专利名称：光盘装置的光头及其光检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及应用在用于记录再生光盘的光头装置(光拾取器)内的光检测装置。
本发明包括于2004年3月4日向日本专利局提交的日本专利申请JP2004-061421号的主题，其全部内容结合于此作为参考。
背景技术：
在可记录的光盘中，一种使用例如，相变膜光盘被大家所熟知。在这些可记录的光盘中，盘内形成有螺旋状延伸的槽脊和凹槽，其中的凹槽被用作记录数据的记录磁道。
而且，在这些可记录的光盘中，在记录磁道(凹槽)上除了可以记录数据之外，而且如图1所示，在记录磁道的边缘部分(与凹槽的边界部分)还事先记录了摆动信号或LPP(Land Pre pit脊槽预制凹坑)信号。
摆动信号是通过使槽脊和凹槽的边界部分以一定周期曲折而被记录的信号。当以CLV(Constant Linear Velocity恒定线速度)或CAV(Constant Angular Velocity恒定角速度)再生光盘时，曲折形状形成为一定周期，因此，摆动信号作为时钟信号使用。而且，有时会通过地址对其曲折频率进行调制，在这种情况下，摆动信号也作为地址信息使用。
LPP信号是通过在槽脊的局部形成凹坑而被记录的信号。对于LPP信号，形成的凹坑列(串)表示地址，从而再生的信号作为地址信息使用。
从照射到记录磁道(凹槽)上的激光束的返回光检测出摆动信号和LPP信号。在照射到记录磁道(凹槽)上的激光束的返回光中，摆动信号成分和LPP信号成分包含在沿该返回光的径向的推挽成分(差动成分)中。
具体地说，如图2所示，通过四象限光检测器101检测出照射到记录磁道(凹槽)上的主激光束。四象限光检测器101在与光盘的径向对应的方向上被分割为两部分，同时在与切向对应的方向上被分割为两部分。即，四象限光检测器被十字型地分割为四部分。摆动信号和LPP信号包含在四象限光检测器被径向分割为两部分时其中一侧(例如外周侧)的光检测器A、D的累加光量(A+D)和另一侧(例如内周侧)的光检测器B、C的累加光量(B+C)的差动成分((A+D)-(B+C))中。以下，将表示该差动成分的信号((A+D)-(B+C))称作径向推挽信号。
当然，这种摆动信号和LPP信号不仅需要在从记录磁道再生数据期间读出，而且需要在记录数据期间读出。
为了在数据记录过程中检测出摆动信号或LPP信号，需要检测为记录而发射的激光束的反射光，以产生径向推挽信号。
在相变光盘等光盘中，通过脉冲发射激光束来进行凹坑的写入。因此，在记录过程中，存在一个在记录磁道上形成凹坑的时间(写入时)和一个未形成凹坑的时间(偏压时)，因此，记录时的返回光如图3所示，写入时的电平(凹坑电平)增大，偏压时的电平(读取电平)减小。
因此，在记录过程中，检测摆动信号或LPP信号时，进行的信号处理必须充分考虑到写入时和偏压时的返回光的光量变化。
然而，即使照射在光盘上的光斑是照射在记录磁道的中心，但是如图4所示，因为光学系统或机械上的误差等原因，经常会出现返回光的光斑中心与四象限光检测器101的中心位置不一致的情况。
而且，还会出现光量分布相对于照射到四象限光检测器101上的光斑中心不是对称而是变形的情况。
因此，径向分割四象限光检测器101时，外周侧光检测器(A+D)的总光量的时间平均值和内周侧光检测器(B+C)的总光量的时间平均值不同，在径向推挽信号(A+D-(B+C))上增加了偏移量。
并且，记录过程中发射的激光束在写入时和偏压时有很大的功率差。因此，如图5所示，在写入时的径向推挽信号的偏移量E1(即，写入时凹坑电平的差)和偏压时的径向推挽信号的偏移量E2(即，偏压时读取电平的差)之间产生了很大的电平差。即，如图6所示，径向推挽信号的偏移量随时间变化。
当将四象限光检测器的检测信号(A、B、C、D)传输到后级电路时，该偏移量的变化导致阻尼振荡的产生或转换速率(slewrate)的恶化，结果使从径向推挽信号产生的摆动信号或LPP信号的再生特性恶化。
特别是当对光盘进行高倍速记录时，这种技术缺陷表现得更为明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光盘装置、光头装置及用于光头的光检测装置，这些装置即使因为光检测器和返回光的相对位置例如在径向上发生位置偏离，或者，因为在返回光上存在差异等原因而使电检测信号产生差异，在记录时，也可以特性良好地再生包含在径向推挽信号中的信号(摆动信号或槽脊预制凹坑信号等)。
