CN1679092A - 光学存储***和控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学存储***和控制方法，其中在***介质时，在由聚焦拉入控制单元在介质径向中的预定点上拉入物镜焦点的状态下，基准位置学***均电流值，并把计算的平均电流值储存在存储器中，作为用于把物镜定位在基准位置上的基准电流值，其中，从基准位置开始聚焦拉入控制。在学习处理之后执行的聚焦拉入中，基准位置控制单元根据基准电流把物镜定位在通过学习处理获得的基准位置上，接着使聚焦拉入控制单元执行聚焦拉入。

Description

光学存储***和控制方法
本专利申请是2003年1月20日提交的PCT/JP03/00405的延续。
技术领域
本发明涉及用于在移动介质如MO盒中光学记录信息并从中再现信息的光学存储***和控制方法，并更具体地，本发明涉及用于在聚焦拉入时保证快速、稳定和安全的光学存储***和控制方法。
背景技术
通常，在以使用MO盒介质的光盘驱动器著称的光学存储***中，当读出记录在介质中的数据时，或当在介质中记录数据时，需要用于把光束集中到所述介质上的记录介质上的聚焦控制。
为了执行聚焦控制，首先，必需知道光束当前集中的位置。然而，当光束集中的位置远离记录层时，不输出聚焦误差信号(FES)。从而，透镜致动器移动到光束可集中到靠近介质记录层的位置的区域，并且，在检测聚焦零交叉时执行用于闭合聚焦伺服环路的聚焦拉入处理。
在聚焦拉入处理中，即使当集中位置在介质的表面(记录层的保护表面)上时，也输出聚焦误差信号。从而，一般来说，一度使透镜致动器在不撞击介质的程度上接近介质，接着，透镜致动器慢慢地降下，并且当首次识别聚焦零交叉时执行拉入处理。
然而，在此常规光学存储***中，在一些情况下，例如由于在***介质时的卡紧状态或介质本身的翘曲，介质进入透镜致动器的运动范围。在这些情况下，当使透镜致动器接近介质以执行聚焦拉入处理时，在最坏的情况下，透镜致动器与介质接触，并且损坏介质。
更具体地，透镜致动器由托架通过弹簧支撑，并且，在不使电流流入驱动电路的状态下，光束焦点的位置与介质记录层的位置之间的偏差设计为约50μm。从而，在聚焦拉入控制中，首先，透镜致动器向介质移动约300μm，并且，透镜致动器从此向相反方向慢慢地移动大约600μm。在此过程中，在检测聚焦误差信号的零交叉时闭合聚焦伺服环路，由此使焦点保持在介质的记录层上。这里，问题在于：当透镜致动器沿朝着介质的方向移动300μm时，透镜致动器与介质接触。
通常，采取提供间隙以避免接触的对策，然而，在近来的变薄***中不能保留间隙。与此问题相对应地，介质的标准制订得更加严格，并且增加光学存储***的高度，以防止介质与透镜致动器之间的接触。然而，最近，进一步提高减小***尺寸并使***变薄的重要性，并且，必需在不使介质的标准制订得更严格且不增加光学存储***高度的同时，在聚焦伺服拉入处理中避免介质与透镜致动器之间的接触。
发明内容
本发明的目的是提供以下光学存储***和控制方法，其中，即使当在介质中存在翘曲或表面摆动时，也可执行聚焦拉入处理，同时不使透镜致动器与介质接触。
本发明致力于一种光学存储***，所述光学存储***具有在与介质轨道交叉的方向上移动物镜的托架致动器，其中，物镜用于以光束照射介质；在朝着介质的方向上移动物镜的透镜致动器；聚焦误差信号产生电路，所述聚焦误差信号产生电路根据接收的从介质返回光的输出，而产生表示光束焦点与介质记录层之间偏差的聚焦误差信号；以及，聚焦拉入控制单元，在介质旋转的状态下，在物镜沿朝着介质的方向移动预定距离之后，所述聚焦拉入控制单元在聚焦误差信号与零相交的点闭合聚焦伺服环路，同时缓慢地在远离介质的方向上移动物镜，
在本发明中，此种类型的光学存储***设置有：基准位置学***均电流值，并把计算的平均电流值储存在存储器中，作为用于把物镜定位在基准位置(基准透镜位置)上的基准电流值，其中，从基准位置开始聚焦拉入控制；以及基准位置控制单元，当在学习处理之后执行聚焦拉入时，所述基准位置控制单元在根据基准电流定位物镜之后使聚焦拉入控制单元执行聚焦拉入。
根据本发明的上述光学存储***，当介质因卡紧状态而倾斜时或当介质翘曲时，在介质内圆周附近，介质与透镜致动器之间的间隙最宽。从而执行学***均电流，获得的平均电流是用于把透镜致动器驱动到基准位置的基准电流，其中，从基准位置开始聚焦拉入。当在改变介质之前保留通过学习处理获得的基准电流值并且该值用作执行下一聚焦拉入控制的基准电流时，可认为接近焦点，并可实现稳定的聚焦拉入控制。
在这，基准位置学习单元在介质径向中的至少两个点上测量介质旋转一圈的电流，并储存基准电流值；基准位置控制单元选择与物镜在介质径向上的位置相应的基准电流，并定位物镜。从而，当除了在内圆周区域测量中获得基准电流之外在外圆周区域进一步测量基准电流时，在外圆周区域也减小介质与透镜致动器之间接触的危险。
在由聚焦拉入控制单元在介质内圆周的预定点上拉入物镜焦点的状态下测量介质旋转一圈的电流之后，基准位置学习单元在保持聚焦伺服环路闭合的同时把物镜移动到外圆周侧的预定点，并测量介质旋转一圈的电流。相应地，在介质径向中的任意多个点测量获得基准电流，并且，在学习处理之后，可执行聚焦拉入控制，且不会使介质与透镜致动器之间接触，这与透镜致动器相对于介质区域的位置无关。
基准位置控制单元从以下直线的关系式获得与介质径向中除测点之外的位置相应的基准电流，其中，所述直线与从在介质径向上两点测量的电流值获得的基准电流有关。借助此线性插值，可通过在两点上的测量而计算介质所有区域上的基准电流。
