CN1707647A - 光学头装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光学头装置,即使在一张光盘上形成两层及两层以上记录层的情况下,依旧能正确地获得跟踪错误信号。光学头装置100为对具有两层及两层以上的记录层2(0层20及1层21)的DVD-R/RW的光盘1进行信息记录及信息再生的装置,作为光学系统具有作射出激光的光源用的激光发光元件120、及将该激光发光元件120射出的激光分成3束的衍射元件130。在用DPP法进行跟踪伺服时,为了在对0层20进行记录时压低1层21上反射并到达受光元件140的副受光面的主光束的光量,将衍射元件130的0次光、+1次光、及-1次光的衍射比设定为8∶1∶1~18∶1∶1。

Description

光学头装置
技术领域
本发明涉及对具有两层及两层以上记录层的DVD-R/RW等光盘进行信息记录、再生的光学头装置。
背景技术
CD-R、DVD-R/RW等光盘的驱动装置中,在进行跟踪伺服时,采用差动推挽(Differential Push-Pull:DPP)法等方法。该方法通过对从主光束和两束副光束(侧光束)分别得到的各受光元件的输出信号进行运算,生成跟踪错误信号。即,在激光发光元件射出的光束的光程中设置衍射光栅,通过视准透镜及物镜在光盘上形成由0次衍射光(主光束)和两个1次衍射光(±1次衍射光副光束)的3束光产生的光点,利用各受光元件接受它们的返回光。然后,一方面从主受光面的输出信号生成主推挽(Main Push-Pull:MPP)信号,而另一方面,从各副受光面的输出信号生成副推挽(Sub Push-Pull/Side Push-Pull:SPP)信号,按照规定的算式对所述信号进行运算求得跟踪错误信号。
这里,在对光盘进行记录时,由于要确保对于记录有效的光量,所以对于衍射元件,其结构做成要尽量提高主光束的光量,降低副光束的光量,由此,能提高记录速度倍率及激光发光元件的效率。
如图1所示,曾提出一种建议,在光盘上、即在一张光盘1上形成两层及两层以上的记录层2,以谋求能大大提高记录密度。这里,设靠近光盘1表面的记录层2为0层20,离光盘1的表面远的记录层2为1层21,关于0层20反射率大概为30%,其余的则透过到达1层21。另一方面,1层21的构成为反射率最大。
但是,在对这种光盘进行记录时,存在的问题是若如以往的构成那样沿用DPP法则不能正确地取得跟踪错误信号。其理由如下,首先,聚焦伺服施加于0层20时,0层20上大概60%左右的激光透过,到达1层21。这里,主光束的光量一高,则1层21反射的主光束就作为发散光到达受光元件140,在1层21上反射到达受光元件140的副受光面的主光束的光量和原来在0层20反射到达副受光面的副光束的光量相同,或大于其。因而不能正确地得到跟踪错误信号。
基于上述问题,本发明为解决上述问题而提出,目的在于提供一种即使在一张光盘上形成两层及两层以上的记录层时,仍能正确地得到跟踪错误信号的光学头装置。
发明内容
为解决上述问题,本发明是一种能对具有两层及两层以上记录层的光盘进行信息记录及再生中至少一种动作的光学头装置,包括作为光源的激光发光元件、及形成由该激光发光元件射出的激光的0次光组成的主光束和由±1次光组成的副光束的衍射元件,该衍射元件的0次光、+1次光、及-1次光的衍射比为8∶1∶1~18∶1∶1。
本发明中,衍射元件的0次光(主光束)、+1次光(副光束)、及-1次光(副光束)的衍射比设成8∶1∶1~18∶1∶1,和以前的衍射比相比,压低主光束的光量。因此,在光盘上,在离表面近的记录层上施加聚焦伺服时,即使假定离表面远的记录层上反射的主光束作为发散光到达受光元件上,离表面远的记录层上反射并到达副受光面的主光束的光量和近表面的记录层上反射并到达副受光面的光量相比强度低,可以勿略不计。因此,离表面远的记录层上反射的主光束的返回光不会妨碍跟踪错误信号的生成,另外,对于0次光也设定好下限,所以记录效率等也不降低。
本发明能有效地应用于对所述光盘进行信息记录及再生中至少一种进行记录的光学头装置。在对光盘进行记录的情况下,由于需要对于记录确保有效的光量,所以存在一种提高主光束光量的倾向,如预设好所需光量上限,则在进行记录时能正确地获得跟踪错误信号。
根据本发明,在对近表面的记录层施加聚焦伺服时,离表面远的记录层上反射的主光束的返回光具有较高的光量到不了副受光面。所以,本申请能有效地应用于通过对所述主光束及所述两个副光束的来自所述光盘的返回光的受光结果进行运算,采用生成跟踪错误信号的差动推挽法(DPP法)进行跟踪伺服的光学头装置。
