專利名稱:光檢測(cè)裝置的制作方法
本發(fā)明涉及把光束作用在作為記錄介質(zhì)的光盤(pán)上以記錄/再現(xiàn)信息的一種光檢測(cè)裝置。
信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備，即光盤(pán)設(shè)備，包括具有物鏡和光檢測(cè)器的光檢測(cè)裝置。即，光盤(pán)設(shè)備通過(guò)這種光頭裝置把光束作用在光盤(pán)的記錄表面上。通過(guò)光束的作用讀出記錄在光盤(pán)上的信息或者把信息記錄在光盤(pán)上。
目前已經(jīng)提出了如下所述的一種處理過(guò)程來(lái)增加光盤(pán)的數(shù)據(jù)記錄密度。即，把光盤(pán)上的記錄點(diǎn)做得更精密，并且通過(guò)光頭裝置把適當(dāng)直徑的激光束作用在光盤(pán)上以減少在光盤(pán)的軌跡上形成的記錄點(diǎn)之間的空間，增強(qiáng)用于檢測(cè)來(lái)自光盤(pán)的反射激光束的光檢測(cè)器的靈敏度。
然而，由于記錄點(diǎn)的大小受限于由激光元件提供的激光束的波長(zhǎng)，因此，減少記錄點(diǎn)的大小以及在記錄點(diǎn)之間形成空間的處理過(guò)程必然會(huì)受到限制。
反之，當(dāng)增強(qiáng)光檢測(cè)器的靈敏度時(shí)，將會(huì)存在這樣的問(wèn)題增加了從光盤(pán)上再現(xiàn)得到的信號(hào)中的噪聲成分。此外，光盤(pán)可能有一個(gè)標(biāo)題區(qū)，在該區(qū)中的軌跡上沒(méi)有記錄信息或者所記錄的信息被中斷。因此，除了原始的信號(hào)成分，由該標(biāo)題區(qū)所引起的衍射激光束或散射激光束對(duì)光檢測(cè)器是在所難免的。所以，如果不必要地增強(qiáng)光檢測(cè)器的靈敏度，就可能會(huì)增加輸出增益中的波動(dòng)問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供一種能精確地再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)上的信息的光檢測(cè)裝置。
本發(fā)明提供的光檢測(cè)裝置，包括產(chǎn)生光束的光源；用于把來(lái)自光源的光束聚焦在記錄介質(zhì)上形成的槽上并獲取從該槽中反射的光束的裝置；用于跟蹤該槽以便使光束照射該槽的裝置；用于檢測(cè)由槽反射的光束并輸出對(duì)應(yīng)被反射光束強(qiáng)度的信號(hào)的裝置，光束檢測(cè)裝置包括第一、第二、第三和第四檢測(cè)區(qū)，其中，第二和第四檢測(cè)區(qū)接收包含在反射光束中的衍射光束，該衍射光束是被記錄媒介的標(biāo)題區(qū)衍射而成的，而該標(biāo)題區(qū)是中斷槽而形成的，第一和第三檢測(cè)區(qū)則位于第二和第四檢測(cè)區(qū)之間，而第一及第三檢測(cè)區(qū)不接收被標(biāo)題區(qū)衍射而成的衍射光束；以及根據(jù)差動(dòng)信號(hào)控制跟蹤裝置將光束和槽對(duì)準(zhǔn)的裝置，差動(dòng)信號(hào)是由第一檢測(cè)區(qū)輸出的信號(hào)減去第三檢測(cè)區(qū)輸出的信號(hào)得到的。
這樣，因光束檢測(cè)裝置包括具有某種特定形狀的光束檢測(cè)表面，使得被包含在反射光束中的非信號(hào)成分光束不能被入射。

圖1的示意圖表示使用本發(fā)明實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置的一種信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備；圖2A是一個(gè)平面視圖，表示作用在圖1所示的光檢測(cè)裝置的尋光跡光檢測(cè)器上的激光束模式；圖2B的平面視圖表示尋光跡光檢測(cè)器的檢測(cè)區(qū)域以及被投射到這些檢測(cè)區(qū)上的激光束模式；
圖2C是一個(gè)電路圖，表示使用尋光跡光檢測(cè)器的信號(hào)檢測(cè)過(guò)程；圖3A的平面視圖表示作用在圖1所示的光檢測(cè)裝置的聚焦光檢測(cè)器的激光束模式；圖3B的平面視圖表示全息圖和圖1所示的光檢測(cè)裝置的全息圖板上呈現(xiàn)的衍射光之間的關(guān)系；圖4A的平面示意圖表示投射在圖1所示光檢測(cè)裝置聚焦光檢測(cè)器的檢測(cè)區(qū)上的激光束模式；圖4B的電路圖表示使用聚焦的光檢測(cè)器的信號(hào)檢測(cè)過(guò)程；圖5A是一個(gè)平面視圖，表示在記錄介質(zhì)的軌跡上形成的標(biāo)題；圖5B表示標(biāo)頭的反射光束作用到光檢測(cè)器的狀態(tài)。
圖1表示使用本發(fā)明的實(shí)施例中的光檢測(cè)裝置的一種信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備。
