專利名稱：光學頭、盤記錄/再現(xiàn)裝置和物鏡驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將光點投影到盤形記錄介質(zhì)上并以光學方式記錄/再現(xiàn)信息的光學頭、盤記錄/再現(xiàn)裝置以及驅(qū)動物鏡的方法。
背景技術(shù)：
近來，已經(jīng)開發(fā)了各種記錄/再現(xiàn)光盤、例如DVD、MD、CD和CR-R。與此相關(guān)聯(lián)的是，已經(jīng)增加了各種品種的用于播放光盤的光學頭和光盤記錄/再現(xiàn)裝置，并在高性能、高質(zhì)量和附加值上作出了努力。
特別地，對采用以可記錄磁光盤為代表的磁光記錄介質(zhì)的便攜式盤記錄/再現(xiàn)裝置的需求趨于增多，因此需要進一步小型化、減小厚度、高性能和減小成本。
已經(jīng)報道了關(guān)于用于磁光記錄介質(zhì)的光學頭和盤記錄/再現(xiàn)裝置的相關(guān)技術(shù)。下面將參考

圖12-16描述一種常規(guī)的用于磁光記錄介質(zhì)的光學頭。圖12-16顯示了采用磁光盤作為磁光記錄介質(zhì)的例子。
首先，參考圖12和13描述光學頭的示意性構(gòu)造。圖12是顯示一個常規(guī)光學頭的構(gòu)造的分解立體圖。圖13是顯示一個常規(guī)光學頭的進給器的示意性構(gòu)造的分解立體圖。
如圖12所示，光學頭的構(gòu)造為在光學基座10上排列反射鏡10、集成單元9、物鏡驅(qū)動裝置14、撓性電路35、螺母板所附著的蓋板33和熱輻射板4。集成單元9通過一個端子(未顯示)與撓性電路35相連，連接是在將這些元件排列在光學基座19上之前進行的。
物鏡驅(qū)動裝置14包括物鏡支架12、基座15、懸架16、磁路17、聚焦線圈18a和跟蹤線圈18b。物鏡驅(qū)動裝置14通過將電流加到聚焦線圈18a和跟蹤線圈18b上而在磁光記錄介質(zhì)(磁光盤)的焦點方向和徑向方向驅(qū)動物鏡11。
具體地，可以通過將電流加到聚焦線圈18a上來在焦點方向驅(qū)動物鏡11。可以通過將電流加到跟蹤線圈18b上來在徑向方向驅(qū)動物鏡11。物鏡11被固定在物鏡支架12上。
用于將電流加到聚焦線圈18a和跟蹤線圈18b的驅(qū)動電路以及用于控制這樣施加的電流的控制電路被放置在一個獨立于物鏡驅(qū)動裝置14、集成單元9等而提供的襯底(未顯示)上。驅(qū)動電路和控制電路通過撓性電路35與聚焦線圈18a和跟蹤線圈18b相連。
此外，如圖13所示，一個進給器被附著在圖12所示的光學頭43上。進給器的主要部件包括進給螺桿36、副軸37、進給馬達38、齒輪39a、39b和軸承41。進給器被固定在一個機械基座42上。在圖13中，機械基座42被示意性地顯示。
通過將進給螺桿36穿過螺母板40來將光學頭43附著在機械基座42上。因此，當進給馬達38旋轉(zhuǎn)時，進給螺桿36在齒輪39a和39b中旋轉(zhuǎn)，因此光學頭43由進給螺桿36在箭頭所示的光磁記錄介質(zhì)(未顯示)的徑向方向上移動。光學頭43的位移量由齒輪39a與齒輪39b的齒輪比以及在齒輪比和進給螺桿36的螺距的基礎上計算出的壓縮比來確定。
如上所述，光學頭相對于磁光記錄介質(zhì)的位移是由物鏡驅(qū)動裝置14和進給器實現(xiàn)的。圖14A-14C被用于描述圖12和13所示的光學頭從磁光記錄介質(zhì)的內(nèi)圓周指向外圓周(徑向方向上的移動)的操作。
圖14A是顯示在徑向方向驅(qū)動物鏡的跟蹤線圈中的驅(qū)動電流的波形的曲線圖。圖14B是顯示在徑向方向推送光學頭的進給馬達中的驅(qū)動電壓的波形的曲線圖。圖14C是顯示由磁光記錄介質(zhì)反射的光束在光電檢測器上形成的光點的散焦量與時間或物鏡的位移量之間的關(guān)系的曲線圖。圖14A中的術(shù)語“偏心校正量”表示當在驅(qū)動磁光記錄介質(zhì)的主軸馬達的驅(qū)動軸的中心與磁光記錄介質(zhì)的中心之間產(chǎn)生偏移時加到跟蹤線圈18b的校正電流。
在相對于磁光記錄介質(zhì)記錄或讀取信息的情況下，首先將物鏡11(參見圖12和13)定位，使得光軸與光束的光軸基本一致。接著，如圖14A所示將一個電流加到跟蹤線圈18b上，使得物鏡11跟蹤磁光記錄介質(zhì)的磁道(參見圖15)，因而物鏡11在徑向方向上移動。此時，如圖14B所示，將一個對應于加到線圈18b上的電流值的電壓加到進給馬達38上。
當跟蹤磁道的動作不能利用線圈18b所引起的一個位移控制時，即，當如圖14B所示的所加電壓到達一特定電平時，進給馬達38旋轉(zhuǎn)。當進給馬達38旋轉(zhuǎn)時，如上所述，光學頭43在磁光記錄介質(zhì)的圓周方向上與光學基座19一起移動由在齒輪39a與齒輪39b的齒輪比以及進給螺桿36的螺距的基礎上計算出的壓縮比確定的進給量。
此時，由于物鏡11到磁光記錄介質(zhì)的相對位置不改變，因此恰在由進給器引起位移之前(恰在進給馬達38旋轉(zhuǎn)之前)，物鏡11相對于光學基座19在徑向方向上的位移量最大。此外，恰在由進給器引起的位移之后物鏡11相對于光學基座19(或光束的光軸)的相對位置偏差是一個通過從光學頭(光學基座19)的進給量扣除恰在由進給器引起的位移之前物鏡11相對于光學基座19在徑向方向上的位移量。
接著，下面將參考圖15和16解釋圖12和13中所示的光學頭的光學系統(tǒng)。圖15A是從磁光記錄介質(zhì)的法線方向顯示圖12和13的光學頭的光學路徑的光學路徑示意圖，圖15B是從垂直于磁光記錄介質(zhì)的法線方向的方向顯示圖12和13的光學頭的光學路徑的光學路徑示意圖。圖16是顯示組成圖12和13所示的光學頭的發(fā)光元件和光電檢測器的示意圖。
下面首先描述組成光學頭的集成單元。如圖15A和15B所示，組成光學頭的集成單元9包括在其上布置有半導體激光器2和光電檢測器(未顯示)的硅襯底1、由樹脂形成的全息元件(衍射光柵)7以及復合元件8。復合元件8包括分束器8a、反射鏡8b和偏振光分離器8c。
熱輻射板4通過銀膏附著在硅襯底1的與帶有半導體激光器2的表面相對的表面上，因此將在硅襯底1產(chǎn)生的熱傳導到熱輻射板4。
如圖16所示，硅襯底1在具有半導體激光器2的表面上帶有聚焦誤差信號光接收單元24a和24b、跟蹤誤差信號光接收單元25和26以及信息信號光接收單元27。在各個光接收單元形成光電檢測器。硅襯底1用作一個多分割的光電檢測器。
由各個光接收單元接收的光束由光電檢測器變換成電信號，并通過輸出部分3和端子5輸出。減法器28和加法器29采用輸出的電信號產(chǎn)生伺服信號、再現(xiàn)信號等。雖然自各個光電檢測器的電信號的輸出路徑在圖16中為了便于解釋以單獨的線來顯示，但實際上來自各個光電檢測器的電信號是通過輸出部分3和端子5輸出的。
減法器28和加法器29被布置在一個襯底(未顯示)上，該襯底的設置獨立于與物鏡驅(qū)動裝置14和集成單元9(參見圖12)。端子5通過撓性電路35(參見圖12)連接到減法器28和加法器29。
在圖15A、15B和16中，標號6代表用于容納硅襯底1、端子5和熱輻射板4的樹脂外殼。樹脂外殼6由粘合劑固定在圖12所示的光學基座19上。
