專(zhuān)利名稱(chēng)：光信息處理裝置和光信息處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配有向光信息記錄媒體照射光、將光信息記錄媒體反射的光變換成光頭信號(hào)并輸出的光頭的光信息處理裝置和光信息處理方法。
背景技術(shù)：
被稱(chēng)為DVD(Digital Versatile Disk；數(shù)字通用盤(pán))的光盤(pán)作為高密度、大容量的光信息記錄媒體而在市場(chǎng)上銷(xiāo)售。這種光盤(pán)作為記錄圖像、音樂(lè)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的記錄媒體，目前正在迅速地普及。近年來(lái)，在很多地方都在推進(jìn)進(jìn)一步提高記錄密度的下一代光盤(pán)的研究。期望作為代替目前主流的VTR(Video Tape Recoder)的錄像帶的記錄媒體，正在高效率地進(jìn)行著開(kāi)發(fā)。
作為提高光盤(pán)的記錄密度的手段，有減小形成在形成于光盤(pán)的記錄面上的束點(diǎn)的方法。通過(guò)增大從光頭照射的光的數(shù)值孔徑，縮短照射的光的波長(zhǎng)，可以減小形成在形成于光盤(pán)的記錄面上的束點(diǎn)。
但是，如果增大從光頭照射的光的數(shù)值孔徑，縮短照射的光的波長(zhǎng)，則因形成在光盤(pán)上的保護(hù)層的厚度誤差產(chǎn)生的球面像差量急劇地增大。因此，設(shè)置校正球面像差量的部件是不可缺少的。以下，說(shuō)明設(shè)置有校正球面像差量部件的現(xiàn)有的光信息處理裝置。
圖15是表示現(xiàn)有的光信息處理裝置90的結(jié)構(gòu)方框圖，圖16是說(shuō)明現(xiàn)有的光信息處理裝置90中設(shè)置的光頭5的結(jié)構(gòu)方框圖。光信息處理裝置90配有光頭5。在光頭5中，設(shè)置半導(dǎo)體激光器123。從半導(dǎo)體激光器123射出的光束122穿過(guò)棱鏡124，由聚焦透鏡13對(duì)準(zhǔn)，實(shí)質(zhì)上成為平行的光束。
由聚焦透鏡13對(duì)準(zhǔn)的光束穿過(guò)球面像差量校正裝置7中設(shè)置的凹透鏡和凸透鏡，被反射鏡14反射。反射鏡14反射的光束由物鏡9聚束，在形成于光盤(pán)6的記錄面上形成束點(diǎn)，被記錄面反射。記錄面反射的反射光33再次穿過(guò)物鏡9，被反射鏡14反射，穿過(guò)球面像差量校正裝置7，由聚焦透鏡13縮小。被聚焦透鏡13縮小的反射光33由棱鏡24反射，穿過(guò)為了檢測(cè)球面像差量而設(shè)置的全息圖115和為了檢測(cè)聚焦位置而設(shè)置的圓柱透鏡116，入射到光檢測(cè)器17中。
光檢測(cè)器17根據(jù)入射的反射光33來(lái)生成光頭信號(hào)并輸出到前置放大器18。前置放大器18根據(jù)從光頭5中設(shè)置的光檢測(cè)器17輸出的光頭信號(hào)，按照像散性法來(lái)生成聚焦誤差信號(hào)FE。此外，如(日本)特表2001-507463號(hào)公報(bào)中所公開(kāi)的那樣，分別檢測(cè)反射光33的內(nèi)周部分的聚焦誤差信號(hào)和外周部分的聚焦誤差信號(hào)，根據(jù)兩者之間的差，前置放大器18生成輸出球面像差量誤差信號(hào)SAE。
從前置放大器18輸出的聚焦誤差信號(hào)FE通過(guò)開(kāi)關(guān)28被輸入到信號(hào)振幅計(jì)測(cè)器20。信號(hào)振幅計(jì)測(cè)器20計(jì)測(cè)聚焦誤差信號(hào)FE的振幅，將其結(jié)果作為檢測(cè)信號(hào)FEPP輸出到振幅最大探測(cè)器21。振幅最大探測(cè)器21向加法器26輸出球面像差量補(bǔ)償信號(hào)ΔSAE，使得檢測(cè)信號(hào)FEPP的振幅達(dá)到最大。
振幅最大探測(cè)器21將檢測(cè)信號(hào)FEPP用作評(píng)價(jià)值，以使得檢測(cè)信號(hào)FEPP達(dá)到最大來(lái)探測(cè)球面像差量。作為探測(cè)這樣的最合適的球面像差量的方法，例如可以使用以下方法使球面像差量補(bǔ)償信號(hào)ΔSAE微小變化來(lái)微小增減球面像差量，調(diào)查此時(shí)的檢測(cè)信號(hào)FEPP的振幅的增減，向增加檢測(cè)信號(hào)FEPP的方向來(lái)改變球面像差量補(bǔ)償信號(hào)ΔSAE。
由于開(kāi)關(guān)27變?yōu)閿嚅_(kāi)狀態(tài)，所以加法器26將從振幅最大探測(cè)器21輸出的球面像差量補(bǔ)償信號(hào)ΔSAE輸出到球面像差量控制器12。球面像差量控制器12根據(jù)從加法器26輸出的球面像差量補(bǔ)償信號(hào)ΔSAE，向光頭5的球面像差量校正裝置7中設(shè)置的球面像差量校正致動(dòng)器8輸出控制信號(hào)，以便改變光頭5的球面像差量校正裝置7中設(shè)置的兩片透鏡的間隔并改變光束的發(fā)散程度，校正因形成光盤(pán)6中的保護(hù)層的厚度誤差產(chǎn)生的球面像差量。
前置放大器18放大從光頭5輸出的光頭信號(hào)，生成重放信號(hào)RF逼供內(nèi)輸出到抖動(dòng)檢測(cè)器4。抖動(dòng)檢測(cè)器4計(jì)測(cè)從前置放大器18輸出的重放信號(hào)RF的抖動(dòng)，將其結(jié)果作為抖動(dòng)檢測(cè)信號(hào)JT輸出到最小抖動(dòng)探測(cè)器91。
這里，抖動(dòng)指表示重放信號(hào)中的信息轉(zhuǎn)移時(shí)間的偏差的物理量。抖動(dòng)與表示從光盤(pán)中讀取信息時(shí)產(chǎn)生差錯(cuò)的概率的誤差率密切相關(guān)。因此，抖動(dòng)被用作光信息處理裝置中的控制評(píng)價(jià)值。
最小抖動(dòng)探測(cè)器91使用與上述振幅最大探測(cè)器21相同的方法來(lái)探測(cè)抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置，將聚焦位置補(bǔ)償信號(hào)ΔFE輸出到加法器25。開(kāi)關(guān)28被切換到加法器25一側(cè)，從前置放大器18輸出的聚焦誤差信號(hào)FE被輸出到加法器25。加法器25將從前置放大器18輸出的聚焦誤差信號(hào)FE和從最小抖動(dòng)探測(cè)器91輸出的聚焦位置補(bǔ)償信號(hào)ΔFE相加，將其結(jié)果輸出到聚焦控制器11。聚焦控制器11根據(jù)從加法器25輸出的加法結(jié)果，向光頭5中設(shè)置的聚焦致動(dòng)器10輸出控制信號(hào)。聚焦致動(dòng)器10根據(jù)從聚焦控制器11輸出的控制信號(hào)，沿垂直于光盤(pán)6的方向驅(qū)動(dòng)物鏡9，以便控制聚束在光盤(pán)6上的光束的聚焦位置。這樣進(jìn)行聚焦控制。
然后，開(kāi)關(guān)27從斷開(kāi)狀態(tài)改變?yōu)榻油顟B(tài)。振幅最大探測(cè)器21將在進(jìn)行聚焦控制前存儲(chǔ)的聚焦誤差信號(hào)FE的振幅達(dá)到最大的球面像差量補(bǔ)償信號(hào)ΔSAE輸出到加法器26。加法器26將從前置放大器18輸出的球面像差量誤差信號(hào)SAE和從振幅最大探測(cè)器21輸出的球面像差量補(bǔ)償信號(hào)ΔSAE相加，將其結(jié)果輸出到球面像差量控制器12。球面像差量控制器12根據(jù)從加法器26輸出的加法結(jié)果，向光頭5的球面像差量校正裝置7中設(shè)置的球面像差量校正致動(dòng)器8輸出控制信號(hào)。球面像差量校正致動(dòng)器8根據(jù)從球面像差量控制器12輸出的控制信號(hào)，來(lái)改變球面像差量校正裝置7中設(shè)置的兩片透鏡的間隔而改變光束的發(fā)散程度，以便校正因形成在光盤(pán)6上的保護(hù)層的厚度誤差產(chǎn)生的球面像差量。
在現(xiàn)有的光盤(pán)裝置中，如上所述，首先校正球面像差量，接著探測(cè)使抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置(專(zhuān)利文獻(xiàn)1特表2001-507463號(hào)公報(bào))。
但是，在上述那樣構(gòu)成的現(xiàn)有的光信息處理裝置中，根據(jù)本發(fā)明人最近的研究判明存在抖動(dòng)不一定收斂至最小的值的危險(xiǎn)。
圖17(a)～圖17(c)是表示波面像差和距光束中心的距離之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。橫軸表示距光頭5向光盤(pán)6照射的光束的中心的距離，縱軸表示波面像差。波面像差與抖動(dòng)密切相關(guān)，所以被用作評(píng)價(jià)光頭的光學(xué)性能。
