專利名稱：光學(xué)頭、光盤驅(qū)動器和光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用光束照射光盤并檢測由光盤反射的光的光學(xué)頭。本發(fā)明還涉及一種安裝這樣的光學(xué)頭的光盤驅(qū)動器。此外，本發(fā)明涉及這樣的光學(xué)頭中的光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
光盤驅(qū)動器具有一個包括物鏡、光檢測器等等的光學(xué)頭。光學(xué)頭用光束照射光盤的記錄面，并檢測由光盤反射的光。光學(xué)頭根據(jù)檢測到的反射光讀取光盤上記錄的信息。此外，光學(xué)頭用光束照射光盤的記錄面以將目的信息記錄在該光盤上。
下面將講述基于由光盤反射的光生成各種信號的過程。來自光盤的反射光通過物鏡和許多光學(xué)元件被引導(dǎo)到光檢測器的預(yù)先確定的光檢測區(qū)域。光檢測器將引導(dǎo)的反射光轉(zhuǎn)換為電信號?；诠鈾z測器轉(zhuǎn)換的電信號生成光盤上記錄的信息的再現(xiàn)信號。此外，還基于由光檢測器轉(zhuǎn)換的電信號生成跟蹤控制信號。此外，還基于由光檢測器轉(zhuǎn)換的電信號生成焦距控制信號。在跟蹤控制中使用跟蹤控制信號，該信號調(diào)整投射到光盤的記錄面上的光點，以匹配記錄面的記錄槽中心。在聚焦控制中使用焦距控制信號，該信號改變物鏡的位置，以對記錄面上的光點進行聚焦。
物鏡由一個透鏡支架支撐，該支架由許多彈性支架彈簧的一端部分支持。透鏡支架可以在物理上接受由跟蹤和聚焦線圈進行的微動控制。利用這種機制，可以實現(xiàn)透鏡移位以進行聚焦和跟蹤。
此外，近年來，由DVD(數(shù)字通用光盤)廣泛流行，已經(jīng)在市場上銷售的CD(小型光盤)的兼容設(shè)備，以及可以處理兩種類型的介質(zhì)的DVD(即，光盤驅(qū)動器)，都已經(jīng)有銷售。已知，DVD和CD的記錄密度有很大的不同。相應(yīng)地，DVD和CD發(fā)出的光束的波長也不相同。正如在公開出版號為No.2003-16672的日本專利申請中，一個兼容設(shè)備要求對具有不同波長的兩個光束進行處理。
作為焦距誤差信號的生成方法，已知有一種刀刃(或雙刀刃)方法。在刀刃(或雙刀刃)方法中，在光盤反射的光的聚焦光路上設(shè)置了一個刀刃(兩個刀刃)，檢測光接收元件上的光點圖像的移動量，以生成焦距誤差信號。
當(dāng)在焦距控制中使用刀刃(或雙刀刃)方法時，用于生成焦距誤差信號，以及用于生成諸如DPP信號、DPD信號等等跟蹤誤差信號的光接收元件必須獨立地排列。此外，當(dāng)在焦距控制中使用刀刃(或雙刀刃)方法時，用于檢測來自CD的反射光的光接收元件以及用于檢測來自DVD的反射光的光接收元件必須獨立地排列。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光學(xué)頭和光盤驅(qū)動器，它們甚至可以在由刀刃方法檢測到焦距誤差信號時使用一個光接收元件檢測跟蹤誤差信號。本發(fā)明的另一個目的是提供一種光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整方法，適于調(diào)整光學(xué)頭中的光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)頭甚至可以在由刀刃方法檢測到焦距誤差信號時使用一個光接收元件檢測跟蹤誤差信號。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的光學(xué)頭包括第一發(fā)射單元，該單元被配置為發(fā)出第一波長的第一光束，第二發(fā)射單元，該單元被配置為發(fā)出第二波長的第二光束，第二波長比第一波長長，極化單元，該單元被配置為傳遞由第一和第二發(fā)射單元發(fā)出的第一和第二光束，并極化對應(yīng)于第一和第二光束從光盤獲取的第一和第二反射光，聚焦單元，該單元被配置為聚焦通過光盤上的極化單元傳輸?shù)牡谝缓偷诙馐?，檢測單元，該單元被配置為檢測由極化單元極化的第一和第二反射光束，第一衍射單元，位于極化單元和聚焦單元之間的第一和第二光束的光路上，被配置為傳遞第一和第二光束，衍射第一反射光束，傳遞第二反射光束，第二衍射單元，位于極化單元和檢測單元之間的第一和第二光束的光路上，被配置為傳遞第一反射光束，衍射第二反射光束。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的光學(xué)頭包括發(fā)射單元，該單元被配置為發(fā)出光束，第一衍射單元，該單元被配置為衍射由發(fā)射單元發(fā)出的光束，并極化單元，該單元被配置為傳遞由第一衍射單元的衍射形成的一個主光束和兩個子光束，并極化對應(yīng)于這些許多光束從光盤獲取的許多反射光束，聚焦單元，該單元被配置為聚焦通過光盤上的極化單元傳輸?shù)脑S多光束，第二衍射單元，該單元被配置為衍射對應(yīng)于由聚焦單元在光盤上聚焦的許多光束從光盤獲取的許多反射光束，以及檢測單元，該單元被配置為檢測由第二衍射單元衍射的許多反射光束的組成部分，其特征在于，第二衍射單元提取從對應(yīng)于主光束的光盤中獲取的主反射光束的組成部分，以及對應(yīng)于兩個子光束從光盤獲取的兩個子反射光束的組成部分，檢測單元檢測由第二衍射單元提取的相應(yīng)的反射光束的組成部分。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的光盤驅(qū)動器包括第一發(fā)射單元，該單元被配置為發(fā)出第一波長的第一光束，第二發(fā)射單元，該單元被配置為發(fā)出第二波長的第二光束，第二波長比第一波長長，極化單元，該單元被配置為傳遞由第一和第二發(fā)射單元發(fā)出的第一和第二光束，并極化對應(yīng)于第一和第二光束從光盤獲取的第一和第二反射光，聚焦單元，該單元被配置為聚焦通過光盤上的極化單元傳輸?shù)牡谝缓偷诙馐?，檢測單元，該單元被配置為檢測由極化單元極化的第一和第二反射光束，第一衍射單元，位于極化單元和聚焦單元之間的第一和第二光束的光路上，被配置為傳遞第一和第二光束，衍射第一反射光束，傳遞第二反射光束，第二衍射單元，位于極化單元和檢測單元之間的第一和第二光束的光路上，被配置為傳遞第一反射光束，衍射第二反射光束，以及控制單元，該單元被配置為根據(jù)由第一衍射單元衍射的并由檢測單元檢測到的第一反射光束的組成部分控制跟蹤和聚焦，根據(jù)由第二衍射單元衍射的并由檢測單元檢測到的第二反射光束的組成部分控制跟蹤和聚焦。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的光盤驅(qū)動器包括發(fā)射單元，該單元被配置為發(fā)出光束，第一衍射單元，該單元被配置為衍射由發(fā)射單元發(fā)出的光束，并極化單元，該單元被配置為傳遞由第一衍射單元的衍射形成的一個主光束和兩個子光束，并極化對應(yīng)于這些許多光束從光盤獲取的許多反射光束，聚焦單元，該單元被配置為聚焦通過光盤上的極化單元傳輸?shù)脑S多光束，第二衍射單元，該單元被配置為衍射對應(yīng)于由聚焦單元在光盤上聚焦的許多光束從光盤獲取的許多反射光束，檢測單元，該單元被配置為檢測由第二衍射單元衍射的許多反射光束的組成部分，控制單元，該單元被配置為根據(jù)由檢測單元檢測到的反射光束的組成部分控制跟蹤和聚焦，其特征在于，第二衍射單元提取從對應(yīng)于主光束的光盤中獲取的主反射光束的組成部分，以及對應(yīng)于兩個子光束從光盤獲取的兩個子反射光束的組成部分，檢測單元檢測由第二衍射單元提取的相應(yīng)的反射光束的組成部分。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整方法，用于調(diào)整光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)頭包括第一衍射元件，用于傳遞從對應(yīng)于具有不同波長的第一和第二光束的第二光束的光盤獲取的第二反射光束，并衍射從對應(yīng)于第一光束的光盤獲取的第一反射光束，第二衍射元件，用于傳遞從對應(yīng)于第一光束的光盤獲取的第一反射光，并衍射從對應(yīng)于第二光束的光盤獲取的第二反射光束，以及光檢測元件，用于檢測由第一衍射元件衍射的第一衍射光和由第二衍射元件衍射的第二衍射光，包括參考第一衍射光調(diào)整光檢測元件的光接收表面的位置，并通過旋轉(zhuǎn)第二衍射元件調(diào)整第二衍射光的方向，以便根據(jù)第二衍射元件的旋轉(zhuǎn)極化的第二衍射光由光接收表面(其位置被調(diào)整)接收。
