CN1698105A - 聚焦控制装置与控制方法以及聚焦控制程序 - Google Patents

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Abstract

在把照射光盘的激光的反射光变换为电信号的光拾取器4上设置照射激光及接收反射光的物镜42、驱动物镜42的双轴调节器43。根据光拾取器4提供的电信号捡出调节器的驱动信号的聚焦误差信号检出器52、为了使物镜42根据驱动信号进行对焦距动作，设置控制双轴调节器43的驱动的作动驱动器56、设定驱动信号的聚焦增益的聚焦增益设定器、斩波驱动信号波形的聚焦增益调整器54。

Description

聚焦控制装置与控制方法以及聚焦控制程序
技术领域
本发明涉及光记录媒体的记录再生装置中的光拾取器的聚焦控制装置，尤其与对聚焦增益调整加以改进的聚焦控制装置与控制方法以及聚焦控制程序有关。
背景技术
在记录再生CD及DVD等光学式光盘的光盘装置之中，通过经由包含物镜在内的光拾取器对记录面照射激光，将其反射光变换为电信号，读取记录在光盘上的信号。光拾取器虽设定为可根据调节器的线圈中的电流在聚焦方向(上下)、跟踪方向(左右)上移动，但需要在再生时维持焦点对准记录面的状态。
因此在此种光盘装置之中采用下述构成：物镜受光后，通过光束分光器  分光的从记录面而来的反射光被导入称之为检波器的光电二极管之中，根据该检波器随反射光量而改变的电流，由聚焦伺服机构微调物镜的位置。例如利用如果未聚焦则主光点不圆，根据以主光点的中心为基准4等分的区域内的光量之中规定的一对区域内的光量差，将此作为聚焦误差信号检出，为使光拾取器朝消除误差的方向移动，用与之相对应的电压控制流入线圈的电流。
通常将这种聚焦伺服机构的动作称之为对焦距动作，但对焦距动作只可以在可检出聚焦误差信号的范围，即焦点位置前后很小的范围内进行。因此，此种光盘装置采用称之为聚焦搜索，使物镜上下移动，一得到聚焦误差信号即实施打开聚焦伺服机构的动作(参照特开平5～182206号公报、特开平5-166195号公报、特开平11-120599号公报、特开2000～339704号公报)。
然而正如上述，在进行聚焦伺服时，用作驱动调节器的聚焦误差信号需要使振幅放大到规定的值。此种聚焦误差信号的放大率称之为聚焦增益。例如通常为了提高光盘应对表面振动的光盘的再生能力，把再生时的聚焦增益设定为与表面振动光盘对应的增益。
此种聚焦增益设定可在再生装置从停止状态切换到光盘再生状态时，以及产生由于划伤及振动等引起的聚焦偏差时分别进行的聚焦搜索时，在DVD等多层光盘中切换再生的层时进行的层间跳跃等情况下实施。
下面参照图6的流程图介绍聚焦搜索时进行的聚焦增益设定顺序。即，从聚焦伺服机构关闭状态(步骤601)、开始聚焦搜索后进行对焦距动作(步骤602)。对焦距动作之后，打开聚焦伺服机构(步骤603)、及其它伺服机构(主轴伺服、跟踪伺服、纹槽伺服)(步骤604)后，即可进行光盘的再生(步骤605)。在上述步骤601～步骤604之间，作为聚焦增益值，可使用通常的增益值A。
下面参照图7的流程图介绍层间跳跃时的聚焦增益设定顺序。即根据现在的层中的聚焦增益值A进行光盘再生的状态(步骤701)，一进行层间跳跃(步骤702)，即通过将目标层的上一次的聚焦增益值B输入调节器的驱动电路，即可用新的聚焦增益值B取代原先的聚焦增益的设定值A(步骤703)。
并根据该聚焦增益值B进行对焦距动作之后(步骤704)，打开聚焦伺服机构(步骤705)及其它伺服机构(步骤706)之后，即可进行目标层的光盘再生(步骤707)。
然而正如上述，若将再生时的聚焦增益设定为应对表面振动光盘的增益，在聚焦搜索及层间跳跃时，当对焦距动作不稳定的情况下，有可能脱离控制范围。例如图8所示的三角波为此种情况下的聚焦调节器的输出波形，可输出约3.8V的高电压。而细须状的波形即是调节器无反应的部分。
发明内容
本发明的目的在于提供一种即使在对焦距动作不稳定的情况下，也不会脱离控制范围的聚焦控制装置与控制方法以及聚焦控制程序。
本发明的特征在于：在配置把照射光记录媒体的激光的反射光变换为电信号的光拾取器、设置在上述光拾取器上，照射激光及接收反射光的光学器件、驱动上述光学器件的调节器(actuator)、根据上述光拾取器提供的电信号，检出上述调节器的驱动信号的检出器、为使上述光学器件根据上述驱动信号进行对焦距动作，控制驱动上述调节器的作动驱动器的聚焦控制装置之中，配置设定上述驱动信号聚焦增益的聚焦增益设定器、在使用上述聚焦增益设定器的聚焦增益的设定过程中，调整上述驱动信号的波形的聚焦增益调整器。
若采用上述本发明，即可在聚焦搜索时及层间跳跃时等的聚焦伺服开始之前，通过调整驱动信号的波形设定聚焦增益，防止对焦距动作脱离控制范围。
理想的实施方式的特征在于：使用上述聚焦增益调整器进行的调整，通过使上述驱动信号的波形放大，斩波超出动态范围的部分来进行。
在上述方式之中，通过在斩波超出动态范围的部分后，进行通常的聚焦增益设定，既可确保应对表面振动光盘的总增益，又可防止脱离控制范围。
附图说明
图1是表示本发明的聚焦控制装置的实施方式的功能的框图。
图2是表示使用图1的实施方式中的聚焦增益调整器的调整顺序的说明图。
图3是表示使用图1的实施方式的聚焦搜索时的聚焦增益设定顺序的流程图。
图4是表示使用图1的实施方式的层间跳跃时的增益设定顺序的流程图。
图5是举例说明图1的实施方式中的调节器驱动电压的输出波形的说明图。