由于這個構(gòu)造，如圖15A和15B所示，從半導體激光器2發(fā)射出的激光束被全息元件7分離成多個光束。所分離出的光束的一部分被復合元件8的分束器8a所反射，剩余部分通過分束器8a。
由分束器8a反射的光束進入激光監(jiān)視光電檢測器(未顯示)，以便被變換成一個電信號。在這個電信號的基礎上控制半導體激光器2的驅(qū)動電流。
通過分束器8a的光束被反射鏡10反射，進入固定在物鏡支架(未顯示)上的物鏡11。通過物鏡11將進入物鏡11的多個光束在磁光記錄介質(zhì)(磁光盤)13的記錄表面上會聚成一個直徑為大約1微米的光斑32并反射。
自磁光記錄介質(zhì)13的反射光沿同一路徑返回，進入復合元件8，以便由分束器8a反射并分離。在來自磁光記錄介質(zhì)13的反射光束中，由分束器8a反射的光束進一步由反射鏡8b反射，并進入偏振光分離器8c。
半導體激光器2被布置為使得在圖15A中入射激光束的偏振方向平行。從而，進入偏振光分離器8c的光被分離成其偏振方向彼此相交的兩個光束。分離出的光束進入如圖16所示的信息信號光接收單元27，并形成光斑22和23。
在圖16中，標號22代表由主光束(P偏振光)形成的光斑，23代表由主光束(S偏振光)形成的光斑。在常規(guī)技術(shù)中，對來自磁光記錄介質(zhì)13的信息信號(磁光盤信號)的檢測是通過一種差分檢測方法進行的，即，通過用減法器28計算形成光斑22的主光束(P偏振光)的光量與形成光斑23的主光束(S偏振光)的光量之間的差來進行的。
普維特(prewitt)信號的檢測是通過用加法器29計算形成光斑22的主光束(P偏振光)的光量與形成光斑23的主光束(S偏振光)的光量的和來實現(xiàn)的。
在自磁光記錄介質(zhì)13的反射光中，通過分束器8a的光束如圖15A所示被全息元件7分成多個光束，并且如圖16所示，被會聚在聚焦誤差信號光接收單元24a和24b和跟蹤誤差信號光接收單元25和26，從而在各個區(qū)域上形成光斑。
在圖15A和16中，標號30代表在聚焦誤差信號光接收單元24a形成的用于檢測一個聚焦誤差信號的光斑。標號31代表在聚焦誤差信號光接收單元24b形成的用于檢測一個聚焦誤差信號的光斑。在常規(guī)技術(shù)中，由所謂的SSD(點尺寸檢測)來進行聚焦伺服，并通過用減法器28計算由聚焦誤差信號光接收單元24a接收的光束的光量與由聚焦誤差信號光接收單元24b接收的光束的光量之間的差來實現(xiàn)對聚焦誤差信號的檢測。
在圖16中，標號21代表在跟蹤誤差信號光接收單元25和26形成的用于檢測一個跟蹤誤差信號的光斑。由所謂的推挽方法實現(xiàn)跟蹤伺服，并通過用減法器28計算由跟蹤誤差信號光接收單元25接收的光束的光量與由跟蹤誤差信號光接收單元26接收的光束的光量之間的差來實現(xiàn)對跟蹤誤差信號的檢測。
對于常規(guī)光學頭，為了采用來自磁光記錄介質(zhì)13的反射光來獲得一個想要的檢測信號，在組裝時調(diào)整半導體激光器2、物鏡11和硅襯底1(多分割的光檢測器)的相對位置，從而為各個檢測信號設置初始位置。
在為聚焦誤差信號設置的初始位置中，將硅襯底1在Z軸方向(所發(fā)射激光束的光軸方向)上的位置調(diào)整為使得硅襯底1的布置有聚焦誤差信號光接收單元24a和24b的表面大致在一個包括光斑30的焦點并平行于襯底的虛擬表面與一個包括光斑31的焦點并平行于襯底的虛擬表面之間的中點上(參見圖15A)。硅襯底1在Z軸方向上的位置的調(diào)整是通過設計光學基座19(參見圖12)和樹脂外殼6來進行的。
下面參考圖17A和17B描述跟蹤誤差信號的初始位置設置。圖17A是顯示圖12和13所示的光學頭中的初始位置調(diào)整的分解立體圖。圖17B是顯示已經(jīng)經(jīng)過位置調(diào)整的光學頭的立體圖。
如圖17A所示，在跟蹤誤差信號的初始位置設置中，在用外部夾具(未顯示)夾持基座15的狀態(tài)下在Y方向(切線方向)和X方向(徑向方向)移動物鏡驅(qū)動裝置14，并將物鏡驅(qū)動裝置14的位置調(diào)整為使得從跟蹤誤差信號光接收單元25和26的輸出基本上是均勻的。這調(diào)整導致從圖15所示的半導體激光器14發(fā)射的激光束的光軸(從發(fā)光斑平行于磁光記錄介質(zhì)13的法線的軸)與物鏡11的中心軸的匹配。
在常規(guī)光學頭中，如圖17A所示，磁光記錄介質(zhì)(未顯示)與物鏡11之間的相對傾斜也被調(diào)整(歪斜調(diào)整)。這個傾斜調(diào)整是在用外部夾具(未顯示)夾持基座15的狀態(tài)下進行的。具體地，調(diào)整物鏡驅(qū)動裝置14中的關(guān)于Y軸傾斜(徑向方向歪斜)θR和關(guān)于X軸傾斜(切線方向歪斜)θT。
在完成調(diào)整之后，用粘合劑34將基座15粘接并固定在光學基座19上。在這樣獲得的光學頭中，完成了對聚焦誤差信號、跟蹤誤差信號的調(diào)整和歪斜調(diào)整。
然而，如圖13-14所示的常規(guī)光學頭的光學系統(tǒng)是一種所謂的有限系統(tǒng)。因此，在物鏡11由物鏡驅(qū)動裝置(參見圖12)在磁光記錄介質(zhì)13的徑向方向移動時，即，在物鏡11與激光束的光軸分離時，在磁光記錄介質(zhì)13的記錄表面上形成的光斑的形狀改變，在記錄表面上將產(chǎn)生一個軸外像差。
當產(chǎn)生軸外像差時，分別在聚焦誤差信號光接收單元24a和24b上形成的用于檢測聚焦誤差信號的光斑30和31的形狀同樣將改變。其結(jié)果是，在磁光記錄介質(zhì)13的記錄表面上形成的光斑32的焦點偏離，引起散焦。下面將參考圖18A和18B描述散焦。
圖18A是顯示在圖12和13所示的光學頭中的物鏡的光軸和激光束的光軸基本上彼此重合的情況下的聚焦誤差信號的曲線圖。圖18B是顯示在圖12和13所示的光學頭中由于物鏡的跟蹤動作而導致的物鏡的光軸和激光束的光軸彼此偏離的情況下的聚焦誤差信號的曲線圖。在圖18A和18B的每個曲線圖中，y軸指示電壓，x軸指示磁光記錄介質(zhì)13與物鏡11之間的相對距離。
圖19是顯示在圖12和13所示的光學頭中的聚焦伺服的流程的方框圖。
圖18A和18B所示的聚焦誤差信號是所謂的S形信號，是由于物鏡11的焦點方向上的位置改變而產(chǎn)生的。S形信號和GND彼此相交的一點是作為物鏡11的跟蹤伺服的目標的焦點。即，在這個說明書中，“焦點”代表物鏡11的跟蹤伺服中的目標會聚點。
如圖18A所示，當物鏡的中心軸和激光束的光軸彼此重合時，通過S形信號的振幅中心的S形信號中心變成一個焦點。因此，對于在GND和S形信號的交叉點會聚伺服的聚焦伺服，可以通過匹配S形信號中心和焦點來抑制散焦的產(chǎn)生。
如圖18B所示，當物鏡的中心軸和激光束的光軸彼此偏離時，在在磁光記錄介質(zhì)1 3的記錄表面上形成的光斑32中將產(chǎn)生像差，因此S形信號中心偏離S形信號與GND的交叉點。
因此，在常規(guī)光學頭中，如圖19所示，在聚焦誤差信號的計算形成(步驟S100)之后，計算相對于GND的偏移量(步驟S101)，并將一個對應于偏移量的電流加到聚焦線圈18a上(步驟102)，從而執(zhí)行聚焦伺服。這里，術(shù)語“偏移量”代表如圖18B所示(在聚焦伺服之前)此時在會聚點的電流與GND之間的差。
