專利名稱：光盤記錄/再現(xiàn)裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置和方法，具體地說，涉及利用兩組透鏡以便能夠準確地記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置和方法。
最廣為人知的一種光盤是CD(壓縮)光盤。由于這種CD盤具有大記錄容量，現(xiàn)在已經(jīng)用作存儲計算機程序和數(shù)據(jù)的介質(zhì)，包括CD-ROM。
現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)一種DVD(數(shù)字通用光盤)光盤，并且已經(jīng)標準化，這種光盤能夠以比上述CD盤更大密度記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
一般來說，如果使光盤記錄容量具有高密度，就需要用于記錄或再現(xiàn)數(shù)據(jù)的拾取透鏡的數(shù)值孔徑更大。就是說，為了增加記錄密度，需要盡可能地減少光點的大小。形成在光盤上的光點的大小為L/2NA，其中設L為光波波長，NA為透鏡的數(shù)值孔徑。因此，為了增加記錄密度，需要減小波長或者增大透鏡的數(shù)值孔徑NA。
例如，因為DVD比CD具有更高的記錄密度，所以DVD的再現(xiàn)要求大約0.6的透鏡數(shù)值孔徑，比較而言，CD的再現(xiàn)只要求大約0.43的透鏡數(shù)值孔徑。
人們?nèi)匀黄谕獗P能夠具有比DVD更高的密度。為此，數(shù)值孔徑需要具有更大的值。但是，由于處理精度的限制，利用一片透鏡所能實現(xiàn)的最大數(shù)值孔徑被認為就是0.6。
為了解決這個問題，美國專利US-5125750公開了一種固體浸沒透鏡(SIL)，這種透鏡與一個物鏡結合，構成一個雙透鏡組，以實現(xiàn)更大的數(shù)值孔徑。
當使用這種雙透鏡組實現(xiàn)高數(shù)值孔徑時，存在一個問題，當從SIL中出射的光以大角度進入光盤時，如果兩個透鏡之間的距離偏離一個預定值，就會引起波前失真，從而難以進行精確的數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)。
所以本發(fā)明的一個目的是當使用由至少兩個透鏡構成的透鏡組時能夠進行精確的數(shù)據(jù)記錄或再現(xiàn)。
權利要求1中所述的一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置包括用于沿聚焦方向驅(qū)動第一透鏡和第二透鏡的第一驅(qū)動裝置；用于沿聚焦方向驅(qū)動第二透鏡相對于第一透鏡運動的第二驅(qū)動裝置；用于通過驅(qū)動第一驅(qū)動裝置從而沿聚焦方向驅(qū)動第一透鏡和第二透鏡而實現(xiàn)聚焦伺服的聚焦伺服裝置；和用于在聚焦伺服鎖定之后驅(qū)動第二驅(qū)動裝置以對第二透鏡相對于第一透鏡的位置進行微動模式調(diào)整的微動模式調(diào)整裝置。
權利要求14所述的一種光盤記錄/再現(xiàn)方法的特征在于該方法包括聚焦伺服步驟，沿聚焦方向驅(qū)動第一透鏡和第二透鏡以進行聚焦伺服；和微動模式調(diào)整步驟，在聚焦伺服鎖定之后，對第二透鏡相對于第一透鏡的位置進行微動模式調(diào)整。
在權利要求1所述的光盤記錄/再現(xiàn)裝置中和在權利要求14所述的光盤記錄/再現(xiàn)方法中，在對第二透鏡相對于第一透鏡的位置進行微動模式調(diào)整之前鎖定聚焦伺服。所以，能夠精確地記錄或再現(xiàn)數(shù)據(jù)。


圖1為一方塊圖，表示了本發(fā)明的一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置結構的一個示例。
圖2表示圖1中所示拾取頭3的結構的一個示例。
圖3表示了光盤上光點的位置。
圖4表示了第一聚焦矩陣變換電路5和跟蹤矩陣變換電路9的處理過程。
圖5表示圖2中所示拾取頭3的可移動部分的詳細結構。
圖6為一流程圖，表示當圖1所示的光盤記錄/再現(xiàn)裝置開始工作時的操作過程。
圖7表示在光盤具有單面記錄層的情況下啟動聚焦伺服時的信號波形。
圖8表示當對前置透鏡進行微動模式調(diào)整時一個再現(xiàn)RF信號的變化。
圖9為一橫截面視圖，表示第一種光盤的結構。
圖10為一橫截面視圖，表示第二種光盤的結構。
圖11為一流程圖，表示在光盤具有雙面記錄層的情況下圖1所示光盤記錄/再現(xiàn)裝置開始工作時所進行的操作過程。
圖12為一流程圖，表示在光盤具有雙面記錄層的情況下圖1所示光盤記錄/再現(xiàn)裝置開始工作時所進行的操作過程。
圖13為一流程圖，表示在光盤具有雙面記錄層的情況下圖1所示光盤記錄/再現(xiàn)裝置開始工作時所進行的操作過程。
圖14表示對于具有雙面記錄層的光盤當啟動聚焦伺服時的信號波形。
圖15為一流程圖，表示聚焦跳越的操作過程。
現(xiàn)在參照附圖針對本發(fā)明的一個實施例進行說明。
