DE60200092T2

DE60200092T2 - Optischer Plattenspieler und Verfahren zur Kontrolle der Bewegung der Objektivlinse

Info

Publication number: DE60200092T2
Application number: DE60200092T
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Kobayashi
Original assignee: Sony Computer Entertainment Inc
Current assignee: Sony Interactive Entertainment Inc
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-01-12
Also published as: JP2002279654A; US6775209B2; EP1225572A1; CN1366301A; ES2211830T3; US20020089912A1; CN1220184C; KR100816972B1; DE60200092D1; KR20020060622A; EP1225572B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antreiben einer mehrschichtigen optischen Aufzeichnungsplatte, genauer gesagt, eine Technik zum Einstellen einer Empfindlichkeitsstreuung eines Stellglieds während eines Schichtsprungs, bei dem eine Objektivlinse in einer Fokussierrichtung verstellt wird, um eine Fokusregelung für eine beliebige Aufzeichnungsschicht auszuführen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In den letzten Jahren wurde eine als DVD bezeichnete optische Platte als Aufzeichnungsmedium großer Kapazität beliebt. Eine DVD verfügt auf einer Seite über maximal zwei Aufzeichnungsschichten, und sie kann auf beiden Seiten bespielt werden. In einer Wiedergabevorrichtung (optischer Plattenspieler) für eine derartige mehrschichtige optische Aufzeichnungsplatte kann das Abspielen einer Schicht erforderlich sein, während für die andere Aufzeichnungsschicht, die abgespielt wird, eine Fokusregelung ausgeführt wird. Daher benötigt der optische Plattenspieler eine Steuerungsfunktion (Schichtsprungfunktion) zum Kontrollieren des Abstands zwischen der Objektivlinse und der optischen Platte in einer Fokussierrichtung, damit die Fokusregelung an einer Zielschicht ausgeführt werden kann.
Um die Fokusregelung und den Schichtsprung zu realisieren, wird im optischen Plattenspieler ein Stellglied verwendet. Das Stellglied wirkt als Antriebsmechanismus zum freien Ändern der Zeigerichtung der Objektivlinse in die Fokussierrichtung, wobei die Objektivlinse den Laserstrahl auf die Aufzeichnungsschicht der optischen Platte konvergiert. Dieses Stellglied ist mit einem optischen Aufnehmer versehen, der die Objektivlinse aufnimmt.
Im optischen Aufnehmer ist der Umfang der Objektivlinse mit einem Spulenabschnitt versehen, der durch Federn oder dergleichen so gehalten wird, dass er vertikal (in der Fokussierrichtung) auslenkbar ist. Im optischen Plattenspieler wird, wenn beim Abspielen der optischen Platte oder dergleichen ein Schichtsprung ausgeführt wird, die Fokusregelung abgeschaltet, und dann wird eine Sprungspannung für eine vorbestimmte Zeit an die Spule angelegt, damit sich die Objektivlinse beginnt, in der Richtung einer Zielschicht zu bewegen. Wenn der Brennpunkt der Objektivlinse bis nahe an die Zielschicht verstellt ist, wird eine Brennspannung für eine vorbestimmte Zeit an die Spule angelegt, um die Bewegung der Objektivlinse zu stoppen, und dann wird eine Datenreproduktion der Zielschicht durch Ausführen der Fokusregelung ausgeführt.
Die Dokumente US-A-5 903 530 und JP-A-11 039 663 beschreiben Verfahren zum Steuern der Sprung- und der Bremsspannung. JP-A-11 039 663 bildet die Grundlage für den Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Im Allgemeinen tritt eine Empfindlichkeitsstreuung des Stellglieds des optischen Aufnehmers in der Fokussierrichtung auf, wobei eine derartige Streuung durch individuelle Differenzen zwischen optischen Aufnehmern, Charakteristikänderungen des Stellglieds im Verlauf der Zeit und auch durch eine Änderung der magnetischen Kraft eines Magneten, hervorgerufen durch Umgebungsänderungen der Temperatur, der Feuchtigkeit und dergleichen hervorgerufen werden. Diese Empfindlichkeitsstreuung des Stellglieds kann zu Streuungen der Verstellgeschwindigkeit und des Verstellwegs der Objektivlinse in der Fokussierrichtung abhängig von der Sprungspannung und der Bremsspannung, wie sie an die Spule des Stellglieds angelegt werden, führen.
So ist es wünschenswert, die Empfindlichkeitsstreuung des Stellglieds einzustellen, um die Stabilität und Konvergenz beim Schichtsprung zu verbessern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Technik zum Einstellen der Empfindlichkeitsstreuung des Stellglieds im optischen Aufnehmer während eines Schichtsprungs zu schaffen.
Um das Problem zu lösen, ist gemäß einer Erscheinungsform der Erfindung ein Verfahren zum Steuern der Bewegung einer Objektivlinse in einem optischen Plattenspieler geschaffen. Bei diesem Verfahren wird die Zeit zum Verstellen des Brennpunkts einer Objektivlinse zwischen der Oberfläche der optischen Platte und einer Aufzeichnungsschicht einer mehrschichtigen optischen Aufzeichnungsplatte dadurch gemessen, dass die Objektivlinse zum Konvergieren eines Laserstrahls in einer Fokussierrichtung verstellt wird, um an der optischen Platte reflektiertes Licht zu beobachten, während der Laserstrahl auf die optische Platte emittiert wird. Wenn die Aufzeichnungsschicht, auf die der Rotationszentrum zu konvergieren ist, beim Scannen der optischen Platte zu ändern ist, wird die Objektivlinse unter Verwendung eines Signals zum Antreiben derselben zur Aufzeichnungsschicht, auf die der Laserstrahl zu konvergieren ist, und ein Signal zum Bremsen der Objektivlinse verstellt. Derartige Signale werden auf Grundlage eines Verhältnisses der gemessenen Zeit zu einer vorbestimmten Bezugszeit gesondert bestimmt.
