CN102543112B - 光盘装置及探焦方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过设置适当的最接近电压值，使对光盘的探焦动作能够快速进行的光盘装置、探焦方法以及探焦程序。根据本发明，获取在对焦状态下的光盘D旋转一周的聚焦驱动电压的平均值。然后，用多个光盘D获取该光盘驱动电压的平均值，进一步求得其平均值。然后，因为根据该平均值，设定最接近电压值，并进行初次的探焦动作直到该最接近电压值为止，因此能够在初次的探焦动作中获得足够的FES曲线。据此，缩短探焦动作的时间得以实现。

Description

光盘装置及探焦方法

技术领域

本发明涉及一种能够对光盘进行快速探焦动作的光盘装置、探焦方法以及探焦程序。 

背景技术

作为音响数据、图像数据以及其他各种数字数据的记录媒体，能够通过照射激光来进行信息记录和播放的光盘已广泛普及。这些光盘中可以列举出CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blu-ray Disc)等。此外，作为能够记录数据的光盘，可以列举出CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW、BD-RE等。通常，这些光盘被插入光盘装置后，便会进行搜索光盘信息层的对焦位置的探焦动作。一般的探焦动作是，对于被插入的光盘的特定位置，一边连续改变焦点的位置，一边照射激光以获取聚焦误差信号。然后，通过获取到的聚焦误差信号中所表现出的具有特征的S字曲线，即下面称为FES曲线的零点交叉(zero crossing point)的位置，对被插入光盘的信息层的对焦位置进行特定。 

该探焦动作的焦点位置的移动是通过使用聚焦驱动电压，对射出激光的拾光装置的物镜进行控制，从而使物镜接近光盘附近来进行的。然而，如果使物镜过于接近光盘附近，则物镜有可能会接触到光盘。因此一般是，在光盘被插入后的初次探焦动作中，将最接近光盘的物镜位置，设定在稍微偏离光盘的位置上，一边使该位置慢慢地接近光盘附近，一边重复进行探焦动作。因此存在探焦动作会耗费时间的问题。 

作为缩短探焦动作所需时间的方法可以举出，掌握过去获得的光 盘对焦位置，以该过去的对焦位置为基础，设定使物镜最接近光盘的聚焦驱动电压值，即最接近电压值。然而，在探焦动作中，为了在光盘的特定位置上照射激光获取FES曲线而倾斜地装配光盘，或者光盘自身发生变形的情况下，对焦位置就会变得异常。如果根据这样异常的对焦位置设定最接近电压值，该最接近电压值便会偏离最佳值，在下一次的光盘的探焦动作中，反而可能会更耗费时间，或者发生物镜接触到光盘等问题。 

在此，在下述[专利文献1]中公开了一种一边旋转光盘一边进行探焦动作的发明。根据在该[专利文献1]中公开的发明，因为一边旋转光盘一边进行探焦动作，即使在倾斜装配光盘的情况下，也能够获得平均的对焦位置。 

先行技术文献 

专利文献 

专利文献1日本专利特开平1-243244号公报 

发明内容

发明要解决的课题 

然而，在[专利文献1]公开的发明中，每次光盘旋转一周来获取聚焦误差信号的平均值时，有必要将焦点位置移动微小距离。因此存在探焦动作会耗费时间的问题。 

本发明是鉴于上述情况所提出的，目的在于提供一种通过设置适当的最接近电压值使对光盘的探焦动作能够快速进行的光盘装置、探焦方法以及探焦程序。 

解决课题的手段 

(1)本发明通过提供光盘装置60来解决上述课题，其特征在于具备： 

聚焦电压输出部93，输出用于将物镜78位置往光盘D的厚度方向移动的聚焦驱动电压； 

聚焦电压获取部34，在所述物镜78射出的激光与所述光盘D的信息层对焦的对焦状态下，获取将所述光盘D至少旋转一周时的聚焦驱动电压的平均值，并将其平均值记录在记录部，即聚焦电压记录部30上； 

