CN1332383C - 光拾取器和光盘驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光拾取器，包括具有将从发光元件发射的激光分成主射束以及第一、第二、第三和第四子射束对的多个区域的衍射元件。当第一到第四子射束在不具有最大轨道间距的任意种类圆盘形记录介质的记录表面上沿着径向以该顺序分别形成第一到第四子点，n是自然数，并且轨道间距是Pa时，第一和第二子点之间的距离Da12大约为(2n12-1)×Pa/2，第三和第四子点之间的距离Da34大约为(2n34-1)×Pa/2，第一和第三子点之间的距离Da13大约为(2n13-1)×Pa，以及第二和第四子点之间的距离Da24大约为(2n24-1)×Pa。

Description

光拾取器和光盘驱动装置
相关申请的交叉引用
本发明包括与2004年7月6日在日本专利局提交的日本专利申请JP 2004-199121相关的主题，在此引入其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及光拾取器和光盘驱动装置的技术领域。更具体地说，本发明涉及通过减小圆盘形记录介质等的偏心率的影响来提高跟踪误差信号的质量。
背景技术
在圆盘形记录介质上记录/再现信息信号的光盘驱动装置是已知的。典型的光盘驱动装置包括光拾取器，其在安装于光盘台上的圆盘形记录介质的径向上移动，并且通过物镜用激光照射圆盘形记录介质以记录或再现信息信号。
光拾取器通过检测聚焦误差信号并且根据检测结果移动物镜朝向和远离圆盘形记录介质的记录表面(在聚焦方向上)来执行聚焦调节。另外，光拾取器通过检测跟踪误差信号并且根据检测结果在圆盘形记录介质的基本上径向上(在跟踪方向上)移动物镜来执行跟踪调节。
推挽法是已知用于检测跟踪误差信号的方法。但该方法具有当物镜在跟踪方向上移动时大的电流偏差(DC偏移)信号容易产生的问题。
因此，差分推挽法，其可以减小DC偏移信号，常用于检测跟踪误差信号(参考，例如日本未经审查专利申请发表61-94246号)。
在差分推挽法中，激光使用衍射元件分成主射束和一对子射束。如图13中所示，在圆盘形记录介质的记录表面上形成的子射束点(子点S)位于相邻轨道T之间，使得从主射束点(主点M)到子点S的距离都是轨道间距P的一半。
在差分推挽法中，从主点M到子点S的距离都是轨道间距的一半。因此，由主射束检测的跟踪误差信号的相位相对于由子射束检测的跟踪误差信号的相位而反转，并且DC偏移信号消除(参看图14)。
发明内容
但是，当使用上述差分推挽法时，如果衍射元件因圆盘形记录介质的偏心率或者环境例如温度的改变而具有角偏移(旋转方向上的偏移)，子点S从相邻轨道T之间的位置偏移。因为该偏移，由两个子射束检测的跟踪误差信号的相位彼此偏移，并且由子射束检测的总的跟踪误差信号的振幅减小，如图15中所示。结果，差分推挽(DPP)信号的振幅也减小。
特别地，当圆盘形记录介质是偏心的，当圆盘形记录介质旋转一圈时，DPP信号的振幅变化，这使得跟踪伺服控制的质量退化。
另一方面，一些光盘驱动装置可以在多种圆盘形记录介质上，例如在使用不同波长的压缩盘(CD)和数字化视频光盘(DVD)上记录或再现信息信号。
在这种盘驱动装置中，对每种圆盘形记录介质定位相邻轨道之间的子点是困难的。这不仅因为轨道间距依赖于圆盘形记录介质的种类而不同，而且因为当衍射元件共同地用于多个波长时，子射束的衍射角依赖于波长而不同。
在这种情况下，如果例如子点被设置位于仅一种圆盘形记录介质的相邻轨道之间，当信息信号记录在其他种类圆盘形记录介质上或者从其中再现时，DPP信号振幅的变化和DC偏移信号增大。虽然，子点也可以位于每种圆盘形记录介质的最佳位置的中点，当信息信号在这种情况下记录或再现时，对于所有种类圆盘形记录介质，DPP信号的振幅变化并且DC偏移信号产生。因此，跟踪伺服控制的质量退化。
上述问题可以通过对每种圆盘形记录介质使用专用衍射元件来解决。但是，在这种情况下，多个衍射元件被制备，这导致元件数目和成本增加的另一个问题。另外，使用相同波长的圆盘形记录介质(例如，DVD只读存储器(DVD-ROM)，DVD可记录(DVD士R)，DVD可重写(DVD-RW)，以及DVD随机存取存储器(DVD-ROM)，在DVD的情况下)具有不同的轨道间距。因此，如果专用衍射元件为每种DVD而提供，元件数目和成本显著增加。
因此，在使用不同波长或具有不同轨道间距的圆盘形记录介质上记录或再现信息信号的光盘驱动装置中，存在保证跟踪伺服控制的质量的需求，而不管信息信号记录在其上或从其中再现的圆盘形记录介质的种类。
因此，减小圆盘形记录介质偏心率等的影响并且提高跟踪误差信号的质量是期望的。
