专利名称：光盘装置的制作方法
相关申请参照本申请基于并请求于2005年6月21提交的日本专利申请NO.2005-180807的优先权，通过参考其全部内容在此合成一体。
背景技术：
1.发明领域本发明涉及光盘装置，特别涉及安装在光盘装置上光学拾波器的致动器灵敏度变化的修正。
2.相关技术说明修正光盘装置致动器灵敏度变化的方法，已在公开号为2002-279654和2000-173065的日本专利申请laid-open中揭露。
在上述方法中，当以不变的转换速率驱动包含聚焦驱动放大器的聚焦致动器时，根据时间间隔获得光盘表面与它的信息记录表面的距离，基于该获得的距离，可以得到聚焦致动器低频率的灵敏度。
通常，光盘厚度会有些变化。例如CD的厚度是1.2mm±0.1mm，DVD的厚度是0.6mm±0.05mm。进一步，在双层光盘的层跳转中，以大约设置为1毫秒的跳转时间运行所谓的开放控制，其中加速和减速脉冲应用于聚焦致动器以控制聚焦致动器。因此，使用于聚焦致动器的频率大约是1KHz，其与惯性衰减区域相对应(将在后面阐述)。然而，根据上述方法，只能获得弹簧衰减区域(将在后面阐述)中的灵敏度。因此，由质量控制的惯性衰减区域的灵敏度，也就是高频灵敏度不能被获得，因而不能实现精确灵敏度的修正。
日本专利No.3489780揭示了以下技术，即区分聚焦误差信号波形，在层跳转时执行速度控制，降低光盘表面模糊和其光盘隔层距离带来的影响。然而，该技术使用聚焦误差信号的幅度信息，因此如果聚焦误差信号的幅度改变，速度信号受到不利的影响，其结果是不能完成预定速度的控制。
发明概要本发明基于安装在传统光盘装置中的光学拾波器的致动器灵敏度的变化这一问题而设计，其提供了一种光盘装置和光盘装置的精确修正灵敏度中的变化的信号处理方法。
根据本发明的一个方面，光盘装置包含聚焦误差信号产生单元，其产生聚焦误差信号，用于基于通过光学拾波器从光盘读取的信号来检测聚束光的焦点；聚焦增益检测单元，其基于从聚焦误差产生单元输出的聚焦误差信号，检测聚焦伺服环路的环路增益；和驱动单元，在层跳转时其通过一个驱动信号来驱动聚焦致动器在聚焦方向移动光学拾波器，所述驱动信号依靠由聚焦增益检测单元检测的环路增益被增益调整。
根据本发明，光盘装置能精确地修正光学拾波器的致动器灵敏度的变化，精确地实现控制层跳转，或获得轨道跳转控制。
附图1是显示根据本发明的一个实施例，光盘装置的全部配置示例的方框图；附图2是显示光学拾波器的致动器结构的电子配置的方框图；附图3是显示根据本发明的一个实施例的致动器驱动电路的视图；附图4是显示根据本发明的聚焦伺服系统配置的方框图；附图5(a)至5(c)是显示根据本发明的一个实施例的聚焦伺服控制和跟踪伺服控制的视图；附图6A是显示加法器36a电路配置的视图；附图6B是显示聚焦致动器在聚焦伺服环路，或层跳转，或轨道跳转增益调整时，循环响应特性示例的视图；附图6C是显示响应附图6B中增益特性的聚焦致动器I/O特性区域的视图；附图7(a)至7(c)是显示本发明实施例中，聚焦搜索波形的视图；附图8(a)至8(e)是显示本发明实施例中，层跳转操作中的波形视图；附图9(a)至9(c)是显示单轨跳转操作中的波形视图；附图10是显示本发明实施例中致动器灵敏度测量操作流程图；和附图11是显示根据本发明实施例，光盘装置焦距误差信号幅度的改变操作流程图。
具体实施例方式
在开始对本发明实施例进行详细阐述之前，将参考附图7描述本发明的一些特性。附图7是显示在聚焦搜索操作时，聚焦线圈的驱动电压、聚焦误差信号、和作为光检测器的输出而获得的全加信号之间关系的视图。注意附图7(b)中所示波形代表当使用双层光盘时，同物镜的移动一道获得的焦距误差信号。
在本发明中，检查伺服环路的响应特性，来测量惯性衰减区域(将在后面描述)的致动器灵敏度，基于层跳转和轨道跳转时检测的灵敏度修正致动器的灵敏度。
进一步，在本发明中，调节多层光盘中各层的聚焦误差信号的幅度至同一值。例如，在双层光盘的情况下，第一层(层0)中的聚焦误差信号的幅度L0和第二层(层1)中的聚焦误差信号的幅度L1，由于信号记录层反射系数的影响，并不总是相互相等，如附图7B的波形所表示的。通常光盘反射系数存在大约20-30％的变化。最大时，一些光盘层间的反射系数存在1.5倍的差别(50％的变化)。注意层0比层1更接近物镜。
为了检测焦距误差信号L0，L1的幅度，只需检测各自幅度的峰值和谷值。然而，隔层距离只有例如50μm那么小，因此在幅度L0，L1之间区分如附图7B所示的峰值e和谷值d是困难的。换句话说，与第一层幅度L0相比，不可能精确检测象第二层幅度L1这么小的幅度，因此不可能确定被检测值是表示第一或第二层。
