CN1913013A - 光盘单元 - Google Patents

Abstract

一种光盘单元2001，包括：反射表面检测装置1010，用于检测一反射表面；焦点调整装置(1202、1003、1009、1008、1003、1012、1005和1204)，用于执行到该反射表面的焦点调整以使施加到该光盘2100的光束的焦点和该反射表面之间的距离在预定的误差限度内；移位装置1007，用于沿垂直于光盘的方向移动焦点的位置；和控制装置1006，用于控制该焦点调整装置和该移位装置。

Description

光盘单元

技术领域

本发明涉及一种光盘单元，用于以高密度在光盘上记录例如数字视频信息的信息并再现在一光盘上记录的信息，且更具体地，涉及一种光盘单元，其能对一光盘的信息表面执行精确的焦点调整(focus control)。

背景技术

近来，光盘作为具有高容量的可更换的媒介已被引起注意且期望将来有一光盘单元被更广泛地用作为一视频记录器。原因之一是光盘是一高容量的可更换的媒介，它允许执行记录/再现而不必接触该媒介。换句话说，聚焦一激光束且用其焦点照射一光盘的信息记录层，且因此执行记录和再现。因此，即使在盘的表面上附着有灰尘或脏物，不会出现例如在磁记录中发发生的读头撞击。

然而，光盘的这样一特性是基于一主要前提：焦点调整，即稳定地执行将一会聚光束的焦点和信息记录层之间的距离保持在一允许的误差限度的控制，一旦该焦点失控，一光头的物镜致动器(actuator)运行失控且可能导致与光盘表面发生撞击。特别在紧接在一光盘驱动器被致动后，执行聚焦时，即在将激光束焦点移位到该焦点调整的俘获范围内且然后闭合焦点调整环路期间，这样一离焦频繁出现。这样，常规地，研究出了几种不同的聚焦方法。

例如，在日本专利申请(公开号为9-115147)描述的一种方法中，预先确定相对于光盘信息记录层，初始激光束焦点是近还是远且根据该初始状态确定该聚焦处理。当确定该焦点相对于信息记录层近了，物镜致动器被驱动以使焦点更靠近于信息记录层且当焦点进入聚焦的俘获范围时，该操作被转换成焦点调整的闭环运行。替换地，当确定该焦点相对于信息记录层远了，该致动器被驱动以使焦点更远于信息记录层，且然后该操作被类似地转换到闭环运行。

然而，该常规的方法存在有问题：在物镜的工作距离(物镜和光盘表面之间的距离)小于光盘的摆动时，物镜和光盘表面之间的碰撞率增大。具体地，当试图实现聚焦时没有问题。然而，如果失败了，即使物镜致动器运行没有失控，在光盘的摆动大于工作距离的情况下，光盘也有可能碰撞物镜。

对于当前可用的CD播放机和DVD播放机，物镜的NA(数值孔径)最大约为0.45至0.6。这样，可确保工作距离为0.5mm或更大。因此，通常可能发生的摆动为0.2mm，这样的摆动可被足够地吸收。然而，如果将来NA的限度被提高以进一步增大记录容量，物镜的该设定的工作距离变得特别小。例如，如果NA为0.85，即使保护层的厚度被减低至0.1mm(在CD中的保护层的厚度为1.2mm而在DVD中保护层的厚度为0.6mm)，工作距离约为0.15mm。

本发明是鉴于现有技术中存在的上述问题提出的。本发明的目的在于提供一种执行焦点调整的光盘单元，其能够显著地减少物镜与光盘表面发生碰撞的频率，即使由于光盘容量的提高而使不能确保物镜的足够的工作距离时。

作为一常规的光盘单元，有一光盘单元，其中自例如半导体激光器的光源生成的一光束被聚焦并施加到以预定转数旋转的光盘上且记录在光盘上的信号被再现。该光盘包括螺旋形成的多条迹道。这些迹道由具有凹和凸部分的槽形成。相移材料或类似材料的一记录膜被附连在一记录表面上。对于在该光盘上记录信息，光束的强度根据该信息而被改变、执行焦点调整以使光束的焦点落在记录表面上、和执行跟踪控制以使焦点落在迹道上。这样，记录膜的反射比被改变。对于再现光盘上的信息，反射离开关盘的光被一光电探测器接收，类似地，执行焦点调整以使光束的焦点落在信息表面上且执行跟踪控制以使焦点落在迹道上。光电探测器的输出被处理以再现该信息。

通过一象散方法或类似方法检测指示一光盘的信息表面和一光束的焦点之间的失准的焦点误差信号。当焦点落在信息表面上时，该焦点误差信号变为零。通常，象散方法的检测限度约为10μm。这样，对于操作一焦点调整系统，物镜被预先移动以使将焦点的位置移入该检测限度内。在焦点误差信号交越零时执行焦点调整。然而，当焦点通过(pass)光盘表面时，焦点误差信号也交越零。如果在光盘表面上出现零交越(zero-cross)时执行焦点调整，该焦点调整被执行以使焦点被定位在光盘表面上。为了防止此情况，采用信息表面的反射比高于光盘表面的反射比。更具体地，当检测到全内反射量的水平超过一预定水平时，出现在记录表面的零交越被检测。

近来，已建议一种可重写光盘，其在光盘的一面上具有两信息表面。以下，这样一光盘被称为双层光盘。在该双层光盘中，当来自物镜的下一(further)信息表面上的信息被再现时，用已被透射过靠近于物镜的信息表面的光束再现该信息。这样，该双层光盘被设计以使靠近于物镜的信息表面反射比较低。

因此，由光电探测器接收的来自各信息表面的光量变小。具有一信息表面的光盘被称为单层光盘。

如上所述，在双层光盘中，在各信息表面的全内反射量的水平变低。这样，根据全内反射量，难以分辨光盘表面和信息表面。这意味着如果以类似于常规方法的方法执行聚焦时，难以确保聚焦到信息表面。

本发明是鉴于上述问题提出的。本发明的目的在于提供一种光盘单元，其可确保聚焦到信息表面，即使在离开关盘表面的全内反射量和离开信息表面的的全内反射量之间的差很小时(例如，在使用双层光盘的情况下)。

发明内容

本发明提供了一种光盘单元，用于具有一或多个信息记录层和一或多个形成在该信息记录层上的保护层的光盘，该光盘单元包括：反射表面检测装置，用于检测一反射表面；焦点调整装置，用于执行到该反射表面的焦点调整以使施加到该光盘的光束的焦点和该反射表面之间的距离在预定的误差限度内；移位装置，用于沿垂直于光盘的方向移动焦点的位置；和控制装置，用于控制该焦点调整装置和该移位装置，其中该控制装置控制该移位装置以使光束的焦点移向保护层直至该保护层的表面被该反射表面检测装置检测到，该控制装置控制该焦点调整装置以当检测到该保护层的表面时，执行到该保护层的表面的焦点调整，该控制装置控制该移位装置以解除对该保护层的表面的焦点调整且朝向信息记录层移位光束的焦点直至该反射表面检测装置检测到信息记录层的表面，及该控制装置控制该焦点调整装置以当信息记录层的表面被检测到时，执行到该信息记录层的表面的焦点调整，从而实现上述目的。

可设置对保护层的表面的焦点调整的反馈增益和对信息记录层的表面的焦点调整的反馈增益以使对保护层的表面的焦点调整的反馈增益和保护层的表面的反射比的乘积等于对信息记录层的表面的焦点调整的反馈增益和该信息记录层的表面的反射比的乘积。

可在保护层的表面上预先形成指示信息记录层的反射比的信息，在执行对保护层的表面的焦点调整时，该控制装置可从保护层的表面读取该信息，且可根据该信息设置对信息记录层的表面的焦点调整的反馈增益。

保护层的表面的反射比可以是3％至5％。

本发明提供一种光盘单元，用于具有一或多个信息表面的光盘，其中该信息表面具有多条形成在其上的迹道，该光盘单元包括：跟踪误差检测装置，用于检测施加到光盘上的光束与同其对应的多条迹道之一之间的失准，并输出指示该失准的跟踪误差信号；放大检测装置，用于检测该跟踪误差信号的放大；焦点调整装置，用于执行焦点调整以使该光束的焦点与信息表面之间的距离在一预定误差限度内；移位装置，用于朝向该光盘移动该光束的焦点的位置；及控制装置，用于控制该焦点调整装置和移位装置，其中该控制装置控制该移位装置以使沿横过在该光盘的信息表面上形成的迹道的方向移位该光束的焦点并接近该光盘，焦点调整装置的操作被停止；且该控制装置允许焦点调整装置仅在该放大检测装置检测到跟踪误差信号的放大率变为一预定值或更高时开始该操作，从而实现上述目的。

形成在信息表面上的各多条迹道可以是波状的。

一光盘单元还可包括零交越检测装置，用于检测指示光束的焦点与信息表面之间的失准的焦点误差信号交越零，且该控制装置可在该放大检测装置检测到跟踪误差信号的放大率变为一预定值或更高且该零交越检测装置检测到该焦点误差信号交越零时，开始焦点调整装置的操作。

一光盘单元还可包括一带通滤波器，且该跟踪误差信号可经该带通滤波器被提供给放大检测装置。

该控制装置可控制该光盘的转动以使当该放大检测装置检测到跟踪误差信号的放大时该光盘的转数小于当再现该光盘的信息表面上记录的信息时该光盘的转数。

该控制装置可控制光束的强度以使当该放大检测装置检测到跟踪误差信号的放大时光束的强度小于当再现该光盘的信息表面上记录的信息时光束的强度。

该控制装置可以停止光盘的旋转来执行焦点调整并控制光盘的转动以使在检测到光束的焦点与信息表面之间的距离在该预定误差限度内后，光盘开始转动。

本发明体提供了一种光盘单元，用于具有一或多个信息表面的光盘，该光盘单元包括：焦点误差检测装置，用于输出一焦点误差信号，指示施加到光盘的一光束的焦点与一预定表面之间的失准；移位装置，用于沿垂直于该光盘的方向移动光束的焦点的位置；焦点调整装置，用于执行到该预定表面的焦点调整以使通过根据该焦点误差信号控制该移位装置使光束的焦点与该预定表面之间的距离在一预定误差限度内；零交越检测装置，用于检测该焦点误差信号交越零；及控制装置，用于控制该焦点调整装置和移位装置，其中该控制装置控制该移位装置以使沿朝向该光盘的一表面的第一方向移位光束的焦点直至零交越检测装置第一次检测到焦点误差信号的交越零。该控制装置控制该移位装置以使当第一次检测到焦点误差信号的交越零时，光束的焦点被进一步沿第一方向移过一预定距离，该预定距离大于光盘的表面和信息表面之间的距离，该控制装置控制该移位装置以使直到该光束的焦点已被沿第一方向移过该预定距离且当第二次检测到焦点误差信号交越零时，沿与第一方向相对的第二方向朝向信息表面移位光束的焦点，且该控制装置控制焦点调整装置以当第二次检测到焦点误差信号交越零时，执行对信息表面的焦点调整，从而实现上述目的。

