CN101989437B - 光拾取装置、光盘装置及焦点调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光拾取装置、光盘装置及焦点调整方法,能够以简单结构有效地去除杂散光,并且能够抑制跟踪误差信号中产生的DC分量。其中,使由盘反射的激光会聚到第一方向和第二方向上,并导入像散。使用与第一方向和第二方向平行的2条直线分割所得到的4个光束区域(A~D)的光的行进方向,分别变换为(Da~Dd)的方向。由此,在光检测器上产生了只含有信号光的信号光区域。通过在该区域配置传感器图案,从而抑制了杂散光的影响。求出校正倍率,该校正倍率用于根据将激光照射于无轨道的测试盘时的区域B、C的光量平衡、和区域A、D的左右的光量平衡来抑制跟踪误差信号的DC分量。通过该校正倍率对跟踪误差信号进行校正。
Description
技术领域
本发明涉及光拾取装置、光盘装置及焦点调整方法,尤其适合在对层叠有多个记录层的记录介质进行记录/再生时应用。
背景技术
近年来,伴随着光盘的大容量化,推进了记录层的多层化。通过在一张盘内包含多个记录层,能够显著提高盘的数据容量。在层叠记录层时,目前为止一般都是单面2层,但是最近为了进一步推进大容量化,还研究了在单面配置3层以上的记录层。这里,使记录层的层叠数增加就能促进盘的大容量化。但是,另一方面,记录层间的间隔变窄,因层间串扰引起的信号劣化增加。
若使记录层多层化,则来自作为记录/再生对象的记录层(目标(target)记录层)的反射光变得微弱。因此,若从处于目标记录层上下的记录层向光检测器入射不需要的反射光(杂散光),则检测信号会劣化,会对聚焦伺服及跟踪伺服带来不良影响。因此,在这样配置了多层记录层的情况下,需要适当地去除杂散光,使来自光检测器的信号稳定。
在以下的专利文献1中公开了一种利用针孔(pin hole)去除杂散光的技术,在专利文献2中公开了一种通过组合1/2波长板和偏振光光学元件来去除杂散光的技术。
【专利文献1】日本特开2006-260669号公报
【专利文献2】日本特开2006-252716号公报
根据上述专利文献1的技术,由于需要使针孔准确对位在从目标记录层反射的激光(信号光)的会聚位置,故存在着难以进行针孔的位置调整作业的问题。当为了容易进行位置调整作业而增大针孔尺寸时,杂散光通过针孔的比例增加,无法有效抑制因杂散光引起的信号劣化。
另外,根据专利文献2的技术,为了去除杂散光,除了需要2个2个地配置1/2波长板及偏振光光学元件之外,还需要2个透镜,故部件数和成本增加,还存在各构件的配置调整变得繁杂的课题。另外,需要排列配置这些构件的空间,因此还存在光学系统大型化的问题。
此外,在光拾取装置或光盘装置中,基于由盘反射的激光的光量分布的不平衡,生成了跟踪误差信号。在所提到的跟踪误差信号中,由于配置于装置内的光学元件的位置相对激光光轴偏移了,故叠加有DC分量。希望所提到的DC分量在设置光学系统时或历经劣化时等的规定时刻被抑制。
发明内容
本发明是为了消除上述课题而做出的,其目的在于提供一种能以简单构成有效去除杂散光、能有效抑制跟踪误差信号中产生的DC分量的光拾取装置及光盘装置。
本发明的第一技术方案涉及光拾取装置。本方案涉及的光拾取装置具备:激光光源;物镜,其使从所述激光光源射出的激光会聚到盘上;像散元件,其对由所述盘反射的所述激光导入像散,使第一焦线位置和第二焦线位置在所述激光的行进方向上相互分离,所述第一焦线位置通过所述激光在第一方向上会聚而产生,所述第二焦线位置通过所述激光在与所述第一方向垂直的第二方向上会聚而产生;分光元件,其使通过与所述第一方向和所述第二方向分别平行的第一及第二直线对由所述盘反射的所述激光的光束进行4分割所得到的4条光束的行进方向相互不同,并使这4条光束相互离散;光检测器,其具有接收由所述分光元件离散后的4条光束的传感器组;和存储器,其保持校正值,该校正值用于抑制因所述分光元件相对于所述激光的光轴的位置偏移而在跟踪误差信号产生的DC分量。这里,该校正值是基于从所述传感器组输出的信号中,在生成所述跟踪误差信号中相互取得差的第一及第二信号间的平衡而设定的。在该设定中,第一及第二信号被视作未受到所述光盘上的轨道影响的状态。例如,基于使所述激光会聚到未形成轨道的平坦的反射面时的第一及第二信号间的平衡,设定所述校正值。
本发明的第二技术方案涉及光盘装置。该技术方案所涉及的光盘装置具备:光拾取装置;运算电路,其运算从所述光拾取装置输出的信号;和存储器,其保持控制参数。这里,所述光拾取装置,具备:激光光源;物镜,其使从所述激光光源射出的激光会聚到盘上;像散元件,其对由所述盘反射的所述激光导入像散,使第一焦线位置和第二焦线位置在所述激光的行进方向上相互分离,所述第一焦线位置通过所述激光在第一方向上会聚而产生,所述第二焦线位置通过所述激光在与所述第一方向垂直的第二方向上会聚而产生;分光元件,其使通过与所述第一方向和所述第二方向分别平行的第一及第二直线对由所述盘反射的所述激光的光束进行4分割所得到的4条光束的行进方向相互不同,并使这4条光束相互离散;和光检测器,其接收由所述分光元件离散的4条光束。另外,所述存储器保持校正值,该校正值用于抑制因所述分光元件相对于所述激光的光轴的位置偏移而在跟踪误差信号产生的DC分量。另外,所述运算电路,具有:运算部,其基于来自所述光检测器的输出而生成跟踪误差信号;和校正部,其基于所述校正值来校正来自所述运算部的输出。
本发明的第三技术方案涉及使照射光的焦点跟踪于目标面上的轨道的焦点调整方法。本技术方案涉及的焦点调整方法,对由所述目标面反射的所述照射光导入像散,使第一焦点位置和第二焦点位置在所述照射光的行进方向上相互分离,所述第一焦点位置通过所述照射光在第一方向上会聚而产生,所述第二焦点位置通过所述照射光在与所述第一方向垂直的第二方向上会聚而产生;使通过与所述第一方向和所述第二方向分别平行的第一及第二直线对由所述目标面反射的所述照射光的光束进行4分割所得到的4条光束的行进方向相互不同,并使这4条光束相互离散。然后,基于像散法根据所述4条光束的光量平衡生成聚焦误差信号,并基于所生成的聚焦误差信号来调节所述照射光的光轴方向上的所述焦点的位置;基于由所述目标面反射的所述激光的与所述轨道的衍射像垂直方向上的光量平衡来生成推挽信号,并基于所生成的推挽信号来调节所述照射光的横切所述轨道的方向上的所述焦点的位置。这里,在调节横切所述轨道的方向上的所述焦点的位置之前,基于所述照射光会聚到未形成所述轨道的平坦反射面时的与所述衍射像垂直的方向的光量平衡,求出用于抑制所述推挽信号的DC分量的校正值。然后,基于求出的校正值对所述推挽信号进行校正,基于校正后的所述推挽信号对横切所述轨道的方向上的所述焦点的位置进行调节。
(发明效果)
根据发明,能够以简单构成有效去除杂散光,另外能够抑制跟踪误差信号中产生的DC分量。
本发明的效果及意义根据以下所述的实施方式的说明变得更为明了。其中,以下的实施方式只是实施本发明时的一个例示,本发明并不由以下的实施方式限制。
附图说明
图1是说明实施方式所涉及的技术原理(光线行进方式)的图。
图2是说明实施方式所涉及的技术原理(光线行进方式)的图。
图3是说明实施方式所涉及的技术原理(光线行进方式)的图。
