CN1522438A - 光盘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的光盘装置包括:改变由透镜来聚束的光束聚束位置上发生的球面像差变化机构;相对微细移动球面像差可变机构的第二调节器;相对粗移动球面像差可变机构的第三调节器。第二调节器是根据包含在球面像差检测机构的信号的交流成分来移动球面像差可变机构,第三调节器是根据包含在球面像差可变机构的信号的直流成分来移动球面像差可变机构。这个光盘装置是根据球面像差检测机构的信号分别驱动两个调节器,以使控制球面像差近似变为0。

Description

光盘装置
技术领域
本发明涉及进行光学信息的记录·再生的光盘装置。本发明特别涉及:为了聚光束,利用数值孔径大的透镜也可以良好精度来矫正球面像差的,可以进行高精度的记录·再生可能的光盘装置。
背景技术
以往,作为保存图像信息;声音信息或电子计算机用程序等的数据的记录介质,有所谓再生专用光盘;相变化型光盘;磁光盘或光卡片等的种种光学记录介质。
为了这样的光学记录介质(以下称「光盘」)里写入数据或读出记录在光盘的数据,利用光盘装置。另外,本说明书中的光盘装置不单是光盘驱动装置(光驱),还包含:可以在光盘里写入数据或从光盘读出数据的种种装置。即,本说明书的「光盘装置」包含游戏机;视听器械;家庭用电子计算机。另外,还包括对小型光盘可以进行数据的记录/再生的携带型终端机(PDA)。
首先,结合图1说明光盘的结构。图1所示的光盘20是从光头照射光束的一侧开始,具有:由透明材料制作的透射光束的基体部件21;记录·再生数据用的信息面29和保护光盘的保护层25。基体部件21和保护层25同样,具有保护光盘数据的防损伤;防污染功能。另外,本说明书中的「基体部件」和「保护层」的述语都是指光盘的信息面与大气之间存在的透明部件的述语,没有按材料;厚度;制造方法严格区别「基体部件」和「保护层」的含义。因此,光头可以配置在保护层的一侧,本说明书中,利用「基体部件」述语来表示的部件和「保护层」的述语来表示的部件,可以互相替换。
图2是模式性放大表示光盘20的信息面29的轴侧图。从图的上方对光盘20照射光束。如图2所示,在光盘20的信息面29上有凸状的磁道28。磁道28对光盘中心以同心圆或螺旋状形成。磁道28可以是摆动的。利用磁道28的摆动形状或摆动频率,在光盘20的上面预先记录地址信息等的信息。
图3是表示以往光盘装置结构的框图。光盘20由光盘电动机10按规定转速旋转。作为光束照射机构功能的半导体激光等的光源3所发射的光束是由作为聚束机构功能的物镜1来聚束在光盘20的信息面29,在信息面29上的所要位置上形成光束点。
包含物镜1的光学系统的设计是以光盘20的信息面29上的聚焦控制工作稳定为前提,进行固定的球面像差矫正。即,根据光盘20的基体部件21的厚度,进行球面像差最小化的光学设计。这是因为在以往的光盘装置中没有必要进行球面像差的动态(动态的)矫正。
由接受光部4接受光盘20的反射光,根据接受光量生成光电流。
光盘装置具有聚焦装置2和跟踪调节器27。为了改变光束的聚束位置,聚焦装置2在近似垂直于光盘20的信息面29位置上移动物镜1。为了光束的聚束位置正确跟踪光盘20的信息面29上的磁道28,跟踪调节器27在光盘20的半径方向上移动物镜1。
上述的物镜1;聚焦装置2;光源3;接受光部4集中在作为光头5的组件上。由作为检索机构功能的输送台60可以在光盘20的半径方向上移动光头5,输送台60是由输送台驱动电路62的输出信号(驱动信号)来驱动。
下面,说明上述光盘装置的聚焦调节。
由半导体激光等的光源3所生成的光束,利用物镜1聚束在光盘20的信息面29,形成光束点。这个光束点的光盘20的反射光重新通过物镜1射入在接受光部4。
接受光部4分割成四个区域,根据每一个区域内所检测的光量,生成光电流,并向前置放大器11输出。前置放大器11具有I/V转换器,从接受光部4输入在前置放大器11的光电流,通过I/V转换器变换为电压。变换的各个信号传送到聚焦错误信号生成器7和跟踪错误信号生成器18。聚焦错误信号生成器7利用前置放大器11生成:有关由光头5输出并集光的光束点与光盘20之间的垂直方向的错误信号。
这个光学系统包括一般被称之为非点像差法的聚焦错误检测系统和被称之为推挽法的跟踪错误检测系统。
聚焦错误信号生成器7根据输入信号并利用非点像差法生成聚焦错误信号(以下称FE信号)。作为聚焦错误信号生成器7的输出信号的FE信号在聚焦调节部17进行相位补偿;增益补偿等的滤波运算之后,输出到聚焦装置驱动电路9。
聚焦装置2根据聚焦装置驱动电路9的驱动信号来驱动物镜1。其结果,光束点在光盘20的信息面29变为规定的聚束状态,可以实现聚焦调节。
下面,说明上述光盘装置的跟踪控制。
跟踪错误信号生成器18利用前置放大器11生成:光头5所输出并集光的光束点与磁道28之间的有关光盘20的半径方向上的错误信号。跟踪错误信号生成器18根据输入信号并利用推挽法生成跟踪错误信号(以下称TE信号)。在跟踪控制部19进行跟踪错误信号生成器18的输出信号即TE信号的相位补偿;增益补偿等的滤波运算之后,输出到跟踪调节器驱动电路26。
由跟踪调节器27根据跟踪调节器驱动电路26所输出的驱动信号驱动物镜1。其结果,光束点跟踪光盘20的信息面29的磁道28,可以实现跟踪控制。
下面,结合图4详细说明聚焦错误信号和跟踪错误信号的生成。
如图4所示,接受光部4被分割成区域A;B;C;D。接受光部4的各个区域A~D分别根据每一个区域内所检测的光量生成光电流,并输出到安装在前置放大器11内部的对应I/V转换器6a;I/V转换器6b;I/V转换器6c;I/V转换器6d。
利用I/V转换器6a;I/V转换器6b;I/V转换器6c;I/V转换器6d由电流变换为电压的各个信号传送到聚焦错误信号生成器7和跟踪错误信号生成器18。
图4所示的「信息磁道长度方向」是指光盘20的磁道28的切线方向,「光盘的半径方向」是指垂直于光盘20的磁道28的方向。因此,聚焦错误信号生成器7中,进行I/V转换器6a的输出与I/V转换器6c输出的和减去I/V转换器6b与I/V转换器6d输出之和的运算,可以获得非点像差法的FE信号。
跟踪错误信号生成器18中,进行I/V转换器6a的输出与I/V转换器6d输出的和减去I/V转换器6b与I/V转换器6c的输出之和的运算,可以获得非点像差法的TE信号。
这样,以往的光盘装置中,对光盘进行信息的写入/或从光盘读出信息时,进行聚焦调节和跟踪控制。
可是,以往的光盘装置中,进行高密度光盘的信息写入/或读出是困难的。下面,详细说明这一点。
最近几年,为了提高光盘的记录密度和大容量化,提出使物镜的数值孔径(NA)比0.6大,并且,使光源的波长比650nm还短。例如有:数值孔径为0.85;光源的波长为405nm;基体部件厚度(保护层厚度)为0.1mm;容量为20~25GB的光盘。这是因为光盘上的激光束直径(光点直径)成正比于λ/NA,从提高记录密度的观点来说,使λ小而增大NA是有利的缘故。这里,λ是激光的波长。
如果NA为0.85;光源的波长为405nm,则,可以作到光点小,但是,不能无视光束的像差;特别是由于物镜和构成光盘的基体部件(或保护层)所引起的球面像差。
如图1所示,光盘20的信息面29是由基体部件21来保护的,光头5输出的光束通过基体部件21的厚度,在信息面29上形成光束点。
NA为0.6的光学系统中所使用的以往的DVD中,由于基体部件21厚度不均匀而发生的球面像差变动在允许范围之内,可以忽视。可是,在基体部件21一定时,光束点发生正比于NA的4次方的球面像差,因此,在NA变为0.85时,不能忽视球面像差的变动。
DVD规格中,为了加大每一张光盘的记录容量,采用具有两个信息记录面的两层盘(双层盘)。图5是表示双层盘结构之一例的图。如图5所示,双层盘从光头一侧,按顺序有:基体部件21;LO层(第一信息记录面)22;中间层24;L1(第二信息记录面)23和里面的保护层25。基体部件21和中间层24是由树脂等的透明的介质制作。
根据图5所示的叠层结构,具有多个信息记录面的光盘20中,光束点有必要从现在的信息记录面移动到相邻的信息记录面。这样的光束聚焦位置移动到不同的信息记录面,下面叫做「层间移动」。下面,结合图3和图6说明这个层间移动方法。
首先,考虑光束聚焦从靠近光头5的物镜1的信息记录面移动到较远的信息记录面的情形。微型计算机8一旦停止聚焦调节的同时,对聚焦装置驱动电路9输出用于移动物镜1的加速脉冲。这个加速脉冲具有图6(a)所示的波形,用于把物镜1移动到里侧的(也就是离物镜1较远的信息记录面一侧)信号。
接着,微型计算机8比较聚焦错误信号生成器7的FE信号和减速开始电平,如果FE信号超过减速开始电平,则输出减速脉冲。最后在结束加速脉冲时刻,重新开始聚焦调节。
接着,考虑光束聚焦从差异光头5的物镜1的信息记录面移动到近的信息记录面的情形。此时,利用上述的方法施加图6(b)所示波形的加速脉冲/减速脉冲,可以在层间移光束聚焦。
在两层光盘中也需要提高记录密度和大容量化,为此,物镜的数值孔径大于0.6,另外,光源的波长小于650nm为好。
两层盘时,因为LO层22和L1层23之间有中间层24,从光头一侧的光盘20的表面到信息记录面的厚度,L1层23的厚度大于LO层22的厚度,其量等于中间层24的厚度。这个厚度的差异就是发生球面像差的主要原因。物镜的NA为0.6规格的DVD光学系统中,这个球面像差的大小在允许的范围内,没有必要进行像差矫正而可以进行信息的记录·再生,但是,利用NA更大(如0.8以上)的物镜时,不能忽视由于中间层24厚度所引起的在另一个信息记录面上发生的球面像差。
即,物镜的NA超过0.6而变大时,以往的光盘装置中是不能在两个信息记录面上记录信息或再生已经记录的信息。
NA大于0.6(比如0.8)时,可以考虑设置图7所示的球面像差矫正透镜15。典型的球面像差矫正透镜15是由两片透镜组构成,利用移动两片组透镜的一片来改变两片组透镜的相对距离。利用这样的球面像差矫正透镜15,在两层光盘上进行记录/再生时,对每一个信息记录面可以进行合适的球面像差矫正,由此,可以消除因中间层的球面像差。
球面像差矫正透镜15利用板弹簧驱动。此时,应答性快;可以进行高精度的控制,但是,因为球面像差矫正透镜15的移动范围窄,出现球面像差矫正可能范围窄的问题。特别是在上述两层光盘中,如果包括基体部件厚度的不均匀;物镜特性的不均匀;球面像差矫正透镜15特性的不均匀等,则矫正范围不够,存在不能很好地进行记录·再生的问题。
发明内容
本发明借鉴上述问题进行的,其目的在于提供:即使是光盘的球面像差发生主要原因的基体部件(或保护层)的厚度有不均匀,可以稳定进行信息的记录或稳定再生的光盘装置。
本发明的另一目的还在于提供:即使是物镜的NA比以往的NA大(比如0.8以上),球面像差矫正范围宽;且实现应答性快的球面像差控制,并由此高密度大容量光盘的记录/再生可能的光盘装置。
本发明的光盘装置是记录·再生信息载体的装置,它包括照射光束的光束照射机构;向上述信息载体聚束光束的聚束机构;为了改变上述光束聚束位置,使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上相对移动的第一调节器;改变上述聚束机构所聚束的光束在聚束位置上发生的球面像差的球面像差可变机构;移动上述球面像差可变机构的第二调节器;移动上述球面像差可变机构的第三调节器;接受上述光束载体反射光的接受光机构;根据上述接受光机构的信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;根据上述聚束状态检测机构的信号,控制驱动上述第一调节器,使光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;根据上述接受光机构的信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于聚束位置上发生的光束球面像差量的信号的球面像差检测机构;根据上述球面像差检测机构信号分别控制驱动上述第三调节器和第二调节器,使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;其中:上述第三调节器是至少根据包含在上述球面像差检测机构信号的直流成分,移动上述球面像差可变机构,上述第二调节器是根据包含在上述球面像差检测机构信号的交流成分,移动上述球面像差可变机构。这样,即使是作为聚束机构所利用的物镜的NA比以往的大(比如NA大于0.8;.085以上),可以实现应答性好;球面像差矫正控制范围宽,可以提供更高密度的记录·再生可能的光盘装置。
作为理想的实施例,上述球面像差控制机构是分离控制频带,以便低于信息载体旋转频率的球面像差变动进行第三调节器的驱动,而高于信息载体旋转频率的球面像差变动进行第二调节器的驱动。其结果,追从速度慢的第三调节器不会过度敏感受到构成信息载体每一圈的基体部件厚度不均匀的影响,可以追从半径方向的基体部件的厚度变化,更加提高了球面像差矫正控制的精度,因此,对球面像差矫正的应答性变得更好,可以提供密度更高的记录·再生可能的光盘装置。
本发明的光盘装置是对叠层结构的至少具有两个信息面的信息载体进行记录·再生的光盘装置;它包括照射光束的光束照射机构;向上述信息载体聚束光束的聚束机构;为了改变上述光束聚束位置,使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上相对移动的第一调节器;改变上述聚束机构所聚束的光束在聚束位置上发生的球面像差的球面像差可变机构;移动上述球面像差可变机构的第三调节器;移动上述球面像差可变机构的第二调节器;接受上述光束的载体反射光的接受光机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;根据上述聚束状态检测机构的信号,控制驱动上述的第一调节器,使上述光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;驱动上述第一调节器,使光束聚束位置移动到另一个信息面的层间移动机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置上发生的球面像差量的信号的球面像差检测机构;根据上述球面像差检测机构信号,分别控制驱动上述第三调节器和第二调节器,使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;其中,上述第三调节器是至少根据包含在上述球面像差检测机构信号的直流成分,移动上述球面像差可变机构;上述第二调节器是根据包含在上述球面像差检测机构信号的交流成分,移动上述球面像差可变机构,与此同时,利用第三调节器等驱动上述球面像差可变机构,以便上述层间移动机构工作而光束的聚束位置移动到上述另一个信息面时,由于发生移动而产生的球面像差最小。由此,对于具有至少二个信息面的信息载体,层间移动时的宽范围的球面像差控制变得可能,能够提供更高密度的记录·再生可能的光盘装置。
作为理想的实施例,利用层间移动机构,光束聚束位置移动到另一个信息面时,把基于上述另一个信息面上所发生的球面像差量的信号,作为偏移施加在第三调节器。其结果,球面像差可变机构作移动,以便随着聚束机构的光束聚束位置接近另一个信息面时的球面像差,使由于这个移动而发生的球面像差最小并接近另一个中成为基准的球面像差矫正量,因此,可以减少由于向另一个信息面的移动所引起的聚焦错误或信息载体全反射光量的影响,不会阻碍另一个信息面的移动的稳定性,从而可以提供密度更高的记录·再生可能的光盘装置。
