设定球面像差校正的方法以及使用该方法的装置的制作方法

专利名称：设定球面像差校正的方法以及使用该方法的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对于一装置的扫瞄光束设定其球面像差校正的方法，其中 扫瞄光束是用以扫描一光学纪录载体的信息层。特别是，本发明也关于一 种使用上述方法的扫描装置。
背景技术：
在大部分的光学记录载体中，往往都会使用一透明的覆盖层来保护光 学记录载体中的信息层，以避免受到外界环境的影响。因此，在利用扫瞄 光束读取、清除或写入信息层数据时，扫描光束必需先穿过透明的保护层。 然而，保护层厚度的不同，会对扫瞄光束造成相当的球面像差。所以，扫 瞄光束必须针对球面像差进行校正，特别是当聚焦在信息层的扫瞄光束其
数值孔径(NA)增加时，此校正会变得还加关键。当扫描装置对所谓蓝光光 盘类型的记录载体进行扫描时，其所使用的数值孔径(NA)为0.85，此时， 即使保护层厚度的误差位于同一类型记录载体的制造误差容许范围中，然 而保护层的厚度仍然是决定校正的最关键性因素。因此，对于每一种要进 行扫描的记录载体，扫描装置需要一额外的装置来根据纪录载体的类型， 分别调整其球面像差校正。除了针对不同类型的记录载体进行调整外，针 对纪录载体其保护层厚度的不同，也需要进行必要的调整。
在国际专利申请案W02005/034100中，揭露一种扫描装置，其中，通 过步进马达在一特定范围内移动准直镜，可以调整扫瞄光束的球面像差校 正。当开始扫描时，步进马达会根据一默认值，从该特定范围的一个停止 端点开始，根据要进行扫描的纪录载体类型，进行一预定数量的步进数。 其中，预定的步进数量与记录载体类型间的关系可以储存于扫描装置中。 在步进马达完成预定的步进数后，扫瞄光束会被聚焦于记录载体的信息层 上。接着，通过观察信息层上光束的聚焦情形，以及使控制扫瞄光束的径 向伺服(radialservo)维持在开放回路的状态，便可对球面像差校正进行
6进一步的微调。其后，再借着将径向误差信号的峰-峰振幅
(peak-peakamplitude)最大化，使准直镜设定在最佳的位置上。
此种前馈式的预设有时候会由于步进马达其步进数量的增加或缺少 而导致可靠度降低。因为球面像差校正的设定可能刚好在没有径向误差信 号的状况下，因此，造成准直镜的位置不精确，进而导致微调失败。此种 设定的正确率必须要维持在前述特定范围的1%以内，才能使微调程序顺利 的展开。
用此方法决定最佳化设定的另一个缺点是需要校正扫瞄光束在信息 层上的聚焦状况。假若球面像差校正值离其最佳化设定太远，并且无法检 测到任何径向误差信号，则会导致球面像差校正的设定失败，进一步导致 无法扫描记录载体。
综上，本发明的一个目的在于提供一种改进设定球面像差校正的方法 以及使用此方法的扫描装置。

发明内容
前述目的可通过下列方法来达成，所述方法是对一装置的扫瞄光束设 定球面像差校正，其中所述扫描光束用来扫描光学记录载体的信息层，所 述方法包括以下步骤将扫描光束聚焦于光学记录载体上，并产生一聚焦 点；校正扫描光束的球面像差；在使用所述聚焦点进行纵向扫描的期间， 决定一聚焦误差信号；决定球面像差校正的最佳设定，其中球面像差校正 是最大化该聚焦误差信号的峰-峰振幅。
可沿着扫描光束到记录载体的光束路径移动光学元件来进行球面像 差校正的调整，或者通过控制一固定元件来进行调整，例如液晶元件 (liquidcrystalcell)，以便将进行球面像差调整的变异量引入至扫瞄光
束中°
纵向的聚焦扫描是通过在开放回路状态操作聚焦伺服(focusservo) 来实行。聚焦误差信号的峰-峰振幅与球面像差校正有关，使其对于最佳 化球面像差校正而言成为一合适的参数。因为聚焦误差信号的峰-峰振幅 可在纵向聚焦扫描时决定，所以不需要如同现有技术一样借着精确定位出 信息层上的聚焦位置来最佳化球面像差校正。对于球面像差校正来说，聚焦误差信号的检索范围相当的大，亦即， 即便校正设定与最佳化设定相差甚远时，仍然可以取得聚焦误差信号。为 了能够顺利的进行聚焦误差调整，上述校正设定最好是位于检索范围的
