專利名稱：光度頭的制作方法
技術領域：
該發(fā)明涉及一種光度頭，該光度頭用于比如光盤的信息記錄媒體的光記錄，復制或擦除。
背景技術：
已經(jīng)發(fā)表了很多關于檢測光度頭中循跡誤差信號技術的報告。推拉技術是一種眾所周知的代表性技術并被應用于實踐。
下面解釋了一種使用推拉技術的光度頭。在光度頭中，光源發(fā)出的光被物鏡聚光從而在用于記錄信息的光盤平面上形成光點。在光盤上，信息記錄槽的連續(xù)記錄紋道形成螺旋線形。通過用分割線來劃分光檢測器的光敏區(qū)而得到了兩個光敏區(qū)。光檢測器在

圖1-3的左邊表示出。從光盤上發(fā)射回來的光進入光檢測器。來自兩個光敏區(qū)的兩個光檢測信號被進行差分放大來產(chǎn)生循跡誤差信號。通過根據(jù)循跡誤差信號來控制物鏡的位置，隨紋控制被執(zhí)行。當光點受到聚焦控制時，由于光點相對記錄紋道的位置漂移，反射光的光亮度分布受連續(xù)記錄紋道上衍射的影響。如果光盤使用了以前技術的光度頭，反射光的光亮度分布已知由連續(xù)記錄紋道上第0階，+1階和-1階衍射光束的干涉造成。圖1-3中圓形光束的兩個陰影區(qū)表示干涉區(qū)域。根據(jù)光點相對連續(xù)記錄紋道的位置偏移，這兩個區(qū)域的光亮度分布變的不對稱，并且其差分信號被用作循跡誤差信號。
上面提到的以前技術的光度頭有一個簡單的結構用來檢測隨紋檢測信號。然而，存在的一個問題是由于物鏡到信息記錄槽的隨紋移動或由于光盤的傾斜，產(chǎn)生了隨紋檢測信號的偏移量。該問題在下面解釋。圖1-3表示三種情況下光檢測器上光束的位置以及所產(chǎn)生的循跡誤差信號。圖1-3中右邊圖解說明的三種情況下的循跡誤差信號圖的橫坐標表示光點中心到記錄槽的相對位置X’。循跡誤差信號示意性地表示出當光點橫過記錄槽時的一個波形。圖1表示物鏡位于參考點(X=0)之上的情況。因為光束相對于兩個光敏區(qū)之間的分割線對稱地擴展，循跡誤差信號在沒有偏移量的情況下對稱地變化。另一方面，在物鏡沿X方向(或圖2表示的情況下的+X方向)移動的第二情況中，在光檢測器上光束的位置發(fā)生偏移，光束分布變的不對稱。這樣，循跡誤差信號相對于參考電壓具有一個正的偏移量。如果(A-B)／(A+B)的值超過20％，那么隨紋控制的性能惡化。其中A和B表示循跡誤差信號電壓的正和負的最大值。
此外，當光盤沿Θ方向相對于光檢測器傾斜時，光束分布變的不對稱。圖3表示光盤沿-Θ方向傾斜的情況。在這種情況下，光檢測器上光束的位置也發(fā)生偏移，并且光束分布相對于分割線也變的不對稱。這樣，循跡誤差信號有了一個偏移量。因此，如果光盤在+Θ方向傾斜并且物鏡在+X方向移動，那么循跡誤差信號的偏移量在這兩者的共同作用下增加。在普通光盤中，偏離軌道量的容許偏差是0．1μm，其中偏離軌道量表示零循跡誤差信號位置相對于記錄槽中心的漂移。光盤的隨紋控制通常需要在200μm的物鏡偏移及1°的光盤傾斜角范圍之內(nèi)。然而，在使用以前技術的推拉光度頭中，如果X為100μm，并且沿Θ方向的傾斜為0．5°，那么(A-B)／(A+B)為35％，偏離軌道量為0．12μm。因此，這兩個值都超過了容許偏差值。
因為使用推拉技術的以前技術光度頭具有上面提及的特點，用以前技術的光度頭復制光盤的設備需要一種裝置，該裝置用來快速精確地帶動光度頭從而快速查找目標信息記錄槽或具有例如100μm的很大偏心距的光盤。這樣，盡管安裝了簡單結構的光度頭，光盤復制設備還是變的昂貴。另外，因為帶動光度頭的裝置需要高速度和高精確度，對于額外的震動和顫動來說，提高容許偏差值是不容易的。因此，使用推拉技術的光度頭難于安裝在便攜光盤復制設備中。
該發(fā)明試圖解決這些問題，其目標是給出一種與使用推拉技術的光度頭具有同樣簡單結構的光度頭，并且降低由于物鏡偏移和光盤傾斜造成的循跡誤差信號的偏移量。
