專利名稱：光盤設(shè)備和拾取單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光盤設(shè)備和拾取單元，更具體地，涉及一種能夠支持包括多個(gè)信號(hào)層的光盤的光盤設(shè)備和拾取單元。
背景技術(shù)：
近來(lái)，光盤設(shè)備的使用日益廣泛(例如，參考日本專利第3438160號(hào)以及未經(jīng)審查的日本專利申請(qǐng)公開第2004-281026號(hào))。
為了檢測(cè)光盤設(shè)備中的跟軌誤差，例如，日本專利第3438160號(hào)描述了一種單點(diǎn)推挽(one spot push-pull)法，因?yàn)樵谠摲椒ㄖ?，激光束的利用效率較高，所以優(yōu)于三光束(three beam)法。因此，單點(diǎn)推挽法適于可記錄的光盤設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
然而，如在日本專利第3438160號(hào)中所述，已知的使用單點(diǎn)推挽法的光接收元件不能檢測(cè)作為例如只再生數(shù)字多功能光盤(DVD)的跟軌誤差信號(hào)的微分相位識(shí)別(DPD)信號(hào)。
此外，為了接收多個(gè)伺服信號(hào)，光接收元件需要具有多個(gè)單獨(dú)的光檢測(cè)部。因此，為了防止由來(lái)自多個(gè)單獨(dú)光檢測(cè)部的信號(hào)總和導(dǎo)致的再生信號(hào)的惡化，光束需要被分成多個(gè)用于伺服檢測(cè)和再生信號(hào)檢測(cè)的子光束。另外，需要用于再生信號(hào)檢測(cè)的額外的光接收元件。即，需要使用多個(gè)子光束的方法來(lái)代替單點(diǎn)推挽法。
使用多個(gè)子光束的方法對(duì)于包括單一信號(hào)層的光盤有效。然而，該方法被認(rèn)為對(duì)于包括多個(gè)信號(hào)層的光盤是無(wú)效的，例如DVD和BD(Blu-ray Disc)。這是因?yàn)榘ǘ鄠€(gè)信號(hào)層的光盤被由不同于目標(biāo)信號(hào)層的信號(hào)層的反射而導(dǎo)致的不期望的反射光(即，層間雜散光)影響。因此，在使用控制多個(gè)子光束的方法的光盤設(shè)備中，伺服誤差信號(hào)和再生信號(hào)可能惡化。
因此，例如，日本未審查專利申請(qǐng)公開第2004-281026號(hào)中描述了一種支持包括兩個(gè)信號(hào)層的光盤的方法。在該方法中，布置伺服檢測(cè)區(qū)以避開層間雜散光?？上?，即使該方法也不能支持包括三個(gè)或更多信號(hào)層的光盤。
也就是說(shuō)，在當(dāng)前環(huán)境下，很難提供一種既能夠檢測(cè)DPD信號(hào)又能夠支持包括多個(gè)信號(hào)層的光盤的單點(diǎn)推挽法的光盤設(shè)備(或光盤設(shè)備的拾取單元)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種使用單點(diǎn)推挽法的光盤設(shè)備(和光盤設(shè)備的拾取單元)，其既能夠檢測(cè)DPD信號(hào)又能夠支持包括多個(gè)信號(hào)層的光盤。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種光盤設(shè)備。該光盤設(shè)備包括發(fā)光單元，光檢測(cè)單元、跟軌誤差信號(hào)發(fā)生單元、以及跟軌控制單元。發(fā)光單元將單光束發(fā)射到光盤上。光檢測(cè)單元包括至少三個(gè)光檢測(cè)部，每個(gè)用于接收從光盤反射回的光，并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。至少三個(gè)光檢測(cè)部布置在光盤的軌道方向上。跟軌誤差信號(hào)發(fā)生單元使用至少三個(gè)光檢測(cè)部的輸出產(chǎn)生至少兩種類型的跟軌誤差信號(hào)，以及跟軌控制單元基于跟軌誤差信號(hào)對(duì)光盤執(zhí)行跟軌控制。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種用于在光盤設(shè)備中使用的光拾取單元。光拾取單元包括發(fā)光單元、光檢測(cè)單元、以及輸出單元。發(fā)光單元將單光束發(fā)射到光盤上。光檢測(cè)單元包括至少三個(gè)光檢測(cè)部，每個(gè)用于接收光盤反射回的光，并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。至少三個(gè)光檢測(cè)部布置在光盤的軌道方向上，以及輸出單元輸出來(lái)自至少三個(gè)光檢測(cè)部的用于產(chǎn)生至少兩種類型的跟軌誤差的信號(hào)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光盤設(shè)備或包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光檢測(cè)單元的光盤設(shè)備的方框圖；圖2示出了圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光檢測(cè)單元的示例性光接收表面；圖3示出了當(dāng)用于跟蹤軌道的物鏡沒(méi)有移動(dòng)時(shí)，圖2中所示的光檢測(cè)單元的光接收表面上的光斑的實(shí)例；圖4示出了當(dāng)用于跟蹤軌道的物鏡移動(dòng)時(shí)，圖2中所示的光檢測(cè)單元的光接收表面上的光斑的實(shí)例；圖5是跟軌誤差信號(hào)計(jì)算電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的方框圖；圖6示出了不同于圖2中所示的光接收表面的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光檢測(cè)單元的光接收表面；
圖7示出了當(dāng)用于跟蹤軌道的物鏡沒(méi)有移動(dòng)時(shí)，圖6中所示的光檢測(cè)單元的光接收表面上的光斑的實(shí)例；圖8示出了當(dāng)用于跟蹤軌道的物鏡移動(dòng)時(shí)，圖6中所示的光檢測(cè)單元的光接收表面上的光斑的實(shí)例；圖9示出了不同于圖2和圖6中所示的光接收表面的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光檢測(cè)單元的光接收表面；以及圖10示出了不同于圖2、圖6和圖9中所示的光接收表面的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光檢測(cè)單元的光接收表面。
具體實(shí)施例方式
在描述本發(fā)明的實(shí)施例之前，將對(duì)權(quán)利要求的特征和在本發(fā)明的實(shí)施例中披露的具體元件之間的對(duì)應(yīng)進(jìn)行論述。該描述旨在確保在該說(shuō)明書中描述支持要求保護(hù)的本發(fā)明的實(shí)施例。因此，即使在下面的實(shí)施例中的元件被描述為與本發(fā)明的某一個(gè)特征無(wú)關(guān)，也不一定意味著該元件與權(quán)利要求的特征無(wú)關(guān)。相反地，即使在此描述的元件與權(quán)利要求的某些特征有關(guān)，也不一定意味著該元件與權(quán)利要求的其它特征無(wú)關(guān)。
