專(zhuān)利名稱(chēng)：利用經(jīng)過(guò)改進(jìn)的層跳躍讀取/寫(xiě)入多層光盤(pán)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光學(xué)拾取頭的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。更加具體地講，本發(fā)明涉及一種用于控制物鏡沿著聚焦方向的運(yùn)動(dòng)來(lái)執(zhí)行激光焦點(diǎn)從多層盤(pán)的第一層到第二層的跳躍的方法和單元。
對(duì)大容量存儲(chǔ)介質(zhì)的需求引出了具有多個(gè)數(shù)據(jù)層的光盤(pán)，比如DVD。
光盤(pán)由主軸電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且從盤(pán)的中心向周緣沿徑向驅(qū)動(dòng)安放在滑架(sledge)上的光學(xué)拾取頭。光學(xué)拾取頭可以到達(dá)期望的位置，以讀取盤(pán)層上沿著螺旋軌跡定位的數(shù)據(jù)。
光學(xué)拾取頭沿著基本上垂直于盤(pán)的光軸發(fā)射光束。該光束會(huì)聚在焦點(diǎn)上，必須使該焦點(diǎn)處于所要讀取的軌跡的中央。
使用誤差信號(hào)來(lái)實(shí)時(shí)修正焦點(diǎn)的位置以便將其精確地置于軌跡中央的位置上，是眾所周知的技術(shù)。使用聚焦誤差信號(hào)來(lái)沿著光軸自動(dòng)進(jìn)行聚焦調(diào)節(jié)，光軸也稱(chēng)為聚焦方向。
在讀取這樣的多層盤(pán)期間，需要通過(guò)所謂的跳躍來(lái)從第一層調(diào)換到第二或目標(biāo)層。由移動(dòng)透鏡將光聚焦在焦點(diǎn)上。跳躍就是快速移動(dòng)透鏡，使得焦點(diǎn)從第一層移動(dòng)到第二層。
跳躍并不能通過(guò)簡(jiǎn)單地將光束聚焦在等于第一和第二層之間的間距的預(yù)定細(xì)微距離上來(lái)進(jìn)行，因?yàn)樵谔S期間，由于盤(pán)會(huì)沿著光軸自我運(yùn)動(dòng)，故而并不知道鏡頭所要移過(guò)的相對(duì)于盤(pán)的距離。
US2001/0030916公開(kāi)了準(zhǔn)確且迅速地跳到目標(biāo)層上的層跳躍控制方法和設(shè)備。在發(fā)出跳躍命令的時(shí)候，對(duì)透鏡的聚焦驅(qū)動(dòng)單元施加后面跟著制動(dòng)脈沖的突跳脈沖，以便使其從對(duì)應(yīng)于與第一層相關(guān)的聚焦誤差信號(hào)的零中心值的第一位置沿著聚焦方向進(jìn)行移動(dòng)，直到到達(dá)第二位置。這一第二位置對(duì)應(yīng)于與第二層相關(guān)的聚焦誤差信號(hào)的零值。在這篇文獻(xiàn)中公開(kāi)的方法的特征在于，設(shè)定拾取頭的調(diào)焦透鏡的操作電壓并且調(diào)節(jié)突跳脈沖時(shí)間和制動(dòng)脈沖時(shí)間。
在這一方法中，看起來(lái)好像是跳躍控制單元通過(guò)沿著聚焦方向移動(dòng)光學(xué)拾取頭來(lái)尋找第二層。
在這篇文獻(xiàn)中，沒(méi)有分析并且沒(méi)有考慮為什么按照預(yù)定距離(等于兩層之間的間距D)進(jìn)行的跳躍會(huì)失敗的原因。
本發(fā)明的目的是提出一種經(jīng)過(guò)改進(jìn)的從多層光盤(pán)的第一層到第二層執(zhí)行跳躍的方式。
本發(fā)明給出了一種在從多層盤(pán)的第一層到第二層沿著聚焦方向進(jìn)行由物鏡聚焦的光束的焦點(diǎn)跳躍的時(shí)候控制物鏡運(yùn)動(dòng)的方法，包括步驟，在發(fā)出跳躍命令的時(shí)候-按照一組動(dòng)力學(xué)參數(shù)使所述物鏡相對(duì)于靜止基準(zhǔn)沿著所述聚焦方向朝向第二層移動(dòng)；-在運(yùn)動(dòng)期間，監(jiān)控與焦點(diǎn)和第一層之間的偏離量相關(guān)的聚焦誤差信號(hào)；-測(cè)量所述聚焦誤差信號(hào)的第一特征值與第二特征值之間的時(shí)間段；和-在檢測(cè)到第二特征值的時(shí)候，根據(jù)所述時(shí)間段來(lái)調(diào)節(jié)所述動(dòng)力學(xué)參數(shù)組，以克服盤(pán)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)的影響；-依照該組經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)一步朝向第二層移動(dòng)所述物鏡。
本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí)在從盤(pán)的第一層跳躍到第二層的時(shí)候，在第二層的位置上造成的誤差主要是因?yàn)楸P(pán)的傾斜和負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)動(dòng)該盤(pán)的電機(jī)的擺動(dòng)(盤(pán)傾斜是盤(pán)基板厚度與標(biāo)準(zhǔn)基板厚度的局部或整體偏差，這是由盤(pán)的制造工藝造成的)。在目標(biāo)層的位置上造成的誤差會(huì)導(dǎo)致焦點(diǎn)位置不準(zhǔn)確。
