专利名称：光学拾取单元中光电检测器的光接收输出控制设备的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种光学拾取单元中光电检测器的光接收输出控制设备，其配置成将从磁盘反射并且返回的激光束导向包括由多个区段(segments)构成的光接收区域的光电检测器，本发明尤其涉及一种光学拾取单元中光电检测器的光接收输出控制设备，其对来自光电检测器的每个光接收输出中的输出差采取措施，其中该输出差由投射在光电检测器的光接收区域上的光接收点的位移造成。
背景技术：
在利用激光束将信号光学记录和再现到光盘、诸如CD和DVD的光学拾取单元中，广泛地将像散方法及其应用-即差分像散方法-用于聚焦控制，该聚焦控制将照射到磁盘的激光束聚焦在该磁盘的信号层上。
另一方面，对于使照射到磁盘的激光束跟随磁盘的信号轨道的跟踪控制，对应于磁盘标准，使用三光束方法、推挽式方法和相位差方法及其应用中的一个。
例如，对应于不同记录/再现CD以及DVD-ROM和DVD±R/RW的光学拾取单元的实例，在聚焦控制模式方面，对于各种记录/再现CD使用像散方法，对于各种记录/再现DVD使用作为像散方法一种应用的差分像散方法，并且在跟踪控制模式方面，对于DVD-ROM使用相位差方法，对于DVD±R/RW和CD使用作为推挽式方法一种应用的差分推挽式方法。
当在聚焦控制中使用像散方法的基本型和应用型时，光电检测器包括像散产生光学系统，诸如变形镜头，其在从磁盘反射的激光束中产生像散；和相对于光轴以倾斜方式布置的平行板；以及通过两条相对于像散产生方向成45度角的正交划分线分成四个部分的光接收区域。
另一方面，由于在聚焦控制模式的差分像散方法和跟踪控制模式的差分推挽式方法或三光束方法中，照射到磁盘的激光束需要三个光束，因而使用这些模式的光拾取装置包括用于将从半导体激光器发出的激光束衍射并且分成三个光束的衍射光栅，其中这三个光束是0级光和士1级衍射光，并且光拾取装置使用包括接收三个反射激光束的三个光接收区域的光电检测器，其中这三个反射激光束是由磁盘反射的三个光束，如公知的。
顺便一提，当装配光学拾取单元时，将光电检测器定位并且连接到配备有光学拾取单元光学装置的光学壳体。参见日本专利申请待审公开No.2005-71458。
在光电检测器的定位中，为了当投射在光电检测器的光接收区域上的激光点被正确地布置时从构成光接收区域的每个区段获得适当的光接收输出，使通过预定的计算从每个光接收输出中产生的聚焦误差信号和跟踪误差信号具有S形曲线特性，该曲线特性相对于聚焦伺服和跟踪伺服具有适当的对称属性和幅度，并且从在DVD记录磁盘或CD记录磁盘中所形成的摆动中获得具有适当幅度的摆动信号。
然而，虽然光电检测器被定位到光学壳体，但是激光点可能不被正确地投射到光电检测器的光接收区域，这是由于连接误差、连接时的残余应力、或者所使用的粘合剂随时间的应用数量输出差和变化，聚焦伺服特性和跟踪伺服特性可能恶化以及摆动信号的幅度可能减小是有问题的。
在使用聚焦控制的差分像散方法的光学拾取单元中，为了对上述问题采取措施，已知使用偏移校正设备，该偏移校正设备基于投射到光接收区域上的光接收点的位置校正偏移，方法是相对于聚焦误差信号调整预定光接收输出的电平，使得当聚焦误差信号变成“0”时，四分光接收区域的每个光接收输出处于光接收状态(日本专利申请待审公开No.2002-32924)。
顺便一提，在日本专利申请待审公开No.2002-32924中所示的偏移校正设备中，使用聚焦误差信号，并且考虑包括聚焦误差信号产生电路的构造，其中聚焦误差信号产生电路通过计算光电检测器的光接收区域的每个光接收输出而产生聚焦误差信号。由于典型地将聚焦误差信号产生电路内置到磁盘驱动器中，并且未表示配备有聚焦误差信号产生电路的设备，因而不认为偏移校正设备是单个光学拾取单元中自含的。
因此，除非磁盘驱动器被内置到光学拾取单元中，否则不对四分光接收区域的每个光接收输出执行偏移校正，并且这由于光学拾取单元和磁盘驱动器的制造商相互独立而很难实现。
虽然由于使用聚焦误差信号，偏移校正设备可以校正四分光接收区域中每个对角线上每个光接收输出的不相等，其中该四分光接收区域产生聚焦误差信号，但是不必在四分光接收区域中由每个彼此正交的划分线所分的相邻光接收输出中校正不相等。
因此，如果通过使用聚焦误差信号的方法校正四分光接收区域的每个光接收输出的不相等，则当所使用的跟踪控制方法是推挽式方法或者是其应用的差分推挽式方法时，在改善摆动信号的幅度特性或跟踪伺服特性方面可能不获得足够的效果。
发明内容
解决上述问题的本发明主要是一种光学拾取单元中光电检测器的光接收输出控制设备，并且包括由多个区段构成的光接收区域的光电检测器配备有对应于光接收区域每个区段的每个放大器，并且配备有每个输出终端，其中输出终端经由每个放大器从光电检测器输出对应于每个区段的每个光接收输出，并且光电检测器配备有输出设置电路，其中输出设置电路通过改变每个放大器的增益和/或通过用衰减器衰减每个放大器的输入和输出来设置来自每个输出终端的每个光接收输出，以便基于投射到光接收区域上的光接收点的位置，根据在来自每个输出终端的每个光接收输出中所产生的输出差来用输出设置电路校正来自每个输出终端的每个光接收输出。据此，通过单个光学拾取单元校正每个光接收输出，并且将其从光电检测器中导出。特别地，由于基于投射到光接收区域上的光接收点的位置校正来自光电检测器每个输出终端的每个光接收输出，因而可以通过用单个光学拾取单元校正由投射到光接收区域上的光接收点的偏置所产生的光电检测器的每个光接收输出的不相等来导出每个光接收输出。
