CN1237523C - 控制物镜以防止光盘被物镜刮擦的方法和装置 - Google Patents

控制物镜以防止光盘被物镜刮擦的方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种防止光盘被物镜刮擦的方法和装置。执行聚焦拉入操作。如果拉入信号的电平保持低于预定的临界电平的时间达到预定的临界时间周期或更长，则控制物镜使其离开光盘。

Description

控制物镜以防止光盘被物镜刮擦的方法和装置
技术领域
本申请涉及一种控制物镜以防止光盘被物镜刮擦的方法和装置。
背景技术
近来在光盘***中常用具有大数值孔镜(NA)的物镜和具有短波长的激光二极管来增加光盘的记录密度。当NA增加和波长减少时，焦距变短。这样，即使很小的扰动，也很容易使物镜刮擦光盘，并擦伤光盘。由于下一代高密度光盘例如蓝光盘(BD)的目标是具有大约五倍于DVD的记录密度，因此它们使用具有大NA的物镜和具有短波长的蓝激光。因此，物镜将刮擦下一代高密度光盘的可能性变高了。在便携式***的情况中，光盘和物镜之间的距离更短并且物理扰动更加频繁和严重。这样，物镜擦伤光盘的可能性更大。
发明内容
本发明提供了一种在光盘***中控制物镜以便防止光盘被物镜刮擦的方法和装置。
本发明也提供了一种在移动光盘***中控制物镜以便防止光盘被物镜刮擦的方法和装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种防止光盘被物镜刮擦的方法。执行聚焦拉入(pull-in)操作。如果拉入信号的电平保持低于预定的临界电平的时间为预定的临界时间周期(period)或更长的时间周期，则控制物镜远离光盘。
根据本发明的另一方面，将预定的临界时间周期设置为一段时间，所述时间为当用于激励拾取器的激励器以实际最大速度移动时，物镜可保持危险地接近光盘的时间。
根据本发明的一个方面，在控制物镜时，向激励器施加直流信号，该激励器用于激励具有物镜的拾取器。
根据本发明的另一方面，提供了一种防止光盘被物镜刮擦的方法。初始化拉入信号。执行聚焦拉入操作。检查该拉入信号的电平。如果拉入信号的电平低于预定的临界电平，则检查拉入信号的电平保持低于该预定的临界电平的时间。如果所述时间为预定的临界时间周期或更长，则控制具有物镜的拾取器远离光盘。
如果所述时间不等于，或大于预定的临界时间周期，则用于激励具有物镜的拾取器的激励器实际上已经离开。如果所述时间不等于，或大于预定的临界时间周期，则将先前施加的驱动信号的平均值输出到激励器，该激励器用于激励具有物镜的拾取器。
根据本发明的另一方面，提供了一种防止光盘被物镜刮擦的装置。该装置包括拾取器、激励器、信号检测器、及控制单元。拾取器具有物镜。激励器激励该拾取器。信号检测器检测来自拾取器的拉入信号。如果拉入信号的电平在预定的临界时间周期或更长时间周期保持低于预定的临界电平，则控制单元控制激励器使物镜远离光盘。
本发明其它的方面和优点将会在后面的描述部分阐明，有些还可以从说明书中或从本发明的实践中明显得出。
附图说明
本发明的上述和其它特点和/或方面和优点将在下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解：
图1是一种根据本发明的一个实施例的防止光盘被物镜刮擦的装置的示意图；
图2是图1中所示的拾取器的详细视图；
图3A-3C是解释根据本发明的一个实施例的防止光盘被物镜刮擦的方法的曲线图；
图4A-4C是解释根据本发明的另一个实施例的防止光盘被物镜刮擦的方法的曲线图；
图5A-5C是解释根据本发明的又一个实施例的防止光盘被物镜刮擦的方法的曲线图；
图6是根据本发明的一个实施例的防止光盘被物镜刮擦的方法的流程图；
图7是根据本发明的另一个实施例的防止光盘被物镜刮擦的方法的流程图；
图8A-8C及9A-9C示出在执行根据本发明的一个实施例的防止光盘被物镜刮擦的方法中测量到的信号，其中在执行中使用具有拾取器的光盘***，该拾取器装有NA为0.7及波长为500nm或更短的激光二极管。
