专利名称：信息记录、再生方法和信息记录、再生设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信息记录、再生方法和一种信息记录、再生装置，使得通过照射光线来记录和再生信息的信息记录再生系统成为可能。
背景技术：
本申请要求已于2005年4月15号提交的日本专利申请JP2005-117757的优先权，在此通过参考将其内容合并到本申请中。
称为CD或DVD的光盘被用户作为低容量和高容量的随机存取信息记录介质来支持并广泛地传播。近年来，已经改进了个人计算机或视听装置，并且用户处理的信息量显著地增加。在上述的环境下，要求光盘作为大容量信息记录介质而提供大容量。
通过在光盘介质的信息记录层上照射基于记录数据而调制过的激光束，然后由于发热而改变信息记录层的状态，从而实现了光盘中的信息的记录。另一方面，通过把激光束照射在信息记录层上，然后检测归因于信息记录层的状态变化的反射率变化，实现了信息的产生。
在光盘中，通过由于把激光束会聚在记录介质上形成光点而发热，从而改变信息记录层的状态而记录信息。通过读取由用光点造成的状态变化所引起的反射率的变化而再生信息。由此之故，光盘的信息记录密度可以通过缩小光点尺寸而提高，从而使得增加每个光盘的记录容量成为可能。已知，当假定激光束的波长是λ并且目标透镜的数值孔径是NA时，信息记录层上形成的光点直径与λ/NA成比例。由此之故，缩短激光束的波长和增加目标透镜的数值孔径对于提高光盘的信息记录密度来说很有效。
近年来，通过一种技术开发了每信息记录层的记录容量大约为25GB的高密度光盘，其中，通过使用λ＝405nm的蓝色半导体激光和NA＝0.85的目标透镜，来代替DVD中使用的λ＝650nm的红色半导体激光和NA＝0.6的目标透镜(每信息记录层的记录容量＝4.7GB)而缩小了光点。
然而，为了增加记录密度而增加目标透镜的NA导致由于球面像差而造成的光点失真问题。因为球面像差大致与NA4成正比，所以使用高NA目标透镜的光盘系统对于覆盖层厚度的微小误差会产生较大的球面像差，从而显著地恶化了读出信号的质量。
按照已经频繁采用的标准，必须把RMS波前像差抑制在0.07λrms内，以没有任何差错地再生信息。根据这个标准，必须把光盘覆盖层厚度的误差抑制在大约±4μm内。由此之故，必须在光盘的制造过程中高精度地控制覆盖层的厚度，从而发生了不能减少制造成本的这类问题。
由此之故，在使用高NA的目标透镜的光盘系统中，调整聚焦偏移量以便把聚焦位置调整到信息记录层是不足够的。此外，还很有必要提供用于减少由每个光盘中的覆盖层厚度误差引起的球面像差的装置。
在减少球面像差的技术中存在一种技术，其中，将球面像差校正装置放置在激光束的光程中，将预定的球面像差量预先添加到经过球面像差校正装置的光通量上，从而使当激光束由目标透镜汇聚在记录层上时，由光盘覆盖层的厚度误差所产生的球面像差和已经由球面像差校正装置预先添加的球面像差互相抵消。对于这个例子中所使用的球面像差校正装置，已知(1)球面像差校正装置由两组目标透镜组成并且由一激励器改变相应的目标透镜之间的距离，和(2)球面像差校正装置由已经分成多个区域的液晶元件组成，并且通过施加电压来控制相应区域的折射率。例如，在JP-A11388/2000和JP-A222838/2001中公开的那些球面像差校正装置。
已知有作为用来确定将预先增加的球面像差量的指数的各种例子。例如，在JP-A号11388/2000中公开的一种技术中，通过当再生已经记录在光盘中的数据时改变读出信号(射频信号)的振幅，执行了聚焦偏移量和球面像差校正量的调整。然而却出现了这样的问题，因为无法获得读出信号，即使要优化聚焦偏移量和球面像差校正量，聚焦偏移量和球面像差校正量的调整也不能对其中没有记录数据(没有记录标记)的未记录光盘来执行。
