CN1299271C - 光盘记录/再现装置、其聚焦方法 - Google Patents

光盘记录/再现装置、其聚焦方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光盘记录/再现装置、其聚焦方法、以及光盘记录介质，其中提供一种聚焦跳转部件(DSP(51))，根据用于在多层光盘上记录数据或从其再现记录数据的记录/再现操作而执行聚焦跳转，所述聚焦跳转用于把束斑从具有多个记录层的多层光盘(10)的一个记录层移动到另一记录层。聚焦跳转部件执行用于移动安装在光学拾取器中的物镜(34)的加速，以把它的焦点从多层光盘的一个记录层移动到另一记录层，等待，并执行用于停止物镜的减速。

Description

光盘记录/再现装置、其聚焦方法
技术领域
本发明涉及光盘(盘)记录/再现装置和方法。
具体地，本发明涉及一种用于在光盘记录/再现装置(光盘驱动器)中稳定可靠地执行聚焦跳转操作的技术，其中，所述装置能在具有两个或多个记录层的多层光盘上记录/再现数据，聚焦跳转操作用于在记录层之间移动。
背景技术
在能在具有多个记录层的多层光盘上进行记录/再现的光盘驱动器(光盘记录/再现装置)中，聚焦跳转操作用于在记录层之间移动束斑。此聚焦跳转操作结合加速脉冲和减速脉冲以移动物镜(物镜)，从而在记录层之间高速移动束斑。此操作方法与在跟踪伺服控制中在轨道之间移动的跟踪跳转操作基本类似。应指出，聚焦跳转操作的跳转方向是沿聚焦方向在记录层之间的跳转，与跟踪跳转不同。
下面解释同样在本发明的光盘记录/再现装置实施例中执行的跟踪跳转操作。如图1A所示，在跟踪跳转操作中，跟踪误差信号TE以正弦波状态变化，使用时间作为变量，因此，可正确地知道束斑相对目标轨道的位置，并且可正确地给出加速/减速的时间，
图1B所示脉冲波形例如示出：为了驱动图4所示同轴执行器35以使物镜34向目标轨道移动，数字信号处理器(DSP)51中的跟踪控制部件通过跟踪驱动器52向同轴执行器35发出加速脉冲ACCE，作为跟踪跳转驱动信号TJdrv，通过同轴执行器而加速物镜34，使之在跟踪方向上运动，接着，DSP51中的跟踪控制部件向跟踪驱动器57发出减速脉冲DECCE，作为跟踪跳转驱动信号TJdrv，以使物镜34在跟踪方向上的运动减速。
在用于使物镜34输出的束斑在光盘的多个记录层之间跳转的聚焦跳转操作中，如图2A和2B所示，从第n个记录层nL聚焦跳转到相邻的第(n+1)个记录层(n+1)L，除了记录层附近之外，不容易观察(检测)聚焦误差信号TE和求和信号RF的变化，从而，除了聚焦跳转的记录层附近之外，难以准确地确定同轴执行器的加速/减速时间以使聚焦跳转变得稳定。从而，如图2C所示，聚焦跳转控制部件在时间t1发出用于驱动同轴执行器的加速脉冲ACCE，作为聚焦跳转驱动信号FJdrv，在此时预测物镜的运动速度，并且，当聚焦误差信号FE超过阈值FEth时，在过去预定时间之后的时间t2发出用于驱动同轴执行器35的减速脉冲DECCE，作为聚焦跳转驱动信号FJdrv。即，聚焦跳转控制部件采用预测而在光盘的目标记录层附近加速和减速同轴执行器，以进行聚焦跳转。
在市场上已经有具备聚焦跳转功能的盘驱动器(光盘记录/再现装置)，作为DVD(数字多用途盘)视频播放器，其中，所述盘驱动器执行借助此种预测的控制方法。已经使用例如在日本未经审查的专利出版物(kokai)No.10-143872、国际专利出版物No.WO98/05032等中公开的技术。
在日本未经审查的专利出版物(kokai)No.10-143872中公布的技术采用估计安装在光学拾取器上的物镜的运动速度的技术，从聚焦误差在聚焦跳转之前的初始记录层上超过某个电平时到它在目标记录层上超过某个阈值时进行估计，并且产生如图2A-2C所示的制动脉冲。
然而，在日本未经审查的专利出版物(kokai)No.10-143872中公开的技术中，当在光盘记录/再现装置中装入记录层之间距离与基准值有偏差的光盘时，在物镜的估计运动速度中发生误差，因此，聚焦跳转有可能变得不稳定。
国际专利出版物No.WO98/05032公开一种从聚焦误差信号微分的最大值来确定制动脉冲的振幅的技术。
在日本未经审查的专利出版物(kokai)No.10-143872和国际专利出版物No.WO98/05032中，正确地管理光盘的每个记录层中的反射率。这些是在DVD视频播放器中执行的技术，其中，在多个记录层的每一记录层中，对于聚焦误差获得良好的S-曲线。然而，在增加物镜的数值孔径(NA)以达到更高密度的盘驱动系统中，因光盘的基片厚度变化而引起的像差效果变得更大。例如，如图3A所示，当数值孔径(NA)较小时，对于聚焦误差获得具有对称的正和负特性的S-曲线，但是，如图3B所示，当NA较大时，S-曲线的正和负特性有时变得不对称。如图3B所示，当S-曲线在正和负之间变得不对称时，不能正确地确定用于在聚焦方向上移动物镜34的同轴执行器的加速和减速的切换时间。
进而，在用于记录/再现的可写光盘驱动器中，光盘每个记录层中的反射率也变化，因此，与在跟踪控制中一样，对于通过查询聚焦误差的S-曲线的值而确定同轴执行器的减速时间的方法，不可能实现稳定的聚焦跳转操作。
发明内容
本发明的目的是提供使用具有多个记录层的光盘的光盘记录/再现装置和方法，即使在聚焦误差信号的S-曲线的波形因像差而变化的情况下 或在S-曲线的电平因光盘多个记录层中反射率的变化而变化的情况下，所述装置和方法也能实现稳定的聚焦跳转操作，其中，像差由光盘的基片厚度的变化而引起。
根据本发明的第一方面，提供一种光盘记录/再现装置，该装置用于执行与记录/再现操作相应的聚焦跳转操作，聚焦跳转操作用于使束斑在具有多个记录层的多层光盘的多个记录层之间移动，记录/再现操作用于在多层光盘上记录数据或用于再现记录在多层光盘上的数据，该装置包括：(a)光学拾取器，光学拾取器具有物镜、在聚焦方向上移动物镜的聚焦执行器、用于发射光束的光束发射部件、用于接收从光盘返回的光的光接收部件、以及光学系统，光学系统用于把光束发射部件的光束引导到物镜并且把从光盘入射到物镜上的返回光引导到光接收部件，以及(b)聚焦驱动控制部件，该部件向聚焦执行器输出聚焦驱动信号，以使物镜在聚焦方向上移动，当施加聚焦跳转开始信号和目标定位记录层信号时，用于把物镜的束斑定位到多层光盘的目标定位记录层，并且该部件通过查询聚焦误差信号和求和信号而向聚焦执行器输出第一减速脉冲，所述聚焦误差信号和求和信号根据物镜的移动位置而获得，所述物镜由聚焦执行器驱动。
