專利名稱：光學拾取器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠有效地校正由光盤傾斜而引起像差的光學拾取器，具有改進的散焦特性，其中兩個光斑，即一個主光斑和一個具有光學像差的副光斑，聚焦在光盤上，然后被光檢測器接收并被分析處理以用于校正。
通常，光學拾取器用于將信息記錄在光盤上或再現(xiàn)光盤上的信息。隨著光盤記錄密度的增加，對發(fā)出短波長光的光源和具有較大數(shù)值孔徑NA的物鏡的需求也在增長。另一方面，使用光學拾取器將信息記錄在光盤上或再現(xiàn)光盤上的信息時，如果光盤以一個相對于光軸的預定的角度安裝，也就是說，如果光盤的記錄表面相對于光軸傾斜，彗形像差就會由于光盤的傾斜而產(chǎn)生。對于采用發(fā)出短波長光的光源和具有較大NA的物鏡的高密記錄的光學拾取器來說，采用高密光盤時，球面像差就會由于光盤厚度和光波長的偏差在與低密光盤兼容的光學系統(tǒng)中產(chǎn)生。此外，由于物鏡NA的增加，焦點深度減小以控制再現(xiàn)特性。因此，在調(diào)節(jié)光盤和物鏡之間的工作距離時就需要精確控制由誤差而產(chǎn)生的散焦。
彗形像差W31滿足下面的條件(1)。如果光盤的傾斜角度是相同的，與較低的NA相比，彗形像差W31在較高的NA突然增大。
W31∝NA3…(1)光盤記錄密度由光源發(fā)出的光的波長λ和物鏡的NA確定，它用公式(2)表示光斑的直徑∝λNA···(2)]]>由于光盤厚度偏差ΔD而產(chǎn)生的球面像差W40d滿足下面的公式(3)W40d=n2-18n3(NA)4Δdλ···(3)]]>這里n表示光盤襯底的折射率，d表示光盤襯底的厚度。
為了將光盤的記錄密度增加到每張光盤15千兆字節(jié)(GB)或更多，根據(jù)公式(2)，就需要能夠發(fā)出大約為410nm短波長光的光源和具有0.6或更大NA的物鏡。然而，物鏡的NA被增加以用于高密記錄時，由于光盤厚度偏差而產(chǎn)生的并與NA的四次冪成正比的球面像差W40d也大大地增加了。
參考

圖1，一種設(shè)計用來校正彗形像差和球面像差的常規(guī)像差校正裝置，它包括一用于聚焦入射光的物鏡3和一用于聚焦更多入射光以便在光盤1上形成一光斑的聚光透鏡5。
光盤1按預定方向傾斜的情況下，聚光透鏡5被驅(qū)動以平行于該方向而傾斜，因此就能校正彗形像差。
在具有上述結(jié)構(gòu)的常規(guī)像差校正裝置中，物鏡3和聚光透鏡5按預定的角度被驅(qū)動以進行跟蹤和聚焦控制，或僅僅按預定的角度驅(qū)動聚光透鏡，這樣這種裝置的致動器的結(jié)構(gòu)就變得復雜了。
此外，在從軌道再現(xiàn)信息時，對15GB或更高的高密記錄的需要就會由于相鄰軌道的干擾而產(chǎn)生串音問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個目的就是提供一種能夠改進再現(xiàn)信號特性的光學拾取器，其中由光盤傾斜而引起的彗形像差和散焦特性通過使用至少兩個聚焦在光盤上的光斑而能被校正。
本發(fā)明的目的通過這樣的一種光學拾取器得到實現(xiàn)，該光學拾取器包括一光源，用于發(fā)射光；一光分割裝置，用于將入射光分離成至少包括第一光束和第二光束的兩個光束，以能在光盤上形成至少兩個光斑；一光程改變裝置，用于改變?nèi)肷涞牡谝缓偷诙馐膫鞑ヂ窂?；一物鏡，用于聚焦第一和第二光束以分別在光盤上形成一主光斑和一副光斑；一具有第一和第二光接收部的光檢測器，用于接收由光盤反射的、并分別穿過光程改變裝置的第一和第二光束，并對所接收的光束進行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生和檢測電信號；和一信號處理器，用于通過使用電信號校正由光盤傾斜而引起的像差。
