CN101046993A - 光盘设备和光盘鉴别方法 - Google Patents

Abstract

一种能够安装从多种类型的光盘中选择的光盘的光盘设备，所述多种类型的光盘包括具有第一光道宽度的第一数字通用光盘(DVD)介质、以及具有比所述第一光道宽度短的第二光道宽度的第二数字通用光盘(DVD)介质，所述光盘设备包括：用于旋转所述安装光盘的马达(63)，光学拾取头(65)，它通过物镜将用于再现所述第一DVD介质的第一激光束，或用于再现所述第二DVD介质的第二激光束照射到所述安装光盘上，并从所述安装光盘接收反射光，移动机构(66)，跨光盘的半径移动所述光学拾取头，信号生成部分(OP1、OP2，以及78)，使用所述反射光生成聚焦误差信号、跟踪误差信号以及RF信号，并输出所生成的信号，驱动部分(63)，根据所述聚焦误差信号和所述跟踪误差信号驱动所述光学拾取头，以便执行聚焦控制和跟踪位置控制，以及控制器(90)，控制所述马达、所述信号生成部分以及所述驱动部分，所述控制器控制所述移动机构，并将所述光学拾取头移动到与所述安装光盘的预先确定区域相对的位置，所述控制器控制用于将所述第一激光束照射到旋转的安装光盘上的所述光学拾取头，所述控制器控制所述驱动部分，并当所述第一激光束被聚焦在预先确定区域时检测RF信号的振幅，当通过用系数归一化RF信号的振幅的值大于第一阈值并小于第二阈值时，所述控制器确定所述安装光盘是所述第二DVD介质，当所述值不大于第一阈值并小于第二阈值时，所述控制器确定所述安装光盘是所述第一DVD介质。

Description

光盘设备和光盘鉴别方法

技术领域

本发明涉及光盘设备和光盘鉴别方法，它们鉴别多种类型的光盘，这些光盘从它们的表面到它们的记录层的距离相同，而再现波长不同。

背景技术

已经无需聚焦就可以对CD和DVD进行鉴别，因为它们从光盘表面到记录层的距离不同。然而，由于HD DVD(高清晰度数字通用光盘)和DVD具有相同厚度，因此，难以无需聚焦地对它们进行鉴别。

日本专利申请公开出版物No.2006-31779说明了使用具有HDDVD再现波长的激光束鉴别HD DVD和DVD的技术。

由于HD DVD激光光点的直径大约为DVD激光光点的直径的一半，并且前者的激光功率大约为后者的激光功率的一半，因此，前者的激光密度大约为后者的激光密度的两倍。在此状态下，如果在具有HD DVD激光的DVD记录介质上执行聚焦，则数据将可能被擦除。

发明内容

本发明的目的是提供能够鉴别光盘而不会擦除数据的光盘设备和光盘鉴别方法。

根据本发明的一个方面，提供了能够播放多种类型的光盘的光盘设备，这些光盘从它们的表面到它们的记录层的距离相同，而用于再现的波长不同，该光盘设备包括：用于旋转光盘的驱动部分；光学拾取头，用于将激光束照射到光盘的记录表面上，并从记录表面接收反射光；光接收信号生成部分，用于根据反射光的强度，生成对应于记录信息的光接收信号；焦点传动器，用于调整光学拾取头的物镜和记录表面之间的距离；聚焦搜索部分，用于在聚焦方向驱动物镜并执行聚焦搜索以检测激光束的精确焦点(just-focus)；处理部分，用于根据检测到的精确焦点完成聚焦(focus-on)过程；振幅检测部分，用于在聚焦(focus-on)过程之后检测光接收信号的振幅；归一化部分，用于归一化振幅；以及判断部分，用于根据归一化振幅，判断向其上照射了激光束的光盘类型。

那些本领域技术人员可以轻松地实现其他优点，并进行各种修改。因此，本发明在更广的方面不仅局限于这里显示和描述的具体细节和代表性的实施例。相应地，在不偏离所附权利要求和它们的等效物所定义的一般发明概念的精神或范围的情况下，可以进行各种修改。

