CN102693734B - 光盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光盘装置。该光盘装置包括：物镜；多个光接收元件，每个光接收元件用于输出与光盘介质的反射光的光量对应的输出信号；多个放大器，每个放大器用于放大光接收元件中的对应一个光接收元件的输出信号；和信号输出电路，用于基于来自放大器的放大信号输出聚焦误差信号。光盘装置执行基于聚焦误差信号控制物镜的位置以使物镜和信号表面之间的距离恒定的聚焦伺服控制；把物镜移动到从光盘介质读取信息的精度变高的位置；之后调整每一个放大器的增益，以使放大信号的电平变得相互接近。

Description

光盘装置

技术领域

本发明涉及一种用于读取记录在诸如CD、DVD和蓝光盘(注册商标)的光盘介质上的信息的光盘装置、一种控制光盘装置的方法和一种存储有用于控制光盘装置的程序的信息存储介质。

背景技术

近年来，各种光盘介质用作信息记录介质。通常，光盘介质由多层构成，诸如记录信息的数据记录层和用于保护数据记录层的保护层。光盘装置用于读取记录在这种光盘介质上的信息。光盘装置包括光学拾取器，该光学拾取器利用光照射光盘介质以检测来自光盘介质的反射光。

当光盘装置读取记录在光盘介质上的信息时，光学拾取器内的物镜需要聚焦在光盘介质的信号表面(数据记录层的表面)上。因此，当读取信息时，光盘装置基于来自光学拾取器的输出信号执行检测物镜在信号表面上合焦(in-focus)的合焦状态的聚焦检测操作(例如，参见日本专利No.4001024)。

通过使用指示物镜的焦点相对于信号表面的偏离的聚焦误差信号(以下，称为FE信号)，光盘装置能够通过像散(astigmatism)方法检测合焦状态。具体地讲，当物镜逐渐移动靠近光盘介质的表面时，大约在物镜变为在信号表面上合焦的时刻，FE信号表现为S形波形。通过使用FE信号的上述波形，光盘装置检测合焦状态。以下，当物镜在信号表面上合焦时获得的物镜的位置称为合焦位置。

描述产生FE信号的方法的具体例子。图9A至9C分别是表示当用来自光盘介质的反射光照射光学拾取器内的光电检测器时形成的斑点S的形状。在图9A至9C中，斑点S由点划线指示。在这个例子中，光电检测器包括布置为2×2矩阵的四个光接收元件Da至Dd，并且光接收元件Da至Dd中的每一个接收来自光盘介质的反射光并输出指示其光量的信号。当物镜在信号表面上合焦时，斑点S变为如图9A中所示的圆形，因此光接收元件Da至Dd中的每一个检测到具有基本上相同的光量的光。然而，当物镜的焦点变得稍微偏离信号表面时，斑点S变为椭圆形，另外该椭圆形的长轴方向在以下两种情况之间不同：物镜沿物镜移动靠近光盘介质的方向偏离的情况、和物镜沿物镜移动远离光盘介质的方向偏离的情况。图9B表示当与合焦位置相比物镜更靠近光盘介质时获得的斑点S，而图9C表示当与合焦位置相比物镜更远离光盘介质时获得的斑点S。

当La至Ld分别代表从光接收元件Da至Dd输出的输出信号的电平时，例如如下计算FE信号电平Lfe。

Lfe＝(La+Lc)-(Lb+Ld)

项(La+Lc)代表由沿着从光电检测器的检测表面的右上到左下延伸的对角线布置的光接收元件Da和Dc接收的光量的总和。这个对角线对应于当与合焦位置相比物镜更靠近光盘介质时由斑点S形成的图9B中表示的椭圆形的长轴方向。另外，项(Lb+Ld)代表由沿着与上述对角线相交的对角线布置的光接收元件Db和Dd接收的光量的总和。这个对角线对应于当与合焦位置相比物镜更远离光盘介质时由斑点S形成的图9C中表示的椭圆形的长轴方向。因此，当物镜逐渐移动靠近光盘介质时，斑点S在合焦位置之前首先呈图9C中表示的形状，并且FE信号表现出负峰值。之后，在合焦位置斑点S变为图9A中表示的圆形，并且此时FE信号的大小变为0。当物镜进一步移动靠近光盘介质时，斑点S呈图9B中表示的形状，并且FE信号在这种情况下表现出正峰值。图10表示当执行上述控制时在合焦位置附近由FE信号表现出的S形波形。通过在使物镜靠近光盘介质的同时检测FE信号在表现出负峰值一次之后变为0的时刻，或者通过在移动物镜远离光盘介质的同时检测FE信号在表现出正峰值之后变为0的时刻，光盘装置能够识别物镜的合焦位置。一旦识别了合焦位置，光盘装置执行调整物镜的位置以保持FE信号的该电平的反馈控制(聚焦伺服控制)，结果可以保持物镜在光盘介质的信号表面上合焦的状态。当执行聚焦伺服控制时，执行从光盘介质读取信息。

