CN101477818B - 光盘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光盘装置，其中在光盘装载后判别光盘种类的动作完成前，从作为借助于电机旋转的光盘种类而列举为候补的多种光盘中，选择出利用波长最短的光束进行数据记录和再生的光盘种类，并从所述光源发射该所选择种类的光盘用的光束(步骤A)；以获得由所述选择种类的光盘进行数据再生时的规格化的标准速度以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转(步骤B)；在形成于光盘上的光束光斑以标准速度以上的线速度在光盘上移动的状态下，开始聚焦控制(步骤C)；在聚焦控制下，基于从所述光盘反射的所述光束进行用以判别光盘种类的动作(步骤D)。
Description
技术领域
本发明涉及执行对旋转着的圆盘状信息载体(以下，称“光盘”)进行数据记录以及对记录在光盘中的数据进行再生的至少一方的光盘装置。本发明尤其涉及一种能够从规格不同的多种光盘中确实地判别出所选择的光盘种类的光盘装置。
背景技术
记录在光盘中的数据，通过将较弱的一定光量的光束照射到旋转的光盘上，并检测出由光盘调制的反射光，而进行再生。
在再生专用光盘中，在光盘的制造阶段预先螺旋状记录着基于凹坑(pit)的信息。相对于此，在可擦写的光盘中，在形成了具有螺旋状的槽间平坦区(land)或沟槽(groove)的信息道(track)的基材表面，通过蒸镀等方法层叠着可光学地进行数据记录/再生的记录材料膜。在将数据记录到可擦写的光盘时，通过对光盘照射根据应该记录的数据对光量进行调制后的光束，而使记录材料膜的特性局部变化，来进行数据的写入。
还有，凹坑的深度、信息道的深度以及记录材料膜的厚度比光盘基材的厚度小。由此，光盘中记录有数据的部分构成二维的面，有时被称为“信息面”。在本说明书中，考虑到这样的信息面在深度方向也具有物理上的大小，取代使用“信息面”的语句而使用“信息层”的语句。光盘具有至少一层这样的信息层。还有，在现实一层信息层也可以包含相变材料层、反射层等多层。
在对记录于光盘中的数据进行再生时或将数据记录到可记录的光盘中时，需要使光束在信息层中的目标信息道上恒常地成为规定的聚焦状态。由此，需要“聚焦控制”及“跟踪控制”。“聚焦控制”按照光束的焦点(聚焦点)的位置恒常地位于信息层的方式，在信息面的法线方向(以下有时称为“基板的深度方向”)控制物镜透镜的位置。另一方面，所谓跟踪控制，是按照光束的光斑位于规定的信息道上的方式，在光盘的半径方向(以下称为“光盘径方向”)控制物镜透镜的位置。
以往，作为高密度·大容量的光盘，一直实用着的有：DVD(DigitalVersatile Disc)-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD-R、DVD+RW、DVD+R等光盘。另外，当今CD(Compact Disc)也普及了。现在，比这些光盘更高密度化·大容量化的蓝光光盘(Blu-ray Disc；BD)等下一代光盘的开发·实用化正在进行着。
这些光盘与其种类相对应具有多种不同的结构。例如具有：信息道的物理结构、信息道间距、信息层的深度(从光盘的光入射侧表面到信息层的距离)等不同的结构。为了从这样地物理结构相异的多种光盘中适当地读出数据、或写入数据，需要利用具有与光盘的种类对应的数值孔径(NA)的光学系统，将适当波长的激光照射到光盘的信息层。
图1是示意性表示光盘200的立体图。为了参考，图示了物镜透镜(聚焦透镜)220、和由该物镜透镜220聚焦的激光222。激光222从光盘200的光入射面照射到信息层，且在信息层上形成光束光斑。
图2(a)、(b)及(c)分别示意性地表示CD、DVD及BD的截面的概略。图2所示的各光盘具有表面(光入射侧表面)200a及背面(标记面)200b，在它们中间具有至少1个信息层214。在光盘的背面200b设置有包括标题及图形的印刷的标记层218。任意一种光盘整体厚度为1.2mm而直径为12cm。为了简化，附图中没有记载凹坑、沟槽等的凹凸结构，也省略了反射层等的记载。
图2(a)所示的CD的信息层214位于离开表面200a大致1.1mm深度的位置。在从CD的信息层214读出数据的过程中，需要将红色激光(波长：785nm)聚焦，并以其焦点位于信息层214上的方式进行控制。用于激光聚焦的物镜透镜的数值孔径(NA)为大致0.5。
图2(b)所述的DVD的信息层214位于离开表面200a大致0.6mm深度的位置。在现实的DVD中，借助粘接层将具有大致0.6mm厚度的两片基板贴合。在具有2层信息层214的光盘的情况下，从表面200a到信息层214为止的距离分别为大约0.57mm～0.63mm，相互接近。由此，无论信息层214的数目多少，附图中仅记载1层信息层214。在从DVD的信息层214中读出数据或写入数据时，需要将红色激光(波长：660nm)聚焦，并按照该焦点位于信息层214上的方式进行控制。激光聚焦所使用的物镜透镜的数值孔径(NA)为大约0.6。
图2(c)所示的BD在表面200a侧设置有厚度大约75μm至100μm的薄保护层(光透过层)，信息层214位于离开表面200a大约0.1mm深度的位置。在从BD的信息层214读出数据时，需要将蓝色激光(波长：405nm)聚焦，并按照其焦点位于信息层214的方式进行控制。用于激光聚焦的物镜透镜的数值孔径(NA)为大约0.85。
