多層光碟的信息重放方法及信息重放裝置的製作方法
2023-05-01 02:33:26
專利名稱：多層光碟的信息重放方法及信息重放裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用雷射進行信息重放的信息重放方法，特別是使用蘭紫色半導體雷射器和高NA物鏡重放多層光碟時所必須的層判別方法和產生的球面像差的檢測、校正方法。
背景技術：
當今正在普及的錄像機一般是利用視頻磁帶，但是最近也在銷售使用光碟的錄像機。
光碟在隨機存取性方面優於視頻磁帶；從使用方便方面或幾乎不存在因反覆重放、經時間變化而引起的圖像劣化以及容量的高密集度來看，今後一般越發考慮使用光碟的錄像機。而且，光碟裝置除了用作錄像之外還被用作計算機的外部記錄裝置或用作音樂記錄重放裝置等各種各樣的用途，今後其重要性會越發地增強。
從2003年到2005年，在電視廣播方面要實現衛星廣播的數位化和地面波廣播的數位化目標，隨之，比現在的廣播清晰度更高的運動圖像的廣播也會普及到家庭，數字方式記錄這種高清晰度運動圖像的要求也會提高。對於記錄2小時這種高清晰度圖像而不損失圖像質量來說，必須在與高密度盤或DVD相同大小的直徑為12cm的盤上記錄20～25GB的大容量的數據。也就是說，與現在的DVD相比，必須把記錄容量提高到大約5倍。
作為提高記錄密度的方法，必須使雷射光源短波長化，把物鏡的NA(數值孔徑)提得更高並縮小進行信息錄放的光斑直徑。另外，有效地利用光碟的特徵並採用多層記錄技術能夠提高記錄容量。現在，DVD的雷射光源的波長約660nm，NA約0.6，用單面1層，記錄容量可達到4.7GB。作為更短波長的雷射光源，蘭紫色半導體雷射器(波長400nm)正在實用化。採用這種雷射光源的情況下，如果取NA為0.85，那么用單面2層，記錄容量可達50GB。
對於這種單面容量25GB的光碟，例如在「Jpn.J.Appl.Phys.Vol.39(2000)937-942」中有所披露。這裡，使用2組2片物鏡，把NA提高到最大0.85。這時，NA變大時，隨之存在的問題是因光學系統的偏差或盤基板厚度和傾斜誤差等產生的像差增大。對此，在上述的現有技術例中，為了降低用盤的傾斜而產生的彗差，把基板的厚度減薄到0.1mm。對於因基板厚度的誤差所產生的球面像差，改變準直透鏡的位置來校正球面像差。
在Jpn.J.Appl.Phys.Vol.40(2001)2292-2295和Jpn.J.Appl.Phys.Vol.41(2002)1842-1843中公開了檢測因基板厚度誤差產生的球面像差作為電氣信號的方法。該現有技術例的方法是分別檢測出來自光碟的反射光光束的中心部分和外周部分的焦點位置偏差信號，再檢測其動作信號作為球面像差信號。把該信號反饋給液晶球面像差校正器件，由此實時地檢測出球面像差而成功地予以校正。
信學技報MR2001-93 Vol.101 No.564(2002)31-36中展示了可改寫型2層記錄的記錄容量約50GB的可能性，三維多層光存儲器國際研討會(2002)講演摘錄集33-35中展示了一次寫入4層記錄的記錄容量約100GB的可能性。這樣，有效地利用光碟的特徵採用多層記錄盤就能夠增大記錄容量。可是，這些多層記錄盤為了把來自其它層的記錄信號引起的串擾降低到沒有影響的程度，就要把記錄層間隔作到大約20μm至30μm。該記錄層間隔所產生的球面像差為0.2λrms以上，因為大大超過了構成光斑衍射限度的マレ一シヤル條件(波面像差0.07λrms以下)的條件，所以在錄放多層記錄盤的情況下就必須校正球面像差。
