光学头和光盘装置制造方法及图纸

为了能在使用高ＮＡ值的物镜的光盘中不使用双伺服系统的情况下亦能稳定地向和从高密度的光盘进行记录和再现操作。对沿径向方向上的球面像差和彗差的检测同时进行，并且由于物镜１０９的偏移所产生的彗形象差得以实时校正，从而扩大物镜的容许偏移量。为了能够同时检测出球面像差和彗形象差，分别检测在反射光光束的内部区域和外部区域的聚焦偏移和寻迹偏移信号，并且将其差动信号设定为球面像差和彗形象差信号。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采用激光束来记录和再现信息的光盘装置，以及用于该光盘装置中的光学头。
技术介绍
作为当前普遍使用的一种记录设备，利用录像磁带的记录设备被广泛的使用着。然而，使用光盘的记录设备已经可以在商业上购得。在随机存取性能方面光盘比录像磁带具有更大的优越性。从操作的简易性、反复再现性、以及随着时间流逝引起图象恶化、紧凑性等方面来看，一般认为，使用光盘的记录设备会在将来广泛使用。而且，除记录外，该光盘装置还可以有各种各样不同的应用，例如作为计算机的一个外部记录装置、作为音乐信息的记录/再现装置等等。因此，可以预见，未来光盘装置的重要性必将会得到增长。在日本，电视广播领域内卫星广播的数字化和地波广播的数字化有可能在大约2003年至2005年时得到实现。目前来看，在活动图片方面以比当前的模拟传送具有更高清晰度的播放将会在普通家庭中变得普便起来，因此对数字化记录这类高清晰度活动图片方面的需求就会增长。为了实现能在大约2小时记录下这种高清晰度的活动图片并且不降低图片的质量，就需提供一种直径是12cm、和致密光盘或DVD一样尺寸大小的20至25GB大容量光盘。换句话说，与当前的DVD相比，记录密度需提高大约4至5倍。为了提高记录密度，就需要使激光束光源的波长缩短、目标透镜的NA(数值孔径)增大、用于记录/再现信息的光斑直径减小。目前来说，制作DVD的激光束光源的波长大约为660nm、物镜的NA值大约是0.6，从而可得到单面一层具有4.7GB的记录容量。另一方面，作为一种短波长激光源，蓝紫光半导体激光器(波长为400nm)可以投入实际应用。当使用该种激光源时，如果NA值设定为0.85，就可获得单面单层具有25GB的容量。作为一种先有技术，例如在日本专利申请公开2000-11402中就披露了可增大物镜的NA值。其中，通过使用双元件的物镜。NA值可增大到最大值0.85。在这一点上，存在着一个问题就是NA值增加得越大，由光学系统的位置偏移所产生的像差就越大，厚度的误差和光盘衬底的倾斜等就会增大。由于这一问题的存在，在前述的先有技术中，为了减少由于光盘倾斜所产生的慧形象差，基片的厚度减小至0.1mm。而且，至于由基片厚度误差所产生的球面像差，基片的厚度可由磁盘表面和记录表面的聚焦偏移信号之差检测出来，并且据其改变直透镜的位置以衬偿球差。在前述的先有技术中，在用来校正球差的寻迹操作中，当物镜偏离准直透镜的中心轴线时，在物镜移动的方向就会出现慧形象差。在由于基片厚度误差引起的球面像差被校正了的情形下，由这种偏移所带来的慧形象差是很小的。然而，当在向两层磁盘记录和由两层磁盘再现过程中几乎与层间间隔等同大小的球面像差被校正而且这些需校正的量相对较大时，由这种偏移带来的慧形象差就会受到很大影响，并且光斑也会由于寻迹操作而恶化，从而信号的记录和再现就会受到不利的影响。为了减少由于物镜的偏移所产生的慧形象差所带来的影响，就需要采用双伺服系统，其中光学头自身进行寻迹操作以和光盘的旋转保持一致。然而，由于光学头自身在双伺服系统中的移动，就会使机械系统和控制系统变得复杂起来，并且成本增加。此外，由于移动部分比较大，所以该系统不适合用于速度增加。
技术实现思路
