專利名稱：光盤裝置和聚焦控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光盤裝置和聚焦控制方法，并且優(yōu)選地例如應(yīng)用于從光盤再現(xiàn)信息的光盤裝置，該光盤具有分開(kāi)的用于確定光束的發(fā)射位置的參照層和記錄有信息的記錄層。
背景技術(shù)：
存在通過(guò)向光盤發(fā)射光束并檢測(cè)反射光束來(lái)再現(xiàn)信息的光盤裝置，所述光盤例如是CD(致密盤)、DVD(數(shù)字多功能盤)或藍(lán)光光盤(Blu-ray Disc，注冊(cè)商標(biāo)，下文中稱為BD)。這種光盤裝置已經(jīng)廣泛使用。
在這種光盤裝置中，光束被發(fā)射到光盤以便局部地等改變光盤的反射率，從而記錄信息。
至于光盤，當(dāng)光束被物鏡等會(huì)聚時(shí)所形成的光束斑(beam spot)的尺寸是基于λ/NA(λ光束的波長(zhǎng)，NA數(shù)值孔徑)近似確定的。分辨率正比于該值。例如，直徑120mm的BD型光盤每層可以記錄約25GB的數(shù)據(jù)。
同時(shí)，光盤被設(shè)計(jì)為記錄各種信息，例如包括音樂(lè)或視頻內(nèi)容在內(nèi)的各種內(nèi)容、用于計(jì)算機(jī)的各種數(shù)據(jù)，等等。近年來(lái)，由于高清晰度視頻數(shù)據(jù)或高質(zhì)量音樂(lè)數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，信息量得到了增長(zhǎng)，并且要記錄在光盤上的內(nèi)容條數(shù)也得到了增加。為此，需要光盤具有更大容量。
為了簡(jiǎn)化光盤的結(jié)構(gòu)并增大容量，某些光盤裝置利用全息圖(hologram)以便在多層結(jié)構(gòu)的光盤的平坦記錄層上執(zhí)行駐波記錄(standing-wave recording)(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1JP-A-2007-220206(圖24) 關(guān)于對(duì)應(yīng)于如上所述配置的光盤裝置的光盤，由于記錄層是平坦的，因此光盤還具有參照層，在該參照層上形成有用于定位的軌跡(track)等。參照層允許光盤裝置指定記錄層內(nèi)的記錄位置。
例如，如圖1所示，在光盤100的記錄層101內(nèi)，存在具有螺旋地布置在預(yù)定平面上的記錄標(biāo)記的多層(下文中稱為標(biāo)記層Y)。在光盤100中，預(yù)定距離DG指在沿著參照層102的法線XD的方向上參照層102的目標(biāo)軌跡TG和記錄層101的目標(biāo)標(biāo)記層YG之間的距離。
當(dāng)再現(xiàn)信息時(shí)，光盤裝置1使得預(yù)定參照光束LS穿過(guò)分束器3。物鏡4將光束聚焦在光盤100的參照層102上。
光盤裝置1檢測(cè)在參照光束LS被光盤100的參照層102反射之后的反射參照光束，并且根據(jù)檢測(cè)結(jié)果執(zhí)行物鏡4的聚焦控制和循軌控制，從而將參照光束LS聚焦在參照層102的目標(biāo)軌跡TG上。
光盤裝置1使得分束器3反射信息光束LM。物鏡4(其位置受到控制)將光束聚焦在記錄層101內(nèi)形成的多個(gè)標(biāo)記層Y中的目標(biāo)標(biāo)記層YG上。
在這種情況下，假定參照光束LS和信息光束LM的光軸XL與光盤100的法線XD對(duì)準(zhǔn)，則光盤裝置1確保參照光束LS的焦點(diǎn)FS和信息光束LM的焦點(diǎn)FM之間的距離在光軸XL上是DG。結(jié)果，信息光束LM的焦點(diǎn)Fb可以被聚焦在目標(biāo)標(biāo)記層YG上。
順便提及，在信息光束LM被目標(biāo)標(biāo)記層YG的每個(gè)記錄標(biāo)記反射之后，光盤裝置1檢測(cè)反射信息光束，從而再現(xiàn)所記錄的信息。
然而，存在光盤100相對(duì)于光盤裝置1傾斜的可能性，這是由于光盤100的變形、所謂的表面擺動(dòng)(surface wobbling)等等。
例如，如圖2(圖2示出了與圖1相同的內(nèi)容)所示，如果光盤100傾斜θ度，則在光軸XL上參照層102和目標(biāo)標(biāo)記層YG之間的距離變?yōu)榫嚯xDG的(1/cosθ)倍，因此該距離不同于距離DG。
在這種情況下，即使參照光束LS被聚焦在光盤100的參照層102上，信息光束LM的焦點(diǎn)FM也可能不在目標(biāo)標(biāo)記層YG上。因此，可能無(wú)法從目標(biāo)標(biāo)記層YG讀取信息。
即，如果參照光束LS僅僅被聚焦在參照層102上，這導(dǎo)致聚焦控制的失敗光盤裝置1可能無(wú)法將信息光束LM的焦點(diǎn)FM放在目標(biāo)標(biāo)記層YG上。這可能導(dǎo)致信息再現(xiàn)的精度的明顯降低。
考慮到上述因素提出了本發(fā)明，本發(fā)明意圖提供一種可以提高在從光盤再現(xiàn)信息時(shí)的精度的光盤裝置和聚焦控制方法。
為了解決這些問(wèn)題，提供了一種根據(jù)本發(fā)明的聚焦控制方法。該聚焦控制方法包括以下步驟發(fā)射參照光束以照射設(shè)在光盤中的參照層；發(fā)射信息光束以從設(shè)在光盤中且距參照層預(yù)定距離的記錄層內(nèi)的標(biāo)記層再現(xiàn)信息，在標(biāo)記層上布置了表示信息的記錄標(biāo)記；對(duì)進(jìn)入物鏡的信息光束整形，以使得在信息光束的光軸方向上，被物鏡聚焦的參照光束和信息光束的焦點(diǎn)之間的距離變得等于預(yù)定距離；在信息光束的光軸方向上移動(dòng)物鏡；接收作為被光盤的參照層反射的參照光束的反射參照光束并生成參照檢測(cè)信號(hào)；接收作為被光盤的標(biāo)記層反射的信息光束的反射信息光束并生成信息檢測(cè)信號(hào)；基于參照檢測(cè)信號(hào)生成表示反射參照光束的強(qiáng)度的反射參照光束強(qiáng)度信號(hào)，并且基于多個(gè)信息檢測(cè)信號(hào)生成聚焦誤差信號(hào)，該聚焦誤差信號(hào)根據(jù)從標(biāo)記層到標(biāo)記層附近的所檢測(cè)光束的焦點(diǎn)的距離而變化；以及響應(yīng)于反射參照光束強(qiáng)度信號(hào)的改變而基于聚焦誤差信號(hào)開(kāi)始聚焦控制。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，即使反射信息光束的強(qiáng)度不足夠，也可以基于反射參照光束的強(qiáng)度適當(dāng)?shù)亻_(kāi)始聚焦控制，從而將信息光束的焦點(diǎn)聚焦在記錄標(biāo)記層上。
另外，根據(jù)本發(fā)明，從預(yù)定光束源發(fā)射光束到光盤，在光盤上的記錄層內(nèi)形成了具有平面布置的表示信息的記錄標(biāo)記的記錄標(biāo)記層，在光束的光軸方向上，在鄰近范圍內(nèi)(其中被預(yù)定物鏡聚焦的光束的焦點(diǎn)位于記錄標(biāo)記層的附近)移動(dòng)物鏡，接收作為被物鏡聚焦并被記錄標(biāo)記反射的光束的反射光束，生成光束接收信號(hào)，基于光束接收信號(hào)生成聚焦誤差信號(hào)，聚焦誤差信號(hào)根據(jù)從標(biāo)記層到標(biāo)記層附近的光束的焦點(diǎn)的距離而變化，并且在鄰近范圍內(nèi)開(kāi)始基于聚焦誤差信號(hào)的聚焦控制。
因此，在本發(fā)明中，可以在光束的焦點(diǎn)位于記錄標(biāo)記層附近的鄰近范圍內(nèi)開(kāi)始聚焦控制。結(jié)果，可以顯著地降低光束的焦點(diǎn)被錯(cuò)誤地聚焦在不同層等上的可能性。
根據(jù)本發(fā)明，即使反射信息光束的強(qiáng)度不足夠，也可以基于反射參照光束的強(qiáng)度適當(dāng)?shù)亻_(kāi)始聚焦控制，從而將信息光束的焦點(diǎn)聚焦在記錄標(biāo)記層上。結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)可提高在從光盤再現(xiàn)信息時(shí)的精度的光盤裝置和聚焦控制方法。
根據(jù)本發(fā)明，可以在光束的焦點(diǎn)位于記錄標(biāo)記層附近的鄰近范圍內(nèi)開(kāi)始聚焦控制，因此可以顯著地降低光束的焦點(diǎn)被錯(cuò)誤地聚焦在不同層等上的可能性。結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)可提高在從光盤再現(xiàn)信息時(shí)的精度的光盤裝置和聚焦控制方法。
圖1是圖示多個(gè)光束對(duì)光盤的照射的示意圖。
圖2是圖示由光盤的傾斜引起的焦點(diǎn)的偏離(deviation)的示意圖。
圖3是示出光盤的外觀的示意性透視圖。
圖4是圖示根據(jù)第一實(shí)施例的光束的聚焦的示意圖。
圖5是示出根據(jù)第一實(shí)施例的光盤裝置的配置的示意圖。
圖6是示出根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)拾取器的配置的示意圖。
圖7是示出根據(jù)第一實(shí)施例的光束的光學(xué)路徑的示意圖。
圖8是示出光電檢測(cè)器的檢測(cè)區(qū)域的配置的示意圖。
圖9是示出根據(jù)第一實(shí)施例的光束的光學(xué)路徑的示意圖。
圖10是示出根據(jù)第一實(shí)施例的光束的光學(xué)路徑的示意圖。
圖11示出了在拉入操作(pull-in operation)時(shí)的信號(hào)波形。
圖12示出了在拉入操作時(shí)的信號(hào)波形。
圖13示出了在拉入操作時(shí)的信號(hào)波形。
圖14是示出拉入操作處理過(guò)程的示意性流程圖。
圖15是圖示根據(jù)第二實(shí)施例的光束的聚焦的示意圖。
圖16是示出根據(jù)第二實(shí)施例的光盤裝置的整體配置的示意圖。
圖17是示出根據(jù)第二實(shí)施例的光學(xué)拾取器的配置的示意圖。
圖18是示出根據(jù)第三實(shí)施例的光束的光學(xué)路徑的示意圖。
圖19是圖示通過(guò)針孔對(duì)光束的選擇的示意圖。
圖20是示出光電檢測(cè)器的檢測(cè)區(qū)域的配置的示意圖。
圖21示出了在拉入操作時(shí)的信號(hào)波形。
圖22是示出拉入操作處理過(guò)程的示意性流程圖。
具體實(shí)施例方式 下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(1)第一實(shí)施例 (1-1)用于對(duì)光盤記錄和再現(xiàn)信息的基本概念 下面描述了根據(jù)第一實(shí)施例用于記錄和再現(xiàn)信息的基本概念。在第一實(shí)施例中，全息圖被記錄在光盤100的記錄層101上，作為記錄標(biāo)記RM。
實(shí)際上，如作為外觀圖的圖3所示，光盤100整體上基本是圓盤，并且設(shè)有用于在中心處卡住的孔100H。
如作為截面圖的圖4所示，光盤100被配置使得記錄有信息的記錄層101被夾在基板103和104之間。在記錄層101和基板103之間設(shè)置了參照層102。
順便提及，記錄層101具有大約0.3[mm]的厚度，而基板103和104具有大約0.6[mm]的厚度。
在參照層102上形成了引導(dǎo)溝槽以進(jìn)行伺服。具體而言，與典型的BD-R(可記錄)盤等類似，形成了由岸臺(tái)(land)和溝槽(groove)構(gòu)成的螺旋軌跡。軌跡的每個(gè)記錄單元與作為一系列數(shù)字的一地址相關(guān)聯(lián)。該地址幫助指定在其上記錄信息或者從其再現(xiàn)信息的軌跡。
代替引導(dǎo)溝槽，可以在參照層102上(即，在記錄層101和基板103之間的邊界上)形成凹坑(pit)或者引導(dǎo)溝槽、凹坑等的組合。參照層102的軌跡可以形成為同心形，而不是螺旋形。
參照層102具有波長(zhǎng)選擇性，即反射率在整個(gè)表面上根據(jù)光束的波長(zhǎng)而變化。例如，參照層102允許波長(zhǎng)約405[nm]的光束以高透射率通過(guò)，而對(duì)波長(zhǎng)約660[nm]的光束以高反射率反射。
光盤裝置10將波長(zhǎng)約660[nm]的參照光束LS照射在光盤100上。在這種情況下，參照光束LS被光盤100的參照層102反射，并且變?yōu)榉瓷鋮⒄展馐鳯SR。
光盤裝置10接收反射參照光束LSR，并基于光束接收結(jié)果執(zhí)行位置控制以使得物鏡21在聚焦方向上接近或遠(yuǎn)離光盤100，從而將參照光束LS的焦點(diǎn)FS放在參照層102的目標(biāo)參照軌跡TSG上。
記錄層101由光敏聚合物等制成，這種光敏聚合物等的折射率根據(jù)照射光束的強(qiáng)度而改變。記錄層101與波長(zhǎng)405[nm]的藍(lán)光光束發(fā)生反應(yīng)。
當(dāng)在光盤100上記錄信息時(shí)，光盤裝置10通過(guò)物鏡21聚焦來(lái)自第一表面100A的信息光束LM1。同時(shí)，光盤裝置10通過(guò)物鏡22聚焦來(lái)自第二表面100B的信息光束LM2，信息光束LM2被聚焦在與信息光束LM1相同的焦點(diǎn)FM上。信息光束LM1和LM2是從同一光束源發(fā)射的激光束，從而產(chǎn)生額外的干擾。
此時(shí)，光盤裝置10將參照光束LS的光軸和信息光束LM1的光軸對(duì)準(zhǔn)。因此，光盤裝置10將信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1置于與記錄層101內(nèi)的目標(biāo)按照軌跡TSG相對(duì)應(yīng)的位置處，即，置于穿過(guò)目標(biāo)參照軌跡TSG并且垂直于參照層102的法線XD上。下文中，在目標(biāo)標(biāo)記層YG上且對(duì)應(yīng)于目標(biāo)參照軌跡TSG的軌跡被稱為目標(biāo)軌跡TG，并且焦點(diǎn)FM1的位置被稱為目標(biāo)位置PG。
