CN101183538B - 光盘装置及聚焦控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光盘装置及聚焦控制方法，对于具有多个记录层的光盘，稳定地实现聚焦跳跃动作和横跨轨道的查找动作，信号处理部从来自光检测器的检测信号，生成象散方式(CAD方式)的聚焦误差信号和差分象散方式(DAD方式)的聚焦误差信号，伺服部并行输入CAD方式的聚焦误差信号和DAD方式的聚焦误差信号，在光盘的不同记录层中进行聚焦跳跃时，使用根据CAD方式的聚焦误差信号生成的聚焦控制信号，在一个记录层中进行记录再现时，使用根据DAD方式的聚焦误差信号生成的聚焦驱动信号。

Description

光盘装置及聚焦控制方法
技术领域
本发明涉及在光盘上记录或者再现信息的光盘装置，特别是涉及对于具有多个记录层的光盘适宜地进行聚焦控制的技术。
背景技术
当前，在光盘装置中，在光拾取器的物镜的聚焦控制中，使用基于检测通过了物镜的反射激光中的0次光，把该0次光进行加减处理形成聚焦误差信号的象散方式(以下，称为CAD：常规象散检测方式)的聚焦误差信号，或者检测通过了物镜的反射激光中的0次光和±1次光，把该0次光与该±1次光进行加减处理，形成聚焦误差信号的差分象散方式(以下，称为DAD：差分象散检测方式)的聚焦误差信号等。
CAD方式虽然能够用简单的结构实现，然而易于受到干扰的影响。与此不同，在DAD方式中，在跟踪伺服关闭时，能够抑制通过物镜的激光在光盘面上发生的激光的光点横跨过轨道时的来自邻接轨道的反射激光的漏入，能够进行正确的聚焦控制。从而，由于具有确保查找动作等中的安全性、降低功耗等效果，因此大多使用DAD方式。
作为聚焦控制的改善技术，在特开2000-82226号公报中，记载了对于DVD-RAM盘，用基于DAD方式的聚焦误差信号进行物镜的聚焦控制，对于DVD-ROM盘，用基于CAD方式的聚焦信号进行物镜的聚焦控制的技术。另外，在特开2005-174421号公报中，记载了为了大幅度地减少在聚焦误差信号中发生的干扰的影响以及在跟踪误差信号中产生偏移，在把来自光检测器的信号进行加减的电路中设置切换开关。而且，记载了使两个光检测器相加的信号的输出源的分割区属于同一个光检测器或者跨过属于该两个检测器的区域那样，切换该切换开关，得到基于所谓的DAD方式的聚焦误差信号和基于差分推挽方式的跟踪误差信号的技术。
发明内容
上述CAD方式的弱点是在跟踪伺服关闭时，由通过物镜的激光在光盘面上发生的激光的光点横跨过轨道时的来自邻接轨道的反射激光的漏入成分在聚焦误差信号上表现为脉动波形。由此，像查找动作那样，在跟踪伺服的关闭状态下，由于漏入成分，聚焦控制的稳定性恶化。
另一方面，上述DAD方式的弱点是在具有多个记录层的光盘中，在使物镜沿着从下向上或者从上向下的方向扫描时，由于子光束在记录层之间发生不要的光，聚焦误差信号成为包括由该不要光产生的波形。在进行层间移动的聚焦控制跳跃处理中，由于从聚焦误差信号生成透镜在聚焦方向的驱动电压的切换等的控制定时，因此如果像DAD方式那样加入了不要的波形，则控制定时紊乱，聚焦跳跃失败。
这样，CAD方式和DAD方式的聚焦误差信号在进行聚焦控制方面具有一长一短的特性，需要根据动作模式适宜地分开使用。
上述特开2000-82226号公报是对于光盘的种类(DVD-RAM、DVD-ROM)的聚焦误差信号的方式切换，特开2005-174421号公报的目的是特别在横跨轨道时，减少在聚焦错误信号中发生的干扰的影响。在每一个专利文献中，对于具有多个记录层的光盘中的聚焦控制跳跃的课题都没有特别考虑。
另外，在CAD方式与DAD方式之间切换聚焦误差信号的情况下，以切换时的定时偏移或者每种方式的DC偏置的差异等为原因，有时切换后的伺服状态成为不稳定，在伺服引入中失败。