圖17(a)表示沿垂直于光盤(pán)表面的方向、從光盤(pán)上形成的記錄面多少偏離的地方，光束的聚焦位置在某一情況下的距光束中心的距離和波面像差之間的關(guān)系。如圖17(a)所示，表示光束的聚焦位置從記錄面偏離情況下的距光束中心的距離和波面像差之間的關(guān)系的曲線(xiàn)為二次曲線(xiàn)。
圖17(b)表示在圖17(a)所示的聚焦位置從記錄面偏離的情況下通過(guò)球面像差量校正裝置7賦予20mλ的球面像差時(shí)的距光束中心的距離和波面像差之間的關(guān)系。從圖17(b)所示的曲線(xiàn)可知，總的波面像差量比圖17(a)所示的總的波面像差量有所增加。
圖17(c)表示在圖17(a)所示的聚焦位置從記錄面偏離的情況下通過(guò)球面像差量校正裝置7賦予-20mλ的球面像差時(shí)的距光束中心的距離和波面像差之間的關(guān)系。從圖17(c)所示的曲線(xiàn)可知，總的波面像差量比圖17(a)所示的總的波面像差量有所減少。
這樣，即使賦予相同絕對(duì)值的球面像差，總的波面像差量在圖17(b)的情況下增加，而在圖17(c)的情況下減少。這意味著聚焦位置和球面像差量相互受到影響，聚焦位置和球面像差量相對(duì)于抖動(dòng)不獨(dú)立。
在上述現(xiàn)有的光信息處理裝置中，首先獨(dú)立地進(jìn)行球面像差量的探測(cè)和聚焦位置的探測(cè)，以便探測(cè)使聚焦誤差信號(hào)的振幅達(dá)到最大的球面像差量，接著探測(cè)使抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置。
但是，如上所述，由于聚焦位置和球面像差量都對(duì)抖動(dòng)產(chǎn)生影響，所以如果相互獨(dú)立地探測(cè)聚焦位置和球面像差量，則依賴(lài)于初始的聚焦位置和初始的球面像差量，存在探測(cè)中的聚束結(jié)果有所不同的危險(xiǎn)。其結(jié)果，存在不一定獲得使抖動(dòng)達(dá)到真正的最小值的探測(cè)結(jié)果的危險(xiǎn)。如果探測(cè)結(jié)果的抖動(dòng)的值偏離真正的最小值，則產(chǎn)生重放信號(hào)的質(zhì)量惡化的問(wèn)題。此外，有不能正常地讀取光盤(pán)上記錄的記錄信息、地址信息的危險(xiǎn)。而且，對(duì)光盤(pán)的記錄時(shí)光束的束點(diǎn)在寬的狀態(tài)下進(jìn)行記錄，所以有不能正確地記錄信息的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用于解決上述問(wèn)題的發(fā)明，其目的在于提供使從光盤(pán)重放的重放信號(hào)質(zhì)量良好的光信息處理裝置和光信息處理方法。
為了實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明的光信息處理裝置的特征在于包括光頭，向光信息記錄媒體照射光，并將所述光信息記錄媒體反射的所述光變換成光頭信號(hào)輸出；信號(hào)質(zhì)量檢測(cè)器，根據(jù)從所述光頭輸出的所述光頭信號(hào)來(lái)檢測(cè)表示所述光頭信號(hào)的質(zhì)量的信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)；以及二維探測(cè)器，通過(guò)改變向所述光信息記錄媒體照射的所述光的聚焦位置和球面像差量，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)器檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
本說(shuō)明書(shū)中信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)表示從光信息記錄媒體反射的光通過(guò)光頭變換所得的光頭信號(hào)的質(zhì)量的指標(biāo)。在信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)中，例如包含抖動(dòng)、誤差率、重放信號(hào)的振幅、跟蹤誤差信號(hào)的振幅、聚焦誤差信號(hào)的振幅和擺動(dòng)信號(hào)的振幅。
本發(fā)明的光信息處理方法的特征在于包括光頭信號(hào)輸出步驟，向光信息記錄媒體照射光，并將所述光信息記錄媒體反射的所述光變換成光頭信號(hào)；信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)步驟，根據(jù)所述光頭信號(hào)輸出步驟中輸出的所述光頭信號(hào)來(lái)檢測(cè)表示所述光頭信號(hào)的質(zhì)量的信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)；以及二維探測(cè)步驟，通過(guò)改變向所述光信息記錄媒體照射的所述光的聚焦位置和球面像差量，來(lái)探測(cè)使通過(guò)所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)步驟檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。


圖1是表示實(shí)施例的光信息處理裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是說(shuō)明實(shí)施例的光信息處理裝置中設(shè)置的光頭結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3是表示實(shí)施例的光信息處理裝置中設(shè)置的最小抖動(dòng)探測(cè)器的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖4是表示實(shí)施例的光信息處理裝置中的聚焦位置和球面像差量對(duì)應(yīng)的抖動(dòng)特性的曲線(xiàn)圖。
圖5是說(shuō)明實(shí)施例的光信息處理裝置的二維探測(cè)的曲線(xiàn)圖。
圖6是表示實(shí)施例的光信息處理裝置的用于二維探測(cè)的工作的流程圖。
圖7是說(shuō)明實(shí)施例的光信息處理裝置的另一二維探測(cè)的曲線(xiàn)圖。
圖8是表示實(shí)施例的光信息處理裝置的另一用于二維探測(cè)的工作的流程圖。
圖9是說(shuō)明實(shí)施例的光信息處理裝置的又一二維探測(cè)的曲線(xiàn)圖。
圖10是表示實(shí)施例的光信息處理裝置的又一用于二維探測(cè)的工作的流程圖。
圖11是說(shuō)明實(shí)施例的光信息處理裝置的另一二維探測(cè)的曲線(xiàn)圖。
圖12是表示實(shí)施例的光信息處理裝置的另一用于二維探測(cè)的工作的流程圖。
圖13是說(shuō)明實(shí)施例的光信息處理裝置中設(shè)置的另一光頭的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖14是在實(shí)施例的另一光頭中設(shè)置的液晶元件的正面圖。
圖15是表示現(xiàn)有的光信息處理裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖16是說(shuō)明現(xiàn)有的光信息處理裝置中設(shè)置的光頭的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖17(a)～(c)是表示波面像差和距光束中心的距離之間的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
具體實(shí)施例方式
在實(shí)施例的光信息處理裝置中，通過(guò)改變向光信息記錄媒體照射的光的聚焦位置和球面像差量，二維探測(cè)器探測(cè)使信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)器檢測(cè)出的信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。因此，能夠不僅根據(jù)向光信息記錄媒體照射的光的聚焦位置，而且根據(jù)向光信息記錄媒體照射的光的球面像差量來(lái)使信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值最合適。其結(jié)果，可以提供能夠使從光頭輸出的光頭信號(hào)的質(zhì)量最合適的光信息處理裝置。
所述二維探測(cè)器最好是包括聚焦位置探測(cè)器，通過(guò)改變所述聚焦位置，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置；以及球面像差量探測(cè)器，通過(guò)改變所述球面像差量。來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的球面像差量。
