CN1232570A - 光盘装置 - Google Patents
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Abstract
为了使信号从具有两个信号记录面的双层光盘再生,需要进行焦点转移,使物镜的调焦点迅速地从一个信号记录面移动到另一个信号记录面上。在该光盘装置中,当从拾波器(60、70)获得的聚焦误差信号(FE)的电平达到了预定的阈值(Vcomp)时,将使物镜(42)减速用的减速信号供给调节机构(47)。最好分阶段地降低减速脉冲的电压。另外,根据对聚焦误差信号(FE)微分后的微分聚焦误差信号(DFE)的最大值(DFEmax),确定减速脉冲的电压.最好与进行焦点转移的同时进行寻址。另外,根据预先测定的层间距离进行焦点转移。另外,用具有可控制的焦距的透镜(143)进行焦点转移。最好根据反射光量来识别是第一层还是第二层。另外,从开始进行焦点转移算起,经过了规定时间后即使未获得来自另一层的聚焦误差信号(FE)时,也会使物镜(42)向相反方向移动。
Description
技术领域
本发明涉及光盘装置,更详细地说,涉及对具有多个信号记录层的多层光盘进行信息再生或记录的光盘装置。
背景技术
现在提供的一般的CD(小型盘)或CD-ROM(小型盘只读存储器)的记录容量为640M字节,但近来伴随高密度化,已提供了具有4.7G字节的记录容量的DVD(数字视频盘)。CD或CD-ROM的厚度为1.2mm,直径为12cm。DVD的厚度是CD或CD-ROM的一半,为0.6mm,直径与CD或CD-ROM相同,为12cm。另外,还设计出了通过使信号记录面为两层而使记录容量达到8.5G字节的双层DVD(例如,贵志俊法等人著“单侧读取方式双层光盘”,国内技术报告,第41卷,第6期,10~16页,1995年12月)。
使具有两个记录层(信号记录面)的双层光盘再生时,可以考虑这样两种再生方法:从盘的一侧使两个信号记录面再生的方法;以及从盘的两侧分别使一个信号记录面再生的方法。可是,从两侧分别使一个信号记录面再生的方法,由于在一个信号记录面的再生结束后再使另一个信号记录面再生的情况下,必须将盘的背面翻过来,所以很麻烦。另外,在进行一个信号记录面的再生过程中不能立刻进行另一个信号记录面的再生。因此,从一侧使两个信号记录面再生的方法成为主流。
如图59所示,单侧读取方式的双层光盘有下述两个记录层:以铝等为材料的具有70%以上的反射率的反射型记录层1;以及以金等为材料的具有30%左右的反射率的半透明型记录层2,在这两个记录层1、2之间夹着厚度约为40微米左右的紫外线硬化树脂作为中间层3。这里,在反射型记录层1和半透明型记录层2上分别记录着图60所示的信息。即,具体地说,作为信息有数据及ID,ID中包含:地址(磁道号)、层信息(层号)、以及磁道信息(磁道格式信息、区信息、磁道方式、反射率)。
这样由于在双层光盘中有一个记录层呈半透明型,所以通过从一侧照射激光束,使其分别聚焦在各记录层上,通过光拾波装置能读取记录在该记录层上的信息。
另外,在双层光盘中,为了在一个记录层的再生过程中直接将激光束聚焦在另一个记录层上,开始进行另一个记录层的再生,而使物镜沿光轴方向移动,进行所谓的焦点转移(例如,特开平8-171731号公报)。
可是,在现有的焦点转移方式中,在焦点转移后为了寻找目标地址,存在访问时间变长的问题。
另外,双层光盘中的两层之间的距离实际上在整个盘的范围内并非是均一的,沿半径方向有离散。因此,将焦点转移到双层光盘内的哪个位置,存在难以正确地转移的问题。
另外,现在的焦点转移是利用聚焦伺服控制用的调节机构使物镜沿光轴方向移动的机械方法进行的,所以为了使激光束的焦点从一个记录层移动到另一个记录层需要较长的时间,另外,现有的装置还存在容易发生故障的问题。
另外,如果在DVD的记录面上有针孔,则地址的层信息就会不明确,存在不能识别层的问题。
另外,在盘上有伤或表面模糊的情况下,不能从反射面检测聚焦误差信号,物镜不能减速,存在碰撞盘表面的问题。
本发明的目的在于提供一种能正确地进行焦点转移的光盘装置。
本发明的另一目的在于提供一种能缩短目标地址的寻找时间的光盘装置。
本发明的另一目的在于提供一种在多层光盘内的任何位置都能进行准确的焦点转移的光盘装置。
本发明的另一目的在于提供一种能迅速地进行焦点转移的光盘装置。
本发明的另一目的在于提供一种即使在信号记录面上有伤痕,也能识别各层的光盘装置。
本发明的另一目的在于提供一种能防止焦点转移时物镜碰撞光盘表面的光盘装置。
发明的公开
如果按照本发明,则使信息被记录在多层信号记录面上的光盘进行再生的光盘装置备有:通过物镜将光束照射在光盘上,通过检测其反射光读出信息的信息读出装置;在信息读出装置已将光束聚焦在多层中的一层信号记录面上时,为了将光束聚焦在另一层的信号记录面上而生成使物镜沿信号记录面的法线方向加速用的加速信号,并供给信息读出装置的加速装置;以及在从信息读出装置获得的聚焦误差信号达到预定的电平时,生成使物镜减速用的减速信号并供给信息读出装置的减速装置。
上述预定的电平最好在聚焦误差信号的零电平和峰值电平之间。减速信号的电压这样预定,即对应于从加速装置生成加速信号开始至聚焦误差信号达到预定的电平为止的时间进行预定。
上述预定的电平最好在聚焦误差信号的零电平和峰值电平之间。减速信号的供给时间这样预定,即对应于从加速装置生成加速信号开始至聚焦误差信号达到预定的电平为止的时间进行预定。
上述减速装置最好分阶段地降低减速信号的电压。
上述光盘装置最好还备有对聚焦误差信号进行微分的微分装置。减速装置对应于被微分的聚焦误差信号的最大值,改变减速信号的电压。
上述光盘装置最好还备有:存储对应于被微分的聚焦误差信号的最大值减速信号所预定的多个电压的存储装置;以及响应被微分的聚焦误差信号的最大值,从存储装置读出多个电压中的对应的电压的读出装置。减速装置将减速信号的电压改变成由读出装置读出的电压。
如果按照本发明的另一方面,则使信息被记录在多层信号记录面上的光盘进行再生的光盘装置备有:通过物镜将光束照射在光盘上,通过检测其反射光读出信息的信息读出装置;在信息读出装置已将光束聚焦在多层中的一层信号记录面上时,为了将光束聚焦在另一层的信号记录面上而生成使物镜沿信号记录面的法线方向加速用的加速信号,并供给信息读出装置的加速装置;以及从加速装置生成加速信号开始经过了规定的时间后,生成使物镜减速用的减速信号并供给信息读出装置的减速装置。
如果按照本发明的另一方面,则使信息被记录在多层信号记录面上的光盘进行再生的光盘装置备有:将光束照射在光盘上,通过检测其反射光读出信息的信息读出装置;使信息读出装置沿信号记录面移动用的驱动装置;在信息读出装置已聚焦在多层中的某一信号记录面上时,生成聚焦在另一层的信号记录面上用的加速信号的加速装置;随着作为目标的地址和作为目标的层的信息被供给,根据信息读出装置读出信息的现在的地址及层的信息,计算信息读出装置的移动量的计算装置;以及控制装置,它使驱动装置进行驱动,以便使信息读出装置移动所计算的移动量,同时使加速装置生成加速信号,并供给信息读出装置,以便聚焦在目标层的信号记录面上。
如果按照本发明的另一方面,则使信息被记录在多层上的光盘进行再生的装置备有:将光束照射在光盘上,通过检测其反射光读出信息的信息读出装置;在距光盘的中心的距离不同的多个点,检测被安装的光盘的层的第一间隔的层间距离检测装置;存储由层间距离检测装置检测的第一间隔的存储装置;以及控制装置,在光盘的第一层再生时进行第二层的再生的情况下,该控制装置根据存储在存储装置中的第一间隔,计算再生时第一层和第二层的第二间隔,控制信息读出装置将光束聚焦在第二层上。
上述控制装置最好包括:生成使信息读出装置移动、以便改变其到光盘的距离用的加速信号,并供给信息读出装置的加速装置;以及生成制止信息读出装置将光束聚焦在第二层上用的大小可变的减速信号,并供给信息读出装置的减速装置。
上述控制装置最好包括:生成使信息读出装置移动、以便改变其到光盘的距离用的大小可变的加速信号,并供给信息读出装置的加速装置;以及生成制止信息读出装置使光束聚焦在第二层上用的减速信号,并供给信息读出装置的减速装置。
上述控制装置最好包括:生成使信息读出装置移动、以便改变其到光盘的距离用的大小可变的加速信号,并供给信息读出装置的加速装置;以及生成制止信息读出装置使光束聚焦在第二层上用的大小可变的减速信号,并供给信息读出装置的减速装置。
上述层间距离检测装置最好是能获得具有极性不同的两个峰值的聚焦误差信号的装置,控制装置生成使信息读出装置移动、以便改变其到光盘的距离用的加速信号,并供给信息读出装置,同时生成制止信息读出装置使光束聚焦在第二层上用的减速信号,并供给信息读出装置,在两个峰值之间的任意时刻都能将供给信息读出装置的加速信号切换成减速信号。
上述层间距离检测装置最好能获得具有极性不同的两个峰值的聚焦误差信号。上述控制装置生成使信息读出装置移动、以便改变其到光盘的距离用的加速信号,并在两个峰值的中间时刻之前供给信息读出装置,同时生成制止信息读出装置使光束聚焦在第二层上用的减速信号,并在中间时刻之后供给信息读出装置。
如果按照本发明的另一方面,则使信息被记录在多层上的光盘进行再生的装置备有:将光束照射在光盘上,通过检测其反射光读出信息的信息读出装置;生成使信息读出装置移动、以便改变其到光盘的距离用的加速信号,并供给信息读出装置的加速装置;以及生成制止信息读出装置使光束聚焦在所希望的层上用的大小可变的减速信号,并供给信息读出装置的减速装置。
如果按照本发明的另一方面,则使信息从具有多个记录层的多层光盘再生的光盘装置备有:激光器;包括将来自激光器的激光束引导到多层光盘上用的透镜的光学***;以及对应于多个记录层中应再生的记录层,变更透镜的焦距的变更装置。
上述透镜最好是平行光管透镜。
上述平行光管透镜最好包括:第一透镜片;与第一透镜片相对设置的第二透镜片;以及被夹在第一及第二透镜片之间的透明构件。上述变更装置对应于多个记录层中应再生的记录层,变更透明构件的折射率。
上述透明构件最好包括:第一透明电极;与第一透明电极相对设置的第二透明电极;以及被夹在第一及第二透明电极之间的液晶。上述变更装置包括对应于多个记录层中应再生的记录层,将规定的电压加在第一及第二透明电极之间的液晶驱动电路。
上述光盘装置最好还备有:在多层光盘内的多个位置测量各个记录层之间的距离的测量装置;与其位置一起存储由测量装置测量的距离的存储装置;以及根据存储装置中存储的距离及位置,确定上述规定电压的确定装置。
如果按照本发明的另一方面,则使信息至少被分别记录在反射率不同的第一层和第二层的信号记录面上的光盘再生的光盘装置备有:将光束照射在光盘上检测其反射光,输出信息的读取信号、聚焦误差信号和跟踪误差信号中的某一信号的信息读出装置;预先存储从信息读出装置输出的第一层及第二层的信息读取输出信号、聚焦误差信号和跟踪误差信号中的某一信号的电平的存储装置;以及当第一层和第二层的识别困难时,对从信息读出装置输出的信息的读取信号、聚焦误差信号和跟踪误差信号中的某一信号与存储装置中存储的第一层及第二层的电平进行比较,识别第一层或第二层的识别装置。
