專利名稱：近場(chǎng)光學(xué)裝置內(nèi)跟蹤伺服系統(tǒng)的控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種近場(chǎng)光學(xué)裝置內(nèi)跟蹤伺服系統(tǒng)的控制裝置及方法，尤其涉及一種消除近場(chǎng)光學(xué)裝置內(nèi)單束(one-beam)推挽信號(hào)的DC偏移的裝置及方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字通用光盤(DVD)可以記錄并存儲(chǔ)具有大容量的高清晰的視頻數(shù)據(jù)和高音質(zhì)的音頻數(shù)據(jù)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用；與之相比具有更高記錄密度的藍(lán)光光盤(BD)預(yù)計(jì)將得到發(fā)展以及商業(yè)化。
DVD的存儲(chǔ)容量大約在4.7GB，而BD的存儲(chǔ)容量約為25GB。近來，下一代的高清晰光盤正在研發(fā)當(dāng)中，如近場(chǎng)記錄光盤或其記錄密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過BD的近場(chǎng)光盤。
這種近場(chǎng)光盤還有別的名稱，它具有140GB到160GB的記錄容量。如圖1和2所示，由于近場(chǎng)光盤的設(shè)置在光學(xué)拾波器內(nèi)的物鏡數(shù)值孔徑(NA)必須比BD的相應(yīng)值高，以便以更高的清晰度來記錄數(shù)據(jù)，所以要在物鏡10前形成半球形的固體浸沒透鏡11，從而提高數(shù)值孔徑。
此外，如圖3所示，光盤的跟蹤伺服設(shè)計(jì)包括了單束推挽設(shè)計(jì)。為了檢測(cè)到推挽信號(hào)，從光盤上反射的激光束通過物鏡，入射在被分為A區(qū)域和B區(qū)域的光電探測(cè)器20上，并分別在該光電探測(cè)器的A區(qū)域和B區(qū)域中被轉(zhuǎn)換為A信號(hào)和B信號(hào)。隨之，這兩個(gè)信號(hào)間的差值被用作跟蹤誤差信號(hào)(TE＝(A-B))。
然后，進(jìn)行跟蹤伺服操作，即在平行于光盤表面的方向上左右移動(dòng)物鏡，從而該跟蹤誤差信號(hào)變成最小值(如，TE＝0)。依照單束推挽設(shè)計(jì)，當(dāng)物鏡以上述的方式移動(dòng)時(shí)，入射在光電探測(cè)器上的激光束也左右移動(dòng)，從而在A區(qū)域和B區(qū)域之間引起光偏移。
由于上述所引起的光偏移沒有與開啟跟蹤伺服狀態(tài)下的跟蹤誤差分開，所以光偏移是引起跟蹤伺服誤差的主要因素，所述跟蹤伺服誤差如“脫離跟蹤”現(xiàn)象，即激光束偏離了具有偏心率的光盤上的跟蹤中心。
為了解決該問題，如圖4所示，可采用一種使用一個(gè)主束、兩個(gè)次束以及三個(gè)光電探測(cè)器30、31、32的差分推挽設(shè)計(jì)。根據(jù)該差分推挽設(shè)計(jì)，使用源自主束的A信號(hào)和B信號(hào)作為推挽信號(hào)(A-B)時(shí)，包含在該推挽信號(hào)中的偏移值，更確切地說，通過將源自兩個(gè)次束的E信號(hào)和G信號(hào)以及F信號(hào)和H信號(hào)以“k{(E+F)-(G+H)}”的形式彼此相結(jié)合然后從推挽信號(hào)(A-B)中減去“k{(E+F)-(G+H)}”而除去DC偏移分量。
此外，由于運(yùn)行了允許物鏡在平行于光盤表面的方向上左右移動(dòng)的跟蹤伺服操作，所以已經(jīng)去除了DC偏移分量的跟蹤誤差信號(hào)(TE＝{(A-B)}-k{(E+F)-(G+H)})變?yōu)樽钚≈?如，TE＝0)。
然而，如上所述，一個(gè)主束、兩個(gè)次束和三個(gè)光電探測(cè)器必須通過差分推挽設(shè)計(jì)得到使用。為此，光盤必須與物鏡相距預(yù)定的距離。
因此，很難把差分推挽設(shè)計(jì)應(yīng)用于必須使物鏡與光盤相距很近才能記錄和復(fù)制數(shù)據(jù)的近場(chǎng)記錄中。
此外，如上所述，由于應(yīng)用單束推挽設(shè)計(jì)不能除去DC偏移分量，所以在跟蹤伺服操作中會(huì)產(chǎn)生誤差。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題而提出的，本發(fā)明的目的之一是提供一種在近場(chǎng)光學(xué)裝置中穩(wěn)定地進(jìn)行跟蹤伺服操作的裝置和方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種去除近場(chǎng)光學(xué)裝置中單束推挽信號(hào)中DC偏移分量的裝置和方法。
