專利名稱：用于控制光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中盤偏移的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中盤偏移(disc runout)的裝置。本發(fā)明還涉及一種用于控制光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中盤偏移的方法。
技術(shù)背景以前提到的光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常包括光學(xué)拾取裝置，其用于到和/或 從任何一種光盤類存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，CD、 DVD或BD)上寫(xiě)入和/或讀 取信息。光拾取裝置在沿旋轉(zhuǎn)光盤表面的徑向上移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的光盤系統(tǒng)是所謂的近場(chǎng)光盤系統(tǒng)，此后將說(shuō)明近場(chǎng) 光盤系統(tǒng)的一般背景。近場(chǎng)光盤裝置使用具有近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)，近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu) 通常包括聚焦透鏡和固態(tài)油浸透鏡(SIL)。使用近場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)的原因 是能夠在光掃描系統(tǒng)中的光記錄載體(在本發(fā)明中稱之為"盤，，)上 記錄的最大數(shù)據(jù)密度與會(huì)聚到盤上的輻射光斑的尺寸成反比。聚焦到 盤上的光斑越小，能夠在盤上記錄的數(shù)據(jù)密度越大。而前述的光斑尺寸又是由會(huì)聚在盤上的光束的波長(zhǎng)入和用在光拾 取單元中的聚焦透鏡結(jié)構(gòu)的數(shù)值孔徑(NA)確定的。參照?qǐng)Dla),其示出了聚焦透鏡100和通過(guò)透鏡100的光學(xué)掃描 射束102。透鏡100的NA被定義為NA=n sin( 6 )，其中n是光束聚焦到其上的介質(zhì)的折射率，e是在所迷介質(zhì)中的光束的聚焦錐體的半角。很明顯在空氣中(正如用于圖la的透鏡100的情況)或通過(guò)平面平板 會(huì)聚的透鏡的NA的上限是一。類似100的透鏡被稱之為遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡或遠(yuǎn) 場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)。如果光會(huì)聚在空氣-介質(zhì)界面處不發(fā)生折射的高折射率介質(zhì)中，例 如通過(guò)會(huì)聚在如圖lb)所示的半球固態(tài)油浸透鏡104的中心，則透鏡 的NA可超過(guò)一。在這種情況下，有效的NA為NAeff=nNAo，其中n 是半球形固態(tài)油浸透鏡104的折射率，NAo為按照?qǐng)Dla)的聚焦透鏡 100在空氣中的NA。
為了進(jìn)一步提高NA，現(xiàn)有技術(shù)中已知使用如圖lc)所示的超半球 固態(tài)油浸透鏡。超半球透鏡朝光軸折射光束?，F(xiàn)在，有效的 NAe =n2NAo。超半球固態(tài)油浸透鏡的光學(xué)厚度為R(l+l/n)，其中n是 透鏡材料的折射率，R是透鏡106的半球形部分的半徑。重點(diǎn)注意只有當(dāng)從固態(tài)油浸透鏡106的光學(xué)出射面108到盤表面 的距離非常短時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)大于一的有效的NAeff。所述距離典型的小 于射線波長(zhǎng)的十分之一。前述距離也被稱作近場(chǎng)。該較短的近場(chǎng)意味 著在對(duì)光盤進(jìn)行寫(xiě)入或讀取期間，固態(tài)油浸透鏡和盤之間的距離必須 總是要小于幾十納米。前述考慮涉及"笫一表面"情況，其中盤不包括射束將通過(guò)它會(huì) 聚到信息層上的覆蓋層。在盤具有例如3微米厚的覆蓋層的情況中，光斑不是被聚焦在SIL 的出射表面上，而是聚焦在覆蓋層下面的數(shù)據(jù)層上。因此，在SIL表 面處的光斑尺寸比會(huì)聚光斑大得多，例如大10微米。如在第一表面的 情況中，盤與SIL之間的距離需要非常小以允許將光有效的耦接到盤 上。差別在于穿過(guò)空氣間隙之后，所述光在聚焦到數(shù)據(jù)層上之前可以 通過(guò)覆蓋層繼續(xù)傳播。本發(fā)明可用于所述第一表面情況以及用于基底入射(覆蓋層)的 情況，即所述近場(chǎng)光學(xué)掃描系統(tǒng)包括這種在SIL(權(quán)利要求1中的近場(chǎng)透鏡)和基底(介質(zhì))之間使用漸逝耦合的基底入射系統(tǒng)。為了在讀取和寫(xiě)入操作期間保持這種非常小的距離，必須使用專 用伺服系統(tǒng)和適當(dāng)?shù)拈g隙誤差信號(hào)。這種伺服系統(tǒng)具有有限的帶寬， 并且因此需要被設(shè)計(jì)用于某一確定允許的殘余間隙誤差，典型的為 2nm。達(dá)到該值所需要的帶寬取決于旋轉(zhuǎn)速度(對(duì)于更高的速度，更難 于跟隨任何"垂直"擾動(dòng))和最大垂直盤偏移(更大的偏移是更加困 難的)。