CN1146887C - 光度头 - Google Patents

Abstract

一种光度头包括一个具有划分的光敏区来检测从光盘7反射回来的光13的光检测器8，用来通过处理来自光敏区的信号从而获得循迹误差信号的装置10，11，12。光检测器8有一条平行于光盘上信息记录槽的第一分割线9a，以及垂直于第一分割线9f并对称于光轴的第二和第三分割线9b和9c。此外，还包括一个用来屏蔽分割线9b和9c之间的部分反射光的光屏蔽区8i。这些信号被处理用来降低由于物镜偏移和光盘倾斜造成的循迹误差信号的偏移量。这样，在具有与以前使用推拉技术的现有光度头同样简单结构的情况下，光度头具有循迹误差信号很小的偏差。

Description

光度头

                       技术领域

该发明涉及一种光度头，该光度头用于比如光盘的信息记录媒体的光记录，复制或擦除。

                       技术背景

已经发表了很多关于检测光度头中循迹误差信号技术的报告。推拉技术是一种众所周知的代表性技术并被应用于实践。

下面解释了一种使用推拉技术的光度头。在光度头中，光源发出的光被物镜聚光从而在用于记录信息的光盘平面上形成光点。在光盘上，信息记录槽的连续记录纹道形成螺旋线形。通过用分割线来划分光检测器的光敏区而得到了两个光敏区。光检测器在图1-3的左边表示出。从光盘上反射回来的光进入光检测器。来自两个光敏区的两个光检测信号被进行差分放大来产生循迹误差信号。通过根据循迹误差信号来控制物镜的位置，随纹控制被执行。当光点受到聚焦控制时，由于光点相对记录纹道的位置漂移，反射光的光亮度分布受连续记录纹道上衍射的影响。如果光盘使用了以前技术的光度头，反射光的光亮度分布已知由连续记录纹道上第0阶，+1阶和-1阶衍射光束的干涉造成。图1-3中圆形光束的两个阴影区表示干涉区域。根据光点相对连续记录纹道的位置偏移，这两个区域的光亮度分布变的不对称，并且其差分信号被用作循迹误差信号。

上面提到的以前技术的光度头有一个简单的结构用来检测随纹检测信号。然而，存在的一个问题是：由于物镜到信息记录槽的随纹移动或由于光盘的倾斜，产生了随纹检测信号的偏移量。该问题在下面解释。图1-3表示三种情况下光检测器上光束的位置以及所产生的循迹误差信号。图1-3中右边图解说明的三种情况下的循迹误差信号图的横坐标表示光点中心到记录槽的相对位置X’。循迹误差信号示意性地表示出当光点横过记录槽时的一个波形。图1表示物镜位于参考点(X＝0)之上的情况。因为光束相对于两个光敏区之间的分割线对称地扩展，循迹误差信号在没有偏移量的情况下对称地变化。另一方面，在物镜沿X方向(或图2表示的情况下的+X方向)移动的第二情况中，在光检测器上光束的位置发生偏移，光束分布变的不对称。这样，循迹误差信号相对于参考电压具有一个正的偏移量。如果(A-B)/(A+B)的值超过20％，那么随纹控制的性能恶化。其中A和B表示循迹误差信号电压的正和负的最大值。

此外，当光盘沿θ方向相对于光检测器倾斜时，光束分布变的不对称。图3表示光盘沿-θ方向倾斜的情况。在这种情况下，光检测器上光束的位置也发生偏移，并且光束分布相对于分割线也变的不对称。这样，循迹误差信号有了一个偏移量。因此，如果光盘在+θ方向倾斜并且物镜在+X方向移动，那么循迹误差信号的偏移量在这两者的共同作用下增加。在普通光盘中，偏离轨道量的容许偏差是0.1μm，其中偏离轨道量表示零循迹误差信号位置相对于记录槽中心的漂移。光盘的随纹控制通常需要在200μm的物镜偏移及1°的光盘倾斜角范围之内。然而，在使用以前技术的推拉光度头中，如果X为100μm，并且沿θ方向的倾斜为0.5°，那么(A-B)/(A+B)为35％，偏离轨道量为0.12μm。因此，这两个值都超过了容许偏差值。

因为使用推拉技术的以前技术光度头具有上面提及的特点，用以前技术的光度头复制光盘的设备需要一种装置，该装置用来快速精确地带动光度头从而快速查找目标信息记录槽或具有例如100μm的很大偏心距的光盘。这样，尽管安装了简单结构的光度头，光盘复制设备还是变的昂贵。另外，因为带动光度头的装置需要高速和高精确度，对于额外的震动和颤动来说，提高容许偏差值是不容易的。因此，使用推拉技术的光度头难于安装在便携光盘复制设备中。