20%的内。
聚焦误差信号非常适合用来对球面像差校正进行粗调。在有需要的情 况下，可以再使用其它信号来对球面像差校正进行微调，例如可使用现 有技术中的径向误差信号。在粗调前可先进行一预设步骤，其中，所述预 设步骤是将球面像差校正设定为一预定值。因为聚焦误差信号的可检索范 围较大，所以此种预设相较于现有技术而言，其准确度可能会偏低。
设定球面像差校正的三个步骤流程，包括了预设、粗调以及微调，其 特征可分辨如下。预设是一前馈控制步骤，用以将校正设定在可检测到聚 焦误差信号的范围内。粗调则是将聚焦伺服信号的反馈最佳化，其中，聚 焦伺服是在开放回路的状态中操作，以便在一较狭窄的范围内进行校正设 定，通过此可以让聚焦伺服以及随后的径向伺服能还容易的检索到信号。 微调则是在完成聚焦伺服以及径向伺服后，对装置读/写性能进行反馈最 佳化。本发明并不限于上述三个步骤，也不限于所描述的实施例及所欲达 成的目的。例如也可仅通过粗调使球面像差校正具有较精确的设定，由 此可省略后续的微调步骤。至于，预设步骤也可省略，或是使用搜寻程序 来定位可检测到聚焦信号的范围大小。
应注意的是，现有扫描装置是使用径向误差信号来进行微调，然而， 相较于聚焦误差信号而言，其只具有较窄的可检索范围。因此，在使用径 向误差信号调整前，现有扫描装置尚需先进行包括球面像差校正以及校正 信息层上聚焦状况等两个预设的步骤。
在本发明一较佳实施例中，所述方法包括以下步骤对于要进行扫描 的记录载体，决定一层厚参数值；以及在决定最佳设定值前，依层厚参数 值设定球面像差校正。
依据于一记录载体相关参数来预设球面像差校正，是使校正接近其最 佳值的一个较快方式。此外，也可降低在开始最佳化球面像差校正时，由 于校正设定离最佳设定值太远，以致于无法得到聚焦误差信号的机会。因 此，本发明中包括了使用层厚参数来进行预设、以及随后使用聚焦误差信号最佳化来进行微调的球面像差校正方法，既快速并且可靠。
因为相较于现有技术中使用径向误差信号的方法，根据本发明使用聚 焦误差信号的方法会具有较大的检索范围，所以在预设校正后所进行调整 球面像差校正其失败的机会会大幅减小。
层厚参数表示记录载体中信息层的光学厚度。层厚参数可以为任何特 定的参数，也可以编码成任何适合的型式。它可以是信息层的光学厚度， 亦即，将记录载体保护层的折射率乘上信息层的实体厚度，再编码为一个 长度单位，其中信息层是位于记录载体其入射表面之下。在一实作中，层 厚参数可直接编码成一步进马达的步进数量，其中步进马达是用来移动准 直镜。此外，层厚参数也可以是记录载体类型的标示，用来显示膜层厚度 的数值。
这些用来设定球面像差校正方法的步骤最好在一开始扫描记录载体
的时候实行。在开始进行上述步骤前，可以先进行一步骤:从记录载体检
索信息以决定其层厚参数，例如其类型。
当所能取得的层厚参数值只与要进行扫瞄的记录载体有关，而与先前 己扫描过记录载体无关时，球面像差校正必须相对于一零点位置做预设。
通过光学传感器能定义出在某范围内可移动的准直镜其零点位置。此 准直镜的任何位置可相对于此零点位置定出。但此种定义零点位置的缺点 为需要多花费光学传感器的成本。
另一种方式，则是以机械停止的方式，将移动范围的一个端点定义为 零点位置。如此，只要借着以机械停止的方式施力于准直仪，使其停靠在 零点位置上，便可进行后续准直仪位置所需的定位。然而，此种强制准直 仪移动的方式，可能会导致装置当机，并使装置无法使用。
然而，此种缺点在下列的方法中并不存在。所述方法是在中止扫描第 一记录载体后要扫瞄第二记录载体时，对于第二记录载体使用层厚参数来
预设球面像差校正，其包括以下步骤检索存于一内存中与第一记录载体 有关的第一层厚参数值；决定第二记录载体的第二层厚参数值；以及依据 第一与第二层厚参数值间的差异，由使用于第一记录载体的设定，改变球 面像差校正。
第一记录载体的层厚参数值最好储存在扫描装置的内存内。在中止第一记录载体的扫描后，球面像差校正会维持在巳知的设定 下。此种设定可应用于特殊的状况中，例如，当所述的校正包括了对扫描 装置其机械部分进行定位的时候。下一个记录载体的预设可以借着其与前 一个记录载体间的关系而加以设定。
