光學拾象器的製作方法
2023-05-29 04:13:51
專利名稱：光學拾象器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於光學記錄介質的記錄和/或再現的光學拾象器，一種再現裝置，以及一種用於光學記錄介質的記錄裝置。尤其是，它涉及一種能夠由一個和幾個相同的裝置記錄和/或再現不同軌距的多種光碟的裝置。
目前，在再現光碟，如袖珍盤的裝置中，採用三光束方法作為檢測軌跡誤差信號的系統。該系統用衍射光柵將半導體雷射元件發射的光束分成三束光，即，一束主光束和兩束側光束。把主光束照射至光碟的記錄軌跡上，而兩束側光束照射至與記錄軌跡的兩側具有1/4軌跡偏置的光碟位置上。照射至光碟上的光速受到記錄介質記錄面的反射，再由光電探測器予以接收。所述光電探測器由接收主光束的第一光電探測器部分和接收二側光束的第二及第三光電探測器部分組成。通過得到第二和第三光電探測器部分與所接收信號的差來檢測尋軌誤差信號。
近年來，已對這樣一種光碟作過研究，其中可高密度地記錄，供高精度的記錄數據用，例如對靜止圖象或運動圖象的記錄。使用這樣一種光碟，可考慮將軌距設定約為0.8μm，替代常用的1.6μm，或者製成一種多層的具有窄軌距的記錄層。高密度記錄的光碟不限於一種只重放型，也可是一種能重寫的光碟，如換相型光碟。這種帶導槽的光碟也可望作為這種可重寫的光碟。
然而，由上述三光束系統的高密度記錄光碟很難撿測尋軌誤差信號。即由於軌距是窄寬度的使照射在光碟記錄表面上的三光點中兩側光點的定位十分困難。同樣，如果將高密度記錄層製成多層，則所產生的問題是，由於來自並非記錄或再現層的表面層所洩漏的反射光使尋軌誤差信號產生偏置。此外，如果可重寫的光碟是換相型光碟，這種盤上形成被記錄部分和未被記錄的部分，則由於在記錄和未記錄部分的反射差使三光束方法產生噪聲，於是造成難於檢測校正尋軌誤差信號。
基於上述現有技術，本發明的目的在於，提出一種能夠在其上或者從多種光碟(如具有不同軌距)上進行選擇性地記錄和/或再現的裝置。
本發明的光學拾象器，包括一個發射光束的光源，一個用於把光源發射的光束分成至少三束光的衍射光學元件，即分成一束主光束，兩束側光束；一個物鏡用於把被衍射元件分開的光束會聚至光記錄介質的信號記錄面上；一個具有四段第一光接收部分的光接收單元，用於接收由光記錄介質的記錄表面反射的主光束，以及布置在第一光接收部分兩側的第二和第三光接收部分，用於接收由光記錄介質的記錄表面反射的側光束；一個計算單元，用於根據第一光接收部分的各個輸出產生一個第一尋軌信號，以及用於根據第二和第三光接收部分的輸出產生一個第二尋軌信號。
本發明的光碟記錄和/或再現裝置中的尋軌伺服系統包括，一個發射光束的光源；一個將光源發出的光束分成至少三束光的衍射光學元件，即分成主光束和兩束側光束；一個物鏡，用於把由衍射元件分開的光束會聚到光記錄介質的信號記錄表面上；一個光接收單元，具有四段第一光接收部分，用於接收由光記錄介質的記錄面反射的主光束，以及第二和第三光接收部分，它們設置在第一光接收部分的兩側，用於接收由光記錄介質的記錄面反射的側光束；一個計算單元，用於依據第一、第二和第三光接收部分的輸出確定多個尋軌誤差信號；一個鑑別單元，用於鑑別光碟的種類；一個開關轉換單元，根據來自鑑別單元的信號，通過計算單元來選擇一個算得的尋軌誤差信號；以及一個驅動單元，依據開關轉換單元所選擇的尋軌誤差信號驅動物鏡。
鑑別單元鑑別至少兩種具有不同軌距的光碟，信號處理單元響應鑑別的結果，來轉換計算操作，以便從光電探測器的探測信號獲取一個尋軌誤差信號，從而由簡單的調節操作可以再現至少兩種光碟。