本发明提供了一种光盘装置，用于将信息记录在光盘上，其特征在于，包括光头装置和信号处理电路，其中，光头装置包括激光发射装置，用于对上述光盘发射激光束；以及光检测装置，其被发射的激光束的返回光照射，并根据照射的返回光产生包含从上述光盘得到的信息成分的电信号，上述信号处理电路用于根据从上述光头装置输出的电信号，对记录在上述光盘上的信号的再生及对上述光盘的记录进行控制，其中，上述光检测装置包括光电转换元件，其在与上述光盘的径向对应的方向上至少被分割为两部分；乘法电路，用于在电信号上乘以系数t，该电信号由在与上述光盘的径向对应的方向上被分割为两部分的光电转换元件中的其中一侧的光电转换元件产生；以及差分电路，用于计算由在与上述光盘的径向对应的方向上被分割为两部分的光电转换元件中的另一侧的光电转换元件产生的电信号和由上述乘法电路输出的电信号的差值，以产生径向推挽信号。上述系数t设定为，对应于照射上述一侧的光电转换元件的返回光的光量和照射上述另一侧的光电转换元件的返回光的光量之比的值。
本发明提供了一种用于光头的光检测装置，设置在为了对光盘进行信号记录及再生而对该光盘发射激光束的光头装置内部，其特征在于，包括光电转换元件，其在与上述光盘的径向对应的方向上至少被分割为两部分；乘法电路，用于在电信号上乘以系数t，该电信号由在与上述光盘的径向对应的方向上被分割为两部分的光电转换元件中的其中一侧的光电转换元件产生；以及差分电路，用于计算由在与上述光盘的径向对应的方向上被分割为两部分的光电元件转换元件中的另一侧的光电转换元件产生的电信号和由上述乘法电路输出的电信号的差值，以产生径向推挽信号。上述系数t设定为，对应于照射上述一例的光电转换元件的返回光的光量和照射上述另一侧的光电转换元件的返回光的光量之比的值。
本发明提供了一种光头装置，其特征在于，包括激光发射装置，用于对上述光盘发射激光束；以及光检测装置，其被发射的激光束的返回光照射，并根据照射的返回光产生包含从上述光盘得到的信息成分的电信号，其中，上述光检测装置包括光电转换元件，其在与上述光盘的径向对应的方向上至少被分割为两部分；乘法电路，用于在电信号上乘以系数t，该电信号由在与上述光盘的径向对应的方向上被分割为两部分的光电转换元件中的其中一侧的光电转换元件产生；以及差分电路，用于计算由在与上述光盘的径向对应的方向上被分割为两部分的光电转换元件中的另一侧的光电转换元件产生的电信号和由上述乘法电路输出的电信号的差值，以产生径向推挽信号。上述系数t设定为，对应于照射上述一侧的光电转换元件的返回光的光量和照射上述另一侧的光电转换元件的返回光的光量之比的值。
图1是用于说明摆动信号和PLL信号的示意图。
图2是四象限光检测装置的示意图。
图3是用于说明记录时返回光的光量的示意图。
图4是用于说明四象限光检测装置和光斑的位置偏离的示意图。
图5是用于说明写入时的径向推挽信号的偏移量和偏压时的径向推挽信号的偏移量的示意图。
图6是用于说明径向推挽信号的偏移量随时间波动的示意图。
图7是应用了本发明的光盘驱动器的结构框图。
图8是上述光盘驱动器内的光头装置的结构示意图。
图9A和图9B是表示上述光头装置内的光检测装置的结构示意图。
图10是表示外周侧光检测装置的光量的信号(A+D)及表示内周侧光检测装置的光量的信号(B+C)的示意图。
图11是表示外周侧光检测装置的光量的信号(A+D)及表示内周侧光检测装置的光量的校正信号(t×(B+C))的示意图。
图12是通过上述光头装置检测出来的径向推挽信号的示意图。
图13是应用了本发明的其他光盘驱动器的结构框图。
图14是上述其他光盘驱动器内的光头装置的结构示意图。
图15A和图15B是上述其他的光盘驱动器的光头装置内的光检测装置的结构示意图。
具体实施例方式
第一光盘驱动器下面对应用了本发明的第一光盘驱动器进行说明。
(光盘驱动器的整体结构)图7示出应用了本发明的光盘驱动器10的整体模块结构。
光盘驱动器10是用于对可记录光盘(DVD-R，DVD-RW，DVD+R，DVD+RW，或DVD-RAM)进行信息的记录或再生的装置，该可记录光盘可以是相变光盘或一次性写入光盘。
在光盘1的盘内形成有螺旋状的槽脊和凹槽，其中的凹槽被用作记录磁道。在光盘1中，在记录磁道(凹槽)上除了可以记录数据之外，在记录磁道的边界部分还事先记录了摆动信号和LPP信号。此外，在该实施例中，虽然光盘1为DVD光盘，但是本发明并不限于DVD，只要是提供有摆动信号和LPP信号的光盘就行。
光盘驱动器10包括光头装置11、主轴电动机12、前置放大器13、调制解调部14、激光控制部15、伺服控制部16、系统控制器17、以及接口18。
光头装置11对光盘1发射激光束以在其上记录信息的同时，检测发射到光盘1的、随后从该光盘1反射回来的激光束的返回光，接收该返回光并产生各种电检测信号(探测器信号A至D及径向推挽信号R-PP)。此外，关于光头装置11的内部结构或检测信号(A至D，R-PP)的详细内容，将在后面叙述。而且，光头装置11也被称作光拾取器，在此称为光头装置。
