專利名稱：改進(jìn)的從多層光盤(pán)進(jìn)行的信息讀/寫(xiě)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及一種用于向/從光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)寫(xiě)/讀信息的方法，以
及執(zhí)行這種方法的盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置；下文中這種盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置也表示為"盤(pán) 驅(qū)動(dòng)器"。
本發(fā)明更具體地涉及一種用于從多數(shù)據(jù)層盤(pán)(比如雙層盤(pán))寫(xiě)/讀 信息的方法，以及執(zhí)行這種方法的盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。雙層盤(pán)驅(qū)動(dòng)器包括透鏡 系統(tǒng)和致動(dòng)器，所述透鏡系統(tǒng)包含至少一個(gè)用于將光分別地聚焦到盤(pán) 的至少一個(gè)數(shù)據(jù)層上的透鏡，所述致動(dòng)器用于至少沿盤(pán)的徑向移動(dòng)該 透鏡系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)包括存儲(chǔ)空間的至少一個(gè)軌跡，軌跡的形 式要么是連續(xù)的螺旋，要么是多個(gè)同心圓，信息可按照數(shù)據(jù)圖案的形 式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)空間中。光盤(pán)可以是只讀型的，其中信息在制造期間被 記錄，所述信息可由用戶讀出。光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)也可以是可寫(xiě)型的，其中 信息也可由用戶存儲(chǔ)。光盤(pán)的實(shí)例比如CD-R0M、 CD-R、 CD-RW、 DVD、 DVD土RW藍(lán)光光盤(pán)(BD) 、 HD-DVD等等。
為了在光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)的存儲(chǔ)空間中寫(xiě)入信息，或者為了從盤(pán)讀出信 息，光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器包括用于接收和旋轉(zhuǎn)光盤(pán)的旋轉(zhuǎn)裝置以及用于產(chǎn)生光 束(通常為激光光束)并利用所述激光光束掃描存儲(chǔ)軌跡的光學(xué)裝置。 盤(pán)驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括光學(xué)頭或光學(xué)拾音(pickup)單元(0PU)，用于將光 學(xué)激光束引導(dǎo)向(旋轉(zhuǎn)中的)盤(pán)表面，接收由盤(pán)反射的反射束，并將 接收到的反射束引導(dǎo)到產(chǎn)生電信號(hào)的光檢測(cè)器(例如光電檢測(cè)器)。 因此，光學(xué)拾音單元包括光束產(chǎn)生器、用于將光束引導(dǎo)向光盤(pán)的光學(xué) 系統(tǒng)、用于將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光檢測(cè)器、以及用于接收反射光并將 該反射光引導(dǎo)向光檢測(cè)器的光學(xué)系統(tǒng)。
光檢測(cè)器需要相對(duì)于返回光束非常精確地定位，并且在傳統(tǒng)的光 路幾何學(xué)中，通過(guò)在Z方向上(即沿著光軸)相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)中余下 的光學(xué)器件調(diào)整光檢測(cè)器的位置并且沿著垂直于光軸的X-Y方向調(diào)整 光檢測(cè)器的位置，非常仔細(xì)地將返回光點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)在光檢測(cè)器上。為了旋轉(zhuǎn)光盤(pán)，光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器通常包括電機(jī)，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)嚙合光盤(pán)
中心部分的軸心(hub)。通常，電機(jī)實(shí)施為主軸(spindle)電機(jī)， 由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的軸心可直接設(shè)置在電機(jī)的主軸輪軸(spindle axle)上。