图4是说明实施方式所涉及的技术原理(光线行进方式)的图。
图5是说明实施方式所涉及的技术原理(分割图案和光束的分布)的图。
图6是说明实施方式所涉及的技术原理(分割图案和光束的分布)的图。
图7是说明实施方式所涉及的技术原理(分割图案和光束的分布)的图。
图8是说明实施方式所涉及的技术原理(分割图案和光束的分布)的图。
图9是说明实施方式所涉及的技术原理(角度赋予和光束的分布)的图。
图10是表示实施方式所涉及的传感器图案的配置方法的图。
图11是说明因角度调整元件的位置偏移在推挽信号中叠加DC分量的图。
图12是表示用于验证(模拟仿真)推挽信号的DC分量的光学系统的图。
图13是表示对角度调整元件发生了位置偏移时的信号光的光量平衡进行验证后的模拟仿真结果的图。
图14是表示对角度调整元件发生了位置偏移时的信号PP1、PP2的状态进行验证后的模拟仿真结果的图。
图15是表示实施例所涉及的光拾取装置的光学系统及光盘装置的构成的图。
图16是表示实施例所涉及的角度调整元件的构成例的图。
图17是表示实施例所涉及的运算处理部的构成的图。
图18是表示实施例所涉及的运算处理部的构成的图。
图19是表示实施例及本发明的技术原理优选的适用范围的图。
图20是说明实施例所涉及的角度调整元件和光检测器的位置调整的图。
图21是表示变更例所涉及的光拾取装置的光学系统及光盘装置的构成的图。
图22是表示变更例所涉及的运算处理部的构成的图。
符号说明:
100-光拾取装置;
101-半导体激光器(激光光源);
108-物镜;
111-检测透镜(像散元件);
112-角度调整元件(分光元件);
113-光检测器;
121-存储器;
201-信号运算电路(运算电路);
204a-存储器;
25-除法运算电路(校正值运算部);
27、28-LPF(低通滤波器);
45-乘法运算电路(校正部、第一校正部);
46-乘法运算电路(校正部、第二校正部);
47-减法运算电路(运算部、第一运算部);
48-减法运算电路(运算部、第二运算部);
49-减法运算电路(运算部)。
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。
<技术原理>
首先,参照图1~图10,对本实施方式中应用的技术原理进行说明。
图1(a)是表示由目标记录层反射的激光(信号光)以平行光的状态入射到变形透镜等像散元件时的信号光和杂散光的会聚状态的图。其中,从激光入射面侧观看,“杂散光1”是处于比目标记录层更靠里一层的记录层所反射的激光,“杂散光2”是处于比目标记录层更靠外一层的记录层所反射的激光。另外,该图表示了信号光被聚焦到目标记录层时的状态。
如图所示,根据变形透镜的作用,信号光在图中的“曲面方向”上会聚从而在面S1上产生焦线,进而,信号光在与该曲面方向垂直的图中的“平面方向”上会聚从而在面S2上产生焦线。并且,在面S1与面S2之间的面S0上,信号光的光点最小(最小弥散圆)。在基于像散法的聚焦调整中,将光检测器的受光面设置在面S0上。另外,在此,为了简化说明变形透镜中的像散作用,为了方便起见,表现为“曲面方向”和“平面方向”,但是实际上,只要通过变形透镜产生在互不相同的位置连接焦线的作用即可,变形透镜也可以在图1中的“平面方向”上具有曲率。另外,在激光以会聚状态入射到变形透镜的情况下,“平面方向”的变形透镜的形状能够变为直线状(曲率半径=∞)。
另外,如该图(a)所示,杂散光1的焦线位置(在该图中将基于像散元件的2个焦线位置之间的范围表示为“会聚范围”)与信号光的焦线位置相比更靠近像散元件,另外,杂散光2的焦线位置与信号光的焦线位置相比更远离像散元件。
图1(b)~(e)是分别表示平行光部分及面S1、S0、S2上的信号光的光束形状的图。以正圆入射到像散元件中的信号光,在面S1上变为椭圆,在面S0上变为大致正圆之后,在面S2上又再次变为椭圆。这里,面S1上的光束形状和面S2上的光束形状具有各自的长轴相互垂直的关系。
这里,如该图(a)及(b)所示,在平行光部分中的光束的外周,如果在逆时针方向上设定8个位置(位置1~8:在该图中用带圈数字表记),则通过位置1~8的光线通过像散元件而分别受到会聚作用。另外,位置4和位置8位于在以与曲面方向平行的直线对平行光部分的光束截面进行2分割的情况下的分割线上,位置2和位置6位于以与平面方向平行的直线对平行光部分的光束截面进行2分割的情况下的分割线上。位置1、3、5、7分别位于由位置2、4、6、8划分的外周圆弧的中间。
平行光部分中通过位置4和位置8的光线在面S1上会聚到曲面方向的焦线之后入射到面S0。因此,通过这些位置4、8的光线在面S0上通过该图(d)所示的位置4、8。同样,平行光部分中通过位置1、3、5、7的光线,在面S1上会聚到曲面方向的焦线之后也入射到面S0,故在面S0上通过该图(d)所示的位置1、3、5、7。相对于此,平行光部分中通过位置2、6的光线,在面S1上不会聚到曲面方向的焦线而入射到面S0。因此,通过这些位置2、6的光线在面S0上通过该图(d)所示的位置2、6。
图2(b)~(e)是分别表示平行光部分及面S1、S0、S2上的杂散光1的光束形状和光线通过位置的图。如该图(b)所示,如果在杂散光1的外周与上述信号光的情况同样地设置8个位置1~8,则通过这些8个位置1~8的光线,在会聚到曲面方向的焦线及平面方向的焦线方向中的其中一个之后,入射到面S0。因此,在平行光部分中通过位置1~8的光线,在面S0上分别通过该图(d)所示的位置1~8。
图3(b)~(e)是分别表示平行光部分及面S1、S0、S2上的杂散光2的光束形状和光线通过位置的图。如该图(b)所示,如果在杂散光2的外周与上述信号光的情况同样地设置8个位置1~8,则通过这些8个位置1~8的光线,在不会聚到曲面方向的焦线及平面方向的焦线的任一个的情况下入射到面S0。因此,在平行光部分中通过位置1~8的光线,在面S0上分别通过该图(d)所示的位置1~8。
图4是对比信号光、杂散光1及杂散光2来表示以上说明的平行光部分及面S1、S0、S2上的光束形状和光线的通过位置的图。对比该图(c)部分可知,在平行光部分中通过了位置1的信号光、杂散光1及杂散光2的光束,在面S0上分别通过了互不相同的外周位置。同样,在平行光部分中通过了位置3、4、5、7、8的信号光、杂散光1及杂散光2的光束,也在面S0上分别通过了互不相同的外周位置。在平行光部分中通过了位置2、6的信号光和杂散光2的光束,在面S0上通过了相同的外周位置。此时,在平行光部分中通过了位置2、6的信号光和杂散光1的光束,在面S0通过互不相同的外周位置,另外在平行光部分中通过了位置2、6的杂散光1和杂散光2的光束,在面S0上通过互不相同的外周位置。
接着,考虑以上现象,对平行光部分中的信号光及杂散光1、2的区域分割图案、和面S0上的信号光及杂散光1、2的照射区域之间关系进行研究。
首先,如图5(a)所示,以相对于平面方向和曲面方向倾斜45°的2条直线,对平行光部分中的信号光及杂散光1、2进行分割,划分为4个光束区域A~D。另外,该分割图案对应于基于现有的像散法的区域分割。
此时,根据上述现象,光束区域A~D的信号光在面S0上如该图(b)那样分布。另外,根据上述现象,光束区域A~D的杂散光1及杂散光2分别如该图(c)及(d)那样分布。
