专利名称：焦距偏离检测装置及利用该装置的光盘装置的制作方法
技术领域：
本发明是涉及焦距偏离检测装置及利用该装置的光盘装置。
背景技术：
作为本发明的背景技术，例如有日本专利公开平8-185637号公报。在该公报中，记载了“通过对焦距误差信号与规定电位的基准信号进行电平比较，检测从记录中或再现中的记录层到其它记录层的焦距吻合的焦距偏离”。
另外，作为本发明的背景技术，例如有日本专利公开平8-203108号公报。在该公报中，记载了“在发生了焦距偏离的情况下，最初发生比较大的焦距误差信号，其后注目面积平均反射光量的下降，在焦距伺服中，检测到散焦状态后，检测到在规定时间内面积平均反射光量变成不足第2基准值时，驱动聚焦驱动器，以使物镜远离盘面”。
发明内容
近年来，具有多个记录层的记录型光盘在实用化。由于在对于所述记录型光盘进行再现或记录过程当中，如果有来自外部的振动等外来干扰因素而引起焦距伺服偏离时，就不能进行数据的再现或记录，所以在光盘装置在检测出焦距偏离时，暂时中断数据的再现或记录，之后再次使焦距伺服与跟踪伺服系统为ON状态，从再现或记录中断的位置继续进行数据的再现或记录。
作为焦距偏离的检测方法，例如专利文献1中给出了将焦距误差信号(以下称为FE信号)与规定的阈值进行比较的方法。该专利文献1所公开的焦距偏离的检测方法，是使用正负的阈值检测在焦距偏离时对于FE信号中所表现的基准电位进行正负变动的波形的方法。
然而，在光盘的制造工序中要求记录面要高精度、平坦地制作，但在有些情况下，在完成的光盘的一部分的记录面上会局部存在非意识的微小变形。
由该记录面变形的形状而产生焦距偏离时，有在FE信号中发生同样的波形的情况。因此，在使用专利文献1所示的方法的情况下，由于将由记录面的微小变形所引起的FE信号的变动作为焦距偏离而误检测，发生不需要的记录停止或再现停止，所以会发生数据的记录时间或再现时间增加的问题。
而且，作为迅速检测出焦距偏离的发生，而使物镜从盘离开的方法，例如专利文献2给出了在FE信号超出了规定值，而在规定时间内使面积平均反射光量不足基准值时，强制地使物镜离开的方法。在该专利文献2给出的焦距偏离检测方法中，在盘记录面的微小变形附近存在有损伤的情况下由这些位置关系的微小变形引起FE信号的大的变动，由损伤可能使面积平均反射光量下降到基准值以下。在这样的情况下，由于检测出焦距偏离而发生不需要的记录停止或再现停止，所以会发生数据的记录时间或再现时间增加的问题。
本发明的目的在于提供高性能的焦距偏离检测装置及利用该装置的光盘装置。
本发明的目的，作为一例由权利要求范围中记述的构成而达到。
根据本发明，能够提供高性能的焦距偏离检测装置及利用该装置的光盘装置。
通过以下结合附图对本发明实施例的说明，可以更好的了解本发明的其他目的和优点。
图1是表示本发明的第1及第2实施方式的方框图。
图2是具有2层记录层的光盘的截面模式图。
图3是说明本发明的第1实施方式的动作的波形图。
图4是表示本发明的第1实施方式的流程图。
图5是说明本发明的第1实施方式的动作的另一波形图。
图6是表示本发明的第1实施方式的另一流程图。
图7是具有3层记录层的光盘的截面模式图。
图8是具有3层记录层的光盘中焦距伺服偏离时的波形图。
图9是具有3层记录层的光盘中焦距伺服偏离时的另一波形图。
图10是表示本发明的第2实施方式的流程图。
图11是表示本发明的第3实施方式的方框图。
图12是表示本发明的第3实施方式的流程图。
图13是具有2层记录层的光盘中焦距伺服偏离时的波形图。
图14是表示本发明的第4实施方式的方框图。
图15是表示本发明的第4实施方式中平坦检测电路的方框图。
图16是说明本发明的第4实施方式中平坦检测电路的动作的波形图。
图17是表示本发明的第4实施方式的流程图。
图18是说明本发明的第4实施方式的动作的波形图。
图19是表示本发明的第5实施方式的方框图。
图20是表示本发明的第5实施方式的流程图。
具体实施例方式
对记录面变形与FE信号的关系进行详细说明。图2是具有2层记录层的光盘的截面图。第1记录层200及第2记录层201由相变化膜及有机膜等所构成，其中间具有透明的间隔层202。进而，上述记录层200、201及间隔层202是被由聚碳酸酯等透明材料所构成的透明基板203及204夹持所构成。而且，在将上述光盘安装于光盘装置时，进行数据的记录或再现的激光从透明基板203向第1记录层200照射。就是说，透明基板203的正面是盘的正面，透明基板204的正面是印刷盘标题等的标签面。在图2中，第1记录层200的由虚线所包围的部分存在有由盘的制造工序所发生的微小记录面变形205。
在光盘装置对于图2所示的第1记录层200进行数据的记录或再现时，在聚焦伺服为稳定动作的状态下，在进行数据的记录或再现的激光点通过记录面变形205时，在有些情况下FE信号中会发生与因该记录面变形205的形状而引起的焦距偏离同样的波形。因此，在使用上述专利文献1所示的方法的情况下，由于将由记录面的微小变形所引起的FE信号的变动作为焦距偏离而误检测，使不需要的记录停止或再现停止，所以会发生数据的记录时间或再现时间增加的问题。
第1实施例具有多个记录层的光盘的情况，有某种外来干扰使焦距伺服偏离，激光点向其它记录层移动时，可以认为记录层之间来自光盘的反射光量会有临时的下降。第1实施例对注目于此事的焦距偏离检测装置进行以下的说明。