信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備，即光盤(pán)設(shè)備2，包括致動(dòng)器4，把激光束作用到做為記錄介質(zhì)的光盤(pán)(圖中沒(méi)有表示)的記錄表面，并且獲取光盤(pán)記錄表面上被反射的激光束。光盤(pán)設(shè)備2進(jìn)一步包括發(fā)送/接收部件6，把具有特定波長(zhǎng)的激光束發(fā)送到傳動(dòng)器4，并且接收從致動(dòng)器4返回的激光束，以及檢測(cè)部件7，借助發(fā)送/接收部件6檢測(cè)來(lái)自致動(dòng)器4的激光束。此外，光盤(pán)設(shè)備2包括信號(hào)處理器8，形成激光束調(diào)制信號(hào)，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)將被記錄在光盤(pán)上的信息的激光束并再現(xiàn)從光盤(pán)上取出的信息。
致動(dòng)器4將來(lái)自發(fā)送/接收部件6上激光器元件20(將在以后描述)的激光束聚焦到光盤(pán)(未示出)記錄表面上的一個(gè)指定位置。致動(dòng)器4有一個(gè)物鏡10，用于獲取從光盤(pán)上反射的激光束。此外，致動(dòng)器4還包括鏡頭架12，支持物鏡10沿著垂直于記錄表面的方向和與光盤(pán)記錄面上形成的軌跡(槽)交叉的方向在光盤(pán)的記錄表面上移動(dòng)。而且，致動(dòng)器4在一對(duì)導(dǎo)軌14上是可移動(dòng)的，并且被放在滑架16上，滑架16沿著光盤(pán)的記錄面在徑向上可移動(dòng)，因此當(dāng)滑架16移動(dòng)時(shí)，致動(dòng)器4也在光盤(pán)的徑向上被支撐移動(dòng)。鏡頭架12有一體化的聚焦線圖18，用于產(chǎn)生推力使物鏡10沿著垂直于光盤(pán)記錄表面的方向移動(dòng)。
發(fā)送/接收部件6有一個(gè)極化光束分離器22，把來(lái)自激光元件20的激光束引導(dǎo)到光盤(pán)的記錄表面，激光元件20是產(chǎn)生截面形狀的發(fā)散激光束的光源，即光束點(diǎn)為橢圓形的，而另一方面，極化光束分離器22將光盤(pán)記錄表面的反射光束與射向光盤(pán)的光束分離開(kāi)。光接收部件7包括第一和第二光檢測(cè)器24和26，用于通過(guò)極化光束分離器22接收來(lái)自光盤(pán)記錄表面的反射光束并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
極化光束分離器22有一個(gè)極化光束分離面22a，該極化表面被定義為在垂直于來(lái)自激光元件20的激光束和來(lái)自激光元件20以90度角的衍射激光束的極化表面的方向，并且允許在光盤(pán)上被反射的光束通過(guò)它。此外，在被反射光束的發(fā)射側(cè)面上，還有一個(gè)和極化光束分離器22一體化的凹透鏡23。
第一光檢測(cè)器24用來(lái)檢測(cè)出光跡信號(hào)(后面將加以描述)，以便使物鏡10和光盤(pán)記錄表面的軌跡對(duì)齊。第一光檢測(cè)器24有4個(gè)分離的檢測(cè)區(qū)24A、24B、24C和24D，如圖2B中所示，后面將要介紹。此外，第一檢測(cè)器24還有一個(gè)監(jiān)控光檢測(cè)器25，與APC(自動(dòng)電源控制)相連(將在后面描述)監(jiān)視激光束的強(qiáng)度以使激光器元件20產(chǎn)生的激光束的強(qiáng)度維持在一個(gè)恒定的水平。
第二光檢測(cè)器26用來(lái)檢測(cè)散焦信號(hào)(后面將會(huì)介紹)，以便使物鏡10的聚焦和光盤(pán)的記錄表面對(duì)齊。第二光檢測(cè)器26有4個(gè)分離的檢測(cè)區(qū)26A、26B、26C和26D，如圖4A所示，后面將給予描述。
在極化光束分離器22和致動(dòng)器4之間有一個(gè)核準(zhǔn)鏡頭28，把從激光元件20中發(fā)送出來(lái)的發(fā)散激光束轉(zhuǎn)化為平行的激光束，還有一個(gè)四分之一波板30，用于改變來(lái)自激光元件20、向著光盤(pán)的激光束極化表面的方向以及來(lái)自光盤(pán)以90度角返回到極化光束分離器22的激光束極化表面的方向，以及一個(gè)校正棱鏡32，用于把激光元件20產(chǎn)生的激光束的光斑形狀由橢圓形按次序轉(zhuǎn)變?yōu)閳A形的。
校正棱鏡32的極化光束分離器22側(cè)面，即入射面32a，相對(duì)于被定義在激光元件20和物鏡10之間的系統(tǒng)的光軸傾斜某個(gè)特定的角度，以便把到達(dá)物鏡10的部分激光束返回到極化光束分離器22。此外，校正棱鏡32的入射面32a是在一個(gè)鏡面上形成的，以便在大于1％但小于50％的范圍內(nèi)反射由激光元件20提供的激光束。
在校正棱鏡32和致動(dòng)器4之間，用一個(gè)電鏡34光學(xué)地連接激光元件20(即發(fā)送/接收部件6)和致動(dòng)器4，并且把通過(guò)致動(dòng)器4的物鏡10的激光束的中心和光盤(pán)記錄面道的中心對(duì)齊。在激光元件20和物鏡10之間的系統(tǒng)的光軸0與電鏡34形成的角度按照這樣一種方式形成，使得在某個(gè)特定的范圍內(nèi)是可變化的，以便進(jìn)行尋光跡，后面將對(duì)此加以描述。
