專利名稱：光盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光盤裝置，特別涉及可在厚度互不相同的光盤中判別所安放的光盤，同時(shí)切換為適合被判別的光盤最佳的透鏡的光盤裝置。
在現(xiàn)有的光盤裝置中，配備對所安放的光盤，通過攝取透鏡，使激光束匯聚，用光檢測器檢測出其反射光的聚焦光學(xué)系統(tǒng)，具有用于使前述激光束聚焦在前述光盤上的執(zhí)行部件的聚焦引導(dǎo)控制系統(tǒng)，具有進(jìn)行存儲(chǔ)、重放或擦去的功能。
圖7表示出如此構(gòu)成的現(xiàn)有光盤裝置的結(jié)構(gòu)。圖7所示的裝置配備了由共計(jì)4個(gè)單位元件A、B、C、D構(gòu)成的光檢測器31；將來自各單位元件A、B、C、D檢出信號(hào)分別放大的放大器32、33、34、35；進(jìn)行放大使得放大后的輸出全部相加的RF放大器36；進(jìn)行放大使放大器33、35的輸出相加同時(shí)減去放大器32、34的輸出的聚焦誤差(后文簡記FE)放大器37；進(jìn)行處理使得從RF放大器36的RF信號(hào)38得到必要的比如視頻信號(hào)的信號(hào)處理電路50；將信號(hào)處理電路50輸出的數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬值的D/A轉(zhuǎn)換器51；將D/A轉(zhuǎn)換器51的輸出進(jìn)行放大的放大器52；以及將放大器52的輸出作為聲音生成的揚(yáng)聲器53。另外，本光盤裝置通常還配備把稱作和信號(hào)的RF信號(hào)38作為正相輸入(+)，并把可變電阻42的分壓作為反相輸入(-)，而輸出聚焦正常(FOK)信號(hào)55的RF比較器40；把FE放大器37的FE信號(hào)39作為正相輸入(+)，并把電阻器43、44的分壓作為反相輸入(-)，輸出聚焦過零(AZC)信號(hào)56的FZC比較器41；伺服系統(tǒng)的ON/OFF開關(guān)46；連接在開關(guān)46和FE放大器37輸出端之間的電阻器45；輸入來自開關(guān)46的一端和控制器54的制控信號(hào)的伺服電路47；將來自伺服電路47的信號(hào)功率放大的驅(qū)動(dòng)器48；由連接在驅(qū)動(dòng)器48輸出端的聚焦線圈構(gòu)成的執(zhí)行部件49；把FOK信號(hào)55和FZC信號(hào)作為輸入，由控制著開關(guān)46和伺服電路47等伺服系統(tǒng)的微計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制器54。其中把FOK信號(hào)和FZC信號(hào)合起來定義為聚焦信號(hào)。
上述的可變電阻42連接在電源電壓+V與地之間，設(shè)置為對后述的FOK電平作適宜地調(diào)整，使得不檢測光盤的表面，而檢測光盤的反射膜的復(fù)合焦點(diǎn)。電阻器43、44串聯(lián)連接在電源電壓+V和地之間，為了正確檢測FE信號(hào)39的過零點(diǎn)，是用來把反相輸入(-)的偏置設(shè)定在預(yù)先所定的電壓。以上說明的圖7的方框圖主要是與聚焦引導(dǎo)控制系統(tǒng)有關(guān)的方框圖。
參照表示圖7的光盤裝置的控制程序的圖8的流程圖和表示各部波形的圖9的時(shí)序圖，首先在步驟S1，接通激光電源，使激光束射到已安放好的光盤上。然后，在步驟S2，開始以一定速度移動(dòng)聚焦伺服系統(tǒng)，以便使攝取透鏡自上而下接近光盤。以此使復(fù)合焦點(diǎn)位置從光盤外側(cè)向內(nèi)側(cè)依次移動(dòng)。