圖1為一方塊圖，表示本發(fā)明的光盤記錄/再現(xiàn)裝置結構的一個示例。光盤1在主軸電動機2的驅(qū)動下以預定速度轉動。拾取器3向光盤1發(fā)射一束激光以便記錄數(shù)據(jù)，以及從光盤1中再現(xiàn)數(shù)據(jù)。伺服頭放大器4將放大從拾取器3輸出的伺服信號，傳輸?shù)骄劢咕仃囎儞Q電路5和跟蹤矩陣變換電路9中。聚焦矩陣變換電路5根據(jù)例如象散方法產(chǎn)生一個聚焦錯誤信號，并將該信號輸出到一個相位補償電路6中。該相位補償電路6對于輸入的聚焦錯誤信號進行相位補償，并通過一個環(huán)路開關18和一個加法器7將所得出的信號輸出到一個放大器8中。放大器8將輸入的聚焦錯誤信號放大，并將所得信號輸出到拾取器3。
跟蹤矩陣變換電路9根據(jù)例如微分推挽(DPP)方法產(chǎn)生一個跟蹤錯誤信號。相位補償電路10對從跟蹤矩陣變換電路9輸入的跟蹤錯誤信號進行相位補償，并通過一個環(huán)路開關19將所得信號輸出給一個放大器11。該放大器11將輸入的跟蹤錯誤信號放大，并將所得信號輸出到拾取器3。
另一方面，從該拾取器3輸出的一個再現(xiàn)RF信號由一個RF頭放大器12放大，并輸出到一個電路(未示出)中，其中部分信號輸出到一個包絡線檢測電路13中以檢測包絡線。該包絡線檢測電路13輸出一個提供給CPU14的信號。作為對包絡線檢測電路13輸出信號的響應，CPU14控制一個位置控制電路15產(chǎn)生用于控制構成拾取器3并且面對光盤的一個前置透鏡28相對于一個透鏡27(下文中將參照圖2詳細介紹)沿聚焦方向的相對位置的一個控制信號。從位置控制電路15輸出的位置控制信號通過一個放大器16輸出到拾取器3。CPU14讀取諸如光盤1類型以及多層記錄層媒體中的數(shù)據(jù)。
光盤傳感器17檢測是否存在一個光盤，當存在多種光盤類型時識別該光盤的類型，并將識別結果輸出到CPU14。當啟動聚焦伺服或者執(zhí)行聚焦跳越功能時，CPU14產(chǎn)生一個驅(qū)動信號或者一個跳越脈沖，傳輸?shù)郊臃ㄆ?。RAM20存儲對應于前置透鏡28位置的數(shù)據(jù)。
圖2表示拾取器3的詳細結構。激光二極管21發(fā)射例如680納米波長的激光束。準直透鏡22將從激光二極管21發(fā)射的發(fā)散光變成平行光。光柵23將從準直透鏡22出射的激光束分成三束激光。從光柵23出射的激光束被導入一個分光器24，一部分光束被反射面24A反射并由一個凸面鏡25引導到一個光檢測器26用以進行自動光強控制(APC)。
另一方面，通過反射面24A的那部分光束由透鏡27變?yōu)闀酃?，并通過前置透鏡28照射到光盤1上。
被光盤1反射的激光束經(jīng)過前置透鏡28和透鏡27傳輸?shù)椒止馄?4，反射面24A反射p偏振分量中的一部分(例如30％)和全部s偏振分量，這部分光被導入分光器30。進入分光器30的激光束中的一部分被反射面30A反射，并由一個凸面鏡31會聚，在導入一個光二極管33之前由一個柱面透鏡32使之象散以產(chǎn)生一個伺服信號。
另一方面，穿過分光器30的反射面30A的激光束部分經(jīng)過一個用于調(diào)整光束平衡的半波片34導入一個偏振分光器38。
當這束激光進入偏振分光器38時，p-偏振分量穿過一個反射面38A，并通過一個凸面鏡35轉換，從而經(jīng)由一個凹面鏡36入射到一個光探測器37中。另一方面，已經(jīng)進入該偏振分光器38中的激光束的s-偏振分量被反射面38A反射，再經(jīng)反射面38B反射，通過一個凸面鏡39，從而經(jīng)由一個凹面鏡40入射到一個光探測器41中。一個差分放大器42計算出光探測器37與光探測器41的輸出之間的差值，并將計算結果作為再現(xiàn)RF信號輸出。
在再現(xiàn)模式下，從激光二極管21發(fā)射的激光束由準直透鏡22轉換成平行光，由光柵23分成三束激光，并通過分光器24傳輸?shù)酵哥R27。經(jīng)過透鏡27聚焦的激光束通過前置透鏡28施加到光盤1上。
在這種情況下，到達光盤1的激光束中的一部分被分光器24的反射面24A反射，并經(jīng)由凸面鏡25導入光探測器26。激光二極管21的功率受到控制，從而使得光探測器26的輸出具有預定的基準值。
如圖3所示，在光盤1上，由光柵23分成的三束激光中的一束，即中央的激光束在記錄數(shù)據(jù)或者從中再現(xiàn)數(shù)據(jù)的凹槽(記錄道)上形成一個光點S1，而同時夾著中央光束的兩束激光分別在光點S1的左邊和右邊槽脊上形成光點S2和S3。
從這些光點S1、S2、和S3處反射的光束經(jīng)過前置透鏡28和透鏡27導入分光器24，在分光器24中被反射面24A反射。被反射面24A反射的激光束進入分光器30，其中一部分光被反射面30A反射。被反射面30A反射的激光束經(jīng)由凸面鏡31導入柱面透鏡32，在發(fā)生象散之后，導入光二極管33。
如圖4所示，光二極管33包括一個用于接收從光點S1反射光束的光二極管51和用于接收從光點S2或S3反射光束的光二極管52或53，其中光二極管52或53按照將光二極管51夾在中間的結構設置。光二極管51分為四個沿記錄道方向和垂直于該記錄道方向的方向形成的區(qū)域A到D。光二極管52和53分別分成沿記錄道方向形成的兩個區(qū)域E和F或G和H。
