光盘装置及其控制方法、以及计算机可读记录媒体的制作方法

专利名称：光盘装置及其控制方法、以及计算机可读记录媒体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包含CD-ROM、 CD-R、 CD-RW驱动器或DVD 驱动器、蓝光(注册商标)光盘驱动器等的光盘装置及其控制方法和 程序。
背景技术：
近来开发多种多样的光盘媒体，按照目的分别使用。光盘媒体通 常具有分层配置多个层的结构。例如，在媒体的两个表面上具备保护 层，由这些保护层夹持着记录有数据的层。
可是，光盘媒体本身的厚度、自保护层的表面起至数据记录层的 表面(信号面)为止的距离、信号面的数量、及从信号面读出信息所应 该使用的激光波长等多个参数不同。例如，在DVD中，最大具有2 层信号面。
根据这种情况，通常按各光盘媒体分别使用专用的驱动器。可是， 由于必须针对每种光盘媒体购入、设置专用的驱动器，所以利用者必 须熟悉各驱动器的操作，且经济负担也重。因此，寻求可应对多种媒 体的驱动器(光盘装置)。
为了应对多种媒体的驱动器，开发了如下技术、即，利用每种媒 体读出所用的光源(激光)波长不同，使用具有波长选择特性的光学元 件，通过1个物镜使透镜的数值孔径变化。
这种驱动器用的光学拾取器如图7所示，包含输出多种波长的激 光的发光元件ll、分光镜12、光检测器13和物镜体14构成。另外， 物镜体14包括物镜14L、和包含了衍射光栅14H的全息图元件14H。
发光元件11例如是输出3种波长互不相同的激光的半导体激光 器元件(所谓3波长激光器)。这里，在3种波长分别对应于蓝光(注 册商标)光盘、DVD(Digital Versatile Disk)和CD(Compact Disc)时， 控制成针对蓝光(注册商标)光盘输出405纳米(nm)波长、针对DVD 输出650nm波长、针对CD输出780nm波长的激光。
分光镜12将发光元件11输出的光导向物镜体14侧。另外，该 分光镜12将由媒体反射、通过物镜体14输入的光导向光检测器13 侧。光检测器13例如具备配置成NxN矩阵状的多个光检测元件。另 外，该光检测器13具备例如用于测定束径的圆柱形透镜。由分光镜 12导入的光经该圆柱形透镜分别到达多个感光元件中的每一个。而 且，光检测器13分别输出由多个感光元件各自检测出的光的强度信 号。
物镜体14的全息图元件14H经物镜体14接收由媒体反射的激 光。然后，全息图元件14H使该接收到的光衍射，以针对每个波长成 为预定的数值孔径(NA)，并将其导向分光镜12。另外，物镜14L是非 球面透镜，通过分光镜12及全息图元件14H，使从发光元件ll导入 的激光折射后输出，以在离开按每个波长而不同的规定焦距F的位置 上聚焦，另外，该物镜14L会聚由媒体反射的激光，并将其导向全息 图元件14H。
该光学拾取器1可沿大致垂直于光盘媒体表面的方向往复移动， 在从光盘媒体读出信号之前，执行在其信号面上聚焦的控制。即，根 据光检测器13输出的信号(RF信号)，生成表示激光的焦点相对于光 盘媒体的记录面的错位的信号(聚焦误差信号；FE信号)、和到达感光 元件的光的强度之和的信号(引入信号(pull-in signal) ; PI信号)。须 指出，根据该光检测器13输出的信号，通常还生成表示跟踪误差的信 号(TE信号)等，但这里省略其详细的说明。
这里，FE信号是如图8A所示的信号。即，FE信号在聚焦时几 乎为「0J 。另外，是在以聚焦的位置为中心使光盘媒体与物镜体14 的距离发生变动时、物镜体14仅离开聚焦位置规定距离时分别具有正 负峰值的信号。下面，称该信号波形为聚焦误差波形。
另外，PI信号是如图8B所示的信号。即，该PI信号在聚焦位 置上有峰值。图8A及图8B分别是表示FE信号及PI信号的示意说 明图。