在Whitehead等的美国专利号5,113,386中描述了用于聚焦和循迹误差检测器设备中的推-拉***。为了使得循迹误差输出信号在检测器阵列的边缘地区不敏感，检测器阵列包括很多检测器，而掩模或开放区位于在中心区之外的边缘区，包括零阶衍射光束与一阶衍射光束重叠的区域。然而，这种推-拉***并没有解决上面提及的关于循迹误差信号偏移量的问题。

该发明试图解决这些问题，其目标是给出一种与使用推拉技术的光度头具有同样简单结构的光度头，并且降低由于物镜偏移和光盘倾斜造成的循迹误差信号的偏移量。

                     发明描述

在该发明的一个方面中，光度头包括一个光源，该光源发出的光被光学***聚光。聚焦控制器控制光学***从而在信息记录媒体上形成一个光点。光检测装置有一条第一分割线用来分割光束，并且至少一个光屏蔽区被相对于第一分割线对称地安排。光检测装置将从信息检测媒体反射回来的光分割成很多光束并检测这些光束。处理器处理这些被光检测装置检测到的光束信号来给出循迹误差信号。然后，随纹控制器根据循迹误差信号来控制光学***使得光点跟随形成在信息记录媒体上的信息记录槽移动。在光检测装置中，第一分割线将从信息记录媒体上反射回来的光束分割成，例如，两部分，并且至少一个光屏蔽区被相对于第一分割线对称地安排并且屏蔽部分区域(最好是其中从信息记录媒体反射回来的第一阶衍射光束互相重叠的区域)。因此，除了被光屏蔽区覆盖的区域之外，光束被第一分割线划分，其中被屏蔽区域的光亮度分布很大程度地受光盘倾斜度的影响。因此，由于光盘倾斜造成的循迹误差信号的偏移量被降低。

最好的是，沿相同于第一分割线方向的光屏蔽区的宽度V满足下面关系：

$0.1\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2}<\left(\frac{U}{D}\right)<0.5\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2}---\left(1\right)$

其中D是光束的直径，NA是用数字表示的孔径，λ是波长，d是信息记录槽的纹道间距。如果通过象上面解释那样设置宽度V值而检测到很多分割后的光束，那么光易于被光盘的倾斜影响的区域被屏蔽时，光亮度是足以用来获得循迹误差信号的。这样，循迹误差信息就不再很大程度地被光盘的倾斜所影响。另外，如果光屏蔽区沿物镜移动方向平行扩展，那么，即使由于物镜移动的缘故反射光束发生漂移，同样的优点也是可以实现的。

在该发明的另一个方面中，在光检测装置中，垂直于第一分割线的第二和第三分割线进一步分割第一分割线之外的光束。这样，光束被划分为，例如，六部分来检测光。另外，至少一个光屏蔽区域被安排相对于第一分割线对称地扩展。因此，光检测装置将光束划分为一些区域，这些区域很大程度上由于从信息记录媒体上反射回来的光中的第0阶和第一阶衍射光束的重叠而受影响。因此，由于反射光束的漂移而造成的循迹误差信号的偏移量可以被选择性地校正。最好的是，第二和第三分割线之间的距离U满足下面的关系：

$0.8\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2}<\left(\frac{U}{D}\right)<1.1\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2},---\left(2\right)$

其中D是光束的直径，NA是用数字孔径，λ是波长，“d”是信息记录槽的纹道间距。那么，在第二和第三分割线之外的光敏区不包括所有或几乎所有的干涉区域。因此，受光盘倾斜轻微影响并对应于反射光束漂称的信号可以被选择性地取得。因此，由于反射光束的漂移而造成的偏移量可以很方便地校正。

在该发明的第3个方面中，光屏蔽区包括第一、第二和第三光屏蔽部分，其中第一部分从第一分割线沿两个方向对称地扩展，第二和第三部分位于第一光屏蔽部分边界之外(或光束的***)。通过给出第二和第三光屏蔽部分，即使从光盘反射回来的光束发生漂移，用于检测循迹误差信号的范围也被限制在与第一分割线等距离的部分。因此，由于光束漂移而造成的循迹误差信号的偏移量变的很小，并且偏移量也降低了。最好的是，第二和第三光屏蔽部分之间的距离满足下面关系：

$1-\left(\frac{3a}{D}\right)<\frac{W}{D}<1-\left(\frac{a}{D}\right),---\left(3\right)$

