CN100380478C - 具备光学头的信息记录再生装置以及控制电路 - Google Patents

具备光学头的信息记录再生装置以及控制电路 Download PDF

Info

Publication number
CN100380478C
CN100380478C CNB2004100386183A CN200410038618A CN100380478C CN 100380478 C CN100380478 C CN 100380478C CN B2004100386183 A CNB2004100386183 A CN B2004100386183A CN 200410038618 A CN200410038618 A CN 200410038618A CN 100380478 C CN100380478 C CN 100380478C
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
information recording
recording layer
receiving element
focus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004100386183A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1542786A (zh
Inventor
荒井昭浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN1542786A publication Critical patent/CN1542786A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100380478C publication Critical patent/CN100380478C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G11B7/08505—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head
    • G11B7/08511—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head with focus pull-in only
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/13—Optical detectors therefor
    • G11B7/131—Arrangement of detectors in a multiple array
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0009—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
    • G11B2007/0013—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0925—Electromechanical actuators for lens positioning
    • G11B7/0935—Details of the moving parts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

提供一种可以判别光的焦点存在于设置在光学式信息记录介质上的多个信息记录层中的哪一个上的装置，其对在从表面开始的深度方向上具有第一和第二信息记录层的光学式信息记录介质从其表面侧发射光且进行数据的写入和/或读出，包括：光源；透镜，聚焦光形成焦点；光接收部，其具有光接收元件，在光接收元件中接收光，作为生成与光接收量对应的光信号的光接收部，当焦点位于第一信息记录层时，其被调整使得不接收来自第二信息记录层的反射光，当焦点位于第二信息记录层时，其被调整使得接收来自第一信息记录层的反射光；以及判别部，其基于与光接收元件的光接收量对应的光信号，判别焦点位于光学式信息记录介质之第一和第二信息记录层的哪一个上或者其附近。

