專(zhuān)利名稱(chēng)：光學(xué)頭、光驅(qū)動(dòng)設(shè)備和生成跟蹤誤差信號(hào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于具有多個(gè)信息記錄層的光記錄介質(zhì)的光學(xué)頭、一種包括該光學(xué)頭的光驅(qū)動(dòng)設(shè)備、和一種跟蹤誤差信號(hào)生成方法。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)包含與2004年6月7日在日本專(zhuān)利局提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)JP 2004-168462相關(guān)的主題，該專(zhuān)利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在此引入作為參考。
作為其上記錄和從其中再現(xiàn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的記錄介質(zhì)，公知光盤(pán)(包括磁光盤(pán))，諸如CD(光盤(pán))、MD(小型盤(pán))和DVD(數(shù)字通用盤(pán))。光盤(pán)是盤(pán)形記錄介質(zhì)的通用術(shù)語(yǔ)，其中激光施加在塑料保護(hù)的金屬薄板上，并基于反射光的變化讀取信號(hào)。
光盤(pán)包括諸如CD、CD-ROM和DVD-ROM的只讀光盤(pán)，和其上能夠?qū)懭胗脩?hù)數(shù)據(jù)的諸如MD、CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD-RW、DVD+RW和DVD-RAM的可寫(xiě)光盤(pán)。數(shù)據(jù)例如通過(guò)磁光記錄、相變記錄或染料膜改變記錄能夠被記錄在可寫(xiě)光盤(pán)上。染料膜改變記錄也稱(chēng)為一次寫(xiě)入記錄，因?yàn)閿?shù)據(jù)僅能夠在其上記錄一次，并且這種記錄方法適當(dāng)?shù)赜糜诖鎯?chǔ)數(shù)據(jù)。與此相比，磁光記錄和相變記錄允許數(shù)據(jù)重寫(xiě)，并具有各種用途，例如記錄諸如音樂(lè)、圖像、游戲和應(yīng)用程序的不同內(nèi)容數(shù)據(jù)。
而且，高密光盤(pán)(稱(chēng)為藍(lán)光光盤(pán))最近已被研發(fā)出來(lái)顯著地增加記錄容量。
高密盤(pán)(諸如藍(lán)光光盤(pán))包括厚度為0.1mm的保護(hù)層。在此盤(pán)中，通過(guò)結(jié)合使用波長(zhǎng)為405nm的激光(所謂的藍(lán)色激光)和數(shù)值孔徑(NA)為0.85的物鏡記錄和再現(xiàn)相變標(biāo)記。當(dāng)磁道間距為0.32μm、線(xiàn)性密度為0.12μm/bit時(shí)，64KB(千字節(jié))的數(shù)據(jù)塊是記錄和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的單位，并且格式化效率大致為82％，在直徑為12cm的盤(pán)上能夠記錄和從該盤(pán)中能夠再現(xiàn)大約為23.3GB(十億字節(jié))的數(shù)據(jù)。
當(dāng)線(xiàn)性密度設(shè)定為0.112μm/bit而沒(méi)有改變格式時(shí)，能夠記錄和再現(xiàn)25GB的數(shù)據(jù)。
通過(guò)裝備多個(gè)記錄層，就能夠增加容量。例如，當(dāng)裝備兩個(gè)記錄層時(shí)，容量能夠增加為上述容量的兩倍，即達(dá)到46.6GB或50GB。
一種推挽式誤差信號(hào)檢測(cè)方法通常用于生成跟蹤誤差信號(hào)，以使作用在光盤(pán)上的光點(diǎn)能夠跟蹤光盤(pán)上裝備的螺旋磁道、例如由導(dǎo)槽或一行坑形成的磁道。在推挽式方法中，根據(jù)該凹槽的形狀而被衍射的反射光例如由圖10所示的四分式光敏器件(A、B、C和D)接收以檢測(cè)0階衍射光(主射束)和±1階衍射光(側(cè)射束)之間的干擾分布，由此產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)。
作為一種用于減少光量變化、透鏡偏移和在推挽式誤差信號(hào)上傾斜的光盤(pán)的影響的方法，例如，美國(guó)專(zhuān)利No.4,775,968公開(kāi)了一種差分推挽式檢測(cè)方法。
在該方法中，圖11所示的八個(gè)光感受器A、B、C、D、E、F、G和H用作例子。更具體的說(shuō)，通過(guò)從主射束獲得的推挽信號(hào)(A+B)-(C+D)中減去從兩個(gè)側(cè)射束獲得的推挽信號(hào)(E-F)和(G-H)的總和(E-F)+(G-H)與一個(gè)系數(shù)的乘積而獲得差分推挽誤差信號(hào)。
在應(yīng)用主射束和側(cè)射束的光盤(pán)記錄和再現(xiàn)設(shè)備中，主射束和側(cè)射束的密度比通常大致設(shè)定為10∶1。
當(dāng)數(shù)據(jù)記錄在諸如雙層盤(pán)的具有多個(gè)記錄層的盤(pán)上并從該盤(pán)中再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)，在該設(shè)定處產(chǎn)生下面的問(wèn)題例如，當(dāng)光點(diǎn)作用在為了信號(hào)再現(xiàn)而訪(fǎng)問(wèn)的雙層盤(pán)的一個(gè)信息記錄層上時(shí)，光感受器也能檢測(cè)到另一個(gè)未被訪(fǎng)問(wèn)的信息記錄層的額外反射的光(漫射光)，因?yàn)楹茈y分離出漫射光。
這種現(xiàn)象也稱(chēng)之為層間漫射光。在通過(guò)盤(pán)反射率或用于記錄或再現(xiàn)的輻射功率使差分推挽誤差信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化的AGC(自動(dòng)增益控制)電路中，主射束的層間漫射光由側(cè)射束的光感受器檢測(cè)到，并且這就使得誤差信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化變得不精確。因此，不確保正確的跟蹤誤差信號(hào)，并降低了伺服可控制性。
鑒于此問(wèn)題，希望在多層盤(pán)上記錄和從多層盤(pán)中再現(xiàn)的過(guò)程中防止差分推挽誤差信號(hào)的運(yùn)算精度降低。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種光學(xué)頭包括激光源；光學(xué)系統(tǒng)，其從自激光源中發(fā)射出的激光中產(chǎn)生0階衍射光、+1階衍射光和-1階衍射光，并形成用于使0階衍射光、+1階衍射光和-1階衍射光作用在具有多個(gè)信息記錄層的記錄介質(zhì)上的光程，還形成用于引導(dǎo)來(lái)自記錄介質(zhì)的反射光的光程；和光接收設(shè)備，用于接收和檢測(cè)由光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)的反射光。該光接收設(shè)備包括第一光接收部件，其至少在記錄介質(zhì)上的記錄磁道的切線(xiàn)方向上被劃分，以檢測(cè)0階衍射光的反射光；兩個(gè)第二光接收部件，其至少在記錄介質(zhì)上的記錄磁道的切線(xiàn)方向上被劃分，以檢測(cè)+1階衍射光的反射光和-1階衍射光的反射光；以及第三光接收部件，其被裝備在第二光接收部件中的至少一個(gè)的附近和諸如不能接收來(lái)自將被訪(fǎng)問(wèn)的信息記錄層的目標(biāo)信息記錄層的0階衍射光的反射光、+1階衍射光的反射光、和-1階衍射光的反射光的位置處，該第三光接收部件接收從一個(gè)或多個(gè)信息記錄層而不是目標(biāo)信息記錄層中反射的漫射光。
優(yōu)選地，該第三光接收部件被置于諸如基本上均勻地接收由一個(gè)或多個(gè)信息記錄層而不是目標(biāo)信息記錄層反射的0階衍射光的漫射光、+1階衍射光的漫射光、和-1階衍射光的漫射光的位置處。