在这样的多种光盘流通的状况中，谋求着通过1个光盘装置可进行多种光盘的记录/再生。为了实现这个目的，需要光盘装置具备可与多种光盘相对应的光源及光学系统，并且需要适当地判别装载在光盘装置中的光盘的种类。
专利文献1所述的光盘装置，通过光学地检测出装载在光盘装置中的光盘的信息层的深度，来判别光盘的种类。图3(a)示意性表示光盘200的表面200a和物镜透镜220的间隔慢慢变小的情况。该光盘200具有：相对于激光透明的基板主体212、形成在基板主体212上的信息层214、以及覆盖信息层214的保护层(封盖层)216。所图示的光盘200相当于BD，保护层216的厚度为0.1mm。在光盘的背面200b上存在印刷了图像和文字的标记层218。还有，标记层218的厚度是提高夸张扩大而被描述的。
在图3(a)中，同时示出了激光222的焦点位置位于光盘的表面200a上的情况、位于信息层214上的情况、位于基板主体212的内部的情况。图3(b)示意性表示激光222的焦点位置随时间变化时获得的焦点误差(FE)信号。FE信号按照当激光222的焦点在通过光盘200的表面200a时显示出小S字状曲线的方式进行变化。与此相对，在激光222的焦点通过光盘200的信息层214时，FE信号以显示大的S字状曲线的方式进行变化。图3(c)示意性表示激光222的焦点位置随时间变化时所获得的再生(RF)信号的振幅。在RF信号的振幅表示非零而是有意义的值，且FE信号为零时，能够判断为激光222的焦点位于信息层214上。这种情况下，如果聚焦伺服处于接通状态，就恒常地以FE信号为零的方式来控制物镜透镜的位置。这样，通过寻找信息面来进行焦点搜索，在检测出FE信号的S字曲线时，在其中央附近(FE信号的零交叉点(zero cross point))使聚焦伺服设置为接通状态，并将该动作称为“焦点牵引”。
检测出FE信号中的S字状曲线的时点的物镜透镜的位置，能够根据提供到控制物镜透镜位置的驱动器的电信号，而进行求取。由此，能够检测出信息层214的深度，从而可以根据信息层214的深度判别光盘的种类。
另一方面，即使在使用用于再生的、功率较小的光束照射光盘的情况下，如果电机旋转数较低，则有时会产生可擦写光盘中的信息层的数据被破坏等的问题。由这样的再生光产生的信息层的劣化被称为“再生光劣化”。专利文献2公开了对检索目标信息道时再生光劣化进行抑制的技术。
专利文献1：特开2004-111028号公报
专利文献2：特开平10-11890号公报(段落9～47、图1、图2)
发明所要解决的问题如下。
在BD、DVD及CD中，由于如图2(a)～(c)所示那样从光盘200的表面200a至信息层214为止的距离不同，从而可以根据如图3(b)所示的FE信号所呈现的2个S字曲线的间隔，来判别光盘的种类。
以往，提出过利用CD再生所必须的红外光束来判别这样的光盘的方案。其理由是因为如下缘故，由于CD中从表面200a至信息层214为止的距离长，从而按照光束的聚焦点到达位于光盘200的较深位置的信息层214上的方式设计光学系统，由此通过物镜透镜220的移动，可从大致光盘的厚度方向的全体中检测出FE信号。相反地，BD中从表面200a至信息层214的距离较短，在使用BD用的光学系统时，由于物镜透镜的焦距短，从而光束的聚焦点不能到达DVD或CD的信息层。
另外，由于波长短的蓝色光具有比红色光或红外光高的能量，所以，在执行聚焦控制状态下对光盘进行照射时，如果该光盘是可记录的CD或DVD，则信息层的记录状态变化，特别容易产生再生光劣化。为了避免这样的再生光劣化，必须利用能量相对低的红色或红外光束对光盘进行判别。相反地，即使将红色或红外线的光束照射到BD上，由于像差大而光束模糊，从而几乎没有BD的记录层劣化的可能性。
根据以上的理由，可认为：对光盘的判别，利用焦距长且能量小的长波长的光束是不可缺的。
但是，本发明者们在利用红色或红外线的光束实际对光盘进行判别时，清楚知道：随着光盘的表面反射率的离散偏差光盘判别中产生较多错误的事实。
发明内容
本发明是借鉴所述问题而作成的，其主要目的在于提供一种提高光盘判别可靠性的光盘装置。
本发明的光盘装置是执行从多种光盘读出数据以及将数据写入所述光盘中的光盘装置，其具备：电机，其使所述光盘旋转；光头，其具有发射具有不同波长的多光束的光源、以及基于由所述光盘反射的光束的至少一部分而生成电信号的光检测器；以及控制部，其通过控制所述光头及电机的动作，来执行判别光盘种类的动作、聚焦控制动作、及跟踪控制动作。所述控制部，执行：步骤A，其中在光盘被装载在所述光盘装置后判别该光盘种类的动作完成前，从作为借助于电机旋转的光盘种类而列举为候补的多种光盘中，从所述光源发射利用波长最短的光束进行数据记录或再生的光盘用的光束。步骤B，其中以获得由所被选择种类的光盘进行数据再生的规格化标准速度以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转。步骤C，其中在形成于所述光盘上的所述光束的光斑以所述标准速度以上的线速度在所述光盘上移动的状态下，开始聚焦控制。步骤D，其中在所述聚焦控制下，基于从所述光盘反射的所述光束，进行用以判别所述光盘种类的动作的步骤。