很顯然，最大垂直偏移應(yīng)該被最小化以允許最高的旋轉(zhuǎn)速度， 并因此還允許最高的數(shù)據(jù)傳輸速率。因此，期望將光盤正確的夾緊在盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可旋轉(zhuǎn)支撐上的預(yù) 定位置，使得光盤在旋轉(zhuǎn)期間在平坦的平面上移動(dòng)，所述平面在關(guān)于 所述支撐(例如，轉(zhuǎn)臺(tái))的旋轉(zhuǎn)軸的徑向上延伸。然后，光拾取器就 在其徑向?qū)б牟糠稚弦苿?dòng)，由此光拾取器單元和光盤表面之間的距離保持相同。 然而，存在若干個(gè)光盤不能精確按照那個(gè)平坦導(dǎo)引的平面進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)的原因。 一個(gè)原因是在轉(zhuǎn)臺(tái)上可能存在不希望的粒子材料，使得夾 緊裝置不能將光盤正確的推到轉(zhuǎn)臺(tái)表面上，除非不正確的夾緊光盤。 在那樣的情況下，光盤將在相對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)傾斜的位置上被夾緊。這可在 其旋轉(zhuǎn)期間和從固定位置看導(dǎo)致光盤邊緣在軸向上發(fā)生擺動(dòng)(垂直擾 動(dòng))，其中擺動(dòng)頻率等于光盤的旋轉(zhuǎn)速度(以每秒多少轉(zhuǎn)表示)。另一個(gè)原因可能是電機(jī)軸(旋轉(zhuǎn)軸)的不精確或運(yùn)轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致 軸旋進(jìn)(記錄載體的這種傾斜)。盤的垂直位移，也稱作盤偏移，首先是由盤的平面度確定的。如果盤被彎曲或扭曲，則將導(dǎo)致較大的偏移。作為例子，15cm(6英寸) 直徑的硅波動(dòng)器具有好于大約5微米的固有偏移，而聚碳酸酯盤(類 似例如用于已知的CD和DVD)可具有幾百微米的偏移。其次，偏移 是由驅(qū)動(dòng)器中的盤安裝或夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)確定的。如果安裝或夾緊引起盤 相對(duì)于電機(jī)軸略微傾斜，稱作盤歪斜(垂直于電機(jī)軸的盤的角度)， 甚至極平的盤也會(huì)表現(xiàn)出相當(dāng)大的偏移(參見(jiàn)圖2)。為了量化這種效 應(yīng)，給出一個(gè)例子具有O.l。 (=1.75mrad)盤歪斜的極平的12cm盤 (r=6cm)在接近其邊緣處會(huì)表現(xiàn)出大到3M微米的偏移。在近場(chǎng)光盤 系統(tǒng)中，需要使用用于近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)的實(shí)際聚焦致動(dòng)器和伺服系統(tǒng)將 盤歪斜最小化以便獲得可接受的數(shù)據(jù)傳輸速率。作為例子，具有實(shí)際 帶寬的光盤系統(tǒng)針對(duì)的是U00rpm (每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))，并且具有土211111 或更小的殘余間隙誤差。使用良好設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)和優(yōu)良的致動(dòng)器， 這對(duì)應(yīng)于±10微米的最大允許偏移。其結(jié)果是對(duì)于直徑為12厘米的平 面盤，歪斜將小于O.lmrad或0.006° 。純機(jī)械的解決方案要么太大和太昂貴，要么不夠精確。因此，需 要一種自動(dòng)的盤歪斜校正方法，并且還需要一種針對(duì)偏移適當(dāng)?shù)恼`差 信號(hào)。JP11-016186披露了一種具有兩個(gè)物鏡的光學(xué)拾取器裝置，用于通 過(guò)使用從一個(gè)物鏡輻射的光束記錄和再現(xiàn)信息和使用來(lái)自另 一個(gè)物鏡 輻射的光束檢測(cè)光盤的傾斜來(lái)處置具有不同基底厚度的光盤。US5970035披露了 一種利用光盤作為記錄介質(zhì)的光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。所述裝置包括用于控制光盤和物鏡之間的相對(duì)傾斜的歪斜控制機(jī)構(gòu)， 用于在或從具有標(biāo)準(zhǔn)記錄密度的第一光盤和具有較高記錄密度的第二
光盤上選擇的記錄和/或再現(xiàn)數(shù)據(jù)。 笫二光盤上記錄和/或再現(xiàn)數(shù)據(jù)時(shí)， 和物鏡之間的相對(duì)傾斜。只有當(dāng)笫二光盤被加栽以及在或從 才通過(guò)歪斜控制機(jī)構(gòu)控制第二光盤發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用于控制使用近場(chǎng)光拾取器單元的光盤 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的盤偏移的裝置，以及一種用于控制精確且不昂貴的近場(chǎng) 光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的盤偏移的方法。