该控制装置可以停止光盘的旋转来执行焦点调整并控制光盘的转动以使在检测到光束的焦点与信息表面之间的距离在该预定误差限度内后，光盘开始转动。

本发明还提供了一种光盘单元，用于具有一或多个信息表面的光盘，该光盘单元包括：焦点误差检测装置，用于输出一焦点误差信号，指示施加到光盘的一光束的焦点与一预定表面之间的失准；移位装置，用于沿垂直于该光盘的方向移动光束的焦点的位置；焦点调整装置，用于执行到该预定表面的焦点调整以使通过根据该焦点误差信号控制该移位装置使光束的焦点与该预定表面之间的距离在一预定误差限度内；零交越检测装置，用于检测该焦点误差信号交越零；及控制装置，用于控制该焦点调整装置和移位装置，其中该控制装置控制该移位装置以使沿朝向该光盘的该表面移位光束的焦点直至零交越检测装置第一次检测到焦点误差信号交越零。该控制装置控制焦点调整装置以当第一次检测到焦点误差信号交越零时，执行对光盘的该表面的焦点调整。在执行对光盘的该表面的焦点调整时，该控制装置在存储装置中存储位移信息，指示该移位装置根据该光盘的旋转角的位移。该控制装置控制该移位装置以使停止焦点调整装置的操作，根据存储装置中存储的位移信息，朝向该信息表面移位该光束的焦点，直至零交越检测装置第二次检测到焦点误差信号交越零。且该控制装置控制焦点调整装置以当第二次检测到焦点误差信号交越零时，执行对信息表面的焦点调整，从而实现上述目的。

该焦点调整装置可控制相位补偿以使对于焦点调整装置已开始操作之后的一预定周期，相比于再现光盘上记录的信息时，其中相位超前(phase lead)的一频带较宽。

该焦点调整装置可设置一增益以使对于焦点调整装置已开始操作之后的一预定周期，相比于再现光盘上记录的信息时，该增益较小。

本发明提供了一种光盘单元，用于具有多个信息表面的光盘，该光盘单元包括：光电探测装置，用于检测当一光束被施加至该多个信息表面中的一预定表面时，反射离开该光盘的光；焦点误差检测装置，用于根据该光电探测装置的输出而输出一焦点误差信号，指示该光束的焦点与该预定信息表面之间的失准；全内反射量检测装置，用于根据该光电探测装置的输出，检测反射离开该光盘的全内反射的量；和归一化装置，用于通过将焦点误差信号除以一值而生成一归一化焦点误差信号，该值是通过从该全内反射量检测装置的输出减去对应于反射离开除该光盘的该预定信息表面之外的信息表面的反射量的一信号值而获得的，从而实现上述目的。

一光盘单元还可包括：移位装置，用于沿垂直于该光盘的方向移动光束的焦点的位置；焦点调整装置，用于执行焦点调整以使通过根据该归一化的焦点误差信号控制该移位装置使光束的焦点与该预定信息表面之间的距离在一预定误差限度内；和焦点增益测量装置，用于测量该焦点调整的一系统的增益，且该信号值可根据该焦点增益测量装置的输出而改变。

一光盘单元还可包括：移位装置，用于沿垂直于该光盘的方向移动光束的焦点的位置，且该信号值可改变以使当驱动移位装置时，归一化焦点误差信号的放大率是一常数值，以使光束的焦点通过(pass through)该光盘的预定信息表面。

该信号值可根据各该多个信息表面而改变。

一光盘单元还可包括漫射光检测装置，用于检测反射离开除其上落有光束的焦点的该光盘的预定信息表面之外的信息表面的光，且该信号值可根据该漫射光检测装置的输出而改变。

一光盘单元还可包括：移位装置，用于沿垂直于该光盘的方向移动光束的焦点的位置；和控制装置，用于根据归一化焦点误差信号来控制该移位装置以使控制该移位装置朝向除了该光盘的该预定表面之外的信息表面移位光束的焦点。

该光电探测装置还可包括：光束分裂装置，用于将反射离开关盘的光分裂成接近于光轴的一内部区域的光和远离光轴的一外部区域的光；该焦点误差检测装置可包括内部焦点误差检测装置，用于根据该内部区域的光，检测光束的焦点与光盘的的预定信息表面之间的失准，和外部焦点误差检测装置，用于根据该外部区域的光，检测光束的焦点与光盘的的预定信息表面之间的失准；且该控制装置可根据该内部焦点误差检测装置的输出和该外部焦点误差检测装置的输出中的至少之一来控制该移位装置，以使控制该移位装置朝向除了该光盘的该预定表面之外的信息表面移位光束的焦点。

附图说明

图1是根据本发明的实施例1的一光盘单元的示例性结构的方框图；

图2A示出在序列1至4上的一会聚激光束的焦点的位置的改变；

图2B示出在序列1至4上的一焦点误差信号FE的改变；

图3示出一光盘的例子，在该光盘的一保护层的表面上形成盘信息；

图4是根据本发明的实施例2的一光盘单元的示例性结构的方框图；

图5示出FE信号中的改变的一例子；

图6概略性地示出在光盘上形成的迹道；

图7示出当光束横过这些迹道时一TE信号的波形；

图8示出当物镜逐步接近于光盘的信息表面时这些信号的波形；

图9示出当执行聚焦时这些信号的波形；

图10是实施例3的一光盘单元的示例性结构的方框图；

图11示出在光盘的信息表面上形成的多条迹道；

图12示出当执行焦点调整，光束横过这些迹道时这些信号的波形；

图13示出在该光盘单元中使用的信号的波形；

图14是根据本发明的实施例4的光盘单元的示例性结构的方框图；

图15示出在该光盘单元中使用的信号的波形；

图16是根据本发明的实施例5的光盘单元的示例性结构的方框图；

图17示出在该光盘单元中使用的信号的波形；

图18是根据本发明的实施例6的光盘单元的示例性结构的方框图；

图19是一相位补偿电路的示例性结构的方框图；

图20示出该相位补偿电路中包括的这些电路的相位特性；

图21示出当执行聚焦时的波形；

图22图示了一工作距离；

图23是根据本发明的实施例7的光盘单元的示例性结构的方框图；

图24图示了一双层光盘2187和一光束2106；

图25示出该光盘单元中使用的这些信号的波形；

图26是根据本发明的实施例8的光盘单元的示例性结构的方框图；

图27概略性地示出一光电探测器的结构；

图28是根据本发明的实施例9的光盘单元的示例性结构的方框图；

图29示出该光盘单元中使用的这些信号的波形；

图30是根据本发明的实施例10的光盘单元的示例性结构的方框图；

图31当在第一信息表面的该控制FE信号是零时，该光束的外部和内部焦点；

图32示出一外部FE信号和一内部FE信号的波形；及

图33示出该光盘单元中使用的这些信号的波形。

具体实施方式

以下将参照附图描述本发明的实施例。

(实施例1)

图1示出了根据本发明的实施例1的光盘单元1001的示例性结构。

该光盘单元1001在一光盘1100上记录信息并再现光盘单元1100上记录的信息。该光盘1100有一信息记录层1120和形成在该信息记录层1120上的一保护层1110。

该光盘单元1001包括一光头1002，用于将一会聚激光束照射在信息记录层1120上。

该光头1002包括一激光源1201、光接收装置1202、物镜致动器1204和物镜1203。

该激光源1201输出一激光束。从该激光源1201输出的激光束通过物镜1203被聚焦。结果，光盘1100被该会聚激光束照射。自光盘1100反射离开的会聚激光束穿过物镜1203且由光接收装置1202接收。物镜1203由物镜致动器1204驱动。

光接收装置1202例如由划分成多个部分的光接收区段形成。自光接收装置1202输出的一组信号(DOUT)被提供给焦点误差计算装置1003和信息读取装置1011。该焦点误差计算装置1003自该信号组DOUT生成一焦点误差信号(FE)。该焦点误差信号根据该会聚集光束的焦点和一反射表面(保护层1110或信息记录层1120的表面，在后详述)之间的距离而改变。该焦点误差信号FE经一增益放大器1009、一开关1008、加法装置1004、低频补偿装置1012和一致动器驱动器1005反馈给光头1002的物镜致动器1204。

这样，通过光接收装置1202、焦点误差计算装置1003、增益放大器1009、开关1008、加法装置1004、低频补偿装置1012、致动器驱动器1005和物镜致动器1204形成一焦点调整环路，用于执行焦点伺服。开关1008被开启和关闭该焦点调整环路。加法装置1004被用于将焦点移位装置1007的输出信号(在后详述)加至该焦点调整环路。

光接收装置1202、焦点误差计算装置1303、增益放大器1009、开关1008、加法装置1004、低频补偿装置1012、致动器驱动器1005和物镜致动器1204用作为焦点调整装置，用于执行对该反射表面的焦点调整以使通过根据焦点误差信号FE驱动物镜致动器1204，会聚集光束的焦点和反射表面之间的距离在一预定误差限度内。

焦点移位装置1007相对于光盘表面，垂直地强制移位会聚集光束的焦点。焦点移位装置1007的输出信号通过加法器1004被加至焦点调整环路。

一序列发生器1006控制焦点移位装置1007和焦点调整装置。该序列发生器1006通过在开和关之间切换开关1008来控制焦点调整装置。当开关1008为开时，焦点调整环路被闭合，且因此焦点调整装置工作。当开关1008为关时，焦点调整环路为打开，且因此焦点调整装置的工作停止。

序列发生器1006例如可由带有生成序列1至4(在后详述)的程序的微处理器形成。

以下，将参照图2A和2B说明序列发生器1006的功能。序列发生器1006序列地执行以下的序列1-4。图2A示出在序列1-4上的会聚集光束的焦点的位置的变化。图2B示出在序列1-4上的焦点误差信号FE的变化。

(序列1)

序列发生器1006控制焦点移位装置1007以使会聚集光束的焦点朝向保护层1110移动。例如通过向焦点移位装置1007发出命令M的序列发生器1006执行这样一控制。响应于命令M，一DC电流被提供给物镜致动器1204。因此，物镜1203在垂直于光盘1100的方向上以预定的速度移动。