以下使用图1对第1实施例加以说明。
符号1是4分割光检测器，4个光检测器分别输出与来自光盘的反射光的量相对应的电气信号。
符号2是焦距误差信号生成电路，从4分割光检测器所输出的4个输出信号而生成由共知的像散法产生的FE信号，并进行输出。
符号3是总和信号生成电路，将计算4分割光检测器所输出的4个输出信号的总和、并限制频带的信号作为SUM信号而输出。而且，总和信号生成电路3的输出频率带为100kHz左右，相当于将RF信号平均化的信号。
符号4是第1基准电压，对于FE信号的基准电位输出正电位的电压Vth1。
符号5是第1比较电路，在非反向输入端子输入FE信号，在反向输入端子输入第1基准电压4的输出电压Vth1。第1比较电路5在FE信号电位比第1基准电压Vth1大时输出高电位的信号，除此之外则输出低电位的信号。第1比较电路5的输出信号为Det1。
符号6是第2基准电压，对于FE信号的基准电位输出负电位的电压Vth2。
符号7是第2比较电路，在反向输入端子输入FE信号，在非反向输入端子输入第2基准电压6的输出电压Vth2。第2比较电路7在FE信号电位比第2基准电压Vth2小时输出高电位的信号，除此之外则输出低电位的信号。第2比较电路7的输出信号为Det2。
符号8是第3基准电压，输出电位为聚焦伺服为OFF时的SUM信号电位与聚焦伺服为ON时的SUM信号电位之间的电位的电压。在本实施例中，第3基准电压8的输出电压Vth3。
符号9是第3比较电路，在非反向输入端子输入SUM信号，在反向输入端子输入第3基准电压8的输出电压Vth3。第3比较电路9在SUM信号电位比第3基准电压Vth3大时输出高电位的信号，除此之外则输出低电位的信号。第3比较电路9的输出信号为Det3。
符号10是系统控制器，输入第1比较电路5、第2比较电路7及第3基准电压8的输出信号Det1，Det2，Det3。系统控制器10使用输入信号Det1，Det2，Det3，按照后述的程序检测焦距偏离，输出焦距偏离检测信号。而且，系统控制器10可以使用内藏有监视计时器的一般的CPU(中央处理器Central Processing Unit)。
符号11是系统控制器10输出的焦距偏离检测信号。
而且，4分割光检测器1、焦距误差信号生成电路2及总和信号生成电路3并非是限于本发明的构成要素，而是光盘装置所必须的要素，所以关于本实施例的焦距偏离检测装置的部分用虚线包围，添加符号100。上述构成中各信号的波形示于图3。
图3(a)是在具有由虚线部所示的第1及第2记录层的光盘中，用实线描绘进行记录或再现的激光点所通过的轨迹的模式图。在实施例中，表示的是激光点在对第2记录层进行记录或再现的状态，由于某种外来干扰而发生焦距偏离，激光点向第1记录层移动的情形。而且，在图3(a)中，在时刻T1发生焦距偏离，在时刻T5激光点通过第1记录层。
图3(b)是FE信号。由于到时刻T1聚焦伺服是正常的动作，所以FE信号几乎是基准电位(图中的0电位)，但在时刻T1焦距偏离后到通过第1记录层的时刻T5的期间，FE信号在正电位与负电位之间变化。而且，在时刻T5通过第1记录层之后，FE信号变化为正电位之后收敛于0电位。
图3(c)是SUM信号。直到时刻T1，由于聚焦伺服为ON，所以从光盘反射的激光入射到4分割光检测器1，SUM信号就成为对应于来自光盘的反射光量的电位，所以比0电位大。在本实施例中，聚焦伺服ON字的SUM信号电位为S1。在图3的时刻T1，由于焦距伺服偏离，激光点向着第1记录层的光，来自光盘的反射光量下降，所以SUM信号电位也下降，在激光点到达第1及第2记录层的大体中间位置时，SUM信号电位成为底峰(bottom peak)。
而且，随着激光点进一步移动并接近第1记录层，来自光盘的反射光量增加，所以SUM信号电位再次接近S1，在时刻T5激光点通过第1记录层时SUM信号电位成为S1。而且，在时刻T5以后，随着激光点进一步移动并离开第1记录层，SUM信号下降，激光点离开第1记录层充分远时，由于来自向4分割光检测器1入射的光盘的反射光量为0，所以SUM信号也为0。
图3(d)是第1比较电路5的输出信号Det1。在FE信号(b)大于第1基准电压Vth1的期间为高电位。
图3(e)是第3比较电路9的输出信号Det3。在SUM信号(c)大于第3基准电压Vth3的期间为高电位。
图3(f)是第2比较电路7的输出信号Det2。在FE信号(a)小于第2基准电压Vth2的期间为高电位。
图3(g)是系统控制器10输出的焦距偏离检测信号，在根据以下说明的程序检测出焦距偏离时，输出高电位的脉冲信号。
图4是表示系统控制器10检测出焦距偏离的程序的流程图。
焦距偏离的检测开始后(S000)，对于第1比较电路5的输出信号Det1判定电位(S001)。图3(d)所示的Det1为低电位，即在FE信号电位小于第1基准电压Vth1的情况下回到步骤S001。
在步骤S001中系统控制器10动作的状态下，在图3的时刻T2，图3(d)的Det1信号为高电位，即FE信号电位大于第1基准电压Vth1时，系统控制器10越过步骤S001，启动时间测量计时器(S002)。该计时器是为了检测焦距偏离检测的超时的装置，可以使用内藏于系统控制器10的监控计时器。
