光盤裝置的制作方法

專利名稱：光盤裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及裝填CD(壓縮光盤compacct disc)；DVD(通用數值光盤digital versatile disc)；BD(蘭色射線光盤blu-ray disc)等多種光盤的光盤裝置中，辨別所裝入光盤種類的技術。另外，本發明涉及具有多個記錄信息的信息面的光盤中，對所要信息面對焦，最佳調整球面像差的技術。
背景技術：
以往的光盤裝置中，記錄在光盤上的數據的再生時，向光盤照射比較弱的一定光量的光之后檢測出光盤的反射光。例如專利文獻1(特開昭52-80802號公報)中公開的光盤裝置中是把光照射到凹坑和間隔等物理特性不同的光盤上。照射到光盤的光的反射光電平按照這個凹坑和間隔而被調制，因此，根據其反射光可以再生光盤的數據。另一方面，把數據記錄到光盤時，光盤裝置根據記錄數據調制光的強弱，照射到設在光盤的材料膜(信息面)。這樣，在光盤上形成對應于數據的符號和間隔。
再生專用的光盤中，凹坑和間隔是按螺線狀記錄的。另一方面，數據的記錄和再生兩方都可能的光盤中，在螺線形狀的溝和溝間區域所組成的徑跡層表面上，利用蒸鍍法，形成信息面。數據光學性記錄在信息面，并從信息面光學性地再生。
為了把信息記錄在光盤或再生被記錄信息，有必要進行焦點控制和位移控制。所謂焦點控制就是光盤面的法線方向(以下稱焦點方向)上的對光束的焦點位置的控制，使光束總是在記錄材料膜上保持規定的聚束狀態。下面，把給定信息面的光束焦點位置控制稱為「對給定信息面的焦點控制」。另一方面，所謂位移控制就是光盤的半徑方向(以下稱位移方向)的光束焦點位置控制，使光束焦點總是位于規定的位移上。
下面，結合圖14說明以往的光盤裝置。圖14是表示以往的光盤裝置510的功能塊框圖。光盤裝置510包括作為聚束照射機構的半導體激光11和集光透鏡13；作為焦點移動機構功能的焦點調節器14；作為焦點誤差檢測機構的FE生成器20以及作為焦點驅動部的焦點驅動發生器22。
光頭10具有半導體激光11；集光透鏡13；光束分離器12；焦點調節器14和光檢測器15。半導體激光11所輸出的光束通過光束分離器12，由集光透鏡13聚束在光盤1上。光盤1上反射的光束還通過集光透鏡13之后，由光束分離器12反射，射入到光檢測器15。集光透鏡13固定在彈性體上(圖中未示)。如果規定量的電流通過焦點調節器14，則由于電磁力，集光透鏡13移動到焦點方向。這樣，可以變化光束的焦點位置。光檢測器15檢測出入射光束，對應于檢測的光，把信號傳送到FE生成器20。
根據光檢測器15的信號，FE生成器20運算出光盤1信息面上的光束的聚束狀態的信號，換句話說運算出對應于光盤1信息面上光束焦點偏差的信號誤差(焦點錯誤信號)，并把其結果發送到光盤辨別器43。焦點驅動部22生成焦點調節器14的驅動信號，以便集光透鏡13接近或離開光盤1。這個驅動信號也發送到其他的光盤辨別器43。
下面，結合圖15(a)和(b)說明光盤裝置510的光盤辨別工作。圖15(a)表示焦點驅動部22所輸出的信號波形。圖15(b)表示FE生成器20所輸出的信號波形。圖15(a)和(b)中，橫軸表示時間，縱軸顯示信號電平。
焦點驅動發生器22從充分離開光盤1的位置開始移動光束的焦點而接近光盤1。如果光束的焦點位置和光盤1的信息面一致，則如15(b)的「信息面位置」所示，FE生成器20所輸出的信號電平變為0。這個狀態叫做「零交叉」(zero cross)。由FE生成器20的輸出信號為零交叉時，光盤辨別器43根據焦點驅動發生器22的輸出信號電平檢測出光盤1的信息面的深度。從焦點調節器14的自然位置到光盤1表面的距離一定，并且根據焦點驅動發生器22信號的焦點調節器14的移動量也一定，因此，可以檢測出光盤1信息面的深度。光盤的種類不同而光盤表面到信息面的深度也不同，因此，根據所檢測出的深度，光盤裝置510可以辨別出光盤1的種類。
下面，結合圖16說明以往的其他光盤裝置。圖16是表示以往的其他光盤裝置520的功能塊框圖的構成。如果裝入具有多個信息面的光盤1，則，光盤裝置520對光盤1的所要信息面進行焦點控制，可以使光束的焦點位于所要信息面。和圖14的光盤裝置510共同的構成要素附以相同的符號，省略其說明。
光盤裝置520中，FE生成器20的信號傳送到焦點濾光器(focus filter)21和引入選擇器45。焦點濾光器21根據FE生成器20的信號進行焦點控制的相位補償。焦點濾光器21把補償相位的信號輸出到引入選擇器45。引入選擇器45選擇焦點驅動發生器22的信號或焦點濾光器21的信號，傳送到焦點調節器14。
下面，說明光盤裝置520的焦點控制處理。在沒有進行焦點控制時(焦點控制為非工作狀態)，引入選擇器45選擇焦點驅動發生器22的信號，傳送到焦點調節器14。接受該信號的焦點調節器14，使光束的焦點位置從充分離開光盤1的位置開始接近到光盤1。如果光束的焦點位置和光盤1的信息面一致，則，如圖15(b)的「信息面位置」所示，從FE生成器20輸出的信號電平變為0。引入選擇器45從FE生成器20的信號電平為0時，轉換輸出信號，把焦點濾光器21的信號傳送到焦點調節器14。這樣，控制光束的焦點對光盤1信息面的位置。此時，光束照射一側表面最近位置的信息面就是作為焦點控制對象的信息面。與上述工作相反，焦點驅動發生器22使光束焦點從接近光盤位置開始離開時，光束照射一側表面最里面位置的信息面就是作為焦點控制對象的信息面。如上述說明，開始對信息面的焦點控制。
下面，結合圖17說明以往的其他的光盤裝置。圖17是表示以往的其他的光盤裝置530的功能塊框圖的構成。光盤裝置530對光束聚焦的信息面可以設定球面像差。光盤裝置530具有作為發生球面像差機構的像差發生器16和像差設定器30，作為球面像差調整機構的像差調整器32。另外，圖17中，和圖14以及圖16的光盤裝置共同的構成要素附以相同的符號，省略其詳細說明。
光盤裝置530中，光檢測器15的輸出信號傳送到FE生成器20和TE生成器24。FE生成器20所輸出的焦點錯誤信號傳送到焦點濾光器21，進行給定的處理之后傳送到焦點調節器14。根據光檢測器15的信號，自TE生成器24生成跟蹤錯誤(TE)信號——表示光束與形成在光盤1上的移位位置關系的信號，傳送到振幅檢測器25。振幅檢測器25檢測出TE生成器24的跟蹤錯誤(TE)信號的振幅大小，把其結果傳送到像差調整器32。
像差調整器32保存來自振幅檢測器25的信號，并根據其信號生成設定信號，把設定信號傳送到像差設定器30。像差設定器30接收來自像差調整器32的信號，就把光束焦點中發生球面像差的像差設定信號傳送到像差發生器16。像差發生器16根據像差設定信號變更光束的球面像差。其結果，TE生成器24中生成的徑跡錯誤信號發生變化，重新輸出到振幅檢測器25。在給定的范圍內變化球面像差，進行上述的處理(反饋處理)。按照振幅檢測器25的信號和對應于其信號的球面像差程度，像差調整器32進行對應管理。于是，像差調整器32特定設定信號，即使振幅檢測器25發生信號電平最大的球面像差的設定信號，并把其設定信號傳送到像差設定器30。
下面，結合圖18(a)和圖18(b)，說明光盤裝置530的球面像差調整工作。圖18(a)表示像差調整器32所輸出的設定信號波形。圖18(b)表示振幅檢測器25所輸出的信號波形。圖18(a)和圖18(b)中，橫軸表示時間，縱軸表示電平。