主轴电动机12在保持光盘1的同时，使光盘1在记录再生时旋转。
前置放大器13根据从光头装置11输出的检测信号(A至D、R-PP)，产生再生信号或误差信号等。具体地说，前置放大器13产生RF信号，表示记录在光盘1的记录磁道上的凹坑列；摆动信号；LPP信号；以及伺服控制所需的误差信号(聚焦误差信号、循轨误差信号、以及滑动误差信号等)。
再生时，调制解调部14解调和解码由前置放大器13产生的RF信号，产生再生数据列。由调制解调部14产生的再生数据列通过接口18传输到设置有该光盘驱动器10的主机中。而且，在记录时，向调制解调部14输入通过接口18从设置有该光盘驱动器10的主机装置传输来的记录数据。调制解调部14编码及调制输入的记录数据列，并将其转换为记录信号。调制解调部14产生的记录信号被提供到激光控制部15。
激光控制部15控制从光头装置11发射的激光束的功率。再生时，激光控制部15使激光功率稳定在一预定值。而且，在记录时，激光控制部15根据从调制解调部14输入的记录信号，按照预定的写入策略使激光束脉冲发射。
伺服控制部16根据由前置放大器13产生的误差信号和来自系统控制器17的控制信号，进行光盘记录再生装置1的聚焦控制、循轨控制、滑动控制、歪斜(倾斜)控制、以及主轴电动机12的旋转速度控制等。
系统控制器17控制光盘驱动器10的各个电路。而且，在记录和再生时，系统控制器17从由前置放大器13产生的摆动信号或LPP信号产生时钟信号或地址信息等。系统控制器17根据再生的地址信息，控制光盘1的数据写入和读出位置。
并且，系统控制器17产生系数t，该系数t是在光头装置11产生径向推挽信号R-PP时使用的值。系统控制器17将计算出的系数t提供给光头装置11。此外，关于该系数t的计算方法，将在后面叙述。
(光头装置)下面，对光头装置11作进一步的说明。
光头装置11对光盘1发射激光束以在光盘上记录信息的同时，检测从该光盘1反射回的返回光，并接收该返回光以产生各种电检测信号(检测器信号A到D及径向推挽信号R-PP)。
如图8所示，光头装置11包括激光二极管21、准直透镜22、偏振光束分光器23、四分之一波长板24、物镜25、以及光检测装置26。
激光二极管21是对光盘1发射激光束的激光发射源。从激光二极管21发射的激光束的功率，由上述的激光控制部15控制。
从激光二极管21发射的激光束依次穿过准直透镜22、偏振光束分光器23、四分之一波长板24以及物镜25，照射到光盘1上。
准直透镜22将入射的激光束整形为平行光。偏振光束分光器23在分光表面23a上将入射的激光束分离为S偏振光成分和P偏振光成分。只有透射过偏振光束分光器23的P偏振光成分入射到四分之一波长板24上，随后，该四分之一波长板24将P偏振光成分转换为旋转偏振光。物镜25聚集作为平行光入射的激光束，并照射在光盘1的记录表面上。物镜25由被伺服控制器16驱动的双轴制动器控制。伺服控制器16控制物镜25，并进行激光束的聚光位置的聚焦控制及循轨控制。
照射在光盘1上的激光束依照光盘1的记录表面的光学特性被反射。通过光盘1反射的激光束(也称返回光)，沿与入射光路相同的从物镜24到偏振光束分光器23的光路返回。即，来自光盘1的返回光透射过物镜25和四分之一波长板24，照射在偏振光束分光器23上。四分之一波长板24将作为旋转偏振光来自光盘1的返回光转换为线性偏振光。因此，作为S偏振光的返回光入射在偏振光束分光器23的分光表面23a上。偏振光束分光器23在其分光表面23a上反射作为S偏振光的返回光。从偏振光束分光器23反射回的返回光入射到光检测装置26上。
由光盘1反射回的返回光入射到光检测装置26，光检测装置26接收入射的光束，并将其转换为与其光量相应的电信号。与此同时，光检测装置26从该电信号产生并输出各种检测信号(A、B、C、D、R-PP)。光检测装置26的这些功能被集成在一个半导体芯片内。
以下，对光检测装置26的具体结构作进一步的详细说明。
(光检测装置)图9是用于说明光检测装置26的内部结构的示意图。
如图9B所示，光检测装置26包括四象限光检测器30。四象限光检测器30是受光面大致为正方形的光电转换元件，其被照射从光盘1反射回的返回光。如图9A所示，相对于在记录磁道(凹槽)上形成正焦和精确磁道(just-track)的光斑L，在四象限光检测器30的受光面上，如图9B所示形成对应的光斑L′。
四象限光检测器30沿光学上与光盘1的径向(即，从光盘中心向外周的方向)对应的方向被分割为两部分，同时，沿光学上与光盘1的切向(即，与记录磁道平行的方向)对应的方向被分割为两部分。即，四象限光检测器30沿径向和切向十字型地被分割为四部分。这些光检测器各自分别独立地进行光电转换，并分别输出独立的检测信号。即，这些光检测器各自独立地输出与被照射的光量相应的电流。