计时开始后，系统控制器10对于第3比较电路9的输出信号Det3进行电位判定(S003)。在Det3信号(图3(e))为高电位，即SUM信号大于第3基准电压的情况下，比较测量时间是否比规定的超时长(S004)。在测量时间比规定的超时短的情况下，回到S003，继续进行对Det3信号的电位判定。另一方面，在计时器的值比规定的超时长的情况下，得到焦距偏离检测的超时成立的、即在步骤S001中检测的FE信号的变动不是由焦距偏离所引起的，回到步骤S001。
在系统控制器10循环于步骤S003与步骤S004而动作的状态下，在图3的时刻T3，第3比较电路9的输出信号Det3(图3(e))信号为低电位，即在SUM信号小于第3基准电压Vth3的情况下，系统控制器10对于第2比较电路7的输出信号Det2进行电位判定(S005)。
在步骤S005，Det2(图3(f))信号为低电位，即在FE信号大于第2基准电压Vth2的情况下，比较测量时间是否比规定的超时长(S006)。在测量时间比规定的超时短的情况下，回到S005，继续进行对Det2信号的电位判定。另一方面，在测量时间比规定的超时长的情况下，由于超时成立，回到步骤S001。
在系统控制器10循环于步骤S005与步骤S006而动作的状态下，在图3的时刻T4，第2比较电路7的输出信号Det2(图3(f))信号为高电位，即在FE信号小于第2基准电压Vth2的情况下，系统控制器10作为焦距偏离输出表示于图3的信号(g)的高电位的脉冲信号(S007)，并结束(S008)。
以上的说明是焦距伺服偏离时激光点从第2记录层向第1记录层移动的例子，但是，在激光点以相反方向从第1记录层向第2记录层移动的情况下，FE信号的变化也相反。对于这种情况使用图5加以说明。
图5是与图3的情况相反，从对第1记录层进行数据的再现或记录的状态，由于某种外来的因素而发生焦距偏离，激光点向第2记录层移动的情况。图5的各波形的名称与图3相同。
在这种情况下，在时刻T1焦距伺服偏离时，FE信号(b)与图3的情况极性相反地变化，因此，第2比较电路7的输出信号Det2(图5(f))在时刻T2成为高电位，第1比较电路5的输出信号Det1(图5(d))在时刻T4成为高电位。就是说，第1及第2比较电路的输出信号Det1、Det2变化的定时(timing)的时间关系与图3相反。
另一方面，由于SUM信号(c)与图3的情况当然大体相同，所以第3比较电路9的输出信号Det3(图5(e))是与图3的Det3信号(e)同样的波形。
在这种情况下，系统控制器10根据图6所示的流程图生成图5所表示的焦距偏离检测信号。图3与图5的流程图的不同之处在于，图3的步骤S001及步骤S005分别被步骤S009及步骤S010所取代。其它步骤中的动作与图3相同。
在图5中，取代图3中的步骤S001对第2比较电路7的输出信号Det2进行电位判定(S009)。在Det2信号(图5(f))为低电位，即FE信号电位大于第2基准电压Vth2的情况下，回到步骤S009。另一方面，在Det2信号(图5(f))为高电位，即FE信号电位小于第2基准电压Vth2的情况下，启动时间测量计时器(S002)。
而且，在图5中，取代图3中的步骤S005对第1比较电路5的输出信号Det1进行电位判定(S010)。在Det1信号(图5(d))为低电位，即FE信号电位小于第1基准电压Vth1的情况下，移动到步骤S006。另一方面，在Det1信号(图5(d))为高电位，即FE信号电位大于第1基准电压Vth1的情况下，移动到步骤S007，对焦距偏离检测信号输出高电位的脉冲信号。
而且，系统控制器10是使用图4及图6所示的流程中的哪一个，是根据进行数据的再现或记录的层而决定。由于光盘装置中所装载的系统控制器(图1中的系统控制器10与其它的系统控制器)，能够从进行数据的再现或记录的地址信息而识别激光点现在处于哪一层，所以采用与该层相对应，对于图1中的系统控制器10指示使用图3或图5中哪一个流程的结构即可。
以上说明的第1实施例的焦距偏离检测装置，由于是在历来的方法的FE信号电位的正负变动检测之上，将表示来自光盘的反射光量的SUM信号的电位下降检测添加于焦距偏离的条件，由此能够避免记录层的微小缺陷的影响，所以能够提高2层光盘的焦距偏离的检测精度。
第2实施例上述第1实施例是对关于2层光盘的焦距偏离装置进行的说明，下面对具有3层以上记录层的多层光盘的问题进行说明。
图7是具有3层记录层的光盘的截面模式图。
图7所示的3层光盘，与图2所示的2层光盘的不同之处在于，具有第3记录层206及第2间隔层207。其它是与图2所示的2层光盘相同的结构。而且，在图7中，第1记录层接近光盘的物镜，第3记录层接近光盘的标签面侧。
在图7的3层光盘中，在第2记录层201进行数据的记录或再现时由于某种外来的干扰而使焦距偏离时的FE信号波形示于图8及图9。
图8(a)是表示激光点从第2记录层向第1记录层移动的情形。
此时的FE信号波形图示于图8(b)。FE信号的电位变动为正、负、正。
图9(a)是表示激光点从第2记录层向第3记录层移动的情形。
此时的FE信号波形图示于图9(b)。FE信号的电位变动与图8的FE信号相反，为负、正、负。
就是说，在从第2记录层进行数据的再现或记录的状态发生了聚焦伺服偏离的情况下，根据激光点是向第1或第3中哪一个记录层移动，FE信号的变化图形不同。而且，不能预测焦距伺服偏离时激光点是向哪一层移动。因此，不能决定使用第1实施例中说明的图4或图6中的哪一个流程来检测焦距偏离。
