CN1617238A - 改进光学储存系统的循轨误差信号的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种于伺服控制系统中产生用来补偿循轨误差(TE)偏移的补偿信号(TC)的电路，TC信号是依据TE信号的算法来预先界定，该电路包括：一组峰值检测装置，其相对应用于形成于一光检测器中的一组光检测元件，每一峰值检测装置检测由一相对应的光检测元件中所检测的一光学检测信号的振幅；一组具有相同增益的放大器，其相对应于该组峰值检测装置，该增益于一反相与一非反相端点间选出；一组增益选择信号，其相对应于该组放大器以依据该预先界定的TC信号选择出该反相与非反相端点之一；以及一加法器将增益已选出的振幅予以相加。

Description

改进光学储存系统的循轨误差信号的装置及方法
技术领域
本发明是有关于伺服器控制系统，且详言之，是有关于伺服器控制系统中补偿循轨误差信号的电路及方法。
背景技术
光学记录媒介如光盘(CD)或数字光盘(DVD)在本行中用来将预先记录的信息以凹坑图样储存在金属基体上。此等凹坑图样以螺旋方式排列在盘片上，且所形成的数字字符得以激光束照射于此盘片表面并检测其反射光束来读出。每一螺旋圈的凹坑形成一轨道，但实际上此轨道可能并不存在。此等光学记录媒介包括只读式CD-ROM及DVD-ROM、一写多读(WROM)式的CD-R、DVD-R及DVD+R，以及可重复读写的CD-RW、DVD RAM、DVD+RW及DVD-RW等。
图1所示为用于资料再生的现有光学结构10。请参阅图1，光学结构10包含盘片12、激光二极管14、分光器16、镜片18与光检测器20。激光二极管14、分光器16、镜片18与光检测器20构成光学读取头(OPU)。盘片12包含至少一表面12-2，其上形成有凹坑。激光二极管14作为发射激光14-2的激光光源。分光器16将激光束14-2反射至镜片18，并且将镜片18所反射的光束聚焦于光检测器20上。镜片18的功能是作为扫描装置来读取盘片12上的资料，或将资料记录于盘片12上。光学读取头OPU通常由传动马达(图中未示)所握持，并且能够相对于盘片12的记录轨道垂直移动。OPU在盘片12旋转时能以循轨模式沿着轨道，亦即在盘片12的切线方向，扫描盘片表面12-2，或以搜寻模式，亦即在盘片12的径向，跨越多个轨道来扫描盘片表面12-2。资料再生的品质大致上取决于镜片18的位置。光检测器20可包含光测元件A、B、C、D以检测聚焦于此等元件上的激光光点22位置，以及检测凹坑影像24的位置。
为了控制镜片18的位置，一般是以伺服控制系统来提供伺服误差控制信号，此等信号会反馈至伺服控制系统。伺服误差控制信号可包含循轨误差信号(TE)、聚焦误差信号(FE)及中心误差信号(CE)。TE信号指出盘片表面12-2上所形成的激光光点相对于某一目标轨道的中心的偏移状态。根据TE信号，伺服控制系统由控制收敛的激光束沿盘片12的轨道螺旋圈移动来执行循轨控制。FE信号指出OPU 18相对于盘片表面12-2的偏焦状态。举例而言，反射回到光检测器20的激光光点于镜片18对焦下一般呈圆形，若镜片18不对焦，则呈椭圆形。CE信号则指出形成于光检测器20上的激光光点22相对于光检测元件A、D与B、C间的中线26的偏移状态。
现有产生TE信号的技术之一为利用相差检测法(Differential PhaseDetection；DPD)。图2为依据DPD的现有的电路结构30的示意图。图2所示，DPD结构30包括一个具有光检测元件A、B、C、D的光检测器32、放大器对34、均衡器36、比较器对38、相位比较器40、低通滤波器42及相位放大器44。然而，放大器对34之间不同的放大增益或比较器对38之间不同的磁滞位准可能造成不同的时间落后。此等时间落后之间的差异可导致TE信号失真或使TE信号偏移，而使伺服控制的性能因为在偏移的TE信号于固定位准下分割及取样时产生不一致的零交越点而劣化。偏移的TE信号包含具有一直流(dc)成份，其频率例如是少于其交流成份(ac)之十分之一。TE信号原本是设计来馈送回伺服控制系统以提供对读取头位置的控制，但却包含了偏移量，即此dc成份。
因此需要在本行中提供可克服上述缺点的电路及方法。详言之，须能消除TE的偏移量以改善TE信号。也需要使上述电路与方法能应用于本行中其它产生TE信号的技术，以及不管系统处于循轨模式或搜寻模式，能应用于已录制盘片、未录制盘片或录制中的盘片。
发明内容
因此，本发明有关于能解决相关现有技术的问题、限制及缺点的电路及方法。
为达成上述目的及优点，本发明提供一种于伺服控制系统中产生用来补偿循轨误差(TE)偏移的补偿信号(TC)的电路，TC信号依据TE信号的算法来预先界定，该电路包括：一组峰值检测装置，其相对应用于形成于一光检测器中的一组光检测元件，每一峰值检测装置检测由一相对应的光检测元件中所检测的一光学检测信号的振幅；一组具有相同增益的放大器，其相对应于该组峰值检测装置，该增益于一反相与一非反相端点间选出；一组增益选择信号，其相对应于该组放大器以依据该预先界定的TC信号选择出该反相与非反相端点之一；以及一加法器将增益已选出的振幅予以相加。
