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：
本發明涉及一種采用光束讀出記錄在光盤上的信息、在光盤上記錄信息時的處理。更具體講，本發明特別涉及一種采用數值孔徑數大的透鏡使光束聚焦時，可以高精度檢測伴隨光盤的保護層厚變動所引起的球面像差并進行校正，可以進行高密度的信息記錄·讀出的光盤裝置。
背景技術：
以往，作為保存映象信息、聲音信息、或者計算機用程序、數據等信息的存儲介質，提出了光學記錄介質的方案。光學記錄介質是指可以采用光學的裝置進行信息的記錄以及/或者讀出的介質。例如，周知有CD、DVD、BD(blu-ray Disc)所代表的只讀/記錄型光盤、PD(Phase-changeoptical Disc)所代表的相變型光盤、MO(Magneto Optical)盤所代表的光磁盤、光卡。
以下，在本說明書中以光學記錄介質是光盤的情況進行說明。例如，如圖1所示，在光盤上設置有用于記錄信息的信息面29，光盤裝置采用光學方式在信息面29上記錄信息，讀出記錄在信息面29上的信息。信息面29由保護層25所保護。
首先，參照圖14，說明現有技術的光盤裝置的構成。這樣的光盤裝置，例如在專利文獻1中有記載。
圖14表示現有技術的光盤裝置140的功能方框構成。光盤裝置140的盤片電機10，使作為信息介質的光盤20以給定轉速轉動。從半導體激光光源3發出的光束30，由物鏡1面向光盤20的信息面聚焦。這時，聚焦執行機構2使物鏡1在相對于光盤20的信息面29大致垂直方向(聚焦方向)上移動，改變光速的聚焦位置。其結果，在信息面上的所希望的位置上形成光斑。采用這樣的聚焦執行機構2的聚焦位置控制被稱為「聚焦控制」由光盤20的信息面29所反射的反射光30，通過物鏡1后由光接收部接收，作為具有與接收光量對應的電平的光電流被檢測出來。物鏡1，在考慮由光盤20的保護層的厚度的影響后進行調整。具體講，在光盤20的信息面29上的聚焦控制穩定動作的前提下，調整球面像差的校正量，可以獲得高質量的信息信號。在此「球面像差」是指，通過物鏡1的內側部分的光的焦點位置、與通過物鏡106的外側部分的光的焦點位置之間的偏差量。
以下，對上述聚焦控制和有關球面像差的校正的球面像差控制作更詳細說明。
首先參照圖15說明聚焦控制。此外，以下的光學系統一般構成所謂象散法的聚焦誤差檢測系統。圖15表示光接收部4以及前置放大器11的詳細構成。檢測光電流的光接收部4包括外周光接收部40以及內周光接收部41，各接收部又分別具有4個光接收區域。外周光接收部40的光接收區域A-D接收反射光30的外周部分(以下稱為「外周光」)，內周光接收部41的光接收區域A-D接收反射光30的內周部分(以下稱為「內周光」)。此外，外周光以及內周光，例如通過設置圖3所示那樣的光束分束器47、遮蔽內周光的遮光板48以及遮蔽外周光的遮光板49可以獲得。
各光接收區域生成具有與接收光量對應的電平的光電流，將該光電流向前置放大器11輸出。前置放大器11，與各光接收區域對應，包括I/V變換器42a-42d、43a-43d，將接收到的光電流變換成電壓。變換后的各電壓信號向外周部FE生成器44以及內周部FE生成器45輸出。
外周部FE生成器44，根據前置放大器11的輸出信號，按照象散法生成表示外周光的有關光斑和光盤20之間的垂直方向的誤差的誤差信號。該誤差信號是表示外周光的聚焦誤差的信號，以下稱為「外周部FE信號」。另一方面，內周部FE生成器45，根據前置放大器11的輸出信號，按照象散法生成表示內周光的有關光斑和光盤20之間的垂直方向的誤差的誤差信號。該誤差信號是表示內周光的聚焦誤差的信號，以下稱為「內周部FE信號」。
聚焦誤差生成器7，計算外周部FE生成器44和內周部FE生成器45的各輸出信號之和，生成表示由光源3輸出的全光束而產生的有關光斑與光盤20之間的垂直方向的誤差的誤差信號。該誤差信號稱為所謂的聚焦誤差信號，以下稱為「FE信號」。此外，該FE信號，與按照象散法生成FE信號的方法多少有些不同，但其特性是等價的。
聚焦誤差生成器7的輸出信號是FE信號，在聚焦控制部17中進行相位補償、增益補償等濾波器運算之后向聚焦執行機構驅動電路9輸出。聚焦執行機構驅動電路9接收到在聚焦控制部17中處理后的信號后生成驅動信號。
物鏡1，根據聚焦執行機構驅動電路9輸出的驅動信號，由聚焦執行機構2驅動。驅動光斑，在光盤20的信息面29上形成給定的聚焦狀態，實現聚焦控制。
然后，參照圖16(a)以及(b)說明球面像差。圖16(a)表示在信息面29中沒有產生球面像差的狀態，圖16(b)表示在信息面29中產生了球面像差的狀態。
在圖16(a)所示的狀態中，相對于光束30的從光盤20的表面到信息面的厚度DA為最佳。在聚焦控制動作的狀態下，光源3發出的光束由光盤20的保護層25折射，外周部的光束(外周光束)30-1聚焦到點C上，內周部的光束(內周光束)30-2聚焦到點B上。位置A位于連接焦點B和焦點C的直線上并處在信息面29上。在光盤20的信息面29中由于沒有產生球面像差，外周光束30-1的焦點C、和內周光束30-2的焦點B均與位置A一致。即，與位置A的等距離面與光束的波面一致。
而在圖16(b)所示的狀態中，從光盤20的表面到信息面的厚度(保護層25的厚度)DB為比上述保護層25的厚度DA要薄，其結果，外周光束30-1的焦點C、和內周光束30-2的焦點B分離，相對于作為光束30整體應聚焦的信息面29的位置A，2個焦點均處于散焦狀態。即，產生了球面像差。另外，保護層25的厚度DB越薄對球面像差的影響越大。在圖16(b)中，實線表示產生了球面像差時的外周光束30-1和內周光束30-2，虛線表示沒有產生球面像差時的外周光束和內周光束。
但是，即使產生了球面像差時，使聚焦誤差生成器7輸出的FE信號大致成為0的聚焦控制仍在進行。因此，雖然可以說光束30的焦點位置A與信息面29一致，但與圖16(a)不同，光束的波面與距離位置A的等距離面不一致。
保護層25的厚度比圖16(a)所示保護層的厚度DA厚時，焦點B和焦點C也分離，相對于信息面29的位置A，2個焦點均處于散焦狀態。因此，也會產生球面像差。
再次參照圖14，對用于校正球面像差的球面像差控制進行說明。外周部FE生成器44以及內周部FE生成器45，分別輸出包含外周光束所受到的由于球面像差的影響量(焦點C的散焦量)、和內周光束所受到的由于球面像差的影響量(焦點B的散焦量)的外周部FE信號以及內周部FE信號。球面像差檢測器31，通過運算求出外周部FE信號以及內周部FE信號的差，生成與在光束的聚焦位置A上所產生的球面像差的量對應的信號(以下稱為「球面像差信號」)。
