CN101151665A - 一种用于从多层光学信息载体再现信息的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于从多层光学信息载体(1)再现的方法,该载体例如是诸如DVD或者BD盘的双层媒质。首先,将光(5)聚焦在第一信息层(L1),其中该第一层具有用于在特定光学驱动器中优化信息再现的一定范围的参数设定(SL1)。其次,检测从载体反射的光(8),并且随后提供表示光(5)所聚焦于的实际信息层(L1或者L0)的信息。由于误差,光可能会聚焦到“错误的”第二信息层(L0),其中该第二层具有用于在特定光学驱动器中优化信息再现的一定范围的第二层参数设定(SL0)。本发明通过在对预期的层(L1)实施重新聚焦之前,将至少一个第一层参数设定改变为相应的第二层参数设定,由此提供一种经改进的修复机会。

Description

一种用于从多层光学信息载体再现信息的方法
技术领域
本发明涉及一种用于从多层光学信息载体再现信息和/或将信息记录到该载体的方法,该载体例如是双层光学信息载体。本发明还涉及一种用于从多层载体再现/记录到该载体的光学装置。
背景技术
为了满足增加信息存储容量的要求,目前可用的光学媒质,例如数字通用盘(DVD)和蓝光盘(BD)在存储容量方面表现出稳定的发展势头。已经提出了双层光学媒质或者更多层的光学媒质来进一步提高存储容量。
在双层媒质中以及尤其在多层媒质中记录和再现信息成为了一个技术上的挑战,这是因为光学硬件自身必须适合超大范围的变化。常规上,光盘具有其编制在扇区中的信息,扇区是能够在光盘上记录的最小单位。每个扇区具有标头区域,其包含有关数据的实际物理位置的信息,即物理识别数据(PID),还具有数据区域以及误差校正编码区域(ECC)。可选或此外,可以将扇区和层信息存储在凹槽轨道上的摆动中或者预制坑中。
信息的再现包括预备步骤,如盘类型识别、球差补偿、优化闭合径向回路跟踪以启动信号读取、决定螺旋跟踪方向、尝试读取预制槽(ADIP)中的地址以及重复优化球差补偿。为了从多层媒质的特定信息层快速地而可靠地再现信息,有益的是将光学驱动器的参数设定为或优化为与所讨论的特定信息层相关的参数设定。可以由闭合回路控制方案或类似的方案事前给出和/或优化这些参数设定,例如焦点偏移和径向误差信号比例。在例如US6101156中,公开了一种用在多层记录媒质上的聚焦控制设备。特别是,存在控制步骤,判断光是否聚焦在希望聚焦的层上,如果不是,则利用所谓的层间搜索将聚焦光改变为聚焦到希望聚焦的层号上。在该搜索过程中,将参数设定为目标层所需的设定。
在提高光学媒质和相应光学驱动器的复杂度同时,由于世界范围的对光学媒质市场的高度竞争,需要十分注意光学媒质的成本。可惜的是,趋势是许多多层光学媒质不按照适用的标准和技术要求制造的,这是因为:1)越来越复杂的结构和/或制造以及光学媒质;2)节约光学媒质制造成本的尝试只是部分成功。在本领域中,这类光学媒质称作边缘盘或者不合要求的盘。这种边缘盘的出现激励了光学驱动器的制造者设计能够从边缘盘再现信息的光学驱动器,即更加稳固并且更适合光学媒质以确保可稳定和可靠地再现信息的光学驱动器。
因此,经改进的从多层载体再现信息的方法会是有利的,尤其是更快和/或更可靠地从多层载体再现信息的方法会是有利的。
发明内容
因此,本发明优选寻求单独地或者以任意组合地方式来减轻、缓解或消除上述缺点中的一个或多个缺点。尤其是,本发明的目的可以看作是提供一种可以解决现有技术中从多层载体再现信息时存在的上述问题的方法,该载体可能是不合要求的载体。
在本发明的第一方面中,提供了一种用于通过使光照射到光学装置中的光学信息载体上,而从该光学信息载体再现信息和/或将信息记录到该载体的方法,该载体具有多个信息层,该方法实现了上述的目的和几个其它的目的,并包括以下步骤:
-使光聚焦到第一信息层,所述第一层具有与光学装置中的信息优化再现相关的多个第一层参数设定,