其中D是光束直径，a是光束最大漂移量。

该发明的一个优越之处在于光度头给出一个具有很小偏移量的循迹误差信号，其中的偏移量由于物镜沿随纹方向的偏移造成。

该发明的一个优越之处在于光度头给出一个具有很小偏移量的循迹误差信号，其中的偏移量由于光盘倾斜而造成。

                    附图简要描述

图1是关于光检测器上光束位置以及物镜位于参考位置并且光盘没有倾斜情况下的循迹误差信号的图；

图2是关于光检测器上光束位置以及物镜沿+X方向偏移的另一种情况下的循迹误差信号的图；

图3是关于光检测器上光束位置以及物镜位于参考位置并且光盘沿-θ方向倾斜的又一种情况下的循迹误差信号的图；

图4是根据该发明第一实施方案的光度头的剖视图；

图5是根据该发明第一实施方案的光检测器的平面图；

图6是当物镜位于参考位置并且光盘没有倾斜时，光检测器上光束位置的图；

图7是当物镜沿+X方向偏移时，光检测器上光束位置的图；

图8是当物镜位于参考位置并且光盘沿-θ方向倾斜时，光检测器上光束位置的图；

图9是不同条件下光度头偏离轨道量的图；

图10是不同条件下光度头的(A-B)/(A+B)值的图；

图11是根据该发明第二实施方案的光检测器的平面图；

图12是根据该发明第二实施方案的另一个例子的光检测器的平面图；

图13是根据该发明第二实施方案的又一个例子的光检测器的平面图；

图14是根据该发明第三实施方案的光度头的一个简略剖视图；

图15是根据该发明第三实施方案的光检测器的平面图；

图16是根据该发明第三实施方案的一个修正后例子的光检测器的平面图。

                 实现该发明的最佳方式

现在参考附图，其中相似的参考特征表示整个视图中相似的或对应的部分。该发明的优选实施方案在下面详细地解释。

实施方案1

图4表示根据该发明第一实施方案的光度头。在光度头中，物镜5与盘7相向做为一个以光学方式记录信息的媒体的例子。作为信息记录槽的连续记录纹道以螺旋形形成在光盘上，在图4中，该记录纹道的切线方向垂直于纸面。传动器6使物镜5在聚焦控制器14和随纹控制器15的控制下沿X和Y方向运动，其中，Y 方向垂直于盘面，X方向平行于盘面并垂直于记录槽。半透明反射镜3和4以相对于光轴1成45度的角度沿光度头的光轴1被安排在物镜5和光检测器8之间。光源2被安置在偏离光轴1的位置，并位于第一半透镜3的一侧。光源2发出的光束被半透镜3反射并进入物镜5。被光学***聚光的光束在光盘7上形成一个光点。从光盘7反射回来的光沿物镜5和第一半透镜3传播并被第二半透镜4分割成两个光束。被第二半透镜4反射回来的这两条光束中的一条作为聚焦误差信号进入聚焦控制器14。通过响应聚焦误差信号来控制传动器6使物镜5沿±Y方向移动从而使得光点形成在记录信息的平面上，聚焦控制器14使得光点跟随形成在光盘7上的信息记录槽移动。另一方面，两条光束的另一条穿过第二半透镜4进入光检测器8。如同后面将要解释的，光检测器8划分光束并输出很多对应于这些划分光束的光敏区。通过作为计算设备的差人放大器10，11和12，输出信号被提供给作为控制随纹装置的随纹控制器15。在图4中，光检测器8也以一个从光轴方向观察到的部分平面图的方式被图解说明，从而用来图解说明输出信号到差分放大器10-12的连接。为了根据循迹误差信号将光点引导到信息记录槽的连续记录纹道中心，随纹控制器15控制传动器6使物镜5沿±X方向移动。

图5表示根据该实施方案，有很多划分光敏区的光检测器8。光检测器8有一个矩形的光敏区，该光敏区宽于入射到光检测器上的光束13。在光敏区中，为了将反射的光束划分成许多光束，分割线9a被提供来在竖直方向上平分反射光束，分割线9b和9c垂直于分割线9a，它们被进一步提供在相对于光轴对称的上方和下方。分割线9a在光学上被设置为平行于与信息记录槽对应的方向。此外，光屏蔽区8i被提供在分割线9b和9c之间，并垂直于分割线9a。光屏蔽区8i相对于分割线9a被对称地安排来屏蔽一部分区域，在此区域中，从信息记录槽反射回来的光束中的0阶，+1阶和-1阶衍射光束互相重叠。因此，三条分割线9a，9b，9c以及光屏蔽区8i将光检测器8的光敏区划分为8个区域8a，8b，8c，8d，8e，8f，8g，8h。要注意的是，8c和8e不一定是一个单个的相连区域，它可能对应于光屏蔽区8i的形状而包括两个或多个子区域。在图5中表示的例子中，区域8c和8e是分开的。第四区域8d，8f也是这样的。

