CN100394490C - 光盘装置、环路增益设定方法和环路增益设定程序 - Google Patents

Abstract

公开了一种光盘装置，该装置包括用于得出第一区域的第一跟踪环路增益的环路增益调节装置，和用于根据第一区域的环路增益来估测第二区域的第二环路增益。因此，能够为所有的区域设定最佳跟踪控制环路增益。作为侧面的收益，可以与区域无关地确保良好的跟踪控制稳定性，这提高了再现和记录的可靠性。

Description

光盘装置、环路增益设定方法和环路增益设定程序

技术领域

本发明涉及一种使用激光器或其它此类光源来再现信息载体(包括各种类型的信息载体，比如仅用于再现的和既用于记录又用于再现的信息载体)上的信号的光盘装置，并且更加具体地讲，涉及一种具有跟踪控制装置的光盘装置，该跟踪控制装置用于控制光斑，从而使其精确地扫描轨迹。本发明还涉及一种环路增益设定方法和一种环路增益设定程序，使用这种环路增益设定程序，得以设定跟踪控制的环路增益。

背景技术

近年来，作为能够使大量数字信息得以记录的高密度光盘，数字通用盘(下文中称为DVD)获得了重要的地位。

附图5是DVD-RAM基板的示意图，该DVD-RAM是高密度光盘的一个例子。附图5a是光盘506的全视图。光盘506由两个沿光盘径向分开的不同的环形区域(区域1和2)组成。这两个区域中的每一个具有多个轨迹。区域2具有相变膜，并且能够实现光学记录和信息再现(下文中称为RAM区)。

附图5b是沿径向在RAM区中切出的光盘506的截面图。如附图5b所示，作为连续的引导槽的轨迹是以规定的间隔形成在RAM区内的基板表面上的。这些轨迹具有大约1.6μm的间距。此外，在这个RAM区中，凸起的槽(下文中称为槽轨迹)和夹在这些槽轨迹之间的部分(下文称为脊轨迹)都用作用于记录或再现信息的轨迹。

其中，在区域1中，通过截断这些槽在轨迹中形成凹坑。区域1是仅再现的区，在该区域中，信息是借助这些凹坑预先记录的(下文中称为ROM区)。

附图5c是沿径向在ROM区中切出的光盘506的截面图。如附图5c所示，在ROM区中，轨迹间距为大约0.8μm。

在使用传统的光盘装置的情况下，为了在信息再现或记录期间实现稳定的光盘506的跟踪控制，跟踪控制是通过在用于RAM区和用于ROM区的跟踪误差信号检测方法之间进行切换来进行的(例如，见日本公开专利申请H10-124900(第0022段到0046段，附图1到5))。

现在介绍传统的光盘装置，其中跟踪控制是通过在RAM区内和ROM区内的跟踪误差信号检测方法之间进行切换来进行的。

附图6是传统光盘装置的结构方框图。在附图6中，光头100由光源101、准直透镜102、偏振光束分束器103、四分之一波长板104、物镜105、会聚透镜107、检测器108和跟踪致动器123组成。

光源101是半导体激光器装置，它将光束输出到光盘506的信息侧上。准直透镜102把从光源101发出的发散光转换成平行光。偏振光束分束器103是这样一个光学器件，它反射光源101发出的所有线性偏振光，而透射所有正交于光源101发出的线性偏振光的线性偏振光。四分之一波长板104是这样一个光学器件，它将所透射的偏振光从圆偏振光转换成线性偏振光，或者从线性偏振光转换成圆偏振光。物镜105将光束会聚到光盘506的信息侧上。会聚透镜107将偏振光束分束器103透射的光束会聚到检测器108上。检测器108是这样一个装置，它将接收到的光束转换成电信号，并且它分为四个检测区。跟踪致动器123是用于沿着光盘506的径向移动光束的焦点的组件。

附图7是检测器108的平面图。如附图7所示，检测器108具有四个检测子区域A、B、C和D。图中的左右方向是光盘506的径向(下文中称为跟踪方向)，而垂直方向为轨迹纵向。

前置放大器109a到109d是将检测器108的四个检测子区域A到D的输出电流转换成电压的电子器件。加法器110a到110d是将前置放大器109a到109d的输出中的两个相加并且输出结果的电路。减法器111是将加法器110c和110d的两个输出信号进行相减并且输出结果的电路。比较器112a和112b是对加法器110a和110b的输出进行数字化的电路。相位比较器113对比较器112a和112b输出的数字化信号进行比较并且输出时间宽度相当于边缘的相位超前或相位延迟的脉冲。低通滤波器114是用于平滑相位比较器113输出的脉冲信号的电路。开关115是依照来自微计算机119的命令信号输出来自低通滤波器114的输出信号或来自减法器111的输出信号的电路。跟踪控制器116是根据来自开关115的输出信号输出跟踪控制信号的电路。A/D转换器117是对来自跟踪控制器116的跟踪控制信号进行采样并且将其转换成离散信号的电路。扰动发生器118是依照来自微计算机119的命令输出特定频率的扰动信号的电路。加法器120是将来自跟踪控制器116的跟踪控制信号和来自扰动发生器118的扰动信号相加并且输出结果的电路。增益调节器121是可以根据来自微计算机119的命令信号将增益设定为期望值的电路。跟踪驱动器122是根据增益调节器121输出的信号输出跟踪致动器驱动信号的电路。跟踪致动器123是沿光盘506的径向移动物镜105的元件。加法器124是将加法器110c和110d的两个输出信号相加并且输出结果的电路。地址再生器125是从在检测器108上获得的光的总量中读取和输出地址的电路。比较器126是数字化并输出来自开关115的输出信号的电路。脉冲计数器127是统计从比较器126输出的数字化信号的上升边缘数量的电路。存储器128是用于保存数据的存储电路。运送电机驱动器129是放大和输出从微计算机119输出的运送电机驱动信号的电路。运送电机130是沿光盘506的径向移动光头100的元件。

