CN1143284C - 跟踪控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有在记录轨道的切向上改变形状或反射系数的物理因子的盘片。用于该盘片的跟踪控制装置具有：第一检测器、第二检测器、第三检测器及第四检测器的检测装置；第一放大装置；第二放大装置；用于计算第一求和信号的第一加法装置，用于计算第二求和信号的第二加法装置，用于计算该第一求和信号与该第二求和信号的差并把该差作为跟踪误差信号输出的第一减法装置。该跟踪控制装置还提供用于在输出信号之差的基础上确定第一和第二增益的振幅比较装置。

Description

跟踪控制装置
技术领域
本发明涉及一种在光信息记录和/或再现装置中的跟踪伺服技术。
背景技术
在光信息记录和/或再现装置中，执行跟踪伺服，使得使用于记录和/或再现信息的光束可跟踪或跟随光盘上的信息轨道。有各种跟踪伺服方法。在这些方法当中，从提高从半导体激光器发射的光束的使用效率看，使用仅一个光束的“单束跟踪方法”与使用多个光束的其它方法相比是有利的。
作为单束跟踪方法，所谓的(径向)推挽方法是已知的。推挽方法是检测二分光检测器的两个输出之间的不同的方法，其在光盘的径向方向(其被称为径向)上被分开，作为跟踪误差信号，从而检测光束位置相对于光盘上的信息轨道的偏离。
但是，在上面提到的推挽方法中，有一个问题是由于光拾取器的物镜与光检测器的光轴(此后其被称为透镜移动)之间的移动而在跟踪伺服控制的目标值中产生偏离或移动。
具体讲，光拾取器具有一种结果，使得致动器被可移动地安装在滑动器上，并且物镜被可移动地安装在致动器上。这里，如果盘片是偏心的或者如果滑动器不平滑地在径向上移动，致动器仅通过移动物镜来执行跟踪的精细调整。
在致动器以这种方式移动物镜的情况下，物镜与光检测器的光轴(即二分光检测器的分割线)的相对位置也移动。结果，光斑相对于光检测器的位置被改变了，从而在跟踪伺服的目标值中产生偏离。
这个现象参考图8解释。在没有透镜移动的情况下，在光斑被定位在信息轨道的中心线上的条件下跟踪误差信号的值变为“0”。因此，跟踪伺服的目标值变为原点0。但是，如果有物镜的移动，因为跟踪误差信号包括由于透镜移动而导致的偏置分量，跟踪伺服的目标值变为图8所示的点Os，从而产生目标值的偏离。这个现象在光盘的轨道间距窄时更明显地被观察到。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种跟踪控制装置，其能够通过应用单束跟踪方法而降低透镜移动的影响。
本发明的上述目的可通过用于盘片的跟踪控制装置实现，该盘片具有在盘的记录轨道的切向上改变形状或反射系数的物理因子。该跟踪控制装置具有：一个具有一个第一检测器、与该第一检测器在盘的径向上相邻设置的一个第二检测器、与该第二检测器在切向上相邻设置的一个第三检测器以及与该第一检测器在切向上相邻且与该第三检测器在径向上相邻而设置的一个第四检测器的检测装置；一个用于以第一增益把该第一检测器的输出信号和该第四检测器的输出信号放大的第一放大装置；一个用于以第二增益把该第二检测器的输出信号和该第三检测器的输出信号放大的第二放大装置；一个用于计算一个第一求和信号的第一加法装置，该第一求和信号是该第一检测器的放大的输出信号与该第四检测器的放大的输出信号之和；一个用于计算一个第二求和信号的第二加法装置，该第二求和信号是该第二检测器的放大的输出信号与该第三检测器的放大的输出信号之和；一个用于计算该第一求和信号与该第二求和信号的差并把该差作为一个跟踪误差信号输出的第一减法装置；一个用于计算一个第一差信号的第二减法装置，该第一差信号是该第一检测器的输出信号与该第四检测器的输出信号之差；一个用于计算一个第二差信号的第三减法装置，该第二差信号是该第二检测器的输出信号与该第三检测器的输出信号之差；以及一个用于比较该第一差信号与该第二差信号的振幅并在比较结果的基础上确定该第一增益和该第二增益的振幅比较装置；振幅比较装置确定第一增益和第二增益，以使第一差信号的振幅与第二差信号的振幅彼此相等。