球面像差控制部35，補償球面像差信號的相位，并進行增益補償等濾波器運算后，向光束擴展驅動電路33輸出處理后的球面像差信號。光束擴展驅動電路33，根據球面像差信號生成驅動信號向校正執行機構34施加。球面像差校正執行機構34，根據驅動信號使球面像差校正透鏡15的透鏡之間的間隔變化，使球面像差大致為0。其結果，使外周光束的焦點C和內周光束的焦點B在位置A上一致。如上所述，進行球面像差控制。
以下，參照圖17(a)～(e)以及圖18(a)～(e)，說明在散焦狀態下獲得的FE信號對球面像差信號的影響。在以下的說明中，不進行球面像差控制。
圖17(a)表示在從接收光束的中心到半徑50％的位置上區分外周光束30-1以及內周光束30-2時的光束截面。另外，圖17(b)表示外周部FE信號的波形，以下同樣，(c)表示內周部FE信號的波形，(d)FE信號的波形，(e)表示球面像差信號的波形。在圖17(b)到(e)的曲線中，縱軸表示各信號的電壓電平，橫軸表示散焦量。如上所述，(b)的外周FE信號和(c)的內周部FE信號相加后獲得(d)的FE信號，相減后獲得(e)的球面像差信號。
如果如圖17(a)那樣區分外周光束30-1以及內周光束30-2，由于外周部的光量比內周部的光量多，圖17(b)的外周部FE信號的振幅比圖17(c)的內周部FE信號的振幅要大。其結果，球面像差不是恒定變化，而是如圖17(e)所示，球面像差信號的電平根據散焦量變化。此外，根據圖17(d)以及(e)表明，球面像差信號的極性與FE信號的極性相同，相對于FE信號的相位延遲為0度。
另一方面，圖18(a)表示在從接收光束的中心到半徑75％的位置上區分外周光束30-1以及內周光束30-2時的光束截面。另外，圖18(b)表示外周部FE信號的波形，同樣，(c)表示內周部FE信號的波形，(d)FE信號的波形，(e)表示球面像差信號的波形。在圖18(b)到(e)的曲線中，縱軸表示各信號的電壓電平，橫軸表示散焦量。
如果如圖18(a)那樣區分外周光束30-1以及內周光束30-2，由于內周部的光量比外周部的光量多，圖18(c)的內周部FE信號的振幅比圖18(b)的外周部FE信號的振幅要大。其結果，球面像差不是恒定變化，而是如圖18(e)所示，球面像差信號的電平根據散焦量變化。此外，根據圖18(d)以及(e)表明，球面像差信號的極性與FE信號的極性相反，相對于FE信號的相位延遲為180度。
在光斑中，對于保護層25的厚度，產生與物鏡1的數值孔徑(以下稱為「NA」)的4次方成正比的球面像差。在容許0.6左右的NA的現有技術的光盤(DVD等)中，由于保護層25的厚度不均勻所產生的球面像差的變動在容許范圍內，因而可以忽視。
然而，例如對于要求NA為0.85、波長405nm的光源3的BD等光盤時，為獲得質量好的信息信號，光束的像差，特別是由物鏡1和光盤的保護層25所產生的球面像差不能忽視。因此，考慮出利用上述球面像差信號校正球面像差的方法。
專利文獻1特開2002-190125號公報但是，如上所述，在散焦的狀態下由于在球面像差信號中包含誤差，所以對于因保護層的厚度不均勻所產生的球面像差不能高精度校正。

發明內容
本發明的目的在于，即使在散焦時也生成不包含誤差的球面像差信號，以及，即使光盤保護層的厚度不均勻，利用該球面像差信號可以準確校正球面像差，穩定進行信息的記錄以及/或者讀出。
依據本發明的光盤裝置，對具有信息面的光盤進行光信息記錄以及讀出中的至少一方。光盤裝置包括光源、聚集上述光源發射的光的聚光部、接收在上述信息面反射的上述光的周緣部分生成第1檢測信號、并且接收上述光的非周緣部分生成第2檢測信號的光接收部、根據上述第1檢測信號生成與上述周緣部分的光的聚集狀態對應的第1聚焦信號的第1聚焦信號生成部、根據上述第2檢測信號生成與上述非周緣部分的光的聚集狀態對應的第2聚焦信號的第2聚焦信號生成部、根據上述第1檢測信號生成與上述周緣部分的光量所對應的第1光量信號的第1光量信號生成部、根據上述第2檢測信號生成與上述非周緣部分的光量所對應的第2光量信號的第2光量信號生成部、根據上述第1光量信號生成對上述第1聚焦信號歸一化后的第1歸一化信號的第1歸一化部、根據上述第2光量信號生成對上述第2聚焦信號歸一化后的第2歸一化信號的第2歸一化部、根據上述第1歸一化信號以及上述第2歸一化信號、生成與在上述光的聚集位置上產生的球面像差的量對應的球面像差信號的檢測部。
在優選實施方案中，光盤裝置，進一步包括計算上述第1聚焦信號以及上述第2聚焦信號之和、生成表示上述光的聚集狀態的第3聚焦信號的第3聚焦信號生成部。
在優選實施方案中，上述檢測部，計算第1歸一化信號以及第2歸一化信號之差，生成上述球面像差信號。
在優選實施方案中，光盤裝置，進一步包括根據上述球面像差信號生成驅動信號的驅動電路、和根據上述驅動信號改變上述光的路徑的光學特性、對在上述光的聚集位置上所產生的上述球面像差進行校正的校正部。
在優選實施方案中，上述校正部根據上述驅動信號按照使球面像差大致為0那樣進行校正。
在優選實施方案中，光盤裝置，進一步包括根據上述第3聚焦信號生成位置變更信號的聚焦控制部、和根據上述位置變更信號在與上述信息面垂直的方向上改變上述聚光部的位置、來變更上述光聚集的位置的位置變更部。
在優選實施方案中，上述第1歸一化部用上述第1光量信號的信號值去除上述第1聚焦信號的信號值后生成上述第1歸一化信號的信號值、上述第2歸一化部用上述第2光量信號的信號值去除上述第2聚焦信號的信號值后生成上述第2歸一化信號的各信號值。
本發明的另一光盤裝置，也是對具有信息面的光盤進行光信息記錄以及讀出中的至少一方。光盤裝置包括光源、聚集上述光源發射的光的聚光部、接收在上述信息面反射的上述光的周緣部分生成第1檢測信號、并且接收上述光的非周緣部分生成第2檢測信號的光接收部、根據上述第1檢測信號生成與上述周緣部分的光的聚集狀態對應的第1聚焦信號的第1聚焦信號生成部、根據上述第2檢測信號生成與上述非周緣部分的光的聚集狀態對應的第2聚焦信號的第2聚焦信號生成部、測定上述第1聚焦信號的振幅生成第1振幅信號的第1測定器、測定上述第2聚焦信號的振幅生成第2振幅信號的第2測定器、根據上述第1振幅信號生成對上述第1聚焦信號歸一化后的第1歸一化信號的第1歸一化部、根據上述第2振幅信號生成對上述第2聚焦信號歸一化后的第2歸一化信號的第2歸一化部、根據上述第1歸一化信號以及上述第2歸一化信號、生成與在上述光的聚集位置上產生的球面像差的量對應的球面像差信號的檢測部。