在另一個實施例中，還提供了一種光學拾取器，它包括一光源，用于發(fā)射光；一光分割裝置，用于將入射光分離成至少包括第一光束和第二光束的兩個光束，以能在光盤上形成至少兩個光斑，其中第一和第二光束中的一個包括光學像差；一光程改變裝置，用于改變?nèi)肷涞牡谝缓偷诙馐膫鞑ヂ窂?；一物鏡，用于聚焦第一和第二光束以分別在光盤上形成一主光斑和一副光斑；一具有第一和第二光接收部的光檢測器，用于接收由光盤反射的并分別穿過光程改變裝置的第一和第二光束，每個包括數(shù)個光接收區(qū)的第一和第二光接收部，分別用于接收和光電轉(zhuǎn)換第一和第二光束的中心光和外圍光以檢測電信號；和一信號處理器，用于校正串音和由光盤傾斜和厚度偏差而引起的像差。
本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點通過參考附圖詳細地描述優(yōu)選實施例將會變得更清楚。
圖1是常規(guī)像差校正裝置的示意圖；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的光學拾取器的光學布置的示意圖；圖3表示聚焦在光盤上的主光斑SPm和副光斑SPs；圖4表示光盤相對于光軸沒有傾斜時的主光癍SPm和副光斑SPs的形狀；圖5表示光盤傾斜0.5°時的主光斑SPm和副光斑SPs的形狀；圖6表示圖2全息照相光學元件(HOE)的剖面圖；圖7表示圖2的HOE的平面圖；圖8是表示圖2的光檢測器和信號處理器的例子的示意圖；圖9是表示傾斜角度為0.25°時相對于增益系數(shù)k的校正抖動量的曲線圖；圖1O表示在光盤切線和徑向上均變形的副光斑；圖11表示圖2光檢測器和信號處理器另一個例子的示意圖；圖12表示圖11光檢測器第一光接收部的一個改進的示意圖；圖13表示傾斜角度為0.25°時相對于不同的增益系數(shù)α，β和γ抖動的校正量的曲線圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例光學拾取器的光學布置的示意圖；圖15和16是分別相對于傾斜角度和不同傾斜角度的最佳增益系數(shù)k的校正前后抖動偏差的曲線圖；圖17和18是分別相對于光盤厚度和不同厚度的最佳增益系數(shù)k的校正前后抖動偏差的曲線圖；圖19和20是分別相對于散焦度和不同散焦度的增益系數(shù)k的校正前后抖動偏差的曲線圖；圖21表示圖14中光學拾取器采用圖11中的光檢測器和信號處理器時的切線傾斜校正結(jié)果的曲線圖；圖22表示圖14中光學拾取器采用圖11中的光檢測器和信號處理器時的徑向傾斜校正結(jié)果的曲線圖。
根據(jù)本發(fā)明光學拾取器的一個優(yōu)選實施例在圖2中表示。如圖2所示，光學拾取器包括一光源11，一光分割裝置，將入射光分離以允許在光盤1上至少兩個光斑的形式，一光程改變裝置，用于改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂?，一物鏡21，用于將入射光聚焦在光盤1上，一光檢測器25(125)，用于接收光盤1上反射的光束，和一信號處理器30(130)，用于校正光盤1的厚度偏差。
為了增加光盤1記錄密度以保持大約15千兆字節(jié)(GBs)，采用發(fā)射大約為410nm短波長光的光源作為光源11，采用數(shù)值孔徑(NA)為0.6或更大的物鏡作為物鏡21。
一準直透鏡13將光源11的發(fā)散光束準直為一平行光束。光源11發(fā)射的光束通過光分割裝置分為至少兩個光束，一第一光束Ⅰ和一第二光束Ⅱ，并在光盤1上形成一主光斑SPm和一副光斑SPs，如圖3所示。副光斑SPs包括彗形像差，它是有意形成的以在光盤1校正傾斜中使用。光盤1相對于光軸沒有傾斜時，第一光束Ⅰ入射到垂直于光軸的光盤1上，而第二光束Ⅱ以預定的角度入射在光盤1上。因此，第一光束Ⅰ形成沒有像差的主光斑SPm，而第二光束Ⅱ在光盤1上形成包括一預定量的彗形像差的副光斑SPs。
