CN1822161B

CN1822161B - 光盘设备

Info

Publication number: CN1822161B
Application number: CN2006100066697A
Authority: CN
Inventors: 岩本厚志
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2005-02-08
Filing date: 2006-02-06
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2026-02-06
Also published as: US20060176786A1; EP1688928B1; EP1688928A2; JP4367351B2; EP1688928A3; JP2006221683A; DE602006008511D1; CN1822161A

Abstract

本发明涉及一种光盘设备，从光源(110)发出的光(111)穿过物镜(140)，从光盘(10)反射，再次穿过物镜(140)，然后由全息装置(150)分成穿过物镜(140)内周部分的内周光(111A)和穿过物镜(140)外周部分的外周光(111P)。从内周光(111A)产生内周光FE信号(S212A)并从外周光(111P)产生外周光FE信号(S212P)。在聚焦搜索操作中，S字母信号检测器(221A)检测内周光FE信号(S212A)处于零电平的时间点，且S字母检测器(221P)检测外周光FE信号(S212P)处于零电平的时间点。计时器(222)根据所经过的时间来测量时间差。盘片识别装置(300)基于该时间差识别光盘(10)的类别。

Description

光盘设备

技术领域

本发明涉及一种光盘设备，尤其涉及一种光盘设备中的光盘识别技术。

背景技术

近年来，为了在单一光盘装置中使用诸如CD(高密盘)、DVD(数字化视频光盘)以及BD(蓝光光盘，Blue-ray Disk)之类的多种类型的光盘，人们的研发已经取得了进步。对于这样一种光盘设备来说，必须要识别要插入的光盘的类型。

例如，在作为光盘识别技术的一种方法中，用具有与各类光盘(CD、DVD、BD)分别相对应预定波长(例如750nm、650nm以及405nm)的光在顺序变化的同时来顺序照射所插入的光盘，由此以确认所插入的光盘是否可读写。

日本特开2004-111028号公报公开了另外一种光盘识别技术，其中基于表示从光盘的反射光量的信号的波形对称性来判断信息面(informationsurface)的深度，从而识别光盘的类型(见该公报的【0068】和【0076】段)。

另外，日本特开平10-49885号公报(1998年)和特开平10-55602号公报(1998年)公开了一种技术，其中利用光电变换装置获得要识别的光盘上的聚焦反应信号(聚焦误差信号(focus error signal)、分光束加和信号(sub-beamsum signal)以及这些信号的组合)的波形信息，并将所述聚焦反应信号的波形信息与事先获得的用于各类光盘的数值孔径(numerical apertures，NA)(即，以DVD模式和CD模式获得)的聚焦反应信号的波形信号相比较。这样，光盘的类型就得以识别(见日本特开平10-49885号公报(1998年)的【0027】段、【0033】至【0062】段和【0072】至【0073】段，以及日本特开平10-55602号公报(1998年)的【0029】段、【0035】至【0064】段以及【0074】至【0075】段)。这两个文献公开了：在预定状态下强制运行聚焦控制装置，且在光盘停止旋转时改变NA，随后根据所述操作而变化的光电变换装置的聚焦反应信号便可获得。

根据通过顺序变化照射光来确定光盘是否可读写的上述技术，有时，需要按照具有预定波长的光的发射顺序发射所有光。在这种情况下，识别盘片类别所占用的时间比较长。

因为在日本特开2004-111028公报中公开的技术利用了表示从光盘反射的光量的信号的波形对称性，即，因为使用了信号波形的全部信息，所以可想而知，包含在部分信号中的噪音将降低光盘识别的精确度。在使用了信号波形的全部信息的情况下，可想而知，为适应光盘识别所需要的处理负荷不可避免地使电路或软件的规模加大。在日本特开平10-49885号公报(1998年)和日本特开平10-55602号公报(1998年)中公开的用聚焦反应信号的波形信息与预先准备的信号相比较的技术存在着同样的问题。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，本发明的目的是提供一种光盘装置，其能够实现较短的光盘识别时间，并以较小的处理负荷来精确地识别光盘。

为实现上述目的，本发明提供了一种光盘设备，包括：光源；物镜，其用于利用该光源的光照射光盘；聚焦控制装置，其用于使穿过该物镜的光的焦点位置沿着光轴方向移动来进行聚焦操作；分光装置，其用于将从该光盘反射的光分成穿过该物镜内周部分的内周光和穿过该物镜外周部分的外周光；内周光聚焦误差信号产生装置，其用于从所述内周光产生内周光聚焦误差信号；外周光聚焦误差信号产生装置，其用于从所述外周光产生外周光聚焦误差信号；时间差检测装置，其用于在聚焦操作中检测该内周光聚焦误差信号和该外周光聚焦信号之间在零电平时的时间差；以及盘片识别装置，其基于该时间差识别该光盘的类别。

