CN1159708C - 为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备 - Google Patents

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Abstract

为光检拾器生成寻道方向检测信号确定聚焦在光盘上的光斑中心相对于盘中心的位置的设备。该设备通过光分割单元将主束和沿着径向存在预定象差的次束聚焦在光盘的轨道上。主束聚焦在第一光检测器上，次束聚焦在与第一光检测器相邻的第二光检测器上。第二光检测器沿与光盘径向相应的方向被分成三或四部分，沿与光盘切向相应的方向分成两部分。第二光检测器的部分接收次束的部分，将光信号转换成电信号。信号处理部分包括检测轨道误差信号的第一部分；和生成寻道方向检测信号的第二部分。

Description

为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备
技术领域
本发明涉及为光检拾器生成寻道方向检测信号，以便在具有平台/凹槽结构的RAM(随机存取存储器)型光盘中确定聚焦在光盘上的光斑中心相对于光盘中心的相对位置的设备，尤其涉及利用主束以及沿径向存在预定象差的次束为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备。
背景技术
一般来说，光检拾器设备光记录或再现诸如RAM盘之类的光盘的信息，该光盘用作记录/再现信息的记录介质。用于此目的的光检拾器设备包括：发射激光的光源；物镜，用于将光源发射的光会聚在光盘上以便在光盘上形成光斑；光检测器，用于接收从光盘反射的光并检测信息信号和误差信号；和处理所检测信号的信号处理部分。
参照图1和2，为光检拾器生成寻道方向检测信号的传统设备包括：光栅(未示出)，用于同时照射某一轨道和相邻轨道以便记录/再现信息；光检测器；和信号处理部分。
参照图1，在光盘1上形成具有平台(L)和凹槽(G)结构的螺旋状轨道，在平台(L)和凹槽(G)上形成信息标记1a。当信息记录在光盘1上或从光盘1上再现时，由光栅分离的光束聚焦在光盘1上。也就是说，主束BM聚焦在用于记录/再现信息标记1a的轨道上，每个次束都比主束BM超前或滞后预定时间的第一和第二次束BS1和BS2沿着光盘1的径向聚焦在偏离主束BM±1/2轨道间距的光盘1的轨道上。
光检测器包括：主光检测器2a，用于接收从光盘1反射的主束BM；以及第一和第二次光检测器2b和2c，分别用于接收第一和第二次束。这里，主光检测器2a由沿着光盘1的径向分离的、彼此独立地接收光的两块分离板A和B组成。另外，第一和第二次光检测器2b和2c分别由沿着光盘1的径向分离的两块分离板C和D，和两块分离板E和F组成。
信号处理部分包括多个差分放大器3、4、5和6，用于差分和放大主光检测器2a检测的信号；第一和第二次光检测器2b和2c，用于检测轨道误差信号(TES)和轨道交叉(cross)信号(TCS)；跟踪控制单元7，用于接收所检测的轨道误差信号(TES)和轨道交叉信号(TCS)，并输出跟踪控制信号；和物镜驱动部分8，用于根据输入的跟踪控制信号致动物镜。
轨道误差信号(TES)通过利用从主光检测器2a输出的推挽信号Md生成。轨道交叉信号(TCS)通过利用分别从第一和第二次光检测器2b和2c输出的推挽信号S1d和S2d的差信号S1d-S2d，以及推挽信号Md生成。这里，由于第一和第二次束BS1和BS2位于偏离主束BM±1/2轨道间距的位置上，因此推挽信号S1d和S2d相对于推挽信号Md具有±90°的相位差，这样，可以利用这个相位差检测轨道交叉信号。
虽然按如上所述构成的、用于为光检拾器生成寻道方向检测信号的传统设备具有可以通过利用三束光束的相对简单方式检测轨道交叉信号的优点，但所存在的问题在于，由于第一和第二次束位于比主束BM超前或滞后的位置上，因此当应用RAM型光盘时，在相邻轨道信号上会出现交叉消除(crosserasure)现象。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种利用主束以及沿着光盘的切线方向存在预定象差(aberration)的次束，为光检拾器生成寻道方向检测信号，以便能够确定聚焦在具有平台/凹槽结构的RAM型光盘上的光斑的中心相对于光盘轨道的中心的相对位置的设备。