此外，四象限光检测器30被分割为第一光检测器30A、第二光检测器30B、第三光检测器30C以及第四光检测器30D四个部分。第一光检测器30A位于沿切向分割时的记录方向的前侧、且径向分割时的外周侧。第二光检测器30B位于沿切向分割时的记录方向的前侧、且径向分割时的内周侧。第三光检测器30C位于沿切向分割时的记录方向的后侧、且径向分割时的内周侧。第四光检测器30D位于沿切向分割时的记录方向的后侧、且径向分割时的外周侧。
而且，光检测装置26包括第一电流电压转换电路31A、第二电流电压转换电路31B、第三电流电压转换电路31C、以及第四电流电压转换电路31D。
第一电流电压转换电路31A将从第一光检测器30A输出的电流转换为电压信号A，即，产生与照射在第一光检测器30A上的光量相对应的电压信号A。
第二电流电压转换电路31B将从第二光检测器30B输出的电流转换为电压信号B，即，产生与照射在第二光检测器30B上的光量相对应的电压信号B。
第三电流电压转换电路31C将从第三光检测器30C输出的电流转换为电压信号C，即，产生与照射在第三光检测器30C上的光量相对应的电压信号C。
第四电流电压转换电路31D将从第四光检测器30D输出的电流转换为电压信号D，即，产生与照射在第四光检测器30D上的光量相对应的电压信号D。
通过输出端子32A至32D，分别将由这些第一至第四电流电压转换电路31A至31D产生的电压信号A至D作为检测器信号A至D输出到前置放大器13。前置放大器13将这些检测器信号(A至D)全部累加，产生例如RF信号，或计算径向推挽成分((A+D)-(B+C))，产生循轨误差信号，或计算对角方向的差动信号(A+C-(B+D))，产生聚焦误差信号。
而且，光检测装置26还包括推挽信号产生部33。推挽信号产生部33产生用于计算摆动信号和LPP信号的径向推挽信号(R-PP)。
在此，径向推挽信号(R-PP)是表示四象限光检测器在径向上被分割为两部分时其中一侧(在此，为外周侧)的光检测器A、D的累加光量(A+D)，和另一侧(在此，为内周侧)的光检测器B、C的累加光量(B+C)的差动成分的信号。
在径向推挽信号(R-PP)中，包括记录在记录磁道的边界部分(边缘部分)上的信号。即，在径向推挽信号(R-PP)中包含摆动信号成分和LPP信号成分。
具体地说，推挽信号产生部33包括第一加法器41、第二加法器42、乘法器43以及减法器44。
将第一到第四电流电压转换电路31A到31D输出的电压信号A到D输入到推挽信号产生部33中。并且，将来自设置于光检测装置26外部的系统控制器17的系数t输入到推挽信号产生部33中。
第一加法器41被输入电压信号A和电压信号D之后，将这些信号相加，产生信号(A+D)。即，第一加法器41产生表示将四象限光检测器30径向分割为两部分时照射在外周侧光检测器(30A、30D)上的光束的光量的信号。
第二加法器42被输入电压信号B和电压信号C之后，将这些信号相加，产生信号(B+C)。即，第二加法器42产生表示将四象限光检测器30径向分割为两部分时照射在内周侧光检测器(30B、30C)上的光束的光量的信号。
乘法器43在由第二加法器42产生的信号(B+C)上乘以从外部输入的系数t，产生信号(t×(B+C))。
减法器44从由第一加法器41产生的信号(A+D)中减去由乘法器43产生的信号(t×(B+C))，产生信号((A+D)-t×(B+C))。
推挽信号产生部33将由该减法器44产生的信号作为径向推挽信号(R-PP)输出。通过端子34，径向推挽信号((A+D)-t×(B+C))被提供给前置放大器13。
通过前置放大器13，将如上所述求得的径向推挽信号(R-PP)，用于摆动信号和LPP信号的计算。
(计算系数t的方法)下面，就系数t进行说明。
理想情况下，记录磁道上的光斑L和在四象限光检测器30上形成的光斑L′的关系，如图9所示，如果光斑L的中心位于记录磁道的中心，则对应的光斑L′的中心也位于光检测器的中心。而且，四象限光检测器30上形成的光斑L′对称于受光面的中心，且其径向的光量分布相等。
但是，实际上，由于光学或机械系统上的误差等原因，在光斑L′的中心位置上会发生径向的偏差，而且，光斑L′的径向的光量分布也不相等。
因此，将系数t设定为可以校正这些偏差的值。
即，假设在记录磁道的中心照射理想状态的光量分布的光斑L。那么系数t被设定为与该种情况下将四象限光检测器30径向分割为两部分时照射在外周侧光检测器(30A、30D)上的光的总光量(A+D)和照射在内周侧光检测器(30B、30C)上的光的总光量(B+C)之比相对应的值。