Description

具备光学头的信息记录再生装置以及控制电路
技术领域
本发明涉及一种在具有多个信息记录层的光盘等光学式信息记录介质上从光学上进行数据的写入和/或读出的光学头以及具备这种光学头的信息记录再生装置。
背景技术
作为从光学上写入、读出数据的光学式信息记录介质，公知有例如光盘。为了进行利用光盘的数据写入以及读出中，采用具备光学头的光盘装置。即，当向光盘写入数据和读出数据时，光盘装置使用光学头而将一定光量的光照射到光盘上，并且检测来自光盘的反射光。此时，光盘装置进行与光盘垂直方向相关的光的焦点位置控制(聚焦控制)和与光盘半径方向相关的光束的焦点位置控制(跟踪控制)。聚焦控制是用于使光焦点位于信息记录层上所必需的，跟踪控制是用于使光束焦点始终位于信息记录层的轨迹上所必需的。
近年来，文献报道了为了增加记录容量而设置多个信息记录层的光盘、用于对这种光盘写入和/或读出数据的光学头、以及安装了该光学头的光盘装置。当光盘具有多个信息记录层时，光盘装置有必要判别光焦点存在的信息记录层是否是成为数据写入和/或读出之目标的层。
例如专利文献1中记载的光盘装置对具有两个信息记录层的光盘通过使用主光束和其两侧的两个辅光束的三光束方式来实现跟踪控制，而且，通过使用其中的辅光束来判别焦点是位于哪一个信息记录层上。下面，说明在该光盘装置中进行的判别操作。
首先，图14(a)表示在具有信息记录层L0和L1的光盘105中光111的焦点存在于信息记录层L0上的状态。从光盘装置的光学头(未图示)内的光源输出的光111通过物镜110入射到光盘105上。图14(a)中，从光111的入射侧依次称为信息记录层L1和L0(以后分别记为“L1层”和“L0层”)。L0层反射的光111通过在入射通路相反方向前进而再次入射到物镜110后在光学头的光接收部中检测出。
图14(b)表示光学头的光接收部112和在光接收部112上接收的来自L0层的反射光。由于光盘装置采用三光束方式，在此刻，反射的光111被分离成主光束和两个辅光束。
光接收部112具有：用于接收主光束的4区域光接收元件112a；用于接收用来检测跟踪误差信号的辅光束的光接收元件112b和112c；以及用于接收用来判别层的辅光束的光接收元件112d和112e。由于图14(a)例子中的光111被汇聚在L0层上，因此来自L0层的反射光(L0层的主光束和L0层的辅光束)入射到光接收元件112a，112b和112c的内部。同时，来自L1层的反射光(L1层的主光束和L1层的辅光束)因其尺寸变大而使辅光束的间隔分开。光接收之L1层主光束和L1层辅光束的形状用虚线表示在图14(b)中。L1层主光束和两个L1层辅光束都超过了光接收元件112a，112b和112c的范围，都不处于聚焦状态。这里，如果注意光接收元件112d和112e，可以看出对超过范围的来自L1层的反射光，光接收元件112e比112d接收更多的光。
另一方面，图15(a)表示在具有信息记录层L0和L1的光盘105中通过物镜110的光111的焦点处在信息记录层L1上的状态。此时光盘105的反射光以图15(b)所示状态被接收。图15(b)表示光学头的光接收部112和光接收部112中接收的来自L1层的反射光。图15(b)所示光接收部112的结构与图14(b)相同。由于图15(a)例子中的光111被汇聚在L1层上，因此来自L1层的反射光(L1层的主光束和L1层的辅光束)入射到光接收元件112a，112b和112c的内部。同时，来自L0层的反射光(虚线所示的L0层主光束和L0层辅光束)因其尺寸变大而使辅光束的间隔窄，超过了光接收元件112a，112b和112c的范围。结果，对超过范围的来自L0层的反射光，在光接收元件112d中比112e接收更多的光。
根据上述，如果比较光接收元件112d和112e的光接收量，就能够判别焦点所位于的信息记录层是L0层还是L1层。具体地，如果光接收元件112d的光接收量多，则能够判别出焦点存在于L1层，如果光接收元件112e的光接收量多，则能够判别出焦点存在于L0层。
但是，由于上述层判别方法是通过三光束方式将辅光束的利用作为前提的，对于采用不具有辅光束的一光束方式的光学头或者具有这种光学头的信息记录再生装置该方法是不能够适用的。由于三光束方式比一光束方式在结构上和处理上更复杂些，以更简单构成的一光束方式为基础的判别处理成为必要。
专利文献1：特开平9-259456号公报(5-8页，图6和图7)。
发明内容
本发明的目的是在采用一光束方式的光学头和安装了这种光学头的信息记录再生装置中，判别出光的焦点存在于多个信息记录层中的哪一个的附近。
依据本发明的装置，对在从表面侧开始的深度方向上具有第一信息记录层和第二信息记录层的光学式信息记录介质，从所述表面侧发射光，进行数据的写入和/或读出。所述装置包括：光源，发射所述光；透镜，聚焦来自所述光源的光并形成焦点；光接收部，是在光接收元件中接收光并生成与光接收量对应的光信号的光接收部，其具有判别用光接收元件和处理用光接收元件，所述判别用光接收元件，当所述焦点位于所述第一信息记录层时，其被调整为不接收来自所述第二信息记录层的反射光，当所述焦点位于所述第二信息记录层时，其被调整为接收来自所述第一信息记录层的反射光，所述处理用光接收元件，与所述焦点的位置无关，接收来自所述第一信息记录层或者所述第二信息记录层的反射光；信号生成部，根据与所述处理用光接收元件的光接收量对应的第一光信号，生成聚焦误差信号；和判别部，其基于与所述判别用光接收元件的光接收量对应的第二光信号和所述聚焦误差信号，判别所述焦点位于所装载的所述光学式信息记录介质的所述第一信息记录层以及所述第二信息记录层的哪一层上或者其附近。
所述装置还包括衍射部，其具有用于偏转所接收光的衍射区，所述衍射区在所述焦点位于所述第二信息记录层上时将来自所述第一信息记录层的反射光向着所述判别用光接收元件偏转。
所述装置所述衍射部还具有透过区，当所述焦点位于所述第一信息记录层上时，其透过从所述第一信息记录层接收的反射光；所述处理用光接收元件具有多个部分区域，并且在所述多个部分区域中接收透过所述透过区的光；所述信号生成部基于与所述多个部分区域的光接收量对应的所述第一光信号，生成所述聚焦误差信号；所述判别部根据所述第二光信号和所述聚焦误差信号，判别所述焦点的位置。
所述装置还包括衍射部，其具有用于偏转所接收光的衍射区。所述光接收部配置在当所述焦点位于所述第一信息记录层上时来自所述第二信息记录层的反射光被聚焦的位置、和当所述焦点位于所述第二信息记录层上时来自所述第一信息记录层的反射光被聚焦的位置之间；所述衍射区，当所述焦点位于所述第二信息记录层时使来自所述第一信息记录层的反射光的一部分偏转并入射到所述判别用光接收元件，当所述焦点位于所述第一信息记录层上时使来自所述第二信息记录层的反射光的一部分入射到与所述处理用光接收元件；所述判别部根据所述第二光信号和所述聚焦误差信号，对所述焦点位置判别所述第一信息记录层和所述第二信息记录层的位置。
所述光学式信息记录介质在从表面侧开始的深度方向上，还包括处于比所述第二信息记录层更深位置的第三信息记录层。所述判别用光接收元件由判别用第一光接收元件和判别用第二光接收元件构成，当所述焦点位于所述第三信息记录层上时，判别用第一光接收元件被调整为接收来自所述第一信息记录层的反射光，判别用第二光接收元件被调整为接收来自所述第二信息记录层的反射光。所述判别部基于来自所述判别用第一光接收元件和第二光接收元件的各个光信号来判别所述焦点是否位于所装载之所述光学式信息记录介质的所述第三信息记录层上。
所述装置还包括衍射部，其具有用于偏转所接收光的衍射区。所述衍射区在所述焦点位于所述第三信息记录层上时，使来自所述第一信息记录层的反射光向着所述判别用第一光接收元件偏转，同时使来自所述第二信息记录层的反射光向着所述判别用第二光接收元件偏转；在所述焦点位于所述第二信息记录层上时，使来自所述第一信息记录层的反射光向着所述判别用第一光接收元件偏转，使来自所述第二信息记录层的反射光和来自所述第三信息记录层的反射光在所述判别用第二光接收元件上不偏转，当所述焦点位于所述第一信息记录层上时，使来自所述第二信息记录层的反射光和来自所述第三信息记录层的反射光不向所述判别用第一光接收元件和第二光接收元件上偏转；所述判别部基于来自所述判别用第一光接收元件和第二光接收元件的各个光信号来判别所述焦点是位于所装载的所述光学式信息记录介质的哪一个信息记录层上。
所述装置所述衍射部还具有透过区，当所述焦点位于所述第一信息记录层上时，其透过从所述第一信息记录层接收的反射光，当所述焦点位于所述第二信息记录层上时，其透过从所述第二信息记录层接收的反射光，当所述焦点位于所述第三信息记录层上时，其透过从所述第三信息记录层接收的反射光；所述处理用光接收元件，在多个部分区域中接收透过所述透过区的光；所述信号生成部基于与所述多个部分区域的光接收量对应的光信号，生成所述聚焦误差信号；所述判别部基于所述第二光信号和所述聚焦误差信号，判别所述焦点的位置。