優(yōu)選地，該第三光接收部件具有與第二光接收部件的光感受器的面積相等的面積。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的光驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括光學(xué)頭，其使激光作用在具有多個(gè)信息記錄層的記錄介質(zhì)上并檢測(cè)來(lái)自記錄介質(zhì)的反射光；信號(hào)產(chǎn)生電路，其根據(jù)由光學(xué)頭檢測(cè)到的反射光產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)、跟蹤誤差信號(hào)和信息信號(hào)；再現(xiàn)電路，其通過(guò)處理由信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的信息信號(hào)獲得再現(xiàn)信息；和伺服電路，其根據(jù)由信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)執(zhí)行聚焦伺服操作和跟蹤伺服操作。該光學(xué)頭包括激光源，用于發(fā)射激光；光學(xué)系統(tǒng)，其從自激光源發(fā)射出的激光中產(chǎn)生0階衍射光、+1階衍射光和-1階衍射光，形成用于使0階衍射光、+1階衍射光和-1階衍射光作用在記錄介質(zhì)上的光程，以及形成用于引導(dǎo)來(lái)自記錄介質(zhì)的反射光的光程；和光接收設(shè)備，用于接收和檢測(cè)由光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)的反射光。該光接收設(shè)備包括第一光接收部件，其至少在記錄介質(zhì)上的記錄磁道的切線(xiàn)方向上被劃分，以檢測(cè)0階衍射光的反射光；兩個(gè)第二光接收部件，其至少在記錄介質(zhì)上的記錄磁道的切線(xiàn)方向上被劃分，以檢測(cè)+1階衍射光的反射光和-1階衍射光的反射光；以及第三光接收部件，其被裝備在第二光接收部件中的至少一個(gè)的附近和諸如不能接收來(lái)自將被訪(fǎng)問(wèn)的信息記錄層的目標(biāo)信息記錄層的0階衍射光的反射光、+1階衍射光的反射光、和-1階衍射光的反射光的位置處，該第三光接收部件接收從一個(gè)或多個(gè)信息記錄層而不是目標(biāo)信息記錄層中反射的漫射光。該信號(hào)產(chǎn)生電路根據(jù)來(lái)自光學(xué)頭中的第一、第二和第三光接收部件的檢測(cè)信號(hào)以差分推挽方法產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)。
優(yōu)選地，該信號(hào)產(chǎn)生電路從來(lái)自第一光接收部件的檢測(cè)信號(hào)中產(chǎn)生0階衍射光的推挽信號(hào)，從來(lái)自第二光接收部件的檢測(cè)信號(hào)中產(chǎn)生+1階衍射光和-1階衍射光的推挽信號(hào)，使0階衍射光的推挽信號(hào)、+1階衍射光的推挽信號(hào)和-1階衍射光的推挽信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化，通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的推挽信號(hào)的運(yùn)算來(lái)產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)，并從來(lái)自第三光接收部件的檢測(cè)信號(hào)中產(chǎn)生用于使+1階衍射光的推挽信號(hào)和-1階衍射光的推挽信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)。
優(yōu)選地，標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)是通過(guò)從來(lái)自第二光接收部件的檢測(cè)信號(hào)的總和中減去來(lái)自第三光接收部件的檢測(cè)信號(hào)和一個(gè)系數(shù)的乘積而產(chǎn)生的。
根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的一種跟蹤誤差信號(hào)生成方法針對(duì)具有光學(xué)頭的光驅(qū)動(dòng)設(shè)備而被裝備。該光學(xué)頭包括激光源，用于發(fā)射激光；光學(xué)系統(tǒng)，其從自激光源發(fā)射出的激光中產(chǎn)生0階衍射光、+1階衍射光和-1階衍射光，形成用于使0階衍射光、+1階衍射光和-1階衍射光作用在具有多個(gè)信息記錄層的記錄介質(zhì)上的光程，并形成用于引導(dǎo)來(lái)自記錄介質(zhì)的反射光的光程；和光接收設(shè)備，用于接收和檢測(cè)由光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)的反射光。該光接收設(shè)備包括第一光接收部件，其至少在記錄介質(zhì)上的記錄磁道的切線(xiàn)方向上被劃分，以檢測(cè)0階衍射光的反射光；兩個(gè)第二光接收部件，其至少在記錄介質(zhì)上的記錄磁道的切線(xiàn)方向上被劃分，以檢測(cè)+1階衍射光的反射光和-1階衍射光的反射光；以及第三光接收部件，其被裝備在第二光接收部件中的至少一個(gè)的附近和諸如不能接收來(lái)自將被訪(fǎng)問(wèn)的信息記錄層的目標(biāo)信息記錄層的0階衍射光的反射光、+1階衍射光的反射光、和-1階衍射光的反射光的位置處，該第三光接收部件接收從一個(gè)或多個(gè)信息記錄層而不是目標(biāo)信息記錄層中反射的漫射光。該跟蹤誤差信號(hào)生成方法包括下列步驟從來(lái)自第一光接收部件的檢測(cè)信號(hào)中生成0階衍射光的推挽信號(hào)；使0階衍射光的推挽信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化；從來(lái)自第二光接收部件的檢測(cè)信號(hào)中產(chǎn)生+1階衍射光的推挽信號(hào)和-1階衍射光的推挽信號(hào)；從來(lái)自第三光接收部件的檢測(cè)信號(hào)中產(chǎn)生用于使+1階衍射光的推挽信號(hào)和-1階衍射光的推挽信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)；通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)使+1階衍射光的推挽信號(hào)和-1階衍射光的推挽信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化；通過(guò)對(duì)0階衍射光的標(biāo)準(zhǔn)化的推挽信號(hào)、+1階衍射光的標(biāo)準(zhǔn)化的推挽信號(hào)和-1階衍射光的標(biāo)準(zhǔn)化的推挽信號(hào)的運(yùn)算來(lái)以差分推挽方法產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)。
優(yōu)選地，標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)是通過(guò)從來(lái)自第二光接收部件的檢測(cè)信號(hào)的總和中減去來(lái)自第三光接收部件的檢測(cè)信號(hào)和一個(gè)系數(shù)的乘積而產(chǎn)生的。
即，第三光接收部件檢測(cè)層間漫射光。用于使±1階衍射光標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)是從來(lái)自第三光接收部件的檢測(cè)信號(hào)中產(chǎn)生的，以便降低層間漫射光的影響。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可能在多層盤(pán)上的信號(hào)記錄和從多層盤(pán)中再現(xiàn)的過(guò)程中在以由層間漫射光引起的差分推挽方法產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)時(shí)減少運(yùn)算系數(shù)的誤差。即，層間漫射光對(duì)±1階衍射光的推挽信號(hào)的影響在通過(guò)檢測(cè)和使用漫射光而產(chǎn)生用于使±1階衍射光的推挽信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化中被降低。
更具體的說(shuō)，該標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)是通過(guò)從來(lái)自第二光接收部件的檢測(cè)信號(hào)的總和(±1階衍射光的總和信號(hào))中減去來(lái)自第三光接收部件的檢測(cè)信號(hào)(漫射光分量)與一個(gè)系數(shù)的乘積而產(chǎn)生的，并用于使第二光接收部件的推挽信號(hào)(±1階衍射光的推挽信號(hào))標(biāo)準(zhǔn)化。這就以層間漫射光的較小的影響實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。
因此，差分推挽方法中的跟蹤誤差信號(hào)的產(chǎn)生也是對(duì)于具有兩個(gè)或多個(gè)記錄層的多層盤(pán)來(lái)說(shuō)被優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的跟蹤伺服控制，并改善設(shè)備的性能。
為了有效地減少層間漫射光的影響，優(yōu)選地，第三光接收部件被置于諸如基本上均勻地接收由所有不能被訪(fǎng)問(wèn)的信息記錄層反射的0階衍射光的漫射光、+1階衍射光的漫射光和-1階衍射光的漫射光，或者第三光接收部件的光感受器具有與第二光接收部件的光感受器面積相等的面積。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的盤(pán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的方框圖；圖2A是在該實(shí)施例中使用的盤(pán)的說(shuō)明性視圖；圖2B是示出該盤(pán)的截面結(jié)構(gòu)的說(shuō)明性視圖；圖3A是示出具有一個(gè)記錄層的單層盤(pán)的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明性視圖；圖3B是示出具有兩個(gè)記錄層的雙層盤(pán)的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明性視圖；；圖4是本實(shí)施例中光學(xué)頭的說(shuō)明性視圖；