在極化光束分離器22和第一以及第二光檢測(cè)器24和26之間有一個(gè)光束分離器(半透明反射鏡)36，把由極化光束分離器22傳送出來(lái)的激光束按相等的比例分成兩個(gè)激光束。
在第二光檢測(cè)器26和光束分離器36之間有一個(gè)全息圖板(衍射元件)38，提供一種特定的光學(xué)特性，檢測(cè)由光束分離器36分離出來(lái)的激光束之一的散焦。
全息圖板38把具有由凹透鏡23產(chǎn)生的特定光學(xué)特性的激光束點(diǎn)分離為如圖3B所示的多個(gè)光束，并且有一個(gè)全息圖模式，把分離的激光束引導(dǎo)到第二光檢測(cè)器26的特定檢測(cè)區(qū)域，如圖3B所示。
信號(hào)處理器8連接CPU 40，這是一個(gè)主控制器，包括一個(gè)只讀存儲(chǔ)器(下面簡(jiǎn)稱為ROM)42，存放用于操作CPU 40的原始數(shù)據(jù)，還有存儲(chǔ)器44，由若干存儲(chǔ)單元組成，臨時(shí)存放由外部存儲(chǔ)器提供的信息或由光盤(pán)(圖中沒(méi)有表示)讀出的收據(jù)，以及經(jīng)主機(jī)(圖中沒(méi)有表示)輸入的數(shù)據(jù)。電源裝置46為信號(hào)處理器8提供電源，包括CPU 40，信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備2連接到CPU 40。
CPU 40連接激光驅(qū)動(dòng)電路52，以便驅(qū)動(dòng)激光元件20產(chǎn)生具有特定光強(qiáng)度的激光束，同時(shí)還連接寫(xiě)激光發(fā)生電路(激光調(diào)制電路)54，以便根據(jù)存放在存儲(chǔ)器44中并將被寫(xiě)入的信息對(duì)由激光元件20發(fā)出的激光束的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制。此外，CPU40還連接到和監(jiān)控光檢測(cè)器25連接的APC(自動(dòng)電源控制)電路56，定義一個(gè)控制量來(lái)維持激光束的強(qiáng)度(由監(jiān)控光檢測(cè)器25按后面介紹的定時(shí)器檢測(cè))，激光束是基于在校正棱鏡32的入射表面32a上反射的激光束的強(qiáng)度由激光元件20發(fā)出的。APC電路56的輸出做為激光驅(qū)動(dòng)電路52的輸入，并且被用來(lái)把由激光元件20發(fā)出的激光束的強(qiáng)度維持在一個(gè)恒定的水平上。
CPU 40還連接與第一光檢測(cè)器24連接的尋光跡控制電路58，根據(jù)對(duì)在光盤(pán)上反射的激光束的尋光跡操作所檢測(cè)到的光跡位移量來(lái)定義電鏡34的鏡電機(jī)(圖中沒(méi)有表示)的驅(qū)動(dòng)量。此外，CPU 40還連接到和第二光檢測(cè)器26連接的聚焦控制電路60，定義對(duì)聚焦線圖18的驅(qū)動(dòng)電流強(qiáng)度，以便控制物鏡10的位置，即，根據(jù)對(duì)在光盤(pán)上反射的激光束的聚焦操作(后面介紹)所檢測(cè)到的散焦量來(lái)控制鏡頭架12的位置。
圖2B表示第一光檢測(cè)器24的檢測(cè)表面，即，第一至第四光檢測(cè)二極管24A、24B、24C和24D檢測(cè)區(qū)域的形狀。圖2C是一個(gè)示意圖，表示由各個(gè)光電二極管24A、24B、24C和24D提供給尋光跡控制電路58的電信號(hào)流。
如圖2B所示，第一和第三光電二極管24A和24C的檢測(cè)區(qū)小于第二和第四光電二極管24B和24D的檢測(cè)區(qū)，而且是在第二和第四光電二極管24B和24D檢測(cè)區(qū)之間沿著光跡的陰影行形成的，在此狀態(tài)下光盤(pán)記錄軌跡的陰影是投射形成的。
這時(shí)，包括被光盤(pán)槽衍射的激光束成分的反射激光束被投射到第一和第三光電二極管24A和24C，如圖2A和2B所示。此外，包括光盤(pán)槽的衍射激光成分和槽的標(biāo)題的衍射激光束的反射激光束被投射在第二和第四光電二極管24B和24D上。
這里，標(biāo)題指出點(diǎn)H為在光盤(pán)記錄面上形成的一對(duì)凸棱L之間的槽G的中斷和非連續(xù)區(qū)，如圖5A和5B所示。槽G構(gòu)成了眾所周知的記錄軌跡。從標(biāo)題H的反射激光束做為一對(duì)上下衍射模式B和D出現(xiàn)，如圖5B所示。
現(xiàn)在介紹第一光檢測(cè)器24的第一至第四光電二極管24A至24D的排列和槽G的方向之間的關(guān)系。即，如圖5B所示，第一光檢測(cè)器24被延伸在垂直于槽G的伸展方向的第一第二線L1和L2分為三個(gè)部分。在三個(gè)部分中的外側(cè)部分，排列著第二和第四光電二極管24B和24D。第一和第二線L1和L2之間的部分進(jìn)一步由沿著槽G的方向延伸的第三線L3分成兩個(gè)部分。在這兩個(gè)部分中，分別安排第一和第三光電二極管24A和24C。