根據(jù)本發(fā)明，該目的是通過(guò)用于控制光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的盤偏移的 裝置實(shí)現(xiàn)的，所述光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括定義旋轉(zhuǎn)軸的可旋轉(zhuǎn)支撐，所述支撐被布置用于保持盤使得盤的法線基本上平行于旋轉(zhuǎn)軸；布置用于 使盤傾斜的傾斜裝置；光拾取器單元，被布置在光盤驅(qū)動(dòng)器處用于從 所述盤讀取信息或?qū)⑿畔?xiě)入到其上，所述光拾取器單元具有近場(chǎng)透 鏡結(jié)構(gòu)；和控制裝置，用于借助控制信號(hào)控制傾斜裝置調(diào)節(jié)盤的法線 以使盤偏移最小化，其中所述控制信號(hào)是由所述驅(qū)動(dòng)器單元中額外存 在的遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的。關(guān)于所述方法，執(zhí)行本發(fā)明的目的是通過(guò)一種用于控制光盤驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)中的盤偏移的方法實(shí)現(xiàn)的，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括定義旋轉(zhuǎn)軸的可 旋轉(zhuǎn)支撐，所述支撐被布置用于保持盤使得所述盤的法線基本上平行 于旋轉(zhuǎn)軸；布置用于使盤傾斜的傾斜裝置；光拾取器單元，被布置在 光盤驅(qū)動(dòng)器處用于從所述盤讀取信息或?qū)⑿畔?xiě)入到其上，所述光拾 取器單元具有近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)；所述方法包括步驟從所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中 額外存在的遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)產(chǎn)生控制信號(hào)，并將所述控制信號(hào)提供給傾 斜裝置用于調(diào)節(jié)盤的法線以使盤偏移最小化。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的盤歪斜校正裝置以及盤歪斜校正方法使用用于 控制傾斜裝置的控制信號(hào)這樣的事實(shí)，本發(fā)明避免了耗時(shí)的盤傾斜預(yù) 對(duì)齊過(guò)程和/或更加精確的夾緊機(jī)構(gòu)，所述控制信號(hào)是通過(guò)遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié) 構(gòu)產(chǎn)生的。除了用于讀/寫(xiě)近場(chǎng)光盤的近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)之外，還存在遠(yuǎn)場(chǎng) 透鏡結(jié)構(gòu)。這種遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)可能已經(jīng)存在于能夠讀/寫(xiě)B(tài)D或DVD以 及近場(chǎng)盤的向后兼容的驅(qū)動(dòng)器中。使用通過(guò)遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的控制 信號(hào)而不是使用近場(chǎng)聚焦伺服系統(tǒng)來(lái)產(chǎn)生偏移誤差信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)是遠(yuǎn)場(chǎng) 透鏡并不需要進(jìn)入近場(chǎng)區(qū)域，對(duì)于進(jìn)入近場(chǎng)區(qū)域?qū)⑹菑慕鼒?chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)
獲得所述控制信號(hào)的情況。因此，不需要相對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡初始精確對(duì) 齊盤，并因此在根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法中不需要精確的預(yù)對(duì)齊和/或 充分精確的夾緊機(jī)構(gòu)。由于遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)的非常巨大的工作距離，所以在盤上聚焦是容 易的并且?jiàn)A緊可以是簡(jiǎn)單直接的。雖然盤和遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)之間的這種 距離較大，分派給遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)的聚焦誤差信號(hào)的靈敏度和聚焦控制信號(hào)的精度都是充足的。例如，在DVD系統(tǒng)(激光波長(zhǎng)650nm，物鏡 NA-0.6)中，聚焦殘余誤差小于0.2微米，而在類似BD系統(tǒng)(激光波 長(zhǎng)405nm，物鏡NA-0.85)中，聚焦殘余誤差相應(yīng)的更小。這些值相 對(duì)于近場(chǎng)光學(xué)掃描系統(tǒng)所允許的最大IO微米的偏移要小得多，因此非 常有可能基于來(lái)自這種遠(yuǎn)場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)的聚焦控制信號(hào)而使偏移最小化 至低于所要求的等級(jí)。