本发明的上述目的也可通过另一种用于盘片的跟踪控制装置来实现，该盘片具有在盘的记录轨道的切向上改变形状或反射系数的物理因子。该跟踪控制装置具有：一个具有一个第一检测器、与该第一检测器在盘的径向上相邻设置的一个第二检测器、与该第二检测器在切向上相邻设置的一个第三检测器以及与该第一检测器在切向上相邻且与该第三检测器在径向上相邻而设置的一个第四检测器的检测装置；一个用于以第一增益把第一求和信号放大的第一放大装置，该第一求和信号是该第一检测器的输出信号与该第四检测器的输出信号之和；一个用于以第二增益把第二求和信号放大的第二放大装置，该第二求和信号是该第二检测器的输出信号与该第三检测器的输出信号之和；一个用于计算该第一求和信号与该第二求和信号的差并把该差作为一个跟踪误差信号输出的第一减法装置；一个用于计算第一差信号的第二减法装置，该第一差信号是该第一检测器的输出信号与该第四检测器的输出信号之差；一个用于计算第二差信号的第三减法装置，该第二差信号是该第二检测器的输出信号与该第三检测器的输出信号之差；一个用于比较该第一差信号与该第二差信号的振幅并在比较结果的基础上确定该第一增益和该第二增益的振幅比较装置，振幅比较装置确定第一增益和第二增益，以使第一差信号的振幅与第二差信号的振幅彼此相等。
在本发明的跟踪控制装置还有：一个用于维持第一差信号并提供维持的第一差信号给振幅比较装置的第一维持装置；一个用于维持第二差信号并提供维持的第二差信号给振幅比较装置的第二维持装置。
在本发明的跟踪控制装置还提供有一个用于在跟踪误差信号的基础上沿径向移动光束的驱动装置。
本发明的特性、应用和其它的特征在联系后面简单描述的附图阅读时从对本发明的优选实施例进行具体说明中变得更明显。
附图说明
图1是表示作为本发明的一个实施例的跟踪控制电路的框图；
图2A是用于解释本实施例的切向推挽信号的带有再现束班的光盘上的凸区和凹槽轨道的平面示意图；
图2B是处于一个状态中的四分光检测器的前视图，在该实施例中其得到切向推挽信号；
图2C是处于另一个状态中的该四分光检测器的前视图，在该实施例中其得到切向推挽信号；
图3A是表示该实施例中的切向推挽信号的波形的一个示例图；
图3B是表示该实施例中的切向推挽信号的波形的另一个示例图；
图4是表示作为本发明的另一个实施例的跟踪控制电路的框图；
图5A是表示在本实施例和传统推挽方法中的跟踪误差信号的目标值的偏离的比较结果的曲线；
图5B是表示表示在本实施例和传统推挽方法中的跟踪误差信号的目标值的偏离的比较结果的另一曲线；
图6A是光盘上的凸区和凹槽轨道结构的一个示例的平面视图，对其可使用了本实施例的跟踪控制装置；
图6B是光盘上的凸区和凹槽轨道结构的另一个示例的平面视图，对其可使用了本实施例的跟踪控制装置；
图6C是光盘上的凸区和凹槽轨道结构的又一个示例的平面视图，对其可使用了本实施例的跟踪控制装置；
图7A是光盘上的凸区和凹槽轨道结构的又一个示例的平面视图，对其可使用了本实施例的跟踪控制装置；
图7B是光盘上的凸区和凹槽轨道结构的又一个示例的平面视图，对其可使用了本实施例的跟踪控制装置；
图7C是光盘上的凸区和凹槽轨道结构的又一个示例的平面视图，对其可使用了本实施例的跟踪控制装置；
图7D是光盘上的凸区和凹槽轨道结构的又一个示例的平面视图，对其可使用了本实施例的跟踪控制装置；
图8是表示传统的推挽方法中的问题的曲线。
具体实施方式
本发明适合于通过利用一个四分光检测器而获得切向推挽信号来检测透镜移动量并且然后纠正跟踪误差信号，以在检测到的透镜移动量的基础上消除由于物镜移动而引起的跟踪伺服的目标值的偏离或偏置。
首先，解释切向推挽信号。切向推挽信号是在光盘上获得的信号，该光盘具有在切向上形状或反射系数发生改变的一个部分。通过图2B和2C所示的四分光检测器5，第一切向推挽信号TP1和第二切向推挽信号TP2可分别如下获得。
TP1＝(检测器5a的输出信号)—(检测器5d的输出信号)
