srec、正和负聚焦错误阈值Sfe+和Sfe-、再次检测时间段Tr以及越过时间段Tover。

例如，取决于要对其导入聚焦伺服的记录层(L0层或L1层)和/或取决于导入是安装光盘后的第一次还是在聚焦伺服偏离后的重导入可以增大或减小以上列出的阈值和时间段中的任何一个，以便可以快速地进行导入聚焦伺服的操作。

尽管在上述实施例中，与从和信号SUM超过和信号覆盖层表面阈值Ssurf的时间到其落在阈值下方的时间之间的时间段相对应的跨度被识别为覆盖层表面，但是本发明并不限于此。例如，可以定义包括第一和信号覆盖层表面阈值Ssurf1和第二和信号覆盖层表面阈值Ssurf2在内的两个阈值，并且与从和信号SUM超过第一和信号覆盖层表面阈值Ssurf1的时间到其落在第二和信号覆盖层表面阈值Ssurf2下方的时间之间的时间段相对应的跨度可以被识别为覆盖层表面，如图9中所示。

利用这种配置，可以通过修改第一和信号覆盖层表面阈值Ssurf1和第二和信号覆盖层表面阈值Ssurf2之间的大小关系来适当地修改检测要求，以便使覆盖层表面的检测更容易或者使覆盖层表面的检测更难并防止检测错误。

类似地，至于和信号记录层阈值Srec，可以定义包括第一和信号记录层阈值Srec1和第二和信号记录层阈值Srec2在内的两个阈值，并且可以在从和信号SUM超过第一和信号记录层阈值Srec1的时间到和信号SUM落在第二和信号记录层阈值Srec2下方的时间之间的时间段内，基于聚焦错误信号FE进行检测目标记录层的操作。同样在这种情况下，可以通过修改第一和信号记录层阈值Srec1和第二和信号记录层阈值Srec2之间的大小关系来适当地修改检测要求。

尽管在上述实施例中，正聚焦错误阈值Sfe+和负聚焦错误阈值Sfe-被用于记录层的检测要求，但是本发明并不限于此。例如，可以定义第一正聚焦错误阈值Sfe1+、第二正聚焦错误阈值Sfe2+、第一负聚焦错误阈值Sfe1-和第二负聚焦错误阈值Sfe2-，并且记录层检测要求可以定义为这样的情形，即，“聚焦错误信号FE的信号电平超过第一正聚焦错误阈值Sfe1+随后落在第二正聚焦错误阈值Sfe2+下方”或者“聚焦错误信号FE的信号电平落在第一负聚焦错误阈值Sfe1-下方随后超过第二负聚焦错误阈值Sfe2-”。

同样在这种情况下，可以通过修改第一和第二正聚焦错误阈值Sfe1+和Sfe2+之间的大小关系以及第一和第二负聚焦错误阈值Sfe1-和Sfe2-之间的大小关系来适当地修改检测要求，以便使记录层的检测更容易或者使记录层的检测更难并防止检测错误。

尽管上述实施例将聚焦错误信号FE的过零点识别为目标记录层，并在过零点处开始操作记录层的聚焦伺服，但是本发明并不限于此。例如，实施例可以被设置为在略早于聚焦错误信号FE的过零点处开始运行聚焦伺服。这种配置提供了这样的优点，即可以完全采用聚焦错误信号FE在过零点之前和之后的线性部分来运行聚焦伺服。

根据本发明的光盘装置、聚焦位置控制方法和聚焦位置控制装置可以应用于适合于具有多个记录层的光盘的光盘装置。

本领域的技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求及其等同物的范围的前提下，可以取决于设计要求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和变化。

本发明包含的主题与2004年11月30向日本专利局提交的日本专利申请JP2004-346813有关，这里通过引用并入其全部内容。

Claims (15)

1. 一种用于通过从覆盖层一侧照射光束来在光盘上记录信息并从光盘再现信息的光盘装置，所述光盘由顺序层叠的第一记录层、第二记录层和所述覆盖层形成，所述装置包括：

用于会聚从光源发射的光束以照射所述光盘的物镜；

用于沿所述光束的光轴方向驱动物镜以移动所述光束的聚焦位置的驱动装置；

根据将用于信息记录或再现的记录层来校正由所述光束产生的球面像差的球面像差校正装置；

光接收装置，用于接收所述光束的反射光，并生成指示所述反射光的光量的和信号以及聚焦错误信号，所述聚焦错误信号输出的信号电平是从所述光束的聚焦位置到记录层的距离的函数；

记录层检测装置，用于使所述光束的焦点从覆盖层一侧向离记录层更近的方向移动，并根据所述聚焦错误信号来检测正在靠近记录层的焦点；以及

记录层确定装置，用于在所述记录层检测装置检测到记录层后，继续使所述光束的焦点向离所述光盘更近的方向移动，并且一旦在再次检测时间段内所述记录层检测装置未能再次检测到记录层，则确定最后检测到的记录层为所述第一记录层。

2. 如权利要求1所述的装置，其中

当所述聚焦错误信号的电平超过正聚焦错误阈值随后落到其下方时，或者当所述聚焦错误信号的电平落在负聚焦错误阈值下方时，所述记录层检测装置确定所述光束的焦点正在靠近记录层。

3. 如权利要求1所述的装置，还包括

覆盖层检测装置，用于使所述光束的焦点从所述覆盖层一侧向离所述光盘更近的方向移动，并且当所述和信号的电平在首次超过和信号覆盖层表面阈值后又落到所述阈值下方时，确定所述光束的焦点穿过所述覆盖层的表面，其中