基于前述先有技术的缺陷，本专利技术作出了相应的改进。本专利技术的一个目的是提供一个光学头，其中使用了一个高NA值的物镜，并且在低费用的情形下适合用于速度的增加，而且也提供了一种使用该光学头的光盘装置。根据本专利技术，本专利技术提供了一种用来检测和校正由于基片厚度误差带来的球面像差或在向包含多层的记录层记录和再现时产生的球面像差的机械装置，和用来同时检测和校正物镜在寻迹操作时由于其偏移所产生的慧形象差的机械装置，从而达到前述的目的。根据本专利技术，在球面像差被校正时，由于物镜的偏移所产生的慧形象差的减少，该双伺服系统就不必要了。因此，就可用较低的费用来实现适合用于速度增长的高密度光学头。根据本专利技术的光学头、信息再现装置和信息记录/再现装置具有以下特点(1)光学头包括一个激光束光源；一个用于将来自激光束光源的光束会聚到光盘上的物镜；和一个用于检测来自光盘的反射光线的探测器，还包括通过使用包含来自光盘反射光的光束中心的内部光束来产生一个第一聚焦偏移信号和一个第一寻迹偏移信号的装置；和通过利用将来自光盘反射光中包围所述内部光束的外部光束来产生一个第二聚焦偏移信号和一个第二寻迹偏移信号的装置。(2)根据(1)所述的光学头，球面像差的产生是基于第一聚焦偏移信号和第二聚焦偏移信号之差，慧形象差的产生是基于第一寻迹偏差信号和第二寻迹偏差信号之差。(3)光学头包括一个激光束光源；一个用于将由激光束光源来的光束聚焦到光盘上的物镜；用于移动由物镜聚焦产生的焦点光斑的位置的可调聚焦装置；使光斑循迹光盘记录轨道的寻迹装置；一个用来检测来自光盘的反射光的探测器；和一个用来产生再现信号、聚焦偏移信号和通过利用光探测器的检测信号产生寻迹偏移信号的控制电路。光学头还包括一个检测光分配装置，用来将反射光光轴附近的光束划分为多个部分光束以入射至所述检测器，并且也用来将反射光周围部分的光束分配成多个部分光束以入射至所述光检测器。在这种情形下，控制电路产生基于由光轴附近光束而来的部分光束的检测信号而产生的第一聚焦偏移信号和第一寻迹偏移信号；基于由外围区域的光束而来的部分光光束的检测信号而产生的第二聚焦偏移信号和第二寻迹偏移信号；由于第一和第二聚焦偏移信号之间的差别信号而产生的球面像差信号，和依照和数信号而产生的聚焦偏移信号；和根据第一和第二寻迹信号之差而产生的彗差信号，和根据总和信号而产生的寻迹偏移信号。(4)根据(3)所述的光学头，该检测光线分配装置由一个圆、一条穿过该圆圆中心并平行于光盘的径向方向的直线和一条穿过该圆圆并平行于光盘旋转方向的直线划分为8个区域，各个区域均是具有彼此不同衍射角和不同衍射方向的衍射光栅或偏振衍射光栅。(5)根据(4)所述的光学头，光检测器带有大量的位于一个基片上的光线接收区域，并产生来自于检测光线分配装置的零级衍射光线检测信号的一个再现信号，和产生来自于±一级衍射光线检测信号的一聚焦偏移信号和一寻迹偏移信号。如果光检测器具有大量的光接收区域位于一个基片上的结构，则再现信号就由检测光线分配装置的零级衍射光线来检测，聚焦偏移信号和寻迹偏移信号则如上面描述的由±一级衍射光线检测信号来检测，则就有可能相对减少再现信号的干扰。另外，需要调整的光线接收装置的数目就可只有一个，从而使制造费用的降低变为可能。(6)信息再现装置包括一个激光束光源；一个用来将来自激光束光源的光束聚焦到光盘的物镜；用来移动由物镜聚焦的焦点光斑位置的可变聚焦装置；用来使光斑跟踪光盘的记录信迹的寻迹装置；用来向由物镜聚集的光线添加一可变球面像差的球面像差添加装置；用来向由物镜聚集的光线添加一可调慧形象差的慧形象差添加装置；一用于检测来自光盘的反射光线的光检测器；一用来由光检测器的检测信号产生再现信号、聚焦偏移信号和寻迹偏移信号的控制电路；和用于控制可调聚焦装置、寻迹装置、球面像差添加装置和慧形象差添加装置的伺服系统。该信息再现装置还包括一用来将反射光光轴线附近的光束划分为多个部分光束以入射至所述光探测器的检测光分配装置，该装置同样可用于将反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学头，包括： 一个激光束光源； 一个用于将来自所述激光束光源的光束聚集到光盘上的物镜；和 一个用于检测来自所述光盘的反射光的检测器， 其中所述的光学头还包括：通过利用包括来自所述光盘反射光的光束中心的内部光束来产生一个第一聚焦偏移信号和一个第一寻迹偏移信号的装置；和通过利用来自光盘的反射光中包围所述内部光束的外部光束来产生一个第二聚焦偏移信号和一个第二寻迹偏移信号的装置。