在序列1中，开关1008被关断。这样，焦点调整环路被打开且焦点调整装置被停止。

当反射表面检测装置1010检测到一反射表面(即保护层1110的表面)时，序列1结束。

例如通过检测到焦点误差信号FE超过一预定阈值(Vth)，该反射表面可被检测(图2B)。通过利用焦点误差信号的特定特性可执行这样一检测，该焦点误差信号的特定特性是当会聚集光束的焦点和反射表面之间的距离较短时(即在可检测范围内时)，可获得具有与焦点误差近似成比例的一幅值的焦点误差信号，而当该距离在可检测范围外时，不能获得具有这样一幅值的信号(所谓的S形特性)。

(序列2)

序列发生器1006控制焦点调整装置以使执行对保护层1110的表面的焦点调整。这是通过将开关1008从关断切换到启通而执行的。当反射表面检测装置1010检测到焦点误差信号FE超过预定阈值(Vth)时，输出一输出脉冲信号P。响应于输出脉冲信号P的一边沿，序列发生器1006生成一环路启通信号(LON)，用于闭合开关1008。这样，开关1008被启通，且开始对保护层1110的表面的焦点调整。

当对保护层1110的表面的焦点调整稳定时，序列2结束。例如，在从焦点调整开始过去一预定时间周期后，没有关于焦点调整被稳定化的问题。该预定时间周期最好是根据焦点调整带所确定的响应时间周期的约10倍(和更大)。例如，如果对应于10KHz的焦点调整带的响应时间为0.1ms，该预定时间周期最好是1ms(＝0.1ms×10)或更大。

(序列3)

序列发生器1006解除对保护层1110的表面的焦点调整。这是通过将开关1008从启通切换到关断而被执行的。

然后，序列发生器1006控制移位装置1007以使会聚集光束的焦点朝向信息记录层1120移位。这样一控制是通过例如序列发生器1006发出命令M给焦点移位装置1007而被执行的。响应于该命令M，一DC电流被提供给物镜致动器1204。这样，物镜1203在垂直于光盘1100的方向上以预定的速度移动。

当反射表面检测装置1010检测到一反射表面(即信息记录层1120的表面)时，序列3结束。

该反射表面通过与相对于序列1所述的方法相同的方法被检测。

(序列4)

序列发生器1006控制焦点调整装置以使执行对信息记录层1120的表面的焦点调整。这是通过将开关1008从关断切换到启通而被执行的。

当对信息记录层1120的焦点调整被稳定化时，序列4结束。

如上所述，采用根据本发明的光盘单元1001，通过序列发生器1006的控制来执行具有两步骤的聚焦。该聚焦的第一步骤是对保护层1110的表面的聚焦。该聚焦的第二步骤是对信息记录层1120的表面的聚焦。采用具有两步骤的这样一聚焦，可显著降低物镜1203碰撞光盘1100的危险。下面将详细描述其原因。

在序列1和2中，对保护层1110的表面而非信息记录层1120的表面执行聚焦的第一步骤。该聚焦被执行到与常规方法中位置远离保护层1110的厚度的一位置。换言之，该工作距离被延伸保护层1110的厚度。

例如，如果初始工作距离(即当焦点在信息记录层1120上时，保护层1110的表面与物镜1203之间的距离)是150μm，实质的工作距离是250μm，其为初始工作距离加上保护层1110的厚度100μm。因此，即使光盘1100的旋转所产生的摆动的幅度为200μm，也可避免在大多数情况下由于聚焦故障导致的物镜1203碰撞保护层1110的表面。

另外，在序列2中，执行对光盘1100的摆动的跟踪控制。这样，在序列3和4中，光盘1100的摆动干扰可被忽略。这是由于信息记录层1120和保护层1110经受相同的摆动。

在序列4中，信息记录层1120(将对其执行聚焦)和物镜1203之间的相对速度基本为零。这样，光盘1100可被看为基本上是静止的(在摆动方向上)。在序列3中，焦点调整环路被阻断(block)，但在阻断焦点调整环路之前的致动器的工作状态被原样保持。结果，在序列3和4中，几乎可确保执行对信息记录层1120的聚焦。

如上所述，根据本发明的实施例1，即使使用具有高NA的物镜的光头，通过执行对保护层1110的表面的焦点调整，且然后执行对信息记录层1120的焦点调整，可尽最大可能地避免物镜碰撞光盘的表面。

通常，保护层1110的反射比R1110和信息记录层1120的反射比R1120是不同的。序列发生器1006使用一增益放大器1009适当地设置一增益以修正反射比R1110和反射比R1120之间的差。

当在序列2中执行对保护层1110的表面的焦点调整时的反馈增益G1110和当序列4中执行对信息记录层1120的表面的焦点调整时的反馈增益G1120最好被设置满足公式(1)。

R1110×G1110＝R1120×G1120         (1)

G1110和G1120最好被设置使得R1110和G1110的乘积等于R1120和G1120的乘积。

设置反馈增益G1110和G1120以满足公式(1)实现了整个控制系统的环路增益保持恒定。结果，可执行对保护层1110的表面和信息记录层1120的表面中的任一的稳定的焦点调整。

保护层1110的表面的反射比R1110通过保护层1110的折射率被唯一地确定。另一方面，信息记录层1120的表面的反射比1120根据信息记录层1120的材料而显著地改变。例如，如果保护层1110的材料是通常使用的聚碳酸树脂(polycarbonate resin)，保护层1110的表面的反射比在3％至5％的范围内。在可记录及可擦除媒体的情况下(例如相变膜)，信息记录层1120的表面的反射比R1120为5％至20％。在是可重写媒体的情况下(例如颜料型材料)为70％至90％。在仅可读媒体的情况下(例如铝反射膜)为70％至90％。信息记录层1120的表面的反射比根据其材料而有明显的变化。这样，除非在聚焦时已知信息记录层1120的表面的反射比R1120，否则无法保证实现满足公式(1)的关系。

为了确保获得信息记录层1120的表面的反射比R1120，例如，指示反射比R1120的信息可被事先形成在光盘1100的保护层1110的表面以使得在序列2期间(即在聚焦到保护层1110的表面期间)，通过使用信息读取装置1011，指示R1120的信息被从保护层1110的表面读出。在序列4中，序列发生器1006使用增益放大器1009，根据发射比R1120设定一控制增益。

图3示出了一光盘的例子，在该光盘的保护层1110的表面上形成有光盘信息1112。该指示信息记录层1120的表面的反射比R1120的信息至少被包括在盘信息1112的部分中。该盘信息1112可以是直接印在保护层1110的表面上的条形码或可以是待被附连的带有条形码或类似印刷物的一标签。信息读取装置1011可具有任何结构，只要它将从光接收装置1202输出的信号组DOUT的每个附加信号与一预定阈值相比较并根据该比较结果将该条形码转换成一二进制值用于检测。

(实施例2)

图4示出了根据本发明的实施例2的光盘单元2002的示例性结构。

在本实施例中，一光电探测器2113和一TE信号发生电路2102(在后描述)用作为跟踪误差检测装置。该跟踪误差检测装置检测施加至具有一信息表面(该信息表面上形成有多条迹道)的光盘2100的光束与对应的一条迹道之间的失准，并输出指示该失准的跟踪误差信号。

光电探测器2113、FE信号发生电路2115、相位补偿电路2116、功率放大器2118和致动器2104用作为焦点调整装置。该焦点调整装置执行焦点调整以使该光束的焦点和光盘2100的信息表面之间的距离在一预定误差限度内。

一微计算机2122用作为控制焦点调整装置和致动器2104(移位装置)的控制装置。

光盘2100被连至一马达2127并以预定的转数转动。马达2127由一马达控制电路2126控制。马达2127的转数由微计算机2122设定。

光盘2100具有一信息表面，其上形成由多条迹道(图4中未示出，请参见图6和22)。该多条迹道形成为螺旋形，具有凸和凹部分。该光盘2100可以是单层盘和可以是多层盘，包括双层盘。

一激光器2109、耦合透镜2108、偏振光束分裂器2110、1/4波片2107、全内反射镜2105、光电探测器2113和致动器2104被附连至该光头2114。

激光器2109被连接至激光器控制电路2101。激光器控制器2101驱动激光器2109以使具有由微计算机2112设定的光发射功率。由附连至光头2114的激光器2109生成的光束2106通过耦合透镜2108被准直成平行光，并通过偏振光束分裂器2110和1/4波片2107。然后，该光被反射离开全内反射镜2105并通过一物镜2103被聚焦和施加到光盘2100的信息表面上。

反射离开关盘2100的信息表面的光通过物镜2103并被反射离开全内反射镜2105。然后，该光通过1/4波片2107、偏振光束分裂器2110、检测透镜2111和柱面透镜2112并被入射在包括有四个光接收部分的光电探测器2113中。物镜2103被连接至致动器2104的一可移动部分。起到聚焦方向移位装置和跟踪方向移位装置作用的致动器2104包括一聚焦线圈、一跟踪线圈、用于聚焦的一永久磁铁和用于跟踪的一永久磁铁。当使用功率放大器2118将一电压施加至致动器2104的聚焦线圈时，一电流流过该线圈。该线圈自永久磁铁接收一磁力用于聚焦。

这样，物镜2103沿垂直于光盘2100的信息表面的方向(在图中为上下的方向)移动。物镜2103根据指示光束的焦点和光盘的信息表面之间的失准的焦点误差信号被控制以使光束2106的焦点总是落在光盘2100的信息表面上。

当通过功率放大器2125将一电压施加至跟踪线圈时，一电流流过该线圈。该线圈自永久磁铁接收一磁力用于跟踪。这样，物镜2103沿光盘2100的径向(横过光盘2100上迹道的方向，在图中为左右的方向)移动。

光电探测器2113由四个光接收部分形成。反射离开关盘并入射在光电探测器2113上的光被发送给焦点误差信号发生电路2115(以下称为FE信号发生电路2115)和跟踪误差信号发生电路2102(以下称为TE信号发生电路2102)。该FE信号发生电路2115生成指示光束2106的焦点和光盘2100的信息表面之间的失准的焦点误差信号(以下称为FE信号)。

图4中所示的光学系统具有实现通常称为象散方法的FE信号的一检测方案。FE信号经一相位补偿电路2116和一开关2117被发送给功率放大器2118。

一电流通过功率放大器2118流至致动器2104的聚焦线圈。相位补偿电路2116是一滤波器，其提前一相位用于稳定该焦点调整系统。这样，物镜2103响应于FE信号而被驱动而光束2106的焦点总是落在信息表面上。

