專利名稱：光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制領(lǐng)域。特別是本發(fā)明涉及一種光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置，它能夠根據(jù)指示光拾取器中偏離物鏡中心的程度的徑向偏移檢測(cè)結(jié)果和根據(jù)光盤傾角的傾斜程度檢測(cè)結(jié)果實(shí)現(xiàn)跟蹤控制和滑軌(Sled)控制，從而獲得良好的重放信號(hào)質(zhì)量。
在常規(guī)的光盤記錄和重放設(shè)備中，由所接通的激光束以恒速掃描光盤上的信號(hào)軌跡，實(shí)現(xiàn)信息的記錄或信息的重放。為此，采用多種控制手段，例如物鏡的聚焦控制，光拾取器的跟蹤控制和滑軌控制，以及光盤的轉(zhuǎn)速控制。重放專用光盤例如小型盤，數(shù)字通用盤等，將信息信號(hào)記錄到螺旋信號(hào)軌跡上連續(xù)的槽的坑上，從而跟蹤控制聚光到光拾器上的激光束沿信號(hào)軌跡的掃描，實(shí)現(xiàn)對(duì)光盤上記錄的信息的讀取和重放。
圖1的方框圖表示了常規(guī)的光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，轉(zhuǎn)盤109由一個(gè)控制光盤101轉(zhuǎn)速的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，將光盤109安放到其上面，光拾取器102將光束照射到置于轉(zhuǎn)盤109上的光盤101上，并檢測(cè)反射光，將檢測(cè)的光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)a，b，c，d，e和f。重放信號(hào)處理裝置103接收來(lái)自光拾取器102輸出的電信號(hào)a，b，c，d，e和f，經(jīng)處理后輸出聚焦控制信號(hào)Fe，跟蹤控制信號(hào)Te和高頻重放信號(hào)RF。聚焦控制器104輸入來(lái)自重放信號(hào)處理器103的聚焦誤差信號(hào)Fe，并激勵(lì)一個(gè)位于光拾取器102內(nèi)的聚焦驅(qū)動(dòng)器FA，實(shí)現(xiàn)聚焦控制。同時(shí)，跟蹤控制器105從重放信號(hào)處理器103輸入跟蹤控制信號(hào)Te，并激勵(lì)一個(gè)位于光拾取器102內(nèi)的跟蹤驅(qū)動(dòng)器TA，實(shí)現(xiàn)跟蹤控制，另外一個(gè)滑軌電機(jī)控制器106從重放信號(hào)處理器103輸入跟蹤控制信號(hào)Te，實(shí)現(xiàn)滑軌控制操作。一個(gè)光穩(wěn)定裝置108對(duì)于光拾取器102產(chǎn)生的激光束起穩(wěn)定作用。
光拾取器102最好包括一個(gè)產(chǎn)生激光的激光二極管LD；一個(gè)衍射光柵GR和一個(gè)分光器BS，后者以三束方式由入射光產(chǎn)生一個(gè)主光束和一個(gè)輔助光束，主光束用于再現(xiàn)已記錄在光盤101上的數(shù)據(jù)，輔助光束利用由激光二極管LD產(chǎn)生的激光檢測(cè)跟蹤控制信號(hào)；物鏡OL將來(lái)自分光器BS的主和輔助光束的三束光會(huì)聚到光盤101的信號(hào)軌跡上，跟蹤和聚焦驅(qū)動(dòng)器TA和FA分別實(shí)現(xiàn)跟蹤和聚焦控制，于是物鏡OL能夠?qū)⒅骱洼o助光束的三束光形式會(huì)聚到光盤101的信號(hào)軌跡上；傳感器透鏡SL以象散方式獲得聚焦控制信號(hào)；光檢測(cè)器PD檢測(cè)從光盤101反射的光，并且將該檢測(cè)的光輸送到重放信號(hào)處理器103。
在操作時(shí)，在光盤101放置于轉(zhuǎn)盤109上后，當(dāng)啟動(dòng)重放操作光拾取器102中的激光二極管LD產(chǎn)生一個(gè)恒定強(qiáng)度的激光，從而在光穩(wěn)定裝置108的控制下完成讀操作。
衍射光柵GR將該激光衍射為三束方式，并且將該激光轉(zhuǎn)變成主光束和輔助光束。此時(shí)，主和輔助光束的三光束由分光器BS反射，并且會(huì)聚到物鏡OL上，然后對(duì)光盤101的信號(hào)軌跡進(jìn)行信號(hào)掃描。
從光盤101反射的光連續(xù)地通過物鏡OL和分光器BS，并且通過傳感器透鏡SL照射到光檢測(cè)器PD上，從而以象散方式獲得聚焦控制信號(hào)。
圖2a-2c表示圖1的光拾取器中激光的會(huì)聚狀態(tài)，其中圖2a說明激光的會(huì)聚程度，圖2b表示激光在光盤上的會(huì)聚狀態(tài)，圖2c表示光檢測(cè)器的布置狀態(tài)。如圖2a所示，當(dāng)物鏡OL會(huì)聚激光二極管LD的激光時(shí)，用于讀取信息信號(hào)的主光束LB，和用于檢測(cè)跟蹤控制信號(hào)的輔助光束LBr和LB1配置到，如圖2b所示，光盤101的槽內(nèi)由點(diǎn)行構(gòu)成的信號(hào)軌跡上。結(jié)果，光盤101的信號(hào)記錄表面所反射的光會(huì)聚到物鏡OL上，繼而穿過分光器BS。此后，通過分光器BS的光通過傳感器透鏡SL會(huì)聚到光檢測(cè)器PD上，如圖2c所示結(jié)構(gòu)。
在這種情況下，假設(shè)表示在信號(hào)軌跡之間的間隔的軌跡間距為“TP”，輔助光束LBr和LBl各照射到偏離信號(hào)軌跡0.25TP之處，用于再現(xiàn)記錄信息。
光檢測(cè)器PD包括主光檢測(cè)元件和輔助光檢測(cè)元件，前者檢測(cè)主光束LB的光量，后者檢測(cè)輔助光束LBr和LBl的光量。這里，主光檢測(cè)元件是PDA，PDB，PDC和PDD，它們分別沿光盤101的跟蹤和徑向方向分成四分區(qū)，輔助光檢測(cè)元件是PDE和PDF，它們各布置在主光檢測(cè)元件的上和下端。光檢測(cè)元件PDA，PDB，PDC，PDD，PDE和PDF分別輸出電信號(hào)a，b，c，d，e，f到重放信號(hào)處理裝置103，從而產(chǎn)生聚焦控制信號(hào)Fe，跟蹤控制信號(hào)Te和高頻重放信號(hào)RF。具體地說，重放信號(hào)處理裝置103輸入由光檢測(cè)元件PDA，PDB，PDC和PDD測(cè)出的電信號(hào)a，b，c和d，對(duì)這些輸入信號(hào)進(jìn)行(a+b)-(b+d)的處理后，輸出聚焦控制信號(hào)Fe。同時(shí)，重放信號(hào)處理裝置103對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行(a+b+c+d)的運(yùn)算，輸出高頻重放信號(hào)RF。另一方面，重放信號(hào)處理裝置103輸入由光檢測(cè)元件PDE和PDF測(cè)出的電信號(hào)e和f，并進(jìn)行(e-f)的運(yùn)算，處理輸入信號(hào)，輸出跟蹤控制信號(hào)Te。
信道比特信號(hào)處理器(圖中未示出)接收由重放信號(hào)處理裝置103產(chǎn)生的高頻再現(xiàn)信號(hào)RF，產(chǎn)生一個(gè)過零點(diǎn)交叉過程的球面波，從而檢測(cè)一個(gè)信道比特信號(hào)行。數(shù)字信號(hào)處理器(圖中無(wú))對(duì)所述信道比特信號(hào)行譯碼和糾錯(cuò)，得到數(shù)字信息數(shù)據(jù)。這些信息數(shù)據(jù)根據(jù)用途再進(jìn)行不同處理變換。
