專利名稱：光拾取裝置、信息處理裝置和信號處理方法
技術領域：
本發明一般地涉及光拾取裝置、信息處理裝置和信號處理方法，更具體地說，本發明涉及各自能夠精確執行跟蹤誤差信號和聚焦誤差信號的檢測的光拾取裝置、信息處理裝置和信號處理方法。
背景技術：
近來，已經將多種光盤(包括磁光盤)用作數字數據的記錄和再現介質。這些光盤例如包括致密盤(CD)、小型盤(MD)、數字通用盤(DVD)等等。
在應用該光盤的數據記錄和再現中，光拾取裝置的位置控制變得非常必要，并且執行從光拾取裝置讀取的盤的返回光的檢測，用于例如跟蹤伺服和聚焦伺服。例如，使用包括分割的光接收元件的光電探測器執行來自盤的返回光的光點檢測。
作為公開了用于伺服的信號檢測結構，例如有日本專利申請公開No.Hei 11-353666。日本專利申請公開No.Hei 11-353666公開了一種在與相應于盤的直徑方向的徑向方向相垂直的方向上、分割成包括中心部分和兩個端部的三個部分的光電探測器結構，以便檢測徑向誤差信號。
但是，在日本專利申請公開No.Hei 11-353666中所示的結構僅具有作為徑向誤差信號所獲取的信號的跟蹤誤差信號，并必須配置另一個包括光電探測器和光學系統的光檢測系統用以檢測聚焦誤差。因此，該結構所存在的問題是其裝置配置變得復雜并且尺寸很大。此外，所存在的另一個問題是，在檢測追蹤系統的跟蹤誤差信號的情況下，當由于焦點偏移、像差等導致光接收部分上的光束尺寸和形狀改變時，不可能校正對透鏡偏移的跟蹤誤差信號的DC電平偏移。
發明內容
鑒于上述情形完成了本發明。在目前的情形下，需要各自能夠使用小而簡單的結構實現跟蹤誤差信號和聚焦誤差信號的檢測的光拾取裝置、信息處理裝置和信號處理方法。
此外，更詳細地，作為小而簡單的結構，本發明實現了一種能夠通過同一光檢測系統進行聚焦誤差檢測、跟蹤誤差檢測、以及RF信號檢測的光檢測系統的結構，從而使得通過同一光檢測系統檢測幾乎所有的驅動光盤裝置所必需的信號成為可能，其中使用包括在與盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的光接收部分的第一光電探測器，三個部分中兩端的光接收部分在與徑向方向相垂直的跟蹤方向上進一步分割成三個部分，以及使用具有在徑向方向上分割成三個部分的光接收部分的第二光電探測器。此外，本發明還提供在由于諸如焦點偏移的主要因素導致光接收部分上的光束尺寸和光束形狀已經發生改變時，各自能夠使得跟蹤誤差信號的檢測很難受到影響的光拾取裝置、信息處理裝置、信號處理方法。
本發明的第一方面是一種光拾取裝置，用于對光盤進行記錄或再現信息，該光拾取裝置具有的結構包括第一光電探測器，用于檢測來自所述光盤的返回光；其中，配置所述第一光電探測器，以便在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上將所述第一光電探測器分割成三個部分、并且在基本上與徑向方向垂直的跟蹤方向上將徑向方向上的兩個端部部分的光接收元件分割成三個部分，從而所述第一光電探測器包括徑向方向上中心部分的光接收元件、以及兩個端部部分上的各三個光接收元件的總共七個光接收元件，根據返回光的光接收輸出光接收元件信號作為跟蹤誤差信號生成信號。
另外，在本發明的光拾取裝置的一個實施例中，所述光拾取裝置還包括第二光電探測器；其中，在從所述光盤的返回光的聚焦位置偏移距離L的位置處布置所述第一光電探測器，并且在從所述光盤的返回光的聚焦位置在與所述第一光電探測器的方向相反的方向上偏移距離L的位置處布置所述第二光電探測器；所述第二光電探測器具有在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的三個光接收元件；以及將所述第一光電探測器和所述第二光電探測器的每一個光接收元件信號分別輸出為跟蹤誤差信號生成信號和聚焦誤差信號生成信號。
此外，本發明的第二方面是一種信息處理裝置，用于執行各自應用光盤的信息記錄處理或信息再現處理，所述裝置包括光拾取裝置，用于照射光到所述光盤上并執行來自所述光盤的返回光的檢測處理；以及信號處理單元，用于根據所述光拾取裝置的檢測光生成控制信號；其中，所述光拾取裝置包括用于檢測來自所述光盤的返回光的第一光電探測器；其中，配置所述第一光電探測器，以便在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上將所述第一光電探測器分割成三個部分、并且在基本上與徑向方向垂直的跟蹤方向上將徑向方向上的兩個端部部分的光接收元件分割成三個部分，從而所述第一光電探測器包括徑向方向上中心部分的光接收元件、以及兩個端部部分上的各三個光接收元件的總共七個光接收元件，根據返回光的光接收輸出光接收元件信號作為跟蹤誤差信號生成信號；以及其中，配置所述信號處理單元，接收來自所述光拾取裝置的光接收元件信號的輸入，以生成跟蹤誤差信號。
另外，在本發明的信息處理裝置的一個實施例中，所述光拾取裝置還包括第二光電探測器；其中，在從所述光盤的返回光的聚焦位置偏移距離L的位置處布置所述第一光電探測器，并且在從所述光盤的返回光的聚焦位置在與所述第一光電探測器的方向相反的方向上偏移距離L的位置處布置所述第二光電探測器；其中，所述第二光電探測器配置為具有在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的三個光接收元件，以將所述第一光電探測器和所述第二光電探測器的每一個光接收元件信號分別輸出為跟蹤誤差信號生成信號和聚焦誤差信號生成信號；以及其中，配置所述信號處理單元，以根據所述第一光電探測器和所述第二光電探測器的每一個光接收元件信號分別生成跟蹤誤差信號和聚焦誤差信號。
此外，在本發明的信息處理裝置的一個實施例中，所述信號處理單元配置為，基于在從所述第一光電探測器輸入的光接收元件信號中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分的每一個中存在的光接收元件中、在位于基本上跟蹤方向上的三個分割的光接收元件的中心處的兩個光接收元件的信號的差分信號(A-D)，在徑向方向上的每一個端部部分中的跟蹤方向上的三個分割的光接收元件中、在跟蹤方向上位于端部部分處的兩個光接收元件的和信號(B1+B2)及(C1+C2)的差分信號(B1+B2)-(C1+C2)，按照公式Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理，其中ma是校正系數。
另外，在本發明的信息處理裝置的一個實施例中，配置所述信號處理單元，使得所述信號處理單元根據透鏡對徑向方向的偏移、基于信號分量(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}的DC偏移的傾斜比率設置校正系數ma，并且所述信號處理單元根據計算公式Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理。
此外，在本發明的信息處理裝置的一個實施例中，所述信號處理單元配置為，基于在從所述第一光電探測器輸入的光接收元件信號中，位于與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上中心處的光接收元件的信號I，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分的每一個中存在的光接收元件中、在位于基本上跟蹤方向上的三個分割的光接收元件的中心處的兩個光接收元件的信號的差分信號(A-D)，在徑向方向上的每一個端部部分中的跟蹤方向上的三個分割的光接收元件中、在跟蹤方向上位于端部部分處的兩個光接收元件的和信號(B1+B2)以及(C1+C2)的差分信號{(B1+B2)-(C1+C2)}，按照公式Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理，其中ma和mb是校正系數。
另外，在本發明的信息處理裝置的一個實施例中，配置所述信號處理單元，使得所述信號處理單元根據透鏡對徑向方向的偏移、基于信號分量(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}的DC偏移的傾斜比率設置校正系數ma，以及設置校正系數mb使得通過將信號分量(B1+B2+C1+C2)以及校正系數mb和信號分量I的乘積相加所獲得的值(B1+B2+C1+C2+mbI)為幾乎與透鏡偏移一致的值，并且使得所述信號處理單元根據計算公式Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理。
