CN1151069A - 多覆层盘聚焦方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种以相同的速度和可靠性在一多覆层盘上聚焦的方法和装置，该方法和装置采用的步骤包括：对第一层，首先快速减小聚焦致动器电压以降低所述物镜，慢速升高聚焦致动器电压以提升物镜，并且根据聚焦误差信号的检测状态来在第一层上聚焦；而对第二层，快速升高聚焦致动器电压以提升物镜，慢速减小聚焦致动器电压以降低物镜，并且根据聚焦误差信号的检测状态来在第二层上聚焦。

Description

多覆层盘聚焦方法和装置
本发明涉及一种多覆层盘的聚焦方法和装置，特别地涉及一种用于聚焦在多覆层盘上时对每一层保持相同的聚焦速度和可靠性的方法和装置。
本申请的聚焦方法和装置是基于韩国申请第33225/1995号，在此引入供参考。
目前在提高盘的数据存储容量方面进行了许多工作。一种提高容量的方法是采用双层信息层并且此方法已经商业化。
图1示出了一种读取存储在多覆层盘的半透明信息层和不透光信息层上信息的装置的结构图。控制单元1用于伺服控制和器件控制。拾取单元2利用光学方法从双层盘8上提取数据，并还包括用于聚焦和道跟踪的致动器。RF(射频)放大单元5将光学信号转换成电信号，并提取EFM数据和用于伺服的伺服信号。数据信号处理单元6解调EFM(八到十四调制)数据，并产生TOC(目录表)数据、音频数据和CLV(恒线速)控制信号。伺服信号处理单元3在接收一来自RF放大单元和数字信号处理单元的伺服信号后产生用于稳态伺服控制的伺服控制信号。主轴电机7接收来自伺服信号处理单元3的伺服控制信号，然后CLV控制盘8。反馈单元4传动拾取器。
图2示出了用于双信息层盘的聚焦原理：标号2a为半透明层；标号2b为分隔层；标号2c为第二不透光层；标号2d为透明层。图2中锥框A和B表示聚焦在盘的每一层上。
图3示出了在聚焦搜寻的过程中聚焦误差的图形。注意在图3中有两个S曲线，而在单层盘的情况示出一个S曲线。标志符A表示在第一层上的锐聚焦点，而标志符B表示在第二层上的锐聚焦点。当施加在聚焦致动器FEO上的驱动电压FEO减小时，即物镜下降时，这两个S曲线出现。
图4为说明一常规聚焦搜寻模式下操作的流程图。下面是对每一步操作的详细描述。一旦用于聚焦伺服的聚焦搜寻模式被启动，在步骤4a中确定是要聚焦在第一层上还是在第二层上。如果聚焦在第一层上，流程进行至步骤4b并且急剧减小施加在聚焦致动器上的电压(以下用FEO表示)以使物镜下降的足够低，如图5A所示。在步骤4c中电压FEO的缓慢增长将缓慢升高物镜。在物镜被升至聚焦范围时，聚焦误差信号(FE)展示成一S曲线。在步骤4d，当监测到S曲线的过零点时，并且假如该S曲线的过零点的信号从高状态变化到低状态，则在步骤4e中聚焦伺服被启动以进行一次聚焦。
为了聚焦在第二层上，流程进行到步骤4f，然后电压FEO急剧减小致使物镜降低的足够低，如图5B所示。在步骤4g电压FEO缓增以缓慢提升物镜。在物镜被提升到聚焦范围时，聚焦误差信号(FE)呈S曲线。这里，信号FZC(聚焦过零)从高状态变化到低状态。信号FZC从高状态变化到低状态的第一点对应于在第一层的聚焦点，于是电压FEO继续增加。信号FZC从高状态变化到低状态的第二点对应于在第二层的聚焦点。由于这个原因，假如在步骤4h和4i后检测到第二点，则流程进行到步骤4e以进行一次聚焦。
例如，如果，聚焦致动器的DC(直流)灵敏度为1mm/V，聚焦搜寻速度为4V/s，并且在第一层和第二层之间的距离为40μm，则聚焦致动器的速度由下面的式1计算。
Vfa＝(4V/s)×(1mm/V)＝4mm/s    (式1)
由于第一层与第二层之间的距离为40μm，在第一过零点与第二过零点之间的时间间隔T由式2计算。
T＝40μm/(4mm/s)＝10ms    (式2)
另外，题为“具有轨道和层标识的多覆层光盘”的美国专利公告第5,303,225号示出了一种具有多个数据存储层的多覆层光盘，该盘在相邻轨道之间和相邻层之间没有串扰并允许准确定位判定以便使光源直径最小和提高记录密度。根据他们的披露，该多覆层光盘具有多个堆叠在一起的记录层，用于通过聚焦光源在每个轨道上来读取和写入。这些记录层包括存储记录层地址的识别单元。在上述盘上聚焦也采用同样的方法，即，如果S曲线中检测到预定数目的过零点，则实现了在相应层上的聚焦。
在上述方法中，第一层和第二层的聚焦机构为同一个，除了在FZC从高状态变化到低状态的两点之间要启动聚焦伺服以外。如果，第一和第二层上的聚焦是以相同的方法来执行的，则能在没有太大困难的情况下完成在第一层上的聚焦。然而，要在第二层上聚焦，搜寻速度就应减小以保证可靠性，这是因为由于在FZC从高状态变化到低状态两点之中的第二点上启动聚焦伺服时的时间上的不确定性，造成有可能丢失聚焦点。
因此，本发明的一个目的是提供一种执行在多覆层盘的每一层上的聚焦以具有相同的聚焦速度和可靠性的方法和装置。
本发明通过施加在聚焦致动器上的电压来提升或降低物镜以检测在聚焦误差信号的S曲线中的过零点。根据上述结果实现了在第一或第二层上的聚焦。在上述实施的方法包括下列步骤：首先聚焦致动器电压的迅速下降使物镜降低，聚焦致动器电压的慢速升高使物镜升高，并且根据聚焦误差信号的检测来启动第一层上的聚焦；  聚焦致动器电压的迅速升高使物镜升高，聚焦致动器电压的慢速减小使物镜降低，根据聚焦误差信号的检测来启动第二层上的聚焦。
以下结合附图详细描述本发明的优选实施例，其中：
图1为本发明的盘数据读取机构的框图；
图2说明该盘具有双信息层时在盘上聚焦的原理；
图3示出在聚焦搜寻中聚焦误差的图形；
图4为聚焦过程的流程图；
图5A至5B示出随施加在通常的聚焦致动器上的电压变化的聚焦状态；
图6为说明本发明的聚焦过程的流程图；以及
图7A至7B示出随施加在本发明的聚焦致动器上的电压变化的聚焦状态；
请注意在以上附图中，即使在不同的图中出现，同样的符号代表同样的元件。对诸如电路元件的许多具体细节进行介绍的意图是为了有助于全面了解本发明，但本领域的技术人员应明白在没有这些细节的情况下也能实施本发明。如果它们可能影响对本发明精髓的理解，应忽略对相关技术或优选实施例的文字上细节的解释。
图6为说明本发明的聚焦过程的流程图和图7示出随施加在本发明的聚焦致动器上的电压变化的聚焦状态。以下参考附图说明本发明的聚焦方法。
首先，执行对要被聚焦的层是第一层还是第二层的判定以便设置聚焦伺服。在对第一层聚焦的情况下，电压FEO的迅速下降将在步骤4b中足够低地降低物镜，如图7A中所示，施加在聚焦致动器上的电压FEO的慢速提高将在步骤4c中缓慢提升物镜。如果物镜被提升到聚焦范围，则聚焦误差信号呈现一S曲线。如果在步骤4d中，监测过零点的信号FZC从高状态变化到低状态，则流程进行至步骤4e以执行一次聚焦。
在对第二层聚焦的情况下，电压FEO的迅速增长将在步骤6f中足够高地提升物镜，如图7B中所示，施加在聚焦致动器上的电压FEO的慢速减小将在步骤6g中缓慢降低物镜。如果物镜被提升到该聚焦范围，则聚焦误差信号呈现一S曲线。如果在步骤4d中，监测过零点的信号FZC从低状态变化到高状态，则过程进行至步骤4e以执行一次聚焦。
如上描述的本发明具有的优于其它技术的特点是：它能够以同样的搜寻速度和可靠性访问第一层和第二层，这是因为当聚焦误差信号的S曲线呈现第一过零点时来实现聚焦。
另外，应明白本发明并不局限于这里所公开的意在作为实施本发明的最佳方式的特定实施例，即本发明不局限于本说明书中描述的具体实施例，其范围要由所附权利要求来界定。

