專利名稱：光盤裝置和傾斜檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光盤裝置和傾斜檢測方法，尤其涉及例如對DVD和CD這樣的光盤的傾斜(tilt)進(jìn)行檢測，減少該光盤傾斜的影響的光盤裝置和傾斜檢測方法。
所謂光盤傾斜造成束點質(zhì)量下降，主要是指產(chǎn)生彗形像差(comaticaberration)，使成像模糊，束點直徑增大，同時，中心的光強(qiáng)度降低。若束點直徑增大，則不能正確讀出微細(xì)信號。利用光的熱量來進(jìn)行記錄的光盤的情況下，如果光的中心強(qiáng)度下降，那么，其溫度達(dá)不到為記錄所必須的規(guī)定值，所以不能記錄；如果為了獲得規(guī)定的溫度而提高整體光量，那么，達(dá)到規(guī)定溫度以上的區(qū)域?qū)U(kuò)大，所以不能進(jìn)行微細(xì)記錄。
所謂光盤傾斜，是指在使用翹曲嚴(yán)重的光盤的情況下發(fā)生的狀態(tài)。光束照射的部分向光盤半徑方向傾斜的狀態(tài)，稱為徑向傾斜；向切線方向傾斜的狀態(tài)稱為切向傾斜。
以下參照

圖1和圖2，詳細(xì)說明檢測這種光盤傾斜，對其進(jìn)行修正的現(xiàn)有技術(shù)1的方法。在圖1中，作為信號記錄重放體的光盤1安放到轉(zhuǎn)臺2上，由主軸馬達(dá)3a帶動其旋轉(zhuǎn)，接收由光傳感器4來的光照射，以此在光盤1上記錄信號，或者重放來自光盤1上的信號。光傳感器4由軸5a支承，該軸5a由軸支架5b進(jìn)行支承。軸支架5b被固定在軸支架底盤5c上。而且，上述主軸馬達(dá)3a被固定在主軸馬達(dá)底盤3b上，該主軸馬達(dá)底盤3b和軸支架底盤5c通過支軸6進(jìn)行連結(jié)，并且，在主軸馬達(dá)底盤3b上設(shè)置了使軸支架底盤5c的端部上下?lián)u動用的凸輪7。
而且，如圖2所示，在光傳感器4的內(nèi)部，設(shè)置了檢測光盤1的傾斜的傾斜檢測器8。該傾斜檢測器8是一種檢測光盤反射面傾斜的電子元件，其檢測方法是從內(nèi)部LED射出的光在與傾斜檢測器設(shè)置面相平行的反射面上進(jìn)行反射，以根據(jù)反射光落到內(nèi)部受光傳感器上的位置而輸出的電信號作為標(biāo)準(zhǔn)信號，在反射面傾斜的情況下，根據(jù)輸出信號的變化來檢測出反射光落到內(nèi)部受光傳感器上的位置產(chǎn)生偏移的量。
從光傳感器4射出的光在依靠主軸馬達(dá)3a而旋轉(zhuǎn)的光盤1上進(jìn)行成像，形成微小的束點。光傳感器4依靠驅(qū)動裝置(未圖示)而沿軸5a進(jìn)行移動。所以，束點能在光盤1上進(jìn)行2維掃描。因此，光傳感器4在從光盤1的表面經(jīng)過透明的玻璃罩層而深入內(nèi)部的信號面上記錄信號，或者從該信號面上重放信號。
光盤1的形狀是在徑向上有一定傾斜的狀態(tài)，或者是傾斜度隨半徑尺寸而緩慢變化的狀態(tài)，現(xiàn)說明這種把光盤1安裝到設(shè)備上的情況下的動作。
傾斜檢測器8檢測徑向傾斜量。凸輪7依靠未圖示的驅(qū)動源而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使軸支架底盤5c的端部上下?lián)u動。其結(jié)果，以支軸6為中心，安裝在該底盤5c上的光傳感器4改變傾斜度。一邊改變光傳感器4的傾斜，一邊用傾斜檢測器8來檢測與光盤1的相對角度，由此可以在光傳感器4和光盤1達(dá)到互相正好平行的關(guān)系的狀態(tài)下，使凸輪7停止。于是通過光盤1上的束點消除彗形像差。也就是說，利用現(xiàn)有技術(shù)1，根據(jù)由傾斜檢測器8檢測出的光盤傾斜量來改變光傳感器4的傾斜度，以抵消光盤傾斜。
與現(xiàn)有技術(shù)1不同的方法是利用通過使物鏡傾斜而產(chǎn)生的彗形像差來抵消由于光盤傾斜而產(chǎn)生彗形像差。利用該現(xiàn)有技術(shù)2，預(yù)先調(diào)查用多大的物鏡傾斜量才能抵消光盤傾斜所產(chǎn)生的彗形像差，根據(jù)檢測出的光盤傾斜量來控制物鏡傾斜量。
還有一種不檢測傾斜量的方法。即現(xiàn)有技術(shù)3，這是設(shè)置一種裝置，使光傳感器整體傾斜，或者使物鏡傾斜，以使重放信號的波形的振幅，即RF振幅達(dá)到最大，或者使表示信號時間搖擺的“晃動”達(dá)到最小。
現(xiàn)有技術(shù)4是這樣一種方法不僅使用讀取信號的主光束，而且使用供跟蹤的次光束，在光盤上預(yù)先形成的小坑或者壓紋結(jié)構(gòu)中的反射光檢測信號中選用與光盤傾斜有關(guān)的信號。按照現(xiàn)有技術(shù)4，一邊檢測這種信號，一邊調(diào)整光盤整體的傾斜或物鏡的傾斜，以此來進(jìn)行傾斜伺服。
現(xiàn)有技術(shù)2的方法與使傳感器整體和光盤傾斜的方法相比，適合于小型化，響應(yīng)性高，但在實現(xiàn)時，光盤傾斜和物鏡傾斜兩者必須共同從獨立的標(biāo)準(zhǔn)面上進(jìn)行檢測，需要使用2個傾斜檢測器，所以，用象現(xiàn)有技術(shù)1那樣的傾斜檢測器很難實現(xiàn)小型化。
再者，用現(xiàn)有技術(shù)2只檢測光盤傾斜，可以根據(jù)檢測出的傾斜量來使物鏡傾斜。但在此情況下要對與物鏡傾斜量有關(guān)的物理量進(jìn)行操作。例如在支承物鏡的調(diào)節(jié)器依靠電磁力而動作的結(jié)構(gòu)的情況下，對線圈內(nèi)流過的電流進(jìn)行操作，使其產(chǎn)生磁場不平衡，對調(diào)節(jié)器進(jìn)行傾斜。這時的電流值是物理量。此方法不是反饋控制，而是開放式控制，所以，無法知道調(diào)節(jié)器是否真正僅按所需的角度進(jìn)行傾斜，而且被操作的物理量和傾斜的相對關(guān)系對每個檢測器都有誤差，所以，不能保證使控制達(dá)到最佳狀態(tài)。
現(xiàn)有技術(shù)3在記錄時很難適用。
再有，現(xiàn)有技術(shù)4的方法取決于作為光盤形狀的物理規(guī)格，所以，在用一臺設(shè)備來在各種物理格式的光盤上進(jìn)行記錄的復(fù)合光盤驅(qū)動裝置中，無法對作為該驅(qū)動裝置的對象的所有光盤進(jìn)行傾斜伺服。