所述二維探測(cè)器最好是通過(guò)交替重復(fù)進(jìn)行所述聚焦位置探測(cè)器的所述聚焦位置的探測(cè)和所述球面像差量探測(cè)器的所述球面像差量的探測(cè)，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
所述二維探測(cè)器在將所述聚焦位置定義為變量X，將所述球面像差量定義為變量Y，在所述變量X的范圍ΔX內(nèi)的n個(gè)(n是2以上的整數(shù))的值為Xi(i是1以上n以下的整數(shù))，所述變量Y的范圍ΔY內(nèi)的m個(gè)(m是2以上的整數(shù))的值為Yj(j是1以上m以下的整數(shù))時(shí)，最好是通過(guò)比較各個(gè)點(diǎn)(Xi、Yj)的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的點(diǎn)(Xa、Yb)，通過(guò)減小范圍ΔX和范圍ΔY，同時(shí)在點(diǎn)(Xa、Yb)周?chē)貜?fù)進(jìn)行所述探測(cè)，來(lái)求使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
所述二維探測(cè)器在將所述聚焦位置定義為變量X、所述球面像差量定義為變量Y時(shí)，最好是通過(guò)在規(guī)定的球面像差量Y1時(shí)改變所述聚焦位置X，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置X1，在規(guī)定的球面像差量Y2時(shí)改變所述聚焦位置X，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置X2，通過(guò)在連接點(diǎn)(X1、Y1)和點(diǎn)(X2、Y2)的直線(xiàn)Y＝(Y2-Y1)/(X2-X1)×(X-X1)+Y1上改變所述聚焦位置X和所述球面像差量Y，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
所述二維探測(cè)器在將所述聚焦位置定義為變量X、所述球面像差量定義為變量Y時(shí)，最好是通過(guò)在規(guī)定的球面像差量Y1時(shí)改變所述球面像差量Y，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的球面像差量Y1，在規(guī)定的球面像差量Y2時(shí)改變所述球面像差量Y，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的球面像差量Y2，通過(guò)在連接點(diǎn)(X1、Y1)和點(diǎn)(X2、Y2)的直線(xiàn)Y＝(Y2-Y1)/(X2-X1)×(X-X1)+Y1上改變所述聚焦位置X和所述球面像差量Y，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
所述二維探測(cè)器在將所述聚焦位置定義為變量X、所述球面像差量定義為變量Y時(shí)，最好是通過(guò)在穿過(guò)所述球面像差量Y0的斜率為a的直線(xiàn)Y＝Ax+Y0上改變所述聚焦位置X和所述球面像差量Y，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置X1和球面像差量Y1，在穿過(guò)點(diǎn)(X1、Y1)的斜率為-1/a的直線(xiàn)Y＝-(X-X1)/a+Y1上改變所述聚焦位置X和所述球面像差量，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
向所述光信息記錄媒體照射的光的波長(zhǎng)為λ、數(shù)值孔徑為NA時(shí)，最好是所述波長(zhǎng)λ在390納米(nm)以上420納米以下，所述數(shù)值孔徑NA約為0.85，所述斜率a的值在0.1λrms/μm以上0.3λrms/μm以下。
所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)器檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)是抖動(dòng)，所述二維探測(cè)器最好是探測(cè)使所述抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置和球面像差量。
所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)器檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)是誤差率，所述二維探測(cè)器最好是探測(cè)使所述誤差率的值達(dá)到最小的聚焦位置和球面像差量。
所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)器檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)是重放信號(hào)的振幅，所述二維探測(cè)器最好是探測(cè)使所述重放信號(hào)的振幅值達(dá)到最大的聚焦位置和球面像差量。
所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)器檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)是跟蹤誤差信號(hào)的振幅，所述二維探測(cè)器最好是探測(cè)使所述跟蹤誤差信號(hào)的振幅值達(dá)到最大的聚焦位置和球面像差量。
所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)器檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)是擺動(dòng)信號(hào)的振幅，所述二維探測(cè)器最好是探測(cè)使所述擺動(dòng)信號(hào)的振幅值達(dá)到最大的聚焦位置和球面像差量。
在所述光信息記錄媒體中記錄試驗(yàn)的信息，從所述光信息記錄媒體反射的所述光變換所得的所述光頭信號(hào)最好是通過(guò)將所述試驗(yàn)的信息進(jìn)行重放所得的信號(hào)。
所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)包含聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)，所述二維探測(cè)器包括聚焦位置探測(cè)器，通過(guò)改變所述聚焦位置，來(lái)探測(cè)使所述跟蹤誤差信號(hào)的振幅達(dá)到最大的聚焦位置；以及球面像差量探測(cè)器，通過(guò)改變所述球面像差量，來(lái)探測(cè)使所述聚焦誤差信號(hào)的振幅達(dá)到最大的球面像差量；所述光頭最好是在所述聚焦誤差信號(hào)的振幅達(dá)到最大的球面像差量、以及所述跟蹤誤差信號(hào)的振幅達(dá)到最大的聚焦位置時(shí)將所述試驗(yàn)的信息記錄到所述光信息記錄媒體中。
在實(shí)施例的光信息處理方法中，通過(guò)改變向光信息記錄媒體照射的光的聚焦位置和球面像差量，二維探測(cè)探測(cè)使信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)步驟檢測(cè)出的信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。因此，不僅可以根據(jù)向光信息記錄媒體照射的光的聚焦位置，而且可以根據(jù)向光信息記錄媒體照射的光的球面像差量來(lái)使信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值最合適。其結(jié)果，可以提供使從光頭輸出的光頭信號(hào)的質(zhì)量最合適的光信息處理方法。
所述二維探測(cè)步驟最好是包括聚焦位置探測(cè)步驟，通過(guò)改變所述聚焦位置，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置；以及球面像差量探測(cè)步驟，通過(guò)改變所述球面像差量，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的球面像差量。
所述二維探測(cè)步驟最好是通過(guò)交替重復(fù)進(jìn)行所述聚焦位置探測(cè)步驟的所述聚焦位置的探測(cè)和所述球面像差量探測(cè)步驟的所述球面像差量的探測(cè)，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
所述二維探測(cè)步驟在將所述聚焦位置定義為變量X，將所述球面像差量定義為變量Y，在所述變量X的范圍ΔX內(nèi)的n個(gè)(n是2以上的整數(shù))的值為Xi(i是1以上n以下的整數(shù))，所述變量Y的范圍ΔY內(nèi)的m個(gè)(m是2以上的整數(shù))的值為Yj(j是1以上m以下的整數(shù))時(shí)，最好是通過(guò)比較各個(gè)點(diǎn)(Xi、Yj)的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的點(diǎn)(Xa、Yb)，通過(guò)減小范圍ΔX和范圍ΔY，同時(shí)在點(diǎn)(Xa、Yb)周?chē)貜?fù)進(jìn)行所述探測(cè)，來(lái)求使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