為了達(dá)到上述目的和優(yōu)點(diǎn)的至少部分或全部，依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，提供了一種控制近場(chǎng)光學(xué)裝置的跟蹤伺服的方法，包括使用在分開的狀態(tài)下檢測(cè)到的分開的和檢測(cè)的間隙誤差信號(hào)來對(duì)推挽信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償。
優(yōu)選地，檢測(cè)間隙誤差信號(hào)的光電探測(cè)器分為兩個(gè)區(qū)域，從而可以檢測(cè)到光電探測(cè)器上形成的圖像的移動(dòng)。推挽信號(hào)是通過減去與光電探測(cè)器檢測(cè)的兩個(gè)間隙誤差信號(hào)之間的差值成比例的一個(gè)值而得到補(bǔ)償。兩個(gè)間隙誤差信號(hào)間的差值與該推挽信號(hào)中包含的DC偏移分量成比例。
依照本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案，提供一種對(duì)近場(chǎng)光學(xué)裝置的跟蹤伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制的裝置，包括用于檢測(cè)推挽信號(hào)的第一光電轉(zhuǎn)換器、用于檢測(cè)間隙誤差信號(hào)的第二光電轉(zhuǎn)換器、以及用于使用第二光電轉(zhuǎn)換器在分開的狀態(tài)下檢測(cè)的間隙誤差信號(hào)對(duì)由第一光電轉(zhuǎn)換器檢測(cè)的推挽信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)母櫿`差檢測(cè)單元。


本發(fā)明的上述以及其他的目的、特點(diǎn)以及優(yōu)點(diǎn)將由下列結(jié)合附圖的詳細(xì)描述體現(xiàn)得更加明晰，所述附圖包括圖1和2是表示用于在下一代高清晰近場(chǎng)記錄光盤中記錄或復(fù)制數(shù)據(jù)的物鏡(OL)和固體浸沒透鏡(SIL)的圖；圖3為例舉通過單束推挽設(shè)計(jì)檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)的圖；圖4為例舉通過差分推挽(DPP)設(shè)計(jì)檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)的圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)拾波器的圖；以及圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可去除DC偏移分量的單束推挽設(shè)計(jì)的圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明。在下面的描述和附圖中，相同或相近的組件用相同的參考標(biāo)記來表示，故省去了對(duì)相同或相近組件的重復(fù)描述。
近場(chǎng)記錄技術(shù)將物鏡和固體浸沒透鏡相結(jié)合，將物鏡的數(shù)值孔徑增至大約為2，因此提高了記錄密度。為使用近場(chǎng)記錄技術(shù)，物鏡和光盤之間的恒距必須保持在物鏡非常接近光盤的狀態(tài)。為此，有必要使用附加的裝置。
在傳統(tǒng)的遠(yuǎn)場(chǎng)記錄設(shè)計(jì)中，只需聚焦伺服就足以維持物鏡和光盤之間的距離為恒距。然而，在近場(chǎng)記錄設(shè)計(jì)中，僅僅采用聚焦伺服幾乎不可能維持物鏡和光盤之間的距離為恒距。為了克服這個(gè)問題，使用滑動(dòng)件(slide)的空氣軸承系統(tǒng)已被考慮，以及，近年來GAP伺服設(shè)計(jì)被發(fā)展并用在近場(chǎng)記錄設(shè)計(jì)中。
近場(chǎng)光學(xué)裝置具有四個(gè)光電探測(cè)器，包括用于跟蹤伺服的光電探測(cè)器(PD)、用于檢測(cè)RF信號(hào)的光電探測(cè)器、用于檢測(cè)間隙誤差信號(hào)(GES)的光電探測(cè)器以及用于控制LD動(dòng)力(power)的光電探測(cè)器。用于跟蹤伺服的PD使用的是雙分(two-division)PD，以便檢測(cè)推挽信號(hào)，而其余的PD包含一個(gè)單元。