圖5是光學(xué)頭中裝備的光電檢測(cè)器的說(shuō)明性視圖；圖6是本實(shí)施例中推挽信號(hào)運(yùn)算電路的方框圖；圖7是本實(shí)施例中跟蹤誤差信號(hào)生成電路的方框圖；圖8A是示出能夠均勻地接收漫射光的光感受器的布局的說(shuō)明性視圖；圖8B是示出不能夠均勻地接收漫射光的光感受器的布局的說(shuō)明性視圖；圖9是示出光感受器的面積的說(shuō)明性視圖；圖10是四分式光電檢測(cè)器的說(shuō)明性視圖；以及圖11是八分式光電檢測(cè)器的說(shuō)明性視圖。
具體實(shí)施例方式
下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的盤(pán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備。該盤(pán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的光學(xué)驅(qū)動(dòng)設(shè)備。安裝在盤(pán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備中的光學(xué)拾波器對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的光學(xué)頭。在盤(pán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，執(zhí)行本發(fā)明的跟蹤誤差信號(hào)生成方法。
在描述盤(pán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)前，將對(duì)光盤(pán)作出描述。
為了在盤(pán)上例如通過(guò)磁光記錄、染料膜改變記錄或相變記錄來(lái)記錄數(shù)據(jù)，對(duì)于跟蹤數(shù)據(jù)磁道來(lái)說(shuō)，引導(dǎo)裝置通常是必要的。為此，凹槽被預(yù)先形成為預(yù)刻溝槽，并且該凹槽或凸區(qū)(凹槽部分之間的一部分平臺(tái)形截面)被用作數(shù)據(jù)磁道。
地址信息必須被記錄以使數(shù)據(jù)能夠記錄在數(shù)據(jù)磁道上的預(yù)定位置處。地址信息有時(shí)通過(guò)擺動(dòng)凹槽進(jìn)行記錄。
也就是說(shuō)，例如，其上記錄數(shù)據(jù)的磁道預(yù)先被形成為預(yù)刻溝槽，該預(yù)刻溝槽的側(cè)壁根據(jù)地址信息而擺動(dòng)。
在此情況下，地址能夠從擺動(dòng)信息中讀取，該擺動(dòng)信息是在數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)過(guò)程中作為反射光信息而被獲得的。例如，數(shù)據(jù)能夠在期望位置處記錄數(shù)據(jù)或從該期望位置中再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而不用預(yù)先在磁道上記錄表示地址的比特?cái)?shù)據(jù)。
因此，通過(guò)增加擺動(dòng)凹槽形式的地址信息，例如，就不必將比特?cái)?shù)據(jù)形式的地址記錄在磁道上裝備的離散地址區(qū)。由于地址區(qū)被去除，所以就增加了實(shí)際數(shù)據(jù)的記錄容量。
在假定用于本發(fā)明實(shí)施例中的光盤(pán)1是一種可重寫(xiě)或一次寫(xiě)入型的光盤(pán)時(shí)，如圖2A所示，它具有用作記錄磁道的凹槽GV。凹槽GV從內(nèi)圓周螺旋地延伸到外圓周。為此，在光盤(pán)1的徑向截面上，突出的凸區(qū)L和凹入的凹槽GV被交替地裝備，如圖2B所示。
光盤(pán)1的凹槽GV在切線(xiàn)方向擺動(dòng)。凹槽GV的擺動(dòng)形式對(duì)應(yīng)于通過(guò)調(diào)制地址等獲得的擺動(dòng)信號(hào)。為此，在光盤(pán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，凹槽GV兩邊緣的位置從通過(guò)激光輻射在凹槽GV上形成的激光點(diǎn)LS中反射的光中檢測(cè)到，并且當(dāng)激光點(diǎn)LS沿著記錄磁道移動(dòng)時(shí)，在盤(pán)徑向上改變的邊緣位置的分量被提取，由此產(chǎn)生擺動(dòng)信號(hào)，并解調(diào)地址信息等。由這樣的擺動(dòng)凹槽表示的絕對(duì)時(shí)間(地址)信息被稱(chēng)為ATIP(預(yù)刻溝槽的絕對(duì)時(shí)間)或ADIP(預(yù)刻溝槽的地址)。
雖然本實(shí)施例中凹槽記錄是在光盤(pán)上執(zhí)行的，但是本發(fā)明不僅適用于使用凹槽記錄的這樣的光盤(pán)，而且還適用于在凸區(qū)上記錄數(shù)據(jù)的使用凸區(qū)記錄的光盤(pán)、其中數(shù)據(jù)記錄在凹槽和凸區(qū)上的光盤(pán)、和其中通過(guò)壓印坑形成磁道的只讀光盤(pán)。
下面，將對(duì)其中本實(shí)施例的光盤(pán)1是藍(lán)光光盤(pán)的情況作出描述。在此情況下，光盤(pán)1的直徑為120mm，厚度為1.2mm(保護(hù)層的厚度大致為0.1mm)。在這些方面，光盤(pán)1外表上類(lèi)似于CD(光盤(pán))和DVD(數(shù)字通用盤(pán))。
例如利用組合在一起的波長(zhǎng)為405nm的激光(所謂的藍(lán)色激光)和具有0.85的NA的物鏡記錄和再現(xiàn)相變標(biāo)記。當(dāng)磁道間距為0.32μm、線(xiàn)性密度為0.12μm/bit時(shí)，64KB(千字節(jié))的數(shù)據(jù)塊就是記錄和再現(xiàn)的單位，并且格式化效率大致為82％，大致為23.3GB(十億字節(jié))的數(shù)據(jù)能被記錄在直徑為12cm的盤(pán)上和從該盤(pán)中再現(xiàn)。
作為藍(lán)光光盤(pán)，不僅已經(jīng)開(kāi)發(fā)出具有一個(gè)記錄層的單層盤(pán)，而且已經(jīng)開(kāi)發(fā)出具有多個(gè)記錄層的盤(pán)、諸如雙層盤(pán)。
通過(guò)增加記錄層的數(shù)量，還能夠進(jìn)一步地提高容量。例如，當(dāng)裝備兩個(gè)記錄層時(shí)，該容量能夠增加到46.6GB，它是上述容量的雙倍。
當(dāng)然，也可裝備n個(gè)記錄層(n為3或更大的數(shù)字)。在此情況下，該容量能夠增加到上述容量的n倍。
圖3A和3B分別示意性地示出單層盤(pán)和雙層盤(pán)的層結(jié)構(gòu)。
盤(pán)的厚度為1.2mm，而由聚碳酸酯制成的襯底R(shí)L的厚度大致為1.1mm。
從執(zhí)行在盤(pán)上記錄和從盤(pán)中再現(xiàn)的盤(pán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備(記錄和再現(xiàn)設(shè)備)中發(fā)射出的光束在圖中用點(diǎn)劃線(xiàn)表示。光束是波長(zhǎng)為405nm的藍(lán)色激光，如圖所示，經(jīng)過(guò)保護(hù)層(襯底)CVL由NA為0.85的物鏡進(jìn)行聚集。
在圖3A中所示的單層盤(pán)中，例如，記錄層L0被裝備在厚度為1.1mm的襯底R(shí)L上，而厚度為100μm的保護(hù)層CVL被裝備在其上。
在記錄和再現(xiàn)過(guò)程中，光束經(jīng)過(guò)保護(hù)層CVL被聚集在記錄層L0上。
在圖3B中所示的雙層盤(pán)中，例如，第一記錄層L0被裝備在厚度為1.1mm的襯底R(shí)L上，第二記錄層L1被裝備在第一記錄層L0上，其中25μm的中間層位于這兩個(gè)記錄層之間，75μm的保護(hù)層CVL被裝備在第二記錄層L1上。
在記錄和再現(xiàn)過(guò)程中，光束經(jīng)過(guò)保護(hù)層CVL聚集在第一和第二記錄層L0和L1上。
雖然未示出，但是在具有三個(gè)或多個(gè)記錄層的n層盤(pán)上，例如，可以想象在比圖3B中所示的第二記錄層L1更接近于保護(hù)層CVL的表面CVLs的位置處形成記錄層Ln，同時(shí)25μm的中間層ML位于其間。
即，第n個(gè)記錄層L(n-1)被裝備在第n-1個(gè)記錄層L(n-2)上，而中間層ML位于其間。對(duì)應(yīng)于第n個(gè)記錄層L(n-1)，保護(hù)層CVL的厚度為100-(n-1)×25μm。
圖1示出執(zhí)行在光盤(pán)1上記錄和從光盤(pán)1中再現(xiàn)的盤(pán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
盤(pán)1位于轉(zhuǎn)臺(tái)(未示出)上，并在記錄和再現(xiàn)的過(guò)程中通過(guò)主軸電動(dòng)機(jī)52以恒定的線(xiàn)速度(CLV)旋轉(zhuǎn)。