記錄層101被配置使得在具有相對(duì)較高強(qiáng)度的兩個(gè)信息光束LM1和LM2在記錄層101內(nèi)彼此干涉的位置上發(fā)生駐波，從而創(chuàng)建具有全息圖特性的干涉圖案。
結(jié)果，在光盤100的記錄層101內(nèi)的焦點(diǎn)FM1處形成了全息圖或記錄標(biāo)記RM。
順便提及，光盤裝置10將要記錄的信息編碼為作為符號(hào)“0”和“1”的組合的二進(jìn)制記錄數(shù)據(jù)。光盤裝置10控制信息光束LM的發(fā)射以使得對(duì)于記錄數(shù)據(jù)的符號(hào)“1”形成記錄標(biāo)記RM，而對(duì)于符號(hào)“0”不形成記錄標(biāo)記RM。
光盤裝置10旋轉(zhuǎn)光盤100并且在徑向方向上移動(dòng)物鏡21和22，同時(shí)調(diào)節(jié)信息光束LM1和LM2的強(qiáng)度。
結(jié)果，在光盤100的記錄層101內(nèi)，順序形成了具有多個(gè)記錄標(biāo)記RM的螺旋軌跡以便對(duì)應(yīng)于在參照層102上形成的軌跡。
如上所述形成的記錄標(biāo)記RM被布置在基本平行于每個(gè)表面(例如光盤100的第一表面100A和參照層102)的平面上，從而形成具有記錄標(biāo)記RM的一層(下文中稱為標(biāo)記層Y)。
光盤裝置10在光盤100的厚度方向上改變信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1的位置，從而在記錄層101內(nèi)形成多個(gè)標(biāo)記層Y。例如，光盤裝置10從光盤100的一個(gè)表面100A起順序形成多個(gè)標(biāo)記層Y，且相鄰層之間有預(yù)定的空間。
例如，當(dāng)從光盤100再現(xiàn)信息時(shí)，光盤裝置10聚焦來(lái)自第一表面100A的信息光束LM1。當(dāng)在焦點(diǎn)FM1的位置(即，目標(biāo)位置PG)處形成了全息圖或記錄標(biāo)記RM時(shí)，信息光束LM3被從記錄標(biāo)記RM發(fā)射出來(lái)。
信息光束LM3是由記錄標(biāo)記RM的全息圖特性引起的衍射信息光束LM1，并且基本上具有與穿過(guò)記錄標(biāo)記RM并向前行進(jìn)的信息光束LM2相同的光學(xué)特性。
光盤裝置10根據(jù)信息光束LM3的檢測(cè)結(jié)果生成檢測(cè)信號(hào)，并且基于檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)是否形成記錄標(biāo)記RM。
此時(shí)，光盤裝置10在形成記錄標(biāo)記RM的情況下分配符號(hào)“1”，而在不形成記錄標(biāo)記RM的情況下分配符號(hào)“0”，從而再現(xiàn)所記錄的信息。
如上所述，在第一實(shí)施例中，當(dāng)從光盤100再現(xiàn)信息時(shí)，光盤裝置10在使用參照光束LS的同時(shí)將信息光束LM1照射到目標(biāo)位置PG上，從而再現(xiàn)期望信息。
(1-2)光盤裝置的配置 如圖5所示，光盤裝置10具有作為主要組件的控制部件11。控制部件11具有CPU(中央處理單元)(未示出)、存儲(chǔ)各種程序等的ROM(只讀存儲(chǔ)器)和用作CPU的工作存儲(chǔ)器的RAM(隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器)。
當(dāng)從光盤100再現(xiàn)信息時(shí)，控制部件11控制驅(qū)動(dòng)控制部件12來(lái)驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)15，從而以期望速度旋轉(zhuǎn)置于預(yù)定轉(zhuǎn)盤上的光盤100。
控制部件11控制驅(qū)動(dòng)控制部件12來(lái)驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)電機(jī)16，從而顯著地在循軌方向上沿著運(yùn)動(dòng)桿GR1和GR2移動(dòng)光學(xué)拾取器17，即向光盤100的最內(nèi)側(cè)和最外側(cè)部分移動(dòng)光學(xué)拾取器17。
光學(xué)拾取器17配備有包括物鏡21等在內(nèi)的多個(gè)光學(xué)組件。在控制部件11的控制下，光學(xué)拾取器17將參照光束LS和信息光束LM1照射到光盤100上，并且檢測(cè)反射參照光束LSR和信息光束LM3。
光學(xué)拾取器17基于反射參照光束LSR和信息光束LM3的檢測(cè)結(jié)果生成多個(gè)檢測(cè)信號(hào)，并將檢測(cè)信號(hào)提供給信號(hào)處理部件13。信號(hào)處理部件13利用所提供的檢測(cè)信號(hào)來(lái)執(zhí)行預(yù)定算術(shù)處理以生成聚焦誤差信號(hào)和循軌誤差信號(hào)，并將聚焦誤差信號(hào)和循軌誤差信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)控制部件12。
與控制部件11類似，驅(qū)動(dòng)控制部件12具有CPU、ROM、RAM等(未示出)。驅(qū)動(dòng)控制部件12基于所提供的聚焦誤差信號(hào)和循軌誤差信號(hào)來(lái)生成用于驅(qū)動(dòng)物鏡21的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給光學(xué)拾取器17的兩軸致動(dòng)器23。
光學(xué)拾取器17的兩軸致動(dòng)器23基于驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)執(zhí)行物鏡21的聚焦控制和循軌控制，從而調(diào)節(jié)分別由物鏡21聚焦的參照光束LS和信息光束LM1的焦點(diǎn)FS和FM1的位置(下面將詳細(xì)描述)。
信號(hào)處理部件13對(duì)檢測(cè)信號(hào)執(zhí)行預(yù)定算術(shù)處理、調(diào)制處理、解碼處理等等。以這種方式，信號(hào)處理部件13從目標(biāo)標(biāo)記層YG的目標(biāo)軌跡TG上的記錄標(biāo)記RM再現(xiàn)信息。
(1-3)光學(xué)拾取器的配置 接下來(lái)，將描述光學(xué)拾取器17的配置。如圖6所示，光學(xué)拾取器17是多個(gè)光學(xué)組件的組合，并且一般包括用于物鏡21的伺服控制的參照光學(xué)系統(tǒng)30、以及用于信息再現(xiàn)或記錄的第一表面信息光學(xué)系統(tǒng)50和第二表面信息光學(xué)系統(tǒng)70。
(1-3-1)參照光學(xué)系統(tǒng)的配置 參照光學(xué)系統(tǒng)30將參照光束LS照射到光盤100的第一表面100A上，并且接收作為由光盤100反射的參照光束LS的反射參照光束LSR。
在圖7中，參照光學(xué)系統(tǒng)30的激光二極管31發(fā)射波長(zhǎng)約660[nm]的紅色激光束。實(shí)際上，在控制部件11(圖5)的控制下，激光二極管31將發(fā)散光束或參照光束LS發(fā)射到準(zhǔn)直透鏡32中。準(zhǔn)直透鏡32將發(fā)散的參照光束LS轉(zhuǎn)換為平行光束，并使得平行參照光束通過(guò)狹縫33進(jìn)入非偏振分束器34。
非偏振分束器34允許約50％的參照光束LS透過(guò)反射和透射平面34S，并且使得參照光束LS進(jìn)入校正透鏡35。校正透鏡35使得參照光束LS發(fā)散并且使得參照光束LS會(huì)聚以與校正透鏡36協(xié)同地調(diào)節(jié)參照光束LS的光束直徑，并且使得參照光束LS進(jìn)入二向棱鏡37。
二向棱鏡37的反射和透射平面37S具有波長(zhǎng)選擇性，即，透射率和反射率根據(jù)光束的波長(zhǎng)而變化。反射和透射平面37S允許基本上100％的紅色光束透過(guò)，而反射基本上100％的藍(lán)色光束。因此，二向棱鏡37的反射和透射平面37S允許參照光束LS透過(guò)，并且使得參照光束LS進(jìn)入物鏡21。
物鏡21聚焦參照光束LS，并將參照光束LS照射到光盤100的第一表面100A上。此時(shí)，如圖4所示，參照光束LS透過(guò)基板103并被參照層102反射，從而變?yōu)樵谂c參照光束LS相反的方向上傳播的反射參照光束LSR。
之后，反射參照光束LSR變?yōu)槠叫泄馐瑫r(shí)順序透過(guò)物鏡21、二向棱鏡37以及校正透鏡36和35，并進(jìn)入非偏振分束器34。
非偏振分束器34反射約50％的反射參照光束LSR以將反射參照光束LSR照射到鏡片40上。反射參照光束LSR再次被鏡片40反射并進(jìn)入會(huì)聚透鏡41。
會(huì)聚透鏡41使得反射參照光束LSR會(huì)聚。然后，圓柱透鏡42使得反射參照光束LSR發(fā)生散光(astigmatism)，并將反射參照光束LSR照射到光電檢測(cè)器43上。
順便提及，在參照光學(xué)系統(tǒng)30中，每個(gè)光學(xué)組件的光學(xué)位置被調(diào)節(jié)，以使得當(dāng)參照光束LS被物鏡21聚焦并照射到光盤100的參照層102上時(shí)的聚焦?fàn)顟B(tài)被反映在當(dāng)反射參照光束LSR被會(huì)聚透鏡41聚焦并照射到光電檢測(cè)器43上時(shí)的聚焦?fàn)顟B(tài)中。
如圖8(A)所示，光電檢測(cè)器43具有反射參照光束LSR被照射到其上的表面，該表面具有以柵格狀方式劃分的四個(gè)檢測(cè)區(qū)域43A、43B、43C和43D。另外，箭頭a1指示當(dāng)參照光束LS被照射到參照層102上時(shí)軌跡運(yùn)行所沿的方向(圖中的垂直方向)(圖4)。
光電檢測(cè)器43的檢測(cè)區(qū)域43A、43B、43C和43D中的每一個(gè)檢測(cè)反射參照光束LSR的一部分。檢測(cè)區(qū)域43A、43B、43C和43D分別根據(jù)所檢測(cè)的光束強(qiáng)度生成檢測(cè)信號(hào)U1A、U1B、U1C和U1D(下文中總稱為參照檢測(cè)信號(hào)U1)，并將檢測(cè)信號(hào)U1A、U1B、U1C和U1D發(fā)送到信號(hào)處理部件13(圖5)。
這樣，參照光學(xué)系統(tǒng)30將參照光束LS照射到光盤100的參照層102上，檢測(cè)反射參照光束LSR以生成參照檢測(cè)信號(hào)U1(即，檢測(cè)信號(hào)U1A、U1B、U1C和U1D)，并將參照檢測(cè)信號(hào)U1提供給信號(hào)處理部件13。
(1-3-2)第一表面信息光學(xué)系統(tǒng)的配置 第一表面信息光學(xué)系統(tǒng)50將信息光束LM1照射到光盤100的第一表面100A上，并且從光盤100接收信息光束LM3。
在圖9中，第一表面信息光學(xué)系統(tǒng)50的激光二極管51發(fā)射波長(zhǎng)約405[nm]的藍(lán)色激光束。實(shí)際上，激光二極管51在控制部件11(圖5)的控制下發(fā)射預(yù)定強(qiáng)度的發(fā)散光束LM0，并使得光束LM0進(jìn)入準(zhǔn)直透鏡52。
準(zhǔn)直透鏡52將發(fā)散光束LM0轉(zhuǎn)換為平行光束，并且使得平行光束進(jìn)入半波片53。此時(shí)，藍(lán)色光束LB的偏振方向被半波片53以預(yù)定角旋轉(zhuǎn)，并且在藍(lán)色光束LB的強(qiáng)度分布被變形棱鏡54整形之后，藍(lán)色光束LB進(jìn)入偏振分束器55。
偏振分束器55的反射和透鏡平面55S利用根據(jù)光束的偏振方向而變化的反射和透射比率來(lái)反射光束或者允許光束透過(guò)。例如，反射和透鏡平面55S反射約50％的P偏振光束，而允許剩余50％的P偏振光束透過(guò)，并且允許約100％的S偏振光束透過(guò)。
實(shí)際上，偏振分束器55的反射和透鏡平面55S反射約50％的P偏振光束LM0并使得P偏振光束LM0進(jìn)入1/4波片56，并且允許剩余50％的P偏振光束LM0透過(guò)并使得P偏振光束LM0進(jìn)入快門71。下文中，被反射和透鏡平面55S反射的光束被稱為信息光束LM1，而透過(guò)反射和透鏡平面55S的光束被稱為信息光束LM2。
1/4波片56將線偏振的信息光束LM1轉(zhuǎn)換為圓偏振的信息光束LM1，并將圓偏振的信息光束LM1照射到可移動(dòng)鏡片57上。1/4波片56將被可移動(dòng)鏡片57反射的圓偏振的信息光束LM1轉(zhuǎn)換為線偏振的信息光束LM1，并使得線偏振的信息光束LM1再次進(jìn)入偏振分束器55。
此時(shí)，P偏振信息光束LM1被1/4波片56轉(zhuǎn)換為左手圓偏振信息光束LM1。當(dāng)被可移動(dòng)鏡片57反射時(shí)，左手圓偏振信息光束LM1被轉(zhuǎn)換為右手圓偏振信息光束LM1。之后，右手圓偏振信息光束LM1再次被1/4波片56轉(zhuǎn)換為S偏振信息光束LM1。
在這種情況下，光學(xué)拾取器17使得信息光束LM1在偏振分束器55和可移動(dòng)鏡片57之間往復(fù)，從而使得信息光束LM1和信息光束LM2之間的光學(xué)路徑長(zhǎng)度中的差異等于或小于相干長(zhǎng)度(coherent length)。另外，可移動(dòng)鏡片57的位置由控制部件11控制。
根據(jù)來(lái)自1/4波片56的信息光束LM1的偏振方向(S偏振)，偏振分束器55允許信息光束LM1透過(guò)反射和透鏡平面55S，并使得信息光束LM1進(jìn)入偏振分束器59。