具体地说，系统控制器17如下所述计算系数t。
首先，在放入光盘1或接通电源等初始操作时，系统控制器17从前置放大器13检测出信号(A+D)和信号(B+C)。即，从前置放大器13检测出表示照射在外周侧光检测器(30A、30D)的光的总光量(A+D)和照射在内周侧光检测器(30B、30C)的光的总光量(B+C)的信号。接着，计算这两个信号之比((B+C)/(A+D))。然后，系统控制器17将该算出的比((B+C)/(A+D))转换为与乘法器43匹配的值(例如，如果乘法器43是通过改变电阻来使增益变化，则为用于选择开关的值)，并将转换后得到的值作为系数t。
系统控制器17将得到的系数t提供给光头装置11内的光检测装置26，从该光检测装置26输出校正后的径向推挽信号((A+D)-t×(B+C))。
此外，在本装置中，系统控制器17计算并设定系数t，但也可以在光检测装置26内设置计算信号比((B+C)/(A+D))的电路，从而在光检测装置26内设定系数t。
(摆动信号和LPP信号的处理及系数t的微调整方法)在如上所述结构的光盘驱动器10中，对光盘进行数据再生或记录时，通过前置放大器13从径向推挽信号中提取出摆动信号和LPP信号。
具体地说，在再生和记录时，将从光头装置11输出的径向推挽信号(R-PP，即((A+D)-t×(B+C)))输入到前置放大器13，在对该信号(R-PP)进行带通滤波后，产生摆动信号和LPP信号。前置放大器13将产生的摆动信号和LPP信号提供给系统控制器17。
系统控制器17根据摆动信号和LPP信号，产生时钟信号和进行地址计算处理等。
并且，系统控制器17也可以根据摆动信号和LPP信号中的误差率，对系数t进行微调整。
具体地说，计算摆动信号或LPP信号的误差校正码，算出该摆动信号和LPP信号的误差率。然后，系统控制器17在记录操作过程中当径向推挽信号的波动增大时，微调整系数t，以使其误差率尽量减小。即，系统控制器17在记录操作过程中监控摆动信号或LPP信号的误差率，微调整系数t以使误差率降为最小。
通过在记录过程中这样调整系数t，可以更准确地产生径向推挽信号。
(在光盘驱动器上应用本发明的效果)如上所述，在光盘驱动器10中，在光头装置11内产生校正后的径向推挽信号((A+D)-t×(B+C))。
因此，如图10所示，例如即使由于光学或机械上的误差而在表示照射在外周侧光检测器(30A、30D)上的光量的信号(A+D)和表示照射在内周侧光检测器(30B、30C)上的光量的信号(B+C)之间产生电平差(E1、E2)时，由于一侧(在此，为内周侧)的信号(B+C)根据其电平比进行了校正，因此，如图11所示，两个信号的平均电平，或者，以预设定时采样到的电平也可以一致。
如图12所示，其结果是径向推挽信号(R-PP)的偏移量变得非常小，即，写入时的偏移量与偏压时的偏移量之间的差值也变得非常小，由此不会在径向推挽信号(R-PP)中产生阻尼振荡，或造成转换速率的恶化。
因此，在光盘驱动器10中，可以准确地检测出摆动信号和LPP信号。
第二磁盘驱动器下面，对由光盘驱动器10修改而来的光盘驱动器50进行说明。此外，在说明光盘驱动器50时，附图中与光盘驱动器10相同的元件或部件采用了相同的标号，并为了简洁省略对其详细的说明。
(整体结构)图13示出光盘驱动器50的整体模块结构。
光盘驱动器50是用于对可记录光盘1进行数字信息的记录或再生的装置。
光盘驱动器50包括光头装置51、主轴电动机12、前置放大器52、调制解调部14、激光控制部15、伺服控制部16、系统控制器53、以及接口18。
光头装置51对光盘1发射激光束并在其上记录信息，同时检测发射到光盘1随后从该光盘1反射回的激光束的返回光，接收该返回光来产生各种电检测信号(检测信号A到D、径向推挽信号R-PP、第一校正信号WPP1、以及第二校正信号WPP2)。
前置放大器52根据从光头装置51输出的检测信号(A到D、R-PP、WPP1以及WPP2)，产生RF信号、摆动信号、LPP信号以及误差信号。
系统控制器53对该光盘驱动器50的各个电路进行控制。而且，在记录和再生时，系统控制器53从由前置放大器52产生的摆动信号或LPP信号产生时钟信号或地址信息等。系统控制器53根据再生的地址信息，控制光盘1的数据写入和读出位置。
而且，系统控制器53产生系数t，该系数t是在光头装置51产生径向推挽信号R-PP时使用的值。系统控制器53将计算出的系数t提供给光头装置51。而且，系统控制器53产生系数α，该系数α是在产生WPP1、WPP2时使用的值。系统控制器53将计算出的系数t提供给光头装置51。此外，关于系数t和系数α的计算方法将在后面叙述。
(光头装置及光检测装置)如图14所示，光头装置51包括激光二极管21、准直透镜22、偏振光束分光器23、四分之一波长板24、物镜25以及光检测装置54。