附图说明

图1是显示了根据本发明的实施例的光盘设备的一般配置的方框图；

图2是帮助说明根据实施例的鉴别光盘的过程的流程图；

图3显示了当光盘是CD时获得的SBAD信号和聚焦误差信号；

图4显示了当光盘是DVD/HD DVD时获得的SBAD信号和聚焦误差信号；

图5显示了在只读DVD-ROM或已记录的记录型DVD介质的情况下的振幅A_n；

图6显示了HD DVD的情况下的振幅A_n；以及

图7显示了未记录的记录型DVD介质情况下的振幅A_n。

具体实施方式

下面，将参考附图，说明本发明的实施例。

图1是显示了根据本发明的光盘设备的配置的方框图。

虽然光盘设备11中放置的光盘61是能够记录用户数据的光盘或只读光盘，但是，实施例中给出的说明假设光盘61是可记录的多层结构光盘。DVD-R可以被用作其信息记录表面具有多层结构的光盘。本发明不仅限于此，并可以应用于任何光盘，只要光盘允许进行多层记录即可。

在光盘61的信息记录表面上，以螺旋方式形成凸起光道和凹槽光道。光盘61由主轴马达63进行旋转。

信息由光学拾取头65(图1的左边的虚线包围的部分)记录到光盘61上，并从中再现信息。光学拾取头65通过齿轮连接到步进马达66。步进马达66由步进马达控制电路68进行控制。

位于步进马达66下面的用于检测光学拾取头65的移动速度的速度检测电路69，连接到步进马达控制电路68。由速度检测电路69检测到的光学拾取头65的速度信号被发送到步进马达控制电路68。给步进马达66的固定部分提供了永磁铁(未显示)。由步进马达控制电路68激励驱动线圈67，从而跨光盘61的半径方向驱动光学拾取头65。

在光学拾取头65上，提供了由电线或板簧(未显示)支撑的物镜70。物镜70被驱动线圈71、72以这样的方式进行驱动，以便它可以在光道方向(或垂直于透镜的光轴的方向)和在聚焦方向(或在透镜的光轴的方向)移动。

当将信息记录到光盘61上时，调制电路73通过接口电路93和总线89从主机计算机94接收待记录的信息信号，并通过光盘61的标准中确定的调制方法(例如，通过8-16调制方法)对信息信号进行调制。当将信息记录到光盘61上时(或当形成标记时)，激光驱动电路75根据从调制电路73提供的经过调制的数据，将写入信号提供到半导体激光二极管79中。此外，当再现信息时，激光驱动电路75还向半导体激光二极管79提供小于写入信号的读取信号。

半导体激光二极管79根据从激光驱动电路75提供的信号生成激光束。从半导体激光二极管79发出的激光束穿过准直透镜80，半棱镜81以及物镜70，并照射到光盘61上。发自光盘61的反射光穿过物镜70、半棱镜81、聚焦透镜82，以及柱面透镜83，并被指向光检测器84。

半导体激光二极管79包括发出CD激光束(或波长为780纳米的红外激光束)、DVD激光束(或波长为650纳米的红光激光束)，以及HD DVD激光束(或波长为405纳米的蓝色-紫色激光束)的三个半导体激光二极管。这些半导体激光二极管可以封装在单一的CAN包装内。或者，它们可以封装在三个独立的CAN包装内，并根据光学拾取头65分开地提供。可以根据半导体激光器的配置适当地改变光学系统的配置和布局。

在构成光学系统的部件中，物镜70被设计为使HD DVD激光束正确地聚焦于光盘上。光学系统包括象差校正元件(例如，衍射元件或相位校正元件)，用于抑制当使用DVD激光束或CD激光束时产生的象差，数值孔径限制元件(例如，液晶保护器或衍射元件)，用于在使用DC激光束时限制物镜70的数值孔径。

光检测器84包括象限光检测单元84a到84d。光检测器84的光检测单元84a到84d的输出信号通过电流/电压转换放大器85a到85d提供到用于将光检测单元84a和84c的输出相加的加法器86a，用于将光检测单元84b和84d的输出相加的加法器86b，用于将光检测单元84a和84d的输出相加的加法器86c，以及用于将光检测单元84b和84c的输出相加的加法器86d。加法器86a、86b的输出被提供到微分放大器OP2。加法器86c、86d的输出被提供到微分放大器OP1。