此外，在本發明的信息處理裝置的一個實施例中，所述信號處理單元配置為，基于在從所述第一光電探測器輸入的光接收元件信號中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分的每一個中存在的光接收元件中、在位于基本上跟蹤方向上的三個分割的光接收元件的中心處的兩個光接收元件的信號的差分信號(A-D)，在徑向方向上的每一個端部部分中的跟蹤方向上的三個分割的光接收元件中、在跟蹤方向上位于端部部分處的兩個光接收元件的和信號(B1+B2)及(C1+C2)的差分信號{(B1+B2)-(C1+C2)}，以及基于在從所述第二光電探測器輸入的光接收元件信號中、位于與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分處的兩個光接收元件的信號的差分信號(E-H)，按照公式Tr＝(A-D)-mc(E-H)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理，其中ma和mc是校正系數。
另外，在本發明的信息處理裝置的一個實施例中，配置所述信號處理單元，使得所述信號處理單元根據透鏡對徑向方向的偏移、基于信號分量(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}的DC偏移的傾斜比率設置校正系數ma，以及設置校正系數mc使得在出現信號分量(A-D)的聚焦偏移時產生的誤差通過信號分量(E-H)和校正系數mc的乘積來取消，并且使得所述信號處理單元根據計算公式Tr＝(A-D)-mc(E-H)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理。
此外，在本發明的信息處理裝置的一個實施例中，所述信號處理單元配置為，基于在從所述第一光電探測器輸入的光接收元件信號中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上位于中心處的光接收元件的信號I、與位于徑向方向上兩個端部部分的每一個中的光接收元件中在位于基本上跟蹤方向上的三個分割的光接收元件的總和信號(A+D+B1+B2+C1+C2)的差分信號{I-(A+D+B1+B2+C1+C2)}，以及基于在從所述第二光電探測器輸入的光接收元件信號中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上位于中心處的光接收元件的信號J、與位于與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分處的兩個光接收元件的總和信號(E+H)的差分信號{(E+H)-J}，按照公式Fo＝{I-(A+D+B1+B2+C1+C2)}+{(E+H)-J}執行聚焦誤差信號Fo的生成處理。
另外，本發明的第三方面是一種信號處理方法，用于生成光拾取裝置的控制信號，包括步驟輸入在第一光電探測器中根據來自光盤的返回光的光接收所檢測的光接收元件信號，所述第一光電探測器包括在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的光接收元件，并且在基本上與徑向方向垂直的跟蹤方向上將徑向方向上位于兩個端部部分的所述光接收元件分割成三個部分，所述第一光電探測器包括徑向方向上中心部分的光接收元件、以及兩個端部部分上的各三個光接收元件的總共七個光接收元件；以及基于所述第一光電探測器中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分的每一個中存在的光接收元件中、在位于基本上跟蹤方向上的所述三個分割的光接收元件的中心處的兩個光接收元件的信號的差分信號(A-D)，以及在徑向方向上的每一個端部部分中的基本上跟蹤方向上的所述三個分割的光接收元件中、在跟蹤方向上位于端部部分處的兩個光接收元件的和信號(B1+B2)及(C1+C2)的差分信號(B1+B2)-(C1+C2)，按照公式Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理，其中ma是校正系數。
此外，在本發明的信號處理方法的一個實施例中，所述跟蹤誤差信號生成步驟根據透鏡對徑向方向的偏移、基于信號分量(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}的DC偏移的傾斜比率設置校正系數ma，并且根據計算公式Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理。
另外，本發明的第四方面是一種信號處理方法，用于生成光拾取裝置的控制信號，包括步驟輸入在第一光電探測器中根據來自光盤的返回光的光接收所檢測的光接收元件信號，所述第一光電探測器包括在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的光接收元件，并且在基本上與徑向方向垂直的跟蹤方向上將徑向方向上位于兩個端部部分的所述光接收元件分割成三個部分，所述第一光電探測器包括徑向方向上中心部分的光接收元件、以及兩個端部部分上的各三個光接收元件的總共七個光接收元件；以及基于所述第一光電探測器中，位于與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上中心處的所述光接收元件的信號I，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分的每一個中存在的光接收元件中、在位于基本上跟蹤方向上的所述三個分割的光接收元件的中心處的兩個光接收元件的信號的差分信號(A-D)，以及在徑向方向上的每一個端部部分中的基本上跟蹤方向上的所述三個分割的光接收元件中、在跟蹤方向上位于端部部分處的兩個光接收元件的和信號(B1+B2)及(C1+C2)的差分信號{(B1+B2)-(C1+C2)}，按照公式Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理，其中ma和mb是校正系數。
此外，在本發明的信號處理方法的一個實施例中，所述跟蹤誤差信號生成步驟根據透鏡對徑向方向的偏移、基于信號分量(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}的DC偏移的傾斜比率設置校正系數ma，設置校正系數mb使得通過將信號分量(B1+B2+C1+C2)以及校正系數mb和信號分量I的乘積相加所獲得的值(B1+B2+C1+C2+mbI)為幾乎與透鏡偏移一致的值，并且根據計算公式Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理。
另外，本發明的第五方面是一種信號處理方法，用于生成光拾取裝置的控制信號，包括步驟輸入在第一光電探測器中根據來自光盤的返回光的光接收所檢測的光接收元件信號，所述第一光電探測器布置在從所述光盤的返回光的聚焦位置偏移距離L的位置處，所述第一光電探測器包括在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的光接收元件，并且在基本上與徑向方向垂直的跟蹤方向上將徑向方向上位于兩個端部部分的所述光接收元件分割成三個部分，所述第一光電探測器包括徑向方向上中心部分的光接收元件、以及兩個端部部分上的各三個光接收元件的總共七個光接收元件；輸入在第二光電探測器中根據來自光盤的返回光的光接收所檢測的光接收元件信號，所述第二光電探測器布置在從所述光盤的返回光的聚焦位置在與所述第一光電探測器的方向相反的方向上偏移距離L的位置處，所述第二光電探測器具有在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的三個光接收元件；以及基于在所述第一光電探測器中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分的每一個中存在的光接收元件中、在位于基本上跟蹤方向上的所述三個分割的光接收元件的中心處的兩個光接收元件的信號的差分信號(A-D)，以及在徑向方向上的每一個端部部分中的基本上跟蹤方向上的所述三個分割的光接收元件中、在跟蹤方向上位于端部部分處的兩個光接收元件的和信號(B1+B2)及(C1+C2)的差分信號{(B1+B2)-(C1+C2)}，并且基于在從所述第二光電探測器輸入的光接收元件信號中、位于與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分處的兩個光接收元件的信號的差分信號(E-H)，按照公式Tr＝(A-D)-mc(E-H)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理，其中ma和mc是校正系數。
此外，在本發明的信號處理方法的一個實施例中，所述跟蹤誤差信號生成步驟根據透鏡對徑向方向的偏移、基于信號分量(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}的DC偏移的傾斜比率設置校正系數ma，設置校正系數mc使得在出現信號分量(A-D)的聚焦偏移時產生的誤差通過信號分量(E-H)和校正系數mc的乘積來取消，并且根據計算公式Tr＝(A-D)-mc(E-H)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理。
