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JP2007207359A - Focus control device and focus control method - Google Patents

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JP2007207359A
JP2007207359A JP2006025788A JP2006025788A JP2007207359A JP 2007207359 A JP2007207359 A JP 2007207359A JP 2006025788 A JP2006025788 A JP 2006025788A JP 2006025788 A JP2006025788 A JP 2006025788A JP 2007207359 A JP2007207359 A JP 2007207359A
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layers
focus
layer
objective lens
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JP2006025788A
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Yasuhiro Mitsui
康弘 三井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a focus control device and a focus control method capable of, in recording/reproducing of an optical disk having multiple recording layers, performing interlayer jump at high speed and shortening whole access time. <P>SOLUTION: By detecting interlayer speed of a lens every time the focal point passes the layer while counting the remaining number of the layers using an FE signal and a sum signal in the interlayer jump, and detecting the difference of speed from the target speed given by the speed table, the driving signal for an objective lens is calculated and the objective lens is driven. When reaching the target layer, the driving signal for the objective lens is calculated from the FE differential signal for driving the objective lens, thus the high-speed interlayer jump is made possible. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、2層以上の記録層を備えた多層構造の光ディスクの記録あるいは再生をする光学的情報記録再生装置に適用されるフォーカス制御装置及びフォーカス制御方法に関する。   The present invention relates to a focus control apparatus and a focus control method applied to an optical information recording / reproducing apparatus for recording or reproducing an optical disc having a multilayer structure including two or more recording layers.

周知のように、情報の高密度記録技術が促進されており、片面1層に4.7GB(Giga Byte)もの記録容量を有するDVD(Digital Versatile Disk)光ディスクが実用化されて久しい。CD(Compact Disc)では記録層が片面に1層しかなかったが、DVDにおいては記録容量を大きくするために片面2層、両面2層が規格化されている。   As is well known, high-density recording technology for information has been promoted, and a DVD (Digital Versatile Disk) optical disk having a recording capacity of 4.7 GB (Giga Byte) per layer on one side has been put into practical use for a long time. In CD (Compact Disc), there is only one recording layer on one side, but in DVD, two layers on one side and two layers on both sides are standardized in order to increase the recording capacity.

近年、更に1層当たりの記録容量の大きいHD(High Definition)−DVDやブルーレイ・ディスク(Blu-ray Disc)が次世代DVDとして規格化され実用段階に入っている。これらの次世代DVDでは2層以上の多層の記録層を有する光ディスクの構造が提案されている。   In recent years, HD (High Definition) -DVDs and Blu-ray Discs (Blu-ray Discs) having a larger recording capacity per layer have been standardized as next-generation DVDs and are in practical use. In these next-generation DVDs, an optical disc structure having two or more recording layers has been proposed.

このような多層の記録層をもつ光ディスクに対して情報の記録あるいは再生を行う際には、レーザ光の焦点を合焦点している記録層から他の記録層へ移動する(以下層間ジャンプという)必要がある。   When information is recorded on or reproduced from such an optical disc having multiple recording layers, the focus of the laser beam is moved from the focused recording layer to another recording layer (hereinafter referred to as interlayer jump). There is a need.

層間ジャンプについて、光ピックアップのアクチュエータに印加する電圧を、フォーカスエラー信号のレベルとそのレベルの変化の方向を監視しながら、フォーカスエラー信号があるスレッショルドレベルになったら予め設定された印加電圧を印加することを繰り返し、最後のスレッショルドレベルを越えたところで、定常状態の制御に戻し目的の層に引き込むという方式が考えられている。(例えば特許文献1参照)。   As for the interlayer jump, the voltage applied to the actuator of the optical pickup is monitored when the focus error signal level and the direction of change in the level are monitored. When the focus error signal reaches a certain threshold level, a preset applied voltage is applied. Repeating this process, when the final threshold level is exceeded, a method of returning to steady state control and drawing it into the target layer is considered. (For example, refer to Patent Document 1).

しかしながらこのような方法では、予め設定された印加電圧が2層における層間ジャンプを前提とした設定となっており、2層よりも大きな総数の層間ジャンプの場合には、この繰り返しとなり、時間が掛かってしまうという問題があった。また予め設定された印加電圧のうち上昇電圧が2段階に設定されているが、これをさらに細かい段階に分けて設定すると更に時間を要してしまうという問題があった。   However, in such a method, the preset applied voltage is set on the premise of interlayer jumps in two layers, and this is repeated in the case of a total number of interlayer jumps larger than two layers, which takes time. There was a problem that. Moreover, although the rising voltage is set in two stages among the preset applied voltages, there is a problem that it takes more time to set the divided voltages in finer stages.

一方層間ジャンプにおいて、到達した層が何番目の層であるか確認してから次の層にジャンプすると言った制御を繰り返し行う方法があるが、多層を移動する場合にはこの様な制御ではアクセス時間が掛かるという問題があった。
特開2002−203323号公報
On the other hand, in jumping between layers, there is a method of repeatedly performing control such as jumping to the next layer after confirming what layer the reached layer is, but when moving in multiple layers, such control is used for access. There was a problem that it took time.
JP 2002-203323 A

2層以上の多層の記録層を有する光ディスクの記録または再生において、層間ジャンプに時間が掛かると、例えば再生においては情報が途切れ途切れになったりして再生する上で好ましくない。従って層間ジャンプにおいては、できるだけ短い時間で移動を完了する必要がある。特に2層より大きな総数の層間ジャンプにおいて、高速に層間ジャンプするフォーカス制御装置が求められている。   When recording or reproducing an optical disc having two or more multilayer recording layers, it takes a long time to jump between the layers. For example, information is interrupted during reproduction, which is not preferable. Therefore, in the interlayer jump, it is necessary to complete the movement in as short a time as possible. In particular, there is a need for a focus control device that can jump between layers at a high speed in a larger number of interlayer jumps than two layers.

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、多層の記録層を有する光ディスクの記録あるいは再生において高速に層間ジャンプを行い全体のアクセス時間を短縮することができるフォーカス制御装置およびフォーカス制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and a focus control apparatus and focus control capable of shortening the overall access time by performing interlayer jump at high speed in recording or reproduction of an optical disc having a multi-layer recording layer It aims to provide a method.

上記目的を達成するために、本発明のフォーカス制御装置は、複数の記録層を有する光ディスクに対して情報を記録または再生する情報記録再生装置に組み込まれ、前記複数の記録層に対して層間ジャンプする機能を有するフォーカス制御装置であって、前記光ディスクに光を照射する対物レンズと前記光ディスクからの反射光によってフォーカスエラー信号とフォーカス和信号を検出する検出部を有する光ピックアップと、層間ジャンプ前の記録層からジャンプ後の記録層までのジャンプ層数から前記光の焦点が通過した記録層数を差し引くことにより層間ジャンプ中の残り層数を算出する層カウント手段と、前記残り層数に対応して前記対物レンズの移動の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記光の焦点が通過した2層間の通過時間と2層間距離から前記対物レンズの層間速度を検出するレンズ速度検出手段と、前記目標速度と前記層間速度との速度の差を算出する速度差算出手段と、この速度の差に応じて前記対物レンズのフォーカス方向の駆動力を算出する第1の駆動力算出手段とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a focus control apparatus of the present invention is incorporated in an information recording / reproducing apparatus for recording or reproducing information with respect to an optical disc having a plurality of recording layers, and an interlayer jump to the plurality of recording layers An optical pickup having an objective lens for irradiating light to the optical disc, a detection unit for detecting a focus error signal and a focus sum signal by reflected light from the optical disc, and before an interlayer jump A layer counting means for calculating the number of remaining layers during the interlayer jump by subtracting the number of recording layers through which the light focus has passed from the number of jump layers from the recording layer to the recording layer after the jump, and corresponding to the number of remaining layers Target speed setting means for setting a target speed of movement of the objective lens, and passing between the two layers through which the focal point of the light has passed A lens speed detecting means for detecting the interlayer speed of the objective lens from the distance between the two and the interlayer distance, a speed difference calculating means for calculating a speed difference between the target speed and the interlayer speed, and depending on the speed difference, And a first driving force calculating means for calculating a driving force in the focus direction of the objective lens.