这里,若按照每个光束区域取出面S0上的信号光和杂散光1、2,则各光的分布如图6(a)至(d)所示。此时,各光束区域的信号光中必定叠加了相同的光束区域的杂散光1及杂散光2中的其中一个。因此,如果用光检测器上的传感器图案接收各光束区域的信号光,则至少相同的光束区域中的杂散光1或杂散光2同时入射到对应的传感器图案上,由此检测信号产生劣化。
对此,如图7(a)所示,以与平面方向和曲面方向平行的2条直线,对平行光部分中的信号光及杂散光1、2进行分割,划分为4个光束区域A~D。此时,根据上述现象,光束区域A~D的信号光在面S0上如该图(b)那样分布。另外,根据上述现象,光束区域A~D的杂散光1及杂散光2分别如该图(c)及(d)那样分布。
这里,若按照每个光束区域取出面S0上的信号光和杂散光1、2,则各光的分布如图8(a)至(d)所述。此时,各光束区域的信号光中都未叠加相同的光束区域的杂散光1及杂散光2。因此,在使各光束区域内的光束(信号光、杂散光1、2)在不同的方向上离散之后,如果采用由传感器图案只接收信号光的构成,则能够在对应的传感器图案上只入射信号光,从而能够抑制杂散光的入射。由此,能够避免因杂散光引起的检测信号的劣化。
如上所述,以与平面方向和曲面方向平行的2条直线,将信号光及杂散光1、2分割为4个光束区域A~D,使通过这些光束区域A~D的光分散,并在面S0上分离,从而能够只提取信号光。本实施方式以该原理为基础。
图9是表示使通过图7(a)所示的4个光束区域A~D的光束(信号光、杂散光1、2)的行进方向分别在不同的方向上变化相同角度时、在面S0上的信号光和杂散光1、2的分布状态的图。这里,如该图(a)所示,通过光束区域A~D的光束(信号光、杂散光1、2)的行进方向分别在方向Da、Db、Dc、Dd上变化了相同的角度量α(未图示)。其中,方向Da、Db、Dc、Dd相对于平面方向和曲面方向分别有45°的倾斜角。
此时,通过调节方向Da、Db、Dc、Dd中的角度量α,能够使各光束区域的信号光和杂散光1、2在S0平面上如该图(b)所示那样分布。结果,如图所示,能够在S0平面上设定仅存在信号光的信号光区域。通过在该信号光区域设定光检测器的传感器图案,从而能够以对应的传感器图案只接收各区域的信号光。
图10是表示传感器图案的配置方法的图。该图(a)及(b)是表示基于现有的像散法的光束的分割方法和传感器图案的图,该图(c)及(d)是表示基于上述原理的光束的分割方法和传感器图案的图。这里,轨道方向相对于平面方向和曲面方向有45°的倾斜角。另外,在该图(a)及(b)中,为了说明的方便起见,光束被划分为8个光束区域a~h。另外,用实线表示因轨道槽引起的衍射的像(轨道像),用虚线表示离焦(off focus)时的光束形状。
在现有的像散法中,如该图(b)那样设定光检测器的传感器P1~P4(4分割传感器)。此时,用A~H表示基于光束区域a~h的光强度的检测信号分量,则聚焦误差信号FE和推挽信号PP基于下述(1)、(2)的运算求出。
FE=(A+B+E+F)-(C+D+G+H) …(1)
PP=(A+B+G+H)-(C+D+E+F) …(2)
对此,在上述图9(b)的分布状态下,如上所述,信号光在信号光区域内以图10(c)的状态分布。此时,通过该图(a)所示的光束区域a~h的信号光如该图(d)所示。即,通过该图(a)的光束区域a~h的信号光,在光检测器的设置有传感器图案的面S0上,被导入该图(d)所示的光束区域a~h。
因此,在该图(d)所示的光束区域a~h的位置,如果设定如该图(d)中重叠表示的传感器P11~P18,则通过与该图(b)的情况同样的运算处理能够生成聚焦误差信号和推挽信号。即,此时如果用A~H表示来自对光束区域a~h的光束进行接收的传感器图案的检测信号,则与该图(b)的情况同样,通过上述式(1)、(2)的运算能够取得聚焦误差信号FE和推挽信号PP。
以上,基于本原理,通过以与图1的平面方向和曲面方向平行的2条直线,将平行光部分中的信号光及杂散光1、2分割为4个光束区域A~D,使通过这些光束区域A~D的光分散,进而由被2分割的受光部(2分割传感器)分别接收分散后的各光束区域A~D中的信号光,从而通过与现有的像散法的情况同样的运算处理,能够生成聚焦误差信号和推挽信号(跟踪误差信号)。
但是,为使通过图9(a)所示的光束区域的光束(信号光、杂散光1、2)在面S0上处于图9(b)所述的分布状态,在实际的光学系统中,利用使通过各光束区域的光束的行进方向变化的角度调整元件。可是,当角度调整元件的位置向与来自盘的反射光的轨道像的方向垂直的方向偏移时,会产生在由上述式(2)生成的推挽信号(跟踪误差信号)中叠加基于角度调整元件的位置偏移的DC分量的问题。
图11是说明因角度调整元件的位置偏移在推挽信号(跟踪误差信号)中叠加DC分量的图。该图(a)、(b)是从盘的反射光的行进方向观看角度调整元件的图,该图(c)是表示图10(d)所示的传感器P11~P18的图,图11(d)是对入射到该图(c)的传感器图案上的信号光的分布进行重排的图。
如该图(a)所示,角度调整元件在激光的如赦免的上右左下形成了4个不同的区域。所述的4个区域分别具有如下作用:使通过图9(a)所示的4个光束区域A~D的激光相互分离,并在光检测面上如图9(b)那样分布通过各光束区域的激光。此时,调整成来自盘的反射光的光轴通过角度调整元件的4个不同区域相交的点(中心点O)。
可是,如图11(d)所示,当角度调整元件向与来自盘的反射光的轨道像的方向垂直的方向(在图中上方向)偏移时,通过光束区域A~D的信号光如该图(c)所示被照射到传感器P11~P18。当该图(c)的入射到传感器图案的信号光的分布被重排成顶角相对时,如该图(d)所示,相对于分割左右的中心线成左右非对称形状。即、因角度调整元件的位置偏移在入射到传感器P11~P18的信号光中在与轨道像的方向垂直的方向上产生不平衡,所以,在由上述式(2)得到的推挽信号(跟踪误差信号)叠加了DC分量。
另外,即使在角度调整元件向与来自盘的反射光的轨道像的方向平行的方向偏移的情况下,在入射到传感器P11~P18的信号光中也会发生不平衡。此时的不平衡是与轨道方向平行的方向,所以在由上述式(2)得到的推挽信号(跟踪误差信号)中不会叠加DC分量。
由此,在图10(d)所示的传感器图案中,通过如下述那样来校正推挽信号(跟踪误差信号),能够有效抑制由于角度调整元件向与来自盘的反射光的轨道像的方向垂直的方向偏移所产生的DC分量。
以下,对本申请发明者进行的模拟仿真结果、以及可有效抑制DC分量的推挽信号(跟踪误差信号)的生成方法进行说明。
图12(a)是表示用于该模拟仿真的光学系统的图。图中,10为射出波长405nm的激光的半导体激光器,11是对从半导体激光器10射出的激光大致全反射的偏振光束分光器,12是将激光变换为平行光的准直透镜,13是将从准直透镜12侧入射的激光(直线偏振光)变换为圆偏振光的1/4波长板,14是用于将激光的光束形状调整为以激光光轴为中心的正圆的光圈(aperture),15是将激光会聚在盘上的物镜,16是对透过了偏振光束分光器11的来自盘的反射光导入像散的检测透镜,17是将参照上述图9(a)说明的作用付与给激光的角度调整元件,18是光检测器。
本光学系统的设计条件如下。
(1)去路倍率:10倍