在日本公開專利特開2002-100061中，披露了多層記錄盤的重放方法。該現有技術例是在重放多層盤時預先對球面像差進行一定量的校正之後，移動記錄層或自動聚焦，由此來得到校正了球面像差的重放信號。
在上述的現有技術例中，因為預先對球面像差進行一定量的校正之後要移動記錄層，所以必須預先判別焦點聚在哪一層上。即使預先對球面像差進行一定量的校正之後進行了自動聚焦，由於只是聚焦在目的層上，所以也必須確認焦點聚在哪一層上。通常，為了判別焦點聚在哪一層上，必須判別處於盤的導入區內的壓紋位，或者讀取用擺動等記錄的有關記錄層的信息進行判別。為了讀取該信息，在單層盤的情況下，可以聚焦後移動到導入區，實施跟蹤伺服讀出信息；在多層盤的情況下，只要不校正球面像差就不能實施跟蹤伺服也不能讀出信息。在上述現有技術例的情況下，為了讀出該信息，必須試探著反覆進行這樣的步驟即，先對球面像差進行一定量的校正；再實施跟蹤；然後進行導入區的重放，直到能夠讀出該信息為止。如果是2層，就必須重複2次；如果是4層，就必須重複4次，從裝盤到能夠重放要花很多時間。而且，因為必須使用在多層盤的記錄層的各個層上記錄了層信息的盤，所以必須準備各層不同的壓模，盤的製造成本就會增大。
發明內容
鑑於上述的問題，本發明的目的是提供一種對具有多層信息記錄層的光碟媒體判別焦點所聚的層並校正該層的球面像差的信息重放方法。
在本發明中，設置檢測對多層記錄層進行信息重放時所產生的球面像差的球面像差檢測裝置和校正球面像差的球面像差校正裝置，進一步設置由上述球面像差檢測裝置所得到的球面像差信號來判別多層中的焦點所聚層的裝置，由此來實現上述目的。
按照本發明，由於不重放導入區的記錄信息就能夠進行層判別，所以能夠縮短裝盤後直到可重放的時間，從而增強了用戶的便利性。而且，由於不必預先把層信息記錄在多層盤的各層上，所以能夠用各層格式相同的廉價多層盤。
本發明的信息重放方法是對具有多層信息記錄層的光碟媒體聚焦在上述多層的預定層上；由球面像差檢測裝置所得到的球面像差信號的信號電平或極性來判別焦點所聚的層；再由球面像差校正裝置附加校正上述判別的層的球面像差的球面像差量；然後重放上述預定層的信息。
使用該方法時，由於在能夠重放導入區的層信息之前不必試探著找出球面像差校正量的最適當的值，所以能夠縮短裝盤後直到可重放的時間。而且，因為不必在各層的導入區內記錄層信息，所以能夠用多層的格式相同的廉價多層盤。
本發明的信息重放方法是對具有多層信息記錄層的光碟媒體聚焦在上述多層的預定層上；在可附加的範圍內掃描由球面像差校正裝置附加的球面像差或附加一定量；再檢測由球面像差檢測裝置所得到的球面像差信號的振幅等同於球面像差處於0附近的球面像差信號的振幅的附加像差量；然後由上述檢測到的球面像差量來判別焦點所聚層；並由球面像差校正裝置附加校正上述判別的層的球面像差的球面像差量；然後重放上述預定層的信息。
除上述記載的之外，由球面像差校正裝置附加校正判別的層的球面像差的球面像差量之後，把球面像差信號反饋給球面像差校正器件，再進行殘留球面像差的校正，由此來重放上述預定層的信息。
圖1是本發明的信息重放裝置的光傳感器和信號處理部。
圖2是用於本發明的光傳感器的衍射光柵和光碟上的光斑配置。
圖3是用於本發明的光傳感器的光檢測器的受光部圖案和信號運算電路。
圖4是用於本發明的光傳感器的球面像差校正器件(液晶組件)。
圖5是用於本發明的光傳感器的球面像差校正器件(放大鏡)。
