CN100353433C - 倾斜检测装置和光盘装置 - Google Patents

Abstract

提供倾斜检测装置及光盘装置。由物镜将光源射出的光向着光盘的信息记录面聚光，并使用由设在信息记录面上的信息道形成的多条衍射光束，检测光盘倾斜，具备：受光部，具有受光面，将光束分割成多个区域进行受光，根据各区域接受光的光强度，输出多个受光信号；和倾斜检测部，根据多个受光信号，生成包括与光盘倾斜相应信息的倾斜误差信号。光束在上述受光面上，具有从信息道衍射的0次光+1次光重叠的+1次光区域(10b)、0次光和-1次光重叠的-1次光区域(10c)、和夹在+1次光区域和-1次光区域间的，不包括+1次光和-1次光，只含0次光的0次光区域(10a)，受光部，除了设在0次光区域的至少一部分中的遮光区域(11)的光之外，生成多个受光信号。

Description

倾斜检测装置和光盘装置

技术领域

本发明是关于对光盘等信息记录介质进行光学信息记录或再生的光盘装置，尤其是关于光盘的倾斜检测。

背景技术

近年来，光盘的记录密度越来越高，为了减小记录和再生中所用的光束的光点，必须使用数值孔径(NA)大的物镜。结果是光盘的信息记录面与物镜的距离变短，由于光盘翘曲而发生倾斜时，像差的影响变得不可忽视，不能准确地进行记录再生。为了防止这种像差发生，必须检测光盘信息记录面与物镜光轴的倾斜度，在光盘装置中设置修正像差的机构，通过进行修正，以使物镜的光轴准确地垂直于光盘的信息记录面。

图15是说明专利文献1中所述的现有光盘装置构成的模式图。

图15的现有的光盘装置，备有光源101，光束分解器103，物镜104，检测光学系统106，受光部107和倾斜检测部108。倾斜检测部108包括信号演算部109、增幅放大器110和差动放大器111。

从光源101射出，具有光轴102的光，透过光束分解器103，由物镜104聚光在光盘的信息记录面上。在光盘105中，反射的光透过物镜104后，在光束分解器103中反射，并导向光学检测系统106。透过光学检测系统106的光，射入受光部107。

图16是受光部107的受光区域和入射光束形式的示意模式图。受光部107包括受光区域107a～107f，由光盘得到的光束112照射在受光区域107a～107f内。光束112在受光部107上，包括由光盘105的信息道沟衍射的衍射光，只含其0次成分的区域112a、0次成分和+1次成分重叠的区域112b、和0次成分和-1次成分重叠的区域112c。

如图16所示，光束112由受光区域107a～107f分割成6份而被检测出。由受光区域107a～107f分别获得的信号输入信号演算部109内，根据以下的演算生成差信号PP1、PP2。在此，由受光区域107a～107f获得的信号分别由参照符号表示。

PP1＝107a+107b-(107c+107d)

PP2＝107e-107f

倾斜检测部108中，增幅放大器将信号PP1放大k倍。差动放大器11 1求出信号PP2与k倍的信号PP1的差，以倾斜误差信号TILT输出。以式表示倾斜误差信号TILT时，如下。

TILT＝PP2-k*PP1

此处以*符号表示放大记号。常数k决定了用信号PP1修正物镜104的光轴与光学系统的光轴102位置偏差产生的信号PP2偏移，所以倾斜误差信号TILT成为修正由物镜104的位置偏差产生偏移的信号。

对于光学系统的光轴102，光盘105向其半径方向倾斜时，光通过光盘的透明基板时产生的像差，主要变成由信息道衍射光的0次成分与±1次成分重叠区域112b、112c的波形面。波面的变形由于随受光区域107a～107f而异，所以信号PP1、PP2受不同调制的影响。调制差会影响光盘的倾斜度，而由倾斜误差信号TILT表现。因此，光点扫描信息道时，通过检测倾斜误差信号TILT，可检测出难以承受物镜位置偏差影响的光盘倾斜度。

[专利文献]特开2003-45058号公报

然而，本发明者们使用专利文献1公开的技术，对记录信息道和未记录信息道反射率不同的光盘进行倾斜检测时，可知在记录信息道和未记录信息道邻接部分中，光盘倾斜检测信号很容易受对光盘聚光状态的偏差的影响(也称作散焦-聚焦)。此问题以下会作更详细说明。

图17(a)是在光盘信息记录面上形成的信息道截面图。3条信息道中，只在左侧的实施剖面线的信息道记录了信息，记录完毕的信息道比未记录的信息道反射率低。图17(b)是如图17(a)所示，每3条中配置记录完毕的信息道时，光点横切信息道时产生倾斜误差信号TILT的波形模拟结果。计算中使用的条件如下。

(条件1)

光源的波长：405nm

物镜的NA：0.85

光盘的透明基板的厚度：100μm

信息道间距：0.32μm

信息道的沟宽：0.1μm

信息道的深度：1/12波长

记录完信息道的反射率：0.5

未记录信息道的反射率：1

光盘的倾斜：无

与检测信号PP2的受光区域107e、107f中信息道方向平行方向中的宽度取为光束直径的0.35，常数k值取为0.75。该值是上述对物镜位置偏差产生的偏移进行修正的值。

图17(b)的横轴，如图17(a)中所示，将正中信息道的中心作为原点，表示沿光盘半径方向的光点位置。图17(a)所示的3条信息道的中心位于横轴的0及±0.32μm的位置。图17(b)的3条曲线表示光束在信息道上准确聚光的状态(无散焦，DF＝0μm)、和聚焦位置为±0.2μm偏差(DF＝±0.2μm)状态的倾斜误差信号TILT波形。如图17(b)所示，在-0.32μm处，未形成聚焦状态，信号电平虽然一致，但在原点和+0.32μm处，信号电平随聚焦状态而异。图17(b)的结果，虽然模拟示出了光盘无倾斜状态，但随着聚焦状态，倾斜误差信号TILI的电平会产生不同。因此，图17(a)的3条信息道中，光点进行扫描时，检测中央和右侧信息道的现有倾斜误差信号TILT，由于散焦的存在，其电平发生变化，所测定的光盘倾斜正好像是产生的误差。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述现存的问题，提供一种在邻接信息道反射率不同的部位，照射光盘的光束与聚焦状态无关，能准确检测光盘倾斜的倾斜检测装置和光盘装置。

