光盘片的区别方法与装置 【技术领域】
本发明涉及一种光盘片的区别方法与装置，且特别涉及一种蓝光盘片(blue-ray disc)与非蓝光盘片的区别方法与装置。
背景技术
请参照第一图，其为一光盘驱动器的功能方框示意图。其中該光盘驱动器(optical disc drive)100主要具有一光学读写头(optical pickup head，简称PUH)10，而光盘片110上有一个中心孔洞(center hole)可固定于旋转盘(turntable)122上并受一主轴电动机(spindle motor)120的带动而旋转。而驱动该光学读写头10进行光盘片径向移动的机构有两个，第一个是驱动滑车14进行长距离移动的滑车电动机130(sled motor)，第二个是驱动透镜12进行微量移动的循轨线圈140(tracking coil)。另外，驱动该透镜12往聚焦方向移动的机构则为图中所示的一聚焦线圈145。一般来说，光学读写头10内包括多个激光，例如波长780nm的CD激光、波长650nm的DVD激光、波长405nm的蓝光激光，每一种激光可利用来读取相对应的光盘片。
再者，光学读写头10对光盘片110上进行存取时产生的微弱电信号，将由射频放大器(radio-frequency amplifier)150处理后产生一次光加总信号SBAD(sub-beam added signal)、一射频信号RF(Radio-Frequency signal)、循轨误差信号TE(tracking error signal)与聚焦误差信号FE(Focusing errorsignal)等输出信号后，再送入后端的数字信号处理器170(digital signalprocessor)进行处理与运用。第一电动机驱动器160(motor driver)则受数字信号处理器170根据循轨误差信号TE与聚焦误差信号FE的变化而输出三个驱动信号，进而分别对该滑车电动机130、循轨线圈140与聚焦线圈145发出适当的驱动力，使该光学读写头10可维持在适当的聚焦位置并沿光盘片的径向移动至正确的轨道位置，而第一电动机驱动器控制循轨线圈140来移动透镜12的信号称之为循轨输出信号TRO(tracking output signal)。至于第二电动机驱动器165则也受数字信号处理器170的控制而输出一个驱动信号，来对该主轴电动机120发出适当的驱动力，使该盘片以一适当转速旋转。
光盘片载入光盘驱动器后，光盘驱动器会执行一启动程序(start-upprocedure)，以区别载入的光盘片是属于何种类型的光盘片。光盘片的类型可为CD光盘片、DVD光盘片、或者蓝光盘片。当光盘驱动器得知光盘片的类型之后，即可以获得相对应的控制参数并可存取光盘片。
一般来说，公知光盘驱动器可利用光盘片的表层(surface layer)与数据层(data layer)之间的距离来决定光盘片。请参照图2A与图2B，其所示出为光学读写头检测DVD光盘片与CD光盘片时的信号示意图。如图2A所示，DVD光盘片200的表层与数据层之间的距离为0.6mm。因此，当光盘驱动器控制聚焦线圈使得透镜202往DVD光盘片方向移动时，焦点会依序经过表层与数据层。当焦点经过表层时，射频信号RF会产生振幅较小的峰值；当焦点经过数据层时，射频信号RF会产生振幅较大的峰值。再者，当焦点经过表层时，聚焦误差信号FE会产生一峰对峰值(peak-to-peak value)较小的S曲线(S curve)；当焦点经过数据层时，聚焦误差信号FE会产生峰对峰值较大的S曲线。再者，次光加总信号SBAD也会产生类似射频信号RF的二个峰值，因此不再赘述。
如图2B所示，CD光盘片的表层与数据层之间的距离为1.2mm，当光盘驱动器控制聚焦线圈使得透镜202往CD光盘片方向移动时，焦点会依序经过表层与数据层。同理，射频信号也会相对应的产生二个峰值，并且聚焦误差信号也会产生二个S曲线。
由图2A与图2B可知，在透镜202移动的速度固定之下，载入CD光盘片时射频信号峰值之间的距离会大于载入DVD光盘片时射频信号峰值之间的距离。同理，载入CD光盘片时聚焦误差信号S曲线之间的距离会大于载入DVD光盘片时聚焦误差信号S曲线之间的距离。运用上述的特性即可区别CD光盘片与DVD光盘片。