如果按照本发明的另一方面,则使信息被记录在多层的信号记录面上的光盘进行再生的光盘装置备有:将光束照射在光盘上,通过检测其反射光读出信息的信息读出装置;在信息读出装置聚焦在多层中的某一层信号记录面上时,生成使其聚焦在另一层信号记录面上用的加速信号,并供给信息读出装置的加速装置;以及在从加速装置将加速信号供给信息读出装置后算起的规定时间内,未能从信息读出装置获得规定的反射光时,生成制止信息读出装置用的减速信号,并供给信息读出装置的减速装置。
如果按照本发明的另一方面,则使信息被记录在多层的信号记录面上的光盘进行再生的光盘装置备有:将光束照射在光盘上,通过检测其反射光读出信息的信息读出装置;在信息读出装置聚焦在多层中的某一层信号记录面上时,生成使其聚焦在另一层信号记录面上用的加速信号,并供给信息读出装置的加速装置;以及在从加速装置将加速信号供给信息读出装置后,未能从信息读出装置获得规定电平的反射光时,生成制止信息读出装置用的减速信号,并供给信息读出装置的减速装置。
上述加速装置最好在由减速装置制止了信息读出装置后,再次生成加速信号,并供给信息读出装置。
上述信息读出装置最好输出S形控制信号作为表示聚焦的信号,在规定的时间内减速装置未获得S形控制信号时,生成减速信号。
上述规定时间最好被选择为在聚焦在多层中的某一层上时利用加速信号聚焦在另一层信号记录面上所需要的时间的数倍。
本发明的第二方面规定的电平的反射光最好被选择为从信息读出装置获得的反射光电平的数分之一的电平。
附图的简单说明
图1是使物镜的焦点沿两个信号记录面移动的情况下获得的聚焦误差信号的波形图。
图2是表示双层DVD的结构的剖面图。
图3是表示CD的结构的剖面图。
图4是能进行基板厚度不同的光盘的互换再生的光拾波器的结构图。
图5是表示图4所示的光拾波器的结构的透视图。
图6是表示图5所示的偏振光选择元件的偏振特性的平面图。
图7是表示包括图4及图5所示的光拾波器的光盘装置的全体结构的框图。
图8是表示本发明的实施形态1的光盘装置的结构的框图。
图9是表示图7所示的调节机构的结构的分解透视图。
图10是表示图7所示的焦点转移电路的电路图。
图11是表示图8所示的ROM中存储的程序之一例的流程图。
图12A~12C是图8所示的DSP根据图11所示的流程工作时的聚焦误差信号、加速脉冲及减速脉冲的波形图。
图13是表示图8所示的ROM中存储的程序的另一例的流程图。
图14A~14C是图8所示的DSP根据图13所示的流程工作时的聚焦误差信号、加速脉冲及减速脉冲的波形图。
图15是表示图8所示的ROM中存储的程序的另一例的流程图。
图16A~16C是图8所示的DSP根据图15所示的流程工作时的聚焦误差信号、加速脉冲及减速脉冲的波形图。
图17是表示图8所示的ROM中存储的程序的另一例的流程图。
图18A~18D是表示图8所示的DSP根据图17所示的流程工作时的聚焦误差信号、加速脉冲、减速脉冲及物镜的速度的波形图。
图19是表示图8所示的ROM中存储的程序的另一例的流程图。
图20A~20C是图8所示的DSP根据图19所示的流程工作时的聚焦误差信号、微分聚焦误差信号及加速/减速脉冲的波形图。
图21是表示图19及图20A~20C所示的第二次施加的减速脉冲的电压和微分聚焦误差信号的最大值之间的关系的检查表之一例图。
图22是表示本发明的实施形态2的光盘装置的结构的框图。
图23是说明图22所示的光盘装置的工作用的流程图。
图24是说明图22所示的光盘装置中的焦点转移及目标地址的寻找工作用的说明图。
图25A及图25B是表示图24所示的工作中的聚焦误差信号及螺纹驱动信号的时序图。
图26是表示实际制造的单面读取双层盘的结构的剖面图。
图27是表示本发明的实施形态3的光盘装置的结构的框图。
图28是说明图9所示的光盘装置进行的层间距离的测量工作用的说明图。
图29A是表示在盘内周进行焦点检索时获得的表示聚焦误差信号的波形图,图29B是表示在盘中周进行焦点检索时获得的表示聚焦误差信号的波形图,图29C是表示在盘外周进行焦点检索时获得的表示聚焦误差信号的波形图。
图30A是表示光盘的双层间距离的检测工作的流程图。
图30B是表示焦点转移工作的第一例的流程图。
图31A~31C是说明在图30所示的工作中在双层盘内周的焦点转移用的时序图。
图32A~32C是说明在图30所示的工作中在双层盘外周的焦点转移用的时序图。
图33是表示焦点转移工作的第二例的流程图。
图34A~34C是说明在图33所示的工作中在双层盘内周的焦点转移用的时序图。
图35A~35C是说明在图33所示的工作中在双层盘外周的焦点转移用的时序图。
图36是表示本发明的实施形态4的光盘装置的全体结构的框图。
图37是表示图36所示的光拾波装置的结构的框图。
图38是表示图37所示的多焦点平行光管透镜的结构的侧视图。
图39是表示图38所示的TN型液晶的折射率和施加电压的关系的曲线图。
图40是表示将图39所示的曲线的主要部分放大后的曲线图。
图41是表示图37所示的光拾波装置中从多层光盘的基板表面到焦点的距离和图38所示的TN型液晶的折射率的关系的曲线图。
图42是表示图37所示的光检测器的结构的平面图。
图43是表示图36所示的ROM中存储的层间距离的测量工作的流程图。
图44是表示图36所示的ROM中存储的施加电压的确定工作的流程图。
图45是表示图9所示的层间距离的测量工作的说明图。
图46A是表示在盘内周进行焦点检索时获得的表示聚焦误差信号的波形图,图46B是表示在盘中周进行焦点检索时获得的表示聚焦误差信号的波形图,图46C是表示在盘外周进行焦点检索时获得的表示聚焦误差信号的波形图。
图47是表示不将电压加在图38所示的多焦点平行光管透镜中的透明电极上时的激光束的光路的说明图。
图48是表示将电压加在图38所示的多焦点平行光管透镜中的透明电极上时的激光束的光路的说明图。
图49是表示本发明的实施形态5的光盘装置的全体结构的框图。
图50是表示生成跟踪误差信号的光检测器的结构的平面图。
图51是说明图49所示的光盘装置的初始工作用的流程图。
图52是用跟踪误差信号识别层用的流程图。
图53是用再生信号识别层用的流程图。
图54是表示本发明的实施形态6的光盘装置的结构的框图。
图55是说明图54所示的光盘装置的工作用的流程图。
图56A~56C是说明图54所示的光盘装置的工作用的说明图。
图57是表示本发明的实施形态7的光盘装置的结构的框图。
图58是说明图57所示的光盘装置的工作用的流程图。
图59是表示单面读取双层盘的简略结构的剖面图。
图60是表示图59所示的单面读取双层盘上记录的信息的说明图。
实施发明用的最佳形态
以下,参照附图详细说明本发明的实施形态。另外,图中相同或相当的部分标以相同的符号,不重复其说明。
[实施形态1]
为了通过从光盘的一面照射激光束而使信息从两个信号记录面再生,需要在一个信号记录面的再生过程中或再生后将光拾波器中的物镜的焦点变更到另一个信号记录面上。在现有的方法中,在将焦点从一个信号记录面变更到另一个信号记录面上的情况下,如果开始观测来自该另一个信号记录面的聚焦误差信号,则使物镜减速。可是,如图1所示,在从一个信号记录面转移到另一个信号记录面的转移期间Ttran内,在聚焦误差信号FE相对于峰值之差大的情况下,包含约10%的噪声。因此,难以正确地判断所检测到的信号是否是来自应再生的信号记录面的聚焦误差信号FE,所以不能进行正确的焦点转移。
因此,本发明的实施形态1的目的在于提供这样一种光盘装置,即在主要用能使基板厚度不同的光盘进行互换再生的光拾波器,使信息从具有两个信号记录面的双层光盘再生时,能将激光束的聚焦位置从一个信号记录面准确地切换到另一个信号记录面上的光盘装置。
参照图2,双层DVD1在距离基板表面为0.6(允许误差为±0.05)mm的位置有两个信号记录面5、9。该,双层DVD1是利用紫外线硬化树脂6将由聚碳酸酯等构成的厚0.6(允许误差为±0.05)mm的基板2及10粘贴而成的。信号记录面5由在基板2的内侧形成的坑3、以及覆盖着坑3形成的金属反射膜4构成。信号记录面9由在基板10的内侧形成的坑7、以及覆盖着坑7形成的金属反射膜8构成。由于紫外线硬化树脂的厚度为40~70微米,信号记录面5到信号记录面9只有40~70微米的距离。
另外,参照图3,CD20在距离基板表面为1.2(允许误差为±0.1)mm的位置有一个信号记录面24。信号记录面24由在透明的聚碳酸酯等构成的基板21的一侧形成的坑22、以及覆盖着坑22形成的金属反射膜23构成。在信号记录面24上形成保护膜25。
下表1中示出了CD及双层DVD的额定值及再生条件。
表1
种类 | CD | 双层式DVD | |
额定值 | 读取面侧基板厚 | 1.2mm(1.1~1.3mm) | 0.6mm(0.55~0.65mm) |
最短坑长 | 0.90μm(0.80~1.0μm) | 0.40μm(0.3~0.5μm) | |
磁道间距 | 1.6μm(1.5~1.7μm) | 0.74μm(0.73~0.75μm) | |
反射率 | 70%以上 | 20~40% | |
再生条件 | 光点直径 | 1.5μm(1.4~1.6μm) | 0.9μm(0.85~0.95μm) |
数值孔径 | 0.35(0.30~0.40) | 0.60(0.55~0.65) | |
波长 | 635nm(620~650nm) |
CD的读取面一侧的基板厚度为1.2(允许范围:1.1~1.3)mm,最短坑长度为0.9(允许范围:0.8~1.0)μm,磁道间距为1.6(允许范围:1.5~1.7)μm,反射率为70%以上。另一方面,双层DVD的读取面一侧的基板厚度为0.6(允许范围:0.55~0.65)mm,最短坑长度为0.40(允许范围:0.30~0.50)μm,磁道间距为0.74(允许范围:0.73~0.75)μm,反射率为20~40%以上。
另外,在再生条件中,激光束的波长为635(允许范围:620~650)nm,CD的激光束的光点直径为1.5(允许范围:1.4~1.6)μm,物镜的有效数值孔径为0.35(允许范围:0.30~0.40),双层DVD的激光束的光点直径为0.9(允许范围:0.85~0.95)μm,物镜的有效数值孔径为0.60(允许范围:0.55~0.65)。
图4及图5表示CD及双层DVD的可互换再生的光拾波器的结构。参照图4及图5,光拾波器60备有:发生波长为635nm的激光束的半导体激光器31、使激光束的偏振面旋转的偏振面旋转元件32、绕射光栅35、半反射镜36、平行光管透镜37、有选择地使激光束透过的偏振光选择元件38、物镜42、以及光检测器43。来自半导体激光器31的激光束通过偏振面旋转元件32及绕射光栅35,到达半反射镜36,在半反射镜36上光束的一半被反射,由平行光管透镜37将其变成平行光,透过偏振光选择元件38,被物镜42聚焦,通过光盘的基板而照射在信号记录面5上。被信号记录面5反射的激光束通过物镜42、偏振光选择元件38、以及平行光管透镜37后,返回半反射镜36,在半反射镜36上光束的一半透过,被聚焦在光检测器43上,从而被检测到。