本発明によれば、フォーカスエラー信号を元にして速度検出を行い、対物レンズのフォーカス方向における速度制御をする事により層間ジャンプの時間を短縮できる。   According to the present invention, the speed of the interlayer jump can be shortened by detecting the speed based on the focus error signal and controlling the speed in the focus direction of the objective lens.

以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態によるフォーカス制御装置の概略ブロック図である。1は片面に2層以上の記録層(以下層という)がある光ディスクである。両面に2層以上の層があっても構わない。2は光ディスク1を回転するディスクモータである。3は光ディスク1からの反射光によってフォーカスエラー信号(以下FE信号という)及びフォーカス和信号(以下和信号という)を検出する検出部とフォーカス方向に対物レンズ4(以下レンズという)を駆動するアクチュエータ部を備えた光ピックアップ(PU)である。   FIG. 1 is a schematic block diagram of a focus control apparatus according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes an optical disc having two or more recording layers (hereinafter referred to as layers) on one side. There may be two or more layers on both sides. A disk motor 2 rotates the optical disk 1. Reference numeral 3 denotes a detection unit that detects a focus error signal (hereinafter referred to as an FE signal) and a focus sum signal (hereinafter referred to as a sum signal) by reflected light from the optical disc 1, and an actuator unit that drives an objective lens 4 (hereinafter referred to as a lens) in the focus direction. Is an optical pickup (PU).

5はFE信号及び和信号を用いて光の焦点が通過した層数をカウントし、層間ジャンプ中の残り層数を算出する層カウント手段としての層カウント部、6は残り層数よりレンズ4の移動の目標速度を与える目標速度設定手段としての目標速度テーブル部、7はFE信号及び和信号を用いて光の焦点が通過した2層間の通過時間を計測し、2層間距離とによってレンズ4の層間速度を検出するレンズ速度検出手段としてのレンズ速度検出部、8は目標速度テーブル部6によって設定された目標速度とレンズ速度検出部7で検出されたレンズ速度の差を算出する速度差算出手段としての減算器、9は前述した速度の差に応じてレンズ4のフォーカス方向の駆動力を算出する第1の駆動力算出手段としての第1の速度制御用ゲイン部である。   5 is a layer counting unit as a layer counting means for counting the number of layers through which the focal point of the light has passed using the FE signal and the sum signal, and calculating the number of remaining layers during the interlayer jump. A target speed table unit 7 serving as a target speed setting means for giving a target speed of movement, the FE signal and the sum signal are used to measure the passing time between the two layers through which the focal point of the light has passed, A lens speed detecting unit as a lens speed detecting unit for detecting an interlayer speed, and a speed difference calculating unit 8 for calculating a difference between the target speed set by the target speed table unit 6 and the lens speed detected by the lens speed detecting unit 7. A subtractor 9 is a first speed control gain unit as a first driving force calculation means for calculating the driving force in the focus direction of the lens 4 in accordance with the speed difference.

10は引込みモード時にFE信号を微分することによってレンズ4の速度を検出するレンズ微分速度検出手段としてのレンズ微分速度検出部、11は第2の駆動力算出手段としての第2の速度制御用ゲイン部である。12は定常モードにおいてFE信号よりレンズ4を一つの記録層に合焦点するためのフォーカス補償値を算出するフォーカス補償手段としてのフォーカス補償部、13はフォーカス補償値に応じて前記対物レンズのフォーカス方向の駆動力を計算する位置制御用駆動力算出手段としての位置制御用ゲイン部である。   Reference numeral 10 denotes a lens differential speed detection unit as lens differential speed detection means for detecting the speed of the lens 4 by differentiating the FE signal in the pull-in mode, and reference numeral 11 denotes a second speed control gain as second driving force calculation means. Part. Reference numeral 12 denotes a focus compensation unit as focus compensation means for calculating a focus compensation value for focusing the lens 4 on one recording layer from the FE signal in the steady mode, and reference numeral 13 denotes a focus direction of the objective lens according to the focus compensation value. It is a position control gain unit as a position control drive force calculation means for calculating the drive force.

14はフォーカス制御モードを過渡モード、引込みモードおよび定常モードに状態に応じて切り換え、過渡モードにおいて層間ジャンプ前の層からジャンプ後の層までのジャンプ層数を計算する制御手段としてのるコントローラ部、15はフォーカス制御モードを切り換えるスイッチ部、16はレンズ4をフォーカス方向に駆動する光ピックアップ3のアクチュエータ部を駆動するためのフォーカスドライバ部である。   14 is a controller unit as control means for switching the focus control mode to the transient mode, the pull-in mode, and the steady mode according to the state, and calculating the number of jump layers from the layer before the interlayer jump to the layer after the jump in the transient mode; Reference numeral 15 denotes a switch unit for switching the focus control mode, and reference numeral 16 denotes a focus driver unit for driving the actuator unit of the optical pickup 3 that drives the lens 4 in the focus direction.

本実施例のフォーカス制御装置は層間ジャンプを含むフォーカス制御について、3つのモードから構成されている。外部の上位制御装置(例えばホスト)からアクセス命令が送信されるとコントローラ14は、その目標アドレスがその時点で合焦点している層なのかまたは他の層なのか判断し、層間ジャンプが必要と判断した場合はフォーカス制御モードを第1のモードである過渡モードに切り替える。切り替えはスイッチ部15を切り替えることにより行う。   The focus control apparatus of the present embodiment is composed of three modes for focus control including interlayer jump. When an access command is transmitted from an external host controller (for example, a host), the controller 14 determines whether the target address is a layer focused at that time or another layer, and an interlayer jump is necessary. If it is determined, the focus control mode is switched to the transient mode that is the first mode. Switching is performed by switching the switch unit 15.

層間ジャンプを行う過度モード内において、光の焦点位置が目標層に到達したことが判定された場合に分岐して進むモードが第2のモードの引込みモードである。一方層間ジャンプが不要と判断した場合は第3のモードである定常モードに切り替える。コントローラ14はこれら3つのモードのうちどのモードにするかを判断し、スイッチ部15を切り替える。   In the transient mode in which the interlayer jump is performed, the mode that branches and advances when it is determined that the focal position of the light has reached the target layer is the pull-in mode of the second mode. On the other hand, when it is determined that the interlayer jump is unnecessary, the mode is switched to the steady mode which is the third mode. The controller 14 determines which of these three modes is selected, and switches the switch unit 15.

