[发明专利]重放记录在盘形记录介质上的信息信号的盘装置及重放的方法

说明书

本发明涉及通过向光盘发射光束从光盘重放信息信号的方法和装置。更具体地说，涉及的方法和装置对由于光盘的倾斜而使重放的信号的质量下降采取了补偿。

光盘是具有极为广泛应用领域的记录介质，例如用作信息信号的装载媒体。在光盘上记录有用S预置调制系统，例如8-14调制(EFM)调制的数据串。

图1示出了只读光盘61的一部分。

在只读光盘61上，记录的数据串以凹痕64的形式沿着螺旋的信息轨迹62延伸。为了重放作为信息信号记录在光盘61上的数据串，从光源，最好是激光二极管(半导体激光器)，发射光束，检测从光盘反射光的强度变化。具体地说，当光束射在信息轨迹62上，大量的光由没有凹痕的镜面部分63所反射。而凹痕部分64所反射的光仅是很小的一部分。在光盘重放装置中，诸如小型光盘重放机或视盘重放机，采用光量度上的变化的优点来重放信息信号。

光盘重放装置包括由激光二极管作为光源的光拾取器，用于检测反射光的数量的光测器，和由准直透镜、物镜和分束器所构成的光学系统。该系统用以收集在光盘61上的信息轨迹62上的发自激光二极管的光束，并且确是从光盘61到光测器的反射光。可以用空间频率的术语定义光拾取器的频率特性。一般用公知的调制变换函数(MTF)表示频率特性。MTF的光的截止频率fc首先由下面的方程表示

         fc=2NA/λ         (1)

这里的λ表示光源的光的波长，NA表示用于光拾取器中的物镜的数字光圈。

如果凹痕64和镜面63以不少于方程1所示的截止频率fc频率交替地记录，就完全不可能读出这些信息信号。

另外，MTF增益特性直到截止频率fc都不是平坦的，而是单调地下降。这就导致了有限带宽重放波形。

由于光盘是记录介质，如果更多的信息信号能记录在相同尺寸的盘上，这将是很方便的。然而，由于MTF在空间频率上产生的限制能够光学地读出，于是在相同系统中增加记录密度是不易的。

为了实现更高的记录密度，要么增加光拾取器的光学透镜的数字光圈NA，要么减小光源的光的波长λ。鉴于必须使激光器单元保持较小的尺寸，所以减小光源的光的波长在技术上是极为困难的。因此，为了增加光盘的记录密度而加大物镜的数字光圈的技术正在调研之中。

从MTF的截止特性来判断，可以观察到，物镜的数字光圈NA越大，光束的光束点就变得更小，从而可以导致改进分解度和较高的记录密度。然而，虽然通过增加数字光圈NA可以实现更高的记录密度，但是装置的工作稳定性却恶化了。最不方便的在于因数字光圈NA的增大而使光盘倾斜的容差急剧地下降。当在制造过程中盘可能被扭曲变形，光盘表面不可能加工成为满意的几何的平面。另一方面，光盘当安放在光盘重放装置时，不能置于理想的水平位置。因此，盘的倾斜不可能完全地消除，因此，数字光圈不可能无限制增加。

更具体地说，如果光盘相对物镜的光轴倾斜，产生的彗形象差近似地与数字光圈NA的3次幂成比例，以及与倾斜θ的数量的1次幂成比例。如果用“Seitel”象差系统公式表示，彗形象差近似地为：

         t·(n²-1)/2n³·NA³    (2)

这时倾斜数量θ是足够地小。

在上面公式中，t表示光盘基片的厚度，n表示光盘基片的折射系数。例如在使用该数字光圈为0.6的物镜时，该数字光圈0.6是例如小型光盘播放机的光拾取器的物镜的数字光圈0.45的1.33倍，尽管与小型光盘的倾斜数量处在相同的数量级，彗形象差是小型光盘的2.37倍。由于反射表面的倾斜，这是波前扭曲畸变，在光盘上形成的光点变得不对称，以致提取足够的信号变得很困难。

因此已注意到要检测扭曲并且根据检测到的信号由扭曲校正装置进行扭曲校正。

首先，参照图2解释用于检测倾斜的扭曲传感器。

扭曲传感器是由光发射二极管(LED)71，二分裂块测光器72和透镜73构成。透镜73与LED71和二分裂块测光器72树脂模铸成为一体。从LED71发射的光束在光盘61上反射，因此在二分裂块测光器72上形成光点74。

如果光盘61倾斜，光点74在二分裂块测光器72上移动，这种移动是按图2中箭头LR所表示的分离段方向进行的，由加法结点75输出二分裂块测光器72的差分输出。该差分输出作为扭曲误差信号提供给扭曲校正装置。

在图2中所示的扭曲传感器的输出信号示于图3中。图2中的扭曲传感器利用了图3所示的输出信号波形的线性区域。