如圖18(a)所示，在圖示的時刻t0以前，像差調整器32對像差設定器30輸出給定寬度的燈信號。根據這樣的設定信號所獲得的徑跡錯誤信號在光束焦點的球面像差最小時，取最大振幅。另一方面，如果球面像差變多，則徑跡錯誤信號的振幅惡化。因此，可以說振幅檢測器25的輸出信號波形(圖18(b))的電平變為最大時的設定信號給出最佳球面像差。像差調整器32存儲振幅檢測器25的輸出信號電平變為最大時的設定信號電平，在時間t0以后，把已存儲的設定信號傳送到像差設定器30。其結果，在時間t0以后，徑跡錯誤信號的振幅變為最大，振幅檢測器25的輸出信號的振幅維持最大值(圖18(b))。這樣，可以最佳調整光束焦點的球面像差。
專利文獻1 特開昭然若揭52-80802號公報以往的光盤裝置510(圖14)中，由于焦點調節器14的靈敏度或電路的靈敏度不均勻，檢測出的信息面的深度產生誤差。另外，由于旋轉的光盤1通過光盤1的面接觸和裝置的驅動機構等的面接觸，上下變動信息面的位置。由于這樣的變動，也產生信息面深度的檢測誤差。檢測誤差變大時，會出現誤判光盤種類的問題。
以往的光盤裝置520(圖16)中，光盤1上設有3個以上信息面時，不能進行中間信息面的焦點控制。另外，如果想要進行最里面的信息面即，從光盤1的表面算起最里面的焦點控制，有可能出現光盤1和集光透鏡13碰撞的現象。其理由是開始焦點控制時，光束焦點有必要位于信息面的里側，因此，焦點控制工作中的光盤1與集光透鏡13的距離變小。
以往的光盤裝置530(圖17)中，FE生成器20的焦點錯誤信號也和TE生成器24的徑跡錯誤信號同樣，振幅有惡化，因此，焦點控制變為不穩定。這是因為開始工作初期，光束焦點的球面像差不是最佳的緣故。這樣，為了發生徑跡錯誤信號，即使是開始焦點控制，很難測定徑跡錯誤信號的振幅。因此，很難最佳調整球面像差。

發明內容
本發明的目的在于可以安裝多種光盤的光盤裝置中，檢測出信息面的深度來高精度辨別被裝入光盤種類。另外，本發明的另一個目的在于具有多個信息面的光盤的所要信息面上可以高精度地開始焦點控制。本發明的本發明的另一個目的在于實現穩定的球面像差調整工作。
解決問題的方法根據本發明的光盤裝置，對具有不同深度，即從光盤表面算起的深度的信息面的多種光盤可以寫入和/或讀出信息。光盤裝置包括輻射光的光源；集束上述光而形成焦點的透鏡；檢測出上述信息面的上述光的反射光而輸出反射光信號的光檢測部；當上述焦點位于根據上述多種光盤的信息面深度所給定的基準深度時，發生最小球面像差的球面像差發生部；控制上述透鏡位置，在裝入光盤信息面的垂直方向上移動上述焦點的焦點驅動部；根據對應于上述焦點移動的上述檢測部所輸出的上述反射光信號，檢測出表示上述反射光光量信號的光量檢測部；根據上述光量信號波形的對稱性特定上述信息面深度，即從上述表面算起的深度，并根據特定的上述深度辨別所裝入光盤種類的辨別部。由此達到上述目的。
光盤裝置還可以包括檢測上述光量信號的波形在給定時間內是對稱還是非對稱之后，輸出對稱性顯示信號，即表示上述光量信號波形為對稱性信號的對稱性檢測部；上述辨別部根據上述對稱性顯示信號來辨別上述所裝入光盤的種類。
光盤裝置還可以具有生成焦點信號，即表示上述焦點與上述信息面的位置關系的信號的焦點信號生成部；對稱性檢測部在上述給定期間內特定上述焦點信號電平變為最大的第一時刻和上述焦點信號電平變為最小的第二時刻；根據上述第一時刻和第二時刻的上述光量信號電平，檢測出上述光量信號波形是否對稱。
上述對稱性檢測部也可以在上述第一時刻的上述光量信號的第一電平與上述第二時刻的上述光量信號的第二電平的差分為0時，檢測上述光量信號波形為對稱；不是0時，檢測上述光量信號波形為非對稱。
上述對稱性檢測部生成表示上述差分為零；正和負的任意情況的上述對稱性顯示信號，上述辨別部也可以根據上述對稱性顯示信號特定上述裝入光盤的上述表面到上述信息面的深度是否比上述基準深度深還是淺。
上述基準深度可以是根據第一種類的光盤信息面深度和第二種類的光盤信息面深度來規定的范圍內的值。
上述辨別部也可以根據上述光量信號波形特定上述裝入光盤的信息面的個數。
光盤裝置還可以具有像差設定部，該像差設定部是生成指示球面像差發生量的像差設定信號；根據上述像差設定信號，上述球面像差發生部發生球面像差；還根據上述像差設定信號，上述辨別部特定上述信息面的從上述表面的深度。
根據本發明的光盤裝置對具有自光盤表面不同深度的多個信息面的光盤可以寫入和/或讀出信息。光盤裝置包括輻射光的輻射光源；集束上述光而形成焦點的透鏡；檢測出上述信息面的上述光的反射光而輸出反射光信號的光檢測部；上述焦點位于根據上述多個信息面深度所給定的基準深度時，發生最小球面像差的球面像差發生部；控制上述透鏡位置，在上述多個信息面的垂直方向上移動上述焦點的焦點驅動部；根據對應于上述焦點移動的上述檢測部所輸出的上述反射光信號，檢測出表示上述反射光光量信號的光量檢測部；根據上述光量信號波形檢測出從上述光盤表面算起的上述信息面號碼的號碼檢測部。由此達到上述目的。
光盤裝置還包括選擇部和焦點信號生成部；所述選擇部是選擇由上述號碼檢測部所檢測出的上述信息面的特定號碼，并驅動上述焦點驅動部，把上述焦點移動到對應于上述特定號碼的特定信息面附近；該焦點信號生成部生成表示上述焦點與上述信息面位置關系的焦點信號；上述焦點信號生成部對上述特定信息面生成上述焦點信號，也是可以的。
根據上述選擇部的指示，變更上述特定信息面，也是可以的。
光盤裝置還可以包括檢測上述光量信號的波形在給定時間內是對稱還是非對稱之后，輸出對稱性顯示信號，即表示上述光量信號的波形對稱性的信號的對稱性檢測部；上述號碼檢測部還根據上述對稱性顯示信號檢測出上述信息面的從上述裝入光盤表面算起的上述信息面的號碼。
上述對稱性檢測部特定在上述給定期間內上述焦點信號電平變為最大的第一時刻和上述焦點信號電平變為最小的第二時刻；根據上述第一時刻和第二時刻的上述光量信號電平，檢測出上述光量信號波形是否對稱。
根據本發明的光盤裝置，對具有信息面的光盤可以寫入和/或讀出信息。光盤裝置包括輻射光的光源；集束上述光而形成焦點的透鏡；檢測出上述信息面的上述光的反射光而輸出反射光信號的光檢測部；根據控制信號發生球面像差的球面像差發生部；控制上述透鏡位置，作為上述信息面的垂直方向上移動上述焦點的焦點驅動部，在上述信息面一側與另一側之間往復移動上述焦點的焦點驅動部；根據對應于上述焦點移動的上述檢測部所輸出的上述反射光信號，檢測出表示上述反射光的光量信號的光量檢測部；檢測出上述光量信號波形是對稱還是非對稱之后，輸出對稱性顯示信號，即表示上述光量信號波形為對稱性信號的對稱性檢測部；對應于上述對稱性顯示信號，作為生成上述控制信號的像差調整器，特定上述表示上述光量信號波形為對稱的對稱性信號之后，把給出特定的上述對稱性顯示信號的控制信號設定在上述球面像差發生部的像差調整器。由此達到上述目的。
光盤裝置還可以包括生成表示上述焦點與上述信息面之間的位置關系的焦點信號的焦點信號生成部；上述對稱性檢測部在上述給定期間內特定上述焦點信號電平變為最大的第一時刻和上述焦點信號電平變為最小的第二時刻；根據上述第一時刻和第二時刻的上述光量信號電平，檢測出上述光量信號波形在給定時間內是否對稱。
光盤裝置還可以包括生成焦點信號—表示上述焦點與上述信息面之間的位置關系的信號—的焦點信號生成部；上述對稱性檢測部在上述給定期間內特定上述焦點信號電平變為最大的第一時刻和上述焦點信號電平變為最小的第二時刻；根據上述第一時刻和第二時刻的上述光量信號電平，檢測出上述光量信號波形是否對稱。
根據本發明的辨別光盤種類方法是信息面在光盤表面位于不同深度的多種光盤中辨別出所裝入光盤的種類。辨別光盤種類方法包括以下步驟輻射光步驟；利用透鏡集束上述光而形成焦點的步驟；檢測上述信息面的上述光的反射光而生成反射光信號的步驟；上述焦點位于上述多種光盤信息面深度所規定的基準深度時，發生最小球面像差的步驟；控制上述透鏡位置，在上述裝入的光盤信息面垂直方向上移動上述焦點的步驟；根據對應于上述焦點移動所生成的上述反射光信號，檢測表示上述反射光的光量的光量信號的步驟；根據上述光量信號波形的對稱性，特定上述信息面的從上述表面的深度，根據特定的上述深度辨別上述所裝入光盤種類的步驟。由此，達到上述目的。
