CN101866661B - 光盘装置和对多层盘的聚焦跳跃方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光盘装置和对多层盘的聚焦跳跃方法。多层光盘中，移动多层的情况下，逐层跳跃需要花费时间。通过一次聚焦跳跃移动多层能够缩短时间，此时，如何输出聚焦驱动信号成为课题。本发明检测到聚焦误差信号的电平后进行聚焦驱动信号输出的切换，通过根据层数而改变聚焦驱动信号输出的切换时刻，能够稳定地进行多层聚焦跳跃。

Description

光盘装置和对多层盘的聚焦跳跃方法

技术领域

本发明涉及一种光盘装置，并涉及一种聚焦跳跃(focus jump)的方法，用于在为了具有多个信息记录层的光盘的记录再现动作而移动到所要求的地址的寻道处理中，移动多个信息记录层的。

背景技术

在DVD和蓝光光盘中，具有双层信息记录层的盘片已被规格化。但是，存在追求更大容量的需求，为了增大光盘的容量，进行了进一步增加记录层数量的研究。

在专利文献1中，对于进行聚焦跳跃时，在跳跃动作前以不脱离聚焦伺服控制的程度并且适应目标层地移动球面像差修正元件之后进行聚焦跳跃进行了阐述。

专利文献1：日本专利特开2003-16660

发明内容

在移动多个信息记录层的聚焦跳跃中，对于球面像差修正元件的移动方式和移动时间，由专利文献1等提出。但是，在实际的聚焦跳跃动作中，需要将物镜向聚焦方向移动，对此必须控制致动器驱动信号。与移动的层数相应如何控制驱动信号成为了课题。

本发明的目的在于，在具有多个信息记录层的光盘中，稳定地聚焦跳跃。

作为其中一例，本发明的光盘装置，使用激光从光盘再现信息或对光盘记录信息，包括：将激光聚光的物镜；驱动上述物镜的致动器；检测来自光盘的反射光的检测器；从利用上述检测器检测到的反射光生成聚焦误差信号的聚焦误差信号生成单元；生成并输出用于对上述致动器进行控制的聚焦驱动信号的控制单元；和放大上述聚焦驱动信号，并对致动器供给电力的致动器驱动单元，在对具有3层以上的信息记录面的光盘使上述激光的聚光点移动2层以上的多层聚焦跳跃中，上述控制单元根据跳跃的层数来设定聚焦驱动信号的输出电平切换的时刻。因此根据跳跃的层数，来切换聚焦跳跃中聚焦驱动信号的输出模式，从而达成本发明的目的，。

根据本发明，能够稳定地进行聚焦跳跃。

附图说明

图1为光盘装置

图2为聚焦引入波形

图3为1层聚焦跳跃波形

图4为2层聚焦跳跃波形

图5为3层聚焦跳跃波形

图6为聚焦跳跃的流程图

图7为2层聚焦跳跃波形

图8为3层聚焦跳跃波形

图9为聚焦跳跃失败波形

图10为3层聚焦跳跃波形

图11为聚焦跳跃的流程图

图12为3层聚焦跳跃波形

图13为聚焦跳跃的流程图

图14为聚焦跳跃失败检测波形

图15为聚焦跳跃失败检测波形

图16为聚焦跳跃失败检测的流程图

图17为聚焦跳跃失败检测波形

符号的说明

100……光盘，101……主轴马达，110……光拾取器，111……激光源，112……致动器，113……物镜，114……光检测器，120……系统控制单元，121……主轴马达驱动单元，122……信号生成单元，123……致动器驱动单元