在隨后的描述中將闡述本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點，經(jīng)過描述，這些目的和優(yōu)點將變清楚，也可以通過本發(fā)明的實踐來了解。本發(fā)明的目的和優(yōu)點可以通過下文中特別指出的手段和它們的組合來實現(xiàn)和獲得。
附圖簡要說明本說明書收入的并構(gòu)成本說明書的一部分的


了本發(fā)明的目前優(yōu)選的實施例，與上文給出的一般說明，下面給出的優(yōu)選的實施例的詳細說明一起，用于說明本發(fā)明的原理。
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的光學(xué)拾取頭(光學(xué)頭)的示意布局的俯視圖；圖2是顯示圖1所示的光學(xué)拾取頭的示例的側(cè)視圖；圖3顯示了DVD衍射光學(xué)元件108a的衍射區(qū)域的示例；圖4顯示了用反射光照射的DVD衍射光學(xué)元件108a的狀態(tài)的示例；圖5顯示了CD衍射光學(xué)元件109a的衍射區(qū)域的示例；圖6顯示了用反射光照射的CD衍射光學(xué)元件109a的狀態(tài)的示例；圖7顯示了光檢測元件110a的光檢測區(qū)域的示例；圖8顯示了DVD衍射光學(xué)元件108a的衍射區(qū)域的另一個示例；圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二和第三個實施例的光學(xué)拾取頭(光學(xué)頭)的示意布局的俯視圖；圖10是顯示圖9所示的光學(xué)拾取頭的示例的側(cè)視圖；圖11顯示了CD衍射光學(xué)元件109b的衍射區(qū)域的示例；圖12顯示了用反射光照射的CD衍射光學(xué)元件109b的狀態(tài)的示例；圖13顯示了光檢測元件110b的光檢測區(qū)域的示例；圖14顯示了光檢測元件110c的光檢測區(qū)域的示例；圖15是顯示了安裝光學(xué)拾取頭1的光盤驅(qū)動器的布局的示例的示意圖；圖16顯示了3光束方法的概述；以及圖17是顯示了光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整方法的示例的流程圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的光學(xué)拾取頭(光學(xué)頭)的示意布局的俯視圖。圖2是圖1所示的光學(xué)拾取頭的側(cè)視圖。在圖1的俯視圖和圖2的側(cè)視圖中，沒有顯示某些構(gòu)件，目的是便于看出光學(xué)拾取頭的布局。
如圖1和2所示，光學(xué)拾取頭包括DVD激光器101、CD激光器102、分色鏡103、偏振射束分裂器(PBS)104、反射鏡105、準(zhǔn)直透鏡106、物鏡107、DVD衍射光學(xué)元件(DVDHOE)108a、CD衍射光學(xué)元件(CDHOE)109a和光檢測元件(PD)110a。
下面將講述DVD將要被處理的情況。DVD激光器101發(fā)出第一波長(例如，大約650nm)的第一光束。DVD激光器101發(fā)出的第一光束由分色鏡103反射，并通過偏振射束分裂器104傳輸。通過偏振射束分裂器104傳輸?shù)牡谝还馐煞瓷溏R105向上偏斜。由反射鏡105向上偏斜的第一光束被準(zhǔn)直透鏡106轉(zhuǎn)換為準(zhǔn)直光，通過DVD衍射光學(xué)元件108a傳輸，并被物鏡107聚焦在光盤(DVD)的記錄面。通過聚焦光束(用記錄功率聚焦第一光束)，信息可以記錄在光盤(DVD)上。
此外，在再現(xiàn)時，光盤反射的光，即，從對應(yīng)于第一光束的光盤獲取的第一反射光，完全由DVD衍射光學(xué)元件108a衍射，并由偏振射束分裂器104通過準(zhǔn)直透鏡106和反射鏡105極化。由偏振射束分裂器104極化的第一反射光通過CD衍射光學(xué)元件109a傳輸，并由光檢測元件110a檢測。下面將詳細描述由DVD衍射光學(xué)元件108a對第一反射光的衍射和由光檢測元件110a對第一反射光的檢測?；谟晒鈾z測元件110a檢測到的第一反射光(具有再現(xiàn)功率的第一光束的反射光)，再現(xiàn)光盤(DVD)上記錄的信息，并進行跟蹤控制和聚焦控制。稍后還將詳細描述跟蹤控制和聚焦控制。
下面將講述DVD將要被處理的情況。CD激光器102發(fā)出第二波長(例如，大約780nm)的第二光束。CD激光器102發(fā)出的第二光束由分色鏡103反射，并通過偏振射束分裂器104傳輸。通過偏振射束分裂器104傳輸?shù)牡诙馐煞瓷溏R105向上偏斜。由反射鏡105向上偏斜的第二光束被準(zhǔn)直透鏡106轉(zhuǎn)換為準(zhǔn)直光，通過DVD衍射光學(xué)元件108a傳輸，并被物鏡107聚焦在光盤(CD)的記錄面。通過聚焦光束(用記錄功率聚焦第二光束)，信息可以記錄在光盤(CD)上。
此外，在再現(xiàn)時，光盤反射的光，即，從對應(yīng)于第二光束的光盤獲取的第二反射光，通過DVD衍射光學(xué)元件108a傳輸，并由偏振射束分裂器104通過準(zhǔn)直透鏡106和反射鏡105極化。由偏振射束分裂器104極化的第二反射光完全由CD衍射光學(xué)元件109a衍射，并由光檢測元件110a檢測。下面將詳細描述由CD衍射光學(xué)元件109a對第二反射光的衍射和由光檢測第二件110a對第二反射光的檢測?；谟晒鈾z測第二件110a檢測到的第二反射光(具有再現(xiàn)功率的第二光束的反射光)，再現(xiàn)光盤(CD)上記錄的信息，并進行跟蹤控制和聚焦控制。稍后還將詳細描述跟蹤控制和聚焦控制。
如圖1和2所示，光學(xué)拾取頭包括在偏振射束分裂器104和物鏡107之間插入的包括DVD衍射光學(xué)元件108a，以及在偏振射束分裂器104和光檢測元件110a之間插入的CD衍射光學(xué)元件109a。換句話說，DVD衍射光學(xué)元件108a位于物鏡107a下面，CD衍射光學(xué)元件108a位于光檢測元件110a的前面。如上所述，DVD衍射光學(xué)元件108a具有完全衍射來自DVD的反射光并允許來自CD的反射光穿過它的特征。另一方面，CD衍射光學(xué)元件109a具有完全衍射來自CD的反射光并允許來自DVD的反射光穿過它的特征。
下面將描述光學(xué)拾取頭的光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)整。圖17是顯示如前所述的光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整方法的流程圖。參考DVD衍射光學(xué)元件108a衍射的第一衍射光調(diào)整光檢測元件110a的光接收表面的位置(ST1)。當(dāng)CD衍射光學(xué)元件109a旋轉(zhuǎn)時，根據(jù)旋轉(zhuǎn)，偏斜由此CD衍射光學(xué)元件109a衍射的第二衍射光。通過利用此機制，通過旋轉(zhuǎn)CD衍射光學(xué)元件109a調(diào)整第二衍射光的方向，以便第二衍射光相應(yīng)地由光檢測元件110a(其位置在ST1(ST2)中被)的光接收表面接收。利用此調(diào)整，第一衍射光和第二衍射光可以相應(yīng)地由單個光檢測元件110a接收。
下面將描述DVD衍射光學(xué)元件108a、CD衍射光學(xué)元件109，以及光檢測元件110a的反射光檢測原理的詳細信息。圖3是DVD衍射光學(xué)元件108a的衍射區(qū)域的示意圖。圖4顯示了用反射光照射的DVD衍射光學(xué)元件108a的狀態(tài)。圖5是CD衍射光學(xué)元件109a的衍射區(qū)域的示意圖。圖6顯示了用反射光照射的CD衍射光學(xué)元件109a的狀態(tài)。圖7是光檢測元件110a的光檢測區(qū)域的示意圖。