發(fā)明描述在該發(fā)明的一個方面中，光度頭包括一個光源，該光源發(fā)出的光被光學系統(tǒng)聚光。聚焦控制器控制光學系統(tǒng)從而在信息記錄媒體上形成一個光點。光檢測裝置有一條第一分割線用來分割光束，并且至少一個光屏蔽區(qū)被相對于第一分割線對稱地安排。光檢測裝置將從信息檢測媒體反射回來的光分割成很多光束并檢測這些光束。處理器處理這些被光檢測裝置檢測到的光束信號來給出循跡誤差信號。然后，隨紋控制器根據(jù)循跡誤差信號來控制光學系統(tǒng)使得光點跟隨形成在信息記錄媒體上的信息記錄槽移動。在光檢測裝置中，第一分割線將從信息記錄媒體上反射回來的光束分割成，例如，兩部分，并且至少一個光屏蔽區(qū)被相對于第一分割線對稱地安排并且屏蔽部分區(qū)域(最好是其中從信息記錄媒體反射回來的第一階衍射光束互相重疊的區(qū)域)。因此，除了被光屏蔽區(qū)覆蓋的區(qū)域之外，光束被第一分割線劃分，其中被屏蔽區(qū)域的光亮度分布很大程度地受光盤傾斜度的影響。因此，由于光盤傾斜造成的循跡誤差信號的偏移量被降低。
最好的是，沿相同于第一分割線方向的光屏蔽區(qū)的寬度V滿足下面關系0.11-(14)(λNAd)2<(VD)<0.51-(14)(λNAd)2,(1)]]>其中D是光束的直徑，NA是用數(shù)字表示的孔徑，λ是波長，d是信息記錄槽的紋道間距。如果通過象上面解釋那樣設置寬度V值而檢測到很多分割后的光束，那么當易于被光盤的傾斜影響的區(qū)域被屏蔽時，光亮度是足以用來獲得循跡誤差信號的。這樣，循跡誤差信息就不再很大程度地被光盤的傾斜所影響。另外，如果光屏蔽區(qū)沿物鏡移動方向平行擴展，那么，即使由于物鏡移動的緣故反射光束發(fā)生漂移，同樣的優(yōu)點也是可以實現(xiàn)的。
在該發(fā)明的另一個方面中，在光檢測裝置中，垂直于第一分割線的第二和第三分割線進一步分割第一分割線之外的光束。這樣，光束被劃分為，例如，六部分來檢測光。另外，至少一個光屏蔽區(qū)域被安排相對于第一分割線對稱地擴展。因此，光檢測裝置將光束劃分為一些區(qū)域，這些區(qū)域很大程度上由于從信息記錄媒體上反射回來的光中的第0階和第一階衍射光束的重疊而受影響。因此，由于反射光束的漂移而造成的循跡誤差信號的偏移量可以被選擇性地校正。最好的是，第二和第三分割線之間的距離U滿足下面的關系0.81-(14)(λNAd)2<(UD)<1.11-(14)(λNAd)2,(2)]]>其中D是光束直徑，NA是用數(shù)值孔徑，λ是波長，“d”是信息記錄槽的紋道間距。那么，在第二和第三分割線之外的光敏區(qū)不包括所有或幾乎所有的干涉區(qū)域。因此，受光盤傾斜輕微影響并對應于反射光束漂移的信號可以被選擇性地取得。因此，由于反射光束的漂移而造成的偏移量可以很方便地校正。
在該發(fā)明的第3個方面中，光屏蔽區(qū)包括第一、第二和第三光屏蔽部分，其中第一部分從第一分割線沿兩個方向?qū)ΨQ地擴展，第二和第三部分位于第一光屏蔽部分邊界之外(或光束的外圍)。通過給出第二和第三光屏蔽部分，即使從光盤反射回來的光束發(fā)生漂移，用于檢測循跡誤差信號的范圍也被限制在與第一分割線等距離的部分。因此，由于光束漂移而造成的循跡誤差信號的偏移量變的很小，并且偏移量也降低了。最好的是，第二和第三光屏蔽部分之間的距離滿足下面關系1-(3aD)<WD<1-(aD),(3)]]>其中D是光束直徑，a是光束最大漂移量。
該發(fā)明的一個優(yōu)越之處在于光度頭給出一個具有很小偏移量的循跡誤差信號，其中的偏移量由于物鏡沿隨紋方向的偏移造成。
該發(fā)明的一個優(yōu)越之處在于光度頭給出一個具有很小偏移量的循跡誤差信號，其中的偏移量由于光盤傾斜而造成。
附圖簡要描述圖1是關于光檢測器上光束位置以及物鏡位于參考位置并且光盤沒有傾斜情況下的循跡誤差信號的圖；圖2是關于光檢測器上光束位置以及物鏡沿+X方向偏移的另一種情況下的循跡誤差信號的圖；圖3是關于光檢測器上光束位置以及物鏡位于參考位置并且光盤沿-Θ方向傾斜的又一種情況下的循跡誤差信號的圖；圖4是根據(jù)該發(fā)明第一實施方案的光度頭的剖視圖；圖5是根據(jù)該發(fā)明第一實施方案的光檢測器的平面圖；圖6是當物鏡位于參考位置并且光盤沒有傾斜時，光檢測器上光束位置的圖；圖7是當物鏡沿+X方向偏移時，光檢測器上光束位置的圖；圖8是當物鏡位于參考位置并且光盤沿-Θ方向傾斜時，光檢測器上光束位置的圖；圖9是不同條件下光度頭偏離軌道量的圖；圖10是不同條件下光度頭的(A-B)／(A+B)值的圖；圖11是根據(jù)該發(fā)明第二實施方案的光檢測器的平面圖；圖12是根據(jù)該發(fā)明第二實施方案的另一個例子的光檢測器的平面圖；圖13是根據(jù)該發(fā)明第二實施方案的又一個例子的光檢測器的平面圖；圖14是根據(jù)該發(fā)明第三實施方案的光度頭的一個簡略剖視圖；圖15是根據(jù)該發(fā)明第三實施方案的光檢測器的平面圖；圖16是根據(jù)該發(fā)明第三實施方案的一個修正后例子的光檢測器的平面圖。
