CN100474410C - 光盘装置 - Google Patents
光盘装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100474410C CN100474410C CNB2004100748131A CN200410074813A CN100474410C CN 100474410 C CN100474410 C CN 100474410C CN B2004100748131 A CNB2004100748131 A CN B2004100748131A CN 200410074813 A CN200410074813 A CN 200410074813A CN 100474410 C CN100474410 C CN 100474410C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mentioned
- light
- spherical aberration
- signal
- control signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 64
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims abstract description 131
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 26
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 claims description 26
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 23
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 claims description 20
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 13
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000005055 memory storage Effects 0.000 claims description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 11
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 6
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 5
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 208000031872 Body Remains Diseases 0.000 description 1
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 206010073261 Ovarian theca cell tumour Diseases 0.000 description 1
- 208000004350 Strabismus Diseases 0.000 description 1
- 102100029469 WD repeat and HMG-box DNA-binding protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 101710097421 WD repeat and HMG-box DNA-binding protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 239000000729 antidote Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000004448 convergence reflex Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 230000002440 hepatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 208000001644 thecoma Diseases 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
- G11B7/13925—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration active, e.g. controlled by electrical or mechanical means
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
- G11B7/0912—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only by push-pull method
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
本发明提供一种不另外采用更多的检测零部件,对由盘个体差异产生的球面像差进行矫正的装置。本发明具有:通过物镜(40)在光盘(1)上照射光束束斑,由分为2个的受光元件接受来自该光盘的反射光,对反映各受光元件的受光量的电输出的差信号进行检测的光拾取器(4);球面像差调整机构;在上述光盘(1)的任意的半径位置,对上述差信号的振幅散焦时的恶化非对称性成为最小的球面像差调整机构的控制信号进行检测的装置(210);以及,把由该检测装置得到的与半径位置对应的控制信号存放起来的装置(201),根据存放在上述存放装置中的半径位置处的控制信号数据来控制球面像差调整机构,进行记录或重放。
Description
技术领域
本发明涉及光盘装置,特别涉及缓解由光盘的覆盖玻璃的厚度的偏差等光盘的个体差异引发的球面像差的影响的光盘装置。
背景技术
光盘的记录密度大致受到记录重放的光束束斑的大小λ/NA(λ:光波长,NA:物镜的数值孔径)的限制。因此,为了实现光盘的大容量化而缩短波长的同时,扩大数值孔径也是必要的。
为了得到微小的束斑,同时采用蓝紫色的波长短的激光和NA0.85的大数值孔径的物镜。此时,随着NA的增大,就会产生以下问题:由于透过盘的球面像差以及盘基板的倾斜误差引发的彗形像差,就会使束斑质量显著变差。
为了降低球面像差和慧形像差,采用厚度为0.1mm的极薄的覆盖玻璃的光盘。
可是,在各个盘及盘内部,覆盖玻璃的厚度有误差的话,透过覆盖玻璃而成像的束斑就会产生球面像差。由于球面像差的产生,成像就会变得模糊,束斑径就会变大,同时,中心的光强度就会下降。束斑径变大的话,将无法正确读取微小的信号。对于根据由光的热进行记录的原理的光盘,如果光的中心强度下降,因为其温度达不到记录所需的规定值,因而就不能记录,如果为了达到规定温度而提高整体光量的话,规定温度以上的区域就会增大,将会出现微小的记录无法实现的问题。
鉴于上述的问题,提出了高精度地、稳定地检测与基板厚度和光学系统的偏差伴随的球面像差,并对其进行矫正的光盘装置(例如,参照专利文献1)。
以下参照图纸说明该光盘装置。图17是表示现有矫正球面像差的光盘装置的基本构成的构成图。来自半导体激光器101的光经准直透镜102后成为平行光,透过分光器103,经2组2面物镜106、107,穿过覆盖玻璃,在光盘108的记录膜面上会聚。2组2面物镜中第1透镜106搭载在2维调节器104上,在光轴方向和光盘的半径方向被驱动。第2透镜107搭载在与第1透镜形成一体而被驱动的球面像差矫正用调节器105上,2面透镜的间隔可变,产生与其间隔对应的球面像差。
被光盘108反射的光经分光器103反射,入射到全息光分离器109,未图示的光轴附近的光和周边部分的光向不同的方向分离,一同经会聚透镜110,通过柱面透镜111,入射到光检测器112。
光检测器112有多个受光区域,以多个受光区域分割这些光,对其进行检测,将其转换成光电流。由焦点偏差信号检测(AF)电路113、跟踪误差信号检测(TR)电路114、球面像差信号检测(SA)电路115和重放信号检测电路116作为电信号而输出各信号。
对焦点偏差信号进行控制,将其作为2维调节器104的焦点方向的驱动信号进行反馈,使得在光盘上成像为通常最佳的像点。把跟踪误差信号作为2维调节器104的向盘半径方向的驱动信号进行反馈。对球面像差信号进行控制,将其反馈到球面像差矫正用调节器105,对由于光盘108的覆盖玻璃的厚度的偏差及透镜间隔偏差引起的球面像差进行矫正。在重放信号检测电路116中,包括电流电压变换及波形归一化处理、2进制化处理等,以重放光盘所记录的信号。
还提出了为检测球面像差,对在光检测器上会聚的光束内侧和外侧,独立地检测焦点偏差误差信号来得到它们的差信号的方法。可是存在在检测面上由于干涉的影响,焦点偏差信号恶化,可稳定地检测球面像差的范围变窄的问题。为此,对于上述装置,在光检测器112会聚之前由全息光分离器109使光束内侧和外侧分别会聚到光检测器112,分别独立运算焦点偏差信号之后,得到它们的差,从而得到球面像差信号。据此可以更稳定地检测球面像差信号。
上述专利文献1中记载的光盘装置,能稳定检测球面像差信号,但是,必须有球面像差检测用的全息光分离器和特殊的分割图形的受光元件等更多的检测零部件,使其分装置变得复杂、成本增加等,这是存在的难点。
此外,近几年,作为球面像差矫正元件,提出了使用液晶元件的建议,但是,在为了减轻向激光器的返回光所产生的噪音而使用偏振光分光器和1/4波长片来构成隔离器的光拾取器中,使用液晶元件,并且不使用特别的装置来进行球面像差检测时,会伴随下述困难。
为了对其进行说明,首先,说明隔离器的构成和功能,不过,因为是公知的技术,仅作简单的说明。
在图2中,从激光二极管26出射的光经过偏振光分光器30,成为P波直线偏振光。该光入射到偏振光分光器30。偏振光分光器30把光的P波成分按规定的比例,例如以9:1,分为透过光和反射光,把S波成分以0:10分为透过光和反射光。因此,入射光的10分之1被反射,入射到前部监视器32中,而其余的则透过。