圖1表示採用本發明光碟記錄和/或再現裝置的示意圖；圖2表示本發明光學拾象器的結構示意圖；圖3和4表示光學拾象器中物鏡的一種雙軸機構示意圖；圖5表示在發明尋軌伺服系統的第一實施例；圖6A和6B表示三光束在光碟的信號坑上的發射狀態；圖7表示本發明尋軌伺服系統的第二實施例；圖8表示本發明的尋軌伺服系統的第三實施例；圖9表示本發明實施例帶孔徑比改變單元的光碟記錄和/或再現裝置的結構示意圖；圖10A和10B是表示用作圖9孔徑比改變單元的光屏蔽環，以及該光屏蔽環運動機構的透視圖；圖11A和11B表示由圖10A和10B所示光屏蔽環改變孔徑比的方法；圖12是表示物鏡的孔徑比與空間頻率之間關係的曲線圖；圖13是表示用作圖9的孔徑比改變單元的光屏蔽板，以及該屏蔽板的運動機構的透視圖；圖14表示物鏡和它的運動機構，其中物鏡具有不同孔徑比的透鏡部分，並用作圖9的孔徑比改變單元。
參見附圖，將對本發明光學拾象器的優選實例作出評述。
圖1示意地表示本發明的光碟再現裝置。
光碟再現裝置10是一種所謂小型的光碟再現裝置，它從下述光碟上讀出和再現信息信號，即用於從具有軌距為1.6μm和基襯厚為1.2μm的光碟，如袖珍光碟，和一個具有軌距約為0.8μm，以在相同讀出方向內取向的兩個信息信號層雙層光碟11。
光學拾象器件13將雷射束髮射到具不同軌距和不同基襯厚度的光碟上，以便從信息信號層上形成的軌跡再現信息信號。
參見圖2，光學拾象器3包括，發射雷射束的光源21，如雷射二極體；物鏡25，用於把雷射束聚焦到具有不同軌距的多種光碟信息記錄層上；圖2中只表示一種雙層光碟11。圖2所示的雙層光碟11具有第一信息信號層11a和第二信息信號層11b。光學拾象器13還包括，一個光電探測器24，用於接收來自光碟的反射光，把它轉換成電信號，以及一個光碟鑑別單元27，用於鑑別光碟的種類。光學拾象器13還包括一個響應由光碟鑑別單元27鑑別的光碟種類信號的探測信號處理器26，以轉換由光電探測器24測得的信號計算尋軌誤差信號的計算操作，從而產生尋軌誤差信號，以及聚焦誤差信號和主再現信號。
將光學拾象器13的探測信號處理器26得到的尋軌誤差信號和聚焦誤差信號加到圖1的伺服電路16。伺服電路16根據這些信號進行尋軌控制和伺服控制。尤其是把光學拾象器13中聚焦驅動信號加到架持物鏡25的雙軸機構20上，使物鏡在進和出方向上受到驅動，如對雙層光碟11的聚焦控制。同樣，把導軌驅動信號加到雙軸機構20，如對雙層光碟11的徑向方向驅動物鏡25，以進行聚焦控制。由尋軌誤差信號的超低頻分量產生一個螺紋驅動信號，使光學拾象器13在雙層光碟11的整個徑向方向運動。由探測信號處理器26獲取的主再現信號由EFM和CIRC解調，同時解碼成為再現數字數據，該數據再由D/A轉換器14轉換成一個在輸出端15輸出的模似信號。伺服電路16根據由主再現信號獲取的時鐘信號控制主軸電機18的轉動。
下面將說明光學拾象器13的詳細結構和工作情況。參見圖2，一束由光源21發出的擴散雷射束受到衍射光柵22衍射，從而被分成三束光，即0級光束，±1級光束。由衍射光柵22衍射的雷射束由分束器23反射，並由準直透鏡19準直，然後進入物鏡25。物鏡25受到雙軸機構20的尋軌控制和聚焦控制，把雷射束會聚到光碟的信息信號表面上，如雙層光碟11的第一信息信號記錄層11a和第二信息信號層11b，並形成三個光點。從雙層光碟11的第一信息信號記錄層11a和第二信息信號層11b上反射的三束雷射經物鏡25和分束器23到達光電探測器24的光接收表面。