聚焦控制器104對(duì)聚焦控制信號(hào)Fe進(jìn)行處理，并驅(qū)動(dòng)光拾取器102的聚焦驅(qū)動(dòng)器FA，實(shí)現(xiàn)聚焦控制。跟蹤控制器105處理跟蹤控制信號(hào)Te，驅(qū)動(dòng)光拾取器102的跟蹤驅(qū)動(dòng)器TA，實(shí)現(xiàn)跟蹤控制。這里，跟蹤驅(qū)動(dòng)器TA不會(huì)被驅(qū)動(dòng)超過幾個(gè)100μm，光拾取器102根據(jù)這個(gè)跟蹤控制信號(hào)Te沿光盤101的徑向移動(dòng)。滑軌控制根據(jù)跟蹤控制信號(hào)Te的低頻信號(hào)動(dòng)作，即，滑軌控制器106處理跟蹤控制信號(hào)Te，并驅(qū)動(dòng)滑軌驅(qū)動(dòng)電機(jī)107，帶動(dòng)光拾取器102沿光盤101的徑向運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，檢測(cè)聚焦控制信號(hào)Fe的方法的舉例是象散法，而檢測(cè)跟蹤控制信號(hào)的方法的舉例是三束光法。三束光法之所以廣泛采用，理由是光盤101傾斜的影響幾乎可忽略不計(jì)，當(dāng)物鏡OL從光軸中心移到光盤101的徑向時(shí)產(chǎn)生的徑向移動(dòng)的影響是很微小的。
同時(shí)，已展示過的一種采用數(shù)字通用盤DVD的重放設(shè)備具有兩層結(jié)構(gòu)，因此盤容量很大，但必須與已有的小型光盤兼容。
如果這種雙層盤用光拾取器以三束光方式重放，當(dāng)入射到每層上的三束光被反射或投射來(lái)自/到每層的信號(hào)記錄表面時(shí)，這三束光被衍射。此時(shí)，由于在這三束光間存在干涉，由光檢測(cè)器PD測(cè)出的重放信號(hào)中產(chǎn)生噪音。具體地說，在第一層內(nèi)重放記錄信息的情況下，通過第一層投射的三束光反射到第二層上，并且被衍射。結(jié)果，三束光變成多束光，這可由光檢測(cè)器PD的各元件測(cè)知。
另一方面，在第二層內(nèi)重放記錄信息的情況下，由第一層反射的三束光被衍射，變成多束光，這可由光檢測(cè)器PD的各元件測(cè)知。多束光的光點(diǎn)會(huì)聚到第二層的信號(hào)記錄表面上。此時(shí)，由于多束光間存在干涉，由光盤101反射的光產(chǎn)生噪音，這可由光檢測(cè)器PD測(cè)知。
此外，由于在小型盤CD和數(shù)字通用盤DVD的信號(hào)軌跡間的間距不同，三束光中的每一個(gè)不能最佳地布置在光盤的軌跡上，甚至不能得到完全有效地控制。
例如，在小型盤重放時(shí)，如果其信號(hào)軌跡上的軌跡間隔是根據(jù)具有0.25的數(shù)字通用盤的軌跡間隔設(shè)定為0.74μm，會(huì)使跟蹤信號(hào)的靈敏度大大下降。反之，在數(shù)字通用盤重放時(shí)，如果三束光的布置是根據(jù)小型盤的1.6μm的軌跡間隔，則無(wú)法檢測(cè)跟蹤控制信號(hào) 但是，為了適應(yīng)兩種光盤，如果對(duì)于數(shù)字通用盤三束光從信號(hào)軌跡以長(zhǎng)距離設(shè)置和對(duì)于小型盤從信號(hào)軌跡以短距離設(shè)置時(shí)，跟蹤控制信號(hào)的檢測(cè)靈敏度會(huì)顯著下降。此外，由于小型盤的軌跡偏心率較大，當(dāng)三束光投射到靠近該信號(hào)軌跡時(shí)，在信號(hào)軌跡和三束光之間的角度減小，明顯改變了跟蹤控制信號(hào)的相位。
而且，數(shù)字通用光盤重放設(shè)備采用單光束方式，它分為推挽式方法和相差檢測(cè)法。
但是，用推挽法測(cè)出的跟蹤控制信號(hào)更多地受到光盤傾斜的影響，當(dāng)然對(duì)于物鏡的徑向偏移最為敏感。再者，跟蹤控制信號(hào)顯然與在信號(hào)軌跡上的信號(hào)坑的深度有關(guān)。因此，如果坑的深度增加到再現(xiàn)光波長(zhǎng)的0.125倍時(shí)，視為最合適的情況，可是如果坑的深度增大到波長(zhǎng)的0.25倍，則測(cè)不到跟蹤控制信號(hào)。而且，推挽法不能適用于所用數(shù)字通用盤的坑的深度增加到檢測(cè)的波長(zhǎng)的0.25倍的重放設(shè)備。
另一方面，采用相差檢測(cè)法檢出的跟蹤控制信號(hào)不接收任何光盤傾斜度的影響，卻對(duì)物鏡的徑向偏移特別敏感。因此，在采用數(shù)字通用盤的重放設(shè)備上采用這種方法是有問題的。
在采用數(shù)字通用盤的重放設(shè)備中，減小了物鏡的開口，以適應(yīng)小型盤的重放，由于小型盤重放時(shí)物鏡的徑向偏移影響極大，極需研究一種能夠消除混入跟蹤控制信號(hào)的徑向偏移不利影響的方法。
于是，本發(fā)明針對(duì)有關(guān)光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置由于已有技術(shù)的局限性和不足所產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)問題進(jìn)行了研究和改造。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置，它以一光束方式采用推挽法和相差檢測(cè)法，并使用這兩種方法將檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成去跟蹤信號(hào)(detracking signal)，從而穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)跟蹤控制和滑軌控制。
本發(fā)明的另一目的是提供一種光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置，它以一光束方式采用推挽法和相差檢測(cè)法，并使用這兩種方法將檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成徑向移動(dòng)信號(hào)和去跟蹤信號(hào)，從而分別實(shí)現(xiàn)跟蹤控制和滑軌控制。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置包括光盤；光拾取器，用于記錄光盤信息或?qū)⒂晒獗P反射的光會(huì)聚到多個(gè)分開的光檢測(cè)器上，從而將會(huì)聚的光轉(zhuǎn)變成電信號(hào)；重放信號(hào)輸出裝置用于將來(lái)自光拾取器內(nèi)的分開的光檢測(cè)器的電信號(hào)疊加，并且將累加值作為高頻重放信號(hào)輸出；聚焦誤差檢測(cè)器用于累加位于對(duì)角線位置上的分開的光檢測(cè)器測(cè)出的電信號(hào)，和用于獲取電信號(hào)之間的差值，將這個(gè)差值作為聚焦誤差信號(hào)輸出；推挽信號(hào)檢測(cè)器用于累加位于光拾取器上和下側(cè)的分開的光檢測(cè)器測(cè)得的電信號(hào)，以預(yù)定電平檢測(cè)累加的值，然后獲得差值，將該差值作為第一推挽信號(hào)輸出，并且用于累加位于光拾取器上和下側(cè)的分開的光檢測(cè)器測(cè)得的電信號(hào)，以預(yù)定電平檢測(cè)累加的值，然后獲得一差值，從而將該差值作為第二推挽信號(hào)輸出；相差檢測(cè)器用于累加位于光拾取器的對(duì)角線位置上的分開的光檢測(cè)器測(cè)出的電信號(hào)，并且比較疊加值的相位，從而輸出相差檢測(cè)信號(hào)，和跟蹤信號(hào)運(yùn)算器用于以預(yù)定電平放大和疊加來(lái)自推挽信號(hào)檢測(cè)器的第一和第二推挽信號(hào)和來(lái)自相差檢測(cè)器的相差檢測(cè)信號(hào)，從而產(chǎn)生一個(gè)去跟蹤信號(hào)，實(shí)現(xiàn)跟蹤控制和滑軌電機(jī)控制。