專利名稱：光盤裝置的光頭及其光檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及應用在用于記錄再生光盤的光頭裝置(光拾取器)內的光檢測裝置。
本發(fā)明包括于2004年3月4日向日本專利局提交的日本專利申請JP2004-061421號的主題，其全部內容結合于此作為參考。
背景技術：
在可記錄的光盤中，一種使用例如，相變膜光盤被大家所熟知。在這些可記錄的光盤中，盤內形成有螺旋狀延伸的槽脊和凹槽，其中的凹槽被用作記錄數(shù)據(jù)的記錄磁道。
而且，在這些可記錄的光盤中，在記錄磁道(凹槽)上除了可以記錄數(shù)據(jù)之外，而且如圖1所示，在記錄磁道的邊緣部分(與凹槽的邊界部分)還事先記錄了擺動信號或LPP(Land Pre pit脊槽預制凹坑)信號。
擺動信號是通過使槽脊和凹槽的邊界部分以一定周期曲折而被記錄的信號。當以CLV(Constant Linear Velocity恒定線速度)或CAV(Constant Angular Velocity恒定角速度)再生光盤時，曲折形狀形成為一定周期，因此，擺動信號作為時鐘信號使用。而且，有時會通過地址對其曲折頻率進行調制，在這種情況下，擺動信號也作為地址信息使用。
LPP信號是通過在槽脊的局部形成凹坑而被記錄的信號。對于LPP信號，形成的凹坑列(串)表示地址，從而再生的信號作為地址信息使用。
從照射到記錄磁道(凹槽)上的激光束的返回光檢測出擺動信號和LPP信號。在照射到記錄磁道(凹槽)上的激光束的返回光中，擺動信號成分和LPP信號成分包含在沿該返回光的徑向的推挽成分(差動成分)中。
具體地說，如圖2所示，通過四象限光檢測器101檢測出照射到記錄磁道(凹槽)上的主激光束。四象限光檢測器101在與光盤的徑向對應的方向上被分割為兩部分，同時在與切向對應的方向上被分割為兩部分。即，四象限光檢測器被十字型地分割為四部分。擺動信號和LPP信號包含在四象限光檢測器被徑向分割為兩部分時其中一側(例如外周側)的光檢測器A、D的累加光量(A+D)和另一側(例如內周側)的光檢測器B、C的累加光量(B+C)的差動成分((A+D)-(B+C))中。以下，將表示該差動成分的信號((A+D)-(B+C))稱作徑向推挽信號。
當然，這種擺動信號和LPP信號不僅需要在從記錄磁道再生數(shù)據(jù)期間讀出，而且需要在記錄數(shù)據(jù)期間讀出。
為了在數(shù)據(jù)記錄過程中檢測出擺動信號或LPP信號，需要檢測為記錄而發(fā)射的激光束的反射光，以產生徑向推挽信號。
在相變光盤等光盤中，通過脈沖發(fā)射激光束來進行凹坑的寫入。因此，在記錄過程中，存在一個在記錄磁道上形成凹坑的時間(寫入時)和一個未形成凹坑的時間(偏壓時)，因此，記錄時的返回光如圖3所示，寫入時的電平(凹坑電平)增大，偏壓時的電平(讀取電平)減小。
因此，在記錄過程中，檢測擺動信號或LPP信號時，進行的信號處理必須充分考慮到寫入時和偏壓時的返回光的光量變化。
然而，即使照射在光盤上的光斑是照射在記錄磁道的中心，但是如圖4所示，因為光學系統(tǒng)或機械上的誤差等原因，經常會出現(xiàn)返回光的光斑中心與四象限光檢測器101的中心位置不一致的情況。
而且，還會出現(xiàn)光量分布相對于照射到四象限光檢測器101上的光斑中心不是對稱而是變形的情況。
因此，徑向分割四象限光檢測器101時，外周側光檢測器(A+D)的總光量的時間平均值和內周側光檢測器(B+C)的總光量的時間平均值不同，在徑向推挽信號(A+D-(B+C))上增加了偏移量。
并且，記錄過程中發(fā)射的激光束在寫入時和偏壓時有很大的功率差。因此，如圖5所示，在寫入時的徑向推挽信號的偏移量E1(即，寫入時凹坑電平的差)和偏壓時的徑向推挽信號的偏移量E2(即，偏壓時讀取電平的差)之間產生了很大的電平差。即，如圖6所示，徑向推挽信號的偏移量隨時間變化。
當將四象限光檢測器的檢測信號(A、B、C、D)傳輸?shù)胶蠹夒娐窌r，該偏移量的變化導致阻尼振蕩的產生或轉換速率(slewrate)的惡化，結果使從徑向推挽信號產生的擺動信號或LPP信號的再生特性惡化。
特別是當對光盤進行高倍速記錄時，這種技術缺陷表現(xiàn)得更為明顯。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種光盤裝置、光頭裝置及用于光頭的光檢測裝置，這些裝置即使因為光檢測器和返回光的相對位置例如在徑向上發(fā)生位置偏離，或者，因為在返回光上存在差異等原因而使電檢測信號產生差異，在記錄時，也可以特性良好地再生包含在徑向推挽信號中的信號(擺動信號或槽脊預制凹坑信號等)。
