TW200847156A - Optical pick-up method and device for multilayer recording medium - Google Patents

Optical pick-up method and device for multilayer recording medium Download PDF

Info

Publication number
TW200847156A
TW200847156A TW096119058A TW96119058A TW200847156A TW 200847156 A TW200847156 A TW 200847156A TW 096119058 A TW096119058 A TW 096119058A TW 96119058 A TW96119058 A TW 96119058A TW 200847156 A TW200847156 A TW 200847156A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
recording medium
layer
pickup device
optical pickup
optical
Prior art date
Application number
TW096119058A
Other languages
English (en)
Inventor
Eugene Levich
Sergei Magnitskii
Dmitry Malakhov
Zharkyn Tursynov
Original Assignee
New Medium Entpr Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by New Medium Entpr Inc filed Critical New Medium Entpr Inc
Publication of TW200847156A publication Critical patent/TW200847156A/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1392Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • G11B7/13925Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration active, e.g. controlled by electrical or mechanical means
    • G11B7/13927Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration active, e.g. controlled by electrical or mechanical means during transducing, e.g. to correct for variation of the spherical aberration due to disc tilt or irregularities in the cover layer thickness
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/127Lasers; Multiple laser arrays
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/127Lasers; Multiple laser arrays
    • G11B7/1275Two or more lasers having different wavelengths
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B2007/0003Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0009Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
    • G11B2007/0013Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G11B7/08505Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head
    • G11B7/08511Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head with focus pull-in only
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/0948Disposition 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 specially adapted for detection and avoidance or compensation of imperfections on the carrier, e.g. dust, scratches, dropouts