因此，为了达到上述目的，本发明提供了一种包括下列部件的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备：光分割单元，用于将入射光束分割成至少两束，以便使至少两个束斑聚焦在光盘上；光检测器，用于接收从光盘反射的光束；和信号处理部分，用于处理由光检测器检测的信号，其特征在于，光分割单元将入射光束分割成包括主束和次束的至少两束使得包括主束斑和存在预定光学象差的至少一个次束斑的至少两个光束斑可以沿着光盘的轨道方向在同一轨道上聚焦，并且适用于使次束斑的光象差的方向可以是光盘的切线方向；光检测器包括第一光检测器，含有多个接收主束的光接收部分，并独立地将接收光束的各个部分转换成电信号；和第二光检测器，用于接收次束，并独立地将接收光束的各个部分转换成电信号，其中第二光检测器沿着与光盘的径向相对应的方向被分割成至少三个部分，沿着与光盘的切向相对应的方向被分割成两个部分，因此含有至少六个分开的区域；和信号处理部分包括第一信号处理部分，用于根据从第一光检测器输出的信号检测轨道误差信号；和第二信号处理部分，用于通过利用由第一光检测器检测的信号生成的轨道交叉信号与从第一信号处理部分输出的轨道误差信号之间的相位差，生成寻道方向检测信号。
附图说明
通过结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的上述目的和优点将更加清楚，在附图中：
图1是显示由传统光检拾器聚焦在光盘上的光斑的示意图；
图2是显示为光检拾器生成寻道方向检测信号的传统设备的示意图；
图3是应用根据本发明实施例生成寻道方向检测信号的设备的光检拾器设备的光路图；
图4是显示在光盘上形成的主束斑SPmain和次束斑SPsub的示意图；
图5是显示根据本发明实施例的第一光检测器以及处理从第一光检测器输出的信号的第一信号处理部分的结构的示意图；
图6是显示根据本发明实施例的第二光检测器以及处理从第二光检测器输出的信号的第二信号处理部分的第一实施例的结构的示意图；
图7是显示根据本发明的第二信号处理部分的第二实施例的示意图；
图8是显示根据本发明的第二信号处理部分的第三实施例的示意图；
图9是显示根据本发明的第二信号处理部分的第四实施例的示意图；
图10是显示根据本发明的第二信号处理部分的第五实施例的示意图；
图11是当束斑处在偏离轨道状态时，图7所示的、分别从第一和第二加法放大器输出的信号S1和S2的波形图；
图12是当束斑处在偏离轨道状态时，轨道交叉信号的波形图；
图13是当束斑处在偏离轨道状态时，图10所示的、分别从第一和第二差分放大器输出的信号S7和S8的波形图；
图14是当束斑处在偏离轨道状态时，图10所示的、从第五加法放大器输出的信号S9的波形图；
图15是当束斑处在偏离轨道状态时，轨道交叉信号STC和轨道误差信号STE的波形图；
图16是显示根据本发明另一个实施例的第二光检测器以及处理从第二光检测器输出的信号的第二信号处理部分的第一实施例的结构的示意图；和
图17至20是显示处理从图16所示的第二光检测器输出的信号的第二信号处理部分的数个实施例的示意图。
具体实施方式
参照图3，应用根据本发明生成寻道方向检测信号的设备的光检拾器设备包括：光源11、用于改变入射光束传播路径的光路改变装置、用于会聚入射光束的物镜21、和用于生成寻道方向检测信号的设备。用于生成寻道方向检测信号的设备包括位于光源11与光盘1之间的光分割单元、用于接收从光盘1反射的光束的光检测器、和用于处理所检测的光束的信号处理部分。
为了提高容量大于15GB的光盘1的记录容量，将发射波长约为410nm的光的光源和数值孔径为0.6或更大的物镜用作光源11和物镜21。从光源11发射的发散光通过准直透镜13，并收敛成平行光束。光路改变装置配置在光源11与物镜21之间的光路上，以便改变入射光束的传播路径。也就是说，来自光源11的入射光束朝着物镜21方向，来自物镜入射光束朝着光检测器方向。光路改变装置最好包括分束器17，通过按预定比例分割入射光束，让入射光束的一部分透过，并反射其余部分，来改变入射光束的路径。
从光源11发射的光束由光分割单元发散成包括主束I和次束II的至少两束，形成图4所示的主束斑SPmain和次束斑SPsub。这里，主束I形成没有任何象差的主束斑SPmain，次束II形成存在诸如彗差那样的预定光象差的次束斑SPsub。
为了形成如上所述的主束斑SPmain和次束斑SPsub，即，为了当光盘1处在没有倾斜的位置上时形成不呈现任何象差的主束斑SPmain和存在预定光象差的次束斑SPsub，光分割单元最好配置全息光单元15，用于将入射光束分割成0级衍射光束的主束I，和1级衍射光束的次束II，并给定次束II预定的象差，使得次束II可以存在预定象差，而主束I没有任何象差。由于彗差的存在，形成的次束II光轴相对于主束I光轴是倾斜的。次束II以相对于光盘1的切向T倾斜预定倾斜角的方向传播，并在光盘1上形成主束斑SPsub。为了给定次束如上所述的彗差，全息光单元15具有预定的全息图样。
可以将光分割单元设计成除了在主束斑SPmain之后的次束斑SPsub之外，还可以形成在主束斑SPmain之前的另一个次束斑(未示出)。另外，可以将光分割单元设计成形成一对次束斑SPsub，其中之一在主束斑SPmain之前，另一个则在主束斑SPmain之后。
