专利名称：检测光盘错误插入的装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种检测光盘错误插入的装置及其方法，用于判别像高密度DVD(HD-DVDHigh Density Digital Versatile Disc)一样的光盘在光盘驱动装置内是否以翻转状态错误插入。
(2)背景技术现有的CD光盘(以下简称CD或CD光盘)，其厚度为1.2mm、直径为120mm，并且设有15mm直径的中心孔，以及靠光盘驱动装置内的转盘和钳位装置组成的用于钳位具有44mm直径大小的钳位区域。以记录坑模式(pit pattern)记录在上述CD的数据记录层是，设置在与上述光盘驱动装置内的光拾取器的物透镜(OLObject Len)相对的方向，间隔约1.2mm的位置上，上述CD用拾取器NA(Numerical Aperture数值孔径)较小(NA值为0.45)。
另外，现有的DVD的光盘厚度为1.2mm、光盘直径为120mm，还设有直径为15mm的中心孔，以及靠光盘驱动装置内的转盘和钳位装置组成的用于钳位具有44mm直径大小的钳位区域。以记录坑模式记录在DVD上的数据记录层是，设置在与上述光盘驱动装置内的光拾取器的物透镜(OL)相对的方向，间隔约0.6mm的位置上，上述DVD用拾取器的数值孔径较大(NA＝0.6)。
如图1所示，现有的HD-DVD光盘厚度为1.2mm，直径为12mm，还设有15mm直径的中心孔，以及靠光盘驱动装置内的转盘和钳位装置组成的用于钳位具有44mm直径大小的钳位区域。但是，在上述现有的HD-DVD上以记录坑模式来记录的数据记录层，是设置在与上述光盘驱动装置内的光拾取器的物透镜(OL)相对的方向，间隔约0.1mm位置上。上述HD-DVD用拾取器相对来说数值孔径最大(NA＝0.85)，为了读取或记录以高密度记录的记录坑状的数据，只能使用比上述CD及DVD波长更短的短波长激光束。
因此，使HD-DVD用的光拾取器的物透镜(OL)更接近于HD-DVD的数据记录层，在发射短波长激光束的同时，也增大了物透镜的数值孔径值，从而使更多光量的激光束以小的射束点(Beam Spot)形成在以高密度记录的记录坑上。另外，通过透明的透光层将短波长的激光束缩短到最短距离，尽量减少激光束的性质多次发生变化的可能性。
如图2所示，当设置在光盘驱动装置内的转盘11上被正常插入HD-DVD10时，经钳位装置16钳位后，通常的伺服操作为例如依靠旋转电机12和驱动电机13，以及根据伺服控制器15的伺服操作带动HD-DVD10进行高速旋转，并靠拾取器(P/U)14的物透镜(OL)在特定的操作范围(ODOperating Distance)内进行上下移动的聚焦操作，聚焦操作之后便正常地读取或记录以记录坑状记录的高密度数据。
但是，如图3所示，当设置在光盘驱动装置内的转盘11上的HD-DVD10是错误插入时，即HD-DVD10被翻转插入时，如前所述，经钳位装置16钳位后，靠旋转电机12和驱动电机13以及伺服控制器15的伺服操作带动HD-DVD10进行高速旋转。这时，被错误插入的HD-DVD的记录层与拾取器14的物透镜(OL)的距离比正常插入时至少远了1.1mm。
接着，上述拾取器14的物透镜(OL)靠上下移动的聚焦操作无法执行正常的数据读取或记录。因此，在控制上述聚焦操作的伺服控制器15内部，会将上述拾取器14的物透镜(OL)朝HD-DVD10的记录层方向垂直移动到最大操作距离(ODmax)，结果拾取器的物透镜(OL)和HD-DVD10之间彼此产生碰撞，高密度光盘或者拾取器的物透镜破损，或者对伺服操作发生致命的错误等问题。
由此，作了如下改进，如图4所示，在HD-DVD20的钳位区域的下表面，设有一定深度D2的环形槽H，在钳位装置160的一侧表面，则设有一定厚度D1的环形突起P(D1＜D2)。上述HD-DVD20，在光盘驱动装置内以翻转状态错误插入时，如图5所示，只能以不完整状态钳位，从而能够区分上述HD-DVD正常插入的状态和错误插入的状态。