圖6是從本發明的信息重放裝置得到的球面像差信號(計算值)。
圖7是單層、2層盤結構及各自的基板厚度偏差與球面像差信號的範圍。
圖8是用球面像差信號的層判別方法的流程圖(信號電平判定法)。
圖9是對最適當的基板厚度對稱配置的2層盤的情況下的基板厚度偏差與球面像差信號的範圍。
圖10是用球面像差信號的層判別方法的流程圖(由極性進行判別的判定法)。
圖11是4層盤結構及各記錄層的基板厚度偏差與球面像差信號的範圍。
圖12是用球面像差信號的層判別方法的流程圖(0交叉點檢測法)。
圖13是存儲在存儲器內的球面像差校正器件驅動量與球面像差信號電壓值的關係的例子。
圖14是現有技術例與本發明的信號重放方法的流程圖的比較。
具體實施例方式
以下用附圖詳細說明本發明的實施例。圖1是實現本發明的多層盤的信息重放方法的信息重放裝置。本發明的信息重放裝置按照大分類被分成為光傳感器和信號處理控制部。光傳感器由波長405nm的藍色半導體雷射器101、把雷射變換為平行光的焦距13mm的準直透鏡102、衍射光柵103、偏振光束分光鏡104、立直鏡105、球面像差校正器件106、1/4波長板107、物鏡108、物鏡致動器109、焦距13mm的聚光鏡110、焦距200mm的柱狀透鏡111和檢測器112構成。對基板厚度0.1mm的聚碳酸酯基板而言，最合適的物鏡有效直徑為3mm，數值孔徑為0.85，焦距為1.77mm。在本實施例中，由1片鏡片構成物鏡，但是也可以用2片以上的組合透鏡。柱狀透鏡111相對於盤半徑方向傾斜45度，並進行按照象散現象法的聚焦誤差檢測和按照推挽法的跟蹤誤差檢測。信號處理控制部由把來自檢測器的光電流變換成為電壓的電流電壓變換電路、輸出聚焦誤差信號、跟蹤誤差信號、球面像差信號和重放RF信號的信號運算電路、校正聚焦誤差、跟蹤誤差、球面像差的伺服電路、致動器驅動電路、球面像差器件驅動電路、CPU、存儲器以及雷射器驅動電路構成。用該信息重放裝置來讀出記錄在光碟媒體113上的信息。
圖2中示意性地示出了用於本實施例的衍射光柵103、由該衍射光柵在盤上形成的光斑的配置。在記錄信號的情況下，本衍射光柵把入射光強度中的6％衍射成±1次衍射光，以便使旁斑不抹除記錄標記。另外，該衍射光柵把束徑3mm的入射光束的束徑1.5mm的光束中心部分201和其餘的光束周邊部202沿各自不同的方向衍射。在本實施例的情況下，形成周期50μm的光柵，使中心部分沿盤半徑方向204以0.5°的衍射角衍射；形成周期50μm的光柵，使周邊部分沿盤切線方向203以0.5°的衍射角衍射。未被衍射的0次衍射光作為主光斑聚焦在記錄數據的溝槽部208中，調整衍射光柵的安裝角度，以便把從光束周邊部202衍射的旁斑207配置在不記錄數據的臺面部。因為從光束中心部201衍射的旁斑206不受光碟媒體的臺面-溝槽的影響，所以實際上配置在臺面或溝槽的哪一方都可以。
圖3示出了用於本實施例的檢測器的受光部、把來自受光部的光電流變換成電壓的電流電壓變換電路以及對來自各個受光部的信號進行運算並輸出重放RF信號、聚焦誤差信號、跟蹤誤差信號、球面像差信號的信號運算電路。301表示盤半徑方向，302表示盤切線方向。調整檢測器的位置，以使來自盤的反射光的主光斑303、中心光束的旁斑304和周邊光束的旁斑305分別聚焦在主光斑受光部306、中心光束的旁斑受光部307和周邊光束的旁斑受光部308上。檢測器上的該光斑直徑約為40μm，把85μm的正方形進行4分割的受光部檢測出各自的光斑；旁斑的實質相同的受光部連接起來，並把由各自的受光部光電變換過的電流用電流電壓變換器309分別進行電流電壓變換之後，用加法運算器310、差動運算器311和可變增益放大器312進行如下運算。