具体实施方式
在对本发明实施例的详细描述中使用附图标记，其中附图中示出了它们的例子，在本文中各附图中所例举的实施例的各部件使用同样的附图标记。下面参照附图来对实施例进行描述以便说明本发明。
图1是一种根据本发明的一个实施例的防止光盘被物镜刮擦的装置的方框图。参见图1，该装置包括拾取器1、激励器2、信号检测器4、及控制单元7。控制单元7具有驱动器3和控制器5。附图标记6表示用于使光盘100旋转的主轴电动机。
拾取器1具有用于将激光束聚焦到光盘100上的物镜(未示出)。激励器2激励该拾取器1。信号检测器4检测从安装在拾取器1中的光电二极管(未示出)输出的信号中的拉入信号。控制器5检查由信号检测器4检测到的拉入信号的电平，如果拉入信号的电平在至少预定的临界时间周期低于或等于预定的临界电平，则向驱动器3输出用于控制物镜离开光盘100的控制信号。驱动器3响应该控制信号并向激励器2输出驱动信号。换句话说，驱动器3向激励器2输出具有高电平的DC信号，从而使拾取器1离开光盘100，并停止激励器2。
临界时间设置为用于当激励器2以最大速度移动时使物镜无法接触到光盘100的时间。临界电平被设置为一个值，该值为当在聚焦控制期间由于扰动使拾取器1朝光盘100的方向移动时，使拾取器1中的物镜不能接触到光盘100的电平处测量的值。
图2是图1所示的拾取器1的详细视图。参见图2，拾取器1包括激光二极管(LD)15、准直透镜14、物镜11、光束分离器12、及光电二极管(PD)13。
LD15发射激光束。准直透镜14将发散光束准直为平行激光束。物镜11将所述激光束聚焦到光盘100的反射表面。聚焦后的光束入射到光盘100的记录表面并从其反射。光束分离器12将激光束分为入射激光束和反射激光束，并改变光学路径使反射激光束射向PD13。PD13是光接收装置，用于接收所述反射激光束，其包括多个分隔光接收单元。如果分隔光接收单元的数量是两个，则PD13称为2-分PD。如果分隔光接收单元的数量是4，则PD13称为4-分PD。如果分隔光接收单元的数量是8，则PD13称为8-分PD。
根据本发明的一个方面，拉入信号涉及聚焦到PD13的多个分隔光接收单元上的多个信号的和信号，或者通过低通滤波器的滤波以去除高频分量的和信号。对于控制激光束正确聚焦到光盘100的记录表面上非常必要的聚焦误差信号，也是由聚焦到PD13的多个分隔光接收单元上的多个信号产生的。
拾取器1的部件及其布置在本发明中具有独立的特性。这样，可以改变图2中所示的元件及其结构。但是，根据本发明的一个方面，PD13是用于产生拉入信号的一个不可缺少的元件。考虑到其它元件的排列，PD13可以安排在不同位置。
图3A-3C是解释根据本发明的一个实施例的防止光盘被物镜刮擦的方法的曲线图。如图3A-3C可见，当拾取器1运动时，产生聚焦误差信号、拉入信号、及激励器驱动信号，从而在拾取器1聚焦拉入操作期间物镜11移动到离光盘100近到足以刮擦到光盘100时，使拾取器1离开光盘100。
当激光束聚焦到光盘100的记录表面，即，当执行聚焦拉入操作时，拉入信号的电平从初始电平开始以ΔV1的递增量逐渐增加到预定的DC电平。当拾取器1在聚焦拉入操作期间受到干扰时，拾取器1会突然靠近光盘100。这时，在预定的DC电平的聚焦误差信号下降到新的电平，产生局部波形B。接着，拉入信号的电平下降到低于根据本实施例一个方面的临界电平，也就是初始电平。如果拉入信号在初始电平上保持预定的时间周期Δt1或更长，则拾取器1继续朝向光盘100运动，物镜11可能碰到光盘100。因此，在拾取器1的物镜11接触到光盘100之前，向激励器2施加强DC电流，以迫使拾取器1远离光盘100。激励器驱动信号保持在DV电平，该电平是在预定时间周期Δt1之后发生在时间点A处的电平，它下降了预定值ΔV2。拾取器1在远离光盘100后停止运动。这时，拉入信号再次升高，然后回到初始电平。