此時(shí)，首先在復(fù)合焦點(diǎn)位置達(dá)到光盤表面的時(shí)刻t1的位置P1，在RF信號(hào)38上出現(xiàn)小的峰值波形，因?yàn)樵摬ㄐ卧谟蒖F比較器40所設(shè)定的FOK電平以下，F(xiàn)OK信號(hào)55未出現(xiàn)變化。另一方面，在FE信號(hào)39卻出現(xiàn)了S形凹陷或反S形凹陷，將以聚焦過零的時(shí)刻作為下降邊的負(fù)脈沖為其FZC信號(hào)56輸出。在此，把FOK信號(hào)55和FZC信號(hào)56這兩個(gè)信號(hào)稱作聚焦信號(hào)。此位置P1是光盤表面上的復(fù)合焦點(diǎn)位置，在這一時(shí)刻，由于伺服系統(tǒng)停止，即便固定下焦點(diǎn)也沒有任何意義，因此開關(guān)46變?yōu)镺FF狀態(tài)，即伺服系統(tǒng)變?yōu)橐勒談?dòng)作的狀態(tài)，不轉(zhuǎn)移到步驟S5，仍然進(jìn)行移動(dòng)。
在步驟S3，在檢測出FOK信號(hào)55的時(shí)刻t2的位置是在光盤內(nèi)部的反射層上的復(fù)合焦點(diǎn)位置，在此時(shí)，由于RF信號(hào)38超越了FOK電平，因此可得到把此超過的期間作為脈沖寬度的正脈沖FOK信號(hào)。另一方面，F(xiàn)E信號(hào)39變?yōu)榇蟮腟形的脈動(dòng)，用FZC比較器41進(jìn)行整形，可得到以過零時(shí)刻作為下降邊的FZC信號(hào)56。
此時(shí)，由于步驟S4的FZC信號(hào)56處于低電平，在步驟S3的FOK信號(hào)55處于高電平，因而轉(zhuǎn)至步驟S5，關(guān)閉聚焦伺服循環(huán)，停止攝取透鏡的移動(dòng)，以位置P2作為聚焦正確點(diǎn)，確立反射層上的復(fù)合焦點(diǎn)。
一旦透鏡以一定速度移動(dòng)，就產(chǎn)生與聚點(diǎn)瞬時(shí)重合的點(diǎn)。該復(fù)合焦點(diǎn)的檢出是在RF信號(hào)38比FOK電平大，且聚焦誤差信號(hào)振幅比閾值小的期間內(nèi)的過零點(diǎn)，表明在此期間物鏡若處于相當(dāng)?shù)奈恢脙?nèi)，則總可以進(jìn)行穩(wěn)定的聚焦引導(dǎo)。
在此種結(jié)構(gòu)中，F(xiàn)OK電平雖然由RF比較器40設(shè)定，也有與來自光盤表面上的RF信號(hào)38和來自光盤內(nèi)部反射膜上的RF信號(hào)38的峰值相差小的情況，在此情況下，有時(shí)兩者均生成FOK信號(hào)55的脈沖，將盤表面誤判斷為反射層的情況1，而兩者均不生成FOK信號(hào)55的脈沖，則擔(dān)心變成與未安放光盤時(shí)相同的狀態(tài)。因而，不能將FOK電平設(shè)定得具有充分的電壓裕度，就會(huì)變成缺乏可靠性的控制。
另外，在這種結(jié)構(gòu)中，對于聚焦正確點(diǎn)大致相同的一種光，使用共同的攝取透鏡，進(jìn)行聚焦控制，但對已安放了光盤厚度變化大的其他類型光盤的情況，因球面象差，以共同的透鏡不可能聚焦至折射極限。
圖10示出了三種光盤的剖面圖。參照圖10，(a)的光盤是稱為CD(致密盤)的盤，在厚約1.2mm的由聚碳酸酯構(gòu)成的基片61的主表面上形成了由鋁構(gòu)成的反射膜60。同圖(b)的光盤，被稱為DVD(數(shù)字通用盤)，在厚約0.6mm的由聚碳酸酯構(gòu)成的第二基片63的主表面上形成由鋁構(gòu)成的反射膜64，再將第1基片62貼合在反射膜64上。同圖(c)的光盤被稱為雙層式DVD，在厚約0.6mm的第1、第2基片65、66之間夾著反射膜67及中間層(透明材料)的半透明膜68。以上三種光盤最好安放在共同的裝置上，進(jìn)行重放和存儲(chǔ)。