(2)返路倍率:20倍
(3)由角度调整元件17赋予的分光角度:1.9°
(4)角度调整元件17的分光面和光检测器17的检测面之间的距离(空气换算):4m
(5)没有配置角度调整元件17时的光检测面上的光点直径:60μm
(6)配置了角度调整元件17时的光检测面上的各信号光(分别通过光束区域A~D)的位移距离:100μm
(7)激光的发散角(広がり角):垂直发散角=20.0°、水平发散角=9.0°
(9)物镜的数值孔径:0.85
(10)物镜的焦距:1.4mm
(11)盘的轨道间距:0.32μm
所述(1)的去路倍率是准直透镜的焦距与物镜的焦距之比,(2)的返路倍率是准直透镜和检测透镜的合成焦距与物镜的焦距之比。在本光学系统中,当去除角度调整元件17时,由盘反射的激光(信号光)在检测面上成为最小弥散圆(最小錯乱円)。所谓上述(5)的光点直径是该最小弥散圆的直径。
另外,所谓上述(6)的位移距离是指去除了角度调整元件17时的检测面上的信号光的光轴中心和配置了角度调整元件17时的各信号光的顶点位置(图8所示的扇形为直角的顶点位置)之间的距离。此外,传感器图案的尺寸条件如图12(b)所示。
所谓上述(7)的垂直发散角是指内置于光拾取装置10的激光元件的半导体层的层间方向上的激光的发散角,所谓水平发散角是指与半导体层平行的方向上的激光的发散角。这里,发散角如图12(c)所示被视作具有光束强度P一半以上强度的光束部分的发散角。上述(8)的透镜有效直径是指通过光圈14之后入射到物镜15时的光束的直径。
图13是基于上述条件对角度调整元件17有位置偏移的情况和没有位置偏移的情况下的信号光的强度进行模拟仿真后的模拟仿真结果。该图上半部分为:在角度调整元件17没有位置偏移状态下,对盘上的光束点位于轨道中心时、和从轨道中心向盘径方向偏移时的信号光的强度进行模拟仿真。另外,该图下半部分为:在角度调整元件17有位置偏移状态下,对盘上的光束点位于轨道中心时、和从轨道中心向盘径方向偏移时的信号光的强度进行模拟仿真。此外,在图12中,盘的轨道槽的方向为Z轴方向,角度调整元件17的位置偏移在Y轴方向上为30μm。
此外,“1/4轨道偏移”表示光束点从轨道中心向盘外周方向只偏移轨道间距的1/4,“-1/4轨道偏移”表示光束点从轨道中心向盘内周方向只偏移轨道间距的1/4。另外,“无轨道偏移”表示光束点相对轨道中心没有发生偏移(偏轨:デトラツク)。
参照图13的上半部分,在光束点对位于轨道中心的状态下,4个信号光中的左右2个信号光的强度均匀,且当光束点从轨道中心向盘外周方向和内周方向偏移时,根据偏移方向,左右2个信号光的强度产生差。因此,在角度调整元件17没有位置偏移的情况下,通过基于来自接收左右2个信号光的传感器的输出信号求出左右2个信号光的强度差,从而能够适当地求出推挽信号(跟踪误差信号)。
对此,参照该图下半部分左端的模拟仿真结果,不管光束点是否对位于轨道中心,左右2个信号光都会产生强度差。即、这里,右侧的信号光的强度变得比左侧的信号光的强度大。另外,在该图的下半部分中央的仿真结果中,与上半段中央的仿真结果相比,右侧的信号光和左侧的信号光的强度差变小了,相反地,在该图的下半部分右端的仿真结果中,与上半部分右端的仿真结果相比,右侧的信号光和左侧的信号光的强度差变大了。由此,在角度调整元件17发生了位置偏移的情况下,信号光的左右平衡不合适,因此,即使基于来自接收左右2个信号光的传感器的输出信号求出左右2个信号光的强度差,也无法适当求出推挽信号(跟踪误差信号)。即、此时,推挽信号中叠加了基于角度调整元件17的位置偏移的DC分量。
接着,对2个信号光中的上下2个信号光进行研究,在该图上半部分的3个模拟仿真结果中,不管有无偏轨,上下2个信号光的左右强度平衡均匀。另一方面,在该图下半部分的3个模拟仿真结果中,不管有无偏轨,上下2个信号光发生同样的失真,并且因该失真上下2个信号光的左右方向的强度平衡变得不均匀。即、这里,任一情况,上下2个信号光的强度都偏右侧。
根据所述的模拟仿真结果可知,当角度调整元件17发生位置偏移时,左右2个信号光的强度偏向左右中的一个方向,另外,上下2个信号光的左右方向的强度偏向左右中的一个方向。因此,在角度调整元件发生了位置偏移的情况下,如果求出左右2个信号光的强度比、求出上下2个信号光的左右方向的强度比,则根据所述的2个强度比,与角度调整元件未发生位置偏移的情况同样地,可得到适当的推挽信号(跟踪误差信号)。
因此,如下述,在角度调整元件17向与来自盘的反射光的轨道像的方向垂直的方向上发生了位置偏移的情况下,本申请发明者设定了可抑制推挽信号(跟踪误差信号)含有的DC分量的运算式。
参照图11(c),将从各传感器输出的检测信号分别设为该图的A~H。将激光照射到记录层没有轨道的镜面盘时的检测信号A~H设为A0~AH,将D0+E0、A0+H0、B0+G0、C0+F0分别设为SP1~SP4时,由下式计算出表示上下2个信号光的左右方向的强度差的校正倍率α、和表示左右的信号光的强度差的校正倍率β。
α=SP4/SP3=(C0+F0)/(B0+G0) …(3)
β=SP2/SP1=(A0+H0)/(D0+E0) …(4)
接着,将对记录层有轨道的普通盘进行跟踪伺服时的检测信号A~H设为A1~H1,将D1+E1、A1+H1、B1+G1、C1+F1分别设为PP1R、PP1L、PP2R、PP2L。此时,与左右2个信号光的强度差相关的信号PP1、和与上下2个信号光的左右方向的强度差相关的信号PP2,在利用上式(3)、(4)求出的校正倍率α、β进行强度平衡校正时,通过下式求出信号PP1和信号PP2。
PP1=β·PP1R-PP1L=β(D1+E1)-(A1+H1) …(5)
PP2=α·PP2R-PP2L=α(B1+G1)-(C1+F1) …(6)
此时,由下式计算跟踪误差信号TE。
TE=PP1-PP2 …(7)
此外,上式(2)所示的以前的推挽信号(跟踪误差信号),对应于在上式(5)、(6)中将α、β的值设为1(没有进行基于α、β的校正)、由上式(7)求出的跟踪误差信号TE。
接着,由模拟仿真求出上式(5)、(6)所示的PP1、PP2,研究是否抑制了推挽信号(跟踪误差信号)含有的DC分量。此外,模拟仿真条件与上述相同。
图14是表示模拟仿真结果的图。
该图是求出使偏轨量变化时的上述信号PP1、PP2的变化的模拟仿真结果。横轴表示将轨道间距设为1所示情况下的偏轨量。此外,该图中,所谓“校正前”表示以往的运算方法、即没有用α、β进行校正的情况(与上式(5)、(6)中α=1、β=1的情况等效),所谓“校正后”表示利用由上式(3)、(4)求出的α、β对信号PP1、PP2校正后的情况。
如图所示,校正前的PP1、PP2中叠加了DC分量,并且PP1、PP2的曲线向上移。这与图13的下半部分所示的模拟仿真结果一致。即、通过角度调整元件发生位置偏移,从而左右2个信号光的强度偏右,上下2个信号光的左右方向的强度偏右。
另一方面,如图可知,在校正后的PP1、PP2未叠加DC分量且偏轨量为0时,PP1、PP2的检测信号也大致为0。由此可知,由上式(7)生成的跟踪误差信号TE也未叠加DC分量,在偏轨量为0时,信号值也大致为0。