Ferner ist, um das obige Problem zu lösen, gemäß einer anderen Erscheinungsform der Erfindung ein optischer Plattenspieler zum Antreiben einer mehrschichtigen optischen Aufzeichnungsplatte geschaffen. Der optische Plattenspieler verfügt über einen Abschnitt zum Messen der Zeit zum Verstellen des Brennpunkts einer Objektivlinse zwischen der Oberfläche der optischen Platte und einer Aufzeichnungsschicht der mehrschichtigen optischen Aufzeichnungsplatte durch Verstellen der Objektivlinse zum Konvergieren eines Laserstrahls in einer Fokussierrichtung, um an der optischen Platte reflektiertes Licht zu beobachten, während der Laserstrahl auf die optische Platte emittiert wird; und einen Steuerabschnitt zum Verstellen der Objektivlinse unter Verwendung eines Signals zum Antreiben derselben zur Aufzeichnungsschicht, auf die der Laserstrahl zu konvergieren ist, und eines Signals zum Bremsen der Objektivlinse, wenn die Aufzeichnungsschicht, auf die der Laserstrahl zu konvergieren ist, beim Scannen der optischen Platte zu ändern ist. Die Signale werden auf Grundlage eines Verhältnisses der gemessenen Zeit zu einer vorbestimmten Bezugszeit gesondert bestimmt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen optischen Plattenspielers.
2 ist ein Erläuterungsdiagramm zum Veranschaulichen des Aufbaus einer mehrschichtigen optischen Aufzeichnungsplatte.
3 ist ein Diagramm eines optischen Pfads zum Veranschaulichen des Aufbaus eines optischen Aufnehmers.
4 ist eine Schnittansicht, die den Aufbau eines Mechanismus zeigt, durch den eine Objektivlinse durch ein biaxiales Stellglied in einer Fokussierrichtung verstellt wird.
5 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Beispiels eines Fokusabweichungssignals, wenn eine Objektivlinse von einer entfernten Position in eine Position nahe an der zweischichtigen optischen Aufzeichnungsplatte verstellt wird.
6 ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen eines Beispiels einer Beziehung zwischen der Position der Objektivlinse, einem Signal zur Menge reflektierten Lichts und einer angelegten Spannung.
7A bis 7D sind Diagramme zum Veranschaulichen einer Beziehung zwischen einem Fokusabweichungssignal und der angelegten Spannung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erfolgt eine Beschreibung zu einer Ausführungsform der Erfindung. Die 1 ist ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen des Aufbaus eines optischen Plattenspielers gemäß der Erfindung, der eine mehrschichtige optische Aufzeichnungsplatte abspielt.
Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, verfügt der optische Plattenspieler über einen Plattenantriebsmotor 12, einen optischen Aufnehmer 13, eine Signalverarbeitungsschaltung 14, eine Treiberschaltung 15, eine Spur-Regelungsschaltung 16, eine Fokus-Regelungsschaltung 17, eine Schichtsprung-Steuerschaltung 18, eine Empfindlichkeitseinstellschaltung 19, eine Reproduzierschaltung 20, eine Rotationssteuerschaltung 23 und eine Steuerung 22. Bei der Ausführungsform der Erfindung wird eine Beschreibung eines Mechanismus, einer Steuerschaltung und dergleichen zum Verstellen des optischen Aufnehmers 13 in einer Spurrichtung weggelassen, um hauptsächlich eine Steuerung der Bewegung desselben in einer Fokussierrichtung zu erläutern.
Dieser optische Plattenspieler dreht eine optische Platte 11, wie eine DVD-ROM mit mehrschichtiger Aufzeichnungsstruktur unter Verwendung des Plattenantriebsmotors 12 auf Grundlage eines Drehzahl-Steuersignals von der Rotationssteuerschaltung 23. Dann wird vom optischen Aufnehmer 13 ein Laserstrahl emittiert und durch die Objektivlinse 13a auf eine Aufzeichnungsschicht der optischen Platte 11 konvergiert. Das an der Aufzeichnungsschicht reflektierte Licht wird durch den optischen Aufnehmer 13 gelesen (Scanvorgang). Ein gelesenes optisches Signal wird in der Signalverarbeitungsschaltung 14 in elektrische Signale gewandelt, wie ein Spurabweichungssignal (Signal TE), ein Fokusabweichungssignal (Signal FE) und ein Signal zur Menge reflektierten Lichts (Signal RF). Hierbei können das Signal FE, das Signal RF und das Signal TE z. B. dadurch erzeugt werden, dass ein in vier Teile unterteiltes optisches Erfassungselement in einer Lichtempfangseinheit des optischen Aufnehmers 13 angebracht wird und die Differenz oder die Summe der Ausgangssignale des oberen und des unteren oder des linken und des rechten Teils des optischen Erfassungselements unter Verwendung eines Astigmatismusverfahren verstärkt wird.
Der optische Aufnehmer 13 ist mit einem Stellglied 21 zum Antreiben der Objektivlinse 13a in der Aufzeichnungsschicht und der Spurrichtung (in der radialen Richtung der optischen Platte 11) versehen. Das Stellglied 11 wird hinsichtlich der Fokussierrichtung und der Spurrichtung durch ein Steuersignal von der Treiberschaltung 15 unabhängig gesteuert.