当先前最后扫描的信息层以及准备要扫瞄的信息层其层厚参数值相 同时，球面像差校正的设定就不需做变还。此种情形会发生在所欲扫描的 信息层具有相同的层厚参数时，例如，记录载体为相同类型。接着，通过 聚焦误差信号来执行粗调步骤，并选择性的使用微调步骤。当准备要扫描 与先前最后扫描的记录载体与信息层皆相同时，则粗调甚或微调程序皆可 加以省略。
当层厚参数值不同时，则需要改变球面像差校正。参数间的差异，包 括记录载体其类型间的差异、或是记录载体中信息层的差异、又或是光学 厚度的差异，这些差异让球面像差校正的前馈调整可较接近于所需的设定 值。当使用步进马达作前馈调整时，因为聚焦误差信号有较大的检索范围， 所以，步进量减少或增加所导致设定上的不精确，不致于过度的影响设定 的最佳化。
因为此预设方法是使用先前球面像差校正的设定来决定下一个记录 载体的设定，所以对于球面像差设定而言，就不需要非常精确的定义出零 点位置了。因此，不需要有如同现有技术所使用的机械停止或光检测器。
虽然使用两个不同的层厚参数值间的差异已被揭露可结合使用聚焦 误差信号来最佳化球面像差校正，但是也可先利用此差异，结合其它后续 最佳化球面像差校正方法，例如使用径向误差信号。
层厚参数可能与记录载体的类型有关，例如蓝光光盘(BD)及高分辨
率数字多功能光盘(HD-DVD)。当记录载体有好几层信息层时，其中一层的 层厚参数可能和所有的信息层有关。
另外，层厚参数也可能和记录载体中信息层的厚度有关。因此， 一个 具有数层信息层的记录载体中，每个信息层可能都会有其所属的层厚参 数，亦即，对于不同的信息层，其层厚参数为不同值。
设定球面像差校正的流程也可能与前次扫描是否正常终止有关。假如 第一记录载体的扫描为正常终止，则在开始扫描第二记录载体时，球面像
10差校正的设定仍然维持先前适用于第一记录载体的设定。在开始扫描的时 候，可用此球面像差设定来得到适用于该第二记录载体的设定。假若前次 扫描为异常终止，则由于无法确认前次终止时球面像差校正的设定，所以 球面像差校正的设定，可能会是储存于扫描装置中各种不同类型记录载体 其默认值的任何一种。在此状况的下，用先前设定来得到第二记录载体设 定的方式已不可靠。此时，最好通过以下方法来得到第二记录载体的预设， 该方法包括以下步骤以该聚焦点执行一纵向扫描；以及依据在步进量渐
增(ramping)过程中是否从该第二记录载体的一信息层检测到一聚焦误差 信号，设定球面像差校正。
在异常终止后使用的步骤会形成一回复操作，其可视为一种特别的预 设步骤。此操作包含了两种可能的流程，其一是从信息层检测到聚焦误差 信号，其二则是没有检测到聚焦误差信号。当聚焦伺服操作于开放回路状 态中来进行纵向聚焦扫描时，若在聚焦误差信号中所谓的S曲线没有被观 察到的话，则聚焦误差信号即视为未被检测到。
一扫描异常终止可通过一个在扫描结束时的终止指示器来标示。该终 止指示器可以是一标记，储存于扫描装置的内存中。在进行其后的扫描程 序时，可借着读取该终止指示器来决定球面像差校正器的状态。
假如在回复作业期间，有检测到聚焦误差信号，则对于第二记录载体 的球面像差校正设定，最好是通过控制球面像差校正以增加聚焦误差信号 的峰-峰振幅来设定。
假若未检测到聚焦误差信号，可借着变换方向且增加步进数量，来变 换球面像差校正的设定，直到检测到聚焦误差信号为止。 一旦聚焦误差信 号被检测到，可借着最大化聚焦误差信号的峰-峰振幅，使球面像差校正 最佳化。
峰-峰聚焦误差信号作为球面像差校正的函数可绘制出一钟形曲线， 此时球面像差校正的第一个步进量，最好小于该钟形曲线的两倍半高波宽 (fulliidth-half-maximum;FWHM)。当步迸量小于钟形曲线的两倍半高波 宽(FWHM)时，此步进量不会太大而导致球面像差校正跳过此钟形曲线进而 无法找到所需要的校正设定。
根据本发明的方法，最好包括下列步骤，即通过最佳化数据信号振动或是径向误差信号的峰-峰振幅，来设定球面像差校正。