所述二維探測(cè)步驟在將所述聚焦位置定義為變量X、所述球面像差量定義為變量Y時(shí)，最好是通過(guò)在規(guī)定的球面像差量Y1時(shí)改變所述聚焦位置X，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置X1，在規(guī)定的球面像差量Y2時(shí)改變所述聚焦位置X，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置X2，通過(guò)在連接點(diǎn)(X1、Y1)和點(diǎn)(X2、Y2)的直線(xiàn)Y＝(Y2-Y1)/(X2-X1)×(X-X1)+Y1上改變所述聚焦位置X和所述球面像差量Y，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
所述二維探測(cè)步驟在將所述聚焦位置定義為變量X、所述球面像差量定義為變量Y時(shí)，最好是通過(guò)在規(guī)定的球面像差量Y1時(shí)改變所述球面像差量Y，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的球面像差量Y1，在規(guī)定的球面像差量Y2時(shí)改變所述球面像差量Y，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的球面像差量Y2，通過(guò)在連接點(diǎn)(X1、Y1)和點(diǎn)(X2、Y2)的直線(xiàn)Y＝(Y2-Y1)/(X2-X1)×(X-X1)+Y1上改變所述聚焦位置X和所述球面像差量Y，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
所述二維探測(cè)步驟在將所述聚焦位置定義為變量X、所述球面像差量定義為變量Y時(shí)，最好是通過(guò)在穿過(guò)所述球面像差量Y0的斜率為a的直線(xiàn)Y＝Ax+Y0上改變所述聚焦位置X和所述球面像差量Y，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置X1和球面像差量Y1，在穿過(guò)點(diǎn)(X1、Y1)的斜率為-1/a的直線(xiàn)Y＝-(X-X1)/a+Y1上改變所述聚焦位置X和所述球面像差量，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
向所述光信息記錄媒體照射的光的波長(zhǎng)為λ、數(shù)值孔徑為NA時(shí)，最好是所述波長(zhǎng)λ在390納米(nm)以上420納米以下，所述數(shù)值孔徑NA約為0.85，所述斜率a的值在0.1λrms/μm以上0.3λrms/μm以下。
所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)步驟檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)是抖動(dòng)，所述二維探測(cè)步驟最好是探測(cè)使所述抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置和球面像差量。
所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)步驟檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)是誤差率，所述二維探測(cè)步驟最好是探測(cè)使所述誤差率的值達(dá)到最小的聚焦位置和球面像差量。
所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)步驟檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)是重放信號(hào)的振幅，所述二維探測(cè)步驟最好是探測(cè)使所述重放信號(hào)的振幅值達(dá)到最大的聚焦位置和球面像差量。
所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)步驟檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)是跟蹤誤差信號(hào)的振幅，所述二維探測(cè)步驟最好是探測(cè)使所述跟蹤誤差信號(hào)的振幅值達(dá)到最大的聚焦位置和球面像差量。
所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)步驟檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)是擺動(dòng)信號(hào)的振幅，所述二維探測(cè)步驟最好是探測(cè)使所述擺動(dòng)信號(hào)的振幅值達(dá)到最大的聚焦位置和球面像差量。
在所述光信息記錄媒體中記錄試驗(yàn)的信息，從所述光信息記錄媒體反射的所述光變換所得的所述光頭信號(hào)最好是通過(guò)將所述試驗(yàn)的信息進(jìn)行重放所得的信號(hào)。
所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)包含聚焦誤差信號(hào)和跟蹤誤差信號(hào)，所述二維探測(cè)步驟包括聚焦位置探測(cè)步驟，通過(guò)改變所述聚焦位置，來(lái)探測(cè)使所述跟蹤誤差信號(hào)的振幅達(dá)到最大的聚焦位置；以及球面像差量探測(cè)步驟，通過(guò)改變所述球面像差量，來(lái)探測(cè)使所述聚焦誤差信號(hào)的振幅達(dá)到最大的球面像差量；所述光頭信號(hào)輸出步驟最好是在所述聚焦誤差信號(hào)的振幅達(dá)到最大的球面像差量、以及所述跟蹤誤差信號(hào)的振幅達(dá)到最大的聚焦位置時(shí)將所述試驗(yàn)的信息記錄到所述光信息記錄媒體中。
以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是表示實(shí)施例的光信息處理裝置100的結(jié)構(gòu)方框圖，圖2是說(shuō)明光信息處理裝置100中設(shè)置的光頭5的結(jié)構(gòu)方框圖，圖3是表示光信息處理裝置100中設(shè)置的最小抖動(dòng)探測(cè)器1的結(jié)構(gòu)方框圖。
光信息處理裝置100配有光頭5。在光頭5中，設(shè)置半導(dǎo)體激光器23。從半導(dǎo)體激光器23射出的光束22穿過(guò)棱鏡24，由聚焦透鏡13進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，成為實(shí)質(zhì)上的平行光束。
由聚焦透鏡13對(duì)準(zhǔn)的光束穿過(guò)球面像差量校正裝置7中設(shè)置的凹透鏡和凸透鏡，被反射鏡14反射。反射鏡14反射的光束由物鏡9聚束，在形成于光盤(pán)6的記錄面上形成束點(diǎn)，被記錄面反射。記錄面反射的反射光33再次穿過(guò)物鏡9，被反射鏡14反射，穿過(guò)球面像差量校正裝置7，由聚焦透鏡13縮小。被聚焦透鏡13縮小的反射光33由棱鏡24反射，穿過(guò)為了檢測(cè)球面像差量而設(shè)置的全息圖15和為了檢測(cè)聚焦位置而設(shè)置的圓柱透鏡16，入射到光檢測(cè)器17中。
光檢測(cè)器17根據(jù)入射的反射光33來(lái)生成光頭信號(hào)并輸出到前置放大器18。前置放大器18根據(jù)從光頭5中設(shè)置的光檢測(cè)器17輸出的光頭信號(hào)，按照像散性法來(lái)生成聚焦誤差信號(hào)FE并輸出到加法器25。前置放大器18還分別檢測(cè)反射光33的內(nèi)周部分的聚焦誤差信號(hào)和外周部分的聚焦誤差信號(hào)，根據(jù)兩者之間的差來(lái)生成球面像差量誤差信號(hào)SAE并輸出到加法器26。前置放大器18還放大從光頭5輸出的光頭信號(hào)，生成重放信號(hào)RF并輸出到抖動(dòng)檢測(cè)器4。抖動(dòng)檢測(cè)器4計(jì)測(cè)從前置放大器18輸出的重放信號(hào)RF的抖動(dòng)，將其結(jié)果作為抖動(dòng)檢測(cè)信號(hào)JT輸出到最小抖動(dòng)探測(cè)器1。
這里，抖動(dòng)指表示重放信號(hào)中的信息轉(zhuǎn)移時(shí)間的偏差的物理量。抖動(dòng)與表示從光盤(pán)中讀取信息時(shí)產(chǎn)生差錯(cuò)的概率的誤差率密切相關(guān)。因此，抖動(dòng)被用作光信息處理裝置中的控制評(píng)價(jià)值。