透过光经过球面像差矫正用液晶元件35,入射到1/4(4分之1)波长片36,直线偏振光就被转换为圆偏振光。接着,光入射到物镜40,在盘1的信号面成像,再被反射。反射光沿往路反过来前进,透过1/4波长片36。此时,从圆偏振光转换为直线偏振光,不过,与往路反相位。即成为偏振光分光器30上的S波平面。该光经过球面像差矫正用液晶元件35,再次入射到偏振光分光器30,被100%反射,而不回到激光器26。
其次,对作为本发明的前提的球面像差矫正用液晶元件35简单地进行说明。该元件是把液晶分割为多个同心圆带状并将其封印而构成的。对该元件入射属于与折射率变化的方向平行的直线偏振光的平行光,适当控制施加在各带上的电压,使折射率发生变化,使光路长发生变化,结果,在透过出口,光波的相位在各带就会不同。如果使相位的误差在半径方向变化,就会成为具有球面像差的波。如果使该球面像差的方向与盘上产生的球面像差相反,使其大小相同的话,在盘上成像的光束束斑处,球面像差就会抵消。不过,入射与其直交的偏振面的光并无作用。
其次,说明问题点。为了使用液晶元件,在往路中,必须在液晶元件的下游配置1/4波长片。于是,盘上的反射光因为在返路上先通过1/4波长片,因而就成为与在往路上入射的偏振面直交的偏振面的光而入射到液晶元件。因此,不能起到使像差发生变化的作用,波阵面状态不会变化。如果液晶元件象普通的透镜那样往返起作用的话,在往路中以平行光入射的光,在返路中也会返回为平行光而出射。可是,因为液晶元件对返回没有作用,因而在返路中不会以平行光出射。并且,对应于球面像差矫正的程度,返路的会聚发散程度也会变化。
在往路中,光由偏振光分光器30全反射,入射到受光元件,就能得到各种信号。随着由液晶元件对球面像差矫正的程度的不同,受光元件的会聚程度也不同,因此,聚焦误差信号也会变化,聚焦伺服器与此对应而动作,因而在盘上就成为散焦的像。
对于光盘记录重放,首先在盘上使之聚焦是大前提,若其不成立的话,球面像差检测也是困难的。
发明内容
本发明是鉴于上述现有问题点而提出的,目的是提供一种不另外采用更多的检测零部件,对由盘个体差异产生的球面像差进行矫正的装置。
本发明的特征在于,具有:通过物镜在光盘上照射光束束斑,由分为2个的受光元件接受来自光盘的反射光,对反映各受光元件的受光量的电输出的推挽信号进行检测的光拾取器;使从上述光拾取器的上述物镜出射的光的球面像差产生变化的球面像差调整机构;在上述光盘的任意的半径位置,以上述推挽信号成为最大的最佳聚焦位置为基准,对散焦时产生的上述推挽信号的恶化程度的对称性进行检测的装置;对上述球面像差调整机构的控制信号进行检测的装置;以及,把与上述半径位置对应的上述推挽信号的恶化程度成为最对称的控制信号数据存放起来的存储装置,把上述光盘的覆盖玻璃的厚度误差作为以半径为变量的n次式的值,这里的n为2以上的整数,使跟踪伺服器不动作,使上述光拾取器在上述光盘的最内周和最外周之间沿半径方向移动,把n+1的各半径位置的上述控制信号数据分别存储到上述存储装置,从上述存储的n+1个控制信号数据求得上述n次式的n+1个系数,并将该系数存储到寄存器中,通过使用了上述存储的n+1个系数的上述n次式进行运算,计算出任意半径位置的控制信号数据,根据该计算出的上述控制信号数据控制上述球面像差调整机构进行记录或重放。
上述球面像差调整机构由球面像差矫正用液晶元件构成,使给与上述球面像差矫正用液晶元件的输入信号变化,在大范围内使上述光束散焦,求得推挽信号的振幅的最大值,决定聚焦位置。
使上述光束散焦,使得上述聚焦误差信号等量变化,来测量上述推挽信号振幅,求得振幅恶化的非对称性为最小时给予上述球面像差矫正用液晶元件的输入信号,并作为控制信号来存放。
根据上述构成,对于在不另外使用更多的检测用零部件的情况下球面像差矫正结构仅在往路上起作用而在返路上不起作用的结构,也能进行球面像差的检测和矫正。
如上所述,根据本发明,即使采用仅在往路上起作用,在返路上不起作用的球面像差矫正元件,根据上述构成,在不另外使用更多的检测用零部件的情况下,也能够进行球面像差的检测和矫正,或是降低为对经试写而得出的最佳矫正量进行会聚的试行错误次数。而且,不论是具有引导沟的盘,还是具有比特列的盘,只要是产生差信号的盘就能应用,因此,能够应用于大范围的物理格式的盘。
附图说明
图1是表示本发明的光盘装置的构成的透视图。
图2是表示本发明的光盘装置的光拾取器的构成的局部透视图。
图3是表示本发明的光盘装置的光学系统中的光束关系的说明图。
图4是表示本发明的光盘装置的光学系统中的yz平面的光束关系的说明图。
图5是表示本发明的光盘装置的光学系统中的xy平面的光束关系的说明图。
图6是表示本发明的光盘装置的光学系统中的受光传感器的分割配置的状态的说明图。
图7是表示光束束斑照射构成盘上的记录的沟即槽时的状态的说明图。
图8是表示盘的覆盖玻璃厚度正常而没有球面像差的情况时的光线的状态的示意图。
图9是表示盘的覆盖玻璃变厚时光线的状态的示意图。
图10是表示有球面像差的状态的光线的状态的示意图。
图11是表示矫正球面像差后的状态的光线的状态的示意图。
图12是表示盘的覆盖玻璃变厚时球面像差抵消后的光线的状态的示意图。
图13是表示本发明的矫正球面像差的光盘装置的基本的实施方式的构成图。
图14是由光线的轨迹来表示球面像差的示意图。
图15是表示在最佳的球面像差矫正的情况下和矫正值从该处向相反方向同量偏移的情况(Offset)下的推挽振幅值的散焦特性的示意图。
图16是为了明确与成为最大值的X轴有关的曲线的对象性而用各自的最大值归一化后的特性图。