物镜21会聚由全息光单元15发散的主束I和次束II，并将光束I和II聚焦在光盘1上。这里，次束II聚焦在与主束I相同的轨道上。但是，次束II沿切向存在由如上所述的全息光单元15给出的象差。
在从光盘1反射的主束I和次束II透过物镜21和分束器17之后，主束I和次束II由会聚透镜23会聚，并由光检测器接收。光检测器包括接收主束I的第一光检测器25和接收次束II的第二光检测器27或27′。参照图5，第一光检测器25含有多个接收主束I的光接收部分A、B、C和D，它们独立地将各个光信号转换成电信号。
目的是为了接收次束II并将接收的光信号转换成电信号的第二光检测器27沿着与光盘1的径向R相对应的方向R′被分割成四个部分，沿着与光盘1的切向T相对应的方向T′被分割成两个部分。因此，第二光检测器27被分割成八个部分。现在简要回顾一下这种结构，与传统四分光检测器一样，第二光检测器27含有2×2阵列的四个光接收部分，即，第一、第二、第三和第四光接收部分，沿着方向R′再将每个光接收部分分割成内光接收部分和外光接收部分。也就是说，第一光接收部分由第一外光接收部分A1和第一内光接收部分A2组成。第二光接收部分位于沿着切向T′与第一光接收部分相邻的位置上，并由第二外光接收部分B1和第二内光接收部分B2组成。第三光接收部分位于沿着径向R′与第二光接收部分相邻的位置上，并由第三外光接收部分C1和第三内光接收部分C2组成。另外，第四光接收部分位于与第一和第三光接收部分相邻的位置上，并由第四外光接收部分D1和第四内光接收部分D2组成。
这里，为了生成寻道方向检测信号，优选的做法是，第一、第二、第三和第四内光接收部分A2、B2、C2和D2的各自宽度小于聚焦在第二光检测器27上的入射束斑的半径。更优选的做法是，第一和第四内光接收部分A2和D2沿着方向的R′宽度之和和第二和第三光接收部分B2和C2沿着方向P′的宽度之和分别是聚焦在第二光检测器27的入射束斑的直径的0.2至0.8倍。
参照图5至10，信号处理部分包括第一信号处理部分30，用于根据从第一光检测器25输出的信号检测轨道误差；和第二信号处理部分40、50、60、70或80，用于根据由第二光检测器27检测的信号生成寻道方向检测信号。
参照图5，第一信号处理部分30相加和差分从第一光检测器25的四个光接收部分A、B、C和D输出的电信号，并输出轨道误差信号(TES)。为此，第一信号处理部分30包括加法放大器31，用于相加由位于彼此相邻并沿着T′方向并行排列的位置上的光接收部分A和D检测的信号；加法放大器33，用于相加由光接收部分B和C检测的信号；差分放大器35，用于差分从加法放大器31和33输出的信号。也就是说，第一信号处理部分30利用从主束I输出的推挽信号输出轨道误差信号。
参照图6，根据本发明第一实施例的第二信号处理部分40包括第一和第二加法放大器41和43，以及差分放大器45。
当从第一内光接收部分A2和第四内光接收部分D2输出的信号之和是S(A2+D2)时，和当从第二外光接收部分B1和第三外光接收部分C1输出的信号之和是S(B1+C1)时，第一加法放大器41相加信号S(A2+D2)和S(B1+C1)，并输出信号S1。当从第一外光接收部分A1和第四外光接收部分D1输出的信号之和是S(A1+D1)时，和当从第二内光接收部分B2和第三内光接收部分C2输出的信号之和是S(B2+C2)时，第二加法放大器43相加信号S(A1+D1)和S(B2+C2)，并输出信号S2。然后，差分放大器45差分信号S1和S2，并输出轨道交叉信号。通过利用从差分放大器45输出的轨道交叉信号(TCS)与从第一信号处理部分30输出的轨道误差信号(TES)之间的相位差，可以生成寻道方向检测信号。
参照图7，根据本发明第二实施例的第二信号处理部分50包括第一和第二加法放大器51和53、增益调整装置52、和差分放大器55。
这里，第一和第二加法放大器51和53执行与前面参照图6所描述的加法放大器41和43相同的功能，并分别输出信号S1和S2。增益调整装置52将第一加法放大器51输出的信号S1与预定增益系数K1相乘，并输出调整信号K1×S1。另外，差分放大器55将信号S2与信号K1×S1差分，并输出轨道交叉信号(TCS)。因此，通过利用输出的轨道交叉信号(TCS)与从第一信号处理部分30输出的轨道误差信号(TES)之间的相位差，可以生成寻道方向检测信号。
参照图8，根据本发明第三实施例的第二信号处理部分60包括第一和第二加法放大器61和63、增益调整装置62、和差分放大器65。第一加法放大器61将从第一内光接收部分A2输出的信号SA2与从第四内光接收部分D2输出的信号SD2相加，并输出和信号S3。第二加法放大器63将从第二内光接收部分B2输出的信号SB2与从第三内光接收部分C2输出的信号SC2相加，并输出和信号S4。另外，增益调整装置62将输入信号S3与预定增益系数K2相乘，并输出信号K2×S3。差分放大器65差分信号S4和信号K2×S3，并输出轨道交叉信号(TCS)。因此，通过利用输出的轨道交叉信号(TCS)与从第一信号处理部分30输出的轨道误差信号(TES)之间的相位差，可以生成寻道方向检测信号。
