专利名称：光盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用光束读出记录在光盘上的信息、在光盘上记录信息时的处理。更具体讲，本发明特别涉及一种采用数值孔径数大的透镜使光束聚焦时，可以高精度检测伴随光盘的保护层厚变动所引起的球面像差并进行校正，可以进行高密度的信息记录·读出的光盘装置。
背景技术：
以往，作为保存映象信息、声音信息、或者计算机用程序、数据等信息的存储介质，提出了光学记录介质的方案。光学记录介质是指可以采用光学的装置进行信息的记录以及/或者读出的介质。例如，周知有CD、DVD、BD(blu-ray Disc)所代表的只读/记录型光盘、PD(Phase-changeoptical Disc)所代表的相变型光盘、MO(Magneto Optical)盘所代表的光磁盘、光卡。
以下，在本说明书中以光学记录介质是光盘的情况进行说明。例如，如图1所示，在光盘上设置有用于记录信息的信息面29，光盘装置采用光学方式在信息面29上记录信息，读出记录在信息面29上的信息。信息面29由保护层25所保护。
首先，参照图14，说明现有技术的光盘装置的构成。这样的光盘装置，例如在专利文献1中有记载。
.图14表示现有技术的光盘装置140的功能方框构成。光盘装置140的盘片电机10，使作为信息介质的光盘20以给定转速转动。从半导体激光光源3发出的光束30，由物镜1面向光盘20的信息面聚焦。这时，聚焦执行机构2使物镜1在相对于光盘20的信息面29大致垂直方向(聚焦方向)上移动，改变光速的聚焦位置。其结果，在信息面上的所希望的位置上形成光斑。采用这样的聚焦执行机构2的聚焦位置控制被称为
「聚焦控制」由光盘20的信息面29所反射的反射光30，通过物镜1后由光接收部接收，作为具有与接收光量对应的电平的光电流被检测出来。物镜1，在考虑由光盘20的保护层的厚度的影响后进行调整。具体讲，在光盘20的信息面29上的聚焦控制稳定动作的前提下，调整球面像差的校正量，可以获得高质量的信息信号。在此「球面像差」是指，通过物镜1的内侧部分的光的焦点位置、与通过物镜106的外侧部分的光的焦点位置之间的偏差量。
以下，对上述聚焦控制和有关球面像差的校正的球面像差控制作更详细说明。
首先参照图15说明聚焦控制。此外，以下的光学系统一般构成所谓象散法的聚焦误差检测系统。图15表示光接收部4以及前置放大器11的详细构成。检测光电流的光接收部4包括外周光接收部40以及内周光接收部41，各接收部又分别具有4个光接收区域。外周光接收部40的光接收区域A-D接收反射光30的外周部分(以下称为「外周光」)，内周光接收部41的光接收区域A-D接收反射光30的内周部分(以下称为「内周光」)。此外，外周光以及内周光，例如通过设置图3所示那样的光束分束器47、遮蔽内周光的遮光板48以及遮蔽外周光的遮光板49可以获得。
各光接收区域生成具有与接收光量对应的电平的光电流，将该光电流向前置放大器11输出。前置放大器11，与各光接收区域对应，包括I/V变换器42a-42d、43a-43d，将接收到的光电流变换成电压。变换后的各电压信号向外周部FE生成器44以及内周部FE生成器45输出。
外周部FE生成器44，根据前置放大器11的输出信号，按照象散法生成表示外周光的有关光斑和光盘20之间的垂直方向的误差的误差信号。该误差信号是表示外周光的聚焦误差的信号，以下称为「外周部FE信号」。另一方面，内周部FE生成器45，根据前置放大器11的输出信号，按照象散法生成表示内周光的有关光斑和光盘20之间的垂直方向的误差的误差信号。该误差信号是表示内周光的聚焦误差的信号，以下称为「内周部FE信号」。
聚焦误差生成器7，计算外周部FE生成器44和内周部FE生成器45的各输出信号之和，生成表示由光源3输出的全光束而产生的有关光斑与光盘20之间的垂直方向的误差的误差信号。该误差信号称为所谓的聚焦误差信号，以下称为「FE信号」。此外，该FE信号，与按照象散法生成FE信号的方法多少有些不同，但其特性是等价的。
聚焦误差生成器7的输出信号是FE信号，在聚焦控制部17中进行相位补偿、增益补偿等滤波器运算之后向聚焦执行机构驱动电路9输出。聚焦执行机构驱动电路9接收到在聚焦控制部17中处理后的信号后生成驱动信号。
物镜1，根据聚焦执行机构驱动电路9输出的驱动信号，由聚焦执行机构2驱动。驱动光斑，在光盘20的信息面29上形成给定的聚焦状态，实现聚焦控制。
然后，参照图16(a)以及(b)说明球面像差。图16(a)表示在信息面29中没有产生球面像差的状态，图16(b)表示在信息面29中产生了球面像差的状态。
在图16(a)所示的状态中，相对于光束30的从光盘20的表面到信息面的厚度DA为最佳。在聚焦控制动作的状态下，光源3发出的光束由光盘20的保护层25折射，外周部的光束(外周光束)30-1聚焦到点C上，内周部的光束(内周光束)30-2聚焦到点B上。位置A位于连接焦点B和焦点C的直线上并处在信息面29上。在光盘20的信息面29中由于没有产生球面像差，外周光束30-1的焦点C、和内周光束30-2的焦点B均与位置A一致。即，与位置A的等距离面与光束的波面一致。
而在图16(b)所示的状态中，从光盘20的表面到信息面的厚度(保护层25的厚度)DB为比上述保护层25的厚度DA要薄，其结果，外周光束30-1的焦点C、和内周光束30-2的焦点B分离，相对于作为光束30整体应聚焦的信息面29的位置A，2个焦点均处于散焦状态。即，产生了球面像差。另外，保护层25的厚度DB越薄对球面像差的影响越大。在图16(b)中，实线表示产生了球面像差时的外周光束30-1和内周光束30-2，虚线表示没有产生球面像差时的外周光束和内周光束。
但是，即使产生了球面像差时，使聚焦误差生成器7输出的FE信号大致成为0的聚焦控制仍在进行。因此，虽然可以说光束30的焦点位置A与信息面29一致，但与图16(a)不同，光束的波面与距离位置A的等距离面不一致。
保护层25的厚度比图16(a)所示保护层的厚度DA厚时，焦点B和焦点C也分离，相对于信息面29的位置A，2个焦点均处于散焦状态。因此，也会产生球面像差。
再次参照图14，对用于校正球面像差的球面像差控制进行说明。外周部FE生成器44以及内周部FE生成器45，分别输出包含外周光束所受到的由于球面像差的影响量(焦点C的散焦量)、和内周光束所受到的由于球面像差的影响量(焦点B的散焦量)的外周部FE信号以及内周部FE信号。球面像差检测器31，通过运算求出外周部FE信号以及内周部FE信号的差，生成与在光束的聚焦位置A上所产生的球面像差的量对应的信号(以下称为「球面像差信号」)。
球面像差控制部35，补偿球面像差信号的相位，并进行增益补偿等滤波器运算后，向光束扩展驱动电路33输出处理后的球面像差信号。光束扩展驱动电路33，根据球面像差信号生成驱动信号向校正执行机构34施加。球面像差校正执行机构34，根据驱动信号使球面像差校正透镜15的透镜之间的间隔变化，使球面像差大致为0。其结果，使外周光束的焦点C和内周光束的焦点B在位置A上一致。如上所述，进行球面像差控制。
以下，参照图17(a)～(e)以及图18(a)～(e)，说明在散焦状态下获得的FE信号对球面像差信号的影响。在以下的说明中，不进行球面像差控制。