然而，執(zhí)行圖19的步驟中的聚焦伺服只是為了取消偏移量，而不考慮實際產(chǎn)生的散焦。因此，利用圖19所示的聚焦伺服難以抑制散焦和軸外像差的產(chǎn)生。
此外，由于大多數(shù)軸外像差是象散現(xiàn)象，所以在物鏡11的徑向方向上的位移量增大或物鏡11的厚度減小時，在物鏡11的徑向方向上位移時產(chǎn)生的散焦量增大。尤其對于便攜式類型的盤記錄/再現(xiàn)裝置，需要光學頭小而薄。由于光學頭的物鏡同樣需要小而薄，軸外像差將進一步增大。
此外，當由于軸外像差而產(chǎn)生散焦時，在磁光記錄介質(zhì)13的記錄表面上形成的光斑32的光斑直徑增大，同時，橢圓率增大。其結(jié)果是，在再現(xiàn)記錄在磁光記錄介質(zhì)13的記錄表面上的信息的信號期間的串擾(相鄰磁道的信號漏到再現(xiàn)信號中的現(xiàn)象)增大。由于光斑32的形狀的改變而產(chǎn)生的偏離磁道(光斑32的中心與記錄表面的磁道中心的偏離)也會增大串擾。
串擾的增大降低了讀取再現(xiàn)信號的能力，也降低了讀取具有地址信息等的擺動信號的能力，從而降低了記錄/再現(xiàn)性能。
此外，軸外像差改變了用于檢測一個跟蹤誤差信號的光斑21的形狀。其結(jié)果是，在跟蹤誤差信號中產(chǎn)生一個偏移，這在進行跟蹤伺服的狀態(tài)中引起偏離磁道(在跟蹤伺服中光斑32的中心與記錄表面上的磁道中心之間的偏離)。這將增大串擾并降低光學頭的記錄/再現(xiàn)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種可以抑制軸外像差在盤形記錄介質(zhì)的記錄表面上的產(chǎn)生的光學頭、一種盤記錄/再現(xiàn)裝置和一種驅(qū)動物鏡的方法。
為了實現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的第一光學頭具有光源、用于將來自光源的光束會聚在盤形記錄介質(zhì)的記錄表面上的物鏡、用于在盤形記錄介質(zhì)的徑向方向和聚焦方向驅(qū)動物鏡的物鏡驅(qū)動單元、用于接收由盤形記錄介質(zhì)的記錄表面反射的光并將反射的光變換成電信號的光接收單元、以及用于從在光接收單元變換的電信號產(chǎn)生聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號的信號產(chǎn)生單元，其中，將一個對應于由物鏡驅(qū)動單元引起的物鏡在徑向方向上的位移量的偏移信號加到聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號中的至少一個上。
為了實現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的第二光學頭具有光源、用于將來自光源的光束會聚在盤形記錄介質(zhì)的記錄表面上的物鏡、用于在盤形記錄介質(zhì)的徑向方向和聚焦方向驅(qū)動物鏡的物鏡驅(qū)動單元、用于接收由盤形記錄介質(zhì)的記錄表面反射的光并將反射的光變換成電信號的第一光接收單元和第二光接收單元、用于由在第一光接收單元變換的電信號產(chǎn)生聚焦誤差信號以及由在第二光接收單元變換的電信號產(chǎn)生跟蹤誤差信號的信號產(chǎn)生單元、以及用于根據(jù)聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號控制物鏡驅(qū)動單元的控制單元，其中，控制單元計算一個對應于由物鏡驅(qū)動單元引起的物鏡在徑向方向上的位移量的散焦量，根據(jù)計算出的散焦量產(chǎn)生偏移信號，并將產(chǎn)生的偏移信號加到聚焦誤差信號上以便控制物鏡驅(qū)動單元。
此外，為了實現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的第三光學頭具有光源、用于將來自光源的光束會聚在盤形記錄介質(zhì)的記錄表面上的物鏡、用于在盤形記錄介質(zhì)的徑向方向和聚焦方向驅(qū)動物鏡的物鏡驅(qū)動單元、用于接收由盤形記錄介質(zhì)的記錄表面反射的光并將反射的光變換成電信號的第一光接收單元和第二光接收單元、用于由在第一光接收單元變換的電信號產(chǎn)生聚焦誤差信號以及由在第二光接收單元變換的電信號產(chǎn)生跟蹤誤差信號的信號產(chǎn)生單元、以及用于根據(jù)聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號控制物鏡驅(qū)動單元的控制單元，其中，控制單元計算一個對應于由物鏡驅(qū)動單元引起的物鏡在徑向方向上的位移量的偏離軌道量，根據(jù)計算出的偏離軌道量產(chǎn)生偏移信號，并將產(chǎn)生的偏移信號加到偏移軌道誤差信號上以便控制物鏡驅(qū)動單元。
為了實現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的一種盤記錄/再現(xiàn)裝置至少具有上述依據(jù)本發(fā)明的光學頭和用于在盤形記錄介質(zhì)的徑向方向推送光學頭的進給器，其中，進給器至少具有用于調(diào)整光學頭并在徑向方向推送光學頭的進給螺桿以及用于旋轉(zhuǎn)進給螺桿的驅(qū)動馬達，并且其被配置為使得當由物鏡驅(qū)動單元引起的物鏡在徑向方向上的位移超過一特定值時，驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)以推動光學頭，并且進給器對光學頭的進給量在盤形記錄介質(zhì)上記錄時間與再現(xiàn)時間之間是不同的。
為了實現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動物鏡的第一方法指的是通過一個光學頭驅(qū)動物鏡的方法，所述光學頭具有光源、用于在盤形記錄介質(zhì)的記錄表面上會聚來自光源的光束的物鏡、用于在盤形記錄介質(zhì)的徑向方向和聚焦方向驅(qū)動物鏡的物鏡驅(qū)動單元、用于接收由盤形記錄介質(zhì)的記錄表面反射的光并將反射的光變換成電信號的第一光接收單元和第二光接收單元、用于由在第一光接收單元變換的電信號產(chǎn)生聚焦誤差信號以及由在第二光接收單元變換的電信號產(chǎn)生跟蹤誤差信號的信號產(chǎn)生單元、以及用于根據(jù)聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號控制物鏡驅(qū)動單元的控制單元。所述方法至少包括如下步驟(a)檢測由物鏡驅(qū)動單元引起的物鏡在徑向方向上的位移量的步驟，(b)計算對應于檢測出的位移量的散焦量的步驟，(c)根據(jù)計算出的散焦量產(chǎn)生偏移信號的步驟，以及(d)將產(chǎn)生的偏移信號加到聚焦誤差信號上的步驟。