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition 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
    • G11B7/095Disposition 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 specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
    • G11B7/0956Disposition 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 specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for tilt, skew, warp or inclination of the disc, i.e. maintain the optical axis at right angles to the disc

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

200847156 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明大體係關於自/在多層, 麟 7增九學媒體上讀取/寫入資訊 【先前技術】 之原理及可實現此功能之讀取裝置之設計。 子^腦、視訊系統、高清晰度電視⑽τν)、多媒體 =在數位資訊之廉價及可靠之儲存“方面具有一不.斷
求。為根據記錄長時間高清晰度視訊資料或類似 =要求而改進光碟之記錄密度,目前正在開發具有兩個 或兩個以上資訊記錄層之多層光碟。 光學拾取裝置及方法在具有在碟片中之至少兩個可纪錄 平面之光學媒體之可記錄平面上及記錄/讀取碟片之保護 基板之輸入平面上使用資料之記錄/讀取。光學拾取裝置 常使用藉由—物鏡聚焦之半導體雷射束點·。可記錄平面..之 _之精確聚焦藉由特殊聚焦伺服系統而保證,該系統利 用:助於該記錄/讀取雷射束而形成之聚焦誤差信號。 夕層光學媒體含有由中間透明層(隔片)分離之一組 錄或資料载運平面。 ' 。在自此多層光學媒體讀取期間,一些雜訊歸因於自該等 可°己錄/貧料載運平面所反射之雷射束之干擾而呈現,此 急劇降低了讀取品質。 ^錄/讀取涉及藉由聚焦在資料表面上之雷射束而形成 之靖取點。所提及之物鏡及其他額外光學元件協助產生雷 射束以形成聚焦及轨道誤差。 田 12138D.d〇c 200847156 用於聚焦及循執控制之習知光學拾取裝置使用所謂之鑑 別性S曲線偵測(見圖5 )。用於控制記錄/讀取裝置之伺服系 統之S曲線信號之偵測應將所聚焦之射束固持在資料表面 及資訊執道上。因多層碟片具有待由聚焦系統區分及俘獲 之若干資訊層,多層碟片須具有若干此等s曲線,每一 §曲 線對應於自有資訊層。為此目的,誤差信號對垂直於碟片 平面移動之物鏡之相關性看起來像少許‘s曲線,如圖6所說 明。 因此,使用多層碟片之多種聚焦及循軌方法及系統。美 爾專利第5,513,158號揭示了壓電陶£偏轉器之使用以形成 ’’窄’’聚焦感應器之信號。此解決方案之主要缺點係其要求 強南電壓產生器以形成PZLT板之脈衝;前者包括透明電極 以在物鏡光瞳之不同區域内快速改變該板之光學相位從而 導致聚焦點之輕微閃爍。該PZLT板效率很低且亦要求產生 強干擾之高強度產生器。 又美國專利第5,740,145號揭示了顯微物鏡聚焦之主動 擺動以自夕層碟片瀆取。聚焦系統以此方式修正,使得顯 微物鏡以頻率Λ沿著光軸持續擺動。為形成”窄,,聚焦之信 號,頻率Λ須大於5 kHz 〇 由於使物鏡沿著聚焦移動之機構之敏感度係有限的,此 方法爲際上不可能保證在具有薄於50μηι之隔片之層中及 在DVD或具有類似密度之其他碟片中聚焦。光碟讀取器聚 焦飼服系統之另一實例揭示於美國專利第4,695,1 58號中。 在此情況下,為縮短散光聚焦感應器,系統含有八區而 121380.doc 200847156 非傳統四區光接收器。此解決方案允許用.新的演算法: F’=⑷+Α2)·(Β1+Β2)+β[⑷+Α2)·(Βι+β2)]來取代形成鑑別 器之已知演算法: F=(A1+A2HB1+B2)。 然而,此解決方案將最多縮短聚焦感應器2(H4〇%,此 外,信號與雜訊之比率明顯變差。
已知藉由增加接物鏡之數值孔徑NA及碟片之多層結構 而導致之光束之像差使得難以讀取/寫入資訊。可^^束 像差修正之執行單元引入記錄/讀取設備以修正此等射束 像f。舉⑽言,此單元可基於㈣鍾電效f美國專 利第6,628,589號提供類似於上文描述之修正像差之方法。 資料信號振幅值之—值用作修正傾斜像差或球面像差之感 應器。基於具有透明電極之液晶元件U置㈣執行單^ 或.(更準確言之)用作自適應修正器。此元件藉助於沿物鏡 輸入光瞳之區域之透明電極而分為若干區域。電極之類型 及形狀視所修正之像差類型而定,例如徑向傾斜及球面像 在電場之作用下,液晶開始沿電場線定向並產生具有夸 :之折射率之局部區域,此區域之形狀由電極組態而导 定::射率之變化程度及因此射束之波前相位之局她丨 視電%強度而定(亦即施加至透明電極之電壓)。 所提及專利中描述之波前像差之自動補償系統以如下之 式操作1呈現任何射束像差,則資料信號之振幅降低: 此艾化Μ §己錄且用作為該液晶補償器產生控制信號之誤違 121380.doc 200847156 信號。 【發明内容】 本發明之一目標係提供能夠準確再現例如碟片之多層光 學儲存裝置之資訊彳§號儲存層的光學拾取方法及裝置。 本發明之另一目標係提供對多層光學儲存裝置以所要之 準確度進行聚焦及循執控制的光學拾取方法及裝置。