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供新的光盤裝置和傾斜檢測方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種光盤裝置以及傾斜檢測方法和裝置，也就是說，它在記錄時也能適用，對徑向傾斜、傾斜兩者均能檢測，對廣泛的光盤物理規(guī)格的光盤也能適用，不使用另外多余的光源，也不需要增加傳感器光源的激光輸出，用小型的裝置就能實現(xiàn)所需功能。
第一發(fā)明是一種傾斜檢測方法，在通過物鏡把來自準(zhǔn)直儀透鏡的平行光照射到光盤上的光盤裝置中，對光盤傾斜和/或物鏡傾斜進(jìn)行檢測，其特征在于利用平行光中的物鏡光瞳遮擋的光來進(jìn)行檢測。
第2發(fā)明是這樣一種光盤裝置，其特征在于具有準(zhǔn)直儀透鏡，其把來自光源的光變換成平行光；物鏡，其使來自準(zhǔn)直儀透鏡的平行光在光盤上成像；物鏡支架，其對物鏡進(jìn)行支承；透光部分，其形成在物鏡支架上的、在光盤的軌跡切線方向上離開物鏡的第一位置上，透過這里的透射平行光照射到光盤上；第一聚光鏡，其接收從光盤反射出來的透射平行光；以及光盤傾斜檢測器，其接受從第1聚光鏡來的入射光而且具有多個第1受光傳感器。
在此情況下，第1聚光鏡可以是準(zhǔn)直儀透鏡，還可以在離開該準(zhǔn)直儀透鏡和光盤傾斜檢測器之間的光軸的位置上設(shè)置第1棱鏡，光盤傾斜檢測器也可以接受從該第1棱鏡來的入射光。
一種光盤裝置，其特征在于還具有反射裝置，其與物鏡一體地進(jìn)行移動，而且在光盤的軌跡切線方向上在與第1位置相反的第2位置上對平行光進(jìn)行反射，輸出反射平行光；第2聚光鏡，其接受反射平行光；以及透鏡傾斜檢測器，其接受從第2聚光鏡來的入射光，而且具有多個第2受光傳感器。
反射裝置包括反射板，該反射板包括與物鏡支架設(shè)置成一個整體的反射鏡或者物鏡的平坦凸緣。
并且，第2聚光鏡可以是準(zhǔn)直儀透鏡，在此情況下，在準(zhǔn)直儀透鏡和透鏡傾斜檢測器之間的離開光軸的位置上設(shè)置第2棱鏡，透鏡傾斜檢測器接受從該第2棱鏡來的入射光。
第1棱鏡和第2棱鏡被設(shè)置在離開光軸，互相方向相反的位置上，而且，把光的方向改變成互相與光軸方向相反。
為了檢測光束落入第1受光傳感器或第2受光傳感器內(nèi)的光束的位置，可以計算出并排在光束移動方向上的一對傳感器輸出的差、或一對傳感器組的輸出差，或者，并排在光束移動方向上的一對傳感器輸出的差被和除的比率、或一對傳感器組的輸出差被和除的比率。
傾斜伺服裝置根據(jù)用光盤傾斜檢測器檢測出的光盤傾斜量，利用物鏡傾斜檢測器來使物鏡按規(guī)定量進(jìn)行傾斜。作用在正切方向即光盤軌跡切線方向上離開物鏡的位置的例如透光部分內(nèi)所透過的平行光，照射到光盤表面上，由準(zhǔn)直儀透鏡或受光傳感器用的聚光鏡進(jìn)行聚光后，例如射入到光盤傾斜檢測器的多個第1受光傳感器內(nèi)。
若光盤傾斜，則由光盤反射的平行光根據(jù)光盤的傾斜度來改變方向，所以，向準(zhǔn)直儀透鏡或受光傳感器用的聚光鏡內(nèi)射入的方向產(chǎn)生傾斜。其結(jié)果，在光盤傾斜檢測用的第1受光傳感器上聚光的圖像高度發(fā)生變化。
從各個第1受光傳感器中，根據(jù)射入的光量而輸出電流或電壓的電信號。反射光落到光盤傾斜檢測用的第1受光傳感器上的位置，從沒有光盤傾斜的狀態(tài)下的位置起進(jìn)行移動，所以，從各傳感器來的輸出平衡也隨位置而變化。輸出平衡的檢測，采用并排在光束移動方向上的一對傳感器輸出的差。在沒有光盤傾斜的情況下的分割傳感器的各傳感器輸出平衡作為標(biāo)準(zhǔn)值。
離開物鏡在正切方向上，而且與光盤傾斜用的平行光的位置相反的方向上，設(shè)置在物鏡附近，與物鏡一起移動的微小反射板或者物鏡的平面法蘭的一部分處進(jìn)行反射的平行光，由準(zhǔn)直儀透鏡或受光傳感器用的聚光鏡進(jìn)行聚光后，面向透鏡傾斜檢測器，射入到2分割(拼合)或4分割的第2受光傳感器內(nèi)。
若物鏡傾斜，則和物鏡一起傾斜的微小的反射板等的反射裝置處進(jìn)行反射的平行光，根據(jù)物鏡的傾斜度來改變方向，所以，向準(zhǔn)直儀透鏡或受光傳感器用的聚光鏡內(nèi)射入的方向發(fā)生傾斜。其結(jié)果，在物鏡傾斜檢測器內(nèi)聚光的圖像高度發(fā)生變化，從各第2受光傳感器中，根據(jù)射入的光量而輸出電流或電壓的電信號。由于物鏡傾斜，光束落到物鏡傾斜檢測器上的位置從物鏡沒有傾斜的狀態(tài)下的光束位置起進(jìn)行移動，來自各傳感器的輸出平衡也隨其位置而變化。輸出平衡的檢測采用并排在光束移動方向上的一對傳感器輸出的差或者差除以和的比率。在沒有物鏡傾斜的情況下分割傳感器的各個傳感器輸出平衡作為標(biāo)準(zhǔn)值。
為了抵消由于光盤傾斜而產(chǎn)生的彗形像差，利用傾斜伺服裝置來使物鏡進(jìn)行傾斜，達(dá)到在物鏡與光盤相平行的方向上而且是即將達(dá)到平行之前的狀態(tài)為止。預(yù)先調(diào)查光盤傾斜量、以及為消除由此而產(chǎn)生的彗形像差所需要的物鏡傾斜量，在檢測出光盤傾斜量之后，根據(jù)上述關(guān)系來使透鏡傾斜。在用一個光傳感器來記錄和重放厚度和折射率不同的許多種光盤的情況下，可以對每種光盤分別調(diào)查光盤傾斜量，以及為消除由此而產(chǎn)生的彗形像差所需要的物鏡傾斜量，據(jù)此，分別進(jìn)行各種傾斜伺服。
在利用裝有各種專用激光器的一個光傳感器來記錄或重放許多種光盤的情況下，安裝了沒有傾斜的光盤時的分割傳感器的各個傳感器輸出平衡在使用各種激光器時并不相同，所以，設(shè)定各種標(biāo)準(zhǔn)值。發(fā)明的效果若采用本發(fā)明，則因記錄時也能適用，所以，能提高記錄質(zhì)量。并且，因為對經(jīng)問傾斜和正切傾斜二者均能適用，所以，能充分消除光盤傾斜所造成的光點變壞。
再者，因為能適用于廣泛的光盤物理格式，所以，能應(yīng)用于各種光傳感器。
再者，因為不使用另外多余的光源，所以能抑制成本上升，再有，為了檢測傾斜，不需要增加傳感器光源的激光輸出，所以能避免出現(xiàn)因過熱而造成的不良影響和激光器老化等問題。
再者，因為不會使傳感器總體積增大，所以能利用筆記本電腦中裝備的記錄型光盤裝置用的小型傳感器來進(jìn)行傾斜伺服。
本發(fā)明的上述目的，其他目的、特征和優(yōu)點，從參照附圖進(jìn)行的以下實施例的詳細(xì)說明中可以看得更清楚。