本發(fā)明提供了一種光盤裝置，用于將信息記錄在光盤上，其特征在于，包括光頭裝置和信號處理電路，其中，光頭裝置包括激光發(fā)射裝置，用于對上述光盤發(fā)射激光束；以及光檢測裝置，其被發(fā)射的激光束的返回光照射，并根據(jù)照射的返回光產生包含從上述光盤得到的信息成分的電信號，上述信號處理電路用于根據(jù)從上述光頭裝置輸出的電信號，對記錄在上述光盤上的信號的再生及對上述光盤的記錄進行控制，其中，上述光檢測裝置包括光電轉換元件，其在與上述光盤的徑向對應的方向上至少被分割為兩部分；乘法電路，用于在電信號上乘以系數(shù)t，該電信號由在與上述光盤的徑向對應的方向上被分割為兩部分的光電轉換元件中的其中一側的光電轉換元件產生；以及差分電路，用于計算由在與上述光盤的徑向對應的方向上被分割為兩部分的光電轉換元件中的另一側的光電轉換元件產生的電信號和由上述乘法電路輸出的電信號的差值，以產生徑向推挽信號。上述系數(shù)t設定為，對應于照射上述一側的光電轉換元件的返回光的光量和照射上述另一側的光電轉換元件的返回光的光量之比的值。
本發(fā)明提供了一種用于光頭的光檢測裝置，設置在為了對光盤進行信號記錄及再生而對該光盤發(fā)射激光束的光頭裝置內部，其特征在于，包括光電轉換元件，其在與上述光盤的徑向對應的方向上至少被分割為兩部分；乘法電路，用于在電信號上乘以系數(shù)t，該電信號由在與上述光盤的徑向對應的方向上被分割為兩部分的光電轉換元件中的其中一側的光電轉換元件產生；以及差分電路，用于計算由在與上述光盤的徑向對應的方向上被分割為兩部分的光電元件轉換元件中的另一側的光電轉換元件產生的電信號和由上述乘法電路輸出的電信號的差值，以產生徑向推挽信號。上述系數(shù)t設定為，對應于照射上述一例的光電轉換元件的返回光的光量和照射上述另一側的光電轉換元件的返回光的光量之比的值。
本發(fā)明提供了一種光頭裝置，其特征在于，包括激光發(fā)射裝置，用于對上述光盤發(fā)射激光束；以及光檢測裝置，其被發(fā)射的激光束的返回光照射，并根據(jù)照射的返回光產生包含從上述光盤得到的信息成分的電信號，其中，上述光檢測裝置包括光電轉換元件，其在與上述光盤的徑向對應的方向上至少被分割為兩部分；乘法電路，用于在電信號上乘以系數(shù)t，該電信號由在與上述光盤的徑向對應的方向上被分割為兩部分的光電轉換元件中的其中一側的光電轉換元件產生；以及差分電路，用于計算由在與上述光盤的徑向對應的方向上被分割為兩部分的光電轉換元件中的另一側的光電轉換元件產生的電信號和由上述乘法電路輸出的電信號的差值，以產生徑向推挽信號。上述系數(shù)t設定為，對應于照射上述一側的光電轉換元件的返回光的光量和照射上述另一側的光電轉換元件的返回光的光量之比的值。


圖1是用于說明擺動信號和PLL信號的示意圖。
圖2是四象限光檢測裝置的示意圖。
圖3是用于說明記錄時返回光的光量的示意圖。
圖4是用于說明四象限光檢測裝置和光斑的位置偏離的示意圖。
圖5是用于說明寫入時的徑向推挽信號的偏移量和偏壓時的徑向推挽信號的偏移量的示意圖。
圖6是用于說明徑向推挽信號的偏移量隨時間波動的示意圖。
圖7是應用了本發(fā)明的光盤驅動器的結構框圖。
圖8是上述光盤驅動器內的光頭裝置的結構示意圖。
圖9A和圖9B是表示上述光頭裝置內的光檢測裝置的結構示意圖。
圖10是表示外周側光檢測裝置的光量的信號(A+D)及表示內周側光檢測裝置的光量的信號(B+C)的示意圖。
圖11是表示外周側光檢測裝置的光量的信號(A+D)及表示內周側光檢測裝置的光量的校正信號(t×(B+C))的示意圖。
圖12是通過上述光頭裝置檢測出來的徑向推挽信號的示意圖。
圖13是應用了本發(fā)明的其他光盤驅動器的結構框圖。
圖14是上述其他光盤驅動器內的光頭裝置的結構示意圖。
圖15A和圖15B是上述其他的光盤驅動器的光頭裝置內的光檢測裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
第一光盤驅動器下面對應用了本發(fā)明的第一光盤驅動器進行說明。
(光盤驅動器的整體結構)圖7示出應用了本發(fā)明的光盤驅動器10的整體模塊結構。
光盤驅動器10是用于對可記錄光盤(DVD-R，DVD-RW，DVD+R，DVD+RW，或DVD-RAM)進行信息的記錄或再生的裝置，該可記錄光盤可以是相變光盤或一次性寫入光盤。
在光盤1的盤內形成有螺旋狀的槽脊和凹槽，其中的凹槽被用作記錄磁道。在光盤1中，在記錄磁道(凹槽)上除了可以記錄數(shù)據(jù)之外，在記錄磁道的邊界部分還事先記錄了擺動信號和LPP信號。此外，在該實施例中，雖然光盤1為DVD光盤，但是本發(fā)明并不限于DVD，只要是提供有擺動信號和LPP信號的光盤就行。
光盤驅動器10包括光頭裝置11、主軸電動機12、前置放大器13、調制解調部14、激光控制部15、伺服控制部16、系統(tǒng)控制器17、以及接口18。
光頭裝置11對光盤1發(fā)射激光束以在其上記錄信息的同時，檢測發(fā)射到光盤1的、隨后從該光盤1反射回來的激光束的返回光，接收該返回光并產生各種電檢測信號(探測器信號A至D及徑向推挽信號R-PP)。此外，關于光頭裝置11的內部結構或檢測信號(A至D，R-PP)的詳細內容，將在后面敘述。而且，光頭裝置11也被稱作光拾取器，在此稱為光頭裝置。