在根据本发明的光接收输出控制设备中，光学拾取单元配备有控制电路，其中控制电路为输出设置电路提供设置数据，用于设置来自每个输出终端的每个光接收输出，并且光学拾取单元配备有存储电路，其中存储电路存储设置数据，用于由输出设置电路设置来自每个输出终端的每个光接收输出，以便基于存储在存储电路中的设置数据校正来自每个输出终端的每个光接收输出。据此，由于通过设置在光学拾取单元中的控制电路读取存储在存储电路中的设置数据，并且基于设置数据对来自光电检测器的每个输出终端的每个光接收输出执行设置，因此可以基于存储在存储电路中的设置数据，通过单个光学拾取单元校正每个光接收输出并且将其从光电检测器中导出，方法是存储设置数据，用于相应地每个光学拾取单元地校正光电检测器的每个光接收输出。
在根据本发明的光接收输出控制设备中，控制电路被设置在构成光电检测器的半导体集成电路中，并且控制电路读取存储在存储电路中的设置数据，并且将设置数据转移到光电检测器。控制电路被设置在构成存储电路的半导体集成电路中，并且控制电路读取存储在存储电路中的设置数据，并且将设置数据转移到光电检测器。据此，由于考虑到控制电路的电路大小而将控制电路设置在构成光电检测器的半导体集成电路或构成存储电路的半导体集成电路中，因此控制电路不需要其他半导体集成电路，这对布置光学拾取单元是有利的。
在根据本发明的光接收输出控制设备中，将像散方法用于聚焦控制的光学拾取单元将设置数据写入存储电路，其中所述设置数据用于基于在检查处理时所得到的每个光接收输出调整来自每个输出终端的每个光接收输出，该检查处理在光电检测器的连接处理之后检查来自光接收区域的每个区段的每个光接收输出；并且通过在完成的光学拾取单元中读取设置数据来调整来自每个输出终端的每个光接收输出，以便校正从光电检测器导出的每个光接收输出。据此，由于设置数据被写入存储电路，以便基于在检查处理时所得到的光电检测器的每个光接收输出而调整光电检测器的每个光接收输出，因而可以在完成的光学拾取单元中通过检查处理的准确性校正从光电检测器导出的每个光接收输出。
在根据本发明的光接收输出控制设备中，在施加供电电压启动时读取存储电路的设置数据，并且在启动时自动校正来自每个输出终端的每个光接收输出，方法是基于设置数据控制输出设置电路，以便设置来自光电检测器的每个输出终端的每个光接收输出。据此，在启动时通过单个光学拾取单元可以自动校正从光电检测器的每个输出终端导出的每个光接收输出。
在根据本发明的光接收输出控制设备中，当产生用于确定照射到磁盘的激光束被聚焦在磁盘的信号层上的聚焦误差信号时，通过输出设置电路设置来自光电检测器的每个输出终端的每个光接收输出，以便对于每个至少被对应于与跟踪方向正交的方向的划分线一分为二的区域，使每个加法信号的值相等，其中该加法信号通过将来自光电检测器的光接收区域的每个区段的每个光接收输出相加而得到。据此，对于每个被对应于与跟踪方向正交的方向的划分线一分为二的区域，校正每个光接收输出中的不相等。据此，对于每个被对应于与跟踪方向正交的方向的划分线一分为二的区域，校正每个光接收输出中的不相等；可以改善摆动信号的幅度特性；并且当所使用的跟踪控制模式是推挽式方法及作为其应用的差分推挽式方式时，可以改善跟踪伺服特性。
在根据本发明的光接收输出控制设备中，在使用聚焦控制的像散方法来将照射到磁盘的激光聚焦在磁盘的信号层上的光学拾取单元中，照射到磁盘的激光束的焦点来回移动，并且通过输出设置电路设置来自每个输出终端的每个光接收输出，以便在这种场合对于被对应于与跟踪方向正交的方向的划分线一分为二的光电检测器的光接收区域的每个区域，使每个加法信号的值的峰值相等，其中该加法信号通过将来自每个输出终端的每个光接收输出相加而得到。通过使用每个加法信号的峰值，对于每个被对应于与跟踪方向正交的方向的划分线一分为二的区域，提高每个光接收输出的检测准确性。据此，由于对于每个被对应于与跟踪方向正交的方向的划分线一分为二的区域，每个加法信号的值的峰值相等，其中该加法信号通过将光电检测器的每个光接收输出相加而得到，因而对于每个被对应于与跟踪方向正交的方向的划分线一分为二的区域，提高了每个光接收输出的检测准确性，并且对于每个区域，可以准确地校正每个光接收输出中的不相等。
在根据本发明的光接收输出控制设备中，来回移动照射到磁盘的激光束的焦点，并且对于在这种场合被对应于跟踪方向的划分线一分为二的光电检测器的光接收区域的每个区域，通过输出设置电路设置来自每个输出终端的每个光接收输出，以便使每个加法信号的值的峰值相等，其中该加法信号通过将来自每个输出终端的每个光接收输出相加而得到。
在根据本发明的光接收输出控制设备中，校正来自每个输出终端的每个光接收输出，以便当通过输出设置电路根据来自每个输出终端的每个光接收输出中所产生的输出差来设置来自光电检测器的每个输出终端的每个光接收输出时，将对应于通过将每个光接收输出相加而得到的总光量的总光接收输出保持近似恒定。据此，由于校正来自每个输出终端的每个光接收输出，以便将对应于通过将每个光接收输出相加所得到的总光量的总光接收输出保持近似恒定，因而可以适当地保证每个光接收输出的S/N和裕度(margin)。
为了更清楚地理解本发明及其优点，参照附图进行下面的描述。
附图1是根据本发明的光学拾取单元中光电检测器的光接收输出控制设备的一个实施方式的电路方块图；附图2是描述聚焦控制模式和跟踪控制模式的说明图，其表示光电检测器的光接收区域和磁盘上的光点排列；附图3是用于PDIC中一个区段的电流/电压转换放大器以及随后的放大器的例子的电路图；以及附图4是描述通过由衰减器改变每个电流/电压转换放大器的输出的衰减量来校正来自每个终端的每个光接收输出的方法的电路图。