根据这个构造，从光盘反射的光被分成内周光和外周光，检测分别从内周光和外周光获得的内周光聚焦误差信号和外周光聚焦误差信号之间在零电平时的时间差，基于该时间差来识别该光盘的类别，这就使仅一次光照射就可以识别光盘类别成为可能。因此，与用光照射光盘同时将光从分别具有与光盘类别相对应波长的光中顺序切换以确定光盘是否可读写的技术相比，能够在较短的时间内实现光盘识别。在具有这种优点的情况下，因为能够在光盘插入后很快地进行复制/记录，所以使用者能够享受到更好的可操作性。与使用聚焦误差信号的全部波形来识别盘片的技术相比，使用内周光聚焦误差信号和外周光聚焦误差信号之间在零电平时的时间差不易受噪音的影响。因此，能够精确地进行盘片识别。因为基于时间差来识别盘片，所以与使用聚焦误差信号的全部波形的技术相比，盘片识别的处理负荷变小。

本发明还提供了一种光盘设备，其包括：光源；物镜，其用于利用该光源的光照射光盘；分光装置，其用于将从该光盘反射的光分成穿过该物镜内周部分的内周光和穿过该物镜外周部分的外周光；比较装置，其用于将所述内周光和所述外周光相互比较以输出比较结果；以及盘片识别装置，其基于该比较结果识别该光盘的类别。

采用这个构造，从光盘反射的光被分成内周光和外周光并将二者相互比较，由此以基于比较的结果确认光盘的类别，所以单次的光照射就能够识别光盘。因此，与例如用光照射光盘同时将光从分别具有与光盘类别相对应的波长的光中进行顺序切换由此以确定光盘是否可读写的技术相比，光盘识别能够在较短的时间内得以实现。这样就能够在光盘插入后很快地进行复制/记录，所以使用者能够享受到更好的可操作性。

优选地，所述的光盘设备还包括聚焦控制装置，所述聚焦控制装置用于使穿过该物镜的光的焦点位置沿着光轴方向移动来进行聚焦操作；其中所述比较装置包括聚焦时间差检测装置，该聚焦时间差检测装置用于将所述内周光的焦点与该光盘的信息记录面一致时的时间点和所述外周光的焦点与该光盘的信息记录面一致时的时间点之间的时间差作为聚焦操作比较结果来输出；以及，所述盘片识别装置，其基于该时间差来识别该光盘的类别。

采用这个结构，因为利用所述内周光的焦点与该光盘的信息记录面一致时的时间点和所述外周光的焦点与该光盘的信息记录面一致时的时间点之间的时间差来识别光盘，所以与利用横跨聚焦操作整个周期的全部信息(例如，聚集误差信号的全部波形)来识别光盘的技术相比，噪音不易施加影响。因此，能够准确地进行光盘识别。因为，基于时间差来识别光盘，所以与上述的在利用聚焦操作中横跨整个周期的所有信息的技术相比，用于光盘识别的处理负荷变小。

优选地，该物镜具有0.8或者0.8以上的数值孔径。因此，由于该物镜为所谓的高数值孔径(高NA)透镜，所以时间差由于大的球面像差而增加。因此，能够更精确地进行光盘识别。

优选地，该聚焦操作为聚焦搜索操作。因此，由于光盘识别在聚焦搜索操作中进行，所以不需要用于光盘识别的附加的单独的聚焦操作。因此，从光盘插入直到复制/记录的时间能够进一步地缩短，从而给使用者提供了更好的可操作性。

注意，日本特开2004-111028号公报还公开了这样一种技术：在聚焦误差信号为0(零)电平(零交叉)状态下，即在光束的焦点与光盘的信息面一致的状态下，基于来自聚焦驱动发生器的输出信号来检测信息面的深度，并基于检测到的深度来确定光盘的类别(见该文献的【0008】至【0009】段)。

另外，日本特开2004-253119号公报公开了这样一种技术：聚焦搜索操作在与高反射率光盘相对应的设定中进行，由此通过与从盘片反射的光量相对应的信号(来自于光电探测器四等分的受光面的光电转换信号的信号之和)的电平高度来确认插入的光盘是高反射率光盘或者低反射率光盘(见该文献的【0099】至【0103】段)。而且，该文献公开了一种技术：在该技术中着眼于根据光盘上形成的槽(凹坑)深度在推挽信号(寻轨误差信号)和引入信号(pull-in signal)(总的光量信号，即上述的信号之和)中获得作为反射光信息的相位差，由此以确定用于识别盘片的相位差。(见该文献的【0104】至【0115】段)。

