專利名稱：光盤設(shè)備和控制光盤設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本發(fā)明包含與在2004年8月18日向日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)JP2004-238380和在2004年8月18日向日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)JP2004-238381相關(guān)的主題，它們所有的內(nèi)容合并在此作為參考。
本發(fā)明涉及光盤設(shè)備和控制光盤設(shè)備的方法，并且更具體地涉及用于將光束應(yīng)用到光盤表面并用光檢測(cè)器檢測(cè)返回光束的光盤設(shè)備，以及控制這種光盤設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
迄今為止，一些光盤設(shè)備包括根據(jù)所謂的三點(diǎn)過程操作的光學(xué)拾波器設(shè)備，三點(diǎn)過程用于沿著光盤上的記錄軌道形成三個(gè)光點(diǎn)并基于來自從前后光點(diǎn)的返回光束檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)35。如附圖中的圖19所示，光學(xué)拾波器設(shè)備具有發(fā)射激光束的激光器二極管2，該激光束由準(zhǔn)直透鏡3將激光轉(zhuǎn)換成平行光束。接著由衍射光柵4將激光束轉(zhuǎn)換成第零階和第一階主光束和輔助光束。這些主光束和輔助光束被束分裂器5反射，并且通過物鏡6被應(yīng)用以沿著輕微傾斜于盤7上的軌道的線形成三個(gè)光點(diǎn)，如附圖中的圖20所示。從該三個(gè)光點(diǎn)由盤7反射的返回光束穿過物鏡6和束分裂器5，并且接著根據(jù)沿著返回光束的軌道方向上的光分量被透鏡8聚焦在光檢測(cè)器9，該光檢測(cè)器9具有對(duì)應(yīng)于三個(gè)光點(diǎn)的三個(gè)光檢測(cè)區(qū)。
如圖20所示，光檢測(cè)器9的前后光檢測(cè)區(qū)E、F分別檢測(cè)兩個(gè)輔助光束的光反射量，以生成跟蹤誤差信號(hào)35。特別地，兩個(gè)輔助光束分別位于軌道中心的相對(duì)側(cè)。當(dāng)主光束的光點(diǎn)偏離軌道中心時(shí)，兩個(gè)輔助光束的光反射量反相地改變，如附圖中的圖21A到21D所示。通過計(jì)算兩個(gè)輔助光束的光反射量之間的差值(E-F)來檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)35。
如圖19以及從21A到21D所示的用于檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)35的三點(diǎn)過程要求衍射光柵4(參看圖19)被包括在用于形成輔助光束的光學(xué)拾波器設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)中，并且衍射光柵4需要被調(diào)整。因此，光學(xué)系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜。另外，因?yàn)閺募す馄鞫O管2發(fā)射的激光束被分成三個(gè)光束，在從激光器二極管2發(fā)射的激光束的總光量中的主光束的光量相對(duì)較小，結(jié)果，從激光器二極管2發(fā)射的激光束的利用率較低。
為了解決上述問題，已知推挽式過程，用于利用單個(gè)光束檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)35(參看日本專利NO.3381873)。附圖中的圖22示出用于檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)35的推挽式過程的原理。根據(jù)推挽式過程，入射光束被光盤上的凹坑或者凹槽衍射，并且遠(yuǎn)端場(chǎng)中的衍射光束的光量的分布被一個(gè)兩段光檢測(cè)器9檢測(cè)，兩段光檢測(cè)器9的兩個(gè)光檢測(cè)區(qū)E、F取決于沿著衍射光束的軌道方向的光分量。
根據(jù)推挽式過程，當(dāng)入射光束與凹坑或者凹槽對(duì)準(zhǔn)時(shí)，由兩段光檢測(cè)器9的光檢測(cè)區(qū)E、F檢測(cè)的光量的分布彼此相等，如附圖中的圖22和圖23B所示。當(dāng)入射光束沒有與凹坑或者凹槽對(duì)準(zhǔn)時(shí)，如附圖中的圖23A或圖23C所示，由光檢測(cè)區(qū)E、F檢測(cè)的光量的分布變得不對(duì)稱。實(shí)際上，當(dāng)入射光束點(diǎn)從軌道的中心向左或向右移置時(shí)，如圖23A或圖23C所示，由光檢測(cè)區(qū)E、F檢測(cè)的光量的分布變得不對(duì)稱。因?yàn)樵谌肷涔馐c(diǎn)以相反的方向從軌道中心移置時(shí)該不對(duì)稱被顛倒，所以由光檢測(cè)區(qū)E、F檢測(cè)的光量之間的差值被兩段光檢測(cè)器9檢測(cè)，并且在時(shí)間上被平均以便使其本身任意使用各個(gè)凹坑屬性，由此產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)35。
用于根據(jù)推挽式過程檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)35的光學(xué)系統(tǒng)不要求三點(diǎn)跟蹤誤差信號(hào)35檢測(cè)過程的衍射光柵4(參看圖19)。因此，簡(jiǎn)化了該光學(xué)系統(tǒng)和與之組合的電路布置。
如附圖中圖24A的實(shí)線所指示的，當(dāng)物鏡6的光軸與由束分裂器5向上反射的激光束的中心完全對(duì)齊時(shí)，由光檢測(cè)器10檢測(cè)的激光束的強(qiáng)度相對(duì)于其中心軸對(duì)稱。但是，當(dāng)物鏡6在橫向上移置時(shí)，如虛線所示，在光檢測(cè)器10上形成的光束點(diǎn)例如在光檢測(cè)器10上向左移動(dòng)，引起由光檢測(cè)器10檢測(cè)的推挽式信號(hào)的DC偏移。
物鏡6和固定物鏡6的固定器板11以漂浮狀態(tài)被彈性地支持。物鏡6和固定器板11可徑向移動(dòng)(在圖24A中向左或向右)，用于跟蹤伺服，并且還可沿著光軸移動(dòng)，用于聚焦伺服。固定器板11具有圓形孔12，在此定義用于修整在圓形圖案中的激光束的基本中心的區(qū)域。因此，物鏡6和具有圓形孔12的固定器板11可彼此一致地移動(dòng)。當(dāng)如圖24A中虛線所指示的，物鏡6和固定器板11被移動(dòng)以將由孔12修整的激光束的中心區(qū)移置到虛線位置時(shí)，由光檢測(cè)器10的左光檢測(cè)區(qū)檢測(cè)的光強(qiáng)度增加，并且由光檢測(cè)器1O的右光檢測(cè)區(qū)檢測(cè)的光強(qiáng)度減少。因此，由光檢測(cè)器10檢測(cè)的推挽式信號(hào)導(dǎo)出DC偏移。當(dāng)在推挽式信號(hào)中導(dǎo)出此DC偏移時(shí)，該激光束一直被控制是偏移的，惡化了從光盤記錄或再現(xiàn)的信號(hào)的信噪比。
當(dāng)光盤7的表面垂直地位于激光束的光軸，如附圖中圖24B的實(shí)線指示的，由光盤7反射的光束與固定器板11中的孔12對(duì)齊地傳播回來，并且被光檢測(cè)器10檢測(cè)。此時(shí)，由光檢測(cè)器10的左右光檢測(cè)區(qū)檢測(cè)的光的強(qiáng)度彼此相等，因此在推挽式信號(hào)中沒有導(dǎo)出DC偏移。當(dāng)如圖24B的虛線所指示的，光盤傾斜于激光束的光軸時(shí)，由光盤7反射的光束被移置到圖24B中的虛線位置，切斷由孔12修整的反射光束的左邊部分。當(dāng)修整的反射光束整體被移動(dòng)到不在其從此處部分的光檢測(cè)器10的左右光檢測(cè)區(qū)時(shí)，由光檢測(cè)器10的右光檢測(cè)區(qū)檢測(cè)的光強(qiáng)度減少，盡管由光檢測(cè)器10的左光檢測(cè)區(qū)檢測(cè)的光強(qiáng)度保持不變。特別地，因?yàn)闆]有反射光束被應(yīng)用到光檢測(cè)器10的右光檢測(cè)區(qū)的新月形狀的部分，由光檢測(cè)器10的右光檢測(cè)區(qū)檢測(cè)的光強(qiáng)度下降。因此在推挽式信號(hào)中導(dǎo)出DC偏移，并且該激光束一直被控制是偏移的，還惡化了從光盤記錄或再現(xiàn)的信號(hào)的信噪比。
在細(xì)節(jié)上，應(yīng)當(dāng)參考日本專利NO.3381873和日本專利公開NO.Hei 11-25482。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)愿望是提供一種光盤設(shè)備，用于產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)而不需要其光學(xué)系統(tǒng)中的光柵，以及一種控制這種光盤設(shè)備的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)愿望是提供一種光盤設(shè)備，用于消除在物鏡徑向移動(dòng)時(shí)生成的跟蹤誤差信號(hào)的DC分量，以及一種控制這種光盤設(shè)備的方法。