光探測器51中區(qū)域A到D的輸出傳輸?shù)骄劢咕仃囎儞Q電路5中，并由其進行下列計算，從而產(chǎn)生一個聚焦錯誤信號F。
F＝(A+C)-(B+D)另一方面，跟蹤矩陣變換電路9利用DPP方法得到一個跟蹤錯誤信號，并利用光二極管51到53中區(qū)域A到H的輸出進行下列計算，從而產(chǎn)生一個跟蹤錯誤信號T。
T＝(A+D)-(B+C)+k[(E-F)+(G-H)]進入分光器30中的光束的大部分通過反射面30A，經(jīng)由一個半波片34導入一個偏振分光器38。這束光中的p-偏振分量經(jīng)由凸面鏡35和凹面鏡36導入光探測器37，而其中的s-偏振分量被反射面38A和38B反射，并經(jīng)由凸面鏡39和凹面鏡40導入光探測器41中。差分放大器42計算從光探測器37輸出的p-偏振分量與光探測器41的輸出信號分量之間的差值，并將計算結果作為再現(xiàn)RF信號輸出。
圖5表示了拾取器3的可移動部分的更詳細的結構。透鏡夾持器71夾持著透鏡27，在夾持器的外周邊設置有一個致動器72。在透鏡夾持器71近旁，借助于一個致動器74，設置有一個朝向光盤1的透鏡夾持器73。透鏡夾持器73夾持著前置透鏡28。致動器74沿聚焦方向相對于透鏡夾持器71(即透鏡27)驅(qū)動透鏡夾持器73(即前置透鏡28)。致動器72沿聚焦方向和跟蹤方向驅(qū)動透鏡夾持器71(透鏡27)和借助于致動器74固定在透鏡夾持器71上的透鏡夾持器73(前置透鏡28)。
透鏡27的數(shù)值孔徑大約為0.45。因為透鏡27是與前置透鏡28結合使用的，入射數(shù)值孔徑增大1.8倍，由透鏡27和前置透鏡28構成的透鏡單元的數(shù)值孔徑可以高達0.8至0.9。應當指出由于具有較高數(shù)值孔徑的透鏡的處理精度問題的影響，前置透鏡28與光盤1的覆蓋層61之間的距離等于或小于500微米。
當利用具有較高數(shù)值孔徑的透鏡單元(透鏡組)將數(shù)據(jù)記錄到光盤1上或者從光盤1上讀出數(shù)據(jù)時，如果如上所述，基質(zhì)層具有較大的厚度，則顯著降低了由于光盤1的傾斜引起的幀象差的允余量。亦即，如圖5所示，光盤1是由在其上形成有一層數(shù)據(jù)記錄層62的一層基質(zhì)層63構成的，在所說記錄層之上覆蓋著一層玻璃覆層61(或者是除玻璃以外的一種物質(zhì)，例如聚碳酸酯)。激光束通過玻璃覆層61施加到記錄層62。在本實施例中，玻璃覆層61的厚度為0.1毫米。因此，該玻璃覆層61的厚度小于一張DVD的厚度(其厚度為0.6毫米)，從而即使在使用具有較高數(shù)值孔徑的情況下，也能降低由于光盤變形引起的幀象差的影響。
圖6為一流程圖，表示當圖1所示的光盤記錄/再現(xiàn)裝置啟動時所執(zhí)行的操作過程。當將一張光盤1安放到記錄/再現(xiàn)裝置中時，圖6流程圖所示程序開始執(zhí)行。就是說，當安放了光盤1，并且光盤檢測器17檢測到光盤置入時，CPU14開始執(zhí)行圖6流程圖中所示的程序。
首先，在步驟S1，CPU14控制主軸電動機2以預定速度轉動光盤1。然后進入步驟S2，CPU14控制位置控制電路15產(chǎn)生用于將前置透鏡28設置在相對于透鏡27的一個預定默認位置的一個控制信號。相應于這個默認位置的數(shù)據(jù)寫在CPU14執(zhí)行的一個程序中?？刂菩盘柾ㄟ^放大器16傳輸?shù)绞叭∑?的致動器74。因此，前置透鏡28相對于透鏡27的相對位置設定為(固定為)該默認值。
在步驟S3，CPU14開始進行聚焦伺服。即，CPU14產(chǎn)生一個啟動信號，用于將透鏡27從距光盤1最遠的位置(圖5中較低的位置)朝向光盤1移動，同時保持環(huán)路開關18斷開。這個啟動信號從加法器7傳輸?shù)椒糯笃?，經(jīng)過放大后，再傳輸?shù)街聞悠?2。因此，將透鏡27和前置透鏡28作為一個整體移向光盤1。
聚焦矩陣變換電路5對于從光二極管51的區(qū)域A到D經(jīng)由伺服頭放大器4輸出的信號進行上述的計算，從而產(chǎn)生一個聚焦錯誤信號FE。
這個聚焦錯誤信號表示當透鏡27和前置透鏡28(兩透鐘單元)趨向光盤1時的S-形特性，如圖7A所示。此外，聚焦矩陣變換電路5將從光二極管51的區(qū)域A到D的輸出相加，從而產(chǎn)生一個如下所示的信號SUM＝A+B+C+D如圖7B所示，信號SUM在焦點位置(聚焦錯誤信號的零交叉位置)附近達到最大值。聚焦矩陣變換電路5將這個信號SUM與已經(jīng)預先設置的一個預定檢測電平相比較。如果信號SUM已經(jīng)變的大于該檢測電平，則聚焦矩陣變換電路5產(chǎn)生一個如圖7C所示的門信號，傳送到CPU14。當接收到這個門信號時，CPU14停止輸出驅(qū)動信號，并接通環(huán)路開關18。
當環(huán)路開關18接通時，由聚焦矩陣變換電路5產(chǎn)生的聚焦錯誤信號在相位補償電路6中經(jīng)過相位補償，并經(jīng)由環(huán)路開關18、加法器7、和放大器8傳輸?shù)街聞悠?2。結果，形成一個聚焦伺服環(huán)路，并且除非檢測到異常情況，否則聚焦伺服一直鎖定。