此外,本發明之一目標係為自多層光學儲存裝置之儲存 層再現資訊信號提供有效之像差補償。 【實施方式】 參看圖1,其展示來自多層反射光學媒體(在本實例中具 有兩層)之反射信號。如圖i所示,存在兩個反射光束,一 者Ir自有關層(將被讀取之層.)反射及另一射束1自相鄰層反 射(後向反射射束)。 ' —由於干擾,引起所讀取信號之振幅調變。此干擾擾亂了 資訊通道以及伺服循軌及聚焦系統。 根據本發明之-個態樣,提供一種抑制干擾雜訊之方 法。為提供干擾雜訊之抑制,應"破壞”讀#光束之相干性 或至少降低至合適位準。 為達成該目的可使用多種技術。已知(例如❻頻調㈤ 供多模式雷射振i (λϋ±ηΛλ)而非單—模式振盪⑹。此^ 低了相干性之雷射長度及因此降低了干擾。 然而,模式之數目⑻及模式之間的波長差值㈤並不4 證完全抑制來自層之干擾’(特定言之)若層間距離變 於 50 μπι 〇 121380.doc 200847156 已知使用超發光二級體來替 τ ^ A n w射,其輻射光譜類似於 Γ之輻射光譜(_帅儘管如此,此解決方案對此 非是最佳的:雖然輻射光譜變寬,但功率在波長自 中心一者改變時快速下降。 #徒及一級體之特徵在於低效 ^低力率㈤消耗及昂責的價格。因此,此等克服干擾 雜訊之士解財案並未提供其完全之抑制及i此未保證資料 記錄/讀取之品質^ 根據本《明之_個態樣,其將基於具有兩個波長之輕射 (2頻率抑㈤方法)而開發資料記錄,讀取之方法及光學裝 置,其中幾乎完全抑制了雜訊。 光予杧取裝置之特徵在於使用具有不同波長(例如λ!及 λ2)之兩個雷射’其中較佳地λ2==λ土Δλ。Δλ之值由以下表達 式界定: ΔΑ = — 4½ 一 ' 其中: λΐ為第一雷射之波長; λ2為第二雷射之波長; △λ為第_與第二雷射波長之差; ^為隔片之厚度(層間距離); ”為隔片之折射率(對於聚碳酸酯,f157)。 差Δλ保持穩定係重要的。 卞為兩波干擾(見D. Malacara編輯之,Optical shop tmS之第311頁)之結果,輻射功率(干擾雜訊)之波動將 121380,doc -10- 200847156 I1远者層間距離之變化而發生,其週期並非M = b A F 4沒而疋增加 之週期紐=二,▲中,亦即隔片厚度之波動將不 再導致功率(干擾雜訊)波動或後者將在某種程度上衰減。 對於=0.64 m及ncn=1.57(聚碳酸醋)之數值計算給出了表 ^ 中所呈現之結果: Κ μπι Δλ? μηι 100 0.65 ~~ "~ 60 1.09 ^ ~— 40 1.63 _ _ 30 2.18 ~~-- 20 3.28~丨~ ^~~ 根據本發明之額外態樣,可使用視層間距離之厚度值而 定之交替而非同時發射之兩個雷射。 此方法之實現將要求: 1) 干擾感應器,例如具有低通濾波器以偵測干擾產生之 低頻率雜訊信號之振幅的資訊光接收器; 2) 藉助於雷射之低頻率切換(在丨〇〇 kHzi頻譜内)之干 擾抑制系統。為判定雜訊信號之相位,可能使用雷射中之 一者之功率調變的方法。 根據本發明之又一態樣,單一之兩模式(多模式)雷射具 有相等強度之#S射λ】及λ2之兩線。 存在為雷射之兩模式操作提供所要求之Δλ差值的若干方 法。 a)AX=常數(const)之方法。 i)分布式反射雷射⑽R雷射),其中第一反射器光拇經 12138o.doc 200847156 调整用於人】波,及第二者經調整用於、波。 Π)具有受控之外部諧振器之雷射,其允許調整用於相同 強度之人1與\2。 b)基於單一照射器之動態受控波長差Αλ之方法為·· i)使用電光轉換器; •I ii)基於塞曼(Zeeman)效應; 出)基於由注入電流變化而導致之雷射振盪波長之動態 _ 位移。對於具有分布式反饋之封閉式異質結構雷射發現了 此效應。(半導體注入雷射,j 1985· v〇lume E0t(>r W.T. 丁sang)。 若使用兩個雷射波之受控差,則可能直接在讀取過程 中將干擾雜訊幾乎抑制至零。 在此情況下,要求干擾雜訊值及相位之感應器,為此目 的,一者可使用變化雷射輻射之波長λ之方法,例如使用 有刀布式反饋之雷射的抽沒電流之頻率調變。 • _本發明之又一實施例,可使用高頻脈衝雷射輪射以 用於抑制干擾雜訊,該干擾雜訊在自具有多個半透明資訊 載運層之多層碟片再現資訊時產生。此方法利用半導體雷 射及允許快速切換(關/開)輸出雷射輻射功率之高頻脈衝^ 射電源。 田 在彼情況下,干擾"破壞”歸因於多種效應。已知雷射輻 射之波長視振盪之功率而定,為此目的雷射功率之快速切 換提供藉由雷射而產生若干波長。又,在雷射切換期間之 瞬態過.程導致光學错振器之不穩定參數,從而導致產生呈 121380.doc -12- 200847156 有不同波長之額外模式。 