专利名称：具有双焦距的光学拾取头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种照射在光盘内层的记录表面上和光盘的前表面上聚焦的激光的光学拾取头和安装了这种光学拾取头的光盘记录设备。
用户可以采用上述的光盘和打印机在光盘的标记表面上打印诸如关于光盘上记录的数据的内容信息之类需要的可视信息。因此，用户在任何时候通过检查打印在该标记表面上的清晰的信息就可以很容易地识别光盘上所记录的内容，而无需在再现设备上播放光盘。
然而，在通过光盘记录设备将数据记录到光盘上后，可以将光盘取出并放置在上述打印机内。这种处理带来了一个问题，即该操作对于用户来说很麻烦。
因此，提出了一种集成了打印机和光盘记录设备的设备，该设备不仅将数据记录到光盘的记录表面上，而且能在已经记录数据的光盘的标记面上打印需要的信息。
然而，由于打印机和光盘记录设备如上集成的配置而使该设备比一般的光盘记录设备尺寸大，因此这种记录和打印设备存在的问题是配置复杂和价格高。另一问题是如果打印机采用喷墨的方法，由于需要补充墨水使维护起来麻烦，当打印机已经使用很长一段时间时需要清洁喷出墨水的喷嘴。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种不仅将数据记录到光盘的记录表面上而且也能在光盘的标记面上形成需要的图像的光学拾取头，和安装了这种光学拾取头的光盘记录设备。
作为解决上述问题的装置，本发明包括下述组成部分。
(1)一种光学拾取头，其中通过在光盘的厚度方向可移动的物镜将激光束聚焦，从而使聚焦的光应用到光盘上，其特征在于当激光聚焦在光盘内层的记录表面上时，即使光盘上下波动，将物镜的总的移动范围设置为等于或大于使物镜移动以使物镜和记录表面之间保持恒定距离的容差范围和由从光盘的基片表面到记录面之间的距离除以光盘基片的绝对折射率而获得的附加范围的和。
根据本发明，光学拾取头用于在光盘的记录面上记录数据。此外，在光盘的记录面侧和标记面侧颠倒放置的情况下，也能用光学拾取头在以专用涂料涂敷的光盘的标记面上形成所需的图像。当光盘颠倒放置时，将从光学拾取头照射的激光聚焦[1]在光盘内层的记录面上和聚焦[2]在标记面上。在本发明中，在[1]和[2]两种情况下，设置可移动范围，以便光学拾取头容易地进行聚焦伺服控制。
因此，本发明的光学拾取头中的物镜的可移动范围构成如下。第一，将该可移动范围设置为在[1]和[2]两种情况对处理光盘的水平波动是相同的。因为即使光盘的表面颠倒放置，光盘的水平波动量也相同，因此这是可能的。
其次，对于[2]的情况，将由光盘的记录面和基片表面之间的距离除以光盘的基片的绝对折射率而获得的附加范围加到[1]的可移动范围上。该距离大致等于当将激光聚焦在光盘内层的记录面上时的物镜的位置与当将激光聚焦在光盘的表面颠倒放置的光盘的标记面上时的物镜的另一位置之间的距离。将物镜的总的可移动范围设置为等于或大于为光盘的水平波动而设置的可移动范围和为改变激光的聚焦位置而设置的可移动范围的和。这样，物镜能从当将激光聚焦在光盘内层的记录面上时的一位置移动到当将激光聚焦在光盘的标记面上时的另一位置。
如上所述，采用本发明的光学拾取头，考虑到表面的水平变化将数据记录在光盘的记录面上。此外，在将光盘的记录面和标记面颠倒放置的情况下，也能采用该光学拾取头在当照射激光时应用形成颜色的专用涂料的光盘的标记面上形成所需的图像。
(2)当第一基点是物镜将激光聚集以便在光盘的内层的记录面上聚焦的位置，和第二基点是物镜将激光聚集以便在光盘的基片表面或标记面上聚焦的另一位置时，从光盘的一侧的第一基点的物镜的向内可移动范围大约与从与光盘相对的一侧的第二基点的物镜的向外可移动范围相同。
当光盘的表面移动时，光盘的水平波动量或者大致与物镜位于第一基点相同或者大致与物镜位于第二基点相同。因此，无论将物镜设置在哪一位置，都能通过设置相同的可移动范围来处理光盘的水平波动。因此，总能将激光聚焦在光盘内侧的移动记录面上，并且也总能将激光聚焦在光盘的移动的前表面上。