在步驟S4，CPU14判斷是否已經(jīng)鎖定聚焦伺服。如果沒有鎖定聚焦伺服，則進入步驟S5，判斷在聚焦伺服啟動之后是否已經(jīng)經(jīng)過了預定長的時間。如果還沒有經(jīng)過所說預定長時間，則返回到步驟S4，重復進行步驟S4和S5。
如果在步驟S5檢測到已經(jīng)經(jīng)過了預定長時間，則進入步驟S6，在這個步驟假定發(fā)生了錯誤，執(zhí)行一個錯誤程序以便終止啟動程序。
在步驟S4，可以通過監(jiān)視聚焦錯誤信號和從聚焦矩陣變換電路5輸出的SUM信號檢測聚焦伺服鎖定狀態(tài)。即，如果鎖定了聚焦伺服，則聚焦錯誤信號的電平值大大降低，而SUM信號值超過一個預定的基準值。所以，通過檢測聚焦錯誤信號的電平值是否處于一個預定的電平值范圍內(nèi)，就能夠判斷是否已經(jīng)鎖定聚焦伺服。
如果在步驟S4中判斷出已經(jīng)鎖定聚焦伺服，則進入步驟S7，CPU14開始執(zhí)行跟蹤伺服。
即，CPU14監(jiān)測從跟蹤矩陣變換電路9輸出的聚焦錯誤信號的電平值，并且當電平零交叉時打開跟蹤伺服環(huán)路的環(huán)路開關19。結果，在跟蹤矩陣變換電路9中產(chǎn)生的跟蹤錯誤信號在相位補償電路10中經(jīng)過相位補償，并通過環(huán)路開關19和放大器11傳輸?shù)街聞悠?2，從而控制雙透鏡單元。
接著，進入步驟S8，CPU14判斷跟蹤伺服是否鎖定。這可以通過監(jiān)測跟蹤錯誤信號的電平值進行檢測。即，如果鎖定了跟蹤伺服，則跟蹤錯誤信號的電平值變得非常小。從而，通過監(jiān)測跟蹤錯誤信號的電平值是否處于一個預定的小電平值范圍內(nèi)，就可以判定跟蹤伺服是否已經(jīng)鎖定。
如果在步驟S8判定跟蹤伺服沒有鎖定，則進入步驟S9，判斷在啟動跟蹤伺服之后是否已經(jīng)經(jīng)過了預定長時間。如果還沒有經(jīng)過預定長時間，則返回到步驟S8，重復步驟S8和S9的程序。
如果在步驟S9判定已經(jīng)經(jīng)過了預定長時間，就假定已經(jīng)產(chǎn)生了錯誤，程序進入步驟S10，以執(zhí)行錯誤程序。
另一方面，如果在步驟S8判定跟蹤伺服已經(jīng)鎖定，則進入步驟S11，CPU14執(zhí)行前置透鏡驅(qū)動程序。即，CPU14控制位置控制電路15，使經(jīng)由放大器16傳輸?shù)街聞悠?4的驅(qū)動信號的電平值從默認值開始逐漸增大，在這個值到達最大值之后再減少這個值。在這個值達到默認值之后，繼續(xù)降低驅(qū)動信號電平值，在它達到最小值之后，再逐漸將其增大到默認值。因此，CPU產(chǎn)生的控制信號具有鋸齒波形和正弦波形。在這個控制信號控制下，前置透鏡28相對于透鏡27的相對位置逐漸偏離默認位置，并再次回復到默認位置，在這之后前置透鏡28逐漸移向透鏡27，到達一個預定位置，并返回到默認位置(因此，是通過微動模式調(diào)整位置的)。
如圖8所示，在利用一個周期變換的驅(qū)動電流驅(qū)動前置透鏡28的同時，從光盤1再現(xiàn)的RF信號的電平根據(jù)前置透鏡28的位置而變化。當前置透鏡28相對于透鏡27的相對位置達到最佳位置時(具有最小的象差)，再現(xiàn)RF信號的電平達到最大值。
應當指出，在圖8中，與驅(qū)動電流的相位相比，再現(xiàn)RF信號的包絡線相位延遲π/4，這是由于致動器74的特性引起的。如果驅(qū)動電流的變化足夠緩慢，則實際上可以忽略這個相位延遲。
由拾取器3的光二極管51、52和53的區(qū)域A到H的輸出相加構成的RF信號在傳輸?shù)桨j線檢測電路13之前經(jīng)過RF頭放大器12放大。包絡線檢測電路13檢測該再現(xiàn)RF信號的包絡線，并將檢測結果輸出到CPU14。CPU14檢測包絡線的最大值。在檢測到最大值之后，CPU14使位置控制電路15連續(xù)產(chǎn)生當?shù)玫皆撟畲笾禃r產(chǎn)生的控制信號，并由RAM20存儲對應于這個狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
即，在步驟S12，CPU14判斷是否已經(jīng)檢測到Rf信號的峰值。如果沒有檢測到峰值，則進入步驟S13，判斷在開始前置透鏡驅(qū)動之后是否已經(jīng)經(jīng)過了預定長時間。如果判定沒有經(jīng)過預定長時間，則返回到步驟S12，重復步驟S12和S13的程序。在步驟S13，如果經(jīng)過預定長時間之后沒有檢測到RF信號的峰值，則假定產(chǎn)生錯誤，在步驟S14執(zhí)行錯誤處理程序。
另一方面，如果在步驟S12檢測到RF信號的峰值，則進入步驟S15，CPU14控制位置控制電路15，使其連續(xù)向致動器74輸出以之可以得到RF信號峰值的位置控制信號。
因此，達到最佳聚焦狀態(tài)，控制程序進入下述步驟。
應當指出一張不同類型的光盤(具有不同的記錄密度)也可以象光盤1一樣安裝。圖9和圖10表示了這些不同類型光盤的橫截面構造。圖9表示了具有在例如DVD中實現(xiàn)的構造的一張第一光盤。該第一光盤可以具有如圖9A所示的一層記錄層或者如圖9B所示的兩層記錄層。
