TWI314319B - Optical pickup unit and information recording apparatus using the same - Google Patents

Description

1314319 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上係有關於光學拾訊單元及資訊記錄設備 ，更明確地係有關於使用差異式推挽（differential push-pull ) 方 法偵測 及控制 一被發 射的光 束的位 置來將 資訊記 錄到一多層資訊記錄媒體的記錄表面上並從該記錄表面再 ^ 生資訊的光學拾訊單元，及使用該光學拾訊單元的資訊記 # 錄設備》 【先前技術】 在資訊記錄設備中，一主光束從一光源發射到一資訊 、 記錄媒體的記錄表面上，該記錄表面具有資訊被記錄於其 . 上的導槽（資訊軌），使得資訊被記錄到該資訊記錄媒體 上或根據從該記錄表面被反射的光線將資訊從該資訊記錄 媒體上再生。該資訊記錄設備包括一光學拾訊單元用來發 # 射主光束至該資訊記錄媒體的記錄表面上及接受從該記錄 表面反射的光線。 又，如第1圖所示，該光學拾訊單元包括一光源11， 一光學系統其包括一物鏡16，及一被分切的光接受元件 19。該光學系統進一步包括一耦合鏡片12，一分束器14 ，及一偏轉鏡1 5。該光學系統將由該光源1 1射出的光束 導引至一資訊記錄媒體18的記錄表面並把從該記錄表面 反射的回返光束導引至一預定的光接受位置，該被分切的 光接受元件19即被設置在該光接受位置。該被分切的光 -4 - (2) 1314319 接受元件19不只是輸出記錄在該記錄表面上的資料之再 生的資訊，它還輸出包括用來控制該光學拾訊單元本身及 物鏡1 6的位置所需的資訊在內的訊號。這些訊號被回饋 用以控制它們的位置，使得驅動控制是由一鏡片致動器1 7 來實施。 爲了要將資料精準地記錄在該記錄表面的一預定的位 - 置並將在該記錄表面上的一預定的位置上的資料再生，一主 φ 光束應被精確地射到該記錄表面的該預定的位置上。這就需 要精確地偵測射出的主光束的位置。因此，已有各種使用從 該記錄表面反射之回返光束來偵測主光束射在該記錄表面上 的位置的方法被提出，其中一些方法已被實際使用。 -« —俗稱推挽式方法被廣泛地用作爲從該記錄表面反射 .. 的回返光束來偵測主光束在該記錄表面上的位置的方法。 如第2圖所示，根據該推挽式方法，一從該光源射出 的光束被分爲一主光束1及兩個副光束2，使得主光束1 • 及每一副光束2都在該記錄表面上徑向地彼此偏離半個軌 道節距。該主光束1及兩個副光束從該記錄表面被反射的 回返光束分別被分切的光接受元件19a至19c所接受，如 第3圖所示。每一個分切的光接受元件19a至19c都被分 切爲兩個部分。一推挽式訊號是從每一個分切的光接受元 件19a至19c獲得的。公式（1)的循軌誤差（tracking error)訊號（DPP)是從該主光束〗的推挽訊號（MPP) 與兩個副光束2的副推挽訊號的總和（SPP )之間的差異 得出的： -5- 1314319 (3) 上實 向來 徑號 的訊 體差 媒誤 錄軌 記循 訊 的 資到 該測 於偵 動被 .驅此 鏡如 物據 將根 。 係 數制 整控 ! 軌 爲循 K 稱 中俗 其之 施 在將資訊記錄到該資訊記錄媒體上的時候，導槽的反 ' 射率會變化。因此，如第4A圖所示，在一從該資訊記錄 媒體的中心到其週邊的方向上將資訊記錄到該資訊記錄媒 體上時，將一第一副光束2a及一第二副光束2b配置成讓 該第一副光束2a在該主光束1之光碟掃描方向上的內側 領導該主光束1及讓該第二副光束2b在該主光束1之光 ^ 碟掃描方向上的外側跟隨該主光束1，可因爲介於一未記 … 錄的部分4與一已記錄的部分5之間在反射率上的差異而 造成該差異的推挽訊號。因此，根據曰本公開專利申請案 第2004- 1 64720號，如第4B圖所示，該第一及第二副光 ^ 束2a及2b被配置成可讓該第一副光束2a在該主光束1 之光碟掃描方向上的外側領導該主光束1及讓該第二副光 束2b在該主光束1之光碟掃描方向上的內側跟隨該主光 束1，藉以消除第一及第二副光束2a及2b上在反射率上 的差異及減小在該差異的推挽訊號上的偏移（offset )。 多層資訊記錄媒體被用作爲提高資訊記錄媒體的容量 的手段。目前在實際上被使用的多層資訊記錄媒體包括 DVD + R雙層（DL)光碟及DVD-ROM雙層（DL)光碟。 第5圖顯示該DVD + R雙層（DL )光碟的結構。