CN1260563A - 盘片驱动装置 - Google Patents

Abstract

为了根据盘片的摆动执行稳定的聚焦跳跃,将光拾取器沿半径向内地移向摆动量较小的盘片的中央区域。在聚焦跳跃期间,前向馈送根据摆动的聚焦误差信号,从而还在聚焦跳跃期间跟随着摆动。此外,保持物镜的位置,同时由于摆动使得等待盘片的信号记录表面达到聚焦位置。此外,根据摆动量控制盘片的旋转速度。

Description

盘片驱动装置

本发明涉及用于通过将激光发射在具有形成多层结构的多个信号记录表面的记录媒体的信号记录表面上来写入和读取数据的盘片驱动装置。

已发展光盘记录媒体，那些一般被称为“CD-ROM”的CD类盘片，和称为“DVD”的适于多媒体应用的盘片(数字通用盘片(versatile disc)/数字录象盘)。

在运用这些光盘的盘片驱动装置中，通过将激光从光拾取器发射到由主轴马达(spindle motor)旋转的盘片上的光道上，并通过检查来自它的反射光读取数据，或者通过发射受写入数据调制的激光将数据写入到盘片的光道上。

为了运用激光进行写入或读取操作，必需将激光点保持聚焦在盘片的记录表面上。出于这个目的，在盘片驱动装置中，提供聚焦伺服结构来通过移动位于激光的输出端的物镜使之移向或移离盘片而控制聚焦。一般这个聚焦伺服结构由双轴结构形成，它具有使物镜移向和移离盘片的聚焦线圈和能够沿着盘片的半径方向移动物镜的跟踪(tracking)线圈；以及这种聚焦伺服结构由聚焦伺服电路形成，它用于根据从盘片反射的光中的信息产生聚焦误差信号(即，表示与聚焦状态不同的量的信号)、根据聚焦误差信号产生聚焦驱动信号并把聚焦驱动信号施于双轴结构的聚焦线圈。即，形成聚焦伺服结构作为反馈控制系统。

此外，如已知的那样，根据聚焦误差信号，激光点开始聚焦状态的范围是一个很窄的范围，其中观测到S形曲线作为聚焦误差信号。结果，为了满意地进行聚焦伺服，一般要求被称为“聚焦搜索”的操作作为用于使聚焦伺服环路工作的操作。

在这个聚焦搜索操作中，将聚焦驱动信号施于聚焦线圈，从而强迫物镜移入它的聚焦冲程(focusing stroke)范围内。此时，虽然检测到聚焦误差信号，但是当物镜的位置在特定范围内时，观测到S形曲线。在S形曲线是线性的时刻(或者在过零(zero-cross)的时刻)打开聚焦伺服。

一些类型的盘片具有形成多层结构的多个记录表面。例如，在上述DVD的情况下，形成两个信号记录表面，它们一般被称为“层0”和“层1”。

图14中示出具有两个信号记录表面的DVD结构。DVD是直径为12cm的盘片，而盘片的厚度为1.2mm，如图14所示。

在该DVD的多层结构中，首先，在盘片表面108上形成合成树脂材料的盘片衬底(透明层)101，诸如透明聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂或丙烯酸树脂，它们具有高透光度和机械阻力特征或化学阻力特征。

由具有加在它的一个主表面上的压模的模子(stamper)把凹坑转移到盘片衬底101，形成第一信号记录表面102。在该第一信号记录表面102上形成凹坑，而在盘片衬底101上的根据预定信息信号其圆周长度互不相同的小编码孔形成记录光道。

此外，通过与第一信号记录表面102相对应的第一反射层103，形成与第二信号记录表面104相对应的第二信号记录表面104和第二反射层105。还形成第二信号记录表面104，同时凹坑以与对于第一信号记录表面102的相类似的方法与信息信号相对应。

在第二反射层105上形成焊接(bonding)表面106，而且通过焊接表面106焊接隔板107。

使来自盘片驱动装置的激光从盘片表面108进入DVD，而且根据从它反射的光，检测记录在第一信号记录表面102或第二信号记录表面104上的信息。

具体地说，将第一反射层103形成为半透明薄膜，从而反射固定比例的激光。结果，如果把激光聚焦在第一信号记录表面102上，可以根据由第一反射层103反射的光，读取记录在第一信号记录表面102上的信号。此外，当激光聚焦在第二信号记录表面104上时，激光通过第一反射层103，并聚焦在第二信号记录表面104上，同时使得能够根据由第二反射层105反射的光读取记录在第二信号记录表面104上的信号。

对于具有多个信号记录表面的盘片，诸如带有双层结构的DVD，对于聚焦伺服结构，可以将激光聚焦在各个信号记录表面上。换句话说，当激光聚焦在一个信号记录表面上时，可以执行将焦点改变到另一个信号记录表面上的操作，即，聚焦跳跃操作。

通过在当聚焦状态达到一个信号记录表面上时关闭聚焦伺服的期间使物镜移动，并通过当激光进入对于另一个信号记录表面的聚焦捕捉范围(pull-in range)时(即，当观测到S形曲线时)打开聚焦伺服，执行该聚焦跳跃操作。即，这是与上述聚焦搜索操作相类似的操作。

当执行这样的聚焦跳跃时，考虑到光盘的表面摆动，通过以大于它的摆动加速度的加速度移动物镜，来减小外部干扰的影响。

然而，在大幅度摆动的盘片中，必须将物镜的焦点位置移置到盘片的旋转周期内。因此，为了相对于大幅度摆动的盘片执行聚焦跳跃操作，需要执行复杂的伺服控制，其中要考虑到盘片的旋转速度和摆动次数。