若使用该光学拾取器l，则可执行如下控制。即，可控制物镜体 14与光盘媒体表面的距离，以使从物镜14L的平面部P至媒体内部的 信号面为止的距离变为上述焦距F，即能够在信号面上聚焦。由此， 可对应于多个光盘媒体读出信号。
这里，关于是否聚焦，只要使用上述FE信号及/或PI信号，例 如在FE信号的绝对值超过峰值后低于规定阈值(接近「 0」)时判断为 聚焦即可。或者也可以在PI信号超过规定阈值时判断为聚焦。
须指出，在使用了这种光学拾取器1的光盘装置中，在对记录于 光盘媒体上的数据进行存取之前，判别光盘媒体的种类。
为此，开发了利用聚焦误差信号测量从光盘媒体的表面至记录面 的距离，以判别光盘媒体的种类的技术(专利2986587号等)。
可是，随着光盘媒体的多样化，在多个光盘媒体之间，出现了从 各自表面至记录面的距离之差较小这样种类的光盘媒体。例如，目前 销售有相对于CD和DVD,粘合了CD和DVD、被称为双重盘(Dual Disc)的光盘媒体。
由于CD的保护层厚度约为1.2mm, DVD的保护层厚度约为 0.6mm，如果仅仅识别CD和DVD，则只要将阈值设定为例如l.Omm, 在以距表面不足该阈值的距离成像于信号面上时判别为是DVD，否 则，判别为是CD即可。
可是，对于双重盘，由于其保护层的厚度是0.9mm,所以为了应 对该光盘媒体，必须将与CD的阈值设定在例如0.9mm与1.2mm之 间，另外，将与DVD的阈值设定在0.6mm与0.9mm之间。
通常，使光学拾取器的物镜相对于光盘表面移动的致动器因温度 等环境的变化、其进给速度发生变化，在考虑到这种进给速度的变化
时，将阈值设定在0.3mm左右之间是不现实的。这样，在例如DVD、 CD、双重盘的识别等中，造成了因光盘的种类不同而识别变困难的现 状。

发明内容
本发明的目的之一在于提供一种光盘装置，即便在表面至记录层 的厚度比较接近的光盘媒体之间，也可提高其判别精度。
用于解决上述现有技术的问题的本发明是读取记录在光盘媒体 上的信号的光盘装置，具备光学拾取器，通过一个物镜选择性地将 多个互不相同的波长中的任一波长的光照射到光盘上，输出基于光盘 的反射光的信号；驱动部，使所述光学拾取器的物镜相对于光盘媒体 面相对移动；和控制部，在通过所述驱动部使所述物镜相对于光盘媒 体面相对移动的同时，检测基于光盘媒体面的表面反射的信号、基于 所述表面反射而产生的伪信号、和基于光盘媒体的数据记录层中的反 射光的信号，根据从检测出所述表面反射的时刻开始至检测出所述伪 信号的时刻为止的第1时间与从检测出所述表面反射的时刻开始至检 测出所述数据记录层中的反射光的时刻为止的第2时间之比，判别光 盘媒体的种类。


图l是表示本发明实施方式的光盘装置的结构例的框图。
图2是表示本发明实施方式的光盘装置的实例的功能框图，
图3A是表示在本发明实施方式的光盘装置中检测出的、涉及CD
的PI信号实例的说明图。
图3B是表示在本发明实施方式的光盘装置中检测出的、涉及
DVD的PI信号实例的说明图。
图3C是表示在本发明实施方式的光盘装置中检测出的、涉及双
重盘的PI信号实例的说明图。
图4是本发明实施方式的光盘装置所利用的、保持有判定基准的 表格实例的说明图。
图5是表示本发明实施方式的光盘装置中的判别处理实例的流程图。
图6是表示本发明实施方式的光盘装置执行的、判断光盘媒体的 种类的处理流程实例的流程图。
图7是表示通常的光学拾取器的结构例的示意图。
图8A是表示在聚焦位置附近的聚焦误差信号的示意说明图。
图8B是表示在聚焦位置附近的引入信号的示意说明图。
具体实施例方式
下面，参照