Das Signal TE wird in die Spur-Regelungsschaltung 16 eingegeben. Diese Spur-Regelungsschaltung 16 erzeugt ein Signal zum Antreiben des Stellglieds 21 in der Spurrichtung auf Grundlage des Signals TE, so dass ein Laserstrahl einer Spurauslenkung folgen kann, und sie gibt das erzeugte Signal an die Treiberschaltung 15 aus.
Das Signal FE wird in die Fokus-Regelungsschaltung 17 und die Schichtsprung-Steuerschaltung 18 eingegeben. Die Fokus-Regelungsschaltung 17 erzeugt ein Signal zum Antreiben des Stellglieds 21 in der Fokussierrichtung auf Grundlage des Signals FE, so dass ein durch die Objektivlinse 13a laufender Laserstrahl auf die Aufzeichnungsschicht der optischen Platte 11 konvergiert werden kann, und sie gibt das erzeugte Signal zum Antreiben des Stellglieds 21 an die Treiberschaltung 15 aus. Wenn die Schichtsprung-Steuerschaltung 18 von der Steuerung 22 eine Anforderung für einen Schichtsprung, wie später beschrieben, empfängt, sorgt sie dafür, dass die Treiberschaltung 15 eine Sprungspannung zum Verstellen des Brennpunkts der Objektivlinse 13a auf eine Zielschicht erzeugt. Die Schichtsprung-Steuerschaltung 18 überwacht das Signal FE, und sie sorgt dafür, dass die Treiberschaltung 15 eine Bremsspannung zum Stoppen der Bewegung der d Objektivlinse 13a erzeugt, wenn sie erkennt, dass sich der Brennpunkt derselben der Zielschicht nähert. Es ist zu beachten, dass die von der Treiberschaltung 15 erzeugten Signale (das Sprungsignal und das Bremssignal) Signale sein können, die entsprechend dem elektrischen Strom oder dergleichen, und auch als Spannungssignal, erzeugt werden.
Das Signal RF wird in die Empfindlichkeitseinstellschaltung 19 und die Reproduzierschaltung 20 eingegeben. Die Empfindlichkeitseinstellschaltung 19 erfasst die Signale RF von der Oberfläche und der Aufzeichnungsschicht der optischen Platte 11 durch Verstellen der Objektivlinse 13a in der Fokussierrichtung, und sie misst die Empfindlichkeit des Stellglieds 21. Entsprechend der gemessenen Empfindlichkeit stellt die Empfindlichkeitseinstellschaltung 19 die Sprungspannung und die Bremsspannung ein, wie sie durch die Treiberschaltung 15 während eines Schichtsprungs an eine Spule des Stellglieds 21 anzulegen sind. Die Reproduzierschaltung 20 führt eine vorbestimmte Demodulation und dann eine Fehlerkorrektur für gelesene Daten entsprechend dem Signal RF aus. Das erhaltene digitale Signal wird einem Prozess wie einer Analogwandlung zum Reproduzieren von Audiodaten, Videodaten oder dergleichen unterzogen.
Die Steuerung 22 des optischen Plattenspielers steuert jeden oben beschriebenen Prozess in der Treiberschaltung 15, der Spur-Regelungsschaltung 16, der Fokus-Regelungsschaltung 17, der Schichtsprung-Steuerschaltung 18, der Empfindlichkeitseinstellschaltung 19, der Reproduzierschaltung 20 oder der Rotationssteuerschaltung 21. Wenn die Steuerung 22 z. B. die Anforderung für einen Schichtsprung über das Steuersignal von der Reproduzierschaltung 20 während des Abspielens der optischen Platte 11 empfängt, sendet sie einen Befehl zum Umschalten der Fokusregelung auf den AUS-Zustand an die Fokus-Regelungsschaltung 17, und sie sendet auch einen Befehl für einen Schichtsprung an die Schichtsprung-Steuerschaltung 18. Beim Beenden des Schichtsprungs durch die Schichtsprung-Steuerschaltung 18 sendet die Steuerung 22 einen Befehl zum Umschalten der Fokusregelung auf den EIN-Zustand an die Fokus-Regelungsschaltung 17, und sie startet das Lesen der Daten der optischen Platte 11 unter Verwendung der Reproduzierschaltung 20 neu.
Bei dieser Ausführungsform verfügt die mehrschichtige optische Aufzeichnungsplatte 11, wie es in der 2 dargestellt ist, über eine Zweischichtstruktur mit zwei Aufzeichnungsschichten. Eine Schicht nahe der Objektivlinse 13a wird als Schicht 0 bezeichnet, und eine Schicht entfernt von der Objektivlinse 13a wird als Schicht 1 innerhalb der zwei Aufzeichnungsschichten bezeichnet. In der Zeichnung ist die durch eine massive Linie repräsentierte Aufzeichnungsschicht die Schicht 0, und die durch eine gestrichelte Linie repräsentierte Aufzeichnungsschicht ist die Schicht 1. Die Außenabmessungen der mehrschichtigen optischen Aufzeichnungsplatte sind z. B. auf einem Durchmesser von 120 mm und eine Dicke von 1,2 mm, wie bei einer CD-ROM, eingestellt. Jedoch verfügt eine DVD-ROM über eine Struktur, bei der zwei Platten, jede mit einer Dicke von 0,6 mm, aufeinanderlaminiert sind. Auf jeder Seite sind maximal zwei Schichten bespielbar. Die Speicherkapazität beträgt beim Bespielen einer Schicht auf einer Seite 4,7 GB; 8,5 GB beim Bespielen zweier Schichten auf einer Seite, 9,4 GB beim Bespielen einer Schicht auf beiden Seiten und 17 GB beim Bespielen zweier Schichten auf beiden Seiten. Die Spurganghöhe beträgt 0,74 μm, und die Wellenlänge eines Datenlese-Laserstrahls beträgt 650 nm. Der erfindungsgemäße optische Plattenspieler kann eine andere optische Platte mit drei oder mehr Schichten abspielen. Ferner kann der optische Plattenspieler eine CD-ROM oder dergleichen abspielen, die sich von einer DVD-ROM hinsichtlich der Spurganghöhe, der Wellenlänge des Datenlese-Laserstrahls, des Codierverfahrens oder dergleichen unterscheidet.