根据本发明第一实施方案的光拾取器和光盘驱动装置包括具有将从发光元件发射的激光分成主射束，一对第一子射束，一对第二子射束，一对第三子射束，和一对第四子射束的多个区域的衍射元件。当第一、第二、第三和第四子射束在不具有所述多种圆盘形记录介质中最大轨道间距的任意种类圆盘形记录介质的记录表面上分别形成第一、第二、第三和第四子点时，所述第一、第二、第三和第四子点沿着所述任意种类圆盘形记录介质的径向以该顺序排列，并且当从第一子点中心到第二子点中心的距离是Da12，从第三子点中心到第四子点中心的距离是Da34，从第一子点中心到第三子点中心的距离是Da13，从第二子点中心到第四子点中心的距离是Da24，n12，n34，n13，和n24是自然数，并且所述任意种类圆盘形记录介质的轨道间距是Pa时，距离Da12大约为(2n12-1)×Pa/2，距离Da34大约为(2n34-1)×Pa/2，距离Da13大约为(2n13-1)×Pa，以及距离Da24大约为(2n24-1)×Pa。
根据本发明第二实施方案的光拾取器和光盘驱动装置也包括具有将从发光元件发射的激光分成主射束，一对第一子射束，一对第二子射束，一对第三子射束，和一对第四子射束的多个区域的衍射元件。当第一、第二、第三和第四子射束在不具有所述多种圆盘形记录介质中最小轨道间距的任意种类圆盘形记录介质的记录表面上分别形成第一、第二、第三和第四子点时，所述第一、第二、第三和第四子点沿着所述任意种类圆盘形记录介质的径向以该顺序排列，并且当从第一子点中心到第二子点中心的距离是Db12，从第三子点中心到第四子点中心的距离是Db34，从第一子点中心到第三子点中心的距离是Db13，从第二子点中心到第四子点中心的距离是Db24，n12，n34，n13，和n24是自然数，并且所述任意种类圆盘形记录介质的轨道间距是Pb时，距离Db13大约为(2n13-1)×Pb/2，距离Db24大约为(2n24-1)×Pb/2，距离Db12大约为(2n12-1)×Pb/4，以及距离Db34大约为(2n34-1)×Pb/4。
因此，在根据本发明实施方案的光拾取器和光盘驱动装置中，由第一、第二、第三和第四子射束检测的跟踪误差信号的相位反转，并且跟踪误差信号总体上彼此抵消。
根据本发明第一实施方案的光拾取器和光盘驱动装置能够在多种圆盘形记录介质上记录或再现信息信号。光拾取器在安装在光盘台上的圆盘形记录介质的径向上移动，同时用从发光元件发射并且具有与该种圆盘形记录介质相对应的波长的激光照射圆盘形记录介质。光拾取器包括具有将从发光元件发射的激光分成主射束、一对第一子射束、一对第二子射束、一对第三子射束，和一对第四子射束的多个区域的衍射元件。当第一、第二、第三和第四子射束在不具有所述多种圆盘形记录介质中最大轨道间距的任意种类圆盘形记录介质的记录表面上分别形成第一、第二、第三和第四子点时，所述第一、第二、第三和第四子点沿着所述任意种类圆盘形记录介质的径向以该顺序排列，并且当从第一子点中心到第二子点中心的距离是Da12，从第三子点中心到第四子点中心的距离是Da34，从第一子点中心到第三子点中心的距离是Da13，从第二子点中心到第四子点中心的距离是Da24，n12，n34，n13，和n24是自然数，并且所述任意种类圆盘形记录介质的轨道间距是Pa时，距离Da12大约为(2n12-1)×Pa/2，距离Da34大约为(2n34-1)×Pa/2，距离Da13大约为(2n13-1)×Pa，以及距离Da24大约为(2n24-1)×Pa。
因此，当信息信号记录在圆盘形记录介质上或者从其中再现时，光拾取器提供对应于圆盘形记录介质的可靠跟踪误差信号，并且其中圆盘形记录介质偏心率的影响和衍射元件的旋转偏移被消除和减小，而不需要执行衍射元件的相位调节。
另外，当信息信号记录在多种圆盘形记录介质上或者从其中再现时，衍射元件可以共同地使用。因此，跟踪误差信号的质量可以增加而不增加元件数目和成本。
当衍射元件的区域沿着圆盘形记录介质的正切方向排列时，在衍射元件上入射的激光与衍射元件区域之间的位置关系不改变。因此，由衍射元件的子射束的产生防止在跟踪控制操作中受影响。
另外，在跟踪控制操作中，主射束和衍射之前的激光之间的关系不改变，并且调制被防止受影响。