本发明的实施方式。本发明实施方式的光盘 装置如图1所示，具备媒体支撑部21、主轴马达22、光学拾取器 23、双轴致动器24、进给马达25a、聚焦控制致动器25b、驱动器放 大器26、 RF放大器27、伺服信号处理部28、控制部29、信号处理部 30及驱动控制器31。
媒体支撑部21可旋转地支撑光盘媒体。另外，该媒体支撑部21 利用从主轴马达传递的动力使光盘媒体旋转。光学拾取器23与图7 示出的光学拾取器相同，这里，利用双轴致动器24，可沿光盘媒体的 半径方向、及垂直于光盘媒体面的方向这2个方向(2轴)移动。
双轴致动器24具备进给马达25a、和沿垂直于光盘媒体面的方向 移动光学拾取器23的致动器(聚焦控制致动器)25b。利用进给马达 25a，沿光盘媒体的半径方向移动聚焦控制致动器25b。另外，由聚焦 控制致动器25b控制包含在光学拾取器23中的物镜体14与光盘媒体 表面的距离。
驱动器放大器26控制进给马达25a的旋转量。另外，该驱动器 放大器26根据从伺服信号处理部28输入的信号，驱动双轴致动器24 中的聚焦控制致动器25b。
RF放大器27根据光学拾取器23输出的、多个光检测元件各自 的输出信号，生成并输出FE信号和PI信号中的至少之一。伺服信号 处理部28例如可4吏用DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器) 来实现，检测RF放大器27输出的PI信号的峰值。另外，对该PI信 号检测是否超过了预定的PI信号阈值(FOK; Focus OK)。并且，该 伺服信号处理部28对于RF放大器27输出的FE信号，执行使用了 预定的FE信号阈值(FZC; Focus Zero Cross)的规定处理。后面详述 该处理。伺服信号处理部28将这些检测结果和规定处理的结果输出到 控制部29。
进而，伺服信号处理部28根据从伺服处理控制部29输入的指示， 对驱动器放大器26输出与驱动聚焦控制致动器25b有关的信号。控制 部29例如是微型计算机，包含执行模块和存储元件。该控制部29的 存储元件是存储了应执行的程序或各种参数的计算机可读记录媒体。 另外，控制部29的执行模块根据存储在该存储元件中的程序来执行处 理。
该控制部29接收对从伺服信号处理部28输入的信号(关于PI信 号的峰值检测结果的信号、或关于FE信号的处理结果的信号)等的输 入，根据这些信号，执行将光学拾取器23与光盘媒体的距离设定成在 信号面上聚焦的位置的处理(聚焦控制处理)。后面将详述该聚焦控制 处理。
并且，本实施方式的控制部29在电源接通时、或在媒体支撑部 21上放置了新的光盘媒体时，与伺服信号处理部28联动，执行判定 该光盘媒体的种类的处理。后面将描述该处理的具体内容。
信号处理部30根据伺服信号处理部28输出的信号，解调记录在 光盘媒体上的信号。然后，该信号处理部30输出解调后的信号。
将驱动控制器31连接于成为主机的个人计算机或家庭用游戏机 主体、或者视频解码器等，响应来自主机的请求，通过控制部29驱动 驱动器放大器26，使光学拾取器23向光盘媒体上的期望位置移动。 然后，向主机侧输出由信号处理部30输出的、根据记录于光盘媒体上
的信号解调出的信号。
下面说明由伺服信号处理部28和控制部29执行的光盘媒体种类 判定处理。在本实施方式中，利用该伺服信号处理部28和控制部29， 通过软件来实现判定光盘媒体种类的处理。
作为具体例，通过伺服信号处理部28和控制部29的动作，本实 施方式的光盘装置在功能上作为具有如图2所示的结构的装置而动 作。即，本实施方式的光盘装置在功能上包含参数初始化部41、聚焦 控制致动器驱动部42、反射光检测部43、信号判定部44、第1计时 部45、第2计时部46和判定部47而构成。