在使用最佳化的聚焦误差信号来设定球面像差校正之后，球面像差校 正可通过最小化数据信号的振动、或是最大化径向误差信号来进行微调。 另 一 可选择的微调方法是使用维特比可靠度灵敏值
(Viterbif igures-ofmerit)，例如所谓的解析器(PRSER)，其主要适用于 高分辨率数字多功能光盘(HD-DVD)类型的记录载体。
本发明也关于一种用来扫描光学记录载体其信息层的装置，包括一 发光源， 一物镜系统，将扫瞄光束聚焦在信息层，并形成一聚焦点； 一检 测系统，检测从记录载体反射的光线，并产生一聚焦误差信号； 一校正控 制器，接收聚焦误差信号作为输入，并产生一校正控制信号作为输出，其 中校正控制信号是以该聚焦点进行一纵向扫描时所得到聚焦误差信号的 峰-峰振值来决定；以及一球面像差校正器，对扫瞄光束进行球面像差校 正，球面像差校正器的设定取决于校正控制信号。
本发明的进一步特征及优点将由以下本发明实施例及相关图示的说 明而有还清楚的了解。


图1绘示为一光学记录载体示意图2绘示为一单层记录载体的截面示意图3绘示为一双层记录载体的截面示意图4绘示为本发明中用以扫描记录载体的装置；
图5A及图5B绘示为对于两种不同的球面像差设定的聚焦误差信号;
图6绘示为以球面像差校正设定为函数的峰-峰振幅；以及
图7绘示为球面像差校正器的设定范围。
附图标号
1信息层 2记录载体
3轨道 4凹槽部
5平坦部 6、 9信息层
7透明覆盖层 8保护层
12IO透明间隔层 12发光源
14准直镜
16扫瞄光束
18平行光束
20检测器
22检测信号处理器
24聚焦伺服控制器
26垂直方向
28光轴
30径向伺服控制器 32读取信号处理器 34第二致动器 36、 38内存37参照表
11多层记录载体
13分光镜
15物镜系统
17聚焦点
19反射光束
21检测系统
23聚焦误差信号
25第一致动器
27水平方向
29径向误差信号
31数据信号
33输出信号
35球面像差校正控制器
具体实施例方式
图l绘示为一光学记录载体的信息层l，此纪录载体为一盘状。数据 是储存于信息层上的轨道3中，例如一 360°螺旋回转的轨道3中。图2 绘示为图1记录载体沿着线段II的截面图。此记录载体有单一的信息层6， 信息层中的每道轨道具有一凹槽部(groov印ortion)4以及一平坦部 (landportion)5。为了清楚说明，图中记录载体的某些部分的尺寸已加以 放大。数据以数据区块的形式被编码成平坦及凹槽部的组合，该数据区块 具有和周围区块不同的特性，因而可针对数据区块进行检测。上述的特性 可以是反射比或是磁化程度的差异。此外，也可在没有平坦部及凹槽部的 情况下，直接于轨道中储存数据，此时所谓的数据区块便是由轨道所定义。
上述的记录载体2具有一透明覆盖层7位于信息层6上，以保护信息 层不受外界环境的影响。 一光学扫瞄束可透过该覆盖层7扫描信息层6。 在一特殊的记录载体中，也可以没有此覆盖层。信息层6的另一侧则被一 保护层8所覆盖。此记录载体的机械稳定度，可通过此覆盖层7及/或保 护层8来提供。图3显示了一多层记录载体11，其具有两层信息层6及9，每层皆有 轨道，可能同样是平坦或凹槽的形式。这两层信息层通过一透明间隔层10 隔开。
该记录载体的覆盖层7及间隔层10的厚度，通常是以记录载体其类 型的标准来规范。例如，对于所谓的蓝光类型记录载体而言，覆盖层的厚 度约在23及30mm之间，而间隔层的厚度则大约100mm。
图4绘示为本发明实施例中用来扫描记录载体其信息层的装置。该装 置包括一发光源12，可以为一半导体激光。 一光学系统，包括一分光镜13， 一准直镜14，以及一物镜系统15，由发光源12所产生的扫瞄光束16聚焦在 多层记录载体11的信息层6的一聚焦点17上。准直镜14是用以将发散的扫 瞄光束变成一平行光束18。该物镜系统15可以如图中所示为单一透镜，但
也可以由几个透镜或者其它元件组成，如反射镜。光束被信息层反射后 形成一反射光束19，经物镜系统15会合后再经由准直镜14聚集，且通过分 光镜13将该反射光束19与扫瞄光束16分开。反射光束19入射至检测器20， 该检测器20为检测系统21的一部分，用以将此光束转换为一电子检测器信 号。该检测系统21也包括一检测信号处理器22。该检测信号处理器22可将 该检测信号转换为可供扫描装置使用的信号。