根据在控制端子d的电位，开关2117在一端子a和一端子c的连接与端子b和端子c的连接之间切换。在本实施例中，当在控制端子d的电位为高时，端子c和端子a被连接。当在控制端子d的电位为低时，端子c和端子b被连接。FE信号还被发送给一零交越检测电路2119。当零交越检测电路2119检测到FE信号交越零时，它输出一脉冲信号。以下，该脉冲被称为零交越信号。

图4中所示的光学系统具有实现通常称为推挽方法的一跟踪误差信号检测方案。以下，该跟踪误差信号被称为TE信号。TE信号发生电路2102通过该推挽方法，检测聚焦并施加到其上形成有多条迹道的光盘2100的信息表面上的光束2106与光盘2100的迹道之间失准。该TE信号经一带通滤波器2120(以下称为BPF2120)和一放大检测电路2121被发送给一比较器2128。

比较器2128的输出被发送给微计算机2122。一斜坡发生电路2123生成以恒定率变化的一信号(即斜坡波形)。生成该斜坡波形的时间周期由微计算机2122设定。斜坡发生电路2123的输出经开关2117被发送给功率放大器2118。开关2117通过微计算机2122被切换。一正弦波发生电路2124生成正弦波。生成该正弦波的时间周期由微计算机2122设定。正弦波生成电路2124的输出被发送给功率放大器2125。

现在，描述一聚焦操作。微计算机2122设定预定的转数给马达控制电路2126，且然后设定预定的发光功率给激光控制电路2101。微计算机2122使开关2117的控制端子的电位低以连接端子c和端子b。此时，不执行焦点调整。斜坡发生电路2123被致动以输出斜坡波。根据该斜坡波的电流通过功率放大器2118流过聚焦线圈。

物镜2103移向光盘2100(在图中沿向上的方向)。同时，微计算机2122致动正弦波发生电路2124且以正弦电流通过功率放大器2125流过跟踪线圈。物镜2103沿横过迹道的方向以一正弦波形摆动。

如上所述，物镜2103接近光盘2100并在横过迹道的方向上发生摆动。当光束2106的焦点接近光盘2100的信息表面并开始横过这些迹道时，来自TE信号发生电路2102的TE信号为正弦波形。该TE信号经BPF2120被发送给放大检测电路2121。随着光束沿垂直于这些迹道的方向移动，放大检测装置，即放大检测电路2121测量TE信号的放大。BPF2120去除噪声。BPF2120的通带是TE信号的频率。TE信号的频率取决于这些迹道的间距和分散及光盘的转数。在通常的光盘单元和光盘中，其范围自数十赫兹至数千赫兹。

TE信号的放大率由放大检测电路2121检测。当检测到TE信号的放大率变为预定值或更高时，比较器2128的输出变为高且光束的焦点被检测到接近于信息表面。然后，光束的焦点通过信息表面。FE信号发生电路2115输出的FE信号交越零。在此时，该零交越信号被自零交越检测装置，即零交越检测电路2119输出。

当比较器2128的输出是高电平且当从零交越检测电路2119输出零交越信号时，微计算机2122判断焦点是在光盘2100的信息表面上。在此情况下，微计算机2122使控制端子d的电位高并连接开关2117的端子c和端子a以开始焦点调整操作。

微计算机2122控制光盘2100的转动以使当放大检测电路2121检测到TE信号的放大时的光盘2100的转数小于再现光盘2100的信息表面上记录的信息时光盘2100的转数。这样一控制例如是通过控制转动光盘的转动装置即电机2127的转数来实现的。在开始焦点调整后，微计算机2127提高马达2127的转数到用于再现信息的正常转数。当如上所述检测TE信号的放大时，通过降低光盘2100的转数，可减慢在聚焦方向上到信息表面的速度，由于光盘2100的摆动，该速度可能被增大。因此，信息表面处于焦深的时间周期可被延长，且因此光束2106横跨过的迹道数可被增加。结果，可精确地检测到TE信号的放大。

微计算机2122控制光束的强度以使当放大检测电路2121检测到TE信号的放大时的光束的强度小于再现光盘2100的信息表面上记录的信息时的光束的强度。这样一控制是通过控制激光器2109的发光功率而实现的。在开始焦点调整后，微计算机2122将激光器2109的发光功率提高到再现信息的正常功率。当如上所述检测到TE信号的放大时，通过降低光束的功率，光盘2100上记录的信息可被防止破坏，

图5示出了FE信号的改变的一个例子。在图5中，一水平轴表示采用物镜2103聚焦的光束2106的焦点与光盘210的信息表面之间的距离。一垂直轴表示该FE信号的电平。该FE信号具有类似于S形的波形。以下，该波形称之为S形波形。FE信号的零电平表示光束的焦点与该信息表面匹配(即被聚焦)。当该距离约为10μm时，该FE信号的电平为最大值。当该距离变长时，该FE信号靠近于零。这样，在焦点调整之前，要求执行焦点调整的初始操作以使光束2106的焦点与信息表面之间的距离在图5的范围L内。

图6概略性地示出光盘2100上形成的迹道。光束2106被从图中的下边施加。这些迹道相对于图中的下边是凸起的部分。在图6中，光盘2100的信息表面由参考数字2101表示，光盘2100的表面由参考数字2102表示。

下面描述通常称为推挽方法的跟踪误差检测方案。该推挽方法也称为远场法。在该方法中，TE信号通过光电探测器的光接收区段输出中的差而被检测，其中这些光接收区段被划分为两个且相对于这些迹道的中心对称定位，该光电探测器接收由光盘2100的迹道反射及衍射的光束。

图7示出了当光束2106横过这些迹道时TE信号的波形。当光束2106横过这些迹道时，TE信号为正弦波形。TE信号在各迹道的中心为零。

图8示出了当物镜2103逐步接近于光盘2100的信息表面时信号的波形。在图8中，波形(a)表示斜坡发生电路2123的输出，波形(b)表示焦点，波形(c)表示FE信号，波形(d)表示零交越信号，波形(e)表示TE信号，波形(f)表示放大检测电路2121的输出，及波形(g)表示比较器2128的输出。

当微计算机2122在时间t0开始斜坡发生电路2123的操作时，一对应电流流过该聚焦线圈。这样，物镜2103逐步接近光盘2100的信息表面。当在时间t1焦点位置与光盘的表面匹配时，输出零交越信号。然而，在光盘表面，TE信号的电平为零。这样，比较器2128的输出保持在低电平。而且，当焦点位置进一步接近光盘2100时，信息表面进入焦深。这样，TE信号为正弦波形。因此，放大检测电路2121的输出超出E1且比较器2128的输出变为高。

在时间t3，当焦点与信息表面匹配时，输出零交越信号。当进一步升高物镜2103时，信息表面脱出焦深。这样，TE信号达到零电平。在时间t4，比较器2128的输出变为低。然而，由于比较器2128的输出为低，可确保检测到信息表面。具体地，如果该光盘单元具有这样的结构使得微计算机2122使控制端子d的电位高以在时间t3连接端子c和端子a，即使例如在双层光盘中信息表面的反射比低，可确保执行对信息表面的聚焦。

图9示出了执行聚焦时这些信号的波形。在图9中，波形(a)表示斜坡发生电路2123的输出，波形(b)表示焦点，波形(c)表示FE信号，波形(d)表示零交越信号，波形(e)表示TE信号，波形(f)表示放大检测电路2121的输出且波形(g)表示比较器2128的输出。

波形(h)表示微计算机2122输出给开关2117的控制端子d的控制信号。在t10，斜坡发生电路2123开始工作。在时间t12，比较器2128的输出变高。

在时间t13，焦点与信息表面匹配且输出零交越信号。微计算机2122使开关2117的控制端子d的电位高。

因此，开关2117的端子c和端子a被连接且焦点调整被操作。物镜2103的焦点调整被执行以使焦点落在信息表面上。

FE信号在光盘2100的表面上还交越零。然而，在光盘2100的表面的TE信号的电平为零。因此，微计算机2122不致动焦点调整。这样，可执行对信息表面的精确聚焦。

在光盘2100是其上预记录有信息的盘(例如ROM)时，该信息表面可根据一RF信号被检测到。这样的检测可通过在图4所示的光盘单元2002的结构上附加一全内反射检测电路和一RF检测电路而实现。

(实施例3)

图10示出了实施例3的光盘单元2003的示例性结构。在图10中，与上述实施例中类似的单元用相同的参考数字表示，且省略对其的描述。

图11示出了在一光盘2150的信息表面上形成的多条迹道。每条迹道是波纹状的。在图11所示的示例性结构中，各条迹道在其径向上以预定周期W轻微摆动。这些轻微摆动可通过TE信号被检测为光束2106和这些迹道之间的失准。光盘2150可以是单层盘，或是多层盘，包括双层盘。

图12示出了当执行焦点调整，光束2106横过这些迹道时这些信号的波形，其中(a)概略性地表示这些迹道，波形(b)表示TE信号，波形(c)表示BPF2151的输出。下面，BPF2151的输出被称为摆动信号。当光束2016在一迹道中心时，摆动信号的放大为最大，当光束2016在迹道之间时，摆动信号的放大较小。由于TE信号中包括的这些迹道的径向上的轻微摆动，该BPF2151传递分量(pass component)。因此，BPF2151的通带取决于W和光盘2150的转数。

图13示出了光盘单元2003中使用的信号的波形。波形(a)表示斜坡发生电路2123的输出，波形(b)表示一焦点，波形(c)表示FE信号，波形(d)表示零交越信号，波形(e)表示摆动信号，波形(f)表示放大检测电路2121的输出，波形(g)表示比较器2460的输出及波形(h)表示开关2117的控制端子d的信号。微计算机2122在时间t20致动斜坡发生电路2123，且一对应电流被提供给聚焦线圈。

如上所述，物镜2103逐步接近光盘2150的信息表面。在时间t21，当焦点与光盘2150的表面匹配时，输出零交越信号。由于摆动信号的电平为零。比较器2460的输出保持低。当焦点进一步接近光盘时，在时间t22，信息表面进入焦深。这样，摆动信号变为正弦波形信号。放大检测电路2121的输出超过E2，且因此，比较器2460的输出变高。在时间t23，当焦点与信息表面匹配时，输出零交越信号。微计算机2122使在开关2117的控制端子d的电位高并连接端子c和端子a以执行焦点调整。

在光盘2150的表面，输出零交越信号。然而，比较器2460的输出较低。这样，微计算机2122保持控制端子的电位的电平为低。在开关2117中，端子b和端子c被连接且不执行焦点调整。另一方面，在光盘2150的信息表面上，还检测到零交越信号。在此情况下，比较器2460的输出为高。因此，微计算机2122使在控制端子d的电位高。在开关2117中，端子a和端子c被连接且执行焦点调整。

