CN1925016A - 高密度光盘厚度判别方法 - Google Patents

Abstract

一种高密度光盘厚度判别方法，利用了聚焦差原理，通过聚焦方式判别的，包括：移动物镜，调节其和光盘间距离，使其出现聚焦差，检测光检测器上聚集的第1光点位于焦点位置；按照检测到的焦点，利用第1光点测定S－曲线拾取值的位置，将其设定为基准值；放置具有规定厚度光盘；利用和所放置光盘间距离，使其出现聚焦差，检测被聚焦在光检测器上第2光点；利用检测的第2光点测定S－曲线拾取值位置及沸点旋转方向；将检测的第1光点S－曲线拾取值的位置和设定为基准值的第2光点S－曲线拾取值的位置进行比较，测出两个拾取值位置间变化差；按照测定的沸点的旋转方向，找出光盘厚度差变化；利用检测的旋转方向和位置变化差，检测光盘的厚度差。

Description

高密度光盘厚度判别方法

技术领域

本发明是有关高密度光盘用的光拾取装置方面的技术。尤其是有关在利用聚焦差方法的聚焦方式中，判别蓝光光盘或HD-DVD厚度的方法。

背景技术

光拾取装置是一种将图像、声音或数据等信息在光盘上高密度存储和播放的装置。光盘由两部分构成，一是从发光方向射入的光线可以通过的一定厚度的塑料或玻璃材质的基板；二是位于基板背面的存储信息用的存储层。

这种光盘大小具有一定的规格，可存储信息的量是有限的。因此，为在规格化的光盘上存储下更多的信息，就要努力增加存储层上信息存储的密度。

最近，为提高信息存储的密度，在数字多功能光盘(DVD)的基础上开发出了HD-DVD的蓝光光盘(BD)。

普通DVD光盘的厚度为1.2mm，直径为120mm，中心孔的直径为15mm。在光盘装置内装有转轴和夹具，为固定光盘，装置内设有直径为44mm的夹具区。

在DVD上以凹点模式存储数据的数据存储层是光盘装置的一部分，它朝向光拾取器物镜方向，是从透明膜的表面向下约0.6mm的部位形成的。上述DVD用光拾取物镜(OL)的开口数为NA＝0.6。

与此相反，高密度(HD)DVD或蓝光光盘和高密度光盘一样，其厚度为1.2mm，直径为120mm，中心孔的直径为15mm。在光盘装置内装有转轴和夹具，为固定光盘，装置内设有直径为44mm的夹具区。

在上述高密度光盘上存储的数据存储层是光盘装置的一部分，它朝向光拾取器物镜方向，是从透明膜的表面向下约0.1mm的部位形成的。

高密度光盘使用的光拾取器的物镜具有比一般DVD相对大的开口数NA＝0.85。要存储或播放高密度存储的数据，需要使用比一般DVD波长短的短波激光束，即，一般DVD使用650nm波长的激光束，而高密度光盘使用405nm波长的激光束，存储或播放以高密度方式存储的数据。

因此，这就使高密度光盘用光拾取器的物镜和高密度光盘的存储层距离更近，短波长的激光束发光的同时，使物镜的开口数更大，以高密度方式存储的比特形态能够使更多光量的激光束形成小光点。还有，可以使短波激光束以最短距离透过光透层，使激光的性能变化和收差达到最小化。

与此相同，DVD和高密度光盘都因在厚度上存在差异，所在存储或播放信息时，会因厚度差异发生球面收差。

因此，因为球面收差会导致信息信号无法获得所需的充分光强度进行存储，或是出现播放的信号质量变差的问题。

图1为普通光拾取器的光学配置简图。

参照图1，光拾取装置包括三部分，一是发光的光源10；二是变换射入光先进路线的分光器30和聚焦射入光线，在光盘的存储面形成光点的物镜40；三是测定误差信号及信息信号的光检测器60。在这里，上述光源10生成大约650nm或420nm波长的光线，物镜40的开口数为0.6。

在具有上述构成时，从上述光源10中发生的光经过以45度角倾斜放置的平板形分光器30，照射到物镜40上。这些入射光线集束后，在光盘70的存储面上聚集成光点。

另外，从光盘70上反射的光线以过物镜40和分光器30在光检测器60上检测。在这里，光检测器60可以按照沸点收差法检测误差信号，如图2所示，形成4个独立进行光电转换的分割板A、B、C、D。这时，上述分割板间的间距大约为10微安。