图17(a)表示在从接收光束的中心到半径50％的位置上区分外周光束30-1以及内周光束30-2时的光束截面。另外，图17(b)表示外周部FE信号的波形，以下同样，(c)表示内周部FE信号的波形，(d)FE信号的波形，(e)表示球面像差信号的波形。在图17(b)到(e)的曲线中，纵轴表示各信号的电压电平，横轴表示散焦量。如上所述，(b)的外周FE信号和(c)的内周部FE信号相加后获得(d)的FE信号，相减后获得(e)的球面像差信号。
如果如图17(a)那样区分外周光束30-1以及内周光束30-2，由于外周部的光量比内周部的光量多，图17(b)的外周部FE信号的振幅比图17(c)的内周部FE信号的振幅要大。其结果，球面像差不是恒定变化，而是如图17(e)所示，球面像差信号的电平根据散焦量变化。此外，根据图17(d)以及(e)表明，球面像差信号的极性与FE信号的极性相同，相对于FE信号的相位延迟为0度。
另一方面，图18(a)表示在从接收光束的中心到半径75％的位置上区分外周光束30-1以及内周光束30-2时的光束截面。另外，图18(b)表示外周部FE信号的波形，同样，(c)表示内周部FE信号的波形，(d)FE信号的波形，(e)表示球面像差信号的波形。在图18(b)到(e)的曲线中，纵轴表示各信号的电压电平，横轴表示散焦量。
如果如图18(a)那样区分外周光束30-1以及内周光束30-2，由于内周部的光量比外周部的光量多，图18(c)的内周部FE信号的振幅比图18(b)的外周部FE信号的振幅要大。其结果，球面像差不是恒定变化，而是如图18(e)所示，球面像差信号的电平根据散焦量变化。此外，根据图18(d)以及(e)表明，球面像差信号的极性与FE信号的极性相反，相对于FE信号的相位延迟为180度。
在光斑中，对于保护层25的厚度，产生与物镜1的数值孔径(以下称为「NA」)的4次方成正比的球面像差。在容许0.6左右的NA的现有技术的光盘(DVD等)中，由于保护层25的厚度不均匀所产生的球面像差的变动在容许范围内，因而可以忽视。
然而，例如对于要求NA为0.85、波长405nm的光源3的BD等光盘时，为获得质量好的信息信号，光束的像差，特别是由物镜1和光盘的保护层25所产生的球面像差不能忽视。因此，考虑出利用上述球面像差信号校正球面像差的方法。
专利文献1特开2002-190125号公报但是，如上所述，在散焦的状态下由于在球面像差信号中包含误差，所以对于因保护层的厚度不均匀所产生的球面像差不能高精度校正。
发明内容
本发明的目的在于，即使在散焦时也生成不包含误差的球面像差信号，以及，即使光盘保护层的厚度不均匀，利用该球面像差信号可以准确校正球面像差，稳定进行信息的记录以及/或者读出。
依据本发明的光盘装置，对具有信息面的光盘进行光信息记录以及读出中的至少一方。光盘装置包括光源、聚集上述光源发射的光的聚光部、接收在上述信息面反射的上述光的周缘部分生成第1检测信号、并且接收上述光的非周缘部分生成第2检测信号的光接收部、根据上述第1检测信号生成与上述周缘部分的光的聚集状态对应的第1聚焦信号的第1聚焦信号生成部、根据上述第2检测信号生成与上述非周缘部分的光的聚集状态对应的第2聚焦信号的第2聚焦信号生成部、根据上述第1检测信号生成与上述周缘部分的光量所对应的第1光量信号的第1光量信号生成部、根据上述第2检测信号生成与上述非周缘部分的光量所对应的第2光量信号的第2光量信号生成部、根据上述第1光量信号生成对上述第1聚焦信号归一化后的第1归一化信号的第1归一化部、根据上述第2光量信号生成对上述第2聚焦信号归一化后的第2归一化信号的第2归一化部、根据上述第1归一化信号以及上述第2归一化信号、生成与在上述光的聚集位置上产生的球面像差的量对应的球面像差信号的检测部。
在优选实施方案中，光盘装置，进一步包括计算上述第1聚焦信号以及上述第2聚焦信号之和、生成表示上述光的聚集状态的第3聚焦信号的第3聚焦信号生成部。
在优选实施方案中，上述检测部，计算第1归一化信号以及第2归一化信号之差，生成上述球面像差信号。
在优选实施方案中，光盘装置，进一步包括根据上述球面像差信号生成驱动信号的驱动电路、和根据上述驱动信号改变上述光的路径的光学特性、对在上述光的聚集位置上所产生的上述球面像差进行校正的校正部。
在优选实施方案中，上述校正部根据上述驱动信号按照使球面像差大致为0那样进行校正。
在优选实施方案中，光盘装置，进一步包括根据上述第3聚焦信号生成位置变更信号的聚焦控制部、和根据上述位置变更信号在与上述信息面垂直的方向上改变上述聚光部的位置、来变更上述光聚集的位置的位置变更部。
在优选实施方案中，上述第1归一化部用上述第1光量信号的信号值去除上述第1聚焦信号的信号值后生成上述第1归一化信号的信号值、上述第2归一化部用上述第2光量信号的信号值去除上述第2聚焦信号的信号值后生成上述第2归一化信号的各信号值。
本发明的另一光盘装置，也是对具有信息面的光盘进行光信息记录以及读出中的至少一方。光盘装置包括光源、聚集上述光源发射的光的聚光部、接收在上述信息面反射的上述光的周缘部分生成第1检测信号、并且接收上述光的非周缘部分生成第2检测信号的光接收部、根据上述第1检测信号生成与上述周缘部分的光的聚集状态对应的第1聚焦信号的第1聚焦信号生成部、根据上述第2检测信号生成与上述非周缘部分的光的聚集状态对应的第2聚焦信号的第2聚焦信号生成部、测定上述第1聚焦信号的振幅生成第1振幅信号的第1测定器、测定上述第2聚焦信号的振幅生成第2振幅信号的第2测定器、根据上述第1振幅信号生成对上述第1聚焦信号归一化后的第1归一化信号的第1归一化部、根据上述第2振幅信号生成对上述第2聚焦信号归一化后的第2归一化信号的第2归一化部、根据上述第1归一化信号以及上述第2归一化信号、生成与在上述光的聚集位置上产生的球面像差的量对应的球面像差信号的检测部。
在优选实施方案中，光盘装置，进一步包括根据上述球面像差信号生成驱动信号的驱动电路、和根据上述驱动信号改变上述光的路径的光学特性、对在上述光的聚集位置上所产生的上述球面像差进行校正的校正部。
在优选实施方案中，上述校正部根据上述驱动信号按照使球面像差大致为0那样进行校正。
在优选实施方案中，光盘装置，进一步包括在与上述信息面垂直的方向上改变上述聚光部的位置、来变更上述光聚集的位置的位置变更部，当上述位置变更部在与上述信息面垂直的方向上改变上述聚光部的位置时，上述第1测定器检测上述第1聚焦信号的最大电平以及最小电平，以上述最大电平和上述最小电平的差作为上述第1聚焦信号的振幅进行测定，上述第2测定器检测上述第2聚焦信号的最大电平以及最小电平，以上述最大电平和上述最小电平的差作为上述第2聚焦信号的振幅进行测定。
本发明的又一光盘装置，也是对具有信息面的光盘进行光信息记录以及读出中的至少一方。光盘装置包括光源、聚集上述光源发射的光的聚光部、接收在上述信息面反射的上述光生成检测信号的光接收部、根据上述检测信号、生成与在上述光的聚集位置上产生的球面像差的量对应的球面像差信号的像差检测部、根据上述检测信号、生成与上述光的光量对应的光量信号的光量检测部、根据上述光量信号对上述球面像差信号归一化、生成归一化像差信号的归一化像差检测部。
在优选实施方案中，上述光接收部具有多个、包含接收在上述信息面反射的上述光的周缘部分的第1光接收元件、以及接收上述光的非周缘部分的第2光接收元件的光接收元件，接收到上述光后，将在上述第1光接收元件中生成的第1检测信号以及在上述第2光接收元件中生成的第2检测信号中的至少一方对上述光量检测部输出。
在优选实施方案中，上述光接收部进一步包括接收上述光的全部生成第3检测信号的第3光接收元件，上述光接收部，将上述第1检测信号、上述第2检测信号以及上述第3检测信号中的至少1个向上述光量装置检测部输出。