根據本發明的特定光盤信息面的方法是從光盤表面位于不同深度的多個信息面中特定光的焦點所在信息面。特定光盤信息面的方法包括輻射光步驟；利用透鏡集束上述光而形成焦點的步驟；檢測上述信息面的上述光的反射光而生成反射光信號的步驟；上述焦點位于上述多個光盤信息面深度所規定的基準深度時，發生透鏡的最小球面像差的步驟；控制上述透鏡位置，在上述裝入光盤信息面垂直方向上移動上述焦點的步驟；根據對應于上述焦點移動所生成的上述反射光信號，檢測表示上述反射光的光量的光量信號的步驟；根據上述光量信號的波形，檢測上述信息面的從上述表面算起的號碼的步驟。由此，達到上述目的。
根據本發明的球面像差調整方法是調整對光盤信息面的球面像差。球面像差調整方法包括輻射光步驟；利用透鏡集束上述光而形成焦點的步驟；檢測上述信息面的上述光的反射光而生成反射光信號的步驟；控制上述透鏡位置，作為上述裝入的光盤信息面垂直方向上移動上述焦點的步驟，在上述信息面一側與另一側之間往復移動上述焦點的步驟；根據對應于上述焦點移動所生成的上述反射光信號，檢測表示上述反射光的光量的光量信號的步驟；檢測上述光量信號波形是對稱還是非對稱之后，輸出表示上述光量信號波形對稱性的對稱性顯示信號的步驟；根據上述對稱性顯示信號，作為生成上述控制信號的步驟，特定表示上述光量信號波形對稱性的上述對稱性顯示信號之后，設定賦予所特定上述對稱性顯示信號的控制信號的步驟；根據控制信號發生球面像差的步驟。由此，達到上述目的。
根據本發明的光盤種類辨別程序是可以在光盤裝置中執行的，具有從光盤表面的不同深度的信息面的多種光盤中辨別光盤種類的電子計算機程序。光盤種類辨別程序包括輻射光步驟；利用透鏡集束上述光而形成焦點的步驟；檢測上述信息面的上述光的反射光而生成反射光信號的步驟；上述焦點位于上述多種光盤信息面深度所規定的基準深度時，發生最小球面像差的步驟；控制上述透鏡位置，在上述裝入的光盤信息面垂直方向上移動上述焦點的步驟；根據對應于上述焦點移動所生成的上述反射光信號，檢測表示上述反射光的光量的光量信號的步驟；根據上述光量信號波形的對稱性特定上述信息面的從上述表面的深度，并根據特定的上述深度辨別上述所裝光盤種類的步驟。由此，達到上述目的。
根據本發明的光盤信息面的特定程序是可以在光盤裝置中執行的，從光盤表面具有不同深度的多個信息面中，特定光焦點所在信息面的電子計算機程序。信息面特定程序包括輻射光步驟；利用透鏡集束上述光而形成焦點的步驟；檢測上述信息面的上述光的反射光而生成反射光信號的步驟；上述焦點位于上述多種光盤信息面深度所規定的基準深度時，發生最小球面像差的步驟；控制上述透鏡位置，在上述裝入的光盤信息面垂直方向上上述焦點移動的步驟；根據對應于上述焦點移動所生成的上述反射光信號，檢測表示上述反射光的光量的光量信號的步驟；根據上述光量信號波形檢測出上述信息面的從上述表面算起的號碼的步驟。由此，達到上述目的。
根據本發明的球面像差調整程序是可以在光盤裝置中執行，對光盤信息面調整球面像差的電子計算機程序。球面像差調整程序包括輻射光步驟；利用透鏡集束上述光而形成焦點的步驟；檢測上述信息面的上述光的反射光而生成反射光信號的步驟；控制上述透鏡位置，作為上述信息面垂直方向上移動上述焦點的步驟，在上述信息面一側與另一側之間往復移動上述焦點的步驟；根據對應于上述焦點移動所生成的上述反射光信號，檢測表示上述反射光的光量的光量信號的步驟；檢測上述光量信號波形是對稱還是非對稱之后，輸出表示上述光量信號波形為對稱性的對稱性顯示信號—的步驟；根據上述對稱性顯示信號，作為生成上述控制信號的步驟，特定上述表示上述光量信號波形為對稱性的對稱性顯示信號之后，設定賦予所特定上述對稱性顯示信號的控制信號的步驟；根據控制信號發生球面像差的步驟。由此，達到上述目的。


圖1是表示光盤1的外觀圖。
圖2是不同種類光盤1的斷面圖。(a)表示CD，(b)表示DVD，(c)表示BD的圖。
圖3是表示具有多個信息面L的光盤1的斷面圖。
圖4是表示實施方式1光盤裝置100的功能塊構成圖。
圖5是表示不發生球面像差時，聚束狀態的圖。
圖6(a)～(j)是表示對應于從光盤表面的深度；球面像差的發生量與光量信號關系的圖。
圖7是表示獲得最佳球面像差的基準厚度與對象信息面位置一致時，所獲得的信號波形圖。
圖8是表示對象信息面的位置比獲得最佳球面像差的基準厚度深時，所獲得的信號波形圖。
圖9是表示對象信息面的位置比獲得最佳球面像差的基準厚度還淺時，所獲得的信號波形圖。
圖10是表示光盤裝置100工作框圖。
圖11是表示本實施方式光盤裝置的功能塊構成圖。
圖12是表示本實施方式光盤裝置的功能塊構成圖。
圖13(a)是表示焦點驅動發生器23的輸出信號；(b)是表示從像差調整器31到像差設定器30的設定信號；(c)是表示非對稱檢測器41所接受的對稱性顯示信號14是表示以往光盤裝置510的功能塊構成圖。
圖15(a)是焦點驅動發生器22輸出的信號波形圖；(b)是FE生成器20所輸出的信號波形圖。
圖16是表示以往的第二光盤裝置的功能塊構成圖。
圖17是表示以往的第三光盤裝置的功能塊構成圖。
圖18(a)是表示像差調整器32輸出的設定信號波形圖；(b)是表示振幅檢測器25所輸出的信號波形圖。
圖中，1；光盤 10；光頭 11；半導體激光 12；光束分離器 13；集光鏡 14；焦點調節器 15；光檢測器 16；像差發生器 20；FE生成器21；焦點濾光器 22；焦點驅動發生器 23；焦點驅動發生器24；TE生成器 25；振幅檢測器 30；像差設定器 31；像差調整器32；像差調整器 40；反射光量檢測 41；非對稱性檢測器42；光盤辨別器 43；光盤辨別器 44；層號碼檢測器 45；引入選擇器 46；按層別引入選擇器具體實施方式
下面，結合

本發明。圖中附相同符號的構成要素具有相同的功能，進行同樣的工作。說明本發明的具體實施方式
之前，先說明作為光盤裝置記錄信息和再生已記錄信息的對象體的光盤。
圖1表示光盤1的外觀。光盤1是如CD；DVD；BD等的圓盤狀記錄介質。光盤裝置在光盤1的一側照射激光等光而記錄信息或讀出已記錄的信息。信息記錄在由相變材料形成的記錄膜上。以下把記錄膜叫做信息面。信息面具有給定的反射率，反射入射光。信息面例如，具有螺線狀形成的徑跡(圖中未示)。各個徑跡由信息面的溝部區域和谷部區域所規定。
光盤1按其種類，表面到信息面的深度不同。圖2(a)～(c)表示不同種類光盤1的斷面。具體說圖2(a)為CD、圖2(b)為DVD、圖2(c)為BD。斷面方向是垂直于光盤1的信息面的方向。為了參考，表示了從表面2入射在信息面聚焦的光110。本說明書中，為了記錄信息或讀出已記錄信息，光被照射到的光盤的面叫做「表面」。如圖所示，CD盤的信息面La是離表面2深度為1200μm，DVD盤的信息面Lb離表面2的深度為600μm，BD盤的信息面Lc是離表面2的深度為100μm。信息面的深度相當于保護信息面的保護膜厚度。
另外，由于必要存儲量的關系，即使是同種類光盤，有時信息面的個數不同。比如，BD盤可以設有一層；二層；四層信息面。圖3是表示具有多個信息面的光盤1的斷面。各個信息面從表面位于不同的深度，比如其間隔為25μm。
下面說明本發明光盤裝置的實施方式。
實施方式1圖4是表示本實施方式光盤裝置100的功能塊構成圖。光盤裝置100對多種光盤可以進行記錄信息和可以再生已記錄的信息。但是，光盤裝置100不同時具備記錄功能和再生功能，也是可以的，比如，只具有再生已記錄的信息功能。
如果裝入光盤1，則光盤裝置100首先執行辨別光盤1的種類。其理由是根據光盤1種類的不同而從光盤1再生信息的激光波長；再生處理都不同。再說，光盤1種類的不同而光盤1的結構也不同。如圖2(a)～(c)所示，根據光盤1種類的不同而從光盤1信息面的離表面的深度不同。
