專利名稱:光學(xué)拾取器、光學(xué)記錄再現(xiàn)設(shè)備及循軌誤差信號(hào)檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明的各方面涉及一種光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備,更具體地講,涉及一種被設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)在具有不同軌道間距的光盤之間可兼容的循軌伺服的光學(xué)拾取器、一種采用該光學(xué)拾取器的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備以及一種檢測(cè)循軌誤差信號(hào)的方法。
背景技術(shù):
各種規(guī)格的光盤的出現(xiàn)需要一種被設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格的盤之間的兼容性的光盤記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備。例如,DVD±R/RW類型的盤使用與DVD-RAM類型的盤所使用的相同的光源波長和物鏡數(shù)值孔徑(NA),但是軌道間距與DVD-RAM類型的盤的軌道間距不同。傳統(tǒng)的循軌伺服方法,諸如為單個(gè)軌道間距設(shè)計(jì)的差分推挽(DPP),一般不提供與具有不同于單個(gè)軌道間距的軌道間距的盤的兼容性。因此,需要一種使用單個(gè)光學(xué)拾取器來實(shí)現(xiàn)具有不同軌道間距的盤之間的兼容性的循軌伺服技術(shù)。
在被設(shè)計(jì)為使用一般DPP方法實(shí)現(xiàn)循軌伺服的光學(xué)拾取器中,從光源發(fā)射的光被光柵分為作為主光束的零級(jí)衍射光束以及作為副光束的正第一級(jí)衍射光束和負(fù)第一級(jí)衍射光束。圖1所示,這三束光束被物鏡在光盤1的表面上聚焦為光點(diǎn)。
圖1示出了在一般DPP方法中在光盤1上產(chǎn)生的光點(diǎn)。參照?qǐng)D1,主光束點(diǎn)LB0位于光盤1的凹槽Gr上,副光束點(diǎn)LB1和LB2位于岸臺(tái)L上,岸臺(tái)L與主光束點(diǎn)LB0相隔1/2軌道間距。從光盤1反射的主光束和副光束被圖2所示的光電檢測(cè)器5接收。
參照?qǐng)D2,光電檢測(cè)器5包括接收主光束的主光電檢測(cè)器5a以及接收兩束副光束的副光電檢測(cè)器5b和5c。關(guān)于主光束的主推挽(MPP′)信號(hào)從由主光電檢測(cè)器5a產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)生成,關(guān)于副光束的副推挽(SPP′)信號(hào)從由副光電檢測(cè)器5b和5c產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)生成。主光電檢測(cè)器5a在徑向和切向上都被分為兩半,副光電檢測(cè)器5b和5c分別在徑向上被分為兩半。
如果檢測(cè)信號(hào)由與它們的相應(yīng)的光接收區(qū)域的標(biāo)號(hào)相同的標(biāo)號(hào)來表示,即檢測(cè)信號(hào)由主光電檢測(cè)器5a的四個(gè)光接收區(qū)域A、B、C和D、一個(gè)副光電檢測(cè)器5b的兩個(gè)光接收區(qū)域E和F以及另一個(gè)副光電檢測(cè)器5c的兩個(gè)光接收區(qū)域G和H的標(biāo)號(hào)來表示,那么主光束的MPP′信號(hào)以及副光束的SPP1′和SPP2′信號(hào)由方程(1)的子方程(a)、(b)和(c)定義MPP′=(A+D)-(B+C) (a)SPP1′=E-F (b)SPP2′=G-H (c)…(1)因?yàn)橹鞴馐c(diǎn)LB0位于光盤1的凹槽Gr上,副光束點(diǎn)LB1和LB2位于岸臺(tái)L上,岸臺(tái)L與主光束點(diǎn)LB0相隔±1/2軌道間距,所以如圖3所示,MPP′信號(hào)的相位與SPP′(SPP1′+SPP2′)信號(hào)的相位相反。如果存在物鏡的位移,那么如圖4所示,直流(DC)偏移被引入到MPP′和SPP′信號(hào)中。在這點(diǎn)上,圖3顯示了當(dāng)不存在物鏡的位移時(shí)MPP′和SPP′信號(hào)的波形,圖4顯示了當(dāng)存在物鏡的位移時(shí)MPP′和SPP′信號(hào)的波形。
由于DC偏移的相位與MPP′和SPP′信號(hào)的相位相同,所以通過DPP方法檢測(cè)的循軌誤差信號(hào),即DPP信號(hào)由下面的方程(2)定義DPP=MPP′-K×SPP′=(A+D)-(B+C)-K×((E-F)+(G-H))…(2)其中,K是系數(shù),其它項(xiàng)上面已經(jīng)作了描述。根據(jù)方程(2)的運(yùn)算結(jié)果,可獲得DPP信號(hào),其中,由物鏡的位移產(chǎn)生的DC偏移從DPP信號(hào)被去除。
如上所述,被設(shè)計(jì)為使用一般的DPP方法來實(shí)現(xiàn)循軌伺服的光學(xué)拾取器使用光柵將光分為三束光束,其中,作為正第一級(jí)衍射光束和負(fù)第一級(jí)衍射光束的副光束被聚焦在光盤上的與作為零級(jí)衍射光束的主光束相隔±1/2軌道間距的位置上。但是,因?yàn)樵谑褂肈PP方法設(shè)計(jì)和裝配光學(xué)拾取器期間副光束聚焦的位置被固定,所以通常難以實(shí)現(xiàn)具有與為光學(xué)拾取器設(shè)置的特定軌道間距不同的軌道間距的光盤的循軌伺服,以最佳地執(zhí)行記錄/再現(xiàn)。