设定部32，根据所述平均值对最接近电压值进行设定，其中该最接近电压值为，将所述平均值记录在所述记录部后的其他探焦动作中，所述物镜78与所述光盘D最接近的位置所对应的聚焦驱动电压值； 

探焦控制部36，使所述物镜78在规定的开始位置与所述最接近电压值所对应的位置之间移动，从而进行所述其他探焦动作。 

(2)提供上述1所述的光盘装置60来解决上述课题，其特征在于，所述最接近电压值所对应的位置相比所述聚焦驱动电压的平均值所对应的位置，仅以规定距离靠近所述光盘D的位置。 

(3)提供一种探焦方法来解决上述课题，其特征在于具备以下步骤： 

在物镜78所射出的激光与所述光盘D的信息层对焦的对焦状态下，获取将所述光盘D至少旋转1周时的聚焦驱动电压的平均值，将该平均值记录在记录部的步骤，其中所述物镜78基于聚焦驱动电压在光盘D的厚度方向上被移动； 

根据所述平均值对最接近电压值进行设定的步骤，其中该最接近电压值为在所述平均值记录在所述记录部后的其他探焦动作中所述物镜78与所述光盘D最接近的位置所对应的聚焦驱动电压值； 

使所述物镜78在规定的开始位置与所述最接近电压值所对应的位置之间移动，从而进行所述其他探焦动作的步骤。 

(4)提供一种探焦程序来解决上述课题，其特征在于，使光盘D装置的计算机执行以下的步骤： 

在物镜78射出的激光与所述光盘D的信息层对焦的对焦状态下，获取将所述光盘D至少旋转1周时的聚焦驱动电压的平均值，将其平均值记录在记录部的步骤，其中所述物镜78基于聚焦驱动电压在光盘 D的厚度方向上被移动； 

根据所述平均值对最接近电压值进行设定的步骤，其中该最接近电压值为在所述平均值记录在所述记录部后的其他探焦动作中所述物镜78与所述光盘D最接近的位置所对应的聚焦驱动电压值； 

使所述物镜78在规定的开始位置与所述最接近电压值所对应的位置之间移动，从而进行所述其他探焦动作的步骤。 

发明效果 

根据本发明，能够设置适当的最接近电压值，使对光盘的探焦动作快速地进行。 

附图说明

[图1]本发明所涉及的光盘装置的概略结构图。 

[图2]用于说明本发明所涉及的光盘装置、探焦方法以及探焦程序的动作的流程图。 

具体实施方式

根据附图，对本发明所涉及的光盘装置、探焦方法以及探焦程序进行说明。 

首先，简单地说明本发明所涉及的光盘装置60的各部分的动作。图1是本发明所涉及的光盘装置60的概略结构图。本发明所涉及的光盘装置60上设有转盘63，该转盘63放置固定光盘D并可装卸自如地夹紧。 

转盘63被固定在主轴马达62的旋转轴上，主轴马达62根据控制部61的指令以规定的旋转次数旋转，其中控制部61的指令是通过主轴马达驱动电路65来进行的。据此，被固定在转盘63上的光盘D也以规定的旋转次数旋转。 

在光盘D的下方，设有光拾装置70。该光拾装置70与移动电机67连接，控制部61通过移动电机驱动电路66旋转控制移动电机67，从而使光拾装置70在光盘D的半径方向上移动。此外，光拾装置70具有适用于所对应的光盘D的激光光源72。并且，在能够对应多种光盘D的光拾装置70中，也具有多个激光光源72。此外，控制部61通过激光驱动电路84控制激光光源72。激光光源72通过由控制部61进行的控制，射出规定波长的激光。射出的激光如下进行照射：通过准直透镜73变为平行光后，通过分束器75，在λ/4板76上变为圆偏光，并入射到物镜78中，聚光到光盘D的信息层上。被照射的激光，在光盘D的信息层上被反射，作为反射光，通过物镜78和λ/4板76，到达分束器75。到达分束器75的反射光在此被反射，通过检测透镜81和柱面透镜82，入射到多分割型光探测器83。多分割型光探测器83拥有多个检测反射光的受光区域，用多分割型光探测器83检测出的检测值，被输出到构成跟踪控制系统的TE(Tracking Error)即跟踪误差信号检测电路86、构成聚焦控制系统的FE(Focus Error)即聚焦误差信号检测电路90，以及RF信号处理电路96。 