在工作期間，光束將保持聚焦在盤(pán)上。為此，物鏡被設(shè)置成在軸 向上可位移，并且光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器包括聚焦致動(dòng)裝置，用于控制物鏡的軸 向位置。此外，焦斑應(yīng)保持與軌跡對(duì)準(zhǔn)，或者焦斑應(yīng)能夠相對(duì)于新軌 跡被定位。為此，至少物鏡被安裝得徑向可位移，并且光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器包 括用于控制物鏡的徑向位置的徑向致動(dòng)裝置。
對(duì)于便攜式應(yīng)用，光盤(pán)和光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器都需要具有小的尺寸。為了 在小盤(pán)上實(shí)現(xiàn)足夠的數(shù)據(jù)容量，對(duì)于這種應(yīng)用采用雙層盤(pán)是非常有利 的。
圖1的左邊部分部分地顯示出一個(gè)雙層光盤(pán)系統(tǒng)。透鏡系統(tǒng)包括 用于將光聚焦到第二數(shù)據(jù)層Ll上的物鏡0L。透鏡系統(tǒng)連在致動(dòng)器AC 上，以便為了循跡和聚焦的目的而分別徑向運(yùn)動(dòng)和/或垂直運(yùn)動(dòng)。在雙 層盤(pán)DSC中，第一數(shù)據(jù)層L0位于盤(pán)DSC的入射表面S之下深度d處。 第二數(shù)據(jù)層Ll處于深度d+s處。厚度d的頂層稱為覆蓋層CL。厚度為 s的中間層稱為間隔區(qū)(spacer)層SL。當(dāng)焦距最佳時(shí)，物鏡0L在第 二數(shù)據(jù)層Ll上具有焦點(diǎn)FP1。理想地，來(lái)自物鏡0L的光將僅僅到達(dá)第 二數(shù)據(jù)層L1。然而實(shí)際上也有部分光無(wú)意地到達(dá)第一數(shù)據(jù)層LO,如虛 線箭頭示意性所示，第一數(shù)據(jù)層L0將光反射回物鏡OL中。該反射光 看上去聚焦在第一數(shù)據(jù)層LO上某處的虛焦點(diǎn)VFP1處。因此，該反射 光在光檢測(cè)器上產(chǎn)生相對(duì)大的(因?yàn)槭Ы?光點(diǎn)，這破壞了正確的聚 焦或和/或徑向循跡，這是由在光檢測(cè)器上成像的焦點(diǎn)和/或任何伴隨 光斑的干擾引起的。
圖1右側(cè)部分顯示光聚焦在笫一數(shù)據(jù)層LO上時(shí)類似的情形。參見(jiàn) 焦點(diǎn)FPO。在這種情形下，看上去在第二數(shù)據(jù)層L1之下某處存在虛焦 點(diǎn)VFP0。當(dāng)然在這種情形下，反射光也在光檢測(cè)器上產(chǎn)生相對(duì)大的失 焦光點(diǎn)。
光檢測(cè)器的電信號(hào)包含與循跡誤差有關(guān)的信息，即，從焦斑中心 到被跟隨的軌跡的中心的徑向距離。該電信號(hào)被饋送到控制電路，該 控制電路對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理，以便產(chǎn)生用于徑向致動(dòng)裝置的控制信號(hào)。
一種眾所周知的處理電信號(hào)的方法是產(chǎn)生所謂的推挽信號(hào)。該推 挽方法存在一些缺點(diǎn)。該推挽方法的一個(gè)缺點(diǎn)在于對(duì)(可變的)束著 落誤差(beam landing error)的敏感性，所述誤差即光點(diǎn)相對(duì)于光 檢測(cè)器的位移，其由致動(dòng)器AC在徑向方向上的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致。 一種熟知的解決該問(wèn)題的方法是三光點(diǎn)推挽方法。在三光點(diǎn)推挽方法中，在盤(pán)上
成像三個(gè)點(diǎn)應(yīng)聚焦在軌跡上的主光點(diǎn)，應(yīng)聚焦在所述軌跡和所述軌 跡的第一相鄰軌跡之間的第一伴隨光點(diǎn)，應(yīng)聚焦在所述軌跡和所述軌 跡的第二 ("另一個(gè)")相鄰軌跡之間的第二伴隨光點(diǎn)。(參見(jiàn)圖2) 圖2顯示盤(pán)上的軌跡和掃描光點(diǎn)的示意性視圖。信息層包括主軌跡l、 第一相鄰軌跡2和第二相鄰軌跡3，這些軌跡由距離p (軌跡間距)間 隔。信息用主掃描光點(diǎn)4讀/寫(xiě)，為了循跡的目的，還有在主軌跡和相 鄰軌跡之間一半距離處的第一伴隨光點(diǎn)5和第二伴隨光點(diǎn)6。如圖3的 用于三光點(diǎn)推挽式循跡誤差信號(hào)的方案中所表示的，通過(guò)獲得光檢測(cè) 器的各檢測(cè)器部分的差異信號(hào)，找到推挽信號(hào)。在額定(nominal)的情 況下，掃描光點(diǎn)相對(duì)于軌跡的徑向位置呈周期性變化
<formula>formula see original document page 5</formula>