實現(xiàn)該發(fā)明的最佳方式現(xiàn)在參考附圖，其中相似的參考特征表示整個視圖中相似的或?qū)牟糠?。該發(fā)明的優(yōu)選實施方案在下面詳細地解釋。
實施方案1圖4表示根據(jù)該發(fā)明第一實施方案的光度頭。在光度頭中，物鏡5與盤7相向做為一個以光學方式記錄信息的媒體的例子。作為信息記錄槽的連續(xù)記錄紋道以螺旋形形成在光盤上，在圖4中，該記錄紋道的切線方向垂直于紙面。傳動器6使物鏡5在聚焦控制器14和隨紋控制器15的控制下沿X和Y方向運動，其中，Y方向平行于記錄槽，X方向垂直于Y方向。兩個半透明反射鏡3和4以相對于光軸1成45度的角度沿光度頭的光軸1被安排在物鏡5和光檢測器8之間。光源2被安置在偏離光軸1的位置，并位于第一半透鏡3的一側。光源2發(fā)出的光束被半透鏡3反射并進入物鏡5。被光學系統(tǒng)聚光的光束在光盤7上形成一個光點。從光盤7反射回來的光沿物鏡5和第一半透鏡3傳播并被第二半透鏡4分割成兩個光束。被第二半透鏡4反射回來的這兩條光束中的一條作為聚焦誤差信號進入聚焦控制器14。通過響應聚焦誤差信號來控制傳動器6使物鏡5沿±Y方向移動從而使得光點形成在記錄信息的平面上，聚焦控制器14使得光點跟隨形成在光盤7上的信息記錄槽移動。另一方面，兩條光束的另一條穿過第二半透鏡4進入光檢測器8。如同后面將要解釋的，光檢測器8劃分光束并輸出很多對應于這些劃分光束的光敏區(qū)。通過作為計算設備的差分放大器10，11和12，輸出信號被提供給作為控制隨紋裝置的隨紋控制器15。在圖4中，光檢測器8也以一個從光軸方向觀察到的部分平面圖的方式被圖解說明，從而用來圖解說明輸出信號到差分放大器10-12的連接。為了根據(jù)循跡誤差信號將光點引導到信息記錄槽的連續(xù)記錄紋道中心，隨紋控制器15控制傳動器6使物鏡5沿±X方向移動。
圖5表示根據(jù)該實施方案，有很多劃分光敏區(qū)的光檢測器8。光檢測器8有一個矩形的光敏區(qū)，該光敏區(qū)寬于入射到光檢測器上的光束13。在光敏區(qū)中，為了將反射的光束劃分成許多光束，分割線9a被提供來在豎直方向上平分反射光束，分割線9b和9c垂直于分割線9a，它們被進一步提供在相對于光軸對稱的上方和下方。分割線9a在光學上被設置為平行于與信息記錄槽對應的方向。此外，光屏蔽區(qū)8i被提供在分割線9b和9c之間，并垂直于分割線9a。光屏蔽區(qū)8i相對于分割線9a被對稱地安排來屏蔽一部分區(qū)域，在此區(qū)域中，從信息記錄槽反射回來的光束中的0階，+1階和-1階衍射光束互相重疊。因此，三條分割線9a，9b，9c以及光屏蔽區(qū)8i將光檢測器8的光敏區(qū)劃分為8個區(qū)域8a，8b，8c，8d，8e，8f，8g，8h。要注意的是，8c和8e不一定是一個單個的相連區(qū)域，它可能對應于光屏蔽區(qū)8i的形狀而包括兩個或多個子區(qū)域。在圖5中表示的例子中，區(qū)域8c和8e是分開的。第四區(qū)域8d，8f也是這樣的。
因此，除了光屏蔽區(qū)域8i之外，來自光盤的反射光束被第一、第二和第三分割線9a，9b和9c劃分成6個區(qū)域。如果相對于第一分割線9a從豎直方向觀察光敏區(qū)，左上邊包括第一區(qū)域8a，右上邊包括第二區(qū)域8b，中間左邊包括第三區(qū)域8c，8e，中間右邊包括第四區(qū)域8d，8f，左下邊包括第五區(qū)域8g，右下邊包括第六區(qū)域8h。然后，入射到這6個區(qū)域的反射光束按照下面步驟被處理計算第一和第五區(qū)域8a，8g上光束的檢測信號和與第二和第六區(qū)域8b，8h上光束的檢測信號和之間的差值。此外，計算第三區(qū)域8c，8e上光束的檢測信號和與第四區(qū)域8d，8f上光束的檢測信號和之間的差值。然后，計算兩個差值的差分信號作為循跡誤差信號。