參照 (4) 1314319 第5圖’該DVD + R DL光碟包括一基材〇層，一染料〇層 ，一半透明膜，一中間層’ 一染料〗層，一反射膜，及一 基材1層’它們以所述的順序由光入射（物鏡）側被堆疊 〇 訊號資訊被記錄爲在一導槽上從該染料〇層至該染料 1層在折射係數上的變化。大體上，聚碳酸酯可被用作爲 . 該基材0層及該基材1層，及一 UV硬化或熱固性樹脂可 φ 被用作爲該中間層。矽’銀，或鋁可被用作爲該半透明膜 ，及銀或鋁可被用作爲該反射膜。 導槽被螺旋地形成在每一記錄表面上。在該物鏡側上 的LO層與在LO層的另一側上的L1層上的螺旋方向是不 同的。在LO層與L1層上的螺旋方向不同的此結構被稱爲 "相反軌道路徑（ΟΤΡ ) ”。 、* 在一 ΟΤΡ雙層光碟中，資訊是在從光碟的中心至週邊 的方向上被記錄到LO層上，且在相反的方向上（即，從 # 週邊至中心）被記錄到L 1層上。 關於相關的技術，可參照日本公開專利申請案第 2003-196860 號及 2002-015442 號 ° 第6Α圖顯示主光束1及副光束2a及2b在將資訊記 錄到該DVD+ R雙層（DL )光碟上的例子中的傳統配置。 在將資訊記錄到L0層上時，可用上文中提到之揭示在日 本公開專利申請案第2 0 0 4 - 1 6 4 7 2 0號中的技術來獲得一絕 佳的推挽訊號，因爲副光束2a及2b在反射率上並沒有差 異。 -7- (5) 1314319 然而，在將資訊記錄到L1層上時，資訊是被記錄在 從該光碟的週邊至中心的方向上，已記錄的部分5的面積 如第6B圖所示。因此，在副光束2a及2b上被造成有反 射率上的差異，使得一偏移被形成在該推挽訊號中。亦即 ，在將資訊記錄到具有OTP結構的多層資訊記錄媒體上的 例子中，日本公開專利申請案第2004-164720號的技術具 . 有一個問題，即在該記錄媒體的一記錄層上會有一偏移被 ^ 產生。 【發明內容】 因此，本發明的一個目的爲提供一種光學拾訊單元， 它可消除上文所述的缺點。 _ 本發明的一更明確的目的爲提供一種能夠從一多層資 訊記錄媒體上（在該多層資訊記錄媒體中每一記錄表面上 的導槽的螺旋方向是不相同的）獲得絕佳的副光束訊號， # 及使用穩定的訊號（譬如一差異的推挽訊號）及從該等絕 佳的副光束訊號得知鏡片位置訊號來將資訊記錄到該記錄 媒體上且從該記錄媒體上再生資訊的光學拾訊單元。 本發明之另一更加明確的目的爲提供一種使用該光學 拾訊單元的資訊記錄設備。 本發明的一或多個上述的目的係藉由一用來將資訊記 錄到一多層資訊記錄媒體上及/或從該多層資訊記錄媒體 再生資訊的光學拾訊單元來達成，該多層資訊記錄媒體包 括複數個記錄表面’在每一記錄表面上螺旋地形成有資訊 -8- (6) 1314319 可被記錄於其上之作爲資訊軌的導槽，該光學拾訊單元包 括：一用來發射光束之光源；一衍射元件，其被建構來將 發射自該光源的光束分束成一主光束及第一與第二副光束 ;一物鏡，用來將主光束及副光束聚焦到該多層資訊記錄 媒體的一記錄表面上；及複數個光接受元件，每一元件被 分切爲複數個以任何方式塑形之光接受部分用以接受從該 . 記錄表面反射的主光束及第一與第二副光束，其中該被聚 φ 焦的第一及第二副光束被配置在離該被聚焦到該記錄表面 上的主光束至少3/2軌的位置處。 根據本發明的一個態樣，每一副光束都被配置在一多 層資訊記錄媒體的一記錄表面上之一已記錄部分之資訊已 被主光束記錄的區域內或一未被記錄的區域內。因此，可 獲得一在各副光束中無反射率差異之絕佳的訊號。 Ή 啤 本發明的一或多個上述的目的亦可藉由一資訊記錄設 備來達成，其包括一依據本發明的光學拾訊單元；一訊號 · 處理部分，它被建構成可根據來自該光學拾訊單元的光接 受元件的訊號來產生該主光束的循軌誤差訊號的一主推挽 訊號，該第一副光束的一第一循軌誤差訊號，及該第二副 光束的一第二循軌誤差訊號；藉由計算該第一循軌誤差訊 號與該第二循軌誤差訊號的總和來產生一副推挽訊號；及 藉由計算該主推挽訊號與乘上一修正係數後的該副推挽訊 號之間的差値來產生一差異的推挽訊號；一軌道控制器， 其被建構成可根據該差異的推挽訊號來控制該物鏡於一軌 道方向上；及一驅動器被建構來驅動該物鏡。 (7) 1314319 依據本發明的一個態樣，循軌控制可被穩定地實施在 多層資訊記錄媒體的每一記錄表面上，其中在每一記錄表 面上的導槽的螺旋方向是不相同的。 本發明的一或多個上述的目的亦可藉由一資訊記錄設 備來達成，其包括一依據本發明的光學拾訊單元；一訊號 處理部分，它被建構成可根據來自該光學拾訊單元的光接 - 受元件的訊號來產生該主光束的循軌誤差訊號的一主推挽 • 訊號，該第一副光束的一第一循軌誤差訊號，及該第二副 光束的一第二循軌誤差訊號；藉由計算該第一循軌誤差訊 號與該第二循軌誤差訊號的總和來產生一副推挽訊號；及 藉由計算該主推挽訊號與乘上一修正係數後的該副推挽訊 -. 