重放RF信號＝MA+MB+MC+MD聚焦誤差信號＝(MA+MC)-(MB+MD)跟蹤誤差信號＝{(MA+MB)-(MC+MD)}-k1{(SIA+SIB+SOA+SOB)-(SIC+SID+SOC+SOD)}球面像差信號＝{(SIA+SIC)-(SIB+SID)}-k2{(SOA+SOC)-(SOB+SOD)}聚焦誤差信號用象散現象法進行檢測，跟蹤誤差用差動推挽法進行檢測。球面像差信號由光束中心部和周邊部的聚焦誤差信號的差動檢測出來。調整k1使主光斑產生的推挽信號與旁斑產生的推挽信號的振幅大體相同；把k2調整到不產生由散焦引起的球面像差信號的偏移的範圍內。
下面來說明球面像差校正器件，圖4是使用液晶相移器的球面像差校正器件，圖5是使用放大鏡的球面像差校正器件。
圖4的液晶像差校正器件是把透明電極分割成7個同心圓狀的區域，施加4種電平的電壓來使透過各個區域的光的相位移動，由此把存在球面像差的相移前的波面形狀變換為相移後的波面形狀，從而可以降低球面像差。如圖5所示，放大鏡由凹透鏡501和凸透鏡502兩片透鏡構成，一方透鏡搭載在1軸的致動器503上。通常，對於入射平行光，把出射光也調整為平行光，但是驅動致動器能夠改變透鏡間隔，可以把出射光變換為聚束光或發散光。在入射到物鏡的光為聚束光或發散光時，根據其發散聚束狀況產生球面像差。該球面像差與因基板厚度誤差產生的球面像差相抵消就能夠校正球面像差。
以下，圖6中表示了由本信息重放裝置所得到的球面像差信號的計算結果。圖6是描繪基板厚度偏差從-50μm到50μm範圍內所得到的球面像差信號的電壓值。其中，因為該電壓值隨電流電壓變換器的變換效率或後級放大器的增益等變化，所以電壓值本身並沒有意義。所謂基板厚度偏差是重放光到達目的記錄層之前通過的覆蓋層的厚度與物鏡108的最佳基板厚度100μm的偏差，例如，覆蓋層的厚度為70μm時，定義基板厚度偏差為-30μm，覆蓋層的厚度為130μm時，定義基板厚度偏差為30μm。在基板厚度偏差為±10μm的範圍內，該球面像差信號大體是線性的，但是在此以上的範圍內，線性就破壞了，在±25μm以上，隨著基板厚度偏差的增大，信號減小。即，在該範圍內單純地用球面像差信號不能進行球面像差伺服。
為了擴大該範圍，把柱狀透鏡的焦距縮得更短能夠擴大聚焦誤差信號引入範圍，但是由於聚焦誤差信號的靈敏度也降低，所以自動聚焦的精度也降下來，而得不到良好的重放特性。
圖7示意性地表示了用本信息重放裝置重放的單層盤和2層盤的結構。單層盤是在形成了跟蹤用的溝槽的厚度1.1mm的聚碳酸酯701上形成記錄膜702，再貼上厚度0.1mm的聚碳酸酯覆蓋層703，通過0.1mm的覆蓋層進行記錄重放。因為該聚碳酸酯覆蓋層703在大量生產時會產生厚度離散，所以規範的覆蓋層厚度為100μm±5μm。2層盤是在形成了跟蹤用的溝槽的厚度1.1mm的聚碳酸酯701上形成L1記錄層704的記錄膜，再用聚碳酸酯片或旋塗的紫外線固化樹脂形成厚度25μm的透明中間層705，進一步在中間層705上模壓形成跟蹤用的溝槽之後，形成L0記錄層706的記錄膜，然後貼上75μm厚的聚碳酸酯覆蓋層707。與單層盤一樣，該聚碳酸酯覆蓋層707、中間層705在大量生產時會產生離散，所以規範的覆蓋層707的厚度為75μm±5μm，中間層705的厚度為25μm±5μm。