根據(jù)圖4中表示的連接，這種處理被進一步地解釋。第一和第五區(qū)域8a，8g被連接到差分放大器10的負端，而第二和第六區(qū)域8b，8h被連接到差分放大器10的正端。另外，第三區(qū)域的兩個部分8c，8e被連接到差分放大器11的負端，而第四區(qū)域的兩個部分8d，8f被連接到差分放大器11的正端。兩個差分放大器10，11的輸出信號被連接到第三差分放大器12的正，負端，放大器12的輸出信號(或循跡誤差信號)被提供給隨紋控制器15。因此，通過使用圖4中表示的連接，與誤差隨紋信號成比例的信號TE按下式得到TE=G1(8a+8g-8b-8h)-G2(8c+8e-8d-8f) ，(5)其中8a-8h表示對應區(qū)域的檢測信號，G1，G2表示第一和第二差分放大器10，11的增益。也就是說，區(qū)域8a和8g的信號和被從區(qū)域8b和8h的信號和中減去，其差值被增益為G1的差分放大器10放大，而區(qū)域8c和8e的信號和被從區(qū)域8d和8f的信號和中減去，其差值被增益為G2的差分放大器11放大。然后，第三差分放大器12放大信號TE來提供誤差檢測信號。
圖6-8表示三種情況下光檢測器8上的光束。圖6表示一種情況，其中物鏡5位于參考位置，光盤7沒有傾斜，圖7表示另一種情況，其中物鏡5沿+X方向偏移，圖8表示又一種情況，其中物鏡位于參考位置，光盤7在-Θ方向上傾斜。在圖6-8中，兩個陰影區(qū)13a，13b表示其中0階，+1階和-1階衍射光束互相重疊的區(qū)域。
在圖6表示的情況中，光束相對于第一分割線9a被對稱地定位。因此，差分放大器12輸出沒有偏移量的循跡誤差信號。另一方面，在圖7表示的情況下，通過在向右方向上偏移光束，對稱性被打破。這樣，包括在區(qū)域8b，8d，8f和8h中的光束13的面積增加，而包括在區(qū)域8a，8c，8i和8g中的光束13的面積減小。因為光束分布的變化顯示在干涉區(qū)13a和13b中，區(qū)域8c，8e和區(qū)域8d，8f之間的光亮度差值成為一個問題，這四個區(qū)域主要包括干涉區(qū)域13a和13b。在這些區(qū)域中，除了干涉區(qū)域13a和13b的光亮度差值以外，0階入射光的面積隨光束13的漂移而變化，這導致偏移量的產(chǎn)生。另一方面，區(qū)域8a，8b，8g，8h主要接收0階光，并且它們受光束漂移的影響。因此，如果差分放大器10和11的增益G1和G2被設置為適當?shù)闹?，那么由于光束漂移造成的偏移量可以通過對上面提及的與循跡誤差信號成比例的信號TE的處理來選擇性地校正TE=G1(8a+8g-8b-8h)-G2(8c+8e-8d-8f)，(5)其中8a-8h表示相應區(qū)域的檢測信號。
在圖8表示的情況中，光盤7被傾斜，光亮度差值在其中出現(xiàn)的區(qū)域13c和13d產(chǎn)生在干涉區(qū)域13a和13b中。然而，這些區(qū)域13c和13d被光屏蔽區(qū)域8i屏蔽。因此，它們很少影響循跡誤差信號。此外，因為光屏蔽區(qū)域8i被提供在與隨紋方向平行的方向上，所以即使物鏡5偏移，它們也幾乎不影響循跡誤差信號。
圖9表示在不同條件下關于偏離軌道量的數(shù)字計算結果，這些結果用于比較該實施方案的光檢測器和以前使用推拉技術的光檢測器。偏離軌道量是當光度頭從記錄槽中心偏移時，零循跡誤差信號位置相對于記錄槽中心的漂移。此外，圖10表示在不同條件下關于(A-B)／(A+B)值的計算的結果
(A-B)／(A+B)(4)其中A和B時循跡誤差信號的正和負最大電壓值。圖9和10中的橫坐標表示四種條件，這四種條件為物鏡5在半徑方向上的0．33mm的偏移和光盤7的1°傾斜角的組合。在圖9和10中，“OL偏移”表示物鏡5的偏移，“傾斜”表示光盤7的傾斜，“發(fā)明”表示該實施方案的光度頭，“PP”表示現(xiàn)有推拉技術的光度頭。
計算條件如下有關光度頭的信息記錄槽的連續(xù)記錄紋道的寬度，間距和深度分別為1．1μm，100nm和1．5μm，物鏡5的焦距為4mm，數(shù)值孔徑為0．45，光源1的波長為780nm。光束13被劃分為如下U／D=0．82，V／D=0．21，W／D=0．79，增益比G2／G1=2．8。會發(fā)現(xiàn)的是，該實施方案光度頭的偏離軌道值和等式(5)的值都遠低于以前技術光度頭的對應部分。換句話說，對于0．33mm的漂移和1度的傾斜的一種實際組合來說，該結果滿足0．1um或更小的偏離軌道值及20％或更小的等式5值這些條件，且有充分裕度。