本發(fā)明的又一個(gè)愿望是提供一種光盤設(shè)備，用于移除在光盤被傾斜以移置反射光束的光軸時(shí)生成的跟蹤誤差信號(hào)的DC分量，以及一種控制這種光盤設(shè)備的方法。
本發(fā)明的又另一個(gè)愿望是提供一種光盤設(shè)備，用于有效地移除當(dāng)推挽式過程檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)時(shí)添加到誤差信號(hào)的DC分量的偏移，以及一種控制這種光盤設(shè)備的方法。
本發(fā)明的再又一個(gè)愿望是提供一種光盤設(shè)備，用于即使當(dāng)在尺寸上減小的第一階光束點(diǎn)在垂直于光盤上的軌道的方向上彼此接觸或彼此重疊地被保持在光檢測(cè)器的中心區(qū)域時(shí)，也消除跟蹤誤差信號(hào)的DC分量，以及一種控制這種光盤設(shè)備的方法。
本發(fā)明的進(jìn)一個(gè)愿望是提供一種光盤設(shè)備，用于基于來自兩個(gè)光檢測(cè)器的輸出信號(hào)的組合來產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)和聚焦誤差信號(hào)，沿著由光盤反射的返回光束的光路布置所述兩個(gè)光檢測(cè)器，以及一種控制這種光盤設(shè)備的方法。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備，包括用于檢測(cè)返回光束的光檢測(cè)器，該光檢測(cè)器具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)，第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備，包括用于檢測(cè)返回光束的第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器，沿著返回光束的光路布置第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器，第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器的每一個(gè)具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)，第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備，包括用于檢測(cè)返回光束的第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器。沿著返回光束的光路布置第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器。第一光檢測(cè)器具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)。第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。第二光檢測(cè)器具有在垂直于軌道的方向上布置在返回光束的中心的第五分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上放置在第五分隔區(qū)外面的第六分隔區(qū)和第七分隔區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的又另一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備，包括用于檢測(cè)返回光束的光檢測(cè)器。該光檢測(cè)器至少具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的第一和第二對(duì)分隔區(qū)。第一對(duì)分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，并且被放置在只應(yīng)用第零階光的區(qū)域中。第二對(duì)分隔區(qū)被布置在應(yīng)用第一階光的區(qū)域中。
第一對(duì)分隔區(qū)可被放置以便使第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，并且可被放置在只應(yīng)用第零階光的區(qū)域中、在軌道方向在沿著從在軌道方向上的返回光束的中心起的軌道被移置的區(qū)域中。第一對(duì)分隔區(qū)可被分別布置在軌道方向上的返回光束的中心的相對(duì)側(cè)上。可替換地，第一對(duì)分隔區(qū)可被分別布置在軌道方向上的返回光束的中心的相對(duì)側(cè)之一上。
根據(jù)本發(fā)明的再另一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備，包括用于檢測(cè)返回光束的第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器。沿著返回光束的光路布置第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器。第一光檢測(cè)器至少具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的第一和第二對(duì)分隔區(qū)。第一對(duì)分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，并且被放置在只應(yīng)用第零階光的區(qū)域中。第二對(duì)分隔區(qū)被布置在應(yīng)用第一階光的區(qū)域中。第二光檢測(cè)器具有在垂直于軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的一對(duì)分隔區(qū)，和與第一光檢測(cè)器的第一對(duì)分隔區(qū)對(duì)準(zhǔn)的中心未分隔區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一個(gè)實(shí)施例，提供一種用光檢測(cè)器控制用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備的方法。該光檢測(cè)器具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)。第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。該方法包括步驟用來自第一分隔區(qū)的輸出信號(hào)和來自第二分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來消除跟蹤誤差的DC分量；并用DC分量被消除的信號(hào)在光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制。
可通過計(jì)算(A-D)-K(B-C)來生成跟蹤誤差信號(hào)，其中B、C、A、D分別表示來自第一分隔區(qū)、第二分隔區(qū)、第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)的輸出信號(hào)，并且K表示比例常數(shù)或函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的又進(jìn)一個(gè)實(shí)施例，提供一種用第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器控制用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備的方法。沿著返回光束的光路布置第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器，第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器的每一個(gè)具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)，第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。該方法包括步驟用第一光檢測(cè)器或第二光檢測(cè)器的來自第一分隔區(qū)的輸出信號(hào)和來自第二分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來消除跟蹤誤差的DC分量；用DC分量被消除的信號(hào)在光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制；根據(jù)來自第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器的輸出信號(hào)的組合檢測(cè)聚焦誤差；并基于聚焦誤差對(duì)被應(yīng)用于光盤表面的光束執(zhí)行聚焦控制。