图17是表示现有矫正球面像差的光盘装置的基本构成的构成图。
具体实施方式
参照图1及图2,说明对本发明所适用的球面像差进行检测并对其进行修正的光盘装置。
如图1所示,在本实施方式的光盘装置中,作为信号的记录重放体的光盘1保持在保持部2,由主轴马达3a来旋转。而后,受到来自光拾取器4的光照射,由此把信号记录于光盘1或重放来自光盘1的信号。光拾取器4由轴5a来保持,并可在轴5a的轴方向移动。该轴5a由轴支架5b来保持。轴支架5b固定在轴支架底盘5c上。
如图2所示,在光拾取器4的机壳62内设有作为用于信号的记录重放的光源的激光二极管26,来自该激光二极管26的光入射到折射栅28。折射栅28把入射的光分成3份,使其入射到偏振光分光器30。偏振光分光器30与其偏振光对应,使光反射或透过。在偏振光分光器30的近侧侧面,配置了用于检测光量的前部监视器32。还有,在偏振光分光器30的前方,设有用于把放射光转换为平行光的准直透镜34,通过该准直透镜34的光透过采用液晶的球面像差矫正元件35。关于该元件的功能,如前文所述。还设有进行直线偏振光和圆偏振光变换的1/4(4分之1)波长片36。
从1/4波长片36出射的光由反射镜38来反射,通过物镜组40,在光盘1上成像。物镜40由物镜支架42来固定保持。物镜支架42由线悬架件46来保持,该线悬架件46由线悬架件板48来保持。
还有,从图2可知,在偏振光分光器30的后面侧侧面,设有产生像散的柱面透镜58,受光传感器60接受来自柱面透镜58的光,并将该光转换为电信号。
在此,按照图3至图5,说明通常用于信号重放的光的行进。
从激光二极管26放射状地出射的光64a、64b和64c是球面波,通过折射栅28后,分成各自具有假想光源的3个球面波。光64c是把准直透镜34的光轴上的激光二极管26作为光源的0次光的主光线,光64a及光64b对称于光轴,是在yz平面内具有假想光源的+1次光及-1次光的光线。0次光为光量大的主光束,用于信号的记录重放,±1次光为光量小的2个的辅助光束,用于称作微分推挽法的跟踪伺服器。
首先说明0次光的行进。偏振光分光器30按规定的比例,例如9:1,把光的P波成分分为透过光和反射光;按规定的比例,例如0:10,把光的S波成分分为透过光和反射光。因为在该光学系统中,把激光二极管26的直线偏振光的偏振面配置得与zx平面平行,所以从激光二极管26出射的光全部为P波。因此,全光量的10分之1被反射,作为光66c入射到前部监视器32,其余的光68c则透过。
入射到前部监视器32的光66c被转换为电信号,用于自动功率控制。控制电路把例如与目标光量所对应的电信号和前部监视器32的输出的差对应的电信号送给控制器,这样,由使供给激光器26的电流值变化的伺服电路来控制供给激光二极管26的电流,使该电信号保持规定的值,结果,从物镜40出射的主光束70c就保持规定的光功率。
透过偏振光分光器30的光68c通过准直透镜34,从球面波转换为平面波,换句话说,从放射光转换为平行光。方向与光轴平行。
由准直透镜34转换的平行光,透过使用液晶的球面像差矫正用元件。关于该元件的功能,如前文所述的一样。通过该元件,光波的球面像差就会变化。如果入射光是平行光,出射光就会有一定程度的发散或会聚。入射到1/4波长片36,直线偏振光就转换为圆偏振光。所谓圆偏振光即光的P波和s波的相位偏离了1/4波长的状态。并且光68c由反射镜38改变方向,作为光70c入射到物镜组40。该光70c在盘12的信号面处成像(光72c)、被反射(光74c)。在盘厚度不恰当的情况下,如果不进行矫正,就会因此产生球面像差,不过,由于由矫正元件预先在盘的球面像差的反方向把同量的球面像差附加于入射光,因而在盘上的成像中它们就会抵消。
反射光逆往路而返回,由物镜40转换为平行光76c之后,通过1/4波长片36(光78c)。此时,因为相位又偏离了1/4波长,因而就从圆偏振光转换为直线偏振光,不过,与往路不同,偏振面与偏振光分光器的S波平面,即yz平面平行。
其次,来自1/4波长片36的平行光由准直透镜34转换为会聚光,透过球面像差矫正元件35,作为光78c入射到偏振光分光器30。因为光78c在S波上为直线偏振光,所以在偏振光分光器30处被100%反射,其反射光80c改变到受光传感器60的方向。
因为直线偏振面与往路直交,所以球面像差矫正元件35的液晶元件不起作用。如果象透镜一样地在往返路上起作用,那么在往路上以平行光入射,就转换为例如发散光,在返路上以会聚光入射,就转换为平行光。可是,如果在返路上透镜不起作用,光就直接透过,会聚光就入射到准直透镜34。并且,该会聚或发散的程度与球面像差矫正的程度对应而变化。
向受光传感器60去的光80c入射到柱面透镜58。柱面透镜58的棱线以光轴为X轴方向,在与xy平面成45度的方向倾斜。因此,在该剖面内的光轴上的成像位置和在与该剖面垂直的剖面内的成像位置不一致。产生这种像散是因为在聚焦伺服器中采用了像散法。即,像散是指从一点发出的光通过透镜之后,不会聚于一点的现象。故意制造该现象来检测聚焦误差就是像散法。
光80c通过准直透镜34和柱面透镜58,在受光传感器60附近的光轴上会聚。使用了“会聚”而不是成像这样的词汇是因为根据像散法,会聚于受光传感器60的光具有像差而不成像。受光传感器60位于由前述的柱面透镜58规定的2剖面的各成像点的大致中间位置。