為了實現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動物鏡的第二方法指的是通過一個光學頭驅(qū)動物鏡的方法，所述光學頭具有光源、用于在盤形記錄介質(zhì)的記錄表面上會聚來自光源的光束的物鏡、用于在盤形記錄介質(zhì)的徑向方向和聚焦方向驅(qū)動物鏡的物鏡驅(qū)動單元、用于接收由盤形記錄介質(zhì)的記錄表面反射的光并將反射的光變換成電信號的第一光接收單元和第二光接收單元、用于由在第一光接收單元變換的電信號產(chǎn)生聚焦誤差信號以及由在第二光接收單元變換的電信號產(chǎn)生跟蹤誤差信號的信號產(chǎn)生單元、以及用于根據(jù)聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號控制物鏡驅(qū)動單元的控制單元。所述方法至少包括如下步驟(a)檢測由物鏡驅(qū)動單元引起的物鏡在徑向方向上的位移量的步驟，(b)計算對應于檢測出的位移量的偏離軌道量的步驟，(c)根據(jù)計算出的偏離軌道量產(chǎn)生偏移信號的步驟，以及(d)將產(chǎn)生的偏移信號加到跟蹤誤差信號上的步驟。
附圖簡要說明圖1是顯示依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的光學頭的構(gòu)造的示意圖。
圖2是顯示依據(jù)第一實施例的光學頭的操作和依據(jù)第一實施例的驅(qū)動物鏡的方法的流程圖。
圖3是顯示在由于物鏡的跟蹤操作而使得物鏡的光軸和光束的光軸彼此偏離的情況下用于依據(jù)第一實施例的光學頭的聚焦誤差信號的曲線圖。
圖4A是顯示用于在徑向方向驅(qū)動物鏡的跟蹤線圈中的驅(qū)動電流的波形的曲線圖。圖4B是顯示在徑向方向推送光學頭的進給馬達中的驅(qū)動電壓的波形的曲線圖。圖4C是顯示加到聚焦誤差信號上的偏移信號的電壓波形的曲線圖。
圖5A-5C是顯示在執(zhí)行偏心校正的情況下的控制信號的曲線圖。具體地，圖5A是顯示在徑向方向驅(qū)動物鏡的跟蹤線圈中的驅(qū)動電流的波形的曲線圖。圖5B是顯示在徑向方向推送光學頭的進給馬達中的驅(qū)動電壓的波形的曲線圖。圖5C是顯示加到聚焦誤差信號上的偏移信號的電壓波形的曲線圖。
圖6A-6C是涉及偏移信號具有階梯狀波形的情況的曲線圖。具體地，圖6A是顯示在徑向方向驅(qū)動物鏡的跟蹤線圈中的驅(qū)動電流的波形的曲線圖。圖6B是顯示在徑向方向推送光學頭的進給馬達中的驅(qū)動電壓的波形的曲線圖。圖6C是顯示加到聚焦誤差信號上的偏移信號的電壓波形的曲線圖。
圖7是顯示在依據(jù)本發(fā)明的第二實施例的光學頭中的跟蹤誤差信號光接收單元的放大視圖。
圖8是顯示依據(jù)第二實施例的光學頭的操作以及依據(jù)第二實施例的驅(qū)動物鏡的方法的流程圖。
圖9A是顯示在物鏡的光軸與激光束的光軸基本重合的情況下的跟蹤誤差信號的曲線圖。圖9B是顯示在由于物鏡的跟蹤操作而使得物鏡的光軸偏離激光束的光軸的情況下的跟蹤誤差信號的曲線圖。
圖10是顯示依據(jù)本發(fā)明的第三實施例的物鏡的操作以及依據(jù)第三實施例的驅(qū)動物鏡的方法的流程圖。
圖11A是顯示在再現(xiàn)期間在跟蹤線圈中的驅(qū)動電流的波形以及在進給馬達中的驅(qū)動電壓的波形的曲線圖。圖11B是顯示在記錄期間在跟蹤線圈中的驅(qū)動電流的波形以及在進給馬達中的驅(qū)動電壓的波形的曲線圖。
圖12是顯示一個常規(guī)光學頭的構(gòu)造的分解立體圖。
圖13是顯示一個常規(guī)光學頭的進給器的示意性構(gòu)造的分解立體圖。
圖14A是顯示在徑向方向驅(qū)動驅(qū)動物鏡的跟蹤線圈中的驅(qū)動電流的波形的曲線圖。圖14B是顯示在徑向方向推送光學頭的進給馬達中的驅(qū)動電壓的波形的曲線圖。圖14C是顯示在由磁光記錄介質(zhì)反射的光束在光電檢測器上形成的光斑的散焦量與時間或物鏡的位移量之間的關(guān)系的曲線圖。
圖15A是從磁光記錄介質(zhì)的法線方向顯示圖12和13的光學頭的光學路徑的光學路徑示意圖，圖15B是從垂直于磁光記錄介質(zhì)的法線方向的方向顯示圖12和13的光學頭的光學路徑的光學路徑示意圖。
圖16是顯示組成圖12和13所示的光學頭的發(fā)光元件和光電檢測器的示意圖。
圖17A是顯示圖12和13所示的光學頭中的初始位置調(diào)整的分解立體圖。圖17B是顯示已經(jīng)經(jīng)過位置調(diào)整的光學頭的立體圖。
圖18A是顯示在圖12和13所示的光學頭中的物鏡的光軸和激光束的光軸基本上彼此重合的情況下的聚焦誤差信號的曲線圖。圖18B是由于物鏡的跟蹤操作而使得物鏡的光軸偏離激光束的光軸的情況下的聚焦誤差信號。
圖19是顯示在圖12和13所示的光學頭中的聚焦伺服的流程的方框圖。
具體實施例的說明(第一實施例)下面參考圖1-6描述依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的光學頭、盤記錄/再現(xiàn)裝置和驅(qū)動物鏡的方法。
圖1是顯示依據(jù)第一實施例的物鏡的構(gòu)造的示意圖。與上述的常規(guī)示例類似，圖1顯示依據(jù)第一實施例的物鏡被用于相對于一個作為盤形記錄介質(zhì)的磁光記錄介質(zhì)13來記錄和再現(xiàn)信息。在第一實施例中，磁光記錄介質(zhì)13是一個磁光盤。
依據(jù)第一實施例的光學頭具有集成單元9、物鏡11以及用于在磁光記錄介質(zhì)13的徑向方向和聚焦方向驅(qū)動物鏡11的物鏡驅(qū)動單元。集成單元9和物鏡11與圖15A和15B中所示的相同。
與圖15A和15B中所示的集成單元類似，集成單元9具有硅襯底1、全息元件7和復合元件8。在硅襯底1上，布置有作為光源的半導體激光器、聚焦誤差信號光接收單元、跟蹤誤差信號光接收單元和信息信號光接收單元。由磁光記錄介質(zhì)13的記錄表面反射的光被相應的光接收單元接收并變換成電信號。
透鏡驅(qū)動單元具有用于在聚焦方向驅(qū)動磁光記錄介質(zhì)13的聚焦線圈18a、在徑向方向驅(qū)動磁光記錄介質(zhì)13的跟蹤線圈18b、以及用于向兩個線圈18a和18b提供電流的線圈驅(qū)動單元103。
在第一實施例中，透鏡驅(qū)動單元類似于圖12所示的透鏡驅(qū)動裝置14。因此，聚焦線圈18a和跟蹤線圈18b類似于與圖12所示。線圈驅(qū)動單元103是在圖12所示的撓性電路35中設置的驅(qū)動電路。
此外，依據(jù)第一實施例的光學頭具有一個信號產(chǎn)生單元102，用于由在相應的光接收單元變換的電信號產(chǎn)生各種控制信號、再現(xiàn)信號或類似信號；以及一個控制單元101，例如用于根據(jù)信號產(chǎn)生單元102產(chǎn)生的控制信號，控制聚焦線圈18a和跟蹤線圈18b。
在第一實施例中，信號產(chǎn)生單元102由圖16所示的減法器和加法器組成，如圖16所示，它產(chǎn)生聚焦誤差信號、跟蹤誤差信號、磁光盤信號、普維特信號或類似信號。與常規(guī)例子類似，控制單元101和信號產(chǎn)生單元102被布置在一個襯底(未顯示)上，該襯底的設置獨立于透鏡驅(qū)動單元、集成單元或類似部件。不限于這個實施例，本發(fā)明的控制單元101和信號產(chǎn)生單元102可以被設置在用作多分割的光電檢測器的撓性電路(參見圖12)或硅襯底(參見圖16)上。
