專利名稱：光盤設(shè)備,光學(xué)拾取器的控制方法和光盤的判別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為光學(xué)記錄介質(zhì)的光盤，更具體地說，涉及具有通過物鏡對(duì)其上形成多個(gè)信息記錄層的光盤施加光束，并檢測來自所述多個(gè)信息記錄層任意之一的反射光的光學(xué)拾取器的光盤設(shè)備，光學(xué)拾取器的控制方法和光盤的判別方法。
本申請(qǐng)要求2004年7月13日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)No.2004-206293的優(yōu)先權(quán)，該專利申請(qǐng)以參考的方式被應(yīng)用于本申請(qǐng)中。
背景技術(shù)：
迄今，采用了在諸如光盤之類的光學(xué)記錄介質(zhì)上寫入或讀取信息信號(hào)的光學(xué)拾取器。這種光學(xué)拾取器具有諸如半導(dǎo)體激光器之類的光源，用于以通過物鏡，從光源發(fā)出的光束照射光學(xué)記錄介質(zhì)。從而，由照射光學(xué)記錄介質(zhì)的光束把信息信號(hào)寫入光學(xué)記錄介質(zhì)中，或者檢測施加于光學(xué)記錄介質(zhì)的光束的反射光，從而讀取信息信號(hào)。在日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開No.2001-110068中公開了這種光學(xué)拾取器的一個(gè)例子。
近年來，為了增大記錄信息信號(hào)的光學(xué)記錄介質(zhì)的存儲(chǔ)容量，提出了一種多層光盤，其中沿記錄介質(zhì)的厚度方向，保存信息的信息記錄層被層疊成多層。當(dāng)借助上述光學(xué)拾取器在多層光盤上記錄或再現(xiàn)信息信號(hào)時(shí)，可使物鏡形成的光束的聚光點(diǎn)存在于每個(gè)信息記錄層上。
在這種多層光盤中，根據(jù)信息記錄層的數(shù)目，反射特征是不同的。因此，當(dāng)利用光學(xué)拾取器記錄或再現(xiàn)記錄在信息記錄層上的信息信號(hào)時(shí)，需要各種設(shè)置，例如，光學(xué)輸出隨信息記錄層被堆疊的層數(shù)而變化。具體地說，雙層光盤需要的記錄和再現(xiàn)功率約為單層光盤所需記錄和再現(xiàn)功率的兩倍。同樣地，三層和四層光盤需要不低于上述功率的記錄和再現(xiàn)功率。此外，會(huì)出現(xiàn)這樣一種情況，其中需要通過按照隨信息記錄層的層數(shù)而變化的覆蓋層的厚度，改變從光學(xué)拾取器輸出的光線的球面像差的量，使信號(hào)記錄表面上的球面像差的量具有令人滿意的值。
此外，在其中可有選擇地采用已實(shí)際使用的DVD(數(shù)字通用光盤)和CD(緊致光盤)的兼容光盤設(shè)備中，當(dāng)判別要安裝在該設(shè)備上的光盤的類型時(shí)，需要復(fù)雜的判別工作。作為未來把波長比通常所采用光束的波長短的藍(lán)色激光用于記錄和再現(xiàn)操作的光盤的所謂藍(lán)光光盤(BD)需要更快地判別光盤，因?yàn)閷?duì)應(yīng)的格式進(jìn)一步增多。
當(dāng)具有如上所述的光學(xué)拾取器的光盤設(shè)備再現(xiàn)記錄把信息信號(hào)記錄在光學(xué)記錄介質(zhì)上，或者再現(xiàn)記錄在光學(xué)記錄介質(zhì)上的信息信號(hào)時(shí)，如果判別目前試圖在其上記錄或再現(xiàn)信息信號(hào)的光學(xué)記錄介質(zhì)是包括BD、DVD、CD等的光盤中的哪種光盤，和該光學(xué)記錄介質(zhì)是具有單一信息記錄層還是具有多個(gè)信息記錄層，那么需要重復(fù)記錄在光學(xué)記錄介質(zhì)上的判別信號(hào)的讀取操作。此外，需要根據(jù)讀取的判別信號(hào)，按照信號(hào)是否可被讀取，光學(xué)記錄介質(zhì)的格式類型是多種格式，比如ROM、±R、±RW、RAM、RE等中的哪種格式，或者信息記錄介質(zhì)被層疊的層數(shù)，改變光學(xué)拾取器的設(shè)置。從而，在開始記錄或再現(xiàn)處理之前，應(yīng)會(huì)出現(xiàn)較大的時(shí)間損失。
當(dāng)讀取這樣的判別信號(hào)時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生從光學(xué)拾取器的光源發(fā)出的光束的波長或光強(qiáng)度不能被設(shè)置成進(jìn)行最佳記錄和再現(xiàn)處理所需的波長和光強(qiáng)度，使得它們需要被重新設(shè)置多次的情況。從而，當(dāng)開始記錄和再現(xiàn)處理時(shí)，操作是不穩(wěn)定的。

發(fā)明內(nèi)容
于是，考慮到上述技術(shù)問題，提出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種光盤設(shè)備和光盤拾取器的控制方法，所述控制方法通過把從光源發(fā)出的光束快速設(shè)定成進(jìn)行最佳記錄和再現(xiàn)處理所必需的波長和光強(qiáng)度，能夠更穩(wěn)定地開始記錄和再現(xiàn)處理，和使用光盤設(shè)備的光盤判別方法以及光學(xué)拾取器的控制方法。