根据本发明，可以从焦距伺服环路的环路增益来估计焦距误差信号，因此在层跳转操作时，可以精确稳定地在聚束光和光盘表面之间实现相对速度控制。进一步，通过检查多数层的各自伺服环路增益，可以检测到拥有最大焦距误差信号的层。进一步，基于各层环路增益，调节各层焦距误差信号的幅度至几乎相同的值。
应用于本发明的光盘装置控制系统配置和致动器灵敏度将参考附图1，2，6C和7进行阐述。
附图1是根据本发明的一个实施例，显示光盘装置的全部配置示例的方框图。附图2是显示光学拾波器的致动器结构的电子配置的方框图。附图6C是显示光学拾波器的致动器结构I/O特性区域的视图。
首先，参考附图1描述根据本发明实施例的光盘装置配置。
在光盘装置1中，光盘3由磁盘电动机2驱动旋转。光学拾波器4使用激光束通过物镜5照射光盘3的一个记录层，从激光束的反射光中读取保存在光盘3中信息。
光盘装置1的控制系统包含激光驱动电路11，前置放大器12，聚焦伺服放大器13f，驱动电路14f，跟踪伺服放大器13t，驱动电路14t，进给电动机15，控制电路16等等。
激光驱动电路11根据来自控制电路16的信号驱动光学拾波器，允许光学拾波器4通过物镜5使用激光束照射光盘3。前置放大器12放大由光学拾波器4从光盘3接收的反射光，产生聚焦误差信号，跟踪误差信号等并将其输出。聚焦伺服放大器13f放大由前置放大器12输出的聚焦误差信号，执行放大聚焦误差信号的相位补偿。第一驱动电路14f使用聚焦伺服放大器13f的输出，产生焦距驱动信号，来驱动光学拾波器4的聚焦致动器。跟踪伺服放大器13t放大由前置放大器12输出的跟踪误差信号，对放大的跟踪误差信号进行相位补偿。第二驱动电路14t使用跟踪伺服放大器13t的输出，来驱动光学拾波器4的跟踪致动器。进给电动机15在光盘3的径向馈送光学拾波器4。控制电路16控制激光驱动电路11，前置放大器12，焦距伺服放大器13f，跟踪伺服放大器13t，第一和第二驱动电路14f，14t，进给电动机15等。
光盘3由磁盘电动机2旋转。光学拾波器4由进给电动机15在光盘3的径向移动。光学拾波器4含有激光二极管。激光二极管(没有显示)由激光驱动电路11驱动控制，向光盘3发射预定量的激光束。
从激光二极管发出的激光束通过光学拾波器4的光学元件，从物镜5发出。激光束通过物镜5聚焦于光盘3的信号记录层(层0或层1)然后被反射。激光束由光盘3的信号记录层反射，通过物镜5和光学拾波器4的光学元件，进入一个被分成例如四部分的光电探测器。
从光学拾波器4的光电探测器输出的信号由后述的前置放大器12放大，然后，被算术处理转变为聚焦误差信号和跟踪误差信号。聚焦误差信号在聚焦方向通过聚焦伺服放大器13f和第一驱动电路14f来驱动物镜5。跟踪误差信号在跟踪方向通过跟踪伺服放大器13t和第二驱动电路14t来驱动物镜5。光盘装置1的各个组件的控制由控制电路16实现。虽然不同的致动器能用于移动物镜5，但本发明实施例使用了二轴移动线圈致动器。
二轴移动线圈致动器通常包含在聚焦和跟踪方向移动物镜5的聚焦控制移动线圈和跟踪控制移动线圈(下面它们一起被称为致动器线圈)，和固定物镜5的透镜固定器。通过衰减材料的许多具有弹性的吊线，透镜固定器安装于光学拾波器4的主体部位，在聚焦和跟踪方向移动。
与致动器线圈一起组成磁电路的磁体安装于光学拾波器4的主体部位。尤其需要指出的是，该磁体安装于光学拾波器4并穿过气隙(磁隙)，以正对致动器线圈。当电流通过致动器线圈时，磁力在磁体和致动器线圈之间作用，在聚焦和跟踪方向移动物镜5。
附图2是显示含有上述配置的光学拾波器的致动器结构电子配置的方框图。虽然该方框图表述为电压驱动，但线圈中的回电压很小可以忽略不计。
驱动电压Vin应用于输入终端21，然后驱动电压由数据块22中的传输常数1/Z(Z-1)转变为电流，以驱动电流I(P)输出。驱动电流I(P)由转换常数K(P)在数据块23中转换为驱动输出F，从数据块23中输出，该常数是与致动器线圈圈数和磁体磁力大小成比例的值。驱动输出F然后输入数据块25，并由转换常数(在数据块25中的1/mS2，其关于可移动部分的质量m)转换为变化X，然后被输出。变化X也通过含有弹簧常数K的数据块和含有衰减转换常数DS的数据块27负反馈给数据块25的输入点24。
数据块25中可移动部分的质量m主要表示物镜5的透镜固定器的质量，S表示Laplace操作。数据块26的弹簧常数K是与吊线弹性常数K成比例的常数。数据块27中的衰减常数DS是透镜固定器悬吊系统中衰减材料的衰减常数。
如附图6C所示，致动器结构的I/O特性大致分为区域弹性衰减区域R1，其中该特性基本由弹簧常数K确定；包含振动频率f0的衰减区域R2，其中该特性基本由弹簧常数K和移动质量m确定；和惯性衰减区域R3，其中该特性由移动质量m基本确定。在聚焦系统和跟踪系统中，振动频率f0的响应通常大约设置为50至60Hz。注意振动频率f0的响应依靠数据块27的衰减常数DS。