作为理想的实施例,由于层间移动机构,光束的聚束位置向另一个信息面移动且在聚束状态检测机构信号聚束在给定范围内为止期间,根据球面像差检测机构信号的球面像差控制机构不进行工作。其结果,球面像差可变机构层间移动时,可以控制球面像差检测机构信号的变动,因此,可以实现稳定的对每一个信息面球面像差的控制转换,可以提供密度更高的记录·再生可能的光盘装置。
本发明的光盘装置是记录·再生信息载体的装置,它包括光头;该光头中将照射光束的光束照射机构、向上述信息载体聚束光束的聚束机构、为了改变上述光束的聚束位置,使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上相对移动的第一调节器、改变上述聚束机构所聚束的光束聚束位置上所发生球面像差的球面像差可变机构、移动上述球面像差可变机构的第三调节器、移动上述球面像差可变机构的第二调节器、以及接受上述光束载体反射光的机构作为一体地容纳;根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;根据上述聚束状态检测机构的信号,控制驱动上述第一调节器,使光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置上发生的球面像差量信号的球面像差检测机构;根据上述球面像差检测机构信号,分别控制驱动上述的第三调节器和第二调节器,使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;使上述光头向上述信息载体的半径方向移动的检索机构;其中,上述第三调节器是至少根据包含在上述球面像差检测机构信号的直流成分,移动上述球面像差可变机构;而上述第二调节器是根据包含在上述球面像差检测机构信号的交流成分,移动上述球面像差可变机构;与此同时,驱动上述第三调节器,以便光束聚束位置由上述聚束机构移动到上述信息载体的不同半径位置时,使上述移动而发生的球面像差最小。这样,利用第三调节器矫正,光头由上述检索机构向半径方向移动时发生的球面像差检测机构的直流成分信号;由此,吸收信息载体厚度的不均匀或粘贴不均匀的;可以进行范围宽的球面像差矫正控制,从而,可以提供密度更高的记录·再生可能的光盘装置。
作为理想的实施例,由于上述检索机构工作,光束聚束位置向另一个信息面的半径位置的移动中,把根据上述另一个信息面半径位置上所发生的球面像差量的信号,作为偏移施加在第三调节器。其结果,球面像差可变机构使光头从内周向外周接近时,由于这个移动所发生的球面像差最小;即,更接近目标外周位置的作为基准的球面像差矫正量,因此,可以减少由光头在半径方向移动中的球面像差大变动所引起的对跟踪错误信号或聚焦错误信号的影响,不会阻碍半径方向移动后的跟踪控制的拉回工作的稳定性,可以提供密度更高的记录·再生可能的光盘装置。
作为理想的实施例中,通过检索机构工作,光束聚束位置向另一个信息面移动,且在另一个信息面半径位置上,聚束状态检测机构的信号聚束在上述规定范围之前的期间,根据球面像差检测机构信号的球面像差控制机构不进行工作。其结果,通过检索机构,可以实现向半径方向移动时的更稳定的球面像差控制转换,可以提供密度更高的记录·再生可能的光盘装置。
本发明的光盘装置是对叠层结构的至少具有两个信息面的信息载体进行记录·再生的光盘装置,它包括:照射光束的光束照射机构;向上述信息载体聚束光束的聚束机构;为了改变上述光束聚束位置,使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上相对移动的聚焦装置;接受上述光束的载体反射光的接受光机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;根据上述聚束状态检测机构的信号,控制驱动上述聚焦装置,使光束聚束在上述信息载体信息面所要位置的聚焦调节机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置上所发生的球面像差量的信号的球面像差检测机构;利用驱动弹性体的方法,改变上述聚束机构所聚束的光束在聚束位置上发生的球面像差的球面像差可变机构;根据上述球面像差检测机构信号,控制驱动上述球面像差可变机构,使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;在上述球面像差可变机构上施加偏移的偏移施加机构;对应于上述信息载体的信息面替换上述偏移施加机构的偏移量的偏移替换机构。这样,可以进行稳定且高精度的球面像差矫正控制,可以提供密度更高的记录·再生可能的光盘装置。
作为理想的实施例,在上述球面像差控制机构不工作时,由偏移施加机构把给定的偏移施加在球面像差可变机构;在球面像差控制机构工作时,根据信息载体的每一周的上述球面像差可变机构的平均驱动输出来决定偏移,并替换施加在偏移机构的偏移。其结果,更能提高对球面像差变动的追从速度,可以提供密度更高的记录·再生可能的光盘装置。本发明的光盘装置是记录·再生信息载体的光盘装置,它包括:照射光束的光束照射机构;向上述信息载体聚束光束的聚束机构;为了改变上述光束聚束位置,使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上相对移动的聚焦装置;改变上述聚束机构所聚束的光束在聚束位置上发生的球面像差的球面像差可变机构;接受来自上述光束的信息载体反射光的接受光机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;根据上述聚束状态检测机构的信号,控制驱动上述聚焦装置,使上述光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置上发生的球面像差量的信号的球面像差检测机构;根据上述球面像差检测机构信号,控制移动球面像差可变机构,使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;上述球面像差控制机构的信号值在规定范围内时,使来自上述球面像差控制机构的信号不传递到上述球面像差可变机构的静区生成机构。这样,可以减少:因球面像差可变机构过度灵敏(应答)所引起的,球面像差检测机构的信号变化微小时的过度移动误差,尤其是因光盘的厚度变化在螺旋奇偶校验工作中低频变化球面像差时,可以进行圆滑的追从控制,可以提供密度更高的记录·再生可能的光盘装置。
本发明的光盘装置是记录·再生信息载体的光盘装置,它包括:向信息载体聚束光束的光束居束机构;使上述聚束机构对于信息载体信息面的近似垂直的方向上移动的聚焦装置;改变上述聚束机构所聚束光束在聚束位置上发生的球面像差的球面像差可变机构;使上述球面像差可变机构进行工作的驱动机构;接受米自上述光束的信息载体的反射光的接受光机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;根据上述聚束状态检测机构的信号,控制驱动上述聚焦装置,使光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置上发生的球面像差量信号的球面像差检测机构;根据上述球面像差检测机构信号,控制驱动上述驱动机构,使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;按规定的增益放大上述聚束状态信号之后,加在上述球面像差检测机构的检测信号的方法来矫正上述球面像差控制机构和聚焦调节机构在工作状态中发生的干扰或干涉的球面像差矫正机构。这样,即使是作为聚束机构利用的物镜的NA比以往的更大(比如NA为0.8以上或0.85以上),应答性高,可以实现范围宽的球面像差控制,可以提供密度更高的记录·再生可能的光盘装置。
作为理想的实施例,还包括:在上述聚焦装置上加试验信号的第一试验信号发生机构;检测出球面像差检测机构的检测信号振幅的第一振幅检测机构,以及球面像差矫正学习机构,该球面像差矫正学习机构是由上述第一试验信号发生机构把试验信号加在上述聚焦装置的状态,由上述第一振幅检测机构求出球面像差信号矫正机构的加法运算增益,以使上述球面像差检测信号振幅最小的球面像差矫正学习机构。其结果,可以提供对每一个记录·再生的光盘装置;尤其是对每一个光盘可以进行最佳聚焦调节和可以排除球面像差控制干扰的光盘装置。
作为理想的实施例,上述球面像差矫正学习机构是在聚焦调节机构工作而上述球面像差控制机构不工作时,进行加法运算增益的运算。其结果,可以提供:由于聚焦调节和球面像差控制的干扰,在两个控制系统工作不稳定之前,可以排除干扰的光盘装置。
作为理想的实施例,上述球面像差信号矫正机构包括:加法运算增益保存机构,以保存用于具有叠层结构信息面的信息载体的各层别加法运算增益的机构;加法运算增益替换机构,以把对应于光束的加法运算增益加在上述加法运算增益保存机构的机构。其结果,进行不同信息面的移动时,没有必要每一次重新学习适应于信息面的聚焦调节和球面像差干扰排除量,从而提供高速进行记录·再生的光盘装置成为可能。
作为理想的实施例,还包括:把试验信号加在上述聚焦装置的第一试验信号发生机构;调整聚焦调节机构增益的聚焦调节增益调整机构;把试验信号加在驱动机构的第二试验信号发生机构;调整球面像差控制机构增益的球面像差控制增益调整机构;其中,在聚焦调节机构和球面像差控制机构工作后,根据上述第一试验信号发生机构所发生的第一试验信号和聚焦调节一巡回后的上述第一试验信号,上述聚焦调节增益调整机构进行调整;根据上述第二试验信号发生机构所发生的球面像差试验信号和球面像差控制一巡回后的上述球面像差试验信号,上述调整球面像差控制机构进行调整。其结果,聚焦调节和球面像差控制的干扰影响而偏移的增益部分包括在内,进行调整的光盘装置的提供成为可能。
本发明的光盘装置包括:向信息载体聚束光束的聚束机构;使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上相对移动的聚焦装置;改变上述聚束机构所聚束光束在聚束位置上所发生球面像差的球面像差可变机构;使上述球面像差可变机构工作的驱动机构;接受上述光束的信息载体反射光的接受光机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;根据上述聚束状态检测机构的信号,控制驱动上述聚焦装置,使上述光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置上发生的球面像差量信号的球面像差检测机构;根据上述球面像差检测机构信号,控制驱动上述驱动机构,使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;按给定增益放大上述球面像差检测机构信号之后,加在上述聚束状态检测机构的检测信号的方法,矫正聚束上述球面像差控制机构和聚焦调节机构工作中发生的外部干扰或干涉的聚束状态检测信号矫正机构。这样,即使是利用作为聚束机构的物镜的NA比以往的大(NA为0.8以上或0.85以上),也可以实现应答性好;范围宽的球面像差控制,可以提供密度更高的记录·再生可能的光盘装置。
作为理想的实施例,包括聚焦调节机构;该机构是在上述球面像差控制机构不工作时,由聚束状态检测信号矫正机构所规定倍数的上述球面像差检测机构的检测信号不加在聚束状态检测机构的检测信号上,而只根据上述聚束状态检测机构的检测信号,驱动上述聚焦装置,控制使光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构。其结果,可以提供:球面像差控制机构不工作时,通过球面像差检测机构的检测信号而可以防止聚焦调节不稳定的光盘装置。
作为理想的实施例,包括:把试验信号加在上述驱动机构上的第二试验信号发生装置;检测聚束状态检测机构的检测信号振幅的第二振幅检测机构;以及聚束状态检测矫正学习机构,该机构由上述第二试验信号发生机构在上述驱动机构上加有试验信号状态,求出聚束状态检测信号矫正机构的加法运算增益,以使上述第二振幅检测机构检测出的聚束状态检测信号的实效值最小。其结果,可以提供:进行记录·再生的每一个光盘装置可以作到对每一个光盘进行最佳聚焦调节和可以排除球面像差控制干扰的光盘装置。
作为理想的实施例,上述聚束状态检测矫正学习机构是在聚焦调节机构工作而上述球面像差控制机构不工作状态时,进行加法运算增益的学习。其结果,可以提供:在聚焦调节和球面像差控制的干扰而两个控制系统不稳定之前,可以排除干扰的光盘装置。
作为理想的实施例,包括:把试验信号加在上述聚焦装置的第一试验信号发生机构;调整聚焦调节机构增益的聚焦调节增益调整机构;把试验信号加在上述驱动机构的第二试验信号发生机构;调整球面像差控制机构增益的球面像差控制增益调整机构;其中使聚焦调节机构和球面像差控制机构工作之后,上述聚焦调节增益调整机构根据上述第一试验信号发生机构所发生的第一试验信号和聚焦调节一巡回后的上述第一试验信号,进行调整;而上述球面像差控制增益调整机构是根据上述第二试验信号发生机构所发生的试验信号和球面像差控制一巡回后的上述球面像差试验信号,进行调整。其结果,可以提供更高精度调整可能的光盘装置。
本发明的光盘装置包括:向信息载体聚束光束的聚束机构;使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上相对移动的聚焦装置;改变上述聚束机构所聚束光束在聚束位置上所发生球面像差的球面像差可变机构;使上述球面像差可变机构工作的驱动机构;接受上述光束信息载体反射光的接受光机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;根据上述聚束状态检测机构的信号,驱动上述聚焦装置,控制使上述光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置上发生的球面像差量的对应信号的球面像差检测机构;从上述球面像差检测机构的输出信号中取出低于规定频率成分的低通滤波器机构;根据上述低通滤波器机构的信号,控制驱动上述驱动机构,使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;从上述球面像差检测机构的输出信号中取出高于规定频率成分的高通滤波器机构;把上述高通滤波器机构的信号加在上述聚束状态检测机构的信号的球面像差信号加法运算机构。这样,可以提供:利用聚焦调节机构,可以改善在光束聚束位置上发生的由于球面像差AC变动的信息载体的RF信号读取性能的降低。
本发明的光盘装置包括:向信息载体聚束光束的聚束机构;使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上相对移动的聚焦装置;改变上述聚束机构所聚束的光束在聚束位置上所发生球面像差的球面像差可变机构;使上述球面像差可变机构工作的驱动机构;接受来自上述光束载体的反射光的接受光机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;根据上述聚束状态检测机构的信号,驱动上述聚焦装置,空制使上述光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的光束聚束位置上发生的对应于球面像差量的信号的球面像差检测机构;根据上述球面像差检测机构的检测信号,控制驱动上述驱动机构,使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;上述聚焦调节机构的频带大于上述球面像差控制机构频带的十倍以上。这样,聚焦调节和球面像差控制的干扰可以离开控制频带,可以提供聚焦调节和球面像差控制稳定的光盘装置。