因此，本發(fā)明的目的是通過提供一種光盤設(shè)備，克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，所述光盤設(shè)備具有光學(xué)拾取器，所述光學(xué)拾取器通過物鏡把光束施加于其上沿厚度方向?qū)盈B一個(gè)或多個(gè)信息記錄層的光盤上，并檢測來自層疊于光盤上的信息記錄層之一的反射光，所述光盤設(shè)備包括具有第一光檢測部分和第二光檢測部分的光檢測單元，和控制單元，所述第一光檢測部分檢測來自一個(gè)信息記錄層的反射光，所述第二光檢測部分包括一個(gè)或多個(gè)光接收面，用于檢測是否存在來自其它信息記錄層的雜散光及其光量，所述控制單元根據(jù)由光檢測單元中的第二光檢測部分檢測的雜散光的強(qiáng)度和/或強(qiáng)度的分布，判別層疊在光盤上的信息記錄層的數(shù)目，并根據(jù)判別的信息記錄層的數(shù)目，改變光學(xué)拾取器的設(shè)置，其中控制單元根據(jù)由光檢測單元中的第二光檢測部分檢測的來自其它信息記錄層的雜散光的存在與否及其光量，判別光盤的種類。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種光學(xué)拾取器的控制方法，所述光學(xué)拾取器通過物鏡把光束施加于其上沿厚度方向?qū)盈B一個(gè)或多個(gè)信息記錄層的光盤上，并檢測來自層疊于光盤上的信息記錄層之一的反射光，所述控制方法包括下述步驟由包括檢測來自一個(gè)信息記錄層的反射光的第一光檢測部分，和包括一個(gè)或多個(gè)光接收面，用于檢測是否存在來自其它信息記錄層的雜散光及其光量的第二光檢測部分的光接收元件檢測是否存在雜散光及其光量，根據(jù)由光檢測單元中的第二光檢測部分檢測的雜散光的強(qiáng)度和/或強(qiáng)度的分布，判別層疊在光盤上的信息記錄層的數(shù)目，根據(jù)判別的信息記錄層的數(shù)目，改變光學(xué)拾取器的設(shè)置，和根據(jù)由光檢測單元中的第二光檢測部分檢測的來自其它信息記錄層的雜散光的存在與否及其光量，判別光盤的種類。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種光盤的判別方法，其中通過物鏡，光束被施加于其上沿厚度方向?qū)盈B一個(gè)或多個(gè)信息記錄層的光盤上，檢測來自層疊于光盤上的信息記錄層之一的反射光，以判別光盤的種類，所述判別方法包括下述步驟由包括檢測來自一個(gè)信息記錄層的反射光的第一光檢測部分，和包括一個(gè)或多個(gè)光接收面，用于檢測是否存在來自其它信息記錄層的雜散光及其光量的第二光檢測部分的光接收元件檢測是否存在雜散光及其光量，根據(jù)由光檢測單元中的第二光檢測部分檢測的雜散光的強(qiáng)度和/或強(qiáng)度的分布，判別層疊在光盤上的信息記錄層的數(shù)目，根據(jù)判別的信息記錄層的數(shù)目，改變光學(xué)拾取器的設(shè)置，和根據(jù)由光檢測單元中的第二光檢測部分檢測的來自其它信息記錄層的雜散光的存在與否及其光量，判別光盤的種類。
在本發(fā)明中，除了檢測來自一個(gè)信息記錄層的反射光的第一光檢測部分之外，包括一個(gè)或多個(gè)光接收面，用于檢測來自其它信息記錄層的雜散光的第二光檢測部分被安裝在光接收元件中。根據(jù)由第二光檢測部分檢測的雜散光的強(qiáng)度和/或強(qiáng)度的分布，判別層疊在光盤上的信息記錄層的數(shù)目。根據(jù)判別的信息記錄層的數(shù)目，改變光學(xué)拾取器的設(shè)置。根據(jù)由光檢測單元中的第二光檢測部分檢測的來自其它信息記錄層的雜散光的存在與否及其光量，判別光盤的種類。
于是，在本發(fā)明中，能夠極快并且容易地判別信息記錄層的數(shù)目，因此，能夠更穩(wěn)定地開始記錄和再現(xiàn)操作。
參考附圖，根據(jù)下面描述的實(shí)施例，本發(fā)明的其它目的和本發(fā)明獲得的優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。


圖1是表示本發(fā)明適用于的光盤設(shè)備的一個(gè)例子的方框圖。
圖2是表示本發(fā)明適用于的光學(xué)拾取器的側(cè)視圖。
圖3是表示第一光接收元件的平面圖。
圖4是表示第一光接收元件的另一例子的平面圖。
圖5是表示雜散光的大小由第一光接收元件識(shí)別的情形的平面圖。
圖6A是表示用光束照射其上信息記錄層被順序?qū)盈B成兩層的光盤上的一個(gè)信息記錄層的情形的側(cè)視圖。圖6B是表示用光束照射另一信息記錄層的情形的側(cè)視圖。
圖7A是表示來自其上形成單一信息記錄層的光盤的由像散法形成的聚焦誤差信號(hào)FE，基于回光的總和的和信號(hào)PI和基于雜散光的雜散光信號(hào)X的特性曲線圖。圖7B是表示來自其上形成兩個(gè)單一信息記錄層的光盤的由像散法形成的聚焦誤差信號(hào)FE，基于回光的總和的和信號(hào)PI和基于雜散光的雜散光信號(hào)X的特性曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖，詳細(xì)說明適用于光盤設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，在所述光盤設(shè)備上，安裝用于檢測來自形成于光盤上的多個(gè)信息記錄層中的一個(gè)信息記錄層的反射光的光學(xué)拾取器。
