專利名稱：光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備、測(cè)量光盤傾斜的方法及校正光盤傾斜的方法
總的來說，本發(fā)明涉及用于在盤式存儲(chǔ)媒體上存儲(chǔ)信息或從這種盤式存儲(chǔ)媒體讀信息的盤片驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中盤片是旋轉(zhuǎn)的，并且寫/讀頭相對(duì)于旋轉(zhuǎn)盤片徑向移動(dòng)。本發(fā)明可用于光盤系統(tǒng)或磁光盤系統(tǒng)。在下文，將使用“光盤系統(tǒng)”的措辭，但應(yīng)該理解到該措辭也含蓋了磁光盤系統(tǒng)。
眾所周知，光存儲(chǔ)盤至少包括一個(gè)存儲(chǔ)信息的存儲(chǔ)空間的軌道(以連續(xù)螺線形式或以多個(gè)同心圓形式)。光盤可以是只讀型的，上面的信息在生產(chǎn)過程中就記錄下來了，用戶只能讀數(shù)據(jù)。光存儲(chǔ)盤也可以是可寫型的，用戶可以在上面存儲(chǔ)信息。為了在光存儲(chǔ)盤的存儲(chǔ)空間寫信息，或從光盤讀信息，光盤驅(qū)動(dòng)一方面包括用于接收并旋轉(zhuǎn)光盤的旋轉(zhuǎn)裝置，另一方面包括產(chǎn)生光束(通常是激光束)并用所述激光束掃描存儲(chǔ)軌道的光學(xué)裝置。由于在光盤中存儲(chǔ)信息的方法以及從光盤讀取光學(xué)數(shù)據(jù)的方法的光盤技術(shù)通常都是公知的，所以沒必要在此詳細(xì)描述。
為了旋轉(zhuǎn)光盤，光盤驅(qū)動(dòng)通常包括電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)與光盤中心部分接合的盤心。通?？捎弥鬏S電機(jī)實(shí)現(xiàn)電機(jī)，并且電機(jī)的驅(qū)動(dòng)盤心可直接安排在電機(jī)的主軸上。
為了對(duì)旋轉(zhuǎn)光盤進(jìn)行光學(xué)掃描，光盤驅(qū)動(dòng)包括光束發(fā)生部件(通常是激光二極管)；物鏡，用于將光束聚焦在光盤上的聚焦點(diǎn)處；光學(xué)檢測(cè)器，用于接收從光盤反射的反射光，并產(chǎn)生電子檢測(cè)器輸出信號(hào)。
在操作過程中，光束應(yīng)該保持聚焦在光盤上。為此，將物鏡軸向可移動(dòng)地配置，并且光盤驅(qū)動(dòng)器包括聚焦致動(dòng)器裝置，用于控制物鏡的軸向位置。此外，聚焦點(diǎn)應(yīng)該保持與軌道對(duì)準(zhǔn)，或應(yīng)該能相對(duì)于新軌道定位。為此，至少將物鏡徑向可移動(dòng)地安裝，并且光盤驅(qū)動(dòng)器包括徑向致動(dòng)裝置，用于控制物鏡的徑向位置。
更具體地說，光盤驅(qū)動(dòng)器包括相對(duì)于光盤驅(qū)動(dòng)器支架可移動(dòng)導(dǎo)向的滑架，該光盤驅(qū)動(dòng)支架也可以支撐旋轉(zhuǎn)光盤的主軸電機(jī)。滑架的運(yùn)行過程相對(duì)于光盤基本徑向地配置，并且滑架可在基本相應(yīng)于從內(nèi)部軌道半徑到外部軌道半徑范圍的范圍上移動(dòng)。所述徑向致動(dòng)裝置包括可控滑架驅(qū)動(dòng)，例如包括線性電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或蝸輪電機(jī)。
試圖將滑架的移動(dòng)用于粗略定位光學(xué)透鏡。為了細(xì)調(diào)光學(xué)透鏡的位置，光盤驅(qū)動(dòng)器包括支撐物鏡并相對(duì)于所述滑架可移動(dòng)安裝的透鏡平臺(tái)。平臺(tái)相對(duì)于滑架的移動(dòng)范圍相對(duì)小，但平臺(tái)相對(duì)于滑架的定位準(zhǔn)確性要比滑架相對(duì)于支架的定位準(zhǔn)確性高。
在許多光盤驅(qū)動(dòng)器中，物鏡的方位是固定的，也就是它的軸被控制在與光盤的旋轉(zhuǎn)軸平行。在某些光盤驅(qū)動(dòng)器中，物鏡被樞軸安裝，以便它的軸可以與光盤旋轉(zhuǎn)軸成一個(gè)角度。通常情況下，這是通過使平臺(tái)相對(duì)于滑架樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。
通常都想提高記錄媒體的存儲(chǔ)容量。實(shí)現(xiàn)此想法的一個(gè)方法就是提高存儲(chǔ)密度；為此，已經(jīng)開發(fā)了光學(xué)掃描系統(tǒng)，其中物鏡具有相當(dāng)高的數(shù)值孔徑(NA)。這樣光學(xué)系統(tǒng)存在的問題是，光盤傾斜的敏感度增加了。光盤傾斜可定義為在聚焦點(diǎn)的位置光盤存儲(chǔ)層沒有正好與旋轉(zhuǎn)軸垂直的情況。光盤整體傾斜可引起傾斜，但通常傾斜是由光盤彎曲引起的，因而，傾斜量根據(jù)盤上的位置而定。
因此，需要一個(gè)補(bǔ)償系統(tǒng)和測(cè)量傾斜的方法。
可以用單獨(dú)的傾斜傳感器來測(cè)量傾斜。但這種方案會(huì)引進(jìn)附加硬件并提高了成本。
本發(fā)明提出了一種不需要單獨(dú)傾斜傳感器的傾斜測(cè)量方法。為了測(cè)量光盤特定位置的傾斜(此測(cè)量位置具有特定極坐標(biāo)和特定角坐標(biāo)的特征)，用光束得到測(cè)量位置相對(duì)部位的兩個(gè)位置的坐標(biāo)，沿著與測(cè)量位置相同的徑向線定位，也就是具有與測(cè)量位置相同的角坐標(biāo)。從所述兩個(gè)相對(duì)位置間的相對(duì)軸向距離和相對(duì)徑向距離計(jì)算出測(cè)量位置的傾斜角度。
通過將光束聚焦在定點(diǎn)位置(anchor location)，得到測(cè)量位置相對(duì)部位的所述位置的坐標(biāo)(指示為“定點(diǎn)位置”)。在根據(jù)此原理的已知方法中，通過徑向和軸向移動(dòng)物鏡，可以將光束的聚焦點(diǎn)帶到此定點(diǎn)位置。本發(fā)明的主要目的就是提供這個(gè)已知方法的替換方法。
所述已知方法的缺點(diǎn)是物鏡被帶到了不同的徑向位置。因此，如果當(dāng)設(shè)備讀或?qū)戃壍罆r(shí)執(zhí)行此方法，那么物鏡必定會(huì)松動(dòng)它的原始軌道位置，并且一定要在設(shè)備可以重新開始運(yùn)行之前被徑向移動(dòng)回它的原始徑向位置。本發(fā)明的另一個(gè)目的就是克服這個(gè)缺點(diǎn)。
本發(fā)明是基于這樣的理解當(dāng)物鏡樞軸安裝時(shí)，光束聚焦點(diǎn)的極坐標(biāo)是徑向移動(dòng)的?；诖死斫?，在光學(xué)透鏡可以樞軸安裝的類型的光盤驅(qū)動(dòng)器中，可以通過在軸向方向和樞軸方向移動(dòng)光學(xué)透鏡來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量方法。在一個(gè)實(shí)施例中本方法是這樣實(shí)現(xiàn)的首先將光束聚焦在測(cè)量位置，朝光盤方向軸向移動(dòng)物鏡，并將物鏡在兩個(gè)方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)以得到兩個(gè)聚焦位置。在另一個(gè)實(shí)施例中，首先將光束聚焦在測(cè)量位置，然后將物鏡在一個(gè)方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，然后朝光盤方向軸向移動(dòng)物鏡。