本发明的目的在于不必切换聚焦误差信号的方式，对于具有多个记录层的光盘，能够稳定地实现聚焦跳跃动作和横跨轨道的查找动作。
本发明的光盘装置是向具有多个记录层的光盘照射激光，并记录或者再现信息信号的光盘装置，具有：使光盘旋转的盘电机；包括发生激光的激光光源，向光盘照射激光的物镜，检测来自该光盘的反射光的光检测器，以及使该物镜在光盘的面的垂直方向上移动的聚焦促动器的光拾取器；由来自光检测器的检测信号，生成象散方式(CAD方式)的聚焦误差信号和差分象散方式(DAD方式)的聚焦误差信号的信号处理部；和向聚焦促动器施加聚焦驱动信号而进行聚焦控制的伺服部，该伺服部从信号处理部并行地输入CAD方式的聚焦误差信号和DAD方式的聚焦误差信号，在从光盘的一个记录层向其它的记录层进行聚焦跳跃时，使用根据CAD方式的聚焦误差信号生成的聚焦驱动信号，并且，在一个记录层中记录或者再现信息时，使用根据DAD方式的聚焦误差信号生成的聚焦驱动信号。
这里，上述信号处理部，利用向上述光盘照射上述激光时的来自该光盘的反射光的0次光，生成上述CAD方式的聚焦误差信号，利用向上述光盘照射上述激光时的来自该光盘的0次光以及±1次光，生成上述DAD方式的聚焦误差信号。
这里，上述伺服部具有，输入CAD方式的聚焦误差信号，生成聚焦驱动信号并进行输出的聚焦跳跃控制部；输入DAD方式的聚焦误差信号，生成聚焦驱动信号并进行输出的聚焦伺服控制部；根据动作模式，对聚焦跳跃控制部的输出和聚焦伺服控制部的输出的任何一者进行选择的切换开关。
另外，本发明还提供一种向具有多个记录层的光盘照射激光，对聚焦位置进行控制的聚焦控制方法，检测来自光盘的反射光，生成象散方式(CAD方式)的聚焦误差信号和差分象散方式(DAD方式)的聚焦误差信号，在从光盘的一个记录层向其它的记录层进行聚焦跳跃时，选择根据CAD方式的聚焦误差信号生成的聚焦驱动信号，在一个记录层中记录或者再现信息时，选择根据DAD方式的聚焦误差信号生成的聚焦驱动信号进行聚焦控制。
依据本发明，对于具有多个记录层的光盘的聚焦控制动作稳定，可提高记录·再现品质。
本发明的这些和其它的特征、目的和优点结合附图将从以下的说明书进一步明确。
附图说明
图1是表示本发明的光盘装置的一个实施例的框图。
图2是图1的光盘装置中的聚焦控制系统的结构图。
图3是在聚焦扫描时得到的CAD方式的聚焦误差信号的波形的一个例子。
图4是在聚焦扫描时得到的DAD方式的聚焦误差信号的波形的一个例子。
图5是使用了图3的CAD方式的聚焦误差信号时的聚焦跳跃波形的一个例子。
图6是使用了图4的DAD方式的聚焦误差信号时的聚焦跳跃波形的一个例子。
图7是本实施例的光盘装置中的聚焦控制动作的说明图。
具体实施方式
以下，使用附图说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的光盘装置的一个实施例的框图。光盘装置101例如是DVD+R或者DVD-R等具有多个记录层的介质，由盘电机105旋转驱动，其旋转速度由转数检测电路106检测。光拾取器102具有为了记录或者再现发生规定强度的激光的激光光源(未图示)，经过物镜104照射到光盘101的记录层的记录面上。来自光盘101的记录面的反射光经过物镜104由光检测器121受光并变换成电信号。光拾取器102内的跟踪促动器119以及聚焦促动器120使物镜104沿着对于光盘面的水平方向以及垂直方向移动变位。移动电机103旋转驱动导螺杆构件，使光拾取器102沿着光盘的半径方向移动。
