CN102117625A - 光盘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够缩短从光盘的装入到记录再现的启动时间的光盘装置。在对应多层光盘的光盘装置中，在聚焦扫描中，将球面像差修正量设定为与光盘的多个记录层对应而不同，对于上述多个记录层生成与由光检测部得到的返回光对应的信号，可得到合适的信号并且缩短启动时间。

Description

光盘装置
技术领域
本发明涉及光盘装置的启动技术。
背景技术
作为本技术领域的背景技术，例如有专利文献1。
专利文献1中，记载了：“一种光盘装置，具备聚焦控制，聚焦控制根据由来自光盘1的单面上设置的多个记录再现膜的反射激光生成的聚焦误差信号和聚焦总和信号，使光头2定位在各记录再现层；光盘装置根据来自各层的反射率取得聚焦误差信号的振幅，将与其成反比例的系数设定为对各层准备的正规化增益，由此能够将一个层中调整的聚焦闭伺服循环调整结果，应用到未调整的具有记录再现膜的其他层，由此即使移动到未进行调整处理的记录再现层，也可以实现与进行了调整的记录再现层同等的伺服的稳定性。”
专利文献1：日本特开2004-273000号公报
发明内容
光盘随着处理的数据量的增大化而大容量化，在较近的未来可能实现记录层叠层3层、4层的光盘的实用化。此外，之后5层以上的光盘也可能实用化，随着多层化的推进，预想光盘装置从光盘的装入到记录再现的启动时间也会延长。此处，与光盘装置的启动相关的处理中，包括测定与各层的反射光量对应的信号例如总和信号和聚焦误差信号的振幅。这是因为，例如多层光盘中各层的反射光率因球面像差偏差而显得不同，所以需要对各层进行反射信号的增益率的校准，必须基于该反射信号使伺服稳定。
此外，随着多层化的推进，反射信号的振幅值的误差增大，且反射信号的振幅减小。因此，难以检测出所要求的反射信号。另一方面，为了增大反射光量而增大激光功率时，可能会破坏记录层的数据。
专利文献1中，记载了：“根据来自2层光盘的2个聚焦误差信号，预先测定2个聚焦误差信号振幅。”但是，专利文献1中，没有考虑因覆盖层厚度和层间厚度的误差而产生的球面像差的补正，所以没有考虑反射信号振幅的大小的校准。因此，专利文献1中，可能各层的反射信号的振幅较小而不能够检测出，所以该情况需要再次进行启动动作，可能使启动时间延长，或者伺服变得不稳定。
本发明鉴于这样的问题点，提供一种能够缩短光盘装置的启动时间的光盘装置。
上述课题，通过例如在聚焦扫描中，将球面像差修正量设定为与光盘的多个记录层对应地不同而解决。
根据本发明，能够提供一种能够缩短启动时间的光盘装置。
附图说明
图1是实施例1、3、5、6的光盘装置的框图。
图2是实施例1的流程图。
图3是说明实施例1的动作的波形图。
图4是实施例2、4的光盘装置的框图。
图5是实施例2的流程图。
图6是根据PE信号的斜率求出PE信号的最大值的示意图。
图7是说明实施例2的动作的波形图。
图8是实施例3的流程图。
图9是实施例4的流程图。
图10是实施例5的流程图。
图11是说明实施例5的动作的波形图。
图12是实施例6的流程图。
图13是说明实施例6的动作的波形图。
符号说明
1…(多层)光盘，2…光读写头，3…物镜，4…光检测器，5…聚焦促动器，6…激光源，7…激光发光控制回路，8…偏光分束器，9…球面像差补正元件，10…λ/4板，11…准直透镜，12…PE信号生成回路，13…聚焦促动器驱动器，14…聚焦控制回路，15…微机，16…保存PE信号波形的存储器，140…光盘装置
具体实施方式
以下表示光盘装置的例子作为用于实施本发明的方式。此外，此处说明的结构表示实施方式的一个例子，本发明并不限定于该实施方式。
[实施例1]
实施例1的光盘装置140的框图在图1中表示。
图1的光盘1是具有多个记录层的光盘。此处如图1所示设各层为L0、L1、……Ln。此处，“记录层”包括已经记录了信息的层和之后要记录信息的层。