光检测器43被分割成四个受光面a~d,作为再生信号输出a+b+c+d,作为聚焦误差信号输出(a+c)-(b+d)。
物镜42被设计得能将光束聚焦在基板厚0.6mm的光盘的信号记录面上,数值孔径为0.60(允许范围:0.55~0.65)。偏振面旋转元件32是用两片带透明电极的玻璃33及33将TN型液晶34夹在中间构成的,如果将电压加在透明电极上,则电压便被加在TN型液晶34上,激光束的偏振面不被旋转地使激光束透过TN型液晶34。在不将电压加在透明电极上的情况下,激光束透过TN型液晶34时其偏振面旋转了90°。
另外,偏振光选择元件38是用两片玻璃39及39将设置在相当于激光束的外周部分的偏振光滤光器40夹在中间构成的,将不具有偏振特性的滤光器41设置在激光束的中央部分。偏振光滤光器40具有只使规定的偏振方向的激光束透过的特性,在图4中,只使沿平行于纸面方向偏振的激光束透过。因此,偏振光选择元件38具有图6所示的特性。即,偏振光选择元件38的外周部38a利用偏振光滤光器40,只使沿图中水平方向偏振的激光束透过,内周部38b与激光束的偏振方向无关地使激光束透过。偏振光滤光器40虽然使沿水平方向偏振的激光束透过,但其透射率为70~90%左右。因此,如果在内周部38b任何滤光器都不设置,则激光束在内周部和外周部的透射率不同,这成为使再生特性下降的主要原因。因此,有必要将滤光器41设置在偏振光选择元件38的内周部分。
现在说明信号读取面一侧的基板厚度为0.6mm的双层DVD的再生工作。使双层DVD再生时,电压从激光驱动电路44被加在偏振面旋转元件32上。其结果,来自半导体激光器31的沿平行于纸面方向偏振的波长为635nm的激光束利用偏振面旋转元件32,其偏振面不被旋转地直接透过,通过绕射光栅35,入射到半反射镜36上。该入射的激光束在半反射镜36上一半被反射,由平行光管透镜37将其变成平行光,利用偏振光选择元件38使其外周部分不被遮住而全面地透过,再被物镜42聚焦,通过双层DVD1的基板2而照射在信号记录面5上。照射在信号记录面5上的激光束的光点直径为0.9(允许范围:0.80~1.0)μm。此后的工作与图3的说明相同,故不重复其说明。
其次,说明信号读取侧的基板厚度为1.2mm的CD的再生工作。使CD再生时,在偏振面旋转元件32上不加电压。其结果,来自半导体激光器31的沿平行于纸面方向偏振的波长为635nm的激光束利用偏振面旋转元件32,使其偏振面旋转90°后透过,通过绕射光栅,入射到半反射镜36上。该入射的激光束的一半被半反射镜36反射,由平行光管透镜37将其变成平行光,利用偏振光选择元件38只将其外周部分遮住,经物镜42聚焦,通过CD20的基板21后照射在信号记录面24上。在数值孔径为0.60(允许范围:0.55~0.65)、有效光束直径为4mm的物镜的情况下,使偏振光选择元件38的内周部38b的直径为2.3(允许误差为±0.2)mm,以便使实际数值孔径为0.35(允许范围:0.30~0.40)。另外,在有效光束直径为4mm以外的情况下,按照该比例确定内周部38b的直径,以便使实际数值孔径为0.35。另外,照射在信号记录面24上的激光束光点直径为1.5(允许范围:1.4~1.6)μm。此后的工作与图3的说明相同,故不重复其说明。
参照图7,说明基板厚度不同的光盘可互换再生的光盘装置。利用调节机构47控制光拾波器60中的物镜42,以便将激光束聚焦在欲再生的信号作为坑列形成的磁道上,通过光盘的基板2照射在信号记录面5上。用光检测器43检测被信号记录面5反射的激光束,作为再生信号进行检测。用光检测器43检测的再生信号被送给前置放大器45,进行规定的放大后,被送给判断电路48、RF解调电路53及伺服电路46。伺服电路46根据被送来的跟踪误差信号,控制调节机构47。另外,判断电路48根据被送来的信号,识别再生装置中安装的光盘的种类,并将识别结果送给指令电路49。为了切换物镜42的数值孔径,以便适合于所识别的光盘,指令电路49根据送来的识别结果,将指令输出给NA切换电路50。另外,为了切换到适合于所识别的光盘的再生的解调电路,指令电路49根据送来的识别结果,还将指令输出给特性切换电路51。NA切换电路50通过液晶驱动电路44切换物镜42的实际数值孔径,特性切换电路51切换RF解调电路53。
图8是表示以图7所示的伺服电路46中的焦点转移电路46a为中心的该实施形态1的光盘装置的全体结构的框图。参照图8,焦点转移电路46a备有:对来自前置放大器45的输出信号进行AD变换的A/D变换部54;根据规定的程序对来自A/D变换部54的输出信号进行处理的数字信号处理器(DSP)55;存储使DSP55工作用的程序等的只读存储器(ROM)56;存储由DSP55作成且被使用的检查表用的随机存取存储器(RAM)57;对来自DSP55的输出信号进行DA变换的D/A变换部58;以及响应来自D/A变换部58的输出信号,驱动光拾波器60内的调节机构47的驱动器59。
如图9所示,调节机构47包括:保持物镜42的透镜支架701;环绕在透镜支架701周围的聚焦线圈702;沿Y方向安装在聚焦线圈702的两端面上的跟踪线圈703a及703b;沿X方向安装在透镜支架701的两端面上的四个弹簧片704;支撑弹簧片704的固定架705;分别被***透镜支架701的两个凹部706中的轭707;产生相对于聚焦线圈702及跟踪线圈703a、703b垂直的磁场的永久磁铁708;支撑永久磁铁708的轭709;以及支撑轭707、709的轭底座710。
图8所示的驱动器59响应聚焦误差信号,生成聚焦驱动电压,该生成的聚焦驱动电压被加在聚焦线圈702上。因此,透镜支架701沿Z(光轴)方向移动,以使激光束聚焦在2层光盘1的第1记录层5或第2记录层9上。驱动器59还响应跟踪误差信号TE,生成跟踪驱动电压,该生成的跟踪驱动电压被加在跟踪线圈703a、703b上。因此,透镜支架701沿X(跟踪)方向移动,使得激光束能一直照射在光盘1的磁道上。
如图10所示,驱动器59包括电阻器61、电容器63、开关65、以及放大器62。在进行聚焦伺服控制的情况下,开关65位于端子66一侧,聚焦误差信号FE被直接供给放大器62的非反相输入端。因此,放大器62响应聚焦误差信号FE,将聚焦驱动电压供给聚焦线圈702,利用调节机构47使物镜42沿Z方向移动。另一方面,在进行焦点转移的情况下,开关65位于端子67一侧,电阻器61及电容器63的连接点的电压被供给放大器62的非反相输入端。与此同时,指示进行焦点转移的焦点转移指示信号JP被供给放大器62的反相输入端。
图11所示的焦点转移例行程序被存储在图8所示的ROM56中。
其次,参照图11及图12A~12C说明按照该实施形态1进行的焦点转移工作。
如果将光盘装入再生装置中,则在进行了聚焦伺服及跟踪伺服之后,使光盘以规定的转速旋转,使信号从光盘再生。即使在未进行聚焦伺服及跟踪伺服之后,也可以使光盘以规定的转速旋转,也可以在进行了聚焦伺服之后使光盘开始旋转。在双层DVD的再生中,将激光束聚焦在信号记录面5及9中的任意一个面上,例如聚焦在信号记录面5上,使信号再生。在信号从信号记录面5再生的过程中,假定使信号从信号记录面9再生时,使焦点从信号记录面5转移到信号记录面9上,有必要再进行聚焦伺服,使激光束聚焦在信号记录面9上。利用图7所示的伺服电路46中的焦点转移电路46a,控制调节机构47,进行焦点转移。
如果使物镜42沿信号记录面的法线方向移动,则如图12A所示,发生大致呈S形的聚焦误差信号FE。图12A中的P1及P2分别是信号记录面5及9上的聚焦位置。从信号记录面5能获得S1那样的聚焦误差信号。从信号记录面9能获得S2那样的聚焦误差信号。在信号记录面5的再生过程中物镜42位于调焦点P1。在使焦点从信号记录面5转移到信号记录面9上的情况下,将图12B所示的加速脉冲加在调节机构47上。当物镜42到达点P3的位置时,能获得S2那样的聚焦误差信号FE。
以往,在物镜42到达了点P3时,使物镜42减速,停止在信号记录面9的调焦点P2,这样来对物镜42进行控制。可是,在图12A所示的转移期间Ttran内包含图1所示的噪声。因此,尽管对欲使调焦点从信号记录面5移动到信号记录面9的物镜42进行加速,但减速时期不明确。因此,难以使物镜42停止在调焦点P2。
因此,在该实施形态1中,当物镜42位于聚焦误差信号FE的点P2及P3之间时,被施加图12B所示的加速脉冲(S1)。因此,物镜42开始从调焦点P1向调焦点P2移动,但在此期间,聚焦误差信号FE被取入DSP55(S2)。在DSP55中,对该被取入的聚焦误差信号FE与预定的阈值Vcomp进行比较(S3)。如果聚焦误差信号FE比阈值Vcomp大,便施加图12C所示的减速脉冲(S4)。这里,阈值Vcomp被设定在聚焦误差信号FE的零电平和峰值电平之间。因此,物镜42在来自信号记录面9的聚焦误差信号FE被开始观测的点P3和调焦点P2之间减速。物镜42到达调焦点P2后再开始进行聚焦伺服。
这里,在聚焦误差信号FE从点P3到达峰值的期间,开始施加减速脉冲,但也可以从峰值到点P2的期间,开始施加减速脉冲。在不同的位置施加减速脉冲,供给聚焦线圈702的电流量不同。即,在距离调焦点P2近的位置开始施加减速脉冲时,需要供给较大的电流。
以上说明了使焦点从信号记录面5转移到信号记录面9的情况,但反过来,使焦点从信号记录面9转移到信号记录面5的情况也一样。
为了明确地控制加速脉冲的施加时期,也可以对聚焦误差信号FE的峰值的差设定阈值,根据该阈值施加减速脉冲。这里,阈值Vcomp及-Vcomp相对于聚焦误差信号FE的峰值的差,设定在0~100%的范围内。在使焦点从信号记录面5转移到信号记录面9的情况下,用阈值Vcomp使聚焦误差信号FE的电平从点P3向箭头14的方向移动,当超过阈值Vcomp时施加减速脉冲。另一方面,在使焦点从信号记录面9转移到信号记录面5的情况下,使用阈值-Vcomp。在此情况下,当物镜42位于调焦点P2时进行焦点转移。因此物镜42移动到从信号记录面5获得的S1的聚焦误差信号的点P4。此后聚焦误差信号FE的电平沿箭头15的方向移动,所以超过阈值-Vcomp时施加减速脉冲。另外,测定聚焦误差信号的峰值的差之后,设定阈值Vcomp及-Vcomp。
另外,也可以根据从开始进行焦点转移算起至聚焦误差信号FE达到阈值Vcomp为止的时间,确定减速脉冲的电压。例如,在物镜42从调焦点P1向调焦点P2移动的情况下,预先测定从焦点转移开始至聚焦误差信号FE最初达到阈值Vcomp为止的时间、以及至第二次达到为止的时间,根据该测定的时间,确定减速脉冲的电压。