最小抖動(dòng)探測(cè)器1有聚焦位置探測(cè)器2。聚焦位置探測(cè)器2生成聚焦位置補(bǔ)償信號(hào)ΔFE并輸出到加法器25，以便通過(guò)改變聚焦位置來(lái)探測(cè)使抖動(dòng)檢測(cè)信號(hào)JT的值達(dá)到最小的聚焦位置。
在最小抖動(dòng)探測(cè)器1中，設(shè)置球面像差量探測(cè)器3。球面像差量探測(cè)器3生成球面像差量補(bǔ)償信號(hào)ΔSAE并輸出到加法器26，以便通過(guò)改變球面像差量來(lái)探測(cè)使抖動(dòng)檢測(cè)信號(hào)JT的值達(dá)到最小的球面像差量。
加法器25將從前置放大器18輸出的聚焦誤差信號(hào)FE和從最小抖動(dòng)探測(cè)器1中設(shè)置的聚焦位置探測(cè)器2輸出的聚焦位置補(bǔ)償信號(hào)ΔFE相加，并將其結(jié)果輸出到聚焦控制器11。聚焦控制器11根據(jù)從加法器25輸出的加法結(jié)果，向光頭5中設(shè)置的聚焦致動(dòng)器10輸出控制信號(hào)。聚焦致動(dòng)器10根據(jù)從聚焦控制器11輸出的控制信號(hào)，沿垂直于光盤(pán)6的方向驅(qū)動(dòng)物鏡9，以便控制聚束在光盤(pán)6上的光束的聚焦位置。這樣執(zhí)行聚焦控制。
加法器26將從前置放大器18輸出的球面像差量誤差信號(hào)SAE和從球面像差量探測(cè)器3輸出的球面像差量補(bǔ)償信號(hào)ΔSAE相加，將其結(jié)果輸出到球面像差量控制器12。球面像差量控制器12根據(jù)從加法器26輸出的加法結(jié)果，向光頭5的球面像差量校正裝置7中設(shè)置的球面像差量校正致動(dòng)器8輸出控制信號(hào)。球面像差量校正致動(dòng)器8根據(jù)從球面像差量控制器12輸出的控制信號(hào)，改變球面像差量校正裝置7中設(shè)置的兩片透鏡的間隔而改變光束的發(fā)散程度，以便校正因形成于光盤(pán)6上的保護(hù)層的厚度誤差產(chǎn)生的球面像差量。
圖4是表示光信息處理裝置100中的聚焦位置和球面像差量對(duì)應(yīng)的抖動(dòng)特性的曲線(xiàn)圖。橫軸表示通過(guò)光頭5向光盤(pán)6照射的光束的聚焦位置，縱軸表示形成于光盤(pán)6的記錄面上的光束的球面像差量。由同心圓狀描繪的多個(gè)橢圓構(gòu)成的等高線(xiàn)圖來(lái)表示抖動(dòng)的值。在各橢圓的外周上抖動(dòng)的值相等，距各橢圓的中心越近，抖動(dòng)的值越小。因此，在各橢圓的中心，抖動(dòng)的值最小。
如圖4所示，各橢圓的其長(zhǎng)軸和短軸具有相對(duì)于橫軸和縱軸的斜率。這意味著與抖動(dòng)相關(guān)的聚焦位置和球面像差量相互受到影響。因此，為了使抖動(dòng)最小，不期望相互獨(dú)立地調(diào)整聚焦位置和球面像差量，而必須使兩者相關(guān)聯(lián)來(lái)進(jìn)行調(diào)整。即，就使抖動(dòng)的值最小來(lái)說(shuō)，需要考慮聚焦位置和球面像差量雙方，進(jìn)行二維探測(cè)。
最小抖動(dòng)探測(cè)器1執(zhí)行這種二維探測(cè)，例如在實(shí)施例的光信息處理裝置100中，由微處理器構(gòu)成。如果由微處理器來(lái)構(gòu)成最小抖動(dòng)探測(cè)器1，則即使二維探測(cè)的方法多少有些復(fù)雜，也可以通過(guò)程序簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)二維探測(cè)。
圖5是說(shuō)明光信息處理裝置100的二維探測(cè)的曲線(xiàn)圖。與上述圖4同樣，橫軸表示光束的聚焦位置，縱軸表示球面像差量。由同心圓狀描繪的多個(gè)橢圓構(gòu)成的等高線(xiàn)圖來(lái)表示抖動(dòng)的值。以下，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，設(shè)聚焦位置為X，球面像差量為Y。
首先，最小抖動(dòng)探測(cè)器1中設(shè)置的聚焦位置探測(cè)器2通過(guò)在規(guī)定的球面像差量Y＝Y(jié)1的直線(xiàn)上改變聚焦位置X來(lái)探測(cè)使抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置X1。然后，球面像差量探測(cè)器3通過(guò)在規(guī)定的聚焦位置X＝X1的直線(xiàn)上改變球面像差量Y來(lái)探測(cè)使抖動(dòng)的值達(dá)到最小的球面像差量Y2。通過(guò)交替重復(fù)進(jìn)行這樣的聚焦位置探測(cè)器2的聚焦位置X的探測(cè)和球面像差量探測(cè)器3的球面像差量Y的探測(cè)，可以降低抖動(dòng)的值，如通過(guò)折線(xiàn)來(lái)表示圖5中描繪的鋸齒形狀，根據(jù)聚焦位置探測(cè)器2的聚焦位置X的探測(cè)和球面像差量探測(cè)器3的球面像差量Y的探測(cè)的其中任何一個(gè)，在抖動(dòng)的值變?yōu)椴辉贉p小的觸底狀態(tài)時(shí)結(jié)束重復(fù)探測(cè)。這樣，可以獲得使抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置和球面像差量。
圖6是表示光信息處理裝置100的二維探測(cè)工作的流程圖。首先，在步驟S1中，設(shè)定聚焦位置X和球面像差量Y的初始值。作為初始值，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、仿真等，以信號(hào)可重放的程度使用抖動(dòng)小的預(yù)定的值。然后，在步驟S2中，聚焦位置探測(cè)器2將聚焦位置X改變?chǔ)。然后，抖動(dòng)檢測(cè)器4計(jì)測(cè)抖動(dòng)。接著，在步驟S3中，聚焦位置探測(cè)器2判定計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值是否最小。在抖動(dòng)的值達(dá)到最小前返回到步驟S2，由聚焦位置探測(cè)器2改變聚焦位置X。如果抖動(dòng)變達(dá)到最小(在步驟S3中為“是”)，則進(jìn)至步驟S4。
在步驟S4中，球面像差量探測(cè)器3使球面像差量改變?chǔ)。然后，抖動(dòng)檢測(cè)器4計(jì)測(cè)抖動(dòng)。隨后，在步驟S5中，球面像差量探測(cè)器3判定計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值是否最小。在抖動(dòng)的值達(dá)到最小前返回到步驟S4，由球面像差量探測(cè)器3改變球面像差量Y。如果抖動(dòng)變達(dá)到最小(在步驟S5中為“是”)，則進(jìn)至步驟S6。
在步驟S6中，最小抖動(dòng)探測(cè)器1判定抖動(dòng)最小值是否收斂，在聚束前重復(fù)進(jìn)行步驟S2～步驟S5。作為用于判定抖動(dòng)最小值是否收斂的收斂判定條件，只要抖動(dòng)最小值的變化達(dá)到預(yù)想設(shè)定的值以下就可以。在抖動(dòng)最小值收斂時(shí)(在步驟S6中為“是”)，結(jié)束二維探測(cè)。
根據(jù)上述實(shí)施例，通過(guò)改變向光盤(pán)6照射的光束的聚焦位置和球面像差量，最小抖動(dòng)探測(cè)器1探測(cè)使抖動(dòng)檢測(cè)器4檢測(cè)出的抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置和球面像差量。因此，不僅可以根據(jù)向光盤(pán)6照射的光束的聚焦位置，而且可以根據(jù)向光盤(pán)6照射的光束的球面像差量來(lái)使抖動(dòng)的值最合適。其結(jié)果，可以提供使根據(jù)從光頭5輸出的光頭信號(hào)進(jìn)行重放的重放信號(hào)的質(zhì)量最合適的光信息處理裝置。
在實(shí)施例中，示出了在聚焦位置探測(cè)器2的聚焦位置的探測(cè)和球面像差量探測(cè)器3的球面像差量的探測(cè)中，信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)是抖動(dòng)的例子，但本發(fā)明不限于此。信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)也可以是誤差率、重放信號(hào)的振幅、跟蹤誤差信號(hào)的振幅、聚焦誤差信號(hào)的振幅、以及在由規(guī)定頻率產(chǎn)生的擺動(dòng)的信跡上通過(guò)光束點(diǎn)掃描獲得的擺動(dòng)信號(hào)的振幅。在后述的實(shí)施例中也是如此。
抖動(dòng)、誤差率和重放信號(hào)可以通過(guò)光頭重放光盤(pán)信息、地址和數(shù)據(jù)記錄的信跡來(lái)獲得。在未記錄的光盤(pán)中，通過(guò)光頭5將由記錄信號(hào)發(fā)生單元的記錄信號(hào)發(fā)生器22(圖1)生成的試驗(yàn)信息記錄在光盤(pán)6上，通過(guò)重放記錄的試驗(yàn)信息，可以獲得抖動(dòng)、誤差率和重放信號(hào)。