本發(fā)明適用于的光盤設(shè)備1是其中可在沿厚度方向?qū)盈B多個(gè)信息記錄層的光盤2，例如作為把藍(lán)色激光束用于記錄和再現(xiàn)操作的藍(lán)光光盤上記錄或再現(xiàn)信息信號(hào)的記錄和再現(xiàn)設(shè)備。如圖1中所示，光盤設(shè)備包括用于驅(qū)動(dòng)，從而旋轉(zhuǎn)光盤2的主軸馬達(dá)3，和在光盤2的記錄表面上施加光束，并檢測從光盤2的記錄表面反射的回光的光學(xué)拾取器4。光盤設(shè)備還包括用于根據(jù)光學(xué)拾取器4檢測的回光，產(chǎn)生再現(xiàn)信號(hào)和控制信號(hào)的信號(hào)處理電路5，用于根據(jù)控制信號(hào)，執(zhí)行控制光束聚焦在光盤2的信號(hào)記錄表面的聚焦控制，和控制光束追隨(follow)形成于光盤2上的記錄道的跟蹤控制的聚焦跟蹤伺服機(jī)構(gòu)6，把光學(xué)拾取器4移到光盤2上的指定道的存取機(jī)構(gòu)7，和按照在信號(hào)處理電路5中產(chǎn)生的信號(hào)，控制主軸馬達(dá)3，聚焦跟蹤伺服機(jī)構(gòu)6和存取機(jī)構(gòu)7的系統(tǒng)控制器8。
光盤2具有沿厚度方向?qū)盈B的一個(gè)或多個(gè)信息記錄層。在光盤2中，當(dāng)沿厚度方向?qū)盈B兩層以上的信息記錄層時(shí)，順序?qū)盈B在光盤的基底的主表面上形成的信息記錄層20A，和在信息記錄層20A上形成的信息記錄層20B，此外，形成用于保護(hù)信息記錄層20B的保護(hù)層20E。
主軸馬達(dá)3由系統(tǒng)控制器8控制和驅(qū)動(dòng)，從而在恒定的線速度或恒定的角速度下旋轉(zhuǎn)光盤2。
光學(xué)拾取器4在通過驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)3而旋轉(zhuǎn)和操縱的光盤2的信息記錄層20A(20B)上施加光束，檢測由光盤2的信息記錄層20A(20B)反射的回光，并把回光輸出給信號(hào)處理電路5。此時(shí)，光學(xué)拾取器4輸出與在系統(tǒng)控制器8控制下，被旋轉(zhuǎn)和操縱的光盤2上所層疊的信息記錄層的數(shù)目一致的最佳光輸出的光束。
在再現(xiàn)期間，信號(hào)處理電路5對(duì)根據(jù)光學(xué)拾取器4檢測的回光獲得的再現(xiàn)信號(hào)和控制信號(hào)解調(diào)并糾錯(cuò)。在記錄操作期間，信號(hào)處理電路5借助例如時(shí)分多路復(fù)用，把特有的首標(biāo)(header)信息或者擴(kuò)展文件的首標(biāo)信息加入到從接口9輸入的記錄信號(hào)中。此外，在記錄操作期間，信號(hào)處理電路5壓縮和編碼記錄信號(hào)，并把糾錯(cuò)碼加入該信號(hào)中。
當(dāng)由信號(hào)處理電路5解調(diào)和糾錯(cuò)的再現(xiàn)信號(hào)被用于計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)時(shí)，再現(xiàn)信號(hào)通過接口9被傳送給外部計(jì)算機(jī)。當(dāng)再現(xiàn)信號(hào)被用于音頻/視頻時(shí)，再現(xiàn)信號(hào)在D/A和A/D轉(zhuǎn)換器10的D/A轉(zhuǎn)換部分中進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，并被傳送給音頻/視頻裝置。
信號(hào)處理電路5解調(diào)的各種控制信號(hào)被輸出給系統(tǒng)控制器8。系統(tǒng)控制器8按照聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)，驅(qū)動(dòng)聚焦跟蹤伺服機(jī)構(gòu)6。聚焦跟蹤伺服機(jī)構(gòu)6在系統(tǒng)控制器8的控制下，沿著由允許物鏡沿其光軸方向接近或遠(yuǎn)離光盤2的方向，和與光軸的方向垂直相交的平面方向組成的雙軸方向移動(dòng)和轉(zhuǎn)移設(shè)置在光學(xué)拾取器4中的物鏡。從而，聚焦跟蹤伺服機(jī)構(gòu)6執(zhí)行控制光束聚焦在光盤2的信號(hào)記錄表面上，并追隨在光盤2上形成的記錄道的聚焦控制和跟蹤控制。
此外，存取機(jī)構(gòu)7按照從系統(tǒng)控制器8提供的信號(hào)，沿著光盤2的徑向方向進(jìn)給光學(xué)拾取器4，使得光學(xué)拾取器4位于光盤2的指定記錄道上。
現(xiàn)在將參考圖2說明本發(fā)明適用于的光學(xué)拾取器4的結(jié)構(gòu)。
光學(xué)拾取器4包括半導(dǎo)體激光器71，支承半導(dǎo)體激光器71的支持器43，使從半導(dǎo)體激光器71輸出的光束形成平行光的準(zhǔn)直透鏡31，把由準(zhǔn)直透鏡31形成為平行光的光束分成多個(gè)部分的衍射光柵44，置于穿過衍射光柵44的光束的光路中的偏振分光器45，令人滿意地校正相對(duì)于穿過偏振分光器45的光束試圖在其上聚焦的信息記錄層20A(20B)的球面像差的液晶元件33，置于穿過偏振分光器45的光束的光路中的1/4波長板(wavelength plate)46，和把穿過1/4波長板46的光束聚集到光盤2的信息記錄層20A(20B)的物鏡34。光學(xué)拾取器4還包括使反射自信息記錄層20A(20B)，并再次穿過物鏡34，1/4波長板46和液晶元件33，并由偏振分光器45反射的回光聚光的第一聚光透鏡35和柱面透鏡36，接收穿過柱面透鏡36的光束的第一光接收元件52，使從半導(dǎo)體激光器71輸出，并從偏振分光器45反射的光束聚光的第一聚光透鏡37，和檢測穿過第二聚光透鏡37的光束的強(qiáng)度的第二光接收元件53。