按照本發(fā)明，盤(pán)本身相對(duì)于靜止基準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)(不管是哪種起源盤(pán)傾斜、電機(jī)擺動(dòng)或任何其它原因)的影響在確定了進(jìn)行跳躍所使用的動(dòng)力學(xué)參數(shù)的時(shí)候會(huì)得到補(bǔ)償。
更加具體地講，這一補(bǔ)償是通過(guò)在透鏡運(yùn)動(dòng)期間監(jiān)控聚焦誤差信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
因此本發(fā)明給出了提高層跳躍強(qiáng)健性的簡(jiǎn)單而有效的方式。
在一優(yōu)選實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)步驟包括依據(jù)所述時(shí)間段計(jì)算盤(pán)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的瞬時(shí)加速度的步驟，依據(jù)所述盤(pán)的瞬時(shí)加速度對(duì)動(dòng)力學(xué)參數(shù)組進(jìn)行調(diào)節(jié)。
最好，為了調(diào)節(jié)動(dòng)力學(xué)參數(shù)組，要將盤(pán)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的加速度看成在完成跳躍的整個(gè)過(guò)程中是恒定的。
在第一種可選方式中，動(dòng)力學(xué)參數(shù)組包括物鏡沿著聚焦方向相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的突跳加速度和制動(dòng)加速度、以及物鏡分別以突跳加速度和制動(dòng)加速度連續(xù)移動(dòng)的過(guò)程中所占用的突跳時(shí)間段和制動(dòng)時(shí)間段，調(diào)節(jié)步驟在于為所述突跳加速度和制動(dòng)加速度中的至少一個(gè)確定經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的值，所述突跳和制動(dòng)時(shí)間段是固定的。
在第二種可選方式中，動(dòng)力學(xué)參數(shù)組包括物鏡沿著聚焦方向相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的突跳和制動(dòng)加速度、以及物鏡分別以突跳加速度和制動(dòng)加速度連續(xù)移動(dòng)的過(guò)程中所占用的突跳時(shí)間段和制動(dòng)時(shí)間段，調(diào)節(jié)步驟在于為所述突跳和制動(dòng)時(shí)間段中的至少一個(gè)確定經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的值，所述突跳和制動(dòng)加速度是固定的。
本發(fā)明還給出了一種用來(lái)與光學(xué)拾取頭協(xié)同工作的電路，該光學(xué)拾取頭包括用于將光束聚焦在焦點(diǎn)上的物鏡，所述電路包括-用于按照一組動(dòng)力學(xué)參數(shù)使所述物鏡相對(duì)于靜止基準(zhǔn)沿著聚焦方向從多層光盤(pán)的第一層朝向所述盤(pán)的第二層移動(dòng)的裝置；-用于在物鏡運(yùn)動(dòng)期間監(jiān)控與焦點(diǎn)和第一層之間的偏離量相關(guān)的聚焦誤差信號(hào)的裝置；-用于測(cè)量所述聚焦誤差信號(hào)的第一特征值與第二特征值之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間段的裝置；和-用于在達(dá)到所述第二特征值的時(shí)候根據(jù)所述時(shí)間段來(lái)調(diào)節(jié)所述動(dòng)力學(xué)參數(shù)組、以克服盤(pán)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)的影響的裝置。
本發(fā)明此外還給出了一種多層光盤(pán)讀取和/或?qū)懭朐O(shè)備，包括-物鏡，用于將光束聚焦在焦點(diǎn)上；-用于按照一組動(dòng)力學(xué)參數(shù)使所述物鏡相對(duì)于靜止基準(zhǔn)沿著聚焦方向從多層光盤(pán)的第一層朝向所述盤(pán)的第二層移動(dòng)的裝置；-用于在物鏡運(yùn)動(dòng)期間監(jiān)控與焦點(diǎn)和第一層之間的偏離量相關(guān)的聚焦誤差信號(hào)的裝置；-用于測(cè)量所述聚焦誤差信號(hào)的第一特征值與第二特征值之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間段的裝置；和-用于在達(dá)到所述第二特征值的時(shí)候根據(jù)所述時(shí)間段來(lái)調(diào)節(jié)所述動(dòng)力學(xué)參數(shù)組、以克服盤(pán)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)的影響的裝置。