因此，除了光屏蔽区域8i之外，来自光盘的反射光束被第一、第二和第三分割线9a，9b和9c划分成6个区域。如果相对于第一分割线9a从竖直方向观察光敏区，左上边包括第一区域8a，右上边包括第二区域8b，中间左边包括第三区域8c，8e，中间右边包括第四区域8d，8f，左下边包括第五区域8g，右下边包括第六区域8h。然后，入射到这6个区域的反射光束按照下面步骤被处理：计算第一和第五区域8a，8g上光束的检测信号和与第二和第六区域8b，8h上光不的检测信号和之间的差值。此外，计算第三区域8c，8e上光束的检测信号和与第四区域8d，8f上光束的检测信号和之间的差值。然后，计算两个差值的差分信号作为循迹误差信号。

根据图4中表示的连接，这种处理被进一步地解释。第一和第五区域8a，8g被连接到差分放大器10的负端，而第二和第六区域8b，8h被连接到差分放大器10的正端。另外，第三区域的两个部分8c，8e被连接到差分放大器11的负端，而第四区域的两个部分8d，8f被连接到差分放大器11的正端。两个差分放大器10，11的输出信号被连接到第三差分放大器12的正，负端，放大器12的输出信号(或循迹误差信号)被提供给随纹控制器15。因此，通过使用图4中表示的连接，与误差随纹信号成比例的信号TE按下式得到：

    TE＝G1(8a+8g-8b-8h)-G2(8c+8e-8d-8f)，    (5)

其中8a-8h表示对应区域的检测信号，G1，G2表示第一和第二差分放大器10，11的增益。也就是说，区域8a和8g的信号和被从区域8b和8h的信号和中减去，其差值被增益为G1的差分放大器10放大，而区域8c和8e的信号和被从区域8d和8f的信号和中减去，其差值被增益为G2的差分放大器11放大。然后，第三差分放大器12放大信号TE来提供误差检测信号。

图6-8表示三种情况下光检测器8上的光束。图6表示一种情况，其中物镜5位于参考位置，光盘7没有倾斜，图7表示另一种情况，其中物镜5沿+X方向偏移，图8表示又一种情况，其中物镜位于参考位置，光盘7在-θ方向上倾斜。在图6-8中，两个阴影区13a，13b表示其中0阶，+1阶和-1阶衍射光束互相重叠的区域。

在图6表示的情况中，光束相对于第一分割线9a被对称地定位。因此，差分放大器12输出没有偏移量的循迹误差信号。另一方面，在图7表示的情况下，通过在向右方向上偏移光束，对称性被打破。这样，包括在区域8b，8d，8f和8h中的光束13的面积增加，而包括在区域8a，8c，8e和8g中的光束13的面积减小。因为光束分布的变化显示在干涉区13a和13b中，区域8c，8e和区域8d，8f之间的光亮度差值成为一个问题，这四个区域主要包括干涉区域13a和13b。在这些区域中，除了干涉区域13a和13b的光亮度差值以外，0阶入射光的面积随光束13的漂移而变化，这导致偏移量的产生。另一方面，区域8a，8b，8g，8h主要接收0阶光，并且它们受光束漂移的影响。因此，如果差分放大器10和11的增益G1和G2被设置为适当的值，那么由于光束漂移造成的偏移量可以通过对上面提及的与循迹误差信号成比例的信号TE的处理来选择性地校正：

    TE＝G1(82+8g-8b-8h)-G2(8c+8e-8d-8f)    (4)

其中8a-8h表示相应区域的检测信号。

在图8表示的情况中，光盘7被倾斜，光亮度差值在其中出现的区域13c和13d产生在干涉区域13a和13b中。然而，这些区域13c和13d被光屏蔽区域8i屏蔽。因此，它们很少影响循迹误差信号。此外，因为光屏蔽区域8i被提供在与随纹方向平行的方向上，所以即使物镜5偏移，它们也几乎不影响循迹误差信号。

图9表示在不同条件下关于偏离轨道量的数字计算结果，这些结果用于比较该实施方案的光检测器和以前使用推拉技术的光检测器。偏离轨道量是当光度头从记录槽中心偏移时，零循变误差信号民位置相对于记录槽中心的漂移。此外，图10表示在不同条件下关于(A-B)/(A+B)值的计算的结果。

  (A-B)/(A+B)    (4)