此外，該說(shuō)明書不應(yīng)被解釋為限制在實(shí)施例中披露的所有特征都在權(quán)利要求中描述。也就是說(shuō)，該說(shuō)明書不否認(rèn)在實(shí)施例中描述的本發(fā)明的特征沒(méi)有在該申請(qǐng)的發(fā)明的權(quán)利要求中主張，即，不否認(rèn)本發(fā)明的特征可以在將來(lái)作為分案申請(qǐng)來(lái)要求保護(hù)，或者通過(guò)修改而另外要求保護(hù)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種光盤設(shè)備。該光盤設(shè)備(例如圖1中所示的光盤設(shè)備)執(zhí)行將信息信號(hào)記錄在光盤(例如圖1中所示的光盤31)上的操作和從光盤再生信息信號(hào)的操作中的至少一種操作。信息信號(hào)以預(yù)定軌道格式記錄或?qū)⒈挥涗浽诠獗P上。光盤設(shè)備包括光收集裝置，用于收集光盤記錄表面上的光束(例如，圖1中所示的物鏡6)；第一移動(dòng)裝置，用于在垂直于光盤的軌道方向的方向上移動(dòng)光收集裝置(例如，圖1中所示的跟軌致動(dòng)器13)；光檢測(cè)裝置(例如圖1中所示的光檢測(cè)單元9)，包括用于接收光盤反射回的光束的光接收元件(例如，圖2或圖6中所示的光接收元件(光接收表面))；第一跟軌誤差信號(hào)發(fā)生裝置(例如，在圖1中所示的跟軌誤差信號(hào)計(jì)算電路22中的圖5的跟軌誤差計(jì)算單元62)；光束斑偏移計(jì)算裝置(例如，在圖1中所示的跟軌誤差信號(hào)計(jì)算電路中的圖5的光束斑偏移計(jì)算單元61)；偏移校正裝置(例如，在圖1中所示的跟軌誤差信號(hào)計(jì)算電路22中的圖5的偏移校正計(jì)算單元64)；以及跟軌控制裝置(例如，圖1中所示的跟軌控制單元25)。光接收元件的表面在垂直于光盤的軌道方向的方向上被分成以下三個(gè)區(qū)域在一端的第一軌道方向端部區(qū)、在另一端的第二軌道方向端部區(qū)、以及在中間的軌道方向中間區(qū)(例如圖2或圖6中所示的區(qū)域)。軌道方向中間區(qū)在垂直于軌道方向的方向上進(jìn)一步被分成至少兩部分。此外，在平行于軌道方向的方向上光接收元件被分成兩個(gè)。結(jié)果，兩個(gè)光檢測(cè)部形成在第一軌道方向端部區(qū)中(例如，圖2或圖6中所示的光檢測(cè)部E和F)。兩個(gè)光檢測(cè)部形成在第二軌道方向端部區(qū)中(例如，圖2或圖6中所示的光檢測(cè)部H和G)。此外，至少四個(gè)光檢測(cè)部形成在軌道方向中間區(qū)中(例如，圖2中所示的光檢測(cè)部A到D，或圖6中所示的光檢測(cè)部AA、BB、CC、DD、AI、BJ、CK和DL)。第一跟軌誤差信號(hào)發(fā)生裝置使用形成在軌道方向中間區(qū)中的至少四個(gè)光檢測(cè)部的輸出，執(zhí)行預(yù)定計(jì)算(例如，計(jì)算等式(3)或(10)中的{(a+d)-(b+c)})，以產(chǎn)生表示軌道和光束之間的相對(duì)偏移的跟軌誤差信號(hào)。光束斑偏移計(jì)算裝置使用形成在第一軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)光檢測(cè)部和形成在第二軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)光檢測(cè)部的輸出，執(zhí)行預(yù)定計(jì)算(例如，計(jì)算等式(3)或(10)中的{(e+h)-(f+g)})，以檢測(cè)光檢測(cè)單元的光接收元件上的光束斑的相對(duì)偏移。偏移校正裝置基于由光束斑偏移計(jì)算裝置檢測(cè)的光束斑的相對(duì)偏移，校正由第一軌道誤差信號(hào)發(fā)生裝置產(chǎn)生的跟軌誤差信號(hào)(例如，通過(guò)計(jì)算等式(3)或(10)校正)。跟軌控制裝置根據(jù)由偏移校正裝置校正的跟軌誤差信號(hào)，通過(guò)移動(dòng)第一移動(dòng)裝置來(lái)執(zhí)行跟軌控制。
光盤設(shè)備還可以包括第二跟軌誤差信號(hào)發(fā)生裝置(例如，在圖1所示的跟軌誤差信號(hào)計(jì)算電路22中的圖5的DPD計(jì)算單元65)。第二跟軌誤差信號(hào)發(fā)生裝置根據(jù)微分相位識(shí)別(DPD)法，使用形成在第一軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)光檢測(cè)部、形成在第二軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)光檢測(cè)部、以及形成在軌道方向中間區(qū)中的至少四個(gè)光檢測(cè)部的輸出，執(zhí)行計(jì)算(例如，根據(jù)等式(4)或(11)計(jì)算)，以產(chǎn)生跟軌誤差信號(hào)。跟軌控制裝置可以根據(jù)代替由第一跟軌誤差信號(hào)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的跟軌誤差信號(hào)的由第二跟軌誤差信號(hào)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的跟軌誤差信號(hào)，來(lái)執(zhí)行跟軌控制。
光盤設(shè)備還可以包括球面像差信號(hào)發(fā)生裝置(例如，圖1中所示的球面像差信號(hào)計(jì)算電路23)和球面像差校正裝置(例如，圖1中所示的球面像差校正單元4和用于控制球面像差校正單元4的球面像差控制單元27)。球面像差信號(hào)發(fā)生裝置使用形成在第一軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)光檢測(cè)部和形成在第二軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)光檢測(cè)部的輸出，執(zhí)行預(yù)定計(jì)算(例如根據(jù)等式(5)的計(jì)算)，以產(chǎn)生第一聚焦誤差信號(hào)；使用形成在軌道方向中間區(qū)中的至少四個(gè)光檢測(cè)部中的至少一個(gè)的輸出，執(zhí)行預(yù)定計(jì)算(例如根據(jù)等式(6)的計(jì)算)，以產(chǎn)生第二聚焦誤差信號(hào)；以及使用第一聚焦誤差信號(hào)和第二聚焦誤差信號(hào)，執(zhí)行預(yù)定計(jì)算(例如根據(jù)等式(7)的計(jì)算)，以產(chǎn)生球面像差信號(hào)。球面像差校正裝置根據(jù)由球面像差信號(hào)發(fā)生裝置產(chǎn)生的球面像差信號(hào)，來(lái)校正在光收集裝置收集光盤記錄表面上的光束時(shí)發(fā)生的球面像差。
光盤設(shè)備還可以包括第二移動(dòng)裝置(例如，圖1中所示的聚焦致動(dòng)器14)、聚焦誤差信號(hào)發(fā)生裝置(例如，圖1中所示的聚焦誤差信號(hào)計(jì)算電路21)、以及聚焦控制裝置(例如，圖1中所示的聚焦控制單元26)。第二移動(dòng)裝置在垂直于光盤記錄表面的方向上移動(dòng)光收集裝置。聚焦誤差信號(hào)發(fā)生裝置使用形成在第一軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)光檢測(cè)部、形成在第二軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)光檢測(cè)部、以及形成在軌道方向中間區(qū)中的至少四個(gè)光檢測(cè)部中的除了檢測(cè)軌道和光束之間的相對(duì)偏移所需的光檢測(cè)部之外的至少一個(gè)區(qū)的輸出，執(zhí)行預(yù)定計(jì)算(例如，根據(jù)等式(2)或(9)的計(jì)算)，以產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)。聚焦控制裝置根據(jù)由聚集誤差信號(hào)發(fā)生裝置產(chǎn)生的聚焦誤差信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)第二移動(dòng)裝置來(lái)執(zhí)行聚焦控制。
光盤設(shè)備還可以包括再生信號(hào)發(fā)生裝置(例如，圖1中所示的再生信號(hào)電路24)。再生信號(hào)發(fā)生裝置使用形成在第一軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)光檢測(cè)部、形成在第二軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)光檢測(cè)部、以及形成在軌道方向中間區(qū)中的所有至少四個(gè)光檢測(cè)部的輸出，執(zhí)行預(yù)定計(jì)算以產(chǎn)生再生信號(hào)。形成在第一軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)光檢測(cè)部、形成在第二軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)光檢測(cè)部、以及形成在軌道方向中間區(qū)中的所有至少四個(gè)光檢測(cè)部中的每一個(gè)都設(shè)置有光電二極管(例如，圖1中所示的光電二極管9-A到9-H)。光電二極管的負(fù)極連接到第一跟軌誤差信號(hào)發(fā)生裝置和光束斑偏移檢測(cè)裝置，而光電二極管的正極連接到再生信號(hào)發(fā)生裝置?？蛇x地，光電二極管的正極可以連接到第一跟軌誤差信號(hào)發(fā)生裝置和光束斑偏移檢測(cè)裝置，而光電二極管的負(fù)極可以連接到再生信號(hào)發(fā)生裝置。例如，如圖1所示，8個(gè)光電二極管9-A到9-H被連接，使得跟軌誤差信號(hào)TE從8個(gè)光電二極管9-A到9-H的負(fù)極輸出，而光盤再生信號(hào)從8個(gè)光電二極管9-A到9-H的正極輸出。