根據(jù)本發(fā)明的再進(jìn)一個(gè)實(shí)施例，提供一種用第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器控制用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備的方法。沿著返回光束的光路布置第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器。第一光檢測(cè)器具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)。第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。第二光檢測(cè)器具有在垂直于軌道的方向上布置在返回光束的中心的第五分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上放置在第五分隔區(qū)外面的第六分隔區(qū)和第七分隔區(qū)。該方法包括步驟用第一光檢測(cè)器的來自第一分隔區(qū)的輸出信號(hào)和來自第二分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來消除跟蹤誤差的DC分量；用DC分量被消除的信號(hào)在光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制；根據(jù)來自第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器的輸出信號(hào)的組合檢測(cè)聚焦誤差；并基于聚焦誤差對(duì)被應(yīng)用于光盤表面的光束執(zhí)行聚焦控制。
根據(jù)本發(fā)明的還又進(jìn)一個(gè)實(shí)施例，提供一種用光檢測(cè)器控制用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備的方法。該光檢測(cè)器至少具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的第一和第二對(duì)分隔區(qū)。第一對(duì)分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，并且被放置在只應(yīng)用第零階光的區(qū)域中。第二對(duì)分隔區(qū)被布置在應(yīng)用第一階光的區(qū)域中。該方法包括步驟根據(jù)來自第一對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來獲得跟蹤誤差量的DC分量；用從根據(jù)來自第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值生成的跟蹤誤差量減去DC分量而產(chǎn)生的輸出信號(hào)，在光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制。
可基于B-C獲得DC分量，并且基于(A-D)-K×(B-C)生成跟蹤誤差信號(hào)，其中B、C表示來自第一對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)，A、D表示來自第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)，并且K表示比例常數(shù)或函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例，提供一種用第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器控制用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備的方法。沿著返回光束的光路布置第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器。第一光檢測(cè)器至少具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的第一和第二對(duì)分隔區(qū)。第一對(duì)分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，并且被放置在只應(yīng)用第零階光的區(qū)域中。第二對(duì)分隔區(qū)被布置在應(yīng)用第一階光的區(qū)域中。第二光檢測(cè)器具有在垂直于軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的一對(duì)分隔區(qū)，和與第一光檢測(cè)器的第一對(duì)分隔區(qū)對(duì)準(zhǔn)的中心未分隔區(qū)。該方法包括步驟根據(jù)來自第一光檢測(cè)器的第一對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來獲得跟蹤誤差量的DC分量；用從根據(jù)來自第一光檢測(cè)器的第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值生成的跟蹤誤差量減去DC分量而產(chǎn)生的輸出信號(hào)，在光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制；并基于根據(jù)在來自第一光檢測(cè)器的第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)的和與第二光檢測(cè)器的分隔區(qū)對(duì)的輸出信號(hào)的和之間的差值而產(chǎn)生的聚焦伺服誤差量，來對(duì)被應(yīng)用于光盤表面的光束執(zhí)行聚焦控制。
可從來自第一光檢測(cè)器的第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)的和減去來自第一光檢測(cè)器的第一對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)的和，并且可從來自第二光檢測(cè)器的分隔區(qū)對(duì)的輸出信號(hào)的和減去來自第二光檢測(cè)器的中心區(qū)域的輸出信號(hào)?？赏ㄟ^計(jì)算((A+D)-(B+C))-((F+H)-G)來生成聚焦誤差信號(hào)，其中B、C表示來自第一光檢測(cè)器的第一對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)，A、D表示來自第一光檢測(cè)器的第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)，F(xiàn)、H表示來自第二光檢測(cè)器的分隔區(qū)對(duì)的輸出信號(hào)，G表示來自第二光檢測(cè)器的中心區(qū)域的輸出信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例，提供一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備。用于檢測(cè)返回光束的光檢測(cè)器具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)。第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。
以上光盤設(shè)備能夠在垂直于軌道的方向上用來自第一分隔區(qū)的輸出信號(hào)和來自第二分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來消除跟蹤誤差的DC分量。
根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例，提供一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備。沿著返回光束的光路布置用于檢測(cè)返回光束的第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器。第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器的每一個(gè)具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)。第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。
以上光盤設(shè)備能夠用第一光檢測(cè)器或第二光檢測(cè)器的來自第一分隔區(qū)的輸出信號(hào)和來自第二分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來消除跟蹤誤差的DC分量，用DC分量被消除的信號(hào)在光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制，根據(jù)來自第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器的輸出信號(hào)的組合檢測(cè)聚焦誤差，并基于聚焦誤差對(duì)被應(yīng)用于光盤表面的光束執(zhí)行聚焦控制。
