CN1573982A - 光学头及备有该光学头的光信息处理装置 - Google Patents

光学头及备有该光学头的光信息处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种利用高S/N比的信号进行层判别处理的光学头及安装这种光学头的光信息处理装置。本发明的光信息处理装置具备：将光源发射出的光束聚光形成焦点的光学会聚系统；按照受光元件的受光量生成光量信号的受光部；将记录介质上的第1层的第1反射光和第2层的第2反射光引导至受光部的检测光学系统；基于光量信号生成层判别信号，使用层判别信号判断焦点位于装入的记录介质的第1/第2层中的任一层附近的处理电路。检测光学系统具有对第1反射光和第2反射光给予象散的透镜。在受光部上设有基于焦点位于第1层附近时的第2反射光的入射区域，和焦点位于第2层附近时的第1反射光的入射区域进行配置的受光元件。

Description

光学头及备有该光学头的光信息处理装置
技术领域
本发明涉及一种光学头及具备该光学头的光信息处理装置，具体的说，是涉及一种用光学的方法在具有多层信息记录层的光盘等光学信息记录介质上进行数据的写入和/或者读出的光学头和具备这种光学头的光信息处理装置。
背景技术
以往，为了增大光盘的记录容量开发了各种技术。例如，开发了缩短用于光盘写入和读出的激光的波长，或者，通过提高相对于光盘会聚激光光束的物镜的数强度孔径(NA)，以提高光盘的信息密度，增大信息记录容量的技术。另外，还开发了将写满数据的信息记录层在1张光盘上多层设置，增加记录容量的技术。根据后者的技术，可以不改变已安装在光学头上的激光光源的波长或物镜数强度孔径就能增加光盘的信息记录容量，这已作为数字·可视性·光盘(DVD)等所采用。例如，单面2层的DVD具有两层的信息记录层，激光光线在相同的方向射入各层，并读出数据。
对为增加信息的容量把信息记录层设置成2层以上的光盘进行数据写入和/或读出时，光盘装置，需要对由物镜聚光的激光光线是会聚在哪个信息记录层进行判断处理(所谓层判别处理)。例如专利文献1记载了关于层判断处理的一个以往技术。下面，参照图19至22，说明以往的层判断处理。
图19表示为进行层判断处理的光学头100的大概构成。光盘107具有两张的信息记录层(层0和层1)。以距离光学头100的物镜106较远侧的信息记录层开始依次称为层0和层1。
当半导体激光器101射出直线偏振光束时，衍射光栅102生成三束光，即主光束和其两侧的2束子光束。这些光束经过视准透镜变成大致的平行光，在分光镜104上反射，由1/4波长板把它变为圆偏振光。变成圆偏振光的光束，经过物镜106，透过光盘107的基板聚光在层0或层1上。另外，衍射光栅102，使用3束光法进行光亮度动态控制的调整。
在光盘107的层0或层1上被反射的激光光线，再次透过基板，透过物镜106，在1/4波长板处变成与去路不同的直线偏振光后，透过分光镜104，经过检测透镜108，聚光在光检测器110上。光检测器110具有多个受光元件。各受光元件生成具有对应于入射光光量的强度(level)的光量信号并输出。
图20表示设置在光检测器110上的5个受光元件110a～110e的配置。光检测器110，具有接受主光束的4分割受光元件110a，和为跟踪误差信号的检测而被子光束受光的受光元件110b和110c，和为层判别而被子光束受光的受光元件110d和110e。被光盘107所定的信息记录层所反射的激光光线的主光束聚焦在受光元件110a上形成聚焦点m。2个子光束分别在受光元件110b和110c上形成聚焦点s。受光元件110b、4分割受光元件110a、受光元件110c，以此顺序配置在一条直线上。受光元件110d配置在受光元件110b和4分割受光元件110a之间，受光元件110e是配置在关于受光元件110c的4分割受光元件110a相反侧。
图21表示由物镜聚光的激光光线会聚在光盘107的层0时，反射光入射在光检测器110上的位置。在受光元件110a、110b及110c大致的中央部分，分别由层0反射的主光束和两个子光束形成聚焦点m0和s0。这时，由层1所反射的激光光线，同时形成了光强度小、范围特别大的聚焦点m1和s1。另外由层1所反射的主光束形成的聚焦点m1的中心位置与由层0所反射的主光束形成的聚焦点m0的中心位置大致相同。另一方面，由层1所反射的各个子光束形成的两个聚焦点s1相比由层0所反射的子光束聚焦点s0，中心间的距离被扩大了。
图22表示由物镜聚光的激光光线会聚在光盘107的层1时，反射光入射到光检测器110上的位置。在受光元件110a、110b及110c大致的中央部分，由层0反射的主光束及两个子光束分别形成聚焦点m1和s1。这时，由层0所反射的激光光线，同时形成了光强度小的，另外的大的聚焦点m0和s0。此外，由层0所反射的主光束形成的聚焦点m0的中心位置与由层1所反射的主光束形成的聚焦点m1的中心位置大致相同。另一方面，由层0所反射的各个子光束形成的聚焦点s0相比由层1所反射的子光束聚焦点s1，以中心间的距离被缩小的状态形成。
这里，层判别信号RD，
由RD＝(受光元件110d输出的光量信号)-(受光元件110e输出的光量信号)求得。例如，RD＞0时，就能判断出处于层0上聚焦点处于聚焦状态。另外，RD＜0时，就能判断出处于层1上聚焦点处于聚焦状态。
【专利文献1】特开平9-259456号公报。
但是，所述的层判别方法是根据3束光方式以使用子光束为前提的，因此它对没有子光束，采用1束光方式的光学头或者具有这样的光学头的光信息处理装置不能适用。3束光方式比1束光方式，在构成上和处理上都要复杂，因此我们需要基于构成更为简单的1束光方式的判别处理。另外，在3束光方式中，子光束的光量小，因此必须检测的聚焦点光强度小，而且其扩展也比较大。因此很难得到很大的S/N的比强度。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种不依赖跟踪误差信号的检测方法，而且，使用高S/N比强度信号，进行层判别处理的光学头和安装这种镜头的光学信息处理装置。
在本发明的光信息处理装置，是针对由第1层信息记录层和第2层信息记录层层叠而成的信息记录介质，光束从所述第2层信息记录层侧入射，进行数据的写入或者读出。光信息处理装置，备有：射出所述光束的光源，具备将所述光源的光束进行聚光形成焦点的聚光光学系统；根据至少1个受光元件的受光量而生成光量信号的所述受光部；将所述第1层信息记录层的第1反射光和所述第2层信息记录层的第2反射光引导到所述受光部的检测光学系统；基于所述光量信号生成层判别信号，并基于所述的层判别信号，判断所述焦点位于装入的信息记录介质的所述第1信息记录层和第2信息记录层的哪一层附近的处理电路。所述检测光学系统，具有对于所述第1反射光和所述第2反射光测出象散(现象)的受光元件。所述受光部，其中作为所述至少一个受光元件，包括判别用受光元件，其配置在基于所述焦点位于所述第1信息记录层附近时的所述第2反射光的入射区域，和所述焦点位于所述第2层信息记录层附近时的第1反射光的入射区域。