因此，对解决该问题的焦距偏离的检测加以说明。以下使用图10所示的流程图，对系统控制器10检测焦距偏离的程序加以说明。而且，由于第2实施例的方框图与图1所示的第1实施例的方框图相同，所以其说明予以省略。
在系统控制器10对焦距偏离的检测开始后(S000)，对于第1比较电路5的输出信号Det1进行判定电位(S011)。在Det1为低电位，即在FE信号电位小于第1基准电压Vth1的情况下，对于第2比较电路7的输出信号Det2进行判定电位(S012)。在Det2为低电位，即在FE信号电位大于第2基准电压Vth2的情况下，回到步骤S011。在聚焦伺服为ON，正常工作的情况下，为巡回于步骤S011与步骤S012的工作。
在步骤S011中，如果Det1信号为高电位，即FE信号电位大于第1基准电压Vth1，则系统控制器10对表示激光点移动方向的DIR标记设定1(S013)。这里，由于使Det1信号早于Det2信号成为高电位相当于第1实施例中说明的图3的情况，所以相当于图8所示的激光点从第2记录层向第1记录层移动的情况。由此，DIR标记为1意味着激光点向光盘装置的物镜移动。
而且，在步骤S012中，如果Det2信号为高电位，即FE信号电位小于第2基准电压Vth2，则系统控制器10对表示激光点移动方向的DIR标记设定0(S014)。这里，由于使Det2信号早于Det1信号成为高电位相当于第1实施例中说明的图5的情况，所以相当于图9所示的激光点从第2记录层向第3记录层移动的情况。由此，DIR标记为0意味着激光点远离光盘装置的物镜而移动。
系统控制器10在步骤S013或步骤S014中设定了DIR标记之后，启动时间测量计时(S002)。步骤S002与第1实施例中说明的图4的步骤S002同样。
计时开始后，系统控制器10对于第3比较电路9的输出信号Det3进行电位判定(S003)。在步骤S003中判定了Det3信号为高电位的情况下，比较测量时间是否比规定的超时长(S004)。在测量时间比规定的超时长的情况下，得到超时成立的结论，回到步骤S011。而在测量时间比规定的超时短的情况下，回到步骤S003。
在步骤S003中，判定了Det3信号为低电位的情况下，判定DIR标记(S015)。在步骤S015中，判定了DIR标记为1的情况下，判定第2比较电路7的输出信号Det2的电位(S016)。而在判定了DIR标记为0的情况下，判定第1比较电路5的输出信号Det1的电位(S017)。
在步骤S016中，判定了Det2信号为低电位的情况下，比较测量时间是否比规定的超时长(S006)。而判定了Det2信号为高电位的情况下，将高电位的脉冲信号输出到焦距偏离检测信号(S007)。
另外，在步骤S017中，在Det1信号为低电位的情况下，比较测量时间是否比规定的超时长(S006)。另一方面，判定了Det1信号为高电位的情况下，将高电位的脉冲信号输出到焦距偏离检测信号(S007)。
而且，在步骤S006中，在测量时间比规定的超时短的情况下，回到步骤S015。而在测量时间是否比规定的超时长的情况下，超时成立，回到步骤S011。
系统控制器10在步骤S007中向焦距偏离信号输出高电位的脉冲信号时，结束焦距偏离的检测(S008)。
以上说明的第2实施例的焦距偏离检测装置，是从最初电位检测的FE信号的极性存储激光点的移动方向，根据预先存储的移动方向而切换SUM信号的电位下降后进行的FE信号的电位检测方法。通过使用该方法，即使是具有3层记录层的光盘的内层记录层中的焦距伺服偏离，也能够在激光点到达另一层之前检测出焦距偏离，例如能够防止向非意图层的误记录。另外，由于通过将SUM信号的电位下降检知附加于焦距偏离的条件，能够与第1实施例同样避免记录层的微小缺陷的影响，所以能够提高3层光盘的焦距偏离检测精度。
而且，第2实施例的焦距偏离检测装置对于具有2层及4层以上的记录层的多层光盘，也同样适用。
第3实施例光盘表面有损伤及指纹等时，也存在使SUM信号的电位呈尖峰状下降的情况。该SUM信号的电位下降与光盘记录层的微小缺陷相重合时，第1实施例及第2实施例中说明的焦距偏离检测的过程，就会将FE信号的变动与SUM信号的下降的组合误检测为焦距偏离。因此，在第3实施例中，说明避免由损伤引起的SUM信号的下降，高精度地检测焦距偏离的焦距偏离检测装置的例子。
图3是表示第1实施例中说明的焦距偏离时的信号波形，但是，设Det1信号(图3(d))是高电位的期间为P1，当Det3信号(图3(e))是低电位的期间为P3时，虽然期间P1与期间P3的绝对值随着焦距伺服偏离时物镜与光盘的相对速度而变化，但期间P1与期间P3的比值K大体一定。而且，在焦距偏离时激光点的移动方向相反的图5的情况下，设Det2信号(图5(f))是高电位的期间为P1，Det3信号(图5(e))是低电位的期间为P3时，则与图3的情况同样，期间P1与期间P3的比值K也与上述相同。
该期间比K由光拾波器的光学设计所决定。以下对注目于此的焦距偏离检测装置的例3进行以下的说明。
图11是表示本发明的第3实施方式的方框图。图11的结构与表示第1实施例及第2实施例的图1的不同点在于，添加了第1计时电路12及第2计时电路13。其余都赋予同样的符号，其说明予以省略。