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式使用附图具体地说明。

实施例1

图1是表示本实施例的光盘装置的构成的框图。

光盘100通过来自光拾取器110的激光的照射进行信息的读取、消去、写入，并且，主轴马达驱动单元121接收来自系统控制单元120的主轴马达驱动信号，并驱动主轴马达101旋转，由此使光盘旋转。由激光源111发光的激光，利用在致动器112的驱动下移动的物镜113在光盘100的信息记录面上聚光为光点，在光盘100的信息记录面上反射，并由光检测器114检测。由光检测器114检测到的信号在信号生成单元122生成聚焦误差信号(FES)和跟踪误差信号。此外，虽然没有图示，但在光拾取器110中还搭载有用于进行像差修正和进行偏光的其他元件。利用输入到系统控制单元120中的信号，读取聚焦误差信号作为表示光点和信息记录面的误差量的信号，读取跟踪误差信号作为光盘信息记录面上螺旋状地连接的坑或轨道与光点的半径方向的误差量的信号。致动器112由致动器驱动单元123进行驱动，该致动器驱动单元123接收由系统控制单元120输出的用于使致动器向聚焦方向移动的聚焦驱动信号(FDS)和用于使致动器向半径方向移动的跟踪驱动信号，从而使物镜113向光盘100的聚焦方向和半径方向移动。

图2表示使物镜113向接近光盘100的方向移动，并使光点跟从信息记录面的聚焦引入处理。表示了光盘100具有2层信息记录面，将表面侧作为信息记录面A，将里侧作为信息记录面B，并向信息记录面B进行聚焦引入处理的情况。通过FDS输出使物镜向靠近光盘100的方向移动，激光的聚光点接近信息记录面A时，在信息记录面A的附近输出S形波形。聚光点透过信息记录面A之后，在信息记录面B的附近检测到S形波形的单侧，然后在S字的中心附近施加聚焦伺服控制使光点跟从信息记录面B。由此，在信息记录面B，能够进行记录和再现的处理。但是，由于光盘100具有2层信息记录面，对于信息记录面A也必须进行记录和再现。此时，使光点由信息记录面B移动到信息记录面A，或者进行相反的动作，这被称为聚焦跳跃。

图3表示由图2的信息记录面A到信息记录面B的1层的聚焦跳跃时的波形。暂时停止聚焦伺服控制系统的施加了反馈控制回路的状态，对FDS作为加速信号输出第1输出。FES信号在信息记录面A的S形的上部，由上向下通过阈值TH1时，由第1输出被切换为较弱加速的第2输出。之后，检测信息记录面B的S形下部，通过阈值TH2时，作为减速信号由FDS输出第3输出。最后，到达S形的中心时，再次启动聚焦伺服控制系统。以上为现有的聚焦跳跃的顺序。

图4表示在3层以上的盘片中，进行2层聚焦跳跃的情况下的本发明的顺序。2层聚焦跳跃的情况下，S形的振幅上下各检测到两次。图4中，与图3不同，作为加速的第1输出在第一个S形上部保持被输出的状态，而后在第一个S形下部，在通过阈值TH2-A的位置也保持被输出的状态，在由下向上通过阈值TH1的位置由第1输出切换为第2输出。之后，在第二个S形下部由上向下通过TH2-B的位置，切换为作为减速的第3输出，最后，在到达目标记录层的位置启动聚焦伺服控制系统。由此，将信息记录面移动两层。

图5表示在4层以上的盘片中，进行3层的聚焦跳跃的情况下的本发明的顺序。3层聚焦跳跃的情况下，S形的振幅上下各检测到3次。图5中，作为加速的第1输出在第一个S形下部由下向上通过阈值TH1-A时保持为输出的状态，在第2个S形下部，由下向上通过阈值TH1-B的位置由第1输出切换为第2输出。在第3个S形下部由上向下通过TH2-C的位置，切换为作为减速的第3输出，最后成为启动聚焦伺服控制系统的状态。

图6是将上述以流程图表示的。首先，关闭反馈控制回路(步骤6-1)。使FDS输出为第1输出电平(步骤6-2)。检测FES由下向上通过阈值TH1，判断其通过是否为第2次(步骤6-3)。由于是第1次的情况下为“否”，使FDS输出保持该状态。是第2次的情况下为“是”，将FDS输出切换为第2输出电平(步骤6-4)。检测到FES由上向下通过阈值TH2，判断其通过是否为第3次(步骤6-5)。是第3次的情况下为“是”，将FDS输出切换为第3输出电平(步骤6-6)。检测FES，判断是否达到目标的信息记录面(步骤6-7)。由于未检测达到目标的信息记录面时为“否”，使FDS输出保持该状态。检测到其到达的情况下为“是”，停止第3输出电平(步骤6-8)。第3输出停止之后，开启反馈控制回路(步骤6-9)。以上，结束图6的流程图表示的3层聚焦跳跃处理。图4和图5的TH1相对于TH2设定为较低电平，但并不一定需要为这种关系。