所述判别用的受光元件，配置在所述第1反射光及第2反射光入射的所述受光部的区域内，也可以配置在所述的第1反射光及第2反射光的其中一方入射区域。
通过所述象散现象，所述第1反射光和第2反射光，分别具有与光轴垂直且正交的第1轴和第2轴，所述第2反射光，在所述焦点位于所述第1信息记录层附近时关于所述第1轴在入射到所述受光部之前会聚，所述判别用受光元件，也可以配置在对应于所述第1轴沿着所述受光部的轴线。
所述判别用受光元件，也可以多个配置在关于所述光轴的中心在完全对称的位置。
所述受光部，还具有使所述焦点位于所述第1信息记录层附近时的第1反射光和所述焦点位于第2信息记录层附近时的第2反射光所受光的处理用受光元件，所述处理电路，基于按照所述处理用受光元件的受光量的光量信号生成焦点误差信号，而且，基于所述焦点误差信号也可以判别所述焦点位置。
所述受光部，至少有1个沿着相对应于所述第2轴的所述受光部上的轴线配置的辅助受光元件，而关于所述第2轴，第2反射光，在使所述焦点位于所述第1信息记录层附近时，在所述受光元件更内侧聚焦，所述处理电路，进而也可以基于所述辅助受光元件的受光量生成所述层判别信号。
所述判别用受光元件，在关于所述光轴的中心基本上对称的位置上配有多个，所述辅助受光元件，也可以在关于所述光轴中心完全对称的位置上配有多个。
所述处理电路，也可以将自所述判断用受光元件的光量信号和自所述辅助受光元件的光量信号之差，除以自所述判断用受光元件的光量信号和自所述辅助受光元件的光量信号之和，生成所述层判别信号。
所述检测光学系统，也可以当所述焦点位于第2信息记录层附近时，使所述第1反射光在所述光学元件附近会聚，使所述第2反射光在所述受光部上会聚。
所述检测光学系统，也可以当所述焦点位于所述第2信息记录层附近时，使所述第1反射光在入射到所述光学元件之前会聚，使所述第2反射光在所述受光元件上会聚。
所述检测光学系统，也可以具备将光束的一部分遮挡住的遮光部，当所述焦点位于第2信息记录层附近时，使所述第1反射光在所述遮光部附近会聚遮挡住向所述受光部的入射，与此同时，使所述第2反射光在所述受光部上会聚。
所述检测光学系统，也可以具备具有遮挡光束的周边部分的开口的遮光部，当所述焦点位于第1信息记录层附近时，通过使所述第2反射光的周边部分被所述遮光部所遮挡，以将入射到所述受光部的所述第2反射光光束的横截面变得更小。
也可以在所述第1信息记录层及第2信息记录层上，记录着各信息记录层固有信息，所述处理电路取得所述固有信息，基于所述固有信息确定所述焦点位于所述信息记录层，与所述判断的结果比较，验证所述判断结果是否正确。
所述第1信息记录层和所述第2信息记录层，各自具有多个写入所述数据的多个信息磁道，所述多个信息磁道，各自为了确定所述信息记录介质上的数据位置而付与一个唯一的地址。
所述处理电路，也可以获取作为所述固有信息的所述地址信息。
结果验证，判断出所述焦点处在与所述给定的信息记录层不同的信息记录层附近时，所述处理电路，基于所述层判别信号，可以把所述焦点位置移至另一信息记录层附近。
所述信息记录介质，也可以具有(N+1)(N：自然数)层信息记录层，从所述光的辐射侧看，所述第2层信息记录层是到达第N层之前的任意的层1，所述第1信息记录层位于比第2层信息记录层更深的位置。
本发明的光信息处理装置，可以装入多种信息记录介质，在相对于装入的信息记录介质上辐射光束，进行数据的写入和/或读出。所述信息记录介质种类，按照信息记录介质是否具有单一信息记录层，是否具有层叠的多个信息记录层而区分。所述光信息处理装置，备有：发射出所述光束的光源；将自所述光源的光束聚光后形成焦点的聚光光学系统；生成对应于至少1个受光元件的受光量的光量信号的受光部；将从所述信息记录层的反射光引导到所述受光部的检测光学系统；基于所述光量信号生成层判别信号，并基于所述层判别信号判断装入的信息记录介质种类的处理电路。所述检测光学系统，具有对于所述反射光给予象散的受光元件，所述受光部，其中作为所述至少一个受光元件，包括判别用受光元件，其配置在所述信息记录介质具有第1信息记录层和第2信息记录层时，基于所述焦点位于第1信息记录层附近时的所述第2反射光的入射区域，以及，所述焦点位于第2信息记录层附近时的所述第1反射光的入射区域。
所述处理电路，也可以基于使所述焦点位于装入的信息记录介质的信息记录层附近时的层判别信号的强度，判断出所述信息记录层的数目。
本发明的光学头，对于由第1信息记录层和第2信息记录层层叠而成的信息记录介质，光束从所述第2信息记录层侧辐射，进行数据的写入和/或读出。光学头，备有：发射出所述光束的光源；将自所述光源射出的光束聚光而形成焦点的聚光光学系统；按照至少1个受光元件的受光量生成光量信号的受光部；将自所述第1信息记录层的第1反射光和自所述第2信息记录层的第2反射光引导到受光部的检测光学系统；以及，判断电路，其基于所述光量信号生成层判别信号，并基于所述层判别信号，判断所述焦点位于装入的信息记录介质的所述第1信息记录层和所述第2信息记录层的哪一层附近。所述检测光学系统，具有对所述第1反射光和所述第2反射光给予象散的光学元件，所述受光部，其中作为所述至少一个受光元件，包括判别用受光元件，其配置在基于所述焦点位于所述第1信息记录层附近时的所述第2反射光的入射区域，以及所述焦点位于所述第2信息记录层附近时的所述第1反射光的入射区域。
本发明的处理电路，安装在对于由第1信息记录层和第2信息记录层层叠而成的信息记录介质，光束从所述第2信息记录层侧辐射，并进行数据的写入和/或读出的装置上。所述装置是备有：发射出所述光束的光源；将从所述光源射出的光束聚光而形成焦点的聚光光学系统；按照至少1个受光元件的受光量生成光量信号的受光部，其中作为所述至少一个受光元件，包括判别用受光元件，其配置在基于所述焦点位于所述第1信息记录层附近时的所述第2反射光的入射区域和所述焦点位于所述第2信息记录层附近时的所述第1反射光的入射区域；以及检测光学系统，其具有对所述第1反射光和所述第2反射光给予象散的光学元件，并将所述第1反射光和所述第2反射光引导到所述受光部。所述处理电路，基于所述光量信号生成层判别信号，并基于所述层判别信号，判断所述焦点位于装入的信息记录介质的所述第1信息记录层和所述第2信息记录层的哪一层附近。
在本发明中，利用与由物镜聚焦形成的焦点处于与光信息记录介质的信息记录层不同的信息记录层的反射光而生成层判别信号。该反射光按照焦点的不同位置入射到光检测器上的形状不同，因此通过基于层判别信号，而且，考虑焦点误差信号，可以准确地判断出焦点所处的信息记录层。自层的反射光，对于检测具有足够的强度，因此可以以高S/N比生成层判别信号。这种处理，不需要使用在以往3束光方式中的子光束。因此本发明的层判断处理，使用单光束方式的光学头可以实现。
附图说明
图1(a)是表示光盘1的外观图，
(b)是表示具有2层的光盘1的截面图，
(c)是表示具有(N+1)层1的截面图，
(d)是表示设在层0上的TOC区域150的图。
图2是表示实施方式1的光盘装置51构成的图。