因此,使用一般的DPP方法難以實(shí)現(xiàn)與具有不同軌道間距的光盤的兼容性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各方面在于提供一種用于實(shí)現(xiàn)在具有不同軌道間距的多種光盤之間可兼容的循軌伺服的光學(xué)拾取器、一種采用該光學(xué)拾取器的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備以及一種檢測(cè)循軌誤差信號(hào)的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供一種光學(xué)拾取器,其包括光源;物鏡,用于聚集入射光束,并且將所述入射光束聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)上;全息光柵,用于通過衍射將由光源發(fā)射的光分為主光束以及第一和第二副光束,并且在所述第一和第二副光束中產(chǎn)生連續(xù)變化的波前,以減小所述第一和第二副光束的副推挽(SPP)信號(hào)的交流(AC)分量的振幅;和光電檢測(cè)器,用于接收聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)上并從信息存儲(chǔ)介質(zhì)反射的所述主光束以及第一和第二副光束,以獲得所述主光束的主推挽(MPP)信號(hào)以及所述第一和第二副光束的SPP信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的各方面,全息光柵可通過將像散、球面像差或散焦添加到所述第一和第二副光束來提供或產(chǎn)生連續(xù)變化的波前,以減小所述第一和第二副光束的SPP信號(hào)的AC分量的振幅。如果物鏡發(fā)生位移,則所述第一和第二副光束的SPP信號(hào)可具有DC分量作為主分量。所述主光束可以是零級(jí)衍射光束,所述第一和第二副光束可以是正第一級(jí)衍射光束和負(fù)第一級(jí)衍射光束。所述主光束以及第一和第二副光束可被聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)的同一軌道上。
另外,本發(fā)明的各方面,光源可發(fā)射紅波長區(qū)域內(nèi)的光,并且可實(shí)現(xiàn)用于獲得DVD-RAM和DVD±R/RW類型介質(zhì)之間的可兼容性的循軌伺服。光源可發(fā)射藍(lán)波長區(qū)域內(nèi)的光,并且可實(shí)現(xiàn)用于獲得藍(lán)光盤(BD)和高清晰度DVD(HD DVD)類型介質(zhì)之間的可兼容性的循軌伺服。
本發(fā)明的另一方面,提供一種光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備,其包括光學(xué)拾取器;和信號(hào)處理器,用于使用由所述光學(xué)拾取器中的光電檢測(cè)器檢測(cè)的信號(hào),來檢測(cè)由MPP-K×SPP定義的循軌誤差信號(hào)(TES),其中,MPP和SPP分別表示主光束的主推挽(MPP)信號(hào)以及第一和第二副光束的副推挽(SPP)信號(hào),K是系數(shù)。
本發(fā)明的另一方面,提供一種檢測(cè)循軌誤差信號(hào)的方法,包括通過衍射將由光源發(fā)射的光分為主光束以及第一和第二副光束,并且在所述第一和第二副光束中產(chǎn)生或提供連續(xù)變化的波前,以減小所述第一和第二副光束的副推挽(SPP)信號(hào)的交流(AC)分量的振幅;將所述主光束以及第一和第二副光束聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)上,分別接收從所述信息存儲(chǔ)介質(zhì)反射的所述主光束以及第一和第二副光束,并且將所述主光束以及第一和第二副光束分為多個(gè)部分,以檢測(cè)所述主光束的主推挽(MPP)信號(hào)以及所述第一和第二副光束的副推挽(SPP)信號(hào);和從通過接收所述主光束以及第一和第二副光束并將所述主光束以及第一和第二副光束分為多個(gè)部分而檢測(cè)的信號(hào)獲得MPP信號(hào)和SPP信號(hào),并且將通過從MPP信號(hào)中減去與預(yù)定系數(shù)K相乘的SPP信號(hào)而獲得的結(jié)果確定為循軌誤差信號(hào)。
本發(fā)明的另外方面和/或優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分地闡明,并且從描述中部分是清楚的,或者通過本發(fā)明的實(shí)施可以被理解。
通過結(jié)合附圖,從下面的實(shí)施例的描述中,本發(fā)明這些和/或其它方面及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚,并且更易于理解,其中圖1示出了在光盤上產(chǎn)生的用于實(shí)現(xiàn)一般DPP方法的光點(diǎn);圖2是用于接收從圖1所示的光盤反射的光束的光電檢測(cè)器的示意圖;圖3顯示了當(dāng)不存在物鏡的位移時(shí)由一般的差分推挽(DPP)方法檢測(cè)的主推挽(MPP′)信號(hào)和副推挽(SPP′)信號(hào)的波形;圖4顯示了當(dāng)存在物鏡的位移時(shí)由一般的DPP方法檢測(cè)的MPP′信號(hào)和SPP′信號(hào)的波形;圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)拾取器和包括該光學(xué)拾取器的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的示意圖;圖6是圖5中所示的光學(xué)拾取器和光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的全息光柵的示意性的平面圖;圖7示出了在圖5中所示的光學(xué)拾取器和光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的光盤上產(chǎn)生的主光束點(diǎn)LBm以及第一副光束點(diǎn)LBs1和第二副光束點(diǎn)LBs2;圖8顯示了可應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明各方面的光學(xué)拾取器的光電檢測(cè)器的例子,以及在該光電檢測(cè)器上正被接收的主光束點(diǎn)LBm′以及第一副光束點(diǎn)LBs1′和第二副光束點(diǎn)LBs2′;圖9是示出與本發(fā)明各方面相關(guān)的當(dāng)像散被引入到入射在光盤上的光束中時(shí)推挽信號(hào)振幅相對(duì)于像散系數(shù)W22的變化的圖形;