在該光盤設(shè)備的光檢測(cè)裝置(例如，圖6所示的光檢測(cè)單元9)中，軌道方向中間區(qū)可以在垂直于軌道方向的方向上被分成兩部分，并且光接收元件可以在平行于軌道方向的方向上被分成兩個(gè)，使得四個(gè)光檢測(cè)部形成在軌道方向中間區(qū)中。此外，形成在軌道方向中間區(qū)中的四個(gè)光檢測(cè)部中的每個(gè)可以被分成兩個(gè)，其中一個(gè)與光接收元件的外邊緣相鄰，并且另一個(gè)與光接收元件的中間相鄰。結(jié)果，8個(gè)光檢測(cè)部可以形成在軌道方向中間區(qū)中。例如，如圖6所示，光檢測(cè)部AA、BB、CC、和DD可以形成在與光接收元件的外邊緣相鄰的一側(cè)。同樣，光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL可以形成在與光接收元件的中間相鄰的一側(cè)。
光盤設(shè)備還可以包括球面像差信號(hào)發(fā)生裝置(例如，圖1中所示的球面像差信號(hào)計(jì)算電路23)和球面像差校正裝置(例如，圖1中所示的球面像差校正單元4和用于控制球面像差校正單元4的球面像差控制單元27)。球面像差信號(hào)發(fā)生裝置使用形成在第一軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)光檢測(cè)部、形成在第二軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)光檢測(cè)部、以及形成在與光接收元件的外邊緣相鄰的軌道方向中間區(qū)中的8個(gè)光檢測(cè)部中的四個(gè)光檢測(cè)部的輸出，執(zhí)行預(yù)定計(jì)算(例如根據(jù)等式(12)的計(jì)算)，以產(chǎn)生第一聚焦誤差信號(hào)；使用形成在與光接收元件的中間相鄰的軌道方向中間區(qū)中的8個(gè)光檢測(cè)部中的四個(gè)光檢測(cè)部的輸出，執(zhí)行預(yù)定計(jì)算(例如根據(jù)等式(13)的計(jì)算)，以產(chǎn)生第二聚焦誤差信號(hào)；并且使用第一聚焦誤差信號(hào)和第二聚焦誤差信號(hào)，執(zhí)行預(yù)定計(jì)算(例如根據(jù)等式(14)的計(jì)算)，以產(chǎn)生球面像差信號(hào)。球面像差校正裝置根據(jù)由球面像差信號(hào)發(fā)生裝置產(chǎn)生的球面像差信號(hào)，來(lái)校正在光收集裝置收集光盤的記錄表面上的光束時(shí)發(fā)生的球面像差。
形成在與光接收元件的中間相鄰的軌道方向中間區(qū)中的8個(gè)光檢測(cè)部中的四個(gè)光檢測(cè)部中的每個(gè)可以具有L形(例如，圖6中所示的光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL的形狀)，并且L形的光檢測(cè)部的各端中的一端可以位于光接收元件的邊緣部。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種拾取單元。拾取單元(例如，圖1所示的包括從光源1到前置放大器10的拾取單元)包含在光盤設(shè)備(例如圖1所示的光盤設(shè)備)中，光盤設(shè)備用于執(zhí)行將信息信號(hào)記錄在光盤(例如圖1中所示的光盤31)上的操作和從光盤再生信息信號(hào)的操作中的至少一種操作。信息信號(hào)以預(yù)定軌道格式記錄或?qū)⒈挥涗浽诠獗P上。拾取單元包括用于接收光盤反射回的光束的光接收元件(例如，圖2或圖6中所示的光接收元件(光接收表面))。光接收元件的表面在垂直于光盤的軌道方向的方向上被分成以下三個(gè)區(qū)域在一端的第一軌道方向端部區(qū)、在另一端的第二軌道方向端部區(qū)、以及在中間的軌道方向中間區(qū)(例如圖2或圖6中所示的區(qū)域)。軌道方向中間區(qū)在垂直于軌道方向的方向上進(jìn)一步被分成至少兩部分。此外，在平行于軌道方向的方向上光接收元件被分成兩個(gè)。結(jié)果，兩個(gè)光檢測(cè)部形成在第一軌道方向端部區(qū)中(例如，圖2或圖6中所示的光檢測(cè)部E和F)。兩個(gè)光檢測(cè)部形成在第二軌道方向端部區(qū)中(例如，圖2或圖6中所示的光檢測(cè)部H和G)。此外，至少四個(gè)光檢測(cè)部形成在軌道方向中間區(qū)中(例如，圖2中所示的光檢測(cè)部A到D，或圖6中所示的光檢測(cè)部AA、BB、CC、DD、AI、BJ、CK和DL)。
在該拾取單元(例如，圖1中所示的包括從光源1到前置放大器10部件的拾取單元，或圖6中所示的包括光檢測(cè)單元9的拾取單元)中，軌道方向中間區(qū)在與軌道方向垂直的方向上可以被分成兩部分，并且光接收元件在與軌道方向平行的方向上可以被分成兩部分，使得四個(gè)光檢測(cè)部形成在軌道方向中間區(qū)中。此外，形成在軌道方向中間區(qū)中的四個(gè)光檢測(cè)部中的每個(gè)可以被分成兩個(gè)，其中一個(gè)與光接收元件的外邊緣相鄰，并且另一個(gè)與光接收元件的中間相鄰。結(jié)果，8個(gè)光檢測(cè)部可以形成在軌道方向中間區(qū)中。例如，如圖6所示，光檢測(cè)部AA、BB、CC、和DD可以形成在與光接收元件的外邊緣相鄰的一側(cè)。同樣，光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL可以形成在與光接收元件的中間相鄰的一側(cè)。
下面參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光盤設(shè)備或包括根據(jù)本發(fā)明的拾取單元的光盤設(shè)備。更準(zhǔn)確地，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光盤設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)的方框圖。
如圖1所示，光盤設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)包括從光源1到光檢測(cè)單元9的部件。
光源1被驅(qū)動(dòng)電路(未示出)驅(qū)動(dòng)以發(fā)射激光束。由光源1發(fā)射的激光束通過(guò)準(zhǔn)直鏡2，使得激光束變成平行光束。平行光束穿過(guò)偏振分光鏡3和球面像差校正單元4。然后平行光束被1/4波長(zhǎng)板5圓偏振并到達(dá)物鏡6。物鏡6將來(lái)自1/4波長(zhǎng)板5的平行光束對(duì)準(zhǔn)到光盤31的記錄表面(圖1中由交叉暈線表示的表面)上。從光盤31的表面反射回的光束穿過(guò)物鏡6以成為平行光束。平行光束再次穿過(guò)1/4波長(zhǎng)板5。結(jié)果，平行光束被線偏振為具有90度不同偏振方向的光束。然后光束穿過(guò)球面像差校正單元4并入射到偏振分光鏡3。光束被偏振分光鏡3反射回并穿過(guò)聚焦透鏡7和柱面透鏡8。最后，光束到達(dá)光檢測(cè)單元9的光接收表面(光接收元件)。
因此，在根據(jù)本實(shí)施例的光盤設(shè)備中，從光盤31的記錄表面反射回并入射到光檢測(cè)單元9的光束，即，返回光束是單點(diǎn)光束。
光檢測(cè)單元9包括被分成多個(gè)光檢測(cè)部的光接收表面。如圖1所示，光檢測(cè)單元9包括，例如對(duì)應(yīng)于下面將描述的圖2中所示實(shí)例的8個(gè)光電二極管9-A到9-H。即，光檢測(cè)單元9包括分別對(duì)應(yīng)于8個(gè)光檢測(cè)部A到H的8個(gè)光電二級(jí)管9-A到9-H。
換句話說(shuō)，當(dāng)光檢測(cè)單元9支持將在下面描述的圖6、圖9或圖10中所示的光檢測(cè)部時(shí)，即，當(dāng)光檢測(cè)單元9支持12個(gè)光檢測(cè)部AA、BB、CC、DD、E、F、G、H、AI、BJ、CK和DL(以下稱作“光檢測(cè)部AA到DL)時(shí)，光檢測(cè)單元9設(shè)置有12個(gè)光電二極管9-AA、9-BB、9-CC、9-E、9-F、9-G、9-H、9-AI、9-BJ、9-CK和9-DL(均未示出)。此外，前置放大器10設(shè)置到光檢測(cè)單元9，使得前置放大器10的數(shù)量等于光檢測(cè)部的數(shù)量。
