CN1941111A

CN1941111A - 信息记录装置及方法、信息再现装置及方法

Info

Publication number: CN1941111A
Application number: CNA2006101413384A
Authority: CN
Inventors: 田崎义则
Original assignee: Toshiba Samsung Storage Technology Corp
Current assignee: Toshiba Samsung Storage Technology Corp
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: CN100412959C; US20070076543A1; JP2007102849A

Abstract

本发明涉及信息记录装置及方法、信息再现装置及方法，其中的光盘装置包括检测聚焦误差的聚焦误差检测器(OP2)，基于来自聚焦误差检测器(OP2)的输出，在可记录层的任何一层，调整光束的焦点的焦点调整单元(72)，检测摆动沟和输出摆动信号的摆动信号检测器(100)，以及当由摆动信号检测器(OP2)检测的摆动信号的电平低于阈值电平时，保持聚焦误差检测器的输出的控制器(87)。

Description

信息记录装置及方法、信息再现装置及方法

技术领域

本发明涉及能使用具有多层可记录层的可记录光盘的信息记录装置、信息再现装置、信息记录方法和信息再现方法。

背景技术

近年来，为增加记录容量，已经开发了单面多层信息存储介质，诸如在其一个表面上具有两个或三个记录层的光盘。在通过在其轴向中移动物镜，将激光束会聚到各个层上的同时，记录或再现信息。另外，已经开发了双面多层信息介质，其中，将两个上述记录介质粘贴在一起。在这些记录介质中，在执行将激光束的焦点从一层移动到另一层的跳层的同时，记录或再现信息。

在跳层中，激光束必须广泛地移动，因此，聚焦伺服可能失去控制。为避免此，对应于日本专利申请KOKAI公开号No.11-219530的US6,178,145B1提供了一种DVD系统的盘再现系统和聚焦伺服控制系统，当在多层间使光束点跳层时，即使在跳层故障的情况下，强制地保存聚焦误差信号并将光束点强制地返回到目标层，以便增加可靠性。根据现有技术的聚焦控制系统包括聚焦误差检测器，用于检测光束的聚焦位置和多层记录面的被选一个之间的位置差；采样保持电路，用于采样和保持聚焦误差检测器的输出；聚焦位置校正电路，用于基于聚焦误差检测器的输出和采样保持电路的输出中的一个，校正光束的聚焦位置；数据信号电平检测器，用于检测与从盘读出的数据有关的信号电平；第一比较器，用于将由数据信号电平检测器检测的信号与预定电平进行比较以便输出比较结果；以及选择器，用于基于第一比较器的输出，将聚焦误差检测器的输出和采样保持电路的输出中的一个选择为聚焦位置校正电路的输入信号。

然而，现有技术涉及使用只读盘的聚焦伺服控制系统，因为它使用用于检测与从该盘读出的数据有关的信号电平的数据信号电平检测器。根据现有技术的聚焦伺服控制系统不能用于可记录光盘。

在可记录光盘中，如果对不输出数据信号的非记录区执行跳层，存在跳层故障的可能性。当读出数据时，即使跳层失败，纠错允许读出数据。然而，如果跳层故障，不能成功地执行数据记录。