從光盤(pán)上入射到第一和第三光電二極管24A和24C的反射激光束根據(jù)投射在相應(yīng)的光電二極管上的光束點(diǎn)的大小轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。然后從各自的光電二極管24A和24C的陽(yáng)極中獲取被轉(zhuǎn)換的電信號(hào)，再由放大器62和64放大到某個(gè)特定的值，接下來(lái)根據(jù)下面的公式[62(24A)的輸出減去64(24C)的輸出]由計(jì)算元件66計(jì)算出出道量，并提供給尋光跡控制電路58。
將提供給尋光跡控制電路58的出光跡量轉(zhuǎn)換為一個(gè)與推動(dòng)電鏡34所需的量相應(yīng)的控制量，以便使光盤(pán)記錄表面上的軌跡中心和經(jīng)過(guò)物鏡10并聚焦在某個(gè)軌跡上的激光束的中心一致。由于被槽標(biāo)題衍射的激光束沒(méi)有入射到第一和第三光電二極管24A和24C，就能夠高精度地控制尋光跡。
如圖2C所示，從第一到第四光電二極管24A、24B、24C和24D的陰極中的輸出由加法器(圖中沒(méi)有表示)累加，再分別由放大器68放大，并取出做出記錄在光盤(pán)上的信息。
圖3A和3B表示全息圖板39的全息圖模式(在光束分離器36和第二光檢測(cè)器26之間排列)和來(lái)自光盤(pán)的反射激光束之間的關(guān)系。
如圖3B所示，全息圖板38的全息圖模式包括由槽G(圖5A和5B)衍射的模式A和C以及由標(biāo)題H(圖5A和5B)衍射的模式B和D，其中，作用到第二光檢測(cè)器26的反射激光束互相垂直。這時(shí)，分別形成了下面的全息圖模式第一和第二全息圖模式38B和38D在離開(kāi)中心線O1的方向上衍射被衍射的模式B和D，第三全息圖模式38A在離開(kāi)中心線O2并和中心線O1平行的方向上衍射被衍射的模式A，而第四全息圖模式38C則在離開(kāi)中心線O2并和中心線O1平行的方向上衍射被衍射的模式C。全息圖板38被如此安排使得系統(tǒng)的光軸O經(jīng)過(guò)中心線O1和O2的交叉點(diǎn)。第三全息圖模式38A的間距比第四全息圖模式38C的間距較窄，以便對(duì)應(yīng)第二光檢測(cè)器26的第一和第三光電二極管26A和26C的位置，如圖4A所示。這全將不作詳細(xì)的描述，因?yàn)楸娝苤D模式的間距越窄，所經(jīng)過(guò)的激光束的衍射角度就變得越大。
圖4A表示第二光檢測(cè)器26檢測(cè)面的形狀，即，第一至第四光電二極管26A、26B、26C和26D檢測(cè)區(qū)域的形狀。圖4B是一個(gè)電路圖，表示由光電二極管26A、26B、26C和26D提供給聚焦控制電路60的電信號(hào)流。
如圖4A中所示，第一至第四光電二極管26A至26D的檢測(cè)區(qū)被安排在偏移于第二光檢測(cè)器26中心某個(gè)特定距離的位置上。第二光檢測(cè)器26的中心線O1和O2被定義為互相垂直，并且這樣安排，使得光盤(pán)設(shè)備2的系統(tǒng)光軸O(如圖1所示)穿過(guò)中心線O1和O2的交叉點(diǎn)。如圖4A中的虛線所示，第五至第八光電二極管26A′、26B′、26C′和26D′可以以第二光檢測(cè)器26的中心為對(duì)稱點(diǎn)一體化。
這里，從光盤(pán)點(diǎn)反射的激光束被投射到第一和第三光電二極管26A和26C。如果安排有第五和第七光電二極管26A′和26C′，光盤(pán)點(diǎn)的反射激光束也被投射到點(diǎn)A和點(diǎn)C。
此外，在第二光檢測(cè)器26和中心線O2上，包括由全息圖板38偏移于系統(tǒng)光軸O的光盤(pán)上槽G的標(biāo)頭H衍射的激光束的反射激光束被投射。在中心線O1和O2的交叉點(diǎn)上形成了反射激光束第0光分量。
這時(shí)(如圖4B所示)，根據(jù)投射到光電二極管的光束點(diǎn)的大小，把作用到第一和第三光電二極管26A和26C的光盤(pán)反射激光束轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從各個(gè)光電二極管的陽(yáng)極中獲取電信號(hào)并由放大器71和73放大到某個(gè)特定的級(jí)數(shù)。接著，由加法器75累加。此外，第二和第四光電二極管26B和26D(在本實(shí)施例中為“0”)的輸出也從對(duì)應(yīng)的光電二極管的陽(yáng)極中取出，由放大器72和74放大到某個(gè)特定的級(jí)數(shù)，并由加法器76累加。
然后，加法器75和76的輸出分別由差動(dòng)放大器77放大，并且根據(jù)下面的公式計(jì)算出散焦量；[75的輸出(26A+26C)-76的輸出(26B+26D)]。
把差動(dòng)放大器77的輸出提供給聚焦控制電路60。
