專利名稱：用來讀取和/或?qū)懭牍庥涗浢襟w的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來讀取和/或?qū)懭牍庥涗浢襟w的裝置。
US4497048中公開了這種類型的裝置。由這種裝置讀取的光記錄媒體具有一個(gè)信息層，同心圓或成螺旋形排列的軌道形式的凹陷被記錄在信息層中。此信息層被反射，凹陷，稱之為凹坑，通過光束被掃描。從光記錄媒體反射的光被直接投射到光探測(cè)裝置，在那里根據(jù)掃描的信息層的范圍的結(jié)構(gòu)形成衍射圖案。光探測(cè)器被分成按軌道的方向橫向地排列的區(qū)域，其信號(hào)被用來確定跟蹤的信號(hào)。在此情況下，這些信號(hào)的相關(guān)相角被比較。信號(hào)之間的時(shí)間差，也就是說彼此之間相關(guān)相移，與從軌道中心反射的光束的偏差成比例。此時(shí)間差因而被作為軌道錯(cuò)誤信號(hào)用來調(diào)整跟蹤。這種跟蹤的方法被稱為“差分相位檢測(cè)”(DPD)，其優(yōu)越性在于其操作與光記錄媒體反射的光強(qiáng)度無關(guān)。反射光強(qiáng)度可能由于光記錄媒體的反射能力而不同，并可能由于老化或環(huán)境影響造成的光分量的不同性能而改變。
通常，在普通類型的裝置中具有一個(gè)粗調(diào)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)微調(diào)驅(qū)動(dòng)器以達(dá)到跟蹤的目的。粗調(diào)驅(qū)動(dòng)器使整個(gè)讀取頭，也稱為“拾取裝置”，通常包括光源、光學(xué)系統(tǒng)和檢測(cè)裝置，相對(duì)于光記錄媒體在徑向方向上移動(dòng)。微調(diào)驅(qū)動(dòng)器通過移動(dòng)物鏡少量的光道間隔完成光束的跟蹤，公知裝置的缺陷在于微調(diào)驅(qū)動(dòng)器僅移動(dòng)物鏡，結(jié)果光束從光軸移位。這就導(dǎo)致衍射圖案在光探測(cè)器裝置上的微小的橫向位移。這就導(dǎo)致了估計(jì)信號(hào)的相角的移動(dòng)并被間接地解釋為光道偏差。這就是說，雖然光束最佳地位于光道上，透鏡位移造成的誤差導(dǎo)致跟蹤以總是造成光束從光道的中心的微小偏差的方式被校準(zhǔn)。物鏡被從光軸移位越多此偏差越大。光記錄媒體的信息層的結(jié)構(gòu)越小，干擾越多，此缺陷變得明顯。能夠被微調(diào)驅(qū)動(dòng)器可靠地重新調(diào)整的范圍在此情況下受到越來越大限定。由于物鏡從光軸的增加的偏差，跟蹤信號(hào)的產(chǎn)生因此受到越來越大限定。
因此本發(fā)明的目的是進(jìn)一步改進(jìn)根據(jù)上述跟蹤方法操作的裝置，以下述方式進(jìn)行跟蹤信號(hào)通過微調(diào)驅(qū)動(dòng)器在大于現(xiàn)有技術(shù)中可能的物鏡移動(dòng)的范圍內(nèi)能夠被重新調(diào)整而不存在任何問題。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一個(gè)識(shí)別裝置，用于識(shí)別物鏡從光軸的位移，該識(shí)別裝置發(fā)出一個(gè)校正信號(hào)給跟蹤裝置。其所具有的優(yōu)越性是光道錯(cuò)誤信號(hào)直接依據(jù)錯(cuò)誤的原因被校正，也就是說依據(jù)物鏡從光軸的位移。上述跟蹤方法也能夠被用于具有高記錄密度的光記錄媒體，也就是說小凹坑結(jié)構(gòu)，無須限定能夠被微調(diào)驅(qū)動(dòng)器調(diào)整的范圍。由于物鏡的驅(qū)動(dòng)信號(hào)無須與實(shí)際偏轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)，因此此信號(hào)的直接估算沒有實(shí)際效果。例如，當(dāng)該裝置被傾斜或類似情況時(shí)的外部影響，諸如振動(dòng)、地球的萬有引力，在缺少相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況下能夠?qū)е挛镧R被偏轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的方案可以克服此缺陷。根據(jù)本發(fā)明的裝置可以是一種適于專門用來讀取或?qū)ｉT用來寫入到光記錄媒體的裝置。然而，一種既適于讀取又適于寫入到光記錄媒體的裝置被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。同樣的有利的是用一個(gè)不同的光學(xué)元件替代物鏡，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，例如全息光學(xué)元件。
