光盘装置及用于该光盘装置的像差修正方法

专利名称：光盘装置及用于该光盘装置的像差修正方法
技术领域：
本发明涉及对光盘记录或再生信息的光盘装置及用于该光盘装置的像差修正方法，特别是涉及能够修正因光盘的透明基板的厚度偏离规格值而产生的激光的聚光点的球面像差，通过适当的聚光点进行记录或再生的光盘装置及用于该光盘装置的像差修正方法。
背景技术：
近年来，CD(Compact Disk)或DVD(Digital Versatile Disk)等多个多样的光盘正在作为高密度信息记录媒体而实用化。通过使用光盘装置的光学系统对光盘的信息记录层照射激光的微小聚光点来进行对光盘的信息记录·再生。
具体地说，如图1所示，光盘11沿其盘面形成有信息记录层12，再用透明基板13覆盖信息记录层12。用微米量级的记录坑按同心圆形或螺旋形把信息写入信息记录层12。透明基板13由聚碳酸酯等透明的树脂形成，用来保护信息记录层12，同时起到维持光盘11自身机械强度的作用。而且，光盘装置通过导光系统把记录·再生用激光引导到光盘11附近，然后使用作为最末级聚光光学系统的物镜(聚光透镜)14在信息记录层12的表面上形成聚光点15。
图1所示的光盘11是两面记录的光盘，使用透明基板13覆盖信息记录层12的表面，但是在单面记录的光盘的情况下，也可以仅在记录侧单面覆盖透明基板。
可是，最近随着光盘的大容量化以及随之而至的高密度化的发展，用于形成聚光点15的物镜14的数值孔径具有越来越大的倾向。相对于与现有的CD对应的物镜的数值孔径为0.45，而对应于可进行高密度记录的DVD的物镜的数值孔径是0.6，而且还在研讨使用0.8以上数值孔径的物镜。
在这种状况下，光盘11的透明基板13的厚度t的精度在信息的记录·再生中就具有极为重要的意义。即，透明基板13具有一定的折射率，在使用物镜14形成聚光点15的情况下，一旦透明基板13的厚度t偏离容许值，聚光点15就会产生球面像差。特别是当物镜14的数值孔径增大时球面像差就更大，记录·再生过程中产生误差的可能性就会增高。例如，当物镜的数值孔径为0.85时，在一般的光盘中将透明基板13的厚度t的误差容许值取为数μm以下。仅具有当前的光盘制造技术来确保这样的精度是相当困难的。
图2A、图2B表示的是以聚光点15的光轴为中心的光强度分布对于焦点偏离量的变化。点划线是激光的光轴。图2A是透明基板13的厚度t的偏离在容许值以内的情况，图2B是透明基板13的厚度t的偏离超过容许值的情况。如图2A所示，在透明基板13的厚度t的偏离在容许值以内的情况下，束径以在聚焦点前后聚光点15的光强度分布大体对称的关系变化。
与此相对，如图2B所示，当透明基板13的厚度t的偏离超过容许值时，发生以光轴为中心的同心圆形的波面变动的球面像差，聚光点15的光强度分布对于焦点偏离在聚焦点前后呈非对称变化。这时的光强度分布对于焦点偏离量旁瓣变大，束径加大且处于不规则变化的倾向。
因此，在光盘装置中，在透明基板13的厚度t的偏离超过容许值的情况下，必须使用某种方法来修正聚光点15的球面像差，从而始终通过适当的聚光点15进行记录·再生。作为对因该光盘11的透明基板13的厚度t偏离规格值所产生的激光的聚光点15的球面像差进行修正的现有的修正方法，存在在特开2002-150569号公报(下称专利文献1)中记载的方案。
在专利文献1中记载有如下的球面像差修正方法。即，在光盘11的引导区(未示出)内形成交互配置图3A所示的周期不同的2种坑列107、108的特定图形。在图3A所示的例子中，坑列107的周期比坑列108的周期长。坑列107、108的再生信号为如图3B所示的信号波形，在坑列107的再生部分中振幅大，在坑列108的再生部分中振幅小。
而且，在专利文献1中还记载着将聚光点15的焦点按顺序错开，同时求出图4A、4B所示的表示振幅于对焦点偏离量的变化的特性，由此来修正球面像差。
图4A表示的是透明基板13的厚度t的偏差在容许值内的情况下所得到的特性，图4B表示透明基板13的厚度t的偏差超过了容许值的情况下所得到的特性。图4A、图4B中，实线表示长周期的坑列107中的再生信号的振幅变化，虚线表示短周期的坑列108的再生信号中的振幅变化。
在几乎不发生球面像差的图4A的情况下，由聚光点15得到的再生信号的振幅在聚焦点的前后(图中的左右)大致对称，与此相对，在产生了球面像差的图4B的情况下，再生信号的振幅在聚焦点的前后为非对称。
在图4B中，实线表示的长周期的坑列107的再生信号和虚线表示的短周期的坑列108的再生信号的给予各自最大振幅(max)的焦点偏移量(散焦量)fo1、fo2是对应于因透明基板13的厚度t超过容许值的误差量而产生的球面像差产生。在透明基板13的厚度t比容许值厚和比容许值薄的情况下，给予再生信号的最大振幅的焦点偏移量fo1、fo2的符号反转。因此，不仅可以判别球面像差的程度而且光还能够判别像差的方向。将图4B所示的像差设为+方向的像差。
因此，如果控制光学系统以使焦点偏移量fo1、fo2消失(成为最小)，就能够修正球面像差而得到适当的聚光点15。以上是专利文献1中记载的球面像差修正方法。

发明内容
在上述说明的专利文献1中记载的球面像差修正方法中，必须把图3所示的长周期的坑列107和短周期的坑列108预先记录在光盘11上。因此，对于已经标准化了的读取专用的光盘(ROM型盘)不能使用这种方法。在写入型或可改写型的光盘(R、RW、RAM型盘)的情况下，光盘装置必须具备产生用于预先形成长周期的坑列107和短周期的坑列108的信息信号的产生源。
另外，在专利文献1中记载的球面像差修正方法中，如上所述，由于必须将聚光点15的焦点按顺序错开来求得给予再生信号最大振幅的焦点偏移量fo1、fo2，所以球面像差的检测及修正需要相当的时间。
鉴于这些问题，本发明的目的在于提供一种无需准备用于修正球面像差的特定图形的光盘装置和用于该光盘装置的像差修正方法。此外，本发明的另一个目的在于提供一种对于读取专用光盘和写入型或可改写型光盘都能够修正球面像差的光盘装置和用于该光盘装置的像差修正方法。而且，本发明的再一个目的在于提供一种能够在短时间内修正球面像差的光盘装置和用于该光盘装置的像差修正方法。
为解决上述的现有技术的问题，本发明提供一种具备对记录在光盘信息记录层上的信息进行再生的再生单元的光盘装置，其特征在于包括激光光源；通过调整由所述激光光源发出的激光的发散角度或收敛角度来修正球面像差的像差修正部；对所述激光进行聚光在所述信息记录层上形成聚光点的物镜；具有沿所述激光的光轴方向移动所述物镜的移动机构，移动所述物镜以使所述聚光点在所述信息记录层上聚焦的聚焦控制部；检测单元，在通过所述聚焦控制部将所述物镜从聚焦点位置沿第一方向仅移动规定量的状态下，由所述再生单元再生记录在所述信息记录层任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号，并提取出该随机信号的再生信号或其插补信号的特定振幅或作为周期部分的特定部分来求出所述特定部分的第一振幅值，同时，在通过所述聚焦控制部将所述物镜从聚焦点位置沿与所述第一方向相反的第二方向仅移动所述规定量的状态下，由所述再生单元再生记录在所述信息记录层任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号，并提取出该随机信号的再生信号或其插补信号的特定振幅或作为周期部分的特定部分来求出所述特定部分的第二振幅值；和控制单元，控制所述像差修正部使所述第一振幅值与所述第二振幅值之差趋近于零。
这里，最好还具备判定在所述信息记录层上是否记录有应由所述检测单元再生的随机信号的判定单元和在所述判定单元判定为在所述信息记录层上未记录有应由所述检测单元再生的随机信号时，把具有多个振幅和多个周期的随机信号记录在所述信息记录层任意区域内的记录单元。
所述任意区域最好是OPC区域。
所述检测单元的优选例是对所述特定部分进行包络检波来求出所述第一振幅值和第二振幅值的包络检波部。
此外，本发明还提供一种具备对记录在光盘信息记录层上的信息进行再生的再生单元的光盘装置，其特征在于包括激光光源；通过调整由所述激光光源发出的激光的发散角度或收敛角度来修正球面像差的像差修正部；对所述激光进行聚光在所述信息记录层上形成聚光点的物镜；具有沿所述激光的光轴方向移动所述物镜的移动机构，移动所述物镜以使所述聚光点在所述信息记录层上聚焦的聚焦控制部；检测单元，在通过所述聚焦控制部将所述物镜从聚焦点位置沿第一方向仅移动规定量的状态下，由所述再生单元再生记录在所述信息记录层任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号，并提取出该随机信号的再生信号或其插补信号的第一特定振幅或作为周期部分的第一特定部分和第二特定振幅或作为周期部分的第二特定部分，来求出所述第一特定部分的振幅值和所述第二特定部分的振幅值的第一差分值，同时，在通过所述聚焦控制部将所述物镜从聚焦点位置沿与所述第一方向相反的第二方向仅移动所述规定量的状态下，由所述再生单元再生记录在所述信息记录层任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号，并提取出该随机信号的再生信号或其插补信号的第三特定振幅或作为周期部分的第三特定部分和第四特定振幅或作为周期部分的第四特定部分，来求出所述第三特定部分的振幅值和所述第四特定部分的振幅值的第二差分值；和控制单元，控制所述像差修正部使所述第一差分值与所述第二差分值之差趋近于零。
这里，最好还具备判定在所述信息记录层上是否记录有应由所述检测单元再生的随机信号的判定单元和在所述判定单元判定为在所述信息记录层上未记录有应由所述检测单元再生的随机信号时，把具有多个振幅和多个周期的随机信号记录在所述信息记录层任意区域内的记录单元。
所述任意区域最好是OPC区域。
所述检测单元的优选例具有检测所述随机信号的再生信号或其插补信号与预先设定的零电平交叉的零交叉点的零交叉检测单元；检测相邻的两个零交叉点间的时间间隔的时间间隔检测单元和根据由所述时间间隔检测单元检测出的时间间隔提取出所述第一～第四特定部分的提取单元。
所述检测单元的其他优选例具有检测所述随机信号的再生信号或其插补信号与预先设定的零电平交叉的零交叉点的零交叉检测单元；使用由所述零交叉检测单元检测出的零交叉点和所述随机信号的再生信号或其插补信号，根据由扫描宽度限制和局部响应特性决定的状态迁移来决定与所述随机信号的再生信号或其插补信号各自的取样点相对的目标值的局部响应判别单元；根据由所述局部响应判别单元决定的目标值提取所述第一～第四特定部分的提取单元。