根据本发明第二实施方案的光拾取器和光盘驱动装置能够在多种圆盘形记录介质上记录或再现信息信号。光拾取器在安装在光盘台上的圆盘形记录介质的径向上移动，同时用从发光元件发射并且具有与该种圆盘形记录介质相对应的波长的激光照射圆盘形记录介质。光拾取器包括具有将从发光元件发射的激光分成主射束，一对第一子射束，一对第二子射束，一对第三子射束，和一对第四子射束的多个区域的衍射元件。当第一、第二、第三和第四子射束在不具有所述多种圆盘形记录介质中最小轨道间距的任意种类圆盘形记录介质的记录表面上分别形成第一、第二、第三和第四子点时，所述第一、第二、第三和第四子点沿着所述任意种类圆盘形记录介质的径向以该顺序排列，并且当从第一子点中心到第二子点中心的距离是Db12，从第三子点中心到第四子点中心的距离是Db34，从第一子点中心到第三子点中心的距离是Db13，从第二子点中心到第四子点中心的距离是Db24，n12，n34，n13，和n24是自然数，并且所述任意种类圆盘形记录介质的轨道间距是Pb时，距离Db13大约为(2n13-1)×Pb/2，距离Db24大约为(2n24-1)×Pb/2，距离Db12大约为(2n12-1)×Pb/4，以及距离Db34大约为(2n34-1)×Pb/4。
因此，当信息信号记录在圆盘形记录介质上或者从其中再现时，光拾取器提供对应于圆盘形记录介质的可靠跟踪误差信号，并且其中圆盘形记录介质偏心率的影响和衍射元件的旋转偏移被消除和减小，而不需要执行衍射元件的相位调节。
另外，当信息信号记录在多种圆盘形记录介质上或者从其中再现时，衍射元件可以共同地使用。因此，跟踪误差信号的质量可以增加而不增加元件数目和成本。
当衍射元件的区域沿着圆盘形记录介质的正切方向排列时，在衍射元件上入射的激光与衍射元件区域之间的位置关系不改变。因此，由衍射元件的子射束的产生防止在跟踪控制操作中受影响。
另外，在跟踪控制操作中，主射束和衍射之前的激光之间的关系不改变，并且调制被防止受影响。
附图说明
图1是根据本发明实施方案的光盘驱动装置的示意透视图；
图2是显示光拾取器结构的示意图；
图3是显示衍射元件的示意图；
图4是显示当与DVD相对应的激光的子点之间的距离设置为轨道间距的一半时，与DVD相对应的激光的点与轨道之间位置关系的图；
图5是显示跟踪误差信号的图；
图6是显示当与DVD相对应的激光的子点之间的距离设置为轨道间距的一半时，与CD相对应的激光的点与轨道之间位置关系的图；
图7是显示当与CD相对应的激光的子点之间的距离设置为轨道间距的四分之一时，与CD相对应的激光的点与轨道之间位置关系的图；
图8是显示当与CD相对应的激光的子点之间的距离设置为轨道间距的四分之一时，与DVD相对应的激光的点与轨道之间位置关系的示意图；
图9是显示对于具有不同标准的三种圆盘形记录介质的光拾取器结构的示意平面图；
图10是显示通过沿着图9中所示光拾取器半径移动的第二物镜照射的激光的子点状态的示意图；
图11是显示通过沿着平行于图9中所示光拾取器半径的线移动的第一物镜照射的激光的子点状态的示意图；
图12是显示衍射元件的修改的示意图；
图13是显示由使用差分推挽法的已知光拾取器获得的激光点的状态的示意图；
图14是显示由使用差分推挽法的已知光拾取器获得的跟踪误差信号的图；以及
图15是显示已知光拾取器的问题的图。
具体实施方式
根据本发明实施方案的光拾取器和光盘驱动装置将参考附随附图在下面描述。
光盘驱动装置1包括元件和机械装置排列于其中的外壳2(参看图1)，并且外壳2具有光盘插入槽(没有显示)。
底盘(没有显示)位于外壳2中，并且光盘台3固定到连接到底盘的主轴马达的马达轴。
导向轴4和4以彼此平行的这样一种方式连接到底盘，并且由马达(没有显示)旋转的导向螺杆5由底盘支撑。
光拾取器6包括移动基座7、在移动基座7上提供的光学元件、以及位于移动基座7上的物镜驱动器8。在移动基座7两端提供的轴承7a和7b由导向轴4和4可滑动地支撑。提供在移动基座7上的螺母(没有显示)与导向螺杆5啮合。当导向螺杆5由马达旋转时，螺母在与导向螺杆5的旋转方向相对应的方向上移动。因此，光拾取器6在安装在光盘台3上的圆盘形记录介质100的径向上移动。
圆盘形记录介质100是例如DVD 100a或CD 100b。
在具有上面结构的光盘驱动装置1中，当光盘台3与主轴马达的旋转相关联地旋转时，安装在光盘台3上的圆盘形记录介质100，也就是DVD 100a或CD 100b也旋转。同时，光拾取器6在圆盘形记录介质100的径向上移动，并且执行在圆盘形记录介质100上记录或再现信息信号的处理。
如图2中所示，光拾取器6包括发光元件9、衍射元件10、光束分离器11、准直透镜12、镜子13、四分之一波片14、物镜15、监控光检测器16、以及光检测器17。发光元件9、衍射元件10、光束分离器11、准直透镜12、镜子13、四分之一波片14、监控光检测器16、以及光检测器17排列在移动基座7上，而物镜15提供在物镜驱动器8上。