此外，在JP-A号222838/2001公开的一种技术中，因为通过使用数据读出信号的振幅，或使用数据读出信号和循轨误差信号两者的振幅来执行聚焦偏移量和球面像差校正量的调整，所以必须在光盘的信息记录层上记录一些数据。换言之，无法在根本没有记录数据的光盘中获得必需的读出信号，从而导致了无法执行球面像差校正量的调整的这类问题。
存在用于解决上述问题的已知技术，其基于甚至可以从未记录光盘获得的循轨误差信号或摆动信号来调整聚焦偏移量和球面像差校正量。例如，在JP-A号233917/2003、JP-A号168225/2003、JP-A号171630/2004、JP-A号241081/2004和JP-A号241102/2004中公开的那些技术。
通过光点位置从轨道中心线的位移产生循轨误差信号，并且作为已经在光盘径向方向分为二个的光检测器的相应输出的差分信号来检测。循轨误差信号在光点中心置于轨道中心线上的情况下变成零(0)，并且在光点中心置于轨道一端的情况下取最大绝对值。循轨误差信号的振幅是循轨误差信号的最大和最小值之间的差。
此外，摆动意味着轨道沿径向的细小滑动，并且通常基于诸如用于指定光盘上的轨道位置的地址信息之类的数据来调制频率、相位或振幅。检测摆动信号的方法基本上和循轨误差信号的检测方法一样。在摆动重复频率足够地大于循轨频率带宽的情况下，光点不能追随摆动，并且将滑动检测为循轨误差信号。
发明内容
然而，当聚焦偏移量和球面像差校正量基于循轨误差信号或摆动信号的振幅来调整时发生了这样的一个问题，即无法在像差校正中获得出色的精确性。其原因列出如下。
图3示出使用光衍射模拟器计算的，随着聚焦偏移量和球面像差校正量的改变，循轨误差信号振幅的等值图。用循轨误差信号振幅的最大值(当聚焦偏移量＝0并且球面像差校正量＝0时的值)将循轨误差信号的振幅归一化。光衍射模拟中使用的运算条件由表1示出。
表1光衍射模拟中的计算条件
在这个例子中，正标志着从光入射侧来看，焦点位置位于信息记录层之前，而负标志着焦点位置位于信息记录层之后。此外，球面像差校正量的符号用这样的方式来定义，即正对应于光盘覆盖层的厚度比理想值厚的状态，而负对应于光盘覆盖层的厚度比理想值薄的状态。从图3可以理解，在聚焦偏移量和球面像差校正量的符号彼此不同的方向上，循轨误差信号的振幅变化是微乎其微的。
在这个例子中，让我们认为聚焦偏移量和球面像差校正量的调整是这样执行，来使得循轨误差信号的振幅变成最大值。当假定聚焦偏移量和球面像差校正量可以调整时，球面像差校正量的调整误差变成±10μm或更多。由此之故，即使聚焦偏移量和球面像差校正量基于循轨误差信号的振幅来调整，读出信号的质量也可能达不到出色的情况(图3的中心)并且仍然存在很大的像差。
循轨误差信号的振幅变化相对于具体方向中聚焦偏移量和球面像差校正量的变化变小的原因陈列如下。
图4的曲线图示出了沿光盘径向的光束强度分布图，其分别对于图3中的情况I和情况II来计算。计算条件和表1一样。
条件(I)聚焦偏移量＝0，并且球面像差校正量＝0(没有像差)；和条件(II)聚焦偏移量＝0.4μm，并且球面像差校正量＝-7μm当条件从条件(I)向条件(II)变化时，信息记录层上的光点主瓣的光强逐渐地退化。从而，循轨误差信号的主瓣分量减少。然而，以围绕主瓣的环带形式产生的旁瓣(第一衍射环)的光强相反地增加了。旁瓣产生的位置实质上与主瓣中心距离等同于轨道间距的距离(距离主瓣中心大约0.35μm)。从而，旁瓣的光强增加抵消了主瓣光强的退化，从而抑制了循轨误差信号的振幅减小。这是减少循轨误差信号相对于具体方向中聚焦偏移量和球面像差校正量的变化的振幅变化的一个因素。
因为摆动信号基本上和循轨误差信号一致，所以将上述的现象类似地应用于摆动信号。
如上所述，当聚焦偏移量和球面像差校正量基于循轨误差信号和摆动信号的宽度来调整时，无法获得足够的调整精确性。从而，担心读出信号的质量没有靠近到良好的条件，从而难以无任何差错地再生信息。
另外，因为上述问题不但不利地影响了读出信号的质量而且还影响了记录质量，所以从记录标记获得的读出信号的质量恶化，从而无法基于读出信号的质量将调整转入聚焦偏移量和球面像差校正量的精密调整。
鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供一种装置，用于通过提供对光点的波前像差变化敏感的读出信号质量评价指数，以高精度来调整聚焦偏移量和球面像差校正量。
本发明基于以下三种读出信号评价指数来执行聚焦偏移量和球面像差校正量的调整。
(1)聚焦误差信号(S曲线信号)振幅(2)宽轨道间距区域中的循轨误差信号振幅(3)矩形波形摆动信号包络电平即，使用根据本发明的读出信号评价指数(1)的信息记录/再生设备包括光盘驱动单元，其在保持光盘的同时旋转地驱动光盘；激光源；球面像差校正单元，其把可变的球面像差添加到从激光源产生的激光束上；目标透镜，其把添加了球面像差的激光束会聚在由光盘驱动部分旋转地保持的光盘上；光检测器，其接收由光盘反射的激光束；聚焦误差信号发生器单元，其从光检测器的输出产生聚焦误差信号；激励器，其以光盘旋转轴方向驱动目标透镜；和控制单元，其输入聚焦误差信号，并控制球面像差校正单元添加的球面像差量和激励器的驱动量，其中，控制单元控制球面像差校正单元使得聚焦误差信号的振幅变成最大值。
使用根据本发明的读出信号评价指数(2)的信息记录/再生设备包括光盘驱动单元，其保持并旋转地驱动光盘；激光源；球面像差校正单元，其把可变的球面像差添加到从激光源产生的激光束上；目标透镜，其把添加了球面像差的激光束会聚在由光盘驱动部分旋转地保持的光盘上；光检测器，其接收由光盘反射的激光束；聚焦误差信号发生器单元，其从光检测器的输出产生聚焦误差信号；循轨误差信号发生器单元，其从光检测器的输出中产生循轨误差信号；激励器，其以光盘旋转轴方向驱动目标透镜；和控制单元，其输入聚焦误差信号和循轨误差信号，并控制球面像差校正单元增加的球面像差量和激励器的驱动量，其中，控制单元在轨道间距为TP的宽轨道间距区域中控制球面像差校正单元和激励器，当假定激光束的波长是λ并且目标透镜的数值孔径是NA时，TP满足以下表示式1.12×λ/NA≤TP≤100μm.
使用根据本发明的读出信号评价指数(3)的信息记录/再生设备包括光盘驱动单元，其保持并旋转地驱动光盘；激光源；球面像差校正单元，其把可变的球面像差添加到从激光源产生的激光束上；目标透镜，其把添加了球面像差的激光束会聚在由光盘驱动部分旋转地保持的光盘上；光检测器，其接收由光盘反射的激光束；聚焦误差信号发生器单元，其从光检测器的输出产生一个聚焦误差信号；循轨误差信号发生器单元，其从光检测器的输出中产生循轨误差信号；包络检测器单元，其检测循轨误差信号内包括的摆动信号的包络电平；激励器，其以光盘旋转轴方向驱动目标透镜；和控制单元，其输入聚焦误差信号和循轨误差信号，并且控制球面像差校正单元添加的球面像差量和激励器的驱动量，其中，控制单元控制球面像差校正单元和激励器，使得在矩形波形摆动区域中摆动信号的包络电平变成最大值，其中，将摆动结构形成为矩形波。
根据本发明，因为可以对于未记录光盘，即没有记录标记的并且无法基于读出信号来调整聚焦偏移量和球面像差校正量的光盘，确定最适宜的聚焦偏移量和球面像差校正量，因此可以提高记录和再生信息的可靠性。
从参考附图做出的以下详细说明中，本发明的这些及其它目的和优点变得充分的明显，其中图1的图示示出了根据本发明实施例的信息记录/再生设备的结构；图2的图示示出了光检测器的结构和产生读出信号、循轨误差信号和聚焦误差信号的方法；图3的图示示出了当改变聚焦偏移量和球面像差校正量时循轨误差信号振幅的等值图；图4的图示分别示出了在图3中的条件(I)(聚焦偏移量＝0并且球面像差校正量＝0)和条件(II)(聚焦偏移量＝0.4μm并且球面像差校正量＝-7μm)下，在光盘径向中信息记录层上的光点的光强分布；图5的图示示出了聚焦偏移量和聚焦误差信号的振幅之间的关系；图6的图示示出了球面像差量和聚焦误差信号的振幅之间的关系；图7的图示，示出了当聚焦偏移量和球面像差校正量在轨道间距＝2μm的区域中变化时，循轨误差信号的等值图；图8A到8D的图示示出了目标轨道及其相邻轨道的矩形波形摆动的偏斜方向的组合；图9的图示示出了目标轨道和相邻轨道的矩形波形摆动的偏斜方向的组合与摆动信号电平之间的关系；图10的图示示出了当聚焦偏移量和球面像差校正量改变时矩形波形摆动信号包络电平的等值图；图11的流程图示出了根据本发明的聚焦偏移量和球面像差校正量的调整流程；和图12的图示示出了经过二相调制的矩形波摆动。