-检测从该载体反射的光,以及
-提供表示光所聚焦于的实际信息层的信息,
-当获得了由于误差造成的光基本上聚焦在第二信息层的指示时,所述第二层具有与光学装置中的信息优化再现相关的多个第二层参数设定,采取以下步骤:
-将至少一个第一层参数设定实质上改变为相应的第二层参数设定。
本发明特别地但不排他地有利于获得一种改进的方法,该方法用于从光学信息载体再现信息和/或将信息记录到该载体,因为,如果由于例如外部振动或者光学载体的缺陷而产生了误差,光聚焦在错误的层上,则光学装置将一个或多个层参数设置为当前层参数会大大提高快速恢复的可能性。这是因为,至今已知的光学驱动器在获知光聚焦在错误的层上时,会立刻执行层搜索过程,返回到希望聚焦的或者说正确的信息层。然而,这样存在较大的风险,由于层参数是未优化的,该层搜索程序会失败。这就会导致另一层搜索程序,并因此会使有效的恢复时间较长。通过应用本发明,大大提高了该层搜索程序一次成功的概率。
本发明并不限于双层媒质。更确切地,本发明可以有利地用于三层、四层、五层等等,由于随着信息层数量的增大,复杂的程度通常也会增大,因此本发明的优势意义就越来越深远。
层参数的变化通常可以延续到1毫秒,而由于聚焦和径向跟踪控制回路等的停用以及所造成的机械的临时不稳定性,使得层搜索程序可能会延续大约100毫秒。因此,根据经验本发明似乎不会节约太多时间。然而,如果较长地延续层搜索程序可能会在进行首次恢复时更有效,即立刻重新聚焦到正确的层而无需任何第二次的尝试,那么本发明将使光学装置的工作更可靠。
在本发明的上下文中,用于优化再现的该多个参数设定不一定代表最佳的参数设定,但是用于优化再现的该多个参数设定仍可代表能够使该光学装置按照令人满意和稳定的方式从载体再现信息的一组参数。因此,在实际情况下,通常许多最佳参数的设定是可以满足信息再现的需求的,这是因为优化参数的问题是个数学的多维问题。
应当提到的是,当光实质上聚焦在第二信息层,即错误的层时,这可能是先前的焦点捕获过程的结果。可选的是,如果环境正好允许,光可以直接从聚焦在第一层,即正确的层转变为聚焦在第二层,即错误的层。
有益的是,该方法还可以包括使光重新聚焦到第一信息层上的步骤,即该光学装置将实施恢复。
有益的是,可以从以下非穷举组中选择第一和第二信息层参数:焦点偏移、焦点控制器增益、焦点跳跃方向、径向误差信号标度、轨道方向、准直透镜位置以及RF信号标度。这些取决于层的各个参数及其相关性将在以下的具体说明部分进行进一步阐述。
在一个实施例中,可以由存储在信息载体上的信息,即来自扇区标头、DVD和BD格式中凹槽的摆动或者DVD-R格式的纹间预制坑的地址信息,来提供表示光所聚焦于的实际信息层的信息。
尤其是,可以由光学装置的当前层参数设定提供表示光所聚焦于的实际信息层的信息。尽管难以由光学装置的当前配置获得该层的身份,但是可以获得对光聚焦在其上的实际层的估计。一种可能性是利用从多层载体的不同层反射的光的差别。
尤其是,误差至少部分是由于对光学装置和/或光学信息载体的外部干扰而造成的,该干扰例如物理影响,如振动等。因此,本发明提供了一种在苛刻条件下从光学载体再现信息的解决方案,该苛刻条件例如在膝上型电脑中、在汽车中、人在慢跑中等。
在一个实施例中,误差至少部分是由于光学装置和/或光学信息载体中对于应用标准的一个或多个偏离而造成的,即光学驱动器或者载体具有某些缺陷。对于光学信息载体而言,如上所述,这种状况越来越频繁,因此其与本发明的关联不断提高。非穷举列表可以包括诸如ECMA-267、ISO/IEC16448、ECMA-268和ISO/IEC16449的载体标准。
在第二方面,本发明涉及一种适合于从光学信息载体再现信息和/或将信息记录到该载体的光学装置,该光学装置包括:
-用于使光聚焦到第一信息层的聚焦装置,所述第一层具有与光学装置中的信息优化再现相关的多个第一层参数设定,
-用于检测从该载体反射的光的检测装置,以及