另外，本发明还提供一种具备对记录在光盘信息记录层上的信息进行再生的再生单元的光盘装置，其特征在于包括激光光源；通过调整由所述激光光源发出的激光的发散角度或收敛角度来修正球面像差的像差修正部；对所述激光进行聚光在所述信息记录层上形成聚光点的物镜；具有沿所述激光的光轴方向移动所述物镜的移动机构，移动所述物镜以使所述聚光点在所述信息记录层上聚焦的聚焦控制部；对由所述再生单元对记录在所述信息记录层上的记录信息进行再生的再生信号设定提升量，进行波形均衡的波形均衡部；检测单元，在通过所述聚焦控制部将所述物镜从聚焦点位置沿第一方向仅移动规定量的状态下，检测由所述再生单元再生了记录在所述信息记录层任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号时的所述波形均衡部的第一提升量，同时，在由所述聚焦控制部将所述物镜从聚焦点位置沿与所述第一方向相反的第二方向仅移动所述规定量的状态下，检测由所述再生单元再生了记录在所述信息记录层任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号时的所述波形均衡部的第二提升量；和控制单元，控制所述像差修正部使所述第一提升量与所述第二提升量之差趋近于零。
此外，本发明提供一种用于光盘装置的像差修正方法，包括如下步骤对记录在光盘的信息记录层任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号进行再生的再生步骤；沿光轴方向移动把由激光光源发出的激光会聚在所述信息记录层上而形成聚光点的物镜，使所述聚光点聚焦在所述信息记录层上的聚焦步骤；在把所述物镜从所述聚焦步骤中聚焦成的聚焦点位置开始沿光轴方向的第一方向仅移动规定量的状态下，再生所述随机信号，提取该随机信号的再生信号或其插补信号的特定振幅或作为周期部分的特定部分来求出所述特定部分的第一振幅值的第一检测步骤；在把所述物镜从所述聚焦步骤中聚焦成的聚焦点位置开始沿着与所述第一方向相反的第二方向移动所述规定量的状态下，再生所述随机信号，提取该随机信号的再生信号或其插补信号的特定振幅或作为周期部分的特定部分来求出所述特定部分的第二振幅值的第二检测步骤；控制通过调整所述激光的发散角度或收敛角度来修正球面像差的像差修正部，以使所述第一振幅值与所述第二振幅值之差趋近于零的控制步骤。
这里，在所述再生步骤之前最好包含如下步骤判定在所述信息记录层上是否记录有在所述第一检测步骤和第二检测步骤中应该再生的随机信号的判定步骤以及在由所述判定步骤判定为在所述信息记录层上未记录有在所述第一检测步骤和第二检测步骤中应该再生的随机信号时，把具有多个振幅和多个周期的随机信号记录在所述信息记录层任意区域内的记录步骤。
所述任意区域最好是OPC区域。
所述第一检测步骤和第二检测步骤的优选例是对所述特定部分进行包络检波来求出所述第一和第二振幅值的包络检波步骤。
本发明还提供一种用于光盘装置的像差修正方法，包括如下步骤对记录在光盘的信息记录层任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号进行再生的再生步骤；沿光轴方向移动把由激光光源发出的激光会聚在所述信息记录层上而形成聚光点的物镜，使所述聚光点聚焦在所述信息记录层上的聚焦步骤；在把所述物镜从所述聚焦步骤中聚焦成的聚焦点位置开始沿光轴方向的第一方向仅移动规定量的状态下，再生所述随机信号，提取该随机信号的再生信号或其插补信号的第一特定振幅或作为周期部分的第一特定部分和第二特定振幅或作为周期部分的第二特定部分，来求出所述第一特定部分的振幅值和所述第二特定部分的振幅值的第一差分值的第一检测步骤；在把所述物镜从所述聚焦步骤中聚焦成的聚焦点位置开始沿着与所述第一方向相反的第二方向仅移动所述规定量的状态下，再生所述随机信号，提取该随机信号的再生信号或其插补信号的第三特定振幅或作为周期部分的第三特定部分和第四特定振幅或作为周期部分的第四特定部分，来求出所述第三特定部分的振幅值与所述第四特定部分的振幅值的第二差分值的第二检测步骤；控制通过调整所述激光的发散角度或收敛角度来修正球面像差的像差修正部，以使所述第一差分值与所述第二差分值之差趋近于零的控制步骤。
这里，在所述再生步骤之前最好包含如下步骤判定在所述信息记录层上是否记录有在所述第一检测步骤和第二检测步骤中应该再生的随机信号的判定步骤以及在由所述判定步骤判定为在所述信息记录层上未记录有在所述第一检测步骤和第二检测步骤中应该再生的随机信号时，把具有多个振幅和多个周期的随机信号记录在所述信息记录层任意区域内的记录步骤。
所述任意区域最好是OPC区域。
所述第一检测步骤和第二检测步骤的优选例包含如下步骤检测所述随机信号的再生信号或其插补信号与预先设定的零电平交叉的零交叉点的零交叉检测步骤；检测相邻的两个零交叉点间的时间间隔的时间间隔检测步骤；和根据在所述时间间隔检测步骤检测到的时间间隔提取所述第一～第四特定部分的提取步骤。
所述第一检测步骤和第二检测步骤的其他优选例包含如下步骤检测所述随机信号的再生信号或其插补信号与预先设定的零电平交叉的零交叉点的零交叉检测步骤；使用在所述零交叉检测步骤检测到的零交叉点和所述随机信号的再生信号或其插补信号，根据由扫描宽度限制和局部响应特性决定的状态迁移决定与所述随机信号的再生信号或其插补信号各自的取样点相对的目标值的局部响应判别步骤；和根据在所述局部响应判别步骤决定的目标值提取所述第一～第四特定部分的提取步骤。
另外，本发明还提供一种用于光盘装置的像差修正方法，包括如下步骤对记录在光盘的信息记录层任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号进行再生的再生步骤；沿光轴方向移动把由激光光源发出的激光会聚在所述信息记录层上而形成聚光点的物镜，使所述聚光点聚焦在所述信息记录层上的聚焦步骤；在把所述物镜从所述聚焦步骤中聚焦成的聚焦点位置开始沿光轴方向的第一方向仅移动规定量的状态下，在再生所述随机信号时，对所述随机信号的再生信号设定第一提升量并进行波形均衡的第一波形均衡步骤；检测在第一波形均衡步骤中设定的所述第一提升量的第一检测步骤；在把所述物镜从所述聚焦步骤中聚焦成的聚焦点位置开始沿着与所述第一方向相反的第二方向仅移动所述规定量的状态下，在再生所述随机信号时，对所述随机信号的再生信号设定第二提升量并进行波形均衡的第二波形均衡步骤；检测在第二波形均衡步骤中设定的所述第二提升量的第二检测步骤；和控制通过调整所述激光的发散角度或收敛角度来修正球面像差的像差修正部，以使所述第一提升量与所述第二提升量之差趋近于零的控制步骤。
根据本发明的光盘装置及用于该光盘装置的像差修正方法，无需准备用于修正球面像差的特定图形，就能够修正球面像差。此外，即使是读取专用的光盘和写入型或可改写型的光盘也都可以修正球面像差。另外，能够在短的时间内修正球面像差。


图1是光盘和形成聚光点的物镜的断面图。
图2A是表示以聚光点的光轴为中心的光强度分布相对于焦点偏移的变化的图。
图2B是表示以聚光点的光轴为中心的光强度分布相对于焦点偏移的变化的图。
图3A是表示现有技术例所使用的特定图形的图。
图3B是表示现有技术例所使用的特定图形的再生信号的图。
图4A是在现有技术例中根据球面像差的状态得到的特性图。
图4B是在现有技术例中根据球面像差的状态得到的特性图。
图5是本发明的光盘装置的第一～第七实施方式的整体结构例子的框图。
图6是第一实施方式的详细结构例子的框图。
图7是表示在本发明的光盘装置中所使用的光盘的一例的平面图。
图8是表示第一实施方式的再生信号的一例的波形图。
图9是第一实施方式的像差修正方法的流程图。
图10A是在第一实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图10B是在第一实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图10C是在第一实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图11A是用于说明第一实施方式的像差修正方法的时序图。
图11B是用于说明第一实施方式的像差修正方法的时序图。
图12是第二实施方式的详细结构例的框图。
图13是用于说明第二实施方式的像差修正方法的波形图。
图14是第二实施方式的像差修正方法的流程图。
图15A是在第二实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图15B是在第二实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图15C是在第二实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图16是第三实施方式的详细结构例的框图。
图17是由扫描宽度限制和响应特性决定的状态迁移图。
图18是用于说明第三实施方式的像差修正方法的波形图。
图19是第四实施方式的详细结构例的框图。
图20是图19中的DPLL部142的具体结构例的框图。
图21是第五实施方式的详细结构例的框图。
图22A是在第五实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图22B是在第五实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图22C是在第五实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图23A是在第五实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图23B是在第五实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图23C是在第五实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图24是第六实施方式的详细结构例的框图。
图25是第七实施方式的详细结构例的框图。
图26是用于说明第七实施方式的像差修正方法的波形图。
图27是图25中的交叉提取部175的具体结构例的框图。
图28是用于说明第七实施方式的像差修正方法的流程图。
图29A是用于说明第七实施方式的像差修正方法的波形图。
图29B是用于说明第七实施方式的像差修正方法的波形图。
图30是本发明的光盘装置的第八实施方式的整体结构例的框图。
图31是第八实施方式的像差修正方法的流程图。
图32A是在第八实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图32B是在第八实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图32C是在第八实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图32D是在第八实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图32E是在第八实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图32F是在第八实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图。