第1计时电路12输入第1比较电路5输出的Det1信号及第2比较电路7输出的Det2信号。第1计时电路12在Det1信号及Det2信号中的一个成为高电位时，从初始值0启动时间测量。而且，在启动了第1计时电路12的信号成为低电位时，结束测量，保持测量时间的最终值。就是说，第1计时电路12仅在Det1信号及Det2信号中的任一个先成为高电位的信号为高的期间进行时间测量。而且，设第1计时电路的测量时间为L1，将输出信号L1输入到系统控制器10。另外，在第1计时电路的测量时间期间，输出信号L1时时刻刻在变化。
第2计时电路13在输入了第3比较电路9所输出的Det3信号，Det3信号成为低电位时，从初始值0开始启动时间测量。另外，在Det3信号成为高电位时结束测量并保持测量时间的最终值。而且，设第2计时电路输出的测量时间为L2，将输出信号L2输入到系统控制器10。另外，在第2计时电路的测量时间期间，输出信号L2时时刻刻在变化。
以下使用图12的流程图对第3实施例的焦距偏离检测信号的生成方法加以说明。
图12的流程图与第2实施例的流程图的图10的不同点在于，添加了步骤S017及步骤S018。对于同一内容都赋予相同的符号，其说明予以省略。
在图12中，在步骤S016中Det2信号为高电位的情况下，或在步骤S017中Det1信号为高电位的情况下，系统控制器10读取第1计时电路的输出L1与第2计时电路的输出L2(S017)。
而且，求出时间L1与时间L2的比L2/L1，判断该比值是否在规定的范围内(S018)。由于时间L1与时间L2相当于前面说明的期间P1与P3，所以其比值L2/L1应该是一定值K，但由于实际上光拾波器每次都会发生偏差，所以决定最小值A与最大值B，判断是否在该范围内。具体地A＝K×0.8，B＝K×1.2即可。
在步骤S018中，在求出的比L2/L1在规定范围以外的情况下，没有焦距偏离，回到步骤S011。另一方面，在求出的比L2/L1在规定范围以内的情况下，将高电位的脉冲信号输出到焦距偏离检测信号(S007)，结束焦距偏离检测(S008)。
以上说明的第3实施例，测量FE信号的最初变动电位超过第1基准电压Vth1或第2基准电压Vth2的时间L1，与SUM信号电位小于第3基准电压Vth3的时间L2，通过判别L2与L1是否有规定的关系，区别SUM信号的下降是由光盘表面的损伤及指纹所引起，还是由焦距偏离所引起。由此，即使是在光盘记录层的微小变形与光盘表面的损伤的位置相重合的情况下，也能够防止焦距偏离的误检测。
第4实施例近年来实用化的蓝光盘(Blue-ray Disk)，是在进行数据的记录再现的激光光源中使用蓝紫色的激光，由此提高与DVD相比的数据的记录密度。在这样使用蓝紫色激光设计光拾波器的光学体系的情况下，有恰好焦距位置附近FE信号线性变化的范围、即FE信号的检测范围DVD相比狭窄的情况。使用图13对此时的FE信号加以说明。
图13(a)是在具有2层记录层的光盘中，聚焦伺服从在第2记录层上进行数据的再现或记录的状态偏离，激光点向第1记录层移动的情形。在图13(a)中用实线表示激光点的轨迹。
此时的FE信号示于图13(b)，在图13中，由于FE信号的检测范围窄，所以在激光点从第2记录面向第1记录面移动期间，FE信号(b)中出现由虚线所包围的平坦部。
而且，在与图13相反，在激光点从第1记录面向第2记录面移动的情况下，FE信号当然会成为与图13(b)反极性的信号，但与图13(b)同样，在记录层间出现FE信号的平坦部。
在本实施例中，对注目于该FE信号的平坦部的焦距偏离装置加以说明。图14是表示本发明的第4实施例的实施方式的方框图。图14的结构与第3实施例的方框图11的不同点在于，添加了平坦检测电路14及第3计时电路15。其余都赋予相同的符号，其说明予以省略。
平坦检测电路14输入FE信号，检测FE信号的平坦部，输出高电位的检测信号。平坦检测电路14的输出信号名为Flat。图15是表示平坦检测电路14的详细方框图，以下对其结构加以说明。
符号16是第4基准电压，对于FE信号的基准电位输出正电位的电压Vth4。
符号17是第4比较电路，在非反向输入端子输入FE信号，在反向输入端子输入第4基准电压Vth4。在FE信号大于第4基准电压Vth4的情况下输出高电位的信号，在小于第4基准电压Vth4的情况下输出低电位的信号。
符号18是第5基准电压，对FE信号的基准电位输出负电位的高压Vth5。
符号19是第5比较电路，在反向输入端子输入FE信号，在非反向输入端子输入第5基准电压Vth5。在FE信号小于第5基准电压Vth5的情况下输出高电位的信号，在大于的情况下输出低电位的信号。
符号20、21是非电路，分别将第4比较电路17的输出信号及第5比较电路19的输出信号进行反向。
符号22是与电路，输出非电路20、21的输出信号的逻辑积。而且，与电路22的输出信号是Flat信号。
以上结构的平坦检测电路14的动作波形示于图16。
图16的波形(a)是FE信号波形，与图13(b)的波形相同。
图16的波形(b)是第4比较电路17的输出波形，在FE信号大于第4基准电压Vth4时为高电位。
图16的波形(c)是第5比较电路19的输出波形，在FE信号小于第5基准电压Vth5时为高电位。
图16的波形(d)是与电路22的输出波形，在第4比较电路输出(b)与第5比较电路输出(c)同时是低电位时为高电位。
由于在FE信号处于基准电压Vth4与Vth5之间的电位时，平坦检测电路14为高电位，所以能够检测出FE信号大体平坦。