在上述现有技术例子的光盘装置中，如果图9A中表示的斑点S的位置偏离光电检测器的中心位置，则变得难以准确地检测合焦位置。这是因为，如果斑点S的位置偏离该中心位置，则即使当斑点S是圆形时FE信号的大小也不为0，而是变得偏离至正侧或负侧。FE信号的这种偏离由各种因素引起。例如，如果在制造光盘装置时光电检测器的安装位置偏离反射光的光轴，则也发生FE信号的偏离。另外，在光盘装置被使用时，除了上述的聚焦伺服控制之外，还执行跟踪伺服控制，其中物镜沿着光盘介质的径向方向移动从而物镜沿设置于光盘介质的信号表面的轨道行进。在跟踪伺服控制中，物镜沿着平行于光盘介质的表面的方向针对激光束的光轴进行相对移动。因此，由于上述跟踪伺服控制所导致的物镜的移动，反射光相对于光电检测器的相对位置也移动。物镜的这种相对移动引起出现在FE信号中出现的S形波形变得相对于合焦位置不对称，这可能对聚焦检测的精度具有不利影响。

发明内容

考虑到上述情况，完成了本发明，并且本发明的一个目的在于提供一种能够校正由于由反射光形成的斑点相对于光电检测器的位置偏离而发生在FE信号中的偏离的光盘装置，还提供一种控制该光盘装置的方法和一种存储有用于该光盘装置的控制程序的信息存储介质。

根据本发明，提供了一种用于读取记录在光盘介质上的信息的光盘装置，包括：物镜，用于把光聚焦在光盘介质上；靠在一起地布置的多个光接收元件，每个光接收元件用于接收来自光盘介质的反射光并输出与反射光的光量对应的输出信号；多个放大器，每个放大器用于放大从所述多个光接收元件中的对应一个光接收元件输出的输出信号；信号输出电路，用于基于分别从所述多个放大器输出的放大信号来输出指示物镜的焦点位置相对于光盘介质的信号表面的偏离的聚焦误差信号；聚焦伺服控制单元，用于基于所述聚焦误差信号来控制物镜的位置以使物镜和所述信号表面之间的距离保持恒定；位置调整单元，用于把物镜移动到从光盘介质读取信息的精度变高的位置；和增益调整单元，用于调整所述多个放大器中的每一个放大器的增益，以使得在位置调整单元移动物镜之后分别从所述多个放大器输出的放大信号的电平变得相互接近。

根据本发明，提供了一种控制光盘装置的方法，该光盘装置包括：物镜，用于把光聚焦在记录有信息的光盘介质上；靠在一起地布置的多个光接收元件，每个光接收元件用于接收来自光盘介质的反射光并输出与反射光的光量对应的输出信号；多个放大器，每个放大器用于放大从所述多个光接收元件中的对应一个光接收元件输出的输出信号；信号输出电路，用于基于分别从所述多个放大器输出的放大信号来输出指示物镜的焦点位置相对于光盘介质的信号表面的偏离的聚焦误差信号。该方法包括：聚焦伺服控制步骤，用于基于所述聚焦误差信号来控制物镜的位置以使物镜和所述信号表面之间的距离保持恒定；位置调整步骤，用于把物镜移动到从光盘介质读取信息的精度变高的位置；和增益调整步骤，用于调整所述多个放大器中的每一个放大器的增益，以使得在位置调整步骤中移动物镜之后分别从所述多个放大器输出的放大信号的电平变得相互接近。

根据本发明，提供了一种存储有用于控制光盘装置的程序的非瞬态计算机可读信息存储介质，该光盘装置包括：物镜，用于把光聚焦在记录有信息的光盘介质上；靠在一起地布置的多个光接收元件，每个光接收元件用于接收来自光盘介质的反射光并输出与反射光的光量对应的输出信号；多个放大器，每个放大器用于放大从所述多个光接收元件中的对应一个光接收元件输出的输出信号；信号输出电路，用于基于分别从所述多个放大器输出的放大信号来输出指示物镜的焦点位置相对于光盘介质的信号表面的偏离的聚焦误差信号。该程序包括使计算机执行下述操作的指令：基于所述聚焦误差信号来控制物镜的位置以使物镜和所述信号表面之间的距离保持恒定；把物镜移动到从光盘介质读取信息的精度变高的位置；和调整所述多个放大器中的每一个放大器的增益，以使得在物镜被移动到从光盘介质读取信息的精度变高的位置之后分别从所述多个放大器输出的放大信号的电平变得相互接近。