发光元件9具有发射具有不同波长的激光的第一和第二发光点。第一发光点发射波长为例如大约650nm(第一波长)的激光，而第二发光点发射波长为例如大约780nm(第二波长)的激光。当信息信号记录在作为一种圆盘形记录介质100的DVD 100a上或者从其中再现时，第一发光点发射具有大约650nm波长的激光。当信息信号记录在作为另一种圆盘形记录介质100的CD 100b上或者从其中再现时，第二发光点发射具有大约780nm波长的激光。
衍射元件10是例如光栅，并且分成多个区域18(参看图3)。从发光元件9发射的激光R进入衍射元件10的多个区域18，并且被分成主射束(0级光)，一对第一子射束(±1级光)，一对第二子射束(±2级光)，一对第三子射束(±3级光)，以及一对第四子射束(±4级光)。
光束分离器11是例如透射光束分离器，并且具有透射来自发光元件9的激光的一部分朝向准直透镜12并且反射从圆盘形记录介质100返回的激光朝向具有分离面11a的光检测器17的功能。光束分离器11反射来自发光元件9的激光的另一部分朝向具有分离面11a的监控光检测器16。
准直透镜12具有校准入射在其上的激光的功能，并且镜子13具有反射激光朝向四分之一波片14或准直透镜12的功能。四分之一波片14具有转变入射在其上的激光的极化方向的功能，并且物镜15具有将入射在其上的激光聚焦到圆盘形记录介质100记录表面上的功能。
监控光检测器16具有检测从发光元件9发射的激光强度的功能。由监控光检测器16获得的检测结果反馈到驱动发光元件9的驱动电路，并且发光元件9基于由监控光检测器16获得的检测结果来控制，使得具有基本上恒定强度的激光从发光元件9发射。
在如上构造的光拾取器6中，当具有与DVD 100a相对应的第一波长(大约650nm)的激光从发光元件9的第一发光点发射时，激光由衍射元件10衍射并且分成主射束，第一子射束对，第二子射束对，第三子射束对，和第四子射束对。
衍射的激光经过光束分离器11并且由准直透镜12校准。校准后的激光由镜子13向上反射，并且到达四分之一波片14，在那里激光的极化方向被转变。然后，激光通过物镜15导向安装在光盘台3上的DVD100a的记录表面上。导向DVD 100a记录表面上的激光由记录表面反射并且经由物镜15，四分之一波片14，镜子13，以及准直透镜12返回到光束分离器11。返回到光束分离器11的激光由光束分离器11的分离面11a反射并且进入光检测器17。此时，从发光元件9发射的光的一部分由光束分离器11中的分离面11a反射并且由监控光检测器16接收，从而从发光元件9的第一发光点发射的激光强度被控制为恒定。
在光拾取器6中，当具有第一波长的激光的第一子射束的子点是S1a和S1b，第二子射束的子点是S2a和S2b，第三子射束的子点是S3a和S3b，第四子射束的子点是S4a和S4b，子点S1a，S2a，S3a，和S4a以及子点S1b，S2b，S3b和S4b在DVD 100a的基本上径向上以该顺序形成，DVD 100a的轨道间距是Pa，n12，n34，n13，和n24是自然数，从子点S1a和S1b中心到子点S2a和S2b中心的距离是Da12，从子点S3a和S3b中心到子点S4a和S4b中心的距离是Da34，从子点S1a和S1b到子点S3a和S3b中心的距离是Da13，以及从子点S2a和S2b到子点S4a和S4b中心的距离是Da24时，衍射元件10被设计使得距离Da12大约为(2n12-1)×Pa/2，距离Da34大约为(2n34-1)×Pa/2，距离Da13大约为(2n13-1)×Pa，以及距离D24大约为(2n24-1)×Pa。
当例如n12，n34，n13和n24都是1时，Da12和Da34大约为Pa/2，而Da13和Da24大约为Pa。因此，相邻点之间的距离Da(Da12，Da23和Da34)都大约为Pa/2(参看图4)。
因此，当DVD 100a是DVD-ROM，DVD±R，或DVD-RW时，标准轨道间距Pa是0.74μm。因此，当n12，n34，n13和n24都是1时，距离Da12，Da23，和Da34都是大约0.37μm。
当DVD 100a是DVD-RAM时，标准轨道间距Pa是1.23μm。因此，当n12，n34，n13和n24都是1时，距离Da12，Da23，和Da34都是大约0.62μm。
当返回光进入光检测器17时，跟踪误差信号基于由光检测器17接收的主射束和子射束来检测。如上所述，子点之间的距离Da12和Da34是轨道间距Pa的大约一半。因此，由子点S1a和S2a检测的跟踪误差信号的相位，由子点S3a和S4a检测的跟踪误差信号的相位，由子点S1b和S2b检测的跟踪误差信号的相位，以及由子点S3b和S4b检测的跟踪误差信号的相位彼此反转。因此，由子射束获得的总的跟踪误差信号的振幅为0，如图5中所示，并且当物镜15在跟踪方向上移位时产生的仅DC偏移信号被获得。虽然跟踪误差信号和DC偏移信号由主射束检测，适当的跟踪误差信号可以通过用由子射束检测的DC偏移信号消除由主射束检测的DC偏移信号来获得。