-用于提供表示光所聚焦于的实际信息层的信息的提供装置,
其中,当获得了由于误差造成的光基本上聚焦在第二信息层的指示时,所述第二层具有与光学装置中的信息优化再现相关的多个第二层参数设定,该装置适用于将至少一个第一层参数设定实质上改变为相应的第二层参数设定。
在第三方面中,本发明涉及一种计算机程序产品,其适合使计算机系统控制根据本发明第二方面的光学记录装置,该计算机系统包括至少一个计算机,该计算机具有与其相关的数据存储装置。
本发明的这个方面特别地但不排他地有利于可以利用计算机程序产品来实现本发明,该计算机程序产品可以使计算机系统执行根据本发明第一方面的操作。因此,可以想到通过将计算机程序产品安装在控制所述光学记录装置的计算机系统上,而将某些已知的光学记录/再现装置改变为根据本发明工作。可以在任意类型的计算机可读媒质上提供这种计算机程序产品,该媒质例如是基于磁或光的媒质,或者通过基于计算机的网络来提供该计算机程序产品,例如互联网。
本发明的第一、第二和第三方面每个都可以分别与任意的其它方面相组合。本发明的这些及其它方面将通过参照下文中所述的实施例的阐述而显而易见。
附图说明
现在参照附图描述本发明,在附图中:
图1是根据本发明的光学记录装置的实施例的示意图,
图2是根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1表示了根据本发明第二方面的光学装置,其具有光学记录载体1。该载体1通过固定装置30固定并旋转。
该载体1可以包括适合利用辐射光束5记录信息的材料。该记录材料可以是例如磁光型、相变型、染料型、诸如Cu/Si的金属合金或者任何其它适当的材料。可以将信息以光学可检测区域的形式记录到载体1上,对于可改写媒质该区域也称作标记,对于一次性写入媒质该区域也称作坑。可选的是,由例如铝或银制成的反射层中的突起可以提供如同只读媒质所具有的光学可读取效果。该载体1分别包括两个层L1和L0,其中L0是最接近辐射光束5在载体1上的入射点的层。
该装置包括光头20,利用致动装置21例如步进电机可以使该光头20位移。该光头20包括光检测系统10、辐射源4、分束器6、物镜7和透镜位移装置9。该分束器6用于将反射辐射8分路到光检测装置10,其可以是偏振型或非偏振型,或者全息或光栅。该光头20还包括分束装置(未示出),例如能够将辐射光束5分成用于三光点差分推挽径向跟踪控制方法的至少三个分量的光栅或全息图案。为了清楚,将辐射光束5表示为单一光束。类似的是,所反射的辐射8也可以包括不只一个分量,但是图3中为了清楚仅示出了一个光束8。该透镜位移装置9是所谓的三维类型,其当然地能够沿着聚焦方向(z方向)移动透镜7,也能够沿着载体1的径向移动透镜7。此外,该透镜位移装置9能够使透镜7围绕位于基本上平行于载体1的平面中的轴并且沿着垂直于载体1径向的方向略微旋转或倾斜,以便补偿例如载体1的“伞-似”缺陷。
该光头20还包括准直装置,即准直透镜22,其用于将辐射源4发射的发散光5从点光源变成平行光束5。然而为了清楚,从图3中无法看出这些。利用专用的致动装置23,即步进电机,可以使准直透镜22基本上沿着光束5的光轴位移。
在图1所示的实施例中,该准直装置是准直透镜,但是准直装置还可以包括位于物镜7之前的一个或多个液晶(LC)元件,或者位于分束器6与物镜7之间的一个或多个望远镜头。
光检测系统10的功能是将从载体1反射的辐射8转变为电信号。因此,该光检测系统10包括几种光检测器,例如光电二极管、电荷耦合器件(CCD)等,其能够生成发送到预处理器11的一个或多个电输出信号。该光检测器在空间上彼此相邻设置,并且具有足够的时间分辨率,从而能够检测预处理器11中的聚焦误差(FE)和径向跟踪误差(RTE)。因此,该预处理器11将聚焦误差和径向跟踪误差信号发送到处理器50。该光检测系统10还能够将表示从载体1读取的信息的读取信号或RF信号通过预处理器11发送到处理器50。RF信号的重要层参数是RF信号标度,这是由于反射率差造成的,在L0和L1上,RF信道的振幅和偏移都是不同的。实践中能够发现两倍的差。使用错误的设定会造成RF读取故障。