在优选实施方案中，上述光接收元件的每一个生成具有与接收光量对应的信号电平的检测信号，上述光接收部，在各检测信号中，将信号电平最大的检测信号向上述光量检测部输出。
本发明的记录以及/或者读出方法，对具有信息面的光盘进行信息记录以及读出中的至少一方。本发明的方法包括聚集光源发射的光的步骤、接收在上述信息面反射的上述光的周缘部分生成第1检测信号的步骤、接收上述光的非周缘部分生成第2检测信号的步骤、根据上述第1检测信号生成与上述周缘部分的光的聚集状态对应的第1聚焦信号的步骤、根据上述第2检测信号生成与上述非周缘部分的光的聚集状态对应的第2聚焦信号的步骤、根据上述第1检测信号生成与上述周缘部分的光量所对应的第1光量信号的步骤、根据上述第2检测信号生成与上述非周缘部分的光量所对应的第2光量信号的步骤、根据上述第1光量信号生成对上述第1聚焦信号归一化后的第1归一化信号的步骤、根据上述第2光量信号生成对上述第2聚焦信号归一化后的第2归一化信号的步骤、根据上述第1归一化信号以及上述第2归一化信号、生成与在上述光的聚集位置上产生的球面像差的量对应的球面像差信号的步骤。
本发明的另一记录以及/或者读出方法，也是对具有信息面的光盘进行信息记录以及读出中的至少一方。本发明的方法包括聚集光源发射的光的步骤、接收在上述信息面反射的上述光的周缘部分生成第1检测信号的步骤、接收上述光的非周缘部分生成第2检测信号的步骤、根据上述第1检测信号生成与上述周缘部分的光的聚集状态对应的第1聚焦信号的步骤、根据上述第2检测信号生成与上述非周缘部分的光的聚集状态对应的第2聚焦信号的步骤、测定上述第1聚焦信号的振幅生成第1振幅信号的步骤、测定上述第2聚焦信号的振幅生成第2振幅信号的步骤、根据上述第1振幅信号生成对上述第1聚焦信号归一化后的第1归一化信号的步骤、根据上述第2振幅信号生成对上述第2聚焦信号归一化后的第2归一化信号的步骤、根据上述第1归一化信号以及上述第2归一化信号、生成与在上述光的聚集位置上产生的球面像差的量对应的球面像差信号的步骤。
本发明的又一记录以及/或者读出方法，也是对具有信息面的光盘进行光信息记录以及读出中的至少一方。本发明的方法包括聚集光源发射的光的步骤、接收在上述信息面反射的上述光生成检测信号的步骤、根据上述检测信号、生成与在上述光的聚集位置上产生的球面像差的量对应的球面像差信号的步骤、根据上述检测信号、生成与上述光的光量对应的光量信号的步骤、根据上述光量信号对上述球面像差信号归一化、生成归一化像差信号的步骤。
本发明的计算机程序，可以在光盘装置中执行、用于对具有信息面的光盘进行信息记录以及读出中的至少一方。计算机程序使光盘装置执行从光源发出光的步骤、聚集光的步骤、接收在上述信息面反射的上述光的周缘部分生成第1检测信号的步骤、接收上述光的非周缘部分生成第2检测信号的步骤、根据上述第1检测信号生成与上述周缘部分的光的聚集状态对应的第1聚焦信号的步骤、根据上述第2检测信号生成与上述非周缘部分的光的聚集状态对应的第2聚焦信号的步骤、根据上述第1检测信号生成与上述周缘部分的光量所对应的第1光量信号的步骤、根据上述第2检测信号生成与上述非周缘部分的光量所对应的第2光量信号的步骤、根据上述第1光量信号生成对上述第1聚焦信号归一化后的第1归一化信号的步骤、根据上述第2光量信号生成对上述第2聚焦信号归一化后的第2归一化信号的步骤、根据上述第1归一化信号以及上述第2归一化信号、生成与在上述光的聚集位置上产生的球面像差的量对应的球面像差信号的步骤。
本发明的芯片电路，安装在光盘装置中、控制用于对具有信息面的光盘进行光信息记录以及读出中的至少一方的光盘装置的动作。芯片电路包括使光盘装置的光源发出光、使光盘装置的光接收部接收、在上述信息面反射的上述光的周缘部分以及非周缘部分后生成第1检测信号以及第2检测信号的微计算机；根据上述第1检测信号生成与上述周缘部分的光的聚集状态对应的第1聚焦信号的第1聚焦信号生成部；根据上述第2检测信号生成与上述非周缘部分的光的聚集状态对应的第2聚焦信号的第2聚焦信号生成部；根据上述第1检测信号生成与上述周缘部分的光量所对应的第1光量信号的第1光量信号生成部；根据上述第2检测信号生成与上述非周缘部分的光量所对应的第2光量信号的第2光量信号生成部；根据上述第1光量信号生成对上述第1聚焦信号归一化后的第1归一化信号的第1归一化部；根据上述第2光量信号生成对上述第2聚焦信号归一化后的第2归一化信号的第2归一化部；根据上述第1归一化信号以及上述第2归一化信号、生成与在上述光的聚集位置上产生的球面像差的量对应的球面像差信号的检测部。
依据本发明，根据与光的周缘部分以及非周缘部分的各接收光量的光量信号对表示聚集状态的聚焦信号归一化，根据归一化后的信号生成与球面像差的量对应的球面像差信号。这样，球面像差信号不受散焦的影响，可以正确检测由于光盘厚度不均匀所引起的球面像差，并且可以高精度、不受聚焦控制的散焦影响地进行球面像差的检测。
图1表示光盘20的结构外观图。
图2表示依据实施方案1的光盘装置100的方框图。
图3表示光接收部4的具体构成图。
图4表示光接收部4、前置放大器11以及光盘控制器110的构成要素之间的连接图。
图5表示光盘装置100的处理流程图。
图6(a)表示在从接收光束的中心到半径50％的位置上区分外周光束30-1以及内周光束30-2时的光束，(b)表示外周部FE信号的波形图，(c)表示内周部FE信号的波形图，(d)表示外周部AS信号的波形图，(e)表示内周部AS信号的波形图，(f)表示外周部归一化FE信号的波形图，(g)表示内周部归一化FE信号的波形图，(h)表示FE信号的波形图，(i)表示球面像差信号的波形图。
图7(a)表示FE信号的波形图，(b)表示在光束的照射位置上光盘的厚度变化的波形图，(c)表示现有技术获得的球面像差信号的波形图，(c)表示依据本实施方案的球面像差信号的波形图。
图8表示依据实施方案2的光盘装置200的方框图。
图9(a)表示外周部FE振幅测定器74的方框图，(b)表示内外周部FE振幅测定器75的方框图。
图10(a)表示外周部FE信号的波形图，(b)表示根据(a)的外周部FE信号生成的外周部FE最大值信号的波形图，(c)表示根据(a)的外周部FE信号生成的外周部FE最小值信号的波形图，(d)表示聚焦驱动信号的波形图。
图11表示依据实施方案31的光盘装置300的方框图。
图12表示光接收部5、前置放大器12以及光盘控制器130的构成要素之间的连接图。
图13(a)表示球面像差信号的波形图，(b)表示反射光量信号的波形图，(c)表示归一化球面像差信号的波形图。
图14表示现有技术的的光盘装置140的方框图。
图15表示光接收部4以及前置放大器11周边的连接图。
图16(a)表示在信息面29中没有产生球面像差的状态，(b)表示在信息面29中产生了球面像差的状态。
图17(a)表示在从接收光束的中心到半径50％的位置上区分外周光束30-1以及内周光束30-2时的光束，(b)表示外周部FE信号的波形图，(c)表示内周部FE信号的波形图，(d)FE信号的波形图，(e)表示球面像差信号的波形图。
图18(a)表示在从接收光束的中心到半径75％的位置上区分外周光束30-1以及内周光束30-2时的光束，(b)表示外周部FE信号的波形图，(c)表示内周部FE信号的波形图，(d)FE信号的波形图，(e)表示球面像差信号的波形图。
