CN1214372C - 偏移测量方法 - Google Patents

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Abstract

一种偏移测量方法用于在一个记录和再现设备中基于由一个信息介质反射的光束测量偏移，所述记录和再现设备包括放在运输装置上以使其沿信息介质的一个径向被驱动的光学拾取器。所述方法包括如下步骤：将光束指向第一测量位置，从而基于在第一测量位置反射的光束测量第一偏移量；将运输装置沿径向在第一方向移动第一距离；将光学拾取器沿第二方向驱动等于第一距离的第二距离；以及，将光束指向第二测量位置，从而基于在第二测量位置反射的光束测量第二偏移量。

Description

偏移测量方法
技术领域
本发明涉及一种用于测量由在用于将光束聚集在信息介质上的物镜的光轴中的漂移产生的偏移的偏移测量方法，以及用于实现偏移测量方法的记录和再现设备。
背景技术
当今有多种类型的具有信息层的信息介质，它是用光束照射使得规定的信息被记录在信息层和/或再现记录在信息层上的信息。多种类型的信息介质在其厚度和/或在信息层的材料和/或在信息层的结构上不同。这些多种类型的信息介质都是盘状的(此后，这些信息介质将被称为“盘”)，并且可以可替换地在普通记录和再现设备中使用。
这些盘包括例如以DVD-RAM盘和DVD-R盘为代表的可用于信息记录和再现的可记录盘，以及以DVD-ROM为代表的仅仅用于信息再现的只再现盘。为了把信息记录在可记录盘上或从可记录盘上再现信息，或为了从只再现盘再现信息，需要通过跟踪控制把光束定位在盘的磁道的中央。
图14是显示常规的记录和再现设备的跟踪控制的原理的方框图。记录和再现设备在其上记录信息或记录和再现设备从其上再现信息的盘31包括基底32。用于信息记录和再现的信息层33在基底32上形成。记录和再现设备包括提供的使其面对在盘31中形成的信息层33的光学拾取器1。光学拾取器1包括一个物镜和一个具有两个光接收部分的光电检测器。在光学拾取器1中提供的物镜把光束聚集到信息层33上。光电检测器接收由信息层33反射的光束，把接收到的光束转换为跟踪信号，并把跟踪信号输出到跟踪误差检测电路11。基于由在光学拾取器1中提供的光电检测器转换的跟踪信号，跟踪误差检测电路11在聚集到信息层33上的光束的位置和在信息层33上形成的磁道的中央位置之间沿信息介质31的径向检测一个代表误差的跟踪误差信号。然后，跟踪误差检测电路11把跟踪误差信号输出到跟踪控制电路13。基于由跟踪误差检测电路11检测的跟踪误差信号，跟踪控制电路13产生一个用于执行相位补偿的跟踪驱动信号，使得聚集到信息层33上的光束的位置跟踪一个代表在信息层33上形成的磁道的中央位置的控制目标位置。然后，跟踪控制电路13把跟踪驱动信号输出到跟踪驱动电路16。基于由跟踪控制电路13产生的跟踪驱动信号，跟踪驱动电路16控制在光学拾取器1中提供的物镜的位置，使得聚集到信息层33上的光束的位置跟踪磁道的中央位置。
跟踪误差检测电路11用来检测跟踪误差信号的许多系统已经被提出并且实现。用于从由可用于信息记录和再现的可记录盘反射的光束检测跟踪误差信号的一个典型的系统是推挽系统。在下文中，将描述推挽系统。
依据推挽系统，检测由两个光接收部分接收的光束的光强度的差值，作为跟踪误差信号，其中两个光接收部分被定位为使其相对于在信息层33上形成的磁道的中央位置对称。
由信息层33反射的光束的光强度显著地依赖于在信息层33中形成的磁道的凹槽的深度或在信息层33上形成的凹坑(pit)的深度。
例如，信息层33具有一个其中形成螺旋凹槽的中凹部分(下文中，称为“凹槽部分”)和一个在中凹部分之间的凸出部分(下文中，称为“凸区部分”)。由凹槽部分反射的光束的光路径长度比由凸区部分反射的光束的光路径长度长凹槽深度的两倍。因此，由凹槽部分反射的光束的波形和由凸区部分反射的光束的波形具有对应于凹槽深度的两倍的长度的相位差。
图15是显示在信息层33中形成的磁道的凹槽的深度和从由信息层33反射的光束转换的跟踪信号的强度之间的关系的图。横轴代表在信息层33中提供的凹槽部分的深度，λ代表被光学拾取器1指向信息层33(或者，光学拾取器1用来照射信息层33)的光束的波长。纵轴代表由在光学拾取器1中提供的光电检测器检测的跟踪信号的强度。
当盘31的信息层33中提供的凹槽部分的深度是λ/4时，由凹槽部分反射的光束的光路径长度比由凸区部分反射的光束的光路径长度长了λ/2，是凹槽深度、即λ/4的两倍。因此，由凹槽部分反射的光束的波形和由凸区部分反射的光束的波形具有对应于两倍于凹槽深度的λ/2的/2的相位差。因此，由凹槽部分反射的光束的波形和由凸区部分反射的光束的波形彼此抵消。结果，由在光学拾取器1中提供的光电检测器检测的跟踪信号的强度是如图15中所示的最小值。
当凹槽的深度是λ/8时，由凹槽部分反射的光束的光路径长度比由凸区部分反射的光束的光路径长度长了λ/4，是凹槽深度即λ/8的两倍。因此，产生了对应于两倍于凹槽深度的λ/4的π/4的相位差。在这一点，由在光学拾取器1中提供的光电检测器检测的跟踪信号的强度是如图15中所示的最大值。当凹槽的深度是λ/8到λ/6时，跟踪信号的强度没有比当凹槽深度是λ/8时获得的最大强度显著地减小。这就是在作为可用于信息记录和再现的可记录盘的DVD-R盘中提供的凹槽部分的深度被设置为等于或大于λ/8和等于或小于λ/6的原因。
当光学拾取器1的用于把光束聚集到信息层33上的物镜的光轴的中央从光电检测器中提供的两个光接收部分之间的边界漂移时(此后，这个漂移被称为“透镜光轴漂移”)，由两个光接收部分中的其中一个接收的光束的强度高于由两个光接收部分中的另外一个接收的光束的强度。结果，DC偏移被叠加在由跟踪误差检测电路11检测的跟踪误差信号上。
图16显示了光束的光轴的中央和在光学检测器中提供的两个光接收部分之间的位置关系。在光学拾取器1(图14)中提供的光电检测器10中，两个光接收部分a和b被定位为使其互相接触，并使其相对于在信息层33上形成的磁道的中央位置对称。在光学拾取器1(图14)中提供的物镜5被定位为使得其光轴中央A与光接收部分a和b之间的边界相匹配。
当物镜5沿盘31的径向从实线表示的位置向虚线表示的位置漂移时，物镜5的光轴中央A朝着光接收部分b漂移了距离d到达光轴中央B。因此，在被盘31的信息层33反射和衍射之后入射在光电检测器10上的光束的光轴的中央朝着光接收部分b漂移了距离d。结果，入射在光电检测器10中提供的光接收部分a上的光束的光的总量小于入射在光接收部分b上的光束的光的总量。这样，入射到光接收部分a上的光的总量和入射在光接收部分b上的光的总量变得不平衡。
如上所述，依据推挽系统，分别由两个光接收部分接收的光束之间在光强上的差别被检测作为跟踪误差信号。因此，当入射在两个光接收部分上的光的总量由于入射在光电检测器10上的光束的光轴的中央的漂移而变得不平衡时，DC偏移被叠加在跟踪误差信号上。在可记录盘例如DVD-R盘或类似的盘上，凹槽的深度被设置为等于或大于λ/8并且等于或小于λ/6，使得跟踪信号的强度没有显著地减小。因此，叠加在跟踪误差信号上的DC偏移量在可记录盘中增加了。
当如上所述DC偏移被叠加在跟踪误差信号上时，甚至在基于跟踪误差信号来控制光束以使得在光束被指向的信息层33上的位置与磁道的中央相匹配时，光束被指向的信息层33上的实际位置也从磁道的中央漂移。因此，用于补偿叠加在跟踪误差信号上的DC偏移的系统已经被提出。
图17是显示具有补偿DC偏移的功能的常规跟踪控制的原理的方框图。与前面相对于图14讨论的相同的单元具有相同的标号，这里省略其详细说明。图17所示的设备与上面参考图14所述的记录和再现设备的不同之处在于，图17所示的设备还包括一个光轴漂移量估计电路14、一个乘法电路15和一个开关电路SW1。