一种倾斜检测装置，是由物镜使从光源射出的光向着光盘的信息记录面聚光，并利用由设在信息记录面上的信息道形成的多条衍射光束，检测光盘倾斜的倾斜检测装置，其中其特征在于，具备：受光部，具有受光面，并将上述光束分割成多个区域而受光，并根据上述各区域接受所受光的光强度，输出多个受光信号；和倾斜检测部，根据上述多个受光信号，生成包括与上述光盘倾斜相应信息的倾斜误差信号，其特征在于，其中上述光束具有：在上述受光部的受光面上，具有：由来自上述信息道衍射的衍射光和的0次光和++1次光重叠的+1次光区域；0次光和--1次光重叠的-1-1次光区域；夹在上述+1次光区域和-1-1次光区域之间，不含上述+1次光和-1-1次光，而只含0次光的0次光区域，上述受光部，除了设在上述0次光区域的至少一部分上的遮光区域的光外，生成所述多个受光信号。

在某种优选实施方式中，上述受光部的受光面包括对上述+1次光区域和-1次光区域的中央部分进行受光的第1区域、和夹持上述第1区域的第2区域，上述第1区域和第2区域分别分割，以分别检测上述光束的+1次光区域和-1次光区域。

在某种优选实施方式中，上述倾斜检测部，由上述分割受光部的第1区域和第2区域分别产生各个推挽信号，并检测由上述2个推挽信号信息道形成的调制波形相位差。

在某种优选实施方式中，上述倾斜检测部，当由上述物镜聚光的光扫描信息道时，检测上述2个推挽信号的电平，并通过比较检测出上述相位差。

在某种优选实施方式中，上述倾斜检测部，在上述2个推挽信号中的任何一方乘以规定系数后，产生它们的差信号，并由上述物镜进行聚光的光扫描信息道时，检测上述差信号的电平。

某种优选实施方式中，上述受光部的受光面，包括：对上述+1次光区域和-1次光区域的中央部分进行受光的第1区域；夹持上述第1区域，对上述+1次光区域和-1次光区域进行受光的一对第2区域；和夹持上述一对第2区域，只对0次光区域进行受光的一对第3区域，其中，上述第1、第2和第3区域，在由位于上述光束的+1次光区域和-1次光区域之间的分割线分割的区域中分别检测上述光束。

某种优选实施方式中，上述倾斜检测部，由上述分割受光部的第1、第2和第3区域分别产生各个推挽信号；由上述第1区域得到的推挽信号和由上述第3区域得到的推挽信号中的任何一方乘以规定的第1值后，产生作为它们之差异的第1个差信号；由上述第2区域检测的推挽信号和由上述第3区域检测的推挽信号中的任何一方乘以规定的第2值后，产生作为它们之差异的第2个差信号；检测由上述第1个差信号和第2个差信号的信息道而形成的调制波形的相位差。

某种优选实施方式中，其特征在于上述倾斜检测部，当由上述物镜聚光的光扫描信息道时检测上述第1和第2差信号电平，并通过进行比较，检测上述相位差。

某种优选实施方式中，上述遮光区域遮断只射入上述第1和第2区域的光束。

某种优选实施方式中，上述光盘，记录完毕的信息道和未记录信息道的反射率不同。

某种优选实施方式中，上述遮光区域，至少对称地位于相对于分割上述第1区域的线。

某种优选实施方式中，上述受光部包括具有上述光束照射的上述光面的光检测元件，上述第1和第2区域设在上述受光面上。

某种优选实施方式中，上述光检测元件包括设在上述受光面上的遮光膜，以便在对应于上述遮光区域的区域中不检测光。

某种优选实施方式中，上述光检测元件包括与上述遮光区域对应的区域中检测光的检测区域，为了产生上述倾斜误差信号，不使用由上述检测区域得到的信号。

某种优选实施方式中，上述受光部，具有照射上述光束的受光面，包括设在上述第1和第2区域的全息观察元件、和分别接受上述第1和第2区域光的全息观察元件的光检测元件。

某种优选实施方式中，上述全息观察元件包括设在上述受光面上的遮光膜，以便在对应于上述遮光区域的区域中不检测光。

某种优选实施方式中，上述受光面上还设有上述第3区域2。

本发明的光盘装置具备：驱动部，为旋转驱动具有信息记录面的光盘；光头，其具有光源、使从上述光源射出的光向上述光盘的信息记录面进行聚光的物镜、和相对于信息记录面，修正聚光光轴偏离垂直方向而产生的像差的倾斜修正部，并相对于上述信息记录面进行信息记录再生；由上述任何一个规定的倾斜检测装置；和驱动信号生成部，其接受上述检测装置的倾斜误差信号，驱动上述倾斜修正部。

某种优选实施方式中，上述倾斜修正部是使上述物镜至少在上述光盘的半径方向内倾斜的物镜区动部。

根据本发明，可以减小起因于邻接的两侧信息道反射率不同的0次光区域中光强度的非对称性影响，与照射光盘的光束聚焦状态无关，可以产生高精度的倾斜误差信号。因此，即使光盘产生翘曲等，也能以高密度记录信息，并可以准确地再生在光盘上以高密度记录的信息。

附图说明

图1(a)和(b)是表示邻接的两侧信息道反射率不同时，聚焦一致的状态和聚焦不一致的状态下，从光盘得到的光束的光强度分布图，(c)是表示邻接的两侧信息道反射率一致的情况下，聚焦不一致的状态下，从光盘得到的光束的光强度分布图。