具体实施例方式
通过描述的内容和附图，至少下面的细节是显而易见的。
附图1是根据本发明的光学拾取单元中光电检测器的光接收输出控制设备的一个实施方式的电路方块图。
附图2是描述聚焦控制模式和跟踪控制模式的说明图。附图2表示对应于光学拾取单元的光接收区域，该光学拾取单元在跟踪控制模式方面对于DVD-ROM使用相位差方法，而对于DVD±R/RW和CD使用差分推挽式方法，并且在聚焦控制模式方面，对于各种记录/再现CD使用像散方法，而对于各种记录/再现DVD使用差分像散方法，并且表示了从光学拾取单元发射到磁盘的激光束的光点的排列。
虽然因为与要点不相干而没有示出，但是激光束是从激光二极管发出的，该激光二极管是光学拾取单元的光源，并且通过衍射光栅将激光束衍射成0级衍射激光束(主光束)和±1级衍射激光束(前子光束和后子光束)，并且被分成三个光束。这三个光束穿过预定的光学系统，被物镜导向，被物镜会聚，并且照射到磁盘。
这三个光束被磁盘反射，返回到物镜，在光路中间被分成不同于向外路径的光路，并且被导向光电检测器。
对于照射到磁盘的三个光束，如图2所示，0级衍射激光束的主点Sm位于信号轨道的中心，而士1级衍射激光束的每个子点Ss1、Ss2位于相邻信号轨道的中心，在不同于主点位于轨道上的信号轨道的方向上。
每个主光接收区域Am和子光接收区域As1和As2被以交叉形彼此正交的划分线分成四个，其由四个区段构成，并且垂直地排列在光电检测器的光接收表面上，并且主光接收区域Am和子光接收区域As1和As2接收由磁盘反射的反射激光束，即分别是0级衍射激光束、+1级衍射激光束、和-1级衍射激光束。
由于分别在CD和DVD的聚焦控制中使用像散方法的基本型和应用型，因而光电检测器接收通过像散产生光学系统加有像散的激光束，并且光电检测器的主光接收区域Am的划分线Lx、Ly和子光接收区域As1和As2的划分线Lx1、Ly1、Lx2、Ly2中每一条相对于所接收激光束的像散产生方向形成45度角。
考虑到所使用的跟踪控制模式，主光接收区域Am的划分线Ly和子光接收区域As1和As2的划分线Ly1和Ly2被设置为投射在光电检测器上的磁盘的信号轨道方向。
假设从每个构成主光接收区域Am和子光接收区域As1和As2的区段中所获得的每个光接收输出是a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k和l，在用于DVD-ROM再现跟踪控制的相位差方法中，为每个和信号(a+c)、(b+d)检测相位差，其中该和信号通过将主光接收区域Am的每个对角线方向上的区段的光接收输出相加而得到，或者为在主光接收区域Am的信号轨道方向上由划分线Lx分开的预定两个相邻区段的光接收输出a、b或b、c检测相位差，以便得到跟踪误差信号。
在用于DVD±R/RW记录和CD记录/再现的跟踪控制的差分推挽式方法中，计算主推挽信号，该主推挽信号是和信号之间的差信号，该和信号通过将在主光接收区域Am的信号轨道方向上被划分线Lx分开的两个区段的每个光接收信号相加而得到；计算子推挽信号，即子光接收区域As1和As2的第一和第二子推挽信号，该子推挽信号是和信号之间的差信号，该和信号通过将子光接收区域As1和As2的信号轨道方向上被划分线Lx1和Lx2分开的两个区段的每个光接收信号相加而得到；执行组合子推挽信号的增益(G1)调节，该组合子推挽信号通过根据主推挽信号组合第一和第二推挽信号而得到；以及计算这些推挽信号的差，以便获得跟踪误差信号，该跟踪误差信号是计算方程a-b-c+d-G1(e-f-g+h+i-j-k+l)。
在用于各种记录/再现CD的像散方法中，通过将每个对角线上排列的区段的主光接收区域Am的每个区段的每个光接收输出相加而得到两个和信号，并且计算和信号之间的差信号，以便得到聚焦误差信号，该聚焦误差信号是计算方程a+c-(b+d)的主像散信号。
在用于各种记录/再现DVD的聚焦控制的差分像散方法中，还为每个子光接收区域As1和As2获得每个子像散信号，与像散方法的主光接收区域Am的情况相同；根据主像散信号执行增益(G2)调节，以便添加到主像散信号；并且从计算方程a+c-(b+d)+G2(e-f+g-h+i-j+k-l)中得到聚焦误差信号。
参照附图1对根据本发明的光学拾取单元中光电检测器的光接收输出控制设备进行了描述。
附图1所示的光电检测器1的光接收区域2对应于附图2的主光接收区域Am，并且光接收区域2的每个区段A、B、C、D根据所接收激光束的光接收量而产生每个光接收输出a、b、c、d。
光电检测器1由所谓的PDIC(光电检测器集成电路)构成，其中PDIC是半导体集成电路并且连接到光学壳体，除了物镜之外将光学拾取单元的光学装置合并到该光学壳体中。
光电检测器1包括每个电流/电压转换放大器3、4、5、6，其将来自光接收区域2的每个区段A、B、C、D的每个光接收输出a、b、c、d从电流信号转换和放大成电压信号，并且每个随后的放大器7、8、9、10放大由每个电流/电压转换放大器3、4、5、6转换成电压信号的每个光接收输出a、b、c、d，以便从每个输出终端11、12、13、14输出。
在每个电流/电压转换放大器3、4、5、6中，可以通过切换具有不同电阻值的多个反馈电阻而选择性地和独立地调节增益，并且通过由包括在构成光电检测器1的PDIC中的输出设置电路15选择所使用的反馈电阻，设置电流/电压转换放大器3、4、5、6的每个增益。