偏振分束器59的反射和透射平面59S反射基本上100％的P偏振光束，并且允許基本上100％的S偏振光束透過(guò)。實(shí)際上，偏振分束器59的反射和透射平面59S允許信息光束LM1透過(guò)。然后，線偏振(S偏振)信息光束LM1被1/4波片60轉(zhuǎn)換為圓偏振(右手圓偏振)信息光束LM1并進(jìn)入中繼透鏡61。
中繼透鏡61使用可移動(dòng)透鏡62來(lái)將平行信息光束LM1轉(zhuǎn)換為會(huì)聚信息光束LM1。在會(huì)聚之后，信息光束LM1被轉(zhuǎn)換為發(fā)散信息光束LM1。發(fā)散信息光束LM1再次被固定透鏡63轉(zhuǎn)換為會(huì)聚信息光束LM1，并進(jìn)入二向棱鏡37。
可移動(dòng)透鏡62被致動(dòng)器62A驅(qū)動(dòng)以通過(guò)致動(dòng)器62A在信息光束LM 1的光軸方向上移動(dòng)。實(shí)際上，在中繼透鏡61中，在驅(qū)動(dòng)控制部件12(圖5)的控制下，致動(dòng)器62A驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)透鏡62來(lái)改變從固定透鏡63發(fā)射的信息光束LM1的會(huì)聚狀態(tài)。
二向棱鏡37的反射和透射平面37S根據(jù)信息光束LM1的波長(zhǎng)來(lái)反射信息光束LM1，并且使得信息光束LM1進(jìn)入物鏡21。物鏡21聚焦信息光束LM1，并將信息光束LM1照射到光盤100的第一表面100A上。
在聚焦方向上信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1和參照光束LS的焦點(diǎn)FS之間的距離是基于從中繼透鏡61發(fā)射的信息光束LM1的發(fā)散角來(lái)確定的。
實(shí)際上，在中繼透鏡61中，可移動(dòng)透鏡62的位置被調(diào)節(jié)以使得在聚焦方向上焦點(diǎn)FM1和焦點(diǎn)FS之間的距離變?yōu)榈扔趨⒄諏?02和目標(biāo)標(biāo)記層YG之間的深度d(圖4)。另外，執(zhí)行物鏡21的聚焦控制以使得參照光束LS被聚焦在參照層102上(下面將詳細(xì)描述)。
結(jié)果，如圖4所示，物鏡21將信息光束LM1聚焦在記錄層101內(nèi)的目標(biāo)標(biāo)記層YG上。
換句話說(shuō)，中繼透鏡61對(duì)信息光束LM1整形以使得信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1被聚焦在目標(biāo)標(biāo)記層YG上。
如果在光盤100的目標(biāo)標(biāo)記層YG的目標(biāo)位置PG處記錄了記錄標(biāo)記RM，則由于用作全息圖的記錄標(biāo)記RM的特性而生成了信息光束LM3，信息光束LM3被發(fā)射到第一表面100A。
如圖10所示，信息光束LM3被物鏡21會(huì)聚，被二向棱鏡37反射，并且進(jìn)入中繼透鏡61。
隨后，信息光束LM3被中繼透鏡61的固定透鏡63和可移動(dòng)透鏡62轉(zhuǎn)換為平行信息光束LM3。然后，圓偏振(左手圓偏振)信息光束LM3被1/4波片60轉(zhuǎn)換為線偏振(P偏振)信息光束LM3。線偏振信息光束LM3進(jìn)入偏振分束器59。
偏振分束器59根據(jù)信息光束LM3的偏振方向來(lái)反射信息光束LM3，并且使得信息光束LM3進(jìn)入會(huì)聚透鏡64。會(huì)聚透鏡64聚焦信息光束LM3。然后，圓柱透鏡65使得信息光束LM3散光，并將信息光束LM3照射到光電檢測(cè)器66上。
在第一表面信息光學(xué)系統(tǒng)50中，諸如每個(gè)組件的光學(xué)位置或特性被調(diào)節(jié)以使得當(dāng)信息光束LM1被物鏡21聚焦并且聚焦在光盤100的目標(biāo)標(biāo)記層YG上時(shí)的聚焦?fàn)顟B(tài)被反映在當(dāng)信息光束LM3被會(huì)聚透鏡64聚焦并且照射在光電檢測(cè)器66上時(shí)的聚焦?fàn)顟B(tài)中。
如圖8(B)所示，光電檢測(cè)器66具有信息光束LM3被照射到其上的表面，該表面具有以柵格狀方式劃分的四個(gè)檢測(cè)區(qū)域66A、66B、66C和66D。
檢測(cè)區(qū)域66A、66B、66C和66D分別檢測(cè)信息光束LM3的一部分的強(qiáng)度，根據(jù)所檢測(cè)的光束強(qiáng)度生成檢測(cè)信號(hào)U2A、U2B、U2C和U2D(下文中總稱為信息檢測(cè)信號(hào)U2)，并將檢測(cè)信號(hào)U2A、U2B、U2C和U2D提供給信號(hào)處理部件13(圖5)。
這樣，第一表面信息光學(xué)系統(tǒng)50將信息光束LM1照射到光盤100的目標(biāo)標(biāo)記層YG上，檢測(cè)信息光束LM3以生成信息檢測(cè)信號(hào)U2(即，檢測(cè)信號(hào)U2A、U2B、U2C和U2D)，并將信息檢測(cè)信號(hào)U2提供給信號(hào)處理部件13。
(1-3-3)第二表面信息光學(xué)系統(tǒng)的配置 第二表面信息光學(xué)系統(tǒng)70(圖10)將信息光束LM2照射到光盤100的第二表面100B上，并且接收從第一表面信息光學(xué)系統(tǒng)50照射并透過(guò)光盤100的信息光束LM1。
順便提及，第二表面信息光學(xué)系統(tǒng)70僅用于在光盤100上記錄信息，而不用于從光盤100再現(xiàn)信息。
如上所述，第一表面信息光學(xué)系統(tǒng)50的偏振分束器55允許約50％的P偏振光束LM0透過(guò)反射和透鏡平面55S，并且使得P偏振光束LM0進(jìn)入快門71作為信息光束LM2。
快門71在控制部件11(圖5)的控制下阻擋信息光束LM2或者允許信息光束LM2透過(guò)。在透過(guò)快門71之后，信息光束LM2進(jìn)入偏振分束器72。
偏振分束器72的反射和透射平面72S允許基本上100％的P偏振光束透過(guò)，并且反射基本上100％的S偏振光束。實(shí)際上，偏振分束器72允許P偏振信息光束LM2透過(guò)。然后，在被鏡片73反射之后，線偏振(P偏振)信息光束LM2被1/4波片74轉(zhuǎn)換為圓偏振(左手圓偏振)信息光束LM2，并且進(jìn)入中繼透鏡75。
中繼透鏡75具有與中繼透鏡61相同的配置，并且具有與可移動(dòng)透鏡62、固定透鏡63和致動(dòng)器62A相對(duì)應(yīng)的可移動(dòng)透鏡76、固定透鏡77和致動(dòng)器76A。
中繼透鏡75使用可移動(dòng)透鏡76來(lái)將平行信息光束LM2轉(zhuǎn)換為會(huì)聚信息光束LM2。在會(huì)聚之后，信息光束LM2被轉(zhuǎn)換為發(fā)散信息光束LM2。發(fā)散信息光束LM2再次被固定透鏡77轉(zhuǎn)換為會(huì)聚信息光束LM2，并且進(jìn)入電流計(jì)鏡片78。
與中繼透鏡61類似，在驅(qū)動(dòng)控制部件12(圖5)的控制下，中繼透鏡75通過(guò)致動(dòng)器76A移動(dòng)可移動(dòng)透鏡76以改變從固定透鏡77發(fā)射的信息光束LM2的會(huì)聚狀態(tài)。
電流計(jì)鏡片78反射信息光束LM2，并且使得信息光束LM2進(jìn)入物鏡22。另外，當(dāng)圓偏振信息光束LM2被反射時(shí)，偏振方向被反轉(zhuǎn)，例如，左手圓偏振信息光束LM2被轉(zhuǎn)換為右手圓偏振信息光束LM2。
電流計(jì)鏡片78的反射平面78A的角度可以被線性電機(jī)、壓電元件等調(diào)節(jié)。在驅(qū)動(dòng)控制部件12(圖5)的控制下，反射平面78A的角度被調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)了信息光束LM2的傳播方向。
物鏡22與兩軸致動(dòng)器24集成形成。與物鏡21類似，物鏡22可以被兩軸致動(dòng)器24在聚焦方向和循軌方向的兩軸方向上驅(qū)動(dòng)。
物鏡22聚焦信息光束LM2，并且將信息光束LM2照射到光盤100的第二表面100B上。
此時(shí)，如圖4所示，信息光束LM2透過(guò)基板104，并聚焦在記錄層101上。信息光束LM2的焦點(diǎn)FM2的位置由當(dāng)被從中繼透鏡75的固定透鏡77發(fā)射時(shí)信息光束LM2的會(huì)聚狀態(tài)確定。
同時(shí)，被第一表面信息光學(xué)系統(tǒng)50(圖7)的物鏡21聚焦的信息光束LM1會(huì)聚在光盤100的記錄層101內(nèi)的焦點(diǎn)FM1上，并且變?yōu)榘l(fā)散信息光束LM1。發(fā)散信息光束LM1透過(guò)記錄層101和基板104，并被從第二表面100B發(fā)射出來(lái)，并且進(jìn)入物鏡22。
此時(shí)，在第二表面信息光學(xué)系統(tǒng)70中，在某種程度上被物鏡22會(huì)聚的信息光束LM1被電流計(jì)鏡片78反射，并且進(jìn)入中繼透鏡75。另外，當(dāng)圓偏振信息光束LM1被反射平面78A反射時(shí)，偏振方向被反轉(zhuǎn)，例如，左手圓偏振信息光束LM1被轉(zhuǎn)換為右手圓偏振信息光束LM1。
隨后，信息光束LM1被中繼透鏡75的固定透鏡77和76轉(zhuǎn)換為平行信息光束LM1。圓偏振(右手圓偏振)信息光束LM1被1/4波片74轉(zhuǎn)換為線偏振(S偏振)信息光束LM1，被鏡片73反射，并且進(jìn)入偏振分束器72。
偏振分束器72根據(jù)信息光束LM1的偏振方向來(lái)反射信息光束LM1，并且使得信息光束LM1進(jìn)入會(huì)聚透鏡80。會(huì)聚透鏡80使得信息光束LM1會(huì)聚。然后，圓柱透鏡81使得信息光束LM1散光，并將信息光束LM1照射到光電檢測(cè)器82上。
順便提及，在第二表面信息光學(xué)系統(tǒng)70中，每個(gè)組件的光學(xué)特性、位置等被調(diào)節(jié)以使得記錄層101內(nèi)信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1和信息光束LM2的焦點(diǎn)FM2之間的距離被反映在當(dāng)信息光束LM1被會(huì)聚透鏡80聚焦并且照射在光電檢測(cè)器82上時(shí)的照射狀態(tài)中。
如圖8(C)所示，光電檢測(cè)器82具有信息光束LM1被照射到其上的表面，該表面具有以柵格狀方式劃分的四個(gè)檢測(cè)區(qū)域82A、82B、82C和82D。順便提及，箭頭a3指示當(dāng)信息光束LM1被照射到光盤100上時(shí)軌跡在參照層102(圖4)上運(yùn)行所沿的方向(圖中的垂直方向)。
光電檢測(cè)器82的檢測(cè)區(qū)域82A、82B、82C和82D中的每一個(gè)檢測(cè)信息光束LM1的一部分。檢測(cè)區(qū)域82A、82B、82C和82D分別根據(jù)所檢測(cè)的光束強(qiáng)度生成檢測(cè)信號(hào)U3A、U3B、U3C和U3D(下文中總稱為U3A至U3D)，并將檢測(cè)信號(hào)U3A、U3B、U3C和U3D發(fā)送到信號(hào)處理部件13(圖5)。
信號(hào)處理部件13基于檢測(cè)信號(hào)U3A至U3D來(lái)計(jì)算預(yù)定的聚焦誤差信號(hào)和循軌誤差信號(hào)，并將聚焦誤差信號(hào)循軌誤差信號(hào)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)控制部件12。
聚焦誤差信號(hào)和循軌誤差信號(hào)表示在光盤100的記錄層101內(nèi)的聚焦方向和循軌方向上信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1和信息光束LM2的焦點(diǎn)FM2之間的距離。
驅(qū)動(dòng)控制部件12基于聚焦誤差信號(hào)和循軌誤差信號(hào)來(lái)控制兩軸致動(dòng)器24，并且執(zhí)行物鏡22的聚焦控制和循軌控制以使得信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1與信息光束LM2的焦點(diǎn)FM2對(duì)準(zhǔn)。
信號(hào)處理部件13基于檢測(cè)信號(hào)U3A至U3D來(lái)計(jì)算切向誤差信號(hào)，并將切向誤差信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)控制部件12。
切向誤差信號(hào)表示在切向方向(即，與軌跡相切的方向)上信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1和信息光束LM2的焦點(diǎn)FM2之間的距離。
驅(qū)動(dòng)控制部件12基于切向誤差信號(hào)生成切向驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將切向驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給電流計(jì)鏡片78。因此，電流計(jì)鏡片78調(diào)節(jié)反射平面78A的角度以在切向方向上移動(dòng)信息光束LM2的焦點(diǎn)FM2，從而使得信息光束LM2的焦點(diǎn)FM2與信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1對(duì)準(zhǔn)。
結(jié)果，光盤裝置10可以將信息光束LM2的焦點(diǎn)FM2與信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1對(duì)準(zhǔn)，從而在目標(biāo)位置PG處形成記錄標(biāo)記RM或全息圖，如圖4所示。
(1-4)聚焦控制 接下來(lái)，將描述當(dāng)光盤裝置10從光盤100再現(xiàn)信息時(shí)的聚焦控制。光盤裝置10使用散光方法來(lái)進(jìn)行聚焦控制，這主要涉及驅(qū)動(dòng)控制部件12。