圖7中表示了從各個規格範圍的盤得到的球面像差信號的電壓範圍。708是單層盤的基板厚度偏差的範圍和所得到的球面像差信號的電壓範圍，709是2層盤的L1記錄層的基板厚度偏差的範圍和所得到的球面像差信號的電壓範圍，710是2層盤的L0記錄層的基板厚度偏差的範圍和所得到的球面像差信號的電壓範圍。在單層盤的情況下，規格範圍內所允許的基板厚度偏差產生的球面像差信號在球面像差信號的線性範圍之中。這種情況下，把球面像差信號輸入到伺服電路，驅動球面像差校正器件使球面像差信號為零，由此，就能夠進行反饋控制。球面像差校正器件把因基板厚度偏差產生的球面像差消除掉，從而得到良好的重放特性。在2層盤的情況下，雖然L1記錄層處在球面像差信號的線性範圍內，但是因為L0記錄層的球面像差信號在破壞了線性的範圍內，所以用反饋控制不能校正球面像差。
為了解決該問題而在2層盤中也能實現良好的重放特性，本重放裝置設置有用球面像差信號來判定焦點聚在哪一層上的機構。圖8中表示了該方法。首先，使盤旋轉；用自動聚焦把焦點聚在某一層上。然後，CPU讀取球面像差信號的電壓值，並與預先記錄在信號處理控制部內的存儲器中的判定值進行比較，判定出焦點聚在哪一層上。在本實施例的情況下，L0記錄層的判定值為從-0.33V到-0.36V，L1記錄層的判定值為從-0.22V到0.22V，但是因構成光傳感器的器件的離散會使該值多少有些變化，所以該值也可以在光傳感器製造調整階段預先學習並存儲在存儲器內。即，對於調整過的光傳感器，在實際設備上測定由規格內的基板厚度偏差所得到的各層的球面像差信號的電壓範圍，並記錄在信號處理控制部內的存儲器中。作為該存儲器，最好是即使在裝置的電源關閉的情況下也能夠保持信息的ROM或超高速存儲器。這樣，把當前的信號與記錄在存儲器中的數據進行比較，就能夠判定焦點聚在哪一層上。雖然這些判定都是使用CPU和存儲器來進行，但是也可以另外採用閾值判定型的模擬電路。這樣判別焦點聚焦的層之後，如果焦點所聚的層是L1記錄層，就把球面像差信號原樣輸入到伺服電路，去進行反饋控制。而在焦點所聚的層被判定為是L0記錄層的情況下，首先用球面像差校正器件校正規格中心值即-25μm大小的球面像差。定義球面像差校正器件的驅動量作為應校正的基板厚度偏差量。即，這裡，驅動球面像差校正器件來消除-25μm的基板厚度偏差所產生的球面像差。因為L0記錄層的基板厚度偏差的範圍是±5μm，所以因殘留的球面像差引起的球面像差信號落入線性範圍內，把該殘留的球面像差信號輸入到伺服電路中進行反饋控制，即使在2層盤中也能得到良好的重放特性。
上述的實施例中用的2層盤的L1記錄層處在對應於物鏡的最佳基板厚度100μm的基板厚度處，L0記錄層形成在比最佳基板厚度薄的基板厚度75μm處，但是也可以使用對稱於最佳基板厚度100μm的2層盤，L1記錄層形成為100+12.5μm的基板厚度，而L0記錄層形成為100-12.5μm的基板厚度。即，在形成了跟蹤用的溝槽的厚度1.0875mm的聚碳酸酯701上形成L1記錄層704的記錄膜，再用聚碳酸酯片或旋塗的紫外線固化樹脂形成厚度25μm的透明中間層705，進一步在中間層705上形成跟蹤用的溝槽之後模壓形成L0記錄層706的記錄膜，然後再貼上87.5μm厚的聚碳酸酯覆蓋層707。與上述的實施例一樣，因為大量生產時聚碳酸酯覆蓋層707、中間層705會產生厚度離散，所以覆蓋層707的規範厚度取為87.5μm±5μm，中間層705的規範厚度取為5μm±5μm。