图33A是用于说明第八实施方式的像差修正方法的时序图。
图33B是用于说明第八实施方式的像差修正方法的时序图。
具体实施例方式
以下参照附图对本发明的光盘装置及用于该光盘装置的像差修正方法进行说明。图5是本发明的光盘装置的第一～第七实施方式的整体结构例的框图；图6是第一实施方式的详细结构例的框图；图7是在本发明的光盘装置中所使用的光盘的一例的平面图；图8是第一实施方式的再生信号的一例的波形图；图9是第一实施方式的像差修正方法的流程图；图10A～图10C是在第一实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图；图11A、图11B是用于说明第一实施方式的像差修正方法的时序图；图12是第二实施方式的详细结构例的框图；图13是用于说明第二实施方式的像差修正方法的波形图；图14是第二实施方式的像差修正方法的流程图；图15A～图15C是在第二实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图；图16是第三实施方式的详细结构例的框图；图17是由扫描宽度限制和响应特性决定的状态迁移图；图18是用于说明第三实施方式的像差修正方法的波形图；图19是第四实施方式的详细结构例的框图；图20是图19中的DPLL部142的具体结构例的框图；图21是第五实施方式的详细结构例的框图；图22A～图22C及图23A～图23C是在第五实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图；图24是第六实施方式的详细结构例的框图；图25是第七实施方式的详细结构例的框图；图26是用于说明第七实施方式的像差修正方法的波形图；图27是图25中的交叉提取部175的具体结构例的框图；图28是用于说明第七实施方式的像差修正方法的流程图；图29A、图29B是用于说明第七实施方式的像差修正方法的波形图；图30是本发明的光盘装置的第八实施方式的整体结构例的框图；图31是第八实施方式的像差修正方法的流程图；图32A～图32F是在第八实施方式中根据球面像差的状态得到的特性图；图33A、图33B是用于说明第八实施方式的像差修正方法的时序图。
<第一实施方式>
图5中信号发生源1产生任意信号。信号发生源1也可以内置缓冲存储器。所谓任意信号可以是由0和1构成的数字信号、仅由0或1构成的数字信号、随机产生多个值的随机信号等任意一种信号。作为信号发生源1产生的任意信号，可以是用于在光盘11上记录的记录信息(图像信号或声音信号)。此外，还也可以是预先固定保存在缓冲存储器内的值。
作为一个例子，从信号发生源1输出的任意信号由1-7pp调制部2调制成根据通常的扫描宽度限制的具有多个振幅的随机信号。即使在将仅由0或1构成的数字信号输入到1-7pp调制部2的情况下，也调制成随机信号并输出。这里，虽然进行了1-7pp调制，但是也可以是EFMplus调制等其他调制方法。
激光器驱动器3根据从1-7pp调制部2输入的随机信号驱动激光光源4，从激光光源4射出激光(激光束)。从激光光源4射出的激光经由分光镜5和像差修正部6被引向物镜(聚光镜)7。作为一例，像差修正部6由凹透镜61和凸透镜62构成，凹透镜61和凸透镜62的一方或双方可沿光轴方向自如移动。通过改变凹透镜61和凸透镜62之间的间隔来改变向物镜7射入的激光的发散角度或收敛角度，以修正聚光点15的球面像差。
像差修正部6的结构并不限定于图示的结构，作为像差修正部6，也可以使用在以光轴为中心的同心圆形上由具有电极图形的液晶元件构成的变焦镜头，由施加在电极图形上的电压控制透过液晶元件的光的相位变化量的器件或组合2片凸透镜的镜头或全息镜头等。另外，在像差修正部6和物镜7中可以使用准直透镜。也可以沿光轴方向移动准直透镜来改变激光的发散角度或收敛角度。
物镜7将射入的激光进行聚光，在光盘11的信息记录层12上形成聚光点15。来自光盘11的反射光经由物镜7和像差修正部6射入到分光镜5。分光镜5反射射入的反射光，将其射入到光检测器8。这里，采用一般的分光镜5，但是也可以使用偏振光分光镜和1/4波长板来有效地分离反射光。
从激光光源4到物镜7的构成要素被构成为光拾取器PU，该光拾取器PU沿光盘11的径向一体地移动。
如公知的那样，光检测器8例如具备有被分割为4份的光检测元件。由光检测器8输出的再生信号由高频放大器9进行放大，然后输入到伺服电路10和信号处理电路20。信号处理电路20对来自高频放大器9的再生信号实施维特毕解码等各种处理之后输出。维特毕解码是通过最大似然解码对再生信号进行二值化的处理，把进行过二值化的再生信号提供给未图示的解调电路。由信号处理电路20处理过的信号被送到伺服电路10，有时在伺服电路10内使用该信号。伺服电路10具备沿光轴方向移动物镜7来进行聚光点15的聚焦控制的聚焦控制部10f(示于图6)和用于修正因光盘11的透明基板13的厚度t偏离容许值而产生的球面像差的像差修正控制部10a1(示于图6)。
虽然省略了具体的图示，但是伺服电路10还进行沿径向方向微调激光光轴的跟踪控制或沿光盘11的径向方向粗移动整体光拾取器PU的横向移动控制、使光盘11旋转的主轴电机40的主轴控制。此外，经由致动器进行聚焦控制、跟踪控制、横向移动控制，但是省略了图示。
控制部30是控制光盘装置各部的组件，控制激光器驱动器3或伺服电路10。在控制部30中输入表示在将光盘11放到未图示的盘装载部之后，已将光盘11装入到光盘装置中的探测信号或通过未图示的操作部输入的各种指示信号(记录、再生、停止等指示信号)。把来自信号处理电路20的再生信号也输入到控制部30。
使用图6来说明聚焦控制部10f和像差修正控制部10a1的具体结构。聚焦控制部10f具备聚焦检测部101和聚焦部102。将被分割成4份的光检测元件的第一对角方向的乘法运算信号与第二对角方向的乘法运算信号的差分信号输入到聚焦检测部101，并根据该差分信号产生聚焦误差信号。聚焦部102根据来自聚焦检测部101的聚焦误差信号使物镜7沿光轴方向移动，将聚光点15聚焦在光盘11的信息记录层12上。
像差修正控制部10a1具备A/D转换器111、包络检波部112、滤波部113和像差调整部114。A/D转换器111将来自高频放大器9的再生信号转换为数字信号。在A/D转换器111中用于取样的时钟既可以是自行的固定频率的时钟，也可以是使用PLL(phase locked loop)电路同步于再生信号的比特率的时钟。此外，输入到A/D转换器111的模拟信号具有对应于比特率的信息。输入到A/D转换器111的再生信号是被分割为4份的光检测元件的合成信号。包络检波部112检测输入的数字信号的包络(波峰·波谷值)；滤波部113根据检测出的包络生成用于球面像差修正的控制信号。像差调整部114根据用于球面像差修正的控制信号控制像差修正部6，来修正球面像差。
在后面将对包络检波部112和滤波部113的详细动作进行详细地叙述。
然后，详细说明第一实施方式的球面像差的修正。如图7所示，光盘11在中心部具有开口11a，沿着从内周向外周的顺序依次具有预先存储了复制保护等信息的ROM区域11b、导入区域11c、记录图象信号或声音信号等的实际数据即信息信号的记录区域11d和导出区域11e。如果光盘11是写入型或可改写型的光盘(R、RW、RAM型盘)，在导入区域11c内具备OPC区域(Optimum Power Control)。所谓OPC区域是在向光盘11记录信息信号之前预先用激光进行试写入，由此求出在光盘11中写入信息信号时激光的最佳记录功率的区域。
如图9所示，当在步骤S101把光盘11放到盘装载部上时，在步骤S102中判定在光盘11中存储着何种信息。具体地说，当把表示已经将光盘11放到了盘装载部上的检测信号发送给控制部30时，控制部30控制激光器驱动器3，由激光光源4产生再生用的激光，并读取导入区域11c的信息。通过读取导入区域11c的信息知道是否是已经写入了何种记录信息的光盘11。所谓何种记录信息是指在后述的球面像差的修正工序中可以使用的具有多个振幅和多个周期的随机信号。
如果没有记录信息，那么在步骤S103控制部30设定为记录模式。然后，控制部30在步骤S104控制激光器驱动器3，由激光光源4产生记录用激光，并把用于球面像差修正的信息记录在光盘11上。
在该步骤S104中的信息记录最好在导入区域11c的OPC区域进行。此外，应记录的信息是根据通常的扫描宽度限制的具有多个振幅和多个周期的随机信号。通过在OPC区域进行步骤S104中的信息记录，不会将对记录区11d内的信息信号(实际数据)进行记录的区域缩窄。此外，记录用于球面像差修正的信息的区域是OPC区域的一部分，即使在OPC区内记录用于球面像差修正的信息，也不会对OPC(最佳记录功率的检测)产生影响。
如果在步骤S104在光盘11上记录了用于球面像差修正的信息，则转移到步骤S105。在步骤S102判定为存在记录信息的情况下，也转移到步骤S105。在步骤S105，控制部30设定为再生模式。而且，控制部30控制激光器驱动器3由激光光源4产生再生用的激光，伺服电路10在步骤S106启动聚焦功能。在步骤S107，开始记录信息的再生，伺服电路10在步骤S108检测物镜7的聚焦点位置。
步骤S107中的记录信息的再生是在经由了步骤S104的情况下，再生在步骤S104记录的信息，而在没有经由步骤S104的情况下，则对导入区域11c中记录的信息或记录在记录区11d的某部分的信息等任意信息进行再生。在把记录时的旋转控制信息或扇区的地址管理信息记录在摆动(wobbling)组内的情况下，也可以再生这些信息。但是，任何情况下都把随机信号作为再生对象。
然后，伺服电路10在步骤S109将物镜7从聚焦点位置沿光轴方向仅移动+α，此时，按规定周期对再生信号进行取样。所谓沿光轴方向的+方向的移动是在使物镜7离开光盘11的方向和接近光盘11的方向中任意一个方向的移动。而且，伺服电路10(像差修正控制部10al)的滤波部113在步骤S110根据由包络检波部112检测出的包络求出再生信号的振幅Ga。这里的振幅Ga实质上是再生信号的最大振幅。
另外，伺服电路10在步骤S111将物镜7从聚焦点位置沿光轴方向仅移动-α，此时，按规定周期对再生信号进行取样。所谓沿光轴方向的-方向的移动是与上述+方向相反方向的移动。而且，滤波部113在步骤S112根据由包络检波部112检测出的包络求出再生信号的振幅Gb。这里的振幅Gb实质上是再生信号的最大振幅。后面将详细叙述振幅Ga、Gb的细节及其求法。
然后，滤波部113在步骤S113求出在物镜7的各位置所求得的最大振幅之差(Ga-Gb)，在步骤S114判定该差值的绝对值|Ga-Gb|是否小于或等于规定的阈值Th1，阈值Th1是接近于零的规定值。如果|Ga-Gb|并不小于或等于阈值Th1，那么像差调整部114在步骤S115以(Ga-Gb)作为误差值控制像差修正部6，改变向物镜7射入的激光的发散角度或收敛角度，来修正聚光点15的球面像差。在步骤S115的处理之后，返回到步骤S108，相同地反复进行。