號總和來產生一鏡片位置訊號；一鏡片控制器，其被建構 .. 成可根據該鏡片位置訊號來校正該物鏡的偏移；及一驅動 器被建構來驅動該物鏡。 依據本發明一個態樣，關於在每一記錄表面上的導槽 .· 的螺旋方向不相同之多層資訊記錄媒體，在高速搜尋操作 的同時控制一物鏡相對於每一記錄表面的位置是可能的。 依據本發明一個態樣，關於在每一記錄表面上的導槽 的螺旋方向不相同之多層資訊記錄媒體，可獲得關於每一 記錄表面之絕佳的副光束訊號。又，即使是在一未記錄的 部分與已記錄的部分之間存在著反射率上的差異，仍可獲 得關於每一記錄表面在記錄期間之無偏移的一絕佳的差異 推挽訊號，鏡片位置訊號，及軌道交叉訊號。因此，可實 施一絕佳的物鏡位置的控制，使得資訊可被穩定地且精確 -10- (8) 1314319 地記錄在該多層資訊記錄媒體上及從該多層資訊記錄媒體 上再生。 【實施方式】 本發明的實施例的說明參照附圖被提供。 在下文中，一具有兩個記錄表面的雙層光碟被用作爲 - 該多層資訊記錄媒體的一個例子，用以簡化描述。然而， 本發明並不侷限於該雙層光碟。又，在圖示中，與上文中 所述的元件相同的元件被標以相同的標號，且其說明將被 省略。 第7A及7B圖分別顯示依據本發明的第一實施例被聚 -- 焦到一資訊記錄媒體（雙層光碟）的該記錄表面上之該主 光束1及副光束2a，2b的配置。第7A圖顯示光束1, 2a ，2b中的每一者都被聚焦到該物鏡側上的記錄表面（第5 圖的L0層）上的狀態。在第7A圖中，資訊在從該光碟的 .® 中心至週邊的方向上被記錄到該記錄表面上。該雙層光碟 繞著該光碟中心旋轉。在第7A圖中，該雙層光碟順時鐘 旋轉’使得該記錄表面被光束1，2a，2b逆時鐘掃描。因 此，資料被記錄（該已記錄部分5被形成）在該中心（內 )側上及該主光束1在光碟片掃描方向的尾隨（後）側上 。該資料被記錄到一溝槽上。因此，主光束1被聚焦到該 溝槽上的一個點。 根據該第一實施例，副光束2a及2b被聚焦到相應的 地點上’它們分別爲在該主光束1的週邊（外）側及中心 -11 - (9) 1314319 (內）側上離該主光束1二分之三（3/2 )軌（軌節距） 或更多的位置處。 副光束2a及2b被配置在這兩個位置’使得該第一副 光束2a偵測在該未記錄的部分4的一溝槽的右（週邊） 側及左（中心）側之被衍射的光線’及該第二副光束2b 偵測在該已記錄的部分5的一溝槽的右（週邊）側及左ί 中心）側之被衍射的光線。因此，可獲得在每一副光束2a φ 及2b中未受到介於未記錄的部分4與已記錄的部分5之 間的反射率的差異影響之一絕佳的訊號。 第7B圖顯示光束1，2a，2b中的每一者都被聚焦到 離開該物鏡的遠側上的記錄表面（第5圖的L1層）上$ -· 狀態。在第7B圖中，資訊在從該光碟的週邊至中心的方 _ 向上被記錄到該記錄表面上。如前文中提及的，該雙層光 碟繞著該光碟中心旋轉。在第7B圖中，該雙層光碟順時 鐘旋轉，使得該記錄表面被光束1，2a，2b逆時鐘掃描。 # 因此，資料被記錄（該已記錄部分5被形成）在該週邊（ 外）側上及該主光束1在光碟片掃描方向的尾隨（後）側 上。 在記錄資訊於該L1層上時，該第一副光束2a偵測在 該已記錄的部分5的一溝槽的右（週邊）側及左（中心） 側之被衍射的光線，及該第二副光束2 b偵測在該未記錄 的部分4的一溝槽的右（週邊）側及左（中心）側之被衍 射的光線。因此，可獲得在每一副光束2 a及2 b中未受到 介於未記錄的部分4與已記錄的部分5之間的反射率的差 -12- (10) 1314319 異影響之一絕佳的訊號。 根據第一實施例，該第一副光束2a被配置在該主光 束1之週邊（外）側上於該光碟掃描方向上的前方及該第 二副光束2 b被配置在該主光束1之中心（內）側上於該 光碟掃描方向上的後方。或者，該第一副光束2a可被配 置在該主光束1之週邊（外）側上於該光碟掃描方向上的 後方及該第二副光束2b被配置在該主光束1之中心（內 ·)側上於該光碟掃描方向上的前方，只要該第一及第二副 光束2a及2b都是位在離該主光束1二分之三（3/2)軌 或更遠處即可。 第一實施例的進一步細節將參照第8圖來說明。參照 . 第8圖，假設介於聚焦在該記錄表面上的主光束1與第一 . 副光束2 a (或第二副光束2 b )之間的距離，由一資訊軌 與一連接聚焦在該記錄表面上的該主光束1及該第一副光 束2a(或第二副光束2b)的直線所形成的角度’及軌節 • 距（介於一資訊記錄媒體的導槽之間的徑向距離）分別爲 h，0，及TP，則該主光束1及副光束2a及2b被配置成 可滿足下面的公式：