当相邻点的中心之间的距离Da(Da12，Da23，和Da34)都如上所述大约为Pa/2时，由子射束获得的总的跟踪误差信号如下面公式(1)计算为0：
Cos(α+3π/2)+Cos(α+π/2)+Cos(α-π/2)+Cos(α-3π/2)＝0    (1)
子射束的子点之间的距离Da12，Da34，Da13，和Da24从衍射元件10的设计专门地确定。因此，即使当由主射束检测的跟踪误差信号的相位和由子射束检测的跟踪误差信号的相位因DVD 100a的偏心率而变化时，DPP信号的振幅被防止因DVD 100a的偏心率而减小，因为子射束的跟踪误差信号总体上彼此抵消。
当具有与CD 100b相对应的第二波长(大约780nm)的激光从发光元件9的第二发光点发射时，激光由衍射元件10衍射并且分成主射束，第一子射束对，第二子射束对，第三子射束对，和第四子射束对。
衍射的激光经过光束分离器11并且由准直透镜12校准。校准后的激光由镜子13向上反射，并且到达四分之一波片14，在那里激光的极化方向被转变。然后，激光通过物镜15导向安装在光盘台3上的CD100b的记录表面上。导向CD 100b记录表面上的激光由记录表面反射并且经由物镜15，四分之一波片14，镜子13，以及准直透镜12返回到光束分离器11。返回到光束分离器11的激光由光束分离器11的分离面11a反射并且进入光检测器17。此时，从发光元件9发射的光的一部分由光束分离器11中的分离面11a反射并且由监控光检测器16接收，从而从发光元件9的第二发光点发射的激光强度被控制为恒定。
在光拾取器6中，衍射元件10被设计使得当使用DVD 100a时，距离Da12大约为(2n12-1)×Pa/2，距离Da34大约为(2n34-1)×Pa/2，距离Da13大约为(2n13-1)×Pa，以及距离Da24大约为(2n24-1)×Pa。因为衍射元件10的衍射角与波长成比例，当由具有第一波长的激光形成的子点中心之间的距离是Da，并且由具有第二波长的激光形成的子点中心之间的距离是Db时，距离Db计算为Db＝(780/650)×Da。
当DVD 100a是DVD-ROM，DVD±R，或DVD-RW，并且n(n12，n34，n13和n24)＝1被满足时，Da如上所述为0.37μm。因此，Db计算为0.44μm。
另外，当DVD 100a是DVD-RAM并且n＝1被满足时，Da为0.62μm。因此，Db计算为0.73μm。
CD 100b的标准轨道间距Pb是1.6μm。因此，当DVD 100a是DVD-ROM，DVD±R，或DVD-RW时，距离Db是0.44μm，如上所述，并且为轨道间距Pb的大约四分之一(参看图6)。
当返回光进入光检测器17时，跟踪误差信号基于由光检测器17接收的主射束和子射束来检测。如上所述，子点之间的距离Db12，Db23和Db34是轨道间距Pb的大约四分之一，并且距离Db13和Db24为轨道间距Pb的大约一半。因此，由子点S1c和S3c检测的跟踪误差信号的相位，由子点S2c和S4c检测的跟踪误差信号的相位，由子点S1d和S3d检测的跟踪误差信号的相位，以及由子点S2d和S4d检测的跟踪误差信号的相位彼此反转。因此，由子射束获得的总的跟踪误差信号的振幅接近0。虽然跟踪误差信号和DC偏移信号由主射束检测，适当的跟踪误差信号可以通过用由子射束检测的DC偏移信号消除由主射束检测的DC偏移信号来获得。
当相邻点的中心之间的距离Db(Db12，Db23，和Db34)都如上所述大约为Pb/4时，由子射束获得的总的跟踪误差信号如下面公式(2)计算为0：
Cos(α+3π/4)+Cos(α+π/4)+Cos(α-π/4)+Cos(α-3π/4)＝0    (2)
子射束的子点之间的距离Db从衍射元件10的设计专门地确定。因此，即使当由主射束检测的跟踪误差信号的相位和由子射束检测的跟踪误差信号的相位因CD 100b的偏心率而变化时，DPP信号的振幅被防止因CD 100b的偏心率而减小，因为子射束的跟踪误差信号总体上彼此抵消。
当DVD 100a是DVD-RAM时，距离Db为0.73μm，如上所述，并且为CD 100b标准轨道间距Pb，其为1.6μm，的大约一半。