如圖3和4所示，DVD衍射光學(xué)元件108a包括第一衍射區(qū)域A、第二衍射區(qū)域D、第三衍射區(qū)域B、第四衍射區(qū)域C、第五衍射區(qū)域K1、以及第六衍射區(qū)域K2。DVD衍射光學(xué)元件108a具有一個圓形，該圓形被定義為參考圓。定義了第一圓和第二圓C1和C2，這兩個圓關(guān)于參考圓的圓心對稱，它們的圓心位于參考圓的直徑的延長線上。通過將參考圓和第一圓C1之間的重疊區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域是第一衍射區(qū)域A，另一個區(qū)域是第二衍射區(qū)域D。通過將參考圓和第二圓C2之間的重疊區(qū)用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域是第三衍射區(qū)域B，另一個區(qū)域是第四衍射區(qū)域C。此外，通過將參考圓和第一和第二個圓C1和C2的不相重疊的區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域是第五個衍射區(qū)域K1，另一個區(qū)域是第六個衍射區(qū)域K2。DVD衍射光學(xué)元件108a按第一衍射區(qū)域A、第二衍射區(qū)域D、第三衍射區(qū)域B、第四衍射區(qū)域C、第五衍射區(qū)域K1，以及第六衍射區(qū)域K2提取第一反射光的組成部分。
在第五衍射區(qū)域K1，以第一間距(相對小的間距)形成衍射光柵。在第六衍射區(qū)域K2，以大于第一間距的第二間距(相對比較大的間距)形成衍射光柵。例如，第二間距大約為10μ。在第五和第六衍射區(qū)域K1和K2上形成的衍射光柵由間距指定，該間距是在垂直于參考圓的直徑的方向形成的，如圖3所示。
如圖5和6所示，CD衍射光學(xué)元件109a包括第一衍射區(qū)域A、第二衍射區(qū)域D、第三衍射區(qū)域B、第四衍射區(qū)域C、第五衍射區(qū)域K1、以及第六衍射區(qū)域K2。CD衍射光學(xué)元件109a具有一個圓形，該圓形被定義為參考圓。定義了包括在此參考圓中的第一對稱區(qū)域和第二對稱區(qū)域E1和E2關(guān)于參考圓的圓心和直徑而對稱。通過將第一對稱區(qū)域E1用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域是第一衍射區(qū)域A，另一個區(qū)域是第二衍射區(qū)域D。通過將第二對稱區(qū)域E2用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域是第三衍射區(qū)域B，另一個區(qū)域是第四衍射區(qū)域C。通過將參考圓和第一對稱區(qū)域和第二對稱區(qū)域E1和E2的不相重疊的區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域是第五衍射區(qū)域K1，另一個區(qū)域是第六衍射區(qū)域K2。CD衍射光學(xué)元件109a按第一衍射區(qū)域A、第二衍射區(qū)域D、第三衍射區(qū)域B、第四衍射區(qū)域C、第五衍射區(qū)域K1，以及第六衍射區(qū)域K2提取第二反射光的組成部分。
在第五衍射區(qū)域K1，以第一間距形成衍射光柵。在第六衍射區(qū)域K2，以大于第一間距的第二間距形成衍射光柵。在第五和第六衍射區(qū)域K1和K2上形成的衍射光柵由間距指定，該間距是在垂直于參考圓的直徑的方向形成的，如圖5所示。
如圖7所示，光檢測元件110a包括檢測區(qū)域A、B、C、D、E、F、G和H。DVD和CD衍射光學(xué)元件108a和109a的第一衍射區(qū)域A對應(yīng)于光檢測元件110a的檢測區(qū)域A。即，由DVD衍射光學(xué)元件108a的第一衍射區(qū)域A衍射的第一反射光組成部分或由CD衍射光學(xué)元件109a的第一衍射區(qū)域A衍射的第二反射光組成部分由光檢測元件110a的檢測區(qū)域A進行檢測。
DVD和CD衍射光學(xué)元件108a和109a的第三衍射區(qū)域B對應(yīng)于光檢測元件110a的檢測區(qū)域B。即，由DVD衍射光學(xué)元件108a的第三衍射區(qū)域B衍射的第一反射光組成部分或由CD衍射光學(xué)元件109a的第三衍射區(qū)域B衍射的第二反射光組成部分由光檢測元件110a的檢測區(qū)域B進行檢測。
DVD和CD衍射光學(xué)元件108a和109a的第四衍射區(qū)域C對應(yīng)于光檢測元件110a的檢測區(qū)域C。即，由DVD衍射光學(xué)元件108a的第四衍射區(qū)域C衍射的第一反射光組成部分或由CD衍射光學(xué)元件109a的第四衍射區(qū)域C衍射的第二反射光組成部分由光檢測元件110a的檢測區(qū)域C進行檢測。
DVD和CD衍射光學(xué)元件108a和109a的第二衍射區(qū)域D對應(yīng)于光檢測元件110a的檢測區(qū)域D。即，由DVD衍射光學(xué)元件108a的第二衍射區(qū)域D衍射的第一反射光組成部分或由CD衍射光學(xué)元件109a的第二衍射區(qū)域D衍射的第二反射光組成部分由光檢測元件110a的檢測區(qū)域D進行檢測。
DVD和CD衍射光學(xué)元件108a和109a的第五衍射區(qū)域K1對應(yīng)于光檢測元件110a的檢測區(qū)域F和G。即，由DVD衍射光學(xué)元件108a的第五衍射區(qū)域K1(以第一間距的衍射光柵)衍射的第一反射光或由CD衍射光學(xué)元件109a的第五衍射區(qū)域K1(以第一間距的衍射光柵)的第五衍射區(qū)域K1衍射的第二反射光被第五衍射區(qū)域K1上形成的衍射光柵引導(dǎo)到光檢測元件110a的檢測區(qū)域F和G，這些第一或第二反射光組成部分由光檢測元件110a的檢測區(qū)域F和G進行檢測。具體來說，由第五衍射區(qū)域K1衍射的反射光聚焦在檢測區(qū)域F和G之間的邊界上。即，檢測區(qū)域F和G上的第一反射光的檢測結(jié)果隨著DVD衍射光學(xué)元件108a的旋轉(zhuǎn)而變化。同樣，檢測區(qū)域F和G上的第二反射光的檢測結(jié)果隨著CD衍射光學(xué)元件109a的旋轉(zhuǎn)而變化。
DVD和CD衍射光學(xué)元件108a和109a的第六衍射區(qū)域K2對應(yīng)于光檢測元件110a的檢測區(qū)域E和H。即，由DVD衍射光學(xué)元件108a的第六衍射區(qū)域K2(以第二間距的衍射光柵)衍射的第一反射光或由CD衍射光學(xué)元件109a的第六衍射區(qū)域K2(以第二間距的衍射光柵)的第六衍射區(qū)域K2衍射的第二反射光被第六衍射區(qū)域K2上形成的衍射光柵引導(dǎo)到光檢測元件110a的檢測區(qū)域E和H，這些第一或第二反射光組成部分由光檢測元件110a的檢測區(qū)域F和H進行檢測。具體來說，由第六衍射區(qū)域K2衍射的反射光聚焦在檢測區(qū)域E和H之間的邊界上。即，檢測區(qū)域E和H上的第一反射光的檢測結(jié)果隨著DVD衍射光學(xué)元件108a的旋轉(zhuǎn)而變化。同樣，檢測區(qū)域E和H上的第二反射光的檢測結(jié)果隨著CD衍射光學(xué)元件109a的旋轉(zhuǎn)而變化。
圖15是顯示了安裝如前所述的光學(xué)拾取頭的光盤驅(qū)動器的布局的示例的示意圖。此光盤驅(qū)動器將目的數(shù)據(jù)記錄在諸如DVD或CD之類的光盤D上，并再現(xiàn)此光盤D上記錄的數(shù)據(jù)。
如圖15所示，光盤驅(qū)動器包括光學(xué)拾取頭1、調(diào)制電路2、激光控制電路3、焦距控制電路4、跟蹤控制電路5、信號處理電路6、解調(diào)電路7以及傳動裝置8。
首先將講述此光盤驅(qū)動器在光盤D上進行的數(shù)據(jù)記錄過程。記錄信號被調(diào)制電路2調(diào)制為預(yù)先確定的信道位序列的信號。對應(yīng)于記錄信號的信道位序列被激光控制電路3轉(zhuǎn)換為激光驅(qū)動波形。激光控制電路3脈沖驅(qū)動DVD激光器101或CD激光器102以使其發(fā)出具有記錄功率的光束。結(jié)果，具有記錄功率的光束被聚焦光盤D的信息記錄表面，并且目的數(shù)據(jù)被記錄在光盤D上。此時，聚焦在光盤D上的記錄光束保持這樣的狀態(tài)，其特征在于，在焦距控制電路4的焦距控制和跟蹤控制電路5的跟蹤控制下，它可以在記錄面上形成一個最佳的小點。