在这个移动线圈致动器结构中，产生传输特性的变化，是因为弹簧衰减区域R1中的吊线弹性成分的材料和机械尺寸，致动器线圈的电阻，磁体的磁力，磁隙等的原因。进一步，在惯性衰减区域R2中，产生转输特性中的变化，是因为移动质量m，线圈阻抗，磁体磁力，磁隙等的原因。
致动器结构的弹簧衰减区域R1通常使用于聚焦搜索操作，磁盘类别确定，聚焦误差幅度测量等。本发明特征在于惯性衰减区域R2适用于调整伺服环路增益、层跳转操作、轨道跳转操作。
下面，将参考附图3至9阐述本发明的具体实施例。附图3是根据本发明致动器驱动电路的配置。
注意，在该实施例中，致动器驱动电路使用由四个光电探测器组件A，B，C，D组成的四分式光电探测器31，使用散光方法检测聚焦误差信号，使用推挽式方法检测跟踪误差信号。
致动器驱动电路的前置放大器12包含加法器32a(A+D)，32b(B+C)，32c(A+C)，32d(B+D)，两个检测信号分别从四分式光电探测器31输入上述加法器中；连接至加法器32b输出的乘法器33b；连接至加法器32d的输出的乘法器33d；连接至加法器32a和乘法器33b输出的减法器34a；和连接至加法器32c和乘法器33d输出的减法器34c。
聚焦伺服放大器13f包含连接至减法器34a输出的乘法器35a；连接至乘法器35a和振荡器37a输出的加法器36a；连接至加法器36a输出、含有积分补偿或微分补偿功能的均衡器38a；和连接至均衡器38a的乘法器39a。
同样地，跟踪伺服放大器13t包含连接至减法器34c输出的乘法器35c；连接至乘法器35c和振荡器37c输出的加法器36c；连接至加法器36c输出、含有积分补偿或微分补偿功能的均衡器38c；和连接至均衡器38c的乘法器39c。
第一驱动电路14f接收乘法器39a的输出，驱动焦距致动器FA。第二驱动电路14t接收乘法器39c的输出，驱动跟踪致动器TA。控制电路16控制上述乘法器33b，33d，35a，35c，39a，39c，和振荡器37a，37c。注意乘法器33b，33d，35a，35c，39a，39c作为可变增益放大器。
乘法器35a具有最佳调整焦点的功能，由控制电路16控制，从而由四分式光电探测器的四个组件A，B，C，D接收的信号总数达到最大，也就是激光点全部集中在光盘3的记录区域的目标信号上。虽然必须提供直电流偏移调整器去除上述电路中产生的直电流偏移，其在附图3中被省略了。乘法器35c具有调节跟踪点的功能。当检测到跟踪误差信号时，控制电路16控制乘法器35c，因而附图5(c)中显示为波形的跟踪误差信号的正和负幅度a和b相等。
当使用单层光盘时，显示在附图5(a)中的波形是聚焦误差信号。当使用双层光盘时，附图5(b)显示的波形是第一层(层0)、第二层(层1)的聚焦误差信号。附图5(c)中的波形是跟踪误差信号。
附图5(a)的幅度AF是使用单层光盘时获得的聚焦误差信号的幅度，附图5(b)的幅度AF0是双层光盘第一层(层0)的聚焦误差信号的幅度，附图5(b)幅度AF1是双层光盘第二层(层1)的聚焦误差信号的幅度。附图5(c)的幅度AT是跟踪误差信号的幅度，幅度a和b分别代表正向和负向的跟踪误差信号的幅度。
附图3的乘法器35a和35c初始值设置为0dB。该初始值“0dB”是光学拾波器4中光学调整的目标值。减法器34a输出聚焦误差信号FE，减法器34c输出跟踪误差信号TE。拾波器4中的光调误差可以通过提高和降低乘法器35a和35c的放大度数来除去，乘法器35a和35c在控制电路16的控制下具有可变放大功能。
减法器34a将乘法器33b的输出从加法器32a的输出中减去，加法器32a将光电探测器组件A，D的信号进行相加。乘法器33b的输入是将光电探测器组件C，B信号相加的加法器32b的输出。因此，假设输入四分式光电探测器31的光量为P，作为减法器34a的输出的聚焦误差信号FE可以如下表示FE＝((A+D)-(B+C))P，其中光量P是与激光输出束的强度和光盘3的反射系数成比例的值。
减法器34c将乘法器33d的输出从加法器32c的输出中减去，加法器32c将光电探测器组件A，C的信号进行相加。乘法器33d的输入是将光电探测器组件B，D信号相加的加法器32d的输出。因此，作为减法器34c的输出的跟踪误差信号TE可以如下表示TE＝((A+C)-(B+D))P。
