CN101116138A - 光学驱动器中捕获焦点的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在包括准直透镜的光学驱动器中进行焦点捕获的新方法。利用预先编程的准直透镜的位置来确保激光光点的基线位置处于相对于放置在光学驱动器中的光学记录载体的一个位置，由此有效并且精确地捕获该光学记录载体上的正确信息层。

Description

光学驱动器中捕获焦点的方法
技术领域
本发明涉及适用于读取和扫描光学记录载体的信息层的光学驱动器。
背景技术
除了其它功能，光学驱动器是公知用于读取包括光盘的光学记录载体的设备。通过使用不同波长的光以及采用不同的光路设计，可以获得不同类型的驱动器。在Marcel Dekker公司于2003年出版的光学工程百科全书DOI：10.1081/E-EOE 120009664中介绍了这种设备的概述。
实质上，每种光学驱动器都是将光源(例如激光器)发出的光束聚焦成光点，继而将该光点入射到记录载体上。光点中的光能够与光学记录载体上的信息层相互作用，构成例如读取过程的一部分。记录载体可以仅具有一个信息层，但是为了提高单个光学记录载体上拥有的信息存储容量有些记录载体具有不只一个信息层。
对于一个良好的读取过程而言，还应当使光点聚焦，以使最佳聚焦区域位于与所要读取的信息层相重合的水平。光点的特性和质量对于发挥该过程的最佳机能十分重要。这些特性在光学驱动器的光路中由放置在该光路中的光学组件确定。就光点质量而言，一个特别重要的光学组件是准直透镜，其将激光源发出的发散光束转变为非常准直的光束。该光束继而入射到放置在该光路中的物镜上，从而将光聚焦到光学记录载体上。
为了将光点精确地排列在光学记录载体上，以使其位于相对于所要读取的信息层的正确高度上，必须利用光学驱动器内的校正和控制。当使用者将新的光学记录载体插入驱动器中时，该驱动器必须在进行进一步动作(例如读取)之前识别该光学记录载体。在该光学记录载体识别阶段过程中，必须进行许多校正以便得到最佳信号质量。最早的步骤之一是焦点捕获。根据所使用的标准方法，在包括准直透镜的光学驱动器上，必须首先将准直透镜针对某个层设定到最佳距离。该距离是与特定信息层相关的预定基线值，并且将该距离存储在光学驱动器的存储器中。
当前的焦点捕获方法的问题是由光点自身的聚焦深度造成的。理想地，在垂直于光学记录载体的驱动器光轴方向上，光点具有最清晰的聚焦区域，该区域各侧存在次清晰的聚焦区域，在这些区域中，光点仍然是可识别并可使用的，但认为该光点质量已经下降。在光点质量差的区域中，信息仍然返回到驱动器中的探测系统。可能会处理该信息，这样使得该驱动器中的伺服子系统捕获错误的层。因此，致使该驱动器随后的操作无效，并且不得不针对正确的层重复这些操作，还可能必须进行层跳跃。因此执行该方法所需的时间延长了，并且使得该探测过程不可靠。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在包括准直透镜的光学驱动器中焦点捕获的方法，从而以可靠并且可重复的方式完成该焦点捕获过程，以改善焦点捕获过程的执行时间，并且由此提高该光学驱动器的性能。
根据本发明的方法实现了上述目的，该方法用于在包括准直透镜的光学驱动器中对一组准直透镜(4)的位置进行初始化编程，以用于对放置在该光学驱动器中的光学记录载体进行焦点捕获，该光学记录载体包括间隔开一定距离的第一信息层和第二信息层，该方法包括以下步骤：
-确定准直透镜的第一位置，从而设置光学驱动器的读取光点，使得读取光点的最佳聚焦位置与第一信息层不重合，并且使得读取光点的可用聚焦深度仅覆盖第一信息层；
-确定准直透镜的第二位置，从而设置光学驱动器的读取光点，使得读取光点的最佳聚焦位置与第二信息层不重合，并且使得读取光点的可用聚焦深度仅覆盖第二信息层；
-将分别对应于第一信息层和第二信息层的第一位置和第二位置作为一组准直透镜的已确定位置加到该光学驱动器的非易失性存储器中。