这里，对最大振幅Ga、Gb的细节及其求法进行说明。作为一个例子，步骤S110、S112的再生信号是图8所示的多个振幅和多个周期混合的随机信号。当把随机信号输入到图6的包络检波部112时，如图8所示，检测上侧的包络La(正方向)和下侧的包络Lb(负方向)，并发送到滤波部113。具有作为该上侧的包络La和下侧的包络Lb检测出的振幅值的信号部分实质上是与图3所示的长周期的坑列107的再生信号等价的信号。滤波部113根据输入的上侧的包络La和下侧的包络Lb求出最大振幅Ga、Gb。
这里，所谓最大振幅是指从小振幅到大振幅多个振幅混合的波形的大振幅信号部分的振幅，而不是指在规定时间内振幅最大的瞬间的最大振幅。
在第一实施方式中，虽然得到最大振幅Ga、Gb作为峰到峰值，但是也可以只求出上侧的包络La和下侧的包络Lb中的一方作为正或负的最大振幅。
如图4B所说明的那样，当光盘11的透明基板13的厚度t超过容许范围而产生球面像差时，在偏离物镜7的聚焦点的位置得到再生信号的最大振幅。上述的最大振幅Ga、Gb也一样，当产生球面像差时，就在偏离物镜7的聚焦点的位置得到最大振幅Ga、Gb。如图10A～图10C所示，相对于最大振幅的焦点偏移量的变化为双点划线表示的特性。图10A是球面像差在(-)侧产生了的情况，再生信号的振幅在聚焦点的外侧(远离光盘11侧)最大。图10C是球面像差在(+)侧产生了的情况，再生信号的振幅在聚焦点的里侧(接近光盘11侧)最大。图10B为未产生球面像差的情况，再生信号的振幅在聚焦点处最大。
在图4B说明的现有例中，将聚光点15的焦点按顺序错开同时求出表示相对于焦点偏移量的振幅变化的特性，来求得该特性上的最大振幅(max)，但是在第一实施方式中，求出处于图10A～图10C中用双点划线表示的特性上的某个位置的两点最大振幅Ga、Gb。
最大振幅Ga、Gb之差(Ga-Gb)的正负表示球面像差产生在(+)侧和(-)侧中的哪一侧，此外绝对值|Ga-Gb|为用于像差修正的控制量。因此，将图9的步骤S114中的阈值Th1设定为绝对值|Ga-Gb|的阈值，这里，绝对值|Ga-Gb|的阈值用于大致使成为图10B的状态的条件(球面像差落在容许范围内的条件)成立。如图9所说明的那样，像差修正控制部10al在|Ga-Gb|＞Th1的情况下，以(Ga-Gb)作为误差值，控制像差修正部6。由于控制像差修正部6聚光点15的焦点偏移，球面像差不会即刻落入容许范围内，所以反复进行步骤S108～S115，直到在步骤S114中|Ga-Gb|≤Th1为止。
以上的步骤由图11A、图11B的时序图表示。图11A表示物镜7的位置切换状态，图11B表示反复进行控制引起的再生信号的最大振幅Ga、Gb的变化。图11B的Ga(1)、Ga(2)、Ga(3)…和Gb(1)、Gb(2)、Gb(3)…中的括弧后缀表示图9的步骤S110、S112中检测最大振幅Ga、Gb的次数。由图11B可知，通过图9所示的像差修正控制部10a1反复进行的球面像差修正的控制，绝对值|Ga-Gb|大致收敛为零。
在光盘11的透明基板13的折射率恒定的情况下，预先把与误差值(Ga-Gb)相对的像差修正部6的修正量制成表，如果可以使用该表通过一次控制进行最佳的修正，就能够极为迅速地完成像差修正。此外，如果与像差修正同时修正物镜7的焦点偏移使其达到最佳，那么可以形成更加理想的聚光点15。此时，既可以交互地反复进行像差修正和焦点偏移修正而达到最佳，也可以同时进行双方的修正而达到最佳。
以上说明的第一实施方式再生具有多个振幅和多个周期的随机信号，提取该随机信号的再生信号中的特定振幅或作为周期部分的特定部分来检测振幅Ga、Gb。第一实施方式中的特定部分是由包络检波部112包络检波的大于等于规定的振幅值的振幅部分，是实质上具有最大振幅的波形部分。此外，也可以不检测随机信号的再生信号其自身的最大振幅，而是检测插补了随机信号的再生信号的插补信号的最大振幅。
根据第一实施方式，不管光盘11的条件如何都能进行像差修正，在使物镜7在聚焦点位置的前后只移动等量的α的状态下，仅通过求出再生信号的最大振幅值来得到像差修正部6的控制数据，所以与专利文献1记载的像差修正方法相比，能够以极短的时间完成像差修正。
<第二实施方式>
第二实施方式的整体结构与图5所说明的第一实施方式一样，但是设置在伺服电路10内的像差修正控制部与图6所示的不同。再生记录在光盘11上的随机信号来修正像差这一点与第一实施方式相同。
图12表示第二实施方式的像差修正控制部10a2。如图12所示，像差修正控制部10a2具备A/D转换器121、零交叉检测部122、波峰/波谷值检测部123、反转间隔检测部124、滤波部125和像差调整部126。A/D转换器121把来自高频放大器9的再生信号转换成数字信号。由A/D转换器121输出的数字信号被发送到零交叉检测部122和波峰/波谷值检测部123。零交叉检测部122～滤波部125按以下的程序生成用于控制像差修正部6的误差值，修正球面像差。
图14表示第二实施方式的像差修正的程序。图14的步骤S201～S209和S211与图9所示的步骤S101～S109和S111相同，省略一部分的通用部分的说明，以下说明步骤S207以后的程序。图14中，在步骤S207开始记录信号的再生，伺服电路10在步骤S208检测物镜7的聚焦点位置。然后，伺服电路10在步骤S209使物镜7从聚焦点位置沿光轴方向仅移动+α，此时，以规定周期对再生信号进行取样。而且，伺服电路10(像差修正控制部10a2)的零交叉检测部122～滤波部125在步骤S210求出最大振幅LA、SA，并计算ΔGa＝(LA-SA)。
另外，在步骤S211，伺服电路10使物镜7从聚焦点位置沿光轴方向仅移动-α，此时，以规定周期对再生信号进行取样。而且，零交叉检测部122～滤波部125在步骤S212求出最大振幅LA′、SA′，并计算ΔGb＝(LA′-SA′)。后面将详细叙述最大振幅LA、SA、LA′、SA′和ΔGa、ΔGb的细节以及求法。
在步骤S213，滤波部125求出在物镜7的各位置所求得的再生信号的最大振幅之差(ΔGa-ΔGb)，并在步骤S214判定该差的绝对值|ΔGa-ΔGb|是否是小于等于规定的阈值Th2。阈值Th2是近于零的规定值。如果|ΔGa-ΔGb|并不小于等于规定的阈值Th2，像差调整部126就在步骤S215将(ΔGa-ΔGb)作为误差值控制像差修正部6，来改变向物镜7射入的激光的发散角度或收敛角度，并修正聚光点15的球面像差。在进行过步骤S215的处理之后，返回到步骤S208，相同地反复进行。
这里，对最大振幅LA、SA、LA′、SA′和ΔGa、ΔGb的细节及其求法进行说明。图13是由A/D转换器121输出的数字信号的一例，白圆点和黑圆点表示取样点。作为一例，步骤S210、S212中的再生信号是图13所示的多个振幅和多个周期混合的随机信号。
零交叉检测部122设定了以规定电平为阈值的零电平，求出输入的再生信号与零电平之差，在每次该差值的极性反转时检测该时刻作为零交叉点。如图13所示，将零交叉检测部122检测出的零交叉点作为零交叉信息Z进行输出。
用下面的(1)式来表示零交叉信息Z。零交叉信息Z是表示零交叉点的定时的信息，零交叉信息Z前后的取样点的极性给予再生信号倾斜度的正负。
Z＝Pole(Sn-1)∧Pole(Sn)…(1)这里，Sn是取样点的信号电平，八是EX-OR运算，Pole用0，1表示极性。
零交叉信息Z被发送到波峰/波谷值检测部123和反转间隔检测部124。
波峰/波谷值检测部123检测位于2个零交叉点中间的再生信号的波峰值Pn和波谷值Bn。波峰值Pn和波谷值Bn的n是每得到两个零交叉点时增大1的整数，如在图13中由黑圆点表示的那样，波峰值为P0、P1、P2、P3…，波谷值为B0、B1、B2、B3…。
反转间隔检测部124检测相当于两个零交叉点的时间间隔的反转间隔Tn。即，从输入了某个零交叉信息Z的时刻开始对交叉数进行计数，检测输入了下一个零交叉信息的时刻的计数值作为反转间隔Tn。把由波峰/波谷值检测部123检测出的波峰值Pn和波谷值Bn以及由反转间隔检测部124检测出的反转间隔Tn输入到滤波部125。
此外，可以用梯度法检索波峰值Pn和波谷值Bn。对于各个反转间隔Tn的取样信号，通过使用下面的(2)式运算M来求出极大值或极小值。在之前的反转间隔内得到波峰值Pn-1的情况下，将极小值设为波谷值Bn，相反，在得到波谷值Bn-1的情况下，将极大值设为波峰值Pn。
M＝MAX(Sn-1，Sn)或M＝MIN(Sn-1，Sn)…(2)这里，Sn是取样点的信号电平，MAX表示选择两个自变量Sn-1、Sn中大的一方，MIN表示选择两个自变量Sn-1、Sn中小的一方。
滤波部125具备用于把反转间隔Tn分类为短周期和长周期的表，在每次从反转间隔检测部124输入反转间隔Tn时，根据该表来判别是长周期还是短周期，在分成长周期和短周期后把波峰值Pn和波谷值Bn存储到存储器(未图示)中。
而且，根据一定时间量的再生信号分别在所存储的长周期和短周期中求出波峰值Pn和波谷值Bn的代表值(例如平均值)，并分别在长周期和短周期中计算波峰值Pn和波谷值Bn的代表值之差。由此，滤波部125得到长周期的再生信号的振幅LA和短周期的再生信号的振幅SA。
在图13所示的例子中，将反转间隔Tn为6～8的情况设定为长周期的再生信号，而将反转间隔Tn为3的情况设定为短周期的再生信号。再生信号是多个振幅和多个周期混合的随机信号，该例中，再生信号是反转间隔Tn以8为最大3～8混合的信号。虽然反转间隔Tn也可以仅以8为长周期的再生信号，但是由于发生反转间隔Tn＝8的概率并不高，所以最好以反转间隔Tn＝6～8为长周期的再生信号。另一方面，最好将短周期的再生信号限定为反转间隔Tn＝3。第二实施方式是将大于等于规定的反转间隔的信号部分作为长周期的再生信号提取出来，而将具有不足该规定的反转间隔的规定范围内的反转间隔的信号部分作为短周期的再生信号提取出来。
此外，在图13的例子中，由长周期的再生信号(Tn6～8)的波峰值P1，P4…得到的代表值(平均值)为PL，由波谷值B1，B2，B4…得到的代表值(平均值)为BL，由短周期的再生信号(Tn3)的波峰值P0，P2，P3，P5…得到的代表值(平均值)为PS，由波谷值B0，B3…得到的代表值(平均值)为BS。
而且，滤波部125使用以下的(3)、(4)式求出长周期的再生信号的振幅LA和短周期的再生信号的振幅SA。
LA＝PL-BL……(3)SA＝PS-BS……(4)在第二实施方式中，求得波峰值Pn和波谷值Bn双方，作为峰到峰值得到长周期的再生信号的振幅LA和短周期的再生信号的振幅SA，但是也可以仅仅求得波峰值Pn和波谷值Bn中的一方，原样地将波峰值Pn或波谷值Bn设为振幅。这种情况下，LA＝PL，SA＝PS或LA＝-BL，SA＝-BS。
在使用波峰值Pn和波谷值Bn双方的情况下所具有的优点为即使再生信号在正方向和负方向上为非对称波形，也不会受到非对称性的影响，能够高精度地检测长周期的再生信号的振幅LA和短周期的再生信号的振幅SA，在仅使用波峰值Pn和波谷值Bn中的一方的情况下所具有的优点为分析程序变得简单。