信号处理部107生成用于在光盘101上记录信息的记录信号，并供给到光拾取器102，同时，由光检测器121的再现信号，生成跟踪误差信号、聚焦误差信号和RF信号。数字信号处理器(DSP)109包括接口(I/F)110、解码部112、伺服部113。接口(I/F)110与主机114之间进行指令或者记录再现用的数据的收发。解码部112把再现后的RF信号解码成数据。伺服部113由在信号处理部107中生成的跟踪误差信号和聚焦误差信号，生成跟踪控制用信号和聚焦控制用信号，经过放大器108，控制跟踪促动器119以及聚焦促动器120。另外，伺服部113经过放大器108驱动盘电机105和移动电机103。微机111进行光盘装置整体的控制。
特别是，在本实施例中，信号处理部107把基于象散方式(CAD方式)的聚焦误差信号和基于差分象散方式(DAD方式)的聚焦误差信号的双方并行向伺服部输出，另外，在伺服部113中，使用所输入的DAD方式的聚焦误差信号加入聚焦伺服，同时，在聚焦跳跃处理中，使用所输入的基于CAD方式的聚焦误差信号决定聚焦跳跃的控制定时。即，在对光盘101的一个记录层进行记录或者再现动作的情况下，使用DAD方式的聚焦误差信号，输出聚焦伺服控制信号，另外在进行切换记录层的聚焦跳跃时，使用CAD方式的聚焦误差信号，输出聚焦跳跃的驱动信号。
图2是图1的光盘装置中的聚焦控制系统的结构图。这里表示伺服部113的内部结构，即对于检测激光的反射光的光检测器121、对来自光检测器121的信号进行加减运算的信号处理部107、和对由信号处理部107生成的聚焦误差信号，加入聚焦伺服，进行聚焦跳跃处理。
光检测器121内的主光束检测部201具有多个受光区域(A、B、C、D)，受光反射光的0次光衍射光。子光束检测部202、203分别具有多个受光区域(F1、F2、F3、F4)(E1、E2、E3、E4)，受光反射光的±1次衍射光。
在信号处理部107内，把加法电路211、212、218与减法电路213、214、215、216组合起来，对来自各受光区域的检测信号进行加减运算处理。增益调整器217，相对于来自主光束检测部201的信号，调整在其上进行加法运算的来自子光束检测器202、203的信号的加法运算比例。其结果，从加法电路213可以得到由主光束检测部201中检测出的信号的象散方式(CAD方式)的聚焦误差信号。另外，从加法电路218把在主光束检测部201和子光束检测部202、203中检测出的信号合成，得到差分象散方式(DAD方式)的聚焦误差信号。这两个系统的聚焦误差信号并行向伺服部113输出。
在伺服部113中，具有聚焦跳跃控制部221、聚焦伺服控制部222和切换开关223。聚焦伺服控制部221总是输入CAD方式的聚焦误差信号，生成实施切换记录层的聚焦跳跃时的聚焦跳跃驱动信号，决定其控制定时。另一方面，聚焦伺服控制部222总是输入DAD方式的聚焦误差信号，生成对一个记录层进行记录或者再现动作时的聚焦伺服控制信号。切换开关223根据来自聚焦跳跃控制部221的指令，进行聚焦跳跃模式与聚焦伺服模式的模式选择，由此，切换发送到放大器108和聚焦促动器120的聚焦驱动控制信号。在该结构中，聚焦跳跃控制部221总是输入CAD方式的聚焦误差信号，不输入DAD方式的聚焦误差信号。另一方面，聚焦伺服控制部222总是输入DAD方式的聚焦误差信号，不输入CAD方式的聚焦误差信号。由此，各个动作使用最佳的聚焦误差信号进行驱动控制，不存在各个动作发生误动作的问题。
以下，对CAD方式与DAD方式的聚焦误差信号进行比较，说明聚焦跳跃动作和聚焦伺服控制的稳定性。
图3表示在聚焦扫描(focus sweep)时得到的CAD方式的聚焦误差信号的波形的一个例子。聚焦误差信号呈现S曲线形，在对于具有多个记录层的光盘使物镜沿着从下向上或者从上向下的方向扫描(sweep)时(图中从层0向层1扫描)，可以得到两个S字形曲线。如果依据CAD方式，则在记录层之间不会检测到不要的激光，作为聚焦误差信号能够得到满足。