圖9表示由該盤所得到的球面像差信號的電壓範圍。901是L0記錄層的基板厚度偏差的範圍和所得到的球面像差信號的電壓範圍，902是L1記錄層的基板厚度偏差的範圍和所得到的球面像差信號的電壓範圍。在這種2層盤的情況下，L0記錄層的球面像差信號的電壓範圍是從-0.15V到-0.32V，L1記錄層的球面像差信號的電壓範圍是從0.05V到0.35V。與上述的實施例一樣，也可以由CPU讀取球面像差信號的電壓值，再與預先記錄在信號處理控制部內的存儲器中的判定值進行比較來判定焦點聚在哪一層上，但是在本實施例的情況下，由於L0記錄層的球面像差信號是負電壓，而L1記錄層的球面像差信號是正電壓，所以，如圖10所示，判定球面像差的極性就能夠判別焦點聚在哪一層。這種情況下，就不必設置信號處理控制部，僅用球面像差的極性就能夠判別出焦點聚於哪一層，所以其優點是用簡單的構成就能實現判定電路。
圖11表示4層盤結構，基本構成是使2層盤的層數增大。在62.5μm的聚碳酸酯覆蓋層1101上形成L0記錄層1102；在25μm中間層1103上形成L1記錄層1104；再在25μm中間層1105上形成L2記錄層1106；在25μm中間層1107上形成L3記錄層1108；然後形成1.0625mm的聚碳酸酯基板1109，以使整體厚度為1.2mm。因為增大了層數，所以覆蓋層、中間層的容許誤差取為±2.5μm。圖11表示由這種規格的盤得到的球面像差信號的電壓範圍。1110是L0記錄層的基板厚度偏差和所得到的球面像差信號的電壓範圍；1111是L1記錄層的基板厚度偏差和所得到的球面像差信號的電壓範圍；1112是L2記錄層的基板厚度偏差和所得到的球面像差信號的電壓範圍；1113是L3記錄層的基板厚度偏差和所得到的球面像差信號的電壓範圍。4層盤的情況下，因為由L0記錄層與L1記錄層得到的球面像差信號重迭，由L2記錄層與L3記錄層得到的球面像差信號重迭，所以不可能由球面像差信號的電壓電平來判定焦點所聚的層。
為了解決該問題，本重放裝置設置有即使在4層盤中也能夠實現良好重放特性的機構。該方法示於圖12。首先使盤旋轉；把焦點聚焦在某一層上。然後，CPU向球面像差校正器件輸出指令，驅動球面像差校正器件，以校正量5μm的間隔校正-50μm到50μm範圍的基板厚度偏差產生的球面像差，同時檢測出各個情況下的球面像差信號的電壓，並把球面像差校正器件的驅動量與球面像差信號的電壓值的關係存儲在存儲器中。檢測出總共21點的球面像差校正器件的驅動量與球面像差信號的關係之後，找出存儲在存儲器內的球面像差信號的電壓值的極性翻轉時的球面像差校正器件的驅動量。即，檢測出該球面像差信號的極性翻轉時即球面像差信號零交叉時的驅動量。並且比較預先存儲在存儲器中的對應於各層的球面像差校正器件的驅動量的校正量，球面像差信號為0時，基板厚度偏差所產生的球面像差與球面像差校正器件消除的球面像差量相等，所以該驅動量相當於焦點所聚層的球面像差量。即，可以由驅動量來判定基板厚度偏差量，而又可以由該量來判定焦點聚於哪一層。作為一例，圖13的表表示了按上述步驟存儲在存儲器內的球面像差校正器件的驅動量與球面像差信號的電壓值的關係。不驅動球面像差校正器件時所得到的電壓值是-0.3V，不能由球面像差信號的電壓電平來判別當前焦點所聚的層是L0記錄層還是L1記錄層。由存儲在存儲器內的球面像差校正器件的驅動量與球面像差信號的電壓值的關係換算為校正量，極性翻轉時的驅動量是-15μm，所以可以判定為焦點所聚層是L1記錄層。