(3)光学记录设备在该设备中提供(2)中所述的光学拾取头，聚焦伺服机构控制光学拾取头，以便光学拾取头在从第一基点和第二基点延伸的区域之一执行聚焦伺服。提供输入部分用于选择执行聚焦伺服的区域，并且提供控制部分用于根据来自输入部分的输入内容设置聚焦伺服机构执行聚焦伺服的区域。
在该配置中，当用户从输入部分输入从两个不同点延伸的区域之一时，控制部分设置该区域来执行用于聚焦伺服机构的聚焦伺服。以这种方式，光学拾取头能在聚焦伺服机构的控制下在设置区域执行聚焦。
(4)当通过输入部分选择从第二基点延伸的区域作为聚焦深度区域时，控制部分使光学拾取头根据用于在光盘的标记面上形成图像的激光照射图案照射激光。
当用户选择从物镜聚集要在光盘的前表面上聚焦的激光的位置延伸的区域，作为用于光盘记录设备执行聚焦伺服的区域时，对于光盘记录设备的控制部分执行伺服聚焦是可能的。此外，使光学拾取头根据用于在标记面上形成图像的激光照射图案来照射激光。因此，在当照射激光时将形成颜色的专用涂料应用到记录表面上的记录型光盘的情况下，能通过将记录面设置为面向光学拾取头来将数据记录在记录面上。此外，能通过将标记面设置为面向光学拾取头来将图像形成在标记面上。
图2(A)到2(C)是表示物镜和光盘之间的位置关系示图。
图3(A)和3(B)是分别表示在极坐标系形成的图像和在直角坐标系的源图像的示图。
图4是从直角坐标系转化为极坐标系的图像的图像示图。
图5是用于描述光盘记录设备的操作的流程图。
图6(A)到6(D)是图像生成程序的显示例子。
图7是表示光学拾取头结构的方框图。
给进电机8是提供使光学拾取头10沿光盘D径向移动的驱动力的电机。
导轨9支撑光学拾取头10，以便光学拾取头10沿光盘D的径向移动。
主轴电机11是旋转驱动要记录数据的光盘D的电机。主轴电机11的旋转轴的末端部分提供容纳包括旋转台等用于夹持(卡)光盘D的光盘夹持机构，该机构未在图中示出。
光学拾取头10包括例如激光二极管、物镜和反射镜等光学系统；返回光(反射光)接收部分；聚焦伺服机构等。光学拾取头10在记录和再现期间将激光应用到光盘D上，并形成记录数据的凹坑。此外，接收从光盘D返回的光，光学拾取头10输出作为光接收信号的EFM-调制的RF信号到RF放大器12。此外，聚焦伺服机构是保持光学拾取头10的物镜和光盘D的内层的数据记录面之间为恒定距离的伺服机构。此外，光学拾取头10包含一监控二极管，并且通过由激光二极管发出的激光的接收部分在该监控二极管中产生电流，从而将该电流提供到激光功率控制电路20。
频率发生器21检测由主轴电机11输出的光盘D的相对位置信号，以便输出用于检测光盘D的旋转角度和旋转速度的信号到伺服电路13。
RF放大器12放大由光学拾取头10提供的EFM-调制的RF信号，以便输出放大了的RF信号到伺服电路13、地址检测电路14、包络检测电路22、β检测电路24和解码器15。
在再现期间，解码器15EFM-解调由RF放大器12提供的EFM-调制了的RF信号，以便产生再现数据，并将其输出到数据存储电路25。在数据记录期间，当通过测试记录来从记录数据的区域再现时，解码器15EFM-解调由RF放大器12提供的RF信号。
地址检测电路14抽取由RF放大器12提供的来自EFM信号的摆动信号分量，并解码包含在该摆动信号分量中的位置的时间信息(地址信息)、用于识别光盘D的识别信息(盘的ID)和例如光盘D上的涂料等表示盘种类的信息，然后将它们输出到控制部分16。此外，也将包含在摆动信号分量中的位置的时间信息(地址信息)、用于识别光盘D的识别信息(盘的ID)和如光盘D上的涂料等表示盘种类的信息称作ATIP(在预置凹槽中的绝对时间)。
当在光盘D的测试记录的区域执行再现时，β检测电路24计算β(不对称)作为关于由RF放大器12提供的来自RF信号的再现信号的质量水平的参数，并输出该计算结果到控制部分16。这里，可以由β＝(a+b)/(a-b)来获得β，其中a是EFM-调制信号波形的波峰电平(符号是+)和b是波谷电平(符号是-)。