基于介质旋转一圈的测量电流，基准位置学习单元获得作为表面摆动量的电流位移值(振幅)，并在存储器中储存所获得的值，所述电流位移值与介质在朝着物镜的方向上的运动量和介质在远离物镜的方向上的运动量相对应，其中，每个运动量是在介质旋转一圈中的运动量；以及，在根据基准电流定位物镜之后，基准位置控制单元设定运动量为表面摆量的两倍，作为物镜在朝着介质的方向上的运动距离，并且使聚焦拉入控制单元执行聚焦拉入。当如上所述根据介质表面摆动量而改变透镜致动器的运动量以进行聚焦拉入时，即使在介质中存在表面摆动也能以最小的运动来执行聚焦拉入。
基于介质旋转一圈的测量电流，基准位置学习单元获得作为表面摆动量的电流位移值，并在存储器中储存所获得的值，所述电流位移值与介质在朝着物镜的方向上的运动量和介质在远离物镜的方向上的运动量相对应，其中，每个运动量是在介质旋转一圈中的运动量；以及，当在介质径向中将要执行聚焦拉入的点上表面摆动量的值超过预定限值时，基准位置控制单元调节基准电流，以使物镜定位得远离介质并在此定位物镜，接着，使聚焦拉入控制单元执行聚焦拉入。例如，当在介质径向中将要执行聚焦拉入的点上表面摆动量的值超过预定限值时，基准位置控制单元调节基准电流，以使物镜定位得远离介质，距离为表面摆动量的1/4，并且在此定位物镜。从而，在介质的外圆周侧中表面摆动量较大并且介质在与测量所获得的基准电流相应的位置上因表面摆动而与透镜致动器碰撞的情况下，当根据表面摆动而调节基准电流以使透镜致动器定位得远离介质时，即使当在聚焦拉入时使基准电流流入并且把透镜致动器设定在基准位置上时，也不造成与介质的碰撞。
基于介质旋转一圈的测量电流，基准位置学习单元获得介质旋转一圈的周期，作为拉入旋转周期，并在存储器中储存此周期，在此周期内，所述介质在远离物镜的方向上移动；以及，基准位置控制单元根据基准电流而定位物镜，接着，聚焦拉入控制单元不移动物镜，且在拉入旋转周期内聚焦误差信号与零相交时执行聚焦拉入。如上所述，在借助基准电流而把透镜致动器设定在基准位置以进行聚焦拉入的状态下，在介质记录层靠近物镜的位置远离物镜时启动拉入控制，并闭合聚焦伺服环路，其中，在拉入控制中检测聚焦误差信号的零交叉。在此情况下，由于物镜不在朝着介质的方向上运动，因此没有与介质接触的危险。
基于介质旋转一圈的测量电流，基准位置学习单元获得介质旋转一圈的旋转周期，作为拉入旋转周期，并在存储器中储存此周期，在此周期内，所述介质在远离物镜的方向上移动；以及，在物镜根据基准电流定位之后在拉入旋转周期的开始定时，基准位置控制单元通过开始使物镜在远离介质的方向上运动而使聚焦拉入控制单元执行聚焦拉入。在如上所述介质记录层靠近透镜致动器的位置远离透镜致动器时，当进一步在远离介质的方向上驱动透镜致动器时，可迅速地检测聚焦误差信号的零交叉，并且加速聚焦拉入控制，而不会造成与介质的接触。
本发明提供一种光学存储***的控制方法。具体地，本发明提供对以下光学存储***的控制方法，所述光学存储***具有在与介质轨道交叉的方向上移动物镜的托架致动器，其中，物镜用于以光束照射介质；在朝着介质的方向上移动物镜的透镜致动器；聚焦误差信号产生电路，所述聚焦误差信号产生电路根据接收的从介质返回光的输出，而产生表示光束焦点与介质记录层之间偏差的聚焦误差信号；以及，聚焦拉入控制单元，在介质旋转的状态下，在物镜沿朝着介质的方向移动预定距离之后，所述聚焦拉入控制单元在聚焦误差信号与零相交的点闭合聚焦伺服环路，同时缓慢地在远离介质的方向上移动物镜，所述控制方法包括：基准位置学***均电流值，并把计算的平均电流值储存在存储器中，作为用于把物镜定位在基准位置上的基准电流值，其中，从基准位置开始聚焦拉入控制；以及基准位置控制步骤，当在学习处理之后执行聚焦拉入时，所述基准位置控制步骤在根据基准电流定位物镜之后使聚焦拉入控制单元执行聚焦拉入控制。控制方法的细节与光学存储***的基本相同。
附图说明
图1为应用本发明的光学存储***的框图；
图2为接在图1后面的光学存储***的框图；
图3为MO介质和托架的说明图；
图4为本发明聚焦拉入控制的功能配置的框图；
图5为在介质中既不存在翘曲也不存在表面摆动的情况下在介质径向上的基准透镜位置的说明图；
图6为在介质翘曲的情况下在介质径向上的基准透镜位置的说明图；
图7为在介质中存在表面摆动的情况下在介质径向上的基准透镜位置的说明图；
图8A和8B为在三点即介质的内圆周、中间圆周和外圆周上测量的聚焦驱动电流、以及基准透镜位置和旋转一圈基准信号的时间图；
图9A、9B和9C为在本发明的学习处理中产生的存储表的说明图；
图10为以分区为单位储存基准电流和表面摆动的值的控制表的说明图；
图11A、11B和11C为在电流测量处理中在内圆周位置初次执行聚焦拉入控制时的聚焦驱动电流和聚焦误差信号的时间图；
图12A、12B、12C和12D为表示在固定物镜的状态下与介质表面摆动相应的记录层位置、以及聚焦误差信号和旋转一圈基准信号的时间图；
图13为本发明的光学存储***的基本程序的流程图；
图14为在图4配置中执行的本发明学习处理的流程图；
图15为图14中存储表产生处理的流程图；
图16为在图4配置中在学习处理之后执行的聚焦拉入控制的流程图；
图17为在图16透镜驱动模式中聚焦拉入控制的流程图；
图18为在图16的透镜非驱动模式中聚焦拉入控制的流程图；以及
图19为在图16的透镜非驱动模式中另一聚焦拉入控制实施例的流程图。
具体实施方式
