CN101359488A - 光信息再生系统 - Google Patents

Abstract

本发明可获得一种光信息再生系统，其可增大增益裕量，且可确保增益裕量并提高光学读头的跟踪性，从而减少循轨偏离现象。本发明的光信息再生系统的特征在于，其使光信息记录媒体150以线速度为3.49m/s的固定速度旋转，使光学读头110跟踪凹槽152并照射激光，由此可再生光信息记录媒体150中所记录的信息，且跟踪凹槽152时产生的光学读头110的高阶共振频率，低于不进行光信息记录媒体150的旋转控制时通过凹槽152再生的摆动频率。

Description

光信息再生系统

技术领域

本发明是涉及一种用以再生光信息记录媒体中记录的信息、且包括光信息记录媒体及光盘装置的光信息再生系统。

背景技术

可记录CD(Compact Disc，光盘)(所谓的CD-R(Compact Disc-Recordable))具有如下构造，即在直径为12cm且厚度为1.2mm的透光性基板的其中一面上设置有螺旋状凹槽，此凹槽用以引导光学头并记录信息，在形成有此凹槽的面上依序形成有记录层及反射层。在此凹槽上，以可确认正确的位置信息的方式，形成有摆动轨道(wobble)，此摆动轨道沿凹槽的行进方向以固定的周期频率重复蜿蜒。此凹槽也被称作磁轨。又，凹槽在行进方向上的形状是上表面宽幅开放、且底面宽度略窄的形状的梯形。构成为通常是从所述基板的另一面侧照射波长为780nm左右的激光来在所述记录层中记录及/或再生数据。又，可记录数字通用光盘(所谓的DVD-R(Digital Versatile Disc-Recordable))具有如下构造，即在直径为12cm且厚度为0.6mm的透光性基板的其中一面上与所述相同地设置有螺旋状凹槽，此凹槽所具有的间距为所述CD-R的一半以下且具有摆动轨道，在所述形成有凹槽的面上依序形成有记录层及反射层，进而在所述基板的上表面粘附直径为12cm且厚度为0.6mm的虚设基板。并且，通常是从所述基板的另一面侧照射波长为630nm～680nm左右的激光来在所述记录层中记录及/或再生数据。

对所述光信息记录媒体进行记录、再生的光盘装置中，近年来，记录密度趋于高密度化，记录及读取速度趋于高速化，随此以光学读頭驱动装置的可动部(物镜保持部)的弹性变形为主要原因而导致产生的10～40kHz左右的高阶共振成为一大问题。此处，所谓高阶共振，是指二次共振以上的共振情形，位在较一次共振频率更高的频率侧，且是由模式与一次共振不同的弹性变形而产生的。为应对高速再生，必须增大表示可动部相对于输入电压(电流)而移动多少的比即增益(尤其是低波段的增益)。然而，若增大低波段的增益，则无法忽略读取的高阶共振。若增大低波段增益，则将会出现如下问题，即某基准频率(伺服的交叉频率左右)的增益与高阶共振峰值的增益的差(增益裕量)变小或者为负数，光学读頭的跟踪性降低，导致循轨偏离。例如，如DVD-R那样、以线速度为3.49m/s的固定速度旋转而进行信息再生的光信息记录媒体中，外周区域(半径为58mm左右)的转速为约9.6rps，相对于此内周区域(半径为23mm左右)的转速为约24.2rps，内外周区域上的转速变化增大，因此易产生所述问题。再者，若增大增益裕量，则可进行较强的伺服控制，可提高光学读頭驱动装置的输出加速度，从而提高光学读頭对光信息记录媒体的表面偏摆、偏心的跟踪性。

作为解决所述问题的手段，例如如日本专利特开2003-45053号公报所揭示的那样，提出了可通过降低如上所述的高阶共振的峰值而增大增益裕量，从而提高光学读頭的跟踪性的手段。近年来，出现有如下设计，即可通过使用较轻物镜等的轻量化等，来抑制驱动装置可动部的弹性变形。又，也存在如下读取，即，其通过使光学读頭的透镜轻量化等，而如图5的图表所示高阶共振频率HF超过40kHz。

【专利文献1】日本专利特开2003-45053号公报

发明内容

然而，当通过使光学读頭的透镜轻量化，而使高阶共振频率HF超过40kHz时，如下所示的问题将会变得明显。

在信息再生时以固定的线速度旋转的光信息记录媒体中，根据由凹槽的蜿蜒周期所产生的信号频率即摆动频率来改变旋转速度，因此内周区域中的记录再生时的旋转速度与外周区域中的记录再生时的旋转速度不同。通常，内周区域中的记录再生时的旋转速度快在外周区域中的记录再生时的旋转速度。此处进行循轨的情形时，在使光学读頭跟踪的瞬间并未进行光信息记录媒体的旋转速度控制，因此在光学读頭从内周区域向外周区域移动或从外周区域向内周区域移动的情形时，旋转速度不变而线速度产生变化，故而摆动频率产生变化。尤其是在光学读頭从外周区域向内周区域移动的情形时，摆动频率变低。