具体实施例方式
现在，将更加详细地说明根据本发明的各读出信号评价指数。
(1)基于聚焦误差信号(S曲线信号)的振幅来调整球面像差校正量在本发明中，将注意给予循轨误差信号和摆动信号以及作为可以从未记录光盘获得的信号的聚焦误差信号(S曲线信号)。通过相对于信息记录层的聚焦位置的位移而产生聚焦误差信号。作为获得聚焦误差信号的方法包括刀刃法、光点尺寸检测法和像散法。在这个例子中将描述像散法。检测来自光盘的反射光的光检测器沿光盘径向分成两部分，并沿轨道方向两部分，即分成四部分。将柱面透镜放置在光检测器之前以聚光激光束，当光点正好聚焦在光盘的信息记录层上时，光检测器上的光点实质上变成圆形。然而，当聚焦位置向信息记录层的前方转移时，光检测器表面上的光点沿四个分开的光检测器的对角线方向延伸。相反，当聚焦位置向信息记录层的后方转移时，光点沿另一个对角线方向延伸。从而如图5中所示，获得了聚焦偏移量和聚焦误差信号之间的关系。聚焦误差信号的最大值和最小值之间的差表示聚焦误差信号的振幅。
在获得聚焦误差信号振幅的过程中，因为聚焦位置相对于信息记录层改变，即改变了聚焦偏移量，所以基于聚焦误差信号的振幅只调整了球面像差校正量。
图6示出了球面像差校正量和聚焦误差信号振幅之间的关系，这是通过光衍射模拟器计算并且绘图的。在这个例子中使用的运算条件与表1一致。在图6中还绘出了球面像差校正量和循轨误差信号振幅之间的关系。在这个例子中，当改变球面像差校正量时，改变聚焦偏移量使得循轨误差信号振幅变成最大值。即，条件沿着图3中的从(I)到(II)的方向改变。
参考图6，同循轨误差信号振幅的变化比较起来，聚焦误差信号振幅相对于球面像差校正量的变化而急剧地变化。当调整球面像差校正量使得循轨误差信号振幅变成最大值时，在考虑调整误差的情况下如果循轨误差信号振幅可以在最大值的90％或更多的区域内调整，则在已经执行调整之后球面像差校正量可以抑制在大约±10μm或更多以内。另一方面，类似地，当调整球面像差校正量使得聚焦误差信号振幅变成最大值时，在已经执行调整之后球面像差校正量可以抑制在大约±4μm或更多以内。
根据上述研究，当调整球面像差校正量使得聚焦误差信号振幅变成最大值时，可以高精度地获得使读出信号质量变得出色的球面像差校正量的条件。
(2)在宽轨道间距区域中，基于循轨误差信号振幅来调整聚焦偏移量和球面像差校正量如上所述，相对于沿具体方向的聚焦偏移量和球面像差校正量中的变化，循轨误差信号振幅中的变化较小的原因是因为主瓣光强的退化影响通过旁瓣(第一衍射环)光强的增加而抵消。即，问题存在于，聚焦偏移量和球面像差校正量在轨道间距实质上等于主瓣中心和旁瓣中心之间的距离的区域中来调整。
在上述环境下，根据本发明，聚焦偏移量和球面像差校正量在其轨道间距足够大于主瓣中心和旁瓣中心之间的距离的区域中来调整。根据这个应用，可以防止旁瓣光强增加的影响。