图3是表示实施方式1中光检测器10的受光元件的配置图。
图4是表示焦点位于层0或者其附近时的层1的反射光(虚线)和层1的反射光(实线)的光路图。
图5是表示激光光线的焦点位于光盘1的层0时，入射到光检测器10上的各反射光形状的图。
图6是表示焦点位于层1或者其附近时的，自层0的反射光(实线)和层1的反射光(虚线)的光路图。
图7是表示激光光线的焦点位于光盘1的层1时，入射到光检测器10上的各反射光形状的图。
图8是表示焦点误差信号FE和层判别信号RD(纵轴)的曲线。
图9是表示只基于受光元件10g和10h的受光量的层判别信号RD的波形的图。
图10是表示实施方式2中的光盘装置52的构成的图。
图11是表示入射到光检测器10上的各反射光形状的图。
图12(a)是表示实施方式3光盘装置53的构成的图，
(b)是表示变形镜头9的周边部分60的放大图。
图13是表示实施方式3中光检测器10的受光元件10e配置的图。
图14是表示激光光线的焦点位于光盘1的层0附近时，入射到光检测器10上的各反射光形状的图。
图15是表示激光光线的焦点位于光盘1的层1附近时，入射到光检测器10上的各反射光形状的图。
图16(a)是表示实施方式4中光盘装置54的构成的图，
(b)是变形镜头9的周边部分70的放大图。
图17是表示激光光线的焦点位于光盘1的层1附近时，入射到光检测器10上的各反射光形状的图。
图18是表示激光光线的焦点位于光盘1的层0附近时，入射到光检测器10上的各反射光形状的图。
图19是表示进行层判别处理的光学头100的大致构成的图
图20是表示设在光检测器110上的5个受光元件110a～110e的配置的图
图21是表示由物镜聚光的激光光线聚焦在光盘107的层0上时，反射光入射到光检测器110上的入射位置的图。
图22是表示由物镜聚光的激光光线聚焦在光盘107的层1上时，反射光入射到光检测器110上的入射位置的图。
图中，
1-光盘，2-半导体光学头光源，3-会聚透镜，4-分光镜，5-1/4波长板，6-物镜，7-光盘，8-检测透镜，9-变形镜头，10-光检测器，12-遮光区域，13-环形孔，20-信号处理电路，21-伺服控制电路，22-调节线圈，51～54光盘装置
具体实施形式
下面，参照附图对本发明进行说明。在图中，相同的参考符号具有同样的构成要素，具有同样的功能和构成，进行同样的动作。在介绍本发明的各个实施方式之前，首先以本发明中光信息处理装置信息记录、将已记录信息再现为对象的光学式信息记录介质进行说明。在本说明书中例举光盘作为光学式信息记录介质的例子，但对其他的如光学数据读取卡也同样适用。
图1(a)表示光盘1的外观。光盘1是个圆形记录介质，如CD、DVD、BD(Blu-ray-Disc)等。光盘装置，把激光光线在光盘1的一侧入射，记录信息或者读取已记录(存储)的信息。数据是写在由相变材料等构成的信息记录层上(以下称作“层”)。更详细而言，信息记录层具有形成螺旋型的多个信息磁道(图中没有示出)。各个信息磁道作为信息面的沟部或谷部的元件所规定，另外附与了地址。数据记录在各个信息磁道上。
在本发明中，信息记录层不是仅限于1层，而是由2层以上层叠而成。图1(b)，是具有2层信息记录层的光盘1的截面图。在该图中，作为参考自层1侧辐射的光束也显示出来。这束光聚焦在层0上。光盘1的信息层的深度按照光盘1的种类的不同而不同。例如，在BD中，从光束辐射侧看深为100μm处设定为层0，比此位置浅25μm的位置定为层1。各层具有所定的反射率，把分别接收的光束进行反射。另外，在光入射侧的光盘1的表面到层1为止存在保护功能的基板。其次，图1(c)是具有(N+1)层的的光盘1的截面图(N：自然数)。例如，各层间距设为25μm距离。其他构成同2层的光盘一样。
其次，图1(d)表示的是配置在层0的TOC区域150。在图1(d)中表示的TOC区域150，设置在层0的最内侧圆周。TOC区域150上表示TOC(Table Of Contents)，即显示光盘1在哪个位置记录什么的信息。TOC是所谓的“目录”。光盘装置，在光盘1访问时，首先需要读取记录在TOC区域150上的TOC。因此，为确定层0，本发明的层判别处理就尤为重要。
以下，对本发明的光盘装置的实施方式进行说明。另外，在本说明书中所说的光盘1具有2层(层0和层1)构成。
实施方式1
图2表示本实施方式中的光盘装置51的构成。光盘装置51，光束是从光盘1的层1侧辐射，对层0或者层1进行写入和/或读出。
光盘装置51，具有半导体激光器2、视准透镜3、分光镜4、1/4波长板5、物镜6、检测镜头8、变形镜头9、光检测器10、信号处理电路20、伺服控制电路21、调节线圈22。光盘1一般有拆装可能，虽不是光盘装置51的构成要素，但为了说明方便在图2中为了一并绘出。另外，在光盘装置51中，还要包含驱动光盘1旋转的速度马达、进行数据写入和/或读出的变调/复调电路、误差修正电路等各种硬件要素，但在图2中只画出与本发明相关的主要构成要素。
半导体激光光源2(以下只称为“光源2”)，例如辐射出波长405nm蓝紫色激光光线。视准透镜3将入射的光变为大致平行的光而输出。分光镜4将自视准透镜3入射的激光的偏振光成分大部分反射，并将自1/4波长板5侧入射的激光的偏振光成分大部分透过。1/4波长板5，将入射光束由圆形偏振转变为直线偏振，或者，将直线偏振转变为圆形偏振。物镜6把入射光聚光后形成焦点。
检测镜头8是为了调整射入到变形镜头9的光束的光学特性而设置的。为进行用公知的象散法的焦点控制，使之设计成相对于正交的两个轴给出各不相同的焦点距离产生象散。光检测器10备有至少1个受光元件，受光元件按照其受光量生成光量信号。图3表示在本实施方式中光检测器10的受光元件的配置。光检测器10具有多个受光元件10a～10h。受光元件10a～10d，是为了产生焦点误差信号而受光的。作为参考，在图3中，表示出入射到受光元件10a～10d上的光束30。受光元件10a～10d也被称为4分割受光元件。受光元件10e～10h配置在受光元件10a～10d的周围4角，为生成层判别信号而受光。层判别信号用于判断焦点存在于哪一信息记录层上或者附近(以下，包含这两种情况只记为“附近”)。
另外，后面所述的FE信号检测期间，焦点可以根据FE信号移动到信息层附近。或者，焦点，基于FE信号，位于该焦点可控制的范围L内的时候，就判断位于层的“附近”也可以。例如，在两层的BD中，所述的“范围L”规定在相当于焦点误差的极小强度所对应的位置和焦点误差的极大强度所对应的位置之间的区域，其幅度大致为1～5μm。而且，焦点进入比所述范围L更大的范围L*的时候，也可以判断为位于层“附近”。在两层BD的情况下，所述范围L*是包含范围L±5μm的范围，也就是说幅度为10μm的范围。另外，在两层的BD中，层0和层1之间间隔(焦点误差信号的近似零点时对应的位置间隔)是14～16μm。