按照上述方式构成的传统光盘装置的工作过程将通过参照附图6加以介绍。

从光源101发出的线性偏振光的光束入射到准直透镜102上并且得以通过准直透镜102转换成平行光束。已由准直透镜102转换成平行光的光束入射到偏振光束分束器103上。由偏振光束分束器103反射的光束通过四分之一波长板104转换成圆偏振光。由四分之一波长板104转换成圆偏振光的光束入射到物镜105上，并且聚焦在光盘506上。由光盘506反射的光束穿过偏振光束分束器103并且入射到会聚透镜107上。入射到会聚透镜107上的光束于是入射到检测器108的四个子区域A到D上。入射到检测器108的四个子区域A到D上的光束被转换成对应于各个区域的电信号。针对检测器108的各个区域转换的电信号由前置放大器109a到109d转换成电压。

现在说明RAM区中的跟踪控制操作。

前置放大器109a和109b的输出信号由加法器110c相加。前置放大器109c和109d的输出信号由加法器110d相加。加法器110c和110d的输出信号由减法器111进行相减，这给出了代表光盘506上的轨迹和光斑之间的位置关系的跟踪误差信号(下文中称为TE信号)。

上面的用于检测TE信号的方法一般称为推挽法。如果光束偏离了槽轨迹中心，或者偏离了脊(land)轨迹中心，则在轨迹边缘处衍射的一次衍射光的左右强度分布将会依照这一偏移发生变化。在使用推挽法的情况下，轨迹偏差是利用这一强度分布中的变化检测到的。由推挽法获得的TE信号被称为推挽TE信号(下文中称为PPTE信号)。

作为减法器111的输出信的PPTE信号通过开关115输入到跟踪控制器116，经过低频补偿电路、相位补偿电路或者其它由包含数字信号处理器(下文中称为DSP)的数字滤波器构成的其它此类电路，并且变成了跟踪驱动信号。由跟踪控制器116输出的跟踪驱动信号经过加法器120并且在增益调节器121中被放大到指定增益。增益调节器121的输出信号输入到跟踪驱动器122中并且由该跟踪驱动器122进行放大，并且输出到跟踪致动器123。

物镜105的位置通过上述跟踪控制操作在光盘506的径向上得到控制，从而使得聚焦在光盘506上的光束对光盘506的RAM区的期望轨迹进行扫描。

接下来，将说明ROM区中的跟踪控制操作过程。

前置放大器109a和109c的输出信号由加法器110a相加。前置放大器109b和109d的输出信号由加法器110b相加。加法器110a和110b的输出信号分别由比较器112a和112b转换成数字化信号。来自比较器112a和112b的数字化信号由相位比较器113对相位进行比较，并且输出时间宽度相当于边缘的相位超前或相位延迟的脉冲。从相位比较器113输出的脉冲信号由低通滤波器114加以平滑，变成了TE信号。

上述的用于检测TE信号的方法一般称为相位差法。当光束经过凹坑时，反射光在检测器108上的强度分布随光束在跟踪方向上的位置变化，这产生了四个子区域的各个对角和信号的相位离差。相位差法包括通过利用这一相位离差检测轨迹偏差。通过相位差法获得的TE信号在下文中将称为相位差TE信号。

作为低通滤波器114的输出信号的相位差TE信号通过开关115输入到跟踪控制器116。此后的处理与RAM区中进行的跟踪操作相同。

通过上述跟踪控制操作，物镜105的位置在光盘506的径向上得到了控制，从而使得聚焦在光盘506上的光束对光盘506的ROM区的期望轨迹进行扫描。

“搜索操作”也将通过参照附图6进行说明。这一搜索操作是这样的操作：使光束从位于RAM区域内的轨迹上的状态移动到位于ROM区内的期望轨迹上的状态，或者相反，使光束从ROM区移动到RAM区的操作。

在描述这一“搜索”操作之前，将首先介绍“地址再生操作”。地址再生是获得光斑的当前地址的操作。

加法器110c和110d的输出信号由加法器124相加，产生与检测器108上获得的光的总量相应的信号。加法器124的输出信号(光的总量)输入到地址再生器125。地址再生器125对该输入信号进行数字化，以便读取地址，并且将所读取的地址输出给微计算机119。上述地址再生操作使得光盘装置能够获得光斑的当前地址。

下面，将说明从RAM区到ROM区的搜索操作。

ROM区和RAM区之间的边界地址ADb存储在存储器128中。当期望轨迹的地址ADt输入到微计算机119中时，微计算机119从地址再生器125获得当前地址AD0，并且计算当前轨迹和期望轨迹之间的轨迹数量Nt(＝AD0-ADt)。微计算机119还对边界地址ADb与期望轨迹地址ADt进行比较，以判断期望轨迹是否在ROM区中，并且计算进入ROM区之前的轨迹数量Nb(＝AD0-ADb)。微计算机119还根据求得的轨迹数量Nt产生运送电机驱动信号，并且将这一信号输出给运送电机驱动器129。运送电机驱动器129对运送电机驱动信号进行放大并且将其输出给运送电机130。