光盤1以一預定的角度相對于光軸傾斜時，主光斑SPm和副光斑SPs都會失真，對于副光斑SPs來說，失真度在光盤1的傾斜方向上增加或減少。特別是，圖5表示了光盤1在與副光斑SPs的彗形像差相同的方向以傾斜度0.5°設(shè)置的情況。因此，副光斑SPs的失真就會增加。與此同時，如果光盤1以相反的方向傾斜時，副光斑SPs的失真度就會降低。
根據(jù)主光斑SPm和副光斑SPs之間的關(guān)系，由光盤1傾斜而產(chǎn)生的彗形像差通過下面描述的信號處理器30校正。
光盤1垂直于光軸設(shè)置，即沒有傾斜時，光分割裝置僅使副光斑SPs產(chǎn)生彗形像差，而不會使主光斑SPm產(chǎn)生任何彗形像差。為此，使用全息照相光學元件(HOE)15作為光分割裝置。HOE15將入射光分為第一光束Ⅰ和第二光束Ⅱ，平行于光軸傳遞第一光束Ⅰ和相對于光軸以一預定的角度傳遞第二光束Ⅱ，因此僅使第二光束Ⅱ產(chǎn)生一預定量的彗形像差。因而，主光斑SPm和副光斑SPs沿光盤1相同的軌道聚焦在不同的位置上。
HOE15由具有全息照相圖案15a的各向同性襯底制成。全息照相圖案15a的例子如圖6和7所示。參考圖6和7，全息照相圖案15a包括一系列具有預定曲率的彎曲條，這些彎曲條在第一光束Ⅰ穿過的中心區(qū)比在外圍區(qū)分隔得要寬許多。
光程改變裝置沿HOE15和物鏡21之間的光程放置，以改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂?。特別是，光程改變裝置將光源11的入射光傳遞給物鏡21，并將光盤1反射的入射光經(jīng)過物鏡21傳遞給光檢測器25(125)。最好是，一光束分離器17用作光程改變裝置，該光束分離器根據(jù)光量，以預定的比例通過發(fā)射或反射每個入射光來分離入射光，以此改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂健?br> 物鏡21將經(jīng)過HOE15已分離的第一光束Ⅰ和第二光束Ⅱ聚焦在光盤1的相同的軌道上。換句話說，第二光束Ⅱ聚焦與第一光束Ⅰ聚焦在光盤1上的相同軌道上。
經(jīng)過光盤1反射后，第一和第二光束Ⅰ和Ⅱ由聚光透鏡23聚光，經(jīng)過物鏡21和光束分離器17，然后由光檢測器25(125)接收。
參考圖2和8，光檢測器25的一個例子包括一第一光接收部26和一第二光接收部27，它們分別接收第一光束Ⅰ和第二光束Ⅱ，并進行光電轉(zhuǎn)換。而且，信號處理器30的一個例子用經(jīng)過第一光接收部26和第二光接收部27光電轉(zhuǎn)換而獲得的電信號校正由光盤1傾斜而引起的彗形像差。
參考圖8，信號處理器30根據(jù)下面的公式(4)校正由光盤1傾斜而引起的彗形像差，因此產(chǎn)生一再現(xiàn)信號再現(xiàn)信號=Sm+k(Sm-Ssub)…(4)這里Sm表示由主光斑產(chǎn)生的主再現(xiàn)信號，該主光斑由第一光接收部26接收，并轉(zhuǎn)換為電信號，Ssub表示由副光斑產(chǎn)生的子再現(xiàn)信號，副光斑由第二光接收部27接收，并轉(zhuǎn)換為電信號，k表示增益系數(shù)。增益系數(shù)k隨光盤的傾斜度而變化，根據(jù)傾斜方向具有正值或負值。增益系數(shù)k通過k值控制電路正比于由檢測光盤1傾斜度的傳感器檢測到的傾斜信號的幅值，或根據(jù)抖動量而變化，該抖動量已經(jīng)過監(jiān)測從而使再現(xiàn)信號的抖動最小化。
如果由第一和第二光接收部26和27接收的光學信號具有一個相差，信號處理器30的一延遲31就延遲引導信號的相位以使兩個信號的相位匹配。因此，如果由第一和第二光接收部26和27接收的兩個信號之間沒有相差，延遲31就可以從信號處理器30中去除。
由信號處理器30對再現(xiàn)信號抖動的校正將參考圖9作描述。圖9表示光盤切線傾斜角度為0.25°時相對于增益系數(shù)k的校正抖動量的曲線圖。為此，物鏡的NA是0.6，光源發(fā)出的光的波長是400nm，軌道間距是0.37μm，最小標志長度是0.25μm，使用調(diào)制碼EFM+。