在优选的实施方式中，在执行步骤A后，并在开始聚焦控制或跟踪控制前，在所述光盘上形成所述光束的光斑，并基于由所述光盘反射的所述光束，而开始用以判别所述光盘种类的动作。
在优选的实施方式中，所述控制部，在执行所述步骤A至步骤D后，执行如下步骤：步骤A’，其中在判断为借助于所述电机而旋转的光盘的种类与利用所述光束进行数据的记录或再生的光盘种类不一致的情况下，将所述光束切换为具有比所述光束的波长更长的波长的第2光束，并从所述光源发射所述第2光束；步骤B’，其中以如下旋转数使所述光盘旋转，所述旋转数能够获得利用所述第2光束进行数据的记录或再生的光盘的规格化标准速度以上的线速度；步骤C’，其中在形成在所述光盘上的所述第2光束的光斑以所述标准速度以上的线速度在所述光盘上移动的状态中，开始聚焦控制；步骤D’，其中在所述聚焦控制下，基于从所述光盘反射的所述光束，进行用以判别所述光盘种类的动作。
在优选的实施方式中，执行所述步骤A’后，在所述光盘上形成所述第2光束的光斑，并基于由所述光盘反射的所述第2光束，开始用以判别所述光盘种类的动作。
在优选的实施方式中，所述控制部，在执行所述步骤A至步骤D以及所述步骤A’至步骤D’后，执行如下步骤：步骤A”，其中在判断为借助于所述电机而旋转的光盘的种类与利用所述第2光束进行数据的记录或再生的光盘种类不一致的情况下，将所述光束切换为，具有比在步骤A中从所述光源发射的光束的波长更长、且与所述第2光束波长不同的波长的第3光束，并从所述光源发射所述第3光束；步骤B”，其中以如下旋转数使所述光盘旋转，所述旋转数能够获得利用所述第3光束进行数据的记录或再生的光盘的规格化标准速度以上的线速度；步骤C”，其中在形成于所述光盘上的所述第3光束的光斑以所述标准速度以上的线速度在所述光盘上移动的状态中，开始所述聚焦控制；步骤D”，其中在所述聚焦控制下，基于从所述光盘反射的所述光束，进行用以判别所述光盘种类的动作。
在优选的实施方式中，执行所述步骤A’后，在所述光盘上形成所述第3光束的光斑，基于由所述光盘反射的所述第3光束，开始用以判别所述光盘种类的动作。
在优选的实施方式中，所述控制部，在所述步骤A中，从所述光源发射波长410nm以下的所述光束。
在优选的实施方式中，所述控制部，在所述步骤B中，以能够获得5.28m/秒以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转。
在优选的实施方式中，所述控制部，在所述步骤A中，从所述光源发射波长410nm以下的所述光束；在所述步骤A’中，从所述光源发射具有DVD用波长的所述第2光束。
在优选的实施方式中，所述控制部，在所述步骤B中，以能够获得5.28m/秒以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转；在所述步骤B’中以能够获得3.87m/秒以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转。
在优选的实施方式中，所述控制部，在所述步骤A中，从所述光源发射波长410nm以下的所述光束；在所述步骤A’中，从所述光源发射具有CD用波长的所述第2光束。
在优选的实施方式中，所述控制部，在所述步骤B中以能够获得5.28m/秒以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转；在所述步骤B’中，以能够获得1.4m/秒以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转。
在优选实施方式中，所述控制部，在所述步骤A中从所述光源辐射波长410nm以下的所述光束；在所述步骤A’中从所述光源辐射具有CD用波长的所述第2光束；在所述步骤A”中从所述光源辐射具有DVD用波长的所述第3光束。
在优选实施方式中，所述控制部，在所述步骤B中以能够获得5.28m/秒以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转；在所述步骤B’中以能够获得1.4m/秒以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转；在所述步骤B”中以获得3.87m/秒以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转。
附图说明
图1是示意性表示光盘和物镜透镜的配置关系的立体图。
图2(a)、(b)及(c)分别是示意性表示CD、DVD及BD的截面的概略的图。
图3(a)是同时表示激光222的焦点位置位于光盘的表面200a上的情况、位于信息层214上的情况、位于基板主体212的内部的情况的图；(b)是示意性表示激光222的焦点位置随时间变化时获得的焦点误差(FE)信号的图；(c)是示意性表示激光222的焦点位置随时间变化时获得的再生(RF)信号的振幅的图。
图4是表示本发明的光盘装置的第1实施方式的图。
图5A是表示第1实施方式中的动作步骤的流程图。
图5B是表示第1实施方式中的动作步骤的流程图。
图6是表示本发明的光盘装置的第2实施方式的图。