附图3是用于PDIC中一个区段的电流/电压转换放大器和随后的放大器的例子的电路图。在该例子中，为一个区段31设置两个系统的电流/电压转换放大器32、33，并且根据记录和再现的磁盘类型和模式类型，通过开关电路34选择性地使用一个预定系统的电流/电压转换放大器。每个系统的电流/电压转换放大器32和33连接到多个反馈电阻35a、35b、35c...35(n-1)、35n和36a...36m，并且根据输出设置电路所设置的增益，通过开关电路选择预定的反馈电阻。
选择性地将随后的放大器37连接到多个反馈电阻38a、38b、38c...38(1-1)、381的预定反馈电阻，并且通过为来自对应于光接收区域2的每个区段A、B、C、D的每个输出终端的每个光接收输出选择预定的反馈电阻，在由电流/电压转换放大器校正增益之前在初始状态中在每个光接收输出中校正变化。
由于电流/电压转换放大器中的增益校正独立于初始状态中每个光接收输出的变化校正，因此有利于电流/电压转换放大器中的增益校正。
顺便一提，光学拾取单元包括连接到光电检测器的闪速存储器16，并且包括位于构成闪速存储器的半导体集成电路内的控制电路17，以便控制用于设置来自每个输出终端的每个光接收输出的设置数据的输入/输出。即，闪速存储器16包括存储数据的存储单元16a和控制电路17。
存储在闪速存储器16的存储单元16a中的设置数据由控制电路17读取，并且根据设置数据，由输出设置电路15设置每个电流/电压转换放大器3、4、5、6的每个增益，以便设置从光电检测器1的每个输出终端11、12、13、14输出的每个光接收输出。
控制电路17在施加供电电压启动时从闪速存储器16读取设置数据，并且基于设置数据设置每个电流/电压转换放大器3、4、5、6的增益。
另一方面，如果不能从闪速存储器16中读取设置数据，则每个电流/电压转换放大器3、4、5、6的增益被设置成默认设置。在默认设置中，例如，在光接收区域的所有区段中，每个电流/电压转换放大器3、4、5、6的增益被设置成0dB，其位于可调整范围的中点处。
写入闪速存储器16中的设置数据是用于基于在工厂装运之前、在连接处理之后并且在退火处理之后的检查处理时所得到的每个光接收输出来调整来自每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出的设置数据，其中检查处理将照射到磁盘的激光束的焦点来回移动，以便在该场合检查来自光电检测器1的每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出，连接处理在正交于光轴的方向上将光电检测器1定位并且连接到光学拾取单元的光学壳体，退火处理用于根据构成光学拾取单元的元件的材料和粘合每个组件的粘合剂而通过热处理缓和残余应力。
在光电检测器1的位置调整中，当投射在光电检测器1的光接收区域上的激光点聚焦在磁盘上时，其被正确地定位，以便匹配来自对应于每个区段的每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出。
例如，通过附图1的输出差检测电路24计算检查来自光电检测器1的每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出的检查处理时所得到的每个光接收输出。输出差检测电路24由以下部件构成第一加法放大器18，该第一加法放大器将分别从输出终端11和12输出的、对应于区段A和B的光接收输出a和b相加，以便得到第一加法信号(a+b)；第二加法放大器19，该第二加法放大器将分别从输出终端13和14输出的、对应于区段C和D的光接收输出c和d相加，以便得到第二加法信号(c+d)；第一减法放大器20，该第一减法放大器获得第一加法信号(a+b)和第二加法信号(c+d)之间的第一差信号{(a+b)-(c+d)}；第三加法放大器21，该第三加法放大器将分别从输出终端11和14输出的、对应于区段A和D的光接收输出a和d相加，以便得到第三加法信号(a+d)；第四加法放大器22，该第四加法放大器将分别从输出终端12和13输出的、对应于区段B和C的光接收输出b和c相加，以便得到第四加法信号(b+c)；以及第二减法放大器23，该第二减法放大器获得第三加法信号(a+d)和第四加法信号(b+c)之间的第二差信号{(a+d)-(b+c)}。
也就是说，当通过对应于与光接收区域2的跟踪方向正交的方向的划分线Lx将光接收区域2分成两个区域时，对于每个区域，输出差检测电路24计算每个加法信号(a+b)、(c+d)，该加法信号通过将来自一个区域的每个区段A、B的每个光接收输出a、b和来自另一区域的每个区段C、D的每个光接收输出c、d相加而得到，并且进一步计算第一差信号{(a+b)-(c+d)}，该第一差信号是加法信号的电压差，以便检测Y方向(信号轨道方向)上排列的被光接收区域2的划分线Lx分开的区域的光接收输出差，并且检测光接收点的Y方向上的输出差。
当通过对应于光接收区域2的跟踪方向的划分线Ly将光接收区域2分成两个区域时，输出差检测电路24为每个区域计算每个加法信号(a+d)、(b+c)，其中该加法信号通过将来自一个区域的每个区段A、D的每个光接收输出a、d和来自另一区域的每个区段B、C的每个光接收输出b、c相加而得到，并且进一步计算第二差信号{(a+d)-(b+c)}，该第二差信号是加法信号的电压差，以便检测X方向(跟踪方向)上排列的由光接收区域2的划分线Ly分开的区域的光接收输出差，并且检测在光接收点的X方向上的输出差。
来自第一减法放大器20的第一差信号{(a+b)-(c+d)}和来自第二减法放大器23的第二差信号{(a+d)-(b+c)}分别是光接收区域2的Y方向上的输出差和光接收区域2的X方向上的输出差，其通过输出差检测电路24计算，并且被提供给设置数据产生电路25，并且设置数据产生电路25产生用于控制输出设置电路15的设置数据，以便第一差信号{(a+b)-(c+d)}和第二差信号{(a+d)-(b+c)}变成“0”。