如上所述，依據(jù)第一實施例的光學頭被構(gòu)造為類似于圖12、15A和15B所示的常規(guī)光學頭。此外，圖13所示的進給器被固定在第一實施例的光學頭上，以便構(gòu)造根據(jù)第一實施例的盤記錄/再現(xiàn)裝置。
然而，相對于通過控制單元101對物鏡11的聚焦控制，依據(jù)第一實施例的光學頭不同于常規(guī)光學頭，這可以提供常規(guī)示例所不能獲得的效果。下面將通過圖2-4描述這一點。
圖2是顯示依據(jù)第一實施例的光學頭的操作和依據(jù)第一實施例的驅(qū)動物鏡的方法的流程圖。
圖3是顯示聚焦誤差信號在依據(jù)第一實施例的光學頭中的物鏡執(zhí)行跟蹤操作、使得物鏡的光軸和激光束的光軸彼此偏離的情況下的曲線圖。
圖4A是顯示用于在徑向方向驅(qū)動物鏡的跟蹤線圈中的驅(qū)動電流的波形的曲線圖。圖4B是顯示在徑向方向推送光學頭的進給馬達中的驅(qū)動電壓的波形的曲線圖。圖4C是顯示加到聚焦誤差信號上的偏移信號的電壓波形的曲線圖。
首先，物鏡11的定位使得光軸105與作為光源的半導體激光器的光軸104重合。此時，獲得如圖18A所示的聚焦誤差信號。
在這個說明書中，光源(半導體激光器)的光軸104代表通過半導體激光器的發(fā)光點、并在被如圖1所示的實施例中所用的反射鏡10彎折時垂直于磁光記錄介質(zhì)13(盤形記錄介質(zhì))的記錄表面的一個軸。在未使用反射鏡10的實施例中，光源的光軸代表通過光源的發(fā)光點并垂直于磁光記錄介質(zhì)(盤形信息記錄介質(zhì))的記錄表面的光的軸。
接著，由跟蹤線圈18b將物鏡在磁光記錄介質(zhì)13的徑向方向移動，從而獲得如圖3所示的聚焦誤差信號。對于如圖3所示的聚焦誤差信號，如圖18B所示，S形信號的中心偏移S形信號和GND的交叉點。焦點和S形信號的中心之間的差、即S形信號中心的電壓和GND的電壓之間的差是對應于物鏡11的徑向方向上的位移量的散焦量。
與常規(guī)例子不同，此時在第一實施例中如圖2所示，首先檢測物鏡11在徑向方向的位移量(步驟S1)。具體地說，由線圈驅(qū)動單元103根據(jù)跟蹤線圈18b的施加電流和在物鏡驅(qū)動單元的徑向方向靈敏度(徑向方向位移量/施加電流)，計算物鏡11的徑向方向的位移量。在說明書中，物鏡11在徑向方向的位移量代表從上述光源的光軸到物鏡11的光軸的距離。
在第一實施例中，還可以采用一個外部位置傳感器來檢測物鏡11在徑向方向的位移量。外部位置傳感器的一個例子由發(fā)光元件(如LED)和半導體器件以及光電檢測器組成。
接著，由控制單元101計算對應于物鏡11在徑向方向的位移量的散焦量(參見圖3)(步驟S2)。在第一實施例中，控制單元101通過先前通過實驗或模擬獲得散焦量與位移量的比(變換比數(shù))并用變換比數(shù)乘以位移量，從而執(zhí)行對散焦量的計算。
接著，由控制單元101在計算出的散焦量的基礎上產(chǎn)生一個偏移信號(步驟S3)。具體地，通過用一個增益乘以散焦量來產(chǎn)生偏移信號。該增益是根據(jù)計算出的散焦量和物鏡驅(qū)動單元的聚焦方向靈敏度(散焦量/所施加的電流值)來設置的。
接著，由控制單元101將偏移信號加到聚焦誤差信號上(步驟S4)。如圖4A、4B和4C所示，作為偏移信號施加到聚焦誤差信號上的電壓根據(jù)物鏡11在徑向方向的位移量而改變。隨后，由線圈驅(qū)動單元103將基于加有偏移信號的聚焦誤差信號的驅(qū)動電流加到聚焦線圈18a上。
其結(jié)果是，圖18B所示的S形信號處于平行于GND而移動的狀態(tài)，因此S形信號中心變成一個焦點。因此，由控制單元101在聚焦方向驅(qū)動物鏡11，使得聚焦誤差信號被會聚在GND周圍，即，聚焦誤差信號被會聚在S形信號中心(步驟S6)。
其結(jié)果是，散焦量基本上變?yōu)?，從而抑制了由物鏡11在徑向方向的位移引起的光斑32的變形和像差的產(chǎn)生。
如上所述，在依據(jù)第一實施例的光學頭中，聚焦誤差信號被加有一個偏移信號以便改變焦點，從而以光學方式校正在磁光記錄介質(zhì)13的記錄表面上的光斑32的像差和形狀。因此，在磁光記錄介質(zhì)13的記錄表面上的軸外像差的產(chǎn)生可以通過采用第一實施例的光學頭來抑制。此外，由于軸外像差的影響可以減小，因此物鏡11的尺寸和厚度可以減小，從而提供小而薄的光學頭和盤記錄/再現(xiàn)裝置。
此外，由于磁光記錄介質(zhì)13的記錄表面上的軸外像差的產(chǎn)生可以被抑制，因此可以顯著地改善由物鏡11在徑向方向的位移引起的再現(xiàn)信號和伺服信號的惡化。另外，將顯著提高光學頭和盤記錄/再現(xiàn)裝置的記錄性能和再現(xiàn)性能。
應該特別注意的是，記錄在磁光記錄介質(zhì)13上的擺動信號的讀取容易受到由在磁光記錄介質(zhì)13的記錄表面上形成的光斑32的散焦引起的串擾的影響，因而在物鏡11的徑向方向發(fā)生位移時擺動信號將會被相當大地惡化。然而，依據(jù)第一實施例，由于光斑32的焦點是根據(jù)物鏡11在徑向方向的位移量而改變的，因此可以顯著改善在物鏡11在徑向方向位移時的擺動信號的檢測性能。
與常規(guī)光學頭相比，還可以放大由跟蹤線圈18b引起的物鏡11在徑向方向的位移量的最大值。從而，可以增大在徑向方向驅(qū)動整個光學頭的進給器中的進給馬達38的間歇比(不工作時間比)，從而提高盤記錄/再現(xiàn)裝置的讀取和記錄能力，并實現(xiàn)相當大的能量節(jié)約。
在第一實施例中，偏移信號由散焦量產(chǎn)生并被加到聚焦誤差信號上以便實現(xiàn)聚焦伺服。在一個替換實施例中，可以根據(jù)散焦量校正聚焦線圈18a的驅(qū)動電流，以便將校正后的驅(qū)動電流加到聚焦線圈18a上。這個替換實施例也可以提供上述效果。
在第一實施例中，還可以由控制單元101計算磁光記錄介質(zhì)13中相對于旋轉(zhuǎn)中心的偏心量(磁光記錄介質(zhì)的中心相對于驅(qū)動磁光記錄介質(zhì)的主軸馬達的驅(qū)動軸的中心的偏移量)，從而根據(jù)計算出的偏心量和計算出的散焦量產(chǎn)生一個偏移信號。
圖5A-5C是顯示在執(zhí)行偏心校正的情況下的控制信號的曲線圖。具體地，圖5A是顯示在徑向方向驅(qū)動物鏡的跟蹤線圈中的驅(qū)動電流的波形的曲線圖。圖5B是顯示在徑向方向推送光學頭的進給馬達中的驅(qū)動電壓的波形的曲線圖。圖5C是顯示加到聚焦誤差信號上的偏移信號的電壓波形的曲線圖。
如圖5A-5C所示，在記錄和再現(xiàn)期間，通過檢測引起在磁光記錄介質(zhì)13的記錄/再現(xiàn)信號軌道位置在徑向方向上的偏斜的偏心，并且通過使物鏡11可以跟隨該偏心，可以實現(xiàn)更精確的光學頭和光盤記錄/再現(xiàn)裝置。
在第一實施例中，基于對應于物鏡11的位移量的散焦量產(chǎn)生偏移信號?；蛘撸鐖D6所示，加到聚焦誤差信號上的偏移信號的電壓波形可以被任意校正成一個階梯狀的波形。類似地，偏移信號的電壓波形可以是非線性的或是設置有死區(qū)的波形。