而且，滤波部125求取长周期的再生信号的振幅LA和短周期的再生信号的振幅SA之差ΔGa＝(LA-SA)。以上是在使物镜7沿光轴方向从聚焦点位置开始仅移动+α时，在图14的步骤S210中得到的差ΔGa。同样，把在步骤S211使物镜7沿光轴方向从聚焦点位置开始仅移动-α时得到的长周期的再生信号的振幅设为LA′，把短周期的再生信号的振幅设为SA′，在步骤S212求出长周期的再生信号的振幅LA′与短周期的再生信号的振幅SA′之差ΔGb＝(LA′-SA′)。
如图4B所说明的那样，当光盘11的透明基板13的厚度t超过容许范围而产生球面像差时，就会在偏离物镜7的聚焦点的位置上得到再生信号的最大振幅。第二实施方式中的长周期的再生信号的最大振幅或短周期的再生信号的最大振幅也一样，当产生了球面像差，就会在偏离物镜7的聚焦点的位置上得到再生信号的最大振幅。如图15A～图15C所示，相对于长周期的再生信号的最大振幅的焦点偏移量的变化为双点划线表示的特性。如图15A～图15C所示，相对于短周期的再生信号的最大振幅的焦点偏移量的变化为单点划线表示的特性。
图15A是球面像差在(-)侧产生的情况，在聚焦点的外侧(远离光盘11侧)为最大。图15C是球面像差在(+)侧产生的情况，在聚焦点的里侧(接近光盘11侧)为最大。图15B是未产生球面像差的情况，在聚焦点处为最大。
差ΔGa与差ΔGb之差(ΔGa-ΔGb)的正负表示球面像差在(+)侧和(-)侧的哪一侧产生，此外，其绝对值|ΔGa-ΔGb|表示用于像差修正的控制量。由图15A～图15C可知，在球面像差在(-)侧产生的情况下ΔGa＜ΔGb，在球面像差在(+)侧产生的情况下ΔGa＞ΔGb。在未产生球面像差的情况下，ΔGa＝ΔGb。因此，将图14的步骤S214中的阈值Th2设定为绝对值|ΔGa-ΔGb|的阈值，这里，绝对值|ΔGa-ΔGb|的阈值用于大致使成为图15B的状态的条件(球面像差落在容许范围内的条件)成立。
如图14中说明的那样，在|ΔGa-ΔGb|＞Th2的情况下，像差修正控制部10a2以(ΔGa-ΔGb)为误差值控制像差修正部6。由于控制像差修正部6聚光点15的焦点偏移，球面像差并不即刻落入容许范围内，所以反复进行步骤S208～S215，直到在步骤S214中|ΔGa-ΔGb|≤Th2为止。
以上说明的第二实施方式再生具有多个振幅和多个周期的随机信号，提取长周期的再生信号和短周期的再生信号作为该随机信号的再生信号或其插补信号中的作为特定的周期部分的特定部分，然后检测长周期的再生信号的振幅LA、LA′与短周期的再生信号的振幅SA、SA′之差ΔGa＝(LA-SA)，ΔGb＝(LA′-SA′)。所谓长周期的再生信号是大于等于第一周期(例如大于等于反转间隔6)的信号部分，所谓短周期的再生信号是不足第一周期而在规定范围内的第二周期(例如反转间隔3)的信号部分。
根据第二实施方式，不管光盘11的条件如何都能进行像差修正，在使物镜7在聚焦点位置的前后仅移动等量的α的状态下，仅仅通过求出长周期的再生信号的振幅LA、LA′与短周期的再生信号的振幅SA、SA′之差ΔGa＝(LA-SA)，ΔGb＝(LA′-SA′)求出像差修正部6的控制数据，所以，与专利文献1中记载的像差修正方法相比较，可以用极短的时间完成像差修正。
在第一实施方式和第二实施方式中，比较图10A～图10C与图15A～图15C可知，|ΔGa-ΔGb|大于|Ga-Gb|，相对于焦点偏移量的|ΔGa-ΔGb|的变化率大于|Ga-Gb|的变化率。因此，根据第二实施方式，能够比第一实施方式更高效地进行高精度的像差修正。
<第三实施方式>
第三实施方式的整体结构与图5说明的第一实施方式相同，但像差修正控制部与图6、图12所示的不同。第三实施方式是部分地使用信号处理电路20内的电路来构成像差修正控制部。在再生记录在光盘11上的随机信号修正像差这一点与第一、第二实施方式相同。
图16表示的是第三实施方式的像差修正控制部10a3。如图16所示，像差修正控制部10a3具备A/D转换器131、零交叉检测部132、插补部133、局部响应(PR)判别部134、滤波部135和像差调整部136。从A/D转换器131到PR判别部134的部分是设置在信号处理电路20内的部分，把滤波部135和像差调整部136设置在伺服电路10内。维特比解码器200使用最大似然解码对来自PR判别部134的输入信号进行2值化并输出。
A/D转换器131把来自高频放大器9的再生信号转换成数字信号。用于A/D转换器131取样的时钟是使用PLL电路与再生信号的比特率同步的时钟。由A/D转换器131输出的数字信号被发送到零交叉检测部132和插补部133。零交叉检测部132～滤波部135按以下的程序生成用于控制像差修正部6的误差值，并修正球面像差。
图16中，零交叉检测部132通过与第二实施方式相同的程序检测零交叉信息Z，并将其发送到PR判别部134。插补部133使再生信号延迟180°，对一个前面的取样信号和当前的取样信号取平均，并将平均数据(插补信号)发送到PR判别部134和滤波部135。PR判别部134使用输入的零交叉信息Z和平均数据，根据再生信号的扫描宽度限制(RLL)和由PR特性决定的状态迁移来判别取样点应取得的目标值。
这里，说明PR特性。在将PR(a，b，b，a)的特性给予独立波并进行均衡时，其均衡波形在RLL(1，7)的情况下，取0，a，a+b，2a，2b，a+2b，2a+2b 7个值。当把该7个值输入到维特比解码器200中时，向维特比解码器200输入的输入值和PR均衡后的再生信号(输出值)受过去的信号的约束。在根据RLL(1，7)使用输入信号的“1”不会连续两次以上的情况时，输入值/输出值就可以通过图17所示的状态迁移图来表示。图17的S0～S5表示由之前的输出值决定的状态。
图17中，例如在处于状态S2时，如果输入值是1，或者输出值成为a+2b迁移到状态S3，或者输出值成为2b迁移到状态S4。
可是，在零交叉信息Z是“1”时表示检测到了零交叉点，这种情况发生在图17中的状态S1→S2或S4→S5的迁移过程中。此时，图17中的状态S2、S3、S4沿循正值的路径(在规范化为a+b＝0的情况下，a+2b，2a+2b，2b中的某一个)，而状态S5、S0、S1沿循负值的路径(在规范化为a+b＝0的情况下，0，a，2a中的某一个)。因此，通过参照零交叉点前或后的值，可以判别是正的路径还是负的路径。此外，在图17的状态迁移图中，除了a+b以外的值，即在不是零交叉点时，零交叉信息Z为“0”。
如果知道从某个零交叉点到下一个零交叉点的间隔(即如果知道从状态S2到状态S5或从状态S5到状态S2的迁移数)，就要确定路径，对各个取样点确定应取得的数据值。
由图17的状态迁移图可知，不存在连续输出2个零交叉信息Z“1”的情况，此外，在RLL(1，X)的情况下，在相邻的零交叉点之间至少存在一个零交叉信息Z“0”。在零交叉信息Z进行了“1”→“0”→“1”的变化时，产生了状态S1→S2→S4→S5的迁移或状态S4→S5→S1→S2的迁移。此外，在RLL(2，X)的情况下，在相邻的零交叉点之间至少存在两个零交叉信息Z“0”。
PR判别部134根据以上的PR特性决定各取样点处的目标值。例如，对于PR(a，b，b，a)特性，在再生信号的最小扫描宽度限制为2(最小反转间隔为3)时，图17中不存在S2→S4和S5→S1的路径，成为仅是环绕路径的状态迁移，因为零交叉状态是S2和S5，所以如果知道取样点的极性和零交叉点间的间隔，就可以决定各取样点处的目标值。此外，在再生信号的最小扫描宽度限制为1(最小反转间隔为2)时，成为图17的状态迁移，这种情况下零交叉的状态也是S2和S5，所以可以同样地决定各取样点处的目标值。
即，PR判别部134根据零交叉检测部132的零交叉信息Z、取样点的极性和插补部133输出的平均值数据，生成该平均值数据是否是对应于某个目标值的数据的判别数据。
而且，滤波部135使用从PR判别部134得到的判别数据，把插补部133输出的平均值数据区分给每个目标值。但是因为未使用零电平，所以被省略了。
具体地说，如图18所示，对应于从PR判别部134得到的目标值2a+2b，a+2b，a，0，滤波部135区分各平均值数据，对区分开的每个数据群求出其平均值PL，PS，BS，BL。图18中，白圆点表示的平均值数据群属于目标值2a+2b，0；黑圆点表示的平均值数据群属于目标值a+2b，a。
属于目标值2a+2b的平均值数据群取与长周期的信号的波峰值接近的值，属于目标值0的平均值数据群取与长周期的信号的波谷值接近的值，属于目标值a+2b的平均值数据群取与短周期的信号的波峰值接近的值，属于目标值a的平均值数据群取与长周期的信号的波谷值接近的值。
因此，平均值PL、BL分别为近似于长周期的信号的波峰值和波谷值的值，而平均值PS、BS分别为近似于短周期的信号的波峰值和波谷值的值。
另外，与第二实施方式一样，滤波部135通过上述的(3)、(4)式求出长周期的再生信号的振幅LA和短周期的再生信号的振幅SA作为峰到峰值。振幅LA，SA也可以将波峰值或波谷值原样地作为振幅。
与第二实施方式一样，如图14说明的那样，滤波部135求出在使物镜7从聚焦位置沿光轴方向仅移动+α时得到的长周期的再生信号的振幅LA和短周期的再生信号的振幅SA之差ΔGa＝(LA-SA)和在使物镜7从聚焦位置沿光轴方向仅移动-α时得到的长周期的再生信号的振幅LA′和短周期的再生信号的振幅SA′之差ΔGb＝(LA′-SA′)。像差调整部136以(ΔGa-ΔGb)为误差值，控制像差修正部6，使向物镜7射入的激光的发散角度或收敛角度变化，来修正聚光点15的球面像差。
以上说明的第三实施方式再生具有多个振幅和多个周期的随机信号，将长周期的再生信号(插补信号)和短周期的再生信号(插补信号)作为该随机信号的再生信号的插补信号中的作为特定的周期部分的特定部分提取出来，然后检测长周期的再生信号的振幅LA、LA′和短周期的再生信号的振幅SA、SA′之差ΔGa＝(LA-SA)、ΔGb＝(LA′-SA′)。所谓长周期的再生信号是大于等于第一周期(例如包含在目标值2a+2b，0内的平均值数据群)的信号部分，所谓短周期的再生信号是不足第一周期而在规定范围内的第二周期(例如包含在目标值a+2b，a内的平均值数据群)的信号部分。
根据第三实施方式，不管光盘11的条件如何都能修正像差，在使物镜7在聚焦点位置前后只移动等量的α的状态下仅通过求出长周期的再生信号的振幅LA、LA′和短周期的再生信号的振幅SA、SA′之差ΔGa＝(LA-SA)、ΔGb＝(LA′-SA′)得到像差修正部6的控制数据，因此与专利文献1记载的像差修正方法相比，可以以极短的时间来完成像差修正。
可是，在第三实施方式中，由插补部133插补再生信号，由PR判别部134对该插补信号进行PR判别，但是也可以根据A/D转换器131的取样方法直接对随机信号的再生信号进行PR判别。这在后述的其他实施方式中也是相同的。
<第四实施方式>