在将测试记录应用到光盘D之前，包络检测电路22检测上述光盘D的记数区域的EFM信号的包络，以便检测在光盘D的测试区域的哪一部分开始进行测试记录。
伺服电路13执行主轴电机11的旋转控制、光学拾取头10的聚焦控制(聚焦伺服)和跟踪控制(跟踪伺服)，并由进给电机8进行光学拾取头10的进给控制。
这里，在记录期间，根据本发明的实施例的光盘记录设备1能在光盘D以恒定角速度驱动的CAV(恒定角速度)方法和光盘D以恒定线速度驱动的CLV(恒定线速度)方法之间转换。因此，伺服电路13根据由控制部分16提供的控制信号在CAV方法和CLV方法之间转换。在CAV控制的情况下，伺服电路13控制主轴电机11，以便由频率发生器21检测的主轴电机的旋转速度与设置的旋转速度相对应。在CLV控制的情况下，伺服电路13控制主轴电机11，以便由RF放大器12提供的信号中的摆动信号分量与设置的线速度比率相等。
编码器17EFM-调制由主控制部分7输出的记录数据，并将其输出到策略电路18。策略电路18对来自编码器17的EFM信号应用时间轴校正处理等并将其输出到激光驱动器19。激光驱动器19向应根据由策略电路18提供的记录数据调制的信号和激光功率控制电路20的控制信号来驱动光学拾取头10的激光二极管。
激光功率控制电路20控制光学拾取头10的激光二极管发出的激光的功率。更具体的讲，激光功率控制电路20根据由光学拾取头10的监控二极管输出的电流值和表示从控制部分16传送来的最佳激光功率的目标值的信息来控制激光驱动器19，以便激光拾取头10照射具有最佳激光功率的激光。
控制部分16由CPU、ROM、RAM等构成并根据存储在ROM中的程序来控制光盘记录设备的每一部分，以便在光盘上记录数据并形成可视图像。它也再现记录在光盘上的数据。控制部分16进一步执行伺服的自我调整，以便识别用于记录的光盘的种类并分别将预定的信号输出到伺服电路13、激光功率控制电路20和编码器17。当输出这些信号时，光学拾取头10移动到预定位置并将激光应用到用于记录的光盘，以便记录数据。当检查并再现记录在光盘上的数据时和当检测到引起记录误差的光盘位置时，光学拾取头10的光接收元件接收照射光的返回光并输出与接收的光量相应的电信号到RF放大器12。RF放大器将该信号放大并将其输出到解码器15、β检测电路24、地址检测电路14和包络检测电路22。在来自这些电路的信号的基础上，控制部分16执行上述处理。
例如，存储部分25存储通过进行试验而预先获得的数据和光盘记录设备1的固件。
缓冲存储器26暂时存储从主控制单元7传送来的可视图像形成数据，并将其输出到激光照射图案转换电路27。激光照射图案转换电路27将图像形成数据转换为激光照射图案并将其输出到激光驱动器19。此外，在由主控制部分7将图像形成数据转换为激光照射图案的配置中，缓冲存储器26和激光照射图案转换电路27是不必要的。
例如，主机3的显示部分4显示光盘D中记录的数据的信号质量电平和要从光盘记录设备1发送给用户的信息。用户采用输入部分5来执行各种控制并对光盘记录设备1进行操作。主存储部分6存储用于执行关于通过光盘驱动器2来记录在光盘D的标记表面上的图像的数据处理的程序和用于在光盘的标记表面上记录图像的信息的图像记录数据。主控制部分7控制光盘记录设备的每一部分以便记录、检查和再现数据并记录图像。
接下来，将描述光学拾取头10的详细配置和操作。图2(A)、2(B)和2(C)是表示物镜和光盘之间的位置关系的示图。本发明的光盘记录设备1的光学拾取头10能从两个不同点延伸的区域中选择一个来完成聚焦伺服。更具体地讲，如图2(B)所示，当激光聚焦在光盘D的记录面上时，使聚集激光的物镜31围绕物镜31的位置41(以下称作第一基点)沿光盘的厚度方向移动从而实现聚焦伺服。此外，如图2(C)所示，当激光聚焦在光盘D的前表面时，聚集激光的物镜31围绕物镜31的位置42(以下称作第二基点)沿光盘的厚度方向移动从而实现聚焦伺服。此外，考虑到旋转时光盘D的水平波动和弯曲，将来自第一基点的聚焦区域51(以下称作第一区域)和来自第二基点的聚焦区域52(以下称作第二区域)设置为具有大约相同的距离(范围)。例如，在图2(A)-2(C)所示的例子中，将第一区域51和第二区域52设置为±0.8mm。