光轴漂移量估计电路14基于由跟踪控制电路13产生的跟踪驱动信号，产生一个代表光轴漂移量估计值的信号，该估计值是透镜光轴漂移量的一个估计值。然后，光轴漂移量估计电路14把所产生的信号输出到乘法电路15。乘法电路15用补偿增益与从光轴漂移量估计电路14输出的代表光轴漂移量估计值的信号相乘，然后把所得的代表DC偏移估计量的信号输出到开关电路SW1。当开关电路SW1被打开时，从乘法电路15输出的代表DC偏移估计量的信号被加到由跟踪误差检测电路11检测的跟踪误差信号上。由代表DC偏移估计量的信号补偿叠加在跟踪误差信号上的DC偏移。当开关电路SW1被关闭时，代表DC偏移估计量的信号不叠加在跟踪误差信号上。这样，开关电路SW1被构造为使其能够基于DC偏移估计量打开或关闭一个负反馈。
基于一个叠加在跟踪误差信号上的测量的DC偏移，确定补偿增益，用乘法电路15将其与代表光轴漂移量估计值的信号相乘。下文中，将描述用于测量用于确定补偿增益的DC偏移的方法和基于所测量的DC偏移确定补偿增益的方法。
图18显示了常规的记录和再现设备90的结构。与前面相对于图17讨论的记录和再现设备相同的单元具有相同的标号，这里省略其详细说明。记录和再现设备90包括一个光学拾取器1。
光学拾取器1被置于运输装置2上。其上放置了光学拾取器1的运输装置2基于来自系统控制器17的指令沿信息介质31的径向运送光学拾取器1。这样，光学拾取器1由运输装置2运输，这样沿信息介质31的径向移动到任意的位置，光学拾取器1可以在此操作来在信息层33上记录信息或从信息层33再现信息。
光学拾取器1具有一个光源7。光源7由一个红的半导体激光器形成。光源7振荡一个具有650纳米(nm)波长的光束并且向准直透镜8发射光束。从光源7发射的光束(此后，也称为“发射光”)通过准直透镜8转换为平行光，穿过射束分裂器9，由物镜5会聚，并被指向盘31的信息层33。
由信息层33反射的光束穿过物镜5和射束分裂器9，入射在具有两个光接收部分的光电检测器10上。光电检测器10把由两个光接收部分分别接收的光束之间的光强的差值作为一个跟踪信号输出到跟踪误差检测电路11。
光学拾取器1包括跟踪激励器6。基于来自跟踪驱动电路16的驱动电流，跟踪激励器6沿信息介质31的径向相对于运输装置2移动物镜5。
跟踪误差检测电路11由上述推挽系统从由光电检测器10输出的跟踪信号检测跟踪误差信号，并把跟踪误差信号输出到偏移测量电路3和偏移减法电路12。偏移减法电路12从由跟踪误差检测电路11检测的跟踪误差信号减去代表DC偏移估计量的信号，并把生成的补偿的跟踪误差信号输出到跟踪控制电路13。DC偏移估计量将在后面详细描述。
基于从偏移减法电路12输出的补偿的跟踪误差信号，跟踪控制电路13产生一个用于实现相位补偿以使聚集到信息层33上的光束的位置跟踪一个代表在信息层33上形成的磁道的中央位置的控制目标位置的跟踪驱动信号。然后，跟踪控制电路13把跟踪驱动信号输出到开关电路SW2。
响应系统控制器17的指令，开关电路SW2选择从跟踪控制电路13输出的跟踪驱动信号或者从透镜漂移驱动电路18输出的透镜漂移驱动信号，并把所选择的信号输出到跟踪驱动电路16。为了通过跟踪控制使聚集到信息层33上的光束的位置跟踪代表在信息层33上形成的磁道的中央位置的控制目标位置，开关电路SW2选择从跟踪控制电路13输出的跟踪驱动信号，并将该跟踪驱动信号输出到跟踪驱动电路16。为了测量用于确定补偿增益的DC偏移，或为了由运输装置2把光学拾取器1沿信息介质31的径向运输到任意位置，开关电路SW2选择从透镜漂移驱动电路18输出的透镜漂移驱动信号，并将该透镜漂移驱动信号输出到跟踪驱动电路16。从透镜漂移驱动电路18输出的透镜漂移驱动信号将在下面参照图21A描述。
依据由开关电路SW2输出的跟踪驱动信号或透镜漂移驱动信号，跟踪驱动电路16把用于移动物镜5的驱动电流输出到跟踪激励器6。基于来自跟踪驱动电路16的驱动电流，跟踪激励器6相对于运输装置2沿信息介质31的径向移动物镜5。
接着，将详细描述DC偏移估计量。DC偏移估计量是当透镜光轴漂移出现在物镜5时叠加在跟踪误差信号上的DC偏移的一个估计值。DC偏移估计量将如下获得。
偏移测量电路3检测由跟踪误差检测电路11检测的跟踪误差信号的最大值和最小值。偏移测量电路3计算所检测的最大和最小值之间的差值，以便测量叠加在跟踪误差信号上的DC偏移。然后，偏移测量电路3把DC偏移输出到补偿增益确定电路4。基于由偏移测量电路3测量的DC偏移，补偿增益确定电路4确定补偿增益并将该补偿增益输出到乘法电路15。
跟踪控制电路13把跟踪驱动信号的低频分量作为跟踪校正信号输出到光轴漂移量估计电路14。光轴漂移量估计电路14具有与物镜5的动态特性相同的动态特性，根据来自跟踪激励器6的输出来运行。基于从跟踪控制电路13输出的跟踪校正信号，光轴漂移量估计电路14产生一个代表光轴漂移估计值的信号，它指示一个大致等于由跟踪激励器6驱动的物镜5的透镜光轴漂移引起的位移的位移。然后，光轴漂移量估计电路14将所产生的信号输出到乘法电路15。
乘法电路15把由补偿增益确定电路4确定的补偿增益和由光轴漂移量估计电路14产生的代表光轴漂移估计值的信号相乘。然后，乘法电路15把生成的代表DC偏移估计量的信号输出到开关电路SW1。响应系统控制器17的指令，开关电路SW1打开或关闭。当开关电路SW1打开时，开关电路SW1为偏移减法电路12提供从乘法电路15输出的代表DC偏移估计量的信号。
参照图19和20，将描述用于测量DC偏移的常规方法。图19显示了常规偏移测量方法的原理，图20是显示常规偏移测量方法的原理的流程图。在图19中，在步骤91、93和95的每一个步骤中，未显示置于运输装置2上的面向光学拾取器1的盘31，但是光学拾取器1实际上面对盘31。
假设开关电路SW2选择从透镜漂移驱动电路18输出的透镜漂移驱动信号，并且该透镜漂移驱动信号被输入到跟踪驱动电路16。
具有物镜5的光学拾取器1被置于运输装置2的中心位置上。具有物镜5的光学拾取器1由跟踪激励器6相对于运输装置2在盘31的一个径向(例如，朝盘31的外圆周)上移动了距离X1，跟踪激励器6根据透镜漂移驱动信号接收来自跟踪驱动电路16的驱动信号。由在一个径向上移动了距离X1的光学拾取器1引导的并且被信息层33反射的光束被光学拾取器1中提供的光电检测器10转换成跟踪信号。跟踪误差检测电路11从光电检测器10转换的跟踪信号检测跟踪误差信号。偏移测量电路3基于由跟踪误差检测电路11检测的跟踪误差信号测量DC偏移(步骤91)。
接着，具有物镜5的光学拾取器1被跟踪激励器6驱动，使得在另一个径向(例如，朝盘31的内圆周)移动了距离2×X1。光学拾取器1从在一个径向上距离中心位置距离X1远的位置移动到在另一个径向上距离中心位置距离X1远的位置。以上述方式，基于由在另一个径向上移动了2×距离X1的光学拾取器1引导的并被信息层33反射的光束来测量DC偏移(步骤93)。然后，具有物镜5的光学拾取器1被移动到中心位置(步骤95)。如上所述，在运输装置2上用于测量DC偏移的光学拾取器1的两个位置是关于中心位置对称的。
参照图21A到21C和22，将描述基于测量的DC偏移确定补偿增益的方法。图21A是显示依据常规方法的透镜漂移驱动信号和时间之间的关系的图。图21B是显示依据常规方法的物镜5的位置和时间之间的关系的图。图21C是显示依据常规方法的跟踪误差信号和时间之间的关系的图。图22是显示常规偏移测量方法的过程的流程图。与前面相对于图20讨论的流程图相同的单元具有相同的标号，这里省略其详细说明。
由光学拾取器1引导的光束被定位于在盘31的信息层33上提供的磁道上。假设光学检测器10处于能够接收由信息层33反射的光束并且将该光束转换为跟踪信号的状态。
首先，如图21A所示，响应系统控制器17的指令，透镜漂移驱动电路18通过开关电路SW2向跟踪驱动电路16输出一个透镜漂移驱动信号，用于将在光学拾取器1中的提供的物镜5沿一个径向以恒定速度移动距离X1。基于从透镜漂移驱动电路18输出的透镜漂移驱动信号，跟踪驱动电路16输出一个用于驱动跟踪激励器6的驱动电流。如图21B所示，根据从跟踪驱动电路16输出的驱动电流，跟踪激励器6将物镜5从运输装置2上的中心位置沿一个径向以恒定速度移动距离X1(步骤91)。