本发明的光盘装置包括:把光束聚束在具有螺旋状或同心圆形状磁道的信息载体的聚束机构;使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上相对移动的聚焦装置;改变上述聚束机构所聚束光束在聚束位置上所发生球面像差的球面像差可变机构;使上述球面像差可变机构工作的驱动机构;使上述居束光机构在横跨磁道的方向上移动的跟踪调节器;接受来自上述光束载体反射光的接受光机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体的信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;根据上述聚束状态检测机构的信号,驱动上述聚焦装置,控制使上述光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的光束聚束位置上发生的对应于球面像差量的信号的球面像差检测机构;根据上述球面像差检测机构的检测信号,控制驱动上述驱动机构,使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;根据上述接受光机构的信号,检测出上述光束相对于信息载体磁道的位置偏差的对应信号的磁道偏差检测机构;根据上述磁道偏差检测机构的信号,控制上述跟踪调节器,控制使上述光束扫描在磁道的跟踪控制机构;使上述跟踪调节器沿着信息载体半径方向移动可能的输送机构;驱动上述输送机构的输送驱动机构;其中使上述聚焦调节机构工作且使上述跟踪控制机构不工作状态下,使上述移动机构工作时,移动上述球面像差可变机构偏移到规定量的位置。这样,可以提供:随着半径方向移动的检索时,可以降低FE信号上发生的沟底横跨影响的,可以进行稳定的聚焦调节的光盘装置。
附图说明
图1是光盘的模式图。
图2是光盘信息面的放大模式图。
图3是表示以往光盘装置结构的框图。
图4是以往光盘装置的接受光部和前置放大器结构的框图。
图5是具有多个信息面的光盘模式图。
图6(a)和(b)是以往光盘装置的层间移动时的聚焦驱动信号波形图。
图7是球面像差矫正透镜的断面图。
图8是表示本发明实施例1光盘装置结构的框图。
图9是为了说明球面像差检测方法的光束断面图。
图10是详细表示接受光部结构的断面图。
图11是详细表示接受光部和前置放大器部分的框图。
图12(a)至(c)是表示实施例1球面像差矫正驱动信号波形图。
图13是表示本发明的实施例2光盘装置结构框图。
图14(a)至(d)是表示实施例2光盘装置的层间移动时的球面像差矫正驱动信号波形图。
图15是实施例2的层间移动时的球面像差矫正顺序流程图。
图16是实施例2的层间移动时的聚束透镜和LO;L1信息面位置和各信号的波形图。
图17是表示本发明实施例3光盘装置结构的框图。
图18(a)至(d)是实施例3的半径方向移动中的表示球面像差矫正驱动信号波形的图。
图19是表示实施例3半径方向移动时的表示球面像差矫正顺序的流程图。
图20是实施例3半径方向移动时的聚束透镜;盘基体部件压力变化和各信号的波形图。
图21是表示本发明实施例4的光盘装置结构的框图。
图22(a)至(d)是表示实施例4光盘装置层间移动时的表示球面像差矫正驱动信号波形的图。
图23是表示实施例4半径方向移动时的表示球面像差矫正顺序的流程图。
图24是表示本发明实施例5光盘装置结构的框图。
图25(a)至(d)是表示实施例5光盘装置层间移动时的球面像差矫正驱动信号波形的图。
图26是表示本发明实施例6光盘装置结构的框图。
图27(a)和(b)是为了说明球面像差检测方法的光束断面图。
图28(a)和(e)是为了说明实施例6球面像差矫正方法的波形图。
图29是为了说明实施例6球面像差矫正部放大率学习方法的,表示光盘装置结构的框图。
图30(a)至(g)是为了说明实施例6球面像差矫正部的学习的波形图。
图31是实施例6的球面像差信号矫正部学习顺序的流程图。
图32(a)至(f)是实施例6层间移动时表示球面像差信号矫正部的放大率替换的波形图。
图33是表示本发明实施例7光盘装置结构的框图。
图34(a)和(g)是为了说明实施例7的FE信号矫正的波形图。
图35是表示实施例7的FE信号矫正部30的框图。
图36(a)至(g)是为了说明实施例7的FE信号矫正部的学习方法的波形图。
图37是实施例7的FE信号矫正部的表示学习顺序的流程图。
图38是表示本发明实施例8光盘装置结构的框图。
图39是为了说明对球面像差和聚焦偏心的跳动的特性图。
图40(a)至(d)是为了说明:实施例8利用散焦残留球面像差影响的方法,进行矫正的波形图。
图41是表示本发明实施例9光盘装置结构的框图。
图42A至D是为了说明实施例9的控制频带和干扰影响的特性图。
图43为了说明实施例9的控制频带和干扰影响的框图。
图44A至D是为了说明实施例9的控制部;驱动电路和调节器特性的特性图。
图45是表示本发明实施例10的光盘装置结构的框图。
图46(a)至(e)是为了说明实施例10检索时的球面像差矫正的波形图。
图47是表示实施例10的半径方向移动时的球面像差矫正顺序的流程图。
图48(a)至(c)是表示实施例10的聚焦错误信号中的沟底横跨影响的波形图。
图49(a)至(e)是表示散焦给予球面像差检测信号的影响的波形图。
图50(a)至(e)是表示散焦给予球面像差检测信号的影响的波形图。
图51(a)至(e)是表示信息面的差异给予球面像差检测信号的影响的波形图。
图52(a)至(e)是表示信息面的差异给予球面像差检测信号的影响的波形图。
图53(a)至(c)是表示球面像差矫正透镜位置对物镜到聚焦距离的影响的模式图。
图54(a)至(c)是表示球面像差矫正透镜位置对物镜到聚焦距离的影响的模式图。
具体实施方式
下面,说明本发明的实施例。
《实施例1》
图8是表示本发明实施例1光盘装置结构的框图。图9是图8实施例中的为了说明球面像差检测方法的光束的断面图。图10是图8所示光盘装置中,尤其是详细说明接受光部37部分的断面图。图11是图8所示光盘装置中的详细表示接受光部37和前置放大器12部分的框图。这些图中对应于以往光盘装置的构成要素附以相同的参照符号。
本实施例中的聚焦调节和图3的光盘装置的聚焦调节同样,向作为第一调节器的聚焦装置2驱动物镜1的方法来执行。
但是,本实施例的球面像差矫正是利用两种类的调节器(第一和第二调节器)34;35来驱动作为球面像差可变机构的功能的球面像差矫正透镜15而进行。下面,详细说明这一点。
本实施例中,具有图7所示的球面像差矫正透镜15,并具有用于微细移动构成这个球面像差矫正透镜15的两片组合透镜中的一个的球面像差矫正调节器(第二调节器)34和粗移动球面像差矫正透镜15和球面像差矫正调节器34的步进电动机35(第三调节器)。
作为第二调节器功能的球面像差矫正调节器34是为了驱动作为球面像差可变机构功能的球面像差矫正透镜15的。这个球面像差矫正调节器34改变球面像差矫正透镜15间隔的方法,可以进行球面像差调整。球面像差矫正调节器34可以移动球面像差矫正透镜15的一个的范围(移动可能距离)比下面要说明的作为第三调节器功能的步进电动机35小。可是,球面像差矫正调节器34高精度地响应球面像差检测信号来算出的包含在球面像差矫正信号交流成分(AC成分)的信号,移动球面像差矫正透镜15,可以进行球面像差的矫正。
作为第三调节器的步进电动机35可以移动球面像差矫正透镜15的一方透镜和球面像差矫正调节器34。步进电动机35对高频信号的追从性低,但可以移动球面像差矫正透镜15的范围(移动可能距离)比球面像差矫正调节器34大。因此,步进电动机35可以圆滑地追从DC信号或低频信号。
本实施例中,根据球面像差检测器31的信号(球面像差检测信号)来算出的包含在球面像差矫正信号中的直流成分(DC成分)的信号,步进电动机35移动球面像差矫正透镜15,进行球面像差的粗矫正。另外,球面像差的精密矫正是由第二调节器的球面像差矫正调节器34来执行。
球面像差矫正调节器34和步进电动机35分别由光束扩展器精密驱动用电路33和光束扩展器粗驱动用电路32驱动。光束扩展器精密驱动用电路33和光束扩展器粗驱动用电路32分别放大微型计算机8所输出的控制信号(球面像差矫正信号)的AC成分和DC成分。根据球面像差检测信号,由微型计算机8输出球面像差矫正信号。
结合图8至图12详细说明实施例1的球面像差矫正控制。图12是本实施例1的球面像差矫正驱动信号的波形图。
首先,参照图8。
根据作为接受光机构的接受光部37的信号,聚束状态检测机构功能的聚焦错误信号生成器36检测出光束在光盘20信息面上的对应于聚束状态的信号。具体地,根据前置放大器12输出的信号,生成从光头5输出的被集光的光束点与光盘20之间的垂直方向错误信号。
其次,详细说明聚焦错误信号(以下称FE信号)的生成方法。如图10所示,接受光部37利用偏振光光束分离器47来分割检测通过透镜46的光束,一方面,利用第一遮光板48来只取出外周光束。另一方面,利用第二遮光板49来只取出内周光束;分别利用外周一侧接受光部40;内周一侧接受光部41来检测出光量。
如图11所示,外周一侧接受光部40和内周一侧接受光部41分别被分割成四个区域A;B;C;D。各个区域生成对应于检测光量的光电流,输出到安装在前置放大  12内部的I/V转换42a~42d;I/V转换器43a~43d。
由I/V转换器42a~42d;I/V转换器43a~43d转变为电压的信号分别由外周一侧聚焦错误信号生成器44;内周一侧聚焦错误信号生成器45利用和以往的聚焦错误信号生成器7同样的运算,分别转变为外周一侧聚焦错误信号;内周一侧聚焦错误信号。
实际利用于聚焦调节的实施例1的聚焦错误信号是由聚焦错误信号生成器36加法运算外周一侧聚焦错误信号和内周一侧聚焦错误信号的信号。
这样,本实施例的聚焦错误信号的生成方法稍微不同于以往的非点像差法的聚焦错误信号,但是,其特性是等价的。因此,利用这个作为聚焦错误信号生成器36输出信号的FE信号,和以往的装置同样驱动,实现聚焦调节,以便光束点在光盘20信息记录面上聚束成规定的聚束状态。
下面,结合图9;图11;图12说明球面像差检测信号的检测方法及由此的控制方法。
在上述聚焦调节处于工作状态,如图2所示,光头5所发出的光束被光盘20的基体部件21折射,并外周一侧光束在焦点B,而内周一侧光束在焦点C集光。
在光盘20的信息记录面上没有发生球面像差时,外周一侧光束的焦点B;内周一侧光束的焦点C同时和焦点A一致,可是,随着球面像差影响的增大,焦点B和焦点C互相离开,两个焦点同时处于对应该聚束的信息记录面变为散焦状态。
如图11所示,作为球面像差检测机构功能的球面像差检测机构31分别检测出这个外周一侧光束受到球面像差影响的量(焦点B的散焦量)和内周一侧光束受到球面像差影响的量(焦点C的散焦量);于是,检测出对应于发生在光束聚束位置的球面像差量的信号。更具体地说,运算出作为外周一侧聚焦错误信号生成器44输出信号的外周一侧聚焦错误信号和作为内周一侧聚焦错误信号生成器45输出信号的内周一侧聚焦错误信号的方法,生成对应于发生在光束聚束位置球面像差量的信号的球面像差检测信号。
作为球面像差检测器31的输出信号的球面像差检测信号输入在微型计算机8,进行相位补偿;增益补偿等的滤波运算,生成:用于球面像差矫正的球面像差矫正信号。具有聚焦调节机构功能和球面像差控制机构功能的微型计算机8进行滤波运算后的球面像差矫正信号频率的分离;和球面像差矫正信号DC成分互相响应的光束扩展器粗驱动用电路32把驱动信号,即使球面像差矫正透镜15移动到球面像差矫正信号的DC成分近似变为0的位置的驱动信号传送给步进电动机(参照图12(b))。接受这个驱动信号的步进电动机35移动球面像差矫正透镜15(时间t1),进行矫正,以便使球面像差的DC成分几乎变为0。
接着,微型计算机8向光束扩展器精密驱动用电路33输出移动球面像差矫正透镜15的驱动信号(时间t2),即如图12(c)所示,步进电动机35中是不能矫正的包含在球面像差矫正信号的AC成分近似变为0的驱动信号;接受这个信号的球面像差矫正调节器34移动球面像差矫正透镜15,进行矫正控制,以使球面像差近似变为0,即焦点B;焦点C一致(即焦点B;焦点C同时靠近焦点A)。
具体地说,微型计算机8对球面像差检测器31的输出信号的球面像差检测信号进行滤波运算。滤波运算之后的球面像差检测信号的DC成分利用光束扩展器粗驱动用电路32;步进电动机35来驱动球面像差矫正透镜15,进行矫正控制,使焦点A;B;C一致。另外,AC成分利用光束扩展器精密驱动用电路33;球面像差矫正调节器34来驱动球面像差矫正透镜15,进行矫正控制,使焦点A;B;C一致。
本实施例中,至于球面像差矫正信号的DC成分,光束扩展器粗驱动用电路32把其近似变为0的驱动信号传送给步进电动机35的方法,步进电动机35移动球面像差矫正透镜15,进行DC成分的球面像差矫正;至于球面像差矫正信号的AC成分,光束扩展器精密驱动用电路33把其近似变为0的驱动信号传送给球面像差矫正调节器34,球面像差矫正调节器34移动球面像差矫正透镜15,进行AC成分的球面像差矫正;因此,为了实现对光盘20的更高密度化的记录,即使是利用比以往的NA更大的光盘(比如NA为0.8以上;进而0.85以上),应答性良好,可以实现范围宽的球面像差矫正控制。
另外,利用图12(b)的光束扩展器粗驱动信号的步进电动机35的控制中,如果把低于光盘20旋转频率的AC成分球面像差矫正信号和DC成分的球面像差矫正信号传送到光束扩展器粗驱动用电路32,并把高于光盘20旋转频率的AC成分球面像差矫正信号和DC成分的球面像差矫正信号传送到光束扩展器精密驱动用电路33,则,追从速度慢的步进电动机35对每一圈的基体部件21的厚度不均匀的影响而不表现过度的应答性,而可以追从半径方向的基体部件厚度变化,更能提高球面像差矫正控制的精度,对球面像差矫正的应答性变得更好。
《实施例2》
图13是表示实施例2光盘装置结构的框图。图14是本实施例的层间移动时的球面像差矫正信号波形图。图15是本实施例的层间移动时的球面像差矫正顺序流程图。这些图中的相同于现有技术、实施例1的部件和部分附以相同的符号,省略其说明。
由微型计算机8和聚焦装置驱动电路9构成驱动聚焦装置的层间移动机构。图13中,驱动位置选择部13从驱动位置保存部14取出目标驱动位置,输出到光束扩展器粗驱动用电路32。
另外,和实施例1同样,利用外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之和的聚焦错误信号;外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之差的球面像差检测信号来进行聚焦调节和球面像差控制。
结合图13至图15说明如上述结构的实施例2的层间移动时的球面像差矫正控制。
如图14(c);(d)所示,层间移动时,首先在t1时间,微型计算机8停止根据从球面像差检测器31输出信号,向光束扩展器精密驱动用电路33的输出,而向聚焦装置驱动电路9停止对应于从聚焦错误信号生成器36的输出。这样,球面像差的矫正控制和聚焦调节不工作,即停止工作(图15的步骤S1;S2)。
接着,如图14(d)所示,和以往的顺序同样,到时间t2为止,向聚焦装置驱动电路9输出层间移动用的驱动指令(图15的步骤S3)。如果在时间t2结束层间移动的驱动指令,与此同时,微型计算机8解除聚焦装置驱动电路9输出的停止,即根据聚焦错误信号生成器36输出的停止,如图14(d)所示,重新开动聚焦调节(图15的步骤S4)。
接着,到时间t3为止,等待聚焦调节的稳定之后(图15的步骤S5),微型计算机8利用驱动位置选择部13从驱动位置保存部14即保存着有关适合于移动目标信息记录面的球面像差矫正透镜15的驱动位置的信息的图13所示的驱动位置保存部14取出有关信息,对光束扩展器粗驱动用电路32,如图14(b)所示地把球面像差矫正透镜15移动到驱动位置的驱动信号(偏移信号)输出到步进电动机35。由此,步进电动机35被驱动,如图14(a)所示,球面像差信号的DC成分近似变为0(图15的步骤S6;S7)。