所述装置还包括再生处理部，其基于来自所述处理用光接收元件的所述第一光信号，取得在所述光学式信息记录介质上记录的数据。
所述光学式信息记录介质具有N层(N是4或者以上的整数)信息记录层，所述第一信息记录层是从所述表面侧开始的深度方向在(N-1)层中的任意一层，所述第二信息记录层是从所述表面侧看在比所述第一信息记录层更深位置上存在的信息记录层。
依据本发明的光学头，其用于对在从表面侧开始的深度方向上具有第一信息记录层和第二信息记录层的光学式信息记录介质，从所述表面侧发射光，进行数据的写入和/或读出。光学头包括：光源，发射所述光；透镜，聚焦来自所述光源的光并形成焦点；光接收部，是在光接收元件中接收光并生成与光接收量对应的光信号的光接收部，其具有判别用光接收元件，当所述焦点位于所述第一信息记录层时，其被调整为不接收来自所述第二信息记录层的反射光，当所述焦点位于所述第二信息记录层时，其被调整为接收来自所述第一信息记录层的反射光；和判别部，其基于来自所述判别用光接收元件的光信号，判别所述焦点位于所装载的所述光学式信息记录介质之所述第一信息记录层和所述第二信息记录层的哪一个上。
依据本发明的控制电路，其被安装在装置上，该装置用于对在从表面侧开始的深度方向上具有第一信息记录层和第二信息记录层的光学式信息记录介质，从所述表面侧发射光，进行数据的写入和/或读出。所述装置包括：光源，发射所述光；透镜，聚焦来自所述光源的光并形成焦点；光接收部，是在光接收元件中接收光并生成与光接收量对应的光信号的光接收部，其具有判别用光接收元件和处理用光接收元件，所述判别用光接收元件，当所述焦点位于所述第一信息记录层时，其被调整为不接收来自所述第二信息记录层的反射光，当所述焦点位于所述第二信息记录层时，其被调整为接收来自所述第一信息记录层的反射光，所述处理用光接收元件，与所述焦点的位置无关，接收来自所述第一信息记录层或者所述第二信息记录层的反射光；和信号生成部，根据与所述处理用光接收元件的光接收量对应的第一光信号，生成聚焦误差信号；该控制电路获取来自所述判别用光接收元件的第二光信号以及来自所述信号生成部的聚焦误差信号，并基于所述聚焦误差信号和所述第二光信号的电平，判别所述焦点位于所装载的所述光学式信息记录介质的所述第一信息记录层和所述第二信息记录层的哪一个层上或者其附近。
依据本发明的光学头具有光接收部，该光接收部具有判别用光接收元件，当焦点位于第一信息记录层时，其被调整使得不接收来自所述第二信息记录层的反射光，当焦点位于第二信息记录层时，其被调整使得接收来自第一信息记录层的反射光。通过光学头的控制电路等实现的判别部，基于与判别用光接收元件的光接收量对应的光信号，判别焦点位于所装载光盘的第一信息记录层和第二信息记录层的哪一个上或者其附近。根据该处理，由于只需获得与判别用光接收元件的光接收量对应的反射光的光信号即可，能够非常高速地确定焦点所位于的层。而且，在光学头中，不需要使用三光束方式的辅光束，其能够由一光束方式构成。因此，通过简单构造就能够构成光学头。
而且，由于在将本发明光学头安装在光盘装置上而进行层判别时也同样只需获得与判别用光接收元件的光接收量对应的反射光的光信号即可，因此能够非常高速地确定焦点所位于的层。因此，通过在操作聚焦伺服控制之前进行层判别，能够缩短从光盘装置启动到数据存取开始的时间。通过在向不同层进行数据写入操作和/或读出操作之前进行层判别，能够迅速且可靠地变换作为操作目标的层。
附图说明
图1是表示实施方式1的光盘装置100的功能方框图结构的示意图。
图2(a)是表示当焦点存在于L0层时通过光学头20到达光盘5的入射光和来自光盘5的反射光的示意图，(b)是表示当焦点存在于L1层时通过光学头20到达光盘5的入射光和来自光盘5的反射光的示意图。
图3是表示衍射元件6的衍射图案和入射光位置之间关系的示意图。
图4是表示光接收部8的详细结构示意图。
图5(a)是表示层判别信号的波形、(b)是表示FE信号的波形的示意图。
图6是表示实施方式2的光学头30的结构的示意图。
图7是表示衍射元件13的衍射图案和入射光位置之间关系的示意图。
图8是表示光接收部14的详细结构示意图。
图9(a)和(b)是表示各个层判别信号的波形的示意图，(c)是表示FE信号的波形的示意图。
图10是表示实施方式3的光学头40的结构的示意图。
图11是表示衍射元件15的衍射图案和入射光位置之间关系的示意图。
图12是表示光接收部16的详细结构示意图。
图13(a)是表示当其它信息记录层存在于比焦点所位于的信息记录层更浅位置上时的光接收状态的示意图，(b)是表示当其它信息记录层存在于比焦点所位于的信息记录层更深位置上时的光接收状态的示意图。
图14(a)是表示光111的焦点存在于信息记录层L0上的状态的示意图，(b)是表示光学头的光接收部112和在光接收部112中接收的来自L0层的反射光的示意图。
图15(a)是表示通过物镜110的光111的焦点存在于信息记录层L1上的状态的示意图，(b)是表示光学头的光接收部112和在光接收部112中接收的来自L1层的反射光的示意图。
图中：1-光源，2-光束分离器，3-准直透镜，4-物镜，5-光盘，6-衍射元件，8-光接收部，9-FE(聚焦误差)信号生成部，10-层判别部，21-再生处理部，22-控制信号生成部，23-驱动电路，90-信号处理电路，100-光盘装置。
具体实施方式
下面，参考附图说明本发明的实施方式。本说明书中，作为数据被光学写入读出之光学式信息记录介质，说明采用光盘的实施方式。下面，说明作为本发明实施方式的光学头和包含光学头的光盘装置。
图1表示本实施方式的光盘装置100的功能方框图结构。光盘装置100包括：光学头20；再生处理部21；控制信号生成部22；驱动电路23。光盘装置100对光盘装置100中装载的光盘5通过使用光学头20等而能够进行数据的写入和/或读出。光盘5是例如DVD和蓝光盘(BD)。光盘5具有如后述的多个信息记录层，并且对其每一个都记录构成信息的数据。尽管光盘5不是光盘装置100之构成要素的一部分，但为了说明上的方便而被记录在图1中。
光学头20使光束照射光盘5，是获取其反射光的光学系统，其进行对光盘5的数据写入和/或读出。而且，光学头20包括用于生成聚焦误差信号(FE信号)、再生信号等的信号处理电路90。光学头20的结构在后面详述。
控制信号生成部22例如基于光学头20输出的FE信号生成控制信号，用来控制光束焦点和光盘5在垂直方向之间的位置关系。此时，控制信号生成部22从光学头20中获取用于表示现在光焦点之位置的信号，基于该信号，生成用于将光焦点移动到进行数据写入和/或读出之信息记录层上的驱动信号。
从控制信号生成部22输出的控制信号被提供到驱动电路23。驱动电路23生成基于所接收控制信号的驱动信号，并施加到聚焦调节器(未图示)。聚焦调节器通过将后述的物镜4或者整个光学头20在垂直方向移动至光盘5而改变光束焦点和光盘5在垂直方向之间的位置关系。再生处理部21在聚焦控制、跟踪控制等伺服控制被稳定进行时对来自光盘5的反射光进行规定的再生处理，并再生出数据。
这里，更详细地说明光学头20的结构。光学头20具有：光源1；光束分离器2；准直透镜3；物镜4；衍射元件6；检测透镜7；光接收部8和信号处理电路90。
光源1例如发射出波长为405nm的蓝紫激光。光束分离器2将一部分光透过而使其余光反射。准直透镜3将来自光源1的光变换成平行光束。物镜4将光源1发射的光束聚焦，并将焦点形成在规定距离的位置上。衍射元件6接收来自光盘5的反射光束之后，通过设置了规定图案(衍射栅)的衍射区或者没有设置图案的非衍射区(透过区)，其一部分被偏转或者透过。为了实现所谓象散方式的聚焦检测，检测透镜7将象散附加到通过的光束上。光接收部8具有多个光接收元件，各个光接收元件产生与所接收光的光量对应大小的光信号。
信号处理电路90具有FE信号生成部9和层判别部10。FE信号生成部9基于从光接收部8的规定光接收元件输出的光信号生成表示在光的焦点和光盘5之间涉及垂直方向之误差的误差信号，即聚焦误差信号(以后记为“FE信号”)。层判别部10基于来自光接收部8的光接收元件的光信号判别光的焦点在所装载光盘5具有的多个信息记录层中存在于哪一个信息记录层上或者其附近。而且，在本说明书中，尽管信号处理电路90是作为设置于光学头20内而说明的，但是不设置于光学头20内而与例如再生处理部21、控制信号生成部22等一起构成为一个控制电路也是可以的。这种控制电路能够被实现为所谓的光盘控制器。
下面，按照光的行进路径说明在该光学头20中进行的处理。从光源1发射的光透过光束分离器2，在准直透镜3变换成平行光束后入射到物镜4，通过物镜4聚焦到光盘5的信息记录层。由光盘5反射的光再次经过物镜4和准直透镜3后入射到光束分离器2。由光束分离器2反射的光入射到衍射元件6。