在優選實施方案中，光盤裝置，進一步包括根據上述球面像差信號生成驅動信號的驅動電路、和根據上述驅動信號改變上述光的路徑的光學特性、對在上述光的聚集位置上所產生的上述球面像差進行校正的校正部。
在優選實施方案中，上述校正部根據上述驅動信號按照使球面像差大致為0那樣進行校正。
在優選實施方案中，光盤裝置，進一步包括在與上述信息面垂直的方向上改變上述聚光部的位置、來變更上述光聚集的位置的位置變更部，當上述位置變更部在與上述信息面垂直的方向上改變上述聚光部的位置時，上述第1測定器檢測上述第1聚焦信號的最大電平以及最小電平，以上述最大電平和上述最小電平的差作為上述第1聚焦信號的振幅進行測定，上述第2測定器檢測上述第2聚焦信號的最大電平以及最小電平，以上述最大電平和上述最小電平的差作為上述第2聚焦信號的振幅進行測定。
本發明的又一光盤裝置，也是對具有信息面的光盤進行光信息記錄以及讀出中的至少一方。光盤裝置包括光源、聚集上述光源發射的光的聚光部、接收在上述信息面反射的上述光生成檢測信號的光接收部、根據上述檢測信號、生成與在上述光的聚集位置上產生的球面像差的量對應的球面像差信號的像差檢測部、根據上述檢測信號、生成與上述光的光量對應的光量信號的光量檢測部、根據上述光量信號對上述球面像差信號歸一化、生成歸一化像差信號的歸一化像差檢測部。
在優選實施方案中，上述光接收部具有多個、包含接收在上述信息面反射的上述光的周緣部分的第1光接收元件、以及接收上述光的非周緣部分的第2光接收元件的光接收元件，接收到上述光后，將在上述第1光接收元件中生成的第1檢測信號以及在上述第2光接收元件中生成的第2檢測信號中的至少一方對上述光量檢測部輸出。
在優選實施方案中，上述光接收部進一步包括接收上述光的全部生成第3檢測信號的第3光接收元件，上述光接收部，將上述第1檢測信號、上述第2檢測信號以及上述第3檢測信號中的至少1個向上述光量裝置檢測部輸出。
在優選實施方案中，上述光接收元件的每一個生成具有與接收光量對應的信號電平的檢測信號，上述光接收部，在各檢測信號中，將信號電平最大的檢測信號向上述光量檢測部輸出。
本發明的記錄以及/或者讀出方法，對具有信息面的光盤進行信息記錄以及讀出中的至少一方。本發明的方法包括聚集光源發射的光的步驟、接收在上述信息面反射的上述光的周緣部分生成第1檢測信號的步驟、接收上述光的非周緣部分生成第2檢測信號的步驟、根據上述第1檢測信號生成與上述周緣部分的光的聚集狀態對應的第1聚焦信號的步驟、根據上述第2檢測信號生成與上述非周緣部分的光的聚集狀態對應的第2聚焦信號的步驟、根據上述第1檢測信號生成與上述周緣部分的光量所對應的第1光量信號的步驟、根據上述第2檢測信號生成與上述非周緣部分的光量所對應的第2光量信號的步驟、根據上述第1光量信號生成對上述第1聚焦信號歸一化后的第1歸一化信號的步驟、根據上述第2光量信號生成對上述第2聚焦信號歸一化后的第2歸一化信號的步驟、根據上述第1歸一化信號以及上述第2歸一化信號、生成與在上述光的聚集位置上產生的球面像差的量對應的球面像差信號的步驟。
本發明的另一記錄以及/或者讀出方法，也是對具有信息面的光盤進行信息記錄以及讀出中的至少一方。本發明的方法包括聚集光源發射的光的步驟、接收在上述信息面反射的上述光的周緣部分生成第1檢測信號的步驟、接收上述光的非周緣部分生成第2檢測信號的步驟、根據上述第1檢測信號生成與上述周緣部分的光的聚集狀態對應的第1聚焦信號的步驟、根據上述第2檢測信號生成與上述非周緣部分的光的聚集狀態對應的第2聚焦信號的步驟、測定上述第1聚焦信號的振幅生成第1振幅信號的步驟、測定上述第2聚焦信號的振幅生成第2振幅信號的步驟、根據上述第1振幅信號生成對上述第1聚焦信號歸一化后的第1歸一化信號的步驟、根據上述第2振幅信號生成對上述第2聚焦信號歸一化后的第2歸一化信號的步驟、根據上述第1歸一化信號以及上述第2歸一化信號、生成與在上述光的聚集位置上產生的球面像差的量對應的球面像差信號的步驟。
本發明的又一記錄以及/或者讀出方法，也是對具有信息面的光盤進行光信息記錄以及讀出中的至少一方。本發明的方法包括聚集光源發射的光的步驟、接收在上述信息面反射的上述光生成檢測信號的步驟、根據上述檢測信號、生成與在上述光的聚集位置上產生的球面像差的量對應的球面像差信號的步驟、根據上述檢測信號、生成與上述光的光量對應的光量信號的步驟、根據上述光量信號對上述球面像差信號歸一化、生成歸一化像差信號的步驟。
本發明的計算機程序，可以在光盤裝置中執行、用于對具有信息面的光盤進行信息記錄以及讀出中的至少一方。計算機程序使光盤裝置執行從光源發出光的步驟、聚集光的步驟、接收在上述信息面反射的上述光的周緣部分生成第1檢測信號的步驟、接收上述光的非周緣部分生成第2檢測信號的步驟、根據上述第1檢測信號生成與上述周緣部分的光的聚集狀態對應的第1聚焦信號的步驟、根據上述第2檢測信號生成與上述非周緣部分的光的聚集狀態對應的第2聚焦信號的步驟、根據上述第1檢測信號生成與上述周緣部分的光量所對應的第1光量信號的步驟、根據上述第2檢測信號生成與上述非周緣部分的光量所對應的第2光量信號的步驟、根據上述第1光量信號生成對上述第1聚焦信號歸一化后的第1歸一化信號的步驟、根據上述第2光量信號生成對上述第2聚焦信號歸一化后的第2歸一化信號的步驟、根據上述第1歸一化信號以及上述第2歸一化信號、生成與在上述光的聚集位置上產生的球面像差的量對應的球面像差信號的步驟。
本發明的芯片電路，安裝在光盤裝置中、控制用于對具有信息面的光盤進行光信息記錄以及讀出中的至少一方的光盤裝置的動作。芯片電路包括使光盤裝置的光源發出光、使光盤裝置的光接收部接收、在上述信息面反射的上述光的周緣部分以及非周緣部分后生成第1檢測信號以及第2檢測信號的微計算機；根據上述第1檢測信號生成與上述周緣部分的光的聚集狀態對應的第1聚焦信號的第1聚焦信號生成部；根據上述第2檢測信號生成與上述非周緣部分的光的聚集狀態對應的第2聚焦信號的第2聚焦信號生成部；根據上述第1檢測信號生成與上述周緣部分的光量所對應的第1光量信號的第1光量信號生成部；根據上述第2檢測信號生成與上述非周緣部分的光量所對應的第2光量信號的第2光量信號生成部；根據上述第1光量信號生成對上述第1聚焦信號歸一化后的第1歸一化信號的第1歸一化部；根據上述第2光量信號生成對上述第2聚焦信號歸一化后的第2歸一化信號的第2歸一化部；根據上述第1歸一化信號以及上述第2歸一化信號、生成與在上述光的聚集位置上產生的球面像差的量對應的球面像差信號的檢測部。