コントローラ14は、ホストからアクセスの命令を受けると、アクセス先が命令を受けたときに合焦点している層なのか層間ジャンプが必要な他の層なのかを判断し、層間ジャンプが必要と判断した場合にはジャンプ先の目標となる層との差、つまり層間ジャンプ前の層からジャンプ後の層までのジャンプ層数を計算する。例えば命令を受けたときの光ディスクにおいて新たにアクセスするアドレスを指示された場合であれば、そのアドレスの差からジャンプすべきジャンプ層数を計算することが可能である。合焦点している層がN番目の層でジャンプ先の層が(N+M)番目の層であればジャンプ層数はMとなる。   When receiving an access instruction from the host, the controller 14 determines whether the access destination is the layer focused on or another layer that requires an interlayer jump, and determines that an interlayer jump is necessary. In this case, the difference from the target layer of the jump destination, that is, the number of jump layers from the layer before the interlayer jump to the layer after the jump is calculated. For example, if an address to be newly accessed on the optical disc when the command is received is designated, the number of jump layers to be jumped can be calculated from the difference between the addresses. If the focused layer is the Nth layer and the jump destination layer is the (N + M) th layer, the number of jump layers is M.

過渡モードでは、まず層カウント部5にて層間ジャンプ中の残り層数を算出する。残り層数はジャンプ層数から光の焦点が通過した層数を差し引いた層数である。そして残り層数に応じて目標速度テーブル部6がレンズ4の移動の目標速度を設定する。レンズ速度検出部7は光の焦点が層を通過するときに出現するFE信号の立上がり立下り信号のゼロクロス点の2層間の時間間隔とその2層間距離からレンズ4の移動速度(層間速度)を計算する。そして減算器8で目標速度とレンズ4の移動速度の差を計算し、第1の速度制御用ゲイン9にてその速度差をゼロとするように加速または減速するための駆動力を計算する。算出された駆動力はフォーカスドライバ部16により光ピックアップ3のアクチュエータ部に出力され、レンズ4が加速または減速される。   In the transient mode, first, the layer count unit 5 calculates the number of remaining layers during the interlayer jump. The number of remaining layers is the number of layers obtained by subtracting the number of layers through which the focal point of light has passed from the number of jump layers. Then, the target speed table unit 6 sets a target speed for moving the lens 4 according to the number of remaining layers. The lens speed detection unit 7 determines the moving speed (interlayer speed) of the lens 4 from the time interval between the two layers of the zero cross point of the rising and falling signals of the FE signal that appears when the focal point of light passes through the layer and the distance between the two layers. calculate. Then, the difference between the target speed and the moving speed of the lens 4 is calculated by the subtracter 8, and the driving force for accelerating or decelerating is calculated by the first speed control gain 9 so that the speed difference becomes zero. The calculated driving force is output to the actuator unit of the optical pickup 3 by the focus driver unit 16, and the lens 4 is accelerated or decelerated.

引込みモードは、過渡モードにおける層間ジャンプにおいて目標層に到達したと判断された際に移るモードである。この状態では焦点位置は目標層の付近に到達しており、レンズ微分速度検出部10がFE信号を微分してレンズ4の速度を計算する。焦点位置が層近辺にある場合にはFE信号は層に対する位置を示す信号と考えられるからFE信号を微分することによってレンズ4の速度を検出することができる。第2の速度制御用ゲイン11にて検出されたレンズ4の速度が目標層の合焦点の位置において速度がほぼゼロとなるように減速するための駆動力を計算する。算出された駆動力はフォーカスドライバ部16により光ピックアップ3のアクチュエータ部に出力され、レンズ4が減速される。   The pull-in mode is a mode that shifts when it is determined that the target layer has been reached in the interlayer jump in the transient mode. In this state, the focal position has reached the vicinity of the target layer, and the lens differential velocity detector 10 differentiates the FE signal to calculate the velocity of the lens 4. When the focal position is in the vicinity of the layer, the FE signal can be considered as a signal indicating the position with respect to the layer, so that the velocity of the lens 4 can be detected by differentiating the FE signal. A driving force for reducing the speed of the lens 4 detected by the second speed control gain 11 is calculated so that the speed becomes substantially zero at the in-focus position of the target layer. The calculated driving force is output to the actuator unit of the optical pickup 3 by the focus driver unit 16, and the lens 4 is decelerated.

定常モードは、層間ジャンプが不要で層に合焦点している状態を維持すべく、フォーカス補償部12にてFE信号よりレンズ位置を合焦点位置に維持するように制御するためのフォーカス補償値を計算する。そして位置制御用ゲイン13にてフォーカス補償値に基づいて、レンズ4の駆動力を計算する。算出された駆動力はフォーカスドライバ部16により光ピックアップ3のアクチュエータ部に出力され、合焦点の状態が維持される。   In the steady mode, the focus compensation value for controlling the lens position to be maintained at the in-focus position from the FE signal by the focus compensation unit 12 in order to maintain the state where the layer jump is unnecessary and the focus is on the layer. calculate. Then, the driving force of the lens 4 is calculated by the position control gain 13 based on the focus compensation value. The calculated driving force is output to the actuator unit of the optical pickup 3 by the focus driver unit 16, and the in-focus state is maintained.

図2は層間ジャンプと検出されるFE信号を概念的に示した図である。N番目の層に合焦点している状態からN+3番目の層に層間ジャンプする場合のレンズ4による光の焦点位置が層間を移動する様子とその移動に伴って生成されるFE信号の様子を表している。FE信号は記録層に合焦点する近辺で図のように立上がり立下りの振幅が生成される。光ピックアップの検出部の違いによってはFE信号の波形の極性が図2と逆向きに出現する場合もある。   FIG. 2 is a diagram conceptually showing an FE signal detected as an interlayer jump. The state in which the focal position of the light by the lens 4 moves between the layers and the state of the FE signal generated along with the movement when the layer jumps from the state focused on the Nth layer to the N + 3th layer is shown. ing. The FE signal generates rising and falling amplitudes in the vicinity of the focal point of the recording layer as shown in the figure. Depending on the difference in the detection part of the optical pickup, the polarity of the waveform of the FE signal may appear in the direction opposite to that in FIG.

ここで過渡モードにおける層カウント部5における残り層カウントとレンズ速度検出部7におけるレンズ速度検出の方法を示すために、層カウント部5とレンズ速度検出部7における動作波形について説明する。   Here, in order to show the remaining layer count in the layer count unit 5 and the lens speed detection method in the lens speed detection unit 7 in the transient mode, operation waveforms in the layer count unit 5 and the lens speed detection unit 7 will be described.

図3は、過渡モードにおける層カウント部5とレンズ速度検出部7の動作波形を示す図である。図3(a)は光ピックアップ3の検出部から出力されるFE信号である。光ピックアップ3の検出部から出力されたFE信号は、層カウント部5、レンズ速度検出部7以外にもレンズ微分速度検出部10、フォーカス補償部12へ出力されている。また同様に和信号についてもFE信号と同様に層カウント部5、レンズ速度検出部7、レンズ微分速度検出部10、フォーカス補償部12へ出力されている。   FIG. 3 is a diagram illustrating operation waveforms of the layer count unit 5 and the lens speed detection unit 7 in the transient mode. FIG. 3A shows an FE signal output from the detection unit of the optical pickup 3. The FE signal output from the detection unit of the optical pickup 3 is output to the lens differential velocity detection unit 10 and the focus compensation unit 12 in addition to the layer count unit 5 and the lens velocity detection unit 7. Similarly, the sum signal is output to the layer count unit 5, the lens speed detection unit 7, the lens differential speed detection unit 10, and the focus compensation unit 12 in the same manner as the FE signal.