如图6所示,光80c在配置在光轴位置的分为4个的传感器60a、60b、60c和60d处会聚。该受光传感器60为了在重放记录信号的同时用于聚焦伺服器而分为4个。分为4个的传感器60a、60b、60c和60d上的信号的波形在物镜的焦点与盘反射面相合时成为平行光束而返回,因此光束像为圆形。因为透镜过近时会发散反射,所以焦线向后方偏离,像就在上述的45度方向呈长椭圆。反过来太远时就会会聚反射,焦线就向前方偏离,像就在与前面的椭圆较长方向直交的方向呈长椭圆。分为4个的传感器的60a、60c给误差放大器的例如+侧输入,分为4个的传感器60b、60d给误差放大器的例如-侧输入。会聚焦点的时候,为了使4个传感器60a~60d的输出相等,聚焦误差信号为零,光盘太近或太远时,传感器输出就会出现差,从误差放大器的输出就会+-变化。使该误差放大器的误差电压接近零,并将其送给聚焦线圈的驱动电路,从而移动物镜。例如,如果把+的误差电压送给聚焦线圈的驱动电路,就意味着接近过多,要拉远物镜;如果-的误差电压出现,就驱动物镜组40,使其反过来靠近,不断地进行使误差电压接近零的操作。
以下说明主光束的推挽法。光束76c偏离到轨道的左右某一边时,根据折射现象,反射光的强度分布就变为非对称的。完全与轨道吻合时是均等的。推挽法是用1个主光束,在光束束斑上的凹陷行进方向设置分为2个的光二极管,根据受光量的平衡来检测跟踪误差。这里,分开的传感器60a和60b为一体,60c和60d为一体。与轨道吻合时,凹陷的影子被两个光二极管均等覆盖,因此,误差检测用差动放大器的输出为零。如果光束偏离到左右的话,左右的光二极管的受光量就相对地增减,分别作为+、-输出电压而得到跟踪误差信号。关于光二极管的分割方向,因为众所周知,这里省略说明。
根据球面像差矫正的程度,向准直管入射的光的平行程度,即发散或会聚程度发生变化,因而向受光元件的光的光轴方向的成像位置就会变化。结果,即使在盘上聚焦,聚焦误差信号也不为0,如果在该状态时聚焦伺服器起作用的话,将会在盘上散焦。为此,在跟踪伺服器不工作的情况下的推挽信号振幅就会变小。
±1次变量用于称为微分推挽法的跟踪伺服器,不过,这与本发明的本质无关,作为公知的技术,这里省略其说明。
接着,说明球面像差,不过,首先说明在光盘1的覆盖玻璃变厚的情况下信号面的束斑的恶化,再说明通过像差矫正透镜的移动来抵消覆盖玻璃的影响的方法。
首先考虑盘1的覆盖玻璃变厚时的束斑。图8表示盘1的覆盖玻璃12a的厚度为正常的没有球面像差时的光线的状态。如图8所示,束斑的焦点A会聚于规定的位置。
盘12的覆盖玻璃12a变厚时的状态如图9所示。如图9所示,在该例子中,束斑的焦点A会聚于规定的位置的前方,不过,通过聚焦伺服器,使物镜组40接近盘12,就可在盘信号面附近会聚。可是,因为近轴光和周边光的像点不一致,所以束斑变大。
其次,考虑在球面像差矫正元件35起作用的情况下的束斑。图10表示因为向第1物镜40a的入射光变得不平行而产生球面像差的状态。在这样的情况时,束斑的焦点A会聚于与规定的位置不同的位置。在图10表示的例子中,表示束斑的焦点A会聚于规定的位置的前方的情况。在这种情况下,如果聚焦伺服器正确地工作,物镜组40就会接近盘12,在盘信号面附近会聚。可是,因为近轴光和周边光的像点不一致,所以束斑变大。
为了抵消由图9所示的覆盖玻璃12a的厚度误差引发的球面像差,可以从与图10所示的方向相反方向矫正球面像差。结果,如图11所示,覆盖玻璃12a的厚度误差引发的球面像差就可抵消,使近轴光和周边光的像点一致。
图7表示盘1上的构成记录的沟即槽122上被光束束斑72c(图3,图4)照射的状态。主光束和2个辅助光束照射在光盘1上。来自光盘1的反射光,如上所述,会聚于分为4个的受光传感器60a~60d,来自图6的传感器(A+B)的电输出与来自传感器(C+D)的电输出的差信号称为推挽信号。在图7中,束斑72c在槽122或与其邻接的槽的凸面121的中心时,推挽信号为0,而在其之间光量分布的不均衡为最大,推挽信号具有极大极小值,因此相对于束斑移动距离,呈正弦波状变化。
还有,关于其它推挽信号,包括传感器组合和分割方向,属于众所周知的技术,与本发明无直接关系,这里省略说明。
在此,用图7和图14说明球面像差检测的原理。如上所述,图7是将盘从半径方向剖切的剖面和平面的图,表示光束从下方照射到槽时的状态。并且,在有球面像差、光束束斑没能会聚的状态下光束截断沟时产生的推挽信号振幅,与没有球面像差、会聚的状态时的振幅相比,就会变小。
图14是由光线的轨迹来表示球面像差的示意图。另外,在图14中,为了简化,省略了覆盖玻璃。如图14所示,如果假定作为光线包络线的火线相当于束斑尺寸的话,以束斑会聚为最小的交错圆的聚焦方向位置为基准,束斑尺寸在其前后是非对称的。因此,使之散焦时的推挽振幅也以束斑会聚的聚焦方向位置为基准,在其前后成为非对称的。可认为,它在对称时,为没有球面像差的状态,该非对称为最小的状态是球面像差最小的状态。
因此,改变对第1物镜40的入射光的扩展方法,由此引发的球面像差和由覆盖玻璃12a的厚度误差引发的球面像差就会重叠,或是抵消,从而使光盘1上的束斑径变化。在该状态下使其散焦,从推挽振幅为最大的聚焦位置,使其前后等量散焦,对其时的振幅进行比较。振幅的恶化最均等的状态为最佳的束斑品质,可以说是球面像差被矫正的状态。