TE信号检测电路86根据众所周知的DPD(Differential Phase Detection)法即差分相位检测法等进行演算处理，通过A/D变换器，将所获得的跟踪误差信号TE输出到控制部61中。控制部61根据该跟踪误差信号TE，生成跟踪控制驱动信号TD，通过D/A变换器，输出到跟踪电压输出部89。跟踪电压输出部89将基于跟踪控制驱动信号TD的跟踪驱动电压输出到跟踪线圈79。跟踪线圈79根据跟踪驱动电压而动作，使物镜78沿光盘D的半径方向移动。据此，进行对光盘D的跟踪控制。然而，虽然在此对跟踪控制上使用DPD法的例子进行了说明，但是也可以使用众所周知的DPP(Differential Push Pull)法等，即在跟踪控制上将激光分为主光束和2束副光束，通过该副光束的返回之光(returning light)进行跟踪控制。 

此外，FE信号检测电路90接收来自多分割型光探测器83的输出 信号，根据众所周知的非点收差法等进行演算处理，通过A/D变换器，将得到的聚焦误差信号FE输出到控制部61中。控制部61根据该聚焦误差信号FE，生成聚焦控制驱动信号FD，通过D/A变换器输出到聚焦电压输出部93。聚焦电压输出部93将基于该聚焦控制驱动信号FD的聚焦驱动电压输出到聚焦线圈80。聚焦线圈80根据该聚焦驱动电压而作动，使物镜78往光盘D的厚度方向移动。据此，激光的焦点位置进行跟踪，以使其能一直与光盘D的信息层对焦，从而进行对光盘D的聚焦控制。 

此外，RF信号处理电路96接收来自多分割型光探测器83的输出信号，通过众所周知的演算处理获取记录在光盘D的信息层上的主数据信号RF即RF信号。获取到的主数据信号RF被输出到未图示的播放部等，作为图像或者声频被输出。 

此外，本发明所涉及的光盘装置60具有对光盘D的探焦动作进行控制的探焦部50。该探焦部50具备：获取在对焦状态下光盘D旋转一周的聚焦驱动电压的平均值的聚焦电压获取部34；记录获取到的聚焦驱动电压平均值的聚焦电压记录部30；根据记录于聚焦电压记录部30上的多个聚焦驱动电压的平均值，设定初次探焦动作中的最接近电压值的设定部32；将被设定的最接近电压值作为上限，在光盘D被插入光盘装置60时进行初次探焦动作的探焦控制部36。并且，聚焦电压记录部30能够记录多个聚焦驱动电压平均值，该平均值的记录数在2～10个较为理想，为了使记录部更廉价以3～4个为特别理想。此外，也可以使聚焦电压记录部30至少记录1个平均值，探焦控制部36根据这1个平均值进行探焦。而且，聚焦电压记录部30还可以使用各种记录部或者存储器。 

接着，通过图2的流程图，就本发明所涉及的光盘装置、探焦方法以及探焦程序的动作进行说明。并且，以下的动作主要由探焦部50进行。此外，图2的流程图虽然与光盘D的启动处理有关，但是对于 与本申请无直接关系的处理，将省略其记载和说明。 

首先，光盘D被插入光盘装置60，控制部61便开始进行对光盘D的启动处理，即步骤S100。然后，作为该启动处理的一个环节，控制部61开始进行步骤S102的探焦动作，即探索被插入光盘D的对焦位置。并且，在此过去对光盘D的启动处理被多次进行，聚焦电压记录部30上只记录规定数量的、通过后述步骤S112所获取的聚焦驱动电压的平均值。 