(1-4-1)信號(hào)生成 信號(hào)處理部件13基于從光學(xué)拾取器17提供來(lái)的參照檢測(cè)信號(hào)U1和信息檢測(cè)信號(hào)U2來(lái)計(jì)算用于聚焦誤差控制的各種信號(hào)。
首先，信號(hào)處理部件13通過(guò)式(1)來(lái)基于參照檢測(cè)信號(hào)U1的檢測(cè)信號(hào)U1A至U1D計(jì)算總和信號(hào)SS1，并將總和信號(hào)SS1提供給驅(qū)動(dòng)控制部件12。
SS1＝U1A+U1B+U1C+U1D...(1) 總和信號(hào)SS1表示光電檢測(cè)器43所檢測(cè)的反射參照光束LSR的強(qiáng)度，并且與所謂的拉入信號(hào)相同。
即，總和信號(hào)SS1的信號(hào)電平當(dāng)參照光束LS被聚焦在參照層102上時(shí)是最高的，并且隨著參照光束LS的焦點(diǎn)FS遠(yuǎn)離參照層102而減小。
信號(hào)處理部件13通過(guò)式(2)來(lái)基于信息檢測(cè)信號(hào)U2的檢測(cè)信號(hào)U2A至U2D計(jì)算聚焦誤差信號(hào)SFE2，并將聚集誤差信號(hào)SFE2提供給驅(qū)動(dòng)控制部件12。
SFE2＝(U2A+U2C)-(U2B+U2D)...(2) 聚焦誤差信號(hào)SFE2表示在聚焦方向上信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1(圖4)和光盤100的目標(biāo)標(biāo)記層YG之間的距離。
順便提及，信號(hào)處理部件13通過(guò)式(3)來(lái)基于檢測(cè)信號(hào)U2A至U2D計(jì)算循軌誤差信號(hào)STE2，并將循軌誤差信號(hào)STE2提供給驅(qū)動(dòng)控制部件12。
STE2＝(U2A+U2B)-(U2C+U2D)...(3) 循軌誤差信號(hào)STE2表示在循軌方向上信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1(圖4)和光盤100的目標(biāo)標(biāo)記層YG的目標(biāo)位置PG之間的距離。
這樣，光盤裝置10的信號(hào)處理部件13基于參照檢測(cè)信號(hào)U1計(jì)算了總和信號(hào)SS1，并且基于信息檢測(cè)信號(hào)U2計(jì)算了聚焦誤差信號(hào)SFE2和循軌誤差信號(hào)STE2。
(1-4-2)使用總和信號(hào)的拉入操作 接下來(lái)，將描述當(dāng)光盤裝置10開(kāi)始從光盤100再現(xiàn)信息時(shí)的拉入操作。
(1-4-2-1)使用信息檢測(cè)信號(hào)的拉入操作 一般而言，如圖11(A)所示，聚焦誤差信號(hào)的曲線根據(jù)聚焦方向上物鏡的位置而呈S形。即，在物鏡21移動(dòng)時(shí)，聚焦誤差信號(hào)SFE2從基本為零電平的狀態(tài)增大到最大值，然后反轉(zhuǎn)并減小到最小值，并且再次會(huì)聚到零電平，從而適當(dāng)?shù)爻尸F(xiàn)S形。
當(dāng)聚焦誤差信號(hào)SFE2的值變?yōu)樽畲笾岛妥钚≈抵g的“0”(即，零交叉)時(shí)，從計(jì)算聚焦誤差信號(hào)SFE2的基本概念得知，這表明信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1被聚焦在目標(biāo)標(biāo)記層YG上。
聚焦誤差信號(hào)SFE2在最大值和最小值之間基本上具有線性形狀。在線性間隔中，即，在焦點(diǎn)FM1位于目標(biāo)標(biāo)記層YG附近的范圍內(nèi)，聚焦誤差信號(hào)SFE2的值基本上正比于信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1和目標(biāo)標(biāo)記層YG之間的距離。
一般而言，聚焦控制執(zhí)行使用上述比例關(guān)系的反饋控制，因此如果在線性間隔外，會(huì)發(fā)生所謂的聚焦偏離。聚焦控制在線性間隔外不能開(kāi)始。
從圖11(A)清楚可見(jiàn)，與物鏡21的可移動(dòng)范圍相比，聚焦誤差信號(hào)SFE2的線性間隔具有極窄的范圍。
在基本概念上，當(dāng)信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1位于目標(biāo)標(biāo)記層YG附近時(shí)，反射信息光束LMR的強(qiáng)度變得相對(duì)較大。此時(shí)，物鏡21位于聚焦誤差信號(hào)SFE2的線性間隔內(nèi)。
為此，在典型的聚焦控制的情況下，所謂的使用總和信號(hào)的聚焦控制的開(kāi)始是由用于開(kāi)始聚焦控制的拉入操作確定的。
與對(duì)應(yīng)于CD、DVD、BD等的典型光盤裝置的拉入操作類似，光盤裝置10利用信息檢測(cè)信號(hào)U2來(lái)執(zhí)行假設(shè)性拉入操作。
實(shí)際上，如果拉入操作開(kāi)始，則驅(qū)動(dòng)控制部件12在聚焦方向上反復(fù)往復(fù)，即，以預(yù)定速度移動(dòng)物鏡21使之接近和遠(yuǎn)離光盤100。
在往復(fù)期間，信號(hào)處理部件13在需要時(shí)通過(guò)式(4)來(lái)基于信息檢測(cè)信號(hào)U2的檢測(cè)信號(hào)U2A至U2D計(jì)算總和信號(hào)SS2。
SS2＝U2A+U2B+U2C+U2D...(4) 總和信號(hào)SS2表示光電檢測(cè)器66所檢測(cè)的反射信息光束LMR的強(qiáng)度。
驅(qū)動(dòng)控制部件12在需要時(shí)將總和信號(hào)SS2與預(yù)定閾值TH2相比較，并且生成觸發(fā)信號(hào)ST2作為比較結(jié)果。觸發(fā)信號(hào)ST2是負(fù)邏輯信號(hào)。
即，如果總和信號(hào)SS2小于閾值TH2，則驅(qū)動(dòng)控制部件12將觸發(fā)信號(hào)ST2設(shè)定為高電平，而如果總和信號(hào)SS2等于或大于閾值TH2，則驅(qū)動(dòng)控制部件12將觸發(fā)信號(hào)ST2設(shè)定為低電平。
如圖11所示，如果觸發(fā)信號(hào)ST2為低電平，則驅(qū)動(dòng)控制部件12確定可以進(jìn)行聚焦控制，并且隨后開(kāi)始聚焦控制以使得聚焦誤差信號(hào)SFE2近似于值“0”。
然而，在假設(shè)性拉入操作中，如圖12所示，實(shí)際總和信號(hào)SS2的信號(hào)電平可能保持相對(duì)較低的水平。
這是希望的，因?yàn)槿缟纤?，記錄?biāo)記RM被以分層結(jié)構(gòu)均勻地布置在光盤100的目標(biāo)標(biāo)記層YG的記錄層101內(nèi)。
即，在光盤100的目標(biāo)標(biāo)記層YG附近沒(méi)有CD、DVD、BD等的岸臺(tái)平面或反射平面。為此，根據(jù)記錄標(biāo)記RM等的形成圖案，反射信息光束LMR的強(qiáng)度可以相對(duì)較小。
此時(shí)，總和信號(hào)SS2的信號(hào)電平不超過(guò)閾值TH2，并且觸發(fā)信號(hào)ST2被維持在高電平(圖12)，因此驅(qū)動(dòng)控制部件12不能開(kāi)始聚焦控制。
如上所述，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)利用總和信號(hào)SS2執(zhí)行與典型光盤裝置中相同的拉入操作時(shí)，光盤裝置10可能無(wú)法正常開(kāi)始聚焦控制。
(1-4-2-2)使用參照檢測(cè)信號(hào)的拉入操作 同時(shí)，如上所述，光盤100的參照層102設(shè)有用于伺服的引導(dǎo)溝槽，但是在整個(gè)表面上具有波長(zhǎng)選擇性。為此，參照層102可以相對(duì)較高的反射率反射參照光束LS。
因此，可以預(yù)期基于參照檢測(cè)信號(hào)U1的總和信號(hào)SS1的信號(hào)電平一直為高，這與上述總和信號(hào)SS2(圖12)不同。
結(jié)果，驅(qū)動(dòng)控制部件12利用基于參照檢測(cè)信號(hào)U1的總和信號(hào)SS1(而不是基于信息檢測(cè)信號(hào)U2的總和信號(hào)SS2)來(lái)執(zhí)行拉入操作。
實(shí)際上，驅(qū)動(dòng)控制部件12首先控制中繼透鏡61以確保參照光束LS的焦點(diǎn)FS和信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1之間的距離變得接近目標(biāo)位置PG的深度d。
驅(qū)動(dòng)控制部件12使得物鏡21進(jìn)行往復(fù)。驅(qū)動(dòng)控制部件12適當(dāng)?shù)乜刂七\(yùn)動(dòng)范圍，以使得在往復(fù)期間，信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1位于目標(biāo)標(biāo)記層YG的附近，而不明顯遠(yuǎn)離目標(biāo)標(biāo)記層YG。運(yùn)動(dòng)范圍充分地窄于0.3[mm]，這是記錄層101的厚度。
之后，驅(qū)動(dòng)控制部件12在需要時(shí)將總和信號(hào)SS1與預(yù)定閾值TH1相比較，并且生成觸發(fā)信號(hào)ST1作為比較結(jié)果。與上述觸發(fā)信號(hào)ST2類似，觸發(fā)信號(hào)ST1是負(fù)邏輯信號(hào)。
即，如果總和信號(hào)ST1小于閾值TH1，則驅(qū)動(dòng)控制部件12將觸發(fā)信號(hào)ST1設(shè)定為高電平，而如果總和信號(hào)SS1等于或大于閾值TH1，則驅(qū)動(dòng)控制部件12將觸發(fā)信號(hào)ST1設(shè)定為低電平。
在光學(xué)拾取器17中，當(dāng)總和信號(hào)SS1等于或大于閾值TH1時(shí)，這表明參照光束LS的焦點(diǎn)FS位于參照層102的附近。另外，在光學(xué)拾取器17中，信息光束LM1的聚焦?fàn)顟B(tài)由中繼透鏡61控制，以使得焦點(diǎn)FS和信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1之間的距離變得接近深度d。
為此，在光學(xué)拾取器17中，當(dāng)總和信號(hào)SS1等于或大于閾值TH1時(shí)，參照光束LS的焦點(diǎn)FS位于參照層102的附近，并且信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1位于目標(biāo)標(biāo)記層YG的附近。此時(shí)，在光學(xué)拾取器17中，存在目標(biāo)標(biāo)記層YG的記錄標(biāo)記RM，從而使得聚焦誤差信號(hào)SFE2的曲線呈S形。
實(shí)際上，如圖13所示，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)ST1為低電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件12確定拉入操作應(yīng)當(dāng)開(kāi)始并且基于聚焦誤差信號(hào)SFE2開(kāi)始聚焦控制。
如圖13所示，當(dāng)聚焦誤差信號(hào)SFE2的曲線呈具有足夠幅度的S形時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件12可以結(jié)束拉入操作(如果可以在無(wú)偏離的情況下繼續(xù)執(zhí)行聚焦控制的話)。
同時(shí)，當(dāng)由于任何原因觸發(fā)信號(hào)ST1并未處于低電平時(shí)，或者當(dāng)聚焦誤差信號(hào)SFE2沒(méi)有適當(dāng)?shù)鼐哂蠸形時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件12不能開(kāi)始聚焦控制。另外，在驅(qū)動(dòng)控制部件12中，由于任何原因可能發(fā)生已開(kāi)始的聚焦控制的偏離。
驅(qū)動(dòng)控制部件12使得物鏡21在聚焦方向上反復(fù)往復(fù)，因此在往復(fù)期間，觸發(fā)信號(hào)ST1為低電平并且聚焦誤差信號(hào)SFE2具有適當(dāng)?shù)爻蔛形的機(jī)會(huì)。此時(shí)，可以預(yù)期聚焦控制開(kāi)始并繼續(xù)。
另外，驅(qū)動(dòng)控制部件12在各種情況下執(zhí)行拉入操作的序列，例如，不僅當(dāng)光盤100開(kāi)始被再現(xiàn)時(shí)，而且當(dāng)新的光盤100被加載或者在開(kāi)始在光盤100上記錄信息時(shí)讀取所謂的讀入?yún)^(qū)域的信息的時(shí)候。
驅(qū)動(dòng)控制部件12基于循軌誤差信號(hào)STE2來(lái)通過(guò)所謂的推拉式方法執(zhí)行循軌控制。
這樣，光盤裝置10組合使用基于參照檢測(cè)信號(hào)U1的總和信號(hào)SS1和基于信息檢測(cè)信號(hào)U2的聚焦誤差信號(hào)SFE2，從而執(zhí)行拉入操作。
(1-4-3)拉入操作處理過(guò)程 實(shí)際上，驅(qū)動(dòng)控制部件12根據(jù)圖14中所示的流程圖來(lái)執(zhí)行拉入操作的序列。
首先，當(dāng)開(kāi)始再現(xiàn)光盤100時(shí)，控制部件11控制主軸電機(jī)15來(lái)旋轉(zhuǎn)光盤100，并且使得驅(qū)動(dòng)控制部件12開(kāi)始拉入操作處理過(guò)程RT1。
如果拉入操作處理過(guò)程RT1開(kāi)始，則驅(qū)動(dòng)控制部件12進(jìn)行到步驟SP1，并且控制部件11控制光學(xué)拾取器17的激光二極管31和51發(fā)射參照光束LS和光束LM0(信息光束LM1)。然后，驅(qū)動(dòng)控制部件12進(jìn)行到步驟SP2。