图1和图2为用作本发明光学存储***的光盘驱动器的框图，其中，采用磁光盘(MO)盒作为磁光记录介质的实例。光盘驱动器是利用介质的平面、平面和槽、或槽执行记录和再现的驱动器，并且，光盘驱动器由控制器100和外壳102组成。在控制器100中提供：用于执行总体控制的MPU 114；用于执行与主机通信的接口控制器116；设置有格式器和ECC功能的光盘控制器(ODC)118；以及缓冲存储器120，其中，格式器和ECC功能是在介质中写数据/从介质读数据所必需的。对于光盘控制器118，提供编码器122作为写***。对于光盘控制器118的读***，提供检测器132、前置放大器134、读LSI电路128和解码器126。另外，提供激光二极管控制电路124和激光二极管单元130。检测器132检测磁光盘的返回光，并通过前置放大器134向读LSI电路128输出ID信号和MO信号。读LSI电路128从输入的ID信号和MO信号产生读时钟和读数据，并且向解码器126输出读时钟和读数据。由温度传感器136检测的***中环境温度输入到MPU 114，并且，基于环境温度而优化从激光二极管单元130发射的光的功率。另外，MPU 114通过驱动器138控制主轴电机140，并还通过驱动器142控制电磁体144。在对MO盒进行记录和删除时，电磁体144提供外磁场。当在1.3GB或2.3GB MO盒中使用超分辨率磁光介质(MSR介质)时，电磁体144还在再现时提供外磁场。DSP115执行伺服控制，所述伺服控制基于伺服误差信号而把安装在头部致动器上的物镜定位到相对于磁光盘的目标位置上。伺服控制有两个功能，即，在介质目标轨道位置上定位物镜的跟踪控制；以及控制物镜位置以便在介质上实现聚焦的聚焦控制。与伺服控制相应地，提供光电检测器146、聚焦误差信号检测电路148以及跟踪误差信号检测电路150。例如，聚焦误差信号检测电路148通过光学聚焦***的刀口检验法而产生聚焦误差信号。与聚焦控制相关地，DSP 115通过驱动器154驱动透镜致动器16，基于本发明的学习处理根据聚焦拉入控制而启动聚焦伺服，并且把物镜定位在物镜可在光轴方向实现聚焦的位置。与跟踪控制相关地，驱动器158驱动采用VCM的托架致动器160，并把物镜定位在介质的目标轨道中心上。
图3为本发明光学存储***中MO介质和托架的说明图。在图3中，以省略其部分的方式表示MO介质10；并且，在从外部装入MO介质10并卡紧在主轴电机上的状态下，托架14定位在MO介质10的记录介质表面的下方。托架14沿着固定在***壳体上的两条导轨12-1和12-2在MO介质10的径向上移动所安装的物镜18。透镜致动器(聚焦致动器)16也安装在托架14上，其中，托架14沿朝着MO介质10的方向移动物镜18。
图4为本发明聚焦拉入控制的功能配置的框图，所述功能配置通过图1和图2中DSP 115执行的程序控制来实现其功能。在图4中，通过DSP 115的程序控制来配置聚焦伺服环路。聚焦伺服环路由AD转换器20、伺服偏移设定单元22、加法器24、聚焦伺服单元26、加法器28、偏流单元30和DA转换器32组成。AD转换器20把从图2的聚焦误差信号检测电路148发送的聚焦误差信号E1转换为数字数据，并且向加法器24输出数字数据。伺服偏移设定单元22根据需要设定伺服偏移。聚焦伺服单元26执行包括相位补偿的PID处理，并且输出用于驱动透镜致动器的电流指示值。加法器28对从聚焦伺服单元26输出的电流指示值和从偏流单元30输出的偏流指示值进行相加，并且向DA转换器32输出用于聚焦伺服的电流指示值。DA转换器32把从加法器28输入的电流指示值转换为模拟电流指示信号E3，并且，把该信号输出给图2的驱动器154，由此使用于聚焦伺服的驱动电流流入透镜致动器16。
另外，为聚焦伺服环路提供聚焦拉入控制单元34。在执行基准电流学***均电流值，并且在存储表38中储存计算的平均电流值，作为用于把物镜定位在基准透镜位置上的基准电流值，其中，在基准透镜位置开始聚焦拉入控制。通过对介质旋转一圈中测量的电流进行积分而计算平均电流值。基准电流学习处理单元36在MO介质径向的两个或多个位置上，基本上在内圆周侧和外圆周侧中的两点或在外圆周、中间圆周和内圆周的三点上，测量基准电流；获得代表每个位置的基准电流值的基准电流，并储存在存储表38中。基准电流学习处理单元36从已经在介质径向的测点上获得的介质旋转一圈的电流振幅，获得测点上的介质表面摆动量，并且在存储表38中储存该数量。另外，在完成基准电流学习处理之后的聚焦拉入控制中，由于在不移动物镜的同时通过利用介质表面摆动的运动而执行聚焦拉入控制，因此，检测在介质因表面摆动而远离物镜18的旋转一圈中的旋转周期，作为拉入旋转周期，并储存在存储表38中。与存储表38中的基准电流值和表面摆动量相关地，例如准备包括每个轨道号的基准电流和表面摆动的值的控制表，或包括介质每个分区的基准电流和表面摆动的值的控制表，其中，利用连接两个测点的直线的关系式，借助插值处理来计算除介质径向上测点之外的位置上的基准电流和表面摆动的值。不用说，不利用控制表，也可在每次使用时，从连接两个测点的直线的关系式，计算实际执行聚焦拉入的位置上的基准电流和表面摆动的值。当基准电流学习处理单元36在学习处理之后执行聚焦拉入时，基准位置控制单元40使与介质径向上的位置相应的基准电流流入透镜致动器，由此使物镜定位在基准透镜位置上，并接着使聚焦拉入控制单元34执行聚焦拉入控制，其中，电流值储存在存储表38中。