根據(jù)本發(fā)明，提供的識(shí)別裝置包括一個(gè)固定部件和一個(gè)耦連到透鏡的部件。這所具有的優(yōu)越性是能夠直接確定物鏡的移動(dòng)及其大小。這里提供的識(shí)別裝置，例如，霍爾傳感器或容性傳感器，其在每種情況下都具有一個(gè)固定部件和耦連到透鏡的部件。一個(gè)反射鏡被固定到透鏡并具有一個(gè)給定的光源/接收單元，它確定反射光束的移動(dòng)，或任何其它合適的由兩或多部分組成的傳感器也能夠被有利地用在這里。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供的識(shí)別裝置是一個(gè)估算檢測(cè)器單元發(fā)出的信號(hào)的校正信號(hào)發(fā)生裝置。其優(yōu)越性在于不需要被安裝在光學(xué)系統(tǒng)范圍內(nèi)的附屬元件。因此在光學(xué)系統(tǒng)的范圍內(nèi)不需要額外的結(jié)構(gòu)空間，以及附屬部件在透鏡上造成的消極影響，即使對(duì)耦連到所說的光學(xué)系統(tǒng)的識(shí)別裝置的輕微的影響也被消除。而且，出現(xiàn)在任何情況下的檢測(cè)器單元的這些信號(hào)被利用，這可能被看作為優(yōu)越性。
根據(jù)本發(fā)明，校正信號(hào)生成裝置具有一個(gè)差值形成裝置，用來形成第一和第二檢測(cè)器區(qū)域發(fā)出的信號(hào)之間的差值信號(hào)該差值信號(hào)被放大并作為校正信號(hào)輸出。與公知的裝置相比其優(yōu)越性是僅需要少量的附加功能單元。盡管其構(gòu)造簡(jiǎn)單，由于差值信號(hào)越大光點(diǎn)越遠(yuǎn)，也就是說，光束偏離光軸，可靠的校正信號(hào)生成仍能得到保證。放大器以一個(gè)特殊的增益系數(shù)操作，該增益系數(shù)被修改，從而校正信號(hào)的值適宜地與跟蹤誤差信號(hào)的值有關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步為具體化增益系數(shù)而作準(zhǔn)備，利用增益系數(shù)，差值信號(hào)被放大，以達(dá)到形成校正信號(hào)可變的目的。
這具有這樣的優(yōu)越性，光記錄媒體的反射系數(shù)或影響落在探測(cè)器上的光強(qiáng)度的其他情況的調(diào)整是可能的。甚至更準(zhǔn)確的跟蹤也是隨之能達(dá)到的。此情況下的放大器具有，例如，一個(gè)輸入端，可變?cè)鲆嫱ㄟ^它被控制。出現(xiàn)在該裝置中的盤型識(shí)別裝置可被連接到此輸入端，該裝置用來識(shí)別光記錄媒體的類型并能發(fā)出一個(gè)相應(yīng)于被該裝置讀取或?qū)懭氲耐暾庥涗浢襟w的反射系數(shù)的信號(hào)。增益系數(shù)能夠被相應(yīng)地設(shè)置。增益系數(shù)或者反過來能夠通過另一種合適的方法確定。
它特別適于直接確定光記錄媒體的反射系數(shù)并把所說的反射系數(shù)的倒數(shù)作為增益系數(shù)的可變分量反饋到放大器。其優(yōu)越性是對(duì)校正信號(hào)的最大的干擾影響，即對(duì)光記錄媒體的反射系數(shù)的依賴性，通過這種方式被消除。通過乘以反射系數(shù)的倒數(shù)，校正信號(hào)被相對(duì)于光記錄媒體的反射系數(shù)歸一化。在最簡(jiǎn)單的情況下，信息信號(hào)或HF信號(hào)被用來達(dá)到該目的，該信號(hào)是探測(cè)器元件的相加信號(hào)。倒數(shù)由此信號(hào)形成并被作為系數(shù)送至放大器。倒數(shù)形成器和放大器的結(jié)合作為一個(gè)歸一化放大器。由于HF信號(hào)和校正信號(hào)都是直接從光探測(cè)器的信號(hào)確定的，光記錄媒體的坑結(jié)構(gòu)造成的波動(dòng)直接被補(bǔ)償。如果，由于這些分量，沒有最佳的相關(guān)性，如，能夠獲得這些信號(hào)的相同相角和相同頻率響應(yīng)，則首先形成信號(hào)的時(shí)間平均值，然后利用一個(gè)可變?cè)鲆嫦禂?shù)運(yùn)行放大操作。這就消除了瞬時(shí)波動(dòng)。在本發(fā)明的另一種變形中，其也可能使用恰好其中一個(gè)探測(cè)器區(qū)域或其一部分的信號(hào)取代HF信號(hào)，該信號(hào)被進(jìn)行時(shí)間平均。由多個(gè)分量的結(jié)合組成的增益系數(shù)同樣存在于本發(fā)明的范圍內(nèi)，例如歸一化和另外一個(gè)可變分量的加權(quán)和。