第四实施方式的整体结构与图5所说明的第一实施方式相同，但像差修正控制部与图6、图12、图16所示的不同。第四实施方式也是部分地使用信号处理电路20内的电路来构成像差修正控制部。在再生记录在光盘11上的随机信号修正像差这一点与第一～第三实施方式相同。
图19表示的是第四实施方式的像差修正控制部10a4，如图19所示，像差修正控制部10a4具备A/D转换器141、DPLL(数字锁相环)部142、局部响应(PR)判别部143、滤波部144和像差调整部145。从A/D转换器141到PR判别部143的部分设置在信号处理电路20内，把滤波部144和像差调整部145设置在伺服电路10内。
A/D转换器141按固定周期的自运行时钟进行动作，对来自高频放大器9的再生信号进行取样，并将其取样信号发送到DPLL部142。DPLL部142具备自己完成的PLL功能，由自身插补所输入的再生信号并生成为重新取样信号，同时提取出相位误差通过将其反馈来控制插补的定时。
DPLL部142如图20所示地那样构成。重新取样插补部1421根据由定时生成部1424输出的定时信号对来自A/D转换器141的取样信号进行重新取样，同时对一个前面的取样信号和当前的取样信号取平均值，将其作为插补处理后的重新取样信号发送到相位错位检测部1422。
相位错位检测部1422在将插补处理后的重新取样信号发送到滤波部144的同时，检测相位错位并将相位错位信号发送到环型滤波器1423。相位错位检测部1422在进行相位错位检测时还并行进行零交叉的检测，把零交叉信息Z发送到滤波部144。环型滤波器1423提取相位误差信号的低频域部分，作为错位电平信息发送到定时生成部1424。定时生成部1424根据所输入的错位电平信息生成上述的定时信号。
因此，通过该DPLL部142可以得到以正确的定时插补了使用自运行的时钟进行动作的A/D转换器141的输出的重新取样信号，还能够从相位误差检测部1422得到零交叉信息Z。
从DPLL部142输出的重新取样信号和零交叉信息Z被发送到PR判别部143。与第三实施方式一样，PR判别部143使用零交叉信息Z和重新取样信号根据由再生信号的扫描宽限制(RLL)和由PR特性决定的状态迁移来判别目标值。
把从DPLL部142输出的重新取样信号和从PR判别部143输出的目标值的判别数据输入到滤波部144，按照与第三实施方式相同的程序，求出长周期的再生信号的振幅LA、LA′和短周期的再生信号的振幅SA、SA′之差ΔGa＝(LA-SA)、ΔGb＝(LA′-SA′)。而且，像差调整部145以(ΔGa-ΔGb)为误差值控制像差修正部6，使向物镜7射入的激光的发散角度或收敛角度变化来修正聚光点15的球面像差。
第四实施方式与第三实施方式一样，再生具有多个振幅和多个周期的随机信号，提取长周期的再生信号和短周期的再生信号作为该随机信号的再生信号或其插补信号中的作为特定的周期部分的特定部分，然后检测长周期的再生信号的振幅LA、LA′和短周期的再生信号的振幅SA、SA′之差ΔGa＝(LA-SA)、ΔGb＝(LA′-SA′)。所谓长周期的再生信号是大于等于第一周期的信号部分；所谓短周期的再生信号是不足第一周期而在规定范围内的第二周期的信号部分。
按照第四实施方式，不管光盘11的条件如何，都能修正像差，在使物镜7在聚焦点位置前后只移动等量的α的状态下，仅通过求出长周期的再生信号的振幅LA、LA′和短周期的再生信号的振幅SA、SA′之差ΔGa＝(LA-SA)、ΔGb＝(LA′-SA′)得到像差修正部6的控制数据，因此与专利文献1记载的像差修正方法相比，可以以极短的时间来完成像差修正。
<第五实施方式>
第五实施方式的整体结构与图5说明的第一实施方式一样，但像差修正控制部与图6、图12、图16、图19所示的不同。第五实施方式也是部分地采用信号处理电路20内的电路来构成像差修正控制部。在再生记录在光盘11上的随机信号修正像差这一点上与第一～第四实施方式相同。
图21表示的是第五实施方式的像差修正控制部10a5。如图21所示，像差修正控制部10a5具备A/D转换器151、DPLL部152、局部响应(PR)判别·均衡部153、滤波部154和像差调整部155。从A/D转换器151到PR判别·均衡部153的部分设置在信号处理电路20内，滤波部154和像差调整部155设置在伺服电路10内。
第五实施方式的特征在于PR判别·均衡部153根据由DPLL部152输入的重新取样信号和零交叉信息Z进行PR均衡以及根据由扫描宽度限制决定的状态迁移来进行目标值的假设判别，另外，还选择是否对与实际的重新取样信号的目标值相对的误差进行均衡。
如第三实施方式的图17、图18所说明的那样，状态S2和S5相当于零点，2a+2b为正侧的最大目标值，0为负侧的最大目标值。对于涉及这些目标值的重新取样信号不进行误差均衡，仅对作为其他目标值的a+2b、a+b、a进行误差均衡。这样，就对涉及目标值a+2b、a+b、a的短周期的重新取样信号进行波形均衡处理，特别是抑制从长周期向短周期变化时的信号问的串扰。因此，虽然涉及目标值2a+2b、0的长周期的重新取样信号根据输入信号而变化，但涉及其他目标值a+2b、a+b、a的短周期的重新取样信号被均衡，成为大体与恒定值接近的值。
具体地说，图18所示的属于目标值a+2b、a的由黑圆点表示的重新取样信号和属于目标值a+b的重新取样信号(零交叉附近的信号)通过均衡处理而大体恒定，仅涉及目标值2a+2b、0的重新取样信号反映实际的振幅。
因此，在滤波部154进行处理时，长周期的信号的波峰值PL和波谷值BL不受信号间的串扰的影响，能够检测长周期信号的振幅LA(＝PL-BL)，并能够正确求出对于物镜7的焦点偏移量的长周期信号的振幅LA。在第五实施方式中，相当于短周期的信号的振幅SA(＝PS-BS)大体为恒定值。
在第五实施方式中，如图22A～图22C所示，与长周期的再生信号的最大振幅的焦点偏移量相对的变化为双点划线所表示的特性，与短周期的再生信号的最大振幅的焦点偏移量相对的变化为单点划线所表示的特性。因此，由滤波部154得到的ΔGa＝(LA-SA)，ΔGb＝(LA′-SA′)主要只反映长周期的再生信号的振幅LA、LA′的变化。
因为短周期的再生信号的振幅SA、SA′为同一值，所以如图23A～图23C所示，也可以设ΔGa＝LA，ΔGb＝LA′。
第五实施方式再生具有多个振幅和多个周期的随机信号，提取长周期的再生信号和短周期的再生信号作为该随机信号的再生信号或其插补信号中的作为特定的周期部分的特定部分，然后检测长周期的再生信号的振幅LA、LA′与短周期的再生信号的振幅SA、SA′之差ΔGa＝(LA-SA)、ΔGb＝(LA′-SA′)。但是，短周期的再生信号的振幅SA、SA′不是振幅值本身，而是由PR判别·均衡部153中的处理进行均衡后转换为大体恒定的值。
此外，在设ΔGa＝LA，ΔGb＝LA′的情况下，第五实施方式提取长周期的再生信号作为随机信号的再生信号中的作为特定的周期部分的特定部分。
根据第五实施方式，不管光盘11的条件如何都能修正像差，在使物镜7在聚焦点位置前后只移动等量的α的状态下，仅通过求出长周期的再生信号的振幅LA、LA′与短周期的再生信号的振幅SA、SA′之差ΔGa＝(LA-SA)、ΔGb＝(LA′-SA′)得到像差修正部6的控制数据，因此与专利文献1记载的像差修正方法相比，可以以极短的时间来完成像差修正。
<第六实施方式>
第六实施方式是第五实施方式的变形例。图24表示的是第六实施方式的像差修正控制部10a6。如图24所示，像差修正控制部10a6具备A/D转换器161、零交叉检测部162、局部响应(PR)判别·均衡部163、滤波部164和像差调整部165。从A/D转换器161到PR判别·均衡部163的部分设置在信号处理电路20内，把滤波部164和像差调整部165设置在伺服电路10内。
第五实施方式如上所述使用DPLL部152进行重新取样·插补，但是第六实施方式不进行重新取样。图24中，A/D转换器161使用PLL电路与输入的再生信号的比特率同步地对再生信号进行取样，并将该取样信号发送到零交叉检测部162和PR判别·均衡部163。PR判别·均衡部163使用来自零交叉检测部162的零交叉信息Z进行PR均衡以及根据由扫描宽度限制决定的状态迁移进行目标值的假设判别。
在该第六实施方式中，不管光盘11的条件如何都能修正像差，与专利文献1记载的像差修正方法相比，也可以用极短的时间来完成像差修正。
<第七实施方式>
第七实施方式的整体结构与图5说明过的第一实施方式相同，但像差修正控制部与图6、图12、图16、图19、图21、图24所示的像差修正控制部不同。在再生记录在光盘11上的随机信号来修正像差这一点与第一～第六实施方式相同。
图25表示的是第七实施方式的像差修正控制部10a7，像差修正控制部10a7被设置在伺服电路10内。如图25所示，像差修正控制部10a7具备A/D转换器171、ATC(Automatic Threshold Level Control)电路172、AGC电路173、包络检波部177、滤波部178和像差调整部179。AGC电路173包含增益控制电路174、交叉提取部175和误差检测部176。
图25中，A/D转换器171按固定频率的自运行时钟对所输入的再生信号进行取样，并将该取样信号发送到ATC电路172。ATC电路172对所输入的取样信号的中心电平(DC电平)进行控制使其与预先设定的最佳阈值一致，然后发送到AGC电路173。AGC电路173对ATC电路172的输出进行增益控制以使较短的反转间隔信号成为一定的大小，然后发送到包络检波部177。
AGC电路173的增益控制电路174根据由误差检测部176检测到的增益误差信号对ATC电路172的输出进行增益控制，然后发送到包络检波部177和交叉提取部175。误差检测部176根据交叉提取部175的输出来输出增益误差信号。交叉提取部175的具体构成和动作说明如下。
如图26所示，在交叉提取部175预先设置有中间电平的阈值Th10、电平大于阈值Th10的阈值Th11和电平小于阈值Th10的阈值Th12，上述中间电平的阈值Th10被设定在再生信号Sr的最小反转间隔中的振幅Q的中心电平附近。阈值Th10与阈值Th11的电平差和阈值Th10与阈值Th12电平差被设定得都等于P。电平差P被设定为小于最小反转间隔中的振幅Q。因此，这三个阈值Th10、Th11、Th12的任意一个都必然表示正确的零交叉值。在图26的例子中，阈值Th10是零交叉值。
交叉提取部175分别单独地累积计算再生信号Sr分别横穿阈值Th10、阈值Th11、阈值Th12时的次数，如果三个累积值中的某一个达到了预先设定的设定值，将三个累积值全部清零后再次重复同样的动作。
交叉提取部175像图27所示的那种构成。图27中，把由增益控制电路174输出的再生信号Sr输入到交叉检测器1751～1753。在交叉检测器1751、1752、1753中分别设定有阈值Th10、Th11、Th12，再生信号Sr每次横穿阈值Th10、Th11、Th12时输出计数下来的累积值(交叉计数值)C0、C1、C2。由交叉检测器1751、1752、1753输出的交叉计数值C0、C1、C2被输入到比较器1754、1755、1756。比较器1754～1756将所输入的交叉计数值C0～C2与通用的设定值进行比较，把比较结果输入到3个输入的OR电路1757。