图5为在MO介质中既不存在翘曲也不存在表面摆动的情况下在学***均电流值，作为基准电流值。基准电流I1是通过测量聚焦驱动电流而获得的介质旋转一圈的平均电流，基准电流I1作为用于把物镜18定位在点P1上的驱动电流，其中，点P1作为聚焦拉入的焦点。接着，在开启聚焦伺服环路的状态下，托架14移动到外圆周侧的位置，即托架14-1的位置。在外圆周侧的位置上测量介质旋转一圈的聚焦驱动电流，并且，获得其平均电流值。平均电流值储存在存储表38中，作为用于执行驱动的基准电流I2的值，以便把在基准透镜位置上的透镜定位在外圆周侧的预定位置上。这里，由于在MO介质10中既不存在翘曲也不存在表面摆动，因此，对于托架14的内圆周位置和托架14-1的外圆周位置的两个位置，基准电流I1和I2具有相同的值，其中，基准电流I1和I2是作为旋转一圈中聚焦驱动电流的平均电流而获得的。从而，即使在外圆周侧中的托架14-1位置上，根据所测量基准电流I1的物镜18-1的基准透镜位置P2与在内圆周侧中的托架14的物镜18的基准透镜位置P1也相同。连接基准透镜位置P1和P2两点的基准位置直线25表示此情形中相对于MO介质10的基准透镜位置。
图6为在所装入MO介质翘曲的情况下的基准透镜位置的说明图。在图6情况下，在装入MO介质10并卡紧在主轴电机140上的状态下，介质的外圆周侧向下翘曲。以与图5情形相同的方式，托架14定位在翘曲的MO介质10的内圆周侧的预定位置上，并且执行聚焦拉入控制，由此获得基准电流I1。相应地，获得物镜18把其光束焦点Q1定位在MO介质10记录层上的聚焦状态，并且，在此情况下，物镜18的位置用作基准透镜位置P1。随后，在开启聚焦伺服环路的状态下，托架14定位外圆周侧的预定位置上，即托架14-1的位置上。在此状态下，测量介质旋转一圈的聚焦驱动电流，并且，获得其平均电流值。平均电流值储存在存储表38中，作为在外圆周侧位置中的基准电流I2的值。根据基准电流I2的外圆周侧上物镜18-1的基准透镜位置P2相对于内圆周侧上的基准透镜位置P1处于降低位置，因为MO介质10翘曲。当如上所述地获得在内圆周和外圆周两点上的基准透镜位置P1和P2的基准电流I1和I2的值时，可获得由基准位置直线25-1指示的基准透镜位置，该直线是连接介质径向上两点的直线。
图7为在所装入MO介质中存在表面摆动的情况下在介质径向上的基准透镜位置的说明图。在图7中，从外部装入并卡紧在主轴电机140上的MO介质10例如因主轴电机140的旋转轴倾斜而在介质旋转时摆动，其中，介质的外圆周侧相对于图中水平线所示的MO介质10原始位置向上、下位置10-1和10-2摆动。也就是说，当从安装在托架14上的物镜18一侧观察时，在介质旋转一圈中，介质因为表面摆动而靠近和远离。即使在上述存在MO介质10表面摆动的情况下，托架140也首先移动到内圆周侧上的预定位置，执行聚焦拉入控制，并开启聚焦伺服环路。在此状态下，测量介质旋转一圈的聚焦驱动电流，并且获得其平均电流值，并且，平均电流值储存在存储表38中，作为用于把在基准透镜位置P1上的透镜设定在内圆周预定位置上的基准电流I1的值。随后，在开启聚焦伺服环路的状态下，托架14移动外圆周侧的预定点，即托架14-1的点。在外圆周侧位置上测量介质旋转一圈的聚焦驱动电流，并获得其平均电流值，其中，介质表面在外圆周侧上大幅摆动。平均电流值储存在存储表38中，作为基准电流I2的值。在外圆周侧上测量介质旋转一圈的聚焦驱动电流时，使聚焦驱动电流按以下流动：随着介质的表面摆动，物镜18-1保持恒定的焦距。从而，当对介质旋转一圈的聚焦驱动电流求平均时，平均电流变得与内圆周侧中托架14位置的平均电流相同。结果，在外圆周侧测量获得的基准电流I2中，不出现因表面摆动引起的变化。考虑到前面描述，在本发明中，对于表面摆动，在介质旋转一圈中测量的聚焦驱动电流的电流振幅与表面摆动量相对应；从而，检测介质旋转一圈的聚焦驱动电流的振幅，并且该值储存在存储表38中，作为表面摆动值。当使用与在MO介质10中不存在表面摆动的情形中的基准位置直线25相应的基准透镜位置并且物镜18移向外圆周侧时，由于MO介质10的表面摆动，物镜18受到碰撞。从而，根据表面摆动量而纠正外圆周侧上的基准透镜位置。例如，当在纠正基准透镜位置时外圆周侧中MO介质10的表面摆动到达10-1和10-2时，向上侧和下侧的每个表面摆动量为ΔW，表面摆动量为2ΔW，并且，获得的此数量是介质旋转一圈中聚焦驱动电流的振幅A。根据与不存在表面摆动的情形的基准位置直线25相应的基准透镜位置，获得以已经纠正的位置曲线表示的纠正基准透镜位置25-2，从而，物镜18在远离介质的方向上偏移表面摆动量2ΔW的1/4。使与纠正基准透镜位置相应的纠正基准电流流入聚焦致动器，由此设定与表面摆动量相应的透镜基准位置。
图8A和8B为在三点即MO介质的内圆周、中间圆周和外圆周上测量的聚焦驱动电流(透镜致动器驱动电流)、以及基准透镜位置和旋转一圈基准信号的时间图。在图8A中，示出分别在内圆周、中间圆周和外圆周上测量的介质旋转一圈的聚焦驱动电流58、60和62的电流波形；它们的平均电流Iin、Imid和Iout的各个值储存在存储表中，作为用于提供基准透镜位置的基准电流值。连接基准电流Iin、Imid和Iout相邻两点的直线66和68提供与除径向测点之外的位置相应的基准电流。分别在内圆周、中间圆周和外圆周上测量的介质旋转一圈的电流58、60和62的电流振幅Ain、Amid和Aout提供各个位置上的表面摆动量。在图8B中，示出在内圆周、中间圆周和外圆周上与介质旋转一圈相应的旋转一圈基准信号56。
图9A、9B和9C为在本发明的基准位置学***均电流值、表面摆动值(电流振幅)、以及在介质旋转一圈中测量的电流值。根据工作表70，创建图9B的控制表72。在控制表72中，储存与轨道号相应的基准电流和表面摆动(电流振幅)的值，其中，轨道号指示介质在径向上的位置，并且，利用在图9A的工作表70中获得的三个测点中两个相邻测点的平均电流和表面摆动的值，通过线性插值而计算基准电流和表面摆动的值，并且在控制表72中登记计算值，其中，所述三个测点即为内圆周、中间圆周和外圆周上的点。在图9C的定时表74中，登记在完成后述基准值学***均电流和表面摆动的值。