当返回光进入光检测器17时，跟踪误差信号基于由光检测器17接收的主射束和子射束来检测。如上所述，子点之间的距离Db12和Db34是轨道间距Pb的大约一半。因此，由子点S1c和S2c检测的跟踪误差信号的相位，由子点S3c和S4c检测的跟踪误差信号的相位，由子点S1d和S2d检测的跟踪误差信号的相位，以及由子点S3d和S4d检测的跟踪误差信号的相位彼此反转。因此，由子射束获得的总的跟踪误差信号的振幅接近0。虽然跟踪误差信号和DC偏移信号由主射束检测，适当的跟踪误差信号可以通过用由子射束检测的DC偏移信号消除由主射束检测的DC偏移信号来获得。
子射束的子点之间的距离Db从衍射元件10的设计专门地确定。因此，即使当由主射束检测的跟踪误差信号的相位和由子射束检测的跟踪误差信号的相位因CD 100b的偏心率而变化时，DPP信号的振幅被防止因CD 100b的偏心率而减小，因为子射束的跟踪误差信号总体上彼此抵消。
衍射元件10被设计使得当在DVD 100a上记录或再现信息信号时距离Da设置为预先确定距离的情况在上面讨论。但是，相反地，衍射元件10也可以被设计，使得当在CD 100b上记录或再现信息信号时距离Db设置为预先确定的距离，如下所述。
当CD 100b的轨道间距为Pb，子点S1c，S2c，S3c和S4c以及子点S1d，S2d，S3d和S4d在CD 100b的径向上以该顺序形成，并且子点中心之间的距离为Db时，衍射元件10被设计使得距离Db13大约为(2n13-1)×Pb/2，距离Db24大约为(2n24-1)×Pb/2，距离Db12大约为(2n12-1)×Pa/4，以及距离Db34大约为(2n34-1)×Pa/4。
当例如n13，n24，n12，和n34都是1时，Db13和Db24大约为Pb/2，并且Db12和Db34大约为Pa/4。因此，相邻点之间的距离Db都大约为Pa/4(参看图7)。
因此，因为CD 100b的标准轨道间距Pb是大约1.6μm，当n13，n24，n12，和n34都是1时，距离Db12，Db23，和Db34都大约为0.4μm。
因此，当跟踪误差信号基于由光检测器17接收的主射束和子射束来检测时，距离Db13和Db24为轨道间距Pb的大约一半。因此，由子点S1c和S3c检测的跟踪误差信号的相位，由子点S2c和S4c检测的跟踪误差信号的相位，由子点S1d和子点S3d检测的跟踪误差信号的相位，以及由子点S2d和S4d检测的跟踪误差信号的相位彼此反转。因此，由子射束获得的总的跟踪误差信号的振幅为0，并且当物镜15在跟踪方向上移位时产生的仅DC偏移信号被获得。虽然跟踪误差信号和DC偏移信号由主射束检测，适当的跟踪误差信号可以通过用由子射束检测的DC偏移信号消除由主射束检测的DC偏移信号来获得。
子射束的子点之间的距离Db13，Db24，Db12，和Db34从衍射元件10的设计专门地确定。因此，即使当由主射束检测的跟踪误差信号的相位和由子射束检测的跟踪误差信号的相位因CD 100b的偏心率而变化时，DPP信号的振幅被防止因CD 100b的偏心率而减小，因为子射束的跟踪误差信号总体上彼此抵消。
相对于DVD 100a，距离Da从Da＝(650/780)×Db计算为0.33μm。当DVD 100a是DVD-ROM，DVD±R，或DVD-RW时，标准轨道间距Pa是0.74μm，因此距离Da为轨道间距Pa的大约一半(参看图8)。当DVD 100a是DVD-RAM时，标准轨道间距Pa是1.23μm，因此距离Da为轨道间距Pa的大约四分之一。
因此，当DVD 100a是DVD-ROM，DVD±R，或DVD-RW时，由子点S1a和S2a检测的跟踪误差信号的相位，由子点S3a和S4a检测的跟踪误差信号的相位，由子点S1b和子点S2b检测的跟踪误差信号的相位，以及由子点S3b和S4b检测的跟踪误差信号的相位彼此反转。因此，由子射束获得的总的跟踪误差信号的振幅接近0。虽然跟踪误差信号和DC偏移信号由主射束检测，适当的跟踪误差信号可以通过用由子射束检测的DC偏移信号消除由主射束检测的DC偏移信号来获得。
另外，当DVD 100a是DVD-RAM时，由子点S1a和S3a检测的跟踪误差信号的相位，由子点S2a和S4a检测的跟踪误差信号的相位，由子点S1b和子点S3b检测的跟踪误差信号的相位，以及由子点S2b和S4b检测的跟踪误差信号的相位彼此反转。因此，由子射束获得的总的跟踪误差信号的振幅接近0。虽然跟踪误差信号和DC偏移信号由主射束检测，适当的跟踪误差信号可以通过用由子射束检测的DC偏移信号消除由主射束检测的DC偏移信号来获得。
如上所述，当信息信号记录在圆盘形记录介质100上或从其中再现时，光拾取器6提供与圆盘形记录介质100相对应的可靠跟踪误差信号，并且其中圆盘形记录介质100偏心率的影响和衍射元件10的旋转偏移被消除和减小，而不需要执行衍射元件10的相位调节。