在本發(fā)明環(huán)境下，被布置用于使盤傾斜的傾斜裝置可被設(shè)計(jì)為使 盤的支撐傾斜的傾斜裝置，但也可例如將其設(shè)計(jì)為使旋轉(zhuǎn)軸或電機(jī)傾 斜的傾斜裝置。在所述裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述控制信號(hào)是從與遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡 結(jié)構(gòu)的聚焦誤差相關(guān)的聚焦控制信號(hào)荻得的。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，光束通過(guò)遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)聚焦在盤上，從 遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)的聚焦誤差獲得聚焦控制信號(hào)，并將聚焦控制信號(hào)輸入 給控制裝置用于盤歪斜的校正。其優(yōu)點(diǎn)是與遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)的聚焦誤差相關(guān)的聚焦控制信號(hào)呈現(xiàn)出 對(duì)盤偏移的依賴性，盤偏移與每轉(zhuǎn)時(shí)盤的軸向移動(dòng)成比例。這種依賴 性可有利的用于控制傾斜系統(tǒng)以便使盤偏移最小化，盤偏移接下來(lái)會(huì) 使聚焦控制信號(hào)最小化。當(dāng)所述裝置還包括用于遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)的聚焦伺服和聚焦致動(dòng)器 時(shí)，可以非常廉價(jià)的方式在光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，聚焦控制信號(hào)優(yōu)選的是通過(guò)聚焦伺服產(chǎn) 生的并進(jìn)一步輸入給用于控制遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)的聚焦致動(dòng)器的聚焦伺 服。依靠這些措施，所述光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還能用于讀/寫(xiě)B(tài)D或DVD盤， 在所述情況下遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)組成用于這些類型的盤的光拾取器單元， 并當(dāng)對(duì)近場(chǎng)盤進(jìn)行讀/寫(xiě)時(shí)，遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)被有利的用于盤偏移校正。 在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述控制信號(hào)是具有DC分量和AC分量 的信號(hào)，具有與盤的旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)的周期性和與盤軸向移動(dòng)相關(guān)的幅 度，控制裝置在第一和第二方向上控制傾斜裝置以使幅度最小化。在這種境況下，優(yōu)選的，如果控制裝置在X方向上控制傾斜裝置 以使幅度最小化，然后在基本上垂直的Y方向上控制傾斜裝置以便使 幅度進(jìn)一步最小化，并選擇性的重復(fù)該過(guò)程。因此，在該方法中，優(yōu)選的是第一方向和基本上垂直的第二方 向上控制傾斜裝置用于使幅度最小化，其中進(jìn)一步優(yōu)選的在X方向上 控制傾斜裝置以使幅度最小化，和在Y方向上控制傾斜裝置以便使幅 度進(jìn)一步最小化，并且如果需要?jiǎng)t選擇性的重復(fù)該過(guò)程。另外的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)下述說(shuō)明和相應(yīng)附圖將是明顯的。應(yīng)該理解在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，前述特征和下面簡(jiǎn)要解 釋的那些特征不但可以給定的組合的方式應(yīng)用，而且可以其它癥且合或 分開(kāi)應(yīng)用。本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例在附圖中示出，此后將參照附圖對(duì)其進(jìn) 行說(shuō)明。


圖1 (a)到(c)為能在盤驅(qū)動(dòng)器中使用的透鏡結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明的盤驅(qū)動(dòng)器的示意側(cè)視圖； 圖3為用在圖2的盤驅(qū)動(dòng)器中的近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的傾斜致動(dòng)器的示意側(cè)視圖； 圖5為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的傾斜致動(dòng)器的示意側(cè)視圖；圖6為從額外用在圖2的盤驅(qū)動(dòng)器中的遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)獲得的控制信號(hào)的示圖。