下面，解释在执行图4基准电流学习处理之前执行的首次聚焦拉入控制以及在完成基准电流学习处理之后执行的聚焦拉入控制。图11A、11B和11C为在装入介质之后在内圆周位置初次执行聚焦拉入控制的时间图。在内圆周侧执行的初次聚焦拉入控制中，如图11A的聚焦驱动电流所示，从时间t1启动控制开始，聚焦驱动电流以恒定速度增加，相应地，物镜在朝着介质的方向上例如移动大约300μm。随后，在时间t2-t3内，聚焦驱动电流保持为恒定值，由此设定用于使物镜摆动稳定的等待时间。当等待时间过去时，聚焦驱动电流从时间t3开始减少，由此在远离介质的方向上缓慢地移动物镜。从时间t3开始的运动量大约为600μm。在图11B中，示出根据物镜因图11A聚焦驱动电流而向前运动、停止和向后运动所获得的聚焦误差信号E1。当物镜从时间t3开始在远离介质的方向上缓慢地移动时，聚焦误差信号E1下降到低于脱焦阈值OFTH，接着再次增加，并且在时间t4的点P与零相交。从而，在聚焦拉入控制中，检测零交叉点P，并且开启伺服环路信号E4，如图11C所示，由此执行伺服拉入，其中，零交叉点P在信号E1下降到低于脱焦阈值OFTH之后。如图11A、11B和11C所示地在介质内圆周侧中执行的初次聚焦拉入控制基本上与常规聚焦拉入控制相同。
下面，解释在完成基准位置学习处理之后执行的聚焦拉入控制，即在创建具有图9A、9B和9C所示内容的存储表之后执行的聚焦拉入控制。在完成基准位置学习处理之后执行的聚焦拉入控制通过以下程序执行。
(1)从存储表38读出与介质径向位置相应的基准电流值，并驱动透镜致动器16，由此把物镜18设定在基准透镜位置。
(2)透镜致动器16在朝着介质的方向上移动预定距离。
(3)在透镜致动器16沿远离介质的方向上移动预定距离之后，在聚焦误差信号与零相交时开启聚焦伺服环路。
这里，在上述(2)中物镜18沿朝着介质的方向上的运动量设定为从存储表38获得的与聚焦拉入位置相应的表面摆动量的两倍。当以上述方式根据表面摆动量而设定物镜18在朝着介质的方向上的运动量时，可布置用于聚焦拉入的与表面摆动量相应的物镜运动量。进而，本发明通过利用介质的表面摆动，而采用用于执行伺服拉入的透镜非驱动模式，其中，在根据从存储表38读出的基准电流值而把透镜致动器16设定在基准透镜位置的状态下，通过利用记录层因介质表面摆动引起的位置变化而在聚焦误差信号的零交叉点开启聚焦伺服环路。在透镜非驱动模式中，检测旋转一圈中的旋转周期并登记在图9C的定时表74中，由此利用它，其中，在所述旋转中，介质因表面摆动而远离处于固定状态的物镜。
图12A、12B、12C和12D为表示在固定物镜的状态下与介质的表面摆动相应的记录层位置的时间图、以及此情况下的聚焦误差信号的变化。在图12A中，示出根据MO介质的表面摆动的两个位置，即，介质最远离物镜18的位置10-1和介质最靠近物镜18的位置10-2，其中，物镜18固定布置。在图12B中，示出介质记录层位置根据表面摆动的位置变化，表面摆动使介质靠近或远离处于固定状态的物镜18，其中，在旋转一圈中的变化与正弦波相似，并且最远位置P1和最靠近位置P2作为峰值。在图12C中，示出此情形的聚焦误差信号E1，在此情形中，变化与记录层位置变化同相。在这些图中，在从图12B的记录层位置的最靠近点P2到到最远离点P3的周期内，介质远离物镜18，并且在此周期中，聚焦误差信号E1在点P与零相交。从而，在从记录层位置的P2到P3的周期内监视聚焦误差信号E1，其中，在此周期内，介质远离透镜，并且，当检测零交叉时开启伺服环路，从而，不移动物镜18，利用介质因表面摆动的运动而执行聚焦拉入控制。在图12D中，示出旋转一圈的基准信号，其中，通过从旋转一圈周期T0的起点开始的时钟计数而获得介质开始远离透镜的起点P2的旋转开始定时Tstart，并且，获得直到点P3的时钟计数，作为旋转停止定时Tstop，其中，介质在点P3停止远离透镜。通过从旋转基准位置开始的时钟计数而获得的值Tstart和Tstop登记在如图9C所示的定时表74中，并且在不移动物镜而执行聚焦拉入控制的情况下利用所述值。
图13为本发明的光学存储***的基本程序的流程图。在图13中，在步骤S1中检查MO介质的装入；并且，当装入MO介质时，处理前进到步骤S2，在步骤S2中，借助基准电流学习处理单元36的功能来执行聚焦拉入学习处理，其中，基准电流学习处理单元36设置在图4的DSP 115中，并且，创建存储表38，在存储表38中登记与介质径向位置相应的基准电流和表面摆动的值、以及在介质远离物镜的旋转一圈中的装入周期的定时。随后，在步骤S3中执行初始化处理。在初始化处理中，根据所装入介质的类型而执行包括调节从发光二极管发射的光的各种初始化处理。随后，在步骤S4中，根据更上一级发出的命令而执行读或写处理。当在读或写处理中在步骤S5发现例如因作用在光学存储***上的冲击而引起的聚焦误差时，在步骤S8中执行聚焦拉入控制。此聚焦拉入控制是由基准位置控制单元40利用图4存储表38中的登记信息而执行的聚焦拉入控制，其中，所述信息在步骤S2的聚焦拉入学习处理中获得。当在步骤S4的读或写处理中没有聚焦误差时，处理前进到步骤S6，在步骤S6中检查是否要弹出介质。当不弹出介质时，就重复步骤S4的处理，直到在步骤S7中指示停止为止。当在步骤S6中指示弹出介质时，处理返回到步骤S1，以便等待装入下一介质。