【技术特征摘要】
JP 2001-5-28 159110/20011.一种光学头，包括一个激光束光源；一个用于将来自所述激光束光源的光束聚集到光盘上的物镜；和一个用于检测来自所述光盘的反射光的检测器，其中所述的光学头还包括通过利用包括来自所述光盘反射光的光束中心的内部光束来产生一个第一聚焦偏移信号和一个第一寻迹偏移信号的装置；和通过利用来自光盘的反射光中包围所述内部光束的外部光束来产生一个第二聚焦偏移信号和一个第二寻迹偏移信号的装置。2.依照权利要求1的光学头，其中球面像差信号是基于所述第一聚焦偏移信号和所述第二聚焦偏移信号之间的差别所产生的，慧形象差信号是基于第一寻迹偏移信号和第二寻迹偏移信号之间的差别所产生的。3.一种光学头，包括一个激光束光源；一个用于将来自激光束光源的光束聚集在光盘上的物镜；用于移动由所述物镜聚集的光斑焦点位置的可调聚焦装置；用于使光斑跟踪光盘的记录信迹的寻迹装置；一个用于检测来自光盘的反射光的光检测器；和一个通过采用所述光检测器检测信号产生再现信号、聚焦偏移信号和寻迹偏移信号的控制电路，其中所述的光学头还包括一用于将位于所述反射光光轴附近的光束分配成多个部分光束以入射至所述光检测器上的检测光分配装置，并且该装置也将所述反射光外围部分的光束分配成多个部分光束以入射至所述光检测器上，和其中所述控制电路产生基于由所述光轴附近光束而来的部分光束检测信号而产生的第一聚焦偏移信号和第一寻迹偏移信号；基于由所述外围区域光束而来的部分光束检测信号而产生的第二聚焦偏移信号和第二寻迹偏移信号；依照所述第一和第二聚焦偏移信号之差信号而产生的球差信号，和依照总和信号所得的聚焦偏移信号；依照所述第一和第二寻迹偏移信号之差信号而产生的慧形象差信号，和依照总和信号而产生的寻迹偏移信号。4.根据权利要求3的光学头，其中所述检测光分配装置由一个圆、一条穿过该圆圆心并平行于光盘径向方向的直线和一条穿过该圆圆心并平行于光盘转动方向的直线分割为8个区域，所述各个区域均是具有彼此不同衍射角和衍射方向的衍射光栅或偏振衍射光栅。5.根据权利要求4的光学头，其中所述光检测器具有多个位于一个基片上的光接收区域，并从所述检测光分配装置的零级衍射光检测信号产生一再现信号，和从±一级衍射光检测信号产生一聚焦偏移信号和一寻迹偏移信号。6.一种信息再现装置，包括一个激光束光源；一个用于将来自所述激光束光源的光束聚集在光盘上的物镜；用于移动由所述物镜聚集的光斑焦点位置的可调聚焦装置；用于使光斑跟踪所述光盘的记录信迹的寻迹装置；用于向由物镜聚集的光线添加一可变球面像差的球面像差添加装置；用于向由物镜聚集的光线添加一可变慧形象差的彗形像差添加装置；一用于检测来自光盘的反射光的光检测器；一用于从所述光检测器的检测信号产生再现信号、聚焦偏移信号和寻迹偏移信号的控制电路；和用于控制可变聚焦装置、寻迹装置、球面像差添加装置和慧面像差添加装置的伺服控制装置；其中所述的信息再现装置还包括一用于将所述反射光光轴附近的光束分配成多个部分光束以入射至所述光检测器检测光分配装置，该装置也用于将所述反射光外围部分的光束分配成多个部分光束以入射至所述光检测器上。其中所述的控制电路产生基于由所述光轴附近光束而来的部分光束检测信号而产生的第一聚焦偏移信号和第一寻迹偏移信号；基于由所述外围部分光束而来的部分光束检测信号而产生的第二聚焦偏移信号和第二寻迹偏移信号；依照所述第一和第二聚焦偏移信号之差信号而产生的球差信号，和依照总和信号所得的聚焦偏移信号；依照所述第一和第二寻迹偏移信号之差信号而产生的慧形象差信号，和依照总和信号而产生的寻迹偏移...

【专利技术属性】
技术研发人员：有哲夫，梅田麻理子，岛野健，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]