专利名称：光盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对于进行特高密度、大容量的光盘的重放，或是记录重放有益的光盘装置。
背景技术：
现在，作为光盘，有CD、CD-ROM、CD-R、CD-RW等CD系列光盘，还有作为能够用红色激光记录重放较高密度、大容量数据的光盘的DVD、DVD-ROM、DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM、DV+R以及DVD+RW等DVD系列光盘。特别是近几年，提出了能够用蓝色激光记录重放更高密度、大容量数据的Blu-lay规范和AOD(Advanced Optical Disc)规范，正在推进采用这些的规范的光盘及驱动装置的商品化。
此处，作为这样的光盘装置的数据读取机构(拾取器)，以在例如Blu-lay规范的光盘装置中以前所采用的机构为例，参照图9，说明其概要。
如同图9所示，这种光盘装置通常具有构成盘读取机构的拾取器50。该拾取器50基本上具有使激光振荡的半导体激光振荡器LD、反射激光的45度反射镜56、将激光会聚而使焦点与光盘的反射层(记录层)R相合的物镜L以及用于把来自光盘及45度反射镜56的反射光导向受光元件PD的偏振光分光器51而构成。并且，作为其辅助机构，还具有为了聚焦(会聚于焦点)，使上述物镜L能够在上下方向微动的透镜调节器(省略图示)等。此外，该物镜L由于要在折射界限内会聚光束，因而要求其具有高性能，其透镜数值孔径也设定为例如达NA＝0.85的高透镜数值孔径。
另外，在该例子中，在作为光源被使用的上述半导体激光振荡器LD中，采用主要具有405nm波长的蓝紫色激光二极管。并且，为了对入射的激光整形、对物镜入射平行光，具有准直透镜53，还具有聚光透镜57及圆筒透镜58等，作为对从安装着的光盘的反射层R被反射的激光反射光进行聚光的机构。
具体而言，从该半导体激光振荡器LD发出的直线偏振光的激光，通过偏振光分光器51，仅规定的偏振光成分透过到盘侧，由1/4波长板52转换为圆偏振光。由自准直透镜53作成平行光后的激光再经45度反射镜56反射，会聚到物镜L，再照射到光盘的反射层R。另一方面，被反射层R反射的激光，经45度反射镜56及准直透镜53，到达1/4波长板52，在此处成为与原来的偏振光方向相差90度相位的直线偏振光。然后，在偏振光分光器51中，仅与上述被反射的偏振光成分不同的偏振光成分被反射，反射光经聚光透镜57及圆筒透镜58聚光后，入射到受光元件PD。受光元件PD是把该入射的激光转换为电信号的部分，该被转换成的电信号经放大，被送到拾取器50的外部，在那里进行公知的解调处理。
并且，在这种拾取器聚焦过程中，由透镜调节器进行驱动，使上述物镜在上下方向移动，调整盘表面和物镜的距离。
并且，为记录、重放这样高密度的光盘，必须减小从半导体激光振荡器(激光光源)发出的激光在盘上的聚光斑点的斑点直径。并且，该斑点直径基本上由以下计算式来计算。
斑点直径＝激光光源的波长λ/物镜的数值孔径NA…(1)由(1)式可知，聚光斑点的斑点直径与激光光源的波长λ成正比例，与物镜的透镜数值孔径NA成反比例。因此，使激光光源的波长λ缩短，或是使用透镜数值孔径NA高的物镜，就能够减小聚光斑点的斑点直径。对于例如Blu-lay规范的光盘，激光光源的波长λ为405nm，物镜的数值孔径NA为0.85。
但是，这样提高物镜的透镜数值孔径NA的话，盘的倾斜度的容许度就会变小。此外，盘的倾斜度的容许度，以如下的计算式来计算。
盘的倾斜度的容许度＝激光光源的波长λ/(物镜的数值孔径NA)3…(2)由该(2)式可知，盘的倾斜度的容许度与激光光源的波长成正比例、与物镜的数值孔径的3次方成反比例而降低。因此，对于采用数值孔径大的物镜的Blu-lay规范的光盘，为确保盘的倾斜度的容许度，特别需要减薄盘的覆盖层的厚度。