在再現(xiàn)過(guò)程中，盤(pán)1上的數(shù)據(jù)通過(guò)光學(xué)拾波器(光學(xué)頭)51讀出。通過(guò)擺動(dòng)凹槽磁道記錄的ADIP信息和盤(pán)信息也被讀出。
在光盤(pán)1上記錄的過(guò)程中，數(shù)據(jù)通過(guò)光學(xué)拾波器51以凹坑標(biāo)記(一次寫(xiě)入盤(pán)中的染料改變標(biāo)記，或者重寫(xiě)盤(pán)中的相變標(biāo)記)的形式記錄在凹槽磁道上。
光學(xué)拾波器51包括用作激光源的激光二極管、用于檢測(cè)反射光的光電檢測(cè)器、用作激光輸出端的物鏡、和將激光通過(guò)物鏡施加在盤(pán)記錄表面上并將反射光引導(dǎo)至光電檢測(cè)器的光學(xué)系統(tǒng)。下面將參考圖4對(duì)這些部件進(jìn)行描述。
在光學(xué)拾波器51中，物鏡通過(guò)雙軸機(jī)構(gòu)進(jìn)行固定以能在跟蹤方向和聚焦方向上進(jìn)行移動(dòng)。
整個(gè)光學(xué)拾波器51通過(guò)滑板機(jī)構(gòu)53可在盤(pán)的徑向上移動(dòng)。
光學(xué)拾波器51中的激光二極管響應(yīng)于來(lái)自激光驅(qū)動(dòng)器63的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(驅(qū)動(dòng)電流)而被驅(qū)動(dòng)以便發(fā)出激光。
有關(guān)來(lái)自盤(pán)1的反射光的信息由光電檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)反射光的數(shù)量以電信號(hào)的形式施加給矩陣電路54。
矩陣電路54包括電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，用于從多個(gè)用作光電檢測(cè)器的光感受器中輸出電流；和矩陣運(yùn)算/放大電路，并產(chǎn)生矩陣運(yùn)算所需的信號(hào)。
例如，矩陣電路54產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于再現(xiàn)數(shù)據(jù)的高頻信號(hào)(再現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào))、以及聚焦誤差信號(hào)和伺服控制的跟蹤誤差信號(hào)。該矩陣電路54還產(chǎn)生與凹槽的擺動(dòng)有關(guān)的信號(hào)、即用于檢測(cè)擺動(dòng)的推挽信號(hào)。
矩陣電路54有時(shí)被裝備在光學(xué)拾波器51的內(nèi)部。
再現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)、聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)、以及用作關(guān)于擺動(dòng)凹槽的檢測(cè)的信息的推挽信號(hào)分別從矩陣電路54被供應(yīng)給讀取器/寫(xiě)入器電路55、伺服電路61和擺動(dòng)電路58。
讀取器/寫(xiě)入器電路55使用鎖相環(huán)使再現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制化和再現(xiàn)時(shí)鐘產(chǎn)生，再現(xiàn)從盤(pán)1上的凹坑標(biāo)記中讀取的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)供應(yīng)給調(diào)制/解調(diào)電路56。
調(diào)制/解調(diào)電路56包括用作再現(xiàn)過(guò)程中的解碼器的部分和用作記錄過(guò)程中編碼器的部分。
在再現(xiàn)過(guò)程中的解碼操作中，根據(jù)再現(xiàn)時(shí)鐘解調(diào)運(yùn)行長(zhǎng)度限制碼。
ECC/擾頻電路57在記錄過(guò)程中執(zhí)行增加誤差校正碼的ECC編碼和加密編碼。
在再現(xiàn)過(guò)程中，ECC/擾頻電路57執(zhí)行對(duì)應(yīng)于加密編碼的解密和誤差校正的ECC解碼。ECC/擾頻電路57將由調(diào)制/解調(diào)電路56解調(diào)的數(shù)據(jù)送入內(nèi)存儲(chǔ)器，并使該數(shù)據(jù)進(jìn)行解密和誤差檢測(cè)/校正，由此獲得再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
由ECC/擾頻電路57解碼過(guò)的數(shù)據(jù)在系統(tǒng)控制器60的控制下被讀出，并作為再現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸給主機(jī)設(shè)備(未示出)。該主機(jī)設(shè)備例如是AV(視聽(tīng))系統(tǒng)或個(gè)人計(jì)算機(jī)。
從矩陣電路54中作為有關(guān)盤(pán)1的擺動(dòng)凹槽的信號(hào)輸出的推挽信號(hào)由擺動(dòng)電路58來(lái)處理。用作ADIP信息的推挽信號(hào)通過(guò)擺動(dòng)電路58解調(diào)為構(gòu)成ADIP的數(shù)據(jù)流，并被供應(yīng)給地址解碼器59。
地址解碼器59解碼所提供的數(shù)據(jù)而獲得地址，并將該地址提供給系統(tǒng)控制器60。
地址解碼器59還使用擺動(dòng)電路58提供的擺動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)PLL處理來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘，并將該時(shí)鐘例如作為用于記錄的編碼時(shí)鐘提供給電路。
在盤(pán)1上記錄的過(guò)程中，記錄數(shù)據(jù)從主機(jī)設(shè)備進(jìn)行傳輸，并被提供給ECC/擾頻電路57中的存儲(chǔ)器以被緩沖。
在此情況下，ECC/擾頻電路57通過(guò)ECC編碼、加密編碼和增加子碼來(lái)編碼緩沖的記錄數(shù)據(jù)。
經(jīng)過(guò)ECC編碼和加密編碼的數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)制/解調(diào)電路56中的運(yùn)行長(zhǎng)度限制(RLL)(1，7)的奇偶校驗(yàn)保存/禁止(PP)重復(fù)最小跳變運(yùn)行長(zhǎng)度(RMTR)進(jìn)行解調(diào)，然后提供給讀取器/寫(xiě)入器電路55。
如上所述，擺動(dòng)信號(hào)中產(chǎn)生的時(shí)鐘被用作記錄過(guò)程中該編碼的參考時(shí)鐘用的編碼時(shí)鐘。
編碼產(chǎn)生的記錄數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)讀取器/寫(xiě)入器電路55中的記錄補(bǔ)償，即記錄功率進(jìn)行細(xì)微地調(diào)節(jié)，激光驅(qū)動(dòng)脈沖波形根據(jù)例如記錄層的特性、激光點(diǎn)的形狀和記錄線(xiàn)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。然后，該記錄數(shù)據(jù)作為激光驅(qū)動(dòng)脈沖提供給激光驅(qū)動(dòng)器63。
激光驅(qū)動(dòng)器63將所提供的激光驅(qū)動(dòng)脈沖給予光學(xué)拾波器51中的激光二極管以發(fā)出激光。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)的凹坑標(biāo)記由此形成在盤(pán)1上。
激光驅(qū)動(dòng)器63包括所謂的APC(自動(dòng)功率控制)電路，根據(jù)裝備在光學(xué)拾波器51中的來(lái)自激光功率監(jiān)控光電檢測(cè)器的輸出監(jiān)控激光輸出功率，并控制激光輸出功率例如與溫度無(wú)關(guān)地保持恒定。激光輸出的目標(biāo)值由系統(tǒng)控制器60給定，并施加控制以便激光輸出在記錄和再現(xiàn)過(guò)程中等于目標(biāo)值。
伺服電路61從矩陣電路54輸出的聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)中產(chǎn)生諸如聚焦驅(qū)動(dòng)信號(hào)、跟蹤驅(qū)動(dòng)信號(hào)和滑板驅(qū)動(dòng)信號(hào)的各種伺服驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并施加伺服控制。
也就是說(shuō)，聚焦驅(qū)動(dòng)信號(hào)和跟蹤驅(qū)動(dòng)信號(hào)根據(jù)聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)產(chǎn)生，以便驅(qū)動(dòng)光學(xué)拾波器51內(nèi)的雙軸機(jī)構(gòu)的聚焦線(xiàn)圈和跟蹤線(xiàn)圈。跟蹤伺服環(huán)路和聚焦伺服環(huán)路是由光學(xué)拾波器51、矩陣電路54、伺服電路61和雙軸機(jī)構(gòu)形成的。