圖2示出了光檢測(cè)單元9的光接收表面的實(shí)例。圖3示出了當(dāng)用于跟蹤軌道的圖1中所示的物鏡6沒(méi)有移動(dòng)時(shí)，圖2中所示的光檢測(cè)單元9的光接收表面上的光斑51的實(shí)例(即，物鏡6沒(méi)有通過(guò)跟軌致動(dòng)器13移動(dòng))，而圖4示出了當(dāng)用于跟蹤軌道的圖1中所示的物鏡6移動(dòng)時(shí)，圖2中所示的光檢測(cè)單元9的光接收表面上的光斑51的實(shí)例。
在圖2到圖4中，光檢測(cè)單元9的光接收表面被基本上與光盤31的軌道的切線方向(見圖1)(以下稱作“軌道方向”)平行的分割線41和基本上與光盤31的半徑方向(以下稱作“盤半徑方向”)平行的分割線42到44分成8個(gè)光檢測(cè)部A到H(見圖1)。
更具體地，在圖2到圖4中，光檢測(cè)單元9的光接收表面在基本上垂直于軌道方向的方向(以下簡(jiǎn)稱為“軌道方向的垂直方向”)上被分割線42和44分割，以形成三個(gè)光檢測(cè)部。以下，在三個(gè)光檢測(cè)部中，中間的光檢測(cè)部被稱作“軌道方向中間區(qū)”。在光接收表面的兩端的兩個(gè)光檢測(cè)部被稱作“軌道方向端部區(qū)”。軌道方向中間區(qū)進(jìn)一步被分割線43分割成兩個(gè)光檢測(cè)部。每個(gè)軌道方向端部區(qū)和通過(guò)分割軌道方向中間區(qū)而得到的兩個(gè)光檢測(cè)部中的每個(gè)被基本上與盤半徑方向垂直的方向(即，基本上平行于軌道方向的方向，以下簡(jiǎn)稱作“平行軌道方向”)上的分割線41分割成兩部分。結(jié)果，8個(gè)光檢測(cè)部A到H形成在光檢測(cè)單元9的光接收表面上。
應(yīng)該注意，在圖2到圖4中，8個(gè)光檢測(cè)部A到H被如下定義。在圖2中所示的光接收表面中，在軌道方向中間區(qū)中的四個(gè)分割區(qū)從左上開始以順時(shí)針?lè)较虮欢x為光檢測(cè)部A到D。在與光檢測(cè)部A和B相鄰的軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)分割的光檢測(cè)部(即，圖2中上軌道方向端部區(qū))中，與光檢測(cè)部A相鄰的區(qū)域(即，圖2中的左區(qū)域)被定義為光檢測(cè)部E，而與光檢測(cè)部B相鄰的區(qū)域(即，圖2中的右區(qū)域)被定義為光檢測(cè)部F。此外，在與光檢測(cè)部C和D相鄰的軌道方向端部區(qū)中的兩個(gè)分割的光檢測(cè)部(即，圖2中的下軌道方向端部區(qū))中，與光檢測(cè)部C相鄰的區(qū)域(即，圖2中的右區(qū)域)被定義為光檢測(cè)部G，而與光檢測(cè)部D相鄰的區(qū)域(即，圖2中的左區(qū)域)被定義為光檢測(cè)部H。
再參考圖1，光電二極管9-A到9-H分別布置在上述的光檢測(cè)單元9的8個(gè)光檢測(cè)部A到H(見圖2)中。光電二極管9-A到9-H的負(fù)極分別連接到前置放大器10-A到10-H的輸入端。光電二極管9-A到9-H的正極全部連接到前置放大器10-I的輸入端。
即，如下所述，前置放大器10-A到10-H的輸出端至少連接到輸出跟軌誤差信號(hào)TE的跟軌誤差信號(hào)計(jì)算電路22。前置放大器10-I的輸出端連接到輸出光盤再生信號(hào)的再生信號(hào)電路24。因此，圖1中所示的光盤設(shè)備可以輸出來(lái)自8個(gè)光電二極管9-A到9-H的負(fù)極的跟軌誤差信號(hào)TE，并且可以輸出來(lái)自8個(gè)光電二極管9-A到9-H的正極的光盤再生信號(hào)。
應(yīng)該注意，8個(gè)光電二極管9-A到9-H可以以相反的方式連接到前置放大器10-A到10-I。即，盡管未示出，8個(gè)光電二極管9-A到9-H的正極可以分別連接到前置放大器10-A到10-H的輸入端。8個(gè)光電二極管9-A到9-H的負(fù)極可以全部連接到前置放大器10-I的輸入端。以這種相反的連接方式，光盤設(shè)備(未示出)可以輸出來(lái)自8個(gè)光電二極管9-A到9-H的負(fù)極的跟軌誤差信號(hào)TE，并且可以輸出來(lái)自8個(gè)光電二極管9-A到9-H的正極的光盤再生信號(hào)。
圖1中所示的從前置放大器10到控制器15的部件作為用于驅(qū)動(dòng)上述光學(xué)系統(tǒng)的物鏡6和球面像差校正單元4的伺服控制系統(tǒng)。
當(dāng)從另一方面考慮時(shí)，圖1中所示的光盤設(shè)備作為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的拾取單元。同樣，圖1中所示的光盤設(shè)備可以被認(rèn)為設(shè)置有包括從光源1到前置放大器10的部件和從信號(hào)計(jì)算電路11到控制器15的部件的拾取單元。
前置放大器10的輸出信號(hào)被傳送到信號(hào)計(jì)算電路11。如圖1所示，信號(hào)計(jì)算電路11包括從聚焦誤差信號(hào)計(jì)算電路21到再生信號(hào)電路24的部件。
分別參考光檢測(cè)部A到H(光電二極管9-A到9-H的負(fù)極)的輸出電平a到h，更準(zhǔn)確地說(shuō)，前置放大器10-A到10-H的輸出電平a到h，給出下面的描述(在圖6的描述開始之前的描述)。
圖1中所示的光盤設(shè)備使用像散法獲得聚焦誤差信號(hào)FE。因此，聚焦誤差信號(hào)計(jì)算電路21可以使用例如下面的等式來(lái)計(jì)算并輸出聚焦誤差信號(hào)FEFE＝(a+c+e+g)-(b+d+f+h)。 ...(1)可選地，聚焦誤差信號(hào)計(jì)算電路21可以使用例如下面的等式來(lái)計(jì)算并輸出聚焦誤差信號(hào)FEFE＝(e+g)-(f+h)。 ...(2)
在此，沒(méi)有使用檢測(cè)推挽信號(hào)電平(軌道和光束之間的相對(duì)偏移)的光檢測(cè)部A到D來(lái)計(jì)算等式(2)。因此，計(jì)算出的聚焦誤差信號(hào)FE導(dǎo)致在推挽信號(hào)電平上具有較小色度亮度干擾的聚焦誤差信號(hào)。從而，當(dāng)使用像散法再生諸如DVD-RAM的具有大推挽信號(hào)電平的光盤31時(shí)，可以獲得穩(wěn)定的聚焦伺服操作。
根據(jù)等式(1)或(2)計(jì)算出的聚焦誤差信號(hào)FE，從聚焦誤差信號(hào)計(jì)算電路21傳送到伺服控制單元12的聚焦控制單元26，這將在下面描述。
此外，跟軌誤差信號(hào)計(jì)算電路22在使用可寫類型的光盤31時(shí)，可以使用單點(diǎn)推挽(PP)法計(jì)算并輸出跟軌誤差信號(hào)TE，以及在使用在其上預(yù)先形成有信息凹槽線的只再生(ROM)類型的光盤31時(shí)，可以使用微分相位識(shí)別(DPD)法計(jì)算并輸出跟軌誤差信號(hào)TE。
更具體地，在單點(diǎn)推挽法中，根據(jù)例如下面的等式來(lái)計(jì)算跟軌誤差信號(hào)TETE-PP＝{(a+d)-(b+c)}-α*{(e+h)-(f+g)}...(3)其中α表示系數(shù)。
應(yīng)該注意，跟軌誤差信號(hào)TE被表示為跟軌誤差信號(hào)TE-PP以表示跟軌誤差信號(hào)TE是由單點(diǎn)推挽法計(jì)算的。即，在等式(3)中，{(a+d)-(b+c)}項(xiàng)對(duì)應(yīng)于推挽信號(hào)電平的檢測(cè)(軌道和光束之間的相對(duì)偏移)，而{(e+h)-(f+g)}項(xiàng)對(duì)應(yīng)于透鏡移動(dòng)信號(hào)電平的檢測(cè)(光接收元件上的光斑的相對(duì)偏移)。因此，在從等式(3)獲得的跟軌誤差信號(hào)TE-PP中，透鏡移動(dòng)信號(hào)電平從推挽信號(hào)電平中除去。結(jié)果是，跟軌誤差信號(hào)TE-PP導(dǎo)致沒(méi)有偏移的穩(wěn)定的跟軌誤差信號(hào)。
此外，在微分相位識(shí)別法中，使用例如下面的等式計(jì)算跟軌誤差信號(hào)TETE-DPD＝φ(a+c+e+g)-φ(b+d+f+h) ...(4)其中運(yùn)算符φ表示信號(hào)相位。
應(yīng)當(dāng)注意，跟軌誤差信號(hào)TE被表示為跟軌誤差信號(hào)TE-DPD，以表示跟軌誤差信號(hào)TE是通過(guò)微分相位識(shí)別法計(jì)算的。
如上所述，跟軌誤差信號(hào)計(jì)算電路22可以計(jì)算上述等式(3)或(4)，并可以輸出計(jì)算結(jié)果作為跟軌誤差信號(hào)TE。在該種情況下，跟軌誤差信號(hào)計(jì)算電路22可以具有例如在圖5中所示的結(jié)構(gòu)。即，圖5詳細(xì)地示出了跟軌誤差信號(hào)計(jì)算電路22的結(jié)構(gòu)。
如圖5所示，跟軌誤差信號(hào)計(jì)算電路22包括從光斑偏移計(jì)算單元61到跟軌誤差信號(hào)選擇單元66的部件。