在图7中，当在轨道间距＝2μm(＞＞0.35μm)的条件下改变聚焦偏移量和球面像差校正量时，通过使用光衍射模拟器计算循轨误差信号的振幅，并且绘出计算出的循轨误差信号振幅的等值图。使用其最大值(在聚焦偏移量＝0并且球面像差校正量＝0的时候的值)将循轨误差信号的振幅归一化。除了轨道间距之外其它条件与表1一致。参考图7，在其轨道间距足够大于从主瓣中心到旁瓣中心的距离的区域中，循轨误差信号的振幅随着聚焦偏移量和球面像差校正量的变化急剧地改变，并且循轨误差信号振幅的等值图相对于聚焦偏移量和球面像差校正量各自的轴变得对称。通过这个事实，在其轨道间距大于旁瓣(第一衍射环)外围径向的区域中，调整聚焦偏移量和球面像差校正量使得循轨误差信号振幅变成最大值，从而使得能够高精度地获得得到读出信号的出色质量的条件。此外，即使独立地调整聚焦偏移量和球面像差校正量，也可以肯定地并短期地获得读出信号的质量变成最好的条件。在这个例子中，当假定激光束的波长是λ并且目标透镜的数值孔径是NA时，第一衍射环的外围半径通过下列表示式(1)来表示。即，希望在具有表示式(2)的轨道间距TP的区域中来调整聚焦偏移量和球面像差校正量。
1.12×λ/NA...(1)TP≥1.12×λ/NA...(2)当考虑激励器在获取循轨误差信号振幅时的目标透镜驱动范围，不希望轨道间距太大，而是希望轨道间距是100μm或更少。
相反，在其轨道间距足够小于从主瓣中心到旁瓣中心的距离的区域中来调整聚焦偏移量和球面像差校正量也是不合适的。这是因为无法在该区域中获得足够大的循轨误差信号振幅。
从以上观点可知，在调整聚焦偏移量和球面像差校正量的时候希望使用这样一个区域，其轨道间距TP满足下列表示式(3)。在以下说明中，将具有满足表示式(3)的轨道间距TP的区域称作宽轨道间距区域。
1.12×λ/NA≤TP≤100μm...(3)(3)基于矩形波形摆动信号包络电平来调整聚焦偏移量和球面像差校正量随后将说明基于矩形波形摆动信号振幅的，调整聚焦偏移量和球面像差校正量的方法。
如上所述，摆动是指沿径向的精细滑动。在摆动的重复频率足够大于循轨频带的情况下，因为驱动目标透镜的激励器没有追随摆动，所以滑动被检测为循轨误差信号。由此之故，因为摆动信号基本上和循轨误差信号一致而发生了上述的问题，并且在具有常规轨道间距的区域中调整聚焦偏移量和球面像差校正量的时候，摆动信号不适合作为读出信号评价指数。然而，根据目标轨道及其相邻轨道的摆动的波动方向的综合，有效的轨道间距是不同的。由此之故，在改变聚焦偏移量和球面像差校正量的时候，摆动信号的振幅变化也是不同的。
当矩形波形摆动的波长足够大于光点直径时，将目标轨道和相邻轨道的摆动波动方向的综合分为图8A到8D中的四个类型。在图8A到8D的情况中可能是对称的，并且每个情况中的摆动信号仅仅极性反向而其绝对值没有变化。在图8中，附图标记801表示光点，802是轨道，而803是该轨道的中心线。
在图9中，通过使用光衍射模拟器，对于图8A到8D中的相应条件计算摆动信号电平，然后由图9A中的摆动信号电平归一化并且绘出。参考图9，将三种值作为摆动信号电平的绝对值。在图8D的情况下应当理解，在两个相邻轨道的摆动波动方向都与目标轨道方向相反的情况下，摆动信号电平变成最大值。
在图10中，在图8D的情况下，当聚焦偏移量和球面像差校正量改变时，通过使用光衍射模拟器计算摆动信号电平，并且绘出计算出的摆动信号电平的等值图。用其最大值(在聚焦偏移量＝0并且球面像差校正量＝0的时候的值)将摆动信号电平的振幅归一化。运算条件是轨道间距＝0.35μm，并且摆动振幅＝30nm，并且将其它的条件设置成与表1中的运算条件一致。
参考图10应当理解，摆动信号电平在图8D的情况下随着聚焦偏移量和球面像差校正量的变化急剧地改变。
因为摆动信号电平在图8D的情况下是摆动信号可获得的三种电平当中的最高电平，所以可以作为摆动信号的包络电平检测摆动信号。
所希望的是，摆动结构不是重复的单一波形而是通过随机的调制规则来调制，即至少由两种周期不同的单元波形组成。例如，图12中所示的二相调制是所希望的。在二相调制中，将二进制数据位″0″和″1″分别分配给单元波形″0″和单元波形″1″。因为信号相位对应于数据位从″0″转换到″1″或从″1″转换到″0″而改变180°，所以目标轨道和两个相邻轨道的摆动波动方向的综合频繁地随着随机数据而改变。由此之故，因为摆动信号的电平频繁地转换到图9中所示的三种电平，所以可以有效地检测到包络电平。在下文中，满足上述条件的区域称作“矩形波形摆动区域”。