微分放大器OP2生成对应于加法器86a、86b的输出之间的差的聚焦误差信号FE。聚焦误差信号FE被提供到聚焦控制电路87。聚焦控制电路87的输出信号FC被提供到聚焦驱动线圈72。根据聚焦控制电路87的输出信号FC，聚焦驱动线圈72以这样的方式执行控制，以便激光束始终刚好聚焦于光盘61的记录表面上。聚焦控制电路87具有测量聚焦误差信号FE的振幅的功能。聚焦控制电路87通过总线89将测量的值输出到CPU 90。

微分放大器OP1生成对应于加法器86c、86d的输出之间的差的跟踪误差信号TE。跟踪误差信号TE被提供到跟踪控制电路88。跟踪控制电路88根据跟踪误差信号TE生成跟踪驱动信号。来自跟踪控制电路88的跟踪驱动信号输出被提供到驱动线圈71，而该驱动线圈71在垂直于光轴的方向驱动物镜70。根据跟踪驱动信号，驱动线圈71以这样的方式执行控制，以便激光束照射到光盘61的记录表面的特定位置。在跟踪控制电路88中使用的跟踪误差信号TE也被提供到步进马达控制电路68。

通过执行如上文所描述的聚焦控制和跟踪控制，可以从光检测器84的光检测单元84a到84d的输出信号的总和信号(即，将加法器86c、86d的输出信号相加的加法器86e的输出和信号RF)中获取忠实于记录的信息的信号。输出和信号RF被提供到数据再现电路78。

接下来，图1的最底下的部分中的数据再现电路78根据来自PLL电路76的再现时钟信号，再现读出的记录的数据。数据再现电路78具有测量信号RF的振幅的功能，并通过总线89将测量的值输出到CPU 90。

步进马达控制电路68控制步进马达66，并以这样的方式移动光学拾取头65的主体，以便物镜70位于光学拾取头65的中心位置。

马达控制电路64、步进马达控制电路68、调制电路73、激光驱动电路75、PLL电路76、数据再现电路78、聚焦控制电路87，以及跟踪控制电路88可以置于单一的LSI芯片中。这些电路由CPU 90通过总线89进行控制。CPU 90通过接口电路93根据从主机计算机94提供的操作命令，全面地控制光盘记录和再现设备。此外，CPU 90使用RAM 91作为工作区，并根据包括记录在ROM92中的涉及实施例的过程的程序，执行特定控制。

图2显示了光盘鉴别过程的流程图。当光盘61安装在光盘设备11中时，执行光盘鉴别过程。

当处理流程开始时，首先，CPU 90将光学拾取头65移动到特定径向位置，以便从光学拾取头65发出的激光束可以照射到光盘61的特定位置上(步骤S11)。

假设被照射激光束的位置在半径介于23.3毫米到23.8毫米的范围内。在HD DVD的情况下，区域对应于系统导入区。系统导入区具有呈现压纹预制坑的形式的特定信息。

接下来，CPU 90以特定速度旋转光盘61。然后，在半导体激光二极管79中，CPU 90以DVD再现功率级别打开DVD-激光-光束发光半导体激光器。此外，CPU 90将光学系统(包括象差校正元件和数值孔径限制元件)设置为DVD再现模式(步骤S12)。

CPU 90执行聚焦搜索(步骤S13)。在聚焦搜索中，CPU 90驱动聚焦驱动线圈72，从而在聚焦方向移动物镜70。加法器86e向CPU 90提供SBAD信号(信号和子光束相加信号，或放大器85a到85d的输出信号的总和)。

CPU 90从SBAD信号的波形检测表面的位置和记录层的位置(步骤S14)。图3显示了当光盘61是CD时在物镜70的位置(Focus-ACT)中获得的SBAD信号和聚焦误差信号(Focus Error)。图4显示了当光盘61是DVD或HD DVD时在物镜70的位置(Focus-ACT)中获得的SBAD信号和聚焦误差信号(Focus Error)。

当物镜70在聚焦方向移动时，检测从SBAD信号呈现最大值时起到它呈现最小值时这段时间物镜70的移动距离，这样便可以检测光盘61的表面的位置以及其记录层的位置。此外，通过检测聚焦误差信号(Focus Error)的过零点之间的物镜70的移动距离，可以检测光盘61的表面的位置以及其记录层的位置。