主軸電動機12在保持光盤1的同時，使光盤1在記錄再生時旋轉。
前置放大器13根據(jù)從光頭裝置11輸出的檢測信號(A至D、R-PP)，產生再生信號或誤差信號等。具體地說，前置放大器13產生RF信號，表示記錄在光盤1的記錄磁道上的凹坑列；擺動信號；LPP信號；以及伺服控制所需的誤差信號(聚焦誤差信號、循軌誤差信號、以及滑動誤差信號等)。
再生時，調制解調部14解調和解碼由前置放大器13產生的RF信號，產生再生數(shù)據(jù)列。由調制解調部14產生的再生數(shù)據(jù)列通過接口18傳輸?shù)皆O置有該光盤驅動器10的主機中。而且，在記錄時，向調制解調部14輸入通過接口18從設置有該光盤驅動器10的主機裝置傳輸來的記錄數(shù)據(jù)。調制解調部14編碼及調制輸入的記錄數(shù)據(jù)列，并將其轉換為記錄信號。調制解調部14產生的記錄信號被提供到激光控制部15。
激光控制部15控制從光頭裝置11發(fā)射的激光束的功率。再生時，激光控制部15使激光功率穩(wěn)定在一預定值。而且，在記錄時，激光控制部15根據(jù)從調制解調部14輸入的記錄信號，按照預定的寫入策略使激光束脈沖發(fā)射。
伺服控制部16根據(jù)由前置放大器13產生的誤差信號和來自系統(tǒng)控制器17的控制信號，進行光盤記錄再生裝置1的聚焦控制、循軌控制、滑動控制、歪斜(傾斜)控制、以及主軸電動機12的旋轉速度控制等。
系統(tǒng)控制器17控制光盤驅動器10的各個電路。而且，在記錄和再生時，系統(tǒng)控制器17從由前置放大器13產生的擺動信號或LPP信號產生時鐘信號或地址信息等。系統(tǒng)控制器17根據(jù)再生的地址信息，控制光盤1的數(shù)據(jù)寫入和讀出位置。
并且，系統(tǒng)控制器17產生系數(shù)t，該系數(shù)t是在光頭裝置11產生徑向推挽信號R-PP時使用的值。系統(tǒng)控制器17將計算出的系數(shù)t提供給光頭裝置11。此外，關于該系數(shù)t的計算方法，將在后面敘述。
(光頭裝置)下面，對光頭裝置11作進一步的說明。
光頭裝置11對光盤1發(fā)射激光束以在光盤上記錄信息的同時，檢測從該光盤1反射回的返回光，并接收該返回光以產生各種電檢測信號(檢測器信號A到D及徑向推挽信號R-PP)。
如圖8所示，光頭裝置11包括激光二極管21、準直透鏡22、偏振光束分光器23、四分之一波長板24、物鏡25、以及光檢測裝置26。
激光二極管21是對光盤1發(fā)射激光束的激光發(fā)射源。從激光二極管21發(fā)射的激光束的功率，由上述的激光控制部15控制。
從激光二極管21發(fā)射的激光束依次穿過準直透鏡22、偏振光束分光器23、四分之一波長板24以及物鏡25，照射到光盤1上。
準直透鏡22將入射的激光束整形為平行光。偏振光束分光器23在分光表面23a上將入射的激光束分離為S偏振光成分和P偏振光成分。只有透射過偏振光束分光器23的P偏振光成分入射到四分之一波長板24上，隨后，該四分之一波長板24將P偏振光成分轉換為旋轉偏振光。物鏡25聚集作為平行光入射的激光束，并照射在光盤1的記錄表面上。物鏡25由被伺服控制器16驅動的雙軸制動器控制。伺服控制器16控制物鏡25，并進行激光束的聚光位置的聚焦控制及循軌控制。
照射在光盤1上的激光束依照光盤1的記錄表面的光學特性被反射。通過光盤1反射的激光束(也稱返回光)，沿與入射光路相同的從物鏡24到偏振光束分光器23的光路返回。即，來自光盤1的返回光透射過物鏡25和四分之一波長板24，照射在偏振光束分光器23上。四分之一波長板24將作為旋轉偏振光來自光盤1的返回光轉換為線性偏振光。因此，作為S偏振光的返回光入射在偏振光束分光器23的分光表面23a上。偏振光束分光器23在其分光表面23a上反射作為S偏振光的返回光。從偏振光束分光器23反射回的返回光入射到光檢測裝置26上。
由光盤1反射回的返回光入射到光檢測裝置26，光檢測裝置26接收入射的光束，并將其轉換為與其光量相應的電信號。與此同時，光檢測裝置26從該電信號產生并輸出各種檢測信號(A、B、C、D、R-PP)。光檢測裝置26的這些功能被集成在一個半導體芯片內。
以下，對光檢測裝置26的具體結構作進一步的詳細說明。
(光檢測裝置)圖9是用于說明光檢測裝置26的內部結構的示意圖。
如圖9B所示，光檢測裝置26包括四象限光檢測器30。四象限光檢測器30是受光面大致為正方形的光電轉換元件，其被照射從光盤1反射回的返回光。如圖9A所示，相對于在記錄磁道(凹槽)上形成正焦和精確磁道(just-track)的光斑L，在四象限光檢測器30的受光面上，如圖9B所示形成對應的光斑L′。
四象限光檢測器30沿光學上與光盤1的徑向(即，從光盤中心向外周的方向)對應的方向被分割為兩部分，同時，沿光學上與光盤1的切向(即，與記錄磁道平行的方向)對應的方向被分割為兩部分。即，四象限光檢測器30沿徑向和切向十字型地被分割為四部分。這些光檢測器各自分別獨立地進行光電轉換，并分別輸出獨立的檢測信號。即，這些光檢測器各自獨立地輸出與被照射的光量相應的電流。