图2是表示本发明光盘装置的第1种实施方式的方块图。

图3是表示图2的光盘装置中所用的倾斜检测装置的方块图。

图4是对图3的倾斜检测装置中所用的受光部的受光面进行说明的图。

图5(a)和(b)是说明图3的倾斜检测装置中所用的受光部的具体构成的模式图。

图6(a)和(b)是说明图3的倾斜检测装置中受光面的具体构成的模式图。

图7(a)～(c)是通过图3的倾斜检测装置，由倾斜不同的光盘得到的推挽信号S1、S2的波形的曲线图。

图8是通过图3的倾斜检测装置，由倾斜不同的光盘得到的倾斜误差信号的波形的曲线图。

图9(a)～(c)是表示在受光面上设置遮光区域的其他实例的图。

图10是本发明的光盘装置的第2种实施方式中所用的倾斜检测装置的方块图。

图11是说明图10的倾斜检测装置中所用的受光部的受光面的图。

图12(a)和(b)是通过图10的倾斜检测装置，从倾斜不同的光盘得到的信号CP1和CP2的波形的曲线图。

图13是说明第1实施方式的变形例中所用的受光部的受光面的图。

图14是说明第2实施方式的变形例中所用的受光部的受光面的图。

图15是表示以往的光盘装置的构成的方块图。

图16是说明以往的光盘装置中的受光面的图。

图17(a)是模式地表示光盘的结构的图，(b)是表示在以往的光盘装置中，从倾斜不同的光盘得到的倾斜误差信号的曲线图。图中，1、101-光源，2、102-光学系统的光轴，3、103-光束分解器，4、104-物镜，5、105-光盘，6、12-受光面，7、13、108-倾斜检测部，8、14、109-信号运算部分，9、19-相位差检测部，10-光束，11、21-遮光部，15、17、110-增幅放大器，16、18、111-差动放大器，30、40-受光部，201-光盘装置，202-旋转驱动部，203-光头，204-控制系统，205-再生信息处理系统，206-物镜驱动部，208-控制器，211-焦点误差生成部，212-信息道误差生成部，214、215、216-相位补偿部，218、224、225-驱动部，241、242-倾斜检测装置

具体实施方式

本发明人对邻接的信息道反射率不同的部位中，光盘的倾斜误差信号依赖于照射光盘的光束聚焦状态的原因进行了详细研究。其结果知道了，如图17(a)所示，相对于中央信息道，记录完毕的信息道与未记录信息道邻接时，由照射光盘的光，基于各个信息道，除了衍射光外，由反射率以3倍信息道间距周期进行变化的结构产生衍射光。这种衍射光，如图16所示，呈现在从光盘获得的光束112的只含0次成分的区域112a中，根据向光盘聚光光的聚焦状态进行变化。由此认为倾斜误差信号随着向光盘聚光光的聚焦状态进行变化，产生了错误的倾斜误差信号。

图1(a)～(c)是表示光盘反射光束的强度分布的曲线图。强度分布表示在与信息道成正交方向(光盘的半径方向)中，通过光束中心的截面。图1(a)～(c)的强度分布是利用上述条件1，根据计算求出。图1(a)示出了光束照射图17(a)中所示的中央信息道中心，聚焦形成一致状态下的强度分布。图1(b)示出了光束照射中央信息道中心，聚焦位置发生0.2μm偏差状态下的强度分布。图1(c)示出了光束照射图17(a)中所示左侧信息道中心，聚焦位置发生0.2μm偏差状态下的强度分布。各图的横轴表示光束半径为1的外形比，纵轴表示光强度。横轴的±0.5以内是只是衍射光的0次成分区域，其外侧是衍射光的0次成分和1次成分重叠的区域。正如从图1(a)所知道的那样，在邻接的两侧信息道反射率不同的信息道上，相对于光束照射的信息道，由于反射率形成非对称性，所以即使光束聚焦一致，光强度分布也成非对称。如图1(b)所示，这种光强度分布的非对称性，在聚焦不一致时，变得很大。另外，如图1(c)所示，在邻接的两侧信息道的反射率相等的信息道上，即使聚焦不一致，光强度分布也呈现对称性。这样，在只有0次成分的区域内，强度分布的对称性会随着光束的位置或光束的聚焦状态发生变化。认为这是在两侧信息道的反射率不同时，在反射率以3倍信息道间距的周期发生变化的结构产生的衍射光和0次成分的干涉下，光的强度分布形成了非对称，该干涉状态会随光束的聚焦状态发生变化。

与其相反，如图1(a)～(c)所示，在0次成分和1次成分重叠的区域内，与光束的位置和聚焦状态无关，强度分布大致对称。即，0次成分和1次成分重叠区域的光强度，在记录完毕的信息道和未记录信息道的反射率不同的光盘中，很难受到光束位置和聚焦状态的影响。

根据这些情况，对记录完毕的信息道和未记录信息道的反射率不同的光盘检测倾斜时，由光盘反射光束的0次成分区域内的光，不能用来生成倾斜误差信号。由此，可以降低倾斜误差信号受聚焦状态的影响。以下边参照附图，边详细说明本发明的实施方式。

(第1种实施方式)

图2是表示本发明的光盘装置的第1种实施方式的方块图。本实施方式中，虽然示出了再生专用光盘的实例，但本发明也能适用于记录专用或进行记录和再生的光盘装置。光盘装置201具备旋转驱动部202、光头203、控制系统204、再生信号处理系统205、和控制器208。

旋转驱动部202具有载置光盘5的旋转工作台，将光盘5载置在旋转工作台上后旋转驱动。

光头203将光聚集在光盘5的信息记录面5a上，利用聚光的光将数据记录在信息记录面5a上，并对信息记录面5a上记录的数据进行再生。光头203具备用于记录和/或再生的光源1、光束分离器3、物镜4、和物镜驱动部206。

从光源1射出的光透过光束分离器3，由物镜4，通过光盘5的透明基板向信息记录面5a聚光。由信息记录面5a反射的光束再经过物镜4，射入光束分离器3。光束分离器3将反射的光束向着以下详细说明的受光部30进行反射。

