现有的光学记录介质可用于光学信息的记录和再现，例如包括 光盘和光卡。通过采用激光源(例如半导体激光器件)，并用通过透 镜会聚以便具有很小直径的光束照射该光学记录介质，实现向光学 记录介质记录信息和从光学记录介质再现信息。
人们还积极开发了进一步提高这些光学记录介质之存储容量的 技术。特别是一种多层记录介质，它包括多个层叠的信息层，当这 些信息层的层数加1时，能够成倍地提高存储容量。另外，多层记 录介质易于与其它高密度记录技术进行组合。作为一种多层记录介 质，只读DVD-ROM光盘已被实际应用。在未来，多层记录介质可 望投入实用，它包括由相变材料磁光材料、着色材料或类似材料制 成的多个层叠信息记录层。
再现光记录介质的信息和在光记录介质上记录信息的基础技术 包括聚焦伺服控制和寻轨伺服控制，聚焦伺服控制用于利用物镜将 光束会聚在光记录介质上，寻轨伺服控制用于使光束跟踪信息轨道。 这些伺服控制的执行是基于由光记录介质的反射光所获得并由光电 检测器所接收的信号。当采用的记录介质包括由相变材料或着色材 料所制成的信息层时，利用由薄膜制成的信息层所反射的光量之变 化，执行信号记录和再现。为了在这样的记录介质上记录信息，射 向记录介质的光具有的能量将近10倍于再现所用的能量。因此，根 据记录轨道是处于被记录状态(其中，信息被记录于其上)或处于 非记录状态(其中，无信息被记录于其上)，并根据被执行的是记录 操作或再现操作，伺服控制信号的幅度发生变化，即使物镜跟随薄 信息层的位置之操作是相同的。为了补偿伺服信号的这种幅度变化， 聚焦增益被设置为一个值，该值反比于聚焦操作期间聚焦信号的总 计信号值，寻轨增益被设置为一个值，该值反比于寻轨操作期间寻 轨信号的总计值。
当从包括多个信息层的只读多层记录介质上再现信息时，来自 目标信息层的光和来自相邻信息层的光投射到再现光电检测器上。 来自相邻信息层的光提供伺服信号的偏移。当再现信息时，相对于 从包括单个信息层的记录介质再现信息的情况，伺服信号在提高伺 服增益的方向上得到补偿，并具有所料想的来自相邻信息层的相互 干扰。
该多层记录介质的一个问题是，当向目标信息层记录信息及从 目标信息层再现信息时，最优伺服条件根据相邻信息层的记录状态 而变化。
例如，当光记录介质包括两个信息层时，根据这两个信息层的 每一层的非被记录状态/被记录状态，大致有4种状态。在此，更接 近光源的信息层被称为“第一信息层”，距该光源较远的信息层被称 为“第二信息层”。现在假设，当状态从非被记录状态变为被记录状 态时，第一及第二信息层的组成使得光反射率被减小。以下将描述 用于第二信息层的伺服控制操作。在一种状态(即非被记录状态) 下，由第二信息层反射并投射到聚焦光检测器的光之总量的聚焦增 益反比于另一状态(即被记录状态)下的聚焦增益。由该记录介质 反射的光包括由第二信息层反射的光分量和由第一信息层反射的光 分量。聚焦增益是根据这些光分量的总和确定的。因此，反射光的 量根据该第一信息层是处于非被记录状态或被记录状态而变化，即 使该目标第二信息层处于相同状态。考虑到这一点，第二信息层的 伺服增益被调节，并被预先确定在该第一及第二信息层都未被记录 的状态。当信息被记录在第一信息层时，然后又再现一个区域，在 该区域中，第二信息层的伺服增益被调节在该第一及第二信息层都 未被记录的状态中，由于第一信息层反射的光量被减少，由第二信 息层反射的光分量之比例被提高。结果，在聚焦信号之总和中的伺 服增益的补偿并不足以补偿该相互干扰。因此，聚焦操作是不稳定 的。
上述现象也发生在寻轨伺服控制操作中。因此，利用常规的多 层记录介质，聚焦增益或寻轨增益根据相邻于目标信息层(用于信 息记录和再现)的信息层的记录状态而变化，这使得伺服控制操作 不稳定。
发明概述
根据本发明的一个方面，一种记录和再现设备，用于包括多个 信息层的记录介质，该设备包括：聚焦信号产生单元，用于根据该 记录介质反射的光束产生聚焦信号F+和聚焦信号F-；聚焦控制单 元，用于根据该聚焦信号F+和该聚焦信号F-之间的差值来产生聚焦 误差信号，并执行聚焦控制，以根据该聚焦误差信号维持射向该记 录介质的光束之焦点与该多个信息层之中的一个目标信息层之间的 距离，使该距离在一个指定的容许范围内；及增益设置单元，用于 根据该聚焦误差信号设置聚焦伺服增益。该聚焦信号产生单元产生 该聚焦信号F+和该聚焦信号F-，使得该聚焦信号F+之分量和该聚 焦信号F-之分量具有基本上彼此相等的值，这些分量是基于由信息 层而不是该目标信息层反射的光束，同时该聚焦控制单元执行该聚 焦控制。
在本发明的一个实施例中，该增益设置单元包括：幅度检测电 路，在用于聚焦控制的开环被形成的状态下、检测对应于该目标信 息层的聚焦误差信号的幅度值；及增益设置电路，用于比较该幅度 检测单元检测的该幅度值和一个参考幅度值，并根据该比较结果设 置一个聚焦伺服增益。
在本发明的一个实施例中，该记录和再现设备还包括一个光拾 取器(pickup)，用于沿垂直于该记录介质之表面的方向移动该光束 的该焦点。该幅度检测电路检测该聚焦误差信号的幅度，同时该光 束的该焦点沿垂直于该记录介质的方向移动。
根据本发明的另一方面，一种记录和再现设备，用于包括多个 信息层的记录介质，该设备包括：寻轨信号产生单元，用于根据该 记录介质反射的光束产生寻轨信号T+和寻轨信号T-；寻轨控制单 元，用于根据该寻轨信号T+和该寻轨信号T-之间的差值产生寻轨误 差信号，并执行寻轨控制，使得射向该记录介质的光束跟踪该多个 信息层之中的一个目标信息层上形成的多个轨道之一；及增益设置 单元，用于根据该寻轨误差信号设置寻轨伺服增益。该寻轨信号产 生单元产生该寻轨信号T+和该寻轨信号T-，使得该寻轨信号T+之 分量和该寻轨信号T-之分量具有基本上彼此相等的值，这些分量是 基于由信息层而不是该目标信息层反射的光束，同时该寻轨控制单 元执行该寻轨控制。
在本发明的一个实施例中，该增益设置单元包括：幅度检测电 路，在用于寻轨控制的开环被形成的状态下、检测对应于该目标信 息层的寻轨误差信号的幅度值；及增益设置电路，用于比较该幅度 检测电路检测的该幅度值和一个参考幅度值，并根据该比较结果设 置一个寻轨伺服增益。
在本发明的一个实施例中，该多个轨道包括在轨道方向中以指 定周期蛇行(meandering)的摆动轨道(wobble track)。该增益设置 单元包括：幅度检测电路，在用于寻轨控制的闭环被形成的状态下、 检测被包括在该寻轨误差信号中的摆动信号的幅度值；及增益设置 电路，用于比较由该幅度检测电路检测的该幅度值与一个参考幅度 值，并根据该比较结果设置寻轨伺服增益。
在本发明的一个实施例中，该增益设置电路进一步根据该比较 结果设置聚焦伺服增益。
根据本发明的又一方面，一种记录和再现设备，用于包括多个 信息层的记录介质，其中的至少一层包括一个管理信息区，该管理 信息区中记录有伺服条件，该设备包括：再现单元，用于再现记录 在该管理信息区中的该伺服条件；及增益设置单元，用于根据该所 记录的伺服条件设置聚焦伺服增益和寻轨伺服增益中的至少一个。
根据本发明的又一方面，一种记录和再现设备，用于包括多个 信息层的记录介质，其中的至少一层包括用于调节伺服条件的一个 伺服条件调节区，该设备包括：伺服操作单元，用于利用至少两个 不同的伺服控制增益、为一个目标信息层执行伺服操作，该目标信 息层是在该伺服条件调节区中的该多个信息层之中；及增益设置单 元，用于根据该伺服操作、在该至少两个不同的伺服控制增益中选 择一个最优伺服控制增益。
在本发明的一个实施例中，该增益设置单元为该目标信息层中 处于被记录状态的一个区设置该最优伺服控制增益，并为该目标信 息层中处于未被记录状态的一个区设置该最优伺服控制增益。
在本发明的一个实施例中，该伺服操作包括聚焦控制。该增益 设置单元包括：幅度检测电路，在用于该聚焦控制的开环被形成的 状态下、检测对应于该目标信息层的聚焦误差信号的幅度值；及 增益设置电路，用于比较该幅度检测电路检测的该幅度值和一个参 考幅度值，并根据该比较结果设置一个聚焦伺服增益。