在本方法中，调整准直透镜位置，将透镜的定位为使得光点质量差的区域与所要读取的信息层相重合(而不是像现有技术中那样，最佳聚焦位置与所要读取的信息层相重合)，并且使得在该光点的整个聚焦深度上，光学记录载体上没有其它信息层可覆盖该光点。此处，光点的质量差的区域是指远离光点的最佳聚焦位置的区域，当利用该区域提供返回系统的信息时，该区域中的数据包含了超过该系统正确操作可以接受的误码和噪声。
该方法涉及具有两个信息层的光学记录载体，但是这种方法可以延伸到具有多于两个信息层的光学记录载体，并且存储在存储器中的准直透镜位置的数量可以增加，以使得准直透镜位置的数量等于或者小于信息层的数量。
在制造过程中完成驱动器的初始化编程。能够将准直透镜的这些基线位置存储在非易失性存储器中。在该驱动器的使用寿命中，可以进行系统校正，这种校正可以稍微改变这些基线位置，但是这种校正的效果可以确保持续良好的系统性能。
在本发明的又一实施例中，提供了一种方法，用于操纵包括准直透镜和一组准直透镜的已确定位置的光学驱动器，以用于对光学驱动器中放置的光学记录载体进行焦点捕获，该光学记录载体包括至少两个信息层，该方法包括以下步骤：
-启动光学驱动器中的焦点获取；
-选择信息层；
-将准直透镜移动到与选定信息层不重合的已确定位置；
-捕获针对选定信息层的已确定位置处的焦点；
-将准直透镜进一步移动到另外的位置，以便为选定的信息层获得最佳光点质量。
当该光学驱动器处于工作时，通常使用焦点获取程序将读取光点的最佳聚焦位置定位在所要读取的光学记录载体信息层的焦点位置处。这样能够使读取光点的可用聚焦深度覆盖不只一个信息层。随后进行的焦点捕获可能锁定到错误的层。一旦驱动操作开始，就识别不正确的层选择，继而立刻对其进行校正。在根据本发明的操作方法中，通过确保读取光点的可用聚焦深度除了一个选定的信息层之外不会覆盖任何其它的信息层，从而防止选择到不正确的层。
附图说明
参照以下附图进一步阐述根据本发明的方法：
图1表示了光学驱动器中包括准直透镜的光学路径的实例。
图2表示了根据现有技术的焦点捕获方法。
图3表示了根据本发明的焦点捕获方法。
图4是根据本发明的用于对光学驱动器初始化编程的方法的流程图。
图5是根据本发明的用于操纵光学驱动器的方法的流程图。
具体实施方式
应当注意，在附图中，作为实例将光学记录载体6表示成具有两个信息层(层0和层1)，但本发明的方法也可以用于具有多个信息层的光学记录载体。
图1表示了光学驱动器的示意图，附图标记1-8为主要元件。这些元件相组合使得激光器1发出的光穿过该设备的光学元件入射到达光学记录载体6，继而从光学记录载体6返回到探测器8。光栅2用于产生辅助光束，以用于其它驱动功能，本文中将不做进一步的描述。给该设备添加一分束器3，以用于将从光学记录载体6反射的光束引导到探测器8。该激光二极管1发出发散光，从而需要该光路包括准直透镜4，该准直透镜将该发散光束变成非常准直的光束。由此形成的光束继而入射到物镜5上，并且聚焦到光学记录载体6上。光从光学记录载体6反射回分束器3，在该分束器中将光引导到朝向伺服透镜7的设备伺服支路中。该伺服透镜7将光引导到探测器8上并且使其聚焦到该探测器上。诸如刚刚描述的系统包括本领域当前状况中公知的光学驱动器的元件。
为了实现本发明的目的，应当注意准直透镜4是用于产生作为本发明特征的光点定位的透镜。
图2具体表示了包含在层0和层1中的信息相对于光学记录载体6的位置。信息层层0和层1处于光学记录载体6的平面中，并且彼此叠置。位置A和由阴影表示的相关区域分别表示了在焦点捕获方法领域的当前状况下产生的基线光点位置和光点聚焦深度，因此当信息层为层0时，最佳光点焦点与所要读取的信息层相重合。能够看出，光点的聚焦深度覆盖了另一信息层1。因此该层的数据反馈到光学设备并且被探测到。该聚焦深度可能足够大，使得伺服子系统集中在层1上。该设备能够利用从光学记录载体的读取地址识别出聚焦在哪一层上。一旦确定该设备处于错误的层上，则必须采取校正动作。由于准直透镜4处于相对于该层的错误位置处，随后对处于该错误位置的该层的校正将不会再精确并且也没有价值。因此，在进行校正之前，伺服系统(未示出)必须进行跳跃到另一层的操作。所有这些操作就该驱动器的时间和效率而言代价过高。