此外，通过来自主机3的输入部分5的预定输入，光学拾取头1 0能依靠聚焦伺服机构来将物镜31的位置移动到第一基点41和第二基点42。
因此，将光学拾取头10的物镜31的总的移动范围设置为等于或大于第一区域51的光盘侧的距离(范围)、在第二区域52的与光盘相对侧的距离(范围)和由光盘的记录面和聚碳酸酯基片表面之间的距离除以聚碳酸酯的绝对折射率(＝1.584)而获得的距离的总和。此外，由光盘的记录面和聚碳酸酯基片表面之间的距离除以聚碳酸酯的绝对折射率(＝1.5 84)而获得的距离是将来自光盘基片中的光路长度转换的空气中的光路长度，激光通过该光路长度从光盘的前表面传输到记录面。在图2所示的例子中，第一区域51中的光盘侧面上的距离(范围)、第二区域52中的光盘相对的侧面的距离(范围)都是0.8mm。此外，由光盘的记录面和聚碳酸酯基片表面之间的长度除以聚碳酸酯的绝对折射率(＝1.584)而获得的长度大约是0.76mm。因此，物镜3 1的总的移动范围大约是2.4mm(≈2.36mm)。
此外，设置第一区域51内的光盘侧的距离(范围)使得即使当被旋转驱动时、光盘的水平面变化，物镜31也不与光盘的前表面接触。
此外，如图2(A)所示，当第一基点41是光学拾取头10的物镜31的初始位置(也称作中心位置或中性位置)时，光盘记录设备1的设计者将与光盘D相对侧的物镜31的移动范围设置为大于光盘D侧的移动范围的2倍是更可取的。因此，本发明的光学拾取头10是新设计的，但是通过修改只指定第一区域作为移动范围以便使相对光盘的方向的可移动范围延长的普通光学拾取头的设计能容易地获得本发明的光学拾取头。
本发明的光学拾取头10在第一区域51执行聚焦从而通过将激光应用到与普通光盘相同的光盘的内层的记录面来形成凹坑，从而完成所需数据的记录。此外，本发明的光学拾取头10在第二区域52执行聚焦，然后将激光应用光盘的前表面的标记层，这是传统的光学拾取头不能获得的，从而能在应用专用涂料的光盘的标记面上形成表示所需信息的图像。可以形成这种与光盘D中所记录的数据有关的字符、符号、图画或照片等图像作为所需的信息。当然，也可以形成与光盘D内所记录的无关的信息的图像。
这里，由光学拾取头10应用到标记面的激光的反射光比应用到记录面的激光的反射光弱。这是因为，例如，在CD-R的情况下，记录面的较下层(有机染色层)具有由金属形成的反射层(例如金、银或铝)，但是标记面不具有这种反射层。因此，当光盘记录设备1在第二区域执行聚焦来将激光应用到光盘的标记面，增大光接收增益以便不产生聚焦误差是必要的。换句话说，关于光盘记录设备的AGC(自动增益控制)，使AGC的调整范围设置得较宽，使得当在第一区域执行聚焦时和当在第二区域执行聚焦时能调整该增益以便根据执行聚焦的区域来提供能改变增益的这种配置。
为了通过本发明的光盘记录设备1来在光盘D的标记面上形成图像，采用将专用涂料应用到如上所述标记面的光盘是必要的。例如，被用作这种专用涂料的这些材料可以是具有感光性的光敏剂并当照射激光时形成颜色、对热敏感的热敏剂并当照射激光时形成颜色、或其胶囊随着激光热一起融化的微压缩涂料并当照射激光时流出的形成包含在胶囊中的涂料的颜色。本发明的光盘记录设备1的用户能采用这种光盘来在光盘的标记面上形成表示所需的信息的图像。
接下来，将描述将图像形成在光盘的标记面上的本发明的光盘记录设备1的操作。图3是表示直角坐标系的源图像的示图，和用于图像形成的极坐标系的源图像。当旋转光盘时，光盘记录设备1从光学拾取头10照射用于在光盘的记录面内记录数据的激光，从而在光盘D的标记面上形成图像。因此，如图3(A)所示，作为用于将在光盘D上形成图像的激光照射图案，光盘记录设备1根据极坐标系中的图像采用一个图像。