附图4是显示附图3的致动器驱动电路的聚焦伺服系统13f配置的方框图。在附图4中，开关50是电子开关，其开关由控制电路16进行控制，进而控制聚焦伺服操作的开和关。层跳转控制电路51从控制电路16，在层跳转执行期间接收层跳转请求，并且输出将物镜5焦距移至目标层的电压。进一步，层跳转控制电路51监视聚焦误差信号，当检测到物镜5的焦距接近目标层时，输出停止物镜5移动的电压。相同附图标记表示附图3的相同或相应部分，相应的描述也就被省略了。虽然幅度检测器41a，42a出现在附图4的控制电路16之外，但它们可以包含于控制电路16中。产生于驱动电路14f和14t的信号不限于电压信号，也可以时电流信号。层跳转控制电路51可以包含于控制电路16中。
为了再现记录于光盘3的单记录层的数据，由拾波器4的物镜5收集的激光束需要聚焦于光盘3的单记录层。在该光盘装置中，为了将物镜5放置在激光束聚焦于单记录层的方位，执行在光轴方向(聚集方向)移动物镜5的聚焦搜索。为了实现此操作，提供了一个未显示的聚焦搜索控制。
在聚焦搜索操作中，乘法器35a增益初始值设置为“0dB”。将来自减法器34a的聚焦误差信号FE输入至乘法器35a，在幅度检测器41a中检测聚焦误差信号FE的幅度。然后，控制电路16控制未显示的聚焦搜索电路，根据幅度检测器41a检测的幅度值，执行聚焦搜索操作。
下来将参考附图7(a)至7(c)，描述聚焦搜索操作。附图7显示了在聚焦搜索操作中，应用于聚焦线圈的驱动电压(附图7(a))、聚焦误差信号(附图7(b))和从光电检测器输出的信号(附图7(c))之间的关系。附图7(a)中应用于聚焦线圈的驱动电压的正方向(方向由箭头表示)，是物镜5接近光盘3的方向。
在使用双层光盘3的情况下，附图7(b)中聚焦误差信号的幅度L0，L1表示与物镜5移动同时获得的聚焦误差信号FE。附图7(c)表示从双层光盘3获得的全反射光学信号，其与分别来自光电探测器组件A，B，C，D的输出信号的全加信号相对应。附图7(a)至7(c)水平轴是时间。
如附图7(a)所述，当聚焦搜索的驱动电压从负方向转化至正方向时，聚集误差信号FE，由附图7(b)的信号Su表示，从光盘3的表面反射而最先获得。然后，聚焦误差信号FE，由幅度L0表示，从光盘3表面附近的第一层(层0)反射获得。最后，聚焦误差信号FE，由幅度L1表示，由光盘3表面的第二层(层1)反射获得。在附图7(b)中，峰值和谷值d，e由激光束从第一层(层0)反射获得。
当附图7(b)中的聚焦误差信号FE从乘法器35a通过聚焦搜索操作输出时，附图4的幅度检测器41a检测信号Su、幅度L0和幅度L1的最大幅度。然后，乘法器35a的增益由控制电路16设置，因此被检测的幅度值的最大幅度(也就是层0的幅度L0)成为目标值。如附图7(b)和附图5(b)，通过检测其峰值和谷值d，e，可以简单地测量聚焦误差信号FE的幅度AF0。
在聚焦误差信号FE幅度AF0的增益被设置于乘法器35a之后，控制电路16再次执行聚焦搜索操作。当实现聚焦时，控制电路16停止聚焦搜索操作，打开开关50形成电路配置，允许聚焦伺服系统运行。
下面将阐述聚焦伺服环路的增益调整。所述聚焦伺服环路的增益是其通过将控制电路16控制的振荡器37a的输出信号OSC1作为干扰信号加至加法器36a来控制。
附图6A显示了加法器36a具体电路配置。加法器36a包含运算放大器61，其正输入终端接地；电阻器R62，其连接于运算放大器61的负输入终端和加法器36a的输入终端62之间；电阻器R63，其连接于操作放大器61的负输入终端和加法器36a的振荡器输入终端63之间；和电阻器R64，其连接于运算放大器61的输出终端64和其负输入终端之间。加法器36c含有加法器36a同样的配置，省略对其的描述。
电阻器R62，R63，R64使用同一值，加法器36a的增益设置为“1”。在该情况下，控制电路16计算从振荡器37a输入加法器36a的干扰输入信号OSC1的幅度，和从乘法器35a输入至加法器36a的信号的幅度之间的比率，从而获得聚焦伺服环路的环路增益。换句话说，通过计算检测乘法器35a幅度的幅度检测器41a的输出和检测输出OSC1的振荡器37a幅度的幅度检测器42a的输出之间的比率，有可能获得聚焦伺服系统的环路增益。
同样地，控制电路16计算从振荡器37c输入加法器36c的干扰输入信号OSC2的幅度，和从乘法器35c输入至加法器36c的信号的幅度之间的比率，从而获得跟踪伺服环路的环路增益。虽然在上述说明中，电阻器R62，R63，R64使用同一电阻值，但是当它们使用不同的电阻值时，也可以获得所述环路增益。
附图6B显示了在聚焦伺服环路、或层跳转、或轨道跳转控制的增益调整时，聚焦致动器FA的环路响应特性的示例。该环路响应特性表示乘法器35a输出信号相对于振荡器37a输出信号OSC1的频率响应特性。就是，通过将幅度检测器41a输出值除以幅度检测器42a的输出值，获得附图6B的每个特性曲线。