入射到衍射元件6的反射光根据入射位置而确定是否被衍射(偏转)。现在，如果假设光盘5具有两个信息记录层，当光的焦点位于浅位置的信息记录层上时，衍射元件6被调整使得不偏转来自更深位置之信息记录层的反射光。另一方面，当焦点位于更深位置之信息记录层上时，衍射元件6被调整使得偏转来自浅位置之信息记录层的反射光。而且，在本说明书中，“浅”和“深”之类的用语是从光的入射面侧看对于涉及光盘5之垂直方向的深度所使用的。光盘5的垂直方向被称为深度方向。
通过衍射元件6偏转的一部分光被提供给在光接收部8设置的光接收元件后，各个光接收元件生成与接收量对应的光信号。具体地，光接收部8具有用于接收在衍射元件6衍射的光束的光接收元件。光接收部8还具有用于接收在衍射元件6未衍射的光束的光接收元件。来自该光接收元件的光信号被用来生成用于表示在信息记录层上记录的再生目标之数据的信号和FE信号。
在光接收部8的光接收元件输出的光信号中，生成FE信号所使用的信号被输出到FE信号生成部9。FE信号生成部9基于来自光接收部8的信号生成FE信号，并输出到层判别部10。层判别部10从用于接收在衍射元件6衍射的光束的光接收元件中获取该光信号，或者从FE信号生成部9获取FE信号，并基于这些信号，判别焦点现在处于哪一个信息记录层上或者其附近。也能够判别“附近”的理由后述。判别结果，层判别部10输出表示现在光焦点位置的信号。
下面，参考图2(a)和2(b)、图3～图5说明根据本实施方式的层判别处理。在以下说明中，将光盘5上设置的两个信息记录层分别称为L0层和L1层。L0层是存在于比L1层更深位置的信息记录层。例如，如果是BD，L1层被设置在距光发射表面侧深度为75μm的位置上，L0层被设置在距L1层还深25μm的位置上。
图2(a)是表示当焦点存在于L0层时通过光学头20到达光盘5的入射光和来自光盘5的反射光的示意图。下面注意反射光。首先，实线描述的来自L0的反射光通过物镜4后变成平行光束入射到准直透镜3而被变换成聚焦光束。然后，在光束分离器2中被反射且入射到衍射元件6。
在衍射元件6，来自L0层的反射光不衍射，形成原样透过的图案。图3表示在衍射元件6的衍射图案和入射光的位置之间的关系。衍射元件6包含衍射栅形成区6a和衍射栅未形成区6b。阴影所示衍射栅形成区6a(后面记为“衍射区6a”)将所接收光的一部分偏转到规定方向，一部分按原样透过。而且还有将所接收光的一部分在衍射区6a中按与上述偏转方向相反方向衍射。同时，衍射栅未形成区6b(以后记为“透过区6b”)不衍射所接收光而按原样透过。
图3中实线表示的圆11表示了入射到衍射元件6之透过区6b的来自L0层之反射光的外形。在光盘装置100中，调整使得来自L0层的反射光11入射到透过区6b。其结果，来自L0层的反射光按原样入射到光接收部8的光接收元件。
再次参考图2(a)。虚线描述的来自L1层的反射光通过物镜4后变成发散光束而入射到准直透镜3。因此，该反射光变成比来自L0层的反射光(实线)更远离焦点位置的光束，其经过光束分离器2后入射到衍射元件6。这意味着来自L1层的反射光的直径比来自L0层反射光的直径更大。因此，来自L1层的反射光不只是入射到衍射元件6的透过区6b，还入射到衍射区6a。图3用虚线表示出入射到衍射区6a的来自L1层之反射光的外形12。换言之，在光盘装置100中，调整使得来自L1层的反射光12入射到衍射区6a。入射到衍射区6a光的一部分被偏转后入射到光接收部8的光接收元件。
图4表示光接收部8的详细结构。光接收部8具有四区域光接收元件8a和判别用光接收元件8b。四区域光接收元件8a是四个光接收元件的组合。各个元件都接收从透过区域6b透过的光，并输出与该光量对应的光信号。基于各个光信号，在FE信号生成部9中生成FE信号。例如，通过分别计算在对角配置的光接收元件之光信号的和以及计算该和信号的差，能够获得FE信号。另一方面，判别用光接收元件8b接收在衍射区6a中衍射的光，并输出与该光量对应的光信号。基于该光信号，在层判别部10生成判别信号。例如，判别信号能够按原样使用来自判别用光接收元件8b的光信号，或者将该光信号用规定放大率放大而获得判别信号。
图4表示当焦点位于L0层上时来自L0层的反射光和来自L1层的反射光。首先，来自L0层的反射光从透过区6b透过后全部入射到四区域光接收元件8a内。此时，基于来自四区域光接收元件8a的光信号生成FE信号，而且还能够生成跟踪误差信号等。
另一方面，在来自L1层的反射光中，在衍射区6a被衍射的光12a入射到判别用光接收元件8b。因此，能够获得从判别用光接收元件8b输出规定电平之光信号的判别信号。也就是说，当判别信号为规定电平或之上时，其表示出焦点处于L0层上或者在其附近。当焦点存在于L0层上时，来自L1层的反射光正入射到判别用光接收元件8b上。本说明书中，层判别信号被用来判别焦点存在于哪一个记录层上或者附近。而且，判别信号的波形等将参考图5(a)和5(b)在后面说明。
同时，在来自L1层的反射光中，在衍射区6a未被衍射的光和通过透过区6b的光，即作为结果而未被衍射的光12b入射到涉及包含四区域光接收元件8a之广大区域的光接收部8。尽管四区域光接收元件8a的各个光接收元件成为同时检测该未衍射光12b和L0层反射光，但是，由于L0层反射光光量这一方足够多并且光12b一律入射到四区域光接收元件8a的各个光接收元件的全体上，在FE信号的生成中能够忽视来自L1层之反射光12b的影响。
下面，参考图2(b)。图2(b)表示当焦点存在于L1层时通过光学头20到达光盘5的入射光和来自光盘5的反射光。这里也关注反射光。首先，实线描述的来自L1层的反射光与图2(a)所示来自L0层的反射光同样动作，具有图3的外形11，从透过区6b透过，并且入射到光接收部8的四区域光接收元件8a。
另一方面，虚线描述的来自L0层的反射光通过物镜4后变成聚焦光束而入射到准直透镜3。因此该反射光比来自L1层的反射光(实线)变成更靠近焦点位置的光束，经过光束分离器2后入射到衍射元件6。这意味着来自L0层的反射光的直径比来自L1层的反射光的直径更小。例如，当将图3中来自L1层的反射光表达成为外形11时，来自L0层的反射光导致比它更内侧。
总结上述，当焦点存在于L1层时，来自L0层的反射光和来自L1层的反射光都只入射到衍射元件6的透过区6b。结果，由于不入射到判别用光接收元件8b，来自判别用光接收元件8b的光信号电平几乎为0。这就是表示了当判别信号为规定电平或者之下时焦点存在于L1层上。当焦点存在于L1层上时，不存在入射到判别用光接收元件8b的反射光。
图5(a)表示层判别信号的波形、图5(b)表示FE信号的波形。横轴表示焦点的位置，纵轴表示信号电平。由于各个波形是当将光的焦点位置从比L0层更深的位置移动到比L1层更浅的位置时获得的，因此横轴也对应于焦点的移动量。
层判别信号的波形，当焦点存在于L0层附近时具有峰值(peak)。成为这种波形的原因是当焦点存在于L0层附近时，入射到衍射区6a的来自L1层的反射光被汇聚在判别用光接收元件8b上。更详细地说，原因在于，当焦点从L0层离开时，入射到判别用光接收元件8b的光束在展宽变大的同时，其入射位置也逐渐变化且检测的层判别信号大小急剧地下降。
在本实施方式中，对层判别信号设定了规定的阈值电平，操作层判别部10使得在该电平或者之上时检测出FE信号。就是说，设置了只在阈值电平或者之上时适用的FE信号检测窗。通过这，当层判别信号的电平在阈值或者以上期间，基于是否检测到在检测窗中的FE信号，能够判别出光焦点正在通过的层是L0层还是L1层。FE信号被检测出时，可以说光的焦点现在正位于L0层上或者在其附近。而且，当光的焦点处在基于FE信号能够对该层进行聚焦控制的范围内时，也可判断光的焦点位于层的附近。所谓“附近”，就是包含例如在图5(b)中与对应于层位置的过零点相对应的焦点位置和与极小值和极大值对应的焦点位置的范围，其比从与极小值对应的焦点位置到与极大值对应的焦点位置的区间更大。该范围例如对DVD是5～10μm。
在检测窗内FE信号是否被检测出的判断能够例如按照下面进行。即保存从FE信号生成部9输出的信号的极大值和极小值，并且判定在极大值和极小值之间的差是大于规定值还是小于规定值。结果，当大于时，可以判断在检测窗内的FE信号被检测出。同时，当小于时，可以判断在检测窗内的FE信号未被检测出。作为其它的例子，层判别部10即使不设置上述的检测窗也能够进行层的判别。即，层判别部10一边仍然获取FE信号，一边保存FE信号过零点的层判别信号的电平。如果该电平是规定值或者之上，则判别出焦点位于L0层附近，如果是规定值或者之下，则判别出焦点位于L1附近。
判别结果，层判别部10输出表示现在光焦点位置的信号。该信号具有两种电平，层判别部10例如在光的焦点处于L0层附近时输出低电平信号，在光的焦点处于L1层附近时输出高电平信号。