图中1—物镜、2—聚焦执行机构、3—光源、4—光接收部、5—光接收部、6—光头、7—聚焦误差生成器、8—微计算机、9—聚焦执行机构驱动电路、10—盘片电机、11—前置放大器、17—聚焦控制部、33—光束扩展驱动电路、35—球面像差控制部、37—球面像差检测部、70—外周部AS生成器、71—内周部AS生成器、72—外周部归一化FE生成器、73—内周部归一化FE生成器、100—光盘装置、110—光盘控制器。
具体实施例方式
以下参照
依据本发明的光盘装置的实施方案。
在说明各实施方案之前，对依据本发明的光盘装置进行信息的记录以及/或者读出的光盘进行说明。图1表示光盘20的结构。光盘20，例如是记录型Blu-ray盘(BD)，具有基材21、保护层25、信息面29。光盘20，从光束30照射一侧开始依次层叠有保护层25、信息面29以及基材21。基材21是约1mm的厚度的基板，支承信息面29。信息面29是记录信息的层，采用相变材料形成。保护层25，是约0.1mm的厚度的透明介质，保护信息面29免遭伤痕、弄脏等，并且使光束30透过。作为参考，在图1中示出了照射在光盘20上的光束30。
(实施方案1)图2表示依据实施方案1的光盘装置100的方框图。此外，图中的光盘20并不是光盘装置100的构成要素，只是为说明方便而记载。
光盘装置100，对具有信息面29的光盘20进行信息的记录以及/或者读出。光盘装置100，包括光头6、驱动电路9以及33、盘片电机10、前置放大器11、光盘控制器(ODC)110。此外，ODC110，也可以由多个控制器构成。
光头6，包括多个物镜(1、15)、多个执行机构(2、34)、光源3以及光接收部4。
透镜是指物镜1以及2个球面像差校正透镜15。物镜1，将从后述的光源3射出的光束聚焦。球面像差校正透镜15，通过由球面像差校正执行机构移动其位置，调整在光斑上产生的球面像差。此外，球面像差校正透镜15作为对在光盘20的信息面上的光斑上产生的球面像差校正的装置之一使用，并不限定于透镜。其它，也可以通过采用液晶元件使折射率变化校正球面像差。
多个执行机构是指聚焦执行机构2以及球面像差校正执行机构34。聚焦执行机构2，使物镜1在与光盘20的信息面29大致垂直的方向(聚焦方向)上移动，改变光束的聚焦位置。而球面像差校正执行机构34(以下称为「校正执行机构34」)，通过改变2个球面像差校正透镜15的间隔，调整光束的球面像差。
光源3，例如发出波长405nm的篮紫色激光(光束)。光接收部4，将反射的光束30分离成周缘部分和非周缘部分后分别接收，生成具有与接收光量对应的电平的光电流信号。此外，在本说明书中「非周缘部分」是指「周缘部分」所包围的区域。以下称周缘部分为「外周部」，称非周缘部分为「内周部」。
在此，对光接收部的构成进行更详细说明。图3表示光接收部4的具体构成。光接收部4，包括外周部用光接收部40以及内周部用光接收部41、检测透镜46、偏振光束分光器47、2张遮光板48以及49。检测透镜46将从光盘20反射来的光束30聚光。偏振光束分光器47，例如将所入射的光束30一半的光量透过，而另一半反射，将光束30分割成2个光束。第1遮光板48将光束30的给定半径以内的光束遮蔽，生成外周部的光束(外周光束)30-1。另一方面，第2遮光板49将光束30的给定半径以外的光束遮蔽，生成内周部的光束(内周光束)30-2。外周部用光接收部40以及内周部用光接收部41，分别接收外周光束30-1和内周光束30-2，生成具有与各接收光量对应的电平的光电流信号。
再次参照图2。驱动电路是指聚焦执行机构驱动电路9以及光束扩展驱动电路33。聚焦执行机构驱动电路9，根据控制信号生成给定电平的聚焦驱动信号。光束扩展驱动电路33根据球面像差信号生成给定电平的驱动信号。
盘片电机10，根据转速控制信号使光盘20按照给定的转速转动。
前置放大器11，具有电流/电压变换器(I/V变换器)(图中未画出)，将所输入的光电流信号变化成电压信号。前置放大器也可以作为上述光头6的一部分。
光盘控制器(ODC)110，根据与接收光量对应的电压信号进行以下说明的处理，生成向驱动电路9以及33输出的信号。光盘控制器110，包括聚焦误差(FE)生成器7、微计算机8、聚焦控制部17、球面像差检测器31、球面像差控制部35、外周部FE生成器44以及内周部FE生成器45、外周部AS生成器70以及内周部AS生成器71、外周部归一化FE生成器72以及内周部归一化FE生成器73。
聚焦误差生成器7，计算外周部FE生成器44的输出信号的外周部FE信号和内周部FE生成器45的输出信号的内周部FE信号之和，生成FE信号。所获得的FE信号，与按照象散法生成FE信号的方法不同，但其特性是等价的。此外，聚焦误差生成器7也可以从外周部归一化FE信号和内周部归一化FE信号之和生成FE信号。即使在这种情况下，虽然与按照象散法生成FE信号的方法不同，但其特性是等价的。
微计算机8，指示进行动作的开始以及结束、各构成要素中的信号生成以及输出等。
聚焦控制部17，对输入信号进行滤波器运算，进行相位、增益等补偿处理，输出所获得的信号。
球面像差检测器31，根据光接收部4输出的信号检测在光斑中所产生的球面像差状态，生成球面像差信号。具体讲，球面像差检测器31，计算外周部归一化FE生成器72的输出信号以及内周部归一化FE生成器73的输出信号之差，生成球面像差信号后输出。
球面像差控制部35，补偿球面像差信号的相位，进一步进行增益等滤波器运算后，将处理后的球面像差信号向光束扩展驱动电路33输出，外周部FE生成器44以及内周部FE生成器45，分别根据输入信号采用象散法生成外周部FE信号和内周部FE信号，并输出。对于这些构成要素将在后面说明。
外周部AS生成器70，根据前置放大器11的输出信号，生成表示外周光束的光量的外周部AS信号。内周部AS生成器71，根据前置放大器11的输出信号，生成表示内周光束的光量的内周部AS信号。
外周部归一化FE生成器72，根据外周部AS信号将外周部FE信号归一化，生成外周部归一化FE信号。内周部归一化FE生成器73，根据内周部AS信号将内周部FE信号归一化，生成内周部归一化FE信号。在此所谓的「归一化」是指在各时刻外周部/内周部FE信号的信号值除以同时刻获得的外周部/内周部AS信号。将在后面更具体说明。
然后，参照图4更具体说明上述各信号的生成过程。图4表示光接收部4、前置放大器11以及光盘控制器110的构成要素之间的连接关系。光接收部4，具有外周部用光接收部40以及内周部用光接收部41。此外，由于对外周光束的处理和对内周光束的处理是相同的，以下只说明对外周光束的处理。对内周光束的处理，只要将外周部FE生成器44和内周部FE生成器45那样的对应的构成要素对换即可。
外周部用光接收部40被分割成A、B、C、D的4个区域。在各区域接收外周光束，生成与该光量对应的光电流信号，向对应的前置放大器11的外周部用I/V变换器42a、42b、42c、42d输出。外周部用I/V变换器42a、42b、42c、42d分别对光电流信号进行电流-电压变换，将电压信号向外周部FE生成器44以及外周部AS生成器70传送。
外周部FE生成器44，计算外周部用I/V变换器42a以及42c的电压信号之和，以及外周部用I/V变换器42b以及42d的电压信号之和，进一步求其差。其结果，外周部FE生成44按照象散法获得外周部FE信号。外周部AS生成器70，将外周部用I/V变换器42a、42b、42c、42d的电压信号全部相加，生成表示外周光束的所有光量的外周部AS信号。外周部归一化FE生成器72，通过用外周部AS信号去除外周部FE信号，获得用外周部全光量对外周部FE信号归一化的外周部归一化FE信号。