日本特开2004-127473号公报公开了一种技术：当光记录介质插入时，通过开启并用蓝色光或者红色光照射，基于在聚焦搜索操作过程中所返回光量的电平来识别光记录介质(见该文献的【0077】段)。

日本特开2002-373441号公报公开了：在容纳光盘的光盘座(cartridge)上形成用于识别的孔而该孔被检测来进行识别的方法、通过光盘座的形状来识别光盘的方法、以及通过从光盘反射的光量来确认单层光盘或者双层光盘的方法等作为用于识别光盘类别的方法(见该文献的【0055】段)。

日本特开2003-99970号公报公开了一种技术：将光学拾取头移动到光盘内磁道(inner track)的预定位置，然后控制部控制LD(半导体激光二极管)驱动器使LD发射用于读取的功率的光，随后利用光盘识别装置来识别插入的光盘(见该文献的【0062】段)。

日本特开2004-311004号公报公开了一种技术：设置有与分别具有不同厚度盘片基板的N(N≥2)个光盘相对应的N个聚焦光学系统，并利用盘片反射的激光来确定所述盘片基板之间的厚度差(见该文献的【0005】段)。此外，该文献还公开了一种技术：将物镜相对于信息载体几乎垂直地移动，从而将光束的焦点在信息记录面附近(上或者下)移动，且将与从信息载体反射的光的检测结果相对应的信号和预定值进行比较，从而识别信息载体的类别。关于该技术，该文献还公开了：以预定数值孔径或者在数值孔行变化时进行识别的方法；以预定数值孔径和波长或者在数值孔径和波长变化时进行识别的方法；以及以预定数值孔径、波长和球面像差校正值或者在数值孔径、波长和球面像差校正值变化时进行识别的方法(见该文献的【0066】至【0074】段、【0091】至【0097】段、【0010】至【0113】段和【0127】至【0130】段)。

日本特开10-55599号公报(1998年)公开了一种技术：在具有液晶光闸式拾取器的光盘播放系统中，在液晶光闸关闭的状态下(在DVD复制中的设定状态下)，检测到用于CD的聚焦搜索信号时，基于CD的信号电平低于用于DVD的相同信号的电平这一事实来识别光盘(见该文献的【0005】段)。该文献还公开了一种技术：在具有全息装置构件式(hologram elementtype)光学拾取器的光盘播放系统中，光学拾取器聚集的光束由四等分的光电二极管接收，且利用如下事实来识别盘片：即通过将从相应的两对设置成相对于四等分光电二极管的轨迹方向上的中心而对称的光电二极管所输出的信号之间的差放大，而获得的推挽信号的电平在DVD和CD之间不同来识别(见该文献的【0023】至【0026】段和【0029】至【0030】段)。

另外，日本特开11-232768号公报(1999年)公开了一种技术：检测从相对于盘片上下移动物镜检测到从盘片基板面反射的光时的时间直到当检测到从盘片的盘片信号面反射的光时的时间之间的时间差，从而从该时间差计算从盘片面到信号面之间的厚度以用于识别光盘(见该文献的【0004】【0005】段)。该文献还公开了：基于盘片反射的信号的强度差来识别盘片的方法；以及凹坑深度(pit depth)和轨距(track pitch)随光盘的类型而不同的方法。根据这些方法，在聚焦状态下寻轨误差信号被检测，以由此利用该信号来识别盘片的类别。该文献还公开了一种技术：在聚焦状态下将复制信号电平相互比较(见该文献的【0006】段)。该文献还公开了基于下述事实进行盘片识别的技术：在盘片厚度变化的情况下，与盘片厚度为标准的情况相比，由于物镜的设计条件所引起的球面像差而导致即使在最聚集的状态下光电探测器上的点也会变得扩展。更具体地，将在聚焦搜索操作中获得的聚焦误差信号的振幅与总和信号的振幅进行测量和相互比较，来确定相对于预定阈值电平、电平聚焦误差信号的振幅是否大于或者小于总和信号的振幅，从而确定盘片的厚度(见该文献的【0014】和【0028】段)。

然而，上述任何一种传统技术均没有采用将从光盘反射的光分成穿过物镜内周部分的内周光和穿过物镜外周部分的外周光、并将内周光和外周光相互比较由此以识别光盘类别的方法。而且，上述任何一种传统技术既没有使用内周光误差信号和外周光误差信号在零电平时二者之间的时间差，也没有使用内周光的焦点与光盘信息面一致时的时间点与外周光的焦点与信息记录面一致时的时间点之间的时间差。