在本實施例的情況下，如圖11所示，球面像差信號零交叉時的球面像差校正器件的驅動量換算為校正量為-35μm到-40μm時，可以判定為L0記錄層，-7.5μm到-17.5μm時判定為L1記錄層，2.5μm到20μm時判定為L2記錄層，27.5μm到47.5μm時判定為L3記錄層。對層進行這樣判別之後，首先用球面像差校正器件校正對各個層的校正量的球面像差。即，判別為L0記錄層時校正相當於-37.5μm的基板厚度偏差的球面像差，判別為L1記錄層時校正相當於-12.5μm的基板厚度偏差的球面像差，判別為L2記錄層時校正相當於12.5μm的基板厚度偏差的球面像差，判別為L3記錄層時校正相當於37.5μm的基板厚度偏差的球面像差。由於殘留的球面像差引起的球面像差信號在各個層中落入線性範圍內，所以把該殘留的球面像差信號輸入到伺服電路進行反饋控制，就能夠在4層盤中也得到良好的重放特性。這些判定都使用CPU和存儲器，每隔一定量對球面像差校正器件進行驅動，但是也可以連續驅動球面像差校正器件，而用閾值判定型模擬電路進行判定。在僅用球面像差信號的極性翻轉進行判定和有可能誤檢的情況下，把球面像差信號的線性加到一個判定材料上就能夠更正確地進行檢測。即，在本實施例的情況下，如果在球面像差信號對5μm的基板厚度偏差的變化量約0.1V的範圍內，且取為球面像差信號極性翻轉時的驅動量，則能夠更正確地進行檢測。在上述的實施例中，對4層盤進行了描述，但是也可以是4層以上的多層盤，即使在2層盤中用球面像差信號的電平不能判別的那種層間隔的情況下，也能有效地作用。反之，即使是4層以上的多層盤，如果獨立地分離各個層的球面像差信號的電平，2層盤中所述的判定方法也能有效地作用。在本發明中，因為不讀出盤上的記錄信號也能夠判別層，所以能夠適用於可改寫型、讀出專用型、一次寫入型的任何一種方式的多層盤。
用圖14來說明用本發明的多層盤的信息重放方法和信息重放裝置所得到的效果。圖14是現有技術例與本發明的多層盤重放方法的流程圖。在現有技術例中，為了判別焦點聚在哪一層，必須重放記錄在導入區的層信息，而為了重放層信息，必須校正基板厚度偏差產生的球面像差。能否校正球面像差要由能否準確重放信號來判斷，所以就必須在該過程中反覆進行試探。讀出層信息之後，判斷是否是目的層，但是焦點聚於哪一層上也只是一個大概，在不是目的層的情況下，必須再次重複上述的過程，所以一直到能夠重放目的層為止，要花很多時間。在本發明的重放方法情況下，聚焦之後，用球面像差信號對層進行判別，確認是目的層之後校正球面像差、進行自動跟蹤並重放信號。因此，直到能夠重放目的層為止的時間就能夠縮得比現有技術例更短。而且，不必為對層進行判定而重放導入區，能夠把所有的導入區製作得相同。因此，多層盤的製造過程就比現有技術更為簡單，能夠以更低的成本來製造多層盤。
按照本發明，因為無須讀出導入區的信號就能進行多層盤的層判別，所以能夠縮短裝盤後達到能夠重放的時間。而且，能夠校正僅僅簡單地反饋球面像差信號無法校正的多層盤的球面像差，從而能夠高可靠性地重放多層光碟。另外，由於無須在多層盤側預先記錄層信息所以能夠實現盤的低成本化。
權利要求
1.一種信息重放方法，對具有多層信息記錄層的信息記錄媒體照射光來重放信息；其特徵在於聚焦在上述多層中的預定層上；檢測出上述多層的球面像差信號；用上述球面像差信號判別上述預定層；附加校正上述所判別的層的基板厚度偏差引起的球面像差的球面像差量；重放上述預定層的信息。