根據(jù)本發(fā)明的第一種變形，第一和第二探測(cè)器區(qū)域各包括一個(gè)單個(gè)的探測(cè)器元件。其優(yōu)越性在于需要總數(shù)恰好兩個(gè)的光探測(cè)器，這導(dǎo)致探測(cè)器裝置的小型化和低成本。
根據(jù)本發(fā)明的另一種變形，采取措施從每種情況的兩個(gè)探測(cè)器元件構(gòu)成第一和第二探測(cè)器區(qū)域，交叉形成的四個(gè)探測(cè)器元件的求和信號(hào)被送到相位比較裝置。其優(yōu)越性在于有較好的分辨率。在從光道偏離的過程中，衍射圖案按照被分為四的探測(cè)器排列通常具有一個(gè)對(duì)角線分布，結(jié)果是交叉形成的求和信號(hào)的估算，也就是說在對(duì)角線方向，能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的跟蹤信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，采取措施來自動(dòng)地和與干擾影響無關(guān)地確定增益系數(shù)。其優(yōu)越性在于所有可能的干擾影響都被補(bǔ)償，而不必事先詳細(xì)了解它們的相互作用和生成。
在這方面的一種有利的方法規(guī)定如下用來設(shè)置放大器的增益系數(shù)的方法，其特征在于，采用一個(gè)開路的光道校準(zhǔn)電路，通過驅(qū)動(dòng)一個(gè)微調(diào)驅(qū)動(dòng)器使物鏡從其中間位置偏轉(zhuǎn)并估算光道誤差信號(hào)，偏差被確定并且增益系數(shù)被設(shè)置到一個(gè)校準(zhǔn)的增益系數(shù)。
本說明書中，所列舉的本發(fā)明的特征也能夠方便地彼此結(jié)合在一起。根據(jù)本發(fā)明的裝置的其他優(yōu)越性和根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)越性能夠通過下面的描述來了解。在圖中

圖1所示為本發(fā)明的裝置的略圖，圖2所示為本發(fā)明的裝置的相位檢測(cè)器，圖3所示為本發(fā)明的裝置的檢測(cè)器信號(hào)之間的相位關(guān)系；和圖4所示為用來調(diào)整本發(fā)明的裝置的增益系數(shù)的裝置。
圖1示出本發(fā)明的裝置的略圖。光源1產(chǎn)生一個(gè)光束，經(jīng)半透明反射鏡2聚焦在光記錄媒體4上，半透明反射鏡2作為典型實(shí)施例中的偏振光分離器的一部分被圖示。光束從光記錄媒體被直接反射到探測(cè)器裝置5。探測(cè)器裝置5以傾斜90°的方式出現(xiàn)，也就是說平視圖，并包括四個(gè)探測(cè)器元件A、B、C和D。箭頭10表示光道的方向，即記錄媒體4相對(duì)于探測(cè)器裝置5移動(dòng)的方向。探測(cè)器裝置5被分成兩個(gè)探測(cè)器區(qū)域，這兩個(gè)探測(cè)器區(qū)域根據(jù)光道方向被橫向地設(shè)置，并在一側(cè)包括探測(cè)器元件A和D，在另一側(cè)包括B和C。
一個(gè)準(zhǔn)直儀7位于光源1和反射鏡2之間，一凸透鏡8位于反射鏡2和探測(cè)器裝置5之間。微調(diào)驅(qū)動(dòng)器6根據(jù)微調(diào)驅(qū)動(dòng)器激勵(lì)信號(hào)TS在關(guān)于光記錄媒體4的徑向上移動(dòng)物鏡3。光記錄媒體4在典型實(shí)施例中被設(shè)計(jì)成盤狀，例如相應(yīng)于聲頻密度盤(CD)、視盤、具有高記錄密度的記錄媒體(DVD)等。光記錄媒體4通過盤驅(qū)9旋轉(zhuǎn)，盤驅(qū)9在這里僅簡(jiǎn)單圖示。沿直徑通過記錄媒體4的截面被圖示。被物鏡3聚焦在記錄媒體4上的光束被定位在記錄媒體4的徑向外部區(qū)域中。從光記錄媒體4反射的光束通過物鏡3后，由微調(diào)驅(qū)動(dòng)器6造成的物鏡3的位移導(dǎo)致光束的位移，光束位移的方向由箭頭12指示。箭頭11表示物鏡3移動(dòng)的方向。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，透鏡移動(dòng)識(shí)別裝置的一個(gè)與固定部件13互相配合的部件13′被耦合到透鏡3。識(shí)別裝置的固定部件13發(fā)出一個(gè)校正信號(hào)KS′。部件13和13′僅作簡(jiǎn)單圖示，沒有詳細(xì)進(jìn)行描述，因此這里涉及的部件13和13′可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的任何理想的合適的位置或移位傳感器。