如以上的模拟仿真结果可知,通过上式(3)~(7)的运算,不管角度调整元件是否有位置偏移,都能够有效地抑制推挽信号(跟踪误差信号)的偏置(offset)(DC分量)。因此,通过对参照上述图1~图10进行说明的基本原理进一步应用上式(3)~(7)的运算,从而能够生成去除了杂散光影响的高品质信号,并且能够有效地抑制推挽信号(跟踪误差信号)的偏置(DC分量)。
<实施例>
以下,对基于上述原理的实施例进行说明。
图15表示本实施例所涉及的光拾取装置的光学系统。另外,在该图中,为了方便起见,一并显示了关联的电路结构。另外,在该图中的盘中层叠配置了多个记录层。
如图所示,光拾取装置的光学系统具备:半导体激光器101、偏振光束分光器102、准直透镜103、透镜促动器104、立起反射镜105、1/4波长板106、光圈107、物镜108、支架109、物镜促动器110、检测透镜111、角度调整元件112和光检测器113。
半导体激光器101射出规定波长的激光。关于从半导体激光器101射出的激光的发散角,与上述模拟仿真的情况同样,水平发散角和垂直发散角不同。
偏振光束分光器102使从半导体激光器101入射的激光(S偏振光)大致全反射,并且使从准直透镜103侧入射的激光(P偏振光)大致全透过。准直透镜103将从偏振光束分光器102侧入射来的激光变换为平行光。
透镜促动器104根据从伺服电路203输入的伺服信号,使准直透镜103在光轴方向上位移。由此,校正了激光产生的像差。立起反射镜105将从准直透镜103侧入射来的激光向朝向物镜108的方向反射。
1/4波长板106将朝向盘的激光变换为圆偏振光,并且将来自盘的反射光变换为与朝向盘时的偏振光方向正交的直线偏振光。由此,由盘反射的激光透过偏振光束分光器102。
光圈107与图12中的光圈14同样,将激光的光束形状调整为圆形形状,以使激光相对于物镜108的有效直径适当。物镜108被设计为能使激光适当会聚到盘内的目标记录层。支架109一体地保持1/4波长板106和物镜108。物镜促动器110由现有公知的电磁驱动电路构成,在该电路中,聚焦线圈等的线圈部被安装于支架109。
检测透镜111对来自盘的反射光导入像散。即,检测透镜111相当于图1的像散元件。检测透镜111被配置为:平面方向和曲面方向相对于来自盘的轨道像分别为45°倾斜角。
角度调整元件112使从检测透镜111侧入射来的激光的行进方向如参照图9所述那样改变。即、角度调整元件112在入射来的激光中通过图9的光束区域A~D的光束的行进方向分别在方向Da~Dd上改变相同角度量α。此外,角度量α被设定为面S0上的信号光和杂散光1、2的分布状态为图9(b)的分布状态。
光检测器113具有图10(d)所示的传感器图案。光检测器113被配置为该传感器图案对位于图1的面S0的位置。光检测器113中配置有图10(d)所示的8个传感器P11~P18,这些传感器分别接收通过图10(d)的光束区域a~h的光束。
信号运算电路201如参照图10(d)所述的那样,对从光检测器113的8个传感器输出的检测信号进行运算处理,生成聚焦误差信号。另外,信号运算电路201对从这些8个传感器输出的检测信号进行加法运算后生成再生RF信号。进而,信号运算电路201基于由控制器204设定的校正倍率α、β,按照上述的式(5)~(7)对从光检测器113的8个传感器输出的检测信号进行运算处理,生成推挽信号(跟踪误差信号)。所生成的聚焦误差信号和推挽信号被送至伺服电路203,再生RF信号被送至再生电路202和伺服电路203。另外,信号运算电路201如后述,按照上式(3)、(4)生成校正倍率α、β,并输出到控制器204。
再生电路202对从信号运算电路201输入来的再生RF信号进行解调之后生成再生数据。伺服电路203根据从信号运算电路201输入来的聚焦误差信号和推挽信号(跟踪误差信号)生成聚焦伺服信号和跟踪伺服信号,并将这些信号输出到物镜促动器110中。另外,伺服电路203将伺服信号输出到透镜促动器104中,以使从信号运算电路201输入来的再生RF信号的品质最优。控制器205按照内置存储器所存储的程序来控制各部。
控制器204按照内置存储器所存储的程序对各部件进行控制。另外,控制器204在内部具有控制参数存储用的存储器204a。存储器204a存储在信号运算电路201生成的校正倍率α、β。存储器204a所存储的校正倍率α、β在信号运算电路201中设定。信号运算电路201利用所设定的校正倍率,根据上式(5)、(6)生成推挽信号。
图16是表示角度调整元件112的构成例。该图(a)表示通过具有衍射图案的全息元件构成角度调整元件112的情况下的构成例,该图(b)及(c)表示通过多面棱镜构成角度调整元件112的情况下的构成例。
首先,在该图(a)的构成例中,角度调整元件112由正方形形状的透明板形成,在光入射面形成有全息图案。光入射面如图所示被划分为4个全息区域112a~112d。在检测透镜111的后段部分配置角度调整元件112,以使通过了图9(a)的光束区域A~D的激光(信号光、杂散光1、2)分别入射到这些全息区域112a~112d。
全息区域112a~112d,使入射来的激光(信号光、杂散光1、2)分别沿着方向Va~Vd衍射。方向Va~Vd与图9(a)的方向Da~Dd一致。因此,全息区域112a~112d通过衍射,使从检测透镜111入射来的激光(信号光、杂散光1、2)的行进方向分别变化为图9(a)的Da~Dd的方向。各区域中的衍射角都变得相同。
这里,衍射角被调整为:通过了全息区域112a~112d的激光(信号光、杂散光1、2)在图1的面S0上如图9(b)所示那样分布。因此,如上述,通过在面S0上配置具有图10(d)的传感器图案的光检测器113的受光面,从而能够通过上述8个传感器适当地接收对应的信号光。
此外,上述全息区域112a~112d的衍射效率互相相同。在形成于全息区域112a~112d的全息图是阶梯型的情况下,衍射效率通过全息图案的阶梯数和每一阶梯的高度进行调整,衍射角通过全息图案的间距进行调整。因此,此时,设定全息图案的阶梯数和每一阶梯的高度,以使预先确定出的衍射次数的衍射效率为期望值,进而调整全息图案的间距,以使该衍射次数下的衍射角能够实现图9(b)的分布。
此外,也可将形成于全息区域112a~112d的全息图设为火焰型。此时,与阶梯型的全息图相比,能够提高衍射效率。
在图16(b)的构成例中,角度调整元件112由如下的透明体形成,该透明体的光射出面平坦,且光入射面在4个区域中朝着不同的方向分别倾斜。该图(c)是从光入射面侧观看该图(b)的图。如图所示,在角度调整元件112的光入射面形成有4个倾斜面112e~112h。当光线从入射面侧与X轴平行地入射到这些倾斜面时,通过入射到倾斜面112e~112h时的折射作用,光的行进方向分别变化为该图(c)的Ve~Vh方向。这里,倾斜面112e~112h的折射角相同。
在检测透镜111的后段配置该图(b)的角度调整元件112,以使通过了图9(a)的光束区域A~D的激光(信号光、杂散光1、2)分别入射到倾斜面112e~112h。若如此配置了角度调整元件112,倾斜面112e~112h中的折射方向Ve~Vh与图9(a)的方向Da~Dd一致。因此,倾斜面112e~112h通过折射,使从检测透镜111入射来的激光(信号光、杂散光1、2)的行进方向以一定角度分别变化为图9(a)的Da~Dd方向。