伺服電路61響應(yīng)于系統(tǒng)控制器60的磁道跳躍命令通過(guò)關(guān)斷跟蹤伺服環(huán)路和輸出跳躍驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)執(zhí)行磁道跳躍操作。
伺服電路61還根據(jù)作為跟蹤誤差信號(hào)的低頻分量而獲得的滑板誤差信號(hào)和來(lái)自系統(tǒng)控制器60的訪(fǎng)問(wèn)控制命令產(chǎn)生滑板驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以便驅(qū)動(dòng)滑板機(jī)構(gòu)53。雖然未示出，但是滑板機(jī)構(gòu)53包括例如固定光學(xué)拾波器51的主軸、滑板電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)齒輪?；咫妱?dòng)機(jī)根據(jù)滑板驅(qū)動(dòng)信號(hào)被驅(qū)動(dòng)以執(zhí)行光學(xué)拾波器51的所需滑動(dòng)操作。
主軸伺服電路62被施加控制來(lái)以恒定的線(xiàn)速度(CLV)旋轉(zhuǎn)主軸電動(dòng)機(jī)52。
主軸伺服電路62獲得通過(guò)PLL處理作為關(guān)于主軸電動(dòng)機(jī)52的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)速度的信息的擺動(dòng)信號(hào)而產(chǎn)生的時(shí)鐘，并將該時(shí)鐘與給定的CLV參考速度信息相比較，由此產(chǎn)生主軸誤差信號(hào)。
在數(shù)據(jù)再現(xiàn)過(guò)程中，在讀取器/寫(xiě)入器電路55中由PLL產(chǎn)生的再現(xiàn)時(shí)鐘(用作解碼標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘)是關(guān)于主軸電動(dòng)機(jī)52的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)速度信息。因此，主軸誤差信號(hào)還可通過(guò)將再現(xiàn)時(shí)鐘與給定的CLV參考速度信息相比較而產(chǎn)生。
主軸伺服電路62輸出根據(jù)主軸誤差信號(hào)產(chǎn)生的主軸驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)52的CLV旋轉(zhuǎn)。
主軸伺服電路62還響應(yīng)于來(lái)自系統(tǒng)控制器60的主軸急沖(kick)/制動(dòng)控制信號(hào)產(chǎn)生主軸驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并執(zhí)行主軸電動(dòng)機(jī)52的啟動(dòng)、停止、加速和減速操作。
伺服系統(tǒng)以及記錄和再現(xiàn)系統(tǒng)的上述操作通過(guò)諸如微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)控制器60來(lái)控制。
系統(tǒng)控制器60根據(jù)來(lái)自主機(jī)設(shè)備的命令執(zhí)行各種過(guò)程。
例如，當(dāng)寫(xiě)入命令從主機(jī)設(shè)備中輸出時(shí)，該系統(tǒng)控制器60首先將光學(xué)拾波器51移至其中應(yīng)該寫(xiě)入數(shù)據(jù)的地址，并使ECC/擾頻電路57和調(diào)制/解調(diào)電路56能夠?qū)闹鳈C(jī)設(shè)備中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(例如，各種格式的視頻數(shù)據(jù)、諸如MPEG-2或者音頻數(shù)據(jù))進(jìn)行編碼，如上所述。然后激光驅(qū)動(dòng)脈沖從讀取器/寫(xiě)入器電路55提供給激光驅(qū)動(dòng)器63，并執(zhí)行記錄。
例如，當(dāng)主機(jī)設(shè)備提供讀取命令以傳輸記錄在盤(pán)1上的某些數(shù)據(jù)(例如MPEG-2視頻數(shù)據(jù))時(shí)，系統(tǒng)控制器60首先控制尋找指定地址的操作。即，系統(tǒng)控制器60將搜索命令發(fā)送給伺服電路61以便光學(xué)拾波器51訪(fǎng)問(wèn)指定的地址。
隨后，對(duì)用于將指定地址處的數(shù)據(jù)傳輸給主機(jī)設(shè)備必要的操作施加控制。即，所需的數(shù)據(jù)從盤(pán)1中被讀出，例如經(jīng)過(guò)讀取器/寫(xiě)入器電路55、調(diào)制/解調(diào)電路56和ECC/擾頻電路57進(jìn)行解碼和緩沖，然后進(jìn)行傳輸。
圖4示出安裝在該盤(pán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備中的光學(xué)拾波器51的光學(xué)系統(tǒng)。
從半導(dǎo)體激光器9中發(fā)射出的光通過(guò)準(zhǔn)直透鏡2進(jìn)行準(zhǔn)直，并經(jīng)過(guò)半波板3到達(dá)衍射光柵4。在衍射光柵4中，側(cè)射束(+1階衍射光和-1階衍射光)被產(chǎn)生以形成產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)所需的側(cè)光點(diǎn)，并與形成主光點(diǎn)的主射束(0階衍射光)一起被引導(dǎo)給偏振光分束器5。
主射束(0階衍射光)和側(cè)射束(±1階衍射光)穿過(guò)偏振光分束器5、液晶元件6和四分之一波板7，并經(jīng)過(guò)物鏡8聚集在例如盤(pán)1中的兩個(gè)記錄層(層0(L0)和層1(L1))中的一層上。
從半導(dǎo)體激光器9中發(fā)射出的一部分光通過(guò)偏振光分束器5被反射，通過(guò)聚光透鏡10引導(dǎo)給發(fā)光檢測(cè)光電檢測(cè)器(監(jiān)控光電檢測(cè)器)11，并用于控制激光輸出為恒定的。
入射在監(jiān)控光電檢測(cè)器11上的光量通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)半波板3進(jìn)行調(diào)節(jié)。實(shí)際的激光輸出通過(guò)上述激光驅(qū)動(dòng)器63中的APC電路來(lái)控制成為任意量的發(fā)射光。
液晶元件6具有同心電極，并用于通過(guò)控制施加在電極上的電壓校正由盤(pán)1中的保護(hù)層厚度誤差引起的球面像差。置于物鏡8前面的四分之一波板7用于將來(lái)自半導(dǎo)體激光器9的線(xiàn)性偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光。
來(lái)自盤(pán)1的反射光經(jīng)過(guò)物鏡8、四分之一波板7和液晶元件6到達(dá)偏振光分束器5，并通過(guò)偏振光分束器5向檢測(cè)光程反射。
在本實(shí)施例中，聚焦誤差信號(hào)通過(guò)象散方法產(chǎn)生，而跟蹤誤差信號(hào)通過(guò)差分推挽方法產(chǎn)生。穿過(guò)聚光透鏡12和柱面透鏡13的會(huì)聚光進(jìn)入用于檢測(cè)伺服誤差信號(hào)和再現(xiàn)信息信號(hào)的光電檢測(cè)器14，并在此經(jīng)受光電轉(zhuǎn)換。
圖5示出光電檢測(cè)器14的光感受器圖案。
如圖5中所示，本實(shí)施例的光電檢測(cè)器14包括一個(gè)用作第一光接收部件的四分式光電檢測(cè)器(A、B、C和D)；兩個(gè)用作第二光接收部件的二分式光電檢測(cè)器(E和F，G和H)和兩個(gè)作為第三光接收部件置于上述二分式光電檢測(cè)器附近的光電檢測(cè)器(I和J)。
在通過(guò)衍射光柵4從激光中劃分的三個(gè)射束中，0階光的反射光通過(guò)光感受器A、B、C和D進(jìn)行接收，而+1階光的反射光和-1階光的反射光通過(guò)光感受器E和F、G和H進(jìn)行接收。
聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)根據(jù)來(lái)自這些光感受器的輸出分別通過(guò)象散方法和差分推挽方法進(jìn)行計(jì)算。
聚焦誤差信號(hào)FE在矩陣電路54中用下面的表達(dá)式通過(guò)象散方法中的計(jì)算而產(chǎn)生，并提供給伺服電路61FE＝(A+C)-(B+D)在描述如何通過(guò)差分推挽方法產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)前，現(xiàn)在將描述雙層盤(pán)中的層間漫射光。
當(dāng)記錄層L0的反射系數(shù)與記錄層L1的反射系數(shù)相等時(shí)，雙層盤(pán)中的層間漫射光的密度比率η通常用下面的表達(dá)式給出η＝S/π/M2(2d tanθ)2在該表達(dá)式中，S表示光感受器的面積，M表示檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的放大率，d表示層間距離，和θ表示光軸和盤(pán)1中的最外圓周射束之間形成的角度。