实际中,使给与球面像差调整机构,在本实施方式中为球面像差矫正元件35的输入信号变化,就可以从光盘的每个半径位置求得非对称成为最小的球面像差调整机构的输入信号。
图15是表示在最佳的球面像差矫正的情况下和从该处向相反方向等量偏移(Offset)的情况下推挽振幅值的散焦特性的示意图。图16是为了使与成为最大值的X轴相关的曲线的对象性明确,以各最大值进行了归一化的图。在球面像差矫正中给予偏移的情况下,相互间就成为反方向的非对称。
由本发明得到的球面像差矫正量和实际记录的最佳矫正量有偏差时,能预先矫正此量。还有,根据本发明的方法,可以先接近最佳的矫正量,从该处开始,进行由试写得到的最佳矫正量的会聚。由此就能够削减试写次数、缩短时间。
以下说明其具体的方法。在半径方向最内周和最外周之间,以光盘1的覆盖玻璃12a的厚度变动的影响能识别的程度的间隔,使拾取器4移动。聚焦伺服器进行动作,使光盘1上的光束束斑成像。另外,不让跟踪伺服器动作,使光束束斑不追随沟或凹陷列,因为光盘为偏芯状态,因而成为横截它们的状态。
在某些刻纹处使球面像差调整机构的输入信号变化,在本实施方式中是使给与球面像差矫正元件35的输入信号变化。先列举测量此时的推挽信号振幅、检测非对称性的方法。
根据该方法,取得各半径和非对称性为最小时球面像差调整机构的输入信号的数据对组,把此数据存放于存储装置。然后,记录/重放时,以此数据为基础,控制球面像差调整机构的输入信号,使由光盘覆盖玻璃的厚度引发的球面像差抵消。
球面像差调整机构的输入信号是指,比如,加在球面像差矫正元件35的液晶元件上的电压。
如上所述,在任意的半径位置进行信号的记录或重放时,从数据组算出相当于此半径位置的非对称性为最小的球面像差调整机构的输入信号,或是用离任意的半径最近的半径位置的数据来代替,算出此半径上的非对称性为最小的球面像差调整机构的输入信号。
在任意的半径位置进行信号的记录和重放时,设定在此半径位置上的非对称性为最小的球面像差调整机构的输入信号,再进行记录和重放。
实际上关于矫正球面像差的液晶元件的构造是作为各种现有技术而公开的,本发明不拘泥于特定的方法。还有,也可以采用诸如在往返路两方起作用的,例如,使用2个透镜组合的光扩展器的球面像差矫正结构。
其次,采用上述球面像差矫正方法的光盘装置的构成如图13所示。图13是表示矫正球面像差的光盘装置的基本实施方式的构成图。
作为光检测器的受光元件60有多个受光区域,在多个受光区域分开检测它们的光,将其转换为光电流。再把它送给检测电路210。检测电路210通过同步信号检测电路211、焦点偏差信号(聚焦误差)信号检测电路212、跟踪误差信号检测(TR)电路213,地址检测电路214和重放信号检测(RF)电路215,作为电压信号来输出各信号。还有,入射到前部监视器的光,由激光功率检测电路216转换为电信号。
从该检测电路210的各电路发出的检测信号被送给由微机等构成的控制部200,控制部200则根据来自这些检测电路210的信号来对控制驱动器220进行控制。
控制驱动器220具有:控制主轴马达3a的主轴伺服电路221,控制焦点偏差的聚焦伺服电路222,控制跟踪偏差的跟踪伺服电路223,控制球面像差用调节器的球面像差矫正控制电路224,控制激光功率的激光功率控制电路225和控制螺纹(thread)马达的螺纹马达控制电路226。
主轴伺服电路221根据同步信号,由控制部200来控制主轴马达,并保持线速度恒定。
控制部200根据聚焦误差信号来控制聚焦伺服电路222,作成2维调节器的焦点方向的驱动信号并将其反馈,使得在光盘上成像为通常最好的像点。控制部200根据跟踪误差信号来控制跟踪伺服电路223,作成给2维调节器的盘半径方向的驱动信号并将其反馈,从而进行跟踪控制。球面像差矫正控制电路224受到控制,以矫正由光盘的覆盖玻璃的厚度的偏差引发的球面像差。重放信号检测电路中,包含电流电压变换及波形归一化处理、2进制化处理等,重放光盘所纪录的信号。激光功率控制电路225把与目标光量所对应的电信号和前部监视器的输出的差对应的电信号送给控制部200,据此使供给激光器的电流值变化。螺纹马达控制电路226通过控制部200来控制螺纹马达230,使光拾取器4到达规定的地址位置。
上述光盘装置中,在半径方向最内周和最外周之间,控制部200对螺纹马达控制电路226进行控制,以光盘1的覆盖玻璃12a的厚度变动的影响能识别的程度的间隔,使拾取器4移动。控制聚焦伺服电路222,使聚焦伺服器动作,以便使光盘1上的光束束斑成像。另外,不让跟踪伺服器动作,使光束束斑不追随沟或凹陷列,因为光盘为偏芯状态,所以成为横截它们的状态。
在某些刻纹处使球面像差调整机构的输入信号变化,在本实施方式中是使给与球面像差矫正元件35的输入信号变化。并且在大范围内使之散焦,测量推挽信号振幅,求得其成为最大的聚焦位置。再使之散焦,并保证聚焦误差信号等量变化,来测量推挽振幅。然后,求得给予振幅恶化的非对称性为最小的球面像差矫正元件35的输入信号。把在此半径位置的、振幅恶化的非对称性成为最小的球面像差调整机构的输入信号的值存放在控制部200内的存储部201中。
接着,向光盘1的半径方向移动光拾取器4,将各半径位置的、非对称性为最小的球面像差调整机构的输入信号的值存放在控制部200内的存储部201中。这样,把与各半径位置对应的非对称性为最小的球面像差调整机构的输入信号的值作为表保存在存储部201中。