该检测信号处理器22会产生一聚焦误差信号23，其聚焦误差信号值 表示扫瞄光束聚焦点17与所扫瞄信息层之间的纵向距离。该聚焦误差信 号可以任何已知方式产生，例如以所谓像散焦距检测法来产生。聚焦误 差信号23会输入至一聚焦伺服控制器24。聚焦伺服控制器24可控制一第 一致动器25，使物镜系统15沿着纵向方向26及横向方向27移动。当物 镜系统15沿着纵向方向26移动时，会沿着物镜光轴28改变焦点17的位 置，而聚焦误差信号则是用来控制物镜系统15沿着纵向方向的移动。检 测系统21，聚焦伺服控制器24以及第一致动器25的组合形成一聚焦伺服。 当聚焦伺服在一封闭回路操作时，聚焦伺服可使焦点17在扫描过程中皆 维持在信息层上，亦即扫瞄光束16维持聚焦在信息层上。扫描信息层便 是指使信息层相对于焦点移动，而对于一盘状记录载体而言，则可以圆盘 的轴心来旋转记录载体以进行扫瞄。该检测信号处理器22也可产生径向误差信号29。径向误差信号29 表示焦点17和欲扫瞄轨道中心之间的横向距离。该径向误差信号29可用 任何已知方式来产生，例如所谓的推挽法(push-pullmethod)或所谓的差 动相位检测法(DPDmethod)。径向误差信号29会被输入至一径向伺服控制 器30，其可控制第一致动器25使焦点17横向移动。若为盘状记录载体， 所述横向的移动即指沿着径向方向的移动，通过此沿着与轨道垂直的方向 改变焦点在信息层平面上的位置。检测系统21，径向伺服控制器30以及 第一致动器25形成一径向伺服。当径向伺服在封闭回路操作时，可使焦 点17在扫描信息层的过程中保持在轨道中心。
检测信号处理器22也产生一数据信号31，其表示被记录在信息层的数 据。这个信号是由一读取信号处理器32迸行处理，至于其它的元件则是用 来进行错误校正。透过该处理器32的处理，会输出一数字型式的输出信号 33。
在上述聚焦扫描信息层的过程中，对焦点位置的控制，可用于在信息 层中读取，清除及写入数据。扫描可由某一个信息层跳至另一个信息层， 例如可通过控制第一致动器25进行一纵向的跳越，跨过间隔层10的厚度， 从信息层6移至信息层9来进行扫描。
该物镜系统15可给予扫瞄光束16 —球面像差固定量，以校正由于扫 瞄光束16穿透覆盖层7所引起的球面像差，以及，当扫描信息层9时， 扫瞄光束16须先穿透间隔层10引起的球面像差。球面像差的改变量会通 过准直镜14以及一第二致动器34给予扫瞄光束16，其中，第二致动器 34可让准直镜14沿着光轴28移动一距离。借着改变准直镜14及发光源 12间的距离，由准直镜14所产生的准直光束18聚集情形亦会随着改变。 当物镜被设计用来接收入射的准直光束时，则入射光束其聚集情形的改 变，将造成物镜系统除了给予扫瞄光束一固定球面像差量之外，也给予一 球面像差的变异量，此球面像差变异量会依据入射准直光束的聚集情形改 变而改变。此种可调整球面像差的校正，即可针对球面像差的变异量进行 校正，其中球面像差的变量是由于覆盖层7厚度的不同，或是使用多层记 录载体时其所具有的一层或还多间隔层io所衍生。
准直镜14以及第二致动器34可组成一球面像差校正器。虽然在图4中
15球面像差校正器基本上是纵向移动的准直镜，但是此球面像差校正器也可
为另一种元件，例如 一液晶元件，其可让扫瞄光束波前 avefront)改 变。
准直镜14的位置由第二致动器34来控制，其中第二致动器34可由一 歩进马达驱动螺纹或嫘旋状的齿轮以及锯齿状的齿条组而组成。 一球面 像差校正控制器35依据聚焦误差信号23控制第二致动器34的设定，在 一特殊实施例中，则是依据数据信号31来设定第二致动器34。
控制器24， 30及35可被整合为单一控制器。该检测信号处理器22 及读取信号处理器32也可被整合在此单一控制器中。