图4表示在聚焦扫描时得到的DAD方式的聚焦误差信号的波形的一个例子。在具有多个记录层的光盘中，使物镜沿着从下向上或者从上向下的方向扫描时(图中从层0向层1扫描)，在DAD方式中，由于子光束在记录层之间发生不要的光，聚焦误差信号成为包括由该不要的光引起的不要波形的波形。
图5表示使用图3的CAD方式的聚焦误差信号FE时的聚焦跳跃波形的一个例子。作为聚焦驱动信号FOD，施加用于使物镜从层0向层1加速的加速电压Vacc、用于使移动过程中的物镜减速并停止到层1的减速电压Vbrake。
在接收到聚焦跳跃开始的指示(a1)时，开始施加加速电压Vacc。如果物镜离开层0的附近区域，即，在聚焦误差信号FE超过了阈值Vth(acc end)的值的时刻(a2)，停止施加加速电压Vacc。然后，物镜继续移动。在物镜到达层1的附近区域时，即，在聚焦误差信号FE超过了阈值Vth(brake start)的时刻(b1)，开始施加减速电压Vbrake。进而，在物镜到达层1，聚焦误差信号FE超过了阈值Vth(servo ON)的时刻(b2)，停止施加减速电压Vbrke。与此同时，把聚焦伺服切换成开启(ON)，转移到层1中的记录或者再现动作。
这样在CAD方式的情况下，由于在聚焦误差信号FE中没有不要的波形，因此能够适宜地执行对于层1的聚焦跳跃(加速和减速)以及向聚焦伺服的转移。
然而CAD方式的情况下，在跟踪伺服关闭时，由物镜的激光在光盘面上发生的激光的光点横跨过轨道时的来自相邻轨道的反射激光的漏入成分在聚焦误差信号上表现为脉动波形。如查找动作那样，在跟踪伺服关闭(OFF)的状态下，由于漏入成分，聚焦控制的稳定性恶化。
图6表示使用了图4的DAD方式的聚焦误差信号FE时的聚焦跳跃波形的一个例子。在聚焦跳跃处理中，对聚焦误差信号FE的电平与阈值进行比较生成聚焦驱动信号FOD。如图4那样，如果在聚焦误差信号FE中包含不要的波形，则聚焦驱动信号FOD定时发生错误。例如，在从层0到层1的中间位置(b1’)中，聚焦误差信号FE的不要波形达到阈值Vth(brake start)，开始施加减速电压Vbrake。同样，在中间位置(b2’)不要波形达到阈值Vth(servo ON)，停止施加减速电压Vbrake，把聚焦伺服切换成开启。其结果，在成为目标的层1中的聚焦引入失败。
图7是本实施例的光盘装置中的聚焦控制动作的说明图。
(a)表示DAD方式的聚焦误差信号波形，(b)表示CAD方式的聚焦误差信号波形，(c)表示聚焦驱动信号波形。
如在图2中说明的那样，DAD方式的聚焦误差信号输入到聚焦伺服控制部222，使用该信号生成聚焦伺服控制的驱动信号。另一方面，CAD方式的聚焦误差信号输入到聚焦跳跃控制部221，使用该信号生成聚焦跳跃用的驱动信号。切换开关223选择某一个驱动信号，作为聚焦驱动信号。
将聚焦控制动作分为三个模式进行说明。
在模式1中，在记录层0中进行记录或者再现动作。该期间中，切换开关223选择来自聚焦伺服控制部222的驱动信号，在伺服开启状态下进行控制。
在模式2中，从记录层0聚焦跳跃到层1。在该期间中，切换开关223选择来自聚焦跳跃控制部221的驱动信号，进行聚焦跳跃控制。该期间是伺服关闭状态。另外在聚焦伺服动作中，对CAD方式的聚焦误差信号与各阈值进行比较，控制加速电压Vacc和减速电压Vbrake的施加期间。详细过程与在图5中说明过的相同。
在模式3中，在记录层1中进行记录或者再现动作。该期间中，切换开关223再次选择来自聚焦伺服控制部222的驱动信号，在伺服开启状态下进行控制。