已知方法的另一個(gè)缺點(diǎn)是它限制了發(fā)現(xiàn)特定位置的傾斜值。該值將作為校正傾斜部件的輸入。在光學(xué)透鏡可樞軸安裝的類型的光盤驅(qū)動(dòng)器中，校正行為可包括給光學(xué)透鏡一個(gè)合適的轉(zhuǎn)動(dòng)偏移(pivotoffset)，即，將物鏡樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)過一個(gè)合適的轉(zhuǎn)動(dòng)角(pivot angle)。一種發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)偏移的方法是基于測(cè)量的傾斜來計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)角。然而，這樣的計(jì)算會(huì)引進(jìn)誤差，特別是在溫度改變的環(huán)境下，并且它只計(jì)算了轉(zhuǎn)動(dòng)角而沒有提供任何能檢驗(yàn)計(jì)算的轉(zhuǎn)動(dòng)角是否是最佳角的反饋機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明也旨在提供這個(gè)問題的解決方案。更具體地說，本發(fā)明旨在提供一種方法，用于設(shè)置物鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)偏移以便在不需要知道傾斜大小的情況下盡可能好地校正盤的傾斜。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置物鏡轉(zhuǎn)動(dòng)偏移的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的將轉(zhuǎn)動(dòng)偏移設(shè)置為某一值，然后將光束聚焦在測(cè)量位置上，朝光盤軸向移動(dòng)物鏡，并將物鏡在兩個(gè)方向上進(jìn)行樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)以得到兩個(gè)聚焦位置。如果兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)角相等，則假定轉(zhuǎn)動(dòng)偏移是正確的。如果不等，則修改轉(zhuǎn)動(dòng)偏移，并重復(fù)上面步驟。
在另一個(gè)實(shí)施例中，將物鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)偏移設(shè)置為某一值，將光束聚焦在測(cè)量位置，然后將物鏡在一個(gè)方向上進(jìn)行樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，接著朝光盤軸向移動(dòng)物鏡。然后，再將物鏡在相反方向以同樣角度進(jìn)行樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，接著朝光盤軸向移動(dòng)物鏡。如果兩個(gè)軸向移動(dòng)相等，則假定轉(zhuǎn)動(dòng)偏移是正確的。如果不等，則修改轉(zhuǎn)動(dòng)偏移，并重復(fù)上面步驟。
下面參考附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的各方面及其特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中相同標(biāo)號(hào)表示的是相同或同樣的部件，附圖中

圖1示出了光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備；圖2-4示出了本發(fā)明測(cè)量方法的實(shí)施例；圖5A-B是本發(fā)明的光盤傾斜測(cè)量方法的步驟流程圖；圖6A-B是本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)角設(shè)置方法的步驟流程圖。
圖1示出了光盤驅(qū)動(dòng)器1，適合用于在光盤2上存儲(chǔ)信息或從光盤2讀信息。光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備1包括設(shè)備支架3。為了旋轉(zhuǎn)光盤2，光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備1包括固定在支架3上的電機(jī)4，定義旋轉(zhuǎn)軸5。為了接收和固定光盤2，光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備1包括轉(zhuǎn)臺(tái)或箝位盤心6，在此情況下主軸電機(jī)4被安裝在電機(jī)4的主軸7上。
光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備1還包括可移動(dòng)滑架10，通過導(dǎo)向裝置(為清晰起見未示出)該滑架10可移動(dòng)地導(dǎo)向光盤2的徑向方向，即，基本垂直于旋轉(zhuǎn)軸5的方向。11示出了徑向滑架致動(dòng)器，設(shè)計(jì)用于相對(duì)于設(shè)備支架3調(diào)整滑架10的徑向位置。由于徑向滑架致動(dòng)器本身是已知的，而本發(fā)明沒有涉及這樣的徑向滑架致動(dòng)器的設(shè)計(jì)和機(jī)能，因此沒必要在此詳細(xì)討論徑向滑架致動(dòng)器的設(shè)計(jì)和機(jī)能。
在下文中，將旋轉(zhuǎn)軸5作為Z-軸。與設(shè)備1相聯(lián)系，使用了直角坐標(biāo)系統(tǒng)XYZ，其中將滑架10的移動(dòng)方向作為X-軸，而將Y-軸定義為垂直于X-軸和Z-軸。與光盤2相聯(lián)系，使用了極坐標(biāo)系統(tǒng)r，φ。
光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備1還包括可移動(dòng)的平臺(tái)20，該平臺(tái)20可相對(duì)于滑架10沿光盤2的徑向方向移動(dòng)，并且可通過安裝裝置(為清晰起見未示出)相對(duì)于滑架10可移動(dòng)地安裝。21示出了配置用于相對(duì)于滑架10徑向移動(dòng)平臺(tái)20的徑向平臺(tái)致動(dòng)器。由于這樣的徑向平臺(tái)致動(dòng)器本身是已知的，而本發(fā)明的主題沒有涉及這樣的徑向平臺(tái)致動(dòng)器的設(shè)計(jì)和操作，因此沒必要在此詳細(xì)討論這樣的徑向平臺(tái)致動(dòng)器的設(shè)計(jì)和操作。
光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備1還包括光學(xué)系統(tǒng)30，用于通過光束掃描光盤2的軌道(未示出)。更具體地說，光學(xué)系統(tǒng)30包括光束發(fā)生裝置31(通常是激光，例如激光二級(jí)管)，該發(fā)生裝置31可相對(duì)于設(shè)備支架3或滑架10安裝，并且配置為產(chǎn)生光束32a，該光束32a穿過光束分離器33和由平臺(tái)20支撐的物鏡34。物鏡34將光束32b聚焦在光盤2上。為了保持光束32b的正確聚焦，也就是剛好在光盤2的需要位置，所述平臺(tái)20也相對(duì)于滑架10軸向(Z方向)可移動(dòng)地安裝，并且光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備1還包括配置用于相對(duì)于滑架10軸向移動(dòng)平臺(tái)20的軸向平臺(tái)致動(dòng)器37。由于這樣的軸向平臺(tái)致動(dòng)器本身是已知的，而本發(fā)明的主題沒有涉及這樣的軸向平臺(tái)致動(dòng)器的設(shè)計(jì)和操作，因此沒必要在此詳細(xì)討論軸向平臺(tái)致動(dòng)器的設(shè)計(jì)和操作。
所述物鏡相對(duì)于設(shè)備支架3樞軸安裝。在示范性實(shí)施例中，這可以通過所述平臺(tái)20獲得，該平臺(tái)20是通過安裝裝置(為清晰起見未示出)相對(duì)于滑架10樞軸安裝。平臺(tái)20可關(guān)于樞軸線40樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，該樞軸線40與Y-軸平行，以使物鏡34的光軸36總是位于XZ-平面。如圖所示，樞軸線40與物鏡34的光心最好重合。轉(zhuǎn)動(dòng)角(ψ)定義為Z-軸和物鏡34的光軸36之間的角。由于樞軸安裝平臺(tái)本身是已知的，而本發(fā)明的主題沒有涉及這樣的樞軸安裝平臺(tái)的設(shè)計(jì)和操作，因此沒必要在此詳細(xì)討論樞軸安裝平臺(tái)的設(shè)計(jì)和操作。
此外，光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備1還包括樞軸平臺(tái)致動(dòng)器41，配置用于相對(duì)滑架10樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)20。由于這樣的樞軸平臺(tái)致動(dòng)器本身是已知的，而本發(fā)明的主題沒有涉及這樣的樞軸平臺(tái)致動(dòng)器的設(shè)計(jì)和操作，因此沒必要在此詳細(xì)討論樞軸平臺(tái)致動(dòng)器的設(shè)計(jì)和操作。