摆动频率在例如DVD-R的情形时通常为约140kHz，但在使光学读頭跟踪的瞬间，半径为58mm左右的区域中的转速为约9.6rps及半径为23mm左右的区域中的转速为约24.2rps，由于此等转速的比而使得摆动频率降低到最大为约56kHz。在这样的情形时，摆动频率有时会低于光学读頭的高阶共振频率。在摆动频率＜高阶共振频率，使循轨伺服驱动，增加旋转以再次实现旋转同步的情形时，摆动频率成为与高阶共振频率相同的频率。此时，如图6的图表所示，存在如下情形，即摆动信号WF重叠在高阶共振频率HF而使峰值提高，增益裕量变小或者成为负数，光学读頭的跟踪性降低，导致循轨偏离。又，在以固定的线速度旋转的光信息记录媒体中，存在邻接的摆动凹槽彼此反相接近的部分，因此此部分中循轨偏离的现象更显着。

本发明的目的在于提供一种光信息再生系统，其可增大增益裕量而提高光学读頭的跟踪性，并且可减少循轨偏离的现象。

作为用以实现所述目的的问题解决手段，本发明提出一种光信息再生系统，其使光信息记录媒体以线速度为3.49m/s的固定速度旋转，使光学读頭跟踪所述凹槽并照射激光，由此可再生所述光信息记录媒体中记录的信息，所述光信息记录媒体包括：圆板状透过性基板，其在其中一面上形成有具有摆动轨道的螺旋状凹槽；光吸收层，其形成在所述透光性基板的其中一面上；以及光反射层，其形成在所述光吸收层上；且跟踪所述凹槽时产生的所述光学读頭的高阶共振频率，低于不进行所述光信息记录媒体的旋转控制而利用所述凹槽再生的摆动频率。

所述问题解决手段，尤其在所述摆动频率是所述光学读頭从所述光信息记录媒体的外周区域移动到内周区域的凹槽并跟踪此内周区域时利用所述摆动凹槽再生的频率的情形时有效。又，所述问题解决手段在所述光学读頭的高阶共振频率处在40～100kHz的范围内时也有效。

所述问题解决手段的作用如下所示。即，通过使光学读頭的高阶共振频率低于摆动频率，而可利用摆动频率的峰值而不减小增益裕量。因可抑制增益裕量的降低，故而可提高光学读頭的跟踪性，减少循轨偏离的现象。

[发明的效果]

根据本发明，可获得一种光信息再生系统，其可增大增益裕量，提高光学读頭的跟踪性，减少循轨偏离的现象。

附图说明

图1是表示本发明的光信息再生系统的功能方块图。

图2是示意性表示光信息记录媒体的剖面的图。

图3是表示使光学读頭跟踪凹槽的情形的图。

图4是表示使光学读頭跟踪凹槽的情形的图。

图5是表示增益、以及伺服的交叉频率附近的增益与高阶频率的增益的差所形成的增益裕量的图表。

图6是表示增益、以及摆动频率重叠时的增益裕量的图表。

[符号的说明]

100       光盘再生装置

110       光学读頭

111       激光二极管

112       准直透镜

113       物镜

114       检测透镜

115       分光器

116       光侦测器

117       致动器

121       光学读頭驱动控制部

122       激光二极管驱动控制部

123       数据解调电路

124       特性值检测部

125       运算部

126       存储器

150       光信息记录媒体

151       透光性基板

152       凹槽

153       光吸收层

154       光反射层

155       粘接剂层

156       虚设基板

具体实施方式

以下，使用图1对本发明的实施形态中的记录装置的功能方块图加以说明。光盘再生装置100包括：存储器126，其储存处理中的数据、处理结果的数据、处理中的参照数据(例如各媒体ID(identification，识别)对应的策略数据)等；运算部125，其包含进行运算的CPU(Central processing unit，中央处理单元)及记录用以进行数据处理的程式的存储器电路；激光二极管驱动控制部122，其控制记录用激光及再生用激光；数据解调电路123，其对输出的再生信号进行特定的解码处理；特性值检测部124，其侦测再生信号并检测聚焦、循轨、摆动等的信号；光学读頭110；光学读頭驱动控制部121，其控制从光学读頭照射的激光的方向；光信息记录媒体150的旋转控制部(未图示)；发动机(未图示)；以及光学读頭110用的伺服控制部(未图示)等。