對(duì)應(yīng)沿著系統(tǒng)光軸移動(dòng)聚焦線圈18的量，把提供給聚焦控制電路60的聚焦量的輸出轉(zhuǎn)換為某個(gè)控制量，以便在光盤(pán)的記錄表面和物鏡10之間移動(dòng)一段距離，進(jìn)行眾所周知的聚焦，移動(dòng)的距離應(yīng)和經(jīng)過(guò)物鏡10之后由物鏡10聚焦激光束的距離一致。由于沒(méi)有在槽G中形成的標(biāo)題H的衍射激光束作用到光電二極管26A、26B、26C和26D上，因此，就能夠高精度地檢測(cè)散焦量。
下面將介紹圖1所示的信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備的操作。
當(dāng)光盤(pán)設(shè)備2的電源開(kāi)關(guān)(圖中沒(méi)有表示)被打開(kāi)時(shí)，借助CPU40的控制，從ROM42中讀出初始程序，并且對(duì)光盤(pán)設(shè)備初始化。
然后，直線電機(jī)(圖中沒(méi)有表示)被激勵(lì)，由支架16所支撐的物鏡10在光盤(pán)上徑向地移到中心。
接著，根據(jù)存在ROM 42中的初始控制信息，CPU40把聚焦導(dǎo)向激光驅(qū)動(dòng)電路52。因此，對(duì)應(yīng)某個(gè)再現(xiàn)激光束的激光驅(qū)動(dòng)電流從激光驅(qū)動(dòng)電路52中被提供給激光元件20。在預(yù)發(fā)射中，激光元件20產(chǎn)生的激光束的強(qiáng)度通常被定義為和再現(xiàn)激光束一樣。
激光元件20的激光束在極化光束分離器22的極化光束分離表面22a上被反射，由校正鏡28轉(zhuǎn)換為平行光束并作用到四分之一波板30上。作用到四分之一波板30上的激光束極化部分2被轉(zhuǎn)換為一種圓形的極化光束，然后，光束點(diǎn)被校正為圓形并導(dǎo)向電鏡34。被導(dǎo)向校正棱鏡32的部分激光束以校正棱鏡32的入射面32a的反射系數(shù)被反射。這種被反射的激光束以相對(duì)于系統(tǒng)O的光軸的某個(gè)特定的角度被返回第一光檢測(cè)器24的監(jiān)控檢測(cè)器25，并如下面所述的那樣用于APC。
下面，將介紹在校正棱鏡32的入射面32a上被反射的激光束。
在入射面32a上被反射用于APC的激光束在保持相對(duì)于系統(tǒng)光軸O為角度θ的狀態(tài)下經(jīng)過(guò)四分之一波板30和校準(zhǔn)鏡28，并且被返回到極化光束分離器22的極化光束分離面22a上。
返回極化光束分離面22a的用于APC的激光束經(jīng)過(guò)極化光束分離面22a和凹透鏡23，然后，在相對(duì)于系統(tǒng)光軸O保持角度θ的狀態(tài)下在監(jiān)控檢測(cè)器25上形成一個(gè)圖象。在這種情況下，入射面32a相對(duì)于入射激光束的光軸保持一個(gè)傾斜度θ，即，相對(duì)于系統(tǒng)的光軸O。因此，用于APC的反射激光束反被準(zhǔn)確地導(dǎo)向監(jiān)控檢測(cè)器25，而沒(méi)有被導(dǎo)向第一光檢測(cè)器24的第一至第四光電二極管24A至24D。結(jié)果，準(zhǔn)確地檢測(cè)到從激光元件20輸出的激光束的強(qiáng)度，并且也準(zhǔn)確地設(shè)置了由激光驅(qū)動(dòng)電路52驅(qū)動(dòng)的激光元件20輸出的激光束強(qiáng)度。
另一方面，在經(jīng)過(guò)入射面32a之后即校正棱鏡被作用到電鏡34的激光束的光束截面形狀被校正為圓形，再被反射并送到致動(dòng)器4。
從電鏡34中提供給致動(dòng)器4的激光束通過(guò)上升鏡被作用到物鏡10上，然后2被作用到光盤(pán)的某個(gè)特定的軌跡上(圖中沒(méi)有表示)。
導(dǎo)向光盤(pán)的某個(gè)軌跡的激光束在根據(jù)記錄在該軌跡上的信息(點(diǎn))的情況調(diào)制強(qiáng)度之后，又返回到物鏡10，并且依次經(jīng)過(guò)電鏡34、校正棱鏡32、四分之一波板30和校準(zhǔn)鏡28返回極化光束分離器22。
從光盤(pán)返回極化光束分離器22的反射激光束通過(guò)極化光束分離器表面22a，并且借助凹透鏡23導(dǎo)向光束分離器36。
導(dǎo)向光束分離器36的激光束被光束分離器36分為具有相同光強(qiáng)度的第一和第二激光束，并且分別被作用到第一第二光檢測(cè)器24和26。正如已經(jīng)介紹過(guò)的那樣，到達(dá)第二光檢測(cè)器26的激光束在其光束點(diǎn)被全息圖板38進(jìn)一步分離為特定形狀的狀態(tài)下被作用。
經(jīng)光束分離36分離并導(dǎo)向第一光檢測(cè)器24的反射激光束分別由第一至第四光電二極管24A、24B、24C和24D進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。然后，根據(jù)熟知的尋光跡計(jì)算方法對(duì)從第一和第三光電二極管24A和24C的陽(yáng)極中取出的電流進(jìn)行計(jì)算，并且在CPU 40的控制下輸入到尋光跡控制電路58中。