歸因於具有不 ㈣安μ β 長之㈣而在光接收器上所產生之干 擾圖求之重璺而抑制了干擾雜訊。 干==提出了藉由雷射輻射波長高頻位移而抑制指定 考慮_束與ι有多個半透㈣(見圖))之多層 相互作用。光碟包Λ ^ 之 — 3具有)訊坑之若干半反射層,誃蓉次 訊坑猎由具有2〇7ίϊ 士广― χ專貝 …/ 度及〜“9…1·58之折射係數之 塑膠隔片而分隔。 妖< 對於隔片之相位厚度,其可導出以下相關性: h. λ ^ncri cos © 根據此表達式,所反射之光之功率Ir=〇乘偶數叫清除效 應)’且1r=I&乘奇數m(鏡射效應)。歸因於隔片厚度在、 碟胃片中是變化的’所反射之光將在碟片旋轉時㈣ (。見圖2)。應注意清除及鏡射條件視光波長而定,因此對於 早-隔片厚度’對於一個波長可實現清除條件,而對第二 波長可實現鏡射條件。 — 已知半導體雷射不具有如此穩定之光波長。半導體雷射 之波長可隨溫度及雷射振盪之實際功率而變。因此,命、 HITACHI HL6323M6之所產生之光的波長對輸出光功率^ 相關性說明於圖3中。 建議藉由連續產生具有不同功率及因此具有位移波長 雷射光脈衝而抑制干擾。 121380.doc •13- 200847156 界定具有厚度h及折射係數^之隔片之波長差Δλ以為第 波長獲得清除條件而㈣第三波長獲得反射條件:
An 因此 性: ΔΑ
Ahn^. 考慮到 4 ,可導出以下基本相關 Δλ: 4/me/i-;b 實例1。為獲得較多清除,假設吾人具有由具有h=40 μπι 之聚碳酸酯隔片分隔之兩個資訊層。所使用之雷射為 HITACHI HL6323M6 〇 對於此雷射,5 mW脈衝具有波長λι=637,6 nm。根據上 式波長差應為^=1,63 nm。因此,入2= =639,23 nm。 麥看圖3,此波長對應於功率25 mW。為獲得讀取射束之 平均功率,5 mW脈衝5 mW能量之應等於25 mW脈衝之能 里’亦即5 mW脈衝之持續時間應為25 mW脈衝之持續時 間的5倍。最終脈衝序列呈現在圖4上。脈衝之重複頻率應 大於用於光碟資訊轉移之最高頻率。對於實際Dvd碟片 (3丁坑)’此頻率為36 MHz。因此合適之脈衝頻率為 〜1ϋ〇 MHz。一種抑制干擾雜訊之方法,該干擾雜訊在自 具有由隔片分隔之多個半透明資訊載運層之多層碟片再現 貝訊時產生。此方法利用半導體雷射及允許快速切換輸出 雷射輻射功率之高頻脈衝雷射電源。該高頻脈衝電源提供 具’有不同功率之脈衝之重複序列。組成該重複序列之脈衝 12I380.doc -14- 200847156 之間的功率差導致在脈衝持續時間期間職生之雷射輕射 t波長位魏。該波長位㈣佳地應滿足上文提及之表達 式。 根據本發明之又一離檨,可孩 ^筏 了猎由使用由兩個或兩個以上, 而執行干擾雜訊 具有不同功率之脈衝組成之重複脈衝序列 之抑制。 即: 種抑制干擾雜訊之方法,其中每一 脈衝之能量£,亦 E = Ρ · τ 其中: Ρ為脈衝之功率 τ為脈衝持續時間, 其對於所有脈衝係恆定的。 較佳地’重複脈衝序列之頻率應至少為用於本方法中所 用儲存裝置之通道編碼中之最高頻率的兩倍。 根據本發明之另—實施例,提出聚焦及循轨控制方法。 :夕層碟片具有待由聚焦系統區分及俘獲之若干資訊 層夕層碟片須具有若干8曲線,每一s曲線對應於自有 -為提供多層碟片之最大容量,層間空間應盡可能 =。在此情況下,對應於不同資訊層之s曲線可交錯,且 號不提供資訊信號之穩定再現。讀取多層碟 服系統感應器,亦即聚焦及執道感應器自特 ^貝取貝料層及其相鄰之層接收兩個雷射束,從而產貝 者之雜訊及干擾。玍頌 121380.doc -15- 200847156 讀取之額外挑戰係光學聚焦感應器之鑑別性曲線工作區 域可長於資料層之間的雜,所以自相鄰層反射之光使循 執及聚焦彳§唬失真。執道感應器之分析發現妨礙裝置之可 靠操作之類似問題。因此,為保證多層系統之可靠讀取, 需要開發新方法以形成具有較大解析功率之聚焦及循軌誤 差信號’亦即具有區分由15...30叫隔片間隔之資訊層之能 力及具有較小軌道間距及較多抗干擾力之資訊執道。
根據本發明之額外態樣,提出了來自標準光接收器之每 象盱之l號的直接分析。此在多層碟片讀取期間提供增 加之信號與雜訊及信號與干擾之比率。本發明之另一態樣 係尋找顯著縮短聚焦感應器鑑別參數之長度的可能性。 由於使用誤差鑑別之基礎演算法,使絲自光揍收器象 限之四個信號之標準方法,亦即: F=(A1+A2)-(B1+B2) 在所提出之解決方案中’使用了以下事實:當物鏡在具 有開放式反饋迴路之碟片層結構上移動時,在焦點與資訊 層之重合點附近(搜尋模式)產±由資訊層之坑而導致的册 此HF_报窄:其在層前之若干微米處開 始,在聚焦與層重合時刻槽直至最大值且在層後之若干微 米處消失。此HF信號疊加在光偵須j器象限上之正常信號上 且存在於所有象限上。因此此HF信號存在之總區:係 10..15微米,且此使得能夠產生比基於低頻信號之s曲線 更窄之窄S曲線。 除接收窄S曲線之外 HF方法允許抑制相鄰層對有用聚 121380.doc >16- 200847156 焦伺服信號之影響。若讀取多層碟片則所有層反射入射 雷射束’且最終所有經反射之射束由光接收器θ俘獲。顯 然,自相鄰層反射至實際讀取層之射束引起來自待 之有用之光學回應失真。