附图6C显示了聚焦致动器FA工作区域，其对应附图6B中的增益特性。附图6C中的振动频率f0基本对应聚焦伺服环路的截止点频率。因此，选择比振动频率f0高的用于聚焦伺服环路、或层跳转、或轨道跳转控制的增益调整的干扰信号频率fs(见附图6B)。通常，选择大约1.5至2.5kHz的频率作为干扰信号频率fs。如附图6B，6C所示，根据本发明聚焦致动器FA的增益调整在惯性衰减区域R3中执行。
在附图6B中，环路响应特性曲线65a表示环路增益高于目标值“1”。环路响应特性曲线65b表示环路增益等于目标值“1”。环路响应特性曲线65c表示环路增益小于目标值“1”。上述环路增益值由控制电路16获得。
加法器36a的输入信号是聚焦误差信号FE的频率成分，加法器36c的输入信号是跟踪误差信号TE的频率成分。因此为了获得与振荡器37a，37c同样的频率成分，控制电路16通常使用带通滤波器。此外，还有从振荡器37a的输出信号OSC1和加法器36a的输入信号之间的相差来获得聚焦伺服环路的环路增益的方法。进一步，可以从振荡器37c的输出信号OSC2和加法器36c的输入信号之间的相差获得环路增益。
在聚焦伺服环路、或层跳转、或轨道跳转控制的环路增益调整中的聚焦致动器FA的增益调整中，如果获得附图6B中的环路响应特性曲线65a作为聚焦致动器FA灵敏度，控制电路16从环路响应特性曲线65a的值中，减去环路响应特性曲线65b的值(也就是目标值)，通过对应于(65a-65b)的增益来降低乘法器39a的增益。可替换地，控制电路16执行环路控制，同时以逐步方式减少乘法器39a增益，直到(65a-65b)的绝对值落入预定范围。如果获得附图6B中的环路响应特性曲线65c作为聚焦致动器FA的灵敏度，控制电路16从环路响应特性曲线65b的值(也就是目标值)中，减去环路响应特性曲线65c的值，通过对应于(65b-65c)的增益来提高乘法器39a的增益。
通过上述处理，可以调节频率响应特性，同时使聚焦致动器FA、驱动电路14f和乘法器39a的输入的高频灵敏度恒定。因此，控制一系列控制操作的控制电路16，可以了解聚焦致动器的调整后的高频灵敏度，因为它能了解聚焦误差信号的幅度和环路增益。
进一步，可以以上述聚焦伺服环路增益调整的同样方式，在乘法器39a中执行跟踪伺服环路的增益调整。控制电路16允许乘法器39c调整跟踪误差信号的平衡，因此附图5C中的跟踪误差信号正负幅度a和b的绝对值相等。
应用上述增益调整的层跳转操作将随后阐述。在再现光盘3过程中接收层跳转指令时，控制电路16关闭驱动伺服的开关50。然后，控制电路16发送层跳转命令至层跳转控制电路51。
附图8(a)至(e)显示了层跳转操作中，各个波形间的相互关系。附图8(a)是驱动误差信号(FE)的波形，附图8(b)是聚焦误差信号FE微分信号(FZCR)的波形(速度成分)。通过使用聚焦误差信号FE幅度去除FZCR信号幅度所获得的值(FZCR/FE)是微分增益。也就是，基于微分增益产生的驱动信号FOO允许聚焦致动器FA由目标增益值驱动。
附图8(c)是高频幅度信号(RFRP)的波形，附图8(d)是从乘法器39a输出的致动器驱动信号(F00)的波形，和附图8(e)是开关50的聚集伺服开/关信号波形。
通过接收层跳转指令，控制电路16设置附图8(e)的JMPST信号为高“H”，关闭开关50，连接至层跳转控制电路51。然后，如附图8(d)所示，响应层跳转控制电路51的输出，驱动电路14f输出具有幅度F的致动器驱动脉冲至聚焦致动器FA的线圈，用于在预定方向加速FOO信号一段时间T。然后，在时间段T之后，驱动电路14f输出具有幅度B的停止驱动脉冲至聚焦致动器FA线圈，直到聚焦误差信号FE到达水平ST。
然后，驱动电路14f在时间段BD输出与FZCR信号相反极性的BRK信号至聚焦致动器FA的线圈。这意味着聚焦伺服的速度由依靠聚焦致动器FA的灵敏度产生的BRK信号控制。附图8(d)的时间段BD在FZCR信号到达零交点时的时间点结束。检测零交点时，控制电路16设置JMPST信号为低“L”，打开开关50，连接至聚焦伺服。注意，在跟踪伺服的情形下，控制电路在JMPST信号到达高“H”之前关闭开关50，在JMPST信号到达高“H”之后打开开关50。
这时，如果聚焦致动器FA的高频灵敏度没有加至FOO信号的致动器驱动脉冲的宽度T和附图8(d)中停止驱动脉冲的幅度B，将破坏激光点跳转速度的精确性。然而，在本发明中，将通过微分和倒转作为所述聚焦致动器FA的高频灵敏度的FZCR信号而获得的FOO信号输出至乘法器39a。因此，被增益调整至目标值的输出通过乘法器39a提供给驱动电路14f，通过聚焦致动器FA精确驱动光学拾波器5。
由BRK信号表示的速度信号依靠于聚焦误差信号FE的幅度，速度控制基于BRK信号和速度目标值之间的误差执行。因此，聚焦误差信号FE的变化对应于速度控制的速度目标值的变化。当聚焦误差信号FE的幅度偏离预定的值，将不能获得稳定的速度控制。