光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備1還包括控制單元90，該控制單元90具有連接到電機(jī)4控制輸入的第一輸出90a；耦合到徑向滑架致動(dòng)器11控制輸入的第二輸出90b；耦合到徑向平臺(tái)致動(dòng)器21控制輸入的第三輸出90c；耦合到軸向平臺(tái)致動(dòng)器37控制輸入的第四輸出90d；以及耦合到樞軸平臺(tái)致動(dòng)器41控制輸入的第五輸出90e。控制單元90被設(shè)計(jì)成在它的第一輸出90a產(chǎn)生控制信號(hào)SCM，用于控制電機(jī)4；在它的第二控制輸出90b產(chǎn)生控制信號(hào)SCS，用于控制滑架致動(dòng)器11；在它的第三輸出90c產(chǎn)生控制信號(hào)SCPr，用于控制徑向平臺(tái)致動(dòng)器21；在它的第四輸出90d產(chǎn)生控制信號(hào)SCpa，用于控制軸向平臺(tái)致動(dòng)器37；以及在它的第五輸出90e產(chǎn)生控制信號(hào)SCPp，用于控制樞軸平臺(tái)致動(dòng)器41。
光束32b從光盤2反射(反射光束32c)，并穿過物鏡34和光束分離器33(光束32d)以到達(dá)相對(duì)于滑架10安裝的光學(xué)檢測(cè)器35。控制單元90還有讀信號(hào)輸入90f，用于從光學(xué)檢測(cè)器35接收讀信號(hào)SR。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該很清楚，無需更多說明，讀信號(hào)SR包含關(guān)于光束32b是否準(zhǔn)確聚焦在光盤2上的信息。更具體地說，由讀信號(hào)SR可以得到聚焦誤差信號(hào)(FES)。
所示點(diǎn)P，其極坐標(biāo)為r和φ。在理想情況下，點(diǎn)P(r，φ)所在平面的法線剛好與Z-軸平行，但在光盤2有彎曲面的情況下，如圖所示，點(diǎn)P(r，φ)的法線與Z-軸形成角θ(r，φ)。該角θ(r，φ)將被用作測(cè)量點(diǎn)P(r，φ)的傾斜。在光盤表面傾斜可能會(huì)變，換句話說就是，傾斜θ(r，φ)是極坐標(biāo)r和角坐標(biāo)φ的函數(shù)。希望知道整個(gè)光盤或至少所訪問的光盤部分的θ(r，φ)。
圖2示出了本發(fā)明提出的測(cè)量方法的基本原理。在經(jīng)過點(diǎn)P(r，φ)的徑向線上，在點(diǎn)P的相對(duì)兩側(cè)示出了光盤2的兩點(diǎn)P1和P2。在光盤極坐標(biāo)系統(tǒng)中，兩點(diǎn)P1和P2的坐標(biāo)分別為(r1，φ)和(r2，φ)。在光盤驅(qū)動(dòng)器1的直角坐標(biāo)系統(tǒng)中，點(diǎn)P，P1和P2的坐標(biāo)分別為(X0，Y0，Z0)，(X1，Y0，Z1)，(X2，Y0，Z2)?？梢院苋菀椎乜闯?，點(diǎn)P(r，φ)的傾斜θ(r，φ)可用下式表示tanθ(r，φ)＝(Z1-Z2)/(X2-X1)在下文中，測(cè)量傾斜的位置P(r，φ)將指示為測(cè)量位置。在測(cè)量位置相對(duì)側(cè)的所述兩點(diǎn)P1和P2指示為定位點(diǎn)。
本發(fā)明基于相對(duì)于測(cè)量位置發(fā)現(xiàn)兩個(gè)定位點(diǎn)P1和P2，并測(cè)量這些定位點(diǎn)P1和P2之間的相對(duì)徑向距離X2-X1和相對(duì)軸向距離Z1-Z2。只要這個(gè)信息可以得到，就能計(jì)算出測(cè)量位置的傾斜θ。
圖3示出了上面提到的基本測(cè)量原理的第一實(shí)現(xiàn)。
在第一步中，將物鏡34帶到初始聚焦位置(圖中指示為341)，在此處光束32的聚焦點(diǎn)與測(cè)量位置P(r，φ)重合。物鏡34的坐標(biāo)(z，y，z，ψ)在初始聚焦位置定義為(x0，0，z0，ψ0)(由于物鏡不能在Y-方向移動(dòng)，所以其Y-坐標(biāo)總是常數(shù)并可以是0)。在XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)中，測(cè)量位置P(r，φ)的坐標(biāo)為(x0，0，zp)。距離zp-z0對(duì)應(yīng)于物鏡的焦距，視為常數(shù)。
在第二步中，將物鏡34朝較小半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第一角Δψ1，以到達(dá)坐標(biāo)為(x0，0，z0，ψ0-Δψ1)的位置(342)。經(jīng)過這樣的步驟，現(xiàn)在光束散焦了。在第三步中，通過軸向移動(dòng)物鏡34直到控制單元90發(fā)現(xiàn)光束32再次聚焦在光盤2上，可以恢復(fù)聚焦。根據(jù)光盤2的傾斜量，這將需要某一軸向位移Δz1，以便物鏡34到達(dá)坐標(biāo)為(X0，0，Z0+Z1，ψ0-Δψ1)的第一聚焦測(cè)量位置(343)。
這意味著第一定位點(diǎn)P1的坐標(biāo)為(x0-f·sin(Δψ1)，0，z0+f·cos(Δψ1)+Δz1)。控制單元90將該軸向位移量Δz1存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
在第四步中，物鏡34被放回到初始聚焦位置(x0，0，z0，ψ0)。
在第五步中，將物鏡34朝較大半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第二角Δψ2，以到達(dá)坐標(biāo)為(x0，0，z0，ψ0+Δψ2)的位置(344)。在第六步中，軸向移動(dòng)物鏡34直到控制單元90發(fā)現(xiàn)光束32被再次聚焦到光盤2上。根據(jù)光盤2的傾斜量，這將需要某一軸向位移Δz2，以使物鏡34到達(dá)坐標(biāo)為(X0，0，Z0-ΔZ2，ψ0+Δψ2)的第二聚焦測(cè)量位置(345)。
這意味著第二定位點(diǎn)P2的坐標(biāo)為(x0+f·sin(Δψ2)，0，z0+f·cos(Δψ2)-Δz2)?？刂茊卧?0還將該軸向位移量Δz2存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
現(xiàn)在控制單元90可以根據(jù)以下通用公式從f，Δψ1，Δz1，Δψ2，Δz2的值計(jì)算出光盤2的測(cè)量位置P(r，φ)的傾斜θ(r，φ)tanθ(r，φ)＝(f·cos(Δψ1)+Δz1-(f·cos(Δψ2)-Δz2))/(f·sin(Δψ1)+f·sin(Δψ2))盡管不是必須，但最好第一角Δψ1與第二角Δψ2相等。這樣，上面的公式就簡化為tanθ(r，φ)＝(Δz1+Δz2)/(2f·sin(Δψ1))當(dāng)Δz1和Δz2的值小時(shí)，上面的公式可近似為tanθ(r，φ)＝(Δz1+Δz2)/(2f·Δψ1)注意，第四步可以省略。
還應(yīng)注意的是，第五步和第六步可以放在第二步和第三步之前，以便先到達(dá)較大半徑的定位點(diǎn)P2然后再到較小半徑的定位點(diǎn)P1。
圖4示出了上面提到的基本測(cè)量原理的第二實(shí)現(xiàn)。
在第一步中，物鏡34被帶到初始聚焦位置(圖中指示為341)，在此處光束32的聚焦點(diǎn)與測(cè)量位置P(r，φ)重合。物鏡34的坐標(biāo)(z，y，z，ψ)在該初始聚焦位置定義為(x0，0，z0，ψ0)(由于物鏡不能在Y-方向移動(dòng)，所以Y-坐標(biāo)總是常數(shù)并且可以為0)。在XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)中，測(cè)量位置P(r，φ)的坐標(biāo)為(x0，0，zp)。距離zp-z0對(duì)應(yīng)于物鏡的焦距，視為常數(shù)。
在第二步中，將物鏡34朝光盤方向軸向移動(dòng)距離Δz，以到達(dá)坐標(biāo)為(X0，0，Z0+ΔZ，ψ0)的位置(342)。經(jīng)過這樣的步驟，現(xiàn)在光束散焦了。
在第三步中，將物鏡34朝較小半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，直到控制單元90發(fā)現(xiàn)光束32再次聚焦在光盤2上。根據(jù)光盤2的傾斜量，這將需要某一第一轉(zhuǎn)動(dòng)角Δψ1，以使物鏡34到達(dá)坐標(biāo)為(X0，0，Z0+ΔZ，ψ0-Δψ1)的第一聚焦測(cè)量位置(343)。