此外，光学读頭110包括物镜113、分光器115、检测透镜114、准直透镜112、激光二极管111、光侦测器116以及致动器117。光学读頭110中，根据光学读頭驱动控制部121的控制，致动器117进行操作以进行聚焦及循轨。

运算部125连接在存储器126、数据解调电路123、特性值检测部124、光学读頭驱动控制部121、激光二极管驱动控制部122、未图示的旋转控制部及伺服控制部等。此外，特性值检测部124连接在光侦测器116及运算部125。另外，数据解调电路123连接在光侦测器116及运算部125。光学读頭驱动控制部121连接在运算部125及光学读頭110。此外，激光二极管驱动控制部122连接在运算部125及激光二极管111。运算部125也经由接口部(未图示)而连接在输入输出系统(未图示)。

其次，对再生光信息记录媒体150中记录的数据时的处理的概要加以说明。按照来自运算部125的指示，激光二极管驱动控制部122驱动激光二极管111而使的输出再生用激光。再生用激光经由准直透镜112、分光器115、以及物镜113而照射到光信息记录媒体150。来自光信息记录媒体150的反射光经由物镜113、分光器115、以及检测透镜114而输入到光侦测器116。光侦测器116将来自光信息记录媒体150的反射光转换为电信号后输出到数据解调电路123。数据解调电路123对输出的再生信号进行特定的解码处理后，经由运算部125及接口部(未图示)，向输入输出系统(未图示)的显示部输出，并显示再生数据。

继而，对光信息记录媒体150的实施形态加以说明。图2的光信息记录媒体150包括：圆板状的透光性基板151，其直径为12cm且厚度为0.6mm，在其中一面上形成有具有摆动轨道的螺旋状凹槽152；光吸收层153，其形成在此透光性基板151的形成有凹槽152的面上；以及光反射层154，其形成在此光吸收层153上；进而经由粘接剂层155，而在光反射层154上粘附直径为12cm且厚度为0.6mm的圆板状的虚设基板156。

此光信息记录媒体150再生时以线速度为3.49m/s的方式旋转。因此，根据凹槽152的蜿蜒周期与一周相应的线长的关系而产生如下两种情形，即如图3所示，邻接的凹槽152彼此的蜿蜒周期为大致相同的状态的同相的情形，以及如图4所示，邻接的凹槽152彼此的蜿蜒周期为偏移半个周期的状态的反相的情形。此反相的部分中，即便邻接的凹槽152间的间距P固定，实际间隔也会变窄蜿蜒的振幅2a×2。因此此部分可称作易产生循轨信号的干扰的部分。

继而，对光信息记录媒体150的各部分的实施形态加以说明。透光性基板15的优选实施形态如下所示。即，作为透光性基板151，可任意选择使用作为先前的光信息记录媒体的基板材料而使用的各种材料。具体而言，可列举聚碳酸酯、以及聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂等，也可根据需要，积层此等树脂而并用。所述材料中，就成形性、耐湿性、尺寸稳定性及低价等观点而言，优选热可塑性树脂，尤其好的是聚碳酸酯。在使用此等树脂的情形时，通过注射成型等方法而制作圆板状透光性基板151。形成在透光性基板151的其中一面上的凹槽152，优选例如深度为135nm～170nm，振幅通常为20～35nm(Peak to Peak，峰到峰)。

光吸收层153的优选实施形态如下所示。即，作为光吸收层153，优选通过激光照射而形成讯坑并记录数据的色素型记录层。作为有机色素，酞菁色素、花青色素、以及偶氮系色素等。光吸收层153中可通过所述激光的照射而记录及/或再生音乐、图像、电脑程式等数据信息。另外，光吸收层153可通过如下方式形成：将所述色素与结合剂等一起溶解在适当的溶剂中而调整成涂布液，继而通过旋涂法或丝网印刷法等，将此涂布液涂布在透光性基板151的形成有凹槽152的面上形成涂膜，的后使其干燥。

光反射层154的优选实施形态如下所示。光反射层154是使数据的记录及/或再生用的激光反射者。作为光反射层154，优选Au、Al、Ag、Cu或者Pd等的金属膜、此等金属的合金膜或者在此等金属中添加有微量成分的合金膜等，例如通过蒸镀法、离子电镀法、溅镀法等，形成在所述透光性基板151的形成有凹槽152的面上较佳。其中，就量产性、成本方面而言，特别优选溅镀法。