2.根據權利要求1所述的信息重放方法，其特徵在於把所述球面像差信號與預先記錄在存儲器內的所述多層的球面像差信號的判定值進行比較，由此來判別所述預定層。
3.根據權利要求1所述的信息重放方法，其特徵在於由所述球面像差的極性來判別所述預定層。
4.一種信息重放方法，對具有多層信息記錄層的信息記錄媒體照射光來重放信息；其特徵在於聚焦在上述多層中的預定層上；驅動球面像差校正裝置，檢測出上述球面像差信號的極性翻轉時的上述球面像差校正裝置的驅動量；由上述驅動量來判別上述預定層；附加校正上述所判別的層的基板厚度偏差引起的球面像差的球面像差量；重放上述預定層的信息。
5.根據權利要求4所述的信息重放方法，其特徵在於驅動球面像差校正裝置，並把所述多層的球面像差信號值存儲在存儲器內。
6.根據權利要求4所述的信息重放方法，其特徵在於進一步由所述球面像差信號的線性來檢測出所述球面像差校正裝置的驅動量。
7.根據權利要求2至6中任意一項所述的信息重放方法，其特徵在於由球面像差校正裝置附加校正上述所判別的層的球面像差的球面像差量之後，進一步把球面像差信號反饋到所述球面像差校正器件進行球面像差的校正，並重放所述預定層的信息。
8.一種信息重放裝置，對具有多層信息記錄層的信息記錄媒體照射光來重放信息；其特徵在於具有光源、聚焦在上述多層中的預定層上的裝置、檢測出上述預定層的球面像差信號的球面像差檢測裝置、由所檢測到的上述預定層的球面像差信號判別所述預定層的層判別裝置以及附加校正由上述層判別裝置判別的層的基板厚度偏差引起的球面像差的球面像差量的球面像差校正裝置。
9.根據權利要求8所述的信息重放裝置，其特徵在於還具有存儲所述多層的球面像差信號值的存儲裝置；所述層判別裝置具有比較所述預定層的球面像差信號和存儲在所述存儲裝置內的球面像差信號值的裝置。
10.根據權利要求8所述的信息重放裝置，其特徵在於所述層判別裝置具有判別所述球面像差信號的極性的裝置。
11.一種信息重放裝置，對具有多層信息記錄層的信息記錄媒體照射光來重放信息；其特徵在於具有光源、聚焦在上述多層的預定層上的裝置、檢測出上述多層的球面像差信號的球面像差檢測裝置、校正上述球面像差的球面像差校正裝置、驅動上述球面像差校正裝置的驅動裝置、由上述球面像差信號的極性翻轉時的上述球面像差校正裝置的驅動量來判別上述預定層的層判別裝置；上述球面像差校正裝置附加校正由上述層判別裝置判別的層的基板厚度偏差引起的球面像差的球面像差量。
12.根據權利要求11所述的信息重放裝置，其特徵在於還具有用來存儲驅動所述球面像差校正裝置所得到的球面像差信號值的存儲裝置。
13.根據權利要求11所述的信息重放裝置，其特徵在於所述層判別裝置還用所述球面像差信號的線性來判別所述預定層。
14.根據權利要求8或11所述的信息重放裝置，其特徵在於所述球面像差校正裝置是使用液晶相移器或放大鏡的球面像差校正裝置。
全文摘要
一種多層光碟的信息重放方法和信息重放裝置，在使用高NA物鏡重放多層光碟的情況下，通過判別記錄層來縮短達到能夠重放為止的時間。該信息重放方法包括檢測出球面像差信號作為重放光束的中心部與周邊部的焦點位置偏差信號的差信號；由其電平或球面像差信號零交叉時的球面像差校正量判別記錄層；附加校正判別的層的球面像差之後，用殘留球面像差信號來控制反饋並校正殘留的球面像差。
文檔編號G11B7/095GK1503239SQ0310465
公開日2004年6月9日 申請日期2003年2月20日 優先權日2002年11月19日
發明者有吉哲夫, 島野健, 宮本治一, 一 申請人:株式會社日立製作所