说明在聚焦伺服控制开始时利用层判别信号的其它例子。在图5(a)和5(b)中，当在层判别信号比规定值大的状态下检测出FE信号的极小值时，表示光的焦点从比L0层更深侧正靠近L0层。当在层判别信号比规定值大的状态下检测出FE信号的极大值时，表示光的焦点从比L0层更浅侧正靠近L0层。另一方面，当在层判别信号比规定值小的状态下检测出FE信号的极小值时，表示光的焦点从比L1层更深侧正靠近L1层。当在层判别信号比规定值小的状态下检测出FE信号的极大值时，表示光的焦点从比L1层更浅侧正靠近L1层。其结果，即使当起因于光盘5表面摇晃使得从外部不能识别光的焦点位置时，由于光盘装置100对各层能够获得与光焦点移动方向和其位置相关的信息，因此对任何层能够立即开始聚焦伺服控制。因此，在FE信号的极大值和极小值被检测出的足够宽的范围内，检测出层判别信号是重要的。
如上述，如果光盘装置100在进行聚焦伺服控制之前执行层判别处理，则能够缩短从光盘装置100的启动到数据存取开始的时间。而且，如果在向不同层的数据写入操作和/或读出操作之前执行，则能够迅速和可靠地切换作为操作目标的层。而且，在上述层判别处理中，由于利用来自光盘5浅层反射光的光束直径在光学头内变大来检测层判别信号，因此没有必要使用现有技术三光束方式中的辅光束。因此，根据本实施方式的层判别处理，可以适用于一光束方式的光学头。当然，即使是三光束方式，上述处理也能够适用。
实施方式2
在实施方式1中，将具有两个信息记录层的光盘作为例子而说明了层判别处理。本实施方式中，说明对于具有三层或者三层以上之信息记录层的光盘而能够判别全部信息记录层的光盘装置。为了说明方便，下面将具有三个信息记录层的光盘当作例子进行说明。
根据本实施方式之光盘装置的整个结构除了光学头20的结构之外是与光盘装置100(图1)的结构相同。因此，在下面的说明中省略了光学头之外的光盘装置结构的说明，只说明根据本实施方式的光学头结构。
图6表示被使用在具有三个信息记录层之光盘5上的根据本实施方式的光学头30的结构。光学头30在设置衍射元件13和光接收部14来代替光学头20的衍射元件6和光接收部8方面与光学头20不同。由于其它的结构要素相同，在图6中给出了相同的参考标记，并且省略其说明。
另一方面，在光盘5上，从光入射侧开始依次设置了信息记录层L2、L1和L0(以后分别记为“L2层”，“L1层”和“L0层”)。图6还表示了当焦点存在于L0层时通过本实施方式之光学头30到达光盘5的入射光和来自光盘5的反射光。来自L0层的反射光用实线表示，而来自L1层的反射光用虚线表示，但没有表示会使图面变得复杂的来自L2层的反射光。来自各层的反射光在光束分离器2中被反射的通路是与实施方式1相同。但是，希望注意的是，来自L2层的反射光的直径比来自L1层的反射光的直径大。其原因是，来自L2层的反射光以比来自L1层的反射光更发散的状态入射到物镜4并在光学头30内前进。来自L1层和L2层的反射光在通过准直透镜3后在越过光接收部14的位置上被变换成聚焦的光束。对于从光接收部14看的聚焦位置，来自L2层的反射光比来自L1层的反射光更远。
下面，参考图7说明衍射元件13的构成。图7表示衍射元件13的衍射图案和入射光位置之间的关系。衍射元件13包括衍射栅形成区13a和13b；衍射栅未形成区13c。阴影所示衍射栅形成区13a和13b(后面记为“衍射区13a”等)将所接收光的一部分偏转到规定方向，一部分按原样透过。但是，衍射区13a和13b的偏转方向相互不同。同时，衍射栅未形成区13c(以后记为“透过区13c”)不衍射所接收光而按原样透过。
图7表示当焦点存在于L0层时入射到衍射元件13之透过区13c的来自L0层的反射光的外形11。图7还表示了入射到衍射区13a的来自L1层的反射光的外形12a和入射到衍射区13b的来自L2层的反射光的外形12b。如前面所述，由于来自L2层的反射光的直径比来自L1层的反射光的直径大，因此外形12a对应于来自L1层的反射光，外形12b对应于来自L2层的反射光。
下面，参考图8说明用于接收通过衍射元件13的光的光接收部14的结构。图8表示光接收部14的详细结构。光接收部14具有四区域光接收元件14a和判别用光接收元件14b和14c。四区域光接收元件14a获取透过了透过区域13c的光。其后的操作和功能是与四区域光接收元件8a相同。基于来自四区域光接收元件14a的光信号，FE信号生成部9生成FE信号。
另一方面，调整使得判别用光接收元件14b接收在衍射区13a中衍射的来自L1层的反射光，判别用光接收元件14c接收在衍射区13b中衍射的来自L2层的反射光。其后的操作和功能都是与判别用光接收元件8b相同。基于来自判别用光接收元件14b和14c的光信号，在层判别部10中生成判别信号。
下面，说明基于上述结构之本实施方式的层判别处理。图9(a)和图9(b)表不两个层判别信号的波形、图9(c)表不FE信号的波形。横轴表示焦点的位置，纵轴表示信号电平。由于各个波形是当将光的焦点位置从比L0层更深的位置移动到比L2层更浅的位置时获得的，因此横轴也对应于焦点的移动量。
图9(a)和图9(b)分别是基于光接收元件14c和14b中生成的光信号而生成的第二层判别信号和第一层判别信号。在L0层附近，第一和第二层判别信号两者都出现峰值。因此，当光盘5被装载到光盘装置100上时，如果第一和第二层判别信号两者都出现峰值，能够判断此时焦点存在于L0层上或者其附近。也可判断FE信号过零点之焦点位置的层是L0层。
当焦点位于L1层附近时，第二层判别信号没有峰值，只在第一层判别信号上出现峰值。因此，当光盘5被装载到光盘装置100上时，如果只在第一层判别信号上出现峰值，就能够判断此时焦点存在于L1层上或者其附近。也可判断FE信号过零点之焦点位置的层是L1层。
当焦点位于L2层附近时，在第一和第二层判别信号上都不存在峰值。因此，当光盘5被装载到光盘装置100上时，如果在任何一个层判别信号上都不出现峰值，就能够判断此时焦点存在于L2层上或者其附近。也可判断FE信号过零点之焦点位置的层是L2层。因此，如果基于所检测的两个层判别信号和FE信号，与前述实施方式1相同，能够全部判别出三个信息记录层。
说明在聚焦伺服控制开始时利用层判别信号的例子。在图9(a)、9(b)和9(c)中，当在第一和第二层判别信号比规定值大的状态下检测出FE信号的极小值时，表示光的焦点从比L0层更深侧正靠近L0层，当检测出FE信号的极大值时，表示光的焦点从比L0层更浅侧正靠近L0层。另一方面，当在第一层判别信号比规定值大且第二层判别信号比规定值小的状态下检测出FE信号的极小值时，表示光的焦点从比L1层更深侧正靠近L1层，当检测出FE信号的极大值时，表示光的焦点从比L1层更浅侧正靠近L1层。当在第一和第二层判别信号比规定值小的状态下检测出FE信号的极小值时，表示光的焦点从比L2层更深侧正靠近L2层，当检测出FE信号的极大值时，表示光的焦点从比L2层更浅侧正靠近L2层。
因此，与实施方式1的说明相同，即使当起因于光盘5表面摇晃使得从外部不能识别光的焦点位置时，由于光盘装置100对各层能够获得与光焦点移动方向和其位置相关的信息，因此对任何层能够立即开始聚焦伺服控制。
在这里，为了说明简单，只考虑入射到光接收元件14b，14c的来自L1层和L2层的反射光。作为来自这些层的反射光且透过衍射元件13的光，还存在通过衍射区13a，13b的衍射栅被逆方向衍射的光，但是，由于与本发明的内容没有特别的关系，其说明省略。并且，作为L1层反射光即入射到衍射元件13b的光和作为L2层反射光即入射到衍射元件13a的光，由于通过衍射栅的透镜作用而展宽后入射到光接收部14，因此在光接收元件14b，14c中几乎检测不出。因此，对上述层判别处理没有特别影响。
在本实施方式中，尽管将具有三个信息记录层的光盘5作为例子进行了说明，但是本发明即使在信息记录层数为N个(N：大于或等于4的整数)时也能够同样适用。即，与在衍射元件13设置区域13a～13c、在光接收部14设置光接收元件14a～14c相同，通过将光学头20或者光盘装置100构成为分别检测出来自各个信息记录层的N个反射光，能够取得(N-1)个层判别信号和一个FE信号。可以这样判别，当全部(即(N-1))层判别信号上都存在峰值时焦点在深度方向上就存在于最深位置的信息记录层上，当(N-1)个层判别信号上存在峰值时焦点就存在于那里的一个浅位置的层上，如此等等。而且，在N个层中，将哪一个层用作本实施方式中说明的L0层和L1层是任意的。
在上述实施方式1和2中，衍射区的形状图示作为环状，但是可以不是连续的环形，例如，可以只在其一部分上设置衍射区。局部配置矩形形状的衍射区也是可以的。而且，配置诸如棱镜和透镜等用于偏转或者聚焦光的元件也是可以的。
实施方式3
本实施方式说明对于具有多个信息记录层之光盘的光学头，该光学头用于检测在将应该判别的信息记录层作为基准之深位置或者浅位置之哪一边上具有其它的层。更一般地，其能够判定对于光焦点位置的信息记录层位置。本实施方式中，以具有两个信息记录层的光盘为例进行说明。下面述及的“L0层”和“L1”的定义是与实施方式1的相同。
