專利名稱：光盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光盤裝置，更詳細(xì)地說，涉及對具有多個信號記錄層的多層光盤進(jìn)行信息再生或記錄的光盤裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在提供的一般的CD(小型盤)或CD-ROM(小型盤只讀存儲器)的記錄容量為640M字節(jié)，但近來伴隨高密度化，已提供了具有4.7G字節(jié)的記錄容量的DVD(數(shù)字視頻盤)。CD或CD-ROM的厚度為1.2mm，直徑為12cm。DVD的厚度是CD或CD-ROM的一半，為0.6mm，直徑與CD或CD-ROM相同，為12cm。另外，還設(shè)計出了通過使信號記錄面為兩層而使記錄容量達(dá)到8.5G字節(jié)的雙層DVD(例如，貴志俊法等人著“單側(cè)讀取方式雙層光盤”，國內(nèi)技術(shù)報告，第41卷，第6期，10～16頁，1995年12月)。
使具有兩個記錄層(信號記錄面)的雙層光盤再生時，可以考慮這樣兩種再生方法從盤的一側(cè)使兩個信號記錄面再生的方法；以及從盤的兩側(cè)分別使一個信號記錄面再生的方法。可是，從兩側(cè)分別使一個信號記錄面再生的方法，由于在一個信號記錄面的再生結(jié)束后再使另一個信號記錄面再生的情況下，必須將盤的背面翻過來，所以很麻煩。另外，在進(jìn)行一個信號記錄面的再生過程中不能立刻進(jìn)行另一個信號記錄面的再生。因此，從一側(cè)使兩個信號記錄面再生的方法成為主流。
如圖59所示，單側(cè)讀取方式的雙層光盤有下述兩個記錄層以鋁等為材料的具有70％以上的反射率的反射型記錄層1；以及以金等為材料的具有30％左右的反射率的半透明型記錄層2，在這兩個記錄層1、2之間夾著厚度約為40微米左右的紫外線硬化樹脂作為中間層3。這里，在反射型記錄層1和半透明型記錄層2上分別記錄著圖60所示的信息。即，具體地說，作為信息有數(shù)據(jù)及ID，ID中包含地址(磁道號)、層信息(層號)、以及磁道信息(磁道格式信息、區(qū)信息、磁道方式、反射率)。
這樣由于在雙層光盤中有一個記錄層呈半透明型，所以通過從一側(cè)照射激光束，使其分別聚焦在各記錄層上，通過光拾波裝置能讀取記錄在該記錄層上的信息。
另外，在雙層光盤中，為了在一個記錄層的再生過程中直接將激光束聚焦在另一個記錄層上，開始進(jìn)行另一個記錄層的再生，而使物鏡沿光軸方向移動，進(jìn)行所謂的焦點轉(zhuǎn)移(例如，特開平8-171731號公報)。
可是，在現(xiàn)有的焦點轉(zhuǎn)移方式中，在焦點轉(zhuǎn)移后為了尋找目標(biāo)地址，存在訪問時間變長的問題。
另外，雙層光盤中的兩層之間的距離實際上在整個盤的范圍內(nèi)并非是均一的，沿半徑方向有離散。因此，將焦點轉(zhuǎn)移到雙層光盤內(nèi)的哪個位置，存在難以正確地轉(zhuǎn)移的問題。
另外，現(xiàn)在的焦點轉(zhuǎn)移是利用聚焦伺服控制用的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使物鏡沿光軸方向移動的機(jī)械方法進(jìn)行的，所以為了使激光束的焦點從一個記錄層移動到另一個記錄層需要較長的時間，另外，現(xiàn)有的裝置還存在容易發(fā)生故障的問題。
另外，如果在DVD的記錄面上有針孔，則地址的層信息就會不明確，存在不能識別層的問題。
另外，在盤上有傷或表面模糊的情況下，不能從反射面檢測聚焦誤差信號，物鏡不能減速，存在碰撞盤表面的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種能正確地進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移的光盤裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種能縮短目標(biāo)地址的尋找時間的光盤裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種在多層光盤內(nèi)的任何位置都能進(jìn)行準(zhǔn)確的焦點轉(zhuǎn)移的光盤裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種能迅速地進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移的光盤裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種即使在信號記錄面上有傷痕，也能識別各層的光盤裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種能防止焦點轉(zhuǎn)移時物鏡碰撞光盤表面的光盤裝置。
發(fā)明的公開如果按照本發(fā)明，則使信息被記錄在多層信號記錄面上的光盤進(jìn)行再生的光盤裝置備有通過物鏡將光束照射在光盤上，通過檢測其反射光讀出信息的信息讀出裝置；在信息讀出裝置已將光束聚焦在多層中的一層信號記錄面上時，為了將光束聚焦在另一層的信號記錄面上而生成使物鏡沿信號記錄面的法線方向加速用的加速信號，并供給信息讀出裝置的加速裝置；以及在從信息讀出裝置獲得的聚焦誤差信號達(dá)到預(yù)定的電平時，生成使物鏡減速用的減速信號并供給信息讀出裝置的減速裝置。
上述預(yù)定的電平最好在聚焦誤差信號的零電平和峰值電平之間。減速信號的電壓這樣預(yù)定，即對應(yīng)于從加速裝置生成加速信號開始至聚焦誤差信號達(dá)到預(yù)定的電平為止的時間進(jìn)行預(yù)定。
上述預(yù)定的電平最好在聚焦誤差信號的零電平和峰值電平之間。減速信號的供給時間這樣預(yù)定，即對應(yīng)于從加速裝置生成加速信號開始至聚焦誤差信號達(dá)到預(yù)定的電平為止的時間進(jìn)行預(yù)定。
上述減速裝置最好分階段地降低減速信號的電壓。
上述光盤裝置最好還備有對聚焦誤差信號進(jìn)行微分的微分裝置。減速裝置對應(yīng)于被微分的聚焦誤差信號的最大值，改變減速信號的電壓。
上述光盤裝置最好還備有存儲對應(yīng)于被微分的聚焦誤差信號的最大值減速信號所預(yù)定的多個電壓的存儲裝置；以及響應(yīng)被微分的聚焦誤差信號的最大值，從存儲裝置讀出多個電壓中的對應(yīng)的電壓的讀出裝置。減速裝置將減速信號的電壓改變成由讀出裝置讀出的電壓。
如果按照本發(fā)明的另一方面，則使信息被記錄在多層信號記錄面上的光盤進(jìn)行再生的光盤裝置備有通過物鏡將光束照射在光盤上，通過檢測其反射光讀出信息的信息讀出裝置；在信息讀出裝置已將光束聚焦在多層中的一層信號記錄面上時，為了將光束聚焦在另一層的信號記錄面上而生成使物鏡沿信號記錄面的法線方向加速用的加速信號，并供給信息讀出裝置的加速裝置；以及從加速裝置生成加速信號開始經(jīng)過了規(guī)定的時間后，生成使物鏡減速用的減速信號并供給信息讀出裝置的減速裝置。
如果按照本發(fā)明的另一方面，則使信息被記錄在多層信號記錄面上的光盤進(jìn)行再生的光盤裝置備有將光束照射在光盤上，通過檢測其反射光讀出信息的信息讀出裝置；使信息讀出裝置沿信號記錄面移動用的驅(qū)動裝置；在信息讀出裝置已聚焦在多層中的某一信號記錄面上時，生成聚焦在另一層的信號記錄面上用的加速信號的加速裝置；隨著作為目標(biāo)的地址和作為目標(biāo)的層的信息被供給，根據(jù)信息讀出裝置讀出信息的現(xiàn)在的地址及層的信息，計算信息讀出裝置的移動量的計算裝置；以及控制裝置，它使驅(qū)動裝置進(jìn)行驅(qū)動，以便使信息讀出裝置移動所計算的移動量，同時使加速裝置生成加速信號，并供給信息讀出裝置，以便聚焦在目標(biāo)層的信號記錄面上。
如果按照本發(fā)明的另一方面，則使信息被記錄在多層上的光盤進(jìn)行再生的裝置備有將光束照射在光盤上，通過檢測其反射光讀出信息的信息讀出裝置；在距光盤的中心的距離不同的多個點，檢測被安裝的光盤的層的第一間隔的層間距離檢測裝置；存儲由層間距離檢測裝置檢測的第一間隔的存儲裝置；以及控制裝置，在光盤的第一層再生時進(jìn)行第二層的再生的情況下，該控制裝置根據(jù)存儲在存儲裝置中的第一間隔，計算再生時第一層和第二層的第二間隔，控制信息讀出裝置將光束聚焦在第二層上。
上述控制裝置最好包括生成使信息讀出裝置移動、以便改變其到光盤的距離用的加速信號，并供給信息讀出裝置的加速裝置；以及生成制止信息讀出裝置將光束聚焦在第二層上用的大小可變的減速信號，并供給信息讀出裝置的減速裝置。
上述控制裝置最好包括生成使信息讀出裝置移動、以便改變其到光盤的距離用的大小可變的加速信號，并供給信息讀出裝置的加速裝置；以及生成制止信息讀出裝置使光束聚焦在第二層上用的減速信號，并供給信息讀出裝置的減速裝置。
上述控制裝置最好包括生成使信息讀出裝置移動、以便改變其到光盤的距離用的大小可變的加速信號，并供給信息讀出裝置的加速裝置；以及生成制止信息讀出裝置使光束聚焦在第二層上用的大小可變的減速信號，并供給信息讀出裝置的減速裝置。
上述層間距離檢測裝置最好是能獲得具有極性不同的兩個峰值的聚焦誤差信號的裝置，控制裝置生成使信息讀出裝置移動、以便改變其到光盤的距離用的加速信號，并供給信息讀出裝置，同時生成制止信息讀出裝置使光束聚焦在第二層上用的減速信號，并供給信息讀出裝置，在兩個峰值之間的任意時刻都能將供給信息讀出裝置的加速信號切換成減速信號。
上述層間距離檢測裝置最好能獲得具有極性不同的兩個峰值的聚焦誤差信號。上述控制裝置生成使信息讀出裝置移動、以便改變其到光盤的距離用的加速信號，并在兩個峰值的中間時刻之前供給信息讀出裝置，同時生成制止信息讀出裝置使光束聚焦在第二層上用的減速信號，并在中間時刻之后供給信息讀出裝置。
如果按照本發(fā)明的另一方面，則使信息被記錄在多層上的光盤進(jìn)行再生的裝置備有將光束照射在光盤上，通過檢測其反射光讀出信息的信息讀出裝置；生成使信息讀出裝置移動、以便改變其到光盤的距離用的加速信號，并供給信息讀出裝置的加速裝置；以及生成制止信息讀出裝置使光束聚焦在所希望的層上用的大小可變的減速信號，并供給信息讀出裝置的減速裝置。
如果按照本發(fā)明的另一方面，則使信息從具有多個記錄層的多層光盤再生的光盤裝置備有激光器；包括將來自激光器的激光束引導(dǎo)到多層光盤上用的透鏡的光學(xué)系統(tǒng)；以及對應(yīng)于多個記錄層中應(yīng)再生的記錄層，變更透鏡的焦距的變更裝置。
上述透鏡最好是平行光管透鏡。
上述平行光管透鏡最好包括第一透鏡片；與第一透鏡片相對設(shè)置的第二透鏡片；以及被夾在第一及第二透鏡片之間的透明構(gòu)件。上述變更裝置對應(yīng)于多個記錄層中應(yīng)再生的記錄層，變更透明構(gòu)件的折射率。
上述透明構(gòu)件最好包括第一透明電極；與第一透明電極相對設(shè)置的第二透明電極；以及被夾在第一及第二透明電極之間的液晶。上述變更裝置包括對應(yīng)于多個記錄層中應(yīng)再生的記錄層，將規(guī)定的電壓加在第一及第二透明電極之間的液晶驅(qū)動電路。
上述光盤裝置最好還備有在多層光盤內(nèi)的多個位置測量各個記錄層之間的距離的測量裝置；與其位置一起存儲由測量裝置測量的距離的存儲裝置；以及根據(jù)存儲裝置中存儲的距離及位置，確定上述規(guī)定電壓的確定裝置。