最后,微型计算机8在时间t4解除光束扩展器精密驱动用电路33输出的停止,通过如图14(c)所示,输出由步进电动机35没能矫正的矫正信号(即本实施例中是球面像差信号的AC成分)(图15的步骤S8),利用球面像差矫正调节器34重新开始球面像差的矫正控制。
另外,如下构成聚焦调节时间;球面像差控制停止时间;以及光束扩展器粗驱动用电路的驱动信号输出时间等的方法,更高速的层间存取成为可能。
图16是两层光盘的层间移动时的聚束透镜和信息面L0;L1位置和各个信号的波形图,下面,结合图16进行说明。
最初,设定光束扫描在信息面L0的任意的磁道。在这个状态,再生信息面L1的数据时,首先聚焦调节和球面像差矫正控制不工作,即停止(时间a)。接着,向聚焦装置驱动电路9给出驱动指令之后,利用驱动位置选择部13从图13所示的驱动位置保存部14,即保存着有关适合于作为目标层(本实施例中是信息面L1)的另一个信息面的球面像差矫正透镜15的驱动位置信息的驱动位置保存部14取出有关信息,向光束扩展器粗驱动用电路32输出使球面像差矫正透镜15移动到取出的驱动位置的驱动信号(时间b)。
由此,随着物镜1的聚焦从信息面L0靠近信息面L1,步进电动机35移动并使由此移动发生的球面像差变为最小,即,更接近信息面L1中的成为基准的球面像差矫正量,因此,可以降低因聚焦转移中的球面像差大变动而引起的FE信号或光盘20全反射光量的影响,不会阻碍聚焦转移的稳定性。移动到信息面L1之后,不工作的聚焦调节变为导通(ON)之后的即刻(时间c),即使是球面像差控制在导通,如果是聚焦调节不稳定,则球面像差控制也不稳定,因此,比如一边观测FE信号,如果FE信号聚束在规定范围内,则认定聚焦调节为稳定,使不工作的球面像差控制变为导通(时间d)。
由此,移动步进电动机35(特别是球面像差矫正透镜15),以抑制层间移动时发生的球面像差的变动,因此,可以实现稳定的每一层的球面像差的控制转换,其效果大。
如上所述,利用粗驱动系统(步进电动机35)矫正对于层间移动时发生的球面像差DC成分变动,可以实现对应于两层或更多层光盘的范围宽的球面像差矫正控制。
《实施例3》
图17是表示本发明实施例3光盘装置结构的框图。图18是实施例3的半径方向移动中的表示球面像差矫正驱动信号波形的图。图19是实施例3的半径方向移动时的表示球面像差矫正顺序的流程图。这些图中的和以往的技术、实施例1相同的部件、部分附以相同的符号并省略其说明。
本实施例中,光头5作为一体地容纳:照射光束的作为光束照射机构功能的光源3;把光束聚束在作为信息载体的光盘20的作为聚束机构的物镜1;为了改变光束的聚束位置,把物镜1在垂直于光盘20的信息面上移动的作为第一调节器的聚焦装置2;为了改变由物镜1聚束的光束在聚束位置上发生的球面像差,作为球面像差可变机构功能的球面像差矫正透镜15;移动球面像差矫正透镜15的步进电动机35;移动球面像差矫正透镜15的球面像差矫正调节器34;以及接受光束的光盘20的反射光的接受光部37。
光头5可以利用作为检索机构功能的输送台60,在光盘20的半径方向上移动,另外,输送台60由输送台驱动电路62的输出信号(驱动信号)驱动。
另外,和实施例1同样,根据外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之和的聚焦错误信号(由聚焦错误信号生成器36输出的信号);外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之差的球面像差检测信号(球面像差检测器31输出的信号)来进行聚焦调节和球面像差控制。
结合图17;图18;图19说明如上结构的实施例3的半径方向移动时的球面像差矫正控制。如图18(c)所示,检索中的在半径方向的移动中,首先,在不进行跟踪控制状态的时间t1,微型计算机8停止对光束扩展器精密驱动用电路33的输出,即根据球面像差检测器31输出的输出,使球面像差矫正调节器34不工作的方法,停止球面像差的矫正控制(图19的步骤S1),如图18(d)所示,到时间t2为止,对输送台驱动电路62输出移动输送台的驱动信号(图19的步骤S2)。
输送台驱动电路62根据微型计算机8所传送的输送台的驱动信号把装有光头5的输送台60向光盘20的半径方向移动。接着,在时间t3,微型计算机8对光束扩展器粗驱动用电路32输出驱动信号,以使球面像差检测信号的DC成分近似变为0的如图18(b)所示的信号。步进电动机35是根据光束扩展器粗驱动用电路32所传送的驱动信号来驱动,微型计算机8等待步进电动机35移动到规定的位置(图19的步骤S3;S4)。
在下一个时间t4,微型计算机8解除对应于球面像差检测器31输出的,向光束扩展器精密驱动用电路33的输出停止,而是输出在步进电动机35没能矫正的如图18(c)所示的矫正信号(即本实施例中是球面像差信号的AC成分)(图19的步骤S5),利用球面像差矫正调节器34重新开始球面像差的矫正控制。
另外,如下构成球面像差控制停止时间和光束扩展器粗驱动用电路的驱动信号输出时间的方法,更高速的半径方向存取成为可能。
图20是半径方向移动时的物镜1和光盘20的基体部件压力变化以及各个信号的波形图,下面,结合图20进行说明。最初,假设光束扫描在光盘查20内周一侧的任意的磁道。在这个状态下,再生外周一侧的数据时,首先,微型计算机8使跟踪控制和球面像差矫正控制不工作,即停止工作(时间a)。接着,向输送台驱动电路62给出驱动指令之后,微型计算机8为了使(光束)移动到适应于目标半径位置基体部件压力的球面像差矫正透镜15的驱动位置,对光束扩展器粗驱动用电路32传送球面像差矫正信号,光束扩展器粗驱动用电路32输出对应于所传送球面像差矫正信号的驱动信号(偏置信号)(时间b)。
由此,随着输送台60从内周移动靠近外周,移动步进电动机35,以便由于这个移动所发生的球面像差最小,即更靠近作为目标外周位置的成为基准的球面像差量,因此,可以降低半径方向移动中由于球面像差大变动而引起的跟踪错误信号或FE信号的影响,不会阻碍半径方向移动之后不久的跟踪控制的拉回工作的稳定性。
移动到目标的外周之后,停止跟踪控制(时间C),继续解除球面像差控制的停止,即使是导通,如果跟踪控制不稳定,则,跟踪控制有可能不稳定,因此,比如一边观测跟踪错误信号,如果跟踪错误信号聚束在规定的范围内,则微型计算机8就判定跟踪控制为稳定,解除球面像差控制的停止,进行导通(时间d)。由此,在半径方向移动时,可以实现每一个半径的更稳定的球面像差转换,其效果大。
如上所述,利用粗驱动系统(步进电动机35)进行半径方向移动时发生的球面像差DC成分的矫正,可以进行吸收光盘20的厚度不均匀或粘贴不均匀的范围宽的球面像差矫正控制。
《实施例4》
图21是表示本发明实施例4的光盘装置结构的框图。图22是表示实施例4光盘装置层间移动时的球面像差矫正驱动信号的波形图。图23是表示实施例4层间移动时的表示球面像差矫正顺序的流程图。这些图中的和以往的技术、实施例1相同的部件、部分附以相同的符号并省略其说明。
微型计算机8具有保存对应于光盘20的各个信息面的偏移量的偏移量保存部68的同时,还具有作为偏移附加机构的具有偏移替换机构功能的偏移量选择部67。微型计算机8利用偏移量选择部67从偏移量保存部68取出对应于光盘20各信息面的所要保存值,替换为取出的偏移量。利用加法运算器69进行替换的偏移量和球面像差矫正信号的加法运算之后,将其作为向光束扩展器精密驱动用电路33的驱动信号,以作为偏移施加在球面像差矫正透镜15上。
放大微型计算机8的控制输出电流的光束扩展器精密驱动用电路33来驱动球面像差矫正调节器34。球面像差矫正透镜15上安装有板弹簧等的弹性体,对应于球面像差矫正调节器34施加信号的力作用于这个板弹簧。如上所述,对应于各个信息面偏移量的力施加在支持球面像差矫正透镜15的板弹簧上,因此,可以微细移动这个球面像差矫正透镜15。
另外,和实施例1同样,外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之和来生成聚焦错误信号;外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之差来生成球面像差检测信号。
结合图21至23说明如上结构的实施例4的层间移动时的球面像差矫正控制。
本实施例中,和实施例1同样,聚焦调节处于工作状态,从球面像差检测器3 1输出的球面像差检测信号输入在微型计算机8,在那里进行相位补偿和增益补偿等的滤波运算。
微型计算机8利用偏移量选择部67,进行保存在偏移量保存部68偏移量中的对应于移动目标信息面的偏移量的选择;替换。然后,微型计算机8利用加法运算器69,进行替换的偏移量与滤波运算后的球面像差矫正信号之间的加法运算,并把加法运算的信号向光束扩展器精密驱动用电路33输出。光束扩展器精密驱动用电路33根据偏移加法运算后的球面像差矫正信号进行球面像差矫正。
层间移动时,首先,如图22(b);(d)所示,在时间t1,微型计算机8使聚焦调节和球面像差矫正控制不工作即停止(图23的步骤S1;S2),和以往的同样的顺序,如图22(d)所示,到时间t2为止,向聚焦装置驱动电路9输出指令(图23的步骤S3)。接着,如果结束和以往同样的层间移动处理,与此同时,重新开始聚焦调节(图23的步骤S4),同时,微型计算机8的偏移量选择部67从偏移量保存部68取出对光束扩展器精密驱动用电路33的如图22(c)所示的目标移动信息记录面用的偏移量,加在光束扩展器精密驱动信号的如图22(b)所示地进行加法运算。
由此,光束扩展器精密驱动用电路33根据光束扩展器精密驱动信号,驱动球面像差矫正调节器34,使球面像差检测信号的DC成分近似变为0(图23的步骤S5)。等到聚焦调节稳定之后(图23的步骤S6),在时间t3,微型计算机8向光束扩展器精密驱动用电路33输出如图22(b)所示的只用偏移量没有能矫正的球面像差矫正信号,解除球面像差矫正调节器34的停止,重新开始球面像差的矫正控制(图23的步骤S7)。
这样,把层间移动时发生的球面像差的DC成分加在精密驱动系统(球面像差矫正调节器34)的偏移的加法运算方法,可以实现稳定且矫正精度高的球面像差矫正控制。
另外,测定规定时间内的球面像差的DC成分,把其平均值加在现在由偏移量选择部67所选择的偏移量保存部68的偏移量而运算的方法,使球面像差矫正控制目标位置变为最佳,更能提高追从精度。
《实施例5》
图24是表示本发明实施例5的光盘装置结构的框图。图25(a)至(d)是表示实施例5光盘装置层间移动时的球面像差矫正驱动信号等的波形图。这些图中的和以往的技术、实施例1相同的部件、部分附以相同的符号并省略其说明。
图24所示的本实施例的微型计算机8具有静区生成部70。静区生成部70接受增益调整器66所输出的信号,在这个信号的绝对值变为规定值时,遮断其信号,并工作使之不传送到光束扩展器粗驱动用电路32。
步进电动机35是利用对微型计算机8的控制输出进行电流放大的光束扩展器粗驱动用电路32来驱动的。
利用步进电动机35球面像差矫正透镜15可以在更大范围内移动。另外,和实施例1同样,由外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之和来生成聚焦错误信号,而外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之差来生成球面像差检测信号。
结合图24和图25说明以上结构的实施例5的球面像差矫正控制。
本实施例中,和实施例1同样,在聚焦调节处于工作状态时,由球面像差检测器31输出的球面像差检测信号输入在微型计算机8,在那里,进行相位补偿和增益补偿等的滤波运算。微型计算机8内的静区生成部70接受增益调整部66的滤波运算后的球面像差矫正信号,在其信号的绝对值超过规定值时,把其信号输出到光束扩展器粗驱动用电路32,在其信号的绝对值变为规定值以下时,遮断信号的输出。
如同后面要叙述,在时间t1,为了驱动步进电动机,滤波运算之后的球面像差矫正信号具有如图25(a)所示的波形。在时间t1~t2中,由于步进电动机的驱动,可以知道球面像差检测信号变小。
图25(d)是表示静区生成部70的输出(静区处理后的球面像差检测信号)。这个球面像差检测信号输出到光束扩展器粗驱动用电路32,光束扩展器粗驱动用电路32根据静区处理后的球面像差矫正信号输出如图25(b)所示的信号,进行球面像差的矫正控制。
如图25(c)所示,在时间t1~t2中,步进电动机35是由光束扩展器粗驱动用电路来驱动,以进行球面像差矫正。可是,如图25(d)所示,在时间t2之后球面像差矫正信号的绝对值变为规定值以下,而输出被遮断,因此,如图25(c)所示,由步进电动机35不能进行矫正。
这样,球面像差矫正信号(或球面像差检测信号)的变化微小时,可以减少因步进电动机35过度敏感响应而引起的越过误差。特别是,螺旋工作中光盘厚度慢慢变化而球面像差以低频变动时,圆滑的追从控制(是否控制)成为可能,其效果大。
《实施例6》
图26是表示本发明实施例6的光盘装置结构的框图。图27是为了说明本实施例的球面像差检测的光束的断面图。本实施例光盘装置中,接受光部37或前置放大器12是和实施例1同样,具有图10和图11的结构。
图26中,在接受光部37接受的从光盘20的反射光是对应于接受光量的作为光电流来被检测,并传送到前置放大器12。前置放大器12进行电流-电压转换,把对应于光电流的输出电压传送到聚焦错误信号生成器36和球面像差检测器31。
作为聚束状态检测机构功能的聚焦错误信号生成器36,根据作为接受光部功能的接受光部37的信号,检测出光盘20信息面29上的对应于聚束状态的信号。具体地,根据前置放大器12的输出信号,检测出对应于聚束状态的信号,生成由光头5输出的被集光的光束点与光盘20之间的垂直方向有关的错误信号。
球面像差矫正调节器34驱动作为球面像差可变机构功能的球面像差矫正透镜15。具体地,调整构成球面像差矫正透镜15的两片组合透镜的方法,可以改变光束点的球面像差。
本实施例和后边要叙述的实施例中,利用作为球面像差可变机构的球面像差矫正透镜15,但是,本发明不限于这些。也可以利用液晶等来改变光学距离(光路长度);并由此矫正球面像差的元件。这样形式的球面像差可变机构是由施加适应于液晶电压的电路来驱动。
作为球面像差检测机构功能的球面像差检测器31,根据作为接受光机构功能的接受光部37的信号,检测出在光盘20的信息面29上生成的光束点所发生的球面像差状态,输出对应于球面像差状态的信号(以下称球面像差信号)。
但是,聚焦调节系统和球面像差控制系统是互相干扰的。具体地,对应于散焦的检测误差发生在球面像差信号上,对应于球面像差矫正量的物镜到焦点为止的距离变动发生在FE信号上。因此,利用球面像差矫正部132放大FE信号规定倍数,并加在球面像差信号的方法,排除伴随散焦的对球面像差信号的影响。由此,切断聚焦调节系统和球面像差控制系统之间干扰的回路成为可能。
根据FE信号矫正的球面像差信号通过球面像差控制部135传送到光束扩展器驱动电路133。因此,球面像差矫正调节器34受到的是根据FE信号矫正的球面像差信号的相应的控制。另外,球面像差控制部135具有相位补偿;增益补偿等的滤波器,稳定球面像差控制系统。另外,光束扩展器驱动电路133是球面像差矫正调节器34的驱动用电路。
结合图10说明FE信号的生成方法。
检测透镜46是集光光盘20的反射光束。偏振光光束分离器47把反射光束分割成两个。第一遮光板48按照反射光束的规定半径遮断内周一侧的光束。外周一侧的接受光部40是接受通过第一遮光板48后的光束之后变换为光电流。第二遮光板49是遮断光束规定半径外侧的光束,内周一侧的接受光部41是接受通过第二遮光板49后的光束之后变换为光电流。