另外，当信息信号记录在多种圆盘形记录介质100上或者从其中再现时，衍射元件10可以共同地使用。因此，跟踪误差信号的质量可以增加而不增加元件数目和成本。
另外，DVD-ROM，DVD±R，DVD-RW，和DVD-RAM都可以使用，因此跟踪误差信号的质量可以提高而不管DVD的种类。
虽然，n为1的情况，其中n是自然数，在上面描述，自然数n的范围是任意的。
另外，不需要对两种圆盘形记录介质100执行衍射元件10的相位调节。因此，与具有不同标准的圆盘形记录介质100，例如DVD，CD和蓝光盘，相对应的跟踪误差信号可以获得。
可以在具有不同标准的三种圆盘形记录介质100上记录或再现信息信号的光拾取器的实例将参考图9在下面描述。
光拾取器6A在例如DVD，CD和蓝光盘上记录或再现信息信号。光拾取器6A包括移动基座7A，位于移动基座7A上的物镜驱动器8A。物镜驱动器8A包括第一物镜15a和第二物镜15b。
光拾取器6A包括类似于图2中所示、具有对DVD和CD的共同光学路径的第一光学系统，和具有对蓝光盘的另一个光学路径的第二光学系统。
第一物镜15a位于第一光学系统的光学路径上，并且具有将激光聚焦在DVD 100a或CD 100b记录表面上的功能。第二物镜15b位于第二光学系统的光学路径上，并且具有将激光聚焦在蓝光盘记录表面上的功能。
当光拾取器6A沿着圆盘形记录介质100的半径R移动时，第二物镜15b也沿着圆盘形记录介质100的半径R移动。但是，第一物镜15a沿着平行于圆盘形记录介质100半径R的线P移动。通过第二物镜15b导向圆盘形记录介质(蓝光盘)的激光形成平行于圆盘形记录介质的轨道Ty均匀排列的子点Sy，如图10中所示。但是，如图11中所示，通过第一物镜15a导向圆盘形记录介质(DVD 100a或CD 100b)的激光形成以相对于圆盘形记录介质轨道Tx的角度非均匀排列的子点Sx。特别地，当光拾取器6A在圆盘形记录介质的内围附近时，倾角大，因为记录轨道的曲度大。
但是，在光盘驱动装置1中，因为激光被分成四对子射束并且子射束之间的距离被设置以满足预先确定的条件方程，光拾取器6A不受因不沿着半径R移动的第一物镜15a所引起的相位旋转所影响。该结构特别适合于具有对于使用不同波长的三种圆盘形记录介质的光学系统的光拾取器。
接下来，衍射元件的修改将参考图12在下面描述。
图12中所示的衍射元件10A具有多个区域18A，并且区域18A的排列方向与圆盘形记录介质100的正切方向相同。
衍射元件10A分成的区域数目大于衍射元件10分成的区域数目。
在光拾取器中，发光元件和物镜通常不彼此接近，而是彼此远离的放置。因此，导向圆盘形记录介质记录表面上的子射束可能因来自发光元件的激光相对于物镜开口的位置和入射角的影响，衍射等而具有不同的强度。例如，当一对子射束中一个完全进入物镜开口而该对中另一个仅部分地进入物镜开口时，导向圆盘形记录介质记录表面上的两个子点具有不同的强度。
但是，当区域数目如在衍射元件10A中增加时，激光R进入衍射元件10A的多个区域18A。因此，形成第一子射束的区域18A的总面积，形成第二子射束的区域18A的总面积，形成第三子射束的区域18A的总面积，以及形成第四子射束的区域18A的总面积容易设置为相同面积。因此，在圆盘形记录介质100的基本上径向上彼此分离地形成子点S1，S2，S3和S4的子射束的强度基本上相等。结果，由子射束检测的跟踪误差信号可靠地彼此抵消，并且跟踪控制操作的可靠性提高。
另外，在跟踪控制操作中，物镜15在圆盘形记录介质100的基本上径向上移动。此时，当区域18A如在衍射元件10A中排列在正切方向上时，激光R和区域18A之间的位置关系不改变，并且子射束的产生被防止受影响。
另外，推挽信号在圆盘形记录介质100的基本上径向上变化。因此，当区域18A如上所述排列在正切方向上时，主射束和衍射之前的激光之间的位置关系不改变，并且调节被防止受影响。
上述实施方案中每个元件的形状和结构仅仅是实施本发明的实例，并且本发明的技术范围并不局限于上述实施方案。
本领域技术人员应当理解，各种修改、组合、子组合和更改可以根据设计需求和其他因素而发生，只要它们处于附加权利要求或其等价物的范围内。

Claims (8)

1.一种能够在多种光盘上记录或再现信息信号的光拾取器，该光拾取器在安装在光盘台上的光盘的径向上移动，同时用从发光元件发射并且具有与该种光盘相对应波长的激光照射光盘，该光拾取器包括：
衍射元件，具有将从发光元件发射的激光分成主射束、一对第一子射束、一对第二子射束、一对第三子射束、和一对第四子射束的多个区域，