順便提及，當(dāng)物鏡8的NA為0.85并且光盤(pán)1包括反射系數(shù)為1.6的保護(hù)層CVL時(shí)，角度θ大約為32°。當(dāng)假定光電檢測(cè)器14的光感受器是150μm的正方形時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)的放大率是20x，而層間距離為25μm，密度比率η就設(shè)定為1.8％。
因此，雖然主射束之間的層間漫射光的影響小，但是當(dāng)主射束與側(cè)射束的密度比率為10∶1時(shí)，主射束對(duì)側(cè)射束的影響要擴(kuò)大10倍，這種影響不能被忽略。當(dāng)信號(hào)僅記錄在其中一個(gè)層上時(shí)，層間漫射光增加。這就嚴(yán)重影響了差分推挽信號(hào)的計(jì)算，并且當(dāng)在跟蹤磁道過(guò)程中物鏡8徑向放置時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生去跟蹤。
為了減小影響，在本實(shí)施例中，用于接收層間漫射光的光感受器I和J被裝備在用于僅接收側(cè)射束的光電檢測(cè)器E和F、以及G和H附近，以檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)TE，如圖5中所示。側(cè)射束中的漫射光分量使用光感受器I和J接收到的信號(hào)去除。
圖6和7示出矩陣電路54中的運(yùn)算電路系統(tǒng)，該矩陣電路54通過(guò)使用來(lái)自圖5所示的光電檢測(cè)器14的信號(hào)以差分推挽方法產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)TE。
參考圖6，前置放大器31a至31j對(duì)應(yīng)于光電檢測(cè)器14中的光感受器A至J被裝備。前置放大器31a至31j使來(lái)自光感受器A至J的信號(hào)經(jīng)受電流-電壓轉(zhuǎn)換，并放大信號(hào)至后面處理所需的預(yù)定電平。
運(yùn)算放大器32a至321被裝備來(lái)運(yùn)算來(lái)自前置放大器31a至31j的輸出，以由此獲得所需的信號(hào)。
此后，根據(jù)由光感受器A至J接收到的光量從前置放大器31a至31j中輸出的信號(hào)用與光感受器A至J相對(duì)應(yīng)的A至J表示。
主推挽信號(hào)MPP_AGC從信號(hào)A、B、C和D中產(chǎn)生，該信號(hào)A、B、C和D從如下由光感受器A、B、C和D檢測(cè)到的光相對(duì)應(yīng)的前置放大器31a、31b、31c和31d中輸出。主推挽信號(hào)MPP_AGC指的是與用作主射束的0階衍射光的反射光相對(duì)應(yīng)的并通過(guò)AGC處理進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的推挽信號(hào)。
首先，來(lái)自前置放大器31a和31b的信號(hào)A和B通過(guò)運(yùn)算放大器32a相加以生成信號(hào)A+B。
來(lái)自前置放大器31c和31d的信號(hào)C和D通過(guò)運(yùn)算放大器32b相加以生成信號(hào)C+D。
來(lái)自運(yùn)算放大器32a的信號(hào)A+B和來(lái)自運(yùn)算放大器32b的信號(hào)C+D通過(guò)運(yùn)算放大器c相加以獲得總和信號(hào)M_SUM，并且該總和信號(hào)M_SUM被提供給AGC電路33a。
M_SUM＝A+B+C+D來(lái)自運(yùn)算放大器32a的信號(hào)A+B和來(lái)自運(yùn)算放大器32b的信號(hào)C+D在標(biāo)準(zhǔn)化前還經(jīng)受相減以獲得推挽信號(hào)MPP，并且該推挽信號(hào)MPP被提供給AGC電路33a。
MPP＝(A+B)-(C+D)在AGC電路33a中，推挽信號(hào)MPP通過(guò)使用總和信號(hào)M_SUM來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化，以使主射束的推挽信號(hào)經(jīng)受AGC，并獲得標(biāo)準(zhǔn)化的推挽信號(hào)MPP_AGC。
MPP_AGC＝MPP/M_SUM與此相比，側(cè)推挽信號(hào)SPP1_AGC從信號(hào)E、F和I中產(chǎn)生，該信號(hào)E、F和I從與如下由光感受器E、F和I檢測(cè)到的光相對(duì)應(yīng)的前置放大器31e、31f和31i中輸出。側(cè)推挽信號(hào)SPP1_AGC指的是與用作側(cè)射束的+1階衍射光相對(duì)應(yīng)的并通過(guò)AGC處理進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的推挽信號(hào)。
來(lái)自前置放大器31e和31f的信號(hào)E和F在標(biāo)準(zhǔn)化前通過(guò)運(yùn)算放大器32e經(jīng)受相減以獲得推挽信號(hào)SPP1。然后該推挽信號(hào)SPP1被提供給AGC電路33b。
SPP1＝E-F
信號(hào)E和F還通過(guò)運(yùn)算放大器32f相加以獲得信號(hào)E+F。
來(lái)自前置放大器31i的信號(hào)I通過(guò)運(yùn)算放大器32i乘以系數(shù)m以獲得信號(hào)m I。
運(yùn)算放大器32k從來(lái)自運(yùn)算放大器32f的輸出(E+F)中減去來(lái)自運(yùn)算放大器32i的輸出(m I)以產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)化的總和信號(hào)S1_SUM。
S1_SUM＝E+F-m I在AGC電路33b中，+1階衍射光的推挽信號(hào)通過(guò)使用總和信號(hào)S1_SUM使推挽信號(hào)SPP1標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)經(jīng)受AGC。由此獲得標(biāo)準(zhǔn)化的推挽信號(hào)SPP1_AGC。
SPP1_AGC＝SPP1/S1_SUM側(cè)推挽信號(hào)SPP2_AGC從信號(hào)G、H和J中產(chǎn)生，該信號(hào)G、H和J從與如下由光感受器G、H和J檢測(cè)到的光相對(duì)應(yīng)的前置放大器31g、31h和31j中輸出。側(cè)推挽信號(hào)SPP2_AGC指的是與用作側(cè)射束的-1階衍射光相對(duì)應(yīng)的并通過(guò)AGC處理進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的推挽信號(hào)。
來(lái)自前置放大器31g和31h的信號(hào)G和H在標(biāo)準(zhǔn)化前通過(guò)運(yùn)算放大器32h經(jīng)受相減以獲得推挽信號(hào)SPP2，而該推挽信號(hào)SPP2被提供給AGC電路33c。
SPP2＝G-H信號(hào)G和H還通過(guò)運(yùn)算放大器32g相加以獲得信號(hào)G+H。
來(lái)自前置放大器31j的信號(hào)J通過(guò)運(yùn)算放大器321乘以系數(shù)m以獲得信號(hào)m J。
運(yùn)算放大器321從來(lái)自運(yùn)算放大器32g的輸出(G+H)中減去來(lái)自運(yùn)算放大器32j的輸出(m J)以產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)化的總和信號(hào)S2_SUM。
S2_SUM＝G+H-m J在AGC電路33c中，-1階衍射光的推挽信號(hào)通過(guò)使用總和信號(hào)S2_SUM使推挽信號(hào)SPP2標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)經(jīng)受AGC。由此獲得標(biāo)準(zhǔn)化的推挽信號(hào)SPP2_AGC。
SPP2_AGC＝SPP2/S2_SUM如上所述，標(biāo)準(zhǔn)化的推挽信號(hào)MPP_AGC、SPP1_AGC和SPP2_AGC對(duì)應(yīng)于0階衍射光、+1階衍射光和-1階衍射光而產(chǎn)生。信號(hào)I和J用于產(chǎn)生使與+1階衍射光和-1階衍射光相對(duì)應(yīng)的推挽信號(hào)SPP1和SPP2標(biāo)準(zhǔn)化的總和信號(hào)S1_SUM和S2_SUM。
也就是說(shuō)，總和信號(hào)S1_SUM通過(guò)從E+F中減去漫射光分量I和系數(shù)m的乘積而獲得，而總和信號(hào)S2_SUM通過(guò)從H+J中減去漫射光分量J和系數(shù)m的乘積而獲得。
通過(guò)在AGC電路33b和33c中使用總和信號(hào)S1_SUM和S2_SUM進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，執(zhí)行AGC操作，同時(shí)去除由于漫射光而產(chǎn)生的偏移。即，標(biāo)準(zhǔn)化的推挽信號(hào)SPP1_AGC和SPP2_AGC是其中有效減少了漫射光分量的適當(dāng)信號(hào)。