如果按照本發(fā)明的另一方面，則使信息至少被分別記錄在反射率不同的第一層和第二層的信號記錄面上的光盤再生的光盤裝置備有將光束照射在光盤上檢測其反射光，輸出信息的讀取信號、聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號中的某一信號的信息讀出裝置；預(yù)先存儲從信息讀出裝置輸出的第一層及第二層的信息讀取輸出信號、聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號中的某一信號的電平的存儲裝置；以及當(dāng)?shù)谝粚雍偷诙拥淖R別困難時，對從信息讀出裝置輸出的信息的讀取信號、聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號中的某一信號與存儲裝置中存儲的第一層及第二層的電平進(jìn)行比較，識別第一層或第二層的識別裝置。
如果按照本發(fā)明的另一方面，則使信息被記錄在多層的信號記錄面上的光盤進(jìn)行再生的光盤裝置備有將光束照射在光盤上，通過檢測其反射光讀出信息的信息讀出裝置；在信息讀出裝置聚焦在多層中的某一層信號記錄面上時，生成使其聚焦在另一層信號記錄面上用的加速信號，并供給信息讀出裝置的加速裝置；以及在從加速裝置將加速信號供給信息讀出裝置后算起的規(guī)定時間內(nèi)，未能從信息讀出裝置獲得規(guī)定的反射光時，生成制止信息讀出裝置用的減速信號，并供給信息讀出裝置的減速裝置。
如果按照本發(fā)明的另一方面，則使信息被記錄在多層的信號記錄面上的光盤進(jìn)行再生的光盤裝置備有將光束照射在光盤上，通過檢測其反射光讀出信息的信息讀出裝置；在信息讀出裝置聚焦在多層中的某一層信號記錄面上時，生成使其聚焦在另一層信號記錄面上用的加速信號，并供給信息讀出裝置的加速裝置；以及在從加速裝置將加速信號供給信息讀出裝置后，未能從信息讀出裝置獲得規(guī)定電平的反射光時，生成制止信息讀出裝置用的減速信號，并供給信息讀出裝置的減速裝置。
上述加速裝置最好在由減速裝置制止了信息讀出裝置后，再次生成加速信號，并供給信息讀出裝置。
上述信息讀出裝置最好輸出S形控制信號作為表示聚焦的信號，在規(guī)定的時間內(nèi)減速裝置未獲得S形控制信號時，生成減速信號。
上述規(guī)定時間最好被選擇為在聚焦在多層中的某一層上時利用加速信號聚焦在另一層信號記錄面上所需要的時間的數(shù)倍。
本發(fā)明的第二方面規(guī)定的電平的反射光最好被選擇為從信息讀出裝置獲得的反射光電平的數(shù)分之一的電平。
附圖的簡單說明

圖1是使物鏡的焦點沿兩個信號記錄面移動的情況下獲得的聚焦誤差信號的波形圖。
圖2是表示雙層DVD的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖3是表示CD的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖4是能進(jìn)行基板厚度不同的光盤的互換再生的光拾波器的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是表示圖4所示的光拾波器的結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖6是表示圖5所示的偏振光選擇元件的偏振特性的平面圖。
圖7是表示包括圖4及圖5所示的光拾波器的光盤裝置的全體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖8是表示本發(fā)明的實施形態(tài)1的光盤裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖9是表示圖7所示的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的分解透視圖。
圖10是表示圖7所示的焦點轉(zhuǎn)移電路的電路圖。
圖11是表示圖8所示的ROM中存儲的程序之一例的流程圖。
圖12A～12C是圖8所示的DSP根據(jù)圖11所示的流程工作時的聚焦誤差信號、加速脈沖及減速脈沖的波形圖。
圖13是表示圖8所示的ROM中存儲的程序的另一例的流程圖。
圖14A～14C是圖8所示的DSP根據(jù)圖13所示的流程工作時的聚焦誤差信號、加速脈沖及減速脈沖的波形圖。
圖15是表示圖8所示的ROM中存儲的程序的另一例的流程圖。
圖16A～16C是圖8所示的DSP根據(jù)圖15所示的流程工作時的聚焦誤差信號、加速脈沖及減速脈沖的波形圖。
圖17是表示圖8所示的ROM中存儲的程序的另一例的流程圖。
圖18A～18D是表示圖8所示的DSP根據(jù)圖17所示的流程工作時的聚焦誤差信號、加速脈沖、減速脈沖及物鏡的速度的波形圖。
圖19是表示圖8所示的ROM中存儲的程序的另一例的流程圖。
圖20A～20C是圖8所示的DSP根據(jù)圖19所示的流程工作時的聚焦誤差信號、微分聚焦誤差信號及加速/減速脈沖的波形圖。
圖21是表示圖19及圖20A～20C所示的第二次施加的減速脈沖的電壓和微分聚焦誤差信號的最大值之間的關(guān)系的檢查表之一例圖。
圖22是表示本發(fā)明的實施形態(tài)2的光盤裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖23是說明圖22所示的光盤裝置的工作用的流程圖。
圖24是說明圖22所示的光盤裝置中的焦點轉(zhuǎn)移及目標(biāo)地址的尋找工作用的說明圖。
圖25A及圖25B是表示圖24所示的工作中的聚焦誤差信號及螺紋驅(qū)動信號的時序圖。
圖26是表示實際制造的單面讀取雙層盤的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖27是表示本發(fā)明的實施形態(tài)3的光盤裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖28是說明圖9所示的光盤裝置進(jìn)行的層間距離的測量工作用的說明圖。
圖29A是表示在盤內(nèi)周進(jìn)行焦點檢索時獲得的表示聚焦誤差信號的波形圖，圖29B是表示在盤中周進(jìn)行焦點檢索時獲得的表示聚焦誤差信號的波形圖，圖29C是表示在盤外周進(jìn)行焦點檢索時獲得的表示聚焦誤差信號的波形圖。
圖30A是表示光盤的雙層間距離的檢測工作的流程圖。
圖30B是表示焦點轉(zhuǎn)移工作的第一例的流程圖。
圖31A～31C是說明在圖30所示的工作中在雙層盤內(nèi)周的焦點轉(zhuǎn)移用的時序圖。
圖32A～32C是說明在圖30所示的工作中在雙層盤外周的焦點轉(zhuǎn)移用的時序圖。
圖33是表示焦點轉(zhuǎn)移工作的第二例的流程圖。
圖34A～34C是說明在圖33所示的工作中在雙層盤內(nèi)周的焦點轉(zhuǎn)移用的時序圖。
圖35A～35C是說明在圖33所示的工作中在雙層盤外周的焦點轉(zhuǎn)移用的時序圖。
圖36是表示本發(fā)明的實施形態(tài)4的光盤裝置的全體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖37是表示圖36所示的光拾波裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖38是表示圖37所示的多焦點平行光管透鏡的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖39是表示圖38所示的TN型液晶的折射率和施加電壓的關(guān)系的曲線圖。
圖40是表示將圖39所示的曲線的主要部分放大后的曲線圖。
圖41是表示圖37所示的光拾波裝置中從多層光盤的基板表面到焦點的距離和圖38所示的TN型液晶的折射率的關(guān)系的曲線圖。
圖42是表示圖37所示的光檢測器的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖43是表示圖36所示的ROM中存儲的層間距離的測量工作的流程圖。
圖44是表示圖36所示的ROM中存儲的施加電壓的確定工作的流程圖。
圖45是表示圖9所示的層間距離的測量工作的說明圖。
圖46A是表示在盤內(nèi)周進(jìn)行焦點檢索時獲得的表示聚焦誤差信號的波形圖，圖46B是表示在盤中周進(jìn)行焦點檢索時獲得的表示聚焦誤差信號的波形圖，圖46C是表示在盤外周進(jìn)行焦點檢索時獲得的表示聚焦誤差信號的波形圖。
圖47是表示不將電壓加在圖38所示的多焦點平行光管透鏡中的透明電極上時的激光束的光路的說明圖。
圖48是表示將電壓加在圖38所示的多焦點平行光管透鏡中的透明電極上時的激光束的光路的說明圖。
圖49是表示本發(fā)明的實施形態(tài)5的光盤裝置的全體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖50是表示生成跟蹤誤差信號的光檢測器的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖51是說明圖49所示的光盤裝置的初始工作用的流程圖。
圖52是用跟蹤誤差信號識別層用的流程圖。
圖53是用再生信號識別層用的流程圖。
圖54是表示本發(fā)明的實施形態(tài)6的光盤裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖55是說明圖54所示的光盤裝置的工作用的流程圖。
圖56A～56C是說明圖54所示的光盤裝置的工作用的說明圖。
圖57是表示本發(fā)明的實施形態(tài)7的光盤裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖58是說明圖57所示的光盤裝置的工作用的流程圖。
圖59是表示單面讀取雙層盤的簡略結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖60是表示圖59所示的單面讀取雙層盤上記錄的信息的說明圖。
實施發(fā)明用的最佳形態(tài)以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施形態(tài)。另外，圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)以相同的符號，不重復(fù)其說明。
為了通過從光盤的一面照射激光束而使信息從兩個信號記錄面再生，需要在一個信號記錄面的再生過程中或再生后將光拾波器中的物鏡的焦點變更到另一個信號記錄面上。在現(xiàn)有的方法中，在將焦點從一個信號記錄面變更到另一個信號記錄面上的情況下，如果開始觀測來自該另一個信號記錄面的聚焦誤差信號，則使物鏡減速?？墒牵鐖D1所示，在從一個信號記錄面轉(zhuǎn)移到另一個信號記錄面的轉(zhuǎn)移期間Ttran內(nèi)，在聚焦誤差信號FE相對于峰值之差大的情況下，包含約10％的噪聲。因此，難以正確地判斷所檢測到的信號是否是來自應(yīng)再生的信號記錄面的聚焦誤差信號FE，所以不能進(jìn)行正確的焦點轉(zhuǎn)移。
因此，本發(fā)明的實施形態(tài)1的目的在于提供這樣一種光盤裝置，即在主要用能使基板厚度不同的光盤進(jìn)行互換再生的光拾波器，使信息從具有兩個信號記錄面的雙層光盤再生時，能將激光束的聚焦位置從一個信號記錄面準(zhǔn)確地切換到另一個信號記錄面上的光盤裝置。
參照圖2，雙層DVD1在距離基板表面為0.6(允許誤差為±0.05)mm的位置有兩個信號記錄面5、9。該，雙層DVD1是利用紫外線硬化樹脂6將由聚碳酸酯等構(gòu)成的厚0.6(允許誤差為±0.05)mm的基板2及10粘貼而成的。信號記錄面5由在基板2的內(nèi)側(cè)形成的坑3、以及覆蓋著坑3形成的金屬反射膜4構(gòu)成。信號記錄面9由在基板10的內(nèi)側(cè)形成的坑7、以及覆蓋著坑7形成的金屬反射膜8構(gòu)成。由于紫外線硬化樹脂的厚度為40-70微米，信號記錄面5到信號記錄面9只有40～70微米的距離。