在步驟SP2中，驅(qū)動(dòng)控制部件12控制中繼透鏡61來(lái)移動(dòng)可移動(dòng)透鏡62，從而使得信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1接近目標(biāo)標(biāo)記層YG，并且進(jìn)行到步驟SP3。
在步驟SP3中，驅(qū)動(dòng)控制部件12開(kāi)始物鏡21在聚焦方向上的往復(fù)，并且進(jìn)行到步驟SP4。
在步驟SP4中，驅(qū)動(dòng)控制部件12控制信號(hào)處理部件13來(lái)基于指示信息光束LM3的光束接收結(jié)果的信息檢測(cè)信號(hào)U2計(jì)算聚焦誤差信號(hào)SFE2，并且進(jìn)行到步驟SP5。
在步驟SP5中，驅(qū)動(dòng)控制部件12控制信號(hào)處理部件13來(lái)基于指示反射參照光束LSR的光束接收結(jié)果的參照檢測(cè)信號(hào)U1計(jì)算總和信號(hào)SS1，并且進(jìn)行到步驟SP6。
在步驟SP6中，驅(qū)動(dòng)控制部件12將總和信號(hào)SS1與閾值TH1相比較以生成觸發(fā)信號(hào)ST1，并且進(jìn)行到步驟SP7。
在步驟SP7中，驅(qū)動(dòng)控制部件12判定觸發(fā)信號(hào)ST1是否為低電平。如果獲得了否定結(jié)果，則這表明總和信號(hào)SS1小于閾值TH1并且不應(yīng)當(dāng)開(kāi)始聚焦控制。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件12再次返回到步驟SP4，并且重復(fù)上述處理直到觸發(fā)信號(hào)ST1為低電平為止。
如果在步驟SP7中獲得了肯定結(jié)果，則這表明總和信號(hào)SS1等于或大于閾值TH1。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件12進(jìn)行到步驟SP8。
在步驟SP8中，驅(qū)動(dòng)控制部件12基于聚焦誤差信號(hào)SFE2開(kāi)始聚焦控制，并且進(jìn)行到步驟SP9。
在步驟SP9中，驅(qū)動(dòng)控制部件12判定在觸發(fā)信號(hào)ST1再次為高電平之前是否能在無(wú)偏離的情況下繼續(xù)執(zhí)行聚焦控制，即，成功執(zhí)行聚焦伺服的狀態(tài)是否可被維持。如果獲得了否定結(jié)果，則這表明有必要在適當(dāng)狀態(tài)下嘗試聚焦控制的開(kāi)始。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件12再次返回到步驟SP4。
如果在步驟SP9中獲得了肯定結(jié)果，則驅(qū)動(dòng)控制部件12進(jìn)行到步驟SP10并繼續(xù)聚焦控制。然后，驅(qū)動(dòng)控制部件12進(jìn)行到步驟SP11，并且結(jié)束拉入操作處理過(guò)程RT1。
(1-5)操作和效果 利用上述配置，在拉入操作期間，光盤裝置10的驅(qū)動(dòng)控制部件12首先控制中繼透鏡61以確保焦點(diǎn)FS和焦點(diǎn)FM1之間的距離變得接近目標(biāo)位置PG的深度d。
隨后，驅(qū)動(dòng)控制部件12使得物鏡21在聚焦方向上往復(fù)，并且還控制信號(hào)處理部件13來(lái)計(jì)算基于信息檢測(cè)信號(hào)U2的聚焦誤差信號(hào)SFE2和基于參照檢測(cè)信號(hào)U1的總和信號(hào)SS1。
驅(qū)動(dòng)控制部件12將總和信號(hào)SS1與閾值TH1相比較以生成觸發(fā)信號(hào)ST1，并且當(dāng)觸發(fā)信號(hào)ST1為低電平時(shí)基于聚焦誤差信號(hào)SFE2開(kāi)始聚焦控制。
隨后，光盤裝置10的驅(qū)動(dòng)控制部件12可以利用基于反射參照光束LSR的檢測(cè)結(jié)果的總和信號(hào)SS1作為觸發(fā)來(lái)捕獲聚焦誤差信號(hào)SFE2的曲線適當(dāng)?shù)爻蔛形的定時(shí)，從而適當(dāng)?shù)亻_(kāi)始聚焦控制。
具體而言，驅(qū)動(dòng)控制部件12可以穩(wěn)定地生成總和信號(hào)SS1和觸發(fā)信號(hào)ST1，而不會(huì)影響目標(biāo)標(biāo)記層YG中記錄標(biāo)記RM的形成狀態(tài)，這是因?yàn)閰⒄諏?02是在光盤100中的整個(gè)表面上形成的(圖13)。
為此，與基于反射信息光束LMR的光束接收結(jié)果的總和信號(hào)SS2的情況(圖12)相比，驅(qū)動(dòng)控制部件12可以捕獲聚焦誤差信號(hào)SFE2的曲線適當(dāng)?shù)爻蔛形的定時(shí)，從而開(kāi)始聚焦控制。
換句話說(shuō)，驅(qū)動(dòng)控制部件12使用中繼透鏡61來(lái)確保焦點(diǎn)FS和焦點(diǎn)FM1之間的距離變得接近目標(biāo)位置PG的深度d，從而能夠利用總和信號(hào)SS1而不是總和信號(hào)SS2進(jìn)行聚焦控制。
同時(shí)，即使當(dāng)信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1位于記錄層101和基板104之間的邊界時(shí)，聚焦誤差信號(hào)SFE2的曲線也可能呈S形。為此，驅(qū)動(dòng)控制部件12可能根據(jù)拉入操作的條件，錯(cuò)誤地將焦點(diǎn)FM1置于邊界等上。
驅(qū)動(dòng)控制部件12確定物鏡21的運(yùn)動(dòng)范圍以使得信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1位于目標(biāo)標(biāo)記層YG附近。因此，驅(qū)動(dòng)控制部件12可以防止信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1被錯(cuò)誤地置于邊界等上。
在光盤100中，參照層102和目標(biāo)標(biāo)記層YG之間的距離，即，深度d(圖4)可能由于關(guān)于依賴于時(shí)間的改變或者記錄精度之類的問(wèn)題而不同于設(shè)計(jì)值。
在這種情況下，例如，當(dāng)基于來(lái)自參照層102的反射參照光束LSR的檢測(cè)信號(hào)生成聚焦誤差信號(hào)并且執(zhí)行聚焦控制以使得參照光束LS的焦點(diǎn)FS被聚焦在參照層102上時(shí)，信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1偏離了目標(biāo)標(biāo)記層YG。
與之相比，驅(qū)動(dòng)控制部件12利用從目標(biāo)標(biāo)記層YG獲得的聚焦誤差信號(hào)SFE2來(lái)執(zhí)行聚焦控制，因此信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1可以被聚焦在目標(biāo)標(biāo)記層YG上，無(wú)論參照光束LS的焦點(diǎn)FS相對(duì)于參照層102的聚焦?fàn)顟B(tài)如何。
根據(jù)上述配置，在拉入操作期間，首先，光盤裝置10確保焦點(diǎn)FS和焦點(diǎn)FM1之間的距離變得接近目標(biāo)位置PG的深度d，并且在使得物鏡21在聚焦方向上往復(fù)的同時(shí)計(jì)算聚焦誤差信號(hào)SFE2和總和信號(hào)SS1。之后，當(dāng)基于總和信號(hào)SS1生成的觸發(fā)信號(hào)ST1為低電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件12開(kāi)始基于聚焦誤差信號(hào)SFE2的聚焦控制。因此，光盤裝置10可以在適當(dāng)狀態(tài)下(聚焦誤差信號(hào)SFE2的曲線呈具有足夠幅度的S形)開(kāi)始聚焦控制。
(2)第二實(shí)施例 (2-1)用于對(duì)光盤記錄和再現(xiàn)信息的基本概念 首先，將描述根據(jù)第二實(shí)施例用于記錄和再現(xiàn)信息的基本概念。如圖15(對(duì)應(yīng)于圖4)的截面圖所示，光盤200具有與光盤100的記錄層101、參照層102以及基板103和104相對(duì)應(yīng)的記錄層201、參照層202以及基板203和204。
記錄層201是通過(guò)將預(yù)定的光敏聚合物引發(fā)劑與樹脂材料相混合并對(duì)其進(jìn)行硬化而形成的。如果信息光束LM被聚焦在記錄層201上，則圍繞信息光束LM的焦點(diǎn)FM的溫度快速升高，從而氣化了光敏聚合物引發(fā)劑的殘留物。這形成了圍繞焦點(diǎn)的氣泡。
在這種情況下，所形成的空腔用作記錄標(biāo)記RM。記錄標(biāo)記RM以高反射率反射照射的光束，這是因?yàn)檎凵渎试谟涗泴?01的樹脂材料和空腔之間的邊界上有很大的不同。
參照層202被設(shè)在記錄層201和基板204之間的邊界上，具有波長(zhǎng)選擇性(與參照層102類似)，并且設(shè)有用于伺服的引導(dǎo)溝槽。與參照層102類似，如果參照光束LS被照射到參照層202上，則參照光束LS被向基板203反射，并且變?yōu)榉瓷鋮⒄展馐鳯SR。
光盤裝置110接收反射參照光束LSR，并且基于反射參照光束LSR的光束接收結(jié)果來(lái)執(zhí)行在聚焦方向上對(duì)物鏡21的位置控制，即，移動(dòng)物鏡21以使之接近或遠(yuǎn)離光盤100，從而將參照光束LS的焦點(diǎn)FS置于參照層202上。
實(shí)際上，當(dāng)在光盤200上記錄信息時(shí)，光盤裝置110通過(guò)物鏡21對(duì)來(lái)自第一表面200A的信息光束LM聚焦，從而在記錄層201內(nèi)焦點(diǎn)FM的位置處形成記錄標(biāo)記RM。
與第一實(shí)施例類似，在記錄層201內(nèi)，信息光束LM的焦點(diǎn)FM的位置在光盤200的厚度方向上變化，從而形成多個(gè)標(biāo)記層Y。例如，光盤裝置110從光盤200的一個(gè)表面200A起順序形成多個(gè)標(biāo)記層Y，且在相鄰層之間有預(yù)定空間。
當(dāng)從光盤200再現(xiàn)信息時(shí)，光盤裝置110將信息光束LM聚焦在記錄層201上。所形成的記錄標(biāo)記RM反射信息光束LM，成為反射信息光束LMR。光盤裝置110接收反射信息光束LMR。
順便提及，與第一實(shí)施例類似，光盤裝置110在形成記錄標(biāo)記RM的情況下分配符號(hào)“1”，而在不形成記錄標(biāo)記RM的情況下分配符號(hào)“0”，從而再現(xiàn)所記錄的信息。
這樣，在第二實(shí)施例中，當(dāng)從光盤200再現(xiàn)信息時(shí)，光盤裝置110在使用參照光束LS的同時(shí)將信息光束LM照射到目標(biāo)位置PG上，從而再現(xiàn)期望信息。
(2-2)光盤裝置和光學(xué)拾取器的配置 如圖16(對(duì)應(yīng)于圖5)所示，根據(jù)第二實(shí)施例的光盤裝置110具有與根據(jù)第一實(shí)施例的光盤裝置10類似的配置。即，光盤裝置110設(shè)有控制部件111、驅(qū)動(dòng)控制部件112、信號(hào)處理部件113和光學(xué)拾取器117，來(lái)代替控制部件11、驅(qū)動(dòng)控制部件12、信號(hào)處理部件13和光學(xué)拾取器17。其他部分基本上與光盤裝置10中的相同。
如圖17所示，光學(xué)拾取器117設(shè)有多個(gè)光學(xué)組件，但是與第一實(shí)施例的光學(xué)拾取器17不同，光學(xué)拾取器117是所謂的單表面光學(xué)系統(tǒng)，其中各種光學(xué)組件僅設(shè)在光盤200的第一表面200A上。
光學(xué)拾取器117主要具有與參照光學(xué)系統(tǒng)30相對(duì)應(yīng)的參照光學(xué)系統(tǒng)130和與第一表面信息光學(xué)系統(tǒng)50相對(duì)應(yīng)的信息光學(xué)系統(tǒng)150。
參照光學(xué)系統(tǒng)130基本上具有與第一實(shí)施例的參照光學(xué)系統(tǒng)30相同的配置，并且將不重復(fù)其描述。
順便提及，參照光學(xué)系統(tǒng)130的光電檢測(cè)器43生成與第一實(shí)施例相同的參照檢測(cè)信號(hào)U1(即，檢測(cè)信號(hào)U1A、U1B、U1C和U1D)，并將參照檢測(cè)信號(hào)U1提供給信號(hào)處理部件113。
信息光學(xué)系統(tǒng)150具有以下配置相對(duì)于第一實(shí)施例的第一表面信息光學(xué)系統(tǒng)50，并未設(shè)置偏振分束器55、1/4波片56和可移動(dòng)鏡片57。
因此，在信息光學(xué)系統(tǒng)150中，激光二極管51、準(zhǔn)直透鏡52、半波片53和變形棱鏡54的附接位置發(fā)生改變，以使得從變形棱鏡54發(fā)射的光束直接進(jìn)入偏振分束器59。
在信息光學(xué)系統(tǒng)150中，從激光二極管51發(fā)射的波長(zhǎng)約405[nm]的光束用作信息光束LM。信息光束LM經(jīng)過(guò)與第一實(shí)施例的第一表面信息光學(xué)系統(tǒng)50中的信息光束LM1相同的路徑，被物鏡21聚焦，并被照射到光盤200上。
當(dāng)在光盤200的目標(biāo)標(biāo)記層YG上形成了記錄標(biāo)記RM時(shí)，信息光束LM被記錄標(biāo)記RM反射，并且變?yōu)榉瓷湫畔⒐馐鳯MR。反射信息光束LMR經(jīng)過(guò)與第一表面信息光學(xué)系統(tǒng)50中的信息光束LM3相同的路徑，并且被照射到光電檢測(cè)器66上。