图中：1-光盘，2-电机，3-旋转控制部，4-旋转数检测部，5-控制器，6-光头，7-红色激光，8-光束，9-物镜透镜(红)，10-红色激光驱动部，11-移送台，13-移送控制部，14-聚焦控制部，15-跟踪控制部，16-光检测部，17-前置放大器，18-再生部，19-检索控制部，21-光束，22-物镜透镜(蓝)，23-蓝色激光，24-蓝色激光驱动部，200-光盘，220-物镜透镜，222-激光。
具体实施方式
在本发明涉及的光盘装置的优选实施方式中，与所述的公知技术常识相反地，最初利用短波长(优选蓝色)的光束来进行光盘判别。这时，通过以充分高的速度(旋转数)使光盘旋转，能够避免再生光劣化。
以下，对本发明涉及的光盘装置中的动作特征进行说明。
在本发明的光盘装置中，在起动后或光盘的装载后，在判别该光盘种类的动作完成前，首先，在作为光盘种类而候补地所列举的多种光盘中，从光源发射出，利用波长最短的光束执行数据记录或再生的光盘用光束(步骤A)。在优选实施方式(3波长多重驱动)中，作为候补所列举的多种光盘是基于BD、DVD、CD的各规格所制作的光盘。这些光盘中以波长最短的光束进行数据的记录或再生的光盘是BD。由此，在此时的步骤A中，从蓝色用的光源发射出蓝色光束。
接着，在优选实施方式中，在开始聚焦控制或跟踪控制前，在光盘上形成光束的光斑，并基于由光盘反射的光束开始用于对光盘的种类进行判别的动作。具体而言，使物镜透镜沿相对于光盘垂直的方向移动，同时检测出焦点误差信号并计算S字曲线的数目。根据该S字曲线的数目，可以判断所搭载着的光盘是否为BD。也就是说，BD用的光学系统数值孔径NA高，从物镜透镜到光束的聚焦点为止的距离也短。由此，伴随着物镜透镜的轴方向移动(规定范围的移动)，如果焦点误差信号中所呈现的S字曲线除光盘表面产生的那个外为1个，则能够判断为是具备1个信息层的单层BD；如果为2个则可判断是具备2个信息层的2层BD。这是因为，对于BD记录/再生所使用的光学系统的情况下，从物镜透镜到光束的聚焦点为止的距离(焦点距离)短，所以，蓝色光束的聚焦点不能到达DVD或CD的信息层，从而在装载有DVD或CD时，焦点误差信号中没有出现S字曲线。
如此使用蓝色光束，就能够以比使用红色或红外光束时更高的精度进行光盘判断。并且，尽管使用能量高的蓝色光束，但由于聚焦控制或跟踪控制皆没有开始，从而几乎不可能引起再生光劣化。
还有，在使用者错误地将CD反向装载时，与正向装载的BD相同，在接近光束的聚焦点的位置存在CD的信息层。但是，由于BD用的光源及光学系统，较强地依赖于基材厚度而变化的球面像差，对焦点误差信号或跟踪误差信号的影响大，从而由反向装载的CD信息层产生的焦点误差信号的S字曲线的振幅相对变小，其对称性也发生变化。由此，即使在假设CD被反向装载时，如果利用BD用的光源及光学系统来进行光盘判别，则将CD反向装载误判断为正向装载的可能性降低。另外，为了更易于判别能够将反向装载CD时产生的球差有意识地增大，从而能够提高是BD还是反向装载的CD的判别精度。在少有的情况下，虽然可能对错误反向装载CD的信息层开始聚焦控制，但在其后能够通过跟踪误差信号可靠地判别出是否是BD。
以下，继续对装载BD的情况进行说明。
在这种情况下，如果开始对光盘的信息层进行聚焦控制，由于光束的聚焦点恒常地位于信息层，因此高能量被集中且提供到信息层，从而易于产生再生光劣化，但是如果是在开始聚焦控制前，由于不依赖于光盘的旋转数，因此难以产生再生光劣化。
接着，以如下线速度使光盘旋转，所述线速度为获得从作为候补而列举的多种光盘进行数据的再生时的规格化标准速度以上的线速度的旋转数(步骤B)。这是因为在执行聚焦控制前使光盘旋转数充分高，由此可降低提供给信息层的单位面积的照射能量，从而可回避聚焦控制中的再生光劣化。按照上述，由于一旦开始聚焦控制，则光束的聚焦点就恒常位于信息层上，所以，高能量被有效地提供到信息层。但是，若开始聚焦控制前使光盘的旋转数充分高，则即使进行聚焦控制及跟踪控制，也能够抑制再生光劣化。
由规格规定的光束光斑的标准线速度，对BD、DVD及CD而言分别是5.280m/秒～4.554m/秒、3.46～3.87m/秒以及1.2～1.4m/秒。在使用蓝色光束时，以对应于5.280m/秒的线速度的旋转数2100rpm以上的旋转数(第1旋转数)使光盘旋转。
还有，步骤B也可以在步骤A前执行。重要的是开始聚焦控制前使电机的旋转数充分高。
接着，在形成在光盘上的光束的光斑以标准速度以上的线速度在光盘上移动的状态下，开始聚焦控制(步骤C)。在聚焦控制下，基于从光盘反射来的光束执行用于判别光盘种类的动作(步骤D)。具体而言，从光盘生成跟踪误差信号，从而基于该跟踪误差信号的振幅能够判断光盘是否是对应于照射光的光盘。
例如，在将蓝色光束聚焦在信息层上执行聚焦控制时，由于如果光盘不是BD就不能获得振幅充分大的跟踪误差信号，从而可判断光盘不是BD。相反地如果跟踪误差信号的振幅达到规定电平以上的大小，则能够判断为所装载的光盘是BD。还有，即使假设装载的光盘是DVD或CD，由于光盘的旋转数充分高，也不会产生DVD或CD的再生光劣化。特别在CD-R/RW反向装载时，即使通过初始的光盘判别动作错误地判断为BD，并且开始了聚焦控制，根据本发明，也能够充分抑制再生光劣化。
在基于跟踪信号判断为光盘是BD后，进一步能够从光盘读出信息并详细准确地确定出光盘的种类。具体而言，从光盘读出地址信息，从规定区域取得管理信息。在清楚搭载光盘为BD时，基于管理信息能够最终确定该光盘是BD-ROM、BD-RE、BD-R中的哪一个。