这里，如图3(B)所示，一般由计算机等处理的图像是在直角坐标系的图像，而不是在极坐标系的图像。因此，光盘记录设备1将直角坐标系的图像转换为极坐标系的图像，并当旋转光盘时在极坐标系的图像(图像形成数据)的基础上应用激光，从而产生用于形成图像的激光照射图案数据连续连接的数据(以下称作串行数据)。根据这些串行数据，从指定的位置将图像形成在光盘D的标记面上以便开始记录(R0，θ0)。
例如，在以直角坐标系的图像数据为例的bmp(位图)格式的图像数据的基础上，光盘记录设备1在主控制部分7产生图像形成数据。图4是图像由直角坐标系转换为极坐标系的图像的图像示图。首先，为了当形成图像时能以预定的灰度等级表示，根据灰度等级调整激光的照射功率的强度，并以位图格式将抖动处理应用于图像。抖动处理是一种通过改变点的分布和密度来表示颜色浓度的方法。接下来，将以位图格式的经抖动处理的图像置于极坐标上，决定其中可选择的一点，以便将位图格式的图像数据转换为极坐标系的图像数据。换句话说，如图4所示以直角坐标系的图像的下部直角(x，y)＝(X0，Y0)作为基准点，根据如下所示的方程转换图像数据r=(X2+Y2),θ=tan-1(Y/X)]]>此外，将极坐标系下的图像数据转换为串行数据，以便采用光盘记录设备1通过将激光应用到光盘来形成图像。在产生的串行数据的基础上，光盘记录设备1将激光应用到指定的位置来开始记录，从而在光盘的标记面上形成图像。
此外，在光盘驱动器2中，光学拾取头10对于光盘标记面沿光盘径向的进给量(例如8μm)比在光盘的标记面上形成的预置凹槽的间距(1.6μm)大，如果以该进给量进行照射来形成图像，形成在标记面上的象素密度降低。因此，在光盘记录设备1中，光学拾取头在预定周期或在每一变化周期沿光盘的径向以预定的幅度摆动，以便将激光应用到相同多次数的圆周。这样，由于能将激光应用到相同圆周的不同位置，形成在标记面上的图像密度提高。
接下来，将根据流程图来描述本发明的光盘记录设备的操作。图5是用于描述光盘记录设备的操作的流程图。当在光盘的标记面上形成图像时，用户首先通过光盘记录设备1在标记面上设置要形成的图像，通过采用安装在主机3上的图像产生程序来形成所需的图像。在如下步骤中产生图像形成数据。图6表示图像产生程序的显示例子。首先，用户选择图6(A)所示的光盘记录设备1的显示部分4上所显示的图像产生程序的图标61，从而执行图像产生程序的开始操作。检测该操作，光盘记录设备1的主控制部分7读取并启动存储在主存储部分6中的图像产生程序(s1)。如图6(B)所示，主控制部分7使显示部分4显示提示用户设置可选择的、在光盘上要作为图像来形成的字符、图画(直角坐标系中的图像数据)等画面62(s2)。如图6(C)所示，根据画面，用户设置例如要在光盘上作为图像来记录的可选择的字符或图画等图像63。这时，用户可以从输入部分5输入光学字符，或者启动其它图像产生软件来产生可选择的图像和使用该图像。更进一步，可以读取存储在主机3的存储部分6中的字符数据或图像数据。再进一步，可以从因特网上的网址获得字符数据或图像数据。
如图6(D)所示，当设置源图像63时(s3)，光盘记录设备1使显示部分4显示将所设置的bmp格式的图像数据叠加在光盘的图像上的图像64(s4)。主控制单元7使显示部分4显示图像65以便询问用户是否要编辑图像(s5)。当满足在显示部分4上显示的形成后的图像时，用户选择在显示部分4上显示的决定按钮，从而控制光盘记录设备1来产生图像形成数据。另一方面，当在显示部分4上显示的形成后的图像存在问题时，用户改变图像形成位置或调整图像的大小，从而处理所显示的图像(s6)。当完成调整时，用户选择决定按钮，从而控制光盘记录设备1来产生图像形成数据。
例如，当由用户控制来产生图像形成数据时，光盘记录设备1的主控制部分7将由用户设置的直角坐标系的图像数据转换为极坐标系的图像数据(s7)。在极坐标系的图像数据的基础上，主控制单元7产生照射以便在光盘上形成图像的激光的照射图案数据连续连接的串行数据，并由串行数据产生图像形成数据和在开始形成图像的位置上的信息(s8)。