为了解决这些问题，一方面，本发明提供一种用于通过将激光照射在具有多个信号记录表面的记录媒体的各信号记录表面上来写入和/或读取数据的装置，所述装置包括：拾取装置，它具有位于所述激光的输出端的物镜；物镜移动装置，用于通过将所述物镜移向或移离所述记录媒体，来相对于所述记录媒体的所述信号记录表面设定所述激光的所述聚焦状态；检测装置，用于检测表示在所述物镜和所述信号记录表面之间移动的相对距离的移动距离信息；和聚焦跳跃控制装置，用于控制所述物镜移动装置，从而执行聚焦跳跃操作以将所述物镜的所述聚焦位置从所述当前信号记录表面移到另一个信号记录表面，其中，所述聚焦跳跃控制装置在相对于所述记录媒体移动的所述相对距离不大于预定值的位置上，执行所述聚焦跳跃操作。

在另一个方面，本发明提供一种用于通过将激光发射在具有多个信号记录表面的记录媒体的各信号记录表面上来写入和/或读取数据的装置，所述装置包括：拾取装置，它具有位于所述激光的输出端处的物镜；物镜移动装置，用于通过将所述物镜移向或移离所述记录媒体，来相对应所述记录媒体的所述信号记录表面设定所述激光的所述聚焦状态；检测装置，用于检测表示在所述物镜和所述信号记录表面之间移动的所述相对距离的移动距离信息；聚焦跳跃控制装置，用于控制所述物镜移动装置，从而对于将所述物镜的所述聚焦位置从所述当前信号记录表面移到所述另一个信号记录表面，执行聚焦跳跃操作；和存储装置，用于在预定期间内存储所述移动距离信息，其中所述聚焦跳跃控制装置根据存储在所述存储装置总的移动距离信息和用于聚焦跳跃操作的驱动信号，控制所述物镜移动装置。

在另一个方面，本发明提供一种用于通过把激光照射在具有多个信号记录表面的记录媒体的各信号记录表面上来写入和/或速度数据的装置，所述装置包括：拾取装置，它具有位于所述激光的输出端处的物镜；和物镜移动装置，用于通过把所述物镜移向或移离所述记录媒体来相对于所述记录媒体的所述信号记录表面，设定所述激光的聚焦状态，其中通过保持所述物镜的所述当前位置，所述物镜移动装置将所述物镜的所述聚焦位置从所述当前信号记录表面移到另一个信号记录表面，同时维持用于移动所述物镜的驱动信号的所述电平。

根据本发明，当从带有以分层结构的多个信号记录表面的盘片读取数据时，可以执行稳定的聚焦跳跃。

当结合附图阅读时，从下面详细描述，本发明的上述和其它目的、方面和新颖性将变得更加显而易见。

图1是根据本发明的实施例的盘片驱动装置的方框图。

图2是根据本发明的实施例的聚焦跳跃操作的示图。

图3是根据本发明的实施例的聚焦误差信号的S形曲线的示图。

图4是根据本发明的实施例的聚焦跳跃操作的流程图。

图5是根据本发明的实施例的聚焦跳跃操作的示图。

图6是示出如图1所示的摆动检测部分的结构的例子的方框图。

图7是示出由摆动检测部分执行的摆动检测的例子的示意图。

图8是在根据摆动次数将物镜移到预定半径位置之后执行的聚焦跳跃的例子的示图。

图9是示出根据本发明的盘片驱动装置的结构的另一个例子的方框图。

图10是如图9所示的前馈部分的结构的例子的示图。

图11是在运用前馈部分情况下，聚焦误差信号的聚焦驱动信号的例子的示图。

图12是在将焦点从当前信号记录表面移到另一个信号记录表面，而不移动物镜的情况下，聚焦误差信号和聚焦驱动信号的例子的示图。

图13是示出在将焦点从当前信号记录表面移动另一个信号记录表面，而不移动物镜的情况下，在目镜和盘片的信号记录表面之间的位置关系的示意图。

图14是DVD层结构的示图。

下面，描述根据本发明的运用光盘作为记录媒体的盘片驱动装置的较佳实施例。

特别是，装载在该例子的盘片驱动装置中的光盘，诸如DVD，是其信号记录表面以双层结构的盘片，如图14所示。本发明可用于其它类型的光盘，而且它的特征化操作(即，在聚焦跳跃期间的操作)对于具有多个信号记录表面的分层结构的盘片同样有效。

图1是在该例子中盘片驱动装置70的实质部分的方框图。

由主轴马达6在读取期间，以恒定线性速度(CLV)或以恒定角速度(CAV)驱动旋转设置在转台(turntable)7上的盘片90。于是，由拾取器1读取以压刻凹坑(embossed pit)的形式或者以相位改变凹坑的形式写在盘片90上的数据。

为了执行主轴马达6的伺服控制，主轴马达6设有主轴FG(频率发生器)6a，从而可产生与主轴马达6的旋转同步的频率脉冲SFG(下面，同样被称为“FG脉冲SFG”)。系统控制器10能够根据来自主轴FG6a的频率脉冲SFG，检测主轴马达6的旋转信息。

在拾取器1中，形成作为激光源的激光二极管4、用于检测反射光的光电探测器、位于激光的输出端的物镜2和通过物镜2将激光照射到信号记录表面上并将来自它的反射光引到光电探测器的物镜2。