具有这样一结构，即使如在双层光盘中该信息表面的反射比较低，也可确保检测到该信息表面及确保执行聚焦。

(实施例4)

图14示出了根据本发明的实施例4的光盘单元2004的示例性结构。与上述实施例中相同的单元用相同的参考数字表示，并省略对其的描述。

当端子a的电位变高时，一斜坡发生电路2157生成以恒定速度变化的信号。当端子b的电位高时该速度的极性为正的，而当该电位低时该速度的极性为负的。光盘2100以预定的转数旋转。一马达控制电路2156控制马达2127以预定的转数旋转。一激光器控制电路2155控制激光器2109以预定功率发光。

将描述聚焦操作。一微计算机2158使开关2117的控制端子d的电位低，并连接端子c和端子b。接着，微计算机2158使斜坡发生电路2157的端子a和端子b的电位高。结果，斜坡发生电路2157生成以恒定速度变化的正极性的信号。对应于斜坡发生电路2157的输出的一电流通过功率放大器2128流过聚焦线圈。结果，物镜2103移向光盘2100(在图中为向上的方向)。当光束2106的焦点与光盘2100的表面匹配时，从零交越检测电路2119输出第一零交越信号。

在从检测到第一零交越信号起过去了一预定时间周期M0后，微计算机2158将斜坡发生电路2157的端子b的电位从高变为低。结果，在从检测到第一零交越信号起过去了一预定时间周期M0后，斜坡发生电路2157生成以恒定速度变化的负极性的信号。这样，物镜2103沿离开关盘2100的方向(在图中为向下的方向)移动且因此光束的焦点沿朝向光盘2100的信息表面的方向移位(在图中为向下的方向)。

该预定时间周期M0被设置比光束的焦点到达信息表面的时间要长。具体地，该预定时间周期M0是这样一时间周期：在其期间物镜2103以与当检测到第一零交越信号时物镜2103移动的方向相同的方向进一步移动一预定的距离，该预定的距离大于光盘2100的保护层的厚度。光盘2100的保护层的厚度是光盘2100的表面与信息表面之间的距离。

光束的焦点在其通过信息表面后开始移向信息表面，当光束的焦点再次通过信息表面时，零交越检测电路2119输出第二零交越信号。当微计算机2158检测到第二零交越信号被输出时(即焦点误差信号第二次交越零)，它使得控制端子d的电位高并连接开关2117的端子c和端子a以开始焦点调整。

图15示出了在光盘单元2004中使用的信号的波形。在图15中，波形(a)表示斜坡发生电路2157的输出，波形(b)表示焦点，波形(c)表示斜坡发生电路2157的端子b的信号，波形(d)表示FE信号，波形(e)表示零交越信号，及波形(f)表示开关2117的端子d的信号。微计算机2158在时间t30开始斜坡发生电路2157的工作，对应的电流流过聚焦线圈。

因此，物镜2103逐步地接近光盘2100的信息表面。在时间t31，当焦点与光盘2100的表面匹配时，输出零交越信号。

当从检测到第一零交越信号后过去时间周期M0时，微计算机2158将斜坡发生电路2157的端子b的电位设为高。

在时间t32，焦点和信息表面匹配。这样，输出零交越信号。斜坡发生电路的输出从时间t33起以恒定的速度降低。这样，焦点逐步接近信息表面。在时间t34，焦点与信息表面匹配，且输出零交越信号。微计算机2158使在开关2117的控制端子d的电位高并连接端子c和端子a以开始焦点调整操作。

具有这样一结构，即使如在双层光盘中信息表面的反射比较低，也可确保检测到信息表面并确保执行聚焦而不要求TE信号。

在本方案中，焦点曾被移位至信息表面的上方。这样，它不受到在光盘2100的表面的零交越信号的影响。

相对于光盘2100的表面，焦点接近于光盘2100的距离受到限制。这样，物镜2103不会碰撞光盘2100的表面。预定时间周期M0取决于焦点致动器的灵敏度和斜坡发生电路2157的输出信号的变化率。

在本实施例中，时间周期M0具有预定量。然而，它可根据从时间t31至t32的时间长度而改变。光盘2100的表面与信息表面之间的距离被预定。这样，移动该距离的时间与致动器的灵敏度成比例。

因此，即使致动器的灵敏度改变，它也可精确地移位焦点到信息表面到上方。

(实施例5)

图16示出了根据本发明的实施例5的光盘单元2005的示例性结构。与上述实施例中相同的单元采用相同的参考数字，并省略对其的描述。

将描述聚焦操作。一微计算机2160设定零为马达的转数给马达控制电路2126。激光器控制电路2155控制激光器2109以预定的功率发射光。微计算机2160将开关2117的控制端子d的电位变为低以连接端子c和端子b。然后，微计算机2160将斜坡发生电路2157的两端子a和端子b的电位变为高。结果，斜坡发生电路2157生成以恒定速度变化的一正极性的信号。对应于斜坡发生电路2157的输出的电流通过功率放大器2118流过聚焦线圈。结果，物镜2103移向光盘2100(在图中为向上的方向)。

微计算机2160在从检测到第一零交越信号起过去了一预定时间周期M1后，微计算机2158将斜坡发生电路2157的端子b的电位从高变为低。结果，在从检测到第一零交越信号起过去了一预定时间周期M0后，斜坡发生电路2157生成以恒定速度变化的负极性的信号。这样，物镜2103逐步退离光盘2100。

该预定时间周期M1被设置比光束的焦点到达信息表面的时间要足够地长。具体地，该预定时间周期M1是这样一时间周期：在其期间物镜2103可移动大于光盘2100的保护层的厚度的距离。当斜坡发生电路2157的端子b的电位变为低后检测到第一零交越信号，微计算机2160使得开关2117的控制端子d的电位高并连接开关2117的端子c和端子a以开始焦点调整。微计算机2160致动正弦波发生电路2124。如果比较器2128的输出为高，微处理器2160停止正弦波发生电路2124的工作并将预定的转数设置给马达控制电路2126。如果比较器2128的输出为低，斜坡发生电路2157被复位且开关2117的端子c和端子b被连接以再执行聚焦。

图17示出在光盘单元2005中使用的信号的波形。波形(a)表示斜坡发生电路2157的输出，波形(b)表示焦点，波形(c)表示斜坡发生电路21 57的端子b的信号，波形(d)表示FE信号，波形(e)表示零交越信号，波形(f)表示TE信号，波形(g)表示开关2117的控制端子d的信号，波形(h)表示比较器2128的输出，及波形(i)表示由马达控制电路2126发送给马达2127的对应于预定转数的信号。

在微计算机2160在时间t40开始斜坡发生电路2157的工作后。对应电流流过聚焦线圈。这样，物镜2103逐步接近光盘2100的信息表面并通过信息表面。在从时间t40起过去一预定的时间周期M1后，微计算机2160在时间t41将斜坡发生电路2157的端子b的电位设为低。然后，斜坡发生电路2157的输出从时间t41开始以恒定的速度降低。因此，焦点逐步接近信息表面并在时间t42与信息表面匹配。输出零交越信号。

微计算机2160使开关2117的控制端子d的电位高并并连接端子c和端子a以开始焦点调整操作。微计算机2160在时间t43致动正弦波发生电路2124。如果光束的焦点落在信息表面上，光束横过这些迹道且TE信号为正弦波形。如果放大检测装置，即放大检测电路2121检测到TE信号的放大是一预定值和更大，比较器2128的输出变高。微计算机2160在时间t44确定对信息表面的聚焦为正常地结束且将预定的转数设置到马达控制电路2126。

根据本实施例，在转动马达2127之前确定聚焦是否被正常地结束。这样，当聚焦未被正常地执行且因此在物镜2103碰撞光盘2100的表面的情况下，马达2127不被转动。因此，光盘2100在一较宽的范围内不会被破坏。而且，即使如在双层光盘中信息表面的反射比较低，也可确保检测到信息表面并确保执行聚焦。

在本实施例中描述的马达2127的转动控制可被用于任何上述的实施例中。

(实施例6)

图18示出了根据本发明的实施例6的光盘单元2006的示例性结构。与上述实施例中相同的单元采用相同的参考数字表示，且省略对其的描述。

在本实施例中，一单个转动存储器2166用作为存储在致动器2104的聚焦方向上的位移的存储装置，该位移对应于光盘2100的转动角。

马达控制电路2156控制马达2127以预定的转数转动。激光器控制单元2155控制激光器2109以预定的功率发光。一转动角检测电路2165检测并输出马达2127的转动角。以下，该信号被称为转动角信号。该单个转动存储器2166与转动角信号同步地存储在光盘2100的单个转动的一周期期间的功率放大器2118的输入电压。该存储的值与该转动角信号同步地被输出给一加法器2167。

这样的存储和输出操作由微计算机2168控制。

在本实施例的结构中，可测量一焦点调整系统的开环增益。

微计算机2168将一正弦波发送给加法器2167，开关2117的端子c和端子a被闭合且执行焦点调整。一物镜2103被控制以使跟随加至焦点调整系统的该正弦波。微计算机2168捕获此状态下的FE信号并根据该相加的正弦波和放大与该FE信号的相位之间的关系计算该焦点调整系统的开环增益。根据该计算的增益值，放大器2400的增益被改变以使该开环具有一预定的增益。该预定增益是假设指定一相位补偿电路2170(在后描述)的相位超前特性时的增益。

该相位补偿电路2170是用于使相位超前用于稳定焦点调整系统的滤波器。

在该结构中，相位特性可被转换以在宽带和窄带中超前。将相位特性设置在宽带中超前来执行聚焦。然后，在调节焦点调整系统的开环增益后，该带的相位特性被设置在窄带中超前。具体地，在聚焦开始与调节焦点调整系统的开环增益之间的一周期，该相位特性萡设置在宽带中超前。由于光盘2100的反射比的变化和焦点致动器的灵敏度的变化，开环增益偏离预定的增益。这样，当执行聚焦时，将相位特性设置在宽带中超前来执行焦点调整，且在一增益调节后，返回相位在一E常带中超前的状态。

因此，聚焦变得稳定，且可在增益调节设置高于聚焦的开环增益的开环增益。

参照图19和20描述相位补偿电路2170。

图19示出了相位补偿电路2170的示例性结构。第一输入端子2300被连接至第一相位补偿电路2301和第三相位补偿电路2303。第一相位补偿电路2301和第二相位补偿电路2302被串连连接。第二相位补偿电路2302的输出被连接至一开关2304的一端子a。第三相位补偿电路2303与串连连接的和第三相位补偿电路2303并联连接。其输出被连接至开关2304的一端子b。开关2304的一端子c被连接至输出端子2306。输出端子2306的信号被输入给单个转动存储器2166和加法器2167。开关2304的一端子d被连接至第二输入端子2305。第二输入端子2305被连接至微计算机2168。