图5中，在3层聚焦跳跃中在第2个S形下部由第1输出切换为第2输出，但与光盘装置和光拾取器110的特性相应地，也可以与图4相同，在作为第1个S形下部的TH1-A切换。

图4和图5中，由第1输出向第2输出的切换的触发是，在FES变为极小之后，且通过阈值TH1的位置，但也可以是在变为极小之前，由上向下通过阈值TH1的电平的位置。无论是哪一种，只要根据光拾取器110的特性等决定即可。

如上所述，通过与聚焦跳跃的层数相应地设定由第1输出切换为第2输出的时刻，能够稳定地进行聚焦跳跃。

本实施例使用由第1输出切换为第2输出进行了说明，该方式对于由第2输出切换为第3输出也同样适用。例如，虽然没有图示，在5层以上的盘片中，进行4层聚焦跳跃的情况下，在第2个S形下部通过TH1的位置进行第1输出和第2输出的切换，这一点与3层聚焦跳跃相同，但是能够实行像是在第4个S形下部，在通过TH2的位置切换为第3输出这样，改变由第2输出到第3输出的切换时刻的与聚焦跳跃层数相应的设定。

此外，取消作为中间输出的第2输出，仅有加速用输出和减速用输出二者时也能够采用相同的手法，还能够适用于具有4种以上输出方式的情况。

本实施例使第1输出、第2输出、第3输出均为固定的输出电平，但由于盘片是旋转的，聚焦跳跃中会发生面振动，也可以将对应其面振动量的修正输出加到各输出电平。由此，能够更加稳定地进行聚焦跳跃。

此外，本实施例的情况下，移动方向相反的情况下，聚焦误差信号的S形的上下检测的顺序和阈值、聚焦驱动信号的输出电平对于各自的信号的基准电平反转。

本实施例的特征为，根据层数进行聚焦驱动信号的输出切换。由此，即使增加聚焦跳跃移动的层数也能够稳定地进行聚焦跳跃。

实施例2

本实施例的光盘装置与实施例1使用的图1表示的框图是相同的构成。

图7表示了在信息记录面为3层以上的光盘中，进行2层聚焦跳跃的情况的本发明的顺序。2层聚焦跳跃的情况下，S形的振幅对于基准电平上下各检测到2次。首先，与1层聚焦跳跃时相同，由聚焦驱动信号输出作为加速的第1输出。在第1个S形上部由上向下通过阈值TH1-A时，由第1输出切换为第2输出，检测到通过第1个S形。而后检测到在阈值TH2-A通过第1个S形下部，在第2个S形上部由上向下通过阈值TH1-B的位置保持第2输出。之后，在第2个S形下部由上向下通过TH2-B的位置切换为作为减速的第3输出，达到目标的信息记录面之后启动聚焦伺服控制系统。由此，将信息记录面移动两层。图8表示在4层以上的盘片中，进行3层聚焦跳跃的情况的本发明的顺序。3层聚焦跳跃的情况下，S形的振幅上下各检测到3次。图8中，将作为加速的第1输出在第1个S形上部由上向下通过TH1-A时保持输出状态，在第2个上部TH1-B处切换为第2输出。之后，在第2个S形下部由上向下通过阈值TH2-B的位置保持为第2输出，在第3个S形下部由上向下通过TH2-C的位置切换为作为减速的第3输出。达到目标层之后停止聚焦跳跃处理。

图7中，由第1输出到第2输出的切换在TH1-A进行，但是也可以在TH1-B进行。像这样，在什么电平设定阈值，在第几个S形进行切换，与光盘装置和光拾取器110的特性相应地设定。

本实施例的图7、图8的聚焦跳跃波形图中，FES的S形振幅电平画为在各个层大致相等，实际上，由于球面像差等影响，在每一层S形的振幅电平都会变动。此外，如图9所示，还要考虑跳跃中相对的行进方向反转的情况。为了与此相对应，需要使其对于跳跃中检测到的所有S形能够检测到通过地设定各个阈值。