図3(b)は和信号を表した図である。コントローラ14は初期調整として、光ディスク1がディスクモータ2に装着され回転した後にレンズ4をフォーカス方向に所定の一定速度で移動させて、和信号のレベルを測定する。光ディスク1の外表面に近い方の層から順に和信号のピーク値とボトム値を検出する。そしてピーク値とボトム値から平均値を求める。ピーク値は合焦点位置であり、ボトム値は記録層と記録層の中間の位置である。和信号は光ディスク1の層の反射率等によって異なるため、コントローラ14は光ディスク1がディスクモータ2に装着される毎にこの計測を行う。   FIG. 3B shows a sum signal. As an initial adjustment, the controller 14 moves the lens 4 at a predetermined constant speed in the focus direction after the optical disk 1 is mounted on the disk motor 2 and rotates, and measures the level of the sum signal. The peak value and bottom value of the sum signal are detected in order from the layer closer to the outer surface of the optical disc 1. Then, an average value is obtained from the peak value and the bottom value. The peak value is the in-focus position, and the bottom value is an intermediate position between the recording layer and the recording layer. Since the sum signal varies depending on the reflectance of the layer of the optical disc 1, the controller 14 performs this measurement every time the optical disc 1 is mounted on the disc motor 2.

また、レンズ4をフォーカス方向に所定の一定速度で移動させて、和信号のレベルを測定する際に、光の焦点が隣り合う2層を通過するときのFE信号の立上がり立下がり部のゼロクロス点の時間間隔(2層間を通過する時間)を計測することによって、その時間とレンズ4の移動速度から層間距離を算出することができる。層間距離は規格に誤差範囲があるため光ディスクの状態によっては誤差を補正するために上記の如く算出された層間距離を利用してもよい。算出された層間距離をレンズ速度検出部7またはコントローラ14を経由したメモリに記憶させて適宜利用することが可能である。なお和信号のピークとピークの通過時間を計測することによっても同様の計測が可能である。   Further, when the level of the sum signal is measured by moving the lens 4 at a predetermined constant speed in the focus direction, the zero cross point of the rising and falling portion of the FE signal when the focal point of light passes through two adjacent layers By measuring the time interval (time to pass between the two layers), the interlayer distance can be calculated from the time and the moving speed of the lens 4. Since the interlayer distance has an error range in the standard, the interlayer distance calculated as described above may be used to correct the error depending on the state of the optical disk. The calculated interlayer distance can be stored in a memory via the lens speed detection unit 7 or the controller 14 and used as appropriate. The same measurement is possible by measuring the peak of the sum signal and the transit time of the peak.

光学的情報記録再生装置は一般的に光ディスク1が装着された時点で初期確認動作、例えばCD系なのかDVD系なのか、DVD−RなのかDVD−RAMなのか、単層光ディスクなのか多層光ディスクなのかといった初期確認動作が実行されるが、前記した和信号のピーク値とボトム値と平均値を求める動作や層間距離を算出する動作をその初期確認動作に含めることができる。   The optical information recording / reproducing apparatus generally performs an initial confirmation operation when the optical disk 1 is mounted, for example, a CD system, a DVD system, a DVD-R, a DVD-RAM, a single-layer optical disk, or a multilayer optical disk. The initial confirmation operation, such as whether or not, is performed. The initial confirmation operation can include the operation for obtaining the peak value, the bottom value, and the average value of the sum signal and the operation for calculating the interlayer distance.

図3(c)は、図3(a)のFE信号を中点基準で2値化したFE2値化信号である。図3(d)は和信号の平均値基準で2値化した和信号2値化信号である。この信号は下記するFE微分2値化信号が確実に1であるかどうかの検証に使われている。多くの層に亘る層間ジャンプを行う場合には、層間ジャンプ開始直後は層を通過する速度が大きいためにFE信号が急峻に立上がりまた立下がるため、FE微分2値化信号の検出が難しいことも有り得るが、和信号2値化信号を併用することで確実に層カウントが実行できる。   FIG. 3C is an FE binarized signal obtained by binarizing the FE signal of FIG. FIG. 3D shows a sum signal binarized signal binarized on the basis of the average value of the sum signal. This signal is used to verify whether or not the FE differential binarized signal described below is surely 1. When performing interlayer jumps across many layers, the speed of passing through the layers is high immediately after the start of interlayer jumps, so the FE signal rises and falls sharply, making it difficult to detect the FE differential binarized signal. Although it is possible, layer count can be surely executed by using the sum signal binarized signal together.

図3(e)はFE信号を微分したFE微分信号である。図3(f)はFE微分信号をゼロ基準で負の領域だけを2値化したFE微分2値化信号である。この範囲は層の合焦点位置に近い位置の範囲を示す信号である。   FIG. 3E shows an FE differential signal obtained by differentiating the FE signal. FIG. 3F is an FE differential binarized signal obtained by binarizing only the negative region of the FE differential signal with reference to zero. This range is a signal indicating a range of positions close to the focal position of the layer.

図3(g)はFE2値化信号のゼロクロス部分についてFE微分2値化信号が1である範囲のみカウントし、ジャンプ層数との差を計算した信号であって残り層数を示す信号である。図3(h)は層カウント部5で層数が変化して次の変化までの時間を計測し、層間距離から移動速度を計算したレンズ4の層間速度を表すレンズ速度信号である。   FIG. 3G shows a signal indicating the number of remaining layers by counting only the range in which the FE differential binarized signal is 1 for the zero-cross portion of the FE binarized signal and calculating the difference from the number of jump layers. . FIG. 3H shows a lens speed signal indicating the interlayer speed of the lens 4 in which the number of layers is changed by the layer count unit 5 and the time until the next change is measured and the moving speed is calculated from the interlayer distance.

層カウント部5は、FE信号および和信号から図3(g)に示した残り層数信号を生成することによって残り層数を出力する。図3(g)の例では、残り層数が2から1へ、更に1からゼロへ変化している様子を示している。   The layer count unit 5 outputs the remaining layer number by generating the remaining layer number signal shown in FIG. 3G from the FE signal and the sum signal. In the example of FIG. 3G, the remaining number of layers changes from 2 to 1, and further changes from 1 to zero.

レンズ速度検出部7はFE信号および和信号から図3(h)に示したレンズ速度信号を生成することによってレンズ速度を算出している。図3(h)に示す例では、図3(g)の一番左側の残り層数信号の立上がりから残り層数信号が一段階下がるまでの時間で層間距離を除してレンズ4の層間の移動速度を計算している。レンズ速度検出部7は光の焦点が層を通過する毎に通過した層とその一つ前の層の2層間のレンズ速度を算出している。従ってレンズ速度検出部7は残り層数が1減少する毎に新たな層間のレンズ速度を算出する。算出されたレンズ速度はレンズ速度信号(図3(h))として出力される。   The lens speed detector 7 calculates the lens speed by generating the lens speed signal shown in FIG. 3H from the FE signal and the sum signal. In the example shown in FIG. 3H, the interlayer distance is divided by the time from the rise of the leftmost remaining layer number signal in FIG. 3G until the remaining layer number signal drops by one step. The moving speed is calculated. The lens speed detection unit 7 calculates the lens speed between the two layers of the layer that passes through the layer and the previous layer each time the focal point of the light passes through the layer. Accordingly, the lens speed detector 7 calculates a new lens speed between the layers every time the number of remaining layers decreases by one. The calculated lens speed is output as a lens speed signal (FIG. 3 (h)).