PPTE信号是在运送电机130沿光盘506的径向移动光头100的时候产生的。这个PPTE信号通过开关115输入到比较器126中，在这里对该信号进行数字化。脉冲计数器127统计来自比较器126的数字化信号的上升边缘的数量，从而使自从搜索操作开始起光束跨越的轨迹数量Nc被输入给微计算机119。微计算机119读取从搜索操作开始起由光束跨越的轨迹数量Nc，并且对这一数量进行比较，以判断Nc是大于还是小于进入ROM区之前的轨迹数量Nb。如果Nc小于Nb，微计算机119将开关115的输出信号保持为PPTE信号。如果Nc大于或等于Nb，微计算机119将开关115的输出信号从PPTE信号切换为相位差TE信号。此外，当微计算机119读取从搜索操作开始起由光束跨越的轨迹数Nc时，如果Nc等于Nt，则重置脉冲计数器127的计数值，并且进行跟踪控制。这里跟踪控制操作是在相位差TE信号的基础上进行的。此后，微计算机119从地址再现器125获得当前地址，并且如果所获得的地址与期望地址相匹配，则轨迹搜索操作终止，不过如果不匹配，则重复进行上述轨迹搜索操作，直到找到期望的轨迹。

从ROM区到RAM区的搜索操作是一样的。具体来说，微计算机119比较进入RAM区之前的轨迹数量Nb(＝ADb-AD0)，以判断该数量是大于还是小于从搜索操作开始起由光束跨越的轨迹数量Nb。如果Nc小于Nb，则微计算机119将开关115的输出信号保持为相位差TE信号。如果Nc大于或等于Nb，微计算机119将开关115的输出信号从相位差TE信号切换为PPTE信号。此后，如果Nc和Nt相等，微计算机119重置脉冲计数器127的计数值，并且进行跟踪控制。这里跟踪控制操作是在PPTE信号的基础上进行的。

如上面所讨论的，在使用传统的光盘装置的情况下，如果光斑越过RAM区移动时，TE信号是由PPTE信号检测法产生的，并且如果光斑越过ROM区移动时，TE信号是由相位差TE信号检测法产生的。

此外，将这个光盘装置构成为，跟踪控制是通过依据RAM区与ROM区之间的运动来适当地切换TE信号检测法而进行的。

另一种类型的光盘装置是，为了确保跟踪控制系统所需的控制特性而自动调节各个区域中的跟踪控制的环路增益的光盘装置(例如，见日本公开专利申请H4-19830(第2到5页，附图1到7))。

现在将通过参照附图6对跟踪控制系统中的环路增益调节进行说明。

微计算机119借助内置扰动发生器118产生特定频率的扰动信号。由加法器120将这个扰动信号施加给跟踪控制系统。与产生和施加扰动信号一起，微计算机119还借助A/D转换器117对跟踪控制系统针对这一扰动信号的响应信号进行采样和接收。此外，微计算机119计算施加给跟踪控制系统的扰动信号和所接收的响应信号，并且求算所施加的扰动信号与引入的响应信号之间的比值(下文中称之为环路增益)，或者所施加的扰动信号与所引入的相应信号之间的相位差(下文中称之为相位差)。此后，微计算机119按照所求得的环路增益或相位差致动增益调节器121，从而使得跟踪控制系统被调节到指定的环路增益。

这一环路增益调节操作使跟踪控制系统得到了最佳环路增益，使得稳定的跟踪控制能够得以实现。

如前面所讨论的，将这种传统的光盘装置构成为，使环路增益调节为跟踪控制系统产生最佳环路增益，使得稳定的跟踪控制能够得以实现。然而，当由脊和槽轨迹组成的RAM区和由凹坑串组成的ROM区同时存在于盘上时，如光盘506那样的情况，需要在用于跟踪控制的两种不同的检测方法之间进行切换，这造成在光盘装置中要有较大的专用电路。

而且，为了在各个区域中实现稳定的跟踪控制，必须要针对RAM区和ROM区进行环路增益调节，所以调节花费的时间较长，这造成光盘装置的性能较低。

在即能够进行记录又能够进行再现的新一代高密度光盘的情况下，提前在ROM区中记录信息不是通过凹坑串来实现的，而是通过在光盘的径向上细微改变(摆动)轨迹形状来实现的。此外，RAM区是由连续的凸凹引导槽形成的，和传统的结构一样。

为这些新一代高密度光盘采用上述结构使得同样的TE信号检测方法，即PPTE检测，能够同时在ROM区和RAM区中使用。

当在光盘的ROM区中记录信息是通过上述的摆动实现的时，ROM区中的轨迹间距一定要比RAM区中宽，以便摆动轨迹。换句话说，光盘具有这样的结构：在RAM区和ROM区中，轨迹间距不同。

当对比如这种具有多个不同轨迹间距的区域的光盘应用PPTE信号检测法时，遇到了下述问题。

附图8是PPTE信号波形和具有不同轨迹间距的区域的光盘106上的轨迹之间对应关系。附图8a是光盘106沿其径向的截面图。如图所示，区域1是轨迹间距为Tp1的区域，而区域2是轨迹间距为Tp2的区域。附图8b是通过标绘沿着附图8a的水平轴在各个不同的位置上获得的PPTE信号而得到的波形图。

如附图8所示，通过PPTE信号检测获得的TE信号的幅度取决于光斑所处位置上的轨迹间距。因此，在轨迹间距不同的区域1和区域2中，TE信号的检测灵敏度不同。具体地说，即使区域1中的跟踪控制环路增益通过环路增益调节得到了最优调节，区域2中的环路增益仍然不会是最优的。因此，问题是，即使在使用在区域1中调节好的环路增益的时候，也不能确保区域2中的稳定跟踪控制。

为了避免这一问题，也可以针对各个区域进行跟踪控制环路增益的调节。在这种情况下，确保了所有区域的跟踪控制的稳定性，但是环路增益调节必须要每区域进行一次。从而，就像传统的光盘装置一样，造成调节时间较长，并且光盘装置的性能较低。