在本发明中，该增益以代表该TE偏移的偏移信号的振幅除以该预先界定的TC信号的振幅来决定。
在本发明中，该等放大器另包括：一组增益可于1与-1之间选择的单位增益放大器，每一个单位增益放大器连接于一相对应的峰值检测装置与该加法器之间；以及一放大器，连接至该加法器，其增益与该组放大器的每一放大器的增益相同。
本发明亦提供一种伺服控制系统，包括：一个光检测器，用以检测激光光点的位置；一组形成于光检测器中的光检测元件，用以提供有关该激光光点位置的光学检测信号；一个放大器电路，依据一算法来产生一循轨误差(TE)信号；以及一个电路，用于产生一补偿信号(TC)来对TE信号的偏移予以补偿，该电路另包含：一组峰值检测装置，其相对应于该组光检测元件，每一峰值检测装置检测由一相对应的光检测元件中所检测出的光学检测信号的峰值振幅；一组具有相同增益的放大器，其相对应于该组峰值检测装置，该增益于一反相端点与一非反相端点间选出；一组增益选择信号，其相对应于该组放大器，选择出该反相与非反相端点之一；以及一个加法器用于将增益已选出的振幅予以相加。
在本发明中，该TC信号是依据该算法预先界定。
在本发明中，该预先界定的TC信号包含peak(X)的线性组合，而peak(X)代表由伺服控制系统的光检测器的光检测元件X所检测到光学检测信号的包络峰值振幅大小。
本发明亦提供一种伺服控制系统，包括：一个光检测器，用以检测激光光点的位置；一组形成于光检测器中的光检测元件，用以提供有关该激光光点的位置的光学检测信号；一个循轨误差(TE)信号，依据一算法所产生；一个与该算法相关的补偿信号(TC)，用以补偿一TE信号偏移，该TC信号包含peak(X)的线性组合，而peak(X)代表由伺服控制系统的光检测器的光检测元件X所检测到光学检测信号的包络峰值振幅大小；以及一个与该算法相关的偏移信号，用以代表该TE信号偏移；其中偏移信号的峰值振幅与TC信号的峰值振幅经量测以补偿该TE信号偏移。
在本发明中，该算法包括相差检测法、推拉法以及三维光束法。
本发明亦提供一种伺服控制系统，包括：一第一电路，用以依据一算法来产生一循轨误差(TE)信号；一TE偏移，于依据该算法产生该TE信号时产生；一偏移信号，与该算法相关，且产生来代表该TE偏移；以及一第二电路，用以产生一补偿信号(TC)来补偿TE偏移，该TC信号的振幅为TE偏移的K倍且极性与TE偏移相反，K为一系数；其中系数K以偏移信号的峰值振幅除以TC信号的峰值振幅而决定。
本发明亦提供一种于一伺服控制系统中补偿一循轨误差(TE)偏移的方法，包括：决定一用以产生一TE信号的算法；产生一个与该算法有关的偏移信号来代表该TE偏移；产生一个与该算法有关的补偿信号(TC)；量测偏移信号的振幅VTE；量测TC信号的振幅VTC；以及以VTE除以VTC来决定一增益。
本发明亦提供一种于一伺服控制系统中补偿一循轨误差(TE)偏移的方法，包括：提供一算法；提供一第一电路依据该算法来产生一循轨误差(TE)信号；产生一个与该算法相关的偏移信号来代表一个在产生TE信号时所产生的TE偏移；提供一第二电路以产生一补偿信号(TC)来补偿TE偏移，该TC信号的振幅为TE偏移的K倍，K为一系数；以及以偏移信号的峰值振幅除以TC信号的峰值振幅来决定系数K的大小。
本发明亦提供一种于一伺服控制系统中补偿一循轨误差(TE)偏移的方法，包括：提供一光检测器以检测激光光点的位置；提供一组形成于光检测器中的光检测元件来提供有关激光光点位置的光学检测信号；依据一算法来产生一循轨误差(TE)信号；产生一个与该算法相关的补偿信号(TC)，该TC信号为peak(X)的线性组合，而peak(X)代表由伺服控制系统的光检测器的光检测元件X所检测到光学检测信号的包络峰值振幅大小；以及产生一个与该算法相关的偏移信号来代表在产生该TEC信号时所产生的TE偏移。
附图说明
图1为现有资料再生的光学结构的示意图；
图2为现有依据相差检测法(DPD)的电路结构的示意图；
图3A与图3B分别为不同磁滞位准与不同放大增益所造成的时间落后；
图4为推拉法电路结构的激光光点偏移的示意图；
图5为反射能量与录制时间的关系的示意图；
图6为本发明实施例的补偿TE偏移的方法流程图；
图7为本发明实施例的产生循轨误差补偿信号的电路方块图；
图8为本发明另一实施例的产生循轨误差补偿信号的电路方块图；
图9为本发明实施例的伺服控制系统方块图；以及
图10A及10B为本发明实施例的产生循轨误差补偿信号的路径示意图。
符号说明
10：光学结构                12：盘片
12-2：盘片表面              14：激光二极管
14-2：激光                      16：分光器
18：镜片                        20：光检测器
22：激光光点                    24：检测凹坑影像
26：中线                        30：DPD结构