另外，參照圖3，CD20在距離基板表面為1.2(允許誤差為±0.1)mm的位置有一個信號記錄面24。信號記錄面24由在透明的聚碳酸酯等構(gòu)成的基板21的一側(cè)形成的坑22、以及覆蓋著坑22形成的金屬反射膜23構(gòu)成。在信號記錄面24上形成保護(hù)膜25。
下表1中示出了CD及雙層DVD的額定值及再生條件。
表1

CD的讀取面一側(cè)的基板厚度為1.2(允許范圍1.1～1.3)mm，最短坑長度為0.9(允許范圍0.8～1.0)μm，磁道間距為1.6(允許范圍1.5～1.7)μm，反射率為70％以上。另一方面，雙層DVD的讀取面一側(cè)的基板厚度為0.6(允許范圍0.55～0.65)mm，最短坑長度為0.40(允許范圍0.30～0.50)μm，磁道間距為0.74(允許范圍0.73～0.75)μm，反射率為20～40％以上。
另外，在再生條件中，激光束的波長為635(允許范圍620～650)nm，CD的激光束的光點直徑為1.5(允許范圍1.4～1.6)μm，物鏡的有效數(shù)值孔徑為0.35(允許范圍0.30～0.40)，雙層DVD的激光束的光點直徑為0.9(允許范圍0.85～0.95)μm，物鏡的有效數(shù)值孔徑為0.60(允許范圍0.55～0.65)。
圖4及圖5表示CD及雙層DVD的可互換再生的光拾波器的結(jié)構(gòu)。參照圖4及圖5，光拾波器60備有發(fā)生波長為635nm的激光束的半導(dǎo)體激光器31、使激光束的偏振面旋轉(zhuǎn)的偏振面旋轉(zhuǎn)元件32、繞射光柵35、半反射鏡36、平行光管透鏡37、有選擇地使激光束透過的偏振光選擇元件38、物鏡42、以及光檢測器43。來自半導(dǎo)體激光器31的激光束通過偏振面旋轉(zhuǎn)元件32及繞射光柵35，到達(dá)半反射鏡36，在半反射鏡36上光束的一半被反射，由平行光管透鏡37將其變成平行光，透過偏振光選擇元件38，被物鏡42聚焦，通過光盤的基板而照射在信號記錄面5上。被信號記錄面5反射的激光束通過物鏡42、偏振光選擇元件38、以及平行光管透鏡37后，返回半反射鏡36，在半反射鏡36上光束的一半透過，被聚焦在光檢測器43上，從而被檢測到。
光檢測器43被分割成四個受光面a～d，作為再生信號輸出a+b+c+d，作為聚焦誤差信號輸出(a+c)-(b+d)。
物鏡42被設(shè)計得能將光束聚焦在基板厚0.6mm的光盤的信號記錄面上，數(shù)值孔徑為0.60(允許范圍0.55～0.65)。偏振面旋轉(zhuǎn)元件32是用兩片帶透明電極的玻璃33將TN型液晶34夾在中間構(gòu)成的，如果將電壓加在透明電極上，則電壓便被加在TN型液晶34上，激光束的偏振面不被旋轉(zhuǎn)地使激光束透過TN型液晶34。在不將電壓加在透明電極上的情況下，激光束透過TN型液晶34時其偏振面旋轉(zhuǎn)了90°。
另外，偏振光選擇元件38是用兩片玻璃39將設(shè)置在相當(dāng)于激光束的外周部分的偏振光濾光器40夾在中間構(gòu)成的，將不具有偏振特性的濾光器41設(shè)置在激光束的中央部分。偏振光濾光器40具有只使規(guī)定的偏振方向的激光束透過的特性，在圖4中，只使沿平行于紙面方向偏振的激光束透過。因此，偏振光選擇元件38具有圖6所示的特性。即，偏振光選擇元件38的外周部38a利用偏振光濾光器40，只使沿圖中水平方向偏振的激光束透過，內(nèi)周部38b與激光束的偏振方向無關(guān)地使激光束透過。偏振光濾光器40雖然使沿水平方向偏振的激光束透過，但其透射率為70～90％左右。因此，如果在內(nèi)周部38b任何濾光器都不設(shè)置，則激光束在內(nèi)周部和外周部的透射率不同，這成為使再生特性下降的主要原因。因此，有必要將濾光器41設(shè)置在偏振光選擇元件38的內(nèi)周部分。
現(xiàn)在說明信號讀取面一側(cè)的基板厚度為0.6mm的雙層DVD的再生工作。使雙層DVD再生時，電壓從激光驅(qū)動電路44被加在偏振面旋轉(zhuǎn)元件32上。其結(jié)果，來自半導(dǎo)體激光器31的沿平行于紙面方向偏振的波長為635nm的激光束利用偏振面旋轉(zhuǎn)元件32，其偏振面不被旋轉(zhuǎn)地直接透過，通過繞射光柵35，入射到半反射鏡36上。該入射的激光束在半反射鏡36上一半被反射，由平行光管透鏡37將其變成平行光，利用偏振光選擇元件38使其外周部分不被遮住而全面地透過，再被物鏡42聚焦，通過雙層DVD1的基板2而照射在信號記錄面5上。照射在信號記錄面5上的激光束的光點直徑為0.9(允許范圍0.80～1.0)μm。此后的工作與圖3的說明相同，故不重復(fù)其說明。
其次，說明信號讀取側(cè)的基板厚度為1.2mm的CD的再生工作。使CD再生時，在偏振面旋轉(zhuǎn)元件32上不加電壓。其結(jié)果，來自半導(dǎo)體激光器31的沿平行于紙面方向偏振的波長為635nm的激光束利用偏振面旋轉(zhuǎn)元件32，使其偏振面旋轉(zhuǎn)90°后透過，通過繞射光柵，入射到半反射鏡36上。該入射的激光束的一半被半反射鏡36反射，由平行光管透鏡37將其變成平行光，利用偏振光選擇元件38只將其外周部分遮住，經(jīng)物鏡42聚焦，通過CD20的基板21后照射在信號記錄面24上。在數(shù)值孔徑為0.60(允許范圍0.55～0.65)、有效光束直徑為4mm的物鏡的情況下，使偏振光選擇元件38的內(nèi)周部38b的直徑為2.3(允許誤差為±0.2)mm，以便使實際數(shù)值孔徑為0.35(允許范圍0.30～0.40)。另外，在有效光束直徑為4mm以外的情況下，按照該比例確定內(nèi)周部38b的直徑，以便使實際數(shù)值孔徑為0.35。另外，照射在信號記錄面24上的激光束光點直徑為1.5(允許范圍1.4～1.6)μm。此后的工作與圖3的說明相同，故不重復(fù)其說明。
參照圖7，說明基板厚度不同的光盤可互換再生的光盤裝置。利用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47控制光拾波器60中的物鏡42，以便將激光束聚焦在欲再生的信號作為坑列形成的磁道上，通過光盤的基板2照射在信號記錄面5上。用光檢測器43檢測被信號記錄面5反射的激光束，作為再生信號進(jìn)行檢測。用光檢測器43檢測的再生信號被送給前置放大器45，進(jìn)行規(guī)定的放大后，被送給判斷電路48、RF解調(diào)電路53及伺服電路46。伺服電路46根據(jù)被送來的跟蹤誤差信號，控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47。另外，判斷電路48根據(jù)被送來的信號，識別再生裝置中安裝的光盤的種類，并將識別結(jié)果送給指令電路49。為了切換物鏡42的數(shù)值孔徑，以便適合于所識別的光盤，指令電路49根據(jù)送來的識別結(jié)果，將指令輸出給NA切換電路50。另外，為了切換到適合于所識別的光盤的再生的解調(diào)電路，指令電路49根據(jù)送來的識別結(jié)果，還將指令輸出給特性切換電路51。NA切換電路50通過液晶驅(qū)動電路44切換物鏡42的實際數(shù)值孔徑，特性切換電路51切換RF解調(diào)電路53。
圖8是表示以圖7所示的伺服電路46中的焦點轉(zhuǎn)移電路46a為中心的該實施形態(tài)1的光盤裝置的全體結(jié)構(gòu)的框圖。參照圖8，焦點轉(zhuǎn)移電路46a備有對來自前置放大器45的輸出信號進(jìn)行AD變換的A/D變換部54；根據(jù)規(guī)定的程序?qū)碜訟/D變換部54的輸出信號進(jìn)行處理的數(shù)字信號處理器(DSP)55；存儲使DSP55工作用的程序等的只讀存儲器(ROM)56；存儲由DSP55作成且被使用的檢查表用的隨機(jī)存取存儲器(RAM)57；對來自DSP55的輸出信號進(jìn)行DA變換的D/A變換部58；以及響應(yīng)來自D/A變換部58的輸出信號，驅(qū)動光拾波器60內(nèi)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47的驅(qū)動器59。
如圖9所示，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47包括保持物鏡42的透鏡支架701；環(huán)繞在透鏡支架701周圍的聚焦線圈702；沿Y方向安裝在聚焦線圈702的兩端面上的跟蹤線圈703a及703b；沿X方向安裝在透鏡支架701的兩端面上的四個彈簧片704；支撐彈簧片704的固定架705；分別被插入透鏡支架701的兩個凹部706中的軛707；產(chǎn)生相對于聚焦線圈702及跟蹤線圈703a、703b垂直的磁場的永久磁鐵708；支撐永久磁鐵708的軛709；以及支撐軛707、709的軛底座710。
圖8所示的驅(qū)動器59響應(yīng)聚焦誤差信號，生成聚焦驅(qū)動電壓，該生成的聚焦驅(qū)動電壓被加在聚焦線圈702上。因此，透鏡支架701沿Z(光軸)方向移動，以使激光束聚焦在2層光盤1的第1記錄層5或第2記錄層9上。驅(qū)動器59還響應(yīng)跟蹤誤差信號TE，生成跟蹤驅(qū)動電壓，該生成的跟蹤驅(qū)動電壓被加在跟蹤線圈703a、703b上。因此，透鏡支架701沿X(跟蹤)方向移動，使得激光束能一直照射在光盤1的磁道上。
如圖10所示，驅(qū)動器59包括電阻器61、電容器63、開關(guān)65、以及放大器62。在進(jìn)行聚焦伺服控制的情況下，開關(guān)65位于端子66一側(cè)，聚焦誤差信號FE被直接供給放大器62的非反相輸入端。因此，放大器62響應(yīng)聚焦誤差信號FE，將聚焦驅(qū)動電壓供給聚焦線圈702，利用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47使物鏡42沿Z方向移動。另一方面，在進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移的情況下，開關(guān)65位于端子67一側(cè)，電阻器61及電容器63的連接點的電壓被供給放大器62的非反相輸入端。與此同時，指示進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移的焦點轉(zhuǎn)移指示信號JP被供給放大器62的反相輸入端。
圖11所示的焦點轉(zhuǎn)移例行程序被存儲在圖8所示的ROM56中。
其次，參照圖11及圖12A～12C說明按照該實施形態(tài)1進(jìn)行的焦點轉(zhuǎn)移工作。
如果將光盤裝入再生裝置中，則在進(jìn)行了聚焦伺服及跟蹤伺服之后，使光盤以規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使信號從光盤再生。即使在未進(jìn)行聚焦伺服及跟蹤伺服之后，也可以使光盤以規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，也可以在進(jìn)行了聚焦伺服之后使光盤開始旋轉(zhuǎn)。在雙層DVD的再生中，將激光束聚焦在信號記錄面5及9中的任意一個面上，例如聚焦在信號記錄面5上，使信號再生。在信號從信號記錄面5再生的過程中，假定使信號從信號記錄面9再生時，使焦點從信號記錄面5轉(zhuǎn)移到信號記錄面9上，有必要再進(jìn)行聚焦伺服，使激光束聚焦在信號記錄面9上。利用圖7所示的伺服電路46中的焦點轉(zhuǎn)移電路46a，控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47，進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移。