图6是表示现用技术中的聚焦搜索时的聚焦增益设定顺序的流程图。
图7是表示现用技术中的层间跳跃时的聚焦增益设定顺序的流程图。
图8是举例说明现用技术中的调节器驱动电压的输出波形的说明图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明使用了本发明的实施方式。本实施方式是通过使电脑及其辅助电路根据用来实现下述各种功能的程序动作控制光拾取器的，其硬件及程序的实现方式均可进行种种变更。因此，在以下的介绍中，使用实现本发明的各种功能的假想电路框图加以说明。
(构成)
正如图1所示，本实施方式是边通过主轴马达2使卡在转台1的光盘旋转，边通过控制装置5扫描光拾取器4，进行光盘D的记录面上的信息记录及再生的装置。光拾取器4配有激光二极管41、物镜42、双轴调节器43、检波器44、圆柱形透镜47、准直仪透镜46、光束分光器45等。
激光二极管41是发出照射光盘D的激光的光源。物镜42是使激光聚焦到光盘D的记录面的透镜。双轴调节器43是通过驱动电压在跟踪方向以及聚焦方向两个方向上驱动物镜42的调节器。检波器44是将光盘D的反射光变换为电信号的光电二极管。光束分光器45是将极光二极管41发出的激光经由准直仪透镜46导入物镜42的同时，经由圆柱形透镜47将光盘D的反射光导入检波器44的分光器。而用于放大信号的放大器、光拾取器进给机构等因可使用众所知的任何技术，故省略其说明。
控制装置5是控制光拾取器4的驱动的装置，配有反射信号处理器51、聚焦误差信号检出器52、聚焦增益设定器53、聚焦增益调整器54、设定存储器55、作动驱动器56等。反射信号处理器51是处理检波器44提供的信号(RF信号、聚焦误差信号等)的手段。聚焦误差信号检出器52是从输入的反射信号处理器51的信号中检出聚焦误差信号的手段。聚焦增益设定器53是为了使聚焦误差信号的振幅放大到规定值，设定其放大率系数的增益值的手段。
聚焦增益调整器54是通过斩波系数调整聚焦增益设定器53设定的增益值的手段。该调整是总增益虽与通常系数无区别，但通过下述方法，限制驱动由调节器驱动器56驱动的双轴调节器43的的电压的输出范围来进行。即，将通常分配给调节器56的应纳入动态范围的部分，如图2(A)→(B)所示，首先将波形扩大到动态范围以上，这时再将超过动态范围的部分取平(斩波)。并通过将波形缩小到如图2(B)→(C)所示，使之与采用通常系数的聚焦增益一致。
此外，设定存储器55是用来存储聚焦增益、斩波、散焦、聚焦伺服机构的控制范围等各种设定值的存储器。作动驱动器56是根据聚焦误差信号、聚焦增益值等，给双轴调节器43施加适当驱动电压的手段。而用于控制装置5中的光拾取器4的扫描控制、其它伺服机构(主轴伺服机构、跟踪伺服机构、纹槽伺服机构)等的构成，由于可使用众所周知的所有技术，因而省略其说明。
(作用)
下面介绍具有上述构成的本实施方式的作用。
(聚焦搜索时)
首先参照图3的流程图介绍聚焦搜索时的聚焦增益设定手段。即，在聚焦搜索关闭状态下，作为聚焦增益值，可将通常的聚焦增益系数A存储到设定存储器55之中(步骤301)。并且，在聚焦搜索开始前，聚焦增益调整器54如上所示，通过斩波系数调整用来控制作动驱动器56的聚焦误差信号(步骤302)
接着，聚焦搜索开始后，进行对焦距动作(步骤303)。对焦距后，打开聚焦伺服机构(步骤304)。如上所述，在从对焦距动作到打开聚焦伺服机构期间，即可通过利用斩波系数调整了聚焦增益的值进行。并在打开其它伺服机构之后(步骤305)，聚焦增益设定器53将聚焦增益值恢复为通常系数A后进行设定(步骤306)，这样即可进行光盘的再生(步骤307)。
(层间跳跃时)
下面介绍层间跳跃时的散焦设定顺序。也就是说，根据现在的层的聚焦增益值A，从正在再生光盘的状态(步骤401)，到进行层间跳跃前，聚焦增益调整54如上所述，利用斩波系数调整用来控制作动驱动器56的聚焦误差信号(步骤402)。
接着，一进行层间跳跃(步骤403)，即进行对焦距动作(步骤404)，对焦距后，打开聚焦伺服机构(步骤405)，在从层间跳跃到打开聚焦伺服期间，即可通过利用斩波系数调整了的聚焦增益的值进行。而且，聚焦增益设定器53将聚焦增益值切换为该层中的前一次的系数B(步骤406)。接着即可与现用技术相同，打开其它伺服机构之后(步骤407)，进行目标层的再生。
(输出波形数据)
此处的图5所示的三角波是给本实施方式的对焦距不稳定时向双轴调节器43输出的波形。据此可知，仅输出图8所示的现用技术的大约1/3的电压-约1.3V。而细须形的波形为调节器不反应的部分。
(效果)
采用以上本发明的实施例，在聚焦伺服机构打开之前通过斩波的波形进行聚焦增益的设定，打开聚焦伺服机构后进行通常的聚焦增益设定，即可防止在聚焦搜索时及层间跳跃时等聚焦伺服开始前，对焦距动作脱离控制范围。尤其是在斩波超过动态范围的部分之后，通过设定通常的聚焦增益，在确保可应对表面振动光盘的总增益的同时，可有效防止脱离控制范围。因此，即使在对焦距动作不稳定的情况下，也不会发生光拾取器与光盘碰撞的事态。
(其它实施方式)
而本发明并不局限于上述实施方式。例如，光拾取器的结构、聚焦误差信号的检出方法、聚焦误差信号的控制范围、聚焦增益值、斩波系数等并不局限于特定结构及数值。此外，构成本发明的对象的光记录媒体并不局限于CD及DVD，可适用于所有类型的光记录媒体。
若采用本发明，可提供一种即使在对焦距动作不稳定的情况下，也不会脱离控制范围的控制装置与控制方法以及聚焦控制用的程序。