图20示出了相位补偿电路2170中包括的电路的相位特性。在图20中，水平轴指示频率而垂直轴表示相位。水平轴指示的频率由对数标度。

(a)在图20中，表示了第一相位补偿电路2301的相位特性。在第一相位补偿电路2301中，相位在频率f0和f3之间的带中超前。

(b)在图20中，表示了第二相位补偿电路2302的相位特性。在第二相位补偿电路2302中，相位在频率f2和f5之间的带中超前。

(c)在图20中，表示了串连连接的第一相位补偿电路2301和第二相位补偿电路2302的相位特性。在第一相位补偿电路2301中，相位在频率f0和f5之间的带中超前。

(d)在图20中，表示了第三相位补偿电路2303的相位特性。在第三相位补偿电路2303中，相位在频率f1和f4之间的带中超前。

这样，通过切换第二输入端子的电平，相位特性可被转换至在宽带和在窄带中超前。

在开环增益变为0dB时的频率被预定在f2和f3之间。这样，串连连接的第一相位补偿电路2301和第二相位补偿电路2302被设计以使相位超前在频率f2和f3之间变得最大。串连连接的第一相位补偿电路2301和第二相位补偿电路2302的相位补偿电路具有用于该相位超前的相比于第三相位补偿电路2303更宽的一带。这样，即使开环增益改变，可保证相位容差，且因此该控制系统是稳定的。然而，加宽用于相位超前的带导致相位补偿电路2170的增益的增大。这样，由于噪声或类似，一过量的电流流过致动器的线圈。为了防止该过量电流，当使用串连连接的第一相位补偿电路2301和第二相位补偿电路2302时，最好将开环增益减小一点。

图21示出了执行聚焦时的波形。在图21中，波形(a)表示斜坡发生电路2123的输出，波形(b)表示焦点，波形(c)表示比较器2128的输入波形，波形(d)表示单个转动存储器2166的输出波形，波形(e)表示FE信号，波形(f)表示零交越信号及波形(g)表示开关2117的控制端子d的信号。微计算机2168使开关2304的第二输入端子2305的电位高并连接端子a和端子c以使来自串连连接的第一相位补偿电路2301和第二相位补偿电路2302的输出信号被传送给输出端子2306。这样，相位补偿电路2170的相位特性变为具有用于相位超前的宽带的相位特性。

微计算机2168在时间t50使开关2117的控制端子d的电位低并连接开关2117的端子c和端子b。斜坡发生电路2123生成以恒定速度变化的信号。对应于斜坡发生电路2123的输出的电流通过功率放大器2118流过聚焦线圈。因此，物镜2103移向光盘2100(在图中为向上的方向)。当焦点与光盘的平面相匹配时，输出第一零交越信号。当检测到第一零交越信号时，微计算机2168在时间t51使开关2117的控制端子d的电位高并连接开关2117的端子a和端子c以执行焦点调整。

执行焦点调整以使光束的焦点位于光盘2100的表面上。

由于光盘2100摆动，物镜2103上下移动以跟随该摆动。因此，在致动单个转动存储器2166之前的功率放大电路2118的输入电平与这些摆动成比例。

从时间t51至t52的时间周期使光盘2100的一单个转动的周期。微计算机2168命令单个转动存储器2166在时间t51进行存储。单个转动存储器2166存储从t51至t52的开关2117的端子b的电平。然后，在时间t52，单个转动存储器2166将存储的值输出给加法器。且然后，微计算机2168在时间t52使开关2117的控制端子d的电位低，从而连接开关2117的端子c和端子b。微计算机2168在时间t51使斜坡发生电路2123的端子a和端子b的电位高，并发送一致动斜坡发生电路2123的命令。因此，加法器2167的输出是通过将斜坡发生电路2123的输出与单个转动存储器2166的输出相加所得到的一信号。物镜2103响应于加法器2167的输出而逐步地接近光盘2100。

当在时间t53焦点与信息表面相匹配时，输出零交越信号。微计算机2166停止单个转动存储器2166的输出，使开关2117的控制端子d的电位高，并连接开关2117的端子a和端子c。这样，执行焦点调整以使焦点落在信息表面。

微计算机2168执行增益调节，且放大器2400的增益被改变以使焦点调整的开环增益变为预定值。

微计算机2166使开关2304的第二输入端子2305的电位低，并连接开关2304的端子b和端子c以使第三相位补偿电路的输出信号被输出。这样，相位补偿电路的相位特性被转换以在窄带中超前。

根据本实施例，即使光盘具有大于工作距离的摆动，物镜2103和光盘2100不会碰撞。

图22示出了该工作距离。该工作距离是当焦点落在信息表面上时，光盘2100的表面与物镜2103的上表面之间的最小距离K。

根据本实施例，物镜2103和光盘2100的信息表面的相对距离被减小到基本为零。这样，聚焦被稳定化。

以下描述作为开环增益中的变化因子的光盘2100的信息表面的反射比和焦点致动器的灵敏度的变化。在双层光盘的情况下，归一化了反射比量的FE信号的放大由于反射离开另一信息表面的光而改变且因此开环增益改变。根据本实施例，该开环增益被调节。这样，即使在双层光盘中信息表面的反射比较低，也可确保检测到该信息表面并确保执行聚焦。

(实施例7)

图23示出了根据本发明的实施例7的光盘单元2007的示例性结构。与上述实施例中相同的单元采用相同的参考数字表示，且省略对其的说明。

在本实施例中，一光电传感器2113用作为在光束被聚焦且施加至光盘2187的预定信息表面后，检测反射离开具有多个信息表面的光盘2187的光的光电检测装置。

FE信号发生电路2115用作为根据光电检测器2113的输出，检测光束的焦点和光盘2187的预定信息表面之间的失准的焦点误差检测装置。

一全内反射量信号发生电路2183用作为用于根据光电探测器2113的输出，检测来自光盘2187的全内反射量的全内反射量检测装置。

一分配器2185用作为用于将焦点误差检测装置的输出除以一值的一归一化装置，其中该值是通过从该全内反射量检测装置的输出中减去对应于从该光盘的除了该预定信息表面之外的信息表面反射离开的反射量的一信号值所获得的值。

光盘2187是在一面上具有两信息表面，即第一信息表面和第二信息表面的一双层光盘。马达控制电路2156控制马达2127以预定的转数转动。激光器控制电路2155控制激光器2109以预定的功率发射光。反射离开关盘2187的光入射在光电探测器2113上并被发送至焦点误差信号发生电路2115，和全内发射量信号发生电路2183。该全内发射量信号发生电路2183检测并输出反射离开关盘2187的全内反射并入射在光电探测器2113上。以下，全内发射量信号发生电路2183的输出被称为全内反射量信号。

该全内反射量信号经一减法器2184被发送给分配器2185的端子b。一FE信号被输入给分配器2185的端子a。分配器2185将输入给端子a的信号除以输入给端子b的信号且然后从端子c输出。分配器2185保持FE信号的恒定电平而FE信号的放大电平不受光盘2187的信息表面的反射比的变化的影响。以下，分配器2185的输出被称为归一化的FE信号。分配器2185的输出经相位补偿电路2116和开关2117被发送给功率放大器2118。

这样，即使光盘2187的信息表面的反射比被改变，开环增益不改变。然而，在双层光盘中，反射离开除了其上落有焦点的信息表面之外的信息表面的光入射在光电探测器2113上。这样，即使采用全内反射比对FE信号进行归一化，FE信号对电平被降低。减法器2184对反射离开其它信息表面的光量进行补偿。开关2186被连接至减法器2184。第一反射电压2181和第二反射电压2182被连接至开关2186。通过来自微计算机2180的一命令，开关2186输出它们中任一的信号。

在焦点落在第一信息表面上的情况下，第一反射电压2181对应于反射离开第二信息表面的光量。在焦点落在第二信息表面上的情况下，第二反射电压2182对应于反射离开第一信息表面的光量。因此，减法器2185输出表示第一信息表面或第二信息表面的反射量的一信号，反射离开其它信息表面的光量自其被去除。

第一反射电压2181和第二反射电压2182的电平取决于光头2114的特性、光盘2187的反射比和类似因素。当光束的焦点被从该信息表面移至第二信息表面时，微计算机2180使开关2117的控制端子d的电位低并连接开关2117的端子c和端子b。

微计算机2180经一D/A转换器发送用于移动光束的焦点自第一信息表面到第二信息表面的聚焦线圈的驱动电压。在移位焦点后，开关2117的控制端子d被改变成再为高。端子c和端子a被连接以执行焦点调整。如上所述，开关2186根据光束的焦点是在第一信息表面上还是在第二信息表面上而被切换。这样，可改变对应于反射离开关盘2187的除了其上落有光束的焦点的信息表面之外的信息表面的光量的一信号值，其根据该信息表面而被输入给该归一化装置，即减法器2185(即被输入给减法器的端子b的信号值)。

图24示出了双层光盘2187和光束2106。在图24所示的例子中，该焦点在第一信息表面上。在再现第一信息表面上记录的信息的情况下，执行焦点调整以使焦点在第一信息表面上。在再现第二信息表面上记录的信息的情况下，焦点调整被停止，物镜2103被使靠近光盘2187，且在焦点移位至第二信息表面后，再执行焦点调整。

在焦点位于第一信息表面上的情况下，光束L1被反射离开第一信息表面并入射在光电探测器2113上。FE信号通过光束L1被生成。然而，透射通过第一信息表面并反射离开第二信息表面的光束L2的一部分入设在光电探测器2113上。反射的光不影响FE信号但增大了全内反射量信号。这样，当用该全内反射量信号对该FE信号进行归一化后，FE信号的电平被减小了光束L2的量。反射离开其它信息表面的光量在焦点在第一信息表面上的情况下和焦点在第二信息表面上的情况下使不同的。

接着，将说明将焦点从第一信息表面移至第二信息表面的操作。

图25示出了在光盘单元2007中使用的信号的波形。波形(a)表示在归一化后的FE信号，波形(b)表示微计算机2180的D/A转换器的输出波形，波形(c)表示来自开关2186的端子d的波形，及波形(d)表示输出给开关2117的控制端子d的信号。微计算机2180从时间t60开始经D/A转换器输出一加速脉冲，用于将焦点移至第二信息表面。这样，物镜2103移向第二信息表面且焦点也移向第二信息表面。微计算机2180在时间t61检测到归一化的FE信号的电平变为一E3并停止加速脉冲。当在时间t62该归一化FE信号交越零时，开关2186的端子c被从端子a切换至端子b并与其连接。当在时间t63该归一化的FE信号的电平为E3时，输出该减速脉冲。在归一化FE信号的电平是E3或更高的周期期间，即直至时间t64，该减速脉冲被输出。