其中A和B是循迹误差信号的正和负最大电压值。图9和10中的横坐标表示四种条件，这四种条件为物镜5在半径方向上的0.33mm的偏移和光盘7的1°倾斜角的组合。在图9和10中，“OL”表示物镜5的偏移，“倾斜”表示光盘7的倾斜，“发明”表示该实施方案的光度头，“PP”表示现有推拉技术的光度头。

计算条件如下：有关光度头的信息记录槽的连续记录纹道的宽度，间距和深度分别为1.1μm，100nm和1.5μm，物镜5的焦距为4mm，数值孔径为0.45，光源1的波长为780nm。光束13被划分为如下：U/D＝0.82，V/D＝0.21，W/D＝0.79，增益比G2/G1＝2.8。会发现的是，该实施方案光度头的偏离轨道值和等式(5)的值都远低于以前技术光度头的对应部分。换句话说，对于0.33mm的漂移和1度的倾斜的一种实际组合来说，该结果满足0.1μm或更小的偏离轨道值及20％或更小的等式5值这些条件，且有充分裕度。

在该实施方案中，通过给出光屏蔽区8i来覆盖受光盘7倾斜影响的区域13c，13d，倾斜影响被抑制。此外，反射回来的光束被第二和第三分割线9b和9c分割。因此，由于反射光束13的漂移而造成的循迹误差信号的偏移量可以通过用区域8c，8d，8e和8f的信号处理乘以一个确定系数的区域8a，8b，8g和8h的信号来校正。

最好的是，第二和第三分割线9b和9c按如下描述方式设置。等二和第三分割线9b和9c之间的距离U被设置为满足下面等式：

$0.8\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2}<\left(\frac{U}{D}\right)<1.1\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2},---\left(2\right)$

其中D是光束直径，NA是数值孔径，λ是波长，d是信息记录槽的纹道间距。关于第二和第三分割线9b和9c的条件等式(2)被确定使得沿平行于分割线9a或记录槽的方向上，反射光束13中的干涉区域13a，13b(参考图6-8)不包括或者几乎不包括在第一，第二，第五和第六区域8a，8b，8g和8h中。因此，只有对应于反射光束漂移的信号可以被选择性地取出，这对于校正误差校正信号的偏移量是有利的。如果第二和第三分割线9b和9c之间的距离U被设置为宽于等式(2)中表示的范围，那么用于校正的信号变的很小。另一方面，如果第二和第三分割线9b和9c之间的距离U被设置为小于等式(2)中表示的范围，那么反射光束13中的干涉区域13a，13b很大程度地影响用于校正的信号，这一点使得循迹误差信号的品质恶化。

最好的是，光屏蔽区8i按如下描述方式设置。沿相同于第一分割线9a方向的光屏蔽区8i的宽度V被设置为满足下面等式：

$0.1\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2}<\left(\frac{V}{D}\right)<0.5\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2},---\left(1\right)$

其中D是光束直径，NA是数值孔径，λ是波长，d是信息记录槽的纹道间距。关于光屏蔽区8i的条件等式(1)被确定，使得易于受光盘7的倾斜影响的区域13c，13d被屏蔽，而用于获得循迹误差信号的大量信号光可以足够地得到。因此，通过给出具有等式(1)的宽度的光屏蔽区，循迹误差信号更少地被光盘7的倾斜所影响。如果光屏蔽区8i的宽度V大于等式(1)表示的范围，那么用于校正的信号光的值变的更小。另一方面，如果光屏蔽区8i的宽度V小于等式(1)表示的范围，那么干涉区域13a，13b中的干涉区域13c，13d很大程度地影响用于校正的信号，这一点使得循迹误差信号的品质恶化。在一个不同的方法中，光屏蔽区8i被设置为平行于物镜5的偏移方向。这样，即使由于物镜5的偏移使得反射光束13被移动，也可以获得同样的有利之处。

在该实施方案中，光屏蔽区8i为矩形。然而，它可能包括两个拼在一起形成一个基本上同样尺寸的不规则四边形，或者它也可能是弯曲的，只要基本上形成了同样的面积即可。此外，它也可能包括很多分离的区域。

第二实施方案

图11表示根据该发明第二实施方案的光检测器108的光束13的划分。该实施方案与第一实施方案的差别仅在于对光束13的划分。除了这一点，结构及对光度头的操作都与第一实施方案中相应部分相似，这里就不做解释了。图11中表示的光检测器108的不同在于：用来屏蔽光束边界的区域被提供在第二分割线109b和第三分割线109c之间。