在具有如圖9A所示構造的光盤中，玻璃覆層61-1的厚度為0.6毫米，其上形成有記錄層62-1。在該記錄層62-1之上形成有一基質(zhì)層63-1。所制成的光盤的整體厚度為1.2毫米。
在具有圖9B所示構造的光盤中，在厚度為0.57毫米的玻璃覆層61-1上形成有第一記錄層62-1-1。在記錄層62-1-1之上形成有基質(zhì)層63-1-1，其上形成有第二記錄層62-1-2。第一記錄層62-1-1與第二記錄層62-1-2之間的距離約為60微米。在第二記錄層62-1-2之上形成有基質(zhì)層63-1-2。所制成的光盤整體厚度為1.2毫米，這個厚度與具有一層記錄層的光盤是一樣的。
圖10所示的光盤是一種可以以較高密度記錄或再現(xiàn)數(shù)據(jù)的光盤。這種光盤也可以如圖10A所示具有一層記錄層，或者如圖10B所示具有兩層記錄層。
在具有圖10A所示構造的光盤中，在厚度為0.1毫米的玻璃覆層61-2之上形成有一層記錄層62-2，在記錄層之上形成有基質(zhì)層63-2。這種光盤的整體厚度為1毫米。
在具有如圖10B所示構造的光盤中，在厚度為0.09毫米的玻璃覆層上形成有第一記錄層62-2-1，其上形成有基質(zhì)層63-2-2。在這層基質(zhì)層63-2-1之上形成有第二記錄層62-2-2，從而與第一記錄層62-2-1分開0.02毫米。在第二記錄層62-2-2之上形成有基質(zhì)層63-2-2。所制成的光盤厚度為1毫米，這與具有如圖10A所示的一層記錄層構造的光盤厚度相同。
現(xiàn)在參照圖11至圖13的流程圖，描述在安放在圖1所示的光盤記錄/再現(xiàn)裝置中的如圖9所示光盤和如圖10所示光盤上記錄數(shù)據(jù)或者從中再現(xiàn)數(shù)據(jù)的啟動操作。當安放一張光盤時這個流程圖所示的程序也同時開始執(zhí)行。
首先，在步驟S31，執(zhí)行一個程序以確定所安放的光盤的類型。即，當安放光盤時，光盤檢測器17檢測所安放光盤的厚度。如果其厚度大于基準值，則判定該光盤為圖9所示光盤，如果該厚度小于基準值，則判定該光盤為圖10所示光盤。CPU14監(jiān)測光盤檢測器17的輸出，并在步驟S32判斷所安放的光盤是否為第一種光盤。
當確定為第一種光盤時，進入步驟S33，CPU14將關于第一種光盤的第一記錄層62-1設定一個預定值，該預定值將前置透鏡28的位置限定為一個默認值。就是說，為了透過厚度為0.6毫米的玻璃覆層61-1讀出數(shù)據(jù)，CPU14在其程序中包含一個對應于前置透鏡28的默認位置的值，該值對于從第一記錄層62-1再現(xiàn)數(shù)據(jù)是最佳的，而且CPU14還控制位置控制電路15產(chǎn)生相應于這個值的一個控制信號。這個控制信號通過放大器16傳輸?shù)街聞悠?4。結果，將前置透鏡28沿聚焦方向相對于透鏡27的相對位置設定為默認位置。
另一方面，如果在步驟S32判定所安放的光盤不是第一種光盤(確認為第二種光盤)，則進入步驟S34，CPU14將對應于第二種光盤的第一記錄層的一個默認值設定為前置透鏡28的預設值。即，以與步驟S33中方式相同，為了透過第二種光盤的厚度為0.1毫米的玻璃覆層讀出數(shù)據(jù)，CPU14在其程序中包含相應于前置透鏡28的默認位置的一個值，這個值對于再現(xiàn)第一記錄層62-2是最佳的，而且CPU14控制位置控制電路15將對應于這個值的控制信號通過放大器16傳輸?shù)街聞悠?4。因此，前置透鏡28沿聚焦方向相對于透鏡27的相對位置被設定為默認位置，這個位置對于讀取第二種光盤的第一記錄層62-2中的數(shù)據(jù)是最佳的。
當在步驟S33或S34完成默認值的設定時，進入步驟S35，CPU14啟動聚焦伺服程序，從而聚焦到所安放光盤的第一記錄層。在步驟S36，判斷聚焦伺服是否鎖定。如果聚焦伺服沒有鎖定，則進入步驟S37，判斷在啟動聚焦伺服之后是否已經(jīng)經(jīng)過了預定長時間。如果還沒有經(jīng)過預定長時間，則返回步驟S36，重復步驟S36和S37的操作。如果在步驟S37判定在經(jīng)過預定長時間之后沒有鎖定聚焦伺服，則進入步驟S38，假定出現(xiàn)錯誤，執(zhí)行錯誤處理程序。
因此，如果對于雙記錄層中的第一記錄層執(zhí)行聚焦伺服，則由于不論所安放的光盤具有一層記錄層還是兩層記錄層，第一記錄層都處于聚焦伺服范圍內(nèi)，因此可以確保鎖定聚焦伺服。如在下文中所解釋的，在步驟S43，從鎖定聚焦伺服的記錄層中讀出指示記錄層數(shù)目和當前記錄層數(shù)目的數(shù)據(jù)。
相反，也可以首先進入第二記錄層。
在步驟S35，開始對第二記錄層聚焦伺服。在這種情況下，在經(jīng)過第一記錄層之后開始對第二記錄層聚焦伺服，如圖14A所示聚焦錯誤信號在第一記錄層和第二記錄層兩次形成S-形曲線。如圖14B所示，信號SUM也顯示出兩個峰值。結果，如圖14C所示，啟動聚焦伺服的門信號也產(chǎn)生兩次。在對第二記錄層聚焦時，CPU14響應第二門信號打開環(huán)路開關18。