在本发明的一个实施例中，该伺服操作包括寻轨控制。该增益 设置单元包括：幅度检测电路，在用于该寻轨控制的开环被形成的 状态下、检测对应于该目标信息层的寻轨误差信号的幅度值；及增 益设置电路，用于比较该幅度检测电路检测的该幅度值和一个参考 幅度值，并根据该比较结果设置一个寻轨伺服增益。
在本发明的一个实施例中，该伺服操作包括聚焦控制。该增益 设置单元包括：幅度检测电路，在用于该聚焦控制的开环被形成的 状态下、检测对应于该目标信息层的聚焦误差信号的幅度值；及增 益设置电路，用于比较该幅度检测电路检测的该幅度值和一个参考 幅度值，并根据该比较结果设置一个第一聚焦伺服增益。该伺服操 作单元包括：聚焦驱动电路，用于根据该第一聚焦伺服增益执行该 聚焦控制；及偏移电压电路，在用于该聚焦控制的闭环被形成的状 态下、向该聚焦驱动电路提供偏移电压。该增益设置单元还包括： 偏移检测电路，用于在该偏移电压被提供到该聚焦驱动电路的状态 下检测该聚焦误差信号的偏移量。该增益设置电路比较由该偏移检 测电路检测的该偏移量和一个参考偏移量，并根据该比较结果设置 一个第二聚焦伺服增益。
在本发明的一个实施例中，该伺服操作包括寻轨控制。该增益 设置单元包括：幅度检测电路，在用于该寻轨控制的开环被形成的 状态下、检测对应于该目标信息层的寻轨误差信号的幅度值；及增 益设置电路，用于比较该幅度检测电路检测的该幅度值和一个参考 幅度值，并根据该比较结果设置一个第一寻轨伺服增益。该伺服操 作单元包括：寻轨驱动电路，用于根据该第一寻轨伺服增益执行该 寻轨控制；及偏移电压电路，在用于该寻轨控制的闭环被形成的状 态下、向该寻轨驱动电路提供偏移电压。该增益设置单元还包括： 偏移检测电路，用于在该偏移电压被提供到该寻轨驱动电路的状态 下检测该寻轨误差信号的偏移量。该增益设置电路比较由该偏移检 测电路检测的该偏移量和一个参考偏移量，并根据该比较结果设置 一个第二寻轨伺服增益。
在本发明的一个实施例中，该增益设置单元比较为该至少两个 不同的伺服控制增益而分别获得的再现信号的解调误差，并根据该 比较结果设置该最优伺服控制增益。
在本发明的一个实施例中，该记录和再现设备还包括一个记录 单元，用于在该记录介质的指定区域内记录伺服条件调节的结果。
根据本发明的又一方面，一种记录和再现方法，用于包括多个 信息层的记录介质，该方法包括以下步骤：根据该记录介质反射的 光束产生聚焦信号F+和聚焦信号F-；根据该聚焦信号F+和该聚焦 信号F-之间的差值来产生聚焦误差信号，并执行聚焦控制，以根据 该聚焦信号维持射向该记录介质的光束之焦点与该多个信息层之中 的一个目标信息层之间的距离，使该距离在一个指定的容许范围内； 及根据该聚焦误差信号设置聚焦伺服增益。该聚焦信号F+之分量和 该聚焦信号F-之分量具有基本上彼此相等的值，这些分量基于由信 息层而不是该目标信息层反射的光束，同时该聚焦控制单元执行该 聚焦控制。
根据本发明的又一方面，一种记录和再现方法，用于包括多个 信息层的记录介质，该方法包括以下步骤：根据该记录介质反射的 光束产生寻轨信号T+和寻轨信号T-；根据该寻轨信号T+和该寻轨 信号T-之间的差值产生寻轨误差信号，并执行寻轨控制，使得射向 该记录介质的光束跟踪该多个信息层之中的一个目标信息层上形成 的多个轨道之一；及
根据该寻轨误差信号设置寻轨伺服增益。该寻轨信号T+之分量 和该寻轨信号T-之分量具有基本上彼此相等的值，这些分量基于由 信息层而不是该目标信息层反射的光束，同时该寻轨控制单元执行 该寻轨控制。
根据本发明的另一方面，一种记录和再现方法，用于包括多个 信息层的记录介质，其中的至少一层包括一个管理信息区，该管理 信息区中记录有伺服条件，该方法包括以下步骤：再现被记录在该 管理信息区中的该伺服条件；及根据该所记录的伺服条件设置聚焦 伺服增益和寻轨伺服增益中的至少一个。
根据本发明的又一方面，一种记录和再现方法，用于包括多个 信息层的记录介质，其中的至少一层包括用于调节伺服条件的一个 伺服条件调节区，该方法包括以下步骤：利用至少两个不同的伺服 控制增益、为一个目标信息层执行伺服操作，该目标信息层是在该 伺服条件调节区中的该多个信息层之中；及根据该伺服操作、在该 至少两个不同的伺服控制增益中选择一个最优伺服控制增益。
根据本发明的又一方面，一种记录介质，包括：一个基片；层 叠在该基片上的多个信息层；及一个分隔层，用于至少分隔该多个 信息层中的两个相邻信息层。该多个信息层的至少一层在受到光束 照射时显示出光学上可检测的变化，并且是可记录的。该分隔层相 对于该光束的波形是能透射的。该多个信息层的至少一层包括为该 多个信息层的每一层记录伺服控制增益的管理区域。
在本发明的一个实施例中，该管理区域具有凸出和凹入部。
在本发明的一个实施例中，该管理区域被形成在该多个信息层 中的该可记录信息层上。
根据本发明的又一方面，一种记录介质，包括：一个基片；层 叠在该基片上的多个信息层；及一个分隔层，用于分隔该多个信息 层中的至少两个相邻的信息层。该多个信息层的至少一层在受到光 束照射时显示出光学上可检测的变化。该分隔层相对于该光束的波 形是能透射的。该多个信息层的至少一层包括用于调节伺服控制增 益的伺服条件调节区域。
在本发明的一个实施例中，该多个信息层的至少一层是可记录 的，该伺服条件调节区域被形成在该多个信息层中的该可记录信息 层上。
因此，这里所述的本发明能够产生的优点是，提供一种记录和 再现设备、一种记录和再现方法及一种记录介质，它在目标信息层 上提供稳定的伺服控制，而不依赖于除用于记录及再现之目标信息 层的其它信息层是否处于被记录状态或非被记录状态。
以下结合附图进行详细说明，本领域技术人员在阅读和理解这 些说明后将进一步明白本发明的这些优点和其它优点。
附图简述
图1是说明根据本发明之示例的记录和再现设备1000的方框结 构示意图；
图2A表示根据本发明之记录介质1和采用该记录介质1之光 学系统的示例性结构；
图2B表示根据本发明之光检测器13和前置放大器14的示例 性结构；
图3是说明根据本发明之聚焦控制单元16和增益设置单元7的 示例性结构的方框图；
图4是说明聚焦误差信号(FE信号)31s的变化的曲线图；
图5是说明根据本发明之寻轨控制单元17和增益设置单元7的 示例性结构的方框图；
图6是说明寻轨误差信号51s之波形的波形示意图；
图7表示在记录介质1的多个信息层之一层(目标信息层)上 形成的多个引导轨道71；
图8是说明根据本发明之寻轨控制单元17和增益设置单元7的 示例性结构的方框图；
图9表示根据本发明用于伺服增益调节的记录介质1的结构；
图10表示图9所示记录介质1之测试区域92的示例性剖面图；
图11是说明根据本发明用于调节伺服增益之方法的流程图；
图12是说明根据本发明用于调节伺服增益之另一个方法的流程 图；
图13是说明根据本发明用于调节伺服增益之又一个方法的流程 图；
图14是说明根据本发明之聚焦控制单元16和增益设置单元7 的示例性结构的方框图；和
图15是说明根据本发明之寻轨控制单元17和增益设置单元7 的又一个示例性结构的方框图。
优选实施例的说明
下面将参考附图并通过说明性例子来描述本发明。
(实施例1)
图1表示根据本发明第一实施例之记录和再现设备1000的结 构。
记录和再现设备1000包括用于旋转包括多个信息层之记录介质 1的马达2、用于将光束引导到记录介质1的光拾取器3、以及用于 控制马达2和光拾取器3的控制单元。
例如，记录介质1是光盘。马达2例如是主轴马达。
光拾取器3包括用于发射光束的光源11、用于将由光源11发 射的光束会聚在记录介质1上的物镜12、用于检测由记录介质1反 射的光束的光检测器13、以及音圈15。光拾取器3被构成为通过给 音圈15提供电流、在相对于记录介质1表面垂直的方向上或者在记 录介质1的径向方向是可移动的。