雙軸機構20，如圖3-5所示是一種軸向滑動型結構，其中運動部件30由一個用非磁性材料製成的筒管30A構成。在筒管30A的中部位置處形成一個軸向適配的筒狀支承31。在筒管30A的外緣表面上繞有聚焦線圈32，圍繞支承31形成一個園環。聚焦線圈32用於使運動部件30沿聚焦方向運動，亦就是沿垂直於光碟表面的方向運動。在聚焦線圈32的表面上有兩組尋軌線圈33A和33B，他們緊挨著聚焦線圈32，用於使運動部件30沿尋軌方向運動，即沿著光碟的徑向運動。這些尋軌線圈33A 33B是圍著垂直於聚焦線圈32的繞線軸延伸的軸繞線，由此在筒管30A的外緣表面上形成四個環。
支承軸39橫穿雙軸機構20的中部。平行於筒管30A內支承軸39的中心軸線，在相對於支承軸39的偏置位置處形成一個階梯孔43。在孔43內裝有透鏡筒35，筒內固定著物鏡25。
如此構成的運動部件30具有支承軸39，支承軸39直立在由磁性材料做成的固定磁軛38的中部位，使其被導入在支承件31的中心孔內，致使運動部件30沿支承軸39滑動並圍繞其轉動時受到支承。在固定磁板38的下表面上固定一個環形的永磁體40，它與以支承軸39作為中心的磁軛緊密接觸，在永磁體40的下端面上固定一個具有凸耳41第一磁軛42。第二磁軛44以凸起的方式形成在固定磁軛38上，並正對著筒管30A內側上第一磁軛42的凸耳41。固定磁軛38，永磁體40，第一磁軛42和第二磁軛44構成一個磁路。聚焦線圈32和尋軌線圈33A、33B被安置在由第一磁軛42和第二磁軛44所限定的磁隙內。固定磁軛38有一個直徑大於用筒管30A架持的透鏡園筒35的外徑的孔43。透鏡園筒35的上端部被導入這個孔43內。
圖5和6表示用於再現具有不同的軌距的多種光碟尋軌伺服的第一實施例。
利用光碟記錄和/或再現裝置的第一實施例有可能再現具有基襯為1.2mm，軌距為1.6μm的光碟，以及具有基襯為1.2mm，軌距為0.8μm的光碟和具有基襯為0.6mm，軌距為0.8μm的光碟。此外，還可以記錄具有基襯厚度為0.6mm，軌距約為0.8μm的可重寫的換相型光碟。
參見圖5，第一實施例的光碟記錄和/或再現裝置具有一個光接收器24，用於接收光源21發出的雷射束，以及在光碟經光照射後，經由衍射光柵22，分束器23。準直透鏡19和物鏡25，由光碟11的信號表面反射的雷射束；一個信號探測器26，用於根據光探測器24的光量探測信號產生兩種尋軌誤差信號。光碟記錄和/或再現裝置還包括，一個光碟鑑別單元27，用於鑑別記錄或再現光碟的種類；一個轉換開關28，用於從信號探測器28中選擇尋軌誤差信號；一個物鏡驅動單元29，用於根據所選擇的尋軌誤差信號來驅動物鏡25。
光接收器24具有第一至第三光接收器51-53，用於接收由衍射光柵22分成三部分，並由光碟反射的光束。第一光接收器51接收三個分開光束中的主光束(0級光)，並被分成至少兩個光區A1和B1。第二和第三光接收器52、53接收三個分束光中的兩束側光束(±1級光束)，其中每束有兩個光區E1、G1和F1、H1。
加法器54和58分別把接收器51-53的輸出，接收器52的輸出E1，G1，接收器53的輸出F1，H1求和，把他們的輸出加到比較器61，產生一個第一尋軌誤差信號。接收器52的輸出E1，G1加到比較器55，而接收器53的輸出加到比較器57。經由可變增益放大器59饋送的比較器55的差輸出，比較器57的差輸出一起求和，再由可變增益放大器60把最後的求和輸出加到比較器62。由比較器62的差輸出給出一個第二尋軌誤差信號。
圖6A和6B表示用三個分開的光點照射不同軌距光碟的情況。
圖6A表示一個具有軌距約為0.84μm的光碟例子，其中兩側光束在相對於主光束偏置1/2軌距的位置處照光。圖6B表示一個具有軌距約為1.6μm的光碟例子，其中兩側光束在相對於主光束偏置1/4軌距的位置處照光。使用圖6A的光碟，由於軌距是圖6B光碟軌距的1/2，於是由於物鏡的光軸偏差，以及因光碟的傾斜所造成的偏置是經常發生的。