圖6A-6C是在偏移信號具有階梯狀波形的情況下的曲線圖。具體地，圖6A是顯示在徑向方向驅(qū)動物鏡的跟蹤線圈中的驅(qū)動電流的波形的曲線圖。圖6B是顯示在徑向方向推送光學頭的進給馬達中的驅(qū)動電壓的波形的曲線圖。圖6C是顯示加到聚焦誤差信號上的偏移信號的電壓波形的曲線圖。
依據(jù)第一實施例的光學頭可以進一步配置有一個用于檢測光學頭周圍溫度的溫度檢測器。在這種情況下，控制單元101可以根據(jù)檢測出的環(huán)境溫度和散焦量產(chǎn)生一個偏移信號。這個實施例允許校正由溫度改變而影響的光斑32的像差和形狀、以及校正光斑32的散焦，從而改進記錄/再現(xiàn)性能。
在第一實施例中，如圖2中的步驟S3所示，控制單元101通過改變散焦量產(chǎn)生偏移信號。在替換實施例中，改變偏移量的程度在記錄時間和在再現(xiàn)時間之間可以是不同的。具體地，在記錄期間要乘以散焦量的增益的值(圖2中的步驟S3)與再現(xiàn)期間的增益值相比可以被增大。
如上所述，由于根據(jù)物鏡11的偏移量在磁光記錄介質(zhì)的記錄表面上產(chǎn)生軸外像差，所以在再現(xiàn)期間必須考慮伺服信號和再現(xiàn)信號。因此，由物鏡驅(qū)動單元引起的物鏡在徑向方向的位移量在再現(xiàn)期間被增大，因此在再現(xiàn)信號中將出現(xiàn)串擾，導致增大位移量困難。
然而，由于在記錄期間僅僅必須考慮伺服信號，因此與再現(xiàn)時相比位移量可以被放大。因此，如上所述，在記錄期間要乘以散焦量(圖2中的步驟S3)的增益值與再現(xiàn)期間的增益值相比可以被增大。
在這種情況下，在記錄期間可以增大不操作進給馬達38的時間(間歇比)，因此光學頭和光記錄/再現(xiàn)裝置的功率消耗可以顯著減小。
在第一實施例中，根據(jù)由反射率、軌道密度(軌道間距)、盤厚度、盤直徑和軌道凹槽形狀中的至少一個指定的記錄介質(zhì)的類型，可以設置改變偏移量的程度。
此外，在第一實施例中，在記錄時間和在再現(xiàn)時間之間可以不同地設置進給馬達38的進給量(參見圖13)、即對應于進給量加到進給馬達38上的電壓。
例如，如圖11A和11B所示，與再現(xiàn)期間相比，通過在記錄期間增大進給量來提高進給馬達38的間歇比，從而實現(xiàn)在功率節(jié)約上進一步有效的盤記錄/再現(xiàn)裝置。
圖11A是顯示在再現(xiàn)期間在跟蹤線圈中的驅(qū)動電流的波形以及在進給馬達中的驅(qū)動電壓的波形的曲線圖。圖11B是顯示在記錄期間在跟蹤線圈中的驅(qū)動電流的波形以及在進給馬達中的驅(qū)動電壓的波形的曲線圖。在圖11A和11B中，將在記錄期間的位移量設置為比在再現(xiàn)期間的位移量大。
相反，與在再現(xiàn)期間相比，在記錄期間可以通過減小進給量來增大相對于進給量的記錄余量，從而減小磁頭的磁心尺寸(未顯示)。這將有助于進一步減小盤記錄/再現(xiàn)裝置的尺寸。
此外，根據(jù)由反射率、軌道密度(軌道間距)、盤厚度、盤直徑和軌道凹槽形狀中的至少一個指定的記錄介質(zhì)的類型，可以設置進給馬達38的進給量(參見圖13)。
(第二實施例)接著，將參考圖7和8描述依據(jù)本發(fā)明的第二實施例的光學頭、盤記錄/再現(xiàn)裝置和驅(qū)動物鏡的方法。圖7是顯示在依據(jù)第二實施例的光學頭中的跟蹤誤差信號光接收單元的放大視圖。圖8是顯示依據(jù)第二實施例的光學頭的操作以及依據(jù)第二實施例的驅(qū)動物鏡的方法的流程圖。
依據(jù)第二實施例的光學頭類似于第一實施例的光學頭，其區(qū)別在于對由透鏡驅(qū)動單元引起的物鏡在徑向方向的位移量的檢測是在來自跟蹤誤差信號光接收單元的電信號的基礎上進行的。
與圖16所示的常規(guī)例子類似，第一實施例的跟蹤誤差信號光接收單元由兩個光接收單元25和26組成，并且每個光接收單元配置有一個光電檢測器。在第二實施例中，如圖7所示，跟蹤誤差信號光接收單元25和26分別具有多個光接收區(qū)域(25a-25d，26a-26d)，每個光接收區(qū)域配置有一個光電檢測器。
在第二實施例中，物鏡在徑向方向的位移量是通過計算在光接收區(qū)域25a、25b、26a和26b變換的電信號來檢測的。當在光接收區(qū)域25a、25b、26a和26b變換的電信號分別具有25aV、25bV、26aV和26bV的電壓值時，物鏡在徑向方向的位移量可以由下面的等式(1)來計算。
(位移量)＝((25aV+25bV)-(26aV+26bV))k...(1)在等式(1)中，‘k’是一個任意比例因子，也是一個可以任意改變的數(shù)值。通常，當光接收單元接收到光束時，它產(chǎn)生一個對應于輻射靈敏度(電流/光量變換因子)的電流，并通過電流/電壓變換進一步產(chǎn)生一個對應于光量的電壓。因此，可以采用電流值替代電壓值來執(zhí)行基于等式(1)的徑向方向的位移量的計算。
因此，在第二實施例中，如圖8所示在聚焦方向驅(qū)動物鏡。除了步驟S11中物鏡在徑向方向的位移量的檢測是通過檢測在跟蹤誤差信號光接收單元產(chǎn)生的電信號來實現(xiàn)的之外，如圖8所示的物鏡在聚焦方向的位移的實現(xiàn)與圖2所示的第一實施例類似。在第二實施例中，將一個對應于物鏡在徑向方向的位移量的偏移信號加到聚焦誤差信號上。
雖然在第二實施例中位移量是采用在跟蹤誤差信號光接收單元產(chǎn)生的電信號來檢測的，但依據(jù)第二實施例的光學頭并不限于此?？蛇x擇的是，位移量可以通過在一個不同于跟蹤誤差信號光接收單元的光接收單元產(chǎn)生的電信號來檢測?；蛘?，可以提供一個在圖16中未顯示的單獨的光接收單元來檢測位移量。
如上所述，第二實施例可以提供如在第一實施例中所述的效果，因為將一個對應于物鏡在徑向方向的位移量的偏移信號加到了聚焦誤差信號上。此外，在第二實施例中，可以根據(jù)由磁光記錄介質(zhì)的記錄表面反射的光產(chǎn)生的電信號，檢測物鏡在徑向方向的位移量。由于這個構(gòu)造使得能夠直接檢測物鏡和磁光記錄介質(zhì)之間的位置關(guān)系，因此與依據(jù)第一實施例的光學頭相比，可以進一步提高對光盤的位置檢測的精確度。
在第二實施例中，當在光接收單元25c、25d、26c和26d變換的電信號分別具有25cV、25dV、26cV和26dV的電壓值時，通過由組成信號產(chǎn)生單元的減法器執(zhí)行下面的等式(2)，可以獲得跟蹤誤差信號。
(跟蹤誤差信號的電壓)＝(25cV+25dV)-(26cV+26dV)...(2)在依據(jù)第二實施例的光學頭中，調(diào)整X-Y平面(參見圖17A)，使得基于等式(1)獲得的位移量大致為0?；蛘撸梢哉{(diào)整X-Y平面，使得(25aV-26aV)或(25bV-26bV)的值大致為0。
調(diào)整Y方向，使得凹槽混合信號(由所謂的“±一階光”產(chǎn)生的信號)將是最小，該信號將被混和在由(25aV+25bV)產(chǎn)生的信號中以及由(26aV+26bV)產(chǎn)生的信號中?；蛘?，可以調(diào)整Y軸方向，使得分別要在25aV、25bV、26aV和26bV中混合的凹槽混合信號將是最小的。