半導(dǎo)體激光器71固定在支持器43上，用于輸出具有指定波長的激光束。半導(dǎo)體激光器71是使用半導(dǎo)體的復(fù)合輻射的發(fā)光元件。
這里，當(dāng)作為光盤設(shè)備1的記錄介質(zhì)，藍(lán)光光盤被用作把具有405納米波長的光束用于記錄和再現(xiàn)操作的光盤2時(shí)，對(duì)于半導(dǎo)體激光器71來說，輸出波長為405納米的光束的藍(lán)色半導(dǎo)體激光器被用作光源。
以漫射光的形式從半導(dǎo)體激光器7輸出的光束入射到準(zhǔn)直透鏡31上，從而變成平行光束，該光束入射到衍射光柵44上。半導(dǎo)體激光器71按照系統(tǒng)控制器8的控制，控制待輸出的光束的輸出。
衍射光柵44衍射從半導(dǎo)體激光器71輸出的光束，從而把光束分成多個(gè)光束，包括零階(order)光和±一階光的三個(gè)光束。由衍射光柵44分離后的光束入射到偏振分光器45上。
偏振分光器45傳輸例如從半導(dǎo)體激光器71輸出的光束的S偏振分量和P偏振分量，把S偏振分量導(dǎo)向液晶元件33，按照規(guī)定的比率反射P偏振分量，并把P偏振分量導(dǎo)向第二聚光透鏡37。偏振分光器45反射由光盤2反射的回光，并把回光導(dǎo)向第一聚光透鏡35。偏振分光器45可被構(gòu)成為與偏振無關(guān)的非偏振分光器。作為其球面像差由液晶元件33校正的穿過偏振分光器45的平行光的光束被輸入1/4波長板46。
1/4波長板46對(duì)穿過的光束提供π/2的相差。從半導(dǎo)體激光器71輸出的線偏振光束穿過1/4波長板46，變成圓偏振光束。此外，當(dāng)在光盤2上反射的圓偏振光束穿過1/4波長板46時(shí)，圓偏振光束被變成線偏振光束。
物鏡34被置于穿過1/4波長板46的光束的光路中，從而聚焦光束。例如，如圖2中所示，物鏡34具有把光束施加于在光盤2上形成的兩層中的信息記錄層20A(20B)上的功能。當(dāng)藍(lán)光半導(dǎo)體激光器被用作半導(dǎo)體激光器71時(shí)，光盤2由穿過物鏡34的藍(lán)光照射。物鏡34被這樣支承，以便借助圖中未示出的雙軸致動(dòng)器，可沿與其光軸平行的使物鏡接近或遠(yuǎn)離光盤2的聚焦方向，以及沿在與其光軸垂直相交的平面方向上的跟蹤方向移動(dòng)。物鏡34由雙軸致動(dòng)器按照通過檢測來自光盤2的回光而獲得的聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)驅(qū)動(dòng)，以便沿聚焦方向和跟蹤方向移動(dòng)。從而，執(zhí)行聚焦控制，以控制光束聚焦到信息記錄層20A(20B)中的任意之一上，還執(zhí)行跟蹤控制，用于控制光束沿光盤2的記錄道而行。
從光盤2的信息記錄層20A(20B)反射和返回的回光穿過物鏡34，變成平行光。該平行光穿過1/4波長板46，變成線偏振光束。該線偏振光束直接被偏振分光器45反射。從而，在偏振分光器45反射的回光中，其大小和形狀由第一聚光透鏡35和柱面透鏡36決定，并且光斑入射在第一光接收元件52上。
第一光接收元件52接收回光，并對(duì)回光進(jìn)行光電變換，從而產(chǎn)生再現(xiàn)信號(hào)，并把再現(xiàn)信號(hào)傳送給信號(hào)處理電路5。此外，第一光接收元件52接收其中由柱面透鏡36產(chǎn)生像散的光束，并對(duì)該光束進(jìn)行光電變換，從而借助像散法產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)，并把聚焦誤差信號(hào)提供給信號(hào)處理電路5作為控制信號(hào)。第一光接收元件52借助差分(differential)推挽方法，從衍射光柵分離的包括零階光和±一階光的三個(gè)光束產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)，并把跟蹤誤差信號(hào)提供給信號(hào)處理電路5作為控制信號(hào)。
第二光接收元件53通過第二聚光透鏡37，接收從半導(dǎo)體激光器71輸出并且直接在偏振分光器45上反射的光束，并對(duì)該光束進(jìn)行光電變換，從而產(chǎn)生電信號(hào)。第二光接收元件53產(chǎn)生的電信號(hào)被傳送給系統(tǒng)控制器8，從而從半導(dǎo)體激光器71輸出的光束的強(qiáng)度可被控制成保持恒定。通過旋轉(zhuǎn)未示出的1/2波長板，可調(diào)整入射在第二光接收元件53上的光量。這種情況下，未示出的1/2波長板被置于準(zhǔn)直透鏡31和衍射光柵44之間，實(shí)際的光束輸出由未示出的包含在系統(tǒng)控制器8中的自動(dòng)功率控制(APC)電路調(diào)整為任意值。
下面將更具體地說明第一光接收元件52。
例如，如圖3中所示，第一光接收元件52包括檢測來自信息記錄層20A(20B)任意之一的回光的第一光檢測(photodetecting)部分81，和檢測來自另一信息記錄層20A(20B)的雜散光的第二光檢測部分82。
第一光檢測部分81包括一個(gè)四分光檢測元件83與兩個(gè)二分光接收元件84和85。四分光檢測元件83利用四個(gè)光接收面A-D，接收由衍射光柵44分成三個(gè)的光束中的零階光。二分光接收元件84利用兩個(gè)光接收面E和F，接收由衍射光柵44分割的光束中的一階光。二分光接收元件85利用兩個(gè)光接收面G和H，接收由衍射光柵44分割的光束中的剩余一階光。按照在每個(gè)光接收面A-H中光電變換的電信號(hào)，產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)。