另外，本發明的第六方面是一種信號處理方法，用于生成光拾取裝置的控制信號，包括步驟輸入在第一光電探測器中根據來自光盤的返回光的光接收所檢測的光接收元件信號，所述第一光電探測器布置在從所述光盤的返回光的聚焦位置偏移距離L的位置處，所述第一光電探測器包括在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的光接收元件，并且在基本上與徑向方向垂直的跟蹤方向上將徑向方向上位于兩個端部部分的所述光接收元件分割成三個部分，所述第一光電探測器包括徑向方向上中心部分的光接收元件、以及兩個端部部分上的各三個光接收元件的總共七個光接收元件；輸入在第二光電探測器中根據來自光盤的返回光的光接收所檢測的光接收元件信號，所述第二光電探測器布置在從所述光盤的返回光的聚焦位置在與所述第一光電探測器的方向相反的方向上偏移距離L的位置處，所述第二光電探測器具有在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的三個光接收元件；以及基于在所述第一光電探測器中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上位于中心處的光接收元件的信號I、與位于徑向方向上兩個端部部分的每一個中的光接收元件中在位于基本上跟蹤方向上的三個分割的光接收元件的總和信號(A+D+B1+B2+C1+C2)的差分信號{I-(A+D+B1+B2+C1+C2)}，以及基于在從所述第二光電探測器輸入的光接收元件信號中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上位于中心處的光接收元件的信號J、與位于與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分處的兩個光接收元件的總和信號(E+H)的差分信號{(E+H)-J}，按照公式Fo＝{I-(A+D+B1+B2+C1+C2)}+{(E+H)-J}執行聚焦誤差信號Fo的生成處理。
通過下文對本發明的實施例及附圖的詳細描述，本發明的其它目標、特點和優點將更加清楚。
本發明的一個實施例的結構如下。也就是說，在與光盤的直徑方向相對應的徑向方向上將第一光電探測器分割成三個部分，并且將位于三個分割的部分中兩個端部的光接收元件在與徑向方向垂直的跟蹤方向上各自進一步分割成三個部分，以及在徑向方向上將第二光電探測器分割成三個部分。第一光電探測器和第二光電探測器用于生成跟蹤誤差信號和聚焦誤差信號。在生成跟蹤誤差信號時，主要使用來自第一光電探測器的輸入信號，并且能夠生成沒有DC電平偏移的穩定且準確的跟蹤誤差信號。而且，通過處理聚焦偏移執行校正的配置，即使出現聚焦偏移，也能夠生成穩定且準確的跟蹤誤差信號，從而實現精確控制。
從下面結合附圖對本發明的實施例和示例的詳細描述，能夠更加全面的理解本發明，其中
圖1是表示本發明的第一實施例的光拾取裝置的結構的圖；圖2是表示本發明的第一實施例的光拾取裝置和光盤之間的對應關系的圖；圖3是表示本發明的第一實施例的光拾取裝置的光電探測器的結構的圖；圖4是表示跟蹤誤差信號及其元件信號對透鏡偏移的變化的圖；圖5是表示計算跟蹤誤差信號Tr的計算公式中的校正系數ma的處理序列的流程圖；圖6是表示計算跟蹤誤差信號Tr的計算公式中的校正系數ma的具體處理示例的圖；圖7是表示計算跟蹤誤差信號Tr的計算公式中的校正系數ma的具體處理示例的圖；圖8是表示計算跟蹤誤差信號Tr的計算公式中的校正系數ma的另一具體處理示例的圖；圖9是表示計算跟蹤誤差信號Tr的計算公式中的校正系數ma的具體處理示例的圖；圖10A和10B是分別表示在本發明的第二實施例中對聚焦偏移和透鏡偏移跟蹤誤差信號的元件信號的變化的圖；圖11是表示在本發明的第二實施例的跟蹤誤差信號計算公式中校正系數mb的設置條件的圖；圖12是表示在應用本發明第二實施例中的跟蹤誤差信號計算公式和第一實施例中的跟蹤誤差信號計算公式的情況下，對聚焦偏移的影響差異的圖；圖13是表示計算在第二實施例的跟蹤誤差信號Tr的計算公式中的校正系數ma的處理序列的流程圖；圖14是表示在本發明的第三實施例中設置跟蹤誤差信號計算公式的圖；圖15是表示計算在第三實施例的跟蹤誤差信號Tr的計算公式中的校正系數ma的處理序列的流程圖；以及圖16是表示能夠應用本發明的光拾取裝置的結構示例的圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖具體描述本發明的光拾取裝置、信息處理裝置、以及信號處理方法。
第一實施例圖1示出根據本發明第一實施例的信息處理裝置的光拾取裝置的結構。如圖1所示，光拾取裝置100包括作為激光光源的半導體激光器101，并且準直透鏡102和偏振光光束分離器(PBS)103依次設置在半導體激光器101的輸出光的光路上。此外，四分之一波片104和物鏡105依次設置在偏振光光束分離器(PBS)103的光傳輸側的光路上。
光盤106位于物鏡105的激光輸出側。另一方面，會聚透鏡107、半透半反鏡108、以及檢測由半透半反鏡108分離的返回光的兩個光電探測器PD1 109和PD2 110設置在偏振光光束分離器(PBS)103的返回路徑中返回光一側的光路上。兩個光電探測器PD1 109和PD2 110的檢測信號輸入到信號處理單元112中，并且生成跟蹤誤差信號Tr和聚焦誤差信號Fo，輸出到未示出的伺服控制系統。然后，由光拾取裝置、透鏡驅動器等執行跟蹤伺服和聚焦伺服。此外，信號處理單元112可以配置在光拾取裝置內部或其外部。
此外，光拾取裝置100的具體裝置配置具有例如如圖2所示的結構，其中光拾取裝置100在能夠驅動光盤106的狀態下設置在與光盤的表面相對的位置，并且物鏡105設置在與光盤的表面相對的位置。通過整個光拾取裝置100的驅動系統，整個光拾取裝置100能夠在為光盤106的直徑方向的徑向方向上移動，并且通過設置在光拾取裝置100內部的伺服機構物鏡105經歷細微的位置控制。由此，能夠執行跟蹤伺服和聚焦伺服。
返回圖1，將描述通過光拾取裝置100的跟蹤誤差信號和聚焦誤差信號的獲取結構。如圖1所示，從半導體激光器101發射的光由準直透鏡102進行準直(使其變為平行光)，并且進入偏振光光束分離器(PBS)103。偏振光光束分離器(PBS)103具有偏振膜。所進入的光穿過偏振光光束分離器(PBS)103，然后由四分之一波片104轉換成圓偏振光，通過物鏡105會聚在光盤106上。
光盤106反射的光穿過物鏡105和四分之一波片104，并被轉換成與進入路徑偏振光垂直的線性偏振光。然后，轉換后的光由偏振光光束分離器(PBS)103反射。偏振光光束分離器(PBS)103反射的光由會聚透鏡107會聚并且由半透半反鏡108分離成兩個部分。之后，一部分分離后的光被位于從分離光的會聚點S1靠近半透半反鏡108距離L處的光電探測器PD1 109接收，而另一部分光被位于從半透半反鏡108遠離會聚點S2距離L處的光電探測器PD2 110接收。
參照圖3描述光電探測器PD1 109和PD2 110的結構。每一個光電探測器PD1 109和PD2 110在徑向方向(光盤的直徑方向)上以對中心線對稱的模式都分割成三個部分，如圖3所示。
如圖3的部分(a)所示，光電探測器PD1 109在徑向方向(光盤的直徑方向)上以對中心線對稱的模式分割成三個部分，并且除了中心部分I之外的、在徑向方向上兩個端部的光接收部分的每一個在垂直于徑向方向的方向，即跟蹤方向上分割成三個部分(B1，A，B2)和(C1，D，C2)。因此，光電探測器PD1 109總共包括七個分割的光接收元件(A，B1，B2，C1，C2，D，I)。
另外，如圖3的部分(b)所示，光電探測器PD2 110在徑向方向(光盤的直徑方向)上以對中心線對稱的模式分割成三個部分，總共包括三個分割的光接收元件(E，H，J)。
光電探測器PD1 109接收位于從光的會聚點S1靠近半透半反鏡108距離L處的光點201，并且光電探測器PD2 110接收位于從半透半反鏡108遠離光的會聚點S2距離L處的光點202。
在圖1所示的信號處理單元112中，輸入光電探測器PD1 109和PD2 110所檢測的光接收元件信號，并且通過光點尺寸方法計算聚焦誤差信號Fo。也就是說，聚焦誤差信號Fo通過運算Fo＝I-(A+D+B1+B2+C1+C2)+E+H-J來獲得。
此外，假定每一個字母A-J表示光接收元件信號，作為基于在每一個光接收元件A-J中所接收的光點的光量而獲得的各自的輸出值。
在聚焦誤差信號F0F0＝I-(A+D+B1+B2+C1+C2)+E+H-J的前半部分中的信號{I-(A+D+B1+B2+C1+C2)}是在光電探測器PD1 109的徑向方向(光盤的直徑方向)上分割成三個部分的光接收元件中的中心處的光接收元件信號I與徑向方向上位于兩個端部的光接收元件的總信號(A+D+B1+B2+C1+C2)之間的差。
另一方面，在聚焦誤差信號FoFo＝I-(A+D+B1+B2+C1+C2)+E+H-J的后半部分中的信號(E+H-J)是在光電探測器PD2 110的徑向方向(光盤的直徑方向)上三個分割的部分中位于兩個端部的光接收元件的總信號(E+H)與位于中心處的光接收元件信號J之間的差。