然而，由于透镜移动的速度可能不稳定，导致CD光盘片与DVD光盘片判断错误。美国专利号码US7149169以及美国专利号码US7161886都是以基于上述的特性，另行增加确认步骤，用以加强CD光盘片与DVD光盘片的判断成功率。
其中，美国专利号码US7149169控制透镜于不同方向移动时开启不同的激光，并根据次光加总信号SBAD的特性来判断光盘片为CD光盘片或者DVD光盘片。
其中，美国专利号码US7161886控制透镜于不同方向移动时开启不同的激光，并根据射频RF信号与聚焦误差FE信号之间的关系来判断光盘片为CD光盘片或者DVD光盘片。以上所揭示的技术都是用来分辨CD光盘片与DVD光盘片，而CD光盘片与DVD光盘片可被归类为非蓝光盘片。
当新世代的蓝光盘片问世之后，光盘驱动器于启动程序时就必须能分辨出CD光盘片、DVD光盘片、与蓝光盘片。请参照图3A与图3B，其所示出为公知区分蓝光盘片与非蓝光盘片的示意图。该方法揭示于美国专利早期公开号US2006/0104176。该方法是利用光盘片的数据层(data layer)与表面(surface)的距离以及透镜的工作距离(working distance)来判断光盘片的种类。由图3A可知，蓝光盘片310的厚度为1.2mm，而数据层313与表层311的距离为0.1mm；DVD光盘片330地厚度为1.2mm，而数据层333与表层331的距离为0.6mm；CD光盘片350的厚度为1.2mm，而数据层353与表层351的距离为1.2mm。
由于光学读取头中，蓝光光源具有高数值孔径(NA，numerical aperture)低波长的特性，因此会有短焦距f的光学现象产生，使得蓝光激光光源的工作距离(working distance)小于DVD与CD表面层到数据层间的距离，小于0.6mm，而所谓的工作距离即为蓝光光学读写头的透镜可以往盘片方向移动的距离。因此，如图3B所示，利用蓝光激光光源聚焦于蓝光盘片310并在工作距离之间移动。由于焦点可经过蓝光盘片310的表层311以及数据层313，所以可产生二个反射信号(reflection signal)，第一反射信号381是由蓝光盘片310的表层311反射所产生，第二反射信号382是由蓝光盘片的数据层313反射所产生。
再者，当蓝光激光光源聚焦于DVD光盘片330并在工作距离之间移动，仅可产生一个反射信号(reflection signal)383。由于DVD光盘片的数据层333与表层331的距离为0.6mm，因此反射信号383是由DVD光盘片330的表层331反射所产生。也即，蓝光激光光源的焦点无法到达DVD光盘片330的数据层333而无法产生其他的反射信号。同理，CD光盘片也仅能够产生一反射信号。
因此，该发明可以根据反射信号的数目来决定光盘片是属于非蓝光盘片(CD光盘片、DVD光盘片)或者蓝光盘片。也即，当产生二个反射信号时，光盘片即为蓝光盘片；当仅产生一个反射信号时，光盘片即为非蓝光盘片(CD光盘片、DVD光盘片)。
然而，由于蓝光激光的价格昂贵，而公知光盘驱动器于每次光盘片载入光盘驱动器时都必须开启蓝光激光来区别非蓝光盘片与蓝光盘片，如此将造成蓝光激光的寿命缩短。再者，由于蓝光激光光源的工作距离很短，因此有可能在区别非蓝光盘片与蓝光盘片时，由于透镜的移动造成透镜与光盘片表面的磨擦使得光盘片与透镜被刮伤。
【发明内容】
本发明的目的是提出一种光盘片的区别装置与方法。其可利用价格较低廉的非蓝光激光来判断载入的光盘片为非蓝光盘片与蓝光盘片，并可延长蓝光激光的寿命并防止透镜与光盘片表面的磨擦。
因此，本发明提出一种光盘片的区别装置，包括：一光学读写头，具有多个激光与一透镜，其中该光学读写头于一启动程序时，点亮所述多个激光中的一非蓝光激光照射于一光盘片上并产生一电信号；一数字信号处理器，输出一驱动信号以使一电动机驱动器控制该透镜于一聚焦方向移动；以及，一射频放大器，在该透镜移动过程中接收该电信号并产生一第一信号；其中该数字信号处理器，包括一检测单元，该检测单元可根据该第一信号与一切割信号产生一脉波数目，并根据该脉波数目判断该光盘片为一蓝光盘片或者一非蓝光盘片。