Für ein Substrat der optischen Platte 11 ist hauptsächlich ein Polycarbonatharz verwendet, dessen optisches Transmissionsvermögen hoch ist und das über die Eigenschaften hoher Schlagfestigkeit, hoher Wärmefestigkeit und hoher Feuchtigkeitsbeständigkeit verfügt. Auf der Aufzeichnungsschicht, die über im Substrat ausgebildete kleine Vertiefungen verfügt, ist ein Reflexionsfilm durch Abscheiden von Aluminium oder dergleichen ausgebildet. Das Reflexionsvermögen des Reflexionsfilms beträgt z. B. ungefähr 80%. Ferner ist der Reflexionsfilm auch mit einem Schutzfilm aus Polycarbonatharz auf ihm versehen.
Die Oberfläche der Signalleseseite der optischen Platte 11 verfügt z. B. über ein Reflexionsvermögen von ungefähr 4%. Demgemäß wird das Signal RF, wie es von der optischen Platte 11 erhalten wird, wenn der optische Aufnehmer 13 in der Fokussierrichtung verstellt wird, verstärkt und beobachtet, so dass ein kleiner Spitzenwert des reflektierten Lichts, wenn sich die Oberfläche der optischen Platte 11 im Fokus befindet, und ein großer Spitzenwert des reflektierten Lichts, wenn sich die Aufzeichnungsschicht im Fokus befindet, unterschiedlich erfasst werden können.
Der optische Aufnehmer 13 liest die Daten von der optischen Platte 11. Ein optisches System des optischen Aufnehmers 13 beinhaltet z. B., wie es in der 3 dargestellt ist, die Objektivlinse 13a, eine Kollimationslinse 13b, ein Polarisationsprisma 13c, einen Halbleiterlaser-Oszillator 13d, eine Zylinderlinse 13e und ein optisches Erfassungselement 13f. Der vom Halbleiterlaser-Oszillator 13d emittierte Laserstrahl verläuft im Polarisations prisma 13c gerade, er durchläuft die Kollimationslinse 13b, und er wird durch die Objektivlinse 13a auf eine der Aufzeichnungsschichten der optischen Platte 11 konvergiert. Das an der optischen Platte 11 reflektierte Licht läuft in die Objektivlinse 13a zurück, und es durchläuft die Kollimationslinse 13b. Danach wird das reflektierte Licht durch das Polarisationsprisma 13c rechtwinklig abgelenkt, und es wird dafür gesorgt, dass es durch eine Zylinderlinse 13e in das optische Erfassungselement 13f fällt.
Die 4 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Mechanismus, bei dem die Objektivlinse 13a durch das Stellglied 21 in der Aufzeichnungsschicht angetrieben wird. Die Objektivlinse 13a wird durch Objektivlinse-Haltefedern 21c mittels eines Objektivlinsehalters 13g vertikal und horizontal auslenkbar gehalten. Der Umfang der Objektivlinse 13a ist mit einer Spule 21a für Fokussierzwecke versehen. Außerdem sind an der Außenseite der Spule 21a für Fokussierzwecke Magnete 21b vorhanden. Wenn zum Fokussieren Steuerspannungen (die Sprungspannung, die Bremsspannung) an die Spule 21a für Fokussierzwecke angelegt werden, erhält die Objektivlinse 13a eine Antriebskraft in der Aufzeichnungsschicht, wie durch einen Pfeil gekennzeichnet, entsprechend der Spannungsrichtung.
Die 5 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Beispiels des Signalverlaufs des Signals FE, während die Objektivlinse 13a von einer entfernten Position bis nahe an die optische Platte 11 verstellt wird. In der Zeichnung zeigt "Fokussierpunkt für die Schicht 0'', wie durch einen Pfeil gekennzeichnet, die Position des Fokussierpunkts der Schicht nahe an der Objektivlinse 13a (Schicht 0), und "Fokussierpunkt für die Schicht 1'' zeigt die Position des Fokussierpunkts der Schicht entfernt von der Objektivlinse 13a (Schicht 1). Hi und Lo zeigen die Aufwärts- und die Abwärtsrichtung in Bezug auf die Spannung 0 des Signals FE.
In der Zeichnung erzeugt das Signal FE als Erstes einen Spitzenwert in der Richtung Hi, wenn die Objektivlinse 13a startet, sich von einer entfernten Position zur optischen Platte 11 zu bewegen, und sie erreicht an einer Position einen Bezugspegel, wodurch der Brennpunkt für die Schicht 0 in der Nähe derselben gebildet ist. Danach erzeugt das Signal FE einen Spitzenwert in der Richtung Lo, und es verläuft erneut durch den Bezugspegel, um einen Spitzenwert in der Richtung Hi zu erzeugen. Dann erreicht das Signal FE den Bezugspegel erneut an einer Position, um so in der Nähe derselben den Brennpunkt für die Schicht 1 zu bilden. Wenn die Objektivlinse 13a weiter bis nahe an die optische Platte verstellt wird, erzeugt das Signal FE er neut einen Spitzenwert in der Richtung Lo.
Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung zur Empfindlichkeit des Stellglieds 21 in der Fokussierrichtung.
Die Empfindlichkeit A des Stellglieds 21 in der Fokussierrichtung ist allgemein in der folgenden Formel für den Fall angegeben, dass die Objektivlinse 13a mit niedriger Geschwindigkeit in der Fokussierrichtung verstellt wird: A = d/(n × tsr × Vsr) [mm/V]
In dieser Formel repräsentiert d die Dicke [mm] zwischen der Oberfläche und der Aufzeichnungsschicht der optischen Platte 11; n repräsentiert den Brechungsindex des Plattenmaterials; t_sr repräsentiert die Zeit [s] zwischen einer Reflexion an einer Oberfläche und einer Reflexion an der Aufzeichnungsschicht; V_sr repräsentiert eine Spannungsschwankung (V/s] pro Zeiteinheit, die an die Spule 21 angelegt wird, um das Stellglied 21 zu fokussieren.
Die 6 ist ein Diagramm zum schematischen Veranschaulichen einer Beziehung zwischen der Position der Objektivlinse 13a, wenn diese mit niedriger Geschwindigkeit in der Fokussierrichtung verstellt wird, dem Signal RF und der Spannung, die an die Spule 21a anzulegen ist, um das Stellglied 21 zu fokussieren. Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, erzeugt, wenn die Objektivlinse 13a dadurch mit niedriger Geschwindigkeit bis nahe an die optische Platte 11 verstellt wird, dass die Spannung V_ST [V/s] an die Spule 21a angelegt wird, um das Stellglied 21 zu fokussieren, das Signal RF einen kleinen Spitzenwert, wenn der Brennpunkt der Objektivlinse 13a die Oberfläche der optischen Platte 11 erreicht. Diese Zeit ist durch t_s repräsentiert. Wenn die Objektivlinse 13a näher an die optische Platte 11 verstellt wird und der Brennpunkt der Objektivlinse 13a die Aufzeichnungsschicht der optischen Platte 11 erreicht, erzeugt das Signal HF einen großen Spitzenwert. Diese Zeit ist durch t_r repräsentiert. Die Zeitperiode zwischen t_s und t_r ist die Zeitperiode t_sr zwischen der Reflexion an der Oberfläche und der Reflexion an der Aufzeichnungsschicht.
Allgemein ist, wenn die Objektivlinse 13a mit hoher Geschwindigkeit (mit einer Frequenz f [Hz] nicht unter einer Primärresonanzfrequenz f0 [Hz] des Stellglieds) in der Fokussierrichtung im optischen Aufnehmer 13 verstellt wird, die Empfindlichkeit B des Stellglieds 21 in der Fokussierrichtung durch die folgende Formel gegeben:
B = {Empfindlichkeit bei niedriger Geschwindigkeit}
A × (f0/f)² [mm/V]
In der obigen Formel, die die Empfindlichkeit B [bei hoher Geschwindigkeit] und die Empfindlichkeit A angibt, können die Parameter mit Ausnahme von t_sr [s] im Wesentlichen festliegen. Demgemäß wird die Empfindlichkeit des Stellglieds 21 bei hoher Geschwindigkeit als Wert entsprechend t_sr angesehen, wie er erhalten wird, wenn die Objektivlinse 13a mit niedriger Geschwindigkeit verstellt wird. Anders gesagt, kann eine Streuung der Empfindlichkeit des Stellglieds 21 bei hoher Geschwindigkeit als Streuung der Zeitperiode t_sr zwischen der Reflexion an der Oberfläche und der Reflexion an der Aufzeichnungsschicht ermittelt werden. Außerdem verursacht die Empfindlichkeit des Stellglieds 21 bei hoher Geschwindigkeit ein Problem während des Schichtsprungs, bei dem die Objektivlinse 13a mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird.
So ist es bevorzugt, den optischen Aufnehmer 13 entsprechend der Zeit t_sr zu steuern, um die Streuung des Stellglieds 21 in der Fokussierrichtung während eines Schichtsprungs einzustellen. Genauer gesagt, ist, wenn tsr relativ klein ist, die Empfindlichkeit des Stellglieds 21 bei hoher Geschwindigkeit hoch, so dass der Integrationswert der angelegten Spannung für die Zeitperiode des Anlegens derselben klein gemacht werden sollte. Andererseits ist, wenn t_sr groß ist, die Empfindlichkeit des Stellglieds 21 relativ niedrig, so dass der Integrationswert der angelegten Spannung für die Zeitperiode des Anlegens derselben groß gemacht werden sollte. Demgemäß kann ein Schichtsprung ausgeführt werden, bei dem die Empfindlichkeits-streuung des Stellglieds 21 eingestellt ist.
Aus diesem Grund wird beim erfindungsgemäßen optischen Plattenspieler vor dem Abspielen einer optischen Platte, z. B. beim Einlegen einer solchen, beim Empfangen eines Startbefehls zur Wiedergabe von Benutzern, oder beim ersten Einlegen einer optischen Platte nach dem Einschalten der Spannung, die Objektivlinse 13a mit niedriger Geschwindigkeit in der Fokussierrichtung verstellt. Die Empfindlichkeitseinstellschaltung 19, die bereits beschrieben wurde, misst die Zeitperiode t_sr [s] zwischen der Reflexion an der Oberfläche und der Reflexion an der Aufzeichnungsschicht auf Grundlage des Signals RF von der optischen Platte 11.
Z. B. kann ein optischer Plattenspieler, der eine DVD-ROM und eine CD-ROM abspielen kann, die Zeitperiode t_sr zwischen der Reflexion an der Oberfläche und der Reflexion an der Aufzeichnungsschicht dazu verwenden, die Art des Plattenmediums zu erkennen. Genauer gesagt, verfügen eine DVD-ROM und eine CD-ROM über dieselbe Dicke von 1,2 mm, zeigen jedoch einen Unterschied hinsichtlich des Abstands zwischen der Oberfläche und der Aufzeichnungsschicht der optischen Platte. Bei einigen Typen optischer Plattenspieler wird ein solcher Unterschied dazu verwendet, t_sr zu messen, wenn die optische Platte eingelegt wird, oder zu einem anderen Zeitpunkt. Der optische Plattenspieler erkennt, dass das eingelegte Plattenmedium eine CD-ROM ist, wenn t_sr nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist; andernfalls ist das eingelegte Plattenmedium eine DVD-ROM.
Beim einen derartigen Beurteilungsprozess ausführenden optischen Plattenspieler kann die Empfindlichkeitseinstellung für das Stellglied 21 auf Grundlage des Werts t_sr ausgeführt werden, der im Erkennungsprozess für die Plattenmedien gemessen wird.
Als Nächstes erfolgt eine Beschreibung zu einem Beispiel eines Prozesses während eines Schichtsprungs im erfindungsgemäßen optischen Plattenspieler auf Grundlage des gemessenen Werts t_sr.
Die Treiberschaltung 15 legt die Sprungspannung und die Bremsspannung an die Spule 21a zum Fokussieren des Stellglieds 21 an, um die Objektivlinse 13a während des Schichtsprungs um den Abstand der Aufzeichnungsschichten zu verstellen. Die 7A zeigt ein Signal FE während eines Schichtsprungs; die 7B bis 7D sind Diagramme, die jeweils eine zum Fokussieren an die Spule 21a angelegte Spannung zeigen. Wie es in den 7A und 7B dargestellt ist, sorgt die Schichtsprung-Steuerschaltung 18 dafür, dass die Treiberschaltung 15 einen Sprungimpuls erzeugt, um die Bewegung der Objektivlinse 13a zu starten. Dann überwacht die Schichtsprung-Steuerschaltung 18 das Signal FE. Wenn die Schichtsprung-Steuerschaltung 18 ein Signal FE erkennt, das einen vorbestimmten Wert erreicht hat, sorgt sie dafür, dass die Treiberschaltung 15 einen Bremsimpuls entgegengesetzter Polarität zu der des Sprungimpulses erzeugt, und sie stoppt die Bewegung der Objektivlinse 13a.
Wie es in der 7B dargestellt ist, verfügen sowohl der Sprungimpuls als auch der Bremsimpuls über einen vorbestimmten Spannungswert und eine vorbestimmte Impulsbreite. Demgemäß kann durch Ändern entweder des Spannungs werts oder der Impulsbreite, oder alternativ von beiden, eine an die Objektivlinse 13a anzulegende Antriebskraft und eine Bremskraft eingestellt werden. Anders gesagt, kann die Empfindlichkeitseinstellung des Stellglieds 21 dadurch ausgeführt werden, dass der Spannungswert und die Impulsbreite auf Grundlage des gemessenen Werts t_sr geändert werden.
Die 7C veranschaulicht ein Beispiel, bei dem die Empfindlichkeit dadurch eingestellt wird, dass der Spannungswert des Impulses geändert wird. Wenn der gemessene Wert t_sr relativ klein ist, wird die Empfindlichkeit des Stellglieds 21 dadurch eingestellt, dass die Impulsspannung verringert wird. Wenn dagegen der gemessene Wert t_sr relativ groß ist, wird die Empfindlichkeit des Stellglieds 21 durch Erhöhen der Impulsspannung eingestellt.
Als Verfahren zum Berechnen des Spannungswerts in diesem Fall kann z. B. das folgende Verfahren verwendet werden. Die Empfindlichkeitseinstellschaltung 19 speichert vorab eine mittlere Zeitperiode tstd [s] zwischen der Reflexion an der Oberfläche und der Reflexion an der Aufzeichnungsschicht sowie einen mittleren Impulsspannungswert V_std [v]. Z. B. können derartige Mittelwerte experimentell oder theoretisch berechnet werden. Wenn tsr gemessen ist, berechnet die Empfindlichkeitseinstellschaltung 19 den Wert v_h durch die folgende Formel: Vh = Vstd × tsr / tstd [V]und sie informiert die Treiberschaltung 15 dahingehend, diesen Wert Vh [V] als Impulsspannungswert einzustellen, der während eines Schichtsprungs an die Spule 21a anzulegen ist, um das Stellglied 21 zu fokussieren. Wenn die Treiberschaltung 15 einen Befehl zum Anlegen der Sprungspannung und der Bremsspannung von der Schichtsprung-Steuerschaltung 18 empfängt, wird die Impulsspannung V_h [V] an die Spule 21a angelegt, um das Stellglied 21 zu fokussieren. Demgemäß wird die Objektivlinse 13a entsprechend der Empfindlichkeit des Stellglieds 21 gesteuert, so dass ein Schichtsprung, bei dem die Empfindlichkeitsstreuung eingestellt ist, ausgeführt werden kann.