根据本发明的第二方面，提供一种光盘记录/再现方法，该方法用于执行与记录/再现操作相应的聚焦跳转操作，聚焦跳转操作用于使束斑在具有多个记录层的多层光盘的多个记录层之间移动，记录/再现操作用于在多层光盘上记录数据或用于再现记录在多层光盘上的数据，该方法包括：(a)向聚焦执行器输出聚焦驱动信号的步骤，以使物镜在聚焦方向上移动，当施加聚焦跳转开始信号和目标定位记录层信号时，用于把物镜的束斑定位到多层光盘的目标定位记录层，以及(b)通过查询聚焦误差信号和求和信号而向聚焦执行器输出第一减速脉冲的步骤，所述聚焦误差信号和求和信号根据物镜的移动位置而获得，所述物镜由聚焦执行器驱动。
根据本发明的第三方面，提供一种光盘记录/再现装置，该装置用于执行与记录/再现操作相应的聚焦跳转操作，聚焦跳转操作用于使束斑在具有多个记录层的多层光盘的多个记录层之间移动，记录/再现操作用于在多层光盘上记录数据或用于再现记录在多层光盘上的数据，该装置包括：(a)光学拾取器，光学拾取器具有物镜、在聚焦方向上移动物镜的聚焦执行器、用于发射光束的光束发射部件、用于接收从光盘返回的光的光接收部件、以及光学系统，光学系统用于把光束发射部件的光束引导到物镜并且把从光盘入射到物镜上的返回光引导到光接收部件，以及(b)聚焦驱动控制部件，该部件向聚焦执行器输出加速脉冲信号，以使物镜在聚焦方向上移动，当施加聚焦跳转开始信号和目标定位记录层信号时把物镜的束斑定位到多层光盘的目标定位记录层，精确地等待第一等待时间，并且向聚焦执行器输出用于停止物镜运动的第一减速脉冲信号。
根据本发明的第四方面，提供一种光盘记录/再现方法，该方法用于执行与记录/再现操作相应的聚焦跳转操作，聚焦跳转操作用于使束斑在具有多个记录层的多层光盘的多个记录层之间移动，记录/再现操作用于在多层光盘上记录数据或用于再现记录在多层光盘上的数据，该方法包括：(a)向聚焦执行器输出加速脉冲信号的步骤，以使物镜在聚焦方向上移动，当施加聚焦跳转开始信号和目标定位记录层信号时把物镜的束斑定位到多层光盘的目标定位记录层；(b)精确地等待第一等待时间的步骤；以及(c)向聚焦执行器输出用于停止物镜运动的第一减速脉冲信号。
根据本发明的第五方面，提供一种光盘记录/再现装置，该装置用于执行与记录/再现操作相应的聚焦跳转操作，聚焦跳转操作用于使束斑在具有多个记录层的多层光盘的多个记录层之间移动，记录/再现操作用于在多层光盘上记录数据并在一个记录层上记录记录层数量信息和每个记录层的反射率，或者用于再现记录在多层光盘上的数据，该装置包括：(a)光学拾取器，光学拾取器具有物镜、在聚焦方向上移动物镜的聚焦执行器、用于发射光束的光束发射部件、用于接收从光盘返回的光的光接收部件、以及光学系统，光学系统用于把光束发射部件的光束引导到物镜并且把从光盘入射到物镜上的返回光引导到光接收部件；(b)聚焦误差信号产生部件，基于光接收部件的信号而产生聚焦误差信号；(c)求和信号产生部件，基于光接收部件的信号而产生求和信号；以及(d)聚焦驱动控制部件，该部件用于向聚焦执行器输出加速脉冲信号，以使物镜在聚焦方向上移动，当施加聚焦跳转开始信号和目标定位记录层信号时把物镜的束斑定位到多层光盘的目标定位记录层，精确地等待第一等待时间，当在第一等待过程中求和信号表示出最小值时，并接着当通过当前求和信号除以由目标定位记录层信号所指定的记录层的反射率信息而获得的值超过阈值时，向聚焦执行器输出用于对物镜的移动进行减速的第一制动脉冲，其中，目标定位记录层信号记录在多层光盘的记录层中，精确地等待第二等待时间，以及当在第二等待过程中聚焦误差信号的绝对值表示出最大值并接着与零相交时，向聚焦执行器输出用于停止物镜移动的第二制动脉冲。
根据本发明的第六方面，提供一种光盘记录/再现方法，该方法用于执行与记录/再现操作相应的聚焦跳转操作，聚焦跳转操作用于使束斑在具有多个记录层的多层光盘的多个记录层之间移动，记录/再现操作用于在多层光盘上记录数据并在一个记录层上记录记录层数量信息和每个记录层的反射率，或者用于再现记录在多层光盘上的数据，该方法包括：(a)向聚焦执行器输出加速脉冲信号的步骤，以使物镜在聚焦方向上移动，当施加聚焦跳转开始信号和目标定位记录层信号时把物镜的束斑定位到多层光盘的目标定位记录层；(b)精确地等待第一等待时间的步骤；(c)当在第一等待过程中求和信号表示出最小值时，并接着当通过当前求和信号除以由目标定位记录层信号所指定的记录层的反射率信息而获得的值超过阈值时，向聚焦执行器输出用于对物镜的运动进行减速的第一制动脉冲的步骤，其中，目标定位记录层信号记录在多层光盘的记录层中；(d)精确地等待第二等待时间的步骤；以及(e)当在第二等待过程中聚焦误差信号的绝对值表示出最大值并接着与零相交时，向聚焦执行器输出用于停止物镜移动的第二制动脉冲的步骤。
根据本发明的第七方面，提供一种光盘记录/再现装置，该装置用于执行与记录/再现操作相应的聚焦跳转操作，聚焦跳转操作用于使束斑在具有多个记录层的多层光盘的多个记录层之间移动，记录/再现操作用于在多层光盘上记录数据或用于再现记录在多层光盘上的数据，该装置设置有聚焦驱动控制部件，该部件：向在聚焦方向上移动物镜的聚焦执行器作用加速脉冲信号，用于把安装在光学拾取器上的物镜的束斑从多层光盘中束斑当前位于的记录层移动到指定的记录层；接着，向聚焦执行器输出减速脉冲信号，在指定记录层附近对物镜的运动进行减速；并且，在使加速脉冲信号的冲量的绝对值大于减速脉冲信号的冲量的绝对值之后，输出加速脉冲信号的冲量。
根据本发明的第八方面，提供一种具有聚焦跳转处理部件的光盘记录/再现装置，该装置用于执行与记录/再现操作相应的聚焦跳转操作，聚焦跳转操作用于使束斑在具有多个记录层的多层光盘的多个记录层之间移动，记录/再现操作用于在多层光盘上记录数据或用于再现记录在多层光盘上的数据，该装置设置有聚焦驱动控制部件，该部件：向聚焦执行器作用加速脉冲信号，用于把安装在光学拾取器上的物镜的束斑从多层光盘中束斑当前位于的记录层移动到指定的记录层；在此之后向聚焦执行器作用第一减速脉冲信号；并且，当聚焦误差信号变得不大于目标记录层上一定的电平时，作用第二减速脉冲信号。
根据本发明的第九方面，提供一种通过层叠多个记录层而形成的可写或只读光盘记录介质，其中，光盘记录介质的特征在于：光盘记录介质的记录层总数记录在光盘的预定区域中。
根据本发明的第十方面，提供一种通过层叠多个记录层而形成的可写或只读光盘记录介质，其中，光盘记录介质的特征在于：束斑聚焦到每个记录层上时的反射率事先记录在光盘的预定区域中。
附图说明
从以下结合附图的描述中，本发明的以上和其它的目的和特征将变得更加清楚。
图1A和1B为跟踪跳转操作中跟踪误差信号和轨道跳转驱动信号的波形图。
图2A-2C为聚焦跳转操作中聚焦误差信号、求和信号和聚焦跳转驱动信号的波形图。