依據本發明，根據與光的周緣部分以及非周緣部分的各接收光量的光量信號對表示聚集狀態的聚焦信號歸一化，根據歸一化后的信號生成與球面像差的量對應的球面像差信號。這樣，球面像差信號不受散焦的影響，可以正確檢測由于光盤厚度不均勻所引起的球面像差，并且可以高精度、不受聚焦控制的散焦影響地進行球面像差的檢測。


圖1表示光盤20的結構外觀圖。
圖2表示依據實施方案1的光盤裝置100的方框圖。
圖3表示光接收部4的具體構成圖。
圖4表示光接收部4、前置放大器11以及光盤控制器110的構成要素之間的連接圖。
圖5表示光盤裝置100的處理流程圖。
圖6(a)表示在從接收光束的中心到半徑50％的位置上區分外周光束30-1以及內周光束30-2時的光束，(b)表示外周部FE信號的波形圖，(c)表示內周部FE信號的波形圖，(d)表示外周部AS信號的波形圖，(e)表示內周部AS信號的波形圖，(f)表示外周部歸一化FE信號的波形圖，(g)表示內周部歸一化FE信號的波形圖，(h)表示FE信號的波形圖，(i)表示球面像差信號的波形圖。
圖7(a)表示FE信號的波形圖，(b)表示在光束的照射位置上光盤的厚度變化的波形圖，(c)表示現有技術獲得的球面像差信號的波形圖，(d)表示依據本實施方案的球面像差信號的波形圖。
圖8表示依據實施方案2的光盤裝置200的方框圖。
圖9(a)表示外周部FE振幅測定器74的方框圖，(b)表示內外周部FE振幅測定器75的方框圖。
圖10(a)表示外周部FE信號的波形圖，(b)表示根據(a)的外周部FE信號生成的外周部FE最大值信號的波形圖，(c)表示根據(a)的外周部FE信號生成的外周部FE最小值信號的波形圖，(d)表示聚焦驅動信號的波形圖。
圖11表示依據實施方案31的光盤裝置300的方框圖。
圖12表示光接收部5、前置放大器12以及光盤控制器130的構成要素之間的連接圖。
圖13(a)表示球面像差信號的波形圖，(b)表示反射光量信號的波形圖，(c)表示歸一化球面像差信號的波形圖。
圖14表示現有技術的的光盤裝置140的方框圖。
圖15表示光接收部4以及前置放大器11周邊的連接圖。
圖16(a)表示在信息面29中沒有產生球面像差的狀態，(b)表示在信息面29中產生了球面像差的狀態。
圖17(a)表示在從接收光束的中心到半徑50％的位置上區分外周光束30-1以及內周光束30-2時的光束，(b)表示外周部FE信號的波形圖，(c)表示內周部FE信號的波形圖，(d)FE信號的波形圖，(e)表示球面像差信號的波形圖。
圖18(a)表示在從接收光束的中心到半徑75％的位置上區分外周光束30-1以及內周光束30-2時的光束，(b)表示外周部FE信號的波形圖，(c)表示內周部FE信號的波形圖，(d)FE信號的波形圖，(e)表示球面像差信號的波形圖。
圖中1—物鏡、2—聚焦執行機構、3—光源、4—光接收部、5—光接收部、6—光頭、7—聚焦誤差生成器、8—微計算機、9—聚焦執行機構驅動電路、10—盤片電機、11—前置放大器、17—聚焦控制部、33—光束擴展驅動電路、35—球面像差控制部、37—球面像差檢測部、70—外周部AS生成器、71—內周部AS生成器、72—外周部歸一化FE生成器、73—內周部歸一化FE生成器、100—光盤裝置、110—光盤控制器。
具體實施例方式
以下參照

依據本發明的光盤裝置的實施方案。
在說明各實施方案之前，對依據本發明的光盤裝置進行信息的記錄以及/或者讀出的光盤進行說明。圖1表示光盤20的結構。光盤20，例如是記錄型Blu-ray盤(BD)，具有基材21、保護層25、信息面29。光盤20，從光束30照射一側開始依次層疊有保護層25、信息面29以及基材21。基材21是約1mm的厚度的基板，支承信息面29。信息面29是記錄信息的層，采用相變材料形成。保護層25，是約0.1mm的厚度的透明介質，保護信息面29免遭傷痕、弄臟等，并且使光束30透過。作為參考，在圖1中示出了照射在光盤20上的光束30。
(實施方案1)圖2表示依據實施方案1的光盤裝置100的方框圖。此外，圖中的光盤20并不是光盤裝置100的構成要素，只是為說明方便而記載。
光盤裝置100，對具有信息面29的光盤20進行信息的記錄以及/或者讀出。光盤裝置100，包括光頭6、驅動電路9以及33、盤片電機10、前置放大器11、光盤控制器(ODC)110。此外，ODC110，也可以由多個控制器構成。
光頭6，包括多個物鏡(1、15)、多個執行機構(2、34)、光源3以及光接收部4。
透鏡是指物鏡1以及2個球面像差校正透鏡15。物鏡1，將從后述的光源3射出的光束聚焦。球面像差校正透鏡15，通過由球面像差校正執行機構移動其位置，調整在光斑上產生的球面像差。此外，球面像差校正透鏡15作為對在光盤20的信息面上的光斑上產生的球面像差校正的裝置之一使用，并不限定于透鏡。其它，也可以通過采用液晶元件使折射率變化校正球面像差。
多個執行機構是指聚焦執行機構2以及球面像差校正執行機構34。聚焦執行機構2，使物鏡1在與光盤20的信息面29大致垂直的方向(聚焦方向)上移動，改變光束的聚焦位置。而球面像差校正執行機構34(以下稱為「校正執行機構34」)，通過改變2個球面像差校正透鏡15的間隔，調整光束的球面像差。
光源3，例如發出波長405nm的藍紫色激光(光束)。光接收部4，將反射的光束30分離成周緣部分和非周緣部分后分別接收，生成具有與接收光量對應的電平的光電流信號。此外，在本說明書中「非周緣部分」是指「周緣部分」所包圍的區域。以下稱周緣部分為「外周部」，稱非周緣部分為「內周部」。
在此，對光接收部的構成進行更詳細說明。圖3表示光接收部4的具體構成。光接收部4，包括外周部用光接收部40以及內周部用光接收部41、檢測透鏡46、偏振光束分光器47、2張遮光板48以及49。檢測透鏡46將從光盤20反射來的光束30聚光。偏振光束分光器47，例如將所入射的光束30一半的光量透過，而另一半反射，將光束30分割成2個光束。第1遮光板48將光束30的給定半徑以內的光束遮蔽，生成外周部的光束(外周光束)30-1。另一方面，第2遮光板49將光束30的給定半徑以外的光束遮蔽，生成內周部的光束(內周光束)30-2。外周部用光接收部40以及內周部用光接收部41，分別接收外周光束30-1和內周光束30-2，生成具有與各接收光量對應的電平的光電流信號。