输入给比较器1754～1756的设定值被设定为相对于最小反转间隔足够长的期间内的平均零交叉计数值，比较器1754～1756在与该设定值一致时输出一致信号“H”。
由输入了交叉计数值C0～C2中最早达到设定值的交叉计数值的比较器(1754～1756之一)输出一致信号“H”，并将其作为复位脉冲通用地发送到交叉检测器1751～1753。由此来重新设置交叉检测器1751～1753的交叉计数值。
如上所述，由于三个阈值Th10、Th11、Th12中的任意一个都必然表示正确的(正しい)零交叉值，所以最早达到设定值的交叉计数值必然包含有最小反转间隔。而且，将最早达到设定值的交叉计数值用于误差检测部176中的误差运算。通常，三个阈值Th10、Th11、Th12中，再生信号Sr横穿中央的阈值Th10的次数应该是最多，由交叉检测器1752输出的交叉计数值C0最早达到设定值。
返回到图25，由交叉提取部175将交叉计数值C0～C2和复位脉冲输入到误差检测部176，为了使规定的单位时间内的交叉计数值C0多于交叉计数值C1、C2且使交叉计数值C1和C2大体相等，误差检测部176产生DC误差信号，同时产生增益误差信号使交叉计数值C1和C2相对于交叉计数值C0为一定的比例。将DC误差信号和增益误差信号发供给增益控制电路174。增益控制电路174根据增益误差信号对ATC电路172进行增益控制。由此，ATC电路172的输出被控制为以使较短的反转间隔信号成为一定的大小。
使用图28的流程来进一步说明误差检测部176的动作。图28中，在步骤S301判定由交叉提取部175输入的复位脉冲是否达到了“H”；如果判定为达到了“H”，在步骤S302判定交叉计数值C0与交叉计数值C1、C2的关系是否是C0≥C1且C0≥C2。满足该关系时，意味着再生信号处于原有的振幅范围。
另外，在步骤S303判定交叉计数值C1、C2是否大于规定值，大于规定值时，在步骤S304输出判定为再生信号的振幅大而降低增益的方向的增益误差信号。此外，所谓规定值是考虑到噪声的影响而设为交叉计数值C0的70％的值。
另一方面，在步骤S303交叉计数值C1、C2不大于规定值时，在步骤S305判定交叉计数值C1、C2是否小于规定值，小于规定值时，在步骤S306输出判定为再生信号的振幅小而提高增益的方向的增益误差信号。在步骤S302不是C0≥C1且C0≥C2的情况下，且在步骤S305交叉计数值C1、C2不小于规定值的情况下，在步骤S307不输出增益误差信号。
根据以上的处理，作为一个例子再生信号在图29A所示的波形的情况下，如图29B所示，作为较短的反转间隔信号的短周期的再生信号的振幅被增益控制为大体一定的大小。包络检波部177检测由增益控制电路174输出的图29B所示的再生信号的上侧的包络La和下侧的包络Lb。与第一实施方式一样，滤波部178根据在使物镜7沿光轴方向从聚焦点位置仅移动+α时由包络检波部177检测出的包络La、Lb，求出再生信号的振幅Ga，根据在使物镜7沿光轴方向从聚焦点位置仅移动-α时由包络检波部177检测出的包络La、Lb，求出再生信号的振幅Gb。
另外，像差调整部179以(Ga-Gb)为误差值控制像差修正部6并使向物镜7射入的激光的发散角度或收敛角度变化来修正聚光点15的球面像差。
根据该第七实施方式，通过对短周期的再生信号的振幅进行增益控制以使其成为大体一定的大小，就能够明确地将长周期的再生信号与短周期的再生信号分离开，正确地检测长周期的再生信号的包络La、Lb和振幅Ga、Gb。因此，该实施方式具有与第五实施方式的进行波形均衡处理同等的优点。此外，在第七实施方式中，因为不必使用PLL电路，所以即使在未实施跟踪伺服的情况下，也可以得到正确的像差修正数据，振幅Ga、Gb实质上是最大振幅。
根据第七实施方式，不管光盘11的条件如何都能修正像差，在使物镜7在聚焦位置前后只移动等量的α的状态下仅通过求出随机信号的再生信号中的作为特定部分的最大振幅Ga、Gb得到像差修正部6的控制数据，因此与专利文献1记载的像差修正方法相比，可以用极短的时间来完成像差修正。
<第八实施方式>
第八实施方式的整体结构与图5说明过的第一实施方式相同，但像差修正控制部与图6、图12、图16、图19、图21、图24、图25所示的像差修正控制部不同。第八实施方式的像差修正控制部10a8的特征在于设置在伺服电路10内部，把在光盘装置的信号处理中进行波形均衡时求出的提升量作为控制数据来进行像差修正。在再生记录在光盘11上的随机信号来修正像差这一点与第一～第七实施方式相同。
在图30中，信号处理电路具备波形均衡部(提升量运算电路)201，波形均衡部201为了适应因光盘而异的再生信号的特性提高振幅小的信号频域的增益而设定提升量，通过调整信号的传送特性，在之后的信号处理过程中不产生误差。由波形均衡部201得到的提升量被发送到伺服电路10内的像差修正控制部10a8。
图31表示的是第八实施方式的像差修正程序。图31的步骤S401～S407与图9的步骤S101～S107一样，仅说明步骤S407以后的程序。在图31中，在步骤S407开始再生记录信息，在步骤S408伺服电路10检测物镜7的聚焦点位置。然后，在步骤S409伺服电路10使物镜7从聚焦点位置沿光轴方向仅移动+α。在步骤S410像差修正控制部10a8检测来自波形均衡部201的提升量Ba。
而且，在步骤S411伺服电路10使物镜7从聚焦点位置沿光轴方向仅移动一α。在步骤S412像差修正控制部10a8检测来自波形均衡部201的提升量Bb。
并且，在步骤S413像差修正控制部10a8求出在物镜7的各位置求得的提升量之差(Ba-Bb)，在步骤S414判定该差的绝对值|Ba-Bb|是否小于等于规定的阈值Th3。阈值Th3是接近于0的规定的值。如果|Ba-Bb|并不小于等于阈值Th3，在步骤S415像差修正控制部10a8以(Ba-Bb)为误差值控制像差修正部6使向物镜7射入的激光的发散角度或收敛角度变化，修正聚光点15的球面像差。步骤S415的处理之后，返回到步骤S408，同样重复进行。
可是，在光盘11的再生信号因通常的扫描宽度限制而具有随机性的情况下，当光盘11的透明基板13的厚度t超过容许范围而产生球面像差时，如上所述，长周期和短周期的再生信号的各最大振幅对于物镜7的焦点偏移量按图15A～图15C所示的关系变化。另一方面，波形均衡部201的提升量是用于提高振幅小的信号频域的增益均衡波形的控制值，短周期的信号对于长周期的信号的振幅比率小时提升量大增大，反之提升量减小。
图32A～图32C表示图15A～图15C的各状态，在图32A～图32C的各状态下，通过波形均衡部201的波形均衡处理，长周期和短周期的各再生信号的最大振幅LA、SA如图32D～图32F所示，与球面像差或焦点偏移量无关为一定。但是，如此用于使最大振幅LA、SA成为一定的提升量Ba、Bb在图32D～图32F中不同，提升量Ba、Bb成为表示短周期的信号对于长周期的信号的振幅比率的值。
如上所述，通过将提升量之差(Ba-Bb)用作像差修正部6的控制数据可以修正球面像差，如图31所说明的那样，第八实施方式就是使用提升量之差(Ba-Bb)作为像差修正部6的控制数据来修正球面像差。
图33A表示的是物镜7的位置的切换状态，图33B表示的是反复控制引起的提升量Ba、Bb的变化。图33B的Ba(1)、Ba(2)、Ba(3)…和Bb(1)、Bb(2)、Bb(3)…中的括弧的后缀表示图31的步骤S410、S412的提升量Ba、Bb检测的次数。可知通过由像差修正控制部10a8进行的球面像差修正的反复控制，绝对值|Ba-Bb|大体收敛为0。
根据该第八实施方式，使用由波形均衡部201得到的提升量Ba、Bb可以生成像差修正部6的控制数据，因此具有像差修正控制部10a8的电路结构变得简单，并能够以廉价的结构实现像差修正的优点。
按照第八实施方式，不管光盘11的条件如何都能修正像差，在使物镜7在聚焦点位置前后只移动等量的α的状态下，仅通过求出提升量Ba、Bb得到像差修正部6的控制数据，因此与专利文献1记载的像差修正方法相比可以用极短的时间来完成像差修正。
以上所说明的第一～第八实施方式的像差修正可以独立于通常的来自光盘11的信息信号的再生或向光盘11的信息信号的记录，而仅进行像差修正的处理，即使在进行通常的来自光盘11的信息信号的再生或向光盘11的信息信号的记录的状态下也可以进行像差修正的处理。
即，通常的来自光盘11的信息信号的再生或向光盘11的信息信号的记录可以通过比信息信号的实际时间高的速度进行，因此能够使光盘11比根据格式确定的基准线速度更快地旋转，在未进行来自光盘11的信息信号的再生或未进行向光盘11的信息信号的记录的时间内执行像差修正处理。
有时光盘11的透明基板13的厚度t在光盘11的内周侧和外周侧波动，因此要考虑因光盘11上的信息信号的记录·再生位置(轨迹)不同，球面像差产生的大小也会有波动。此外，在连续记录或再生时随着温度变化，有时也会由于波长的偏移而产生球面像差。
通过按时间分割进行信息信号的记录或再生和像差修正的处理，可以在记录或再生中修正球面像差，能够实现始终没有误差的记录·再生。
权利要求
1.一种光盘装置，具备再生记录在光盘的信息记录层上的信息的再生单元，其特征在于，具备激光光源；像差修正部，通过调整所述激光光源发出的激光的发散角度或收敛角度修正球面像差；物镜，对所述激光进行聚光在所述信息记录层上形成聚光点；聚焦控制部，具有使所述物镜沿所述激光的光轴方向移动的移动机构，移动所述物镜使所述聚光点聚焦在所述信息记录层上；检测单元，在由所述聚焦控制部将所述物镜从聚焦点位置沿第一方向仅移动了规定量的状态下，由所述再生单元再生记录在所述信息记录层的任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号，并提取该随机信号的再生信号或其插补信号中的特定振幅或作为周期部分的特定部分来求出所述特定部分的第一振幅值，同时，在由所述聚焦控制部将所述物镜从聚焦点位置沿与所述第一方向相反的第二方向仅移动了所述规定量的状态下，由所述再生单元再生记录在所述信息记录层的任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号，并提取该随机信号的再生信号或其插补信号内的特定振幅或作为周期部分的特定部分来求出所述特定部分的第二振幅值；和控制单元，控制所述像差修正部使所述第一振幅值与所述第二振幅值之差趋近于零。
2.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，具备判定单元，判定在所述信息记录层上是否记录有应该由所述检测单元再生的随机信号；和记录单元，在由所述判定单元判定为在所述信息记录层上未记录有应该由所述检测单元再生的随机信号时，将具有多个振幅和多个周期的随机信号记录在所述信息记录层的任意区域内。