另外，当跳层故障时，很少存在使其他层遭受伺服控制可能性，提供中止，或要求长的恢复时间，与跳道不同。

此外，当跳层故障时，伺服控制异常，因此，会损坏盘本身。

发明内容

本发明的目的是提供信息记录装置、信息再现装置、信息记录方法和信息再现方法，能对可记录多层信息记录介质稳定地执行跳层。

根据本发明的实施例，一种光盘装置，能使用具有带摆动沟的可记录层，该装置包括：

光源，向光盘发出光束；

聚焦误差信号产生器，基于从光盘反射的光束，产生聚焦误差信号；

聚焦调整单元，基于来自聚焦误差信号产生器的输出，在可记录层的任何一层，调整从光源发出的光束的焦点；

摆动信号产生器，基于来自光盘的反射光束，产生摆动信号；以及

控制单元，当由摆动信号产生器产生的摆动信号的电平小于阈值电平时，控制提供给聚焦调整单元的聚焦误差信号产生器的输出的保存。

根据本发明的另一实施例，一种用于光盘装置的焦点调整方法，光盘装置能使用具有带摆动沟的可记录层的光盘，该方法包括：

向光盘发出光束；

基于从光盘反射的光束，产生聚焦误差信号；

基于聚焦误差信号，在可记录层的任何一层，调整所发出的光束的焦点；

基于来自光盘的反射光束，产生摆动信号；以及

当所产生的摆动信号的电平小于阈值电平时，控制提供给焦点调整的聚焦误差信号的保存。

本发明的另外的目的和优点将在下面的说明书中描述，以及部分将从该说明书显而易见，或可以通过实施本发明了解。

通过在下文具体指出的仪器和组合，可以实现和获得本发明的目的和优点。

附图说明

包含并构成说明书的一部分的附图示例说明本发明的实施例，以及结合上文给出的一般描述以及下文给出的实施例的详细描述，用来解释本发明的原理，其中：

图1是表示包括根据本发明的光盘装置的笔记本型个人计算机的示意图；

图2是表示根据本发明的实施例的光盘装置的示意图；

图3是表示从图2的光盘装置抽取托盘(drawer)部的状态的示意图；

图4A和4B是表示根据本发明的实施例的光盘装置的电路结构的框图；

图5是可记录单面双层盘的截面图；以及

图6是表示根据本发明的实施例的光盘设备的控制方法的波形图。

具体实施方式

现在，将参考附图，描述根据本发明的信息记录装置和信息再现装置的实施例。

图1表示笔记本型个人计算机10。计算机10包括主体14和显示单元16。显示单元16包括显示设备，诸如包含在其中的液晶显示器(LCD)，以及LCD包括基本上位于显示单元16的中央的显示屏。显示单元16连接到主体14，可在打开状态和关闭状态间摆动。图1表示具有打开的显示单元16的个人计算机10的例子的前透视图。

主体14包括放置键盘18的基本上盒状的外壳。另外，在主体14的左侧上，安装具有嵌入DVD驱动等等的细长型光盘设备11。光盘设备11如图2所示。光盘设备11包括弹出按钮11a。按压弹出按钮11a使得抽取托盘部11b，如图3所示。

计算机10包括半导体存储器或硬盘设备，用于存储将记录在光盘上的信息和由光盘再现的信息，以及用于指示信息记录到光盘设备11和从光盘设备11再现信息，以及处理该信息的CPU。其电路图如图4A和4B所示。

图4A和4B是表示根据本发明的实施例的光盘装置的电路图的框图。位于光盘设备11中的光盘61可以是用户数据可记录型多层光盘或只读型多层光盘。在该实施例中，将描述可记录型双层光盘。具有双层的光盘61包括DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM等等，但不限于此，以及可以采用任何其他装置，只要它是可记录型双层光盘。

光盘61包括在其信息记录面上，以螺旋形式形成的岸轨(truck)和沟轨。由主轴马达63可旋转地驱动该光盘61。

由光拾取器65(由图4A的左侧上的虚线所围绕)信息记录或信息再现光盘61。光拾取器65通过传动装置连接到螺纹马达66。螺纹马达66受螺纹马达控制器68控制。

速度检测器69位于螺纹马达66下，用于检测光拾取器65的移动速度，然后连接到螺纹马达控制器68。由速度检测器69检测的光拾取器65的速度信号提供给螺纹马达控制器68。永磁体(未示出)位于螺纹马达66的固定部。当螺纹马达控制器68激励驱动线圈67时，在光盘61的径向中驱动光拾取器65。

在光拾取器65上是由例如导线或板簧(未示出)支撑的物镜70。通过驱动致动器71，72的驱动，物镜70可在聚焦方向(透镜光轴方向)和跟踪方向(垂直于透镜光轴方向的方向)中移动。聚焦方向(光轴方向)中的运动提供跳层。当将信息记录到光盘61时，调制器73通过主机接口93和总线89，从主机控制器94接收记录信息信号，然后，通过由光盘61的标准定义的预定调制方式(例如8-16调制)，调制记录信息信号。当将信息记录到光盘61时(当形成标记时)，激光驱动器75基于从调制器73提供的调制数据，将写脉冲提供到半导体激光二极管79。当再现信息时，激光驱动器75将小于写脉冲的读取信号提供给半导体激光二极管79。

半导体激光二极管79响应从激光驱动器75提供的信号，产生激光束。从激光二极管79发出的激光束通过准直透镜80、半棱镜81，以及物镜70，照射在光盘61上。通过物镜70、半棱镜81、聚焦透镜82和柱面透镜83，使来自光盘61的反射光通向光检测器84。

如图4B所示，通过象限光检测单元84a至84d，构成光检测器84。在切向中，排列一对单元84a和84d。在切向中，排列一对单元84b和84c。将光检测器84的各个光检测单元84a至84d的输出信号提供给加法电路89。在加法电路89中，通过电流/电压转换放大器85a至85d，将光检测单元84a至84d的四个输出信号提供给加法器。

加法器86a使光检测单元84a和84c的输出信号相加。加法器86b使光检测单元84b和84d的输出信号相加。加法器86c将光检测单元84b和84a的输出信号相加。加法器86d将光检测单元84c和84d的输出信号相加。加法器86e使加法器86c和86d的输出信号相加。将加法器86a和86b的输出提供给运算放大器OP2的倒相和非倒相输入端。将加法器86c和86d的输出提供给运算放大器OP1的倒相和非倒相输入端。将加法器86c和86d的输出提供给运算放大器OP3的倒相和非倒相输入端。