以下描述使用聚焦误差信号决定球面像差校正最佳设定的方法。球面 像差设定对于聚焦误差信号的影响显示于图5A及图5B。图中显示聚焦误 差信号23可为焦点17其纵向位置的函数。当聚焦伺服操作于开放回路模 式下，且聚焦伺服控制器24控制聚焦点17做一纵向扫描时，可得到图中 的信号。图5A显示三条S型曲线40、 41及42。第一条S型曲线40是由 于聚焦点的位置穿过空气及保护层的接口而产生。第二及第三条S曲线 41、 42分别是由于聚焦点的位置经过图4中所示的信息层6及9而造成。 图5B显示和图5A相同的扫描装置以及记录载体的聚焦误差信号，但差别 在于球面像差校正的设定与图5A不同。S曲线43， 44和45亦可对照至S 曲线40、 40及42。
如图5B中箭号46所示为S曲线的峰-峰振幅值，其大小是由球面像 差校正设定来决定。在球面像差校正对于一特定信息层有最佳设定值的时 候，代表此信息层S曲线的峰-峰振幅会有最大值。图5A中球面像差校正 其设定，对于信息层6而言接近其最佳化的设定，反的在图5B中则是对 于信息层9而言接近其最佳化设定。
校正控制器35可执行一计算程序来最佳化球面像差校正设定。它将 透过聚焦伺服控制器24来控制第一致动器25使聚焦点作一连串纵向扫 描，在扫描的过程中，再通过第二致动器34调整球面像差校正的设定。 聚焦点扫描的距离需够长以便能够找到所扫瞄信息层平面S曲线的峰-峰 振幅。从这些设定为函数的一系列峰-峰振幅值中可找出该校正器最佳设 定值。图6所显示的曲线50,其是以峰-峰聚焦误差信号作为球面像差校正
器的函数而绘制。根据校正器于不同设定下(如图中所示的Si、 S2及S3)所 量测的一系列峰-峰振幅值，控制器可决定出最佳设定(s4)。
由聚焦误差信号推知的最佳化设定是一粗调的设定，对于所扫描的信
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系统21产生的数据信号31进行微调设定。校正控制器是通过已知的方法
来调整球面像差校正器的设定，以便最小化数据信号的振动，例如透过
量测的振动量与球面像差曲线的关系而绘制的一拋物线。另一种微调方式
是最大化开放回路的径向误差信号29，此部分可参照国际专利 W02005/034100。
在一特殊实施例中，扫描装置的球面像差校正器在粗调及微调之前会 先进行预设。在扫描一第一记录载体的过程中，此装置会储存与第一记录 载体有关的层厚参数值，此参数可为记录载体类型的标示。此装置也可决 定记录载体的类型，例如比较在聚焦点纵向扫描时，S曲线零点跨越 (zero-crossing)之间的距离以及储存于装置内存中的表格数值可决定纪 录载体的类型。如图4所示，内存36可为校正控制器35—部分。比较S 曲线零点跨越(zero-crossing)之间的距离相当于比较记录载体覆盖层7 及/或间隔层10的厚度。另一方式是，比较两组所谓的中央光圈信号最大 值之间的距离，比如上述的数据信号31便可加以利用。在完成一记录 载体的扫描后，可通过一指令的指示而将记录载体卸载，此时第二致动器 34的步进马达以及球面像差校正器皆会维持在先前扫描第一记录载体信 息层时的位置。
在开始随后的第二记录载体扫瞄时，校正控制器决定此记录载体的类 型，并从内存中检索第一记录载体的类型再对两者进行比较。若两者类型 相同，球面像差校正器所使用的聚焦误差信号粗调，会由先前第一记录载 体的设定开始，接着再进行一微调步骤。当第一及第二记录载体为相同记 录载体的时候，此粗调及/或微调步骤则可被省略。
若这两种记录载体的类型不同时，该装置会利用一储存于校正控制器 35内的参照表37，此参照表37所记载的项目，包括了记录载体的类型， 以及对于每一类型记录载体而言球面像差校正器的最佳化设定值。在参照表中，两种纪录载体其类型的比较，可提供校正器相关的设定差异量，以 便将设定改变成适合于第二记录载体的设定。在此校正器完成预设后，接 着再执行球面像差校正的粗调及微调。