物镜4与物镜驱动部206相连接。物镜驱动部206作为向垂直于信息记录面5a的方向(也叫聚焦方向)231和平行的方向(也叫跟踪方向)232移动的聚焦修正部和跟踪修正部发挥功能。另外，使光盘5的半径方向的倾斜角发生变化那样，作为向倾斜方向233移动的倾斜修正部发挥功能。光头203与往复驱动部207相连接，使整个光头203向光盘5的半径方向移动。对于物镜驱动部206，可以采用能驱动光盘装置物镜的任何公知驱动机构。例如，也可以利用线圈和磁铁，采用由电磁力驱动物镜或变位的结构。

控制系统204控制光盘5的转动，和在光盘5的信息记录面5a上聚光的聚光状态及聚光位置。具体讲是进行旋转驱动部202、往复驱动部207和物镜驱动部206的控制。为此，控制系统204具备上述受光部30、聚焦误差信号生成部211、跟踪误差信号生成部212、倾斜检测部213、相位补偿部214～216、和驱动信号生成部218。受光部30将由信息记录面5a反射的光束进行分割，并受光，根据强度生成多个信号。

聚焦误差信号生成部211接受来自受光部30的多个信号，生成聚焦误差信号，其表示在信息记录面5a上形成聚光的聚光状态，从规定的状态偏离哪种程度。相位补偿部214对聚焦误差信号的相位进行补偿，作为聚焦控制信号向驱动信号生成部218输出。驱动信号生成部218接受聚焦控制信号，向物镜驱动部206输出聚焦驱动信号，使物镜4向垂直信息记录面5a的方向231移动。由此能控制聚焦在信息记录面5a上的光保持恒定的聚光状态。

跟踪误差信号生成部212接受来自受光部30的多个信号，在信息记录面5a上聚焦的光根据信息道显示是哪种程度的偏差，生成跟踪误差信号。相位补偿部215对跟踪误差信号的相位进行补偿，作为跟踪控制信号向驱动信号生成部218输出。驱动信号生成部218接受跟踪控制信号，向物镜驱动部206输出使物镜4向与信息记录面5a平行的方向232移动的跟踪驱动信号。由此，使聚焦在信息记录面5a上的光控制成不断地跟踪信息道。

如以下详细说明，受光部30和倾斜检测部213构成了倾斜检测装置214。倾斜检测装置241接受来自受光部30的多个信号，生成倾斜误差信号，其显示出信息记录面5a相对于从光源1射出光的光轴，在光盘5的半径方向上出现哪种程度的倾斜。相位补偿部216对倾斜误差信号的相位进行补偿，作为倾斜控制信号向驱动信号生成部218输出。驱动信号生成部218接受到倾斜控制信号，输出倾斜驱动信号给物镜驱动部206，使物镜4向倾斜方向233移动。由此，使聚焦在信息记录面5a上的聚光光轴控制成垂直于信息记录面5a。

本实施方式中，物镜驱动部206虽然作为聚焦修正部、跟踪修正部和倾斜修正部发挥功能，但对于物镜驱动部，作为聚焦修正部和跟踪修正部，具有功能，也可以另行设置与物镜驱动部不同的倾斜修正部。例如，在物镜4和光束分离器3之间，设置根据倾斜控制信号，改变折射率，修正通过光波像差的液晶元件。

聚焦误差信号生成部211、跟踪误差信号生成部212、相位补偿部214～216、和驱动信号生成部218具有现有光盘装置中使用的公知构成。聚焦误差信号的生成，可以由象散性法等公知的方法生成。跟踪误差信号可以由相位差法、推挽法、3束法等生成。另外，受光部30，为了分别生成聚焦误差信号、跟踪误差信号和倾斜误差信号，也可以备有共同使用的检测元件，也可以分别备有不同的检测元件。受光部30，通常设在光头203内。

此外，控制系统204包括为驱动往复驱动部207的驱动信号生成部224、和为驱动旋转驱动部202的驱动信号生成部224。驱动信号生成部224接受来自控制器208的指令，根据光盘装置201的工作状态，使光点向信息记录面5a的规定信息道位置转移，或随着记录或再生的工作使光点连续地跟踪着信息道。根据来自控制器208的指令，驱动信号生成部224生成驱动往复驱动部207的驱动信号，使光点203进行移动。驱动信号生成部204接受到来自控制器208的指令，生成驱动旋转驱动部202的驱动信号，以规定的旋转速度旋转光盘5。

再生信号处理系统205包括波形均化部220、PLL部221和译码器222，对光盘5的信息记录面5a上记录的信息进行再生，并生成再生信号。波形均化部220接受来自受光部30的包括记录于信息记录面5a上的信息的信号，将该信号在规定的频率带域进行增幅，并输出RF信号。PLL部221接受到RF信号，生成与RF信号同步的同步信号。译码器222利用同步信号对RF信号进行解码，输出信息记录面5a上记录的信息。

接着对倾斜检测装置241作详细说明，如图3所示，倾斜检测装置241具备受光部30和倾斜检测部213。倾斜检测部213包括信号演算部8和相位差检测部9。沿着光轴2从光源1射出，并由物镜4聚焦的光，向信息记录面5a上聚光。被聚光的光由信息记录面5a反射，再返回物镜4。在信息记录面5a上，以规定的间距，形成着螺旋状或同心圆状的信息道。因此，在由信息记录面5a反射的光中，包括根据周期配置的信息道进行衍射的多个次数不同的衍射光。通过物镜4的光束10由电子束分裂器3反射，射入受光部30。

受光部30将光束10分割成多个区域进行受光，根据各区域接受光的强度，输出多个受光信号。图4中模式地示出了将光束10分割成多个区域进行受光用的受光部30的受光面6。如图5(a)所示，受光部30包括全息元件32和1个或多个检测元件33，全息元件30可以采用分割光束10，并将分割的光导入检测元件33的结构。这种情况下，全息元件30的光束10射入的面就是受光面6。如图5(b)所示，当受光部30包括直接接受光束10，并转变成电信号的光检测元件34时，受光面6就是光检测元件34的检测面。

