专利名称：光盘设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及对于包括一个或更多个记录层的光盘的聚焦锁定(focus lock-in), 特别涉及不使用层确定信号的光盘设备。
背景技术：
近年来，广泛使用诸如⑶(紧凑盘)和DVD (数字多功能盘)的光盘。最近，光盘已变得日益密集以便接受高清晰度图像，并且被称为BD (蓝光盘)的高容量光盘已投入实际使用。为了实现这样的高容量，已为光盘设备开发了如下所述的技术使用于在光盘记录层中记录/再现信息的激光的波长缩短；使物镜具有增长的NA (数值孔径)、以及聚焦于光盘记录层上的光点具有减小的尺寸；并且提供一个或更多个光盘记录层。此处，在光盘设备中，执行这样的聚焦锁定操作在垂直于光盘记录层的方向(聚焦方向)上驱动物镜，以检测光点的光收集状态，并且根据光收集状态确定物镜的位置。然而，在如上所述的高容量BD上执行记录/再现的光盘设备中，由于物镜的NA的增长，光盘表面和物镜之间的距离(操作距离)短。因此，例如因为光盘的摆动，光盘表面和物镜容易相互碰撞，导致光盘表面由于碰撞而产生裂缝。因此，要求在BD上记录/再现的光盘设备对预期的光盘记录层执行精确和稳定的聚焦锁定操作。响应于此要求，已经提出一种使用层确定信号的聚焦锁定方法，使得能够确定激光的光点是否聚焦在光盘记录层上(例如，参见专利文献1)。参考图3和图4，将详细描述传统光盘设备的构造和传统聚焦锁定方法。图3为示出传统光盘设备的构造的框图。在图3中，光学拾取单元10包括激光 11、分光镜12、物镜13、光检测单元14和聚焦致动单元15。激光11向光盘1施加预定强度的激光。所施加的激光穿过分光镜12，并通过物镜13收集于光盘1的记录层上。被光盘1反射的激光由分光镜12反射，并施加于光检测单元14中包括的多个光电检测单元。在光检测单元14中，根据接收到的光量将激光转换为电信号，预定的输出信号从所述光检测单元14分别输入到层确定信号检测单元20以及聚焦误差信号检测单元26。层确定信号检测单元20根据来自光检测单元14的输出信号，产生层确定信号。所述层确定信号用于确定收集激光的记录层。此处，利用了各自的记录层之间关于在各自的记录层上收集激光时的输出水平(level)的差别。在层确定信号检测单元20中产生的层确定信号发送到锁定定时检测单元21和驱动速度切换定时检测单元22的每一个。在所述层确定信号达到预定信号水平时，驱动速度切换定时检测单元22确定由激光的收集引起的光点存在于预期的记录层附近，并将速度切换指令发送到聚焦锁定速度控制单元23。在输入速度切换指令时，聚焦锁定速度控制单元23选择低驱动速度来执行聚焦锁定，所述低驱动速度针对每个光盘类型而设定，并且聚焦锁定速度控制单元23将用于所述速度的指令输入到聚焦驱动产生单元25。
聚焦锁定垂直驱动指令单元24将用于上/下移动物镜13的指令发送到聚焦驱动产生单元25。聚焦驱动产生单元25根据来自聚焦锁定垂直驱动指令单元24和聚焦锁定速度控制单元23的指令产生驱动信号，并将所述驱动信号发送到驱动选择单元28。驱动选择单元28通常设定为将来自聚焦驱动产生单元25的驱动信号发送到聚焦驱动单元29，并且聚焦驱动单元29根据来自聚焦驱动产生单元25的指令，将所述驱动信号发送到聚焦致动单元15。聚焦致动单元15根据来自聚焦驱动单元29的驱动信号，垂直地驱动所述物镜13。此外，聚焦误差信号检测单元26使用来自光检测单元14的预定信号产生聚焦误差信号。聚焦误差信号为当由激光的收集引起的光点存在于光盘1的记录层或表面附近时、其水平取决于在光盘1的记录层上的激光的收集状态而变化的信号。