其中尸戶a是對(duì)應(yīng)于主光點(diǎn)的推挽信號(hào)，A是幅度，0=2ttx/p , x是 徑向位置，而p是軌跡間距。顯而易見(jiàn)，當(dāng)掃描光點(diǎn)在軌跡上時(shí)，推 挽信號(hào)為零。由于光點(diǎn)相對(duì)于光檢測(cè)器的位移而引起可能產(chǎn)生偏移量，
其稱為束著落。那么推挽信號(hào)是
其中B是由致動(dòng)器AC的徑向動(dòng)程(radial stroke)而引起的束 著落貢獻(xiàn)。為了克服束著落導(dǎo)致的循跡偏移量，實(shí)踐中采用所謂的三 光點(diǎn)推挽(3SPP)誤差信號(hào)。這個(gè)信號(hào)是三個(gè)推挽信號(hào)的加權(quán)總和， 三個(gè)信號(hào)源于主掃描光點(diǎn)和兩個(gè)(第一和第二)伴隨光點(diǎn)。(參見(jiàn)圖2 和3。)伴隨光點(diǎn)包含系數(shù)C15的功率，小于主光點(diǎn)的功率，并且 當(dāng)主光點(diǎn)位于軌跡上時(shí)，兩個(gè)伴隨光點(diǎn)處在這個(gè)中央軌跡和相鄰軌跡 的中途。第一 (戶戶6)和第二 (尸戶c;)伴隨推挽信號(hào)是
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循跡誤差信號(hào)(TES)定義為
<formula>formula see original document page 5</formula>
顯而易見(jiàn)，全部的束著落效應(yīng)被抵消了。
當(dāng)伴隨光點(diǎn)相對(duì)于軌跡沒(méi)有正確取向時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。圖4示意性 地顯示所謂的y誤差額定情況(左)下，主光點(diǎn)處在通過(guò)螺旋軌跡 中心的線(沒(méi)有y誤差)上，而在y誤差(右)情況下，主光點(diǎn)到通 過(guò)螺旋軌跡中心的原始線的距離為y。在名義的、良好對(duì)準(zhǔn)的情況下，(P是軌跡間距，t是光點(diǎn)距離)。因?yàn)楸P(pán)偏心或未對(duì)準(zhǔn)，盤(pán)可能偏移
距離y。軌跡則相對(duì)于光柵旋轉(zhuǎn)如下角度
R是在光點(diǎn)位置上的螺旋軌跡半徑。伴隨光點(diǎn)則不再在軌跡和相鄰軌跡
之間的中途。因此主信號(hào)和伴隨信號(hào)之間的相位偏移不再是7T，而是
兀+z，其中
即，幅度取決于穿過(guò);r的y誤差。作為y誤差的函數(shù)的誤差信號(hào)幅度的 這種變化必須足夠小。因此，對(duì)于BD的光點(diǎn)距離被限制為大約t-10Am。
如已經(jīng)參考圖1簡(jiǎn)短地指出的，在讀取雙層盤(pán)時(shí)出現(xiàn)另一個(gè)問(wèn)題。 從失焦的信息層發(fā)出的信號(hào)可以在檢測(cè)器部分a、 b和c處終止(參見(jiàn) 圖3)，并且可以在那里引起干涉。圖5顯示重疊光點(diǎn)的圖。舉例來(lái)說(shuō)， 光點(diǎn)處于檢測(cè)器平面，盤(pán)上伴隨光點(diǎn)距離約為10//m。上面的圖對(duì)應(yīng)于 聚焦在第一層LO上，下面的圖對(duì)應(yīng)于聚焦在第二層Ll上。主光點(diǎn)和 兩個(gè)伴隨光點(diǎn)被畫(huà)出，而由主光點(diǎn)反射而產(chǎn)生的光點(diǎn)在另一層即失焦 層上。顯而易見(jiàn)，盤(pán)上的光點(diǎn)距離太小而無(wú)法避免伴隨光點(diǎn)和這個(gè)失 焦的光點(diǎn)之間發(fā)生重疊。
圖6顯示由于失焦光和像散伴隨光點(diǎn)之間的干涉引起的三光點(diǎn)像
散聚焦系統(tǒng)的伴隨光點(diǎn)的干涉圖案。干涉圖案包括交替的明區(qū)和暗區(qū) ，取決于這個(gè)圖案，推挽信號(hào)的凈效應(yīng)是一個(gè)偏移量。該偏移量可以 根據(jù)間隔區(qū)厚度變化而變化。圖中顯示出了光檢測(cè)器的伴隨部分上的 伴隨光點(diǎn)和主失焦光點(diǎn)的典型干涉圖案。x和y坐標(biāo)以/,m為單位，因此 檢測(cè)器面積通過(guò)例如100^m乘以100/zm測(cè)量，并且在這個(gè)例子中，中心 到光軸的距離為150^m。符號(hào)和大小取決于兩個(gè)干涉束之間的全部相位 差。這導(dǎo)致產(chǎn)生推挽信號(hào)的噪聲的波動(dòng)，該波動(dòng)被稱作相干串?dāng)_(CCT )。這對(duì)于兩個(gè)伴隨光點(diǎn)特別重要，其中伴隨束的總功率是系數(shù)C 其小于由失焦層反射的主光點(diǎn)的總功率。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于解決y誤差問(wèn)題和伴隨CCT問(wèn)
義=27T—sin^
2對(duì)y
產(chǎn)生的誤差信號(hào)變?yōu)?