本实施例中，与实施例1不同，由于TH1和TH2对于基准设定为相反侧，检测到按照顺序通过该阈值时，能够确认S形是顺序正确地被检测。例如，图9的情况下，在TH2-B之后，原本应该通过TH1-C，由于方向反转，未通过TH1-C，而通过了TH2-C。在此情况下，由于没有按照顺序通过TH1和TH2，能够判断聚焦跳跃失败。

本实施例设定TH1在基准电平上方，TH2在基准电平下方，但也可以为相反的设定。

本实施例的光盘装置特征为，根据层数切换聚焦驱动输出与实施例1相同，但测定切换时刻的阈值，相对于聚焦误差信号的基准电平在上下至少有一个以上。

实施例3

本实施例的光盘装置与实施例1使用的图1表示的框图是相同的构成。

实施例1在聚焦跳跃时，根据层数来改变聚焦驱动输出的切换时刻，其阈值相对于聚焦误差信号的基准电平设定在相同侧。另一方面，实施例2将其阈值设定为相对于聚焦误差信号的基准电平在上下有一个以上。

本实施例中，聚焦跳跃时，与实施例1和实施例2相同地根据聚焦跳跃中移动的层数改变聚焦驱动输出的切换时刻，相对于基准电平的阈值的上下的设定也要根据层数进行。

例如，进行聚焦跳跃的层数为奇数的情况下，S形由聚焦误差信号的基准电平分开时，将其阈值设定在聚焦跳跃时先检测到的一侧，进行聚焦跳跃的层数为偶数的情况下，将其阈值设定在S形的先检测到的一侧的相反侧。即，聚焦跳跃的层数为2层、4层等偶数的情况下，如图4的2层聚焦跳跃所示地动作，为3层、5层等奇数的情况下，如图8的3层聚焦跳跃所示地动作。

图10表示在4层以上的盘片中，进行3层聚焦跳跃的情况的本发明的顺序。TH1的阈值在S形上部用于奇数聚焦跳跃，-(TH1)的阈值用于偶数聚焦跳跃。

图10由于为3层聚焦跳跃，在S形上部的阈值TH1-B由第1输出切换为第2输出。本实施例中作为由第2输出向第3输出切换的时刻的TH2与奇数层、偶数层无关，设定在S形的下部侧。此外，S形的反转检测在TH1和-(TH1)处进行。

图11表示上述动作的流程图。将在TH1切换的方式作为第1方式，在-(TH1)切换的动作作为第2方式。首先，判断移动的层数是偶数还是奇数(步骤11-1)。奇数的情况下，以第1方式进行聚焦跳跃(步骤11-2)。偶数的情况下，以第2方式进行聚焦跳跃(步骤11-3)。以上，结束图9的流程图表示的聚焦跳跃处理。

由此，与实施例1和实施例2比较，能够更好地调整第1输出和第2输出的输出时间平衡。上述阈值的条件，不限于移动的层数为奇数还是偶数，也可以根据光盘装置和光拾取器100的构成与移动的层数相应地自由设定。

此外，TH2固定在S形下部，但是也可以像TH1一样根据移动的层数改变上下的设定。该情况下，能够将TH2用于反转检测。

实施例4

本实施例的光盘装置与实施例1使用的图1表示的框图是相同的构成。

实施例1至实施例3是确定阈值，以通过阈值的时刻为触发进行切换。本实施例中进行输出电平的切换的时刻为，不确定阈值，而是检测聚焦误差信号通过极大点和基准电平。

图12表示在4层以上的盘片中，进行3层聚焦跳跃的情况的本发明的顺序。图12中，在检测到作为第1个S形的极大点的To-A和作为第1个极小点的Bo-A时保持作为加速的第1输出，在检测到第2个极大点的To-B时切换为第2输出。在检测到To-B之后到达基准电平的Zr-B的位置保持为第2输出，在检测到第3个极大点的To-C之后并到达基准电平的Zr-C后，经过时间Td后，切换为作为减速的第3输出。