可是，現(xiàn)有的具有判別多種光盤功能的光盤裝置已公開于特開平5-54406號(hào)公報(bào)上。在此光盤中，在聚焦位置控制裝置使物鏡靠近盤面時(shí)，由于靠計(jì)測裝置計(jì)測在聚焦誤差信號(hào)中所生成的2～3個(gè)S形的發(fā)生時(shí)間間隔，故可以識(shí)別光盤基片的厚度而無需設(shè)置特別的檢測器。
但是，在此種結(jié)構(gòu)中，上述的時(shí)間間隔依賴于物鏡的移動(dòng)速度，因而當(dāng)移動(dòng)速度變化時(shí)，即便光盤厚度相同，由于時(shí)間間隔變化，故有難于計(jì)測正確的厚度的缺點(diǎn)。
因此，本發(fā)明之目的在于提供可解決以下各課題的光盤裝置。
(1)通過設(shè)定FOK電平，廢除對光盤表面和反射層進(jìn)行判別的裝置，以確保電壓裕度為大的寬度。
(2)應(yīng)能進(jìn)行高可靠性的聚焦控制。
(3)將基片厚度大不相同的盤安放在共同的光盤裝置上，應(yīng)能進(jìn)行錄制和重放。
(4)應(yīng)能將CD、DVD、雙層式DVD各盤安放在共同的光盤裝置上，進(jìn)行錄制和重放、(5)即便透鏡的移動(dòng)速度有變化，也不應(yīng)影響厚度計(jì)測。
(6)即便基片厚大不相同，也應(yīng)能迅速判別其厚度。
為解決前述的課題，本發(fā)明的光盤裝置，被構(gòu)成為，在應(yīng)用從厚度互不相同的多種光盤中安裝任意一種光盤，對安裝好的前述光盤通過攝取透鏡使激光束匯聚，由檢測器檢測反射光的聚焦光學(xué)系統(tǒng)和已配備了將前述激光束聚焦在前述光盤上的執(zhí)行部件的控制系統(tǒng)，進(jìn)行記錄、再現(xiàn)或擦去的光盤裝置中，具有下述裝置以前述控制系統(tǒng)一邊使前述透鏡移動(dòng)，一邊從前述光盤中檢出聚焦信號(hào)的檢測裝置；在前述聚焦信號(hào)之中求出前述光盤表面上的合焦點(diǎn)位置及前述光盤的反射膜上的合焦點(diǎn)位置中的前述執(zhí)行部件的驅(qū)動(dòng)電流或電壓作為各個(gè)第1及第2測定值存儲(chǔ)的瞬時(shí)存儲(chǔ)裝置；求出前述第1和第2測定值的差值的減法運(yùn)算裝置以及將前述差值與基準(zhǔn)值相比較，由此判定前述光盤的種類的判別裝置。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方案的方框圖。
圖2是表示本發(fā)明中的在對O.6mm厚的光盤進(jìn)行聚焦檢索的情況下的各部分的波形的時(shí)序圖。
圖3是表示在對1.2mm厚的光盤進(jìn)行聚焦檢索的情況下的各部分的波形的時(shí)序圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方案中的控制程序的前半部流程圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方案中的控制程序的后半部流程圖。
圖6是表示用于本發(fā)明的攝取頭的結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖7是表示現(xiàn)有的光盤裝置的方框圖。
圖8是表示現(xiàn)有的控制程序的流程圖。
圖9是表示現(xiàn)有的聚焦檢索的各部波形的時(shí)序圖。
圖10是表示互不相同的光盤種類的剖面圖。
參照表示本發(fā)明一實(shí)施方案的圖1的方框圖，該先盤裝置的結(jié)構(gòu)，在伺服系統(tǒng)設(shè)置電流檢測電路，控制器16檢測流過伺服系統(tǒng)的執(zhí)行部件的電流或執(zhí)行部件的電壓，進(jìn)行光盤判別，使FOK放大器10的FOK電平的設(shè)定值低等各點(diǎn)與圖7的現(xiàn)有技術(shù)不同，除上述各點(diǎn)以外，與圖7的方框圖相同。