聚焦误差信号FE的环路增益依靠聚焦致动器FA的高频灵敏度，因此当高频灵敏度稳定时，可以得到稳定速度控制。进一步，在层跳转运行时，通过修正高频灵敏度，基本可以修正激光点和光盘表面之间相对移动速度的变化。
注意，附图5(a)的聚焦误差的检测距离d1由使用于光学拾波器的光学元件确定。
应用上述增益调整的轨道跳转操作将随后阐述。附图9(a)至9(c)显示了轨道跳转操作中，各个波形间的相互关系。附图9(a)显示了跟踪误差信号TE。跟踪误差信号TE的水平STB表示使用于当聚束光朝光盘的前进方向(从内圆周边至外圆周边的方向)跳转时的预备水平。水平STF表示使用于当聚束光朝光盘的后退方向(从外圆周边至内圆周边的方向)跳转时的预备水平。附图9(b)显示了跟踪致动器的驱动信号TRO的波形，其是个加速脉冲。附图9(c)显示了跳转时间信号JMPST的波形。跟踪伺服随后的调整控制由控制电路16执行。
接收轨道跳转指令后，控制电路16设置附图9(c)的JMPST信号为高“H”，切断跟踪伺服，连接至未显示的轨道跳转控制电路。然后，响应轨道跳转控制电路的输出，控制电路16输出附图9(b)中的预定方向的具有幅度F的驱动信号TRO至跟踪致动器TA的线圈，直到跟踪误差信号TE到达零交点。然后，驱动电路14t输出具有幅度B的减速脉冲至跟踪致动器线圈TA，直到跟踪误差信号TE超过水平STB。在当跟踪误差信号TE到达零交点时，控制电路16设置JMPST信号为低“L”，断开跟踪跳转控制电路，连接至跟踪伺服，结束单轨跳转。
这时，加速状态由驱动信号TRO的幅度F和跟踪致动器TA的高频灵敏度的乘积确定，因此确定跳转时间的稳定性。即如同层跳转操作时一样，有可能在轨道跳转时，通过修正高频灵敏度来充分地修正聚束光和光盘表面之间的相对移动速度中的变化，该变化由于高频灵敏度的变化而产生。
附带地，当跟踪致动器TA的灵敏度过度的提升时，轨道跳转的加速/减速速度将会很高，稳定性将变差。相反，当跟踪致动器TA的灵敏度过度的降低时，稳定性变差，特别是当光盘的离心率很大时。当一次的轨道跳转数目提高时，该趋势将会更加明显。
附图5C中跟踪误差信号TE的零交点时间T1是由轨道间距确定的轨道间距离。假设幅度AT保持不变，随着时间T1减少跟踪环路的增益被提升。需要指出，轨道跳转控制部分的配置方框图在此省略。
聚焦致动器FA或跟踪致动器TA的灵敏度测量将在下面阐述，其是上述增益调整控制的重要因素。作为一个具体示例，通过控制电路16执行测量聚焦致动器的灵敏度的方法将参考附图10的流程图进行阐述。附图10显示了使用附图4的配置，测量聚焦致动器灵敏度的流程图。上述层跳转或轨道跳转操作的增益调整基于这里阐述的灵敏度测量结果执行。
控制电路16关闭聚焦伺服的开关50，设置增益初始值，其预先设置于可变增益放大器1，2(附图4的乘法器35a和39a)(步骤S101)。这时，设置可变增益放大器1(附图4的乘法器35a)的增益，从而聚焦误差信号FE的幅度成为一个依靠光盘类别，如CD或CDRW的目标值。然而，通常在拾波器和光盘反射结构上存在很多变化，因此最好设置增益，使得聚焦误差信号FE幅度平均值成为目标值。
设置可变增益放大器2的增益(附图4的乘法器39a)，使得驱动电路14f和聚焦致动器FA的灵敏度变化的平均值成为附图6B的目标值65b。
下面，产生于已设置为初始值的增益的聚焦误差信号FE的幅度A由幅度检测器41a测量。在聚焦误差信号FE幅度的情况下，如附图7A所示，假设如下的一信号，其中聚焦线圈的驱动电压相对于时间轴以规则的速率提升。最好设置该速率，从而获得每秒1.2mm的移动。在双层DVD盘中，隔层距离大约设置为50μm，因此附图7B的波形L0，L1之间的时间间隔大约为40毫秒。幅度检测器41a检测波形L0的峰值和谷值d，e，以获得幅度A。
跟踪误差信号TE的幅度的情况下，控制电路16打开聚焦伺服的开关50，然后关闭跟踪伺服，获得附图5C的幅度值a，b，由幅度值a，b获得幅度值AT。
控制电路16随后比较步骤S102中测量的幅度A，预先设置目标幅度值，以估算各个幅度之间的差B，在内部存储器中(未显示)保存计算的差值B(步骤S103)。使用幅度差B改变可变增益放大器1(附图4的乘法器35a)的增益，从而允许误差信号幅度值成为目标值。
控制电路16随后打开聚焦伺服的开关50(步骤S104)。之后，控制电路从振荡器37a引入干扰信号OSC1至加法器36a，以测量聚焦伺服环路的环路增益D(步骤S105)。即控制电路16计算从振荡器37a输入至加法器36a的干扰信号OSC1幅度和从乘法器35a输入至加法器36a的信号幅度之间的比例，从而测量聚焦伺服环路的环路增益D。