图1是一个示意图，示出了根据本发明的信息记录/再生设备的一个结构示例。
线性偏振激光束102从激光二极管101输出并由准直透镜103转换成平行光束。随后，激光束102穿过偏振分光器104。配置偏振分光器104来使从激光二极管101输出的激光束102实质上没有损失地穿过偏振分光器104。通过球面像差校正元件105添加给定的球面像差到穿过偏振分光器104的激光束102，并由镜子106反射。然后，将激光束102的光程改变到由轴马达109旋转地驱动的光盘介质110的方向。接着，激光束102穿过四分之一波片107，从而让其偏振态从线性偏振光改变为环状偏振光。其后，激光束102由目标透镜108聚光，并经由覆盖层111到达信息记录层112形成光点，覆盖层111用于保护信息记录层112。
通过聚光和照射已经基于信息记录层上的数据而经过调制的激光束，并且通过由于所形成光点发热来改变信息记录层的状态，记录了信息。另一方面，通过检测由信息记录层的状态变化所引起的反射率变化，实现了信息的再生。在只读光盘的情况下，在光盘制造过程期间预先将凹凸点定义在信息记录层上，并且检测由于凹凸点而引起的光线反射率的变化，从而再生信息。
已经由信息记录层反射的激光束102穿过目标透镜108，随后穿过四分之一波片107。从而，激光束102再回到线性偏振光，然后被镜子106反射以指向偏振分光器104。激光束102被偏振分光器104反射，并且激光束102的光程被变为直角。接着，激光束102由检测透镜113和柱面透镜114聚光在光检测器115上以检测聚焦误差信号。如图2中所示，光检测器115沿光盘径向分成两部分，并且沿轨道方向分成两部分，即总共分为四部分。分开的相应光检测器A、B、C和D分别产生输出信号IA、IB、IC和ID。通过根据下列运算式来使用上述的输出信号，由读取信号产生电路116、循轨误差信号产生电路117和聚焦误差信号产生电路118产生读出信号、循轨误差信号和聚焦误差信号。
(读出信号)＝(IA+IB+IC+ID)(循轨误差信号)＝(IA+ID)-(IB+IC)(聚焦误差信号)＝(IA+IC)-(IB+ID)在读出信号已经在信号处理电路119中经受诸如波形均衡处理之类的信号处理之后，作为数据信号的读出信号在解码器120中转换成二进制信号。二进制信号在微处理器121中转换成数据，然后传输到主机装置。此外，微处理器121还控制轴马达驱动器122并控制轴马达109的转速，以便以给定速度再生数据。
循轨误差信号是也称为“推挽信号”的信号，并且通过光点沿光盘径向相对于轨道的位移而产生，并且用于让光点跟踪轨道的循轨伺服。在这个例子中，通过推挽的方法来实现循轨伺服。微处理器121基于传送的循轨误差信号向激励器驱动器电路123传送指令，然后激励器驱动器电路123基于该指令控制激励器124，并沿光盘径向驱动目标透镜108以实现定位。
通过光点在光盘旋转轴方向相对于信息记录层112的位移而产生聚焦误差信号，并且用于让光点跟踪信息记录层112的聚焦伺服。在这个例子中，通过像散法来实现聚焦伺服。微处理器121基于传送的聚焦误差信号向激励器驱动器电路123传送指令，然后激励器驱动器电路123基于该指令控制激励器124，并在光盘旋转轴方向驱动目标透镜108以实现定位。
包络检测电路128通过使用循轨误差信号产生电路117的输出而获得摆动信号包络电平。
当记录数据时，已经从主机装置传送的数据由微处理器121编码来产生记录信号。将记录信号传输到激光驱动器125，并且基于该记录信号驱动激光二极管101。
聚焦偏移量的调整如下微处理器121向激励器驱动器电路传送指令来驱动激励器124。当聚焦偏移量连续地变化时，微处理器121获得循轨误差信号振幅或摆动信号包络电平，并且然后把循轨误差信号振幅或摆动信号包络电平和聚焦偏移量一起存储在存储器127中。应用当已经存储在存储器127中的循轨误差信号振幅或摆动信号包络电平是最大值时的聚焦偏移量，并设置到激励器驱动器电路123中。