再参照图2。信号处理电路20和/或者伺服控制电路21，为了进行在本说明书中所说的控制，使用的是预编程的半导体集成电路。信号处理电路20，按照自光检测器10的输出光量信号，生成焦点误差信号，还按照自光检测器10的输出光量信号，生成层判别信号。而且，基于层判别信号，或者，基于层判别信号和焦点误差信号，判断焦点是位于光盘1的层0和层1中的哪一层附近。另外，在判别处理时，生成并输出使物镜6的位置变化的控制信号。焦点位置确定之后，信号处理电路20，为了进行通常的数据读出或者写入，要生成连续的焦点误差信号，而且生成并输出跟踪误差信号。伺服控制电路21，基于这些信号，生成为使焦点在所期望的层面上不脱离生成驱动信号，并把驱动信号施加在调节线圈22上。调节线圈22，根据驱动信号的大小，在与光盘1的垂直方向或与光盘1的平行方向上变动物镜6的位置。
在光盘装置51中，由视准透镜3、物镜6构成光学聚光系统，它把光源2发出的光束聚光后形成焦点。另外，由物镜6、检测透镜8、变形镜头9构成检测光学系统，以将从光盘1反射的光引导到受光部10。还有，分光镜4和1/4波长板，既可以作为聚光光学系统，也可以作为检测光学系统。由光源2、聚光光学系统、检测光学系统、检测器10构成光学头。当在光学头内部设有信号处理电路20和伺服控制电路21时，这些是成为光学头的构成要素，但也可以将光学头作为特殊的光盘控制器来实现。这时，就构成为光学头根据光学方法进行检测处理并输出检测信号(光量信号)，光盘控制部分处理光学头输出的光量信号。
下面，介绍光盘装置51的动作。首先，由光源2射出的直线偏振光激光光线，经视准透镜3变换为大致平行光。之后，激光光线经分光镜4反射，由1/4波长板，变为圆偏振光，经物镜6穿过光盘的基板，聚光在再现记录的对象层0或者层1上。
被聚光的激光光线，在层0和层1反射。更详细而言，激光光线聚光在层1时，该激光光线被层1所反射的同时，其中的一部分透过到层0，并在层0所反射。激光光线的一部分透过到层0的原因，是要对层0上的数据实现写入或读出，层1的构成上要允许使光透过的缘故。另一方面，激光光线聚焦在层0的时候，激光光线在层0被反射的同时，其一部分在层1中所反射。在各层被反射的激光光线，再次透过光盘1的基板、物镜6，由1/4波长板5转换成与去路不同的直线偏振光后，透过分光镜4。
透过分光镜4的复路的激光光线，经过检测透镜8，入射到变形镜头9。变形镜头9，使入射光的第1轴和第2轴上的横倍率不同，由此对入射光给予象散。在这里，所谓的“第1轴”和“第2轴”，是规定垂直与激光光线的光轴且正交的两个轴。由此，激光光线关于第1轴和第2轴的焦点位置不同。离开变形镜头9的激光光线，入射在光检测器10上。被给予象散的激光光线，在射入到光检测器10的这边(物镜6侧)和内侧(关于光检测器10的变形镜头9的相反侧)分别聚焦。以下，在光检测器10的这边、在光入射到光检测器10之前有焦点位置的激光的轴方向作为第1轴方向，在光检测器10的内侧存在焦点位置的激光的轴方向作为第2轴方向。由变形镜头9给予象散的激光光线中，被焦点所处层反射的光束，调整为使其在如图3所示的受光元件10a～10d上形成略圆形的聚焦点。另一方面，所述的第1轴方向对应于图3中受光元件10g和10h的连线方向，第2轴方向对应于受光元件10e和10f的连线方向。
光检测器10，检测各受光元件上的激光光线，按照光量生成光量信号。信号处理电路20，基于这些光量信号的强度进行计算，生成层判别信号，另外还生成焦点误差信号、跟踪误差信号等误差信号和用表示数据的信息信号。信号处理电路20，至少基于层判别信号，判断出激光光线的焦点是位于装入的光盘1的层0和层1的哪一层附近。伺服控制电路21，根据误差信号，控制流入调节线圈的电流，在焦距方向和跟踪方向上驱动物镜6。由此，由物镜6形成在光盘1信息层上的焦点可以跟踪形成在信息层面上的信息磁道。
这里，根据象散法的焦距误差信号FE，由下式求得：
FE＝(受光元件10a输出的光量信号)+(受光元件10c输出的光量信号)-(受光元件10b输出的光量信号)-(受光元件10d输出的光量信号)。
另外，例如由推挽法的跟踪误差信号TE，由下式求得：
TE＝(受光元件10a输出的光量信号)+(受光元件10d输出的光量信号)-(受光元件10b输出的光量信号)-(受光元件10c输出的光量信号)。
接着，说明根据本实施方式的层判别处理。本实施方式的层判别处理是以判断层0为目的。其原因是，因为光盘1装入光盘装置51中时，为了读出光盘1的TOC区域150(图1(d))的数据必须确定层0。但是，根据下面介绍的层判别处理，不但是层0，即使层1也可以判断出来。
图4表示焦点位于层0附近时，自层0的反射光(虚线)和层1的反射光(实线)的路径。为了简化描述，省略了光源2、视准透镜3以及光盘1的入射光路径。作为再现记录对象的信息记录层是层0。
经物镜6形成的焦点在光盘1的层0附近时，层0的反射光以虚线所示的路径传播，由变形镜头9给予象散，入射到光检测器10。此时，该反射光在光检测器10上聚焦。另外，自层0的反射光由变形镜头9给予象散，因此，具有关于第1轴方向和第2轴方向不同的焦点位置。因此，严格地说，反射光的焦点位置不是唯一的。但是，该反射光全都入射到4分割受光元件10a～10d上，从4分割受光元件到各焦点位置的距离是完全相等的。在这种情况下，本说明书中以“聚焦”或者“会聚”来说明。
另一方面，层1的反射光(杂散光)，以实线所示光路传播，由变形镜头9给予象散，入射到光检测器10。该反射光，与层0的反射光相比，具有更大的扩散范围的状态入射到光检测器10。
图5是激光光线的焦点在光盘1的层0附近时，入射到光检测器10上的各个反射光的形状。在光检测器10的受光元件10a～10d上，自层0的反射光形成聚焦点a0。同时，自层1的反射光(杂散光)形成光强度小的另一大的聚焦点a1。应留意的是，椭圆形聚焦点a1，使在沿着第2轴方向排列的受光元件10e、10f大致均等地受光，但是，沿着第1轴方向排列的受光元件10g和受光元件10h几乎没有激光光线入射。换而言之，受光元件10g和受光元件10h，在沿着第1轴方向，焦点位于光盘1的层0附近时，配置在层1的反射光照射不到的区域内。
图6表示焦点位于层1附近时，自层0的反射光(实线)和自层1的反射光(虚线)的传播路径。
由物镜6生成的焦点在光盘1的层1附近时，由层1反射的激光光线以虚线所示的路径传播，由变形镜头9给予象散，并入射到光检测器10。层1的反射光(虚线)在光检测器10上聚焦。
另一方面，在层0反射的激光光线(杂散光)，以实线所示的光路传播，在变形镜头9附近会聚，然后，入射到光检测器10中。自层0的反射光(实线)，与自层1的反射光相比，具有更大的扩散范围，以此入射到光检测器10。
图7表示激光的焦点在光盘1的层1附近时，入射到光检测器10上的各反射光的形状。在光检测器10上的受光元件10a～10d上，由层1反射的激光光线形成聚焦点b1。同时，在层0上反射的激光光线(杂散光)，形成光强度小的另一大的聚焦点b0。聚焦点b0是圆形。聚焦点b0的形状不是聚焦点a1(图5)那样的椭圆形，原因是层0的反射光在变形镜头9上几乎没有给予象散。因此，在光检测器10上形成略圆形的聚焦点b0。激光光线大致均等地(或者几乎以相同的光量)入射到受光元件10e～10h上。