参照图13及图14A~14C,如果物镜42位于调焦点P1时施加加速脉冲。则物镜42便向调焦点P2移动。如果聚焦误差信号FE达到阈值Vcomp,便施加与时间t1对应的电压Vbrk1的减速脉冲。如果聚焦误差信号FE超过阈值Vcomp后,再次达到阈值Vcomp时,便施加与时间t2对应的电压Vbrk2的减速脉冲。第二次电压Vbrk2被设定得比第一次电压Vbrk1小。这些电压Vbrk1、Vbrk2的范围是1~2V。在使焦点从信号记录面9转移到信号记录面5的情况下,同样能采用这样的方式。
以上根据从施加加速脉冲开始至聚焦误差信号FE达到阈值Vcomp为止的时间t1或t2,确定了减速脉冲的电压Vbrk1或Vbrk2,但也可以根据时间t1或t2,确定减速脉冲的施加时间。
参照图15及图16A~16C,如果物镜42位于调焦点P1时施加加速脉冲。则物镜42便向调焦点P2移动。如果聚焦误差信号FE超过阈值Vcomp,便只在与时间t1对应的时间Tbrk1内施加减速脉冲。如果聚焦误差信号FE超过阈值Vcomp后,再次达到阈值Vcomp时,便只在与时间t2对应的时间Tbrk2内施加减速脉冲。第二次减速脉冲的施加时间Tbrk2被设定得比第一次的施加时间Tbrk1短。这些施加时间Tbrk1、Tbrk2为1毫秒级。在使焦点从信号记录面9转移到信号记录面5的情况下,同样能采用这样的方式。
另外,如果如上所述设定阈值,施加减速脉冲,就能判断是否从某一信号记录面进行了焦点转移。即,如果聚焦误差信号FE超过了阈值Vcomp时施加减速脉冲,则能断定是从信号记录面5向信号记录面9进行的焦点转移,如果聚焦误差信号FE超过了阈值-Vcomp时施加减速脉冲,则能断定是从信号记录面9向信号记录面5进行的焦点转移。
以上说明了具有两个信号记录面的双层DVD的情况,但本发明不限于此,也能适用于具有三个以上的信号记录面的DVD。
如果采用上述实施形态1,则由于在CD及双层DVD能互换再生的光盘再生装置中,在聚焦误差信号达到了预定的阈值时施加加速脉冲,所以能进行正确的焦点转移。
另外,在上述实施形态1中,虽然在聚焦误差信号FE达到了规定的阈值Vcomp时施加减速脉冲,但也可以代之以下述的方法,即预先测定从施加加速脉冲开始至聚焦误差信号FE达到规定的阈值Vcomp为止的时间t1或t2,在进行焦点转移的情况下,从施加加速脉冲之后经过了该测定的时间t1或t2后,施加减速脉冲。
另外,也可以将图17中的流程图所示的程序存入ROM56中来代替上述程序。
在此情况下,参照图17及图18A~18D,如果从调焦点P1至调焦点P2进行焦点转移,则首先将增益为1的加速脉冲加在调节机构47上,因此物镜42被急剧加速。接着聚焦误差信号FE到达了零交叉点(点P4)时,加速脉冲的施加结束。
接着在聚焦误差信号FE开始急剧增加的点P3施加增益为1.5的减速脉冲,因此物镜42被急剧减速。接着如果聚焦误差信号FE达到了阈值Vcomp(点P5),则减速脉冲的增益降到1.25。接着如果聚焦误差信号FE达到峰值(点P6),则减速脉冲的增益进一步降到0.75。接着如果聚焦误差信号FE再达到了阈值Vcomp(点P7),则减速脉冲的增益进一步降到0.5。最后如果聚焦误差信号FE到达零交叉点(点P2),则减速脉冲的施加结束。
与各点对应的增益及阈值Vcomp被存入图8所示的RAM57中。
如上所述,由于最初施加比加速脉冲大的电压的减速脉冲,此后分阶段地减小减速脉冲的电压,所以物镜42急剧地减速后,慢慢地接近调焦点。其结果,能缩短焦点转移的时间,同时物镜42可靠地收敛在调焦点。
另外,也可以代替上述程序,而将图19中的流程所示的程序存入图8所示的ROM56中。这时如图20A~20C所示,在聚焦误差信号FE的变化量达到最大后施加的减速脉冲的电压Vbrk2根据微分聚焦误差信号DFE的最大值DFEmax来确定。第二次减速脉冲的电压Vbrk2和微分聚焦误差信号DFE的最大值DFEmax的关系示于图21。这样的关系作为检查表被存入图8所示的RAM57中。
参照图19及图20A~20C,在从第N层至第(N+1)层进行焦点转移的情况下,首先施加电压为Vacc的加速脉冲。于是物镜42的调焦点开始离开第N层而向第(N+1)层移动,最初聚焦误差信号FE出现在负侧。如果调焦点接近第(N+1)层,则第(N+1)层的聚焦误差信号FE出现在正侧。
如果聚焦误差信号FE超过阈值Vcomp,则施加减速脉冲来代替加速脉冲。这时,将阈值Vcomp设定得比零电平稍靠正侧即可。最初施加的减速脉冲的电压Vbrk1能预先设定。聚焦误差信号FE在DSP55中被微分,算出微分聚焦误差信号DFE。
如果微分聚焦误差信号DFE达到最大值DFEmax,便从RAM57中的检查表读出与该最大值DFEmax对应的电压Vbrk2。检查表也可以不存储在RAM57中,而存储在ROM56中。由于最大值DFEmax是聚焦误差信号FE上升速度最大时的聚焦误差信号,所以物镜42的移动速度大时,最大值DFEmax变大,物镜42的移动速度小时,最大值DFEmax变小。最大值DFEmax大时,电压Vbrk2被设定得大,最大值DFEmax小时被设定得小。即,调焦点在第(N+1)层附近时,在物镜42的移动速度大的情况下,减速脉冲的电压Vbrk2被设定得大,在物镜42的移动速度小的情况下,减速脉冲的电压Vbrk2被设定得小。
如果这样从检查表读出与微分聚焦误差信号DFE的最大值DFEmax对应的减速脉冲的电压Vbrk2,便施加该电压为Vbrk2的减速脉冲。
接着时钟被复位为0,如果时钟的值t经过预定的时间Tbrk,则电压为Vbrk2的减速脉冲的施加结束。然后,开始进行聚焦伺服控制,控制调焦点欲聚焦在第(N+1)层上的物镜42。这时,通过预测从微分聚焦误差信号DFE变成最大开始至调焦点到达第(N+1)层为止的时间,能确定时间Tbrk。
另外,这里虽然根据时钟测量电压为Vbrk2的减速脉冲的施加结束且切换到聚焦伺服的时期,但也可以例如在聚焦误差信号FE变得比阈值Vcomp小时,结束减速脉冲的施加,切换到聚焦伺服。
如果如上所述地采用实施形态1,则由于物镜42的移动速度大时,减速脉冲的电压被设定得大,物镜42的移动速度小时,减速脉冲的电压被设定得小,所以能将物镜42的调焦点准确且迅速地聚焦在第(N+1)层上。
[实施形态2]
在现有的光盘装置中,在给定了作为目标的目的地的地址和作为目标的层信息的情况下,首先将焦点从现在的层转移到作为目标的层之后,通过拾波器的送进机构进行控制,以便寻找目标地址。
可是,由于DVD能进行高密度记录,所以将来作为计算机的存储器使用的可能性很大,要求尽可能快地访问目标地址。可是,在现有的方法中,进行了焦点转移后才进行控制来寻找目标地址,所以存在访问用的时间长的问题。
因此,本发明的实施形态2的主要目的在于提供一种同时进行焦点转移和目标地址的寻找,能缩短访问时间的光盘装置。
图22是表示本发明的实施形态2的框图。在图22中,单面读取的双层DVD1利用主轴电机16进行旋转驱动,利用拾波器60读取记录在盘1上的信息。从拾波器60输出聚焦误差信号FE等信号,用前置放大器45进行放大后,供给A/D变换部54,将模拟信号变换成数字信号。该数字信号被送给DSP(数字信号处理器)55。
在DSP55上连接着ROM56和RAM57。ROM56存储控制DSP55用的程序,RAM57存储从盘1获得的信息。DSP55执行ROM56中存储的程序,根据RAM57中存储的信息,利用加速信号或减速信号,进行使拾波器60进行聚焦伺服用的控制,同时进行使拾波器60进行寻找用的控制。DSP55将焦点转移控制用的数字信号输出给D/A变换部58,D/A变换部58将该数字信号变换成模拟信号,并供给驱动器59。驱动器59利用加速信号和减速信号控制拾波器60
另外,DSP55为了使拾波器60进行寻找,输出PWM(Pulse WideModulation)信号,供给积分器11。积分器11将PWM信号积分后作为螺纹驱动信号供给驱动器12,驱动器12利用该螺纹驱动信号,驱动送进机构13,使拾波器60进行寻找。
图23是说明本发明的实施形态2的工作用的流程图,图24、图25A及25B是说明本发明的实施形态2中的焦点转移和寻找目标地址的工作用的说明图。
其次,参照图22~图25A及25B,说明本发明的实施形态2的具体工作。如果从外部供给盘1的目的地的地址和作为目标的层信息,则拾波器60获得寻址的位置和层信息,DSP55计算从现在位置到目标位置的移动量。例如,如图24所示,拾波器60现聚焦在半透明型记录层2的a2点,根据来自外部的指令,如果供给了聚焦到反射型记录层1的a1点上用的指令,便计算从a2点到a1点的移动量,DSP55在将向图9所示的跟踪线圈703a、703b的通电断开后,将PWM信号输出给积分器11,积分器11将该PWM信号积分后,输出图25B所示的螺纹驱动信号。驱动器12利用该螺纹驱动信号,驱动送进机构13。因此,拾波器60利用送进机构13开始移动。
与PWM信号输出的同时,DSP将聚焦误差信号FE输出给D/A变换部58。该聚焦误差信号FE通过D/A变换部58而被变换成模拟信号,并供给驱动器59。驱动器59根据该模拟信号式的聚焦误差信号FE,使拾波器60开始进行焦点转移。因此,拾波器60从作为第一层的半透明型记录层2移动到作为第二层的反射型记录层1,结束焦点转移。
这时,DSP55判断拾波器60是否到达了反射型记录层1的a1点,如果未到达,继续输出螺纹驱动信号。然后,如果拾波器60到达目标地址附近,使由送进机构13进行的移动结束,转移到反射型记录层1上被指定的磁道上,开始跟踪,到达作为目标的地址。
如上所述,如果采用本实施形态2,则由于利用螺纹驱动信号,一边使拾波器60寻找作为目标的地址,一边根据聚焦误差信号FE,使拾波器将焦点从第一层转移到第二层,所以能缩短访问时间,能提高作为计算机的存储器的利用价值。
如上所述,如果采用本实施形态2,则由于随着供给了作为目标的地址和层的信息,根据现在的地址和层的信息计算移动量,使驱动装置进行驱动,以便使信息读出装置只移动所计算的移动量,同时生成加速信号,以便聚焦在作为目标的层的信号记录面上,所以能缩短访问时间。
[实施形态3]
在上述双层盘中,其两层之间的距离在整个盘的范围内实际上不是均匀的,因此存在以下问题。
图26是表示实际制造的双层盘的结构的剖面图。另外,该剖面图是表示在圆片形的双层盘中从中心至外周沿半径的结构。如图26所示,随着制造方法的不同,内周的紫外线硬化树脂(中间层3)的厚度为40微米,与此不同,越靠近外周厚度越增大,有的双层盘外周的厚度变为60~70微米。另外,随着制造方法的不同,盘的中间层3的厚度的离散在40~70微米之间。
如上所述,实际的双层盘从内周到外周层间距离增大,所以从加速脉冲切换到减速脉冲的上述切换点远离原点(第一层再生时),所以减速脉冲的大小一定时,减速脉冲的施加时间比加速脉冲的施加时间短。
这些脉冲的施加电压和施加时间的乘积对应于拾波器的驱动量,所以如果减速脉冲的施加时间比加速脉冲的施加时间短,拾波器就不能被充分制止,有可能运行过度。
本发明的实施形态3就是为了消除这个问题而完成的,其目的在于提供一种在两层之间的距离不一定的光盘再生时适当地进行焦点转移的光盘装置。
图27是表示本发明的实施形态3的光盘装置的结构框图。
如图27所示,该光盘装置备有:使被装好的单面读取的DVD1旋转的主轴电机16;将激光束照射在双层盘1上,通过检测其反射光读取被记录在双层盘1上的信息,通过内部安装的调节机构47,控制到双层盘1之间的垂直距离的拾波器(PU)60;放大从拾波器60输出的聚焦误差信号FE等信号的前置放大器45;将从前置放大器45输出的模拟信号变换成数字信号的A/D变换部54;存储从双层盘1获得的信息的随机存取存储器(RAM)57;将从A/D变换部54输出的数字信号的信息存储在RAM57中,同时根据RAM57中存储的信息生成指定拾波器60的位置的数字信号的数字信号处理器(DSP)55;存储控制DSP55用的程序的读出专用存储器(ROM)56;将从DSP55输出的数字信号变换成模拟信号的D/A变换部58;以及根据从D/A变换部58输出的信号,生成加速信号及减速信号,通过将加速信号供给调节机构47来使拾波器60移动,同时通过将减速信号供给调节机构47来制止拾波器60移动的驱动器59。
其次,说明该实施形态3的光盘装置的工作情况。
首先,该光盘装置在装好的双层盘中检测在至中心的距离不同的多个点记录了信息的两层之间的距离。
图28及图29A~29C是说明两层之间的距离的检测方法用的图。
如图28及图29A~29C所示,拾波器60例如按照从单面读取双层DVD1的内周至中周、外周的顺序移动,在各个点检测聚焦误差信号FE。这里,聚焦误差信号FE的正峰值P3、P4之间的距离(时间)如图29A~29C所示,两层之间的距离越靠近外周越大。
以下,参照图30A中的流程,具体说明两层之间的距离的检测工作。
首先,在步骤S1中判断装好的光盘的种类。
其次,在步骤S2中判断装好的光盘是否是双层式数字视频盘(DVD-Dual),如果是双层DVD,便进入步骤S3。
在步骤S3中使拾波器60移动到双层盘1的内周,在步骤S4中一边改变拾波器60和双层盘1之间的距离,一边将激光束照射在双层盘1上,开始进行测定其反射光的聚焦检索。
在步骤S5中,根据在步骤S4中进行的测定获得的聚焦误差信号FE,由DSP55算出第一层和第二层之间的距离。
在步骤S6中,将由DSP55算出的距离连同表示测定位置的地址信息一起存入RAM57中。
在步骤S7中结束聚焦检索,在步骤S8中将拾波器60移动到装好的双层盘1的中周。
在步骤S9中一边改变测定位置,一边反复进行从上述步骤S4至步骤S7的工作,在步骤S10中将拾波器60移动到装好的双层盘1的外周。
以下,在从步骤S11至步骤S14中,再次反复进行从步骤S4至步骤S7的工作,在步骤S15中结束在外周检测两层之间的距离的程序。
DSP55和控制它的ROM56就这样在装好的双层盘1上到中心的距离不同的多个点检测两层之间的距离。
另外,上述的说明虽然是关于在双层盘1的内周、中周、外周的三点检测两层之间的距离的情况,但下面的表2示出了在34点检测两层之间的距离、并将其存入RAM57中的情况的具体信息之一例。
表2
编号 | 半径(mm) | 磁道号 | 第一层和第二层之间的距离(微米) |
1 | 25 | 40245 | 30.0 |
2 | 26 | 82134 | 30.0 |
3 | 27 | 125665 | 30.0 |
4 | 28 | 170839 | 30.0 |
5 | 29 | 217656 | 30.0 |
6 | 30 | 266115 | 30.0 |
7 | 31 | 316217 | 31.3 |
8 | 32 | 367962 | 32.7 |
9 | 33 | 421349 | 34.0 |
10 | 34 | 476379 | 35.3 |
11 | 35 | 533052 | 36.7 |
12 | 36 | 591368 | 40.7 |
13 | 37 | 651326 | 44.7 |
14 | 38 | 712927 | 48.7 |
15 | 39 | 776170 | 52.7 |
16 | 40 | 841056 | 56.7 |
17 | 41 | 907585 | 58.0 |
18 | 42 | 975757 | 59.3 |
19 | 43 | 1045571 | 60.7 |
20 | 44 | 1117028 | 62.0 |
21 | 45 | 1190128 | 63.3 |
22 | 46 | 1264870 | 64.7 |
23 | 47 | 1341255 | 66.0 |
24 | 48 | 1419283 | 67.3 |
25 | 49 | 1498953 | 68.7 |
26 | 50 | 1580266 | 70.0 |
27 | 51 | 1663222 | 66.0 |
28 | 52 | 1747821 | 62.0 |
29 | 53 | 1834062 | 58.0 |
30 | 54 | 1921946 | 54.0 |
31 | 55 | 2011472 | 50.0 |
32 | 56 | 2102641 | 43.3 |
33 | 57 | 2195453 | 36.7 |
34 | 58 | 2289908 | 30.0 |
在该表2中,半径是指从装好的双层盘1的中心到两层之间的距离的测定点的距离而言。
其次,参照图30B所示的流程图,说明在使双层盘1的第一层再生过程中进行第二层的再生的焦点转移工作的第一例。
首先在步骤S1中,拾波器60从双层盘1取得表示现在进行再生的层的层信息、以及表示现在使该层的哪个地方再生的地址(磁道号)的信息。
其次在步骤S2中,DSP55根据上述地址信息,并按照从原先存储在RAM57中的数据得到的比例分配,计算该位置的层间距离,并计算使欲将光束聚焦在所希望的层上的拾波器60移动用的加速脉冲及制止该移动用的减速脉冲各自的增益。
在步骤S3中,根据在步骤S2中的计算结果,数字信号从DSP55输出给D/A变换部58,具有在步骤S2中计算的增益的加速脉冲驱动器23供给拾波器60的调节机构47。
在步骤S4中,伴随拾波器60的移动,测定聚焦误差信号FE的变化,判断聚焦误差信号FE的大小是否超过了阈值。
这时,在超过了阈值的情况下,进入下一步骤S5。
在步骤S5中,根据在步骤S2中的计算结果,数字信号从DSP55输出给D/A变换部58,具有在步骤S2中计算的增益的减速脉冲由驱动器23供给拾波器60的调节机构47。
在步骤S6中,由拾波器60判断所获得的聚焦误差信号FE是否变成0电平。这时,在检测到聚焦误差信号FE变成0电平的点(零交叉点)的情况下,进入下一步骤S7,拾波器60移动的减速结束。
图31A~31C及图32A~32C分别是说明在双层盘1的内周及外周进行焦点转移用的图。
如图31A~31C所示,在双层盘1的内周,在聚焦误差信号FE超过被设定的阈值的时刻(或位置)T1,供给调节机构47的信号被从加速脉冲切换到减速脉冲,上述阈值被设定为聚焦误差信号FE的极性不同的两个峰值的差(P6-P5)的20%的大小。
即,在图31A~31C中,从原点至T1将加速脉冲供给调节机构47,从T1至T2将减速脉冲供给调节机构47。这里,使这两个脉冲的振幅相同,与拾波器60的驱动量对应的面积A3和面积A4相等。
与此不同,如图32A~32C所示,由于记录了信息的两层之间的距离在双层盘1的外周比在内周大,所以从聚焦误差信号FE的峰值P5到峰值P6的时间(距离)变大。而且,聚焦误差信号FE超过阈值的时刻T3也比图31A~31C所示的T1滞后。
因此,由于加速脉冲的振幅与图5B所示的情况相同,所以加速脉冲与对拾波器60的驱动量对应的面积A5比面积A3大。在此情况下,与图31A~31C所示的内周的情况相同,从聚焦误差信号FE超过阈值的T3到零交叉点T4,只将具有与加速脉冲相同振幅的减速脉冲供给调节机构47,所以由于减速脉冲的作用,与加速脉冲产生的驱动量相同的制止驱动量不供给拾波器60。于是,如图32C所示,在从T3到T4期间使减速脉冲的增益提升到由DSP55计算的大小,以便减速脉冲形成与面积A5相同大小的面积A6。其结果,由加速脉冲加速的拾波器60利用减速脉冲可靠地进行减速,不会过度运行而能适当地制止。这时,改变减速脉冲的大小对应于改变使拾波器60减速的加速度。
另外,同样也可以考虑通过改变加速脉冲的大小,改变使拾波器60加速的加速度。
其次,参照图33所示的流程图,说明焦点转移工作的第二例。
在步骤S1中,拾波器60取得表示现在再生的位置的现在值地址信息和层信息,这一点与上述焦点转移工作的第一例相同。
其次,在步骤S2中利用由拾波器60取得的地址信息,DSP55根据预先存储在RAM57中的两层之间的距离数据,按照比例分配计算加速减速切换点(以下简称“切换点”)。这里,所谓切换点,是指将供给调节机构47的信号从加速脉冲切换到减速脉冲的时刻(位置)而言,具体地说,可以设定为通过计算求得的聚焦误差信号FE的极性不同的两个峰值的中点。
在步骤S3中,从驱动器23向调节机构47施加加速脉冲。
在步骤S4中,判断拾波器60的移动开始后是否达到了切换点,在达到了的情况下执行步骤S5。
在步骤S5中,如果停止向调节机构47供给加速脉冲,则同时减速脉冲被供给调节机构47。
在步骤S6中,检测聚焦误差信号FE的大小是否达到了设定的阈值,在达到了阈值的情况下,执行步骤S7。
在步骤S7中,判断聚焦误差信号FE的大小是否再次变为0(检测零交叉点)。在检测到零交叉点的情况下,在步骤S8中,结束向调节机构47供给减速脉冲,制止拾波器60。
图34A~34C及图35A~35C分别是说明在双层盘1的内周及外周进行的焦点转移工作用的说明图。
如图34A~34C所示,在聚焦误差信号FE具有极性不同的两个锋值的时刻T5、T7的中间时刻T6,向调节机构47供给的信号被从加速脉冲切换到减速脉冲,并使图34B及图34C分别所示的面积A7及面积A8相等。另外,如图35A~35C所示,在外周,除了聚焦误差信号FE的极性不同的两个锋值T7、T8之间的时间(距离)T9~T11比图34A~34C所示的内周情况下时间(距离)T5~T7大这一点之外,其它都相同。
即,从驱动器59供给调节机构47的信号在聚焦误差信号FE的极性不同的两个锋值T7、T8的中点T10被从加速脉冲切换到减速脉冲,图35B及35C分别示出的面积A9和面积10相等。
另外,驱动器59供给调节机构47的信号从加速脉冲向减速脉冲的切换使这些脉冲的大小适当地变化,在聚焦误差信号FE的极性不同的两个锋值T7、T8之间的任意时刻进行切换时也同样考虑。
另外,上述图31A~31C、图32A~32C、图34A~34C、图35A~35C及它们的说明中的加速脉冲或减速脉冲的极性是由拾波器60相对于双层盘1的移动方向决定的。
另外,更一般地说,上述说明的双层盘1当然用能将信息记录在多层中的多层盘也同样能说明。如上所述,如果采用实施形态3,则在多个层中记录了信息的光盘中,即使在层间距离不一定的情况下,也能适当地实现不同层再生用的聚焦修正(焦点转移)。另外,能避免信息读出装置的移动过度。另外,还能以可变的速度制止物镜的移动。
[实施形态4]
由于以往的焦点转移是利用聚焦伺服控制用的调节机构使物镜沿光轴方向移动的机械方法进行的,所以使激光束的调焦点从一个记录层移动到另一个记录层需要的时间长,另外,现有的装置也容易出现故障。
另外,双层光盘的两层之间的距离实际上在整个盘的范围内并不是均匀的,沿半径方向有离散。因此,在双层光盘内的任何位置正确地进行焦点转移都是困难的。
本发明的实施形态4就是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种能迅速进行焦点转移的光盘装置。另一个目的在于提供一种在光盘内的任何位置都能正确地进行焦点转移的光盘装置。
图36是表示本发明的实施形态4的光盘装置的全体结构的框图。参照图36,进行具有两个记录层的双层光盘1的再生的光盘装置备有:使双层光盘1旋转的主轴电机16;将激光束照射在双层光盘1上,读取被记录在双层光盘1上的信息的光拾波器(PU)70;放大来自光拾波器70再生信号RF、聚焦误差信号FE、以及跟踪误差信号TE的前置放大器45;对来自前置放大器45的输出信号进行AD变换的A/D变换部54;根据规定的程序,对来自A/D变换部54的输出信号进行处理的数字信号处理器(DSP)55;存储使DSP55工作用的程序等的只读出存储器(ROM)56;存储由DSP55作成且使用的表等的随机存取存储器(RAM)57;对来自DSP55的输出信号进行DA变换的D/A变换部58;以及响应来自D/A变换部58的输出信号,驱动拾波器70内的调节机构47的驱动器59。
图37是表示图36所示的光拾波器70的结构的框图。参照图37,光拾波器70备有:生成激光束的半导体激光器141;使来自半导体激光器141的激光束垂直反射的半反射镜142;使来自半反射镜142的激光束呈平行或大致平行的多焦点平行光管透镜143;使来自多焦点平行光管透镜143的激光束沿Z(物镜145的光轴)方向反射的垂直向上反射镜144;相对于双层光盘1设置的将来自垂直向上反射镜144的激光束聚焦在第一记录层5及第二记录层9上的物镜145;使物镜145沿Z(光轴)方向移动、进行聚焦伺服控制的、同时使物镜145沿X(跟踪)方向移动、进行跟踪伺服控制的调节机构47;检测被双层光盘1反射后透过多焦点平行光管透镜143及半反射镜142的激光束的光检测器146;根据来自光检测器146的检测信号DE1~DE4,生成再生信号RF、聚焦误差信号FE、以及跟踪误差信号TE的再生·FE·TE信号生成电路147;以及驱动多焦点平行光管透镜143内的TN型液晶305用的液晶驱动电路148。
这里,半反射镜142、多焦点平行光管透镜143、垂直向上反射镜144、以及物镜145构成将来自半导体激光器141的激光束导向双层光盘1用的光学***。
如图38所示,多焦点平行光管透镜143包括透镜片301;与透镜片301相对的透镜片302;在透镜片301的内侧表面上形成的透明电极303;在透镜片302的内侧表面上形成的透明电极304;以及被夹在透明电极303及304之间的TN型液晶305。作为透明电极303及304,最好使用ITO、SnO2、TiO2等。另外,也可以用S TN型液晶代替TN型液晶305。
液晶驱动电路148响应来自图36所示的驱动器59的输出信号,将规定的电压加在多焦点平行光管透镜143的透明电极303及304之间。
图39是表示TN型液晶305的折射率和施加电压的关系的曲线图,图40是将图39中的主要部分放大后的曲线图。如图39及图40所示,TN型液晶305的折射率随着加在透明电极303及304之间的电压的变化而变化。因此,多焦点平行光管透镜143的焦距随着施加电压的变化而变化。图41中示出了从双层光盘1的基板表面到激光束的调焦点的距离和TN型液晶305的折射率的关系。
如图42所示,光检测器146由四个分割传感器601~604构成。分割传感器601~604分别根据激光束的受光量生成检测信号DE1~DE4。
再生·FE·TE信号生成电路147将检测信号DE1~DE4的总和作为再生信号RF(DE1+DE2+DE3+DE4)输出,同时将检测信号DE1及DE3的和与检测信号DE2及DE4的和之差作为聚焦误差信号FE(=(DE1+DE3)-(DE2+DE4))输出。
图43及图44所示的程序被存储在ROM56中。图43中的流程表示在双层光盘1内的多个测量第一记录层5和第二记录层9之间的距离的程序。图44所示的流程表示参照RAM57中存储的测量位置及层间距离的表(上述的表2),确定应加在透明电极303及304之间的电压。
在ROM56中还存储着下表3所示的表。该表表示从双层光盘1的基板表面到信号记录面(记录层)的距离和加在TN型液晶305上的电压的关系。
表3
从基板表面到记录面的距离(mm) | 加在液晶上的电压(V) |
0.600 | 0 |
0.607 | 2.80 |
1.615 | 3.25 |
0.624 | 3.65 |
0.632 | 4.00 |
0.639 | 4.40 |
0.648 | 4.70 |
0.655 | 5.00 |
0.664 | 5.30 |
0.672 | 5.62 |
0.682 | 6.00 |
其次,说明图36及图37所示的光盘装置的工作,首先参照图43所示的流程图,说明层间距离的测量工作方法。
如果将光盘安装到主轴电机16上,便判断该安装的光盘是否是双层DVD(S1)。在双层DVD的情况下,转移到步骤S3,但在非双层DVD的情况下,转移到其它步骤。
接着,如图45所示,光拾波器70沿双层光盘1的半径方向移动,停止在双层光盘1的内周(磁道号为“40245”)(S3)。然后在该位置开始进行聚焦伺服(S4)。更具体地说,驱动器59根据来自DSP55的指示,增加或减少加在聚焦线圈702上的聚焦驱动电压。因此物镜42沿其光轴方向移动,从再生·FE·TE信号生成电路147输出图46A所示的聚焦误差信号FE。由于双层光盘1有两个记录层5、9,所以在聚焦误差信号FE中出现两个S形曲线。DSP55根据这样的S形曲线状的两个锋值P3及P4之间的时间,算出磁道号为“40245”的第一记录层5和第二记录层9之间的距离(S5),将该距离与磁道号“40245”一起存入RAMS7(S6)。于是,在盘内周聚焦伺服结束(S7)。
接着,光拾波器70移动到磁道号为“82134”的位置(S8),与上述步骤S4~S7一样,DSP55进行聚焦伺服(S9)。因此,磁道号为“82134”的层间距离与该磁道号一起存入RAM57中。
同样,光拾波器70沿半径方向移动,DSP55在双层光盘1内的多个位置算出层间距离,将该算出的距离与表示该位置的磁道号一起存入RAM57中(S10~S13)。
在图45中还示出了为了测量盘内周的层间距离而停止在盘内周的光拾波器70,以及为了测量盘外周的层间距离而停止在盘外周的光拾波器70。另外,在图46B中示出了在盘中周进行聚焦伺服时从再生·FE·TE信号生成电路147输出的聚焦误差信号FE。另外,在图46C中示出了在盘外周进行聚焦伺服时从再生·FE·TE信号生成电路147输出的聚焦误差信号FE。
上述结果,上述表2所示的表被存入RAM57中。
其次,参照图37说明光盘装置进行的再生工作情况。
首先使第一记录层5的信息再生时,不将电压加在多焦点平行光管透镜143的透明电极303及304之间(加0V的电压)。如图40所示,不加电压时TN型液晶305的折射率为1.500。因此,如图37及图47所示,从半导体激光器141射出后被半反射镜142反射的激光束由多焦点平行光管透镜143变为平行光束。来自多焦点平行光管透镜143的平行光束被垂直向上反射镜144反射后,入射到物镜145中。该平行激光束由物镜145聚焦在第一记录层5上。
在第一记录层5上反射的激光束通过物镜145、垂直向上反射镜144、多焦点平行光管透镜143后,回到半反射镜142,再透过半反射镜142,入射到光检测器146上。然后,在再生·FE·TE信号生成电路147中根据来自光检测器146的检测信号DE1~DE4,生成再生信号RF、聚焦误差信号FE、以及跟踪误差信号TE。
这里,为了在使第一记录层5的信息再生过程中直接使第二记录层9的信息开始再生,有必要将由物镜145进行的激光束的调焦点从第一记录层5移动到第二记录层9。为了进行这样的焦点转移,DSP55按照图44中的流程,确定加在TN型液晶305上的适当的电压。
更具体地说,DSP55从第一记录层5读出现在再生中的磁道号(S21),参照RAM57中存储的表2,读出该磁道号处的层间距离(S22)。接着,DSP55根据该读出的层间距离,算出双层光盘1的基板表面到第二记录层9的信号记录面的距离,再参照表3读出加在TN型液晶305上的电压(S23)。因此,为了在现在再生中的磁道上进行焦点转移,确定最佳的施加电压。
另外,在表2中没有现在再生中的磁道号的情况下,DSP55分别读出其前后的磁道号处的层间距离,通过插值算出现在再生中的磁道号处的层间距离。另外,在表1中没有从基板表面到信号记录面的距离的情况下也一样,DSP55分别读出与其前后的距离对应的施加电压,通过插值算出与上述算出的距离对应的施加电压。
施加电压确定后,DSP55通过D/A变换部26及驱动器59,指示液晶驱动电路148将其确定的施加电压加在透明电极303及304之间。于是,液晶驱动电路148便将该确定的施加电压加在透明电极303及304之间。例如,如果施加4.0V的电压,则如图39及图40所示,TN型液晶305的折射率从1.500变化到1.510。因此,多焦点平行光管透镜143的焦距变长。
如图37及图48所示,从半导体激光器41射出后被半反射镜142反射的激光束经过多焦点平行光管透镜143后,变得比平行稍微宽些。然后,该激光束被垂直向上反射镜144反射后,入射到物镜145上,由物镜42将其聚焦在第二记录层9上。
在第二记录层9上反射的激光束与上述第一记录层5的情况相同,入射到光检测器146中,于是生成再生信号RF、聚焦误差信号FE、以及跟踪误差信号TE。
如上所述,如果采用该光盘装置,则通过改变被***多焦点平行光管透镜143内的TN型液晶305的折射率,来变更多焦点平行光管透镜的焦距,因此与以往为了移动物镜145进行的激光束的调焦点而使物镜145沿Z(光轴)方向移动的现有的机械方法相比,能迅速地进行焦点转移,而且不会引起故障。
另外,在双层光盘1内的多个位置预先测量层间距离,将该距离与位置一起存储起来,根据该存储的距离及位置,确定加在TN型液晶305上的最佳施加电压,即使是层间距离有离散的双层光盘,也能正确地进行焦点转移。
在上述实施形态中,虽然将液晶***平行光管透镜内,但也可以代替平行光管透镜而***物镜内。另外,还可以将具有能控制的折射率的透明构件***透镜内,来代替透明电极303、304及TN型液晶305,总之能根据应再生的记录层变更透镜的焦距即可。
另外,在上述实施形态中,利用调节机构47使物镜145沿Z(光轴)方向移动,进行聚焦伺服,但也可以通过使加在多焦点平行光管透镜143内的TN型液晶305上的电压连续变化,进行聚焦伺服。
如上所述,如果采用本发明的实施形态4,则由于随着应再生的记录层的变化而变更焦距,所以能迅速地进行焦点转移。
另外,由于将液晶***平行光管透镜内,随着应再生的记录层的变化而将规定的电压加在液晶两侧的透明电极之间,所以能比现有的机械方法更迅速地进行焦点转移,而且不容易发生故障。
另外,在多层光盘内的多个位置测量层间距离,将该距离与位置一起存储起来,根据该存储的位置及距离,确定应加在液晶两侧的透明电极之间的规定电压,所以即使在层间距离具有离散的多层光盘的情况下,也能正确地进行焦点转移。
[实施形态5]
再现有的光盘装置中,如果在DVD的记录面上有针孔,则从DVD再生的数据就会有错误等,产生地址的层信息不明确的情况,即使进行焦点转移,有时也不能转移到目标层上。在此情况下,不能知道目标层,就会发生错误。
因此,本发明的实施形态5的主要目的在于提供一种信号记录面上有伤而不能判断层的情况下,能利用各层反射率的不同情况来识别各层的视频盘装置。
图49是表示本发明的实施形态5的框图。在图49中,单面读取的DVD双层盘1由主轴电机16驱动而旋转,由拾波器60读取盘1上记录的信息。从拾波器60输出信号记录面的信息读取信号RF、聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE,这些信号被前置放大器45放大后供给A/D变换器72、54、71,被变换成数字信号,供给DSP55。
DSP55上连接着ROM56和RAM57。ROM56用于存储控制DSP55用的程序,RAM57用于存储从盘1获得的信息。DSP55执行ROM56中存储的程序。根据RAM57中存储的信息,按照加速信号或减速信号,进行对拾波器60进行聚焦伺服用的控制,同时进行使拾波器60进行寻找用的控制。DSP55将焦点转移控制用的数字信号输出给D/A变换部58,D/A变换部58将该数字信号变换成模拟信号,送给驱动器59。驱动器59根据加速信号和减速信号控制拾波器60。
图50是说明跟踪信号TE用的图。在该例中采用三光束方式。中央的光检测器43是图2所示的光检测器,它输出读取信号RF和聚焦误差信号FE。在磁道的左右设有光检测器74和75,将该光检测器43夹在中间,光检测器74和75的输出信号的差e-f成为跟踪误差信号TE。
图51是说明本发明实施形态5的工作用的流程图,图52同样是说明不读取数据时的工作用的流程图。
首先,按照图51所示步骤的顺序进行对盘1读取时的初始工作。即,图4及图5所示的半导体激光器31开始工作后,驱动主轴电机16,再驱动图9所示的聚焦线圈702,进行聚焦伺服。因此,拾波器60例如聚焦在图2所示的第一层即半透明型记录层5上。这时图50所示的光检测器74和75的检测出信号的差e-f被作为跟踪误差信号TE送给前置放大器45进行放大,并由A/D变换器71变换成数字信号供给DSP55。DSP55将跟踪误差信号TE的检测值存入区域RAM1,同时开始跟踪。
开始跟踪后,从盘1读取数据。该数据的读取输出信号RF被从光检测器43输出,送给前置放大器45进行放大,并由A/D变换部54变换成数字信号。DSP55将该读取输出信号RF的检测值存入RAM57的区域RAM2中。
其次,在将焦点从第一层即半透明型记录层5转移到第二层即反射型记录层9上时,停止跟踪。然后,输出来自光检测器43的跟踪误差信号TE,由前置放大器45放大后,由A/D变换部54变换成数字信号送给DSP55。DSP55将跟踪误差信号TE输出给D/A变换部58,该跟踪误差信号TE被变换成模拟信号后,由驱动器59驱动聚焦线圈702。因此,拾波器60将焦点转移到第二层即反射型记录层9上。这时,DSP55将跟踪误差信号TE的检测电平存入RAM57的区域RAM3中。此后,开始跟踪,检测从拾波器60输出的读取输出信号RF的电平,这时的检测值被存入RAM57的区域RAM4中。
其次,在盘上的数据出现错误等而不能读出的情况下,DSP55不能判断是第一层还是第二层。这时进入图54所示的步骤,DSP55检测来自拾波器60的跟踪误差信号TE的电平。然后,DSP55将RAM57的区域RAM1和RAM3中存储的第一层及第二层上的跟踪误差信号的检测值相加,对该相加值的1/2的值和检测的跟踪误差信号TE的电平进行比较,如果检测的值小、就断定为第一层,如果检测的值大、就断定为第二层。
在以上的说明中,虽然是用跟踪误差信号的电平判断是第一层还是第二层,但也可以用数据的再生信号RF的电平进行检测。将这种情况的流程示于图53。在此情况下,将RAM57的区域RAM2和RAM4中存储的再生信号RF的检测值相加,对该相加值的1/2的值和检测的再生信号RF进行比较,如果检测的值小、就断定为第一层,如果检测的值大、就断定为第二层。
表4中对第一层和第二层中的各信号的反射率进行了对比。在表4中,第一层的DVD中的信号FE、RE、TE的反射率为100%时,第一层和第二层中信号的反射率不同,第二层的反射率高。前面用图59说明过,这是因为第一层的半透明型记录层5有30%的反射率与此不同,第二层的反射型记录层9有70%的反射率所致。
表4
一层DVD | 两层DVD第一层 | 两层DVD第二层 | |
FE | 100% | 36% | 39% |
RF | 100% | 33% | 38% |
TE(3光束) | 100% | 33% | 43% |
TE(DPD) | 100% | 60% | 86% |
因此,如图51中的流程所示,如果在初始状态下存储信号TE或RF在第一层及第二层的检测值,则盘上的数据即使发生错误而不能读出,如果对这时的信号的检测值和存储的检测值进行比较,就能容易地根据其反射率判断是第一层还是第二层。
另外,在上述的实施形态5中,虽然根据跟踪误差信号TE或再生信号RF判断了第一层和第二层,但如表4所示,由于跟踪误差信号TE在第一层和第二层上的反射率不同,所以用该跟踪误差信号也能识别第一层及第二层。
如上所述,如果采用本发明的实施形态5,则由于对再生信号、聚焦误差信号和跟踪误差信号中的任意一种信号和预先存储的第一层及第二层的检测信号进行比较,来识别第一层或第二层,所以即使在盘上有错误而不能识别各层时,也能容易地识别。
[实施形态6]
在现有的盘装置中,盘表面上有伤时会发生从盘的反射面不能获得脉冲的情况,或者由于表面振动或冲击等而不能获得来自反射面的脉冲。由于通过用光检测器检测来自盘的脉冲能获得聚焦误差信号FE,所以检测到来自第一层的聚焦误差信号FE的峰值后,在未检测到来自第二层的峰值的情况下,不将减速脉冲送给调节机构,调节机构会产生冲击盘的误动作。
因此,本发明的实施形态6的主要目的在于提供一种能防止焦点转移的误动作的光盘装置。
图54是表示本发明的实施形态6的框图。在图54中,单面读取双层DVD由主轴电机16驱动旋转,从拾波器60输出聚焦误差信号FE等信号,由前置放大器45放大后送给A/D变换部54,将模拟信号变换成数字信号。该数字信号被送给DSP55。
DSP55上连接着ROM56和RAM57。ROM56用于存储控制DSP用的程序,RAM57用于存储从盘1获得的信息。DSP55执行ROM56中存储的程序,根据RAM57中存储的信息,按照加速信号或减速信号,进行指定拾波器60位置用的控制。DSP55将该控制用的数字信号输出给D/A变换部58,D/A变换部58将该数字信号变换成模拟信号,送给驱动器59。驱动器59根据加速信号和减速信号控制拾波器60。
图55是说明本发明的实施形态6的工作用的流程图,图56A~56C是说明本发明的实施形态6的工作用的图。
在该实施形态6中,将加速信号送给拾波器60后,开始进行焦点转移的控制,同时开始计时,如果经过了一定的时间,便进行反向的焦点转移。更具体地说,如图56A所示,有N-1层、N层和N+1层,将拾波器60的焦点从N-1层转移到N层上后,再将焦点转移到N+1层上。
DSP55为了从N层向N+1层进行焦点转移,在图56所示的聚焦误差信号FE的aa~bb的时间内输出加速信号。该加速信号由D/A变换部58变换成模拟信号后,由驱动器59放大,驱动图9所示的聚焦线圈702。这时,DSP55使内部安装的时钟复位后再启动。该时钟由计数器等硬件构成即可,或者也可以用软件计数时间。
DSP55判断时钟的计数值是否超过了预定的值Tout。如果未超过Tout,便检测聚焦误差信号FE的电平。然后,如果聚焦误差信号FE的电平是图56B中的cc点所示的零交叉点,便结束焦点转移。可是,如果时钟超过了Tout,作为异常而开始进行反向转移,防止拾波器60冲击盘面。这里,从N层向N+1层进行焦点转移所需要的时间例如为2毫秒,则可在其数倍的5毫秒的时间内选择Tout。
[实施形态7]
图57是表示本发明的实施形态7的框图。在该实施形态7中,输出了焦点转移用的加速信号后,当光量电平超过了预定的值时,便进行进行反向的焦点转移。因此,如图57所示,从前置放大器45不仅输出聚焦误差信号FE,而且输出光量信号p,在A/D变换器72中变换成数字信号后送给DSP55。除此以外的结构与图54相同。
图58是说明本发明的实施形态7的工作用的流程图。其次,参照该实施形态7的图58,说明该实施形态7的工作。首先,与上述实施形态6相同,DSP55将加速信号送给D/A变换部58,进行焦点转移的控制。加速信号被D/A变换部58变换成模拟信号,由驱动器59放大后送给拾波器60的聚焦线圈702。光检测器43检测来自盘的反射光,前置放大器45输出光量信号p和聚焦误差信号FE。各信号分别被A/D变换器72和54变换成数字信号后,送给DSP55。DSP55测定光量信号p,将其与图56A~56C所示的预定的光量值Pout进行比较。如果光量信号p比预定的光量值Pout小,便检测N+1层的聚焦误差信号的电平。如果该电平是图56B所示的cc点这个零交叉点,便结束焦点转移。
可是,如果光量信号p超过了光量值Pout,则断定为异常,开始进行反向转移,防止拾波器60冲击盘。
如上所述,如果采用本发明的实施形态7,则当聚焦在光盘的任意一层的信号记录面上时,为了聚焦到另一层的信号记录面上而输出了加速信号时,如果在规定的时间内未获得反射光或未获得规定电平的反射光时,便将减速信号送给信息读出装置,能防止冲击光盘。
Claims (27)
1.一种使信息记录在多层信号记录面上的光盘进行再生的光盘装置,其特征在于备有:
通过物镜(42)将光束照射在上述光盘(1)上,通过检测其反射光读出信息的信息读出装置(60);
在信息读出装置(60)已将上述光束聚焦在上述多层中的一层信号记录面上时,为了将上述光束聚焦在另一层的信号记录面上而生成使上述物镜(42)沿上述信号记录面的法线方向加速用的加速信号,并供给上述信息读出装置的加速装置(55);以及
在从上述信息读出装置获得的聚焦误差信号(FE)达到预定的电平时,生成使上述物镜减速用的减速信号,并供给上述信息读出装置的减速装置(55)。
2.根据权利要求1所述的光盘装置,其特征在于:
上述预定的电平(Vcomp)在上述聚焦误差信号(FE)的零电平和峰值电平之间,
上述减速信号的电压(Vbrk1、Vbrk2)根据从上述加速装置生成上述加速信号开始至上述聚焦误差信号达到上述预定的电平为止的时间(t1、t2)预先设定。
3.根据权利要求1所述的光盘装置,其特征在于:
上述预定的电平(Vcomp)在聚焦误差信号(FE)的零电平和峰值电平之间,
上述减速信号的供给时间(Tbrk1、Tbrk2)根据从上述加速装置生成上述加速信号开始至上述聚焦误差信号达到上述预定的电平为止的时间(t1、t2)预先设定。
4.根据权利要求1所述的光盘装置,其特征在于:
上述减速装置分阶段地降低上述减速信号的电压。
5.根据权利要求1所述的光盘装置,其特征在于:
上述光盘装置还备有对聚焦误差信号进行微分的微分装置(55),
上述减速装置对应于上述被微分的聚焦误差信号(DFE)的最大值(DFEmax),改变上述减速信号的电压。
6.根据权利要求5所述的光盘装置,其特征在于:
上述光盘装置还备有:
存储对应于上述被微分的聚焦误差信号(DFE的多个最大值(DFEmax))上述减速信号所预定的多个电压的存储装置(57);以及
响应上述被微分的聚焦误差信号(DFE)的最大值(DFEmax),从上述存储装置(57)读出上述多个电压中的对应的电压的读出装置(55),
上述减速装置将上述减速信号的电压改变成由上述读出装置读出的电压。
7.一种使信息记录在多层信号记录面上的光盘进行再生的光盘装置,其特征在于备有:
通过物镜(42)将光束照射在上述光盘(1)上,通过检测其反射光读出上述信息的信息读出装置(60);
在上述信息读出装置(60)已将上述光束聚焦在上述多层中的一层信号记录面上时,为了将上述光束聚焦在另一层的信号记录面上而生成使上述物镜(42)沿上述信号记录面的法线方向加速用的加速信号,并供给上述信息读出装置的加速装置(55);以及
从上述加速装置生成上述加速信号开始经过了规定的时间后,生成使上述物镜减速用的减速信号,并供给上述信息读出装置的减速装置(55)。
8.一种使信息记录在多层信号记录面上的光盘进行再生的光盘装置,其特征在于备有:
将光束照射在上述光盘(1)上,通过检测其反射光读出上述信息的信息读出装置(60);
使上述信息读出装置(60)沿信号记录面移动用的驱动装置(12、13);
在上述信息读出装置(60)已聚焦在上述多层中的某一信号记录面上时,生成聚焦在另一层的信号记录面上用的加速信号的加速装置(55);
随着作为目标的地址和作为目标的层的信息被供给,从上述信息读出装置读出信息的当前的地址及层的信息,计算上述信息读出装置(60)的移动量的计算装置(55);以及
控制装置(55),它使上述驱动装置进行驱动,以便使上述信息读出装置移动由上述计算装置计算的移动量,同时使上述加速装置生成加速信号,并供给上述信息读出装置,以便聚焦在目标层的信号记录面上。
9.一种使信息记录在多层上的光盘进行再生的装置,其特征在于备有:
将光束照射在上述光盘(1)上,通过检测其反射光读出上述信息的信息读出装置(60);
在距上述光盘(1)的中心的距离不同的多个点,检测被安装的上述光盘(1)的上述层的第一间隔的层间距离检测装置(55);
存储由上述层间距离检测装置检测的上述第一间隔的存储装置(57);以及
控制装置(55),在上述光盘的第一层再生时进行第二层的再生的情况下,该控制装置根据存储在上述存储装置中的上述第一间隔,计算上述再生时上述第一层和上述第二层的第二间隔,控制上述信息读出装置将上述光束聚焦在上述第二层上。
10.根据权利要求9所述的光盘装置,其特征在于:
上述控制装置(55)还包括:
生成使上述信息读出装置(60)移动、以便改变其到上述光盘(1)的距离用的加速信号,并供给上述信息读出装置(60)的加速装置(55);以及
生成制止上述信息读出装置(60)将上述光束聚焦在上述第二层上用的大小可变的减速信号,并供给上述信息读出装置(60)的减速装置(55)。
11.根据权利要求9所述的光盘装置,其特征在于:
上述控制装置(55)还包括:
生成使上述信息读出装置(60)移动、以便改变其到上述光盘(1)的距离用的大小可变的加速信号,并供给上述信息读出装置(60)的加速装置(55);以及
生成制止上述信息读出装置(60)使上述光束聚焦在上述第二层上用的减速信号,并供给上述信息读出装置的减速装置(55)。
12.根据权利要求9所述的光盘装置,其特征在于:
上述控制装置(55)还包括:
生成使上述信息读出装置(60)移动、以便改变其到光盘的距离用的大小可变的加速信号,并供给上述信息读出装置(60)的加速装置;(55)以及
生成制止上述信息读出装置使上述光束聚焦在上述第二层上用的大小可变的减速信号,并供给上述信息读出装置的减速装置(55)。
13.根据权利要求9所述的光盘装置,其特征在于:
上述层间距离检测装置(55)是能获得具有极性不同的两个峰值的聚焦误差信号的装置,
上述控制装置(55)生成使上述信息读出装置(60)移动、以便改变其到上述光盘(1)的距离用的加速信号,并供给上述信息读出装置(60),同时生成制止上述信息读出装置(60)使上述光束聚焦在上述第二层上用的减速信号,并供给上述信息读出装置(60),在上述两个峰值之间的任意时刻都能将供给上述信息读出装置(60)的加速信号切换成减速信号。
14.根据权利要求9所述的光盘装置,其特征在于:
上述层间距离检测装置(55)是能获得具有极性不同的两个峰值的聚焦误差信号的装置,
上述控制装置(55)生成使上述信息读出装置(60)移动、以便改变其到上述光盘(1)的距离用的加速信号,并在上述两个峰值的中间时刻之前供给上述信息读出装置(60),同时生成制止上述信息读出装置(60)使上述光束聚焦在上述第二层上用的减速信号,并在上述中间时刻之后供给上述信息读出装置。
15.一种使信息记录在多层上的光盘进行再生的装置,其特征在于备有:
将光束照射在上述光盘(1)上,通过检测其反射光读出上述信息的信息读出装置;
生成使上述信息读出装置(60)移动、以便改变其到上述光盘(1)的距离用的加速信号,并供给上述信息读出装置的加速装置(55);以及
生成制止上述信息读出装置(60)使上述光束聚焦在所希望的层上用的大小可变减速信号,并供给上述信息读出装置的减速装置(55)。
16.一种使信息从具有多个记录层的多层光盘再生的光盘装置,其特征在于备有:
激光器(141);
包括将来自上述激光器(141)的激光束引导到上述多层光盘(1)上用的透镜(143)的光学***;以及
对应于上述多个记录层中应再生的记录层,变更上述透镜的焦距的变更装置(148)。
17.根据权利要求16所述的光盘装置,其特征在于:
上述透镜(143)是平行光管透镜。
18.根据权利要求17所述的光盘装置,其特征在于:
上述平行光管透镜(143)包括:
第一透镜片(301);
与上述第一透镜片相对设置的第二透镜片(302);以及
被夹在上述第一及第二透镜片之间的透明构件(305),
上述变更装置(148)对应于上述多个记录层中应再生的记录层,变更上述透明构件的折射率。
19.根据权利要求18所述的光盘装置,其特征在于:
上述透明构件包括:
第一透明电极(303);
与所述第一透明电极相对设置的第二透明电极(304);以及
被夹在上述第一及第二透明电极之间的液晶(305),
上述变更装置包括对应于上述多个记录层中应再生的记录层,将规定的电压加在上述第一及第二透明电极之间的液晶驱动电路(148)。
20.根据权利要求19所述的光盘装置,其特征在于还备有:
在上述多层光盘内的多个位置测量上述各个记录层之间的距离的测量装置(55);
与其位置一起存储由上述测量装置测量的距离的存储装置(57);以及
根据所述存储装置中存储的距离及位置,确定上述规定电压的确定装置(55)。
21.一种使信息至少被分别记录在反射率不同的第一层和第二层的信号记录面上的光盘再生的光盘装置,其特征在于备有:
将光束照射在上述光盘(1)上、通过检测其反射光,输出上述信息的读取信号、聚焦误差信号(FE)和跟踪误差信号(TE)中的某一信号的信息读出装置(60);
预先存储从上述信息读出装置(60)输出的上述第一层及第二层的信息的再生信号、聚焦误差信号(FE)和跟踪误差信号(TE)中的某一信号的电平的存储装置(57);以及
当上述第一层和第二层的识别困难时,对从上述信息读出装置输出的信息的读取输出信号、聚焦误差信号和跟踪误差信号中的某一信号与上述存储装置中存储的上述第一层及第二层的电平进行比较,识别第一层或第二层的识别装置(55)。
22.一种使信息记录在多层的信号记录面上的光盘进行再生的光盘装置,其特征在于备有:
将光束照射在上述光盘(1)上,通过检测其反射光读出上述信息的信息读出装置(60);
在上述信息读出装置(60)聚焦在上述多层中的某一层信号记录面上时,生成使其聚焦在另一层信号记录面上用的加速信号,并供给上述信息读出装置(60)的加速装置(55);以及
在从上述加速装置将加速信号供给上述信息读出装置(60)后算起的规定时间内,未能从上述信息读出装置(60)获得规定的反射光时,生成制止上述信息读出装置(60)用的减速信号,并供给上述信息读出装置用的减速装置(55)。
23.一种使信息记录在多层的信号记录面上的光盘进行再生的光盘装置,其特征在于备有:
将光束照射在上述光盘上,通过检测其反射光读出上述信息的信息读出装置(60);
在上述信息读出装置(60)聚焦在上述多层中的某一层信号记录面上时,生成使其聚焦在另一层信号记录面上用的加速信号,并供给上述信息读出装置的加速装置(55);以及
在从上述加速装置将加速信号供给上述信息读出装置后,未能从上述信息读出装置获得规定电平的反射光时,生成制止上述信息读出装置用的减速信号,并供给上述信息读出装置的减速装置(55)。
24.根据权利要求22或23所述的光盘装置,其特征在于:
上述加速装置在由上述减速装置制止了上述信息读出装置(60)后,再次生成加速信号,并供给上述信息读出装置(60)。
25.根据权利要求22所述的光盘装置,其特征在于:
上述信息读出装置(60)输出聚焦误差信号作为表示聚焦的信号,
上述减速装置在规定的时间内未获得上述聚焦误差信号时,生成上述减速信号。
26.根据权利要求22所述的光盘装置,其特征在于:
上述规定时间被选择为在聚焦在上述多层中的某一层上时,利用上述加速信号聚焦在另一层信号记录面上所需要的时间的数倍。
27.根据权利要求23所述的光盘装置,其特征在于:
上述规定的电平的反射光被选择为从上述信息读出装置(60)获得的反射光电平的数分之一的电平。
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