接下來，將講述此光盤驅(qū)動器對光盤D上記錄的數(shù)據(jù)的再現(xiàn)。激光控制電路3根據(jù)數(shù)據(jù)再現(xiàn)指令驅(qū)動DVD激光器101或CD激光器102以使其發(fā)出具有再現(xiàn)功率的光束。結(jié)果，具有再現(xiàn)功率的光束聚焦在光盤D的信息記錄表面上。聚焦在光盤D上的具有再現(xiàn)功率的光束保持這樣的狀態(tài)，其特征在于，在焦距控制電路4的焦距控制和跟蹤控制電路5的跟蹤控制下，它可以在記錄面上形成一個最佳的小點。此時，照射光盤D的具有再現(xiàn)功率的光束，被信息記錄表面中的反射薄膜或反射記錄薄膜反射。反射光由DVD衍射光學(xué)元件108a或CD衍射光學(xué)元件109a衍射，并由光檢測元件110a進行檢測。
根據(jù)由光檢測元件110a的相應(yīng)的檢測區(qū)域檢測到的反射光組成部分生成焦距誤差信號(FES)、跟蹤誤差信號(TES)以及再現(xiàn)信號(RF)FES＝(E+F)-(G+H) (1)TES(推-拉)＝(B+C)-(A+D) (2)TES(DPD)＝ph(A+C)-ph(B+D)(3)RF＝A+B+C+D+E+F+G+H (4)請注意，焦距誤差檢測采用了雙刀刃方法。即，第五和第六衍射區(qū)域K1和K2提取由雙刀刃限制的反射光。
焦距控制電路4根據(jù)等式(1)生成的焦距誤差信號將用于糾正任何焦距誤差的焦距控制信號輸出到傳動裝置A。跟蹤控制電路5根據(jù)等式(2)或(3)生成的跟蹤誤差信號將用于糾正任何跟蹤誤差的跟蹤控制信號輸出到傳動裝置8。信號處理電路6均衡等式(4)生成的再現(xiàn)信號以形成二進制再現(xiàn)信號。此外，解調(diào)電路7采用對應(yīng)于預(yù)先確定的調(diào)制方法的解調(diào)方法將二進制再現(xiàn)信號解調(diào)。
在上面的說明中，示范了具有圖3所示的衍射區(qū)域的DVD衍射光學(xué)元件108a。然而，本發(fā)明不僅限于這樣的特定的元件，并可以應(yīng)用于具有圖8所示的衍射區(qū)域的DVD衍射光學(xué)元件108a。
如圖8所示，DVD衍射光學(xué)元件108a包括第一衍射區(qū)域A、第二衍射區(qū)域D、第三衍射區(qū)域B、第四衍射區(qū)域C、第五衍射區(qū)域K1、以及第六衍射區(qū)域K2。DVD衍射光學(xué)元件108a具有一個圓形，該圓形被定義為參考圓。定義了第一圓和第二圓C1和C2，這兩個圓關(guān)于參考圓的圓心對稱，它們的圓心位于參考圓的直徑的延長線上。此外，還定義了兩個線段L1和L2，它們平行于參考圓的直徑，并關(guān)于參考圓的圓心而對稱。一個線段L1將第一個圓C1的圓周上的一個點和第二個圓周C2的圓周上的點連接起來。另一個線段L2將第一個圓C1的圓周上的一個點和第二個圓C2的圓周上的點連接起來。在通過將參考圓和第一圓和第二圓C1和C2的不相重疊的區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的一個區(qū)域中，由線段L1和參考圓的弧進一步定義的一個區(qū)域是第五衍射區(qū)域K1。在通過將參考圓和第一圓和第二圓C1和C2的不相重疊的區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其他區(qū)域中，由線段L2和參考圓的弧進一步定義的一個區(qū)域是第六衍射區(qū)域K2。通過將從由參考圓定義的一個區(qū)域排除第五和第六衍射區(qū)域K1和K2所形成的一個區(qū)域用參考圓的直徑和垂直于此直徑的線段劃分所形成的四個區(qū)域，被定義為第一衍射區(qū)域A、第二衍射區(qū)域D、第三衍射區(qū)域B、以及第四衍射區(qū)域C。請注意，第一衍射區(qū)域A包括通過將參考圓和第一圓C1之間的重疊區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域。第二衍射區(qū)域D包括通過將參考圓和第一圓C1之間的重疊區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其他區(qū)域。第三衍射區(qū)域B包括通過將參考圓和第二圓C2之間的重疊區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域。第四衍射區(qū)域C包括通過將參考圓和第一圓C2之間的重疊區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其他區(qū)域。DVD衍射光學(xué)元件108a按第一衍射區(qū)域A、第二衍射區(qū)域D、第三衍射區(qū)域B、第四衍射區(qū)域C、第五衍射區(qū)域K1，以及第六衍射區(qū)域K2提取第一反射光的組成部分。
在第五衍射區(qū)域K1，以第一間距(相對小的間距)形成衍射光柵。在第六衍射區(qū)域K2，以大于第一間距的第二間距(相對比較大的間距)形成衍射光柵。例如，第二間距大約為10μ。在第五和第六衍射區(qū)域K1和K2上形成的衍射光柵由間距指定，該間距是在垂直于參考圓的直徑的方向形成的，如圖3所示。
如上所述，只有一個光檢測元件110a可以通過刀刃方法檢測CD和DVD的焦距誤差信號，而不排列CD和DVD的任何獨立的光檢測元件。此外，單個光檢測元件110a還可以檢測跟蹤誤差信號(推拉，DPD)。
下面將描述第二和第三個實施例。請注意，將省略有關(guān)與第一個實施例中共同的組成部分的說明。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二和第三個實施例的光學(xué)拾取頭(光學(xué)頭)的示意布局的俯視圖。圖10是圖9所示的光學(xué)拾取頭的側(cè)視圖。在圖9的俯視圖和圖10的側(cè)視圖中，沒有顯示某些構(gòu)件，以便于查看光學(xué)拾取頭的布局。
如圖9和10所示，根據(jù)第二個實施例的光學(xué)拾取頭包括DVD激光器101、CD激光器102、分色鏡103、偏振射束分裂器(PBS)104、反射鏡105、準(zhǔn)直透鏡106、物鏡107、DVD衍射光學(xué)元件(DVDHOE)108a、CD衍射光學(xué)元件(CDHOE)109a和光檢測元件(PD)110b，以及衍射光柵112。另一方面，根據(jù)第三個實施例的光學(xué)拾取頭包括光檢測元件(PD)110c而不是光檢測元件(PD)110b。
第二和第三實施例被使用3光束方法定向到反射光檢測(跟蹤誤差檢測)。下面將參考圖16講述3光束方法的概述。3光束方法使用一個主光束(0順序光)和兩個子光束(±1順序光)檢測反射光。在光盤上，光道是沿著光盤的圓周方向形成的。例如，凸起光道(L)和凹陷光道(G)在光盤的每個圓周上交替地形成的。因此，當(dāng)在輻射方向查看時，凸起光道(L)和凹陷光道(G)是交替的，如圖16所示。光學(xué)拾取頭發(fā)出的三個光束在輻射方向移位1/2光道間距，并按子光束(第一順序光)、主光束(0順序光)，以及子光束(+1順序光)的順序聚焦在光盤上。此外，這三個光束在光道方向的間隔是相等的，并按照子光束、主光束和子光束的順序聚焦在光盤上。三個光束彼此不重疊。例如，主光束跟蹤凸起光道(或凹陷光道)的中心，一個子光束跟蹤與外周邊上的凸起光道(或凹陷光道)相鄰的凹陷光道(或凸起光道)的中心，其他子光束跟蹤與內(nèi)周邊上的凸起光道(或凹陷光道)相鄰的凹陷光道(或凸起光道)的中心。從兩個子光束的跟蹤狀態(tài)檢測光道錯誤量。
請注意，CD激光器102發(fā)出的第二個光束被衍射光柵112分成一個主光束和兩個子光束。
下面將描述CD衍射光學(xué)元件109b和光檢測元件110b或110c所執(zhí)行的反射光檢測原理的詳細信息。圖11是CD衍射光學(xué)元件109b的衍射區(qū)域的示意圖。圖12顯示了用反射光照射的CD衍射光學(xué)元件109b的狀態(tài)。圖13是光檢測元件110b的光檢測區(qū)域的示意圖。圖14是光檢測元件110c的光檢測區(qū)域的示意圖。