如上所述，光拾取裝置的結構為，其中偏振光光束分離器(PBS)103反射的光由會聚透鏡107會聚并且由半透半反鏡108分離成兩部分光。之后，一部分分離后的光被位于從光的會聚點S1靠近半透半反鏡108距離L處的光電探測器PD1 109接收，而另一部分分離后的光被位于從半透半反鏡108遠離光的會聚點S2距離L處的光電探測器PD2 110接收。在焦點不存在偏移的情況下，光電探測器PD1 109和PD2 110的光點變為相同尺寸，并且聚焦誤差信號Fo，即Fo＝I-(A+D+B1+B2+C1+C2)+E+H-J表示預定值。當聚焦偏移發生時，該信號值改變。
另一方面，圖1所示的信號處理單元112中輸入光電探測器PD1109和PD2 110所檢測的光接收元件信號，并且按照公式Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}計算跟蹤誤差信號Tr。
這里，字母ma表示校正系數，用于校正透鏡偏移對跟蹤誤差信號的影響。
本實施例配置為僅使用光電探測器PD1 109的信號A、D、B1、B2、C1和C2計算跟蹤誤差信號Tr。也就是說，本實施例根據徑向方向上光電探測器PD1 109的兩個端部部分的6個光接收元件的信號來檢測跟蹤誤差信號Tr。更具體地說，跟蹤誤差信號Tr的計算公式為Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}
從圖3的部分(a)所述的光電探測器PD1 109的結構可以看出，跟蹤誤差信號Tr的前半部分中的信號，即信號(A-D)為在徑向方向上一個端部的光接收元件信號(B1，A，B2)和在徑向方向上另一個端部的光接收元件信號(C1，D，C2)中，位于跟蹤方向上中心處的光接收元件的信號A和D之間的差值。
此外，跟蹤誤差信號Tr的后半部分中的信號ma{(B1+B2)-(C1+C2)}為，通過將徑向方向上光電探測器PD1109的一個端部的光接收元件信號(B1，A，B2)和徑向方向上光電探測器PD1 109的另一個端部的光接收元件信號(C1，D，C2)中、位于跟蹤方向上兩個端部處的光接收元件的信號的相加值(B1+B2)和(C1+C2)之間的差值乘以預定的校正系數ma所獲得的值。
考慮光拾取裝置100的物鏡105在作為光盤的直徑方向的徑向方向上發生偏移的情況。
圖4示出跟蹤誤差信號Tr，即根據公式Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}所計算的跟蹤誤差信號Tr與在作為光盤的直徑方向的徑向方向上光拾取裝置100的物鏡105的偏移量之間的對應關系，以及作為公式的分量的每一個信號值(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}之間的對應關系。
在圖4所示的圖中，在透鏡偏移以0作為中心部分從-0.25mm到+0.25mm的范圍內顯示每一個信號的變化。在中心部分透鏡偏移0的位置處的光拾取裝置100的物鏡105處于布置在光盤的校正跟蹤位置的狀態。圖4所示的圖形示出了物鏡105的透鏡偏移出現在與跟蹤方向垂直的徑向方向(光盤的直徑方向)上-0.25mm到+0.25mm的范圍內的情況下，各個信號的變化。
如圖4所示，當透鏡偏移時，A-D信號的DC電平的偏移程度發生變化。也就是說，圖中所示的A-D信號是具有相對較大傾度的對角向右下降信號(diagonally right down signal)。A-D信號在透鏡偏移的-0.25方向變大，并且在+0.25方向變小。也就是說，A-D信號具有作為相對較大對角向右下降直流分量的DC電平偏移。
另一方面，{(B1+B2)-(C1+C2)}信號的DC電平偏移程度具有與A-D信號不同的傾度。也就是說，圖中的{(B1+B2)-(C1+C2)}信號是具有相對較小傾度的對角向右下降信號。{(B1+B2)-(C1+C2)}信號在-0.25方向變大，并且在+0.25方向變小。也就是說，{(B1+B2)-(C1+C2)}信號具有作為與A-D信號不同的相對較小對角向右下降直流分量的DC電平偏移。
如上所述，跟蹤誤差信號Tr表述為Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}。
在跟蹤誤差信號Tr計算公式中設置的系數ma設置為，能夠從圖4所示的圖形中計算出的A-D信號的DC偏移傾度與{(B1+B2)-(C1+C2)}信號的DC偏移傾度之間的比率。
當根據所設置的系數計算跟蹤誤差信號Tr時，即使存在一些透鏡偏移也能夠獲得不包括任何DC電平偏移的純粹的跟蹤誤差信號。
下面參照圖5描述在跟蹤誤差信號Tr的計算公式中，即Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}中的系數ma的計算處理序列。
可以根據Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}獲得跟蹤誤差信號Tr。這里，系數ma是校正系數，用于校正基于透鏡偏移的DC電平偏移對跟蹤誤差信號Tr的影響。下面描述在圖5的校正系數ma的確定處理序列中執行的各個處理步驟。
首先，當在步驟S101光盤插入驅動器中時，在步驟S102開啟聚焦伺服。接著，在步驟S103中，DC驅動電流流過物鏡致動器，并且執行固定量的透鏡偏移。這是在光盤106的徑向方向上偏移圖2所示的光拾取裝置100的物鏡105固定距離的處理。該偏移距離可以設置為任意預定值。
在步驟S104，計算在執行固定距離的偏移處理時、A-D信號的平均值ave(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}信號的平均值ave{(B1+B2)-(C1+C2)}之間的比值，即ave(A-D)/ave{(B1+B2)-(C1+C2)}，然后在步驟S105將校正系數ma設置為ma＝ave(A-D)/ave{(B1+B2)-(C1+C2)}。
執行圖5中校正系數ma的計算處理流程的每一步的具體處理示例參照圖6和圖7進行描述。在圖5的步驟S103，DC驅動電流流過物鏡致動器，以執行固定量的透鏡偏移。這執行在光盤106的徑向方向上偏移光拾取裝置100的物鏡105固定距離，并且在步驟S104，執行在執行固定距離的偏移處理時、A-D信號的平均值ave(A-D)和平均值ave{(B1+B2)-(C1+C2)}之間的比值，即ave(A-D)/ave{(B1+B2)-(C1+C2)}的計算處理。
下面描述處理過程。類似于上面描述的圖4，圖6所示的圖形示出跟蹤誤差信號Tr，即Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}與光拾取裝置100的物鏡105的偏移量之間的對應關系，以及作為上述公式的分量的每一個信號值(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}之間的對應關系。
假定在圖6所示的圖形中，固定量的透鏡偏移執行到左側方向上的-0.1。在透鏡偏移處理之后，在步驟S104，計算在執行固定距離的偏移處理時、A-D信號的平均值ave(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}信號的平均值ave{(B1+B2)-(C1+C2)}之間的比值，也就是ave(A-D)/ave{(B1+B2)-(C1+C2)}。
A-D信號的平均值ave(A-D)等價于圖6所示的三角251的高，{(B1+B2)-(C1+C2)}信號的平均值ave{(B1+B2)-(C1+C2)}等價于圖6所示的三角252的高。
圖7示出這些三角的提取圖形。圖7所示的三角251的高h1等價于在圖6所示的圖形的左側方向上執行透鏡偏移到向左-0.1的情況下，A-D信號的平均值ave(A-D)。此外，圖7所示的三角252的高h2等價于在圖6所示的圖形的左側方向上執行透鏡偏移到向左-0.1的情況下，{(B1+B2)-(C1+C2)}信號的平均值ave{(B1+B2)-(C1+C2)}。
因此，每一個平均值等價于每一個信號的DC電平的傾度。在步驟S104，計算兩個信號的傾度的比率h1/h2，作為ave(A-D)/ave{(B1+B2)-(C1+C2)}，并且在步驟S105執行將校正系數ma設置為ma＝ave(A-D)/ave{(B1+B2)-(C1+C2)}的處理。
通過執行校正系數ma的設置，當應用跟蹤誤差信號Tr的計算公式Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行操作時，即使存在透鏡偏移也能夠獲得沒有DC電平偏移的計算的跟蹤誤差信號Tr。
此外，可以采用下面的方法作為確定校正系數ma的配置，以便提高校正系數ma的計算處理的精度。也就是說，可以采用通過計算用與上面所述示例相同的處理過程獲得的在執行固定量的透鏡偏移時A-D信號的平均值和在執行沒有透鏡偏移時A-D信號的平均值之間的差值、以及在執行固定量的透鏡偏移時{(B1+B2)-(C1+C2)}信號的平均值和在執行沒有透鏡偏移時{(B1+B2)-(C1+C2)}信號的平均值之間的差值，來確定校正系數ma的配置。