圖2是表示圖1的現(xiàn)有的光盤裝置的光傳感器的結(jié)構(gòu)的圖示。
圖3是表示把控制電路部分除外的本發(fā)明一實施例的圖示。
圖4是表示圖3實施例的光傳感器的結(jié)構(gòu)的圖示。
圖5是表示圖4的光學(xué)系統(tǒng)的次光束的圖示。
圖6是表示圖4的光學(xué)系統(tǒng)的yz平面中的次光束的圖示。
圖7是表示圖4的光學(xué)系統(tǒng)的xy平面中的次光束的圖示。
圖8是表示圖3實施例中傾斜檢測用傳感器為4分割的情況下的受光傳感器分割布置圖示。
圖9是表示光盤無傾斜的情況下的光束從物鏡向光盤的狀態(tài)的圖示。
圖10是表示在圖9中從與物鏡相反的一側(cè)觀看的光盤信號面上的成像束點的圖示。
圖11是表示光盤有傾斜情況下的光束從物鏡向光盤的狀態(tài)的圖示。
圖12是表示在圖11中從與物鏡相反的一側(cè)觀看的光盤信號面上的成像束點的圖示。
圖13是表示物鏡無傾斜的情況下的光束從物鏡向光盤的狀態(tài)的圖示。
圖14是表示在圖13中從與物鏡相反的一側(cè)觀看的光盤信號面上的成像束點的圖示。
圖15是表示物鏡有傾斜的情況下的光束從物鏡向光盤的狀態(tài)的圖示。
圖16是表示在圖15中從與物鏡相反的一側(cè)觀看的光盤信號面上的成像光點的圖示。
圖17是表示在沒有光線傾斜的情況下的光束從物鏡向光盤的狀態(tài)的圖示。
圖18是表示在有光線傾斜的情況下的光束從物鏡向光盤的狀態(tài)的圖示。
圖19是表示圖4的光傳感器的光學(xué)系統(tǒng)中的光線的圖示。
圖20是表示圖4的光學(xué)系統(tǒng)的yz平面中的光線的正面圖。
圖21是表示圖5的光學(xué)系統(tǒng)的zx平面中的光線的上面圖。
圖22是表示圖5的光學(xué)系統(tǒng)的xy平面中的光線的上面23是表示在圖3實施例中的傾斜檢測用傳感器為2分割的情況下的受光傳感器的分割布置的圖示。
圖24是表示對光軸傾斜的光線入射的平行光成像的像高的圖示。
圖25是表示控制電路部分除外的本發(fā)明的其他實施例的圖示。
圖26是表示圖25實施例的光傳感器的結(jié)構(gòu)的圖示。
圖27是表示圖26的光傳感器的光學(xué)系統(tǒng)的圖示。
圖28是表示圖27的光系統(tǒng)的yz平面的正面圖。
圖29是表示圖27的光系統(tǒng)的zx平面的上面圖。
圖30是表示圖27的光系統(tǒng)的xy平面的側(cè)面圖。
圖31是表示在圖25實施例中的傾斜檢測用傳感器為2分割的情況下的受光傳感器的分割布置的圖示。
以下參照圖3，詳細(xì)說明本發(fā)明的一個實施例的光盤裝置10，例如利用DVD-則RW光盤12作為錄放信號的媒體。而且，在該圖3中，為了表明光盤12下方的結(jié)構(gòu)零件，用點劃線僅表示光盤12的外形。光盤12由轉(zhuǎn)臺14進(jìn)行支承，由主軸馬達(dá)16帶動旋轉(zhuǎn)。在光盤12的下方設(shè)置光傳感器18，用來在該光盤12上記錄信號，或者從光盤12上重放信號。該光傳感器18由軸20進(jìn)行支承，使其能在該軸20的軸向上移動。并且，該軸20由軸支架22支承，該軸支架22和主軸馬達(dá)16一起被固定在軸24上。
在光盤12的表面上形成透明的玻璃覆蓋層，在其下層的信號面上用已知的方法來記錄信號(未圖示)。信號的記錄方法，常見的有利用微細(xì)的凹凸的信息坑的方法，利用折射率和反射率的大小不同而進(jìn)行記錄的方以，以及利用磁極性的不同而進(jìn)行記錄的方法等。本發(fā)明能適用于這種任意光盤物理規(guī)格。各種錄放原理是已知的，故其說明從略。
從光傳感器18射出的光在光盤12的信號面上成像，形成微小的束點。光傳感器18通過驅(qū)動裝置沿軸20移動。所以由光傳感器18形成的束點在光盤12上進(jìn)行2維掃描。利用該束點的照射來把信號記錄到光盤12的信號面上，并且，利用照射光在信號面上重放信號。
適用本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成，根據(jù)錄放方式的上述差異而有所不同。在圖3實施例中表示光盤12是DVD-R/RW的情況下的光學(xué)系統(tǒng)。但是，本發(fā)明并非僅限于此。
如圖4所示，在光傳感器18的外殼62內(nèi)，設(shè)置了用于信號錄放的光源的激光二極管26，來自該激光二極管26的光射入到衍射光柵28內(nèi)。衍射光柵28把入射光分成3束，射入到偏振光束分離器30內(nèi)。偏振光束分離器30根據(jù)該偏振光而使光反射或透射。在偏振光束分離器30的近前邊的側(cè)面上布置了用于檢測光量的正面監(jiān)視器32。并且，在偏振光束分離器30的前方設(shè)置了用于把放射光變換成平行光用的準(zhǔn)直儀透鏡34，通過該準(zhǔn)直儀透鏡34的光照射到進(jìn)行直線偏振光和圓偏振光變換的四分之一波長板36上。
從四分之一波長板36出來的通過反射鏡38被反射，并通過物鏡40，在光盤12上成像。物鏡40由物鏡支架42進(jìn)行固定和支承。該物鏡支架42的、光盤12軌跡切線方向，即正切方向上的物鏡40附近的第1位置上，形成了作為透光部分使用的通孔44。物鏡支架42由懸置線46進(jìn)行支承，該懸置線46由懸置線板48支承。
如圖4所示，在物鏡40的下方，在上述正切方向上，在與通孔44相反一側(cè)(物鏡40被夾持在中間)的第2位置上設(shè)置了透鏡傾斜反射鏡50，該反射鏡50與物鏡支架42形成一個整體，用于檢測物鏡40的傾斜。
并且，從圖4中可以看出，在偏振光束分離器30后面一側(cè)的側(cè)面上布置了用于檢測傾斜的傾斜棱鏡52，該傾斜棱鏡52如圖5所示，包括以下兩個一個是棱鏡54，它被設(shè)置在離開光軸的位置上，用于對光盤12處的反射光進(jìn)行折射，改變該反射光方向；另一個是棱鏡56，它在與棱鏡54相反的方向上離開光軸，使透鏡傾斜反射鏡50處的反射光進(jìn)行折射，把該反射光的方向改變成與棱鏡54相反的方向。在傾斜棱鏡52的后方設(shè)置了產(chǎn)生像散現(xiàn)象的圓柱形透鏡58，受光傳感器60接受從該圓柱形棱鏡58來的光，將該光變換成電信號(電流或電壓)。
在此，利用圖5～圖7，說明通常信號重放用的光流。