图14为图13的步骤S2中聚焦拉入学***均驱动电流Ii和表面摆动Ain的值，并储存在存储器38中，其中，提供表面摆动Ain作为电流振幅。接着，在步骤S8中，在开启聚焦伺服环路的状态下，例如，与托架14-1一样，托架14以与图5所示方式移动到外圆周侧的预定位置上。在步骤S9中，测量介质旋转一圈的聚焦驱动电流，并储存在存储器中。接着，获得并储存外圆周位置的平均驱动电流Iout和表面摆动Aout的值。最后，在步骤S10中，基于从测量结果获得的数据而执行存储表38的创建处理，其中，所述测量结果是在两点即内圆周和外圆周的点上获得的。
图15为图14的步骤S10中存储表创建处理的流程图。在存储表创建处理中，由于例如已经通过图14的学习处理获得在内圆周和外圆周两点上的基准电流值，即，基准电流Iin以及与外圆周位置相应的基准电流Iout；通过连接两点的直线的线性插值而创建图9B的控制表72或图10的控制表75，其中，在所述控制表中登记每个轨道或每个分区的基准电流值。随后，在步骤S2中，使用两点，即在内圆周和外圆周两点上获得的表面摆动(电流振幅)Ain和Aout的值，进行线性插值，从而计算每个轨道或每个分区的表面摆动的值，并且，在图9B的控制表72或图10的控制表75中登记计算值。然后，在步骤S3中，顺序地读出登记在表中的表面摆动值，并且检查表面摆动值是否大于或等于预定限值。如果表面摆动值大于或等于限值，由于在借助此情形的基准电流获得的基准电流位置上的表面摆动的结果，介质就与透镜碰撞。从而，在此情况下，处理前进到步骤S4，并且调节基准电流值。在调节基准电流值时，从基准电流值减去超过限值的表面摆动量的1/4的值，由此执行调节。步骤S4中与表面摆动相应的基准电流值调节提供纠正的基准电流值，用于提供纠正的基准电流位置25-2，其中，如图7所示，根据表面摆动量，在远离介质的方向上调节与在步骤S1中获得的基准电流值25一致的位置。进而，在步骤S5中，检测介质旋转一圈的旋转周期定时，并且登记为旋转开始定时Tstart和旋转停止定时Tstop，如图9C的定时表74所示，其中，在此周期内介质远离透镜致动器。例如，可从已经测量的介质旋转一圈的电流值，例如，根据图9A的工作表70中的内圆周，获得旋转开始定时和旋转停止定时。在此实例中，介质旋转一圈中的测量电流值简单地表示为“01234566543210”。在该值中，电流值增加的部分“0123456”对应于介质旋转一圈的旋转周期，其中，介质在透镜固定的同时远离透镜。例如，通过从上升开始计数的时钟计数器获得旋转开始定时Tstart和旋转停止定时Tstop，并登记在定时表74中。
图16为在完成聚焦拉入学习处理之后在图13的步骤S8中执行的聚焦拉入控制的流程图。在完成学习处理之后的聚焦拉入控制中，在步骤S1中识别用于聚焦拉入控制的设定模式。当该模式为透镜驱动模式时，处理前进到步骤S3，并执行根据透镜驱动模式的聚焦拉入控制；当该模式为透镜非驱动模式时，处理前进到步骤S4，并执行根据透镜非驱动模式的聚焦拉入控制。聚焦拉入控制的模式设定，即透镜驱动模式或透镜非驱动模式可根据表面摆动值(电流振幅)是否超过基准值而切换。当该值等于或小于基准值时，模式为透镜驱动模式。
图17为在图16的步骤S3中根据透镜驱动模式的聚焦拉入控制的流程图。在透镜驱动模式控制中，在步骤S1中，例如，根据轨道号从图9B的控制表72获得基准电流和表面摆动的值；在步骤S2中，获得为此时表面摆动量两倍的运动量，作为用于使透镜致动器16靠近介质的运动量。随后，在步骤S3中，当确认计算的运动量大于或等于限值时，在步骤S4中，运动量设定为限值，由此防止介质因表面摆动而与物镜18接触。随后，在步骤S5中，使基准电流流入透镜致动器16中，作为聚焦驱动电流，由此把它设定在基准透镜位置。然后，在步骤S6中，驱动透镜致动器16朝着介质移动，移动量仅为在步骤S2中计算的运动量。接着，在步骤S7中沿远离介质的方向驱动透镜致动器16，同时，在步骤S8中监视聚焦误差信号的零交叉。当在步骤S8中检测到聚焦误差信号的零交叉时，在步骤S9中开启聚焦伺服环路，由此执行伺服拉入。在此透镜驱动模式控制中，物镜18朝着介质侧移动，同时利用在学习处理中测量的基准透镜位置作为起点，接着，物镜沿远离介质的方向缓慢移动，并且在检测到聚焦误差信号的零交叉时开启聚焦伺服环路；从而，在学习的基准位置上，物镜光束的焦点大致在与介质记录层相遇的位置上。当从此位置执行聚焦拉入时，即使在介质中存在表面摆动或翘曲，也可迅速而可靠地实现聚焦拉入，且不会造成介质与透镜致动器16碰撞。
图18为在图16的步骤S4中根据透镜非驱动模式的聚焦拉入控制的流程图。在透镜非驱动模式的聚焦拉入控制中，在步骤S1中，例如，根据在介质径向上执行聚焦拉入的位置的轨道号，从图9B的控制表72获得基准电流，并且，从图9C的定时表74获得代表拉入旋转周期的旋转开始定时和旋转停止定时的值。接着，在步骤S2中，通过聚焦电流驱动透镜致动器16，由此把物镜18设定在基准透镜位置，并且，透镜固定在基准透镜位置。随后，在步骤S3中检查是否为介质远离的聚焦拉入旋转周期，当是聚焦拉入旋转周期时，处理前进到步骤S4，并监视聚焦误差检测信号是否与零相交。在物镜18固定在基准透镜位置的状态下，聚焦误差信号E1例如从图12C的旋转开始定时Tstart变化为旋转停止定时Tstop，并且，当检测到该信号与零相交的点P时，处理前进到步骤S5，并开启聚焦伺服环路，由此执行聚焦伺服拉入。在透镜非驱动模式的聚焦拉入控制中，物镜仅设定和保持为固定在基准透镜位置的状态，其中，基准透镜位置通过学习处理而获得，同时，随着介质记录层相对物镜的位置因表面摆动而发生变化，当聚焦误差检测信号与零相交时，通过开启聚焦伺服环路而执行拉入，并且，不移动透镜致动器16来执行聚焦拉入。从而，即使存在介质的表面摆动，也可完全避免介质与物镜的碰撞。