光斑偏移計(jì)算單元61計(jì)算透鏡移動(dòng)信號(hào)電平(光接收元件上的光斑的相對(duì)偏移)，即，計(jì)算等式(3)中的{(e+h)-(f+g)}項(xiàng)。
因此，光斑偏移計(jì)算單元61包括計(jì)算(e+h)的計(jì)算單元71、計(jì)算(f+g)的計(jì)算單元72、計(jì)算來(lái)自計(jì)算單元71和72的計(jì)算結(jié)果的總和的計(jì)算單元73(即，計(jì)算{(e+h)+(f+g)})、以及計(jì)算來(lái)自計(jì)算單元71和72的計(jì)算結(jié)果之間的差值的計(jì)算單元74(即，計(jì)算{(e+h)-(f+g)})。來(lái)自計(jì)算單元73和計(jì)算單元74的計(jì)算結(jié)果被傳送到增益控制單元63的自動(dòng)增益控制(AGC)單元79。
此外，跟軌誤差計(jì)算單元62計(jì)算未校正的跟軌誤差信號(hào)，即，計(jì)算推挽信號(hào)電平(軌道與光束之間的相對(duì)偏移)。更具體地，跟軌誤差計(jì)算單元62計(jì)算等式(3)中的{(a+d)-(b+c)}項(xiàng)。
因此，跟軌誤差計(jì)算單元62包括計(jì)算(a+d)的計(jì)算單元75、計(jì)算(b+c)的計(jì)算單元76、計(jì)算來(lái)自計(jì)算單元75和76的計(jì)算結(jié)果的總和的計(jì)算單元77(即，計(jì)算{(a+d)+(b+c)})、以及計(jì)算來(lái)自計(jì)算單元75和76的計(jì)算結(jié)果之間的差值的計(jì)算單元78(即，計(jì)算{(a+d)-(b+c)})。來(lái)自計(jì)算單元77和計(jì)算單元78的計(jì)算結(jié)果被傳送到增益控制單元63的AGC單元80。
增益控制單元63的AGC單元79基于計(jì)算單元73的輸出信號(hào)，調(diào)節(jié)計(jì)算單元74的輸出信號(hào)的增益，即，{(e+h)-(f+g)}的增益。然后AGC單元79將經(jīng)調(diào)節(jié)的{(e+h)-(f+g)}的增益?zhèn)魉偷狡菩Ｕ?jì)算單元64的計(jì)算單元82。
增益控制單元63的AGC單元80基于計(jì)算單元77的輸出信號(hào)，調(diào)節(jié)計(jì)算單元78的輸出信號(hào)的增益，即，{(a+d)-(b+c)}的增益。然后AGC單元80將經(jīng)調(diào)節(jié)的{(a+d)-(b+c)}的增益?zhèn)魉偷狡菩Ｕ?jì)算單元64的計(jì)算單元83。
偏移校正計(jì)算單元64基于通過(guò)AGC單元79從光斑偏移計(jì)算單元61傳送的信號(hào)(即，對(duì)應(yīng)于光斑的相對(duì)偏移的{(e+h)-(f+g)})，校正通過(guò)AGC單元80從跟軌誤差計(jì)算單元62傳送的跟軌誤差信號(hào)(即，{(a+d)-(b+c)})。然后，偏移校正計(jì)算單元64將校正的跟軌誤差信號(hào)TE-PP傳送到跟軌誤差信號(hào)選擇單元66。
也就是說(shuō)，偏移校正計(jì)算單元64計(jì)算等式(3)。因此，偏移校正計(jì)算單元64包括增益設(shè)置單元81，在控制器15的控制下設(shè)置等式(3)的增益α；計(jì)算單元82，使用設(shè)置的增益α計(jì)算α*{(e+h)-(f+g)}項(xiàng)；以及計(jì)算單元83，計(jì)算從AGC單元80輸出的{(a+d)-(b+c)}和從計(jì)算單元82輸出的α*{(e+h)-(f+g)}(即，計(jì)算{(a+d)-(b+c)}-α*{(e+h)-(f+g)})。
DPD計(jì)算單元65計(jì)算上述等式(4)，并將計(jì)算結(jié)果(即，跟軌誤差信號(hào)TE-DPD)輸出到跟軌誤差信號(hào)選擇單元66。
跟軌誤差信號(hào)選擇單元66基于從控制器15傳送的跟軌誤差選擇信號(hào)，從偏移校正計(jì)算單元64傳送的跟軌誤差信號(hào)TE-PP和從DPD計(jì)算單元65傳送的跟軌誤差信號(hào)TE-DPD中選擇任一個(gè)。然后，跟軌誤差信號(hào)選擇單元66將所選擇的信號(hào)作為跟軌誤差信號(hào)TE傳送到圖1中所示的伺服控制單元12的跟軌控制單元25。
應(yīng)該注意，在該實(shí)施例中，跟軌誤差選擇信號(hào)表示指示光盤31的類型的信號(hào)(見圖1)。更具體地，例如，一旦收到從控制器15傳送的指示可記錄光盤的信號(hào)作為跟軌誤差選擇信號(hào)時(shí)，跟軌誤差信號(hào)選擇單元66將從偏移校正計(jì)算單元64接收的跟軌誤差信號(hào)TE-PP作為跟軌誤差信號(hào)TE傳送到跟軌控制單元25。相反，一旦收到從控制器15傳送的指示只再生(ROM)光盤的信號(hào)作為跟軌誤差選擇信號(hào)時(shí)，跟軌誤差信號(hào)選擇單元66將從DPD計(jì)算單元65接收的跟軌誤差信號(hào)TE-DPD作為跟軌誤差信號(hào)TE傳送到跟軌控制單元25。
再參考圖1，球面像差信號(hào)計(jì)算電路23根據(jù)例如下面的等式計(jì)算第二聚焦誤差信號(hào)FE2(在圖3或圖4中所示的光斑51的圓周上的聚焦誤差信號(hào)FE2)FE2＝(e+g)-(f+h)。...(5)此外，球面像差信號(hào)計(jì)算電路23可以根據(jù)例如下面的等式計(jì)算第三聚焦誤差信號(hào)FE3(在光斑51的內(nèi)圓周上的聚焦誤差信號(hào)FE3)FE3＝(a+c)-(b+d)。...(6)
然后，球面像差信號(hào)計(jì)算電路23將這兩個(gè)聚焦誤差信號(hào)FE2和FE3賦值給下面等式(7)的右部，以獲得球面像差信號(hào)SASA＝FE2-β*(FE3)...(7)其中β表示系數(shù)。
根據(jù)等式(5)到(7)計(jì)算出的球面像差信號(hào)SA從球面像差信號(hào)計(jì)算電路23傳送到伺服控制單元12的球面像差控制單元27，這在下面描述。
此外，再生信號(hào)電路24基于前置放大器10-I的輸出信號(hào)(光電二極管9-A到9-H的所有正極的輸出電平)，產(chǎn)生光盤再生信號(hào)，并輸出產(chǎn)生的光盤再生信號(hào)。即，再生信號(hào)電路24計(jì)算光檢測(cè)單元9的所有光檢測(cè)部A到H的輸出電平a到h的總和，以產(chǎn)生并輸出光盤再生信號(hào)。
圖1所示的伺服控制單元12包括從跟軌控制單元25到球面像差控制單元27的部件。
跟軌控制單元25根據(jù)從跟軌誤差信號(hào)計(jì)算電路22傳送的跟軌誤差信號(hào)TE，驅(qū)動(dòng)跟軌致動(dòng)器13，以執(zhí)行跟軌控制(控制物鏡6在垂直于軌道方向的方向上的移動(dòng))。換句話說(shuō)，跟軌致動(dòng)器13被跟軌控制單元25驅(qū)動(dòng)，以在垂直于軌道方向的方向上移動(dòng)物鏡6。
聚焦控制單元26根據(jù)從聚焦誤差信號(hào)計(jì)算電路21傳送的聚焦誤差信號(hào)FE，驅(qū)動(dòng)聚焦致動(dòng)器14，以執(zhí)行聚焦控制(控制物鏡6在垂直于光盤31的記錄表面的方向(即聚焦方向)上的移動(dòng))。換句話說(shuō)，聚焦致動(dòng)器14被聚焦控制單元26驅(qū)動(dòng)，以在聚焦方向上移動(dòng)物鏡6。
球面像差控制單元27根據(jù)從球面像差信號(hào)計(jì)算電路23傳送的球面像差信號(hào)SA，控制球面像差校正單元4，以校正在物鏡6將光束收集到光盤31的記錄表面上時(shí)發(fā)生的球面像差。
更具體地，例如，當(dāng)發(fā)射到光盤31上的光束的球面像差很小并聚焦時(shí)，形成在光檢測(cè)單元9的接收表面上的光斑51的強(qiáng)度在整個(gè)光斑上基本相同。因此，如等式(5)到(7)所示，兩個(gè)聚焦誤差信號(hào)FE2和FE3基本為零。結(jié)果，球面像差信號(hào)SA的強(qiáng)度基本為零。在該種情況下，球面像差控制單元27使球面像差校正單元4的校正控制禁用。
相反，當(dāng)球面像差被引入發(fā)射到光盤31的光束中時(shí)，在形成在光檢測(cè)單元9的接收表面上的光斑51的內(nèi)圓周和外圓周中產(chǎn)生不同的光強(qiáng)分配。因此，兩個(gè)聚焦誤差信號(hào)FE2和FE3的值不同。結(jié)果，球面像差信號(hào)SA具有非零的某個(gè)值。使用具有該非零值的球面像差信號(hào)SA，可以檢測(cè)球面像差。因此，在該種情況下，球面像差控制單元27基于檢測(cè)結(jié)果執(zhí)行球面像差校正單元4的校正控制。