在结束图像形成数据的产生后，主控制部分7将图像形成数据传输到光盘驱动器2。此外，主控制部分7使显示部分4显示提示用户将光盘设置为在标记面上形成图像的画面(s9)。已经确认该画面后，用户以光盘标记面面向光学拾取头的方式设置光盘。
当检测到设置了光盘时(s10)，光盘记录设备1的主控制部分7检查光盘的标记面是否设置为面向光盘拾取头。换句话说，主控制部分7使控制部分16输出用于将光学拾取头10的物镜31移动到伺服电路13的第二基点的信号。根据接收的该信号，伺服电路13控制聚焦伺服机构使物镜31移动到第二基点，并设置聚焦伺服机构以便在第二区域完成聚焦伺服。此外，主控制部分7通过控制部分16将在RF放大器中提供的AGC电路的增益转换为适合用于第二区域(s11)。将与再现数据时所应用的激光相同的低功率的激光应用到所放置的光盘，从而通过接收来自反射光的功率来确定光盘的前和后(s12)。由于当激光的反射光具有比预定功率大的功率时将光盘的记录面设置为面向光学拾取头，主控制部分7使显示部分4显示提示用户翻转并重新放置光盘的内容(s13)。当检测到用户已经翻转光盘时(s14)，主控制部分7再次执行s12的处理。
另一方面，由于当激光的反射光具有比预定功率低的功率时将光盘的标记面设置为面向光学拾取头，主控制部分7开始在光盘的标记面上形成图像。更具体地讲，将光学拾取头移动到开始记录图像的预定位置，然后在串行数据的基础上从该位置开始照射激光，从而在光盘的标记面上形成图像(s15)。
在结束图像形成后，主控制部分7使显示部分4显示表示在光盘的标记面上已经形成的图像的内容(s16)。处理是这样完成的。也就是说，在具有处理器和光学拾取头的光学记录装置中采用图像形成程序，所述光学拾取头用于在由具有由基片的厚度彼此分隔开的一对主表面的基片和置于主表面之间的记录面构成的光盘中记录信息。该程序是处理器可执行的，用于使光学记录装置执行包括以下步骤的方法把记录面和主表面之一指定作为目标记录面；当记录面被指定，使物镜在容差范围内围绕第一基点移动从而使光点聚焦在记录面上时，对光学拾取头的致动器执行伺服控制；以及当主表面被指定，使物镜在容差范围内围绕第二基点移动物镜从而使光点在主表面上聚焦以便在主表面上记录信息时，对该致动器进行伺服控制。
将激光设置为在光盘的标记面上聚焦以便形成上述没有限制的图像。例如，具体来讲，当沿外周以预定宽度将专用涂料应用到光盘标记面的一侧上的基片表面时，也能通过以将激光聚焦在应用涂料的区域的方式照射激光来在光盘的标记面的一侧上的基片表面上形成图像。
光学拾取头10是将激光束照射到旋转的光盘D上的模块，其具体结构如图7所示。如该图所示，光学拾取头10包括发射激光束的激光二极管102、衍射光栅104、用于将激光束聚集到光盘D上的光学系统110和用于接收反射(返回)光的光接收元件108。
激光二极管102由来自激光驱动器19的驱动信号驱动(参考
图1)并以基于其电流值的强度发射光束。通过衍射光栅104将由激光二极管102发射的激光束分离为主光束和两个副光束，然后在光束聚集到光盘D之前，光束通过构成光学系统110的极化光束分离器111、准直透镜112、1/4波片113和物镜114。
同时，由光盘D反射的三个激光束再次通过物镜1 14、1/4波片1 13、和准直透镜112。激光束通过极化光束分离器111以直角反射光束并在入射光接收元件108之前通过柱面透镜115。
由光接收元件108接收的光接收信号Rv由RF放大器12放大(参考图1)然后将其提供给伺服电路13等。光接收元件108实际上分别接收主光束和两个副光束。将光接收元件108中用于接收主光束的检测区域分为四部分，并确定用于每一检测区域的通过主光束的光学图像的光接收强度。由于这个原因，光接收信号Rv是表示光接收强度的通称。