此外，Blu-lay规范的光盘的倾斜度的容许度为DVD规范(激光光源的波长λ为650nm，物镜的透镜数值孔径NA为0.6)的光盘的倾斜度的容许度的约1/5。因此，DVD规范的光盘的覆盖层的厚度为600μm，而对于Blu-lay规范的光盘，必须使其覆盖层的厚度为100μm左右。
而且，对于高密度的光盘，为提高数据的记录容量，预定在单面设置2层反射层(记录层)。必须尽量把第1反射层和第2反射层的相关距离拉大(例如25μm左右)，使得来自第1反射层(记录层)及第2反射层(记录层)中一方的反射光不会影响到来自另一方的反射光。因此，使第1反射层和第2反射层从盘表面起的覆盖层的厚度不相同。并且，尤其是对于减薄了盘的覆盖层的厚度的Blu-lay规范，由于原来光盘的覆盖层就薄，因而第1反射层、第2反射层各覆盖层的厚度对于盘的覆盖层的厚度“100μm”的误差比率就会增大。
另一方面，物镜是考虑了盘的覆盖层的厚度而设计的，不过，如果盘的覆盖层的厚度超出规格值“100μm”的话，在光盘的反射层上就会产生球面像差。
其次，对于这样的球面像差和盘的覆盖层的厚的关系，参照图10，说明其概要。另外，图10是放大表示对于盘的覆盖层薄的情况(图10(a))、盘的覆盖层为规格值的厚度的情况(图10(b))以及盘的覆盖层厚的情况(图10(c))，各覆盖层和焦点的关系的图。
如图10(a)所示，在盘的覆盖层的厚度比规定值薄的情况下，在调焦时，与覆盖层的厚度等于规定值的情况相比，物镜在离盘稍远的位置确定焦点位置。因此，经光盘反射后的激光在反射层前确认聚焦误差(FE)信号。并且，由于激光像这样在盘反射层前交叉，结果，在盘反射层上，聚光斑点的斑点直径就会变大，球面像差就会发生。还有，如图10(b)所示，在盘的覆盖层的厚度与规格值相等的情况下，在调焦时，由于可以在盘的反射层上确认聚焦误差(FE)信号，因而就能够使焦点位置与盘反射层相合。另一方面，如图10(c)所示，在盘的覆盖层比规定值厚的情况下，在调焦时，与覆盖层的厚度等于规定值的情况相比，物镜在离盘稍近的位置确定焦点位置。因此，经光盘反射后的激光从物镜侧到盘内侧为止，确定焦点位置。并且，由于经光盘反射后的激光像这样在反射层内侧确认聚焦误差信号，结果，在盘反射层上，聚光斑点的斑点直径就会变大，仍会产生球面像差。
而另一方面，球面像差基本上由如下的计算式来计算。
球面像差＝(覆盖层的厚度误差d/规定值的覆盖层的厚度d)×(物镜的数值孔径NA)4…(3)由(3)式可知，球面像差与物镜的数值孔径NA的4次方成正比例。
如果产生这种球面像差，就无法在光盘的反射层上得到适当的聚光斑点直径，进而作为光盘装置的记录或重放功能也自然会下降。
因而，以前，例如专利文献1所示，提出了采用全息元件来检测上述球面像差的光盘装置等。此外，在该光盘装置中，利用上述全息元件把透过离物镜的光轴远的周边部的光和透过靠近光轴的中央部的光分离，得到其分离后的光量的差分，从而进行球面像差的检测。
专利文献1特开2002-367197号公报这样，在光盘装置中设置检测球面像差的装置，根据所检测到的球面像差信号，对球面像差矫正用的调节器进行反馈控制等，就能够矫正上述球面像差。
然而，如果在光盘装置中设置上述的检测球面像差的装置，就会不仅使检测机构变得复杂，零部件个数也会增大，而且其调整作业也成为必须的，等等，制造工数、制造成本的增加就不可避免。
发明内容
本发明是针对上述情况提出的，目的是提供一种在不使用用于检测球面像差的复杂的检测装置的情况下，能够更简便且正确地检测其发生要因的光盘装置。