Asin0>| n+2

UTP -(2) 其中η爲一大於或等於1的整數。 詳言之，在記錄資訊至一DVD + R DL光碟上及從該 DVD + R DL光碟上再生資訊時’光束]’ 2a’ 2b可被配置 成滿足下面的公式： -13 - (11) 1314319 /jsin0^^i+|jx〇.74(pm)· ...(3) 這讓獲得有關於軌道節距爲〇.74//m的該DVD + R( 或DVD-R )多層光碟之在每一副光束2a及2b中沒有反射 率差之絕佳的訊號成爲可能。 又，在記錄資訊至一藍光雙層光碟上及從該藍光雙層 光碟上再生資訊時，光束l，2a，2b可被配置成滿足下面 φ 的公式：

Asin^^ « + ijx0.35 (μπι) . ...(4) 這讓獲得有關於軌道節距爲〇.35/zm的該藍光多層光 ·- 碟之在每一副光束2a及2b中沒有反射率差之絕佳的訊號 -- 成爲可能。 大體上，一訊號在一資訊記錄的週邊的附近是很可能 因爲基材的翹曲的效應及雙折射效應而被擾亂的。因此’ ^ 最好是一副光束被放置成儘可能靠近一主光束的位置’該 位置是離該主光束3/2軌或更遠的距離。 一絕佳的訊號可藉由將任何一副光束配置在一離主光 束3/2軌或更遠的位置處而被獲得。 因此，每一副光束2a及2b最好是被配置在該記錄表 面上之可滿足下面的公式的位置處： hsin θ = ^TP . ··* (5) 2 這讓在該多層資訊記錄媒體的最內圍部分及在最外圍 -14- (12) (12)1314319 部分容忍一軌道誤差成爲可能。 在此時，關於該DVD + R DL光碟，每—副光束2a及 2b的位置被設定爲可滿足下面的公式：

Asin0=1.11 (μιη). …（6} 這讓獲得有關於軌道節距爲〇.74"m的該DVD + R ( 或DVD-R)多層光碟之在每一副光束2a及2b中沒有反射 率差之絕佳的訊號，及在該多層DVD + R (或DVD_R )光 碟的最內圍部分及在最外圍部分容忍一軌道誤差成爲可能 〇 又，關於藍光雙層光碟，每一副光束2a及2b的位置 被設定爲可滿足下面的公式：