如图4所示，光束10在受光面上包括0次光区域10a、+1次光区域10b和-1次光区域10c。在+1次光区域10b中，来自信息道的0次光与+1次光重叠。同样，在-1次光区域10c内，0次光与-1次光重叠。0次光区域10a夹在+1次光区域10b和-1次光区域10c之间。不包括+1次光和-1次光，只含0次光。

受光面6具有对+1次光区域10b和-1次光区域10c的中央部分进行受光的第1区域31A，和夹持第1区域31A的一对第2区域31B。另外，第1区域31A和第2区域31B各自分割成以分别检测+1次光区域10b和-1次光区域10c。具体而言，由位于光束10的+1次光区域10b和-1次光区域10c之间的境界C1，第1区域31A被分割成区域6e和6f。而且，第2区域31b被分割成区域6a和区域6d，及区域6b和区域6c。如图4所示，境界C1与光束10中的信息道延伸方向大致平行。第1区域31A和第2区域31B的境界与光束10中的信息道延伸方向大致垂直。

本实施方式的倾斜检测装置241中，受光部30，除了光束10的0次光区域10a的至少一部分光外，可在各个区域6a～6f内检测光束10，根据各个区域6a～6f中的光强度，输出多个受光信号。为此，受光面6具有的结构是在光束10的0次光区域10a内具有遮光区域11，射入遮光区域11的光，无助于受光信号。例如，图6(a)所示，受光面6中，在与遮光区域11对应的区域内，也可以形成有防止光束10透过的遮光膜33。更具体讲是可在图5(a)和(b)中所示的全息元件32的受光面6或光检测元件34的受光面6中设置遮光膜33。

另外，如图6(b)所示，在受光面6的各个区域6a～6f中，将与遮光区域11重叠的区域6a₂～6f₂与不与遮光区域11重叠的区域6a₁～6f₁进行分离，也可以不利用区域6a₂～6f₂接受的光。例如，如图6(b)所示，对图5(a)所示全息元件的受光面6进行分割，也可以将区域6a₂～6f₂接受的光，导入(也可以衍射)光检测元件33以外的区域，不射入光检测元件33。或者，如图6(b)所示，对图5(b)所示检测元件34的受光面6进行分割，只要将利用区域6a₂～6f₂受光生成的受光信号，不向倾斜检测部213输出即可。

如图1(a)和(b)所示，将光束10的中心作为原点，0次光区域10a中将光强度分布，在正区域和负区域内不同。因此，为了减少光强度分布的非对称性产生的影响，最好使遮光区域11相对于境界C1对称设置。遮光区域11沿跟踪方向的长度L1，大的一方可降低0次光区域10a中接受光形成的信号成分，由于由聚焦状态可以抑制信号强度发生变化，所以为优选。

遮光区域11沿垂直于信息道方向的宽度W1，最好比+1次光区域10b和-1次光区域10c的间隔W2狭窄。这是因为在遮光区域11与+次光区域10b或-1次光区域10c重叠时，以下说明的推挽信号振幅降低，倾斜误差信号的检测感度也降低的原故。另外，物镜4的光轴相对于光源射出光的光轴产生位置偏差时，光束10的位置偏移，遮光区域11具有与+次光区域10b或-1次光区域10c形成重叠的可能性。这种情况下，如前所述，倾斜误差信号的检测感度降低。为此，在需要考虑物镜4的位置偏差时，遮光区域的宽度W1最好相对于+1次光区域10b和-1次光区域10c的间隔W2设置界限，即使物镜4产生位置偏差，也不会与+1次光区域10b或-1次光区域10c形成重叠。考虑到这些，将光束10的直径取为1，在如上述条件1的情况下，遮光区域11的外形最好满足0.5＜L1＜1和0.3＜W1＜0.45。

如图3所示，从受光面6的各区域6a～6f得到的受光信号S6a～S6f，向倾斜检测部213的信号演算部8输出。信号演算部8，根据受光信号S6a～S6f，在第1区域31A和第2区域31B生成检测的推挽信号。具体讲，将第1区域31A和第2区域31B中检测的推挽信号分别取为P1和P2时，以下式示出。

P1＝S6e-S6f

P2＝S6a+S6b-(S6c+S6d)

图7(a)～(b)是对推挽信号P1、P2由信息道形成的调制波形，以1周期计算结果的曲线图。计算中所用的条件和上述条件1相同。在图7(a)～(c)中，光盘半径方向的倾斜θ不同，分别表示θ＝-0.6°、θ＝0°、θ＝+0.6°时的计算结果。在图7(a)和(c)中，光盘的倾斜反之形成。如这些图中所示，根据光盘的倾斜，信号P2的相位差发生变化。按照光盘的倾斜方向，相位也会反之形成移动方向。另一方面，信号P1与光盘的倾斜无关，相位不会发生太大变化。

因此，根据该相位差的值和方向，可以检测出光盘的倾斜，对于相位差的检测可采用一般的方法。例如，图3所示的相位差检测部9接受到来自信号演算部8的信号P1、信号P2，通过低频滤波器除去DC成分。之后，在信号P1的振幅从正向负或从负向正变化的定时时刻(进行零交叉的时刻)检测信号P2的电平，作为倾斜误差信号TL输出。

相位差检则部分9也可以生成倾斜误差信号TL，以修正物镜4的光轴相对于包括光源1在内的光学系统光轴2发生偏移时产生的偏置误差。具体而言相位差检测部9设定规定常数k进行以下演算。