该控制单元包括用于驱动光拾取器3之光源11的光学调制系统 4、用于控制光拾取器3的控制系统5、用于产生被记录在记录介质 1上之信号的信号再现系统6、以及操作控制系统8，该操作控制系 统8用于管理光学调制系统4、控制系统5和信号再现系统6之操 作，并管理从外部装置输入之信号和向外部装置输出之信号。控制 系统5控制光拾取器3，使得由光拾取器3发射的光束被聚焦在多 个信息层之中的目标信息层上，并且还控制光拾取器3，使得由光 拾取器3发射的光束跟踪在目标信息层上形成的轨道。
操作控制系统8控制光学调制系统4、控制系统5和信号再现 系统6的操作时序等。图1没有示出这种时序控制信号，而图1为 了简单仅仅示出了主要信号。
下面将根据图1中所示设备1000的各个单元，说明该记录和再 现设备1000用于再现被记录在记录介质1上之信号的示例操作。
操作控制系统8指令旋转控制单元9以驱动马达2。在从操作 控制系统8接收到该指令时，旋转控制单元9驱动马达2，以便使 记录介质1以恒定速度旋转。
操作控制系统8将控制信号输出给光学调制系统4，表明该记 录和再现设备1000的操作模式是再现。控制信号经过编码器23被 提供给激光驱动单元10。激光驱动单元10控制流到光源11的电流， 使得由光拾取器3发射的光束的强度具有用于再现的功率。
由光源11发射的光束通过光拾取器3的光学系统(未示出)和 物镜12被会聚。会聚光束被引导到记录介质1，并在包含于记录介 质1中的多个信息层之一层上形成光点。由记录介质1反射的光束 通过物镜12和光拾取器3的光学系统入射在光检测器13上。
光检测器13具有多个(例如4个)光接收表面。光检测器13 完成光电转换。结果，该多个光接收表面的每一个输出具有与入射 于其上之光量对应的电压值的信号。从多个光接收表面的每一个输 出的信号被前置放大器14放大。
前置放大器14输出至少5种类型的信号，其中包括聚焦伺服信 号F+和F-、寻轨伺服信号T+和T-、和用于信号再现的高频信号RF。
聚焦伺服信号F+(聚焦信号F+)表示光束焦点和目标信息层 之间在正方向上的位置偏离。例如，聚焦信号F+是从光检测器13 之光接收表面输出的信号，该光检测器13的定位是为了接收当光束 焦点位置被相对于目标信息层偏向物镜时之光增加量。聚焦伺服信 号F-(聚焦信号F-)表示光束之焦点和目标信息层之间在负方向上 的位置偏离。例如，聚焦信号F-是从光检测器13之光接收表面输出 的信号，光检测器13的定位是为了接收当光束之焦点位置被相对于 目标信息层偏离物镜时的光增加量。
寻轨伺服信号T+(寻轨信号T+)表示光点和目标轨道之间在 正方向的位置偏离。例如，在记录介质是盘的情况下，寻轨信号T+ 是从光检测器13之光接收表面输出的信号，光检测器13的定位是 为了接收当光点被相对于目标轨道偏向该盘的外周时之光增加量。 寻轨伺服信号T-(寻轨信号T-)表示光点和目标轨道之间在负方向 的位置偏离。例如，寻轨信号T-是从光检测器13之光接收表面输 出的信号，光检测器13的定位是为了接收当光点被相对于目标轨道 偏向该盘之中心时的光增加量。
前置放大器14用作为聚焦信号发生单元，用于产生聚焦信号F+ 和F-。前置放大器14还用作为寻轨信号发生单元，其用于产生寻轨 信号T+和T-。
聚焦控制单元16根据在聚焦信号F+和聚焦信号F-之间的差产 生聚焦误差信号。基于该聚焦误差信号，聚焦控制单元16执行聚焦 控制，其用于将在射向记录介质1之光束的焦点和在记录介质1之 多个信息层中的目标信息层之间的距离保持在容许的范围。这种聚 焦控制的实现例如是通过根据该聚焦误差信号、在垂直于记录介质 1表面的方向上移动物镜12。
增益设置单元7设置聚焦控制的增益(聚焦伺服增益)，以便根 据聚焦误差信号、补偿在记录介质1之多个信息层之中的信息层(而 不是该目标层)(非目标信息层)反射的光束的影响。
通过如此设置聚焦伺服增益，以便补偿由非目标信息层反射的 光束的影响，不用依赖于非目标信息层是否是处于记录状态还是非 记录状态，就可以对目标信息层进行稳定的伺服控制操作。结果， 当在记录介质1上记录信息或者从记录介质1再现信息时所产生的 误差减少了。
寻轨控制单元17根据寻轨信号T+和寻轨信号T-之间的差产生 寻轨误差信号。基于该寻轨误差信号，寻轨控制单元17执行寻轨控 制，其用于使射向记录介质1之光束的光点跟踪形成在该目标信息 层上的多个轨道(引导槽)之中的目标轨道(引导槽)。例如，这种 寻轨控制的实现是通过根据寻轨误差信号、在记录介质1之径向方 向移动物镜12。
增益设置单元7设置寻轨控制的增益(寻轨伺服增益)，以便补 偿由非目标信息层反射的光束的影响。
通过如此设置寻轨伺服增益，以便补偿由非目标信息层反射的 光束的影响，在不依赖于非目标信息层是否是处于记录状态还是非 记录状态的情况下，可以对目标信息层进行稳定的伺服控制操作。 结果，在记录介质1上记录信息或者从记录介质1再现信息时所产 生的误差减少了。
电平限制单元20将前置放大器14输出的高频信号RF变换成 电平被限制信号。解码器21解调从电平限制单元20输出的电平被 限制信号，以便产生解调信号。操作控制系统8将从解码器21输出 的解调信号输出到外部装置作为解调信号S02。
根据从电平限制单元20输出的电平被限制信号，层识别单元22 识别数据是在正被再现的记录介质1中所包括的多个信息层的哪一 层。当数据被从中再现的信息层不是目标信息层时，层识别单元22 指令跳转电路(jump circuit)19将光束焦点移动到该目标信息层。 层识别单元22还管理在该多个信息层的每一层上记录的信息，并且 解调多个信息层之每一层的形式、记录和再现条件等。
图2A表示记录介质1和用于记录介质1之光学系统的示例结 构。
记录介质1包括三个信息层226、227和228、两个分隔层230 和231、以及两个基片225和229。信息层226和227由分隔层230 以规定距离相互分开。信息层227和228由分隔层231以规定距离 相互分开。
通过将基片225、信息层226、分隔层230、信息层227、分隔 层231、信息层228和基片229从光束入射的一侧起按此顺序层叠， 形成记录介质1。
信息层226、227和228之每一层可以是只读信息层或者可记录 信息层。只读信息层包括一个表面，该表面具有代表信息的凸凹坑 及在该表面上形成的反射膜。信号能够通过各种系统被记录在可记 录信息层上。例如，适用的系统包括：利用由光束的热引起薄膜形 状之改变的形变记录系统，利用由光束的热引起薄膜相态之改变的 相变记录系统，利用由光束的热引起薄膜磁化方向之改变的磁光记 录系统，以及利用光致变色材料的记录系统，该材料的状态通过光 能而改变。
为了允许信息被记录到信息层228或从信息层228再现信息， 其中的信息层228是三个信息层中距光束入射一侧最远的，信息层 226和227应当对该波长的光束是可透射的。
当该多个信息层的至少一层是可记录信息层时，本发明尤其有 效。
图2A中，由实线表示的光路41表示当光束焦点在信息层227 上时、在信息层227上入射和反射的光束的光路。在图2A所示的 例子中，光束被会聚在信息层227上，基本上达到光的衍射极限。
由点划线表示的光路42示出在信息层226上入射和反射的光束 的光路，由虚线表示的光路43示出在信息层228上入射和反射的光 束的光路。
如图2A所示，由信息层227反射的光束通过物镜12、检测透 镜39和柱形透镜40被再次聚焦在光检测器13上。
由信息层226反射的光束在通过物镜12后被散射，并且因此入 射在光检测器13上以便覆盖其多个光接收表面的全部。结果，由信 息层226反射的光束基本上均匀地入射在光检测器13的多个光接收 表面上。由信息层228反射的光束在通过物镜12后被会聚、并且因 此被聚焦在检测透镜39和光检测器13之间。结果，由信息层228 反射的光束基本上均匀地入射在光检测器13的多个光接收表面上。
图2B表示光检测器13和前置放大器14的示例结构。