在一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述調(diào)節(jié)裝置包括用于依據(jù)所述時(shí)間段計(jì)算盤(pán)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的加速度的裝置，依據(jù)所述盤(pán)的瞬時(shí)加速度對(duì)力學(xué)參數(shù)組進(jìn)行調(diào)節(jié)。
結(jié)合附圖，參照下面僅僅是為了說(shuō)明而非為了限定的目的而給出的本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的說(shuō)明，本發(fā)明將會(huì)得到更好的理解，并且其它目的、細(xì)節(jié)特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)得以清楚明了地展示出來(lái)，其中-附

圖1是多層盤(pán)讀取/寫(xiě)入設(shè)備的示意圖；-附圖2表示附圖1的拾取頭的細(xì)節(jié)視圖；-附圖3表示聚焦誤差信號(hào)的產(chǎn)生原理；-附圖4是聚焦誤差信號(hào)的幅度與焦平面和所要讀取的數(shù)據(jù)層間的偏離量之間的關(guān)系的曲線圖；-附圖5是按照本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方式的框圖；-附圖6A-6C是跳躍期間多個(gè)變量隨時(shí)間的演變過(guò)程。
附圖1表示從多層盤(pán)1上讀取/向多層盤(pán)1上寫(xiě)入數(shù)據(jù)的設(shè)備的示意圖。
附圖1中所示的設(shè)備包括(非窮舉)-光學(xué)拾取頭2，除了其它元件之外，該光學(xué)拾取頭2包括物鏡6和發(fā)光激光二極管3；-信號(hào)預(yù)處理電路21，用于預(yù)處理由光學(xué)拾取頭2送出的信號(hào)，-用于控制物鏡6運(yùn)動(dòng)的單元30，-主軸電機(jī)20，具有轉(zhuǎn)子和定子，用于轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)1，-旋轉(zhuǎn)控制電路26，用于控制電機(jī)20的轉(zhuǎn)動(dòng)，-微處理器27，用于控制該設(shè)備的操作，-總線28，用于傳送控制信號(hào)，-源編碼器/解碼器32，-通道編碼器32，-通道解碼器34，-用于控制發(fā)光激光二極管3的單元38；和-主機(jī)系統(tǒng)36(舉例來(lái)說(shuō)，主機(jī)系統(tǒng)36可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)、音頻播放器、視頻播放器…)。
旋轉(zhuǎn)控制電路26、物鏡控制單元30、源編碼器/解碼器32、通道解碼器34、通道編碼器33、發(fā)光激光二極管控制單元38和微處理器27與總線28相連。
信號(hào)預(yù)處理電路21接收由光學(xué)拾取頭2讀取的信號(hào)并且產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號(hào)D、跟蹤誤差信號(hào)TE和聚焦誤差信號(hào)FE。
將數(shù)據(jù)信號(hào)D輸入給通道解碼器34。將由通道解碼器34送出的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給源編碼器/解碼器32來(lái)進(jìn)行解碼。最后，將結(jié)果得到的解碼信號(hào)D_OUT遞送給主機(jī)系統(tǒng)36。
將跟蹤誤差信號(hào)TE和聚焦誤差信號(hào)FE遞送給單元30。使用它們以下面將要參照附圖2到6介紹的方式控制物鏡6的運(yùn)動(dòng)。
在寫(xiě)入模式下，主機(jī)系統(tǒng)36將輸入數(shù)據(jù)D_IN提供給源編碼器/解碼器32，用于進(jìn)行源編碼。然后將經(jīng)源編碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給通道編碼器33，以進(jìn)行通道編碼。使用經(jīng)通道編碼的數(shù)據(jù)對(duì)單元38進(jìn)行控制，以在盤(pán)1上進(jìn)行寫(xiě)入。
有益地，附圖1中帶有附圖標(biāo)記21到38的塊是以一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體電路的形式實(shí)現(xiàn)的。
如附圖1所示，盤(pán)1具有通常由標(biāo)簽覆蓋的頂面1a和朝向拾取頭2的底面1b。該盤(pán)具有第一數(shù)據(jù)層L1和第二數(shù)據(jù)層L2。第一層L1比第二層L2更靠近光頭2。在每個(gè)層上，數(shù)據(jù)是沿著螺旋軌跡寫(xiě)入的。
盤(pán)1由主軸電機(jī)20的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸電機(jī)20的定子相對(duì)于設(shè)備的外殼是固定的。以下，將該定子用作運(yùn)動(dòng)的靜止基準(zhǔn)。也可以使用其它的靜止基準(zhǔn)。