光检测装置54接收由光盘1反射回的返回光，并将其转换为与其光量对应的电信号。与此同时，光检测装置54从该电信号产生并输出各种检测信号(A、B、C、D、R-PP、WPP1和WPP2)。光检测装置54的这些功能被集成在一个半导体芯片内。
以下，对光检测装置54的具体结构作进一步的详细说明。
图15是用于说明光检测装置54的内部结构的示意图。
如图15B所示，光检测装置54包括四象限光检测器30、第一电流电压转换电路31A、第二电流电压转换电路31B、第三电流电压转换电路31C以及第四电流电压转换电路31D。
并且，光检测装置54包括推挽信号产生部55。推挽信号产生部55产生在计算摆动信号和LPP信号时所使用的径向推挽信号(R-PP)及二个校正信号(WPP1、WPP2)。
在此，第一校正信号(WPP1)是用表示(光检测器A到D)径向分割为两部分时一侧(在此为外周侧)的光检测器A、D的累加光量(A+D)的信号除以系数α而得到的信号((A+D)/α)，其中系数α表示光盘1的记录速度或激光束的激光功率。第二校正信号(WPP2)是用表示(光检测器A到D)径向分割为两部分时另一侧(在此为内周侧)的光检测器B、C的累加光量(B+C)的信号除以系数α而得到的信号((B+C)/α)，其中系数α表示光盘1的记录速度或激光束的激光功率。
具体地说，推挽信号产生部55包括第一加法器61、第二加法器62、第一乘法器63、第二乘法器64、第三乘法器65以及减法器66。
向推挽信号产生部55输入由第一到第四电流电压转换电路31A到31D输出的电压信号A到D。并且，从设置在光检测装置54外部的系统控制器17向推挽信号产生部55输入系数t和系数α。
第一加法器61被输入电压信号A和电压信号D，并将这些信号相加产生信号(A+D)。即，第一加法器61产生表示将四象限光检测器30径向分割为两部分时照射在外周侧光检测器(30A、30D)上的光的光量的信号。
第二加法器62被输入电压信号B和电压信号C，并将这些信号相加产生信号(B+C)。即，第二加法器62产生表示将四象限光检测器30径向分割为两部分时照射在内周侧光检测器(30B、30C)上的光的光量的信号。
第一乘法器63用由第一加法器61产生的信号(A+D)除以从外部输入的系数α，产生信号((A+D)/α)。
第二乘法器64用由第二加法器62产生的信号(B+C)除以从外部输入的系数α，产生信号((B+C)/α)。
推挽信号产生部55将由第一乘法器63产生的信号作为第一校正信号(WPP1)输出。通过端子67将第一校正信号(WPP1)提供给前置放大器52。而且，推挽信号产生部55将由第二乘法器64产生的信号作为第二校正信号(WPP2)输出。通过端子68将第二校正信号(WPP2)提供给前置放大器52。
第三乘法器65在由第二乘法器64产生的第二校正信号(WPP2)上乘以从外部输入的系数t，产生信号(t×(WPP2))。
减法器66从由第一乘法器63产生的第一校正信号(WPP1)中，减去由第三乘法器65产生的信号(t×(WPP2))，产生信号(WPP1-t×WPP2)。
推挽信号产生部55将由减法器66产生的信号作为径向推挽信号(R-PP)输出。通过端子69，将径向推挽信号(WPP1-t×WPP2)提供给前置放大器52。
如上所述，将求得的第一校正信号(WPP1)、第二校正信号(WPP2)以及径向推挽信号(R-PP)用于摆动信号和LPP信号的计算。
(计算系数t和系数α的方法)下面，对系数t进行说明。
在将理想状态光量分布的光斑L照射到记录磁道的中心时，系数t被设定为与第一校正信号(WPP1)和第二校正信号(WPP2)之比相对应的值。
具体地说，系统控制器17如下面所述设定系数t。
首先，在放入光盘1或接通电源等初始操作时，系统控制器17从前置放大器52检测出第一校正信号(WPP1)和第二校正信号(WPP2)。然后，计算这两个信号之比((WPP2)/(WPP1))。然后，系统控制器17将如此计算出的比((WPP2)/(WPP1))转换为与第三乘法器65匹配的值(例如，如果第三乘法器65是通过改变电阻来使增益变化，则为用于选择开关的值)，并将转换后得到的值作为系数t。
系统控制器17将得到的系数t提供给光头装置51内的光检测装置54，从该光检测装置54输出校正后的径向推挽信号(WPP1-t×WPP2)。
系数α是表示光盘1的记录速度或从光头装置11发射的激光束的功率的值。