第二光檢測部分82包括布置在第一光檢測部分81周圍的一個(gè)或多個(gè)光接收面。圖3中表示了一個(gè)例子，其中第二光檢測部分82由設(shè)置在二分光接收元件84和85附近，并且具有和二分光接收元件84和85相同面積的兩個(gè)光接收面I和J構(gòu)成。但是，第二光檢測部分并不局限于該例子，它可由在第一光檢測部分81周圍的不少于1的任意數(shù)目的光接收面構(gòu)成。第二光檢測部分82中的光接收面I和J可被設(shè)置成分別與光接收A-H齊平，或者可被設(shè)置在相互間具有一個(gè)臺(tái)階的平面上。
在這方面，雜散光被施加在圖3中所示的第一光接收元件52中由圓圈X1表示的范圍內(nèi)。因此，當(dāng)形成第二光檢測部分82的位置位于雜散光照射的該范圍內(nèi)時(shí)，第二光檢測部分82可位于任意位置。例如，如圖4中所示，當(dāng)作為衍射光柵44分割的高階衍射光的光束產(chǎn)生的光斑在第一光接收元件52上排列成一行時(shí)，第二光檢測部分82中的光接收面I和J可被設(shè)置在能夠避免第二光檢測部分82檢測由所述高階衍射光形成的光斑的位置。
此外，當(dāng)光盤2具有沿厚度方向?qū)盈B的三個(gè)或者更多的信息記錄層時(shí)，從接近物鏡34的信息記錄層到遠(yuǎn)離物鏡的信息記錄層，在光接收元件52上形成的雜散光的范圍逐漸變寬，如圖5中所示。由來自彼此相鄰的信息記錄層的雜散光形成的范圍表示由圖5中的X2指明的范圍。由來自分隔兩層的信息記錄層的雜散光形成的范圍表示由圖5中的X3指明的范圍。從而，按照雜散光檢測自哪一信息記錄層，改變?cè)诘谝还饨邮赵?2上形成第二光檢測部分82的光接收面I和J的位置，能夠單獨(dú)檢測雜散光。
從第一光接收元件52中的中心位置到外側(cè)，提供形成第二光檢測部分82的光接收面I和J的多個(gè)位置，如圖5中所示。從而，能夠識(shí)別在第一光接收元件52上形成的雜散光的大小。于是，根據(jù)識(shí)別的雜散光的大小，能夠確定光盤的類型。例如，當(dāng)在其中例如假定為CD(緊致光盤)的光學(xué)系統(tǒng)中檢測到較大的雜散光時(shí)，光盤的類型可被確定為DVD(數(shù)字通用光盤)或BD(藍(lán)光光盤)。此外，由于形成的雜散光的大小隨在光盤2上層疊的每層的厚度而不同，因此根據(jù)通過第二光檢測部分82識(shí)別的雜散光的大小，能夠檢測光盤2的每層的厚度。
例如在其中假定為CD的光學(xué)系統(tǒng)中，可采用一種現(xiàn)象，即當(dāng)各層間具有較小間隔的BD被操作時(shí)，極大的雜散光入射到用于接收旁斑(sidespot)光線的光接收元件52中的第二光檢測部分82的光接收面I和J上，使得主斑與旁斑的光量比率大大降低(collapse)，從而判別該光盤不是CD。
在這方面，當(dāng)光束被施加于其上層疊兩層或者更多的信息記錄層的光盤2時(shí)，根據(jù)下面說明的機(jī)制檢測將由第二光檢測部分8檢測的雜散光。
圖6A和6B表示了其中光束被施加于其上順序?qū)盈B兩層信息記錄層20A和信息記錄層20B的光盤2的情況。
如圖6A中所示，物鏡34形成的光束的焦點(diǎn)被允許聚焦在位于遠(yuǎn)離物鏡34一側(cè)的一個(gè)信息記錄層20A上，一部分的光束被位于接近物鏡34一側(cè)的信息記錄層20B反射。反射光形成上面所述的雜散光L1，并通過虛線所示的光路被導(dǎo)向第一光接收元件52。從而，在第一光接收元件52，形成由在信息記錄層20A上反射的回光L0構(gòu)成的光斑S0，和由雜散光L1構(gòu)成的光斑S1。
此外，如圖6B中所示，當(dāng)物鏡34形成的光束的焦點(diǎn)被允許聚焦在位于接近物鏡34一側(cè)的另一信息記錄層20B上時(shí)，一部分的光束到達(dá)信息記錄層20A，并被反射，從而變成雜散光L3。通過虛線所示的光路，雜散光L3被導(dǎo)向第一光接收元件52。從而，在第一光接收元件52上，形成由在信息記錄層20B上反射的回光L2構(gòu)成的光斑S2，和由雜散光L3構(gòu)成的光斑S3。
這樣，當(dāng)用光束照射具有層疊的兩層或者更多的信息記錄層的光盤2時(shí)，即使光束的焦點(diǎn)被允許聚焦在信息記錄層任意之一上，也會(huì)在第一光接收元件52上形成由雜散光L1和L3構(gòu)成的光斑S1和S3。
只有當(dāng)用光束照射其上層疊兩層或者更多的信息記錄層的光盤2時(shí)，才按照上述機(jī)制產(chǎn)生雜散光。即使光束被施加于只由單層信息記錄層構(gòu)成的光盤2上時(shí)，也不會(huì)產(chǎn)生雜散光。
因此，當(dāng)?shù)谝还饨邮赵?2中的第二光檢測部分82能夠檢測到雜散光時(shí)，可判別兩層或者更多的信息記錄層層疊在光盤2上。當(dāng)?shù)诙鈾z測部分82不能檢測到雜散光時(shí)，可判別光盤2由單層的信息記錄層構(gòu)成。
在本發(fā)明適用于的光學(xué)拾取器4中，上述第二光檢測部分82被設(shè)置在可在第一光接收元件52中捕捉到由雜散光形成的光斑S1和S3的位置，從而能夠檢測雜散光。
第二光檢測部分82可被設(shè)置在由來自任意信息記錄層的雜散光形成的光斑內(nèi)。從而，即使光束的焦點(diǎn)被允許聚焦在光盤2中的任意信息記錄層上，也總是能夠檢測來自其它信息記錄層的雜散光。
這里，當(dāng)信息記錄層20A的反射率等于信息記錄層20B的反射率時(shí)，光盤2中雜散光的強(qiáng)度比η可由下面的公式(1)表述。