这里，设FE信号(a)的电位大于第1基准电压Vth1的期间为L1，在第1及第2记录层间，FE信号(a)的电位处于第4基准电压Vth4与第5基准电压Vth5之间的期间为L3时，则期间L1与期间L3的比值成为由光拾波器的光学设计所决定的一定的值M。
这里，回到图14继续进行说明。
符号15为第3计时电路，在平坦检测电路14所输出的Flat信号成为高电位时，从初始值0开始时间测量。而且，Flat信号成为低电位时测量结束，保持测量时间的最终值。而且，第3计时电路15的输出信号输入到系统控制器10。另外，第3计时电路15输出的测量时间为L3。进而，在第3计时电路15时间测量期间，输出信号L3在时时刻刻变化。
以下使用图17的流程图对第4实施例的焦距偏离检测信号的生成方法加以说明。
图17的流程图与第3实施例的流程图的图12的不同点在于，由步骤S019取代步骤S017，添加了步骤S020。对于同一内容都赋予相同的符号，其说明予以省略。
在图17的步骤S019中，系统控制器10读入第1计时电路12、第2计时电路13及第3计时电路15输出的测定时间L1、L2、L3。
而且，在步骤S018中，在测定时间的比L2/L1在规定的范围之内的情况下，求出第2测定时间的比L3/L1，判断是否在规定的范围之内(S020)。关于规定范围的最小值C与最大值D，后面进行叙述。
在步骤S020中，在测定时间比L3/L1在规定的范围之外的情况下，作为焦距偏离未发生，回到步骤S011。另一方面，在测定时间比L3/L1在规定的范围之内的情况下，将高电位的脉冲信号输出到焦距偏离检测信号(S007)，结束焦距偏离的检测(S008)。
这里，第4实施例的动作波形示于图18。
图18(a)是在时刻T1中在第2记录层焦距伺服偏离，激光点向第1记录层移动的情形。
波形(b)是FE信号，与图16(a)的波形相同。
波形(c)是SUM信号。
波形(d)是第1比较电路5的输出信号Det1，在从FE信号大于第1基准电压Vth1的时刻T2到T3的期间，为高电位。在图17的步骤S019中，系统控制器10读入的L1是从图18的时刻T2到T3的时间差。
波形(e)是第3比较电路9的输出信号Det3，在从SUM信号(c)小于第3基准电压Vth3的时刻T4到T7的期间，为低电位。在图17的步骤S019中，系统控制器10读入的L2是从图18的时刻T4到T7的时间差。
波形(f)是平坦检测电路14输出的Flat信号，在FE信号处于第4基准电压Vth4与第5基准电压Vth5之间时，为高电位。在图17的步骤S019中，系统控制器10读入的L3是从图18的时刻T5到T6的时间差。
波形(g)是第2比较电路7的输出信号Det2，在从FE信号小于第2基准电压Vth2的时刻T8到T9的期间，为高电位。
波形(h)是系统控制器10输出的焦距偏离检测信号。
这里，在图17的步骤S020中，如图16的说明中所述，时间比L3/L1应该是由光拾波器的光学设计所决定的一定的值M。但是，实际上由于每次光拾波都有偏差，所以决定最小值C与最大值D，判断是否在该范围内。具体地C＝M×0.8，D＝M×1.2即可。
以上说明的第4实施例，在第3实施例上追加了以下的内容。
判别FE信号最初的变动电位超过了第1基准电压Vth1或第2基准电压Vth2的时间L1与在记录层间FE信号为平坦的时间L3之间是否具有规定的关系，由此能够提高在FE信号的检测范围窄的光拾波器中焦距偏离的检测精度。
第5实施例使用上述第1至第4实施例中任一个焦距偏离检测装置的光盘装置的实施例示于图19。以下对图19的结构加以说明。
符号1是4分割光检测器。
符号2是焦距误差信号生成电路。
符号3是总和信号生成电路。
符号100是第1至第4实施例中说明的任一个焦距偏离检测装置，焦距偏离检测装置100所输出的焦距偏离检测信号为FOUT。
上述符号1～符号3及符号100的构成要素，由于与第1至第4实施例的构成要素相同，所以其说明予以省略。
符号23是具有多层记录层的光盘，记录层的轨道构成为沟状的岸面、凹槽(land、groove)，进而轨道在行进方向上弯曲行进规定的长度。以下将轨道中形成的弯曲行进称为摆动。而且，摆动由相位调制而记录光盘的地址信息。
符号24是摆动信号生成电路，将从4分割光检测器1的各输出检测出的摆动成分的摆动信号供给到地址检测电路40。进而，摆动信号生成电路24将检测出摆动信号的载波成分的摆动载波信号供给到主轴控制电路25。
符号25是主轴控制电路，生成主轴控制信号，以使摆动信号生成电路24输出的摆动载波信号的频率为一定。由于在轨道中形成的摆动的长度为一定，所以如果将摆动载波信号的周期控制为一定，光盘23的旋转线速度就一定(CLV恒定线速度)。
符号26是第1驱动电路，生成并输出对主轴控制电路25输出的主轴控制信号进行放大的主轴驱动信号。
符号27是主轴马达，根据第1驱动电路26所输出的主轴驱动信号而使光盘23旋转。
符号28是焦距控制电路，生成并输出对FE信号进行增益与相位的补偿焦距控制信号。焦距控制电路28根据系统控制器41的指示而进行聚焦伺服的ON/OFF切换。而且，还有未图示的焦距跳跃信号生成电路，根据来自系统控制器41的指示，进行将激光点移动到目的记录层的焦距跳跃。进而，焦距控制电路28具有使物镜39上下等速动作的扫描(sweep)信号发生装置，根据来自系统控制器41的指示而使物镜39扫描动作，使聚焦伺服在恰好焦距位置为ON，由此能够进行焦距的引入。