如果使物鏡42沿信號記錄面的法線方向移動，則如圖12A所示，發(fā)生大致呈S形的聚焦誤差信號FE。圖12A中的P1及P2分別是信號記錄面5及9上的聚焦位置。從信號記錄面5能獲得S1那樣的聚焦誤差信號。從信號記錄面9能獲得S2那樣的聚焦誤差信號。在信號記錄面5的再生過程中物鏡42位于調(diào)焦點P1。在使焦點從信號記錄面5轉(zhuǎn)移到信號記錄面9上的情況下，將圖12B所示的加速脈沖加在調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47上。當(dāng)物鏡42到達(dá)點P3的位置時，能獲得S2那樣的聚焦誤差信號FE。
以往，在物鏡42到達(dá)了點P3時，使物鏡42減速，停止在信號記錄面9的調(diào)焦點P2，這樣來對物鏡42進(jìn)行控制?？墒牵趫D12A所示的轉(zhuǎn)移期間Ttran內(nèi)包含圖1所示的噪聲。因此，盡管對欲使調(diào)焦點從信號記錄面5移動到信號記錄面9的物鏡42進(jìn)行加速，但減速時期不明確。因此，難以使物鏡42停止在調(diào)焦點P2。
因此，在該實施形態(tài)1中，當(dāng)物鏡42位于聚焦誤差信號FE的點P2及P3之間時，被施加圖12B所示的加速脈沖(S1)。因此，物鏡42開始從調(diào)焦點P1向調(diào)焦點P2移動，但在此期間，聚焦誤差信號FE被取入DSP55(S2)。在DSP55中，對該被取入的聚焦誤差信號FE與預(yù)定的閾值Vcomp進(jìn)行比較(S3)。如果聚焦誤差信號FE比閾值Vcomp大，便施加圖12C所示的減速脈沖(S4)。這里，閾值Vcomp被設(shè)定在聚焦誤差信號FE的零電平和峰值電平之間。因此，物鏡42在來自信號記錄面9的聚焦誤差信號FE被開始觀測的點P3和調(diào)焦點P2之間減速。物鏡42到達(dá)調(diào)焦點P2后再開始進(jìn)行聚焦伺服。
這里，在聚焦誤差信號FE從點P3到達(dá)峰值的期間，開始施加減速脈沖，但也可以從峰值到點P2的期間，開始施加減速脈沖。在不同的位置施加減速脈沖，供給聚焦線圈702的電流量不同。即，在距離調(diào)焦點P2近的位置開始施加減速脈沖時，需要供給較大的電流。
以上說明了使焦點從信號記錄面5轉(zhuǎn)移到信號記錄面9的情況，但反過來，使焦點從信號記錄面9轉(zhuǎn)移到信號記錄面5的情況也一樣。
為了明確地控制加速脈沖的施加時期，也可以對聚焦誤差信號FE的峰值的差設(shè)定閾值，根據(jù)該閾值施加減速脈沖。這里，閾值Vcomp及-Vcomp相對于聚焦誤差信號FE的峰值的差，設(shè)定在0～100％的范圍內(nèi)。在使焦點從信號記錄面5轉(zhuǎn)移到信號記錄面9的情況下，用閾值Vcomp使聚焦誤差信號FE的電平從點P3向箭頭14的方向移動，當(dāng)超過閾值Vcomp時施加減速脈沖。另一方面，在使焦點從信號記錄面9轉(zhuǎn)移到信號記錄面5的情況下，使用閾值-Vcomp。在此情況下，當(dāng)物鏡42位于調(diào)焦點P2時進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移。因此物鏡42移動到從信號記錄面5獲得的S1的聚焦誤差信號的點P4。此后聚焦誤差信號FE的電平沿箭頭15的方向移動，所以超過閾值-Vcomp時施加減速脈沖。另外，測定聚焦誤差信號的峰值的差之后，設(shè)定閾值Vcomp及-Vcomp。
另外，也可以根據(jù)從開始進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移算起至聚焦誤差信號FE達(dá)到閾值Vcomp為止的時間，確定減速脈沖的電壓。例如，在物鏡42從調(diào)焦點P1向調(diào)焦點P2移動的情況下，預(yù)先測定從焦點轉(zhuǎn)移開始至聚焦誤差信號FE最初達(dá)到閾值Vcomp為止的時間、以及至第二次達(dá)到為止的時間，根據(jù)該測定的時間，確定減速脈沖的電壓。
參照圖13及圖14A～14C，如果物鏡42位于調(diào)焦點P1時施加加速脈沖。則物鏡42便向調(diào)焦點P2移動。如果聚焦誤差信號FE達(dá)到閾值Vcomp，便施加與時間t1對應(yīng)的電壓Vbrk1的減速脈沖。如果聚焦誤差信號FE超過閾值Vcomp后，再次達(dá)到閾值Vcomp時，便施加與時間t2對應(yīng)的電壓Vbrk2的減速脈沖。第二次電壓Vbrk2被設(shè)定得比第一次電壓Vbrk1小。這些電壓Vbrk1、Vbrk2的范圍是1～2V。在使焦點從信號記錄面9轉(zhuǎn)移到信號記錄面5的情況下，同樣能采用這樣的方式。
以上根據(jù)從施加加速脈沖開始至聚焦誤差信號FE達(dá)到閾值Vcomp為止的時間t1或t2，確定了減速脈沖的電壓Vbrk1或Vbrk2，但也可以根據(jù)時間t1或t2，確定減速脈沖的施加時間。
參照圖15及圖16A～16C，如果物鏡42位于調(diào)焦點P1時施加加速脈沖。則物鏡42便向調(diào)焦點P2移動。如果聚焦誤差信號FE超過閾值Vcomp，便只在與時間t1對應(yīng)的時間Tbrk1內(nèi)施加減速脈沖。如果聚焦誤差信號FE超過閾值Vcomp后，再次達(dá)到閾值Vcomp時，便只在與時間t2對應(yīng)的時間Tbrk2內(nèi)施加減速脈沖。第二次減速脈沖的施加時間Tbrk2被設(shè)定得比第一次的施加時間Tbrk1短。這些施加時間Tbrk1、Tbrk2為1毫秒級。在使焦點從信號記錄面9轉(zhuǎn)移到信號記錄面5的情況下，同樣能采用這樣的方式。
另外，如果如上所述設(shè)定閾值，施加減速脈沖，就能判斷是否從某一信號記錄面進(jìn)行了焦點轉(zhuǎn)移。即，如果聚焦誤差信號FE超過了閾值Vcomp時施加減速脈沖，則能斷定是從信號記錄面5向信號記錄面9進(jìn)行的焦點轉(zhuǎn)移，如果聚焦誤差信號FE超過了閾值-Vcomp時施加減速脈沖，則能斷定是從信號記錄面9向信號記錄面5進(jìn)行的焦點轉(zhuǎn)移。
以上說明了具有兩個信號記錄面的雙層DVD的情況，但本發(fā)明不限于此，也能適用于具有三個以上的信號記錄面的DVD。
如果采用上述實施形態(tài)1，則由于在CD及雙層DVD能互換再生的光盤再生裝置中，在聚焦誤差信號達(dá)到了預(yù)定的閾值時施加加速脈沖，所以能進(jìn)行正確的焦點轉(zhuǎn)移。
另外，在上述實施形態(tài)1中，雖然在聚焦誤差信號FE達(dá)到了規(guī)定的閾值Vcomp時施加減速脈沖，但也可以代之以下述的方法，即預(yù)先測定從施加加速脈沖開始至聚焦誤差信號FE達(dá)到規(guī)定的閾值Vcomp為止的時間t1或t2，在進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移的情況下，從施加加速脈沖之后經(jīng)過了該測定的時間t1或t2后，施加減速脈沖。
另外，也可以將圖17中的流程圖所示的程序存入ROM56中來代替上述程序。
在此情況下，參照圖17及圖18A～18D，如果從調(diào)焦點P1至調(diào)焦點P2進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移，則首先將增益為1的加速脈沖加在調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47上，因此物鏡42被急劇加速。接著聚焦誤差信號FE到達(dá)了零交叉點(點P4)時，加速脈沖的施加結(jié)束。
接著在聚焦誤差信號FE開始急劇增加的點P3施加增益為1.5的減速脈沖，因此物鏡42被急劇減速。接著如果聚焦誤差信號FE達(dá)到了閾值Vcomp(點P5)，則減速脈沖的增益降到1.25。接著如果聚焦誤差信號FE達(dá)到峰值(點P6)，則減速脈沖的增益進(jìn)一步降到0.75。接著如果聚焦誤差信號FE再達(dá)到了閾值Vcomp(點P7)，則減速脈沖的增益進(jìn)一步降到0.5。最后如果聚焦誤差信號FE到達(dá)零交叉點(點P2)，則減速脈沖的施加結(jié)束。
與各點對應(yīng)的增益及閾值Vcomp被存入圖8所示的RAM57中。
如上所述，由于最初施加比加速脈沖大的電壓的減速脈沖，此后分階段地減小減速脈沖的電壓，所以物鏡42急劇地減速后，慢慢地接近調(diào)焦點。其結(jié)果，能縮短焦點轉(zhuǎn)移的時間，同時物鏡42可靠地收斂在調(diào)焦點。
另外，也可以代替上述程序，而將圖19中的流程所示的程序存入圖8所示的ROM56中。這時如圖20A～20C所示，在聚焦誤差信號FE的變化量達(dá)到最大后施加的減速脈沖的電壓Vbrk2根據(jù)微分聚焦誤差信號DFE的最大值DFEmax來確定。第二次減速脈沖的電壓Vbrk2和微分聚焦誤差信號DFE的最大值DFEmax的關(guān)系示于圖21。這樣的關(guān)系作為檢查表被存入圖8所示的RAM57中。
參照圖19及圖20A～20C，在從第N層至第(N+1)層進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移的情況下，首先施加電壓為Vacc的加速脈沖。于是物鏡42的調(diào)焦點開始離開第N層而向第(N+1)層移動，最初聚焦誤差信號FE出現(xiàn)在負(fù)側(cè)。如果調(diào)焦點接近第(N+1)層，則第(N+1)層的聚焦誤差信號FE出現(xiàn)在正側(cè)。
如果聚焦誤差信號FE超過閾值Vcomp，則施加減速脈沖來代替加速脈沖。這時，將閾值Vcomp設(shè)定得比零電平稍靠正側(cè)即可。最初施加的減速脈沖的電壓Vbrk1能預(yù)先設(shè)定。聚焦誤差信號FE在DSP55中被微分，算出微分聚焦誤差信號DFE。
如果微分聚焦誤差信號DFE達(dá)到最大值DFEmax，便從RAM57中的檢查表讀出與該最大值DFEmax對應(yīng)的電壓Vbrk2。檢查表也可以不存儲在RAM57中，而存儲在ROM56中。由于最大值DFEmax是聚焦誤差信號FE上升速度最大時的聚焦誤差信號，所以物鏡42的移動速度大時，最大值DFEmax變大，物鏡42的移動速度小時，最大值DFEmax變小。最大值DFEmax大時，電壓Vbrk2被設(shè)定得大，最大值DFEmax小時被設(shè)定得小。即，調(diào)焦點在第(N+1)層附近時，在物鏡42的移動速度大的情況下，減速脈沖的電壓Vbrk2被設(shè)定得大，在物鏡42的移動速度小的情況下，減速脈沖的電壓Vbrk2被設(shè)定得小。
如果這樣從檢查表讀出與微分聚焦誤差信號DFE的最大值DFEmax對應(yīng)的減速脈沖的電壓Vbrk2，便施加該電壓為Vbrk2的減速脈沖。
接著時鐘被復(fù)位為0，如果時鐘的值t經(jīng)過預(yù)定的時間Tbrk，則電壓為Vbrk2的減速脈沖的施加結(jié)束。然后，開始進(jìn)行聚焦伺服控制，控制調(diào)焦點欲聚焦在第(N+1)層上的物鏡42。這時，通過預(yù)測從微分聚焦誤差信號DFE變成最大開始至調(diào)焦點到達(dá)第(N+1)層為止的時間，能確定時間Tbrk。
另外，這里雖然根據(jù)時鐘測量電壓為Vbrk2的減速脈沖的施加結(jié)束且切換到聚焦伺服的時期，但也可以例如在聚焦誤差信號FE變得比閾值Vcomp小時，結(jié)束減速脈沖的施加，切換到聚焦伺服。
如果如上所述地采用實施形態(tài)1，則由于物鏡42的移動速度大時，減速脈沖的電壓被設(shè)定得大，物鏡42的移動速度小時，減速脈沖的電壓被設(shè)定得小，所以能將物鏡42的調(diào)焦點準(zhǔn)確且迅速地聚焦在第(N+1)層上。
在現(xiàn)有的光盤裝置中，在給定了作為目標(biāo)的目的地的地址和作為目標(biāo)的層信息的情況下，首先將焦點從現(xiàn)在的層轉(zhuǎn)移到作為目標(biāo)的層之后，通過拾波器的送進(jìn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以便尋找目標(biāo)地址。