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置包括光盤；光拾取器，用于記錄信息到光盤上或?qū)⒂晒獗P反射的光會(huì)聚到多個(gè)分開的光檢測(cè)器上，從而將會(huì)聚的光轉(zhuǎn)變成電信號(hào)；重放信號(hào)輸出裝置，用于將來(lái)自光拾取器內(nèi)的分開的光檢測(cè)器的電信號(hào)疊加，并且將累加值作為高頻重放信號(hào)輸出；聚焦誤差檢測(cè)器用于累加位于對(duì)角線位置上的分開的光檢測(cè)器測(cè)出的電信號(hào)，和用于獲取電信號(hào)之間的差值，將這個(gè)差值作為聚焦誤差信號(hào)輸出；推挽信號(hào)檢測(cè)器用于疊加位于光拾取器上和下側(cè)的分開的光檢測(cè)器測(cè)得的電信號(hào)，以預(yù)定電平檢測(cè)累加的值，然后獲得差值，將該差值作為第一推挽信號(hào)輸出，并且用于累加位于光拾取器上和下側(cè)的分開的光檢測(cè)器測(cè)得的電信號(hào)，以預(yù)定電平檢測(cè)累加的值，然后獲得一差值，將該差值作為第二推挽信號(hào)輸出；相差檢測(cè)器，用于累加位于光拾取器的對(duì)角線上的分開的光檢測(cè)器測(cè)出的電信號(hào)，并且比較累加值的相位，輸出相差檢測(cè)信號(hào)；跟蹤信號(hào)運(yùn)算器，用于分別以預(yù)定電平放大和疊加來(lái)自推挽信號(hào)檢測(cè)器的第一和第二推挽信號(hào)和來(lái)自相差檢測(cè)器的相差檢測(cè)信號(hào)，從而產(chǎn)生一去跟蹤信號(hào)，實(shí)現(xiàn)跟蹤控制；以及徑向偏移信號(hào)運(yùn)算器，用于分別以預(yù)定電平放大和疊加來(lái)自推挽信號(hào)檢測(cè)器的第一和第二推挽信號(hào)和來(lái)自相差檢測(cè)器的相差檢測(cè)信號(hào)，從而產(chǎn)生一徑向偏移信號(hào)，實(shí)現(xiàn)滑軌控制。
應(yīng)當(dāng)指出，前面的一般性介紹和下面的詳細(xì)說明以舉例和圖解的方式進(jìn)一步解釋了要求權(quán)利保護(hù)的本發(fā)明的內(nèi)容。
說明書中的附圖用于幫助理解本發(fā)明，并且構(gòu)成說明書的一部分，它們描述了本發(fā)明的實(shí)施例，并結(jié)合文字描述部分說明了附圖的原理。
附圖為圖1是表示常規(guī)的光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2a-2c是表示圖1的光拾取器中激光處于會(huì)聚狀態(tài)的示意圖，其中圖2a表示激光的會(huì)聚程度，圖2b為激光在光盤上的會(huì)聚狀態(tài)，圖2c為光檢測(cè)器的布置狀態(tài)；圖3是表示本發(fā)明的光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4是表示圖3的光檢測(cè)器的布置方式的示意圖；圖5是表示圖3的相差檢測(cè)器和聚焦誤差檢測(cè)器又一實(shí)施例的電路圖；圖6是表示圖3的推挽信號(hào)檢測(cè)器的又一實(shí)施例的電路圖；圖7是表示本發(fā)明又一實(shí)施例的光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖8是表示圖7的跟蹤信號(hào)運(yùn)算器和徑向偏移運(yùn)算器的又一實(shí)施例的電路圖；以及圖9是圖7的跟蹤信號(hào)運(yùn)算器和徑向偏移信號(hào)運(yùn)算器的另一實(shí)施例的電路圖。
現(xiàn)在結(jié)合


本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例中，傳感器透鏡SL的軸向相對(duì)于光檢測(cè)器PD具有一個(gè)朝向信號(hào)跟蹤方向45°的夾角，并且傳感器透鏡SL的焦點(diǎn)分別位于該光檢測(cè)器PD的前面和后面。
即，激光束的光路根據(jù)傳感器透鏡SL的軸向相對(duì)于光檢測(cè)器PD和位于光檢測(cè)器PD前面的一垂直軸沿左和右方向變化。
為了從光盤的左和右信號(hào)軌跡檢測(cè)推挽信號(hào)，光檢測(cè)器PD轉(zhuǎn)動(dòng)90度角，從光盤的前和后沿信號(hào)軌跡方向檢測(cè)推挽信號(hào)Ts和TEP。當(dāng)檢測(cè)出推挽信號(hào)后，由于光盤傾斜造成信號(hào)軌跡方向傾斜，產(chǎn)生了不可避免的影響，此時(shí)，這個(gè)信號(hào)軌跡方向的盤傾斜對(duì)高頻再現(xiàn)信號(hào)RF產(chǎn)生很大的影響，而且由于光檢測(cè)器PD的影響隨著信號(hào)軌跡的前方和后方而不同，因此能夠檢測(cè)出一個(gè)基本(Primary)信號(hào)，它用于測(cè)出該信號(hào)軌跡方向的盤擺動(dòng)信號(hào)。
也就是說，光檢測(cè)器PD被分為信號(hào)軌跡的前區(qū)和后區(qū)，只有在兩個(gè)由前和后區(qū)測(cè)出的信號(hào)之內(nèi)的高頻信號(hào)被測(cè)出，從而經(jīng)過比較高頻信號(hào)的大小獲得該基本信號(hào)。
光盤的信號(hào)軌跡方向的擺動(dòng)對(duì)于推挽信號(hào)的高頻幅值影響最大，而且這種影響由于去跟蹤被混合。
即，采用推挽法由位于信號(hào)軌跡方向之前和后的光檢測(cè)器PD測(cè)出的推挽信號(hào)TEP的低頻幅值受到光盤徑向偏移的很大影響，變?yōu)橐粋€(gè)基本信號(hào)，用于檢測(cè)徑向偏移信號(hào)。而且，采用相差檢測(cè)方法測(cè)出的相差檢測(cè)信號(hào)TEd很少(miniwutely)受到任何其它信號(hào)的影響，變?yōu)橐粋€(gè)檢測(cè)去跟蹤信號(hào)的基本信號(hào)。推挽信號(hào)Ts的高頻幅值對(duì)于光盤的信號(hào)軌跡方向的偏移變化是相當(dāng)敏感的，不過也受到去跟蹤的作用，變成一個(gè)檢測(cè)沿信號(hào)軌跡方向的盤傾斜信號(hào)的基本信號(hào)。更具體地說，推挽信號(hào)Ts的高頻幅值幾乎不接受去跟蹤的影響，但是對(duì)信號(hào)軌跡方向傾斜的變化非常敏感。
尤其是由于數(shù)字通用盤具有用0.25激光波長(zhǎng)表示的光坑深度，采用推挽法檢測(cè)的信號(hào)不受去跟蹤信號(hào)ΔT的影響，這個(gè)信號(hào)表示來(lái)自信號(hào)軌跡的再現(xiàn)光束的偏差程度。同時(shí)，當(dāng)在重放設(shè)備內(nèi)采用數(shù)字通用盤重放小型盤時(shí)，由于該光盤具有相同的坑深度，采用推挽法測(cè)出的推挽信號(hào)TEp和Ts不受影響。