探測(cè)器元件A和C的輸出被連接到加法器15，探測(cè)器元件B和D的輸出被連接到加法器16。相應(yīng)的加法信號(hào)A+C和B+D被送到一個(gè)相位檢測(cè)器14，相位檢測(cè)器14的輸出端產(chǎn)生由DPD方法確定的光道誤差信號(hào)DPD-TE。相位檢測(cè)器14的輸出被連接到另一個(gè)加法器17，在加法器17的其他輸入端出現(xiàn)校正信號(hào)KS、KS′或KS″，其輸出信號(hào)是校正光道誤差信號(hào)TE。在此情況下的校正信號(hào)KS′對(duì)應(yīng)于根據(jù)已經(jīng)描述的第一實(shí)施例確定的校正信號(hào)，而校正信號(hào)KS和KS″是分別通過下面描述的示范實(shí)施例的第二和第三實(shí)施例確定的。
加法器15和16的輸出被連接到另一加法器18的輸入端。從而所有檢測(cè)器單元A、B、C和D的信號(hào)的和出現(xiàn)在加法器18的輸出端。此信號(hào)是信息信號(hào)HF，被送到估算單元(未圖示)，以便被轉(zhuǎn)換成用戶能夠估算的信號(hào)。
下面參考圖2和3描述相位檢測(cè)器14的結(jié)構(gòu)和功能。
根據(jù)第二示范實(shí)施例，采取措施從檢測(cè)器裝置5的信號(hào)來確定物鏡3的位移。因此，檢測(cè)器單元A和D被連接到加法器22的輸入端，檢測(cè)器單元B和C的輸出端被連接到加法器23的輸入端。相加信號(hào)A+D和B+C分別出現(xiàn)在加法器22和23的輸出端，并對(duì)應(yīng)于按光道方向橫向安置的檢測(cè)器區(qū)域，檢測(cè)器區(qū)域包括檢測(cè)器單元A和D以及檢測(cè)器單元B和C。加法器22和23的輸出端被連接到一個(gè)差值形成器24，差值信號(hào)X出現(xiàn)在其輸出端。差值形成器24的輸出端被連接到一個(gè)放大器25，放大器25的增益系數(shù)K是可變的。校正信號(hào)KS出現(xiàn)在放大器25的輸出端。放大器25的控制輸入端26以受控方式改變?cè)鲆嫦禂?shù)K。在本示范實(shí)施例中，控制輸入端26被連接到倒數(shù)形成器27的輸出端，信息信號(hào)HF出現(xiàn)在倒數(shù)形成器27的輸入端。倒數(shù)形成器27同時(shí)具有放大或?yàn)V波功能。因此放大器25的增益系數(shù)K對(duì)應(yīng)于信息信號(hào)HF的倒數(shù)，K＝1/HF，如果倒數(shù)形成器27的增益系數(shù)為1，也就是說，沒有放大作用。
在本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)中，檢測(cè)器裝置5恰好包括兩個(gè)檢測(cè)器單元A和B。這種情況下不需要加法器15、16、22和23，檢測(cè)器單元A和B的輸出信號(hào)被直接送給差值形成器24和相位檢測(cè)器14的輸入端。此結(jié)構(gòu)的構(gòu)造簡(jiǎn)單，但是與使用四個(gè)檢測(cè)器單元的結(jié)構(gòu)相比，沒有完全達(dá)到其精度。
根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，其中一個(gè)檢測(cè)器單元，圖1中的檢測(cè)器單元B，被連接到加法器38，在加法器38的其他輸入端出現(xiàn)一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)Vref，在其輸出端出現(xiàn)一個(gè)校正信號(hào)KS″?；鶞?zhǔn)信號(hào)被設(shè)置成當(dāng)檢測(cè)器單元B由按照箭頭10所指示的光道方向位于檢測(cè)器單元5的中央的點(diǎn)來說明時(shí)校正信號(hào)KS″變?yōu)榱?。例如，這種設(shè)置可以在制造期間完成。該點(diǎn)從中央位置的任何偏移都會(huì)導(dǎo)致一個(gè)正或負(fù)的校正信號(hào)KS″。
為了描述本發(fā)明的裝置的功能，首先參考圖2。相位檢測(cè)器14的結(jié)構(gòu)在圖2中被簡(jiǎn)單地說明。相位檢測(cè)器14的輸入端被連接到相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器19和19′，轉(zhuǎn)換器的輸出端被連接到相位比較器20的輸入端。相位比較器20的輸出端經(jīng)過一個(gè)低通濾波器21連接到相位檢測(cè)器14的輸出端，在那里出現(xiàn)用DPD方法確定的光道誤差信號(hào)DPD-TE，此種情況下的低通濾波器21由電阻R和電容C簡(jiǎn)單地表示。相位檢測(cè)器14的第一輸入端被連接到加法器15的輸出端，在加法器15的輸入端出現(xiàn)檢測(cè)器單元A和C的輸出信號(hào)，相位檢測(cè)器14的第二輸入端被連接到加法器16的輸出端，加法器16的輸入端被連接到檢測(cè)器單元B和D。