本實施方式中，說明根據光盤裝置100的光盤種類辨別處理。為了說明的方便，在下面說明光盤1具有一個信息面的情形，但具有多個信息面的光盤的情形時，換用所選擇的特定信息面就可以。
光盤裝置100包括光頭10；焦點錯誤(FE)生成器20；焦點驅動發生器22；像差設定器30；反射光量檢測器40；非對稱性檢測器41和光盤辨別器42。
光頭10根據焦點驅動發生器22和像差設定器30的像差設定信號，向光盤1照射激光并檢測其反射光之后輸出。光頭10具備光源11；光束分離器12；集光透鏡13；焦點調節器14；光檢測器15和像差發生器16。
光頭10的光源11放射適應于可使用光盤1波長的激光。比如，如果光盤裝置100可以再生CD；DVD-ROM和BD光盤，則光源11放射CD用紅色激光(波長750nm)；DVD-ROM用紅色激光(波長650nm)；BD用青紫色激光(波長405nm)。光束分離器12一方面透射光源11的光，另一方面把光盤1的反射光反射到光檢測器15。透鏡13集光光源11的光而形成焦點。透鏡13固定在彈性體(圖中未示)上。
根據焦點驅動發生器22的驅動信號，焦點調節器14控制透鏡13的位置，裝在光盤裝置100的光盤信息面的垂直方向上(以下稱「焦點方向」)移動焦點。例如，如果把驅動信號給予焦點調節器14，則焦點調節器14內部通過對應于其驅動信號電平(信號電壓值)的電流，產生電磁力。其結果，根據電磁力的大小，焦點調節器14改變透鏡在焦點方向上的位置。
光檢測器15根據接收光(這里是光盤1的反射光)的位置和光量，變換為可以特定它們的信號之后，輸出信號。像差發生器16根據像差設定信號發生球面像差。所謂「球面像差」就是指通過透鏡13內側的光的焦點與通過外側的光的焦點位置偏差。根據像差設定信號電平(信號電壓值)，像差發生器16調整射入透鏡13的光110的路經，可以調整球面像差的發生量。圖5是沒有發生球面像差時的聚束狀態。圖中可以理解，因為通過透鏡13內側的光的焦點位置與通過外側的光的焦點位置一致，偏差量為0。
再結合圖4說明光盤裝置100的結構。根據光檢測器15輸出信號，FE生成器20生成焦點錯誤信號(FE信號)，即表示光盤1上的光的焦點與信息面位置關系的信號。所謂位置關系是指有關光盤1的焦點方向的位置關系。即，焦點錯誤信號表示對光盤1信息面的光的聚束狀態。這和焦點位置偏差相同的意思。根據焦點錯誤信號，可以特定光的焦點位于信息面上方或是信息面的表面或是表面的另一側(里側)。
焦點驅動發生器22生成向焦點調節器14的驅動信號，該焦點調節器14可以使集光透鏡13接近或離開光盤1。比如，驅動信號的電平(電壓)大時，可以使透鏡13接近光盤1，驅動信號的電平(電壓)小時，可以使透鏡13離開光盤1。像差設定器30輸出用于發生球面像差的像差設定信號。
根據光檢測器15輸出的信號，反射光量檢測器40生成并輸出表示反射光的光量的光量信號。比如，反射光量檢測器40運算光檢測器15輸出信號的總和，并作為光量信號輸出。
如上所述，光檢測器15輸出的信號是根據光盤1的反射光而生成的。因此，光盤1的接受光(具體說是球面像差的發生量)與反射光量檢測器40輸出的光量信號之間有密切關系。下面，結合圖4和圖6(a)～(j)更詳細說明其關系。
圖6(a)～(j)表示球面像差的發生量與光量信號之間關系。首先，如圖6(e)所示，假設在位于光盤1的表面深度為D3的信息記錄面上聚焦的同時，調整球面像差為0的狀態(即沒有發生球面像差的狀態)。此時，深度D3作為基準深度D。現在，像差設定器30給予像差發生器16的像差設定信號電平固定(信號電壓值)，并固定射入透鏡13的光110的路徑。驅動焦點調節器14，使焦點位置從比基準深度D淺的位置超過基準深度D逐漸移動到里側，則，反射光量檢測器40輸出圖6(f)所示波形的光量信號(橫軸為時間軸)。圖中清楚波形有對稱性，賦予光量信號最大振幅的時刻P上，焦點位于深度D的記錄面上。
接著，像差設定器30在固定像差設定信號電平的(信號電壓值)狀態，裝入和基準深度D不同深度上具有信息記錄面的光盤，考慮其信息記錄面上聚焦的情形。圖6(a)表示位于從表面深度為D1(D1＜D)的信息記錄面上聚焦的狀態。通過透鏡13內側的光的焦點位于信息記錄面的里面位置而通過透鏡13外側的光的焦點位于信息記錄面的前面位置。因為兩個焦點不一致，此時，發生球面像差。和上述處理同樣，如果比從深度D1淺的位置開始逐漸移動焦點位置超過D1并進一步移動到深的位置，則，反射光量檢測器40輸出圖6(b)所示波形的光量信號。在時刻P，焦點位置位于和信息記錄面一致。如圖6(c)所示，裝入信息記錄面位于深度D2(D1＜D2＜D)的別的光盤，在其信息記錄面上聚焦時，生成圖6(d)所示的光量信號。圖6(g)和圖6(h)；圖6(i)和圖6(j)的對應關系也同樣。但是，圖6(g)所示的光盤的信息記錄面位于深度D4(D＜D4)，而圖6(i)所示的光盤的信息記錄面位于深度D5(D＜D4＜D5)。哪一情形都是通過透鏡13內側的光的焦點位于信息記錄面的前面位置而通過透鏡13外側的光的焦點位于信息記錄面的里面。
如圖6(b)；(d)；(f)；(h)；6(j)清楚光量信號對稱時，球面像差不發生；而非對稱時，發生球面像差。非對稱時，意味著信息記錄面的位置比基準深度D還要淺，或是深。信息記錄面的位置比基準深度D淺時(圖6(b)；(d)的情形)，反射光量信號最大電平在焦點位置比信息記錄面位于里面時獲得。相反，信息記錄面比基準深度D位于深的情形時(圖6(h)；(j)的情形)，反射光量信號最大電平在焦點位置比信息記錄面位于淺的位置時獲得。
從這些事實可以說反射光量信號的最大電平變為最大的時刻比時刻P早時，其光盤的信息記錄面的深度比基準深度D深；另外，反射光量信號的最大電平變為最大的時刻比時刻P遲時，其光盤的信息記錄面的深度比基準深度D淺。還根據其遲早程度可以特定光盤的信息記錄面深度比基準深度D深淺多少程度。以下所說明的處理是根據上述原理進行的。另外，作為其他例，根據焦點錯誤信號變為最大時的反射光量信號電平與焦點錯誤信號變為最小時的反射光量信號電平之差，來判定反射光量信號波形的差異，可以特定信息記錄面深度比基準深度D的深淺程度。
圖4所示的非對稱性檢測器41檢測出光量信號波形是對稱還是非對稱，并輸出表示其光量信號波形為對稱性的對稱性顯示信號。在下面的實施方式中，利用焦點錯誤信號，非對稱性檢測器41特定對稱性。具體地，非對稱性檢測器41運算出FE生成器20的信號電平變為最大時的反射光量檢測器40的輸出信號與FE生成器20的信號電平變為最小時的反射光量檢測器40的輸出信號之間的差分。然后，根據差分的大小特定對稱性，非對稱性檢測器41生成表示差分正負的對稱性顯示信號。
下面，結合圖7～圖9說明非對稱性檢測器41的處理。說明中把對準焦的信息面叫做「對象信息面」。
圖7(a)～(c)是獲得最佳球面像差的基準深度和對象信息面位置一致時，表示所獲得的信號波形。圖7(a)表示焦點錯誤信號波形，圖7(b)表示反射光量信號波形，圖7(c)表示對稱性顯示信號。圖7(a)～(c)中，橫軸是時間軸，縱軸是信號電平。對于對象信息面的球面像差最佳時，在圖7(a)的期間R的焦點錯誤信號電平為0時，焦點位于對象信息面上。因為此時的球面像差為0，圖7(b)表示的反射光量信號電平變為最大。
非對稱性檢測器41檢測反射光量信號的對稱性的順序如下。首先，在期間R內，非對稱性檢測器41規定時刻t1；t2；t3。這些分別是焦點錯誤信號變為最大電平的時刻；零交叉時刻和最小電平的時刻。焦點錯誤信號波形對于對象信息面大體對稱。然后，非對稱性檢測器41求出時刻t1；t3的反射光量信號電平T(t1)；T(t3)，計算其差分(T(t1)-T(t3)。圖中可以理解此例的T(t1)＝T(t3)，所以T(t1)-T(t3)＝0。非對稱性檢測器41判斷為反射光量信號以時刻t2為基準對稱，生成并輸出值為0的對稱性顯示信號。另外，圖中是期間R結束的同時，生成對稱性顯示信號，但是，這只是一個例而已，如果是經過了時刻t3，可以在期間R經過之前求出。