在附圖2中更加詳細(xì)地表示出了光學(xué)拾取頭2。該拾取頭2包括發(fā)光激光二極管3、偏振分束器4、準(zhǔn)直透鏡5和物鏡6。光沿著基本上垂直于盤(pán)1的光軸Z入射在盤(pán)上。由物鏡6將光束聚焦在焦點(diǎn)P上。焦點(diǎn)上垂直于光軸Z的平面稱(chēng)為焦平面F。
從盤(pán)反射回來(lái)的光反向穿過(guò)物鏡6、準(zhǔn)值透鏡5和分束器4。由于其偏振狀態(tài)不同，反射光得以經(jīng)過(guò)柱面透鏡8朝向檢測(cè)單元7反射。
對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)而言，將焦點(diǎn)P保持在軌跡的中央是最重要的。與用于沿著平行于盤(pán)的方向自動(dòng)進(jìn)行徑向跟蹤的跟蹤誤差信號(hào)一道，使用聚焦誤差信號(hào)(TE信號(hào))沿著垂直于盤(pán)的光軸Z自動(dòng)進(jìn)行聚焦調(diào)節(jié)。光軸Z也稱(chēng)為聚焦方向。這些誤差信號(hào)用作校準(zhǔn)循環(huán)中的校準(zhǔn)變量。
更加準(zhǔn)確地講，只要光路中有不對(duì)稱(chēng)就可以確定出FE信號(hào)。最廣泛采用的用于獲得FE信號(hào)的方法就是借助沿著反射光路徑剛好設(shè)置在檢測(cè)單元7之前的柱面透鏡8有意地引入稱(chēng)為象散的光學(xué)象差。
現(xiàn)在參照附圖3，在柱面透鏡8后面，反射光束的橫截面形狀是橢圓形。這個(gè)橢圓的伸長(zhǎng)率是焦平面F與所要讀取的數(shù)據(jù)層L之間的偏離距離Δz的函數(shù)。橢圓形的反射光束由包括四個(gè)光電檢測(cè)器9a、9b、9c和9d的組件檢測(cè)。FE信號(hào)是簡(jiǎn)單地由S＝(Va+Vc)-(Vb+Vd)給出的，其中Vi是第i個(gè)光電檢測(cè)器的端子之間的電位。如果焦平面F比數(shù)據(jù)層L更靠近物鏡6，則橢圓形光束主要照射光電檢測(cè)器9b和9d。因此FE信號(hào)的值是負(fù)電壓。如果焦平面F過(guò)遠(yuǎn)，則橢圓形光束主要照射光電檢測(cè)器9a和9c。FE信號(hào)的值因此是正的。如果焦平面F的焦點(diǎn)在數(shù)據(jù)層L上，則反射光束的橫截面變成圓形，并且所有光電檢測(cè)器得到同等照射。這樣，F(xiàn)E信號(hào)的值就是零。
附圖4是表示FE信號(hào)作為焦平面F與數(shù)據(jù)層L之間的偏離量Δz的函數(shù)的曲線圖。注意，這個(gè)S曲線具有高峰值P+和低峰值P-，這兩個(gè)峰值分別對(duì)應(yīng)于FE信號(hào)的最大和最小值。P+、P-和0是FE信號(hào)的特征值。當(dāng)FE信號(hào)為零時(shí)，焦點(diǎn)P在層L上。當(dāng)FE信號(hào)為P+或P-時(shí)，偏離量Δz等于預(yù)定值，例如ΔzP+＝ΔzP-＝4μm。
再回過(guò)頭來(lái)參照附圖2，物鏡6是由多個(gè)彈簧1l經(jīng)由物鏡支座10支撐的，從而能夠使物鏡6在聚焦方向和跟蹤方向上移動(dòng)，即，相對(duì)于光軸方向Z軸向和徑向地移動(dòng)。
支座10配備有處于永磁體13中央的線圈12。在由驅(qū)動(dòng)電路22(附圖1)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加給線圈12的時(shí)候，產(chǎn)生了與聚焦方向平行的驅(qū)動(dòng)力，并且該驅(qū)動(dòng)力能夠?qū)⑽镧R移向或移離盤(pán)，如箭頭所示。
現(xiàn)在將詳細(xì)介紹附圖1中所示的物鏡移動(dòng)控制單元30。這個(gè)單元30包括驅(qū)動(dòng)電路22、跟蹤控制單元23、聚焦控制電路24和層跳躍控制電路25。
光盤(pán)1由主軸電機(jī)20轉(zhuǎn)動(dòng)。盤(pán)旋轉(zhuǎn)頻率是依照正在讀取的盤(pán)的部分來(lái)加以修改的。這就是為什么要用由旋轉(zhuǎn)控制電路26發(fā)出的旋轉(zhuǎn)頻率控制信號(hào)對(duì)主軸電機(jī)20進(jìn)行控制的原因。
如前面所給出的，反射光能夠允許建立作為信號(hào)處理電路21的輸出而產(chǎn)生的聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)。將FE信號(hào)輸入給聚焦控制電路24，該聚焦控制電路24經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路22沿著聚焦方向調(diào)整物鏡的位置。將跟蹤誤差信號(hào)輸入給跟蹤控制電路23，該跟蹤控制電路23經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路22相對(duì)于所要讀取的軌跡沿徑向調(diào)整物鏡的位置。