这里，比较图5和图7，焦点处在层0时，自层1的反射光在光检测器10上形成椭圆形的聚焦点a1(图5)。此时，受光元件10g和10h是完全检测不到聚焦点a1的光。另一方面，焦点处在层1上时，自层0的反射光在光检测器10上形成圆形的聚焦点b0(图7)，此时，受光元件10g和10h检测到聚焦点b0的光。受光元件10g和10h，可以说是基于与焦点存在层所不同层的反射光入射区域差异(或者入射时的反射光形状)来决定。如后面所述，为了生成层判别信号，需要受光元件10g和10h上的光量信号。因为受光元件10g和10h被用于层判别，所以在本说明书中称之为判别用受光元件。
另外，受光元件10g和10h的配置，例如，在光盘装置51的出厂前，能够设定在理想的状态下。然后，用户在光盘装置51中装入新的光盘时，可以根据各光盘的固有特性，进行层判别处理。
使用如所述配置的受光元件，信号处理电路20，根据以下的计算求得层判别信号RD。即本实施方式的层判别信号RD
RD＝(受光元件10e输出光量信号)+(受光元件10f输出光量信号)-(受光元件10g输出光量信号)-(受光元件10h输出光量信号)这样得到。受光元件10g和10h输出的光量信号的强度，在图5所示的例子中完全是0，在图7所示的例子中是取为比0大的正强度。这个结果，如果考虑在受光元件10e和10f上的受光量之间关系，层判别信号RD的大小，在图5所示的例子中是比0大，在图7所示的例子中完全是0。
图8显示的是相对于物镜6的移动量(横轴)，焦点误差信号FE和层判别信号RD(纵轴)计算的结果。
使物镜6位置变化，焦点误差信号FE，对应焦点接近、远离各层时的、在信息记录层上处于的会聚状态时的形状，呈形成所谓的S形。S形的范围中，焦点误差信号FE的近似零点，对应于各层的会聚位置。
物镜6从距离光盘1很远的位置靠近光盘1，随着物镜6的靠近，焦点误差信号FE，首先出现层1的S形，接着出现层0的S形。但是，这是在理想的条件下的检测结果，光盘1以摆动状态旋转的时候出现S形，就不能得知哪一层引起。
因此在本实施方式中，使用所述的层判别信号RD。层判别信号RD的强度，当焦点聚焦在层0附近时(图4和图5)，是正强度。当焦点聚焦在层1附近时(图6和图7)几乎为0。焦点误差信号在近似零点附近，焦点就位于层0或层1附近。于是，信号处理电路20，根据焦点误差信号在近似零点，如果层判别信号是正强度，则可判断出焦点位于层0附近，如果层判别信号RD的强度完全是0，则可判断出焦点位于层1附近。信号处理电路20，将焦点误差信号FE和层判别信号RD进行比较，由此，就容易判断出焦点误差信号FE波形中出现的S形究竟是基于哪一层。另外，由于使用层判断信号RD，进行焦点控制的前一阶段，可以判断出应该进行焦点控制的层，因此，从开始驱动时的所谓的待机状态到实际进行记录再现的时间间隔可以显著地缩短。
为得到所述层判别信号的计算方法只是一个例子。介绍其他的计算方法，例如，优选为根据层判别信号RD＝Ra/Rb得到正规化的层判别信号RD，以进行层判别。这里，
Ra＝(受光元件10e输出的光量信号)+(受光元件10f输出的光量信号)-(受光元件10g输出的光量信号)-(受光元件10h输出的光量信号)，
Rb＝(受光元件10e输出的光量信号)+(受光元件10f输出的光量信号)+(受光元件10g输出的光量信号)+(受光元件10h输出的光量信号)
通过用各受光元件的受光量之和进行正规化，就可以不会受到由光盘1的反射率变化等不稳定性的影响，可以得到稳定的层判别信号RD。
另外，层判别信号RD也可以写成：
RD＝(受光元件10g输出的光量信号)+(受光元件10h输出的光量信号)。
图9表示只是基于受光元件10g和受光元件10h的受光量的层判别信号RD的波形。在图9中，同样，当焦点聚焦在层0附近时(图4和图5)，是正强度，当焦点聚焦在层1附近时(图6和图7)大致为0。同样，一起考虑焦点误差信号和层判别信号，就能够容易判断出焦点误差信号FE波形中出现的S形究竟是基于哪一层。
根据所述处理，利用与由物镜6形成的焦点所处层不同的层上反射的反射光生成层判别信号。该反射光根据焦点的位置而入射到光检测器10上的形状也不同，因此通过基于层判别信号，而且考虑焦点误差信号，可以准确地判断出经物镜6形成的焦点所处的层。另外，自层反射的光对于检测具有足够的强度，因此，可以生成高S/N比的层判别信号。
在所述处理中，不需要使用以往的3束光方式中的子光束。因此根据本实施方式的层判别处理，对单束光方式的光学头也可以适用。当然，所述处理对3束光法也可以适用。
实施方式2
图10表示在本实施方式中的光盘装置52的构成。光盘装置52，原本与图2所示的光盘装置51具有相同的构成要素，但是，和图4一样，叙述上省略了一部分构成要素。由光源，聚光光学系统，检测光学系统和检测器构成光学头这一点上和实施方式1相同。
在本实施方式中的光盘装置52与实施方式1中的光盘装置51不同之处在于，本实施方式的光盘装置中，激光光线的焦点位于层1附近时，自层0反射的反射光在射入变形镜头9之前就聚焦。其目的是使焦点位于层0时的自层1的反射光和焦点位于层1时的自层0的反射光的象散方向互不相同，使这两束光分别入射到光检测器10的不同区域。但是，和实施方式1一样，在只要入射区域产生差异就可以，因此不必使全部的反射光入射到完全不同的范围。
以下，对光盘装置52进行说明。另外，省略与实施方式1的光盘装置51具有同一功能和构成的构成要素的说明。
在本实施方式中的检测镜头8比实施方式1中的检测镜头8的焦距大。这样的结果是，层0的反射光束的会聚位置和层1的反射光束的会聚位置之间的间隔更大。焦点处在层1时，调整层1的反射光，使之会聚在光检测器10上，另一方面，层0的反射光的聚焦位置更靠近检测镜头8。因此调整检测镜头8的焦距，和/或者把变形镜头9配置得离光检测器更近，层0的反射光在入射到变形镜头9之前就聚焦。另外，变形镜头9需要具有更大得折射力，需要对入射光给予和实施方式1的变形镜头等同的象散。另外，所谓“折射力”意思是焦点的形成位置距透镜更近的光学特性。折射力，可以通过提高透镜的折射率，或者缩小透镜的曲率半径来增大折射力。
图11表示入射到光检测器10上的各反射光的形状。由物镜6形成的焦点位于层1附近时的自层0的反射光形成聚焦点c0。另一方面，焦点位于层0时的自层1的反射光形成聚焦点c1。聚焦点c0和c1，根据由变形镜头9给予象散，分别具有长短轴正交且互不相同的椭圆形状。
这时层判别信号RD可由
RD＝(受光元件10e输出的光量信号)+(受光元件10f输出的光量信号)-(受光元件10g输出的光量信号)-(受光元件10h输出的光量信号)求出。在层1附近会聚和层0附近会聚层判别RD的符号颠倒。和实施方式1一样，通过将焦点误差信号FE和层判别信号RD进行比较，就可以容易判断出在焦点误差信号FE的波形中出现的S形是基于哪一层。
根据所述实施方式，构成了当焦点位于层1附近时，自层0的反射光到达变形镜头9之前被检测透镜8会聚，可以提高检测灵敏度。