從激光二極管26射出并形成放射狀的光64a、64b和64c是球面波，由于通過衍射光柵28，所以，分別被分成具有虛擬光源的3個球面波。光64c是以準(zhǔn)直儀透鏡34的光軸上的激光二極管26為光源的0次光的主光線，光64a和64b相對于光軸對稱，是在YZ平面內(nèi)具有虛擬光源的+1次光和-1次光的主光線。0次光是光量大的主光束，用于錄放信號，±1次光是光量小的2個次光束，用于所謂微分推挽法的跟蹤伺服。
首先說明0次光流。偏振光束分離器30把光的P波成分按規(guī)定比例，例如9∶1分成透射光和反射光，把S波成分按規(guī)定比例，例如0∶10分成透射光和反射光。在該光學(xué)系統(tǒng)中，把激光二極管26的直線偏振光的偏振面布置成與zx平面相平行。所以，從激光二極管26射出的光全部變成P波。所以，全光量的10分之1被反射，作為光66c射入到前面監(jiān)視器32內(nèi)，剩余的光68c進(jìn)行透射。
射入到前面監(jiān)視器32內(nèi)的光66c被變換成電信號，用于自動功率控制。利用控制電路，例如把與目標(biāo)光量相對應(yīng)的電信號和前面監(jiān)視器32的輸出之差所對應(yīng)的電信號施加到激光驅(qū)動器IC上，以此來改變供給激光器26的電流值的伺服電路(未圖示)，來控制供給激光二極管26的電流，使該電信號保持為規(guī)定值，其結(jié)果，從物鏡40射出的主光束70c被保持在規(guī)定的光功率條件下。
透過偏振光束分離器30的光68c，通過準(zhǔn)直儀透鏡34從球面波變換成平面波，換言之，從放射光變換成平行光。方向與光軸平行。
經(jīng)準(zhǔn)直儀透鏡34變換后的平行光射入到四分之一波長板36上，直線偏振光被變換成圓偏振光。所謂圓偏振光是指光的P波和S波的相位偏離1/4波長的狀態(tài)。并且，光68c由反射鏡38改變方向，作為光70c射入到物鏡40內(nèi)。該70c在光盤12的信號面上成像(光72c)，并被反射(光74c)。這時，由于反射而使光的相位反轉(zhuǎn)，換言之，僅二分之一波長相位變化，所以，相位偏移四分之一波長的P波和S波的前后關(guān)系顛倒。也就是說，圓偏振光的旋轉(zhuǎn)方向顛倒。
反射光，沿原光路折回，首先被物鏡40變換成平行光76c之后，通過4分之一波長板36(光78c)。這時，從圓偏振光變換成直線偏振光。與原光路不同，圓偏振光是相反方向，所以，變換后的直線偏振光的偏振光面，與偏振光束分離器30中的S波平面，即yz平面相平行。
然后，從4分之一波長板36來的平行光被準(zhǔn)直儀透鏡34變換成匯聚光，作為光78c射入到偏振光束分離器30內(nèi)。光78c直線偏振成S波，所以，在偏振光束分離器30中100％地反射，該反射光80c把方向改為受光傳感器60的方向。
由光盤12反射的光78c若返回激光二極管26，則重放信號上攜帶的雜波非常多。這是所謂“返回光雜波”。通過使用4分之一波長板36和偏振光束分離器30，如上所述，能切斷或大大減少返回光。
在面向受光傳感器60的光80c中，有效光束通過一對傾斜檢測棱鏡54和56之間，射入到圓柱形透鏡58內(nèi)。圓柱形透鏡58的棱線，以光軸為X軸方向，向與xy平面形成45度的方向傾斜。所以，在該斷面內(nèi)的光軸上的成像位置，與垂直于該斷面的斷面內(nèi)的成像位置不一致。產(chǎn)生這種像散是因為在聚焦伺服中使用像散法。該像散法是常用的方法，其原理眾所周知，所以，在此其說明從略。
光80c利用準(zhǔn)直儀透鏡34和圓柱形透鏡58在受光傳感器60附近的光軸上聚光，不使用“成像”，而使用“聚光”這一說法，是因為利用像散法，聚集在受光傳感器60上的光由于像散而不成像。受光傳感器60被布置在由上述圓柱形透鏡58規(guī)定的2個斷面的各自的成像點的大約中間位置上。
光80c在圖8所示的被布置在光軸位置上的4分割傳感器60a、60b、60c和60d上進(jìn)行聚光。該受光傳感器60進(jìn)行4分割是為了在重放記錄信號的同時，用于聚焦伺服。由于該作用是已知的，所以在此其說明從略。
以下同樣參照圖5～圖7，詳細(xì)說明±1次光流。作為從虛擬光源射出的擴(kuò)散光的±1次光的主光線64a和64b相對光軸傾斜，射入到準(zhǔn)直儀透鏡34內(nèi)，變換成平行光之后仍以和光軸相同的傾斜度前進(jìn)。并且，在反射鏡38上改變方向，通過物鏡40作為次光束而在光盤12上成像。圖中光68a和68b表示通過準(zhǔn)直儀中心的±1次光，光72a和72b表示通過物鏡中心的±1次光。
±1次光72a、72b在光盤12的信號面上，在從光軸向光盤12的軌跡縱長方向上互相向相反方向偏離的位置上進(jìn)行成像。該反射光76a和76b在物鏡40內(nèi)變換成平行光，但其方向與射入時相同。并且，利用準(zhǔn)直儀透鏡34和圓柱形透鏡58在受光傳感器60上進(jìn)行聚光(80a、80b)。不用“成像”而用“聚光”這一述語，其原因與上述情況相同。光80a和80b表示通過圓柱形透鏡中心的光的方向，在延長線上進(jìn)行聚光。
光80a和80b如圖8所示，從光軸向y方向射入到互相向反方向分離的2分割傳感器60e、60f、60g和60h內(nèi)。這些2分割傳感器用于檢測上述微分推挽法的次光束的取消軌跡。關(guān)于分割方向，與上述情況相同，其原理是已知的，所以，在此其說明從略。
以下說明傾斜伺服。首先說明光盤12傾斜的情況和物鏡40傾斜的情況下，光盤信號面上的束點的惡化，并且說明用透鏡傾斜來抵消光盤傾斜影響的方法。然后，說明該實施例的光路，并且說明傾斜檢測方法。再說明傾斜伺服動作。
首先考慮僅光盤12傾斜時的束點。圖9表示無傾斜時的光線狀態(tài)。物鏡40設(shè)計成具有球面像差，以便抵消因光盤厚度不同而產(chǎn)生的球面像差。所以，在光盤12的信號面上的束點上不會產(chǎn)生球面像差。圖10是表示在此情況下從與物鏡相反的一側(cè)觀看的光盤信號面上的成像束點的模式圖，離開光軸的光線的聚光中心與近軸光線的成像中心相一致。
圖11表示光盤12傾斜情況下的光線狀態(tài)。圖12表示在此情況下從與物鏡相反的一側(cè)觀看的光盤信號面上的成像束點。從圖12中可以看出，由于光盤12傾斜，離開光軸的光線的聚光中心從近軸光線的成像中心偏離到光盤12和物鏡40的間隔變窄的一側(cè)。該狀態(tài)是產(chǎn)生彗形像差的狀態(tài)。
以下考慮僅物鏡40傾斜時的束點。圖13表示物鏡40沒有傾斜的情況下的光線狀態(tài)。在圖13中，由于只考慮物鏡傾斜的影響，所以，假定光盤沒有厚度，另一方面，假定透鏡是單純的球面透鏡。所以，產(chǎn)生球面像差。圖14是表示在此情況下從與物鏡40相反一側(cè)觀看的光盤信號面上的成像束點的模式圖，離開光軸的光線的聚光中心與近軸光線的成像中心相一致。