根据本实施方式之光盘装置的整个结构除了光学头20的结构之外是与光盘装置100(图1)的结构相同。因此，在下面的说明中省略了光学头之外的光盘装置之结构的说明，只说明根据本实施方式的光学头结构。
图10表示根据本实施方式的光学头40的结构。光学头40在设置衍射元件15和光接收部16来代替光学头20的衍射元件6和光接收部8方面与光学头20不同。由于其它的结构要素相同，在图10中给出了相同的参考标记，并且省略其说明。而且，在图10中，表示了焦点存在于光盘5的L0层上的状态。
下面，参考图11说明衍射元件15的构成。图11表示衍射元件15的衍射图案和入射光位置之间的关系。衍射元件15包括衍射栅形成区15a；和衍射栅未形成区15b。阴影所示衍射栅形成区15a(后面记为“衍射区15a”等)将所接收光的一部分偏转到规定方向，一部分按原样透过。衍射栅未形成区15b(以后记为“透过区15b”)不衍射所接收光而按原样透过。在本实施方式中，通过衍射区15a和透过区15b，入射到衍射元件15的光的一半被偏转，一半被透过。所谓“一半”，是意味着当反射光在其光轴的垂直方向被切断时，对于切断面物理形状的一半。如果切断面是圆形，衍射区15a则让半圆光偏转。
图11表示当焦点存在于L0层时来自L0层的反射光的外形11。图11还表示了来自L1层的反射光的外形12a。而且，假设焦点存在于L1层时来自L1层的反射光由外形11表示，来自L0层的反射光变成外形12c。
下面，参考图12说明用于接收通过衍射元件15的光的光接收部16的结构。图12表示光接收部16的详细结构。光接收部16具有四区域光接收元件16a和判别用光接收元件16b和16c。四区域光接收元件16a获取透过了透过区域15b的光。其后的操作和功能是与四区域光接收元件8a相同。基于来自四区域光接收元件16a的光信号，FE信号生成部9生成FE信号。另一方面，调整使得判别用光接收元件16b和16c接收在衍射区15a中被衍射的光。
这里特别应该注意的是，由于衍射区15a将通过光束的一半衍射，根据光束之聚焦位置在衍射元件15上距光接收部16更近或者更远，在光接收部16中接收的半圆的方向不同。光接收后的操作和功能都与判别用光接收元件8b的相同。
图13(a)和13(b)表示在判别用光接收元件16b和16c中接收的反射光。图13(a)表示其它信息记录层存在于比焦点所位于的信息记录层更浅位置上时的光接收状态。反射光17a在半圆的弦为下时以弧部分比弦更位于上部的状态入射到光接收部16。另一方面，图11的衍射区15a在弦为下时以弧部分比弦更位于上部的状态设置。因此，可以说反射光其断面形状的上下不交换而入射到光接收部16。这意味着该反射光的聚焦位置不存在于从衍射元件15到光接收部16之间，而存在于从衍射元件15看比光接收部16更远的位置上。如同实施方式1中参考图2(a)说明的，这种反射光可以说是当焦点存在于L0层时来自L1的反射光。
在图13(a)所示状态下入射到光接收部16的反射光其大部分入射到判别用光接收元件16c，但不入射到判别用光接收元件16b。因此，层判别部10在FE信号被检测期间将从判别用光接收元件16b输出的判别信号的电平和从判别用光接收元件16c输出的判别信号的电平进行比较，当从判别用光接收元件16c输出的判别信号电平大时，就能够判断出其它信息记录层存在于比存在焦点的层更浅的位置上。而且，来自存在焦点的层的反射光作为图13(a)中的光束斑点17b入射到判别用光接收元件16b和15c之间的区域。光接收部16被构成使得在任何一个光接收元件中也都不检测光束斑点17b。
另一方面，图13(b)表示当其它信息记录层存在于比焦点所位于的信息记录层更深位置上时的光接收状态。与图13(a)例子相反，反射光在入射到衍射元件15的衍射区15a时交换上下而入射到光接收部16。这意味着该反射光的聚焦位置存在于从衍射元件15到光接收部16之间。如同实施方式1中参考图2(b)说明的，这种反射光可以说是当焦点存在于L1层时来自L0的反射光。
在图13(b)所示状态下入射到光接收部16的反射光其大部分入射到判别用光接收元件16b，但不入射到判别用光接收元件16c。因此，层判别部10在FE信号被检测期间将从判别用光接收元件16b输出的判别信号的电平和从判别用光接收元件16c输出的判别信号的电平进行比较，当从判别用光接收元件16b输出的判别信号电平大时，就能够判断出其它信息记录层存在于比存在焦点的层更深的位置上。而且，来自存在焦点的层的反射光与在先说明的相同而入射到判别用光接收元件16b和16c之间的区域并形成光束斑点17b。但是，此时光接收部16被构成使得在任何一个光接收元件中也都不检测光束斑点17b。
即使不比较层判别信号的电平，通过设定规定的基准值，根据至少一方的电平是否超过该基准值也可进行判别。例如，通过只从判别用光接收元件16c取得层判别信号，当该层判别信号的电平为规定值或者以上时，作为图13(a)所示状态中具有的，可判断其它信息记录层存在于比存在焦点的层更浅的位置上，当在规定值以下时，作为图13(b)所示状态中具有的，也可判断其它信息记录层存在于比存在焦点的层更深的位置上。尽管在图13(a)和13(b)中虽然构成为使得来自存在焦点的层的反射光即光束斑点17b不由光接收元件16b和16c检测，但也可以构成为在光接收元件16b和16c中进行均匀检测。
图13(a)和13(b)的说明是涉及具有两层信息记录层的光盘5的例子。对于具有三层或者以上信息记录层的光盘5，层判别部10通过如下述的操作来判别层的位置。即，当在判别用光接收元件16b和16c两者上检测出规定电平的层判别信号时，层判别部10判别焦点位于中间的信息记录层上或者在其附近。这种层判别信号是表示该层存在于较浅位置和较深位置之任何一个上的信号。而且，“中间信息记录层”意味着除了最浅位置和最深位置之信息记录层之外的信息记录层。
另一方面，当只在光接收元件16c上检测出规定电平的层判别信号时，根据与图13(a)中所做说明相同的理由，层判别部10判断焦点位于最深位置的信息记录层上或者在其附近。当只在光接收元件16b上检测出规定电平的层判别信号时，根据与图13(b)中所做说明相同的理由，层判别部10判断焦点位于最浅位置的信息记录层上或者在其附近。
因此，当光盘5具有三层信息记录层时，层判别部10能够确定可能存在焦点的全部层。当光盘5具有四层或者以上信息记录层时，层判别部10能够至少确定最深位置和最浅位置的两层。
尽管在本实施方式中以光的焦点存在于信息记录层之上的确定情况为例说明的，但是，与实施方式1和2相同，其也能够适用于焦点存在于信息记录层之附近的情况。在这里，所述“附近”的范围已在实施方式1中说明。
如上述，根据本发明，与来自比存在焦点的信息记录层更浅或者更深位置之信息记录层的反射光相关而检测出其发散状态(在光学头内部，为光束的聚焦状态)。通过这，能够对存在焦点的信息记录层来判别其它信息记录层的位置。
在本实施方式中，为了使说明简单，如图11所示在衍射元件15上设置了衍射区15a和透过区15b，但是，通过在透过区15b的区域上还形成衍射栅，使光束外形11的光束透过的区域之透过率均匀化也是可以的。在图13(a)和13(b)中，为了使说明和记述简单，忽视了检测透镜7具有的象散的影响，但是，由于两个信息记录层的间隔比附加的象散之非点的较大差别大的多，因此通过本实施方式对检测处理没有本质的影响。
根据本实施方式，为了检测出来自焦点被照射前后之层的反射光的发散状态，利用作为从现有技术已知的作为聚焦检测原理之一的所谓傅科(Foucault)法。但是，本发明不局限于利用傅科法的情况，例如，也能够利用诸如所谓光斑大小检测法等其它的聚焦检测原理。
根据本发明各实施方式的光学头将衍射元件、检测透镜和光接收部说明作为分别单独的构成要素。但是，这不是本发明的必要条件，也可以构成为：省略衍射元件、检测透镜和光接收部的一部分或者成为一体化，使各实施方式中必要的反射光入射到光接收部的各个光接收区。例如，能够将图3所示衍射元件6的衍射区6a和透过区6b设置作为分别具有同形状的光接收区。通过这，能够单独接收光束外形11和12，以及能够获得与实施方式1光学头20相同原理操作的光学头。
本说明书中，说明了采用光盘作为光学式信息记录介质例子的实施方式。但是，本发明还能够适用于除了光盘之外的光学式信息记录介质。例如，本发明能够适用于包括多个信息记录层且能够从各个信息记录层中光学读取数据的卡。而且，为了读取光盘上记录的信息，通常旋转光盘进行读取是必要的。但是，由于使本发明适用于信息读取开始之前，因此希望注意旋转并不是本发明的必要条件。
安装了本发明光学头的装置能够非常高速地确定光的焦点位于哪一层上或者其附近。由此能够获得例如这种光盘装置，即缩短从启动到数据存取开始之时间的光盘装置，以及当向不同层进行数据写入操作和/或读出操作时能够迅速且可靠地变换目标层的光盘装置。