注意，在日本特开2004-127473号公报中，着眼于这种现象：在已经穿过检测透镜(detection lens)的返回光通量中产生球面像差的情况下，相对于返回光通量的基准波面的“波面延迟”与作为中心的光轴共中心地存在，且在延迟波面的聚集位置相对于基准波面的聚集点进行散焦。基于这种现象，该文献公开了一种技术：通过检测延迟波面和提前波面之间的差来获得“球面像差中的波面状态”，从而检测聚焦状态(见该文献的【0070】至【0073】段)。更具体地，全息装置作为光通量分割装置进行设置，且采用了具有二等分受光区域的光接收构件以使所分割的光通量可分别被检测。然而，该技术是获得一个据以知晓球面像差发生的信号，通过该信号控制液晶构件，从而校正或者减小球面像差。相反的，该信号并非是用于光盘识别的信号。而且，该技术使用信号的电平，但既不使用内周光聚焦误差信号和外周光聚焦误差信号之间在零电平时的时间差，也不使用内周光的焦点与光盘的信息记录面一致时的时间点和外周光的焦点与信息记录面一致时的时间点之间的时间差。

根据本发明，如上所述，因为能够缩短用于光盘的识别时间，从而在光盘插入之后很快地就能够进行复制/记录，所以使用者能够享受到更好的可操作性。此外，根据本发明能够在较小的处理负荷下实现精确的盘片识别。

附图说明

根据下面结合参照附图的优选实施例的说明，本发明的这个和其它目的和特征将变得清楚明了。在附图中：

图1为用于说明本发明原理的示意图；

图2为根据本发明实施例的光盘设备的方框图；

图3为根据本发明所述实施例的光盘设备的全息装置(分光装置)的示意图；

图4为根据本发明所述实施例的光盘设备的方框图；

图5A、图5B为根据本发明所述实施例的光盘设备的光电探测器的示意图；

图6为用于说明在根据本发明所述实施例的光盘设备中产生内周光聚焦误差信号和外周光聚焦误差信号的示意图；

图7为在根据本发明所述实施例的光盘设备中内周光聚焦误差信号和外周光聚焦误差信号的波形图；以及

图8为根据本发明所述实施例的光盘设备的方框图。

具体实施方式

首先，图1中示出了用于说明本发明原理的示意图。如图1所示，诸如CD(高密盘)、DVD(数字化视频光盘)以及BD(蓝光光盘(Blue-ray Disk))之类的光盘10的基本结构包括基板11、基板11上的信息记录面12以及信息记录面12上的保护层13。通过利用穿过物镜140的光111从保护层13一侧照射信息记录面12来从光盘10或者在光盘10上进行复制/记录。

当从光盘10或者在光盘10上进行复制/记录时，有必要将光111进行聚光使其焦点与信息记录面12一致，此时还有必要减小或者消除所谓的球面像差。其原因在于，球面像差使诸如用于聚焦的伺服控制变得不稳定，而且导致不能从光盘10或者在光盘10上进行正确的复制/记录。术语球面像差的意思是，在光111中通过物镜140内周部分(换句话说，包括中心和接近中心的部分)传导的光111A(下面称为“内周光”)与光111中通过物镜140的外周部分140P(围绕内周部分140A的部分)传导的光111P(下面称为“外周光”)之间沿着光轴方向在聚焦位置的偏离或者偏离值。注意，在图1所示的状态为已经对球面像差进行了校正，结果无球面像差产生。

如果光盘10的保护层13的折射率用n表示，保护层13的厚度用d表示，物镜140的数值孔径用NA表示，且光111的波长用λ表示，则球面像差或者球面像差的值一般可以由公式((n²-1)/(8n³))×(d×NA⁴/λ)给出。根据该公式可知，在使用与用于BD的物镜140相似的具有较高数值孔径的透镜时，球面像差变大。因为数值孔径越大，入射光照到光盘10上的入射角就越深，且内周光111A和外周光111P之间在光路上(见图1中包括箭头标记的部分)的差就变得越大。

根据上述公式，保护层13厚度越厚，球面像差越大。在应用这种现象时，应当考虑保护层13的厚度值，实际上所述厚度值对于BD来说为0.1mm、对于DVD来说为0.6mm、对于CD来说为1.2mm，倘若上述公式中其它因素固定的话，光盘的球面像差值按照BD、DVD和CD(BD＜DVD＜CD)递增顺序而增加。这样就可以根据球面像差的数值(放大率)来确定光盘是BD、DVD还是CD。

图2示出了根据本发明一实施例的光盘设备1的方框图。注意，为了说明，在图2中还示出了光盘10。如图2所示，光盘装置1包括光源110、分束器(beam splitter)120、像差调整器130、物镜140、作为分光装置的全息装置(hologram)150、比较装置200、盘片识别装置300、聚焦控制装置400以及像差设定器500。