以能够沿着双轴结构3的跟踪方向和聚焦方向移动的方式，保持物镜2。此外，整个拾取器1能够通过滑块结构(sled mechanism)8沿着盘片半径方向移动。

由光电探测器5检测来自盘片90的反射光信息、根据接收到的信号量形成为电信号并向RF放大器9提供。

RF放大器9包括根据来自多个光接收机元件(如，光电探测器5、矩阵计算/放大电路，等等)的输出电流的电流/电压变换电路，而且产生矩阵计算处理所要求的信号。例如，产生作为读取数据的RF信号、用于伺服控制的聚焦误差信号、跟踪误差信号TE，等等。

向二值化电路11提供从RF放大器9输出的再生RF信号，而且向伺服处理器14提供聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE。

由二值化电路11二值化由RF放大器9获得的再生RF信号，从而成为一般被称为“EFM+信号”(8-16调制信号)的信号，而且向解码器12提供EFM+信号。解码器12执行EFM+解调、纠错处理，等等，而且如所要求的那样执行MPEG解码以再生从盘片90读取的信息。解码器12把经解码数据存储在作为数据缓冲器的超高速存储器20中。

作为来自盘片驱动装置70的再生输出，读取已缓存在超高速存储器20中的数据，并被转移和输出。

与外部主机80相连的接口部分13在它和主机80之间沟通读出数据、读取命令，等等。

具体地说，通过接口部分13，把存储在超高速存储器20中的读取数据转移并输出到主机80。此外，通过接口部分13向系统控制器10提供来自主机80的读取命令和其它信号。

伺服处理器14产生用于聚焦、跟踪、滑块和主轴的各种伺服驱动信号，从而根据来自RF放大器9的聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE并根据来自检测器12或系统控制器10的主轴误差信号SPE执行伺服操作。

具体地说，根据聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE，产生聚焦驱动信号和跟踪驱动信号，而且向双轴驱动器16提供它们。双轴驱动器16驱动在拾取器1中的双轴结构3的聚焦线圈和跟踪线圈。结果，形成通过拾取器1、RF放大器9、伺服处理器14、双轴驱动器16和双轴结构3的跟踪伺服环路和聚焦伺服环路。

摆动检测部分30，例如，根据聚焦误差信号FE检测盘片的摆动，如在下面详细描述的那样。

为了启动聚焦伺服，必须首先执行聚焦搜索操作。聚焦搜索操作是当迫使物镜12移入关闭聚焦伺服的状态时，检测可获得聚焦误差信号FE的S形曲线的位置。众所周知，聚焦误差信号的S形曲线的线性区域是其中通过关闭聚焦伺服环路将物镜2的位置引入聚焦位置的范围。因此，当迫使物镜2移入聚焦搜索操作时，检测到了上述捕捉范围，而且此刻打开聚焦伺服。结果，此后，实现聚焦伺服操作，其中通过它，激光点保持聚焦。

在这个例子的情况下，将盘片90的信号记录表面形成为双层结构，如第一信号记录表面90a和第二信号记录表面90b所示(如图2的部分(a)和(b))。即，这是如图14所示的结构。

当然，当执行写入第一信号记录表面90a和从中读取时，必须将激光聚焦在第一信号记录表面90a上。此外，当写入第二信号记录表面90和从中读取时，必须将激光聚焦在第二信号记录表面90b上。

图2的部分(a)中示出第一信号记录表面90a的聚焦状态，而且假设此时的物镜2的位置是位置P1。此外，图2的部分(b)中示出第一信号记录表面90b的聚焦状态，而且假设此时的物镜2的位置是位置P2。假设位置P0至P3是聚焦的冲程范围，在此范围内物镜2可移向或移离盘片90。

例如，当在第一信号记录表面90a上的读取操作之后移到在第二信号记录表面90b上的读取操作时，必须将物镜2的位置从位置P1移到位置P2。当然，相反也是可以的。由聚焦跳跃操作执行在第一信号记录表面90a和第二信号记录表面90b之间的聚焦位置的这种移动。

如上所述，通过在一个信号记录表面上获得焦点时去启动聚焦伺服并通过在物镜2相对于另一个信号记录表面到达聚焦捕捉范围时(即，当观察到S形曲线时)启动聚焦伺服，迫使物镜2移动，来执行这种聚焦跳跃操作。

在本说明书中，关于将聚焦位置从一个信号记录表面移到另一个信号记录表面的操作，不包含物镜2的移动的操作也被称为聚焦跳跃操作。

图3示出当物镜2移入从位置P0到位置P3的聚焦冲程范围中时，观察到的聚焦误差信号FE的例子。如图3所示，观察到S形曲线，同时位置P1和P2位于对于第一信号记录表面90a和第二信号记录表面90b中的每个表面都达到聚焦状态的中心。每个S形曲线的线性区域的位置范围变成相对于每个信号记录表面的聚焦捕获范围FW1和FW2。

在图1中，伺服处理器14向主轴马达驱动器17提供根据主轴误差信号SPE产生的主轴驱动信号。例如，主轴马达驱动器17响应于主轴驱动信号，向主轴马达6提供三相驱动信号，从而执行主轴马达6的CLV旋转。此外，伺服处理器14导致响应于来自系统控制器10的主轴转动/制动(kick/braking)控制信号产生主轴驱动信号，从而由主轴马达驱动器17执行诸如启动、停止、加速和减速的操作。

由系统控制器10将主轴马达6的CLV旋转的线性速度设为各种速度。

例如，解码器12产生与用于解码处理的EFM信号同步的再生时钟，而且可以根据这个再生时钟获得当前旋转速度信息。系统控制器10或者解码器12把这个当前旋转速度信息与参考速度相比较，来产生对于CLV伺服的主轴误差信号SPE。因此，如果切换作为参考速度信息的值，那么系统控制器10可以在CLV旋转的同时改变线性速度。例如，以特定的正常线性速度为基准，可以实现诸如4倍速或8倍速的线性速度。这导致较高的数据传递速率成为可能。当然，在CAV方法中，改变旋转速度也是可能的。