可是，由于DVD能進(jìn)行高密度記錄，所以將來作為計算機(jī)的存儲器使用的可能性很大，要求盡可能快地訪問目標(biāo)地址?？墒?，在現(xiàn)有的方法中，進(jìn)行了焦點轉(zhuǎn)移后才進(jìn)行控制來尋找目標(biāo)地址，所以存在訪問用的時間長的問題。
因此，本發(fā)明的實施形態(tài)2的主要目的在于提供一種同時進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移和目標(biāo)地址的尋找，能縮短訪問時間的光盤裝置。
圖22是表示本發(fā)明的實施形態(tài)2的框圖。在圖22中，單面讀取的雙層DVD1利用主軸電機(jī)16進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，利用拾波器60讀取記錄在盤1上的信息。從拾波器60輸出聚焦誤差信號FE等信號，用前置放大器45進(jìn)行放大后，供給A/D變換部54，將模擬信號變換成數(shù)字信號。該數(shù)字信號被送給DSP(數(shù)字信號處理器)55。
在DSP55上連接著ROM56和RAM57。ROM56存儲控制DSP55用的程序，RAM57存儲從盤1獲得的信息。DSP55執(zhí)行ROM56中存儲的程序，根據(jù)RAM57中存儲的信息，利用加速信號或減速信號，進(jìn)行使拾波器60進(jìn)行聚焦伺服用的控制，同時進(jìn)行使拾波器60進(jìn)行尋找用的控制。DSP55將焦點轉(zhuǎn)移控制用的數(shù)字信號輸出給D/A變換部58，D/A變換部58將該數(shù)字信號變換成模擬信號，并供給驅(qū)動器59。驅(qū)動器59利用加速信號和減速信號控制拾波器60另外，DSP55為了使拾波器60進(jìn)行尋找，輸出PWM(Pulse WideModulation)信號，供給積分器11。積分器11將PWM信號積分后作為螺紋驅(qū)動信號供給驅(qū)動器12，驅(qū)動器12利用該螺紋驅(qū)動信號，驅(qū)動送進(jìn)機(jī)構(gòu)13，使拾波器60進(jìn)行尋找。
圖23是說明本發(fā)明的實施形態(tài)2的工作用的流程圖，圖24、圖25A及25B是說明本發(fā)明的實施形態(tài)2中的焦點轉(zhuǎn)移和尋找目標(biāo)地址的工作用的說明圖。
其次，參照圖22～圖25A及25B，說明本發(fā)明的實施形態(tài)2的具體工作。如果從外部供給盤1的目的地的地址和作為目標(biāo)的層信息，則拾波器60獲得尋址的位置和層信息，DSP55計算從現(xiàn)在位置到目標(biāo)位置的移動量。例如，如圖24所示，拾波器60現(xiàn)聚焦在半透明型記錄層2的a2點，根據(jù)來自外部的指令，如果供給了聚焦到反射型記錄層1的a1點上用的指令，便計算從a2點到a1點的移動量，DSP55在將向圖9所示的跟蹤線圈703a、703b的通電斷開后，將PWM信號輸出給積分器11，積分器11將該P(yáng)WM信號積分后，輸出圖25B所示的螺紋驅(qū)動信號。驅(qū)動器12利用該螺紋驅(qū)動信號，驅(qū)動送進(jìn)機(jī)構(gòu)13。因此，拾波器60利用送進(jìn)機(jī)構(gòu)13開始移動。
與PWM信號輸出的同時，DSP將聚焦誤差信號FE輸出給D/A變換部58。該聚焦誤差信號FE通過D/A變換部58而被變換成模擬信號，并供給驅(qū)動器59。驅(qū)動器59根據(jù)該模擬信號式的聚焦誤差信號FE，使拾波器60開始進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移。因此，拾波器60從作為第一層的半透明型記錄層2移動到作為第二層的反射型記錄層1，結(jié)束焦點轉(zhuǎn)移。
這時，DSP55判斷拾波器60是否到達(dá)了反射型記錄層1的a1點，如果未到達(dá)，繼續(xù)輸出螺紋驅(qū)動信號。然后，如果拾波器60到達(dá)目標(biāo)地址附近，使由送進(jìn)機(jī)構(gòu)13進(jìn)行的移動結(jié)束，轉(zhuǎn)移到反射型記錄層1上被指定的磁道上，開始跟蹤，到達(dá)作為目標(biāo)的地址。
如上所述，如果采用本實施形態(tài)2，則由于利用螺紋驅(qū)動信號，一邊使拾波器60尋找作為目標(biāo)的地址，一邊根據(jù)聚焦誤差信號FE，使拾波器將焦點從第一層轉(zhuǎn)移到第二層，所以能縮短訪問時間，能提高作為計算機(jī)的存儲器的利用價值。
如上所述，如果采用本實施形態(tài)2，則由于隨著供給了作為目標(biāo)的地址和層的信息，根據(jù)現(xiàn)在的地址和層的信息計算移動量，使驅(qū)動裝置進(jìn)行驅(qū)動，以便使信息讀出裝置只移動所計算的移動量，同時生成加速信號，以便聚焦在作為目標(biāo)的層的信號記錄面上，所以能縮短訪問時間。
在上述雙層盤中，其兩層之間的距離在整個盤的范圍內(nèi)實際上不是均勻的，因此存在以下問題。
圖26是表示實際制造的雙層盤的結(jié)構(gòu)的剖面圖。另外，該剖面圖是表示在圓片形的雙層盤中從中心至外周沿半徑的結(jié)構(gòu)。如圖26所示，隨著制造方法的不同，內(nèi)周的紫外線硬化樹脂(中間層3)的厚度為40微米，與此不同，越靠近外周厚度越增大，有的雙層盤外周的厚度變?yōu)?0～70微米。另外，隨著制造方法的不同，盤的中間層3的厚度的離散在40～70微米之間。
如上所述，實際的雙層盤從內(nèi)周到外周層間距離增大，所以從加速脈沖切換到減速脈沖的上述切換點遠(yuǎn)離原點(第一層再生時)，所以減速脈沖的大小一定時，減速脈沖的施加時間比加速脈沖的施加時間短。
這些脈沖的施加電壓和施加時間的乘積對應(yīng)于拾波器的驅(qū)動量，所以如果減速脈沖的施加時間比加速脈沖的施加時間短，拾波器就不能被充分制止，有可能運行過度。
本發(fā)明的實施形態(tài)3就是為了消除這個問題而完成的，其目的在于提供一種在兩層之間的距離不一定的光盤再生時適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移的光盤裝置。
圖27是表示本發(fā)明的實施形態(tài)3的光盤裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖27所示，該光盤裝置備有使被裝好的單面讀取的DVD1旋轉(zhuǎn)的主軸電機(jī)16；將激光束照射在雙層盤1上，通過檢測其反射光讀取被記錄在雙層盤1上的信息，通過內(nèi)部安裝的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47，控制到雙層盤1之間的垂直距離的拾波器(PU)60；放大從拾波器60輸出的聚焦誤差信號FE等信號的前置放大器45；將從前置放大器45輸出的模擬信號變換成數(shù)字信號的A/D變換部54；存儲從雙層盤1獲得的信息的隨機(jī)存取存儲器(RAM)57；將從A/D變換部54輸出的數(shù)字信號的信息存儲在RAM57中，同時根據(jù)RAM57中存儲的信息生成指定拾波器60的位置的數(shù)字信號的數(shù)字信號處理器(DSP)55；存儲控制DSP55用的程序的讀出專用存儲器(ROM)56；將從DSP55輸出的數(shù)字信號變換成模擬信號的D/A變換部58；以及根據(jù)從D/A變換部58輸出的信號，生成加速信號及減速信號，通過將加速信號供給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47來使拾波器60移動，同時通過將減速信號供給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47來制止拾波器60移動的驅(qū)動器59。
其次，說明該實施形態(tài)3的光盤裝置的工作情況。
首先，該光盤裝置在裝好的雙層盤中檢測在至中心的距離不同的多個點記錄了信息的兩層之間的距離。
圖28及圖29A～29C是說明兩層之間的距離的檢測方法用的圖。
如圖28及圖29A～29C所示，拾波器60例如按照從單面讀取雙層DVD1的內(nèi)周至中周、外周的順序移動，在各個點檢測聚焦誤差信號FE。這里，聚焦誤差信號FE的正峰值P3、P4之間的距離(時間)如圖29A～29C所示，兩層之間的距離越靠近外周越大。
以下，參照圖30A中的流程，具體說明兩層之間的距離的檢測工作。
首先，在步驟S1中判斷裝好的光盤的種類。
其次，在步驟S2中判斷裝好的光盤是否是雙層式數(shù)字視頻盤(DVD-Dual)，如果是雙層DVD，便進(jìn)入步驟S3。
在步驟S3中使拾波器60移動到雙層盤1的內(nèi)周，在步驟S4中一邊改變拾波器60和雙層盤1之間的距離，一邊將激光束照射在雙層盤1上，開始進(jìn)行測定其反射光的聚焦檢索。
在步驟S5中，根據(jù)在步驟S4中進(jìn)行的測定獲得的聚焦誤差信號FE，由DSP55算出第一層和第二層之間的距離。
在步驟S6中，將由DSP55算出的距離連同表示測定位置的地址信息一起存入RAM57中。
在步驟S7中結(jié)束聚焦檢索，在步驟S8中將拾波器60移動到裝好的雙層盤1的中周。
在步驟S9中一邊改變測定位置，一邊反復(fù)進(jìn)行從上述步驟S4至步驟S7的工作，在步驟S10中將拾波器60移動到裝好的雙層盤1的外周。
以下，在從步驟S11至步驟S14中，再次反復(fù)進(jìn)行從步驟S4至步驟S7的工作，在步驟S15中結(jié)束在外周檢測兩層之間的距離的程序。
DSP55和控制它的ROM56就這樣在裝好的雙層盤1上到中心的距離不同的多個點檢測兩層之間的距離。
另外，上述的說明雖然是關(guān)于在雙層盤1的內(nèi)周、中周、外周的三點檢測兩層之間的距離的情況，但下面的表2示出了在34點檢測兩層之間的距離、并將其存入RAM57中的情況的具體信息之一例。
表2


在該表2中，半徑是指從裝好的雙層盤1的中心到兩層之間的距離的測定點的距離而言。
其次，參照圖30B所示的流程圖，說明在使雙層盤1的第一層再生過程中進(jìn)行第二層的再生的焦點轉(zhuǎn)移工作的第一例。
首先在步驟S1中，拾波器60從雙層盤1取得表示現(xiàn)在進(jìn)行再生的層的層信息、以及表示現(xiàn)在使該層的哪個地方再生的地址(磁道號)的信息。
其次在步驟S2中，DSP55根據(jù)上述地址信息，并按照從原先存儲在RAM57中的數(shù)據(jù)得到的比例分配，計算該位置的層間距離，并計算使欲將光束聚焦在所希望的層上的拾波器60移動用的加速脈沖及制止該移動用的減速脈沖各自的增益。
在步驟S3中，根據(jù)在步驟S2中的計算結(jié)果，數(shù)字信號從DSP55輸出給D/A變換部58，具有在步驟S2中計算的增益的加速脈沖驅(qū)動器23供給拾波器60的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47。
在步驟S4中，伴隨拾波器60的移動，測定聚焦誤差信號FE的變化，判斷聚焦誤差信號FE的大小是否超過了閾值。
這時，在超過了閾值的情況下，進(jìn)入下一步驟S5。
在步驟S5中，根據(jù)在步驟S2中的計算結(jié)果，數(shù)字信號從DSP55輸出給D/A變換部58，具有在步驟S2中計算的增益的減速脈沖由驅(qū)動器23供給拾波器60的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47。