此外，四象限光檢測器30被分割為第一光檢測器30A、第二光檢測器30B、第三光檢測器30C以及第四光檢測器30D四個部分。第一光檢測器30A位于沿切向分割時的記錄方向的前側、且徑向分割時的外周側。第二光檢測器30B位于沿切向分割時的記錄方向的前側、且徑向分割時的內周側。第三光檢測器30C位于沿切向分割時的記錄方向的后側、且徑向分割時的內周側。第四光檢測器30D位于沿切向分割時的記錄方向的后側、且徑向分割時的外周側。
而且，光檢測裝置26包括第一電流電壓轉換電路31A、第二電流電壓轉換電路31B、第三電流電壓轉換電路31C、以及第四電流電壓轉換電路31D。
第一電流電壓轉換電路31A將從第一光檢測器30A輸出的電流轉換為電壓信號A，即，產生與照射在第一光檢測器30A上的光量相對應的電壓信號A。
第二電流電壓轉換電路31B將從第二光檢測器30B輸出的電流轉換為電壓信號B，即，產生與照射在第二光檢測器30B上的光量相對應的電壓信號B。
第三電流電壓轉換電路31C將從第三光檢測器30C輸出的電流轉換為電壓信號C，即，產生與照射在第三光檢測器30C上的光量相對應的電壓信號C。
第四電流電壓轉換電路31D將從第四光檢測器30D輸出的電流轉換為電壓信號D，即，產生與照射在第四光檢測器30D上的光量相對應的電壓信號D。
通過輸出端子32A至32D，分別將由這些第一至第四電流電壓轉換電路31A至31D產生的電壓信號A至D作為檢測器信號A至D輸出到前置放大器13。前置放大器13將這些檢測器信號(A至D)全部累加，產生例如RF信號，或計算徑向推挽成分((A+D)-(B+C))，產生循軌誤差信號，或計算對角方向的差動信號(A+C-(B+D))，產生聚焦誤差信號。
而且，光檢測裝置26還包括推挽信號產生部33。推挽信號產生部33產生用于計算擺動信號和LPP信號的徑向推挽信號(R-PP)。
在此，徑向推挽信號(R-PP)是表示四象限光檢測器在徑向上被分割為兩部分時其中一側(在此，為外周側)的光檢測器A、D的累加光量(A+D)，和另一側(在此，為內周側)的光檢測器B、C的累加光量(B+C)的差動成分的信號。
在徑向推挽信號(R-PP)中，包括記錄在記錄磁道的邊界部分(邊緣部分)上的信號。即，在徑向推挽信號(R-PP)中包含擺動信號成分和LPP信號成分。
具體地說，推挽信號產生部33包括第一加法器41、第二加法器42、乘法器43以及減法器44。
將第一到第四電流電壓轉換電路31A到31D輸出的電壓信號A到D輸入到推挽信號產生部33中。并且，將來自設置于光檢測裝置26外部的系統(tǒng)控制器17的系數(shù)t輸入到推挽信號產生部33中。
第一加法器41被輸入電壓信號A和電壓信號D之后，將這些信號相加，產生信號(A+D)。即，第一加法器41產生表示將四象限光檢測器30徑向分割為兩部分時照射在外周側光檢測器(30A、30D)上的光束的光量的信號。
第二加法器42被輸入電壓信號B和電壓信號C之后，將這些信號相加，產生信號(B+C)。即，第二加法器42產生表示將四象限光檢測器30徑向分割為兩部分時照射在內周側光檢測器(30B、30C)上的光束的光量的信號。
乘法器43在由第二加法器42產生的信號(B+C)上乘以從外部輸入的系數(shù)t，產生信號(t×(B+C))。
減法器44從由第一加法器41產生的信號(A+D)中減去由乘法器43產生的信號(t×(B+C))，產生信號((A+D)-t×(B+C))。
推挽信號產生部33將由該減法器44產生的信號作為徑向推挽信號(R-PP)輸出。通過端子34，徑向推挽信號((A+D)-t×(B+C))被提供給前置放大器13。
通過前置放大器13，將如上所述求得的徑向推挽信號(R-PP)，用于擺動信號和LPP信號的計算。
(計算系數(shù)t的方法)下面，就系數(shù)t進行說明。
理想情況下，記錄磁道上的光斑L和在四象限光檢測器30上形成的光斑L′的關系，如圖9所示，如果光斑L的中心位于記錄磁道的中心，則對應的光斑L′的中心也位于光檢測器的中心。而且，四象限光檢測器30上形成的光斑L′對稱于受光面的中心，且其徑向的光量分布相等。
但是，實際上，由于光學或機械系統(tǒng)上的誤差等原因，在光斑L′的中心位置上會發(fā)生徑向的偏差，而且，光斑L′的徑向的光量分布也不相等。
因此，將系數(shù)t設定為可以校正這些偏差的值。
即，假設在記錄磁道的中心照射理想狀態(tài)的光量分布的光斑L。那么系數(shù)t被設定為與該種情況下將四象限光檢測器30徑向分割為兩部分時照射在外周側光檢測器(30A、30D)上的光的總光量(A+D)和照射在內周側光檢測器(30B、30C)上的光的總光量(B+C)之比相對應的值。
具體地說，系統(tǒng)控制器17如下所述計算系數(shù)t。