因此，本发明还提出一种光盘片的区别方法，运用于一光盘片载入一光盘驱动器之后的一启动程序，包括下列步骤：开启一光学读写头中的一非蓝光激光；控制该光学读写头中的一透镜往聚焦方向移动，并据以产生一第一信号；比较该第一信号与一切割信号后获得一脉波数目；当该脉波数目为1时，确认该光盘片为一蓝光盘片；以及，当该脉波数目不为1时，确认该光盘片为一非蓝光盘片。
本发明的优点在于利用价格较低廉的非蓝光激光来判断载入的光盘片为非蓝光盘片与蓝光盘片。如此，除了可以延长蓝光激光的寿命外，还可有效的防止透镜与光盘片表面的磨擦。
为了能更进一步了解本发明特征及技术內容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
【附图说明】
图1为一光盘驱动器的功能方框示意图。
图2A与图2B所示出为光学读写头检测DVD光盘片与CD光盘片时的信号示意图。
图3A与图3B所示出为公知区分蓝光盘片与非蓝光盘片的示意图。
图4所示出为球面相差示意图。
图5所示出为非蓝光激光照射于蓝光盘片的示意图。
图6A所示出为本发明光盘片的区别装置第一实施例。
图6B所示出为载入蓝光盘片时的信号示意图。
图6C所示出为载入非蓝光盘片时的信号示意图。
图7所示出为本发明光盘片的区别方法。
图8A所示出为本发明光盘片的区别装置第二实施例。
图8B所示出为载入蓝光盘片时的信号示意图。
图8C所示出为载入非蓝光盘片时的信号示意图。
上述附图中的附图标记说明如下：
10光学读写头 12透镜
14滑车 100光盘驱动器
110光盘片 120主轴电动机
122旋转盘 130滑车电动机
140循轨线圈 145聚焦线圈
150射频放大器 160第一电动机驱动器
165第二电动机驱动器 170数字信号处理器
200DVD光盘片 202透镜
250CD光盘片 310蓝光盘片
311表层 313数据层
330DVD光盘片 331表层
333数据层 350CD光盘片
351表层 353数据层
381-383反射信号 400平面
500蓝光盘片 502透镜
511表层 513数据层
610光学读写头 620射频放大器
630数字信号处理器 632检测单元
635比较器 636去闪烁电路
637脉波计数器 640电动机驱动器
【具体实施方式】
根据本发明的实施例，于载入光盘片后，光盘驱动器开启CD激光或者DVD激光，并根据产生的次光加总信号SBAD来区别载入的光盘片是属于非蓝光盘片或者蓝光盘片。再者，本发明利用球面相差(spherical aberrationeffect)的特性来区别载入的光盘片是属于非蓝光盘片或者蓝光盘片。
请参照图4，其所示出为球面相差示意图。当球面相差发生时，光线经过透镜的外圈区域A1后，其焦点A聚焦于一平面400上。而此时光线经过透镜的内圈区域B1，其焦点B聚焦于该平面400之前。也即，当光线经过透镜，其内圈区域与外圈区域的焦点没有重叠时，即代表产生球面相差。实际上，图4焦点A与B之间也同时存在许多的焦点，因此于球面相差发生时，将透镜往平面移动时，可视为有多个焦点依序通过该平面400。
再者，光盘驱动器利用DVD激光或者CD激光照射于蓝光盘片时会产生严重的球面相差，而利用DVD激光或者CD激光照射于各自适合的碟片时不会产生严重的球面相差。而本发明即根据上述的特性来区分光盘片属于非蓝光盘片或者蓝光盘片。
请参照图5，其所示出为非蓝光激光照射于蓝光盘片的示意图。当非蓝光激光(DVD激光或者CD激光)通过蓝光盘片500表层511与数据层513时，由于球面相差严重，因此可视为多个焦点连续通过蓝光盘片500表层511与数据层513。
由于一个焦点通过蓝光盘片500表层511与数据层513时，可产生二个峰值。当多个焦点连续通过蓝光盘片500表层511与数据层513时，可视为多个信号叠加。因此，形成的次光加总信号SBAD(或者射频信号RF)即如图5所示。
请参照图6A，其所示出为本发明光盘片的区别装置第一实施例。其包括：一光学读写头610、一射频放大器620、一数字信号处理器630、电动机驱动器640。其中，数字信号处理器630中包括一检测单元632，此检测单元632可以区别载入的光盘片为蓝光盘片或者非蓝光盘片。再者，检测单元632包括一比较器635与一脉波计数器(pulse counter)637。