图3A和3B为在聚焦跳转操作中当数值孔径不大时和当数值孔径较大时聚焦误差信号的波形图。
图4为作为本发明的光盘记录/再现装置的基本实施例的多层光盘记录/再现装置(盘驱动器)的配置图。
图5为示出图4中所示多层光盘的剖面配置和束斑聚焦跳转状态的视图。
图6为以框图配置示出的由图4中所示数字信号处理器(DSP)执行的相位补偿处理的视图。
图7为在光盘装入到图4所示多层光盘记录/再现装置(盘驱动器)中之后执行的聚焦控制处理的流程图，该聚焦控制处理作为本发明的第一实施例。
图8A-8C为在第一实施例的聚焦跳转(聚焦引入)操作中聚焦误差信号、求和信号和聚焦驱动信号的变化的图形。
图9A为在图4所示DSP中用于补偿聚焦误差信号的高频相位超前补偿滤波器的框图；图9B为图9A所示高频相位超前补偿滤波器的振幅和相位的频率特性图；图9C为在聚焦误差(FE)信号不通过图9A高频相位超前补偿滤波器的情况下(虚线)和在聚焦误差(FE)信号通过高频相位超前补偿滤波器的情况下(实线)的波形图；并且图9D为在制动脉冲信号不通过图9A高频相位超前补偿滤波器的情况下(虚线)和在制动脉冲信号通过高频相位超前补偿滤波器的情况下(实线)的波形图。
图10为作为本发明第二实施例的聚焦控制处理的流程图。
图11A-11c为在第二实施例的聚焦跳转操作中聚焦误差信号、求和信号和聚焦跳转驱动信号的波形图。
图12为作为本发明第三实施例的聚焦控制处理的流程图。
图13A-13C为在第三实施例的聚焦跳转操作中聚焦误差信号、求和信号和聚焦跳转驱动信号的波形图。
图14为示意性地示出本发明第四实施例中多层光盘的剖面结构的示意图。
图15A-15B为用于解释计算图14所示光盘的每个记录层中求和信号电平的方法的图形。
图16为本发明第四实施例的聚焦控制处理的流程图。
图17A-17C为在本发明第四实施例的聚焦跳转操作中聚焦误差信号、通过用当前求和信号除以目标记录层中求和信号电平而得到的值、以及聚焦跳转驱动信号的波形图。
具体实施方式
以下结合附图解释本发明的光盘(盘)记录/再现装置及方法的优选实施例。
基本术语
在描述本发明的优选实施例之前，先解释本发明实施例的光盘记录/再现装置和方法的基本术语和条件。
条件1.为了防止S-曲线电平波动对聚焦误差信号的影响，对于聚焦跳转，事先确定用于移动物镜(物镜)位置的执行器的加速和减速时间以及脉冲的振幅，并且考虑求和信号RF的电平。
进而，加速脉冲作用到物镜上的冲量比减速脉冲的冲量稍微更大。在减速脉冲结束时，束斑在速度充分降低的状态下接近目标记录层(层)。
“冲量”指脉冲持续时间乘以脉冲振幅而获得的值。“冲量”指由同轴执行器驱动的物镜的速度的变化。
条件2.为了在聚焦误差变为某个电平或更小时(在聚焦位置稍前面一点)使物镜的运动速度接近于0，减速脉冲(制动脉冲)作用到用于移动物镜的执行器上。
减速脉冲(制动脉冲)的冲量是通过聚焦误差信号S-曲线的微分除以求和信号RF的电平而得到的数值，即该值与物镜的束斑到达光盘目标记录层时的到达速度成比例，其中，必须对该光盘进行聚焦跳转。由于像差等的影响，制动脉冲与最佳值之间有可能存在细微偏差，但物镜的运动速度在此时已下降，从而，通过在聚焦跳转操作结束之后执行的常规聚焦伺服控制，可以吸收此偏差。
根据条件1和2，在此种高密度可写多层盘中，束斑可稳定地在记录层之间移动，其中，在此光盘中，光盘多个记录层之间的层间距离与基准值有偏差，或者不能总在每个记录层附近获得恒定的S-曲线。
进而，通过对用于移动物镜的执行器施加与聚焦误差信号的微分成比例的值，作为制动脉冲，也有可能使聚焦引入操作稳定。
在本描述中，使物镜的束斑从具有多个记录层的光盘的某个记录层跳转到另一记录层的操作称为“聚焦跳转操作”，并且束斑聚焦到目标记录层上的时刻称作“聚焦引入结束”。
在聚焦引入之后，控制转移到常规聚焦伺服控制。通过现有电路和现有方法来执行聚焦伺服控制。相应地，在本描述中，主要解释用于执行聚焦跳转控制和执行聚焦引入的控制。
进一步地，在本发明的光盘记录/再现装置中，在聚焦跳转操作过程中执行跟踪伺服控制，但跟踪伺服控制不是本发明的主题，因此省略其详细描述。以相同的方式，在本发明的光盘记录/再现装置中，在执行聚焦伺服控制的同时通过驱动滑橇电机而执行轨道跳转操作，但省略其详细描述。
第一实施例
结合图4至图9A-9D解释本发明的光盘记录/再现装置和方法的第一实施例。
图4为本发明的光盘记录/再现装置基本实施例的多层光盘记录/再现装置(盘驱动器)的配置图。
所述光盘记录/再现装置具有光学拾取器30、伺服板50、主轴电机21、转盘22、装卡板23、激光二极管(LD)驱动器42、以及求和信号放大器41。
图5为示出图4所示多层光盘的剖面配置以及束斑聚焦跳转状态的视图。
在图4中示出的多层光盘10是如图5所示的具有两个信息记录层的双层盘，并且包括基片11、在基片11上形成的第二记录层12和第一记录层13、以及光透射覆盖层15。图5示出用实线表示的物镜34的束斑照射到第一记录层13的状态、以及用虚线表示的物镜34的束斑聚焦跳转到第二记录层12的状态。
多层光盘10装入到转盘22中并用装卡板23固定，其中，转盘22连接到主轴电机21。控制微机60通过光学拾取器30对由主轴电机21旋转驱动的光盘10执行信息记录/再现。
光学拾取器30包括光学系统33；物镜34；用于在聚焦方向和跟踪方向上驱动物镜34的同轴执行器35；等等，其中，光学系统33配置有诸如激光二极管(LD)31、光电检测器(PD)32、分光镜BS和准直透镜CL的光学元件。
为取代同轴执行器35，还有可能把该执行器分别配置为用于在聚焦方向上驱动物镜34的第一执行器和用于在轨道方向上移动物镜34的第二执行器。
本发明的要点在于使物镜34的束斑在多层光盘10的多个记录层之间进行聚焦跳转。以下集中描述同轴执行器35在聚焦方向上的驱动或第一执行器的驱动。
在数字信号处理器(DSP)51的控制下，由滑橇电机驱动器58驱动滑橇电机36，而使光学拾取器30在与光盘10的轨道相交的方向上运动。
光电检测器32例如为两部分或四部分光电检测器。从两部分或四部分检测器的检测信号产生聚焦误差信号FE、跟踪误差信号TE以及求和信号RF。
伺服板50是在其上安装以下元件的电路板，所述元件为：聚焦误差处理器51A、求和信号处理器51B、跟踪误差处理器51C、三个并联设置的第一低通滤波器(LPF)52、三个并联设置的模拟/数字转换电路(ADC)53、数字信号处理器(DSP)51、三个并联设置的数字/模拟转换电路(DAC)54、三个并联设置的第二低通滤波器(LPF)55、用于在聚焦方向上驱动同轴执行器35的聚焦驱动器56、用于在跟踪方向上驱动同轴执行器35的跟踪驱动器57、用于驱动滑橇电机36的滑橇电机驱动器57、用于驱动主轴电机21的主轴电机驱动器59、以及控制微机60。