还有，当由激光的收集引起的光点穿过记录层或者表面时，出现S形的信号波形，并且在光点穿过所述记录层的表面或者所述光盘1的表面的定时，所述S形的信号波形与零水平相交(其在下文中称为“聚焦误差信号的S形波形中的零交叉”)。由聚焦误差信号检测单元26产生的聚焦误差信号输入到锁定定时检测单元21和聚焦滤波单元27的每一个。聚焦滤波单元27是基于所述聚焦误差信号，产生用于执行聚焦控制的驱动信号的控制滤波单元，并且所述驱动信号发送到驱动选择单元28。如上所述，所述驱动选择单元28通常设定为将来自聚焦驱动产生单元25的驱动信号发送到聚焦驱动单元29;然而，在从锁定定时检测单元21接收到用于锁定定时的指令时，所述设定切换为将来自聚焦滤波单元27的驱动信号发送到聚焦驱动单元29的设定。来自层确定信号检测单元20的层确定信号、和来自聚焦误差信号检测单元26的聚焦误差信号输入到锁定定时检测单元21。在来自层确定信号检测单元20的层确定信号落入预定的水平范围内时，锁定定时检测单元21确定由激光的收集引起的光点聚焦于预期的记录层附近。接着，锁定定时检测单元21检测来自聚焦误差信号检测单元26的聚焦误差信号处于(fall on)其S形波形中的零交叉的定时，并将聚焦锁定定时指令发送到驱动选择单元28。当接收到来自锁定定时检测单元21的聚焦锁定定时指令时，驱动选择单元28将它的设定切换为将来自聚焦滤波单元27的驱动信号发送到聚焦驱动单元29的设定。根据所述指令将来自聚焦滤波单元27的驱动信号发送到聚焦致动单元15的聚焦驱动单元29导致物镜13定位在聚焦误差信号处于其S形波形中的零交叉的高度位置上， 使由激光的收集引起的光点能够聚焦于预期的记录层的表面上的位置。下面，将参考图4A到图4E，以将焦点锁定于双层BD的第0层(距光盘1的表面最远的层)中的操作为例，提供详细描述。图4A到图4E中的横坐标表示相同尺度的时间。图4A示出在聚焦锁定操作中光盘1、物镜13以及由物镜13收集的激光引起的光点之间的位置关系。图4B示出在聚焦锁定操作中从聚焦驱动单元29提供给聚焦致动单元 15的驱动信号。图4C示出在聚焦锁定中物镜13的高度位置。图4D示出在聚焦锁定操作中来自聚焦误差信号检测单元26的输出信号的水平。图4E示出在聚焦锁定操作中从层确定信号检测单元20输出的层确定信号的水平、物镜13的驱动速度切换水平、以及锁定操作范围。首先，光盘设备执行用于确定光盘的类型的处理，包括介质类型(诸如⑶、DVD或BD)、以及光盘中的记录层数的确定(在下文中称为光盘确定处理)。在这样的确定完成时， 物镜13从远离光盘1的位置起以预定速度垂直升高。随着物镜13的升高，由激光的收集引起的光点和光盘1之间的距离变化，而且伴随所述变化，来自层确定信号检测单元20的层确定信号的水平也变化。在层确定信号达到预定的驱动速度切换水平时，物镜13升高的速度切换为预定的低速度。此外，当物镜13以所述低速度升高时，导致来自层确定信号检测单元20的层确定信号的水平落入为双层BD的第0层的锁定而设定的预定的锁定操作范围内，确定由激光的收集引起的光点聚焦于第0层附近，并且执行在聚焦误差信号的S形波形中的零交叉的检测。作为使物镜13定位于检测到聚焦误差信号的S形波形中的零交叉的高度位置处的结果，可以使由激光的收集引起的光点定位于第0层的表面上的位置，并因此完成聚焦锁定操作。引用列表专利文献专利文献1日本专利公开No. 2007-26528 (第11-13页，以及图3和图4)专利文献2日本专利公开No. 2008-310931 (第7和第8页，以及图1)