與此相反，圖15表示物鏡40傾斜時的光線狀態(tài)。圖16表示在此情況下從與物鏡40相反的一側(cè)觀看的光盤信號面上的成像束點。在此情況下，與前面的光盤傾斜時(圖12)一樣，由于物鏡40傾斜，離開光軸的光線的聚光中心從近軸光線的成像中心偏離到光盤12和物鏡的間隔變窄的一側(cè)而聚光。該狀態(tài)是產(chǎn)生彗形像差的狀態(tài)。
再者，考慮射入到物鏡40內(nèi)的光線傾斜的情況下的束點。在此情況下，受到透鏡傾斜和光盤傾斜這兩者的影響。在沒有光線傾斜的情況下的光線狀態(tài)和前面的圖13相同，但假定物鏡40是光線容易跟蹤的球面透鏡，而且，光盤12有一定厚度，所以，在此情況下，如圖17所示，在光盤信號面上的束點上，產(chǎn)生球面像差。在此情況下，從與物鏡40相反的一側(cè)觀看的光盤信號面上的成像束點和前面圖14相同，離開光軸的光線的匯聚中心與近軸光線的成像中心相一致。
與此相對，圖18表示入射光傾斜時的光線狀態(tài)。在此情況下，信號面上的成像產(chǎn)生彗形像差，若從與物鏡40相反一側(cè)觀察光盤信號面上的成像束點，則形成上述圖16那樣的束點。也就是說，由于入射光傾斜，離開光軸的光線的匯聚中心從近軸光線的成像中心偏離到入射光前進(jìn)方向側(cè)，產(chǎn)生彗形像差。
為了抵消圖11所示的光盤傾斜所造成的彗形像差，可以使物鏡40向與圖15所示相反的方向傾斜。物鏡40應(yīng)當(dāng)是向與光盤12相平行的方向傾斜，但若完全平行，則變成與圖18所示的光線傾斜相同的狀態(tài)，不能抵消彗形像差，所以，以在此之前的傾斜狀態(tài)為宜。
在光傳感器中為了盡量縮小束點，在光量分布盡量均勻的狀態(tài)下把平行光射入到物鏡內(nèi)。也就是說，在形成高斯分布的平行光的強(qiáng)度分布中，僅僅使中心部附近的比較平坦的部分射入。所以，剩余的部分被物鏡光鏡遮擋(eclipse)。本發(fā)明為了檢測傾斜，有效地利用該被遮擋光，所以，不需要另外的光源，也不需要額外增加為生成本來的光束所用的半導(dǎo)體激光器的輸出。
以下根據(jù)圖19～圖22，詳細(xì)說明傾斜檢測。在這些圖中，表示各種光的參考符號，預(yù)先指定采用與上述表示通常動作的圖5～圖7相同或類似的參考符號。
從激光器26射出的擴(kuò)散光的一部分，即光64a和64b透過偏振光束分離器30，變成光67a和67b，通過準(zhǔn)值儀34變成平行光68a和68b。然后，由反射鏡38反射的光70a和70b不射入到物鏡40內(nèi)，光70a通過圖4所示的通孔44，照射到光盤12表面上，作為光76a進(jìn)行反射。另外的光70b在固定和支承物鏡40的透鏡支架42的一部分上所安裝的反射鏡50上進(jìn)行反射，變成光76b。
但是，也可以省略反射鏡50，利用物鏡40的無透鏡效應(yīng)的平坦部分的反射光作為光76b。也就是說，可以設(shè)置反射鏡50作為反射裝置，也可以使用物鏡40的平坦凸緣部分作為反射裝置。
物鏡40為了跟蹤，在徑向即圖中x方向上移動，所以，很難利用在徑向上被遮擋的光來檢測傾斜。另一方面，在正切方向，即圖中z方向上沒有透鏡移動，所以，容易利用在透鏡附近被遮擋的光。在此情況下，在物鏡支架42的透鏡附近，向正切方向偏離的地方，形成通孔44作為透光部分，或者去除(切掉)物鏡支架42的一部分，形成透光部分。
在為檢測物鏡40的傾斜所需的反射面上，為了限制反射光的光束，防止雜散光對記錄信號的檢測產(chǎn)生不良影響，也可以使用小孔。
反射光76a和76b用反射鏡38來改變方向，變成光77a和77b，再用準(zhǔn)直儀透鏡34變換成匯聚光78a和78b，然后，用偏振光束分離器30進(jìn)行反射，射入到傾斜檢測棱鏡52內(nèi)(光79a、79b)。
光盤12上的反射光79a用傾斜檢測棱鏡54來改變光的方向，使其成為徑向，即圖中z方向，作為光80a射入到如圖8所示的光盤傾斜檢測用的4分割傳感器60i、60j、60k和60l。
透鏡傾斜反射鏡中的反射光79b用傾斜檢測棱鏡56來改變光的方向，使其成為徑向而且與光79a的方向相反，作為光80b射入到圖8所示的透鏡傾斜檢測用的4分割傳感器60m、60n、60o和60p內(nèi)。
光80a和80b從光軸偏離到徑向上進(jìn)行反射，所以傳感器60i、60j、60k、60l、60m、60n、60o、60p位于從光軸向徑向偏離的位置上。這是為了在跟蹤中利用微分推挽法的情況下避開那種偏離正切方向進(jìn)行反射的±1次光束。
再者，光80a和80b是相反方向的角度，所以，在光軸兩邊分別布置傳感器，能分離并檢測出各光束。
為了適應(yīng)徑向和正切兩者的傾斜，采用4分割傳感器，但在單獨檢測出徑向或正切的傾斜即可的情況下，可以采用2分割傳感器。圖23表示僅檢測徑向傾斜的情況下的分割傳感器的狀態(tài)。
光67a和78a、光68a和77a、光70a和76a在圖中表示角度相同，方向相反。但這僅僅是在光70a相對于光盤12垂直進(jìn)行照射的情況下。在未垂直照射的情況下，這些光的角度偏離，方向大致相反。并且，光67b和78b、光68b和77b、光70b和76b，在圖中表示角度相同，方向相反，但這僅僅是在光70b相對于透鏡傾斜反射鏡50垂直進(jìn)行照射的情況下。在未垂直照射的情況下，角度偏離，方向大致變成相反。
傳感器上的光因采用像差法而散焦，但也可以在不使用像差法的情況下進(jìn)行成像。
因為把平行光照射到光盤上，所以，光功率不會集中，即使利用記錄功率進(jìn)行照射，也不會把已記錄的部分消去或者重寫而使其變壞。并且，由于是平行光，所以即使光盤上的反射光匯聚，也不會受到光盤上信息坑或溝槽所帶來的衍射作用。
首先，用圖24來說明傾斜檢測原理。圖24表示一般的凸透鏡、以及與光軸的傾斜角度為θ的光線射入的平行光。光線在離開光軸的量為像高y的位置上成像。假定透鏡的焦距為f，則具有以下關(guān)系，即y＝f*sinθ。在θ小的情況下可以近似為sinθθ，所以變成yf*θ，y與θ成正比。所以若能檢測出像高，則能檢測出入射光的傾斜。
現(xiàn)把該原理試用于該實施例的光路。若安裝具有翹曲的光盤12，則變成徑向傾斜和正切傾斜的狀態(tài)。照射到光盤12的平行光70a的反射光76a，由于光盤12的傾斜度而改變方向。由于射入到準(zhǔn)直儀透鏡34的方向也是傾斜的，所以像高隨之進(jìn)行變化。