在光检测器108的一个矩形光敏区内，与第一实施方案中的光检测器8相似的是，分割线109a被提供来在竖直方向上平分光束，与分割线109a垂直的两条分割线109b，109c被提供在相对于光轴对称的上方和下方。分割线109a在光学上被设置在平行于与信息记录槽相对应的方向上。此外，在分割线109b和109c之间给出了第一光屏蔽区108i用来屏蔽光束并且进一步划分光束，其中108i垂直于分割线109a。相对于分割线109a，第一光屏蔽区108j被对称地安排来屏蔽干涉区域13a和13b中的区域13c和13d。此外，第二和第三区域108k和108l被提供来屏蔽第二和第三分割线109b和109c之间的光束13的边界。相对于第一分割线109a，第二和第三光屏蔽区域108k和108l被对称地安排。这样，三条分割线109a，109b，109c和光屏蔽区108j，108k，108l将光检测器108的光敏区划分为八个区域108a，108b，108c，108d，108e，108f，108g，108h。通过给出第二和第三光屏蔽区108k和108l，用于检测循迹误差信号的区域被限制在从分割线109a开始向左和向右相等的距离内。这样，等式(5)中的校正系数G1/G2会被降低。当校正系数G1/G2很小时，对于从最佳值开始的偏移的容许偏差值会变的很大，并且校正系数也可以很容易地设置。

最好的是，如果“a”是光束13在一边的最大漂移，第二和第三光屏蔽区108k和108l的内边界之间的宽度W被设置为满足下面等式：

$1-\left(\frac{3a}{D}\right)<\frac{W}{D}<1-\left(\frac{a}{D}\right),---\left(3\right)$

其中D是光束的直径。这样，光屏蔽区108k和108l屏蔽了很大程度上不受光束漂移影响的区域。如果第二和第三光屏蔽区108k和108l之间的宽度W被设置为大于等式(3)表示的范围，那么用于校正的信号包括不受光束漂移影响的信号。另一方面，如果宽度W被设置为小于等式(3)中表示的范围，那么用于校正的信号变的更小，这使得循迹误差信号的品质恶化。

与上面提及的第一实施方案相似的是，沿相同于第一分割线109a方向的光屏蔽区108j的宽度V被设置为满足下面等式：

$0.1\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2}<\left(\frac{V}{D}\right)<0.5\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2},---\left(1\right)$

其中D是光束直径，NA是数值孔径，λ是波长，d是信息记录槽的纹道间距。关于不屏蔽区108j的条件等式(1)被确定，使得易于受光盘7倾斜影响的区域13c和13d受到屏蔽，而用于获得循迹误差信号的大量信号光可以很充足地获得。

在该实施方案中，第二和第三光屏蔽区108k和108l具有线性边界并与第一区域108j相连。然而，它们也可以是弯曲的，只要形成基本相同的面积就可以。此外，它们中的每一个可以包括很多分离的区域。

图12表示根据第二实施方案另一个例子的光检测器光束的分割。与图11中表示的例子相似的是，为了屏蔽位于第二和第三分割线109b和109c之间的光束边缘，在第一光屏蔽区108j的旁边给出了第二和第三光屏蔽区108k’和108l’。然而，第二和第三光屏蔽区108k’和108l’并不是第一光屏蔽区108j的继续。在该例中，反射光束被划分为六部分。因为光束的边缘区域被屏蔽，由于光束漂移造成的偏移量被减小，并且等式(5)中校正系数G1/G2也可以容易地设置。

图13表示根据第二实施方案又一个例子的光检测器光束的分割。与图11中表示的例子相似的是，为了屏蔽位于第二和第三分割线109b和109c之间的光束边缘，在第一光屏蔽区108j的旁边给出了第二和第三光屏蔽区108k”和108l”。第二和第三光屏蔽区108k”和108l”与第一光屏蔽区108j相连，但是其宽度并不固定。该宽度从第一光屏蔽区108j在内边界处的宽度开始向光接收区域的第二，第三边界109b和109c之间的距离递增。与上面例子相似的是，因为光束的边界区域被屏蔽，由于光束漂移造成的偏移量被减小，并且等式(5)中校正系数G1/G2也可以容易地设置。

实施方案3

图14表示根据该发明第三实施方案的光度头，图15表示根据该发明第三实施方案的光检测器208的光束13的划分。该实施方案与第一实施方案的差别仅在于光束13的划分和对信号的处理。除了这一点之外，结构和对光度头的处理都类似于第一实施方案中的对应部分，这里就不再解释了。图14和图15中表示的光检测器208的不同在于对反射光的划分是简单的。