如圖11和12所示，CD衍射光學(xué)元件109b包括第一衍射區(qū)域A、C和I，第二衍射區(qū)域B、D和J、第三衍射區(qū)域K1和第四衍射區(qū)域K2。CD衍射光學(xué)元件109b具有一個圓形，該圓形被定義為參考圓。參考圓被此參考圓的直徑相等地分隔所得一個分區(qū)被定義為第一個分區(qū)，而另一個分區(qū)被定義為第二分區(qū)。定義了第一圓和第二圓，這兩個圓關(guān)于參考圓的圓心對稱，它們的圓心位于參考圓的直徑的延長線上。第二分區(qū)和第一個圓之間的重疊區(qū)域?qū)?yīng)于第一個衍射區(qū)域A、C和I。第二分區(qū)和第二個圓之間的重疊區(qū)域?qū)?yīng)于第二衍射區(qū)域B、D和J。第一個分區(qū)對應(yīng)于第三個衍射區(qū)域K1，在第二分區(qū)中具有第一和第二個圓的不相重疊的區(qū)域?qū)?yīng)于第四個衍射區(qū)域K2。CD衍射光學(xué)元件109b按第一衍射區(qū)域A、第二衍射區(qū)域B、第三衍射區(qū)域K1和第四衍射區(qū)域K2提取主光束的主反射光組成部分。同樣，CD衍射光學(xué)元件109b按第一衍射區(qū)域C、第二衍射區(qū)域D、第三衍射區(qū)域K1和第四衍射區(qū)域K2提取一個子光束的子反射光組成部分。此外，CD衍射光學(xué)元件109b按第一衍射區(qū)域I、第二衍射區(qū)域J、第三衍射區(qū)域K1和第四衍射區(qū)域K2提取另一個子光束的子反射光組成部分。
如圖13所示，光檢測元件110b包括檢測區(qū)域A、B、C、D、E、F、G、H、I和J。CD衍射光學(xué)元件109a的第一衍射區(qū)域A對應(yīng)于光檢測元件110b的檢測區(qū)域A。即，由CD衍射光學(xué)元件109b的第一衍射區(qū)域A衍射的主反射光組成部分由光檢測元件110b的檢測區(qū)域A進行檢測。
CD衍射光學(xué)元件109b的第二衍射區(qū)域B對應(yīng)于光檢測元件110b的檢測區(qū)域B。即，由CD衍射光學(xué)元件109b的第二衍射區(qū)域B衍射的主反射光組成部分由光檢測元件110b的檢測區(qū)域B進行檢測。
CD衍射光學(xué)元件109b的第一衍射區(qū)域C對應(yīng)于光檢測元件110b的檢測區(qū)域C。即，由CD衍射光學(xué)元件109b的第一衍射區(qū)域C衍射的子反射光組成部分由光檢測元件110b的檢測區(qū)域C進行檢測。
CD衍射光學(xué)元件109b的第二衍射區(qū)域D對應(yīng)于光檢測元件110b的檢測區(qū)域D。即，由CD衍射光學(xué)元件109b的第二衍射區(qū)域D衍射的子反射光組成部分由光檢測元件110b的檢測區(qū)域D進行檢測。
CD衍射光學(xué)元件109b的第一衍射區(qū)域I對應(yīng)于光檢測元件110b的檢測區(qū)域I。即，由CD衍射光學(xué)元件109b的第一衍射區(qū)域I衍射的子反射光組成部分由光檢測元件110b的檢測區(qū)域I進行檢測。
CD衍射光學(xué)元件109b的第二衍射區(qū)域D對應(yīng)于光檢測元件110b的檢測區(qū)域D。即，由CD衍射光學(xué)元件109b的第二衍射區(qū)域D衍射的子反射光組成部分由光檢測元件110b的檢測區(qū)域D進行檢測。
CD衍射光學(xué)元件109b的第三衍射區(qū)域K1對應(yīng)于光檢測元件110b的檢測區(qū)域F和G。即，由CD衍射光學(xué)元件109b的第三衍射區(qū)域K1衍射的主反射光組成部分由光檢測元件110b的檢測區(qū)域F和G進行檢測。具體來說，由第三衍射區(qū)域K1衍射的主反射光聚焦在檢測區(qū)域F和G之間的邊界上。即，檢測區(qū)域F和G上的主反射光的檢測結(jié)果隨著CD衍射光學(xué)元件109b的旋轉(zhuǎn)而變化。
CD衍射光學(xué)元件109b的第四衍射區(qū)域K2對應(yīng)于光檢測元件110b的檢測區(qū)域E和H。即，由CD衍射光學(xué)元件109b的第四衍射區(qū)域K1衍射的主反射光組成部分由光檢測元件110b的檢測區(qū)域E和H進行檢測。具體來說，由第四衍射區(qū)域K2衍射的主反射光聚焦在檢測區(qū)域E和H之間的邊界上。即，檢測區(qū)域E和H的主反射光的檢測結(jié)果隨著CD衍射光學(xué)元件109b的旋轉(zhuǎn)而變化。
根據(jù)由光檢測元件110b的相應(yīng)的檢測區(qū)域檢測到的反射光組成部分生成焦距誤差信號(FES)、跟蹤誤差信號(TES)以及再現(xiàn)信號(RF)FES＝(E+F)-(G+H) (5)TES(推-拉)＝(C-D)-K*(A+I-(B+J)) (6)TES(DPD)＝ph(C)-ph(D) (7)RF＝C+D+E+F+G+H (A)請注意，焦距誤差檢測采用了雙刀刃方法。即，第三和第四衍射區(qū)域K1和K2提取由雙刀刃限制的反射光。
焦距控制電路4根據(jù)等式(5)生成的焦距誤差信號將用于糾正任何焦距誤差的焦距控制信號輸出到傳動裝置A。跟蹤控制電路5根據(jù)等式(6)或(7)生成的跟蹤誤差信號將用于糾正任何跟蹤誤差的跟蹤控制信號輸出到傳動裝置8。信號處理電路6均衡等式(8)生成的再現(xiàn)信號以形成二進制再現(xiàn)信號。此外，解調(diào)電路7采用對應(yīng)于預(yù)先確定的調(diào)制方法的解調(diào)方法將二進制再現(xiàn)信號解調(diào)。
隨后，將講述根據(jù)第三個實施例在光學(xué)拾取頭中采用的光檢測元件110c。如圖14所示，光檢測元件110c包括檢測區(qū)域A、B、C、D、E、F、G和H。即，檢測區(qū)域I和J的存在/不存在是光檢測元件110b和110c之間的差。光檢測元件110c只檢測兩個子光束中的一個的反射光。根據(jù)由光檢測元件110c的相應(yīng)的檢測區(qū)域檢測到的反射光組成部分生成焦距誤差信號(FES)、跟蹤誤差信號(TES)以及再現(xiàn)信號(RF)FES＝(E+F)-(G+H) …(9)TES(推-拉)＝(C-D)-K*(A-B) (10)TES(DPD)＝ph(C)-ph(D) (11)RF＝C+D+E+F+G+H (12)焦距控制電路4根據(jù)等式(9)生成的焦距誤差信號將用于糾正任何焦距誤差的焦距控制信號輸出到傳動裝置8。跟蹤控制電路5根據(jù)等式(10)或(11)生成的跟蹤誤差信號將用于糾正任何跟蹤誤差的跟蹤控制信號輸出到傳動裝置8。信號處理電路6均衡等式(12)生成的再現(xiàn)信號以形成二進制再現(xiàn)信號。此外，解調(diào)電路7采用對應(yīng)于預(yù)先確定的調(diào)制方法的解調(diào)方法將二進制再現(xiàn)信號解調(diào)。
如上所述，通過設(shè)計由CD衍射光學(xué)元件109b進行反射的光的提取區(qū)域(衍射區(qū)域)，可以通過刀刃(雙刀刃)方法獲取焦距誤差信號檢測和跟蹤誤差信號檢測(推拉，DPD)。即，一個CD衍射光學(xué)元件109b和一個光檢測元件110b或110c可以基于刀刃方法獲得焦距誤差信號檢測和跟蹤誤差信號檢測(推拉，DPD)。
那些精通本技術(shù)的人可以輕松地實現(xiàn)其他優(yōu)點，并進行各種修改。因此，本發(fā)明的更廣的方面不僅局限于這里顯示和描述的具體細節(jié)和代表性的實施例。相應(yīng)地，在不偏離所附權(quán)利要求和它們的等效內(nèi)容所定義的一般發(fā)明概念的精神或范圍的情況下，可以進行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)頭，其特征在于包括第一發(fā)射單元(101)，該單元被配置為發(fā)出第一波長的第一光束；第二發(fā)射單元(102)，該單元被配置為發(fā)出第二波長的第二光束，第二波長比第一波長長；極化單元(104)，該單元被配置為傳遞由第一和第二發(fā)射單元發(fā)出的第一和第二光束，并極化對應(yīng)于第一和第二光束從光盤獲取的第一和第二反射光束；聚焦單元(107)，該單元被配置為聚焦通過光盤上的極化單元傳輸?shù)牡谝缓偷诙馐?