7^2 a—sin2 (義/2)) Jsin^題的方法，該方法不存在上述兩個(gè)問(wèn)題或者其中之一，或者較少程度 地具有上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，提供一種用于從光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)中讀取信息的
方法，該方法包含步驟
-在光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)的目標(biāo)軌跡上產(chǎn)生主光點(diǎn)，
-產(chǎn)生以假想直線近似貫穿主光點(diǎn)中心和兩個(gè)伴隨光點(diǎn)中心的方式對(duì)
準(zhǔn)的一對(duì)伴隨光點(diǎn)，兩個(gè)伴隨光點(diǎn)到主光點(diǎn)的光點(diǎn)距離近似相等并
被定義為伴隨光點(diǎn)距離， -在光檢測(cè)器上檢測(cè)從光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)反射回來(lái)的、由來(lái)自光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)的
信息所調(diào)制的光點(diǎn)，所述光檢測(cè)器具有對(duì)準(zhǔn)的部分以便分別檢測(cè)反
射光點(diǎn)，以及
-以這樣一種方式產(chǎn)生這對(duì)伴隨光點(diǎn)由光檢測(cè)器對(duì)應(yīng)于伴隨光點(diǎn)對(duì) 的部分所提供的歸一化推挽信號(hào)的幅度比由光檢測(cè)器對(duì)應(yīng)于主光點(diǎn) 的部分所提供的歸一化推挽信號(hào)的幅度小至少五倍。 優(yōu)選地以這樣一種方式產(chǎn)生這對(duì)伴隨光點(diǎn)對(duì)應(yīng)于伴隨光點(diǎn)對(duì)的
歸一化推挽信號(hào)的幅度比對(duì)應(yīng)于主光點(diǎn)的歸一化推挽信號(hào)的幅度小至
少20倍。
本發(fā)明還提供一種采用本發(fā)明方法的并限定在所附的權(quán)利要求3 和4中的盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置。
為了解決y誤差問(wèn)題以及伴隨CCT問(wèn)題，可采用具有細(xì)微間距的 光柵(眾所周知，在光學(xué)存儲(chǔ)領(lǐng)域中用于從單個(gè)激光束產(chǎn)生多個(gè)束)， 以使得盤(pán)上主光點(diǎn)和伴隨光點(diǎn)之間的距離t足夠大。圖IO顯示在光檢 測(cè)器處的光點(diǎn)，盤(pán)上伴隨光點(diǎn)距離約為40//m。上面的圖對(duì)應(yīng)于在LO 層上的聚焦，下面的圖對(duì)應(yīng)于在L1層上的聚焦。主光點(diǎn)和兩個(gè)伴隨光 點(diǎn)被繪出，而因主光點(diǎn)反射而產(chǎn)生的光點(diǎn)在另一層即失焦層上。顯然， 盤(pán)上的光點(diǎn)距離足夠大，以便避免在伴隨光點(diǎn)和這個(gè)失焦的光點(diǎn)之間 的重疊。
這會(huì)產(chǎn)生以下結(jié)果。第一，物鏡的場(chǎng)使用增加了。場(chǎng)角定義為伴 隨光點(diǎn)-巨離t除以物鏡焦距。例如假定焦距l(xiāng). Omm，則光點(diǎn)距離t-40;/m 對(duì)應(yīng)于2. 3度的場(chǎng)角。大的場(chǎng)應(yīng)用的主要影響是所謂的場(chǎng)曲率，該場(chǎng)曲 率即為隨著場(chǎng)角呈二次方增大的散焦。這表明徑向誤差信號(hào)的幅度隨 著散焦增大而減小，并且對(duì)于特定的散焦值而言，幅度甚至為零。該零徑向調(diào)制意味著伴隨推挽信號(hào)現(xiàn)在僅測(cè)量束著落，使得誤差信號(hào)幅
度不再取決于光點(diǎn)相對(duì)于軌跡的取向。這解決了y誤差問(wèn)題。第二個(gè)結(jié) 果是在檢測(cè)器平面上的主光點(diǎn)和伴隨光點(diǎn)之間的距離也增大。在某一 數(shù)值以上，在伴隨光點(diǎn)和由失焦層的反射而產(chǎn)生的光點(diǎn)之間不再有重 疊。這消除了兩個(gè)光點(diǎn)之間的任何干擾效應(yīng)，因此解決了伴隨CCT問(wèn)題 。這表明可以在狀態(tài)(regime) t〉33^m (在這個(gè)例子中)中找到盤(pán)上 光點(diǎn)距離的值，從而解決了y誤差問(wèn)題和伴隨CCT問(wèn)題。