32：光检测器                    34：放大器对
36：均衡器                      38：比较器对
40：相位比较器                  42：低通滤波器
44：相位放大器                  50：推拉法电路结构
52：光检测器                    54：加法器
56：低通滤波器                  58：磁道
60：中心线                      62：激光光点
70：循轨误差补偿(TC)信号的电路
72a：峰值检测装置               72b：峰值检测装置
72c：峰值检测装置               72d：峰值检测装置
74a：单位增益放大器             74b：单位增益放大器
74c：单位增益放大器             74d：单位增益放大器
76：加法器                      78：放大器
90：循轨误差补偿(TC)信号的电路
92a：峰值检测装置               92b：峰值检测装置
92c：峰值检测装置               92d：峰值检测装置
94a：单位增益放大器             94b：单位增益放大器
94c：单位增益放大器             94d：单位增益放大器
96：加法器                      98：放大器
100：伺服控制系统               102：控制器
102-2：控制器高频带部分         102-4：控制器低频带部分
104：机器子系统                 106：光检测器
108：放大器电路                110：TC产生电路
602：步骤                      604：步骤
606：步骤                      608：步骤
610：步骤                      612：步骤
614：步骤                      616：步骤
618：步骤                      620：步骤
622：步骤
具体实施方式
在以相差检测法(DPD)所建构的电路结构中，由光检测元件A、B、C、D所检测出的光学检测信号经由比较器对与放大器对用以产生TE信号。图3A及3B所示分别为比较器对之间不同磁滞位准所导致的时间落后，以及放大器对之间不同的放大增益所导致的时间落后。图3A为来自光检测元件A、B、C或D的光学检测信号的DPD相位函数。请参阅图3A，此光学检测信号例如包含一正弦波形。理论上，此光学检测信号在磁滞位准为零(H＝0)的直线上振荡，在此光学检测信号被取样时，产生理想的数字输出。但实际上，电路中每一比较器的一对磁滞位准可能与此电路中其它比较器的一对磁滞位准不同。在图3A中，比较器的磁滞位准越大，所导致的时间落后TL也越大。两个具有不同磁滞位准HS与H--L的比较器间的时间落后差异ΔTH可依如下的线性模式表示：
ΔTH＝K1×ΔH
其中K1为大于0的系数，而ΔH为两比较器之间的磁滞位准差异。
图3B为来自光检测元件A、B、C或D的两个光学检测信号的相位函数。假设此两个光学检测信号具有相同的磁滞位准，但放大增益不同。图3B中，放大器的放大增益越大，则所导致的时间落后TL越小。两个具有不同放大增益GS与G--L放大器间的时间落后差异ΔTA可依如下的线性模式表示：
ΔTA＝-K2×ΔV
其中K2为大于0的系数，而ΔV为放大器对所放大出的两个光学检测信号间的振幅差异。
因而总时间落后ΔT＝ΔTH+ΔTA＝K1×ΔH-K2×ΔV
在光检测元件A、B、C、D间之相异放大增益所导致的总时间落后差异可能产生DPD TE信号偏移。依据本发明，是利用循轨误差补偿(TC)信号消去TE偏移。TC信号为一个极性与TE偏移相反但大小为TE偏移的K倍的补偿量，K为一系数。此TC信号在提供至伺服控制系统前加至TE信号。在一实施例中，产生TC信号的电路与产生TE信号的电路无关。TC信号的界定及系数K的值与产生TE信号的方法有关，此等方法包括DPD法、推拉法、三维光束法及其组合。以下针对DPD法、推拉法、三维光束法等算法予以详述。
(a)第一DPD算法：phase(A+C)-phase(B+D)
依据第一DPD算法所建构以产生TE信号的电路利用来自光检测元件A、B、C、D的光学检测信号执行如下运算：
相位(A+C)-相位(B+D)
在此DPD算法下，考虑的是增益因素ΔV。由于光检测元件A、C与B、D分别排列在光检测器的对角线上，因此相位(A+C)-相位(B+D)的结果包含激光光点呈非圆形程度的相关信息，此点与聚焦误差(FE)信号的作用相同。由此DPD算法所产生的TE信号对于由例如盘片倾斜或焦点偏逸所导致的聚焦点失真可能有ΔV的灵敏反应。为补偿ΔV因素所产生的TE信号偏移，在本发明之一实施例中，TC信号界定如下：