如此在确定了光盘的种类后，在优选实施方式中，以与确定的种类相对应的旋转数(第2旋转数)使光盘旋转(步骤E)。于是，此后通过公知的方法执行数据的记录或再生动作。
这样在本发明中，在基于焦点误差信号执行聚焦控制时，在此前将光盘的旋转数设定为充分高的值(第1旋转数)。由此，即使如蓝色光束那样波长短且能量高也不会引起再生光劣化，由此可以进行高精度的光盘判别。
为了在使光盘高速旋转的状态下开始聚焦控制，需要使光盘的规格(基材厚度、反射率等)按照所规格化的那样。在现在市场上流通的CD或DVD中包括有滥造的，有时若以例如3000rpm以上的高速旋转则不能进行焦点牵引。但是，对于BD的情况，由于是需要以最高精度进行制造的高记录密度的光盘，因此即使以3000rpm以上的旋转数旋转，也可聚焦牵引。
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
(第1实施方式)
在此，对本发明的光盘装置的第1实施方式进行说明。
首先，参照图4，图4是表示本实施方式的光盘装置的结构。
本实施方式的光盘装置是可从多种光盘中进行数据读出以及将数据写入这些光盘的光盘装置(3波长多重驱动)。可对应于本实施方式的光盘包括Blu-Ray光盘、DVD-RW、DVD-RAM等擦写型光盘，以及CD-R、DVD-R光盘等的追记型光盘。还有，光盘1中记录有用于指定光盘上的物理位置的地址信息，有关每个光盘的管理信息从出厂时起已被记录在特定区域(例如“光盘最内区域”)内。
本实施方式的光盘装置，具备：使光盘1旋转的电机2、用于对光盘1进行光学访问的光头6、和控制光头6及电机2等的动作的控制部。
电机1能够使光盘1以规定旋转数(每分钟)旋转。光盘的记录再生方式可划分为以恒定线速度进行记录再生的CLV方式(包括区域(zone)CLV方式)、和以恒定角速度进行记录再生的CAV方式(包括区域CAV方式)。音乐或图像信息等的记录再生期望以恒定的数据转送率来进行，因此适用CLV方式。CLV方式，由于以恒定线速度进行记录再生，所以，以光束在内周侧的信息道上扫描时光盘的旋转数增高的方式进行控制；在光束在外周侧扫描时以光盘的旋转数降低的方式进行控制。另一方面，区域CLV方式，将光盘沿半径方向分割为多个区域并在该区域内将旋转数设为恒定，从而在各区域间通过改变旋转数而控制为，区域内的平均线速度在区域间为恒定。
基于电机2的光盘1的旋转数，由旋转控制部3控制，而实际的旋转数由旋转数检测部4检测。旋转数检测部4将表示所检测的旋转数的检测值信号发送向控制器5。
光头6，具有：光源(红色半导体激光器7及蓝色半导体激光器23)，其发射具有不同波长的多束光束8、21；物镜透镜9、22，其将光束8、21聚焦；光检测器16，其基于由光盘1反射的光束8、21的至少一部分而生成电信号。光头6由移送台11支撑。本实施方式的光盘装置，由于也对应于CD，从而光头6也具备发射用于照射CD的红外光束的红外激光器(未图示)，但为了简化而省略图示。
光源的红色激光器7及蓝色激光器23，分别与红色激光器驱动部10及蓝色激光器驱动部24连接。红色激光器驱动部10，控制红色半导体激光器7，以便使红色光束8的功率适于记录、擦除及再生的电平。另一方面，蓝色激光器驱动部24，控制蓝色半导体激光器23，以便使蓝色光束21的功率适于记录、擦除及再生的电平。
红色光束8用来照射DVD，蓝色光束21用来照射BD。CD由未图示的红外激光器发射的红外光束照射。红外激光器也与其他激光器同样地被控制。
以控制器5作为主构成要素的控制部，通过控制光头6、电机2及其他的构成要素的动作，进行判别光盘1的种类的动作、聚焦控制动作及跟踪控制动作。控制部的详细说明留作后述。构成控制部的各功能块，可以通过硬件来实现，也可以通过硬件及软件的组合来实现。
所述光头6能够通过移送台11沿光盘半径方向移动。移送台11的动作由移送控制部13控制。通常，若光盘1装载在光盘装置中，则移送台11以如下方式进行动作，即移动到光盘最内周侧，并将光束的聚焦点位于光盘1的最内周区域(管理区域)的方式动作。为了高速地对光头6的移动进行控制，优选使用直线(linear)电机构成移送台11。但是，从耐震动性的观点而言，也可以使用滚珠丝杠给送机构。
在光盘1上形成的光束光斑的径方向位置，在由移送台11粗略确定后，通过光头6内的透镜驱动器细微地进行确定。光盘1上的光束光斑的径方向位置，由安装在移送台11的位置检测部12检测。表示检测出的径方向位置的检测值信号，从位置检测部12发送到控制器5。如果移送指令被从控制器5发送到检索控制部19，则信号从检索控制部19被发送到移送控制部13和旋转控制部3，从而控制移送台11的移动以及电机2的旋转数。
聚焦控制部14使光束8、21的聚焦点位于光盘1的所望的信息层上，跟踪控制部15使光束8、21的聚焦点位于目标信息道上。通过聚焦控制及跟踪控制，能够在光盘1高速旋转期间，使光束的聚焦点恒常地跟随目的信息层的目标信息道。由于伴随着光盘1的旋转光盘1产生面振动，因此光头6和光盘1的距离改变。在聚焦控制起作用时，通过光头6内的驱动器微调整物镜透镜的轴方向位置，从而可使光束的聚焦点恒常地位于目标信息层上。
光束8、21的由光盘1反射的光，由光检测部16变换为电信号。该电信号由前置放大器17放大后，为了解调信息而被发送向再生部18，为了焦点误差检测的反馈而被发送向聚焦控制部14，为了跟踪误差检测的反馈而被发送向跟踪控制部15。