具体地,如图10所示,其结构为接受光部37利用偏振光光束分离47分离通过检测透镜46的光盘20的反射光束,其一方是利用第一遮光板48只取出外周的光束,另一方是利用第二遮光板49只取出内周的光束,分别利用外周一侧接受光部40;内周一侧接受光部41来检测。
本实施例的接受光部37;聚焦错误信号生成器36;球面像差检测器31和前置放大器12也具有图11所示的结构。
图11所示的外周一侧接受光部40;内周一侧接受光部41分别分割成A;B;C;D四个区域,分别生成对应于检测光量的光电流,输出到前置放大器12内部的I/V转换器42a~42d;I/V转换器43a~43d。由I/V转换器42a~42d;I/V转换器43a~43d变换为电流-电压的信号,并分别传送到外周一侧聚焦错误信号生成器44;内周一侧聚焦错误信号生成器45。
这里,信息磁道长度方向是指光盘20的磁道28的切线方向,光盘半径方向是指垂直于光盘20的磁道28的方向。因此,在外周一侧聚焦错误信号生成器44中求出I/V转换器42a与I/V转换器42c之和减去I/V转换器42b与I/V转换器42d之和的运算,利用非点像差法获得作为FE信号的外周一侧聚焦错误信号;在内周一侧聚焦错误信号生成器45中求出I/V转换器43a与I/V转换器43c之和减去I/V转换器43b与I/V转换器43d之和的运算,利用非点像差法获得作为FE信号的内周一侧聚焦错误信号。
实际利用于聚焦调节的本实施例的聚焦错误信号是这个外周一侧聚焦错误信号和内周一侧聚焦错误信号生成器36中加法运算的信号。即,(I/V转换器42a+I/V转换器42c)-(I/V转换器42b+I/V转换器42d)与(I/V转换器43a+I/V转换器43c)-(I/V转换器43b+I/V转换器43d)之和是可以写成((I/V转换器42a+I/V转换器43a)+(I/V转换器42c+I/V转换器43c))-((I/V转换器42b+I/V转换器43b)+(I/V转换器42d+I/V转换器43d))。
从而,本实施例的聚焦错误信号是和以往的由非点像差法的聚焦错误信号稍微不同,但是其特性是等价的。
因此,利用作为这个聚焦错误信号生成器36输出信号的FE信号的方法,和以往的装置同样,光束点可以控制成:对光盘20的信息面29处于规定的聚束状态。
下面,说明球面像差信号的生成方法(检测方法)。
球面像差信号是在球面像差检测器31进行外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号减法运算的信号。
结合图27说明球面像差信号。图27(a)是表示从光盘表面到信息面的距离最佳且在信息面上没有发生球面像差的状态。图27(b)是表示上述距离薄且在信息面上发生球面像差的状态。
上述的聚焦调节处在工作状态,如图27(a)所示,从光头5发光的光束在光盘20的基体部件21上折射,外周一侧的光束在焦点B;内周一侧的光束在焦点C集光。位置A位于连接焦点B与焦点C的直线上,且在信息面29上。光盘20的信息面29上没有发生球面像差,因此,外周一侧光束的焦点B和内周一侧光束的焦点C同时和位置A一致。即,离位置A等距离面和光束波面一致。
如图27(b)所示,如果相当于光盘表面到信息面距离的基体部件21的厚度变薄,则球面像差的影响变大。即,焦点B;焦点C互相离开,对应该聚束的信息面29位置A,两个焦点同时成散焦状态。但是,聚焦调节工作,以便使上述的外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号加法运算的聚焦错误信号(聚焦错误信号生成器36的输出信号)近似变为0。因此,位置A和信息面29一致。这时,光束波面和位置A的等距离面不一致。这里,实线表示发生球面像差时的内周一侧和外周一侧光束,虚线表示没有发生球面像差时的内周一侧和外周一侧光束。另外,如图27(a)所示,光盘表面到信息面的厚度变厚时,焦点B和焦点C同样互相离开,对光束应该聚束的信息面29位置A两个焦点同时处于散焦状态。
如图11所示,作为球面像差检测机构功能的球面像差检测器31分别检测出这个外周一侧的光束受到的球面像差量(焦点B的散焦量)和这个内周一侧的光束受到的球面像差量(焦点C的散焦量),根据这个检测出发生在光束聚束位置的对应于球面像差量的信号。更具体地,运算出作为外周一侧聚焦错误信号生成器44的输出信号的外周一侧聚焦错误信号与作为内周一侧聚焦错误信号生成器45的输出信号的内周一侧聚焦错误信号之差的方法,生成发生在光束聚束位置的对应于球面像差量的信号的球面像差信号。
图26中,在球面像差控制部135中进行上述的球面像差信号的相位补偿;增益补偿等的滤波运算。其后,球面像差控制部135向光束扩展器驱动电路133输出用于移动球面像差矫正透镜15的输出信号,接受这个驱动信号的球面像差矫正调节器34移动球面像差矫正透镜15。即,进行矫正控制,以便球面像差变为0,即,使焦点B;焦点C一致,也就是使焦点B;焦点C同时接近A。然而,存在:上述的聚焦调节系统和球面像差控制系统互相干扰而控制系统互相不稳定的问题。
结合图49;图50的波形图说明聚焦调节系统和球面像差控制系统的干扰。首先,说明聚焦调节系统给予球面像差信号的影响。另外,假设球面像差控制系统在工作。图49(a)是表示调整第一遮光板48和第二遮光板49来把聚束的光束在接受的光束半径的50%半径位置上分割的样子。图49(b)是表示外周一侧聚焦错误信号,图49(c)是表示内周一侧聚焦错误信号,图49(d)是表示聚焦错误信号,图49(e)是表示球面像差检测信号。另外,上述的图49(b)的外周一侧聚焦错误信号减去图49(c)的内周一侧聚焦错误信号的信号就是图49(e)的球面像差检测信号。纵轴表示各信号的电压,横轴表示散焦。
图50(a)是表示调整第一遮光板48和第二遮光板49来把聚束的光束在接受的光束半径的75%半径位置上分割的样子。图50(b)是表示外周一侧聚焦错误信号,图50(c)是表示内周一侧聚焦错误信号,图50(d)是表示聚焦错误信号,图50(e)是表示球面像差检测信号。纵轴表示各信号的电压,横轴表示散焦。
如图49(a)所示,接受光的光束半径的50%的半径位置上分割时,外周一侧的光量比内周一侧光量多,因此,图49(b)的外周一侧聚焦错误信号的振幅大于图49(c)的内周一侧聚焦错误信号的振幅。其结果,虽然球面像差一定,但是由于散焦,球面像差检测信号在变化。另外,球面像差信号对49(d)的聚焦错误信号,由于散焦的极性变为相同(对FE信号的相位,0度的迟缓)。
另一方面,如图50(a)所示,接受光的光束半径的75%的半径位置上分割时,外周一侧的光量比内周一侧光量少,因此,图50(b)的外周一侧聚焦错误信号的振幅小于图50(c)的内周一侧聚焦错误信号的振幅。其结果,虽然球面像差一定,但是由于散焦,球面像差检测信号在变化。另外,球面像差信号对图50(d)的聚焦错误信号,由于散焦的极性变为相反(对FE信号的相位,180度的迟缓)。
上述的由于散焦发生的球面像差信号的偏移是对球面像差控制系统作为外部干扰起作用。
下面,结合图53详细说明球面像差矫正透镜15的移动对聚焦调节系统的外部干扰。图53表示球面像差矫正透镜位置对物镜到聚焦距离的影响模式图。图53(a)表示光盘表面到信息面的厚度最佳;且在信息面上没有发生球面像差的状态。同样,图53(b)表示厚度厚的情形。另外,聚焦调节系统正常工作;且利用球面像差矫正透镜15矫正信息面上发生的球面像差的状态。图53(c)表示厚度薄的情形。和图53(b)同样,利用球面像差矫正透镜15矫正信息面上发生的球面像差的状态。
如图53(b)所示,随着基体部件的厚度变厚,球面像差矫正透镜15的间隔W变窄。另外,物镜1到焦点的距离Z变远。
另外,如图53(c)所示,如果基体部件变薄,间隔W变宽,距离Z变近。由于球面像差矫正透镜15的间隔W变化,距离Z在变化。即,这个距离Z的变化是作为聚焦调节系统的外部干扰起作用。
下面,说明:聚焦调节系统给予球面像差信号的影响的排除方法。另外,球面像差矫正部132为排除这个影响的分程序。结合图28说明球面像差矫正部132的工作。图28(a)表示聚焦装置驱动电路9的输出。图28(b)表示聚焦错误信号生成器36的输出,图28(c)表示球面像差矫正部132的输出,图28(d)表示球面像差检测器31的输出,图28(e)表示矫正后的球面像差信号。
另外,表示聚焦调节系统上施加比聚焦调节系统频带还高的频率的外部干扰的状态。如图28(a)所示,聚焦装置驱动电路9的输出变为对应于施加外部干扰的驱动信号。另外,散焦量变为对应于图28(a)的波形。如上所述,球面像差信号对应于散焦量变化电平,变为图28(d)所示的波形。图28(d)表示聚焦调节系统给予球面像差信号的外部干扰。微型计算机8在聚焦调节工作时,利用球面像差矫正部132中放大FE信号给定倍数(K倍),并加在球面像差信号的方法,如图28(e)所示,排除伴随散焦的球面像差信号的影响。
下面,说明球面像差矫正部132的放大率K的决定方法。图29是为了说明本实施例的球面像差矫正部放大率学习方法的表示光盘装置结构的框图。图29所示的光盘装置是在图1所示的光盘装置上附加用于放大率K学习的分程序的装置。因此和图29同一号码分程序表示图1中的同一号码分程序。聚焦试验信号发生器50是聚焦调节部17所输出的聚焦驱动信号加上试验信号的。第一振幅检测器51检测球面像差信号的振幅。球面像差矫正学习部52是探察第一振幅检测器51的振幅检测信号变为最小的球面像差矫正部132的放大率。
结合图30的波形说明其工作。图30(a)表示聚焦装置驱动电路9的输出。同样,图30(b)表示聚焦错误信号生成器36的输出,图30(c)表示球面像差矫正部132的放大率,图30(d)表示球面像差矫正部132的输出,图30(e)表示球面像差检测器31的输出,图30(f)表示矫正后的球面像差信号,图30(g)表示第一振幅检测器51的输出。另外,如图50(a)所示,表示接受光的光束半径的75%半径上分割的情形。纵轴表示各信号的电压,横轴表示时间。球面像差矫正学习部52设定球面像差矫正部132的放大率即作为系数K,在初期时间t0上设定Ka。
聚焦调节工作而球面像差控制不工作时,聚焦试验信号发生器50进行聚焦调节部17输出的聚焦驱动信号上加图30(a)所示试验信号的加法运算。因为聚焦错误信号生成器36的极性相反于聚焦驱动信号的极性,聚焦错误信号生成器36的输出变为比图30(a)所示信号相位偏移180度的图30(b)所示的信号。在这个状态,球面像差信号的振幅成正比于聚焦错误信号,因此,球面像差信号变为图30(e)所示的波形。但是,如图50(a)所示,球面像差信号的极性和FE信号相反。
球面像差矫正学习部52通过微型计算机8一边逐渐变化球面像差矫正部132的系数K,一边测定矫正后的球面像差信号的振幅。在时间t1的系数为Kb,时间t2的系数为Kc。另外,由第一振幅检测器51测定矫正后的球面像差信号的振幅。图30中,在系数为Ka;Kc时,矫正后的球面像差信号的信号不变为最小,系数为Kb时,这个振幅变为最小。因此,如图30(g)所示,在放大率Kb的状态,矫正后的球面像差信号的振幅变为最小,被决定为球面像差矫正部132的放大率K。
结合图31的流程图说明为了决定球面像差矫正部132的放大率K的工作。首先,球面像差矫正学习部52在步骤S1中,通过微型计算机8设定初始值Ka为球面像差矫正部132的放大率。在步骤S2中,聚焦试验信号发生器50在聚焦调节工作并且球面像差控制不工作时,开始聚焦调节部17的聚焦驱动信号上加试验信号的加法运算。在步骤S3中,从第一振幅检测器51获得由球面像差矫正部132所矫正的球面像差信号的振幅,作为振幅最小值保存。在步骤S4中,把球面像差矫正部132的放大率减少规定值。
在步骤S5中,利用第一振幅检测器51比较:所检测的矫正后的球面像差信号振幅是否比保存着的振幅最小值还小。当矫正后的球面像差信号振幅比保存着的振幅最小值还小时,则在步骤S6中,矫正后的球面像差信号振幅作为最小值重新保存为振幅最小值,进入到步骤S7。当矫正后的球面像差信号振幅不小于保存着的振幅最小值时,进入到步骤S7。在步骤S7中,比较球面像差矫正部132的放大率是否比Kc还大,如果大时,回到步骤S4,如果不大时,进入到步骤S8。在步骤S8中,设定球面像差矫正部132的对应于被保存振幅最小值的放大率,结束处理。
下面说明:对叠层结构的具有多个信息面的光盘20信息面进行记录或再生时,按各层替换球面像差矫正部132放大率K的情形。
说明图5所示光盘20的记录/再生。两层盘中,如果信息面不同,则结合图49;图50所说明的散焦对球面像差信号的影响也不同。结合图51;图52的波形图说明这一点。
图51(a)表示对信息面L0进行记录或再生时的由第一遮光板48第二遮光板49分割的样子。图51(b)是表示外周一侧聚焦错误信号,图51(c)是表示内周一侧聚焦错误信号,图51(d)是表示聚焦错误信号,图51(e)是表示球面像差信号。纵轴表示各信号的电压,横轴表示散焦。
图52(a)是表示聚焦位于信息面L1时的由第一遮光板48和第二遮光板49分割的样子。图51(b)是表示外周一侧聚焦错误信号,图51(c)是表示内周一侧聚焦错误信号,图51(d)是表示聚焦错误信号,图51(e)是表示球面像差信号。纵轴表示各信号的电压,横轴表示散焦。
如图51(a)所示,假设:设计成焦点位于信息面L0时,接受光的光束分割在接受光的光束半径的50%位置上。因此,图51(b);(c);(d);(e)的波形和图49所说明的波形相同。
另一方面,如图52(b)所示,焦点位于信息面L1时,球面像差矫正透镜15间隔W比焦点位于信息面L0时的间隔变窄,射入到物镜1的光束变为分散光。因此,信息面反射并通过球面像差矫正透镜15的射入到接受光部的回光半径变小。比如,即使第一遮光板48;第二遮光板49的调整量相同,光束的半径还是变小,因此,实际的分割位置比上述的50%半径还大。图中是75%。由此,外周一侧的光量比内周一侧光量少,因此,图52(b)的外周一侧聚焦错误信号振幅小于图52(c)的内周一侧聚焦错误信号的振幅。
其结果,由于散焦,外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之差的图53(e)的球面像差信号相对于外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之和的图53(d)的聚焦错误信号的极性相反(对FE信号的相位迟缓180度)。如上所述,如果记录或再生的信息面不同,则随着物镜1移动的对于球面像差检测器31球面像差信号的影响也不同,因此,有必要改变:排除这个影响的球面像差矫正部132的放大率。
结合图32说明叠层光盘中的层间移动时的球面像差矫正部的放大率的替换。图32(a)表示层间移动时的光束点移动。图32(b)表示球面像差信号矫正部的放大率。纵轴表示各信号的电压,横轴表示时间。图32(c)是表示球面像差控制的导通/断开(ON/OFF),图32(d)是表示聚焦调节的导通/断开。纵轴是控制的导通/断开,H为表示导通,L为表示断开,横轴表示时间。图32(e)表示FE信号,图32(f)表示聚焦驱动信号。纵轴表示各信号的电压,横轴表示时间。
本发明的叠层光盘包括:用于按层别保存球面像差矫正部132的放大率的加法运算增益保存部;从增益保存部取出所要的球面像差矫正部132的放大率并重新设定加法运算增益替换部和微型计算机8。最初,假设光束扫描在L0的任意磁道,接着,说明再生L1数据的工作。首先,微型计算机8在加法运算增益保存部里保存L0用球面像差矫正部132的放大率,并使聚焦调节和球面像差控制不工作即停止(a)。