伺服板50指包括安装在一个或多个电路板上的以上电路元件的板。安装在伺服板50上的电路元件不总是必须安装在电路板上，也可各自单独配置。相反，也有可能在伺服板50上安装没有在伺服板50上安装的LD驱动器42以及求和信号(RF)放大器41。
光电检测器32的输出提供给用于放大求和信号RF的RF放大器电路(RF放大器)41，并且同时提供给伺服板50。借助聚焦误差处理器51A的处理，从输入到伺服板50光电检测器32的输出产生聚焦误差信号FE，产生由求和信号处理器51B处理的求和信号RF，并且跟踪误差处理器51C通过处理而产生跟踪误差信号TE。
所产生的三个信号FE、RF和TE的高频成分在三个并联设置的低通滤波器(LPF)52中被消除，并且通过低频成分。进而，通过的低频成分在三个并联设置的AD转换器(ADC)53中转换为数字信号，并且转换的数字信号输出到DSP51，以进行高速处理。
如图6所示解释的，DSP51基于从控制微机60输出的聚焦跳转开始命令而执行开始聚焦跳转操作的控制处理，并且对聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE执行相位补偿(参照图9A)。优选地，DSP51根据经过相位补偿的聚焦误差信号FE和求和信号RF的值而对聚焦跳转操作执行控制处理。即，除了用作上述相位补偿处理部件以外，DSP51还用作本发明的聚焦跳转处理部件。在本实施例中，控制微机60执行光盘记录/再现装置的整体控制。由DSP51执行高速处理所需的聚焦控制处理，聚焦控制处理包括聚焦跳转操作和相位补偿处理。
三个并联设置的DA转换器(DAC)54把DSP51的数字输出信号转换为模拟信号。在三个并联设置的LPF55中的相应低通滤波器(LPF)中提取经过相位补偿并转换为模拟信号的聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE的低频成分。
在DSP51中经过相位补偿的聚焦驱动信号Fdrv、跟踪驱动信号TRdrv和滑橇电机驱动信号SMdrv的低频成分作用到聚焦驱动器56、跟踪驱动器57和滑橇电机驱动器58，从而驱动同轴执行器35和滑橇电机36。
同轴执行器35把物镜34所聚集的束斑定位到光盘10的所需记录层上，并且移动束斑到需要的轨道上。滑橇电机36以较大的增量在轨道方向上移动光学拾取器30。
主轴电机驱动器59在控制微机60的控制之下使主轴电机21旋转。主轴电机21的旋转由光盘10确定，如恒定线速度系统光盘或恒定角速度系统光盘。
图6为以框图配置示出的由图4所示数字信号处理器(DSP)执行的相位补偿处理的视图。
用于执行相位补偿的DSP51具有对聚焦误差信号FE进行相位补偿的第一相位补偿部件511、对跟踪误差信号TE进行相位补偿的第二相位补偿部件512、以及基于求和信号RF和聚焦误差信号FE而产生聚焦开始和聚焦跳转计时信号的计时信号产生部件513。
DSP51具有第一开关514，该开关根据计时信号产生部件513的计时信号而在聚焦误差信号FE、聚焦跳转信号FJ和聚焦搜索信号FS之间例行切换，并把所选信号输出给连接到聚焦驱动器56的DAC，其中，聚焦误差信号FE在第一相位补偿部件511中已经过相位补偿。DSP51具有第二开关515，该开关根据单一旋转信号1ROT或轨道跳转命令TJ而在跟踪误差信号TE和跟踪跳转信号TJ之间例行切换，并把所选信号输出给连接到跟踪驱动器57的DAC，其中，跟踪误差信号TE在第二相位补偿部件512中已经过相位补偿。
DSP51具有对在第二相位补偿部件512中经过相位补偿的跟踪误差信号TE进行低频分量提升(boost)滤波器处理的低频分量提升滤波器(LBF)部件516，以便仅提取低频成分并把该成分输出到滑橇电机驱动器58。
第一开关514、第二开关515和低频分量提升滤波器(LBF)部件516的输出信号在三个并联设置的DA转换器(DAC)54中从数字信号转换为模拟信号。所得到的驱动信号通过三个并联设置的低通滤波器(LPF)55，接着，低频成分发送到相应的驱动器，即聚焦驱动器56、跟踪驱动器57和滑橇电机驱动器58。在控制微机60的控制下，通过操作主轴电机驱动器59而旋转驱动光盘10。对于以此方式旋转的光盘10，滑橇电机驱动器58驱动滑橇电机36，以在光盘10的轨道方向上移动光学拾取器30，同时，聚焦驱动器56和跟踪驱动器57驱动同轴执行器35，对物镜34的束斑进行聚焦伺服控制和跟踪伺服控制。
控制微机60向主轴电机驱动器59传达目标旋转速度，从而通过主轴电机21来控制光盘10的旋转速度。
物镜34的跟踪控制和使用滑橇电机36的轨道跳转控制不是本发明的主题，因此省略详细描述。前面已结合图1A-1B给出跟踪控制的概述。
图7为在光盘装入到图4所示多层光盘记录/再现装置(盘驱动器)中之后由DPS51执行的本发明第一实施例的聚焦引入(聚焦跳转)操作的流程图。
图8A-8C为在第一实施例的聚焦引入时聚焦误差信号FE、求和信号RF和聚焦跳转驱动信号FJdrv的变化的图形。
步骤S1：开始聚焦引入操作
当在图8C的时间t1从控制微机60接收聚焦引入(聚焦跳转)开始命令时，DPS51向聚焦驱动器56输出聚焦跳转驱动信号FJdrv，该信号以恒定梯度的斜率增加，如图8C所示，从而，物镜34逐渐接近光盘10。通过这样，聚焦跳转驱动信号FJdrv从聚焦驱动器56作用到同轴执行器35，并且，同轴执行器35在聚焦方向上移动物镜34。光电检测器32根据物镜34的运动而检测该信号，聚焦误差信号产生单元(处理器)51A从光电检测器32的检测信号产生如图8A所示的聚焦误差信号FE，求和信号产生单元(处理器)51B从光电检测器32的检测信号产生如图8B所示的求和信号RF，并且跟踪误差信号产生单元(处理器)51C从光电检测器32的检测信号产生跟踪误差信号TE。
考虑物镜34和同轴执行器35的惯量、响应等，控制聚焦跳转驱动信号FJdrv的梯度为某个值，通过该值，响应不因物镜34运动速度太慢而降低，并且束斑不因物镜34运动速度太快而超越目标记录层。
步骤S2-S5：聚焦跳转处理
当DSP51检测到在图8A的时间t2聚焦误差信号FE已经超过预定电平FEon(S2)并且在图8B的时间t3求和信号RF已经超过电平PIon(S3)时，并接着当检测到在图8A的时间t4聚焦误差信号FE与零相交(ZC)并且其绝对值变得比零交叉阈值FEzc更小(S4)时，DSP51在时间t4计算聚焦误差信号FE的微分(dFE/dt)，并在图8C的时间t5向聚焦驱动器56输出第一制动脉冲信号BRK1(或第一减速脉冲DECCE1)，长达一定的时间Δtbrk(S5)，其中，该第一制动脉冲信号的振幅Abrk＝k×(dFE/dt)(k为比例常数)与所述微分成比例，并且时间t5与时间t4几乎相同。通过这样，停止物镜34的运动。