因此，在首先進入第二記錄層的情況下，如果所安放的光盤只有一層記錄層，則無法鎖定聚焦伺服。所以，在這種情況下，如果經(jīng)過預定長時間聚焦伺服沒有鎖定，則可以在步驟S37判定所安放的光盤具有一層記錄層。但是，在這種情況下，如果聚焦伺服沒有鎖定是由于錯誤造成的，則很難加以區(qū)分。所以，可取的是首先聚焦在第一記錄層上。
如果在步驟S36判定聚焦伺服已經(jīng)鎖定，則進入步驟S39，CPU14啟動跟蹤伺服，接著進入步驟S40，判斷跟蹤伺服是否鎖定。如果跟蹤伺服沒有鎖定，進入步驟S41，判斷在啟動跟蹤伺服之后是否已經(jīng)經(jīng)過預定長時間。如果還沒有經(jīng)過預定長時間，則返回步驟S40重復步驟S40和S41的操作。如果在步驟S41判定已經(jīng)經(jīng)過了預定長時間，則假定發(fā)生了錯誤，程序進入步驟S42，執(zhí)行錯誤處理操作。步驟S39到步驟S42的操作與圖6所示步驟S7到S10是一樣的。
如果在步驟S40判定跟蹤伺服已經(jīng)鎖定，則進入步驟S43，CPU14從第一種光盤的第一記錄層62-1，62-1-1或者從第二種光盤的第一記錄層62-2，62-2-1中讀取指示記錄層數(shù)目和當前再現(xiàn)記錄層的數(shù)據(jù)。即，記錄層的每一層都包含指示該光盤是否為第一種光盤或第二種光盤的識別碼；指示該光盤是否具有一層記錄層或兩層記錄層的識別碼；以及指示是否正在再現(xiàn)第一記錄層或第二記錄層的識別碼。CPU14監(jiān)測從RF頭放大器12輸出的再現(xiàn)RF信號和讀取這些識別碼。
接著，控制程序進入步驟S44，CPU14產(chǎn)生一個控制信號，用于使前置透鏡28移動離開透鏡27，再朝向透鏡27移動，而同時保持環(huán)路開關18打開。這個控制信號經(jīng)由加法器7和放大器9傳輸?shù)街聞悠?4。在步驟S45，通過監(jiān)測包絡線檢測電路13的輸出，判斷是否檢測到RF信號的峰值。如果沒有檢測到峰值，則進入步驟S46，判斷在開始驅(qū)動前置透鏡之后是否已經(jīng)經(jīng)過預定長時間。如果沒有經(jīng)過預定長時間，則進入步驟S45。如果判定已經(jīng)經(jīng)過預定長時間，則控制程序從步驟S46進入步驟S47，假定發(fā)生錯誤，并且執(zhí)行錯誤處理程序。步驟S44到S47的操作與參照圖6所述步驟S11到S14的操作是一樣的。
另一方面，如果在步驟S45判定檢測到RF信號的峰值，則進入步驟S48，CPU14指令RAM2存儲相應于前置透鏡28當前位置的數(shù)據(jù)，將其作為前置透鏡28對于記錄層的最佳位置數(shù)據(jù)。因此，當存取第一記錄層時，RAM20存儲對應于前置透鏡28的最佳位置的數(shù)據(jù)。
接著，控制程序進入步驟S49，CPU14根據(jù)在步驟S43讀取的數(shù)據(jù)判斷目前安放的光盤是否具有單一記錄層。如果記錄層的數(shù)目為一，則程序進入正常操作步驟，例如記錄和再現(xiàn)。
另一方面，如果在步驟S49判定記錄層的數(shù)目不為一(而是二)，則進入步驟S50，判斷目前安放的光盤是否為第一種光盤。如果判定目前安放的光盤是第一種光盤，則控制程序從步驟S50進入步驟S51，CPU14執(zhí)行一個程序，將前置透鏡28的位置設定為對應于第一種光盤的另一記錄層(與目前定位的記錄層不同的一個記錄層)的一個值。此外，如果在步驟S50判定目前安放的光盤不是第一種光盤(而是第二種光盤)，則進入步驟S52，執(zhí)行一個程序，將前置透鏡28的位置設定為對應于第二種光盤的另一個記錄層(與當前記錄層不同的一個記錄層)的一個值。即，控制CPU14的程序中包含，與步驟S33和S34中方式相同，對應于圖9所示第一種光盤的另一記錄層62-1-2的默認位置的值以及對應于圖10所示第二種光盤的第二記錄層62-2-2的默認位置的值。CPU14在步驟S51和S52中讀取這些默認值，并且根據(jù)該默認值控制位置控制電路15輸出一個控制信號。
當完成步驟S51或S52的設定操作時，進入步驟S53，CPU14執(zhí)行聚焦跳越操作，聚焦到所設定的記錄層。為此，CPU暫時關閉環(huán)路開關18，并向加法器7輸出一個跳越脈沖，從而執(zhí)行從第一記錄層向第二記錄層的聚焦跳越操作。這個跳越脈沖是經(jīng)由放大器8傳輸?shù)街聞悠?2的。在這個信號控制下，作為一個單元的兩個透鏡執(zhí)行從第一記錄層向第二記錄層的聚焦跳越操作。
接著，在步驟S54，判斷聚焦伺服是否鎖定。如果聚焦伺服沒有鎖定，進入步驟S55，判斷在聚焦跳越之后是否已經(jīng)經(jīng)過了預定長時間。如果還沒有經(jīng)過預定長時間，返回步驟S54。如果判定已經(jīng)經(jīng)過了預定長時間，則控制程序從步驟S55從進入步驟S56，執(zhí)行錯誤處理操作。
如果在步驟S54判定聚焦伺服已經(jīng)鎖定，進入步驟S57，CPU14啟動跟蹤伺服，控制程序進入步驟S58，判斷跟蹤伺服是否鎖定。如果跟蹤伺服沒有鎖定，則進入步驟S59，判斷對于啟動跟蹤伺服是否已經(jīng)經(jīng)過了預定長時間。如果還沒有經(jīng)過預定長時間，則返回步驟S58。如果在步驟S59判定已經(jīng)經(jīng)過了預定長時間，則進入步驟S60，執(zhí)行錯誤處理操作。