當(dāng)控制器27發(fā)出跳躍命令時(shí)，將跟蹤和聚焦控制電路關(guān)閉并且打開(kāi)層跳躍控制電路25，該層跳躍控制電路25用于與控制器27相配合地管理跳躍操作。跳躍控制電路25將驅(qū)動(dòng)信號(hào)作為輸出發(fā)送給驅(qū)動(dòng)電路22，驅(qū)動(dòng)電路22對(duì)此做出響應(yīng)，對(duì)物鏡致動(dòng)器施加跳躍脈沖強(qiáng)度，以進(jìn)行焦點(diǎn)從第一層向第二層的跳躍。
因?yàn)榻裹c(diǎn)相對(duì)于盤(pán)的運(yùn)動(dòng)是盤(pán)自身相對(duì)于定子的運(yùn)動(dòng)與物鏡相對(duì)于定子的運(yùn)動(dòng)的合成結(jié)果，所以按照本發(fā)明的方法關(guān)鍵在于測(cè)量盤(pán)沿著光軸方向Z相對(duì)于定子的加速度和通過(guò)據(jù)此調(diào)節(jié)跳躍的動(dòng)力學(xué)參數(shù)并且從而調(diào)節(jié)施加在透鏡致動(dòng)器上的恒定跳躍脈沖強(qiáng)度來(lái)補(bǔ)償這一盤(pán)加速度。
通常，沿著聚焦方向的跳躍是這樣進(jìn)行的首先按照恒定的突跳加速度aacc使物鏡加速，然后按照恒定的制動(dòng)加速度abrake使物鏡減速。在所述優(yōu)選實(shí)施方式中，突跳加速度和制動(dòng)加速度具有相同的絕對(duì)值。使物鏡以突跳加速度加速這一過(guò)程所占用的突跳時(shí)間段等于使物鏡以制動(dòng)加速度減速這一過(guò)程所占用的制動(dòng)時(shí)間段。在這種情況下，制動(dòng)步驟是在物鏡處于兩層之間的間距D的一半的位置上的時(shí)候發(fā)生的，并且突跳時(shí)間段等于制動(dòng)時(shí)間段(T)。
在跳躍操作結(jié)束時(shí)，焦點(diǎn)位置相對(duì)于定子的變化量Δz為Δz＝aaccT2+abrakeT2此外，由于額外位移造成的盤(pán)沿著聚焦軸相對(duì)于定子的位置zdisc可以由周期性正弦函數(shù)來(lái)模擬zdisc＝A sin(ωrott)其中A是位移(比如盤(pán)的傾斜或主軸電機(jī)的擺動(dòng))的幅度，而ωrot是盤(pán)旋轉(zhuǎn)速度。
盤(pán)相對(duì)于主軸電機(jī)定子的加速度adisc通過(guò)兩次連續(xù)時(shí)間求導(dǎo)來(lái)獲得，得到adisc＝Aω2rotsin(ωrott)跳躍持續(xù)時(shí)間2T要充分短，以使得盤(pán)的加速度在整個(gè)跳躍之內(nèi)保持恒定的假設(shè)成立。這樣，在2T之后，盤(pán)相對(duì)于定子的位移為zdisc(2T)＝adisc(2T)2例如，在旋轉(zhuǎn)頻率為55Hz且幅度A為1mm的情況下，最大加速度adisc將為119ms-2。zdisc的值將會(huì)等于59.5μm，這個(gè)值大于兩層之間的典型為55μm的間距D。通過(guò)這一數(shù)值的運(yùn)用，我們可以看出，在物鏡相對(duì)于定子運(yùn)動(dòng)期間，對(duì)盤(pán)相對(duì)于定子的位移進(jìn)行補(bǔ)償對(duì)于實(shí)現(xiàn)可靠的跳躍處理來(lái)說(shuō)是必要的。
在使物鏡相對(duì)于定子加速時(shí)的跳躍的第一個(gè)步驟期間，在給定時(shí)刻，焦點(diǎn)相對(duì)于盤(pán)的位移為z＝aacct2-adisct2在S曲線上，零值與峰值P+/-之一間的距離是取決于所使用的光學(xué)拾取頭的特征預(yù)定距離。在附圖4所示的例子中，這一特征預(yù)定距離是zP＝4μm。
這樣，從第一層(焦點(diǎn)在第一層上)到達(dá)峰值所需要的時(shí)間段Δt的測(cè)量結(jié)果使得我們能夠知道盤(pán)加速度adisc的瞬時(shí)值z(mì)P＝aaccΔt2-adiscΔt2(1)一旦取得了這一信息，就能夠很容易的調(diào)節(jié)跳躍脈沖強(qiáng)度，即，調(diào)節(jié)aacc和/或abrake的值，以補(bǔ)償盤(pán)加速度adisc。
附圖5表示使用上述原理的按照本發(fā)明的方法的框圖。這一方法可以通過(guò)處理存儲(chǔ)在控制器27的存儲(chǔ)空間中的軟件的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在步驟50中，控制器27檢查是否發(fā)出了跳躍命令。如果請(qǐng)求了跳躍命令，則在步驟51中關(guān)閉跟蹤和聚焦誤差控制電路。
假設(shè)在這一初始時(shí)刻，焦點(diǎn)在第一層上，即，F(xiàn)E信號(hào)的值為零。將時(shí)間變量t設(shè)定為零。
打開(kāi)跳躍控制電路25。該電路讀取其存儲(chǔ)器緩沖器之一中的突跳加速度aacc的值，并且請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)單元22按照這一恒定加速度向上移動(dòng)透鏡(步驟52)。
在這一運(yùn)動(dòng)期間，借助獲取FE信號(hào)的步驟53，在步驟54中對(duì)FE信號(hào)的絕對(duì)值進(jìn)行監(jiān)控。如果FE信號(hào)的瞬時(shí)絕對(duì)值大于之前的絕對(duì)值，則使循環(huán)55閉合，從而透鏡的運(yùn)動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行。使時(shí)間變量t的值增加一與采樣周期相當(dāng)?shù)念A(yù)定時(shí)間量τ。