如圖9所示，抖動量從校正前(k=0)的11.4％降低到校正后(k=2)的8.7％，這接近于光盤沒有傾斜時的抖動8.3％。
同時，光盤徑向傾斜的校正能夠通過在HOE上形成圖案來實現(xiàn)以便將彗形像差在徑向引入到副光斑。如果在HOE上形成圖案使得在切線方向和徑向方向上都對副光斑SPs產(chǎn)生彗形像差，如圖1O所示，就可能同時在切線方向和徑向方向校正由光盤1傾斜而引起的彗形像差。
光檢測器125的另一個例子如圖11所示。參考圖11，圖11所示的光檢測器125也包括一第一和一第二光接收部126和127，它們分別接收第一和第二光束Ⅰ和Ⅱ。在此情況下，第一光接收部126具有數(shù)個分離地接收第一光束Ⅰ的外圍光和中心光的子光接收區(qū)。第二光接收部127也具有數(shù)個分離地接收第二光束Ⅱ的外圍光和中心光的子光接收區(qū)。
第一光接收部126可包括第一光接收區(qū)126a，用于接收和檢測第一光束Ⅰ的中心光的信號，以及第二和第三光接收區(qū)126b和126c在光盤1的徑向上位于第一光接收區(qū)126a的兩側(cè)，用于接收和檢測第一光束Ⅰ外圍光的信號?！巴鈬狻钡男盘柺侵笍脑诠獗P1的徑向上的中心光周圍的光中檢測到的信號。
第二光接收部127包括一第四光接收區(qū)127a，用于接收和檢測第二光束Ⅱ中心光的信號，第五和第六光接收區(qū)127b和127c在光盤1的徑向上位于第四光接收區(qū)127a的兩側(cè)，用于接收和檢測第二光束Ⅱ外圍光的信號。
第一和第二光接收部126和127接收的信號轉(zhuǎn)換為電信號，由光盤1傾斜而引起的彗形像差和電信號的串音通過信號處理器130校正。
另一種情況，第一光接收部126的分開結(jié)構(gòu)可修改為如圖12所示，它能夠檢測循跡誤差信號。參考圖12，一第一光接收部126’具有以4*2陣列的a1至a8的8個區(qū)。更具體地說，第一光接收部126’在光盤1的徑向分為四個區(qū)，在光盤1的切線方向分為兩個區(qū)。位于第一光接收部126＇中部的四個區(qū)a2、a3、a6和a7接收第一光束Ⅰ的中心光，而其余的四個區(qū)a1、a4、a5和a8接收第一光束Ⅰ的外圍光。
準備檢測循跡誤差信號時，第一光接收部126’用四個區(qū)(a1+a2)、(a3+a4)、(a5+a6)和(a7+a8)，即將a1至a8的八個區(qū)合并為兩個為一組來檢測，這些組大致與僅包括四個區(qū)的通用光檢測器相同。準備減少串音時，八個區(qū)就合并為三個區(qū)，(a1+a5)、(a2+a6+a3+a7)和(a4+a8)，通過三個區(qū)接收到的信號由圖11所示的信號處理器130處理。這將在下面作描述。
返回圖11，信號處理器130使用由第一和第二光接收部126和127接收并經(jīng)歷過光電轉(zhuǎn)換的電信號校正由光盤1傾斜而引起的光學像差和串音。
信號處理器30使用公式(5)處理電信號以產(chǎn)生再現(xiàn)信號，以此校正由光盤1傾斜而引起的彗形像差再現(xiàn)信號=sm+α(sm-Ssub)…(5)這里sm表示主光斑產(chǎn)生的主再現(xiàn)信號，它已被第一光接收部126接收并轉(zhuǎn)換為電信號，Ssub表示副光斑產(chǎn)生的子再現(xiàn)信號，它已被第二光接收部127接收并轉(zhuǎn)換為電信號，α表示增益系數(shù)。
在本實施例中，第一光接收部126檢測的主再現(xiàn)信號Sm是一個由第一光接收區(qū)126a檢測的第一光束Ⅰ的中心光的信號，及第一與第二光接收區(qū)126b和126c檢測的第一光束Ⅰ外圍光的信號積，以及變化的能使由光盤1相鄰軌道引起的串音最小化的增益系數(shù)β的和信號。
