專利名稱：光拾取器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文涉及光拾取器，尤其涉及減少跟蹤信號向聚焦信號泄漏的光拾取器。
背景技術(shù)：
在對CD (Compact Disc，光盤)、DVD (Digital Versatile Disc，數(shù)字多用途光盤) 等光盤記錄并再現(xiàn)信息信號的光盤裝置中，尤其在以DVD為記錄介質(zhì)的光盤裝置中，也有使用CD作為記錄介質(zhì)的需要。因此，上述光盤裝置中的光拾取器，需要根據(jù)裝載的記錄介質(zhì)，產(chǎn)生CD用的近紅外激光與DVD用的紅色激光這兩種波長互不相同的激光中的一者，對記錄介質(zhì)進行信息信號的記錄或再現(xiàn)。在專利文獻1中，公開了上述的雙波長型的光拾取器的一個例子。專利文獻1 日本專利特開2003-317^0號公報

發(fā)明內(nèi)容
最初，上述的雙波長型的光拾取器如專利文獻1的圖3所示，按CD用和DVD用分別具有不同的激光光源和衍射光柵，并具有用于將兩個激光光源產(chǎn)生的激光光束引導至大致相同的光路的分束器。因此，在應對光拾取器的小型化上存在局限。對此，最近為了應對小型化，如專利文獻1的圖1所示，使用將CD用和DVD用的激光光源貼近設置(例如0. Imm左右)的雙波長型的激光光源，在⑶用和DVD用時共用一個衍射光柵，不需要上述目的的分束器的光拾取器變得普遍起來。針對在CD用和DVD用時共用的情況，對上述衍射光柵進行研究。衍射光柵具有規(guī)定的衍射周期(光柵周期)，起到將上述激光光源產(chǎn)生的激光光束分束為主光束(0級衍射光)和兩束副光束(士 1級衍射光)的作用。如后文所述，光拾取器分別具有檢測上述主光束的反射光的光檢測器，和檢測兩束副光束各自的反射光的光檢測器。光盤裝置對由各光檢測器所得到的電信號進行運算，生成跟蹤控制用的跟蹤信號和聚焦控制用的聚焦信號， 來控制光拾取器相對于光盤上的記錄軌道的水平方向(跟蹤方向)和垂直方向(聚焦方向)上的位置。對于⑶和DVD，由于不僅使用的激光波長不同，光盤上的軌道間距也不同，因此上述衍射光柵的衍射周期的最佳值互不相同。所以，上述目的的衍射光柵一般地在厚度方向 (激光的行進方向)的不同位置上分別具有CD用的衍射光柵和DVD用的衍射光柵。該衍射光柵有時被稱為雙面雙波長衍射光柵。然而，由于組合了兩面衍射光柵，存在價格上較為高昂的問題。對此，最近開始通過使用具有一面衍射光柵的單面雙波長衍射光柵來解決上述的價格問題。在使衍射光柵為一面的情況下，要根據(jù)兩者的激光通過的位置使用最佳的衍射周期，但在現(xiàn)實中存在困難，因此在對于兩者來說沒有太大問題的范圍內(nèi)，使用不同于最佳值的衍射周期。因此，尤其是兩束副光束照射到光盤上的位置會與最佳值有所偏差，存在例如上述聚焦控制用的聚焦信號中產(chǎn)生來自跟蹤信號的泄漏，損害聚焦控制性能的問題。本發(fā)明的目的在于，鑒于上述問題，提供減少跟蹤信號向聚焦信號泄漏的光拾取

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種對光盤記錄介質(zhì)照射激光來對上述記錄介質(zhì)進行信息信號的記錄或者再現(xiàn)的光拾取器，包括激光發(fā)生器，將具有第一波長的第一激光和具有與第一波長不同的第二波長的第二激光有選擇地產(chǎn)生；單面雙波長衍射光柵，被該激光發(fā)生器產(chǎn)生的第一激光和第二激光照射，將該兩種激光均用同一衍射面分束成主光束和兩束副光束；準直透鏡，將由該單面雙波長衍射光柵分束而得的上述主光束和兩束副光束從發(fā)散光束變換成平行光束；物鏡，將由該準直透鏡變換成平行光束后的上述主光束和兩束副光束會聚到上述記錄介質(zhì)的數(shù)據(jù)記錄面；會聚透鏡，將從上述數(shù)據(jù)記錄面反射的上述主光束和兩束副光束會聚；和光檢測器，具備第一受光器，具有被由該會聚透鏡會聚的上述主光束照射并將其轉(zhuǎn)換成電信號的4個受光區(qū)域；第二和第三受光器，具有被由上述會聚透鏡會聚的上述兩束副光束照射并將其轉(zhuǎn)換成電信號的4個受光區(qū)域，該光檢測器所包含的上述第二和第三受光器的上述4個受光區(qū)域的中心位置，相對于上述第一受光器的上述4個受光區(qū)域的中心位置，在相對于上述光拾取器的上述光盤的線速度方向上移位規(guī)定的移位量。通過本發(fā)明，能夠提供減少跟蹤信號向聚焦信號泄漏的光拾取器，具有能夠提高光拾取器的基本性能的效果。


圖1是表示使用了本發(fā)明的光拾取器的光盤裝置的一實施例的框圖。圖2是本發(fā)明一實施例的光拾取器的框圖。圖3是本發(fā)明一實施例的聚焦信號生成部的框圖。圖4是表示光檢測器的位置和泄漏信號振幅的關(guān)系的一個例子的圖。圖5是表示光檢測器的位置的一個例子的圖。圖6是表示光檢測器的位置和泄漏信號振幅的關(guān)系的另一例子的圖。圖7是表示本發(fā)明一實施例的光檢測器的位置的一個例子的圖。圖8是表示本發(fā)明一實施例的光檢測器的位置和泄漏信號振幅的關(guān)系的圖。圖9是表示本發(fā)明一實施例的光檢測器的位置的另一例子的圖。附圖標記說明1 光盤、3 光拾取器、4 =AFE電路、20 受光器、26 系數(shù)器、31 物鏡、33 激光發(fā)生器、34 衍射光柵、35 分束器、36 準直透鏡、37 全反射鏡、38 會聚透鏡
具體實施例方式下面參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。圖1是表示使用了本發(fā)明的光拾取器的光盤裝置的一實施例的框圖。作為記錄介質(zhì)的光盤1為⑶、DVD等。當然，可以使用⑶-R或DVD-R等僅可記錄一次的可記錄光盤、 CD-RW或DVD-RAM等可擦寫型光盤以及CD-ROM或DVD-ROM等只讀型光盤中的一者。裝入的光盤1通過軸11被主軸電機12旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。其所需的驅(qū)動控制信號從系統(tǒng)控制電路6供
光拾取器3通過物鏡31，將激光光束32照射到光盤1的記錄面上，進行數(shù)據(jù)的記錄或者再現(xiàn)。光拾取器3搭載在步進(sled)機構(gòu)(圖中未示出)上，沿光盤1上的半徑方向移動，在規(guī)定的軌道位置上進行數(shù)據(jù)的記錄或再現(xiàn)。其所需的控制信號由系統(tǒng)控制電路6生成。此外物鏡31搭載在致動器(圖中未示出)上，仍基于由系統(tǒng)控制電路6生成的控制信號，對該物鏡相對于光盤1的垂直方向(聚焦方向)和半徑方向(跟蹤方向)的位置進行微調(diào)，以使激光光束32正確地聚焦在光盤1的規(guī)定的記錄軌道上進行跟蹤。光拾取器3從光盤1再現(xiàn)的再現(xiàn)信號，供給到AFE (Analog Front End,模擬前端) 電路4。AFE電路4進行雖為數(shù)字記錄但在本質(zhì)上仍應作為模擬信號處理的上述再現(xiàn)信號的處理。即，AFE電路4對再現(xiàn)信號進行運算處理，生成跟蹤信號(TE-Tracking Error-信號)和聚焦信號(FE-Focus Error-信號)，供給到系統(tǒng)控制電路6。系統(tǒng)控制電路6基于所供給的TE信號和FE信號，生成跟蹤用和聚焦用的伺服信號，并供給到光拾取器3，控制其動作。此外下面將AFE電路4中生成TE信號和FE信號的部分稱為運算部。此外AFE電路4在對利用光拾取器3和光盤1記錄或再現(xiàn)數(shù)據(jù)時的振幅和相位的頻率特性進行均衡后，將均衡后的數(shù)據(jù)輸出到輸出端子5，供給到圖中未示出的再現(xiàn)信號處理電路。并且，AFE電路4可以與系統(tǒng)控制電路6集成在同一個半導體芯片上。此外，上述再現(xiàn)信號處理電路也可以與系統(tǒng)控制電路6集成在同一個半導體芯片上。下面，針對圖1的光拾取器3進行說明。圖2是本發(fā)明的一實施例中的光拾取器的框圖。產(chǎn)生CD用和DVD用的激光的雙波長激光發(fā)生器33包含激光二極管，根據(jù)裝入光盤裝置的光盤1的種類，產(chǎn)生⑶用的近紅外激光和DVD用的紅色激光中的一者。圖中的箭頭表示了激光大致的光路。如上所述，⑶用的激光光源和DVD用的激光光源貼近設置，實際上有0. Imm左右的位置差異。此外，光盤上的記錄軌道的間距和記錄位置與光盤表面的距離也可能不一致， 所以CD用的激光與DVD用的激光之間存在若干的光路差異，但在此為了避免圖的復雜，僅表示一個光路。激光發(fā)生器33所產(chǎn)生的激光在衍射光柵34被分割為3束光束。一束是被稱為0 級衍射光的主光束，剩下兩束是被稱為士 1級衍射光的副光束。衍射光柵34將激光分割， 以使在光盤1上，兩束副光束照射于在記錄軌道的半徑方向的兩個方向上相對于上述主光束距離記錄軌道間距1/2的點上。衍射光柵34所分離的上述三束光束通過分束器35，被準直透鏡36從發(fā)散光束變成平行光束。之后，平行光束被全反射鏡37向著光盤1的記錄面反射，在物鏡31的作用下， 光路被以聚焦于光盤的記錄面上的方式折射，由此照射到光盤1上。如上所述，物鏡31搭載在致動器上，對該物鏡控制跟蹤方向和聚焦方向上的位置以使其正確地跟蹤光盤1的記錄軌道。進一步地，來自光盤1的反射光，經(jīng)過物鏡31被全反射鏡37向著準直透鏡36的方向反射，然后在分束器35也發(fā)生反射，到達會聚透鏡38。在被會聚透鏡38折射后，向著光檢測器20照射，被轉(zhuǎn)換成與光強度相應的電信號。被供給上述電信號的AFE電路4，基于上述信號，對光盤1中記錄的信息信號的頻率特性進行均衡，進一步生成上述TE信號和冊信號。另外，圖2所示的光拾取器的結(jié)構(gòu)并非對本發(fā)明的限定。例如在上述專利文獻1 中分束器35與準直透鏡36是反過來配置的。此外，在光拾取器3的厚度不構(gòu)成問題的情況下，也可以取消全反射鏡37，從激光發(fā)生器33朝著光盤1產(chǎn)生激光。如此，本發(fā)明也可以適用于與圖2不同的光拾取器。下面，針對AFE電路4中的FE信號的生成方法進行說明。圖3是本發(fā)明一實施例的FE信號生成部的框圖。圖3的左側(cè)概念性地表示了上述三束衍射光(0級衍射光和士 1級衍射光)所照射的光盤上的位置與記錄軌道的位置的關(guān)系。當然，這是進行跟蹤控制和聚焦控制的狀態(tài)。此外，也表示了作為光盤1使用可記錄信息信號的類型的光盤，從未記錄的狀態(tài)途中向記錄完畢狀態(tài)遷移過程中的情況。如上所述，光拾取器3具有用于接收光盤1所反射的激光的光檢測器20。若令記錄軌道的軌間距為Tr，光檢測器20接收來自相對于中心大致士Tr范圍內(nèi)的反射光。此外光檢測器20與上述三束衍射光相應地，具有在跟蹤方向上相互分離Tr/2距離的三個受光器，并且各受光器具有4個受光區(qū)域。AFE電路4對基于在這些4個受光區(qū)域中接收到的激光而得的電信號進行運算，生成FE信號。在圖3中，例如接收來自上述0級衍射光的反射光的第一受光器22 (下面稱為主受光器)的4個受光區(qū)域分別記為A、B、C、D，基于在這4個受光區(qū)域接收的激光的電信號同樣表示為A、B、C、D0利用加法器242、243和減法器251運算所得的信號稱為 CAD (Conventional Astigmatism Detection，常規(guī)像散檢測)信號。