檢測(cè)器單元A和C的信號(hào)被加進(jìn)加法器15，并且相加信號(hào)在轉(zhuǎn)換器19中被變成邏輯電平，轉(zhuǎn)換器19用作一個(gè)零交叉比較器。一個(gè)相應(yīng)的數(shù)字化相加法信號(hào)B+D通過加法器16和轉(zhuǎn)換器19’形成。這兩個(gè)信號(hào)被送到相位比較器20，它計(jì)算兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間間隔。光道誤差信號(hào)DPD-TE是這些時(shí)間差的平均，并由低通濾波器21形成。如果掃描位置或點(diǎn)29，如下面參考圖3所述，準(zhǔn)確地跟隨光道中心30，那么就會(huì)同時(shí)出現(xiàn)相加信號(hào)A+C和B+D的零交叉，最終的光道誤差為零。如果點(diǎn)29跟隨光道具有一個(gè)離光道中心的恒定偏差，那么就不再同時(shí)產(chǎn)生這些相加信號(hào)的零交叉，而是彼此之間相對(duì)在時(shí)間上的移動(dòng)。對(duì)于平均值，產(chǎn)生的時(shí)間差近似與從光道中心掃描的偏差成比例，對(duì)于參照其中一個(gè)信號(hào)的時(shí)間差而言，可能是正或負(fù)。因此時(shí)間差的符號(hào)包括方向和大小，從另一方面來說，包括偏移的大小。
在圖3的上部簡(jiǎn)單地示出了放大了的光記錄媒體4的信息層的平視圖。三條光道明顯地一條挨一條排列，兩個(gè)或三個(gè)稱為凹坑28的凹陷形成所說的光道，并具有一個(gè)沿光道方向的細(xì)長的延伸。凹坑28在光道方向上的間距和在光道方向(箭頭10)上的長度都能夠在一定的限定范圍內(nèi)偏離在此所表示的狀態(tài)。這取決于用于轉(zhuǎn)換要存儲(chǔ)在凹坑圖案中的信息的調(diào)制方法和記錄的信息項(xiàng)的內(nèi)容。特別是，凹坑28可具有不同的長度。
檢測(cè)器裝置5關(guān)于中央光道的光道中心30對(duì)稱地放置，并具有檢測(cè)器單元A、B、C和D，檢測(cè)器裝置5被圖示在凹坑28的左側(cè)。這用來解釋檢測(cè)器區(qū)域A、B、C和D的輸出信號(hào)如何依據(jù)從光道中心30落入信息層中的光點(diǎn)29的位移而運(yùn)作的。
在圖3的下部，檢測(cè)器區(qū)域A、B、C和D的輸出信號(hào)的幾種組合的振幅被依據(jù)時(shí)間軸t畫出，時(shí)間軸t對(duì)應(yīng)于沿光道方向的空間軸，即使點(diǎn)29和光記錄媒體在光道方向上(箭頭10)以正常讀取速度彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
直接在凹坑28下繪的曲線31示出了信息信號(hào)HF，即所有檢測(cè)器單元A、B、C和D的信號(hào)的總和。只要點(diǎn)29不遇到一個(gè)凹坑28，信息信號(hào)HF的振幅是大的。當(dāng)點(diǎn)29移到一個(gè)凹坑28上時(shí)，由于破壞性的影響，振幅減小，當(dāng)達(dá)到點(diǎn)29和凹坑28最大可能的重疊時(shí)振幅達(dá)到最小值。
曲線32示出了無光道誤差的信號(hào)A+C和B+D的結(jié)合，也就是說當(dāng)點(diǎn)29聚在光道中心30，或當(dāng)這里沒有物鏡3的偏轉(zhuǎn)時(shí)。曲線32′(虛點(diǎn)線)和曲線32″(短劃線)示出了求和信號(hào)A+C和B+D的時(shí)間移動(dòng)，這是依據(jù)透鏡位移或點(diǎn)29′和點(diǎn)29″分別在移動(dòng)掃描光道30′和30″的方向上從光道中心30的偏移。由于從光道中心的偏移和透鏡位移都導(dǎo)致同樣的結(jié)果，這兩個(gè)相關(guān)性不能被分離。信號(hào)A+C和B+D彼此相對(duì)的時(shí)間移位Δt，就其大小而言，對(duì)應(yīng)于移動(dòng)掃描光道30′、30″從光道中心30偏移的大小，就其正負(fù)號(hào)而言，對(duì)應(yīng)于相應(yīng)偏移的方向。通過上述方式，相位檢測(cè)器14確定光道誤差信號(hào)DPD-TE。
注意，依據(jù)光結(jié)構(gòu)，檢測(cè)器區(qū)域A、B、C和D的信號(hào)即使在沒有光道偏移或透鏡偏轉(zhuǎn)的情況彼此之間也可能有暫時(shí)靜止移位。然而，曲線32′和32″所示的B+D與A+C相比較的位移是典型的透鏡偏轉(zhuǎn)或從光道中心的偏移。