为了达成这样的目的，第1发明为一种光盘装置，具有用于对从激光光源照射在记录数据的反射层由透光性的覆盖层覆盖而成的光盘的反射层上的激光通过上述覆盖层进行聚光的物镜和接受来自上述光盘的反射层的反射光并将其转换为电信号的受光元件，至少对上述光盘的反射层进行数据记录或从同反射层进行数据重放，其特征在于，具有根据在上述光盘调焦的过程中，使上述物镜对上述光盘的相对距离线性变化时，通过上述受光元件而得到的光盘表面的聚焦误差信号和在同光盘的上述反射层上的聚焦误差信号的时间差来检测上述覆盖层的厚度的检测装置。
根据作为光盘装置的这种构成，不设置用于检测上述球面像差的任何特别的装置，也能够根据基于上述聚焦误差信号所检测到的覆盖层的厚度，间接但正确地把握其影响的有无，即球面像差产生的有无及其程度等。如上所述，上述覆盖层的厚度误差成为球面像差的发生要因，由于这样正确把握了覆盖层的厚度，因而能够恰当地运用该光盘装置。
还有，第2发明，根据第1发明所述的光盘装置，其特征在于，上述光盘具有在一面上第1反射层和第2反射层分开规定的间隔而层积形成的2层构造，上述检测装置根据在上述光盘的调焦过程中，使上述物镜对上述光盘的相对距离线性变化时，通过上述受光元件而得到的光盘表面的聚焦误差信号、同光盘的上述第1反射层的聚焦误差信号和上述第2反射层的聚焦误差信号的时间差，分别检测出从上述光盘表面到上述第1反射层的覆盖层的厚度和从包含同第1反射层的上述光盘表面到上述第2反射层的覆盖层的厚度。
例如上述的Blu-lay规范的光盘等，在一面上具有第1反射层和第2反射层分开规定的间隔而层积形成的2层构造。而现状是，该Blu-lay规范的光盘本身由于必须以数值孔径大的物镜作为其光学系统(拾取器)，因而上述覆盖层的厚度误差作为球面像差的发生要因而不能忽视。对于这一点，根据上述构成，即使对这样的一面2层构造的光盘，也能够分别正确地把握从光盘表面到第1反射层的覆盖层的厚度和从包含该第1反射层的同光盘表面到第2反射层的覆盖层的厚度，因此，作为与例如上述Blu-lay规范的光盘之间进行数据的读写的光盘装置，也能够恰当地得以运用。
还有，第3发明，根据第1或第2发明所述的光盘装置，其特征在于，上述检测装置具有根据用于使上述物镜对上述光盘的相对距离线性变化的调节器的驱动电压来求得上述物镜的移动速度的装置，把该所求得的物镜的移动速度乘以上述时间差来检测上述覆盖层的厚度。
通常，上述调节器的驱动电压是极为稳定的电压，使物镜L对上述光盘的相对距离线性变化时的该物镜的移动速度也与该电压大致成比例。因此，作为求得上述物镜的移动速度的装置，例如把它们的关系预先制成表，就能够简单且精度极高地检测上述覆盖层的厚度。
还有，第4发明，根据第1～3发明中任意一项所述的光盘装置，其特征在于，还具有与通过上述检测装置检测到的光盘的覆盖层的厚度对应，来矫正上述物镜的聚光方式的矫正装置。
根据光盘装置的这种构成，以上述光盘OD的覆盖层的厚度误差为起因而产生的球面像差就可由该光盘装置自身来自动矫正。添加这样的功能，对于与上述Blu-lay规范的光盘之间进行数据读写的光盘装置来说特别有益。
还有，第5发明，根据第4发明所述的光盘装置，其特征在于，上述矫正装置由通过至少2个透镜的组合使对上述物镜的激光的入射径可变的光束扩展器构成。
上述光束扩展器一般多用作这样的光盘装置的光学系统(拾取器)。因此，根据把这样的光束扩展器作为矫正装置来使用的上述构成，在不增加零部件个数等情况下，就能够进行上述球面像差的自动矫正。
根据本发明，不设置用于检测上述球面像差的任何特别的装置，也能够根据基于上述聚焦误差信号所检测到的覆盖层的厚度，间接但正确地把握其影响的有无，即球面像差产生的有无及其程度等。并且，由于这样正确把握了覆盖层的厚度，因而能够恰当地运用该光盘装置。
图1是表示用物镜调焦时，(a)为在盘表面的焦点位置、(b)为在第1反射层的焦点位置、(c)为在第2反射层的焦点位置的光盘和物镜的简要侧视图。
图2是表示与上述调焦伴随的，(a)为物镜的移动轨迹、(b)为FE信号的发生方式的时序图。
图3是表示本发明的光盘装置的一实施方式的框图。