在該實施方案中，通過給出光屏蔽區(qū)8i來覆蓋受光盤7傾斜影響的區(qū)域13c，13d，傾斜影響被抑制。此外，反射回來的光束被第二和第三分割線9b和9c分割。因此，由于反射光束13的漂移而造成的循跡誤差信號的偏移量可以通過用區(qū)域8c，8d，8e和8f的信號處理乘以一個確定系數(shù)的區(qū)域8a，8b，8g和8h的信號來校正。
最好的是，第二和第三分割線9b和9c按如下描述方式設置。第二和第三分割線9b和9c之間的距離U被設置為滿足下面等式0.81-(14)(λNAd)2<(UD)<1.11-(14)(λNAd)2,(2)]]>其中D是光束直徑，NA是數(shù)值孔徑，λ是波長，d是信息記錄槽的紋道間距。關于第二和第三分割線9b和9c的條件等式(2)被確定使得沿平行于分割線9a或記錄槽的方向上，反射光束13中的干涉區(qū)域13a，13b(參考圖6-8)不包括或者幾乎不包括在第一，第二，第五和第六區(qū)域8a，8b，8g和8h中。因此，只有對應于反射光束漂移的信號可以被選擇性地取出，這對于校正誤差校正信號的偏移量是有利的。如果第二和第三分割線9b和9c之間的距離U被設置為寬于等式(2)中表示的范圍，那么用于校正的信號變的很小。另一方面，如果第二和第三分割線9b和9c之間的距離U被設置為小于等式(2)中表示的范圍，那么反射光束13中的干涉區(qū)域13a，13b很大程度地影響用于校正的信號，這一點使得循跡誤差信號的品質(zhì)惡化。
最好的是，光屏蔽區(qū)8I按如下描述方式設置。沿相同于第一分割線9a方向的光屏蔽區(qū)8i的寬度V被設置為滿足下面等式0.11-(14)(λNAd)2<(VD)<0.51-(14)(λNAd)2,(1)]]>其中D是光束直徑，NA是用數(shù)值孔徑，λ是波長，d是信息記錄槽的紋道間距。關于光屏蔽區(qū)8i的條件等式(1)被確定，使得易于受光盤7的傾斜影響的區(qū)域13c，13d被屏蔽，而用于獲得循跡誤差信號的大量信號光可以足夠地得到。因此，通過給出具有等式(1)的寬度的光屏蔽區(qū)，循跡誤差信號更少地被光盤7的傾斜所影響。如果光屏蔽區(qū)8i的寬度V大于等式(1)表示的范圍，那么用于校正的信號光的值變的更小。另一方面，如果光屏蔽區(qū)8i的寬度V小于等式(1)表示的范圍，那么干涉區(qū)域13a，13b中的干涉區(qū)域13c，13d很大程度地影響用于校正的信號，這一點使得循跡誤差信號的品質(zhì)惡化。在一個不同的方法中，光屏蔽區(qū)8i被設置為平行于物鏡5的偏移方向。這樣，即使由于物鏡5的偏移使得反射光束13被移動，也可以獲得同樣的有利之處。
在該實施方案中，光屏蔽區(qū)8i為矩形。然而，它可能包括兩個拼在一起形成一個基本上同樣尺寸的不規(guī)則四邊形，或者它也可能是彎曲的，只要基本上形成了同樣的面積即可。此外，它也可能包括很多分離的區(qū)域。
第二實施方案圖11表示根據(jù)該發(fā)明第二實施方案的光檢測器108的光束13的劃分。該實施方案與第一實施方案的差別僅在于對光束13的劃分。除了這一點，結構及對光度頭的操作都與第一實施方案中相應部分相似，這里就不做解釋了。圖11中表示的光檢測器108的不同在于用來屏蔽光束邊界的區(qū)域被提供在第二分割線109b和第三分割線109c之間。
在光檢測器108的一個矩形光敏區(qū)內(nèi)，與第一實施方案中的光檢測器8相似的是，分割線109a被提供來在豎直方向上平分光束，與分割線109a垂直的兩條分割線109b，109c被提供在相對于光軸對稱的上方和下方。分割線109a在光學上被設置在平行于與信息記錄槽相對應的方向上。此外，在分割線109b和109c之間給出了第一光屏蔽區(qū)108i用來屏蔽光束并且進一步劃分光束，其中108i垂直于分割線109a。相對于分割線109a，第一光屏蔽區(qū)108j被對稱地安排來屏蔽干涉區(qū)域13a和13b中的區(qū)域13c和13d。