另外，又作了如图6所示的改进，在HD-DVD21的钳位区域上表面，设定一定厚度D2的环形突起P2，在钳位部161的一侧面，设定一定厚度D1的环形突起P1(D1＞D2)，上述HD-DVD21在光盘驱动装置内以翻转状态错误插入时，如图7所示，因不能完全钳位，故可以区分上述HD-DVD正常插入的状态和错误插入的状态。
另外，除上述改进方案以外，在上述HD-DVD的钳位区域设定环形槽，在安装上述HD-DVD的转盘11上设定环形突起；或者，在安装上述HD-DVD的转盘11上设定环形槽，在上述HD-DVD的钳位区域设定环形突起，如前所述，当光盘以翻转状态错误插入光盘驱动装置内时，因不能完全钳位，故可以将上述HD-DVD正常插入的状态和错误插入的状态区别开来。此类方案是多种多样的。
但是，事实上，关于如上所述不能完全钳位的状态，即，光盘以翻转状态被错误插入的状态的具体有效的判定方案尚未出台。
(3)发明内容本发明正是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种通过检测及利用旋转电机输出的FG信号(Frequency Generate signal)脉冲波形来简单准确地判定类似像高密度DVD(HD-DVD)的光盘是否以翻转状态错误插入的一种检测光盘错误插入的装置及其方法。
本发明的目的是这样来实现的一种检测光盘错误插入的方法，其特点是包括以下步骤步骤一，将光盘驱动装置内插入安放的光盘钳位；步骤二，将上述已钳位的光盘旋转一定时间之后，输入停止信号；及步骤三，在输入上述停止信号之后，根据所述光盘在旋转时输出的脉冲信号的波形，判别所述光盘是否错误插入。
一种检测光盘错误插入的装置，其特点是所述装置包括用于插入安放光盘的安放装置；将已安放的上述光盘进行钳位的钳位装置；将已钳位的上述光盘旋转及停止的旋转装置；计算装置，将停止信号输入到所述旋转装置上，从输入上述停止信号的那一刻取样上述光盘在旋转时输出的脉冲信号，计算脉冲信号的标准偏差值；及控制装置，根据算出的标准偏差，判别所述光盘的插入状态后，根据判别结果，选择性地执行所述光盘的聚焦伺服操作及聚焦停止操作。
本发明的效果
本发明的检测光盘错误插入的装置及其方法，用于判别类似像高密度DVD(HD-DVD)的光盘是否以翻转状态错误插入在光盘驱动装置内，通过检测及利用从旋转电机输出的FG信号(Frequency Generate Signal)的脉冲波形，来简单准确地判别光盘的错误插入状态，然后据此停止聚焦操作，从而根本性地防止光拾取器的物透镜OL与光盘之间彼此碰撞而导致破损及致命性伺服操作错误的发生。
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。
(4)
图1为现有的高密度DVD(HD-DVD)的光盘构造；图2及图3各自所示为现有的HD-DVD在光盘驱动装置内的正常插入状态和错误插入状态；图4及图5为有关被提案作改进的HD-DVD及钳位装置的剖面图及其HD-DVD在光盘驱动装置内错误插入的状态；图6及图7为有关另一个被提案作改进的HD-DVD及钳位装置的剖面图及其HD-DVD在光盘驱动装置内错误插入的状态。
图8为根据本发明的检测光盘错误插入的装置和HD-DVD错误插入状态；图9为根据本发明的检测光盘错误插入的方法的操作流程图；图10为根据本发明的检测光盘错误插入的装置被检测的FG信号的脉冲波形图；图11是根据本发明的检测光盘错误插入的方法算出有关FG信号宽度的标准偏差的图表。
(5)具体实施方式
首先，图8所示为本发明有关检测光盘错误插入的装置的结构示意图，上述判定错误插入的装置，包含用于插入安放像HD-DVD类光盘20的转盘(安放装置)11；将安放在上述转盘11的光盘20钳位的钳位装置160；用于旋转上述钳位装置钳位的光盘的旋转电机(旋转装置)12；用于旋转、驱动上述旋转电机的驱动电机13；用于读取或记录上述光盘20数据信号的光拾取器(P/U)14；为驱动、控制上述光拾取器14及驱动电机的伺服控制器(控制装置)35；用于算出上述旋转电机在旋转时输出的有关FG信号的脉冲幅的标准偏差(FGSDFG Standard deviation)的偏差计算器(计算装置)30。