例如，伺服处理器14产生作为跟踪误差信号TE的低频成分获得的滑块误差信号，以及根据来自系统控制器10的访问执行控制的滑块驱动信号，并向滑块驱动器15提供它们。滑块驱动器15根据滑块驱动信号驱动滑块结构8。滑块结构8具有包含用于保持拾取器1、滑块马达、传输齿轮(transmission gear)等等的主轴(main shaft)的结构(未图示)。当滑块驱动器15根据滑块驱动信号驱动滑块结构8时，执行拾取器1的预定滑行移动。

驱动在拾取器1中的激光二极管4来由激光驱动器18发射激光。

当执行用于从盘片90读取的操作时，系统控制器10把激光功率的控制值设到自动功率控制电路19。自动功率控制电路19控制激光驱动器18，从而根据设定的激光功率值执行激光输出。

在装置能够执行写入操作的情况下，向激光驱动器18提供根据写入数据调制的信号。

例如，当在可记录型盘片90上执行写入时，处理从主机向接口部分13提供的写入数据，诸如，由编码器(未图示)添加纠错码或EFM+调制，此后向激光驱动器18提供数据。于是，激光驱动器18导致激光二极管4根据写入数据执行激光发射操作，从而把数据写在盘片90上。

由微机形成的系统控制器10控制如上所述的各种操作，诸如伺服、解码和编码。

于是，系统控制器10响应于来自主机80的命令执行各种处理。例如，当从主机80提供请求传递写入盘片90上的特定数据的读取命令时，首先，对于指定地址的目标执行搜寻操作控制。即，向伺服处理器14发布指令，从而执行拾取器的访问操作，其中由搜寻命令指定的地址是目标。

此后，执行请求把在指定数据部分中的数据传递到主机80的操作控制。即，执行从盘片90读取数据、解码、缓冲，等等，从而传递所需数据。

在按序执行来自主机的数据请求和把被请求的数据存储在超高速存储器20中的情况下，例如，通过预取读取(prefetch reading)操作，可以传递被请求的数据而不必在超高速存储命中传递(cache hit transfer)过程中执行从盘90读取数据、解码、缓冲，等等的操作。

在系统控制器10的控制下，执行在该例子中作为特征操作的聚焦跳跃操作。此外，为了系统控制器10执行对聚焦跳跃序列的操作，必须监测聚焦误差信号FE。出于这个目的，还向系统控制器10提供来自RF放大器9的聚焦误差信号FE。

在聚焦误差信号FE中观测到S形曲线的情况是由光电探测器5获得适当量的反射光的情况。此时，也作为一般被称为“反射光量”的总和信号，电平增加。这样的输出以使将总和信号与预定门限值相比较通常被称为”FOK信号“，它表示S形曲线部分。系统控制器10还在如图4所示的处理过程中(下面详细描述)监测这样的FOK信号。

在图4的过程的例子中，通过执行对聚焦误差信号FE的过零监测，使处理过程继续进行。这种聚焦误差信号的过零称为在S形曲线中的过零点。然而，实践中，如从图3的波形中可见，聚焦误差信号FE在S形曲线区域之外的其它区域内接近零，其中在上述区域中不能适当地获得反射光。即使将聚焦误差信号与零电平简单地相比较，同时移动物镜，也存在不能精确地检测到S形曲线区域中的过零点的情况。因此，为了消除在除了S形曲线区域之外的其它区域中的过零，通过运用FOK信号作为窗口，可以执行过零检测。

参照图4和5，描述在聚焦跳跃期间的操作。

图4示出在聚焦跳跃期间的系统控制器10的处理。图5示出在聚焦跳跃期间的聚焦误差信号的例子，以及由伺服处理器14施于双轴驱动器16的聚焦驱动电压的例子。

图5的波形示出聚焦跳跃操作的情况(在沿着盘片90的方向聚焦跳跃)，其中从图2的部分(a)的状态变换到图2的部分(b)的状态。

当最初执行聚焦跳跃时，系统控制器10执行控制来关闭迄今为止在图4的步骤F100中用到的聚焦伺服。即，对伺服处理器14赋予指令，从而打开聚焦伺服环路。

接着，在步骤F101中，将沿着聚焦跳跃的方向的启动电压VK1施于双轴驱动器16。于是，在如图5上述的时刻t1及此后，沿着向盘片90的方向移动物镜2。

此外，作为由步骤F101的处理采用的启动电压VK1的结果，在时刻t1和此后，沿着向盘片90的方向移动物镜2。此时，在步骤F102中，系统控制器10等待接着观测到的聚焦误差信号的过零的时刻。

这个过零定时与图5的时刻t2的定时，即，物镜2离开位置范围的定时，相对应，其中在上述范围内观察到相对于第一信号记录表面90a的S形曲线。

当检测到这个定时时，系统控制器10在步骤F103的处理中，关闭聚焦驱动电压。因此，由于在时刻2及此后的惯性力，物镜2沿着向盘片90的方向移动。

在这种状态下，在步骤F104中，系统控制器10等待观察到下一个S形曲线开始的时刻。即，作为物镜2的移动结果，对于聚焦误差信号FE，从特定时刻起，观察到相对于第二信号记录表面90b的S形曲线，而且检测到开始时间。例如，通过将聚焦误差信号FE与接近于零的特定预定电平相比较，可以检测到S形曲线的这个开始时间。