對于例如圖8所示的，在已經安裝到驅動器之后光盤沒有設置在偏移處理開始的點P1的精確跟蹤位置上、并且不同的DC電平偏移已經包括在A-D信號和{(B1+B2)-(C1+C2)}信號的情況，該處理是非常有效的處理。假定點P1為偏移開始點，并且假定點P2為偏移結束點。在這些點的每一個，獲取每一個信號的平均值并計算它們之間的差值。
也就是說，如圖9所示，在偏移處理開始的點P1，計算A-D信號的平均值{ave(A-D)}p1以及{(B1+B2)-(C1+C2)}信號的平均值ave{(B1+B2)-(C1+C2)}p1，并且在偏移處理結束點P2，計算A-D信號的平均值{ave(A-D)}p2以及{(B1+B2)-(C1+C2)}信號的平均值ave{(B1+B2)-(C1+C2)}p2。
之后，計算每一個信號在偏移處理開始點P1和偏移處理結束點P2的平均值之間的差值的比率。也就是說，計算[{ave(A-D)}p2-{ave(A-D)}p1]/[ave{(B1+B2)-(C1+C2)}p2-ave{(B1+B2)-(C1+C2)}p1]，并且將校正系數設置為ma＝[{ave(A-D)}p2-{ave(A-D)}p1]/[ave{(B1+B2)-(C1+C2)}p2-ave{(B1+B2)-(C1+C2)}p1]。
通過例如圖8所示的處理，即使在已經安裝到驅動器之后光盤沒有設置在偏移處理開始的點P1的精確跟蹤位置上、并且不同的DC電平偏移已經包括在A-D信號和{(B1+B2)-(C1+C2)}信號的情況下，也能夠計算每一個信號的DC電平偏移的傾度的準確比率，然后計算更加精確的校正系數。
通過應用下面的跟蹤誤差信號Tr計算公式Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}，其中設置如上所述確定的校正系數ma，來計算跟蹤誤差信號Tr，即使在出現任意透鏡偏移的情況下，也能夠計算沒有DC電平偏移的真實跟蹤誤差信號，并實現精確的跟蹤伺服。
此外，在用于跟蹤誤差計算的光接收元件的結構配置中，參照圖3的部分(a)描述了包括7個分割的光接收元件的光電探測器PD1 109的輸出。但是，如上所述，在計算聚焦誤差時，應用圖3的部分(a)所示的包括7個分割的光接收元件的光電探測器PD1 109的信號、以及圖3的部分(b)所示的包括3個分割的光接收元件的光電探測器PD2 110的信號。也就是說，聚焦誤差信號Fo使用按照公式Fo＝I-(A+D+B1+B2+C1+C2)+E+H-J計算所獲得的信號。
在聚焦誤差信號Fo計算公式中，在徑向方向上位于光電探測器PD1 109的中心的光接收元件I的信號I、以及在徑向方向上位于光電探測器PD2 110的中心的光接收元件J的信號J是非常重要的信號。但是，信號I和J沒有應用到跟蹤誤差信號Tr計算公式，即Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}中，并且可以設計用于獲取信號I和J的光接收元件I和J各自的寬度，以便能夠獲得最佳的聚焦誤差信號Fo的信號量。
第二實施例下面，將描述通過進一步改進已經應用到如上所述的第一實施例的跟蹤誤差信號Tr計算公式、即Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}，在即使存在聚焦誤差時、即在產生聚焦偏移時，也能夠輸出精確的跟蹤誤差信號的跟蹤誤差信號Tr計算配置。另外，作為裝置結構和光電探測器結構，采用與參照圖1至3描述的第一實施例的結構相同的結構。
同樣在本實施例中，通過使用圖3的部分(a)所示的總共包括7個分割的光接收元件A、B1、B2、C1、C2、D和I的光電探測器PD1109，其中以中心線對稱的模式在徑向方向(光盤的直徑方向)上分割成3個部分、并且在除中心部分I之外的位于兩個端部部分的光接收元件在跟蹤方向上各自進一步分割成三個部分(B1，A，B2)和(C1，D，C2)，以及通過使用圖3的部分(b)所示的以中心線對稱的模式在徑向方向(光盤的直徑方向)上分割成3個部分、總共包括3個分割的光接收元件E、H和J的光電探測器PD2 110，來獲得聚焦誤差信號Fo和跟蹤誤差信號Tr。
通過類似于前述第一實施例的光點尺寸方法來檢測聚焦誤差信號Fo。也就是說，通過操作Fo＝I-(A+D+B1+B2+C1+C2)+E+H-J來獲取。此外，每一個字母A-J表示根據所接收的每一個光接收元件A-J中光點的光量而獲得的輸出值。
另一方面，根據Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}計算跟蹤誤差信號Tr。
這里，字母ma是在第一實施例中計算的、用于校正透鏡偏移對跟蹤誤差信號的影響的校正系數ma。字母mb是在本實施例中新應用的第二校正系數。
跟蹤誤差的出現和聚焦誤差的出現是同時發生的現象。針對第一實施例描述的跟蹤誤差信號Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}可能會包含由于聚焦誤差的出現所導致的誤差。該第二實施例是即使發生聚焦誤差、即聚焦偏移時，也能夠輸出等價于跟蹤位移的跟蹤誤差信號Tr的在本實施例中，所應用的跟蹤誤差信號Tr按照公式Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}來計算。也就是說，在第一實施例中應用的校正系數ma改變為{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}。
在此考慮作為跟蹤誤差信號Tr計算公式中所包括的信號元件的兩個信號(B1+B2+C1+C2)信號和I信號。
表示這兩個信號(B1+B2+C1+C2)信號和I信號的變化與聚焦偏移和透鏡偏移的關系的圖形分別示于圖10A和10B。
如圖10A所示，(B1+B2+C1+C2)信號在DC電平上對聚焦偏移線性變化，以及如圖10B所示，作為對透鏡偏移向下凸起的函數而變化。
另一方面，I信號受聚焦偏移的影響不是很大，如圖10A所示變化量比較小，并且如圖10B所示，與(B1+B2+C1+C2)信號相反，作為對透鏡偏移向上凸起的函數而變化。
因此，可以通過將聚焦偏移校正信號計算為把(B1+B2+C1+C2)與反向變化的I信號乘以第二校正系數mb相加所得到的數據、即聚焦偏移校正信號＝B1+B2+C1+C2+mbI，以及通過將在第一實施例中應用的第一校正系數ma變化為ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)、以抑制透鏡偏移導致的(B1+B2+C1+C2)信號變化的影響，來抑制由于聚焦偏移所導致產生的跟蹤誤差信號的誤差。
更具體地說，應用所設置的第二校正系數mb，通過將信號(B1+B2+C1+C2)與和(B1+B2+C1+C2)信號反向變化的I信號乘以預定的第二校正系數mb相加來獲得數據，ma對于透鏡偏移幾乎是一個不變值，如圖11所示。圖11示出在每一個聚焦偏移在-500nm到500nm的范圍內的情況下，相應于透鏡偏移在從-0.3mm到+0.3mm的范圍內的聚焦偏移校正信號的值B1+B2+C1+C2+mbI。
以這種方式，通過采用獲取校正系數mb的配置，以便將信號分量(B1+B2+C1+C2)與信號分量I乘以校正系數mb相加的值B1+B2+C1+C2+mbI幾乎等于透鏡偏移的值，從而能夠按照公式Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}來計算跟蹤誤差信號Tr，由此能夠抑制聚焦偏移所導致產生的跟蹤誤差信號的誤差。
圖12所示的圖形示出聚焦偏移和跟蹤誤差的對應關系。虛線282表示在跟蹤伺服按照在前面第一實施例中描述的跟蹤誤差信號Tr計算公式、即Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}來執行的情況下的跟蹤誤差(Detrack)，而實線281表示在跟蹤伺服按照本實施例的跟蹤誤差信號Tr計算公式、即Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}來執行的情況下的跟蹤誤差(Detrack)。
根據本實施例的跟蹤誤差信號Tr的控制較少受到聚焦偏移的影響，并且能夠執行基于較好的跟蹤誤差檢測的跟蹤伺服。
現在參照圖13描述在本實施例的跟蹤誤差信號Tr計算公式、即Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}中的校正系數ma和mb的計算處理序列。
首先，在步驟S201，當光盤插入驅動器時，在步驟S202開始聚焦伺服。接著，在步驟S203，DC驅動電流流過物鏡致動器，以便偏移透鏡固定的量。這是在徑向方向上偏移圖2所示的光拾取裝置100的物鏡105固定距離的處理。所述偏移距離可以為任意固定的距離。