光读写头2，是与光盘1对应的光读写头，具备物镜3、光检测器4、聚焦促动器5、激光源6、激光发光控制回路7、偏光分束器8、球面像差补正元件9、λ/4板10、准直透镜11。此处，激光发光控制回路7，进行激光源6的发光的熄灭的控制。从激光源6照射的激光是发散光束，该发散光束被准直透镜11变为平行光束。该平行光束透过偏光分束器8，用球面像差补正元件9进行规定的球面像差补正，通过λ/4板10使偏光状态从直线偏光变化为圆偏光后，用物镜3聚光在光盘1上的所要求的记录层。
从聚光的记录层反射的光通过λ/4板10使偏光状态从圆偏光变为直线偏光，通过偏光分束器8朝向光检测器4，在光检测器4中进行光电变换，成为电信号。
拉入(プルイン)误差信号生成回路12，是生成与光检测器4中得到的电信号的反射光量相应的信号即拉入误差信号(以下将拉入误差信号简记为PE信号)的回路。PE信号与光检测器4中得到的电信号的反射光的总和信号相等。
聚焦促动器驱动器13，在对于光盘1的记录层的大致垂直方向上(以下称为聚焦方向)，进行聚焦促动器5的移动控制。
聚焦控制回路14，是生成为了聚焦促动器驱动器13进行聚焦促动器5的移动控制而使用的聚焦控制信号的控制回路。
微型计算机15(以下简称为微机15)进行光盘装置140整体的控制。
球面像差补正元件9，是在记录层的光入射侧面侧处设置的用于对因覆盖层厚度和记录层间的厚度的误差而产生的球面像差进行补正的元件，例如由透镜间距离可变的2枚透镜组合而成，使该透镜间距离变化而调整，由此能够由对通过光束的球面像差进行补正的所谓的扩束器构成。其中，球面像差补正元件9不限于此，例如也可以是具有同心圆状图案、能够通过对光束的内圈部与外圈部之间施加相位差而施加上述效果的液晶元件。其中，用透镜的组合作为球面像差补正元件9时，与液晶元件相比价格更廉价，且易于控制。此外，使用液晶元件时，与透镜组合相比可以实现省空间化，且驱动时间也更快。
用于将本光盘装置140的从各记录层得到的PE信号的振幅调整为所要求的振幅的流程图在图2中表示。此处设具有多个记录层的光盘1具有L0、L1、L2、L3层这4层。此处，从光入射一侧起顺序为L3、L2、L1、L0层。
首先，在步骤V00中，将用于对光盘1的层数计数的Count数初始化为零，在步骤V01中，将球面像差补正元件9的修正量与L3层相应地设定。此处，对于层数，在光盘1的4层外还包括光盘1的表面，所以Count数在本实施例中是0、1、2、3、4这5种值，层数为4。该层数在光盘装置接通电源后到实施本发明之前检测，也判别光盘的种类。其中，本实施例中也包括表面计数，但也可以不包括表面。此处，计数的方法，例如可以将PE信号的电压从较高一侧向较低一侧横切阈值时、或者PE信号的电压从较低一侧向较高一侧横切阈值时，计数为1次，或者可以在检测出PE信号的电压从较低一侧向较高一侧横切阈值、之后检测出PE信号的电压从较高一侧向较低一侧横切阈值的情况下，计数为1次。
接着，在步骤V10中，将光读写头在聚焦方向上驱动时，如图3(a)所示物镜3接近光盘1。该动作以下称为聚焦扫描。“聚焦扫描”指的是，从电源接通后或者光盘插入后到进行光盘的记录或再现的时间内，使物镜3在聚焦方向上移动。
进行聚焦扫描时，得到如图3(b)所示的用PE信号生成回路12生成的PE信号波形。
接下来，在步骤V20中，开始PE信号振幅的计测，在步骤V30中，通过以规定的时间间隔计测振幅值而监视PE信号的振幅值是否在能够检测出光盘1的表面的PE信号的最大值的阈值以上。如果得到阈值以上的PE信号振幅，则在步骤V40中开始PE信号振幅最大值保持。该PE信号振幅的最大值的保持，是如果新测定的计测值等于或大于已计测的计测值，则逐次更新。在新计测的计测值小于保持的最大值的情况下，例如对之后的计测值保持3点。之后，在步骤V50中如果从共计4个计测的数据点起3次连续计测的振幅值小于保持的最大值，则在步骤V60中将保持的最大值保持为Count数为例如零时的最大值。此处，根据共计4个数据点求出最大值，但也可以根据5个以上或者3个数据点求出。