在图5的情况下，时刻t3是检测到的作为S形曲线开始的定时，而且从这刻起，系统控制器10的处理进到步骤F105。于是，将制动电压VK2用于双轴驱动器16。制动电压是指沿着与聚焦跳跃方向相反的方向的启动电压，而且在这种情况下，是沿着远离盘片90的方向的启动电压。

然而，由于当施加制动电压VK2时，物镜2是在沿着向盘片90的方向的移动中间，所以对制动电压VK2的应用似乎是减小物镜2沿着向盘片90的方向的移动速度。因此控制时刻t3及此后，减小物镜2的移动速度，但是逼近盘片90，这与迄今所述的相类似。

这里，在开始观察到相对于第二信号记录表面90b的S形曲线的时刻，施加制动电压VK3。因此，由于物镜2继续移动即使它的移动速度减小，所以检测到在此后的一特定时刻的聚焦误差信号的过零。这个过零检测是步骤F106的处理过程，而且是参照图5的时刻t4的定时。

在该过零检测之前和之后的物镜2的位置与在图2中的位置P2之前和之后的位置相对应，即，相对于第二信号记录表面90b的聚焦捕获范围。因此，如果处理过程进到步骤F107，其中打开聚焦伺服环路，那么令人满意地引入相对于第二信号记录表面90b的聚焦伺服，而且此后，通过聚焦搜索操作保持相对于第二信号记录表面90b的聚焦状态。这完成从第一信号记录表面90a到第二信号记录表面90b上的聚焦跳跃。

在本发明中，当执行这样的聚焦跳跃操作时，响应于盘片90的摆动，有效地执行稳定的跳跃控制。

下面描述如图1所示的在摆动检测部分30中执行的摆动检测方法的例子。

图6是示出摆动检测部分30以及如图1所示的系统控制器1的结构的例子的方框图。

例如，由A/D转换装置30c通过增益放大器30a和带通滤波器30b，根据摆动频率把施于摆动检测部分30的聚焦误差信号FE转换成数字数据，而且存储在存储器31中。

在存储器31中，根据主轴马达6的一个旋转周期，形成与从主轴FG6输出的FG脉冲SFG相对应的存储区域，例如，如图所示的存储区域31a、31b、31c，等等。于是，在系统控制器10的控制下，存储与FG脉冲SFG的定时相对应的聚焦误差信号FE的值。结果，可以获得与主轴马达6的一个旋转，即盘片90的一个旋转，相对应的聚焦误差信号的电平。

例如，在系统控制器10中，根据作为对于在主轴FG6a中的一个旋转的基准的预定FG脉冲，读取存储在每个存储区域31a、31b、31c，等等中的聚焦误差信号，从而能够根据读取聚焦误差信号的电平检测在盘片90中的摆动量。

图7示出根据由如图6所示的摆动而检测部分响应于摆动而检测到的聚焦误差信号，检测摆动的例子。例如，如图所示的周期T1是根据响应于主轴马达6的旋转，从主轴FG6a输出的FG脉冲SFG的主轴马达6的一个旋转周期，即，盘片90的一个旋转周期T0的一半。

当如图7所示的聚焦误差信号FE是输入到摆动检测部分30时，例如，在与FG脉冲SFG相对应的时刻S1至S11，把经A/D转换的聚焦误差信号的值存储在存储器31中的存储区域31a、31b、31c，等等。在时刻S1至S11，存储在存储器区域31a、31b、31c，等等的数据被称为“摆动信息”。此外，在时刻S1至S11，图中示出仅在周期T1中的旋转周期的一半的定时。

如图7所示，把在时刻S1至S11输入的与聚焦误差信号相对应的摆动信息存储在存储器31中。系统控制器10确定在从存储器31读取的一个旋转周期T0内的预定周期(周期T1)内的摆动信息的最大和最小值。在如图所示的例子中，确定与定时S1相对应的摆动信息Pt是最大值，而且确定与定时S11相对应的摆动信息Pb是最小值。

特别是，摆动信息Pt和摆动信息Pb之差可能是与盘片90的摆动量相对应的电平，而且当摆动信息Pt和Pb之差很大时，可以假定摆动量很大，而且当摆动信息Pt和Pb之差很小时，可以假定摆动量很小。

如上所述，例如，通过检测在盘片90的一个旋转周期的预定期间内检测聚焦误差信号FE的电平，可以根据最大值和最小值确定在盘片中的摆动量。

在该说明书中，虽然描述了上面的例子，其中根据聚焦误差信号FE检测摆动量，但是还可通过根据聚焦误差信号FE运用由伺服处理器14产生的聚焦驱动信号，以类似的方法检测摆动量。

在这个例子中，根据以这种方式确定的摆动信息，执行在聚焦跳跃操作期间所需的控制，如下所示。

(1)聚焦跳跃位置的移动

(2)前馈摆动信息

(3)保持物镜的位置

(4)根据摆动量减小速度

(1)聚焦跳跃位置的移动

在盘片90摆动沿着盘片90的外围增加。即，在盘片90的中央区域中，相信摆动是相对较小的。因此，通过在摆动小的中央区域内执行聚焦跳跃控制，可以执行从一个信号记录表面到另一个的稳定移动。

图8是示出盘片90在半径位置和它的摆动之间的关系的例子的示意图。垂直轴表示摆动量，而且水平轴表示离盘片90的中心的半径位置。作为半径位置，示出r1、r2、r3和r4朝着外围方向偏离中央区域。与每个位置相对应的摆动沿着盘片90的外围方向增加，而且明显的是，越来越难稳定地执行沿着外围的聚焦跳跃操作。

因此，当物镜2被定位在盘片90的外围时，进行控制，从而，例如，通过搜寻操作，首先朝着中央区域的方向移动光拾取器。结果，当执行聚焦跳跃时，可将物镜2移到摆动影响很小的位置上。