因此，在本發(fā)明中，可通過檢測(cè)光盤傾斜信號(hào)測(cè)出已排除了光盤傾斜影響的去跟蹤信號(hào)ΔT和徑向偏移信號(hào)ΔR，它們分別用于跟蹤控制和滑軌控制。
上述跟蹤控制信號(hào)FEd，TEp和Ts是去跟蹤信號(hào)ΔT的函數(shù)，代表由信號(hào)軌跡再現(xiàn)光束的偏差程度，徑向偏移信號(hào)ΔR表示來(lái)自光盤中心的物鏡的偏差程度，偏斜信號(hào)ΔTt表示包括一光學(xué)系統(tǒng)的光盤的傾斜程度。
在這種情況下，物鏡的徑向偏移信號(hào)ΔR的絕對(duì)值不超過100米，光盤的傾斜信號(hào)ΔTt的角度不超過0.1°。光檢測(cè)器PD的信號(hào)隨徑向偏差信號(hào)ΔR和偏斜信號(hào)ΔTt的變化而變化，其變化量在總變化量的10％之內(nèi)，并且在執(zhí)行跟蹤控制的情況下，去跟蹤信號(hào)ΔT具有小的變化量。也就是說，由檢測(cè)的跟蹤控制信號(hào)TEp，TEd和Ts引起的干涉很小，由于這些信號(hào)在一個(gè)小的區(qū)域呈線性變化，可用下式表示檢測(cè)的信號(hào)TEp，TEd和TsTEp(ΔT，ΔR，ΔTt)＝Ap*ΔT+Bp*ΔR+Cp*Tt (1)TEd(ΔT，ΔR，ΔTt)＝Ad*ΔT+Bd*ΔR+Cd*ΔTt(2)Ts(ΔR，ΔR，ΔTt)＝As*ΔT+Bs*ΔR+Cs*ΔTt (3)其中系數(shù)A，B和C各代表信號(hào)ΔT，ΔR和ΔTt的靈敏度。
一般地，Bs*ΔR比As*ΔT和Cs*ΔTt的值低得多，因此可以假設(shè)Bs＝“0”，在采用相差檢測(cè)法的情況下，由于不受光盤偏斜的影響，可以假設(shè)Cd＝“0”，而且，Cp*ΔTt的值比Bp*ΔR的值小，Bd/Ad則小于Bp/Ap。
因此，每次從等式(1)到(3)的置換可通過下列等式(4)和(5)檢測(cè)ΔT＝αT*TEd+βT*TEp+γT*Ts (4)ΔR＝αR*TEd+βR*TEp+γR*Ts (5)從這些等式可推導(dǎo)出下式等式βT＝Bd*Cs/(Ap*Bd*Cs-As*Bd*Cp-Ad*Bp*Cs) (7)αT＝-Bp*Cs/(Ap*Bd*Cs-As*Bd*Cp-Ad*Bp*Cs)(6)γT＝Bd*Cp/(Ap*Bd*Cs-As*Bd*Cp-Ad*Bp*Cs) (8)αR＝-As*Cp/(Ap*Bd*Cs-As*Bd*Cp-Ad*Bp*Cs)(9)βR＝(Ap*Cs-Ad*Cs)/(Ap*Bd*Cs-As*Bd*Cp-Ad*Bp*Cs)(10)γR＝Ad*Cp/(Ap*Bd*Cs-As*Bd*Cp-Ad*Bp*Cs) (11)因此，轉(zhuǎn)換信號(hào)ΔT和ΔR不受光盤傾斜的影響，二者可以檢測(cè)出來(lái)，以實(shí)現(xiàn)跟蹤控制和滑軌控制。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。這個(gè)伺服控制裝置包括光盤201；光拾取器202，用于記錄信息到光盤201上，或用于將光盤201反射的光會(huì)聚并轉(zhuǎn)變成電信號(hào)a，b，c和d；光穩(wěn)定裝置208，用于穩(wěn)定光拾取器202所產(chǎn)生的激光；重放信號(hào)輸出裝置203，用于累加來(lái)自光拾取器202的電信號(hào)a，b，c和d為(a+b+c+d)，并將累加結(jié)果作為高頻重放信號(hào)RF輸出；推挽信號(hào)檢測(cè)器210，將光拾聚器202輸出的電信號(hào)(a，b)和(c，d)累加成(a+b)，(c+d)，以預(yù)定電平檢測(cè)累加的值，然后得到差值，將這個(gè)差值輸出作為第一推挽信號(hào)Ts，同時(shí)將電信號(hào)(a，b)和(c，d)累加成(a+b)，(c+d)以輸出作為第二推挽信號(hào)TEp的誤差值；相差檢測(cè)器220將光拾取器202輸出的電信號(hào)(a，c)和(b，d)累加，進(jìn)行累加值的運(yùn)算，從而輸出相差檢測(cè)信號(hào)TEd；聚焦誤差檢測(cè)器270，將光拾取器202輸出的電信號(hào)(a，c)和(b，d)累加，從累加值中得到一個(gè)差值，從而輸出這個(gè)差值作為聚焦誤差信號(hào)Fe；跟蹤信號(hào)運(yùn)算器230分別以預(yù)定的增益αT，βT，γT進(jìn)行放大，將來(lái)自推挽信號(hào)檢測(cè)器210的第一和第二推挽信號(hào)Ts和TEp與來(lái)自相差檢測(cè)器220的相差檢測(cè)信號(hào)TEd相加，產(chǎn)生去跟蹤信號(hào)ΔT；跟蹤控制器205，控制光拾取器202的跟蹤驅(qū)動(dòng)器TA，根據(jù)跟蹤信號(hào)運(yùn)算器230的去跟蹤信號(hào)ΔT調(diào)節(jié)跟蹤誤差；滑軌控制器206根據(jù)跟蹤信號(hào)運(yùn)算器230的去跟蹤信號(hào)ΔT用于驅(qū)動(dòng)滑軌電機(jī)207將光拾取器202移到光盤201上的任何位置上；以及聚焦控制器204，控制光拾取器202的聚焦驅(qū)動(dòng)器FA，根據(jù)聚焦誤差檢測(cè)器270的聚焦誤差信號(hào)Fe調(diào)節(jié)聚焦誤差。
光拾取器202最好包括一個(gè)激光二極管LD，它產(chǎn)生激光，一個(gè)分光器BS分離入射光和反射光，一個(gè)物鏡OL，將由分光器BS投射來(lái)的光束會(huì)聚到光盤201的信號(hào)軌跡上，跟蹤和聚焦驅(qū)動(dòng)器TA和FA分別完成跟蹤和聚焦驅(qū)動(dòng)操作，使物鏡OL能將光束會(huì)聚到光盤201的信號(hào)軌跡上，傳感器透鏡SL以象散方式獲得聚焦控制信號(hào)，光檢測(cè)器PD檢測(cè)來(lái)自光盤201的反射光，并輸出檢測(cè)的光作為電信號(hào)a，b，c和d。
光檢測(cè)器PD由光檢測(cè)元件PDA，PDB，PDC和PDD構(gòu)成，它們沿光盤201的信道和徑向方向分成四分區(qū)，每個(gè)光檢測(cè)元件分別輸出電信號(hào)a，b，c和d。
推挽信號(hào)檢測(cè)器210包括第一加法器211，用于將來(lái)自光拾取器202的電信號(hào)a和b相加；第一電容器(condenser)C3，用于從第一加法器211的輸出信號(hào)中削去低頻分量；第一檢測(cè)器212，用于輸入已由第一電容器C3削去低頻分量的高頻信號(hào)和檢測(cè)輸入信號(hào)；第二加法器213，用于疊加來(lái)自光拾取器202的電信號(hào)c和d；第二電容器C4，用于削去第二加法器213的輸出信號(hào)的低頻分量；第二檢測(cè)器214用于輸入已由第二電容器C4削去低頻分量的高頻信號(hào)；第三加法器215，用于接收第一和第二檢測(cè)器212和214的輸出信號(hào)，以獲得一差值，輸出此差值作為第一推挽信號(hào)Ts；和第四加法器216將來(lái)自光拾取器202的電信號(hào)a，b和c，d相加，得到差值(a+b)-(c+d)，然后輸出這個(gè)差值作為第二推挽信號(hào)TEp。
相差檢測(cè)電路220包括第一加法器221，將來(lái)自光拾取器202的電信號(hào)a和c相加；第一電容器C1，用于從第一加法器221的輸出信號(hào)中削去低頻分量；第二加法器222，用于將來(lái)自光拾取器202的電信號(hào)b和d相加；第二電容器C2，用于從第二加法器222的輸出信號(hào)中削去低頻分量，和相差檢測(cè)器223，接收已由第一和第二電容器C1和C2削去低頻分量的輸出信號(hào)，以便輸出相差檢測(cè)信號(hào)TEd。