对光盘1进行记录时，不仅可以用通常的记录速度进行记录，而且还可以用2倍速、4倍速、8倍速...等高倍速进行记录。进行高倍速记录时，随其记录速度增大需要增大光的功率。因此，从记录时的返回光检测出的径向推挽信号(R-PP)也随着记录速度的增大而增大电平。但是，摆动信号或LPP信号对S/N(信噪比)要求严格，相比其他的检测信号，动态范围不能取很大。因此，即使进行高倍速记录，也优选将径向推挽信号(R-PP)以相同电平输出。
因此，在光检测装置54中，利用与光盘1的记录速度或从光头装置11发射的激光束的功率相对应的系数α来校正径向推挽信号(R-PP)。
具体地说，系统控制器17检测当前的光盘1的倍速数或随倍速数而设定的激光束的功率。然后，系统控制器将其检测值转换为与第一乘法器63和第二乘法器64相匹配的值(例如，如果是通过改变电阻来使增益变化，则为用于选择开关的值)，并将转换后得到的值作为系数α。
系统控制器17将得到的系数α提供给光头装置51内的光检测装置54，使该光检测装置54输出第一校正信号(WPP1)和第二校正信号(WPP2)。
(在光盘驱动器上应用本发明的效果)如上所述，在光盘驱动器50中，在光头装置51内产生第一和第二校正信号(WPP1、WPP2)以及径向推挽信号((WPP1)-t×(WPP2))。
因此，在光盘驱动器50中，与在光盘驱动器10中一样，不会在径向推挽信号(R-PP)中产生阻尼振荡，或造成压摆率的恶化，从而可以准确地检测出摆动信号和LPP信号。
而且，在光盘驱动器50中，即使在随着记录速度而增加激光光量的情况下，因为在光检测装置54内根据记录速度或激光功率来校正径向推挽信号，所以通常以相同电平输出径向推挽信号。
因此，即使记录速度增快，也可以准确地检测出摆动信号和LPP信号。
此外，在光盘驱动器50中，根据第一和第二校正信号(WPP1、WPP2)产生径向推挽信号(R-PP)，但与前述的光盘驱动器10相同，也可以由(A+D)-t×(B+C)产生径向推挽信号，并使用第一和第二校正信号(WPP1、WPP2)只进行系数t的计算。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1.一种光盘装置，用于对光盘进行信息的记录，其特征在于，包括光头装置，包括激光发射装置，用于对所述光盘发射激光束；以及光检测装置，被发射的激光束的返回光照射，并根据照射的返回光，产生包括从所述光盘得到的信息成分的电信号；信号处理电路，其根据由所述光头装置输出的电信号，对记录在所述光盘上的信号的再生和对所述光盘的记录进行控制，其中，所述光检测装置包括光电转换元件，其在与所述光盘的径向相对应的方向上至少被分割为两部分；乘法电路，用于在电信号上乘以系数t，所述电信号由在与所述光盘的径向相对应的方向上被分割为两部分的光电转换元件中的其中一侧的光电转换元件产生；以及差分电路，用于计算由在与所述光盘的径向相对应的方向上被分割为两部分的所述光电转换元件中的另一侧的光电转换元件产生的电信号和由所述乘法电路输出的所述电信号之差，以产生径向推挽信号，所述系数t设定为，与照射所述一侧的光电转换元件的返回光的光量和照射所述另一侧的光电转换元件的返回光的光量之比相对应的值。
2.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于所述系数t设定为，与照射所述一侧的光电转换元件的返回光的平均光量和照射所述另一侧的光电转换元件的返回光的平均光量之比相对应的值，或者，所述系数t设定为，与以预设定时采样到的照射所述一侧的光电转换元件的返回光的光量和以预设定时采样到的照射所述另一侧的光电转换元件的返回光的光量之比相对应的值。
3.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于所述光检测装置可以从外部设定所述系数t，所述信号处理电路计算照射所述一侧的光电转换元件的返回光的电信号的平均值和照射所述另一侧的光电转换元件的返回光的电信号的平均值之比，或者，计算与以预设定时采样到的信号之比相对应的值，根据算出的值产生所述系数t，并在所述光检测装置中设定所述系数t。
4.根据权利要求3所述的光盘装置，其特征在于所述信号处理电路根据在所述光盘的记录磁道的边界成分中包含的信号的误差率，调整所述系数t。
5.根据权利要求3所述的光盘装置，其特征在于所述信号处理电路根据在所述光盘的摆动信号中包含的信号的误差率，调整所述系数t。
6.根据权利要求3所述的光盘装置，其特征在于所述信号处理电路根据所述光盘的槽脊预制凹坑信号中包含的信号的误差率，调整所述系数t。
7.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于所述光检测装置包括第一放大电路，用于根据与对所述光盘进行信号记录时所照射的激光束的功率相应的、或与所述光盘的旋转速度相应的放大系数，放大由所述一侧的光电转换元件产生的电信号；以及第二放大电路，用于根据所述放大系数，放大由所述另一侧的光电转换元件产生的电信号，其中，所述乘法电路在由所述第一放大电路输出的所述电信号上乘以系数t，所述差分电路计算由所述第二放大电路输出的所述电信号和由所述乘法电路输出的所述电信号的差值，产生径向推挽信号。