构想了本发明来致力于解决上述问题，并且给出这样一种光盘装置，该光盘装置包括用于估测环路增益的跟踪控制装置，从而将会在具有多个不同轨迹间距的区域的光盘的所有区域中得到期望的跟踪控制特性。

发明内容

本发明提供了一种光盘装置，该光盘装置用于在具有两个或多个轨迹间距不同的区域的信息载体的第一和第二区域中记录信息，或者用于再现已记录的信息，所述光盘装置包括：聚焦装置，移动装置，光接收装置，轨迹偏差检测装置，跟踪控制装置，环路增益调节装置和环路增益估测装置。聚焦装置对光束进行聚焦并且使其对准信息载体。移动装置沿信息载体的径向移动由聚焦单元聚焦的光束的焦点。光接收装置接收由信息载体的信息侧反射的光束。轨迹偏差检测装置根据来自光接收装置的信号检测轨迹和光束的焦点之间的偏差。跟踪控制装置根据来自轨迹偏差检测单元的信号驱动移动装置，并且控制光束的焦点，以便对轨迹进行扫描。环路增益调节装置调节第一区域的跟踪中使用的第一环路增益，该环路增益为跟踪控制装置的环路增益。环路增益估测装置根据由环路增益调节装置确定的第一区域的第一环路增益估测第二区域的跟踪控制中使用的第二环路增益。

“信息载体的径向”例如是正交于轨迹的方向。光接收装置是，例如，用于接收在信息侧上的多个子区域内反射回来的光束的反射光的装置。“跟踪控制”意思是指对光束的焦点进行控制，送而使其精确地扫描轨迹。环路增益估测装置在光束的焦点从第一区域移动到第二区域之前估测第二环路增益。

在使用本发明的光盘装置的情况下，能够同时设定区域1和区域2中的最佳跟踪控制环路增益。而且，因为在轨迹间距不同的区域1和区域2中都确保了跟踪控制的稳定性，因此再现和记录的可靠性得到了提高。

在使用本发明的光盘装置的情况下，环路增益估测装置根据第一区域的第一环路增益和第一区域中来自轨迹偏差检测装置的信号的幅度与第二区域中来自轨迹偏差检测装置的信号的幅度之间的比值估测第二区域的第二环路增益。

在使用本发明的光盘装置的情况下，因为没有必要进行第二区域中的环路增益调节，因此在装置启动期间调节花费了较少的时间，这提高的装置的性能。

在使用本发明的光盘装置的情况下，环路增益估测装置具有存储装置，该存储装置用于将第一区域中的轨迹间距与第二区域中的轨迹间距之间的比值存储为预定值，并且根据第一区域的第一环路增益和存储在存储装置中的预定值估测第二区域的第二环路增益。

因为在使用本发明的光盘装置的情况下，环路增益不是必须针对各个区域进行调节，因此在装置启动期间调节花费了较少的时间，这提高了装置的性能。

本发明的光盘装置还包括区域确定装置，用于判断光束的焦点位于第一区域中还是位于第二区域中，其中跟踪控制装置的环路增益依照区域确定装置的判断结果进行切换。

在使用本发明的光盘装置的情况下，在所有区域中都可以得到最佳跟踪控制，这提高了再现和记录的可靠性。

在使用本发明的光盘装置的情况下，区域确定装置通过由轨迹偏差检测装置检测到的信号幅度的变化来判定光束的焦点所处的区域。

本发明的光盘装置使得依照光束的焦点的当前位置切换跟踪控制环路增益成为可能，与区域无关地提供了最佳跟踪控制并且提高了再现和记录的可靠性。

本发明的光盘装置还包括轨迹搜索装置，用于将光束的焦点移动到期望的轨迹，其中区域确定装置判定在由轨迹搜索装置跨越轨迹移动光束的焦点时光束的焦点所处的区域。

在使用本发明的光盘装置的情况下，当由于轨迹搜索操作而在区域之间存在移动时，能够与区域无关地设定最佳跟踪控制环路增益。因此，能够确保在跨区域的轨迹搜索操作之后的良好的跟踪控制性能，这提高了再现和记录的可靠性。

在使用本发明的光盘装置的情况下，信息载体上的第一区域是利用轨迹形状的变化记录了预定信息的区域，并且所述预定信息是在光束的焦点移动到第二区域之前得以再现的。

在使用本发明的光盘装置的情况下，并非必须要在第二区域中进行环路增益的调节，这意谓着在装置的启动期间，调节会花费较少的时间，并且这提高了装置的性能。

在使用本发明的光盘装置的情况下，信息载体上的第二区域是进行信息的记录或再现的区域。

在使用本发明的光盘装置的情况下，在没有首先在第二区域中进行环路增益的调节的情况下，就可以开始进行记录或再现操作。这提高了装置的性能。

本发明的环路增益设定方法是这样一种方法：用于设定光盘装置中区域的跟踪控制中所使用的环路增益，该光盘装置将信息记录到具有两个或多个区域的信息载体的第一和第二区域中，或者再现所记录的信息，该方法包括环路增益调节步骤和环路增益估测步骤。在环路增益调节步骤中，调节第一区域的跟踪控制中使用的第一环路增益。在环路增益估测步骤中，根据在环路增益调节步骤中确定的第一区域的第一环路增益估测第二区域的跟踪控制中使用的第二环路增益。

本发明的环路增益设定方法使得同时在区域1和区域2中设定最佳跟踪控制环路增益成为可能。侧面的收益是，这确保了轨迹间距不同的区域1和区域2中的跟踪控制的稳定性，并且这提高了再现和记录的可靠性。