這意味著第一定位點(diǎn)P1坐標(biāo)為(x0-f·sin(Δψ1)，0，z0+f·cos(Δψ1))?？刂茊卧?0將此第一轉(zhuǎn)動(dòng)角的值Δψ1存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
在第四步中，將物鏡34朝較大半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，直到控制單元90發(fā)現(xiàn)光束32再次聚焦在光盤2上，在坐標(biāo)為(X0，0，Z0+ΔZ，ψ0+Δψ2)的第二聚焦測(cè)量位置(344)。
這意味著第二定位點(diǎn)P2坐標(biāo)為(x0+f·sin(Δψ2)，0，z0+f·cos(Δψ2))。控制單元90將此第二轉(zhuǎn)動(dòng)角的值Δψ2存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
現(xiàn)在控制單元90可根據(jù)以下通用公式從Δψ1，Δψ2，Δz的值計(jì)算出光盤2的測(cè)量位置P(r，φ)的傾斜θ(r，φ)tanθ(r，φ)＝(cos(Δψ1)-cos(Δψ2))/(sin(Δψ1)+sin(Δψ2))當(dāng)Δψ1和Δψ2的值小時(shí)，上面的公式可近似為tanθ(r，φ)＝(Δψ1-Δψ2)/2注意，第四步可以放在第三步之前，以便先到達(dá)較大半徑的定位點(diǎn)P2然后再到較小半徑的定位點(diǎn)P1。
上文中，傾斜θ用位移Δz和Δψ來表示。正常情況下，控制單元90沒有關(guān)于這些參數(shù)的直接信息。當(dāng)然可以給控制單元分別提供測(cè)量ΔZ和Δψ的傳感器，但這卻不是首選的，因?yàn)闀?huì)引進(jìn)附加硬件和成本。
然而，控制單元90具有可用的表示所述參數(shù)ΔZ和Δψ的信號(hào)。通常情況下，由各自的致動(dòng)器產(chǎn)生的位移Δz和Δψ與由控制單元90產(chǎn)生的相應(yīng)的控制信號(hào)成比例，特別是在所述位移很小的情況下。在那些情況下，可用下面的關(guān)系式Δz＝γZ·SCPa；Δψ＝γψ·SCPp其中γZ和γψ是比例常數(shù)。因此，控制單元90可從自己的控制信號(hào)計(jì)算出所述位移。
在上文中說明了，如果已知定位點(diǎn)P1和P2的X-坐標(biāo)和Z-坐標(biāo)，那么就可以確定位置P(r，φ)的傾斜θ(r，φ)。原則上，保持光盤2固定不動(dòng)，可以對(duì)一個(gè)單獨(dú)的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行這些測(cè)量。然而通常都希望對(duì)多個(gè)r和φ的值來確定，即在多個(gè)位置(或可能在光盤的整個(gè)平面上)進(jìn)行測(cè)量。這可以通過對(duì)每個(gè)位置重復(fù)該測(cè)量方法來實(shí)現(xiàn)。但這又不切實(shí)際。
因此實(shí)際上，對(duì)于旋轉(zhuǎn)盤，最好通過確定特定半徑Ri的360°的傾斜θ(Ri，φ)(即對(duì)于特定半徑Ri的所有點(diǎn)Pj)來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明提出的測(cè)量方法。首先，將物鏡帶到特定半徑Ri的初始聚焦位置，相當(dāng)于某一X-坐標(biāo)。然后，對(duì)于較小半徑的所有定位點(diǎn)P1j(Ri-Δr，j)，確定X-坐標(biāo)X1j(Ri-Δr，j)和Z-坐標(biāo)Z1j(Ri-Δr，j)，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。隨后，對(duì)于較大半徑的所有定位點(diǎn)P2j(Ri+Δr，j)，確定X-坐標(biāo)X2j(Ri+Δr，j)和Z-坐標(biāo)Z2j(Ri+Δr，j)，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。當(dāng)然，順序可以相反。然后，對(duì)于半徑Ri的各點(diǎn)Pj(Ri，j)，通過結(jié)合坐標(biāo)X1j(Ri-Δr，j)，X2j(Ri+Δr，j)，Z1j(Ri-Δr，j)，X2j(Ri+Δr，j)以前面描述的方式可計(jì)算出傾斜θj(Ri，j)。
對(duì)于不同的Ri值可以重復(fù)上面的步驟，以得到整個(gè)盤上的傾斜。
更具體地說，將更詳細(xì)地說明上面描述的實(shí)施例的方法。
參考上面關(guān)于圖3和圖5A流程圖說明的第一實(shí)現(xiàn)，以某一預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)光盤2(步驟501)。然后，在第一步502中，將物鏡34帶到對(duì)應(yīng)于測(cè)量半徑Ri的初始聚焦位置(341)(x0，0，z0，ψ0)。
在第二步503中，啟動(dòng)樞軸致動(dòng)器41使物鏡34朝較小半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第一角Δψ1，以到達(dá)坐標(biāo)為(x0，0，z0，ψ0-Δψ1)的位置(342)。在第三步504中，啟動(dòng)聚焦致動(dòng)器37使得恢復(fù)聚焦(343)并保持聚焦。在光盤的至少一轉(zhuǎn)上對(duì)聚焦控制信號(hào)進(jìn)行取樣(步驟505)，并將取樣值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，與聚焦控制信號(hào)取樣的角位置相關(guān)。
在第四步506中，將物鏡帶回到初始聚焦位置(x0，0，z0，ψ0)。
在第五步507中，啟動(dòng)樞軸致動(dòng)器41使得物鏡34朝較大半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第二角Δψ2，以到達(dá)坐標(biāo)為(x0，0，z0，ψ0+Δψ2)的位置(344)。在第六步508中，啟動(dòng)聚焦致動(dòng)器37使得恢復(fù)聚焦(345)并保持聚焦。在光盤2的至少一轉(zhuǎn)上對(duì)聚焦控制信號(hào)進(jìn)行取樣(步驟509)，并將取樣值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，與聚焦控制信號(hào)取樣的角位置相關(guān)。
沿著半徑為Ri的圓，現(xiàn)在對(duì)不同的角坐標(biāo)φj可以計(jì)算(步驟510)傾斜θj(Ri，φj)。
參考上面關(guān)于圖4和圖5B流程圖說明的第二實(shí)施例，以某一預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)光盤2(步驟521)。然后，在第一步522中，將物鏡34帶到對(duì)應(yīng)于半徑Ri的初始聚焦位置(341)(x0，0，z0，ψ0)。
在第二步523中，啟動(dòng)聚焦致動(dòng)器37使得物鏡34朝光盤方向軸向移動(dòng)Δz的距離，以到達(dá)坐標(biāo)為(x0，0，z0+Δz，ψ0)的位置(342)。通過這樣的步驟，現(xiàn)在光束散焦了。在第三步524中，啟動(dòng)樞軸致動(dòng)器41使得物鏡34朝較小半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以恢復(fù)聚焦(343)并保持聚焦。在光盤2的至少一轉(zhuǎn)上對(duì)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制信號(hào)(pivot controlsignal)進(jìn)行取樣(步驟525)，并將取樣值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，與樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制信號(hào)取樣的角位置相關(guān)。
在第四步526中，啟動(dòng)樞軸致動(dòng)器41使得物鏡34朝較大半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以恢復(fù)聚焦(344)并保持聚焦。在光盤2的至少一轉(zhuǎn)上對(duì)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制信號(hào)進(jìn)行取樣(步驟527)，并將取樣值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，與樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制信號(hào)取樣的角位置相關(guān)。