攝取器1比如與現(xiàn)有技術(shù)的圖7的光檢測器31、放大器32、33、34、35的結(jié)構(gòu)相同。RF放大器2、FE放大器3分別與RF放大器36、FE放大器37相同。以RF信號(hào)21作為輸入以FOK信號(hào)14為輸出的FOK放大器10與RF比較器40相同，但可變電阻42的設(shè)定值不同。即，在本實(shí)施方案中，如后所述，檢測光盤表面和反射膜的雙方，進(jìn)行圖中未示的可變電阻的偏置設(shè)定，以便獲得各自的脈沖。
以FE信號(hào)13為輸入，以FZC信號(hào)15為輸出的FZC放大器11與FZC比較器41相同，偏置電阻43、44雖未畫出來，也都存在。配備了以RF信號(hào)12為輸入的位相補(bǔ)償電路9、開關(guān)18和加法運(yùn)算器19的伺服系統(tǒng)受控制器16控制。通過將數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬值的D/A轉(zhuǎn)換器17，對加法器19進(jìn)行控制。進(jìn)行功率放大的驅(qū)動(dòng)器22，其放大倍數(shù)由電阻器20、21設(shè)定。驅(qū)動(dòng)器22的輸出通過電阻24連接在由聚焦線圈構(gòu)成的執(zhí)行部件23上。
電流檢測電路31是檢測具有一定電阻值的電阻24兩端電壓的電路，用于檢測執(zhí)行部件23中流過的電流，在比較器30的反相輸入端(-)串聯(lián)連接電阻25、27，在正相輸入端(+)串聯(lián)連接電阻26、28，并連有一電阻33。為了不放大噪聲等高頻成分，在電阻25、27的共同結(jié)點(diǎn)與電阻26、28的共同結(jié)點(diǎn)之間連接一電容器29。
由于比較器30的輸出是模擬值，故用A/D轉(zhuǎn)換器32將它變?yōu)閿?shù)字值，輸入到控制器16?？刂破?6由微計(jì)算機(jī)按后述的內(nèi)部配備的控制程序的預(yù)定步驟進(jìn)行處理。
另一方面，RF信號(hào)12通過信號(hào)處理電路34輸入到D/A轉(zhuǎn)換器4、5，分別將圖象信號(hào)送到顯示裝置6，音頻信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)器7送到揚(yáng)聲器8。
本光盤裝置，主要由已示出的聚焦引導(dǎo)控制系統(tǒng)部件來安放圖10的光盤中的某片光盤。
現(xiàn)在參照表示安放0.6mm厚的光盤情況下的聚焦伺服的時(shí)序圖的圖2、表示此時(shí)的控制器16的處理程序的圖4和圖5，首先在步驟S6，接入電源，使激光束投射到光盤上。然后，在步驟S7，使攝取透鏡自下而上即沿著接近光盤表面的方向依次進(jìn)行移動(dòng)。
在光盤表面上聚焦時(shí)，RF信號(hào)12將超過預(yù)先設(shè)定的FOK電平，因而獲得以該超過期間為脈沖寬度的FOK信號(hào)14。此時(shí)最重要的是在表面上的聚焦時(shí)檢測FOK信號(hào)14，設(shè)定FOK放大器10的比較值的偏置。
另一方面，聚焦誤差(FE)信號(hào)13檢測S形的脈動(dòng)(此處由于反相而變?yōu)榉碨形)，由FZC放大器11對它進(jìn)行整形，得到以下降邊為過零點(diǎn)的預(yù)定的脈沖寬度的FZC信號(hào)。根據(jù)以上波形，滿足在步驟S8的FOK信號(hào)14高電平、在步驟S9的FAX信號(hào)低電平的條件，然后在步驟S10將執(zhí)行部件23的線圈電流取樣、放大、保持，再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，在步驟S11將線圈電流值i1存入控制器16內(nèi)的存儲(chǔ)器內(nèi)。然后，在步驟S12判斷滿足步驟S8、S9的次數(shù)是一次(意味著在光盤表面上聚焦)或是二次(意味著在反射膜上聚焦)，在一次的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S8。