本发明的环路增益设定程序是这样的程序：用于在计算机上运行环路增益设定方法，该环路增益设定方法用于设定光盘装置中区域的跟踪控制中所使用的环路增益，该光盘装置将信息记录到具有两个或多个区域的信息载体的第一和第二区域中，或者再现所记录的信息。环路增益设定方法包括环路增益调节步骤和环路增益估测步骤。在环路增益调节步骤中，调节第一区域的跟踪控制中使用的第一环路增益。在环路增益估测步骤中，根据在环路增益调节步骤中确定的第一区域的第一环路增益估测第二区域的跟踪控制中使用的第二环路增益。

本发明的环路增益设定程序使得在区域1和区域2中都设定最佳跟踪控制环路增益成为可能。侧面的收益是，这确保了轨迹间距不同的区域1和区域2中的跟踪控制的稳定性，并且这提高了再现和记录的可靠性。

利用本光盘装置的跟踪控制手段增加了跟踪控制稳定性并且提高了光盘装置的再现和记录操作的可靠性。

通过下面结合附图公开了本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的这些和其它目的、特征和优点对于本领域的技术人员而言，将会变得显而易见。

附图说明

现在对构成本原始公开文本的一部分的附图进行参阅：

图1是按照本发明的一种实施方式的光盘装置的方框图；

图2是具有轨迹间距不同的区域的光盘的结构示意图；

图3是PPTE信号的幅度电平、PPTE信号波形和具有轨迹间距不同的区域的光盘上的轨迹之间的对应关系的波形图；

图4是进行跳轨的光盘装置的结构的方框图；

图5是DVD-RAM的结构的示意图；

图6是现有技术的光盘装置的方框图；

图7是现有技术的光盘装置中检测器108的检测区域的平面图；和

图8是现有技术的光盘装置中PPTE信号波形和具有轨迹间距不同的区域的光盘106上的轨迹之间的对应关系的波形图。

具体实施方式

现在将通过参照附图对本发明的实施方式加以说明。

实施方式1

结构

图1是按照实施方式1的光盘装置200的结构的方框图。与传统的光盘装置中的组成部分相同的那些组成部分使用了相同的附图标记进行标注，并且不再再次进行说明。在附图1中，光盘106具有多个轨迹间距不同的区域。

图2是光盘106的结构的示意图。图2a是光盘106的全视图。

光盘106由沿盘的径向分开的两个不同的圆环形区域(区域1和2)组成。这两个区域中的每一个都具有多个轨迹。这里区域1的轨迹间距(Tp1)为0.35μm，而区域2的轨迹间距(Tp2)为0.32μm。

区域1是这样一个区域：已经通过使轨迹的形状发生摆动而预先记录了信息。所记录的信息是已安装好的光盘的再现和记录过程中所必需的信息，可以是光盘的容量、信息面的数量或者例如为记录推荐的激光发射模式。

同时，区域2是具有记录材料膜的区域，并且在其中可以采用光学方式记录或再现信息。在附图1中，幅度检测器131是用于检测PPTE信号的信号幅度的电路。

如附图1所示，光盘装置包括聚焦装置(光头100)、移动装置(跟踪致动器123)、光接收装置(检测器108)、轨迹偏差检测装置、跟踪控制装置。环路增益调节装置、环路增益估测装置、区域确定装置和搜索装置。

“轨迹偏差检测装置”包括前置放大器109c和109d、加法器110c和110d和减法器111。

“跟踪控制装置”主要包括跟踪控制器116、加法器120、增益调节器121和跟踪驱动器122。

“环路增益调节装置”包括A/D转换器117、微计算机119、扰动发生器118、加法器120和增益调节器121。

“环路增益估测装置”包括幅度检测器131、微计算机119和存储装置(存储器128)。

“区域确定装置”包括幅度检测器131和微计算机119。

“搜索装置”包括地址再生器125、比较器126、脉冲计数器127、微计算机119、运送电机驱动器129和运送电机130。

环路增益估测

现在说明按上述方式构成的光盘装置200的环路增益估测操作。

附图3是PPTE信号波形与具有轨迹间距不同的区域1和2的光盘106上的轨迹之间的对应关系的图。附图3a和3b与附图8a和8b相同，并且因此不再进行介绍。

附图3c是表示在使用幅度检测器131检测附图3b的PPTE信号的幅度时的结果的波形图。如附图3a到3c所示，分别将由幅度检测器131检测到的区域1和区域2内的PPTE信号的幅度记为A1和A2。

由于跟踪控制环路增益与PPTE信号幅度成正比，如果G1和G2是区域1和区域2中的跟踪控制环路增益，则在G1和G2与A1和A2之间存在着下述公式的关系。

G1/G2＝A1/A2...(公式1)

此处假设将增益调节器121的增益设定成使得环路增益调节产生区域1中的最佳环路增益，并且这一增益调定值是K1。这里为了适当地设定区域2中的跟踪控制环路增益，可以在考虑公式1的同时，由下述公式2得出增益调节器121的增益K2。

K2＝K1×A1/A2...(公式2)

现在描述由这一公式得出增益K2的值的操作。

微计算机119通过使用峰值检测、包络检测或另外的此类方法得出由幅度检测器131获得的两个区域中的PPTE信号的幅度A1和A2。微计算机119还使用幅度值和增益调定值K1(区域1中的环路增益调节结果)来求解公式2并且得出区域2中的增益调定值K2。

上述的结构使得根据区域1和2中的PPTE信号幅度的比值A1/A2以及区域1中的环路增益调节结果K1估测区域2中的最佳环路增益成为可能。具体地说，可以同时在区域1和区域2中设定最佳环路增益。