首先，在放入光盤1或接通電源等初始操作時，系統(tǒng)控制器17從前置放大器13檢測出信號(A+D)和信號(B+C)。即，從前置放大器13檢測出表示照射在外周側光檢測器(30A、30D)的光的總光量(A+D)和照射在內周側光檢測器(30B、30C)的光的總光量(B+C)的信號。接著，計算這兩個信號之比((B+C)/(A+D))。然后，系統(tǒng)控制器17將該算出的比((B+C)/(A+D))轉換為與乘法器43匹配的值(例如，如果乘法器43是通過改變電阻來使增益變化，則為用于選擇開關的值)，并將轉換后得到的值作為系數(shù)t。
系統(tǒng)控制器17將得到的系數(shù)t提供給光頭裝置11內的光檢測裝置26，從該光檢測裝置26輸出校正后的徑向推挽信號((A+D)-t×(B+C))。
此外，在本裝置中，系統(tǒng)控制器17計算并設定系數(shù)t，但也可以在光檢測裝置26內設置計算信號比((B+C)/(A+D))的電路，從而在光檢測裝置26內設定系數(shù)t。
(擺動信號和LPP信號的處理及系數(shù)t的微調整方法)在如上所述結構的光盤驅動器10中，對光盤進行數(shù)據(jù)再生或記錄時，通過前置放大器13從徑向推挽信號中提取出擺動信號和LPP信號。
具體地說，在再生和記錄時，將從光頭裝置11輸出的徑向推挽信號(R-PP，即((A+D)-t×(B+C)))輸入到前置放大器13，在對該信號(R-PP)進行帶通濾波后，產生擺動信號和LPP信號。前置放大器13將產生的擺動信號和LPP信號提供給系統(tǒng)控制器17。
系統(tǒng)控制器17根據(jù)擺動信號和LPP信號，產生時鐘信號和進行地址計算處理等。
并且，系統(tǒng)控制器17也可以根據(jù)擺動信號和LPP信號中的誤差率，對系數(shù)t進行微調整。
具體地說，計算擺動信號或LPP信號的誤差校正碼，算出該擺動信號和LPP信號的誤差率。然后，系統(tǒng)控制器17在記錄操作過程中當徑向推挽信號的波動增大時，微調整系數(shù)t，以使其誤差率盡量減小。即，系統(tǒng)控制器17在記錄操作過程中監(jiān)控擺動信號或LPP信號的誤差率，微調整系數(shù)t以使誤差率降為最小。
通過在記錄過程中這樣調整系數(shù)t，可以更準確地產生徑向推挽信號。
(在光盤驅動器上應用本發(fā)明的效果)如上所述，在光盤驅動器10中，在光頭裝置11內產生校正后的徑向推挽信號((A+D)-t×(B+C))。
因此，如圖10所示，例如即使由于光學或機械上的誤差而在表示照射在外周側光檢測器(30A、30D)上的光量的信號(A+D)和表示照射在內周側光檢測器(30B、30C)上的光量的信號(B+C)之間產生電平差(E1、E2)時，由于一側(在此，為內周側)的信號(B+C)根據(jù)其電平比進行了校正，因此，如圖11所示，兩個信號的平均電平，或者，以預設定時采樣到的電平也可以一致。
如圖12所示，其結果是徑向推挽信號(R-PP)的偏移量變得非常小，即，寫入時的偏移量與偏壓時的偏移量之間的差值也變得非常小，由此不會在徑向推挽信號(R-PP)中產生阻尼振蕩，或造成轉換速率的惡化。
因此，在光盤驅動器10中，可以準確地檢測出擺動信號和LPP信號。
第二磁盤驅動器下面，對由光盤驅動器10修改而來的光盤驅動器50進行說明。此外，在說明光盤驅動器50時，附圖中與光盤驅動器10相同的元件或部件采用了相同的標號，并為了簡潔省略對其詳細的說明。
(整體結構)圖13示出光盤驅動器50的整體模塊結構。
光盤驅動器50是用于對可記錄光盤1進行數(shù)字信息的記錄或再生的裝置。
光盤驅動器50包括光頭裝置51、主軸電動機12、前置放大器52、調制解調部14、激光控制部15、伺服控制部16、系統(tǒng)控制器53、以及接口18。
光頭裝置51對光盤1發(fā)射激光束并在其上記錄信息，同時檢測發(fā)射到光盤1隨后從該光盤1反射回的激光束的返回光，接收該返回光來產生各種電檢測信號(檢測信號A到D、徑向推挽信號R-PP、第一校正信號WPP1、以及第二校正信號WPP2)。
前置放大器52根據(jù)從光頭裝置51輸出的檢測信號(A到D、R-PP、WPP1以及WPP2)，產生RF信號、擺動信號、LPP信號以及誤差信號。
系統(tǒng)控制器53對該光盤驅動器50的各個電路進行控制。而且，在記錄和再生時，系統(tǒng)控制器53從由前置放大器52產生的擺動信號或LPP信號產生時鐘信號或地址信息等。系統(tǒng)控制器53根據(jù)再生的地址信息，控制光盤1的數(shù)據(jù)寫入和讀出位置。
而且，系統(tǒng)控制器53產生系數(shù)t，該系數(shù)t是在光頭裝置51產生徑向推挽信號R-PP時使用的值。系統(tǒng)控制器53將計算出的系數(shù)t提供給光頭裝置51。而且，系統(tǒng)控制器53產生系數(shù)α，該系數(shù)α是在產生WPP1、WPP2時使用的值。系統(tǒng)控制器53將計算出的系數(shù)t提供給光頭裝置51。此外，關于系數(shù)t和系數(shù)α的計算方法將在后面敘述。