当如上所述将物镜5从运输装置2上的中心位置沿一个径向移动距离X1时，将由透镜光轴漂移引起的DC偏移OS11叠加在由跟踪误差检测电路11检测出的如图21C所示的跟踪误差信号上。偏移测量电路3测量由跟踪误差检测电路11检测出的跟踪误差信号的最大值和最小值，并根据测量出的最大值和最小值获得DC偏移OS11(步骤92)。
接着，如图21A所示，透镜漂移驱动电路18通过开关电路SW2向跟踪驱动电路16输出一个透镜漂移驱动信号，用于将物镜5沿另一个径向以恒定速度移动2×距离X1。基于透镜漂移驱动信号，跟踪驱动电路16输出一个用于驱动跟踪激励器6的驱动电流。如图21B所示，根据从跟踪驱动电路16输出的驱动电流，跟踪激励器6将物镜5沿另一个径向以恒定速度移动到在另一个径向距离运输装置2上的中心位置为距离X1的位置上(步骤93)。
当如上所述将物镜5沿另一个径向移动到在距离运输装置2上的中心位置为距离X1的位置上时，将具有与DC偏移OS11相反的特性的DC偏移OS12叠加在由跟踪误差检测电路11检测出的如图21C所示的跟踪误差信号上。偏移测量电路3测量由跟踪误差检测电路11检测出的跟踪误差信号的最大值和最小值，并根据测量出的最大值和最小值获得DC偏移OS12(步骤94)。
然后，如图21A所示，透镜漂移驱动电路18通过开关电路SW2向跟踪驱动电路16输出一个透镜漂移驱动信号，用于将物镜5沿一个径向以恒定速度移动到执行步骤91之前的初始位置。基于透镜漂移驱动信号，跟踪驱动电路16输出一个用于驱动跟踪激励器6的驱动电流。如图21B所示，根据从跟踪驱动电路16输出的驱动电流，跟踪激励器6将物镜5移动到初始位置(步骤95)。
补偿增益确定电路4根据在步骤92测量的DC偏移OS11、在步骤94测量的DC偏移OS12、物镜5在步骤93中移动的距离2×X1以及下面所示的表达式(1)确定一个补偿增益(步骤96)。
补偿增益＝{OS11+OS12}/{X1+X1}    ……式(1)
然后，响应系统控制器17的指令，开关电路SW2选择从跟踪控制电路13输出的跟踪驱动信号，并将跟踪驱动信号输出到跟踪驱动电路16。根据跟踪驱动信号，跟踪驱动电路16输出一个用于驱动跟踪激励器6的驱动电流。根据从跟踪驱动电路16输出的驱动电流，跟踪激励器6驱动物镜5。其结果是，由物镜5会聚并指向盘31的信息层33的光束被定位在信息层33上提供的磁道的中央附近。
接着，通过系统控制器17的指令，开关电路SW1打开，将从乘法电路15输出的代表DC偏移估计量的信号输入到偏移减法电路12。偏移减法电路12从跟踪误差信号减去代表DC偏移估计量的信号，并将生成的补偿的跟踪信号输出到跟踪控制电路13。其结果是，跟踪控制中的控制目标值变成一个通过减去叠加在跟踪误差信号上的DC偏移而获得的校正值。因此，由物镜5会聚并指向信息层33的光束被定位在信息层33上提供的磁道的大致中央。
因此，甚至在由于某些原因使得物镜5出现透镜光轴漂移并且因此在跟踪误差信号上叠加一个DC偏移时，只要开关电路SW1关闭，由物镜5会聚并指向盘31的信息层33的光束也可以被定位在信息层33上提供的磁道的大致中央。因此，可以稳定地执行信息信号在信息层33上的记录或信息信号从信息层33的再现。
然而，上述用于测量DC偏移的常规方法具有下列问题。如图19所示，出于在步骤91第一次测量DC偏移的目的而将光束从光学拾取器1发出后指向信息层33上的位置不同于出于在步骤93第二次测量DC偏移的目的而将光束从光学拾取器1发出后指向信息层33上的位置。因此，当信息层33在这两个不同的位置具有不同的反射特性或不同的传输特性时，则不能以高精度测量出DC偏移。
例如，当信息层33在出于在步骤91第一次测量DC偏移的目的而将光束从光学拾取器1发出后指向信息层33上的位置或出于在步骤93第二次测量DC偏移的目的而将光束从光学拾取器1发出后指向信息层33上的位置上具有污物、灰尘或不可恢复的缺陷(此后，称为“缺陷”)时，在具有缺陷的位置反射的光束受到缺陷的影响以及透镜光轴漂移的影响而波动。因此，由透镜光轴漂移的影响产生的除了DC偏移信号之外的信号被叠加在由跟踪误差检测电路11检测的跟踪误差信号上。其结果是，不能以高精度测量出DC偏移。
当多个不同类型的盘可互换地用在一个普通记录和再现设备中时还存在如下的另一个问题。直到记录在安放在记录和再现设备中的盘上的信息被再现，才能确定要用于信息记录或再现的盘的区域是否是应该用表示DC偏移估计量的信号补偿DC偏移的区域。
用于解决这些问题的本发明的目的是提供一种用于以高精度测量叠加在由透镜光轴漂移引起的跟踪误差信号上的DC偏移的偏移测量方法和一种记录和再现设备。
本发明的另一个目的是提供一种用于确定盘上的应该用表示DC偏移估计量的信号补偿叠加在跟踪误差信号上的DC偏移的区域的偏移测量方法和一种记录和再现设备。
发明内容
依据本发明，一种偏移测量方法，用于在一个记录和再现设备中基于由一个信息介质反射的光束测量偏移，该偏移是叠加在跟踪误差信号上的DC偏移，所述记录和再现设备包括放在运输装置上以使其沿信息介质的一个径向被驱动的光学拾取器，所述方法包括：第一偏移量测量步骤，将光束从光学拾取器指向信息介质上的第一测量位置，从而基于在第一测量位置反射的光束测量第一偏移量；运输装置移动步骤，在第一偏移量测量步骤之后，将其上放置有光学拾取器的运输装置沿径向在第一方向移动第一距离；第一光学拾取器驱动步骤，将运输装置上的光学拾取器沿与第一方向相反的第二方向驱动大致等于第一距离的第二距离；以及，第二偏移量测量步骤，在运输装置移动步骤和第一光学拾取器驱动步骤之后，将光束从光学拾取器指向信息介质上的第二测量位置，从而基于在第二测量位置反射的光束测量第二偏移量。这样，实现了上述目的。
运输装置移动步骤可以在第一光学拾取器驱动步骤之前执行。
偏移测量方法可以进一步包括第二光学拾取器驱动步骤，在第一偏移量测量步骤之前，将运输装置上的光学拾取器沿径向在第三方向驱动第三距离。
第三方向可以与第一方向相同。
第三方向可以与第一方向相反。
第二光学拾取器驱动步骤可以将光学拾取器从运输装置上的中心位置驱动第三距离。
信息介质可以具有在其中形成的凹槽，光束指向该凹槽，光束可以具有波长λ，凹槽可以具有等于或大于λ/8以及等于或小于λ/6的深度。
信息信号可以用光热转换记录在信息介质上。
偏移测量方法可以进一步包括补偿增益确定步骤，基于由第一偏移量测量步骤测量的第一偏移量和第二偏移量测量步骤测量的第二偏移量确定代表光学拾取器相对于运输装置的偏移特性的补偿增益。
偏移测量方法可以进一步包括根据由补偿增益确定步骤确定的补偿增益的值补偿光学拾取器相对于运输装置的偏移的步骤。
偏移测量方法可以进一步包括第一跟踪误差信号检测步骤，将光束沿径向从光学拾取器指向信息介质上的第三测量位置，从而基于在第三测量位置反射的光束由一个推挽系统检测第一跟踪误差信号；第二跟踪误差信号检测步骤，基于在第三检测位置反射的光束由一个相差系统检测第二跟踪误差信号；以及，基于由第一跟踪误差信号检测步骤检测的第一跟踪误差信号和由第二跟踪误差信号检测步骤检测的第二跟踪误差信号确定是否补偿光学拾取器相对于运输装置的偏移的步骤。
依据本发明的记录和再现设备包括：光学拾取器，放在运输装置上以使其沿信息介质的一个径向被驱动；偏移量测量装置，用于基于从光学拾取器指向信息介质上的第一测量位置并在第一测量位置反射的光束测量第一偏移量；控制装置，在偏移量测量装置测量出第一偏移量之后，将其上放置有光学拾取器的运输装置沿径向在第一方向移动第一距离；以及，驱动装置，在偏移量测量装置测量出第一偏移量之后，将运输装置上的光学拾取器沿与第一方向相反的第二方向驱动大致等于第一距离的第二距离。偏移量测量装置基于在控制装置将运输装置沿第一方向移动第一距离之后并且进一步在驱动装置将光学拾取器沿第二方向驱动第二距离之后从光学拾取器指向信息介质上的第二测量位置并在第二测量位置反射的光束测量第二偏移量。其中，第一偏移量和第二偏移量是叠加在跟踪误差信号上的偏移量。这样，实现了上述目的。
附图说明
图1显示了依据第一个例子的记录和再现设备。
图2显示了依据第一个例子的偏移测量方法的原理。
图3是显示依据第一个例子的偏移测量方法的原理的流程图。
图4A是显示依据第一个例子的透镜漂移驱动信号和时间的图。