当在时间t561归一化FE信号交越零时，微计算机2180连接开关2117的端子c和端子a且再执行焦点调整。根据采用全内反射量信号被归一化的FE信号，输出加速脉冲和减速脉冲的时间被控制，反射离开其它信息表面的光量自该全内反射量信号被去除。因此，可精确地检测到该定时且焦点可在信息表面之间稳定地移位。

(实施例8)

图26示出了根据本发明的实施例8的光盘单元2008的示例性结构。与上述实施例中相同的单元用相同的参考数字表示，且省略对其的描述。

一光电探测器2188具有五个光接收部分。相对于实施例2，描述了提供有四个光接收部分的光电探测器2113。在本实施例中，进一步提供了围绕该四个光接收部分的一光接收部分，该进一光接收部分用作为用于检测反射离开除了该光盘的该预定信息表面之外的信息表面的光的漫射光检测装置。

在本实施例中，光电探测器2188由形成了实施例2中所述的光电探测器2113的四个光接收部分和该漫射光检测装置，即被提供以围绕该四个光接收部分的外测的该光接收部分组成。位于作为漫射光检测装置的光接收部分内部的这些光接收部分的总光量时以全内反射量信号。这是在对应于实施例2中所述的光电探测器2113的部分中所接收的光量。

如参照图24所述，在焦点在第一信息表面上的情况下，反射离开第二表面的光入射在整个光电探测器2188上。大部分反射离开第一信息表面的光入射在这些内部光接收部分上。因此，反射离开第二信息表面并入射在内部光接收部分上的光与入射在外部光接收部分上的光量成比例。

通过减法器2184从该全内反射量信号中减去通过将该外部光接收部分的光量乘以一预定系数所得到的值。这样，获得没有反射离开其它信息表面的光的影响的全内反射量信号。

图27概略性地示出了光电探测器2188的结构。该内部四个光接收部分对应于光电探测器2113。该外部的光接收部分为增加的部分。将焦点从第一表面移位至第二表面的操作类似于实施例7，且因此省略对其的描述。

(实施例9)

图28示出了根据本发明的实施例9的光盘单元2009的示例性结构。与上述实施例中相同的单元用相同的参考数字表示，且省略对其的描述。

光盘2187是在一面上具有两信息表面的一双层光盘。该马达控制电路2156控制马达2127以预定的转数转动。激光器控制电路2155控制激光器2109以预定的功率发射光。

描述检测反射离开其它信息表而的光的操作。一微计算机2195改变一开关2196的控制端子e的电平以连接一端子a和一端子b。而且，微计算机2195改变一开关2410的控制端子e的电平以连接一端子d和一端子c。开关2410的端子c被设至零电平。微计算机2195致动斜坡发生电路2123。斜坡发生电路2123的输出经开关2196被发送给功率放大器2118。这样，物镜2103接近光盘2187。首先在光盘2187的表面输出一S形波形。接着，在第一信息表面输出一S形波形。然后，在第二信息表面输出一S形波形。

微计算机2195测量在第一信息表面的S形波形的放大率H1和在第二信息表面的S形波形的放大率H2。微计算机2195预存在焦点位于该信息表面上的情况下的在单层光盘的一S形波形的放大率Hs和一全内反射量信号Cs的电平。在第一信息表面，该微计算机2195将自公式(2)获得的Q1设至开关2410的端子a作为反射离开其它信息表面的光。在第二信息表面，自公式(3)获得的Q2被设至开关2410的端子b作为反射离开其它信息表面的光。

Q1＝Cs·(1-(H1/HS))        (2)

Q2＝Cs·(1-(H2/HS))        (3)

在获得Q1和Q2后，再执行聚焦。具体地，微计算机2195改变在开关2196的控制端子e的电平以连接端子d和端子b。而且，微计算机2195改变再开关2410的控制端子e的电平以连接端子d和端子a。微计算机2195致动斜坡发生电路2123。斜坡发生电路2123的输出经开关2196被发送给功率放大器2118。这样，物镜2103接近光盘2187。当微计算机2195检测到第一信息表面时，它改变开关2196的控制端子e的电平以连接端子d和端子a以开始焦点调整操作。在焦点被移位至第二信息表面的情况下，微计算机2195改变开关2196的控制端子e的电平以连接端子d和端子c，并输出一加速脉冲经D/A转换器给开关2196的端子c。而且，微计算机2195改变开关2410的控制端子e的电平以连接端子d和端子b。微计算机2196改变开关2196的控制端子e的电平以再连接端子d和端子a以开始焦点调整操作。换言之，在光束的焦点被移位的情况下，开关2410根据这些信息表面而被转换。当焦点在第一信息表面上时，端子a和端子b被连接，而当焦点在第二信息表面上时，端子b和端子d被连接。

图29示出了在光盘单元2009中使用当的信号的波形。在图29中，波形(a)表示斜坡发生电路2123的输出，波形(b)表示焦点，及波形(c)表示是减法器2185的输出的归一化FE信号。在时间t70，微计算机2195致动斜坡发生电路2123。这样，焦点接近光盘2187，且在时间t71，该表面的归一化FE信号的电平超过E4。而且，光束的焦点接近光盘2187，且在时间t72，归一化FE信号的电平变为低于-E4。

微计算机2195检测到光束的焦点通过光盘2187的表面。当物镜2103被进一步升高时，在时间t73，在第一信息表面的归一化FE信号的电平超过E4。微计算机2195在该周期期间测量并存储归一化FE信号的最大值a1直至归一化FE信号再变为E4。在时间t74，归一化FE信号的电平变得低于-E4。微计算机2195在归一化FE信号的电平再变为-E4的周期期间，测量并存储归一化FE信号的最小值b1的电平，b1是一负值。通过从a1中减去b1所得到的值是在第一信息表面的S形波形的放大率H1。当物镜2103被进一步升高时，光束的焦点进一步接近光盘2187。在时间t75，归一化FE信号的电平超过E4。微计算机2195在归一化FE信号的电平再变为E4的周期期间，测量并存储归一化FE信号的最大值a2。在时间t76，归一化FE信号的电平变得低于-E4。微计算机2195在归一化FE信号的电平再变为-E4的周期期间，测量并存储归一化FE信号的最小值b2的电平。通过从a2中减去b2所得到的值是在第二信息表面的S形波形的放大率H2。

微计算机2195使用上述两公式计算Q1和Q2。在实施例9中，当焦点通过该信息表面时，采用归一化FE信号的放大来检测反射离开其它信息表面的光量。然而，当归一化FE信号的放大率减小时，该焦点调整系统的开环增益成比例地降低。焦点增益测量装置(未示出)可被使用以测量该焦点调整系统的开环增益，且根据该测量的增益和用于单层光盘的增益的比例，开关2410的端子a和端子b的值可被设置。

(实施例10)

图30示出了根据本发明的实施例10的光盘单元2010的示例性结构。与上述实施例中相同的单元用相同的参考数字表示，且省略对其的描述。

在本实施例中，一全息元件2250用作为光束分裂装置，用于在光束被聚焦且被施加至光盘2187的预定信息表面后，将反射离开关盘2187的光分裂成靠近光轴的一内部区域的光和远离光轴的一外部区域的光。

一内部FE信号发生电路2258用作为内部焦点误差检测装置，用于根据内部区域的光，检测光束的焦点和光盘2187的预定信息表面之间的失准。一外部FE信号发生电路2254用作为外部焦点误差检测装置，用于根据外部区域的光，检测光束的焦点和光盘2187的预定信息表面之间的失准。

光盘2187是在一面上具有两信息表面的双层盘。光盘2187以预定的转数转动。激光器2109以预定功率发射光。

自激光器2109发射的光通过一准直透镜2430变为平行光并透射通过一分束器2256。

透射的光束2106通过作为聚光装置的物镜2103被聚集在光盘2187上。聚集的光束通过光盘2187上的迹道被反射/衍射。

该反射/衍射的光束再透射物镜2103并被反射离开分束器2256。

反射的光束2106通过作为光束分裂装置的该全息元件2250被分离成衍射光和0级(0^th order)光。该0级光通过全息元件2250，通过检测透镜2111被聚集，通过柱面透镜2112相对于迹道被给予45°的象散，且进入光电探测器2253。

光电探测器2253接收该光并输出一信号。该信号被输入给一控制FE信号发生电路2257。该控制FE信号发生电路2257生成一控制FE信号。

控制FE信号经相位补偿电路2116和开关2117被发送给功率放大器2118。这样，根据该控制FE信号的一电流流过聚焦线圈。

通过全息元件2250被衍射的+1级光和-1级光通过检测透镜2111被聚集，通过柱面透镜2112相对于迹道被给予45°的象散，且进入光电探测器2253。

光电探测器2253接收该光，反射离开该光盘的光束，将其分成靠近于光轴的内部区域的光束光和远离该光轴的外部区域的光束光，并输出信号。这些信号被分别发送给内部和外部FE信号发生电路2258和2254。

在该双层光盘中，各第一和第二信息层具有不同厚度的保护层。这样，生成球面象差。该光头被设计以使当保护层的厚度在第一和第二信息表面的保护层的厚度之间时该球面象差为零。这样，在第一信息表面中，该保护层的厚度较薄，而在第二信息表面中，该保护层的厚度较厚。因此，在第一和第二信息表面的球面象差具有相反的极性。

由于该球面象差，在焦点位于第一信息表面上的情况下(即在控制FE信号的电平在第一信息表面上为0的情况下)，内部FE信号的电平变为正的而外部FE信号的电平变为负的。

在焦点位于第二信息表面上的情况下(即在控制FE信号的电平在第一信息表面上为0的情况下)，内部FE信号的电平变为负的而外部FE信号的电平变为正的。

当将光束的焦点从第一信息表面移位至第二信息表面时，开关2117的端子c和端子b被连接。

微计算机2255用于将光束的焦点从第一信息表面移位至第二信息表面的聚焦线圈的驱动电压经D/A转换器发送给开关2117的端子b。光束的焦点开始移向第二信息表面。当外部FE信号交越零时，微计算机2255停止一加速脉冲并输出一减速脉冲。

当将光束的焦点从第一信息表面移位至第二信息表面时，该外部FE信号首先在接近第二信息表面处交越零，且然后该控制FE信号交越零。然后，当外部FE信号再交越零时，微计算机2255停止减速脉冲。