(第三實施例)接著，下面將參考圖9和10描述依據(jù)本發(fā)明的第三實施例的光學頭、盤記錄/再現(xiàn)裝置和驅(qū)動物鏡的方法。
依據(jù)第三實施例的光學頭和盤記錄/再現(xiàn)裝置與第一和第二實施例具有類似的結(jié)構(gòu)。與第一和第二實施例類似，根據(jù)由物鏡驅(qū)動單元引起的物鏡在徑向方向的位移量來計算散焦量，并根據(jù)散焦量形成一個偏移信號。
然而，第三實施例與第一和第二實施例的區(qū)別在于，所產(chǎn)生的偏移信號被加到跟蹤誤差信號上，并且校正根據(jù)物鏡在徑向方向的位移量產(chǎn)生的偏離軌道。下面將參考圖9和10描述第三實施例。
圖9A是顯示在物鏡的光軸與激光束的光軸基本重合的情況下的跟蹤誤差信號的曲線圖。圖9B是顯示在物鏡執(zhí)行跟蹤操作而使得物鏡的光軸與激光束的光軸相互偏離的情況下的跟蹤誤差信號的曲線圖。在圖9A和9B所示的每個圖中，y軸指示電壓，x軸指示磁光記錄介質(zhì)13和物鏡11之間的相對距離。圖10是顯示依據(jù)第三實施例的光學頭中的跟蹤伺服的流程的方框圖。
圖9A和9B所示的跟蹤誤差信號是由于物鏡在徑向方向的位置改變而產(chǎn)生的。跟蹤誤差信號和GND彼此交叉的點是物鏡中的跟蹤點。
如圖9A所示，當物鏡的中心軸和激光束的光軸相互重合時，GND將是跟蹤誤差信號的最大值和最小值之間的中間值。因此，將實現(xiàn)跟蹤伺服，使得跟蹤誤差信號被集中在跟蹤誤差信號的最大值和最小值之間的中間值上。
如圖9B所示，當物鏡的中心軸和激光束的光軸彼此偏離時，在磁光記錄介質(zhì)的記錄表面上形成的光斑的形狀將會改變，因此一條指示跟蹤誤差信號的曲線向上平行移動。這個位移量代表偏離軌道量。因此，當實現(xiàn)跟蹤伺服、以便如上所述將跟蹤誤差信號集中在最大值和最小值之間的中間值上時，串擾會增大。
因此，在這個實施例中，如圖10所示，實現(xiàn)跟蹤伺服。圖10是顯示依據(jù)第三實施例的光學頭的操作和依據(jù)第三實施例的驅(qū)動物鏡的方法的流程圖。
首先，將物鏡定位為使得光軸與作為光源的半導體激光器的光軸重合。此時，獲得如圖9A所示的跟蹤誤差信號。
接著，當由跟蹤線圈將物鏡在磁光記錄介質(zhì)的徑向方向移動時，獲得如圖9B所示的聚焦誤差信號。此時，如圖10所示，檢測物鏡在徑向方向的位移量(步驟S21)。具體地，根據(jù)跟蹤線圈的所加電流和物鏡驅(qū)動單元中的徑向方向靈敏度(徑向方向位移量/所加電流)，由線圈驅(qū)動單元計算物鏡11的徑向方向的位移量。
可選擇的是，在第三實施例中，可以通過一個外部位置傳感器來檢測物鏡11在徑向方向的位移量。可選擇的是，如第二實施例中所示的，可以通過在光接收單元產(chǎn)生的電信號來實現(xiàn)檢測。
然后，由控制單元計算對應于物鏡在徑向方向的位移量的偏離軌道量(參見圖9B)(步驟S22)。在第三實施例中，控制單元對偏離軌道的計算是通過預先通過實驗測量偏離軌道量與位移量的比率(變換比數(shù))并用這個變換比數(shù)乘以位移量來實現(xiàn)的。
接著，在通過控制單元計算出的偏離軌道量的基礎上產(chǎn)生偏移信號(步驟S23)。具體地，通過將偏離軌道量乘以增益來產(chǎn)生偏移信號。根據(jù)計算出的偏離軌道量和上述物鏡驅(qū)動單元的徑向方向靈敏度來設置增益。
接著，由控制單元將偏移信號加到跟蹤誤差信號上(步驟S24)。隨后，通過線圈驅(qū)動單元，向跟蹤線圈施加基于施加有偏移信號的跟蹤誤差信號的驅(qū)動電流(步驟S25)。
其結(jié)果是，圖9B所示的S形信號處于向GND平行移動的狀態(tài)，物鏡由控制單元在徑向方向驅(qū)動(步驟S26)，使得跟蹤誤差信號被集中在GND周圍。因此，偏離軌道量大致為0，因此可以抑制由于物鏡11在徑向方向的位移而產(chǎn)生的光斑32的形狀的改變。
如上所述，在依據(jù)第三實施例的光學頭中，將一個偏移信號加到跟蹤誤差信號上，以便改變跟蹤點，從而以光學方式校正磁光記錄介質(zhì)13的記錄表面上的光斑32的形狀。因此，通過采用依據(jù)第三實施例的光學頭，可以抑制磁光記錄介質(zhì)13的記錄表面上的軸外像差的產(chǎn)生，并因此抑制串擾的增大。以這個方式，依據(jù)第三實施例可以實現(xiàn)具有更高性能的光學頭和盤記錄/再現(xiàn)裝置。
與第一實施例的光學頭類似，第三實施例的光學頭可以帶有一個用于檢測光學頭周圍的溫度的溫度檢測器。在這種情況下，控制單元可以根據(jù)檢測出的環(huán)境溫度和偏離軌道量、產(chǎn)生一個偏移信號。這個實施例允許由于光斑32的形狀的改變所產(chǎn)生的軌道偏離和由溫度改變引起的像差的校正，從而顯著改善記錄/再現(xiàn)性能。
工業(yè)實用性如上所述，本發(fā)明的特征在于，它包括計算根據(jù)物鏡在徑向方向的位移量產(chǎn)生的光斑的散焦量或偏離軌道量，并將一個由其產(chǎn)生的偏移信號加到聚焦誤差信號或跟蹤誤差信號上。
從而，依據(jù)本發(fā)明，通過改變焦點或跟蹤點，可以以光學方式校正在盤形記錄介質(zhì)的記錄表面上形成的光斑的形狀。
此外，由于伺服位置可以以電學方式被校正，因此可以顯著改善根據(jù)物鏡在徑向方向的位移量產(chǎn)生的再現(xiàn)信號和伺服信號的惡化。此外，可以顯著改善光學頭和盤記錄/再現(xiàn)裝置的記錄性能和再現(xiàn)性能。
此外，這些特征可以根據(jù)物鏡的位移量降低在盤形記錄介質(zhì)的記錄表面上產(chǎn)生的軸外像差的影響，因此光學頭和盤記錄/再現(xiàn)裝置可以縮減尺寸和減小厚度。
權(quán)利要求
1.一種光學頭，包括一光源，用于在盤形記錄介質(zhì)的記錄表面上會聚來自該光源的光束的一物鏡，用于在盤形記錄介質(zhì)的徑向方向和聚焦方向驅(qū)動該物鏡的一物鏡驅(qū)動單元，用于接收由盤形記錄介質(zhì)的記錄表面反射的光并將反射的光變換成電信號的光接收單元，以及，用于由在光接收單元變換的電信號產(chǎn)生聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號的信號產(chǎn)生單元；其中，將一個偏移信號加到該聚焦誤差信號和該跟蹤誤差信號中的至少一個上，該偏移信號對應于由該物鏡驅(qū)動單元引起的該物鏡在徑向方向上的位移量。
2.一種光學頭，包括一光源，用于在盤形記錄介質(zhì)的記錄表面上會聚來自該光源的光束的一物鏡，用于在盤形記錄介質(zhì)的徑向方向和聚焦方向驅(qū)動該物鏡的一物鏡驅(qū)動單元，用于接收由盤形記錄介質(zhì)的記錄表面反射的光并將反射的光變換成電信號的第一光接收單元和第二光接收單元，用于由在第一光接收單元變換的電信號產(chǎn)生聚焦誤差信號以及由在第二光接收單元變換的電信號產(chǎn)生跟蹤誤差信號的信號產(chǎn)生單元，以及，用于根據(jù)該聚焦誤差信號和該跟蹤誤差信號控制該物鏡驅(qū)動單元的控制單元；其中，該控制單元計算一個對應于由該物鏡驅(qū)動單元引起的該物鏡在徑向方向上的位移量的散焦量，根據(jù)所計算的散焦量產(chǎn)生一個偏移信號，并將產(chǎn)生的偏移信號加到該聚焦誤差信號上，以便控制該物鏡驅(qū)動單元。