在步驟S204，計算在執行固定距離的偏移處理時的(B1+B2+C1+C2)信號和I信號，并且計算所得到的兩個信號的比率，即計算信號比(B1+B2+C1+C2)/I。在步驟S105將mb設置為mb＝(B1+B2+C1+C2)/I。
在隨后的步驟S206和S207中的處理與在第一實施例中執行的校正系數ma的計算處理類似。
在步驟S206，計算在執行固定距離的偏移處理時的A-D信號A-D和{(B1+B2)-(C1+C2)}信號{(B1+B2)-(C1+C2)}之間的比率，也就是(A-D)/{(B1+B2)-(C1+C2)}，并且在步驟S207將校正系數ma設置為ma＝(A-D)/{(B1+B2)-(C1+C2)}。
此外，將每一個信號電平的檢測值的平均值作為每一個信號的值，與參照圖5描述的第一實施例中的處理類似。
將通過上述處理計算的校正系數ma和mb設置為跟蹤誤差信號Tr計算公式、即Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}中的系數ma和mb。
通過應用跟蹤誤差信號Tr計算公式、即Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}的跟蹤誤差信號檢測，由于聚焦偏移導致的影響將變得很小，由此能夠執行基于良好的跟蹤誤差檢測的跟蹤伺服。
第三實施例下面，將描述通過以不同于第二實施例的方式來改變應用到如上所述的第一實施例的跟蹤誤差信號Tr計算公式、即Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}，在即使存在聚焦誤差時、即在即使產生聚焦偏移時，也能夠輸出正確的跟蹤誤差信號的跟蹤誤差信號Tr計算配置。另外，參照圖1至3在第一實施例中描述的那些裝置結構和光電探測器結構同樣應用到本實施例中。
在本實施例中，也使用圖3的部分(a)所示的光電探測器PD1 109，其中以中心線對稱的模式在徑向方向(光盤的直徑方向)上分割成3個部分、并且在除中心部分I之外的位于兩個端部部分的光接收元件在跟蹤方向上各自進一步分割成三個部分(B1，A，B2)和(C1，D，C2)，總共包括7個分割的光接收元件A、B1、B2、C1、C2、D和I，以及使用圖3的部分(b)所示的光電探測器PD2 110，其中以中心線對稱的模式在徑向方向(光盤的直徑方向)上分割成3個部分、總共包括3個分割的光接收元件E、H和J，以便獲得聚焦誤差信號Fo和跟蹤誤差信號Tr。
通過類似于前述第一實施例的光點尺寸方法來檢測聚焦誤差信號Fo。也就是說，通過操作Fo＝I-(A+D+B1+B2+C1+C2)+E+H-J來獲取。此外，每一個字母A-J表示根據所接收的每一個光接收元件A-J中光點的光量而獲得的輸出值。
另一方面，根據Tr＝(A-D)-mc(E-H)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}計算跟蹤誤差信號Tr。
這里，字母ma是在第一實施例中計算的用于校正透鏡偏移導致的對跟蹤誤差信號的影響的校正系數ma。字母mc表示在本實施例中新應用的第三校正系數。
在此考慮作為包括在上述跟蹤誤差信號Tr計算公式中的信號元件的兩個信號A-D信號和E-H信號。
圖14的圖形示出聚焦偏移與這兩個信號A-D信號和E-H信號的每一個的信號傾度(DC電平/透鏡偏移)之間的對應關系。圖14示出對于從-250nm到+250nm范圍內的聚焦偏移，這兩個信號A-D信號291和E-H信號292的信號傾度(DC電平/透鏡偏移)。
如圖14所示，A-D信號291和E-H信號292對于聚焦偏移彼此相反地變化。基于該行為，元素mc(E-H)作為在出現聚焦偏移時吸收在本實施例的跟蹤誤差信號Tr計算公式、即Tr＝(A-D)-mc(E-H)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}中的元素(A-D)的誤差。也就是說，設置校正系數mc，以便使得在出現聚焦偏移時發生的信號分量(A-D)的誤差能夠通過信號分量(E-H)乘以校正系數mc所得到的值來消除。
通過這種方式，計算最優校正系數mc以吸收在出現聚焦偏移時元素(A-D)的誤差，并且根據跟蹤誤差信號Tr計算公式、即Tr＝(A-D)-mc(E-H)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差的計算。由此，即使在存在聚焦偏移時，也能夠實現精確的跟蹤誤差檢測。
現在參照圖15描述在本實施例的跟蹤誤差信號Tr計算公式、即Tr＝(A-D)-mc(E-H)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}中的系數ma和mc的計算處理序列。
首先，在步驟S301，當光盤插入驅動器時，在步驟S302開始聚焦伺服。接著，在步驟S303，DC驅動電流流過物鏡致動器，以便偏移透鏡固定的量。這是在光盤106的直徑方向上偏移圖2所示的光拾取裝置100的物鏡105固定距離的處理。所述偏移距離可以為任意預定距離。
在步驟S304，計算在執行固定距離的偏移處理時的A-D信號A-D和{(B1+B2)-(C1+C2)}信號{(B1+B2)-(C1+C2)}之間的比率，也就是(A-D)/{(B1+B2)-(C1+C2)}。在步驟S305將校正系數ma設置為ma＝(A-D)/{(B1+B2)-(C1+C2)}。
接著，執行光拾取裝置100中的透鏡致動器的聚焦控制，并且故意產生聚焦偏移。在預定的任意范圍內產生聚焦偏移，例如產生大約250nm的聚焦偏移。然后，在步驟S307，在聚焦偏移狀態下，計算A-D信號和E-H信號的比率，即計算(A-D)/(E-H)，并且將校正系數mc設置為mc＝(A-D)/(E-H)。
將通過上述處理計算的校正系數ma和mc設置為本實施例的跟蹤誤差信號Tr計算公式、即Tr＝(A-D)-mc(E-H)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}中的系數ma和mc。
通過應用跟蹤誤差信號Tr計算公式、即Tr＝(A-D)-mc(E-H)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}的跟蹤誤差信號檢測，聚焦偏移導致的影響將變得很小，由此能夠執行基于出色的跟蹤誤差檢測的跟蹤伺服。
光拾取裝置的配置示例根據第一到第三實施例的每一個的跟蹤誤差信號Tr和聚焦誤差信號Fo的計算處理可以應用到具有各種不同結構的光拾取裝置中。參照圖1和圖2描述的光拾取裝置就是其中的一個示例。此外，將參照圖16描述一種實現了最小化的光拾取裝置的配置。
下面描述在圖16的光拾取裝置中的跟蹤誤差信號Tr和聚焦誤差信號Fo的檢測處理配置。
從半導體激光器301發射的光由形成在棱鏡351的傾斜成45度角的表面上的PBS薄膜353反射，并且由四分之一波片304轉換成圓偏振光。之后，轉換后的光由準直透鏡302進行準直，以便由物鏡305會聚在光盤306上。
由光盤306反射的光穿過物鏡305、準直透鏡302、以及四分之一波片304，并且轉換成與進入路徑偏振光垂直的線性偏振光。轉換成線性偏振光的光穿過在棱鏡351的傾斜成45度角的表面352上的PBS薄膜，并且被分割成50％的穿過棱鏡底面354上的半透半反鏡薄膜355的光和50％的反射光。穿過半透半反鏡薄膜355的光由布置在棱鏡底面354上的光電探測器PD1 356接收。另一方面，由半透半反鏡薄膜355反射的光由棱鏡頂面357上的鏡場(mirror court)358反射，并且再次進入棱鏡底面354。進入棱鏡底面354的光由設置在棱鏡底面354上的光電探測器PD2 359接收。
在該光拾取裝置配置中，光電探測器PD1 356和光電探測器PD2359分別具有圖3的部分(a)和(b)所示的光電探測器結構。也就是說，光電探測器PD1 356，如圖3的部分(a)所示，在徑向方向(光盤的直徑方向)上以對稱于中心線的模式分割成三個部分，并且除了中心部分1的兩個端部部分上的光接收部分在跟蹤方向上分別分割成三個部分(B1，A，B2)和(C1，D，C2)。光電探測器PD1 356設置成總共包括7個分割的光接收元件A、B1、B2、C1、C2、D和I的光電探測器。
另外，光電探測器PD2 359，如圖3的部分(b)所示，通過在徑向方向(光盤的直徑方向)上以對稱于中心線的模式分割成三個部分，設置成總共包括3個分割的光接收元件E、H和J的光電探測器。
即使在此種小型化的光拾取裝置結構中，也能夠實現應用上述結合第一至第三實施例描述的跟蹤誤差信號Tr和聚焦誤差信號Fo的控制。
上面已經參照具體實施例詳細描述了本發明。但是，顯然在不脫離本發明的范圍和構思的情況下，本領域的技術人員能夠修改或者替換各個實施例。也就是說，僅以示例的方式公開了本發明，并不應該解釋為對本發明的限制。必須以權利要求為準來判斷本發明的范圍。
本發明包含與2005年8月31日向日本專利局提交的日本專利申請JP2005-252650號相關的主題，其全部內容在此引用作為參考。
權利要求