CPU 90从在步骤S14中检测到的表面的位置和记录层的位置，测量从光盘61的表面到其记录层的距离(步骤S15)。

测量光盘61的反射率R(步骤S16)。在实施例中，假设由聚焦控制电路87在聚焦搜索中测量的聚焦误差信号(Focus Error)的振幅A_FE(反射率R′)或由数据再现电路78在聚焦搜索中测量的SBAD信号的振幅A_SBAD(反射率R)。

CPU 90判断在步骤S15中测量的距离是否为1.2毫米(步骤S17)。如果已经判断距离是1.2毫米(在步骤S17中为“是”)，则CPU 90判断光盘61是CD(步骤S18)。

如果已经判断距离不是1.2毫米(在步骤S17中为“否”)，CPU90根据在步骤S14中检测到的记录层的位置，聚焦于光盘的记录层中(步骤S19)。然后，CPU 90以这样的方式执行跟踪，以便正确地获得系统导入区中记录的数据(步骤S20)。

数据再现电路78测量RF信号的振幅A_RF(步骤S21)，并将测量的值提供到CPU 90。CPU 90计算下列公式，从而归一化在步骤S21中获得的振幅A_RF(步骤S22)：

An＝A_RF/R(R＝A_SBAD or A_FE)

在通过除法归一化振幅时，特定系数或函数可以用于计算RF信号的振幅A_RF或反射率R。

CPU 90判断振幅An是否大于阈值α，并小于阈值β(步骤S23)。如果已经判断振幅An大于阈值α并小于阈值β(在步骤S23中为“是”)，CPU 90则判断光盘61为HD DVD(步骤S24)。如果判断归一化振幅An不满足它大于阈值α并小于阈值β的条件(在步骤S23中为“否”)，则CPU 90判断光盘61为DVD(步骤S25)。

接下来，将说明上文所描述的判断方法。

在只读光盘的情况下，在聚焦(focus-on)和跟踪(track-on)状态下从光盘61获取的RF信号反映了由坑的深度所引起的光干扰。在记录型光盘的情况下，RF信号反映了光干扰，和由记录层的膜厚度的变化产生的对比度。简而言之，可以看出，RF信号取决于波长。因此，根据RF信号的振幅，可以判断光盘是DVD还是HDDVD。然而，RF信号的大小(或振幅)也取决于反射率。相应地，必须通过归一化相对于反射率的RF信号的振幅来求出值An。结果，通过将振幅An除以某一阈值α和β判断光盘类型。

在只读DVD-ROM或已记录的记录型DVD介质的情况下，振幅An变得最大，因为RF信号的对比度是清晰的(图5)。

在HD DVD的情况下，虽然在系统导入区从不会总是形成坑，不是那么容易出现明暗部分，因为在再现波长方面不同的DVD激光中有更少的干扰。DVD激光的光点直径对于HD DVD中的坑比较大。因此，更不容易出现明暗部分。因此，振幅An变得更小(图6)。

在未记录的DVD记录介质的情况下，因为光盘上没有明暗部分，因此，RF信号的振幅是零(图7)。

因此，如果DVD-ROM或记录型DVD介质的记录部分(或已记录区域)的阈值是β，或如果记录型DVD介质的未记录部分的阈值是α，则可以按如下方式判断光盘：

如果An＞β，则光盘被认为是DVD光盘(或DVD-ROM或具有记录部分的记录型DVD介质)(图5)。

如果α＜An＜β，则光盘被认为是DVD介质(图6)。

如果An＜α，则光盘被认为是DVD光盘(未记录的记录型DVD介质)(图7)。

这里，根据在归一化RF信号时使用的反射率(聚焦误差信号FE的振幅A_FE或SBAD信号的振幅A_SBAD)，适当地确定阈值α和β。

如上文所描述的，由于使用具有DVD波长的光束来判断光盘类型而不使用具有HD DVD波长的激光束，因此，可以鉴别光盘而不会擦除数据。

此外，还可以通过在没有执行跟踪的状态下在执行聚焦之后测量SBAD信号的振幅和相对于反射率归一化振幅，来判断光盘类型。

Claims (14)