第一制动脉冲信号BRK1是用于停止物镜34运动的信号。根据此时物镜34的运动加速度而制作具有冲量的脉冲信号，因此，BRK1在时间t4具有与聚焦误差信号FE的微分(dFE/dt)成比例的振幅。
根据聚焦误差信号FE与零相交的一侧的极性，而确定第一制动脉冲信号BRK1的振幅极性。例如，当聚焦误差信号FE从正极性一侧向负极性一侧与零相交时，DSP51把第一制动脉冲信号BRK1的振幅极性改变为负极性。以此方式，DSP51总是以减小物镜34和光盘10在聚焦方向之间相对速度的方向向聚焦驱动器56输出第一制动脉冲信号BRK1。
当DSP51通过以上方法而确定制动脉冲BRK1振幅的大小和极性时，根据光盘10的记录层反射率的大小，制动脉冲BRK1的振幅Abrk偏离最佳点，以进行聚焦伺服。为了防止这点，DSP51总是通过使用Abrk＝((dFE/dt)/(PItn)×kr(在使用求和信号RF电平的情况下 kr为比例常数)并考虑求和信号RF的电平PItn，而发出不依赖于光盘10的记录层反射率的最佳制动脉冲。
步骤6：聚焦跳转操作结束
随后，在负极性的聚焦误差信号FE变为正极性的过程中，当DSP51在时间t6检测到零交叉时，DSP51假定终止聚焦跳转处理，关闭聚焦回路，并转换到聚焦伺服控制。通过聚焦伺服控制，物镜34被控制(维持)在聚焦跳转位置。
步骤S7-S8：也在此之后，DSP51监视光盘记录/再现装置的状态，并例如监视求和信号RF的信号电平。如果在盘驱动器(光盘记录/再现装置)中发生诸如强烈振动的干扰、散焦量变大并且DSP51在时间t7检测到表示同步化引入电平状态的求和信号RF低于电平PIoff(S7)，DSP51就在时间t8向聚焦驱动器56输出具有振幅Aoff的第二制动脉冲BRK2，长达精确的时间Δtoff(S8)，通过同轴执行器35而移动物镜34离开光盘10，由此防止物镜34撞击并损坏光盘10，其中，时间t8与时间t7几乎相同。此时，聚焦伺服控制由DSP51强制关闭。
在以上说明中，使第一制动脉冲BRK1的时间Δtbrk恒定并且改变振幅Abrk，但还有可能不改变振幅，而是改变第一制动脉冲BRK1的输出时间Δtbrk。在本实施例中，DSP51控制制动脉冲BRK1的输出时间Δtbrk和振幅Abrk的乘积(冲量)。
对于冲量的值(Abrk×Δtbrk)，当聚焦误差信号FE变得低于阈值FEzc时(时间t4)，即使振幅Abrk和制动时间Δtbrk都改变以便与聚焦误差信号的微分(dFE/dt)成比例，也可获得与上述相同的效果。
第一实施例的修改例
图9A为在图4所示DSP中用于补偿聚焦误差信号的高频相位超前补偿滤波器的框图；图9B为图9A所示高频相位超前补偿滤波器的振幅和相位的频率特性图；图9C为在聚焦误差(FE)信号不通过图9A高频相位超前补偿滤波器的情况下(虚线)和在聚焦误差(FE)信号通过高频相位超前补偿滤波器的情况下(实线)的波形图；并且图9D为在制动脉冲信号不通过图9A高频相位超前补偿滤波器的情况下(虚线)和在制动脉冲信号通过高频相位超前补偿滤波器的情况下(实线)的波形图。
在第一实施例中，未经过信号处理的原始聚焦误差信号，即未经过相位补偿的FEr，用于在时间t4在步骤4中判断聚焦误差信号FE的零交叉，但对于第一实施例的修改例，如图9A所示，如果使用通过DSP51中高频相位超前补偿滤波器511的聚焦误差信号FEf，就获得以下优点：减少聚焦跳转在聚焦时的超越。
当输入在聚焦误差信号处理器51A中产生的原始聚焦误差信号FEr时，图9A所示的高频相位超前补偿滤波器511输出经过补偿之后的聚焦误差信号FEf，但滤波器511具有以下频率特性：在聚焦引入时，相位在S-曲线的频率域中超前，如图9B的振幅特性曲线CV1和相位曲线CV2所示。通过使原始聚焦误差信号FEr经过高频相位超前补偿滤波器511，在经过高频相位超前补偿滤波器之后的聚焦误差信号FEf的零交叉时间tf变得比图9C所示原始聚焦误差信号FEr的S-曲线的波形与零相交的时间更早。相应地，如果DSP51通过使用经过高频相位超前补偿滤波器之后的聚焦误差信号FEf而执行聚焦误差信号FE的零交叉判断，DSP51就可在比制动脉冲BRKr输出时刻更早的时刻输出制动脉冲BRKf，其中，制动脉冲BRKr用图9D中的虚线表示而制动脉冲BRKf用实线表示，从而，减少聚焦之后的超越。同样在此情况下，经过高频相位超前补偿滤波器之后的具有更早时刻的聚焦误差信号FEf的微分希望用于计算制动脉冲BRKf的振幅。
上面解释的、经过高频相位超前补偿滤波器之后的聚焦误差信号FEf也可应用到下述实施例中。
在第一实施例中，通过使用在时间t4输出与聚焦误差信号的微分成比例的值作为第一制动脉冲BRK1的方法，聚焦引入(聚焦跳转)操作比较稳定。尤其希望，如第一实施例的修改例所解释的，通过使用经过高频相位超前补偿滤波器之后的聚焦误差信号FEf而在时间t4检测和判定零交叉，并且，经过高频相位超前补偿滤波器之后的聚焦误差信号FEf的微分用于计算制动脉冲BRKf。
在第一实施例中，在聚焦同步引入之后，当发生干扰时，散焦变大，并且同步引入电平变得比求和信号RF的电平PIoff更低(S8，t7)，通过输出时间正好为Δtoff且振幅为Aoff的第二制动脉冲BRK2(S8，t8)，可防止物镜34撞击光盘10。
从图8C的说明可清楚看到，第一制动脉冲BRK1的冲量比第二制动脉冲BRK2的冲量更大，以防止物镜34撞到光盘10。这是因为物镜34借助第一制动脉冲BRK1的运动量比物镜34借助第二制动脉冲BRK2的运动量更大，后一运动用于使物镜34从光盘10离开一点点。
第二实施例
下面结合图10和图11A-11C来解释本发明的光盘记录/再现装置和方法的第二实施例。
图10为从图4所示控制微机60向DSP51发出聚焦跳转开始命令时直到DSP51完成聚焦跳转时的处理的流程图。在图10中，步骤D1-D3示出DSP51通过聚焦驱动器56驱动同轴执行器35而使物镜34在聚焦方向上运动的操作；步骤S11-S15示出DSP51进行的监视/判定处理，并且步骤T1-T4示出计时器以及DSP51的计时处理。
图11A-11C为在第二实施例的聚焦跳转操作中聚焦误差信号FE、求和信号RF和聚焦跳转驱动信号FJdrv的波形图。