然后，当控制FE信号交越零时，开关2117的端子c和端子a被连接。再执行焦点调整。

接着，参照图31，描述球面象差和焦点之间的关系。图31说明了当控制FE信号在第一信息表面为零时光束当外部焦点和内部焦点。

如上所述，在第一信息表面中，保护层的厚度小于最佳值。球面象差如所图示说明的。外部光束聚焦在靠近物镜2103的一位置上。内部光束聚焦在远离物镜2103的位置上。

在控制信号在第二二信息表面上为零的情况下，保护层的厚度大于该最佳值。这样，外部光束聚焦在远离物镜2103的一位置上。内部光束聚焦在靠近物镜2103的一位置上。

这样，当物镜2103靠近这些信息表面时，外部FE信号和内部FE信号为图32所示的波形。实线表示内部FE信号而虚线表示外部FE信号。控制FE信号是外部FE信号和内部FE信号的平均值。

如上所述，当将焦点从第一信息表面移位至第二信息表面时，该外部FE信号首先在接近第二信息表面处交越零，且然后该控制FE信号交越零。

接着，描述将焦点从第一信息表面移位至第二信息表面的操作。

图33描述了在光盘单元2010中使用的信号的波形。波形(a)表示FE信号，波形(b)表示在控制器2117的端子d的波形，而波形(c)表示微计算机2255的D/A转换器的输出。在波形(a)中，虚线表示外部FE信号，粗实线表示内部FE信号，而细实线表示控制FE信号。

微计算机2255从时间t70起输出用于将焦点移位至第二信息表面的加速脉冲。这样，焦点移向第二信息表面。微计算机2255在时间t71检测到外部FE信号的电平。然后，微计算机2255输出减速脉冲。

微计算机2255在时间t72停止减速脉冲，并当控制FE信号交越零时在时间t73连接端子c和端子a以再执行焦点调整。

根据本实施例的光盘单元，因为在外部FE信号交越零时，减速脉冲可被停止，相比于根据控制FE信号的电平停止减速脉冲的情况，可以精确定时的方式停止减速脉冲。结果，可稳定地将光束的焦点从一信息表面移位至另一信息表面。

在该光学系统未被设置使得当保护层的厚度在第一和第二信息表面的保护层的厚度之间时该球面象差为零时。可通过使用内部FE信号来确定定时。

在这样一情况下，根据有关取决于在第一和第二信息表面的保护层的厚度之间的保护层的厚度的球面象差的信息，可适当地选择外部FE信号和内部FE信号中的至少之一。根据该信号，致动器2104可被驱动且光束的焦点可从一信息表面移位至另一信息表面。

工业应用性

在根据本发明的一光盘单元中，在执行对光盘的保护层的表面的焦点调整后。执行对光盘的信息记录表面的焦点调整。这样，工作距离实质上被延伸了保护层的厚度。结果，可显著降低物镜碰撞光盘表面的可能性，即使当使用具有大NA的光头时。

在根据本发明的另一光盘单元中，仅当检测到一跟踪误差信号的放大率为一预定值或更高时，允许开始该焦点调整。这样，不用参考全内反射量的水平，可分辨出光盘表面和信息表面。结果，即使光盘表面的全内反射量的水平与信息表面的全内反射量的水平中间的差较小(例如，在双层光盘的情况下)，可确保执行对信息表面的聚焦。

在根据本发明的另一光盘单元中，响应于第二次检测到交越零的焦点误差信号。开始对信息表面的焦点调整。这样，不用参考全内反射量的水平，可分辨出光盘表面和信息表面。结果，即使光盘表面的全内反射量的水平与信息表面的全内反射量的水平中间的差较小(例如，在双层光盘的情况下)，可确保执行对信息表面的聚焦。

在根据本发明的另一光盘单元中，在了解到光盘表面的摆动后，开始对信息表面的焦点调整。这样，对信息表面的聚焦控制对已得知其摆动的光盘表面执行。结果，可明显地减小由于光盘的摆动使物镜碰撞光盘的可能性。

在根据本发明的另一光盘单元中，提供了用于精确地计算来自该特定信息表面的全内反射比的装置(归一化装置)。这样，可去除反射离开除此特定信息表面之外的信息表面的光的影响。

Claims (12)

1、一种光盘单元，用于具有一个或多个信息表面的光盘，该光盘单元包括：

焦点误差检测装置，用于输出焦点误差信号，该焦点误差信号指示施加到光盘的光束的焦点与预定表面之间的失准；

移位装置，用于沿垂直于该光盘的方向移动光束的焦点的位置；

焦点调整装置，用于执行到该预定表面的焦点调整，以便通过根据该焦点误差信号控制该移位装置，使得光束的焦点与该预定表面之间的距离在预定误差限度内；

零交越检测装置，用于检测该焦点误差信号交越零；及

控制装置，用于控制该焦点调整装置和该移位装置，其中

该控制装置控制该移位装置，以使沿朝向该光盘的表面的第一方向移位光束的焦点直至该零交越检测装置第一次检测到该焦点误差信号的交越零，

该控制装置控制该移位装置，以使当第一次检测到该焦点误差信号交越零时，光束的焦点被进一步沿第一方向移动预定距离，该预定距离大于光盘的表面和信息表面之间的距离，

该控制装置控制该移位装置，以使直到该光束的焦点已被沿第一方向移过该预定距离后，以及当该零交越检测装置检测到该焦点误差信号第二次交越零时，沿与第一方向相对的第二方向朝向信息表面移位该光束的焦点，且

该控制装置控制该焦点调整装置，以在第二次检测到该焦点误差信号交越零时，执行对信息表面的焦点调整。

2、根据权利要求1的光盘单元，其中该控制装置以停止光盘的旋转来执行焦点调整并控制光盘的转动，以使在检测到光束的焦点与信息表面之间的距离在该预定误差限度内后，光盘开始转动。

3、一种光盘单元，用于具有一个或多个信息表面的光盘，该光盘单元包括：

焦点误差检测装置，用于输出焦点误差信号，该焦点误差信号指示施加到光盘的光束的焦点与预定表面之间的失准；

移位装置，用于沿垂直于该光盘的方向移动光束的焦点的位置；

焦点调整装置，用于执行到该预定表面的焦点调整，以便通过根据该焦点误差信号控制该移位装置，使得光束的焦点与该预定表面之间的距离在一预定误差限度内；

零交越检测装置，用于检测该焦点误差信号交越零；及

控制装置，用于控制该焦点调整装置和该移位装置，其中

该控制装置控制该移位装置，以使沿朝向该光盘的表面移位光束的焦点直至该零交越检测装置第一次检测到该焦点误差信号交越零，

该控制装置控制该焦点调整装置，以当第一次检测到该焦点误差信号交越零时，执行对光盘的该表面的焦点调整，

在执行对光盘的该表面的焦点调整时，该控制装置在存储装置中存储位移信息，该位移信息指示该移位装置根据该光盘的旋转角的位移，

该控制装置控制该移位装置，以使停止焦点调整装置的操作，根据该存储装置中存储的位移信息，朝向该信息表面移位该光束的焦点，直至该零交越检测装置第二次检测到该焦点误差信号交越零，且

该控制装置控制该焦点调整装置，以当第二次检测到该焦点误差信号交越零时，执行对信息表面的焦点调整。

4、根据权利要求3的光盘单元，其中该焦点调整装置控制相位补偿，以使对于该焦点调整装置已开始操作之后的一预定周期，相比于再现光盘上记录的信息时，其中相位超前的一频带较宽。

5、根据权利要求3的光盘单元，其中该焦点调整装置设置一增益，以使对于该焦点调整装置已开始操作之后的一预定周期，相比于再现光盘上记录的信息时，该增益较小。

6、一种光盘单元，用于具有多个信息表面的光盘，该光盘单元包括：

光电探测装置，用于检测当光束被施加至该多个信息表面中的一预定表面时，反射离开该光盘的光；

焦点误差检测装置，用于根据该光电探测装置的输出而输出焦点误差信号，该焦点误差信号指示该光束的焦点与该预定信息表面之间的失准；

全内反射量检测装置，用于根据该光电探测装置的输出，检测反射离开该光盘的全内反射的量；和

归一化装置，用于通过将该焦点误差信号除以一值而生成归一化焦点误差信号，该值是通过从该全内反射量检测装置的输出减去对应于反射离开除该光盘的该预定信息表面之外的信息表面的反射量的一信号值而获得的。

7、根据权利要求6的光盘单元，还包括：

移位装置，用于沿垂直于该光盘的方向移动光束的焦点的位置；

焦点调整装置，用于执行焦点调整，以便通过根据该归一化的焦点误差信号控制该移位装置，使光束的焦点与该预定信息表面之间的距离在一预定误差限度内；和

焦点增益测量装置，用于测量该焦点调整的一系统的增益，

其中该信号值根据该焦点增益测量装置的输出而改变。

8、根据权利要求6的光盘单元，还包括：

移位装置，用于沿垂直于该光盘的方向移动光束的焦点的位置，

其中该信号值改变以使当驱动移位装置时，该归一化焦点误差信号的放大率是常数值，以使光束的焦点通过该光盘的该预定信息表面。

9、根据权利要求6的光盘单元，其中该信号值依据该多个信息表面之每一个而改变。

10、根据权利要求9的光盘单元，还包括漫射光检测装置，用于检测反射离开除其上落有光束的焦点的该光盘的预定信息表面之外的信息表面的光，

其中该信号值根据该漫射光检测装置的输出而改变。

11、根据权利要求6的光盘单元，还包括：

移位装置，用于沿垂直于该光盘的方向移动光束的焦点的位置；和

控制装置，用于根据该归一化焦点误差信号来控制该移位装置，以便控制该移位装置移位光束的焦点到除了该光盘的该预定信息表面之外的信息表面。

12、根据权利要求11的光盘单元，其中：

该光电探测装置还包括光束分裂装置，用于将反射离开该光盘的光分裂成接近于光轴的内部区域的光和远离该光轴的外部区域的光；

该焦点误差检测装置包括：内部焦点误差检测装置，用于根据该内部区域的光，检测光束的焦点与光盘的的预定信息表面之间的失准；和外部焦点误差检测装置，用于根据该外部区域的光，检测光束的焦点与光盘的的预定信息表面之间的失准；

该控制装置根据该内部焦点误差检测装置的输出和该外部焦点误差检测装置的输出中的至少之一来控制该移位装置，从而控制该移位装置来移位该光束的焦点到除了该光盘的该预定信息表面之外的信息表面。

Images