另外,本发明能有效地应用于光学头装置,该光学头装置对假设离光盘表面近的记录层为0层,离记录层远的为1层的两层结构的,其结构做成关于所述0层反射率大概为30%左右、其余的透过,关于所述1层反射率为最大的光盘进行记录。
本发明中,衍射元件的0次光(主光束)、+1次光(副光束)、及-1次光(副光束)的衍射比设成8∶1∶1~18∶1∶1,将主光束的光量抑制得较低。因此,在光盘上,在对近表面的记录层施加聚焦伺服时,在离表面远的记录层上反射并到副受光面的主光束的光量与离表面近的记录层上反射并到达副受光面的光量相比为低的强度,可以勿略不计。所以,在离表面远的记录层上反射的主光束的返回光不会妨碍跟踪错误信号的生成。即使在一张光盘上形成两层及两层以上记录层时,仍能正确地获得跟踪错误信号。另外,由于对于0次光(主光束的比率)设好下限,所以记录效率等也不降低。
附图说明
图1为表示采用本发明的光学头装置基本构成的简要构成图。
图2为表示在光学头装置中,使衍射元件的0次光、+1次光、及-1次光的衍射比改变时的0次光的相对效率及调制率的曲线图。
图3为表示在光学头装置中,在使SPP补偿内外差绝对值变化的情况下的,对于内圆SPP振幅的SPP补偿内外差比率的变化的曲线图。
标号说明
1 光盘
2 记录层
200 层
211 层
100 光学头装置
110 监视用受光元件
130 衍射元件
140 信号检测用受光元件
170 物镜
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的最佳实施方式。
(光学头装置的基本构成)
图1为表示采用本发明的光学头装置基本构成的简要构成图。
图1示出的光学头装置100为对具有两层及两层以上的记录层2(0层20及1层21)的DVD-R/RW等光盘1进行信息记录及信息再生的装置,作为其光学系统具有射出630nm附近或635nm附近短波长激光作为光源的激光发光元件120;将该激光发光元件120射出的激光分成0次光(主光束)和±1次光(两个副光束)3束光束的衍射元件130;光程分离用棱镜150;将透过棱镜150的激光变换成平行光的视准透镜161;使视准透镜161射出的平行光束偏向规定方向的上升反射镜162;及使由该上升反射镜162偏向的平行光束聚焦于光盘1上用的物镜170,按照上述次序配置这些光学元件构成从激光发光元件120到光盘1的光程。
其结构做成,棱镜150的侧面配置传感镜166和信号检测用受光元件140,光盘1上反射的返回光通过物镜170、上升镜162、视准透镜161射入棱镜150,利用棱镜150弯曲成直角引向传感镜166和受光元件140。这样构成从光盘1返向受光元件的返回光的光程。这里,传感镜166使来自光盘1的返回光产生象散,同时,提高返回光的倍率。
本方式的光学头装置100中,其结构做成进行跟踪伺服时利用DPP法得到跟踪错误信号。因此,在信号检测用受光元件140上,接受主光束的返回光(主光点)的主受光面(MPD)纵横分割成4个,另一方面,副光束的返回光(副光点)的副受光面(SPD)纵向分成两个。因此,根据主受光面的输出信号生成主推挽信号(MPP),另一方面,根据各副受光面的输出信号生成副推挽(SPP)信号,如用规定运算式计算这些信号则能得到跟踪错误信号。
另外,光学头装置100在上升镜162的背后有监视用受光元件110,受光元件110接受偏离上升镜162的激光。还有,受光元件110上的受光结果反馈给激光发光元件120控制激光发光元件120射出强度。
还有,光学头装置100具有沿聚焦方向及跟踪方向驱动物镜170的物镜驱动装置180。物镜驱动装置180包括跟踪驱动线圈、跟踪驱动磁铁、或聚焦驱动线圈、聚焦驱动磁铁等,但由于这种构成是众所周知的构成,故不再详述。
(与两层记录层对应的构成)
在如此构成的光学头装置100中,在光盘1的公用的基板上形成两层记录层2,以提高记录密度。这里,在设近光盘1表面的记录层2为0层20、和离光盘1表面远的记录层2为1层21的情况下,将结构做成0层20反射率大概30%左右、其余透过到达1层21,1层21反射率为最大。因此,在光盘1的0层20上进行记录时,当对0层20施加跟踪聚焦时,0层20上透过大约60%的激光,到达1层21。此时,1层21上反射的主光束作为发散光到达受光元件140。而且,本方式中如以后所述,衍射元件130的光栅高度设定成衍射元件130的0次光、+1次光、-1次光的衍射比为8∶1∶1~18∶1∶1。因此,在1层21上反射到达受光元件140的副受光面的主光束的光量和在0层20上反射到达受光元件140的副受光面的副光束的光量相比显著地低,可以勿略不计。因此,1层21上反射的主光束返回光不会妨碍跟踪错误信号的生成。