具體實(shí)施方式
圖2為以非常示意的表述方式表示的光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括用于支撐或保持盤14的可旋轉(zhuǎn)支撐12。盤14是在被加載到盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中時(shí)從其讀取信息或?qū)⑿畔?xiě)入到其上的記錄載體?？尚D(zhuǎn)支撐12包括定義旋轉(zhuǎn)或電機(jī)軸16的電機(jī)(未示)。支撐
12被布置以保持盤14，使得盤14的法線18基本上平行于旋轉(zhuǎn)軸16。 然而，在某些環(huán)境中，例如由于盤的不精確安裝或形成可旋轉(zhuǎn)支 撐一部分的不精確夾緊機(jī)構(gòu)(未示)，盤14的法線18可能相對(duì)于旋 轉(zhuǎn)軸16傾斜。這種傾斜常常被稱作為盤歪斜，其在圖2中是用附圖標(biāo) i己20才示出的。盤歪斜20導(dǎo)致顯著的垂直移動(dòng)，稱為在盤14的外周處偏移，如 由雙箭頭22所示。 一旦盤14每次旋轉(zhuǎn)時(shí)，盤14的外周24就會(huì)在上部 最大位置(如由圖2中的虛線所示)和下部最大位置(如由圖2中的 實(shí)線所示)之間軸向移動(dòng)。如下面將介紹的，本發(fā)明的目的在于使這 種偏移最小化。盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10還包括一個(gè)光拾取器單元26，其包括在圖3中更詳 細(xì)示出的近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)28。近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)28包括第一透鏡30和第二透鏡32，其中第二透鏡 32是類似于圖lc)的固態(tài)油浸透鏡(SIL)。固態(tài)油浸透鏡32和第一透 鏡30被布置在透鏡保持器34中。如此將近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)28定位在光拾 取器單元26中，使得固態(tài)油浸透鏡32以幾十納米的非常微小的距離 面對(duì)盤14。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)12還包括一個(gè)傾斜致動(dòng)器，用于通過(guò)使盤14傾斜，使 得盤歪斜20并且由此使偏移22最小化，從而校正盤歪斜。為了提供用于傾斜致動(dòng)器36的適當(dāng)控制信號(hào)，所述盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還 包括一個(gè)遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)38，其例如包括如圖la)所示的透鏡。"遠(yuǎn)場(chǎng)透 鏡結(jié)構(gòu)，，這里意味著類似于圖la通過(guò)遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)的光在空氣中(或 通過(guò)覆蓋層)被會(huì)聚在盤14上，這不同于近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)28，類似于圖 lb和lc，近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)28在固態(tài)油浸透鏡32的出射面處(或通過(guò)覆 蓋層)而將光會(huì)聚在光軸上，從而通過(guò)漸逝耦接而將光與盤14耦接。 遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)距盤14的距離比近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)28大。所述盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括一個(gè)用于遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)38的聚焦伺服40 和用于沿雙箭頭44移動(dòng)遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)38的遠(yuǎn)場(chǎng)聚焦致動(dòng)器。通過(guò)遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)38的光被聚焦在盤14上。聚焦誤差信號(hào)46被輸入給聚焦伺服，所述聚焦伺服產(chǎn)生輸入給遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)的聚焦致動(dòng) 器42的聚焦控制信號(hào)48。聚焦控制信號(hào)48還用作用于控制傾斜致動(dòng)器36的控制信號(hào)。為 此，聚焦控制信號(hào)48被饋送給盤歪斜校正電路50，盤歪斜校正電路產(chǎn) 生用于控制傾斜致動(dòng)器36的控制信號(hào)52，接下來(lái)傾斜致動(dòng)器36使盤 14傾斜以便最小化盤歪斜20以及由此的盤偏移22。盤l4典型的是近場(chǎng)盤，以便帶有近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)28的光拾取器單 元26從盤14讀取信息或?qū)⑿畔?xiě)到盤14上。