上述光盘20和钳位装置160，参考图4至图7所示，分别设有环形槽或环形突起等，或者上述光盘20和转盘11，分别设有环形槽或环形突起等。在本发明的实施例中，如图8所示，在上述光盘20和钳位装置160分别设置环形槽和环形突起，当上述光盘20以翻转状态错误插入时，可能未完全钳位，举例说明如下。
图9所示为根据本发明的检测光盘错误插入的方法的操作流程图，并参照如图8所示的结构叙述如下S11将上述在钳位区域具有环形槽的类似像HD-DVD的光盘20插入安放在转盘11上。
S12安放在上述转盘上的光盘20经上述设置有环形突起的钳位装置160钳位。
S13通过伺服控制器35控制操作驱动电机13，将驱动电压(Spindle KickVoltage)输入到旋转电机12，使旋转电机12高速旋转。
据此，经钳位装置160钳位的光盘20能够高速旋转，但此时，所述伺服控制器35为了判别上述光盘20在光盘驱动装置内是正常插入，还是以翻转状态错误插入，要使高速旋转的旋转电机12在设定时间之后停止转动。
S14通过所述伺服控制器35操作控制旋转电机12，将停止信号输入于高速旋转的旋转电机12上，旋转电机12停止转动。若上述光盘20在以翻转状态错误插入在光盘驱动装置内，并以不完全状态被钳位时，高速旋转产生的噪音就加大，把上述旋转电机12的旋转时间尽量缩为最短，比如说旋转约0.5秒至2秒以内的时间之后就应输入停止信号。
S15通过上述伺服控制器35操作控制上述偏差计算器30，算出上述旋转电机12输出的有关FG信号的脉冲幅的标准偏差。接着，上述偏差计算器30在上述旋转电机12于设定时间(如0.5秒)内进行旋转继而停止之后，将从输入停止(Brake)信号的那一刻输出FG信号进行“取样”，算出取样的FG信号脉冲幅的标准偏差。
此时，如图10所示，上述旋转电机12从输入停止信号的那一刻输出FG信号，根据光盘20的正常插入或错误插入与否，会输出彼此各异的波形。
也就是说，若上述光盘20正常插入在光盘驱动装置内，并以完全状态被钳位时，当停止信号输入到上述旋转电机后，被输出的FG信号的脉冲幅，其数据如图11所示，几乎是均匀递增的；若上述光盘20以翻转状态错误插入在光盘驱动装置内时，会以不完全状态被钳位，这样，上述FG信号的脉冲幅，其数据从整体上看，就显得较大且不均匀。
S16通过上述偏差计算器30算出的FG信号的脉冲幅标准偏差(FGsd)如图11所示，可以预先设定基准值(FGref)，比如说设定基准值为“FGref＝7”，在光盘正常插入状态下，其标准偏差值比“FGref＝7”小，而在光盘错误插入状态下，其标准偏差值比上述基准值“FGref＝7”大。
S17通过上述伺服控制器35把上述偏差计算器30算出的FGsd信号的有关脉冲幅的标准偏差与事先设定的基准值FGref进行比较，当上述比较结果为算出的标准偏差小于上述基准值时，可判定上述光盘是正常插入在光盘驱动装置内并以完全状态被钳位，这样，可以使上述光拾取器14的物透镜OL进行上下移动的聚焦伺服操作，和再驱动上述旋转电机12的伺服操作一起正常运行。
S18通过上述光拾取器14的物透镜OL的聚焦操作，能够正常的读取/记录上述光盘上记录的数据。
S19与之相反，当S16中比较结果为算出的标准偏差FGsd大于上述基准值FGref时，可判定上述光盘是以翻转状态错误插入在光盘驱动装置内，并且以不完全状态被钳位。
S20此时停止光拾取器14的物透镜OL进行上下移动的聚焦伺服操作，并输出错误插入的信息，从而防止光盘20与物透镜彼此之间的碰撞。
参考，因有关上述标准偏差的算术表达式为众所周知的一般性算术表达式，故在此省略。
以上所述本发明的实施例为预示的目的而创作的，上述光盘是高密度DVD，当然也适用于多种类型光盘，当然，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。