探焦动作一开始，设定部32便获取规定记录数量的、被记录于聚焦电压记录部30的过去获取到的聚焦驱动电压的平均值，即步骤S104。接着，设定部32计算出光盘平均值，即获取到的多个聚焦驱动电压的平均值的进一步平均值。在此，由于光盘平均值是以过去启动处理后的光盘D的对焦位置的聚焦驱动电压的平均值为基础计算出来的，因此现在启动处理中的光盘D的对焦位置的聚焦驱动电压也在光盘平均值附近的可能性很高。然后，用来特定对焦位置的FES曲线在于以对焦位置即零点交叉(zero crossing point)为中心的对焦位置的前后，所以要获取足以特定对焦位置的FES曲线，则需要将激光的焦点位置移动到对焦位置的更靠光盘D的一侧。因此，设定部32将聚焦驱动电压值设定为最接近电压值，即步骤S106，其中该聚焦驱动电压值使物镜78位于靠近光盘D侧一定距离的位置，该一定距离是指对于计算出的光盘平均值再加上规定距离的值。 

并且，作为规定的距离比较理想的是，从位于对应光盘平均值的位置时的物镜78的前端，到光盘D表面的距离的一半，即光盘平均值时的工作距离的一半距离。这时的光盘D表面的位置，使用光盘D的各种类的一般的数值，由聚焦电压记录部30等记录部预先记录。不过，规定的距离只要在0以上，并且未达到光盘平均值时的工作距离即可。而且，如上所述，如果将规定的距离设为，光盘平均值时的工作距离的一半距离所对应的数值的话，便既能够防止物镜78碰撞光盘D，又 能够对光盘D进行快速探焦动作，在两者之间达到最佳平衡状态。 

接着，探焦控制部36将由设定部32设定的最接近电压值作为上限，即作为物镜78最接近光盘D时的聚焦驱动电压，从规定的开始位置，即最接近电压值所对应的位置的，距离光盘更远的位置，开始进行探焦动作，即步骤S108。总而言之，探焦控制部36在规定的开始位置与最接近电压值所对应的位置之间移动物镜78获取FES曲线，根据该零点交叉(zero crossing point)的位置对插入光盘的信息层的对焦位置进行特定。然而，在未能获取FES曲线的情况下，将最接近电压值重新设定为与更靠近光盘一侧的位置所对应的数值，进行第2次的探焦动作。下面，重复该动作，直到能够获取FES曲线为止。 

如上所述，由于光盘平均值是以过去的光盘D的对焦位置的聚焦驱动电压的平均值为基础计算出来的，因此现在启动处理中作为光盘D的对焦位置的聚焦驱动电压也在光盘平均值附近的可能性很高。并且，由于最接近电压值是，在以该光盘平均值为基础、能够获取充分的FES曲线的范围内设定的，因此通过进行探焦动作直到最接近电压值为止，能够获取现在启动处理中的光盘D的FES曲线的可能性极高。因此，只要不是异常的光盘D，便能通过初次探焦动作获取现在启动处理中的光盘D的FES曲线。据此，能够实现缩短探焦动作的时间。 

下面，控制部61对通过FE信号检测电路90所获取到的FES曲线的零点交叉(zero crossing point)进行特定，获取启动处理中的光盘D的对焦位置，即步骤S109。接着，作为启动处理的一个环节，控制部61进行众所周知的伺服机构相关的启动处理，即步骤S110。该伺服机构相关的启动处理中，光盘D以规定的旋转次数旋转的同时，在获取到的对焦位置上受到聚焦控制。这时，聚焦电压获取部34进行聚焦控制，获取处于对焦状态的现在启动处理中的光盘D旋转一周的聚焦驱动电压的平均值，即步骤S112。该聚焦驱动电压的平均值，例如通过以下方法获得：聚焦电压获取部34，以规定的时间间隔，获取光盘 D仅旋转一周的从聚焦电压输出部93输出的聚焦驱动电压，进行累计，将该聚焦驱动电压的累计值，除以聚焦驱动电压的获取次数。并且，步骤S112的平均值的获取，最好在伺服机构相关的启动处理将要结束前进行。而且，聚焦电压获取部34，虽然获取了进行聚焦控制、处于对焦状态的现在启动处理中的光盘D旋转一周的聚焦驱动电压的平均值，但是也可以获取旋转N周的聚焦驱动电压的平均值，其中N为自然数。但是，聚焦电压获取部34只要获取进行聚焦控制、处于对焦状态的现在启动处理中的光盘D的、至少旋转一周的聚焦驱动电压的平均值即可。 