光检测器13包括四个光接收表面13a、13b、13c和13d，它们 是通过将一个表面分成四个部分获得的。
由信息层227反射的光束沿着光路41入射在光检测器13上。 结果，光点被形成在光接收表面13a到13d上。图2B中，参考标记 41a表示当由信息层227反射的光束的焦点位于光检测器13的光接 收表面13a到13d时形成的光点。光点41a是圆形，覆盖光接收表 面13a到13d的基本上均匀的区域。
图2B中，参考标记41b表示当光束的焦点相对于信息层227 稍微偏向物镜12时形成的光点。光点41b是椭圆形的，沿着连接光 接收表面13b之中心和光接收表面13c之中心的假想线(phantom line)延伸。参考标记41c表示当光束的焦点相对于信息层227在偏 离物镜12的方向上稍微偏离时形成的光点。光点41c是椭圆形的， 沿着连接光接收表面13a之中心和光接收表面13d之中心的假想线 延伸。
图2B中，参考标记42a表示当由信息层226反射的光束沿着光 路42入射在光检测器13时形成的光点。光点42a覆盖光接收表面 13a到13d的全部。参考标记43a表示当由信息层228反射的光束沿 着光路43入射在光检测器13时形成的光点。光点43a覆盖光接收 表面13a到13d的全部。
尽管光束焦点相对于信息层227有位置偏离，光点42a和43a 之每一个的形状没有显著变化。尽管光束焦点相对于信息层227有 位置偏离，由信息层226和228的每一层反射的光束被基本上均匀 地射向光接收表面13a到13d。
每一个光接收表面13a到13d输出的信号具有对应于入射到其 上之光量之电压值。
从位于光检测器13之正交线上的光接收表面13a和13d的每一 面输出的信号被提供给前置放大器14中的加法放大器44。加法放 大器44将从光接收表面13a输出的信号和从光接收表面13d输出的 信号相加，并且放大该相加结果，以便产生聚焦信号F+。
从位于光检测器13之另一正交线上的光接收表面13b和13c的 每一面输出的信号被提供给前置放大器14中的加法放大器45。加 法放大器45将从光接收表面13b输出的信号和从光接收表面13c输 出的信号相加，并且放大该相加结果，以便产生聚焦信号F-。
聚焦控制单元16(图1)产生基于聚焦信号F+和聚焦信号F-之 差的聚焦误差信号，并且控制光束焦点相对于目标信息层227的位 置，使得聚焦误差信号的值几乎为零(即，使得聚焦信号F+的值和 聚焦信号F-的值基本上彼此相等)。例如，这种控制的实现是通过根 据聚焦误差信号控制物镜12的位置。
正如上述，在进行对于目标信息层227的聚焦控制的同时，由 非目标信息层226和228之每一层所反射的光束被基本上均匀地引 向光接收表面13a到13d。因此，由信息层226和228之每一层所 反射的光束产生的聚焦信号F+分量的值和聚焦信号F-分量的值基本 上彼此相等。聚焦控制是基于聚焦信号F+和聚焦信号F-之间的差进 行的。因此，可以消除由非目标信息层226和228反射的光束对聚 焦控制的影响。
在图2A和2B所示的例子中，该聚焦方法是一种像散方法。本 发明不局限于此。本发明可适用于任何聚焦方法，只要：(i)对于 目标信息层的聚焦控制是基于聚焦信号F+和聚焦信号F-之间的差进 行，和另外(ii)在对目标信息层进行聚焦控制的同时，产生聚焦信 号F+和聚焦信号F-，使得它们相对于由非目标信息层反射的光束而 具有基本上彼此相等的值。
在图2A和2B所示的例子中，记录介质1包括三个信息层。本 发明不局限于此。本发明可适用于包括任何数目信息层的记录介质， 只要该数目大于1。在上述说明中，聚焦控制是对三个信息层中的 第二信息层进行的。本发明不局限于此。本发明可适用于针对该多 个信息层之任一层进行聚焦控制。
上述内容可适用于寻轨控制。所使用光检测器具有至少两个光 接收表面，这些表面是通过沿着寻轨方向中之一条线将一个表面分 成至少两个面而获得的。沿着寻轨方向从光检测器的一半输出的信 号被相加在一起，并且放大相加结果以便产生寻轨信号T+，沿着寻 轨方向从光检测器的另一半输出的信号被相加在一起，并且放大相 加结果以便产生寻轨信号T-。寻轨控制基于寻轨信号T+与T-之差 进行的。因此，可以消除由非目标信息层反射的光束对寻轨控制的 影响。
图3表示聚焦控制单元16(图1)和增益设置单元7(图1)的 示例结构。
聚焦控制单元16包括：差分放大电路31，用于接收聚焦信号F+ 和聚焦信号F-并且根据聚焦信号F+和聚焦信号F-之差产生聚焦误差 信号31s；聚焦驱动电路33，用于根据从差分放大电路31输出的聚 焦误差信号和由增益设置单元7设置的聚焦伺服增益来驱动光拾取 器3之音圈15；以及用于将规定电流提供给聚焦驱动电路33的偏 移电路34。
增益设置单元7包括S形幅度检测电路35、增益设置电路32 和S形参考值电路36。
下面将参照图3说明聚焦控制单元16和增益设置单元7的示例 操作。
聚焦驱动电路33形成用于聚焦控制的开环，并且因此将由偏移 电路34提供的规定电流引到音圈15(图1)，以便在垂直于记录介 质1的方向上移动物镜12(图1)。
S形幅度检测电路35检测对应于目标信息层之聚焦误差信号31s 的幅度值。S形参考值电路36输出实验获得的参考幅度值。增益设 置电路32将检测的幅度值与从S形参考值电路36输出的参考幅度 值比较，以便确定参考聚焦伺服增益。增益设置电路32将代表参考 聚焦伺服增益的聚焦伺服增益设置信号7s输出到聚焦驱动电路33。
根据聚焦伺服增益设置信号7s，聚焦驱动电路33设置聚焦控制 的增益(聚焦伺服增益)以便形成用于聚焦控制的闭环。结果，启 动基于聚焦伺服增益的聚焦控制，该聚焦伺服增益是根据聚焦伺服 增益设置信号7s设置的。
例如，通过在用于聚焦控制的反馈环路中设置一开关和使聚焦 驱动电路33打开和关闭该开关，实现用于形成闭/开环的控制，该 闭/开环用于聚焦控制。
增益设置单元7最好还包括加法放大电路37。加法放大电路37 接收聚焦信号F+和聚焦信号F-，并且根据聚焦信号F+和聚焦信号 F-产生相加的聚焦信号。在这种情况下，在用于聚焦控制之闭环被 形成的状态、增益设置电路32根据从加法放大电路37输出的该相 加的聚焦信号对该聚焦伺服增益进行微调。由增益设置电路32进行 该微调，除了根据该参考聚焦伺服增益的控制之外，还抑制在记录 和再现期间光束功率的变化或者外部干扰对聚焦伺服增益的影响。
图4是说明从差分放大电路31输出的聚焦误差信号(FE信号) 31s的变化的曲线。当受到聚焦驱动电路33控制时，FE信号如图4 所示变化。在图4所示的例子中，记录介质1包括图2A所示的三 个信息层226、227和228。
如图4所示，三个S形(或者锯齿形)FE信号部分是对应于三 个信息层226、227和228得到的。
当目标信息层是信息层226时，S形幅度检测电路35检测图4 中所示的幅度值F1，作为对应于目标信息层的FE信号之幅度值。 当目标信息层是信息层227时，S形幅度检测电路35检测图4中所 示的幅度值F2，作为对应于目标信息层的聚焦误差信号之幅度值。 当目标信息层是信息层228时，S形幅度检测电路35检测图4中所 示的幅度值F3，作为对应于目标信息层的FE信号之幅度值。
FE信号在理想条件下是图4所示的S形。但是，实际上，FE 信号的S形状因记录介质1的表面起伏或者再现噪声导致被变形。 因此，为了肯定地检测目标信息层，优选的是，预置该波形的幅度 值范围和时间范围，该波形是从聚焦偏移或是记录介质1的起伏引 起的变化分量而估计出的。
如上所述，在聚焦信号F+和聚焦信号F-这两个信号中同样地包 括一个信号分量，该分量是根据由非目标信息层反射的光束所产生 的。因此，根据在聚焦信号F+和聚焦信号F-之间的差，通过进行聚 焦控制，在聚焦信号F+和F-中的这些信号分量基本上相互抵消。情 况都是如此，不管非目标信息层是否是处于记录状态或者非记录状 态。因此，由非目标信息层反射的光束对聚焦控制的影响能够基本 上被消除，不管非目标信息层是否是处于被记录状态或者非被记录 状态。结果，用于使光束被聚焦在目标信息层上的聚焦控制可以被 执行并具有合适的增益。