第二光接收部127檢測的子再現(xiàn)信號Ssub是一個由第四光接收區(qū)127a檢測的第二光束Ⅱ的中心光的信號，及第五與第六光接收區(qū)127b、127c檢測的第二光束Ⅱ的外圍光的信號積，以及變化的能使由光盤1的相鄰軌道引起的串音最小化的增益系數(shù)δ的和信號。
如上所述，第一和第二光接收部126和127分別地檢測中心光和外圍光的信號，然后將外圍光信號乘以預定的增益系數(shù)β或δ，因此就能降低由具有窄軌道間距的光盤1的相鄰軌道的串音的影響。
如圖11所示，如果第一和第二光接收部126和127檢測的信號具有相差，信號處理器130的延遲131就延遲引導信號的相位以使兩個信號的相位匹配。因此，如果由第一和第二光接收部126和127接收的兩個信號之間沒有相差，延遲131就可以從信號處理器130中去除。
信號處理器130對再現(xiàn)信號抖動的校正將參考圖13作描述。圖13表示光盤的切線傾斜角度為0.25時相對于增益系數(shù)α的校正抖動量的曲線圖。為此，物鏡的NA是0.6，光源發(fā)出的光的波長是400nm，軌道間距是0.37μm，最小標志長度是0.25μm，使用調(diào)制碼EFM+。其它的增益系數(shù)β和δ設(shè)定為2.0。
如圖13所示，將β=1.0和δ=1.0(沒有校正)的情況與β=2.0和δ=2.0的情況作比較，抖動量從校正前的15.5％下降到校正后的10.3％。此外，增益系數(shù)α最佳值為2.0時，抖動量從13.5％改進為8.8％。串音僅相對于第一光接收部126接收到的光，而不是第二光接收部127接收到的光校正時(β=2.0和δ=1.0)，增益系數(shù)α是0.5時，抖動量就降低為10.2％。
與此同時，在本實施例中，光盤徑向傾斜的校正也能夠通過在HOE上形成圖案以便將彗形像差在徑向引入到副光斑而實現(xiàn)。如果在HOE上形成圖案以在切線和徑向都對副光斑SPs產(chǎn)生彗形像差，就能同時在切線和徑向校正由光盤1傾斜而引起的彗形像差。
根據(jù)本發(fā)明的光學拾取器的另一個實施例如圖14所示。參考圖14，光學拾取器包括一光源51，一光分割裝置，用于將入射光分離，以允許在光盤1上至少兩個光斑的形式，一光程改變裝置，用于改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂?，一物鏡61，用于將入射光聚焦在光盤1上，一光檢測器70，用于接收光盤1上反射的光束，和一信號處理器80，用于校正光盤1的厚度偏差。在本實施例中，光源51和物鏡61分別與參考圖3分別描述的光源11和物鏡21基本相同，因此對其所作的描述就省略了。
光源51發(fā)射出的發(fā)散光通過光分割裝置分為至少兩個光束，第一光束Ⅰ＇和第二光束Ⅱ＇。第一和第二光束Ⅰ＇和Ⅱ＇通過物鏡61聚焦以分別在光盤1上形成沒有像差的主光斑和包括一預定量的彗形像差的副光斑。第一和第二光束Ⅰ＇和Ⅱ＇聚焦在光盤1上的相同的位置內(nèi)，但是能夠通過極化方向相互區(qū)分。
對于此情況，最好是光分割裝置包括一極化HOE57，用于僅對具有極化分量(polarization component)的第二光束Ⅱ＇，而不對具有另一極化分量的第一光束Ⅰ＇產(chǎn)生一預定量的彗形像差。極化HOE57具有全息照相圖案，它基本上與參考圖6和7所描述的HOE15相同，因此就省略了對極化HOE57的全息照相圖案的描述。
光程改變裝置包括一光束分離器59，用于通過以預定的比例發(fā)射或反射入射光來改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂剑匚挥跇O化HOE57和物鏡61之間的光學路徑設(shè)置，一極化光束分離器65，用于根據(jù)它們的極化分量通過發(fā)射或反射入射光來改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂?，它沿位于光束分離器59和光檢測器70之間的光學路徑設(shè)置。在此情況下，可進一步將一聚光入射光的聚光鏡63設(shè)置于光束分離器59和極化光束分離器65之間。