也就是说，由于可以从第一差信号{(a+b)-(c+d)}的极性和电压值中知道在由光接收区域2所接收的光接收点的Y方向上位移的方向和距离，因而设置数据产生电路25根据第一差信号{(a+b)-(c+d)}的极性和电压值产生设置数据，并且基于设置数据，输出设置电路15调节每个电流/电压转换放大器3、4和每个电流/电压转换放大器5、6的增益，其中电流/电压转换放大器3、4将来自与光接收点的Y方向上的位移相关的区段A、B的每个光接收输出a、b放大，电流/电压转换放大器5、6相关地将来自区段C、D的每个光接收输出c、d放大，以便第一差信号{(a+b)-(c+d)}变成“0”。
由于可以从第二差信号{(a+d)-(b+c)}的极性和电压值中知道在由光接收区域2所接收的光接收点的X方向上位移的方向和距离，因而设置数据产生电路25根据第二差信号{(a+d)-(b+c)}的极性和电压值产生设置数据，并且基于设置数据，输出设置电路15调节每个电流/电压转换放大器3、6和每个电流/电压转换放大器4、5的增益，其中电流/电压转换放大器3、6将来自与在光接收点的X方向上的位移相关的区段A、D的每个光接收输出a、d放大，电流/电压转换放大器4、5相关地将来自区段B、C的每个光接收输出b、c放大，以便使第二差信号{(a+d)-(b+c)}变成“0”。
这样，当第一差信号{(a+b)-(c+d)}和第二差信号{(a+d)-(b+c)}被设置成“0”时，为了由输出设置电路15根据设置数据产生电路25所产生的设置数据将对应于通过将来自每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出a、b、c、d相加所得到的总光量的总光接收输出(a+b+c+d)保持近似恒定，在对应于具有低比较目标光接收输出的区段的放大器中调整增加增益，而在对应于具有高比较目标光接收输出的区段的放大器中调整降低增益，以便校正每个光接收输出a、b、c、d。
通过将第一差信号{(a+b)-(c+d)}和第二差信号{(a+d)-(b+c)}设置成“0”，可以消除在由光接收区域2的划分线Lx分成两个的Y方向(信号轨道方向)上以及由光接收区域2的划分线Ly分成两个的X方向(跟踪方向)上的输出差，并且从光接收区域2上的光接收点中消除在Y方向和X方向上偏置的影响，以便使来自光电检测器1的每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出a、b、c、d相等。
虽然在这种情况下第一差信号{(a+b)-(c+d)}和第二差信号{(a+d)-(b+c)}都被设置成“0”，但是仅将这些差信号中预定一个设置成“0”也是有效的。特别地，当第一差信号{(a+b)-(c+d)}被设置成“0”时，消除Y方向上的输出差，并且这有效地改善跟踪伺服特性，并且检测摆动信号。
当由设置数据产生电路25所产生的设置数据直接被提供给输出设置电路15而不通过闪速存储器16时，数据写入控制电路26将支持直接提供(direct supply)的有效电压应用于光学拾取单元的直接控制终端27a，并且将设置数据提供给数据终端27b，将同步设置数据的参考时钟提供到时钟终端27c。
另一方面，当由设置数据产生电路25所产生的设置数据被写入闪速存储器16时，数据写入控制电路26将支持写入闪速存储器16的预定电压应用于光学拾取单元的模式终端27d，并且将设置数据提供给数据终端27b，将同步设置数据的参考时钟提供到时钟终端27c。在这种情况下，三值电压被施加到模式终端27d，以便切换闪速存储器16的操作模式；高压(12V)实现将设置数据写入闪速存储器16的写入模式；中压(5V)实现用于读取存储在闪速存储器16中的设置数据以确认的读取模式，等等；以及低压(0V)实现用于中止闪速存储器16的操作以节省功率的操作停止模式。
当聚焦误差信号{(a+c)-(b+d)}是“0”时，即当从光学拾取单元发射到磁盘的激光束聚焦在磁盘上时，执行将第一差信号{(a+b)-(c+d)}和第二差信号{(a+d)-(b+c)}设置成“0”的调整。
如果当光电检测器的光接收区域2的光接收点被偏置并且来自每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出a、b、c、d不相等时聚焦误差信号{(a+c)-(b+d)}被设置成“0”，则确定激光未正确地聚焦在磁盘上，并且因此，如果第一差信号{(a+b)-(c+d)}和第二差信号{(a+d)-(b+c)}被设置成“0”，则不能充分地使每个光接收输出a、b、c、d相等，这是由于光接收区域上光接收点的偏置的影响。
因此，通过来回移动照射到磁盘的激光束的焦点，并且确定聚焦误差信号的峰和谷的平均值处于将激光束聚焦到磁盘上的状态，激光束的焦点被固定到该平均值，以便将第一差信号{(a+b)-(c+d)}和/或第二差信号{(a+d)-(b+c)}调整成“0”。这缓和了光电检测器1中光接收区域的光接收点的偏置影响。
在确定聚焦误差信号的峰和谷的平均值处于将激光束聚焦到磁盘的状态的应用中，第一差信号{(a+b)-(c+d)}和/或第二差信号{(a+d)-(b+c)}除以激光束的总光量信号(a+b+c+d)，其中该总光量信号通过将对应于从光电检测器1导出的光接收区域2的每个区段的每个光接收输出a、b、c、d相加而得到，以便使用表示第一差信号比例的比例信号{(a+b)-(c+d)}/(a+b+c+d)和/或表示第二差信号比例的比例信号{(a+d)-(b+c)}/(a+b+c+d)。通过使用这些比例信号，所接收激光束的总光量受来回移动照射到磁盘的激光束的焦点的影响较小波动。