相反，图3表示了根据本发明的焦点捕获方法。在开始焦点捕获之前，未针对某层上的最佳光点质量设定该准直透镜4，而是将该准直透镜设定为使得景深足以在所请求的层(层0)上获得可接受的光点。在附图中，将针对最佳光点质量的该焦点位置标记为“A”。当焦点获取开始时，将于所请求的层处进行焦点捕获。下一动作是移动准直器4，以使得聚焦光点的最佳位置处于点B处。然后，在保证已经放置了正确的信息层的情况下进行校正，随后进行光学记录载体6识别程序的其余部分，最后进行所需的设备操作，例如读取程序。
图4详细表示了根据本发明的用于上述光学驱动器的初始化编程的方法的流程图。
11-在光学驱动器的初始化编程中，设置准直透镜4，使得尽管在光学记录载体6的选定信息层上光点的质量不是最佳，但仍然足够好的可以将信息从该信息层返回到系统。读取光点的可用聚焦深度与选定的信息层重合，但是读取光点的最佳焦点位置与选定的信息层不重合。光学记录载体6上存在的其它层同时处于光点质量差的区域中，因此这些层上的信息不会返回到系统。12-所确定的该基线准直透镜位置对于特定信息层而言是唯一的。13-光学记录载体6上存在的另一信息层具有相关的基线位置，该位置也必须要确定。然后，14-能够将已经设定全套基线位置存储到光学驱动器的存储器中，使得一旦将该驱动器设定为工作状态就能够访问这些位置。尽管描述了两个信息层，但是可以将本方法延伸到多于两个信息层，只要将存储在存储器中的所确定的准直透镜的位置的数量也相应增加即可。
图5是根据本发明的用于操纵光学驱动器的方法的流程图。15-该方法的操作顺序是从16-焦点获取程序的初始化开始的。17-选择信息层。18-针对选定的光学记录载体信息层，将准直透镜4移动到预先确定并存储在系统存储器中的基线位置。19-这种仔细的定位可以在紧靠着并且不会受到获取错误信息层的错误影响的层上进行焦点捕获，这是因为本方法在该阶段不能探测到其它信息层。20-一旦实现了焦点捕获，就可以将最佳质量的光点设置为与信息层相重合。一旦完成了这个步骤，该系统就能够继续在正确的信息层上执行其它所需的校正，这些校正对于该系统使用者要求的操作模式而言是必要的。能够对需要访问的层重复该程序(17到20)。
附图标记列表：
1.激光二极管
2.光栅
3.分束器
4.准直透镜
5.物镜
6.光学记录载体
7.伺服透镜
8.探测装置
层0：光学记录载体上的第一信息层
层1：光学记录载体上的第二信息层
A：根据现有技术的基线聚焦光点位置
A’：根据本发明的基线聚焦光点位置
B：根据本发明的最终聚焦光点位置
11-20：根据本发明的方法中的程序步骤

Claims (2)

1.一种方法(11)，对包括准直透镜的光学驱动器中的准直透镜(4)的一组位置进行初始化编程，用于对放置在该光学驱动器中的光学记录载体(6)进行焦点捕获，该光学记录载体(6)包括间隔开一定距离的第一信息层(层0)和第二信息层(层1)，该方法包括以下步骤：
-确定准直透镜(4)的第一位置，从而设置光学驱动器的读取光点，使得读取光点的最佳聚焦位置(A’)与第一信息层(层0)不重合，并且使得读取光点的可用聚焦深度仅覆盖第一信息层(12)；
-确定准直透镜(4)的第二位置，从而设置光学驱动器的读取光点，使得读取光点的最佳聚焦位置(A’)与第二信息层(层1)不重合，并且使得读取光点的可用聚焦深度仅覆盖第二信息层(层1)(13)；
-将分别对应于第一信息层和第二信息层的第一位置和第二位置作为准直透镜(4)的一组已确定位置加到该光学驱动器的非易失性存储器中(14)。
2.一种方法(15)，用于操纵包括准直透镜(4)和准直透镜的一组已确定位置的光学驱动器，对光学驱动器中放置的光学记录载体(6)进行焦点捕获，该光学记录载体(6)包括至少两个信息层(层0和层1)，该方法包括以下步骤：
-启动光学驱动器中的焦点获取(16)；
-选择信息层(17)；
-将准直透镜移动到与选定信息层不重合的已确定位置(18)；
-捕获针对选定信息层的已确定位置处的焦点(19)；
将准直透镜进一步移动到另外的位置，以便为选定的信息层获得最佳光点质量(20)。
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