光檢測器70具有第一和第二光接收部71和73，如圖14所示，它們相互分離，能夠接收經(jīng)過極化光束分離器65分離的第一和第二光束Ⅰ＇和Ⅱ＇。具有一個極化分量的第一光束Ⅰ＇被第一光接收部71接收，而具有另一個極化分量的第二光束Ⅱ＇被第二光接收部73接收。
信號處理器80使用電信號校正由光盤1傾斜而引起的像差，該電信號是從由光檢測器70的第一和第二光接收部71和73接收的光信號轉(zhuǎn)換而來的。
光檢測器70和信號處理器80分別與參考圖8所描述的光檢測器25和信號處理器30，或與參考圖11和12所描述的光檢測器125和信號處理器130基本相同，因此，就省略了對光檢測器70和信號處理器80的描述。
具有上述結(jié)構(gòu)的光學拾取器在校正像差和改進聚焦的影響將參考圖15至22作出描述。
首先，圖15至20表示光檢測器70和信號處理器80分別與參考圖8所描述的光檢測器25和信號處理器30相似的方式設(shè)計的情況。更具體地說，圖15表示相對于光盤在徑向的傾斜角度的像差前后的抖動偏差。如圖5所示，抖動量在像差校正后急劇地降低了。在每個傾斜角度通過調(diào)節(jié)增益系數(shù)k使像差校正被最優(yōu)化。圖16表示在光盤的不同傾斜角度的像差校正的最佳增益系數(shù)k。雖然未說明，但當光盤在切線方向或在切線和徑向之間的對角方向傾斜時，彗形像差也能通過調(diào)節(jié)增益系數(shù)k而校正，因此能夠急劇地降低抖動量。
圖17表示相對于光盤厚度偏差的像差校正前后的抖動偏差，圖18表示光盤在不同厚度時像差校正的最佳增益系數(shù)k。如圖17和18所示，抖動性能根據(jù)光盤厚度的偏差通過調(diào)節(jié)增益系數(shù)k而得到大大地改進。
圖19表示相對于光盤上的散焦度的像差校正前后的抖動偏差，圖20表示相對于光盤上的散焦度的像差校正的最佳增益系數(shù)k。如圖19和20所示，抖動性能根據(jù)散焦度通過調(diào)節(jié)增益系數(shù)k而得到大大地改進。
另一方面，圖21和22表示光檢測器70和信號處理器80分別與參考圖11和12所描述的光檢測器125和信號處理器130相似的方式設(shè)計的，以能校正串音以及像差的情況。更具體地說，圖21和22分別表示光盤在切線和徑向傾斜時像差和/或串音校正后的抖動偏差。在圖21和22中，曲線A表示僅有主光斑形成的情況，曲線B表示使用副光斑校正由光盤傾斜而引起的像差和沒有由信號處理器校正的串音的情況，曲線C表示使用副光斑校正像差和串音校正相對于僅由第一光接收部接收到的信號而不是第二光接收部接收到的信號而實現(xiàn)的情況。曲線D表示使用副光斑進行像差校正和相對于由第一和第二光接收部接收到的信號實現(xiàn)串音校正的情況。
如圖21和22所示，使用兩個光斑校正像差時，通過采用分為數(shù)個光接收區(qū)的第一和第二光接收部，對應(yīng)于曲線D的情況，分別考慮中心光和外圍光的預定增益系數(shù)，光盤在切線方向和徑向方向都傾斜時，抖動就急劇地降低了。
如上所述，不包括像差的第一光束和包括彗形像差的第二光束分別地在光盤上聚焦形成一主光斑和一副光斑，然后分別被光檢測器的第一和第二光接收部檢測。接著，所檢測的信號用公式(4)處理以產(chǎn)生一再現(xiàn)信號。結(jié)果，由光盤傾斜而引起的彗形像差和由光盤厚度偏差而引起的球面像差就能被校正，因此降低了抖動并改進了再現(xiàn)信號的聚焦。
此外，再現(xiàn)信號通過校正串音、和由光盤傾斜而引起的彗形像差以及由光盤厚度偏差而引起的球面像差，利用其兩個光接收部被進一步分為光接收區(qū)因此進一步地導致降低抖動的光檢測器使用公式(5)而能夠獲得一個重放信號。