图13是对此以流程图表示的。首先，关闭反馈控制回路(步骤13-1)。使聚焦驱动信号为第1输出电平(步骤13-2)。检测到聚焦误差信号变为极大，判断是否为第2次(步骤13-3)。第1次的情况下为“否”，聚焦驱动信号的输出电平保持该状态。第2次的情况下为“是”，切换为第2输出电平(步骤13-4)。检测到聚焦误差信号的第3个极大点(步骤13-5)。检测到聚焦误差信号到达基准电平(步骤13-6)。经过时间Td(步骤13-7)。在此期间，聚焦驱动信号维持第2输出电平。经过时间Td后，将聚焦驱动信号切换为第3输出电平(步骤13-8)。检测聚焦误差信号，判断是否达到目标的信息记录面(步骤13-9)。无法检测达到目标的信息记录面时为“否”，返回步骤13-9，聚焦驱动信号的输出电平保持该状态持续。能够检测到其达到的情况为“是”，停止第3输出电平(步骤13-10)。之后，启动反馈控制回路(步骤13-11)。以上，结束图11的流程图表示的3层聚焦跳跃处理。时间Td是为了使第3输出造成的减速不会过度生效，稍微延缓的设定值。

图12中，表示了对于3层聚焦跳跃，作为由第1输出到第2输出的切换时刻以极大点为触发使用的示例，也可以采用使用极小点的方法，以及与聚焦跳跃移动的层数相应地选择极大点和极小点的方法。此外，还可以以切换至第3输出使用的基准电平为触发。此外，切换至第3输出的触发也可以使用极大点和极小点。

对于极大点和极小点的检测方法，存在生成聚焦误差信号的微分信号，以该微分信号通过基准电平的位置作为极大点和极小点等方法。

在第3输出的切换中，到达基准电平之后，经过规定的时间Td后切换，该方式也可以用于第1输出到第2输出的切换。

本实施例的方式中，由于以极大点和极小点及基准电平为触发，因此即使由于球面像差等导致在每个信息记录面聚焦误差信号的S形振幅电平变化，也能够检测到将聚焦驱动信号由某个输出状态切换为下一个输出状态的时刻。

实施例5

本实施例的光盘装置与实施例1使用的图1表示的框图为相同构成。

多层盘片的情况下，因层不同而导致激光的像差状态不同，存在聚焦跳跃中聚焦误差信号的最大振幅衰减等，而无法检测到通过实施例1至实施例3使用的阈值的可能性。

图14表示在图8说明的3层聚焦跳跃中，由于振幅变动无法在阈值检测的情况的信号波形。开始聚焦跳跃动作，第1个信息记录面的S形振幅较大，在TH2-A检测到通过，但是由于第2个信息记录面的S形振幅未通过TH2-B，无法检测到通过。此外，作为目标层的第3层的S形也同样无法检测到，所以无法切换到第3输出。其结果，聚焦跳跃失败。此时，存在由于聚焦跳跃的方向，物镜113或者光拾取器110的一部分与光盘100碰撞的可能性。

图15表示检测到聚焦跳跃的失败的方法。设定时间TimeF，当由某个阈值到下一个阈值的时间比TimeF长时，判断聚焦跳跃失败。图15中，检测到通过TH1-A之后，在时间TimeF以内检测到通过TH2-A，但由于检测到通过TH1-B后，聚焦误差信号衰减，在时间TimeF以内无法检测到TH2-B。此时，为了使物镜113或者光拾取器110的一部分不会碰撞到光盘100，通过强制输出，强制地向远离光盘100的方向移动。

图16是将该图15的动作以流程图表示。聚焦跳跃处理开始后，检测到由上向下通过阈值TH1(步骤16-1)。通过TH1后，判断在时间TimeF以内是否通过阈值TH2(步骤16-2)。在步骤16-2，在时间TimeF以内检测到通过阈值TH2的情况为“是”，之后判断是否到达目标层(步骤16-3)。达到目标层的情况为“是”，结束聚焦跳跃处理。未达到目标层的情况为“否”，返回步骤16-1，再次检测阈值TH1。在步骤16-2，在时间TimeF以内未检测到通过阈值TH2的情况为“否”，判断聚焦跳跃处理失败，由FDS输出使物镜113向远离光盘100的方向移动的强制输出(步骤16-4)。以上，结束图16的流程图表示的聚焦跳跃失败处理。