这里，思考一下不用这样的检测透镜8，自层0的反射光在透过变形镜头9之后的位置会聚的情况。由于这种构成，由检测透镜9的象散，长短轴方向相同的反射光入射到光检测器10上，因此使用为层判别而设的受光元件10g和10h的光量信号，不能进行层判别。但是，信号处理电路20，基于以下的判别方法，可以进行准确的层判别处理。
也就是说，这时使用的层判别信号RD，需从正规化之后的层判别信号RD＝Ra/Rb求得。这里
Ra＝(自受光元件10e输出的光量信号)+(自受光元件10f输出的光量信号)-(自受光元件10g输出的光量信号)-(自受光元件10h输出的光量信号)，
Rb＝(自受光元件10e输出的光量信号)+(自受光元件10f输出的光量信号)+(自受光元件10g输出的光量信号)+(自受光元件10h输出的光量信号)
利用正规化的层判别信号RD可以降低误测的可能性。这时，受光元件10g和受光元件10h的入射光和焦点位于层0附近的情况，和焦点位于层1附近的情况是不同的。因此，在各种情况下层判别信号RD的强度(强度)也各自不同。例如，层判别信号RD的强度，当焦点位于层0附近时比焦点位于层1附近时大。因此，焦点位于层0时层判别信号RD的强度和焦点位于层1时层判别信号RD的强度之间设定阈强度。由此，信号处理电路20，在焦点误差信号FE在近似零点附近，如果层判别信号RD在阈强度以上，可以认为焦点位于层0附近，如果层判别信号RD在阈强度以下，可以认为焦点位于层1附近。将焦点误差信号FE和层判别信号RD进行比较，由此可以很容易判断出在焦点误差信号FE的波形出现S是基于哪一层。
以上，在本发明的实施方式1和2中，跟踪误差信号的检测方法的前提是使用推挽法。但是，本发明并不局限于推挽法，也能够适应和作为焦点误差信号的检测方式的象散法的组合可能的任何跟踪误差信号的检测方式。
另外，即使对于图1(c)中所示具有3层以上信息记录层的光盘，根据变形镜头的象散，以光量差的形式检测出在各个层反射的激光光线而形成的聚焦点形状的差异，就可以判别出由物镜会聚的聚焦点会聚在哪一层上。
实施方式3
图12(a)表示本实施方式中光盘装置53的构成。另外，图12(b)是变形镜头9的周边部分60的放大图。光盘装置53本来具有和图2所示的光盘装置51同样的构成要素，与图4一样，在叙述上省略了一部分构成要素。由光源、聚光光学系统，检测光学系统和光检测器构成光学头这一点上，也与实施方式1相同。
本实施方式的光盘装置53，如图12(b)所示，在变形镜头9上，具有一个把透过变形镜头9的光束一部分遮挡住的遮光区域12。而且，根据检测透镜8和变形镜头9，焦点位于层1附近时，使层0的反射光大致会聚在变形镜头9上(遮光部分附近)。其目的在于使自层0的反射光在遮光部附近会聚，不让它入射到受光部。另外，遮光区域12，只对焦点位于层1附近时自层0的反射光遮挡，并且为遮光所需的最小低限大小。
下面，将说明光盘装置53。另外，省略了与实施方式1的光盘装置51具有同一功能和构成的构成要素的介绍。
图13，表示本实施方式中光检测器10的受光元件10e的配置。光检测器10具备4分割受光元件10a～10d和4个受光元件10e。受光元件10a～10d为了生成焦点误差信号而受光。受光元件10e，配置在受光元件10a～10d的周边4角，为生成层判别信号而受光。即受光元件10e是判别用受光元件。由变形镜头9给予象散的激光光线，对其进行调整，使其在受光元件10a～10d大致成圆形。为了参照，在图3中给出了入射到受光元件10a～10d上的光束40。
图14，表示激光光线的焦点位于光盘装置1的层0附近时，入射到光检测器10上的各反射光的形状。自层0反射的激光光线在光检测器10的受光元件10a～10d上，形成聚焦点d0。同时，自层1的反射光形成光强度小的椭圆形状更大的聚焦点d1。另外，在层1上反射的激光光线，大部分沿着图4中实线所示的光路传播，由变形镜头9给予象散。
另一方面，图15是表示激光光线的焦点位于光盘装置1的层1时，入射到光检测器10上各反射光的形状。在光检测器10的受光元件10a～10d上，自层1的反射激光光线形成聚焦点e1。但是，在层0反射的激光光线不入射到光检测器10上。其理由是，在层0反射的激光光线大致会聚在由遮光区域12构成的变形镜头9上，被遮光区域12所遮挡的缘故。因此，在光检测器10上只有自层1的反射光形成了聚焦点e1。另外，由于配置了遮光区域12，不仅是聚焦点e1，激光光线的焦点位于光盘1的层1附近时形成的聚焦点d0和d1的一部分可以说也被遮挡了。但是，从光量检测的角度来看没有带来明显的影响。
在本实施方式中的层判别信号RD，以
RD＝(自受光元件10e输出的光量信号)
求得。另外，在这里“光量信号”也可以是4个受光元件10e输出的光量信号之和，也可以是自1个受光元件输出的光量信号。
焦点位于层0附近时(图14)，由层1的反射光形成的聚焦点d1后扩展到受光元件10e上，因此，层判别信号RD为所定强度。但是，焦点位于层1附近时(图15)，层判别信号RD大致为零。其结果，同实施方式1一样，信号处理电路20，在焦点误差信号FE近似为零的附近，如果层判别信号RD的强度是正强度，则判别焦点位于层0附近，如果层判别信号RD的强度实际是0，则判别焦点位于层1附近就可以。
实施方式4
图16(a)表示本实施方式中光盘装置54的构成。另外，图16(b)，是变形镜头9的周边部分70的放大图。光盘装置54光盘本来具有和图2所示的光盘装置51同样的构成要素，与图4一样，在叙述上省略了一部分构成要素。由光源、聚光光学系统，检测光学系统和光检测器构成光学头这一点上，也与实施方式1相同。
本实施方式的光盘装置54，如图16(b)所示，在变形镜头9上，具有一个把透过变形镜头9的光束一部分遮挡住的环状孔13。而且，构成为根据检测透镜8和变形镜头9，焦点位于层0附近时，使自层1的反射光的周边部分由环状孔13遮挡。遮挡自层1的反射光周边部分的目的在于，入射到光检测器10上时的光束的横截面更小。由此，在光检测器10上，焦点位于层1附近时的，自层0的反射光的截面积和焦点位于层0附近时的，自层1的反射光的截面积可以使之互不相同，所以利用其不同就可以利用和实施方式1～3同样的层判别处理。
图17，表示激光光线在光盘1的层1附近时，入射在光检测器10上的各反射光的形状。在本实施方式中，光检测器10的各受光元件的配置同实施方式3相同。在光检测器10上的受光元件10a～10d上形成自层1的反射光的聚焦点f1。同时，自层0的反射光形成光强度小的另一大的聚焦点f0。聚焦点f0大致为圆形。聚焦点f0在4个受光元件10e上哪一个都是均等的入射。换而言之，大致配置在进入聚焦点f0的范围内。
另外，说明聚焦点f0成为圆形的理由，自层0的反射光在变形镜头9附近会聚。因此，自层0的反射光方面，由变形镜头9实际上不给予象散。因此，自层0的反射光入射到光检测器时，不是椭圆形，而是略圆形。
另一方面，图18表示激光光线的焦点位于光盘1的层0时的，入射到光检测器10的各反射光形状。在光检测器10的受光元件10a～10d上形成由层0的反射光的聚焦点g0。同时自层1的反射光形成聚焦点g1。