这里,各倾斜角面折射角被调整为:通过了倾斜面112e~112h的激光(信号光、杂散光1、2)在图1的面S0上如图9(b)那样分布。因此,通过在面S0上配置具有图10(d)的传感器图案的光检测器113,从而能够通过上述8个传感器适当接收对应的信号光。由于这种折射作用与衍射作用相比波长依存性格外小,故对光源的波长变化或多波长光源的适应性高。
此外,在图16(a)的构成例中,虽然使全息区域112a~112d只具有使激光的行进方向变化一定角度的角度赋予的衍射作用,但是也可以在全息区域112a~112d设定除了角度赋予之外还同时发挥检测透镜111的像散作用的全息图案。另外,也可以在角度调整元件112的光入射面形成用于上述角度赋予的全息图案,使角度调整元件112的光射出面具有持有像散作用的全息图案。同样地,在图16(b)的角度调整元件112中,也可以在光射出面形成用于导入像散元件的透镜面,或者将倾斜面112e~112h设为曲面形状,并使倾斜面112e~112h具有像散的透镜作用。于是,能够省略检测透镜111、能够谋求部件数和成本的削减。
图17是表示在信号运算电路201中由上式(3)、(4)生成校正倍率α、β的运算处理部的构成的图。如图所示,生成校正倍率α、β的运算处理部具备:加法运算电路21~24、除法运算电路25、26、LPF(低通滤波器)27~30、开关31~38。
加法运算电路21对来自传感器P11、P12的输出信号进行加法运算,并输出与左侧的信号光的光量相应的信号SP2。加法运算电路22对来自传感器P17、P18的输出信号进行加法运算,并输出与右侧的信号光的光量相应的信号SP1。加法运算电路23对来自传感器P13、P14的输出信号进行加法运算,并输出与上下2个信号光的左侧的信号光的光量相应的信号SP4。加法运算电路24对来自传感器P15、P16的输出信号进行加法运算,并输出与上下2个信号光的右侧的信号光的光量相应的信号SP3。
开关31~38根据图15所示的控制器204的指示联动,连接于上侧或下侧。由此,切换使用配置于各开关间的LPF27~30的情况下的连接、和未使用的情况下的连接。所述的切换是通过在求出校正倍率α、β时使用的盘的种类而确定的。即、在使用有轨道槽的普通盘的情况下,开关31~38与上侧连接,使用LPF27~30。在使用没有轨道槽的测试盘(镜面盘)的情况下,开关31~38与下侧连接,不使用LPF27~30。
在开关31~38与上侧连接时,LPF27~30分别向后段的电路输出将从加法器21、22、24、23输出的信号SP2、SP1、SP3、SP4的高频分量截止而得到的直流分量。即、LPF27~30从信号SP1~SP4截止在盘旋转时光束点横切轨道槽所产生的高频的变动分量,并将与信号SP1~SP4的直流分量相应的信号输出到后段的电路中。于是,即使在求出校正倍率α、β时使用普通盘,通过开关31~38与上侧连接且使用LPF27~30,从而能够将抑制了轨道槽影响的信号提供给除法运算电路25、26,能够以与使用测试盘(镜面盘)时相近的状态求出校正倍率α、β。
此外,在求出校正倍率α、β时利用测试盘的情况下,由于没有发生因轨道槽引起的高频的变动分量,故开关31~38与下侧连接,且信号SP1~SP4直接提供给除法运算电路25、26。
除法运算电路25对来自开关35、36的输出信号进行除法运算,由此生成基于左右2个信号光的光量比的校正倍率β。除法运算电路26对来自加法运算电路23、24的输出信号进行除法运算,由此生成基于上下2个信号光的左右方向的光量比的校正倍率α。
此外,在求出校正倍率α、β时,首先将物镜108的位置调整为光轴方向,以使聚焦误差信号为0,然后通过图17所示的运算处理部求出校正倍率α、β。
在本实施方式中,在制造光盘装置时利用测试盘求出校正倍率α、β,且将其存储于控制器204内的控制参数存储用的存储器204a。此时,图17中的开关31~38分别与下侧连接,通过除法运算电路25、26进行上式(3)、(4)的运算。在开始使用光盘装置时,利用由此存储于存储器的校正倍率α、β,基于上式(5)、(7)生成跟踪误差信号TE。
另外,在开始使用光盘装置之后,例如每当经过规定时间,利用普通盘求出校正倍率α、β,并更新用于生成推挽信号(跟踪误差信号)的校正倍率。此时,图17中的开关31~38分别与上侧连接,基于通过LPF27~30截止高频分量而得到的信号SP1~SP4,通过除法运算电路25、26进行上式(3)、(4)的运算。此外,在由此利用普通盘求出校正倍率α、β时,只有聚焦伺服被开启(ON),激光会聚到规定的记录层,跟踪伺服被断开(OFF)。
图18是表示在信号运算电路201中根据上式(5)~(7)生成推挽信号(跟踪误差信号)的运算处理部的构成的图。如图所示,生成推挽信号(跟踪误差信号)的运算处理部具备:加法运算电路41~44、乘法运算电路45、46、减法运算电路47、48、49。
加法运算电路41对来自传感器P11、P12的输出信号进行加法运算,并输出与左侧的信号光的光量相应的信号PP1L。加法运算电路42对来自传感器P17、P18的输出信号进行加法运算,并输出与右侧的信号光的光量相应的信号PP1R。加法运算电路43对来自传感器P13、P14的输出信号进行加法运算,并输出与上下2个信号光的左侧的信号光的光量相应的信号PP2L。加法运算电路44对来自传感器P15、P16的输出信号进行加法运算,并输出与上下2个信号光的右侧的信号光的光量相应的信号PP2R。
此外,由于加法运算电路41~44对来自与图17所示的加法运算电路21~24相同的传感器的输出信号进行加法运算,故图17的加法运算电路21~24和图18的加法运算电路41~44可以分别由相同的加法运算电路构成。
乘法运算电路45将在从加法运算电路42输出的信号PP1R上乘以校正倍率β而得到的信号,输出到减法运算电路47中。乘法运算电路46将在从加法运算电路44输出的信号PP2R上乘以校正倍率α而得到的信号,输出到减法运算电路48中。
此外,乘法运算电路45、46中的校正倍率α、β通过控制器204进行调整。即、在开始使用光盘装置时,如上述利用测试盘取得校正倍率α、β,存储器204a所存储的校正倍率α、β分别在乘法运算电路46、45中设定。另外,每当从使用开始经过规定时间,利用普通盘取得校正倍率α、β,取得出的校正倍率α、β分别在乘法运算电路46、45中设定。
减法运算电路47取得来自加法运算电路41和乘法运算电路45的输出信号的差分,由此生成基于左右2个信号光的上述信号PP1。减法运算电路48取得来自加法运算电路43和乘法运算电路46的输出信号的差分,由此生成基于上下2个信号光的上述信号PP2。减法运算电路49对来自减法运算电路47、48的输出信号进行减法运算,并将减法运算后的信号作为跟踪误差信号输出。
此外,图15所示的信号运算电路201可以在光拾取装置侧,也可以在光盘装置侧。另外,构成信号运算电路201的电路部的一部分可以在光拾取装置侧。例如,图17、18所示的所有运算部可以在光拾取装置侧,可以在光盘装置侧,或者生成校正倍率α、β或信号PP1、PP2的运算处理部可以在光拾取装置侧,更后段侧的电路可以在光盘装置侧等,运算处理部可以被分开配置在光拾取装置和光盘装置。