图5表示寻轨控制单元17(图1)和增益设置单元7(图1)的 示例结构。
寻轨控制单元17包括差分放大电路51和寻轨驱动电路53，差 分放大电路51接收寻轨信号T+和寻轨信号T-，并根据在寻轨信号 T+和寻轨信号T-之间的差产生寻轨误差信号51s；寻轨驱动电路53 根据从差分放大电路51输出的寻轨误差信号和由增益设置单元7设 置的寻轨伺服增益来驱动光拾取器3之音圈15。
增益设置单元7包括TE幅度检测电路54、增益设置电路52和 TE参考值电路55。
下面将参考图5，说明寻轨控制单元17和增益设置单元7的示 例操作。这里假设作为聚焦控制单元16实现聚焦控制的结果，光束 的焦点是在目标信息层上。
寻轨驱动电路53形成用于寻轨控制的开环，以便在记录介质1 之径向上移动物镜12(图1)。随着物镜12移动，从差分放大电路 51输出的寻轨误差信号(TE信号)51s的幅度发生变化。
图6是说明以这种方式获得的寻轨误差信号51s之波形的波形 示意图。
TE幅度检测电路54检测寻轨误差信号51s的幅度值(图6例 子中的T2)。TE参考电路55输出指定的参考幅度值。增益设置电 路52将所检测的幅度值(图6例子中的T2)和从TE参考值电路55 输出的参考幅度值比较，以便确定参考寻轨伺服增益。增益设置电 路52将代表该参考寻轨伺服增益的寻轨伺服增益设置信号70s输出 到寻轨驱动电路53。
根据寻轨伺服增益设置信号70s，寻轨驱动电路53设置寻轨控 制的增益(寻轨伺服增益)，以便形成用于寻轨控制的闭环。结果， 基于寻轨伺服增益的寻轨控制被启动，该寻轨伺服增益是根据寻轨 伺服增益设置信号70s而设置的。
例如，通过在用于寻轨控制的反馈环中设置一开关并使寻轨驱 动电路53打开或关闭该开关，来实现用于形成一个闭/开环的控制， 该闭/开环用于寻轨控制。
增益设置单元7最好还包括加法放大电路56。加法放大电路56 接收寻轨信号T+和寻轨信号T-，并且根据寻轨信号T+和寻轨信号 T-产生相加的寻轨信号。在这种情况下，在用于寻轨控制的闭环被 形成的状态下、根据从加法放大电路56输出的该相加的寻轨信号， 增益设置电路52校正寻轨伺服增益。由增益设置电路52进行的校 正除了实现基于参考寻轨伺服增益的控制之外，还抑制在记录和再 现期间光束功率的变化或者外部干扰对寻轨伺服增益的影响。例如， 增益设置电路52最好校正寻轨伺服增益，以便使其反比于该相加的 寻轨信号之电平。
如上所述，根据由非目标信息层反射的光束所产生的信号分量 被相等地包括在寻轨信号T+和寻轨信号T-这两者中。因此，通过根 据寻轨信号T+和寻轨信号T-之差进行寻轨控制，在寻轨信号T+和 T-中的这些信号分量基本上相互抵消。不管该非目标信息层是否是 处于被记录状态或者非被记录状态，情况都是如此。因此，由非目 标信息层反射的光束对寻轨控制的影响能够基本上被消除，不管非 目标信息层是否是处于被记录状态或者非被记录状态。结果，用于 使光束跟踪目标信息层上的轨道的寻轨控制可以被执行并具用合适 的增益。
对于这些信息层的每一层，有其它信息层的多个记录/非记录组 合。对于每个组合，设置一个伺服增益。在有三个信息层的情况下， 对每个信息层有四个组合；即总共12个组合。因此，设置12个伺 服增益。在有两个信息层的情况下，对每个信息层有两个组合；即 总共4个组合。因此，设置12个伺服增益。
在参考聚焦伺服增益被设置的区域、在参考寻轨伺服增益被设 置的区域和用于信息记录和再现之轨道的可记录区域的每一区域 中，处于被记录状态的区域和处于非被记录状态的区域最好被相互 分离，原因如下。在每个轨道以混合方式包括处于被记录状态之区 域和处于非被记录状态之区域的情况下，该轨道对其它轨道的影响 一步一步地改变。因此，即使当有两个信息层时，需要依赖于这些 层的记录模式(pattern)来设置超过四个的伺服增益。在这种情况 下，在每次发生错误时，都要进行用于找到参考聚焦伺服增益和参 考寻轨伺服增益的过程。以这种方式，实现了极好的记录和再现。 根据另一个有效方法，预先找到参考聚焦伺服增益和参考寻轨伺服 增益的值，用于每个信息层之上述区域的每一区域，并且对每一区 域切换伺服增益。
(实施例2)
在本发明的第二实施例中，描述一种通过采用摆动槽(摆动轨 道)确定用于记录介质1的伺服增益的方法，该记录介质具有多个 信息层，所述摆动槽(wobble groove)在沿轨道延伸之方向(轨道 方向)上以某一周期蛇行。
图7表示形成在多个信息层之一层(目标信息层)上的多个引 导轨道71。在引导轨道71上形成记录标记72，每个标记表示信息 信号被记录。
引导轨道71的形成使其在垂直于轨道方向的方向上以某一周期 轻微地蛇行。该蛇行周期被设置为大于寻轨伺服控制操作的寻轨频 率。
图8表示一种记录和再现设备中包括的寻轨控制单元17(图1) 和增益设置单元7(图1)的另一个示例结构，该设备用于在具有摆 动槽的记录介质1上记录信息和从记录介质1再现信息。
图8所示结构基本上与图5所示结构相同，除了以下描述的结 构之外。在图8所示结构中，在形成了用于聚焦控制的闭环和形成 了用于寻轨控制的闭环的状态下(即，当正在再现被记录于特定轨 道上的信号时)，聚焦伺服增益和寻轨伺服增益都被设置。
以下参考图8说明寻轨控制单元17和增益设置单元7的示例操 作。
差分放大电路51根据寻轨信号T+和寻轨信号T-之间的差输出 寻轨误差信号。当形成了用于寻轨控制的闭环时，从差分放大电路 51输出的寻轨误差信号包括对应于引导轨道71之摆动的信号(摆 动信号)，作为寻轨控制的剩余分量。
摆动幅度检测电路81检测在寻轨误差信号中所包括的摆动信号 的幅度值。摆动参考值电路85输出实验获得的参考幅度值。增益设 置电路82将检测的幅度值与从摆动参考值电路85输出的参考幅度 值比较，以便确定参考寻轨伺服增益。增益设置电路82将表示参考 寻轨伺服增益的寻轨伺服增益设置信号70s输出到寻轨驱动电路 83。
根据寻轨伺服增益设置信号70s，寻轨驱动电路83重新设置寻 轨控制的增益(寻轨伺服增益)。结果，基于寻轨伺服增益的寻轨控 制被启动，该寻轨伺服增益是根据寻轨伺服增益设置信号70s而被 重新设置的。
另一种方式是，增益设置电路82可以将检测的幅度值与从摆动 参考值电路85输出的参考幅度值比较，以便确定参考聚焦伺服增 益，然后将表示该参考聚焦伺服增益的聚焦伺服增益设置信号7s输 出到聚焦驱动电路33(图3)。在这种情况下，聚焦驱动电路33根 据聚焦伺服增益设置信号7s重新设置聚焦控制的增益(聚焦伺服增 益)。结果，基于聚焦伺服增益的聚焦控制被启动，根据聚焦伺服增 益设置信号7s重新设置该聚焦伺服增益。
根据由摆动幅度检测电路81检测的摆动信号的幅度值所执行的 增益校正，可以导致大的控制误差来抗衡外部干扰的巨大变化。因 此，优选的是，除了根据该寻轨伺服增益执行控制之外，根据从加 法放大电路86输出之相加的寻轨信号来微调该寻轨伺服增益，以补 偿在记录和再现期间、光束功率的变化或者外部干扰对该寻轨伺服 增益的影响。
除了第一实施例所提供的效果之外，根据第二实施例的该记录 和再现设备及方法还提供这样的效果，即在形成了用于寻轨控制的 闭环的状态下、寻轨伺服增益能够被设置。因此，即使在记录或者 再现操作期间，总是能够设置最优的增益。
尽管这里没有详细地说明摆动槽的相位，具有恒定记录线速度 的CLV格式是有利于改善盘形记录介质的记录容量。在这种格式中， 两个相邻轨道中的摆动槽具有相互不同的相位。获得的摆动幅度具 有在该记录介质之圆周方向被调制的波形。
为了在记录介质中形成摆动槽，优选的是使用一种格式，由该 格式使在两个相邻轨道中的摆动槽具有彼此相同的相位。对于如在 本实施例中的盘形记录介质，使用区域CLV格式。根据区域CLV 格式，盘在轨道方向被分成多个区域，并且在两个相邻轨道中的摆 动槽在每个区域中具有彼此相同的相位。在两个相邻区域之间，比 较靠近盘外圆周的区域中的摆动数量大于比较靠近盘中心的区域中 的摆动数量。通过采用这种摆动槽的结构，基本上在整个盘上获得 不变的摆动幅度，并且因此实现高速伺服增益设置。