图4B是显示依据第一个例子的物镜位置和时间的图。
图4C是显示依据第一个例子的跟踪误差信号和时间的图。
图5是显示依据第一个例子的偏移测量方法的过程的流程图。
图6A显示了依据第一个例子的另一个偏移测量方法的原理。
图6B是显示依据第一个例子的另一个偏移测量方法的原理的流程图。
图7A显示了依据第一个例子的又一个偏移测量方法的原理。
图7B是显示依据第一个例子的又一个偏移测量方法的原理的流程图。
图8A显示了依据第一个例子的再一个偏移测量方法的原理。
图8B是显示依据第一个例子的再一个偏移测量方法的原理的流程图。
图9显示了依据第二个例子的记录和再现设备。
图10A是显示依据第二个例子的跟踪误差信号和时间的图。
图10B是显示依据第二个例子的比较信号和时间的图。
图10C是显示依据第二个例子的区域区别信号和时间的图。
图11A是显示依据第二个例子的另一个跟踪误差信号和时间的图。
图11B是显示依据第二个例子的另一个比较信号和时间的图。
图11C是显示依据第二个例子的另一个区域区别信号和时间的图。
图12显示了依据第三个例子的记录和再现设备。
图13A是显示依据第三个例子的补偿增益和时间的图。
图13B是显示依据第三个例子的补偿执行区别信号和时间的图。
图14是显示一个常规记录和再现设备中的跟踪控制的原理的方框图。
图15是显示在磁道的凹槽深度与跟踪误差信号的强度之间的关系的图。
图16显示了光束的中央位置和光接收部分之间的位置关系。
图17是显示具有偏移补偿功能的常规跟踪控制的原理的方框图。
图18显示了一个常规记录和再现设备的结构。
图19显示了一个常规偏移测量方法的原理。
图20是显示常规偏移测量方法的原理的流程图。
图21A是显示在常规技术中的透镜漂移驱动信号与时间之间的关系的图。
图21B是显示在常规技术中的物镜位置与时间之间的关系的图。
图21C是显示在常规技术中的跟踪误差信号与时间之间的关系的图。
图22是显示常规偏移测量方法的过程的流程图。
具体实施方式
依据本发明的记录和再现设备测量叠加在从盘反射的光束检测出的跟踪误差信号上的DC偏移。
(例子1)
图1显示了依据第一个例子的记录和再现设备50的结构。记录和再现设备50在其上记录信息或记录和再现设备50从其再现信息的盘31包括基底32。用于信息记录和再现的信息层33在基底32上形成。信息通过光热转换记录在信息层33上。记录和再现设备50包括提供的使其面对在盘31中形成的信息层33的光学拾取器1。
光学拾取器1被置于运输装置2上。其上放置有光学拾取器1的运输装置2基于系统控制器17的指令沿信息介质31的一个径向运输光学拾取器1。这样，光学拾取器1由运输装置运输，并因而沿信息介质31的径向移动到任意位置，在该位置，光学拾取器1可以将一个光束指向信息层33以便在信息层33上记录信息或从信息层33再现信息。
光学拾取器1具有一个光源7。光源7由一个红的半导体激光器形成。光源7振荡一个具有650纳米(nm)波长的光束并且向准直透镜8发射光束。从光源7发射的光束(此后，也称为“发射光”)通过准直透镜8转换为平行光，穿过射束分裂器9，由物镜5会聚，并指向盘31的信息层33。
由信息层33反射的光束穿过物镜5和射束分裂器9，入射在具有两个光接收部分的光电检测器10上。光电检测器10把由两个光接收部分分别接收的光束之间的光强的差值作为一个跟踪信号输出到跟踪误差检测电路11。
光学拾取器1包括跟踪激励器6。基于来自跟踪驱动电路16的驱动电流，跟踪激励器6沿信息介质31的径向相对于运输装置2移动物镜5。
跟踪误差检测电路11由上述推挽系统从由光电检测器10输出的跟踪信号检测叠加了DC偏移的跟踪误差信号，并把跟踪误差信号输出到偏移测量电路3和偏移减法电路12。偏移减法电路12从由跟踪误差检测电路11检测的跟踪误差信号减去代表DC偏移估计量的信号，并把生成的补偿的跟踪误差信号输出到跟踪控制电路13。代表DC偏移估计量的信号将在后面详细描述。
基于从偏移减法电路12输出的补偿的跟踪误差信号，跟踪控制电路13产生一个用于实现相位补偿以使聚集到信息层33上的光束的位置跟踪一个代表在信息层33上形成的磁道的中央位置的控制目标位置的跟踪驱动信号。然后，跟踪控制电路13把跟踪驱动信号输出到开关电路SW2。
响应来自系统控制器17的指令，开关电路SW2选择从跟踪控制电路13输出的跟踪驱动信号或者从透镜漂移驱动电路18输出的透镜漂移驱动信号，并把所选择的信号输出到跟踪驱动电路16。为了通过跟踪控制使聚集到信息层33上的光束的位置跟踪代表在信息层33上形成的磁道的中央位置的控制目标位置，开关电路SW2选择从跟踪控制电路13输出的跟踪驱动信号，并将该跟踪驱动信号输出到跟踪驱动电路16。为了测量用于确定补偿增益的DC偏移，或为了由运输装置2把光学拾取器1沿信息介质31的径向运输到任意位置，开关电路SW2选择从透镜漂移驱动电路18输出的透镜漂移驱动信号，并将该透镜漂移驱动信号输出到跟踪驱动电路16。
依据由开关电路SW2输出的跟踪驱动信号或透镜漂移驱动信号，跟踪驱动电路16把用于移动物镜5的驱动电流输出到跟踪激励器6。基于来自跟踪驱动电路16的驱动电流，跟踪激励器6相对于运输装置2沿信息介质31的径向移动物镜5。
偏移测量电路3检测由跟踪误差检测电路11检测的跟踪误差信号的最大值和最小值。偏移测量电路3计算所检测的最大和最小值之间的差值，以便测量叠加在跟踪误差信号上的DC偏移。然后，偏移测量电路3把DC偏移输出到补偿增益确定电路4。基于由偏移测量电路3测量的DC偏移，补偿增益确定电路4确定补偿增益并将该补偿增益输出到乘法电路15。
跟踪控制电路13把跟踪驱动信号的低频分量作为跟踪校正信号输出到光轴漂移量估计电路14。光轴漂移量估计电路14具有与物镜5的动态特性相同的动态特性，根据来自跟踪激励器6的输出来运行。基于从跟踪控制电路13输出的跟踪校正信号，光轴漂移量估计电路14产生一个代表光轴漂移估计值的信号，它指示一个大致等于由跟踪激励器6驱动的物镜5的透镜光轴漂移引起的位移的位移。然后，光轴漂移量估计电路14将所产生的信号输出到乘法电路15。
乘法电路15把由补偿增益确定电路4确定的补偿增益和由光轴漂移量估计电路14产生的代表光轴漂移估计值的信号相乘。然后，乘法电路15把生成的代表DC偏移估计量的信号输出到开关电路SW1。响应系统控制器17的指令，开关电路SW1打开或关闭。当开关电路SW1打开时，开关电路SW1为偏移减法电路12提供从乘法电路15输出的代表DC偏移估计量的信号。
参照图2和3，将描述依据第一个例子的具有上述结构的记录和再现设备50测量DC偏移的方法。图2显示了依据第一个例子的偏移测量方法的原理，图3是显示依据第一个例子的偏移测量方法的原理的流程图。在图2中，未显示在步骤1到7的每一个步骤中面向置于运输装置2上的光学拾取器1的盘31，但是光学拾取器1实际上面对盘31。假设开关电路SW2选择从透镜漂移驱动电路18输出的透镜漂移驱动信号，并且该透镜漂移驱动信号被输入到跟踪驱动电路16。
具有物镜5的光学拾取器1(图1)被置于运输装置2的中心位置上。具有物镜5的光学拾取器1由跟踪激励器6相对于运输装置2在盘31的一个径向(例如，朝盘31的外圆周)上移动了距离X1，跟踪激励器6根据透镜漂移驱动信号接收来自跟踪驱动电路16的驱动信号(步骤1)。
在一个径向上移动了距离X1的光学拾取器1沿信息层33的径向向第一测量位置引导光束。在光学拾取器1中提供的光电检测器10(图1)将在信息层33上的第一测量位置反射的光束转换成跟踪信号。跟踪误差检测电路11从光电检测器10转换的跟踪信号检测跟踪误差信号。偏移测量电路3基于由跟踪误差检测电路11检测的跟踪误差信号测量DC偏移(步骤2)。
接着，将其上放置有光学拾取器1的运输装置2沿盘31的一个径向移动距离Y1(步骤3)。将距离Y1设置为比步骤1中的光学拾取器1在运输装置2上移动的距离X1长。
然后，跟踪激励器6驱动具有物镜5的光学拾取器1，使其在运输装置2上在另一个方向移动距离(X1+X2)。光学拾取器1从在一个径向上距离运输装置2的中心位置为距离X1的位置移动到在另一个径向(例如，朝盘31的内圆周)上距离中心位置为距离X2的位置(步骤4)。