如果光碟由光碟鑑別單元27判別是一個具有軌距為1.6μm的光碟，則第一尋軌誤差信號被選擇，該信號是比較器61的差輸出。另一方面，如果由光碟鑑別單元27判定是一個具有軌距為0.8μm的光碟，則選擇第二尋軌誤差信號，該信號是比較器62的差輸出。
測定上述各尋軌誤差信號，把三光束方法用於小型光碟的再現，同時一種去除不必要的偏置的差值推挽方法可被用於再現一種高記錄密度的只再現光碟或者一種記錄/再現光碟。由此，可以採用一個普通的光學系統並簡單地變換計算操作，即可實現一種便攜的光碟記錄和/或再現裝置。
圖7表示用於記錄或再現具有不同軌距的多種光碟尋軌伺服的第二實施例。所述的光碟記錄和/或再現裝置除了光接收器24和信號探測器26的結構有所不同之外，均類似於第一實施例。
光接收器24分成第一至第三光接收器71-73，用於接收由衍射光柵22分開並由光碟11反射的三個光束。第一光接收器71接收三個分開光束中的主光束(0級光)，它被分成四個區A2、B2、C2和D2。第二和第三光接收器72，73接收三個分開光束中的兩個側光束(±1級光束)，它們有兩個區E2，F2來接收三個分開雷射束中的±1級側光束。
有關光接收器71-73的輸出，其中光接收器72和73的輸出，即區E2和F2的輸出被加到比較器74，產生一個差輸出E-F，這就是第一尋軌誤差信號。有關第一光接收器71的輸出，用加法器75對A2區和C2區的輸出求和，而用加法器76對B2區和D2區的輸出求和。由相位比較器77比較加法器75，76輸出的相位差，產生第二尋軌誤差信號。
如果由盤鑑別部分27判別該盤是一個具有軌距為1.6μm的光碟，則選擇第一尋軌誤差信號，這是來自比較器74的差輸出。如果判別光碟為具有軌距為0.8μm的盤，則選擇第二尋軌誤差信號，它是比較器77的差輸出。
在第二實施例中，類似於第一實施例把一種三光束方法用於再現，例如用於小型光碟的再現，同時還根據尋軌誤差系統的相差，用於記錄或再現高記錄密度的光碟，這種方法優於去掉偏置的方法。
圖8表示用於記錄或再現具有不同軌距的多種盤尋軌伺服的第三實施例。該實施例中的光碟記錄和/或再現裝置，除光接收器24和信號探測器26之外均類似於第一和第二實施例。
光接收器24分為第一至第三光接收器81-83，用於接收由衍射光柵22分開並由光碟11反射的三束光。第一光接收器81接收三個分開光束中的主光束(0級光)，該接收器分成四個區A3，B3，C3和D3。第二和第三光接收器82、83接收三個分開光束中的兩個側光束，±1級光每個接收器有兩個區，即E3、G3和F3、H3。
關於光接收器81-83的輸出，把光接收器82的E3和G3的輸出和光接收器83的F3和H3的輸出分別使用加和器84，82求和。加法器84，92(E3＋G3，F3＋H3)的輸出被加到比較器95，產生第一尋軌誤差信號。
關於第一光接收器81的輸出，用加和器89對A3和C3的輸出求和，同時用加法器89對B3和D3的輸出求和。用比較器96對加和器86和89的輸出的相差進行比較，產生第二尋軌誤差信號。
把光接收器82的輸出E3、G3送到比較器85，而把光接收器83的輸出F3、H3加到比較器91。通過可變增益放大器93將比較器85的差輸出加到比較器91的差輸出上，再由可變增益放大器94把最終的求和輸出加給比較器97。光接收器81的輸出A3，D3用加法器88求和，同時其輸出B3、C3用加法器87求和。加法器87和88的輸出被加到比較器90，它的輸出被送到比較器97。利用比較器97的輸出，選擇第三尋軌誤差信號。