接着,向聚焦装置驱动电路9给予规定的加减速驱动脉冲指令。移动到L1以后,原来不工作的聚焦调节变为导通之后的即刻(时间b),使球面像差控制变为导通。然而,如果聚焦调节不稳定则球面像差控制也不稳定。因此,一边观测FE信号,如果FE信号聚束在规定的范围,则判断聚焦调节为稳定,利用加法运算增益替换部替换球面像差矫正部132的放大率(时间c)。然后,可以把原来不工作的球面像差控制变为导通(时间d)。这样,没有必要按层别;按每一次层间移动重新学习物镜1的不同移动量对球面像差检测器31的球面像差信号影响,可以高速且高精度排除影响,其效果大。
另外,排除聚焦调节系统给予球面像差信号的影响之后,在聚焦调节和球面像差控制工作时,进行聚焦调节部17或是球面像差控制部135的增益的调整,可以调整由于聚焦调节和球面像差控制干扰的偏移的增益特性,更高精度调整也成为可能。另外,增益补偿的调整可以利用如控制系统上加试验信号的加法运算;正交相位零差检波方法进行。
《实施例7》
图33是表示实施例7光盘装置结构的框图。图34是本实施例7的为了说明FE信号矫正的波形图。这些图中的相同于现有技术、实施例6的部件和部分附以相同的符号,省略其说明。
本实施例中也和实施例6同样,根据外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之和的聚焦错误信号来进行聚焦调节;由外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之差来生成球面像差信号。
FE信号矫正部30处理光束扩展器驱动电路133的输出信号之后,进行加在FE信号的加法运算。FE信号矫正部30具有和球面像差矫正调节器34相同特性的滤波器(以下记为「等价滤波器」)和带通滤波器。这两个滤波器串联连接,把滤波器的输出加倍规定值之后输出。带通滤波器的通过频带被设定成高于聚焦调节系统频带,而低于球面像差控制系统频带。另外,在实施例7中,聚焦调节系统的频带低于球面像差控制系统的频带。因此,包含在球面像差矫正透镜间隔变动的高于聚焦调节系统的频带而低于球面像差控制系统频带的频率成分放大规定值倍数之后,进行加在FE信号的加法运算。对球面像差控制系统给予聚焦调节系统的影响进行说明。
球面像差控制系统中的球面像差矫正量即对应于球面像差矫正透镜间隔的外部干扰加在聚焦调节系统。这个外部干扰是改变物镜到聚焦为止的距离的干扰。
结合图53详细说明由于球面像差矫正透镜15间隔的变化,物镜到聚焦为止的距离变化的情形。图53是球面像差矫正透镜间隔给予物镜到聚焦为止距离的影响的模式图。
图53(a)是表示光盘表面到信息面的厚度为最佳;信息面上没有发生球面像差的状态。同样,图53(b)是表示厚度厚的情形。另外,聚焦调节系统正常工作且利用球面像差矫正透镜15矫正信息面上所发生的球面像差的状态。图53(c)是表示厚度薄的情形。和图53(b)的情形同样,表示利用球面像差矫正透镜15矫正信息面上所发生的球面像差的状态。
如图53(b)所示,由于基体部件厚度变厚,球面像差矫正透镜15的间隔W变窄。另外,物镜1到聚焦的距离Z变远。另外,如图53(c)所示,如果基体部件变薄,则间隔W变宽;距离Z变近。由于球面像差矫正透镜15的间隔W的变化,距离Z在变化。即,这个距离Z的变化是作为聚焦调节系统的外部干扰起作用。
这样,对应于球面像差矫正透镜的间隔,物镜到聚焦为止的距离在变动,所以这个外部干扰是和光盘20的面接触相同性质的东西。因此,聚焦调节系统要追从这个外部干扰。然而,这个外部干扰的高于聚焦调节系统频带的频率成分流入到聚焦装置2,只能提高聚焦装置2的温度,不能追从。
因此,在FE信号矫正部30中,进行包含在球面像差矫正透镜间隔变动中的高于聚焦调节系统频带而低于球面像差控制系统频带的频率成分上乘以系数L的乘法运算,之后,进行加在FE信号的加法运算,由此,排除伴随球面像差矫正量对FE信号的影响。这样,从聚焦调节系统可以排除高于聚焦调节系统频带的光盘基体部件厚度不均匀的影响,可以减少聚焦装置发热成为可能。
实效值检测部54和FE矫正学习部55是决定上述系数L的分程序。实效值检测部54是包含在矫正后的FE信号的频率成分中检测出高于聚焦调节系统频带且低于球面像差控制系统频带成分的实效值,并输出。FE矫正学习部55是学习实效值检测部54的输出变为最小的系数L。然后,微型计算机8把系数L设定在FE信号矫正部30中。
下面,结合图35详细说明FE信号矫正部30。图35是FE信号矫正部30框图。输入接头900连接在光束扩展器驱动电路133的输出。第二输入接头904是FE矫正学习部55的输出信号通过微型计算机8连接的。从输出接头905所输出的信号是加在作为聚焦错误信号生成器36的输出的FE信号上。
输入在输入接头900的信号传送到等价滤波器901。等价滤波器901具有如上所述球面像差矫正调节器34相同特性的滤波器。等价滤波器901的输出就传送到带通滤波器902。以下把带通滤波器记作BPF。BPF902的通过频带高于上述的聚焦调节系统频带而低于球面像差控制系统频带的频率范围。BPF902的输出传送到乘法运算器903。乘法运算器903乘法运算接头a和接头b的信号,并由接头c输出。接头c传送到输出接头905。接头b连接在第二输入接头904。
因为在输入接头900上连接光束扩展器驱动电路133的输出,等价滤波器901的输出就表示球面像差矫正透镜的间隔。BPF902中抽出包含在这个球面像差矫正透镜间隔变动的高于聚焦调节系统频带而低于球面像差控制系统频带的频率成分。乘法运算器903中进行抽出的信号和FE矫正学习部55所设定的规定值L的乘法运算,并由输出接头905输出。
结合图34说明这个工作。另外,设定使基体部件厚度的不均匀在高于聚焦调节系统频带且低于球面像差控制系统频带的频率范围内变动。图34(a)表示基体部件厚度不均匀。图34(b)表示光束扩展器驱动电路133的输出,图34(c)表示等价滤波器901的输出,图34(d)表示PF902的输出,图34(e)表示FE信号矫正部30的输出,图34(f)表示聚焦错误信号生成器36的输出,图34(g)表示矫正后的FE信号。图34(b)的纵轴表示电流,其他波形图的纵轴表示各信号的电压,横轴表示时间。
图34(a)所示的为了追从基体部件厚度变动的光束扩展器驱动电流具有图34(b)所示的波形。另外,球面像差矫正调节器34驱动电流与矫正透镜间隔关系具有二次振动性要素特性。因此,在高于各固定频率的高频中,相对于驱动电流的矫正透镜间隔变为相位迟缓180度的关系。图34(a)的波形与图34(b)的波形之间相位相差180度的原因在于此。如果图34(b)所示的光束扩展器驱动电流输入到图35的等价滤波器901,其波形变为图34(c)的波形。因为基体部件厚度变动的频率成分低于球面像差控制系统的频带,由于上述的理由,图34(a)的波形与图34(c)的波形之间相位一致。
因为基体部件厚度变动的频率成分就是BPF902的通过频带,所以BPF902的输出具有和等价滤波器901输出相同的图34(d)所示的波形。FE信号矫正部30的输出具有加倍BPF902输出为规定值倍数的图34(e)的波形。
因为基体部件厚度变动的频率成分高于聚焦调节系统频带,所以聚焦调节系统不能追从由球面像差矫正透镜间隔变化所产生的上述的外部干扰。因此,FE信号变为34(f)所示的波形。利用FE矫正学习部55调整设定在第二输入接头的规定值L的方法,FE信号矫正部30的输出信号振幅被调整,矫正后的FE信号变为图34(g)所示的排除AC成分的波形。因此,图34(a)所示的基体部件厚度变动的驱动电流不会流进聚焦装置驱动电路9。
另外,球面像差控制不工作状态,球面像差矫正透镜15被停止,没有对FE信号的影响。因此,停止由信号矫正部30的规定倍数球面像差信号加在FE信号的加法运算。由此,稳定的聚焦调节成为可能。
下面,说明上述的系数L的决定方法。为了求出系数L,需要有规定的厚度不均匀。即,需要高于聚焦调节系统频带的频率且低于球面像差控制系统频带的频率变动的厚度不均匀。然而,实际的光盘中并不期待总是有这样的厚度不均匀。因此,把球面像差矫正透镜的间隔以高于聚焦调节系统频带且低于球面像差控制系统频带的频率来变动的方法,可以作到和存在规定的厚度不均匀状态等价的状态。
下面,结合图54说明把球面像差矫正透镜间隔以高于聚焦调节系统频带且低于球面像差控制系统频带的频率来变动时的状态。图54是球面像差矫正透镜位置给予物镜到聚焦为止距离的影响的模式图,将光盘基体部件的厚度在图54(a)~(c)中统一去掉某一点的,和前面所说明的图53相同的情况。
图54(a)是表示从光盘表面到信息面的厚度最佳且信息面上没有发生球面像差的状态。同样,图54(b)是表示原来基体部件厚度厚时的最佳状态。另外,球面像差矫正透镜15以高于聚焦调节频带的频率成分来工作,聚焦调节系统没有正常追从且没有矫正信息面上发生的球面像差的状态。图54(c)表示原来基体部件厚度薄时的最佳状态。和图54(b)同样,表示没有矫正信息面上发生的球面像差的状态。和图53同样,如图54(b)所示,球面像差矫正透镜15的间隔W变窄而物镜1到聚焦的距离Z变远。另外,如图54(c)所示,间隔W变宽时,距离Z变近。
由于球面像差矫正透镜15的间隔W变化,距离Z在变化。即,这个距离Z的变化是作为聚焦调节系统的外部干扰起作用。Z对球面像差矫正透镜15间隔W的变化之比几乎和结合图53所说明的Z对球面像差矫正透镜15间隔W的变化之比相同。
另外,球面像差矫正透镜15以高于聚焦调节频带的频率成分工作;聚焦调节系统不能正常追从且没有矫正信息面上发生的球面像差的状态是,在停止球面像差控制系统工作的状态下,以高于聚焦调节系统频带的频率且低于球面像差控制系统频带来变动球面像差矫正透镜的间隔的方法来实现。
因此,高于聚焦调节系统频带的频率且低于球面像差控制系统频带来变动球面像差矫正透镜的间隔的方法,可以改变为:和存在规定的厚度不均匀状态等价的状态。结合图36的波形说明其工作。图36(a)表示光束扩展器驱动电路133的输出。同样,图36(b)表示FE信号矫正部30的PF902的输出,图36(c)表示FE矫正学习部55输出给FE信号矫正部30的系数L,图36(d)表示FE信号矫正部30的输出,图36(e)表示作为聚焦错误信号生成器36的输出的FE信号,图36(f)表示矫正后的FE信号,图36(g)表示实效值检测部54的输出。图36(b)的纵轴表示电流,其他波形图的纵轴表示各信号的电压,横轴表示时间。
另外,在规定值L的学习时,球面像差控制在停止,光束扩展器驱动信号伴随球面像差试验信号发生器53的输出而输出,其频带和图34(a)所示的波形相同。即球面像差试验信号发生器53的输出信号是在高于聚焦调节系统频带的频率且低于球面像差控制系统频带的频率来变动的。FE矫正学习部55在初始值时间t0,作为FE信号矫正部30的系数L设定La。
这时,球面像差控制在停止,光束扩展器驱动电路133伴随球面像差试验信号发生器53的输出信号,因此,光束扩展器驱动电流变为图34(a)所示的波形。因此,FE信号矫正部30的BPF902的输出变为图34(b)所示的波形。FE信号矫正部30的输出变为图34(b)乘以系数La的波形。因为图34(e)FE信号相位与图34(d)的FE信号相位相差180度,如图34(f)所示,矫正后的FE信号变为振幅大的信号。在这个状态,实效值检测部54输出变为图34(g)所示的Ea。
FE矫正学习部55通过微型计算机8逐渐改变FE信号矫正部30的系数L,并测定实效值检测部54的电平。在时间t1的系数为Lb,在时间t2的系数为Lc。图36中,系数为La;Lc时,测定实效值检测部54的电平不会变为最小,系数为Lb时,变为最小。
从而,如图34(g)所示,在设定系数Lb的时间t1,实效值检测部54的输出电平变为最小。即,矫正后的FE信号振幅在系数Lb的状态变为最小。因此,FE矫正学习部55作为FE信号矫正部30的最佳系数设定Lb。另外,这个系数Lb如同图53;图54所说明,由于球面像差控制,球面像差矫正透镜15相对于基体部件厚度实际移动时,也起着同样的作用。
结合图37的流程图说明,决定FE信号矫正部30的系数L的工作。首先,在步骤S1中,FE矫正学习部55通过微型计算机,把作为FE信号矫正部30的系数设定初始值La。在步骤S2中,在聚焦调节工作且球面像差不工作时,球面像差试验信号发生器53开始进行球面像差控制部135的光束扩展器驱动信号上加试验信号的加法运算。在步骤S3中,从实效值检测部54获得由FE信号矫正部30矫正的FE信号的实效值,作为实效值的最小值来保存。在步骤S4中,把FE信号矫正部30的系数L减少规定值。
在步骤S5中,由实效值检测部54比较被检测的矫正后的FE信号的实效值是否比保存着的实效值最小值还小。如果,矫正后的FE信号的实效值比保存着的实效值最小值还小,则在步骤S6中,矫正后的FE信号的实效值作为最小值重新保存实效值的最小值,进入步骤S7的处理。如果矫正后的FE信号的实效值不小于保存着的实效值最小值,则进入步骤S7的处理。在步骤S7中,比较FE信号矫正部30的系数L是否比Lc大,如果大时,回到步骤S4,如果不大时,进入步骤S8。在步骤S8中,设定对应于被保存实效值最小值的FE信号矫正部30的系数L,结束处理。
另外,在聚焦调节和球面像差控制不工作时,进行聚焦调节部17或球面像差控制部135的增益补偿调整的方法,可以调整由于聚焦调节和球面像差控制干扰的增益特性部分,更高精度的调整成为可能。
《实施例8》
图38是表示本发明实施例8光盘装置结构的框图。图39是为了说明对球面像差和聚焦偏心的跳动的特性图。这些图中的相同于现有技术、实施例6的部件和部分附以相同的符号,省略其说明。另外,和实施例6同样,根据外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之和的聚焦错误信号来进行聚焦调节,由外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之差的信号来生成球面像差信号。
高通滤波器部56取出包含在球面像差信号中的高于光盘电动机10的旋转频率以上的AC成分。
光盘20中存在局部的厚度不均匀,这些就会发生记录再生时的高频球面像差。因此,球面像差控制系统的频带为DC时,由于局部的厚度不均匀残存球面像差。由这个球面像差,如恶化再生信号的失真。
本发明是改变聚焦调节系统的目标位置的方法,换句话说,以故意散焦的方法,降低再生信号失真恶化等的残存球面像差的影响。实效值为20mλrms程度小的球面像差的影响,可以利用0.1μm程度的散焦来减低。聚焦调节系统的控制频带高于球面像差控制系统的控制频带时,可以减低球面像差控制系统不能追从的高频球面像差的影响。
首先,结合图38说明球面像差的矫正。微型计算机8把规定值的驱动信号输出到光束扩展器驱动电路133。光束扩展器驱动电路133根据驱动信号,利用球面像差矫正调节器34来驱动球面像差矫正透镜15的方法,矫正形成在光盘20信息面的光束点的球面像差的DC成分。
高通滤波器部56抽出作为球面像差检测器31输出的球面像差检测信号的高频成分。把抽出的信号加倍M倍之后,进行加在作为聚焦错误信号生成器36输出的FE信号的加法运算。抽出的成分是高于球面像差控制系统的控制频带的频率。在本实施例中,因为把球面像差控制系统作为DC,所以高通滤波器部56排除DC成分之后,进行输出。
在AC频带中,聚焦调节系统的目标位置是根据球面像差检测信号而变化。即聚焦调节系统中发生散焦。
结合图39说明残留的球面像差;散焦与失真的一般关系。图39的y轴表示散焦,x轴表示球面像差,等高线表示失真。最内侧的等高线表示失真j1。随着向外等高线依次表示失真j2;失真j3;失真j4;失真j5。并且成为j1<j2<j3<j4<j5的关系。