附图说明

在附图中：

图1是示出根据本发明第一实施例的光盘装置的结构例子的框图；

图2是示出根据本发明第一实施例的光盘装置的光学拾取器的内部结构例子的示意图；

图3是示出用于计算聚焦误差信号的电路的例子的图；

图4是示出由根据本发明第一实施例的光盘装置执行的处理的流程的例子的流程图；

图5是显示聚焦偏置值和读取精度的评估值之间的关系的例子的曲线图；

图6A是显示当与光轴位置相比物镜的位置更靠近光盘介质的中心时测量的信号的仿真结果的、在未执行增益调整的情况下的曲线图；

图6B是显示当物镜处于光轴位置时测量的信号的仿真结果的在未执行增益调整的情况下的曲线图；

图6C是显示当与光轴位置相比物镜的位置更靠近光盘介质的外周时测量的信号的仿真结果的、在未执行增益调整的情况下的曲线图；

图7A是显示当与光轴位置相比物镜的位置更靠近光盘介质的中心时测量的信号的仿真结果的、在由根据本发明第一实施例的光盘装置执行了增益调整的情况下的曲线图；

图7B是显示当物镜处于光轴位置时测量的信号的仿真结果的、在由根据本发明第一实施例的光盘装置执行了增益调整的情况下的曲线图；

图7C是显示当与光轴位置相比物镜的位置更靠近光盘介质的外周时测量的信号的仿真结果的、在由根据本发明第一实施例的光盘装置执行了增益调整的情况下的曲线图；

图8A是显示当与光轴位置相比物镜的位置更靠近光盘介质的中心时测量的信号的仿真结果的、在由根据本发明第二实施例的光盘装置执行了增益调整的情况下的曲线图；

图8B是显示当物镜处于光轴位置时测量的信号的仿真结果的、在由根据本发明第二实施例的光盘装置执行了增益调整的情况下的曲线图；

图8C是显示当与光轴位置相比物镜的位置更靠近光盘介质的外周时测量的信号的仿真结果的、在由根据本发明第二实施例的光盘装置执行了增益调整的情况下的曲线图；

图9A是示出当物镜处于合焦位置时由光电检测器检测到的斑点的形状的图；

图9B是示出当与合焦位置相比物镜更靠近光盘介质时由光电检测器检测到的斑点的形状的图；

图9C是示出当与合焦位置相比物镜更远离光盘介质时由光电检测器检测到的斑点的形状的图；以及

图10是示出聚焦误差信号的波形的例子的图。

具体实施方式

根据本发明实施例的用于读取记录在光盘介质上的信息的光盘装置包括：物镜，用于把光聚焦在光盘介质上；靠在一起地布置的多个光接收元件，每个光接收元件用于接收来自光盘介质的反射光并输出与反射光的光量对应的输出信号；多个放大器，每个放大器用于放大从所述多个光接收元件中的对应一个光接收元件输出的输出信号；信号输出电路，用于基于分别从所述多个放大器输出的放大信号来输出指示物镜的焦点位置相对于光盘介质的信号表面的偏离的聚焦误差信号；聚焦伺服控制单元，用于基于所述聚焦误差信号来控制物镜的位置以使物镜和所述信号表面之间的距离保持恒定；位置调整单元，用于把物镜移动到从光盘介质读取信息的精度变高的位置；和增益调整单元，用于调整所述多个放大器中的每一个放大器的增益，以使得在位置调整单元移动物镜之后分别从所述多个放大器输出的放大信号的电平变得相互接近。

在该光盘装置中，增益调整单元可以调整所述多个放大器中的每一个放大器的增益，以使得在位置调整单元移动物镜之后分别从所述多个放大器输出的放大信号的电平变得相互接近并且分别从所述多个放大器输出的放大信号的总和在调整前后不改变。

另外，在该光盘装置中，位置调整单元可以通过改变物镜的位置获取多个评估值并且可以把物镜移动到基于获取的多个评估值确定的位置，所述多个评估值中的每一个评估值指示在多个不同位置之一从光盘介质读取信息的精度。所述评估值可以包括抖动值。

以下，参照附图详细描述本发明的实施例。

[第一实施例]

根据本发明第一实施例的光盘装置1读取记录在光盘介质上的信息。如图1中所示，光盘装置1包括：介质支撑部分11、主轴电机12、光学拾取器13、进给电机15、驱动电路16、信号输出电路17、伺服信号处理单元18、记录信号处理单元19和控制单元20。

由光盘装置1读取信息的光盘介质M包括记录有信息的数据记录层和布置在数据记录层的两侧的用于保护数据记录层的保护层。以下，数据记录层的表面称为信号表面。需要注意的是，光盘介质M可包括多个数据记录层。光盘装置1可构造为不仅读取记录在光盘介质M上的信息，还构造为能够把信息写在光盘介质M上。另外，光盘装置1还可构造为能够读取记录在多种类型的光盘介质M(诸如，CD、DVD和蓝光盘)上的信息。

介质支撑部分11可旋转地支撑光盘介质M。介质支撑部分11还通过从主轴电机12传递的动力使光盘介质M旋转。

光学拾取器13用激光束照射光盘介质M，并检测光盘介质M对照射光的反射光以输出根据检测到的反射光的输出信号。图2是示出光学拾取器13的内部结构例子的示图。在图2示出的例子中，光学拾取器13包括：发光元件31、偏振分束器32、准直透镜33、准直透镜驱动单元34、正像反射镜35、物镜36、光电检测器37和物镜驱动单元38。

发光元件31是用于输出具有预定波长的激光束的半导体激光元件。从发光元件31发射的输出光穿过偏振分束器32和准直透镜33，然后由正像反射镜35反射。另外，由正像反射镜35反射的输出光由物镜36聚焦在与物镜36相隔长度F的焦点位置以便由光盘介质M反射。

在光盘介质M的反射光穿过物镜36之后，反射光由正像反射镜35反射以便由偏振分束器32朝着光电检测器37引导。光电检测器37包括布置为例如二乘二的矩阵的四个光接收元件Da至Dd。当由偏振分束器32引导的反射光到达光接收元件Da至Dd时，光电检测器37输出根据由光接收元件Da至Dd中的每一个接收的光的强度的信号作为输出信号。需要注意的是，以下，在光电检测器37中，用来自光盘介质M的反射光照射的区域称为斑点S。