根據(jù)本發(fā)明的又另外的實(shí)施例，提供一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備，沿著返回光束的光路布置用于檢測(cè)返回光束的第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器。第一光檢測(cè)器具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)。第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。第二光檢測(cè)器具有在垂直于軌道的方向上布置在返回光束的中心的第五分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上放置在第五分隔區(qū)外面的第六分隔區(qū)和第七分隔區(qū)。
以上光盤設(shè)備能夠用第一光檢測(cè)器的來自第一分隔區(qū)的輸出信號(hào)和來自第二分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來消除跟蹤誤差的DC分量，用DC分量被消除的信號(hào)在光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制，根據(jù)來自第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器的輸出信號(hào)的組合檢測(cè)聚焦誤差，并基于聚焦誤差對(duì)被應(yīng)用于光盤表面的光束執(zhí)行聚焦控制。
根據(jù)本發(fā)明的再又另外的實(shí)施例，提供一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備，用于檢測(cè)返回光束的光檢測(cè)器至少具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的第一和第二對(duì)分隔區(qū)。第一對(duì)分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，并且被放置在只應(yīng)用第零階光的區(qū)域中。第二對(duì)分隔區(qū)被布置在應(yīng)用第一階光的區(qū)域中。用來自第一對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來獲得跟蹤誤差量的DC分量，并用從根據(jù)來自第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值生成的跟蹤誤差量減去DC分量而產(chǎn)生的輸出信號(hào)，在光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制。
以上光盤設(shè)備因而能夠用來自第一對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來獲得跟蹤誤差量的DC分量，并用從根據(jù)來自第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值生成的跟蹤誤差量減去DC分量而產(chǎn)生的輸出信號(hào)，在光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制。因此，防止光束點(diǎn)一直被控制是偏移的，并且防止從光盤記錄或再現(xiàn)的信號(hào)的信噪比的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的又再另外的實(shí)施例，提供一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備。沿著返回光束的光路布置用于檢測(cè)返回光束的第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器。第一光檢測(cè)器至少具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的第一和第二對(duì)分隔區(qū)。第一對(duì)分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，并且被放置在只應(yīng)用第零階光的區(qū)域中。第二對(duì)分隔區(qū)被布置在應(yīng)用第一階光的區(qū)域中。第二光檢測(cè)器具有在垂直于軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的分隔區(qū)對(duì)，和與第一光檢測(cè)器的第一對(duì)分隔區(qū)對(duì)準(zhǔn)的中心未分隔區(qū)。根據(jù)來自第一光檢測(cè)器的第一對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來獲得跟蹤誤差量的DC分量，并用從根據(jù)來自第一光檢測(cè)器的第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值生成的跟蹤誤差量減去DC分量而產(chǎn)生的輸出信號(hào)，在光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制。基于根據(jù)在來自第一光檢測(cè)器的第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)的和與第二光檢測(cè)器的分隔區(qū)對(duì)的輸出信號(hào)的和之間的差值而產(chǎn)生的聚焦伺服誤差量，來對(duì)被應(yīng)用于光盤表面的光束執(zhí)行聚焦控制。
以上光盤設(shè)備因而能夠用來自第一光檢測(cè)器的第一對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)和來自第一光檢測(cè)器的第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)來獲得從其中移除DC分量的跟蹤誤差量，基于該跟蹤誤差量在光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制，根據(jù)在來自第一光檢測(cè)器的第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)的和與第二光檢測(cè)器的分隔區(qū)對(duì)的輸出信號(hào)的和之間的差值獲得聚焦伺服誤差量，并基于該聚焦伺服誤差量對(duì)被應(yīng)用于光盤表面的光束執(zhí)行聚焦控制。
通過下列描述并結(jié)合舉例說明本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖，本發(fā)明上述及其他目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的光盤設(shè)備的方框圖；圖2是光盤設(shè)備的光學(xué)拾波器的光學(xué)系統(tǒng)的垂直截面圖；圖3是顯示安裝在束分裂器棱鏡上的一對(duì)光檢測(cè)器的布局的垂直截面圖；圖4A和4B是顯示光檢測(cè)器的光檢測(cè)區(qū)的圖案的平面圖；圖5A和5B是顯示光檢測(cè)器的光檢測(cè)區(qū)的其它圖案的平面圖；圖6是用于根據(jù)光檢測(cè)器的輸出信號(hào)生成跟蹤誤差信號(hào)的處理電路的方框圖；圖7是用于根據(jù)光檢測(cè)器的輸出信號(hào)生成聚焦誤差信號(hào)的處理電路的方框圖；圖8是用于根據(jù)光檢測(cè)器的輸出信號(hào)生成聚焦誤差信號(hào)的另一個(gè)處理電路的方框圖；圖9是顯示光束點(diǎn)以及第零階和第一階光束如何彼此重疊的視圖；圖10A和10B是顯示在光檢測(cè)器上檢測(cè)的跟蹤誤差信號(hào)和光束點(diǎn)的圖表；圖11A到11C是顯示在光檢測(cè)器上檢測(cè)的光束點(diǎn)的平面圖；圖12是顯示光檢測(cè)器的檢測(cè)輸出信號(hào)在由此檢測(cè)的光束點(diǎn)的聚焦?fàn)顟B(tài)變化時(shí)如何變化的曲線圖；圖13A到13C是顯示根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的光檢測(cè)器的光檢測(cè)區(qū)的圖案的平面圖；圖14是用于根據(jù)光檢測(cè)器的輸出信號(hào)生成跟蹤誤差信號(hào)的處理電路的方框圖；圖15是用于根據(jù)光檢測(cè)器的輸出信號(hào)生成跟蹤誤差信號(hào)的另一個(gè)處理電路的方框圖；圖16是用于根據(jù)光檢測(cè)器的輸出信號(hào)生成聚焦誤差信號(hào)的處理電路的方框圖；
圖17是用于根據(jù)光檢測(cè)器的輸出信號(hào)生成聚焦誤差信號(hào)的另一個(gè)處理電路的方框圖；圖18A和18B是顯示在光檢測(cè)器上檢測(cè)的跟蹤誤差信號(hào)和光束點(diǎn)的圖表；圖19是用于檢測(cè)傳統(tǒng)光盤設(shè)備的跟蹤誤差的光學(xué)系統(tǒng)的垂直截面圖；圖20是顯示根據(jù)三點(diǎn)過程的光盤上的光束點(diǎn)的位置和光檢測(cè)器的光檢測(cè)區(qū)的圖案的圖表；圖21A到22D是顯示在三點(diǎn)過程中光束的光反射量的曲線圖；圖22是說明用于檢測(cè)跟蹤誤差的推挽式過程的原理的正視圖；圖23A到23C是說明用于檢測(cè)跟蹤誤差的推挽式過程的原理的平面圖；圖24A到24B是顯示當(dāng)物鏡橫向地移置并且光盤被傾斜時(shí)生成偏移的方式的垂直截面圖。