Asin0=〇·525 (μπι). …（7} 這讓獲得有關於軌道節距爲0.35/zm的該藍光雙層光 碟之在每一副光束2a及2b中沒有反射率差之絕佳的訊號 ，及在該多層藍光光碟的最內圍部分及在最外圍部分容忍 一軌道誤差成爲可能。 第9圖爲一示意圖’其顯示一依據第一實施例的光學 拾訊單元。除了第1圖的結構之外，第9圖的光學拾訊單 元進一步包含一衍射元件13。一從該光源II射出的光束 被衍射元件1 3分束爲零級的主光束1及正與負第一級的 副光束2a及2b。光束1’ 2a’及2b中的每一光束都被該 物鏡1 6聚焦至一雙層光碟（一多層資訊記錄媒體）1 8 a的 記錄表面上。從該記錄表面被反射的光束1，2a，及2b中 -15- (13) 1314319 的毎一光束的光學路徑都被該分束器14所改變，用以被 該分切的光接受元件I 9偵測。 被聚焦到該記錄媒體上的副光束2 a及2 b中的每一者 的位置係藉由相對於一主平面轉動該衍射元件1 3來控制 的。 從該記錄表面被反射的主光束1，及副光束2a，及2b - 被該分切的光接受元件1 9偵測。第1 0圖顯示該被分切的 • 光接受元件19的結構。參照第10圖，該被分切的光接受 元件19包括三個光接受元件19a至19c，每一者都被分切 爲多個以任何方式塑形的部分，亦即，讓它的一光接受表 面被分切爲兩個部分，分別用來接受該主光束，第一副光 -. 束及第二副光束。 _ 光接受元件19a的光接受表面被分切爲兩個部分A及 B，它們分別偵測聚焦在該記錄表面上的主光束1的a部 分及b部分，如第7A及7B圖所示。光接受元件19b的光 # 接受表面被分切爲兩個部分C及D，它們分別偵測聚焦在 該記錄表面上的主光束1的c部分及d部分’如第7A及 7B圖所示。光接受元件19c的光接受表面被分切爲兩個 部分E及F，它們分別偵測聚焦在該記錄表面上的主光束 1的e部分及f部分，如第7A及7B圖所示。 一主推挽訊號（MPP)係如下面的公式所示的藉由計 算在主光束1內的右及左訊號之間的差異而獲得的： MPP = …⑻ (Λ + Β) -16- (14) 1314319 一第一副推挽訊號（SPPΟ係如下面的公式所示的藉 由計算在第一副光束2a內的右及左訊號之間的差異而獲 得的： SPPi^C~D\. …⑼ (c+d) 一第二副推挽訊號（s P P 2 )係如下面的公式所示的藉 由計算在第二副光束2b內的右及左訊號之間的差異而獲 得的： …（10) spn-W)- —副推挽訊號（SPP)係如下面的公式所示地藉由計 算第一副推挽訊號（SPP1 )與第二副推挽訊號（SPP2 )之 間的總和而獲得的： SPP = SPPl + SPP2. -(11) 一差異的推挽訊號（DPP )係如下面的公式所示地藉 由計算主推挽訊號（Μ PP )與乘上一修正係數K的副推挽 訊號之間的差値而獲得的： DPP = MPP-KxSPP, ".(12) 其中K爲一整數。 在此處，MPP及SPP在相位上係相差1 80度，且—導 因於光軸移位之偏移被發生在MPP及SPP內之相同的正 -17- (15) 1314319 或負方向上。因此，藉由將K的値設定爲主光束1對副光 束2a及2b的光量比率，ΜΡΡ與SPP的振幅即可相稱，使 得該推挽方法之導因於光軸移位的偏移可被完全地抵消。 這讓實施穩定的循軌控制成爲可能。 又，如第7A圖所示，例如該第二副光束2b的反射率 因爲在該記錄表面上的已記錄部分5在該L0層內而被提 高。假設在此點的反射率提高率爲r，則在此點的第一及 φ 第二副推挽訊號SPP1’及SPP2’係如下面的公式所示： ，及 SPP2'= (rE-rF) (E-F) {rE + rF)~(E + F) SPP1 · …（13) 因此，在該主光束1被聚焦在一溝槽的中心的一個點 及副光束2a及2b分別被聚焦在該雙層光碟的記錄表面上 相應的位置的中心的一個點的例子中，下面的公式即成立 MPP'= SPPV= SPPT= DPP = Ο , …（14) 其中ΜΡΡ’爲相應於SPP1’及SPP2’的主推挽訊號。 因此，在記錄期間不會有偏移被造成，使得一絕佳的 差異推挽訊號可被獲得。 相同地’在L1層上，第一副光束2a的反射率亦因爲 該已記錄部分5在該記錄表面上而被提高。假設在此點的 反射率提高率爲r ’則在此點的S P P 1 ’及S P P 2 ’係如下面的 -18- 1314319 (16) 公式所示： SPPV= ^C^rD) _(C~D)(rC + rD)~JpTWj = SPPl, 及 SPP2': SPP2 因此，在該主光束1被聚焦在一溝槽的中心的一個點 及副光束2a及2b分別被聚焦在該雙層光碟的記錄表面上 相應的位置的中心的一個點的例子中，下面的公式即成立 MPP'= SPPV= SPP2'= DPP = Ο . …（16) 因此，在記錄期間不會有偏移被造成，使得一絕佳的 差異推挽訊號可被獲得。 在此處，爲了比較，一有關於傳統方法的的描述被提 供。例如，在第6 A圖的L 0層中，第二副光束2 b的反射 率因爲在該記錄表面上上的已記錄部分5而被提高。假設 在此點的反射率提高率爲r，則在此點的SPP1’及SPP2’係 如下面的公式所示： SPPV=^^： = SPP1,及 (C + D) 乂 SPP2'= {rE-rF) _{E-F) (rE + rF)~ (E + F) =SPP2 . …（17) 因此，在該主光束1被聚焦在一溝槽的中心的一個點 及副光束2a及2b分別被聚焦在該雙層光碟的記錄表面上 -19- (17) 1314319 相應的位置的中心的一個點的例子中，下面的公式即成立 MPP'= SPPV= SPP2'= DPP = Ο . -(18) 因此，在記錄期間不會有偏移被造成，使得一絕佳的 差異推挽訊號可被獲得。 然而，如第6B圖所示，在L1層中，該第一副光束 2a在該週邊（外）側上的反射率及該第二副光束2b在週 邊（外）側上的反射率因爲在該記錄表面上的已記錄部分 5而被提高。因此，假設在此點的反射率提高率爲r’則 在此點的SPP1’及SPP2’係如下面的公式所示：

SPPV (C-rD) {C + rD)r 及 SPP2' {E-rF) (E + rF) · …（19>

因此，該差異推挽訊號（DPP )包括一下面公式所界 定的偏移N ( r ) N{r)

-(20) 又，在將該光學拾訊單元以高速移動於該雙層光碟片 的徑向上的例子中，物鏡16因爲其慣性而移位。爲了要 消除此移位的影響，物鏡1 6的移動藉由使用一鏡片位置 訊號（一光學軸位移分量）來控制。假設鏡片位置訊號爲 LP，則該鏡片位置係如下面的公式所界定： -20- (18)1314319 -(21) LP = MPP + KxSPP . 在此處，MPP及SPP在相位上係相差180度，且—導 因於光軸移位之偏移被發生在MPP及SPP內之相同的正 或負方向上。因此，藉由將K的値設定爲主光束1對副光 束2a及2b的光量比率，則MPP與SPP的振幅即可相稱 。因此，一振幅的偏移即被抵消掉，使得只有光軸移位分 量被獲得作爲鏡片位置訊號。這讓精確地控制物鏡1 6的 位置成爲可能。 例如，在第7A圖的L0層中，該第二副光束2b的反 射率因爲在該記錄表面上的已記錄部分5而被提高。假設 在此點的反射率提高率爲r，則在此點的SPP1’及SPP2’係 如下面的公式所示： 及 sppv=w$=sm·