发明内容
发明要解决的技术问题然而，在专利文献1中公开的传统光盘设备中，基于来自光学拾取单元的层确定信号和聚焦误差信号而检测聚焦锁定位置，因此，光学拾取单元需要包括与用于聚焦误差信号检测的输出端子分开的、用于层确定信号的输出端子，因而引起光学拾取单元中的端子数量的增加和布线的复杂性的问题。同时，专利文献2提出提供用于聚焦误差信号和层确定信号的共用端子，以减少端子数量。然而，专利文献2中公开的光盘设备为了获得层确定信号，仍然需要包括与用于聚焦误差信号产生和跟踪误差信号产生的光接收单元分开的光接收单元。做出本发明以解决上述问题，并且本发明的目的是提供不使用层确定信号而能够执行稳定的聚焦锁定操作的光盘设备。解决问题的技术方案为了实现所述目的，根据本发明的光盘设备包括驱动选择单元，在将由聚焦驱动产生单元产生的驱动信号发送到聚焦驱动单元的设定、和将由聚焦滤波单元产生的驱动信号发送到聚焦驱动单元的设定之间切换；以及锁定定时检测单元，在由光量信号检测单元检测到的光量信号超过预定的光量水平时，确定光点到达任一记录层的附近，并且将聚焦锁定定时指令发送到驱动选择单元，所述聚焦锁定定时指令用于切换为将由聚焦滤波单元产生的驱动信号发送到聚焦驱动单元的设定。发明的有利效果根据本发明，使用由来自光盘的反射光的总和得到的光量信号，检测光盘的表面和记录层的位置，可以提供能够执行稳定的聚焦锁定操作的光盘设备，而不增加光学拾取单元中的端子的数量和光接收单元的数量。
图1为根据本发明的实施例的光盘设备的框图。图2A为示出根据本发明的实施例的聚焦锁定中的物镜、激光的光点、以及光盘之间的位置关系的示例的图；图2B为示出根据本发明的实施例的聚焦锁定中的物镜驱动信号的波形的示例的图；图2C为示出根据本发明的实施例的聚焦锁定中的物镜位置的示例的图；图2D为示出根据本发明的实施例的聚焦锁定中的聚焦误差信号的波形的示例的图； 以及图2E为示出根据本发明的实施例的聚焦锁定中的光量信号的波形的示例的图。图3为根据现有技术的光盘设备的框图。图4A为示出根据现有技术的聚焦锁定中的物镜、激光的光点、以及光盘之间的位置关系的示例的图；图4B为示出根据现有技术的聚焦锁定中的物镜驱动信号的波形的示例的图；图4C为示出根据现有技术的聚焦锁定中的物镜位置的示例的图；图4D为示出根据现有技术的聚焦锁定中的聚焦误差信号的波形的示例的图；以及图4E为示出根据现有技术的聚焦锁定中的层确定信号的波形的示例的图。
具体实施例方式在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。首先，将参考图1描述根据本发明的实施例的光盘设备100的构造。图1为光盘设备100的框图。在图1示出的组件之中，对于与传统光盘设备(参考图3所述)的组件相同的组件，提供与图3中的参考标号相同的参考标号。在图1中，光盘1、光学拾取单元10、激光11、分光镜12、物镜13、光检测单元14、 聚焦致动单元15、锁定定时检测单元21、聚焦锁定垂直驱动指令单元24、聚焦驱动产生单元25、聚焦误差信号检测单元26、聚焦滤波单元27、驱动选择单元28、以及聚焦驱动单元29 与现有技术中的相同，因而将省略其详细描述。本发明的实施例不同于现有技术之处在于，包括光量信号检测单元30和表面检测单元31，其代替示出现有技术的图3中的层确定信号检测单元20和驱动速度切换定时检测单元22。对光量信号检测单元30的输入为来自光检测单元14的输出信号，其用于产生RF信号以及跟踪误差信号，所述RF信号为关于光盘1的记录层的信息的信号。对于光检测单元14的输出，使用现有的输出端子。