在这种情况下，当对于摆动量设定预定门限值而且执行聚焦跳跃时，系统控制器10有选择地执行控制，从而在该位置上执行聚焦跳跃，或者在根据该门限值移到中央区域之后，执行聚焦跳跃。在如图8所示的例子中，作为设定由单点连线表示的门限值S的结果，通过运用沿着半径的位置r2作为基准，不在比位置r2更加外围的区域内执行聚焦跳跃。

例如，考虑到盘片90具有由“A”所示的摆动量和半径位置之间的关系的这种情况。在这种情况下，当将物镜2定位在比位置r2更加外围的区域，例如，当主机80命令聚焦跳跃时，系统控制器10执行控制，从而将物镜2移到比位置r2更加沿半径向内的区域(聚焦跳跃允许位置(A))，其中摆动量比门限值S小，而且执行聚焦跳跃。实际上，在位置r2m处执行聚焦跳跃，其中位置r2m是在中央区域中的位置，它考虑到相对于位置r2的预定裕度(margin)。

此外，考虑到这种情况，例如，如图(B)所示的盘片90的摆动小于在(A)处的摆动。在这种情况下，例如，当主机80命令聚焦跳跃时，可以执行控制，从而在物镜2移到比位置r3更加沿半径向内的区域之后，执行聚焦跳跃(聚焦跳跃允许位置(B))，其中摆动量小于门限值S。此外，在这种情况下，实际上，在位置r3m处执行聚焦跳跃，其中上述位置r3m是在中央区域中的位置，它考虑到相对于位置r3的预定裕度。

例如，通过控制滑块结构8，执行在这种情况下朝着中央区域的移动。

此外，可以预先检测到在盘片90的裕度半径位置上的摆动量，而且通过前面所述的摆动检测方法存储，例如，当把盘片90装载在盘片驱动装置70中时。这使得预先确定在当前装置在盘片确定装置中的盘片的摆动量和它的半径位置之间的关系成为可能。当相对于盘片执行聚焦跳跃时，可以确认应移动物镜2的半径位置。即，通过检索与摆动量相对应的值，其中根据预先存储的摆动量允许聚焦跳跃，可以识别物镜2的移动目标位置。

如上所述，当物镜2处于盘片90的半径位置时，例如，在摆动相对较大的外围位置，通过在根据盘片的摆动量将光拾取器1移到中央区域之后执行聚焦跳跃，可以执行稳定的跳跃操作，而不受摆动的影响。

(2)摆动信息的前馈

现在描述在前馈摆动信息(聚焦误差信号)的状态下执行启动/制动控制的例子，从而当执行聚焦跳跃时跟随着摆动。

图9示出其中盘片驱动装置70包括前馈部分40的结构的例子。在图9中具有与图1的相同标号的元件是相同的，因此，为了简化说明省略它的描述。关于从RF放大器9到伺服处理器14的信号路径，出于方便的缘故，分别示出跟踪误差信号TE和聚焦误差信号FE。

前馈部分40输入从RF放大器9输出的聚焦误差信号FE、输出输入聚焦误差信号FE如在正常操作期间那样，并输出与摆动相对应的在聚焦跳跃期间预先存储在存储器中的聚焦误差信号。例如，由系统控制器10执行对于输出信号的这种选择控制。

图10示出前馈部分40的结构的例子的功能框图。

在如图所示的开关40a中，例如，根据系统控制器10的控制信号，执行切换操作，而且在正常操作期间(例如，读取，写入，等等)选择端头“a”。因此，对从RF放大器9输入的聚焦误差信号FE进行A/D变换，频带限制等，例如，在滤波器部分40b中进行，此后，通过开关40a向伺服处理器14提供该信号。图中没有示出RF放大器9和伺服处理器14。

还向存储器控制器40c提供通过带通滤波器40b的聚焦误差信号FE，而且例如，将对于一个周期(对于盘片的一个旋转)的波形数据存储在存储器40d中。

例如，当根据来自系统控制器10的指令，执行聚焦跳跃时，在执行聚焦跳跃的期间，把开关40a切换到端头“b”，从而向伺服处理器14提供由存储器控制器40c从存储器40d读取的聚焦误差信号。

当读取存储在存储器40d中的聚焦误差信号时，存储器控制器40c与盘片90的旋转同步地从存储器40d读取聚焦误差信号FE，而且输出它。例如，通过执行与来自主轴FG 6a的FG脉冲同步的读取处理，实现它。结果，在正常操作期间，从RF放大器9输出聚焦误差信号FE，而且当执行聚焦跳跃时，把预先存储在存储器40d中的聚焦误差信号输出到伺服处理器14。

图11示意地示出在根据前馈聚焦误差信号执行聚焦跳跃的情况下的各种信号的波形。

一般，当执行聚焦跳跃时，聚焦误差信号FE变成如图11的部分(a)所示。例如，在执行聚焦跳跃之前的期间(“ta”至“tc”)中，形成与摆动相对应的波形，而且在执行聚焦跳跃的期间(“tc”至“td”)，信号电平响应于物镜2的移动而变化。当终止聚焦跳跃时，再次形成与摆动相对应的波形，如从时刻“td”和此后所示。如图11的部分(a)所示的聚焦误差信号FE与前面在图5的部分(a)中所示的聚焦误差信号的波形相对应。

然而，在该例子中，提供前馈部分40，从而把与盘片90的一个旋转相对应的一个周期，例如，如图11的部分(a)中的周期“ta”至“tb”，相对应的聚焦误差信号预先存储在存储器40d中。于是，当执行聚焦跳跃时，输出诸如图11的部分(b)中所示的信号作为聚焦误差信号。此后，通过将如图11的部分(a)中所示的聚焦误差信号表示为FEa，并通过将在图11的部分(b)中所示的聚焦误差信号表示为FEb，给出描述。

