無需調整副光束角度的光碟裝置的光拾取器的製作方法

2023-06-14 01:45:16

專利名稱：無需調整副光束角度的光碟裝置的光拾取器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無需調整副光束角度的光碟裝置的光拾取器，尤其涉及到 不受光碟上副光束角度或磁軌間隔影響，能夠進行穩定跟蹤伺服的裝置。
背景技術：
一般來說，為了在光碟內的特定存儲磁軌上形成正確的聚光點，光拾取器 能夠檢測出聚焦錯誤和跟蹤錯誤信號，並利用上述錯誤信號控制對物透鏡的位
置。為了檢測出跟蹤錯誤信號可以使用多種方法，現在在CD-ROM用拾取器信 號檢測方法中使用最多的是三光束方法。這是指利用衍射柵將l個雷射分為三 種光束。將其中的一個光束作為主光束，其餘兩束副光束沿磁軌線方向只避開 約磁軌螺紋距的1/4 (0.4i!ra)進行對照。三個光束的反射光被分別引導入各 自的受光元件。
主光束的總和信號便成為播放信息信號。同時，聚焦(焦點)跟蹤伺服用 的聚焦誤差信號雖然有很多方式，但是，普通的沸點數差方法如下將反射光 光路中帶有的透鏡等引起的沸點數差的光學元件分為四份，並檢測出其對角和的差。
圖la和圖lb是利用三光束法檢測出跟蹤錯誤的方法。
磁軌跟蹤伺服用的跟蹤誤差信號利用副光束的平均強度差便能夠檢測出 來。其原理如圖la所示，當某光束照射到磁軌中心時，凹坑的調製最深，當 照射到磁軌和磁軌中間時，凹坑的調製最淺。因此，平均級別在磁軌中心最低， 在磁軌之間時最高。主光束照射到磁軌中心時，副光束的平均級別與其中一側 相同。當主光束的磁軌偏離1.4磁軌螺紋距照射時，其中一側的副光束位於磁 軌中心， 一側的副光束在磁軌中間。因此，此時，副光束的平均級別差最大。 這樣，如果從主光束的磁軌中心沿橫軸取偏差量，跟蹤誤差信號便能夠從正形波上獲得。
如果仍然使用這種CD-R0M用拾取器，利用高電壓生成雷射的話，便能夠與 CD-R/RW用的拾取器相同，但是實際情況並非如此。
在存儲過程中，因為形成主光束的凹坑(標記)，先到的副光束的反射光 量仍然高，後面的副光束反射光量便很低。因此，即使主光束照射到磁軌中心， 副光束光量差的跟蹤誤差信號仍然不為0。換句話說，跟蹤誤差信號如果為0， 則必須離開磁軌中心。這樣，光束便不能伺服到磁軌中心，所以便會造成使用 不當。
同時， 一般來說，CD-R/RW， MO， PD等光存儲拾取器檢測出跟蹤誤差，多 被稱為推挽。
在推挽法中，反射光束與磁軌(凹點)平行，利用二等分受光元件獲取其 差。其原理如下光束被凹點衍射，便能獲得其反射光的強度樣式分布的變化。 即，當光束在磁軌中心時，強度樣式分布雖然為左右平均，但是如果偏離磁軌 中心，便被不對稱使用。因此，與三光束時相同，在磁軌中心能夠獲得為0的 正形波樣式的跟蹤誤差信號。
因為推挽法利用一個光束來完成，所以在存儲過程中也能夠正確檢測出跟 蹤誤差。因此，它經常被存儲用拾取器所使用。但是，在推挽法中，如果用於 跟蹤的對物透鏡移動或光碟傾斜，受光元件上的光束偏離的話，光束即使處於 磁軌中心，誤差信號也無法為0。
但是，在上述一光束推挽中會產生抵消。因此，三光束的副光束只要避開 磁軌進行推挽，除去主光束的推挽便是差動推挽法。這樣，因為主光束和副光 束中帶有相同量的抵消，所以如果找到其差便能夠抵消。同時，推挽在主光束 和副光束具有相反的極性，所以如果找出其差便是兩倍。
該差動推挽(DPP)法利用被稱為光柵的衍射元件將雷射發出的光分為0 差光和土l差光等三個光束，從0差光中檢測出推挽信號，該信號被稱為主推 挽(MPP)信號。從±1差光中檢測出的推挽信號被稱為子推挽(SPP)，調整 光柵的角度，0差光的主光束照射到光碟磁軌的凹點上時，±1差光的副光束 如果照射到凸點上，MPP和SPP便會產生相反的相位。另一方面，因對物透鏡 輻射移位或傾斜等產生抵消的符號為MPP或SPP，因為全部在同一方向發生，所以如果用DPP=MPP-k SPP (k:比例常數)來計算便只剩下推挽信號了。抵 消量便能夠得到所需要除去的信號。
該DPP法是對現有的一光束推挽法的改良方法，如上所述，除去因對物透
鏡輻射移位或傾斜所引起的抵消，便能夠檢測出穩定的跟蹤信號。