Claims (10)

1.一种装置，其对于在从表面侧开始的深度方向上具有第一信息记录层和第二信息记录层的光学式信息记录介质，从所述表面侧发射光，进行数据的写入和/或读出，包括：
光源，发射所述光；
透镜，聚焦来自所述光源的光并形成焦点；
光接收部，是在光接收元件中接收光并生成与光接收量对应的光信号的光接收部，其具有判别用光接收元件和处理用光接收元件，所述判别用光接收元件，当所述焦点位于所述第一信息记录层时，其被调整为不接收来自所述第二信息记录层的反射光，当所述焦点位于所述第二信息记录层时，其被调整为接收来自所述第一信息记录层的反射光，所述处理用光接收元件，与所述焦点的位置无关，接收来自所述第一信息记录层或者所述第二信息记录层的反射光；
信号生成部，根据与所述处理用光接收元件的光接收量对应的第一光信号，生成聚焦误差信号；和
判别部，其基于与所述判别用光接收元件的光接收量对应的第二光信号和所述聚焦误差信号，判别所述焦点位于所装载的所述光学式信息记录介质的所述第一信息记录层以及所述第二信息记录层的哪一层上或者其附近。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
还包括衍射部，其具有用于偏转所接收光的衍射区；
所述衍射区在所述焦点位于所述第二信息记录层上时将来自所述第一信息记录层的反射光向着所述判别用光接收元件偏转。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，
所述衍射部还具有透过区，当所述焦点位于所述第一信息记录层上时，其透过从所述第一信息记录层接收的反射光；
所述处理用光接收元件具有多个部分区域，并且在所述多个部分区域中接收透过所述透过区的光；
所述信号生成部基于与所述多个部分区域的光接收量对应的所述第一光信号，生成所述聚焦误差信号；
所述判别部根据所述第二光信号和所述聚焦误差信号，判别所述焦点的位置。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
还包括衍射部，其具有用于偏转所接收光的衍射区；
所述光接收部配置在当所述焦点位于所述第一信息记录层上时来自所述第二信息记录层的反射光被聚焦的位置、和当所述焦点位于所述第二信息记录层上时来自所述第一信息记录层的反射光被聚焦的位置之间；
所述衍射区，当所述焦点位于所述第二信息记录层时使来自所述第一信息记录层的反射光的一部分偏转并入射到所述判别用光接收元件，当所述焦点位于所述第一信息记录层上时使来自所述第二信息记录层的反射光的一部分入射到与所述处理用光接收元件；
所述判别部根据所述第二光信号和所述聚焦误差信号，对所述焦点位置判别所述第一信息记录层和所述第二信息记录层的位置。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述光学式信息记录介质在从表面侧开始的深度方向上，还包括处于比所述第二信息记录层更深位置的第三信息记录层；
所述判别用光接收元件由判别用第一光接收元件和判别用第二光接收元件构成，当所述焦点位于所述第三信息记录层上时，该判别用第一光接收元件被调整为接收来自所述第一信息记录层的反射光，该判别用第二光接收元件被调整为接收来自所述第二信息记录层的反射光；
所述判别部基于来自所述判别用第一光接收元件和第二光接收元件的各个光信号来判别所述焦点是否位于所装载之所述光学式信息记录介质的所述第三信息记录层上。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
还包括衍射部，其具有用于偏转所接收光的衍射区；
所述衍射区，当所述焦点位于所述第三信息记录层上时，其使来自所述第一信息记录层的反射光向着所述判别用第一光接收元件偏转，同时使来自所述第二信息记录层的反射光向着所述判别用第二光接收元件偏转，而当所述焦点位于所述第二信息记录层上时，其使来自所述第一信息记录层的反射光向着所述判别用第一光接收元件偏转，使来自所述第二信息记录层的反射光和来自所述第三信息记录层的反射光不向所述判别用第二光接收元件上偏转，当所述焦点位于所述第一信息记录层上时，使来自所述第二信息记录层的反射光和来自所述第三信息记录层的反射光不向所述判别用第一光接收元件和第二光接收元件上偏转；
所述判别部基于来自所述判别用第一光接收元件和第二光接收元件的各个光信号来判别所述焦点是位于所装载的所述光学式信息记录介质的哪一个信息记录层上。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述衍射部还具有透过区，当所述焦点位于所述第一信息记录层上时，其透过从所述第一信息记录层接收的反射光，当所述焦点位于所述第二信息记录层上时，其透过从所述第二信息记录层接收的反射光，当所述焦点位于所述第三信息记录层上时，其透过从所述第三信息记录层接收的反射光；
所述处理用光接收元件，在多个部分区域中接收透过所述透过区的光；
所述信号生成部基于与所述多个部分区域的光接收量对应的光信号，生成所述聚焦误差信号；
所述判别部基于所述第二光信号和所述聚焦误差信号，判别所述焦点的位置。
8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，
还包括再生处理部，其基于来自所述处理用光接收元件的所述第一光信号，取得在所述光学式信息记录介质上记录的数据。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述光学式信息记录介质具有N层信息记录层，其中N为大于或等于4的整数，所述第一信息记录层是在从所述表面侧开始的深度方向在(N-1)层中的任意一层，所述第二信息记录层是从所述表面侧看在比所述第一信息记录层更深位置上存在的信息记录层。
10.一种控制电路，其被安装在装置上，该装置用于对在从表面侧开始的深度方向上具有第一信息记录层和第二信息记录层的光学式信息记录介质，从所述表面侧发射光，进行数据的写入和/或读出，
所述装置包括：
光源，发射所述光；
透镜，聚焦来自所述光源的光并形成焦点；
光接收部，是在光接收元件中接收光并生成与光接收量对应的光信号的光接收部，其具有判别用光接收元件和处理用光接收元件，所述判别用光接收元件，当所述焦点位于所述第一信息记录层时，其被调整为不接收来自所述第二信息记录层的反射光，当所述焦点位于所述第二信息记录层时，其被调整为接收来自所述第一信息记录层的反射光，所述处理用光接收元件，与所述焦点的位置无关，接收来自所述第一信息记录层或者所述第二信息记录层的反射光；和
信号生成部，根据与所述处理用光接收元件的光接收量对应的第一光信号，生成聚焦误差信号；
该控制电路获取来自所述判别用光接收元件的第二光信号以及来自所述信号生成部的聚焦误差信号，并基于所述聚焦误差信号和所述第二光信号的电平，判别所述焦点位于所装载的所述光学式信息记录介质的所述第一信息记录层和所述第二信息记录层的哪一个层上或者其附近。
CNB2004100386183A 2003-04-28 2004-04-28 具备光学头的信息记录再生装置以及控制电路 Expired - Fee Related CN100380478C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003124047 2003-04-28
JP2003124047 2003-04-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1542786A CN1542786A (zh) 2004-11-03
CN100380478C true CN100380478C (zh) 2008-04-09