更详细地，从光源110发射的光111依次通过分束器120、像差调节器130以及物镜140，然后光盘10被光照射；而从光盘10(更准确来说，从信息记录面12(见图1))反射的光111依次通过物镜140和像差调节器130，随后被分束器120反射，然后通过全息装置150，并被引导至比较装置200。这里，光源110、分束器120、像差调整器130、物镜140、全息装置150设置成执行上述的功能。

光源110构造为能够选择性地发射用于CD的750nm波长的激光111、用于DVD的650nm的激光111和用于BD的405nm波长的激光111。分束器120将光111从光源110一侧向物镜140一侧传播。另一方面，沿着反方向的光(即从物镜140一侧向光源110一侧传播的光)被反射，从而改变了传播方向。像差调节器130包括例如具有两个透镜的放大透镜(expanderlens)。调整这两个透镜之间的间隔从而减小或者消除球面像差，且所述间隔由像差设定器500来设定。物镜140的数值孔径(NA)为0.8或者0.8以上，其被分类到所谓的高NA透镜中。物镜140设置成在聚焦控制装置400的控制下物镜140能够沿着光轴方向移动。物镜140移动，从而将其沿着光轴方向置于已通过物镜140进行传导的光111的焦点位置(下面将这种移动和移动控制称为“聚焦操作”)，从而改变了光111在光盘10上的聚焦状态。

图3示出了全息装置150的平面示意图。如图3中所示，全息装置150的衍射图案具有在朝向物镜140内周部分140A(见图1)的部分和朝向物镜140外周部分140P(见图1)的部分之间存在的形成方向的差异，图3示出了沿着形成方向的90°的差异。利用这样一种全息装置150，由光盘10反射并由分束器120引导的光111能够分成通过物镜140的内周部分140A进行传导的内周光111A和通过物镜140的外周部分140P进行传导的外周光111P(见图2)。

再参见图2，比较装置200分别接收内周光111A和外周光111P，并将内周光111A和外周光111P相互比较，从而将与比较结果有关的信号S222输出至盘片识别装置300。盘片识别装置300基于比较结果信号S222来识别光盘10的类别。下面将详细说明比较装置200和盘片识别装置300。注意，比较装置200产生了将在下文说明的信号S212，该信号S212用于由聚焦控制装置400控制的物镜140的聚焦操作(例如，聚焦搜索操作)。

接着，图4示出了光盘装置1更具体的方框图。如图4所示，聚焦控制装置400包括致动器410以及驱动电路420。致动器410是一种利用例如电磁力将物镜140沿着光轴方向移动的装置。为避免该附图过于复杂，图4示出了示意图。驱动电路420基于信号S212控制和驱动致动器410。采用这种构造，聚焦控制装置400进行聚焦操作(在该操作中，已经通过物镜140的光111的焦点位置沿着光轴方向移动)。

如图4中所示，比较装置200包括内周光聚焦误差信号产生装置210A、外周光聚焦误差信号产生装置210P以及时间差检测装置220。注意，在下面的说明书和附图中，缩写“FE”用来代表“聚焦误差”。

例如，内周光FE信号产生装置210A包括由光电二极管构成的光探测器211A和FE信号产生器212A，以从根据所谓的像散法通过全息装置150分光所获得的内周光111A来产生内周光FE信号S212A。这里，图5A示出了光电探测器211A的示意平面图，图6示出了光盘设备1的示意图，其用于说明产生将在下文说明的内周光FE信号S212A和外周光FE信号S212P。

如图5A所示，由穿过光电探测器211A的中心211AC的分界线将光探测器211A的受光面等分为四份。换句话说，光电探测器211A具有围绕着中心211AC以行列(或二维)设置的四个受光面A、B、C和D。如图6所示，光电探测器211A设置成使内周光111A的光轴穿过受光面的中心211AC并接收内周光111A。各受光面A、B、C和D输出对应于所接收光量的信号。注意，为避免该附图过于复杂，图4中示出了从受光面A、B、C和D输出的相应的输出信号A、B、C和D(为了简化说明，所述信号的附图标记与受光面的附图标记相同)被集合成从光电探测器221A输出的一个输出信号。

如图6所示，FE信号产生器212A获得来自光探测器211A的信号，即，来自受光面A、B、C和D的相应输出信号A、B、C和D，从而由信号A、B、C和D产生内周光FE信号S212A。根据所谓的像散法，通过从彼此相邻设置以将受光面的中心211AC夹在中间的受光面A和C所输出的输出信号之和(A+C)与从彼此相邻设置以将受光面的中心211AC夹在中间的受光面B和D所输出的输出信号之和(B+D)之间的差{(A+C)-(B+D)}，得到内周光FE信号S212A。FE信号产生器212A根据这样的算术运算产生内周光FE信号S212A。