接着，聚焦电压获取部34将获取到的平均值记录在聚焦电压记录部30上。聚焦电压记录部30在记录新的平均值的同时，删除最旧的平均值，对记录的平均值进行更新，即步骤S114。接着，控制部61，在对光盘D的全部启动处理完成后，结束对光盘D的启动处理，即步骤S116。接着，设定部32，对在聚焦电压记录部30上记录了该平均值后、即更新该平均值后的其他的探焦动作中的最接近电压值，根据新的光盘平均值进行设定。另外，其他的探焦动作也可以是以下的动作，即对与在步骤S114中记录了平均值的光盘相同的光盘再次实施的探焦动作。 

并且，也可以在过去对光盘D完全没进行启动处理的初期状态中，根据以往的方法进行探焦动作，也可以预先在聚焦电压记录部30中记录标准的平均值，利用其进行探焦动作。 

此外，光盘D根据其种类的不同，处于对焦状态的光盘D的表面到信息层的距离会不同。总而言之，处于对焦状态的工作距离，即从物镜的前端到光盘D表面的距离也不同。例如，从CD表面到信息层的距离大约为1.1mm，DVD大约为0.6mm，BD大约为0.1mm。总而言之，根据光盘D的种类的不同，最佳的物镜78的上升量也不同。因此，只要光盘D的种类不同，处于对焦位置的聚焦驱动电压也会大不 相同。不过，由于信息层的位置由光盘D的种类来决定，因此预先将多个光盘的每个光盘的一般光盘平均值，保存到聚焦电压记录部30等的记录部中，能够预先得到聚焦驱动电压的差，其是由处于对焦状态的光盘的每个种类的相对工作距离的不同所引起的聚焦驱动电压的差。 

因此，在光盘装置60能够对应以上多种光盘D的情况下，也可以预先求得多种光盘D之间的聚焦驱动电压的修正值，聚焦电压获取部34在对获取到的聚焦驱动电压的平均值根据需要进行修正后，将其记录到聚焦电压记录部30中。根据这种构造，被插入的光盘D不管是什么种类，都能够获取到聚焦驱动电压的平均值。并且，将记录在聚焦电压记录部30上的平均值，例如，修正为工作距离最小的，即在对焦位置中物镜78的位置距离光盘D最近的那种光盘D的值。 

例如，能够对应DVD与BD的光盘装置60，一般BD的工作距离较DVD的工作距离小，因此聚焦电压获取部34，将在DVD的启动处理中获取到的聚焦驱动电压的平均值，修正为BD的聚焦驱动电压的平均值后，记录到聚焦电压记录部30中。例如，从事先记录的偏移值中，减去DVD的启动处理所获得的聚焦驱动电压的平均值，从而修正为BD的聚焦驱动电压的平均值，或者用DVD的启动处理所获得的聚焦驱动电压的平均值，乘以小于1的规定的系数，来修正BD的聚焦驱动电压的平均值。由此，用种类不同的多张光盘，能够获取聚焦驱动电压的平均值，因此能够精确度更高地设定最接近电压值。此外，光盘启动时，设定部32将对聚焦驱动电压的平均值，根据被插入光盘的种类进行修正，并基于该修正后的值设定最接近电压值。 