在步骤V60中求出最大值后，在步骤V70中，将Count数与预先检测出的层数比较，如果不相等，则在步骤V80中判断Count数是否为零。Count数为零时，则为光盘1的表面，在步骤V91中对Count数加1，使球面像差补正元件9的修正量与L3层对应，并转移到步骤V20。在步骤V80中，如果Count数为1以上，则在步骤V90中对Count数加1，在V100中使球面像差补正元件9与下一层例如从L3层变为与L2层对应，并转移到步骤V20。进行上述处理到Count数等于预先检测出的层数为止，由此以像差较小的状态得到各层的PE信号振幅值。球面像差补正元件9的修正量的切换，是在步骤V90中得到每层的PE信号振幅的最大值后，从微机14对球面像差补正元件9施加如图3(a)所示的t1、t2、t3的脉冲状的指令而进行。球面像差补正元件9例如由2枚透镜的组合构成的情况下，上述脉冲状的指令也可以由多个脉冲构成。这样，只要对于一个脉冲状的指令确定2枚透镜间距离的变化量，就能够通过脉冲状的指令的次数使球面像差修正量变化。此外，2枚透镜的组合也可以通过固定1枚透镜、对于另1枚由向步进马达发出驱动信号(未图示)来调整，从而调整2枚透镜的距离。
其中，因为与光盘的种类相应的覆盖层厚度和层间距离由规格确定，所以光盘1的各层的球面像差修正量的信息，预先由光盘装置存储。其中，步骤V90和100的流程也可以对调。
在步骤V70中，如果预先检测出的层数与Count数一致，则所有层的PE信号振幅最大值的计测结束。之后，在步骤V110中，例如调整目标的PE信号振幅值为500mV的情况下，将各层的PE信号振幅最大值与500mV比较，算出每层的系数。结果，能够使所有层的PE信号的振幅都变为目标500mV。其中，图3中PE信号电压的振幅值为大致相同程度，但实际上会有误差。
根据本实施例，能够在一次聚焦扫描中得到光盘的各层的合适的PE信号，缩短光盘装置的启动时间。
其中，也可以使用聚焦误差信号代替PE信号，上述总和信号也可以是部分相加的信号。
[实施例2]
实施例2的光盘装置141的框图在图4中表示。
图4是在实施例1的光盘装置140中增加保存PE信号波形的存储器16的结构的框图。
图4中，对于具有与图1的实施例相同功能的部分附加相同的编号，省略说明。
图4的实施例中，使用保存PE信号波形的存储器16(以下简称为波形保存存储器16)的数据，微机15如图6所示根据波形保存存储器16的数据求出PE信号的斜率，斜率的符号从斜率1的正变为斜率2的负、且例如连续2次以上得到负的斜率，则判断为超过PE信号的峰值电压。之后，通过将球面像差补正元件9的修正量与下一层对应地设定，在下一层中以像差较小的状态得到PE信号的最大值。
接着，用图5的流程图说明本光盘装置141的动作概要。此处，设具有多个记录层的光盘1与实施例1同样为4层。步骤W00～W10与图2的步骤V00～V10相同，所以省略说明。
步骤W10之后，得到如图3(b)所示的由PE信号生成回路12生成的PE信号波形。
在步骤W20中，在波形保存存储器16中开始PE信号波形保持。根据在步骤W30中保持的波形数据求出斜率，如果斜率的符号从正变化为负、且例如负的符号连续2次，则在步骤W40中从PE信号的计测数据中寻找最大值，将该值保存为与Count数相当的层中的最大值。此处，考虑测定误差而设为斜率的符号是否变化为负连续2次，但也可以是1次，也可以是3次以上连续。步骤W50～W90与图2的步骤V70～110相同，所以省略说明。
如上所述，根据本实施例，能够用波形保存存储器16根据PE信号波形的斜率求出PE信号的最大值，所以例如振幅值中误差较多的情况下，求出该最大值的精度与实施例1相比有提高。