图15中，根据通过阈值TH1至通过阈值TH2的时间进行判断，但也可以根据通过阈值TH2至通过阈值TH1的时间进行判断，如果通过二者判断还能够提高检测精度。在此情况下，优选上述TimeF的时间设定各自不同。这是由于，例如，TH2-A和TH1-B为对于某个信息记录面生成的一个S形的阈值，TH1-A和TH2-A为对于不同的信息记录面生成的S形的阈值。3层以上的多层盘片中，信息记录面不一定是所有层间相同，与层间距离相应地设定TimeF能够更加提高检测的精度。

根据本实施例，能够尽快检测到聚焦跳跃处理的失败。

实施例6

本实施例的光盘装置与实施例1使用的图1表示的框图为相同的构成。

如实施例2所述，聚焦跳跃中由于面振动等影响，存在对于信息记录面的焦点的移动方向相对地反转的可能性。此时，聚焦跳跃处理中通过的层数的数量与实际不符，聚焦跳跃失败。本实施例中说明了用于检测因该反转导致的聚焦跳跃失败的方法。

本实施例的想法为，当在通过规定的阈值之前检测到极小的情况下，或者在通过与上述不同的另一阈值之前检测到极大的情况下，判断对于信息记录面的焦点的移动方向相对地反转了。

使用图17具体地说明。表示在3层聚焦跳跃中，由于面振动等影响，对于信息记录面的焦点的移动方向相对地逆转的情况下的信号波形。开始聚焦跳跃处理，检测到通过阈值TH3-A之后，检测到第一个S形振幅的极大。而后在检测到通过阈值TH4-A之后，检测到S形振幅的极小，再次检测到通过S形上部的阈值TH3-B，检测到S形振幅的极大。之后，检测到通过阈值TH4-B，检测到S形振幅的极小之后，由于在检测到通过阈值TH3-C之前，检测到了极大，在此，判断焦点的移动方向是相对的反转了。进而，进行使物镜113向远离光盘100的方向强制地移动的强制输出。理由如实施例5所述。

以上，本实施例的发明都能够运用于实施例1至实施例4。实施例2中，说明了使用阈值TH1和TH2的方法，但在实施例1至实施例3等情况下，不是设定阈值TH1和TH2，而是设定用于判断逆转的专用的阈值时，能够进一步提高判断的精度。

根据本实施例，能够尽快检测到聚焦跳跃处理中焦点相对的移动方向反转。

Claims (5)

1.一种光盘装置，使用激光从光盘再现信息或对光盘记录信息，其特征在于，包括：

将激光聚光的物镜；

驱动所述物镜的致动器；

检测来自光盘的反射光的检测器；

从利用所述检测器检测到的反射光生成聚焦误差信号的聚焦误差信号生成单元；

为了进行所述致动器的控制而使用所述聚焦误差信号生成并输出聚焦驱动信号的控制单元；和

放大所述聚焦驱动信号，并对致动器供给电力的致动器驱动单元，

在对具有3层以上的记录面的光盘使所述激光的聚光点移动2层以上的多层聚焦跳跃中，所述控制单元通过检测聚焦误差信号通过规定的电平，或者聚焦误差信号的极大和极小，来判断层的通过，

当在检测到用于判断层的通过的聚焦误差信号的极大之后，在通过规定的电平之前再次检测到极大的情况下，或者当在检测到极小后，在通过规定的电平之前检测到极小的情况下，判断为聚焦跳跃失败。

2.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：

在以所述聚焦误差信号通过规定的电平为触发，切换聚焦驱动信号的输出电平时，使决定进行聚焦驱动信号的输出电平切换的时刻的聚焦误差信号的电平，在聚焦跳跃移动的层数为奇数的情况和偶数的情况，分别相对于聚焦误差信号的基准电平为相反侧。

3.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：

当使得进行所述聚焦跳跃的聚焦驱动信号的输出电平切换的时刻以检测到聚焦误差信号的极大和极小为触发时，决定进行聚焦驱动信号的输出电平切换的时刻的聚焦误差信号的极大或者极小，按照聚焦跳跃移动的层数为奇数的情况和偶数的情况，使极大和极小的条件相反。

4.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：

在检测到聚焦误差信号的极大或极小，或者通过基准电平后经过规定的时间之后，对所述聚焦跳跃中的聚焦驱动信号的输出电平进行切换。

5.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：

在判断出聚焦跳跃失败时，使所述物镜强制地向远离所述光盘的方向移动。

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