以下，参照图5说明光盘装置100控制球面像差的动作。图5表示光盘装置100的处理流程图。首先，在第501步中，光源3向光盘20照射光束。然后，在第502步中，光接收部4，分别接收由光盘20反射的光束的内周部分以及外周部分，输出与各光量对应的光电流信号。在第503步中，前置放大器11将各光电流信号变换成电压信号。在第504步中，外周部FE生成器44以及45，根据各电压信号，生成光的外周部分以及内周部分的聚焦误差信号。另一方面，在第505步中，外周部AS生成器70以及内周部AS生成器71，根据各电压信号，生成光的外周部分以及内周部分的光量信号。此外，第504步以及第505步的顺序可以交换。在第506步中，外周部归一化FE生成器72以及内周部归一化FE生成器73，根据各光量信号，对光的外周部分以及内周部分的聚焦误差信号归一化。在第507步，球面像差检测器31，根据归一化后的各聚焦误差信号，生成与球面像差量对应的球面像差信号。球面像差信号，在球面像差控制部35中进行处理。最后，在第508步，光束扩展驱动电路33根据球面像差信号生成驱动信号，根据驱动信号的信号值，使球面像差大致为0那样进行校正。根据以上的处理，实现球面像差的控制。
以下，参照图6(a)～(i)说明由依据本实施方案的光盘装置100的处理所获得的各信号进行说明。在以下的说明中，假定没有进行球面像差控制。
图6(a)表示在从接收光束的中心到半径50％的位置上区分外周光束30-1以及内周光束30-2时的光束截面。这样的光束可以通过调整第1遮光板48、第2遮光板49获得。另一方面，图6(b)表示外周部FE信号的波形，同样(c)表示内周部FE信号的波形，(d)表示外周部AS信号的波形，(e)表示内周部AS信号的波形，(f)表示外周部归一化FE信号的波形，(g)表示内周部归一化FE信号的波形，(h)表示FE信号的波形，(i)表示球面像差信号的波形。如上所述，(b)的外周部FE信号和(c)的内周部FE信号之后是(h)的FE信号，从(f)的外周部归一化FE信号减去(g)的内周部归一化FE信号后获得的信号是(i)的球面像差信号。纵轴表示各信号的电压，横轴表示散焦量。
如果如图6(a)那样区分外周光束30-1以及内周光束30-2，由于外周部的光量比内周部的光量多，图6(b)的外周部FE信号的振幅比图6(c)的内周部FE信号的振幅要大。然后，和这2个信号的振幅的比率相同的比率，图6(d)的外周部AS信号的振幅比图6(e)的内周部AS信号的振幅要大。其结果，根据图6(d)的外周部AS信号将图6(b)的外周部FE信号归一化后的外周部归一化FE信号的振幅，和根据图6(e)的内周部AS信号将图6(c)的内周部FE信号归一化后的内周部归一化FE信号的振幅相等。因此，外周部归一化FE信号和内周部归一化FE信号之差的信号的波形(i)的球面像差信号保持恒定值。根据图6(i)表明，球面像差信号不根据散焦量变化，不会受到散焦的影响。
然后，参照图7(a)～(d)，说明由光盘装置100的处理获得球面像差信号不会受到散焦的影响的情况。图7(a)表示FE信号的波形。另外，图7(b)表示在光束的照射位置上光盘的厚度变化的波形。图7(c)以及(d)表示现有技术以及依据本实施方案获得的球面像差信号的波形。纵轴表示各信号的电压，横轴表示时间。以下，在光盘装置中，虽然进行聚焦控制，但球面像差控制不动作。
在聚焦控制中在控制带域以上的不能追踪的散焦，作为图7(a)所示的FE信号FE(t)出现。这时，根据现有的方式，如果要求出球面现场信号，会受到散焦的影响。对于图7(b)所示光盘厚度的不均匀d(t)，成为图7(c)那样的信号波形SE(t)。这样，不能正确检测根据光盘厚度不均匀的球面像差。此外，信号波形SE(t)可以如下求出，SE(t)＝FE(t)×K+d(t)在此，K是固定的给定值。
另一方面，由本实施方案的处理所获得的球面像差信号，如上所述，由于不会受到散焦的影响，如图7(d)所示，可以正确检测根据光盘厚度不均匀的球面像差。因此，在本实施方案中通过根据球面像差信号校正球面像差，可以高精度校正球面像差，可以获得在记录·读出中可靠性高的光盘装置。
(实施方案2)以下参照图8说明本发明的光盘的第2实施方案。图8表示依据本实施方案的光盘装置200的功能方框的构成。和图2同样，图中的光盘20并不是光盘装置200的构成要素，只是为说明方便而记载。
本实施方案的光盘装置200和实施方案1的光盘装置100之间的不同点在于，采用聚焦误差信号的振幅，进行聚焦误差信号的归一化，控制球面像差。该不同点在光盘装置200的光盘控制器(ODC)120中表现。即，本实施方案的ODC120，对于外周部FE振幅测定器74、内周部FE振幅测定器75、外周部归一化FE生成器80以及内周部归一化FE生成器81，与实施方案1的ODC110不同。在以下中，说明这些构成要素。此外，光盘装置200的构成要素中在功能以及动作上与光盘装置100的构成要素共同的要素，采用相同的符号以及名称，并省略其说明。
在图8中，外周部FE振幅测定器74，根据微计算机8的测定开始和测定结束的指示，对外周部FE生成器44的输出信号的外周部FE信号的振幅进行测定。外周部FE振幅测定器74，将测定结果的外周部FE振幅作为外周部FE振幅信号向外周部归一化FE生成器80输出。
同样，内周部FE振幅测定器75，根据微计算机8的测定开始和测定结束的指示，对内周部FE生成器45的输出信号的内周部FE信号的振幅进行测定。内周部FE振幅测定器75，将测定结果的内周部FE振幅作为内周部FE振幅信号向内周部归一化FE生成器81输出。
外周部归一化FE生成器80，根据外周部FE振幅信号，对外周部FE信号归一化，生成外周部归一化FE信号。内周部归一化FE生成器81，根据内周部FE振幅信号，对内周部FE信号归一化，生成内周部归一化FE信号。在此所谓的「归一化」是指在各时刻外周部/内周部FE信号的信号值除以同时刻获得的外周部/内周部FE振幅信号的信号值。在归一化处理后，球面像差检测器31计算外周部归一化FE信号和内周部归一化FE信号的差，生成球面像差信号，并输出。然后，根据该球面像差信号，进行球面像差的调整。
在此，参照图9(a)、(b)以及图10(a)～(d)，更详细说明外周部FE振幅测定器74和内周部FE振幅测定器74。
图9(a)表示外周部FE振幅测定器74的方框构成，图9(b)表示内外周部FE振幅测定器75的方框构成。此外，外周部FE振幅测定器74和内周部FE振幅测定器75，由于只是在是接收外周部FE信号后动作，还是接收内周部FE信号后动作上不同，主要对外周部FE振幅测定器74的构成以及动作进行说明。
如图9(a)所示，外周部FE振幅测定器74包括外周部FE最大值测定器76、外周部FE最小值测定器77、外周部差动运算器82。外周部FE最大值测定器76(以下称为「最大值测定器76」)以及外周部FE最小值测定器77(以下称为「最小值测定器77」)，从外周部FE生成器接收外周部FE信号，根据微计算机8的测定开始和测定结束的指示，开始动作。即，最大值测定器76检测外周部FE信号的最大电平(最大值)，输出外周部FE最大值信号，最小值测定器77检测外周部FE信号的最小电平(最小值)，输出外周部FE最小值信号。外周部差动运算器82(以下称为「运算器82」)计算外周部FE最大值信号和外周部FE最小值信号的差，输出外周部FE振幅信号。另一方面，如图9(b)所示，内周部FE振幅测定器75，根据内周部FE信号的最大值以及最小值，计算其差，输出内周部FE振幅信号。此外，运算器82以及83，在接收到来自微计算机82的测定结束的指示后，也分别继续输出外周部FE振幅信号以及内周部FE振幅信号。