TP2＝(检测器5b的输出信号)—(检测器5c的输出信号)
通过掉转加法和减法的顺序，第一切向推挽信号TP1和第二切向推挽信号TP2可分别如下获得。
TP1＝(检测器5d的输出信号)—(检测器5a的输出信号)
TP2＝(检测器5c的输出信号)—(检测器5b的输出信号)
在光盘的切向上形状或反射系数不发生改变的一个部分，切向推挽信号的值变为“0”。但是，当光斑通过切向上形状或反射系数发生改变的一个部分时，依据形状或反射系数，切向推挽信号的值变为除“0”外的一个值。例如，如图2A所示，在凹槽轨道的一个部分处具有镜面部分的一个光盘中，当光斑通过这个镜面部分时，切向推挽信号TP1和TP2表现出如图3A和3B所示的波形。这里，如果如图2C所示，对于光斑没有透镜移动，切向推挽信号TP1和TP2的振幅彼此相等，如图3A所示。另一方面，如果光斑中心由于透镜移动而从四分光检测器5的中心发生了移动，如图2B所示，产生了切向推挽信号TP1和TP2之间的差，如图3b所示。切向推挽信号TP1和TP2的各自的振幅大约与透镜移动量成正比例地改变。
因此，通过监测这两个切向推挽信号TP1和TP2，如果这两个信号的监测到的振幅彼此相等则判断为没有透镜移动，而如果这两个信号的监测到的振幅彼此不同则判断为有透镜移动。而且，通过检查这两个信号哪一个的振幅大，可能识别透镜移动的方向。从而，通过控制检测器5中的检测信号的增益使得这两个切向推挽信号的振幅彼此相等，可能消除跟踪误差信号中的透镜移动的影响。
更具体讲，参考图2B所示的检测器5，如下获得跟踪误差信号TE。β
TE＝α×(检测器5a的输出信号+检测器5d的输出信号)—β×(检测器5b的输出信号+检测器5c的输出信号)
其中α和β代表用于分别放大检测器的输出的放大器的增益。通过应用切向推挽信号TP1和TP2，这些增益α和β被确定为满足下面的等式。
α×TP1＝β×TP2
由此，可能消除由于透镜移动引起的跟踪误差信号的偏离或偏置分量。
在除了用于再现的光盘以外的光盘的情况下，切向推挽信号可通过应用以某一循环而存在的凹坑(例如同步模式)而获得。在能够记录的光盘的情况下，切向推挽信号可通过利用提前提供在凹槽轨道上的镜面部分而获得。在本实施例中获得切向推挽信号的光盘的类型将在后面描述。
接着，将参考附图解释本发明的实施例。
图1表示本发明的一个实施例的跟踪控制电路的结构。图1中，跟踪控制电路100具有一个四分检测器5。该四分检测器5具有4个检测器5a到5d，当从光盘反射的光束被照射到这些检测器上时在其上形成光斑SP。
检测器5a和5d的输出被输入到一个放大器6a，而检测器5b和5c的输出被输入到一个放大器6b。放大器6a把检测器5a和5d的输出放大一个相应于增益控制信号12a的增益(α)，而放大器6b把检测器5b和5c的输出放大一个相应于增益控制信号12b的增益(β)。放大器6a的输出信号被输入到一个减法器7a和一个加法器9a，而放大器6b的输出信号被输入到一个减法器7b和一个加法器9b。加法器9a产生检测器5a和5d的输出信号的一个加和信号，而加法器9b产生检测器5b和5c的输出信号的一个加和信号。一个减法器10产生这些加和信号的差并输出该差来作为跟踪误差信号。
这个跟踪误差信号被传递到跟踪伺服电路101，其通过发送伺服控制信号到致动器102而控制用于对光拾取器进行致动的致动器102。在光拾取器中，致动器102被可移动地安装在滑动器103上并且物镜(未示出)被可移动地安装在致动器102上。这里，如果盘片是偏心的或者如果滑动器没有平滑地在径向上移动，致动器102在跟踪伺服电路101的控制下通过仅移动物镜来执行跟踪的精细调整。物镜和四分检测器5与光源(例如半导体激光二极管)等被安装在光拾取器中。图1所示的跟踪控制电路100的所有的构成元件可被装配在光拾取器中。另一种情况是，跟踪控制电路100可部分地被安装在光拾取器中(例如仅四分检测器5被装配或者仅四分检测器5和放大器6a和6b被装配在光拾取器中，而其它的构成元件被装配在信息记录和/或再现装置的处理电路中)。