聚焦誤差檢測(cè)器270由一個(gè)加法器271構(gòu)成，將來(lái)自光拾取器202的電信號(hào)(a，c)和(b，d)作(a+c)和(b+d)的相加，以獲得(a+c)-(b+d)，將得到的差值作為聚焦誤差信號(hào)Fe輸出。
跟蹤信號(hào)運(yùn)算器230包括第一至第三放大器231-233，分別按預(yù)定的增益αT，βT，γT放大來(lái)自相差檢測(cè)器220的相差檢測(cè)信號(hào)TEd和推挽信號(hào)檢測(cè)器210的第二和第一推挽信號(hào)TEp和Ts，以及一個(gè)加法器234，將第一至第三放大器231的輸出信號(hào)相加，從而輸出去跟蹤信號(hào)ΔT到跟蹤控制器205和滑軌控制器206。
在上述結(jié)構(gòu)方案中，光穩(wěn)定裝置208根據(jù)記錄/重放要求控制激光二極管LD的光的大小。當(dāng)記錄時(shí)，激光量的調(diào)節(jié)取決于要記錄在光盤201上的記錄信號(hào)的調(diào)制，當(dāng)重放時(shí)，光的大小是不變的，而且當(dāng)停機(jī)時(shí)，光的大小為“0”。
因此，激光二極管LD在光穩(wěn)定裝置208的控制下發(fā)射激光束，經(jīng)分光器BS反射后又會(huì)聚到物鏡OL上會(huì)聚的激光束照射到光盤201槽的坑行(pitrows)的信號(hào)軌跡上。
同時(shí)，由光盤201的信號(hào)記錄表面反射的光會(huì)聚到物鏡OL上，接著穿過分光器BS。然后光束經(jīng)傳感器透鏡SL最后會(huì)聚到光檢測(cè)器PD上。
如圖4所示，光檢測(cè)器PD將與光檢測(cè)元件PDA，PDB，PDC和PDD測(cè)得的光的大小成正比的電信號(hào)a，b，c和d分別輸出到重放信號(hào)輸出裝置203，推挽信號(hào)檢測(cè)器210，相差檢測(cè)器220和聚焦誤差檢測(cè)器270。重放信號(hào)輸出裝置203通過一個(gè)加法器將來(lái)自光拾取器202輸出的電信號(hào)a，b，c和d相加，產(chǎn)生高頻重放信號(hào)RF，它經(jīng)過數(shù)字信號(hào)處理后可獲得記錄的信息。
相差檢測(cè)器220的第一加法器221將光拾取器202輸出的電信號(hào)a，b，c和d中的信號(hào)a和c相加，第一電容器C1從累加值中削去低頻分量。之后，高頻信號(hào)輸出到相差檢測(cè)器223。以與上相同的方式，相差檢測(cè)器220的第二加法器222將信號(hào)b和d相加，第二電容器C2從累加結(jié)果中削去低頻分量。之后，高頻信號(hào)輸出到相差檢測(cè)器223推挽信號(hào)檢測(cè)器210的第四加法器216對(duì)電信號(hào)進(jìn)行(a+b-c-d)的相加，并輸出累加值作為第二推挽信號(hào)TEp。
同時(shí)，推挽信號(hào)檢測(cè)器210的第一加法器211對(duì)電信號(hào)a，b進(jìn)行(a+b)相加，第一電容器C3從此累加值削去低頻分量。之后，高頻信號(hào)輸出到第一檢測(cè)器212，測(cè)出高頻信號(hào)的大小，從而輸出檢測(cè)結(jié)果到第三加法器215。同時(shí)，推挽信號(hào)檢測(cè)器210的第二加法器213對(duì)電信號(hào)c和d進(jìn)行累加，第二電容器C4從累加值削去低頻分量之后，高頻信號(hào)輸出到第二檢測(cè)器214，測(cè)出高頻信號(hào)的大小，從而輸出檢測(cè)結(jié)果到第三加法器215。第三加法器215獲得由第一和第二檢測(cè)器212和214測(cè)出的高頻信號(hào)值之間的差值，并輸出此差值作為第一推挽信號(hào)Ts。
聚焦誤差檢測(cè)器270的加法器217對(duì)電信號(hào)進(jìn)行(a+c-b-d)的累加，從而輸出累加值作為聚焦誤差信號(hào)Fe。
圖5是表示圖3的相差檢測(cè)器220和聚焦誤差檢測(cè)器270又一實(shí)施例的電路圖。參見圖5，相差檢測(cè)電路220包括用于累加來(lái)自光拾取器202的電信號(hào)a和c為(a+c)的第一加法器251；用于削去第一加法器251的輸出信號(hào)中低頻分量的第一電容器C11；用于累加來(lái)自光拾取器202的電信號(hào)b和d為(b+d)的第二加法器252；用于從第二加法器252的輸出信號(hào)中削去低頻分量的第二電容器C12；以及一個(gè)相差檢測(cè)器253，用于輸入由第一和第二電容器C11和C12削去低頻分量的輸出信號(hào)，從而輸出一個(gè)輸入信號(hào)作為相差檢測(cè)信號(hào)TEd。
聚焦誤差檢測(cè)器270包括一個(gè)加法器272，為了從第一和第二加法器251和252的輸出信號(hào)SFd+和SFd-獲得差值(SFd+-SFd)，從而輸出此差值作為聚焦誤差信號(hào)Fe。
在操作中，當(dāng)光拾取器202輸出電信號(hào)a，b，c和d時(shí)，相差檢測(cè)器220的第一加法器251將信號(hào)a與c相加，并輸出該輸出信號(hào)SFd+。接著，第一電容器C11從輸出信號(hào)SFd+中削去低頻分量，并輸出高頻信號(hào)到相差檢測(cè)器253。以同樣方式，相差檢測(cè)器220的第二加法器252將信號(hào)b和d相加，輸出輸出信號(hào)SFd。之后，第二電容器C12從輸出信號(hào)SFd中削去低頻分量，并輸出高頻信號(hào)到相差檢測(cè)器253。相差檢測(cè)器253獲得來(lái)自加法器251和252的高頻信號(hào)之間的相差，由此輸出相差作為相差檢測(cè)信號(hào)TEd。
聚焦誤差檢測(cè)器270的加法器272輸入第一和第二加法器251和252的輸出信號(hào)SFd+和SFd，以獲得差值(SFd+-SFd)，并且輸出這個(gè)差值作為聚焦誤差信號(hào)Fe。
圖6是表示圖3的推挽信號(hào)檢測(cè)器210的又一實(shí)施例的電路圖。在本實(shí)施例中，設(shè)有第一加法器261將來(lái)自光拾取器202的電信號(hào)a和b相加為(a+b)；第一電容器C13將第一加法器261的輸出信號(hào)SFp+中的低頻分量削去；第一檢測(cè)器262輸入已由第一電容器C13削去低頻分量的高頻信號(hào)和檢測(cè)該輸入信號(hào)；第二加法器263將來(lái)自光檢測(cè)器202的電信號(hào)c和d相加為(c+d)；第二電容器C14將第二加法器263的輸出信號(hào)SFp中的低頻分量削去；第二檢測(cè)器264輸入已由第二電容器C14削去低頻分量的高頻分量，并檢測(cè)這個(gè)輸入信號(hào)；第三加法器265接收第一和第二檢測(cè)器262和264的輸出信號(hào)，得到一個(gè)差值，輸出此差值作為第一推挽信號(hào)Ts；和第四加法器266接收加法器261和263的輸出信號(hào)SFp+和SFp-，求出差值(SFp+-SFp-)，輸出此差值作為第二推挽信號(hào)TEp。