SPP2,J^$=^=SPP2 因此，在該主光束1被聚焦在一溝槽的中心的一個點 及副光束2a及2b分別被聚焦在該雙層光碟的記錄表面上 相應的位置的中心的一個點的例子中，下面的公式即成立 MPP'= SPPV= SPP2'= LP = 〇. -(23) 因此，在記錄期間不會有偏移被造成，使得一絕佳的 -21 - (19) 1314319 鏡片位置訊號可被獲得。 相同地，在第7B圖的L1層上，第一副光束2a的反 射率亦因爲該已記錄部分5在該記錄表面上而被提高。假 設在此點的反射率提高率爲r，則在此點的SPP1’及SPP2’ 係如下面的公式所示： sm，= 〇：C^rD)_(C-D) (rC + rD) = lc + D) = SPPlr 及

SPP2'： SPP2 …（24) 因此，在該主光束1被聚焦在一溝槽的中心的一個點 及副光束2a及2b分別被聚焦在該雙層光碟的記錄表面上 相應的位置的中心的一個點的例子中，下面的公式即成立 MPP'= SPPY= SPP2'= LP = 0. …（2 5 > 因此，在記錄期間不會有偏移被造成，使得一絕佳的 鏡片位置訊號可被獲得。 第Η圖爲一方塊圖，其顯示依據本發明的第二實施 例的一資訊記錄設備。參照第11圖，該雙層光碟18a讓 它的每一記錄表面被一心軸（SP)馬達20旋轉於相同的 方向上。一依據本發明的光學拾訊單元在上文所述的該等 分切的光接受元件19a至19c的光接受表面A至F上接受 從該雙層光碟18a被反射的一主光束及兩個副光束（第10 圖）。被接受到的光束在相應的該等分切的光接受元件 -22- (20) 1314319 19a至19c處接受光電轉換，用以被輸出至—訊號計算器 21。在該訊號計算器21中，該光學拾訊單元1〇的輸出於 I/V放大器21a中被轉換爲電壓値，且電壓値被饋送至一 DPP計算電路21b，一 LP計算電路21c，及一 TC計算電 路21d中的每一電路。該DPP計算電路21b產生上述的鏡 片位置訊號（LP)。該TC計算電路21d產生一軌道交叉 - 訊號（TC)。這些訊號被饋送至一物鏡控制器22，該物 • 鏡控制器包括一軌道控制器用來在軌道方向上控制該物鏡 及一鏡片控制器用來校正物鏡的移動。因此，物鏡是由一 驅動器所驅動及控制的。 該資訊記錄設備包括一控制部分30其包含一物鏡控 -· 制器2 2 ’ 一搜尋馬達控制電路2 3，及一心軸（s P )馬達 . 控制電路24。該捜尋馬達控制電路23控制一搜尋馬達3 1 。該搜尋馬達31將該光學拾訊單元1〇移動於該雙層光碟 1 8 a的徑向方向上。該S P馬達控制電路2 4控制該心軸馬 -·達 20。 在實施資訊記錄到一使用一染料物質，一無機物質， 或一光敏物質（光聚合物）作爲多層資訊記錄媒體（雙層 光碟）的記錄層的多層資訊記錄媒體的例子中，在一未記 錄的部分與一已記錄的部分之間的反射率差異有較大的傾 向。這在實施記錄到只寫一次的多層資訊記錄媒體上的情 形中特別是如此’因爲資訊永遠被記錄在未記錄的部分上 。因此’根據本發明的一個態樣，一更穩定的訊號可在實 施記錄到此多層資訊記錄媒體上的例子中被獲得。 -23- (21) 1314319 根據本發明的一個態樣，每一副光束都被配置在一多 層資訊記錄媒體的一記錄表面上的一已記錄的部分之資訊 已被主光束記錄的區域中或在一未記錄的部分的區域中。 因此’可在每一副光束中獲得一沒有反射率差異的絕佳訊 號。 根據本發明的一個態樣，循軌控制可被穩定地實施於 - 一多層資訊記錄媒體的每一記錄表面上，其中每一記錄表 # 面上的導槽的螺旋方向是不相同的。 