再次參照圖2。驅動電路是指聚焦執行機構驅動電路9以及光束擴展驅動電路33。聚焦執行機構驅動電路9，根據控制信號生成給定電平的聚焦驅動信號。光束擴展驅動電路33根據球面像差信號生成給定電平的驅動信號。
盤片電機10，根據轉速控制信號使光盤20按照給定的轉速轉動。
前置放大器11，具有電流/電壓變換器(I/V變換器)(圖中未畫出)，將所輸入的光電流信號變化成電壓信號。前置放大器也可以作為上述光頭6的一部分。
光盤控制器(ODC)110，根據與接收光量對應的電壓信號進行以下說明的處理，生成向驅動電路9以及33輸出的信號。光盤控制器110，包括聚焦誤差(FE)生成器7、微計算機8、聚焦控制部17、球面像差檢測器31、球面像差控制部35、外周部FE生成器44以及內周部FE生成器45、外周部AS生成器70以及內周部AS生成器71、外周部歸一化FE生成器72以及內周部歸一化FE生成器73。
聚焦誤差生成器7，計算外周部FE生成器44的輸出信號的外周部FE信號和內周部FE生成器45的輸出信號的內周部FE信號之和，生成FE信號。所獲得的FE信號，與按照象散法生成FE信號的方法不同，但其特性是等價的。此外，聚焦誤差生成器7也可以從外周部歸一化FE信號和內周部歸一化FE信號之和生成FE信號。即使在這種情況下，雖然與按照象散法生成FE信號的方法不同，但其特性是等價的。
微計算機8，指示進行動作的開始以及結束、各構成要素中的信號生成以及輸出等。
聚焦控制部17，對輸入信號進行濾波器運算，進行相位、增益等補償處理，輸出所獲得的信號。
球面像差檢測器31，根據光接收部4輸出的信號檢測在光斑中所產生的球面像差狀態，生成球面像差信號。具體講，球面像差檢測器31，計算外周部歸一化FE生成器72的輸出信號以及內周部歸一化FE生成器73的輸出信號之差，生成球面像差信號后輸出。
球面像差控制部35，補償球面像差信號的相位，進一步進行增益等濾波器運算后，將處理后的球面像差信號向光束擴展驅動電路33輸出，外周部FE生成器44以及內周部FE生成器45，分別根據輸入信號采用象散法生成外周部FE信號和內周部FE信號，并輸出。對于這些構成要素將在后面說明。
外周部AS生成器70，根據前置放大器11的輸出信號，生成表示外周光束的光量的外周部AS信號。內周部AS生成器71，根據前置放大器11的輸出信號，生成表示內周光束的光量的內周部AS信號。
外周部歸一化FE生成器72，根據外周部AS信號將外周部FE信號歸一化，生成外周部歸一化FE信號。內周部歸一化FE生成器73，根據內周部AS信號將內周部FE信號歸一化，生成內周部歸一化FE信號。在此所謂的「歸一化」是指在各時刻外周部/內周部FE信號的信號值除以同時刻獲得的外周部/內周部AS信號。將在后面更具體說明。
然后，參照圖4更具體說明上述各信號的生成過程。圖4表示光接收部4、前置放大器11以及光盤控制器110的構成要素之間的連接關系。光接收部4，具有外周部用光接收部40以及內周部用光接收部41。此外，由于對外周光束的處理和對內周光束的處理是相同的，以下只說明對外周光束的處理。對內周光束的處理，只要將外周部FE生成器44和內周部FE生成器45那樣的對應的構成要素對換即可。
外周部用光接收部40被分割成A、B、C、D的4個區域。在各區域接收外周光束，生成與該光量對應的光電流信號，向對應的前置放大器11的外周部用I/V變換器42a、42b、42c、42d輸出。外周部用I/V變換器42a、42b、42c、42d分別對光電流信號進行電流—電壓變換，將電壓信號向外周部FE生成器44以及外周部AS生成器70傳送。
外周部FE生成器44，計算外周部用I/V變換器42a以及42c的電壓信號之和，以及外周部用I/V變換器42b以及42d的電壓信號之和，進一步求其差。其結果，外周部FE生成器44按照象散法獲得外周部FE信號。外周部AS生成器70，將外周部用I/V變換器42a、42b、42c、42d的電壓信號全部相加，生成表示外周光束的所有光量的外周部AS信號。外周部歸一化FE生成器72，通過用外周部AS信號去除外周部FE信號，獲得用外周部全光量對外周部FE信號歸一化的外周部歸一化FE信號。
以下，參照圖5說明光盤裝置100控制球面像差的動作。圖5表示光盤裝置100的處理流程圖。首先，在第501步中，光源3向光盤20照射光束。然后，在第502步中，光接收部4，分別接收由光盤20反射的光束的內周部分以及外周部分，輸出與各光量對應的光電流信號。在第503步中，前置放大器11將各光電流信號變換成電壓信號。在第504步中，外周部FE生成器44以及45，根據各電壓信號，生成光的外周部分以及內周部分的聚焦誤差信號。另一方面，在第505步中，外周部AS生成器70以及內周部AS生成器71，根據各電壓信號，生成光的外周部分以及內周部分的光量信號。此外，第504步以及第505步的順序可以交換。在第506步中，外周部歸一化FE生成器72以及內周部歸一化FE生成器73，根據各光量信號，對光的外周部分以及內周部分的聚焦誤差信號歸一化。在第507步，球面像差檢測器31，根據歸一化后的各聚焦誤差信號，生成與球面像差量對應的球面像差信號。球面像差信號，在球面像差控制部35中進行處理。最后，在第508步，光束擴展驅動電路33根據球面像差信號生成驅動信號，根據驅動信號的信號值，使球面像差大致為0那樣進行校正。根據以上的處理，實現球面像差的控制。
以下，參照圖6(a)～(i)說明由依據本實施方案的光盤裝置100的處理所獲得的各信號進行說明。在以下的說明中，假定沒有進行球面像差控制。
圖6(a)表示在從接收光束的中心到半徑50％的位置上區分外周光束30-1以及內周光束30-2時的光束截面。這樣的光束可以通過調整第1遮光板48、第2遮光板49獲得。另一方面，圖6(b)表示外周部FE信號的波形，同樣(c)表示內周部FE信號的波形，(d)表示外周部AS信號的波形，(e)表示內周部AS信號的波形，(f)表示外周部歸一化FE信號的波形，(g)表示內周部歸一化FE信號的波形，(h)表示FE信號的波形，(i)表示球面像差信號的波形。如上所述，(b)的外周部FE信號和(c)的內周部FE信號之后是(h)的FE信號，從(f)的外周部歸一化FE信號減去(g)的內周部歸一化FE信號后獲得的信號是(i)的球面像差信號。縱軸表示各信號的電壓，橫軸表示散焦量。