如上所述，CLV格式有利于提高记录容量。根据CLV格式，相 邻轨道中的摆动槽具有相互不同的相位。所得到的摆动幅度在径向 方向发生变化。
(实施例3)
在第一和第二实施例中论述了用于校正作为记录和再现之目标 的轨道附近的伺服增益的方法。在本发明的第三实施例中，将说明 用于调节伺服增益的方法，该方法是通过在记录介质规定区域中预 先记录信息或者预先再现其中的信息、以及确定聚焦伺服增益和寻 轨伺服增益之校正值。
图9示出用于调节伺服增益的记录介质1的结构。记录介质1 包括信息区91、测试区92和管理信息区93，测试区92具有表示基 本图形(pattern)的测试信号，信息层之间串扰可能发生在这些图 形中，管理信息区93中可以说明伺服控制操作条件或类似信息。
测试区92被设置在靠近信息区91的位置。
图10表示记录介质1之测试区92的示例剖面图。假设信息层 226、227和228之每一层随机地包括两个状态的区域，即非被记录 状态和被记录状态。8个基本图形(a)到(h)被记录在测试区92 的径向方向中的不同区域中。
例如，在基本图形(b)中，信息层226未被记录、信息层227 未被记录以及信息层228被记录，基本图形(b)被记录在测试区92 中。
图11是说明根据本发明第三实施例用于调节伺服增益的方法的 流程图。该方法是通过记录和再现设备1000(图1)实现的。
在下面说明中，用于调节第二信息层(例如图10中的信息层 227)之伺服增益的方法将作为例子说明。其它信息层(例如图10 中的信息层226和228)的伺服增益也能够以基本上相同的方法被 调节。
根据从操作控制系统8中输出并表示伺服增益调节之开始的信 号，伺服增益之调节被启动。
在预伺服(pre-servo)设置步骤101，增益设置电路32(图3) 设置聚焦伺服增益的初始值，增益设置电路52(图5)设置寻轨伺 服增益的初始值。这些初始值被设置为稍微小于各个最优伺服增益， 这些最优伺服增益被预先设置为对记录介质1是最优的。
在测试区搜索步骤102，移动光拾取器3(图1)以便将光束27 引导到图9所示测试区92。例如，假设光拾取器3被移动使得光束 射向测试区92的一部分，其中记录有图10所示的基本图形(a)。
在F偏移施加步骤103，聚焦驱动电路33(图3)形成用于聚 焦控制的开环，并且使由偏移电路34(图3)提供的规定电流流过 音圈15(图1)。因此，物镜12在垂直于记录介质1表面的方向上 移动。
在S形幅度检测步骤104，S形幅度检测电路35(图3)检测对 应于第二信息层的聚焦误差信号的幅度值。
在S形幅度比较步骤105，增益设置电路32(图3)比较由S 形幅度检测电路35检测的幅度值和参考幅度值。
在聚焦伺服增益设置步骤106，增益设置电路32(图3)根据 所检测幅度值和该参考幅度值的比较结果设置聚焦伺服增益。
在聚焦控制开(ON)步骤107，聚焦驱动电路33(图3)形成 用于聚焦控制的闭环。结果，基于该聚焦伺服增益的聚焦控制被启 动。
在TE幅度检测步骤108，TE幅度检测电路54(图5)检测寻 轨误差信号的幅度值。
在TE幅度比较步骤109，增益设置电路52(图5)比较由TE 幅度检测电路54检测的幅度值和该参考幅度值。
在寻轨伺服增益设置步骤110，增益设置电路52(图5)根据 所检测幅度值和该参考幅度值的比较结果设置寻轨伺服增益。
通过完成步骤102到110，能够获得对于一个基本图形(例如 图10中所示的基本图形(a))的最优聚焦伺服增益和最优寻轨伺服 增益。
在记录图形验证步骤111，检查是否有另一个基本图形，对于 该图形，伺服增益将为第二信息层而被调节。当在步骤111中的结 果为“是”时，重复步骤102到110。当在步骤111中的结果为“否” 时，终止伺服增益调节。
例如，为了对图10中所示的8个基本图形(a)到(h)调节伺 服增益，步骤102到110被重复8次。
如上所述，预先调节用于记录在测试区92中的基本图形的最优 聚焦伺服增益和最优寻轨伺服增益。然后，确定哪一个基本图形对 应于靠近测试区92之信息区91中记录的图形。因此，使用用于所 记录图形的最优伺服增益，能够进行稳定的伺服控制操作。
下面将说明在较短时间周期中调节伺服增益的方法。
在上述方法中，当记录介质1包括三个信息层和有要调节的8 个图形时，图11中所示的步骤102到步骤110需要被重复24次 (3×8＝24)。
为了缩短伺服增益调节要求的时间周期，在记录介质1上，从 最靠近光束入射一侧的信息层到距光束入射一侧最远的信息层(或 者从距光束入射一侧最远的信息层到最靠近光束入射一侧的信息 层)记录信息。例如，如图2A所示，当记录介质1包括三个信息 层226、227和228(从光束入射一侧开始按此顺序层叠)时，从信 息层226的最内侧向最外侧记录信息。当信息层226没有空闲区时， 信息被记录在信息层227上。当信息层227没有空闲区时，信息被 记录在信息层228上。
当记录介质1是可重写盘时，优选的是，在记录介质1之特定 区域(例如一个控制轨道)中设置整盘记录识别符。当在所有信息 层中的记录完成时，在该整盘记录识别符中记录一个代码，该代码 表示在所有信息层中的记录被完成。通过在记录介质1上记录信息 之前验证在该整盘记录识别符中记录的该代码，可以指定记录介质 1上记录的记录图形。结果，用于该记录图形的最优伺服增益能够 从通过调节获得的伺服增益中选择。
根据本方法，当对记录介质1所有信息层的记录还没有完成时， 在图10所示的8个基本图形中仅仅能够存在4个基本图形(a)，(c)， (g)和(h)。因此，在测试区92中记录这4个基本图形就足够了。 因此，在记录介质1包括三个信息层的情况下，步骤102到110仅 仅被重复12次(3×4＝12)，用于伺服增益调节。即，通过限制对信 息层记录的次序，用于伺服增益调节的步骤被重复的次数能够被减 少到一半。
对于信息层227，基于图10所示基本图形(a)的记录和再现 是不重要的。对于信息层228，基于图10所示基本图形(a)和(c) 的记录和再现是不重要的。通过省略用于这些信息层的这些基本图 形的伺服增益调节，步骤102到110重复的次数能够被进一步降低 3次。结果，用于伺服增益调节的这些步骤被重复的次数能够仅仅 为9次。
在另一结构中，可以设置一个识别符，该识别符代表对记录介 质1的每个信息层的记录完成，所以在记录介质1上记录信息之前 能够验证每个识别符。例如，当检测出代表对记录介质1信息层226 的记录完成的识别符时，信息层226的非记录状态不需要被考虑。 这样，这些步骤被重复用于伺服增益调节的次数可以是8次。
每一识别符都代表对各个信息层的记录完成，当所有这些识别 符都被检测时，仅仅对基本图形(h)(图10)的伺服增益调节是必 须的。因此，用于伺服增益调节的步骤被重复的次数是3次(3×1＝3)。
在信息是从距光束入射一侧最远的信息层228到最靠近光束入 射一侧的信息层226被记录在记录介质1上的情况下，要被调节的 基本图形能够以类似方法缩减为4个基本图形(a)、(b)、(f)和(h)。 这样，获得与上述相同的效果。
通过限制其中按如上所述进行记录的信息层的次序，可以大大 缩短伺服增益调节所要求的时间周期。
(实施例4)
在根据本发明的第四实施例中，将说明用于调节伺服增益的另 一种方法。根据本实施例说明的方法，伺服增益被有效地调节用于 具有被记录在目标信息层之信号的记录介质或者只读记录介质。
假设记录介质1的测试区92(图9)仅仅具有图10中所示的4 个基本图形(e)到(h)。
图12是说明根据本发明第四实施例用于调节伺服增益的方法的 流程图。该方法是通过记录和再现设备1000(图1)实现的。