圖10顯示了與本發(fā)明各方面相關(guān)的在像散被引入到入射在光盤上的光束中的情況下從光盤反射的光束的棒球圖案;圖11在左側(cè)顯示了與本發(fā)明各方面相關(guān)的當(dāng)不存在物鏡的位移時(shí)主推挽(MPP)信號(hào)和副推挽(SPP)信號(hào)的波形,在右側(cè)顯示了與本發(fā)明各方面相關(guān)的當(dāng)存在物鏡的位移時(shí)MPP信號(hào)和SPP信號(hào)的波形;圖12A示出了與本發(fā)明各方面相關(guān)的當(dāng)不存在物鏡的位移時(shí)分別在主光電檢測(cè)器以及第一和第二副光電檢測(cè)器上接收的主光束點(diǎn)LBm′以及第一副光束點(diǎn)LBs1′和第二副光束點(diǎn)LBs2′;圖12B示出了與本發(fā)明各方面相關(guān)的當(dāng)存在物鏡的位移時(shí)分別在主光電檢測(cè)器以及第一和第二光副電檢測(cè)器上接收的主光束點(diǎn)LBm′以及第一副光束點(diǎn)LBs1′和第二副光束點(diǎn)LBs2′;圖13是示出與本發(fā)明各方面相關(guān)的在球面像差被引入到入射在DVD-RW或DVD-RAM類型光盤上的光束中的情況下推挽信號(hào)振幅相對(duì)于球面像差系數(shù)W40的變化的圖形,其中,全息光柵通過將球面像差添加到正第一級(jí)光束和負(fù)第一級(jí)光束來產(chǎn)生變化的波前;圖14A顯示了與本發(fā)明各方面相關(guān)的在球面像差W40(球面像差系數(shù)=0.6λ)存在的情況下在DVD類型的光盤上產(chǎn)生的光點(diǎn)的形狀;圖14B顯示了與本發(fā)明各方面相關(guān)的圖14A中所示的光點(diǎn)的歸一化強(qiáng)度分布;圖15A和圖15B分別顯示了與本發(fā)明各方面相關(guān)的在圖14A中所示的光束點(diǎn)入射到DVD-RW類型的盤和DVD-RAM類型的盤上并從DVD-RW類型的盤和DVD-RAM類型的盤被反射的情況下的棒球圖案;圖16是示出與本發(fā)明各方面相關(guān)的在散焦被引入到入射在DVD-RW或DVD-RAM類型光盤上的光束中的情況下推挽信號(hào)振幅相對(duì)于散焦系數(shù)W20的變化的圖形,其中,全息光柵通過將球面像差添加到正第一級(jí)光束和負(fù)第一級(jí)光束來產(chǎn)生變化的波前;圖17A顯示了與本發(fā)明各方面相關(guān)的在散焦W20(散焦系數(shù)=0.8λ)被引入的情況下在DVD類型光盤上產(chǎn)生的光點(diǎn)的形狀;圖17B顯示了與本發(fā)明各方面相關(guān)的圖17A中所示的光點(diǎn)的歸一化強(qiáng)度分布;和圖18是顯示采用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)拾取器的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,其示例在附圖中示出,其中,相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同的部件。下面通過參照附圖來描述這些實(shí)施例以解釋本發(fā)明。
參照?qǐng)D5和圖6,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備1000包括光學(xué)拾取器50和信號(hào)處理器100。光學(xué)拾取器50用于實(shí)現(xiàn)在多種信息存儲(chǔ)介質(zhì)之間可兼容的循軌伺服,這些信息存儲(chǔ)介質(zhì)也就是光盤,諸如具有不同軌道間距的DVD±RW、DVD-RAM、藍(lán)光盤(BD)或高清晰度DVD(HD DVD)類型的光盤。信號(hào)處理器100用于檢測(cè)由方程(3)定義的循軌誤差信號(hào)(TES)。
TES=MPP-K×SPP…(3)其中,K是系數(shù),并且K被確定,以用于當(dāng)物鏡發(fā)生位移時(shí),考慮添加到主推挽(MPP)信號(hào)和副推挽(SPP)信號(hào)的直流(DC)偏移的量,來從主推挽(MPP)信號(hào)最佳地去除DC偏移。
光學(xué)拾取器50包括光源11;物鏡17,用于將入射光聚焦在光盤10上;全息光柵13,用于通過衍射將光源11發(fā)射的光分為主光束以及第一和第二副光束;和光電檢測(cè)器19,用于接收入射到光盤10上并且從光盤10反射的主光束以及第一和第二副光束。光學(xué)拾取器50包括光路改變器15,用于改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂剑缓蜏?zhǔn)直透鏡12,用于將光準(zhǔn)直為平行光束,以使得該平行光束入射到物鏡17上。
光源11發(fā)射適合于將信息記錄到光盤10和/或從光盤10再現(xiàn)信息的預(yù)定波長的光。例如,光源11可發(fā)射適合于DVD的紅光,例如具有650nm波長的光,或者可發(fā)射滿足藍(lán)光盤(BD)和高清晰度DVD(HD DVD)規(guī)格的藍(lán)光,例如具有405nm波長的光。
如果光源11發(fā)射適合于DVD類型的盤的紅光,則光學(xué)拾取器50和包括光學(xué)拾取器50的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備1000可提供在具有不同軌道間距的DVD-RAM和DVD±R/RW類型的盤之間可兼容的循軌伺服。在這種情況下,物鏡17可具有適合于DVD類型的盤的0.6的有效數(shù)值孔徑(NA)。
如果光源11發(fā)射適合于BD和HD DVD類型的盤的藍(lán)光,則光學(xué)拾取器50和包括光學(xué)拾取器50的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備1000可提供在具有不同軌道間距的BD和HD DVD類型的盤之間以及在HD DVD規(guī)格下的HDDVD-R和HD DVD-RW類型的盤之間可兼容的循軌伺服。為了提供BD和HD DVD類型的盤之間的兼容性,物鏡17可分別具有適合于BD和HD DVD類型的盤的0.85的NA和0.65的NA。