在这里，自层1的反射光，以图16中实线所示的光路传播，入射到变形镜头9。这时反射光的外周部分被装在变形镜头9上的环形孔13所遮挡。其结果是，层1的反射光在光检测器10上形成的聚焦点g1的大小，比不设环形孔13的时候的聚焦点小。
这里应该留意一下，受光元件10e，配置在聚焦点g1的扩展范围外测。因此，受光元件10e不被聚焦点g1受光。结果是，受光元件10e可以说检测出激光光线的焦点在光盘1的层1附近时的层0的反射光，但不检测激光光线的焦点在光盘1的层0附近时的层1的反射光。因此利用受光元件10e输出的光量信号，可以生成层判别信号。即在本实施方式中，受光元件10e是具有判别用受光元件的功能。
受光元件10e的设置位置，是跟据被环形孔13所遮挡的反射光之间的关系而定，与环形孔13的大小也有关系。以受光元件10e和环形孔13之间的关系来说明一下环形孔13大小的选择，选择时要满足：环形孔13只遮挡由层1上反射的聚焦点g1的外周部分，而不影响到其他的聚焦点f0、f1、g0。而且，受光元件10e配置于光检测器10上，以使只检测到聚焦点f0，而不检测到聚焦点g1。
本实施方式中的层判别信号RD，以
RD＝(受光元件10e的输出光量信号)
求得。另外，在这里说的“光量信号”，也可以是从4个受光元件10e输出的光量信号之和，也可以是在1个受光元件上输出的光量信号。另外，为了对应于聚焦点g1的位置摇动情况等，4个受光元件10e的各光量信号的强度，只要一个在所定强度之下，也可以使光量信号作为零。
层判别信号RD的强度，相对于所述聚焦点f0(图17)为正强度，而相对于聚焦点g1实质上是0。其结果，信号处理电路20，根据焦点误差信号FE在靠近零点时，若层判别信号RD为正强度时，则可以判别为物镜6形成的焦点位于层1附近，若层判别信号RD的强度为0时，则可以判别为物镜6形成的焦点位于层0附近。这同实施方式1是一样的。
在所述实施方式3和4中，举出通过焦点误差信号用象散法检测时的例子进行说明。根据在检测透镜8到光检测器10的光路上设置遮光区域的光学系统，无论那种焦点误差信号的检测方式上也都能够适应。即焦点误差信号、跟踪误差信号等伺服信号检测系统和信息信号检测系统，在由分光镜等分路时，通过在信息信号检测系统的光路中配置遮光区域，可以容易实现不依赖伺服信号检测方式的构成。
另外，对在实施方式3和4中，检测焦点信号的受光元件周边4角配置生成层判别信号的受光元件进行了说明，但这是其中的1例，根据使层判别信号按照会聚的信息记录层变化那样的配置，检测层判别信号的受光元件的配置位置和形状将是任意的，无论哪一种情况下，都能适用本发明。
另外，在各实施方式中，说明了由变形镜头9以给予象散，但透镜之外的光学元件，例如由衍射光栅或反射镜也可以给予象散。另外，作为“光学元件”也可以使用液晶材料和光学元件(棱镜，透镜)组合而成的所谓液晶透镜。
由各实施方式的层判别处理判断出焦点所在层之后，还可以进行为提高判断的准确性进行验证处理。例如，在光盘1的各个信息磁道上，为确定光盘上的数据位置附与唯一的地址，光盘装置可以利用其地址作为以区别层所固有的信息。具体而言，光盘装置，对任意磁道进行跟踪控制，读出该信息磁道的任意地址。而且，基于读出的地址，特定具有该地址的层，将其与判断处理结果所确定的层相比较，验证是否一致。
另外，判断出焦点所在层是层0之后，为了读出图1(d)所示的TOC区域150，直到该层的最内圈查找光学头，但是，在TOC区域150不存在时，可以判断为焦点所处的层不是层0。这时，只要进行焦点的位置变化至其他层的，所谓的层间跳转就可以。具体的是，只要信号处理电路20把所定的脉冲送给焦点控制信号，驱动调节线圈22，使物镜6在光盘的垂直方向移动就可以。这时，利用层判别信号或者焦点误差信号，就能特定另一层的位置。
另外，在本说明书中，是以光盘1具有两层信息记录层的两层光盘为前提进行了说明，但是，光盘装置中装入3层以上的光盘为可能的情况下，首先需要特定层数，之后以该层数为前提进行处理。例如，光盘被装入磁盘盒内时，有时在该磁盘盒内记述有特定层数信息的情况。在这种情况下，光盘装置根据读到的信息，可以特定光盘的层数。
另外，也有时装入仅有层1的光盘(单层光盘)。在这种情况下，光盘装置假定装入的是2层光盘，使焦点位置变化，进行本发明的层判别处理，例如，求得正规化的层判别信号RD＝Ra/Rb。这时，判别用受光元件的配置按照所述各实施方式中说明的一样。层判别的结果，无论是装入两层光盘，还是装入单层光盘，光盘装置都可以得到层判别信号RD。
但是，关于波形，两层光盘的层判别信号RD和单层光盘的层判别信号RD大不相同。具体而言，装入两层光盘时的层判别信号的强度是变化在0和正数之间(例如，参照图8)。另一方面，装入单层光盘时层判别信号的强度，在焦点误差信号在近似零点时也并不是0，通常是高强度。通常是高强度的原因，是单层光盘表面反射的光被判别用受光元件检测出来的缘故。各个判别用的受光元件输出的光量信号的强度虽小，但是，由于进行层判别信号的正规化处理，可以得到十分满足检测的层判别信号RD。另外，装入两层光盘的时候，表面反射光也被受光元件检测出来，但其影响可以忽略。因为各层的反射光的强度更大。
因此，信号处理电路20，焦点误差信号处于近似零点附近层判别信号的强度为如果是低强度，则可判定为两层的光盘，如果通常是高强度，则可以判断为单层光盘。由此，信号处理电路20，对装入的光盘进行层判别处理，判断出层数，可以确定光盘的种类。
具备本发明的光学头的光信息处理装置，可以非常高速地确定出光的焦点位于哪一层上或者其附近。由此，可以得到这样一种光盘装置，例如，缩短从启动到数据存取开始地时间的光盘装置，或对不同层面上的数据进行写入和/或读出工作时，可以迅速且准确地切换工作的目标层的光盘装置。

Claims (20)

1、一种光信息处理装置，是相对于由第1信息记录层和第2信息记录层层叠的信息记录介质，从所述第2信息记录层侧辐射光，进行数据的写入和/或读出的光信息处理装置，其特征在于，具备：
辐射所述光束光源；
将自所述光源的光聚光而形成焦点的光学聚光系统；
根据至少一个受光元件的受光量生成光量信号的受光部；
将自所述第1信息记录层的第1反射光和自所述第2信息记录层的第2反射光引导到受光部的检测光学系统；
基于所述光量信号生成层判别信号，并基于所述层判别信号，判断所述焦点，位于信息记录介质的所述第1信息记录层和所述第2信息记录层中的哪一层附近的处理电路，
其中，所述检测光学系统具有对所述第1反射光和所述第2反射光给予象散的光学元件，
所述受光部，其中作为所述至少一个受光元件，包括判别用受光元件，其配置在于基于所述焦点位于所述第1信息记录层附近时的所述第2反射光的入射区域，以及，所述焦点位于所述第2信息记录层附近时的所述第1反射光的入射区域。
2、根据权利要求1所述的光信息处理装置，其特征在于，所述判别用受光元件，被配置在所述第1反射光和所述第2反射光入射的所述受光部区域中，在所述第1反射光和所述第2反射光的一方入射的区域。