参照图9，根据本发明第四实施例的第二信号处理部分70包括第一和第二加法放大器71和73、增益调整装置72、和差分放大器75。
第一加法放大器71将从第一外光接收部分A1输出的信号SA1与从第四外光接收部分D1输出的信号SD1相加，并输出和信号S5。第二加法放大器73将从第二外光接收部分B1输出的信号SB1与从第三外光接收部分C1输出的信号SC1相加，并输出和信号S6。增益调整装置74将从第二加法放大器73输出的输入信号S6与预定增益系数K3相乘，并输出信号K3×S6。差分放大器75差分信号S5和信号K3×S6，并输出轨道交叉信号(TCS)。因此，通过利用输出的轨道交叉信号(TCS)与从第一信号处理部分30输出的轨道误差信号(TES)之间的相位差，可以生成寻道方向检测信号。
参照图10，当分别从第一、第二、第三、和第四外光接收部分A1、B1、C1、和D1输出的信号是SA1、SB1、SC1、和SD1，分别从第一、第二、第三、和第四内光接收部分A2、B2、C2、和D2输出的信号是SA2、SB2、SC2、和SD2，和作用于输入增益调整装置的信号的预定增益系数是K4时，根据本发明第四实施例的第二信号处理部分80处理信号以便满足下列公式(1)，并输出轨道交叉信号(TCS)：
TCS＝[(SA2+SD2)-(SB2+SC2)]+K4[(SB1+SC1)-(SA1+SD1)]      (1)
为了获得轨道交叉信号(TCS)，第二信号处理部分80包括第一、第二、第三、和第四加法放大器81、82、84、和85、第一和第二差分放大器83和86、增益调整装置87、和第五加法放大器89。
第一加法放大器81相加信号SA2和SD2，并输出信号S3。第二加法放大器82相加信号SB2和SC2，并输出信号S4。另外，第三加法放大器84相加信号SA1和SD1，并输出信号S5。第四加法放大器85相加信号SB1和SC1，并输出信号S6。
第一差分放大器83差分信号S3和S4，并输出信号S7，第二差分放大器86差分信号S5和S6，并输出信号S8。另外，增益调整装置87将从第二差分放大器86输出的信号S8与预定增益系数K4相乘，并输出信号K4×S8。第五加法放大器89相加信号S7和K4×S8，并输出轨道交叉信号(TCS)。
因此，通过利用输出的轨道交叉信号(TCS)与从第一信号处理部分30输出的轨道误差信号(TES)之间的相位差，可以生成寻道方向检测信号。
根据上述第一、第二、第三、和第四实施例的第二信号处理部分的结构是作为当次束斑SPsub位于图4所示的位置上时的例子显示的。因此，当存在在主束斑之前的次束斑时，或当存在一对次束斑，其中之一在主束斑之前而另一个则在主束斑之后时，或当次束斑的象差方向发生改变时，从第二信号处理部分输出的信号的波形可能反相。由于象这样的反相波形可以通过改变差分放大器的输入端，或通过使用反相器校正过来，因此，略去对它的详细描述。
现在，参照图11至15，描述根据本发明实施例，为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备的操作。
在图11至15中，水平轴代表利用光盘的轨道间距(Tp)表示的轨道位置，垂直轴代表在轨道的位置上输出信号的幅度。这里，间距(Tp)是在将信号记录在光盘上或从光盘上再现信号的平台/凹槽结构中，平台中心与相邻凹槽中心之间或凹槽中心与相邻平台中心之间的距离，水平轴上的标号，1、2、3...，代表与轨道间距(Tp)的1倍、2倍、3倍...相对应的距离。也就是说，在水平轴上，当由0、2、4和6所代表的点是各个凹槽的中心时，由1、3和5所代表的点是各个平台的中心。
图11显示当束斑处在偏离轨道状态时，和当次束II沿切向的象差达0.5度时，从图6和7所示的第一加法放大器41或51输出的信号S1，和从第二加法放大器43或53输出的信号S2。回顾一下图11，可以发现，输出信号S1和S2呈现彼此反相的波形。也就是说，由于次束II沿着光盘的切向存在预定象差，因此，可以发现，当沿着水平轴的点1、3、5...代表平台轨道的中心，和沿着水平轴的点0、2、4、6...代表凹槽轨道的中心时，信号S1在平台轨道的中心上具有正峰值，而信号S2在平台轨道的中心上具有负峰值。信号S1和S2在凹槽轨道的中心上也呈现相反的情况。
图12显示当束斑处在偏离轨道状态时，从图7所示的第二信号处理部分输出的轨道交叉信号STC的波形。也就是说，图12所示的图形是通过差分上述信号S1和S2生成的信号的图形；当平台轨道的中心是水平轴上的点1、3、5...，和凹槽轨道的中心是水平轴上的点0、2、4、6...时，可以发现，图7的信号S1和S2得到了变换和放大，并且轨道交叉信号STC在平台轨道的中心上具有正峰值，而在凹槽轨道的中心上具有负峰值。