但是，為了使用該DPP方法，便需要調整土l差光的副光束角度。當然， 在一種光碟上進行存儲和播放雖然不是什麼大問題，但是，隨著光碟規格的多 樣化，也產生了許多具有不同磁軌螺紋距的光碟
例如，使用紅色雷射的光碟DVD-R/RW光碟凹點和凸點間的距離為0.37um， 但是，DVD-RAM光碟為0.615um，存在很大的差異。最近開發出來的使用藍色 雷射的高密度光碟BD光碟的距離為0. 16um， HD-R光碟為0. 2um， HD-RW光碟 為0.34um，具有很大的差異。
為解決該問題，日本專利公開公報9-81942所載內容如圖l所示，以中心 為基準，使用移動1/2螺紋距大小的二分割光柵。
該方法將利用二分割光柵生成的士l次光的副光束照射到與主光束磁軌相 同的磁軌上，但是SPP信號與MPP信號的相位相反。因此，需要一種方法，使 副光束僅照射到相同磁軌上便可以，而不受磁軌螺紋距影響。為解決該問題， 存在著三分割光柵或其它方法。
該方譯的另一個缺點如下對物透鏡輻射移位的視野特性差，存在二分割 光柵的安裝錯誤等敏感問題。另外一個缺點如下該方法也需要調整光柵的角 度。尤其最近越來越普遍使用能夠互換的兩個對物透鏡，所以當偏離方向時， 在光碟內周和外周間變化副光束角度，角度調整便沒有意義。因此，便需要一 種不受副光束角度影響，檢測穩定跟蹤信號的方法。

發明內容
本發明的目的是在於提供一種能不受副光束角度影響而檢測出跟蹤錯誤信 號的光拾取器。
本發明的另一個目的在於提供一種磁軌螺紋距不同的光碟能夠互換的檢測 出跟蹤錯誤信號的光拾取器。
為了實現上述目的，本發明的無需調整副光束角度的光拾取器，其特點在於光拾取器內的衍射元件能夠使副光束髮生反聚焦。
根據本發明的上述構想，較佳地是，所述副光束具有兩個。 根據本發明的上述構想，較佳地是，所述衍射元件為全息光學元件。
根據本發明的上述構想，較佳地是，反聚焦量通過A^S土2(^ (其中，S為
檢測聚焦錯誤信號時形成的s-曲線的範圍)計算。
如上所述，本發明提供了具有以下效果的跟蹤信號檢測方法對於磁軌螺 紋距互不相同的光碟，也能夠檢測出穩定的跟蹤錯誤信號，並且能不受副光束 位置的影響，檢測出DPP信號。
如果想不受磁軌螺紋距影響檢測出DPP信號，主推挽信號的相位和子推挽
信號的相位必須不受磁軌螺紋距的影響，具有相反的相位。但是，如果副光束 的位置發生變化，子推挽的要位便會發生變化，所以這種條件便變得不可能。 因此，為了同時不受磁軌螺紋距種類和副光束位置的影響，來實現這種效果， 子推挽信號必須是不存在交流成份，而完全是直流成份。
因此，必須從子推挽中檢測出因對物透鏡視野特性或傾斜所引起的抵消量 才能夠達到本發明的目的，而且必須使用使跟蹤信號不產生交流成份的副光束 生成元件，來代替現有的普通衍射柵才行。
為進一步說明本發明的上述目的、結構特點和效果，以下將結合附圖對本 發明進行詳細的描述。


圖la和圖lb是利用三光束法檢測出跟蹤錯誤的方法; 圖2a是三光束方式中跟蹤錯誤信號的放大構成圖； 圖2b是E-F信號波形圖3a至圖3e是利用推挽法檢測出跟蹤錯誤的方法； 圖4是利用差動推挽方式檢測出跟蹤錯誤的方法；
圖5是原有的二分割衍射柵示意圖6是依據本發明實施例的光碟集光光束的路徑圖； 圖7顯示的是聚焦錯誤信號的S曲線；
圖8是依據本發明一實施例的光敏二極體的光束形狀;圖9是依據本發明一實施例的對輻射移位造成的主光束推挽信號的測定； 圖10是依據本發明一實施例的對輻射移位造成的副光束推挽信號的測定； 圖11是依據本發明一實施例的全息光學元件的平面圖。
具體實施例方式
下面，將參照附圖，對本發明的理想實施例進行詳細說明。在以下的圖中 構成部件上都加入了符號表示，對於同一構成部件在不同的圖中有可能使用相 同的符號表示，而對於公知的功能和構成，只要與本發明的主旨無關，便省去 了對其的詳細說明。
圖6是依據本發明實施例的光碟集光光束的路徑圖。
在上述實施例中，集光光束主光束為0差光，副光束包括-1差光和+ 1差光。 在上圖中，概略顯示出了差光為-1， +1的副光束被反聚焦聚光的內容。 如果被聚焦的光束沒與焦點相符，跟蹤錯誤信號的交流成份進行反聚焦的 話，交流成份便被大大降低了。因此，如果使用使副光束的光在光碟上發生反 聚焦的元件，子推挽信號便只剩下交流成份了。但是，在這種情況下，必須剩 下主推挽信號，檢測出跟蹤錯誤信號，才能夠檢測出主RF信號。差光為0的 主光束如果發生反聚焦便不可以。必須只有差光為土l的副光束髮生反聚焦才 可以。其內容如圖6所示。