；檢測單元(110a)，該單元被配置為檢測由極化單元極化的第一和第二反射光束；第一衍射單元(108a)，位于極化單元和聚焦單元之間的第一和第二光束的光路上，被配置為傳遞第一和第二光束，衍射第一反射光束，傳遞第二反射光束；以及第二衍射單元(109a)，位于極化單元和檢測單元之間的第一和第二光束的光路上，被配置為傳遞第一反射光束，衍射第二反射光束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭，其特征在于，第一衍射單元具有一個被定義為參考圓(108a)的圓形，定義了第一圓和第二圓(C1、C2)，這兩個圓關(guān)于參考圓的圓心對稱，它們的圓心位于參考圓的直徑的延長線上，通過將參考圓和第一圓之間的重疊區(qū)用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第一衍射區(qū)域(A)，另一個區(qū)域被定義為第二衍射區(qū)域(D)，通過將參考圓和第二圓之間的重疊區(qū)用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第三衍射區(qū)域(B)，另一個區(qū)域被定義為第四衍射區(qū)域(C)，通過將參考圓和第一圓和第二圓的不相重疊的區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第五衍射區(qū)域(K1)，另一個區(qū)域被定義為第六衍射區(qū)域(K2)，第一衍射單元按第一、第二、第三、第四、第五和第六衍射區(qū)域提取第一反射光束的組成部分，以及檢測單元獨立地檢測由第一、第二、第三、第四、第五和第六衍射區(qū)域提取的第一反射光束的組成部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)頭，其特征在于，檢測單元檢測第五衍射區(qū)域按第一和第二檢測區(qū)域提取的第一反射光束的組成部分，并檢測第六衍射區(qū)域按第三和第四檢測區(qū)域提取的第一反射光束的組成部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)頭，其特征在于，第二衍射單元具有一個被定義為一個參考圓(109a)的圓形，定義了包括在該參考圓中并關(guān)于該參考圓的圓心和直徑對稱的第一對稱區(qū)域和第二對稱區(qū)域(E1、E2)，通過將第一對稱區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第一衍射區(qū)域(A)，另一個區(qū)域被定義為第二衍射區(qū)域(D)，通過將第二對稱區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第三衍射區(qū)域(B)，另一個區(qū)域被定義為第四衍射區(qū)域(C)，通過將參考圓和第一和第二對稱區(qū)域的不相重疊的區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第五衍射區(qū)域(K1)，另一個區(qū)域被定義為第六衍射區(qū)域(K2)，第二衍射單元按第一、第二、第三、第四、第五和第六衍射區(qū)域提取第二反射光束的組成部分，以及檢測單元獨立地檢測由第一、第二、第三、第四、第五和第六衍射區(qū)域提取的第二反射光束的組成部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)頭，其特征在于，檢測單元檢測第五衍射區(qū)域按第一和第二檢測區(qū)域提取的第二反射光束的組成部分，并檢測第六衍射區(qū)域按第三和第四檢測區(qū)域提取的第二反射光束的組成部分。
6.一種光學(xué)頭，其特征在于包括發(fā)射單元(102)，該單元被配置為發(fā)出光束；第一衍射單元(112)，該單元被配置為衍射由發(fā)射單元發(fā)出的光束；極化單元(104)，該單元被配置為傳遞由第一衍射單元的衍射形成的一個主光束和兩個子光束，并極化對應(yīng)于這些許多光束從光盤獲取的許多反射光束；聚焦單元(107)，該單元被配置為聚焦通過光盤上的極化單元傳輸?shù)脑S多光束；第二衍射單元(109b)，該單元被配置為衍射對應(yīng)于由聚焦單元在光盤上聚焦的許多光束從光盤獲取的許多反射光束；以及檢測單元(110b)，該單元被配置為檢測由第二衍射單元衍射的許多反射光束的組成部分，其特征在于，第二衍射單元提取對應(yīng)于主光束從光盤中獲取的主反射光束的組成部分，以及對應(yīng)于兩個子光束從光盤獲取的兩個子反射光束的組成部分，以及檢測單元檢測由第二衍射單元提取的相應(yīng)的反射光束的組成部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)頭，其特征在于，第二衍射單元具有一個被定義為參考圓(109b)的圓形，其中通過將參考圓用其直徑相等地劃分而形成的所劃分的區(qū)域中的一個，被定義為第一分區(qū)(K1)，另一個分區(qū)被定義為第二分區(qū)(K2)，定義了第一圓和第二圓，這兩個圓關(guān)于該參考圓的圓心對稱，它們的圓心位于參考圓的直徑的延長線上，第二分區(qū)和第一圓之間的重疊區(qū)域被定義為第一衍射區(qū)域(A、C、I)，第二分區(qū)和第二圓之間的重疊區(qū)域被定義為第二衍射區(qū)域(B、D、J)，第一分區(qū)被定義為第三衍射區(qū)域(K1)，第二分區(qū)中的第一圓和第二圓的不相重疊的區(qū)域被定義為第四衍射區(qū)域(K2)，第二衍射單元按第一、第二、第三和第四衍射區(qū)域提取主反射光束的組成部分和兩個子反射光束的組成部分，以及檢測單元從按第一、第二、第三和第四衍射區(qū)域提取的反射光束的組成部分中檢測主反射光束的組成部分，以及兩個子反射光束中的一個子反射光束的組成部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)頭，其特征在于，第二衍射單元具有一個被定義為參考圓(109b)的圓形，其中通過將參考圓用其直徑相等地劃分而形成的所劃分的區(qū)域中的一個，被定義為第一分區(qū)(K1)，另一個分區(qū)被定義為第二分區(qū)(K2)，定義了第一圓和第二圓，這兩個圓關(guān)于該參考圓的圓心對稱，它們的圓心位于參考圓的直徑的延長線上，第二分區(qū)和第一圓之間的重疊區(qū)域被定義為第一衍射區(qū)域(A、C、I)，第二分區(qū)和第二圓之間的重疊區(qū)域被定義為第二衍射區(qū)域(B、D、J)，第一分區(qū)被定義為第三衍射區(qū)域(K1)，第二分區(qū)中的第一圓和第二圓的不相重疊的區(qū)域被定義為第四衍射區(qū)域(K2)，第二衍射單元按第一、第二、第三和第四衍射區(qū)域提取主反射光束的組成部分和兩個子反射光束的組成部分，以及檢測單元從按第一、第二、第三和第四衍射區(qū)域提取的反射光束的組成部分中檢測主反射光束的組成部分，以及兩個子反射光束中的一個子反射光束的組成部分。
9.一種光盤驅(qū)動器，其特征在于包括第一發(fā)射單元(101)，該單元被配置為發(fā)出第一波長的第一光束；第二發(fā)射單元(102)，該單元被配置為發(fā)出第二波長的第二光束，第二波長比第一波長長；極化單元(104)，該單元被配置為傳遞由第一和第二發(fā)射單元發(fā)出的第一和第二光束，并極化對應(yīng)于第一和第二光束從光盤獲取的第一和第二反射光束；聚焦單元(107)，該單元被配置為聚焦通過光盤上的極化單元傳輸?shù)牡谝缓偷诙馐粰z測單元(110a)，該單元被配置為檢測由極化單元極化的第一和第二反射光束；第一衍射單元(108a)，位于極化單元和聚焦單元之間的第一和第二光束的光路上，被配置為傳遞第一和第二光束，衍射第一反射光束，傳遞第二反射光束；第二衍射單元(109a)，位于極化單元和檢測單元之間的第一和第二光束的光路上，被配置為傳遞第一反射光束，衍射第二反射光束；以及控制單元(4，5)，該單元被配置為根據(jù)由第一衍射單元衍射的并由檢測單元檢測到的第一反射光束的組成部分控制跟蹤和聚焦，根據(jù)由第二衍射單元衍射的并由檢測單元檢測到的第二反射光束的組成部分控制跟蹤和聚焦。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，第一衍射單元具有一個被定義為參考圓(108a)的圓形，定義了第一圓和第二圓(C1、C2)，這兩個圓關(guān)于該參考圓的圓心對稱，它們的圓心位于參考圓的直徑的延長線上，通過將參考圓和第一圓之間的重疊區(qū)用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第一衍射區(qū)域(A)，另一個區(qū)域被定義為第二個衍射區(qū)域(D)，通過將參考圓和第二圓之間的重疊區(qū)用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第三衍射區(qū)域(B)，另一個區(qū)域被定義為第四衍射區(qū)域(C)，通過將參考圓和第一圓和第二圓的不相重疊的區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第五衍射區(qū)域(K1)，另一個區(qū)域被定義為第六衍射區(qū)域(K2)，第一衍射單元按第一、第二、第三、第四、第五和第六衍射區(qū)域提取第一反射光束的組成部分，檢測單元獨立地檢測由第一、第二、第三、第四、第五和第六衍射區(qū)域提取的第一反射光束的組成部分，控制單元根據(jù)生成自從第三和第四衍射區(qū)域獲取的第一反射光束的組成部分的和信號，與從第一和第二衍射區(qū)域獲取的第一反射光束的組成部分的和信號之間的差的跟蹤誤差信號控制跟蹤，檢測單元檢測第五衍射區(qū)域按第一和第二檢測區(qū)域提取的第一反射光束，并檢測第六衍射區(qū)域按第三和第四檢測區(qū)域提取的第一反射光束，以及控制單元根據(jù)生成自第二和第三檢測區(qū)域檢測到的第一反射光束組成部分的和信號和第一和第四檢測區(qū)域檢測到的第一反射光束組成部分的和信號之間的差的焦距誤差信號來控制聚焦。