已经在运输装置2上沿另一个径向移动了距离(X1+X2)的光学拾取器1沿信息层33的径向向第二测量位置引导光束。接着，基于在信息层33上的第二测量位置反射的光束，以在步骤2中所述的方式测量DC偏移OS2(步骤5)。
将在步骤3中其上放置有光学拾取器1的运输装置2在一个径向移动的距离Y1设置为等于在步骤4中光学拾取器1在运输装置2上在另一个径向移动的距离(X1+X2)。因此，在步骤2中由光学拾取器1将光束发射到的用于测量DC偏移的沿信息层33的径向的第一测量位置与在步骤5中由光学拾取器1将光束发射到的沿信息层33的径向的第二测量位置大致相同。
因此，步骤2的位置上的用于DC偏移的第一测量的信息层33的反射特性或传输特性与步骤5的位置上的用于DC偏移的第二测量的信息层33的反射特性或传输特性大致相同。结果，不会出现上述的信息层33在光束所指向的两个不同位置具有不同的反射特性或不同的传输特性的问题。于是，可以以高精度测量由于透镜光轴漂移而产生的叠加在跟踪误差信号上的DC偏移。
然后，将光学拾取器1相对于运输装置2在一个径向移动距离X2，直至运输装置2的中心位置(步骤6)。将其上放置有已经移动到运输装置2的中心位置的光学拾取器1的运输装置2在盘31的另一个径向移动距离Y1。于是，将光学拾取器1和运输装置2移回初始位置(步骤7)。
参照图4A至4C和图5，描述用于基于测量出的DC偏移来确定补偿增益的方法。图4A是显示依据第一个例子的透镜漂移驱动信号和时间之间的关系的图。图4B是显示依据第一个例子的光学拾取器1的位置和时间之间的关系的图。图4C是显示依据第一个例子的跟踪误差信号和时间之间的关系的图。图5是显示依据第一个例子的用于基于测量出的DC偏移来确定补偿增益的方法的过程的流程图。与先前相对于图3讨论的用于显示偏移测量方法的原理的流程图中相同的单元具有相同的标号，这里省略其详细说明。由光学拾取器1引导的光束被定位在盘31的信息层33上的磁道上。假设在光学拾取器1中提供的光电检测器10处于能够接收由信息层33反射的光束并将光束转换成一个跟踪信号的状态。
首先，如图4A所示，响应系统控制器17的指令，透镜漂移驱动电路18通过开关电路SW2向跟踪驱动电路16输出一个透镜漂移驱动信号，用于将在光学拾取器1提供的物镜5在一个径向以恒定速度移动距离X1。基于从透镜漂移驱动电路18输出的透镜漂移驱动信号，跟踪驱动电路16输出一个用于驱动跟踪激励器6的驱动电流。如图2和4B所示，根据从跟踪驱动电路16输出的驱动电流，跟踪激励器6将具有物镜5的光学拾取器1从运输装置2上的中心位置相对于运输装置2在一个径向以恒定速度移动距离X1(步骤1)。
已经从运输装置2上的中心位置在一个径向移动了距离X1的光学拾取器1将光束沿信息层33的径向指向第一测量位置。在光学拾取器1中提供的光电检测器10将在第一测量位置反射的光束转换成一个跟踪信号。跟踪误差检测电路11从跟踪信号检测出一个跟踪误差信号。在由跟踪误差检测电路11检测出的跟踪误差信号上，叠加由于如图4C所示的透镜光轴漂移而产生的DC偏移OS1。偏移测量电路3测量由跟踪误差检测电路11检测出的跟踪误差信号的最大值和最小值，并根据测量出的最大值和最小值获得DC偏移OS1(步骤2)。
接着，将在步骤1中光学拾取器1在运输装置2上移动的距离X1和在步骤2中由偏移测量电路3测量的DC偏移OS1存储在补偿增益确定电路4中提供的存储电路(未显示)中(步骤2-1)。
然后，将其上放置有光学拾取器1的运输装置2在盘31的一个径向移动距离Y1，其中距离Y1比距离X1长(步骤3)。如图2和4B所示，由跟踪激励器6驱动具有物镜5的光学拾取器1，使其在运输装置2上在另一个径向移动距离(X1+X2)。光学拾取器1从在一个径向上距离运输装置2的中心位置为距离X1的位置移动到在另一个径向上距离中心位置为距离X2的位置(步骤4)。
已经在运输装置2上沿另一个径向移动了距离(X1+X2)的光学拾取器1将光束指向信息层33上的第二测量位置，第二测量位置与第一测量位置大致相同。接着，基于在信息层33上的第二测量位置反射的光束，以在步骤2中所述的方式测量DC偏移OS2(步骤5)。
接着，将通过从距离(X1+X2)中减去距离X1而获得的、在步骤4中光学拾取器1在运输装置2上移动的距离X2以及在步骤5中由偏移测量电路3测量的DC偏移OS2存储在补偿增益确定电路4中提供的存储电路(未显示)中(步骤5-1)。
然后，将具有物镜5的光学拾取器1在一个径向移动距离X2，直至运输装置2的中心位置(步骤6)。将其上放置有已经移动到运输装置2的中心位置的光学拾取器1的运输装置2在盘31的另一个径向移动距离Y1。于是，将光学拾取器1和运输装置2移回初始位置(步骤7)。
补偿增益确定电路4根据在步骤2-1中存储在存储电路(未显示)中的光学拾取器1的移动距离X1和DC偏移OS1、在步骤5-1中存储在存储电路(未显示)中的光学拾取器1的移动距离X2和DC偏移OS2以及下面所示的表达式(2)确定一个补偿增益(步骤8)。
补偿增益＝{OS1+OS2}/{X1+X2}    ……式(2)
如上所述，依据本发明的偏移测量方法包括：第一偏移量测量步骤(步骤2)，将光束从放置在运输装置2上以便可沿盘31的径向驱动的光学拾取器指向沿信息介质31的径向的第一测量位置，从而根据在第一测量位置反射的光束测量DC偏移OS1；运输装置移动步骤(步骤3)，在第一偏移量测量步骤之后，将其上放置有光学拾取器1的运输装置2在一个径向移动举例Y1；第一光学拾取器驱动步骤(步骤4)，在第一偏移量测量步骤之后，将光学拾取器在运输装置2上沿另一径向驱动距离(X1+X2)；以及，第二偏移量测量步骤(步骤5-1)，在运输装置移动步骤(步骤3)和第一光学拾取器驱动步骤(步骤4)之后，将光束从光学拾取器1指向沿盘31的径向的第二测量位置，从而根据在第二测量位置反射的光束测量DC偏移OS2。距离(X1+X2)大致等于距离Y1。
因此，在步骤5中光束指向的第二测量位置大致等于在步骤2中光束指向的第一测量位置。因此，步骤2的位置上的第一DC偏移测量中光束所指向的信息层33的反射特性或传输特性与步骤5的位置上的第二DC偏移测量中光束所指向的信息层33的反射特性或传输特性大致相同。结果，不会出现上述的信息层33在光束所指向的两个不同位置具有不同的反射特性或不同的传输特性的问题。于是，可以以高精度测量由于透镜光轴漂移而产生的叠加在跟踪误差信号上的DC偏移。
在第一个例子中，距离(X1+X2)大致等于距离Y1。本发明并不限于这一点。距离(X1+X2)与距离Y1可以稍有不同，使得第二测量位置接近第一测量位置。其原因将在下面进行描述。当在步骤5中第二次测量DC偏移所在的第二测量位置接近在步骤2中第一次测量DC偏移所在的第一测量位置时，用于第一和第二DC偏移测量的信息层33的反射特性或传输特性之间的差别显著小于常规技术中的差别，在常规技术中，第二测量位置远离第一测量位置。因此，与常规技术相比，可以以高得多的精度测量由于透镜光轴漂移而产生的叠加在跟踪误差信号上的DC偏移。
在第一个例子中，运输装置移动步骤(步骤3)在第一光学拾取器驱动步骤(步骤4)之前执行。本发明并不限于这一顺序。运输装置移动步骤(步骤3)在第一光学拾取器驱动步骤(步骤4)之后执行。
出于下面的原因，距离(X1+X2)最好完全等于距离Y1。采用这种设置，步骤2的位置上的用于第一DC偏移测量的信息层33的反射特性或传输特性与步骤5的位置上的用于第二DC偏移测量的信息层33的反射特性或传输特性完全相同。因此，在步骤5中光束所指向的第二测量位置与在步骤2中光束所指向的第一测量位置完全相同。
将在步骤3中运输装置2移动的距离Y1设置为比在步骤1中光学拾取器1在运输装置2上移动的距离X1长。因此，在步骤2中的第一DC偏移测量时相对于运输装置2的中心位置向盘31的外圆周漂移的光学拾取器1在步骤5中的第二DC偏移测量时相对于运输装置2的中心位置向盘31的内圆周漂移。