在操作中，推挽信號(hào)檢測(cè)器210的第一加法器261將來(lái)自光拾取器202的電信號(hào)a和b相加，獲得輸出信號(hào)SFp+。之后，第一電容器C13將這個(gè)輸出信號(hào)SFp+中的低頻分量削去，從而輸出高頻信號(hào)到第一檢測(cè)器262。接著，第一檢測(cè)器262檢測(cè)高頻信號(hào)的幅值，并輸出檢測(cè)結(jié)果到第三加法器265。以相同方式，推挽信號(hào)檢測(cè)器210的第二加法器263將光拾取器202的電信號(hào)c和d相加，由此獲得輸出信號(hào)SFp。接著，第一電容器C14從輸出信號(hào)SFp中削去低頻分量，并輸出高頻信號(hào)到第二檢測(cè)器264。然后，第二檢測(cè)器264檢測(cè)高頻信號(hào)的幅值，將檢測(cè)結(jié)果輸出到第三加法器265。第三加法器265獲得在檢測(cè)器262和264的檢測(cè)信號(hào)之間的幅值之差，并輸出該差值作為第一推挽信號(hào)Ts。
第四加法器266接收由加法器261和263輸出的信號(hào)SFp+和SFp-，獲得差值(SFp+-SFp)，輸出此差值作為第二推挽信號(hào)TEp。
跟蹤信號(hào)運(yùn)算器230從相差檢測(cè)器220輸入相差檢測(cè)信號(hào)TEd，和從推挽信號(hào)檢測(cè)器210輸入第一和第二推挽信號(hào)Ts和TEp，并且將輸入信號(hào)變換為上述公式(4)，獲得去跟蹤信號(hào)ΔT。即，跟蹤信號(hào)運(yùn)算器230的第一放大器231至233分別以預(yù)定的增益αT，βT，γT放大檢測(cè)信號(hào)TEd，TEp和Ts，加法器234將放大器231-233的放大信號(hào)相加，輸出去跟蹤信號(hào)ΔT＝αT*TEd+βT*TEp+γT*Ts到跟蹤控制器205和滑軌控制器206。
此時(shí)，這個(gè)去跟蹤信號(hào)ΔT表示從信號(hào)軌跡偏移的程度，這個(gè)信號(hào)不受物鏡OL的徑向偏移和光盤201的偏斜的影響。
跟蹤控制器205輸入去跟蹤信號(hào)ΔT，通過驅(qū)動(dòng)在光拾取器202中的跟蹤驅(qū)動(dòng)器TA實(shí)現(xiàn)跟蹤控制。同時(shí)，滑軌控制器206輸入去跟蹤信號(hào)ΔT，由滑軌電機(jī)207驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)滑軌控制。同時(shí)，聚焦控制器204輸入聚焦誤差檢測(cè)器270的聚焦誤差信號(hào)Fe，并通過驅(qū)動(dòng)在光拾取器202內(nèi)的聚焦驅(qū)動(dòng)器FA，校正聚焦誤差。
圖7是表示本發(fā)明又一實(shí)施例的光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。在該實(shí)施例中，伺服控制裝置包括光盤201；光盤拾取器202，用于將信息記錄到光盤201上，或?qū)⒐獗P201反射的光會(huì)聚后轉(zhuǎn)變成電信號(hào)a，b，c和d；光穩(wěn)定裝置208，穩(wěn)定由光拾取器202產(chǎn)生的激光；重放信號(hào)輸出裝置203，將來(lái)自光拾取器的電信號(hào)a，b，c和d相加(a+b+c+d)，并將累加之和作為高頻重放信號(hào)RF輸出；推挽信號(hào)檢測(cè)器210，對(duì)由光拾取器202輸出的電信號(hào)(a，b)和(c，d)累加(a+b)和(c+d)，以預(yù)定電平檢測(cè)累加的值，由此得到一差值，輸出這個(gè)差值作為第一推挽信號(hào)Ts，同時(shí)累加電信號(hào)(a，b)和(c，d)為(a+b)和(c+d)，以輸出該差值作為第二推挽信號(hào)TEp；相差檢測(cè)器220，將光拾取器202輸出的電信號(hào)(a，c)和(b，d)相加，完成相加值的運(yùn)算，并輸出相差檢測(cè)信號(hào)TEd；聚焦誤差檢測(cè)器270，將光拾取器202輸出的電信號(hào)(a，c)和(b，d)累加，從相加值獲得差值，輸出這個(gè)差值作為聚焦誤差信號(hào)Fe；跟蹤信號(hào)運(yùn)算器230分別以預(yù)定的增益γ T，βT，αT放大和累加推挽信號(hào)檢測(cè)器210的第一和第二推挽信號(hào)Ts和TEp及相差檢測(cè)器220的相差檢測(cè)信號(hào)TEd，從而產(chǎn)生去跟蹤信號(hào)ΔT；徑向移動(dòng)信號(hào)運(yùn)算器240分別以預(yù)定增益γR，βR，αR放大和累加推挽信號(hào)檢測(cè)器210的第一和第二推挽信號(hào)Ts和TEp及相差檢測(cè)器220的相差檢測(cè)信號(hào)TEd，產(chǎn)生一個(gè)徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR；跟蹤控制器205控制光拾取器202的跟蹤驅(qū)動(dòng)器TA，根據(jù)跟蹤信號(hào)運(yùn)算器230的去跟蹤信號(hào)ΔT調(diào)節(jié)跟蹤誤差；滑軌控制器206，驅(qū)動(dòng)一滑軌電機(jī)207帶動(dòng)光拾取器202根據(jù)徑向移動(dòng)信號(hào)運(yùn)算器240的徑向偏移信號(hào)ΔR移向光盤201上的一個(gè)任意位置；以及一個(gè)聚焦控制器204，控制光拾聚器202的聚焦驅(qū)動(dòng)器FA，以便根據(jù)聚焦誤差檢測(cè)器270的聚焦誤差信號(hào)Fe，調(diào)節(jié)聚焦誤差。
根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，光拾取器202，光檢測(cè)器PD，跟蹤信號(hào)運(yùn)算器230具有與圖3相同的結(jié)構(gòu)，相差檢測(cè)器220和聚焦誤差檢測(cè)器270具有如圖3或圖5的相同的結(jié)構(gòu)，推挽信號(hào)檢測(cè)器210的結(jié)構(gòu)同于圖3或圖6。
徑向移動(dòng)信號(hào)運(yùn)算器240最好包括第一至第三放大器241-243，它們分別以預(yù)定增益αR，βR，γR放大相差檢測(cè)器220的相差檢測(cè)信號(hào)TEd及推挽信號(hào)檢測(cè)器210的輸出信號(hào)TEp和Ts，以及一個(gè)加法器244，將放大的輸出信號(hào)相加，由此輸出徑向偏移信號(hào)ΔR到滑軌控制器206。
在如上所述的結(jié)構(gòu)中，檢測(cè)信號(hào)TEd，TEP和Ts可轉(zhuǎn)換成上述公式(4)和(5)，從而得出去跟蹤信號(hào)ΔT和徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR。以下將討論這種操作。
當(dāng)電信號(hào)a，b，c和d從光檢拾取器202輸出時(shí)，推挽信號(hào)檢測(cè)器210以與圖3或圖6相同的方式輸出第一和第二推挽信號(hào)Ts和TEp，相差檢測(cè)器220以與圖3或圖5相同的方式輸出相差檢測(cè)信號(hào)TEd。
此時(shí)，跟蹤信號(hào)運(yùn)算器230的第一至第三放大器231-233分別以預(yù)定增益αT，βT，γT放大檢測(cè)信號(hào)TEd，TEp和Ts，加法器234將放大器231-233的放大信號(hào)相加，之后輸出去跟蹤信號(hào)ΔT＝αT*TEd+βT*TEp+γT*Ts到跟蹤控制器205。