將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中
圖1部分地顯示雙層光盤(pán)系統(tǒng)；
圖2顯示光盤(pán)上的軌跡和掃描光點(diǎn)的示意圖3顯示用于三光點(diǎn)推挽循跡誤差信號(hào)的方案；
圖4示意性地顯示所謂的y誤差；
圖5顯示對(duì)于約為10^m的盤(pán)上伴隨光點(diǎn)距離，在光檢測(cè)器處的光
占*
< 、、、賃
圖6顯示光檢測(cè)器的伴隨部分上的伴隨光點(diǎn)和主失焦光點(diǎn)的典型
干涉圖案；
圖7顯示作為伴隨光點(diǎn)距離的函數(shù)的伴隨光點(diǎn)的物鏡的象差；
圖8顯示作為對(duì)于BD參數(shù)的散焦的函數(shù)的光學(xué)傳遞函數(shù)(0TF);
圖9顯示作為光點(diǎn)距離的函數(shù)的模擬的歸一化推挽幅度(ppn);
圖IO顯示作為對(duì)于伴隨光點(diǎn)距離40/ym的切向傾斜的函數(shù)的用于 在第一 (LO)和第二 (Ll)層上聚焦的兩個(gè)伴隨的推挽幅度變化；以 及
圖11顯示根據(jù)本發(fā)明方法，對(duì)于約為40//m的盤(pán)上伴隨光點(diǎn)距離， 在光檢測(cè)器處的光點(diǎn)。
在這些圖中，具有類似功能和目的的部件或者元件具有相同的附 圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式
為了解決y誤差問(wèn)題以及伴隨CCT問(wèn)題，可采用具有細(xì)微間距以 使盤(pán)上主光點(diǎn)和伴隨光點(diǎn)之間的距離t足夠大的光柵(眾所周知，在 光學(xué)存儲(chǔ)領(lǐng)域中用于從單個(gè)激光束產(chǎn)生多個(gè)束)。圖ll顯示在光檢測(cè) 器處的光點(diǎn)，盤(pán)上伴隨光點(diǎn)距離約為40pm。上面的圖對(duì)應(yīng)于聚焦在LO層上，下面的圖對(duì)應(yīng)于聚焦在L1層上。主光點(diǎn)和兩個(gè)伴隨光點(diǎn)被繪出， 而由主光點(diǎn)反射而產(chǎn)生的光點(diǎn)在另一層即失焦層上。顯然，盤(pán)上的光 點(diǎn)距離足夠大，以避免在伴隨光點(diǎn)和這個(gè)失焦的光點(diǎn)之間的重疊。
這具有下列結(jié)果。第一，物鏡的場(chǎng)使用增加了。場(chǎng)角定義為伴隨 光點(diǎn)距離t除以物鏡焦距。例如假定焦距1. Omm,則光點(diǎn)距離t=40^m 對(duì)應(yīng)于2. 3度的場(chǎng)角。大的場(chǎng)使用的主要效果就是所謂的場(chǎng)曲率(field curvature),該場(chǎng)曲率是隨著場(chǎng)角呈二次方地增大的散焦。這表明徑 向誤差信號(hào)的幅度隨著散焦增大而減小，并且對(duì)于特定的散焦值而言， 幅度甚至為零。這個(gè)零徑向調(diào)制意味著伴隨推挽信號(hào)現(xiàn)在逸測(cè)量束著 落，使得誤差信號(hào)幅度不再取決于光點(diǎn)相對(duì)于軌跡的取向。這解決了 y 誤差問(wèn)題。第二個(gè)結(jié)果是在檢測(cè)器平面上的主光點(diǎn)和伴隨光點(diǎn)之間的 距離也增大。在某數(shù)值以上，在伴隨光點(diǎn)和因失焦層的反射而產(chǎn)生的 光點(diǎn)之間不再存在重疊。這消除了兩個(gè)光點(diǎn)之間的任何干擾效應(yīng)，因 此解決了伴隨CCT問(wèn)題。盤(pán)上的光點(diǎn)距離的數(shù)值可以例如，根據(jù)光學(xué) 拾音單元的設(shè)計(jì)，在t"3/zm狀態(tài)中找到，從而解決了 y誤差問(wèn)題和伴 隨cct問(wèn)題。
本發(fā)明由數(shù)值計(jì)算支持。圖7顯示了作為盤(pán)上光點(diǎn)距離的函數(shù)的 物鏡象差(其與場(chǎng)角成比例)。這些象差由"Zemax raytracing"軟 件計(jì)算。看來(lái)好像最大的效應(yīng)實(shí)際上是場(chǎng)曲率(散焦，系數(shù)A20，取決 于t的二次方)，但是其他的象差也很重要。這些象差是象散(A")、 球面象差(A40)、高階象散(A42)和彗形象差(A31)。除此之外， 這表明用于聚焦在L0層上的象差(深度100//m)和用于聚焦在Ll層上 的象差(深度75^m)稍有不同。