准直透镜驱动单元34包括致动器等，并沿着激光束的光轴方向向前和向后驱动准直透镜33。准直透镜驱动单元34沿着光轴方向移动准直透镜33以便能够实现物镜36的球面像差的校正。

物镜驱动单元38包括致动器等，并沿着两个方向(即，光盘介质M的径向方向(以下，称为跟踪方向)和垂直于光盘介质M的表面的方向(以下，称为聚焦方向))移动物镜36。当物镜驱动单元38沿着聚焦方向移动物镜36时，从物镜36到光盘介质M的表面的距离改变。

进给电机15沿着跟踪方向移动整个光学拾取器13。通过进给电机15的驱动，光学拾取器13能够从在光盘介质M的中心附近的位置移动到在光盘介质M的外周附近的位置。

驱动电路16根据从伺服信号处理单元18输入的控制信号，输出用于驱动主轴电机12、进给电机15、准直透镜驱动单元34和物镜驱动单元38的驱动信号。主轴电机12的旋转速度根据来自驱动电路16的驱动信号而改变。结果，光盘介质M的旋转速度得到控制。此外，通过根据来自驱动电路16的驱动信号驱动物镜驱动单元38和进给电机15，控制物镜36与光盘介质M的旋转轴的距离和从物镜36到光盘介质M的表面的距离。

信号输出电路17、伺服信号处理单元18、记录信号处理单元19和控制单元20由例如用于处理从光学拾取器13输出的模拟信号的模拟电路、用于把模拟信号转换成数字信号的A/D转换器和用于处理通过转换获得的数字信号的数字信号处理器(DSP)或微型计算机来实现。

信号输出电路17基于从光接收元件Da至Dd输出的各个模拟信号来输出各种信号。具体地讲，信号输出电路17针对通过利用给定增益(放大因子)放大来自各个光接收元件的输出信号而获得的放大信号执行计算，由此计算指示物镜36相对于合焦位置的偏离的聚焦误差信号(FE信号)。图3是特别地示出计算FE信号的信号输出电路17的电路部分的结构的图。如图3中所示，信号输出电路17包括放大器17a至17d，并且放大器17a至17d分别输出通过放大来自光接收元件Da至Dd的输出信号而获得的放大信号。需要注意的是，在图3中，带圆圈的标记“+”代表用于输出通过把两个输入信号相加而获得的信号的加法电路，带圆圈的标记“-”代表用于输出两个输入信号之差的减法电路。从上述电路输出的FE信号电平Lfe由下面的式子表示：

Lfe＝(La_g+Lc_g)-(Lb_g+Ld_g)

其中La_g、Lb_g、Lc_g和Ld_g分别代表从放大器17a至17d输出的放大信号的电平。放大信号的电平La_g、Lb_g、Lc_g和Ld_g分别由下面的式子表示：

La_g＝La·Ga

Lb_g＝Lb·Gb

Lc_g＝Lc·Gc

Ld_g＝Ld·Gd

其中La至Ld分别代表从光接收元件Da至Dd输出的输出信号的电平，并且Ga至Gd分别代表放大器17a至17d的增益。

假设来自光盘介质M的反射光总是进入光电检测器37的中心位置，当物镜36处于合焦位置时，La、Lb、Lc和Ld都相等。在这种情况下，当Ga、Gb、Gc和Gd都相等时，La_g、Lb_g、Lc_g和Ld_g也全都相等，结果，FE信号电平Lfe变为0。然而，如果反射光的入射位置(即，斑点S的位置)由于各种原因偏离光电检测器37的中心，则即使当物镜36处于合焦位置时，La、Lb、Lc和Ld也可能不相等，结果，FE信号电平Lfe不为0。为了解决这个问题，在这个实施例中，分别控制放大器17a至17d的增益Ga、Gb、Gc和Gd，并且执行调整以使得即使在斑点S的位置偏离光电检测器37的中心的情况下，当物镜36处于合焦位置时获得的FE信号电平Lfe也被调整为0。稍后描述这种调整方法的具体例子。

另外，虽然在图3中未示出，但除了FE信号之外，信号输出电路17还输出用于数据再现的RF信号和指示物镜36的焦点位置和光盘介质M的跟踪位置之间沿跟踪方向的偏离的跟踪误差信号(TE信号)。另外，信号输出电路17还输出通过放大光接收元件Da至Dd的输出信号并把所有放大的输出信号相加获得的牵引(pull-in)信号(PI信号)。牵引信号的电平Lpi由下面的式子表示：

Lpi＝La_g+Lb_g+Lc_g+Ld_g

伺服信号处理单元18基于从信号输出电路17输出的PI信号、FE信号和TE信号产生用于伺服控制的各种信号，并把产生的信号输出给控制单元20。伺服信号处理单元18根据从控制单元20输入的指令把控制信号输出给驱动电路16以驱动物镜驱动单元38、进给电机15和主轴电机12。