再参见图4，外周光FE信号产生装置210P包括光电探测器211P和FE信号产生器212P，并以与内周光FE信号产生装置210A相似的方式，从根据所谓的像散模式，利用全息装置150通过分光所得到的光的外周光111P而产生外周光FE信号S212P。图5B示出了光电探测器211P的平面示意图。如图5B中所示，光电探测器211P包括四等分的二极管，所述四等分的二极管的形成方式与图5A中所示的光电探测器211A的二极管的形成方式类似。如图6所示，四个受光面P、Q、R和S设置成：四个受光面P、Q、R和S的位置关系与四个受光面A、B、C和D的位置关系类似，且外周光111P的光轴穿过光电探测器211P受光面的中心211PC以接收外周光111P。FE信号产生器212P获得来自光电探测器211P的信号，即来自光电探测器211P的受光面P、Q、R和S的相应输出信号P、Q、R和S(为了简化说明，这些输出信号的附图标记与相应的受光面的附图标记相同)，并以与上述FE信号产生器212A的算术运算类似的方式根据{(P+R)-(Q+S)}算术运算来产生外周光FE信号S212P。

注意，如图4所示，内周光FE信号S212A和外周光FE信号S212P不仅传送给时间差检测装置220，而且传送给聚焦控制装置400的驱动电路420。在此处的说明中，内周光FE信号S212A和外周光FE信号S212P统称为信号S212(见图2和图4)。

图7示出了在聚焦操作(即，通过物镜140的移动使已经穿过物镜140的光111的聚焦位置沿光轴方向移动的情况下)中的内周光FE信号S212A和外周光FE信号212P的波形。图7分别示出了BD、DVD和CD的波形。注意，在波形图中，纵坐标表示信号的电平(level)，而横坐标表示在聚焦操作中的时间或者物镜140的位置(见图2)。

如图7所示，无论光盘10为何种类型，内周光FE信号S212A和外周光FE信号S212P均在图中描述为所谓的S波形，而对于相同类型的光盘10来说，内周光FE信号S212A和外周光FE信号S212P在时间轴(横坐标)方向上(即在时间上)相互偏离。偏离值D212尤其随着光盘10类别的不同而不同，偏离值以BD、DVD和CD(BD＜DVD＜CD)递增顺序而增大。这种情况下，如果考虑到这样一种现象：如上所述保护层13的厚度越厚，球面像差越大并以BD、DVD和CD(BD＜DVD＜CD)递增顺序增大，应当理解的是，偏离值D212与球面像差的放大率相关。因此，在光盘设备1中要注意偏离值D212的改变，由此以识别光盘10的类别。随后，将说明用于检测偏离值D212的时间差检测装置220。

再参见图4，时间差检测装置220基于内周光FE信号S212A为“0”电平(零电平)时的时间点和外周光FE信号S212P为零电平时的时间点之间的差，来检测内周光FE信号S212A和外周光FE信号S212P之间的偏离值D212。注意，同样用D212来代表时间差。

术语“零电平的时间”意思是S波形中央的零电平，当光111A或者光111P的焦点与信息记录面12一致时(见图1)产生零电平。也就是说，在产生球面像差的状态下，光111A和光111P的焦点沿着光轴方向偏离。当在这种状态下将物镜140沿着光轴方向移动时，就产生了在当光111A的焦点与信息记录面12一致时的时间和当光111P的焦点与信息记录面12一致时的时间之间的时间差(见图1)。根据上述的说明应当理解，在零电平时的时间上的偏离值D212与球面像差的放大率密切相关。

如图4所示，时间差检测装置220包括各作为S字母检测装置的S字母检测器221A和221P以及计时器222。S字母检测器221A获得内周光FE信号S212A、检测信号S212A为零电平时的时间点、并在检测到所述时间点时同步向计时器222输出触发信号(trigger signal)。类似地，S字母检测器221P获得外周光FE信号S212P、检测信号S212P为零电平时的时间点、并在检测到所述时间点时同步向计时器222输出触发信号。

计时器222一收到来自S字母检测器221A的触发信号就开始测量时间且一收到来自S母字检测器221P的触发信号就停止测量时间，以由此获得接收触发信号的时间差，即内周光FE信号S212A和外周光FE信号212之间在零电平时的时间差D212。可选择地，通过计算在触发信号上捕获的计数值之间的差，计时器222获得时间差D212。时间差D212以信号S222输出至盘片识别装置300。注意，还有一种情况，来自于S字母检测器221A和221P的触发信号根据物镜140在聚焦操作中的移动方向以与上述顺序相反的顺序馈送。

这样，包括内周光FE信号产生装置210A、外周光FE信号产生装置210P和时间差计算装置220的比较装置200将内周光111A和外周光111P相互比较，更准确地说，将从内周光111A获得的内周光FE信号S212A处于零电平的时间与从外周光111P获得的外周光FE信号S212P处于零电平的时间相比较，从而获得表示与球面像差相关的值或数据的时间差D212，并将时间差D212作为比较结果信号S222输出。