此時(shí)，如果在球面像差量探測(cè)器3中聚焦誤差信號(hào)的振幅達(dá)到最大的球面像差量、并且在聚焦位置探測(cè)器2中跟蹤誤差信號(hào)的振幅達(dá)到最大的聚焦位置時(shí)記錄試驗(yàn)的信息，則可以在束點(diǎn)被絕緣部壓縮的狀態(tài)下進(jìn)行記錄。此外，在結(jié)束使信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量的探測(cè)后刪除記錄的試驗(yàn)信息就可以?；蛘?，在光盤(pán)6中設(shè)置試驗(yàn)信跡，在該試驗(yàn)信跡中記錄試驗(yàn)的信息。
圖7是說(shuō)明光信息處理裝置100的另一二維探測(cè)的曲線(xiàn)圖。與上述的圖5同樣，橫軸表示光束的聚焦位置，縱軸表示球面像差量。由同心圓狀描繪的多個(gè)橢圓構(gòu)成的等高線(xiàn)圖來(lái)表示抖動(dòng)的值。
首先，最小抖動(dòng)探測(cè)器1探測(cè)圖7所示的五個(gè)點(diǎn)A0、A1、A2、A3和A4中抖動(dòng)的值達(dá)到最小的點(diǎn)。點(diǎn)A0、A1、A2、A3和A4分別形成沿X軸方向一邊的長(zhǎng)度是ΔX、沿Y軸方向一邊的長(zhǎng)度是ΔY的長(zhǎng)方形的頂點(diǎn)。點(diǎn)A0位于由點(diǎn)A1、A2、A3和A4形成的長(zhǎng)方形的中心。在圖7所示的等高線(xiàn)圖中，由最小抖動(dòng)探測(cè)器1探測(cè)的抖動(dòng)的值達(dá)到最小的點(diǎn)是點(diǎn)A0。
接著，最小抖動(dòng)探測(cè)器1在五個(gè)點(diǎn)A0、B1、B2、B3和B4中探測(cè)抖動(dòng)的值達(dá)到最小的點(diǎn)。點(diǎn)B1、B2、B3和B4分別形成以點(diǎn)A0為中心的長(zhǎng)方形的頂點(diǎn)。在由點(diǎn)B1、B2、B3和B4形成的長(zhǎng)方形中，沿X軸方向一邊的長(zhǎng)度比ΔX短，而沿Y軸一邊的長(zhǎng)度比ΔY短。在圖7所示的等高線(xiàn)圖中，由最小抖動(dòng)探測(cè)器1探測(cè)的抖動(dòng)的值達(dá)到最小的點(diǎn)是點(diǎn)B3。
然后，以該探測(cè)求出的抖動(dòng)最小的點(diǎn)B3為中心，而且減小ΔX和ΔY并重復(fù)進(jìn)行上述探測(cè)，使抖動(dòng)的值繼續(xù)減小。在抖動(dòng)的值為不再減小的觸底狀態(tài)時(shí)結(jié)束重復(fù)探測(cè)。這樣，可以獲得使抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置和球面像差量。該探測(cè)方法與參照?qǐng)D5的上述探測(cè)方法相比，可以減少抖動(dòng)的測(cè)定點(diǎn)。因此，與參照?qǐng)D5的上述探測(cè)方法相比，可以高速地探測(cè)。
圖8是表示光信息處理裝置100的另一二維探測(cè)工作的流程圖。首先，在步驟S11中，設(shè)定聚焦位置X和球面像差量Y的初始值。作為初始值，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、仿真等，以信號(hào)可重放的程度使用抖動(dòng)小的預(yù)定的值。然后，在步驟S12中，最小抖動(dòng)探測(cè)器1設(shè)定以初始值(X、Y)為中心的包含在ΔX、ΔY范圍內(nèi)的五個(gè)測(cè)定點(diǎn)。接著，在步驟S13中，抖動(dòng)檢測(cè)器4測(cè)定五個(gè)測(cè)定點(diǎn)中的抖動(dòng)的值，最小抖動(dòng)探測(cè)器1探測(cè)五個(gè)測(cè)定點(diǎn)中抖動(dòng)最小的測(cè)定點(diǎn)。
然后，在步驟S14中，最小抖動(dòng)探測(cè)器1判定抖動(dòng)最小值是否收斂。作為收斂判定條件，在抖動(dòng)最小值的變化在預(yù)先設(shè)定的值以下時(shí)，使五個(gè)測(cè)定點(diǎn)中的抖動(dòng)的測(cè)定值為相同的值就可以。
在判定為抖動(dòng)最小值不收斂時(shí)(在步驟S14中為“否”)，進(jìn)一步減小ΔX、ΔY的值并重復(fù)進(jìn)行步驟S12和步驟S13。在判定為抖動(dòng)最小值收斂時(shí)(在步驟S14中為“是”)，結(jié)束二維探測(cè)。這樣，通過(guò)進(jìn)行獲得抖動(dòng)達(dá)到最小的聚焦位置和球面像差量的二維探測(cè)，可以高精度地進(jìn)行聚焦控制和球面像差控制。
再有，在本實(shí)施例中，說(shuō)明了包含在ΔX、ΔY范圍內(nèi)的抖動(dòng)測(cè)定點(diǎn)為五個(gè)的例子，但本發(fā)明不限于此。抖動(dòng)測(cè)定點(diǎn)可以為2個(gè)以上4個(gè)以下，也可以為6個(gè)以上。
根據(jù)上述實(shí)施例，最小抖動(dòng)探測(cè)器1在將聚焦位置定義為變量X、球面像差量定義為變量Y，在變量X的范圍ΔX內(nèi)的n個(gè)(n是2以上的整數(shù))的值為Xi(i是1以上n以下的整數(shù))，變量Y的范圍ΔY內(nèi)的m個(gè)(m是2以上的整數(shù))的值為Yj(j是1以上m以下的整數(shù))時(shí)，通過(guò)比較各個(gè)點(diǎn)(Xi、Yj)的抖動(dòng)的值，來(lái)探測(cè)使抖動(dòng)的值達(dá)到最小的點(diǎn)(Xa、Yb)，減小范圍ΔX和范圍ΔY，同時(shí)在點(diǎn)(Xa、Yb)周?chē)貜?fù)進(jìn)行探測(cè)。因此，可以高精度地求抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置和球面像差量。
圖9是說(shuō)明光信息處理裝置100的另一二維探測(cè)的曲線(xiàn)圖。與上述的圖7同樣，橫軸表示光束的聚焦位置，縱軸表示球面像差量。通過(guò)由同心圓狀描述的多個(gè)橢圓構(gòu)成的等高線(xiàn)圖來(lái)表示抖動(dòng)的值。
首先，最小抖動(dòng)探測(cè)器1在規(guī)定的球面像差量Y＝Y(jié)1的直線(xiàn)上改變聚焦位置X來(lái)探測(cè)使抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置X1。接著，最小抖動(dòng)探測(cè)器1在另一規(guī)定的球面像差量Y＝Y(jié)2的直線(xiàn)上改變聚焦位置X來(lái)探測(cè)使抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置X2。
然后，最小抖動(dòng)探測(cè)器1在連接點(diǎn)(X1、Y1)和點(diǎn)(X2、Y2)的直線(xiàn)Y＝(Y2-Y1)/(X2-X1)×(X-X1)+Y1的直線(xiàn)上改變聚焦位置X和球面像差量Y，來(lái)探測(cè)抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置和球面像差量。該探測(cè)方法與參照?qǐng)D7的上述探測(cè)方法相比，可以絕緣部減少抖動(dòng)的測(cè)定點(diǎn)。因此，與參照?qǐng)D7的上述探測(cè)方法相比，可以進(jìn)一步高速地探測(cè)。
圖10是表示光信息處理裝置100的另一二維探測(cè)工作的流程圖。首先，在步驟S31中，設(shè)定聚焦位置X和球面像差量Y1及Y2的初始值。作為初始值，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、仿真等，以信號(hào)可重放的程度使用抖動(dòng)小的預(yù)定的值。然后，在步驟S32中，在球面像差量Y1的直線(xiàn)上，使聚焦位置X改變?chǔ)來(lái)計(jì)測(cè)抖動(dòng)。接著，在步驟S33中，判定計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值是否最小。在判定為計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值不是最小時(shí)(在步驟S33中為“否”)，在抖動(dòng)的值變達(dá)到最小前，返回到步驟S32并改變聚焦位置X。在判定為計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值是最小時(shí)(在步驟S33中為“是”)，進(jìn)至步驟S34。