特别地，伺服信号处理单元18根据来自控制单元20的指令执行伺服控制。具体地讲，当从控制单元20输入用于开始伺服控制的指令时，伺服信号处理单元18根据从信号输出电路17输入的FE信号输出用于控制物镜驱动单元38的控制信号以执行用于物镜36的聚焦方向的位置调整的聚焦伺服控制。结果，物镜36的焦点保持在光盘介质M的信号表面上。另外，伺服信号处理单元18根据从信号输出电路17输入的TE信号，输出用于控制物镜驱动单元38的控制信号，由此执行用于沿跟踪方向改变物镜36的位置的跟踪伺服控制。结果，物镜36针对介质表面相对移动，从而物镜36的焦点跟随数据记录层中的轨道。如上所述，通过由伺服信号处理单元18执行的伺服控制，控制物镜36相对于光盘介质M的表面的相对位置。结果，保持光学拾取器13能够从光盘介质M读取信息的状态，并且在该时间期间读取信息。

记录信号处理单元19基于从信号输出电路17输出的RF信号解调指示记录在光盘介质M上的信息的数字信号，并把解调的数字信号输出给控制单元20。记录信号处理单元19还计算光学拾取器13对于记录在光盘介质M上的信息的读取精度的评估值(诸如，RF振幅或抖动值)，并把计算的评估值输出给控制单元20。以下，作为具体例子，记录信号处理单元19测量指示RF信号波形的上升时刻相对于基准时钟的时间偏离的抖动值，并把测量的抖动值输出给控制单元20。

控制单元20由例如微型计算机构成，并包括执行模块和存储元件。在控制单元20的存储元件中，存储将要执行的程序和各种参数。执行模块根据存储在存储元件中的程序执行处理。具体地讲，控制单元20执行基于从伺服信号处理单元18输入的信号(诸如，指示对FE信号执行的预定判断的结果的信号)检测物镜36的合焦位置并且把物镜36设置在该合焦位置的处理(聚焦检测处理)。

另外，控制单元20连接到用作主机的个人计算机、消费者游戏机的主体、视频解码器等。响应于来自主机的请求，控制单元20把用于驱动进给电机15和物镜驱动单元38的命令输出给伺服信号处理单元18，以把物镜36的焦点位置(具体地讲，光盘介质M上的信息读取位置)移动到光盘介质M上的期望位置。除了上述操作之外，控制单元20把用于改变主轴电机12的旋转速度的命令输出给伺服信号处理单元18以调整光盘介质M的旋转速度。然后，在这种状态下，控制单元20把从记录信号处理单元19输出的通过解调从光盘介质M读取的信号而获得的信号输出给主机。

以下，参照图4的流程图，描述光盘装置1调整增益Ga至Gd以校FE信号的偏离的处理的具体例子。例如，当新的光盘介质M已安置在光盘装置1中时或者当光盘装置1已通电时，执行这种处理。另外，这种处理由根据存储在存储元件中的程序控制各部件的控制单元20执行。通过把这种程序存储在各种计算机可读信息存储介质中，可提供这种程序。

首先，控制单元20执行聚焦检测处理(S1)。具体地讲，控制单元20控制物镜驱动单元38把物镜36移动到预定初始位置，然后沿着聚焦方向从该初始位置以固定速度逐渐地移动物镜36，从而使物镜36移动靠近光盘介质M的表面。在这种情况下，物镜36在包括合焦位置的范围中沿着聚焦方向移动。然后，在该移动期间，通过使用从信号输出电路17输出的FE信号，检测FE信号电平Lfe在表现出负峰值之后变为0的时刻。控制单元20识别在该检测到的时刻获得的物镜36的位置作为合焦位置。

在S1的处理中，控制单元20分别利用作为增益Ga至Gd为所有放大器17a至17d设置的共同预定值，执行聚焦检测。因此，当斑点S相对于光电检测器37具有位置偏离时，存在这样的可能性：准确地讲，在FE信号电平Lfe变为0的时刻，物镜36偏离了合焦位置。然而，这里，检测FE信号电平Lfe变为0的位置作为临时合焦位置。

在S1中检测到临时合焦位置之后，控制单元20指示伺服信号处理单元18开始聚焦伺服控制(S2)。随后，伺服信号处理单元18执行聚焦伺服控制，在聚焦伺服控制中，调整物镜36和光盘介质M之间的距离以使FE信号电平Lfe保持指示0。利用这种结构，例如，即使光盘介质M的表面由于轴振摆而垂直移动，物镜36也移动以跟随该运动，因此从物镜36到光盘介质M的信号表面的距离能够保持恒定。

随后，控制单元20执行调整聚焦偏置值的聚焦偏置调整处理(S3)。聚焦偏置值(以下，称为FB值)是在聚焦伺服控制时针对FE信号电平Lfe设置的偏移值。如果控制单元20改变FB值，则伺服信号处理单元18改变物镜36的位置以使得应用改变的FB值作为偏移的FE信号电平Lfe变为0。换句话说，通过改变FB值，即使当聚焦伺服控制在执行时，伺服信号处理单元18也能够把物镜36和光盘介质M的信号表面之间的距离改变与FB值的变化对应的量。

如上所述，存在这样的可能性：当在S2中开始聚焦伺服控制时获得的物镜36的位置偏离真实的合焦位置。聚焦偏置调整处理是这样的控制：当聚焦伺服控制在执行时，允许物镜36移动到可获得从光盘介质M读取信息的更高精度的位置。通过执行这种处理，可以移动物镜36以使其更靠近真实的合焦位置。