图10(a)表示外周部FE信号的波形例。纵轴表示各信号的电压，横轴表示时间。在以下的图中也相同。外周部FE信号在时刻t2中成为最大值FEa(＞0)，在时刻t4成为最小值FEb(＜0)。图10(b)表示根据(a)的外周部FE信号生成的外周部FE最大值信号的波形例。外周部FE最大值信号在时刻t2之前跟踪外周部FE信号，在时刻t2以后保持在值FEa上。图10(c)表示根据(a)的外周部FE信号生成的外周部FE最小值信号的波形例。外周部FE最小值信号，在时刻t4以前依次保持这之前的最小值，在时刻t4以后，保持在值FEb上。图10(d)表示聚焦驱动信号的波形例。该信号，在时刻t1中从聚焦控制部17向聚焦执行机构驱动电路9输出，用于外周部FE信号的振幅搜索。
以下，再次参照图8，说明光盘装置200的球面像差控制动作。首先，微计算机8，指示聚焦控制部17输出图10(d)所示的聚焦控制驱动信号，同时向最大值测定器76和最小值测定器77发出测定开始的指示。
于是，聚焦执行机构驱动电路9按照聚焦驱动信号，使物镜在与光盘20的信息面垂直的方向上移动，使物镜1接近光盘20。通过使物镜1接近光盘20，相对于光盘20的信息面，光斑垂直移动，在时刻t2外周部FE信号成为最大值(图7(a))。
聚焦执行机构驱动电路9进一步使物镜1接近光盘20，在越过光斑与光盘20的信息面一致的位置的时刻t3，中止接近。然后，在时刻t3以后，聚焦执行机构驱动电路9向使物镜1远离光盘20的方向变更移动方向。其结果，在时刻t4外周部FE信号成为最小值，在通过光斑与光盘20的信息面一致的位置后，在时刻t5结束物镜1的驱动。
在从时刻t1到时刻t5之间，最大值测定器76输出图10(b)的信号，最小值测定器77输出图10(c)的信号。然后，运算器82，在时刻t5，计算具有值FEa的外周部FE最大值信号和具有值FEb的外周部FE最小值信号的差，输出外周部FE信号的振幅FEpp。FE振幅FEpp为，FEpp＝FEa-FEb＝|FEa|+|FEb|外周部归一化FE生成器80，通过用外周部FE振幅信号去除外周部FE信号，获得用外周部FE振幅将外周部FE信号归一化的外周部归一化FE信号。内周部FE振幅测定器75也和外周部FE振幅测定器74同样，测定内周部FE信号的振幅，输出内周部FE振幅信号。内周部归一化FE生成器81，通过用内周部FE振幅信号去除内周部FE信号，获得用内周部FE振幅将内周部FE信号归一化的内周部归一化FE信号。
球面像差检测器31，根据外周部归一化FE信号和内周部归一化FE信号的差生成球面像差信号，球面像差控制部35对该信号实施给定的处理。光束扩展驱动电路33根据处理后的球面像差信号生成驱动信号后，校正执行机构34根据驱动信号的信号值使2个球面像差校正透镜15的间隔变化。其结果，改变光路径的光学特性，使球面像差大致为0那样进行校正。根据以上的处理，实现球面像差的控制。
依据以上的处理，外周部FE振幅信号以及内周部FE振幅信号的各信号值成为与外周部FE信号和内周部FE信号的各信号值相同的比率。因此，和实施方案1的处理同样，根据外周部FE振幅信号以及内周部FE振幅信号，分别对外周部FE信号以及内周部FE幅信号归一化处理，可以通过外周部FE信号以及内周部FE幅信号的差求出球面像差信号。以上处理的结果，球面像差信号不会受到散焦的影响，可以获得图6(i)所示的恒定值。
此外，对于实施方案1的处理中的从图7(a)到(d)的说明，可以直接适用于本实施方案的处理。即，由本实施方案的处理获得的球面像差信号，如上所述由于不会受到散焦的影响，如图7(d)所示，可以正确检测根据光盘厚度不均匀的球面像差。因此，在本实施方案中通过根据球面像差信号校正球面像差，可以高精度校正球面像差，可以获得在记录·读出中可靠性高的光盘装置。
(实施方案3)以下参照图11说明本发明的光盘的第3实施方案。图11表示依据本实施方案的光盘装置300的功能方框的构成。和图2同样，图中的光盘20并不是光盘装置300的构成要素，只是为说明方便而记载。
本实施方案的光盘装置300的主要特征之一是对球面像差信号归一化，根据归一化后的信号控制球面像差。对球面像差信号归一化的目的在于，在读出包含已记录区域和未记录区域的光盘时，根据是已记录区域还是未记录区域，可以除去在球面像差信号中出现的影响。该处理，通过光盘装置300的光接收部5、前置放大器12以及光盘控制器(ODC)130实现。以下，主要对这些构成要素进行说明。此外，光盘装置300的构成要素中在功能以及动作上与光盘装置100以及现有技术的光盘140的构成要素共同的要素，采用相同的符号以及名称，并省略其说明。本实施方案的光盘20，除了利用有机色素形成信息面的BD-R、DVD-R、DVD+R、CD-R等之外，也可以是采用相变材料形成信息面的PD、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW、BD-RE等可改写的介质。
首先，参照图12说明依据本实施方案的光接收部5以及前置放大器12。图12表示光接收部5、前置放大器12以及光盘控制器130的构成要素之间的连接关系。
光接收部5，是在依据实施方案1的光接收部4中追加具有4个光接收区域的全光接收部14后构成。和依据实施方案1的光接收部4相同的构成要素，在此省略其说明。以下对全光接收部14进行说明。全光接收部14，接收光束整体，生成与其全光量对应的光电流信号后，向对应的前置放大器12的I/V变换器65a、65b、65c、65d。I/V变换器65a、65b、65c、65d分别对光电流信号进行电流一电压变换，将电压信号向反射光量检测器13传送。此外，在与光束整体的光量对应的电压信号的基础上，反射光量检测器13，也接收从外周部用I/V变换器42以及内周部用I/V变换器43的各区域输出的电压信号，输出表示反射光量的反射光量信号，这样，可以提高光量信号的S/N比。但是，并不是必须要利用全光接收部14。采用外周部用光接收部40以及内外周部用光接收部41也可以求出全反射光。此外，为了在全光接收部14中导出光束整体，例如，在图3的检测透镜46和偏振光束分光器47之间，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，聚焦误差生成器7以及球面像差检测器31分别输出FE信号以及球面像差信号，由于其处理和实施方案1的光盘装置100中的处理相同，在此省略其说明。
再次参照图11。归一化球面像差检测器38，根据从反射光量检测器13输出的反射光量信号对球面像差信号归一化，输出归一化球面像差信号。在此所谓的「归一化」是指在各时刻球面像差信号的信号值除以同时刻获得的反射光量信号的信号值。然后，球面像差控制部35补偿归一化球面像差信号的相位、增益等，进行滤波器运算处理，根据处理后的归一化球面像差信号生成驱动信号。驱动信号，向光束扩展驱动电路33输出。光束扩展驱动电路33，根据归一化球面像差信号生成给定电平的驱动信号。