在任意的半径位置进行记录和重放时,事先从存放在存储部201中的表中求得该半径位置的、非对称性为最小的球面像差调整机构的输入信号,控制球面像差矫正控制电路224,控制给予球面像差矫正用元件的输入信号来进行记录和重放。
如此控制,就可抵消由覆盖玻璃12a的厚度变动引发的球面像差,很好地进行记录/重放。
对于上述实施方式中的存储部201,可以构成为,使之记忆多个有代表性的半径的非对称性为最小的球面像差调整机构的输入信号,根据此数据组,对任意半径的输入信号进行内插,或用最近的半径处的值来代替。
在该方法中,在决定任意的半径处的输入值时,因为需要访问存储数据组的存储部,因而在记录速度及重放速度为高速的情况时,存在受妨碍的可能性。
为了解决这种缺点,在半径的全区域中,用近似式求得最佳的输入值的方法是有效的。可以设想把光盘1的覆盖玻璃12a的厚度误差表示为连续性地变化,可以认为由此产生的球面像差量也是连续的。这样,可以认为矫正它的输入信号也连续性地变化,因而其量能够用以半径为变量的2次式或3次式这样的n次式来近似。
例如,如果是2次式,系数是3个,为了求得这些值,至少要有3组数据就可以。如果是3次式,系数是4个,为了求得这些值,至少要有4组数据就可以。求得这些系数后,为在平时计算时能使用,将其预先存储保持在寄存器中。因为系数少,所以负担也轻。
为求得任意半径处的输入信号,将此半径代入近似式就行了。此时,因为不需要访问存储部,因而不会延迟记录和重放的程序。还有,由于能大幅度削减数据取得量,因而不仅能缩短事前取得数据的时间,还有不给存储部添负担的长处。
Claims (3)
1.一种光盘装置,其特征在于具有:通过物镜在光盘上照射光束束斑,由分为2个的受光元件接受来自光盘的反射光,对反映各受光元件的受光量的电输出的推挽信号进行检测的光拾取器;使从上述光拾取器的上述物镜出射的光的球面像差产生变化的球面像差调整机构;在上述光盘的任意的半径位置,以上述推挽信号成为最大的最佳聚焦位置为基准,对散焦时产生的上述推挽信号的恶化程度的对称性进行检测的装置;对上述球面像差调整机构的控制信号进行检测的装置;以及,把与上述半径位置对应的上述推挽信号的恶化程度成为最对称的控制信号数据存放起来的存储装置,把上述光盘的覆盖玻璃的厚度误差作为以半径为变量的n次式的值,这里的n为2以上的整数,使跟踪伺服器不动作,使上述光拾取器在上述光盘的最内周和最外周之间沿半径方向移动,把n+1的各半径位置的上述控制信号数据分别存储到上述存储装置,从上述存储的n+1个控制信号数据求得上述n次式的n+1个系数,并将该系数存储到寄存器中,通过使用了上述存储的n+1个系数的上述n次式进行运算,计算出任意半径位置的控制信号数据,根据该计算出的上述控制信号数据控制上述球面像差调整机构进行记录或重放。
2.根据权利要求1所述的光盘装置,其特征在于,上述球面像差调整机构由球面像差矫正用液晶元件构成,使给与上述球面像差矫正用液晶元件的输入信号变化,在大范围内使上述光束散焦,求得推挽信号的振幅的最大值,决定聚焦位置。
3.根据权利要求1所述的光盘装置,其特征在于,使上述光束散焦,使得上述聚焦误差信号等量变化,来测量上述推挽信号振幅,求得振幅恶化的非对称性为最小时给予上述球面像差矫正用液晶元件的输入信号,并作为控制信号来存放。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003340998A JP4148866B2 (ja) | 2003-09-30 | 2003-09-30 | 光ディスク装置 |
JP340998/2003 | 2003-09-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1604205A CN1604205A (zh) | 2005-04-06 |
CN100474410C true CN100474410C (zh) | 2009-04-01 |
Family
ID=34373430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2004100748131A Expired - Fee Related CN100474410C (zh) | 2003-09-30 | 2004-08-30 | 光盘装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7310297B2 (zh) |
JP (1) | JP4148866B2 (zh) |
CN (1) | CN100474410C (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7813017B2 (en) * | 2005-10-21 | 2010-10-12 | Inphase Technologies, Inc. | Method and system for increasing holographic data storage capacity using irradiance-tailoring element |