对于通过来回移动照射到磁盘的激光束的焦点而在得到第一差信号{(a+b)-(c+d)}的过程中所计算的加法信号(a+b)和加法信号(c+d)的值和/或在得到第二差信号{(a+d)-(b+c)}的过程中所计算的加法信号(a+d)和加法信号(b+c)的值，使峰值相等相当于将第一差信号{(a+b)-(c+d)}和/或第二差信号{(a+d)-(b+c)}调整成“0”，而不影响聚焦误差信号{(a+c)-(b+d)}＝0和磁盘上激光束的焦点之间由于光接收区域2上光接收点的偏置所引起的误差，并且这有效地减少了每个光接收输出的不利效应，所述每个光接收输出由于光接收点的偏置是不相等的。
来自光电检测器1的每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出a、b、c、d中的输出差由于上述各种方法中光接收区域2上光接收点的偏置而被产生，并且被输出差检测电路24检测作为输出差信号。设置数据产生电路25基于输出差信号产生用于控制输出设置电路15的设置数据，并且数据写入控制电路26选择性地将高压应用于模式终端27d，以便将闪速存储器16设置成写模式，并且执行用于将由设置数据产生电路25所产生的设置数据转移和写入闪速存储器16的控制。数据写入控制电路26选择性地将预定电压应用于直接控制终端27a，以便将由设置数据产生电路25所产生的设置数据直接传递到光电检测器1，并且经由输入/输出控制电路28将设置数据提供到输出设置电路15。
当在设置数据被写入闪速存储器16和从闪速存储器中读取之后将由设置数据产生电路25所产生的设置数据直接或者经由输入/输出控制电路28传递到输出设置电路15时，输出设置电路15根据设置数据设置电流/电压转换放大器3、4、5、6的目标放大器的增益。
设置数据产生电路25计算用于根据输出差信号的极性和电压电平调整电流/电压转换放大器3、4、5、6的目标放大器的增益的调整值，以便将输出差信号设置成“0”，并且基于该调整值产生用于设置电流/电压转换放大器3、4、5、6的目标放大器的增益的设置数据。设置数据产生电路25产生用于设置每个电流/电压转换放大器3、4、5、6的增益的设置数据，以便校正每个光接收输出a、b、c、d，同时将总光接收输出(a+b+c+d)保持近似恒定，其中总光接收输出对应于通过将来自每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出a、b、c、d相加而得到的总光量。因此，通过由输出设置电路15根据设置数据设置每个电流/电压转换放大器3、4、5、6的增益，由输出差检测电路24所检测的输出差信号以相等的方式变成“0”，并且在校正之前和之后，将总光接收输出(a+b+c+d)保持近似恒定，其中总光接收输出对应于通过将来自每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出a、b、c、d相加而得到的总光量。
如果不能以相等的方式通过由输出设置电路15一次设置放大器增益而将输出差信号设置成“0”，则设置数据产生电路25重复地产生用于改变每个电流/电压转换放大器3、4、5、6的增益设置的设置数据，以便最终产生将输出差信号设置成“0”的设置数据。
在附图2所示的输出差检测电路24的情况下，输出设置电路15根据由设置数据产生电路25所产生的设置数据设置每个电流/电压转换放大器3、4、5、6的增益，以便将第一差信号{(a+b)-(c+d)}设置成“0”，并且调整从每个输出终端11、12、13、14得出的每个光接收输出a、b、c、d，以便将第二差信号{(a+d)-(b+c)}设置成“0”。
当第一差信号{(a+b)-(c+d)}被设置成“0”时，如果第一差信号的极性是正的，则提高电流/电压转换放大器5、6的增益，以便提高来自输出终端13、14的光接收输出c、d的电压电平；减小电流/电压转换放大器3、4的增益，以便减小来自输出终端11、12的光接收输出a、b的电压电平；并且设置每个电流/电压转换放大器3、4、5、6的增益，以便将总光接收输出(a+b+c+d)保持近似恒定，其中总光接收输出对应于通过将来自每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出a、b、c、d相加而得到的总光量。
如果第一差信号的极性是负的，则提高电流/电压转换放大器3、4的增益，以便提高来自输出终端11、12的光接收输出a、b的电压电平；减小电流/电压转换放大器5、6的增益，以便减小来自输出终端13、14的光接收输出c、d的电压电平；并且设置每个电流/电压转换放大器3、4、5、6的增益，以便将总光接收输出(a+b+c+d)保持近似恒定，其中总光接收输出对应于通过将来自每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出a、b、c、d相加而得到的总光量。
同样，当第二差信号{(a+d)-(b+c)}被设置成“0”时，如果第二差信号的极性是正的，则提高电流/电压转换放大器4、5的增益，以便提高来自输出终端12、13的光接收输出b、c的电压电平；减小电流/电压转换放大器3、6的增益，以便减小来自输出终端11、14的光接收输出a、d的电压电平；并且设置每个电流/电压转换放大器3、4、5、6的增益，以便将总光接收输出(a+b+c+d)保持近似恒定，其中总光接收输出对应于通过将来自每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出a、b、c、d相加而得到的总光量。