如果如圖6(a)那樣區分外周光束30-1以及內周光束30-2，由于外周部的光量比內周部的光量多，圖6(b)的外周部FE信號的振幅比圖6(c)的內周部FE信號的振幅要大。然后，和這2個信號的振幅的比率相同的比率，圖6(d)的外周部AS信號的振幅比圖6(e)的內周部AS信號的振幅要大。其結果，根據圖6(d)的外周部AS信號將圖6(b)的外周部FE信號歸一化后的外周部歸一化FE信號的振幅，和根據圖6(e)的內周部AS信號將圖6(c)的內周部FE信號歸一化后的內周部歸一化FE信號的振幅相等。因此，外周部歸一化FE信號和內周部歸一化FE信號之差的信號的波形(i)的球面像差信號保持恒定值。根據圖6(i)表明，球面像差信號不根據散焦量變化，不會受到散焦的影響。
然后，參照圖7(a)～(d)，說明由光盤裝置100的處理獲得球面像差信號不會受到散焦的影響的情況。圖7(a)表示FE信號的波形。另外，圖7(b)表示在光束的照射位置上光盤的厚度變化的波形。圖7(c)以及(d)表示現有技術以及依據本實施方案獲得的球面像差信號的波形。縱軸表示各信號的電壓，橫軸表示時間。以下，在光盤裝置中，雖然進行聚焦控制，但球面像差控制不動作。
在聚焦控制中在控制帶域以上的不能追蹤的散焦，作為圖7(a)所示的FE信號FE(t)出現。這時，根據現有的方式，如果要求出球面現場信號，會受到散焦的影響。對于圖7(b)所示光盤厚度的不均勻d(t)，成為圖7(c)那樣的信號波形SE(t)。這樣，不能正確檢測根據光盤厚度不均勻的球面像差。此外，信號波形SE(t)可以如下求出，SE(t)＝FE(t)×K+d(t)在此，K是固定的給定值。
另一方面，由本實施方案的處理所獲得的球面像差信號，如上所述，由于不會受到散焦的影響，如圖7(d)所示，可以正確檢測根據光盤厚度不均勻的球面像差。因此，在本實施方案中通過根據球面像差信號校正球面像差，可以高精度校正球面像差，可以獲得在記錄·讀出中可靠性高的光盤裝置。
(實施方案2)以下參照圖8說明本發明的光盤的第2實施方案。圖8表示依據本實施方案的光盤裝置200的功能方框的構成。和圖2同樣，圖中的光盤20并不是光盤裝置200的構成要素，只是為說明方便而記載。
本實施方案的光盤裝置200和實施方案1的光盤裝置100之間的不同點在于，采用聚焦誤差信號的振幅，進行聚焦誤差信號的歸一化，控制球面像差。該不同點在光盤裝置200的光盤控制器(ODC)120中表現。即，本實施方案的ODC120，對于外周部FE振幅測定器74、內周部FE振幅測定器75、外周部歸一化FE生成器80以及內周部歸一化FE生成器81，與實施方案1的ODC110不同。在以下中，說明這些構成要素。此外，光盤裝置200的構成要素中在功能以及動作上與光盤裝置100的構成要素共同的要素，采用相同的符號以及名稱，并省略其說明。
在圖8中，外周部FE振幅測定器74，根據微計算機8的測定開始和測定結束的指示，對外周部FE生成器44的輸出信號的外周部FE信號的振幅進行測定。外周部FE振幅測定器74，將測定結果的外周部FE振幅作為外周部FE振幅信號向外周部歸一化FE生成器80輸出。
同樣，內周部FE振幅測定器75，根據微計算機8的測定開始和測定結束的指示，對內周部FE生成器45的輸出信號的內周部FE信號的振幅進行測定。內周部FE振幅測定器75，將測定結果的內周部FE振幅作為內周部FE振幅信號向內周部歸一化FE生成器81輸出。
外周部歸一化FE生成器80，根據外周部FE振幅信號，對外周部FE信號歸一化，生成外周部歸一化FE信號。內周部歸一化FE生成器81，根據內周部FE振幅信號，對內周部FE信號歸一化，生成內周部歸一化FE信號。在此所謂的「歸一化」是指在各時刻外周部/內周部FE信號的信號值除以同時刻獲得的外周部/內周部FE振幅信號的信號值。在歸一化處理后，球面像差檢測器31計算外周部歸一化FE信號和內周部歸一化FE信號的差，生成球面像差信號，并輸出。然后，根據該球面像差信號，進行球面像差的調整。
在此，參照圖9(a)、(b)以及圖10(a)～(d)，更詳細說明外周部FE振幅測定器74和內周部FE振幅測定器74。
圖9(a)表示外周部FE振幅測定器74的方框構成，圖9(b)表示內外周部FE振幅測定器75的方框構成。此外，外周部FE振幅測定器74和內周部FE振幅測定器75，由于只是在是接收外周部FE信號后動作，還是接收內周部FE信號后動作上不同，主要對外周部FE振幅測定器74的構成以及動作進行說明。
如圖9(a)所示，外周部FE振幅測定器74包括外周部FE最大值測定器76、外周部FE最小值測定器77、外周部差動運算器82。外周部FE最大值測定器76(以下稱為「最大值測定器76」)以及外周部FE最小值測定器77(以下稱為「最小值測定器77」)，從外周部FE生成器接收外周部FE信號，根據微計算機8的測定開始和測定結束的指示，開始動作。即，最大值測定器76檢測外周部FE信號的最大電平(最大值)，輸出外周部FE最大值信號，最小值測定器77檢測外周部FE信號的最小電平(最小值)，輸出外周部FE最小值信號。外周部差動運算器82(以下稱為「運算器82」)計算外周部FE最大值信號和外周部FE最小值信號的差，輸出外周部FE振幅信號。另一方面，如圖9(b)所示，內周部FE振幅測定器75，根據內周部FE信號的最大值以及最小值，計算其差，輸出內周部FE振幅信號。此外，運算器82以及83，在接收到來自微計算機82的測定結束的指示后，也分別繼續輸出外周部FE振幅信號以及內周部FE振幅信號。
圖10(a)表示外周部FE信號的波形例。縱軸表示各信號的電壓，橫軸表示時間。在以下的圖中也相同。外周部FE信號在時刻t2中成為最大值FEa(＞0)，在時刻t4成為最小值FEb(＜0)。圖10(b)表示根據(a)的外周部FE信號生成的外周部FE最大值信號的波形例。外周部FE最大值信號在時刻t2之前跟蹤外周部FE信號，在時刻t2以后保持在值FEa上。圖10(c)表示根據(a)的外周部FE信號生成的外周部FE最小值信號的波形例。外周部FE最小值信號，在時刻t4以前依次保持這之前的最小值，在時刻t4以后，保持在值FEb上。圖10(d)表示聚焦驅動信號的波形例。該信號，在時刻t1中從聚焦控制部17向聚焦執行機構驅動電路9輸出，用于外周部FE信號的振幅搜索。
以下，再次參照圖8，說明光盤裝置200的球面像差控制動作。首先，微計算機8，指示聚焦控制部17輸出圖10(d)所示的聚焦控制驅動信號，同時向最大值測定器76和最小值測定器77發出測定開始的指示。
于是，聚焦執行機構驅動電路9按照聚焦驅動信號，使物鏡在與光盤20的信息面垂直的方向上移動，使物鏡1接近光盤20。通過使物鏡1接近光盤20，相對于光盤20的信息面，光斑垂直移動，在時刻t2外周部FE信號成為最大值(圖7(a))。