US7476771B2 (en) | 2005-11-01 | 2009-01-13 | E.I. Du Pont De Nemours + Company | Azeotrope compositions comprising 2,3,3,3-tetrafluoropropene and hydrogen fluoride and uses thereof |
WO2007103569A2 (en) | 2006-03-09 | 2007-09-13 | Inphase Technologies, Inc. | External cavity laser |
JP4825579B2 (ja) | 2006-05-23 | 2011-11-30 | 株式会社日立製作所 | 光ディスク装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW444201B (en) * | 1998-02-16 | 2001-07-01 | Hitachi Ltd | Optical head |
JP2002367197A (ja) | 2001-06-11 | 2002-12-20 | Hitachi Ltd | 光ディスク装置及び光ディスク装置の制御方法 |
-
2003
- 2003-09-30 JP JP2003340998A patent/JP4148866B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-08-30 CN CNB2004100748131A patent/CN100474410C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-09-29 US US10/951,772 patent/US7310297B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4148866B2 (ja) | 2008-09-10 |
CN1604205A (zh) | 2005-04-06 |
US20050068880A1 (en) | 2005-03-31 |
JP2005108334A (ja) | 2005-04-21 |
US7310297B2 (en) | 2007-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100653289B1 (ko) | 광학 헤드 및 기록 재생 장치 | |
US6538978B1 (en) | Multi-layer optical record carrier not requiring spherical aberration correction | |
US7746736B2 (en) | Optical head and optical disk device capable of detecting spherical aberration | |
US6418108B1 (en) | Optical head, recording and/or reproducing method and apparatus and method for detecting thickness | |
KR900008380B1 (ko) | 광학식 헤드장치 | |
CN102054494A (zh) | 光拾取装置 | |
CN101989437B (zh) | 光拾取装置、光盘装置及焦点调整方法 | |
US8036090B2 (en) | Optical pickup device | |
JP4106208B2 (ja) | 光ピックアップ装置 | |
JPS58220249A (ja) | 光学式ピツクアツプ | |
JP2000155979A (ja) | 収差検出装置及び光学情報記録再生装置 | |
CN101393753A (zh) | 光学头的制造方法 | |
CN100474410C (zh) | 光盘装置 | |
CN100505053C (zh) | 衍射光栅和光拾取器装置 | |
CN100524477C (zh) | 光盘装置和方法 | |
JP2005302253A (ja) | トラッキングエラーオフセット補償用光検出領域が形成された光ピックアップ装置 | |
JP3812649B2 (ja) | 光学式情報記録再生装置および方法 | |
JP3044667B2 (ja) | 光学式読取り装置 | |
JPH11259874A (ja) | 光ディスク装置 | |
CN101661763B (zh) | 光拾取装置以及光盘装置 | |
JPH083908B2 (ja) | フォトディテクタの位置合わせ方法および光ピックアップヘッド装置 | |
JP2870130B2 (ja) | 光ヘッドの誤差検出装置 | |
CN100501847C (zh) | 光拾取装置 | |
JP2631975B2 (ja) | フォーカス検出装置 | |
CN100587816C (zh) | 一种补偿光驱像散差的方法与装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090401 Termination date: 20140830 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |