[发明专利]用于多层记录载体并包含聚焦控制电路的光扫描装置

说明书

本发明涉及用于扫描光记录载体的光扫描装置，该载体至少具有第一和第二压于其上的信息层，它包括：

包含有把光幅射聚于焦点的装置的光学系统，

用于控制聚焦装置的聚焦致动器，以便使焦点沿垂直于信息层方向移动，

用于获得指示焦点和待扫描层之间方向和距离的聚焦误差(FE)信号的聚焦误差检测器，

一种聚焦控制电路，用于根据FE信号获得聚焦致动器驱动信号(FA)，并把上述驱动信号提供给聚焦致动器，以便使聚焦致动器维持焦点基本上在待扫描层上，

第一控制器用于产生二值环控制信号，在接收到从第一层改变到第二层的层转移命令之后，这信号取第一逻辑值，以控制聚焦控制电路功能改变，而取第二逻辑值，用以控制功能的恢复。

光(数据)记录载体可能包括一些信息层，以增加其存储容量。这些层中的每一层被依靠物镜聚到一个焦点上的单光束每次一层地扫描。聚焦控制电路根据表示焦点偏离信息层的聚焦误差信号控制物镜位置，聚焦控制电路维持焦点在信息层上。聚焦误差信号来源于由记录载体光的反射或传输，并为光检测系统截取。来自记录载体的光幅射也用于产生所谓中心孔径(CA)信号，这种信号是对记录载体的光反射总量的一种量度。CA信号可用于形成一种信息信号，用来表示从记录载体的信息读取。    

当扫描装置开始一扫描过程时，它必须把物镜移向记录载体，在移动期间，焦点穿过所谓记录载体的光入射平面、一种记录载体衬底的低反射界面，穿过该入射面，信息层被扫描，为了避免焦点锁定在光入射面上，聚焦控制电路检查CA信号的幅度。当由于光入射平面幅度小于某一电平，则电路将不把焦点锁定在光入射平面上，并且把物镜继续移向记录载体。当焦点接近记录载体的信息层时，这层的高反射将引起CA信号越过上述电平，于是聚焦控制电路将把焦点锁定在信息层上。

欧洲专利申请号0020199公开了一种扫描装置，它包括一种聚焦控制电路，用于在光记录载体的两信息层之间改变焦点。当改变到另一信息层时，聚焦控制电路的反馈环断开，致动器在合适的方向被驱动，并且CA信号的高频成分受到监控。当高频成分的幅度越过某一电平时，焦点接近于信息层，于是反馈环闭合。聚焦控制电路务必使焦点跟随着信息层。

已知扫描装置的缺点是：如果一层或二层尚未提供有信息，则层间焦点的改变不再能操作。这种状况出现于多层记录系统。因为在那种情况下CA信号不包含高频成分，上述电平不可能被越过，因此反馈环将不会闭合。

本发明的目的在于提供一种光扫描装置，不论层是否含有任何信息，它能可靠地聚焦在光记录载体的所有信息层上。

此外根据本发明所述的扫描装置其特征在于：这种光学扫描装置包括用于产生转移控制脉冲的脉冲产生装置，当用上述脉冲产生装置在接收上述跳层命令时以便触发聚焦致动装置，至少在转移控制脉冲期间，这个跳层命令进一步引起聚焦控制电路功能的基本改变，或在上述时间周期过去后聚焦控制电路功能的恢复。

根据本发明所述，光扫描装置另一实施方案的特征在于：基本改变要持续一预定的时间周期，这大体上比转移控制脉冲的时间周期长。在本实施例中在转移期间致动器的运动是由转移控制脉冲引起的，在转移控制脉冲之后，致动器以恒定速度运转，并且与聚焦误差信号无关，为的是使焦点接近于待扫描的层。知道了层间距离，例如25μm，给予转移控制脉冲以合适功率，在这速度下致动器将运转而且使聚焦控制电路不起作用，在聚焦伺服控制必须不起作用的期间所经历的预定时间周期能够很容易决定。接着聚焦控制电路的功能恢复，焦点将聚焦到待扫描的层上。

如果只应用FE信号，则在焦点从一层移向另一层时必须采取特殊措施。假若聚焦控制电路的反馈环在改变到另一信息层时是保持闭合，则致动器(围绕处于二信息层间FE信息的过零点)达到太高速度。因此致动器可能冲出指定的信息层之外。根据本发明所述装置通过断开反馈环或者部分反馈环(在围绕上述过零点间隔内)以避免过分的速度增加，解决了上述问题。

由于围绕上述过零点FE信号的斜坡对速度增加的一个重要贡献来源于在反馈环内的微分分支。因此，待断开的反馈环部分最好是微分分支。反馈环的其它两分支，即比例分支和积分分支在一定程度上能够根据记录载体的移动在转移期间控制致动器速度。

根据本发明所述扫描装置的优选实施例，其特征在于：通过中断在聚焦控制电路输入端上的输入信号实现基本改变。

本发明的这些特征和其它特征参照下述实施例将阐明得一目了然。

在下列图中，

图1表示根据本发明的扫描装置的原理图。

图2表示作为焦点位置函数的焦点误差信号的形状。

图3表示聚焦控制电路原理图。