1.一種用于對光盤進行記錄或再現信息的光拾取裝置，包括第一光電探測器，用于檢測來自所述光盤的返回光；其中，配置所述第一光電探測器，以便在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上將所述第一光電探測器分割成三個部分、并且在基本上與徑向方向垂直的跟蹤方向上將徑向方向上的兩個端部部分的光接收元件分割成三個部分，從而所述第一光電探測器包括徑向方向上中心部分的光接收元件、以及兩個端部部分上的各三個光接收元件的總共七個光接收元件，根據返回光的光接收輸出光接收元件信號作為跟蹤誤差信號生成信號。
2.根據權利要求1的光拾取裝置，還包括第二光電探測器；以及其中，在從所述光盤的返回光的聚焦位置偏移距離L的位置處布置所述第一光電探測器，并且在從所述光盤的返回光的聚焦位置在與所述第一光電探測器的方向相反的方向上偏移距離L的位置處布置所述第二光電探測器；其中，所述第二光電探測器具有在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的三個光接收元件；以及其中，將所述第一光電探測器和所述第二光電探測器的每一個光接收元件信號分別輸出為跟蹤誤差信號生成信號和聚焦誤差信號生成信號。
3.一種信息處理裝置，用于執行各自應用光盤的信息記錄處理或信息再現處理，所述裝置包括光拾取裝置，用于照射光到所述光盤上并執行來自所述光盤的返回光的檢測處理；以及信號處理單元，用于根據所述光拾取裝置的檢測光生成控制信號；其中，所述光拾取裝置包括用于檢測來自所述光盤的返回光的第一光電探測器；其中，配置所述第一光電探測器，以便在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上將所述第一光電探測器分割成三個部分、并且在基本上與徑向方向垂直的跟蹤方向上將徑向方向上的兩個端部部分的光接收元件分割成三個部分，從而所述第一光電探測器包括徑向方向上中心部分的光接收元件、以及兩個端部部分上的各三個光接收元件的總共七個光接收元件，根據返回光的光接收輸出光接收元件信號作為跟蹤誤差信號生成信號；以及其中，配置所述信號處理單元，接收來自所述光拾取裝置的光接收元件信號的輸入，以生成跟蹤誤差信號。
4.根據權利要求3所述的信息處理裝置，其中，所述光拾取裝置還包括第二光電探測器；其中，在從所述光盤的返回光的聚焦位置偏移距離L的位置處布置所述第一光電探測器，并且在從所述光盤的返回光的聚焦位置在與所述第一光電探測器的方向相反的方向上偏移距離L的位置處布置所述第二光電探測器；其中，所述第二光電探測器配置為具有在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的三個光接收元件，以將所述第一光電探測器和所述第二光電探測器的每一個光接收元件信號分別輸出為跟蹤誤差信號生成信號和聚焦誤差信號生成信號；以及其中，配置所述信號處理單元，以根據所述第一光電探測器和所述第二光電探測器的每一個光接收元件信號分別生成跟蹤誤差信號和聚焦誤差信號。
5.根據權利要求3所述的信息處理裝置，其中所述信號處理單元配置為，基于在從所述第一光電探測器輸入的光接收元件信號中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分的每一個中存在的光接收元件中、在位于基本上跟蹤方向上的三個分割的光接收元件的中心處的兩個光接收元件的信號的差分信號(A-D)，在徑向方向上的每一個端部部分中的跟蹤方向上的三個分割的光接收元件中、在跟蹤方向上位于端部部分處的兩個光接收元件的和信號(B1+B2)及(C1+C2)的差分信號(B1+B2)-(C1+C2)，按照公式Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理，其中ma是校正系數。
6.根據權利要求5所述的信息處理裝置，其中配置所述信號處理單元，使得所述信號處理單元根據透鏡對徑向方向的偏移、基于信號分量(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}的DC偏移的傾斜比率設置校正系數ma，并且所述信號處理單元根據計算公式Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理。
7.根據權利要求3所述的信息處理裝置，其中所述信號處理單元配置為，基于在從所述第一光電探測器輸入的光接收元件信號中，位于與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上中心處的光接收元件的信號I，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分的每一個中存在的光接收元件中、在位于基本上跟蹤方向上的三個分割的光接收元件的中心處的兩個光接收元件的信號的差分信號(A-D)，在徑向方向上的每一個端部部分中的跟蹤方向上的三個分割的光接收元件中、在跟蹤方向上位于端部部分處的兩個光接收元件的和信號(B1+B2)以及(C1+C2)的差分信號{(B1+B2)-(C1+C2)}，按照公式Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理，其中ma和mb是校正系數。
8.根據權利要求7所述的信息處理裝置，其中配置所述信號處理單元，使得所述信號處理單元根據透鏡對徑向方向的偏移、基于信號分量(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}的DC偏移的傾斜比率設置校正系數ma，以及設置校正系數mb使得通過將信號分量(B1+B2+C1+C2)以及校正系數mb和信號分量I的乘積相加所獲得的值(B1+B2+C1+C2+mbI)為幾乎與透鏡偏移一致的值，并且使得所述信號處理單元根據計算公式Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理。
9.根據權利要求4所述的信息處理裝置，其中所述信號處理單元配置為，基于在從所述第一光電探測器輸入的光接收元件信號中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分的每一個中存在的光接收元件中、在位于基本上跟蹤方向上的三個分割的光接收元件的中心處的兩個光接收元件的信號的差分信號(A-D)，在徑向方向上的每一個端部部分中的跟蹤方向上的三個分割的光接收元件中、在跟蹤方向上位于端部部分處的兩個光接收元件的和信號(B1+B2)及(C1+C2)的差分信號{(B1+B2)-(C1+C2)}，以及基于在從所述第二光電探測器輸入的光接收元件信號中、位于與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分處的兩個光接收元件的信號的差分信號(E-H)，按照公式Tr＝(A-D)-mc(E-H)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理，其中ma和mc是校正系數。
10.根據權利要求9所述的信息處理裝置，其中配置所述信號處理單元，使得所述信號處理單元根據透鏡對徑向方向的偏移、基于信號分量(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}的DC偏移的傾斜比率設置校正系數ma，以及設置校正系數mc使得在出現信號分量(A-D)的聚焦偏移時產生的誤差通過信號分量(E-H)和校正系數mc的乘積來取消，并且使得所述信號處理單元根據計算公式Tr＝(A-D)-mc(E-H)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理。
11.根據權利要求4所述的信息處理裝置，其中所述信號處理單元配置為，基于在從所述第一光電探測器輸入的光接收元件信號中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上位于中心處的光接收元件的信號I、與位于徑向方向上兩個端部部分的每一個中的光接收元件中在位于基本上跟蹤方向上的三個分割的光接收元件的總和信號(A+D+B1+B2+C1+C2)的差分信號{I-(A+D+B1+B2+C1+C2)}，以及基于在從所述第二光電探測器輸入的光接收元件信號中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上位于中心處的光接收元件的信號J、與位于與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分處的兩個光接收元件的總和信號(E+H)的差分信號{(E+H)-J}，按照公式Fo＝{I-(A+D+B1+B2+C1+C2)}+{(E+H)-J}執行聚焦誤差信號Fo的生成處理。