在第一实施例中，解释聚焦引入操作的实例，其中，作为聚焦驱动控制部件的DSP51经过聚焦驱动器56向同轴执行器35输出以恒定梯度增加的信号，作为聚焦跳转驱动信号FJdrv，并且当束斑到达目标记录层时，DSP51经过聚焦驱动器56向同轴执行器35输出第一制动脉冲BRK1，以停止物镜34的运动，但在第二实施例中，如图11C所示，DSP51执行输出加速脉冲信号ACCE的加速步骤(处理)P1、等待步骤(处理)P2、和向同轴执行器35输出第一减速脉冲信号DECCE的减速步骤(处理)P3。
根据第二实施例，变得有可能高速而稳定地把束斑从当前记录层移动到目标记录层。
在本发明的第二实施例中，图4所示的DSP51总是在聚焦伺服回路关闭的时间内，即在不执行聚焦跳转操作的时间内，在未示出的DSP51存储器中保留信号FJdrv的低频成分的值Afd_LPF，其中，通过使聚焦跳转驱动信号FJdrv经过低通滤波器(LPF)55而获得信号FJdrv的低频成分。低频成分的值Afd_LPF用作聚焦跳转驱动信号FJdrv的偏移值。
当DSP51从控制微机60接收聚焦跳转开始命令时，作为聚焦跳转部件(或聚焦驱动部件)的DSP51开始聚焦跳转处理。
步骤D1：作为本发明聚焦驱动控制部件的DSP51在图11C的时间d1向聚焦驱动器56输出其振幅为事先确定的并储存在DSP51的存储器中的振幅Aacce的幅值加上保留在存储器中的聚焦跳转驱动信号FJdrv的低频成分的值(偏移)Afd_LPF的脉冲，作为加速脉冲ACCE，用于通过同轴执行器35而在聚焦方向上加速物镜34，并且，在时间Δtdrv内，加速脉冲ACCE储存在DSP51的存储器中(图11C)。这样，通过同轴执行器35而使物镜34在聚焦方向上移动与加速脉冲ACCE的冲量所定义的值相应的量。
偏移值Af_dLPF增加到储存在存储器中的振幅Aacce上，作为加速脉冲信号ACCE，因为如果不增加此偏移值，物镜34就不会精确地运动希望量。
应指出，本实施例举例说明具有两个记录层的多层光盘10，因而，事先确定的并储存在DSP51的存储器中的单一类型振幅Aacce就足够了，但是，当多层光盘10具有三个或更多个记录层时，对于储存在存储器中的振幅Aacce，在一个记录层中移动束斑时的第一振幅和在两个记录层之间移动束斑时的第二振幅储存在存储器中，并根据物镜34的运动量而有选择性地使用。
步骤D2-D3：在输出时间长达Δtdrv的加速脉冲ACCE之后，DSP51中的聚焦驱动部件在时间d2向聚焦驱动器56只连续地输出聚焦跳转驱动信号FJdrv的低频成分的值Afd_LPF，作为等待时间Δtwait中的偏移值(D2，图11C)。偏移值Afd_LPF的聚焦跳转驱动信号FJdrv在等待时间内输出给同轴执行器35，因为通过向同轴执行器35作用此偏移值的聚焦跳转驱动信号FJdrv，实际上表现出等待状态。
在时间d3，输出时间正好为Δtdrv的第一减速脉冲DECCE(D3)，DECCE的振幅(Adece-Afd_LPF)通过从初始振幅Adece减去偏移值Afd_LPF而获得。
DSP51输出加速脉冲ACCE和减速脉冲DECCE，所述脉冲的值通过在图11C所示聚焦跳转周期的加速步骤P1、等待时间P2和减速步骤P3的所有状态中使事先确定的输出振幅精确地偏移聚焦跳转驱动信号FJdrv的低频成分的偏移值Afd_LPF而获得。
偏移值Afd_LPF不局限于在上述等待时间内测量的值。如在第一实施例中所解释地，在聚焦伺服控制过程中，也可使用事先测量的聚集误差信号FE的低频成分。
在DSP51中，如果加速脉冲的振幅Aacce设定得稍大于减速脉冲的振幅Adece以使加速脉冲ACCE作用到物镜34上的冲量变得稍微大于减速脉冲DECCE的冲量，那么，在物镜34的运动速度充分下降的状态中聚焦的激光束(束斑)照到光盘10的目标记录层上，因而，可终止聚焦跳转，而不产生较大的超越并可切换到聚焦伺服控制。
以与聚焦引入时间相同的方式，作为聚焦驱动控制部件的DSP51可通过改变加速脉冲和减速脉冲的时间或振幅而调节冲量，或者可同时调节振幅和时间。
步骤S11-S14：以与结合图7所解释的步骤S1-S5的处理相同的方式，在对物镜34执行加速/减速操作的周期内，DSP51恒定地监视聚焦误差信号FE和求和信号RF(图11A和图11B，时间t11-t14)，并且检查从物镜34发射的束斑是否在光盘10的记录层之间可靠地运动，其中，聚焦驱动器56和同轴执行器35根据从DSP51输出的如图11C所示的加速脉冲ACCE和减速脉冲DECCE而驱动物镜34。
下面更具体地解释这些步骤，在步骤S11中，DSP51在时间t11检测聚焦误差信号FE是否变得比阈值FEfj更大。随后，DSP51检测以下事实：在图11C所示加速脉冲ACCE结束之后在经过时间d2之后输出图11C所示的减速脉冲DECCE，并且求和信号RF在时间t12变为最小值(步骤S12)。
DSP51检测以下事实：在步骤S13中聚焦误差信号的绝对值变得比阈值FEfj更大，接着，聚焦误差信号FE具有与其在时间t11的极性相反的极性。进而，在步骤S14中，当DSP51检测到聚焦误差信号FE的绝对值表示出最大值、接着朝着零交叉改变并且聚焦误差信号FE的绝对值在时间t14变得比阈值FEfj_zc更小时，DSP51判定聚焦跳转操作终止，而且在步骤S15中，关闭聚焦回路并转换到聚焦伺服控制。
步骤T1-T4(T1-T4)：在开始聚焦跳转操作的同时，激活DSP51中的计时器，作为聚焦驱动控制部件的DSP51检查是否在先确定的时间Tfj_limit内执行以上步骤S11-S14的操作，并且，当操作还未终止时，DSP51向聚焦驱动器56输出与图8C所示第二制动脉冲BRK2类似的制动脉冲，通过同轴执行器35而使物镜34移动得离开光盘10，并接着返回到聚焦搜索模式。
根据以上方法，即使在以下高密度可写多层盘中，也有可能稳定地在记录层之间移动束斑，其中，在所述盘中，光盘10的多个记录层的层间距离与基准值有偏差或在每个记录层附近对聚焦误差信号不总是获得恒定的S-曲线。
第三实施例
下面结合图12和图13A-13C来解释作为本发明第三实施例的用于聚焦跳转的光盘记录/再现装置和方法。
图12为根据第三实施例的直到完成聚焦跳转为止时的处理的流程图。
图13A-13C为在第三实施例的聚焦跳转操作中聚焦误差信号FE、求和信号RF和聚焦跳转驱动信号FJdr的波形图。
在图12中，以与图10相同的方式，步骤D1-D4示出DSP51通过聚焦驱动器56驱动同轴执行器35并在聚焦方向上移动物镜34的操作，步骤S11-S15示出由DSP51执行的监视/判定处理，并且步骤T1-T4示出计时器以及由DSP51执行的计时处理。
在图12所示的本发明第三实施例中的步骤S11-S14、步骤D1-D3、和步骤T1-T4的处理与结合图10所解释的第二实施例的处理相同。