即，把按某個(gè)特定的角度轉(zhuǎn)動(dòng)電鏡34的指令從CPU 40中輸出到尋光跡控制電路58中。然后，通過(guò)從用于驅(qū)動(dòng)電鏡34的尋光跡控制電路58中輸出的鏡電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流，使得鏡電機(jī)(圖中沒(méi)有表示)在特定的方向上被輕微地轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)果，使得經(jīng)過(guò)物鏡10的激光束的中心和光盤(pán)記錄表面上軌跡的中心被對(duì)準(zhǔn)(尋光跡)。
同樣，被光束分離器36分離、經(jīng)過(guò)全息圖板38并被導(dǎo)向第二光檢測(cè)器26的反射激光束也分別被作用到第一和第三光電二極管26A和26C并且被進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。在這里，根據(jù)熟知的聚焦量計(jì)算方法對(duì)從第一和第三光電二極管26A和26C的陽(yáng)極中取出的電流進(jìn)行處理，并且在CPU 40的控制下輸入到聚焦控制電路60中。即，把移動(dòng)聚焦線圈18的指令從CPU 40中輸出到聚焦控制電路60中，即把鏡頭架12移動(dòng)某個(gè)特定的距離。然后，根據(jù)CPU 40的指令，通過(guò)用于驅(qū)動(dòng)聚焦線圈18的聚焦控制電路60中輸出的聚焦線圈驅(qū)動(dòng)電流，在特定的方向上把鏡頭架12移動(dòng)某個(gè)特定的距離。結(jié)果，經(jīng)過(guò)物境10的激光束聚焦的位置以及在物鏡10和光盤(pán)記錄表面之間的距離被對(duì)齊(聚焦)。
在這種情況下，被光盤(pán)的記錄表面上的槽G的標(biāo)題H衍射的激光束在遠(yuǎn)離第一和第三光電二極管26A和26C的檢測(cè)區(qū)的位置上聚焦。結(jié)果，就能夠防止經(jīng)過(guò)全息圖板38的反射激光束的散焦量由于標(biāo)題H衍射的激光束而被錯(cuò)誤檢測(cè)。
因此，物鏡10的聚焦以及由于光盤(pán)的偏心度和位于光盤(pán)最里頭可記錄區(qū)的校準(zhǔn)區(qū)中盤(pán)電機(jī)的支撐位置的位移所產(chǎn)生的軌跡錯(cuò)誤成分的尋光跡都能夠受到控制。從最里頭的圓周到最外邊的圓周被定義為單軌跡的螺旋軌跡以及若干同軸排列的光跡都被稱為光盤(pán)上形成的軌跡。在所有的軌跡都被用上的情況下，當(dāng)光盤(pán)轉(zhuǎn)一圈(一周)時(shí)，尋光跡信號(hào)輸出殘留誤差的DC分量產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，因此，通過(guò)熟知的雙循環(huán)尋光跡把DC分量輸入到直線電機(jī)的控制電路(圖中沒(méi)有表示)中，就能連續(xù)地補(bǔ)償尋光跡。因此，即使將要被記錄的數(shù)據(jù)超出光跡的一周，也能防止把數(shù)據(jù)記錄在已經(jīng)記錄了數(shù)據(jù)的光跡上。
接著，如果信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備2的操作模式為“記錄”，支架16在由CPU 40控制的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的控制下，以某個(gè)特定的速度在光盤(pán)的徑向上朝外層圓周移動(dòng)某個(gè)特定的距離。支架16，即物鏡10的當(dāng)前位置，通過(guò)某個(gè)標(biāo)尺檢測(cè)并報(bào)告給CPU 40。此外，通過(guò)標(biāo)尺檢測(cè)到的物鏡10的當(dāng)前位置被反饋到直線電機(jī)控制電路。
此后，在上述的核準(zhǔn)區(qū)中同樣的尋光跡過(guò)程和聚焦過(guò)程在物鏡10和光盤(pán)的記錄表面上重復(fù)進(jìn)行，并且在將要記錄信息的特定軌跡上使尋光跡和聚焦致。
接著，在CPU40的控制下，對(duì)由激光驅(qū)動(dòng)電路52輸出的激光驅(qū)動(dòng)電流和強(qiáng)度進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得由激光元件20輸出的激光束的強(qiáng)度和被優(yōu)化用于在光盤(pán)上記錄信息的光束的強(qiáng)度一致。具有用于這種記錄強(qiáng)度的記錄激光束被寫(xiě)光束生成電路54轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)將被記錄數(shù)據(jù)的代碼串，并且被用作于光盤(pán)的記錄表面。結(jié)果，由激光元件20輸出的激光束的強(qiáng)度被順序地轉(zhuǎn)換為能夠改變光盤(pán)記錄表面的傳輸系數(shù)的記錄光束，并且把信息記錄在光盤(pán)上。記錄激光束的強(qiáng)度被設(shè)置為再現(xiàn)激光束強(qiáng)度的5-10倍。