圖8(a)～(c)是表示對象信息面的位置比獲得最佳球面像差的基準深度還深時，表示所獲得的信號波形。圖8(a)表示FE信號波形，圖8(b)表示反射光量信號波形，圖8(c)表示對稱性顯示信號。按照上述的順序規定時刻t1；t2；t3，非對稱性檢測器41根據時刻t1；t3的反射光量信號電平T(t1)T(t3)可以檢測出反射光量信號的對稱性。在此例中，T(t1)＞T(t3)，即(T(t1)-T(t3))＞0。非對稱性檢測器41判定反射光量為不對稱，生成并輸出相應于其差分的對稱性顯示信號(圖8(c))。例如，對稱性顯示信號的值也同樣{T(t1)-T(t3)}(＞0)來賦予值。
對象信息面的位置比所獲得最佳球面像差的基準深度還深時，焦點錯誤信號的振幅比圖7(a)波形還不好。這樣，反射光量信號波形對于焦點錯誤信號的零交叉時刻t2不是線對稱，反射光量信號電平在焦點位于比對象信息面更淺的位置中最大。
圖9(a)～(c)是表示對象信息面的位置比獲得最佳球面像差的基準深度還要淺時，所獲得的信號波形。圖9(a)表示FE信號波形，圖9(b)表示反射光量信號波形，圖9(c)表示對稱性顯示信號。按照上述的順序規定時刻t1；t2；t3，非對稱性檢測器41根據時刻t1；t3的反射光量信號電平T(t1)T(t3)，可以檢測出反射光量信號的對稱性。在此例中，T(t1)＜T(t3)即(T(t1)-T(t3))＜0。非對稱性檢測器41判定反射光量為不對稱，生成并輸出負的對稱性顯示信號(圖9(c))。例如，對稱性顯示信號的值也同樣{T(t1)-T(t3)}(＜0)來賦予值。
如圖9(a)所示，對象信息面的位置比所獲得最佳球面像差的基準深度還要淺時，焦點錯誤信號的振幅比圖7(a)波形還不好。這樣，反射光量信號波形對于焦點錯誤信號的零交叉時刻t2不是線對稱，在焦點位于比對象信息面還要深的位置時，反射光量信號電平變為最大。
再結合圖4說明光盤裝置100的結構。根據非對稱性檢測器41所輸出的對稱性顯示信號，光盤辨別器42特定從光盤1表面的信息面所存在的深度，根據其結果，辨別裝入的光盤種類。光盤辨別器42還利用像差設定器30所輸出的像差設定信號，可以辨別光盤的種類。具體地，可以辨別像差設定信號所指示的現在設定的球面像差位置；大小等。
接著，結合圖4和圖10說明光盤裝置100的工作。首先，光盤裝置100可以記錄和/或再生信息的光盤有多個，其每一個的信息面的從表面的深度固定且不同。因此，只要特定信息面存在的深度，就可以辨別光盤種類。但是，深度不一定是特定為具體的數值。
下面，說明被裝入的光盤為兩種光盤(光盤A和B)中的一種的辨別處理情形。在這個處理中，根據信息面的從表面的位置比基準深度深或淺，來辨別光盤1的種類。這里，假設光盤A的信息面位于比光盤B的信息面還要淺的位置。比如，光盤A為圖2(c)的BD光盤，光盤B為圖2(b)的DVD光盤。
圖10是表示光盤裝置100工作的框圖。首先在步驟121中，像差設定器30或中央處理部件(圖中未示)計算出辨別可能的光盤A和光盤B的信息面的深度的平均值。把這個平均值作為基準深度D。這個光盤A和光盤B的信息面的深度是設計上已決定的深度。這個基準深度D沒有必要在光盤裝置100每一次工作時計算，而作為預置值來保存。
接著，在步驟122中，像差設定器30輸出焦點位于基準深度D位置時的使球面像差最小的像差設定信號。這里所說的「最小」是指球面像差為0或球面像差的量最少。像差發生器16按照像差設定信號來設定。另外，步驟121和步驟122可以在裝入辨別種類對象光盤1之前進行。即，預先存儲設定值的方法，比如光盤裝置100投入電源的同時，進行上述的處理。
在步驟123中，如果裝入光盤，則光源11輻射光。焦點驅動發生器22使光的焦點從充分離開的位置開始接近光盤。隨著這個，FE生成器20生成焦點錯誤信號，反射光量檢測器40生成反射光量信號。在步驟124中，非對稱性檢測器41特定給定期間內焦點錯誤信號電平變為最大的時刻t1和變為最小的時刻t3。然后，在步驟125中，非對稱性檢測器41運算出時刻t1的反射光量信號電平和時刻t3的反射光量信號電平的差分，并生成對稱性顯示信號。
在步驟126中，光盤辨別器42判斷對稱性顯示信號是否負值。如果是負值時，進入步驟127。如果不是負值，則進入步驟128。
在步驟127中，光盤辨別器42辨別被裝入的光盤是其信息面的位置比基準深度D還要淺的光盤A。這相當于圖6(a)～(d)和圖9(a)～(c)的情形。然后，結束處理。
在步驟128中，光盤辨別器42判斷對稱性顯示信號是否正。如果是正時，進入步驟129。如果不是正值，結束處理。
在步驟129中，光盤辨別器42辨別被裝入的光盤是其信息面的位置比基準深度D還要深的光盤B。這相當于圖6(g)～(j)和圖8(a)～(c)的情形。然后，結束處理。
另外，對稱性顯示信號不是正也不是負時，即0時，作為錯誤可以重新執行。這是因為上述的處理是對兩個信息面進行的，且信息面深度的平均值作為基準深度D的，考慮到對稱性顯示信號不會變為0(即信息面深度和基準深度D一致)的緣故。
以上說明了光盤裝置100的工作。
上述處理可以利用于辨別三種光盤的情形。具體地，只要把安順序排列信息面深度時的第二信息面深度作為基準深度D就可以。這樣，當對稱性顯示信號不是正也不是負而0時，就可以辨別被裝入的光盤為具有第二信息面深度的光盤。
反復適用上述處理，可以辨別三種以上光盤。比如假設光盤裝置100為可以記錄信息和/或再生的光盤種類為四種(光盤A～光盤D)。光盤A～光盤D的各個信息面深度分別為d1、d2、d3、d4(d1＜d2＜d3＜d4)。首先，根據光盤A和光盤B各個信息面深度求出基準深度D1，進行圖10的處理。如果判定光盤種類為光盤A，則裝入的光盤種類作為光盤A結束處理。另一方面，如果判定為光盤B，則根據光盤B和C的信息面深度求出基準深度D2，再度進行圖10的處理。其結果，如果判定光盤種類為光盤B，則裝入的光盤種類作為光盤B結束處理。另一方面，如果判定為光盤C，則根據光盤C和D的信息面深度求出基準深度D3，再度進行圖10的處理。其結果，可以判定裝入的光盤種類為光盤C或D。由以上的處理可以辨別被裝入的光盤種類是光盤A～D的哪一種。
在以上的說明中，光源11放射的光(激光)的波長沒有特別的限定。可是，較短波長的激光對種種信號的靈敏度高。比如，光盤裝置100可以再生CD；DVD-ROM盤和BD盤的，則利用BD用激光(波長405nm)進行上述的處理比CD用激光(波長750nm)靈敏度還要高。
在本實施方式中為了檢測反射光量檢測器40的反射光量信號的非對稱性，計算由FE生成器20輸出的焦點錯誤信號為最大和最小時的反射光量電平的差分。但是這是該例的情況，也可以其他，例如用反射光量檢測器40的信號電平為最大時焦點錯誤信號電平來求出。
另外，本實施方式中，設定成光的焦點位于辨別可能光盤信息面平均深度位置時，球面像差變為最小。可是，只要不是焦點錯誤信號和反射光量信號惡化變大而不能檢測的范圍內時，可以任意設定。
本實施方式中，由非對稱性檢測器41的對稱性顯示信號用于辨別光盤1的種類，但是，為了檢測出光盤1信息面的層數，可以利用于光盤1信息面是否位于規定范圍內的確認。
實施方式2本實施方式的光盤裝置進行具有多個信息面的光盤的處理。具體地，光盤裝置求出光盤所要信息面的深度，根據其深度進行對所要信息面的控制。