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，第一衍射單元具有一個被定義為參考圓(108a)的圓形，定義了第一圓和第二圓(C1、C2)，這兩個圓關(guān)于該參考圓的圓心對稱，它們的圓心位于參考圓的直徑的延長線上，通過將參考圓和第一圓之間的重疊區(qū)用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第一衍射區(qū)域(A)，另一個區(qū)域被定義為第二個衍射區(qū)域(D)，通過將參考圓和第二圓之間的重疊區(qū)用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第三衍射區(qū)域(B)，另一個區(qū)域被定義為第四衍射區(qū)域(C)，通過將參考圓和第一圓和第二圓的不相重疊的區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第五衍射區(qū)域(K1)，另一個區(qū)域被定義為第六衍射區(qū)域(K2)，第一衍射單元按第一、第二、第三、第四、第五和第六衍射區(qū)域提取第一反射光束的組成部分，檢測單元獨立地檢測由第一、第二、第三、第四、第五和第六衍射區(qū)域提取的第一反射光束的組成部分，控制單元根據(jù)生成自從第一和第四衍射區(qū)域獲取的第一反射光束的組成部分的和信號，與從第二和第三衍射區(qū)域獲取的第一反射光束的組成部分的和信號之間的差的跟蹤誤差信號控制跟蹤，檢測單元檢測第五衍射區(qū)域按第一和第二檢測區(qū)域提取的第一反射光束，并檢測第六衍射區(qū)域按第三和第四檢測區(qū)域提取的第一反射光束，以及控制單元根據(jù)生成自第二和第三檢測區(qū)域檢測到的第一反射光束組成部分的和信號和第一和第四檢測區(qū)域檢測到的第一反射光束組成部分的和信號之間的差的焦距誤差信號來控制聚焦。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，第二衍射單元具有一個被定義為一個參考圓(109a)的圓形，定義了包括在參考圓中、并關(guān)于該參考圓的圓心和直徑對稱的第一對稱區(qū)域和第二對稱區(qū)域(E1、E2)，通過將第一對稱區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第一衍射區(qū)域(A)，另一個區(qū)域被定義為第二衍射區(qū)域(D)，通過將第二對稱區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第三衍射區(qū)域(B)，另一個區(qū)域被定義為第四衍射區(qū)域(C)，通過將參考圓和第一和第二對稱區(qū)域的不相重疊的區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第五衍射區(qū)域(K1)，另一個區(qū)域被定義為第六衍射區(qū)域(K2)，第二衍射單元按第一、第二、第三、第四、第五和第六衍射區(qū)域提取第二反射光束的組成部分，檢測單元獨立地檢測由第一、第二、第三、第四、第五和第六衍射區(qū)域提取的第二反射光束的組成部分，控制單元根據(jù)生成自從第三和第四衍射區(qū)域獲取的第二反射光束的組成部分的和信號，與從第一和第二衍射區(qū)域獲取的第二反射光束的組成部分的和信號之間的差的跟蹤誤差信號控制跟蹤，檢測單元檢測第五衍射區(qū)域按第一和第二檢測區(qū)域提取的第二反射光束，并檢測第六衍射區(qū)域按第三和第四檢測區(qū)域提取的第二反射光束，以及控制單元根據(jù)生成自第二和第三檢測區(qū)域檢測到的第二反射光束組成部分的和信號和第一和第四檢測區(qū)域檢測到的第二反射光束組成部分的和信號之間的差的焦距誤差信號來控制聚焦。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，第二衍射單元具有一個被定義為一個參考圓(109a)的圓形，定義了包括在參考圓中、并關(guān)于該參考圓的圓心和直徑對稱的第一對稱區(qū)域和第二對稱區(qū)域(E1、E2)，通過將第一對稱區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第一衍射區(qū)域(A)，另一個區(qū)域被定義為第二衍射區(qū)域(D)，通過將第二對稱區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第三衍射區(qū)域(B)，另一個區(qū)域被定義為第四衍射區(qū)域(C)，通過將參考圓和第一和第二對稱區(qū)域的不相重疊的區(qū)域用參考圓的直徑劃分所形成的其中一個區(qū)域，被定義為第五衍射區(qū)域(K1)，另一個區(qū)域被定義為第六衍射區(qū)域(K2)，第二衍射單元按第一、第二、第三、第四、第五和第六衍射區(qū)域提取第二反射光束的組成部分，檢測單元獨立地檢測由第一、第二、第三、第四、第五和第六衍射區(qū)域提取的第二反射光束的組成部分，控制單元根據(jù)生成自從第一和第四衍射區(qū)域獲取的第二反射光束的組成部分的和信號，與從第二和第三衍射區(qū)域獲取的第二反射光束的組成部分的和信號之間的差的跟蹤誤差信號控制跟蹤，檢測單元檢測第五衍射區(qū)域按第一和第二檢測區(qū)域提取的第二反射光束的組成部分，并檢測第六衍射區(qū)域按第三和第四檢測區(qū)域提取的第二反射光束，以及控制單元根據(jù)生成自第二和第三檢測區(qū)域檢測到的第二反射光束組成部分的和信號和第一和第四檢測區(qū)域檢測到的第二反射光束組成部分的和信號之間的差的焦距誤差信號來控制聚焦。
14.一種光盤驅(qū)動器，其特征在于包括發(fā)射單元(102)，該單元被配置為發(fā)出光束；第一衍射單元(112)，該單元被配置為衍射由發(fā)射單元發(fā)出的光束；極化單元(104)，該單元被配置為傳遞由第一衍射單元的衍射形成的一個主光束和兩個子光束，并極化對應(yīng)于這些許多光束從光盤獲取的許多反射光束；聚焦單元(107)，該單元被配置為聚焦通過光盤上的極化單元傳輸?shù)脑S多光束；第二衍射單元(109b)，該單元被配置為衍射對應(yīng)于由聚焦單元在光盤上聚焦的許多光束從光盤獲取的許多反射光束；檢測單元(110b)，該單元被配置為檢測由第二衍射單元衍射的許多反射光束的組成部分；以及控制單元(4，5)，該單元被配置為根據(jù)由檢測單元檢測到的反射光束的組成部分控制跟蹤和聚焦，其特征在于，第二衍射單元提取對應(yīng)于主光束從光盤中獲取的主反射光束的組成部分，以及對應(yīng)于兩個子光束從光盤獲取的兩個子反射光束的組成部分，以及檢測單元檢測由第二衍射單元提取的相應(yīng)的反射光束的組成部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，第二衍射單元具有一個被定義為參考圓(109b)的圓形，其中通過將參考圓用其直徑相等地劃分而形成的所劃分的區(qū)域中的一個，被定義為第一分區(qū)(K1)，另一個分區(qū)被定義為第二分區(qū)(K2)，定義了第一圓和第二圓，這兩個圓關(guān)于該參考圓的圓心對稱，它們的圓心位于參考圓的直徑的延長線上，第二分區(qū)和第一圓之間的重疊區(qū)域被定義為第一衍射區(qū)域(A、C、I)，第二分區(qū)和第二圓之間的重疊區(qū)域被定義為第二衍射區(qū)域(B、D、J)、第一分區(qū)被定義為第三衍射區(qū)域(K1)，第二分區(qū)中的第一圓和第二圓的不相重疊的區(qū)域被定義為第四衍射區(qū)域(K2)，第二衍射單元按第一、第二、第三和第四衍射區(qū)域提取主反射光束的組成部分和兩個子反射光束的組成部分，檢測單元從按第一、第二、第三和第四衍射區(qū)域提取的反射光束的組成部分中檢測主反射光束的組成部分，以及兩個子反射光束中的一個子反射光束的組成部分，控制單元根據(jù)生成自從第一和第二衍射區(qū)域獲取的主反射光束的組成部分的差信號，與從第一和第二衍射區(qū)域獲取的子反射光束的組成部分的差信號的預(yù)先確定的倍數(shù)之間的差的跟蹤誤差信號控制跟蹤，檢測單元檢測第三衍射區(qū)域按第一和第二檢測區(qū)域提取的反射光束的組成部分，并檢測第四衍射區(qū)域按第三和第四檢測區(qū)域提取的反射光束，以及控制單元根據(jù)生成自第二和第三檢測區(qū)域檢測到的反射光束組成部分的和信號和第一和第四檢測區(qū)域檢測到的反射光束組成部分的和信號之間的差的焦距誤差信號來控制聚焦。