沿著半徑為Ri的圓，現(xiàn)在對(duì)于不同的角坐標(biāo)φj能計(jì)算(步驟530)傾斜θj(Ri，φj)。
通常物鏡34是對(duì)稱透鏡，并且通常在對(duì)稱物鏡的情況下，如果透鏡的光軸或主軸被基本控制在垂直于光盤的反射層，即，如果物鏡的光軸使轉(zhuǎn)動(dòng)角ψ等于光盤2的傾斜θ，則傾斜校正是最佳的。對(duì)于這些情況，不必知道傾斜的大小就能實(shí)現(xiàn)傾斜校正。同樣，對(duì)于這種情況，不必知道傾斜量并且甚至不必知道轉(zhuǎn)動(dòng)角的當(dāng)前值，就能相對(duì)容易地檢驗(yàn)物鏡是否有適當(dāng)?shù)膬A斜校正位置。
在上面參考圖3、圖4和圖5A-B的討論中，在物鏡初始聚焦位置的初始轉(zhuǎn)動(dòng)角已經(jīng)被指示為ψ0。從正常狀態(tài)開始，初始轉(zhuǎn)動(dòng)角ψ0通常為0，如圖3和圖4所示。然而，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明提出的在上面討論過的方法計(jì)算傾斜θ時(shí)，初始轉(zhuǎn)動(dòng)角ψ0的值不是很重要。
另一方面，如果初始轉(zhuǎn)動(dòng)角ψ0等于傾斜θ，那么轉(zhuǎn)動(dòng)角Δψ1和Δψ2也相等(如圖4)，或者如果選擇轉(zhuǎn)動(dòng)角Δψ1和Δψ2相等，那么軸向位移ΔZ1和ΔZ2也相等(如圖3)，這很容易看出。
基于這種認(rèn)識(shí)，本發(fā)明也提出了一種用于設(shè)置物鏡34在適合于校正傾斜的適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角的方法，將參考圖6A-B進(jìn)行說明。應(yīng)該注意，光盤可以轉(zhuǎn)動(dòng)但也可以固定不動(dòng)。
首先，選擇轉(zhuǎn)動(dòng)偏移ψ0(步驟601)，并將物鏡34帶到聚焦?fàn)顟B(tài)(步驟602)。如參考圖3討論的，然后，將物鏡34樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第一角Δψ1(步驟603)并軸向移動(dòng)第一軸向距離ΔZ1(步驟604)，以便恢復(fù)聚焦，并將第一軸向距離ΔZ1存儲(chǔ)(步驟605)在存儲(chǔ)器中。隨后，將物鏡34樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)與第一角Δψ1相等但方向相反的第二角Δψ2(步驟607)，并軸向移動(dòng)第二軸向距離ΔZ2(步驟608)，以便恢復(fù)聚焦，并將第二軸向距離ΔZ2存儲(chǔ)(步驟609)在存儲(chǔ)器中。比較這兩個(gè)軸向距離ΔZ1和ΔZ2(步驟610)。如果轉(zhuǎn)動(dòng)偏移ψ0與傾斜對(duì)應(yīng)，則所述兩個(gè)軸向距離ΔZ1和ΔZ2將會(huì)相等。如果所述兩個(gè)軸向距離ΔZ1和ΔZ2在某一限制范圍內(nèi)不等，則重調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)偏移ψ0(步驟611)，并重復(fù)上面步驟602-609，直到所述兩個(gè)軸向距離ΔZ1和ΔZ2基本相等。然后，將轉(zhuǎn)動(dòng)偏移ψ0的當(dāng)前值作為操作轉(zhuǎn)動(dòng)角ψC(步驟612)。注意到，在此方法中不必計(jì)算θ，也不必知道焦距f。
基于關(guān)于圖4和圖5B討論的方法提出了另一個(gè)同樣有利的過程。首先，選擇轉(zhuǎn)動(dòng)偏移ψ0(步驟621)，并將物鏡帶到聚焦?fàn)顟B(tài)(步驟622)。然后，將物鏡34軸向移動(dòng)某一軸向距離ΔZ(步驟623)。將物鏡34樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第一角Δψ1(步驟624)，以便恢復(fù)聚焦，并將第一角Δψ1存儲(chǔ)(步驟625)在存儲(chǔ)器中。隨后，將物鏡34樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)與第一角Δψ1方向相反的第二角Δψ2，以便恢復(fù)聚焦，并將第二角Δψ2存儲(chǔ)(步驟627)在存儲(chǔ)器中。比較這兩個(gè)軸角Δψ1和Δψ2(步驟630)。如果轉(zhuǎn)動(dòng)偏移ψ0與傾斜對(duì)應(yīng)，則所述兩個(gè)軸角Δψ1和Δψ2將會(huì)相等。如果所述兩個(gè)軸角Δψ1和Δψ2在某一限制范圍內(nèi)不等，則重調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)偏移ψ0(步驟631)，并重復(fù)上面步驟623-627，直到所述兩個(gè)角Δψ1和Δψ2基本相等。然后，將轉(zhuǎn)動(dòng)偏移ψ0的當(dāng)前值作為操作轉(zhuǎn)動(dòng)角ψC(步驟632)。注意到，在此方法中也不必計(jì)算θ，不必知道焦距f。
在光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備的操作過程中，信號(hào)質(zhì)量也可能變壞?？赡艿脑蛑灰苍S是光盤的傾斜與物鏡的傾斜校正設(shè)置不對(duì)應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明，這可很容易地檢查出來。將物鏡的當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)角作為初始轉(zhuǎn)動(dòng)角ψ0，并分別應(yīng)用上面討論的步驟603-609或623-627。步驟610或630的結(jié)果分別確定了當(dāng)前的轉(zhuǎn)動(dòng)角是否與適當(dāng)?shù)膬A斜校正對(duì)應(yīng)，或者相反地，光盤是否得到了一個(gè)偏離當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)角的傾斜。如果有必要，則調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)角(分別為步驟611或631)，接著就是上面討論的轉(zhuǎn)動(dòng)角設(shè)置過程。
此方法一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)就是，保持了物鏡的極坐標(biāo)x0。
如上所述，通常情況下，如果透鏡的光軸或主軸被基本控制在垂直于光盤的反射層，即，如果操作轉(zhuǎn)動(dòng)角ψC等于光盤2的傾斜θ，則定位物鏡34以得到最佳的傾斜校正。然而，不必總是如此。也可能是，為了最佳的傾斜校正，操作轉(zhuǎn)動(dòng)角ψC要與光盤2的傾斜θ不同。是不是這種情況，要根據(jù)透鏡類型來定，并且是預(yù)先已知的。此外，也可能是光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備的生產(chǎn)商預(yù)先確定了操作轉(zhuǎn)動(dòng)角ψC和光盤2傾斜θ之間的最佳關(guān)系。此關(guān)系可存儲(chǔ)在與控制單元90相聯(lián)系的存儲(chǔ)器中，例如為查找表形式。
于是，在通過如上所述的任何一種方法確定了傾斜θ之后，控制單元90就可以根據(jù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的關(guān)系來設(shè)置物鏡34的操作轉(zhuǎn)動(dòng)角ψC。
在上面討論的想要檢驗(yàn)光盤是否有與物鏡的傾斜校正設(shè)置不對(duì)應(yīng)的傾斜的情況下(例如因?yàn)樾盘?hào)質(zhì)量惡化)，基于物鏡的當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)角設(shè)置初始轉(zhuǎn)動(dòng)角ψ0以將存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器的所述關(guān)系考慮進(jìn)去。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，本發(fā)明并不局限于上面討論的示范性實(shí)施例，各種變化和修改可能在如所附權(quán)利要求書中定義的本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