图4是表示同实施方式的光盘装置所用的拾取器的构造的简要透视图。
图5(a)是上述拾取器的X-Y平面图，(b)是同拾取器的X-Z平面图。
图6表示同实施方式的光盘装置的控制电路的处理步骤的流程图。
图7(a)～(c)是表示光束扩展器的球面像差的矫正例的简要侧视图。
图8是表示与调焦伴随的，(a)为物镜的移动轨迹、(b)为FE信号的发生方式的时序图。
图9是表示现有光盘装置所用的拾取器的构造例的简要透视图。
图10(a)～(c)是表示有无与调焦伴随的球面像差，以及发生例的光盘和物镜的简要侧视图。
具体实施例方式
以下，参照图纸对本发明的光盘装置的一实施方式进行详细说明。另外，在本实施方式中，作为一例，对重放写入到具有第1反射层和第2反射层的2层构造的Blu-lay规范的光盘的数据的装置进行说明。
首先，参照图1、图2，对于检测该实施方式的光盘的覆盖层的厚的检测装置，说明其检测原理。
对于具有第1反射层R1和第2反射层R2的2层构造的Blu-lay规范的光盘OD，图1(a)、(b)、(c)示意地表示其概念，而对于规定值，从光盘表面DF至第1反射层R1的覆盖层的厚度为100μm，第1反射层R1至第2反射层R2的覆盖层的厚度为25μm。
图1(a)概念地表示在调焦(会聚于焦点)过程中，使物镜L的透镜调节器进行驱动而使同透镜靠近光盘OD时，在光盘表面DF，焦点位置相合时的状态。图1(b)、(c)也同样，概念地表示在调焦过程中，使物镜L的透镜调节器进行驱动而使同透镜靠近光盘OD时，分别在第1反射层R1、第2反射层R2，焦点位置相合时的状态。
图2(a)表示在这样的调焦过程中，使上述物镜L(图1)从离光盘OD(图1)远的位置向离盘近的位置线性移动时的同物镜L的轨迹。从这样的轨迹可知，物镜L的移动量可以根据施加在透镜调节器上的调节器驱动电压和调节器的驱动时间来求得。另外，物镜的移动量可以由“调节器的移动速度×调节器的驱动时间”来求得，而且调节器的移动速度与调节器的驱动电压成正比例。此处，把调节器的移动速度对调节器的驱动电压的关系预制为变换表，采用该表来求得物镜的移动速度。
另一方面，使透镜调节器进行驱动，使物镜L(图1)向光盘OD(图1)靠近的话，就会在会聚焦点附近检测到激光反射光，给出S字形的误差信号，作为聚焦误差(FE)信号。图2(b)把这样的聚焦误差(FE)信号的发生方式与图2(a)所示的物镜L的轨迹对应来表示。即，在该FE信号零点交叉的时刻，分别找到透镜的聚焦位置(会聚焦点位置)。例如，与图1(a)的光盘表面DF对应，图2(a)的轨迹中在“A点”，表现为图2(b)所示的S字形的最初的FE信号。还有，与图1(b)的第1反射层R1对应，图(a)的轨迹中在“B点”，表现为图2(b)所示的第2个FE信号。该FE信号由于是与反射层(记录层)对应而出现的信号，因而表现为具有比在上述“A点”的FE信号大的振幅。再有，与图1(c)的第2反射层R2对应，图2(a)的轨迹中在“C点”，表现为图2(b)所示的第3个FE信号。该FE信号也由于是与反射层(记录层)对应而出现的信号，因而表现为具有与在上述“B点”的FE信号同等程度的振幅。此处，根据这些FE信号的发生间隔(时间)和上述的调节器的驱动电压(物镜L的移动速度)，如下所述，求得其各时刻的物镜L的移动量，即的光盘的覆盖层的厚。
(a)从盘表面“A点”到第1反射层“B点”的物镜移动量“M1”＝(从“A点”到“B点”的调节器驱动时间)×(物镜的移动速度)＝从盘表面“A点”到第1反射层“B点”的覆盖层的厚度。
(b)从第1反射层“B点”到第2反射层“C点”的物镜移动量“M2”＝(从“B点”到“C点”的调节器驱动时间)×(物镜的移动速度)＝从第1反射层“B点”到第2反射层“C点”的覆盖层的厚度。
(c)从盘表面“A点”到第2反射层“C点”的覆盖层的厚度为“M1+M2”。