其中，也能够用微机15的运算能力通过计算实现波形保存存储器16的部分。此外，也可以根据多个斜率的平均值判断步骤W30中的斜率，也可以不根据斜率而根据任意的数据间的变化率判断。进而，也可以用LSI的存储器实现波形保存存储器16。
[实施例3]
实施例3的光盘装置与实施例1的框图即图1相同。但是，在物镜3的聚焦方向的速度变化这一点上与实施例1不同。
使物镜3的聚焦方向的速度变化，是考虑例如因球面像差补正元件9的性能，而在聚焦扫描中，得到下一层的PE信号前不能够切换球面像差修正量的情况。
本光盘装置140为了将从各记录层得到的PE信号的振幅调整为所要求的振幅的流程图在图8中表示。此处，设具有多个记录层的光盘1与实施例1同样为4层。
步骤X00～X91与图2的V00～V91相同，所以省略说明。在步骤X80中Count数为零以外时，在步骤X90中对现在的Count数加1。然后在步骤X100中，由微机15对聚焦控制回路14改变每段规定时间的电压值，由此使物镜3接近光盘1的速度(以下称为聚焦扫描速度)从速度1变为速度2，使其比速度1更慢。此外，在步骤X100中由微机15对球面像差补正元件9施加如图7(a)的t1、t2、t3所示的脉冲状的指令时，由球面像差补正元件9与下一层例如从L3层变为与L2层对应地设定。在步骤X110中，判断球面像差补正元件9的设定是否结束，如果球面像差补正元件9的设定结束，则在步骤X120中由微机15对聚焦控制回路14进行驱动聚焦促动器5的电压值的变更，由此使聚焦扫描速度从速度2恢复为速度1。这样得到各层的PE信号的振幅值。步骤X130与图2的步骤110相同，所以省略说明。
根据本实施例，能够在聚焦扫描中使聚焦扫描速度变化，所以能够缩短启动时间，且在聚焦扫描中，降低在得到所要求的层的PE信号的振幅之前不能够设定与该层对应的球面像差修正量的可能性。
本实施例中使聚焦扫描速度为速度1和速度2这2种，但也可以是3种以上，也可以根据层间的不同而改变速度。此外，为了防止物镜与光盘的碰撞，也可以随着物镜接近光盘而使聚焦扫描速度变慢。此外，在步骤X100中进行聚焦扫描速度的变化和球面像差修正量的变更，但也可以在球面像差修正量的变更前进行聚焦扫描速度的变化，或者相反。此外，步骤X90和X100也可以对调。
[实施例4]
实施例4的光盘装置，与实施例2的框图即图4相同。但是，在物镜3的聚焦扫描速度变化这一点上与实施例2不同。
使用波形保存存储器16的数据，微机15如图6所示根据波形保存存储器11的数据求出PE信号的斜率，如果斜率的符号从斜率1的正变为斜率2的负、且例如连续2次以上的到负的斜率，则判断超过PE信号的峰值电压。之后，通过用球面像差补正元件9对激光附加与直到下一层的层间相当的球面像差修正量，在下一层中以像差较小的状态得到PE信号的最大值。
本光盘装置141为了将从各记录层得到的PE信号的振幅调整为所要求的振幅的流程图在图9中表示。此处，设具有多个记录层的光盘1与实施例1同样为4层。步骤Y00～Y71与图5的步骤W00～W71相同，步骤Y80～Y110与图8的步骤X100～X130相同，所以省略说明。
根据本实施例，能够用波形保存存储器16根据PE信号波形的斜率求出PE信号的最大值，所以例如振幅值中误差较多的情况下，求出该最大值的精度与实施例1相比有提高。此外，在求出最大值的精度与实施例1相比有提高的状态下，能够在聚焦扫描中使聚焦扫描速度变化，所以也可以在适当的时间执行球面像差补正元件9的设定结束的指令。因此，能够缩短启动时间，并能够比实施例3更加降低在得到所要求的层的PE信号的振幅前不能够设定为与该层对应的球面像差修正量的可能性。
[实施例5]
实施例5的光盘装置与实施例1的框图即图1相同。球面像差补正元件9的初始修正量与实施例1不同。