TC＝peak(A)+peak(C)-peak(B)-peak(D)
其中peak(X)代表由光检测器的一光检测元件X所检测得光学检测信号的包络峰值振福大小。
在一实施例中，TC是界定为peak(A+C)-peak(B+D)。
依据本发明实施例的方法，决定与所界定的TC信号相关的系数K的步骤如下：
(a1)致动伺服控制系统的聚焦伺服，例如将一输入的FE信号偏压成连续波形，如正弦或三角波形，以产生一个偏移信号；
(a2)量测所界定TC信号的振幅VTC
(a3)量测偏移信号的中心偏移振幅VTE；以及
(a4)以VTE除以VTC，即VTE/VTC。
在操作上，若VTE-与VTC同相，则K值为-VTE/VTC；若VTE-与VTC反相，则K值为VTE/VTC。接着将TC信号乘以K值后加入TE信号路径中以消去TE信号偏移。TC信号不仅可于循轨模式下补偿TE信号偏移，亦可在搜寻模式下补偿TE信号偏移。例如在搜寻模式下，若于TE信号的零交越点处执行速度误差取样时，TC信号可用来补偿TE信号的偏移量。
(b)第二DPD算法：peak(A)-peak(B)+peak(D)-peak(C)
依据此算法所建构以产生TE信号的电路利用来自光检测元件A、B、C、D的光学检测信号来执行如下运算：
相位(A)+相位(B)-相位(D)-相位(C)
在此DPD算法下，磁滞因素ΔH与增益因素ΔV皆须纳入考量。详言之，若激光光点的中心点在磁道的切线方向偏移，则DPD TE信号的中心亦随之偏移。当激光光点的中心点向上方偏移，例如是沿磁道向A+B的半边偏移时，来自光检测元件A、B的光学检测信号的振幅会变大，而来自光检测元件C、D的光学检测信号的振幅会变小。由此算法所产生的TE信号可能会受到激光光点在切线方向偏移的影响。用于第二DPD算法的TC信号界定如下：
TC＝peak(A)+peak(B)-peak(C)-peak(D)
在其它实施例中，TC亦可界定如下：
TC＝peak(C)+peak(D)-peak(A)-peak(B)，
TC＝peak(A+B)-peak(C+D)，或
TC＝peak(C+D)-peak(A+B)。
依据本发明实施例的方法，决定与所界定TC信号相关的系数K的步骤如下：
(b1)将磁道中的盘片倾斜以产生一个偏移信号；
(b2)量测TC信号的振幅VTC；
(b3)量测偏移信号的中心偏移振幅VTE；以及
(b4)以VTE除以VTC，即VTE/VTC。
在操作上，若VTE-与VTC同相，则K值为-VTE/VTC；若VTE-与VTC反相，则K值为VTE/VTC。接着将TC信号乘以K，然后加入TE信号路径中以取消TE信号偏移。TC信号在循轨模式及搜寻模式下皆能补偿TE信号。
(c)用于已压制盘片的推拉法(push-pull)：
图4为推拉法电路结构50的激光光点偏移示意图。如图4所示，推拉法电路结构50包含一个具有光检测元件A、B、C、D的光检测器52、一加法器54以及一低通滤波器56。DPD方法中所建立的线性模式无法应用于推拉法或三维光束法(3-beam)。然而，本发明用于DPD法的峰值检测技术仍能应用于推拉法与三维光束法，现详述如下：
推拉法电路结构50在产生TE信号时使用来自光检测元件A、B、C、D的光学检测信号来执行如下运算：
(A+D)-(B+C)
低通的推拉法TE信号指出光检测器52的(A+D)部分与(B+C)部份之间的磁道偏移。假设磁道58偏出中心线60的量为δ，磁道区与非磁道区之间的平均激光功率密度的比例为α(α＜1)，且激光光点62的总面积为π，则TE偏移量约为4×δ×(1-α)，可视为K×δ。对一般盘片而言，α通常为定值，δ则为变动值。由量测磁道偏量δ，可对TE偏量予以补偿。
在推拉法下，TC信号界定为：
TC＝peak(A)+peak(D)-peak(B)-peak(C)
在本发明的另一实施例中，TC＝peak(A+D)-peak(B+C)。
依据本发明实施例的方法，决定与所界定TC信号相关的系数K的步骤包括：
(c1)致动伺服控制系统的聚焦伺服；
(c2)对循轨线圈施力，例如在盘片转动时施加一正弦波或三角波形以产生一个代表TE偏移的偏移信号；
(c3)量测TC信号的振幅VTC；
(c4)量测偏移信号的中心偏移振幅VTE；以及
(c5)以VTE除以VTC，即VTE/VTC，来决定K值。
在操作上，若VTE-与VTC同相，则K值为-VTE/VTC；若VTE-与VTC反相，则K值为VTE/VTC。接着将TC信号乘以K值，然后加到TE信号路径中以消去TE信号偏移。TC信号可用于循轨模式与搜寻模式中以补偿TE信号偏移。
(d)用于具有单次或多次可写入已录制磁道的盘片的推拉法：
要由建立激光光点偏移与磁道位置的关系来对具有有单次或多次可写入磁道的盘片检测激光光点的偏移恐非易事，因为已录区与未录区的反射率不相同。然而，来自光检测元件A、D的信号与B、C的信号期间的振幅差异仍能加以检测且用来将激光光点保持于磁道中心。
用于上述推拉法的TC信号界定如下：
TC＝peak(A)+peak(D)-peak(B)-peak(C)