但與所有其他擾亂射束相比,僅 有用之射束(亦即’自所讀取之膚反射之射束)由Ηρ資訊信 號進行振幅調雙,因為所讀取之點僅聚焦在實際讀取層^ 且其他層由散焦點照明。為此目的,相鄰層之坑不可由 焦點解析。當碟片旋轉時,在finfu耻之頻帶中之高頻 貝則§號具有比循軌及聚減應器信號fs^Q.丨職及在 與循轨及聚焦飼服信號相同之低頻範園令調變之所 射束大的頻率解析度。因此,若吾人藉由高通遽波器自整 :先接收器電信號選出卿訊信號,然後此信號將自所有 =之祕影響清除。因此’若吾人處理來自聚焦及軌 k感應益之㈣測之高頻信號而非低頻聚焦及軌道信號, 則將對信號與雜訊比率存在直接改進。 此外’基於具有高頻❹】之三點之執道感應器將具有比 ::之差異循執方法較佳之信號與雜訊比率,因為所形成 仏號之振幅將更大。 盘t及聚焦感應器二者(nifn因飼服目的而利用明言號) 先學頭充分相容。僅應升級頭信號處理單元之電子 電路。合適之電子電路之實例說明於圖7中。 =7所示,循軌單元包括:高頻㈣資訊信號之光接 收器矩陣;及循軌飼服信❹之光接收器或光 錢障;及猶執飼服信彻之光接收器或光接收器矩 121380.doc 200847156 兩:處理來自循執伺服信號之光接收器或光接收器矩 俩古飞“虎以導出循轨誤差信號的電路°循軌單元包括兩 哭古…皮…及问頻信號之偵測器。其後連接有高頻偵測 :’通t波n置放在循執舰信號之光接收器或光接收 、,車的輪出與用於處理來自循執伺服信號之光接收器或 光接收器矩陣之電信號的電路的輸入之間。
说處理之相同布局將用以形成高頻聚焦信號。此外, 形成聚焦块差信號之光學方法可不同,亦即:像散的、全 =反射、f _resnel)雙稜鏡m全息、圖光栅之方法 此外,高通濾波器之截止頻率£_价可滿足以下條件: fserv〇 high limit<f 其中 high Umit係伺服系統頻譜之上限或/及旋轉碟片之徑 向及軸向拍之頻譜的上限。 finf low limit係所讀取資訊信號之下限。 根據本發明之又—實施例,用於自多層碟片讀取資料之 ^予~取裝置裝備有射束相位修正器,其允許在碟片傾斜 或自輸入表面至讀取資料層之距離變化的情況下降低讀取 射束之像差至一可接受位準。 此外,所建議之修正器應使得能夠修正在旋轉碟片之讀 取期間發生的射束之波前之統計與動態相位像差。 此實施例係關於:使用具有媒體容量内之由塑膠薄透明 1213SO.doc -18- 200847156 έ所77隔的至少兩資料表面(層)之光學媒體(特定言之碟 片)建構用於資料之光學記錄/讀取之設備的方法。 、,在貝料明取期間,雷射束聚焦在資料層上,前者藉由資 料祆記(¼)而調變,且同時額外射束因聚焦及循軌感應器 以及多層碟片像差修正之射束像差感應器而產生。 射束像差修正之執行單元經引入至記錄/讀取設備以修 、束像差,所提及之單元可(例如)基於液晶或壓電效
應0 貝料信號振幅值可用於修正傾斜像差或球面像差。基另 =透明電極之液晶元件之裝置用作執行單M或更準石 。之)用作自適應修正器。該元件藉由沿物鏡輸入光瞳: =域之透明電極而分為若干區域。電極之類型及形狀視月 ’正之像差類型而^ ’例如徑向傾斜及球面像差。 在電場之作用下,液晶開始沿電場線定向並產生具有雙 化之折射率之局部區域’此區域之形狀由電極組態而异 折射率之變化程度及因此射束之波前相位之局刪 視電%強度而定(亦即施加至透明電極之電壓)。 差之額外態樣’提出了產生多層光碟之波前偉 差之動悲感應器之方法。其應提供: 保。豆產生與像差的值成比例之信號; 析資料信號振幅之方法:樣高的操作速度; 在可祕上接近基於資料信號抖動分析之 因不同像差之可用性而降低之影像對比度藉由降級係數 而描述。以下為降級係數之.通用定義: 、’、 121380.doc 19 200847156 外)--C—d 其中: «aberrated C對比度; 影像 CIdea】(v)為對於無像差之波前之在度。 馮半V之影像對比接著,具有像差之MTF由以下式子描述為:c⑻= Πβ(ν)·。—(V), 其中: δΚν)為在所觀察之光學系統中之可獲得之不同像差級係數。 根據-些資源’若可獲得像差,則系統之光學轉移函數 在媒體空間頻率之區内最大程度降級。圖8以圖表展示球 面像差及逗點之頻率對比參數之降級係數。實例1 〇 請看像差如何影響DVD碟片讀取之光學信號。 光學轉移函數之一邊之空間頻率: 2A 2*0.6 ; (v)為對於具有像差之波前在空間頻率v之影 的降 cutoff λ 0.65*10' mm 1846/ρΛ 最大坑(14Τ)之空間頻率 vUT = 21Qlpm —> 14 r = 0,145 cutoff 最小坑,(3T)之空間頻率 v3T - 12501pm -> V— = 0,677 V cutoff 121380.doc -20- 200847156 在圖8中給出各別值。 可見在頻率v3r之光輋鐘# 尤予轉移函數之降級係數比在頻率〜 之降級係數高1.5+2.5。 歸因於降低之理想MTF,14T按夕姐^ 机之振幅為3Τ坑之振幅的 錢四倍;因此’正是此等坑在分離用於像差修正之平均 育料信號振幅時產生像差感應器。㈣,實例w示㈣充 之信號對像差之敏咸廑1 5 ? ς 鈥戾i.5··.2·5倍小於3Τ坑之信號對像差