因此，在测量DC偏移时运输装置2上的光学拾取器1的两个位置覆盖了包含中心位置的一个较大的区域。于是，可以更精确地测量代表相对于运输装置2上的光学拾取器1的位置的DC偏移特性的透镜漂移特性。
出于下面的原因，最好将距离X1设置为等于距离X2。采用这种设置，在步骤2中的第一DC测量时运输装置2上的光学拾取器1的位置与在步骤5中的第二DC测量时运输装置2上的光学拾取器1的位置是关于运输装置2的中心位置对称的。于是，可以提高测量出的透镜漂移特性的可靠性。
图6A显示了依据第一个例子的另一个偏移测量方法的原理。图6B是显示图6A所示方法的过程的流程图。与前面相对于图2和3讨论的偏移测量方法中相同的单元具有相同的标号，这里省略其详细说明。与上述第一个例子中的偏移测量方法不同，在图6A和6B所示的偏移测量方法中，距离Y1等于或小于距离X1(步骤3A)，并且，距离Y1大致等于距离X2(步骤4A)。
参照图6A和6B，具有物镜5的光学拾取器1被置于运输装置2的中心位置。光学拾取器1由跟踪激励器6相对于运输装置2在盘31的一个径向移动距离X1(步骤1)。
已经在一个径向移动了距离X1的光学拾取器1将光束指向信息层33上的第一测量位置。在光学拾取器1中提供的光电检测器10将在信息层33上的第一测量位置反射的光束转换成一个跟踪信号。跟踪误差检测电路11从跟踪信号检测出一个跟踪误差信号。偏移测量电路3根据跟踪误差信号测量出DC偏移(步骤2)。
接着，将其上放置有光学拾取器1的运输装置2在盘31的一个径向移动距离Y1。将距离Y1设置为等于或小于在步骤1中光学拾取器1在运输装置2上移动的距离X1(步骤3A)。
然后，由跟踪激励器6驱动具有物镜5的光学拾取器1，使其在运输装置2上在另一个径向从在一个径向上距离运输装置2的中心位置为距离X1的位置移动距离X2。将距离X2设置为大致等于在步骤3A中运输装置2在一个径向移动的距离Y1(步骤4A)。
已经在运输装置2上沿另一个径向移动了距离X2的光学拾取器1将光束指向信息层33上的第二测量位置。接着，基于在信息层33上的第二测量位置反射的光束，以在步骤2中所述的方式测量DC偏移OS2(步骤5)。
然后，将光学拾取器1相对于运输装置2在另一个径向移动距离(X1-X2)，直至运输装置2的中心位置(步骤6)。将其上放置有已经移动到运输装置2的中心位置的光学拾取器1的运输装置2在盘31的另一个径向移动距离Y1。于是，将光学拾取器1和运输装置2移回初始位置(步骤7)。
如上所述，将在步骤4A中光学拾取器1在运输装置2上在另一个径向移动的距离X2设置为大致等于在步骤3A中运输装置2在一个径向移动的距离Y1。因此，与上述参考图2的偏移测量方法类似，在用于测量DC偏移的步骤2中由光学拾取器1发出的光束所指向的沿信息层33的径向的第一测量位置与在步骤5中由光学拾取器1发出的光束所指向的沿信息层33的径向的第二测量位置大致相同。
因此，步骤2的位置上的用于DC偏移的第一测量的信息层33的反射特性或传输特性与步骤5的位置上的用于DC偏移的第二测量的信息层33的反射特性或传输特性大致相同。其结果是，可以以高精度测量由于透镜光轴漂移而产生的叠加在跟踪误差信号上的DC偏移。
图7A显示了依据第一个例子的又一个偏移测量方法的原理。图7B是显示图7A所示方法的过程的流程图。与前面相对于图2和3讨论的偏移测量方法中相同的单元具有相同的标号，这里省略其详细说明。与上述偏移测量方法不同，在图7A和7B所示的偏移测量方法中，运输装置2在与所述一个径向相反的另一个径向移动距离Y1(步骤3B)，光学拾取器1在运输装置2上在与所述另一个方向相反的一个径向移动距离X2(步骤4B)。
参照图7A和7B，具有物镜5的光学拾取器1被置于运输装置2的中心位置。光学拾取器1由跟踪激励器6相对于运输装置2在盘31的一个径向移动距离X1(步骤1)。
已经在一个径向移动了距离X1的光学拾取器1将光束指向信息层33上的第一测量位置。在光学拾取器1中提供的光电检测器10将在第一测量位置反射的光束转换成一个跟踪信号。跟踪误差检测电路11从跟踪信号检测出一个跟踪误差信号。偏移测量电路3根据跟踪误差信号测量出DC偏移(步骤2)。
接着，将其上放置有光学拾取器1的运输装置2在盘31的与所述一个径向相反的另一个径向移动距离Y1(步骤3B)。
然后，由跟踪激励器6驱动具有物镜5的光学拾取器1，使其在运输装置2上在一个径向从在一个径向上距离运输装置2的中心位置为距离X1的位置移动距离X2。将距离X2设置为大致等于在步骤3B中运输装置2在另一个径向移动的距离Y1(步骤4B)。
已经在步骤4B在运输装置2上沿一个径向移动了距离X2的光学拾取器1将光束指向信息层33上的第二测量位置。接着，基于在信息层33上的第二测量位置反射的光束，以在步骤2中所述的方式测量DC偏移OS2(步骤5)。
然后，将光学拾取器1相对于运输装置2在另一个径向移动距离(X1+X2)，直至运输装置2的中心位置(步骤6)。将其上放置有已经移动到运输装置2的中心位置的光学拾取器1的运输装置2在盘31的一个径向移动距离Y1。于是，将光学拾取器1和运输装置2移回初始位置(步骤7)。
如上所述，将在步骤4B中光学拾取器1在运输装置2上在一个径向移动的距离X2设置为大致等于在步骤3B中运输装置2在另一个径向移动的距离Y1。因此，与上述参考图2的偏移测量方法类似，在步骤2中由光学拾取器1发出的光束所指向的信息层33上的第一测量位置与在步骤5中由光学拾取器1发出的光束所指向的第二测量位置大致相同。
因此，步骤2的位置上的用于DC偏移的第一测量的信息层33的反射特性或传输特性与步骤5的位置上的用于DC偏移的第二测量的信息层33的反射特性或传输特性大致相同。其结果是，可以以高精度测量由于透镜光轴漂移而产生的叠加在跟踪误差信号上的DC偏移。
图8A显示了依据第一个例子的再一个偏移测量方法的原理。图8B是显示图8A所示方法的过程的流程图。与前面相对于图2和3讨论的偏移测量方法中相同的单元具有相同的标号，这里省略其详细说明。与上述偏移测量方法不同，在图8A和8B所示的偏移测量方法中，光学拾取器1从在一个径向距离运输装置2上的中心位置为距离X1的位置移动到在另一个径向距离中心位置最远的位置、即距离中心位置为距离X2max的界限位置(步骤4C)。
如上所述，在步骤4C中，光学拾取器1移到运输装置2上距离中心位置最远的界限位置。因此，不需要控制光学拾取器1在步骤4C中移到的位置。这可以简化用于控制运输装置2上的光学拾取器1的位置的控制系统的结构。
在图2和3所示的步骤1中，光学拾取器1可以移到在一个径向距离中心位置最远的界限位置。在图2和3所示的步骤4中，光学拾取器1可以移到在另一个径向距离中心位置最远的界限位置。最好地，在步骤1中，将光学拾取器1移到在一个径向距离中心位置最远的界限位置，然后，在步骤4中，将光学拾取器1移到在另一个径向距离中心位置最远的界限位置。其原因如下。采用这种设置，用于测量DC偏移的光学拾取器1的两个位置是关于中心位置对称的。因此，可以提高测量出的透镜漂移特性的可靠性。另外，可以简化用于控制运输装置2上的光学拾取器1的位置的控制系统的结构。
在图6A和6B所示的步骤1中，光学拾取器1可以移到在一个径向距离中心位置最远的界限位置。在图7A和7B所示的步骤4中，光学拾取器1可以移到在另一个径向距离中心位置最远的界限位置。
在第一个例子中，为了测量DC偏移，沿盘31的径向移动光学拾取器1。本发明并不限于这一点。本发明的技术思想在于使光束所指向的用于测量DC偏移的第一测量位置和第二测量位置彼此靠近。因此，本发明可应用于一种通过沿盘的径向倾斜在光学拾取器中提供的物镜的光轴的中心来测量DC偏移的偏移测量方法。
(例子2)
图9显示了依据本发明的第二个例子的记录和再现设备60的结构。与上面第一个例子中所述的记录和再现设备50相同的单元具有相同的标号，这里省略其详细说明。与第一个例子中的记录和再现设备50不同，记录和再现设备60进一步包括一个区域区别功能块21，并且用一个跟踪误差检测电路11A代替跟踪误差检测电路11。