示出聚焦误差信号FEb作为其中将例如与周期“ta”至“tb”相对应的聚焦误差信号预先存储在存储器40d中的例子，而且例如，根据来自系统控制器10的指令，通过运用把开始聚焦跳跃作为开始点的定时“tc”，读取并示出在预定周期内的这个被存储的聚焦误差信号。为了说明方便，在图11中的部分(b)中，示出例子，其中在执行聚焦跳跃之前的信号电平被前馈。然而，将聚焦误差信号存储在存储器40d中的定时并不限于在跳跃之前的这种定时。

例如，前面描述摆动度根据半径位置而变化的事实。为了处理这种摆动差，当光拾取器1移到预定半径位置时，可以执行对于存储器40d的存储操作，而与是否存在聚焦跳跃的执行无关。

通过这种方法，向伺服处理器14提供从前馈部分40示出的聚焦误差信号FEb。

此外，当执行聚焦跳跃时，从系统控制器10向伺服处理器14提供启动/制动脉冲，从而执行物镜2的聚焦跳跃操作。在命令聚焦跳跃的定时“tc”，如图11的部分(c)所示，从系统控制器10向伺服处理器14提供这种启动/制动脉冲。于是，伺服处理器14把聚焦误差信号FEb加到启动/制动脉冲，从而产生聚焦驱动信号FDb。

这种聚焦驱动信号FDb变成跟随摆动的信号，同时导致物镜2执行聚焦跳跃。因此，通过向双轴驱动器16提供这样的聚焦驱动信号FDb，可以移动物镜2，从而执行稳定的聚焦跳跃，同时跟随着摆动。

如上所述，当前馈摆动信息时，由于执行聚焦跳跃时物镜2跟随着摆动，所以即使当例如以高速旋转盘片90时，都能执行稳定的跳跃操作。

(3)保持物镜的位置

下面描述其中移动位于焦点处的信号表面而不移动物镜2的例子。虽然在上述实施例中，描述了其中相对于预定信号记录表面执行聚焦跳跃操作的例子，以便使物镜2本身获得焦点，在这个例子中，由于摆动，使得盘片90的信号记录表面等待与焦点位置相对应，同时保持物镜2的位置。此外，在该例子中，由于物镜2的焦点位置从当前信号记录表面移到另一个信号记录表面，为了说明方便，将它称为“聚焦跳跃操作”。

如图1所示构成用于实现这个例子的盘片驱动装置。例如，根据在执行聚焦跳跃时刻来自系统控制器10的命令，通过由伺服处理器14将聚焦驱动信号保持在预定电平上，实现它。

图12示意地示出在部分(a)和(b)中，在聚焦跳跃期间的聚焦误差信号和聚焦驱动信号。此外，在该例子中，与图11的相类似，示出在周期“tc”和“td”中执行聚焦跳跃。

如图12的部分(a)所示，当开始聚焦跳跃时，在聚焦误差信号中，与图11的部分(b)所示的例子相类似，出现表示物镜2偏离盘片90的信号记录表面的焦点位置的电平变化。此时，在伺服处理器14中，例如，根据来自系统处理器10的命令，不产生响应于聚焦误差信号的聚焦驱动信号，而且保持在执行聚焦跳跃的时刻“tc”的聚焦驱动信号的电平。

因此，在执行聚焦跳跃的期间“tc”至“td”内，聚焦驱动信号是保持其电压电平的信号，如图12的部分(b)所示。此外，在终止聚焦跳跃的时刻“td”及此后，伺服处理器14再次根据聚焦误差信号产生聚焦驱动信号，从而在聚焦跳跃之后，相对于信号记录表面启动聚焦伺服。

图13是示出在部分(a)和(b)中，在如图12的部分(a)和(b)所示的期间“tc”至“td”内，物镜2和盘片90的信号记录表面之间的位置关系的示意图。

例如，图13的部分(a)示出在第一信号记录表面90a上的聚焦状态，它是在图12的部分(a)中的定时“tc”之前的状态。例如，在这种状态下，当由系统控制器10等命令执行聚焦跳跃时，由如图12的部分(b)所示的聚焦驱动信号保持物镜2，而且保持这个位置。这里，如果将盘片90的摆动位置表示为“M”，那么信号记录表面根据摆动量“M”而逼近物镜2。即，当盘片90旋转一次，在物镜2和盘片90之间的位置关系在如图13的部分(a)所示的状态和如图13的部分(b)所示的状态之间变化。

因此，当图13的部分(b)示出物镜2和第二信号记录表面90b处于聚焦状态的位置(过零)时，在该位置上开始引入聚焦。结果，在如图13的部分(b)所示的位置上，可将聚焦伺服用于第二信号记录表面90b。

如上所述，在第三实施例中，当执行聚焦跳跃时，由于盘片90的摆动，要完成等待目标第二信号记录表面90b的逼近，同时保持物镜2的位置，然后，引入聚焦。即，由于物镜2不相对于正在摆动的盘片90移动，所以可以避免在物镜2和盘片90之间的无意接触，而且可以执行稳定的聚焦跳跃。这使得提高盘片驱动装置70的稳定性称为可能。

(4)根据摆动量减小速度

在如图1所示构成的盘片驱动装置中，由于该装置包括摆动检测部分30，所以当执行聚焦跳跃时，可以根据由摆动检测部分30检测到的摆动量执行主轴马达6的驱动控制，从而减小盘片90的旋转速度，直至它达到不受摆动影响的旋转速度。