如果FE信號(hào)的瞬時(shí)絕對(duì)值小于之前的絕對(duì)值，則處理退出循環(huán)55，因?yàn)橐呀?jīng)檢測(cè)到了S曲線已經(jīng)剛剛到達(dá)了其峰值。
例如，跳躍控制電路25監(jiān)控FE信號(hào)并且在剛剛檢測(cè)到FE信號(hào)的峰值時(shí)向控制器27發(fā)出峰值標(biāo)志。然后控制器27停止測(cè)量跳躍開(kāi)始(FE信號(hào)等于零)與峰值檢測(cè)之間的時(shí)間段，并且處理接下來(lái)的步驟。
在步驟56中，將時(shí)間變量t1的值作為Δt帶入等式(1)中，以便計(jì)算瞬時(shí)盤(pán)加速度adisc，將該瞬時(shí)盤(pán)加速度adisc寫(xiě)入控制器27的存儲(chǔ)空間中。
該方法繼續(xù)進(jìn)行步驟57，在該步驟中對(duì)突跳和制動(dòng)加速度的值進(jìn)行修改依據(jù)瞬時(shí)盤(pán)加速度確定突跳加速度和制動(dòng)加速度的新值。這種新透鏡加速度必須克服盤(pán)自身運(yùn)動(dòng)的影響，使得跳躍操作在等于層之間的間距D的預(yù)定距離上執(zhí)行。例如，新的突跳加速度等于突跳加速度減去盤(pán)加速度，而新的制動(dòng)加速度等于制動(dòng)加速度減去盤(pán)加速度。注意，盤(pán)加速度可能是正的，也可能是負(fù)的。
將這些經(jīng)過(guò)調(diào)整的透鏡加速度的值發(fā)送給跳躍控制電路25，以便從t1到2T按照這些新的動(dòng)力學(xué)參數(shù)移動(dòng)透鏡(步驟58)。例如，控制器27將經(jīng)過(guò)調(diào)整的突跳加速度aacc的值寫(xiě)入跳躍控制電路25的預(yù)定存儲(chǔ)器緩沖器中。
在時(shí)刻2T，跳躍完成，并且焦點(diǎn)接近于第二層。在步驟59中打開(kāi)跟蹤和聚焦控制電路，并且允許對(duì)第二層上的軌跡進(jìn)行讀取。
在附圖6中示出了幾個(gè)隨時(shí)間變化的變量。在t＝0時(shí)，發(fā)出跳躍命令并且使透鏡以突跳加速度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)(附圖6B)。焦點(diǎn)P向上移出第一層(附圖6C)。FE信號(hào)的值不再是零(附圖6A)。監(jiān)控FE信號(hào)值，并且在達(dá)到峰值P-時(shí)，計(jì)算盤(pán)加速度，得到突跳和制動(dòng)加速度的更新值。立即使用這些經(jīng)過(guò)修改的透鏡加速度的值來(lái)調(diào)節(jié)透鏡的運(yùn)動(dòng)。在附圖6B上，虛線代表突跳和制動(dòng)加速度的修正值。在跳躍結(jié)束時(shí)(t＝2)，已經(jīng)使焦點(diǎn)相對(duì)于盤(pán)沿著聚焦方向移動(dòng)了等于兩層之間的間距D的距離。
在另一種實(shí)施方式中，可以對(duì)突跳和制動(dòng)時(shí)間段進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便克服盤(pán)加速度的影響，而不是調(diào)節(jié)突跳和制動(dòng)加速度。
注意，附圖5是按照一連串步驟的形式加以介紹的，但是也可以按照多個(gè)裝置的方式對(duì)其加以介紹，例如按照軟件程序模塊的形式，連續(xù)地處理這些軟件程序模塊就可以實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)明的方法。
上面介紹的各種實(shí)施方式僅僅是為了解釋說(shuō)明而給出的，不應(yīng)將它們解釋為是對(duì)本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易想到可對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行各種不同的修改，而不會(huì)超出本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍是在所附的權(quán)利要求中提出的。
具體地，參照附圖1介紹的設(shè)備能夠從多層盤(pán)中讀取數(shù)據(jù)和向多層盤(pán)上寫(xiě)入數(shù)據(jù)。不過(guò)本發(fā)明還涵蓋了僅能夠從多層盤(pán)上讀取數(shù)據(jù)或僅能夠向多層盤(pán)上寫(xiě)入數(shù)據(jù)的設(shè)備。
使用動(dòng)詞“包括”及其變形并不排除除了權(quán)利要求或說(shuō)明書(shū)中所列出的單元或步驟之外還存在其它單元或步驟的可能性。
使用量詞“一”或“一個(gè)”來(lái)指示權(quán)利要求或說(shuō)明書(shū)中的單元或步驟并不排除存在多個(gè)這樣的單元或步驟的可能性。
權(quán)利要求