如圖7所示，處理因此獲得的推挽信號(hào)MPP_AGC、SPP1_AGC和SPP2_AGC。
首先，與±1階衍射光相對(duì)應(yīng)的推挽信號(hào)SPP1_AGC和SPP2_AGC通過(guò)運(yùn)算放大器34進(jìn)行相加(SPP1_AGC+SPP2_AGC)。
該信號(hào)的總和通過(guò)運(yùn)算放大器35乘以系數(shù)k(k(SPP1_AGC+SPP2_AGC)。
在運(yùn)算放大器36中，運(yùn)算放大器35的輸出被從與0階衍射光相對(duì)應(yīng)的推挽信號(hào)MPP_AGC中減去。因此，跟蹤誤差信號(hào)TE通過(guò)差分推挽方法而產(chǎn)生。
TE＝MPP_AGC-k(SPP1_AGC+SPP2_AGC)跟蹤誤差信號(hào)TE被提供給伺服電路61以被用于跟蹤伺服控制。如上所述，在通過(guò)差分推挽方法產(chǎn)生的跟蹤誤差信號(hào)TE中，有效地減少層間漫射光分量。
因此，可能在多層盤(pán)上的信號(hào)記錄和從多層盤(pán)中再現(xiàn)的過(guò)程中減少由層間漫射光引起的差分推挽跟蹤誤差信號(hào)TE的運(yùn)算系數(shù)中的誤差。在本實(shí)施例的盤(pán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備中，使用差分推挽方法的跟蹤控制能夠在包括單層盤(pán)和具有兩個(gè)或多個(gè)記錄層的多層盤(pán)的各種記錄介質(zhì)上應(yīng)用。這就對(duì)物鏡8的徑向位移實(shí)現(xiàn)可靠的跟蹤控制。
可以任意地確定運(yùn)算放大器32i和32j中使用的乘法系數(shù)m和運(yùn)算放大器35中使用的乘法系數(shù)k。
將對(duì)用于檢測(cè)圖5所示的光感受器圖案中的層間漫射光的光感受器I和J的布局作出描述。
在圖5所示的圖案中，光感受器I和J被安排來(lái)基本上均勻地接收0階衍射光的漫射光、+1階衍射光的漫射光和由沒(méi)有被訪(fǎng)問(wèn)的所有信息記錄層反射的-1階衍射光(數(shù)據(jù)沒(méi)有被記錄在該信息記錄層上或數(shù)據(jù)沒(méi)有從該信息記錄層中被再現(xiàn))。
圖8A和8B示出光感受器A至J的布局實(shí)例。圖8A示出圖5所示的布局圖案，而圖8B表示另一種布局圖案。在圖8A和83中，主射束(0階衍射光)的反射光、側(cè)射束SB1(+1階衍射光)的反射光和側(cè)射束SB2(-1階衍射光)的反射光、以及主射束和側(cè)射束SB1和SB2的漫射光由作用于光感受器A至J上的反射光點(diǎn)表示。
如圖中所示，主射束(0階衍射光)由光感受器A、B、C和D接收。
側(cè)射束SB1由光感受器E和F接收，而側(cè)射束SB2由光感受器G和H接收。主射束和側(cè)射束SB1和SB2的漫射光廣泛地施加在光感受器A至J上。
在圖8B中所示的圖案中，光感受器I和J被安排，以便不能均勻地接收由其上記錄或從其中再現(xiàn)信息的所有信息記錄層反射的0階衍射光和±1階衍射光(即，漫射光)。
在此情況下，光感受器I沒(méi)有均勻地接收側(cè)射束SB2的漫射光，而光感受器J沒(méi)有均勻地接收側(cè)射束SB1的漫射光。為此，對(duì)于側(cè)射束來(lái)說(shuō)，光感受器I和J接收到的光量與光感受器E和F、G和H接收到的光量不同。這就難于以上述用于產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)TE的方法完全去除漫射光分量。
當(dāng)光感受器I和J被安排來(lái)均勻地接收由其上記錄或從其中再現(xiàn)信息的所有信息記錄層反射的0階衍射光和±1階衍射光(漫射光)時(shí)，由光感受器I和J接收到的漫射光量就與由光感受器E和F、G和H接收到的漫射光量相等。因此，可能從通過(guò)上述運(yùn)算獲得的跟蹤誤差信號(hào)TE中完全去除漫射光分量。
圖8A中所示的光感受器圖案(圖5)允許去除漫射光分量。
如圖8A所示，光感受器I和J均能均勻地接收由其上記錄或從其中再現(xiàn)信息的所有信息記錄層反射的0階衍射光和±1階衍射光(即，漫射光)。由于對(duì)于側(cè)射束光感受器I和J與光感受器E、F、G和H一樣能夠接收側(cè)射束SB1的漫射光和側(cè)射束SB2的漫射光，所以漫射光能夠通過(guò)上述運(yùn)算被完全去除。
也就是說(shuō)，光感受器I和J大致被安排，以便基本上均勻地接收由其上記錄或從其中再現(xiàn)信息的所有信息記錄層反射的0階衍射光和±1階衍射光(漫射光)。
允許光被如此均勻地接收的布局圖案并不局限于圖5所示的那種圖案。
雖然本發(fā)明的實(shí)施例已經(jīng)如上作了描述，但是各種修改是可能的。
在上述實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)中，主射束(0階衍射光)和側(cè)射束(±1階衍射光)通過(guò)四分式和二分式光電檢測(cè)器(A至H)進(jìn)行檢測(cè)，而漫射光通過(guò)未劃分的光電檢測(cè)器(I，J)進(jìn)行檢測(cè)。光電檢測(cè)器劃分的數(shù)量并不局限于二和四。
雖然漫射光的光感受器I和J的面積與針對(duì)側(cè)射束的光感受器E、F、G和H的面積相等，但是該面積可以任意確定。
但是，通過(guò)設(shè)定光感受器I和J的面積與光感受器E、F、G和H的面積相等，可提供下面的優(yōu)點(diǎn)事實(shí)上，光感受器上光點(diǎn)的密度分布并不總是均勻的，因?yàn)樗鼤?huì)受到主射束的漫射光和側(cè)射束的漫射光的干涉的影響。
例如，在漫射光具有圖9所示的密度分布的情況下，當(dāng)針對(duì)漫射光的光感受器I和J的面積與針對(duì)±1階衍射光的光感受器E、F、G和H的面積不相同時(shí)，由光感受器I和J接收到的光量可能與由光感受器E、F、G和H接收到的光量不同。
與此相比，即使在圖9所示的密度分布的情況下，當(dāng)光感受器I和J的面積與光感受器E、F、G和H的面積相等時(shí)，由光感受器I和J接收到的漫射光的數(shù)量可與由光感受器E、F、G和H接收到的漫射光的數(shù)量相等。在通過(guò)用于產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)TE的上述運(yùn)算去除漫射光中，這是有利的。
對(duì)于漫射光來(lái)說(shuō)，可僅提供光感受器I和J的其中一個(gè)。例如，當(dāng)僅使用光感受器I時(shí)，總和信號(hào)S1_SUM和S2_SUM用下面的表達(dá)式給出S1_SUM＝E+F-m IS2_SUM＝G+H-m I雖然在上述實(shí)施例中光盤(pán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備是為藍(lán)光光盤(pán)而提供的，并且單透鏡用作具有較高NA的物鏡8，但是具有相同NA的光學(xué)頭也能夠用雙單元物鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)。
雖然液晶元件6用來(lái)校正由盤(pán)1中保護(hù)層厚度誤差引起的球面像差，但是也可以使用其它元件、諸如嵌入放大透鏡。
而且，本發(fā)明不僅適用于藍(lán)光光盤(pán)，而且還適用于所有多層光盤(pán)記錄介質(zhì)。
應(yīng)該理解，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)設(shè)計(jì)需求和其它因素，對(duì)本發(fā)明作出各種修改、組合、分組合和改變，只要它們落在所附權(quán)利要求及其等效范圍內(nèi)即可。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)頭，其包括激光源；光學(xué)系統(tǒng)，其從自激光源發(fā)射出的激光中產(chǎn)生0階衍射光、+1階衍射光和-1階衍射光，形成用于使0階衍射光、+1階衍射光和-1階衍射光作用在具有多個(gè)信息記錄層的記錄介質(zhì)上的光程，還形成用于引導(dǎo)來(lái)自記錄介質(zhì)的反射光的光程；和光接收設(shè)備，用于接收和檢測(cè)由光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)的反射光，其中該光接收設(shè)備包括第一光接收部件，其至少在記錄介質(zhì)上的記錄磁道的切線(xiàn)方向上被劃分，以檢測(cè)0階衍射光的反射光；兩個(gè)第二光接收部件，其至少在記錄介質(zhì)上的記錄磁道的切線(xiàn)方向上被劃分，以檢測(cè)+1階衍射光的反射光和-1階衍射光的反射光；以及第三光接收部件，其被裝備在第二光接收部件中的至少一個(gè)的附近和諸如不能接收來(lái)自將被訪(fǎng)問(wèn)的信息記錄層的目標(biāo)信息記錄層的0階衍射光的反射光、+1階衍射光的反射光、和-1階衍射光的反射光的位置處，該第三光接收部件接收從一個(gè)或多個(gè)信息記錄層而不是目標(biāo)信息記錄層中反射的漫射光。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭，其中所述第三光接收部件被置于諸如基本上均勻地接收由一個(gè)或多個(gè)信息記錄層而不是目標(biāo)信息記錄層反射的0階衍射光的漫射光、+1階衍射光的漫射光、和-1階衍射光的漫射光的位置處。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭，其中所述第三光接收部件具有與所述第二光接收部件的光感受器的面積相等的面積。