如果第二差信号的极性是负的，则提高电流/电压转换放大器3、6的增益，以便提高来自输出终端11、14的光接收输出a、d的电压电平；减小电流/电压转换放大器4、5的增益，以便减小来自输出终端12、13的光接收输出b、c的电压电平；并且设置每个电流/电压转换放大器3、4、5、6的增益，以便将总光接收输出(a+b+c+d)保持近似恒定，其中总光接收输出对应于通过将来自每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出a、b、c、d相加而得到的总光量。
当以相等的方式将由输出差检测电路24所计算的输出差信号设置成“0”时，输出设置电路15通过数据写入控制电路26将用于设置每个光接收输出a、b、c、d的增益的设置数据写入闪速存储器16。
设置数据在工厂装运光学拾取单元之前被写入闪速存储器16，并且在工厂装运光学拾取单元时，从光学拾取单元卸下输出差检测电路24、设置数据产生电路25和数据写入控制电路26。
在设置数据被写入闪速存储器16之后，如果闪速存储器16中的设置数据被丢失或者如果设置数据的误差增加，则在用于将新设置数据写入闪速存储器16或者检查存储在闪速存储器16中的设置数据的服务运营(service operation)时使用设置在光学拾取单元上的模式终端27d或直接控制终端27a、数据终端27b和时钟终端27c。
存储设置数据的存储电路不限于闪速存储器16，并且可以优选地是可以将设置数据电写入其中的EEPROM(电可擦可编程只读存储器)、RAM等等。
当将光学拾取单元安装到磁盘驱动器时，如果在对磁盘驱动器加电时将供电电压应用于光学拾取单元，则操作包括在闪速存储器16中的控制电路17，以便读取存储在闪速存储器16中的设置数据，并且设置数据连同时钟一起被提供到光电检测器1。
经由光电检测器1中的输入/输出控制电路28将设置数据提供到输出设置电路15，并且输出设置电路15基于设置数据设置每个电流/电压转换放大器3、4、5、6的增益。
结果，消除了来自光电检测器1的每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出中的电压差；消除了光接收区域2上光接收点的Y方向和X方向上的偏置的影响；并且使来自光电检测器1的每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出a、b、c、d相等(设置在可以被认为是相等的容许范围内)。
顺便一提，上述光学拾取单元中的光电检测器的光接收输出控制设备包括直接控制终端27a，并且通过将预定的电压信号应用于直接控制终端27a、将设置数据输入到数据终端27b、并且将数据转移时钟输入到时钟终端27c，基于设置数据设置每个电流/电压转换放大器3、4、5、6的增益。因此，当磁盘驱动器提供被提供到直接控制终端27a、直接控制终端27a和时钟终端27c的信号时，可以通过来自磁盘驱动器的控制校正来自光电检测器1的每个输出终端11、12、13、14的每个光接收输出a、b、c、d。
虽然在附图1所示的光学拾取单元中光电检测器的光接收输出控制设备中，闪速存储器16配备有主要控制设置数据的输入/输出的控制电路17，这部分是因为半导体集成电路容易制造，但是不限于此，并且从电路大小的观点看，光电检测器1可以毫无问题地包括控制电路17。
如果差分像散方法被用于聚焦控制或者差分推挽式方法被用于跟踪控制，如同上述主光接收区域Am的情况，在光电检测器的每个子光接收区域As1和As2(参见附图2)中，其中光电检测器的每个子光接收区域As1和As2在主光束之前和之后接收每个子光束，优选地使对应于子光接收区域As1的每个元件的、来自光电检测器1的每个输出终端的每个光接收输出相等，并且使对应于子光接收区域As2的每个元件的、来自光电检测器1的每个输出终端的每个光接收输出相等。这样，提高了聚焦误差信号和跟踪误差信号的准确性。
虽然附图1所示的光学拾取单元中的光电检测器的光接收输出控制设备设置每个电流/电压转换放大器的增益，以便校正来自光电检测器的每个输出终端的每个光接收输出，但是不限于此，优选地可以通过设置每个随后的放大器的增益实现校正。
如附图4所示，通过将来自光接收区域的预定区段41的光接收输出经由电流/电压转换放大器42和随后的放大器43导向输出终端44，并且通过衰减器45改变电流/电压转换放大器42的输出的衰减量来校正来自光电检测器的每个输出终端的每个光接收输出也是优选的。附图4的电路使用对应于设置数据的时钟控制多个FET 47a、47b...47n，即具有多个级联连接的D-FF(D型触发器)46a、46b...46n的开关电路，并且切换分压电阻48a、48b...48n的电阻值，以便改变衰减量，并且D-FF 46a、46b...46n和FET 47a、47b...47n对应于输出设置电路15。
上面的描述是为了有利于本发明的理解，而不是限制本发明。在不背离本发明的精神的情况下，可以改变和修改本发明，并且本发明包括其等价物。
权利要求