另一方面，如果信息記錄/再現(xiàn)設(shè)備2的操作方式為“再現(xiàn)”，在CPU40的控制下，對(duì)應(yīng)由主機(jī)(圖中沒(méi)有表示)或檢索設(shè)備輸入的信息，例如，一個(gè)文件名，在直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的控制下，支架16按某個(gè)特定的速度在光盤(pán)的徑向上向外層圓周移動(dòng)某個(gè)特定的距離。支架16，即物鏡10的當(dāng)前位置借助某種標(biāo)尺(圖中沒(méi)有表示)檢測(cè)并報(bào)告給CPU40。此外，由標(biāo)尺檢測(cè)到的物鏡10的當(dāng)前位置被反饋到直線電機(jī)控制電路。
此后，重復(fù)上述在校準(zhǔn)區(qū)中相同的尋光跡過(guò)程以及在物鏡10和光盤(pán)記錄面上的聚焦過(guò)程，并且在信息將被再現(xiàn)的某個(gè)特定的軌跡上使聚焦和跟蹤一致。
接著，在CPU 40的控制下，對(duì)激光驅(qū)動(dòng)電路52輸出的激光驅(qū)動(dòng)電流的大小進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得從激光元件20輸出的激光束的強(qiáng)度和用于在光盤(pán)上再現(xiàn)信息而優(yōu)化過(guò)的光的強(qiáng)度一致。
激光元件20輸出的激光束在極化光束分離器22的極化光束分離面22a上被反射，再由校準(zhǔn)鏡28將其轉(zhuǎn)換為平行光束并作用到四分之一波板30上。在其極化光束被轉(zhuǎn)換為圓形極化光束以及其光束點(diǎn)被校正為圓形之后，作用到四分之一波板的激光束被導(dǎo)向電鏡34。
由電鏡34輸出并提供給致動(dòng)器4的激光束通過(guò)上升鏡(圖中沒(méi)有表示)被作用到物鏡10上，然后又被作用到光盤(pán)上的某個(gè)特定的軌跡。
被導(dǎo)向光盤(pán)上的特定軌跡的激光束在根據(jù)記錄在軌跡上的信息(即點(diǎn))的存在情況對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制之后又被返回到物鏡10，然后，在經(jīng)過(guò)電鏡34、校正棱鏡32、四分之一波板30和校準(zhǔn)鏡28之后返回到極化光束分離器22。
從光盤(pán)中反回到極化光束分離器22的反射激光束經(jīng)過(guò)極化光束分離面22a，并借助凹透鏡23被導(dǎo)向光束分離器36。
導(dǎo)向光束分離器36的激光束被分為具有相同光強(qiáng)度的第一和第二激光束，并分別被作用到第一和第二光檢測(cè)器24和26，用于圖象形成。到達(dá)第二光電檢測(cè)器26的激光束在通過(guò)全息圖板38把光束點(diǎn)進(jìn)一步分為特定形狀(如此所述)的狀態(tài)下被用于圖象的形成。
經(jīng)光束分離器36的分離、通過(guò)全息圖板38并被導(dǎo)向第二光檢測(cè)器26的被反射激光束由第一和第三光電二極管26A和26C進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并在CPU 40的控制下被轉(zhuǎn)換為散焦量。即，把移動(dòng)聚焦線圖18(即鏡頭架12)某個(gè)特定距離的指令從CPU 40轉(zhuǎn)出到聚焦控制電路60。根據(jù)CPU 40的指令，通過(guò)聚焦控制電路60輸出的、用于驅(qū)動(dòng)聚焦線圖18的聚焦線圖驅(qū)動(dòng)電流，把鏡頭架12在某個(gè)特定的方向上移動(dòng)某個(gè)特定的距離。結(jié)果，物鏡10對(duì)反射激光束在光盤(pán)記錄面上聚焦。
詳細(xì)來(lái)說(shuō)，來(lái)自光盤(pán)并被作用到第一和第三光電二極管26A和26C的反射激光束被轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)于投射到各自光電二極管的光束點(diǎn)的大小的電信號(hào)，然后，從各自的光電二極管的陽(yáng)極中取出信號(hào)，由放大器71和73放大到特定級(jí)并由加法器75累加。同樣，第二和第四光電二極管26B和26D的輸出也被從各自的光電二極管的陽(yáng)極取出，經(jīng)放大器72和74放大到特定級(jí)并由加法器76累加。
然后，對(duì)加法器75和76的輸出做差動(dòng)放大并根據(jù)下面的公式由差動(dòng)放大器77對(duì)散焦量進(jìn)行計(jì)算[75的輸出(26A+26C)-76的輸出(26B+26D)]。
提供給聚焦控制電路60的差動(dòng)放大器77的輸出，即散焦量被轉(zhuǎn)換為一個(gè)控制量，對(duì)應(yīng)沿著系統(tǒng)的光軸O移動(dòng)聚焦線圈18的一段距離，其目的是眾所周知的聚焦，使得光盤(pán)記錄面和物鏡10之間的距離和經(jīng)過(guò)物鏡10的激光束的聚焦距離一致。在這種情況下，由槽G中的標(biāo)題H衍射的激光束沒(méi)有作用到各自的光電二極管26A、26B、26C和26D，這就能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出散焦量。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，第二光檢測(cè)器包括具有特定形狀的第一至第四光電二極管，光盤(pán)記錄面上反射的激光束中所包含的來(lái)自槽中標(biāo)題的衍射激光束沒(méi)有作用到光電二極管上。