TL＝P1-k*P2

当由物镜4聚焦的光束使信息道发生偏移时，倾斜检测装置241通过检测倾斜误差信号的电平，可以检测出光盘的倾斜。

图8示出了倾斜检测装置241对生成倾斜误差检测信号TL的波形，改变散焦量，计算结果的曲线图。利用TL＝P1-k*P2的关系求出倾斜误差检测信号TL，很容易与以前实例进行比较。计算条件，使用了上述条件1、常数k聚为0.8，遮光部分11在与信息道正交方向上的宽度取为光束直径的0.35。图8中示出了光束在信息道上准确聚光的状态(无散焦，DF＝0μm)，和聚焦位置发生±0.2μm偏差(DF＝±0.2μm)时的曲线图。如图8所明确那样，光束位于3条信息道中心位置的-0.32μm、0μm和+0.32μm处时，散焦量可以忽略，信号电平大致为零。或者，与散焦量无关，3条曲线的零交点大体一致。这种状况显示出倾斜误差信号对光盘上聚焦光束的聚光状态没有影响。

这样根据本实施方式，由光盘反射光束的0次光区域中至少一部分光没有用于生成倾斜误差信号。由此降低了引起邻接两侧信息道反射率不同的0次光区域中光强度非对称性的影响，与照射光盘的光束聚焦状态无关，可生成高精度的倾斜误差信号。因此，即使光盘产生翘曲等，也能高密度记录数据，并能对光盘上高密度记录的信息进行准确再生。

另外，在本实施方式中，受光面6的遮光区域虽然以带状矩形形成，但遮光区域也可以采用其他形状。例如，图9(a)所示，可在受光面6上设置椭圆形的遮光区域36。遮光区域也可以由分割的多个区域构成。如图9(b)所示，在受光面6上也可以设置沿跟踪方向配置多个矩形区域的遮光区域37。如图9(c)所示，在受光面6上，也可以设置遮光区域38，使在跟踪方向上延伸的细长区域，向着与跟踪方向垂直的方向排列多个。

(第2种实施方式)

图10是表示根据本发明光盘装置的第2种实施方式中使用的倾斜检测装置242的方块图。本实施方式的光盘装置结构，除了倾斜检测装置242外其他和图2所示光盘装置相同。

倾斜检测装置242具备受光部40和倾斜检测部214。倾斜检测部214包括信号演算部14、增幅放大器15、17、差动放大器16、18和相位差检测部19。

和第1种实施方式一样，受光部40，是将光束10分割成多个区域进行受光，根据各区域接受光的强度，输出多个受光信号。图11模式地示出了为将光束10分割成多个区域受光的受光部40的受光面12。如第1种实施方式中所说明的，受光面12可以是全息元件的受光面，也可以是检测元件的受光面。

受光面12包括使+1次光区域10b和-1次光区域10c的中央部受光的第1区域41A；夹持第1区域41A，使+1次光区域10b和-1次光区域10c受光的一对第2区域41B；和夹持一对第2区域41B，只使0次光区域受光的一对第3区域41C。第1区域41A、第2区域41B和第3区域41C，由位于+1次光区域10b和-1次光区域10c之间的分割线C1分割，在分割的区域内检测各个光束的光。具体而言，第1区域41A被分割成区域12e和12f。第2区域41B被分割成区域12a和区域12d、区域12b和区域12c。第3区域41C分割成区域12g和区域12j、区域12h和区域12i。

和第1种实施方式一样，受光部40，除了光束10在0次光区域中的至少一部分光外，在各个区域12a～12j中检测光束10，根据各个区域12a～12j中的光强度，输出多个受光信号。为此，受光面12的结构是，在光束10的0次光区域10a内具有遮光区域21，射入遮光区域21内的光对受光信号不贡献。遮光区域21的具体结构和第1种实施方式一样。遮光区域21最好只设在受光面12的第1区域41A和第2区域41B内。遮光区域21最好相对于境界C1对称配置。将遮光区域21的信息道方向长度取为L1，将第1区域41A和第2区域41B的跟踪方向长度取为L3、光束10的直径取为1，在如上述条件1的情况下，遮光区域11的外形最好满足0.5＜L1＜L3和0.3＜W1＜0.45。

如图10所示，由受光面21的各区域12a～12j得到的受光信号S12a～S12j，向倾斜检测部214的信号演算部14输出。信号演算部8根据受光信号S12a～S12j，生成在第1区域41A、第2区域41B和第3区域41C中检测的推挽信号。具体而言，将第1区域41A、第2区域41B和第3区域41C中检测的推挽信号分别取为P1、P2和P3，以下式示出。

P1＝S12e-S12f

P2＝S12a+S12b-(S12c+S12d)

P3＝S12g+S12h-(S12i+S12j)

由于根据照射+1次光区域10b和-1次光区域10c的光，所以信号P1和信号P2受到信息道形成的调制。而信号P3是根据照射0次光区域10a的光，所以不受到信息道形成的调制，包括根据物镜4的位置偏差，与移动受光面12上光束位置相对应的信息。倾斜检测部214使用信号P3(生成倾斜误差信号)，对物镜4的位置偏差引起信号P1和信号P2的偏移进行修正。具体而言，如图10所示，由信号演算部14输出的信号P3，由增幅放大器15、17分别放大K1倍和K2倍。差动放大器16是从信号P1扣除K1倍的信号P3，生成修正的信号CP1。差动放大器18是从信号P2扣除K2倍的信号P3，生成修正的信号CP2。在此，常数K1、K2决定了对信号P1和信号P2因物镜位置偏差产生偏移的修正。即，信号CP1和CP2以下式示出。

CP1＝P1-K1*P3

CP2＝P2-K2*P3

光盘5存在倾斜时，和图7所示的信号P1、P2的波形一样，而信号CP1和信号CP2的波形会根据光盘的倾斜产生相位差。因此，和第1种实施方式一样，通过用相位差检测部19检测相位差，即可检测出与光盘倾斜相对应的倾斜误差信号TL。