(光頭裝置及光檢測裝置)如圖14所示，光頭裝置51包括激光二極管21、準直透鏡22、偏振光束分光器23、四分之一波長板24、物鏡25以及光檢測裝置54。
光檢測裝置54接收由光盤1反射回的返回光，并將其轉換為與其光量對應的電信號。與此同時，光檢測裝置54從該電信號產生并輸出各種檢測信號(A、B、C、D、R-PP、WPP1和WPP2)。光檢測裝置54的這些功能被集成在一個半導體芯片內。
以下，對光檢測裝置54的具體結構作進一步的詳細說明。
圖15是用于說明光檢測裝置54的內部結構的示意圖。
如圖15B所示，光檢測裝置54包括四象限光檢測器30、第一電流電壓轉換電路31A、第二電流電壓轉換電路31B、第三電流電壓轉換電路31C以及第四電流電壓轉換電路31D。
并且，光檢測裝置54包括推挽信號產生部55。推挽信號產生部55產生在計算擺動信號和LPP信號時所使用的徑向推挽信號(R-PP)及二個校正信號(WPP1、WPP2)。
在此，第一校正信號(WPP1)是用表示(光檢測器A到D)徑向分割為兩部分時一側(在此為外周側)的光檢測器A、D的累加光量(A+D)的信號除以系數(shù)α而得到的信號((A+D)/α)，其中系數(shù)α表示光盤1的記錄速度或激光束的激光功率。第二校正信號(WPP2)是用表示(光檢測器A到D)徑向分割為兩部分時另一側(在此為內周側)的光檢測器B、C的累加光量(B+C)的信號除以系數(shù)α而得到的信號((B+C)/α)，其中系數(shù)α表示光盤1的記錄速度或激光束的激光功率。
具體地說，推挽信號產生部55包括第一加法器61、第二加法器62、第一乘法器63、第二乘法器64、第三乘法器65以及減法器66。
向推挽信號產生部55輸入由第一到第四電流電壓轉換電路31A到31D輸出的電壓信號A到D。并且，從設置在光檢測裝置54外部的系統(tǒng)控制器17向推挽信號產生部55輸入系數(shù)t和系數(shù)α。
第一加法器61被輸入電壓信號A和電壓信號D，并將這些信號相加產生信號(A+D)。即，第一加法器61產生表示將四象限光檢測器30徑向分割為兩部分時照射在外周側光檢測器(30A、30D)上的光的光量的信號。
第二加法器62被輸入電壓信號B和電壓信號C，并將這些信號相加產生信號(B+C)。即，第二加法器62產生表示將四象限光檢測器30徑向分割為兩部分時照射在內周側光檢測器(30B、30C)上的光的光量的信號。
第一乘法器63用由第一加法器61產生的信號(A+D)除以從外部輸入的系數(shù)α，產生信號((A+D)/α)。
第二乘法器64用由第二加法器62產生的信號(B+C)除以從外部輸入的系數(shù)α，產生信號((B+C)/α)。
推挽信號產生部55將由第一乘法器63產生的信號作為第一校正信號(WPP1)輸出。通過端子67將第一校正信號(WPP1)提供給前置放大器52。而且，推挽信號產生部55將由第二乘法器64產生的信號作為第二校正信號(WPP2)輸出。通過端子68將第二校正信號(WPP2)提供給前置放大器52。
第三乘法器65在由第二乘法器64產生的第二校正信號(WPP2)上乘以從外部輸入的系數(shù)t，產生信號(t×(WPP2))。
減法器66從由第一乘法器63產生的第一校正信號(WPP1)中，減去由第三乘法器65產生的信號(t×(WPP2))，產生信號(WPP1-t×WPP2)。
推挽信號產生部55將由減法器66產生的信號作為徑向推挽信號(R-PP)輸出。通過端子69，將徑向推挽信號(WPP1-t×WPP2)提供給前置放大器52。
如上所述，將求得的第一校正信號(WPP1)、第二校正信號(WPP2)以及徑向推挽信號(R-PP)用于擺動信號和LPP信號的計算。
(計算系數(shù)t和系數(shù)α的方法)下面，對系數(shù)t進行說明。
在將理想狀態(tài)光量分布的光斑L照射到記錄磁道的中心時，系數(shù)t被設定為與第一校正信號(WPP1)和第二校正信號(WPP2)之比相對應的值。
具體地說，系統(tǒng)控制器17如下面所述設定系數(shù)t。
首先，在放入光盤1或接通電源等初始操作時，系統(tǒng)控制器17從前置放大器52檢測出第一校正信號(WPP1)和第二校正信號(WPP2)。然后，計算這兩個信號之比((WPP2)/(WPP1))。然后，系統(tǒng)控制器17將如此計算出的比((WPP2)/(WPP1))轉換為與第三乘法器65匹配的值(例如，如果第三乘法器65是通過改變電阻來使增益變化，則為用于選擇開關的值)，并將轉換后得到的值作為系數(shù)t。
系統(tǒng)控制器17將得到的系數(shù)t提供給光頭裝置51內的光檢測裝置54，從該光檢測裝置54輸出校正后的徑向推挽信號(WPP1-t×WPP2)。
系數(shù)α是表示光盤1的記錄速度或從光頭裝置11發(fā)射的激光束的功率的值。
對光盤1進行記錄時，不僅可以用通常的記錄速度進行記錄，而且還可以用2倍速、4倍速、8倍速...等高倍速進行記錄。進行高倍速記錄時，隨其記錄速度增大需要增大光的功率。因此，從記錄時的返回光檢測出的徑向推挽信號(R-PP)也隨著記錄速度的增大而增大電平。但是，擺動信號或LPP信號對S/N(信噪比)要求嚴格，相比其他的檢測信號，動態(tài)范圍不能取很大。因此，即使進行高倍速記錄，也優(yōu)選將徑向推挽信號(R-PP)以相同電平輸出。