Family

ID=33296693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100386183A Expired - Fee Related CN100380478C (zh) 2003-04-28 2004-04-28 具备光学头的信息记录再生装置以及控制电路

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7280453B2 (zh)
CN (1) CN100380478C (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1486959B1 (en) * 2003-06-13 2010-12-01 Panasonic Corporation Optical head and data processing apparatus including the same
TW200805346A (en) * 2005-10-26 2008-01-16 Arima Devices Corp Optical scanning device
US7986611B1 (en) * 2007-03-22 2011-07-26 Cinram International Inc. High-density optical recording media and method for making same
US8675464B2 (en) 2005-11-03 2014-03-18 Cinram Group, Inc. Dual sided optical storage media and method for making same
JP2007234092A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Victor Co Of Japan Ltd 光ディスク及び光ディスクの製造方法
TW200832385A (en) * 2006-08-02 2008-08-01 Koninkl Philips Electronics Nv Method and device for focus capture on a specific layer of an optical storage medium
JP2008159137A (ja) * 2006-12-22 2008-07-10 Tdk Corp 光記録再生方法、光記録再生装置、光記録媒体
KR101365446B1 (ko) * 2006-12-28 2014-02-20 삼성전자주식회사 광픽업 장치 및 광기록 및 재생장치
WO2008139715A1 (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 Panasonic Corporation 光学ヘッド、光ディスク装置、コンピュータ、光ディスクプレーヤ及び光ディスクレコーダ
JP2011081868A (ja) * 2009-10-07 2011-04-21 Sanyo Electric Co Ltd 対物レンズ、及び光ピックアップ装置
CN106104688A (zh) * 2014-03-31 2016-11-09 巴斯夫欧洲公司 用于从数据载体读出数据的数据读出装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000011402A (ja) * 1998-06-19 2000-01-14 Sony Corp 光学ヘッド、記録及び／又は再生装置並びに厚み検出方法
US20010038596A1 (en) * 2000-03-17 2001-11-08 Duanyi Xu Multi-wavelength optical disc, apparatus and method for reading and writing signal therefor
US20020089904A1 (en) * 2000-11-30 2002-07-11 Nobuo Takeshita Optical head device, recording and/or playback apparatus and recording and/or playback method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09259456A (ja) 1996-03-25 1997-10-03 Toshiba Corp 光ヘッド装置
JPH1011786A (ja) * 1996-06-21 1998-01-16 Pioneer Electron Corp 情報記録媒体の再生用ピックアップ装置
US6438088B1 (en) * 1999-07-29 2002-08-20 Hitachi Maxell, Ltd. Light transmission device and apparatus including light transmission device
CN1211789C (zh) * 2001-12-14 2005-07-20 松下电器产业株式会社 光头以及光盘装置
US7054240B2 (en) * 2002-03-04 2006-05-30 Zoran Corporation Method and apparatus for providing focus control on a multi layer disc

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000011402A (ja) * 1998-06-19 2000-01-14 Sony Corp 光学ヘッド、記録及び／又は再生装置並びに厚み検出方法
US20010038596A1 (en) * 2000-03-17 2001-11-08 Duanyi Xu Multi-wavelength optical disc, apparatus and method for reading and writing signal therefor
US20020089904A1 (en) * 2000-11-30 2002-07-11 Nobuo Takeshita Optical head device, recording and/or playback apparatus and recording and/or playback method

Also Published As

Publication number Publication date
US20040213116A1 (en) 2004-10-28
US7280453B2 (en) 2007-10-09
CN1542786A (zh) 2004-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1941134B (zh) 光盘装置
US4935913A (en) Optical information recording and reproducing apparatus
CN100380478C (zh) 具备光学头的信息记录再生装置以及控制电路
CN1331139C (zh) 光盘装置、光盘种类辨别方法及球面像差调整方法
CN101461001A (zh) 优化聚焦串扰消除
JPH069087B2 (ja) 光学的情報記録再生装置
WO2006006572A1 (ja) 光ディスク装置、光ピックアップの制御方法及び光ディスク判別方法
CN101131826A (zh) 光学拾取器
US5367512A (en) Multi-beam optical recording-reproduction device with independent error detection for each beam
KR20080071806A (ko) 광정보저장매체 재생/기록 장치의 포커스 제어 방법 및 그장치
JP4419200B2 (ja) 種々の構造を有する光記録媒体への書き込み及び／又は読み出し装置
CN101504844B (zh) 光学拾取头装置、再生装置、及循轨误差信号生成方法
JPH07105549A (ja) 光学的情報記録再生方法及び光学的情報記録再生装置
US6091679A (en) Tracking error signal generating method and apparatus
US20070121454A1 (en) Optical disk recognizing method and optical disk recording/reproducing apparatus applying it therein
EP1884942A1 (en) Optical disk unit, control method for optical disk unit, and computer readable storage medium
JPH09185843A (ja) デュアルフォーカシング用光ピックアップ装置
CN100397507C (zh) 光学头及备有该光学头的光信息处理装置
CN1822161B (zh) 光盘设备
CN1901048B (zh) 光盘装置
US20090279409A1 (en) Optimal detection of twodos signals
JP4313719B2 (ja) 光学ヘッド、および光学ヘッドを備えた情報記録再生装置
KR100681618B1 (ko) 홀로그래픽 디스크를 위한 포커싱 장치 및 방법
CN101103397A (zh) 用于调整光盘拾波器的信号增益的增益调整方法与装置
JPH0845091A (ja) フォーカスエラー検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080409

Termination date: 20130428