然后，在步驟S34中，在球面像差量Y2的直線(xiàn)上，使聚焦位置X改變?chǔ)來(lái)計(jì)測(cè)抖動(dòng)。接著，在步驟S35中，判定計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值是否最小。在判定為計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值不是最小時(shí)(在步驟S35中為“否”)，在抖動(dòng)的值變達(dá)到最小前，返回到步驟S34并改變聚焦位置X。在判定為計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值是最小時(shí)(在步驟S35中為“是”)，進(jìn)至步驟S36。
然后，在步驟S 36中，使聚焦位置X改變?chǔ)，球面像差量Y作為將X代入表示連接點(diǎn)(X1、Y1)和點(diǎn)(X2、Y2)的直線(xiàn)的公式Y(jié)＝(Y2-Y1)/(X2-X1)×(X-X1)+Y1所獲得的值，來(lái)計(jì)測(cè)抖動(dòng)。然后，在步驟S37中，判定計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值是否最小。在判定為計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值不是最小時(shí)(在步驟S37中為“否”)，在抖動(dòng)的值變達(dá)到最小前，返回到步驟S36并改變聚焦位置X和球面像差量Y。在判定為計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值是最小時(shí)(在步驟S37中為“是”)，結(jié)束二維探測(cè)。
根據(jù)上述實(shí)施例，最小抖動(dòng)探測(cè)器1在將聚焦位置定義為變量X、球面像差量定義為變量Y時(shí)，通過(guò)在規(guī)定的球面像差量Y1時(shí)改變聚焦位置X，來(lái)探測(cè)抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置X1，并通過(guò)在規(guī)定的球面像差量Y2時(shí)改變聚焦位置X，來(lái)探測(cè)抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置X2，通過(guò)在連接點(diǎn)(X1、Y1)和點(diǎn)(X2、Y2)的直線(xiàn)Y＝(Y2-Y1)/(X2-X1)×(X-X1)+Y1上改變聚焦位置X和球面像差量Y，來(lái)探測(cè)使抖動(dòng)的值最小的聚焦位置和球面像差量。因此，可以高精度高速度地求出使抖動(dòng)的值最小的聚焦位置和球面像差量。
再有，根據(jù)規(guī)定的球面像差量Y＝Y(jié)1和Y＝Y(jié)2來(lái)進(jìn)行聚焦位置X的探測(cè)，但也可根據(jù)規(guī)定的聚焦位置X＝X1和X＝X2來(lái)進(jìn)行球面像差量Y的探測(cè)，不言而喻，進(jìn)行與上述同樣的探測(cè)就可以。
圖11是說(shuō)明光信息處理裝置100的另一二維探測(cè)的曲線(xiàn)圖。首先，最小抖動(dòng)探測(cè)器1在穿過(guò)規(guī)定的球面像差量Y0的斜率為a的直線(xiàn)Y＝aX+Y0上改變聚焦位置X和球面像差量Y來(lái)探測(cè)使抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置X1和球面像差量Y1。接著，最小抖動(dòng)探測(cè)器1在穿過(guò)點(diǎn)(X1、Y1)的斜率為-1/a的直線(xiàn)Y＝-(X＝X1)/a+Y1的直線(xiàn)上改變聚焦位置X和球面像差量Y來(lái)探測(cè)使抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置X和球面像差量。
斜率a按照數(shù)值孔徑、波長(zhǎng)、記錄方式來(lái)確定。在將斜率a設(shè)定為0.1λrms/∑μm以上、0.3λrms/μm以下(λ是光的波長(zhǎng))的值時(shí)，具有0.85的數(shù)值孔徑NA，在使用向光盤(pán)照射波長(zhǎng)390納米以上420納米以下的光的光頭時(shí)是有效的。
該探測(cè)方法是利用構(gòu)成表示抖動(dòng)特性的等高線(xiàn)圖的各橢圓的長(zhǎng)軸和短軸相對(duì)于X軸和Y軸分別具有某一斜率的方法，與參照?qǐng)D9上述的探測(cè)方法相比，可以進(jìn)一步減少抖動(dòng)的測(cè)定點(diǎn)。因此，與參照?qǐng)D9的上述探測(cè)方法相比，可以更高速地探測(cè)。
圖12是表示光信息處理裝置100的另一二維探測(cè)工作的流程圖。首先，在步驟S41中，設(shè)定斜率a和球面像差量Y0的初始值。作為初始值，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、仿真等，以信號(hào)可重放的程度使用抖動(dòng)小的預(yù)定的值。然后，在步驟S42中，使聚焦位置X改變?chǔ)，球面像差量Y為將X代入公式Y(jié)＝aX+Y0所得的值，來(lái)計(jì)測(cè)抖動(dòng)。
接著，在步驟S43中，判定計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值是否最小。在判定為計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值不是最小時(shí)(在步驟S43中為“否”)，在抖動(dòng)的值達(dá)到最小前，返回到步驟S42并改變聚焦位置X和球面像差量Y。在判定為計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值達(dá)到最小時(shí)(在步驟S43中為“是”)，進(jìn)至步驟S44。
然后，在步驟S44中，使聚焦位置X改變?chǔ)，球面像差量Y為將X代入公式Y(jié)＝-(X-X1)/a+Y1所得的值，來(lái)計(jì)測(cè)抖動(dòng)。接著，在步驟S45中，判定計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值是否最小。在判定為計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值不是最小時(shí)(在步驟S45中為“否”)，在抖動(dòng)的值達(dá)到最小前，返回到步驟S44并改變聚焦位置X和球面像差量Y。在判定為計(jì)測(cè)的抖動(dòng)的值達(dá)到最小時(shí)(在步驟S45中為“是”)，結(jié)束二維探測(cè)。
根據(jù)上述實(shí)施例，最小抖動(dòng)探測(cè)器1在將聚焦位置定義為變量X、球面像差量定義為變量Y時(shí)，通過(guò)在穿過(guò)規(guī)定的球面像差量Y0的斜率為a的直線(xiàn)Y＝aX+Y0上改變聚焦位置X和球面像差量Y，來(lái)探測(cè)抖動(dòng)的值達(dá)到最合適的聚焦位置X1和球面像差量Y1，在穿過(guò)點(diǎn)(X1、Y1)的斜率為-1/a的直線(xiàn)Y＝-(X-X1)/a+Y1上改變聚焦位置X和球面像差量Y，來(lái)探測(cè)抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置和球面像差量。因此，可以高精度高速度地求出使抖動(dòng)的值達(dá)到最小的聚焦位置和球面像差量。
再有，在上述實(shí)施例中，示出了通過(guò)改變光頭5的球面像差量校正裝置7中設(shè)置的兩片透鏡之間的間隔來(lái)校正球面像差量的例子，但本發(fā)明不限于此。也可以通過(guò)液晶元件來(lái)校正球面像差量。
圖13是說(shuō)明實(shí)施例的光信息處理裝置100中設(shè)置的另一光頭5A的結(jié)構(gòu)方框圖，圖14是該光頭5A中設(shè)置的液晶元件31的正面圖。對(duì)與參照?qǐng)D2的上述光頭5的結(jié)構(gòu)部件相同的結(jié)構(gòu)部件附以相同的參考標(biāo)號(hào)。因此，省略這些結(jié)構(gòu)部件的詳細(xì)說(shuō)明。與上述光頭5的不同點(diǎn)在于，配有液晶元件31來(lái)代替球面像差量校正裝置7。如圖14所示，液晶元件31中設(shè)置的電極通過(guò)多個(gè)同心圓被分割在多個(gè)區(qū)域中。調(diào)整分別施加在各區(qū)域中分別設(shè)置的電極上的電壓，通過(guò)加減透過(guò)液晶元件31的光的相位差，可以校正球面像差量。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以提供使從光盤(pán)重放的重放信號(hào)的質(zhì)量良好的光信息處理裝置和光信息處理方法。
權(quán)利要求
