[发明专利]光碟机中寻找最佳聚焦偏压及球差补偿值的方法与装置

说明书

技术领域

本发明有关于光碟机中寻找最佳球差补偿值的方法与装置，且特别是有关于同时寻找最佳聚焦偏压与球差补偿值的方法与装置

背景技术

光碟机的效能(performance)与其内部系统的光学品质有莫大的关联，而球面像差(spherical aberration，之后简称球差)即是造成内部系统的光学品质劣化的重要因素之一。当光碟机内部系统的光学品质受到球差影响时，光碟机产生的聚焦误差信号(focus error signal，FE signal)与跨轨误差信号(tracking error signal，TE signal)容易失真，造成伺服控制上的困难，而容易使光碟机产生失焦(unfocused)或脱锁(off-track)的情况。再者，球差所造成光碟机其读/写激光的光点变形现象，不仅会造成读碟时资料再生信号(radio frequency signal，RF signal)出现较多的错误，光碟机的写入品质也变差。

请参考图1，其所绘示为球差示意图。球差产生的原因主要因激光光束经过物镜15后，其远轴的光束(marginal rays)与其近轴的光束(paraxial rays)到焦平面有光程差Δλ的存在。球差的影响导致激光在焦平面上的光点形状(spot diagram)变成椭圆形状。然而较好的光点形状应为圆形。另外，球差的影响也使得激光在焦平面上的能量分布较差，严重影响后续光碟机读/写的品质。

通常光学系统中用来补偿球差的方法有二，一是采用液晶球差补偿器，二是采用准直球差补偿器(collimating SA compensator)。

液晶像差补偿器通常由液晶(liquid crystal)材质所组成。当其加压的电压改变时，液晶像差补偿器的折射率也随着加压的电压改变，借此补偿经过液晶像差补偿器的激光光束，使其到达焦平面的光点形状为圆形。补偿球差的第二个方法采用一准直球差补偿器。准直球差补偿器为一准直透镜。其作用在于移动准直透镜的位置，借助改变近轴光束及远轴光束的光程差，达到修正近轴光束与远轴光束的光程差的效果，进而改善球差的问题。也就是说，将球差补偿值输入球差补偿器，即可修正远轴的光束与其近轴的光束到焦平面的光程差Δλ。

请参考图2A、2B、2C图，其所绘示为光碟机的光点成像模拟结果。如图2B所示，当DVD光碟片的塑胶层(cover layer)为0.60mm时且提供0的球差补偿值时，最佳聚焦点位置在0处。当DVD碟片因工艺变异导致其厚度从原本的0.6mm改变至0.55mm时，如图2A图所示，最佳聚焦点位置会往负方向移动50μm；然而当碟片厚度因工艺变异增加至0.65mm时，如图2C所示，最佳聚焦点位置会往正方向移动50μm，但不论是图2A或图2C，其最佳聚焦点位置的光学信号品质都已经明显劣化，其光点大小都明显大于图2B中最佳聚焦点位置的光点大小。

换句话说，当系统产生球差时，会造成最佳聚焦点位置的改变，且必须在改变后的最佳聚焦点位置上找寻对应的球差补偿值，才能真正修正其光学像差。同理，当调整球差补偿值或激光光束的光程差时，虽然修正了球差，但也会造成光碟机的最佳聚焦点位置的改变。因此光碟机若要确保有最佳聚焦点位置，也即最佳读/写的品质，最好的方法是同时针对聚焦偏压(FE bias)及球差补偿值(SA value)这二个变数(variable)做调整，以使光碟机系统具有最佳的光学品质。

然而先前技术大部分仅提供球差补偿值的找寻方法。以美国公开案2008/0074973为例，其提供一球差补偿值的找寻方法。请参考图3，其为美国公开案2008/0074973的球差补偿值调整方法示意图。首先，其利用跨轨误差信号的振幅TE Vpp来做为鉴别球差好坏的信号。然后，先求得在不同球差补偿值(SA＝0，SA＝A，SA＝-A)所获得的跨轨误差信号振幅，然后利用上述三点做二次曲线逼近以求得对应最大跨轨误差信号振幅的球差补偿值SA_peak。但球差补偿值SA_peak若不在其限定的范围内，则一直重复上述步骤以确保得到最佳的球差补偿值。然而这样的调整方式并完全没有考虑到最佳聚焦点因球差而改变的事实，导致就算已修正了球差，然而聚焦点位置(focus point)却不是在最佳位置。