聚焦執行機構驅動電路9進一步使物鏡1接近光盤20，在越過光斑與光盤20的信息面一致的位置的時刻t3，中止接近。然后，在時刻t3以后，聚焦執行機構驅動電路9向使物鏡1遠離光盤20的方向變更移動方向。其結果，在時刻t4外周部FE信號成為最小值，在通過光斑與光盤20的信息面一致的位置后，在時刻t5結束物鏡1的驅動。
在從時刻t1到時刻t5之間，最大值測定器76輸出圖10(b)的信號，最小值測定器77輸出圖10(c)的信號。然后，運算器82，在時刻t5，計算具有值FEa的外周部FE最大值信號和具有值FEb的外周部FE最小值信號的差，輸出外周部FE信號的振幅FEpp。FE振幅FEpp為，FEpp＝FEa-FEb＝|FEa|+|FEb|外周部歸一化FE生成器80，通過用外周部FE振幅信號去除外周部FE信號，獲得用外周部FE振幅將外周部FE信號歸一化的外周部歸一化FE信號。內周部FE振幅測定器75也和外周部FE振幅測定器74同樣，測定內周部FE信號的振幅，輸出內周部FE振幅信號。內周部歸一化FE生成器81，通過用內周部FE振幅信號去除內周部FE信號，獲得用內周部FE振幅將內周部FE信號歸一化的內周部歸一化FE信號。
球面像差檢測器31，根據外周部歸一化FE信號和內周部歸一化FE信號的差生成球面像差信號，球面像差控制部35對該信號實施給定的處理。光束擴展驅動電路33根據處理后的球面像差信號生成驅動信號后，校正執行機構34根據驅動信號的信號值使2個球面像差校正透鏡15的間隔變化。其結果，改變光路徑的光學特性，使球面像差大致為0那樣進行校正。根據以上的處理，實現球面像差的控制。
依據以上的處理，外周部FE振幅信號以及內周部FE振幅信號的各信號值成為與外周部FE信號和內周部FE信號的各信號值相同的比率。因此，和實施方案1的處理同樣，根據外周部FE振幅信號以及內周部FE振幅信號，分別對外周部FE信號以及內周部FE幅信號歸一化處理，可以通過外周部FE信號以及內周部FE幅信號的差求出球面像差信號。以上處理的結果，球面像差信號不會受到散焦的影響，可以獲得圖6(i)所示的恒定值。
此外，對于實施方案1的處理中的從圖7(a)到(d)的說明，可以直接適用于本實施方案的處理。即，由本實施方案的處理獲得的球面像差信號，如上所述由于不會受到散焦的影響，如圖7(d)所示，可以正確檢測根據光盤厚度不均勻的球面像差。因此，在本實施方案中通過根據球面像差信號校正球面像差，可以高精度校正球面像差，可以獲得在記錄·讀出中可靠性高的光盤裝置。
(實施方案3)以下參照圖11說明本發明的光盤的第3實施方案。圖11表示依據本實施方案的光盤裝置300的功能方框的構成。和圖2同樣，圖中的光盤20并不是光盤裝置300的構成要素，只是為說明方便而記載。
本實施方案的光盤裝置300的主要特征之一是對球面像差信號歸一化，根據歸一化后的信號控制球面像差。對球面像差信號歸一化的目的在于，在讀出包含已記錄區域和未記錄區域的光盤時，根據是已記錄區域還是未記錄區域，可以除去在球面像差信號中出現的影響。該處理，通過光盤裝置300的光接收部5、前置放大器12以及光盤控制器(ODC)130實現。以下，主要對這些構成要素進行說明。此外，光盤裝置300的構成要素中在功能以及動作上與光盤裝置100以及現有技術的光盤140的構成要素共同的要素，采用相同的符號以及名稱，并省略其說明。本實施方案的光盤20，除了利用有機色素形成信息面的BD-R、DVD-R、DVD+R、CD-R等之外，也可以是采用相變材料形成信息面的PD、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW、BD-RE等可改寫的介質。
首先，參照圖12說明依據本實施方案的光接收部5以及前置放大器12。圖12表示光接收部5、前置放大器12以及光盤控制器130的構成要素之間的連接關系。
光接收部5，是在依據實施方案1的光接收部4中追加具有4個光接收區域的全光接收部14后構成。和依據實施方案1的光接收部4相同的構成要素，在此省略其說明。以下對全光接收部14進行說明。全光接收部14，接收光束整體，生成與其全光量對應的光電流信號后，向對應的前置放大器12的I/V變換器65a、65b、65c、65d。I/V變換器65a、65b、65c、65d分別對光電流信號進行電流—電壓變換，將電壓信號向反射光量檢測器13傳送。此外，在與光束整體的光量對應的電壓信號的基礎上，反射光量檢測器13，也接收從外周部用I/V變換器42以及內周部用I/V變換器43的各區域輸出的電壓信號，輸出表示反射光量的反射光量信號，這樣，可以提高光量信號的S/N比。但是，并不是必須要利用全光接收部14。采用外周部用光接收部40以及內外周部用光接收部41也可以求出全反射光。此外，為了在全光接收部14中導出光束整體，例如，在圖3的檢測透鏡46和偏振光束分光器47之間，配置和偏振光束分光器47相同的元件，使反射光入射到全光接收部14，然后透射光入射到偏振光束分光器47即可。另一方面，聚焦誤差生成器7以及球面像差檢測器31分別輸出FE信號以及球面像差信號，由于其處理和實施方案1的光盤裝置100中的處理相同，在此省略其說明。
再次參照圖11。歸一化球面像差檢測器38，根據從反射光量檢測器13輸出的反射光量信號對球面像差信號歸一化，輸出歸一化球面像差信號。在此所謂的「歸一化」是指在各時刻球面像差信號的信號值除以同時刻獲得的反射光量信號的信號值。然后，球面像差控制部35補償歸一化球面像差信號的相位、增益等，進行濾波器運算處理，根據處理后的歸一化球面像差信號生成驅動信號。驅動信號，向光束擴展驅動電路33輸出。光束擴展驅動電路33，根據歸一化球面像差信號生成給定電平的驅動信號。
然后，參照圖13(a)到(c)，說明對包含已記錄區域和未記錄區域的光盤20讀出時信號波形受到的影響。圖13(a)表示球面像差信號的波形，(b)表示反射光量信號的波形，(c)表示歸一化球面像差信號的波形。縱軸表示各信號的電壓，橫軸表示時間。在以下，在光盤裝置中，雖然進行聚焦控制，但球面像差控制不動作。
如果對在信息面29中包含記錄后的已記錄區域和沒有記錄的未記錄區域的光盤20進行讀出時，獲得圖13(a)所示的球面像差信號。該球面像差信號，在時刻t1之前，只讀出已記錄區域，由于光盤20的保護層25的厚度不均勻引起的球面像差以一定靈敏度作為在球面像差信號中出現。然后，在時刻t1到時刻t2之間，光束照射未記錄區域。在未記錄區域中，由于球面像差的檢測靈敏度比已記錄區域高，球面像差信號的振幅也增大。然后，在時刻t2之后再次返回到已記錄區域的讀出，球面像差的檢測靈敏度和時刻t1之前相同，球面像差信號的振幅也返回到和t1之前相同的程度。