3、根据权利要求2所述的光信息处理装置，其特征在于，通过所述象散，所述第1反射光和所述第2反射光，分别具有与光轴垂直且正交的第1轴和第2轴，所述第2反射光，在所述焦点位于所述第1信息记录层的附近时，关于所述第1轴入射到所述受光部之前会聚，
所述判别用受光元件，配置在沿着对应于所述第1轴的所述受光部上的轴线。
4、根据权利要求3所述的光信息处理装置，其特征在于，所述受光元件，多个配置在关于所述光轴的中心实质上对称的位置。
5、根据权利要求2中所述的光信息处理装置，其特征在于，所述受光部，还具有处理用受光元件，其使所述焦点位于所述第1信息记录层附近时的第1发射光和所述焦点位于所述第2信息记录层附近时的第2反射光受光，
所述处理电路，基于按照所述处理用受光元件的受光量生成的光量信号，生成焦点误差信号，而且，基于所述焦点误差信号判断所述焦点位置。
6、根据权利要求3所述的光信息处理装置，其特征在于，所述受光部，至少具有1个沿着对应于所述第2轴的所述受光部上的轴线配置的辅助受光元件，
关于所述第2轴，所述第2反射光，在所述焦点位于所述第1信息记录层的附近时，距所述受光部的更内侧会聚，
所述处理电路，进而，基于所述辅助受光元件的受光量生成所述层判别信号。
7、根据权利要求6所述的光信息处理装置，其特征在于，所述判别用受光元件，多个配置在关于所述光轴的中心实质上对称的位置，所述辅助受光元件，多个配置在关于所述光轴实质上对称的位置。
8、根据权利要求6所述的光信息处理装置，其特征在于，所述处理电路，将自判别用受光元件的光量信号和自所述辅助受光元件的光量信号之差，除以自判别用受光元件的光量信号和自所述辅助受光元件的光量信号之和，生成所述的层判别信号。
9、根据权利要求1所述的光信息处理装置，其特征在于，所述检测光学系统，在所述焦点位于所述第2信息记录层附近时，使所述第1反射光在所述光学元件附近会聚，使所述第2反射光在所述受光元件上会聚。
10、根据权利要求1所述的光信息处理装置，其特征在于，所述检测光学系统，在所述焦点位于所述第2信息记录层附近时，使所述第1反射光在入射到所述光学元件之前会聚，使所述第2反射光在所述受光部上会聚。
11、根据权利要求1所述的光信息处理装置，其特征在于，所述检测光学系统具备遮住光束的一部分的遮光部，
所述焦点位于所述第2信息记录层附近时，使所述第1反射光在遮光部的附近会聚，遮挡其向所述受光元件的入射，同时，使所述第2反射光在所述受光部上会聚。
12、根据权利要求1所述的光信息处理装置，其特征在于，
所述检测光学系统具备具有遮住光束周边部分的开口的遮光部，
所述焦点位于所述第1信息记录层附近时，所述第2反射光的周边部由所述遮光部遮挡，并使入射到所述受光部的所述第2反射光光束的截面积为更小。
13、根据权利要求1所述的光信息处理装置，其特征在于，
在所述第1信息记录层和所述第2信息记录层上，记录着各信息记录层固有的信息，
所述处理电路取得所述固有信息，基于所述固有的信息，特定所述焦点所处的信息记录层，并与所述的判断结果相比交，验证所述判断结果是否正确。
14、根据权利要求1所述的光信息处理装置，其特征在于，所述第1信息记录层和所述第2信息记录层，各自具有多个写入所述数据的多个信息磁道，所述多个信息磁道各自附有为特定所述记录介质上的数据位置用的唯一的地址。
15、根据权利要求13所述的光信息处理装置，其特征在于，验证的结果，判断出所述的焦点位于与所述所定的信息记录层不同的信息记录层附近时，所述处理电路，基于所述的层判别信号，使所述焦点位置变化到另一信息记录层附近。
16、根据权利要求1所述的光信息处理装置，其特征在于，所述信息记录介质，具有N+1(N：自然数)层的信息记录层，从所述光的辐射侧看，所述第2层信息记录层是到达第N层之前的任意1层，所述第1信息记录层是处于比第2信息记录层更深位置的信息记录层。
17、一种光信息处理装置，其特征在于，能够装入多种信息记录介质，把光辐射到已装入的信息记录介质上，进行数据的写入和/或读出的光信息处理装置，所述信息记录介质的种类是根据信息记录介质是否具有单一的信息记录层，是否具有层叠的多个信息记录层来区分，
具备：
放射出所述光束的光源；
将自光源的光聚光而形成焦点的光学聚光系统；
按照至少1个受光元件的受光量生成光量信号的受光部；
将自所述信息记录层的反射光引导到所述受光部的检测光学系统；
基于所述光量信号生成层判别信号，基于所述层判别信号判断装入的信息介质种类的处理电路，
其中，所述检测光学系统，具有对所述反射光给予象散的光学元件，
所述受光部，其中作为所述至少一个受光元件，包括判别用受光元件，其配置在基于所述信息记录介质具有第1信息记录层和第2信息记录层时，所述焦点位于第1信息记录层附近时的所述第2反射光的入射区域，以及，所述焦点位于第2信息记录层附近时的所述第1反射光的入射区域。
18、根据权利要求17所述的光信息处理装置，其特征在于，所述处理电路，基于所述焦点位于装入的信息记录介质的信息记录层附近时的所述层判别信号的强度，判断所述信息记录层的层数。
19、一种光学头，是相对于由第1信息记录层和第2信息记录层层叠的信息记录介质，从所述第2信息记录层侧辐射光，并进行数据写入和/或读出的光学头，其特征在于，具备：
辐射所述光的光源；
将自光源的光聚光而形成焦点的光学聚光系统，
按照至少1个受光元件的受光量生成光量信号的受光部；
将所述第1信息记录层的第1反射光和第2信息记录层的第2反射光引导到受光部的检测光学系统；
基于所述光量信号生成层判别信号，基于所述层判别信号，判断所述焦点位于装入的信息记录介质的所述第1信息记录层和所述第2信息记录层的哪一层附近的处理电路，
其中，
所述检测光学系统，具有对所述第1反射光和所述第2反射光给予象散的光学元件，
所述受光部，其中作为所述至少一个受光元件，包括判别用受光元件，其配置在基于所述焦点位于第1信息记录层附近时的所述第2反射光的入射区域，和所述焦点位于所述第2信息记录层附近时的所述第1反射光的入射区域。
20、一种处理电路，是对于由第1信息记录层和第2信息记录层层叠的信息记录介质，从所述第2信息记录层侧辐射光，进行数据写入和/或读出装置被安装的处理电路，其特征在于，
所述装置，备有：
辐射所述光的光源；
将自光源的光聚光而形成焦点的光学聚光系统；
按照至少1个受光元件的受光量生成光量信号的受光部，包括至少作为1个所述受光元件的判别用受光元件，其配置在基于所述焦点位于所述第1信息记录层附近时的所述第2反射光的入射区域，和所述焦点位于所述第2信息记录层附近时的所述第1反射光的入射区域；
具有对所述第1信息记录层的反射光和所述第2记录层的反射光给予象散的光学元件，并将所述第1发射光和所述第2反射光引导到所述受光部的检测光学系统，
其中，基于所述光量信号，生成层判别信号，基于所述层判别信号，判断所述焦点位于装入的信息记录介质的所述第1信息记录层和所述第2信息记录层的哪一层附近。
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