图13显示当束斑处在偏离轨道状态时，和当次束II沿切向的象差达0.5度时，从图10所示的第一差分放大器83输出的信号S7，和从第二差分放大器86输出的信号S8。请看图13，很显然，输出信号S7和S8彼此之间具有反相的波形。这里，输出信号S7是通过差分图8所示的信号S3和S4生成的信号，并呈现其周期与轨道交叉信号STC相同的波形。因此，可以认为，输出信号S7可以用作轨道交叉信号。此外，输出信号S8是通过差分图9所示的信号S5和S6生成的信号，并呈现与图12的轨道交叉信号STC相比具有相同周期的反相波形。因此，输出信号S7本身或它的反相信号均可以用作轨道交叉信号。
图14显示当束斑处在偏离轨道状态时，从图10所示的第二信号处理部分输出的轨道交叉信号STC的波形。也就是说，图14所示的图形是通过差分上述信号S7和S8生成的信号的图形；当平台轨道的中心是水平轴上的点1、3、5...，和凹槽轨道的中心是水平轴上的点0、2、4、6...时，可以发现，图10的信号S7和S8得到了变换和放大，并且轨道交叉信号STC在平台轨道的中心上具有正峰值，而在凹槽轨道的中心上具有负峰值。
这里，图11至14所示的波形可以依照作用于沿切向次束的象差的方向改变而反相，信号的幅度可以随通过次束的切向倾斜确定的象差值而改变。
图15显示当束斑处在偏离轨道状态时，轨道交叉信号STC和轨道误差信号STE的波形。也就是说，波形代表当用于光检拾器的物镜的数值孔径(NA)是0.65，光源的波长是400nm，以及平台和凹槽各自的轨道宽度是0.37μm时，和当次束存在相对于光盘记录表面呈现0.5度切向倾斜的象差时生成的信号值。
从图15可明显看出，信号STC在沿水平轴的点1、2、3...上具有峰值，并且，信号STE具有0值。如上所述，由于在两个信号之间存在相位差，因此，可以生成当进行寻道操作，即将激光束斑移动到目标轨道时，和当检测束斑相对于记录所需信息的轨道的相对位置，和束斑的移动方向时，可以使用的信号。
根据另一个实施例的第二光检测器27′的目的是按图3所示接收次束II，并将光信号转换成电信号。如图16所示，第二光检测器27′沿方向P′被分割成三个部分，沿方向T′被分割成两个部分，因此，总共有六个分开的区域。第二光检测器27′包括六个2×3阵列的光接收部分，即，第一、第二、第三、第四、第五、和第六光接收部分P1、P2、P3、P4、P5、和P6。这里，第一、第二、第三、和第四光接收部分P1、P2、P3、和P4基本上与图6所示的第二光检测器27的第一、第二、第三、和第四外光接收部分A1、B1、C1、和D1相同。另外，第五光接收部分P5对应于图6所示的第二光检测器27的第一内光接收部分A2和第四内光接收部分D2的区域之和。此外，第六光接收部分P6对应于图6所示的第二光检测器27的第二内光接收部分B2和第三内光接收部分C3的区域之和。
在这种情况下，与图6所示的第二信号处理部分40一样，根据第一实施例的第二信号处理部分140包括第一和第二加法放大器141和143，以及差分放大器145。
当从第二光接收部分P2和第三光接收部分P3输出的和信号是S(P2+P3)，和从第五光接收部分P5输出的信号是SP5时，第一加法放大器141相加信号S(P2+P3)和信号SP5，并输出信号S1。当从第一光接收部分P1和第四光接收部分P4输出的和信号是S(P1+P4)，和从第六光接收部分P6输出的信号是SP6时，第二加法放大器143相加信号S(P1+P4)和信号SP6，并输出信号S2。另外，差分放大器145差分信号S1和S2，并输出轨道交叉信号。因此，通过利用从差分放大器145输出的轨道交叉信号(TCS)与从图5所示的第一信号处理部分30输出的轨道误差信号(TES)之间的相位差，可以生成寻道方向检测信号。
参照图17，根据本发明第二实施例的第二信号处理部分150包括第一和第二加法放大器151和153、增益调整装置152、和差分放大器155。
这里，第一和第二加法放大器151和153执行与前面参照图16所描述的加法放大器141和143相同的功能，并分别输出信号S1和S2。增益调整装置152将第一加法放大器151输出的信号S1与预定增益系数K1相乘，并输出调整信号K1×S1。另外，差分放大器155将信号S2与信号K1×S1差分，并输出轨道交叉信号(TCS)。因此，通过利用输出的轨道交叉信号(TCS)与从第一信号处理部分30(图5)输出的轨道误差信号(TES)之间的相位差，可以生成寻道方向检测信号。