然后，控制电路16比较测量的环路增益D和预先设置的目标环路增益值，以计算环路增益差E，保存环路增益差E于内部存储器(未显示)(步骤S106)。同时，控制电路16对应于环路增益差E，在可变增益放大器2(附图4的乘法器39a)中设置一个增益值。使用幅度差E可以改变可变增益放大器2的增益，使得允许环路增益成为目标值。
最后，控制电路基于步骤S103获得的幅度差值B或步骤S106获得的增益差值E，计算聚焦致动器FA的灵敏度(步骤S107)。
双层光盘的聚焦误差信号的调整将在下面阐述。
附图11是显示了当使用双层光盘时，改变焦距误差信号FE幅度的操作的流程图。
控制电路16在可变增益放大器1，2(附图4的乘法器35a和39a)中设置初始值(步骤S111)。然后，控制电路16使用幅度检测器41a测量具有最大误差幅度的聚焦误差信号FA的幅度值A，该最大误差幅度从由光盘各层反射的聚焦误差信号FA中选取(步骤S112)。控制电路16比较预先设置的目标幅度值和测量的幅度值A，计算各个幅度值之间的差值B(步骤S113)。基于差值B，控制电路16设置可变增益放大器1(附图4的乘法器35a)，从而聚焦误差信号的幅度成为预定的值(步骤113a)。
在设置可变增益放大器1(附图4的乘法器35a)之后，控制电路16打开聚焦伺服的开关(步骤S114)。之后，控制电路16使用上述同样的方式，测量光盘第一层(层0)聚焦伺服环路的环路增益G1(步骤S115)。然后，控制电路16改变测量目标至光盘的第二层(层1)(步骤S116)，使用上述同样的方式，测量光盘第二层聚焦伺服环路的环路增益G2(步骤S117)。
然后，控制电路16计算步骤S115和S117中测量的环路增益G1和G2之间的增益比率E。如果环路增益G1大于环路增益G2(步骤119中的Yes)，控制电路16改变可变增益放大器2(附图4的乘法器39a)的增益，使得第二层(层1)的误差信号的幅度依赖增益比率E而提升(步骤S120)。
另一方面，如果环路增益G1小于环路增益G2(步骤S119中的No)，控制电路16改变可变增益放大器2(附图4的乘法器39a)的增益，使得第一层(层0)的误差信号的幅度依赖增益比率E而降低(步骤S121)。因此，通过执行步骤S120或S121，有可能设置可变增益放大器2(附图4的乘法器39a)的增益，使得各层误差信号幅度相互相等，并且对应一个目标幅度值。
如上所述，控制电路16在光盘第一层测量聚焦伺服环路的环路增益G1，其中聚焦误差信号FE的最大误差幅度值被测量，同时也在光盘第二层测量聚焦伺服环路的环路增益G2，因此可能容易基于上述测量结果(如增益比率E)估计第二层中聚焦误差信号的幅度值。
在可变增益放大器2的增益基于估计的聚焦误差幅度值而调整后，执行其他测量以进行确认，使得各层信号保持不变。这样，可以提升准确性。照例，再现操作可以在调整之后立即进行。这时，可以降低测量时间，减少再现之前的时间。进一步，基于反射信号信息估计的聚焦误差幅度值可以使用于聚焦伺服和跟踪伺服。
用于估计来自反射于各层的信号的聚焦误差幅度值的电路、和基于所述聚焦误差幅度值执行调整使得来自各层的信号保持的不变的电路，被包含于控制电路16。
DVD-R和DVD-RW的反射比大约有三倍的差别。进一步，在一些包含多层的光盘的各层之间反射比之间存在1.5倍的差别。存在这样的情况，来自该光盘的反射信号受到算术处理，以执行聚焦误差或跟踪误差计算/检测，ATIP计算/检测，LPP信号计算/检测，总反射水平计算/检测。在上述执行计算/检测的情况下，必须使用特殊的模拟计算或具有有限动态范围的A/D转换器。
因此，通过预先了解各层聚焦误差信号FE的幅度值来改变增益，当信号水平为低时前置放大器增益提升，当信号水平为高时前置放大器增益下降。进一步，使得在动态范围中便于可靠地检测聚焦误差信号，有利于确保检测的精确性。根据本发明，在最早可能的阶段，可以检测和提供对应于各层反射系数的信息。
假设第一层的反射系数是10％，第二层为5％。这时，如果再现来自第一层时的增益例如设置为0dB，再现第二层时所述增益被例如设置为6dB，可以在同一水平实现检测处理。所述反射系数出现在光电检测器的输出中，因此可以使用聚焦误差信号或总反射信号。
总反射信号由加法获得；然而聚焦误差信号由减法获得。因此，聚焦误差信号在噪音方面更有优势。跟踪误差信号由减法获得而能够使用。然而，它受到轨道间距的不利影响，在反射信息精确性方面，不如聚焦误差信号。
如果从聚焦伺服环路的环路增益中可以估计反射系数，在跟踪伺服打开之前，各层之间反射系数的差值变得清楚，结果导致在跟踪伺服打开时精确性得到提升。
本发明不限于上述实施例，在本发明的技术范围内可以有不同的变化。
权利要求