在这一实施方式的情况下，对各个区域中的PPTE信号幅度进行检测，并且使用两个幅度的比值来估测环路增益。不过，由于PPTE信号幅度与轨迹间距成正比，因此也可以使用轨迹间距来进行这一估测。具体地说，将轨迹间距Tp1和Tp2的比值Tp1/Tp2提前存储在存储器128中，并且微计算机119使用对区域1的环路增益调节结果和存储在存储器128中的轨迹间距比来估测区域2中的环路增益。其效果与本发明相同。就是说，无需使用由幅度检测器131产生的幅度检测结果，就可以估测区域2中的环路增益。

如果在区域1中调节了环路增益，则这种环路增益估测方法不需要在另一个区域中进行相同的调节。具体地说，可以仅通过调节区域1中的环路增益和测量PPTE信号幅度来对各个区域估测最佳环路增益。因此，本发明的环路增益调节方法促成了各个区域中的环路增益调节的减少，这有助于提高光盘装置的性能。

·环路增益的切换

下面，将针对环路增益在区域1和区域2之间进行切换的情况，对按照本实施方式的光盘装置200的工作过程进行描述。本实施方式的特征在于，区域确定是通过使用搜索操作期间的PPTE信号幅度而进行的，并且针对各个区域进行环路增益的切换。

下面的说明是通过参照附图1和3给出的。

就像传统的光盘装置一样，当期望轨迹的地址ADt输入给微计算机119时，微计算机119从地址再生器125获得当前地址AD0，并且求算当前轨迹与期望轨迹之间的轨迹数Nt(＝AD0-ADt)。微计算机119还重置脉冲计数器127的计数值并且使跟踪控制无效。此外，微计算机119根据轨迹数Nt产生运送电机驱动信号，并且将这样产生的运送电机驱动信号输出给运送电机驱动器129。运送电机130依照运送电机驱动信号得以驱动，并且当光头100沿着光盘506的径向移动时，产生PPTE信号。

如附图3a到3c所示，从轨迹间距不同的区域获得的PPTE信号具有不同的幅度。因此，如附图3c所示，光斑所处的区域可以通过检查在搜索操作期间由幅度检测器131检测到的PPTE信号的幅度变化来确定。

更加具体地讲，对在搜索操作期间由幅度检测器131获得的PPTE信号的幅度A0进行比较，以判断它是大于还是小于指定的水平A3。如果A0大于A3(比如当A0是A1时)，微计算机119判定光斑在区域1中。微计算机119因此将增益调节器121的增益设定值设置为K1，该值为针对区域1的环路增益调节结果。如果A0小于A3(比如当A0是A2时)，微计算机119判定光斑在区域2中。微计算机119因此将增益调节器121的增益设定值设置为K2，该值为通过上述的环路增益估测操作产生的估测结果。

微计算机119还读取从搜索操作开始起由光束跨越的轨迹数Nc，并且如果Nc等于Nt，则微计算机119重置脉冲计数器127的计数值，并且使跟踪控制生效。此后，微计算机119从地址再生器125获得当前地址，并且如果所获得的地址与期望地址相匹配，则轨迹搜索操作终止，但是如果不匹配，则重复进行前面的轨迹搜索操作，直到找到期望的轨迹。

采用上述结构使得通过使用轨迹搜索操作期间的PPTE信号幅度判断当前光斑位于区域1中还是区域2中成为可能，并且使得依据上述判断结果在K1(区域1的调定值)和K2(区域2的调定值)之间切换增益调节器121的增益调定值成为可能。

因此，即使当由于轨迹搜索操作而在轨迹间距不同的区域之间进行移动时，也可以在全部区域中设定最佳跟踪控制环路增益。因此，能够确保跨区域的轨迹搜索操作之后的良好的跟踪控制性能(轨迹跟踪性能)，这改善了光盘装置的性能。

如前面所讨论的，在使用具有多个轨迹间距不同的区域的光盘的情况下，各个区域中的PPTE信号幅度随轨迹间距而变化。因此，在现有技术的情况下，除非针对每个区域进行环路增益调节，否则将无法为所有的区域优化跟踪控制环路增益。

然而，在使用按照本实施方式的光盘装置200的情况下，通过使用对一个区域的环路增益调节结果和各个区域的PPTE信号幅度比，能够免除针对各个区域的最佳环路增益。因此，没有必要对每个区域进行环路增益调节，所以在启动期间调节花费的时间较少。

而且，在使用本实施方式的光盘装置200的情况下，能够通过轨迹搜索操作期间的PPTE信号幅度的变化确定区域。

而且，能够通过将环路增益的估测与区域的确定结合起来，并且依据确定结果切换所估测的环路增益，为各个区域设定最佳跟踪控制环路增益。

因此，在采用本实施方式的时候，可以为具有多个轨迹间距不同的区域的光盘的各个区域实现稳定的跟踪控制。因此，可以实现具有可靠性的光盘装置，作为用于光盘的再现和记录的装置。

与此同时，因为启动期间调节花费的时间少，所以光盘装置的性能得到了提高。

跳轨

在使用本实施方式的光盘装置的情况下，区域是通过轨迹搜索操作期间的PPTE信号幅度的变化而确定的。这涉及由PPTE信号幅度检测轨迹间距。轨迹搜索操作可以利用这一轨迹间距检测结果，这将在下面进行描述。