如上所述，如果在跟蹤伺服操作的執(zhí)行過程中發(fā)生了光盤的偏心現(xiàn)象，那么物鏡的中心就會(huì)根據(jù)光盤的偏心量偏離光軸的中心，從而束在推挽PD中移動(dòng)。因此，在推挽信號(hào)中就產(chǎn)生了DC偏移。依照透鏡的移動(dòng)的PD的束的移動(dòng)甚至呈現(xiàn)在用于檢測(cè)GES的PD中。因此，根據(jù)本發(fā)明，用于檢測(cè)GES的PD分為兩個(gè)單元，并且用兩個(gè)單元的信號(hào)之間的差值可推知透鏡的移動(dòng)。
圖5所示的是本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)拾波器。該光學(xué)拾波器包括激光二極管50和束形成器51以及多個(gè)分裂器52、55、58與60。此外，該光學(xué)拾波器還包括前感光檢測(cè)器(forward sense detector)53、用于檢測(cè)間隙誤差信號(hào)的光電探測(cè)器54、用于檢測(cè)RF信號(hào)的光電探測(cè)器59、用于檢測(cè)推挽信號(hào)的光電探測(cè)器61、物鏡56以及固體浸沒透鏡57。
前感光檢測(cè)器53通過對(duì)從激光二極管50發(fā)出的激光束的一部分進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而檢測(cè)光束的強(qiáng)度。用于檢測(cè)RF信號(hào)的光電探測(cè)器59則通過將從光盤上反射的激光束進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而輸出RF信號(hào)。用于檢測(cè)推挽信號(hào)的光電探測(cè)器61通過將從光盤上反射的激光束進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而輸出用于檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)(TE)的推挽信號(hào)。
用于檢測(cè)間隙誤差信號(hào)的光電探測(cè)器54通過將從光盤上反射的激光束進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而輸出間隙誤差信號(hào)(GES)。根據(jù)本發(fā)明，如圖6所示，用于檢測(cè)間隙誤差信號(hào)的光電探測(cè)器54被分為兩個(gè)區(qū)域C和D，并計(jì)算在C區(qū)域和D區(qū)域中分別轉(zhuǎn)換而來的C信號(hào)和D信號(hào)之間的差值(C-D)。
此外，如圖6所示，跟蹤誤差信號(hào)(TE＝(A-B)-k(C-D))是通過從推挽信號(hào)(A-B)中減去與C信號(hào)與D信號(hào)的差值成比例的數(shù)值而檢測(cè)到的，其中推挽信號(hào)(A-B)是由推挽光電探測(cè)器61的A區(qū)域和B區(qū)域分別轉(zhuǎn)換而來的A信號(hào)和B信號(hào)之間的差值。所述與C信號(hào)與D信號(hào)之間的差值成比例的數(shù)值“k(C-D)”對(duì)應(yīng)于包含在推挽信號(hào)(A-B)中的DC偏移分量，而除去了DC偏移分量的純跟蹤誤差值存在于跟蹤誤差信號(hào)(TE)中。
根據(jù)本發(fā)明的跟蹤伺服控制器執(zhí)行在平行于光盤表面的方向上左右移動(dòng)物鏡的跟蹤伺服操作，從而除去了DC偏移值的跟蹤誤差信號(hào)(TE＝(A-B)-k(C-D))變?yōu)樽钚≈?如，TE＝0)。
當(dāng)物鏡移動(dòng)的時(shí)候，入射到用于檢測(cè)推挽信號(hào)的光電探測(cè)器61上的激光束也移動(dòng)，從而在A區(qū)域和B區(qū)域之間發(fā)生光偏移。并且，依照物鏡的移動(dòng)，入射到用于檢測(cè)間隙誤差信號(hào)的光電探測(cè)器54上的激光束也發(fā)生移動(dòng)，從而在C區(qū)域和D區(qū)域之間也發(fā)生光偏移。所以，通過從推挽信號(hào)(A-B)中減去與C信號(hào)和D信號(hào)之間的差值成比例的數(shù)值“k(C-D)”而檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)是可能的，在該跟蹤誤差信號(hào)中已經(jīng)去除了對(duì)應(yīng)于光偏移的DC偏移分量。
所以，同樣有可能在近場(chǎng)光學(xué)裝置的跟蹤伺服操作中應(yīng)用單束推挽設(shè)計(jì)，所述近場(chǎng)光學(xué)的跟蹤伺服操作必須在物鏡非常接近光盤時(shí)才能記錄和復(fù)制數(shù)據(jù)。
如上文所述，根據(jù)本發(fā)明，在不用對(duì)近場(chǎng)光學(xué)裝置作大幅度修改的情況下簡(jiǎn)單地去除包含在推挽信號(hào)中的DC偏移是可能做到的，所以也有可能精確地執(zhí)行跟蹤伺服操作。