假定散焦为0、球面像差为0的状态,即在点A上光盘20的信息读取性能最好。即,表示读取性能的失真变为最小值j0。可是,实际的光盘20中旋转一周期间,存在高频的厚度不均匀,因此,发生伴随它的高频的球面像差。所发生的球面像差设为s1、s2。从而,在点α和点β之间发生球面像差而失真恶化。另外,:在点α的球面像差设为s2、在点β的球面像差设为s1。失真在j0和j2范围内变化。然而,如果对应球面像差改变散焦,则失真在j0和j1范围内变化。即,如果在点α的散焦为f1、在点β的散焦为f2,则,失真变为j1。从而,根据球面像差生成散焦的方法,可以改善失真的恶化。从而,上述的高通滤波器部56的系数M变为如下关系式。
M=(f2-f1)/(s2-s1)
结合图40说明,以通过发生散焦矫正残留球面像差影响的矫正方法。图40是表示矫正了由于基体部件厚度不均匀的DC成分的球面像差的状态。图40(a)波形表示基体部件厚度不均匀。图40(b)表示光球面像差检测器31的输出。图40(c)表示高通滤波器56的输出,图40(d)表示聚焦错误信号生成器36的输出。纵轴表示各信号的电压,横轴表示时间。
如图40(a)所示,基体部件厚度不均匀具有光盘20的局部的AC成分的不均匀和DC成分的厚度不均匀。微型计算机8控制球面像差矫正调节器34的方法,矫正DC成分的球面像差,因此,球面像差检测信号变为只有AC成分的图40(b)所示的信号。另外,s1和s2对应于图39的s1和s2。高通滤波器部56从这个球面像差检测信号取出图40(b)所示的AC成分之后,放大M倍。从而,高通滤波器部56的输出变为图40(c)。另外,f1和f2对应于图39的f1和f2。控制系统进行工作,以便使高通滤波器部56的输出信号为从FE信号减去的信号,使减法运算的信号变为0。因此,FE信号变为图40(d)所示的波形。从而,发生对应于球面像差的散焦,可以减少失真的恶化。
《实施例9》
图41是表示本发明实施例9的光盘装置结构的框图。这些图中的相同于现有技术、实施例6的部件和部分附以相同的符号,省略其说明。另外,和实施例6同样,根据外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之和的聚焦错误信号来进行聚焦调节,由外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之差的信号来生成球面像差信号。
本实施例中,控制物镜1的位置,以便作为聚焦错误信号生成器36的输出信号的FE信号变为0。另外,控制球面像差矫正透镜15的间隔,以便作为球面像差检测器31输出的球面像差检测信号变为0。没有实施例6中所说明的根据FE信号的球面像差检测信号的矫正分程序。
结合框图43说明聚焦调节与球面像差控制的互相干扰。图43是为了说明本实施例9控制频带和干扰影响的框图。这些图中的相同于现有技术、实施例6的部件和部分附以相同的符号,省略其说明。α1系统表示球面像差控制系统对聚焦调节系统的干扰。α1是对光束扩展器驱动值与物镜到聚焦为止的距离之比。α2系统是表示聚焦调节对球面像差控制系统的干扰。α2是对散焦的球面像差检测信号的误差之比。K1是聚焦错误信号生成器36的检测灵敏度。K2是球面像差检测器31的检测灵敏度。
如实施例6所述,聚焦调节和球面像差控制互相干扰。具体地,散焦量为f3时,对应于散焦的检测误差变为K1×α2×f3。另外,球面像差矫正量为b1时,物镜到聚焦为止的距离变动为α1×b1,成为聚焦调节系统的外部干扰。在实施例6中,说明了排除对应于散焦所发生的球面像差检测信号的检测误差的构成,但是,本实施例中,使聚焦调节的控制频带成为球面像差检测信号检测误差的十倍的方法,即使是发生对应于散焦的球面像差检测信号的检测误差,可以实现稳定的聚焦调节和球面像差控制。
图42A至图42D是为了说明本实施例的9控制频带和干扰影响的特性图。图44A至图44D是为了说明本实施例9的控制部;驱动电路和调节器特性的特性图。以下,作为一个例,结合这些图说明上述特性。
首先,结合图44A至图44D说明控制部;驱动电路和调节器的特性。图44A表示聚焦调节部17到聚焦装置驱动电路9为止的特性。图44B表示聚焦装置2的特性。图44C表示从球面像差控制部135到光束扩展器驱动电路133的特性。图44D表示球面像差矫正调节器34的特性。各图的上图表示增益特性,纵轴是增益,横轴表示频率。下图表示相位特性,纵轴表示相位,横轴表示频率。
如图44A所示,聚焦调节部17中进行聚焦调节的相位补偿,作为聚焦增益聚焦的2KHz相位提高到45deg(度)。如图44B所示,聚焦装置2中有约46Hz的一次共振频率,一次共振频率以上的频带是倾斜-40dB/dec。同样,如图44C所示,在球面像差控制部135中进行球面像差控制的相位补偿,作为球面像差增益聚焦的300Hz相位提高到45deg的。如图44D所示,球面像差矫正调节器34中有约66Hz的一次共振频率,一次共振频率以上的频带是倾斜-40dB/dec的。
接着,结合图42说明聚焦调节与球面像差控制的互相干扰。图42A表示聚焦的控制频带为2KHz;球面像差控制的频带为300Hz中所受干扰影响的聚焦的开环特性。同样,图42B表示球面像差控制的开环特性。图42C表示聚焦的控制频带为5KHz;球面像差控制的频带为300Hz中所受干扰影响的聚焦的开环特性。同样,图42D球面像差控制的开环特性。各图的上图表示增益特性,纵轴为增益,横轴表示频率。下图表示相位特性,纵轴为相位,横轴表示频率。
如图42A和42C所示,把聚焦的控制频带从2KHz(图42A)提高到5KHz(图42C),使球面像差矫正的控制频带离开300Hz的方法,可以使表现干扰影响的频带远远高于球面像差矫正的控制频带。具体地,在频率50Hz~4KHz左右的范围内(图42B)表现的增益提高变为1.3KHz~11KHz范围。如图42D所示,增益提高范围接近控制频带时,增益提高上升到0dB附近,因此,微小的增益变动或外部干扰影响容易引起振荡。可是,如图42D所示,增益提高范围离控制频带远时,增益提高比0dB低很多,因此,控制系统是稳定的。另外,球面像差矫正的控制频带从300Hz降低时,同样,从聚焦的控制频带可以避开干扰的影响。如上所述,聚焦调节的控制频带变为球面像差控制频带的10倍以上的方法,可以降低聚焦调节系统与球面像差控制系统的干扰的影响,可以实现稳定的聚焦调节和球面像差控制。
《实施例10》
图45是表示本发明实施例10光盘装置结构的框图。图46是实施例10的检索时的为了说明球面像差的波形图。图47是实施例10的半径方向移动时的球面像差矫正顺序的流程图。这些图中的相同于现有技术、实施例6的部件和部分附以相同的符号,省略其说明。另外,和实施例6同样,根据外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之和的聚焦错误信号来进行聚焦调节,由外周一侧聚焦错误信号与内周一侧聚焦错误信号之差的信号来生成球面像差信号。
图45的作为球面像差检测器31的输出信号的球面像差检测信号输入到球面像差控制部135,由球面像差控制部135进行相位补偿;增益补偿等的滤波运算而生成:为了进行球面像差矫正的球面像差矫正信号。球面像差控制部135向光束扩展器驱动电路133输出:为了移动球面像差矫正透镜15的驱动信号;接受这个驱动信号的球面像差矫正调节器34就移动球面像差矫正透镜15。即,球面像差近似变为0,即如实施例6所说明的图2的焦点B、焦点C一致,也就是进行矫正控制,使焦点B、焦点C同时接近位置A。
跟踪错误信号生成器18利用前置放大器11输出信号来生成:从光头5所输出的被集光的光束点与磁道28之间的有关光盘20半径方向的错误信号。跟踪错误信号生成器18根据输入信号,一般叫做推挽法的跟踪错误的检测方式来生成跟踪错误信号(以下称TE信号)。作为跟踪错误信号生成器18输出信号的TE信号在跟踪控制部19中进行相位补偿;增益补偿等的滤波运算之后,输出到跟踪调节器驱动电路26。
由跟踪调节器27根据跟踪调节器驱动电路26的驱动信号来驱动物镜1,使光束点扫描在光盘20信息面29上的磁道28,实现跟踪控制。
利用作为检索机构功能的输送台60,可以在光盘20的半径方向上移动光头5,而输送台60是由输送台驱动电路62的输出信号(驱动信号)来驱动的。然而,存在如下问题:聚焦调节和球面像差控制在工作而跟踪控制不工作时,光束点横跨信息面29上的磁道时,具有和TE信号相同频率的外部干扰重叠在FE信号,使聚焦调节变为不稳定。本发明是借鉴上述问题而进行的。
因此,跟踪控制不工作状态,停止球面像差控制且使球面像差调节器离开最佳位置,产生球面像差。由于产生球面像差,信息面上的光束点变大。因此,光束点的尺寸比沟的节距还大,所以,TE信号的振幅变小。
结合图48说明这个工作。另外,设定基体部件的厚度不均匀在高于聚焦调节系统频带且低于球面像差控制系统频带的频率变动。图48(a)表示跟踪错误信号生成器18的输出。图48(b)表示聚焦错误信号生成器36的输出,图48(c)表示光束扩展器驱动电路133的输出。图48(c)纵轴表示电流,其他波形图的纵轴表示各信号的电压,横轴表示时间。另外,时间t1到时间t2区间是光束扩展器驱动电路133的输出最佳并在光盘20的信息面上没有发生光束点的球面像差的状态。另外,t2到时间t3区间是光束扩展器驱动电路133的输出离开最佳值规定量并在光盘20的信息面上明显发生光束点的球面像差的状态。
在光盘20的磁道里有偏芯,所以跟踪控制不工作时,横跨多个磁道,跟踪错误信号具有图48(a)的波形。因为聚焦错误信号是非点像差法生成的,在光束点横跨磁道时,发生横跨沟时影响,而变为图48(b)所示的波形。
另外,图48(b)中,实线表示受横跨沟时的影响的聚焦错误信号,虚线表示不受横跨沟时的影响的聚焦错误信号。
另外,图48(c)中,时间t1到时间t2区间是表示在光盘20的信息面上没有发生光束点的球面像差的最佳输出,而时间t2到时间t3区间是表示信息面29上明显发生光束点球面像差的离开最佳值规定量的输出。
在时间t1到时间t2区间中,因为信息面上没有发生光束点的球面像差,如图48(a)所示,跟踪错误信号的振幅最大。可是,在时间t2到时间t3区间是表示信息面29上明显发生光束点的球面像差,跟踪错误信号的振幅变小。同样,聚焦错误信号中发生的横跨沟时的影响也在没有发生光束点的球面像差的时间t1到时间t2区间中变为最大,而在明显发生光束点的球面像差的时间t2到时间t3区间中变小。
这样,跟踪控制不工作时,使球面像差控制停止且球面像差矫正量离开最佳位置规定量的方法,可以降低聚焦错误信号中表现的横跨沟时的影响,稳定聚焦调节。另外,因为可以降低横跨沟时影响的外部干扰,可以减少流进聚焦装置2的电流,可以避免因为过大电流通过聚焦装置2而引起的损坏,保护聚焦装置2。
结合图46更详细说明这个工作。图46(a)表示相对于时间的光束点的半径方向位置。同样,图46(b)表示球面像差检测器31的输出,图46(c)表示光束扩展器驱动电路133的输出。图46(d)表示跟踪控制部19的工作状态,图46(e)表示输送台驱动电路62的输出。纵轴表示各信号的电压,横轴表示时间。
检索中的半径方向的移动中,如图46(c)所示,首先,在时间a,球面像差控制部135按照微型计算机8的指示,向光束扩展器驱动电路133停止根据球面像差检测器31输出的输出。同时,改变光束扩展器驱动电路133的输出值,以便移动球面像差矫正透镜15,使球面像差近似从0的位置偏移规定值。接着,如图46(d)所示,在时间b,跟踪控制部19按照微型计算机8的指示,暂时停止跟踪控制。
接着,如图46(e)所示,到时间c为止,对输送台驱动电路62输出输送台驱动信号。从时间b到时间c的这个期间,输送台驱动电路62根据微型计算机8传送的输送台驱动信号,使装有光头5的输送台60在光盘20的半径方向移动。由此,如图46(a)所示,光束点从光盘的内周一侧向外周一侧移动。然后,如图46(d)所示,跟踪控制部19按照微型计算机8的指示,在时间c,重新开始跟踪控制。最后,如图46(c)所示,在时间d,球面像差控制部135按照微型计算机8的指示,解除对应于球面像差检测器31输出的对光束扩展器驱动电路133输出停止,重新开始球面像差控制。
这样,跟踪控制不工作时,使球面像差矫正透镜15偏移规定值,增大光束点上发生的球面像差的方法,可以降低FE信号上发生的横跨沟时影响成为可能。
结合图47的流程图更详细说明为了使光束点在半径方向上移动的工作。首先,在步骤S1中,微型计算机8对球面像差控制部135指示:停止球面像差控制的同时,使球面像差矫正透镜15从现在的位置偏移到规定值。在步骤S2中,微型计算机8对跟踪控制部19指示:暂时停止跟踪控制。在步骤S3中,微型计算机8对输送台驱动电路62输出输送台驱动信号,以便光束点移动到目标半径位置。在步骤S4中,微型计算机8对跟踪控制部19指示:重新开始跟踪控制。在步骤S5中,微型计算机8对球面像差控制部135指示:从控制位置偏移规定值的球面像差矫正透镜15回到步骤S1的控制位置的同时,重新开始球面像差控制,并结束处理。
这样,在伴随半径方向移动的检索时,可以降低FE信号中发生的横跨沟时的影响,可以实现稳定的聚焦调节成为可能。
上述的实施例中,说明了对信息记录面为一个层或两个层的光盘写入数据或那样的光盘中读取数据的光盘装置,但是,信息记录面的个数为三层以上的,也是可以的。
另外,上述实施例6到实施例10的光盘装置中,也可以利用实施例1的光盘中所使用的步进电动机35和球面像差矫正调节器来驱动球面像差矫正透镜。特别是,光盘的信息记录面为三层以上时,附加步进电动机35为更有效。
产业上的利用可能性
根据本发明的光盘装置,在光盘上照射光束的物镜的NA即使是比以往的NA大(比如NA为0.85以上),球面像差可以适当被矫正,可以实现更高密度的数据的记录·再生。

Claims (24)

1、一种光盘装置,包括:
照射光束的光束照射机构;
向上述信息载体聚束光束的聚束机构;
为了改变上述光束的聚束位置,使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上移动的第一调节器;
改变由上述聚束机构所聚束的光束在聚束位置上发生的球面像差的球面像差可变机构;
相对微细移动上述球面像差可变机构的第二调节器;
相对粗移动上述球面像差可变机构的第三调节器;
接受来自上述光束载体的反射光的接受光机构;
根据上述接受光机构信号检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;
根据上述聚束状态检测机构的信号,控制驱动上述第一调节器,使上述光束位于上述信息载体信息面所要位置的聚焦调节机构;
根据上述接受光机构信号检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置所发生球面像差量的信号的球面像差检测机构;
根据上述球面像差检测机构的信号分别控制驱动上述第二调节器和第三调节器,使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;
其中,上述第三调节器是根据包含在上述球面像差检测机构的直流成分来移动上述球面像差可变机构,而上述第二调节器是根据包含在上述球面像差检测机构的交流成分来移动上述球面像差可变机构。
2、根据权利要求1所述的光盘装置,其中球面像差控制机构分离控制频带,以便对于低于信息载体旋转频率的球面像差变动驱动第三调节器,而对于高于信息载体旋转频率的球面像差变动驱动第二调节器。
3、一种光盘装置,是对至少具有叠层的两个信息面的信息载体进行数据的记录/或再生上述信息载体数据的光盘装置,它包括:
照射光束的光束照射机构;向上述信息载体聚束光束的聚束机构;
为了改变上述光束聚束位置,使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上移动的第一调节器;
改变上述聚束机构所聚束的光束在聚束位置上所发生球面像差的球面像差可变机构;
相对微细移动上述球面像差可变机构的第二调节器;
相对粗移动上述球面像差可变机构的第三调节器;