再者，若利用某種方法來改變安裝了物鏡40的調(diào)節(jié)器22(圖3)的方向，則在該部分上形成的透鏡傾斜反射鏡50上所照射的平行光70b的反射光76b，由于調(diào)節(jié)器22的傾斜度來改變方向。于是，射入到準(zhǔn)直儀透鏡34內(nèi)的方向也傾斜，所以，像高隨之變化。
以下說明在受光傳感器為4分割傳感器的情況下檢測像高的方法。為了簡化，假定在光盤沒有傾斜的狀態(tài)下反射光80a落到4分割傳感器60i、60j、60k、和60l的中央。
設(shè)與光量對應(yīng)的電流為Ii、Ij、Ik、和Il。如果光束落到4分割傳感器整體的中央，那么，Ii＝Ij＝Ik＝Il。如果偏離中央，那么，就變成不平衡。
若光盤12向徑向傾斜，則反射光80a落下的位置在傳感器60i和傳感器60j并排的方向或者傳感器60l和傳感器60k并排的方向上移動。若向正切方向傾斜，則反射光80a落射的位置在傳感器60i和傳感器60l的并排方向或者傳感器60j和60k的并排方向上移動。
作為表示像高即電流不平衡的特性值，對徑向采用(Ii+Il)-(Ij+Ik)，對正切方向采用(Ii+Ij)-(Ii+Ik)。
同樣，對物鏡傾斜的情況進(jìn)行說明。為了簡化，假定在透鏡沒有傾斜的狀態(tài)下，反射光80b射入到4分割傳感器60m、60n、60o、和60p的中央。設(shè)與光量對應(yīng)的電流為Im、In、Io和Ip。如果反射光射入到光束4分割傳感器整體的中央，那么，Im＝In＝Io＝Ip。如果偏離中央，那么就變成不平衡。
若物鏡40即透鏡傾斜反射鏡50向徑向傾斜，則反射光80b射入的位置在傳感器60m和傳感器60n的并排方向或者傳感器60p和傳感器600的并排方向上移動。若向正切方向傾斜，則反射光80b射入的位置在傳感器60m和傳感器60p的并排方向或者傳感器60n和傳感器60o的并排方向上移動。
表示像高即電流不平衡的特性值，對徑向采用(Im+Ip)-(In+Io)。對于正切方向采用(Im+In)-(Ip+Io)。
根據(jù)這些特性值的符號，可以檢測出傾斜方向即角度的正負(fù)。圖中雖未示出，但這些計算可以用專用的硬件電路來實現(xiàn)，也可以在對電流值進(jìn)行AD變換后輸入到計算機(jī)內(nèi)，用計算機(jī)來計算。也就是說，實施例的光盤裝置10具有控制電路(未圖示)，該控制電路包括計算電路或計算機(jī)。
以上在4分割傳感器的情況下進(jìn)行了說明，但在檢測徑向傾斜或正切傾斜中的某一種的情況下，可以采用2分割傳感器，在此情況下也同樣可以檢測。以檢測徑向傾斜的情況為例，用圖23僅說明與4分割傳感器情況下的不同點。
反射光80a射入到2分割傳感器60i和60j內(nèi)。設(shè)與光量對應(yīng)的電流為Ii和Ij。若光盤12向徑向傾斜，則反射光80a射入的位置在傳感器60i和傳感器60j的并排方向上移動。作為表示像高即電流不平衡的特性值，對徑向采用(Ii-Ij)。
同樣，反射光80b射入到傳感器60k和傳感器601內(nèi)。設(shè)與光量對應(yīng)的電流為Ik和Il。若物鏡40即透鏡傾斜反射鏡50向徑向傾斜，則反射光80b射入的位置在傳感器60k和傳感器601的并排方向上移動。作為表示像高即電流的不平衡的特性值，對徑向采用(Ik-Il)。
為了利用由于物鏡傾斜而產(chǎn)生的彗形像差來抵消由于光盤傾斜而產(chǎn)生的彗形像差，按照與光盤傾斜相同的方向使物鏡傾斜即可。透鏡應(yīng)當(dāng)按照與光盤相平行的方向進(jìn)行傾斜，但是，若完全平行，則變成與光線傾斜相同的狀態(tài)，不能抵消彗形像差，所以，以在此之前的傾斜狀態(tài)為宜。
因此，可以預(yù)先調(diào)查光盤傾斜量以及為消除這樣的彗形像差所需要的物鏡傾斜量，在檢測出光盤傾斜量之后，根據(jù)上述關(guān)系使透鏡傾斜即可。這取決于透鏡設(shè)計，所以，不需要對每個傳感器分別設(shè)定。
作為實際的動作，是對光盤傾斜特性值和透鏡傾斜特性值中的某一個乘上系數(shù)后，對物鏡傾斜度進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)行伺服控制，使兩者的差達(dá)到零。也就是說，利用運算結(jié)果的符號來決定使物鏡傾斜的方向，用運算結(jié)果的絕對值來決定傾斜量，不斷地重復(fù)進(jìn)行檢測、運算和調(diào)整的循環(huán)動作。
在沒有傾斜的情況下、光80a和80b分別射入到4分割傳感器整體的大致中央處，但不一定要是準(zhǔn)確的中央。若偏離中央，則特性值不能達(dá)到零，但也可以把該值看作是偏移值，從特性值中減去這一部分，相應(yīng)地增加傾斜伺服中的目標(biāo)值即可。即使正好位于正中央，也可以利用4分割傳感器輸出或者其他電路輸出的偏移，使特性值產(chǎn)生偏移。該偏移值在制造過程中是可以預(yù)先測量的。對沒有翹曲的光盤，把傳感器相對于光盤調(diào)整到正規(guī)狀態(tài)，以免在光盤上產(chǎn)生彗形像差，為此，測量出在物鏡傾斜狀態(tài)下的各特性值即可。
在利用一個光傳感器來記錄或重放DVD和CD兩者的光盤的情況下，必須用相同的物鏡來適應(yīng)2種光盤厚度的傾斜。在此情況下，在使用CD時和使用DVD時，分別調(diào)查光盤傾斜量以及為消除由此而帶來的彗形像差所需要的物鏡傾斜量，按此分別進(jìn)行傾斜伺服即可。
再者，在利用一個光傳感器來記錄或重放DVD和CD兩種光盤的情況下，在光傳感器內(nèi)部分別采用不同的光源的情況下，安裝了無翹曲的水平的光盤時的傾斜檢測信號在兩個光源的情況下不一定一致。這是因為若兩個光源位置有誤差，則通過準(zhǔn)直儀透鏡面向光盤的平行光的方向不一致。這時分別測量偏移值即可。在此，以CD和DVD為例，但其他種類的光盤也適用。
關(guān)于接受光盤傾斜的檢測，實際調(diào)整物鏡傾斜的方法，已有許多種公開，本發(fā)明不局限于特定的方法。<第2實施例>
以下參照圖25～圖31，詳細(xì)說明第2實施例，這是僅把第1實施例中所述的光盤傾斜檢測方法用于現(xiàn)有技術(shù)1的情況。
在圖25所示的光盤裝置10中，作為信號錄放體的光盤12放置在轉(zhuǎn)臺14上，由主軸馬達(dá)16帶動其旋轉(zhuǎn)，接受光傳感器18的光照射，以此在光盤12上記錄信號，或者從光盤12上重放信號。光傳感器18由軸20a進(jìn)行支承并能在軸20的軸向上移動，該軸20由軸支架22進(jìn)行支承。軸支架22被固定在軸支架底盤24上。