聚焦控制部14及跟踪控制部15，按照分别将焦点误差信号及跟踪误差信号的绝对值最小化的方式来控制光头6内的驱动器，从而控制物镜透镜9、22的位置。
接着，参照图5A及图5B对本实施方式的动作流程进行说明。
在光盘装载在图1的光盘装置后，对装置而言不清楚该光盘的种类。在本实施方式中，光盘装载后控制器5就向旋转控制部3发送初始的旋转指令，同时向蓝色激光器驱动部24发送诸如以初始的再生功率发光那样的指令。这时，电机的旋转数例如可设定为1000rpm。
在使光盘1以所述旋转数旋转后，在步骤S100中控制器5向蓝色激光器驱动部24发送信号而使蓝色激光器23发光。在步骤S101中，控制器5利用驱动器使物镜透镜22上下移动，并根据焦点误差信号(FE)或全光量信号(AS)的电平或它们的组合来进行光盘判别。在本实施方式中，通过使物镜透镜接近光盘并同时计算焦点误差信号中所呈现的S字曲线的数目来进行光盘判别(第1光盘判别动作)。这时，由于光束的聚焦点在短时间内过透光盘信息层，从而即使电机旋转数为1000rpm这样的低值，也不会产生再生光劣化。
在第1光盘判别结果判断为光盘1是BD的情况下，在步骤S102中将电机的旋转数设定为3800rpm(第1旋转数)。这时，可能存在将步骤S102中的判断误判，光盘1不是BD的情况。由于通过蓝色(波长405nm)光束最易于产生再生光劣化的光盘是CD-R，所以实际上光盘1为CD-R时，再生光劣化产生的危险性增高。于是，不管装载的光盘1是CD、DVD和BD的哪一种，将第1旋转数设定为聚焦控制动作中不产生再生光劣化的值。在最易于因蓝色(波长405nm)光束而产生再生光劣化的CD-R的情况下，所规定的标准线速度为1.2～1.4m/秒。在以3800rpm旋转数进行旋转的光盘中，线速度的最低值为9.54m/秒，比规定的标准线速度高得多。由此，如果将第1旋转数设定为3800rpm，即使实际上光盘1为反向装载的CD或基材厚度小的DVD，也几乎不产生再生光劣化。
接着，在步骤S103中，执行对目标信息层的焦点牵引，并按照使焦点误差信号的绝对值恒常地最小化的方式开始聚焦控制。在聚焦控制进入接通状态后，在步骤S104中，从光盘生成跟踪误差信号，并根据跟踪误差信号来确认光盘是否是BD(第2光盘判别动作)。如果是BD，可获得具有规定电平振幅的跟踪误差信号，在不是BD的情况下，不能获得适当的跟踪误差信号。由此，在获得适当的跟踪误差信号时，能够判断为光盘1是BD。
在步骤S104中判断为光盘1是BD的情况下，进一步读出地址信息，并根据从光盘1的管理区域读出的信息取得光盘的更详细数据。然后，转入到步骤S105，根据光盘有关的详细数据，将光盘的旋转数设定为第2旋转数。然后，在步骤S106中移动到记录或再生动作。第2旋转数可以与第1旋转数相等，也可以不相等。
在步骤S 106中，从光盘1再生数据时，在执行聚焦控制及跟踪控制的状态下，将蓝色光束21照射到光盘1，并由光检测器16检测出反射光。光检测器16的输出，经过前置放大器17输入到再生部18。在再生部18中，通过未图示的解码器解码，来再生光盘1的数据。
还有，在步骤S106中，在将数据记录到光盘1中时，将信号从公知的记录部(未图示)发送到蓝色激光器驱动部24，并对应于应该记录到光盘1中的使用者数据来调制蓝色光束21的功率。通过将光束21的记录功率进行适当的调制，在光盘1的信息记录层上形成记录标志，从而能够进行数据的记录。
接着，对步骤S101或步骤S104中的判别结果判断为光盘1不是BD的情况进行说明。这时，在本实施方式中，进入到步骤S108。在行进到步骤S108的阶段中，由于从光盘1的候补中排除了BD，因此能够作为所被搭载的光盘1的光盘是DVD或CD。它们中对应于最短波长的光盘为DVD。
控制器5不仅向旋转控制部3送出用于变更第1旋转数的旋转指令，而且向红色激光器驱动部10送出诸如以初始的再生功率进行发光那样的指令。在本实施方式中，在红色激光器7以规定功率发光时，不管装载的光盘1是DVD或CD的哪一个，均将电机旋转数设定为在聚焦控制动作中不产生再生光劣化的值。具体而言，将第1旋转数设定为2300rpm。因红色(波长650nm)光束最易于产生再生光劣化的光盘为CD-R，所规定的线速度为1.2～1.4m/秒。在以2400rpm的旋转数进行旋转的光盘中，即使线速度为最低的情况下，即为6.0m/秒，也比所规定的线速度高得多。由此，即使光盘1为CD，也几乎不产生再生光劣化。
在步骤S109中使光盘1以所述旋转数旋转后，在步骤S110中，开始相对于目标信息层的聚焦控制。然后，在步骤S111中，基于从光盘1获得的跟踪误差信号来确认光盘是否是DVD。若是DVD，就可获得具有规定电平振幅的跟踪误差信号，若不是DVD，就不能获得适当的跟踪误差信号。在获得适当的跟踪误差信号的情况下，读出地址信息并基于从管理区域读出的信息来取得光盘更详细的数据。
在步骤S112中，基于光盘有关的详细数据，将光盘的旋转数设定为第2旋转数，在步骤S113中移动到记录或再生动作。这时，第2旋转数可以与第1旋转数相等，也可以不相等。
接着，对步骤S111中的判别结果，即判断为光盘1不是DVD的情况进行说明。这时，行进到图5B所示的步骤S114中。在行进到步骤S114的阶段中，由于从光盘1的候补中排除了BD、DVD，所以，能够作为搭载光盘的光盘是CD。在步骤S114中，从红外线激光器发射红外线光束，在步骤S115中，将电机旋转数设定为聚焦控制动作中不产生再生光劣化的值。具体而言，将第1旋转数设定为2400rpm。