其次，再移動(dòng)透鏡，在光盤反射膜上聚焦時(shí)，出現(xiàn)更大的脈動(dòng)的RF信號(hào)12，與FOK電平比較，出現(xiàn)以RF信號(hào)比FOK電平大的期間為脈沖寬度。另一方面，F(xiàn)E信號(hào)13也出現(xiàn)更大的S形凹陷的脈動(dòng)，獲得以過零點(diǎn)為下降邊的脈沖寬度的FZC信號(hào)。此時(shí)，通過步驟S8、S9、S10，將此時(shí)的線圈電流i2在步驟S11存入控制器16內(nèi)的存儲(chǔ)器中。
再次，在步驟S12中，由于計(jì)數(shù)二次，故轉(zhuǎn)移至步驟S13，求出電流值(i2-i1)即電流差值。在步驟S14，與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值(在此實(shí)施方案中，以相當(dāng)于0.9mm厚的電流值為基準(zhǔn)值)比較，當(dāng)該電流差值小的情況下，在步驟S15，判定為0.6mm厚的光盤。(在此電流差值比基準(zhǔn)值(相當(dāng)于0.9mm厚的電流值)大的情況，判定為1.2mm厚的光盤)。接在步驟S15后，在步驟S17，將攝取透鏡切換為DVD(高NA型)而結(jié)束。
然后，參照表示安放1.2mm厚的光盤情況的各部波形的圖3的時(shí)序圖，在此情況下，在時(shí)刻t1，檢測在光盤表面上聚焦時(shí)的線圈電流i1，再檢測反射膜上聚焦時(shí)的線圈電流i3，求出兩者的電流差值i3-i1，由于該值比基準(zhǔn)值(相當(dāng)于0.9mm厚的電流值)大，轉(zhuǎn)移至步驟S16、S18，把攝取透鏡切換為CD用(低NA型)，變成結(jié)束。
此時(shí)，線圈電流值i3比線圈電流組i2的二倍小，電流差值i3-i1是電流差值i2-i1的二倍左右，因此若將此電流差值相互比較，由于出現(xiàn)大的差異，變?yōu)橛欣?，在步驟S14的比較判別的可靠性變得高。再有，在不是電流差值而是絕對值比較時(shí)，若轉(zhuǎn)臺(tái)的裝配位有些差異，則有線圈電流的絕對值依舊離散的缺點(diǎn)。為了克服此缺點(diǎn)，通過求出電流差值，就有能消除因光盤安裝狀態(tài)的某些偏差而引起的線圈電流的離散的優(yōu)點(diǎn)。
還有，在步驟17、18中的攝取透鏡的分別使用中為了無曲面象差的聚焦，準(zhǔn)備多種開口數(shù)不同的NA的透鏡。為此，最好在平面上排列多個(gè)透鏡，以一軸為中心，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制，以進(jìn)行透鏡的切換。
圖6表示了這種雙透鏡式的攝取。在圖6中的攝取，透鏡座70上配備了CD用物鏡78、DVD用的物鏡79、鐵片71、72、75以及跟蹤用的線圈73、74、76，此外在支持體81與透鏡座70之間設(shè)有聚焦用的磁體80，并設(shè)有跟蹤用磁體77、83相對固定在支持體81兩側(cè)使透鏡70以旋轉(zhuǎn)軸82為中心自由旋轉(zhuǎn)。再有，雖然還有一塊鐵片和跟蹤用線圈，但是處在跟蹤磁體77的陰面，圖中未示出。