利用上述第三實施例，可把三光束方法用於再現小型光碟，例如把優於去掉偏置的，根據尋軌誤差信號探測方法的相位差用於記錄或再現高密度光碟。此外，在本實施例中，把差值推挽系統的尋軌誤差信號檢測用於記錄或再現，如換相型可重寫的光碟。由此，可將同樣的光學拾象器用於記錄或再現多種的光碟。
下面，由本發明的光碟記錄和/或再現裝置，可以把具有基襯厚度為0.6mm的光碟作為一種比如具有軌距約為0.8μm的第一光碟予以記錄或再現。對於這種記錄或再現，光源21採用發射波長是635nm雷射束的半導體雷射器。物鏡25的孔徑比，可以是例如0.52。所以，如果使用基襯厚度為1.2mm的第二光碟，如小型盤，則由於基襯的厚度的誤差會產生球差，從而不能得到記錄數據的正確再現。因此，使用本實施例的光碟記錄和/或再現裝置，盤鑑別單元27將兩種光碟的鑑別輸出送到可選擇所希望尋軌誤差信號的轉換開關28，並送到孔徑比可變的控制單元100(見圖9)。
如果送以適用基襯厚度為1.2mm的第一光碟的檢測輸出，則孔徑比可變控制單元100形成一個相應的電機驅動脈衝，並將此脈衝送給可變比例單元101的步進電機102(見圖10a)。步進電機102的轉動。使遮光環103進入雷射束的光路中，從而經由與轉動齒輪104的齒104a嚙合的齒105a，將步進電機102的旋轉力傳遞到環的滑板105。於是，如圖10B所示，通過控制遮光環103，使物鏡25與環導板105一起運動。利用遮光部分103b，使遮光環103擋住物鏡25發出的部分雷射束，以便對第一光碟將物鏡25的孔徑比變到0.37(相當於0.52孔徑比的70％)。雷射束被遮住的部分是其外緣部分，相當於整個雷射束的30％。因此，在進行第二光碟的再現時，控制在物鏡上方運動的遮光環103，使來自物鏡25的一部分雷射束被遮住，此時雷射束照到第二光碟上(圖11a)。採用這種方式，在再現具有增加了厚度之基襯的光碟時，可以抑止由於基襯厚度的誤差所產生的球差。
尤其是，如果再現具有孔徑比為0.52的物鏡的第二光碟，則由於基襯厚度誤差0.6mm所產生的波陣面象差約為0.3rmsλ，固此空間頻率特性發生明顯的畸變，如圖12中園形記號○所示。相反，如果用遮光環103將物鏡25的孔徑比控制至0.37，則波陣面象差下降至約為0.07rmsλ，於是消除了空間頻率特性的畸變，如圖12中方形記號□所示。而記號◇表示利用用於第二光碟的光學系統進行再現時的空間頻率特性。比較記號◇和□，得出所示的兩種特性在空間頻率近似為1100/mm時是互相類似的。如果用遮光環103將物鏡25的孔徑比控制至0.37，則球差可減少至孔徑比的四分之一，即約25％，它可與再現物鏡25的孔徑比保持在0.52的第二物鏡所產生的球差相比較。因此，有可能全完再現具有基襯厚度不同於用於第一光碟的光學系統的第一盤基襯厚度的第二光碟。
如果送以基襯厚度為0.6mm的第一光碟的探測輸出，孔徑比可變控制單元100形成一個相應的電機驅動脈衝，並將該脈衝發送至如圖10a所示的可變比率單元101的步進電機102。這樣就轉動步進電機102，使遮光環103沿移出雷射束光路的方向運動，於是，經由與轉動齒輪104的齒104a嚙合的齒105a，將步進電機的旋轉力傳遞至環的滑板105。因此，與環滑板105一起的遮光環103從物鏡25位置移開。於是，來自物鏡25的雷射束在具有基襯厚度為0.6mm的第一光碟上無遮擋地受到光照，如圖11B所示。在這種情況下，雷射束的波長為635nm，物鏡25的孔徑比為0.52，所以空間頻率等於1500/mm，如圖12中用×號所示，由此，可以滿意地再現具有小記錄凹坑尺寸的第一光碟。
