光盘、物镜驱动和光头控制方法及光头的记录/再现方法技术

要防止光盘记录／再现设备在执行聚焦伺服接通期间出现故障。为此目的，一光盘记录／再现设备包括具有物镜８和双轴致动器的光拾取器７、根据照射在光盘上的激光的返回光产生跟踪误差信号的光检测器和检测物镜相对于光盘的位置的位置传感器。该光盘记录／再现设备还包括根据跟踪误差信号控制双轴致动器９所执行的伺服操作以便汇聚点将在光盘的信号记录表面上的致动器驱动电路，以及在物镜８的位置在预定范围内时输出允许执行伺服操作的允许信号的同步范围判定单元。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及记录和/或再现光盘的信息信号的方法和设备。近来为了不仅记录/再现普通字母信息，而且记录/再现高清晰度静止图象、语音或长时间的更高质量的运动图象，越来越需要通过利用高记录密度的记录/再现技术来实现更大记录容量的光盘或尺寸更小的光盘设备。为了增大光盘每单位面积的信息容量，已采用了减小光盘上记录的最短标记长度或使轨迹间距变窄的方法。但是，在这种情况下需要减小用来记录/再现被缩短了的最短标记长度的光点的直径。为了做到这一点，一种方法是通过增大汇聚光盘设备中的光的物镜的数值孔径NA来迅速地搜索减小了光点直径的高密度光盘系统。已知由射在透镜上的被准直光束产生的光点的直径可用以下公式(1)来表示Wem=Kw(λ/NA)……(1)公式(1)表明光点直径Wem可通过把光波长λ与数值孔径NA的商即λ/NA乘以由透镜孔径的形状和入射光束的强度分布所确定的常数Kw来得到。因此，通过减小激光的波长λ及增大数值孔径NA来减小光拾取器的光点直径，就能够实现光盘的高记录密度。如果增大了高记录密度系统中的光拾取器的数值孔径而物镜的直径与普通光盘系统中的物镜的直径相同，则如附图说明图1A所示，就缩短了工作距离D，即光盘100的表面和物镜42之间的距离。即在图1A中，直径2a的激光光束43被与光盘100相隔工作距离D的物镜42汇聚，以便以最大顶点角的半角θ在光盘100的光汇聚点41处透过折射率n的介质。物镜42上的激光的光束43的外缘和汇聚点41之间的距离是R。数值孔径是折射率n与最大顶点角的半角θ的正弦之积，即n·sinθ=n·a/R。另一方面，在图1B中，直径2a的激光光束43被与光盘100相隔工作距离D’的物镜42汇聚，以便以大于上述最大顶点角的半角θ的最大顶点角的半角θ’在光盘100的光汇聚点41处透过折射率n的介质。物镜42上的激光的光束43的外缘和汇聚点41之间的距离是R’。数值孔径是折射率n与最大顶点角的半角0’的正弦之积，即n·sin θ’=n·a/R’。比较图1A和1B会发现如果最大顶点角的半角θ增大为θ’，则数值孔径就从n·sinθ=n·a/R增大为n·sinθ’=n·a/R’，但是，工作距离从D减小为D’。换一种说法，随着物镜和光盘之间的距离减小时，数值孔径就增大。因此，如果最大顶点角0增大为θ’则工作距离D’就小于工作距离D，即D＞D’。现在参看图2A至2D说明普通光盘设备在执行聚焦伺服控制时的操作顺序。首先，如果把光盘放入，物镜致动器就沿使物镜移离光盘的方向移动。在图2所示的致动器位置中，物镜位于最远离光盘1的位置a。如果物镜致动器驱使物镜沿接近光盘1的方向中速移动，则光检测器检测的反射信号就逐渐增大。在物镜和光盘之间的焦距小于几个微米时，就如图2B所示开始出现聚焦误差信号的负向信号。图2A所示的致动器的位置b相应于开始出现聚焦误差信号的时刻。如果利用例如象散方法，物镜就更加接近光盘，如图2B所示，聚焦误差信号一旦达到局部最大值，然后就开始减小。在此之后，聚焦误差信号和物镜与光盘之间的距离就彼此一致。于是，一目反射光强度信号超过预定电平，就检测到聚焦误差信号，在该信号达到零时接通聚焦伺服环，以便接通聚焦伺服。在聚焦误差信号达到零的位置处，反射光强度检测信号如图2C所示达到最大值。