具體實(shí)施例方式圖1顯示了以根據(jù)本發(fā)明的光盤設(shè)備的方框形式的整體示意圖。如圖1所示，光盤設(shè)備具有用于旋轉(zhuǎn)光盤20的主軸電動(dòng)機(jī)21和光學(xué)上面向光盤20的光學(xué)拾波器22。光學(xué)拾波器22包括物鏡23、激光束源24、和光電檢測(cè)器25。
通過與進(jìn)給伺服電路29連接的進(jìn)給電動(dòng)機(jī)28，可在徑向移動(dòng)光盤20的光學(xué)拾波器22。光學(xué)拾波器22還與聚焦伺服電路30和跟蹤伺服電路31關(guān)聯(lián)。
光學(xué)拾波器22的光電檢測(cè)器25輸出RF信號(hào)34、跟蹤誤差信號(hào)35、和聚焦誤差信號(hào)36。RF信號(hào)34被提供給主軸伺服電路37以便控制主軸電動(dòng)機(jī)21，并還由信號(hào)處理器38處理。
光盤設(shè)備按如下操作主軸電動(dòng)機(jī)21圍繞它自己的軸旋轉(zhuǎn)光盤20，并且通過由進(jìn)給伺服電路29控制的進(jìn)給電動(dòng)機(jī)28在徑向移動(dòng)光盤20的光學(xué)拾波器22。從激光束源24發(fā)射的激光束通過物鏡23被應(yīng)用于光盤20的表面，光盤20的表面反射通過物鏡23被應(yīng)用于光電檢測(cè)器25的激光束。該光電檢測(cè)器25生成RF信號(hào)34并將其提供給控制主軸電動(dòng)機(jī)21的主軸伺服電路37。光電檢測(cè)器25還生成跟蹤誤差信號(hào)35并將其提供給跟蹤伺服電路31，跟蹤伺服電路31徑向移動(dòng)光盤20的物鏡23，用于跟蹤控制。光電檢測(cè)器25還生成聚焦誤差信號(hào)36并將其提供給聚焦伺服電路30，聚焦伺服電路30沿著激光束的光軸移動(dòng)物鏡23，用于聚焦控制。來自光電檢測(cè)器25的RF信號(hào)34也由產(chǎn)生再現(xiàn)的輸出信號(hào)的信號(hào)處理器38處理。
將參考圖2到4A、4B在下面描述光學(xué)拾波器22的細(xì)節(jié)。圖2顯示合并了用于根據(jù)推挽式過程檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)35的光盤系統(tǒng)的光學(xué)拾波器22。從激光器二極管24發(fā)射的激光束由束分裂器棱鏡41反射并穿過一個(gè)四分之一波長(zhǎng)板42。該激光束接著被準(zhǔn)直透鏡43轉(zhuǎn)換成平行光束，該平行光束由反射鏡44反射并接著由在固定器板45中定義的孔46修整。激光束接著通過物鏡23被應(yīng)用于光盤20。由光盤20折射的返回光束穿過物鏡23和孔46，并被反射鏡44反射以便穿過準(zhǔn)直透鏡43和四分之一波長(zhǎng)板42。返回光束接著穿過束分裂器棱鏡41并被應(yīng)用于光電檢測(cè)器25的第一光檢測(cè)器51。返回光束被束分裂器棱鏡41的半透明反射鏡表面48反射，并且被束分裂器棱鏡41的全反射表面49反射，從而落在光電檢測(cè)器25的第二光檢測(cè)器52上。第一和第二光檢測(cè)器51、52檢測(cè)返回光束的相應(yīng)的光量，并且基于檢測(cè)的返回光束的光量產(chǎn)生光信號(hào)(RF信號(hào))34、跟蹤誤差信號(hào)35和聚焦誤差信號(hào)36。
第一和第二光檢測(cè)器51、52被布置在束分裂器棱鏡41的半透明反射鏡表面48上隔開的間隔處。如圖4A和4B所示，第一和第二光檢測(cè)器51、52分別具有四個(gè)光檢測(cè)區(qū)A到D，和四個(gè)光檢測(cè)區(qū)E到H，用于根據(jù)沿著光盤20的軌道方向的返回光束的光分量來檢測(cè)返回光束。第一光檢測(cè)器51的光檢測(cè)區(qū)B、C和第二光檢測(cè)器52的光檢測(cè)區(qū)F、G被成形為不與包含在返回光束中的第零階光(直接反射的光)和第一階光(衍射的光)的重疊區(qū)域?qū)?zhǔn)。
圖5A和5B顯示了第一和第二光檢測(cè)器51、52的光檢測(cè)區(qū)的另一個(gè)圖案。圖5A所示的第一光檢測(cè)器51具有類似于圖4A所示的第一光檢測(cè)器51的光檢測(cè)區(qū)的四個(gè)光檢測(cè)區(qū)A到D。但是，圖5B所示的第二光檢測(cè)器52具有三個(gè)光檢測(cè)區(qū)E、F、G。這是因?yàn)楦櫿`差信號(hào)35是根據(jù)第一光檢測(cè)器51的輸出信號(hào)生成的，并且聚焦誤差信號(hào)36是根據(jù)第一和第二光檢測(cè)器51、52的輸出信號(hào)的組合生成的。第二光檢測(cè)器52不需要切斷DC分量以便產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)36，并且不要求中心光檢測(cè)區(qū)F被分隔成兩個(gè)區(qū)。
通常，當(dāng)光束點(diǎn)被應(yīng)用到光盤20時(shí)產(chǎn)生返回光束，包含在該返回光束中的第零階光(直接反射的光)和第一階光(衍射的光)之間的重疊關(guān)系根據(jù)光盤20上的軌道記錄密度而變化，如圖9所示。特別地，只要光束點(diǎn)具有恒定直徑，從諸如CD(壓縮盤)或MD(迷你盤)具有較大軌道間距的光盤衍射的返回光束包含除軌道中心處之外在光束點(diǎn)中彼此重疊的第零階光和第一階光，以及只應(yīng)用第零階光的區(qū)域在垂直于軌道的方向上不存在。從諸如DVD(數(shù)字化視頻光盤)、藍(lán)色射線盤、HD-DVD等具有相比于光束點(diǎn)直徑來說較小軌道間距的光盤衍射的返回光束包含在返回光束的光束點(diǎn)的中心區(qū)域中彼此不重疊的第零階光和第一階光。從具有更小的軌道間距的光盤衍射的返回光束包含在光束點(diǎn)中任何地方都彼此不重疊的第零階光和第一階光。在后一種情況下，不可能根據(jù)基于第一階光的推挽式過程檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)35。
根據(jù)本實(shí)施例，相比于光束點(diǎn)的軌道間距對(duì)應(yīng)于如圖9所示的中間間距，并且第零階光和第一階光在垂直于軌道的方向上在返回光束的光束點(diǎn)的中心區(qū)域中彼此不重疊。本實(shí)施例在于，用于檢測(cè)返回光束的光檢測(cè)器51的中心光檢測(cè)區(qū)B、C被如此放置和成形以便使第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。
通過光檢測(cè)區(qū)B、C被如此成形以便使第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊并且還如圖4A所示那樣被成形，來自光檢測(cè)器51的光檢測(cè)區(qū)A、B的檢測(cè)輸出信號(hào)之間的差值由A-B表示，并且來自光檢測(cè)器51的光檢測(cè)區(qū)B、C的檢測(cè)輸出信號(hào)之間的差值由B-C表示(參看圖10A)。
如上所述，因?yàn)閳D4A中的光檢測(cè)器51的光檢測(cè)區(qū)B、C被如此成形以便如圖9所示那樣使第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，所以光檢測(cè)區(qū)B、C不易受第一階光的影響，并因此不易受生成跟蹤誤差信號(hào)35的凹坑和凹槽的影響。因此，即使相對(duì)于光盤20移動(dòng)物鏡23，或者光盤20被傾斜以便移置返回光束的光軸，光檢測(cè)區(qū)B、C通過消除DC分量(偏移)B-C也不易受如圖10B所示的逆向影響。由此，可通過計(jì)算來自光檢測(cè)區(qū)B、C的檢測(cè)輸出信號(hào)之間的差值B-C和計(jì)算(A-D)-K×(B-C)(參看圖10B)來生成沒有DC偏移的跟蹤誤差信號(hào)35。
圖6顯示了用于根據(jù)來自光檢測(cè)器51、52的檢測(cè)輸出信號(hào)來生成跟蹤誤差信號(hào)35的電路。圖6所示的電路具有三個(gè)減法器55、56、57和一個(gè)乘法器58，用于根據(jù)以上公式(A-D)-K×(B-C)生成跟蹤誤差信號(hào)35?？商鎿Q地，圖6所示的電路可根據(jù)公式((A+B)-(C+D))-K×(B-C)生成跟蹤誤差信號(hào)35。
可根據(jù)來自光檢測(cè)器51、52的檢測(cè)輸出信號(hào)的組合來生成圖1所示的聚焦誤差信號(hào)36。圖11A到11C顯示了在物鏡23沿著光軸移動(dòng)并被移置到正好聚焦的位置的相對(duì)側(cè)時(shí)，在光檢測(cè)器51、52上檢測(cè)的光束點(diǎn)。在光檢測(cè)器51、52上檢測(cè)的光束點(diǎn)以相對(duì)于正好聚焦的位置以基本對(duì)稱的形狀被聚焦。
如圖12所示，繪制出來自光檢測(cè)器51、52的檢測(cè)輸出信號(hào)之間的差值。在正好聚焦的位置處，來自光檢測(cè)器51、52的檢測(cè)輸出信號(hào)之間的差值基本為零。因此，可基于來自光檢測(cè)器51、52的檢測(cè)輸出信號(hào)之間的差值偏離零多少來檢測(cè)從正好聚焦的位置的位置偏離。這指明了，可根據(jù)來自沿著光路布置的光檢測(cè)器51、52的檢測(cè)輸出信號(hào)之間的差值來生成聚焦誤差信號(hào)36。