如上可見，採用本發明的光碟記錄和/或再現裝置，遮光環103遮住來自物鏡25的部分雷射束，這種遮光環設置於具有基襯厚度為0.6mm的第一光碟的光學系統中，並且只用於再現具有基襯厚度為1.2mm的第二光碟，遮住來自物鏡25的部分雷射速，以可變地控制物鏡25的孔徑比，來適應能夠再現具有不同基襯厚度的兩個不同種類光碟的第二光碟使用，由於可以用這種方式再現兩種具有不同基襯厚度的光碟，所以這種光碟再現裝置使通用性得到改進。
下面說明本發明有關在光碟記錄和/或再現中改變孔徑比的第二實施例。在前述第一實施例中，物鏡25的孔徑比由遮光環103和環滑板105可變地控制。如圖13所示，在光碟記錄和/或再現裝置的第二實施例中，一對遮光板106，109用於擋住來自物鏡25的部分雷射束，同時利用圖13所示的遮光板106，109來可變地控制物鏡25的孔徑比。
除了與這種結構有關的機構之外，第二實施例的光碟記盤和/或再現裝置其結構類似於先前第一實施例的光碟記錄和/或再現裝置的結構。為了清楚起見，只需結合第二實施例的光碟記錄和/或再現裝置說明上述機構，對其餘部分的評述則予略去。
在光碟記錄和/或再現裝置的第二實施例中所提供的孔徑比改變單元101由步進電機107，110組成，用於控制如圖13所示的遮光板106，109運動。
把遮光板106，109布置在一條垂直於來自物鏡25發出之雷射束的直線位置上，使兩個板的一端互相相對。遮光板106，109的下表面的端面部分作為遮光部分106b，109b，擋住部分來自物鏡25發出的雷射束。在遮光板106，109的底部分別設置齒條106a，109a，他們與遮光部分106b，109b不接觸。將齒條部分106a，109a設計成分別與旋轉齒輪108，111的齒部108a，110a相互嚙合，旋轉齒輪108，111分別設置在步進電機107，110的轉軸107，110上。
上述孔徑比改變單元101的結構由與盤鑑別單元27的檢測輸出響應的孔徑比改變控制單元100提供的電機驅動脈衝來控制驅動。這就是說，如果由專門再現基襯厚度為1.2mm之第一光碟檢測輸出從盤鑑別電路27提供該輸出，則孔徑比可變控制單元100產生電機驅動脈衝，用於沿著使遮光板106，109的面板之間的間隙減小的方向使步進電機107，110轉動。將這些電機驅動脈衝加給步進電機107，110。使步進電機107，110轉動。再由齒輪108，110的齒部108a，110a將步進電機的旋轉力傳遞至遮光板106，109的齒條部分106a，109a。使遮光板106，109受到控制以運動，部分遮住物鏡25。將由遮光板106，109所遮住的物鏡25範圍設定成該範圍將給出物鏡25的孔徑比為0.35，這等於第二物鏡25的孔徑比。通過這種方法控制遮光板106，109的運動，由遮光板106，109的遮光部分106b，109b擋住從物鏡25發出的部分雷射束，以此置定物鏡25的孔徑比為0.37。於是，有如上述第一實施那樣，基襯厚度為1.2mm的第二光碟可予以正確地再現。
如果從專門再現基襯厚度為0.6mm之第一光碟的檢測輸出，由光碟鑑測電路27送出該探測輸出，則孔徑比可變控制單元100產生電機驅動脈衝，用於沿著使遮光板106，109的面端之間間隙拉大的方向轉動步進電機107，110。將電機驅動脈衝加給步進電機107，110。它們將驅動步進電機107，110轉動。由齒輪108，110的齒部108a，110a將步進電機的旋轉力傳送至遮光板106，109的齒條部分106a，109a。控制遮光板106，109，使其運動至不擋住來自物鏡25發出之雷射束的位置。這樣給出物鏡25的孔徑比為0.52，這等於第一光碟孔徑比。由此，可使第一光碟正確地再現。