3.如權(quán)利要求2所述的光學頭，其中，該物鏡在徑向方向上的位移量代表從該光源的光軸到該物鏡的光軸的距離。
4.如權(quán)利要求2所述的光學頭，其中，該物鏡驅(qū)動單元通過將一個驅(qū)動電流加到一個附著在該物鏡上的線圈上來驅(qū)動該物鏡，以及該控制單元根據(jù)所加的驅(qū)動電流的電平來計算散焦量，以便在徑向方向上移動該物鏡。
5.如權(quán)利要求2所述的光學頭，其中，該控制單元基于從由盤形記錄介質(zhì)的記錄表面反射的一部分光獲得的電信號計算該散焦量。
6.如權(quán)利要求5所述的光學頭，其中，第二光接收單元由多個光電檢測器組成，該控制單元基于在所述多個光電檢測器的全部或部分所變換的電信號、計算該物鏡在徑向方向上的位移量。
7.如權(quán)利要求2所述的光學頭，其中，設置一個用于檢測該物鏡在徑向方向上的位移量的外部位置傳感器，該控制單元計算對應于由該外部位置傳感器檢測出的位移量的散焦量。
8.如權(quán)利要求2所述的光學頭，其中，該控制單元計算相對于盤形記錄介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)中心的偏心量，并在計算出的偏心量和計算出的散焦量的基礎上產(chǎn)生一個偏移信號。
9.如權(quán)利要求2所述的光學頭，其中，設置一個用于檢測環(huán)境溫度的溫度檢測器，該控制單元在檢測出的環(huán)境溫度和計算出的散焦量的基礎上產(chǎn)生一個偏移信號。
10.如權(quán)利要求2所述的光學頭，其中，該控制單元改變計算出的散焦量以便產(chǎn)生一個偏移信號，改變計算出的偏移量的程度在記錄時間和再現(xiàn)時間之間是不同的。
11.如權(quán)利要求2所述的光學頭，其中，該控制單元改變計算出的散焦量以便產(chǎn)生一個偏移信號，改變計算出的偏移量的程度根據(jù)由反射率、軌道密度、盤厚度、盤直徑、記錄方法和軌道凹槽形狀中的至少一個指定的盤形記錄介質(zhì)的類型而不同。
12.一種光學頭，包括一光源，用于在盤形記錄介質(zhì)的記錄表面上會聚來自該光源的光束的一物鏡，用于在盤形記錄介質(zhì)的徑向方向和聚焦方向驅(qū)動該物鏡的一物鏡驅(qū)動單元，用于接收由盤形記錄介質(zhì)的記錄表面反射的光并將反射的光變換成電信號的第一光接收單元和第二光接收單元，用于由在第一光接收單元變換的電信號產(chǎn)生聚焦誤差信號以及由在第二光接收單元變換的電信號產(chǎn)生跟蹤誤差信號的一信號產(chǎn)生單元，以及，用于根據(jù)該聚焦誤差信號和該跟蹤誤差信號控制該物鏡驅(qū)動單元的一控制單元；其中，該控制單元計算一個偏離軌道量，該偏離軌道量對應于由該物鏡驅(qū)動單元引起的該物鏡在徑向方向上的位移量，在計算出的偏離軌道量的基礎上產(chǎn)生偏移信號，并將產(chǎn)生的偏移信號加到該跟蹤誤差信號上，以便控制該物鏡驅(qū)動單元。
13.一種盤記錄/再現(xiàn)裝置，至少包括根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項的光學頭和用于在盤形記錄介質(zhì)的徑向方向推送該光學頭的進給器，其中，該進給器至少包括一進給螺桿以及用于旋轉(zhuǎn)進給螺桿的驅(qū)動馬達，該進給螺桿用于調(diào)整該光學頭以便在徑向方向上使該光學頭偏移，并且該進給器被配置為使得當由物鏡驅(qū)動單元引起的物鏡在徑向方向上的位移超過一特定值時、該驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)以推送該光學頭，以及由該進給器引起的該光學頭的進給量在記錄時間與再現(xiàn)時間之間是不同的。
14.一種驅(qū)動物鏡的方法，所述方法采用一個光學頭，所述光學頭包括光源、用于在盤形記錄介質(zhì)的記錄表面上會聚來自光源的光束的物鏡、用于在盤形記錄介質(zhì)的徑向方向和聚焦方向驅(qū)動物鏡的物鏡驅(qū)動單元、用于接收由盤形記錄介質(zhì)的記錄表面反射的光并將反射的光變換成電信號的第一光接收單元和第二光接收單元、用于由在第一光接收單元變換的電信號產(chǎn)生聚焦誤差信號以及由在第二光接收單元變換的電信號產(chǎn)生跟蹤誤差信號的信號產(chǎn)生單元、以及用于根據(jù)該聚焦誤差信號和該跟蹤誤差信號控制該物鏡驅(qū)動單元的控制單元；所述方法至少包括如下步驟(a)檢測由該物鏡驅(qū)動單元引起的該物鏡在徑向方向上的位移量，(b)計算對應于檢測出的位移量的散焦量，(c)根據(jù)計算出的散焦量產(chǎn)生偏移信號，以及(d)將產(chǎn)生的偏移信號加到該聚焦誤差信號上。
15.一種驅(qū)動物鏡的方法，所述方法采用一個光學頭，所述光學頭具有光源、用于在盤形記錄介質(zhì)的記錄表面上會聚來自光源的光束的物鏡、用于在盤形記錄介質(zhì)的徑向方向和聚焦方向驅(qū)動物鏡的物鏡驅(qū)動單元、用于接收由盤形記錄介質(zhì)的記錄表面反射的光并將反射的光變換成電信號的第一光接收單元和第二光接收單元、用于由在第一光接收單元變換的電信號產(chǎn)生聚焦誤差信號以及由在第二光接收單元變換的電信號產(chǎn)生跟蹤誤差信號的信號產(chǎn)生單元、以及用于根據(jù)該聚焦誤差信號和該跟蹤誤差信號控制該物鏡驅(qū)動單元的控制單元；所述方法至少包括如下步驟(a)檢測由該物鏡驅(qū)動單元引起的該物鏡在徑向方向上的位移量，(b)計算對應于檢測出的位移量的偏離軌道量，(c)根據(jù)計算出的偏離軌道量產(chǎn)生偏移信號，以及(d)將產(chǎn)生的偏移信號加到該跟蹤誤差信號上。
全文摘要
一種光學頭，包括具有用于將來自盤形記錄介質(zhì)(13)的反射光變換成電信號的光敏單元和光源的集成單元(9)、物鏡(11)、用于由在光敏單元根據(jù)反射光變換的電信號產(chǎn)生聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號的信號產(chǎn)生單元(102)、以及用于根據(jù)聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號控制跟蹤線圈(18a)和聚焦線圈(18b)的控制單元(101)。控制單元根據(jù)由跟蹤線圈引起的在徑向方向上物鏡的位移量計算散焦量，并將根據(jù)散焦量產(chǎn)生的偏移信號加到聚焦誤差信號上。
文檔編號G11B7/13GK1509471SQ0280967
公開日2004年6月30日 申請日期2002年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月11日
發(fā)明者中田秀輝, 富田浩稔, 田中徹, 岡村公二, 隅田勝利, 二, 利, 稔 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社