此外，第二和第三區(qū)域108k和108l被提供來屏蔽第二和第三分割線109b和109c之間的光束13的邊界。相對于第一分割線109a，第二和第三光屏蔽區(qū)域108k和108l被對稱地安排。這樣，三條分割線109a，109b，109c和光屏蔽區(qū)108j，108k，108l將光檢測器108的光敏區(qū)劃分為八個區(qū)域108a，108b，108c，108d，108e，108f，108g，108h。通過給出第二和第三光屏蔽區(qū)108j和108k，用于檢測循跡誤差信號的區(qū)域被限制在從分割線109a開始向左和向右相等的距離內(nèi)。這樣，等式(5)中的校正系數(shù)G1／G2會被降低。當校正系數(shù)G1／G2很小時，對于從最佳值開始的偏移的容許偏差值會變的很大，并且校正系數(shù)也可以很容易地設置。
最好的是，如果″a″是光束13在一邊的最大漂移，第二和第三光屏蔽區(qū)108k和108l的內(nèi)邊界之間的寬度W被設置為滿足下面等式1-(3aD)<WD<1-(aD),(3)]]>其中D是光束的直徑。這樣，光屏蔽區(qū)108k和108l屏蔽了很大程度上不受光束漂移影響的區(qū)域。如果第二和第三光屏蔽區(qū)108k和108l之間的寬度W被設置為大于等式(3)表示的范圍，那么用于校正的信號包括不受光束漂移影響的信號。另一方面，如果寬度W被設置為小于等式(3)中表示的范圍，那么用于校正的信號變的更小，這使得循跡誤差信號的品質(zhì)惡化。
與上面提及的第一實施方案相似的是，沿相同于第一分割線109a方向的光屏蔽區(qū)108j的寬度V被設置為滿足下面等式0.11-(14)(λNAd)2<(VD)<0.51-(14)(λNAd)2,(1)]]>其中其中D是光束直徑，NA是數(shù)值孔徑，λ是波長，d是信息記錄槽的紋道間距。關于光屏蔽區(qū)108j的條件等式(1)被確定，使得易于受光盤7傾斜影響的區(qū)域13c和13d受到屏蔽，而用于獲得循跡誤差信號的大量信號光可以很充足地獲得。
在該實施方案中，第二和第三光屏蔽區(qū)108k和108l具有線性邊界并與第一區(qū)域108j相連。然而，它們也可以是彎曲的，只要形成基本相同的面積就可以。此外，它們中的每一個可以包括很多分離的區(qū)域。
圖12表示根據(jù)第二實施方案另一個例子的光檢測器光束的分割。與圖11中表示的例子相似的是，為了屏蔽位于第二和第三分割線109b和109c之間的光束邊緣，在第一光屏蔽區(qū)108j的旁邊給出了第二和第三光屏蔽區(qū)108k’和108l’。然而，第二和第三光屏蔽區(qū)108k’和108l’并不是第一光屏蔽區(qū)108j的繼續(xù)。在該例中，反射光束被劃分為六部分。因為光束的邊緣區(qū)域被屏蔽，由于光束漂移造成的偏移量被減小，并且等式(5)中校正系數(shù)G1／G2也可以容易地設置。
圖13表示根據(jù)第二實施方案又一個例子的光檢測器光束的分割。與圖11中表示的例子相似的是，為了屏蔽位于第二和第三分割線109b和109c之間的光束邊緣，在第一光屏蔽區(qū)108j的旁邊給出了第二和第三光屏蔽區(qū)108k”和108l”。第二和第三光屏蔽區(qū)108k”和108l”與第一光屏蔽區(qū)108j相連，但是其寬度并不固定。該寬度從第一光屏蔽區(qū)108j在內(nèi)邊界處的寬度開始向光接收區(qū)域的第二，第三邊界109b和109c之間的距離遞增。與上面例子相似的是，因為光束的邊緣區(qū)域被屏蔽，由于光束漂移造成的偏移量被減小，并且等式(5)中校正系數(shù)G1／G2也可以容易地設置。
實施方案3圖14表示根據(jù)該發(fā)明第三實施方案的光度頭，圖15表示根據(jù)該發(fā)明第三實施方案的光檢測器208的光束13的劃分。該實施方案與第一實施方案的差別僅在于光束13的劃分和對信號的處理。除了這一點之外，結構和對光度頭的處理都類似于第一實施方案中的對應部分，這里就不再解釋了。圖14和圖15中表示的光檢測器208的不同在于對反射光的劃分是簡單的。