Claims (5)

1、一种用于在一多覆层盘的第一层或第二层上聚焦的方法，它通过随聚焦致动器电压的变化来提升或降低物镜，按照呈S曲线的聚焦误差信号的过零点的检测结果来进行聚焦，所述方法包括下列步骤：
迅速降低所述聚焦致动器电压以使所述物镜下降；慢速升高所述聚焦致动器电压以使所述物镜缓慢提升；并且检测所述聚焦致动器电压的过零点从而聚焦在所述第一层上；
迅速升高所述聚焦致动器电压以使所述物镜提升；慢速降低所述聚焦致动器电压以使物镜再次缓慢下降；并且检测所述聚焦致动器电压的过零点从而来聚焦在所述第二层上。
2、一种用于与多覆层盘结合使用中的数据读取装置，包括：
聚焦装置；
用于选择要被聚焦的层的装置；
用于根据所述被选层产生具有预定增量或减量的驱动电压来驱动所述聚焦装置的装置；
用于根据所述盘的聚焦状态形成S曲线来产生具有过零点的聚焦误差信号的装置；
用于通过监测所述聚焦误差信号来产生形成所述过零点的边缘成份的监测信号的装置；以及
用于检测所述监测信号的所述边缘成份和使所述聚焦装置聚焦在所述盘的所述被选层上的装置。
3如权利要求2所述的盘聚焦装置，其中所述聚焦装置包括：
用于在所述盘的反射层上聚焦的物镜；以及
用于上下移动所述物镜的装置。
4、如权利要求3所述的盘聚焦装置，其中对所述第一层，所述驱动电压快速升高以降低所述物镜，并且所述驱动电压慢速降低以提升所述物镜；而对所述第二层，所述驱动电压快速降低以提升所述物镜，并且所述驱动电压慢速升高以降低所述物镜。
5、如权利要求2、3和4之中任何一个所述的盘聚焦装置，其中所述盘由半透明信息层和不透光信息层的双层结构构成。
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