球面像差校正量的调整如下微处理器121向球面像差校正元件驱动器电路126发送指令以驱动球面像差校正元件105。当添加到激光束102的球面像差量(球面像差校正量)连续地变化时，微处理器121获得聚焦误差信号振幅，并然后把聚焦误差信号振幅和球面像差校正量一起存储在存储器127中。应用当已经存储在存储器127中的聚焦误差信号振幅是最大值时的球面像差校正量，并设定到球面像差校正元件驱动器电路126中。
随后，将参考图11的流程图来说明根据这个实施例的聚焦偏移量和球面像差校正量的调整方法。
步骤1101开始调整。
步骤1102基于聚焦误差信号振幅来调整球面像差校正量。在这个例子中，当球面像差校正量连续变化时获得聚焦误差信号振幅，并且应用使得聚焦误差信号振幅变成最大值的球面像差校正量。
步骤1103固定步骤1102中应用的球面像差校正量，并且使得聚焦伺服起作用。
步骤1104随后，调整聚焦偏移量。通过使用在每个光盘中都不同的方法来调整聚焦偏移量。判断在光盘上是否存在宽轨道间距区域。可以基于驱动器中装载的光盘标准而执行该判断。如果结果是肯定的，则操作转入步骤1105，反之如果结果是否定的，则操作转入步骤1107。
步骤1105光点转入宽轨道间距区域。
步骤1106基于循轨误差信号振幅调整聚焦偏移量。当聚焦偏移量连续变化时，获得循轨误差信号振幅，并且应用循轨误差信号振幅变成最大值的时候的聚焦偏移量。
步骤1107判断是否存在具有矩形波形摆动(矩形波形摆动区域)的区域。可以基于驱动器中已经装载的光盘标准而执行该判断。如果结果是肯定的，则操作转入步骤1108，反之如果结果是否定的，则操作转入步骤1111。
步骤1108光点移动到矩形波形摆动区域。
步骤1109循轨伺服在矩形波形摆动区域内起作用。
步骤1110基于摆动信号包络电平调整聚焦偏移量。当聚焦偏移量连续变化时，获得摆动信号包络电平，并且应用摆动信号包络电平变成最大值的时候的聚焦偏移量。
步骤1111光点移动到诸如存在轨道的数据记录区域之类的区域。
步骤1112基于循轨误差信号振幅调整聚焦偏移量。当聚焦偏移量连续变化时，获得循轨误差信号振幅，并且应用循轨误差信号振幅变成最大值的时候的聚焦偏移量。
步骤1113光点移动到测试写入区域。
步骤1114将聚焦偏移量设定为在步骤1106、步骤1110或步骤1112中应用的聚焦偏移量。循轨伺服在预写入区域中起作用。
步骤1115用给定的写入功率来执行记录。在这个情况中，准备了其中还在两个相邻轨道中形成记录标记串的记录标记串。
步骤1116基于记录标记串的读出信号调整聚焦偏移量和球面像差校正量，其中，记录标记串还形成在两个相邻轨道中。
步骤1117完成调整。
根据上述流程，可以对于未记录光盘用高精度来调整聚焦偏移量和球面像差校正量。
在上述实施例中，通过推挽方法来执行循轨伺服，但是也可以应用另一个方法。例如，可以通过差分推挽方法(DPP方法)来实现循轨伺服。在这种情况下，在光程中放置了用于把激光束分裂成主光束和两个子光束(即总共三个光束)的衍射光栅，重新提供只用于子光束的光检测器，以获得对应于子光束的推挽信号。此外，使用差分相位检测方法的循轨伺服可以对于只读光盘来实现。
在上述实施例中通过像散法来实现聚焦伺服，但是也可以应用另一个方法。例如，可以通过刀刃法或光点尺寸检测法来实现聚焦伺服。在这种情况下，必须重新提供光检测器来获得聚焦误差信号。
在上述实施例中，在已经调整聚焦偏移量和球面像差校正量之后，在预写入区域中用给定的写入功率来执行记录。在这个例子中，能够在写功率改变的时候执行预写，从而产生最适宜的写功率，并且基于用最适宜的写入功率记录的记录标记的读出信号，调整聚焦偏移量和球面像差校正量。