物镜114通过聚焦致动器121和跟踪致动器122来保持，并通过聚焦致动器121沿激光束的光轴的方向(垂直方向)和通过跟踪驱动器沿光盘D的径向(水平方向)移动。
聚焦致动器121通过聚焦线圈沿光轴方向垂直移动物镜114，同时跟踪致动器122通过跟踪线圈沿光盘D的径向水平移动物镜114。
将来自伺服电路13的聚焦信号Fc(参考图1)应用到聚焦线圈的两端。因此，由聚焦信号Fc的电压来控制物镜相对于光轴方向的位置，即光盘表面和物镜114之间的距离。
同样地，将来自伺服电路13的跟踪信号Tr应用到跟踪线圈的两端，以便由跟踪信号Tr的电压来限定激光束相对于光盘D的径向的照射位置。
光学拾取头10具有前监控二极管(未示出)并接收由激光二极管102发射的激光束，将其基于光量的电流应用到图1中的激光功率控制电路20。
在图7所示的发明的光学拾取头中，提供光源102用于产生激光。物镜114将激光聚集来形成光点，用于照射由基片形成并具有由该基片的厚度彼此分隔开的一对主表面和置于主表面之间的记录面的光盘D。提供聚焦致动器121，用于在总的移动范围内沿光盘D的厚度方向移动物镜114，以便将光点聚焦在记录面和主表面之一上。将物镜的总的移动范围设置为等于或大于容差范围和附加范围的和。设置容差范围以便甚至当光盘D的水平面沿厚度方向变化时使物镜114能保持物镜114和记录面之间的距离为恒定距离。通过由光盘D的主表面和记录面之间的间隙除以光盘的基片的绝对折射率来设置附加范围。
根据本发明，可以获得以下效果。
(1)采用本发明的光学拾取头，考虑到盘表面的移动将数据记录在光盘的记录面上，并在将光盘的记录面侧和标记面侧颠倒设置的状态，也能采用该光学拾取头在当以激光照射时应用形成颜色的专用涂料到光盘的标记面上形成所需的图像。
(2)总能将激光聚焦在光盘内层的移动的记录面上，并且总能将激光聚焦在光盘的移动的前表面上。
(3)当用户指定来自输入部分的从两个不同基点延伸的区域之一时，控制部分设置指定的区域来执行用于聚焦伺服机构的聚焦伺服，以便光学拾取头10能在聚焦伺服机构的控制下在设置的区域执行聚焦。
(4)在当以激光照射时将形成颜色的专用涂料应用在标记面的记录型光盘的情况下，可以通过将记录面设置为面向光学拾取头来将数据记录在记录面内。此外，通过将标记面设置为面向光学拾取头来在标记面上形成图像。
权利要求
1.一种光学拾取头，包括光源，用于产生激光；物镜，将激光聚集以便形成光点，该光点用于照射由基片形成并具有由该基片的厚度彼此分隔开的一对主表面和置于主表面之间的记录面的光盘；和致动器，用于在总的移动范围内沿光盘的厚度方向使物镜移动，使得将光点聚焦在记录面和主表面之一，其中将物镜的总的移动范围设置为等于或大于容差范围和附加范围的和，设置容差范围以便甚至当光盘的水平面沿厚度方向变化时使物镜能保持物镜和记录面之间为恒定距离，通过由光盘的主表面和记录面之间的间隙除以光盘的基片的绝对折射率来设置附加范围。
2.根据权利要求1所述的光学拾取头，其中所述致动器能在总的移动范围内在第一基点和第二基点之间转换物镜，使得物镜能在容差范围内围绕第一基点选择地移动从而使光点能跟踪记录面，或在容差范围内围绕第二基点移动从而使光点跟踪主表面。
3.根据权利要求2所述的光学拾取头，其中，所述致动器使物镜移动，使得将从面向光盘的向内方向的第一基点延伸的物镜的第一可移动范围设置为与从与光盘相对的向外方向的第二基点延伸的物镜的第二可移动范围相当。