1.  一种能够安装从多种类型的光盘中选择的光盘的光盘设备，所述多种类型的光盘包括具有第一光道宽度的第一数字通用光盘(DVD)介质、以及具有比所述第一光道宽度短的第二光道宽度的第二数字通用光盘(DVD)介质，其特征在于，所述光盘设备包括：

用于旋转所述安装光盘的马达(63)；

光学拾取头(65)，它通过物镜将用于再现所述第一DVD介质的第一激光束，或用于再现所述第二DVD介质的第二激光束照射到所述安装光盘上，并从所述安装光盘接收反射光；

移动机构(66)，跨光盘的半径移动所述光学拾取头；

信号生成部分(OP1、OP2，以及78)，使用所述反射光生成聚焦误差信号、跟踪误差信号以及RF信号，并输出所生成的信号；

驱动部分(63)，根据所述聚焦误差信号和所述跟踪误差信号驱动所述光学拾取头，以便执行聚焦控制和跟踪位置控制；以及

控制器(90)，控制所述马达、所述信号生成部分以及所述驱动部分，

所述控制器控制所述移动机构，并将所述光学拾取头移动到与所述安装光盘的预先确定区域相对的位置，

所述控制器控制用于将所述第一激光束照射到旋转的安装光盘上的所述光学拾取头，

所述控制器控制所述驱动部分，并当所述第一激光束被聚焦在预先确定区域时检测RF信号的振幅，

当通过用系数归一化所述RF信号的振幅的值大于第一阈值并小于第二阈值时，所述控制器确定所述安装光盘是所述第二DVD介质，以及

当所述值不大于第一阈值并小于第二阈值时，所述控制器确定所述安装光盘是所述第一DVD介质。

2.根据权利要求1所述的光盘设备，其特征在于，在所述第一激光束被照射到所述预先确定区域的状态下，所述控制器控制所述驱动部分以便执行聚焦搜索，测量从所述安装光盘的表面到所述安装光盘的记录层的距离以及所述安装光盘的反射率，所述系数是反射率。

3.根据权利要求2所述的光盘设备，其特征在于，当所述测量的距离是预先确定的距离时，所述控制器确定所述安装光盘是另一种光盘。

4.根据权利要求2所述的光盘设备，其特征在于，所述反射率是所述聚焦误差信号的振幅或SBAD信号的振幅。

5.根据权利要求1所述的光盘设备，其特征在于，所述第一DVD介质是DVD-ROM或记录型DVD介质，所述第二DVD介质是高清晰度数字通用光盘(HD DVD)。

6.一种能够安装从多种类型的光盘中选择的光盘的光盘设备，所述多种类型的光盘包括压缩光盘、具有第一光道宽度的第一数字通用光盘(DVD)介质、以及具有比所述第一光道宽度短的第二光道宽度的第二数字通用光盘(DVD)介质，其特征在于，所述光盘设备包括：

用于旋转所述安装光盘的马达(63)；

光学拾取头(65)，它通过物镜将用于再现所述压缩光盘的CD激光束、用于再现所述第一DVD介质的第一激光束，或用于再现所述第二DVD介质的第二激光束照射到所述安装光盘上，并从所述安装光盘接收反射光；