具体地讲，控制单元20把FB值改变为各种值，并利用设置的各FB值执行光盘介质M的试验读取。然后，控制单元20获取由记录信号处理单元19相应地计算的读取精度的评估值(在这种情况下，抖动值)。随后，基于分别与所述多个FB值对应的通过这种处理获取的所述多个评估值，计算预期良好评估值的FB值(以下，称为调整FB值)。执行聚焦伺服控制，从而把该调整FB值设置为所述偏移，FE信号电平Lfe变为0。结果，与在S1中检测的临时合焦位置相比，物镜36被移动以更靠近真实的合焦位置。

现在描述计算调整FB值的方法的具体例子。通常，在FB值和读取精度的评估值(在这种情况下，抖动值)之间，能够近似为抛物线的关系成立。图5是显示FB值和抖动值之间的关系的例子的曲线图。在这个图中，横轴(X轴)指示FB值，纵轴(Y轴)指示抖动值。在这个例子中，抖动值用作评估值，因此当它的值更小时，读取精度更高。在图5中，FB值和抖动值之间的关系由凹形的向上的抛物线表示，因此获得最高读取精度的FB值是X轴上与抛物线的顶点对应的值。因此，通过设置X轴上与抛物线的顶点附近的位置对应的值作为调整FB值，能够使抖动值更小(也就是说，能够提高信息读取的精度)。

考虑到这一点，光盘装置1通过分别设置彼此不同的至少三个或更多个FB值，测量抖动值作为采样数据。这里，需要三个或更多个采样数据，因为除非在抛物线上识别图5中举例说明的至少三个点，否则不能实现抛物线的准确近似。这些点是点Pa(在点Pa，切线的斜率为负)、点Pb(在点Pb，切线的斜率几乎为0)和点Pc(在点Pc，切线的斜率为正)。在测量所述三个或更多个采样数据之后，控制单元20计算通过根据诸如最小二乘法的方法近似这些采样数据而获得的抛物线，然后计算与抛物线的顶点的位置对应的FB值作为调整FB值。

另外，在这个实施例中，在已通过S3的聚焦偏置调整处理设置了调整FB值的状态下，控制单元20调整增益Ga至Gd，以使得通过由放大器17a至17d放大光接收元件Da至Dd的输出信号而获得的放大信号全都变为相等(S4)。通过下面的式子计算分别为放大器17a至17d设置的增益(调整增益)Ga_adj至Gd_adj：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{Ga}\_\mathrm{adj}=\frac{\mathrm{Lpi}}{4}\·\frac{1}{\mathrm{La}}\\ \mathrm{Gb}\_\mathrm{adj}=\frac{\mathrm{Lpi}}{4}\·\frac{1}{\mathrm{Lb}}\\ \mathrm{Gc}\_\mathrm{adj}=\frac{\mathrm{Lpi}}{4}\·\frac{1}{\mathrm{Lc}}\\ \mathrm{Gd}\_\mathrm{adj}=\frac{\mathrm{Lpi}}{4}\·\frac{1}{\mathrm{Ld}}\end{array}\right.$

在这些式子中，La至Ld分别代表在S4的增益调整之前光接收元件Da至Dd的输出信号的电平，Lpi代表在S4的增益调整之前PI信号的电平。当分别为放大器17a至17d设置这样计算的调整增益Ga_adj至Gd_adj时，从放大器17a至17d输出的放大信号的电平全都变为“Lpi/4”。利用这种结构，在使PI信号的电平Lpi在调整前后保持不变的同时，能够使从放大器17a至17d输出的所有放大信号的电平相等。

在S4的增益调整之后，使从放大器17a至17d输出的所有放大信号的电平相等，因此FE信号电平Lfe在合焦位置附近变为0。相应地，控制单元20把FB值重置为0(S5)。利用这种结构，伺服信号处理单元18执行聚焦伺服控制，从而没有偏移值的原始FE信号电平Lfe自身变为0。随后，光盘装置1在已执行聚焦伺服控制的状态下从光盘介质M读取信息。

如上所述，即使当斑点S相对于光电检测器37具有位置偏离时，根据这个实施例的光盘装置1也调整放大器17a至17d的增益，从而当物镜36处于合焦位置时FE信号电平Lfe变为0。因此，能够以高精度执行聚焦伺服控制。特别地，在这个实施例中，如以上参照图4的流程图所述，在已通过S3的聚焦偏置调整处理设置了调整FB值的状态下，执行S4的增益调整处理。具体地讲，在物镜36通过S1的聚焦检测处理被移动到临时合焦位置之后，物镜36通过使用读取精度的评估值被进一步移动到更靠近真实的合焦位置的位置。之后，执行增益调整处理。因此，与在聚焦检测处理之后在不执行聚焦偏置调整处理的情况下执行增益调整处理的情况相比，可以执行能够以更高的精度使FE信号电平Lfe变为0的这种增益调整。