信息光學(xué)系統(tǒng)150將信息光束LM照射到光盤200的目標(biāo)標(biāo)記層YG上，檢測(cè)反射信息光束LMR以生成信息檢測(cè)信號(hào)U2(即，檢測(cè)信號(hào)U2A、U2B、U2C和U2D)，并將信息檢測(cè)信號(hào)U2提供給信號(hào)處理部件113。
順便提及，與第一實(shí)施例的信號(hào)處理部件13類似，信號(hào)處理部件113通過(guò)式(1)計(jì)算總和信號(hào)SS1并且還通過(guò)式(2)計(jì)算聚焦誤差信號(hào)SFE2。
(2-3)拉入操作 在第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制部件12類似，驅(qū)動(dòng)控制部件112根據(jù)拉入操作處理過(guò)程RT1(圖14)來(lái)執(zhí)行拉入操作。
即，驅(qū)動(dòng)控制部件112首先控制中繼透鏡61以確保焦點(diǎn)FS和焦點(diǎn)FM之間的距離變得接近目標(biāo)位置PG的深度d。
隨后，驅(qū)動(dòng)控制部件112將總和信號(hào)SS1與預(yù)定閾值TH1相比較，同時(shí)使得物鏡21在聚焦方向上往復(fù)，并且生成觸發(fā)信號(hào)ST1作為比較結(jié)果。
如果觸發(fā)信號(hào)ST1為低電平，則驅(qū)動(dòng)控制部件112確定拉入操作應(yīng)當(dāng)開(kāi)始，并且開(kāi)始基于聚焦誤差信號(hào)SFE2的聚焦控制(圖13)。
結(jié)果，與第一實(shí)施例類似，驅(qū)動(dòng)控制部件112可以穩(wěn)定地開(kāi)始并繼續(xù)聚焦控制。
(2-4)操作和效果 利用上述配置，第二實(shí)施例的光盤裝置110使用驅(qū)動(dòng)控制部件112來(lái)確保焦點(diǎn)FS和焦點(diǎn)FM之間的距離變得接近目標(biāo)位置PG的深度d。
當(dāng)基于總和信號(hào)SS1生成的觸發(fā)信號(hào)ST1為低電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件112開(kāi)始基于聚焦誤差信號(hào)SFE2的聚焦控制，同時(shí)使得物鏡21在聚焦方向上往復(fù)。
因此，與第一實(shí)施例類似，光盤裝置110的驅(qū)動(dòng)控制部件112可以利用基于反射參照光束LSR的檢測(cè)結(jié)果的總和信號(hào)SS1作為觸發(fā)來(lái)捕獲聚焦誤差信號(hào)SFE2的曲線呈現(xiàn)具有足夠幅度的S形的定時(shí)，從而適當(dāng)?shù)亻_(kāi)始聚焦控制。
另外，驅(qū)動(dòng)控制部件112具有與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)上述配置，在拉入操作時(shí)，光盤裝置110的驅(qū)動(dòng)控制部件112首先確保焦點(diǎn)FS和焦點(diǎn)FM之間的距離變得接近目標(biāo)位置PG的深度d，并且在使得物鏡21在聚焦方向上往復(fù)的同時(shí)計(jì)算聚焦誤差信號(hào)SFE2和總和信號(hào)SS1。之后，當(dāng)基于總和信號(hào)SS1生成的觸發(fā)信號(hào)ST1為低電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件112開(kāi)始基于聚焦誤差信號(hào)SFE2的聚焦控制。因此，與第一實(shí)施例類似，光盤裝置110可以在適當(dāng)狀態(tài)下(聚焦誤差信號(hào)SFE2的曲線呈現(xiàn)具有足夠幅度的S形)開(kāi)始聚焦控制。
(3)第三實(shí)施例 在第三實(shí)施例中，信息是從與第二實(shí)施例相同的光盤200再現(xiàn)的。
然而，在第三實(shí)施例中，信息從光盤200的再現(xiàn)僅使用了信息光束LM，而沒(méi)有使用參照光束LS。
(3-1)光盤裝置和光學(xué)拾取器的配置 第三實(shí)施例的光盤裝置210具有與圖16中所示的光盤裝置110類似的配置。即，光盤裝置210設(shè)有控制部件211、驅(qū)動(dòng)控制部件212、信號(hào)處理部件213和光學(xué)拾取器217，來(lái)代替控制部件111、驅(qū)動(dòng)控制部件112、信號(hào)處理部件113和光學(xué)拾取器117。其他部分基本上與光盤裝置110中的相同。
如圖18(對(duì)應(yīng)于圖17)所示，光學(xué)拾取器217是與光學(xué)拾取器117相同的單表面光學(xué)系統(tǒng)，其中未設(shè)置參照光學(xué)系統(tǒng)130。
當(dāng)光盤裝置210從光盤200再現(xiàn)信息時(shí)，激光二極管251在控制部件211(圖16)的控制下發(fā)射作為波長(zhǎng)約405[nm]的藍(lán)色激光束的信息光束LM，并且使得信息光束LM進(jìn)入準(zhǔn)直透鏡252。準(zhǔn)直透鏡252將發(fā)散信息光束LM轉(zhuǎn)換為平行信息光束LM，并且使得平行信息光束LM進(jìn)入半波片253。
信息光束LM的偏振方向被半波片253以預(yù)定角度旋轉(zhuǎn)，從而信息光束LM例如變?yōu)镻偏振信息光束LM，并且進(jìn)入偏振分束器254。
偏振分束器254具有反射和透射平面254S，該平面254S以根據(jù)進(jìn)入光束的偏振方向而變化的反射和透射比率來(lái)反射光束或者允許光束透過(guò)。例如，反射和透射平面254S允許大部分P偏振光束透過(guò)，并且基本上反射大部分S偏振光束。
實(shí)際上，偏振分束器254允許P偏振信息光束LM透過(guò)，并且使得信息光束LM進(jìn)入液晶面板255。
液晶面板255校正信息光束LM的球面像差等，并且使得信息光束LM進(jìn)入1/4波片256。1/4波片256將P偏振信息光束LM轉(zhuǎn)換為右手圓偏振信息光束LM，并且使得信息光束LM進(jìn)入中繼透鏡257。
中繼透鏡257使用可移動(dòng)透鏡258來(lái)將平行信息光束LM轉(zhuǎn)換為會(huì)聚信息光束LM。在會(huì)聚之后，信息光束LM被轉(zhuǎn)換為發(fā)散信息光束LM。發(fā)散信息光束LM再次被固定透鏡259轉(zhuǎn)換為會(huì)聚信息光束LM，并且進(jìn)入鏡片260。
可移動(dòng)透鏡258被致動(dòng)器(未示出)在信息光束LM的光軸方向上移動(dòng)。實(shí)際上，中繼透鏡257在驅(qū)動(dòng)控制部件212(圖16)的控制下使用致動(dòng)器來(lái)移動(dòng)可移動(dòng)透鏡258，從而改變從固定透鏡259發(fā)射的信息光束LM的會(huì)聚狀態(tài)。
鏡片260反射信息光束LM，反轉(zhuǎn)圓偏振信息光束LM的偏振方向，并且使得信息光束LM進(jìn)入物鏡21。
物鏡21聚焦信息光束LM，并將信息光束LM照射到光盤200上。在聚焦方向上參照層202和信息光束LM的焦點(diǎn)FM之間的距離是基于從中繼透鏡257發(fā)射的信息光束LM的發(fā)散角確定的。
實(shí)際上，可移動(dòng)透鏡258的位置被控制以使得中繼透鏡257將焦點(diǎn)FM置于接近目標(biāo)標(biāo)記層YG的位置處。物鏡21的聚焦控制由兩軸致動(dòng)器23執(zhí)行(下面將詳細(xì)描述)。
當(dāng)在光盤200的目標(biāo)標(biāo)記層YG的目標(biāo)位置PG處記錄記錄標(biāo)記RM時(shí)，信息光束LM被記錄標(biāo)記RM反射，并且變?yōu)榉瓷湫畔⒐馐鳯MR。反射信息光束LMR被發(fā)射到第一表面200A。
當(dāng)圓偏振反射信息光束LMR被光盤200的目標(biāo)標(biāo)記層YG反射時(shí)，旋轉(zhuǎn)方向被反轉(zhuǎn)。然后，反射信息光束LMR被物鏡21會(huì)聚。
之后，反射信息光束LMR被鏡片260反射，并被中繼透鏡257轉(zhuǎn)換為平行反射信息光束LMR。然后，反射信息光束LMR順序經(jīng)過(guò)1/4波片256和液晶面板255，并且進(jìn)入偏振分束器254作為S偏振和線偏振信息光束。
偏振分束器254的反射和透射平面254S反射S偏振反射信息光束LMR，并且使得S偏振反射信息光束LMR進(jìn)入會(huì)聚透鏡261。會(huì)聚透鏡261聚焦反射信息光束LMR，并將反射信息光束LMR通過(guò)針孔板262照射到光電檢測(cè)器263上。
如圖19所示，針孔板262被布置為使得被會(huì)聚透鏡261(圖18)聚焦的反射信息光束LMR的焦點(diǎn)位于孔262H中，從而允許反射信息光束LMR透過(guò)。
同時(shí)，如果信息光束LM的一部分被光盤200的基板203的表面反射，則在不同于目標(biāo)記錄位置、參照層202等的位置處的記錄標(biāo)記RM，將會(huì)出現(xiàn)其焦點(diǎn)不同于反射信息光束LMR的焦點(diǎn)的光束(下文中稱為雜散光束LN)。為此，針孔板262阻擋具有不同焦點(diǎn)并且未聚焦的大部分雜散光束LN。
如圖20所示，光電檢測(cè)器263具有反射信息光束LMR被照射到其上的表面，該表面具有以柵格狀方式劃分的四個(gè)檢測(cè)區(qū)域263A、263B、263C和263D。
檢測(cè)區(qū)域263A、263B、263C和263D中的每一個(gè)檢測(cè)反射信息光束LMR的一部分的強(qiáng)度。檢測(cè)區(qū)域263A、263B、263C和263D分別根據(jù)所檢測(cè)的光束強(qiáng)度生成檢測(cè)信號(hào)U5A、U5B、U5C和U5D(下文中稱為信息檢測(cè)信號(hào)U5)，并將檢測(cè)信號(hào)U5A、U5B、U5C和U5D提供給信號(hào)處理部件213(圖16)。
這樣，光學(xué)拾取器217將信息光束LM照射到光盤200的目標(biāo)標(biāo)記層YG上，檢測(cè)反射信息光束LMR以生成信息檢測(cè)信號(hào)U5，并將信息檢測(cè)信號(hào)U5提供給信號(hào)處理部件213。
(3-2)聚焦控制 接下來(lái)，將描述光盤裝置210中的聚焦控制。光盤裝置210使用所謂的散光方法來(lái)進(jìn)行聚焦控制。
(3-2-1)信號(hào)生成 信號(hào)處理部件213基于從光學(xué)拾取器217提供來(lái)的信息檢測(cè)信號(hào)U5來(lái)計(jì)算用于聚焦誤差控制的各種信號(hào)。
首先，信號(hào)處理部件213通過(guò)式(5)來(lái)基于信息檢測(cè)信號(hào)U5計(jì)算總和信號(hào)SS5，并將總和信號(hào)SS5提供給驅(qū)動(dòng)控制部件212。
SS5＝U5A+U5B+U5C+U5D...(5) 總和信號(hào)SS5表示光電檢測(cè)器263所檢測(cè)的反射信息光束LMR的強(qiáng)度，并且與所謂的拉入信號(hào)相同。
即，總和信號(hào)SS5的信號(hào)電平在信息光束LM被聚焦在光盤200的目標(biāo)標(biāo)記層YG上時(shí)是最高的，并且隨著信息光束LM的焦點(diǎn)FM遠(yuǎn)離目標(biāo)標(biāo)記層YG而減小。
信號(hào)處理部件213通過(guò)式(6)來(lái)基于信息檢測(cè)信號(hào)U5計(jì)算聚焦誤差信號(hào)SFE5，并將聚焦誤差信號(hào)SFE5提供給驅(qū)動(dòng)控制部件212。
SFE5＝(U5A+U5C)-(U5B+U5D)...(6) 聚焦誤差信號(hào)SFE5表示在聚焦方向上信息光束LM的焦點(diǎn)FM(圖15)和光盤200的目標(biāo)標(biāo)記層YG之間的距離。
信號(hào)處理部件213通過(guò)式(7)來(lái)基于檢測(cè)信號(hào)U5A至U5D計(jì)算循軌誤差信號(hào)STE5，并將循軌誤差信號(hào)STE5提供給驅(qū)動(dòng)控制部件212。
STE5＝(U5A+U5B)-(U5C+U5D)...(7) 循軌誤差信號(hào)STE5表示在循軌方向上信息光束LM1的焦點(diǎn)FM(圖15)和光盤200的目標(biāo)標(biāo)記層YG的目標(biāo)位置PG之間的距離。
這樣，光盤裝置210使用信號(hào)處理部件213來(lái)基于信息檢測(cè)信號(hào)U5計(jì)算總和信號(hào)SS5、聚焦誤差信號(hào)SFE5和循軌誤差信號(hào)STE5。
(3-2-2)拉入操作 接下來(lái)，將描述當(dāng)光盤裝置210開(kāi)始從光盤200再現(xiàn)信息時(shí)的拉入操作。
與第一和第二實(shí)施例類似，驅(qū)動(dòng)控制部件212使得物鏡21在聚焦方向上反復(fù)往復(fù)。
在往復(fù)期間，驅(qū)動(dòng)控制部件212檢測(cè)總和信號(hào)SS5的相對(duì)改變，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果生成觸發(fā)信號(hào)ST5。另外，與上述觸發(fā)信號(hào)ST1和ST2類似，觸發(fā)信號(hào)ST5是指示聚焦伺服應(yīng)當(dāng)開(kāi)始的負(fù)邏輯信號(hào)。
具體而言，驅(qū)動(dòng)控制部件212例如判定總和信號(hào)SS5在預(yù)定時(shí)間中是否改變了預(yù)定量或更多。如圖21所示，如果檢測(cè)到總和信號(hào)SS5的相對(duì)改變，則驅(qū)動(dòng)控制部件212從檢測(cè)到改變的定時(shí)起將觸發(fā)信號(hào)ST5從高電平改變?yōu)榈碗娖竭_(dá)預(yù)定時(shí)段t1。
順便提及，時(shí)段t1是基于聚焦誤差信號(hào)SFE5的曲線適當(dāng)?shù)爻蔛形的時(shí)段來(lái)確定的。