盘片识别装置300接收来自时间差检测装置220的计数器222的信号S222并基于信号S222，即时间差D212，来识别光盘10的类型。例如，将从时间差检测装置220上接收的时间差D212和针对各类光盘10(CD、DVD、BD以及类似的光盘)获得的时间差D212两者之间进行比较，从而能识别光盘10的类别。这样的比较功能可采用诸如比较器之类的电路或者软件来实现。

注意，因为时间差D212(见图7)在没有产生球面像差的状态下假设为零，所以有必要在识别光盘时停止像差调节器130的工作以产生球面像差。

为了获得用于内周光FE信号S212A和外周光FE信号S212P的S波形，虽不要求光盘10转动，但是要求光盘10进行聚焦操作，也就是说，需要将内周光111A和外周光111P的焦点位置沿着光轴方向移动的操作。在这一点上，光盘设备1利用在为聚焦操作之一的所谓聚焦搜索操作中获得的内周光111A和外周光111P来进行上述的盘片识别工作。术语“聚焦搜索操作”，指的是将光盘10插入之后且在复制/记录之前，用于搜索聚焦位置或者S波形出现的聚焦范围或者用于检测像差以将像差调节器130和像差设定器500设定而进行的聚焦操作。因此，与在聚焦搜索操作之后进行用于光盘识别的独立于聚焦搜索操作的聚焦操作相比，光盘设备1能够缩短光盘插入后和复制/记录前之间所消耗的时间。结果，光盘1提供给使用者优良的可操作性。

注意，在图4中的光盘设备1中，比较装置200包括光电探测器211A和211P、FE信号产生器212A和212P、S字母信号检测器221A和221P以及计时器222。聚焦控制装置400包括致动器410和驱动电路420。在图4中的光盘设备1中，所谓的光学读写头(optical head)100构造成包括光源110、分束器120、像差调节器130、物镜140、全息装置150、光电探测器211A和211P以及致动器410。因此，光电探测器211A和211P为比较装置200和光学读写头100的共享构成部分，致动器410为聚焦控制装置400和光学读写头100的共享构成部分。

如上所述，光盘装置1将从光盘10反射的光111分成内周光111A和外周光111P，将内周光111A和外周光111P相互比较，并基于比较结果识别光盘。更具体地说，光盘设备1检测来自于内周光111A和外周光111P的内周光FE信号S212A和外周光FE信号S212P在零电平时二者之间的时间差D212，并基于时间差D212来识别光盘的类别。因此，可以用单次光照射来识别盘片的类别。注意，任何波长的光可用来照射。与此相反的是，利用设有与各类别光盘10相应的各预定波长的光来照射光盘10，同时光顺序地从一种波长向另一种波长变化，以由此确定光盘10是否可读写，这样一种技术所花费的时间与要使用的具有不同波长的光的数量成正比。而且，可能会存在这样的情况，根据照射顺序，具有各种波长的所有光都要使用。因此，与具有不同波长的照射光顺序变化以识别盘片的技术相比，光盘设备1能够在较短的时间内进行盘片识别。根据本发明，因为在盘片10插入之后能够快速地进行复制/记录工作，因此光盘装置1提供给使用者优良的可操作性。

而且，因为光盘装置1利用内周光FE信号S212A和外周光信号S212P之间在零电平时的时间差D212来光盘识别。这就意味着，与聚焦误差信号的全部波形均用于识别光盘10的技术相比，因为光盘装置1仅使用部分的信号波形，所以利用光盘设备1的光盘识别难以受到噪音影响，从而能够实现精确的光盘识别。这是因为，用于盘片识别的波形使用范围越小，噪音侵入该范围的可能性越小。

在光盘设备1中，因为将具有0.8或者0.8以上数值孔径的所谓高NA透镜用作物镜140，所以时间差D212会因为大的球面像差而增加。因此，能够更精确地进行盘片识别。

在利用信号波形的全部信息的上述技术中，可知，用于光盘识别的处理负荷(例如，获得用于光盘识别的信息并处理所述的信息)，例如电路或者软件的规模，会不可避免地变大。然而，根据光盘设备1，因为盘片是基于时间差D212来进行识别，所以与使用全部波形的上述技术相比，包括获得时间差D212和基于时间差D212的光盘识别的处理负荷变得较小。