下面說明本發明有關改變光碟記錄和/或再現裝置孔徑比的第三實施例。第三實施例的光碟記錄和/或再現裝置，為圖14所示，採用有兩種孔徑比的物鏡來代替物鏡25和孔徑比可變控制單元，並利用轉換開關採用孔徑比與欲再現的光碟的基襯厚度相應的物鏡。由於除了物鏡之外，第三實施例的光碟記錄和/或再現裝置的結構類似於第一和第二實施例的光碟再現裝置的結構，所以對第三實施例的描述集中在物鏡的說明上，為簡在起見，其餘部分的說明從略。
上述物鏡有一個具有適用於基襯厚度為0.6mm之第一光碟孔徑比(0.52)的及適用於基襯厚度為1.2mm之第二光碟孔徑比(0.37)的聚光部分112。物鏡有一個滑板114，供物鏡在雷射束的光路上運動。滑板114的底部有一個與形成在步進電機上的轉動齒輪嚙合的齒條。步進電機的旋轉力經由轉動齒輪和齒條傳送給滑板114，以控制物鏡的運動。如果將專門再現基襯厚度為0.6mm之第一光碟的檢測輸出由盤鑑別單元27的檢測輸出提供，則孔徑比可變控制單元100將電機驅動脈衝提供至步進電機，用於控制第一聚光部分112在雷射束的光路上的運動。這樣就驅動齒進電機轉動，使物鏡的第一聚光部分112通過滑板114而在雷射束的光路上運動。由於第一聚光部分112具有適用於第一光碟的孔徑比0.52，所以通過控制第一聚光部分112在雷射束光路上的運動，可使第一光碟得到正確的再現。
如果將專門再現基襯厚度為1.2mm之第二光碟的檢測輸出由鑑別單元27的檢測輸出提供，則孔徑比可變控制單元100對步進電機提供電機驅動脈衝，以控制第二聚光部分113在雷射束光路上的運動。這將驅動步進電機轉動，通過滑板114使物鏡的第二聚光部分113在雷射束的光路上運動。由於第二聚光部分113具有適用於第二光碟的孔徑比0.37，所以，控制第二聚光部分113在雷射束光路上的運動，可使第二光碟得到正確地再現。
在上述各實施例中，對於具有不同基襯厚度的第一和第二光碟，其孔徑比可得到可變地控制。然而，在圖13所示的遮光板106，109的情況下，根據光碟的基襯厚度，足以可變地控制雷射束遮光的範圍，所以，有可能可變地控制三個或多個透鏡的遮光範圍的孔徑比，來再現具有不同基襯厚度的三個或多個光碟。在圖14的實施例中，具有聚光部分112，113的透鏡有兩個不同的孔徑比，這種具有三個或多個不同孔徑比的聚光部分可用於再現具有不同基襯厚度的光碟。
在上述第三實施例的描述中，由滑板114控制聚光部分112，113的運動。但也可以在聚光部分112，113之間提供一個轉軸，利用圖3所示滑軸型雙軸機構，控制物鏡繞著轉動中心軸轉動，以控制聚光部分112，113在雷射束的光路上運動。
權利要求
1.一種光學拾象器，它包括一個用於發射光束的光源一個衍射元件，用於把所述光源發出的光分成至少三束光束，即主光束和兩個側光束一個物鏡，用於將衍射元件分開的光束會聚至光記錄介質的信號記錄表面上；一個光接收單元，至少具有兩個區段，第一光接收部分接收由光記錄介質的記錄面反射的所述主光束，位於所述第一光接收部分兩側的第二和第三接收部分接收由光記錄介質的記錄面反射的側光束；計算裝置，用於根據所述第一光接收部分的各輸出產生第一尋軌信號，並根據所述第二和第三接收部分的輸出產生第二尋軌信號。
2.根據權利要求1所述的光學拾象器，其特徵在於所述計算裝置通過計算對所述第一光接收部分的四個輸出中所需的兩個求和所得到的信號之間的相差計算第一尋軌誤差信號，所述計算裝置通過計算所述第二和第三光接收部分信號的差計算第二尋軌信號。
3.根據權利要求1所述的光學拾象器，其特徵在於還包括用於改變所述光學透鏡孔徑比的裝置。
