[发明专利]光电装置

说明书

本发明是关于一种用照射光束在光盘的记录表面上记录和(或) 读取所记录信息的光电装置。光盘的记录表面是一层透明平面膜。光 电装置包括：机架；安放转盘的转盘支承座，该转盘可绕其轴转动， 安放具有固定光轴物镜的物镜座，光盘物镜系统包括将照射光束会聚 成照射光点的聚焦透镜系统；能沿光轴移动物镜的调焦器；机械导向 装置，该导向装置至少为物镜座和转盘座中的一个而设置且沿光盘径 向、在第一位置和第二位置之间使物镜和转盘相对移动，第一位置， 物镜和转盘相距较近，第二位置，两者相距较远；角度校正装置，当 光盘在记录和/或读取记录信息时，如果光盘表面位置倾斜，该角度 校正装置能减小光盘表面和物镜光轴相交部分法线与物镜光轴的交角。

这个光电装置已在荷兰专利申请第8105072(PHN.10.183) 号中叙述过。由此参考并可具体应用在如影象光盘播放机、录音光盘 播放机和光盘存储器中。照射光束由激光器产生并由物镜会聚成一非 常小直径的光点。光点的最小直径由光源的波长和透镜系统的数值孔 径决定。光点中心部分较亮、周围有一同心的显著暗的圆环。当光点 的中心照射到记录信息轨道上时，部分光也同时射到邻近的信息轨道 上。因此，反射光不仅包含希望所取的记录信息轨道上的信息，而且 还包含邻近信息轨道上的信息。为获得对应于反射光中所需信息的电 信号，反射光由光盘播放机上的光电灵敏器件接受和检测。相邻记录 信息轨道间信号串扰程度主要取决于光盘记录表面上光点的光强分布。 光点的光强分布不仅受用来会聚光点的光学系统的光学质量和光源本 身质量的影响，而且还受任何光盘表面朝任何方向倾斜的影响。这种 光盘表面倾斜主要增大了慧差，并在光点中心位置的一边，也就是光 盘倾斜方位一边，增大了光强。这样，如果光盘表面在光盘半径方向 倾斜，就会导致用光点扫描所需记录信息轨道和邻近记录信息轨道之 间信号串扰的增加。实验表明：在供一般家庭娱乐用的光盘录像机上， 如果使用氦氖激光器，光盘的倾斜不应超过1°。可是，如果使用体 积显著小、价格更便宜的砷镓铝(AlGaAs)激光器，光盘倾斜度应 小于0.5°。在使用砷镓铝(AlGaAs)激光器的情况下，光盘允许 倾斜度的减小确切说明了：为了有同样的光学带宽，这种情况下的物 镜数值孔径要大于使用氦氖激光器情况下的物镜数值孔径。此外，还 发现由于光盘倾斜而产生的慧差正比于物镜数值孔径的三次方。所以， 在光盘倾斜的情况下，使用砷镓铝(AlGaAs)激光器会显著增加邻 近记录信息轨道间信号的相互串扰。

光盘的倾斜取决于好几种因素，如光盘和光盘机的制造公差。光 盘在其径向倾斜显著影响记录信息轨道间信号的串扰。而这种倾斜主 要是由光盘自身重量而造成的光盘表面平面性偏差所引起。此外，在 多层膜光盘上的材料应力引起的抛物面形状表面形变，也会引起光盘 径向倾斜。

前述光电装置有一个自动校正装置，在光盘记录和/或读取记录 信息时，由于光盘表面倾斜使光盘表面与物镜光轴相交部分的法线有 一个交角，该校正装置连续自动地通过使物镜绕一垂直于物镜光轴心 轴转动一相应的角度，以此来校正物镜的中心位置，使光盘表面和物 镜光轴相交部分的法线与物镜光轴的夹角减小。物镜倾斜-校正角度， 该校正角度与上述光轴与光盘表面交点处的光盘表面法线方向有关， 可连续、自动地校正光轴中线位置的校正装置。在这个光电装置中， 光盘的倾斜虽然没有变，但它所引起的相邻记录轨道信号串扰的影响 通过校正物镜相对于光盘表面的位置而减小了。

在原有的光电装置中，物镜座包括一个安装在机架上的固定支承 座和装有物镜并可相对前一个固定支承座移动的可动支承座。为了把 照射光点聚焦在光盘记录表面上，该光电装置还有一个电子调焦器， 用来相对于固定物镜座沿光轴从物镜的中间位置上下移动物镜以便把 照射光点聚焦在记录表面上。鉴于所用物镜的焦深非常小，在光盘机 上使用调焦器是普遍的。焦深只有几个微米的数量级，这样光盘记录 表面无法避免的位置变化可以由调焦系统来跟踪。