光栅20是可以测定轨道误差信号，它以3种发送方法使射入光衍射分支。集束透镜50是使射入光集束后聚集在光检测器60上。

在具有上述构成时，从光盘70上反射的光线通过分光器30，被分光器30形成沸点收差。因此，在存储或播放时，上述光检测器60上聚焦的光点随着物镜40和光盘70间的距离而发生变化，如图3a至图3e所示。图3a至图3e表示在物镜40和光盘70间的距离远于物镜焦点距离的情况，图3c表示正位于焦点，图3d和图3e表示比焦点距离近时，照射在光检测器上的光点。

如上所述，在光拾取装置中，焦距误差信号是通过差等上述光检测器60的4个分割板A、B、C、D对角线方向的合信号检测的，这可以用下面的数学式表示：

【数学式1】

FES＝(A+C)-(B+D)

即，如数学式1，差等A分割板与C分割板的合成信号，以及B分割板和D分割板的合成信号。

因此，如图3c所示，正位于焦点时，播放信号值最大，误差信号的输出值约为0。另外，不在焦点上时，输出值为0以外的数值。

如上所述，使用光拾取装置存储/播放CD信息时，因为光盘厚度差导致球面收差，所以在光检测器上接收光线的光点会失真。在这种情况下，焦点误差信号失真，调焦困难，所以存储/播放信息困难。

因此，在高密度光盘上，为控制由光盘厚度差而导致的球面收差，需要检测准确的厚度差。

发明内容

本发明正是为解决上述问题而提出的。本发明的目的是要提供一种利用了聚焦差原理，通过聚焦方式判别高密度光盘厚度的高密度光盘厚度判别方法。

为了实现上述目的，本发明的高密度光盘厚度判别方法共包括八个步骤：一是移动物镜，调节其和光盘间的距离，在使其出现聚焦差，检测光检测器上聚集的第1光点位于焦点位置的步骤；二是按照检测到的焦点，利用第1光点测定S-曲线拾取值的位置，将其设定为基准值的步骤；三是放置具有规定厚度光盘的步骤；四是利用和所放置光盘间的距离，使其出现聚焦差，检测被聚焦在光检测器上第2光点的步骤；五是利用检测的第2光点测定S-曲线拾取值位置及沸点旋转方向的步骤；六是将检测的第1光点S-曲线拾取值的位置和设定为基准值的第2光点S-曲线拾取值的位置进行比较，测出两个拾取值位置间变化差的步骤；七是按照测定的沸点的旋转方向，找出光盘厚度差变化的步骤；八是利用检测的旋转方向和位置变化差，检测出光盘的厚度差。

这时，上述光盘厚度的变化差是通过光点的形状从左向右的射线形态呈椭圆形时，判断用光盘的厚度变得更薄，物镜和光盘的距离缩小；光点的形状从右向左的射线形态呈椭圆形时，以此判断光盘的厚度增如，物镜和光盘的距离变远。

本发明的效果：

如上所述，本发明的有关高密度光盘厚度判别方法能够在高密度光盘上检测出准确的厚度差，通过光盘的厚度差可以控制球面收差。

因此，本发明可以克服因球面收差而在光检测器上产生光点失真。同时可以解决焦点误差信号的失真的问题，从而能够使光盘准确存储/播放信息。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

附图说明

图1为普通光拾取器的光学配置简图。

图2为简略表示图1中光检测器的平面图。

图3a至图3e表示用图1中的光拾取装置按照存储/播放时光盘和物镜间的距离，光检测器上受光光点变化的图解。

图4(a)至图4(c)为本发明中的光拾取装置按照存储/播放时光盘和物镜间的距离，表示光检测器上受光光点的图解。

图5为按照图4的光点表示S-曲线的拾取值出现位置变化的图解。

图6至图8为本发明中的光拾取装置按照存储/播放时光盘和物镜间的距离，表示光检测器上受光光点的其它图解

图9为本发明中的表示高密度光盘厚度判别方法的流程图。

附图主要部分符号说明

10：光源                20：光栅

30：分光镜              40：物镜

50：集束透镜            60：光检测器

70：光盘

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的高密度光盘厚度判别方法的实施例进行详细说明。

图4(a)至图4(c)为本发明中的光拾取装置按照存储/播放时光盘和物镜间的距离，表示光检测器上受光光点的图解。

参照图4(a)至图4(c)和图5，从光盘上反射的光线通过分光器，被分光器形成沸点收差。因此，在存储或播放时，上述光检测器上聚焦的光点随着物镜和光盘间的距离而发生变化，如图4(a)至图4(c)所示。

即，图4(b)表示物镜和光盘间的距离和物镜焦点距离一致，表示光检测器上的光点正处于焦点的情况。另外，图4(a)表示物镜和光盘间的距离远于物镜焦点距离的情况，图4(c)表示比焦点距离近时，光检测器上的各个光点。