本光盘装置为了将从各记录层得到的PE信号的振幅调整为所要求的振幅的流程图在图10中表示。此处，设具有多个记录层的光盘1与实施例1同样为4层进行说明。
首先，在步骤Z00中将用于对光盘1的层数计数的Count数初始化为零，在步骤Z01中将球面像差补正元件9的修正量设定为相当于L2层与L3层的中间。此处，因为层数为在光盘1的4层以外还包括光盘1的表面进行说明，所以本实施例中Count数为0、1、2、3、4这5种值，层数为4。本实施例中包括表面进行计数，但也可以不包括表面。此外，例如为L2层与L3层的中间，但也可以不是中间，而是设定为相当于L2层与L3层的层间的1/3。这只要是相当于相邻层之间的修正量即可，并不限于中间和1/3。接下来，在步骤Z10中在聚焦方向上驱动光读写头时，如图11(a)所示物镜3接近光盘1。此时得到如图11(b)所示的由PE信号生成回路12生成的PE信号波形。步骤Z20～Z70与图2的步骤X20～X70相同，所以省略说明。
在步骤Z80中，因为在光盘1的表面、L3层、L2层时不移动球面像差补正元件9，所以判断Count数是否在2以下。此处，如果Count数为2以下，则在步骤Z91中对现在的Count数加1并转移到步骤Z20。此处，如果Count数为3以上，则在步骤Z60中对现在的Count数加1，在Z70中由球面像差补正元件9基于现在L3层与L2层的中间的球面像差修正量对激光施加相当于直到下一层的层间例如L1与L0的中间的球面像差修正量，由此得到L1与L0的PE信号振幅值。这通过由微机14对球面像差补正元件9施加如图11(a)所示的t1的脉冲状的指令而进行。在步骤Z70中如果预先检测出的层数与Count数一致，则所有层的PE信号振幅最大值的计测结束。步骤Z110与图2的步骤V110相同，所以省略说明。
如上所述，根据本实施例，能够减少球面像差补正元件9的工作次数，能够降低消费电力。此外，即使不像实施例3和4一般使聚焦扫描速度变化，也能够减少球面像差补正元件9的工作次数，所以在聚焦扫描中，能够降低在得到所要求的层的PE信号的振幅之前不能够设定为与该层对应的球面像差修正量的可能性。
[实施例6]
实施例6的光盘装置与实施例1的框图即图1相同，但物镜3接近光盘1的速度变化这一点和球面像差补正元件9的修正量的设定值与实施例1不同。
本光盘装置为了将从各记录层得到的PE信号的振幅调整为所要求的振幅的概要用图12的流程图说明。此处，设具有多个记录层的光盘1为4层。步骤A00～A80与图10的步骤Z00～Z80相同，所以省略说明。步骤A90～A130与图8的X90～X130相同，所以省略说明。图13中表示用于说明本实施例的动作的波形图。
根据本实施例，通过减少球面像差补正元件9的工作次数、且使聚焦扫描速度变化，与实施例5相比，能够进一步降低在得到所要求的层的PE信号的振幅之前不能够设定为与该层对应的球面像差修正量的可能性。
此外，对于插入4层光盘的情况说明了实施例1～6，但为了达成本发明的目的，对于实施例1～4只要是记录层为2层以上的光盘即可，对于实施例5和6只要是3层以上的光盘即可。
此外，BD、HD-DVD、DVD、CD等各种光盘装置都能够安装本装置。
此外，实施例1～6中以物镜3接近光盘1的方向进行说明，但也可以是远离的情况。向接近的方向聚焦扫描中，经过规定时间还不能得到PE信号的情况下，经过该规定时间后，能够停止物镜的动作或者使物镜向远离光盘的方向动作。由此，能够降低物镜与光盘碰撞的可能性。
此外，作为本发明适用的启动处理的目的之一，也能够将本发明用于降低AGC(Auto Gain Control：自动增益控制)回路的饱和。具体而言，通过用本发明调整得到的信号振幅值，能够使信号的振幅电平为输入电压范围内，适当地使AGC回路动作，能够稳定地控制促动器。
此外，上述实施例中，主要说明了使用保存波形的存储器的情况、聚焦扫描速度变化的情况、设定与光盘的记录层之间相当的球面像差修正量的情况，但这些也可以以上述实施例以外的组合使用。