上述主軸馬達(dá)16被固定在主軸馬達(dá)底盤84上，該主軸馬達(dá)底盤84和軸支架底盤24由支軸86進(jìn)行連結(jié)。并且，使軸支架底盤24的端部上下?lián)u動的凸輪88被設(shè)置在主軸馬達(dá)底盤84上。
圖26所示的光傳感器18除以下各點外，均與圖4所示的光傳感器18相同，在此使用相同或類似的參考符號，并對重復(fù)的說明予以省略。也就是說，在該第2實施例中，僅檢測光盤傾斜，所以在偏振光束分離器30和圓柱形透鏡58之間僅設(shè)置一個棱鏡54。
在表示第2實施例的光線狀態(tài)的圖27～圖30中，省略了在表示第1實施例的前面的圖19～圖22中為檢測物鏡傾斜所用的光，即帶有“b”的光。所以，在圖27～圖30中，采用和圖19～圖22相同或類似的參考符號，因此，省略重復(fù)的說明。
并且，光盤傾斜檢測用的光79a如圖27～圖30所示，利用光盤傾斜檢測棱鏡54來把光的方向改變到徑向上即圖中z方向上，變成光80a，射入到圖31所示的光盤傾斜檢測用的2分割傳感器60i和60j內(nèi)。
因為光80a從光軸向徑向偏離而入射，所以把傳感器60i和60j布置到從光軸向徑向偏離的位置上。這是為了在利用微分推挽法進(jìn)行跟蹤的情況下，避開那種離開正切方向而入射的±1次光束。在此，為了僅適應(yīng)徑向傾斜，采用2分割傳感器。
傾斜檢測原理在第1實施例中進(jìn)行了說明，所以在此將其省略。
產(chǎn)生徑向傾斜的翹曲的光盤12上照射的平行光70a的反射光76a根據(jù)光盤12的傾斜度來改變方向。所以，射入到準(zhǔn)直儀透鏡34內(nèi)的方向也傾斜，因此，像高隨之變化。
檢測像高的方法與第1實施例相同，所以，簡單加以說明。因為是僅檢測徑向傾斜，所以在受光傳感器為2分割傳感器的情況下進(jìn)行說明。為了簡化，在光盤無傾斜的狀態(tài)下，假定反射光80a射到2分割傳感器60i和60j的中央。設(shè)光量對應(yīng)的電流為Ii和Ij。
若光束落到2分割傳感器整體的中央，則為Ii＝Ij，若偏離中央，則其變成不平衡。
若光盤12向徑向傾斜，則反射光80a射到的位置在傳感器60i和60j的并排方向上移動。表示像高，即電流不平衡的特性值，對徑向采用(Ii-Ij)。
利用這些特性值的符號，能檢測出傾斜方向即角度的正負(fù)。并且，利用傳感器輸出的差除以總和的比率，能把光的落射位置作為以2分割傳感器的大小為基準(zhǔn)的相對值檢測出來，所以，如果2分割傳感器的大小和形狀、布置相同，那么，即使反射率不同的各種光盤，也能同樣地對這些特性值進(jìn)行處理。
和前面的實施例一樣，這些計算可以用硬件電路來實現(xiàn)，也可以在對電流值進(jìn)行AD變換后由計算機(jī)進(jìn)行計算而求出。
首先，用上述方法來檢測光盤的徑向傾斜量。并且，圖25所示的凸輪88利用未圖示的驅(qū)動源進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使軸支架底盤84的端部上下?lián)u動。其結(jié)果，以支軸86為中心安裝在該底盤84上的光傳感器18改變傾斜度。一邊改變光傳感器18的傾斜度，一邊用上述方法來檢測光盤12和光傳感器的相對角度，如果在光盤上的束點正好達(dá)到良好的狀態(tài)下使凸輪88停止，那么，就能從光盤上的束點消除彗形像差。
在沒有傾斜的情況下，光80a分別射入到2分割傳感器整體的大致中央處。但不一定正好在正中央。若偏離中央，則特性值不能達(dá)到零，但也可以把該值看作是偏移值，從特性值中減去這一部分，將傾斜伺服中的目標(biāo)值相應(yīng)地增大即可。并且，即使正好位于正中央，也可以利用2分割傳感器輸出和其他電路輸出的偏移來使特性值產(chǎn)生偏移，該偏移值可以在制造過程中預(yù)先測量。對無翹曲的光盤，把傳感器相對于光盤調(diào)整到正規(guī)狀態(tài)，對物鏡進(jìn)行傾斜使光盤上不產(chǎn)生彗形像差，在此狀態(tài)下測量各特性值即可。
在利用一個光傳感器來記錄或重放DVD和CD兩種光盤的情況下，在光傳感器內(nèi)部分別采用不同的光源的情況下，安裝了無翹曲的水平的光盤時的傾斜檢測信號在兩個光源的情況下不一定一致。這是因為若兩個光源位置有誤差，則通過準(zhǔn)直儀透鏡面向光盤的平行光的方向不一致。這時分別測量偏移值即可。在此，以CD和DVD為例，但其他光盤也適用。<第3實施例>
在第1實施例中，檢測與傾斜量成正比的像高，即射到分割傳感器上的光的位置，其方法是在與想要檢測的傾斜的方向相垂直的對稱軸處分為2部分，把該傳感器輸出的差作為特性值。但在此要說明的方法是將輸出的差除以總和的比率作為特性值。該第3實施例也適應(yīng)于第2實施例。
光盤裝置10及其光學(xué)系統(tǒng)和光路，以及傾斜的檢測方法，與第1實施例完全相同，所以，其說明從略。
以下說明在受光傳感器為4分割傳感器的情況下檢測像高的方法。為了簡化，假定在光盤設(shè)有傾斜的狀態(tài)下，反射光80a(圖22和圖30)落到圖8所示的4分割傳感器60i、60j、60k、和60l的中央。
設(shè)與光量對應(yīng)的電流為Ii、Ij、Ik、和Il。如果光束落到4分割傳感器整體的中央，那么，Ii＝Ii＝Ik＝Il。如果偏離中央，那么，這些就變成不平衡。
若光盤12向徑向傾斜，則反射光80a入射的位置在傳感器60i和傳感器60j并排的方向或者傳感器60l和傳感器60k并排的方向上移動。若向正切方向傾斜，則反射光80a入射的位置在傳感器60i和傳感器60l的并排方向或者傳感器60j和60k的并排方向上移動。
作為表示像高即電流不平衡的特性值，對徑向采用((Ii+Il)-(Ij+Ik))/(Ii+Il+Ij+Ik)。對正切方向采用((Ii+Ij)-(Ii+Ik))/(Ii+Il+Ij+Ik)。
同樣，對物鏡傾斜的情況進(jìn)行說明。為了簡化，假定在透鏡沒有傾斜的狀態(tài)下，反射光80(圖22、圖30)射入到4分割傳感器60m、60n、60o、和60p的中央。設(shè)與光量對應(yīng)的電流為Im、In、Io和Ip。如果反射光射入到光束4分割傳感器整體的中央，那么，Im＝In＝Io＝Ip。如果偏離中央，那么這些就變成不平衡。
若物鏡40即透鏡傾斜反射鏡50向徑向傾斜，則反射光80b射入的位置在傳感器60n和傳感器60n的并排方向或者傳感器60p和傳感器60o的并排方向上移動。若向正切方向傾斜，則反射光80b射入的位置在傳感器60m和傳感器60p的并排方向或者傳感器60m和傳感器60o的并排方向上移動。