1.一种光学拾取单元中的光电检测器的光接收输出控制设备，其中所述光学拾取单元被配置为将从激光源所发出的激光束导向物镜、通过所述物镜会聚所述激光束以照射到磁盘、并且将由所述磁盘反射和返回的激光束导向所述光电检测器，所述光电检测器包括由多个区段构成的光接收区域，所述光接收输出控制设备包括在所述光电检测器中提供的放大器，所述放大器对应于所述光接收区域的每个区段；在所述光电检测器中提供的输出终端，其中所述输出终端经由每个所述放大器输出对应于每个所述区段的光接收输出；以及输出设置电路，所述输出设置电路通过改变每个所述放大器的增益和/或通过由衰减器衰减每个所述放大器的输入或输出而设置来自每个输出终端的每个光接收输出，其中基于投射在所述光接收区域上的光接收点的位置，由所述输出设置电路根据在来自每个所述输出终端的每个光接收输出中所产生的输出差来校正来自每个所述输出终端的每个光接收输出。
2.如权利要求1所述的光学拾取单元中的光电检测器的光接收输出控制设备，进一步包括提供给所述光学拾取单元的控制电路，所述控制电路为所述输出设置电路提供设置数据，用于设置来自每个所述输出终端的每个光接收输出；提供给所述光学拾取单元的存储电路，所述存储电路存储所述设置数据，以便通过所述输出设置电路设置来自每个所述输出终端的每个光接收输出，其中基于存储在所述存储电路中的设置数据校正来自每个所述输出终端的每个光接收输出。
3.如权利要求2所述的光学拾取单元中的光电检测器的光接收输出控制设备，其中所述控制电路被设置在构成所述光电检测器的半导体集成电路中，并且所述控制电路读取存储在所述存储电路中的设置数据，并且将所述设置数据传递到所述光电检测器。
4.如权利要求2所述的光学拾取单元中的光电检测器的光接收输出控制设备，其中所述控制电路被设置在构成所述存储电路的半导体集成电路中，并且所述控制电路读取存储在所述存储电路中的设置数据，并且将所述设置数据传递到所述光电检测器。
5.如权利要求2所述的光学拾取单元中的光电检测器的光接收输出控制设备，其中在使用像散方法用于聚焦控制的光学拾取单元中，基于在检查处理时所得到的每个光接收输出，用于调整来自每个所述输出终端的每个光接收输出的设置数据被写入所述存储电路，其中所述聚焦控制将照射到所述磁盘的激光束聚焦到所述磁盘的信号层，所述检查处理在所述光电检测器的连接处理之后检查来自所述光电检测器的每个输出终端的每个光接收输出。
6.如权利要求2所述的光学拾取单元中的光电检测器的光接收输出控制设备，其中所述控制电路在施加供电电压启动时读取所述存储电路中的设置数据，并且基于所述设置数据控制所述输出设置电路，以便设置来自所述光电检测器的每个输出终端的每个光接收输出。
7.如权利要求1所述的光学拾取单元中的光电检测器的光接收输出控制设备，其中在被配置为将由所述磁盘反射和返回的激光束导向光电检测器的光学拾取单元中，其中所述光电检测器包括由两条彼此正交的划分线分成至少四个部分的光接收区域，当产生聚焦误差信号时，为至少被对应于与跟踪方向正交的方向的划分线一分为二的每个区域，通过所述输出设置电路设置来自所述光电检测器的每个输出终端的每个光接收输出，以便使每个加法信号的值相等，其中所述聚焦误差信号用于确定照射到所述磁盘的激光束聚焦在所述磁盘的信号层上，所述加法信号是通过将来自由所述光接收区域的划分线所分成的四个区段中每一区段的每个光接收输出相加而得到的。
8.如权利要求1所述的光学拾取单元中的光电检测器的光接收输出控制设备，其中所述光电检测器包括用于接收由所述磁盘反射和返回的激光束的光接收区域，其中所述光接收区域被两条彼此正交的划分线分成至少四个部分，并且在使用像散方法用于聚焦控制的光学拾取单元中，其中所述聚焦控制将照射到所述磁盘的激光束聚焦在所述磁盘的信号层上，对于在这种场合被对应于与所述跟踪方向正交的方向的划分线一分为二的所述光电检测器的光接收区域的每个区域，将照射到所述磁盘的激光束的焦点来回移动，以便通过所述输出设置电路设置来自每个所述输出终端的每个光接收输出，从而使每个加法信号的值的峰值相等，其中所述加法信号是通过将来自每个所述输出终端的每个光接收输出相加而得到的。
9.如权利要求8所述的光学拾取单元中的光电检测器的光接收输出控制设备，其中，对于在这种场合被对应于所述跟踪方向的划分线一分为二的所述光电检测器的光接收区域的每个区域，将照射到所述磁盘的激光束的焦点来回移动，以便通过所述输出设置电路设置来自每个输出终端的每个光接收输出，从而使每个加法信号的值的峰值相等，其中所述加法信号是通过将来自每个所述输出终端的每个光接收输出相加而得到的。
10.如权利要求1所述的光学拾取单元中的光电检测器的光接收输出控制设备，其中当所述输出设置电路根据在来自每个所述输出终端的每个光接收输出中所产生的输出差设置来自所述光电检测器的每个输出终端的每个光接收输出时，校正来自每个所述输出终端的每个光接收输出，以便将总光接收输出保持近似恒定，其中所述总光接收输出对应于通过将每个光接收输出相加所得到的总光量。
全文摘要
在配置成将从激光源发出的激光束导向物镜、用物镜会聚激光束以照射到磁盘、以及将由磁盘反射和返回的激光束导向包括由多个区段构成的光接收区域的光电检测器的光学拾取单元中，光电检测器配备有对应于光接收区域每个区段的每个放大器，配备有经由每个放大器输出对应于来自光电检测器的每个区段的每个光接收输出的每个输出终端，并且配备有输出设置电路，输出设置电路通过改变每个放大器的增益和/或通过用衰减器衰减每个放大器的输入或输出来设置来自每个输出终端的每个光接收输出，以便基于投射在光接收区域上的光接收点的位置，由输出设置电路根据来自每个输出终端的每个光接收输出中所产生的输出差校正来自每个输出终端的每个光接收输出。
文档编号G11B7/09GK1892848SQ20061010072
公开日2007年1月10日 申请日期2006年6月30日 优先权日2005年7月1日
发明者月桥章, 中村滋, 仓持操, 蛭间光弘, 泽田三千义, 近藤弘光 申请人:三洋电机株式会社