Claims (13)

1.一种光盘装置，对具有多个记录层的光盘进行信息的记录和/或再现，其特征在于，包括：
对所述光盘照射激光的激光源；
对于从所述激光源照射的激光设定规定的球面像差修正量的球面像差修正部；
经由所述球面像差修正部将所述激光聚光在所述记录层上的物镜；
使所述物镜在所述光盘的聚焦方向上移动的促动器；和
检测来自所述光盘的返回光的光检测部；
所述球面像差修正部，在由所述促动器进行的聚焦扫描中，将球面像差修正量设定为与所述光盘的多个记录层对应而不同；
对于所述多个记录层生成与由所述光检测部得到的返回光对应的信号。
2.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：
在由所述促动器进行的聚焦扫描中，利用所述促动器使所述物镜移动的速度变化。
3.如权利要求2所述的光盘装置，其特征在于：
在由所述促动器进行的聚焦扫描中，在相邻的第一记录层和第二记录层之间，利用所述促动器使所述物镜移动的速度变化。
4.如权利要求3所述的光盘装置，其特征在于：
在与所述光盘的第一记录层对应的所述信号的振幅的最大值之前，所述物镜的移动速度为第一速度，在与所述光盘的第一记录层对应的所述信号的振幅的最大值之后，使所述物镜的移动速度从所述第一速度变为比所述第一速度慢的第二速度。
5.如权利要求3所述的光盘装置，其特征在于：
从与所述光盘的第一记录层对应的所述信号的振幅的最大值，到与所述光盘的第二记录层对应的所述信号的振幅的最大值，使所述物镜移动的速度从第一速度变化为比所述第一速度快的第二速度。
6.如权利要求3所述的光盘装置，其特征在于：
所述促动器对所述物镜移动的速度进行控制，以使在与所述光盘的第一记录层对应的所述信号的振幅为最大值之前，完成与所述第一记录层对应的球面像差修正量的设定。
7.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：
在与所述光盘的第一记录层对应的所述信号的振幅为最大值之后，所述球面像差修正部设定为与所述光盘的第二记录层对应的球面像差修正量。
8.如权利要求5所述的光盘装置，其特征在于：
所述第一记录层与所述第二记录层相邻。
9.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：
所述球面像差修正量是与所述光盘的相邻的层之间相当的量。
10.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：
所述聚焦扫描的方向是接近所述光盘的方向或者远离所述光盘的方向。
11.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：
具备保持所述信号的信号波形的信号波形保持部；
在所述聚焦扫描中，根据保持在所述信号波形保持部中的所述信号的信号波形求出斜率，将斜率的符号由正变为负时的斜率变化的点作为所述信号的最大值加以保持。
12.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于：
进行所述信号的振幅调整。
13.一种信号生成方法，是对具有多个记录层的光盘进行信息的记录和/或再现的光盘装置的信号生成方法，其特征在于：
对所述光盘照射激光；
对所述照射的激光设定规定的球面像差修正量；
使所述激光聚光在所述记录层上；
使所述聚光的聚光点在所述光盘的聚焦方向上移动；
检测来自所述光盘的返回光；
在由所述移动进行的聚焦扫描中，将球面像差修正量设定为与所述光盘的多个记录层对应而不同；
对于所述多个记录层生成与由所述检测得到的返回光对应的信号。
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