圖4示出了一種用來調(diào)整根據(jù)本發(fā)明的裝置的增益系數(shù)K的裝置。在偏離光道中心時(shí)檢測(cè)到的光道誤差信號(hào)DPD-TE被送給K系數(shù)控制器RK，以達(dá)到根據(jù)圖4設(shè)置增益系數(shù)K的目的，K系數(shù)控制器最好由一個(gè)放大器PREA形成，放大器PREA最好具有一個(gè)電阻器，電阻器在至少一個(gè)用來來設(shè)置增益系數(shù)K的反饋回路中具有一個(gè)可變電阻值。那么補(bǔ)償光道誤差信號(hào)TE在偏移校正OFFSET前或后的K系數(shù)控制器RK或放大器PREA的輸出端可以得到，用一個(gè)開路光道校準(zhǔn)電路光道誤差信號(hào)TE形成自動(dòng)設(shè)置增益系數(shù)K方法的開始點(diǎn)。
圖4所表示的基本電路圖用來完成自動(dòng)K系數(shù)設(shè)置的主要的綜合的方法，示出了一個(gè)被光源1的掃描光束掃描的光記錄媒體4，光源1的光束通過一個(gè)光束分離器STT和一個(gè)物鏡3，用來把掃描光束聚焦在光記錄媒體4上并通過檢測(cè)器裝置5檢測(cè)，檢測(cè)器裝置5包括四個(gè)檢測(cè)器單元A、B、C、D。在每種情況下光道誤差信號(hào)DPD-TE和補(bǔ)償信號(hào)KS通過電阻器R1、R2連接到放大器PREA的一個(gè)輸入端。放大器PREA的正相輸入端經(jīng)過第三電阻器R3接地，反相輸入端經(jīng)過一個(gè)最好通過電信號(hào)能被調(diào)節(jié)的電阻連接到放大器PREA的輸出端。以此方式連接的放大器PREA形成實(shí)際K系數(shù)控制器RK，并在其輸出端具有一個(gè)加法器OFFSET，以達(dá)到在校準(zhǔn)電路中作公知的偏移校正的目的，結(jié)果，在加法器OFFSET之后可以得到補(bǔ)償光道誤差信號(hào)TE，為了能夠被用作連接的光道校準(zhǔn)放大器TRV的校準(zhǔn)變量，信號(hào)TE能夠根據(jù)增益系數(shù)K被最佳地設(shè)置。為了設(shè)置增益系數(shù)K，光道校準(zhǔn)電路放大器TRV通過開關(guān)S1與微調(diào)驅(qū)動(dòng)器6斷開，同時(shí)微調(diào)驅(qū)動(dòng)器6被連接到振蕩器OSZ，微調(diào)驅(qū)動(dòng)器6用來偏轉(zhuǎn)物鏡3。此種情況下的轉(zhuǎn)換信號(hào)由微處理器提供，微處理器存在于該裝置中，沒有圖示。為了偏轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置或物鏡3，振蕩器OSZ最好提供一個(gè)正弦控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)使微調(diào)驅(qū)動(dòng)器6和物鏡3偏轉(zhuǎn)某一距離，根據(jù)圖4，一個(gè)閾值開關(guān)SWS被連接到振蕩器OSZ并被用來形成驅(qū)動(dòng)兩個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)S2、S3的方波信號(hào)。通過轉(zhuǎn)換開關(guān)S2、S3，補(bǔ)償光道誤差信號(hào)TE或地電位分別經(jīng)過電阻器R3和電阻器R4交替地施加于差分放大器的輸入端。差分放大器的正相輸入端經(jīng)過一個(gè)第一電容器C1連接到接地端，同時(shí)其反相輸入端經(jīng)第二電容器C2連接到差分放大器的輸出端。轉(zhuǎn)換開關(guān)S2、S3和向上連接的差分放大器一起形成一個(gè)所謂的同步檢測(cè)器SDV，同步檢測(cè)器SDV形成一個(gè)對(duì)應(yīng)于K系數(shù)控制器RK的初始位置的光道誤差信號(hào)TE的同步檢測(cè)器輸出信號(hào)。由于K系數(shù)控制器RK為達(dá)到最佳設(shè)置而必須被控制的轉(zhuǎn)換方向通過振蕩器OSZ的信號(hào)在同步檢測(cè)器SDV的輸入端被確定，該信號(hào)以上述距離實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)，補(bǔ)償光道誤差信號(hào)TE從一個(gè)最佳分布的偏差能夠直接被用作設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)。