另外,在本实施方式中,虽然将利用测试盘由图17的运算处理部得到的校正倍率α、β存储于光盘装置侧的控制器204内的存储器204a,但是这些校正倍率α、β也可以存储于光拾取装置内配备的存储器中,或存储于与光检测器113一体化的存储器中。
以上,根据本实施例,能够使从配置于盘内的记录层中的目标记录层反射的信号光、和从该目标记录层的上及下的记录层反射的杂散光1、2,在光检测器113的受光面(聚焦时信号光点为最小弥散圆的面S0)上不相互重叠。具体而言,能够使受光面(面S0)上的信号光和杂散光1、2的分布成为如图9(b)的状态。因此,通过在图9(b)的信号光区域配置图10(d)所示的传感器图案,从而能够通过传感器P11~P18只接收对应的信号光。因此,能够抑制因杂散光引起的检测信号劣化。
此外,根据本发明,通过图17的电路结构生成校正倍率α、β,通过图18的电路结构生成推挽信号(跟踪误差信号)。由此,如基于上述模拟仿真结果说明的那样,在角度调整元件112发生位置偏移的情况下,能够有效抑制推挽信号(跟踪误差信号)含有的偏置(DC分量)。
另外,在由盘反射的激光的光路中、即在图15的结构中,只在检测透镜111和光检测器113之间配置角度调整元件112,就能达成上述这些效果。因此,根据本发明,能够以简单构成有效去除杂散光的影响,且在角度调整元件112发生位置偏移的情况下,能够抑制推挽信号(跟踪误差信号)含有的偏置(DC分量)。
此外,如图19所示,在杂散光1的平面方向的焦线位置处于比面S0(信号光的光点为最小弥散圆的面)更接近像散元件的位置、且杂散光2的曲面方向的焦线位置处于比面S0更远离像散元件的位置时,能够达成上述原理带来的杂散光去除效果。即、如果满足该关系,则信号光和杂散光1、2的分布为上述图8所示的状态,在面S0中信号光和杂散光1、2不重叠。换言之,只要满足该关系,纵使杂散光1的平面方向的焦线位置比信号光的曲面方向的焦线位置更接近面S0,或者纵使杂散光2的曲面方向的焦线位置比信号光的平面方向的焦线位置更接近面S0,也能够达成基于上述原理的本发明乃至实施例的效果。
此外,图17的运算处理部的校正倍率α、β的取得,需要在光学系统的设置完成的状态下进行,即需要在角度调整元件112和光检测器113的位置被调整(确定)了的状态下进行。所述的位置调整例如能够根据以下的方法进行。
图20(a)是表示用于进行角度调整元件112和光检测器113的位置调整的运算处理部的一部分构成的图。如图所示,用于进行位置调整的运算处理部除了具备图17所示的加法运算电路21~24之外,还具备加法运算电路51~54。此外,关于加法运算电路21~24、51~54的后段的电路而言,为了方便起见,省略了图示。
加法运算电路51对来自传感器P14、P16的输出信号进行加法运算,并输出与上侧的信号光的光量相应的信号SP5。加法运算电路52对来自传感器P13、P15的输出信号进行加法运算,输出与下侧的信号光的光量相应的信号SP6。加法运算电路53对来自传感器P12、P18的输出信号进行加法运算,并输出与左右2个信号光的上侧的信号光的光量相应的信号SP7。加法运算电路54对来自传感器P11、P17的输出信号进行加法运算,并输出与左右2个信号光的下侧的信号光的光量相应的信号SP8。
首先,对角度调整元件112的位置调整进行说明。
图20(b)是表示角度调整元件112的位置向Y轴负方向偏移的图。通过角度调整元件的上、右、左、下4个区域的信号光的光量,分别相当于从该图(a)的加法器21、52、51、22输出的信号SP2、SP6、SP5、SP1。
如图所示,如果角度调整元件112的位置向下偏移,则信号SP2增加、信号SP1减少。由此,在角度调整元件112的位置上下偏移时比较信号SP1和信号SP2,在角度调整元件112的位置向左右方向偏移时比较信号SP5和信号SP6,则可知角度调整元件112的位置偏移方向。
因此,表示角度调整元件112的Y轴负方向的位置偏移的M1、和表示角度调整元件112的Z轴正方向的位置偏移的N1,由下式算出。
M1=(SP2-SP1)/(SP2+SP1) …(8)
N1=(SP6-SP5)/(SP6+SP5) …(9)
进行角度调整元件112的位置调整,使得如上述得到的M1和N1分别为0。
接着,对光检测器113的位置调整进行说明。
图20(c)是表示光检测器113的位置向Z轴正方向偏移。如图所示,如果光检测器113向左偏移,则入射到传感器P11、P12、P15、P16的信号光的光量之和增加,入射到传感器P13、P14、P17和P18的信号光的光量之和减少。此时,信号SP2和信号SP3之和增加了,信号SP1和信号SP4之和减少了。由此,在光检测器113的位置向左右方向偏移时,如果比较信号SP2和信号SP3的相加值和信号SP1和信号SP4的相加值,可知光检测器113的左右的位置偏移方向。同样地,在光检测器113的位置向上下方向偏移时,如果比较信号SP6和信号SP7的相加值和信号SP5和信号SP8的相加值,可知光检测器113的上下的位置偏移方向。
因此,表示光检测器113的Z轴正方向的位置偏移的M2、和表示光检测器113的Y轴负方向的位置偏移的N2,由下式算出。
M2={(SP2+SP3)-(SP1+SP4)}
/{(SP2+SP3)+(SP1+SP4)} …(10)
N2={(SP6+SP7)-(SP5+SP8)}
/{(SP6+SP7)+(SP5+SP8)} …(11)
进行光检测器113的位置调整,使得如上述得到的M2和N2分别为0。
其中,角度调整元件112和光检测器113的位置调整是并行进行的,并使上式(8)~(11)的值分别为0。
以上,虽然对本发明的实施例及变更例进行了说明,但是本发明并不限定于上述实施例及变更例,另外本发明的实施方式也可进行上述以外的各种变更。
例如,在上述实施方式中,虽然在制造盘装置时利用无轨道的测试盘取得校正倍率α、β,但是也可以在制造光拾取装置时利用该测试盘由评价装置取得校正倍率α、β,并将取得出的校正倍率α、β保持在光拾取装置内的存储器。
图21是表示该情况下的光盘装置的构成的图。在本构成例中,校正倍率α、β被保持于配置在光拾取装置100内的存储器121。如上述,这些校正倍率α、β,在制造光拾取装置时利用无轨道的测试盘由评价装置进行上式(3)、(4)的运算而取得的。
此外,这里,虽然利用无轨道的测试盘取得校正倍率α、β,但是也可以利用有轨道的测试盘或普通盘取得校正倍率α、β,并将取得出的校正倍率α、β在制造光拾取装置100时保持于存储器121。此时,评价装置具有图17所示的电路结构。在使用无轨道的测试盘的情况下,开关31~38与下侧连接,取得校正倍率α、β。在使用了有轨道的测试盘或普通盘的情况下,开关31~38与上侧连接,取得校正倍率α、β。由此取得出的校正倍率α、β被保持于光拾取装置100内的存储器121。
关于这样的校正倍率α、β的运算及取得,在光学系统的位置调整完成之后进行。即、在设置光学系统时等调整了角度调整元件112的位置之后,求出校正倍率α、β,通过上述原理抑制由角度调整元件112的些许位置偏移所产生的推挽信号(跟踪误差信号)的DC分量。