图4A-4C是解释根据本发明的另一实施例的防止光盘被物镜刮擦的方法的曲线图。如图4A-4C所示，当在拾取器1的聚焦拉入操作期间由于干扰使物镜11远离光盘100时，产生聚焦误差信号、拉入信号、及激励器信号。
当激光束聚焦到光盘100的记录表面时，即，当执行聚焦拉入操作时，拉入信号从初始电平升高到预定的DC电平。如果由于干扰使拾取器1在聚焦拉入操作期间突然远离光盘100，则处于预定的DC电平的聚焦误差信号开始升高。拉入信号的电平下降到低于根据本实施例的一个方面的临界电平的电平，即初始电平。当拉入信号下降到初始电平，并在那里停留预定的时间周期Δt1或更长时，拾取器1不再聚焦，并且物镜11可能在任何时候碰到光盘100。此时，向激励器2施加强DC电流，从而移动拾取器1离开光盘100，然后停止拾取器1。所述的强DC电流一直被施加到激励器2上，直到拾取器1停止为止。激励器驱动信号在预定的时间周期Δt1之后的时间D处于DC电平，该DC电平降低了预定的电平值。由于拾取器1在离开光盘100之后停止，因此拉入信号保持为初始电平。
图5A-5C是解释根据本发明的又一实施例的防止光盘被物镜刮擦的方法的曲线图。
如图5A-5C所示的曲线图，在拾取器1进行聚焦拉入操作过程中，当激光束亮点经过光盘100的一部分时，产生聚焦误差信号、拉入信号、及激励器驱动信号，其中所述部分上形成有刮擦、黑点或类似物。
当激光束聚焦到光盘100的记录表面，即当执行聚焦拉入操作时，拉入信号按Δt1从初始电平升高到预定的DC电平。在拾取器1的聚焦拉入操作期间，当所述激光束光点经过光盘100上形成有刮擦、黑点或类似物的部分时，所述聚焦误差信号停留在预定的DC电平上，升高，降低然后稳定下来，产生局部波形C。但是，所述局部波形C的电平，如图5A所示，低于图3A中所示的波形的电平，并且所述图5A所示的局部波形C的形状为正弦曲线。其次，根据本发明的实施例，拉入信号电平降到低于临界电平的电平，即，降到初始电平。但是，拉入信号在初始电平的停留时间至少不为预定的临界时间周期Δt1。或者，在过了比预定的临界时间周期Δt1短的预定的时间周期Δt2后，拉入信号回到以前的DC电平。这说明拾取器1未向光盘100运动。这样，驱动器3不执行任何操作，或者驱动器3输出信号到激励器2，所述信号为在此之前施加到激励器2的信号，即，激励器驱动信号的平均值。
为了说明的目的将利用上述的结构来说明防止光盘被刮擦的方法，但本方法实际上不依赖于特定的结构。
图6为根据本发明的一个实施例的防止光盘被物镜刮擦的方法的流程图。
在步骤601，控制单元7在关闭LD15或移动拾取器1到一个位置后设置初始值，在所述位置上，从物镜11发射出的激光束从光盘100的记录表面上反射并且不射在PD13上。所述初始值被设置为一个值，该值用于很容易检查在如附图3A-3C、4A-4C、5A-5C所描述的不同的情况中拉入信号的电平中的变化。在步骤(operation)602，控制单元7执行聚焦控制，使得激光束的光点精确地聚焦到光盘100的记录表面上。换句话说，控制单元7执行聚焦拉入操作。如果完成聚焦拉入操作，则聚焦到PD13上的光的强度为最大值。因此，在此状态中获得的拉入信号具有合适的DC电平。因此，能够测量拉入信号的电平以检查是否聚焦拉入操作已经被正确执行。当激光束的光点精确地聚焦时拉入信号保持在预定的DC电平。
在步骤603，控制单元7检查拉入信号的电平是否变得低于预定的临界电平Vref且保持低于临界电平的时间达到预定的临界时间周期Δt1。
如果拉入信号的电平低于预定的临界电平的时间未达到预定的临界时间周期Δt1，则在步骤604中，控制单元7确定拾取器1没有朝向光盘100运动，然后连续执行聚焦控制。
如果拉入信号的电平低于预定的临界电平Vref并且持续了预定的临界时间周期Δt1，则在步骤605中，控制单元7确定拾取器1是正朝向光盘100运动，然后输出激励器驱动信号到激励器2，用于移动拾取器1离开光盘100或用于在移动拾取器1后使其停止。
图7为根据本发明的另一实施例的防止光盘被物镜刮擦的方法的流程图。参见图7，在步骤701，控制单元7在关闭LD15或移动拾取器1到一个位置时设置拉入信号的初始值，在所述位置上，从物镜11发出的激光束从光盘100的记录表面反射并且不射在PD13上。所述初始值被设置为一个值，该值用于很容易地检测在如附图3A-3C、4A-4C、5A-5C所描述的各种情况中拉入信号的电平中的变化。在步骤702，控制单元7执行聚焦控制，使得激光束的光点精确地聚焦到光盘100的记录表面上。换句话说，控制单元7执行聚焦拉入操作。如果聚焦拉入操作被完成，则聚焦到PD13上的激光的强度为最高值。这样，在此状态中获得的拉入信号具有合适的DC电平。因此，可以测量拉入信号的电平以检查聚焦拉入操作是否已经被正确执行。当激光束的光点精确聚焦时，拉入信号停留在预定的DC电平上。
在步骤703，控制单元7检查拉入信号的电平是否变得低于预定的临界电平Vref。如果拉入信号的电平没有变得低于预定的临界电平Vref，则在步骤704中，控制单元7继续执行聚焦控制。
如果拉入信号的电平变得低于预定的临界电平Vref，则在步骤704中，控制单元7检查拉入信号的电平是否保持了预定的临界时间周期Δt1或更长。如果拉入信号的电平低于预定的临界电平Vref但未在那里保持预定的临界时间周期Δt1，则在步骤706中，控制单元7确定拾取器未朝向光盘100运动，然后输出驱动信号的平均值到激励器2，所述驱动信号的平均值前面曾输出到激励器2，即驱动平均值。
如果拉入信号的电平保持低于预定的临界电平Vref的时间达到预定的临界时间周期Δt1或更长，则在步骤707中，控制单元7确定拾取器1正朝向光盘100运动，然后向激励器2输出驱动信号，该信号用于使拾取器1远离光盘100或在移动拾取器1后使其停止。
图8A-8C及9A-9C为说明执行根据本发明的一个方面的防止光盘被物镜刮擦的方法时测量到的信号的图，其中本方法使用了一种具有拾取器的光盘***，该拾取器具有NA为0.7及波长为500nm或更短的激光二极管。
参见图8A-8C，产生用于激励激励器2的激励器驱动信号、聚焦误差信号、及拉入信号，以便使拾取器1接近和离开光盘100，即，拾取器上移和下移。当执行聚焦控制时，也就是说，执行聚焦拉入操作时，拉入信号保持在预定的DC电平上。
参见图9A-9C，当执行根据本发明的防止光盘被物镜刮擦的方法时，产生激励器驱动信号、聚焦误差信号、及拉入信号。拉入信号停留在预定的DC电平，下降到初始电平，然后在初始电平上保持预定的临界时间周期Δt1。然后，激励器驱动信号从在预定的临界时间周期Δt1之后的时间点E开始保持为预定的DC电平，以便使拾取器1远离光盘100。这样，拾取器1在移动之后停止，使得拾取器1离开光盘100。
如上所述，本发明的各方面是提供了一种方法和装置，用于通过合适地处理在聚焦拉入操作期间由于干扰使物镜向光盘移动并刮擦光盘的情况，实现了控制物镜以防止光盘被物镜刮擦。特别地，本发明的一个方面是对于高密度记录***或者移动光盘***非常有效，在所述高密度纪录***中由于短焦距，物镜(或者拾取器)在聚焦拉入操作时会移动到离光盘很近的距离，在所述移动光盘***中扰动频繁和并且有时非常剧烈。
根据本发明的另一方面，控制单元7包括计算机，该计算机利用记录在计算机可读介质上的编码数据来执行如图6和7中所示的方法。
虽然本发明的几个实施例已经特别示出和描述，但是对于本领域的技术人员来说可以理解在这些实施例的基础上做一些不背离本发明的原理和宗旨的改变，本发明的范围通过其权利要求或等价物来限定。
本申请要求以下优先权：在韩国知识产权局中的韩国专利申请序列号2002-44629，申请日：2002年7月29日，引用其公开内容作为参考。

Claims (17)

1.一种防止光盘被物镜刮擦的方法，所述的方法包括：
执行聚焦拉入；
检测拉入信号的电平；
如果拉入信号的电平低于预定的临界电平，则检测所述拉入信号的电平保持低于所述预定的临界电平的时间；和
如果所述的时间等于或大于预定的临界时间周期，则控制具有物镜的拾取器离开光盘。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