使用光量信号检测单元30和表面检测单元31，以下述方法检测光盘1的表面和记录层的位置，使得不使用层确定信号并且不增加光学拾取单元中的输出端子的数量就能够执行稳定的聚焦锁定操作。下面将描述光量信号检测单元30和表面检测单元31的功能的细节。光量信号检测单元30将由光检测单元14接收到的光根据光量转换为电信号，并且产生作为所述信号的总和的光量信号。在本发明的实施例中，四个光电检测单元用于例如产生关于光盘1的记录层的信息的RF信号、以及用于跟踪光盘1的记录层中存在的一行凹点(Pit)的跟踪误差信号。它们不是为光量信号检测单元30提供的新组件，而是其它功能所必需的组件。表面检测单元31使用来自光量信号检测单元30的光量信号、以及由聚焦误差信号检测单元26检测到的聚焦误差信号。在物镜13升高的中途、光量信号首次到达预定的信号水平时，表面检测单元31确定由激光的收集引起的光点存在于光盘1的表面附近。接着，表面检测单元31检测在此附近的聚焦误差信号的S形波形的零交叉，以检测光盘1的表面的位置。表面检测单元31将关于检测的信息输送到聚焦驱动产生单元25。下面，将描述上/下移动所述物镜13以搜索所述光盘1的记录层的位置的过程。为了搜索光盘1中的记录层的位置而使所述物镜13上/下移动的聚焦驱动量(在下文中称为“搜索量”)取决于光盘1的类型而预先确定。所述搜索量是考虑到光盘1的摆动、由于组件中的变化而产生的物镜13的高度误差、聚焦致动单元15的驱动灵敏度(物镜 13的移动量相对于输入到聚焦致动单元15的驱动信号的比率)的变化，为光盘1的每个类型设计以在光盘1和物镜13不相互碰撞的范围中搜索记录层的固定值。由聚焦驱动产生单元25产生的驱动信号经由驱动选择单元28输入到聚焦驱动单元29。聚焦驱动单元29根据驱动信号，开始以预定的搜索量从当前位置起向上搜索记录层的位置(在下文中称为“向上搜索”)。在完成向上搜索时，搜索从当前位置又转为向下，执行以预定的搜索量(如同在向上搜索中)向下搜索记录层的位置(在下文中称为“向下搜索”)。此处，在现有技术中，在来自层确定信号检测单元20的层确定信号落入预定的水平范围内时，锁定定时检测单元21确定由激光的收集引起的光点聚焦在预期的记录层附近。接着，锁定定时检测单元21检测来自聚焦误差信号检测单元26的聚焦误差信号处于其S形波形的零交叉的定时，并且将用于聚焦锁定定时的指令发送到驱动选择单元28。同时，在本发明的实施例中，在向下搜索期间，当来自光量信号检测单元30的光量信号到达预定的信号水平时，锁定定时检测单元21确定检测到光盘1的记录层，如表面检测单元31检测光盘1的表面的情况。然后，锁定定时检测单元21对检测数量进行计数。 此外，执行进一步的向下搜索，并且当检测数量对应于作为聚焦锁定目标的预期记录层的布置顺序时，锁定定时检测单元21确定由激光的收集引起的光点存在于预期的记录层附近。锁定定时检测单元21在此附近检测聚焦误差信号的S形波形的零交叉，以检测所述记录层的位置。在检测到预期的记录层的位置时，锁定定时检测单元21将聚焦锁定定时指令发送到驱动选择单元28。当从锁定定时检测单元21接收到聚焦锁定定时指令时，驱动选择单元28将其设定切换为将来自聚焦滤波单元27的驱动信号发送至聚焦驱动单元29的设定，所述驱动信号导致物镜13定位在聚焦误差信号处于其S形波形的零交叉的高度位置处。接着，聚焦驱动单元29根据来自聚焦滤波单元27的驱动信号，驱动聚焦致动单元15。因此，导致物镜 13定位在聚焦误差信号处于其S形波形的零交叉的高度位置处，使得由激光的收集引起的光点能够定位于预期记录层的表面上的位置。