依据本发明实施例的方法，决定与界定TC信号相关的系数K的步骤包括：
(d1)致动伺服控制系统的聚焦伺服及心轴马达；
(d2)于盘片转动期间施力至循轨线圈以产生一个代表TE偏移的偏移信号；
(d3)量测TC信号的振幅VTC；
(d4)量测偏移信号的中心偏移振幅VTE；以及
(d5)以VTE除以VTC，即VTE/VTC，来决定系数K之值。
在操作上，若VTE-与VTC同相，则K值为-VTE/VTC；若VTE与VTC反相，则K值为VTE/VTC。TC信号乘以K值后加至TE信号路径中以消去TE信号偏移。量测TC信号的振幅VTC；TC信号可于循轨模式与搜寻模式下用于补偿TE偏移。
(e)用于已压制盘片的三维光束法：
在三维光束法中，机械上或电气上的匹配不良可能使磁道中心偏出TE信号的零交越点。除了提供主光束的光检测元件A、B、C、D的光学检测信号。三维光束法的TE信号指出来自相邻磁道的反射。三维光束法下的TC信号界定如下：
TC＝peak(A)+peak(D)-peak(B)-peak(C)
依据本发明实施例的方法，决定与所界定TC信号相关的系数K的步骤包括：
(e1)致动伺服控制系统的聚焦伺服及心轴马达；
(e2)于盘片转动期间施力至循轨线圈以产生一个代表TE偏移的偏移信号；
(e3)量测TC信号的振幅VTC；
(e4)量测偏移信号的中心偏移振幅VTE；以及
(e5)以VTE除以VTC，即VTE/VTC，来决定系数K的值。
在操作上，若VTE-与VTC同相，则K值为-VTE/VTC；若VTE-与VTC反相，则K值为VTE/VTC。TC信号乘以K值后加至TE信号路径中以消去TE信号偏移。TC信号可用于循轨模式与搜寻模式中以补偿TE偏移。
除了上述的DPD法、推拉法及三维光束法外，本发明的峰值检测技术也可用于录制中的盘片。
(f)具有单次或多次可写入未录制磁道的盘片：
由于并无信息的录制，K值可设定为零，且TC信号可以与推拉法中所界定的TC信号相同。
(g)具有录制中磁道的磁盘：
当激光束扫描磁道时，已录区因有凹坑形成，因此通常不反射激光束，而未录区则本来就设计成空白区或尚未有凹坑形成，因此会反射大部分的激光束。图5为反射的激光束功率与录制时间的关系示意图。请参阅图5，反射功率保持于较高的位准，因为录制开始时凹坑未完全成形。随着时间的进行而凹坑逐渐成形，反射功率便下降至较低的位准。
假设反射功率介于0(已录区)与1(未录区)之间，某磁道的位置可由该磁道的反射功率透露出来。在本发明的一实施例中，由光检测元件A、B、C、D所检测的磁道的反射功率于时间TS时被取样。光检测元件A、D与光检测元件B、C间反射功率的差异，例如由量测光检测元件A、D与B、C的最大压降，与磁道位置成比例。因此，TC信号可界定如下：
TC＝peak(ATS+DTS)-peak(BTS+CTS)，或
TC＝peak(ATS)+peak(DTS)-peak(BTS)-peak(CTS)。
其中peak(XTS)代表来自光检测器的一光检测元件X的光学检测信号于时点TS所量测的包络峰值振幅大小。
依据本发明实施例的方法，决定与所界定TC信号相关的系数K的步骤包括：
(g1)于录制模式下致动伺服控制系统；
(g2)产生一个代表TE偏移的偏移信号；
(g3)量测TC信号的振幅VTC；
(g4)量测代表TE偏移的偏移信号的中心偏移振幅VTE；以及
(g5)以VTE除以VTC，即VTE/VTC，来决定系数K的大小。
在操作上，若VTE-与VTC同相，则K值为-VTE/VTC；若VTE与VTC反相，则K值为VTE/VTC。接着将TC信号乘以K值，然后加入TE信号路径中以消去TE信号偏移。TC信号可用于循轨模式与搜寻模式中以补偿TE偏移。
图6为本发明实施例的补偿TE偏移的方法的流程图。此方法可用于上述(a)至(g)的实施例中，且可用于其它产生TE信号的算法。请参阅图6，于步骤602，本方法决定产生TE信号的算法。此算法包括DPD法、三维光束法、推拉法及其组合。由于TE偏移可能由焦点偏逸(实施例a的第一DPD算法)、激光光点在径向上的偏移(实施例c的推拉法)或其组合所导致，因此确定产生TE信号的算法将有助于了解TE偏移信号以及补偿此TE偏移的补偿信号。
其次，于步骤604中，产生一个可代表一TE偏移的偏移信号，此TE偏移与步骤602中所决定的算法相关。例如，在实施例(a)中，代表TE偏移的信号由对FE信号偏压而产生。于步骤606中，产生一个与该算法相关的循轨误差补偿(TC)信号。TC信号的振幅为代表TE偏移信号的振幅的K倍，K为大于零的系数，且TC信号与代表TE偏移的信号的极性相反。步骤604与606可互换。
接着，于步骤608中，量测TC信号的振幅TC信号VTC。于步骤610中，量测代表TE偏移的偏移信号的振幅VTE，例如是中心偏移振幅。步骤608与610可互换。于步骤612，K值以振幅VTE除以振幅VTC来决定，即VTE/VTC。之后，于步骤614，决定VTE-与VTC是否同相。若同相，则在步骤616中决定K为-VTE/VTC。若反相，则在步骤618中决定K为VTE/VTC。TC信号接着在步骤620中乘以K值，然后于步骤622中加入TE信号路径中以消去TE偏移。