其次，参照图3～图5，对于根据这样的原理构成的该实施方式的光盘装置，说明其概要。
在图3所示的光盘装置中，拾取器(光拾取器)100是读取由激光记录在光盘OD上的数据并将其转换为电信号的部分。在其内部，具有作为光源的半导体激光振荡器LD及具有物镜L等多个透镜、反射镜、分光器等的光学系统，驱动物镜的调节器110，例如由光束扩展器构成的球面像差矫正装置120，以及受光元件PD。并且，对光盘OD的反射层照射激光，同时，由上述受光元件PD接受被反射层反射的激光并将其转换为电信号。该被转换成的电信号被适当放大，作为FE信号，被送到运算电路200。
还有，在运算电路200中，用公知的运算方法运算调焦动作时从拾取器100输入的上述电信号并生成FE信号。这样生成的FE信号如图3所示，被输出到控制电路300。
还有，图3所示的控制电路300是根据从存放在内装的存储器等中的各种控制程序，以及从未图示的外部的处理器单元(个人电脑、播放器，记录器等)通过接口而传达的命令，对作为该光盘装置的各种功能进行总控制的部分。以下说明的LD(半导体激光振荡器)驱动电路400也是根据来自该控制电路300的指令，执行必要的处理。具体而言，控制电路300通过对LD驱动电路输出LD驱动信号，使上述拾取器100的半导体激光振荡器LD进行驱动。还有，通过对物镜的调节器110输出调节器驱动信号，使在拾取器100中的上述的调焦成为可能。
再有，在控制电路300中，根据这样运算出的FE信号找到聚焦(会聚焦点)位置。再根据用上述的检测装置所检测到的盘覆盖层的厚度和Blu-lay规范的光盘的覆盖层的规格值(从盘表面到第1反射层的覆盖层的厚度为“100μm”，从第1反射层到第2反射层的覆盖层的厚度为“25μm”)，来判断覆盖层的厚度的误差。再根据盘的覆盖厚度判断，把所要的驱动信号输出到构成球面像差矫正装置120的光束扩展器，进行上述球面像差的矫正。
还有，同图3所示的LD驱动电路400是根据从控制电路300给出的LD驱动信号，对拾取器100内的半导体激光振荡LD的振荡进行控制的部分。
再有，在本实施方式的光盘装置中，具有未图示的编码器/解码器，能够在与上述控制电路300协动的基础上，进行编码(调制)处理及解码(解调)处理。
例如，在向光盘记录(写入)数据时，对通过接口从上述外部的处理器单元转送的数据执行编码处理，其中，该编码处理遵从作为从控制电路300给予的对象的光盘的规范。并且，把对激光的振荡进行控制的信号送给LD驱动电路400，以便对拾取器100进行控制，同时把上述编码处理后的数据写入该光盘的反射层。
另一方面，在从光盘重放数据时，根据从上述运算电路200输入的盘读取时的数据信号(RF信号)，执行解码处理，其中，该解码处理遵从作为从控制电路300给予的对象的光盘的规范。并且，把该解码处理后的数据通过接口转送到上述外部的处理器单元。另外，作为上述接口，可以适当采用与例如ATAPI(AT Attachment Packet Interface)及SCSI(Small Computer System Interface)等规范对应的电路。
图4、图5是对于上述拾取器100，更具体地表示其内部构造的图，参照同图4及图5，进一步详述该拾取器100的构造。另外，本实施方式的拾取器100基本具有前头的图9所示的构造，不过，新设置了作为上述球面像差矫正装置120的光束扩展器。
如图4所示，拾取器100具有使激光振荡的半导体激光振荡器LD、反射激光的45度反射镜156、使激光会聚并使焦点落在光盘的反射层R上的物镜L以及用于把来自光盘及45度反射镜156的反射光导向受光元件PD的偏振光分光器151而构成。并且，作为其辅助机构，还具有为了聚焦(会聚于焦点)，使上述物镜L可以在上下方向微动的透镜调节器(省略图示)等。此外，该物镜L由于要在折射界限内会聚光束，因而要求其具有高性能，其透镜数值孔径也设定为例如高达NA＝0.85的透镜数值孔径。