第三实施例与结合图10所解释的第二实施例的不同之处在于：当在图12的步骤S14中，DSP51因聚焦误差信号FE变得比阈值(设定值)FEfj_zc更低而判断与零相交时，DSP51不象第二实施例中那样立即关闭聚焦回路以终止聚焦跳转操作并转换到聚焦伺服控制，而是在时间t14增加步骤D4的处理，在短时间Δtbrk2内向聚焦驱动器56输出第二减速脉冲DECCE2，驱动同轴执行器35，并停止物镜34的运动，其中，第二减速脉冲DECCE2的振幅Abrk2＝dFE/dt×kfj与聚焦误差信号FE的微分dFE/dt成比例。
随后，在步骤S15中，DSP51关闭聚焦回路，并转换到聚焦伺服控制。
在第三实施例中同样，在图13A的时间t14使用求和信号RF的电平来计算第二减速脉冲DECCE2的振幅Abrk2的方法与第一实施例的情形完全相同。在时间t14聚焦误差信号的微分dFE/dt除以求和信号RF的电平PILn。此值乘以比例系数kfj_PI，获得Abrk2＝((dFE/dt)/(PILn)×kfj_PI。通过使用这些，有可能实现不受光盘10的记录层反射率影响的稳定聚焦跳转。
第三实施例的修改例
与在第二实施例的修改例中解释的相似，在第三实施例中同样，在使用聚焦误差信号FEf进行聚焦之后，有可能减少输出到光盘10的记录层上的束斑的超越，其中，使用图5A所示的高频相位超前补偿滤波器511对聚焦误差信号FE应用高频相位超前补偿而获得聚焦误差信号FEf，所述补偿用于零交叉判断。
第四实施例
下面结合图14至图17A-17C来解释作为本发明第四实施例的光盘记录/再现装置和方法。
本发明的第四实施例和第三实施例之间的不同之处在于：在第四实施例中发出第一减速脉冲DECCE1的时间与第三实施例的不同。其它的与第三实施例相似。
在第四实施例中，必需在束斑事先聚焦到光盘每个记录层上时确定求和信号RF的电平PIL1-PILn。测量在束斑事先聚焦到光盘各个记录层时求和信号RF的电平PIL1-PILn，并储存在光盘中。
图14为示意性地示出用于第四实施例中的多层光盘的剖面结构的视图。
与图5所示具有两个记录层的光盘10不同，图14所示光盘10A具有三个记录层，并且具有记录求和信号RF的电平PIL1-PIL3的部分。
此光盘10A的记录层总数和记录层12-14的反射率记录在光盘10A的第一记录层14的读入区RI中。束斑首先聚焦到第一记录层14上，从这写信息，接着记录到DSP51内的存储器(未示出)中。当第一记录层14的求和信号RF的电平PIL1已知时，可从第二和第三记录层13和12的反射电平PIL2-PIL3计算第二和第三记录层13和12中的求和信号RF的电平PILn＝PIL1×RLn/PIL1。
图15A为用于解释计算光盘10A的记录层12-14中求和信号RF的电平PIL1-PIL3的方法的图形，其中，在从DSP51向聚焦驱动器56发出图15所示具有恒定梯度的聚焦跳转驱动信号FJdrv并通过同轴执行器35连续地在聚焦方向上移动物镜34时，获得所述求和信号RF的电平。
如图15A所示，如果记录层的总数已知，就有可能通过使物镜34靠近光盘10A的每个记录层直到读取求和信号RF的波峰数而确定记录层12-14中求和信号RF的电平。
在初始步骤t00-t01中，求和信号RF的最大值小于判断电平JL，因此忽略它。
在时间t01之后，求和信号RF的最大值超过判断电平JL。
与在时间t02检测第三记录层的求和信号的同时，DSP51向聚焦驱动器56输出负的聚焦驱动信号BFDRV(负极性的聚焦驱动信号FJdrv)，用于移动物镜34离开光盘10A。
在以上说明中，记录层总数和反射率信息记录在光盘10A的第一记录层14中，但它们也可记录在其它的记录层12和13中。
图16为在本发明的第四实施例中从控制微机60向DSP51发出聚焦跳转命令时到完成聚焦跳转时的聚焦控制处理的流程图。在图16中，以与图12相同的方式，步骤D1-D4示出DSP51通过聚焦驱动器56驱动同轴执行器35并在聚焦方向上移动物镜34的操作，步骤S11-S15示出由DSP51执行的监视/判定处理，并且步骤T1-T4示出计时器以及由DSP51执行的计时处理。
在图16所示的流程图中，在图14所示的流程图中增加步骤12A。其余的处理与结合图12解释的处理相同。
图17A-17C为在本发明的第四实施例的聚焦跳转操作中聚焦误差信号FE(图17A)、通过把当前求和信号RF除以将被聚焦的目标记录层中的求和信号的电平PILK+1而获得的值(图17B)、和聚焦驱动信号FJdrv(图17C)的波形图。
这举例说明以下情形：束斑聚焦到光盘10A的第k层，并且使束斑聚焦跳转到第(k+1)记录层。
在步骤D1中，作为聚焦驱动控制部件的DSP51向聚焦驱动器56发出具有振幅Aacce和周期Δtdrv的加速脉冲ACCE(图17C，时间d1)，随后，DSP51检测求和信号RF表示出最小值的时间(步骤S12，图17B的时间t12)，接着，当DSP51检测到通过把图17B所示的当前求和信号RF除以光盘10A中被照射束斑的目标记录层中的求和信号RF的电平PILK+1而获得的值超过阈值PIRatio(步骤S12A，图17B，时间t12a)时，DSP51向聚焦驱动器56输出第一减速脉冲DECCE1(图17C，时间d2)。
与聚焦误差信号FE不同，求和信号RF的电平可容许像差的影响，从而在光盘记录层之间距离变化的光盘中，在聚焦跳转时，可通过使用此求和信号RF的电平而稳定聚焦跳转操作。应指出，如果必须事先找到光盘每个记录层的求和信号RF的电平，程序就变得复杂，并且限制光盘的格式，从而，当在当前求和信号RF的电平达到某个阈值时DSP51产生第一减速脉冲DECCE1，并且在当前求和信号RF的电平是最小值(图17B，时间t12)时DSP51产生第一减速脉冲DECCE1，此时，获得与上述相同的效果。
其它修改例
本发明的光盘记录/再现装置和方法不局限于以上实施例。
例如，它们不仅可通过DSP51实现，也可通过各种电路器件或计算机和软件实现，只要它们具有DSP51的处理功能就行，以上把DSP51作为图4所示本发明实施例的聚焦跳转处理部件的实施例而进行解释。
在以上实施例中，解释光盘记录/再现装置配置得与图4所示配置相同并且只有DSP51的处理内容不同的情形。相应地，当使用以上各个实施例时，DSP51的处理内容不同。
在以上实施例中，解释由DSP51处理需要高速实时处理的处理而光盘记录/再现装置的整体处理交由控制微机60处理的实例，但是，可适当地改变控制微机60和DSP51的处理内容的划分。
进而，还有可能通过硬件电路来实现DSP51的处理内容，如结合图6解释的相位补偿处理。
根据本发明，即使在使用高密度可写多层光盘的光盘记录/再现装置中，束斑在记录层之间的稳定运动也变得有可能。