第二光檢測(cè)器的第一至第四光電二極管被排列在記錄表面中系統(tǒng)光軸上的特定空間中，包括垂直于穿過(guò)全息圖板的系統(tǒng)光軸的第一方向以及進(jìn)一步垂直于第一方向的包括系統(tǒng)光軸的第二方向。
此外，通過(guò)光盤(pán)記錄面上的槽所產(chǎn)生的每個(gè)衍射激光束組，該表面包括垂直于穿過(guò)全息圖板的系統(tǒng)光軸的第一方向和進(jìn)一步垂直于包括系統(tǒng)光軸的第一方向的第二方向。
因此，只有消除了來(lái)自槽中標(biāo)題的衍射激光束的信號(hào)分量的激光束通過(guò)全息圖板作用到第二光檢測(cè)器上，對(duì)于第一至第四光電二級(jí)管的光盤(pán)記錄面上的槽產(chǎn)生的每組衍射激光束，全息圖板通過(guò)對(duì)其分離來(lái)應(yīng)用反射的激光束。
此外，基于精確檢測(cè)到的一個(gè)量將物鏡精確的定位于某一位置，這個(gè)量借助全息圖板和第二光檢測(cè)器而不受記錄面上的槽所產(chǎn)生的非信號(hào)分量光的影響，全息圖板用于為由記錄面上的槽所產(chǎn)生的每組衍射激光束分離激光束，第二光檢測(cè)器輸出一個(gè)與由光盤(pán)反射并被位于一個(gè)平面中的全息圖板引導(dǎo)到某個(gè)特定位置上的激光束的強(qiáng)度相應(yīng)的信號(hào)。該平面包括垂直于系統(tǒng)光軸的第一方向以及進(jìn)一步垂直于包括系統(tǒng)光軸的第一方向的第二方向，這與物鏡和光盤(pán)的記錄面之間的空間以及通過(guò)物鏡的記錄表面上的激光束聚焦距離之間偏差有關(guān)。
因此，記錄在光盤(pán)上的信息被準(zhǔn)確地再現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種光檢測(cè)裝置，包括產(chǎn)生光束的光源；用于把來(lái)自光源的光束聚焦在記錄介質(zhì)上形成的槽上并獲取從該槽中反射的光束的裝置；用于跟蹤該槽以便使光束照射該槽的裝置；用于檢測(cè)由槽反射的光束并輸出對(duì)應(yīng)于被反射光束的強(qiáng)度的信號(hào)的裝置，該光束檢測(cè)裝置包括第一、第二、第三和第四檢測(cè)區(qū)，其中，第二和第四檢測(cè)區(qū)接收包含在反射光束中的衍射光束，該衍射光束是被記錄媒介的標(biāo)題區(qū)衍射而成的，而該標(biāo)題區(qū)是通過(guò)中斷該槽而形成的，第一和第三檢測(cè)區(qū)則位于第二和第四檢測(cè)區(qū)之間，而第一及第三檢測(cè)區(qū)不接收被標(biāo)題區(qū)衍射而成的衍射光束，以及根據(jù)差動(dòng)信號(hào)控制跟蹤裝置、將光束和槽對(duì)準(zhǔn)的裝置，該差動(dòng)信號(hào)是由第一檢測(cè)區(qū)輸出的第一信號(hào)減去第三檢測(cè)區(qū)輸出的第二信號(hào)得到的。
2.如權(quán)利要求
1所述的光檢測(cè)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括基于對(duì)從第一、第二、第三及第四檢測(cè)區(qū)中輸出的4個(gè)信號(hào)累加后得到的信號(hào)來(lái)再現(xiàn)信息的裝置。
3.如權(quán)利要求
1所述的光檢測(cè)裝置，其特征在于光束檢測(cè)裝置的第二和第四檢測(cè)區(qū)是外區(qū)，其被定義為，將光束檢測(cè)裝置在沿著平行于第一方向的線上劃分成三個(gè)部分，而第一和第三檢測(cè)區(qū)被定義為，將第二和第四檢測(cè)區(qū)之間的光束檢測(cè)裝置的三個(gè)部分中的一個(gè)部分在垂直于第一方向的第二方向上劃分成兩個(gè)部分。
專利摘要
光檢測(cè)裝置包括將光束從光源導(dǎo)向記錄介質(zhì)的物鏡。記錄介質(zhì)具有槽以及由中斷槽而形成的標(biāo)題區(qū)。光檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括檢測(cè)在記錄介質(zhì)上反射的光束，并由物鏡引導(dǎo)輸出對(duì)應(yīng)被反射光束強(qiáng)度的信號(hào)的光檢測(cè)器，光檢測(cè)器包括具有特定形狀的光束檢測(cè)表面，使得包含在被反射光束中的非信號(hào)分量的光束不能入射。
文檔編號(hào)G11B7/135GKCN1084016SQ96101996
公開(kāi)日2002年5月1日 申請(qǐng)日期1996年3月14日
發(fā)明者石過(guò)壯 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (2),