例如，有可能將激光器31和檢測(cè)器35相對(duì)于支架3安裝。
權(quán)利要求
1.一種在一種類型的光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備中用于在光盤的測(cè)量位置測(cè)量傾斜的方法，所述一種類型的光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括-旋轉(zhuǎn)裝置，它定義光盤旋轉(zhuǎn)軸；-光學(xué)掃描裝置，用于使用光束掃描光盤，所述光學(xué)掃描裝置包括可移動(dòng)物鏡，用于將光束聚焦在所述光盤上，所述物鏡在軸向方向是可移動(dòng)的，并能關(guān)于指向切線方向的軸進(jìn)行樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述方法包括如下步驟通過樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)并軸向移動(dòng)所述物鏡，將所述物鏡帶到第一聚焦測(cè)量位置以便將光束聚焦在第一定位點(diǎn)，該第一定位點(diǎn)具有與所述測(cè)量位置基本相同的角坐標(biāo)并距所述測(cè)量位置有小徑向距離Δr1；通過移動(dòng)并樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡，將所述物鏡帶到第二聚焦測(cè)量位置以便將光束聚焦在第二定位點(diǎn)，該第二定位點(diǎn)具有與所述測(cè)量位置基本相同的角坐標(biāo)并距所述測(cè)量位置有小徑向距離Δr2；所述第一和第二定位點(diǎn)位于所述測(cè)量位置的相對(duì)側(cè)；所述方法還包括由所述物鏡的所述兩個(gè)聚焦測(cè)量位置的坐標(biāo)計(jì)算所述測(cè)量位置的傾斜的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，包括如下步驟將物鏡帶到初始聚焦位置，以使光束聚焦在所述測(cè)量位置；相對(duì)于所述初始聚焦位置，朝較小半徑方向?qū)⑽镧R樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第一角；將物鏡軸向移動(dòng)第一軸向距離，以便將光束再次聚焦在光盤上；相對(duì)于所述初始聚焦位置，朝較大半徑方向?qū)⑽镧R樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第二角；將物鏡軸向移動(dòng)第二軸向距離，以便將光束再次聚焦在光盤上。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中測(cè)量位置的傾斜可根據(jù)下式計(jì)算tanθ(r，φ)＝(f·cos(ΔΨ1)+Δz1-(f·cos(ΔΨ2)-Δz2))/(f·sin(ΔΨ1)+f·sin(ΔΨ2))。
4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其中第一角等于第二角。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，包括如下步驟將物鏡帶到初始聚焦位置，以使光束聚焦在所述測(cè)量位置；相對(duì)于所述初始聚焦位置，將物鏡朝光盤方向軸向移動(dòng)一個(gè)軸向距離；將物鏡朝較小半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)角，以使光束再次聚焦在光盤上；將物鏡朝較大半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第二轉(zhuǎn)動(dòng)角，以使光束再次聚焦在光盤上。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中測(cè)量位置的傾斜可根據(jù)下式計(jì)算tanθ(r，φ)＝(cos(ΔΨ1)-cos(ΔΨ2))/(sin(ΔΨ1)+sin(ΔΨ2))。
7.如前面權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中，當(dāng)光盤旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行測(cè)量，以便得到位于第一半徑的多個(gè)點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果，并將這些結(jié)果存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，與相應(yīng)的角坐標(biāo)相關(guān)；得到位于第二半徑的多個(gè)點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果，并將這些結(jié)果存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，與相應(yīng)的角坐標(biāo)相關(guān)；以及由存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器的測(cè)量結(jié)果，計(jì)算在中間半徑至少位置上并具有某一角坐標(biāo)的傾斜。
8.光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)裝置，定義光盤的旋轉(zhuǎn)軸；光學(xué)掃描裝置，用于使用光束掃描光盤，所述光學(xué)掃描裝置包括-光束產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生光束；-可移動(dòng)物鏡，用于將光束聚焦在所述光盤上；所述設(shè)備還包括徑向致動(dòng)裝置，用于徑向移動(dòng)所述物鏡；軸向致動(dòng)裝置，用于軸向移動(dòng)所述物鏡；樞軸致動(dòng)裝置，用于樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述物鏡；控制裝置，用于控制所述徑向致動(dòng)裝置、所述軸向致動(dòng)裝置和所述樞軸致動(dòng)裝置；所述控制裝置設(shè)計(jì)用于測(cè)量在光盤測(cè)量位置的傾斜-通過樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)并軸向移動(dòng)物鏡，將所述物鏡帶到第一聚焦測(cè)量位置以使光束聚焦在第一定位點(diǎn)，該第一定位點(diǎn)具有與所述測(cè)量位置基本相同的角坐標(biāo)并距所述測(cè)量位置有小徑向距離Δr1；-通過樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)和軸向移動(dòng)物鏡，將所述物鏡帶到第二聚焦測(cè)量位置以使光束聚焦在第二定位點(diǎn)，該第二定位點(diǎn)具有與所述測(cè)量位置基本相同的角坐標(biāo)并距所述測(cè)量位置有小徑向距離Δr2，所述第一和第二定位點(diǎn)位于所述測(cè)量位置的相對(duì)側(cè)；-由所述物鏡的所述兩個(gè)聚焦測(cè)量位置的坐標(biāo)來計(jì)算在所述測(cè)量位置的傾斜。
9.如權(quán)利要求8所述的光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中所述控制裝置設(shè)計(jì)成-啟動(dòng)所述徑向致動(dòng)裝置和所述軸向致動(dòng)裝置，以便將物鏡帶到初始聚焦位置以使光束聚焦在所述測(cè)量位置；-啟動(dòng)所述樞軸致動(dòng)裝置，以便將所述物鏡相對(duì)于所述初始聚焦位置朝較小半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)角；-啟動(dòng)所述軸向致動(dòng)裝置，以便將物鏡軸向移動(dòng)第一軸向距離使得光束再次聚焦在光盤上；-啟動(dòng)所述樞軸致動(dòng)裝置，以便將物鏡相對(duì)于所述初始聚焦位置朝較大半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第二轉(zhuǎn)動(dòng)角；-啟動(dòng)所述軸向致動(dòng)裝置，以便將物鏡軸向移動(dòng)第二軸向距離使得光束再次聚焦在光盤上。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述控制裝置被設(shè)計(jì)成根據(jù)下式計(jì)算測(cè)量位置的傾斜tanθ(r，φ)＝(f·cos(ΔΨ1)+Δz1-(f·cos(ΔΨ2)-Δz2))/(f·sin(ΔΨ1)+f·sin(ΔΨ2))。