图7为本发明实施例中产生循轨误差补偿(TC)信号的电路70的方块图。如图7所示，电路70包含一组峰值检测装置72a、72b、72c、72d、一组增益为1或-1的单位增益放大器74a、74b、74c、74d、一组增益选择信号GA、GB、GC、GD、一个加法器76以及一个增益为K的放大器78。峰值检测装置72a、72b、72c、72d分别连接至形成于光检测器的一组光检测元件A、B、C、D，并且用来检测来自相对应的光检测元件A、B、C、D的光学检测信号的振幅。单位增益放大器74a、74b、74c、74d分别连接至峰值检测装置72a、72b、72c、72d以提供一个可由增益选择信号GA、GB、GC、GD加以选择的反相或非反相增益。加法器76连接至单位增益放大器74a、74b、74c、74d以将其输出相加。相加后的输出经由增益为K的放大器78予以放大。K值可由将代表循轨误差(TE)的信号的中心偏移振幅除以一预先界定的TC信号的振幅来预先决定。
在操作上，以上述实施例(a)为例，即以phase(A+C)-phase(B+D)为算法的DPD方法，TC信号界定为peak(A+C)-peak(B+D)。请参阅图6，增益选择信号GA、GB、GC、GD分别选出放大器74a、74c的增益为1，而放大器74b、74d的增益为-1。结果，由加法器76与放大器78处理后，输出TC’信号的振幅与TE信号偏移相等，而极性与TE信号偏移相反。TC’信号接着提供至TE信号路径以消去TE信号偏移。
本发明的一实施例中，以增益为K或-K(图中未示)的放大器来取代单位增益放大器，如此增益为K的放大器78便可省略。
熟悉本行人士应可了解电路70除了可应用用于上述(a)至(g)的实施例外，尚可应用于其它TE产生方法，只要K值在该等方法中加以决定。
图8为本发明实施例的产生循轨误差补偿(TC)信号的电路90的方块图。请参阅图8，电路90包括一组峰值检测装置92a、92b、92c、92d、一组增益为1或-1的单位增益放大器94a、94b、94c、94d、一组增益选择信号GA、GB、GC、GD、一个加法器96、一个增益为K的放大器98、一组取样保持装置S/H以及一个取样脉冲SP。除了S/H装置及SP信号外，电路90与图6的电路70相似，且可用于上述的实施例g，即盘片具有录制中的磁道。
在操作上，S/H装置因应于取样脉冲SP而保持资料。详言之，每一个S/H装置储存一个模拟定时样本，即在SP信号所决定的时点或取样时间点来自光检测元件A、B、C或D的光学检测信号的振幅。在此取样时间点所取样的振幅用来产生TC’信号。
图9为本发明实施例的伺服控制系统100的方块图。如图9所示，伺服控制系统100包括一个控制器102、一个机器子系统104、一个光检测器106、一个放大器电路108以及一个TC产生电路110。控制器102通常包含伺服控制系统100的电子元件，例如处理器、驱动器等。控制器102处理诸如循轨误差(TE)信号及聚焦误差(FE)信号等伺服控制信号，并且提供诸如聚焦伺服控制及循轨伺服控制等功能。聚焦伺服控制用以将投射在光盘上的激光束维持于预定的收敛状态。循轨的伺服控制则用以使激光束的投射位置保持再光盘的某一磁道上。
机器子系统104通常包含伺服控制系统100的机械元件，例如马达、致动器等。光检测器106可包含四个光检测元件A、B、C、D以检测激光光点的位置。放大器电路108可包含位于光学读取头(OPU)的预放大器，以及用来产生包含TE及FE信号的RF信号的射类(RF)放大器。TE信号是一种振幅会因磁道位置与激光束的投射位置间的差异而改变的信号。当激光束投射位置完全位于磁道上时，TTE信号的大小理当为零。TC产生电路110用来产生TC信号以补偿TE信号偏移。因此，激光束的投射位置须经由控制以使TE信号的振幅成为零位准，使激光束的投射位置能依循该磁道。TC产生电路110与图7的电路70或图8的电路90相似，在此不另说明。
伺服控制系统100另含一输入信号与一输出信号。此输入信号包含将输进控制器102的目标值。例如，输入信号在伺服控制系统100操作于循轨模式时，可能为零。输出信号包含有关OPU的高度及位置的信息。
在图9所示的实施例中，TC信号于放大器电路108中与TE信号合并成为一个补偿的循轨误差信号TE’。此种合并的路径详述于图10A中。如图10A所示，TC与TE信号在输入控制器102之前合并成TE’信号。TE’信号接着经由控制器102的高频带部分102-2与低频带102-4予以处理。
在本发明之一实施例中，如图10B所示，TC与TE信号于控制器102中合并。合并后的TE’信号送至控制器102的低频带部分102-4。
TC信号可于循轨模式及搜寻模式下用来补偿TE偏移。搜寻模式一般可包含OPU在盘片的径向上由某一磁道跳至磁道的短搜寻模式，以及包含OPU跨越数个磁道的长搜寻模式。伺服控制系统100在系统100突然由循轨模式切换至长搜寻模式时，可能会产生振荡。在本发明的一实施例中，为避免振荡，TC信号在长搜寻模式之前保留于控制器102中达一预定时间之久。此预定时间足以使OPU移动至某一目标磁道，且可将反射光点移至光检测器的特定位置。此时通常聚焦也会回到特定的稳定点。