4.一种用于在由基片形成并具有一对由该基片的厚度彼此分隔开的主表面和置于主表面之间的记录面的光盘上记录信息的设备，该设备包括光学拾取头，包括用于产生激光的光源、用于将激光聚集以形成用于照射光盘的光点的物镜、和用于在总的移动范围内沿光盘的厚度方向移动物镜以便将光点应用到记录面和主表面之一上的致动器，该致动器能在总的移动范围内在第一基点和第二基点之间转换物镜，该总的移动范围被设置为等于或大于容差范围和附加范围的和，该容差范围被设置为甚至当光盘的水平面沿厚度方向变化时使物镜能保持物镜和记录面之间为恒定距离，通过由光盘的主表面和记录面之间的间隙除以光盘的基片的绝对折射率来设置附加范围；聚焦伺服装置，用于对该致动器进行伺服控制，以使物镜在容差范围内围绕第一基点移动以便将光点聚焦在记录面上，和用于对该致动器进行伺服控制，以使物镜在容差范围内围绕第二基点移动以便将光点聚焦在主表面上；输入装置，用于将记录面和主表面之一指定作为记录信息的目标；和控制装置，当指定记录面用于命令聚焦伺服装置根据第一基点来将光点聚焦在记录面上从而在记录面记录信息时，该控制装置被操作，以及，当指定主表面用于命令聚焦伺服装置根据第二基点来将光点聚焦在主表面上从而在主表面内记录信息时，该控制装置被操作。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，当输入装置指定主表面之一作为光盘的标记面，用于命令拾取头以在标记面上形成可视图像的方式记录信息时，控制装置进行操作。
6.一种通过光学拾取头在由基片形成并具有一对由该基片的厚度彼此分隔开的主表面和置于主表面之间的记录面的光盘上记录信息的方法，该光学拾取头具有用于产生激光的光源、用于将激光聚集以形成用于照射光盘的光点的物镜、和用于在总的移动范围内沿光盘的厚度方向移动物镜以便将光点应用到记录面和主表面之一上的致动器，该致动器能在总的移动范围内在第一基点和第二基点之间转换物镜，该总的移动范围被设置为等于或大于容差范围和附加范围的和，容差范围被设置为甚至当光盘的水平面沿厚度方向变化时使物镜能保持物镜和记录面之间为恒定距离，通过由光盘的主表面和记录面之间的间隙除以光盘的基片的绝对折射率来设置附加范围，该方法包括下面的步骤指定记录面和主表面之一作为记录信息的目标；当记录面被指定，使物镜在容差范围内围绕第一基点移动以便使光点聚焦在记录面上从而在记录面记录信息时，对致动器进行伺服控制；和当主表面被指定，使物镜在容差范围内围绕第二基点移动以便使光点聚焦在主表面上从而在主表面内记录信息时，对致动器进行伺服控制。
7.一种用于光学记录设备的程序，该光学记录设备具有处理器和光学拾取头，该光学拾取头用于在由基片形成并具有一对由该基片的厚度彼此分隔开的主表面和置于主表面之间的记录面的光盘上记录信息，该光学拾取头具有用于产生激光的光源、用于将激光聚集以形成用于照射光盘的光点的物镜和用于在总的移动范围内沿光盘的厚度方向移动物镜以便将光点应用到记录面和主表面之一上的致动器，该致动器能在总的移动范围内在第一基点和第二基点之间转换物镜，该总的移动范围被设置为等于或大于容差范围和附加范围的和，该容差范围设置被为甚至当光盘的水平面沿厚度方向变化时使物镜能保持物镜和记录面之间的距离为恒定距离，通过由光盘的主表面和记录面之间的间隙除以光盘的基片的绝对折射率来设置附加范围，该程序是处理器可执行的，用于使光学记录设备执行包括下述步骤的方法指定记录面和主表面之一作为记录信息的目标；当记录面被指定，使物镜能在容差范围内围绕第一基点移动以便使光点聚焦在记录面上从而在记录面记录信息时，对致动器进行伺服控制；和当主表面被指定，使物镜在容差范围内围绕第二基点移动以便使光点聚焦在主表面上从而在主表面内记录信息时，对致动器进行伺服控制。
全文摘要
一种光学拾取头，具有用于产生激光的光源；物镜，用于将激光聚集以形成光点，以便照射由基片形成并具有由该基片的厚度彼此分隔开的一对主表面和置于主表面之间的记录面的光盘；和致动器，用于在总的移动范围内沿光盘的厚度方向移动物镜，以便将光点聚焦在记录面和主表面之一。物镜的总的移动范围被设置为等于或大于容差范围和附加范围的和。设置容差范围以便甚至当光盘的水平面沿厚度方向变化时使物镜能保持物镜和记录面之间为恒定距离。通过由光盘的主表面和记录面之间的间隙除以光盘的基片的绝对折射率来设置附加范围。
文档编号G11B7/08GK1479285SQ03133050
公开日2004年3月3日 申请日期2003年7月23日 优先权日2002年7月23日
发明者林丰史 申请人:雅马哈株式会社