Die Berechnung des Impulsspannungswerts vh [V] ist nicht auf die obige Formel beschränkt. Z. B. können Parameter α und β entsprechend Eigenschaften des Stellglieds experimentell erhalten werden und in die folgende Formel eingegeben werden, um Vh zu berechnen: Vh = α + (Vstd – β) × tsr/tstd [V]
Die 7D zeigt ein Beispiel, bei dem die Empfindlichkeitseinstellung dadurch erfolgt, dass die Impulsbreite (Zeitperiode zum Anlegen einer Spannung) geändert wird. Wenn der gemessene Wert t_sr relativ klein ist, wird die Empfindlichkeit des Stellglieds 21 durch Verringern der Impulsbreite eingestellt. Wenn dagegen der gemessene Wert t_sr relativ groß ist, wird die Empfindlichkeit des Stellglieds 21 durch Erhöhen der Impulsbreite eingestellt.
Als Verfahren zum Berechnen der Impulsbreite in diesem Fall kann z. B. das folgende Verfahren verwendet werden. Die Empfindlichkeitseinstellschaltung 19 speichert vorab eine mittlere Zeitperiode t_std (s) zwischen der Reflexion an der Oberfläche und der Reflexion an der Aufzeichnungsschicht sowie eine mittlere Impulsbreite P_std [s]. Z. B. können derartige Mittelwerte experimentell oder theoretisch berechnet werden. Wenn t_sr gemessen ist, berechnet die Empfindlichkeitseinstellschaltung 19 den Wert P_w mittels der folgenden Formel: Pw = Pstd × tsr/tstd [s]und sie informiert die Treiberschaltung 15 über das Einstellen dieses Werts P_w [s] als Impulsbreite des an die Spule 21a anzulegenden Impulses, um das Stellglied 21 während des Schichtsprungs zu fokussieren. wenn die Treiberschaltung 15 einen Befehl zum Anlegen der Sprungspannung und der Bremsspannung von der Schichtsprung-Steuerschaltung 18 empfängt, wird diese Impulsspannung mit der Breite P_w [s] an die Spule 21a zum Fokussieren des Stellglied 21 angelegt. Demgemäß wird die Objektivlinse 13a entsprechend der Empfindlichkeit des Stellglieds 21 gesteuert, so dass ein Schichtsprung ausgeführt werden kann, bei dem die Empfindlichkeitsstreuung eingestellt ist.
Die Berechnung der Impulsbreite P_w [s] ist nicht auf die obige Formel beschränkt, und z. B. können Parameter n und Ω gemäß Eigenschaften des Stellglieds experimentell erhalten werden und in der folgenden Formel dazu verwendet werden, P_w zu berechnen: Pw = γ + (Pstd – δ) × tsr/tstd [s]
Der Impulsspannungswert V_h [V] und die Impulsbreite P_w [s] sind geeignete Werte entsprechend t_sr, nicht erforderlich, um durch die Formel definiert zu werden. Derartige Werte entsprechen t_sr können unter mehreren vorbestimmten Werten unter Verwendung von Tabellen oder dergleichen ausgewählt werden.
Es kann sowohl der Spannungswert als auch die Impulsbreite geändert werden. Selbst wenn eine an die Spule des Stellglieds 21 anzulegende Spannung nicht mit impulsförmigem Signalverlauf geformt ist, kann die Erfindung bei einem optischen Plattenspieler angewandt werden. Anders gesagt, ist es lediglich erforderlich, dass ein Integrationswert einer anzulegenden Spannung dem gemessenen Wert t_sr entspricht. Wenn z. B. eine Spannung mit Dreiecks-Signalverlauf an die Spule angelegt wird, kann der Integrationswert der Spannung dadurch eingestellt werden, dass die Höhe oder die Breite des Dreiecks-Signalverlaufs geändert wird. Ferner werden der Spannungswert, die Impulsbreite und dergleichen unter Verwendung von Parametern, die für die Sprungspannung und die Bremsspannung verschieden sind, unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Stellglieds, der Schwerkraftrichtung und dergleichen berechnet.
Jeder Prozess des obigen optischen Plattenspielers kann auf Grundlage von z. B. Programmen wie einem Treiber, Firmware oder dergleichen gesteuert werden. Derartige Programme können in einer im optischen Plattenspieler vorhandenen Speichereinheit abgespeichert sein. Alternativ kann ein Programm zur Steuerung in einem Aufzeichnungsmedium wie einer optischen Platte gespeichert sein und bei Bedarf in den optischen Plattenspieler eingelesen werden.
Die erfindungsgemäße Schichtsprungsteuerung kann selbstverständlich bei einer optischen Platte mit einer Struktur mit drei Schichten oder mehr sowie bei einer optischen Platte mit zweischichtiger Struktur angewandt werden. Darüber hinaus kann die Schichtsprungsteuerung nicht nur bei einer Wiedergabevorrichtung sondern auch einer Aufzeichnungsvorrichtung angewandt werden.
Wie oben beschrieben, kann, gemäß der Erfindung, die Empfindlichkeitsstreuung des Stellglieds des optischen Aufnehmers während eines Spursprungs eingestellt werden.