之敏感度。因此,為增加像差感應器之㈣度,有必要使 3T坑信號振幅之輸人在像差感應器誤差㈣之平均振幅中 變成主要的。其提供: •:改進之像差補償; Φ加寬像差補償之動態範圍。 若在讀取具有若干資料表面之光料,歸因於透明層厚 度之增加而產生球面像差的情況下,所補償球面像差之動 態範圍之加寬使得增加每—光學媒體之資料層之數目且保 持讀取此等層之品質係可能的。 所提出之方法使得用於移動光學媒體(特定言之光碟)之 記錄及/或讀取裝置之像差的自動調整(補償)之系統的誤差 信號如下文所界定而產生。 來自光學頭光接收器之高頻資料信號用作初始信號。此 信號進入放大來自坑之電信號的放大之修正裝置,此外, 該裝置之放大指數對於來自短坑之信號比對於來自長坑之 信號大。在初始信號藉由此裝置處.理後,應將在所得信號 中來自小坑之脈衝,的振幅放大至比來自大坑之脈衝之振幅 1213SO.doc -21 - 200847156 大的転度,因此,在所得信號中來自小坑之信號之特定功 率與來自大坑之信號的特定功率相比增加。此外,該所得 t谠用以產生像差之自動調整(修正)之系統之誤差信號。 7提及之放大修正裝置可為放大器,其争放大係數對初 姶仏號頻率之相關性在初始信號頻率之整個工作範圍内為 遞增函數;例如放大係數可與放大信號之頻率直接成 比例心 • 根據本發明之額外態樣,提出了產生光學像差之自動調 王(補仏)之系統之誤差信號的方法,其中初始信號係光碟 靖取之间頻#號,南頻信號係由位於移動光學媒體上之多 種長度之坑而調變的光學輻射之影響下的光接收器之輸出 處的一系列電脈衝。初始信號進入放大修正裝置之輸入, 該裝置以來自短坑之脈衝的放大指數大於自長坑之脈衝的 放大指數之方式來放大初始信號。 此外’放大修正裝置可為一放大器,其中放大係數對初 瞻始信號頻率之相關性在初始信號頻率之整個工作範圍内為 單調遞增函數。 又,放大修正裝置之所得信號進入振幅偵測器,其輸出 信號進入產生自動像差控制(修正)之系統之誤差信號的裝 置。 " 【圖式簡單說明】 圖1說明穿過多層碟片之雷射束傳播; 圖2說明所反射光功率pR對隔片厚度^之相關性; 圖3說明半導體雷射輻射波長對輻射功率之相關性(資訊 121380.doc -22 - 200847156 得自Hitachi HL6323M6雷射資料表); 圖4說明給出以=1.63腫及平均功率4=5所’之雷射 HL6323M6之功率謂變圖; 圖5展示典型之鑑別性S曲線;偵測 圖6展示多層(三層)媒體之鑑別性S曲線; 圖7展示循軌單元布局;及
圖&以圖表展示球面像差及逗點之頻率對比參數之降級 係數。 【主要元件符號說明】 E 伺服信號 F 伺服信號 h 隔片之厚度 1〇 反射光束 Ir 反射光束 nCI1 折射係數 PR 所反射之光功率 121380.doc -23 -

Claims (1)

  1. 200847156 十、申請專利範圍^ 一種多層記錄媒體之光學拾取裝置,其包含: 士一讀取輻射之源、一反射信號之偵測器、一用於使該 貝取輕射聚焦至資訊層及反射信號之該偵測器中之光學 系統、一用於聚焦及循轨控制之配置及用於抑制層反射 信號之干擾的構件。 2. 如請求項1之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中該用
    於抑制層反射信號之干擾的構件提供該讀取輻射相干性 之降低。 3. 如明求項1之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中該讀 取輪射之源包含一發射輻射之雷射源,該輻射具有至少 兩個具有不同波長之光譜分量。 4·如清求項3之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中該多 層§己錄媒體具有由具有厚度h及折射係數n之透明隔片分 隔之資訊層,且其中該等光譜分量之波長差△九滿足以下 要求: △又=Λΐ — ;12 = 其中 λ!係光譜分量1之一波長; 入2係光譜分量2之一波長; 六係隔片之一厚度(層間距離); "係隔片之一折射率。 5.如請求項3之多層記綠媒體之光學拾取裝置,其中該等 121380.doc 200847156 光譜分量同時產生。 6.如請求項3之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中該等 光譜分量依序產生。 7·如請求項4之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中讀取 輻射之該源包含一分布式反射雷射DBR雷射,其具有一 經調整用於心波之第一反射器光柵及一經調整用於心波 之第二反射器光柵。 8·如請求項4之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中讀取 輻射之該源包含一具有一受控外部諧振器之雷射,使得 能夠調整用於。 9. 10. 11. 如請求項4之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中讀取 輻射之該源為1!及λ2提供大體相等之強度。 如請求項7之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中讀取 幸田射之该源為λ】及k提供大體相等之強度。