图7举例一准直镜14的可移动范围，其显示在一个能够扫描蓝光光 盘(BD)及所谓的高分辨率数字多功能光盘(HD-DVD)的扫描装置中，球面像 差校正的设定。 一机械的内部截止器53及外部截止器54限制准直镜移动 的范围。对于一蓝光光盘类型的记录载体而言，在考虑球面像差的数量后， 准直器可能的最佳位置位于小范围55内，至于对一高分辨率数字多功能 光盘型的记录载体而言，则是位于小范围56内。图中的小范围也包括了 具有多层信息层类型记录载体其准直镜的最佳位置，以及考虑了相较于标 准值的容许范围。因此，小范围55也包括了对于DVD类型记录载体的信 息层6及9而言，其准直镜的最佳化位置。
以一球面像差校正预设方法举例来说，若已被扫描的第一记录载体为 高分辨率数字多功能光盘类型，且第二记录载体为蓝光光盘类型，则在第 一记录载体扫瞄结束时，球面像差校正的设定将位于小范围56中。当开 始第二记录载体的扫描时，装置会注意到两记录载体的差异，并从参照表 得到球面像差校正器设定的差值。此装置会将准直镜的位置由小范围56 移至小范围55。随后使用聚焦误差信号粗调设定球面像差校正，之后可以 再使用数据信号进行细调。
如图4所示，该装置也包括一内存38，储存一标记以注明在各个情形 下预设球面像差校正器时所需的不同程序。在一扫描正常结束时，亦即， 没有任何扫描错误的时候，便会设定此标记。若扫描发生错误则该标记不 会被设定，因为原本球面像差校正设定可能会发生遗失的情形。在此种扫 描错误发生后，球面像差校正的设定将不再位于与所扫描记录载体有关的 小范围内，而可能位于任何的小范围内或是介于两个小范围之间。在此情 况下，使用已扫描过的记录载体以及欲扫描记录载体间的差异来设定球面 像差校正的方法将无法实行。取而代之的是，进行一回复程序，以将设定 带入所要扫描记录载体的小范围内。该回复流程是用来防止准直器撞到内 部截止器(innerstop)或外部截止器(outerstop)而被卡住。首先做一纵向 聚焦扫描。当检测到聚焦误差信号后，使用上述流程，最大化与所扫描信
18息层相关的s曲线峰-峰振幅值。当没有聚焦误差信号被检测到时，此设
定必须直到一S曲线被检测到才能改变，以防止撞到其中一个截止器。此 外，设定上需增加步进量以及变换方向。例如， 一开始改变所述的设定，
以一步进量D，及任意方向，做一纵向聚焦扫描，且监控S曲线是否出现。
假若S曲线被检测到，则相关S曲线的峰-峰振幅可使用上述方式最佳化。
假若S曲线没被检测到，以一步进量2D改变设定并于反方向再试一次， 并再度监控S曲线是否出现，此流程将以步进量3D， 4D…重复，且不断的 改变方向直到S曲线被检测到为止，让球面像差设定得以使用上述方式粗 调及细调来最佳化。
步进量D的大小最好小于图6中曲线50的两倍半高波宽(FWHM)51， 以防止步进量太大以致于球面像差校正跳过曲线50进而导致无法找到最 想要的校正设定。
上述实施例仅是本发明中为了方便理解所举出的实例，至于还多的实 施例当然可由本发明加以设想并衍生。此外，本发明中所描述和任一实施 例有关的技术特征除了可单独使用外，也可与其它已描述的特征结合，也 可或是与一或多个实施例的技术特征来结合。当然，上述未提及的等效及 改良应用并不脱离如本发明权利要求中的范围。
权利要求
1.一种对一扫描光束设定球面像差校正的方法，该扫描光束用以扫描一光学纪录载体的一信息层，其特征在于，所述方法包括以下步骤将该扫描光束聚焦于该光学记录载体上，并形成一聚焦点；校正该扫描光束的球面像差；在以该聚焦点进行纵向扫描的期间，决定一聚焦误差信号；以及决定该球面像差校正的一最佳设定，其中最大化该聚焦误差信号的峰-峰振幅。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤 针对要进行扫描的该记录载体，决定一层厚参数值；以及 在决定该最佳设定值前，依该层厚参数值设定该球面像差校正。
3. 如权利要求2所述用来设定球面像差校正的方法，其特征在于， 在终止一第一记录载体扫描且随后对一第二记录载体进行扫描时，包 括以下步骤检索存于一内存中与该第一记录载体有关的一第一层厚参数值； 决定该第二记录载体的一第二层厚参数值；以及 依据该第一与该第二层厚参数值间的差异，通过使用于该第一记 录载体的该设定，改变该球面像差校正。