4.根據權利要求1所述的光學拾象器，其特徵在於所述物鏡有多個具有不同孔徑比的透鏡部分。
5.一種光學拾象器，它包括一個發射光束的光源一個衍射元件，用於把所述光源發出的光束分成至少三束光束，即主光束和兩個側光束；一個物鏡，用於把由衍射元件分開的光束會聚至光學記錄介質的信號記錄表面上；一個光接收單元，具有四個區段，第一光接收部分接收由光學記錄介質的記錄面反射的所述主光束，第二和第三區段光接收部分布置在所述第一光接收部分的兩側，用於接收由光記錄介質的記錄面反射的側光束；計算裝置，根據所述第一光接收部分的各輸出產生第一尋軌信號，根據所述第一第二和第三接收部分的差輸出產生第二尋軌信號，以及由所述第二光接收部分輸出和所述第三光接收部分輸出之間的差輸出產生第三尋軌誤差信號。
6.根據權利要求5的光學拾象器，其特徵在於還包括用於改變所述物鏡孔徑比的裝置。
7.一種光碟記錄和/或再現裝置中的尋軌伺服系統，它包括一個發射光束的光源；一個衍射元件，用於把所述光源發出的光束分成至少三束光束，即一束主光束和兩束側光束；一個物鏡，用於把由所述衍射元件分開的光束會聚至光學記錄介質的信號記錄表面上；一個具有四段區的光接收單元，第一光接收部分用於接收由光記錄介質的記錄面反射的所述主光束，第二第三光接收部分布置在所述第一光接收部分的兩側，用於接收由光記錄介質的記錄面反射的側光束；計算裝置，根據所述第一，第二和第三接收部分的輸出求出多個尋軌誤差信號；一個鑑別光碟種類的鑑別裝置；轉換開關裝置，用於根據來自所述鑑別裝置的信號，選擇所述計算裝置算出的尋軌誤差信號中的一個；和依據所述轉換開關裝置選擇的尋軌誤差信號來驅動物鏡的驅動裝置。
8.根據權利要求7所述的光碟記錄和/或再現裝置中的尋軌伺服系統，其特徵在於所述計算裝置通過計算第一光接收部分的四個輸出中所需的每兩個的求和所獲得的信號之間的相位差產生第一尋軌誤差信號，所述的第二計算裝置根據所述第二和第三光接收部分的輸出產生第二尋軌誤差信號。
9.根據權利要求7所述的光碟記錄和/或再現裝置中的尋軌伺服系統，其特徵在於所述計算裝置是通過計算對所述第一光接收部分的四個輸出中所需的每兩個的求和產生的信號的相位差，以產生第一尋軌誤差信號，所述的計算裝置還計算來自第二和第三光接收部分的信號差，以產生第二尋軌誤差信號。
10.根據權利要求7所述的光碟計錄和/或再現裝置中的尋軌伺服系統，其特徵在於所述第二和第三光接收部分的每一個都是一個兩區段的光接收部分，所述的計算裝置根據所述第一光接收部分的各 輸出產生第一尋軌誤差信號，還根據所述第一至第三光接收部分各的差輸出產生第二尋軌誤差信號，所述的計算裝置還從第二光接收部分的輸出與第三光接收部分的輸出之間的差值輸出中產生第三尋軌誤差信號。
11.根據權利要求7所述的尋軌伺服系統，其特徵在於還包括用於改變所述光學透鏡孔徑比的裝置。
12.根據權利要求7所述的尋軌伺服系統，其特徵在於所述物鏡有多個具有不同孔徑比的透鏡部分。
全文摘要
一種光學拾象器，包括發射光束的光源；將光束分成至少三束即主光束和兩個側光束的衍射元件；將分開的光束會聚到光學記錄介質的信號記錄面上的物鏡；有四區段的光接收單元，第一光接收部分接收由記錄面反射的主光束，第一光接收部分兩側的第二和第三光接收部分接收由記錄面反射的側光束，計算單元，根據第一光接收部分的各輸出產生第一尋軌誤差信號，根據第二和第三接收部分的輸出產生第二尋軌誤差信號。
文檔編號G11B7/135GK1148236SQ9611030
公開日1997年4月23日 申請日期1996年6月12日 優先權日1995年6月12日
發明者植村嘉門, 大裡潔, 山川明郎, 內海正道 申請人:索尼公司