运算放大器OP2基于检测电流((Ib+Id)-(Ia+Ic))，产生聚焦误差信号FE。Ia、Ib、Ic和Id表示单元86a、86b、86c和86d的检测电流。将聚焦误差信号FE提供给聚焦控制器87。将聚焦控制器87的输出信号提供给聚焦驱动致动器72。基于来自聚焦控制器87的输出信号，控制激光束以便正好聚焦在光盘61的记录面的一个上。

运算放大器OP1基于检测电流((Ic+Id)-(Ia+Ib))，产生跟踪误差信号TE。将跟踪误差信号TE提供给跟踪控制器88，然后，跟踪控制器88响应跟踪误差信号，产生跟踪驱动信号。将从跟踪控制器88输出的跟踪驱动信号提供给用于在垂直于其光轴的方向中驱动物镜70的跟踪驱动致动器71。基于跟踪控制信号，控制激光束，以便照射在光盘61的记录面上的预定轨道上。还将用在跟踪控制器88中的跟踪误差信号TE提供给螺纹马达控制器68。

将运算放大器OP3的输出信号提供给摆动电平电路100。摆动电平电路100产生摆动电平信号。

如上所述，执行聚焦控制和跟踪控制导致光检测器84的光检测单元84a至84d的输出信号的和信号，即，用于相加加法器86c，86d的输出信号的加法器86e的输出信号RF，从而提供对应于记录信息的信号。将该输出信号RF提供给数据再现电路78。

数据再现电路78基于来自PLL控制器76的再现时钟信号，再现所读取的记录数据。数据再现电路78包括用于测量RF信号的振幅的测量函数。通过总线89，将所测量的值输出给CPU90。

螺纹马达控制器68控制螺纹马达66，因此，以使物镜70位于光拾取器65的中心附近的方式，移动光拾取器65。

可以在一个LSI芯片上形成马达控制器64、螺纹马达控制器68、调制器73、激光驱动器75、PLL控制器76、数据再现电路78、聚焦控制器87、跟踪控制器88等等，然后通过总线89，由CPU90控制它们。CPU90根据通过接口电路93从主机控制器94提供的操作命令，综合控制光盘设备。CPU90将RAM91用作工作区，然后，根据在ROM92中存储的程序，包括根据本发明的实施例的过程，执行预定控制。

图5表示单面双层可记录盘(一次写入盘)的截面图。单面双层盘在从物镜70发射的激光束9的入射面(读取面)的侧面，具有由聚碳酸脂制成的第一透明衬底2。第一透明衬底2具有用于激光束的波长的半透明度。

在与第一透明衬底2的光入射面相对的平面上，提供第一记录层(层0)3。在第一记录层3上，形成对应于记录信息的记录标记。在第一记录层3上，提供光半透明层4。

在光半透明层4上提供间隔层7。间隔层7充当层1有关的透明衬底，以及具有用于激光束的波长的透明度。

在与间隔层7的光入射面相对的平面上，提供第二记录层(层1)。在第二记录层5上形成对应于记录信息的记录标记。在第二记录层5上提供光反射层6。在光反射层6上形成衬底8。尽管在图5中未示出，在预定周期中，使沟摆动。

接着，参考图6，将描述根据该实施例的光盘设备的操作。当将光盘61加载到光盘设备中时，光盘设备校验光盘61的类型。如果光盘设备确定该光盘61的类型是可记录盘，如图6所示，执行跳层。如果光盘设备确定该盘的类型是只读盘，基于与从盘读出的数据有关的信号电平，执行跳层，如背景部分所述。

对可记录盘，光盘设备使用摆动信号的电平，执行滞后控制，因此，以稳定的方式控制聚焦伺服控制。RAM91存储摆动信号的阈值电平。CPU90监视摆动信号以及在RAM91中存储的阈值电平。

在时间a，CPU90开始从层0至层1的跳层过程。为执行跳层，CPU90将跳转信号提供给聚焦驱动致动器72。一般地，通过聚焦伺服控制，将光束焦点会聚目标层。然而，如果盘的表面偏差大，那么即使通过聚焦伺服控制，也不能将光束焦点会聚到目标层。

当光束焦点运动时，由运算放大器OP2产生聚焦误差信号FE，以及减小从摆动电平电路100输出的摆动信号的电平。

在时间b，不再产生摆动信号，以及摆动电平变得低于阈值电平。因此，CPU90将摆动OK信号设置成表示不产生摆动信号的低电平。

当光束焦点接近于层1时，产生聚焦误差信号FE以便接通聚焦伺服控制。在时间c，再次产生摆动信号，以及摆动电平变得高于阈值电平。CPU90将摆动OK信号设置成表示产生摆动信号的高电平。