然后，参照图13(a)到(c)，说明对包含已记录区域和未记录区域的光盘20读出时信号波形受到的影响。图13(a)表示球面像差信号的波形，(b)表示反射光量信号的波形，(c)表示归一化球面像差信号的波形。纵轴表示各信号的电压，横轴表示时间。在以下，在光盘装置中，虽然进行聚焦控制，但球面像差控制不动作。
如果对在信息面29中包含记录后的已记录区域和没有记录的未记录区域的光盘20进行读出时，获得图13(a)所示的球面像差信号。该球面像差信号，在时刻t1之前，只读出已记录区域，由于光盘20的保护层25的厚度不均匀引起的球面像差以一定灵敏度作为在球面像差信号中出现。然后，在时刻t1到时刻t2之间，光束照射未记录区域。在未记录区域中，由于球面像差的检测灵敏度比已记录区域高，球面像差信号的振幅也增大。然后，在时刻t2之后再次返回到已记录区域的读出，球面像差的检测灵敏度和时刻t1之前相同，球面像差信号的振幅也返回到和t1之前相同的程度。
如图13(b)所示，反射光的光量在已记录区域和未记录区域中的检测值不同，未记录区域一方要大一些。然后，反射光的光量，和图13(a)所示球面像差信号的灵敏度的变动成正比。换言之，球面像差信号，随着已记录区域·未记录区域的反射光量的变动，检测灵敏度变化。
因此，通过用反射光量信号去除球面像差信号，所获得的归一化球面像差信号(图13(c))与已记录区域·未记录区域无关，可以以恒定的灵敏度正确检测出由于光盘20的保护层25的厚度不均匀引起的球面像差。
以下，图13(a)所示球面像差信号，作为现有技术的球面像差信号实际进行验证。在已记录区域读出时和未记录区域读出时由于球面像差的检测灵敏度不同，采用该球面像差信号的球面像差控制的开环增益，在已记录区域读出时和未记录区域读出时不同，球面像差控制成为不稳定。
但是，如图13(c)所示，在本实施方案中的归一化球面像差信号，由于不会受到已记录区域·未记录区域的反射光量的变动的影响，可以正确检测出由于光盘20厚度不均匀引起的球面像差。因此，在本实施方案中如果根据归一化球面像差信号进行球面像差校正，可以提供能进行稳定性更高的记录·读出的光盘装置。
此外，反射光量检测器13虽然检测来自光盘20的信息面的全反射光量，也可以只对检测光量最多的光接收部的接收光量进行检测。和这时的接收光量作为反射光量信号的情况相同，归一化球面像差信号不会受到已记录区域·未记录区域的反射光量的变动的影响。因此，这种情况下也可以获得上述效果，同时可以用简单的电路构成提供光盘装置。此外，在实施方案1和2中，由于没有设置检测全光量的光接收部，由外周部光用接收部40和内周部用光接收部41的2个光接收部接收反射光，可以有效使用该光量，采用比较简单的电路构成就可以检测SN比高的球面像差信号和聚焦误差信号。
在上述各实施方案中的光盘装置，根据计算机程序执行各自的动作。计算机程序，由控制光盘装置整体的动作的中央处理单元(图中未画出)执行。计算机程序，可以记录在光盘所代表的光存储介质、SD存储器卡、EEPROM所代表的半导体存储介质、软盘所代表的的磁存储介质等存储介质中。此外，光盘装置100，不仅可以通过存储介质，也可以通过因特网等电通信线路获取计算机程序。
光盘控制器可以由1个以上的半导体芯片电路构成。这样构成时，包含光盘控制器的各构成要素，可以作为半导体芯片电路的各个功能。另外，半导体芯片电路的存储区域记录上述计算机程序，微计算机8执行计算机程序的处理。
依据本发明的光盘装置，由于生成不受散焦的影响的球面像差信号，可以正确检测由于光盘厚度不均匀引起的球面像差，同时可以高精度、不受聚焦控制的散焦的影响地进行球面像差，在高密度的信息记录·读出中可以利用。
权利要求
1.一种光盘装置，是对具有信息面的光盘进行光信息记录以及读出中的至少一方的光盘装置，其特征在于包括光源；聚集所述光源发射的光的聚光部；接收在所述信息面反射的所述光的周缘部分生成第1检测信号、并且接收所述光的非周缘部分生成第2检测信号的光接收部；根据所述第1检测信号、生成与所述周缘部分的光的聚集状态所对应的第1聚焦信号的第1聚焦信号生成部；根据所述第2检测信号、生成与所述非周缘部分的光的聚集状态所对应的第2聚焦信号的第2聚焦信号生成部；根据所述第1检测信号、生成与所述周缘部分的光量所对应的第1光量信号的第1光量信号生成部；根据所述第2检测信号、生成与所述非周缘部分的光量所对应的第2光量信号的第2光量信号生成部；根据所述第1光量信号、生成对所述第1聚焦信号归一化后的第1归一化信号的第1归一化部；根据所述第2光量信号、生成对所述第2聚焦信号归一化后的第2归一化信号的第2归一化部；以及根据所述第1归一化信号以及所述第2归一化信号、生成与在所述光的聚集位置上产生的球面像差的量所对应的球面像差信号的检测部。
2.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于进一步包括计算所述第1聚焦信号以及所述第2聚焦信号之和、生成表示所述光的聚集状态的第3聚焦信号的第3聚焦信号生成部。
3.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于所述检测部，计算所述第1归一化信号以及所述第2归一化信号之差，生成所述球面像差信号。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光盘装置，其特征在于进一步包括根据所述球面像差信号生成驱动信号的驱动电路；和根据所述驱动信号改变所述光的路径的光学特性、对在所述光的聚集位置上所产生的所述球面像差进行校正的校正部。
5.根据权利要求4所述的光盘装置，其特征在于所述校正部根据所述驱动信号将球面像差校正到大致为0。
6.根据权利要求5所述的光盘装置，其特征在于进一步包括根据所述第3聚焦信号生成位置变更信号的聚焦控制部；和根据所述位置变更信号在与所述信息面垂直的方向上改变所述聚光部的位置、来变更所述光聚集的位置的位置变更部。
7.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于所述第1归一化部用所述第1光量信号的信号值去除所述第1聚焦信号的信号值后生成所述第1归一化信号的信号值、所述第2归一化部用所述第2光量信号的信号值去除所述第2聚焦信号的信号值后生成所述第2归一化信号的各信号值。
8.一种光盘装置，是对具有信息面的光盘进行光信息记录以及读出中的至少一方的光盘装置，其特征在于包括光源；聚集所述光源发射的光的聚光部；接收在所述信息面反射的所述光的周缘部分生成第1检测信号、并且接收所述光的非周缘部分生成第2检测信号的光接收部；根据所述第1检测信号、生成与所述周缘部分的光的聚集状态所对应的第1聚焦信号的第1聚焦信号生成部；根据所述第2检测信号、生成与所述非周缘部分的光的聚集状态所对应的第2聚焦信号的第2聚焦信号生成部；测定所述第1聚焦信号的振幅生成第1振幅信号的第1测定器；测定所述第2聚焦信号的振幅生成第2振幅信号的第2测定器；根据所述第1振幅信号、生成对所述第1聚焦信号归一化后的第1归一化信号的第1归一化部；根据所述第2振幅信号、生成对所述第2聚焦信号归一化后的第2归一化信号的第2归一化部；以及根据所述第1归一化信号以及所述第2归一化信号、生成与在所述光的聚集位置上产生的球面像差的量所对应的球面像差信号的检测部。
9.根据权利要求8所述的光盘装置，其特征在于进一步包括根据所述球面像差信号生成驱动信号的驱动电路；和根据所述驱动信号改变所述光的路径的光学特性、对在所述光的聚集位置上所产生的所述球面像差进行校正的校正部。