关于切换开关223的切换定时，从模式1向模式2的切换等待跳跃指令进行。从模式2向模式3的切换在聚焦误差信号的电平达到了阈值Vth(servo ON)的时刻(b2)进行切换。这种情况下的聚焦误差信号由于是基于CAD方式的信号，因此没有不要波形等的干扰，可靠地执行伺服引入动作。
这样，本实施例中的聚焦控制部使用DAD方式的聚焦误差信号生成聚焦伺服控制的驱动信号，使用CAD方式的聚焦误差信号生成聚焦跳跃用的驱动信号。这时，由于不是切换聚焦误差信号的方式进行输入，因此不会因发生以切换时的定时偏移或者每种方式的DC偏置(offset)的差异等，使切换后的伺服状态成为不稳定，伺服引入失败。其结果，对于具有多个记录层的光盘，能够稳定地实现横跨轨道的查找动作和聚焦跳跃动作。
在上述实施例中，作为例子说明了在具有多个记录层的光盘中，从记录层0到层1进行聚焦跳跃的情况，而本发明不限于该例，也同样能够适用在使物镜从初始位置(待机位置)向所希望的记录层(例如层1)访问的情况(聚焦搜索：focus search)。
虽然根据发明示出并记述了几个实施例，然而应该知道所公开的实施例在不脱离本发明的范围内能够变形和改良。因此，并不是要用在这里的详细表示和记述进行限制，但是要包括所有这样或那样的变形和改良，这些变形和改良属于附加的权利要求的范围。

Claims (3)

1.一种向具有多个记录层的光盘照射激光，并记录或者再现信息信号的光盘装置，其特征在于，具有：
使所述光盘旋转的盘电机；
包括发生所述激光的激光光源，向所述光盘照射激光的物镜，检测来自该光盘的反射光的光检测器，以及使该物镜在所述光盘的面的垂直方向上移动的聚焦促动器的光拾取器；
由来自所述光检测器的检测信号，生成被称为象散方式的CAD方式的聚焦误差信号和被称为差分象散方式的DAD方式的聚焦误差信号的信号处理部；和
向所述聚焦促动器施加聚焦驱动信号而进行聚焦控制的伺服部，
该伺服部从所述信号处理部并行地输入CAD方式的聚焦误差信号和DAD方式的聚焦误差信号，
在从所述光盘的一个记录层向其它的记录层进行聚焦跳跃时，使用根据CAD方式的聚焦误差信号生成的聚焦驱动信号，并且，
在一个记录层中记录或者再现信息时，使用根据DAD方式的聚焦误差信号生成的聚焦驱动信号，
所述信号处理部，利用向所述光盘照射所述激光时的来自该光盘的反射光的0次光，生成所述CAD方式的聚焦误差信号，
利用向所述光盘照射所述激光时的来自该光盘的0次光以及±1次光，生成所述DAD方式的聚焦误差信号。
2.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，
所述伺服部具有，
输入所述CAD方式的聚焦误差信号，生成聚焦驱动信号并进行输出的聚焦跳跃控制部；
输入所述DAD方式的聚焦误差信号，生成聚焦驱动信号并进行输出的聚焦伺服控制部；
根据动作模式，对所述聚焦跳跃控制部的输出和所述聚焦伺服控制部的输出的任何一者进行选择的切换开关。
3.一种向具有多个记录层的光盘照射激光，对聚焦位置进行控制的聚焦控制方法，其特征在于：
检测来自所述光盘的反射光，生成被称为象散方式的CAD方式的聚焦误差信号和被称为差分象散方式的DAD方式的聚焦误差信号，
在从所述光盘的一个记录层向其它的记录层进行聚焦跳跃时，选择根据CAD方式的聚焦误差信号生成的聚焦驱动信号，
在一个记录层中记录或者再现信息时，选择根据DAD方式的聚焦误差信号生成的聚焦驱动信号进行聚焦控制，
利用向所述光盘照射所述激光时的来自该光盘的反射光的0次光，生成所述CAD方式的聚焦误差信号，
利用向所述光盘照射所述激光时的来自该光盘的0次光以及±1次光，生成所述DAD方式的聚焦误差信号。
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