其中，当第一、第二、第三和第四子射束在不具有所述多种光盘中最大轨道间距的任意种类光盘的记录表面上分别形成第一、第二、第三和第四子点时，所述第一、第二、第三和第四子点沿着所述任意种类光盘的径向以该顺序排列，并且当从第一子点中心到第二子点中心的距离是Da12，从第三子点中心到第四子点中心的距离是Da34，从第一子点中心到第三子点中心的距离是Da13，从第二子点中心到第四子点中心的距离是Da24，n12、n34、n13和n24是自然数，并且所述任意种类光盘的轨道间距是Pa时，距离Da12为(2n12-1)×Pa/2，距离Da34为(2n34-1)×Pa/2，距离Da13为(2n13-1)×Pa，以及距离Da24为(2n24-1)×Pa。
2.根据权利要求1的光拾取器，其中衍射元件的区域沿着光盘的正切方向排列。
3.一种能够在多种光盘上记录或再现信息信号的光拾取器，该光拾取器在安装在光盘台上的光盘的径向上移动，同时用从发光元件发射并且具有与该种光盘相对应波长的激光照射光盘，该光拾取器包括：
衍射元件，具有将从发光元件发射的激光分成主射束、一对第一子射束、一对第二子射束、一对第三子射束、和一对第四子射束的多个区域，
其中，当第一、第二、第三和第四子射束在不具有所述多种光盘中最小轨道间距的任意种类光盘的记录表面上分别形成第一、第二、第三和第四子点时，所述第一、第二、第三和第四子点沿着所述任意种类光盘的径向以该顺序排列，并且当从第一子点中心到第二子点中心的距离是Db12，从第三子点中心到第四子点中心的距离是Db34，从第一子点中心到第三子点中心的距离是Db13，从第二子点中心到第四子点中心的距离是Db24，n12、n34、n13和n24是自然数，并且所述任意种类光盘的轨道间距是Pb时，距离Db13为(2n13-1)×Pb/2，距离Db24为(2n24-1)×Pb/2，距离Db12为(2n12-1)×Pb/4，以及距离Db34为(2n34-1)×Pb/4。
4.根据权利要求3的光拾取器，其中衍射元件的区域沿着光盘的正切方向排列。
5.一种能够在多种光盘上记录或再现信息信号的光盘驱动装置，该光盘驱动装置包括：
光盘台，接收和旋转光盘；以及
光拾取器，具有在移动基座上的物镜驱动器，并且在安装在光盘台上的光盘的径向上移动同时用从发光元件发射并且具有与该种光盘相对应波长的激光照射光盘，
其中光拾取器包括具有将从发光元件发射的激光分成主射束、一对第一子射束、一对第二子射束、一对第三子射束、和一对第四子射束的多个区域的衍射元件，以及
其中，当第一、第二、第三和第四子射束在不具有所述多种光盘中最大轨道间距的任意种类光盘的记录表面上分别形成第一、第二、第三和第四子点时，所述第一、第二、第三和第四子点沿着所述任意种类光盘的径向以该顺序排列，并且当从第一子点中心到第二子点中心的距离是Da12，从第三子点中心到第四子点中心的距离是Da34，从第一子点中心到第三子点中心的距离是Da13，从第二子点中心到第四子点中心的距离是Da24，n12、n34、n13和n24是自然数，并且所述任意种类光盘的轨道间距是Pa时，距离Da12为(2n12-1)×Pa/2，距离Da34为(2n34-1)×Pa/2，距离Da13为(2n13-1)×Pa，以及距离Da24为(2n24-1)×Pa。
6.根据权利要求5的光盘驱动装置，其中衍射元件的区域沿着光盘的正切方向排列。
7.一种能够在多种光盘上记录或再现信息信号的光盘驱动装置，该光盘驱动装置包括：
光盘台，接收和旋转光盘；以及
光拾取器，具有在移动基座上的物镜驱动器，并且在安装在光盘台上的光盘的径向上移动同时用从发光元件发射并且具有与该种光盘相对应波长的激光照射光盘，
其中光拾取器包括具有将从发光元件发射的激光分成主射束、一对第一子射束、一对第二子射束、一对第三子射束、和一对第四子射束的多个区域的衍射元件，以及
其中，当第一、第二、第三和第四子射束在不具有所述多种光盘中最小轨道间距的任意种类光盘的记录表面上分别形成第一、第二、第三和第四子点时，所述第一、第二、第三和第四子点沿着所述任意种类光盘的径向以该顺序排列，并且当从第一子点中心到第二子点中心的距离是Db12，从第三子点中心到第四子点中心的距离是Db34，从第一子点中心到第三子点中心的距离是Db13，从第二子点中心到第四子点中心的距离是Db24，n12、n34、n13和n24是自然数，并且所述任意种类光盘的轨道间距是Pb时，距离Db13为(2n13-1)×Pb/2，距离Db24为(2n24-1)×Pb/2，距离Db12为(2n12-1)×Pb/4，以及距离Db34为(2n34-1)×Pb/4。
8.根据权利要求7的光盘驱动装置，其中衍射元件的区域沿着光盘的正切方向排列。
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