区域区别功能块21包括一个基准电压源22。响应系统控制器17的指令，基准电压源22选择一个基准电压Vref1或Vref2并向比较器23输出。比较器23将由跟踪误差检测电路11A检测的跟踪误差信号与从比较器23输出的基准电压Vref1或Vref2进行比较，并向一个区域检测电路24输出一个代表比较结果的信号。区域检测电路24包括电阻R和电容C。区域检测电路24基于从比较器23输出的比较结果产生一个区域区别信号，并将该区域区别信号输出到系统控制器17。
具有上述结构的记录和再现设备60的操作如下。响应系统控制器17的一个指令，跟踪误差检测电路11A作为一个用于从跟踪信号检测跟踪误差信号的系统选择上述推挽系统或相差，并检测跟踪误差信号。
下面将描述相差系统。根据相差系统，利用这样一个现象来检测跟踪误差信号，即，在光束的会聚点经过盘上提供的一个磁道时，由盘反射的光束的强度图形随时间而变化。
当光束的会聚点经过记录在磁道上的凹坑的中心、即磁道的中心时，在光学拾取器1中提供的光电检测器的四个光检测部分中的每一个的输出改变其图形，使得波形的左半边和右半边是彼此对称的。四个光接收部分是光电检测器的平均划分部分。当光束的会聚点经过磁道的右半边中的一点时，四个光检测部分中的每一个的输出改变其图形，使其是逆时针旋转的。当光束的会聚点经过磁道的左半边中的一点时，四个光检测部分中的每一个的输出改变其图形，使其是顺时针旋转的。随着光束的会聚点距离磁道的中心越来越远，四个光检测部分中的每一个的输出的图形的使其旋转的这种变化变得更突出。
依据相差系统，将通过分别将光电检测器的对角线上的两个光检测部分的输出相加而获得的两个信号的相位相互进行比较。根据一个相位相对于另一个相位的提前量或延迟量，检测代表在光束的会聚点与磁道中心之间的位置漂移的跟踪误差信号。因此，利用相差系统，当在以光束照射的盘上提供的信息层上没有记录凹坑时，则不能检测出跟踪误差信号。
在包括可重写盘和一次写入类型盘的可记录盘中，在信息层提供了凹槽状的磁道。在只再现盘中，未提供凹槽状磁道，信息是以凹坑形式记录的，其中凹坑是通过改变本来平坦的信息层的形状而形成的。在可记录盘中，一次写入类型盘将信息以凹坑的形式记录在具有凹槽状磁道的信息层中，其中凹坑是通过改变信息层的形状形成的。在可记录盘中，可重写盘将信息以记录标志的形式记录在具有凹槽状磁道的信息层中，其中记录标志是通过改变形成信息层的化学元素的排列而形成的。
图10A是显示依据第二个例子的跟踪误差信号和时间之间的关系的图。垂直轴代表由跟踪误差检测电路11A以推挽系统检测的跟踪误差信号，水平轴代表时间。
假设跟踪误差检测电路11A响应于系统控制器17的指令选择推挽系统作为用于检测跟踪误差信号的系统。在具有凹槽状磁道的一次写入类型盘中，信息是以通过改变信息层的形状而形成的凹坑的形式记录的。将光束指向一个具有以这种方式记录的信息的区域，或指向一个没有凹坑的区域，并且，跟踪误差检测电路11A基于反射的光束以推挽系统检测跟踪误差信号。以这种方式检测的跟踪误差信号具有如图10A中所示的区域B中的锯齿波形。锯齿状跟踪误差信号的振幅依赖于盘的反射比、凹槽的结构和凹坑的结构。如图10A所示，将基准电压源22输出的基准电压Vref1设置为具有比锯齿状信号的振幅小的振幅。
在具有平坦信息层的只再现盘的情况下，信息是以通过改变信息层的形状而形成的凹坑的形式记录的。将光束指向一个具有以这种方式记录的信息的区域，或指向一个没有凹坑的区域，并且，跟踪误差检测电路11A基于反射的光束以推挽系统检测跟踪误差信号。以这种方式检测的跟踪误差信号具有如图10A中所示的区域A中的零电平振幅。
图10B是显示依据第二个例子的比较信号和时间之间的关系的图。基于由跟踪误差检测电路11A检测的跟踪误差信号(图11A)和基准电压Vref1，比较器23产生一个比较信号。比较信号是作为对跟踪误差信号进行电平限幅的结果而获得的，其形式为区域B中的矩形脉冲流。比较器23将比较信号输出到区域检测电路24。
图10C是显示依据第二个例子的区域区别信号和时间之间的关系的图。区域检测电路24采用区域检测电路24中包括的电阻R和电容C将比较器23输出的如图10B所示的比较信号变换成一个具有矩形脉冲的区域区别信号。然后，区域检测电路24将矩形区域区别信号输出到系统控制器17。
图11A是显示依据第二个例子的另一个跟踪误差信号和时间之间的关系的图。垂直轴代表由跟踪误差检测电路11A以相差系统检测的跟踪误差信号，水平轴代表时间。假设跟踪误差检测电路11A响应于系统控制器17的指令选择相差系统作为用于检测跟踪误差信号的系统。
在具有凹槽状磁道的一次写入类型盘中，可以将光束指向一个不具有以通过改变信息层的形状而形成的凹坑的形式记录的信息的区域。在这种情况下，由跟踪误差检测电路11A检测的跟踪误差信号具有如图11A中所示的区域C中的零电平振幅。在可重写盘的情况下，可以将光束指向一个具有以记录标志的形式记录的信息的区域或指向一个不具有以记录标志的形式记录的信息的区域。在具有平坦信息层的只再现盘的情况下，可以将光束指向一个不具有以通过改变信息层的形状而形成的凹坑的形式记录的信息的区域。在所有这些情况下，所获得的跟踪误差信号也具有如图11A中所示的区域C中的零电平振幅。
在一次写入类型盘的情况下，可以将光束指向一个具有以通过改变信息层的形状而形成的凹坑的形式记录的信息的区域。在只再现盘的情况下，可以将光束指向一个具有以通过改变信息层的形状而形成的凹坑的形式记录的信息的区域。在这些情况下，由跟踪误差检测电路11A以相差系统检测的跟踪误差信号具有如图11A中所示的区域D中的锯齿波形。如图11A所示，将基准电压源22输出的基准电压Vref2设置为具有比锯齿状信号的振幅小的振幅。
图11B是显示依据第二个例子的比较信号和时间之间的关系的图。基于由跟踪误差检测电路11A检测的跟踪误差信号(图11A)和基准电压Vref2，比较器23产生一个比较信号。比较信号是作为对跟踪误差信号进行电平限幅的结果而获得的，其形式为区域D中的矩形脉冲流。比较器23将比较信号输出到区域检测电路24。
图11C是显示依据第二个例子的区域区别信号和时间之间的关系的图。区域检测电路24采用区域检测电路24中包括的电阻R和电容C将比较器23输出的比较信号变换成一个具有矩形脉冲的区域区别信号。然后，区域检测电路24将矩形区域区别信号输出到系统控制器17。
下面描述记录和再现设备60的操作。作为一个例子，将描述一个记录操作。首先，响应系统控制器的指令，跟踪误差检测电路11A选择相差系统作为用于检测跟踪误差信号的系统。光学拾取器1用光束照射盘31的信息层33。跟踪误差检测电路11A用相差系统检测跟踪误差信号。比较器23基于由跟踪误差检测电路11A以相差系统检测出的跟踪误差信号和基准电压源22输出的基准电压Vref2产生一个比较信号，并将比较信号输出到区域检测电路24。区域检测电路24基于比较器23输出的比较信号产生一个区域区别信号，并将区域区别信号输出到系统控制器17。
接着，响应系统控制器17的指令，跟踪误差检测电路11A选择推挽系统作为用于检测跟踪误差信号的系统。光学拾取器1用光束照射盘31的信息层33。跟踪误差检测电路11A用推挽系统检测跟踪误差信号。比较器23基于由跟踪误差检测电路11A以推挽系统检测出的跟踪误差信号和基准电压源22输出的基准电压Vref1产生一个比较信号，并将比较信号输出到区域检测电路24。区域检测电路24基于比较器23输出的比较信号产生一个区域区别信号，并将区域区别信号输出到系统控制器17。
在(i)由相差系统检测的跟踪误差信号具有代表图11A到11C所示的区域C的零电平振幅，因此从区域检测电路24输出的区域区别信号具有零电平振幅，并且(ii)由推挽系统检测的跟踪误差信号具有代表图10A到10C所示的区域B的锯齿波形，因此区域区别信号具有高电平振幅时，系统控制器17打开开关电路SW1。响应系统控制器17的指令，开关电路SW1打开。将一个从乘法电路15输出的代表DC偏移估计量的信号提供给偏移减法电路12。