在轨迹搜索操作中，除了上述的由运送电机130沿着径向移动光头100的操作之外，还要进行被称为跳轨的操作。这种跳轨操作将通过参照附图4进行说明。

附图4是实现跳轨的光盘装置200’的机构的方框图。跳跃脉冲发生器132依照来自微计算机119的命令将脉冲驱动信号(下文中称为跳轨信号)输出给加法器133。加法器133将增益调节器121的输出信号与跳轨信号相加，并且将结果输出给跟踪驱动器122。加法器133的输出信号输入给跟踪驱动器并且进行放大，然后输出给跟踪致动器123。上述的结果是，物镜105沿径向移动一个轨迹。这种操作称为跳轨。

这种跳轨操作中使用的脉冲跳轨信号的最佳波形高度是轨迹间距的函数。鉴于此，在使用本实施方式的光盘装置的情况下，跳轨信号的波形高度是依照对各个区域检测到的轨迹间距而增大或减小的。具体来说，在轨迹搜索操作中检测到的轨迹间距越大，输出的跳轨信号的波形高度越大。结果是，跳轨能够得以稳定和精确地进行。这还能够实现更加稳定和可靠的轨迹搜索操作。

其它实施方式

(1)按照本实施方式的说明假设了光盘106具有与BD(蓝光盘)相同的结构。不过，按照本实施方式介绍的本发明并不限于BD，而是也可以应用于其它的光盘。

(2)当同样的检测跟踪误差信号的方法用于多个轨迹间距不同的区域时，本发明的效果尤其显著。例如，在使用DVD-ROM的情况下，具有凹坑串的ROM区形成在内周周围，而具有连续槽的RAM区形成在外周周围。在使用传统方法的情况下，对各个区域应用了不同的检测跟踪误差信号的方法，对ROM区使用相位差法，而对RAM区应用推挽法。而且，在使用传统的方法的情况下，各个区域中的轨迹间距是不同的，ROM区中的轨迹间距是0.8μm，而RAM区中的轨迹间距是1.6μm。

在使用诸如这样的DVD-RAM的情况下，因为这些区域具有不同的轨迹间距，并且对各个不同的区域使用了不同的检测跟踪误差信号的方法，所以各个区域的适当的跟踪环路增益不同。

因此，在使用现有技术的情况下，当为DVD-RAM的每个区域得出了跟踪环路增益时，跟踪环路增益通常是针对每个区域进行调节的，并且一般不会根据在一个区域中调节好的跟踪环路增益估测另一个区域的跟踪环路增益。相反，即使尝试使用由不同的跟踪误差信号检测方法获得的跟踪误差信号来估测跟踪环路增益，也无法得到正确的跟踪环路增益。

与此同时，在使用BD的情况下，例如，具有通过摆动轨迹的形状记录了信息的连续槽的RAM区形成在内周周围，而具有连续槽的RAM区形成在外周周围。对各个区域使用了相同的跟踪误差信号检测方法(推挽法)。每个区域中的轨迹间距是不同的，内侧的RAM区中的轨迹间距为0.35μm，而外侧的RAM区中的轨迹间距为0.32μm。

如前面所讨论的，在使用BD的情况下，只有每个区域中的轨迹间距是不同的，意谓着每个区域的适当的跟踪环路增益也是不同的。

有鉴于此，当把本发明应用于BD时，可以通过使用由相同的跟踪误差信号检测方法获得的跟踪误差信号估测跟踪环路增益，所以可以估测出正确的跟踪环路增益。

(3)当本发明用于需要相对较高的跟踪控制精度的光盘的时候，本发明的效果尤其显著。例如，在用于BD的时候，本发明尤其有效。更加具体地讲，由于BD中的轨迹间距较窄，因此跟踪控制需要比DVD-RAM的情况更加精确(相对来说，DVD-RAM不需要那么高的精度)。例如，在DVD-RAM的情况下，跟踪控制中的容许误差是0.022μm，而在BD的情况下，容许误差仅为0.009μm。

为了实现高精度的跟踪控制，必须要在轨迹间距不同的各个区域中正确地设定跟踪环路增益。过去，在使用例如DVD-RAM的情况下，跟踪控制不需要那么高的精度。由于这个原因，光盘和驱动器之间的改换并不会对跟踪控制造成很大的影响。即使在为轨迹间距不同的区域得出了跟踪环路增益的时候，如果提前确定了各个不同区域之间跟踪环路增益的差值，并且通过一个区域的跟踪环路增益和预定的差值估测了这些区域的跟踪环路增益，则将能够实现精度要求最小的跟踪控制。

另一方面，例如，BD需要高精度的跟踪控制。因此，光盘或驱动器之间的任何改换都会对跟踪控制造成很大的影响，所以必须针对各个区域正确地调节跟踪环路增益。在这种情况下，可以对每个单独的区域调节跟踪环路增益，但是这意谓着调节会花费很长时间，此外还有下面的(4)中讨论的问题。

鉴于此，如果应用本发明，从而对一个区域进行跟踪环路增益调节，而通过跟踪误差信号幅度的测量结果为任何一个其它的区域估测跟踪环路增益，则可以高精度地实现跟踪控制，并且环路增益的调节不会花费很长时间。

(4)在对需要更高的跟踪控制精度的光盘应用本发明时，本发明的效果尤其显著。例如，如前面在(3)中所讨论的，可以在需要高精度跟踪控制的情形下对每个区域进行跟踪环路增益调节。在这种情况下，如果跟踪环路增益是在外周周围的RAM区中调节的，则调节好的跟踪环路增益的值将会受到是否在这个RAM区中记录了信息的影响。因此，当需要高精度跟踪控制时，为每个区域调节跟踪环路增益并不适当。此外，为每个区域调节跟踪环路增益会花费较长的时间，所有启动期间的调节会花费更多的时间。