如上所述,光學(xué)拾取器50和采用光學(xué)拾取器50的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備1000可將信息記錄到具有不同軌道間距的多種光盤上或從所述光盤再現(xiàn)信息。在這點(diǎn)上,DVD規(guī)格下的DVD-RAM和DVD±RW類型的盤具有相同的光源波長、物鏡NA和盤基底厚度,但是具有不同的軌道間距和光盤結(jié)構(gòu)。在DVD規(guī)格中,光源具有650nm的波長,物鏡具有0.6的NA。
另外,被認(rèn)為是下一代光盤規(guī)格的BD和HD DVD標(biāo)準(zhǔn)具有相同的光源波長,但是具有不同的光盤厚度、物鏡NA和軌道間距。具體地講,例如,BD標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了405nm波長的光源、0.1mm厚的光盤(覆蓋層)和0.85NA的物鏡。HD DVD標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了405nm波長的光源、0.6mm厚的光盤(基底)和0.65NA的物鏡。
圖5顯示了包括彼此分離的光源11和光電檢測(cè)器19的分離型光學(xué)系統(tǒng)。在圖5的光學(xué)拾取器50中,光源11可發(fā)射具有單一波長的光。光源11也可以是發(fā)射具有多種波長的光的多類型光源,用于提供多種光盤規(guī)格,例如DVD類型的盤和一種或多種BD或HD DVD類型的盤之間的兼容性。光學(xué)拾取器50的全息光柵13還可組成全息光學(xué)模塊,以提供在使用不同波長的光的多種光盤之間的兼容性。光學(xué)拾取器50還可具有其它各種光學(xué)結(jié)構(gòu),以提供多種光盤規(guī)格之間的兼容性。
在光學(xué)拾取器50中,全息光柵13通過衍射將光源11發(fā)射的光分為主光束以及第一和第二副光束,并且在第一和第二副光束中提供或產(chǎn)生連續(xù)變化的波前,以減小第一和第二副光束的副推挽(SPP)信號(hào)的交流(AC)分量的振幅。主光束以及第一和第二副光束可以分別是零級(jí)衍射光束以及正第一級(jí)衍射光束和負(fù)第一級(jí)衍射光束。
全息光柵13通過將像散、球面像差或散焦中的一個(gè)添加到第一和第二副光束來產(chǎn)生連續(xù)變化的波前,以減小第一和第二副光束的SPP信號(hào)的AC分量的振幅。圖6顯示了通過將像散添加到第一和第二副光束來產(chǎn)生連續(xù)變化的波前的全息光柵13的例子。
圖7示出了在光盤上產(chǎn)生的主光束點(diǎn)LBm以及第一副光束點(diǎn)LBs1和第二副光束點(diǎn)LBs2,其中,主光束點(diǎn)LBm位于凹槽Gr上,第一副光束點(diǎn)LBs1和第二副光束點(diǎn)LBs2也位于凹槽Gr上。如圖7所示,可在光盤10的同一軌道上產(chǎn)生主光束點(diǎn)LBm以及第一副光束點(diǎn)LBs1和第二副光束點(diǎn)LBs2。
如圖8所示,光學(xué)拾取器50的光電檢測(cè)器19被設(shè)置,以獲得主光束的主推挽(MPP)信號(hào)以及第一和第二副光束的SPP信號(hào)。圖8顯示了可應(yīng)用于光學(xué)拾取器50的光電檢測(cè)器19的例子以及在光電檢測(cè)器19上正被接收的主光束點(diǎn)LBm′以及第一副光束點(diǎn)LBs1′和第二副光束點(diǎn)LBs2′。光電檢測(cè)器19包括主光電檢測(cè)器19a,用于接收主光束點(diǎn)LBm′,以產(chǎn)生主光束的MPP信號(hào);以及第一副光電檢測(cè)器19b和第二副光電檢測(cè)器19c,用于接收第一副光束點(diǎn)LBs1′和第二副光束點(diǎn)LBs2′,以產(chǎn)生第一和第二副光束的SPP信號(hào)。
主光電檢測(cè)器19a在徑向和切向上都被分為兩半,這樣產(chǎn)生了四個(gè)光接收區(qū)域A、B、C和D。如果檢測(cè)信號(hào)由與相應(yīng)的光接收區(qū)域的標(biāo)號(hào)相同的標(biāo)號(hào)來表示,則使用由主光電檢測(cè)器19a產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)而獲得的MPP信號(hào)被表示為(A+D)-(B+C)。
第一副光電檢測(cè)器19b和第二副光電檢測(cè)器19c分別在徑向上被分為兩半,這樣分別產(chǎn)生了兩個(gè)光接收區(qū)域E和F以及G和H。如果檢測(cè)信號(hào)由與相應(yīng)的光接收區(qū)域的標(biāo)號(hào)相同的標(biāo)號(hào)來表示,則使用來自第一副光電檢測(cè)器19b和第二副光電檢測(cè)器19c的檢測(cè)信號(hào)而獲得的SPP信號(hào)被表示為(E-F)+(G-H)。
如上所述,如果全息光柵13通過將像散、球面像差或散焦中添加到第一和第二副光束來提供或產(chǎn)生連續(xù)變化的波前,并且光電檢測(cè)器19產(chǎn)生主光束的MPP信號(hào)以及第一和第二副光束的SPP信號(hào),則在具有不同的軌道間距的多種光盤之間可兼容的循軌伺服可被提供。
信號(hào)處理器100根據(jù)上面所描述的方程(3),分別從由主光電檢測(cè)器19a的四個(gè)光接收區(qū)域A、B、C和D產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)以及由第一副光電檢測(cè)器19b和第二副光電檢測(cè)器19c的光接收區(qū)域E、F、G和H產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)TES。例如,信號(hào)處理器100可包括第一差分器,用于接收由主光電檢測(cè)器19a獲得的檢測(cè)信號(hào),以產(chǎn)生MPP信號(hào);第二差分器,用于接收由第一副光電檢測(cè)器19b和第二副光電檢測(cè)器19c獲得的檢測(cè)信號(hào),以產(chǎn)生SPP信號(hào);增益調(diào)整器,用于通過系數(shù)K增大或減小SPP信號(hào);和第三差分器,用于從MPP信號(hào)減去調(diào)整的SPP信號(hào),以輸出TES。