在光检测器208的一个矩形光敏区内，与第一实施方案中的光检测器8相同的是，分割线209被提供来在竖直方向上平分光束。分割线209在光学上被设置在平行于与信息记录槽对应的方向上。此外，至少一个与分割线209a垂直的光屏蔽区208e相对于分割线209对称地安排，从而屏蔽在干涉区域13a和13b中的区域13c和13d，其中13c和13d会被光盘7的倾斜影响，在13a和13b中，0阶、+1阶和-1阶的衍射光束互相重叠。这样，光检测器208的光敏区被分割线209划分，光屏蔽区208e也被垂直于分割线209给出从而形成四个光敏区208a，208b，208c，208d。

因为区域13c和13d被光屏蔽区208e覆盖，由于光盘7的倾斜造成的偏移量可以被减小。这样，光度头可以在某种条件下稳定地控制随纹，这种条件是：光束的的漂移很小使得偏移量主要由光盘7的倾斜造成。

要注意的是，208a和208c不一定必须是分开的，或者对应于光屏蔽区208e的形状，它可以包括两个或更多的子区域。在图15表示的例子中，区域208a和208c是分开的。第二区域208b和208d也是这样。在对这些区域中检测到的信号的处理中，第一区域的两个部分8a，8c被连接到差分放大器210的负端，而第二区域的两个部分8b，8d被连接到差分放大器210的正端。差分放大器210的输出信号作为循迹误差信号被提供给随纹控制器15。

最好的是，与第一实施方案相似，光屏蔽区208e被设置为如下所述。沿相同于分割线209方向的光屏蔽区208e的宽度V被设置为满足下面等式：

$0.1\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2}<\left(\frac{U}{D}\right)<0.5\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2},---\left(1\right)$

其中D是光束直径，NA是数值孔径，λ是波长，d是信息记录槽的纹道间距。关于光屏蔽区208e的条件等式(1)被确定，使得易于受光盘7的倾斜影响的区域13c和13d受到屏蔽，而用于获得循迹误差信号的大量信号光可以很充足地获得。因此，通过使光屏蔽区具有等式(1)的宽度，循迹误差信号受光盘7倾斜的影响更小一些。

要注意的是，取代光屏蔽区208c的是，光屏蔽区可以象第二实施方案那样包括三个区域。在这种情况下，第二和第三光屏蔽区内边界之间的宽度W最好被设置为满足等式(3)。

图16表示在第三实施方案的一个修正例子中光检测器光束的划分。相对于分割线209，两个光屏蔽区208i’，208i”被对称地提供在分割线209的两边，但是与图15中表示的例子相反的是，它们互相分开。光屏蔽区域208i’，208i”被提供来屏蔽互相重叠区域13a，13b中很大程度受光盘7的倾斜影响的区域。这样，由于光盘倾斜而造成的偏移量可以被降低。要注意的是，与图16中表示的相似的是，第一和第二实施方案的例子中的光屏蔽区8i，108i也可以包括很多部分。

在上面提到的实施方案中，在光检测器8.108.208中，反射光束被划分成很多光束。然而，根据该发明的光度头可能包括一个光学元件，它替代光检测器将出现在光学路径上的光束分开。例如，该光学元件可能是一个衍射元件，该元件有一个被分成很多部分的光栅，这种光学元件也可能是一种包括很多位于平面上的三棱镜的元件。

在上面提及的实施方案中，光盘的信息记录槽包括一个连续的记录纹道。然而，如果差分放大器10，11，12，210和随纹控制器15具有适当的低通滤波器特性，那么对于包括孔阵的信息记录槽也可以获得小偏移量的循迹误差信号。

尽管已经结合优选实施方案并参考其附图对该发明进行了完全的描述，仍应注意的是，对于该技术领域的技术人员来说，各种变化和修改都是很明显的。这种变化和修改应该被理解为包括在本发明的范围之内，除非这些变化和修改偏离了这一范围。

Claims (17)

1.一种光度头包括：

一个光源；

一个光学***，该***将所述光源发出的光聚光；

一个聚焦控制器，该控制器用于控制所述的光学***从而在信息记录媒体上形成一个光点；

一个光检测装置，该装置用于检测从信息记录媒体上反射回来的光束中的很多光束部分；

一个处理装置，该处理装置处理被所述光检测装置检测到的很多光束部分的信号来给出一个循迹误差信号；

一个随纹控制器，该控制器根据循迹误差信号来控制所述的光学***，使得光点跟随形成在信息记录媒体上的信息记录槽运动；

其特征在于要被所述光检测装置检测的所述很多光束部分之间的边界是由第一分割线定义的，该分割线沿信息记录槽的方向扩展，并且至少一个光屏蔽区被沿第二分割线对称地安排，其中的第二分割线从光束的中心开始延伸并且与第一分割线垂直。