控制器15執(zhí)行光盤設(shè)備的總控制，即，除了執(zhí)行信號(hào)計(jì)算電路11和伺服控制單元12的控制，還執(zhí)行主軸電機(jī)(未示出)的控制。
到此，已經(jīng)描述了具有圖2中所示的光接收表面的光檢測(cè)單元9(即，具有8個(gè)獨(dú)立光檢測(cè)部A到H的光檢測(cè)單元9)。
然而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光檢測(cè)單元9不局限于圖2中所示?？蛇x地，可以提供不同的實(shí)施例。
例如，可以采用具有圖6中所示的光接收表面的光檢測(cè)單元9。即，圖6示出了光檢測(cè)單元9的光接收表面，其與圖2中所示的光接收表面不同。
此外，圖7示出了當(dāng)為了跟蹤圖6中所示的光檢測(cè)單元9的光接收表面上的軌道，物鏡6沒(méi)有移動(dòng)時(shí)，光斑51的實(shí)例；而圖8示出了當(dāng)為了跟蹤圖6中所示的光檢測(cè)單元9的光接收表面上的軌道，物鏡6移動(dòng)時(shí)，光斑51的實(shí)例。
如圖6到8所示，光檢測(cè)單元9的光接收表面被圖2到圖4中所示的分割線41到44分割。光檢測(cè)單元9的光接收表面還被分割線91到94分割成12個(gè)光檢測(cè)部AA到DL。
即，在圖2到圖4中，軌道方向中間區(qū)被分割成四個(gè)光檢測(cè)部A到D。相反，在圖6到圖8中，四個(gè)光檢測(cè)部A到D中的每個(gè)被分割線91到94中的一條分成兩部分。
在圖6到圖8中，在通過(guò)用分割線91分割光檢測(cè)部A而獲得的兩個(gè)光檢測(cè)部中，與光接收表面的外邊緣相鄰的區(qū)域(即，圖6中的左中部區(qū)域)被稱作“光檢測(cè)部AA”，以及與光接收表面的中間相鄰的區(qū)域(即，圖6中的右中部區(qū)域)被稱作“光檢測(cè)部AI”。類似地，在通過(guò)用分割線92分割光檢測(cè)部B而獲得的兩個(gè)光檢測(cè)部中，與光接收表面的外邊緣相鄰的區(qū)域(即，圖6中的右中部區(qū)域)被稱作“光檢測(cè)部BB”，以及與光接收表面的中間相鄰的區(qū)域(即，圖6中的左中部區(qū)域)被稱作“光檢測(cè)部BJ”。在通過(guò)用分割線93分割光檢測(cè)部C而獲得的兩個(gè)光檢測(cè)部中，與光接收表面的外邊緣相鄰的區(qū)域(即，圖6中的右中部區(qū)域)被稱作“光檢測(cè)部CC”，以及與光接收表面的中間相鄰的區(qū)域(即，圖6中的左中區(qū)域)被稱作“光檢測(cè)部CK”。在通過(guò)用分割線94分割光檢測(cè)部D而獲得的兩個(gè)光檢測(cè)部中，與光接收表面的外邊緣相鄰的區(qū)域(即，圖6中的左中部區(qū)域)被稱作“光檢測(cè)部DD”，以及與光接收表面的中間相鄰的區(qū)域(即，圖6中的右中部區(qū)域)被稱作“光檢測(cè)部DL”。
位于軌道方向中間區(qū)中并與光接收表面的中間相鄰的每個(gè)光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL具有L形，使得安裝在其上的光電二極管連接到前置放大器(盡管光電二極管和連接到光電二極管的負(fù)極的前置放大器10未在圖1中示出)。即，每個(gè)光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL具有L形，以將其輸出信號(hào)傳送到前置放大器。應(yīng)該注意，L形不一定是精確的L形。如在此所使用的，術(shù)語(yǔ)“L形”指的是一種形狀，其中一條線的一端連接到另一條線的一端，并且該兩條線彼此不平行(即，兩條線不形成一條線)。
換句話說(shuō)，具有L形的每個(gè)光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL的兩端中的一端(即，與兩條線連接端相對(duì)的一端)布置在光檢測(cè)單元9的光接收表面的外邊緣部中。從布置在光檢測(cè)單元9的光接收表面的外邊緣部中的一端得到輸出信號(hào)。以下，從具有L形的光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL得到輸出信號(hào)的端被稱作“信號(hào)輸出端”。
在圖6到圖8中，光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL的信號(hào)輸出端布置在形成光檢測(cè)單元9的光接收表面的外邊緣的各側(cè)中基本上與軌道方向平行的一側(cè)上。然而，布置的位置不限于此。布置的位置可以是光檢測(cè)單元9的光接收表面的外邊緣部中的任何位置。更具體地，例如，如圖9所示，光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL的信號(hào)輸出端可以布置在光檢測(cè)單元9的光接收表面的邊緣的各側(cè)中基本上平行于盤半徑方向(垂直于軌道方向的方向)的一側(cè)上。即，圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光檢測(cè)單元9的光接收表面，其不同于圖2和圖6中所示的光接收表面。應(yīng)該注意，在圖9中未示出分割線。
換句話說(shuō)，在圖6到圖8中，可以說(shuō)，在與光接收表面的中間相鄰的軌道方向中間區(qū)中的光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL通過(guò)每個(gè)軌道方向端部區(qū)和軌道方向中間區(qū)之間的邊界部來(lái)將其區(qū)域延伸到光檢測(cè)部的邊緣，使得每個(gè)光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL具有L形。相反，在圖9中，可以說(shuō)，光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL通過(guò)將光接收表面在垂直于盤半徑方向的方向上分成兩部分的邊界部來(lái)將其區(qū)域延伸到光檢測(cè)部的邊緣，使得每個(gè)光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL具有L形。
此外，光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL的形狀不局限于L形?？蛇x地，光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL的形狀可以是任何能夠獲得輸出信號(hào)的形狀。更具體地，光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL的形狀可以是圖10中所示的矩形。即，圖10示出了不同于圖2、圖6和圖9中所示的光接收表面。應(yīng)該注意，圖10中未示出分割線。
在圖10中所示的光接收表面中，因?yàn)?2個(gè)光檢測(cè)部AA到DL中的每個(gè)均具有矩形形狀，通過(guò)互連線可以從其得到輸出信號(hào)。在圖10中，互連線區(qū)域(信號(hào)獲取區(qū))與對(duì)應(yīng)的光檢測(cè)部具有相同的參考標(biāo)號(hào)，加上后綴“-S”。
換句話說(shuō)，通過(guò)使用例如互連線來(lái)獲得輸出信號(hào)，與軌道方向中間區(qū)的中間相鄰布置的每個(gè)光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL可以具有L形之外的其它形狀。
當(dāng)如圖6到圖8、圖9和圖10所示，光檢測(cè)單元9的光接收表面被分成12個(gè)光檢測(cè)部AA到DL時(shí)，可以如下計(jì)算聚焦誤差信號(hào)FE、跟軌誤差信號(hào)TE以及球面像差信號(hào)SA。
應(yīng)該注意，在該種情況下，光盤包括光檢測(cè)單元9，光檢測(cè)單元具有分別對(duì)應(yīng)于12個(gè)光檢測(cè)部AA到DL的光電二極管(未示出)，以及分別對(duì)應(yīng)于光電二極管的前置放大器10。
此外，分別對(duì)應(yīng)于12個(gè)光檢測(cè)部AA到DL的12個(gè)前置放大器10的輸出被傳送到信號(hào)計(jì)算電路11。以下，光檢測(cè)部AA、BB、CC和DD的輸出電平(精確地說(shuō)，對(duì)應(yīng)前置放大器的輸出電平)被分別稱作a到d。同樣，光檢測(cè)部E、F、G和H的輸出電平(精確地說(shuō)，對(duì)應(yīng)前置放大器的輸出電平)被分別稱作e到h。此外，光檢測(cè)部AI、BJ、CK和DL的輸出電平(精確地說(shuō)，對(duì)應(yīng)前置放大器的輸出電平)被分別稱作i到l。