参照图2及图3详细说明涉及的构成。图2为表示在使衍射元件130的0次光、+1次光、-1次光的衍射比变化的情况下,0次光的相对效率及调制率(来自0次光的1层21的漏光量/1次光的光量)的曲线图。图2中,0次光的相对效率用实线L1表示、调制率用实线L2表示。图3为表示将衍射元件130的0次光、+1次光、-1次光的衍射比设定成15∶1∶1的本发明的实施例、及将衍射元件130的0次光、+1次光、-1次光的衍射比设定成21.75∶1∶1的本发明的比较例中,使SPP补偿内外差绝对值变化时的SPP补偿内外差比率相对于内圆SPP振幅变化的曲线图。图3中,本发明的实施例用实线L3表示,比较例用实线L4表示。还有,所谓SPP补偿内外差为光盘1内圆和外圆之间产生的SPP补偿的差异,在光盘1有上下颠到、光盘1内圆和外圆之间有不同的倾斜之类的情况时,在光盘1的内圆和外圆之间产生这一SPP补偿的差异。
首先,如图2所示,在使衍射元件130的0次光、+1次光、-1次光的衍射比变化的情况下,如实线L2所示,若使衍射元件130的0次光、+1次光、-1次光的衍射比相比18∶1∶10次光的比率不断提高,则漏光量(调制比)超过两倍。即,来自0次光的1层21的漏光量超过1次光的光量,来自0次光的1层21的漏光量的影响增大,不能进行正确的跟踪伺服。因此,衍射元件130的0次光、+1次光、-1次光的衍射比最好相比18∶1∶1 0次光的比率低。
但如图2中实线L1所示,如使衍射元件130的0次光、+1次光、-1次光的衍射比相比8∶1∶10次光的比率不断提高,则0次光的相对效率一直缓慢上升,但若使衍射元件130的0次光、+1次光、-1次光的衍射比相比8∶1∶10次光的比率不断降低,则0次光的相对效率急降,这一点很不理想。因此,本方式中,将衍射元件130的0次光、+1次光、-1次光的衍射比设成8∶1∶1~18∶1∶1,既实现正确的跟踪伺服,又实现高效的记录。
另外,利用图3中实线13,如表示将衍射元件130的0次光、+1次光、-1次光的衍射比设为15∶1∶1的本发明实施例的SPP补偿内外差比率所示,在本发明的实施例中,SPP补偿内外差比率小而稳定。相反,利用图3中实线L4,如表示将衍射元件130的0次光、+1次光、-1次光的衍射比设为21.75∶1∶1的比较例的SPP补偿内外差比率所示,在本发明的比较例中,SPP补偿内外差比率大而不稳定。
(本方式的主要效果)
如上所述,本方式的光学头装置100中,将衍射元件130的0次光、+1次光、-1次光的衍射比设为8∶1∶1~18∶1∶1,与现有的衍射比相比,能压低主光束的光量。因而,在光盘1上,对近表面的记录层2(0层20)施加聚焦驱动时,即使在离表面远的记录层2(1层21)上反射的主光束作为发散光到达受光元件140,在1层21上反射并到达副受光面的主光束的光量和在0层20上反射并到达副受光面的光量相比为低的强度,可以勿略不计。由此,本方式的光学头装置100中,由于在1层21上反射的主光束的返回光不妨碍跟踪错误信号的生成,所以即使在一张光盘1上形成两层及两层以上的记录层时,仍能得到正确的跟踪错误信号。又因对0次光(主光束)的比率也设下限,所以记录效率等也不降低。
(其它实施方式)
此外,上述方式中,在光学头装置100上,对光盘1进行记录的情况进行了说明,在再生时也大致相同。因此,只要是对具有两层及两层以上记录层2的光盘1进行信息记录及再生中至少一种动作的光学头装置100,那末除了进行记录、再生两种动作的光学头装置或记录专用的光学头装置之外,还能将本发明应用于再生专用的光学头装置。

Claims (4)

1.一种光学头装置,其特征在于,
是能对具有两层及两层以上的记录层的光盘进行信息记录及再生中至少一种动作的光学头装置,包括
作为光源的激光发光元件、以及
形成由该激光发光元件射出的激光的0次光组成的主光束和由±1次光组成的副光束的衍射元件,
该衍射元件的0次光、+1次光、及-1次光的衍射比为8∶1∶1~18∶1∶1。
2.如权利要求1所述的光学头装置,其特征在于,
能对所述光盘的信息记录及再生中的至少一种进行记录。
3.如权利要求1或2所述的光学头装置,其特征在于,
通过对来自所述主光束及所述副光束的所述光盘的返回光的受光结果进行运算,利用生成跟踪错误信号的差动推挽法,进行跟踪伺服。
4.如权利要求1所述的光学头装置,其特征在于,
所述光盘是离光盘表面近的记录层为0层,离光盘表面远的记录层为1层的两层结构,其结构做成:所述0层反射率大概为30%并使其余透过,而所述1层反射率为最大。
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Granted publication date: 20071031