FE(CAD) = (A+C)-(B+D)(式 1)此外，以隔著受光器22且在光盤1的半徑方向(跟蹤方向)上距離受光器 22士Tr/2的位置為中心，同樣具有4個受光區(qū)域的第二受光器21和第三受光器23 (下面稱兩者為副受光器)，接收基于上述士 1級衍射光的反射光。利用減法器241、244和加法器 252所得到的信號稱為SAD (Subsidiary Astigmatism Detection，副像散檢測)信號。FE (SAD) = (EF1+EF3) - (EF2+EF4) (式 2)在此，將基于第二受光器21的4個受光區(qū)域的電信號表示為E1、E2、E3、E4，將基于第三受光器23的4個受光區(qū)域的電信號表示為Fl、F2、F3、F4，并進一步地將例如El和 Fl的和信號表示為EFl。將SAD信號在系數(shù)器(coefficient unit，常數(shù)器)26中乘以規(guī)定的常數(shù)K，并在加法器27中與先前的CAD信號相加，在輸出端子觀得到DAD (Differential Astigmatism Detection，差分像散檢測)信號。FE (DAD) = FE(CAD)+K*FE(SAD) = {(A+C)-(B+D)}+K*{(EF1+EF3)- (EF2+EF4)} (式3)將(式3)的信號作為FE信號進行聚焦伺服控制，現(xiàn)在普遍使用的是DAD方式。并且，預先決定系數(shù)器沈中的系數(shù)K，以使DAD信號中的跟蹤信號的泄漏最小。或者也可以設置對輸出端子觀的DAD信號的振幅進行檢測的檢測器，來適當?shù)乜刂葡禂?shù)K，以使該振幅始終為最小。如今，光檢測器20并非單純的光學部件，而多為與基于檢測到的光生成的電信號的產(chǎn)生部形成為一體的電光學部件。這也稱為OEIC(Optical Electronic IntegratedCircuit，光電子集成電路)，也是集成電路的一種。因此，上述受光部21、22、23和其被分割而得的受光區(qū)域，使用集成電路工藝以極高的位置精度形成。此外，將第一受光器22、加法器242與243和減法器251稱為主聚焦系統(tǒng)，將第二受光器21和第三受光器23以及減法器241與M4、加法器252、系數(shù)器沈稱為副聚焦系統(tǒng)。下面，說明使圖2的衍射光柵34為單面雙波長衍射光柵的情況下的問題和新的改
善方法。圖4是表示光檢測器的位置和泄漏信號振幅的關(guān)系的一個例子的圖，表示使用了針對例如DVD用的激光最優(yōu)地設計衍射周期的衍射光柵的情況。圖中的橫軸為PDT，縱軸為 XTK。PDT指的是圖3的受光器21、22、23的圖面橫向方向(相對于光拾取器3的光盤1 的線速度方向)上的PD平衡(PD =Photo Detector，光檢測器)。例如在受光器22中，在進行聚焦控制，最佳地聚焦的情況下，PDT表示為PDT = {(D+C) - (A+B)} / (A+B+C+D)(式 4)S卩，對于各受光器，各光束在最佳地聚焦的狀態(tài)下成像為大致圓形，在焦點向任一方向偏離的狀態(tài)下成像為大致橢圓形，而PDT意味著在前者的狀態(tài)下的值。在圖3中，各受光器相對于所照射的光束的相對位置，在PDT為正值向右方向移動，在PDT為負值時向左方向移動。另一方面，XKT (Crosstalk Noise 串擾噪聲)表示向FE信號泄漏的TR信號(跟蹤信號)的振幅。圖中的⑴為泄漏到Main信號(主信號)中的串擾噪聲的振幅，即為泄漏到先前的(式1)所表示的CAD信號中的串擾噪聲的振幅。同樣地，(2)為泄漏到Sub信號(副信號)中的串擾噪聲的振幅，即為泄漏到先前的(式2)所表示的SAD信號中的串擾噪聲的振幅。