如果跟蹤伺服已經(jīng)鎖定，則進入步驟S61，執(zhí)行相應操作(微動模式調(diào)整)以驅(qū)動前置透鏡。在步驟S62，判斷是否檢測到RF信號峰值。如果沒有檢測到峰值，則進入步驟S63，判斷是否已經(jīng)經(jīng)過預定長時間。如果沒有經(jīng)過預定長時間，返回步驟S62。如果判定已經(jīng)經(jīng)過預定長時間，則控制程序從步驟S63進入步驟S64，以執(zhí)行錯誤處理操作。如果在步驟S62判定已經(jīng)檢測到RF信號峰值，則進入步驟S65，RAM20關于第二記錄層存貯與前置透鏡位置相對應的數(shù)據(jù)。在這之后，進行諸如記錄和再現(xiàn)的操作。
應當指出步驟S54到步驟S65的操作與針對第一記錄層的步驟S36到S48的操作基本一致。
于是，在按照這個次序關于光盤的第一記錄層和第二記錄層連續(xù)獲得前置透鏡28的最佳位置的情況下，在獲得最佳值的操作完成時的記錄層為第二記錄層。通常，是從第一記錄層開始然后繼續(xù)到第二記錄層進行記錄或再現(xiàn)的。因此，在啟動完成的準備狀態(tài)下，可取的是將聚焦操作設定為針對第一記錄層。所以，在這種情況下，在得到關于第二記錄層的最佳值之后，能夠在進入準備狀態(tài)之前執(zhí)行聚焦跳越操作到第一記錄層。
如上所述，在獲得關于第二記錄層的最佳位置之后獲得第一記錄層的最佳位置的情況下，當獲得最佳位置的操作完成時拾取器3定位在第一記錄層，使得能夠立即進入記錄或再現(xiàn)操作。
在RAM20存儲前置透鏡28相對于各個記錄層的最佳位置之后，當在記錄或再現(xiàn)操作過程中執(zhí)行從第一記錄層到第二記錄層或者從第二記錄層到第一記錄層的聚焦跳越時，CPU14執(zhí)行圖15中流程圖所示程序。
即，首先在步驟S81，CPU14讀取盤型和當前記錄層數(shù)據(jù)。光盤類型數(shù)據(jù)已經(jīng)在安放光盤和識別光盤類型時在步驟S31存儲在RAM20中。當前記錄層數(shù)據(jù)在步驟S91檢測當前記錄層時，如下所述，在每次執(zhí)行聚焦跳越時，存儲在RAM20中。
接著，控制程序進入步驟S82，根據(jù)在步驟S81讀出的有關光盤類型和跳越終止的記錄層的數(shù)據(jù)值設定前置透鏡28的位置。如果目前安放的光盤是第一種光盤，并且跳越終止于第一記錄層62-1-1，則CPU14從RAM20中讀取相應于在存取第一記錄層時獲得的前置透鏡28的最佳位置的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿恢每刂齐娐?5。同樣，如果跳越終止于第二記錄層62-1-2，則CPU從RAM20中讀取對應于前置透鏡28的位置的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿恢每刂齐娐?5。同樣，在目前安放的光盤為第二種光盤和跳越終止于第一記錄層62-2-1的情況下，從RAM20中讀取相應的數(shù)據(jù)并傳輸?shù)轿恢每刂齐娐?5。如果跳越終止于第二記錄層62-2-2，則從RAM20中讀取相應的數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)轿恢每刂齐娐?5。
如上所述，前置透鏡28的位置被設定為跳越終止的最佳位置，控制程序進入步驟S83，CPU14執(zhí)行聚焦跳越操作。在步驟S84，判斷聚焦伺服是否鎖定。如果沒有鎖定，進入步驟S85，判斷在聚焦跳越之后是否已經(jīng)經(jīng)過預定長時間。如果還沒有經(jīng)過預定長時間，則返回步驟S84。如果在步驟S85判定已經(jīng)經(jīng)過預定長時間，就假定發(fā)生錯誤，并進入步驟S86執(zhí)行錯誤處理程序。
另一方面，如果在步驟S84判定聚焦伺服已經(jīng)鎖定，則進入步驟S87，CPU14啟動跟蹤伺服。在步驟S88，判定跟蹤伺服是否鎖定。如果沒有鎖定，進入步驟S89，判斷是否已經(jīng)經(jīng)過預定長時間。如果還沒有經(jīng)過預定長時間，則返回步驟S88。如果在步驟S89判定已經(jīng)經(jīng)過預定長時間，則進入步驟S90執(zhí)行錯誤處理程序。
如果在步驟S88判定跟蹤伺服已經(jīng)鎖定，則進入步驟S91，CPU14讀取從RF頭放大器12輸出的再現(xiàn)RF信號，并判斷目前定位的記錄層是否為跳越終止記錄層。如果判定該記錄層不是跳越終止記錄層，控制程序返回步驟S83，以執(zhí)行聚焦跳越到終止記錄層。如果在跳越之后，在步驟S91判定該記錄層為指定為跳越終止的記錄層，則完成聚焦跳越程序。
在上述實施例中，對于光盤具有單一記錄層或者雙記錄層的情況進行了解釋。但是，本發(fā)明可以應用于光盤具有三層或多層記錄層的情況。此外，本發(fā)明可以應用于使用三種或多種光盤的情況。
權利要求