参照图18，根据本发明第三实施例的第二信号处理部分60包括增益调整装置162、和差分放大器165。增益调整装置162将输入信号SP5与预定增益系数K2相乘，并输出信号K2×SP5。差分放大器165差分从第二光检测器27′的第六光接收部分P6输出的信号SP6和信号K2×SP5，并输出轨道交叉信号(TCS)。因此，通过利用输出的轨道交叉信号(TCS)与从第一信号处理部分30(图5)输出的轨道误差信号(TES)之间的相位差，可以生成寻道方向检测信号。
参照图19，根据本发明第四实施例的第二信号处理部分170包括第一和第二加法放大器171和173、增益调整装置174、和差分放大器75。
第一加法放大器171将从第一光接收部分P1输出的信号SP1与从第四光接收部分P4输出的信号SP4相加，并输出和信号S5。第二加法放大器173将从第二光接收部分P2输出的信号SP2与从第三光接收部分P3输出的信号SP3相加，并输出和信号S6。增益调整装置174将从第二加法放大器173输出的信号S6与预定增益系数K3相乘，并输出信号K3×S6。差分放大器175差分信号S5和信号K3×S6，并输出轨道交叉信号(TCS)。因此，通过利用输出的轨道交叉信号(TCS)与从第一信号处理部分30(图5)输出的轨道误差信号(TES)之间的相位差，可以生成寻道方向检测信号。
参照图20，为了生成轨道交叉信号，第二信号处理部分180包括第一和第二加法放大器184和185、第一和第二差分放大器183和186、增益调整装置187、和第三加法放大器189。当从第一、第二、第三、第四、第五、和第六光接收部分P1、P2、P3、P4、P5、和P6输出的信号是SP1、SP2、SP3、SP4、SP5、和SP6，和作用于输入增益调整装置187的输入信号的预定增益系数是K4时，第二信号处理部分180处理输入信号以便满足下列公式(2)：
TCS＝(SP5-SP6)+K4[(SP2+SP3)-(SP1+SP4)]       (2)
第一加法放大器184相加从第一光接收部分P1和第四光接收部分P4输出的信号SP1和SP4，并输出和信号S5。第二加法放大器185相加第二光接收部分P2和第三光接收部分P3输出的信号SP2和SP3，并输出和信号S6。
另外，第一差分放大器183差分信号SP5和SP6，并输出信号S7，第二差分放大器186差分信号S5和S6，并输出信号S8。增益调整装置187将从第二差分放大器186输出的信号S8与预定增益系数K4相乘，并输出信号K4×S8。第三加法放大器189相加信号S7和K4×S8，并输出轨道交叉信号(TCS)。
因此，通过利用输出的轨道交叉信号(TCS)与从第一信号处理部分30输出的轨道误差信号(TES)之间的相位差，可以生成寻道方向检测信号。由于由图5，和16至20所示的第一和第二信号处理部分检测的信号基本上与参照图11至15所描述的信号相同，因此，略去对它的详细详述。
借助于本发明，由于聚焦在具有平台/凹槽结构的RAM型光盘上的束斑的中心相对于光盘轨道的中心的相对位置可以用主束以及位于同一轨道上沿着切线方向存在预定象差的次束来确定，因此，基本上可以解决现有技术中由于使用第一和第二次束引起的交叉消除问题。另外，由于线性处理主束和次束，因此，具有可以高速访问的优点。

Claims (17)

1.一种为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，包括光分割单元，用于将入射光束分割成至少两束，以便使至少两个束斑聚焦在光盘上；光检测器，用于接收从光盘反射的光束；和信号处理部分，用于处理由光检测器检测的信号，
其特征在于，光分割单元将入射光束分割成包括主束和次束的至少两束使得包括主束斑和存在预定光学象差的至少一个次束斑的至少两个束斑可以沿着光盘的轨道方向在同一轨道上聚焦，并且适用于使次束斑的光象差的方向可以是光盘的切线方向；
光检测器包括第一光检测器，含有多个接收主束，并独立地将接收光束的各个部分转换成电信号的光接收部分；和第二光检测器，用于接收次束，并独立地将接收光束的各个部分转换成电信号，其中第二光检测器沿着与光盘的径向相对应的方向被分割成至少三个部分，沿着与光盘的切向相对应的方向被分割成两个部分，因此含有至少六个分开的区域；和
信号处理部分包括第一信号处理部分，用于根据从第一光检测器输出的信号检测轨道误差信号；和第二信号处理部分，用于通过利用由第二光检测器检测的信号生成的轨道交叉信号与从第一信号处理部分输出的轨道误差信号之间的相位差，生成寻道方向检测信号。
2.如权利要求1所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，第二光检测器包括：
第一光接收部分，含有沿着与光盘的径向相对应的方向分割的第一外光接收部分，和第一内光接收部分；
第二光接收部分，含有位于与第一光接收部分相邻的位置上的第二外光接收部分，和第二内光接收部分；
第三光接收部分，含有位于与第二光接收部分相邻的位置上的第三外光接收部分，和第三内光接收部分；和