图6A至6C和图7A至7C是用于描述由根据这个实施例的光盘装置1执行的增益调整的效果的曲线图，每个图显示执行关于由光盘装置1测量的FE信号电平Lfe和PI信号电平Lpi以及分别从放大器17a至17d输出的放大信号的电平La_g至Ld_g的仿真的结果。在每个曲线图中，横轴指示物镜36的位置，其原点指示合焦位置。另外，纵轴指示每个信号的电平。另外，图6A至6C是当未执行上述增益调整时获得的曲线图，而图7A至7C是当根据上述方法执行增益调整时获得的曲线图。另外，图6B和图7B是当沿着跟踪方向的物镜36的位置与激光束的光轴(光轴位置)一致时获得的曲线图，而图6A和图7A是当物镜36从光轴位置沿着跟踪方向移动0.4mm以更靠近光盘介质M的中心时获得的曲线图。另外，图6C和图7C是当物镜36从光轴位置沿着跟踪方向移动0.4mm以更靠近光盘介质M的外周时获得的曲线图。如图7B中所示，通过采用这个实施例的增益处理，调整增益Ga至Gd，从而当物镜36处于合焦位置(图7B中的横轴上的原点位置)时从放大器17a至17d输出的放大信号的电平变为相等。

如图6A至6C中所示，当未执行增益调整时，虽然物镜36处于合焦位置，但从放大器17a至17d输出的放大信号的电平不相等，因此作为结果，FE信号电平Lfe不变为0。需要注意的是，在图6B中，尽管存在放大信号的电平不相等的事实，FE信号电平Lfe偶然地在横轴上的原点位置基本上变为0，但当物镜36沿着跟踪方向移动时，FE信号电平Lfe偏离0，如图6A和6C中所示。另一方面，当执行增益调整时，如图7A至7C中所示，随着物镜36沿着跟踪方向移动，当物镜36处于合焦位置时获得的放大信号的电平改变。然而，FE信号电平Lfe基本上保持为0，而不管物镜36在跟踪方向上的位置在哪里。如上所述，根据这个实施例的增益调整处理，即使当物镜36沿着跟踪方向移动时，也可以防止在合焦位置的FE信号电平Lfe偏离0。

[第二实施例]

接下来，描述根据本发明第二实施例的光盘装置。需要注意的是，根据第二实施例的光盘装置的硬件结构与图1和2中示出的根据第一实施例的光盘装置的硬件结构相同。因此在本文省略对其的详细描述，并且与第一实施例的部件相同的部件由相同的附图标记表示。

类似于根据第一实施例的光盘装置，根据这个实施例的光盘装置执行用于使当FE信号电平Lfe变为0时获得的物镜36的位置更靠近合焦位置的增益调整，当其调整方法不同于第一实施例的调整方法。具体地讲，在这个实施例中，控制单元20首先控制物镜驱动单元38在从预定初始位置开始之后沿着聚焦方向移动物镜36。在这种情况下，控制单元20在包括合焦位置的给定范围中移动物镜36。换句话说，物镜36的移动范围是这种范围：该范围包括在合焦位置附近在FE信号中出现S形波形。另外，在物镜36在所述给定范围内移动的同时，控制单元20获取从放大器17a至17d输出的放大信号的电平La_g至Ld_g的各自最大值。以下，从放大器17a至17d输出的放大信号的最大值分别称为峰值电平Pa至Pd。峰值电平Pa至Pd能够由例如已知的峰值保持电路测量。

然后，基于获取的峰值电平Pa至Pd的值，控制单元20执行增益调整，从而使放大器17a至17d的输出信号的峰值电平相等。具体地讲，在这个实施例中，通过下面的式子计算调整增益Ga_adj至Gd_adj：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{Ga}\_\mathrm{adj}=\frac{\mathrm{SUM}}{4}\·\frac{1}{\mathrm{Pa}}\\ \mathrm{Gb}\_\mathrm{adj}=\frac{\mathrm{SUM}}{4}\·\frac{1}{\mathrm{Pb}}\\ \mathrm{Gc}\_\mathrm{adj}=\frac{\mathrm{SUM}}{4}\·\frac{1}{\mathrm{Pc}}\\ \mathrm{Gd}\_\mathrm{adj}=\frac{\mathrm{SUM}}{4}\·\frac{1}{\mathrm{Pd}}\end{array}\right.$

其中SUM代表峰值电平Pa至Pd的总值。换句话说，通过下面的式子计算SUM。

SUM＝Pa+Pb+Pc+Pd

需要注意的是，在不同的时刻获得从放大器17a至17d输出的放大信号的峰值电平，并且所有的峰值电平不一定对应于当物镜36处于合焦位置时的放大信号的电平。因此，与通过使用当物镜36被假定处于真实的合焦位置时获得的各个光接收元件的输出信号的电平执行增益调整的第一实施例的调整方法相比，利用这个实施例的增益调整，调整的精度可能降低。然而，即使利用这个实施例的增益调整，与不执行增益调整的情况相比，也可以使当物镜36处于合焦位置时获得的FE信号电平Lfe更靠近0。另外，在这个实施例中，使用当物镜36在给定范围中沿着聚焦方向移动时获得的峰值电平执行增益调整，因此与根据第一实施例的调整方法相比，可以执行具有更快和更容易的处理的增益调整。换句话说，根据这个实施例，在不采用通过检测临时合焦位置开始聚焦伺服控制以及在该状态下进一步执行聚焦偏置调整处理的过程的情况下，可以在测量峰值电平一次之后立即执行增益调整。需要注意的是，通常，光盘装置首先通过在包括合焦位置的范围中移动物镜36来测量信号电平以便预先确定光盘介质M的类型或者获取关于光盘介质M的反射率的信息，以校正光盘介质M的个体差异。因此，如果在这种情况下同时执行用于增益调整的峰值电平的测量，则根据这个实施例的光盘装置能够利用预先调整的增益开始聚焦伺服控制，而不必单独执行用于增益调整的额外操作。