表示像高即電流不平衡的特性值，對徑向采用((Im+Ip)-(In+Io))/(Im+Ip+Io+Ip)。對于正切方向采用((In+Im)-(Ip-Io))/(Im+In+Io+Ip)。
根據(jù)這些特性值的符號，可以檢測出傾斜方向即角度的正負(fù)。并且，利用與欲檢測的方向相垂直的對稱軸來分成兩部分，利用互相補(bǔ)充的傳感器輸出的差除以總和的比率，能把光的入射位置作為以4分割傳感器的大小為基準(zhǔn)的相對值檢測出來，所以，如果4分割傳感器的大小和形狀、布置相同，那么，即使對于反射率不同的各種光盤和透鏡傾斜反射鏡各自的反射光，也能同樣地對這些特性值進(jìn)行處理。當(dāng)然，同樣的原因，也能適用于反射率不同的各種光盤。
和前面的第1實施例和第2實施例一樣，這些計算可以用硬件電路來實現(xiàn)，也可以在對電流值進(jìn)行AD變換后進(jìn)行計算而求出。
以上在4分割傳感器的情況下進(jìn)行了說明。但在檢測徑向傾斜或正切傾斜中的某一種的情況下，可以采用2分割傳感器，在此情況下也同樣可以檢測。以檢測徑向傾斜的情況為例，用圖23來僅僅說明與4分割傳感器情況下的不同點。
反射光80a射入到圖23所示的2分割傳感器60i和60j內(nèi)。設(shè)與光量對應(yīng)的電流為Ii和Ij。若光盤12向徑向傾斜，則反射光80a射入的位置在傳感器60i和傳感器60j的并排方向上移動。作為表示像高即電流不平衡的特性值，對徑向采用(Ii-Ij)/(Ii+Ij)。
同樣，反射光80b射入到傳感器60k和傳感器60l內(nèi)。設(shè)與光量對應(yīng)的電流為Ik和Il。若物鏡40即透鏡傾斜反射鏡50向徑向傾斜，則反射光80b射入的位置在傳感器60k和傳感器60l的并排方向上移動。作為表示像高即電流的不平衡的特性值，對徑向采用(Ik-Il)/(Ik+Il)。
關(guān)于傾斜伺服的動作，與第1實施例相同，所以，其說明從略。
權(quán)利要求
1.一種傾斜檢測方法，在通過物鏡把來自準(zhǔn)直儀透鏡的平行光照射到光盤上的光盤裝置中，對光盤傾斜和/或物鏡傾斜進(jìn)行檢測，其特征在于上述利用平行光中的物鏡光瞳遮擋的光來進(jìn)行檢測。
2.一種光盤裝置，其特征在于具有準(zhǔn)直儀透鏡，其把來自光源的光變換成平行光；物鏡，其使來自上述準(zhǔn)直儀透鏡的平行光在光盤上成像；物鏡支架，其對上述物鏡進(jìn)行支承；透光部分，其形成在上述物鏡支架上的、在光盤的軌跡切線方向上離開物鏡的第一位置上，透過這里的透射平行光照射到上述光盤上；第一聚光鏡，其接收從上述光盤反射出來的透射平行光；以及光盤傾斜檢測器，其接受從第1聚光鏡來的入射光而且具有多個第1受光傳感器。
3.如權(quán)利要求2所述的光盤裝置，其特征在于上述第1聚光鏡是上述準(zhǔn)直儀透鏡，還具有在離開該上述準(zhǔn)直儀透鏡和上述光盤傾斜檢測器之間的光軸的位置上設(shè)置的第1棱鏡，上述光盤傾斜檢測器接受從上述第1棱鏡來的入射光。
4.如權(quán)利要求2或3所述的光盤裝置，其特征在于還具有反射裝置，其與上述物鏡一體地進(jìn)行移動，而且在上述光盤的軌跡切線方向上在與第1位置相反的第2位置上對上述平行光進(jìn)行反射，輸出反射平行光；第2聚光鏡，其接受上述反射平行光；以及透鏡傾斜檢測器，其接受從上述第2聚光鏡來的入射光，而且具有多個第2受光傳感器。
5.如權(quán)利要求4所述的光盤裝置，其特征在于上述反射裝置包括反射板。
6.如權(quán)利要求5所述的光盤裝置，其特征在于上述反射板包括上述物鏡的平坦凸緣。
7.如權(quán)利要求4至6中的任一項所述的光盤裝置，其特征在于上述第2聚光鏡是準(zhǔn)直儀透鏡，還具有在準(zhǔn)上述直儀透鏡和上述透鏡傾斜檢測器之間的離開光軸的位置上設(shè)置的第2棱鏡，上述透鏡傾斜檢測器接受從上述第2棱鏡來的入射光。
8.如權(quán)利要求7所述的光盤裝置，其特征在于上述第1棱鏡和上述第2棱鏡被設(shè)置在離開光軸，互相方向相反的位置上，而且，把光的方向改變成互相與光軸方向相反。
9.如權(quán)利要求2或4所述的光盤裝置，其特征在于，為了檢測落入上述第1受光傳感器或上述第2受光傳感器內(nèi)的光束的位置，還具有可以計算出并排在光束移動方向上的一對傳感器輸出的差、或一對傳感器組的輸出差的裝置。
10.如權(quán)利要求2或4所述的光盤裝置，其特征在于，為了檢測落入上述第1受光傳感器或上述第2受光傳感器內(nèi)的光束的位置，還具有可以計算出在光束移動方向上并排的一對傳感器輸出的差被和除的比率、或一對傳感器組的輸出差被和除的比率的裝置。
11.如權(quán)利要求9或10所述的光盤裝置，其特征在于在沒有光盤傾斜或物鏡傾斜的情況下，將上述第1受光傳感器或上述第2受光傳感器的各傳感器輸出平衡作為標(biāo)準(zhǔn)值。
12.如權(quán)利要求4所述的光盤裝置，其特征在于具有這樣一種傾斜伺服裝置根據(jù)利用上述光盤傾斜檢測器來檢測出的光盤傾斜量，利用物鏡傾斜檢測器使物鏡按規(guī)定量進(jìn)行傾斜。
13.如權(quán)利要求12所述的光盤裝置，其特征在于上述規(guī)定量預(yù)先根據(jù)光盤被設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光盤裝置和傾斜檢測方法。來自激光二極管26的光用準(zhǔn)直儀透鏡34變成平行光，用反射鏡38反射到物鏡40的方向。通過設(shè)置在物鏡支架42上的通孔44的平行光在光盤上反射，該反射光經(jīng)過準(zhǔn)直儀透鏡、偏振光分離器30和棱鏡52、54，射入到受光傳感器60內(nèi)。由反射鏡反射的平行光在與物鏡支架形成一體的反射鏡50上進(jìn)行反射，經(jīng)過準(zhǔn)直儀透鏡、偏振光分離器和棱鏡52、56，射入到受光傳感器60內(nèi)。從受光傳感器60的分割受光傳感器的輸出信號中，檢測出光盤傾斜和/或物鏡傾斜。本發(fā)明的效果是能對小型傳感器形成傾斜伺服機(jī)構(gòu)。
文檔編號G11B7/13GK1414546SQ0214288
公開日2003年4月30日 申請日期2002年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月25日
發(fā)明者日比野清司 申請人:三洋電機(jī)株式會社