通過(guò)計(jì)算所謂的作為散焦的函數(shù)的OTF(光學(xué)傳遞函數(shù))，可以用 分析法估計(jì)出用于實(shí)現(xiàn)零徑向調(diào)制的所需散焦。在文獻(xiàn)中多次提到采 用所謂的MTF(調(diào)制傳遞函數(shù))代替0TF。 MTF是0TF的模數(shù)(modulus )。 0tf/mtf是對(duì)于推挽幅度的度量，因此0TF/MTF為零對(duì)應(yīng)于零徑向調(diào) 制。圖8顯示作為散焦A20的函數(shù)的0TF曲線圖，假定BD參數(shù)在0. 4 n a 和0.72(u處為零。(對(duì)應(yīng)于0.249a和0.416a的均方根值)。使用圖 7的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)第一個(gè)零對(duì)應(yīng)于盤(pán)上大約41^m的光點(diǎn)距離，第二 個(gè)零對(duì)應(yīng)于盤(pán)上大約52#m的光點(diǎn)距離。通過(guò)對(duì)于光點(diǎn)距離的特定值的 實(shí)際象差集合的推挽幅度的模型計(jì)算，可數(shù)值上研究其他象差效應(yīng)。 (ppn意思是歸一化的推挽信號(hào))。圖9表示這種計(jì)算的結(jié)果。兩個(gè)零 對(duì)于光點(diǎn)距離被偏移到更小的值，并且對(duì)于兩個(gè)層不一致(對(duì)于LO和 Ll情況的象差不完全相同)。對(duì)于光點(diǎn)距離的最佳值約為31^m和^//m，與對(duì)于僅有散焦的情況的41//m和52^m完全不同。對(duì)于光點(diǎn) 距離40//!11而言，在兩種情況下，幅度在無(wú)象差的主光點(diǎn)的推挽幅度的 2%以下。這足以解決y誤差問(wèn)題。
提及的是，數(shù)值計(jì)算的主要缺點(diǎn)是未考慮兼容性板(plate)的影 響。這是一種放在透鏡前面的衍射結(jié)構(gòu)，其使BD物鏡與DVD和CD兼 容。對(duì)于法線入射而言，它對(duì)用于BD的藍(lán)光沒(méi)有影響。然而，當(dāng)采用 透鏡場(chǎng)時(shí)，板上的入射束不是法線入射，產(chǎn)生(還不知道大小的)象 差。這與這里提出的數(shù)值計(jì)算相比較，對(duì)于光點(diǎn)距離可以導(dǎo)致產(chǎn)生不 同的最佳值。然而，根據(jù)實(shí)踐，已知將這個(gè)板傾斜超過(guò)約1度并不會(huì) 導(dǎo)致顯著的象差。這個(gè)l度的值處于本發(fā)明想要的場(chǎng)角的狀態(tài)中。存 在一些公差(tolerance)問(wèn)題。第一，光點(diǎn)距離以大約4的系數(shù)而增 大，以相同的約為4的系數(shù)減少沿光軸放置光柵的裕度(margin)。 第二，當(dāng)切線方向的盤(pán)傾斜^角時(shí)，+lst伴隨將是更靠近透鏡的距離 ta，而-1st伴隨將是更遠(yuǎn)離透鏡的距離t"。這意味著對(duì)于伴隨之一 而言，散焦將增大，而對(duì)于另一個(gè)伴隨而言散焦將減少。這會(huì)影響推 挽幅度。圖IO顯示出這種效應(yīng)的數(shù)值計(jì)算結(jié)果。+181和181伴隨的偏 差部分地抵銷，使得這兩個(gè)光點(diǎn)的平均值保持在對(duì)于小于0. 4度的傾 斜角的主光點(diǎn)幅度的2%之內(nèi)。這個(gè)平均值被用作誤差信號(hào)的輸入，因 此可得出結(jié)論用于切線方向的盤(pán)傾斜的裕度足夠大。
幸好，這些值對(duì)于光點(diǎn)距離而言足夠大，使得在檢測(cè)器上的光點(diǎn) 不重疊。圖11顯示用于36^m的光點(diǎn)距離的盤(pán)上的光點(diǎn)圖(采用"Zemax raytracing，，軟件計(jì)算)。顯然，這大得足以避免重疊，因而避免了 干涉效應(yīng)。這表明t〉33/im的任何值都足夠大以解決伴隨CCT問(wèn)題。這 個(gè)下限可通過(guò)如下分析進(jìn)行估計(jì)。檢測(cè)器上主光點(diǎn)和伴隨光點(diǎn)的半徑 是r，來(lái)自失焦層的光點(diǎn)的半徑是R，其中r和R由公式給出