在步骤S116中开始聚焦控制后，在步骤S117中，基于从光盘1获得的跟踪误差信号来确认光盘是否是CD。若是CD，就可获得具有规定电平振幅的跟踪误差信号，若不是CD，就不能获得适当的跟踪误差信号。在获得适当的跟踪误差信号的情况下，读出地址信息，并基于从管理区域读出的信息来取得光盘的更详细数据。
在步骤S118中，基于与光盘有关的详细数据，将光盘的旋转数设定为第2旋转数，在步骤S119中移动到记录或再生动作。这时，第2旋转数可以与第1旋转数相等，也可以不相等。
在步骤S117中判断为不是CD的情况下，作为支持(support)外的光盘而排出，或进行停止激光及停止电机旋转动作。
还有，在本实施方式中，在步骤S104中判断为“光盘1不是BD”后，利用红色光束进行光盘判别，但本发明不限定于这种情况。在步骤S 104中判断为“光盘不是BD”后，也可以行进到图5B的步骤S114中。在这种情况下，在步骤S117判断为不是CD后，行进到图5A的步骤S108。
另外，在步骤S108后开始控制聚焦控制前，也可以利用红色光束检测出焦点误差信号的S字曲线，来进行光盘1的种类的附加判别工序。此外，在步骤S114后开始聚焦控制前，也可以利用红色光束检测出焦点误差信号的S字曲线，来附加地进行判别光盘1的种类的工序。
这样，本实施方式的特征在于，利用蓝色光束使光盘高速旋转的同时进行聚焦控制来实施光盘判别。
还有，在装置起动后开始聚焦控制前，由于不需担心再生光劣化，从而能将光盘的旋转数设定为较低值。由此，在步骤S101中，没有必要将光盘的旋转数设定为诸如3800rpm那样的较高值，例如也可以在设定为1000rpm的状态下进行光盘判别。另一方面，也可以在执行该步骤S101前将光盘的旋转数设定为第1旋转数(＝3800rpm)。重要的是在开始聚焦控制前将光盘的旋转数充分增高。
(第2实施方式)
接着，参照图6对本发明涉及的光盘装置的第2实施方式进行说明。本实施方式中的基本结构与图1所示的结构相同，但是在光盘电机2的附近设置有开关31这方面是不同的。与第1实施方式中的光盘装置共同的构成要素，在此省略说明。
在第1实施方式中，装载光盘1后，将光头6通过移送台11移动到光盘最内周附近。这是因为如下缘故，即光盘的面振动对光头6的影响较少，可使记录有控制数据的引入槽(lead In)与记录有管理信息的区域尽可能接近。
在光盘的最内周区域中，由于记录有管理信息，若在该区域执行光盘判别动作，则由于再生光劣化而可使重要的管理信息破坏。破坏管理区域是致命的。在本实施方式中，装载光盘后，在通过移送控制部13将光头6朝光盘内周侧移动时，移动光头6到按下安装在电机2的开关31为止。于是，此后，将光头6与开关31抵接的位置作为基准而使光头6朝光盘外周侧移动规定距离。该移动，在移送台11使用步进电机的情况下，通过将规定数的脉冲施加到步进电机来进行。另外，在移送台11使用DC电机的情况下，只要是规定时间将规定电压施加到DC电机即可。
如此，通过使光头6从光盘最内周位置向外周方向移动，能够将光束照射位置从记录有管理信息的区域中排除。
光头6从光盘最内周位置的偏移量(移动量)，因光盘偏心以及由移送台11产生的光头的半径位置误差等而不同，但是在本实施方式中，将该移动量设定为5～15mm(例如约5mm以上)。
此后，执行与第1实施方式说明的动作相同的动作。由此，即使假设产生再生光劣化，也进一步降低了存储在重要管理区域中的重要数据被破坏的可能性。
上述各实施方式中的光盘装置对应于BD、DVD及CD，但本发明并非限定于这样的情况。取代BD而与HD-DVD相对应的光盘装置也可适用于本发明。
在HD-DVD中，所使用的光束波长比DVD所使用的光束波长短，但从光盘表面到信息层为止的距离，在HD-DVD和DVD间没有差别。由此，如果利用蓝色光束进行光盘判别，则HD-DVD/DVD和CD的判别，能够容易地用与上述方法相同的方法进行，但是HD-DVD和DVD的判别，与BD和DVD的判别相比判别错误的可能性增高。但是，在假设将DVD错误地判断为HD-DVD并开始聚焦控制时，由于由蓝色光束产生的跟踪误差信号的调制度因HD-DVD和DVD而不同，从而根据振幅可判断装载的光盘为DVD。这时，即使蓝色光束所产生的聚焦控制对DVD的信息层产生动作，如果旋转数(线速度)充分高，DVD中也不产生再生光劣化。
另外，本发明也能够适用于与BD、DVD及CD的至少2个对应的光盘装置。在对应于BD及DVD的光盘装置的情况下，如果通过进行基于蓝色光束的光盘判别并判断为装载的光盘不是BD，则将蓝色光束切换为红色光束。另一方面，在对应于BD及CD的光盘装置的情况下，如果进行基于蓝色光束的光盘判别并判断为装载的光盘不是BD，则将蓝色光束切换为红色光束。
本发明也能够通过光盘装置的程序包(firmware)来实现。这时，例如通过安装控制器5等能够执行的程序能够实现本发明。程序也可以预先编入光盘装置中，也可以介由记录介质和互联网进行下载并编入光盘装置中。
产业上的可利用性
本发明的光盘装置作为对CD、DVD、BD等的多种记录型光盘进行记录、再生的装置是有用的。
Claims (12)