在所述覆盖层检测装置检测到所述覆盖层后，所述记录层检测装置检测记录层。

4. 如权利要求1所述的装置，其中

当所述和信号的信号电平超过和信号记录层阈值时，所述记录层检测装置检测到记录层。

5. 如权利要求1所述的装置，还包括

越过装置，用于在所述记录层确定装置确定所检测到的记录层为所述第一记录层后，使所述光束的焦点继续向离所述光盘更近的方向移动一段预定的时间段，其中

在所述越过装置造成所述第一记录层被越过之后，所述记录层检测装置通过反转所述光束焦点的移动方向以向远离所述光盘的方向移动来再次检测所述第一记录层。

6. 一种用于光盘装置的聚焦位置控制方法，所述光盘装置适于通过从覆盖层一侧照射光束来在光盘上记录信息或从光盘再现信息，所述光盘由顺序层叠的第一记录层、第二记录层和所述覆盖层形成，所述方法包括：

信号生成步骤，用于接收所述光束的反射光，并生成指示所述反射光的光量的和信号以及聚焦错误信号，所述聚焦错误信号输出的信号电平是从所述光束的聚焦位置到记录层的距离的函数；

记录层检测步骤，用于使所述光束的焦点从覆盖层一侧向离记录层更近的方向移动，并根据所述聚焦错误信号来检测正在靠近记录层的焦点；以及

记录层确定步骤，用于在检测到记录层后，继续使所述光束的焦点向离所述光盘更近的方向移动，并且一旦在再次检测时间段内未能再次检测到记录层，则确定最后检测到的记录层为所述第一记录层。

7. 如权利要求6所述的方法，其中

所述记录层检测步骤适合于：当所述聚焦错误信号的电平超过正聚焦错误阈值随后又落到其下方时，或者当所述聚焦错误信号的电平落在负聚焦错误阈值下方时，确定所述光束的焦点正在靠近记录层。

8. 如权利要求6所述的方法，还包括

覆盖层检测步骤，使所述光束的焦点从所述覆盖层一侧向离所述光盘更近的方向移动，并且当所述和信号的电平在首次超过和信号覆盖层表面阈值后又落到所述阈值下方时，确定所述光束的焦点穿过所述覆盖层的表面，其中

所述记录层检测步骤适合于：在所述覆盖层检测步骤中检测到所述覆盖层后，检测记录层。

9. 如权利要求6所述的方法，其中

所述记录层检测步骤适合于：当所述和信号的信号电平超过和信号记录层阈值，检测到记录层。

10. 如权利要求6所述的方法，还包括：

越过步骤，用于在所述记录层确定步骤中确定所检测到的记录层为所述第一记录层后，使所述光束的焦点继续向离所述光盘更近的方向移动一段预定的时间段；以及

记录层再次检测步骤，适合于在所述越过步骤中越过所述第一记录层后，通过反转所述光束焦点的移动方向以向远离所述光盘的方向移动来再次检测所述第一记录层。

11. 一种用于光盘装置的聚焦位置控制装置，所述光盘装置适于通过从覆盖层一侧照射光束来在光盘上记录信息或从光盘再现信息，所述光盘由顺序层叠的第一记录层、第二记录层和所述覆盖层形成，所述光盘装置包括光接收装置，所述光接收装置用于接收所述光束的反射光，并生成指示所述反射光的光量的和信号以及聚焦错误信号，所述聚焦错误信号输出的信号电平是从所述光束的聚焦位置到记录层的距离的函数，所述聚焦位置控制装置包括：

驱动装置，用于沿所述光束的光轴方向驱动物镜以移动所述光束的焦点，其中所述物镜用于会聚所述光束并将其照射到所述光盘上；

球面像差校正装置，用于根据将用于信息记录或再现的记录层来校正由所述光束产生的球面像差；

记录层检测装置，用于使所述光束的焦点从覆盖层一侧向离记录层更近的方向移动，并根据所述聚焦错误信号来检测正在靠近记录层的焦点；以及

记录层确定装置，用于在所述记录层检测装置检测到记录层后，继续使所述光束的焦点向离所述光盘更近的方向移动，并且一旦在再次检测时间段内所述记录层检测装置未能再次检测到记录层，则确定最后检测到的记录层为所述第一记录层。

12. 如权利要求11所述的装置，其中

当所述聚焦错误信号的电平超过正聚焦错误阈值随后又落到其下方时，或者当所述聚焦错误信号的电平落在负聚焦错误阈值下方时，所述记录层检测装置确定所述光束的焦点正在靠近记录层。

13. 如权利要求11所述的装置，还包括

覆盖层检测装置，用于使所述光束的焦点从所述覆盖层一侧向离所述光盘更近的方向移动，并且当所述和信号的电平在首次超过和信号覆盖层表面阈值后又落到所述阈值下方时，确定所述光束的焦点穿过所述覆盖层的表面，其中

在所述覆盖层检测装置检测到所述覆盖层后，所述记录层检测装置检测记录层。

14. 如权利要求11所述的装置，其中

当所述和信号的信号电平超过和信号记录层阈值时，所述记录层检测装置检测到记录层。

15. 如权利要求11所述的装置，还包括

越过装置，用于在所述记录层确定装置确定所检测到的记录层为所述第一记录层后，使所述光束的焦点继续向离所述光盘更近的方向移动一段预定的时间段，其中

在所述越过装置造成所述第一记录层被越过之后，所述记录层检测装置通过反转所述光束焦点的移动方向以向远离所述光盘的方向移动来再次检测所述第一记录层。

Images