在步驟S6中，由拾波器60判斷所獲得的聚焦誤差信號FE是否變成0電平。這時，在檢測到聚焦誤差信號FE變成0電平的點(零交叉點)的情況下，進(jìn)入下一步驟S7，拾波器60移動的減速結(jié)束。
圖31A～31C及圖32A～32C分別是說明在雙層盤1的內(nèi)周及外周進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移用的圖。
如圖31A～31C所示，在雙層盤1的內(nèi)周，在聚焦誤差信號FE超過被設(shè)定的閾值的時刻(或位置)T1，供給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47的信號被從加速脈沖切換到減速脈沖，上述閾值被設(shè)定為聚焦誤差信號FE的極性不同的兩個峰值的差(P6-P5)的20％的大小。
即，在圖31A～31C中，從原點至T1將加速脈沖供給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47，從T1至T2將減速脈沖供給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47。這里，使這兩個脈沖的振幅相同，與拾波器60的驅(qū)動量對應(yīng)的面積A3和面積A4相等。
與此不同，如圖32A～32C所示，由于記錄了信息的兩層之間的距離在雙層盤1的外周比在內(nèi)周大，所以從聚焦誤差信號FE的峰值P5到峰值P6的時間(距離)變大。而且，聚焦誤差信號FE超過閾值的時刻T3也比圖31A～31C所示的T1滯后。
因此，由于加速脈沖的振幅與圖5B所示的情況相同，所以加速脈沖與對拾波器60的驅(qū)動量對應(yīng)的面積A5比面積A3大。在此情況下，與圖31A～31C所示的內(nèi)周的情況相同，從聚焦誤差信號FE超過閾值的T3到零交叉點T4，只將具有與加速脈沖相同振幅的減速脈沖供給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47，所以由于減速脈沖的作用，與加速脈沖產(chǎn)生的驅(qū)動量相同的制止驅(qū)動量不供給拾波器60。于是，如圖32C所示，在從T3到T4期間使減速脈沖的增益提升到由DSP55計算的大小，以便減速脈沖形成與面積A5相同大小的面積A6。其結(jié)果，由加速脈沖加速的拾波器60利用減速脈沖可靠地進(jìn)行減速，不會過度運行而能適當(dāng)?shù)刂浦?。這時，改變減速脈沖的大小對應(yīng)于改變使拾波器60減速的加速度。
另外，同樣也可以考慮通過改變加速脈沖的大小，改變使拾波器60加速的加速度。
其次，參照圖33所示的流程圖，說明焦點轉(zhuǎn)移工作的第二例。
在步驟S1中，拾波器60取得表示現(xiàn)在再生的位置的現(xiàn)在值地址信息和層信息，這一點與上述焦點轉(zhuǎn)移工作的第一例相同。
其次，在步驟S2中利用由拾波器60取得的地址信息，DSP55根據(jù)預(yù)先存儲在RAM57中的兩層之間的距離數(shù)據(jù)，按照比例分配計算加速減速切換點(以下簡稱“切換點”)。這里，所謂切換點，是指將供給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47的信號從加速脈沖切換到減速脈沖的時刻(位置)而言，具體地說，可以設(shè)定為通過計算求得的聚焦誤差信號FE的極性不同的兩個峰值的中點。
在步驟S3中，從驅(qū)動器23向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47施加加速脈沖。
在步驟S4中，判斷拾波器60的移動開始后是否達(dá)到了切換點，在達(dá)到了的情況下執(zhí)行步驟S5。
在步驟S5中，如果停止向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47供給加速脈沖，則同時減速脈沖被供給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47。
在步驟S6中，檢測聚焦誤差信號FE的大小是否達(dá)到了設(shè)定的閾值，在達(dá)到了閾值的情況下，執(zhí)行步驟S7。
在步驟S7中，判斷聚焦誤差信號FE的大小是否再次變?yōu)?(檢測零交叉點)。在檢測到零交叉點的情況下，在步驟S8中，結(jié)束向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47供給減速脈沖，制止拾波器60。
圖34A～34C及圖35A～35C分別是說明在雙層盤1的內(nèi)周及外周進(jìn)行的焦點轉(zhuǎn)移工作用的說明圖。
如圖34A～34C所示，在聚焦誤差信號FE具有極性不同的兩個鋒值的時刻T5、T7的中間時刻T6，向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47供給的信號被從加速脈沖切換到減速脈沖，并使圖34B及圖34C分別所示的面積A7及面積A8相等。另外，如圖35A～35C所示，在外周，除了聚焦誤差信號FE的極性不同的兩個鋒值T7、T8之間的時間(距離)T9～T11比圖34A～34C所示的內(nèi)周情況下時間(距離)T5～T7大這一點之外，其它都相同。
即，從驅(qū)動器59供給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47的信號在聚焦誤差信號FE的極性不同的兩個鋒值T7、T8的中點T10被從加速脈沖切換到減速脈沖，圖35B及35C分別示出的面積A9和面積10相等。
另外，驅(qū)動器59供給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47的信號從加速脈沖向減速脈沖的切換使這些脈沖的大小適當(dāng)?shù)刈兓?，在聚焦誤差信號FE的極性不同的兩個鋒值T7、T8之間的任意時刻進(jìn)行切換時也同樣考慮。
另外，上述圖31A～31C、圖32A～32C、圖34A～34C、圖35A～35C及它們的說明中的加速脈沖或減速脈沖的極性是由拾波器60相對于雙層盤1的移動方向決定的。
另外，更一般地說，上述說明的雙層盤1當(dāng)然用能將信息記錄在多層中的多層盤也同樣能說明。如上所述，如果采用實施形態(tài)3，則在多個層中記錄了信息的光盤中，即使在層間距離不一定的情況下，也能適當(dāng)?shù)貙崿F(xiàn)不同層再生用的聚焦修正(焦點轉(zhuǎn)移)。另外，能避免信息讀出裝置的移動過度。另外，還能以可變的速度制止物鏡的移動。
由于以往的焦點轉(zhuǎn)移是利用聚焦伺服控制用的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使物鏡沿光軸方向移動的機(jī)械方法進(jìn)行的，所以使激光束的調(diào)焦點從一個記錄層移動到另一個記錄層需要的時間長，另外，現(xiàn)有的裝置也容易出現(xiàn)故障。
另外，雙層光盤的兩層之間的距離實際上在整個盤的范圍內(nèi)并不是均勻的，沿半徑方向有離散。因此，在雙層光盤內(nèi)的任何位置正確地進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移都是困難的。
本發(fā)明的實施形態(tài)4就是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種能迅速進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移的光盤裝置。另一個目的在于提供一種在光盤內(nèi)的任何位置都能正確地進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移的光盤裝置。
圖36是表示本發(fā)明的實施形態(tài)4的光盤裝置的全體結(jié)構(gòu)的框圖。參照圖36，進(jìn)行具有兩個記錄層的雙層光盤1的再生的光盤裝置備有使雙層光盤1旋轉(zhuǎn)的主軸電機(jī)16；將激光束照射在雙層光盤1上，讀取被記錄在雙層光盤1上的信息的光拾波器(PU)70；放大來自光拾波器70再生信號RF、聚焦誤差信號FE、以及跟蹤誤差信號TE的前置放大器45；對來自前置放大器45的輸出信號進(jìn)行AD變換的A/D變換部54；根據(jù)規(guī)定的程序，對來自A/D變換部54的輸出信號進(jìn)行處理的數(shù)字信號處理器(DSP)55；存儲使DSP55工作用的程序等的只讀出存儲器(ROM)56；存儲由DSP55作成且使用的表等的隨機(jī)存取存儲器(RAM)57；對來自DSP55的輸出信號進(jìn)行DA變換的D/A變換部58；以及響應(yīng)來自D/A變換部58的輸出信號，驅(qū)動拾波器70內(nèi)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47的驅(qū)動器59。
圖37是表示圖36所示的光拾波器70的結(jié)構(gòu)的框圖。參照圖37，光拾波器70備有生成激光束的半導(dǎo)體激光器141；使來自半導(dǎo)體激光器141的激光束垂直反射的半反射鏡142；使來自半反射鏡142的激光束呈平行或大致平行的多焦點平行光管透鏡143；使來自多焦點平行光管透鏡143的激光束沿Z(物鏡145的光軸)方向反射的垂直向上反射鏡144；相對于雙層光盤1設(shè)置的將來自垂直向上反射鏡144的激光束聚焦在第一記錄層5及第二記錄層9上的物鏡145；使物鏡145沿Z(光軸)方向移動、進(jìn)行聚焦伺服控制的、同時使物鏡145沿X(跟蹤)方向移動、進(jìn)行跟蹤伺服控制的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47；檢測被雙層光盤1反射后透過多焦點平行光管透鏡143及半反射鏡142的激光束的光檢測器146；根據(jù)來自光檢測器146的檢測信號DE1～DE4，生成再生信號RF、聚焦誤差信號FE、以及跟蹤誤差信號TE的再生·FE·TE信號生成電路147；以及驅(qū)動多焦點平行光管透鏡143內(nèi)的TN型液晶305用的液晶驅(qū)動電路148。
這里，半反射鏡142、多焦點平行光管透鏡143、垂直向上反射鏡144、以及物鏡145構(gòu)成將來自半導(dǎo)體激光器141的激光束導(dǎo)向雙層光盤1用的光學(xué)系統(tǒng)。
如圖38所示，多焦點平行光管透鏡143包括透鏡片301；與透鏡片301相對的透鏡片302；在透鏡片301的內(nèi)側(cè)表面上形成的透明電極303；在透鏡片302的內(nèi)側(cè)表面上形成的透明電極304；以及被夾在透明電極303及304之間的TN型液晶305。作為透明電極303及304，最好使用ITO、SnO2、TiO2等。另外，也可以用STN型液晶代替TN型液晶305。
液晶驅(qū)動電路148響應(yīng)來自圖36所示的驅(qū)動器59的輸出信號，將規(guī)定的電壓加在多焦點平行光管透鏡143的透明電極303及304之間。
圖39是表示TN型液晶305的折射率和施加電壓的關(guān)系的曲線圖，圖40是將圖39中的主要部分放大后的曲線圖。如圖39及圖40所示，TN型液晶305的折射率隨著加在透明電極303及304之間的電壓的變化而變化。因此，多焦點平行光管透鏡143的焦距隨著施加電壓的變化而變化。圖41中示出了從雙層光盤1的基板表面到激光束的調(diào)焦點的距離和TN型液晶305的折射率的關(guān)系。
如圖42所示，光檢測器146由四個分割傳感器601～604構(gòu)成。分割傳感器601～604分別根據(jù)激光束的受光量生成檢測信號DE1～DE4。