其中s是間隔區(qū)厚度，n是間隔區(qū)折射率，l是聚焦s-曲線長(zhǎng)度，NA 是物鏡的數(shù)值孔徑，而M是盤(pán)到檢測(cè)器的放大倍數(shù)。對(duì)于盤(pán)上的光點(diǎn) 距離t而言，檢測(cè)器上的光點(diǎn)距離是Mt。由此可見(jiàn)，我們必須讓Mt>R+r， 或者
當(dāng)NA-O. 85， n=l-6, s=25//m，以及l(fā)-4/zin時(shí)，該最小值為30〃m。 實(shí)際上，檢測(cè)器上的光點(diǎn)不是圓形的，需要考慮若干象差。這導(dǎo)致產(chǎn) 生約33^m的稍微不同的值。
r = /賤圖9顯示作為光點(diǎn)距離函數(shù)的模擬的歸一化推挽幅度(ppn)。該 數(shù)據(jù)點(diǎn)被歸一化為對(duì)于主光點(diǎn)的零象差值。歸一化的推挽信號(hào)除以其 中心孔徑(中心孔徑還將表示為CA)，在這個(gè)意義而言，推挽信號(hào)也 被歸一化。(如光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，光點(diǎn)(或者主 光點(diǎn)或者伴隨光點(diǎn))的CA被定義為由光檢測(cè)器的對(duì)應(yīng)于相應(yīng)光點(diǎn)(或 者主光點(diǎn)或者伴隨光點(diǎn))的全部部分所產(chǎn)生的信號(hào)總和)。使用"Zemax raytracing"軟件計(jì)算對(duì)于聚焦在L0層上和聚焦在Ll層上的象差。 如果這對(duì)伴隨的歸一化推挽信號(hào)比主光點(diǎn)(圖9中指示為100%)的歸 一化推挽幅度低至少5倍(factor)，那么本發(fā)明才起作用。在這個(gè) 實(shí)例中，這意味著28/^m的伴隨光點(diǎn)距離將足夠了。然而優(yōu)選地，這對(duì) 伴隨的歸一化推挽信號(hào)比主光點(diǎn)的歸一化推挽幅度低至少20倍?；驌Q 言之優(yōu)選地，這對(duì)伴隨的歸一化推挽信號(hào)盡可能接近于零。在這個(gè) 實(shí)例中，這意味著對(duì)于伴隨光點(diǎn)距離的最佳值是約31^m和40^m。對(duì) 于40Am的伴隨光點(diǎn)距離而言，在兩種情況下，幅度在主光點(diǎn)推挽幅度 的2%以下。
應(yīng)當(dāng)注意，本文給出的光點(diǎn)距離只是示例，并且因?yàn)樵摼嚯x取決 于光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備(特別是物鏡0L)的總體設(shè)計(jì)，例如取決于所使用的 軌跡間距p (參見(jiàn)圖2)，所以所述距離可以有4艮大的不同。
簡(jiǎn)短總結(jié)提出了具有間距的三光點(diǎn)光柵，所述間距導(dǎo)致物鏡的 大的場(chǎng)使用，典型地約為2.3度。涉及場(chǎng)曲率的散焦以及其他象差使 得徑向調(diào)制為零，這解決了y誤差問(wèn)題。得到的盤(pán)上的大的光點(diǎn)距離 (典型地為大約40#m)導(dǎo)致失焦層(對(duì)于雙層盤(pán)讀出)的伴隨和反射 光點(diǎn)在檢測(cè)器處的空間間隔，這解決了伴隨相干串?dāng)_問(wèn)題。
應(yīng)當(dāng)注意，上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明而不是進(jìn)行限制，并 且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍下能夠 設(shè)計(jì)出替換的實(shí)施例。"包括"等措辭不排除存在除了任何權(quán)利要求 中或整個(gè)申請(qǐng)中所列的那些元件之外的元件。引用單個(gè)元件不排除引 用多個(gè)這種元件。
權(quán)利要求