光盘片载入光盘驱动器后，于启动程序时，开启光学读写头610中的非蓝光激光。接着，数字信号处理器630控制电动机驱动器使得光学读写头中的透镜往聚焦方向移动。因此，光学读写头可输出电信号至射频放大器620并产生次光加总信号SBAD。
再者，数字信号处理器630中的检测单元632可接收次光加总信号SBAD，并判断载入的光盘片为非蓝光盘片或者蓝光盘片。而检测单元632中比较器635的正输入端接收次光加总信号SBAD，比较器635的负输入端接收一切割信号(slicing signal，Vth)；而脉波计数器637连接至比较器635输出端。
请参照图6B，其所示出为载入蓝光盘片时的信号示意图。很明显地，当非蓝光激光照射于蓝光盘片后，于透镜移动的过程中所产生的次光加总信号SBAD与切割信号比较，会使得比较器635输出单一脉波，因此，脉波计数器637输出“1”。请参照图6C，其所示出为载入非蓝光盘片时的信号示意图。很明显地，当非蓝光激光照射于非蓝光盘片后，于透镜移动的过程中所产生的次光加总信号SBAD与切割信号比较，会使得比较器635输出二个脉波，因此，脉波计数器637输出“2”。因此，数字信号处理器630即可根据检测单元632中脉波计数器637输出的数字来决定载入的光盘片为非蓝光盘片或者蓝光盘片。
再者，由于射频信号RF与次光加总信号SBAD会有类似的波形，上述的次光加总信号SBAD也可以用射频信号RF来取代也会有相同的判断结果。
请参照图7，其所示出为本发明光盘片的区别方法。光盘片载入光盘驱动器后，于启动程序时，开启光学读写头中的非蓝光激光，如步骤S70。接着，控制透镜往聚焦方向移动，如步骤S72，所谓聚焦方向移动可为透镜位置由远离光盘片的位置移动至接近光盘片的位置，或者，由接近光盘片的位置移动至远离光盘片的位置。
于透镜移动的过程即可产生次光加总信号SBAD，而比较次光加总信号SBAD与切割信号后即可产生脉波，并且可计数脉波的数目，如步骤S74)。接着，当脉波数目为1时，如步骤S76，确认载入的光盘片为蓝光盘片，如步骤S78；当脉波数目不为1时，如步骤S76，确认载入的光盘片为非蓝光盘片，如步骤S77。
再者，于确定载入的光盘片为非蓝光盘片之后，光盘驱动器还可以继续进行DVD光盘片或者CD光盘片的判断步骤。而DVD光盘片或者CD光盘片的判断步骤的方式很多，因此不再赘述。
请参照图8A，其所示出为本发明光盘片的区别装置第二实施例。为了防止次光加总信号SBAD的扰动造成比较器635输出端O产生闪烁现象(glitch)。因此，本发明的第二实施例于比较器635输出端与脉波计数器637之间增加一去闪烁电路(deglitch circuit)，以防止比较器635输出端O产生闪烁现象。
请参照图8B，其所示出为载入蓝光盘片时的信号示意图。当非蓝光激光照射于蓝光盘片后，移动透镜所产生的次光加总信号SBAD与切割信号比较后，比较器635输出端O产生闪烁现象，因此，去闪烁电路636可将闪烁现象去除并于输出端O’产生单一脉波使得脉波计数器637输出“1”。请参照图8C，其所示出为载入非蓝光盘片时的信号示意图。当非蓝光激光照射于非蓝光盘片后，移动透镜所产生的次光加总信号SBAD与切割信号比较后，比较器635会输出二个脉波，而由于比较器635输出端O没有发生闪烁现象，因此，去闪烁电路636不动作并使得脉波计数器637输出“2”。因此，数字信号处理器630即可根据检测单元632中脉波计数器637输出的数字来决定载入的光盘片为非蓝光盘片或者蓝光盘片。
由本发明的实施例可知，本发明利用CD激光或者DVD激光照射于蓝光盘片上会产生严重的球面相差的特性，进而判断载入的光盘片是属于非蓝光盘片或者蓝光盘片。再者，本发明的优点在于利用价格较低廉的非蓝光激光来判断载入的光盘片为非蓝光盘片与蓝光盘片。如此，除了可以延长蓝光激光的寿命外，还可有效的防止透镜与光盘片表面的磨擦。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围內，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。