3.根据权利要求2所述的光盘装置，其特征在于，所述任意的区域是OPC区域。
4.据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，所述检测单元是对所述特定部分进行包络检波求出所述第一振幅值和第二振幅值的包络检波部。
5.一种光盘装置，具备再生记录在光盘的信息记录层上的信息的再生单元，其特征在于，具备激光光源；像差修正部，通过调整所述激光光源发出的激光的发散角度或收敛角度修正球面像差；物镜，对所述激光进行聚光在所述信息记录层上形成聚光点；聚焦控制部，具有使所述物镜沿所述激光的光轴方向移动的移动机构，移动所述物镜使所述聚光点聚焦在所述信息记录层上；检测单元，在由所述聚焦控制部将所述物镜从聚焦点位置沿第一方向仅移动了规定量的状态下，由所述再生单元再生记录在所述信息记录层的任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号，并提取该随机信号的再生信号或其插补信号中的第一特定振幅或作为周期部分的第一特定部分和第二特定部分的振幅或作为周期部分的第二特定部分来求出所述第一特定部分的振幅值和所述第二特定部分的振幅值的第一差分值，同时，在由所述聚焦控制部将所述物镜从聚焦点位置沿与所述第一方向相反的第二方向仅移动了所述规定量的状态下，由所述再生单元再生记录在所述信息记录层的任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号，并提取该随机信号的再生信号或其插补信号内的第三特定振幅或作为周期部分的第三特定部分和第四特定振幅或作为周期部分的第四特定部分来求出所述第三特定部分的振幅值和所述第四特定部分的振幅值的第二差分值；和控制单元，控制所述像差修正部使所述第一差分值与所述第二差分值之差趋近于零。
6.据权利要求5所述的光盘装置，其特征在于，具有判定单元，判定在所述信息记录层上是否记录有应该由所述检测单元再生的随机信号；和记录单元，在由所述判定单元判定为在所述信息记录层上未记录有应该由所述检测单元再生的随机信号时，将具有多个振幅和多个周期的随机信号记录在所述信息记录层的任意区域内。
7.据权利要求6所述的光盘装置，其特征在于，所述任意区域是OPC区域。
8.据权利要求5所述的光盘装置，其特征在于，所述检测单元具有零交叉检测单元，检测所述随机信号的再生信号或其插补信号与预先设定的零电平相交叉的零交叉点；时间间隔检测单元，检测相邻的两个零交叉点之间的时间间隔；和提取单元，根据由所述时间间隔检测单元检测出的时间间隔提取所述第一～第四特定部分。
9.据权利要求5所述的光盘装置，其特征在于，所述检测单元具有零交叉检测单元，检测所述随机信号的再生信号或其插补信号与预先设定的零电平相交叉的零交叉点；局部响应判别单元，使用所述零交叉检测单元检测出的零交叉点和所述随机信号的再生信号或其插补信号，根据由扫描宽度限制和局部响应特性决定的状态迁移决定与所述随机信号的再生信号或其插补信号各自的取样点相对的目标值；和提取单元，根据由所述局部响应判别单元决定的目标值提取所述第一～第四特定部分。
10.一种光盘装置，具备再生记录在光盘的信息记录层上的信息的再生单元，其特征在于，具备激光光源；像差修正部，通过调整所述激光光源发出的激光的发散角度或收敛角度修正球面像差；物镜，对所述激光进行聚光在所述信息记录层上形成聚光点；聚焦控制部，具有使所述物镜沿所述激光的光轴方向移动的移动机构，移动所述物镜使所述聚光点聚焦在所述信息记录层上；波形均衡部，对由所述再生单元再生记录在所述信息记录层上的记录信息的再生信号设定提升量进行波形均衡；检测单元，在由所述聚焦控制部将所述物镜从聚焦点位置沿第一方向仅移动了规定量的状态下，对由所述再生单元再生了记录在所述信息记录层的任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号时的所述波形均衡部的第一提升量进行检测，同时，在由所述聚焦控制部将所述物镜从聚焦点位置沿与所述第一方向相反的第二方向仅移动了所述规定量的状态下，对由所述再生单元再生了记录在所述信息记录层的任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号时的所述波形均衡部的第二提升量进行检测；和控制单元，控制所述像差修正部使所述第一提升量与所述第二提升量之差趋近于零。
11.一种用于光盘装置的像差修正方法，其特征在于，包括如下步骤再生步骤，再生记录在所述信息记录层的任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号；聚焦步骤，沿光轴方向移动使激光光源发出的激光会聚在所述信息记录层上形成聚光点的物镜，使所述聚光点聚焦在所述信息记录层上；第一检测步骤，在将所述物镜从所述聚焦步骤聚焦成的聚焦点位置沿光轴的第一方向移动了规定量的状态下再生所述随机信号，提取该随机信号的再生信号或其插补信号内的特定振幅或作为周期部分的特定部分来求出所述特定部分的第一振幅值；第二检测步骤，在将所述物镜从所述聚焦步骤聚焦成的聚焦点位置沿与所述第一方向相反的第二方向仅移动了所述规定量的状态下再生所述随机信号，提取该随机信号的再生信号或其插补信号内的特定振幅或作为周期部分的特定部分来求出所述特定部分的第二振幅值；和控制步骤，控制通过调整所述激光的发散角度或收敛角度来修正球面像差的像差修正部，使所述第一振幅值与所述第二振幅值之差趋近于零。
12.根据权利要求11所述的用于光盘装置的像差修正方法，其特征在于，在所述再生步骤的前级步骤包含如下步骤判定步骤，判定在所述信息记录层上是否记录有应该在所述第一检测步骤和第二检测步骤再生的随机信号；和记录步骤，在由所述判定步骤判定为在所述信息记录层上未记录有应该在所述第一检测步骤和第二检测步骤再生的随机信号时，将具有多个振幅和多个周期的随机信号记录在所述信息记录层的任意区域内。
13.根据权利要求12所述的用于光盘装置的像差修正方法，其特征在于，所述任意区域是OPC区域。
14.根据权利要求11所述的用于光盘装置的像差修正方法，其特征在于，所述第一检测步骤和第二检测步骤是对所述特定部分进行包络检波来求出所述第一和第二振幅值的包络检波步骤。
15.一种用于光盘装置的像差修正方法，其特征在于，包括如下步骤再生步骤，再生记录在所述信息记录层的任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号；聚焦步骤，沿光轴方向移动使激光光源发出的激光会聚在所述信息记录层上形成聚光点的物镜，使所述聚光点聚焦在所述信息记录层上；第一检测步骤，在将所述物镜从所述聚焦步骤聚焦成的聚焦点位置沿光轴的第一方向移动了规定量的状态下再生所述随机信号，提取该随机信号的再生信号或其插补信号内的第一特定振幅或作为周期部分的第一特定部分和第二特定振幅或作为周期部分的第二特定部分来求出所述第一特定部分的振幅值和所述第二特定部分的振幅值的第一差分值；第二检测步骤，在将所述物镜从所述聚焦步骤聚焦成的聚焦点位置沿与所述第一方向相反的第二方向移动了规定量的状态下再生所述随机信号，提取该随机信号的再生信号或其插补信号内的第三特定振幅或作为周期部分的第三特定部分和第四特定振幅或作为周期部分的第四特定部分来求出所述第三特定部分的振幅值和所述第四特定部分的振幅值的第二差分值；和控制步骤，控制通过调整所述激光的发散角度或收敛角度来修正球面像差的像差修正部，使所述第一差分值与所述第二差分值之差趋近于零。
16.根据权利要求15所述的用于光盘装置的像差修正方法，其特征在于，在所述再生步骤的前级步骤包含如下步骤判定步骤，判定在所述信息记录层上是否记录有应该在所述第一检测步骤和第二检测步骤再生的随机信号；和记录步骤，在由所述判定步骤判定为在所述信息记录层上未记录有应该在所述第一检测步骤和第二检测步骤再生的随机信号时，将具有多个振幅和多个周期的随机信号记录在所述信息记录层的任意区域内。
17.根据权利要求16所述的用于光盘装置的像差修正方法，其特征在于，所述任意区域是OPC区域。
18.根据权利要求15所述的用于光盘装置的像差修正方法，其特征在于，所述第一检测步骤和第二检测步骤包含如下步骤零交叉检测步骤，检测所述随机信号的再生信号或其插补信号与预先设定的零电平相交叉的零交叉点；时间间隔检测步骤，检测相邻的两个零交叉点间的时间间隔；和提取步骤，根据在所述时间间隔检测步骤检测出的时间间隔提取所述第一～第四特定部分。
19.根据权利要求15所述的用于光盘装置的像差修正方法，其特征在于，所述第一检测步骤和第二检测步骤包含如下步骤零交叉检测步骤，检测所述随机信号的再生信号或其插补信号与预先设定的零电平相交叉的零交叉点；局部响应判别步骤，使用在所述零交叉检测步骤检测出的零交叉点和所述随机信号的再生信号或其插补信号，根据由扫描宽度限制和局部响应特性决定的状态迁移决定与所述随机信号的再生信号或其插补信号各自的取样点相对的目标值；和提取步骤，根据在所述局部响应判别步骤决定的目标值提取所述第一～第四特定部分。
20.一种用于光盘装置的像差修正方法，其特征在于，包括如下步骤再生步骤，再生记录在所述信息记录层的任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号；聚焦步骤，沿光轴方向移动使激光光源发出的激光会聚在所述信息记录层上形成聚光点的物镜，使所述聚光点聚焦在所述信息记录层上；第一波形均衡步骤，在将所述物镜从所述聚焦步骤聚焦成的聚焦点位置沿光轴的第一方向移动了规定量的状态下再生所述随机信号时，对所述随机信号的再生信号设定第一提升量并进行波形均衡；第一检测步骤，检测在所述第一波形均衡步骤中设定的所述第一提升量；第二波形均衡步骤，在将所述物镜从所述聚焦步骤聚焦成的聚焦点位置沿着与所述第一方向相反的第二方向移动了所述规定量的状态下再生所述随机信号时，对所述随机信号的再生信号设定第二提升量并进行波形均衡；第二检测步骤，检测在所述第二波形均衡步骤中设定的所述第二提升量；和控制步骤，控制通过调整所述激光的发散角度或收敛角度来修正球面像差的像差修正部使所述第一提升量与所述第二提升量之差趋近于零。
全文摘要
提供一种无需准备用于修正球面像差的特定图形的光盘装置及用于该光盘装置的像差修正方法。在使物镜7从聚焦点位置沿光轴方向的第一方向移动了规定量的状态下和沿与第一方向相反的第二方向移动了相同的规定量的状态下，再生记录在光盘11的信息记录层12的任意区域内的具有多个振幅和多个周期的随机信号。伺服电路10在各自状态下提取特定的振幅或作为周期部分的特定部分求出特定部分的第一振幅值和第二振幅值，控制像差修正部6使第一振幅值与第二振幅值之差趋近于零。
文档编号G11B7/135GK1745421SQ20038010949
公开日2006年3月8日 申请日期2003年12月3日 优先权日2002年12月10日
发明者户波淳一郎 申请人:日本胜利株式会社