這種作用利用被稱為全息光學元件的衍射元件便能夠實現。此外，在這種 情況下，雖然必須發生反聚焦的量越大，越能降低交流成份，性能也越好，但 是如果檢測光束的光敏二極體上光束越大，光束越不能從光敏二極體上脫離出 來。
因此，必須將全息光學元件進行如下設計使光束無法脫離出來，同時， 又能夠完成消除交流成份的反聚焦。為此，必須按照以下方法計算光束不從光 敏二極體脫離的反聚焦量。
一般來說，光拾取器中，對物透鏡上下移動檢測聚焦錯誤信號，其S-曲線
如圖7所示。
當對物透鏡對上焦點時，光敏二極體上光束的形狀如圖8b所示。此時，如 果S-曲線的範圍為S，對物透鏡從焦點偏移大小為-S/2時，使用沸點數差法計算光敏二極體的光束如圖8a所示，當偏移大小為+S/2時如圖8c所示。
此外， 一般來說，拾取器的光學儀被設計為當S-曲線處於-S/2和+S/2的 範圍內時，光束不從光敏二極體上脫離，並且留有一定的餘地(±20%)。因 此，使用本發明的全息光學元件，為使發生反聚焦的光束不從光敏二極體中脫 離，使用圖8a和圖8c的光束大小便可以。
此時，對物透鏡移動大小為S/2，其實際發生反聚焦的量為其2倍，即發 生S大小的反聚焦。因此，利用HOE發生反聚焦的量如果為S，光敏二極體上 的光束大小及模樣便如圖8a和圖8c所示。
艮P，如果使用使副光束反聚焦的量為A =S ±20%的全息光學元件，便使 光束沒有脫離光敏二極體。
另一方面，在這種情況下，判斷本發明的子推挽信號是否除去交流成份， 只留下直流成份通過電腦模擬來計算如圖9所示。
在這裡，圖9是依據本發明一個實施例的對輻射移位造成的主光束推挽信 號的測定；圖10是依據本發明一個實施例的對輻射移位造成的副光束推挽信 號的測定。
如圖所示，主推挽信號依據對物透鏡的視野特性被抵消，子推挽信號消除 掉了交流成份，只留下直流成份，並能夠除去主推挽的抵消。不受副光束位置 或磁軌螺紋距影響，能夠檢測出跟蹤錯誤信號。
圖11是依據本發明一個實施例的全息光學元件的平面圖。所述全息光學元 件並不局限於圖11的形狀，哪一個光拾取器的副光束能夠發生反聚焦已經很 清楚了。
如上所述，本發明具有以下效果因為能夠不受副光束位置影響，檢測出 穩定的DPP信號，所以沒有必要調整衍射柵，也不需要把對物透鏡的位置放在中心。
同時，本發明還能夠檢測出磁軌螺紋距不同的光碟間具有互換性的DPP信
號
雖然本發明已參照當前的具體實施例來描述，但是本技術領域中的普通技 術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，在沒有脫離本發明精 神的情況下還可作出各種等效的變化或替換，因此，只要在本發明的實質精神範圍內對上述實施例的變化、變型都將落在本申請的權利要求書的範圍內
權利要求
1. 一種無需調整副光束角度的光拾取器，其特徵在於在利用差動推挽的方法檢測跟蹤錯誤信號的光拾取器裝置中，光拾取器內的衍射元件能夠使副光束髮生反聚焦。
2. 如權利要求l所述的無需調整副光束角度的光拾取器，其特徵在於所 述副光束具有兩個。
3. 如權利要求2所述的無需調整副光束角度的光拾取器，其特徵在於所 述衍射元件為全息光學元件。
4. 如權利要求1至3中任意一項所述的無需調整副光束角度的光拾取器， 其特徵在於利用以下公式計算反聚焦量反聚焦A=S±20% 其中，S為檢測聚焦錯誤信號時形成的S-曲線的範圍。
全文摘要
本發明涉及一種無需調整副光束角度的光碟裝置光拾取器，尤其涉及到不受光碟上副光束角度或磁軌間隔影響，能夠進行穩定跟蹤伺服的裝置。本發明作為利用差動推挽方法檢測出跟蹤錯誤信號的光拾取器裝置，所述光拾取器內的衍射元件具有使副光束反聚焦的特點。依據本發明，因為能夠不受副光束位置影響，檢測出穩定的DPP信號，所以沒有必要調整衍射柵，也不需要把對物透鏡的位置放在中心。同時，本發明還能夠檢測出磁軌螺紋距不同的光碟間具有互換性的DPP信號。
文檔編號G11B7/095GK101236753SQ20071003693
公開日2008年8月6日 申請日期2007年1月30日 優先權日2007年1月30日
發明者鄭成潤 申請人:上海樂金廣電電子有限公司