因此，在光檢測裝置54中，利用與光盤1的記錄速度或從光頭裝置11發(fā)射的激光束的功率相對應的系數(shù)α來校正徑向推挽信號(R-PP)。
具體地說，系統(tǒng)控制器17檢測當前的光盤1的倍速數(shù)或隨倍速數(shù)而設定的激光束的功率。然后，系統(tǒng)控制器將其檢測值轉換為與第一乘法器63和第二乘法器64相匹配的值(例如，如果是通過改變電阻來使增益變化，則為用于選擇開關的值)，并將轉換后得到的值作為系數(shù)α。
系統(tǒng)控制器17將得到的系數(shù)α提供給光頭裝置51內的光檢測裝置54，使該光檢測裝置54輸出第一校正信號(WPP1)和第二校正信號(WPP2)。
(在光盤驅動器上應用本發(fā)明的效果)如上所述，在光盤驅動器50中，在光頭裝置51內產生第一和第二校正信號(WPP1、WPP2)以及徑向推挽信號((WPP1)-t×(WPP2))。
因此，在光盤驅動器50中，與在光盤驅動器10中一樣，不會在徑向推挽信號(R-PP)中產生阻尼振蕩，或造成壓擺率的惡化，從而可以準確地檢測出擺動信號和LPP信號。
而且，在光盤驅動器50中，即使在隨著記錄速度而增加激光光量的情況下，因為在光檢測裝置54內根據(jù)記錄速度或激光功率來校正徑向推挽信號，所以通常以相同電平輸出徑向推挽信號。
因此，即使記錄速度增快，也可以準確地檢測出擺動信號和LPP信號。
此外，在光盤驅動器50中，根據(jù)第一和第二校正信號(WPP1、WPP2)產生徑向推挽信號(R-PP)，但與前述的光盤驅動器10相同，也可以由(A+D)-t×(B+C)產生徑向推挽信號，并使用第一和第二校正信號(WPP1、WPP2)只進行系數(shù)t的計算。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的權利要求范圍之內。
權利要求
1.一種光盤裝置，用于對光盤進行信息的記錄，其特征在于，包括光頭裝置，包括激光發(fā)射裝置，用于對所述光盤發(fā)射激光束；以及光檢測裝置，被發(fā)射的激光束的返回光照射，并根據(jù)照射的返回光，產生包括從所述光盤得到的信息成分的電信號；信號處理電路，其根據(jù)由所述光頭裝置輸出的電信號，對記錄在所述光盤上的信號的再生和對所述光盤的記錄進行控制，其中，所述光檢測裝置包括光電轉換元件，其在與所述光盤的徑向相對應的方向上至少被分割為兩部分；乘法電路，用于在電信號上乘以系數(shù)t，所述電信號由在與所述光盤的徑向相對應的方向上被分割為兩部分的光電轉換元件中的其中一側的光電轉換元件產生；以及差分電路，用于計算由在與所述光盤的徑向相對應的方向上被分割為兩部分的所述光電轉換元件中的另一側的光電轉換元件產生的電信號和由所述乘法電路輸出的所述電信號之差，以產生徑向推挽信號，所述系數(shù)t設定為，與照射所述一側的光電轉換元件的返回光的光量和照射所述另一側的光電轉換元件的返回光的光量之比相對應的值。
2.根據(jù)權利要求1所述的光盤裝置，其特征在于所述系數(shù)t設定為，與照射所述一側的光電轉換元件的返回光的平均光量和照射所述另一側的光電轉換元件的返回光的平均光量之比相對應的值，或者，所述系數(shù)t設定為，與以預設定時采樣到的照射所述一側的光電轉換元件的返回光的光量和以預設定時采樣到的照射所述另一側的光電轉換元件的返回光的光量之比相對應的值。
3.根據(jù)權利要求1所述的光盤裝置，其特征在于所述光檢測裝置可以從外部設定所述系數(shù)t，所述信號處理電路計算照射所述一側的光電轉換元件的返回光的電信號的平均值和照射所述另一側的光電轉換元件的返回光的電信號的平均值之比，或者，計算與以預設定時采樣到的信號之比相對應的值，根據(jù)算出的值產生所述系數(shù)t，并在所述光檢測裝置中設定所述系數(shù)t。
4.根據(jù)權利要求3所述的光盤裝置，其特征在于所述信號處理電路根據(jù)在所述光盤的記錄磁道的邊界成分中包含的信號的誤差率，調整所述系數(shù)t。
5.根據(jù)權利要求3所述的光盤裝置，其特征在于所述信號處理電路根據(jù)在所述光盤的擺動信號中包含的信號的誤差率，調整所述系數(shù)t。
6.根據(jù)權利要求3所述的光盤裝置，其特征在于所述信號處理電路根據(jù)所述光盤的槽脊預制凹坑信號中包含的信號的誤差率，調整所述系數(shù)t。
7.根據(jù)權利要求1所述的光盤裝置，其特征在于所述光檢測裝置包括第一放大電路，用于根據(jù)與對所述光盤進行信號記錄時所照射的激光束的功率相應的、或與所述光盤的旋轉速度相應的放大系數(shù)，放大由所述一側的光電轉換元件產生的電信號；以及第二放大電路，用于根據(jù)所述放大系數(shù)，放大由所述另一側的光電轉換元件產生的電信號，其中，所述乘法電路在由所述第一放大電路輸出的所述電信號上乘以系數(shù)t，所述差分電路計算由所述第二放大電路輸出的所述電信號和由所述乘法電路輸出的所述電信號的差值，產生徑向推挽信號。