如上所述，基于来自光盘1的表面的反射光量而检测光盘1的表面的位置，并且以考虑到光盘1的摆动量、物镜高度的变化、以及聚焦致动单元的驱动灵敏度的变化而提供的固定的移动量，从其表面的位置起搜索记录层的位置，以检测预期的记录层的位置。接着，使得由激光的收集引起的光点定位于记录层的表面上的位置。因此，聚焦锁定操作可以不使用层确定信号而执行，从而避免光盘1和物镜13之间的碰撞。这样，可以解决传统光盘设备中的光学拾取单元中的端子数量的限制以及布线的复杂性的问题。下面，将参考图2A至2E，以将焦点锁定在双层BD的第0层(距光盘1的表面最远的层)中的操作作为示例，提供详细描述。图2A至2E中的横坐标轴表示相同尺度的时间。图2A示出在聚焦锁定操作中光盘1、物镜13以及由物镜13收集的激光引起的光点之间的位置关系。图2B示出在聚焦锁定中来自聚焦驱动单元29的用于物镜13的驱动信号。图2C示出在聚焦锁定中的物镜13的高度位置。图2D示出在聚焦锁定中来自聚焦误差信号检测单元26的输出信号的水平。图2E示出在聚焦锁定中从光量信号检测单元30 输出的光量信号的水平、表面检测水平以及记录层检测水平。首先，在光盘确定处理完成时，聚焦驱动产生单元25将物镜13垂直降低到预定位置，使由激光的收集引起的光点置于光盘1的表面以下，并接着从所述位置起升高物镜13。 连续驱动物镜13上升，并且当由激光的收集引起的光点聚焦在光盘1的表面附近时，光量信号的水平上升，所述光量信号为光量信号检测单元30的输出。接着，当光量信号达到预定的表面检测水平时，表面检测单元31确定由激光的收集引起的光点存在于光盘1的表面附近。此外，表面检测单元31检测聚焦误差信号的S形波形的零交叉，并确定零交叉的位置对应于光盘1的表面。表面检测单元31将关于检测的信息输入到聚焦驱动产生单元25。下面，聚焦驱动产生单元25从当前位置起以预定的搜索量用物镜13执行向上搜索。在向上搜索完成时，从此位置起进一步向下执行向下搜索，以开始第0层的检测。根据与在表面检测中执行的过程相同的过程检测记录层。在检测第0层(其为距光盘表面最远的记录层)的情况下，当光量信号的水平首次超过预定的记录层检测水平时，锁定定时检测单元21确定光点存在于第0层附近。接着，锁定定时检测单元21将聚焦锁定定时指令发送到驱动选择单元28。接着，驱动选择单元28将其设定切换为将来自聚焦滤波单元27的驱动信号发送至聚焦驱动单元29的设定，所述驱动信号用于使得物镜13定位在聚焦误差信号处于其S 形波形的零交叉的高度位置处。因此，可以使得由激光的收集引起的光点定位于第0层的表面上的位置。应该注意到，聚焦锁定在向下搜索中执行，使聚焦锁定操作可以被安全中断，这是因为，在物镜13从光盘1离开的方向上驱动物镜13，使得在锁定失败的情况下能够避免物镜13和光盘1之间的错误碰撞。作为根据上述过程执行聚焦锁定操作的结果，可以执行不使用层确定信号并且光盘1和物镜13不互相碰撞的精确和稳定的聚焦锁定操作。尽管已经以BD的聚焦锁定操作为示例描述了本发明的实施例，但是本发明的实施例也可以适用于诸如DVD和⑶的其它介质。尽管已经以距光盘1的表面最远的记录层作为目标层的锁定操作为示例描述了本发明的实施例，但是本发明的实施例也可以适用于对所述层之外的层的聚焦锁定操作。本发明并不局限于上述实施例，并且可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下以多种模式执行。工业实用性本发明可以用于对包括单一记录层或多个叠式记录层的光盘执行聚焦锁定操作的光盘设备。