再有，在准直透镜153和物镜L之间，具有由凹透镜154和凸透镜155这2个透镜构成的光束扩展器，作为球面像差矫正装置。
另外，在该例子中，在用作光源的上述半导体激光振荡器LD中采用了具有405nm的波长的蓝紫色激光二极管。并且，具有准直透镜153，以便对入射的激光整形、对物镜入射平行光，还具有聚光透镜157及圆筒透镜158等，作为对从安装着的光盘的反射层R反射的激光反射光进行聚光的机构。
具体而言，从该半导体激光振荡器LD发出的直线偏振光的激光通过偏振光分光器151，仅规定的偏振光成分透过盘侧，再通过1/4波长板152后成为圆偏振光。再通过准直透镜153，成为平行光的激光，再通过构成光束扩展器的凹透镜154而成为发散光，再通过构成同光束扩展器的凸透镜155而成为会聚光。然后，成为会聚光的激光由45度反射镜156反射，再由物镜L会聚后照射到光盘的反射层R。另一方面，由反射层R反射的激光通过45度反射镜156及准直透镜153达到1/4波长板152，在此处成为与原来的偏振光方向相差90度相位的直线偏振光。然后，通过偏振光分光器151，只有与上述被反射的偏振光成分不同的偏振光成分被反射，反射光由聚光透镜157及圆筒透镜158聚光，入射到受光元件PD。受光元件PD是把该入射的激光转换为电信号的部分，该转换成的电信号经放大后被送到拾取器100的外部，在那里进行公知的解调处理。
并且，在这种拾取器100聚焦时，由透镜调节器驱动上述物镜在上下方向移动，进行调整盘表面和物镜的距离的处理。
另外，图5(a)表示从X-Y轴平面看图4时的上述拾取器100的构成，图5(b)表示从X-Z轴平面看图4时的同拾取器100的构成。
其次，一併参照图6及图7，详细说明根据对该实施方式的光盘装置的上述盘的覆盖层的厚度判断来矫正球面像差，并执行光盘的记录/重放动作。
在本实施方式中，上述控制电路300(图3)按照图6所示的所有处理步骤，首先调焦，判断盘厚度，矫正球面像差。
即，在该光盘的记录/重放时，首先按前头的图1及图2中示例的方式进行调焦(步骤S101)。
其次，在步骤S102中，根据在该调焦时检测到的FE信号，找到盘表面的聚焦(会聚焦点)位置、第1反射层的聚焦位置及第2反射层的聚焦位置，用上述的检测装置检测物镜的移动量。然后，根据该检测到的物镜的移动量来判断盘的覆盖层的厚度。然后，根据检测到的盘的覆盖层的厚度和Blu-lay规范的光盘的覆盖层的规格值来判定覆盖层的厚度的误差。
其次，在步骤S103中，根据步骤S102中判定的盘覆盖层的误差，通过未图示的适当的调节器，使构成球面像差矫正装置120的光束扩展器的透镜(本例中为凸透镜155)前后移动。
图7(a)～(c)表示根据这样的盘的覆盖层的判断，通过光束扩展器来矫正球面像差的处理的一例。
图7(a)～(c)表示如图4、图5中所说明的，在准直透镜153和物镜L之间，作为球面像差矫正装置120，由凹透镜154和凸透镜155这2个透镜构成的光束扩展器的操作例。另外，入射到凹透镜154的激光如图4中所说明的，成为圆偏振光的平行光。
此处例如，在步骤S102中，如果判断为盘的覆盖层的厚度比规定值薄时，图7如(a)所示，就通过扩大凹透镜154和凸透镜155的相对距离，使被凹透镜154发散的发散光进一步发散而入射到凸透镜155。然后，在凸透镜155的外周方向扩大了直径而入射的发散光由于凸透镜155的折射特性而成为会聚光，该会聚光入射到物镜L。以会聚光入射到物镜L的激光，由于物镜L的折射特性，对于盘在比通常(以平行光入射)的焦点位置近的地方形成焦点位置。然后再使物镜L的位置向靠近盘侧的方向移动，就能够使焦点位置落在盘反射层上。