光學(xué)拾取器50和光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備1000通過使用全息光柵13將例如像散添加到正第一級(jí)衍射光束和負(fù)第一級(jí)衍射光束(第一和第二副光束)并使用所得的副光束去除由物鏡17的位移引起的MPP信號(hào)的直流(DC)偏移,來檢測(cè)TES??刹豢紤]副光束點(diǎn)位置來應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的TES檢測(cè)方法,由此獲得TES,而不考慮光盤10的軌道間距。
現(xiàn)在將參照具有不同軌道間距的DVD-RAM和DVD-RW類型的盤來描述使用根據(jù)本發(fā)明的TES檢測(cè)方法而不考慮軌道間距來檢測(cè)TES的原理。如果光束入射在可記錄光盤10上,則由可記錄光盤10反射和衍射的光束返回通過物鏡17。由于在通過盤表面上的圖案而從光盤10衍射的正第一級(jí)光束和負(fù)第一級(jí)光束與零級(jí)光束彼此重疊的區(qū)域中的干涉,所以在反射的光束中提供或產(chǎn)生了棒球圖案,由此獲得推挽信號(hào)。
如果入射光束是由于像差而在波前中沒有變化的平面波,則零級(jí)光束與正第一級(jí)光束和負(fù)第一級(jí)光束之間的相位差的分布在整個(gè)重疊區(qū)域是均勻的,并且棒球圖案的亮度在整個(gè)重疊區(qū)域是均勻的。隨著光束點(diǎn)(在徑向上)垂直于軌道移動(dòng),獲得了一般的推挽信號(hào)。
另一方面,如果通過如上所述將像差添加到入射光束而導(dǎo)致波前連續(xù)變化,則由于零級(jí)光束以及正第一級(jí)光束和負(fù)第一級(jí)光束之間的相位差取決于干涉區(qū)域的位置而改變,所以在棒球圖案中提供或產(chǎn)生干涉圖案,由此減小推挽信號(hào)的振幅。因此,通過引入足夠量的像差來去除推挽信號(hào)。
從圖9中明顯的是,如果像散被引入到入射在DVD-RW或DVD-RAM類型光盤上的光束中,則推挽信號(hào)的振幅根據(jù)像散系數(shù)W22被減小。如果像散系數(shù)W22超過特定或預(yù)定值,則推挽信號(hào)被消除,并且在這點(diǎn)上圖10顯示了棒球圖案BP。圖10顯示了在入射光束的像散系數(shù)W22為0.8λ并被引入到入射在光盤10上的光束中的情況下從DVD-RW類型光盤反射的光束的棒球圖案BP。在這點(diǎn)上,參照?qǐng)D10,在棒球圖案BP中形成或產(chǎn)生了衍射圖案。
如果物鏡17發(fā)生位移并且由于添加到入射光束的像散而導(dǎo)致推挽信號(hào)被消除,則由于物鏡17的位移導(dǎo)致DC偏移被引入到推挽信號(hào)中。即,可獲得僅具有DC偏移的推挽信號(hào)。
另外,如果在光學(xué)拾取器50的光透射部分中使用全息光柵13,則入射在光盤10上的三束光束中的主光束(零級(jí)衍射光束)變?yōu)闆]有被全息光柵13影響的平面波,而副光束(正第一級(jí)衍射光束和負(fù)第一級(jí)衍射光束)具有由于全息光柵13的全息圖案而引入的像散。在這點(diǎn)上,如圖11所示,MPP信號(hào)具有AC分量,而SPP信號(hào)不具有AC分量。圖11的左側(cè)顯示了當(dāng)不存在物鏡17的位移時(shí)的MPP信號(hào)和SPP信號(hào),圖11的右側(cè)顯示了在存在物鏡17的位移的情況下的MPP信號(hào)和SPP信號(hào)。
圖12A示出了在不存在物鏡17的位移的情況下分別在光電檢測(cè)器19的主光電檢測(cè)器19a以及第一光電檢測(cè)器19b和第二光電檢測(cè)器19c上接收的主光束點(diǎn)LBm′以及第一副光束點(diǎn)LBs1′和第二副光束點(diǎn)LBs2′。圖12B示出了在存在物鏡17的位移的情況下分別在光電檢測(cè)器19的主光電檢測(cè)器19a以及第一光電檢測(cè)器19b和第二光電檢測(cè)器19c上接收的主光束點(diǎn)LBm′以及第一副光束點(diǎn)LBs1′和第二副光束點(diǎn)LBs2′。
如果如圖12A所示不存在物鏡17的位移,則如圖11左側(cè)所示,MPP信號(hào)和SPP信號(hào)不具有DC偏移,并且MPP信號(hào)基于電平0生成TES,而SPP信號(hào)生成具有電平0的DC信號(hào)。由于在具有像散的第一副光束點(diǎn)LBs1′和第二副光束點(diǎn)LBs2′的棒球圖案中產(chǎn)生干涉圖案,所以幾乎沒有或不顯著地生成振蕩的推挽信號(hào)。
相反,如果如圖12B所示存在物鏡17的位移,則如圖11右側(cè)所示,光電檢測(cè)器19上的主光束點(diǎn)LBm′以及第一副光束點(diǎn)LBs1′和第二副光束點(diǎn)LBs2′移動(dòng)相同的量,以將DC分量引入到這些光點(diǎn)中。在這點(diǎn)上,MPP信號(hào)帶有均勻的DC偏移而振蕩,而SPP信號(hào)僅具有DC偏移,并且如果物鏡17發(fā)生位移,則SPP信號(hào)具有作為其主分量的DC分量。因此,可通過使用SPP信號(hào)的DC偏移來去除由于物鏡17的位移而引入到MPP信號(hào)中的DC偏移。
如上所述的根據(jù)本發(fā)明各方面的TES檢測(cè)方法以及根據(jù)本發(fā)明的執(zhí)行該TES檢測(cè)方法的光學(xué)拾取器50和光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備1000將在存在物鏡17的位移的情況下引入到MPP信號(hào)中的DC偏移去除,而不損失AC分量,由此提供在具有不同軌道間距的多種不同光盤之間可兼容的循軌伺服。另外,如果全息光柵13通過將像散引入到正第一級(jí)光束和負(fù)第一級(jí)光束中來提供變化的波前,則全息光柵13可通過將球面像差或散焦引入到正第一級(jí)光束和負(fù)第一級(jí)光束中來提供變化的波前。