再生·FE·TE信號生成電路147將檢測信號DE1～DE4的總和作為再生信號RF(DE1+DE2+DE3+DE4)輸出，同時將檢測信號DE1及DE3的和與檢測信號DE2及DE4的和之差作為聚焦誤差信號FE(＝(DE1+DE3)-(DE2+DE4))輸出。
圖43及圖44所示的程序被存儲在ROM56中。圖43中的流程表示在雙層光盤1內(nèi)的多個測量第一記錄層5和第二記錄層9之間的距離的程序。圖44所示的流程表示參照RAM57中存儲的測量位置及層間距離的表(上述的表2)，確定應(yīng)加在透明電極303及304之間的電壓。
在ROM56中還存儲著下表3所示的表。該表表示從雙層光盤1的基板表面到信號記錄面(記錄層)的距離和加在TN型液晶305上的電壓的關(guān)系。
表3

其次，說明圖36及圖37所示的光盤裝置的工作，首先參照圖43所示的流程圖，說明層間距離的測量工作方法。
如果將光盤安裝到主軸電機(jī)16上，便判斷該安裝的光盤是否是雙層DVD(S1)。在雙層DVD的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S3，但在非雙層DVD的情況下，轉(zhuǎn)移到其它步驟。
接著，如圖45所示，光拾波器70沿雙層光盤1的半徑方向移動，停止在雙層光盤1的內(nèi)周(磁道號為“40245”)(S3)。然后在該位置開始進(jìn)行聚焦伺服(S4)。更具體地說，驅(qū)動器59根據(jù)來自DSP55的指示，增加或減少加在聚焦線圈702上的聚焦驅(qū)動電壓。因此物鏡42沿其光軸方向移動，從再生·FE·TE信號生成電路147輸出圖46A所示的聚焦誤差信號FE。由于雙層光盤1有兩個記錄層5、9，所以在聚焦誤差信號FE中出現(xiàn)兩個S形曲線。DSP55根據(jù)這樣的S形曲線狀的兩個鋒值P3及P4之間的時間，算出磁道號為“40245”的第一記錄層5和第二記錄層9之間的距離(S5)，將該距離與磁道號“40245”一起存入RAM57(S6)。于是，在盤內(nèi)周聚焦伺服結(jié)束(S7)。
接著，光拾波器70移動到磁道號為“82134”的位置(S8)，與上述步驟S4～S7一樣，DSP55進(jìn)行聚焦伺服(S9)。因此，磁道號為“82134”的層間距離與該磁道號一起存入RAM57中。
同樣，光拾波器70沿半徑方向移動，DSP55在雙層光盤1內(nèi)的多個位置算出層間距離，將該算出的距離與表示該位置的磁道號一起存入RAM57中(S10～S13)。
在圖45中還示出了為了測量盤內(nèi)周的層間距離而停止在盤內(nèi)周的光拾波器70，以及為了測量盤外周的層間距離而停止在盤外周的光拾波器70。另外，在圖46B中示出了在盤中周進(jìn)行聚焦伺服時從再生·FE·TE信號生成電路147輸出的聚焦誤差信號FE。另外，在圖46C中示出了在盤外周進(jìn)行聚焦伺服時從再生·FE·TE信號生成電路147輸出的聚焦誤差信號FE。
上述結(jié)果，上述表2所示的表被存入RAM57中。
其次，參照圖37說明光盤裝置進(jìn)行的再生工作情況。
首先使第一記錄層5的信息再生時，不將電壓加在多焦點平行光管透鏡143的透明電極303及304之間(加0V的電壓)。如圖40所示，不加電壓時TN型液晶305的折射率為1.500。因此，如圖37及圖47所示，從半導(dǎo)體激光器141射出后被半反射鏡142反射的激光束由多焦點平行光管透鏡143變?yōu)槠叫泄馐?。來自多焦點平行光管透鏡143的平行光束被垂直向上反射鏡144反射后，入射到物鏡145中。該平行激光束由物鏡145聚焦在第一記錄層5上。
在第一記錄層5上反射的激光束通過物鏡145、垂直向上反射鏡144、多焦點平行光管透鏡143后，回到半反射鏡142，再透過半反射鏡142，入射到先檢測器146上。然后，在再生·FE·TE信號生成電路147中根據(jù)來自光檢測器146的檢測信號DE1～DE4，生成再生信號RF、聚焦誤差信號FE、以及跟蹤誤差信號TE。
這里，為了在使第一記錄層5的信息再生過程中直接使第二記錄層9的信息開始再生，有必要將由物鏡145進(jìn)行的激光束的調(diào)焦點從第一記錄層5移動到第二記錄層9。為了進(jìn)行這樣的焦點轉(zhuǎn)移，DSP55按照圖44中的流程，確定加在TN型液晶305上的適當(dāng)?shù)碾妷骸?br> 更具體地說，DSP55從第一記錄層5讀出現(xiàn)在再生中的磁道號(S21)，參照RAM57中存儲的表2，讀出該磁道號處的層間距離(S22)。接著，DSP55根據(jù)該讀出的層間距離，算出雙層光盤1的基板表面到第二記錄層9的信號記錄面的距離，再參照表3讀出加在TN型液晶305上的電壓(S23)。因此，為了在現(xiàn)在再生中的磁道上進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移，確定最佳的施加電壓。
另外，在表2中沒有現(xiàn)在再生中的磁道號的情況下，DSP55分別讀出其前后的磁道號處的層間距離，通過插值算出現(xiàn)在再生中的磁道號處的層間距離。另外，在表1中沒有從基板表面到信號記錄面的距離的情況下也一樣，DSP55分別讀出與其前后的距離對應(yīng)的施加電壓，通過插值算出與上述算出的距離對應(yīng)的施加電壓。
施加電壓確定后，DSP55通過D/A變換部26及驅(qū)動器59，指示液晶驅(qū)動電路148將其確定的施加電壓加在透明電極303及304之間。于是，液晶驅(qū)動電路148便將該確定的施加電壓加在透明電極303及304之間。例如，如果施加4.0V的電壓，則如圖39及圖40所示，TN型液晶305的折射率從1.500變化到1.510。因此，多焦點平行光管透鏡143的焦距變長。
如圖37及圖48所示，從半導(dǎo)體激光器41射出后被半反射鏡142反射的激光束經(jīng)過多焦點平行光管透鏡143后，變得比平行稍微寬些。然后，該激光束被垂直向上反射鏡144反射后，入射到物鏡145上，由物鏡42將其聚焦在第二記錄層9上。
在第二記錄層9上反射的激光束與上述第一記錄層5的情況相同，入射到光檢測器146中，于是生成再生信號RF、聚焦誤差信號FE、以及跟蹤誤差信號TE。
如上所述，如果采用該光盤裝置，則通過改變被插入多焦點平行光管透鏡143內(nèi)的TN型液晶305的折射率，來變更多焦點平行光管透鏡的焦距，因此與以往為了移動物鏡145進(jìn)行的激光束的調(diào)焦點而使物鏡145沿Z(光軸)方向移動的現(xiàn)有的機(jī)械方法相比，能迅速地進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移，而且不會引起故障。
另外，在雙層光盤1內(nèi)的多個位置預(yù)先測量層間距離，將該距離與位置一起存儲起來，根據(jù)該存儲的距離及位置，確定加在TN型液晶305上的最佳施加電壓，即使是層間距離有離散的雙層光盤，也能正確地進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移。
在上述實施形態(tài)中，雖然將液晶插入平行光管透鏡內(nèi)，但也可以代替平行光管透鏡而插入物鏡內(nèi)。另外，還可以將具有能控制的折射率的透明構(gòu)件插入透鏡內(nèi)，來代替透明電極303、304及TN型液晶305，總之能根據(jù)應(yīng)再生的記錄層變更透鏡的焦距即可。
另外，在上述實施形態(tài)中，利用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)47使物鏡145沿Z(光軸)方向移動，進(jìn)行聚焦伺服，但也可以通過使加在多焦點平行光管透鏡143內(nèi)的TN型液晶305上的電壓連續(xù)變化，進(jìn)行聚焦伺服。
如上所述，如果采用本發(fā)明的實施形態(tài)4，則由于隨著應(yīng)再生的記錄層的變化而變更焦距，所以能迅速地進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移。
另外，由于將液晶插入平行光管透鏡內(nèi)，隨著應(yīng)再生的記錄層的變化而將規(guī)定的電壓加在液晶兩側(cè)的透明電極之間，所以能比現(xiàn)有的機(jī)械方法更迅速地進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移，而且不容易發(fā)生故障。
另外，在多層光盤內(nèi)的多個位置測量層間距離，將該距離與位置一起存儲起來，根據(jù)該存儲的位置及距離，確定應(yīng)加在液晶兩側(cè)的透明電極之間的規(guī)定電壓，所以即使在層間距離具有離散的多層光盤的情況下，也能正確地進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移。

再現(xiàn)有的光盤裝置中，如果在DVD的記錄面上有針孔，則從DVD再生的數(shù)據(jù)就會有錯誤等，產(chǎn)生地址的層信息不明確的情況，即使進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移，有時也不能轉(zhuǎn)移到目標(biāo)層上。在此情況下，不能知道目標(biāo)層，就會發(fā)生錯誤。
因此，本發(fā)明的實施形態(tài)5的主要目的在于提供一種信號記錄面上有傷而不能判斷層的情況下，能利用各層反射率的不同情況來識別各層的視頻盤裝置。
圖49是表示本發(fā)明的實施形態(tài)5的框圖。在圖49中，單面讀取的DVD雙層盤1由主軸電機(jī)16驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，由拾波器60讀取盤1上記錄的信息。從拾波器60輸出信號記錄面的信息讀取信號RF、聚焦誤差信號FE和跟蹤誤差信號TE，這些信號被前置放大器45放大后供給A/D變換器72、54、71，被變換成數(shù)字信號，供給DSP55。
DSP55上連接著ROM56和RAM57。ROM56用于存儲控制DSP55用的程序，RAM57用于存儲從盤1獲得的信息。DSP55執(zhí)行ROM56中存儲的程序。根據(jù)RAM57中存儲的信息，按照加速信號或減速信號，進(jìn)行對拾波器60進(jìn)行聚焦伺服用的控制，同時進(jìn)行使拾波器60進(jìn)行尋找用的控制。DSP55將焦點轉(zhuǎn)移控制用的數(shù)字信號輸出給D/A變換部58，D/A變換部58將該數(shù)字信號變換成模擬信號，送給驅(qū)動器59。驅(qū)動器59根據(jù)加速信號和減速信號控制拾波器60。
圖50是說明跟蹤信號TE用的圖。在該例中采用三光束方式。中央的光檢測器43是圖2所示的光檢測器，它輸出讀取信號RF和聚焦誤差信號FE。在磁道的左右設(shè)有光檢測器74和75，將該光檢測器43夾在中間，光檢測器74和75的輸出信號的差e-f成為跟蹤誤差信號TE。
圖51是說明本發(fā)明實施形態(tài)5的工作用的流程圖，圖52同樣是說明不讀取數(shù)據(jù)時的工作用的流程圖。
首先，按照圖51所示步驟的順序進(jìn)行對盤1讀取時的初始工作。即，圖4及圖5所示的半導(dǎo)體激光器31開始工作后，驅(qū)動主軸電機(jī)16，再驅(qū)動圖9所示的聚焦線圈702，進(jìn)行聚焦伺服。因此，拾波器60例如聚焦在圖2所示的第一層即半透明型記錄層5上。這時圖50所示的光檢測器74和75的檢測出信號的差e-f被作為跟蹤誤差信號TE送給前置放大器45進(jìn)行放大，并由A/D變換器71變換成數(shù)字信號供給DSP55。DSP55將跟蹤誤差信號TE的檢測值存入?yún)^(qū)域RAM1，同時開始跟蹤。
開始跟蹤后，從盤1讀取數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)的讀取輸出信號RF被從光檢測器43輸出，送給前置放大器45進(jìn)行放大，并由A/D變換部54變換成數(shù)字信號。DSP55將該讀取輸出信號RF的檢測值存入RAM57的區(qū)域RAM2中。