在装入光拾取装置100之后通电时,控制器204从光拾取装置100内的存储器121中读取校正倍率α、β,并在图18所示的乘法运算电路45、46中设定读取出的校正倍率α、β。由此,在开始使用光盘装置时,基于存储器121存储的校正倍率α、β,生成跟踪误差信号TE。
此外,在开始使用光盘装置之后,与上述实施方式同样,例如每当经过规定时间,都利用普通盘取得校正倍率α、β,并在乘法运算电路45、46中设定。由此,即使在设置光学系统之后由历时劣化等使角度调整元件112产生位置偏移的情况下,也能维持推挽信号(跟踪误差信号)的精度较高。
此外,根据该构成,由于在制造光拾取装置100时取得利用了测试盘的校正倍率α、β,故也可以在光盘装置中不利用如下电路结构:该电路结构是用于利用测试盘取得校正倍率α、β的电路结构。即、在本结构中能够省略图17中的开关31~38,能够只将来自LPF27~30的信号提供给除法运算电路25、26。
此外,在开始使用光盘装置之后,在能够受理利用了普通盘的校正倍率α、β的更新动作的情况下,直接采用图17的电路结构。此时,在利用测试盘进行校正倍率α、β的更新的情况下,开关31~38与下侧连接,在利用普通盘进行校正倍率α、β的更新的情况下,开关31~38与上侧连接。
此外,在图21的构成中,与上述实施方式同样,信号运算电路210的一部分也可以在光拾取装置100侧。
另外,在上述实施方式中,虽然利用图18所示的信号PP1和信号PP2两方生成了跟踪误差信号TE,但是例如也可以如图22(a)所示,不利用信号PP2,而直接将信号PP1用作跟踪误差信号TE。此时,由于不需要校正倍率α,故如图22(b)所示,省略了用于生成校正倍率α的结构。另外,也可以省略保持校正倍率α的结构。如图14所示,由于信号PP2的变动相对轨道偏移较小,故也可以直接将信号PP1用作跟踪误差信号,与上述实施方式相比能够得到毫不逊色的跟踪误差信号。另外,由此能够简化运算处理部的构成。
另外,在图18的构成中,虽然校正了被输入到减法运算电路47、48信号中来自加法运算电路42、44的信号,但是也可以取而代之,校正从加法运算电路41、43输入的信号。
此外,在上述实施方式中,为了能生成聚焦误差信号和跟踪误差信号两方,而在光检测器113配置了8个传感器P11~P18,但是在无需基于来自光检测器113的输出来生成聚焦误差信号的情况下,可以不分离传感器P11、P12而由1个传感器构成,另外也可以不分离传感器P18、P17而由1个传感器构成。此时,例如在图15的角度调整元件112和光检测器113之间配置半透明反射镜(half mirror),另外配置对由半透明反射镜反射的光束进行接收的光检测器。此时,在另外配置的光检测器中产生图9(b)所示的信号光区域。也可以在该光检测器中以运算聚焦误差信号所需的方式配置传感器图案。
除此之外,本发明的实施方式可以在权利要求书所示的技术思想的范围内适当进行各种变更。
Claims (6)
1.一种光拾取装置,其特征在于,具备:
激光光源;
物镜,其使从所述激光光源射出的激光会聚到盘上;
像散元件,其对由所述盘反射的所述激光导入像散,使第一焦线位置和第二焦线位置在所述激光的行进方向上相互分离,所述第一焦线位置通过所述激光在第一方向上会聚而产生,所述第二焦线位置通过所述激光在与所述第一方向垂直的第二方向上会聚而产生;
分光元件,其使通过与所述第一方向和所述第二方向分别平行的第一及第二直线对由所述盘反射的所述激光的光束进行4分割所得到的4条光束的行进方向相互不同,并使这4条光束相互离散;
光检测器,其具有接收由所述分光元件离散后的4条光束的传感器组;和
存储器,其保持校正值,该校正值用于抑制因所述分光元件相对于所述激光的光轴的位置偏移而在跟踪误差信号产生的DC分量。
2.一种光盘装置,其特征在于,具备:
光拾取装置,其包括保持控制参数的存储器;和
运算电路,其运算从所述光拾取装置输出的信号;
所述光拾取装置,具备:
激光光源;
物镜,其使从所述激光光源射出的激光会聚到盘上;
像散元件,其对由所述盘反射的所述激光导入像散,使第一焦线位置和第二焦线位置在所述激光的行进方向上相互分离,所述第一焦线位置通过所述激光在第一方向上会聚而产生,所述第二焦线位置通过所述激光在与所述第一方向垂直的第二方向上会聚而产生;
分光元件,其使通过与所述第一方向和所述第二方向分别平行的第一及第二直线对由所述盘反射的所述激光的光束进行4分割所得到的4条光束的行进方向相互不同,并使这4条光束相互离散;和
光检测器,其接收由所述分光元件离散的4条光束,
所述存储器保持校正值,该校正值用于抑制因所述分光元件相对于所述激光的光轴的位置偏移而在跟踪误差信号产生的DC分量,
所述运算电路,具有:
运算部,其基于来自所述光检测器的输出而生成跟踪误差信号;和
校正部,其基于所述校正值来校正来自所述运算部的输出。
3.根据权利要求2所述的光盘装置,其特征在于,
所述像散元件被配置为:所述第一方向和所述第二方向分别相对于来自所述盘的轨道像的方向倾斜45°,所述轨道像是因轨道槽引起的衍射的像,
所述运算部具备第一运算部,该第一运算部计算所述4条光束中处于相对于所述轨道像垂直的方向上的2条光束的光量平衡,
所述校正部具有第一校正部,该第一校正部基于所述存储器保持的第一校正值对来自所述第一运算部的输出进行校正。
4.根据权利要求3所述的光盘装置,其特征在于,
所述运算部具备第二运算部,该第二运算部计算出所述4条光束中,处于平行于所述轨道像的方向上的2条光束在垂直于所述轨道像的方向上的光量平衡,
所述校正部具有第二校正部,该第二校正部基于所述存储器保持的第二校正值对来自所述第二运算部的输出进行校正。
5.根据权利要求3所述的光盘装置,其特征在于,
在将基于处于与所述轨道像垂直的方向的2条光束的来自所述光检测器的信号分别设为信号SP1、SP2时,
该光盘装置具有:
低通滤波器,其截止所述信号SP1、SP2的高频分量;和
校正值运算部,其运算由所述低通滤波器截止高频分量后的所述信号SP1和SP2的比率,并计算出所述第一校正值。
6.一种焦点调整方法,使照射光的焦点跟踪于目标面上的轨道,
对由所述目标面反射的所述照射光导入像散,使第一焦点位置和第二焦点位置在所述照射光的行进方向上相互分离,所述第一焦点位置通过所述照射光在第一方向上会聚而产生,所述第二焦点位置通过所述照射光在与所述第一方向垂直的第二方向上会聚而产生;
使通过与所述第一方向和所述第二方向分别平行的第一及第二直线对由所述目标面反射的所述照射光的光束进行4分割所得到的4条光束的行进方向相互不同,并使这4条光束相互离散;
基于像散法根据所述4条光束的光量平衡生成聚焦误差信号,并基于所生成的聚焦误差信号来调节所述照射光的光轴方向上的所述焦点的位置;
基于由所述目标面反射的所述照射光的与所述轨道的衍射像垂直方向上的光量平衡来生成推挽信号,并基于所生成的推挽信号来调节所述照射光的横切所述轨道的方向上的所述焦点的位置;
在调节横切所述轨道的方向上的所述焦点的位置之前,基于所述照射光会聚到未形成所述轨道的平坦反射面时的与所述衍射像垂直的方向的光量平衡,求出用于抑制所述推挽信号的DC分量的校正值,并基于求出的校正值对所述推挽信号进行校正,基于校正后的所述推挽信号对横切所述轨道的方向上的所述焦点的位置进行调节。
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