11.如權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其中第一角等于第二角。
12.如權(quán)利要求8所述的光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中所述控制裝置被設(shè)計(jì)成-啟動(dòng)所述徑向致動(dòng)裝置和所述軸向致動(dòng)裝置，以便將物鏡帶到初始聚焦位置以使光束聚焦在所述測(cè)量位置；-啟動(dòng)所述軸向致動(dòng)裝置，以便將物鏡朝光盤方向軸向移動(dòng)一軸向距離；-啟動(dòng)所述樞軸致動(dòng)裝置，以便將物鏡朝較小半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)角，使得光束再次聚焦在光盤上；-啟動(dòng)所述樞軸致動(dòng)裝置，以便將物鏡朝較大半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第二轉(zhuǎn)動(dòng)角，使得光束再次聚焦在光盤上。
13.如權(quán)利要求12所述的光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備，其中所述控制裝置被設(shè)計(jì)成根據(jù)下式計(jì)算測(cè)量位置的傾斜tanθ(r，φ)＝(cos(ΔΨ1)-cos(ΔΨ2))/(sin(ΔΨ1)+sin(ΔΨ2))。
14.如權(quán)利要求8-13中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中控制單元被設(shè)計(jì)成-啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置以便旋轉(zhuǎn)光盤；-啟動(dòng)所述徑向致動(dòng)裝置，以便將物鏡帶到初始徑向位置；-啟動(dòng)所述軸向致動(dòng)裝置，以便將物鏡帶到初始聚焦位置；-啟動(dòng)所述樞軸致動(dòng)裝置，以便將物鏡朝較小半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第一角；-啟動(dòng)所述軸向致動(dòng)裝置，以便得到并保持聚焦?fàn)顟B(tài)；-至少在光盤的一轉(zhuǎn)上取樣聚焦控制信號(hào)；-將取樣值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，與取樣聚焦控制信號(hào)的角位置相關(guān)；-啟動(dòng)所述樞軸致動(dòng)裝置，以便將物鏡朝較大半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第二角；-啟動(dòng)所述軸向致動(dòng)裝置，以便得到并保持聚焦?fàn)顟B(tài)；-至少在光盤的一轉(zhuǎn)上取樣聚焦控制信號(hào)；-將取樣值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，與取樣聚焦控制信號(hào)的角位置相關(guān)；-用存儲(chǔ)的值計(jì)算在所述初始半徑的一個(gè)位置的傾斜。
15.如權(quán)利要求8-13中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中控制單元被設(shè)計(jì)成-啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置以便旋轉(zhuǎn)光盤；-啟動(dòng)所述徑向致動(dòng)裝置，以便將物鏡帶到初始徑向位置；-啟動(dòng)所述軸向致動(dòng)裝置，以便將物鏡帶到初始聚焦位置；-啟動(dòng)所述軸向致動(dòng)裝置，以便將物鏡朝光盤方向軸向移動(dòng)一距離；-在第一方向啟動(dòng)所述樞軸致動(dòng)器，以便得到和保持聚焦?fàn)顟B(tài)；-至少在光盤的一轉(zhuǎn)上取樣樞軸控制信號(hào)；-將取樣值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，與取樣樞軸控制信號(hào)的角位置相關(guān)；-在第二方向啟動(dòng)所述樞軸致動(dòng)器，以便得到和保持聚焦?fàn)顟B(tài)；-至少在光盤的一轉(zhuǎn)上取樣樞軸控制信號(hào)；-將取樣值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，與取樣樞軸控制信號(hào)的角位置相關(guān)；-用存儲(chǔ)的值計(jì)算在所述初始半徑的一個(gè)位置的傾斜。
16.一種在一種類型的光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備中用于設(shè)置物鏡的操作轉(zhuǎn)動(dòng)角的方法，所述一種類型的光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括-旋轉(zhuǎn)裝置，定義光盤的旋轉(zhuǎn)軸；-光學(xué)掃描裝置，用于使用光束掃描光盤，所述光學(xué)掃描裝置包括可移動(dòng)物鏡，用于將光束聚焦在所述光盤上，所述物鏡在軸向方向可移動(dòng)并能關(guān)于指向切線方向的軸進(jìn)行樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述方法包括如下步驟[a]選擇初始轉(zhuǎn)動(dòng)偏移；[b]將物鏡帶到初始聚焦位置(x0，0，z0，Ψ0)；[c]相對(duì)于所述初始聚焦位置(x0，0，z0，Ψ0)，將物鏡朝較小半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)過第一角到位置(x0，0，z0，Ψ0-ΔΨ1)；[d]將物鏡軸向移動(dòng)第一軸向距離，以使所述光束再次聚焦在光盤上；[e]相對(duì)于所述初始聚焦位置(x0，0，z0，Ψ0)，將物鏡朝較大半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第二角到位置(x0，0，z0，Ψ0+ΔΨ2)，其中第二角等于所述第一角；[f]將物鏡軸向移動(dòng)第二軸向距離，以使光束再次聚焦在光盤上；[g]比較所述第一軸向距離和所述第二軸向距離；[h1]如果在某一限制范圍內(nèi)所述第一軸向距離與所述第二軸向距離實(shí)際不等，則重調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)偏移并重復(fù)步驟[b]-[g]；[h2]如果所述第一軸向距離與所述第二軸向距離基本相等，則基于轉(zhuǎn)動(dòng)偏移的當(dāng)前值設(shè)置物鏡的操作轉(zhuǎn)動(dòng)角。