1.一種光信息處理裝置，其特征在于，包括光頭，向光信息記錄媒體照射光，并將所述光信息記錄媒體反射的所述光變換成光頭信號(hào)輸出；信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)器，根據(jù)從所述光頭輸出的所述光頭信號(hào)來(lái)檢測(cè)表示所述光頭信號(hào)的質(zhì)量的信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)；以及二維探測(cè)器，通過(guò)改變向所述光信息記錄媒體照射的所述光的聚焦位置和球面像差量，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)器檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量，所述二維探測(cè)器在將所述聚焦位置定義為變量X、將所述球面像差量定義為變量Y，并且所述變量X的范圍ΔX內(nèi)的n個(gè)(n是2以上的整數(shù))的值為Xi(i是1以上n以下的整數(shù))，所述變量Y的范圍ΔY內(nèi)的m個(gè)(m是2以上的整數(shù))的值為Yj(j是1以上m以下的整數(shù))時(shí)，通過(guò)比較各個(gè)點(diǎn)(Xi、Yj)的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值，來(lái)探測(cè)所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的點(diǎn)(Xa、Yb)；通過(guò)減小范圍ΔX和范圍ΔY，同時(shí)在點(diǎn)(Xa、Yb)周?chē)貜?fù)進(jìn)行所述探測(cè)，來(lái)求所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
2.一種光信息處理裝置，其特征在于，包括光頭，向光信息記錄媒體照射光，并將所述光信息記錄媒體反射的所述光變換成光頭信號(hào)輸出；信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)器，根據(jù)從所述光頭輸出的所述光頭信號(hào)來(lái)檢測(cè)表示所述光頭信號(hào)的質(zhì)量的信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)；以及二維探測(cè)器，通過(guò)改變向所述光信息記錄媒體照射的所述光的聚焦位置和球面像差量，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)器檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量，所述二維探測(cè)器在將所述聚焦位置定義為變量X、將所述球面像差量定義為變量Y時(shí)，通過(guò)在規(guī)定的球面像差量Y1時(shí)改變所述聚焦位置X，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置X1，通過(guò)在規(guī)定的球面像差量Y2時(shí)改變所述聚焦位置X，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置X2，通過(guò)在將點(diǎn)(X1、Y1)和點(diǎn)(X2、Y2)連結(jié)的直線(xiàn)Y＝(Y2-Y1)/(X2-X1)×(X-X1)+Y1上改變所述聚焦位置X和所述球面像差量Y，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
3.一種光信息處理方法，其特征在于，包括光頭信號(hào)輸出步驟，向光信息記錄媒體照射光，并將所述光信息記錄媒體反射的所述光變換成光頭信號(hào)并輸出；信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)步驟，根據(jù)所述光頭信號(hào)輸出步驟中輸出的所述光頭信號(hào)來(lái)檢測(cè)表示所述光頭信號(hào)的質(zhì)量的信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)；以及二維探測(cè)步驟，通過(guò)改變向所述光信息記錄媒體照射的所述光的聚焦位置和球面像差量，來(lái)探測(cè)使通過(guò)所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)步驟檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量，所述二維探測(cè)步驟在將所述聚焦位置定義為變量X、將所述球面像差量定義為變量Y，并且所述變量X的范圍ΔX內(nèi)的n個(gè)(n是2以上的整數(shù))的值為Xi(i是1以上n以下的整數(shù))，所述變量Y的范圍ΔY內(nèi)的m個(gè)(m是2以上的整數(shù))的值為Yj(j是1以上m以下的整數(shù))時(shí)，通過(guò)比較各個(gè)點(diǎn)(Xi、Yj)的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值，來(lái)探測(cè)所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的點(diǎn)(Xa、Yb)；通過(guò)減小范圍ΔX和范圍ΔY，同時(shí)在點(diǎn)(Xa、Yb)周?chē)貜?fù)進(jìn)行所述探測(cè)，來(lái)求所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
4.一種光信息處理方法，其特征在于，包括光頭信號(hào)輸出步驟，向光信息記錄媒體照射光，并將所述光信息記錄媒體反射的所述光變換成光頭信號(hào)并輸出；信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)步驟，根據(jù)所述光頭信號(hào)輸出步驟中輸出的所述光頭信號(hào)來(lái)檢測(cè)表示所述光頭信號(hào)的質(zhì)量的信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)；以及二維探測(cè)步驟，通過(guò)改變向所述光信息記錄媒體照射的所述光的聚焦位置和球面像差量，來(lái)探測(cè)使通過(guò)所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)步驟檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量，所述二維探測(cè)步驟在將所述聚焦位置定義為變量X、將所述球面像差量定義為變量Y時(shí)，通過(guò)在規(guī)定的球面像差量Y1時(shí)改變所述聚焦位置X，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置X1，通過(guò)在規(guī)定的球面像差量Y2時(shí)改變所述聚焦位置X，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置X2，通過(guò)在將點(diǎn)(X1、Y1)和點(diǎn)(X2、Y2)連結(jié)的直線(xiàn)Y＝(Y2-Y1)/(X2-X1)×(X-X1)+Y1上改變所述聚焦位置X和所述球面像差量Y，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
全文摘要
提供使從光盤(pán)重放的重放信號(hào)質(zhì)量良好的光信息處理裝置和光信息處理方法。光信息處理裝置的特征在于包括光頭，向光信息記錄媒體照射光，并將所述光信息記錄媒體反射的所述光變換成光頭信號(hào)輸出；信號(hào)質(zhì)量檢測(cè)器，根據(jù)從所述光頭輸出的所述光頭信號(hào)來(lái)檢測(cè)表示所述光頭信號(hào)的質(zhì)量的信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)；以及二維探測(cè)器，通過(guò)改變向所述光信息記錄媒體照射的所述光的聚焦位置和球面像差量，來(lái)探測(cè)使所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)器檢測(cè)出的所述信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)的值達(dá)到最合適的聚焦位置和球面像差量。
文檔編號(hào)G11B7/135GK1870151SQ20061008996
公開(kāi)日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2002年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月7日
發(fā)明者安田昭博, 門(mén)脅慎一, 佐野晃正, 久世雄一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社