雖然用于說明的目的對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不背離本發(fā)明權(quán)利要求中主張的發(fā)明的宗旨和范疇的前提下，對(duì)本發(fā)明可以進(jìn)行各種不同修改、增加和替換。
權(quán)利要求
1.一種近場(chǎng)光學(xué)裝置內(nèi)跟蹤伺服系統(tǒng)的控制方法，該方法包括使用在分開的狀態(tài)下檢測(cè)的間隙誤差信號(hào)對(duì)推挽信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牟襟E。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，檢測(cè)間隙誤差信號(hào)的光電探測(cè)器被分為兩個(gè)區(qū)域，以便能檢測(cè)到該光電探測(cè)器上所形成圖像的移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，該推挽信號(hào)是通過減去與光電探測(cè)器所檢測(cè)的兩個(gè)間隙誤差信號(hào)間的差值成比例的數(shù)值而得到補(bǔ)償?shù)摹?br> 4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，在該光電探測(cè)器中的兩個(gè)間隙誤差信號(hào)之間的差值與包含在該推挽信號(hào)內(nèi)的DC偏移分量成比例。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該推挽信號(hào)是通過單束推挽設(shè)計(jì)檢測(cè)的。
6.一種近場(chǎng)光學(xué)裝置內(nèi)跟蹤伺服系統(tǒng)的控制裝置，該裝置包括用于檢測(cè)推挽信號(hào)的第一光電轉(zhuǎn)換器；用于檢測(cè)間隙誤差信號(hào)的第二光電轉(zhuǎn)換器；以及用于使用由第二光電轉(zhuǎn)換器在分開狀態(tài)下檢測(cè)的間隙誤差信號(hào)對(duì)第一光電轉(zhuǎn)換器中檢測(cè)的推挽信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)母櫿`差檢測(cè)單元。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，第二光電轉(zhuǎn)換器被分為兩個(gè)區(qū)域，以便能夠檢測(cè)形成于該第二光電轉(zhuǎn)換器上的圖像的移動(dòng)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，該跟蹤誤差檢測(cè)單元從第一光電轉(zhuǎn)換器檢測(cè)的推挽信號(hào)中減去與第二光電轉(zhuǎn)換器檢測(cè)的兩個(gè)間隙誤差信號(hào)之間的差值成比例的數(shù)值。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，第二光電轉(zhuǎn)換器檢測(cè)的兩個(gè)間隙誤差信號(hào)之間的差值與包含在該推挽信號(hào)內(nèi)的DC偏移分量成比例。
10.如權(quán)利要求6所述的裝置，還包括用于移動(dòng)透鏡的控制單元，以使被補(bǔ)償?shù)耐仆煨盘?hào)變?yōu)樽钚　?br> 全文摘要
公開了一種控制近場(chǎng)光學(xué)裝置內(nèi)跟蹤伺服系統(tǒng)的裝置及方法。間隙誤差信號(hào)是在分開的狀態(tài)下檢測(cè)的，推挽信號(hào)則基于檢測(cè)的間隙誤差信號(hào)得到補(bǔ)償。檢測(cè)間隙誤差信號(hào)的光電探測(cè)器被分為兩個(gè)區(qū)域，以便能夠檢測(cè)到形成于該光電探測(cè)器上的圖像的移動(dòng)。該推挽信號(hào)是通過減去與該光電探測(cè)器檢測(cè)的兩個(gè)間隙誤差信號(hào)間的差值成比例的數(shù)值而得到補(bǔ)償。兩個(gè)間隙誤差信號(hào)間的差值與包含在推挽信號(hào)內(nèi)的DC偏移分量成比例。所以，在不用對(duì)近場(chǎng)光學(xué)裝置作大幅度修改的情況下簡(jiǎn)單地去除包含在推挽信號(hào)中的DC偏移是有可能的，因此也有可能精確地執(zhí)行跟蹤伺服操作。
文檔編號(hào)G11B11/00GK1805025SQ20051012604
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者徐丁教, 申允燮, 金進(jìn)鏞 申請(qǐng)人:Lg電子有限公司