同步檢測(cè)器SDV最好是個(gè)差分同步積分器或同步解調(diào)器，由于物鏡3偏轉(zhuǎn)方向的知識(shí)，它可以便利地直接用來確定方向，也就是說增加或減小，其中對(duì)增益系數(shù)K必須作最佳設(shè)置。由于根據(jù)振蕩器OSZ的驅(qū)動(dòng)知道物鏡3被偏轉(zhuǎn)時(shí)的頻率，K系數(shù)控制器RK必須被控制的方向被直接確定，因?yàn)榭梢约俣ó?dāng)振蕩器信號(hào)和同步解調(diào)器信號(hào)同相時(shí)增益系數(shù)K或放大器PREA的增益太大，另一方面，當(dāng)振蕩器信號(hào)和同步解調(diào)器信號(hào)反相時(shí)增益系數(shù)K或放大器PREA的增益太小。振蕩器頻率最好是低于微調(diào)驅(qū)動(dòng)器6的機(jī)械固有諧振頻率的頻率。
對(duì)應(yīng)于偏差的同步檢測(cè)器輸入信號(hào)在同步檢測(cè)器SDV的輸入端是激活的，為了達(dá)到增益系數(shù)K自動(dòng)設(shè)置的目的，用于驅(qū)動(dòng)K系數(shù)控制器RK的采樣保持電路SAH被連接到同步檢測(cè)器SDV的輸出端，最好經(jīng)過一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD。通過采樣保持電路SAH，以公知的方式，用來設(shè)置K系數(shù)控制器RK的相應(yīng)電流值被接受，并且，最佳設(shè)置最終被保持。象轉(zhuǎn)換到校準(zhǔn)模式一樣，此控制最好由已提到的微處理器執(zhí)行。為了保證以自動(dòng)方式確定的設(shè)定值的高的長期穩(wěn)定性，對(duì)于最佳K系數(shù)調(diào)整，提供了一個(gè)數(shù)字采樣保持電路SAH，雖然理論上也可以使用模擬操作的采樣保持電路SAH。而且，使用提供基本積分信號(hào)分量的同步檢測(cè)器SDV的示范實(shí)施例已經(jīng)被描述，雖然在稍微偏離最佳設(shè)置的情況下采用提供成比例信號(hào)分量的同步檢測(cè)器SDV尤其在結(jié)合調(diào)整行為時(shí)也會(huì)是最佳的。使用包含積分和成比例分量的信號(hào)的優(yōu)越性在于連接的積分器操作超出限定值的危險(xiǎn)被減少，并且以確定的剩余誤差實(shí)現(xiàn)操作。而且，沒有輸入信號(hào)可利用的操作狀態(tài)被成比例分量有利地影響。
如示范實(shí)施例中所述，增益系數(shù)K影響依據(jù)物鏡3的偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的光道誤差信號(hào)TE的梯度。光道誤差信號(hào)TE的梯度是由于光道誤差信號(hào)TE由兩個(gè)分量組成的事實(shí)所造成的，一個(gè)第一分量是由相應(yīng)于光道中心30的物鏡3的位置確定的。此分量對(duì)應(yīng)于實(shí)際光道誤差信號(hào)。另一個(gè)分量是涉及光道誤差信號(hào)的梯度的分量。這個(gè)分量構(gòu)成用增益系數(shù)K校正的分量，是由物鏡3從其中間位置的偏轉(zhuǎn)得到的。產(chǎn)生的誤差分量通過本發(fā)明以上述方式被校正。通過增益系數(shù)K校正的誤差分量不受校準(zhǔn)電路中的偏移設(shè)置或增益設(shè)置的影響。為了設(shè)置增益系數(shù)K，校準(zhǔn)電路被開路并且物鏡3被偏轉(zhuǎn)，同時(shí)，相反地，在校準(zhǔn)電路閉合的情況下在校準(zhǔn)電路中設(shè)置偏移或增益也是可能的，為了從其中間位置偏轉(zhuǎn)物鏡3的目的微調(diào)驅(qū)動(dòng)器6的特殊驅(qū)動(dòng)是不需要的，因?yàn)檫@是由校準(zhǔn)信號(hào)來完成的。
權(quán)利要求
1.借助于光束讀取或?qū)懭牍庥涗浢襟w的裝置，該裝置具有一個(gè)把光束聚焦在記錄媒體(4)上的物鏡(3)，一個(gè)把從記錄媒體(4)反射的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的檢測(cè)器裝置(5)，檢測(cè)器裝置被分成按光記錄媒體(4)的光道方向橫向排列的檢測(cè)器單元(A、B、C、D)，一個(gè)相位比較裝置(14)，估算檢測(cè)器單元(A、B、C、D)發(fā)出的信號(hào)的相角并發(fā)出一個(gè)與相移成比例的信號(hào)(DPD-TE)，一個(gè)跟蹤裝置，用來根據(jù)相位比較裝置(14)發(fā)出的信號(hào)跟蹤光道，其特征在于具有一個(gè)識(shí)別裝置，用來識(shí)別物鏡從光軸的位移，該識(shí)別裝置發(fā)出一個(