なおFE信号と和信号をコントローラ14に出力するようにして、コントローラ14にて図3(b)、(c)、(d)、(e)、(f)に示す信号を生成し、そのデータをバッファメモリに蓄積し、層カウント部5またはレンズ速度検出部7がコントローラ14を経由して逐次バッファメモリに蓄積されたデータにアクセスすることによって残り層数信号を生成し、またはレンズ速度信号を生成してもよい。   The FE signal and the sum signal are output to the controller 14, and the controller 14 generates the signals shown in FIGS. 3B, 3C, 3D, 3E, and 3F, and the data Is stored in the buffer memory, and the layer count unit 5 or the lens speed detection unit 7 sequentially accesses the data stored in the buffer memory via the controller 14 to generate the remaining layer number signal or the lens speed signal. It may be generated.

目標速度テーブル部6は、層カウント部5で算出された残り層数に応じてレンズ4の移動の目標速度を与えるテーブルを有し、レンズ4の移動の目標速度を設定する。図4は速度テーブルの例を示す図である。残り層数が1の場合はV1、nの場合はVnのように残り層数に応じて設定されている。   The target speed table unit 6 has a table that gives a target speed of movement of the lens 4 according to the number of remaining layers calculated by the layer count unit 5, and sets a target speed of movement of the lens 4. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a speed table. When the number of remaining layers is 1, it is set according to the number of remaining layers, such as V1 when it is n, and Vn when it is n.

図5は残り層数と目標速度の関係を示す図である。図6は残り層数と目標速度の関係の別の例を示す図である。図5は残り層数が1層のときは比較的小さい速度であり残り層数が多くなるにつれ目標速度が大きくなる速度テーブルの例である。また残り層数が大きい場合には速度の上昇の仕方が緩やかになっている。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the number of remaining layers and the target speed. FIG. 6 is a diagram showing another example of the relationship between the number of remaining layers and the target speed. FIG. 5 shows an example of a speed table in which the speed is relatively small when the number of remaining layers is 1, and the target speed increases as the number of remaining layers increases. Further, when the number of remaining layers is large, the method of increasing the speed is moderate.

図6は残り層数と目標速度の関係が直線で示されるように比例関係になっている場合である。これらはフォーカスドライバ15や光ピックアップ3のアクチュエータ部の性能に合わせて適宜選択すればよい。   FIG. 6 shows a case where the relationship between the number of remaining layers and the target speed is a proportional relationship as indicated by a straight line. These may be appropriately selected according to the performance of the focus driver 15 and the actuator of the optical pickup 3.

目標速度テーブル部6は、層カウント部5の値が1減少する毎に残り層数に応じたレンズ4の移動の目標速度を与える。従って合焦点の位置が層を通過する毎に次々に新しい目標速度を設定する。図5、図6で示すように残り層数が多いほど、言い換えると層間ジャンプする層数が多いほど大きな速度を与える。そして目的の層が近づくに連れて設定される速度は小さくなっていく。この方法では、例えば2層間の層間ジャンプの繰り返しによる層間ジャンプに比較して高速に層間ジャンプを行うことができる。   The target speed table unit 6 gives a target speed of movement of the lens 4 according to the number of remaining layers every time the value of the layer count unit 5 decreases by one. Therefore, a new target speed is set one after another every time the position of the focal point passes through the layer. As shown in FIGS. 5 and 6, the larger the number of remaining layers, in other words, the greater the number of layers that jump between layers, the greater the speed. As the target layer approaches, the set speed becomes smaller. In this method, for example, an interlayer jump can be performed at a higher speed than an interlayer jump by repeating an interlayer jump between two layers.

減算器8は、目標速度テーブル部6で与えられた目標速度とレンズ速度検出部7で算出された速度の差を計算する。そして第1の速度制御用ゲイン9にて速度の差をゼロとするように加速または減速するための駆動力を計算する。従って層カウント部5の値が1減少する毎に、つまり目的の層に1層ずつ近づく度に駆動力を変化させている。このようにして算出された駆動力はスイッチ部15を経由してフォーカスドライバ部16に送出され、フォーカスドライバ部16によって光ピックアップ3のアクチュエータ部に出力され、レンズ4が加速または減速される。   The subtracter 8 calculates the difference between the target speed given by the target speed table unit 6 and the speed calculated by the lens speed detection unit 7. The first speed control gain 9 calculates the driving force for accelerating or decelerating so that the speed difference is zero. Accordingly, the driving force is changed every time the value of the layer counting unit 5 decreases by 1, that is, every time the layer approaches the target layer. The driving force calculated in this way is sent to the focus driver unit 16 via the switch unit 15, and is output to the actuator unit of the optical pickup 3 by the focus driver unit 16, and the lens 4 is accelerated or decelerated.

引込みモードは、過渡モードにおける層間ジャンプにおいて目標層に到達したと判断された際に移るモードである。FE2値化信号(図3(c))、FE微分2値化信号(図3(f))および残り層数信号(図3(g))の積が1、つまり3者が共に1のときに目標層と判定されこのモードに移る。図3(a)の一部に引込みモードのタイミングを示した。   The pull-in mode is a mode that shifts when it is determined that the target layer has been reached in the interlayer jump in the transient mode. When the product of the FE binarized signal (FIG. 3C), the FE differential binarized signal (FIG. 3F), and the remaining layer number signal (FIG. 3G) is 1, that is, all three members are 1. Is determined as the target layer and the mode is shifted to this mode. The timing of the pull-in mode is shown in part of FIG.

この状態ではレンズ4による焦点位置が目標層付近に到達しており、レンズ微分速度検出部10がFE信号を微分してレンズ4の速度を計算する。FE信号は層に対する合焦点近辺では層に対する位置を示す信号と考えられるからFE信号を微分することによって(図3(e))に示されるような信号を得ることででき、この信号からレンズ4の速度を検出することができる。   In this state, the focal position of the lens 4 has reached the vicinity of the target layer, and the lens differential speed detector 10 calculates the speed of the lens 4 by differentiating the FE signal. Since the FE signal is considered to be a signal indicating the position with respect to the layer in the vicinity of the focal point with respect to the layer, it is possible to obtain a signal as shown in FIG. 3 (e) by differentiating the FE signal. Speed can be detected.

第2の速度制御用ゲイン11において、レンズ微分速度検出部10にて検出されたレンズ4の速度が目標層の合焦点の位置において速度がほぼゼロとなるように減速するための駆動力を計算する。算出された駆動力はフォーカスドライバ部16により光ピックアップ3のアクチュエータ部に出力され、レンズ4が減速される。その後コントローラ部14がスイッチ部15を定常モードに切り替え、定常モードに移ってレンズ4の位置制御を行う。   In the second speed control gain 11, the driving force for reducing the speed of the lens 4 detected by the lens differential speed detector 10 so that the speed becomes substantially zero at the in-focus position of the target layer is calculated. To do. The calculated driving force is output to the actuator unit of the optical pickup 3 by the focus driver unit 16, and the lens 4 is decelerated. Thereafter, the controller unit 14 switches the switch unit 15 to the steady mode, and shifts to the steady mode to control the position of the lens 4.