如果檢測(cè)到觸發(fā)信號(hào)ST5為低電平，則由于總和信號(hào)SS5此時(shí)以超過(guò)預(yù)定改變率改變，并且焦點(diǎn)FM可能位于目標(biāo)標(biāo)記層YG的附近，因此驅(qū)動(dòng)控制部件212嘗試進(jìn)行聚焦控制以使得聚焦誤差信號(hào)SFE5近似于值“0”。
在這種情況下，驅(qū)動(dòng)控制部件212利用時(shí)段t1作為嘗試時(shí)段來(lái)嘗試執(zhí)行拉入操作，即，嘗試執(zhí)行聚焦控制并且繼續(xù)所謂的“成功執(zhí)行聚焦伺服的狀態(tài)”。
如圖21所示，當(dāng)聚焦誤差信號(hào)SFE5的曲線呈現(xiàn)具有足夠幅度的S形時(shí)，如果可以無(wú)偏離地繼續(xù)聚焦控制，則驅(qū)動(dòng)控制部件212可以正確地結(jié)束拉入操作。
同時(shí)，即使信息光束LM的焦點(diǎn)FM并不位于目標(biāo)標(biāo)記層YG的附近，當(dāng)總和信號(hào)SS5由于任何原因改變時(shí)，并且當(dāng)聚焦誤差信號(hào)SFE5的曲線并不適當(dāng)?shù)爻蔛形時(shí)(例如當(dāng)觸發(fā)信號(hào)ST5被改變?yōu)榈碗娖綍r(shí))，驅(qū)動(dòng)控制部件212不能開(kāi)始聚焦控制。另外，在驅(qū)動(dòng)控制部件212中，由于任何原因可能發(fā)生已開(kāi)始的聚焦控制的偏離。
驅(qū)動(dòng)控制部件212使得物鏡21在聚焦方向上反復(fù)往復(fù)。為此，在驅(qū)動(dòng)控制部件212中，在往復(fù)期間，觸發(fā)信號(hào)ST5為低電平并且聚焦誤差信號(hào)SFE5具有適當(dāng)?shù)爻蔛形的機(jī)會(huì)。此時(shí)，可以預(yù)期聚焦控制被嘗試并且繼續(xù)。
這樣，光盤裝置210在基于總和信號(hào)SS5(基于信息檢測(cè)信號(hào)U5)的改變確定的定時(shí)嘗試基于聚焦誤差信號(hào)SFE5的聚焦控制，從而執(zhí)行拉入操作。
(3-2-3)拉入操作處理過(guò)程 實(shí)際上，驅(qū)動(dòng)控制部件212根據(jù)圖22(對(duì)應(yīng)于圖14)中所示的流程圖來(lái)執(zhí)行拉入操作的序列。
首先，當(dāng)開(kāi)始再現(xiàn)光盤200時(shí)，控制部件211控制主軸電機(jī)15來(lái)旋轉(zhuǎn)光盤200，并且使得驅(qū)動(dòng)控制部件212開(kāi)始拉入操作處理過(guò)程RT2。
如果拉入操作處理過(guò)程RT2開(kāi)始，則驅(qū)動(dòng)控制部件212進(jìn)行到步驟SP21，并且控制部件211控制光學(xué)拾取器217的激光二極管251發(fā)射信息光束LM1。然后，驅(qū)動(dòng)控制部件212進(jìn)行到步驟SP22。
在步驟SP22中，驅(qū)動(dòng)控制部件212控制中繼透鏡257來(lái)移動(dòng)可移動(dòng)透鏡258，從而使得信息光束LM的焦點(diǎn)FM接近目標(biāo)標(biāo)記層YG，并且進(jìn)行到步驟SP23。
在步驟SP23中，驅(qū)動(dòng)控制部件212控制物鏡21開(kāi)始在聚焦方向上的往復(fù)，并且進(jìn)行到步驟SP24。
在步驟SP24中，驅(qū)動(dòng)控制部件212使用信號(hào)處理部件213來(lái)基于信息檢測(cè)信號(hào)U5計(jì)算聚焦誤差信號(hào)SFE5，并且進(jìn)行到步驟SP25。
在步驟SP25中，驅(qū)動(dòng)控制部件212使用信號(hào)處理部件213來(lái)基于信息檢測(cè)信號(hào)U5計(jì)算總和信號(hào)SS5，并且進(jìn)行到步驟SP26。
在步驟SP26中，驅(qū)動(dòng)控制部件212生成觸發(fā)信號(hào)ST5，觸發(fā)信號(hào)ST5在總和信號(hào)SS5以預(yù)定改變率改變時(shí)的時(shí)段t1內(nèi)為低電平，而在其他時(shí)段內(nèi)為高電平，驅(qū)動(dòng)控制部件212進(jìn)行到步驟SP27。
在步驟SP27中，驅(qū)動(dòng)控制部件212判定觸發(fā)信號(hào)ST5是否為低電平。如果獲得了否定結(jié)果，則這表明總和信號(hào)SS5幾乎不改變并且應(yīng)當(dāng)開(kāi)始聚焦控制。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件212再次返回到步驟SP24，并且重復(fù)上述處理直到觸發(fā)信號(hào)ST5為低電平為止。
如果在步驟SP27中獲得了肯定結(jié)果，則這表明總和信號(hào)SS5以超過(guò)預(yù)定改變率改變，因此焦點(diǎn)FM可能位于目標(biāo)標(biāo)記層YG的附近。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件212進(jìn)行到步驟SP28。
在步驟SP28中，驅(qū)動(dòng)控制部件212基于聚焦誤差信號(hào)SFE5開(kāi)始聚焦控制，并且進(jìn)行到步驟SP29。
在步驟SP29中，驅(qū)動(dòng)控制部件212判定在觸發(fā)信號(hào)ST5再次為高電平之前是否能在無(wú)偏離的情況下繼續(xù)執(zhí)行聚焦控制，即，成功執(zhí)行聚焦伺服的狀態(tài)是否可被維持。如果獲得了否定結(jié)果，則這表明有必要在適當(dāng)狀態(tài)下嘗試聚焦控制。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件212再次返回到步驟SP24。
如果在步驟SP29中獲得了肯定結(jié)果，則驅(qū)動(dòng)控制部件212進(jìn)行到步驟SP30并繼續(xù)聚焦控制。然后，驅(qū)動(dòng)控制部件進(jìn)行到步驟SP31，并且結(jié)束拉入操作處理過(guò)程RT2。
(3-4)操作和效果 利用上述配置，第三實(shí)施例的光盤裝置210使用驅(qū)動(dòng)控制部件212來(lái)確保焦點(diǎn)FM被置于接近目標(biāo)標(biāo)記層YG的位置。
驅(qū)動(dòng)控制部件212在使得物鏡21在聚焦方向上往復(fù)的同時(shí)，在總和信號(hào)SS5以超過(guò)預(yù)定改變率改變時(shí)的時(shí)段t1內(nèi)將觸發(fā)信號(hào)ST5從高電平改變?yōu)榈碗娖健?br>
當(dāng)觸發(fā)信號(hào)ST5為低電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件212基于聚焦誤差信號(hào)SFE5開(kāi)始聚焦控制。
因此，光盤裝置210的驅(qū)動(dòng)控制部件212可以基于觸發(fā)信號(hào)ST5(觸發(fā)信號(hào)ST5是基于總和信號(hào)SS5的改變生成的)高頻率地嘗試聚焦控制的開(kāi)始。
此時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件212基于總和信號(hào)SS5的相對(duì)改變率(而不是總和信號(hào)SS5的絕對(duì)信號(hào)電平)來(lái)生成觸發(fā)信號(hào)ST5。因此，即使當(dāng)基于信息檢測(cè)信號(hào)U5的總和信號(hào)SS5的改變相對(duì)較小時(shí)，也可以高精度地檢測(cè)到該改變(圖21)。
這樣一來(lái)，當(dāng)總和信號(hào)SS5由于各種因素而改變時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件212將觸發(fā)信號(hào)ST5改變?yōu)榈碗娖健榇?，與第一和第二實(shí)施例相比，即使當(dāng)信息光束LM的焦點(diǎn)FM遠(yuǎn)離目標(biāo)標(biāo)記層YG時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件212也可以開(kāi)始聚焦控制，并且拉入操作可能失敗。
然而，為了防止用戶一直等待，光盤裝置210優(yōu)選地在盡可能短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)始再現(xiàn)光盤200。從這一點(diǎn)看，驅(qū)動(dòng)控制部件212增大拉入操作的嘗試次數(shù)(無(wú)論失敗次數(shù)如何)，從而減少直到拉入操作完成為止所需的時(shí)間。
驅(qū)動(dòng)控制部件212固定時(shí)段t1(其中觸發(fā)信號(hào)ST5為低電平)，以確認(rèn)聚焦誤差信號(hào)SFE5的S形曲線(無(wú)論總和信號(hào)SS5的改變?nèi)绾?。因此，驅(qū)動(dòng)控制部件212可以防止觸發(fā)信號(hào)ST5響應(yīng)于不穩(wěn)定變化的總和信號(hào)SS5在短時(shí)間內(nèi)被從低電平改變?yōu)楦唠娖?，并且可以指派足夠的時(shí)間來(lái)進(jìn)行聚焦控制的嘗試。
在第三實(shí)施例中，可以僅使用信息光束LM來(lái)執(zhí)行拉入操作和聚焦控制。因此，與使用參照光束LS的第一和第二實(shí)施例的光學(xué)拾取器17和117相比，可以明顯簡(jiǎn)化光盤裝置210的光學(xué)拾取器217的配置。
根據(jù)上述配置，在拉入操作時(shí)，光盤裝置210的驅(qū)動(dòng)控制部件212首先確保焦點(diǎn)FM被置于接近目標(biāo)標(biāo)記層YG的位置處，并且在使得物鏡21在聚焦方向上往復(fù)的同時(shí)計(jì)算聚焦誤差信號(hào)SFE5和總和信號(hào)SS5。之后，當(dāng)總和信號(hào)SS5以超過(guò)預(yù)定改變率改變時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部件212在時(shí)段t1內(nèi)將觸發(fā)信號(hào)ST5改變?yōu)榈碗娖?，并且此時(shí)開(kāi)始基于聚焦誤差信號(hào)SFE5的聚焦控制。之后，光盤裝置210可以僅使用信息光束LM來(lái)利用增大的聚焦控制的嘗試頻率執(zhí)行拉入操作。
(4)其他實(shí)施例 盡管在前述實(shí)施例中描述了物鏡21在拉入操作時(shí)反復(fù)往復(fù)的情況，但是本發(fā)明并不限于此。
例如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)在物鏡在一個(gè)方向上移動(dòng)的同時(shí)也可以高精度地完成拉入操作時(shí)，物鏡21可以在一個(gè)方向上移動(dòng)或者可以往復(fù)一次。即，物鏡21移動(dòng)的時(shí)段可以按多種方式設(shè)定。
在前述第一和第二實(shí)施例中，描述了基于總和信號(hào)SS1生成觸發(fā)信號(hào)ST1并且基于觸發(fā)信號(hào)ST1開(kāi)始聚焦控制的情況。
然而，本發(fā)明并不限于此。例如，在驅(qū)動(dòng)控制部件12和112中，總和信號(hào)SS1可以被與閾值TH相比較，并且聚焦控制可以直接基于比較結(jié)果開(kāi)始。
在前述第一實(shí)施例中，描述了由驅(qū)動(dòng)控制部件12控制的物鏡21的運(yùn)動(dòng)范圍充分窄于0.3[mm]的情況。然而，本發(fā)明并不限于此。運(yùn)動(dòng)范圍可以在各種范圍中設(shè)定，例如，可以約為相鄰標(biāo)記層Y之間的空間的兩倍。
在這種情況下，可以設(shè)定任何范圍，只要可以防止信息光束LM1的焦點(diǎn)FM1被聚焦在記錄層101和基板104之間的邊界上或不同標(biāo)記層Y上即可。
或者，運(yùn)動(dòng)范圍可以按各種方式確定。例如，可以設(shè)定這樣一個(gè)范圍，其中基于反射參照光束LSR生成的總和信號(hào)SS1等于或大于預(yù)定閾值，或者可以設(shè)定以下列位置為中心的預(yù)定范圍，在該位置處基于反射信息光束LMR生成的總和信號(hào)SS2得以最大化。第二和第三實(shí)施例可同樣如此。
在前述第三實(shí)施例中，描述了當(dāng)總和信號(hào)SS5在預(yù)定時(shí)間內(nèi)以超過(guò)預(yù)定改變率改變時(shí)檢測(cè)總和信號(hào)SS5的改變的情況。
然而，本發(fā)明并不限于此?？偤托盘?hào)SS5的改變可以在各種條件下檢測(cè)。例如，總和信號(hào)SS5的改變可以在總和信號(hào)SS5在預(yù)定時(shí)間范圍中改變了預(yù)定差異或更大時(shí)檢測(cè)，或者當(dāng)總和信號(hào)SS5具有最大值時(shí)檢測(cè)。
在前述實(shí)施例中，描述了散光方法被用于生成聚焦誤差信號(hào)SFE2從而執(zhí)行聚焦控制的情況。
然而，本發(fā)明并不限于此。例如，諸如刀口方法(knife-edgemethod)、Foucault方法等的各種方法都可用于生成聚焦誤差信號(hào)，從而執(zhí)行聚焦控制。
在前述第一和第二實(shí)施例中，描述了光電檢測(cè)器43設(shè)有以柵格狀方式劃分的四個(gè)檢測(cè)區(qū)域43A至43D并且檢測(cè)區(qū)域43A至43D的檢測(cè)信號(hào)U1A至U1D被相加以計(jì)算總和信號(hào)SS1的情況。
然而，本發(fā)明并不限于此?？偤托盘?hào)可以通過(guò)各種光學(xué)元素和檢測(cè)區(qū)域的組合來(lái)檢測(cè)。例如，可以在會(huì)聚透鏡41和圓柱透鏡42之間設(shè)置衍射光柵，可以通過(guò)另一檢測(cè)區(qū)域檢測(cè)衍射光束。第三實(shí)施例同樣如此。