如圖13(b)所示，反射光的光量在已記錄區域和未記錄區域中的檢測值不同，未記錄區域一方要大一些。然后，反射光的光量，和圖13(a)所示球面像差信號的靈敏度的變動成正比。換言之，球面像差信號，隨著已記錄區域·未記錄區域的反射光量的變動，檢測靈敏度變化。
因此，通過用反射光量信號去除球面像差信號，所獲得的歸一化球面像差信號(圖13(c))與已記錄區域·未記錄區域無關，可以以恒定的靈敏度正確檢測出由于光盤20的保護層25的厚度不均勻引起的球面像差。
以下，圖13(a)所示球面像差信號，作為現有技術的球面像差信號實際進行驗證。在已記錄區域讀出時和未記錄區域讀出時由于球面像差的檢測靈敏度不同，采用該球面像差信號的球面像差控制的開環增益，在已記錄區域讀出時和未記錄區域讀出時不同，球面像差控制成為不穩定。
但是，如圖13(c)所示，在本實施方案中的歸一化球面像差信號，由于不會受到已記錄區域·未記錄區域的反射光量的變動的影響，可以正確檢測出由于光盤20厚度不均勻引起的球面像差。因此，在本實施方案中如果根據歸一化球面像差信號進行球面像差校正，可以提供能進行穩定性更高的記錄·讀出的光盤裝置。
此外，反射光量檢測器13雖然檢測來自光盤20的信息面的全反射光量，也可以只對檢測光量最多的光接收部的接收光量進行檢測。和這時的接收光量作為反射光量信號的情況相同，歸一化球面像差信號不會受到已記錄區域·未記錄區域的反射光量的變動的影響。因此，這種情況下也可以獲得上述效果，同時可以用簡單的電路構成提供光盤裝置。此外，在實施方案1和2中，由于沒有設置檢測全光量的光接收部，由外周部光用接收部40和內周部用光接收部41的2個光接收部接收反射光，可以有效使用該光量，采用比較簡單的電路構成就可以檢測SN比高的球面像差信號和聚焦誤差信號。
在上述各實施方案中的光盤裝置，根據計算機程序執行各自的動作。計算機程序，由控制光盤裝置整體的動作的中央處理單元(圖中未畫出)執行。計算機程序，可以記錄在光盤所代表的光存儲介質、SD存儲器卡、EEPROM所代表的半導體存儲介質、軟盤所代表的的磁存儲介質等存儲介質中。此外，光盤裝置100，不僅可以通過存儲介質，也可以通過因特網等電通信線路獲取計算機程序。
光盤控制器可以由1個以上的半導體芯片電路構成。這樣構成時，包含光盤控制器的各構成要素，可以作為半導體芯片電路的各個功能。另外，半導體芯片電路的存儲區域記錄上述計算機程序，微計算機8執行計算機程序的處理。
依據本發明的光盤裝置，由于生成不受散焦的影響的球面像差信號，可以正確檢測由于光盤厚度不均勻引起的球面像差，同時可以高精度、不受聚焦控制的散焦的影響地進行球面像差，在高密度的信息記錄·讀出中可以利用。
權利要求
1.一種光盤裝置，是對具有信息面的光盤進行光信息記錄以及讀出中的至少一方的光盤裝置，其特征在于包括光源；聚集所述光源發射的光的聚光部；接收在所述信息面反射的所述光的周緣部分生成第1檢測信號、并且接收所述光的非周緣部分生成第2檢測信號的光接收部；根據所述第1檢測信號、生成與所述周緣部分的光的聚集狀態所對應的第1聚焦信號的第1聚焦信號生成部；根據所述第2檢測信號、生成與所述非周緣部分的光的聚集狀態所對應的第2聚焦信號的第2聚焦信號生成部；測定所述第1聚焦信號的振幅生成第1振幅信號的第1測定器；測定所述第2聚焦信號的振幅生成第2振幅信號的第2測定器；根據所述第1振幅信號、生成對所述第1聚焦信號歸一化后的第1歸一化信號的第1歸一化部；根據所述第2振幅信號、生成對所述第2聚焦信號歸一化后的第2歸一化信號的第2歸一化部；以及根據所述第1歸一化信號以及所述第2歸一化信號、生成與在所述光的聚集位置上產生的球面像差的量所對應的球面像差信號的檢測部。
2.根據權利要求1所述的光盤裝置，其特征在于進一步包括根據所述球面像差信號生成驅動信號的驅動電路；和根據所述驅動信號改變所述光的路徑的光學特性、對在所述光的聚集位置上所產生的所述球面像差進行校正的校正部。
3.根據權利要求2所述的光盤裝置，其特征在于所述校正部根據所述驅動信號將球面像差校正到大致為0。
4.根據權利要求1所述的光盤裝置，其特征在于進一步包括在與所述信息面垂直的方向上改變所述聚光部的位置、來變更所述光聚集的位置的位置變更部，當所述位置變更部在與所述信息面垂直的方向上改變所述聚光部的位置時，所述第1測定器檢測所述第1聚焦信號的最大電平以及最小電平，以所述最大電平和所述最小電平的差作為所述第1聚焦信號的振幅進行測定，所述第2測定器檢測所述第2聚焦信號的最大電平以及最小電平，以所述最大電平和所述最小電平的差作為所述第2聚焦信號的振幅進行測定。
5.一種方法，是對具有信息面的光盤進行信息記錄以及讀出中的至少一方的方法，其特征在于包括聚集光源發出所的光的步驟；接收在所述信息面反射的所述光的周緣部分生成第1檢測信號的步驟；接收所述光的非周緣部分生成第2檢測信號的步驟；根據所述第1檢測信號生成與所述周緣部分的光的聚集狀態所對應的第1聚焦信號的步驟；根據所述第2檢測信號生成與所述非周緣部分的光的聚集狀態所對應的第2聚焦信號的步驟；測定所述第1聚焦信號的振幅生成第1振幅信號的步驟；測定所述第2聚焦信號的振幅生成第2振幅信號的步驟；根據所述第1振幅信號生成對所述第1聚焦信號歸一化后的第1歸一化信號的步驟；根據所述第2振幅信號生成對所述第2聚焦信號歸一化后的第2歸一化信號的步驟；以及根據所述第1歸一化信號以及所述第2歸一化信號、生成與在所述光的聚集位置上產生的球面像差的量所對應的球面像差信號的步驟。
全文摘要
一種光盤裝置，對具有信息面的光盤進行信息的記錄和讀出。光盤裝置(100)，通過聚光部(1)聚集由光源(3)發出的光，在光接收部(4)中接收在信息面反射的光的周緣部分以及非周緣部分。然后，對于周緣部分以及非周緣部分的各個光，光盤裝置(100)生成與光的聚焦狀態對應的聚焦信號、和與光量對應的光量信號，根據各光量信號對各聚焦信號歸一化。其結果，可以生成與在光的聚焦位置上所產生的球面像差的量對應的球面像差信號。這樣，球面像差信號不會受到散焦的影響，可以正確檢測出由于光盤厚度不均勻引起的球面像差，同時可以高精度進行球面像差的檢測。
文檔編號G11B7/135GK1971724SQ200610169389
公開日2007年5月30日 申請日期2003年9月29日 優先權日2002年10月2日
發明者久世雄一, 渡邊克也, 山田真一, 佐野晃正 申請人:松下電器產業株式會社