第四光接收部分，含有位于与第一和第三光接收部分相邻的位置上的第四外光接收部分，和第四内光接收部分。
3.如权利要求2所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，第一、第二、第三和第四内光接收部分每一个的宽度小于聚焦在光检测器上的入射束斑的半径。
4.如权利要求3所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，第一和第四内光接收部分沿着与光盘的径向相对应的方向的宽度之和，和第二和第三光接收部分沿着相同方向的宽度之和每一个都是聚焦在光检测器上的入射束斑的直径的0.2至0.8倍。
5.如权利要求2至4任何一项所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，当从第一和第四内光接收部分输出的信号之和信号是S(A2+D2)，从第二和第三外光接收部分输出的信号之和信号是S(B1+C1)，从第一和第四外光接收部分输出的信号之和信号是S(A1+D1)，以及从第二和第三内光接收部分输出的信号之和信号是S(B2+C2)时，第二信号处理部分包括：
第一加法放大器，用于相加信号S(A2+D2)和S(B1+C1)，并输出信号S1；
第二加法放大器，用于相加信号S(A1+D1)和S(B2+C2)，并输出信号S2；和
差分放大器，用于差分信号S1和S2，并输出轨道交叉信号，和
第二信号处理部分适用于通过利用从差分放大器输出的轨道交叉信号与从第一信号处理部分输出的轨道误差信号之间的相位差，生成寻道方向检测信号。
6.如权利要求5所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，第二信号处理部分进一步包括：增益调整装置，用于将预定增益系数K1作用于从第一加法放大器输出的信号S1，并输出信号K1×S1，和适用于通过差分放大器将信号S2与信号K1×S1差分，并输出轨道交叉信号。
7.如权利要求2至4任何一项所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，第二信号处理部分进一步包括：
第一加法放大器，用于相加从第一和第四内光接收部分输出的信号，并输出信号S3；
第二加法放大器，用于相加从第二和第三内光接收部分输出的信号，并输出信号S4；
增益调整装置，用于将预定增益系数K2作用于从第一加法放大器输出的信号S3，并输出信号K2×S3；和
差分放大器，用于差分信号S4和信号K2×S3，并输出轨道交叉信号，
其中，第二信号处理部分适用于通过利用从差分放大器输出的轨道交叉信号与从第一信号处理部分输出的轨道误差信号之间的相位差，生成寻道方向检测信号。
8.如权利要求2至4任何一项所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，第二信号处理部分包括：
第一加法放大器，用于相加从第一和第四外光接收部分输出的信号，并输出信号S5；
第二加法放大器，用于相加从第二和第三外光接收部分输出的信号，并输出信号S6；
增益调整装置，用于将预定增益系数K3作用于从第二加法放大器输出的信号S6，并输出信号K3×S6；
差分放大器，用于差分信号S5和信号K3×S6，并输出轨道交叉信号，和
第二信号处理部分适用于通过利用从差分放大器输出的轨道交叉信号与从第一信号处理部分输出的轨道误差信号之间的相位差，生成寻道方向检测信号。
9.如权利要求2至4任何一项所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，
当分别从第一、第二、第三、和第四外光接收部分输出的信号是SA1、SB1、SC1、和SD1、分别从第一、第二、第三、和第四内光接收部分输出的信号是SA2、SB2、SC2、和SD2，和作用于输入增益调整装置的信号的预定增益系数是K4时，第二信号处理部分适用于处理信号以便满足下列公式：
TCS＝[(SA2+SD2)-(SB2+Sc2)]+K4[(SB1+SC1)-(SA1+SD1)]
以输出轨道交叉信号(TCS)，和通过利用轨道交叉信号(TCS)与从第一信号处理部分输出的轨道误差信号(TES)之间的相位差，生成寻道方向检测信号。
10.如权利要求9所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，第二信号处理部分包括：
第一加法放大器，用于相加从第一和第四内光接收部分输出的信号SA2和SD2，并输出信号S3；
第二加法放大器，用于相加从第二和第三内光接收部分输出的信号SB2和SC2，并输出信号S4；
第三加法放大器，用于相加从第一和第四外光接收部分输出的信号SA1和SD1，并输出信号S5；
第四加法放大器，用于相加从第二和第三外光接收部分输出的信号SB1和SC1，并输出信号S6；