权利要求
1.一种检测光盘错误插入的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤步骤一，将插入安放在光盘驱动装置内的光盘进行钳位；步骤二，将所述已钳位的光盘旋转一定时间之后，输入停止信号；及步骤三，在输入所述停止信号之后，根据所述光盘在旋转时输出的脉冲信号的波形，判别所述光盘是否错误插入。
2.如权利要求1所述的检测光盘错误插入的方法，其特征在于还包括步骤四，根据判别结果选择性地停止所述光盘的聚焦伺服操作。
3.如权利要求1所述的检测光盘错误插入的方法，其特征在于所述步骤二中，当光盘以翻转状态错误插入时，考虑上述旋转所发出的噪音，将会在约0.5秒～2秒内输入停止信号。
4.如权利要求1所述的检测光盘错误插入的方法，其特征在于所述步骤三中，根据所述光盘在旋转时输出的脉冲信号的波形，判别所述光盘错误插入与否，在所述光盘旋转时，把从旋转电机输出的脉冲信号进行取样之后，算出对其取样的脉冲信号幅的标准偏差值；以及把上述算出的标准偏差值和预先设定的基准值进行比较，其标准偏差值大于基准值时，则判定所述光盘是以翻转状态错误插入。
5.如权利要求1、4所述的检测光盘错误插入的方法，其特征在于所述步骤四中，根据判别所述光盘错误插入与否的结果，当结果为判别所述光盘以翻转状态错误插入时，则停止运行所述光盘的聚焦伺服操作。
6.如权利要求1所述的检测光盘错误插入的方法，其特征在于所述步骤三中，根据所述光盘在旋转时输出的脉冲信号的波形，判别所述光盘错误插入与否，在旋转所述光盘时，把从旋转电机输出的脉冲信号进行取样之后，算出取样脉冲信号幅的标准偏差值；以及把上述算出的标准偏差值和预先设定的基准值进行比较，若标准偏差值小于基准值时，判定所述光盘为正确插入。
7.如权利要求1、6所述的检测光盘错误插入的方法，其特征在于所述步骤四中，根据判别所述光盘错误插入与否的结果，当结果为判定所述光盘正确插入时，执行所述光盘的聚焦伺服操作。
8.一种检测光盘错误插入的装置，其特征在于所述装置包括用于插入安放光盘的安放装置；将已安放的上述光盘进行钳位的钳位装置；把已钳位的上述光盘进行旋转及停止的旋转装置；计算装置，将停止信号输入到所述旋转装置上，从输入所述停止信号的那一刻，取样所述光盘在旋转时输出的脉冲信号，并计算脉冲信号的标准偏差值；及控制装置，根据被算出的标准偏差，判别所述光盘的插入状态后，根据其判别结果，选择性地进行所述光盘的聚焦伺服操作或者停止聚焦伺服操作。
9.如权利要求8所述的检测光盘错误插入的装置，其特征在于，所述计算装置是用于计算上述被取样的有关脉冲信号幅的标准偏差。
10.如权利要求8所述的检测光盘错误插入的装置，其特征在于所述控制装置是，在所述计算装置算出的标准偏差值大于预先设定的基准值时，判定所述光盘是以翻转状态错误插入，并停止对所述光盘的聚焦伺服操作。
11.如权利要求8所述的检测光盘错误插入的装置，其特征在于所述控制装置是，在所述计算装置算出的标准偏差值小于等于预先设定的基准值时，判定所述光盘为正确插入，并执行所述光盘的聚焦伺服操作。
全文摘要
本发明涉及一种检测光盘错误插入的装置及其方法，判别类似像高密度DVD(HD－DVD)的光盘是否以翻转状态错误插入在光盘驱动装置内。本发明利用旋转电机输出的FG信号(Frequency Generate Signal)的脉冲波形与一个基准值相比，能够使之简单正确地判别光盘在光盘驱动装置内是否正确插入，当判定上述光盘是以翻转状态错误插入时，停止运行上述光盘的聚焦伺服操作，进而从根本上防止光拾取器的物透镜与光盘之间因碰撞而导致破损及聚焦伺服错误的发生。
文档编号G11B19/12GK1490809SQ0312290
公开日2004年4月21日 申请日期2003年4月18日 优先权日2002年10月18日
发明者李泽洙 申请人:上海乐金广电电子有限公司