图8A至8C是用于描述由根据这个实施例的光盘装置执行的增益调整的效果的曲线图，并分别显示当在与图6A至6C的条件相同的条件下执行这个实施例的增益调整时获得的各个信号的仿真结果。如图8B中所示，当应用这个实施例的增益调整时，放大信号的峰值电平变为相等，并且当物镜36处于合焦位置时获得的FE信号电平Lfe也基本上变为0。需要注意的是，与图7A和7C相比，在根据这个实施例的增益调整的情况下，当物镜36处于合焦位置时获得的FE信号电平Lfe稍微偏离0，如图8A和8C中所示。然而，与图6A和6C相比，能够看出，与不执行增益调整的情况相比，FE信号电平Lfe更靠近0。

需要注意的是，本发明不限于上述实施例。例如，虽然在以上给出的描述中每个光接收元件均具有矩形检测区域并布置为矩阵，但本发明不限于此。然而，可以使用任何光接收元件，只要这些光接收元件以利用十字线把反射光的斑点S分成四个区域的方式布置并且通过像散方法产生用于检测合焦位置的聚焦误差信号即可。

尽管已描述当前视为本发明的某些实施例的内容，但应该理解，可以对其做出各种修改，并且所附权利要求应该覆盖落在本发明的真正精神和范围内的所有这些修改。

Claims (5)

1.一种用于读取记录在光盘介质上的信息的光盘装置，包括：

物镜，用于把光聚焦在光盘介质上；

靠在一起地布置的多个光接收元件，每个光接收元件用于接收来自光盘介质的反射光并输出与反射光的光量对应的输出信号；

多个放大器，每个放大器用于放大从所述多个光接收元件中的对应一个光接收元件输出的输出信号；

信号输出电路，用于基于分别从所述多个放大器输出的放大信号来输出指示物镜的焦点位置相对于光盘介质的信号表面的偏离的聚焦误差信号；

聚焦伺服控制单元，用于基于所述聚焦误差信号来控制物镜的位置以使物镜和所述信号表面之间的距离保持恒定，从而执行聚焦伺服控制；

位置调整单元，用于在所述聚焦伺服控制时基于多个评估值调整聚焦偏置值，以把物镜从在所述聚焦伺服控制中确定的第一合焦位置移动到从光盘介质读取信息的精度变高的第二合焦位置；和

增益调整单元，用于调整所述多个放大器中的每一个放大器的增益，以使得在位置调整单元把物镜移动到第二合焦位置之后分别从所述多个放大器输出的放大信号的电平变得相互接近，

其中，所述多个评估值是位置调整单元通过改变物镜的位置获取的，并且所述聚焦偏置值是在聚焦伺服控制时针对聚焦误差信号设置的偏移值。

2.如权利要求1所述的光盘装置，其中所述增益调整单元调整所述多个放大器中的每一个放大器的增益，以使得在位置调整单元移动物镜之后分别从所述多个放大器输出的放大信号的电平变得相互接近并且分别从所述多个放大器输出的放大信号的总和在调整前后不改变。

3.如权利要求1所述的光盘装置，其中所述位置调整单元通过改变物镜的位置获取多个评估值并把物镜移动到基于获取的多个评估值确定的位置，所述多个评估值中的每一个评估值指示在多个不同位置之一从光盘介质读取信息的精度。

4.如权利要求3所述的光盘装置，其中所述多个评估值中的每一个评估值包括抖动值。

5.一种控制光盘装置的方法，

该光盘装置包括：

物镜，用于把光聚焦在记录有信息的光盘介质上；

靠在一起地布置的多个光接收元件，每个光接收元件用于接收来自光盘介质的反射光并输出与反射光的光量对应的输出信号；

多个放大器，每个放大器用于放大从所述多个光接收元件中的对应一个光接收元件输出的输出信号；

信号输出电路，用于基于分别从所述多个放大器输出的放大信号来输出指示物镜的焦点位置相对于光盘介质的信号表面的偏离的聚焦误差信号，

该方法包括：

聚焦伺服控制步骤，用于基于所述聚焦误差信号来控制物镜的位置以使物镜和所述信号表面之间的距离保持恒定，从而执行聚焦伺服控制；

位置调整步骤，用于在所述聚焦伺服控制时基于多个评估值调整聚焦偏置值，以把物镜从在所述聚焦伺服控制中确定的第一合焦位置移动到从光盘介质读取信息的精度变高的第二合焦位置；和

增益调整步骤，用于调整所述多个放大器中的每一个放大器的增益，以使得在位置调整步骤中把物镜移动到第二合焦位置之后分别从所述多个放大器输出的放大信号的电平变得相互接近，

其中，所述多个评估值是位置调整单元通过改变物镜的位置获取的，并且所述聚焦偏置值是在聚焦伺服控制时针对聚焦误差信号设置的偏移值。