雖然本發(fā)明參考其優(yōu)選實施例已作出詳細地圖示和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離后面權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的實質(zhì)和保護范圍時，可以在形式和細節(jié)上作出修改。
權(quán)利要求
1.一種光學拾取器，它包括一光源，用于發(fā)射光；一光分割裝置，用于將入射光分離成至少包括第一光束和第二光束的兩個光束以能在光盤上形成至少兩個光斑；一光程改變裝置，用于改變?nèi)肷涞牡谝缓偷诙馐膫鞑ヂ窂?；一物鏡，用于聚焦第一和第二光束，以在光盤上分別形成一主光斑和一副光斑；一具有第一和第二光接收部的光檢測器，用于分別接收由光盤反射的并穿過光程改變裝置的第一和第二光束，并對所接收的光束進行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生和檢測電信號；和一信號處理器，用于通過使用電信號校正由光盤傾斜而引起的像差。
2．如權(quán)利要求1所述的光學拾取器，其特征在于光分割裝置包括一全息照相光學元件(HOE)，它能夠僅使第二光束，而不是第一光束產(chǎn)生一預定的彗形像差量，這樣當光盤沒有傾斜時，就會聚焦沒有像差的主光斑和包括彗形像差的副光斑。
3．如權(quán)利要求1所述的光學拾取器，其特征在于光分割裝置包括一極化光束分離器，它能夠僅使第二光束，而不是第一光束產(chǎn)生一預定的彗形像差量，這樣第一光束具有一個不含像差的極化分量，第二光束具有另一個包含彗形像差的極化分量，和光程改變裝置，包括一光束分離器，用于根據(jù)光量、以設(shè)定比例發(fā)射或反射每個第一和第二光束以此改變第一和第二光束的傳播路徑，一極化光束分離器，沿光學路徑位于光束分離器和光檢測器之間，用于發(fā)射或反射從光盤反射并根據(jù)極化穿過光束分離器的入射第一和第二光束，其中光檢測器的第一和第二光接收部相互分離設(shè)置以分別地接收穿過極化光束分離器的第一和第二光束。
4．如權(quán)利要求1至3中任一所述的光學拾取器，其特征在于假設(shè)已被第一光接收部接收并經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換的主光斑的主再現(xiàn)信號是Sm，已被第二光接收部接收并經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換的副光斑的子再現(xiàn)信號是Ssub，k是增益系數(shù)，信號處理器使用下面的公式通過操作產(chǎn)生一再現(xiàn)信號，以此校正由光盤傾斜而引起的像差再現(xiàn)信號=Sm+k(Sm-Ssub)
5．如權(quán)利要求4所述的光學拾取器，其特征在于信號處理器還包括一k值控制電路，用于根據(jù)所校正的光學像差量調(diào)節(jié)增益系數(shù)k以最優(yōu)化。
6．如權(quán)利要求4所述的光學拾取器，其特征在于信號處理器還包括一延遲電路，用于如果主光斑和副光斑之間存在相差，就使主光斑和副光斑的相位相匹配。
7．一種光學拾取器，它包括一光源，用于發(fā)射光；一光分割裝置，用于將入射光分離成至少包括第一光束和第二光束的兩個光束以能在光盤上形成至少兩個光斑，其中第一和第二光束中的一個包括光學像差；一光程改變裝置，用于改變?nèi)肷涞牡谝缓偷诙馐膫鞑ヂ窂?；一物鏡，用于聚焦第一和第二光束，以在光盤上分別形成一主光斑和一副光斑；一具有第一和第二光接收部的光檢測器，用于分別接收由光盤反射的并穿過光程改變裝置的第一和第二光束，第一和第二光接收部每個包括數(shù)個光接收區(qū)，用于分別地接收和光電轉(zhuǎn)換第一和第二光束的中心光和外圍光以檢測電信號；和一信號處理器，用于校正串音和由光盤傾斜和厚度偏差而引起的像差。