Claims (36)

1.一种于伺服控制系统中产生用来补偿循轨误差(TE)偏移的补偿信号(TC)的电路，TC信号是依据TE信号的算法来预先界定，其特征在于，该电路包括：
一组峰值检测装置，其相对应用于形成于一光检测器中的一组光检测元件，每一峰值检测装置检测由一相对应的光检测元件中所检测的一光学检测信号的振幅；
一组具有相同增益的放大器，其相对应于该组峰值检测装置，该增益于一反相与一非反相端点间选出；
一组增益选择信号，其相对应于该组放大器以依据该预先界定的TC信号选择出该反相与非反相端点之一；以及
一加法器将增益已选出的振幅予以相加。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，该增益以代表该TE偏移的偏移信号的振幅除以该预先界定的TC信号的振幅来决定。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，该等放大器另包括：
一组增益可于1与-1之间选择的单位增益放大器，每一个单位增益放大器连接于一相对应的峰值检测装置与该加法器之间；以及
一放大器，连接至该加法器，其增益与该组放大器的每一放大器的增益相同。
4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，另包括：
一组取样保持装置，对应于光检测元件；以及
一取样脉冲，于一取样时点致动该组取样保持装置。
5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，该算法包含相差检测法、推拉法以及三维光束法。
6.如权利要求1所述的电路，其特征在于，预先界定的TC信号包含peak(X)的线性组合，而peak(X)代表由伺服控制系统的光检测器的光检测元件X所检测到光学检测信号的包络峰值振幅大小。
7.一种伺服控制系统，其特征在于，包括：
一个光检测器，用以检测激光光点的位置；
一组形成于光检测器中的光检测元件，用以提供有关该激光光点位置的光学检测信号；
一个放大器电路，依据一算法来产生一循轨误差(TE)信号；以及
一个电路，用于产生一补偿信号(TC)来对TE信号的偏移予以补偿，该电路另包含：
一组峰值检测装置，其相对应于该组光检测元件，每一峰值检测装置检测由一相对应的光检测元件中所检测出的光学检测信号的峰值振幅；
一组具有相同增益的放大器，其相对应于该组峰值检测装置，该增益于一反相端点与一非反相端点间选出；
一组增益选择信号，其相对应于该组放大器，选择出该反相与非反相端点之一；以及
一个加法器用于将增益已选出的振幅予以相加。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，该TC信号依据该算法预先界定。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，该增益以一代表TE偏移的偏移信号的峰值振幅除以该预先界定的TC信号的峰值振幅来决定。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，该预先界定的TC信号包含peak(X)的线性组合，而peak(X)代表由伺服控制系统的光检测器的光检测元件X所检测到光学检测信号的包络峰值振幅大小。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，该代表TE偏移的偏移信号与该算法相关。
12.如权利要求7所述的系统，其特征在于，该算法包含相差检测法、推拉法以及三维光束法。
13.如权利要求7所述的系统，其特征在于，该等放大器包含：
一组增益为1或-1单位增益放大器，每一单位增益放大器连接于相对应的峰值检测装置与加法器之间；以及
一个放大器，连接至加法器，其增益与该组增益相同的放大器相同。
14.如权利要求7所述的系统，其特征在于，用于产生TC信号的电路另包含：
一组取样保持装置，对应于该等光检测元件；以及
一取样脉冲，于一取样时点致动该组取样保持装置。
15.如权利要求7所述的系统，其特征在于，另包括一个具有一低频带部分与一高频带部分的控制器。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，该TC信号与TE信号于放大器电路中相结合。
17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，该TC信号与TE信号于控制器中结合并送至低频带部分。
18.如权利要求15所述的系统，其特征在于，该TC信号保持于控制器中达一预定时间。
19.一种伺服控制系统，其特征在于，包括：
一个光检测器，用以检测激光光点的位置；
一组形成于光检测器中的光检测元件，用以提供有关该激光光点的位置的光学检测信号；