在光檢測器208的一個矩形光敏區(qū)內(nèi)，與第一實施方案中的光檢測器8相同的是，分割線209被提供來在豎直方向上平分光束。分割線209在光學上被設置在平行于與信息記錄槽對應的方向上。此外，至少一個與分割線209a垂直的光屏蔽區(qū)208e被相對于分割線209對稱地安排，從而屏蔽在干涉區(qū)域13a和13b中的區(qū)域13c和13d，其中13c和13d會被光盤7的傾斜影響，在13a和13b中，0階、+1階和-1階的衍射光束互相重疊。這樣，光檢測器208的光敏區(qū)被分割線209劃分，光屏蔽區(qū)208e也被垂直于分割線209給出從而形成四個光敏區(qū)208a，208b，208c，208d。
因為區(qū)域13c和13d被光屏蔽區(qū)208e覆蓋，由于光盤7的傾斜造成的偏移量可以被減小。這樣，光度頭可以在某種條件下穩(wěn)定地控制隨紋，這種條件是光束的漂移很小使得偏移量主要由光盤7的傾斜造成。
要注意的是，208a和208c不一定必須是分開的，或者對應于光屏蔽區(qū)208e的形狀，它可以包括兩個或更多的子區(qū)域。在圖15表示的例子中，區(qū)域208a和208c是分開的。第二區(qū)域208b和208d也是這樣。在對這些區(qū)域中檢測到的信號的處理中，第一區(qū)域的兩個部分8a，8c被連接到差分放大器210的負端，而第二區(qū)域的兩個部分8b，8d被連接到差分放大器210的正端。差分放大器210的輸出信號作為循跡誤差信號被提供給隨紋控制器15。
最好的是，與第一實施方案相似，光屏蔽區(qū)208e被設置為如下所述。沿相同于分割線209方向的光屏蔽區(qū)208e的寬度V被設置為滿足下面等式0.11-(14)(λNAd)2<(VD)<0.51-(14)(λNAd)2,(1)]]>其中D是光束直徑，NA是數(shù)值孔徑，λ是波長，d是信息記錄槽的紋道間距。關于光屏蔽區(qū)208e的條件等式(1)被確定，使得易于受光盤7的傾斜影響的區(qū)域13c和13d受到屏蔽，而用于獲得循跡誤差信號的大量信號光可以很充足地獲得。因此，通過使光屏蔽區(qū)具有等式(1)的寬度，循跡誤差信號受光盤7傾斜的影響更小一些。
要注意的是，取代光屏蔽區(qū)208c的是，光屏蔽區(qū)可以象第二實施方案那樣包括三個區(qū)域。在這種情況下，第二和第三光屏蔽區(qū)內(nèi)邊界之間的寬度W最好被設置為滿足等式(3)。
圖16表示在第三實施方案的一個修正例子中光檢測器光束的劃分。相對于分割線209，兩個光屏蔽區(qū)208i’，208i”被對稱地提供在分割線209的兩邊，但是與圖15中表示的例子相反的是，它們互相分開。光屏蔽區(qū)域208i’，208i”被提供來屏蔽互相重疊區(qū)域13a，13b中很大程度受光盤7的傾斜影響的區(qū)域。這樣，由于光盤傾斜而造成的偏移量可以被降低。要注意的是，與圖16中表示的相似的是，第一和第二實施方案的例子中的光屏蔽區(qū)8i，108i也可以包括很多部分。
在上面提到的實施方案中，在光檢測器8．108．208中，反射光束被劃分成很多光束。然而，根據(jù)該發(fā)明的光度頭可能包括一個光學元件，它替代光檢測器將出現(xiàn)在光學路徑上的光束分開。例如，該光學元件可能是一個衍射元件，該元件有一個被分成很多部分的光柵，這種光學元件也可能是一種包括很多位于平面上的三棱鏡的元件。
在上面提及的實施方案中，光盤的信息記錄槽包括一個連續(xù)的記錄紋道。然而，如果差分放大器10，11，12，210和隨紋控制器15具有適當?shù)牡屯V波器特性，那么對于包括孔陣的信息記錄槽也可以獲得小偏移量的循跡誤差信號。
盡管已經(jīng)結合優(yōu)選實施方案并參考其附圖對該發(fā)明進行了完全的描述，仍應注意的是，對于該技術領域的技術人員來說，各種變化和修改都是很明顯的。這種變化和修改應該被理解為包括在由附帶權利要求定義的該發(fā)明的范圍之內(nèi)，除非這些變化和修改偏離了這一范圍。
權利要求
1．一種光度頭包括一個光源；一個光學系統(tǒng)，該系統(tǒng)將所述光源發(fā)出的光聚光；一個聚焦控制器，該控制器用于控制所述的光學系統(tǒng)從而在信息記錄媒體上形成一個光點；一個光檢測裝置，該裝置用于將從信息記錄媒體上反射回來的光束劃分成很多光束并檢測這些光束；一個處理器，該處理器處理被所述光檢測裝置檢測到的很多光束的信號來給出一個循跡誤差信號；一個隨紋控制器，該控制器根據(jù)循跡誤差信號來控制所述的光學系統(tǒng)，使得光點跟隨形成在信息記錄媒體上的信息記錄槽運動；其中所述的光檢測裝置檢測被第一分割線劃分成的很多光束，該分割線對應于信息記錄槽的方向，并且至少一個光屏蔽區(qū)被相對于第一分割線對稱地安排；