    如請求項8之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中讀取 幸田射之該源為λ〗及λ:提供大體相等之強度ό 12. 13. 如明求項1之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中該用 於抑制層反射信號之干擾的構件包括一電光轉換器。 如請求項1之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中該用 於抑制層反射仏唬之干擾的構件包括一基於塞曼效應之 轉換器。 14·如靖求項1之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中讀取 輻射之該源包含一具有由注入電流變化而導致之振盪波 長之動態位移的雷射。 121380.doc 200847156 15.如請求項6之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中該等 先譜分量連續波長變化之頻率在所讀㊉冑道編碼信^之 頻率範圍之外。 16·如請求項1之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中該用 於聚焦及循軌控制之配置包括:—用於高頻(HF)資訊信 意之光接收器; 用於聚焦伺服信號之光接收器; • 一用於循轨伺服信號之光接·收器; 的用&處理來自;^及聚焦伺服信號之該等光接 收益之電信號的電路,該電路導出聚焦及循轨誤差信 •高通濾波器; •高頻信號之偵測器。 尽求巧…之多層記錄媒體之光學拾取裝置,其中周於
    :焦及循轨控制之配置包括,其中該等高通濾波器之截 頻率fcut off滿足以下條件: ^servo high limit <f g unm —i eut Qff $finf 丨㈣ 其中 ^ 為伺服系統頻譜之上限或/及旋轉碟片之 徑向及軸向拍之頻譜的上限; finfl°WHmit為所讀取資訊信號之下限。 18·^求項1之多層記錄媒體之光學拾取裝置,進-步包 允許k低一碩取輻射之像差的射束相位修正器。 121380.doc
TW096119058A 2005-12-04 2007-05-28 Optical pick-up method and device for multilayer recording medium TW200847156A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2005/003628 WO2007063353A2 (en) 2005-12-04 2005-12-04 Optical pick-up method and device for multilayer recording medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW200847156A true TW200847156A (en) 2008-12-01

Family

ID=38092610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW096119058A TW200847156A (en) 2005-12-04 2007-05-28 Optical pick-up method and device for multilayer recording medium

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1994532A4 (zh)
TW (1) TW200847156A (zh)
WO (1) WO2007063353A2 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6087348B2 (ja) 2011-06-09 2017-03-01 ケース ウェスタン リザーブ ユニバーシティCase Western Reserve University 光学式情報記憶媒体及びこれを備える光学式データ記憶システム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5107483A (en) * 1987-08-19 1992-04-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Frequency selective optical data record/regenerate apparatus
US5077719A (en) * 1987-08-28 1991-12-31 Fujitsu Limited Optical disk access system
US5526338A (en) * 1995-03-10 1996-06-11 Yeda Research & Development Co. Ltd. Method and apparatus for storage and retrieval with multilayer optical disks