1.一種在從多層盤(pán)(1)的第一層(L1)到第二層(L2)沿著聚焦方向(Z)進(jìn)行由物鏡(6)聚焦的光束的焦點(diǎn)(P)跳躍的時(shí)候控制物鏡運(yùn)動(dòng)的方法，包括步驟，在發(fā)出跳躍命令的時(shí)候-按照一組動(dòng)力學(xué)參數(shù)使所述物鏡相對(duì)于靜止基準(zhǔn)沿著所述聚焦方向朝向第二層移動(dòng)(52)；-在運(yùn)動(dòng)期間，監(jiān)控(54)與焦點(diǎn)和第一層之間的偏離量(Δz)相關(guān)的聚焦誤差信號(hào)(FE)；-測(cè)量所述聚焦誤差信號(hào)的第一特征值與第二特征值之間的時(shí)間段(Δt)；和-在檢測(cè)到第二特征值的時(shí)候，根據(jù)所述時(shí)間段來(lái)調(diào)節(jié)(56，57)所述動(dòng)力學(xué)參數(shù)組，以克服盤(pán)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)的影響；-依照該組經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)一步朝向第二層移動(dòng)(58)所述物鏡。
2.按照權(quán)利要求1所述的控制物鏡運(yùn)動(dòng)的方法，其中所述調(diào)節(jié)步驟包括依據(jù)所述時(shí)間段(Δt)計(jì)算(56)盤(pán)(1)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的瞬時(shí)加速度(adisc)的步驟，依據(jù)所述盤(pán)的瞬時(shí)加速度對(duì)動(dòng)力學(xué)參數(shù)組進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.按照權(quán)利要求2所述的控制物鏡運(yùn)動(dòng)的方法，其中為了調(diào)節(jié)所述動(dòng)力學(xué)參數(shù)組，要將盤(pán)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的加速度(adisc)看成在完成跳躍的整個(gè)過(guò)程中都是恒定的。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的控制物鏡運(yùn)動(dòng)的方法，其中所述動(dòng)力學(xué)參數(shù)組包括物鏡(6)沿著聚焦方向(Z)相對(duì)于所述定子的突跳(aacc)加速度和制動(dòng)(abrake)加速度、以及物鏡分別以突跳加速度和制動(dòng)加速度連續(xù)移動(dòng)的過(guò)程中所占用的突跳時(shí)間段和制動(dòng)時(shí)間段(T)，調(diào)節(jié)步驟(57)在于為所述突跳加速度和制動(dòng)加速度中的至少一個(gè)確定經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的值，所述突跳時(shí)間段和制動(dòng)時(shí)間段是固定的。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的控制物鏡運(yùn)動(dòng)的方法，其中所述動(dòng)力學(xué)參數(shù)組包括物鏡(6)沿著聚焦方向(Z)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的突跳(aacc)時(shí)間段和制動(dòng)(abrake)加速度、以及物鏡分別以突跳加速度和制動(dòng)加速度連續(xù)移動(dòng)的過(guò)程中所占用的突跳時(shí)間段和制動(dòng)時(shí)間段(T)，調(diào)節(jié)步驟(57)在于為所述突跳時(shí)間段和制動(dòng)時(shí)間段中的至少一個(gè)確定經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的值，所述突跳加速度和制動(dòng)加速度是固定的。
6.一種用來(lái)與光學(xué)拾取頭(2)協(xié)同工作的電路，該光學(xué)拾取頭包括用于將光束聚焦在焦點(diǎn)(P)上的物鏡(6)，所述電路包括-用于按照一組動(dòng)力學(xué)參數(shù)使所述物鏡(6)相對(duì)于靜止基準(zhǔn)沿著聚焦方向(Z)從多層光盤(pán)的第一層朝向所述盤(pán)的第二層移動(dòng)的裝置(22)；-用于在物鏡運(yùn)動(dòng)期間監(jiān)控與焦點(diǎn)(P)和第一層之間的偏離量(Δz)相關(guān)的聚焦誤差信號(hào)(FE)的裝置(8，21)；-用于測(cè)量所述聚焦誤差信號(hào)的第一特征值與第二特征值之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間段(Δt)的裝置(25)；和-用于在達(dá)到所述第二特征值的時(shí)候根據(jù)所述時(shí)間段來(lái)調(diào)節(jié)所述動(dòng)力學(xué)參數(shù)組、以克服盤(pán)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)的影響的裝置(25)。