在前述第一和第二實(shí)施例中，描述了參照光束LS是波長(zhǎng)約660[nm]的紅色光束并且信息光束LM1、LM2和LM是波長(zhǎng)約405[nm]的藍(lán)色光束的情況。
然而，本發(fā)明并不限于此?？梢允褂镁哂懈鞣N波長(zhǎng)的光束。例如，可以使用波長(zhǎng)約780[nm]的參照光束，并且可以使用波長(zhǎng)約530[nm]的信息光束。
在這種情況下，滿足以下條件就足夠了光盤100的參照層102和光盤200的參照層202具有根據(jù)參照光束的波長(zhǎng)反射參照光束并且根據(jù)信息光束的波長(zhǎng)允許信息光束透過(guò)的特性。記錄層101和201優(yōu)選地由與信息光束的波長(zhǎng)相互反應(yīng)的材料制成。
當(dāng)使用光盤200時(shí)，參照光束和信息光束可以具有相同的波長(zhǎng)。
盡管在前述第三實(shí)施例中描述了信息光束LM是波長(zhǎng)約405[nm]的藍(lán)色光束的情況，但是本發(fā)明并不限于此?？梢允褂酶鞣N波長(zhǎng)。在這種情況下，記錄層201優(yōu)選地由與信息光束的波長(zhǎng)相互反應(yīng)的材料制成。
在前述第一和第二實(shí)施例中，描述了中繼透鏡61是可移動(dòng)透鏡62和固定透鏡63的組合的情況。
然而，本發(fā)明并不限于此。例如，可以使用其他光學(xué)元件或其組合。必要的是信息光束LM1當(dāng)入射在物鏡21上被適當(dāng)?shù)匦纬伞５谌龑?shí)施例的中繼透鏡75和中繼透鏡257同樣如此。
在前述第三實(shí)施例中，可以不設(shè)置中繼透鏡257。在這種情況下，物鏡21可以在聚焦方向上移動(dòng)，以使得信息光束LM的焦點(diǎn)FM被置于目標(biāo)標(biāo)記層YG上。
盡管在前述第一實(shí)施例中描述了光盤裝置10在光盤100上記錄信息并從光盤100再現(xiàn)信息的情況，但是本發(fā)明并不限于此。
例如，光盤裝置10可以是僅用于再現(xiàn)的光盤裝置(其僅能從光盤100再現(xiàn)信息)。在這種情況下，可以不設(shè)置第二表面信息光學(xué)系統(tǒng)70。第二實(shí)施例的光盤裝置110同樣如此。
在前述實(shí)施例中，描述了這樣一種情況，其中用作光盤裝置的光盤裝置10包括用作參照光束源的激光二極管31、用作信息光束源的激光二極管51、用作物鏡的物鏡21、用作光束整形部件的中繼透鏡61和二向棱鏡37、用作運(yùn)動(dòng)控制部件的驅(qū)動(dòng)控制部件12和兩軸致動(dòng)器23、用作參照光束接收部件的光電檢測(cè)器43、用作信息光束接收部件的光電檢測(cè)器66、用作信號(hào)生成部件的信號(hào)處理部件13、以及用作伺服控制部件的控制部件11和驅(qū)動(dòng)控制部件12。然而，本發(fā)明并不限于此。光盤裝置可以按不同方式配置，但是包括參照光束源、信息光束源、物鏡、光束整形部件、運(yùn)動(dòng)控制部件、參照光束接收部件、信息光束接收部件、信號(hào)生成部件以及伺服控制部件。
在前述實(shí)施例中，描述了這樣一種情況，其中用作光盤裝置的光盤裝置210包括用作光束源的激光二極管251、用作物鏡的物鏡21、用作運(yùn)動(dòng)控制部件的驅(qū)動(dòng)控制部件212和兩軸致動(dòng)器23、用作光束接收部件的光電檢測(cè)器263、用作信號(hào)生成部件的信號(hào)處理部件213、以及用作伺服控制部件的控制部件211和驅(qū)動(dòng)控制部件212。然而，本發(fā)明并不限于此。光盤裝置可以按不同方式配置，但是包括光束源、物鏡、運(yùn)動(dòng)控制部件、光束接收部件、信號(hào)生成部件以及伺服控制部件。
工業(yè)應(yīng)用性 本發(fā)明還可以應(yīng)用于在光盤上記錄諸如視頻、聲音或計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)之類的信息并從光盤再現(xiàn)信息的光盤裝置。
權(quán)利要求
1.一種光盤裝置，包括
參照光束源，該參照光束源發(fā)射參照光束以照射設(shè)在光盤中的參照層；
信息光束源，該信息光束源發(fā)射信息光束以從設(shè)在所述光盤中且距所述參照層預(yù)定距離的記錄層內(nèi)的標(biāo)記層再現(xiàn)信息，在所述標(biāo)記層上布置了表示信息的記錄標(biāo)記；
物鏡，該物鏡聚焦所述參照光束和所述信息光束；
光束整形部件，該光束整形部件對(duì)進(jìn)入所述物鏡的信息光束整形，以使得在所述信息光束的光軸方向上，被所述物鏡聚焦的所述參照光束和所述信息光束的焦點(diǎn)之間的距離變得等于所述預(yù)定距離；
運(yùn)動(dòng)控制部件，該運(yùn)動(dòng)控制部件在所述信息光束的光軸方向上移動(dòng)所述物鏡；
參照光束接收部件，該參照光束接收部件接收由參照光束被所述光盤的參照層反射而成的反射參照光束，并生成參照檢測(cè)信號(hào)；
信息光束接收部件，該信息光束接收部件接收由信息光束被所述光盤的標(biāo)記層反射而成的反射信息光束，并生成信息檢測(cè)信號(hào)；
信號(hào)生成部件，該信號(hào)生成部件基于所述參照檢測(cè)信號(hào)生成表示所述反射參照光束的強(qiáng)度的反射參照光束強(qiáng)度信號(hào)，并且基于多個(gè)信息檢測(cè)信號(hào)生成聚焦誤差信號(hào)，所述聚焦誤差信號(hào)根據(jù)從所述標(biāo)記層到所檢測(cè)光束的焦點(diǎn)的距離而在所述標(biāo)記層附近變動(dòng)；以及
伺服控制部件，該伺服控制部件響應(yīng)于所述反射參照光束強(qiáng)度信號(hào)的改變而基于所述聚焦誤差信號(hào)開(kāi)始聚焦控制。
2.如權(quán)利要求1所述的光盤裝置，
其中所述伺服控制部件在所述反射參照光束強(qiáng)度信號(hào)超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)開(kāi)始所述聚焦控制。
3.如權(quán)利要求2所述的光盤裝置，
其中，所述伺服控制部件在所述聚焦控制開(kāi)始之后，在所述反射參照光束強(qiáng)度信號(hào)降至低于所述閾值并且發(fā)生聚焦控制的偏離時(shí)中斷所述聚焦控制，并且在所述反射參照光束強(qiáng)度信號(hào)再次超過(guò)所述閾值時(shí)恢復(fù)所述聚焦控制。
4.如權(quán)利要求1所述的光盤裝置，
其中所述運(yùn)動(dòng)控制部件在所述信息光束的光軸方向上、在預(yù)定運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)移動(dòng)所述物鏡。
5.如權(quán)利要求4所述的光盤裝置，
其中所述運(yùn)動(dòng)控制部件設(shè)定一鄰近范圍作為所述運(yùn)動(dòng)范圍，在所述鄰近范圍中，所述光束的焦點(diǎn)位于所述標(biāo)記層的附近。
6.如權(quán)利要求5所述的光盤裝置，
其中所述運(yùn)動(dòng)控制部件以所述反射參照光束強(qiáng)度信號(hào)得以最大化的位置作為所述物鏡的運(yùn)動(dòng)中心來(lái)確定所述鄰近范圍。
7.如權(quán)利要求5所述的光盤裝置，
其中所述運(yùn)動(dòng)控制部件以表示所述反射信息光束的強(qiáng)度的反射信息光束強(qiáng)度信號(hào)得以最大化的位置作為所述物鏡的運(yùn)動(dòng)中心來(lái)確定所述鄰近范圍。
8.如權(quán)利要求5所述的光盤裝置，
其中所述運(yùn)動(dòng)控制部件設(shè)定如下范圍作為所述鄰近范圍其中所述反射參照光束強(qiáng)度信號(hào)變得等于或大于預(yù)定閾值。
9.如權(quán)利要求5所述的光盤裝置，
其中所述運(yùn)動(dòng)控制部件設(shè)定如下范圍作為所述鄰近范圍其中表示所述反射信息光束的強(qiáng)度的反射信息光束強(qiáng)度信號(hào)變得等于或大于預(yù)定閾值。
10.一種聚焦控制方法，包括
參照光束發(fā)射步驟，發(fā)射參照光束以照射設(shè)在光盤中的參照層；
信息光束發(fā)射步驟，發(fā)射信息光束以從設(shè)在所述光盤中且距所述參照層預(yù)定距離的記錄層內(nèi)的標(biāo)記層再現(xiàn)信息，在所述標(biāo)記層上布置了表示信息的記錄標(biāo)記；
光束整形步驟，對(duì)進(jìn)入物鏡的信息光束整形，以使得在所述信息光束的光軸方向上，被所述物鏡聚焦的所述參照光束和所述信息光束的焦點(diǎn)之間的距離變得等于所述預(yù)定距離；
運(yùn)動(dòng)控制步驟，在所述信息光束的光軸方向上移動(dòng)所述物鏡；
參照光束接收步驟，接收由參照光束被所述光盤的參照層反射而成的反射參照光束并生成參照檢測(cè)信號(hào)；
信息光束接收步驟，接收由信息光束被所述光盤的標(biāo)記層反射而成的反射信息光束并生成信息檢測(cè)信號(hào)；
信號(hào)生成步驟，基于所述參照檢測(cè)信號(hào)生成表示所述反射參照光束的強(qiáng)度的反射參照光束強(qiáng)度信號(hào)，并且基于多個(gè)信息檢測(cè)信號(hào)生成聚焦誤差信號(hào)，所述聚焦誤差信號(hào)根據(jù)從所述標(biāo)記層到所檢測(cè)光束的焦點(diǎn)的距離而在所述標(biāo)記層附近變動(dòng)；以及
伺服控制步驟，響應(yīng)于所述反射參照光束強(qiáng)度信號(hào)的改變而基于所述聚焦誤差信號(hào)開(kāi)始聚焦控制。
11.一種光盤裝置，包括
光束源，該光束源發(fā)射光束到光盤，在所述光盤上的記錄層內(nèi)形成了具有平面布置的表示信息的記錄標(biāo)記的記錄標(biāo)記層；
物鏡，該物鏡聚焦所述光束；
運(yùn)動(dòng)控制部件，該運(yùn)動(dòng)控制部件使所述物鏡在如下鄰近范圍內(nèi)沿所述光束的光軸方向移動(dòng)在所述鄰近范圍中，被所述物鏡聚焦的光束的焦點(diǎn)位于所述記錄標(biāo)記層的附近；
光束接收部件，該光束接收部件接收由被所述物鏡聚焦的光束被所述記錄標(biāo)記層反射而成的反射標(biāo)記光束并且生成光束接收信號(hào)；
信號(hào)生成部件，該信號(hào)生成部件基于所述光束接收信號(hào)生成聚焦誤差信號(hào)，所述聚焦誤差信號(hào)根據(jù)從所述標(biāo)記層到光束的焦點(diǎn)的距離而在所述標(biāo)記層附近變動(dòng)；以及
伺服控制部件，該伺服控制部件在所述鄰近范圍內(nèi)、基于所述聚焦誤差信號(hào)開(kāi)始聚焦控制。
12.如權(quán)利要求11所述的光盤裝置，
其中所述信號(hào)生成部件除了所述聚焦誤差信號(hào)以外還生成表示所述光束的強(qiáng)度的光束強(qiáng)度信號(hào)，并且
所述伺服控制部件響應(yīng)于所述光束強(qiáng)度信號(hào)的改變來(lái)基于所述聚焦誤差信號(hào)開(kāi)始所述聚焦控制。
13.如權(quán)利要求12所述的光盤裝置，
其中所述檢測(cè)部件設(shè)定在所述光束強(qiáng)度信號(hào)的改變量在預(yù)定時(shí)間內(nèi)超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)的時(shí)間為契機(jī)。
14.如權(quán)利要求12所述的光盤裝置，
其中所述伺服控制部件在所述光束強(qiáng)度信號(hào)改變之后、在預(yù)定嘗試時(shí)段中嘗試所述聚焦控制。
15.如權(quán)利要求14所述的光盤裝置，
其中所述嘗試時(shí)段等于所述聚焦誤差信號(hào)在其中具有最大值和最小值的時(shí)段。
16.一種聚焦控制方法，包括
發(fā)射步驟，發(fā)射來(lái)自預(yù)定光束源的光束到光盤，在所述光盤上的記錄層內(nèi)形成了具有平面布置的表示信息的記錄標(biāo)記的記錄標(biāo)記層；
運(yùn)動(dòng)控制步驟，使預(yù)定物鏡在如下鄰近范圍內(nèi)沿所述光束的光軸方向移動(dòng)在所述鄰近范圍中，被所述物鏡聚焦的光束的焦點(diǎn)位于所述記錄標(biāo)記層的附近；
光束接收步驟，接收由被所述物鏡聚焦的光束被所述記錄標(biāo)記層反射而成的反射光束并且生成光束接收信號(hào)；
信號(hào)生成步驟，基于所述光束接收信號(hào)生成聚焦誤差信號(hào)，所述聚焦誤差信號(hào)根據(jù)從所述標(biāo)記層到所述光束的焦點(diǎn)的距離而在所述標(biāo)記層附近變動(dòng)；以及
伺服控制步驟，在所述鄰近范圍內(nèi)、基于所述聚焦誤差信號(hào)開(kāi)始聚焦控制。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了光盤裝置和聚焦控制方法。該光盤裝置能夠提高在從光盤再現(xiàn)信息時(shí)的精度。光盤裝置10在聚焦方向上使物鏡21往復(fù)的同時(shí)計(jì)算聚焦誤差信號(hào)SFE2和總和信號(hào)SS1，直到焦點(diǎn)FS和焦點(diǎn)FM1之間的距離變得接近拉入操作時(shí)的目標(biāo)位置PG的深度d為止，并且當(dāng)基于總和信號(hào)SS1生成的觸發(fā)信號(hào)ST1為低電平時(shí)基于聚焦誤差信號(hào)SFE2開(kāi)始聚焦控制。因此，在聚焦誤差信號(hào)SFE2的曲線呈現(xiàn)具有足夠幅度的S形的狀態(tài)下可以開(kāi)始聚焦控制。
文檔編號(hào)G11B7/0065GK101816043SQ20098010001
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
發(fā)明者宮本浩孝, 齊藤公博, 林邦彥 申請(qǐng)人:索尼公司