Claims (5)

1.一种聚焦控制装置，其特征在于：在配置把照射光记录媒体的激光的反射光变换为电信号的光拾取器、设置在上述光拾取器上，照射激光及接收反射光的光学器件、驱动上述光学器件的调节器、根据上述光拾取器提供的电信号，检出上述调节器的驱动信号的的检出器、为使上述光学器件根据上述驱动信号进行对焦距动作，控制驱动上述调节器的作动驱动器的聚焦控制装置之中，配置设定上述驱动信号聚焦增益的聚焦增益设定器、在使用上述聚焦增益设定器的聚焦增益的设定过程中，调整上述驱动信号的波形的聚焦增益调整器。
2.根据权利要求1所述的聚焦控制装置，其特征在于：使用上述聚焦增益调整器的调整是通过使上述驱动信号的波形放大，斩波超出动态范围的部分来进行。
3.一种聚焦控制方法，其特征在于：在光拾取器通过光学器件给光记录媒体照射激光的同时，将反射光变换为电信号，根据上述光拾取器提供的电信号检出驱动信号，使上述光学器件根据上述驱动信号进行对焦距动作的聚焦控制方法之中，为了不使上述驱动信号脱离控制范围，通过调整信号波形设定聚焦增益。
4.根据权利要求3所述的聚焦控制方法，其特征在于：上述信号波形的调整是通过使上述驱动信号的波形放大，斩波超出动态范围的部分。
5.一种聚焦控制程序，其特征在于：在使光拾取器通过光学器件给光记录媒休照射激光的同时，在计算机上实现将反射光变换为电信号的功能、根据上述光拾取器提供的电信号检出驱动信号的功能、使上述光学器件根据上述驱动信号进行对焦距动作的功能的聚焦控制程序之中，使计算机实现为使上述驱动信号不脱离控制范围而调整信号波形的功能、以及设定上述驱动信号的聚焦增益的功能。
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