圖13是示出在球面像差被引入到入射在DVD-RW或DVD-RAM類型光盤上的光束中的情況下推挽信號(hào)振幅相對(duì)于球面像差系數(shù)W40的圖形,其中,例如可通過允許全息光柵13將球面像差添加到正第一級(jí)光束和負(fù)第一級(jí)光束來提供或產(chǎn)生變化的波前,由此引入所述球面像差。圖14A顯示了在球面像差W40(球面像差系數(shù))=0.6λ的情況下在DVD盤上產(chǎn)生的光點(diǎn)SPO的形狀,圖14B顯示了圖14A中所示的光點(diǎn)SPO的歸一化強(qiáng)度分布。圖15A和圖15B分別顯示了在圖14A中所示的光束點(diǎn)SPO入射到DVD-RW類型的盤和DVD-RAM類型的盤上并從DVD-RW類型的盤和DVD-RAM類型的盤被反射的情況下的棒球圖案BPA和BPB。
從圖13中明顯的是,如果球面像差被引入到入射在DVD-RW或DVD-RAM類型光盤上的光束中,則推挽信號(hào)的振幅也根據(jù)球面像差系數(shù)W40被減小,這是因?yàn)樵谟杀P表面上的圖案衍射的零級(jí)光束以及正第一級(jí)光束和負(fù)第一級(jí)光束彼此重疊的區(qū)域中,由于添加的球面像差導(dǎo)致干涉圖案被提供或產(chǎn)生,如從圖15A和圖15B所示的棒球圖案BPA和BPB中所明顯看出的。
與示出在像散被引入到入射光束中的情況下推挽信號(hào)振幅相對(duì)于像散系數(shù)W22的圖形的圖9中的情況不同,在圖13的圖形中,在0λ到1.8λ的范圍內(nèi)不存在這樣的球面像差系數(shù)(W40),對(duì)于該球面像差系數(shù),DVD-RW和DVD-RAM類型的盤的推挽信號(hào)同時(shí)被消除。但是,例如,如果全息光柵13具有0.6λ的球面像差系數(shù)W40,則能夠完全消除DVD-RW類型的盤的推挽信號(hào),盡管不能完全消除DVD-RAM類型的盤的推挽信號(hào),但是與不具有球面像差的信號(hào)相比,DVD-RAM類型的盤的推挽信號(hào)具有很小的振幅。
因此,在DVD-RW類型的盤的情況下,如果通過將球面像差引入到副光束中來提供或產(chǎn)生變化的波前,則當(dāng)物鏡17發(fā)生位移時(shí),已從其去除了DC偏移的TES也可被檢測(cè)到。在DVD-RAM類型的盤的情況下,也可以檢測(cè)到振幅小于MPP信號(hào)的從其去除了DC偏移的TES。
圖16是示出在散焦被引入到入射在DVD-RW或DVD-RAM類型光盤上的光束中的情況下推挽信號(hào)振幅相對(duì)于散焦系數(shù)W20的圖形,其中,例如可通過使全息光柵13將散焦添加到正第一級(jí)光束和負(fù)第一級(jí)光束來提供或產(chǎn)生變化的波前,由此引入所述散焦。圖17A顯示了在W20(散焦系數(shù))=0.8λ的情況下在DVD類型光盤上產(chǎn)生的光點(diǎn)SPOA的形狀,圖17B顯示了圖17A中所示的光點(diǎn)SPOA的歸一化強(qiáng)度分布。
從圖16中明顯的是,當(dāng)散焦被引入到入射在DVD-RW或DVD-RAM類型光盤上的光束中時(shí),推挽信號(hào)的振幅根據(jù)散焦系數(shù)W20被減小。如果散焦系數(shù)W20超過特定值,則推挽信號(hào)被消除。因此,如果通過將散焦引入到副光束來提供變化的波前,則在物鏡17發(fā)生位移的情況下,也可以對(duì)DVD-RAM和DVD-RW類型的盤二者檢測(cè)到已從其去除了DC偏移的TES。
因此,如果全息光柵13通過將球面像差或散焦引入到副光束中來提供或產(chǎn)生連續(xù)變化的波前,以減小副光束的SPP信號(hào)的AC分量,則本發(fā)明的各方面提供在具有不同軌道間距的多種不同光盤之間可兼容的循軌伺服。
圖18是顯示采用光學(xué)拾取器50的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備1001的總體結(jié)構(gòu)的示意圖。參照?qǐng)D18,光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備1001包括主軸電機(jī)312,用于使光盤10旋轉(zhuǎn);光學(xué)拾取器50,沿著光盤10的徑向可移動(dòng)地安裝,以從光盤10再現(xiàn)信息和/或?qū)⑿畔⒂涗浽诠獗P10上;信號(hào)處理器100,從自光學(xué)拾取器50接收的檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)TES,以提供在具有不同軌道間距的多種不同光盤之間可兼容的循軌伺服;驅(qū)動(dòng)器307,驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)312和光學(xué)拾取器50;和控制器309,控制光學(xué)拾取器50的聚焦、循軌和/或傾斜伺服??刂破?09以及信號(hào)處理器100可以是具有相關(guān)的存儲(chǔ)器和軟件或編程的任何適合的處理裝置,諸如處理器、微處理器或?qū)S眉呻娐?ASIC),分別在控制器309的情況下控制光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備1001的操作,或者在信號(hào)處理器100的情況下執(zhí)行信號(hào)處理的功能。另外,標(biāo)號(hào)352和353分別表示轉(zhuǎn)盤和夾住光盤10的夾具。
在光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備1001中,從光盤10反射的光束被安裝在光學(xué)拾取器50中的光電檢測(cè)器19(見圖5)檢測(cè),并且被光電轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。信號(hào)處理器100接收該電信號(hào),以產(chǎn)生TES,TES然后通過驅(qū)動(dòng)器307被輸入到控制器309。信號(hào)處理器100也可從自光電檢測(cè)器19輸出的電信號(hào)檢測(cè)聚焦誤差信號(hào)和/或傾斜信號(hào)。
驅(qū)動(dòng)器307在控制器309的控制下控制主軸電機(jī)312的旋轉(zhuǎn)速度,放大輸入信號(hào),并且驅(qū)動(dòng)光學(xué)拾取器50??刂破?09將已經(jīng)基于從驅(qū)動(dòng)器307接收的信號(hào)而調(diào)整的聚焦伺服、循軌伺服和/或傾斜伺服命令發(fā)回到驅(qū)動(dòng)器307,以使得光學(xué)拾取器50能夠執(zhí)行聚焦、循軌和/或傾斜操作。