其次，在將焦點從第一層即半透明型記錄層5轉(zhuǎn)移到第二層即反射型記錄層9上時，停止跟蹤。然后，輸出來自光檢測器43的跟蹤誤差信號TE，由前置放大器45放大后，由A/D變換部54變換成數(shù)字信號送給DSP55。DSP55將跟蹤誤差信號TE輸出給D/A變換部58，該跟蹤誤差信號TE被變換成模擬信號后，由驅(qū)動器59驅(qū)動聚焦線圈702。因此，拾波器60將焦點轉(zhuǎn)移到第二層即反射型記錄層9上。這時，DSP55將跟蹤誤差信號TE的檢測電平存入RAM57的區(qū)域RAM3中。此后，開始跟蹤，檢測從拾波器60輸出的讀取輸出信號RF的電平，這時的檢測值被存入RAM57的區(qū)域RAM4中。
其次，在盤上的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤等而不能讀出的情況下，DSP55不能判斷是第一層還是第二層。這時進(jìn)入圖54所示的步驟，DSP55檢測來自拾波器60的跟蹤誤差信號TE的電平。然后，DSP55將RAM57的區(qū)域RAM1和RAM3中存儲的第一層及第二層上的跟蹤誤差信號的檢測值相加，對該相加值的1/2的值和檢測的跟蹤誤差信號TE的電平進(jìn)行比較，如果檢測的值小、就斷定為第一層，如果檢測的值大、就斷定為第二層。
在以上的說明中，雖然是用跟蹤誤差信號的電平判斷是第一層還是第二層，但也可以用數(shù)據(jù)的再生信號RF的電平進(jìn)行檢測。將這種情況的流程示于圖53。在此情況下，將RAM57的區(qū)域RAM2和RAM4中存儲的再生信號RF的檢測值相加，對該相加值的1/2的值和檢測的再生信號RF進(jìn)行比較，如果檢測的值小、就斷定為第一層，如果檢測的值大、就斷定為第二層。
表4中對第一層和第二層中的各信號的反射率進(jìn)行了對此。在表4中，第一層的DVD中的信號FE、RE、TE的反射率為100％時，第一層和第二層中信號的反射率不同，第二層的反射率高。前面用圖59說明過，這是因為第一層的半透明型記錄層5有30％的反射率與此不同，第二層的反射型記錄層9有70％的反射率所致。
表4

因此，如圖51中的流程所示，如果在初始狀態(tài)下存儲信號TE或RF在第一層及第二層的檢測值，則盤上的數(shù)據(jù)即使發(fā)生錯誤而不能讀出，如果對這時的信號的檢測值和存儲的檢測值進(jìn)行比較，就能容易地根據(jù)其反射率判斷是第一層還是第二層。
另外，在上述的實施形態(tài)5中，雖然根據(jù)跟蹤誤差信號TE或再生信號RF判斷了第一層和第二層，但如表4所示，由于跟蹤誤差信號TE在第一層和第二層上的反射率不同，所以用該跟蹤誤差信號也能識別第一層及第二層。
如上所述，如果采用本發(fā)明的實施形態(tài)5，則由于對再生信號、聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號中的任意一種信號和預(yù)先存儲的第一層及第二層的檢測信號進(jìn)行比較，來識別第一層或第二層，所以即使在盤上有錯誤而不能識別各層時，也能容易地識別。
在現(xiàn)有的盤裝置中，盤表面上有傷時會發(fā)生從盤的反射面不能獲得脈沖的情況，或者由于表面振動或沖擊等而不能獲得來自反射面的脈沖。由于通過用光檢測器檢測來自盤的脈沖能獲得聚焦誤差信號FE，所以檢測到來自第一層的聚焦誤差信號FE的峰值后，在未檢測到來自第二層的峰值的情況下，不將減速脈沖送給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)會產(chǎn)生沖擊盤的誤動作。
因此，本發(fā)明的實施形態(tài)6的主要目的在于提供一種能防止焦點轉(zhuǎn)移的誤動作的光盤裝置。
圖54是表示本發(fā)明的實施形態(tài)6的框圖。在圖54中，單面讀取雙層DVD由主軸電機(jī)16驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，從拾波器60輸出聚焦誤差信號FE等信號，由前置放大器45放大后送給A/D變換部54，將模擬信號變換成數(shù)字信號。該數(shù)字信號被送給DSP55。
DSP55上連接著ROM56和RAM57。ROM56用于存儲控制DSP用的程序，RAM57用于存儲從盤1獲得的信息。DSP55執(zhí)行ROM56中存儲的程序，根據(jù)RAM57中存儲的信息，按照加速信號或減速信號，進(jìn)行指定拾波器60位置用的控制。DSP55將該控制用的數(shù)字信號輸出給D/A變換部58，D/A變換部58將該數(shù)字信號變換成模擬信號，送給驅(qū)動器59。驅(qū)動器59根據(jù)加速信號和減速信號控制拾波器60。
圖55是說明本發(fā)明的實施形態(tài)6的工作用的流程圖，圖56A～56C是說明本發(fā)明的實施形態(tài)6的工作用的圖。
在該實施形態(tài)6中，將加速信號送給拾波器60后，開始進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移的控制，同時開始計時，如果經(jīng)過了一定的時間，便進(jìn)行反向的焦點轉(zhuǎn)移。更具體地說，如圖56A所示，有N-1層、N層和N+1層，將拾波器60的焦點從N-1層轉(zhuǎn)移到N層上后，再將焦點轉(zhuǎn)移到N+1層上。
DSP55為了從N層向N+1層進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移，在圖56所示的聚焦誤差信號FE的aa～bb的時間內(nèi)輸出加速信號。該加速信號由D/A變換部58變換成模擬信號后，由驅(qū)動器59放大，驅(qū)動圖9所示的聚焦線圈702。這時，DSP55使內(nèi)部安裝的時鐘復(fù)位后再啟動。該時鐘由計數(shù)器等硬件構(gòu)成即可，或者也可以用軟件計數(shù)時間。
DSP55判斷時鐘的計數(shù)值是否超過了預(yù)定的值Tout。如果未超過Tout，便檢測聚焦誤差信號FE的電平。然后，如果聚焦誤差信號FE的電平是圖56B中的cc點所示的零交叉點，便結(jié)束焦點轉(zhuǎn)移?？墒牵绻麜r鐘超過了Tout，作為異常而開始進(jìn)行反向轉(zhuǎn)移，防止拾波器60沖擊盤面。這里，從N層向N+1層進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移所需要的時間例如為2毫秒，則可在其數(shù)倍的5毫秒的時間內(nèi)選擇Tout。
圖57是表示本發(fā)明的實施形態(tài)7的框圖。在該實施形態(tài)7中，輸出了焦點轉(zhuǎn)移用的加速信號后，當(dāng)光量電平超過了預(yù)定的值時，便進(jìn)行進(jìn)行反向的焦點轉(zhuǎn)移。因此，如圖57所示，從前置放大器45不僅輸出聚焦誤差信號FE，而且輸出光量信號p，在A/D變換器72中變換成數(shù)字信號后送給DSP55。除此以外的結(jié)構(gòu)與圖54相同。
圖58是說明本發(fā)明的實施形態(tài)7的工作用的流程圖。其次，參照該實施形態(tài)7的圖58，說明該實施形態(tài)7的工作。首先，與上述實施形態(tài)6相同，DSP55將加速信號送給D/A變換部58，進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移的控制。加速信號被D/A變換部58變換成模擬信號，由驅(qū)動器59放大后送給拾波器60的聚焦線圈702。光檢測器43檢測來自盤的反射光，前置放大器45輸出光量信號p和聚焦誤差信號FE。各信號分別被A/D變換器72和54變換成數(shù)字信號后，送給DSP55。DSP55測定光量信號p，將其與圖56A～56C所示的預(yù)定的光量值Pout進(jìn)行比較。如果光量信號p比預(yù)定的光量值Pout小，便檢測N+1層的聚焦誤差信號的電平。如果該電平是圖56B所示的cc點這個零交叉點，便結(jié)束焦點轉(zhuǎn)移。
可是，如果光量信號p超過了光量值Pout，則斷定為異常，開始進(jìn)行反向轉(zhuǎn)移，防止拾波器60沖擊盤。
如上所述，如果采用本發(fā)明的實施形態(tài)7，則當(dāng)聚焦在光盤的任意一層的信號記錄面上時，為了聚焦到另一層的信號記錄面上而輸出了加速信號時，如果在規(guī)定的時間內(nèi)未獲得反射光或未獲得規(guī)定電平的反射光時，便將減速信號送給信息讀出裝置，能防止沖擊光盤。
權(quán)利要求
1.一種使信息記錄在多層的信號記錄面上的光盤進(jìn)行再生的光盤裝置，其特征在于備有將光束照射在所述光盤上，通過檢測其反射光讀出所述信息的信息讀出裝置(60)；在所述信息讀出裝置(60)聚焦在所述多層中的某一層信號記錄面上時，生成使其聚焦在另一層信號記錄面上用的加速信號，并供給所述信息讀出裝置的加速裝置(55)；以及在從所述加速裝置將加速信號供給所述信息讀出裝置后，未能從所述信息讀出裝置獲得規(guī)定電平的反射光時，生成制止所述信息讀出裝置用的減速信號，并供給所述信息讀出裝置的減速裝置(55)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤裝置，其特征在于所述加速裝置在由所述減速裝置制止了所述信息讀出裝置(60)后，再次生成加速信號，并供給所述信息讀出裝置(60)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤裝置，其特征在于所述規(guī)定的電平的反射光被選擇為從所述信息讀出裝置(60)獲得的反射光電平的數(shù)分之一的電平。
全文摘要
為了使信號從具有兩個信號記錄面的雙層光盤再生，需要進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移，使物鏡的調(diào)焦點迅速地從一個信號記錄面移動到另一個信號記錄面上。在該光盤裝置中，當(dāng)從拾波器(60、70)獲得的聚焦誤差信號(FE)的電平達(dá)到了預(yù)定的閾值(Vcomp)時，將使物鏡(42)減速用的減速信號供給調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(47)。最好分階段地降低減速脈沖的電壓。另外，根據(jù)對聚焦誤差信號(FE)微分后的微分聚焦誤差信號(DFE)的最大值(DFEmax)，確定減速脈沖的電壓。最好與進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移的同時進(jìn)行尋址。另外，根據(jù)預(yù)先測定的層間距離進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移。另外，用具有可控制的焦距的透鏡(143)進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移。最好根據(jù)反射光量來識別是第一層還是第二層。另外，從開始進(jìn)行焦點轉(zhuǎn)移算起，經(jīng)過了規(guī)定時間后即使未獲得來自另一層的聚焦誤差信號(FE)時，也會使物鏡(42)向相反方向移動。
文檔編號G11B7/085GK1700315SQ20041004883
公開日2005年11月23日 申請日期1997年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月31日
發(fā)明者多田浩一, 大江慎一, 高木直之, 廣瀨研, 市浦秀一, 渡部浩志 申請人:三洋電機(jī)株式會社, 鳥取三洋電機(jī)株式會社