徑向移動(dòng)信號(hào)運(yùn)算器240的第一至第三放大器241-243分別以預(yù)定增益αR，βR，γR放大檢測(cè)信號(hào)TEd，TEp和Ts，加法器244將放大器241-243的放大信號(hào)相加，輸出徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR＝αTR*TEd+βR*TEp+γR*Ts到滑軌控制器206。
此時(shí)，去跟蹤信號(hào)ΔT作為跟蹤控制信號(hào)，表示未受外部沖擊的信號(hào)軌道的偏差程度。徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR作為滑軌控制信號(hào)，表示從物鏡OL的中心的偏差程度。
結(jié)果，去跟蹤信號(hào)ΔT得到準(zhǔn)確地檢測(cè)，它不受物鏡OL的徑向移動(dòng)的影響及光盤201偏斜的影響，物鏡OL的徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR也被測(cè)出，它不受去跟蹤和光盤201偏斜的影響。于是，通過去跟蹤信號(hào)ΔT和徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR可實(shí)現(xiàn)精確的伺服控制。
在圖7的優(yōu)選的實(shí)施例中，跟蹤控制由去跟蹤信號(hào)ΔT實(shí)現(xiàn)，滑軌控制由徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR實(shí)現(xiàn)。
另外，在重放時(shí)，如果光盤201的坑深增加，為光波長(zhǎng)的0.25倍，在這種情況下，跟蹤控制信號(hào)不被檢測(cè)，但由于存在徑向移動(dòng)的影響，跟蹤控制信號(hào)可采用推挽法予以檢測(cè)。即使在小型盤重放的情況下，由于光盤的坑深度是0.25波長(zhǎng)，上述等式(1)-(3)中Ap的值為“0”，As的值為“0”。
因此，在DVD專用光學(xué)系統(tǒng)中的數(shù)字通用盤和小型盤重放時(shí)，可得到等式(4)和(5)，從而能測(cè)出去跟蹤信號(hào)ΔT和徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR。
即，去跟蹤信號(hào)ΔT和徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR由下列等式得出ΔR＝(1/Bp)*TEp-{Cp/(Cs*Bp)}*Ts＝(1/Bp)*{TEp-(Cp/Cs)*Ts}(12)ΔT＝(1/Ad)*TEd-{Bd/(Ad/Bp)}*TEp+{Cp/(Ad*Bp*Cs)}*Ts＝(1/Ad)*[TEd-(Bd/Bp)*{TEp-(Cp/Cs)*Ts}]＝(1/Ad)*(TEd-Bd*ΔR)(13)在上述等式中，假設(shè)Ad的值是“1”，Bd＝“1”，則去跟蹤信號(hào)ΔT和徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR由下式得出ΔR＝TEd-(Cp/Cs)*Ts＝TEp+γR′*Ts(14)ΔT＝TEd-Bd*TEp+(Cp/Cs)*Ts＝TEd+βT′*TEp+γT′*Ts＝TEd-Bd*ΔR＝TEd+δ*ΔR (15)在這種具有光盤201的信號(hào)坑深為光波長(zhǎng)的0.25倍的DVD重放設(shè)備中，去跟蹤信號(hào)ΔT和徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR可簡(jiǎn)單地由檢測(cè)信號(hào)TEd，TEp和Ts獲得。如圖7所描述的實(shí)施例中，重放設(shè)備采用數(shù)字通用盤，去跟蹤信號(hào)ΔT和徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR可由圖8或圖9的電路得到。
圖8是表示圖7的跟蹤信號(hào)運(yùn)算器和徑向偏移信號(hào)運(yùn)算器的另一實(shí)施例的電路圖。參見圖8，跟蹤信號(hào)運(yùn)算器310包括第二和第一放大器312和311，分別以預(yù)定的增益γT，βT放大由推挽信號(hào)檢測(cè)器210輸出的第一和第二推挽信號(hào)Ts和TEp，以及加法器313，用于將相差檢測(cè)器220輸出的相差檢測(cè)信號(hào)TEd和放大后的輸出信號(hào)相加，由此輸出去跟蹤信號(hào)ΔT到跟蹤控制器204。
同樣地，徑向移動(dòng)信號(hào)運(yùn)算器320由一放大器321和一加法器322構(gòu)成，前者以預(yù)定增益γR放大推挽信號(hào)檢測(cè)器210輸出的第一推挽信號(hào)Ts，后者將放大后的輸出信號(hào)和第二推挽信號(hào)TEp相加，輸出徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR到滑軌控制器206。
圖9是表示圖7的跟蹤信號(hào)運(yùn)算器和徑向移動(dòng)信號(hào)運(yùn)算器的另一實(shí)施例的電路圖。參見圖9，徑向移動(dòng)信號(hào)運(yùn)算器420由一放大器421和一個(gè)加法器422構(gòu)成，前者以預(yù)定增益γR放大由推挽信號(hào)檢測(cè)器210輸出的第一推挽信號(hào)Ts，后者將放大的輸出信號(hào)和第二推挽信號(hào)TEp相加，從而輸出該徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR到滑軌控制器206。
與此同時(shí)，跟蹤信號(hào)運(yùn)算器410由一放大器411和加法器412構(gòu)成，前者以預(yù)定增益δT放大徑向移動(dòng)信號(hào)運(yùn)算器420輸出的徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR，后者將放大后的輸出信號(hào)和來(lái)自相差檢測(cè)器220的相差檢測(cè)信號(hào)TEd相加，由此輸出去跟蹤信號(hào)ΔT到跟蹤控制器205。
在只使用數(shù)字通用盤的重放設(shè)備中，采用上述操作變換去跟蹤信號(hào)ΔT和徑向移動(dòng)信號(hào)ΔR，從而實(shí)現(xiàn)跟蹤控制和滑軌控制。
如上面所清楚描述的，光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置采用推挽法和相差檢測(cè)法兩種方法，并且用這兩種方法將檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成去跟蹤信號(hào)和徑向移動(dòng)信號(hào)，從而并行地實(shí)現(xiàn)跟蹤控制和滑軌控制。此外，由于可以分開執(zhí)行跟蹤控制和滑軌控制，可實(shí)現(xiàn)精確的伺服控制，而且能確保該設(shè)備的穩(wěn)定工作。
顯然，對(duì)于在本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說，能夠在本發(fā)明的光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置的啟發(fā)下作出不超出本發(fā)明原理或范圍的多種改進(jìn)和變化。因此，本發(fā)明覆蓋了在權(quán)利要求和其等效方案內(nèi)的基于本發(fā)明的各種改進(jìn)和變化。