相应于最大反射光强度检测信号出现的该位置相应于图2A所示的致动器位置C。一旦已成功地接通了聚焦伺服，对于聚焦误差信号的聚焦伺服的反馈环就处于操作状态。于是物镜就被物镜致动器驱动，以使聚焦误差信号将基本上等于零。在图2中，各个信号的表面形态用实线来表示。这一操作顺序称为聚焦搜索操作。在可记录光盘中有采用了相变材料的这样一种光盘。起数据作用的标记是通过控制激光功率形成结晶区和非结晶区来产生的。结晶区的反射率约是20％，而非结晶区的反射率约是0.6％。利用反射率的这种差别可识别标记。平均的数据表面反射率的数量级约是10％，与约6-7％的光盘表面反射率没有显著的差别。如果对物镜进行驱动来接通聚焦伺服，就产生了两个类似的反射和聚焦误差信号。为了对数据表面接通聚焦伺服，需要对这两个信号进行区分的方法。如果光盘的盘表面接近信号记录表面，并且聚焦伺服接通失败，就会有物镜与盘表面相碰撞的危险。如果驱动物镜使之从盘表面移向数据表面来检测聚焦伺服同步范围，就会需要检测第二聚焦误差信号的方法。但是，如果光盘表面被划伤或在上面有了灰尘或污物，信号就不能被正确检测，于是对光盘的识别、即聚焦伺服接通就没能实现，如在上述聚焦伺服接通失败的情形中那样使光盘与物镜相碰撞。相反地，如果从外界给设备施加了振动，使物镜在光盘表面附近振动，信号就会颤动，导致光盘表面错误的聚焦伺服接通。因此，本专利技术的目的是提供避免了在错误的表面上接通聚焦伺服的记录/再现光盘的方法和设备。根据本专利技术的一个方面，提供了记录和/或再现光盘信息信号的光盘设备，包括由面对光盘设置的用来汇聚激光并使之照射在光盘的信号记录表面上的物镜和至少沿垂直于信号记录表面的方向驱动物镜的物镜驱动装置组成的光拾取器，根据物镜照射至光盘的返回激光产生相应于激光的汇聚点沿垂直方向与信号记录表面的位移的位移信号产生装置，根据位移信号产生装置的位移信号利用物镜驱动装置沿垂直方向驱动控制物镜以便汇聚点在光盘的信号记录表面上的伺服装置，以及当位置检测装置检测的物镜位置在预定范围内时输出允许伺服装置执行伺服操作的允许信号的允许信号输出装置。就是说，利用本光盘记录/再现设备，即使在聚焦伺服操作过程中因光盘表面的划伤或其上的灰尘和污物或振动的干扰而造成聚焦伺服接通失败的情况下，也能够避免光盘与物镜的碰撞，这样就防止了光盘损坏，实现了正确的数据再现。如果在上述不利因素的干扰下，即使如在相变光盘的情形中那样难于确定聚焦伺服同步范围，也能够避免在光盘表面上错误的聚焦伺服接通。因此，提供具有短的工作距离并能够实现高密度记录的光盘记录/再现设备。在本专利技术的另一个方面中，提供了利用如下结构的光盘设备记录/再现光盘的信息信号的方法，该光盘设备包括由面对光盘设置的用来汇聚激光并使之照射在光盘的信号记录表面上的物镜和至少沿垂直于信号记录表面的方向驱动物镜的物镜驱动装置组成的光拾取器，根据物镜照射至光盘的返回激光产生相应于激光的汇聚点沿垂直方向与信号记录表面的位移的位移信号产生装置，根据位移信号产生装置的位移信号利用物镜驱动装置沿垂直方向驱动控制物镜以便汇聚点在光盘的信号记录表面上的伺服装置。该方法包括以下步骤检测物镜和光盘之间的状态，响应检测装置的信号的伺服操作，以及当位置检测装置险测的物镜位置在预定范围内时输出允许伺服装置执行伺服操作的允许信号。根据本专利技术的还一个方面，提供了具有如下部件的光盘设备，即它包括沿垂直于光盘的信号记录表面的方向驱动物镜的物镜驱动装置，检测来自外界的冲击的冲击检测装置，以及在聚焦伺服接通操作期间根据冲击检测装置检测的冲击强度控制物镜驱动装置来避免物镜和光盘相碰撞的控制装置。于是，在该光盘装置中，控制装置根据冲击检测装置检测的冲击强度对物镜驱动装置进行控制，以便避免物镜与光盘相碰撞。同样地，在本专利技术的物镜驱动控制方法中，根据冲击检测装置检测的外界的冲击强度执行避免物镜与光盘相碰撞的操作，以便避免物镜与光本文档来自技高网...