定常モードは、層間ジャンプせず記録層に合焦点している状態を維持するモードである。フォーカス補償部12にてFE信号よりレンズ位置を層に合焦点するように制御するためのフォーカス補償の値を計算する。そして位置制御用ゲイン13にてフォーカス補償値に基づいて、レンズ4の駆動力を計算する。算出された駆動力はスイッチ部15を経由してフォーカスドライバ部16に送信されフォーカスドライバ部16により光ピックアップ3のアクチュエータ部に出力され、合焦点が維持される。   The steady mode is a mode for maintaining a state where the recording layer is focused without causing an interlayer jump. The focus compensation unit 12 calculates a focus compensation value for controlling the lens position to focus on the layer from the FE signal. Then, the driving force of the lens 4 is calculated by the position control gain 13 based on the focus compensation value. The calculated driving force is transmitted to the focus driver unit 16 via the switch unit 15 and is output to the actuator unit of the optical pickup 3 by the focus driver unit 16 to maintain the focal point.

多層の層間ジャンプにおいてはレンズ速度が目標速度に達しない場合が考えられるが、例えば一連のフローをある所定のサンプリングタイム(例えば5μs(マイクロ秒)毎)によって繰り返し実行し、層間ジャンプの目標層に近づくまで繰り返すようにすれば、多くの層に亘る層間ジャンプにおいても高速にジャンプすることができる。   In multi-layer jumps, the lens speed may not reach the target speed. For example, a series of flows is repeatedly executed at a predetermined sampling time (for example, every 5 μs (microseconds)), If it is repeated until it approaches, it is possible to jump at high speed even in interlayer jumps over many layers.

本実施例の動作をフローチャートを用いて説明する。図7は図1で示したフォーカス制御装置の動作を示すフロー図である。最初にS11でコントローラ14がフォーカス制御モードを判定する。ホストから命令があり、層間ジャンプが必要となった場合には層間ジャンプのモードであって第1のモードである過渡モードに移り、層間ジャンプが不要の場合は第3のモードである定常モードに移る。この判定によってコントローラ14はフォーカス制御モードを切り換えるスイッチ部15をモードに応じて切り替える。   The operation of this embodiment will be described with reference to a flowchart. FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the focus control apparatus shown in FIG. First, in S11, the controller 14 determines the focus control mode. When there is a command from the host and an interlayer jump is required, the mode is the interlayer jump mode and the transition is made to the transient mode which is the first mode, and when the interlayer jump is not required, the mode is changed to the steady mode which is the third mode. Move. By this determination, the controller 14 switches the switch unit 15 for switching the focus control mode according to the mode.

過渡モードではS12にて層カウント部5で残り層数をカウントする。残り層数はジャンプすべきジャンプ層数から既に通過した層数を引いた残りの層数である。既に通過した層数は、FE2値化信号(図3(c))のゼロクロスをFE微分2値化信号(図3(f))の範囲でのみカウントすることによって算出し、その後ジャンプ層数との差を算出し残り層数信号(図3(g))として出力する。   In the transient mode, the layer count unit 5 counts the number of remaining layers in S12. The number of remaining layers is the number of remaining layers obtained by subtracting the number of layers already passed from the number of jump layers to be jumped. The number of layers already passed is calculated by counting the zero crossing of the FE binarized signal (FIG. 3C) only within the range of the FE differential binarized signal (FIG. 3F), and then the number of jump layers and Is calculated and output as the remaining layer number signal (FIG. 3G).

S13でコントローラ14が残り層判定を行う。判定方法はFE2値化信号(図3(c))、FE微分2値化信号(図3(f))および残り層数信号(図3(g))の積が1、つまり3者が共に1のときに目標層と判定する。それ以外の場合はまだ残り層があると判断しS14へ進む。   In S13, the controller 14 determines the remaining layer. The determination method is that the product of the FE binarized signal (FIG. 3 (c)), the FE differential binarized signal (FIG. 3 (f)) and the remaining layer number signal (FIG. 3 (g)) is 1, that is, the three parties are both When it is 1, the target layer is determined. Otherwise, it is determined that there are still remaining layers, and the process proceeds to S14.

S14ではレンズ速度検出部7がレンズ速度を計算する。レンズ速度は隣り合う2層間の距離を層カウンタが変化した間隔時間(=FE信号のゼロクロス間の時間)で除することによって求めることができる。レンズ速度検出部7は光の焦点が層を通過する毎に通過した層とその一つ前の層の間のレンズ速度を算出している。算出されたレンズ速度はレンズ速度信号(図3(h))として出力される。   In S14, the lens speed detector 7 calculates the lens speed. The lens speed can be obtained by dividing the distance between two adjacent layers by the interval time when the layer counter is changed (= time between zero crossings of the FE signal). The lens speed detection unit 7 calculates the lens speed between the layer that passes through the layer and the previous layer each time the focal point of light passes through the layer. The calculated lens speed is output as a lens speed signal (FIG. 3 (h)).

S15で、目標速度テーブル部6は、層カウント部5で算出された残り層数に応じてレンズ4の移動の目標速度を与えるテーブルを参照し、レンズ4の移動の目標速度を設定する。例えば残り層数がnであれば目標速度Vnを設定する。   In S15, the target speed table unit 6 sets a target speed for moving the lens 4 with reference to a table that gives a target speed for moving the lens 4 according to the number of remaining layers calculated by the layer count unit 5. For example, if the number of remaining layers is n, the target speed Vn is set.

S16で、S15で参照した目標速度とS14で算出したレンズ速度から速度の差を減算器8によって計算する。S17で、S16で算出された速度の差をゼロとするように加速または減速するための駆動力を第1の速度制御用ゲイン9にて計算する。   In S16, the subtractor 8 calculates the difference in speed from the target speed referred in S15 and the lens speed calculated in S14. In S17, the driving force for accelerating or decelerating is calculated by the first speed control gain 9 so that the speed difference calculated in S16 is zero.

S18で、フォーカスドライバ部16により第1の速度制御用ゲイン9によって算出された駆動力が光ピックアップ3のアクチュエータ部に出力され、レンズ4が加速または減速される。   In S18, the driving force calculated by the focus driver unit 16 using the first speed control gain 9 is output to the actuator unit of the optical pickup 3, and the lens 4 is accelerated or decelerated.

S13において、FE2値化信号(図3(c))、FE微分2値化信号(図3(f))および残り層数信号(図3(g))の積が1、つまり3者が共に1のときは目標層と判定され、第2のモードである引込みモードに移る。引込みモードと判定されると、コントローラ14はフォーカス制御モードを切り換えるスイッチ部15を引込みモードに切り替える。   In S13, the product of the FE binarized signal (FIG. 3 (c)), the FE differential binarized signal (FIG. 3 (f)) and the remaining layer number signal (FIG. 3 (g)) is 1, that is, the three parties are both When it is 1, it is determined as the target layer and the second mode is the pull-in mode. When it is determined that the pull-in mode is selected, the controller 14 switches the switch unit 15 that switches the focus control mode to the pull-in mode.

S19で、レンズ微分速度検出部10がFE信号を微分してレンズ4の速度を計算する。FE信号は層に対する合焦点近辺では層に対する位置を示す信号と考えられるからFE信号を微分することによってレンズ4の速度を検出することができる。   In S19, the lens differential speed detector 10 calculates the speed of the lens 4 by differentiating the FE signal. Since the FE signal is considered as a signal indicating the position with respect to the layer in the vicinity of the focal point with respect to the layer, the velocity of the lens 4 can be detected by differentiating the FE signal.