此外，(3)為泄漏到先前的(式3)所表示的DAD信號中的串擾噪聲的振幅。在測定如圖4所示的PDT與XTK的關(guān)系時，可以在使受光器21、22、23的位置相互沿圖3的橫方向移動同樣的距離的同時測定XTK。此時，圖4中以泄漏到Main信號中的串擾噪聲為最小的位置為基準位置，表示各信號的XTK值的特性。泄漏到CAD信號中的串擾噪聲和泄漏到SAD中的串擾噪聲在原理上相位互逆。因此，若將兩者相加則振幅相互抵消。因此，圖3的輸出端子觀的DAD信號為來自跟蹤信號的泄漏較少的聚焦信號，能夠進行精度較好的聚焦控制。此外，如上所述，可以預先決定系數(shù)器26的系數(shù)K，使得輸出端子觀的DAD信號的振幅最小?；蛘呖梢詸z測輸出端子觀的 DAD信號的振幅，設置控制部控制系數(shù)K以使得該振幅為最小。在圖4中，表示了如上所述使用了針對例如DVD用的激光最優(yōu)地設計衍射周期的衍射光柵的情況?；蛘?，在使用雙波長激光發(fā)生器的情況下，使用雙面雙波長衍射光柵，使 ⑶用或DVD用的激光均最佳地發(fā)生衍射來生成主光束和副光束的情況也是相同的。在這些情況下，大致能夠依照圖4的(3)中所表示的原理，減少TR信號向FE信號的泄漏。然而，在使用單面雙波長衍射光柵的情況下，需要進一步的改進。圖5是表示光檢測器的位置的一個例子的圖。圖6是表示光檢測器的位置和泄漏信號振幅的關(guān)系的另一例子的圖，表示了使用單面雙波長衍射光柵作為衍射光柵的情況的例子。圖5中表示了圖3的受光器21、22、23的各中心位置在圖上的橫方向上一致的狀態(tài)。并且，先前的圖4中的XTK和PDT的關(guān)系也是在圖5所示的位置關(guān)系下測定的。同樣地，圖6為在如圖5所示的各受光器的位置關(guān)系下，在使用單面雙波長衍射光柵時，用與圖 4相同的方法測定PDT與XTK的關(guān)系的例子。在圖6中，與圖4不同，(1)所示的泄漏到Main信號中的串擾噪聲，與(2)所示的泄漏到Sub信號中的串擾噪聲之間，特性的中心不同。因此，如圖(3)所示的泄漏到DAD信號中的串擾噪聲的振幅各處都比圖4大。因此，將在TR信號向FE信號的泄漏較大的狀態(tài)下進行聚焦控制，存在聚焦伺服性能降低的問題。造成如圖6所示的特性的原因為，由于使用單面雙波長衍射光柵，必然不能對CD 和DVD用的兩者的激光都達到最佳的衍射效果，光盤上副光束照射的位置相對于主光束不是最佳位置。下面，說明應對上述問題的本實施例的解決方法。圖7是表示本發(fā)明一實施例的光檢測器的位置的一個例子的圖。圖8是表示本發(fā)明一實施例的光檢測器的位置和泄漏信號振幅的關(guān)系的圖。在先前的圖6中，(2)所示的泄漏到Sub信號中的串擾噪聲的特性，相對于(1)所示的泄漏到Main信號中的串擾噪聲的特性，PDT向正方向移動(移位)。這意味著，士 1級的衍射光(副光束)相對于0級衍射光(主光束)，以向圖3或圖5的右側(cè)移位的位置為中心照射在光盤上。因此在本實施例中，通過如圖7所示使第二和第三受光器的位置相對于第一受光器22向右側(cè)移位，來消除上述的特性的偏移。使用圖7所示的受光器和單面雙波長衍射光柵實際測量上述PDT與XTK的關(guān)系的例子為圖8。在圖8中，⑵所示的泄漏到Sub信號中的串擾噪聲的特性，相對于⑴所示的泄漏到Main信號中的串擾噪聲的特性，中心大致一致，與圖4類似，(3)所示泄漏到DAD 信號中的串擾噪聲的振幅得到降低。因此，將在TR信號向FE信號的泄漏較小的狀態(tài)下進行聚焦控制，具有改善聚焦伺服性能的效果。此外，在圖7中，相對于第一受光器22，使第二受光器21和第三受光器23向右側(cè)移位只是一個例子。根據(jù)單面雙波長衍射光柵的設計，也可可向不同的方向移位。