具体地说，当在如图7所示的摆动信息Pt和Pb之差很大时，假定摆动量很大，而且在控制主轴马达6的状态下执行聚焦跳跃，从而以相对较低的速度旋转。此外，当摆动信息Pt和Pb之差很小时，假定摆动量很小，而且在控制主轴马达6的状态下执行聚焦跳跃，从而以相对较高的速度旋转。结果，可以在盘片90的旋转是稳定的状态下执行聚焦跳跃，而不受摆动的影响。

在这种情况下，由于可以简单地执行由伺服处理器14对主轴马达6的驱动控制，所以可以相对较简单地执行稳定的聚焦跳跃。

在本发明中，以在上述第一至第四实施例中所述的方法，根据盘片90的摆动执行聚焦跳跃，从而使得将焦点从当前信号记录表面移到另一个信号记录表面成为可能。因此，可以稳定地读取盘片，其中在该盘片上形成例如被称为“层0”和“层1”的两个信号记录表面。

如图7所示，在摆动检测部分30中检测到的聚焦误差信号FE的峰值的定时是由于摆动接近于最小的摆动速度。在如图7所示的例子中，这些可能是示为摆动信息Pt和摆动信息Pb的定时。根据摆动信息的电平和FG脉冲SFG，可以确定该定时。

具体地说，当接收来自主机80等的执行聚焦跳跃的命令时，在盘片90的旋转周期中的与摆动信息Pt或摆动信息Pb相对应的定时处执行实际聚焦跳跃操作。这使得可靠地执行聚焦跳跃操作而使摆动的影响最小成为可能。

可以构成本发明的多个不同的实施例，而不偏离本发明的构思和范围。应理解，本发明并不限于在该说明书中所述的特定实施例。相反，本发明旨于覆盖包含在如下面所要求的本发明的构思和范围内的各种变更和等同安排。下列权利要求书是根据最宽的解释，从而包含所有这样的变更、等同结构和功能。

Claims (10)

1.一种用于通过将激光照射在具有多个信号记录表面的记录媒体的各信号记录表面上来写入和/或读取数据的装置，其特征在于，所述装置包括：

拾取装置，它具有位于所述激光的输出端的物镜；

物镜移动装置，用于通过将所述物镜移向或移离所述记录媒体，来相对于所述记录媒体的所述信号记录表面设定所述激光的所述聚焦状态；

检测装置，用于检测指示在所述物镜和所述信号记录表面之间移动的相对距离的移动距离信息；和

聚焦跳跃控制装置，用于控制所述物镜移动装置，从而执行聚焦跳跃操作以将所述物镜的所述聚焦位置从所述当前信号记录表面移到另一个信号记录表面，

其中，所述聚焦跳跃控制装置在相对于所述记录媒体移动的所述相对距离不大于预定值的位置上，执行所述聚焦跳跃操作。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述聚焦跳跃控制装置沿着作为所述记录媒体的盘片的中央区域半径向内移动所述拾取装置，此后所述聚焦跳跃控制装置使得拾取装置执行所述聚焦跳跃操作。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所聚焦跳跃控制装置使得根据对于所述移动距离信息的预定门限值执行所述聚焦跳跃操作，而且有所述检测装置检测所述移动距离信息。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测装置检测作为所述移动距离信息的聚焦误差信号的所述电平。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括用于当写入和/或读取数据时，以预定旋转速度旋转作为所述记录媒体的盘片的旋转速度控制装置，

其中所述旋转速度控制装置以与所述移动距离信息相对应的速度旋转所述盘片。

6.一种用于通过将激光照射在具有多个信号记录表面的记录媒体的各信号记录表面上来写入和/或读取数据的装置，其特征在于，所述装置包括：

拾取装置，它具有位于所述激光的输出端处的物镜；

物镜移动装置，用于通过将所述物镜移向或移离所述记录媒体，来相对于所述记录媒体的所述信号记录表面设定所述激光的所述聚焦状态；

检测装置，用于检测指示在所述物镜和所述信号记录表面之间移动的所述相对距离的移动距离信息；

聚焦跳跃控制装置，用于控制所述物镜移动装置，从而对于将所述物镜的所述聚焦位置从所述当前信号记录表面移到所述另一个信号记录表面，执行聚焦跳跃操作；和

存储装置，用于在预定期间内存储所述移动距离信息，

其中所述聚焦跳跃控制装置根据存储在所述存储装置中的移动距离信息和用于聚焦跳跃操作的驱动信号，控制所述物镜移动装置。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，在与表面摆动的周期相对应的期间内，所述存储装置存储所述移动距离信息，其中当作为所述记录媒体的盘片旋转时发生所述表面摆动。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测装置检测聚焦误差信号的所述电平，作为所述移动距离信息。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括用于当写入和/或读取数据时，以预定旋转速度旋转作为所述记录媒体的盘片的旋转速度控制装置，

其中所述旋转速度控制装置以与所述预定距离信息相对应的速度旋转所述盘片。

10.一种用于通过把激光照射在具有多个信号记录表面的记录媒体的各信号记录表面上来写入和/或读取数据的装置，其特征在于，所述装置包括：

拾取装置，它具有位于所述激光的输出端处的物镜；和

物镜移动装置，用于通过把所述物镜移向或移离所述记录媒体来相对于所述记录媒体的所述信号记录表面，设定所述激光的聚焦状态，

其中通过保持所述物镜的所述当前位置，所述物镜移动装置将所述物镜的所述聚焦位置从所述当前信号记录表面移到另一个信号记录表面，同时保持用于移动所述物镜的驱动信号的所述电平。

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