12.一種信號處理方法，用于生成光拾取裝置的控制信號，包括步驟輸入在第一光電探測器中根據來自光盤的返回光的光接收所檢測的光接收元件信號，所述第一光電探測器包括在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的光接收元件，并且在基本上與徑向方向垂直的跟蹤方向上將徑向方向上位于兩個端部部分的所述光接收元件分割成三個部分，所述第一光電探測器包括徑向方向上中心部分的光接收元件、以及兩個端部部分上的各三個光接收元件的總共七個光接收元件；以及基于所述第一光電探測器中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分的每一個中存在的光接收元件中、在位于基本上跟蹤方向上的所述三個分割的光接收元件的中心處的兩個光接收元件的信號的差分信號(A-D)，以及在徑向方向上的每一個端部部分中的基本上跟蹤方向上的所述三個分割的光接收元件中、在跟蹤方向上位于端部部分處的兩個光接收元件的和信號(B1+B2)及(C1+C2)的差分信號(B1+B2)-(C1+C2)，按照公式Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理，其中ma是校正系數。
13.根據權利要求12所述的信號處理方法，其中所述跟蹤誤差信號生成步驟根據透鏡對徑向方向的偏移、基于信號分量(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}的DC偏移的傾斜比率設置校正系數ma，并且根據計算公式Tr＝(A-D)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理。
14.一種信號處理方法，用于生成光拾取裝置的控制信號，包括步驟輸入在第一光電探測器中根據來自光盤的返回光的光接收所檢測的光接收元件信號，所述第一光電探測器包括在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的光接收元件，并且在基本上與徑向方向垂直的跟蹤方向上將徑向方向上位于兩個端部部分的所述光接收元件分割成三個部分，所述第一光電探測器包括徑向方向上中心部分的光接收元件、以及兩個端部部分上的各三個光接收元件的總共七個光接收元件；以及基于所述第一光電探測器中，位于與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上中心處的所述光接收元件的信號I，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分的每一個中存在的光接收元件中、在位于基本上跟蹤方向上的所述三個分割的光接收元件的中心處的兩個光接收元件的信號的差分信號(A-D)，以及在徑向方向上的每一個端部部分中的基本上跟蹤方向上的所述三個分割的光接收元件中、在跟蹤方向上位于端部部分處的兩個光接收元件的和信號(B1+B2)及(C1+C2)的差分信號{(B1+B2)-(C1+C2)}，按照公式Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理，其中ma和mb是校正系數。
15.根據權利要求14所述的信號處理方法，其中所述跟蹤誤差信號生成步驟根據透鏡對徑向方向的偏移、基于信號分量(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}的DC偏移的傾斜比率設置校正系數ma，設置校正系數mb使得通過將信號分量(B1+B2+C1+C2)以及校正系數mb和信號分量I的乘積相加所獲得的值(B1+B2+C1+C2+mbI)為幾乎與透鏡偏移一致的值，并且根據計算公式Tr＝(A-D)-{ma/(B1+B2+C1+C2+mbI)}{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理。
16.一種信號處理方法，用于生成光拾取裝置的控制信號，包括步驟輸入在第一光電探測器中根據來自光盤的返回光的光接收所檢測的光接收元件信號，所述第一光電探測器布置在從所述光盤的返回光的聚焦位置偏移距離L的位置處，所述第一光電探測器包括在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的光接收元件，并且在基本上與徑向方向垂直的跟蹤方向上將徑向方向上位于兩個端部部分的所述光接收元件分割成三個部分，所述第一光電探測器包括徑向方向上中心部分的光接收元件、以及兩個端部部分上的各三個光接收元件的總共七個光接收元件；輸入在第二光電探測器中根據來自光盤的返回光的光接收所檢測的光接收元件信號，所述第二光電探測器布置在從所述光盤的返回光的聚焦位置在與所述第一光電探測器的方向相反的方向上偏移距離L的位置處，所述第二光電探測器具有在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的三個光接收元件；以及基于在所述第一光電探測器中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分的每一個中存在的光接收元件中、在位于基本上跟蹤方向上的所述三個分割的光接收元件的中心處的兩個光接收元件的信號的差分信號(A-D)，以及在徑向方向上的每一個端部部分中的基本上跟蹤方向上的所述三個分割的光接收元件中、在跟蹤方向上位于端部部分處的兩個光接收元件的和信號(B1+B2)及(C1+C2)的差分信號{(B1+B2)-(C1+C2)}，并且基于在從所述第二光電探測器輸入的光接收元件信號中、位于與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分處的兩個光接收元件的信號的差分信號(E-H)，按照公式Tr＝(A-D)-mc(E-H)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理，其中ma和mc是校正系數。
17.根據權利要求16所述的信號處理方法，其中所述跟蹤誤差信號生成步驟根據透鏡對徑向方向的偏移、基于信號分量(A-D)和{(B1+B2)-(C1+C2)}的DC偏移的傾斜比率設置校正系數ma，設置校正系數mc使得在出現信號分量(A-D)的聚焦偏移時產生的誤差通過信號分量(E-H)和校正系數mc的乘積來取消，并且根據計算公式Tr＝(A-D)-mc(E-H)-ma{(B1+B2)-(C1+C2)}執行跟蹤誤差信號Tr的生成處理。
18.一種信號處理方法，用于生成光拾取裝置的控制信號，包括步驟輸入在第一光電探測器中根據來自光盤的返回光的光接收所檢測的光接收元件信號，所述第一光電探測器布置在從所述光盤的返回光的聚焦位置偏移距離L的位置處，所述第一光電探測器包括在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的光接收元件，并且在基本上與徑向方向垂直的跟蹤方向上將徑向方向上位于兩個端部部分的所述光接收元件分割成三個部分，所述第一光電探測器包括徑向方向上中心部分的光接收元件、以及兩個端部部分上的各三個光接收元件的總共七個光接收元件；輸入在第二光電探測器中根據來自光盤的返回光的光接收所檢測的光接收元件信號，所述第二光電探測器布置在從所述光盤的返回光的聚焦位置在與所述第一光電探測器的方向相反的方向上偏移距離L的位置處，所述第二光電探測器具有在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上分割成三個部分的三個光接收元件；以及基于在所述第一光電探測器中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上位于中心處的光接收元件的信號I、與位于徑向方向上兩個端部部分的每一個中的光接收元件中在位于基本上跟蹤方向上的三個分割的光接收元件的總和信號(A+D+B1+B2+C1+C2)的差分信號{I-(A+D+B1+B2+C1+C2)}，以及基于在從所述第二光電探測器輸入的光接收元件信號中，在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上位于中心處的光接收元件的信號J、與位于與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上的兩個端部部分處的兩個光接收元件的總和信號(E+H)的差分信號{(E+H)-J}，按照公式Fo＝{I-(A+D+B1+B2+C1+C2)}+{(E+H)-J}執行聚焦誤差信號Fo的生成處理。
全文摘要
本發明公開一種用于對光盤進行記錄或再現信息的光拾取裝置，包括第一光電探測器，用于檢測來自所述光盤的返回光；其中，配置所述第一光電探測器，以便在與所述光盤的直徑方向相對應的徑向方向上將所述第一光電探測器分割成三個部分、并且在基本上與徑向方向垂直的跟蹤方向上將徑向方向上的兩個端部部分的光接收元件分割成三個部分，從而所述第一光電探測器包括徑向方向上中心部分的光接收元件、以及兩個端部部分上的各三個光接收元件的總共七個光接收元件，根據返回光的光接收輸出光接收元件信號作為跟蹤誤差信號生成信號。
文檔編號G11B7/00GK1925029SQ20061012803
公開日2007年3月7日 申請日期2006年8月31日 優先權日2005年8月31日
發明者安澤卓也 申請人:索尼株式會社