根据图7应当理解的是，内周光FE信号S212A和外周光FE信号S212P之间的波形在时间轴方向上的的偏离与两个信号S211A和S212P之间的相位差有关系，而且随着偏离值D212的增加而相位差变大。在这一点上，时间差检测装置220可称为“相位差检测装置220”，且附图标记D212可用来表示相位差。相位差检测装置220将内周光111A和外周光111P相互比较，更具体地，在聚焦操作中将内周光FE信号S212A和外周光FE信号S212P相互比较，由此以获得信号S211A和S212P之间的相位差D212，该相位差D212为球面像差值的相关值或者相关数据，并将相位差D212作为比较结果信号S222输出。在这种情况下也获得了上述的效果。

如上所述，当内周光FE信号S212A处于S波形中央的零电平时，内周光111A的焦点与光盘10的信息记录面12一致(见图1)。以类似的方式，当外周光FE信号S212P处于S波形中央的零电平时，外周光111P的焦点与光盘10的信息记录面12一致(见图1)。因此，内周光FE信号S212A和外周光FE信号S212P之间在零电平时的时间差D212(见图7)就是当内周光111A和外周光111P的焦点分别与信息记录面12一致时的时间之间的时间差(下面将该时间差称为“聚焦时间差”)。因此，附图标记D212还用于表示聚焦时间差。图8示出了基于这种观点的光盘设备1的方框图。

通过比较图8和图4，应当明白，在图8和图4中构件本身是相同的。然而，在图8中，包括有光电感测器211A和211P、FE信号产生器212A和212P、S字母检测器221A和221P以及计时器222的构造构成了焦距时间差检测装置230。比较装置200中设置有聚焦时间差检测装置230。通过将内周光111A和外周光111P相互比较，更具体地，通过在聚焦搜索操作中将内周光111A的焦点与信息记录面12一致时的时间点(见图1)和外周光111P的焦点与信息记录面12一致时的时间点相比较，作为球面像差值的相关值或者相关数据的聚焦时间差D212便可获得，该聚焦时间差D212作为比较结果信号S222输出。在这种情况下也获得了上述的效果。

注意，内周光FE信号S212A和外周光FE信号S212P可以用所谓的刀缘法(knife-edge method)获得(S波形能够用这种方法获得)。全息装置150可以用其它分光装置来代替。

上述的盘片识别技术能够应用于仅具有复制功能的光盘设备、具有复制/记录功能的光盘设备以及仅具有记录功能的光盘设备中的任何一个。而且，该光盘识别技术还能够应用于具有多个光源、发射具有不同波长的光并具有用于各光源的光学系统的光盘设备。不但能够发射用于CD、DVD和BD的激光而且能够发射各种类型的激光的光源110，能够应用在光盘设备1中。与其相反，例如，通过利用通用于DVD和CD的激光，能够应用发射两种或者两种以下类型的光的光源110。

要注意的是，因为在上述的说明中集中在用于识别光盘10的技术，所以省略了各种构造。例如，对于复制信号来说，其可以基于内周光FE信号S212A和外周光FE信号S212P中之一来获得，或者基于内周光FE信号S212A和外周光FE信号S212P的和((A+P)，(B+Q)，(C+R)以及(D+S))来获得。

Claims

1.一种光盘设备，包括：

光源；

物镜，其利用来自该光源的光照射光盘；

聚焦控制装置，其用于使穿过该物镜的光的焦点位置沿着光轴方向移动来进行聚焦操作；

分光装置，其用于将从该光盘反射的光分成穿过该物镜内周部分的内周光和穿过该物镜外周部分的外周光；

内周光聚焦误差信号产生装置，其用于从所述内周光产生内周光聚焦误差信号；

外周光聚焦误差信号产生装置，其用于从所述外周光产生外周光聚焦误差信号；

时间差检测装置，其用于检测在聚焦操作中该内周光聚焦误差信号和该外周光聚焦信号之间在零电平时的时间差；以及

盘片识别装置，其基于该时间差来识别该光盘的类别。

2.一种光盘设备，包括：

光源；

物镜，其利用来自该光源的光照射光盘；

比较装置，其用于将所述内周光和所述外周光的焦点位置相互比较以输出比较结果；以及

盘片识别装置，其基于该比较结果来识别该光盘的类别。

3.如权利要求2所述的光盘设备，其中，所述内周光和所述外周光的焦点位置的比较通过聚焦时间差检测装置进行，以将其检测为用于该光盘的信息记录面的该聚焦操作的时间差，并且

该聚焦时间差检测装置包含在该比较装置中。

4.如权利要求3所述的光盘设备，其中该物镜的数值孔径为0.8或者0.8以上。

5.如权利要求2所述的光盘设备，其中该聚焦操作为聚焦搜索操作。

6.如权利要求3所述的光盘设备，其中该聚焦操作为聚焦搜索操作。

7.如权利要求4所述的光盘设备，其中该聚焦操作为聚焦搜索操作。