η＝|S/(M2·π·(2d·tanθ)2)|…(1)在公式(1)中，S表示第一光接收元件52中的第二光檢測部分82的面積。M表示從光盤2到第一光接收元件52的檢測光學(xué)系統(tǒng)的放大倍數(shù)。d表示信息記錄層20A和信息記錄層20B之間的距離。θ表示由光軸P0和光盤2中的聚光光束的最外緣的光束形成的角度，如圖6A和6B中所示。在這方面，假定在數(shù)值孔徑為0.85的物鏡34與具有折射率為1.6的保護(hù)層20E的光盤2的組合中，θ為32°，第一光接收元件52中的第二光檢測部分82由面積為150平方微米的兩個(gè)正方形光接收面構(gòu)成，M為20倍，并且d為25微米，那么η＝1.8％。
即，當(dāng)光盤2由單一的信息記錄層構(gòu)成時(shí)，第二光檢測部分82檢測的光輸出為0。與之相比，當(dāng)光盤2由多個(gè)信息記錄層構(gòu)成時(shí)，與上述η對(duì)應(yīng)的雜散光的光輸出可被第二光檢測部分82檢測。
圖7A和7B示出了通過比較其上形成單一信息記錄層的光盤2和其上形成兩層的信息記錄層的光盤2之間，由像散法產(chǎn)生的聚焦誤差信號(hào)FE，基于由第一光接收元件52接收的光盤2產(chǎn)生的回光的總和的和信號(hào)PI，和基于第二光檢測部分82檢測的雜散光的雜散光信號(hào)X的結(jié)果。
根據(jù)聚焦誤差信號(hào)FE的過零附近的和信號(hào)PI和雜散光信號(hào)X，與雜散光的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的雜散光水平α由下面的等式(2)表述。
α＝X/PIη …(2)雜散光水平α的量值被識(shí)別，從而能夠判別堆疊在光盤2上的信息記錄層的數(shù)目。
當(dāng)層間的距離d增大時(shí)，由雜散光L1和L3形成的光斑S1和S3的半徑變大，因此，光盤2中雜散光的強(qiáng)度比η降低。因此，可根據(jù)要被記錄和再現(xiàn)的光盤的種類，最佳地設(shè)置待識(shí)別的雜散光水平α的量值的范圍。
此外，除了來自光盤2的雜散光之外，在形成光學(xué)拾取器4的光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生基于其它因素的另一雜散光。這種情況下，即使光束被施加于其上只形成單一信息記錄層的光盤2，第二光檢測部分82也會(huì)檢測到另一雜散光。從而，α不等于0。
這種情況下，對(duì)應(yīng)于另一雜散光的光強(qiáng)度設(shè)置識(shí)別水平β，識(shí)別相對(duì)于識(shí)別水平β的雜散光水平α的量值，以判別在光盤2上層疊的信息記錄層的數(shù)目。當(dāng)判別了信息記錄層的數(shù)目時(shí)，在下述公式(3)成立的情況下，信息記錄層可被判別為由單層構(gòu)成。當(dāng)公式(4)成立時(shí)，信息記錄層可被判別為由多層構(gòu)成。
α＜β (3)α≥β (4)從而，即使在形成光學(xué)拾取器4的光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生基于其它因素的另一雜散光，由于與之對(duì)應(yīng)的識(shí)別水平被預(yù)先設(shè)定，因此可以有選擇地只檢測來自光盤的雜散光，而不受另一雜散光的影響。
此外，當(dāng)判別了層疊在光盤2上的信息記錄層的數(shù)目時(shí)，可不如等式(2)中所示那樣，用和信號(hào)PI使雜散光信號(hào)X標(biāo)準(zhǔn)化，識(shí)別水平β可被設(shè)置成雜散光信號(hào)X的大小本身，從而相對(duì)于識(shí)別水平β，識(shí)別雜散光信號(hào)X的大小。
這種情況下，當(dāng)下述公式(5)成立時(shí)，信息記錄層可被判別為由單層構(gòu)成。當(dāng)公式(6)成立時(shí)，信息記錄層可被判別為由多層構(gòu)成。
X＜β (5)X≥β (6)從而，能夠省略使雜散光信號(hào)X標(biāo)準(zhǔn)化的復(fù)雜操作流程。
在其后是記錄和再現(xiàn)處理的聚焦伺服控制之前，系統(tǒng)控制器8檢測雜散光水平α或者雜散光信號(hào)X，以便根據(jù)上述公式(3)-(6)判別光盤2上層疊的信息記錄層的數(shù)目，并根據(jù)判別的信息記錄層的數(shù)目，控制光學(xué)拾取器4。
當(dāng)系統(tǒng)控制器8判別信息記錄層由單層構(gòu)成時(shí)，系統(tǒng)控制器8控制光學(xué)拾取器4，以便獲得滿足具有單層的光盤2，比如CD-R的記錄和再現(xiàn)處理的光輸出。另一方面，當(dāng)系統(tǒng)控制器8判別信息記錄層由多層構(gòu)成時(shí)，系統(tǒng)控制器8控制光學(xué)拾取器4，以便獲得滿足具有多層的光盤2，比如藍(lán)光光盤的記錄和再現(xiàn)處理的光輸出。即，由于光盤2具有取決于在其上層疊的信息記錄層的數(shù)目的不同反射特性，因此根據(jù)判別的信息記錄層的數(shù)目，可優(yōu)化從半導(dǎo)體激光器71輸出的光束的輸出。
即，在本發(fā)明適用于的光盤設(shè)備中，當(dāng)判別沿將被記錄或再現(xiàn)的光盤2的厚度方向?qū)盈B的信息記錄層的數(shù)目時(shí)，不必進(jìn)行一次聚焦控制以便完成記錄在光盤2上的判別信號(hào)的讀取操作，僅僅通過從半導(dǎo)體激光器71輸出光束，并由第二光檢測部分82檢測雜散光水平α或者雜散光信號(hào)X，就能夠判別信息記錄層的數(shù)目。