圖7顯示了用于根據(jù)來自圖4A和4B所示的光檢測(cè)器51、52的檢測(cè)輸出信號(hào)來生成聚焦誤差信號(hào)36的電路。如圖7所示的電路具有四個(gè)加法器61、62、63、64以及三個(gè)減法器65、66、67，用于根據(jù)公式(A+D)-(B+C)-((E+H)-(F-G))來生成聚焦誤差信號(hào)36。
圖8顯示了用于根據(jù)來自圖5A和5B所示的光檢測(cè)器51、52的檢測(cè)輸出信號(hào)來生成聚焦誤差信號(hào)36的另一個(gè)電路。如圖8所示的電路具有三個(gè)加法器71、72、73以及三個(gè)減法器74、75、76，用于根據(jù)公式(A+D)-(B+C)-((E+G)-F)來生成聚焦誤差信號(hào)36。
通過使用具有如圖4A和4B或圖5A和5B所示的成形的分隔光檢測(cè)區(qū)的光檢測(cè)器51、52，可以檢測(cè)沒有偏移的跟蹤誤差信號(hào)，即可以計(jì)算(A-D)-K×(B-C)以便檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)35，即使物鏡23被徑向移動(dòng)或者光盤20被傾斜以便移置返回光束的光軸。如果中心光檢測(cè)區(qū)B、C、F、G被如此成形以便使第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，那么可通過計(jì)算(A-D)+(E-H)-K×((B-C)+(F-G))或(E-H)-K×(B-C)來檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)35。
可通過計(jì)算光檢測(cè)器51的外部光檢測(cè)區(qū)A、D的檢測(cè)輸出信號(hào)的和(A+D)與光檢測(cè)器51的內(nèi)部光檢測(cè)區(qū)B、C的檢測(cè)輸出信號(hào)的和(B+C)之間的差值以及光檢測(cè)器52的外部光檢測(cè)區(qū)E、H的檢測(cè)輸出信號(hào)的和(E+H)與光檢測(cè)器52的內(nèi)部光檢測(cè)區(qū)F、G的檢測(cè)輸出信號(hào)的和(F+G)之間的差值之差，即(A+D)-(B+C)-((E+H)-(F+G))來檢測(cè)聚焦誤差信號(hào)36。
由光盤20折射的返回光束穿過物鏡23并被反射鏡44反射以便穿過準(zhǔn)直透鏡43和四分之一波長(zhǎng)板42。返回光束接著穿過束分裂器棱鏡41并被應(yīng)用于第一光檢測(cè)器51。返回光束被半透明反射鏡表面48反射，并接著被全反射表面49反射，從而落在第二光檢測(cè)器52上。第一和第二光檢測(cè)器51、52檢測(cè)返回光束的相應(yīng)的光量，并且基于檢測(cè)的返回光束的光量產(chǎn)生光信號(hào)(表示再現(xiàn)的輸出的RF信號(hào))34、跟蹤誤差信號(hào)35、和聚焦誤差信號(hào)36。
如果第二光檢測(cè)器52包括具有如圖5B所示的三個(gè)光檢測(cè)區(qū)E、F、G的三段光檢測(cè)器，并且與第一光檢測(cè)器51組合，那么可能通過計(jì)算(A+D)-(B+C)-((E+G)-F)來檢測(cè)聚焦誤差信號(hào)36。
下面將描述本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。如果凹坑序列相比于如圖9所示的光束點(diǎn)來說更粗糙或者因?yàn)楣鈱W(xué)拾波器22的尺寸的減小，所以光束點(diǎn)相比于凹坑序列的間距在直徑上減小，那么在軌道的方向上和垂直于軌道的方向上第零階光和第一階光在光檢測(cè)區(qū)的中心區(qū)域彼此重疊或者彼此影響。因此，在軌道的方向上和垂直于軌道的方向上在光檢測(cè)區(qū)的中心區(qū)域中，不存在第零階光和第一階光彼此不重疊的區(qū)域(具有圖9中的更粗糙的凹坑序列的可檢測(cè)狀態(tài)(較大的調(diào)制))。因此在軌道方向上的光檢測(cè)器的中心區(qū)域中，不可能基于來自分隔的光檢測(cè)區(qū)對(duì)的檢測(cè)輸出信號(hào)之間的差值來產(chǎn)生用于切斷DC分量的信號(hào)，分隔的光檢測(cè)區(qū)對(duì)被如此放置和成形以便使第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。
其它實(shí)施例可應(yīng)用于凹坑序列相比于如圖9所示的光束點(diǎn)來說更粗糙或者光束點(diǎn)相比于凹坑序列的間距在直徑上減小的情況，并且在軌道的方向上和垂直于軌道的方向上在光檢測(cè)區(qū)的中心區(qū)域中，不存在第零階光和第一階光彼此不重疊的區(qū)域。其它實(shí)施例在于，在軌道的方向上和垂直于軌道的方向上第零階光和第一階光在光檢測(cè)區(qū)的中心區(qū)域彼此重疊或者彼此影響，并且光檢測(cè)器81具有如圖13A、13B或13C中所示的光檢測(cè)區(qū)B1、B2、C1、C2或B、C，它們被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，并且被放置在只應(yīng)用第零階光的區(qū)域中。
特別地，如圖13A所示的光檢測(cè)器81具有光檢測(cè)區(qū)B1、B2、C1、C2，它們被如此成形以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。對(duì)應(yīng)于跟蹤誤差信號(hào)35的DC偏移分量的信號(hào)由如圖18A所示的(B1+B2)-(C1+C2)，其中B1、B2、C1、C2指明來自光檢測(cè)區(qū)B1、B2、C1、C2的檢測(cè)輸出信號(hào)。
因?yàn)楣鈾z測(cè)器81的光檢測(cè)區(qū)B1、B2、C1、C2被如此成形以便使圖9中所示的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，所以光檢測(cè)區(qū)B1、B2、C1、C2不易受衍射光的影響(第一階光)，并因此不易受生成跟蹤誤差信號(hào)35的凹坑和凹槽的影響。因此，即使相對(duì)于光盤20移動(dòng)物鏡23，或者光盤20被傾斜以便移置返回光束的光軸時(shí)，光檢測(cè)區(qū)B、C通過消除DC分量(偏移)(B1+B2)-(C1+C2)也不易受如圖18B所示的逆向影響。由此，可通過計(jì)算來自光檢測(cè)區(qū)B1、B2、C1、C2的檢測(cè)輸出信號(hào)之間的差值(B1+B2)-(C1+C2)和計(jì)算(A-D)-K×((B1+B2)-(C1+C2))(參看圖18B)來生成沒有DC偏移的跟蹤誤差信號(hào)35。
圖14顯示了用于根據(jù)來自圖13A所示的光檢測(cè)器81的檢測(cè)輸出信號(hào)來生成跟蹤誤差信號(hào)35的電路。如圖14所示的電路具有三個(gè)減法器85、86、87、兩個(gè)加法器88、89和一個(gè)乘法器90，用于根據(jù)以上公式(A-D)-K×((B1+B2)-(C1+C2))生成跟蹤誤差信號(hào)35。
圖15顯示了用于根據(jù)來自圖13B或13C所示的光檢測(cè)器81的檢測(cè)輸出信號(hào)的組合來生成跟蹤誤差信號(hào)35的電路。如圖15所示的電路具有三個(gè)減法器93、94、95和一個(gè)乘法器96，用于根據(jù)公式(A-D)-K×(B-C)生成跟蹤誤差信號(hào)35。
可根據(jù)來自光檢測(cè)器對(duì)81、82的檢測(cè)輸出信號(hào)的組合來生成圖1所示的聚焦誤差信號(hào)36。圖11A到11C顯示了在物鏡23沿著光軸移動(dòng)并被移置到正好聚焦的位置的相對(duì)側(cè)時(shí)，在光檢測(cè)器81、82上檢測(cè)的光束點(diǎn)。在光檢測(cè)器81、82上檢測(cè)的光束點(diǎn)相對(duì)于正好聚焦的位置以基本對(duì)稱的形狀被聚焦。
如圖12所示，繪制出來自光檢測(cè)器81、82的檢測(cè)輸出信號(hào)之間的差值。在正好聚焦的位置處，來自光檢測(cè)器81、82的檢測(cè)輸出信號(hào)之間的差值基本為零。因此，可基于來自光檢測(cè)器81、82的檢測(cè)輸出信號(hào)之間的差值偏離零多少來檢測(cè)從正好聚焦的位置起的位置偏差。這指明了，可根據(jù)來自沿著光路布置的光檢測(cè)器81、82的檢測(cè)輸出信號(hào)之間的差值來生成聚焦誤差信號(hào)36。
圖16顯示了用于根據(jù)來自圖13A所示的光檢測(cè)器81、82的檢測(cè)輸出信號(hào)的組合來生成聚焦誤差信號(hào)36的電路。如圖16所示的電路具有六個(gè)加法器99、100、101、102、103、104以及三個(gè)減法器105、106、107，用于根據(jù)公式(A+D)-(B1+B2+C1+C2+E)-((F+H)-G)來生成聚焦誤差信號(hào)36。
圖17顯示了用于根據(jù)來自圖13A或13B所示的光檢測(cè)器81、82的檢測(cè)輸出信號(hào)的組合來生成聚焦誤差信號(hào)36的電路。如圖17所示的電路具有兩個(gè)加法器110、111以及四個(gè)減法器112、113、114、115，用于根據(jù)公式(A+D)-E-((F+H)-G)來生成聚焦誤差信號(hào)36。