参数初始化部41将光学拾取器23发射的光的波长设定成被定为 初始值的值。驱动聚焦控制致动器25b,使光学拾取器23移动到离光 盘媒体表面最远的位置。参数初始化部41 一旦结束该初始化处理，就 向聚焦控制致动器驱动部42输出处理开始信号。
聚焦控制致动器驱动部42 —旦接收处理开始信号的输入，则以 预定的速度使光学拾取器23向接近光盘媒体的方向相对移动。
反射光检测部43伴随光学拾取器23的移动，检测光学拾取器23 输出的引入信号(PI信号)的峰值。PI信号例如如表示CD(Compact Disc)情况的图3A所示，随着光学拾取器23接近光盘媒体表面，光学 拾取器23发射的光到达在光盘媒体表面上聚焦的位置，变为表面反射 光，并入射到光学拾取器23。
这时，光学拾取器23输出的PI信号形成具有峰值的曲线(curve)。 由此，检测到光盘媒体表面的反射光(表面反射(S))。进而，使光学拾 取器23接近光盘媒体表面，则检测到至少一个基于在光学拾取器23 内因表面反射产生的(即不基于记录层的反射的)无用光的伪信号 (Fake)。然后，在光学拾取器23进一步接近光盘媒体的位置，利用光 学拾取器23检测到信号面的反射光(T)。
在本实施方式中，即便光盘媒体的种类不同，在光学拾取器23 相对于光盘媒体表面的位置在规定位置附近时，利用以高再现性出现 的信号，以该信号的出现位置为基准，提高了对信号面的反射光的位
置的测定精度。这里，作为这种信号，利用了电平较高、在比较接近 表面反射的位置最初检测出的(一次)伪信号。
反射光检测部43根据该PI信号的变化检测光盘媒体的表面反 射，并在检测出表面反射的时刻输出表面反射检测信号。
信号判定部44根据PI信号的变化检测伪信号(Fake)，在检测出 伪信号(Fake)的时刻向第1计时部输出第1计时信号，通常伪信号多 次出现，但只要在最初检测出具有预定阈值以上强度的PI信号的峰值 的时刻输出第1计时信号即可。
另外，该信号判定部44根据输出第l计时信号后PI信号的变化 检测信号面上的反射光。然后，在检测到该信号面的反射光时，向第 2计时部46输出第2计时信号。信号判定部44也可在从检测出伪信 号(Fake)的时刻起的规定期间(此后称作非检测期间)内，不从PI信 号中检测峰值。
这里，规定期间(非检测期间)可以作为使用第1计时部45输 出的第1时刻信号，将该第1时刻信号乘以预先规定的常数所得到的 时间。这时，从检测出伪信号的时刻起经过上述规定期间之后，检测 伴随信号面反射的PI信号峰值，可防止将多个伪信号的一部分误检测 为信号面的反射。
另外，信号判定部44不执行从PI信号中检测峰值的期间(非检 测期间)也可设定为光学拾取器23的物镜与光盘媒体的距离到达预定 的距离范围之前的期间。这时，例如将信号判定部44从PI信号中检 测峰值的期间(此后称为检测期间)规定为光学拾取器23的物镜与光 盘媒体的距离在预定的距离范围(从P mask起至Plimit(Plimit>Pmask) 为止)的期间。然后，使用该距离范围、和预先设定为出现伪信号(Fake) 的位置的位置Pfake，算出
Tmask=TfakelxPmask/Pfakel
Tlimit=Tfakel xPlimit/Pfakel
信号判定部44也可在该Tmask至Tlimit的期间(检测期间)从 PI信号中检测峰值，其中，Tmask是应开始从PI信号中检测峰值的
时刻，Tlimit是应结束从PI信号中检测峰值的时刻。Tfakel是信号 判定部44输出第1计时信号的时刻。这些时刻可以是从任意基准时刻
(例如输入表面反射检测信号的时刻)起开始计时的时刻。而Pmask 和Plimit表示光学拾取器23的物镜与光盘媒体的距离，分别被定义 为应执行从PI信号中检测峰值的距离的起点(Pmask)和终点