4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，其中该层厚参数与记 录载体类型相关。
5. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，其中该层厚参数与该 记录载体中一信息层的厚度相关。
6. 如权利要求1所述用来设定球面像差校正的方法，其特征在于，在一第一记录载体的扫描异常终止且随后欲对一第二记录载体扫描 时，包括以下步骤以该聚焦点执行一纵向扫描；以及依据在步进量渐增ramping过程中是否从该第二记录载体的一信 息层检测到一聚焦误差信号，来设定球面像差校正。
7. 如权利要求6所述用来设定球面像差校正的方法，其特征在于， 当该第二记录载体的该聚焦误差信号被检测到时，还包括以下步骤控制该球面像差校正以增加该聚焦误差信号的该峰-峰振幅。
8. 如权利要求6所述用来设定球面像差校正的方法，其特征在于， 当该第二记录载体的该聚焦误差信号未被检测到时，还包括以下步 骤选择不同的方向增加步进量以改变该球面像差校正，直到聚焦误 差信号被检测到为止。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述峰-峰聚焦误差信 号为球面像差校正的函数且具有一钟形曲线，且该球面像差校正的该 第一个步进量，小于该钟形曲线的两倍半高波宽。
10. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，包括以下步骤 通过最佳化一数据信号的振动或是一径向误差信号的该峰-峰振幅，设定该球面像差校正。
11. 一种用来扫描一光学记录载体其一信息层的装置，其特征在于，所述装置包括一发光源，用以产生一扫瞄光束；一物镜系统，将该扫瞄光束以聚焦在该信息层上，并形成一聚焦点；一检测系统，检测从该记录载体反射的光线，并产生一聚焦误差信号；一校正控制器，接收该聚焦误差信号作为输入，并产生一校正控 制信号作为输出，其中该校正控制信号是以该聚焦点进行一纵向扫描 时所得到该聚焦误差信号的一峰-峰振幅值来决定；以及一球面像差校正器，对所述的扫瞄光束进行球面像差校正，该球 面像差校正器的设定取决于该校正控制信号。
12. 如权利要求ll所述的装置，其特征在于，所述校正控制器 是用来决定该球面像差校正器的设定，其中使该聚焦误差信号的该峰 -峰振幅值最大化。
13. 如权利要求ll所述的装置，其特征在于，包括一整理表， 用以决定要进行扫描的该记录载体其层厚参数值。
14. 如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述校正控制器 接收该层厚参数值的输入，以设定该球面像差校正器。
15. 如权利要求13所述的装置，包括一内存以储存该层厚参数值。
16. 如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述校正控制器 可从该内存中得到先前最后被扫描的该记录载体其一第一层厚参数 值，并比较该第一层厚参数值以及现在要进行扫描的该记录载体其一 第二层厚参数值，并依据该第一及该第二层厚参数值的差异来设定该 球面像差校正器。
17. 如权利要求ll所述的装置，其特征在于，其中该校正控制 器用以在不同的方向增加步进数量以进行该球面像差校正。
18. 如权利要求ll所述的装置，其特征在于，其中该校正控制器以一数据信号或一径向误差信号作为输入，以设定该球面像差校正。
全文摘要
本发明公开了一种设定扫描光束球面像差校正的方法，用以扫描一光学纪录载体信息层，包括以下步骤将一扫描光束聚焦于光学记录载体上，并形成一聚焦点；校正该扫描光束的球面像差；在以该聚焦点进行纵向扫描的期间，决定一聚焦误差信号；以及决定一球面像差校正的最佳设定，其中最大化该聚焦误差信号的峰-峰振幅。
文档编号G11B7/135GK101540176SQ20091012861
公开日2009年9月23日 申请日期2009年3月12日 优先权日2008年3月12日
发明者杰·贝克 申请人:飞利浦建兴数位科技股份有限公司