通過使用具有如圖13A、13B和13C所示的成形的分隔光檢測(cè)區(qū)的光檢測(cè)器81、82，可以檢測(cè)沒有偏移的跟蹤誤差信號(hào)，即可以計(jì)算(A-D)-K×((B1+B2)-(C1+C2))或(A-D)-K×(B-C)以便檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)35，即使物鏡23被徑向移動(dòng)或者光盤20被傾斜以便移置返回光束的光軸。如果光檢測(cè)器81的中心光檢測(cè)區(qū)B1、B2、C1、C2或B、C被如此成形以便使第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，那么可通過計(jì)算(A-D)+(F-H)-K×((B1+B2)+(C1+C2))或(F-H)-K×(B-C)來檢測(cè)跟蹤誤差信號(hào)35。
可通過計(jì)算光檢測(cè)器81的外部光檢測(cè)區(qū)A、D的檢測(cè)輸出信號(hào)的和(A+D)與光檢測(cè)器81的內(nèi)部光檢測(cè)區(qū)B1、B2、C1、C2或B、C的檢測(cè)輸出信號(hào)的和(B1+B2+C1+C2)或(B+C)之間的差值以及光檢測(cè)器82的外部光檢測(cè)區(qū)F、H的檢測(cè)輸出信號(hào)的和(F+H)與光檢測(cè)器82的內(nèi)部光檢測(cè)區(qū)G的檢測(cè)輸出信號(hào)D之間的差值之差，即(A+D)-(B+C)-((F+H)-G)來檢測(cè)聚焦誤差信號(hào)36。
在說明的實(shí)施例中，本發(fā)明被應(yīng)用于使用光盤20的光盤設(shè)備。但是，本發(fā)明的原理不限于使用光盤的光盤設(shè)備，而還可應(yīng)用于磁光盤設(shè)備。
盡管詳細(xì)顯示和描述了本發(fā)明的特定優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解在其中可作出各種變化和修改而不偏離所附權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備，包括用于檢測(cè)返回光束的光檢測(cè)器，所述光檢測(cè)器具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在所述第一分隔區(qū)和所述第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)，所述第一分隔區(qū)和所述第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。
2.一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備，包括用于檢測(cè)返回光束的第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器，沿著所述返回光束的光路布置所述第一光檢測(cè)器和所述第二光檢測(cè)器；所述第一光檢測(cè)器和所述第二光檢測(cè)器的每一個(gè)具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在所述第一分隔區(qū)和所述第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)，所述第一分隔區(qū)和所述第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。
3.一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備，包括用于檢測(cè)返回光束的第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器，沿著所述返回光束的光路布置所述第一光檢測(cè)器和所述第二光檢測(cè)器；所述第一光檢測(cè)器具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在所述第一分隔區(qū)和所述第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)，所述第一分隔區(qū)和所述第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊；并且所述第二光檢測(cè)器具有在垂直于軌道的方向上布置在返回光束的中心的第五分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上放置在所述第五分隔區(qū)外面的第六分隔區(qū)和第七分隔區(qū)。
4.一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備，包括用于檢測(cè)返回光束的光檢測(cè)器，所述光檢測(cè)器至少具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的第一和第二對(duì)分隔區(qū)，所述第一對(duì)分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，并且被放置在只應(yīng)用第零階光的區(qū)域中，并且所述第二對(duì)分隔區(qū)被布置在應(yīng)用第一階光的區(qū)域中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光盤設(shè)備，其中所述第一對(duì)分隔區(qū)被如此放置以便使第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，并且被放置在只應(yīng)用第零階光的區(qū)域中、在軌道方向在沿著從軌道方向上的返回光束的中心起的軌道被移置的區(qū)域中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光盤設(shè)備，其中所述第一對(duì)分隔區(qū)被分別布置在軌道方向上的返回光束的中心的相對(duì)側(cè)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光盤設(shè)備，其中所述第一對(duì)分隔區(qū)被分別布置在軌道方向上的返回光束的中心的相對(duì)側(cè)之一上。
8.一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備，包括用于檢測(cè)返回光束的第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器，沿著所述返回光束的光路布置所述第一光檢測(cè)器和所述第二光檢測(cè)器；所述第一光檢測(cè)器至少具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的第一和第二對(duì)分隔區(qū)，所述第一對(duì)分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，并被放置在只應(yīng)用第零階光的區(qū)域中，并且所述第二對(duì)分隔區(qū)被布置在應(yīng)用第一階光的區(qū)域中；所述第二光檢測(cè)器具有在垂直于軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的一對(duì)分隔區(qū)，和與所述第一光檢測(cè)器的所述第一對(duì)分隔區(qū)對(duì)準(zhǔn)的中心未分隔區(qū)。
9.一種用光檢測(cè)器控制用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備的方法，所述光檢測(cè)器具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在所述第一分隔區(qū)和所述第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)，所述第一分隔區(qū)和所述第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，所述方法包括步驟用來自所述第一分隔區(qū)的輸出信號(hào)和來自所述第二分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來消除跟蹤誤差的直流分量；并用直流分量被消除的信號(hào)在所述光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中通過計(jì)算(A-D)-K(B-C)來生成跟蹤誤差信號(hào)，其中B、C、A、D分別表示來自所述第一分隔區(qū)、所述第二分隔區(qū)、所述第三分隔區(qū)和所述第四分隔區(qū)的輸出信號(hào)，并且K表示比例常數(shù)或函數(shù)。