在這種情況下，聚焦誤差信號(hào)計(jì)算電路21可以輸出例如下面等式的計(jì)算結(jié)果作為聚焦誤差信號(hào)FEFE＝(a+c+e+g+i+k)-(b+d+f+h+j+l)。
...(8)可選地，聚焦誤差信號(hào)計(jì)算電路21可以輸出例如下面等式的計(jì)算結(jié)果作為聚焦誤差信號(hào)FEFE＝(e+g+i+k)-(f+h+j+l)。
...(9)在此，因?yàn)榈仁經(jīng)]有使用檢測(cè)推挽信號(hào)電平(軌道和光束之間的相對(duì)偏移)的光檢測(cè)部AA、BB、CC和DD，所以根據(jù)等式(9)計(jì)算出的聚焦誤差信號(hào)FE導(dǎo)致在推挽信號(hào)電平上具有較小色度亮度干擾的聚焦誤差信號(hào)。因此，當(dāng)使用像散法再生諸如DVD-RAM的具有大推挽信號(hào)電平的光盤31時(shí)，可以獲得穩(wěn)定的聚焦伺服操作。
此外，當(dāng)可記錄盤作為光盤31時(shí)，跟軌誤差信號(hào)計(jì)算電路22能夠使用單點(diǎn)推挽(PP)法計(jì)算和輸出跟軌誤差信號(hào)TE。相反，當(dāng)只再生(ROM)光盤用作光盤31時(shí)，跟軌誤差信號(hào)計(jì)算電路22能夠主要使用微分相位識(shí)別(DPD)法計(jì)算和輸出跟軌誤差信號(hào)TE。
更具體地，在單點(diǎn)推挽(PP)法中，根據(jù)例如下面的等式計(jì)算跟軌誤差信號(hào)TETE-PP＝{(a+d)-(b+c)}-α*{(e+h)-(f+g)} ...(10)其中α表示系數(shù)。
應(yīng)該注意，跟軌誤差信號(hào)TE被表示為跟軌誤差信號(hào)TE-PP，以表示跟軌誤差信號(hào)TE是通過(guò)單點(diǎn)推挽法計(jì)算出的。即，在等式(10)中，{(a+d)-(b+c)}項(xiàng)對(duì)應(yīng)于推挽信號(hào)電平(軌道和光束之間的相對(duì)偏移)的檢測(cè)，而{(e+h)-(f+g)}項(xiàng)對(duì)應(yīng)于透鏡移動(dòng)信號(hào)電平(在光接收元件上的光斑的相對(duì)偏移)的檢測(cè)。因此，在從等式(10)獲得的跟軌誤差信號(hào)TE-PP中，透鏡移動(dòng)信號(hào)電平從推挽信號(hào)電平中被去除。結(jié)果，跟軌誤差信號(hào)TE-PP導(dǎo)致沒(méi)有偏移的穩(wěn)定的跟軌誤差信號(hào)。
此外，在微分相位識(shí)別法中，使用例如下面的等式計(jì)算跟軌誤差信號(hào)TETE-DPD＝φ(a+c+e+g+i+k)-φ(b+d+f+h+j+l)...(11)其中運(yùn)算符φ表示信號(hào)相位。
應(yīng)該注意，跟軌誤差信號(hào)TE被表示為跟軌誤差信號(hào)TE-DPD，以顯示跟軌誤差信號(hào)TE是通過(guò)微分相位識(shí)別法計(jì)算出的。
此外，球面像差信號(hào)計(jì)算電路23可以根據(jù)例如下面的等式計(jì)算第二聚焦誤差信號(hào)FE2(圖7或圖8中所示的在光斑51的圓周處的聚焦誤差信號(hào)FE2)FE2＝(a+c+e+g)-(b+d+f+h)...(12)此外，球面像差信號(hào)計(jì)算電路23可以根據(jù)例如下面的等式計(jì)算第三聚焦誤差信號(hào)FE3(光斑51的內(nèi)圓周處的聚焦誤差信號(hào)FE3)FE3＝(i+k)-(j+l)...(13)然后，球面像差信號(hào)計(jì)算電路23將這兩個(gè)聚焦誤差信號(hào)FE2和FE3賦值給下面等式(14)的右部，以獲得球面像差信號(hào)SASA＝FE2-β*(FE3)...(14)其中β表示系數(shù)。
當(dāng)發(fā)射到光盤31上的光束的球面像差很小并聚焦時(shí)，形成在光檢測(cè)單元9的接收表面上的光斑51的強(qiáng)度在整個(gè)斑點(diǎn)上基本相同。因此，如等式(12)到(14)所示，兩個(gè)聚焦誤差信號(hào)FE2和FE3基本為零。結(jié)果，球面像差信號(hào)SA的強(qiáng)度基本為零。
相反，當(dāng)球面像差被引入發(fā)射到光盤31的光束中時(shí)，在形成在光檢測(cè)單元9的接收表面上的光斑51的內(nèi)圓周和外圓周中產(chǎn)生不同的光強(qiáng)度分布。因此，兩個(gè)聚焦誤差信號(hào)FE2和FE3的值不同。結(jié)果，球面像差信號(hào)SA具有非零的某個(gè)值。使用具有該非零值的球面像差信號(hào)SA，可以檢測(cè)球面像差。
可選地，可以使用下面等式計(jì)算兩個(gè)聚焦誤差信號(hào)FE2和FE3
FE2＝(e+g)-(f+h)，以及...(15)FE3＝(a+i+k+c)-(b+j+d+l) ...(16)此外，如圖6到圖8、圖9和圖10所示，當(dāng)光檢測(cè)單元9的光接收表面被分成12個(gè)光檢測(cè)部AA到DL時(shí)，再生信號(hào)電路24計(jì)算對(duì)應(yīng)于光檢測(cè)部AA到DL的輸出電平a到l的總和，以產(chǎn)生再生信號(hào)并輸出產(chǎn)生的再生信號(hào)。
通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例中的一個(gè)的光檢測(cè)單元，即，具有通過(guò)分割其光接收表面而得到的8到12個(gè)光檢測(cè)部的光檢測(cè)單元，以及通過(guò)使用包括該光檢測(cè)單元的光盤設(shè)備，至少可以提供以下第一到第三的優(yōu)點(diǎn)首先，因?yàn)槭褂脝吸c(diǎn)推挽法不能檢測(cè)到的跟軌誤差信號(hào)可以使用微分相位識(shí)別(DPD)法檢測(cè)，光盤設(shè)備可以使用單光檢測(cè)單元來(lái)支持多個(gè)類型的光盤。
第二，因?yàn)閱喂鈾z測(cè)單元可以檢測(cè)推挽信號(hào)的具有很小色度亮度干擾的聚焦誤差信號(hào)，以及球面像差信號(hào)，可以容易地增加光學(xué)拾取單元的功能。
第三，因?yàn)榧词乖诠鈾z測(cè)單元的表面被分成多個(gè)區(qū)域時(shí)，再生信號(hào)的惡化也可以被減小，所以可以使用檢測(cè)再生信號(hào)的單光束來(lái)檢測(cè)整個(gè)再生信號(hào)，而不需要分割光束。因此，即使再生包括兩個(gè)或更多信號(hào)層的光盤，伺服誤差信號(hào)和再生信號(hào)的惡化可以被最小化。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求或其等同物的情況下，基于設(shè)計(jì)需要或其它因素，可以進(jìn)行各種修改、組合、子組合或替換。
權(quán)利要求
1.一種光盤設(shè)備，包括發(fā)光單元，用于將單光束發(fā)射到光盤上；光檢測(cè)單元，包括至少三個(gè)光檢測(cè)部，每個(gè)所述光檢測(cè)部均用于接收從所述光盤反射回的光，并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出，所述至少三個(gè)光檢測(cè)部布置在所述光盤的軌道方向上；跟軌誤差信號(hào)發(fā)生單元，用于使用所述至少三個(gè)光檢測(cè)部的輸出，來(lái)產(chǎn)生至少兩種類型的跟軌誤差信號(hào)；以及跟軌控制單元，用于基于所述跟軌誤差信號(hào)對(duì)所述光盤執(zhí)行跟軌控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，其中，所述跟軌誤差信號(hào)發(fā)生單元用于產(chǎn)生檢測(cè)所述至少三個(gè)光檢測(cè)部的輸出功率的跟軌誤差信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，其中所述跟軌誤差信號(hào)發(fā)生單元用于產(chǎn)生檢測(cè)所述至少三個(gè)光檢測(cè)部的輸出相位的跟軌誤差信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，其中，所述跟軌誤差信號(hào)發(fā)生單元用于產(chǎn)生檢測(cè)所述至少三個(gè)光檢測(cè)部的輸出功率的第一跟軌誤差信號(hào)和檢測(cè)所述至少三個(gè)光檢測(cè)部的輸出相位的第二跟軌誤差信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，還包括聚焦誤差信號(hào)發(fā)生單元，用于通過(guò)使用來(lái)自所述至少三個(gè)光檢測(cè)部的輸出根據(jù)像散法執(zhí)行計(jì)算來(lái)產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)；以及聚焦控制單元，用于使用所述聚焦誤差信號(hào)來(lái)控制所述光盤上的聚焦。