即使在跟蹤用的線圈73、74、76中無電流流過，比如也變?yōu)殍F片72與跟蹤用磁體81相互吸引的結(jié)構(gòu)。即，即使不施加任何控制電壓，仍維持透鏡78、79的某一設(shè)定狀態(tài)。在此種結(jié)構(gòu)中，為了進(jìn)行透鏡切換，比如在跟蹤用線圈74上旋加一瞬時(shí)突跳脈沖，產(chǎn)生超過磁體81與鐵片72吸引力的反作用力，由此使透鏡座70得到旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，而使透鏡座70轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)至某一程度，使鐵片71導(dǎo)入磁體81，固定在預(yù)定的位置上。這樣一來，就能切換己固定在透鏡座70上的透鏡78、79。
在上述步驟S17、S18中，雖然僅進(jìn)行切換控制，但此外還可設(shè)置發(fā)光顯示裝置，以表明選擇了哪種厚度的光盤。
本實(shí)施方案的電流檢測電路31，為了求出執(zhí)行部件23中所流過的電流，設(shè)有與該執(zhí)行部件串聯(lián)的電阻器24，把該電阻24的阻值看成恒定，檢測其兩端的電壓。從而，實(shí)際上不是檢測電流，而是檢測電壓。將此電壓值經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器32，輸入控制器16，在此轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電流值。由于電流值與電壓值有比例關(guān)系，故也可不加變化地直接使用電壓值做為檢測值。再有，圖1的電流檢測電路31只是表示一個(gè)例子，當(dāng)然也可采用其它的直接檢測電流的公知的裝置。
如上所述，在最初的聚焦伺服階段，為使光盤的判別變?yōu)榭赡埽芍苯舆M(jìn)行透鏡切換，實(shí)際上可縮短至開始讀出數(shù)據(jù)的時(shí)間。
根據(jù)以上說明，若采用本發(fā)明，通過求出光盤表面上與反射膜上各聚焦位置上的執(zhí)行部件的電流差，來判定光盤的類別，其判別的可靠性極高，上述的各個(gè)課題均可達(dá)到。
權(quán)利要求
1.一種光盤裝置，從厚度互不相同的多種光盤中安裝任意一種光盤，對安裝好的前述光盤通過攝取途鏡使激光束匯聚，由檢測器檢測反射光的聚焦光學(xué)系統(tǒng)和配備將前述激光束聚焦在前述光盤上的執(zhí)行部件的控制系統(tǒng)，執(zhí)行記錄、再現(xiàn)或擦去的光盤裝置，其特征在于，該裝置由以前述控制系統(tǒng)一邊使前述透鏡移動(dòng)，一邊從前述光盤中檢出聚焦信號(hào)的檢測裝置；在前述聚焦信號(hào)之中求出前述光盤表面上的合焦點(diǎn)位置及前述光盤的反射膜上的合焦點(diǎn)位置中的前述執(zhí)行部件的驅(qū)動(dòng)電流或電壓作為各個(gè)第1及第2測定值存儲(chǔ)的瞬時(shí)存儲(chǔ)裝置；求出前述第1和第2測定值的差值的減法運(yùn)算裝置以及將前述差值與基準(zhǔn)值相比較，由此判定前述光盤的種類的判別裝置而構(gòu)成。
2.權(quán)利要求1所記載的光盤裝置，其特征在于，在前述判別裝置中配備了適合于特定光盤的專用的切換攝取透鏡的裝置。
全文摘要
提供一種從厚度互不相的多種光盤中選擇任意一種光盤安放,自動(dòng)設(shè)定適合于該光盤的攝取透鏡的光盤裝置。檢測流過執(zhí)行部件23的電流,對它進(jìn)行A/D變換,然后輸入至控制器16?？刂破?6基于FOK信號(hào)14和FZC信號(hào)15,檢測光盤表面上與反射膜上的各個(gè)聚焦點(diǎn)位置,求出各個(gè)聚焦點(diǎn)位置的執(zhí)行部件23的電流值,由兩者相減的差值進(jìn)行光盤厚度的判別。
文檔編號(hào)G11B7/00GK1170193SQ9711213
公開日1998年1月14日 申請日期1997年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月6日
發(fā)明者常盤和典, 堀切憲一, 飯?zhí)锊┮?申請人:株式會(huì)社建伍