符号29是第2驱动电路，生成并输出对焦距控制电路28输出的焦距控制信号进行放大的焦距驱动信号。
符号30是跟踪误差信号生成电路，使用公知的推挽(push-pull)法等，从4分割光检测器1的各输出而生成并输出跟踪误差信号(以下称为TE信号)。
符号31是跟踪控制电路，生成并输出对上述TE信号进行增益与相位的跟踪控制信号。而且，跟踪控制电路31根据来自系统控制器41的指示，进行跟踪伺服的ON/OFF切换。进而，还有未图示的轨道跳跃信号生成电路，根据来自系统控制器41的指示，进行将激光点移动到目的记录层的轨道跳跃。
符号32是第3驱动电路，生成并输出对跟踪控制电路31输出的跟踪控制信号进行放大的跟踪驱动信号。
符号33是滑触头控制电路，提取跟踪控制电路30输出的跟踪控制信号的低通(low-pass)成分，生成并输出进行增益与相位补偿的滑触头控制信号。
符号34是第4驱动电路，生成并输出对滑触头控制电路33输出的滑触头控制信号进行放大的滑触头驱动信号。
符号35是滑触头马达，根据第4驱动电路34所输出的滑触头驱动信号而旋转。
符号36是导螺杆，与滑触头马达35相连接，对应于滑触头马达35动作而旋转。
符号37是光拾波器，内藏有4分割光检测器1、激光二极管驱动器38、未图示的焦距促动器、跟踪促动器、以及激光二极管。而且，光拾波器37与导螺杆36相连接，对应于导螺杆36的旋转而在光盘23的内周方向或外周方向上移动。
符号38是激光二极管驱动器，输出使光拾波器37内的激光二极管发光的驱动信号。
符号39是物镜，将光拾波器37内的激光二极管发出的激光聚焦于光盘23的记录面。而且，物镜39可以由光拾波器37内的焦距促动器而大体向激光的光轴方向移动。进而，物镜39还可以由光拾波器37内的跟踪促动器而在光盘23的大致半径方向上移动。
符号40是地址检测电路，从摆动信号生成电路24输出的摆动信号而检测出光盘23的地址信息。
符号41是系统控制器，在控制焦距控制电路28、跟踪控制电路31的动作的同时，还控制激光二极管驱动器38的发光波形。而且，能够从地址检测电路40输出的地址信息而取得光盘23的地址信息。进而，供给焦距偏离检测装置100输出的焦距偏离检测信号FOUT。
使用图20的流程图对以上结构的光盘装置检测出焦距偏离时的动作加以说明。
光盘23进行CLV旋转，以使摆动信号生成电路24输出的摆动载波信号的周期一定，聚焦伺服、跟踪伺服、及滑触头伺服为ON，进行正常的动作。
在该状态下，系统控制器41发出对于激光二极管驱动器38记录发光的指示，开始向光盘23的数据记录，同时开始监视焦距偏离检测信号(S200)。
系统控制器41监视焦距偏离检测装置100输出的FOUT信号的电位(S201)。
在步骤S201中，在FOUT信号为低的情况下，继续对步骤S201的FOUT进行监视。
另一方面，在由某种外来干扰引起焦距偏离时，由第1实施例至第4实施例中说明的动作在FOUT信号输出高电位的脉冲信号。系统控制器41在检测出FOUT信号的高电位的脉冲信号时，检测出焦距偏离信号的高电位的脉冲信号时，瞬时对激光二极管驱动器38发出指示，停止记录发光，使发光功率下降(S202)。在本实施例中，下降发光功率至再现功率电位。而且，也可以使激光发光OFF。
进而，系统控制器41使聚焦伺服为OFF(S203)，使跟踪伺服也为OFF(S204)。
其后，系统控制器41作为重试处理而重新引入聚焦伺服(S205)。而且，在步骤S202中使激光发光为OFF的情况下，当然也可以是在重新引入聚焦伺服之前使激光发光为ON。
系统控制器41进而使跟踪伺服为ON(S206)，访问所希望的地址位置(S207)。所谓所希望的地址，是指重新开始数据的记录的地址。数据记录的重新开始的地址一般是设定为紧接着数据记录停止之后的地址，但在光盘的内周部或外周部预先准备了交替区域的光盘的情况下，也可以是交替区域的地址。
到达重新开始记录的地址之后，重新开始记录发光(S208)，并结束(S209)。
以上所述的第5实施例的光盘装置，由于是在记录中检测到了焦距偏离时瞬间下降激光二极管的发光功率至再现电位，所以能够防止数据向其它层的误记录，由此能够提供可靠性高的光盘装置。
另外，如第1实施例至第4实施例中所述，由于焦距偏离检测装置100能够防止光盘记录面的微小变形及光盘表面的损伤而引起的焦距偏离的误检测，所以能够防止不必要的记录停止。就是说，由于防止了由焦距偏离误检测引起的记录时间的增加，所以能够提高光盘的记录性能。
而且，第5实施例是对数据的记录时进行的说明，但是，当然在数据再现时省去图20的步骤S202，也同样可以适用。在这种情况下，由于能够防止由焦距偏离误检测引起的记录时间的增加，所以能够提高光盘的记录性能。
而且，在图19中，系统控制器41与焦距偏离检测装置100内的系统控制器10是作为其他的构成要素，但也可以是共同化为一个系统控制器。
以上，能够防止光盘记录面的微小变形引起的焦距偏离的误检测。而且，通过使用上述焦距偏离检测装置，能够提供防止数据的再现或记录时间的增加的光盘装置。
而且，上述实施方式仅是为了实施本发明的具体化的例子，并不能由此对本发明的技术范围进行限定性的解释。就是说，本发明的内容如权利要求中所述，在不脱离其技术思想、或其主要特征的前提下，能够以各种形式进行实施。