7.一種多層光盤(pán)讀取和/或?qū)懭朐O(shè)備，包括-物鏡(6)，用于將光束聚焦在焦點(diǎn)(P)上；-用于按照一組動(dòng)力學(xué)參數(shù)使所述物鏡(6)相對(duì)于靜止基準(zhǔn)沿著聚焦方向(Z)從多層光盤(pán)的第一層朝向所述盤(pán)的第二層移動(dòng)的裝置(22)；-用于在物鏡運(yùn)動(dòng)期間監(jiān)控與焦點(diǎn)(P)和第一層之間的偏離量(Δz)相關(guān)的聚焦誤差信號(hào)(FE)的裝置(8，21)；-用于測(cè)量所述聚焦誤差信號(hào)的第一特征值與第二特征值之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間段(Δt)的裝置；和-用于在達(dá)到所述第二特征值的時(shí)候根據(jù)所述時(shí)間段來(lái)調(diào)節(jié)所述動(dòng)力學(xué)參數(shù)組、以克服盤(pán)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)的影響的裝置。
8.按照權(quán)利要求7所述的多層光盤(pán)讀取和/或?qū)懭朐O(shè)備，其中所述調(diào)節(jié)裝置包括用于依據(jù)所述時(shí)間段(Δt)計(jì)算(56)盤(pán)(1)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的加速度(adisc)的裝置，依據(jù)所述盤(pán)的瞬時(shí)加速度對(duì)動(dòng)力學(xué)參數(shù)組進(jìn)行調(diào)節(jié)。
9.按照權(quán)利要求8所述的多層光盤(pán)讀取和/或?qū)懭朐O(shè)備，其中為了調(diào)節(jié)所述動(dòng)力學(xué)參數(shù)組，要將盤(pán)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的加速度(adisc)看成在完成跳躍的整個(gè)過(guò)程中是恒定的。
10.按照權(quán)利要求7或8所述的多層光盤(pán)讀取和/或?qū)懭朐O(shè)備，其中所述動(dòng)力學(xué)參數(shù)組包括物鏡(6)沿著聚焦方向(Z)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的突跳(aacc)加速度和制動(dòng)(abrake)加速度、以及物鏡分別以突跳加速度和制動(dòng)加速度連續(xù)移動(dòng)的過(guò)程中所占用的突跳時(shí)間段和制動(dòng)時(shí)間段(T)，調(diào)節(jié)步驟(57)在于為所述突跳時(shí)間段和制動(dòng)加速度中的至少一個(gè)確定經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的值，所述突跳和制動(dòng)時(shí)間段是固定的。
11.按照權(quán)利要求7或8所述的多層光盤(pán)讀取和/或?qū)懭朐O(shè)備，其中所述動(dòng)力學(xué)參數(shù)組包括物鏡(6)沿著聚焦方向(Z)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的突跳(aacc)加速度和制動(dòng)(abrake)加速度、以及物鏡分別以突跳加速度和制動(dòng)加速度連續(xù)移動(dòng)的過(guò)程中所占用的突跳時(shí)間段和制動(dòng)時(shí)間段(T)，調(diào)節(jié)步驟(57)在于為所述突跳時(shí)間段和制動(dòng)時(shí)間段中的至少一個(gè)確定經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的值，所述突跳加速度和制動(dòng)加速度是固定的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多層光盤(pán)讀取和/或?qū)懭朐O(shè)備，其包括用于在多層光盤(pán)的層之間執(zhí)行準(zhǔn)確跳躍的裝置。為了執(zhí)行跳躍，按照一組動(dòng)力學(xué)參數(shù)使所述物鏡相對(duì)于靜止基準(zhǔn)沿著聚焦方向(Z)從盤(pán)的第一層朝向第二層移動(dòng)。按照本發(fā)明，在透鏡運(yùn)動(dòng)期間，監(jiān)控與焦點(diǎn)(P)和第一層之間的偏離量(Δz)相關(guān)的聚焦誤差信號(hào)(FE)。確定所述聚焦誤差信號(hào)的第一特征值與第二特征值之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間段(Δt)，并且在達(dá)到所述第二特征值的時(shí)候，根據(jù)所述時(shí)間段來(lái)調(diào)節(jié)該組動(dòng)力學(xué)參數(shù)，以克服盤(pán)相對(duì)于所述靜止基準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)的影響。
文檔編號(hào)G11B7/24038GK1926614SQ200580006584
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月1日
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