为了获得径向方向上的误差,即实际径向位置相对于希望或理想径向位置的偏差,可以使用几种方法,一种这样的方法为推挽(PP)方法,其中根据光学再现装置的光学传感器中检测到的光学信号之间的水平差来生成跟踪误差信号。另一种选择是差分时间(或相位)检测(DTD)方法,其中将光学再现装置的光学传感器中检测到的光学信号之间的相位差用于生成径向跟踪误差信号。
一个重要的取决于层的参数是径向误差信号标度,这是因为L0和L1的径向误差信号的振幅和偏移均不同。2倍的振幅变化是常见的。使用不正确的设定的问题在于径向伺服系统会变得不稳定。另一个取决于层的参数是跟踪方向。当从具有相对轨道路径(OTP)的载体1再现时,该格式的螺旋线在层L0和L1上具有相反的方向,这对于光头10的径向跟踪位移而言是重要的。
为了获得聚焦方向(FE)上的误差,即实际聚焦位置相对于希望或理想聚焦位置的偏差,可以使用几种方法。理想上,应当消除聚焦误差,但是实际情况下,具有少量焦点偏移是有益的,这是因为经验表明这样可以提高稳定性。聚焦偏移对于L0和L1而言几乎总具有不同的值,这是由于这两个层在该载体1中的不同位置的光学作用造成的。该参数对于RF信道最相关;当使用误差的焦点偏移值时,差异变得更大,使得不能够在无误差的情况下读取数据。此外,焦点偏移对于径向推挽信号而言是个重要的因素。类似的是,焦点控制器增益是一个重要的参数,这是因为焦点s曲线的形状能够在L0与L1之间非常大地变化(达到1.5倍振幅差),因此该控制器增益适用于特定的层。如果不是这样,聚焦伺服可能运转不稳定,并且从一层再次聚焦到另一层会困难。用于聚焦的另一个相关的层参数是焦点跳跃方向。当从例如L0改变和跳跃到L1时,在聚焦致动器9上存在正或负加速度电压。如果没有将该层参数设定准确,则会导致沿着错误方向的焦点跳跃。
用于发射辐射光束5的辐射源4可以是例如具有可变功率的半导体激光器,还可能具有可变的辐射波长。可选的是,该辐射源4可以包括不只一个激光器。在本发明的上下文中,术语“光”应理解为等同于辐射光束5。
光学设置该光头20,从而将辐射光束5经由准直透镜22、分束器6和物镜7引导到光学载体1。物镜7收集从载体1反射的辐射8,在穿过分束器6之后,该辐射入射到光检测系统10上,该光检测系统将入射辐射8转变为如上所述的电输出信号。
处理器50接收并分析来自预处理器11的输出信号。该处理器50还能够将控制信号输出到图1所示的致动装置21、辐射源4、透镜位移装置9、准直器致动装置23、预处理器11和固定装置30。类似的是,该处理器50能够接收数据,例如将要写入载体1上的信息(如61所示),并且处理器50可以输出来自读取程序的数据(如60所示)。如果该处理器50获得了光5聚焦在错误的层L0的指示,则该处理器50会使一个或多个当前的参数设定SL1变成与光5实际聚焦的层L0相关的相应层参数SL0。在变为层参数SL0之后,该处理器50启动对希望层L1的层搜索或者重新聚焦过程。本发明特别有益于,由于校正或修改层参数,使得在第一次尝试中成功恢复的概率增大。
图2是根据本发明的方法的流程图。
在第一步S1中,使光5聚焦在第一信息层L1,该第一层具有与光学装置中的信息优化再现相关的多个第一层参数设定SL1。
在第二步S2中,利用光检测装置10检测来自载体1的反射光8。
在第三步S3中,提供表示光5聚焦于的实际信息层L1或L0的信息。可以由从信息载体1上的地址读取的信息证明该信息,该地址例如在扇区的标头区域中,或者根据该光学装置的指示符来证明该信息,例如该绝对聚焦设定、由于多层媒质具有多个不同反射率而造成的反射光级别等。还可以进一步想到采用径向跟踪的推挽振幅和RF振幅来提供对实际层L1或L0的鉴别。
然后,在第四步S4中,获得了由于某种误差使得光5基本上聚焦在第二信息层L0,即错误层的指示。