偏移减法电路12从跟踪误差信号中减去代表DC偏移估计量的信号，并将所得的经补偿的跟踪误差信号输出到跟踪控制电路13。响应系统控制器17的指令，开关电路SW2选择从跟踪控制电路13输出的跟踪驱动信号。通过开关电路SW2将跟踪驱动信号提供给跟踪驱动电路16。基于跟踪驱动信号，跟踪驱动电路16向在光学拾取器1中提供的跟踪激励器6输出一个驱动电流。跟踪激励器6基于驱动电流控制在光学拾取器1中提供的物镜5。
如上所述，可以在以高精度补偿DC偏移的情况下将信息记录在一次写入类型盘上，而不需要再现所记录的信息。
在上面，描述了记录操作。在再现操作中可以以高精度补偿DC偏移。在一次写入类型盘、例如CD-R盘和DVD-R盘的再现操作的情况下，其实现如下。将光学拾取器1沿其径向移动，直到由相差系统检测的跟踪误差信号获得如图11A中的区域D的锯齿波形(具有以通过改变具有凹槽状磁道的信息层的形状而形成的凹坑形式记录的信息的区域)。然后，将光束指向一个具有通过改变信息层的形状而形成的凹坑的区域。基于反射的光束，由推挽系统检测出跟踪误差信号。
在一次写入类型盘的信息层上提供的磁道上形成的凹坑常常受到磁道边缘上的变化的影响。可以采用不具有用于DC偏移的补偿的凹坑的区域来消除磁道边缘上的变化的这种影响。于是，可以提高DC偏移测量的精度。
在第二个例子中，首先选择相差系统来检测信息层的形状是否已经改变(是否有凹坑形成)。然后，选择推挽系统来区别是在信息层中形成一个凹槽状磁道还是形成一个平坦的信息层。本发明并不限于这一点。可以首先选择推挽系统，然后可以选择相差系统。
如上所述，在第二个例子中，在不再现记录在信息层上的信息的情况下，可以确定要用于信息记录或再现的区域是否是一个叠加在跟踪误差信号上的DC偏移应该由一个代表DC偏移估计量的信号来补偿的区域。
(例子3)
图12显示了依据本发明的第三个例子的记录和再现设备70的结构。与前面在第一个例子中所述的记录和再现设备50相同的单元具有相同的标号，这里省略其详细说明。与第一个例子中的记录和再现设备50不同，记录和再现设备70进一步包括一个DC偏移补偿执行区别功能块25。
图13A是显示依据第三个例子的补偿增益和时间之间的关系的图。图13B是显示依据第三个例子的补偿执行区别信号和时间之间的关系的图。DC偏移补偿执行区别功能块25包括一个基准电压源22。基准电压源22响应于系统控制器17的指令向比较器23输出一个基准电压Vref3。由系统控制器17将基准电压Vref3设置为一个初始值、例如0mV。
如上面参考图15所述的，当在盘的磁道上形成的凹槽的深度为等于或大于λ/8以及等于或小于λ/6时，跟踪信号的强度为高。因此，叠加在跟踪误差信号上的DC偏移较大。其结果是，如图13A中的区域F所示，补偿增益比基准电压Vref3大。当凹槽深度超过λ/6时，跟踪信号的强度降低。因此，叠加在跟踪误差信号上的DC偏移变得小得多。其结果是，如图13A中的区域E所示，补偿增益变得等于或小于基准电压Vref3。
比较器23基于从补偿增益确定电路4输出的代表补偿增益的信号的电压(图13A)和从基准电压源22输出的基准电压Vref3产生一个如图13B所示的补偿执行区别信号。然后，比较器23将补偿执行区别信号输出到系统控制器17。补偿执行区别信号在代表补偿增益的信号的电压大于基准电压Vref3的区域F具有高电平。补偿执行区别信号在代表补偿增益的信号的电压等于或小于基准电压Vref3的区域E具有低电平。
当从比较器23输出的补偿执行区别信号具有高电平时，系统控制器17打开开关电路SW1，而当补偿执行区别信号具有低电平时，关闭开关电路SW1。
这样，当用于补偿由于透镜光轴漂移而产生的叠加在跟踪误差信号上的DC偏移的补偿增益大于一个指定基准电压时，打开用于补偿DC偏移的功能。当补偿增益等于或小于所指定的基准电压时，关闭用于补偿DC偏移的功能。
如上所述，在第三个例子中，根据由补偿增益确定电路4确定的补偿增益的值打开或关闭用于补偿DC偏移的功能。因此，可以只对需要补偿DC偏移的区域执行DC偏移补偿。
因此，对于其中叠加在跟踪误差信号上的DC偏移较小因而不需要补偿的区域，可以简化跟踪控制的结构。另外，可以防止在不需要补偿的区域进行DC偏移补偿所引起的跟踪控制的不稳定性。
工业实用性
如上所述，本发明提供了一种以高精度测量由于透镜光轴偏移而产生的叠加在跟踪误差信号上的DC偏移的偏移测量方法和记录和再现设备。
本发明还提供了一种用于确定盘上的其中叠加在跟踪误差信号上的DC偏移应该由一个代表DC偏移估计量的信号来补偿的区域的偏移测量方法和记录和再现设备。

Claims (12)

1.一种偏移测量方法，用于在一个记录和再现设备中基于由一个信息介质反射的光束测量偏移，该偏移是叠加在跟踪误差信号上的DC偏移，所述记录和再现设备包括放在运输装置上的光学拾取器，用于使其沿信息介质的一个径向被驱动，所述方法包括：
第一偏移量测量步骤，将光束从光学拾取器指向信息介质上的第一测量位置，从而基于在第一测量位置反射的光束测量第一偏移量；
运输装置移动步骤，在第一偏移量测量步骤之后，将其上放置有光学拾取器的运输装置沿径向在第一方向移动第一距离；
第一光学拾取器驱动步骤，将运输装置上的光学拾取器沿与第一方向相反的第二方向驱动大致等于第一距离的第二距离；以及
第二偏移量测量步骤，在运输装置移动步骤和第一光学拾取器驱动步骤之后，将光束从光学拾取器指向信息介质上的第二测量位置，从而基于在第二测量位置反射的光束测量第二偏移量。
2.如权利要求1所述的偏移测量方法，其中，运输装置移动步骤在第一光学拾取器驱动步骤之前执行。
3.如权利要求1所述的偏移测量方法，进一步包括在第一偏移量测量步骤之前的第二光学拾取器驱动步骤，将运输装置上的光学拾取器沿径向在第三方向驱动第三距离。
4.如权利要求3所述的偏移测量方法，其中，第三方向与第一方向相同。
5.如权利要求3所述的偏移测量方法，其中，第三方向与第一方向相反。
6.如权利要求3所述的偏移测量方法，其中，第二光学拾取器驱动步骤将光学拾取器从运输装置上的中心位置驱动第三距离。
7.如权利要求1所述的偏移测量方法，其中，
信息介质具有在其中形成的凹槽，光束将指向所述凹槽，
该光束具有波长λ，以及
该凹槽具有等于或大于λ/8以及等于或小于λ/6的深度。
8.如权利要求1所述的偏移测量方法，其中，信息信号通过光热转换记录在信息介质上。
9.如权利要求1所述的偏移测量方法，进一步包括补偿增益确定步骤，基于由第一偏移量测量步骤测量的第一偏移量和第二偏移量测量步骤测量的第二偏移量确定代表光学拾取器相对于运输装置的偏移特性的补偿增益。
10.如权利要求9所述的偏移测量方法，进一步包括根据由补偿增益确定步骤确定的补偿增益的值补偿光学拾取器相对于运输装置的偏移的步骤。
11.如权利要求10所述的偏移测量方法，进一步包括：
第一跟踪误差信号检测步骤，将光束沿径向从光学拾取器指向信息介质上的第三测量位置，从而基于在第三测量位置反射的光束由一个推挽系统检测第一跟踪误差信号；
第二跟踪误差信号检测步骤，基于在第三检测位置反射的光束由一个相差系统检测第二跟踪误差信号；以及
基于由第一跟踪误差信号检测步骤检测的第一跟踪误差信号和由第二跟踪误差信号检测步骤检测的第二跟踪误差信号确定是否补偿光学拾取器相对于运输装置的偏移的步骤。
12.一种记录和再现设备，包括：
光学拾取器，放在运输装置上以使其沿信息介质的一个径向被驱动；
偏移量测量装置，用于基于从光学拾取器指向信息介质上的第一测量位置并在第一测量位置反射的光束测量第一偏移量；
控制装置，在偏移量测量装置测量出第一偏移量之后，将其上放置有光学拾取器的运输装置沿径向在第一方向移动第一距离；以及
驱动装置，在偏移量测量装置测量出第一偏移量之后，将运输装置上的光学拾取器沿与第一方向相反的第二方向驱动大致等于第一距离的第二距离，
其中，偏移量测量装置基于在控制装置将运输装置沿第一方向移动第一距离之后并且进一步在驱动装置将光学拾取器沿第二方向驱动第二距离之后从光学拾取器指向信息介质上的第二测量位置并在第二测量位置反射的光束来测量第二偏移量；以及
其中，第一偏移量和第二偏移量是叠加在跟踪误差信号上的偏移量。
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