圖11表示本實施方式的光盤裝置200的功能塊構成圖。光盤裝置200和實施方式1光盤裝置100(圖4)不同點是設置焦點濾光器21；非對稱性檢測器41和層別引進選擇器46來替代光盤辨別器42。下面，主要說明有關這些不同點的結構和工作。沒有進行特別說明的構成要素；功能和工作相同于圖4的光盤裝置100的附相同符號的構成要素。另外，如圖3所示，裝入在光盤裝置200的光盤1具有多個信息面。光盤裝置200預先保存有關被裝入光盤1的信息面個數；各個信息面的從光盤1表面的深度等信息。
光盤裝置200從多個信息面中指定記錄和/或再生信息對象的信息面(以下稱為「所要信息面」)，對所要信息面進行焦點控制。特定記錄有信息位置的中央處理單元(圖中未示)來進行所要信息面的指定。其結果，可以進行所要信息面的信息的記錄和/或再生。另外，所要信息面不限于從光盤1表面的深度最淺的或深度最深的信息面，可以是深度在其之間的信息面。
首先，FE生成器20輸出的焦點錯誤信號傳送到焦點濾光器21；非對稱性檢測器41和層別引進選擇器46。非對稱性檢測器41輸出的對稱性顯示信號傳送到層號碼檢測器44。
根據非對稱性檢測器41所輸出的對稱性顯示信號和像差設定器30所輸出的像差設定信號，層號碼檢測器44特定光束焦點所在的信息面位于從光盤1表面的第幾層。下面，有三層信息面的情形作為例，進行具體說明。首先，設定成中間信息面(第二層)的球面像差變為最小，從具有三層信息面的光盤1的表面向深度方向連續移動焦點。這樣的話，作為焦點錯誤信號按順序顯示圖9(a)；圖7(a)和圖8(a)的波形。和實施方式1的光盤裝置100中所說明的一樣，非對稱性檢測器41所輸出的對稱性顯示信號輸出如圖7(a)所示的給定期間R的一個離散值。因此，獲得圖9(a)；圖7(a)和圖8(a)的焦點錯誤信號波形時，獲得圖9(c)；圖7(c)和圖8(c)所示的對稱性顯示信號。
所獲得的對稱性顯示信號的離散值電平對應于信息面的位置。根據對稱性顯示信號的離散值電平，層號碼檢測器44可以特定光束焦點存在的信息面是從光盤1表面的第幾層的信息面。具體說明的話，如果對稱性顯示信號的離散值為負時，層號碼檢測器44判斷光束焦點所在的信息面為從表面最近的第一層，如果對稱性顯示信號的離散值為零時，判斷光束焦點所在的信息面為第二層；如果對稱性顯示信號的離散值為正時，判斷光束焦點所在的信息面為第三層。層號碼檢測器44輸出表示特定信息面為第幾層的信息。
層別引進選擇器46根據號碼顯示信號和焦點錯誤信號選擇輸出焦點濾光器21所輸出的信號或焦點驅動發生器22所輸出的信號中的一個。被選擇的信號作為驅動信號傳送到焦點調節器14。焦點調節器14根據其驅動信號移動焦點。然后，號碼顯示信號表示所要的層的號碼，并且，如果焦點錯誤信號變為零交叉，則在此刻，層別引進選擇器46轉換選擇輸出信號。比如，開始工作時，層別引進選擇器46選擇焦點驅動發生器22的信號，進行平常的工作。這樣，號碼顯示信號表示所要層號碼，且焦點錯誤信號為零交叉時，層別引進選擇器46選擇輸出焦點濾光器21所輸出的信號。
下面，說明光盤裝置200的工作。本實施方式中，求出各個信息面的從光盤表面的深度平均值。把這個平均值作為基準深度D。像差設定器30生成像差設定信號，以便焦點位置位于基準深度D位置時，發生最佳球面像差。這里設定從光盤表面位于中間的信息面的深度作為基準深度D，在基準深度D上球面像差最小。像差發生器16進行對應于像差設定器30的像差設定信號的設定。另外，因為各個信息面的從光盤表面的深度是可以從設計值預先得到，基準深度D預先計算之后，作為預置值可以保存。
開始工作時，光盤裝置200使焦點控制處于非工作狀態。此時，層別引進選擇器46選擇焦點驅動發生器22的驅動信號之后，傳送到焦點調節器14。焦點調節器14接收驅動信號，從充分離開光盤1位置開始接近光盤1方向移動焦點。
光束焦點繼續在焦點方向移動，則，焦點通過光盤1的信息面。此時，FE生成器20獲得圖9(a)所示波形的焦點錯誤信號。這樣，光束焦點通過信息面時，焦點錯誤信號變為零交叉(圖9(a)的時刻t2)。如果焦點向更深的位置移動，依此通過下一個信息面和再下一個信息面，則，獲得圖7(a)和圖8(a)所示焦點錯誤信號。另一方面，進行上述焦點移動時，反射光量檢測器40所輸出的反射光量信號按圖9(b)；圖7(b)和圖8(b)的順序變化。反射光量信號不一致的理由是和實施方式1同樣，對應于信息面深度與基準深度D之差，球面像差影響反射光量信號的緣故。
利用反射光量檢測器40成為最大時的FE生成器20的信號電平，非對稱性檢測器41檢測出這樣的反射光量檢測器40信號的非對稱性。根據非對稱性檢測器41的非對稱性信息和像差設定器30指定在像差發生器16的球面像差發生量，層號碼檢測器44特定信息面深度。即，判定信息面的位置比基準深度D要深還是淺。然后，根據檢測出的深度辨別光束焦點位于光盤1的哪一個信息面上。層號碼檢測器44輸出所要層號碼，并且，FE生成器20的信號為零交叉時刻，層別引進選擇器46進行轉換，以便選擇焦點濾光器21的信號并把它傳送到焦點調節器14。由此，控制光束焦點對光盤1的信息面的位置。其結果，進行對所要信息面的焦點控制。
如上所述，檢測光束焦點所在的信息面深度和對應于球面像差的反射光量檢測器40信號的對稱性變化的方法，來可以特定各個信息面的位置，根據特定的位置可以開始對光盤1所要信息面的焦點控制。特別是進行轉移到不是相鄰的信息面的工作時，因為特定轉移信息面之后進行轉移，可以在短時間內一次轉移來完成移動。
另外，本實施方式中，根據反射光量檢測器40的信號電平變為最大時的焦點錯誤信號電平，檢測出反射光量檢測器40的反射光量信號的非對稱性。但是，這不過是一例，也可以根據FE生成器20所輸出的焦點錯誤信號變為最大或最小時的反射光量信號的各個電平的差分，檢測出反射光量信號的非對稱性。這和實施方式1的情形相同。另外，本實施方式中設定成光的焦點位于辨別可能光盤信息面的平均深度位置時，球面像差最小。但是，也可以設定成只要不是焦點錯誤信號和反射光量信號惡化而不能檢測的范圍內的值，就可以。
本實施方式中，根據層號碼檢測器44所輸出的號碼顯示信號，開始控制所要信息面的焦點控制。但是，號碼顯示信號可以利用于測定FE生成器20對光盤1的信號振幅信息，或是焦點控制工作狀態中，可以利用于轉移到其他信息面的工作。
實施方式3本實施方式的光盤裝置不進行焦點控制，而光束焦點位于光盤信息面時，發生最佳球面像差。
圖12表示本實施方式光盤裝置300的功能塊構成圖。光盤裝置300和實施方式1的光盤裝置100(圖4)不同點在于像差調整器31來替代光盤裝置100的光盤辨別器42。下面，主要說明有關對這個不同結構和工作。沒有特別說明的構成要素的功能和工作相同于圖4所示光盤裝置100的附相同符號的各個構成要素。
像差調整器31接收非對稱性檢測器41的對稱性顯示信號。像差調整器31向像差設定器30傳送階躍狀設定信號，變化球面像差的發生量。像差調整器31一邊保持非對稱性檢測器41的信號，一邊對焦點驅動發生器23發送高電平信號。然后，像差調整器31特定非對稱性檢測器41的對稱性顯示信號對稱時的球面像差發生量，向像差設定器30發送特定信號，以便發生其球面像差。并且，像差調整器31向焦點驅動發生器23發送低電平信號。
結合圖12和圖13(a)～(c)說明光盤裝置300的球面像差調整工作。圖13(a)表示焦點驅動發生器23的輸出信號，圖13(b)表示像差調整器31向像差設定器30的設定信號，圖13(c)表示從非對稱性檢測器41接收的對稱性顯示信號。所有圖中橫軸為時間軸。
首先，如圖13(b)所示，在到達時刻t1之前，像差調整器31向像差設定器30發送規定周期的連續的步驟信號。如圖13(a)所示，和其步驟周期同步，焦點驅動發生器23驅動焦點調節器14，以便光束焦點夾住光盤1信息面，在其附近的焦點方向上往復移動。這樣的結果，光束焦點在焦點方向上反復通過信息面。光束焦點在焦點方向上往復一次通過信息面的周期和像差調整器31向像差設定器30的階躍狀信號變化周期同步。如果像差調整器31的信號變為低電平，則，焦點驅動發生器23停止對焦點調節器14的驅動。