1、用于從光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)讀信息的方法，包括步驟-在光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)的目標(biāo)軌跡上產(chǎn)生主光點(diǎn)；-產(chǎn)生以假想直線近似貫穿主光點(diǎn)中心和兩個(gè)伴隨光點(diǎn)中心的方式對(duì)準(zhǔn)的伴隨光點(diǎn)對(duì)，兩個(gè)伴隨光點(diǎn)到主光點(diǎn)的光點(diǎn)距離近似相等并被定義為伴隨光點(diǎn)距離，-在光檢測(cè)器上檢測(cè)由來(lái)自光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)的信息所調(diào)制的、從光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)反射回來(lái)的光點(diǎn)，所述光檢測(cè)器具有為了分別地檢測(cè)反射光點(diǎn)而對(duì)準(zhǔn)的部分，以及-以這樣一種方式產(chǎn)生這對(duì)伴隨光點(diǎn)由光檢測(cè)器對(duì)應(yīng)于所述伴隨光點(diǎn)對(duì)的部分所提供的歸一化推挽信號(hào)的幅度比由光檢測(cè)器對(duì)應(yīng)于主光點(diǎn)的部分所提供的歸一化推挽信號(hào)的幅度小至少五倍。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于，以這樣一種方式產(chǎn)生這對(duì) 伴隨光點(diǎn)對(duì)應(yīng)于所述伴隨光點(diǎn)對(duì)的歸一化推挽信號(hào)的幅度比對(duì)應(yīng)于 主光點(diǎn)的歸一化推挽信號(hào)的幅度小至少20倍。
3、 一種用于從光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)讀信息的盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，包括用于在光學(xué) 存儲(chǔ)盤(pán)的目標(biāo)軌跡上產(chǎn)生主光點(diǎn)的裝置；用于產(chǎn)生以假想直線近似貫 穿主光點(diǎn)中心和伴隨光點(diǎn)對(duì)的兩個(gè)伴隨光點(diǎn)中心的方式對(duì)準(zhǔn)的伴隨光 點(diǎn)對(duì)的裝置，伴隨光點(diǎn)對(duì)的兩個(gè)伴隨光點(diǎn)到主光點(diǎn)的光點(diǎn)距離近似相 等并被定義為伴隨光點(diǎn)距離；光檢測(cè)器，用于檢測(cè)從光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)反射 回來(lái)的光點(diǎn)，所述光點(diǎn)由來(lái)自光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán)的信息調(diào)制，光檢測(cè)器具有 為分別地檢測(cè)所述反射光點(diǎn)而對(duì)準(zhǔn)的部分，并且以這樣一種方式實(shí)現(xiàn) 所述伴隨光點(diǎn)對(duì)的產(chǎn)生伴隨光點(diǎn)距離足夠大，使得由光檢測(cè)器對(duì)應(yīng) 于伴隨光點(diǎn)對(duì)的部分所提供的歸一化推挽信號(hào)的幅度比由光檢測(cè)器對(duì) 應(yīng)于主光點(diǎn)的部分所提供的歸一化推挽信號(hào)的幅度小至少5倍。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，以這樣一種方式 產(chǎn)生所述伴隨光點(diǎn)對(duì)對(duì)應(yīng)于伴隨光點(diǎn)對(duì)的歸一化推挽信號(hào)的幅度比 對(duì)應(yīng)于主光點(diǎn)的歸一化推挽信號(hào)的幅度小至少20倍。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種具有間距的三光點(diǎn)光柵，所述間距導(dǎo)致物鏡大的場(chǎng)使用，典型地約為2.3度。涉及場(chǎng)曲率的散焦以及其他象差使得徑向調(diào)制為零，這解決了y誤差問(wèn)題。得到的盤(pán)上的大的光點(diǎn)距離(典型地為大約40μm)導(dǎo)致失焦層(用于雙層盤(pán)讀出)的伴隨和反射光點(diǎn)在檢測(cè)器處的空間間隔，這解決了伴隨相干串?dāng)_問(wèn)題。
文檔編號(hào)G11B7/09GK101438347SQ200780016205
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2007年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月5日
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