10.根据权利要求9所述的光盘装置，其特征在于所述校正部根据所述驱动信号将球面像差校正到大致为0。
11.根据权利要求8所述的光盘装置，其特征在于进一步包括在与所述信息面垂直的方向上改变所述聚光部的位置、来变更所述光聚集的位置的位置变更部，当所述位置变更部在与所述信息面垂直的方向上改变所述聚光部的位置时，所述第1测定器检测所述第1聚焦信号的最大电平以及最小电平，以所述最大电平和所述最小电平的差作为所述第1聚焦信号的振幅进行测定，所述第2测定器检测所述第2聚焦信号的最大电平以及最小电平，以所述最大电平和所述最小电平的差作为所述第2聚焦信号的振幅进行测定。
12.一种光盘装置，是对具有信息面的光盘进行光信息记录以及读出中的至少一方的光盘装置，其特征在于包括光源；聚集所述光源发射的光的聚光部；接收在所述信息面反射的所述光生成检测信号的光接收部；根据所述检测信号、生成与在所述光的聚集位置上产生的球面像差的量所对应的球面像差信号的像差检测部；根据所述检测信号、生成与所述光的光量对应的光量信号的光量检测部；以及根据所述光量信号对所述球面像差信号归一化、生成归一化像差信号的归一化像差检测部。
13.根据权利要求12所述的光盘装置，其特征在于所述光接收部具有多个包含接收在所述信息面反射的所述光的周缘部分的第1光接收元件、以及接收所述光的非周缘部分的第2光接收元件的光接收元件，接收到所述光后，将在所述第1光接收元件中生成的第1检测信号以及在所述第2光接收元件中生成的第2检测信号中的至少一方，输出到所述光量检测部。
14.根据权利要求12所述的光盘装置，其特征在于所述光接收部进一步包括接收所述光的全部、生成第3检测信号的第3光接收元件，所述光接收部，将在所述第1光接收元件生成的第1检测信号、在所述第2光接收元件生成的第2检测信号以及所述第3检测信号中的至少1个，向所述光量装置检测部输出。
15.根据权利要求13所述的光盘装置，其特征在于所述多个光接收元件的每一个生成具有与接收光量所对应的信号电平的检测信号，所述光接收部，在各检测信号中，将信号电平最大的检测信号向所述光量检测部输出。
16.一种方法，是对具有信息面的光盘进行信息记录以及读出中的至少一方的方法，其特征在于包括聚集光源所发出的光的步骤；接收在所述信息面反射的所述光的周缘部分生成第1检测信号的步骤；接收所述光的非周缘部分生成第2检测信号的步骤；根据所述第1检测信号生成与所述周缘部分的光的聚集状态所对应的第1聚焦信号的步骤；根据所述第2检测信号生成与所述非周缘部分的光的聚集状态所对应的第2聚焦信号的步骤；根据所述第1检测信号生成与所述周缘部分的光量所对应的第1光量信号的步骤；根据所述第2检测信号生成与所述非周缘部分的光量所对应的第2光量信号的步骤；根据所述第1光量信号生成对所述第1聚焦信号归一化后的第1归一化信号的步骤；根据所述第2光量信号生成对所述第2聚焦信号归一化后的第2归一化信号的步骤；以及根据所述第1归一化信号以及所述第2归一化信号、生成与在所述光的聚集位置上产生的球面像差的量所对应的球面像差信号的步骤。
17.一种方法，是对具有信息面的光盘进行信息记录以及读出中的至少一方的方法，其特征在于包括聚集光源发出所的光的步骤；接收在所述信息面反射的所述光的周缘部分生成第1检测信号的步骤；接收所述光的非周缘部分生成第2检测信号的步骤；根据所述第1检测信号生成与所述周缘部分的光的聚集状态所对应的第1聚焦信号的步骤；根据所述第2检测信号生成与所述非周缘部分的光的聚集状态所对应的第2聚焦信号的步骤；测定所述第1聚焦信号的振幅生成第1振幅信号的步骤；测定所述第2聚焦信号的振幅生成第2振幅信号的步骤；根据所述第1振幅信号生成对所述第1聚焦信号归一化后的第1归一化信号的步骤；根据所述第2振幅信号生成对所述第2聚焦信号归一化后的第2归一化信号的步骤；以及根据所述第1归一化信号以及所述第2归一化信号、生成与在所述光的聚集位置上产生的球面像差的量所对应的球面像差信号的步骤。
18.一种方法，是对具有信息面的光盘进行光信息记录以及读出中的至少一方的方法，其特征在于包括聚集光源发出的光的步骤；接收在所述信息面反射的所述光生成检测信号的步骤；根据所述检测信号、生成与在所述光的聚集位置上产生的球面像差的量所对应的球面像差信号的步骤；根据所述检测信号、生成与所述光的光量所对应的光量信号的步骤；以及根据所述光量信号对所述球面像差信号归一化、生成归一化像差信号的步骤。
19.一种计算机程序，是可以在光盘装置中执行的、用于对具有信息面的光盘进行信息记录以及读出中的至少一方的计算机程序，其特征在于使光盘装置执行从光源发出光的步骤；聚集光的步骤；接收在所述信息面反射的所述光的周缘部分生成第1检测信号的步骤；接收所述光的非周缘部分生成第2检测信号的步骤；根据所述第1检测信号生成与所述周缘部分的光的聚集状态所对应的第1聚焦信号的步骤；根据所述第2检测信号生成与所述非周缘部分的光的聚集状态所对应的第2聚焦信号的步骤；根据所述第1检测信号生成与所述周缘部分的光量所对应的第1光量信号的步骤；根据所述第2检测信号生成与所述非周缘部分的光量所对应的第2光量信号的步骤；根据所述第1光量信号生成对所述第1聚焦信号归一化后的第1归一化信号的步骤；根据所述第2光量信号生成对所述第2聚焦信号归一化后的第2归一化信号的步骤；以及根据所述第1归一化信号以及所述第2归一化信号、生成与在所述光的聚集位置上产生的球面像差的量所对应的球面像差信号的步骤。
20.一种芯片电路，是安装在光盘装置中、控制用于对具有信息面的光盘进行光信息记录以及读出中的至少一方的光盘装置的动作的芯片电路，其特征在于包括使光盘装置的光源发出光，使光盘装置的光接收部接收在所述信息面反射的所述光的周缘部分以及非周缘部分后生成第1检测信号以及第2检测信号的微计算机；根据所述第1检测信号生成与所述周缘部分的光的聚集状态所对应的第1聚焦信号的第1聚焦信号生成部；根据所述第2检测信号生成与所述非周缘部分的光的聚集状态所对应的第2聚焦信号的第2聚焦信号生成部；根据所述第1检测信号生成与所述周缘部分的光量所对应的第1光量信号的第1光量信号生成部；根据所述第2检测信号生成与所述非周缘部分的光量所对应的第2光量信号的第2光量信号生成部；根据所述第1光量信号生成对所述第1聚焦信号归一化后的第1归一化信号的第1归一化部；根据所述第2光量信号生成对所述第2聚焦信号归一化后的第2归一化信号的第2归一化部；以及根据所述第1归一化信号以及所述第2归一化信号、生成与在所述光的聚集位置上产生的球面像差的量所对应的球面像差信号的检测部。
全文摘要
一种光盘装置，对具有信息面的光盘进行信息的记录和读出。光盘装置(100)，通过聚光部(1)聚集由光源(3)发出的光，在光接收部(4)中接收在信息面反射的光的周缘部分以及非周缘部分。然后，对于周缘部分以及非周缘部分的各个光，光盘装置(100)生成与光的聚焦状态对应的聚焦信号、和与光量对应的光量信号，根据各光量信号对各聚焦信号归一化。其结果，可以生成与在光的聚焦位置上所产生的球面像差的量对应的球面像差信号。这样，球面像差信号不会受到散焦的影响，可以正确检测出由于光盘厚度不均匀引起的球面像差，同时可以高精度进行球面像差的检测。
文档编号G11B7/135GK1497549SQ03159588
公开日2004年5月19日 申请日期2003年9月29日 优先权日2002年10月2日
发明者久世雄一, 渡边克也, 山田真一, 佐野晃正, 一, 也, 正 申请人:松下电器产业株式会社