S20で、S19で検出されたレンズ4の速度に基づいて合焦点の位置において速度がほぼゼロとなるように減速するための駆動力を第2の速度制御用ゲイン11にて計算する。フォーカス制御モードを切り換えるスイッチ部15は引込みモードに切り替えられているので、S18に移って、フォーカスドライバ部16により第2の速度制御用ゲイン11によって算出された駆動力が光ピックアップ3のアクチュエータ部に出力される。このようにしてレンズ速度がほぼゼロになるまで減速され、目標層の合焦点位置に引込まれる。引込みが完了した後、定常モードに移ってレンズ4の位置制御を行う。   In S20, based on the speed of the lens 4 detected in S19, the second speed control gain 11 calculates a driving force for decelerating so that the speed becomes substantially zero at the in-focus position. Since the switch unit 15 for switching the focus control mode is switched to the pull-in mode, the process proceeds to S18, and the driving force calculated by the second speed control gain 11 by the focus driver unit 16 is applied to the actuator unit of the optical pickup 3. Is output. In this way, the lens speed is decelerated until it becomes almost zero, and the lens is drawn to the in-focus position of the target layer. After the drawing is completed, the lens 4 is moved to the steady mode to control the position of the lens 4.

一方、最初にS11でコントローラ14が層間ジャンプを不要と判定した場合は定常モードに移る。この判定によってコントローラ14はフォーカス制御モードを切り換えるスイッチ部15を定常モードに切り替える。   On the other hand, when the controller 14 first determines in S11 that the interlayer jump is unnecessary, the routine proceeds to the steady mode. By this determination, the controller 14 switches the switch unit 15 for switching the focus control mode to the steady mode.

定常モードにおいては、S21で、フォーカス補償部12にてFE信号よりレンズ位置が合焦点する位置にあるように制御するためのフォーカス補償の値を計算する。S22で、S21で算出された値に基づいて、レンズ4を合焦点する位置に維持するためのレンズ駆動力を位置制御用ゲイン13にて計算する。   In the steady mode, in S21, the focus compensation unit 12 calculates a focus compensation value for controlling the lens position to be in a focused position from the FE signal. In S22, based on the value calculated in S21, the lens driving force for maintaining the lens 4 at the in-focus position is calculated by the position control gain 13.

フォーカス制御モードを切り換えるスイッチ部15は定常モードに切り替えられているので、S18に移って、フォーカスドライバ部16により位置制御用ゲイン13によって算出された駆動力が光ピックアップ3のアクチュエータ部に出力される。このようにしてレンズ4は合焦点する位置に維持される。   Since the switch unit 15 for switching the focus control mode is switched to the steady mode, the process proceeds to S18, and the driving force calculated by the position control gain 13 by the focus driver unit 16 is output to the actuator unit of the optical pickup 3. . In this way, the lens 4 is maintained at the in-focus position.

図3で示した一連のフローをある所定のサンプリングタイム(例えば5μs(マイクロ秒)毎)によって繰り返し実行すれば、層間ジャンプが高速に行うことができる。第2のモードである引込みモードと第3のモードである定常モードは所定のサンプリング周期で制御を行うことが望ましいが、第1のモードである過渡モードは上記のサンプリング周期で必ずしも行う必要はない。過渡モードのS14からS17は残り層数が変化した時点で再設定できればよい。   If the series of flows shown in FIG. 3 is repeatedly executed at a predetermined sampling time (for example, every 5 μs (microseconds)), the interlayer jump can be performed at high speed. The pull-in mode, which is the second mode, and the steady mode, which is the third mode, are desirably controlled at a predetermined sampling period, but the transient mode, which is the first mode, is not necessarily performed at the sampling period. . The transient mode S14 to S17 may be reset when the remaining number of layers changes.

以上のように層間ジャンプにおいて、FE信号と和信号を用いて、過渡モードでは残り層数をカウントしながら層を通過する毎に層間の速度検出を行い、速度テーブルにより与えられた目標速度との速度の差を検出することによって対物レンズの駆動信号を計算し対物レンズを駆動し、目標層に達したと判断された引込みモードではFE微分信号から対物レンズの駆動信号を計算し対物レンズを駆動することによって高速の層間ジャンプが可能となる。多層構造の光ディスクのフォーカス方向のジャンプが高速に行えるようになり、トータルのアクセスタイム短縮が可能となる。   As described above, in the interlayer jump, using the FE signal and the sum signal, in the transient mode, the speed of the interlayer is detected every time the layer passes while counting the number of remaining layers, and the target speed given by the speed table is detected. The objective lens drive signal is calculated by detecting the speed difference and the objective lens is driven. In the pull-in mode determined to have reached the target layer, the objective lens drive signal is calculated from the FE differential signal and the objective lens is driven. By doing so, high-speed interlayer jumping becomes possible. Jumping in the focus direction of a multi-layered optical disk can be performed at high speed, and the total access time can be reduced.

本発明は以上の構成に限定されるもではなく種々の変形が可能である。   The present invention is not limited to the above configuration, and various modifications are possible.

本発明の一実施形態によるフォーカス制御装置の概略ブロック図。1 is a schematic block diagram of a focus control device according to an embodiment of the present invention. 層間ジャンプと検出されるFE信号を概念的に示した図。The figure which showed notionally the FE signal detected as an interlayer jump. 過渡モードにおける層カウント部とレンズ速度検出部の動作波形を示す図。The figure which shows the operation | movement waveform of the layer count part in a transient mode, and a lens speed detection part. 速度テーブルの例を示す図。The figure which shows the example of a speed table. 残り層数と目標速度の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the number of remaining layers, and target speed. 残り層数と目標速度の関係の別の例を示す図。The figure which shows another example of the relationship between the number of remaining layers, and target speed. 図1で示したフォーカス制御装置の動作を示すフロー図。FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the focus control apparatus shown in FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 光ディスク
2 ディスクモータ
3 光ピックアップ
4 対物レンズ
5 層カウント部
6 目標速度テーブル部
7 レンズ速度検出部
8 減算器
9 第1の速度制御用ゲイン
10 レンズ微分速度検出部
11 第2の速度制御用ゲイン
12 フォーカス補償部
13 位置制御用ゲイン
14 コントローラ部
15 スイッチ部
16 フォーカスドライバ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical disk 2 Disc motor 3 Optical pick-up 4 Objective lens 5 Layer count part 6 Target speed table part 7 Lens speed detection part 8 Subtractor 9 1st speed control gain 10 Lens differential speed detection part 11 2nd speed control gain 12 focus compensation unit 13 position control gain 14 controller unit 15 switch unit 16 focus driver unit

Claims (8)