权利要求
1.一种焦距偏离检测装置，检测在具有多个记录层的盘上聚光的激光的焦距偏离，其特征在于在焦距误差信号超过第一电平，其后，在规定期间内来自光盘的反射光量低于规定电平，或者，规定期间焦距误差信号在0电平附近成为平坦，其后，在焦距误差信号超过与第一电平反极性的第二电平时，输出焦距偏离检测信号。
2.一种具有权利要求1所述的焦距偏离检测装置的光盘装置，其特征在于具有在输出所述焦距偏离检测信号时中断数据的记录或再现的控制部。
3.一种具有多个记录层的光盘的焦距偏离检测装置，其特征在于，具有对应于来自光盘的反射光而输出电气信号的光检测单元，从所述光检测单元的输出生成焦距误差信号的焦距误差信号生成单元，从所述光检测单元的输出生成表示来自光盘的反射光量总和的反射光量总和信号的反射光量总和信号生成单元，检测焦距误差信号超过第一规定值的第一比较单元，检测焦距误差信号超过与所述第一规定值反极性的第二规定值的第二比较单元，以及比较反射光量总和信号和第三规定值的第三比较单元；在从所述第一比较单元输出表示焦距误差信号超过第一规定值的信号后的规定的时间内，所述第三比较单元输出表示反射光量总和信号小于第三规定值的信号之后，在所述第二比较单元输出表示焦距误差信号超过第二规定值的信号时，或者，在从所述第二比较单元输出表示焦距误差信号超过第二规定值的信号后的规定时间内，所述第三比较单元输出表示反射光量总和信号小于第三规定值的信号之后，所述第一比较单元输出表示焦距误差信号超过第一规定值的信号时，输出焦距偏离检测信号。
4.一种具有多个记录层的光盘的焦距偏离检测装置，其特征在于，具有对应于来自光盘的反射光而输出电气信号的光检测单元，从所述光检测单元的输出生成焦距误差信号的焦距误差信号生成单元，从所述光检测单元的输出生成表示来自光盘的反射光量总和的反射光量总和信号的反射光量总和信号生成单元，检测焦距误差信号超过第一规定值的第一比较单元，检测焦距误差信号超过与第一规定值反极性的第二规定值的第二比较单元，比较所述反射光量总和信号和第三规定值的第三比较单元，对所述第一或第二比较电路的哪一者先输出了焦距误差信号超过规定值的信号进行存储的存储单元，在所述第一或第二比较电路任何一者焦距误差信号首先超过规定值时，测定该比较电路对焦距误差信号超过规定值进行输出的期间的第一时间测定单元，测定所述第三比较电路对所述反射光量总和信号小于第三规定值进行输出的期间的第二时间测定单元，对焦距误差信号在0电平附近成为平坦的平坦部进行检测的平坦检测单元，以及对所述平坦检测单元检测焦距误差信号的平坦部的期间进行测定的第三时间测定单元；在从所述第一比较单元输出表示焦距误差信号超过第一规定值的信号、或从所述第二比较单元输出表示焦距误差信号超过第二规定值的信号后的规定的时间内，所述第三比较单元输出表示反射光量总和信号小于第三规定值的信号之后，与所述存储单元所存储的第一或第二比较电路不同的第一或第二比较电路输出了焦距误差信号超过规定值时，所述第一时间测定单元所测定的期间与所述第二时间测定单元所测定的期间之比在规定的范围内，而且所述第一时间测定单元所测定的期间与所述第三时间测定单元所测定的期间之比在规定的范围内的情况下，输出焦距偏离检测信号。
5.如权利要求4所述的焦距偏离检测装置，其特征在于所述平坦检测单元，具有，比较焦距误差信号和第四规定值的第四比较单元，比较焦距误差信号和与所述第四规定值反极性的第五规定值的第五比较电路，在焦距误差信号电平位于所述第四规定值与所述第五规定值之间时，作为平坦部而输出检测信号。
6.一种光盘装置，其特征在于在设置有如权利要求1、3、4中任何一项所述的焦距偏离检测装置的光盘装置中，在向光盘记录数据或从光盘再现数据中，焦距偏离检测装置输出了焦距偏离检测信号时，再次引入聚焦伺服，重新开始数据的记录或再现。
7.一种光盘装置，其特征在于在设置有如权利要求1、3、4中任何一项所述的焦距偏离检测装置的光盘装置中，在向光盘记录数据中，焦距偏离检测装置输出了焦距偏离检测信号时，将激光的发光功率切换为低于记录功率的水平，使聚焦伺服和跟踪伺服为关，再次引入聚焦伺服，在重新开始记录数据的位置访问光拾取器，重新开始数据的记录。
8.一种光盘装置，其特征在于在设置有如权利要求1、3、4中任何一项所述的焦距偏离检测装置的光盘装置中，在向光盘记录或从光盘再现数据中，焦距偏离检测装置输出了焦距偏离检测信号时，使聚焦伺服和跟踪伺服为关，再次引入聚焦伺服，在重新开始记录和再现数据的位置访问光拾取器，重新开始数据的记录或再现。
全文摘要
本发明提供一种在对具有多个记录层的光盘进行记录再现时，能够正确地检测出焦距偏离的焦距偏离检测装置。进而，提供一种通过使用该装置提高数据记录再现性能的光盘装置。本发明的焦距偏离检测装置，在焦距误差信号超过第1电位后，在规定期间内将来自光盘的反射光量下降到规定的第3电位之下，其后，在焦距误差信号超过与第1电位反极性的第2电位时，输出焦距偏离检测信号。由此提供在向具有多层记录层的光盘的再现或记录中，能够正确地检测焦距偏离的焦距偏离检测装置。
文档编号G11B7/085GK101079277SQ200710001909
公开日2007年11月28日 申请日期2007年1月12日 优先权日2006年5月23日
发明者石川义典 申请人:株式会社日立制作所, 日立乐金资料储存股份有限公司