在下面说明中，一种调节用于第二信息层(例如图10中的信息 层227)之伺服增益的方法将作为例子说明。用于其它信息层(例 如图10中的信息层226和228)的伺服增益也能够以基本上相同的 方法被调节。
根据从操作控制系统8中输出、并表示伺服增益调节之开始的 信号，伺服增益的调节被启动。
在预伺服设置步骤115，增益设置电路32(图3)设置聚焦伺 服增益的初始值，增益设置电路52(图5)设置寻轨伺服增益的初 始值。这些初始值被设置为稍微小于各个最优伺服增益，这些最优 伺服增益被预先设置为对记录介质1是最优的。
在测试区搜索步骤116，移动光拾取器3(图1)以便将光束引 导到图9所示测试区92。例如，假设光拾取器3被移动、以便引导 光束射向测试区92的一部分，其中记录有图10所示的基本图形(a)。
在聚焦伺服增益设置步骤117，增益设置电路32(图3)在预 先准备的多个聚焦伺服增益中选择第一聚焦伺服增益，并且设置所 选择的聚焦伺服增益。结果，聚焦驱动电路33(图3)根据该第一 聚焦伺服增益完成聚焦控制。
在误差率测量步骤118，信号再现系统6(图1)再现被记录在 第二信息层227中的信号，并测量该再现信号中的解调误差。例如， 解码器21(图1)测量解调误差，并将测量结果输出到增益设置电 路32(图3)。
在再现条件验证步骤119，检查是否对于图10所示基本图形(e) 有要被测试的另一个聚焦伺服增益。当在步骤119的结果为“是” 时，重复步骤117和118，以便为在所准备的多个聚焦伺服增益中 的下一个聚焦伺服增益测量再现信号中的解调误差。当在步骤119 的结果为“否”时，过程前进到步骤120。
在误差率比较步骤120，增益设置电路32(图3)比较为准备 的多个聚焦伺服增益获得的多个解调误差。
在最优聚焦伺服增益确定步骤121，增益设置电路32(图3) 确定在所准备的聚焦伺服增益中提供最小误差率和最大稳定性的聚 焦伺服增益作为最优聚焦伺服增益。结果，聚焦驱动电路33(图3) 启动基于该最优聚焦伺服增益的聚焦控制。
最优寻轨伺服增益是基本上是按如以下相同的方式确定的。
在寻轨伺服增益设置步骤122，增益设置电路52(图5)在预 先准备的多个寻轨伺服增益中选择第一寻轨伺服增益并且设置所选 择的寻轨伺服增益。结果，寻轨驱动电路53(图5)基于第一寻轨 伺服增益完成寻轨控制。
在误差率测量步骤123，信号再现系统6(图1)再现被记录在 第二信息层227中的信号，并测量该再现信号中的解调误差。例如， 解码器21(图1)测量解调误差和将测量结果输出到增益设置电路 52(图5)。
在再现条件验证步骤124，检查是否对于图10所示基本图形(e) 有要被测试的另一个寻轨伺服增益。当在步骤124的结果为“是” 时，重复步骤122和123，以便为所准备的多个寻轨伺服增益中的 下一个寻轨伺服增益测量再现信号中的解调误差。当在步骤124的 结果为“否”时，过程前进到步骤125。
在误差率比较步骤125，增益设置电路52(图5)比较为所准 备的多个寻轨伺服增益获得的多个解调误差。
在最优寻轨伺服增益确定步骤126，增益设置电路52(图5) 确定在准备的寻轨伺服增益中提供最小误差率和最大稳定性的寻轨 伺服增益作为最优寻轨伺服增益。结果，寻轨驱动电路53(图5) 启动基于该最优寻轨伺服增益的寻轨控制。
通过完成上述步骤116到126，能够获得对于一个基本图形(例 如图10所示基本图形(e))的最优聚焦伺服增益和最优寻轨伺服增 益。
在记录图形验证步骤127，检查是否有另一个基本图形，对于 该图形，这些伺服增益将被调节而用于第二信息层。当在步骤127 的结果为“是”时，重复步骤116到126。当在步骤127的结果为 “否”时，终止伺服增益调节。
如上所述，对于记录在测试区92中的基本图形，预先调节最优 聚焦伺服增益和最优寻轨伺服增益。然后，确定哪一个基本图形对 应于靠近测试区92之信息区91中记录的图形。因此，通过对所记 录的图形采用这些最优伺服增益，能够进行稳定的伺服控制操作。
在另一方法中，在信息层处于被记录状态时的伺服增益和信息 层处于非被记录状态时的伺服增益之间的关系被预先获得。信息层 处于非被记录状态时的伺服增益是从信息层处于被记录状态时的伺 服增益中获得的。
该实施例中，再现信号的误差率被测量，并且伺服增益调节是 基于该误差率进行的。伺服增益调节可以是基于除该误差率之外的 信息进行(例如，再现信号的抖动值)。
当再现信号的抖动值被测量并且伺服增益调节是基于该抖动值 进行时，图12说明的方法被修改如下。误差率测量步骤118和123 用抖动值测量步骤代替，以及误差率比较步骤120和125用抖动值 比较步骤代替。因此，提供最小抖动值和是最稳定的伺服增益被确 定为在所准备的多个伺服增益中的最优伺服增益。另外，在某个聚 焦范围提供足够抖动值的伺服增益能够被确定为最优伺服增益。
一种用于测量每个伺服增益信号的剩余分量(代替测量误差率) 的方法也是有效的。对于该方法，图12说明的方法可以被修改如下。 误差率测量步骤118用聚焦误差信号剩余幅度测量步骤代替，S形 幅度检测电路35(图3)用聚焦剩余幅度测量电路代替，和误差率 比较步骤120用聚焦剩余幅度比较步骤代替。在聚焦伺服增益设置 步骤117，聚焦伺服增益的级别被一步一步地改变。通过该聚焦剩 余幅度测量电路，测量在每个级别上的聚焦误差信号之剩余分量的 幅度。根据其中剩余分量的幅度为最小的条件，找到最佳聚焦伺服 增益。
同样，对于寻轨伺服控制，图12说明的方法可以被修改如下。 误差率测量步骤123用寻轨误差信号剩余幅度测量步骤代替，TE幅 度检测电路54(图5)用寻轨剩余幅度测量电路代替，和误差率比 较步骤125用寻轨剩余幅度比较步骤代替。在寻轨伺服增益设置步 骤122中，寻轨伺服增益的级别被一步一步地改变。通过该寻轨剩 余幅度测量电路，测量在每个级别(level)上的寻轨误差信号剩余 分量的幅度。根据其中剩余分量的幅度为最小的条件，找到最佳寻 轨伺服增益。
通过使用聚焦误差信号剩余分量获得的该最佳聚焦伺服增益不 需要具有最小幅度，其依赖于该记录和再现设备的标度(scale)或 精度。例如，根据保证某个操作容限的条件，例如该条件是其中聚 焦伺服剩余分量的幅度不是最小但即使当聚焦伺服增益改变到某个 程度时能防止故障，可以找到该最佳聚焦伺服增益。同样，该最佳 寻轨伺服增益可以基于保证某个操作容限的条件被找到，例如该条 件是其中寻轨伺服剩余分量的幅度不是最小但即使当该寻轨伺服增 益改变到某个程度时能防止故障。
上述方法用于检测聚焦误差信号或者寻轨误差信号的剩余分量 以便确定聚焦伺服增益或者寻轨伺服增益，其有效性是在于这些方 法是在形成了用于聚焦控制或者寻轨控制的闭环的状态下实现的， 并且伺服操作状态能够考虑到其它层的影响而被调节。
(实施例5)
在根据本发明的第五实施例中，将说明用于调节伺服增益的又 一种方法。根据本实施例说明的方法，伺服增益以两个阶段被调节。
图13是说明根据本发明第五实施例用于调节伺服增益的方法的 流程图。除了聚焦单元16和增益设置单元7具有图14所示结构以 及寻轨控制单元17和增益设置单元7具有图15所示结构之外，该 方法是通过记录和再现设备1000(图1)实现的。
在下面说明中，用于调节第二信息层(例如图10中的信息层 227)之伺服增益的方法将作为例子说明。对于其它信息层(例如图 10中的信息层226和228)的伺服增益也能够以基本上相同的方法 被调节。
根据表示该伺服增益调节之开始并从操作控制系统8中输出的 信号，对这些伺服增益的调节被启动。
在测试区搜索步骤130，移动光拾取器3(图1)以便将光束引 导到图9所示测试区92或者信息区91。
在F偏移施加设置步骤131，聚焦驱动电路33(图14)形成用 于聚焦控制的开环，并且将由偏移电路34(图14)提供的偏移电压 施加到音圈15(图1)。因此，物镜12在垂直于记录介质1表面的 方向上被移动。