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，第二衍射單元具有一個被定義為參考圓(109b)的圓形，其中通過將參考圓用其直徑相等地劃分而形成的所劃分的區(qū)域中的一個，被定義為第一分區(qū)(K1)，另一個分區(qū)被定義為第二分區(qū)(K2)，定義了第一圓和第二圓，這兩個圓關(guān)于該參考圓的圓心對稱，它們的圓心位于參考圓的直徑的延長線上，第二分區(qū)和第一圓之間的重疊區(qū)域被定義為第一衍射區(qū)域(A、C、I)，第二分區(qū)和第二圓之間的重疊區(qū)域被定義為第二衍射區(qū)域(B、D、J)，第一分區(qū)被定義為第三衍射區(qū)域(K1)，第二分區(qū)中的第一圓和第二圓的不相重疊的區(qū)域被定義為第四衍射區(qū)域(K2)，第二衍射單元按第一、第二、第三和第四衍射區(qū)域提取主反射光束的組成部分和兩個子反射光束的組成部分，檢測單元從按第一、第二、第三和第四衍射區(qū)域提取的反射光束的組成部分中檢測主反射光束的組成部分，以及兩個子反射光束中的一個子反射光束的組成部分，控制單元根據(jù)生成自從第一衍射區(qū)域獲取的主反射光束的組成部分，以及從第二衍射區(qū)域獲取的主反射光束的組成部分之間的差的跟蹤誤差信號控制跟蹤，檢測單元檢測第三衍射區(qū)域按第一和第二檢測區(qū)域提取的反射光束的組成部分，并檢測第四衍射區(qū)域按第三和第四檢測區(qū)域提取的反射光束，以及控制單元根據(jù)生成自第二和第三檢測區(qū)域檢測到的反射光束的和信號和第一和第四檢測區(qū)域檢測到的反射光束組成部分的和信號之間的差的焦距誤差信號來控制聚焦。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，第二衍射單元具有一個被定義為參考圓(109b)的圓形，其中通過將參考圓用其直徑相等地劃分而形成的所劃分的區(qū)域中的一個，被定義為第一分區(qū)(K1)，另一個分區(qū)被定義為第二分區(qū)(K2)，定義了第一圓和第二圓，這兩個圓關(guān)于該參考圓的圓心對稱，它們的圓心位于參考圓的直徑的延長線上，第二分區(qū)和第一圓之間的重疊區(qū)域被定義為第一衍射區(qū)域(A、C、I)，第二分區(qū)和第二圓之間的重疊區(qū)域被定義為第二衍射區(qū)域(B、D、J)，第一分區(qū)被定義為第三衍射區(qū)域(K1)，第二分區(qū)中的第一圓和第二圓的不相重疊的區(qū)域被定義為第四衍射區(qū)域(K2)，第二衍射單元按第一、第二、第三和第四衍射區(qū)域提取主反射光束的組成部分和兩個子反射光束的組成部分，檢測單元從按第一、第二、第三和第四衍射區(qū)域提取的反射光束的組成部分中檢測主反射光束的組成部分，以及兩個子反射光束的組成部分，控制單元將從第一衍射區(qū)域獲取的第一和第二子反射光束的組成部分的和信號，與從第二衍射區(qū)域獲取的第一和第二子反射光束的組成部分的和信號之間的差信號乘以一個預(yù)先確定的值，并根據(jù)生成自從第一和第二衍射區(qū)域獲取的主反射光束的組成部分的差信號和所乘得的差信號之間的差的跟蹤誤差信號來控制跟蹤，檢測單元檢測第三衍射區(qū)域按第一和第二檢測區(qū)域提取的反射光束的組成部分，并檢測第四衍射區(qū)域按第三和第四檢測區(qū)域提取的反射光束，以及控制單元根據(jù)生成自第二和第三檢測區(qū)域檢測到的反射光束的和信號和第一和第四檢測區(qū)域檢測到的反射光束組成部分的和信號之間的差的焦距誤差信號來控制聚焦。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光盤驅(qū)動器，其特征在于，第二衍射單元具有一個被定義為參考圓(109b)的圓形，其中通過將參考圓用其直徑相等地劃分而形成的所劃分的區(qū)域中的一個，被定義為第一分區(qū)(K1)，另一個分區(qū)被定義為第二分區(qū)(K2)，定義了第一圓和第二圓，這兩個圓關(guān)于該參考圓的圓心對稱，它們的圓心位于參考圓的直徑的延長線上，第二分區(qū)和第一圓之間的重疊區(qū)域被定義為第一衍射區(qū)域(A、C、I)，第二分區(qū)和第二圓之間的重疊區(qū)域被定義為第二衍射區(qū)域(B、D、J)，第一分區(qū)被定義為第三衍射區(qū)域(K1)，第二分區(qū)中的第一圓和第二圓的不相重疊的區(qū)域被定義為第四衍射區(qū)域(K2)，第二衍射單元按第一、第二、第三和第四衍射區(qū)域提取主反射光束的組成部分和兩個子反射光束的組成部分，檢測單元從按第一、第二、第三和第四衍射區(qū)域提取的反射光束的組成部分中檢測主反射光束的組成部分，以及兩個子反射光束的組成部分，控制單元根據(jù)生成自從第一衍射區(qū)域獲取的主反射光束的組成部分，以及從第二衍射區(qū)域獲取的主反射光束的組成部分之間的差的跟蹤誤差信號控制跟蹤，檢測單元檢測第三衍射區(qū)域按第一和第二檢測區(qū)域提取的反射光束的組成部分，并檢測第四衍射區(qū)域按第三和第四檢測區(qū)域提取的反射光束，以及控制單元根據(jù)生成自第二和第三檢測區(qū)域檢測到的反射光束的和信號和第一和第四檢測區(qū)域檢測到的反射光束組成部分的和信號之間的差的焦距誤差信號來控制聚焦。
19.一種光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整方法，用于調(diào)整光學(xué)頭的光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)頭包括第一衍射元件，用于傳遞對應(yīng)于具有不同波長的第一和第二光束的第二光束從光盤獲取的第二反射光束，并衍射對應(yīng)于第一光束從光盤獲取的第一反射光束，第二衍射元件，用于傳遞對應(yīng)于第一光束從光盤獲取的第一反射光，并衍射對應(yīng)于第二光束從光盤獲取的第二反射光束，以及光檢測元件，用于檢測由第一衍射元件衍射的第一衍射光和由第二衍射元件衍射的第二衍射光，其特征在于，包括參考第一衍射光調(diào)整(ST1)光檢測元件的光接收表面的位置；以及通過旋轉(zhuǎn)第二衍射元件調(diào)整(ST2)第二衍射光的方向，以便由其位置經(jīng)過調(diào)整的光接收表面接收根據(jù)第二衍射元件的旋轉(zhuǎn)而極化的第二衍射光。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的一個示例的光學(xué)頭具有偏振射束分裂器(104)、物鏡(107)、光檢測元件(110a)、第一光衍射元件(108a)、以及第二光衍射元件(109a)。第一光衍射元件位于偏振射束分裂器和物鏡之間的光路上。第一光衍射元件傳遞第一波長的第一光束和比第一波長長的第二波長的光束，衍射從對應(yīng)于第一光束的光盤獲取的第一反射光束，并傳遞從對應(yīng)于第二光束的光盤獲取的第二反射光束。第二光衍射元件位于偏振射束分裂器和光檢測元件之間的光路上，傳遞第一反射光束，衍射第二反射光束。
文檔編號G11B7/135GK1577524SQ200410045368
公開日2005年2月9日 申請日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月25日
發(fā)明者石過壯 申請人:株式會社東芝