根據本發明的一個態樣，關於一在每一記錄表面上的 導槽的螺旋方向是不相同的多層資訊記錄媒體，其在一高 速搜尋操作的時候可控制一物鏡相對於每一記錄表面的位 -- 置。 .. 根據一光學拾訊單元及一使用該光學拾訊單元的資訊 記錄設備，關於一在每一記錄表面上的導槽的螺旋方向是不 相同的多層資訊記錄媒體，其可獲得有關於每一記錄表面的 ® 絕佳副光束訊號。又，即使是在未記錄的部分與已記錄 的部分之間在反射率上存在著差異，但每一記錄表面之沒 有偏移的一絕佳的差異推挽訊號，鏡片位置訊號，及軌道 交叉訊號仍可在記錄期間被獲得。因此，可實施一物鏡的 位置的絕佳控制，使得資訊可穩定地被精確記錄到該多層 資訊記錄媒體上及從該多層資訊記錄媒體上再生。因此， 本發明對於使用差異推挽方法來偵測及控制一射到一多層 資訊記錄媒體的記錄表面上之光束的位置之一光學拾訊單 元，及對於使用該光學拾訊單元的資訊記錄設備，是特別 -24- (22) 1314319 有用的。 本發明並不侷限於被明確地揭示的實施例’且變化與 修改可在不偏離本發明的範圍下被達成。 本發明與2004年10月18曰申請之日本專利申請案 第2004-302662號及2005年3月8日申請之第2005 -063861號有關，這些申請案的全部內容藉由此參照被倂於 - 本文中。 【圖式簡單說明】 本發明的其它目的，特徵及優點從下面參照附圖閱讀 之詳細說明中將會變得更加明顯’其中： ·. 第1圖爲一示意圖其顯示一傳統的光學拾訊單元： 第2圖顯示聚焦到一記錄表面上之一主光束及副光束 的一傳統配置； 第3圖爲一電路圖其顯示三個光接受元件，每一個都 ® 被切分爲兩個部分用來接受第2圖的主光束及副光束’及 一訊號計算器； 第4A及4B圖分別顯示聚焦到一資訊記錄媒體的該記 錄表面上之該主光束及副光束的一傳統配置； 第5圖顯示一多層資訊記錄媒體（雙層光碟）的結構 第6A及6B圖分別顯示聚焦到一資訊記錄媒體（雙層 光碟）的該記錄表面上之該主光束及副光束的一傳統配置 -25- (23) 1314319 第7A及7B圖分別顯示依據本發明的第一實施例被聚 焦到一資訊記錄媒體（雙層光碟）的該記錄表面上之該主 光束及副光束的配置； 光 副 與 束 光 主 之 例 施 實1 第 的 明 發 本 據； 依係 示關 顯置 圖位 8 的 第間 之 束 之 例 施 實1 第 的 明 發 本 據 依 示 顯 其 圖 意 示 一; 爲元 圖單 9 訊 第拾 學 光 爲 圖 ο 第 施部 實個 1 兩 第爲 的切 明分 發被 本都 據件訊 依元 ~ 示受及 顯接， 其光束 ，~ 光 圖每副 路，及 電件束 1 元光 受主 接該 光受 個接 三來 之用 例分 及 器 算 計 11 11 第 的 明 發 本 據 依 示 顯 其 圖 填 。 方備 I 設 爲錄 圖記 訊 資 第 一 的 例 施 【主要元件符號說明】 1 :主光束 2a :(第一）副光束 2b ：(第二）副光束 4 :未記錄的部分 5 :已記錄的部分 10 :光學拾訊單元 1 1 :光源 1 2 :耦合鏡片 14 :分束器 1 5 :偏轉鏡 -26- (24) (24)1314319 1 6 :物鏡 1 7 :鏡片致動器 1 8 :資訊記錄媒體 18a :雙層光碟 19:被分切的光接受元件 19a:被分切的光接受元件 19b:被分切的光接受元件 19c :被分切的光接受元件 2 0 :心軸馬達 2 1 :訊號計算器 21a : I/V放大器 21b : DPP計算電路 21 c : LP計算電路 2 1 d : TC計算電路 2 2 :物鏡控制器 23 :搜尋馬達控制電路 24 :心軸馬達控制電路 3 0 :控制部分 3 1 :搜尋馬達 -27