如上所述，根据本发明所涉及的光盘装置60、探焦方法以及探焦程序，能够获取对焦状态下光盘D旋转一周的聚焦驱动电压的平均值，因此即使在倾斜装配光盘D的情况下，也能够减少其不良影响。此外，由于该聚焦驱动电压的平均值通过多张光盘D获取，并进一步取得其 平均值，因此假使在装配了变形的光盘D并记录有特殊的聚焦驱动电压的平均值的情况下，也能够减轻其影响。并且，根据该聚焦驱动电压的平均值的进一步平均值，即本申请中的光盘平均值，设定最接近电压值，进行初次的探焦动作直到该最接近电压值为止。如上所述，作为最接近电压值的基础之聚焦驱动电压值的平均值，由于是对焦位置的数值，因此通过进行初次的探焦动作直到最接近电压值，能够获取新插入的光盘D的FES曲线的可能性极高。因此，只要不是异常的光盘D，通过初次的探焦动作便能获取足够的FES曲线，使缩短探焦动作时间得以实现。此外，每次光盘D的启动处理进行时，聚焦驱动电压的平均值便更新，因此也能够应对与聚焦控制或者探焦动作相关的部位的经年变化问题。 

另外，上述的光盘装置60的各部分的动作、电路构造、跟踪控制方法、聚焦控制方法以及探焦方法等只是一个例子，并不受其特别限制，在不超越本发明宗旨的范围内能够对本发明进行变更和实施。 

此外，本发明中在计算机包含执行上述动作的程序。这些程序，既可以从记录媒体上读取输入到计算机中，也可以通过通信网络等的传送，输入到计算机中。 

符号说明 

30 聚焦电压记录部(记录部) 

32 设定部 

34 聚焦电压获取部 

36 探焦控制部 

60 光盘装置 

78 物镜 

93 聚焦电压输出部 

D  光盘 

Claims (5)

1.一种光盘装置，其特征在于具备：

聚焦电压输出部，输出用于使物镜位置在光盘的厚度方向移动的聚焦驱动电压；

聚焦电压获取部，在所述物镜射出的激光与所述光盘的信息层对焦的对焦状态下，获取将所述光盘至少旋转一周时的聚焦驱动电压的平均值，并将其平均值记录在记录部上；

设定部，计算出作为将多个所述平均值进行平均的值的盘平均值，根据所述盘平均值对最接近电压值进行设定，其中该最接近电压值为，将所述平均值记录在所述记录部后的其他探焦动作中，所述物镜与所述光盘最接近的位置所对应的聚焦驱动电压值；

探焦控制部，使所述物镜在规定的开始位置与所述最接近电压值所对应的位置之间移动，从而进行所述其他探焦动作。

2.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，所述最接近电压值所对应的位置相比所述盘平均值所对应的位置,仅以规定距离靠近所述光盘的位置。

3.如权利要求1或2所述的光盘装置，其特征在于，所述设定部通过将从多个光盘获取的多个所述平均值进行平均而计算出所述盘平均值。

4.如权利要求1或2所述的光盘装置，其特征在于，所述设定部对应于光盘的种类修正所述平均值，基于该修正的平均值来计算出所述盘平均值。

5.一种探焦方法，其特征在于具备以下步骤：

在物镜所射出的激光与所述光盘的信息层对焦的对焦状态下，获取将所述光盘至少旋转1周时的聚焦驱动电压的平均值，将其平均值记录在记录部的步骤，其中，所述物镜基于聚焦驱动电压在光盘的厚度方向上被移动；

计算出作为将多个所述平均值进行平均的值的盘平均值，且根据所述盘平均值对最接近电压值进行设定的步骤，其中该最接近电压值为在所述平均值记录在所述记录部后的其他探焦动作中所述物镜与所述光盘最接近的位置所对应的聚焦驱动电压值；

使所述物镜在规定的开始位置与所述最接近电压值所对应的位置之间移动，从而进行所述其他探焦动作的步骤。