另一方面，减法器7a产生检测器5a和5d的输出信号的差，并把它作为切向推挽信号TP1提供给样本维持电路8a。以同样方式，减法器7b产生检测器5b和5c的输出信号的差，并把它作为切向推挽信号TP2提供给样本维持电路8b。样本维持电路8a和8b分别连续维持切向推挽信号TP1和TP2并发送它们到振幅比较器4。振幅比较器4分别对于放大器6a和6b确定增益α和β，以使切向推挽信号TP1和TP2的值彼此相等，并把它们作为增益控制信号12a和12b分别提供给放大器6a和6b。
由此，由于透镜移动引起的跟踪误差信号中的偏离或偏置分量被消除了。结果，减法器10输出不被透镜移动影响的跟踪误差信号。
顺便说一下，在上面解释的示例中，切向推挽信号被连续地维持。相反，在可获得切向推挽信号的位置(例如上面解释的示例中的镜面部分)或当切向推挽信号是已知的循环中，可能预测切向推挽信号的时序(timing)并且在假设获得切向推挽信号时仅以预测的时序提供切向推挽信号给振幅比较器4。
而且，在图1所示的电路中，一个放大器6a被用作第一放大装置，时其输入检测器5a和5d的输出信号。而作为第一放大装置，可提供用于放大检测器5a的输出信号的一个放大器和用于放大检测器5d的输出信号的另一个放大器，从而这两个放大器的增益被相等地设置为第一增益(α)。在用作第二放大装置的放大器6b和检测器5b和5c之间的关系也是这样的。
图4表示本发明的另一实施例的跟踪控制电路的结构。尽管图4所示的电路执行的操作过程基本上与图1所示的电路所执行的是等价的，这两个的具体电路结构是彼此不同的。在图4中，与图1中的那些相同的构成元件有相同的参考序号，并且其解释被省略。
在图4所示的电路中，跟踪控制电路200如下构成。即，放大器14a和14b被设置在减法器10的前一级，并且低通滤波器11a和11b被分别插入在放大器14a和14b的前一级。这些低通滤波器11a和11b是仅抽取跟踪误差信号分量的滤波器，并且其可被增加到图1所示的电路中。
图5A和5B表示本发明与传统的推挽方法之间的比较结果。条件如下假设。
光束波长λ＝410nm
轨道间距＝0.4μm
凹槽宽度＝0.2μm
凹槽深度＝λ/8
还假设短的镜面部分被设置在凹槽轨道上(如图2A所示)。
图5A表示在透镜移动是4％的情况下跟踪误差信号的波形。根据传统的推挽方法，跟踪误差信号的值变为“0”的点被从轨道中心移开，而根据本发明该点与轨道中心一致。
图5B表示由于透镜移动引起的跟踪伺服的目标值的偏离或偏置量。根据传统的推挽方法，目标值的偏离或偏置量与透镜移动的增加成正比例地增加，而根据本发明，无论透镜移动怎样增加，目标值的偏离或偏置量基本上保持为“0”。
接着解释对其使用本发明的跟踪控制装置的光盘。如前所述，在盘片的切向上形状或反射系数发生改变的位置处出现切向推挽信号，并且在其它部分，切向推挽信号变为“0”值。因此，本实施例可被应用于具有在盘片的切向上形状或反射系数发生改变的这样的物理特性的光盘。
从这一角度看，在图6A到图7D中表示出光盘示例，对其可应用本发明。
图6A表示一种光盘，其上预置坑PP被形成在凹槽轨道上，为的是检测地址。图6B表示一种光盘，在光盘上，镜面部分MR被设置在作为记录轨道的凹槽轨道上。图6C表示一种光盘，在光盘上，凹槽轨道被摆动，使得摆动部分WB是可以是局部的或连续的。
图7A到图7D的每一个都表示一种光盘，在光盘上，在凸区轨道上形成预置坑PP。这些当中，图7c表示凸区轨道上的预置坑PP与凹槽轨道接触并且预置坑PP的长度很长的一种示例。图7D表示信息被记录在凸区轨道上的一种示例。
图6A到图7D所示的这些示例仅是实例，并且本发明可被应用于其它类型的光盘，只要它们具有前述的物理特性。
上面具体描述的本发明的跟踪控制装置可被应用于对于光盘的信息记录装置、信息再现装置和信息记录与再现装置。
如上具体所述的那样，根据本发明，透镜移动量通过监测切向推挽信号而检测，并且跟踪误差信号的增益被控制来把透镜移动的影响移除。因此，甚至在透镜移动却是存在的情况下，可能防止跟踪伺服的目标值被偏离或移动，从而可能实现适合用于尤其是具有狭窄的间距的盘片的可靠的跟踪控制。