参考标记列表1 光盘10光学拾取单元11 激光12分光镜13 物镜14光检测单元15聚焦致动单元20层确定信号检测单元21锁定定时检测单元22驱动速度切换定时检测单元23聚焦锁定速度控制单元24聚焦锁定垂直驱动指令单元25聚焦驱动产生单元26聚焦误差信号检测单元27聚焦滤波单元28驱动选择单元29聚焦驱动单元30光量信号检测单元31 表面检测单元100光盘设备
权利要求
1.在包括单一记录层或多个叠式记录层的光盘上记录/再现信息的光盘设备，所述光盘设备包括物镜，收集激光以在所述光盘上形成光点；光量信号检测单元，将来自所述光盘的表面和所述多个记录层的反射的光转换为电信号、并且产生光量信号，所述光量信号为所述电信号的总和；聚焦误差信号检测单元，产生聚焦误差信号，所述聚焦误差信号取决于所述单一记录层或所述多个叠式记录层之中的记录层上的激光的收集状态而变化；聚焦驱动单元，驱动用于在垂直于所述光盘的方向上移动所述物镜的聚焦致动单元；聚焦驱动产生单元，产生用于上/下移动所述物镜的驱动信号；聚焦滤波单元，产生用于使得所述物镜定位于所述聚焦误差信号处于其S形波形的零交叉上的高度位置的驱动信号；驱动选择单元，在将由所述聚焦驱动产生单元产生的驱动信号发送到所述聚焦驱动单元的设定、和将由所述聚焦滤波单元产生的驱动信号发送到所述聚焦驱动单元的设定之间切换；以及锁定定时检测单元，在由所述光量信号检测单元检测到的所述光量信号超过预定的光量水平时，所述锁定定时检测单元确定所述光点到达所述单一记录层或多个叠式记录层的任一记录层附近，并且将聚焦锁定定时指令发送到所述驱动选择单元，所述聚焦锁定定时指令用于切换为将由所述聚焦滤波单元产生的所述驱动信号发送到所述聚焦驱动单元的设定。
2.如权利要求1所述的光盘设备，还包括表面检测单元，在由所述光量信号检测单元检测到的光量信号超过预定的光量水平时，所述表面检测单元确定所述光点到达所述光盘的表面附近，并且将关于所述光盘的表面的检测的信息输送到所述聚焦驱动产生单元，在插入所述光盘之后，所述驱动选择单元选择用于将由所述聚焦驱动产生单元产生的驱动信号发送至所述聚焦驱动单元的设定，所述驱动信号用于将所述光点降低至所述光盘表面以下的位置、接着将所述光点升高，在所述表面检测单元检测到所述光盘的表面时，将关于所述光盘的表面的检测的信息输送到所述聚焦驱动产生单元，所述聚焦驱动产生单元产生驱动信号，用于以预定的搜索量搜索在所述单一记录层或多个叠式记录层之中的记录层的位置。
3.如权利要求1所述的光盘设备，所述锁定定时检测单元确定在向下搜索中所述光点是否到达所述单一记录层或多个叠式记录层的任一记录层的附近。
全文摘要
所公开的光盘设备配备有驱动选择单元(28)，在将由聚焦滤波单元(27)产生的驱动信号发送到聚焦驱动单元(29)的设定、和将由聚焦驱动产生单元(25)产生的驱动信号发送到所述聚焦驱动单元(29)的设定之间切换；以及撤消定时检测单元(21)，当由光水平信号检测单元检测到的光水平信号超过指定的光水平时，所述撤消定时检测单元判定激光光点到达记录层的区域中，并且将聚焦撤消定时指令发送到所述驱动选择单元(28)，所述聚焦撤消定时指令将设定切换为将由所述聚焦滤波单元(27)产生的驱动信号发送到所述聚焦驱动单元(29)。用所述构造，所述光盘设备能够对光盘的记录层执行稳定的聚焦撤消操作，而不使用层区分信号。
文档编号G11B7/085GK102483934SQ20118000365
公开日2012年5月30日 申请日期2011年2月28日 优先权日2010年3月25日
发明者堀田尚也, 渡边贵光 申请人:松下电器产业株式会社