8.如權(quán)利要求7所述的光學拾取器，其特征在于假設(shè)已被第一光接收部接收并經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換的主光斑的主再現(xiàn)信號是Sm，已被第二光接收部接收并經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換的副光斑產(chǎn)生的子再現(xiàn)信號Ssub，α是增益系數(shù)，信號處理器使用下面的公式通過操作產(chǎn)生一再現(xiàn)信號，以此校正由光盤傾斜而引起的像差再現(xiàn)信號=Sm+k(Sm-Ssub)
9.如權(quán)利要求8所述的光學拾取器，其特征在于第一光接收部檢測的主再現(xiàn)信號Sm是一個由一光接收區(qū)檢測的第一光束的中心光的信號，及其它接收區(qū)檢測的第一光束的外圍光產(chǎn)生的信號積，以及認為能使由光盤相鄰軌道的串音最小化的增益系數(shù)β的和信號。
10．如權(quán)利要求9所述的光學拾取器，其特征在于第一光接收部包括第一光接收區(qū)，用于檢測第一光束的中心光的信號，和在光盤徑向內(nèi)在第一光接收區(qū)的每一側(cè)形成的第二和第三光接收區(qū)，用于檢測第一光束的外圍光的信號。
11．如權(quán)利要求8所述的光學拾取器，其特征在于第二光接收部檢測的子再現(xiàn)信號Ssub是一個由子光接收區(qū)檢測的第二光束的中心光的信號，和其它光接收區(qū)檢測的第二光束的外圍光產(chǎn)生的信號的積，和被認為能使由光盤相鄰軌道的串音最小化的增益系數(shù)δ的和信號。
12．如權(quán)利要求11所述的光學拾取器，其特征在于第二光接收部包括第四光接收區(qū)，用于檢測第二光束的中心光的信號，和在光盤徑向內(nèi)在第四光接收區(qū)的每一側(cè)形成的第二和第三光接收區(qū)，用于檢測第二光束的外圍光的信號。
13．如權(quán)利要求7至12中任一所述的光學拾取器，其特征在于光分割裝置包括一全息照相光學元件(HOE)，它能夠僅使第二光束，而不是第一光束產(chǎn)生一預定的彗形像差量，這樣當光盤沒有傾斜時，就會聚焦沒有像差的主光斑和包括彗形像差的副光斑。
14．如權(quán)利要求7所述的光學拾取器，其特征在于光分割裝置包括一極化光束分離器，它能夠僅使第二光束，而不是第一光束產(chǎn)生一預定的彗形像差量，這樣第一光束具有一個不含像差的極化分量，第二光束具有另一個包含彗形像差的極化分量，和其中光程改變裝置，包括一光束分離器，用于根據(jù)光量以設(shè)定比例發(fā)射或反射每個第一和第二光束以此改變第一和第二光束的傳播路徑，一極化光束分離器，沿光學路徑位于光束分離器和光檢測器之間，用于發(fā)射或反射從光盤反射并根據(jù)極化穿過光束分離器的入射第一和第二光束，其中光檢測器的第一和第二光接收部相互分離設(shè)置以分別地接收穿過極化光束分離器的第一和第二光束。
全文摘要
一光學拾取器,能在光盤沒傾斜時聚焦主光斑和副光斑,并用光檢測器對主光斑和副光斑進行分析,以校正像差。該光學拾取器包括:光源;光分割裝置,用于將入射光分離成至少兩個光束以在光盤上形成至少兩個光斑;光程改變裝置,用于改變?nèi)肷涞墓馐膫鞑ヂ窂?物鏡,用于聚焦光束,以在光盤上分別形成主光斑和副光斑;光檢測器,用于分別接收由光盤反射的并穿過光程改變裝置的光束,并對所接收的光束進行光電轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生和檢測電信號;和信號處理器,用于使用電信號校正由光盤傾斜引起的像差。
文檔編號G11B7/13GK1308326SQ01103080
公開日2001年8月15日 申請日期2001年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月6日
發(fā)明者鄭鐘三, 金泰敬, 安榮萬, 徐偕貞 申請人:三星電子株式會社