Claims

Verfahren zum Steuern der Bewegung einer Objektivlinse in einem optischen Plattengerät, mit den folgenden Schritten: – Verstellen der Objektivlinse unter Verwendung eines ersten Signals zum Antreiben derselben zu einer Aufzeichnungsschicht hin, auf der der Laserstrahl zu konvergieren ist, und eines zweiten Signals zum Bremsen der Objektivlinse, wenn die Aufzeichnungsschicht, auf die der Laserstrahl zu konvergieren ist, beim Scannen einer mehrschichtigen optischen Aufzeichnungsplatte zu ändern ist; gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Messen der Zeit zum Verstellen des Brennpunkts der Objektivlinse zwischen der Oberfläche der optischen Achse und einer Aufzeichnungsschicht einer optischen Platte durch Verstellen der Objektivlinse zum Konvergieren eines Laserstrahls in einer Fokussierrichtung, um an der optischen Platte reflektiertes Licht zu beobachten, während der Laserstrahl auf die optische Platte emittiert wird; und – gesondertes Bestimmen des ersten und des zweiten Signals auf Grundlage des Verhältnisses zwischen der gemessenen Zeit und einer vorbestimmten Bezugszeit.
Verfahren zum Steuern der Bewegung einer Objektivlinse nach Anspruch 1, bei dem das erste Signal und das zweite Signal durch eine Impulsspannung repräsentiert sind und der Wert derselben entsprechend dem Verhältnis zwischen der gemessenen Zeit zur vorbestimmten Bezugszeit bestimmt wird.
Verfahren zum Steuern der Bewegung einer Objektivlinse nach Anspruch 1, bei dem das erste Signal und das zweite Signal durch eine Impulsspannung repräsentiert sind und die Breite derselben entsprechend dem Verhältnis zwischen der gemessenen Zeit zur vorbestimmten Bezugszeit bestimmt wird.
Verfahren zum Steuern der Bewegung einer Objektivlinse nach Anspruch 1, bei dem die Zeit zum Verstellen eines Brennpunkts der Objektivlinse zwischen der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht der optischen Platte bei einem Prozess zum Erkennen der Art der optischen Platte gemessen wird.
Verfahren zum Steuern der Bewegung einer Objektivlinse nach Anspruch 2, bei dem die Zeit zum Verstellen eines Brennpunkts der Objektivlinse zwischen der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht der optischen Platte bei einem Prozess zum Erkennen der Art der optischen Platte gemessen wird.
Verfahren zum Steuern der Bewegung einer Objektivlinse nach Anspruch 3, bei dem die Zeit zum Verstellen eines Brennpunkts der Objektivlinse zwischen der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht der optischen Platte bei einem Prozess zum Erkennen der Art der optischen Platte gemessen wird.
Optischer Plattenspieler zum Antreiben einer mehrschichtigen optischen Aufzeichnungsplatte, mit: – einer Einrichtung zum Verstellen der Objektivlinse unter Verwendung eines ersten Signals zum Antreiben derselben zu einer Aufzeichnungsschicht hin, auf der der Laserstrahl zu konvergieren ist, und eines zweiten Signals zum Bremsen der Objektivlinse, wenn die Aufzeichnungsschicht, auf die der Laserstrahl zu konvergieren ist, beim Scannen einer mehrschichtigen optischen Aufzeichnungsplatte zu ändern ist; gekennzeichnet durch – eine Einrichtung zum Messen der Zeit zum Verstellen des Brennpunkts der Objektivlinse zwischen der Oberfläche der optischen Achse und einer Aufzeichnungsschicht einer optischen Platte durch Verstellen der Objektivlinse zum Konvergieren eines Laserstrahls in einer Fokussierrichtung, um an der optischen Platte reflektiertes Licht zu beobachten, während der Laserstrahl auf die optische Platte emittiert wird; und – einer Einrichtung zum Bestimmen des ersten und des zweiten Signals auf Grundlage des Verhältnisses zwischen der gemessenen Zeit und einer vorbestimmten Bezugszeit.
Optischer Plattenspieler nach Anspruch 7, bei dem das erste Signal und das zweite Signal durch eine Impulsspannung repräsentiert sind und der Wert derselben entsprechend dem Verhältnis zwischen der gemessenen Zeit zur vorbestimmten Bezugszeit bestimmt wird.
Optischer Plattenspieler nach Anspruch 7, bei dem das erste Signal und das zweite Signal durch eine Impulsspannung repräsentiert sind und die Breite derselben entsprechend dem Verhältnis zwischen der gemessenen Zeit zur vorbestimmten Bezugszeit bestimmt wird.
Optischer Plattenspieler nach Anspruch 7, ferner mit: – einer Einrichtung zum Abspielen mehrerer optischer Plattenmedien mit verschiedenen Standards; – wobei die Zeit zum Verstellen des Brennpunkts der Objektivlinse zwischen der Oberfläche und der Aufzeichnungsschicht der optischen Platte bei einem Prozess zum Erkennen der Art der optischen Platte gemessen wird.
Optischer Plattenspieler nach Anspruch 8, ferner mit: – einer Einrichtung zum Abspielen mehrerer optischer Plattenmedien mit verschiedenen Standards; – wobei die Zeit zum Verstellen des Brennpunkts der Objektivlinse zwischen der Oberfläche und der Aufzeichnungsschicht der optischen Platte bei einem Prozess zum Erkennen der Art der optischen Platte gemessen wird.
Optischer Plattenspieler nach Anspruch 9, ferner mit: – einer Einrichtung zum Abspielen mehrerer optischer Plattenmedien mit verschiedenen Standards; – wobei die Zeit zum Verstellen des Brennpunkts der Objektivlinse zwischen der Oberfläche und der Aufzeichnungsschicht der optischen Platte bei einem Prozess zum Erkennen der Art der optischen Platte gemessen wird.
Aufzeichnungsmedium mit einem darauf aufgezeichneten Programm zum Steuern eines optischen Plattenspielers zum Antreiben einer mehrschichtigen optischen Platte, wobei das Programm dafür sorgt, dass der optische Plattenspieler alle Schritte des Verfahrens des Anspruchs 1 ausführt.