1.一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置，該裝置通過將一束光借助于由至少一個第一透鏡和一個第二透鏡構成的透鏡組施加到一張光盤上記錄或再現(xiàn)數(shù)據(jù)，所說裝置包括第一驅(qū)動裝置，其用于沿聚焦方向驅(qū)動所說第一透鏡和所說第二透鏡；第二驅(qū)動裝置，其用于沿聚焦方向相對于所說第一透鏡驅(qū)動所說第二透鏡；聚焦伺服裝置，其用于通過驅(qū)動所說第一驅(qū)動裝置從而沿聚焦方向驅(qū)動所說第一透鏡和所說第二透鏡而執(zhí)行聚焦伺服操作；和微動模式調(diào)整裝置，其用于在所說聚焦伺服鎖定之后驅(qū)動所說第二驅(qū)動裝置，從而對所說第二透鏡相對于所說第一透鏡的位置實施微動模式調(diào)整。
2.如權利要求1所述的光盤記錄/再現(xiàn)裝置，其特征在于所說第二透鏡設置為面對所說光盤。
3.如權利要求1所述的光盤記錄/再現(xiàn)裝置，其特征在于所說裝置還包括用于在所說微動模式調(diào)整過程中檢測所說第二透鏡相對于所說第一透鏡位置的檢測裝置。
4.如權利要求3所述的一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置，其特征在于所說檢測裝置檢測在所說微動模式調(diào)整過程中通過所說光盤的再現(xiàn)獲得的信號電平。
5.如權利要求4所述的一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置，其特征在于由所說檢測裝置檢測的所說信號是一個RF信號或者是一個伺服信號。
6.如權利要求3所述的一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置，其特征在于所說檢測裝置在所說微動模式調(diào)整過程中檢測一個跳動值。
7.如權利要求3所述的一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置，其特征在于所說裝置還包括用于跟蹤所說透鏡組的跟蹤伺服裝置，其中所說檢測裝置在所說跟蹤伺服鎖定狀態(tài)下檢測所說第二透鏡相對于所說第一透鏡的位置。
8.如權利要求1所述的一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置，其特征在于所說聚焦伺服裝置通過預先為所說第二驅(qū)動裝置設定對應于所說第二透鏡相對于所說第一透鏡的預定位置的一個值執(zhí)行聚焦伺服操作。
9.如權利要求1所述的一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置，其特征在于當安放所說光盤時所說微動模式調(diào)整裝置以微動模式調(diào)整所說第二透鏡的位置。
10.如權利要求1所述的一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置，其特征在于所說裝置還包括用于識別所說光盤類型的識別裝置。
11.如權利要求1所述的一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置，其特征在于所說光盤具有若干記錄層，所說微動模式調(diào)整裝置針對每一所說記錄層以微動模式調(diào)整所說第二透鏡相對于所說第一透鏡的位置。
12.如權利要求11所述的一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置，其特征在于所說聚焦伺服裝置在檢測所說的若干記錄層中第一記錄層之后執(zhí)行聚焦跳越操作以檢測第二記錄層，和所說微動模式調(diào)整裝置，在執(zhí)行所說聚焦跳越時，將所說第二透鏡相對所說第一透鏡設置在跳越終止記錄層的一個默認位置。
13.如權利要求11所述的一種光盤記錄/再現(xiàn)裝置，其特征在于所說裝置還包括用于在對每一所說記錄層進行微動模式調(diào)整之后存儲所說第二透鏡相對于所說第一透鏡位置的存儲裝置。
14.一種光盤記錄/再現(xiàn)方法，該方法用于通過將一束光借助于由至少一個第一透鏡和一個第二透鏡構成的透鏡組施加到一張光盤上記錄或再現(xiàn)數(shù)據(jù)，所說方法包括以下步驟聚焦伺服步驟，沿所說聚焦方向驅(qū)動所說第一透鏡和所說第二透鏡以執(zhí)行聚焦伺服操作；微動模式調(diào)整步驟，在所說聚焦伺服鎖定之后，對所說第二透鏡相對于所說第一透鏡的位置進行微動模式調(diào)整。
全文摘要
一種使用至少兩個透鏡構成的透鏡單元時能進行精確的數(shù)據(jù)記錄或再現(xiàn)的光盤記錄/再現(xiàn)裝置和方法,光盤記錄/再現(xiàn)裝置包括:沿聚焦方向驅(qū)動第一和第二透鏡的第一驅(qū)動裝置;沿聚焦方向驅(qū)動第二透鏡相對于第一透鏡移動的第二驅(qū)動裝置;通過驅(qū)動第一驅(qū)動裝置而沿聚焦方向驅(qū)動第一和第二透鏡來執(zhí)行聚焦伺服的聚焦伺服裝置;和聚焦伺服鎖定后驅(qū)動第二驅(qū)動裝置而對第二透鏡相對于第一透鏡的位置進行微動模式調(diào)整的微動模式調(diào)整裝置。
文檔編號G11B7/09GK1197268SQ9712089
公開日1998年10月28日 申請日期1997年12月20日 優(yōu)先權日1996年12月20日
發(fā)明者市村功, 前田史貞, 山本健二, 大里潔, 渡邊俊夫, 鈴木彰 申請人:索尼公司