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，還包括第一聚焦誤差計(jì)算單元，用于使用來(lái)自所述光檢測(cè)單元的至少兩個(gè)光檢測(cè)部的所述輸出執(zhí)行預(yù)定計(jì)算，以獲得第一聚焦誤差；第二聚焦誤差計(jì)算單元，用于使用來(lái)自所述光檢測(cè)單元的至少一個(gè)光檢測(cè)部的所述輸出來(lái)執(zhí)行預(yù)定計(jì)算，以獲得第二聚焦誤差；球面像差信號(hào)發(fā)生單元，用于使用所述第一聚焦誤差和所述第二聚焦誤差來(lái)執(zhí)行預(yù)定計(jì)算，以產(chǎn)生球面像差信號(hào)；以及球面像差校正單元，用于基于所述球面像差信號(hào)來(lái)校正球面像差。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，還包括再生信號(hào)發(fā)生單元，用于使用來(lái)自所述光檢測(cè)單元的所有所述光檢測(cè)部的所述輸出來(lái)執(zhí)行預(yù)定計(jì)算，以產(chǎn)生再生信號(hào)，每個(gè)所述光檢測(cè)部均設(shè)置有光電二極管；其中所述光電二極管的負(fù)極連接到所述跟軌誤差信號(hào)發(fā)生單元和所述再生信號(hào)發(fā)生單元中的一個(gè)，并且所述光電二極管的正極連接到所述跟軌誤差信號(hào)發(fā)生單元和所述再生信號(hào)發(fā)生單元中的另一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備，其中，當(dāng)所述至少三個(gè)光檢測(cè)部中在所述軌道方向上的一端的一個(gè)光檢測(cè)部被定義為第一光檢測(cè)部、并且在所述軌道方向上的中間光檢測(cè)部被定義為第二光檢測(cè)部、并且所述至少三個(gè)光檢測(cè)部中在所述軌道方向上的另一端的一個(gè)光檢測(cè)部被定義為第三光檢測(cè)部時(shí)，所述第一光檢測(cè)部和所述第三光檢測(cè)部中的每個(gè)均在所述軌道方向上被分成兩部分，并且所述第二光檢測(cè)部在所述軌道方向上被分成兩部分，并且在垂直于所述軌道方向的方向上至少被分成兩部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光盤設(shè)備，其中，所述跟軌誤差信號(hào)發(fā)生單元包括第一計(jì)算單元，用于使用來(lái)自所述第二光檢測(cè)部的輸出來(lái)執(zhí)行預(yù)定計(jì)算，以及第二計(jì)算單元，用于使用來(lái)自所述第一光檢測(cè)部和所述第三光檢測(cè)部的輸出執(zhí)行預(yù)定計(jì)算，以基于所述第一計(jì)算單元和所述第二計(jì)算單元的所述計(jì)算結(jié)果，來(lái)產(chǎn)生跟軌誤差信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光盤設(shè)備，其中，所述第一計(jì)算單元計(jì)算通過(guò)將來(lái)自所述軌道方向的一側(cè)上的至少兩個(gè)光檢測(cè)部的輸出相加而得到的第一計(jì)算結(jié)果和通過(guò)將來(lái)自所述軌道方向的另一側(cè)上的至少兩個(gè)光檢測(cè)部的輸出相加而得到的第二計(jì)算結(jié)果之間的差；以及其中所述第二計(jì)算單元計(jì)算來(lái)自所述軌道方向上的所述第一光檢測(cè)部的所述兩個(gè)分割部分的輸出之間的差，并且計(jì)算來(lái)自所述軌道方向上的所述第三光檢測(cè)部的所述兩個(gè)分割部分的輸出之間的差。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光盤設(shè)備，其中，所述跟軌誤差信號(hào)發(fā)生單元包括第三計(jì)算單元，用于根據(jù)微分相位識(shí)別法，使用來(lái)自所述第一、第二和第三光檢測(cè)部的輸出執(zhí)行計(jì)算，以基于來(lái)自所述第三計(jì)算單元的所述計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生所述跟軌誤差信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光盤設(shè)備，其中，所述第三計(jì)算單元計(jì)算第一計(jì)算結(jié)果與第二計(jì)算結(jié)果之間的差，所述第一計(jì)算結(jié)果是位于所述光檢測(cè)單元的一條對(duì)角線上的所述光檢測(cè)部的輸出的和，以及所述第二計(jì)算結(jié)果是位于所述光檢測(cè)單元的另一條對(duì)角線上的所述光檢測(cè)部的輸出的和。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光盤設(shè)備，其中所述第二光檢測(cè)部的每個(gè)分割的光檢測(cè)部被進(jìn)一步分割成內(nèi)部光檢測(cè)部和外部光檢測(cè)部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光盤設(shè)備，其中所述第二光檢測(cè)部的每個(gè)所述內(nèi)部光檢測(cè)部具有L形，并且所述L形內(nèi)部光檢測(cè)部的端部中的一個(gè)位于所述光檢測(cè)單元的所述光檢測(cè)部的外邊緣。
15.一種應(yīng)用在光盤設(shè)備中的光拾取單元，包括發(fā)光單元，用于將單光束發(fā)射到光盤上；光檢測(cè)單元，包括至少三個(gè)光檢測(cè)部，每個(gè)用于接收從所述光盤反射回的光，并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出，所述至少三個(gè)光檢測(cè)部布置在所述光盤的軌道方向上；以及輸出單元，用于輸出來(lái)自所述至少三個(gè)光檢測(cè)部的用于產(chǎn)生至少兩種類型的所述跟軌誤差的信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光拾取單元，其中，當(dāng)所述至少三個(gè)光檢測(cè)部中在所述軌道方向上的一端的一個(gè)光檢測(cè)部被定義為第一光檢測(cè)部、并且在所述軌道方向上的中間光檢測(cè)部被定義為第二光檢測(cè)部、并且所述至少三個(gè)光檢測(cè)部中在所述軌道方向上的另一端的一個(gè)光檢測(cè)部被定義為第三光檢測(cè)部時(shí)，所述第一和第三光檢測(cè)部中的每個(gè)均在所述軌道方向上被分成兩部分，并且所述第二光檢測(cè)部在所述軌道方向上被分成兩部分，并且在垂直于所述軌道方向的方向上至少被分成兩部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光拾取單元，其中，所述第二光檢測(cè)部的每個(gè)分割的光檢測(cè)部被進(jìn)一步分成內(nèi)部光檢測(cè)部和外部光檢測(cè)部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光盤設(shè)備，包括發(fā)光單元，光檢測(cè)單元、跟軌誤差信號(hào)發(fā)生單元、以及跟軌控制單元。發(fā)光單元將單光束發(fā)射到光盤上。光檢測(cè)單元包括至少三個(gè)光檢測(cè)部，每個(gè)光檢測(cè)部均用于接收從光盤反射回的光，并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。至少三個(gè)光檢測(cè)部布置在光盤的軌道方向上。跟軌誤差信號(hào)發(fā)生單元使用至少三個(gè)光檢測(cè)部的輸出產(chǎn)生至少兩種類型的跟軌誤差信號(hào)。跟軌控制單元基于跟軌誤差信號(hào)對(duì)光盤執(zhí)行跟軌控制。
文檔編號(hào)G11B7/09GK1877718SQ20061008748
公開日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2006年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月9日
發(fā)明者中尾敬, 甲斐慎一, 市村功 申請(qǐng)人:索尼公司