另一方面，遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié) 構(gòu)38可用于從其它類型的盤14(例如DVD或BD)讀取信息或?qū)⑿畔?寫(xiě)到其上，使得盤驅(qū)動(dòng)器單元10可用于讀取或?qū)懭敫鞣N盤類型。由聚焦伺服40產(chǎn)生的聚焦控制信號(hào)48是偏移22的直接量度，并 且如圖6所示呈現(xiàn)周期性進(jìn)程。"P"代表聚焦控制信號(hào)48的周期， 如圖6所示其具有AC分量，其幅度"V"是盤偏移22的直接量度。 當(dāng)傾斜致動(dòng)器36調(diào)節(jié)盤法線18以使其與旋轉(zhuǎn)軸16基本上平行時(shí)，信 號(hào)48的幅度也被最小化。本發(fā)明中使用的傾斜致動(dòng)器36或"歪斜校正頭，，36可被布置用于 在如由圖2中的坐標(biāo)系統(tǒng)中所示的X和Y方向上修改盤14的傾斜。電 控傾斜致動(dòng)器或歪斜校正頭36可以基于各種原理，例如，電磁、壓電。所有這些原理都可用于提供電控傾斜動(dòng)作。圖4和5表示由傾斜致動(dòng)器36提供的傾斜機(jī)構(gòu)的原理的例子。圖4示意的表示使用桿型傾斜機(jī)構(gòu)的傾斜致動(dòng)器36的一個(gè)實(shí)施 例 傾斜致動(dòng)器36包括可在其上放置盤14的頂板56。用于旋轉(zhuǎn)盤14 的電機(jī)與底板58連接。板56和58由彈簧60保持在一起并能在球窩接 頭62上旋轉(zhuǎn)。通過(guò)驅(qū)動(dòng)與線性軸68耦接的楔形物66的電控裝置64(例 如，電機(jī)、電磁或壓電致動(dòng)器)來(lái)執(zhí)行傾斜致動(dòng)。楔形物66的移動(dòng)將 引起頂板56相對(duì)于底板58傾斜。在圖5中示出了傾斜致動(dòng)器36的另一個(gè)實(shí)施例，其類似于圖4的 實(shí)施例或與之相同包括頂板70、底板72、球窩接頭*74、彈簧76。電 控裝置78直接驅(qū)動(dòng)靠在頂板70上的軸80提供傾斜動(dòng)作。應(yīng)該理解遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)38在光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中可以是單獨(dú)的光拾取 器單元，但也可以集成在具有近場(chǎng)結(jié)構(gòu)的光拾取器單元中。在前面的說(shuō)明中，已經(jīng)說(shuō)明了使支撐傾斜并由此使盤傾斜的傾斜 裝置。其它結(jié)構(gòu)也能滿足條件，例如，用于使電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸或電機(jī)本身 傾斜的傾斜裝置。
權(quán)利要求
1、一種用于控制光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(10)中的盤偏移的裝置，包括-定義旋轉(zhuǎn)軸(16)的可旋轉(zhuǎn)支撐(12)，所述支撐(12)被布置用于保持盤(14)使得所述盤的法線(18)基本上平行于旋轉(zhuǎn)軸(16)；-布置用于使盤(14)傾斜的傾斜裝置(36)；-光拾取器單元(26)，被布置在光盤驅(qū)動(dòng)器處用于從所述盤(14)讀取信息或?qū)⑿畔?xiě)入到其上，所述光拾取器單元(26)具有近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)(28)；和-控制裝置(50)，用于借助控制信號(hào)(52)控制傾斜裝置(36)調(diào)節(jié)盤(14)的法線(18)以使盤偏移最小化，其中所述控制信號(hào)(52)是從所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(10)中額外存在的遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)(38)中獲得的。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其中控制信號(hào)(52)是從與遠(yuǎn)場(chǎng) 透鏡結(jié)構(gòu)(38)的聚焦誤差相關(guān)的聚焦控制信號(hào)(48)獲得的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，還包括用于遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)(38) 的聚焦伺服(40)和聚焦致動(dòng)器(42)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任何一個(gè)所述的裝置，其中控制信號(hào) (52)是具有DC分量和AC分量的信號(hào)，具有與盤的旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)的周期性和與遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)(38)和盤(14)之間的距離相關(guān)的幅度(V)， 控制裝置(50 )在第一和第二方向上控制傾斜裝置(36 )以使幅度(V )最小化。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中控制裝置(50)在X方向上 控制傾斜裝置(36 )以使幅度(V )最小化，然后在Y方向上控制傾斜 裝置(36)以便使幅度(V)進(jìn)一步最小化，并選擇性的重復(fù)該過(guò)程。