如圖7所示的受光器的配置方法，不限于具有雙波長激光發(fā)生器的光拾取器中的 DVD用的受光器，也可適剛于CD用的受光器。圖9是表示本發(fā)明一實施例的光檢測器的位置的另一例子的圖，表示了除了上述受光器21、22、23外還貼近設置有⑶用的受光器21A、22A、23A的例子。它們的相對的位置關(guān)系，均按照在使TR信號向FE信號的泄漏最小的狀態(tài)下進行聚焦控制的方式?jīng)Q定。另外，在圖7和圖9中，為了使圖容易理解，表示使相對于第一受光器22 Q2A)的其它受光器21(21A)、23(23A)的位置比實際的可能值更大地移位的情況。例如DVD用的受光器通常具有100 μ m見方的大小，上述移動量實際多為1 μ m左右。如上所述，由于受光器是用半導體工藝制造的，所以包含公差在內(nèi)對Iym左右的移位量進行管理并制造受光器，并無任何問題。在此所示的實施方式僅為一個例子，并非對本發(fā)明的限定?；诒景l(fā)明的主旨產(chǎn)生的不同的實施方式，也屬于本發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1.一種對光盤記錄介質(zhì)照射激光來對所述記錄介質(zhì)進行信息信號的記錄或者再現(xiàn)的光拾取器，其特征在于，包括激光發(fā)生器，將具有第一波長的第一激光和具有與第一波長不同的第二波長的第二激光有選擇地產(chǎn)生；單面雙波長衍射光柵，被該激光發(fā)生器產(chǎn)生的第一激光和第二激光照射，將該兩種激光均用同一衍射面分束成主光束和兩束副光束；準直透鏡，將由該單面雙波長衍射光柵分束而得的所述主光束和兩束副光束從發(fā)散光束變換成平行光束；物鏡，將由該準直透鏡變換成平行光束后的所述主光束和兩束副光束會聚到所述記錄介質(zhì)的數(shù)據(jù)記錄面；會聚透鏡，將從所述數(shù)據(jù)記錄面反射的所述主光束和兩束副光束會聚；和光檢測器，具備第一受光器，具有被由該會聚透鏡會聚的所述主光束照射并將其轉(zhuǎn)換成電信號的4個受光區(qū)域；第二和第三受光器，具有被由所述會聚透鏡會聚的所述兩束副光束照射并將其轉(zhuǎn)換成電信號的4個受光區(qū)域，該光檢測器所包含的所述第二和第三受光器，相對于所述第一受光器，所述4個受光區(qū)域的中心位置在相對于所述光拾取器的所述光盤的線速度方向上移位規(guī)定的移位量。
2.如權(quán)利要求1所述的光拾取器，其特征在于所述第二和第三受光器的移位量，基于以下值決定用于使基于所述主光束和副光束生成的FE信號中從TR信號泄漏的量最小的、所述第二和第三受光器相對于所述第一受光器的PDT值。
3.如權(quán)利要求1所述的光拾取器，其特征在于在所述衍射光柵與所述物鏡之間具有分束器，其使從所述衍射光柵與所述物鏡中的一者照射來的激光通過并使從另一者照射來的激光反射，所述會聚透鏡被由所述分束器反射的反射光照射。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光拾取器，其目的在于，在具有單面雙波長衍射光柵和雙波長激光發(fā)生器的光拾取器中，減少跟蹤信號向聚焦信號的串擾噪聲，改善聚焦控制性能。在接收由單面雙波長衍射光柵所分束出的主光束和副光束的來自光盤面的反射光的受光器中，使接收主光束的受光器和接收副光束的受光器在線速度方向上的相對位置移位。位置的移動量，基于相對于上述相對位置的、根據(jù)主光束和副光束檢測出的聚焦信號中來自跟蹤信號的泄漏量的特性來決定。
文檔編號G11B7/09GK102290068SQ20111009198
公開日2011年12月21日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者中村俊輝, 大石耕太郎 申請人:日立視聽媒體股份有限公司