第一差分放大器，用于差分信号S3和S4，并输出信号S7；
第二差分放大器，用于差分信号S5和S6，并输出信号S8；
增益调整装置，用于将预定增益系数K4作用于从第二差分放大器输出的信号S8，并输出信号K4×S8；和
第五加法放大器，用于相加信号S7和K4×S8，并输出轨道交叉信号。
11.如权利要求1所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，第二光检测器沿与光盘的切向相对应的方向被分割成两个部分，沿与光盘的径向相对应的方向被分割成三个部分，总共有六个分开的区域；和
第二光检测器包括：沿顺时针方向位于其外部独立接收光的第一、第二、第三、和第四光接收部分；位于第一与第四光接收部分之间的第五光接收部分；和位于第二与第三光接收部分之间的第六光接收部分。
12.如权利要求11所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，当从第二和第三光接收部分输出的信号的和信号是S(P2+P3)，从第五光接收部分输出的信号是SP5，从第一和第四光接收部分输出的信号的和信号是S(P1+P4)，和从第六光接收部分输出的信号是SP6时，第二信号处理部分包括：
第一加法放大器，用于相加信号S(P2+P3)和信号SP5，并输出信号S1；
第二加法放大器，用于相加信号S(P1+P4)和信号SP6，并输出信号S2；
差分放大器，用于差分信号S1和S2，并输出轨道交叉信号，
其中，第二信号处理部分适用于通过利用从差分放大器输出的轨道交叉信号与从第一信号处理部分输出的轨道误差信号之间的相位差，生成寻道方向检测信号。
13.如权利要求12所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，第二信号处理部分进一步包括增益调整装置，用于将预定增益系数K1作用于第一加法放大器输出的信号S1，并输出信号K1×S1，和适用于通过差分放大器差分信号S2与信号K1×S1，并输出轨道交叉信号。
14.如权利要求11所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，第二信号处理部分包括：
增益调整装置，用于将预定增益系数K2作用于从第五光接收部分输出的信号SP5，并输出信号K2×SP5；和
差分放大器，用于差分从第六光接收部分输出的信号SP6和S2，并输出轨道交叉信号，
其中，第二信号处理部分适用于通过利用从差分放大器输出的轨道交叉信号与从第一信号处理部分输出的轨道误差信号之间的相位差，生成寻道方向检测信号。
15.如权利要求11所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，第二信号处理部分包括：
第一加法放大器，用于相加从第一和第四光接收部分输出的信号，并输出信号S5；
第二加法放大器，用于相加从第二和第三光接收部分输出的信号，并输出信号S6；
增益调整装置，用于将预定增益系数K3作用于从第二加法放大器输出的信号S6，并输出信号K3×S6；和
差分放大器，用于差分信号S5和信号K3×S6，并输出轨道交叉信号，
其中，第二信号处理部分适用于通过利用从差分放大器输出的轨道交叉信号与从第一信号处理部分输出的轨道误差信号之间的相位差，生成寻道方向检测信号。
16.如权利要求11所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，当从第一、第二、第三、第四、第五、和第六光接收部分输出的信号分别是SP1、SP2、SP3、SP4、SP5、和SP6，和作用于输入增益调整装置的输入信号的预定增益系数是K4时，第二信号处理部分适用于处理输入信号以便满足下列公式：
TCS＝(SP5-SP6)+K4[(SP2+SP3)-(SP1+SP4)]
以输出轨道交叉信号(TCS)，并通过利用轨道交叉信号(TCS)与从第一信号处理部分输出的轨道误差信号(TES)之间的相位差，生成寻道方向检测信号。
17.如权利要求16所述的为光检拾器生成寻道方向检测信号的设备，其中，第二信号处理部分包括：
第一加法放大器，用于相加从第一和第四光接收部分输出的信号SP1和SP4，并输出信号S5；
第二加法放大器，用于相加从第二和第三光接收部分输出的信号SP2和SP3，并输出信号S6；
第一差分放大器，用于差分信号SP5和SP6，并输出信号S7；
第二差分放大器，用于差分信号S5和S6，并输出信号S8；
增益调整装置，用于将预定增益系数K4作用于从第二差分放大器输出的信号S8，并输出信号K4×S8；和
第三加法放大器，用于相加信号S7和K4×S8，并输出轨道交叉信号(TCS)。
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