(Plimit) 。 Pmask和Plimit可以如前所述被预先设定。Pfakel表示 强度为预定阈值以上的最初伪信号的出现位置，该Pfakel的值也是预 先设定的。
笫1计时部45是计时器，从输入表面反射检测信号的时刻起开 始计时，在输入第l计时信号的时刻结束计时，将在结束计时的时刻 的时间信息(第1时间信息)输出到判定部47。另外，第2计时部46也 是计时器，从输入表面反射检测信号的时刻起开始计时，在输入第2 计时信号的时刻结束计时，将在结束计时的时刻的时间信息(第2时间 信息)输出到判定部47。
判定部47根据第l计时部45输出的第1时间信息和第2计时部 46输出的第2时间信息，执行判别光盘媒体的种类的处理。作为具体 例，在本实施方式中，如图4所示，在控制部29的存储部中事先存储 有将各自对应的第1时间信息T1与第2时间信息T2之比T2/T1的范 围(下限及上限)与每个光盘媒体种类相关联的表格。
判定部47如图5所示，运算第1计时部45输出的第1时间信息 Tl与第2计时部46输出的第2时间信息T2之比T2/T1(S1)。然后， 判定部47从存储部读出图4示出的表格(S2)，选择光盘媒体的一个种 类作为关注种类(S3)，从表格中读取与该关注种类相关联的上限值H、 下限值L(S4)。
判定部47判断是否H^T2/T1>L(S5)，若不是则返回处理S3， 选择还未被选择为关注种类的其它光盘媒体种类中的一个作为关注种 类，重复开始处理。
另外，在处理S5中，若满足H^T2/T1>L,则设光盘媒体是由 该时刻的关注种类特定的媒体，输出表示种类的信息(S6)。
图3A、图3B及图3C中示出CD、双重盘、DVD中的PI信号 实例。下面，参照图3A、图3B及图3C,根据实测值说明本实施方 式的光盘装置中的判定例。另外，在下面的说明中，假设测定伪信号 (Fake)的位置距表面0.4mm。
首先，在CD中，设从表面反射(S)起至测定伪信号(Fake)为止的 时间Tl=20毫秒，从表面反射(S)起至测定信号面的反射为止的时间 T2=61毫秒。这时，保护层的厚度、即从表面至信号面的距离被计算 为
0.4x61/20=1.22mm
另外，在DVD中，设从表面反射(S)起至测定伪信号(Fake)为止 的时间Tl=20毫秒、从表面反射(S)起至测定信号面的反射为止的时间 T2=32毫秒。这时，保护层的厚度、即从表面至信号面的距离被计算 为
0.4x32/20=0.64mm
对于双重盘，设从表面反射(S)起至测定伪信号(Fake)为止的时间 11=20毫秒、从表面反射(S)起至测定信号面的反射为止的时间T2=45 毫秒。这时，保护层的厚度、即从表面至信号面的距离被计算为
0.4x45/20=0.89mm。
在本实施方式中，即便因环境条件变动，基于聚焦控制致动器25b 的、光学拾取器23的物镜的进给速度发生变动，也可通过使用位于不 受该变动影响的位置上的伪信号检测位置，无论进给速度的变动如何， 都可测定从表面至信号面的距离，可提高光盘媒体种类的判别精度。
这里，作为本实施方式的光盘装置的具体动作例，说明判定蓝光 (注册商标)光盘(BD)、致密盘(CD)、 DVD和双重盘的种类的动作例。
在本实施方式中，光盘装置如图6所示，从使用短波长光源的光 盘媒体起依次确认种类。即，首先，光盘装置控制光学拾取器23发射 出对应于BD的波长的光(405mm)，并确认是否是BD(Sll)。这里，若 判定为是BD,则光盘装置将所放置的光盘媒体作为BD,继续信号的 读取等(S12)。 另外，在处理S11中，若判断为不是BD,则光盘装置控制光学 拾取器23发射出对应于DVD的波长的光(650mm),尝试作为DVD 进行再现(S13)。这里， 一旦作为DVD的再现失败，则光盘装置开始 图5所示的处理，使光学拾取器23的物镜从预定的距离起、以几乎恒 定的速度接近被放置的光盘媒体，同时根据从检测出表面反射的时刻 起至检测出一次伪信号(Fake)为止的时间Tl、和从检测出表面反射的 时刻起至检测信号面的反射为止的时间T2来判定光盘媒体的种类 (S14:判别处理)。