当使用本发明时，另一方面，跟踪环路增益的调节仅仅是在内周周围的RAM区中进行的，那里还没有记录信息。而且，外周周围的RAM区内的跟踪环路增益值是通过调节好的跟踪环路增益的值估测的。因此，按照本发明，调节会花费较少的时间，并且可以对每个区域进行跟踪环路增益的调节。

(5)按照本实施方式，相继处理前置放大器109a到109d的输出信号的组成元件全部是电子电路。具体地说，上述的说明是针对模拟电路的利用给出的。不过，如果将这些组成元件改成数字电路，效果将是相同的。具体地说，可以由A/D转换器将前置放大器109a到109d的输出信号转换成数字信号，并且可以通过由数字电路构成的各种不同的组成元件对这些数字信号进行相继处理。

(6)按照本实施方式，多个轨迹间距不同的区域由两个区域组成(区域1和区域2)，但是区域的数量并不限于两个。

(7)而且，按照本实施方式，采用了对控制系统施加特定频率的扰动、对响应波形进行采样、执行计算和进行调节以便获得特定的环路增益的方法作为环路增益调节手段，但是环路增益调节手段并不限于这种方法。

(8)按照上述的实施方式，方框图中所示的各种不同的组成部分可以由整体地或独立地构成的集成电路形成。例如，在附图1和4中，除了光盘106、光头100和运送电机130之外的组成部分都可以由集成电路来构成。而且，这些可由集成电路形成的组成部分的功能可以由计算机上的程序等来执行。

本发明的光盘装置能够在具有多个轨迹间距不同的区域的光盘的所有区域中实现稳定的跟踪控制，并且可以有效地用作提高从光盘上再现和在光盘上记录的装置的可靠性的方法。

此外，可以想到这样一种盘格式：加宽内周上特定区域的轨迹间距以稳定伺服信号，并且提前将系统信息和盘信息输入到这一区域中，并且本发明在使用这种盘的情况下也同样是有效的。

而且，本发明的光盘装置缩短了启动期间调节所花费的时间，并且可以有效地用作提高从光盘上再现和在光盘上记录的装置的性能的方法。

本申请要求日本专利申请No.2004-126592的权益。日本专利申请No.2004-126592号的全部公开内容以引用的方式并入本文。

虽然仅仅选取了选定的实施方式来阐释本发明，但是对于本领域的技术人员来说，通过本文的公开内容，显而易见，在不超出所附的权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对此进行各种各样的改变和修改。而且，前文中按照本发明的实施方式的介绍，仅作介绍说明之用，并不用作限制由所附的权利要求书及其等价内容定义的本发明的目的。

Claims (7)

1.一种光盘装置，用于在具有两个或多个轨迹间距不同的区域的信息、载体的第一和第二区域中记录信息，或者用于再现已记录的信息，所述光盘装置包括：

聚焦单元，用于对光束进行聚焦并且使光束对准信息载体；

移动单元，用于沿信息载体的径向移动由聚焦单元聚焦的光束的焦点；

光接收单元，用于接收由信息载体的信息侧反射的光束；

轨迹偏差检测单元，用于根据来自光接收单元的信号检测轨迹和光束的焦点之间的偏差；

跟踪控制单元，用于根据来自轨迹偏差检测单元的信号驱动移动单元，并且控制光束的焦点，以便对轨迹进行扫描；

环路增益调节单元，用于调节第一区域的跟踪控制中使用的第一环路增益，该环路增益是跟踪控制单元的环路增益；和

环路增益估测单元，用于根据由环路增益调节单元确定的第一区域的第一环路增益估测第二区域的跟踪控制中使用的第二环路增益，

其中环路增益估测单元具有存储单元，该存储单元用于将第一区域中的轨迹间距与第二区域中的轨迹间距之间的比值作为预定值存储，并且

根据第一区域的第一环路增益和存储在存储单元中的预定值估测第二区域的第二环路增益。

2.根据权利要求1所述的光盘装置，还包括区域确定单元，用于确定光束的焦点位于第一区域中还是位于第二区域中，

其中跟踪控制单元的环路增益依照区域确定单元的确定结果进行切换。

3.根据权利要求2所述的光盘装置，其中区域确定单元通过由轨迹偏差检测单元检测到的信号幅度的变化来确定光束的焦点所处的区域。

4.根据权利要求2或3所述的光盘装置，还包括轨迹搜索单元，用于将光束的焦点移动到期望的轨迹，

其中区域确定单元确定在由轨迹搜索单元跨越轨迹移动光束的焦点时光束的焦点所处的区域。

5.根据权利要求1到3中的任何一项所述的光盘装置，其中信息载体上的第一区域是利用轨迹形状的变化记录了预定信息的区域，并且

所述预定信息是在光束的焦点移动到第二区域之前得以再现的。

6.根据权利要求1到3中的任何一项所述的光盘装置，其中信息载体上的第二区域是进行信息的记录或再现的区域。

7.一种环路增益设定方法，用于设定光盘装置中区域的跟踪控制中所使用的环路增益，该光盘装置将信息记录到具有两个或多个区域的信息载体的第一和第二区域中，或者再现所记录的信息，包括步骤：

调节第一区域的跟踪控制中使用的第一环路增益；和

根据在环路增益调节步骤中确定的第一区域的第一环路增益来估测第二区域的跟踪控制中使用的第二环路增益，

其中估测第二环路增益的步骤包括将第一区域中的轨迹间距与第二区域中的轨迹间距之间的比值作为预定值存储的步骤，并且

估测第二环路增益的步骤根据第一区域的第一环路增益和在存储比值的步骤中存储的预定值估测第二区域的第二环路增益。

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