2.根据权利要求1的光度头，其中所述的光检测装置包括一个有很多光敏区的光检测器。

3.根据权利要求1的光度头，其中所述的光检测装置包括一个衍射元件，该元件有一个划分成很多部分的光栅，其中所述的衍射元件将光束划分成很多光束部分。

4.根据权利要求1的光度头，其中所述的光检测装置包括一个元件，该元件包括很多位于一个平面上的三棱镜用来将光束划分成很多光束部分。

5.根据权利要求1-4中一个的光度头，其中所述至少一个光屏蔽区为矩形。

6.根据权利要求1的光度头，其中所述至少一个光屏蔽区具有一种形状，该形状屏蔽部分反射光束，在该部分反射光束处从信息记录槽衍射回来的0阶和1阶衍射光束互相重叠。

7.根据权利要求1的光度头，其中所述的光检测装置接收由第一分割线及所述至少一个光屏蔽区共同确定的两部分光束，以便不再划分已经被第一分割线划分成两部分的这两个区域中的每一个，其中的光屏蔽区沿垂直于第一分割线的方向延伸。

8.根据权利要求1的光度头，其中所述的光检测装置接收由第一分割线及所述至少一个光屏蔽区共同确定的四部分光束，其中的光屏蔽区沿垂直于第一分割线的方向延伸。

9.根据权利要求1的光度头，其中沿相同于所述第一分割线方向的所述至少一个光屏蔽区的宽度V满足下列关系：

$0.1\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2}<\left(\frac{V}{D}\right)<0.5\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2},$

其中D是一个平面中的光束直径，在这个平面中很多光束部分被所述光检测装置检测到，NA是所述光学***的数值孔径，λ是波长，d是信息记录槽的纹道间距。

10.根据权利要求1的光度头，其中所述至少一个光屏蔽区包括一个从第一分割线两边延伸的第一光屏蔽部分，以及相对于第一分割线在第一光屏蔽部分的外边界处给出的第二和第三光屏蔽部分。

11.根据权利要求10的光度头，其中所述第二和第三光屏蔽部分内边界之间的距离W满足下面关系：

$1-\left(\frac{3a}{D}\right)<\frac{W}{D}<1-\left(\frac{a}{D}\right),$

其中“a”是在一个平面中光束的最大漂移量，在该平面中很多光束部分被所述光检测装置检测到，D是一个平面中光束的直径，该平面包括很多被所述光检测装置检测到的光束部分。

12.根据权利要求1的光度头，其中所述的光检测装置接收由所述第一分割线和第二，第三分割线确定的光束部分，其中的第二，第三分割线与所述第一分割线交叉，所述至少一个光屏蔽区被安排在第二，第三分割线之间。

13.根据权利要求12的光度头，其中所述至少一个光屏蔽区包括一个在第一分割线两边的第一光屏蔽部分，以及相对于第一分割线在第一光屏蔽部分的外边界处给出的第二和第三光屏蔽部分。

14.根据权利要求13的光度头，其中第二和第三分割线之间的距离U满足下列关系：

$0.8\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2}<\left(\frac{U}{D}\right)<1.1\sqrt{1-\left(\frac{1}{4}\right){\left(\frac{\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{NAd}}\right)}^2},$

其中D是一个平面中的光束直径，在这个平面中很多光束部分被所述光检测装置检测到，NA是所述光学***的数值孔径，λ是波长，d是信息记录槽的纹道间距。

15.根据权利要求14的光度头，其中第二和第三光屏蔽部分之间的距离W满足下列关系：

$1-\left(\frac{3a}{D}\right)<\frac{W}{D}<1-\left(\frac{a}{D}\right),$

其中D是一个平面中的光束直径，在这个平面中很多光束部分被所述光检测装置检测到，“a”是一个平面中的光束最大漂移量，在该平面中很多光束部分被所述光检测装置检测到。

16.根据权利要求12的光度头，其中所述的光检测装置接收由第一，第二，第三分割线及所述至少一个光屏蔽区共同确定的六部分光束，以便不再将被第一到第三分割线包围的这两部分的每一个一分为二，其中的光屏蔽区在所述第二和第三分割线之间延伸。

17.根据权利要求12的光度头，其中所述的光检测装置接收由第一，第二，第三分割线及所述至少一个光屏蔽区共同确定的八部分光束，所述至少一个光屏蔽区延伸来将被第一到第三分割线包围的两个光束部分中的每一个一分为二。

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