移动机构(66)，跨光盘的半径移动所述光学拾取头；

信号生成部分(OP1、OP2，以及78)，使用所述反射光生成聚焦误差信号、跟踪误差信号以及RF信号，并输出所生成的信号；

驱动部分(63)，根据所述聚焦误差信号和所述跟踪误差信号驱动所述光学拾取头，以便执行聚焦控制和跟踪位置控制；以及

控制器(90)，控制所述马达、所述信号生成部分以及所述驱动部分，

所述控制器控制所述移动机构，并将所述光学拾取头移动到与所述安装光盘的预先确定区域相对的位置，

所述控制器控制用于将所述第一激光束照射到旋转的安装光盘上的所述光学拾取头，

所述控制器通过控制所述驱动部分并驱动所述光学拾取头执行聚焦搜索，并测量从所述安装光盘的表面到所述安装光盘的记录层的距离以及所述安装光盘的反射率，

当所述测量的距离是预先确定的距离时，所述控制器确定所述安装光盘是压缩光盘，

当所述测量的距离不是预先确定的距离时，在所述第一激光束聚焦在所述预先确定区域的状态下，所述控制器控制所述驱动部分并测量所述RF信号的振幅，

当通过用系数归一化所述RF信号的振幅的值大于第一阈值并小于第二阈值时，所述控制器确定所述安装光盘是所述第二DVD介质，以及

当所述值不大于第一阈值并小于第二阈值时，所述控制器确定所述安装光盘是所述第一DVD介质。

7.根据权利要求6所述的光盘设备，其特征在于，所述反射率是所述聚焦误差信号的振幅或SBAD信号的振幅。

8.一种鉴别安装在光盘设备中的光盘类型的光盘鉴别方法，所述光盘设备能够安装从多种类型的光盘中选择的光盘，所述多种类型的光盘包括具有第一光道宽度的第一数字通用光盘(DVD)介质、以及具有比所述第一光道宽度短的第二光道宽度的第二数字通用光盘(DVD)介质，其特征在于，所述光盘鉴别方法包括：

将光学拾取头移动到与所述安装光盘的预先确定区域相对的位置；

从所述光学拾取头将用于再现所述第一DVD介质的第一激光束照射到所述安装光盘上；

根据从反射光生成的聚焦误差信号和跟踪误差信号，控制所述光学拾取头，在所述第一激光束聚焦在所述预先确定区域的状态下，测量从所述反射光生成的RF信号的振幅；

当通过用系数归一化所述RF信号的振幅的值大于第一阈值并小于第二阈值时，确定所述安装光盘是所述第二DVD介质；以及

当所述值不大于第一阈值并小于第二阈值时，确定所述安装光盘是所述第一DVD介质。

9.  根据权利要求8所述的光盘鉴别方法，其特征在于，进一步包括：通过执行聚焦搜索，测量从所述安装光盘的表面到所述安装光盘的记录区域的距离和所述安装光盘的反射率；以及

其中，所述系数是反射率。

10.根据权利要求8所述的光盘鉴别方法，其特征在于，进一步包括：当所述测量的距离是预先确定的距离时，确定所述安装光盘是另一种光盘。

11.根据权利要求9所述的光盘鉴别方法，其特征在于，所述反射率是所述聚焦误差信号的振幅或SBAD信号的振幅。

12.根据权利要求8所述的光盘鉴别方法，其特征在于，所述第一DVD介质是DVD-ROM或记录型DVD介质，所述第二DVD介质是高清晰度数字通用光盘(HD DVD)。

13.一种鉴别安装在光盘设备中的光盘类型的光盘鉴别方法，所述光盘设备能够安装从多种类型的光盘中选择的光盘，所述多种类型的光盘包括压缩光盘、具有第一光道宽度的第一DVD介质、以及具有比所述第一光道宽度短的第二光道宽度的第二DVD介质，其特征在于，所述光盘鉴别方法包括：

将光学拾取头移动到与所述安装光盘的预先确定区域相对的位置；

从所述光学拾取头将用于再现所述第一DVD介质的第一激光束照射到所述安装光盘上；

根据从反射光生成的聚焦误差信号和跟踪误差信号，控制和驱动所述光学拾取头，通过在第一激光束照射到所述预先确定区域的状态下执行聚焦搜索，测量从所述安装光盘的表面到所述安装光盘的记录区域的距离和所述安装光盘的反射率；

当所述测量的距离是预先确定的距离时，确定所述安装光盘是压缩光盘；

当所述测量的距离不是预先确定的距离时，在所述第一激光束聚焦在所述预先确定区域的状态下，使用所述聚焦误差信号控制和驱动所述光学拾取头，并测量从所述反射光生成的RF信号的振幅；

当通过用系数归一化所述RF信号的振幅的值大于第一阈值并小于第二阈值时，确定所述安装光盘是所述第二DVD介质；以及

当所述值不大于第一阈值并小于第二阈值时，确定所述安装光盘是所述第一DVD介质。

14.根据权利要求13所述的光盘鉴别方法，其特征在于，所述反射率是所述聚焦误差信号的振幅或SBAD信号的振幅。

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