11.一種用第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器控制用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備的方法，沿著所述返回光束的光路布置所述第一光檢測(cè)器和所述第二光檢測(cè)器，所述第一光檢測(cè)器和所述第二光檢測(cè)器的每一個(gè)具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在所述第一分隔區(qū)和所述第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)，所述第一分隔區(qū)和所述第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，所述方法包括步驟用所述第一光檢測(cè)器或所述第二光檢測(cè)器的來自第一分隔區(qū)的輸出信號(hào)和來自第二分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來消除跟蹤誤差的直流分量；用直流分量被消除的信號(hào)在所述光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制；根據(jù)來自所述第一光檢測(cè)器和所述第二光檢測(cè)器的輸出信號(hào)的組合檢測(cè)聚焦誤差；并基于所述聚焦誤差對(duì)被應(yīng)用于光盤表面的光束執(zhí)行聚焦控制。
12.一種用第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器控制用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備的方法，沿著返回光束的光路布置所述第一光檢測(cè)器和所述第二光檢測(cè)器，所述第一光檢測(cè)器具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上分別放置在所述第一分隔區(qū)和所述第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)，所述第一分隔區(qū)和所述第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，并且所述第二光檢測(cè)器具有在垂直于軌道的方向上布置在返回光束的中心的第五分隔區(qū)，和在垂直于軌道的方向上放置在第五分隔區(qū)外面的第六分隔區(qū)和第七分隔區(qū)，所述方法包括步驟用所述第一光檢測(cè)器的來自第一分隔區(qū)的輸出信號(hào)和來自第二分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來消除跟蹤誤差的直流分量；用直流分量被消除的信號(hào)在光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制；根據(jù)來自所述第一光檢測(cè)器和所述第二光檢測(cè)器的輸出信號(hào)的組合檢測(cè)聚焦誤差；并基于所述聚焦誤差對(duì)被應(yīng)用于光盤表面的光束執(zhí)行聚焦控制。
13.一種用光檢測(cè)器控制用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備的方法，所述光檢測(cè)器至少具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的第一和第二對(duì)分隔區(qū)，所述第一對(duì)分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，并被放置在只應(yīng)用第零階光的區(qū)域中，并且所述第二對(duì)分隔區(qū)被布置在應(yīng)用第一階光的區(qū)域中，所述方法包括步驟根據(jù)來自所述第一對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來獲得跟蹤誤差量的直流分量；并用從根據(jù)來自所述第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值生成的跟蹤誤差量減去所述直流分量而產(chǎn)生的輸出信號(hào)，在光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中基于B-C獲得直流分量，并且基于(A-D)-K×(B-C)生成跟蹤誤差信號(hào)，其中B、C表示來自所述第一對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)，A、D表示來自所述第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)，并且K表示比例常數(shù)或函數(shù)。
15.一種用第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器控制用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備的方法，沿著返回光束的光路布置所述第一光檢測(cè)器和所述第二光檢測(cè)器，所述第一光檢測(cè)器至少具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的第一和第二對(duì)分隔區(qū)，所述第一對(duì)分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊，并被放置在只應(yīng)用第零階光的區(qū)域中，并且所述第二對(duì)分隔區(qū)被布置在應(yīng)用第一階光的區(qū)域中，所述第二光檢測(cè)器具有在垂直于軌道的方向上相對(duì)于返回光束的中心對(duì)稱的一對(duì)分隔區(qū)，和與所述第一光檢測(cè)器的所述第一對(duì)分隔區(qū)對(duì)準(zhǔn)的中心未分隔區(qū)，所述方法包括步驟根據(jù)來自所述第一光檢測(cè)器的所述第一對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值來獲得跟蹤誤差量的直流分量；用從根據(jù)來自所述第一光檢測(cè)器的所述第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)之間的差值生成的跟蹤誤差量減去所述直流分量而產(chǎn)生的輸出信號(hào)，在所述光盤設(shè)備上執(zhí)行跟蹤控制；并基于根據(jù)在來自所述第一光檢測(cè)器的所述第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)的和與來自所述第二光檢測(cè)器的所述分隔區(qū)對(duì)的輸出信號(hào)的和之間的差值而產(chǎn)生的聚焦伺服誤差量，來對(duì)被應(yīng)用于光盤表面的光束執(zhí)行聚焦控制。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中從來自所述第一光檢測(cè)器的所述第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)的和減去來自所述第一光檢測(cè)器的所述第一對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)的和，并且從來自所述第二光檢測(cè)器的所述分隔區(qū)對(duì)的輸出信號(hào)的和減去來自所述第二光檢測(cè)器的中心區(qū)域的輸出信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中通過計(jì)算((A+D)-(B+C))-((F+H)-G)來生成聚焦誤差信號(hào)，其中B、C表示來自所述第一光檢測(cè)器的所述第一對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)，A、D表示來自所述第一光檢測(cè)器的所述第二對(duì)分隔區(qū)的輸出信號(hào)，F(xiàn)、H表示來自所述第二光檢測(cè)器的所述分隔區(qū)對(duì)的輸出信號(hào)，G表示來自所述第二光檢測(cè)器的中心區(qū)域的輸出信號(hào)。
全文摘要
這里公開了一種用于將光束應(yīng)用到光盤表面并檢測(cè)來自光盤表面的返回光束的光盤設(shè)備。該設(shè)備包括用于檢測(cè)該返回光束的光檢測(cè)器，光檢測(cè)器具有在垂直于光盤表面的軌道的方向上在返回光束的中心彼此分隔的第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)；在垂直于軌道的方向上分別放置在第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)外面的第三分隔區(qū)和第四分隔區(qū)。第一分隔區(qū)和第二分隔區(qū)被如此放置以便使包含在返回光束中的第零階光和第一階光彼此重疊的區(qū)域不重疊。
文檔編號(hào)G11B7/00GK1750137SQ20051009269
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2005年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月18日
發(fā)明者久保毅, 安澤卓也 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社