8.一种用于光头的光检测装置，其设置在为了对光盘进行信号的记录和再生而对所述光盘发射激光束的光头装置内，其特征在于，包括光电转换元件，其在与所述光盘的径向相对应的方向上至少被分割为两部分；乘法电路，用于在电信号上乘以系数t，所述电信号由在与所述光盘的径向相对应的方向上被分割为两部分的所述光电转换元件中的其中一侧的光电转换元件产生；以及差分电路，计算由在与所述光盘的径向相对应的方向上被分割为两部分的所述光电转换元件中的另一侧的光电转换元件产生的电信号和由所述乘法电路输出的电信号之差，以产生径向推挽信号，其中，所述系数t设定为，与照射所述一侧的光电转换元件的返回光的光量和照射所述另一侧的光电转换元件的返回光的光量之比相对应的值。
9.根据权利要求8所述的用于光头装置的光检测装置，其特征在于所述系数t设定为，与照射所述一侧的光电转换元件的返回光的平均光量和照射所述另一侧的光电转换元件的返回光的平均光量之比相对应的值，或者，所述系数t设定为，与以预设定时采样到的照射所述一侧的光电转换元件的返回光的光量和以预设定时采样到的照射所述另一侧的光电转换元件的返回光的光量之比相对应的值。
10.根据权利要求8所述的用于光头的光检测装置，其特征在于，所述系数t从所述装置的外部设定。
11.根据权利要求8所述的用于光头装置的光检测装置，其特征在于，还包括第一放大电路，用于根据与对所述光盘进行信号的记录时所照射的激光束的功率相对应的、或与所述光盘的旋转速度相对应的放大系数，放大由所述一侧的光电转换元件产生的电信号；以及第二放大电路，用于根据所述放大系数，放大由所述另一侧的光电转换元件产生的电信号，其中，所述乘法电路在由所述第一放大电路输出的所述电信号上乘以所述系数t，所述差分电路计算由所述第二放大电路输出的所述电信号和由所述乘法电路输出的所述电信号的差值，以产生径向推挽信号。
12.一种光头装置，其特征在于，包括激光发射装置，用于对所述光盘发射激光束；以及光检测装置，其被照射发射的激光束的返回光，并根据所述照射的返回光，产生包括从所述光盘得到的信息成分的电信号，其中，所述光检测装置包括光电转换元件，其在与所述光盘的径向相对应的方向上至少被分割为两部分；乘法电路，用于在电信号上乘以系数t，所述电信号由在与所述光盘的径向相对应的方向上被分割为两部分的所述光电转换元件中的其中一侧的光电转换元件产生；以及差分电路，用于计算由在与所述光盘的径向相对应的方向上被分割为两部分的所述光电转换元件中的另一侧的光电转换元件产生的电信号和由所述乘法电路输出的电信号之差，以产生径向推挽信号，所述系数t设定为，与照射所述一侧的光电转换元件的返回光的所述光量和照射所述另一侧的光电转换元件的返回光的所述光量之比相对应的值。
13.根据权利要求12所述的光头装置，其特征在于所述系数t设定为，与照射所述一侧的光电转换元件的返回光的平均光量和照射所述另一侧的光电转换元件的返回光的平均光量之比相对应的值，或者，所述系数t设定为，与以预设定时采样到的照射所述一侧的光电转换元件的返回光的光量以预设定时采样到的照射所述另一侧的光电转换元件的返回光的光量之比相对应的值。
14.根据权利要求12所述的光头装置，其特征在于所述光检测装置还包括第一放大电路，用于根据与对所述光盘进行信号的记录时所照射的激光束的功率相对应的、或与所述光盘的旋转速度相对应的放大系数，放大由所述一侧的光电转换元件产生的电信号；以及第二放大电路，根据所述放大系数，放大由所述另一侧的光电转换元件产生的电信号，其中，所述乘法电路在由所述第一放大电路输出的所述电信号上乘以所述系数t，所述差分电路计算由所述第二放大电路输出的电信号和由所述乘法电路输出的电信号的差值，以产生径向推挽信号。
全文摘要
本发明提供了一种光头装置内的光检测器IC，其包括四象限光检测器(30)和推挽信号产生部(33)。推挽信号产生部(33)产生外周侧的光检测器的累加信号(A+D)和内周侧的光检测器的累加信号(B+C)。然后，在累加信号(B+C)上乘以从外部输入的系数t，并由减法器产生((A+D)－t×(B+C))，将该信号作为径向推挽信号(R－PP)输出。系数t是与外周侧光检测器的光量和内周侧光检测器的光量之比相对应的值。
文档编号G11B7/095GK1771542SQ20058000022
公开日2006年5月10日 申请日期2005年3月1日 优先权日2004年3月4日
发明者田原克俊 申请人:索尼公司