因此,根據(jù)本發(fā)明各方面的采用光學(xué)拾取器50的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備,諸如圖5中的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備1000或圖18中的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備1001,可提供在具有不同軌道間距的多種光盤(諸如具有不同軌道間距的BD和HD DVD類型的盤或在DVD規(guī)格下的具有不同軌道間距的DVD±R/RW和DVD-RAM類型的盤)之間可兼容的循軌伺服,由此允許將信息記錄到所述多種盤上和/或從所述多種盤再現(xiàn)信息。
因此,如上所述,本發(fā)明的設(shè)備、方法和處理提供在具有不同軌道間距的多種光盤之間可兼容的循軌伺服,由此能夠?qū)⑿畔⒂涗浀骄哂胁煌壍篱g距的多種盤上和/或從具有不同軌道間距的多種盤再現(xiàn)信息。
上述實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅僅是示例性的,不應(yīng)被理解為限制本發(fā)明。另外,本發(fā)明的實(shí)施例的描述應(yīng)該被理解為是示意性的,而不是限制本發(fā)明的范圍,并且其它各種替換、修改和變化對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是明顯的。因此,盡管已經(jīng)顯示和描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本發(fā)明的原理和精神的情況下,可以對(duì)這些實(shí)施例作出改變。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)拾取器,包括光源,用于發(fā)射光;物鏡,用于聚集所述光的入射光束,并且將所述入射光束聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)上;全息光柵,用于通過衍射將由光源發(fā)射的光分為主光束以及第一和第二副光束,并且在所述第一和第二副光束中提供連續(xù)變化的波前,以減小所述第一和第二副光束的副推挽信號(hào)的交流分量的振幅;和光電檢測(cè)器,用于接收聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)上并從信息存儲(chǔ)介質(zhì)反射的所述主光束以及第一和第二副光束,以提供所述主光束的主推挽信號(hào)以及所述第一和第二副光束的副推挽信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取器,其中全息光柵通過將像散、球面像差或散焦添加到所述第一和第二副光束來提供連續(xù)變化的波前,以減小所述第一和第二副光束的副推挽信號(hào)的交流分量的振幅。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)拾取器,其中如果物鏡發(fā)生位移,則所述第一和第二副光束的副推挽信號(hào)包括直流分量作為所述副推挽信號(hào)的主分量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取器,其中如果物鏡發(fā)生位移,則所述第一和第二副光束的副推挽信號(hào)包括直流分量作為所述副推挽信號(hào)的主分量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取器,其中所述主光束包括零級(jí)衍射光束,并且所述第一和第二副光束包括正第一級(jí)衍射光束和負(fù)第一級(jí)衍射光束。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取器,其中所述主光束以及第一和第二副光束被聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)的同一軌道上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的光學(xué)拾取器,其中光源發(fā)射紅波長區(qū)域內(nèi)的光,并且,所述光學(xué)拾取器提供在DVD-RAM和DVD±R/RW類型的盤之間可兼容的循軌伺服。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的光學(xué)拾取器,其中光源發(fā)射藍(lán)波長區(qū)域內(nèi)的光,并且,所述光學(xué)拾取器提供在藍(lán)光盤和高清晰度DVD類型的盤之間可兼容的循軌伺服。
9.一種光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備,包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的光學(xué)拾取器;和信號(hào)處理器,用于接收由所述光學(xué)拾取器中的光電檢測(cè)器檢測(cè)的信號(hào),以檢測(cè)循軌誤差信號(hào)TES,其中,TES=MPP-K×SPP,其中,MPP是光的主光束的主推挽信號(hào),SPP是光的第一和第二副光束的副推挽信號(hào),K是系數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備,其中光源發(fā)射紅波長區(qū)域內(nèi)的光,并且,所述光學(xué)拾取器提供在DVD-RAM和DVD±R/RW類型的盤之間可兼容的循軌伺服。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備,其中光源發(fā)射藍(lán)波長區(qū)域內(nèi)的光,并且,所述光學(xué)拾取器提供在藍(lán)光盤和高清晰度DVD類型的盤之間可兼容的循軌伺服。