如上所述，在光拾取装置中，焦距误差信号是通过差等上述光检测器60的4个分割板A、B、C、D对角线方向的合信号检测的。通过数学式1计算。

即，和数字式1相同，差等A分割板与C分割板的合成信号，以及B分割板和D分割板的合成信号。

图4(b)中出现的光点在图5中曲线①中产生S-曲线的拾取值。另外，在图4(a)中出现的光点在图5中曲线③中产生S-曲线的拾取值，在图4(c)中出现的光点在图5中曲线②中产生S-曲线的拾取值。

根据光盘的厚度差变换物镜和光盘间的距离.因此，S-曲线的拾取值从t1变化为t2、t3。这时，各S-曲线的位置值的大小顺序为t3＜t1＜t2。

因此，利用因光盘厚度差产生的沸点变化可以判别光盘的厚度。

图9为本发明中的表示高密度光盘厚度判别方法的流程图。

如图9所示，在S10中，首先利用了聚焦差原理，通过聚焦方式，移动物镜，调节其和光盘间的距离，在使其出现聚焦差，检测光检测器上聚集的第1光点位于焦点的位置。此时光点的形态接近于圆形，如图6所示。

这时，在图6中，在位于焦点的圆形光点两侧形成的光点，在检测出的焦点位置上，上下(0.350，0.700)移动物镜，就又会出现光点。

S20，利用检测到的位于焦点的光点，检测S-曲线拾取值的位置，以此设定基准值。

S30、S40，另外，将待测厚度的，并具规定厚度的光盘放入本装置后，在和上面相同的位置上形成物镜，利用和所放置光盘间的距离，使其产生沸点收差，测定聚集在光检测器上的光点。

S50，利用测定的光点，检测S-曲线拾取值和沸点的旋转方向。

S60，另外，将上述测定的光点的S-曲线拾取值的位置和上述用基准值设定的S-曲线拾取值的位置相比较，测定两个拾取值的位置的变化差。

S70，按照测定的沸点旋转方向，找出光盘厚度差的正负变化，即光点的形态如图7如示，射线形态呈椭圆形时，判断用光盘的厚度变得更薄，物镜和光盘的距离缩小；图8所示，光点的形状从右向左的射线形态呈椭圆形时，以此判断光盘的厚度增如，物镜和光盘的距离变远。

在图7、图8中射线形态呈椭圆形的光点两侧形成的光点，在检测出的焦点位置上，上下(0.350，0.700)移动物镜，就又会出现光点。

利用测定上述旋转方向和位置变化差，可以测出光盘准确的厚度差。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (3)

1、一种高密度光盘厚度判别方法，其特征在于共包括八个步骤：

一是移动物镜，调节其和光盘间的距离，在使其出现聚焦差，检测光检测器上聚集的第1光点位于焦点位置的步骤；

二是按照检测到的焦点，利用第1光点测定S-曲线拾取值的位置，将其设定为基准值的步骤；

三是放置具有规定厚度光盘的步骤；

四是利用和所放置光盘间的距离，使其出现聚焦差，检测被聚焦在光检测器上第2光点的步骤；

五是利用检测的第2光点测定S-曲线拾取值位置及沸点旋转方向的步骤；

六是将检测的第1光点S-曲线拾取值的位置和设定为基准值的第2光点S-曲线拾取值的位置进行比较，测出两个拾取值位置间变化差的步骤；

七是按照测定的沸点的旋转方向，找出光盘厚度差变化的步骤；

八是利用检测的旋转方向和位置变化差，检测出光盘的厚度差。

2、如权利要求1所述高密度光盘厚度判别方法，其特征在于：

所述光盘厚度差变化是通过光点的形状从左向右的射线形态呈椭圆形时，判断用光盘的厚度变得更薄，物镜和光盘的距离缩小；光点的形状从右向左的射线形态呈椭圆形时，以此判断光盘的厚度增如，物镜和光盘的距离变远。

3、如权利要求1所述高密度光盘厚度判别方法，其特征在于所述S-曲线拾取值的位置是：

物镜和光盘间距离和物镜的焦点距离一致时，光点的S-曲线拾取值的位置值为t1；

物镜和光盘间距离比物镜的焦点距离远时，光点的S-曲线拾取值的位置值为t3；

物镜和光盘间距离比物镜的焦点距离近时，光点的S-曲线拾取值的位置值为t2，这时；

所述各S-曲线的位置值的大小顺序为t3＜t1＜t2。

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