图12(a)和(b)是根据对受到由反射率不同的信息道调制的信号CP1和CP2波形进行计算求出的结果曲线图。各图中，是将聚焦位置设定在-0.2μm、0μm和+0.2μm处，利用上述条件1进行计算。第1区域41A和第2区域41B的信息道方向宽度，相对于光束直径分别为0.35和0.65，常数K1和K2分别取为1.4和1.0。遮光部21与信息道正交方向的宽度相对于光束直径为0.35。

如图12(a)和(b)所示，信号CP1和CP2任何一个的波形，不管聚焦状态如何，3条波形的零交点都一致。这就表示由于遮光部分21的效果，信号CP1和信号CP2很难受到散焦的影响。由于倾斜误差信号根据信号CP1和信号CP2生成，所以根据本实施方式，也难以受到散焦的影响，并能实现具有生成倾斜误差信号倾斜检测装置的光盘装置。

正如从图7(a)～(c)的波形所知道的那样，即使光盘存在倾斜，信号P1的波形零交点几乎不偏离信息道中心。因此，根据信号P1制作的信号CP1，可以说是即使物镜位置发生偏差，或者光盘产生倾斜，波形零交点都不会产生偏移的稳定信号。因此，在相位差检测部19中，通过测定信号CP1的零交点中的信号CP2电平，可以检测信号CP1和信号CP2的相位差，并能生成倾斜误差信号。

另外，信号CP1的上述稳定性，表示信号CP1作为跟踪控制信号也能很好利用。例如，使用信号CP1进行跟踪控制，光点在信息道上进行扫描期间，相位差检测部19也能测定信号CP2的电平，并生成倾斜误差信号，即，能检测出光盘的倾斜。

在第1和第2种实施方式中，使用照射在受光面上的整个光束，生成倾斜误差信号。然而，如从图4和图6所明确的那样，光束的0次光区域、-1次光区域和+1次光区域具有与信息道方向对称的形状。为此，由通过光束中心与信息道方向垂直的中心线将光束分成二份，在左右方向看该中心线时，二分的上半份或下半份区域的光，也可以用于生成倾斜误差信号(和跟踪信号)。这种情况下，没有用于生成倾斜误差信号的剩余半份区域的光也可用于聚焦误差信号等。

图13表示第1实施方式中将光束10的上半份用于生成倾斜误差信号的变形例。如图13所示，受光部的受光面46，利用横切光束10的+1次光区域10b和-1次光区域10c，将光束10对称分成二份的中心线C2，分割成一对副区域46a和副区域46b。副区域46a包括使+1次光区域10b和-1次光区域10c的中央部分附近受光的第1区域31A’，和除了第1区域31A’外剩余区域的第2区域31B’。第1区域31A’和第1区域31B’，由中心线C1进一步分别分割成区域6e’和区域6f’，以及区域6a’和区域6d’，分别检测光束的+1次光区域10b和-1次光区域10c。除了只将遮光区域11’设在受光面46的副区域46a上之外，其他结构和第1种实施方式一样。

图14示出了第2实施方式中，将光束10的上半份用于生成倾斜误差信号的变形例。如图14所示，受光部的受光面52，由横切光束10的+1次光区域10b和-1次光区域10c，将光束10对称二分的中心线C2，分割成副区域52a和副区域52b。副区域52a包括使+1次光区域10b和-1次光区域10c的中央部分附近受光的第1区域41A’、和与第1区域41A’邻接，使+1次光区域10b和-1次光区域10c的剩余部分受光的第2区域41B’、和与第2区域41B’邻接，只使0次光区域受光的第3区域41C’。

第1区域41A’、第2区域41B’和第3区域41C’，由位于+1次光区域10b和-1次光区域10c之间的分割线C1，分别分割成区域12e’和区域12f’、区域12a’和区域12d’，及区域12g’和区域12j’。遮光区域21’，除了只设在受光面52的副区域52a内之外，备有和第2实施方式一样的结构。

通过使用这样的受光面，在不用于生成倾斜误差信号的副区域46b(图13)或副区域52b(图14)中，也可以不设遮光区域。为此，在将这些下侧区域用于生成聚焦误差信号等时，可更有效地利用从光盘得到的光束光。

本发明，例如，对于相变化光盘等，记录、未记录、和消去信息道，反射率不同的信息记录介质，可最适宜用于进行信息记录或再生的光盘装置。尤其是对于具有调整光盘倾斜机构的光盘驱动器，或具有利用使物镜倾斜修正因光盘倾斜产生细微象差功能的光盘装置，最宜适用。

Claims (25)

1.一种倾斜检测装置，是由物镜使从光源射出的光向着光盘的信息记录面聚光，并利用由设在信息记录面上的信息道形成的多条衍射光束，检测光盘倾斜的倾斜检测装置，其特征在于，具备：

受光部，具有受光面，并将上述光束分割成多个区域而受光，并根据上述各区域所受光的光强度，输出多个受光信号；和

倾斜检测部，根据上述多个受光信号，生成包括与上述光盘倾斜相应信息的倾斜误差信号，上述光束具有：在上述受光部的受光面上，具有：来自上述信息道衍射的衍射光的0次光和+1次光重叠的+1次光区域；0次光和-1次光重叠的-1次光区域；夹在上述+1次光区域和-1次光区域之间，不含上述+1次光和-1次光而只含0次光的0次光区域，

上述受光部，除了设在上述0次光区域的至少一部分上的遮光区域的光外，生成上述多个受光信号。

2.根据权利要求1所述的倾斜检测装置，其中，

上述受光部的受光面包括对上述+1次光区域和-1次光区域的中央部受光的第1区域、和夹持上述第1区域的一对第2区域；上述第1区域和第2区域分别分割成对上述光束+1次光区域和-1次光区域分别进行检测。

3.根据权利要求1所述的倾斜检测装置，其中，

上述受光部的受光面，由横切上述光束的-1次光区域和+1次光区域后将上述光束对称地分成二份的线，被分割成一对副区域，上述一对副区域的一个区域包括对上述+1次光区域和-1次光区域的中央部附近受光的第1区域和除第1区域之外的其余区域即第2区域，