一个循轨误差(TE)信号，依据一算法所产生；
一个与该算法相关的补偿信号(TC)，用以补偿一TE信号偏移，该TC信号包含peak(X)的线性组合，而peak(X)代表由伺服控制系统的光检测器的光检测元件X所检测到光学检测信号的包络峰值振幅大小；以及
一个与该算法相关的偏移信号，用以代表该TE信号偏移；
其中偏移信号的峰值振幅与TC信号的峰值振幅经量测以补偿该TE信号偏移。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，该偏移信号的峰值振幅除以TC信号的峰值振幅以决定出增益。
21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，TC信号是乘以该增益以补偿TE信号偏移。
22.如权利要求19所述的系统，其特征在于，该算法包括相差检测法、推拉法以及三维光束法。
23.一种伺服控制系统，其特征在于，包括：
一第一电路，用以依据一算法来产生一循轨误差(TE)信号；
一TE偏移，于依据该算法产生该TE信号时产生；
一偏移信号，与该算法相关，且产生来代表该TE偏移；以及
一第二电路，用以产生一补偿信号(TC)来补偿TE偏移，该TC信号的振幅为TE偏移的K倍且极性与TE偏移相反，K为一系数；
其中系数K以偏移信号的峰值振幅除以TC信号的峰值振幅而决定。
24.一种于一伺服控制系统中补偿一循轨误差(TE)偏移的方法，其特征在于，包括：
决定一用以产生一TE信号的算法；
产生一个与该算法有关的偏移信号来代表该TE偏移；
产生一个与该算法有关的补偿信号(TC)；
量测偏移信号的振幅VTE；
量测TC信号的振幅VTC；以及
以VTE除以VTC来决定一增益。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，另包括：
决定VTE与VTC是否同相；
若VTE与VTC同相，则增益定为-VTE/VTC，
若VTE与VTC反相，则增益定为VTE/VTC；
将TC信号乘以所定出的增益；以及
将乘出的TC信号加至一个产生该TE信号的电路。
26.如权利要求24所述的电路，其特征在于，该算法包括相差检测法、推拉法以及三维光束法。
27.如权利要求24所述的电路，其特征在于，偏移信号的产生另包含对一聚焦误差信号偏压以产生偏移信号。
28.如权利要求24所述的电路，其特征在于，偏移信号的产生另包含对旋转中的盘片予以倾斜转动来产生该偏移信号。
29.如权利要求24所述的电路，其特征在于，偏移信号的产生另包含对一循轨线圈施力来产生该偏移信号。
30.如权利要求24所述的电路，其特征在于，TC信号的产生包含以peak(X)的线性组合来产生TC信号，而peak(X)代表由伺服控制系统的光检测器的光检测元件X所检测到光学检测信号的包络峰值振幅大小。
31.一种于一伺服控制系统中补偿一循轨误差(TE)偏移的方法，其特征在于，包括：
提供一算法；
提供一第一电路依据该算法来产生一循轨误差(TE)信号；
产生一个与该算法相关的偏移信号来代表一个在产生TE信号时所产生的TE偏移；
提供一第二电路以产生一补偿信号(TC)来补偿TE偏移，该TC信号的振幅为TE偏移的K倍，K为一系数；以及
以偏移信号的峰值振幅除以TC信号的峰值振幅来决定系数K的大小。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，该算法包含相差检测法、推拉法以及三维光束法。
33.如权利要求31所述的方法，其特征在于，TC信号包含peak(X)的线性组合，而peak(X)代表由伺服控制系统的光检测器的光检测元件X所检测到光学检测信号的包络峰值振幅大小。
34.一种于一伺服控制系统中补偿一循轨误差(TE)偏移的方法，其特征在于，包括：
提供一光检测器以检测激光光点的位置；
提供一组形成于光检测器中的光检测元件来提供有关激光光点位置的光学检测信号；
依据一算法来产生一循轨误差(TE)信号；
产生一个与该算法相关的补偿信号(TC)，该TC信号为peak(X)的线性组合，而peak(X)代表由伺服控制系统的光检测器的光检测元件X所检测到光学检测信号的包络峰值振幅大小；以及
产生一个与该算法相关的偏移信号来代表在产生该TE信号时所产生的TE偏移。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，另包括：
量测偏移信号的振幅VTE；
量测TC信号的振幅VTC；以及
以VTE除以VTC来决定增益大小。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，另包括：
决定VTE与VTC是否同相；
若VTE与VTC同相，则该增益定为-VTE/VTC，
若VTE与VTC反相，则该增益定为VTE/VTC；
将TC信号乘以所定出的增益；以及
将乘出的TC信号加至一个产生该TE信号的电路。
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