光束焦點每一次通過光盤1的信息面時，FE生成器20輸出的焦點錯誤信號顯示圖7(a)～圖9(a)所示的波形，對應于其波形，從反射光量檢測器40輸出的光量信號表示圖7(b)～圖9(b)中所示的波形。即，向焦點方向驅動的結果，根據信息面的從光盤1表面的深度和不發生球面像差的基準深度之差，反射光量檢測器40的信號對稱性發生變化。到信息面的深度比基準深度D還要淺時，獲得圖9(a)(b)所示的波形；到信息面的深度比基準深度D還要深時，獲得圖8(a)(b)所示的波形。
根據反射光量檢測器40變為最大時的自FE生成器20的信號電平，非對稱性檢測器41檢測出反射光量檢測器40的信號的非對稱性。如圖13(c)所示，非對稱性檢測器41在焦點驅動發生器23每往復一次時，向像差調整器31發送信號。像差調整器31逐次更新對像差設定器30的設定信號電平，即非對稱性檢測器41的對稱性顯示信號絕對值變為最小時的設定信號。圖13的時刻t1以后，像差調整器31作為最小值存儲的設定信號傳送給像差設定器30。這樣，可以發生其信息面的位置的最佳球面像差。
這樣，根據光束焦點所在的信息面深度和像差發生器16所發生的球面像差，可以檢測反射光量檢測器40的信號的對稱性變化，不用進行焦點控制也可以進行球面像差調整工作，以便發生光束焦點的球面像差，使在光盤1的信息面上成為最佳的球面像差。
另外，本實施方式中，根據反射光量檢測器40的信號電平變為最大時的焦點錯誤信號電平，檢測出反射光量檢測器40的反射光量信號的非對稱性。但是，這不過是一例，也可以根據FE生成器20所輸出的焦點錯誤信號變為最大和最小時的反射光量信號各個電平差分，檢測出反射光量信號的非對稱性。這和實施方式1相同。另外，本實施方式中設定成光的焦點位于可以辨別光盤信息面平均深度的位置時，球面像差最小。但是，只要不是在焦點錯誤信號和反射光量信號的惡化而不能檢測程度的范圍內的值，任何值就可以。
以上，說明了本發明光盤裝置的實施方式。上述各個實施方式的光盤裝置按照各自的電子計算機程序可以執行工作。電子計算機程序由控制光盤裝置全部工作的中央處理單元來執行(圖中未示)。電子計算機程序可以記錄在光盤為代表的光記錄介質；SD存儲卡；EEPROM為代表的半導體記錄介質；軟磁盤為代表的磁記錄介質等的記錄介質。另外，光盤裝置100不僅通過記錄介質，也可以通過互聯網等的電信電路獲得電子計算機程序。內部安裝這樣的電子計算機程序，并根據電子計算機程序指示工作的DSP(Digital Signal Processor數字信號處理器)可以替換光盤裝置的除了光源11；透鏡13；光檢測器15等必須的物理性要素以外的構成要素。比如，DSP可以實現像差設定器30；非對稱性檢測器41；光盤辨別器42；層別引進選擇器46和像差調整器31的處理。
根據本發明光盤的反射的光的光量信號波形的對稱性，特定信息面的從光盤表面的深度，并根據特定的深度辨別裝入光盤的種類，因此，不受光盤裝置電路靈敏度不均勻的影響而可以辨別光盤的種類。
另外，根據本發明光盤的反射的光的光量信號波形，可以檢測出信息面的從光盤表面算起的號碼，因此，不受光盤裝置電路靈敏度不均勻的影響而可以辨別出光束照射的記錄面的位置。其結果，對所要信息面可以對焦。特別是存在多個信息面時，不受信息面位置的影響而可以辨別，因此，可以特定除了離光盤表面最近信息面和最里面信息面以外的信息面。因記錄面而焦點誤差信號振幅或對稱性不同時，可以進行按記錄面的測定。另外，即使是光束的焦點距離短；焦點控制開始時，集光透鏡與光盤容易碰撞的可能性高的光盤裝置，都可以在短時間內開始任意記錄面的焦點控制。根據合計信號的紊亂方向檢測出光量信號波形的對稱性。由此，如可以確認光盤是否滿足物理規格所規定的基準(記錄面深度下限值；上限值等)。
另外，根據本發明在光盤的反射光的光量信號波形為對稱時，其賦予對稱性的控制信號設定在球面像差發生部，因此，可以設定所要值的最佳的球面像差。為了檢測球面像差沒有必要增加新的檢測信號，也沒有必要進行焦點控制，可以把最佳的球面像差設定在所要信息面上。對稱性檢測部比較焦點信號最大時的光量檢測部的光量信號電平和焦點信號最小時的光量檢測部的光量信號電平，根據其結果檢測對稱性，因此，在對焦附近的合計信號變化少時，也可以高精度檢測出合計信號的紊亂。另外，焦點信號的最大電平和最小電平附近的變化少時，也可以高精度檢測出合計信號的紊亂。
權利要求
1.一種光盤裝置，是對具有從光盤表面算起的不同深度信息面的多種光盤可以寫入和/或讀出信息的光盤裝置，其特征在于包括輻射光的光源；集束上述光而形成焦點的透鏡；檢測出上述信息面的上述光的反射光而輸出反射光信號的光檢測部；上述焦點位于根據上述多種光盤的信息面深度所給定的基準深度時，發生最小球面像差的球面像差發生部；控制上述透鏡位置，在裝入光盤信息面的垂直方向上移動上述焦點的焦點驅動部；根據對應于上述焦點移動的上述檢測部所輸出的上述反射光信號，檢測出表示上述反射光的光量信號的光量檢測部；根據上述光量信號波形的對稱性，特定上述信息面的從上述表面算起的深度，并根據特定的上述深度辨別所裝入光盤種類的辨別部。
2.根據權利要求1所述的光盤裝置，其特征在于還包括檢測上述光量信號波形在給定期間內是對稱還是非對稱，并輸出表示上述光量信號波形對稱性的對稱性顯示信號的對稱性檢測部；上述辨別部根據上述對稱性顯示信號辨別上述所裝入光盤的種類。
3.根據權利要求2所述的光盤裝置，其特征在于還包括生成表示上述焦點與上述信息面之間位置關系的焦點信號的焦點信號生成部；對稱性檢測部特定上述給定期間內的上述焦點信號電平變為最大時的第一時刻和變為最小時的第二時刻，根據上述第一時刻和第二時刻的上述光量信號電平檢測出上述光量信號波形是否對稱。
4.根據權利要求3所述的光盤裝置，其特征在于在上述第一時刻的上述光量信號的第一電平和上述第二時刻的上述光量信號的第二電平之間的差分為0時，上述對稱性檢測部檢測出上述光量信號波形為對稱，差分不為0時，檢測出上述光量信號波形為非對稱。
5.根據權利要求4所述的光盤裝置，其特征在于上述對稱性檢測部生成上述對稱性顯示信號，表示上述差分是0或是正或是負中的一個的信號；根據上述對稱性顯示信號，上述辨別部特定上述所裝入光盤的上述表面到上述信息面的深度比上述基準深度深還是淺。
6.根據權利要求1所述的光盤裝置，其特征在于上述基準深度是第一種類光盤信息面深度和第二種類光盤信息面深度所規定的范圍內的值。
7.根據權利要求1所述的光盤裝置，其特征在于上述辨別部是根據上述光量信號波形特定光盤信息面的個數。
8.根據權利要求1所述的光盤裝置，其特征在于還包括生成指示球面像差發生量的像差設定信號的像差設定部；根據上述像差設定信號，上述球面像差發生部發生球面像差；根據上述像差設定信號，上述辨別部特定上述信息面的從上述表面的深度。
9.一種光盤裝置，是對從光盤表面具有不同深度的多個信息面的光盤，可以寫入和/或讀出信息的光盤裝置，其特征在于包括輻射光的光源；集束上述光而形成焦點的透鏡；檢測出上述信息面的上述光的反射光而輸出反射光信號的光檢測部；上述焦點位于根據上述多個信息面的深度所給定的基準深度時，發生最小球面像差的球面像差發生部；控制上述透鏡位置，在上述多個信息面的垂直方向上移動上述焦點的焦點驅動部；根據對應于上述焦點移動的上述檢測部所輸出的上述反射光信號，檢測出表示上述反射光的光量信號的光量檢測部；根據上述光量信號波形，檢測出上述信息面的從上述表面的層號碼的號碼檢測部。