Claims (4)

1.一种用于盘片的跟踪控制装置(100)，该盘片具有在盘的记录轨道的切向上改变形状或反射系数的物理因子，其特征在于所述跟踪控制装置包括：
一个具有一个第一检测器(5a)、与所述第一检测器在盘的径向上相邻设置的一个第二检测器(5b)、与所述第二检测器在切向上相邻设置的一个第三检测器(5c)以及与所述第一检测器在切向上相邻且与所述第三检测器在径向上相邻而设置的一个第四检测器(5d)的检测装置(5)；
一个用于以第一增益把所述第一检测器的输出信号和所述第四检测器的输出信号放大的第一放大装置(6a)；
一个用于以第二增益把所述第二检测器的输出信号和所述第三检测器的输出信号放大的第二放大装置(6b)；
一个用于计算一个第一求和信号的第一加法装置(9a)，该第一求和信号是所述第一检测器的放大的输出信号与所述第四检测器的放大的输出信号之和；
一个用于计算一个第二求和信号的第二加法装置(9b)，该第二求和信号是所述第二检测器的放大的输出信号与所述第三检测器的放大的输出信号之和；
一个用于计算该第一求和信号与该第二求和信号的差并把该差作为一个跟踪误差信号输出的第一减法装置(10)；
一个用于计算一个第一差信号的第二减法装置(7a)，该第一差信号是所述第一检测器的输出信号与所述第四检测器的输出信号之差；
一个用于计算一个第二差信号的第三减法装置(7b)，该第二差信号是所述第二检测器的输出信号与所述第三检测器的输出信号之差；以及
一个用于比较该第一差信号与该第二差信号的振幅并在比较结果的基础上确定该第一增益和该第二增益的振幅比较装置(4)，所述振幅比较装置(4)确定第一增益和第二增益，以使第一差信号的振幅与第二差信号的振幅彼此相等。
2.一种用于盘片的跟踪控制装置(200)，该盘片具有在盘的记录轨道的切向上改变形状或反射系数的物理因子，所述跟踪控制装置包括：
一个具有一个第一检测器(5a)、与所述第一检测器在盘的径向上相邻设置的一个第二检测器(5b)、与所述第二检测器在切向上相邻设置的一个第三检测器(5c)以及与所述第一检测器在切向上相邻且与所述第三检测器在径向上相邻而设置的一个第四检测器(5d)的检测装置(5)；
一个用于以第一增益把一个第一求和信号放大的第一放大装置(9a，11a，14a)，该第一求和信号是所述第一检测器的输出信号与所述第四检测器的输出信号之和；一个用于以第二增益把一个第二求和信号放大的第二放大装置(9b，11b，14b)，该第二求和信号是所述第二检测器的输出信号与所述第三检测器的输出信号之和；
一个用于计算该第一求和信号与该第二求和信号的差并把该差作为一个跟踪误差信号输出的第一减法装置(10)；
一个用于计算一个第一差信号的第二减法装置(7a)，该第一差信号是所述第一检测器的输出信号与所述第四检测器的输出信号之差；
一个用于计算一个第二差信号的第三减法装置(7b)，该第二差信号是所述第二检测器的输出信号与所述第三检测器的输出信号之差；以及
一个用于比较该第一差信号与该第二差信号的振幅并在比较结果的基础上确定该第一增益和该第二增益的振幅比较装置(4)，所述振幅比较装置(4)确定第一增益和第二增益，以使第一差信号的振幅与第二差信号的振幅彼此相等。
3.根据权利要求1或2的跟踪控制装置(100，200)，其特征在于所述跟踪控制装置还包括：
一个用于维持第一差信号并提供维持的第一差信号给振幅比较装置的第一维持装置(8a)；
一个用于维持第二差信号并提供维持的第二差信号给振幅比较装置的第二维持装置(8b)。
4.根据权利要求1到3的任何一项的跟踪控制装置(100，200)，其特征在于所述跟踪控制装置还包括一个用于在跟踪误差信号的基础上沿所述盘片上的径向移动光束的驱动装置(101，102，103)。
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