在本发明中，通过使用向聚焦驱动器输出与聚焦误差信号的微分成比值的值作为制动脉冲的技术，也有可能稳定聚焦引入操作。
工业应用性
本发明的光盘记录/再现装置可用作各个工业领域内的记录装置。

Claims (12)

1.一种光盘记录/再现装置，该装置用于执行与记录/再现操作相应的聚焦跳转操作，所述聚焦跳转操作用于使束斑在具有多个记录层的多层光盘(10，10A)的多个记录层之间移动，所述记录/再现操作用于在所述多层光盘上记录数据或用于再现记录在所述多层光盘上的数据，该装置包括：
光学拾取器(30)，光学拾取器具有物镜(34)、在聚焦方向上移动物镜的聚焦执行器(35)、用于发射光束的光束发射部件(42)、用于接收从所述光盘返回的光的光接收部件(32)、以及光学系统(33)，所述光学系统用于把所述光束发射部件的光束引导到所述物镜并且把从所述光盘入射到所述物镜上的返回光引导到所述光接收部件，以及
聚焦驱动控制部件(51)，该部件向所述聚焦执行器(35)输出聚焦驱动信号(Fdrv)，以使所述物镜(34)在聚焦方向上移动，当施加聚焦跳转开始信号和目标定位记录层信号时，用于把所述物镜(34)的束斑定位到所述多层光盘的目标定位记录层，并且该部件通过查询所述聚焦误差信号(FEr)和所述求和信号(RF)的电平大小是否超过阈值而向所述聚焦执行器(35)输出第一减速脉冲(DECCE1)，其中所述聚焦误差信号和所述求和信号根据所述物镜(34)的移动位置从所述光盘的返回光获得，所述物镜(34)由所述聚焦执行器(35)驱动，
其中，所述聚焦驱动控制部件(51)向所述聚焦执行器(35)输出以一定梯度增加的聚焦跳转驱动信号(FJdrv)，作为所述聚焦驱动信号(Fdrv)，以及其中所述第一减速脉冲的振幅与所述聚焦误差信号的微分成比例。
2.如权利要求1所述的光盘记录/再现装置，其中，所述聚焦驱动控制部件(51)向所述聚焦执行器(35)输出所述聚焦跳转驱动信号(FJdrv)，接着，当所述聚焦误差信号超过第一阈值(FEon)、所述求和信号超过第二阈值(PIon)、所述聚焦误差信号(FEr)与零相交、并且其绝对值变得比零交叉阈值更小时，向所述聚焦执行器(35)输出所述第一减速脉冲。
3.如权利要求2所述的光盘记录/再现装置，其中，所述聚焦驱动控制部件(51)向所述聚焦执行器(35)输出与以下冲量相对应的减速脉冲信号，作为所述第一减速脉冲(DECCE1)，所述冲量由振幅(Abrk)与第一持续时间(Δtbrk)的乘积而定义，所述振幅(Abrk)为当所述聚焦误差信号(FEr)与零相交时，所述聚焦误差信号(FEr)的微分乘以系数(k)所得到的值。
4.如权利要求3所述的光盘记录/再现装置，其中，
所述光盘记录/再现装置具有高频相位超前补偿滤波部件(511)，其中所述聚焦误差信号(FEr)输入到高频相位超前补偿滤波部件(511)以对所述聚焦误差信号(FEr)进行高频相位超前补偿处理，以及
当经过所述高频相位超前补偿滤波部件(511)相位超前补偿的聚焦误差信号(FEf)与零相交时，所述聚焦驱动控制部件(51)向所述聚焦执行器(35)输出所述第一减速脉冲(DECCE1)。
5.如权利要求1所述的光盘记录/再现装置，其中，当所述物镜(34)的束斑定位到所述多层光盘(10，10A)的目标定位记录层时，所述聚焦驱动控制部件(51)结束聚焦跳转操作并切换到聚焦伺服控制。
6.如权利要求5所述的光盘记录/再现装置，其中，当所述聚焦驱动控制部件(51)检测到所述求和信号(RF)在所述聚焦伺服控制过程中下降到第三阈值(PIoff)以下时，向所述聚焦执行器(35)输出第二制动脉冲(BRK2)，用于使所述物镜(34)离开所述多层光盘(10，10A)，其中，第三阈值(PIoff)低于所述第二阈值(PIon)。
7.一种光盘记录/再现方法，该方法用于执行与记录/再现操作相应的聚焦跳转操作，所述聚焦跳转操作用于使束斑在具有多个记录层的多层光盘(10，10A)的多个记录层之间移动，所述记录/再现操作用于在所述多层光盘上记录数据或用于再现记录在所述多层光盘上的数据，该方法包括：
向所述聚焦执行器(35)输出聚焦驱动信号(Fdrv)的步骤，以使所述物镜(34)在聚焦方向上移动，当施加聚焦跳转开始信号和目标定位记录层信号时，用于把所述物镜(34)的束斑定位到所述多层光盘的目标定位记录层，以及
通过查询聚焦误差信号(FEr)和求和信号(RF)的电平大小是否超过阈值而向所述聚焦执行器(35)输出第一减速脉冲信号(DECCE1)的步骤，其中聚焦误差信号和求和信号根据所述物镜(34)的移动位置从所述光盘的返回光获得，所述物镜(34)由所述聚焦执行器(35)驱动，
其中，所述方法向所述聚焦执行器(35)输出以一定梯度增加的聚焦跳转驱动信号(FJdrv)，作为所述聚焦驱动信号(Fdrv)，以及其中所述第一减速脉冲的振幅与所述聚焦误差信号的微分成比例。
8.如权利要求7所述的光盘记录/再现方法，其中，所述方法向所述聚焦执行器(35)输出所述聚焦跳转驱动信号(FJdrv)，并且，
接着，当所述聚焦误差信号超过第一阈值、所述求和信号超过第二阈值、所述聚焦误差信号与零相交、并且其绝对值变得比零交叉阈值更小时，向所述聚焦执行器(35)输出所述第一减速脉冲信号(DECCE1)。
9.如权利要求8所述的光盘记录/再现方法，其中，所述方法向所述聚焦执行器(35)输出与以下冲量相对应的减速脉冲信号，作为所述第一减速脉冲(DECCE1)，所述冲量由振幅(Abrk)与所述第一持续时间(Δtbrk)的乘积而定义，所述振幅(Abrk)为当所述聚焦误差信号(FE)与零相交时，所述聚焦误差信号(FE)的微分乘以第一系数(k)所得到的值。
10.如权利要求9所述的光盘记录/再现方法，其中，所述方法对所述聚焦误差信号(FEr)执行高频相位超前补偿处理，以及
当经过高频相位超前补偿的聚焦误差信号(FEf)与零相交时，所述方法向所述聚焦执行器(35)输出所述第一减速脉冲(DECCE1)。
11.如权利要求7所述的光盘记录/再现方法，其中，当所述物镜(34)的束斑定位到所述多层光盘(10，10A)的目标定位记录层时，所述方法结束聚焦跳转操作并切换到聚焦伺服控制。
12.如权利要求11所述的光盘记录/再现方法，其中，当所述方法检测到所述求和信号(RF)在所述聚焦伺服控制过程中下降到第三阈值(PIoff)以下时，向所述聚焦执行器(35)输出第二制动脉冲(BRK2)，用于使所述物镜(34)离开所述多层光盘(10，10A)，其中，第三阈值(PIoff)低于所述第二阈值(PIon)。
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