10.根據權利要求9所述的光盤裝置，其特征在于還包括選擇上述號碼檢測部所檢測出的上述信息面的特定號碼，驅動上述焦點驅動部把上述焦點在對應于上述特定號碼的特定信息面附近移動的選擇部；；生成表示上述焦點和上述信息面位置關系的焦點信號的焦點信號生成部；上述焦點信號生成部對上述特定信息面生成上述焦點信號。
11.根據權利要求10所述的光盤裝置，其特征在于根據上述選擇部的指示，可以變更上述特定信息面。
12.根據權利要求9所述的光盤裝置，其特征在于還包括檢測上述光量信號波形在給定期間內是對稱還是非對稱，并輸出表示上述光量信號波形的對稱性的對稱性顯示信號的對稱性檢測部；根據上述對稱性顯示信號，上述號碼檢測部檢測出上述信息面的從上述所裝入光盤表面數的層號碼。
13.根據權利要求12所述的光盤裝置，其特征在于上述對稱性檢測部特定上述給定期間內的焦點信號電平變為最大時的第一時刻和變為最小時的第二時刻，根據上述第一時刻和上述第二時刻的上述光量信號電平，檢測出上述光量信號波形是對稱還是非對稱。
14.一種光盤裝置，是對具有信息面的光盤可以寫入和/或讀出信息的光盤裝置，其特征在于包括輻射光的光源；集束上述光而形成焦點的透鏡；檢測出上述信息面的上述光的反射光而輸出反射光信號的光檢測部；根據控制信號發生球面像差的球面像差發生部；控制上述透鏡位置，作為上述信息面的垂直方向上移動上述焦點的焦點驅動部，在上述信息面的一側和另一側之間往復移動上述焦點的焦點驅動部；根據對應于上述焦點移動的上述檢測部所輸出的上述反射光信號，檢測出表示上述反射光的光量信號的光量檢測部；檢測上述光量信號波形是對稱還是非對稱之后，輸出表示上述光量信號波形為對稱性的對稱性顯示信號的對稱性檢測部；對應于上述對稱性顯示信號生成上述控制信號的像差調整器，它特定上述對稱性顯示信號波形為對稱的上述對稱性顯示信號，在上述球面像差發生部上設定賦予特定的上述對稱性顯示信號的控制信號的像差調整器。
15.根據權利要求14所述的光盤裝置，其特征在于還包括生成表示上述焦點與上述信息面之間位置關系的焦點信號的焦點信號生成部；上述對稱性檢測部特定給定期間內的上述焦點信號電平變為最大時的第一時刻和變為最小時的第二時刻，根據上述第一時刻和上述第二時刻的上述光量信號電平，檢測出上述光量信號波形在給定期間內是對稱還是非對稱。
16.根據權利要求14所述的光盤裝置，其特征在于還包括生成表示上述焦點與上述信息面之間位置關系的焦點信號的焦點信號生成部；上述對稱性檢測部特定上述給定期間內的上述焦點信號電平變為最大時的第一時刻和變為最小時的第二時刻，根據上述第一時刻和上述第二時刻的上述光量信號電平，檢測出上述光量信號波形是對稱還是非對稱。
17.一種光盤種類的辨別方法，是從光盤表面具有不同深度信息面的多種光盤中，可以辨別光盤種類的方法，其特征在于包括如下步驟輻射光的步驟；利用透鏡集束上述光而形成焦點的步驟；檢測出上述信息面的上述光的反射光而生成反射光信號的步驟；上述焦點位于根據上述多種光盤的信息面深度所給定的基準深度時，發生最小球面像差的步驟；控制上述透鏡位置，在裝入光盤信息面的垂直方向上移動上述焦點的步驟；根據對應于上述焦點移動而生成的上述反射光信號，檢測出表示上述反射光的光量信號的步驟；根據上述光量信號波形的對稱性，特定上述信息面的從上述表面的深度，并根據特定的上述深度辨別所裝入光盤種類的辨別步驟。
18.一種光盤信息面特定方法，是具有從光盤表面的算起的不同深度的多個信息面中可以特定光的焦點所在信息面的方法，其特征在于包括如下步驟輻射光步驟；利用透鏡集束上述光而形成焦點的步驟；檢測出信息面的上述光的反射光而生成反射光信號的步驟；上述焦點位于根據上述多個信息面的深度所給定的基準深度位置時，最小設定上述透鏡的球面像差的步驟；控制上述透鏡位置，在上述多個信息面的垂直方向上移動上述焦點的步驟；根據對應于上述焦點移動生成的上述反射光信號，檢測出表示上述反射光的光量信號的步驟；根據上述光量信號波形，檢測出上述信息面的從上述光盤表面的層號碼的步驟。
19.一種球面像差調整方法，是調整光盤信息面球面像差，其特征在于包括如下步驟輻射光步驟；利用透鏡集束上述光而形成焦點的步驟；檢測出上述信息面的上述光的反射光而生成反射光信號的步驟；控制上述透鏡位置，作為上述信息面的垂直方向上移動上述焦點的步驟，使上述焦點在上述信息面的一側與另一側之間往復移動上述焦點的步驟；根據對應于上述焦點移動而生成的上述反射光信號，檢測出表示上述反射光的光量信號的步驟；檢測上述光量信號波形是對稱還是非對稱之后輸出表示上述光量信號波形為對稱性信號的對稱性顯示的步驟；對應于上述光量信號作為生成上述控制信號的步驟，特定上述光量信號波形為對稱信號的上述對稱性顯示信號，設定賦予特定的上述對稱性顯示信號的控制信號的步驟；根據控制信號發生球面像差的步驟。
20.一種辨別光盤種類的程序，是光盤裝置中可以執行的；具有從光盤表面算起的不同深度信息面的多種光盤中可以辨別光盤種類的計算機程序，其特征在于包括如下步驟輻射光步驟；利用透鏡集束上述光而形成焦點的步驟；檢測出上述信息面的上述光的反射光而生成反射光信號的步驟；上述焦點位于根據上述多種光盤的信息面深度所給定的基準深度時，發生最小球面像差的步驟；控制上述透鏡位置，在裝入光盤信息面的垂直方向上移動上述焦點的步驟；根據對應于上述焦點移動生成的上述反射光信號，檢測出表示上述反射光的光量信號的步驟；根據上述光量信號波形的對稱性，特定上述信息面的從上述表面的深度，并根據特定的上述深度辨別所裝入光盤種類的辨別步驟。
21.一種光盤信息面的特定程序，是在光盤裝置中可以執行的；從光盤表面算起具有不同深度的多個信息面中可以特定光的焦點所在信息面的計算機程序，其特征在于包括如下步驟輻射光步驟；利用透鏡集束上述光而形成焦點的步驟；檢測出信息面的上述光的反射光而生成反射光信號的步驟；上述焦點位于根據上述多個信息面的深度所給定的基準深度位置時，最小設定上述透鏡球面像差的步驟；控制上述透鏡位置，在上述多個信息面的垂直方向上移動上述焦點的步驟；根據對應于上述焦點移動生成的上述反射光信號，檢測出表示上述反射光的光量信號的步驟；根據上述光量信號波形，檢測出上述信息面的從上述光盤表面算的層號碼的步驟。
22.一種球面像差調整程序，是在光盤裝置中可以執行的；調整光盤信息面的球面像差的計算機程序，其特征在于包括如下步驟輻射光步驟；利用透鏡集束上述光而形成焦點的步驟；檢測出上述信息面的上述光的反射光而生成反射光信號的步驟；控制上述透鏡位置，作為上述信息面的垂直方向上移動上述焦點的步驟，使上述焦點在上述信息面的一側與另一側之間往復移動上述焦點的步驟；根據對應于上述焦點移動而生成的上述反射光信號，檢測出表示上述反射光的光量信號的步驟；檢測上述光量信號波形是對稱還是非對稱之后輸出表示上述光量信號波形為對稱性顯示信號的步驟；對應于上述光量信號作為生成上述控制信號的步驟，特定上述光量信號波形為對稱的信號的上述對稱性顯示信號，設定控制信號以賦予特定的上述對稱性顯示信號的步驟；根據控制信號發生球面像差的步驟。
全文摘要
檢測光盤信息面的深度來高精度辨別所裝入光盤的種類。本發明提供從光盤表面具有不同深度信息面的多種光盤中可以讀出信息的光盤裝置。光盤裝置包括光源(11)；透鏡(13)；檢測信息面的反射光之后輸出反射光信號的光檢測部(15)；焦點位于多種光盤信息面深度所規定的基準深度位置時，發生最小球面像差的像差發生器(16)；控制透鏡的位置，在信息面的垂直方向上移動焦點的焦點驅動部(22)；根據對應于焦點的移動而輸出的反射光信號，檢測出表示反射光光量的光量信號的反射光量檢測器(40)；根據光量信號波形辨別所裝入光盤種類的光盤辨別器(42)。
文檔編號G11B19/12GK1484234SQ0312789
公開日2004年3月24日 申請日期2003年8月14日 優先權日2002年8月26日
發明者藤畝健司, 岸本隆, 渡邊克也, 也, 藤 健司 申請人:松下電器產業株式會社