4.一種光驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其包括光學(xué)頭，其使激光作用在具有用于記錄和/或再現(xiàn)的多個(gè)信息記錄層的記錄介質(zhì)上，并檢測(cè)來(lái)自記錄介質(zhì)的反射光；信號(hào)產(chǎn)生電路，其根據(jù)由光學(xué)頭檢測(cè)到的反射光產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)、跟蹤誤差信號(hào)和信息信號(hào)；再現(xiàn)電路，其通過(guò)處理由信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的信息信號(hào)獲得再現(xiàn)信息；和伺服電路，其根據(jù)由信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)執(zhí)行聚焦伺服操作和跟蹤伺服操作；其中該光學(xué)頭包括激光源，用于發(fā)射激光；光學(xué)系統(tǒng)，其從自激光源發(fā)射出的激光中產(chǎn)生0階衍射光、+1階衍射光和-1階衍射光，形成用于使0階衍射光、+1階衍射光和-1階衍射光作用在記錄介質(zhì)上的光程，還形成用于引導(dǎo)來(lái)自記錄介質(zhì)的反射光的光程；和光接收設(shè)備，用于接收和檢測(cè)由光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)的反射光，其中該光接收設(shè)備包括第一光接收部件，其至少在記錄介質(zhì)上的記錄磁道的切線(xiàn)方向上被劃分，以檢測(cè)0階衍射光的反射光；兩個(gè)第二光接收部件，其至少在記錄介質(zhì)上的記錄磁道的切線(xiàn)方向上被劃分，以檢測(cè)+1階衍射光的反射光和-1階衍射光的反射光；以及第三光接收部件，其被裝備在第二光接收部件中的至少一個(gè)的附近和諸如不能接收來(lái)自將被訪(fǎng)問(wèn)的信息記錄層的目標(biāo)信息記錄層的0階衍射光的反射光、+1階衍射光的反射光、和-1階衍射光的反射光的位置處，該第三光接收部件接收從一個(gè)或多個(gè)信息記錄層而不是目標(biāo)信息記錄層中反射的漫射光，以及其中該信號(hào)產(chǎn)生電路根據(jù)來(lái)自第一、第二和第三光接收部件的檢測(cè)信號(hào)以差分推挽方法產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的光驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中該信號(hào)產(chǎn)生電路根據(jù)來(lái)自第一光接收部件的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生0階衍射光的第一推挽信號(hào)，根據(jù)來(lái)自第二光接收部件的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生+1階衍射光的第二推挽信號(hào)和-1階衍射光的第三推挽信號(hào)，使第一、第二和第三推挽信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化，通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的第一、第二和第三推挽信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算來(lái)產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)，并根據(jù)來(lái)自第三光接收部件的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生用于使該第二和第三推挽信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的光驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中所述標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)是通過(guò)從來(lái)自所述第二光接收部件的檢測(cè)信號(hào)的總和中減去來(lái)自所述第三光接收部件的檢測(cè)信號(hào)和一個(gè)系數(shù)的乘積而產(chǎn)生的。
7.一種針對(duì)具有光學(xué)頭的光驅(qū)動(dòng)設(shè)備的跟蹤誤差信號(hào)生成方法，其中該光學(xué)頭包括激光源，用于發(fā)射激光；光學(xué)系統(tǒng)，其從自激光源發(fā)射出的激光中產(chǎn)生0階衍射光、+1階衍射光和-1階衍射光，形成用于使0階衍射光、+1階衍射光和-1階衍射光作用在具有多個(gè)信息記錄層的記錄介質(zhì)上的光程，還形成用于引導(dǎo)來(lái)自記錄介質(zhì)的反射光的光程；和光接收設(shè)備，用于接收和檢測(cè)由光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)的反射光，其中該光接收設(shè)備包括第一光接收部件，其至少在記錄介質(zhì)上的記錄磁道的切線(xiàn)方向上被劃分，以檢測(cè)0階衍射光的反射光；兩個(gè)第二光接收部件，其至少在記錄介質(zhì)上的記錄磁道的切線(xiàn)方向上被劃分，以檢測(cè)+1階衍射光的反射光和-1階衍射光的反射光；以及第三光接收部件，其被裝備在第二光接收部件中的至少一個(gè)的附近和諸如不能接收來(lái)自將被訪(fǎng)問(wèn)的信息記錄層的目標(biāo)信息記錄層的0階衍射光的反射光、+1階衍射光的反射光、和-1階衍射光的反射光的位置處，該第三光接收部接收從一個(gè)或多個(gè)信息記錄層而不是目標(biāo)信息記錄層中反射的漫射光，以及其中該跟蹤誤差信號(hào)生成方法包括下列步驟根據(jù)來(lái)自第一光接收部件的檢測(cè)信號(hào)生成0階衍射光的第一推挽信號(hào)；使第一推挽信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化；根據(jù)來(lái)自第二光接收部件的檢測(cè)信號(hào)生成+1階衍射光的第二推挽信號(hào)和-1階衍射光的第三推挽信號(hào)；根據(jù)來(lái)自第三光接收部件的檢測(cè)信號(hào)生成用于使第二推挽信號(hào)和第三推挽信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)；通過(guò)使用該標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)使第二推挽信號(hào)和第三推挽信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化；以及通過(guò)對(duì)第一、第二和第三推挽信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算來(lái)以差分推挽方法生成跟蹤誤差信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的跟蹤誤差信號(hào)生成方法，其中所述標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)是通過(guò)從來(lái)自第二光接收部件的檢測(cè)信號(hào)的總和中減去來(lái)自第三光接收部件的檢測(cè)信號(hào)和一個(gè)系數(shù)的乘積而產(chǎn)生的。
全文摘要
一種光學(xué)頭包括激光源；光學(xué)系統(tǒng)，其使從自激光源發(fā)射出的激光中產(chǎn)生的0階衍射光、+1階衍射光和－1階衍射光作用于具有多個(gè)信息記錄層的記錄介質(zhì)上；和光接收設(shè)備，用于檢測(cè)由光學(xué)系統(tǒng)引導(dǎo)的反射光。該光接收設(shè)備包括第一光接收部件，用于檢測(cè)0階衍射光的反射光；兩個(gè)第二光接收部件，用于檢測(cè)+1階衍射光的反射光和－1階衍射光的反射光；以及第三光接收部件，其被裝備在第二光接收部件中的至少一個(gè)的附近以接收從一個(gè)或多個(gè)信息記錄層而不是將被訪(fǎng)問(wèn)的目標(biāo)信息記錄層中反射的漫射光。
文檔編號(hào)G11B7/135GK1755809SQ200510083798
公開(kāi)日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月7日
發(fā)明者中尾敬 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社