1.一种光盘装置，执行从多种光盘读出数据以及将数据写入到所述光盘，其中，
具备：
电机，其使所述光盘旋转；
光头，其备有：发射具有不同波长的多束光束的光源，和基于由所述光盘反射的光束的至少一部分而生成电信号的光检测器；以及
控制部，通过控制所述光头和电机的动作，执行判别光盘种类的动作、聚焦控制动作、以及跟踪控制动作，
所述控制部，执行如下步骤：
步骤A，其中在光盘被装载在所述光盘装置后判别所述光盘种类的动作完成前，在作为借助于所述电机而旋转的光盘种类而被列举为候补的多种光盘中，从所述光源发射利用波长最短的光束进行数据记录或再生的光盘用的光束；
步骤B，其中以下述旋转数使所述光盘旋转，上述旋转数能够获得从所被选择的种类的光盘进行数据再生时的规格化的标准速度以上的线速度；
步骤C，其中在形成于所述光盘上的所述光束的光斑以所述标准速度以上的线速度在所述光盘上移动的状态中，开始聚焦控制；以及
步骤D，其中在所述聚焦控制下，基于从所述光盘反射的所述光束，进行用于判别所述光盘的种类的动作。
2.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，
在执行所述步骤A后，并在开始聚焦控制或跟踪控制前，还具有步骤E，其中在所述光盘上形成所述光束的光斑，并基于由所述光盘反射的所述光束，而开始用以判别所述光盘种类的动作。
3.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，
所述控制部，在执行所述步骤A至步骤D后，执行如下步骤：
步骤A’，其中在判断为借助于所述电机而旋转的光盘的种类与利用所述光束进行数据的记录或再生的光盘种类不一致的情况下，将所述光束切换为具有比所述光束的波长更长的波长的第2光束，并从所述光源发射所述第2光束；
步骤B’，其中以下述旋转数使所述光盘旋转，上述旋转数能够获得利用所述第2光束进行数据的记录或再生的光盘的规格化标准速度以上的线速度；
步骤C’，其中在形成在所述光盘上的所述第2光束的光斑以所述标准速度以上的线速度在所述光盘上移动的状态中，开始聚焦控制；
步骤D’，其中在所述聚焦控制下，基于从所述光盘反射的所述光束，进行用以判别所述光盘种类的动作。
4.根据权利要求3所述的光盘装置，其特征在于，
执行所述步骤A’后，还具有步骤E’，其中在所述光盘上形成所述第2光束的光斑，并基于由所述光盘反射的所述第2光束，开始用以判别所述光盘种类的动作。
5.根据权利要求3所述的光盘装置，其特征在于，
所述控制部，在执行所述步骤A至步骤D以及所述步骤A’至步骤D’后，执行如下步骤：
步骤A”，其中在判断为借助于所述电机而旋转的光盘的种类与利用所述第2光束进行数据的记录或再生的光盘种类不一致的情况下，将所述光束切换为，具有比在步骤A中从所述光源发射的光束的波长更长、且与所述第2光束波长不同的波长的第3光束，并从所述光源发射所述第3光束；
步骤B”，其中以下述旋转数使所述光盘旋转，上述旋转数能够获得利用所述第3光束进行数据的记录或再生的光盘的规格化标准速度以上的线速度；
步骤C”，其中在形成于所述光盘上的所述第3光束的光斑以所述标准速度以上的线速度在所述光盘上移动的状态中，开始所述聚焦控制；
步骤D”，其中在所述聚焦控制下，基于从所述光盘反射的所述光束，进行用以判别所述光盘种类的动作。
6.根据权利要求5所述的光盘装置，其特征在于，
执行所述步骤A”后，还具有步骤E”，其中在所述光盘上形成所述第3光束的光斑，基于由所述光盘反射的所述第3光束，开始用以判别所述光盘种类的动作。
7.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，
所述控制部，在所述步骤A中，从所述光源发射波长410nm以下的所述光束。
8.根据权利要求7所述的光盘装置，其特征在于，
所述控制部，在所述步骤B中，以能够获得5.28m/秒以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转。
9.根据权利要求3所述的光盘装置，其特征在于，
所述控制部，在所述步骤A中，从所述光源发射波长410nm以下的所述光束；在所述步骤A’中，从所述光源发射具有DVD用波长的所述第2光束。
10.根据权利要求9所述的光盘装置，其特征在于，
所述控制部，在所述步骤B中，以能够获得5.28m/秒以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转；在所述步骤B’中以能够获得3.87m/秒以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转。
11.根据权利要求3所述的光盘装置，其特征在于，
所述控制部，在所述步骤A中，从所述光源发射波长410nm以下的所述光束；在所述步骤A’中，从所述光源发射具有CD用波长的所述第2光束。
12.根据权利要求11所述的光盘装置，其特征在于，
所述控制部，在所述步骤B中以能够获得5.28m/秒以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转；在所述步骤B’中，以能够获得1.4m/秒以上的线速度的旋转数使所述光盘旋转。
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