在上述实施例中，摆动波形是矩形的，但是也可以应用另一个波形。例如，可以应用正弦波形。此外，上述实施例中的摆动调制方法是二相调制，但是也可以应用相位调制、幅度调制或频率调制。已经为了图解和说明的目的给出了本发明优选实施例的以上说明。其意图不在于全部列出或是将本发明限制于所公开的确切形式，而是按照上述教学能够实现或从本发明的实践中获得更改和变化。选择并描述上述实施例以便解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域技术人员能够将本发明应用于不同的实施例，并且用适合于所考虑的特殊应用的不同更改来应用本发明。本发明的范围应当由此处附加的权利要求及其等效物来定义。
权利要求
1.一信息记录/再生装置，包括光盘驱动单元，其保持并旋转地驱动光盘；激光源；球面像差校正单元，其把可变的球面像差添加到从激光源产生的激光束上；目标透镜，其把添加了球面像差的激光束会聚在由光盘驱动部件旋转地保持的光盘上；光检测器，其接收由光盘反射的激光束；聚焦误差信号发生器单元，其从光检测器的输出产生聚焦误差信号；激励器，其在光盘旋转轴的方向上驱动目标透镜；以及控制单元，其输入聚焦误差信号，并控制由球面像差校正单元添加的球面像差量以及激励器的驱动量，其中，控制单元控制球面像差校正单元，使得聚焦误差信号的振幅变成最大值。
2.根据权利要求1所述的信息记录/再生装置，其中，使用没有记录数据的未记录光盘作为光盘。
3.一信息记录/再生装置，包括光盘驱动单元，其保持并旋转地驱动光盘；激光源；球面像差校正单元，其把可变的球面像差添加到从激光源产生的激光束上；目标透镜，其把添加了球面像差的激光束会聚在由光盘驱动部件旋转地保持的光盘上；光检测器，其接收由光盘反射的激光束；聚焦误差信号发生器单元，其从光检测器的输出产生聚焦误差信号；循轨误差信号发生器单元，其从光检测器的输出产生循轨误差信号；激励器，其在光盘旋转轴的方向上驱动目标透镜；以及控制单元，其输入聚焦误差信号和循轨误差信号，并控制由球面像差校正单元添加的球面像差量和激励器的驱动量，其中，控制单元在宽轨道间距区域中控制球面像差校正单元和激励器，当假定激光束的波长是λ并且目标透镜的数值孔径是NA时，该宽轨道间距区域的轨道间距TP满足下列表示式1.12×λ/NA≤TP≤100μm。
4.根据权利要求3所述的信息记录/再生装置，其中，使用没有记录数据的未记录光盘作为光盘。
5.一信息记录/再生装置，包括光盘驱动单元，其保持并旋转地驱动光盘；激光源；球面像差校正单元，其把可变的球面像差添加到从激光源产生的激光束上；目标透镜，其把添加了球面像差的激光束会聚在由光盘驱动部件旋转地保持的光盘上；光检测器，其接收由光盘反射的激光束；聚焦误差信号发生器单元，其从光检测器的输出产生聚焦误差信号；循轨误差信号发生器单元，其从光检测器的输出产生循轨误差信号；包络检测器单元，其检测循轨误差信号内包括的摆动信号的包络电平；激励器，其在光盘旋转轴的方向上驱动目标透镜；以及控制单元，其输入聚焦误差信号和循轨误差信号，并控制由球面像差校正单元添加的球面像差量和激励器的驱动量，其中，控制单元控制球面像差校正单元和激励器，使得摆动信号的包络电平在矩形波形摆动区域中变成最大值，该区域中摆动信号结构形成为矩形波。
6.根据权利要求5所述的信息记录/再生装置，其中，使用没有记录数据的未记录光盘作为光盘。
7.根据权利要求5所述的信息记录/再生装置，其中，摆动信号至少包括两种单元波形，并且其中一个单元波形的周期不同于另一个单元波形的周期。
全文摘要
对于没有记录数据的光盘，用高精度调整其聚焦偏移量和球面像差校正量。基于(1)聚焦误差信号振幅，(2)宽轨道间距区域中的循轨误差信号振幅，和(3)矩形波形摆动信号包络电平，调整聚焦偏移量和球面像差校正量。
文档编号G11B7/125GK1848254SQ20051013223
公开日2006年10月18日 申请日期2005年12月22日 优先权日2005年4月15日
发明者黑川贵弘, 峰邑浩行, 梅田麻理子, 宫本治一 申请人:株式会社日立制作所