在上述步骤S102中，如果判断为盘的覆盖层的厚度与规定值相等时，如图7(b)所示，就维持凹透镜154和凸透镜155的相对距离而不使之变化。因此，被凹透镜154发散的发散光由于凸透镜155的折射特性而成为平行光，平行光入射到物镜L。因此，焦点就落在通常的焦点位置。
另一方面，在上述步骤S102中，如果判断为盘的覆盖层的厚度厚，如图7(c)所示，就通过减小凹透镜154和凸透镜155的相对距离，使被凹透镜154发散的发散光由凸透镜155进一步发散而入射到物镜L。以发散光入射到物镜L的激光由于物镜的折射特性，对于盘在比通常(以平行光入射)的焦点位置远的地方形成焦点位置。然后再使物镜L的位置向远离盘侧的方向移动，就能够使焦点位置落在盘反射层上。
然后，在步骤S104中，在盘的记录/重放中必要的其它条件(例如半导体激光振荡器LD(图3)的激光功率等)如果为最佳条件(YES的情况下)，记录/重放就成为可能，就实际进行记录/重放(步骤S105)。
另一方面，如果在盘的记录/重放中必要的条件不是最佳条件(步骤S104中NO的情况下)，就改变上述激光功率等记录条件(步骤S106)，再次判断是不是最佳条件(步骤S104)。反复进行这一处理，直至上述条件成为最佳条件，在满足该条件的时刻，就进行实际的记录/重放(步骤S105)。
根据如上所述的本实施方式的光盘装置，能够获得以下所列的出色的效果。
(1)例如Blu-lay规范的光盘OD在一面上具有第1反射层R1和第2反射层R2分开规定的间隔而层积形成的2层构造。而现状是，该Blu-lay规范的光盘本身由于必须以数值孔径大的物镜作为其光学系统(拾取器)，因而上述覆盖层的厚度误差作为球面像差的发生要因而不能忽视。对于这一点，根据上述构成，即使对这样的一面2层构造的光盘，也能够分别正确地检测从光盘表面DF到第1反射层R1的覆盖层的厚度和从包含该第1反射层R1的同光盘表面DF到第2反射层R的覆盖层的厚度。即，不设置用于检测球面像差的任何特别的装置，也能够正确地检测作为其发生要因的信息(盘的覆盖层的厚度误差)。
(2)通常，上述调焦所用的调节器的驱动电压是极为稳定的电压，使物镜L对上述光盘OD的相对距离线性变化时的该物镜的移动速度也与该电压大致成比例。因此，作为求得上述物镜的移动速度的装置，把它们的关系预先制成表，就能够简单且精度极高地检测上述覆盖层的厚度。
(3)以上述光盘OD的覆盖层的厚度误差为起因而产生的球面像差由上述光束扩展器来自动矫正。添加这样的功能，对于与上述Blu-lay规范的光盘之间进行数据读写的光盘装置来说特别有益。
(4)上述光束扩展器一般多用作这样的光盘装置的光学系统(拾取器)。因此，根据把这样的光束扩展器作为矫正装置来使用的上述构成，在不增加零部件个数等情况下，就能够进行上述球面像差的自动矫正。
另外，本发明的光盘装置并不限于上述实施方式，也可以对此实施方式进行适当变更，例如作为如下方式来实施。
·在上述实施方式中，是使物镜从远离盘的位置向靠近盘的位置移动来进行调焦，不过，反过来如图8所示，也可以使物镜L从靠近盘的位置向远离盘的位置移动来进行调焦。此外，在图8在(a)中，“D点”与前头的图1(c)中的焦点位置落在第2反射层R2时的状态对应，“E点”与同图1(b)的焦点位置落在第1反射层R1时的状态对应，还有，“F点”与图1(a)的焦点位置落在光盘表面DF时的状态对应。并且，焦点位置每落在该各点上，在图8(b)所示的方式中，就给出与前头的图2(b)所示的FE信号反相位的FE信号。因此，如果以这样的方式进行调焦，就能够与物镜L的移动量M3对应，从第1反射层R1到第2反射层R2，求得覆盖层的厚度，就能够与物镜L的移动量M4对应，求得从光盘表面DF到第1反射层R1的覆盖层的厚度。并且，在这种情况下，“M3+M4”也作为与从包含第1反射层R1的光盘表面DF到第2反射层R2的覆盖层的厚度对应的厚度。