上述第1区域和第2区域，分别分割成对上述光束的+1次光区域和-1次光区域分别进行检测。

4.根据权利要求2或3所述的倾斜检测装置，其中，

上述倾斜检测部，由上述被分割后的受光部的第1区域和第2区域分别生成推挽信号，检测上述第2个推挽信号的由信息道形成调制波形的相位差。

5.根据权利要求4所述的倾斜检测装置，其中，

上述倾斜检测部，当由上述物镜聚光的光扫描信息道时检测上述2个推挽信号的电平，并通过进行比较，检测上述相位差。

6.根据权利要求4所述的倾斜装置，其中，上述倾斜检测部，在将上述2个推挽信号中的任一个乘以规定系数后，生成它们的差信号，当由上述物镜聚光的光扫描信息道时检测上述差信号的电平。

7.根据权利要求1所述的倾斜检测装置，其中，

上述受光部的受光面包括：使上述+1次光区域和-1次光区域的中央部受光的第1区域；夹持上述第1区域，对上述+1次光区域和-1次光区域进行受光的一对第2区域；和夹持上述一对第2区域，只对0次光区域进行受光的一对第3区域，

其中，上述第1、第2和第3区域，在由位于上述光束的+1次光区域和-1次光区域之间的分割线所分割的区域内，分别检测上述光束。

8.根据权利要求1所述的倾斜检测装置，其中，

上述受光部的受光面，由横切上述光束的-1次光区域和+1次光区域后将上述光束对称分成二份的线分割成一对副区域，上述一对副区域的一个区域，包括：对上述+1次光区域和-1次光区域的中央部分附近受光的第1区域；与上述第1区域邻接，对上述+1次光区域和-1次光区域的其余区域进行受光的第2区域；以及与上述第2区域邻接只对0次光区域进行受光的第3区域，

上述第1、第2和第3区域，在由位于上述光束的+1次光区域和-1次光区域之间的分割线分割的区域内，分别检测上述光束。

9.根据权利要求7或8所述的倾斜检测装置，其中，

上述倾斜检测部，由上述被分割的受光部的第1、第2和第3区域分别生成推挽信号，由上述第1区域得到的推挽信号和由上述第3区域得到的推挽信号中的任何一个乘以规定的第1值后，生成作为它们之差的第1差信号，

由上述第2区域检测的推挽信号和由上述第3区域检测的推挽信号中的任何一方上乘以规定的第2值后，生成作为它们之差的第2差信号，并检测上述第1差信号和第2差信号的由信息道引起的调制波形的相位差。

10.根据权利要求9所述的倾斜检测装置，其中，

上述倾斜检测部，当由上述物镜聚光的光扫描信息道时，检测上述第1和第2差信号的电平，并通过进行比较，检测上述相位差。

11.根据权利要求7或8所述的倾斜检测装置，其中，

上述遮光区域遮断只射入上述第1和第2区域的光束。

12.根据权利要求2、3、7、8中任一项所述的倾斜检测装置，其中，

上述光盘，由记录完毕的信息道和未记录的信息道形成不同的反射率。

13.根据权利要求2、3、7、8中任一项所述的倾斜检测装置，其中，上述遮光区域，至少相对于分割上述第1区域的线而位置对称。

14.根据权利要求2或3所述的倾斜检测装置，其中，上述受光部包括：具有照射有上述光束的受光面的光检测元件，上述第1和第2区域设在上述受光面上。

15.根据权利要求14所述的倾斜检测装置，其中，

上述光检测元件包括：以在上述遮光区域内不检测光的方式设在上述受光面上的遮光膜。

16.根据权利要求14所述的倾斜检测装置，其中，

上述光检测元件包括在上述遮光区域中对光进行检测的检测区域，由上述检测区域得到的信号，不用于在上述倾斜检测部中生成上述倾斜误差信号。

17.根据权利要求2或3所述的倾斜检测装置，其中，

上述受光部包括：具有上述光束照射的受光面，设置上述第1和第2区域的全息元件，和检测上述全息元件的上述第1和第2区域受光的光检测元件。

18.根据权利要求17所述的倾斜检测装置，其中，

上述全息元件在上述遮光区域中使上述光束衍射，以便使上述光检测元件不对上述光束进行受光。

19.根据权利要求7或8所述的倾斜检测装置，其中，上述受光部包括：具有上述光束所照射的受光面的光检测元件，上述第1、第2和第3区域设在上述受光面上。

20.根据权利要求19所述的倾斜检测装置，其中，

上述光检测元件，包括：以在上述遮光区域中不检测光的方式设在上述受光面上的遮光膜。

21.根据权利要求19所述的倾斜检测装置，其中，

上述光检测元件，包括在上述遮光区域中检测光的检测区域，由上述检测区域得到的信号，不用于在上述倾斜检测部中生成上述倾斜误差信号。

22.根据权利要求7或8所述的倾斜检测装置，其中，

上述受光部包括：具有上述光束所照射的受光面并设置上述第1、第2和第3区域的全息元件；以及对上述全息元件的所述第1、第2和第3区域的光分别进行受光的光检测元件。

23.根据权利要求22所述的倾斜检测装置，其中，

上述全息元件在上述遮光区域中衍射上述光束，以便使上述光检测元件不对上述光束进行受光。

24.一种光盘装置，其特征在于，具备：

驱动部，其对具有信息记录面的光盘进行旋转驱动；

光头，其具有：光源、使上述光源射出的光向上述光盘的信息记录面聚光的物镜、和对因面对信息记录面而聚光的光的光轴从垂直方向倾斜而产生的像差进行修正的倾斜修正部，  并对上述信息记录面进行信息的记录或再生；

在权利要求1～23中任一项中规定的倾斜检测装置；和

接受上述检测装置的倾斜误差信号，用于驱动上述倾斜修正部的驱动信号生成部。

25.根据权利要求24所述的光盘装置，其中，

上述倾斜修正部，是使上述物镜至少在上述光盘的半径方向上倾斜的物镜驱动部。

Images