17.一種在一種類型的光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備中用于設(shè)置物鏡的操作轉(zhuǎn)動(dòng)角的方法，所述一種類型的光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括-旋轉(zhuǎn)裝置，定義光盤的旋轉(zhuǎn)軸；-光學(xué)掃描裝置，用于使用光束掃描光盤，所述光學(xué)掃描裝置包括可移動(dòng)物鏡，用于將光束聚焦在所述光盤上，所述物鏡在軸向方向可移動(dòng)并能關(guān)于指向切線方向的軸進(jìn)行樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述方法包括如下步驟[a]選擇初始轉(zhuǎn)動(dòng)偏移；[b]將所述物鏡帶到初始聚焦位置(x0，0，z0，Ψ0)；[c]相對(duì)于所述初始聚焦位置(x0，0，z0，Ψ0)，將物鏡朝光盤方向軸向移動(dòng)一軸向距離；[d]將物鏡朝較小半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)角到位置(x0，0，z0，Ψ0-ΔΨ1)，以使光束再次聚焦在光盤上；[e]將物鏡朝較大半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第二轉(zhuǎn)動(dòng)角到位置(x0，0，z0，Ψ0+ΔΨ2)，以使光束再次聚焦在光盤上；[f]比較所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角；[g1]如果在某一限制范圍內(nèi)所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角實(shí)際不等，則重調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)偏移并重復(fù)步驟[b]-[f]；[g2]如果所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角基本相等，則基于轉(zhuǎn)動(dòng)偏移的當(dāng)前值設(shè)置物鏡的操作轉(zhuǎn)動(dòng)角。
18.如權(quán)利要求16或17所述的方法，其中物鏡的操作轉(zhuǎn)動(dòng)角被設(shè)置成等于轉(zhuǎn)動(dòng)偏移的當(dāng)前值。
19.如權(quán)利要求16或17所述的方法，其中物鏡的操作轉(zhuǎn)動(dòng)角還基于作轉(zhuǎn)動(dòng)角和光盤傾斜之間的最佳關(guān)系而設(shè)置。
20.光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)裝置，定義光盤的旋轉(zhuǎn)軸；光學(xué)掃描裝置，用于使用光束掃描光盤，所述光學(xué)掃描裝置包括-光束發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生光束；-可移動(dòng)物鏡，用于將光束聚焦在所述光盤上；所述設(shè)備還包括徑向致動(dòng)裝置，用于徑向移動(dòng)所述物鏡；軸向致動(dòng)裝置，用于軸向移動(dòng)所述物鏡；樞軸致動(dòng)裝置，用于樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述物鏡；控制裝置，用于控制所述徑向致動(dòng)裝置、所述軸向致動(dòng)裝置和所述樞軸自動(dòng)裝置；所述控制裝置被設(shè)計(jì)用于設(shè)置物鏡的操作轉(zhuǎn)動(dòng)角，通過；[a]選擇初始轉(zhuǎn)動(dòng)偏移；[b]啟動(dòng)所述徑向致動(dòng)裝置和所述軸向致動(dòng)裝置，以便將物鏡帶到初始聚焦位置(x0，0，z0，Ψ0)；[c]啟動(dòng)所述樞軸致動(dòng)裝置，以便將物鏡朝較小半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)角到位置(x0，0，z0，Ψ0-ΔΨ1)；[d]啟動(dòng)所述軸向致動(dòng)裝置，以便將物鏡軸向移動(dòng)第一軸向距離，使得光束再次聚焦在光盤上；[e]啟動(dòng)所述樞軸致動(dòng)裝置，以便將物鏡朝較大半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第二轉(zhuǎn)動(dòng)角到位置(x0，0，z0，Ψ0+ΔΨ2)，其中第二角等于所述第一角；[f]啟動(dòng)所述軸向致動(dòng)裝置，以便將物鏡軸向移動(dòng)第二軸向距離，使得光束再次聚焦在光盤上；[g]比較所述第一軸向距離和所述第二軸向距離；[h1]如果在某一限制范圍內(nèi)所述第一軸向距離與所述第二軸向距離實(shí)際不等，則重調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)偏移并重復(fù)步驟[b]-[g]；[h2]如果所述第一軸向距離與所述第二軸向距離基本相等，則基于轉(zhuǎn)動(dòng)偏移的當(dāng)前值設(shè)置物鏡的操作轉(zhuǎn)動(dòng)角。
21.光盤驅(qū)動(dòng)設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)裝置，定義光盤的旋轉(zhuǎn)軸；光學(xué)掃描裝置，用于使用光束掃描光盤，所述光學(xué)掃描裝置包括-光束發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生光束；-可移動(dòng)的物鏡，用于將光束聚焦在所述光盤上；所述設(shè)備還包括徑向致動(dòng)裝置，用于徑向移動(dòng)所述物鏡；軸向致動(dòng)裝置，用于軸向移動(dòng)所述物鏡；樞軸致動(dòng)裝置，用于樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述物鏡；控制裝置，用于控制所述徑向致動(dòng)裝置、所述軸向致動(dòng)裝置和所述樞軸自動(dòng)裝置；所述控制裝置被設(shè)計(jì)用于設(shè)置物鏡的操作轉(zhuǎn)動(dòng)角，通過；[a]選擇初始轉(zhuǎn)動(dòng)偏移；[b]啟動(dòng)所述徑向致動(dòng)裝置和所述軸向致動(dòng)裝置，以便將物鏡帶到初始聚焦位置(x0，0，z0，Ψ0)；[c]啟動(dòng)所述軸向致動(dòng)裝置，以便將物鏡朝光盤方向軸向移動(dòng)一軸向距離；[d]啟動(dòng)所述樞軸致動(dòng)裝置，以便將物鏡朝較小半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)角到位置(x0，0，z0，Ψ0-ΔΨ1)，使得光束再次聚焦在光盤上；[e]啟動(dòng)所述樞軸致動(dòng)裝置，以便將物鏡朝較大半徑方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)第二轉(zhuǎn)動(dòng)角到位置(x0，0，z0，Ψ0+ΔΨ2)，使得光束再次聚焦在光盤上；[f]比較所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角和所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角；[g1]如果在某一限制范圍內(nèi)所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角實(shí)際不等，則重調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)偏移并重復(fù)步驟[b]-[f]；[g2]如果所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)角與所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)角基本相等，則基于轉(zhuǎn)動(dòng)偏移的當(dāng)前值設(shè)置物鏡的操作轉(zhuǎn)動(dòng)角。
全文摘要
在光盤(2)的測(cè)量位置(P(r，φ))測(cè)量傾斜(θ(r，φ))。將樞軸物鏡(34)帶到第一聚焦測(cè)量位置，以便在第一定位點(diǎn)(P1(r－Δr1，φ))聚焦光束(32)，該第一定位點(diǎn)具有與所述測(cè)量位置(P(r，φ))相同的角坐標(biāo)φ并具有與所述測(cè)量位置Δr1的小徑向距離。將物鏡被帶到第二聚焦測(cè)量位置，以便在第二定位點(diǎn)(P2(r+Δr2，φ))聚焦光束，該第二定位點(diǎn)具有與所述測(cè)量位置(P(r，φ))相同的角坐標(biāo)φ并具有與所述測(cè)量位置Δr2的小徑向距離。其中，所述第一和第二定位點(diǎn)位于所述測(cè)量位置的相對(duì)兩側(cè)?？梢詮乃鑫镧R的所述兩個(gè)聚焦測(cè)量位置的坐標(biāo)計(jì)算出所述測(cè)量位置的傾斜。
文檔編號(hào)G11B11/105GK1672199SQ03817551
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2003年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月26日
發(fā)明者O·K·安德森, J·M·登霍爾蘭德 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司