在步骤五S5中,进行实际决定,即光5的聚焦不正确。
最后,在第六步S6中,该处理器50将至少一个第一层参数设定SL1实质上改变为相应的第二层参数设定SL0。优选的是,将所有第一层参数设定SL1都变为与其相应的第二层参数设定SL0。在纯以电子方法改变的层参数(例如标度因数等)与需要致动器(例如聚焦致动器9)的实际位移决定的机械层参数之间进行辨别。当然,纯粹的电子参数可以比机械层参数更快地改变。在一个实施例中,仅仅或主要改变取决于电子层的参数,以提高改变程序的速度。
尽管结合特定实施例描述了本发明,但无意将本发明限制为本文中提出的特定形式。相反,本发明的范围仅由权利要求进行限定。在权利要求中,术语“包括”不排除其它元件或步骤的存在。此外,尽管在不同权利要求中包括单独的特征,但是有利的是也可以将这些特征进行组合,这些特征包含在不同权利要求中并不表示对其的组合是不可行和/或不利的。此外,单数冠词不排除多个。因此,冠词“一”、“一个”、“第一”、“第二”等不排除多个。此外,权利要求中的附图标记不应理解为对范围的限制。

Claims (9)

1.一种用于通过使光(5)照射到光学装置中的光学信息载体(1)上,而从该光学信息载体(1)再现信息和/或将信息记录到该载体的方法,该载体(1)具有多个信息层(L1、L0),该方法包括以下步骤:
-使光(5)聚焦到第一信息层(L1),所述第一层具有与光学装置中的信息优化再现相关的多个第一层参数设定(SL1),
-检测从该载体(1)反射的光(8),以及
-提供表示光(5)所聚焦于的实际信息层(L1、L0)的信息,
-当获得了由于误差造成的光(5)基本上聚焦在第二信息层(L0)的指示时,所述第二层(L0)具有与光学装置中的信息优化再现相关的多个第二层参数设定(SL0),采取以下步骤:
-将至少一个第一层参数设定(SL1)实质上改变为相应的第二层参数设定(SL0)。
2.根据权利要求1的方法,该方法还包括使光(5)重新聚焦到第一信息层(L1)上的步骤。
3.根据权利要求1的方法,其中从以下组中选择第一和第二信息层参数(SL1、SL0):焦点偏移、焦点控制器增益、焦点跳跃方向、径向误差信号标度、轨道方向、准直透镜位置以及RF信号标度。
4.根据权利要求1的方法,其中根据存储在信息载体上的信息提供表示光(5)聚焦于的实际信息层(L1、L0)的信息。
5.根据权利要求1的方法,其中根据该光学装置的当前层参数设定(SL1、SL0)提供表示光(5)所聚焦于的实际信息层(L1、L0)的信息。
6.根据权利要求1的方法,其中误差至少部分上是由于对光学装置和/或光学信息载体(1)的外部干扰而造成的。
7.根据权利要求1的方法,其中误差至少部分上是由于光学装置和/或光学信息载体(1)中对于应用标准的一个或多个偏离而造成的。
8.一种适合于从光学信息载体(1)再现信息和/或将信息记录到该载体的光学装置,该光学装置包括:
-用于使光聚焦到第一信息层(L1)的聚焦装置(7、9),所述第一层具有与光学装置中的信息优化再现相关的多个第一层参数设定(SL1),
-用于检测从该载体(1)反射的光(8)的检测装置(10),以及
-用于提供表示光(5)所聚焦于的实际信息层(L1、L0)的信息的提供装置(11、50),
在该光学装置中,当获得了由于误差造成的光(5)基本上聚焦在第二信息层(L0)的指示时,所述第二层(L0)具有与光学装置中的信息优化再现相关的多个第二层参数设定(SL0),该装置适用于将至少一个第一层参数设定(SL1)实质上变为相应的第二层参数设定(SL0)。
9.一种计算机程序产品,其适于使计算机系统根据权利要求1所述的信息再现和/或记录方法来控制光学装置,该计算机系统包括至少一个计算机,该计算机具有与其相关的数据存储装置。
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