2．根據(jù)權利要求1的光度頭，其中所述的光檢測裝置包括一個有很多光檢測區(qū)的光檢測器；
3．根據(jù)權利要求1的光度頭，其中所述的光檢測裝置包括一個光學組件，該組件將反射光束劃分成許多光束；
4．根據(jù)權利要求1-3中一個的光度頭，其中所述的光屏蔽區(qū)為矩形。
5．根據(jù)權利要求1-3中一個的光度頭，其中所述的光屏蔽區(qū)具有一種形狀，該形狀屏蔽部分反射光束，其中從信息記錄槽衍射回來的0階和1階衍射光束互相重疊。
6．根據(jù)權利要求1-5中一個的光度頭，其中所述的光檢測裝置接收被第一分割線和光屏蔽區(qū)劃分成的兩條光束。
7．根據(jù)權利要求1-5中一個的光度頭，其中所述的光檢測裝置接收被第一分割線和光屏蔽區(qū)劃分成的四條光束。
8．根據(jù)權利要求1-7中一個的光度頭，其中沿相同于第一分割線的方向的所述光屏蔽區(qū)的寬度V滿足下面關系0.11-(14)(λN&Agr;d)2<(VD)<0.51-(14)(λNAd)2,]]>其中D是光束直徑，NA是數(shù)值孔徑，λ是波長，d是信息記錄槽的紋道間距。
9．根據(jù)權利要求1-8中一個的光度頭，其中至少一個光屏蔽區(qū)包括一個在第一分割線兩邊的第一光屏蔽部分，以及相對于第一分割線在第一光屏蔽部分的外邊界處給出的第二和第三光屏蔽區(qū)。
10．根據(jù)權利要求9的光度頭，其中所述第二和第三光屏蔽部分內(nèi)邊界之間的距離W滿足下面關系1-(3aD)<WD<1-(aD),]]>其中″a″是光束的最大漂移量，D是光束的直徑。
11．根據(jù)權利要求1-5中一個的光度頭，其中所述的光檢測裝置接收被與所述第一分割線交叉的第二和第三分割線進一步劃分的光束，并且所述的光屏蔽區(qū)被安排在所述的第二和第三分割線之間。
12．根據(jù)權利要求11的光度頭，其中所述的光檢測裝置接收被第一，第二和第三分割線以及光屏蔽區(qū)劃分成的六條光束。
13．根據(jù)權利要求11的光度頭，其中所述的光檢測裝置接收被第一，第二和第三分割線以及光屏蔽區(qū)劃分成的八條光束。
14．根據(jù)權利要求11-13中一個的光度頭，其中所述第二和第三分割線之間的距離U滿足下面關系0.81-(14)(λNAd)2<(UD)<1.11-(14)(λNAd)2,]]>其中D是光束直徑，NA是數(shù)值孔徑λ是波長，d是信息記錄槽的紋道間距。
15．根據(jù)權利要求11-14中一個的光度頭，其中至少一個光屏蔽區(qū)包括一個在第一分割線兩邊的第一光屏蔽部分，以及相對于第一分割線在第一光屏蔽部分的外邊界處給出的第二和第三光屏蔽區(qū)。
16．根據(jù)權利要求15的光度頭，其中第二和第三光屏蔽部分之間的距離U滿足下面關系1-(3aD)<WD<1-(aD),]]>其中D是光束的直徑，″a″是光束的最大漂移量。
全文摘要
一種光度頭包括一個具有劃分的光敏區(qū)來檢測從光盤7反射回來的光13的光檢測器8,用來通過處理來自光敏區(qū)的信號從而獲得循跡誤差信號的裝置10,11,12。光檢測器8有一條平行于光盤上信息記錄槽的第一分割線9a,以及垂直于第一分割線9f并對稱于光軸的第二和第三分割線9b和9c。此外,還包括一個用來屏蔽分割線9b和9c之間的部分反射光的光屏蔽區(qū)8i。這些信號被處理用來降低由于物鏡偏移和光盤傾斜造成的循跡誤差信號的偏移量。這樣,在具有與以前使用推拉技術的現(xiàn)有光度頭同樣簡單結構的情況下,光度頭具有循跡誤差信號很小的偏差。
文檔編號G11B7/135GK1204414SQ96199079
公開日1999年1月6日 申請日期1996年10月28日 優(yōu)先權日1995年10月27日
發(fā)明者永田貴之, 荒井昭浩, 中村徹, 林卓生 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社