在时间c和时间d间，光束焦点达到层1。在达到层1后，由于过冲，光束焦点超出层1，改变聚焦误差信号FE的极性，以及减小摆动电平。

在时间d，摆动电平变得低于阈值电平，以及CPU90确定光束焦点远离层1，以及将摆动OK信号的电平改变成低电平。基于从高到低的摆动OK信号的第二电平改变(在时间d)，CPU90控制聚焦控制器87，以及保持在时间d的点的聚焦误差信号FE。然后，聚焦控制器87保持聚焦误差信号FE以及将所保持的聚焦误差信号FE输出到聚焦驱动致动器72。聚焦驱动致动器72基于所保持的聚焦误差信号FE，控制激光束，以便正好聚焦在层1上。换言之，执行滞后控制，以便使光束焦点返回到层1。

如果在时间d，不保持聚焦误差信号FE，减少聚焦误差信号FE，同时光束焦点远离层1以致聚焦伺服可能失败。

由于滞后控制，返回光束焦点以便接近层1。在时间e，摆动电平再次超出阈值电平，以及使摆动OK信号的电平改变成高电平。聚焦控制器87停止保持聚焦误差信号FE，以及将实时聚焦误差信号FE输出到聚焦驱动致动器72。聚焦驱动致动器72基于聚焦误差信号FE，控制激光束，以便正好聚焦在层1上。

通过重复上述操作，控制光束焦点，以便接近多层光盘的目标层。

如上所述，当光束焦点超出目标层，因此摆动电平低于阈值电平时，聚焦控制器87保持聚焦误差信号FE，然后，基于所保持的聚焦误差信号FE，控制和致动聚焦伺服。即，在从一层(层N)跳层到相邻层(层(N+1))的情况下，当光束焦点超出目标层(N+1)时，由控制信号控制聚焦驱动致动器72，用于使光束焦点返回到层(N+1)。因此，当光束焦点再次接近层(N+1)时，CPU90使聚焦控制器87释放其保持的聚焦误差信号FE，由此以光束焦点接近目标层的方式，执行聚焦伺服控制。

通过在聚焦伺服控制方向中，致动物镜70，使光束焦点接近层N的情形也是一样。当摆动电平再次小于阈值电平时，聚焦控制器87保持聚焦误差信号FE，然后，由控制信号控制聚焦驱动致动器72，用于使光束焦点返回到层(N+1)。

根据该实施例，提供光盘设备和用于控制该光盘设备的方法，检测专用于可记录盘的摆动信号的电平，以及通过所检测的摆动电平，稳定和安全地控制跳层。这也导致保护在光盘中记录的用户内容。

在上述实施例中，使用摆动信号来检测光束焦点的超出。如果径向偏差的波动不大，不能检测摆动信号。为稳定地检测摆动信号，跟踪控制器88使跟踪驱动致动器71以预定频率移动(摆动)激光束。例如，如果在时间a未检测到摆动信号，那么CPU90驱动跟踪控制器88。

此外，可以使用DPP(差动推挽)跟踪信号，代替摆动信号。

尽管上述描述引用本发明的具体实施例，将理解到在不背离其精神的情况下，可以做出许多改进。附加权利要求意图覆盖落在本发明的真实范围和精神内的这些改进。因此，当前所公开的实施例不是限制，因此，意图包含由附加权利要求，而不是上述描述所示的本发明的范围以及落在权利要求的等效和含义和范围内的所有改变。

Claims

1.一种光盘装置，能使用具有带摆动沟的可记录层的光盘，该装置的特征在于，包括：

光源(79)，向所述光盘发出光束；

聚焦误差信号产生器(OP2)，基于从所述光盘反射的光束，产生聚焦误差信号；

聚焦调整单元(72)，基于来自所述聚焦误差信号产生器的输出，在所述可记录层的任何一层，调整从所述光源发出的光束的焦点；

摆动信号产生器(100)，基于来自所述光盘的反射光束，产生摆动信号；以及

控制单元(87)，当由所述摆动信号产生器(100)产生的摆动信号的电平小于阈值电平时，控制提供给所述聚焦调整单元(72)的聚焦误差信号产生器(OP2)的输出的保存。

2.如权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，进一步包括移动控制单元，当所述摆动信号产生器不产生摆动信号时，使跟踪伺服机构在跟踪方向中移动光束的焦点。

3.一种用于光盘装置的焦点调整方法，所述光盘装置能使用具有带摆动沟的可记录层的光盘，该方法的特征在于，包括：

向所述光盘发出光束；

基于从所述光盘反射的光束，产生聚焦误差信号；

基于聚焦误差信号，在所述可记录层的任何一层，调整所发出的光束的焦点；

基于来自所述光盘的反射光束，产生摆动信号；以及

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括当不产生摆动信号时，使跟踪伺服机构在跟踪方向中移动光束的焦点。