在本發(fā)明適用于的光盤設(shè)備1中，由于在記錄或再現(xiàn)操作期間，不需要進(jìn)行判別信號(hào)的讀取操作，因此能夠極快并且容易地判別信息記錄層的數(shù)目，并且可據(jù)此控制光學(xué)拾取器4。
此外，在本發(fā)明適用于的光盤設(shè)備1中，在進(jìn)行記錄或再現(xiàn)處理之前，換句話說，在進(jìn)行其后是記錄和再現(xiàn)處理的聚焦控制之前，能夠判別層疊在光盤2上的信息記錄層的數(shù)目。從而，由于當(dāng)進(jìn)行聚焦伺服控制時(shí)，按照層疊在光盤2上的信息記錄層的數(shù)目，控制光學(xué)拾取器4處于最佳狀態(tài)，因此能夠快速開始記錄和再現(xiàn)操作。
此外，當(dāng)讀取上述通常的判別信號(hào)時(shí)，從光學(xué)拾取器4發(fā)出的光束的光強(qiáng)度需要與進(jìn)行最佳記錄和再現(xiàn)處理的光強(qiáng)度進(jìn)行比較，并被重置成較低的值。但是，在本發(fā)明適用于的光盤設(shè)備1中，由于不需要讀取判別信號(hào)，因此光束的光強(qiáng)度不必被重置為較低的值，能夠更穩(wěn)定地開始記錄/再現(xiàn)處理。
在上述實(shí)施例中，作為例子描述了在光學(xué)拾取器4的結(jié)構(gòu)中安裝根據(jù)差分推挽方法檢測回光的第一光接收元件52的情況。但是，本發(fā)明并不局限于這種情況，代替它可以使用根據(jù)其它方法，比如三束法產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)的光接收元件。
此外，在上述實(shí)施例中，描述了第二光檢測部分82的光接收面具有和二分光接收元件84和85相同的面積的例子。但是，本發(fā)明并不局限于這種情況，光接收面可被形成為具有相同效果的任意面積。
此外，當(dāng)把波長405納米的藍(lán)色激光束用于記錄和再現(xiàn)處理的光盤2被用作記錄介質(zhì)時(shí)，使用數(shù)值孔徑為0.85的物鏡34。任何單筒結(jié)構(gòu)或雙組結(jié)構(gòu)可被用作物鏡34。
另外，在本發(fā)明適用于的光盤設(shè)備1中，表示了液晶元件33被用作由光盤2中的保護(hù)層20E的厚度的誤差而產(chǎn)生的球面像差的校正元件的例子。但是，本發(fā)明并不局限于該例子，代替它可以使用其它的球面像差校正元件，比如放大透鏡。
另外，本發(fā)明適用于的光盤設(shè)備1并不局限于通過使用波長為405納米的藍(lán)色激光束，把光盤2用于記錄和再現(xiàn)信息信號(hào)的設(shè)備。光盤設(shè)備可應(yīng)用于像記錄和再現(xiàn)任何其它光盤型記錄介質(zhì)，例如CD-R(可記錄光盤)，DVD-R(數(shù)字通用光盤/可刻錄數(shù)字視頻光盤)或者DVD-RW(可重寫的DVD)等的這種設(shè)備。
此外，本發(fā)明適用于的光盤設(shè)備1可以是能夠記錄和再現(xiàn)信息信號(hào)的設(shè)備，只記錄信息信號(hào)的記錄設(shè)備或者只再現(xiàn)記錄在光盤2上的信息信號(hào)的再現(xiàn)設(shè)備中的任意之一。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)明白，本發(fā)明并不局限于上面參考

的實(shí)施例，在不脫離附加權(quán)利要求及其要旨的情況下，可產(chǎn)生各種變化，替換或其等同物。
權(quán)利要求
1.一種光盤設(shè)備，所述光盤設(shè)備具有光學(xué)拾取器，所述光學(xué)拾取器通過物鏡把光束施加于其上沿厚度方向?qū)盈B一個(gè)或多個(gè)信息記錄層的光盤上，并檢測來自層疊于光盤上的信息記錄層之一的反射光，所述光盤設(shè)備包括具有第一光檢測部分和第二光檢測部分的光檢測單元，所述第一光檢測部分檢測來自一個(gè)信息記錄層的反射光，所述第二光檢測部分包括一個(gè)或多個(gè)光接收面，用于檢測是否存在來自其它信息記錄層的雜散光及其光量；和控制單元，用于根據(jù)由光檢測單元中的第二光檢測部分檢測的雜散光的強(qiáng)度和/或強(qiáng)度的分布，判別層疊在光盤上的信息記錄層的數(shù)目，并根據(jù)判別的信息記錄層的數(shù)目，改變光學(xué)拾取器的設(shè)置，其中控制單元根據(jù)由光檢測單元中的第二光檢測部分檢測的來自其它信息記錄層的雜散光的存在與否及其光量，判別光盤的種類。
2.按照權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，其中就光盤的種類，判別信息記錄層是否由一層構(gòu)成。
3.按照權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，其中就光盤的種類，判別信息記錄層的數(shù)目。
4.按照權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，其中就光盤的種類，判別從所述一個(gè)信息記錄層到其它信息記錄層的間隔。
5.按照權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，其中就光盤的種類，判別光盤格式。
6.按照權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，其中根據(jù)判別結(jié)果，改變光學(xué)拾取器的設(shè)置。