12.一種檢測(cè)循軌誤差信號(hào)的方法,包括通過衍射將由光源發(fā)射的光分為主光束以及第一和第二副光束,并且在所述第一和第二副光束中產(chǎn)生連續(xù)變化的波前,以減小所述第一和第二副光束的副推挽信號(hào)的交流分量的振幅;將所述主光束以及第一和第二副光束聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)上,分別接收從所述信息存儲(chǔ)介質(zhì)反射的所述主光束以及第一和第二副光束,并且將所述主光束以及第一和第二副光束分為多個(gè)部分,以檢測(cè)所述主光束的主推挽信號(hào)以及所述第一和第二副光束的副推挽信號(hào);和從通過接收所述主光束以及第一和第二副光束并將所述主光束以及第一和第二副光束分為多個(gè)部分而檢測(cè)的信號(hào)獲得主推挽信號(hào)和副推挽信號(hào),并且將通過從主推挽信號(hào)中減去與預(yù)定系數(shù)相乘的副推挽信號(hào)而獲得的結(jié)果確定為循軌誤差信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中在所述第一和第二副光束中產(chǎn)生連續(xù)變化的波前的步驟包括將像散、球面像差或散焦添加到所述第一和第二副光束,以減小所述第一和第二副光束的副推挽信號(hào)的交流分量的振幅。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述第一和第二副光束的副推挽信號(hào)包括直流分量作為所述副推挽信號(hào)的主分量。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述主光束以及第一和第二副光束被聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)的同一軌道上。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述第一和第二副光束的副推挽信號(hào)包括直流分量作為所述副推挽信號(hào)的主分量。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,還包括由光源發(fā)射紅波長區(qū)域內(nèi)的光,其中,在紅波長區(qū)域內(nèi)的光中在所述第一和第二副光束中產(chǎn)生連續(xù)變化的波前的步驟提供在DVD-RAM和DVD±R/RW類型的盤之間可兼容的循軌伺服。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,還包括由光源發(fā)射藍(lán)波長區(qū)域內(nèi)的光,其中,在藍(lán)波長區(qū)域內(nèi)的光中在所述第一和第二副光束中產(chǎn)生連續(xù)變化的波前的步驟提供在藍(lán)光盤和高清晰度DVD類型的盤之間可兼容的循軌伺服。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中,所述主光束包括零級(jí)衍射光束,并且所述第一和第二副光束包括正第一級(jí)衍射光束和負(fù)第一級(jí)衍射光束。
20.一種提供在多種盤之間可兼容的循軌伺服的方法,包括通過衍射將由光源發(fā)射的光分為主光束以及第一和第二副光束;和在所述第一和第二副光束中產(chǎn)生連續(xù)變化的波前,以減小所述第一和第二副光束的副推挽信號(hào)的交流分量的振幅。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其中在所述第一和第二副光束中產(chǎn)生連續(xù)變化的波前的步驟包括將像散、球面像差或散焦添加到所述第一和第二副光束,以減小所述第一和第二副光束的副推挽信號(hào)的交流分量的振幅。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其中所述第一和第二副光束的副推挽信號(hào)包括直流分量作為所述副推挽信號(hào)的主分量。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其中將由光源發(fā)射的光分離的步驟包括通過衍射將紅波長區(qū)域內(nèi)的光分為主光束以及第一和第二副光束,并且在紅波長區(qū)域內(nèi)的光中產(chǎn)生連續(xù)變化的波前的步驟提供在DVD-RAM和DVD±R/RW類型的盤之間可兼容的循軌伺服。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其中將由光源發(fā)射的光分離的步驟包括通過衍射將藍(lán)波長區(qū)域內(nèi)的光分為主光束以及第一和第二副光束,并且在藍(lán)波長區(qū)域內(nèi)的光中產(chǎn)生連續(xù)變化的波前的步驟提供在藍(lán)光盤和高清晰度DVD類型的盤之間可兼容的循軌伺服。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其中所述主光束包括零級(jí)衍射光束,并且所述第一和第二副光束包括正第一級(jí)衍射光束和負(fù)第一級(jí)衍射光束。
全文摘要
提供一種光學(xué)拾取器和一種采用該光學(xué)拾取器的光學(xué)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備,其中,該光學(xué)拾取器包括光源;物鏡,用于聚集入射光束,并且將所述入射光束聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)上;全息光柵,用于通過衍射將由光源發(fā)射的光分為主光束以及第一和第二副光束,并且在所述第一和第二副光束中提供或產(chǎn)生連續(xù)變化的波前,以減小所述第一和第二副光束的副推挽(SPP)信號(hào)的交流(AC)分量的振幅;和光電檢測(cè)器,用于接收聚焦在信息存儲(chǔ)介質(zhì)上并從信息存儲(chǔ)介質(zhì)反射的所述主光束以及第一和第二副光束,以獲得所述主光束的主推挽(MPP)信號(hào)以及所述第一和第二副光束的SPP信號(hào)。
文檔編號(hào)G11B7/09GK1841531SQ200610066859
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月1日
發(fā)明者崔佑碩, 金泰敬, 鄭鐘三 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社