如果所述的时间小于预定的临界时间周期，则输出驱动信号的平均值，所述的驱动信号先前被施加到激励器，该激励器用于激励具有物镜的拾取器。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在执行聚焦拉入之前，将拉入信号初始化到低于预定的直流电平的电平，使得在聚焦拉入操作期间容易检测预定的直流电平。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，将预定临界时间周期设置为一段时间，在该时间期间，当激励器以最大运行速度移动时，使物镜保持与光盘的最小距离而不损伤光盘。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，如果所述时间等于或大于预定的临界时间周期，则向所述激励器施加直流信号，以便停止激励器。
6.根据权利要求1所述的方法，其中将预定临界电平设置为在一个电平上测量的值，所述电平用于当在聚焦控制期间拾取器因为扰动向光盘移动时，使拾取器中的物镜不能接触到光盘。
7.根据权利要求1所述的方法，其中拉入信号是聚焦在光电二极管的多个分隔光接收单元上的信号的和信号以及通过低通滤波器对该和信号滤波后产生的信号中的一个。
8.一种防止光盘被物镜刮擦的装置，所述装置包括：
具有物镜的拾取器；
激励拾取器的激励器；
检测来自拾取器的拉入信号的信号检测器；和
控制单元，用于如果拉入信号的电平保持低于预定临界电平的时间等于或大于预定的临界时间周期，则控制激励器使得物镜远离光盘。
9.根据权利要求8所述的装置，其中将预定的临界时间周期设置为一段时间，在该时间期间，当激励器以最大运行速度移动时，使物镜保持与光盘之间的最小距离而不损伤光盘。
10.根据权利要求8所述的装置，其中控制单元向激励器施加直流信号，使得激励器停止。
11.根据权利要求8所述的装置，其中拉入信号是聚焦在光电二极管的多个分隔光接收单元上的信号的和信号以及通过低通滤波器对该和信号滤波后产生的信号中的一个。
12.根据权利要求8所述的装置，其中将预定临界电平设置为一个值，该值是在这样的电平时测量的，即，该电平是用于当在聚焦控制期间拾取器因为扰动向光盘移动时拾取器中的物镜不能接触到光盘的电平。
13.一种防止光盘被物镜刮擦的装置，所述装置包括：
拾取器；
激励拾取器的激励器；
检测拾取器输出的拉入信号的信号检测器；及
控制器，用于检查所检测的信号的电平，并且输出控制信号，如果拉入信号的电平低于预定的临界电平，则检测所述拉入信号的电平保持低于所述预定的临界电平的时间，和如果所述的时间等于或大于预定的临界时间周期，则控制具有物镜的拾取器离开光盘。
14.根据权利要求13所述的装置，所述拾取器包括：
发射光束的激光二极管；
将光束准直为平行光束的准直透镜；
将平行光束聚焦到光盘的物镜；
光束分离器，将光束分离为入射光束和反射光束，并改变反射光束的路径；和
接收反射光束的光电二极管。
15.根据权利要求14所述的装置，激光二极管具有至少为0.7的NA，和波长为500nm或更短。
16.一种控制拾取器移动的方法，包括：
从拾取器发射激光束；
将激光束聚焦到反射光盘的表面；
使用多个光接收单元接收来自光盘的反射光束；
基于接收到的光线产生聚焦拉入信号及聚焦误差信号；
检测产生的聚焦拉入信号及聚焦误差信号的电平；和
如果拉入信号的电平保持低于预定临界电平的时间等于或大于预定的临界时间周期，则产生电流，以便移动拾取器。
17.一种控制拾取器移动的方法，包括：
设置拾取器拉入信号的初始值；
基于拉入信号的初始值将来自拾取器的激光束聚焦到光盘上；
检查拉入信号的电平；和
如果拉入信号的电平低于预定的临界电平，则检测所述拉入信号的电平保持低于所述预定的临界电平的时间，和如果所述的时间等于或大于预定的临界时间周期，则控制具有物镜的拾取器离开光盘。
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