7.按照權(quán)利要求6所述的光盤設(shè)備，其中就改變所述設(shè)置來說，改變從光學(xué)拾取器輸出的記錄和/或再現(xiàn)光的功率的設(shè)置。
8.按照權(quán)利要求6所述的光盤設(shè)備，其中就改變所述設(shè)置來說，改變從光學(xué)拾取器輸出的光線的球面像差量的設(shè)置。
9.按照權(quán)利要求6所述的光盤設(shè)備，其中就改變所述設(shè)置來說，改變從光學(xué)拾取器輸出的光線的波長的設(shè)置。
10.按照權(quán)利要求6所述的光盤設(shè)備，其中在聚焦控制物鏡形成的光束的焦點(diǎn)和所述一個(gè)信息記錄層之間的距離之前，根據(jù)光檢測單元中的第一光檢測部分檢測的反射光改變?cè)O(shè)置。
11.按照權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，其中在物鏡形成的光束的焦點(diǎn)和所述一個(gè)信息記錄層之間的距離位于來自所述一個(gè)信息記錄層的反射光可被第一光檢測部分檢測的范圍內(nèi)的狀態(tài)下，光檢測單元中的第二光檢測部分位于由來自其它信息記錄層的雜散光形成的光斑入射到的范圍內(nèi)，以便檢測。
12.按照權(quán)利要求11所述的光盤設(shè)備，其中光檢測單元中的第二光檢測部分形成光檢測單元中的第一光檢測部分的一部分。
13.按照權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，其中光檢測單元中的第一光檢測部分包括至少兩組或者更多組的適合于分別接收至少兩個(gè)或者更多光斑的光接收部分。
14.按照權(quán)利要求13所述的光盤設(shè)備，其中所述至少兩個(gè)或者更多光斑的光量比大不相同。
15.按照權(quán)利要求14所述的光盤設(shè)備，其中光檢測單元中的第一光檢測部分被布置成接收與差分推挽系統(tǒng)的跟蹤控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的零階衍射光和一階衍射光。
16.按照權(quán)利要求13所述的光盤設(shè)備，其中光檢測單元中的第一光檢測部分被布置成接收用于從信息記錄面上的一個(gè)光束檢測推挽信號(hào)的光斑，和用于消除所述推挽信號(hào)的偏移量的光斑。
17.按照權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，其中光檢測單元中的第二光檢測部分的光接收面具有和用于接收一階衍射光的第一光電部分基本相同的面積。
18.按照權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，其中光學(xué)拾取器通過物鏡把藍(lán)色激光束施加于光盤上。
19.一種光學(xué)拾取器的控制方法，所述光學(xué)拾取器通過物鏡把光束施加于其上沿厚度方向?qū)盈B一個(gè)或多個(gè)信息記錄層的光盤上，并檢測來自層疊于光盤上的信息記錄層之一的反射光，所述控制方法包括下述步驟由包括檢測來自一個(gè)信息記錄層的反射光的第一光檢測部分，和包括一個(gè)或多個(gè)光接收面，用于檢測是否存在來自其它信息記錄層的雜散光及其光量的第二光檢測部分的光接收元件檢測是否存在雜散光及其光量；根據(jù)由光檢測單元中的第二光檢測部分檢測的雜散光的強(qiáng)度和/或強(qiáng)度的分布，判別層疊在光盤上的信息記錄層的數(shù)目；根據(jù)判別的信息記錄層的數(shù)目，改變光學(xué)拾取器的設(shè)置；和根據(jù)由光檢測單元中的第二光檢測部分檢測的來自其它信息記錄層的雜散光的存在與否及其光量，判別光盤的種類。
20.一種光盤的判別方法，其中通過物鏡，光束被施加于其上沿厚度方向?qū)盈B一個(gè)或多個(gè)信息記錄層的光盤上，來自層疊于光盤上的信息記錄層之一的反射光被檢測，以判別光盤的種類，所述判別方法包括下述步驟由包括檢測來自一個(gè)信息記錄層的反射光的第一光檢測部分，和包括一個(gè)或多個(gè)光接收面，用于檢測是否存在來自其它信息記錄層的雜散光及其光量的第二光檢測部分的光接收元件檢測是否存在雜散光及其光量；根據(jù)由光檢測單元中的第二光檢測部分檢測的雜散光的強(qiáng)度和/或強(qiáng)度的分布，判別層疊在光盤上的信息記錄層的數(shù)目；根據(jù)判別的信息記錄層的數(shù)目，改變光學(xué)拾取器的設(shè)置；和根據(jù)由光檢測單元中的第二光檢測部分檢測的來自其它信息記錄層的雜散光的存在與否及其光量，判別光盤的種類。
全文摘要
在本發(fā)明中，光學(xué)拾取器(4)通過物鏡(34)把光束施加于其上沿厚度方向?qū)盈B一個(gè)或多個(gè)信息記錄層(20A)和(20B)的光盤(2)上，并檢測來自層疊于光盤上的信息記錄層之一的反射光。檢測來自一個(gè)信息記錄層的反射光的第一光檢測部分(81)和包括一個(gè)或多個(gè)光接收面，用于檢測來自其它信息記錄介質(zhì)的雜散光的第二光檢測部分(82)被安裝在光接收元件(52)上。根據(jù)由第二光檢測部分(82)檢測的雜散光的強(qiáng)度，判別層疊在光盤(2)上的信息記錄層的數(shù)目。在控制聚焦之前，根據(jù)判別的信息記錄層的數(shù)目，控制光學(xué)拾取器(4)。
文檔編號(hào)G11B7/13GK1842852SQ200580000858
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月13日
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