接受上述光束载体反射光的接受光机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;
根据上述聚束状态检测机构的信号,驱动上述的第一调节器,控制使上述光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;
驱动上述第一调节器,使光束聚束在其他信息面的层间移动机构;根据上述接受光机构的信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置所发生球面像差量的信号的球面像差检测机构;
根据上述球面像差检测机构信号分别驱动上述第二调节器和第三调节器,控制使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;
其中:上述第三调节器根据至少包含在上述球面像差检测机构信号的直流成分,移动上述球面像差可变机构;
而上述第二调节器根据包含在上述球面像差检测机构信号的交流成分,移动上述球面像差可变机构;
与此同时,利用第三调节器等驱动上述球面像差可变机构,以便使光束的聚束位置在上述层间移动机构工作而移动到上述其他信息面时,因移动而产生的球面像差最小。
4、根据权利要求3所述的光盘装置,其中由于层间移动机构,光束聚束位置移动到其他信息面时,根据上述其他信息面上所发生的球面像差量的信号,作为偏移施加在第三调节器。
5、根据权利要求3所述的光盘装置,通过层间移动机构,光束的聚束位置移动到其他信息面,且在聚束状态检测机构信号聚束在给定范围内为止期间,根据球面像差检测机构的信号,使工作的球面像差控制机构不进行工作。
6、一种光盘装置,它包括:光头,该光头将照射光束的光束照射机构、向上述信息载体聚束光束的聚束机构、为了改变上述光束聚束位置,使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上移动的第一调节器、改变上述聚束机构所聚束的光束在聚束位置上发生的球面像差的球面像差可变机构、相对微细移动上述球面像差可变机构的第二调节器、相对粗移动上述球面像差可变机构的第三调节器、以及接受上述光束载体的反射光的机构作为一体容纳;
根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态的信号的聚束状态检测机构;
根据上述聚束状态检测机构的信号控制驱动上述第一调节器,使光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置上所发生球面像差量的信号的球面像差检测机构;
根据上述球面像差检测机构信号,分别控制驱动上述的第二调节器和第三调节器,以便使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;使上述光头向上述信息载体的半径方向移动的检索机构;
其中:上述第三调节器根据至少包含在上述球面像差检测机构信号的直流成分,移动上述球面像差可变机构;上述第二调节器根据包含在上述球面像差检测机构信号的交流成分,移动上述球面像差可变机构;与此同时,驱动上述第三调节器,以便由上述聚束机构移动光束的聚束位置到上述信息载体的不同位置时,使上述移动而发生的球面像差最小。
7、根据权利要求6所述的光盘装置,其中通过检索机构,光束聚束位置移动到其他信息面的半径位置时,基于上述其他信息面半径位置上发生的球面像差量所(产生的)信号,作为偏移施加在第三调节器。
8、根据权利要求6所述的光盘装置,其中通过检索机构,光束聚束位置向其他信息面移动,且聚束状态检测机构的信号聚束在上述其他信息面半径位置之前的期间,根据球面像差检测机构信号,使工作的球面像差控制机构不进行工作。
9、一种光盘装置,是对至少具有叠层的两个信息面的信息载体进行记录/或再生的光盘装置,其特征在于包括:
照射光束的光束照射机构;
向上述信息载体聚束光束的聚束机构;
为了改变上述光束聚束位置,使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上移动的聚焦装置;
接受上述光束载体反射光的接受光机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态的信号的聚束状态检测机构;
根据上述聚束状态检测机构的信号,驱动上述聚焦装置,控制使光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置上发生的球面像差量的信号的球面像差检测机构;
驱动弹性体的方法,改变上述聚束机构所聚束的光束在聚束位置上所发生球面像差的球面像差可变机构;
根据上述球面像差检测机构信号进行控制,使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;以及
把偏移施加在上述球面像差可变机构的偏移施加机构和对应于上述信息载体信息面替换上述偏移施加机构的偏移量的偏移替换机构。
10、根据权利要求9所述的光盘装置,其特征在于:在球面像差控制机构不工作时,由偏移施加机构把给定的偏移施加在球面像差可变机构;在球面像差控制机构工作时,根据信息载体每一周的上述球面像差可变机构驱动输出的平均来决定偏移,并替换偏移施加机构的偏移。
11、一种光盘装置包括:
照射光束的光束照射机构;
向上述信息载体聚束光束的聚束机构;
为了改变上述光束聚束位置,使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上移动的聚焦装置;改变上述聚束机构所聚束的光束在聚束位置上发生的球面像差的球面像差可变机构;
接受上述光束载体的反射光的接受光机构;
根据上述接受光机构信号检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;
根据上述聚束状态检测机构的信号,驱动上述聚焦装置,控制使光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置上所发生球面像差量的信号的球面像差检测机构;
根据上述球面像差检测机构信号,移动球面像差可变机构,使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;以及
上述球面像差控制机构的信号值在规定范围内时,使上述球面像差控制机构的信号不能传递到上述球面像差可变机构的静区生成机构。
12、一种光盘装置,其中包括:
把光束聚束在信息载体聚束机构;
使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直的方向上移动的聚焦装置;
改变上述聚束机构所聚束光束在聚束位置上发生的球面像差的球面像差可变机构;
使上述球面像差可变机构工作的驱动机构;
接受上述光束载体反射光的接受光机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态的信号的聚束状态检测机构;
根据上述聚束状态检测机构的信号,驱动上述聚焦装置的,控制使光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置上发生的球面像差量的信号的球面像差检测机构;
根据上述球面像差检测机构信号,驱动上述驱动机构,控制使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;以及
按规定的增益放大上述聚束状态检测机构信号之后,加在上述球面像差检测机构的检测信号的球面像差矫正机构。
13、根据权利要求12所述的光盘装置,其中包括:
把试验信号加在上述聚焦装置的第一试验信号发生机构;
检测出上述球面像差检测机构的检测信号振幅的第一振幅检测机构;
由上述第一试验信号发生机构把试验信号加在上述聚焦装置的状态,由上述第一振幅检测机构求出球面像差信号矫正机构的加法运算增益,以使球面像差检测信号振幅最小的球面像差矫正学习机构。
14、根据权利要求13所述的光盘装置,其中:上述球面像差矫正学习机构是在聚焦调节机构工作而上述球面像差控制机构不工作时,进行加法运算增益的运算。
15、根据权利要求12所述的光盘装置,其中:上述球面像差信号矫正机构包括按层别保存叠层结构信息载体信息面中的加法运算增益的加法运算增益保存机构;从上述加法运算增益保存机构中取出对应于光束的加法运算增益并进行替换的加法运算增益替换机构。
16、权利要求12所述的光盘装置,其中包括:
把试验信号加在上述聚焦装置的第一试验信号发生机构;
调整聚焦调节机构增益的聚焦调节增益调整机构;
把试验信号加在上述驱动机构的第二试验信号发生机构;
调整球面像差控制机构增益的球面像差控制增益调整机构;
其中,聚焦调节机构和球面像差控制机构工作时,上述聚焦调节增益调整机构根据上述第一试验信号发生机构所发生的第一试验信号和聚焦调节-巡回后的上述第一试验信号,进行调整;而上述球面像差控制增益调整机构是根据上述第二试验信号发生机构所发生的试验信号和球面像差控制-巡回后的上述球面像差试验信号,进行调整。
17、一种光盘装置,其中它包括:
向信息载体聚束光束的聚束机构;
使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上移动的聚焦装置;
改变上述聚束机构所聚束光束在聚束位置上所发生球面像差的球面像差可变机构;
使上述球面像差可变机构进行工作的驱动机构;
接受来自上述光束载体的反射光的接受光机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;
根据上述聚束状态检测机构的信号,驱动上述聚焦装置,控制使上述光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置发生球面像差量的信号的球面像差检测机构;
根据上述球面像差检测机构信号,驱动上述驱动机构,控制使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;以及
按给定增益放大上述球面像差检测机构的信号之后,加在上述聚束状态检测机构的检测信号的聚束状态检测信号矫正机构。
18、根据权利要求17所述的光盘装置,其中包括:在上述球面像差控制机构不工作时,把聚束状态检测信号矫正机构所规定倍数放大上述球面像差检测机构的检测信号不加在聚束状态检测机构的检测信号上,而只根据上述聚束状态检测机构的检测信号,驱动上述聚焦装置,控制使光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构。
19、根据权利要求17所述的光盘装置,其中还包括:
把试验信号加在上述驱动机构的第二试验信号发生机构;
检测聚束状态检测机构的检测信号振幅的第二振幅检测机构;
通过决议上述第二试验信号发生机构把试验信号加在上述驱动机构的状态,由上述第二振幅检测机构求出聚束状态检测信号的实效值变为最小的聚束状态的检测信号矫正机构加法运算增益的聚束状态检测矫正学习机构。
20、根据权利要求19所述的光盘装置,其中:上述聚束状态检测矫正学习机构是在聚焦调节机构工作而上述球面像差控制机构不工作状态,进行加法运算增益的学习。
21、根据权利要求17所述的光盘装置,其中包括:
把试验信号加在上述聚焦装置的第一试验信号发生机构;
调整聚焦调节机构增益的聚焦调节增益调整机构;
把试验信号加在上述驱动机构的第二试验信号发生机构;
调整球面像差控制机构增益的球面像差控制增益调整机构;
其中,使聚焦调节机构和球面像差控制机构工作时,上述聚焦调节增益调整机构根据上述第一试验信号发生机构所发生的第一试验信号和聚焦调节-巡回后的上述第一试验信号,而进行调整;上述球面像差控制增益调整机构是根据上述第二试验信号发生机构所发生的试验信号和球面像差控制一巡回后的上述球面像差试验信号,而进行调整。
22、一种光盘装置,其中它包括:
向信息载体聚束光束的聚束机构;
使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上移动的聚焦装置;
改变上述聚束机构所聚束光束在聚束位置上发生的球面像差的球面像差可变机构;
使上述球面像差可变机构工作的驱动机构;
接受上述光束载体反射光的接受光机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态的信号的聚束状态检测机构;
根据上述聚束状态检测机构的信号,控制驱动上述聚焦装置,使光束聚束位于上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置发生球面像差量的信号的球面像差检测机构;
从上述球面像差检测机构的输出信号中取出低于规定频率成分的低通滤波器机构;根据上述低通滤波器机构的信号,控制驱动上述驱动机构,使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;
从上述球面像差检测机构的输出信号中取出高于规定频率成分的高通滤波器机构;以及
把上述高通滤波器机构的信号加在上述聚束状态检测机构的信号的球面像差信号加法运算机构。
23、一种光盘装置,其中它包括:
向信息载体聚束光束的聚束机构;
使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上移动的聚焦装置;
改变上述聚束机构所聚束光束在聚束位置上发生的球面像差的球面像差可变机构;
使上述球面像差可变机构工作的驱动机构;
接受上述光束载体反射光的接受光机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;
根据上述聚束状态检测机构的信号,驱动上述聚焦装置,控制使光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置上发生的球面像差量的信号的球面像差检测机构;根据上述球面像差检测机构的检测信号,使上述驱动机构工作,控制使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;
其中,使上述聚焦调节机构的频带大于上述球面像差控制机构频带的十倍以上。
24、一种光盘装置,其中它包括:
把光束聚束在具有螺旋状或同心圆形状磁道的信息载体的聚束机构;
使上述聚束机构在信息载体信息面的近似垂直方向上相对移动的聚焦装置;
改变上述聚束机构所聚束光束在聚束位置上所发生的球面像差的球面像差可变机构;
使上述球面像差可变机构工作的驱动机构;
使上述聚束机构在横跨信息面的磁道方向上移动的跟踪调节器;
接受上述光束载体的反射光的接受光机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述光束在信息载体信息面上的对应于聚束状态信号的聚束状态检测机构;
根据上述聚束状态检测机构的信号,驱动上述聚焦装置,控制使光束聚束在上述信息载体信息面的所要位置的聚焦调节机构;
根据上述接受光机构信号,检测出上述信息载体信息面上的对应于光束聚束位置上所发生球面像差量的信号的球面像差检测机构;
根据上述球面像差检测机构的检测信号,使上述驱动机构工作,控制使球面像差近似变为0的球面像差控制机构;
根据上述接受光机构的信号,检测出上述光束相对于信息载体磁道的位置偏差的对应信号的磁道偏差检测机构;
根据上述磁道偏差检测机构的信号,驱动控制上述跟踪调节器,使上述光束扫描在磁道的跟踪控制机构;
使上述跟踪调节器沿着信息载体半径方向移动可能的输送机构;
其中,在上述聚焦调节机构工作且在上述跟踪控制机构不工作状态,移动上述输送机构工作时,使上述球面像差可变机构偏移到规定量的位置。
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