8.一種用于光頭的光檢測裝置，其設置在為了對光盤進行信號的記錄和再生而對所述光盤發(fā)射激光束的光頭裝置內，其特征在于，包括光電轉換元件，其在與所述光盤的徑向相對應的方向上至少被分割為兩部分；乘法電路，用于在電信號上乘以系數(shù)t，所述電信號由在與所述光盤的徑向相對應的方向上被分割為兩部分的所述光電轉換元件中的其中一側的光電轉換元件產生；以及差分電路，計算由在與所述光盤的徑向相對應的方向上被分割為兩部分的所述光電轉換元件中的另一側的光電轉換元件產生的電信號和由所述乘法電路輸出的電信號之差，以產生徑向推挽信號，其中，所述系數(shù)t設定為，與照射所述一側的光電轉換元件的返回光的光量和照射所述另一側的光電轉換元件的返回光的光量之比相對應的值。
9.根據(jù)權利要求8所述的用于光頭裝置的光檢測裝置，其特征在于所述系數(shù)t設定為，與照射所述一側的光電轉換元件的返回光的平均光量和照射所述另一側的光電轉換元件的返回光的平均光量之比相對應的值，或者，所述系數(shù)t設定為，與以預設定時采樣到的照射所述一側的光電轉換元件的返回光的光量和以預設定時采樣到的照射所述另一側的光電轉換元件的返回光的光量之比相對應的值。
10.根據(jù)權利要求8所述的用于光頭的光檢測裝置，其特征在于，所述系數(shù)t從所述裝置的外部設定。
11.根據(jù)權利要求8所述的用于光頭裝置的光檢測裝置，其特征在于，還包括第一放大電路，用于根據(jù)與對所述光盤進行信號的記錄時所照射的激光束的功率相對應的、或與所述光盤的旋轉速度相對應的放大系數(shù)，放大由所述一側的光電轉換元件產生的電信號；以及第二放大電路，用于根據(jù)所述放大系數(shù)，放大由所述另一側的光電轉換元件產生的電信號，其中，所述乘法電路在由所述第一放大電路輸出的所述電信號上乘以所述系數(shù)t，所述差分電路計算由所述第二放大電路輸出的所述電信號和由所述乘法電路輸出的所述電信號的差值，以產生徑向推挽信號。
12.一種光頭裝置，其特征在于，包括激光發(fā)射裝置，用于對所述光盤發(fā)射激光束；以及光檢測裝置，其被照射發(fā)射的激光束的返回光，并根據(jù)所述照射的返回光，產生包括從所述光盤得到的信息成分的電信號，其中，所述光檢測裝置包括光電轉換元件，其在與所述光盤的徑向相對應的方向上至少被分割為兩部分；乘法電路，用于在電信號上乘以系數(shù)t，所述電信號由在與所述光盤的徑向相對應的方向上被分割為兩部分的所述光電轉換元件中的其中一側的光電轉換元件產生；以及差分電路，用于計算由在與所述光盤的徑向相對應的方向上被分割為兩部分的所述光電轉換元件中的另一側的光電轉換元件產生的電信號和由所述乘法電路輸出的電信號之差，以產生徑向推挽信號，所述系數(shù)t設定為，與照射所述一側的光電轉換元件的返回光的所述光量和照射所述另一側的光電轉換元件的返回光的所述光量之比相對應的值。
13.根據(jù)權利要求12所述的光頭裝置，其特征在于所述系數(shù)t設定為，與照射所述一側的光電轉換元件的返回光的平均光量和照射所述另一側的光電轉換元件的返回光的平均光量之比相對應的值，或者，所述系數(shù)t設定為，與以預設定時采樣到的照射所述一側的光電轉換元件的返回光的光量以預設定時采樣到的照射所述另一側的光電轉換元件的返回光的光量之比相對應的值。
14.根據(jù)權利要求12所述的光頭裝置，其特征在于所述光檢測裝置還包括第一放大電路，用于根據(jù)與對所述光盤進行信號的記錄時所照射的激光束的功率相對應的、或與所述光盤的旋轉速度相對應的放大系數(shù)，放大由所述一側的光電轉換元件產生的電信號；以及第二放大電路，根據(jù)所述放大系數(shù)，放大由所述另一側的光電轉換元件產生的電信號，其中，所述乘法電路在由所述第一放大電路輸出的所述電信號上乘以所述系數(shù)t，所述差分電路計算由所述第二放大電路輸出的電信號和由所述乘法電路輸出的電信號的差值，以產生徑向推挽信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光頭裝置內的光檢測器IC，其包括四象限光檢測器(30)和推挽信號產生部(33)。推挽信號產生部(33)產生外周側的光檢測器的累加信號(A+D)和內周側的光檢測器的累加信號(B+C)。然后，在累加信號(B+C)上乘以從外部輸入的系數(shù)t，并由減法器產生((A+D)－t×(B+C))，將該信號作為徑向推挽信號(R－PP)輸出。系數(shù)t是與外周側光檢測器的光量和內周側光檢測器的光量之比相對應的值。
文檔編號G11B7/095GK1771542SQ20058000022
公開日2006年5月10日 申請日期2005年3月1日 優(yōu)先權日2004年3月4日
發(fā)明者田原克俊 申請人:索尼公司