gè)校正信號(hào)(KS，KS′)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于識(shí)別裝置包括一個(gè)固定部件(13)和一個(gè)耦合到物鏡(3)的部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于識(shí)別裝置是個(gè)校正信號(hào)生成裝置，它估算檢測(cè)器單元(A、B、C、D)發(fā)出的信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其特征在于校正信號(hào)生成裝置具有一個(gè)差值形成裝置(24)，在差值形成裝置(24)的輸入端具有第一和第二檢測(cè)器區(qū)域(分別是A、D和B、C)的信號(hào)，并且其輸出端連接到一個(gè)發(fā)出校正信號(hào)(KS)的放大器(25)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其特征在于放大器(25)的增益系數(shù)(K)是變量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其特征在于具有一個(gè)反射系數(shù)確定裝置(18)，從其輸出信號(hào)形成倒數(shù)并被作為增益系數(shù)(K)的可變分量送到放大器(25)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4-6中之一的裝置，其特征在于從每種情況下的單個(gè)檢測(cè)器單元(分別是A或D以及B或C)形成第一和第二檢測(cè)器區(qū)域(分別是A、D和B、C)。
8.根據(jù)前述的任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于第一和第二檢測(cè)器區(qū)域(分別是A、D和B、C)的每一個(gè)都是從第一和第二檢測(cè)器單元(分別是A和D和B和C)形成的，其中來自第一檢測(cè)器區(qū)域(A、D)的第一檢測(cè)器單元(A)和第二檢測(cè)器區(qū)域(B、C)的第二檢測(cè)器單元(C)的求和信號(hào)以及來自第一檢測(cè)器區(qū)域(A、D)的第二檢測(cè)器單元(D)和第二檢測(cè)器區(qū)域(B、C)的第一檢測(cè)器單元(B)的求和信號(hào)被送到相位比較裝置(14)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中之一的裝置，其特征在于微調(diào)驅(qū)動(dòng)器(6)被連接到一個(gè)控制裝置(S1)，用來從其中間位置偏轉(zhuǎn)物鏡(3)，并提供估算單元(SDV)，在偏轉(zhuǎn)期間估算與相移成比例的信號(hào)(DPD-TE)，一個(gè)用來自動(dòng)設(shè)置K系數(shù)控制器(RK)到一個(gè)最佳增益系數(shù)(K)的傳動(dòng)裝置(SAH)連接到估算單元(SDV)。
10.用來設(shè)置根據(jù)權(quán)利要求5的放大器(25)的增益系數(shù)(K)的方法，其特征在于，采用一個(gè)開路的光道校準(zhǔn)電路，通過驅(qū)動(dòng)一個(gè)微調(diào)驅(qū)動(dòng)器(6)使物鏡(3)從其中間位置偏轉(zhuǎn)并估算光道誤差信號(hào)(TE)，偏差被確定并且增益系數(shù)(K)被設(shè)置到一個(gè)校正的增益系數(shù)(K)。
全文摘要
通過光束讀取或?qū)懭牍庥涗浢襟w(4)的裝置,使用DPD方法進(jìn)行跟蹤。公知裝置缺點(diǎn)在于物鏡(3)為跟蹤而被移動(dòng),結(jié)果光束移離光軸。光記錄媒體(4)信息層的結(jié)構(gòu)越小,干擾越多,此缺陷變得明顯。能夠通過微調(diào)驅(qū)動(dòng)器(6)可靠調(diào)整的范圍在這種情況下受到越來越大的限制。本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)上述類型裝置,從而能夠毫無問題地作大范圍調(diào)整。本發(fā)明提供一識(shí)別裝置用來識(shí)別物鏡從光軸的位移,它發(fā)出校正信號(hào)(KS、KS′)。本發(fā)明的裝置用作光記錄媒體的播放或記錄裝置。
文檔編號(hào)G11B7/085GK1173702SQ9711468
公開日1998年2月18日 申請(qǐng)日期1997年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月31日
發(fā)明者克里斯琴·比克勒, 鄧遼金 申請(qǐng)人:德國湯姆遜-布朗特公司