【技术保护点】
记录和／或再现光盘信息信号的光盘设备，包括： 由面对光盘设置的用来汇聚激光并使之照射在光盘的信号记录表面上的物镜和至少沿垂直于信号记录表面的方向驱动物镜的物镜驱动装置组成的光拾取器； 根据物镜照射至所述光盘的返回激光产生相应于激光的汇聚点沿垂直方向与信号记录表面的位移的位移信号的位移信号产生装置； 根据位移信号产生装置的位移信号利用所述物镜驱动装置沿所述垂直方向驱动控制物镜以便汇聚点在光盘的信号记录表面上的伺服装置； 检测物镜和光盘之间的状态的检测装置；以及 响应所述检测装置的信号控制伺服操作的控制装置。

【技术特征摘要】
JP 1998-2-9 27580/98;JP 1997-10-16 283900/97;JP 191．记录和/或再现盘信息信号的光盘设备，包括由面对光盘设置的用来汇聚激光并使之照射在光盘的信号记录表面上的物镜和至少沿垂直于信号记录表面的方向驱动物镜的物镜驱动装置组成的光拾取器；根据物镜照射至所述光盘的返回激光产生相应于激光的汇聚点沿垂直方向与信号记录表面的位移的位移信号的位移信号产生装置；根据位移信号产生装置的位移信号利用所述物镜驱动装置沿所述垂直方向驱动控制物镜以便汇聚点在光盘的信号记录表面上的伺服装置；检测物镜和光盘之间的状态的检测装置；以及响应所述检测装置的信号控制伺服操作的控制装置。2．权利要求1的光盘设备，其中所述状态检测是检测所述物镜相对于所述光盘的位置的位置检测装置。3．权利要求2的光盘设备，当所述位置检测装置检测的所述物镜的位置在预定范围内时，所述控制装置输出允许所述伺服装置执行伺服操作的允许信号。4．权利要求2的光盘设备，当所述控制装置确认所述位置检测装置检测的物镜的位置已接近物镜超过预定位置时，就利用所述物镜驱动装置使物镜后退来避免物镜与光盘相碰撞。5．权利要求1的光盘设备，其中所述检测装置是检测外界冲击的冲击检测装置。6．权利要求5的光盘设备，其中所述控制装置是响应所述冲击检测装置检测的冲击的强度来避免所述物镜与光盘相碰撞。7．权利要求5的光盘设备，其中所述控制装置包括把所述冲击检测装置检测的冲击强度与预定值作比较的比较装置，如果所述比较装置确认冲击的强度大于所述预定值，就避免所述物镜与光盘相碰撞。8．在聚焦伺服前执行聚焦伺服接通的光盘设备，包括把激光光源发出的激光汇聚在光盘的信号记录表面上的物镜；沿垂直于所述光盘的信号记录表面驱动所述物镜的物镜驱动装置；检测外界冲击的冲击检测装置，以及在所述聚焦伺服接通操作期间响应所述冲击检测装置检测的冲击强度控制所述物镜驱动装置来避免所述物镜与所述光盘相碰撞的控制装置。9．权利要求8的光盘设备，其中所述控制装置利用所述物镜驱动装置使所述物镜沿离开光盘的方向运动来避免其与所述光盘相碰撞。10．权利要求8的光盘设备，其中所述控制装置包括把所述冲击检测装置检测的冲击强度与预定值作比较的比较装置，在所述聚焦伺服接通操作期间，当所述比较装置确认所述冲击强度大于所述预定值时，就避免所述物镜与所述光盘相碰撞。11．在聚焦伺服之前执行聚焦伺服接通操作的光盘设备中用于光盘的驱动方法，在该方法中响应冲击检测装置在所述聚焦伺服接通期间检测的外界的冲击强度执行避免所述物镜与所述光盘相碰撞的操作。12．权利要求11的光盘驱动方法，其中所述物镜以离开所述光盘的移动来避免与光盘相碰撞。13．光盘设备，包括接通/断开伺服环路的伺服环路切换装置，在该伺服环路中，光头把光束射至光盘，并且光头驱动装置根据来自光盘的反射光的检测输出驱动所述光头；特殊操作控制装置，断电所述伺服环路切换装置来控制光头驱动装置，以便所述光头将执行特殊操作；检测外界冲击的冲击检测装置；以及伺服环路切换控制装置，一旦在所述光头的特殊操作期间所述冲击检测装置检测到冲击，就通电所述伺服环...

【专利技术属性】
技术研发人员：筒井敬一，松本义典，佐伯宏，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]