虚设基板156的优选实施形态如下所示。虚设基板156用以使光信息记录媒体150整体厚度与CD-R的厚度相一致，直径及厚度与透光性基板151相同，且基板材料也可使用与透光性基板151相同的材料。具体而言，可列举聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂等，也可根据需要积层此等树脂而加以并用。所述材料中，就成形性、耐湿性、尺寸稳定性及低价等观点而言，优选热可塑性树脂，特别优选聚碳酸酯。此虚设基板156通过粘接剂层155而粘附在光反射层154上，所述粘接剂层155是由透光性的硬化性树脂构成。

其次，对本发明的光信息再生系统的操作加以说明。如图3及图4所示，光侦测器116的侦测部PD被分割为4个区域，可在各区域中检测反射光的强度。将由光侦测器116检测的来自光信息记录媒体150的反射光转换为电信号后，输入到特性值检测部124。特性值检测部124根据在光侦测器116的侦测部PD的各区域中检测出的反射光的强度，形成推挽信号，并将此推挽信号输入到运算部125。运算部125根据所获得的推挽信号，将控制信号输入到光学读頭驱动控制部121，并以光束点BS跟踪凹槽152的方式使伺服控制部(未图示)及致动器117进行操作。

此处，凹槽152，设为在使光信息记录媒体150以3.49m/s的线速度旋转时，具有摆动频率高于先前的140kHz那样的蜿蜒周期。这样，使光学读頭110跟踪的瞬间的摆动频率降低，成为高于先前频率的值。例如若凹槽152的蜿蜒周期为约280kHz，则使光学读頭110从光信息记录媒体150的记录区域的最外周向最内周移动的瞬间的摆动频率为约110kHz。

这样，可通过缩短凹槽152的蜿蜒周期，而使光学读頭110跟踪光信息记录媒体150的瞬间所再生的光信息记录媒体150的最小摆动频率，大于光学读頭110的高阶共振频率。

当使最小的摆动频率大于光学读頭110的高阶共振频率时，对增益裕量并无影响，因此可使增益裕量不会因摆动频率的峰值而减小，可抑制增益裕量的降低。

再者，可通过物镜113的轻量化、保持部的刚性提高，而使光学读頭110的高阶共振频率大于40kHz。此时例如可使用通过以铝材料、树脂材料构成物镜113的保持部而与铁等金属加工构件相比减轻其重量的手段。另外，为调整对光学读頭110施压的弹簧的强度，可使用例如较硬的弹簧等。所述内容可作为通过抑制光学读頭110的在内外周移动时产生的光学读頭110自身振动，而提高光学读頭110的高阶共振频率的手段。作为提高光学读頭的110的高阶共振频率的手段，并不限定在所述内容，可采用各种方法。又，在DVD-R以8倍速(内周)、20倍速(外周)再生的情形、或BD(blue-ray disc，蓝光光盘)的记录再生时，通过所述方法而实现的光学读頭110的高阶共振频率的高频化必须达到100kHz。由此若光学读頭110的高阶共振频率处在40～100kHz的范围内，则本发明的解决手段特别有效。

所述实施形态中，记述了在使光学读頭从光信息记录媒体的记录区域的最外周向最内周移动时，通过凹槽而再生的摆动频率，但并不限定于此，例如在光学读頭从光信息记录媒体的半径为50mm附近的记录区域向半径为30mm附近的记录区域移动时也有效。总而言的，所述手段在光学读頭移动时暂时不控制光信息记录媒体的旋转速度那样的光学读頭的移动有效。

又，在所述实施例中，记述了作为摆动频率大于先前的140kHz那样的蜿蜒周期，例如将凹槽的蜿蜒周期设为约280kHz的情形，但并非限定于此，可根据与光学读頭的高阶共振频率的关系而设定凹槽的蜿蜒周期。

Claims (3)

1.一种光信息再生系统，其特征在于，使光信息记录媒体以线速度为3.49m/s的固定速度旋转，使光学读頭跟踪凹槽并照射激光，由此可再生所述光信息记录媒体中记录的信息，所述光信息媒体包括：圆板状透光性基板，其在其中一面上形成有具有摆动轨道的螺旋状所述凹槽；光吸收层，其形成在所述透光性基板的其中一面上；以及光反射层，其形成在所述光吸收层上；

跟踪所述凹槽时产生的所述光学读頭的高阶共振频率，低于不进行所述光信息记录媒体的旋转控制而利用所述凹槽再生的摆动频率。

2.根据权利要求1所述的光信息再生系统，其中所述摆动频率是所述光学读頭从所述光信息记录媒体的外周区域移动到内周区域并跟踪此内周区域的凹槽时的利用所述凹槽再生的频率。

3.根据权利要求1所述的光信息再生系统，其中所述光学读頭的高阶共振频率处在40～100kHz的范围内。

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