US6153318A (en) * 1996-04-30 2000-11-28 Rothberg; Gerald M. Layered material having properties that are variable by an applied electric field
EP1024479B1 (en) * 1997-01-17 2002-11-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical pickup and optical disk apparatus using the same
NZ527033A (en) * 2001-01-16 2005-04-29 Berkshire Lab Inc Enhanced data storage and retrieval devices and systems and methods by optical means or by utilising a stored magnetic field strength to cause an amount of shifting of at least one frequency
US7342869B2 (en) * 2002-07-08 2008-03-11 Sony Corporation Optical-recording medium playback apparatus and optical-recording medium, including flying optical head features

Also Published As

Publication number Publication date
EP1994532A2 (en) 2008-11-26
EP1994532A4 (en) 2009-11-11
WO2007063353A2 (en) 2007-06-07
WO2007063353A3 (en) 2009-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003077142A (ja) 光ピックアップのフォーカシング制御装置及び方法
JP2009508287A (ja) 記録媒体にデータを記録する装置及び方法、並びに記録媒体からデータを再生する装置及び方法
JP4662186B2 (ja) 光ディスク装置及び補正サーボ制御信号生成方法
JP2000076665A (ja) 光ピックアップ装置
US20050174922A1 (en) Optical head, optical recording/reproducing apparatus, and method of optical recording/reproduction utilizing the same
JP2010033679A (ja) 光情報記録装置、光ピックアップ及びレーザ光出射方法
JP2000057619A (ja) 光ピックアップ装置
TW200847156A (en) Optical pick-up method and device for multilayer recording medium
JP2005166195A (ja) 光情報記録再生装置及び光情報記録再生方法
US8077582B2 (en) Optical pickup, optical information recording method, and optical disc apparatus
JP2003115109A (ja) 情報記録再生装置
JP2000076678A (ja) 光ピックアップ装置
US7623435B2 (en) Optical pickup device, and information recording and reproduction device
JP2002342975A (ja) 光ディスク記録及び/又は再生装置及び収差調整方法
JP2009521067A (ja) マルチビーム光走査システムにおいて前方マルチレーザビームのレーザパワーを測定する方法
JP2011090745A (ja) 光ディスク装置
JP2007200419A (ja) 光ディスク装置の調整方法と光ディスク装置
KR100570858B1 (ko) 디브이디 광 픽업 장치
TW200428361A (en) Optical disc drive and a method of recording and reproducing information
JP4372114B2 (ja) 光ディスク装置、光ディスク、フォーカスサーボ方法およびプログラム
US20080267025A1 (en) Method of Lens Positioning For Tilt Compensation, Method and Apparatus For Reading And Recording Data Onto An Optical Disc
JP2011187157A (ja) レーザ光照射装置及びレーザ光照射方法。
JP2003091838A (ja) 光ヘッドおよびその駆動方法
JP2005339705A (ja) 光ピックアップ装置
JP2004014047A (ja) 光ディスク装置および光ディスク装置における収差補償方法