1.一种光盘装置，包含聚焦误差信号产生单元，其产生聚焦误差信号用于基于通过光学拾波器从光盘读取的信号来检测聚束光的焦点；聚焦增益检测单元，其基于从所述聚焦误差产生单元输出的所述聚焦误差信号来检测聚焦伺服环路的环路增益；和驱动单元，在层跳转时间其通过一个驱动信号来驱动聚焦致动器在所述聚焦方向移动所述光学拾波器，该驱动信号已经根据由所述聚焦增益检测单元检测的所述环路增益被增益调整。
2.根据权利要求1所述的光盘装置，其中所述光学拾波器的移动速度由所述增益调整修正。
3.根据权利要求1所述的光盘装置，进一步包含聚焦误差信号幅度的调整单元，其调整所述聚焦误差信号的幅度，从而依据从含有多层的光盘的各层获得的聚焦伺服环路的多个环路增益，使得聚焦误差信号的幅度互相相等。
4.根据权利要求1所述的光盘装置，其中所述驱动单元依据聚焦伺服环路的环路增益调整要提供给所述聚焦致动器的加速脉冲或减速脉冲。
5.根据权利要求1所述的光盘装置，进一步包含可变增益单元，其提供在驱动所述聚焦致动器的所述驱动单元的前一级，并且依据聚焦伺服环路的环路增益改变所述驱动单元的增益。
6.根据权利要求5所述的光盘装置，其中所述可变增益单元依据聚焦伺服环路的环路增益来调整微分增益或参考速度。
7.一种光盘装置，包含跟踪误差信号产生单元，其基于通过光学拾波器从光盘读取的信号来产生聚束光的跟踪误差信号；跟踪增益检测单元，其检测从所述跟踪误差信号产生单元输出的所述跟踪误差信号的跟踪伺服环路的环路增益；和驱动单元，其通过一个驱动信号来驱动跟踪致动器在所述跟踪方向移动所述光学拾波器，该驱动信号已经根据所述跟踪增益检测单元检测的所述环路增益被增益调整。
8.根据权利要求7所述的光盘装置，其中所述光学拾波器的移动速度由所述增益调整修正。
9.根据权利要求7所述的光盘装置，进一步包含可变增益单元，其提供在驱动所述跟踪致动器的所述驱动单元的前一级，并且依据跟踪伺服环路的环路增益改变所述驱动单元的增益。
10.根据权利要求7所述的光盘装置，其中所述驱动单元依据跟踪伺服环路的环路增益调整要被提供给所述跟踪致动器的加速脉冲或减速脉冲。
11.一种光盘装置，包含聚焦误差信号产生单元，其产生聚焦误差信号用于基于通过光学拾波器从光盘读取的信号来检测聚束光的焦点，所述聚束光使用激光束照射至少包括第一和第二层的光盘；聚焦增益检测单元，其检测从所述聚焦误差产生单元输出的所述聚焦误差信号的聚焦伺服环路的环路增益；和幅度测量单元，其基于所述聚焦误差信号执行焦距搜索，以及在所述焦距搜索时测量所述聚焦误差信号的幅度，其中表示由所述幅度测量单元测量的最大误差幅度的第一层中的第一环路增益，与第二层的第二环路增益相互比较，以估计第二层中所述聚焦误差信号的幅度宽度。
12.根据权利要求11所述的光盘装置，其中基于所述聚焦误差信号的被估计的幅度值，调整所述可变增益单元输出侧的增益，使得来自第一和第二层的所述聚焦误差信号的幅度保持不变。
13.光盘装置的信号处理方法，包含步骤在增益被设置为初始值时测量所述聚焦误差信号的幅度；比较测量的幅度和预先设定的目标幅度值，计算所述幅度间的差；当聚焦伺服环路处于开的状态时，测量当引入干扰信号时聚焦伺服环路的环路增益；比较所述测量的环路增益和预先设定的目标环路增益，以计算所述环路增益间的差；基于所述幅度差或环路增益差，计算所述聚焦致动器的灵敏度；和对应于所计算的灵敏度以聚焦伺服环路的所述环路增益来驱动所述聚焦致动器。
14.光盘装置的信号处理方法，包含步骤产生聚焦误差信号，用于基于通过光学拾波器从光盘读取的信号来检测聚束光的焦点，所述聚束光使用激光束照射至少包括第一和第二层的光盘；基于所述聚焦误差信号执行聚焦搜索，以在所述聚焦搜索时测量所述聚焦误差信号的幅度；和相互比较表示所述测量的最大误差幅度的第一层中的第一环路增益和第二层的第二环路增益，以估计第二层中所述聚焦误差信号的幅度宽度。
15.根据权利要求14所述的光盘装置信号处理方法，其中基于所述聚焦误差信号的被估计的幅度值来调整所述可变增益单元输出侧的增益，从而所述来自第一和第二层的信号的幅度保持不变。
全文摘要
一个光盘装置，包含聚焦误差信号产生单元，其产生聚焦误差信号，用于基于通过光学拾波器从光盘读取的信号来检测聚束光的焦点；聚焦增益检测单元，其基于从所述聚焦误差产生单元输出的所述聚焦误差信号来检测所述聚焦伺服环路的环路增益；和驱动单元，其通过一个驱动信号来驱动聚焦致动器在所述聚焦方向移动所述光学拾波器，该驱动信号已经根据由所述聚焦增益检测单元检测的所述环路增益被增益调整。
文档编号G11B7/09GK1885416SQ200610094610
公开日2006年12月27日 申请日期2006年6月21日 优先权日2005年6月21日
发明者中根博 申请人:东芝三星储存科技股份有限公司