然后，该处理的结果，作为判定出的光盘媒体，执行从信号面的 读取(S15)。另外，在处理S13中，在作为DVD的再现成功时，继续 作为DVD的再现(S16)。
须指出，在处理S13中，也可如以前那样判别是DVD还是CD。 在这种情况下，在该时刻判别为是CD时，作为CD读取信号。在判 别为是DCD时，尝试作为DVD的再现，在再现成功时，继续作为 DVD的再现。而在作为DVD的再现失败时，转移至处理S14继续处 理。并且，在处理S11中，也可在判断为放置的光盘媒体不是BD时， 直接转移至处理S14，该处理S13不是必需的。
尽管以优选或典型的实施例的方式描述了本发明，但本发明并不 仅限于此。
权利要求
1、一种读取记录在光盘媒体上的信号的光盘装置，包括光学拾取器，通过一个物镜选择性地将多个互不相同的波长中的任一波长的光照射到光盘上，并输出基于光盘的反射光的信号；驱动部，使所述光学拾取器的物镜相对于光盘媒体面相对移动；及控制部，在通过所述驱动部使所述物镜相对于光盘媒体面相对移动的同时，检测基于光盘媒体面的表面反射的信号、根据所述表面反射而产生的伪信号、和基于光盘媒体的数据记录层中的反射光的信号，并根据从检测出所述表面反射的时刻起至检测出所述伪信号的时刻为止的第1时间与从检测出所述表面反射的时刻起至检测出所述数据记录层的反射光的时刻为止的第2时间之比，来判别光盘媒体的种类。
2、 一种光盘装置的控制方法，其中所述光盘装置具有光学拾 取器，通过一个物镜选择性地将多个互不相同的波长中的任一波长的 光照射到光盘上，并输出基于光盘的反射光的信号；和驱动部，使所 述光学拾取器的物镜相对于光盘媒体面相对移动，在通过所述驱动部使所述物镜相对于光盘媒体面相对移动的同 时，检测基于光盘媒体面的表面反射的信号、根据所述表面反射而产 生的伪信号、和基于光盘媒体的数据记录层中的反射光的信号，并根第1时间与从检测出所述表面反射"时刻,开始至检;二所述数据记录 层中的反射光的时刻为止的第2时间之比，来判别光盘媒体的种类， 并输出该判别结果。
3、 一种存储有执行光盘装置控制的程序的计算机可读记录媒体， 该光盘装置具备光学拾取器，通过一个物镜选择行地将多个互不相 同的波长中的任一波长的光照射到光盘上，并输出基于光盘的反射光 的信号；和驱动部，使所述光学拾取器的物镜相对于光盘媒体面相对 移动， 所述程序使计算机在通过所述驱动部使所述物镜相对于光盘媒 体面相对移动的同时，检测基于光盘媒体面的表面反射的信号、根据 所述表面反射而产生的伪信号、和基于光盘媒体的数据记录层中的反 射光的信号，并根据从检测出所述表面反射的时刻起至检测出所述伪 信号的时刻为止的第1时间与从检测出所述表面反射的时刻起至检测
全文摘要
一种读取记录在光盘媒体上的信号的光盘装置，在使物镜相对于光盘媒体面相对移动的同时，检测光盘媒体面的表面反射、基于表面反射而产生的伪信号和光盘媒体的数据记录层中的反射光，并根据从检测出表面反射的时刻开始至检测出伪信号的时刻为止的第1时间与从检测出表面反射的时刻开始至检测出数据记录层中的反射光为止的第2时间之比，来判别光盘媒体的种类。
文档编号G11B19/12GK101114488SQ20071013696
公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月26日 优先权日2006年7月26日
发明者小林俊和 申请人:索尼计算机娱乐公司