·在上述实施方式中，光束扩展器由凹透镜154和凸透镜155这2个透镜构成，不过，作为光束扩展器的构成并不限于这样的构成。也可以用例如2个凸透镜构成光束扩展器，也可以用3个以上的透镜构成此光束扩展器。即，作为光束扩展器的物理上的构造是任意的。
·在上述实施方式中，作为球面像差的矫正装置，采用了光束扩展器，不过，作为球面像差的矫正装置，不仅限于光束扩展器。只要能够对应于覆盖层的厚度，把向物镜的入射光自由地可变控制为平行光/会聚光/发散光中的任意一种就可以，作为球面像差矫正装置的物理上的构造是任意的。而且，在上述实施方式中，球面像差的矫正装置位于准直透镜153和物镜L之间，不过，只要能够对应于覆盖层的厚度，把向物镜的入射光自由地可变控制为平行光/会聚光/发散光中的任意一种，其配设位置也是任意的。
·在上述实施方式中，作为求得物镜的移动速度的方法，预先把物镜的移动速度和调节器的驱动电压的关系制成表，不过，物镜的移动速度的求得方法不限于此。例如，也可以把物镜的移动速度控制为通常恒定的速度来决定物镜的移动速度。
·在上述实施方式中，光盘为Blu-lay规范的光盘，是在一面上第1反射层和第2反射层分开规定的间隔而层积形成的2层构造，不过，作为对象的光盘是任意的，不限于2层构造的Blu-lay规范。即，不论是1层构造还是2层构造的CD规范的光盘、DVD规范的光盘和AOD规范的光盘，本发明都可以适用。
权利要求
1.一种光盘装置，具有用于对从激光光源照射在记录数据的反射层由透光性的覆盖层覆盖而成的光盘的反射层上的激光通过所述覆盖层进行聚光的物镜和接受来自所述光盘的反射层的反射光并将其转换为电信号的受光元件，至少对所述光盘的反射层进行数据记录或从同反射层进行数据重放，其特征在于，具有根据在所述光盘调焦的过程中，使所述物镜对所述光盘的相对距离线性变化时，通过所述受光元件而得到的光盘表面的聚焦误差信号和在同光盘的所述反射层上的聚焦误差信号的时间差，来检测所述覆盖层的厚度的检测装置。
2.按照权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，所述光盘具有在一面上第1反射层和第2反射层分开规定的间隔而层积形成的2层构造；所述检测装置根据在所述光盘的调焦过程中，使所述物镜对所述光盘的相对距离线性变化时，通过所述受光元件而得到的光盘表面的聚焦误差信号、同光盘的所述第1反射层的聚焦误差信号和所述第2反射层的聚焦误差信号的时间差，分别检测出从所述光盘表面到所述第1反射层的覆盖层的厚度和从包含同第1反射层的所述光盘表面到所述第2反射层的覆盖层的厚度。
3.按照权利要求1或2所述的光盘装置，其特征在于，所述检测装置具有根据用于使所述物镜对所述光盘的相对距离线性变化的调节器的驱动电压，来求得所述物镜的移动速度的装置，把该所求得的物镜的移动速度乘以所述时间差来检测所述覆盖层的厚度。
4.按照权利要求1～3中任意一项所述的光盘装置，其特征在于，还具有与通过所述检测装置检测到的光盘的覆盖层的厚度对应，来矫正所述物镜的聚光方式的矫正装置。
5.按照权利要求4所述的光盘装置，其特征在于，所述矫正装置由通过至少2个透镜的组合使对所述物镜的激光的入射径可变的光束扩展器构成。
全文摘要
一种光盘装置，在不使用用于检测球面像差的复杂的检测装置的情况下，能够更简便且正确地检测其发生要因。在光盘的调焦过程中，使物镜对光盘的相对距离线性变化时，通过受光元件分别检测出光盘表面的聚焦误差信号、同光盘的第1反射层的聚焦误差信号和第2反射层的聚焦误差信号的时间差。而后，根据该时间差，分别检测出从光盘表面到第1反射层的覆盖层的厚度和从包含同第1反射层的光盘表面到第2反射层的覆盖层的厚度。
文档编号G11B7/125GK1604204SQ20041007481
公开日2005年4月6日 申请日期2004年8月30日 优先权日2003年9月29日
发明者加纳康行 申请人:三洋电机株式会社