在FE幅度检测步骤132，FE幅度检测电路35(图14；也叫做 “S形幅度检测电路”)检测一个对应于第二信息层的聚焦误差信号 的幅度值，该聚焦误差信号是在由通过多个信息层反射的光束产生 的聚焦误差信号之中。
在FE幅度比较步骤133，增益设置电路150(图14)比较由FE 幅度检测电路35检测的幅度值和参考幅度值。
在聚焦伺服增益设置步骤134，增益设置电路150(图14)基 于该所检测的幅度值和该参考幅度值的比较结果设置一个聚焦伺服 增益。
在聚焦控制开(ON)步骤135，聚焦驱动电路33(图14)形 成用于聚焦控制的闭环。结果，基于该聚焦伺服增益的聚焦控制被 启动。
在TE幅度检测步骤136，寻轨驱动电路53(图15)形成用于 寻轨控制的开环以便在记录介质1径向方向上移动物镜12。TE幅 度检测电路54(图15)检测寻轨误差信号的幅度值。
在TE幅度比较步骤137，增益设置电路151(图15)比较由TE 幅度检测电路54检测的幅度值和参考幅度值。
在寻轨伺服增益设置步骤138，增益设置电路151(图15)基 于所检测的幅度值和该参考幅度值的比较结果设置寻轨伺服增益。
在寻轨控制开(ON)步骤139，寻轨驱动电路53(图15)形 成用于寻轨控制的闭环。结果，基于该寻轨伺服增益的寻轨控制被 启动。
在F偏移施加步骤140，聚焦驱动电路33(图14)形成用于聚 焦控制的闭环，并且将由F偏移电路152(图14)提供的偏移电压 施加到音圈15(图1)。因此，物镜12在垂直于记录介质1表面的 方向上移动。施加到音圈15的偏移电压值低于通过F偏移施加步骤 131施加到音圈15的偏移电压值，使得该聚焦控制操作能够保持该 闭环。结果，物镜12在垂直于记录介质1表面的方向上被移动的距 离比在F偏移施加步骤131中移动的距离更短。
在FE偏移检测步骤141，FE偏移检测电路153(图14)检测 FE信号之幅度值的改变量(FE偏移电压值)，该FE信号根据在F 偏移施加步骤140中施加到音圈15的偏移电压值而变化。
在FE偏移电压比较步骤142，增益设置电路150(图14)比较 由FE偏移检测电路153(图14)检测的FE偏移电压值和一个参考 偏移电压值。该参考偏移电压值预先被找到，并作为FE信号幅度 值的改变量，当使用包括单信息层的记录介质时，该FE信号根据 施加到音圈15之偏移电压改变。
在聚焦伺服增益设置步骤143，增益设置电路150(图14)基 于所检测的FE偏移电压值和该参考偏移电压值的比较结果设置一 个聚焦伺服增益。
在T偏移施加步骤144，T偏移电路153(图15)将某个偏移 电压施加到寻轨驱动电路53(图15)的输出端，以便将物镜12在 记录介质1的寻轨方向上移动一个微小的距离。
在TE偏移检测步骤145，TE偏移检测电路154(图15)检测 TE信号之幅度值的变化量(TE偏移电压值)，该TE信号根据在T 偏移施加步骤144中施加到音圈15的偏移电压值而变化。
在TE偏移电压比较步骤146，增益设置电路151(图15)比较 由TE偏移检测电路154(图15)检测的TE偏移电压值和一个参考 偏移电压值。该参考偏移电压值被预先找到，作为当使用包括单信 息层的记录介质时、根据施加到音圈15之偏移电压而变化的TE信 号幅度值的变化量。
在寻轨伺服增益设置步骤147，增益设置电路151(图15)根 据所检测的TE偏移电压值和该参考偏移电压值的比较结果设置一 个寻轨伺服增益。
如上所述，该聚焦伺服增益处于两个阶段(即，在形成了用于 聚焦控制的开环的状态下，以及然后在形成了用于聚焦控制的闭环 的状态下)。因此，可以更精确地获得该聚焦伺服增益。同样，该寻 轨伺服增益处于两个阶段(即，在形成了用于寻轨控制的开环的状 态下，以及然后在形成了用于寻轨控制的闭环的状态下)。因此，可 以更精确地获得该寻轨伺服增益。
通过对于图10所示8个基本图形(a)到(h)执行步骤130到 147，能够获得对于这些基本图形的精确伺服增益。正如第三实施例 中所述，伺服增益调节所要求的时间周期能够通过限制对这些信息 层记录信息的次序被缩短。
在上述实施例中，已经说明了通过本发明获得的聚焦伺服增益 和寻轨伺服增益。在图10所示每个图形的区域中，例如，可以采用 类似方式找到聚焦偏移量和寻轨偏移量，以及对于该聚焦伺服增益 和该寻轨伺服增益的最佳条件。这样，能够获得更佳的记录和再现 条件。
在此获得的、对应于每个记录图形的伺服条件被存储在系统控 制器中，使得这些伺服条件受到的控制与每个信息区域是否处于被 记录状态或处于非被记录状态相对应。对于以复杂方式包括处于被 记录状态之区域和处于非被记录状态之区域的范围，选择上述记录 图形的中间条件是有效的。
(实施例6)
在本发明的第六实施例中将说明一种方法，该方法通过根据该 记录介质之每一信息层是否是处于被记录状态还是非被记录状态获 得的伺服增益信息，以保证稳定的伺服操作。在第三、第四和第五 实施例的每一实施例中获得的伺服增益被记录在记录介质的特定区 域，例如管理信息区域93(图9)中。基本上相同的参数适用于基 于该记录介质及该记录和再现设备之结合所获得的多个伺服条件， 除非该记录介质或者该记录和再现设备被损坏。因此，由于以下原 因，在该记录介质的管理信息区中指定该记录和再现设备的识别符 和伺服条件是有效的。在该状态下，当该记录介质被放置在该记录 和再现设备上时，该管理信息区被再现。当有过去的数据是由该记 录和再现设备完成记录时，该参考信号带着所述伺服条件被再现。 当获得的伺服条件匹配于该管理信息区中的内容时，这些伺服条件 能够被用来执行记录和再现。当获得的伺服条件不匹配于该管理信 息区中的内容时，伺服条件调节带着那些一步一步被改变的伺服条 件被执行，以获得最优伺服条件。采用这种方式，对于经常使用的 记录介质，可以缩短伺服条件调节所要求的时间周期。
信息层间干扰的影响在各个记录介质中稍有变化，但是在具有 相同结构和通过相同生产工艺生产的记录介质中基本上是相同的。 因此，在记录介质再现期间，调节在第三、第四和第五实施例之每 一实施例中获得的伺服增益和在管理信息区(即，图9所示的管理 信息区93)中记录该伺服条件调节之结果是有效的。该伺服条件调 节之结果能够通过两种方法被记录在管理信息区93中。
根据第一个方法，该伺服条件调节之结果以凸凹坑形式被记录 在基片上，这些凹凸坑通常是被用于只读记录介质中。这个方法是 简单的，因为一旦在特定记录介质中获得了每个伺服条件值，就不 必对于后面生产的记录介质增加生产步骤的数量。
根据第二个方法，在每个记录介质生产期间，伺服条件值被测 量，该测量结果被记录在管理信息区93中。在这种情况下，管理信 息区93如信息区91是可记录和可再现的。结果，单个记录介质之 中的特性的变化被适应，因此伺服条件能够被更精确地设置。如上 所述，伺服增益信息包括对应于每个信息层之非被记录状态和被记 录状态的聚焦伺服增益和寻轨伺服增益，该伺服增益信息在记录介 质1之生产期间被获得，并且通过该第一个方法或者该第二个方法 被记录在记录介质1的管理信息区93中。因此，当用户将记录介质 1安放在该记录和再现设备1000、以便在记录介质1上记录信息信 号或者从记录介质1再现信息信号时，在管理信息区93中记录的该 伺服增益信息能够立即被读出以便启动该操作。因此，能够缩短该 记录和再现设备对伺服增益调节所要求的时间。
本发明的上述六个实施例是用于获得对三个信息层中的第二信 息层的伺服条件。本发明可适用于其它信息层，并且也可适用于包 括多个信息层的所有类型的记录介质。
根据本发明，当聚焦伺服增益和寻轨伺服增益依赖于非目标信 息层是否处于被记录状态或非被记录状态而波动时，该聚焦伺服增 益是通过采用对应于目标信息层的聚焦误差信号而被补偿的，而该 寻轨伺服增益是通过采用寻轨误差信号而被补偿的。因此，本发明 提供了多层记录介质的稳定伺服控制操作。
在不脱离本发明范围和精神的情况下，各种其它改进对本领域 技术人员来说是显而易见的且容易实现。因此，目标并不在于将所 附的权利要求的范围局限于这里所做的描述，而应当更广义地解释 这些权利要求。