Claims (1)

1. (1) 1314319 十、申請專利範圍 1 · 一種光學拾訊單元，用來將資訊記錄到一多層資訊 記錄媒體上及/或從該多層資訊記錄媒體再生資訊，該多 層資訊記錄媒體包括複數個記錄表面，在每一記錄表面上 螺旋地形成有資訊可被記錄於其上之作爲資訊軌的導槽， 其中在記錄表面之間的該導槽的螺旋方向是相交替的，使 • 得該等記錄表面的一第一記錄表面的導槽的螺旋方向與該 ® 等記錄表面之與該第一記錄表面相鄰的一第二記錄表面的 導槽的螺旋方向是相反的，該光學拾訊單元包含： 一用來發射光束之光源； 一衍射元件，其被建構來將發射自該光源的光束分束 成一主光束及第一與第二副光束； 一物鏡，用來將主光束及第一與第二副光束聚焦到該 多層資訊記錄媒體的記錄表面上；及 複數個光接受元件，每一元件被分切爲複數個以任何 ® 方式塑形之光接受部分用以接受從該記錄表面的其中一者 反射的主光束及第一與第二副光束， 其中該被聚焦的第一及第二副光束被配置在離該被聚 焦到該記錄表面的其中一者上的主光束至少3/2軌的位置 處。 2.如申請專利範圍第1項之光學拾訊單元，其中該被 聚焦的第一及第二副光束被配置在記錄表面的一者上的各 自位置上，用以滿足 -28- (2) 1314319 Asin^S^«+ijxr?, 的條件，其中h爲介於被聚焦在記錄表面的一者上之該主 光束與該第一及第二副光束的一者之間的距離’且β爲一 由該資訊軌與一連接被聚焦在記錄表面的一者上之該主光 束與第一及第二副光束的一者的直線所形成的角度’及 _ ΤΡ爲一軌道節距。 • 3.如申請專利範圍第1項之光學拾訊單元’其中該被 聚焦的第一及第二副光束被配置在記錄表面的一者上的各 自位置上，用以滿足 Λ sin ^>^«+i^x0.74 (μπι)， 的條件，其中h爲介於被聚焦在記錄表面的一者上之該主 光束與該第一及第二副光束的一者之間的距離’ 0爲一由 該資訊軌與一連接被聚焦在記錄表面的一者上之該主光束 φ 與第一及第二副光束的一者的直線所形成的角度，及η爲 一大於或等於1的整數。 4.如申請專利範圍第1項之光學拾訊單元，其中該被 聚焦的第一及第二副光束被配置在記錄表面的一者上的各 自位置上’用以滿足 Asin^>^w+Ijx〇.35 (μπι), 的條件，其中h爲介於被聚焦在記錄表面的一者上之該主 光束與該第一及第二副光束的一者之間的距離，0爲一由 該資訊軌與一連接被聚焦在記錄表面的一者上之該主光束 -29- (3) 1314319 與第一及第二副光束的一者的直線所形成的角度，及η爲 —大於或等於1的整數。 5. 如申請專利範圍第1項之光學拾訊單元，其中該被 聚焦的第一及第二副光束被配置在記錄表面的一者上的各 自離被聚焦的主光束3/2軌道的位置處。 6. 如申請專利範圍第4項之光學拾訊單元，其中該被 * 聚焦的第一及第二副光束被配置在記錄表面的一者上的各 ® 自位置上，用以滿足 A sin ^=1.Π (μιη), 的條件，其中h爲介於被聚焦在記錄表面的一者上之該主 光束與該第一及第二副光束的一者之間的距離’ e爲一由 該資訊軌與一連接被聚焦在記錄表面的一者上之該主光束 … 與第一及第二副光束的一者的直線所形成的角度。 7. 如申請專利範圍第4項之光學拾訊單元，其中該被 φ 聚焦的第一及第二副光束被配置在記錄表面的一者上的各 自位置上’用以滿足 A sin ¢ = 0.525 (pm), 的條件，其中h爲介於被聚焦在記錄表面的一者上之該主 光束與該第一及第二副光束的一者之間的距離，0爲—由 該資訊軌與一連接被聚焦在記錄表面的一者上之該主光束 與第一及第二副光束的一者的直線所形成的角度。 8 . —種資訊記錄設備，其包含： --如申請專利範圍第1項所述之光學拾訊單元； -30- (4) 1314319 一訊號處理部分，其被建構成可根據來自該光學拾訊 單元的光接受元件的訊號來產生該主光束的循軌誤差訊號 的一主推挽訊號，該第一副光束的一第一循軌誤差訊號， 及該第二副光束的一第二循軌誤差訊號；藉由計算該第一 循軌誤差訊號與該第二循軌誤差訊號的總和來產生一副推 挽訊號；及藉由計算該主推挽訊號與乘上一修正係數後的 .該副推挽訊號之間的差値來產生一差異的推挽訊號； # 一軌道控制器，其被建構成可根據該差異的推挽訊號 來控制該物鏡於一軌道方向上；及 一驅動器，其被建構來驅動該物鏡。 9.如申請專利範圍第8項之資訊記錄設備，其中該修 正係數爲該主光束的光的數量對該第一及第二副光束的光 的總量的比率。 1 〇 ·如申請專利範圍第8項之資訊記錄設備，其中一 單寫式多層資訊記錄媒體被用作爲該多層資訊記錄媒體， ^ 資訊係記錄至及/或再生自該多層資訊記錄媒體。 11. 一種資訊記錄設備，其包含： 一如申請專利範圍第1項所述之光學拾訊單元； 一訊號處理部分，其被建構成可根據來自該光學拾訊 單元的光接受元件的訊號來產生該主光束的循軌誤差訊號 的一主推挽訊號，該第一副光束的一第一循軌誤差訊號， 及該第二副光束的一第二循軌誤差訊號；藉由計算該第一 循軌誤差訊號與該第二循軌誤差訊號的總和來產生一副推 挽訊號；及藉由計算該主推挽訊號與乘上一修正係數後的 -31 - (5) 1314319 該副推挽訊號的總和來產生一鏡片位置訊號； 一鏡片控制器，其被建構成可根據該鏡片位置訊號來 校正該物鏡的偏移；及 一驅動器被建構來驅動該物鏡。 12. 如申請專利範圍第11項之資訊記錄設備，其中該 修正係數爲該主光束的光的數量對該第一及第二副光束# 光的總量的比率。 13. 如申請專利範圍第11項之資訊記錄設備，其中一 單寫式多層資訊記錄媒體被用作爲該多層資訊記錄媒體’ 資訊係記錄至及/或再生自該多層資訊記錄媒體。 •32- 1314319 七 指定代表圖： (一） 、本案指定代表圖為：第（7A、7B )圖 (二） 、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 1 :主光束 2a ：(第一）副光束 2b ：(第二）副光束 4 :未記錄的部分 5 :已記錄的部分 L :平地 G :溝槽

   八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式··