複数の記録層を有する光ディスクに対して情報を記録または再生する情報記録再生装置に組み込まれ、前記複数の記録層に対して層間ジャンプする機能を有するフォーカス制御装置であって、
前記光ディスクに光を照射する対物レンズと前記光ディスクからの反射光によってフォーカスエラー信号とフォーカス和信号を検出する検出部を有する光ピックアップと、
層間ジャンプ前の記録層からジャンプ後の記録層までのジャンプ層数から前記光の焦点が通過した記録層数を差し引くことにより層間ジャンプ中の残り層数を算出する層カウント手段と、
前記残り層数に対応して前記対物レンズの移動の目標速度を設定する目標速度設定手段と、
前記光の焦点が通過した2層間の通過時間と2層間距離から前記対物レンズの層間速度を検出するレンズ速度検出手段と、
前記目標速度と前記層間速度との速度の差を算出する速度差算出手段と、
この速度の差に応じて前記対物レンズのフォーカス方向の駆動力を算出する第1の駆動力算出手段と
を有することを特徴とするフォーカス制御装置。
A focus control apparatus incorporated in an information recording / reproducing apparatus for recording or reproducing information with respect to an optical disc having a plurality of recording layers, and having a function of jumping between the plurality of recording layers;
An optical pickup having an objective lens for irradiating light to the optical disc and a detection unit for detecting a focus error signal and a focus sum signal by reflected light from the optical disc;
Layer counting means for calculating the number of remaining layers in the interlayer jump by subtracting the number of recording layers through which the light focus has passed from the number of jump layers from the recording layer before the interlayer jump to the recording layer after the jump;
Target speed setting means for setting a target speed of movement of the objective lens corresponding to the number of remaining layers;
A lens speed detecting means for detecting an interlayer speed of the objective lens from a passing time between two layers through which the light focus has passed and a distance between the two layers;
Speed difference calculating means for calculating a speed difference between the target speed and the interlayer speed;
And a first driving force calculating means for calculating a driving force in the focus direction of the objective lens in accordance with the difference in speed.
さらに層間ジャンプ前の層からジャンプ後の層までのジャンプ層数を計算する制御手段と、
前記フォーカスエラー信号によって一つの記録層に合焦点するためのフォーカス補償値を算出するフォーカス補償手段と、
前記フォーカス補償値に応じて前記対物レンズのフォーカス方向の駆動力を計算する位置制御用駆動力算出手段と
を有することを特徴とする請求項1記載のフォーカス制御装置。
Furthermore, a control means for calculating the number of jump layers from the layer before the interlayer jump to the layer after the jump,
Focus compensation means for calculating a focus compensation value for focusing on one recording layer by the focus error signal;
The focus control apparatus according to claim 1, further comprising a position control driving force calculation unit configured to calculate a driving force of the objective lens in a focus direction according to the focus compensation value.
さらに層間ジャンプの目標層に達したとき前記フォーカスエラー信号を微分して前記対物レンズの速度を検出するレンズ微分速度検出手段と、
前記レンズ微分速度検出手段により検出された前記対物レンズの速度に応じて前記対物レンズのフォーカス方向の駆動力を計算する第2の駆動力算出手段と
を有することを特徴とする請求項1または請求項2記載のフォーカス制御装置。
Further, a lens differential velocity detection means for differentiating the focus error signal to detect the velocity of the objective lens when reaching the target layer of the interlayer jump,
2. A second driving force calculation unit that calculates a driving force in the focus direction of the objective lens according to the speed of the objective lens detected by the lens differential velocity detection unit. Item 3. The focus control device according to Item 2.
前記層カウント手段は、前記ジャンプ層数から、前記フォーカスエラー信号を中点基準で2値化したFE2値化信号と前記フォーカスエラー信号を微分した信号のゼロ基準で負の領域だけを2値化したFE微分2値化信号とを用いて前記FE微分2値化信号が1の範囲内において前記FE2値化信号のゼロとなる点をカウントした値を差し引くことによって残り層数を計算することを特徴とする請求項1乃至請求項3記載のフォーカス制御装置。   The layer counting means binarizes only the negative region based on the zero reference of the FE binarized signal obtained by binarizing the focus error signal based on the midpoint and the signal obtained by differentiating the focus error signal based on the number of jump layers. The remaining number of layers is calculated by subtracting a value obtained by counting the points at which the FE binary signal becomes zero when the FE differential binary signal is within a range of 1 using the FE differential binary signal obtained. 4. The focus control apparatus according to claim 1, wherein the focus control apparatus is characterized in that: 前記レンズ速度検出手段は、前記対物レンズの層間速度を、隣り合う2層の層間距離を前記層カウント部がカウントする層数が1変化する間の時間で除することによって算出することを特徴とする請求項1乃至請求項3記載のフォーカス制御装置。   The lens speed detecting means calculates the interlayer speed of the objective lens by dividing the interlayer distance between two adjacent layers by the time during which the number of layers counted by the layer count unit changes by one. The focus control apparatus according to claim 1 to 3. 前記目標速度設定手段は、前記残り層数が大きくなるに連れて前記対物レンズの移動の目標速度が少なくとも小さくならない目標速度を設定することを特徴とする請求項1乃至請求項3記載のフォーカス制御装置。   4. The focus control according to claim 1, wherein the target speed setting means sets a target speed at which the target speed of the movement of the objective lens does not decrease at least as the number of remaining layers increases. apparatus. 複数の記録層を有する光ディスクに対して情報を記録または再生し、前記光ディスクに光を照射する対物レンズと前記光ディスクからの反射光によってフォーカスエラー信号とフォーカス和信号を検出する検出部を有する光ピックアップを備えた情報記録再生装置に組み込まれ、前記複数の記録層に対して層間ジャンプする機能を有するフォーカス制御方法において、
層間ジャンプ前の層からジャンプ後の層までのジャンプ層数を計算するステップと、
前記光の焦点が通過した記録層をカウントし前記ジャンプ層数から差し引くことによって層間ジャンプ中の残り層数を計算するステップと、
前記残り層数に対応して前記対物レンズの移動の目標速度を設定するステップと、
前記光の焦点が通過した2層間の通過時間と2層間距離から前記対物レンズの層間速度を検出するステップと、
前記目標速度と前記層間速度との速度の差を計算するステップと、
この速度の差に応じて前記対物レンズのフォーカス方向の駆動力を計算するステップと
を有することを特徴とするフォーカス制御方法。
An optical pickup having an objective lens for recording or reproducing information with respect to an optical disc having a plurality of recording layers and irradiating the optical disc with light, and a detection unit for detecting a focus error signal and a focus sum signal by reflected light from the optical disc In a focus control method incorporated in an information recording / reproducing apparatus having a function of jumping between layers of the plurality of recording layers,
Calculating the number of jump layers from the layer before the interlayer jump to the layer after the jump;
Calculating the number of remaining layers in the interlayer jump by counting the recording layers through which the light focus has passed and subtracting from the number of jump layers;
Setting a target speed of movement of the objective lens corresponding to the number of remaining layers;
Detecting the interlayer velocity of the objective lens from the transit time between the two layers through which the focal point of the light has passed and the distance between the two layers;
Calculating a speed difference between the target speed and the interlayer speed;
And a step of calculating a driving force in the focus direction of the objective lens in accordance with the difference in speed.
さらに層間ジャンプの目標層に達したと判定されたとき前記フォーカスエラー信号を微分して前記対物レンズの速度を検出するステップと、
前記フォーカスエラー信号を微分して検出された前記対物レンズの速度に応じて前記対物レンズのフォーカス方向の駆動力を計算するステップと
を有することを特徴とする請求項7記載のフォーカス制御方法。
Further detecting the speed of the objective lens by differentiating the focus error signal when it is determined that the target layer of the interlayer jump has been reached;
The focus control method according to claim 7, further comprising: calculating a driving force in the focus direction of the objective lens in accordance with a speed of the objective lens detected by differentiating the focus error signal.
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