在图19中，示出在图16的步骤S4中根据透镜非驱动模式的聚焦拉入控制的另一实施例，此实施例的特征在于：除了图18的透镜非驱动模式控制之外，在介质远离物镜的聚焦拉入旋转周期的时间内，沿远离介质的方向进一步主动地驱动透镜致动器。也就是说，图19中步骤S1-S3的处理与图18中步骤S1-S3的处理相同。而且，图19中步骤S5-S6的处理与图18中步骤S4-S5的处理相同。除了上述处理以外，在图19的步骤S3和S5之间新增加沿远离介质的方向驱动透镜致动器16的处理，作为步骤S4。当在物镜18设定和固定在基准透镜位置之后，在介质远离物镜的聚焦拉入旋转周期内物镜18不保持为固定状态并且主动地朝着远离介质一侧运动时，聚焦误差信号在更短的时间内与零相交，由此进一步缩短执行聚焦拉入所需的时间。
同时，上述实施例是在学习处理之后当在与上一级所发出命令相应的读处理或写处理中发生聚焦误差时执行聚焦拉入控制的情况的实例，然而，除此之外，可在需要聚焦拉入控制的任意时刻执行基于学习结果的聚焦拉入控制。
本发明包括任何不损害本发明目的和优点的修改，并且，本发明不局限于在上述实施例中示出的数字值。
根据以上描述的本发明，当***介质时，通过在介质外圆周附近执行聚焦拉入控制而测量介质旋转一圈的聚焦驱动电流，并获得其平均电流值；执行用于获得平均电流的学***均电流作为把透镜驱动到开始执行聚焦拉入的基准透镜位置的基准电流；对于随后的聚焦拉入控制，通过用借助学习处理获得的基准电流驱动透镜致动器，把物镜设定在基准透镜位置上，由此执行聚焦拉入控制；并且，在基准透镜位置上，物镜光束的焦点的位置接近与介质记录层相应的焦点位置。从而，可实现总是从最佳开始位置发起的稳定聚焦拉入控制，其中，所述开始位置对于聚焦拉入控制是最佳的。
另外，在介质径向的至少两个点上测量介质旋转一圈的电流，并且对它们每一个的值求平均，由此执行学习处理，用于储存表示基准透镜位置的基准电流值；并且，在完成学习处理之后执行的聚焦拉入控制中，选择与介质径向位置相应的基准电流，并且对透镜致动器进行定位；从而，通过在把透镜位置设定得使介质记录层与物镜之间的距离始终随着翘曲而保持不变之后执行聚焦拉入控制，即使存在因介质卡紧引起的翘曲而导致的变化，也能可靠地监视介质与物镜的碰撞。
另外，从介质旋转一圈的驱动电流的振幅检测表面摆动的值，并且纠正基准电流值，从而，根据表面摆动的值调节与基准电流相应的基准透镜位置；因此，物镜设定在基准透镜位置上，并且，通过根据表面摆动而调节基准值，即使在介质中存在表面摆动，也能可靠地执行聚焦拉入控制，而不会使介质与物镜发生碰撞。
另外，在完成学习处理之后用于驱动物镜的聚焦拉入控制中，聚焦拉入控制执行得使物镜运动与表面摆动量相对应，其中，学习处理用于获得基准透镜位置和表面摆动的值；从而，能可靠地避免拉入失败，例如，在拉入失败中，因表面摆动而不产生聚焦误差信号的零交叉点。
另外，当通过开启聚焦伺服环路而执行拉入控制时，在根据基准电流设定物镜并固定在基准透镜位置上的状态中，可实现聚焦拉入控制，同时透镜致动器不移动物镜，其中，在利用因介质表面摆动引起的位置变化而检测到聚焦误差信号的零交叉时，开启聚焦伺服环路；从而，由于不移动透镜致动器，因此，即使介质中存在表面摆动，也能可靠地避免介质与物镜的碰撞。

Claims (18)

1.一种光学存储***，所述光学存储***具有在与介质轨道交叉的方向上移动物镜的托架致动器，其中，物镜用于以光束照射介质，
在朝着介质的方向上移动物镜的透镜致动器，
聚焦误差信号产生电路，所述聚焦误差信号产生电路根据接收的从介质返回光的输出，而产生表示光束焦点与介质记录层之间偏差的聚焦误差信号，以及
聚焦拉入控制单元，在介质旋转的状态下，在物镜沿朝着介质的方向移动预定距离之后，所述聚焦拉入控制单元在聚焦误差信号与零相交的点闭合聚焦伺服环路，同时缓慢地在远离介质的方向上移动物镜，光学存储***包括：
基准位置学***均电流值，并把计算的平均电流值储存在存储器中，作为用于把物镜定位在基准位置上的基准电流值，其中，从基准位置开始聚焦拉入控制；以及
基准位置控制单元，当在学习处理之后执行聚焦拉入时，所述基准位置控制单元在根据基准电流定位物镜之后使聚焦拉入控制单元执行聚焦拉入。
2.如权利要求1所述的光学存储***，其中，
基准位置学习单元在介质径向中的至少两个点上测量介质旋转一圈的电流，并储存基准电流值；以及
基准位置控制单元选择与物镜在介质径向上的位置相应的基准电流，并定位物镜。
3.如权利要求2所述的光学存储***，其中，
在由聚焦拉入控制单元在介质内圆周的预定点上拉入物镜焦点的状态下测量介质旋转一圈的电流之后，基准位置学习单元在保持聚焦伺服环路闭合的同时把物镜移动到外圆周侧的预定点，并测量介质旋转一圈的电流。
4.如权利要求3所述的光学存储***，其中，
基准位置控制单元从以下直线的关系式获得与介质径向中除测点之外的位置相应的基准电流，其中，所述直线与从在介质径向上两点测量的电流值获得的基准电流值有关。
5.如权利要求1所述的光学存储***，其中，
基于介质旋转一圈的测量电流，基准位置学习单元获得作为表面摆动量的电流位移值(振幅)，并在存储器中储存所获得的值，所述电流位移值与介质在朝着物镜的方向上的运动量和介质在远离物镜的方向上的运动量相对应，其中，每个运动量是在介质旋转一圈中的运动量；以及
在根据基准电流定位物镜之后，基准位置控制单元设定运动量为表面摆量的两倍，作为物镜在朝着介质的方向上的运动距离，并且使聚焦拉入控制单元执行聚焦拉入。
6.如权利要求1所述的光学存储***，其中，