6、 一種用于控制光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的盤偏移的方法，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 包括-定義旋轉(zhuǎn)軸(16)的可旋轉(zhuǎn)支撐(12)，所述支撐U2)被布置 用于保持盤(14)使得所述盤(14)的法線(18)基本上平行于旋轉(zhuǎn) 軸(16);-布置用于使盤(14)傾斜的傾斜裝置(36);-光拾取器單元U6)，被布置在光盤驅(qū)動(dòng)器處用于從所述盤(14) 讀取信息或?qū)⑿畔?xiě)入到其上，所述光拾取器單元(26)具有近場(chǎng)透 鏡結(jié)構(gòu)(28);和 其中所述方法包括步驟從所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(10)中額外存在的遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)(38)獲得控 制信號(hào)(52)，并將控制信號(hào)(52)提供給傾斜裝置(36)用于調(diào)節(jié) 盤(14)的法線(18)以使盤偏移最小化。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中光束通過(guò)遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)(38) 會(huì)聚在盤(14)上，從遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)(38)的聚焦誤差獲得聚焦控制 信號(hào)(48)，并將聚焦控制信號(hào)(48)用作控制裝置(50)的輸入。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述聚焦控制信號(hào)是通過(guò)聚 焦伺服(40)產(chǎn)生的并進(jìn)一步輸入給用于遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)(38)的聚焦 致動(dòng)器(42)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6到8中的任何一個(gè)所述的方法，其中控制信號(hào) (52)是具有DC分量和AC分量的信號(hào)，具有與盤(")的旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)的周期性和與遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)(38)和盤(14)之間的距離相關(guān)的 幅度(V)，所述方法還包括在第一和第二方向上控制傾斜裝置(36) 以使幅度(V)最小化。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中在X方向上控制傾斜裝置 (36)以使幅度(V)最小化，和在Y方向上控制傾斜裝置(36)以便使幅度(V)進(jìn)一步最小化，并選擇性的重復(fù)該過(guò)程。
11、 一種光學(xué)掃描系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1到5中的任何一個(gè) 所述的裝置。
12、 一種適于使用根據(jù)權(quán)利要求6到10中的任何一個(gè)所述方法的 光學(xué)掃描系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種用于控制光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(10)中的盤偏移的裝置，其包括具有旋轉(zhuǎn)軸(16)的可旋轉(zhuǎn)支撐(12)，所述支撐(12)被布置用于保持盤(14)使得所述盤的法線(18)基本上平行于旋轉(zhuǎn)軸(16)；布置在所述支撐(12)上用于使盤(14)傾斜的傾斜裝置(36)；光拾取器單元(26)，被布置在光盤驅(qū)動(dòng)器(10)處用于從所述盤(14)讀取信息或?qū)⑿畔?xiě)入到其上，所述光拾取器單元(26)具有近場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)(28)；并且還包括控制裝置(50)，用于借助控制信號(hào)(52)控制傾斜裝置(36)調(diào)節(jié)盤(14)的法線(18)以使盤偏移最小化，其中所述控制信號(hào)(52)是從所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(10)中額外存在的遠(yuǎn)場(chǎng)透鏡結(jié)構(gòu)(38)獲得的。另外，還披露了一種用于控制這種偏移的方法。
文檔編號(hào)G11B7/135GK101128872SQ200680006331
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2006年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
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