基于介质旋转一圈的测量电流，基准位置学习单元获得作为表面摆动量的电流位移值，并在存储器中储存所获得的值，所述电流位移值与介质在朝着物镜的方向上的运动量和介质在远离物镜的方向上的运动量相对应，其中，每个运动量是在介质旋转一圈中的运动量；以及
当在介质径向中将要执行聚焦拉入的点上表面摆动量的值超过预定限值时，基准位置控制单元调节基准电流，以使物镜定位得远离介质并在此定位物镜，接着，使聚焦拉入控制单元执行聚焦拉入。
7.如权利要求6所述的光学存储***，其中，
当在介质径向中将要执行聚焦拉入的点上表面摆动量的值超过预定限值时，基准位置控制单元调节基准电流，以使物镜定位得远离介质，距离为表面摆动量的1/4，并且在此定位物镜。
8.如权利要求1所述的光学存储***，其中，
基于介质旋转一圈的测量电流，基准位置学习单元获得介质旋转一圈的周期，作为拉入旋转周期，并在存储器中储存此周期，在此周期内，所述介质在远离物镜的方向上移动；以及
基准位置控制单元根据基准电流而定位物镜，接着，聚焦拉入控制单元不移动物镜，且在拉入旋转周期内聚焦误差信号与零相交时执行聚焦拉入。
9.如权利要求1所述的光学存储***，其中，
基于介质旋转一圈的测量电流，基准位置学习单元获得介质旋转一圈的旋转周期，作为拉入旋转周期，并在存储器中储存此周期，在此周期内，所述介质在远离物镜的方向上移动；以及
在物镜根据基准电流定位之后在拉入旋转周期的开始定时的时候，基准位置控制单元通过开始使物镜在远离介质的方向上运动而使聚焦拉入控制单元执行聚焦拉入。
10.一种光学存储***的聚焦拉入控制方法，所述光学存储***具有在与介质轨道交叉的方向上移动物镜的托架致动器，其中，物镜用于以光束照射介质，
在朝着介质的方向上移动物镜的透镜致动器，
聚焦误差信号产生电路，所述聚焦误差信号产生电路根据接收的从介质返回光的输出，而产生表示光束焦点与介质记录层之间偏差的聚焦误差信号，以及
聚焦拉入控制单元，在介质旋转的状态下，在物镜沿朝着介质的方向移动预定距离之后，所述聚焦拉入控制单元在聚焦误差信号与零相交的点闭合聚焦伺服环路，同时缓慢地在远离介质的方向上移动物镜，聚焦拉入控制方法包括：
基准位置学***均电流值，并把计算的平均电流值储存在存储器中，作为用于把物镜定位在基准位置上的基准电流值，其中，从基准位置开始聚焦拉入控制；以及
基准位置控制步骤，当在学习处理之后执行聚焦拉入时，所述基准位置控制步骤在根据基准电流定位物镜之后使聚焦拉入控制单元执行聚焦拉入。
11.如权利要求10所述的聚焦拉入控制方法，其中，
在基准位置学习步骤中，在介质径向中的至少两个点上测量介质旋转一圈的电流，并储存基准电流值；以及
在基准位置控制步骤中，选择与物镜在介质径向上的位置相应的基准电流，并定位物镜。
12.如权利要求11所述的聚焦拉入控制方法，其中，
在基准位置学习步骤中，在由聚焦拉入控制单元在介质内圆周的预定点上拉入物镜焦点的状态下测量介质旋转一圈的电流之后，在保持聚焦伺服环路闭合的同时把物镜移动到外圆周侧的预定点，并测量介质旋转一圈的电流。
13.如权利要求12所述的聚焦拉入控制方法，其中，
在基准位置控制步骤中，从以下直线的关系式获得与介质径向中除测点之外的位置相应的基准电流，其中，所述直线与从在介质径向上两点测量的电流值获得的基准电流值有关。
14.如权利要求10所述的聚焦拉入控制方法，其中，
在基准位置学习步骤中，基于介质旋转一圈的测量电流而获得作为表面摆动量的电流位移值(振幅)，并在存储器中储存所获得的值，所述电流位移值与介质在朝着物镜的方向上的运动量和介质在远离物镜的方向上的运动量相对应，其中，每个运动量是在介质旋转一圈中的运动量；以及
在基准位置控制步骤中，在根据基准电流定位物镜之后，设定运动量为表面摆量的两倍，作为物镜在朝着介质的方向上的运动距离，并且使聚焦拉入控制单元执行聚焦拉入。
15.如权利要求10所述的聚焦拉入控制方法，其中，
在基准位置学习步骤中，基于介质旋转一圈的测量电流而获得作为表面摆动量的电流位移值，并在存储器中储存所获得的值，所述电流位移值与介质在朝着物镜的方向上的运动量和介质在远离物镜的方向上的运动量相对应，其中，每个运动量是在介质旋转一圈中的运动量；以及
在基准位置控制步骤中，当在介质径向中将要执行聚焦拉入的点上表面摆动量的值超过预定限值时，调节基准电流，以使物镜定位得远离介质，接着，使聚焦拉入控制单元执行聚焦拉入。
16.如权利要求15所述的聚焦拉入控制方法，其中，
在基准位置控制步骤中，当在介质径向中将要执行聚焦拉入的点上表面摆动量的值超过预定限值时，调节基准电流，以使物镜定位得远离介质，距离为表面摆动量的1/4，并且定位物镜。
17.如权利要求10所述的聚焦拉入控制方法，其中，
在基准位置学习步骤中，基于介质旋转一圈的测量电流而获得介质旋转一圈的周期，作为拉入旋转周期，并在存储器中储存此周期，在此周期内，所述介质在远离物镜的方向上移动；以及
在基准位置控制步骤中，根据基准电流而定位物镜，接着，聚焦拉入控制单元不移动物镜，且在拉入旋转周期内聚焦误差信号与零相交时执行聚焦拉入。
18.如权利要求10所述的聚焦拉入控制方法，其中，
在基准位置学习步骤中，基于介质旋转一圈的测量电流而获得介质旋转一圈的旋转周期，作为拉入旋转周期，并在存储器中储存此周期，在此周期内，所述介质在远离物镜的方向上移动；以及
在基准位置控制步骤中，在物镜根据基准电流定位之后在拉入旋转周期的开始定时的时候，通过开始使物镜在远离介质的方向上运动而使聚焦拉入控制单元执行聚焦拉入。
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