權(quán)利要求
1.一種光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置，包括一個(gè)光盤；一個(gè)光拾取器，用于將信息記錄到所述光盤上，或?qū)墓獗P反射的光會(huì)聚到多個(gè)分開的光檢測(cè)器上，從而將會(huì)聚的光變成電信號(hào)；重放信號(hào)輸出裝置，用于將所述光拾取器內(nèi)的各分開的光檢測(cè)器輸出的電信號(hào)相加，從而將累加值作為高頻重放信號(hào)輸出；聚焦誤差檢測(cè)器，用于將位于所述光拾取器的對(duì)角線位置上的分開的光檢測(cè)器測(cè)出的電信號(hào)相加，并獲得在所述電信號(hào)之間的差，并將此差值作為一聚焦誤差信號(hào)輸出；推挽信號(hào)檢測(cè)器，用于將所述光拾取器的上和下側(cè)位置上的分開的光檢測(cè)器測(cè)出的電信號(hào)相加，以預(yù)定電平檢測(cè)已累加的值，得到一差值，并輸出此差值作為第一推挽信號(hào)，和用于將所述光拾取器的上和下側(cè)位置上的分開的光檢測(cè)器測(cè)出的電信號(hào)相加，以預(yù)定電平檢測(cè)已累加的值，得到一差值，并輸出此差值作為第二推挽信號(hào)；相差檢測(cè)器，用于將所述光拾取器的位于對(duì)角線上的分開的光檢測(cè)器測(cè)出的電信號(hào)相加，并且用于比較累加值的相位，以輸出相差檢測(cè)信號(hào)；及跟蹤信號(hào)運(yùn)算器，用于以預(yù)定電平放大和累加推挽信號(hào)檢測(cè)器輸出的第一和第二推挽信號(hào)和相差檢測(cè)器輸出的相差檢測(cè)信號(hào)，從而產(chǎn)生一去跟蹤信號(hào)，由此實(shí)現(xiàn)跟蹤控制和滑軌電機(jī)控制
2.根據(jù)權(quán)利要求1的伺服控制裝置，其中所述推挽信號(hào)檢測(cè)器包括第一加法器，用于將所述光拾取器輸出的電信號(hào)相加；第一檢測(cè)器，用于將第一加法器輸出信號(hào)中的低頻分量削去，并且檢測(cè)高頻信號(hào)；第二加法器，用于將所述光拾取器輸出的電信號(hào)相加；第二檢測(cè)器，用于將第二加法器輸出信號(hào)中的低頻分量削去，并且檢測(cè)高頻信號(hào)；第三加法器，用于將第一和第二檢測(cè)器的輸出信號(hào)相加，以獲得一差值，輸出此差值作為第一推挽信號(hào)；及第四加法器，用于將所述光拾取器的電信號(hào)相加，以獲得一差值，并輸出此差值作為第二推挽信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的伺服控制裝置，其中所述第一檢測(cè)器包括第一電容器，用于從第一加法器的輸出信號(hào)中削去低頻分量；及第一檢測(cè)器，用于檢測(cè)已由第一電容器削去低頻分量后的高頻信號(hào)的幅值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的伺服控制裝置，其中所述第二檢測(cè)器包括第二電容器，用于從第二加法器的輸出信號(hào)中削去低頻分量；及第二檢測(cè)器，用于檢測(cè)已由第二電容器削去低頻分量后的高頻信號(hào)的幅值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的伺服控制裝置，其中推挽信號(hào)檢測(cè)器包括第一加法器，用于將光拾取器輸出的電信號(hào)相加；第一檢測(cè)器，用于將第一加法器輸出信號(hào)中的低頻分子量削去，并且檢測(cè)高頻信號(hào)；第二加法器，用于將光拾取器輸出的電信號(hào)相加；第二檢測(cè)器，用于將第二加法器輸出信號(hào)中的低頻分量削去，并且檢測(cè)高頻信號(hào)；第三加法器，用于接收第一和第二檢測(cè)器的輸出信號(hào)，以獲得一差值，輸出此差值作為第一推挽信號(hào)；及第四加法器，用于累加由第一和第二加法器輸出的信號(hào)，以獲得一差值，輸出此差值作為第二推挽信號(hào)
6.根據(jù)權(quán)利要求1的伺服控制裝置，其中所述相差檢測(cè)器包括第一加法器，用于將由光拾取器輸出的電信號(hào)相加；第二加法器，用于將由光拾取器輸出的電信號(hào)相加；及相差檢測(cè)電路，用于分別從第一和第二加法器的輸出信號(hào)中削去低頻分量，并比較這些輸出信號(hào)的相位，輸出相差檢測(cè)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的伺服控制裝置，其中所述相差檢測(cè)電路包括第一電容器，用于從第一加法器的輸出信號(hào)中削去低頻分量；第二電容器，用于從第二加法器的輸出信號(hào)中削去低頻分量；及相差檢測(cè)器，用于比較第一和第二加法器的輸出信號(hào)的相位，這些信號(hào)中已分別由第一和第二電容器削去了其中的低頻分量，由此輸出所述相差檢測(cè)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的伺服控制裝置，其中所述聚焦誤差檢測(cè)器包括一個(gè)加法器，將光拾取器輸出的電信號(hào)相加，以獲得差值，由此輸出此差值作為聚焦誤差信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的伺服控制裝置，其中所述聚焦誤差檢測(cè)器包括一個(gè)加法器，用于將所述相差檢測(cè)器內(nèi)的第一和第二加法器的輸出信號(hào)相加，獲得它們之間的差值，輸出此差值作為聚焦誤差信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的伺服控制裝置，其中所述跟蹤信號(hào)運(yùn)算器包括第一放大器，用于以預(yù)定增益放大相差檢測(cè)器輸出的相差檢測(cè)信號(hào)；第二放大器，用于以預(yù)定增益放大所述推挽信號(hào)檢測(cè)器輸出的第一推挽信號(hào)；第三放大器，以預(yù)定增益放大由推挽信號(hào)檢測(cè)器輸出的第二推挽信號(hào)；一個(gè)加法器，用于將所述第一至第三放大器的輸出信號(hào)相加，由此輸出所述去跟蹤信號(hào)。
11.一種光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置，包括一個(gè)光盤；一個(gè)光拾取器，用于記錄信息到光盤上，或?qū)墓獗P反射的光會(huì)聚到多個(gè)分開的光檢測(cè)器上，從而變換會(huì)聚的光為電信號(hào)；重放信號(hào)輸出裝置，用于將光拾取器內(nèi)的分開的光檢測(cè)器輸出的電信號(hào)相加，以輸出累加值作為高頻重放信號(hào)；聚焦誤差檢測(cè)器，用于將位于光拾取器的對(duì)角線上的分開的光檢測(cè)器所檢測(cè)的電信號(hào)相加，以及獲得在所述電信號(hào)之間的差值，輸出此差值作為聚焦誤差信號(hào)；推挽信號(hào)檢測(cè)器，用于將位于光拾取器的上和下側(cè)處的分開的光檢測(cè)器所檢測(cè)的電信號(hào)相加，以預(yù)定電平檢測(cè)已相加的值，然后獲得它們之間的差值，輸出此差值作為第一推挽信號(hào)，和用于將光拾取器的上和下側(cè)處的分開的光檢測(cè)器所測(cè)得的電信號(hào)相加，以預(yù)定電平檢測(cè)已相加的值，然后得出它們之間的差值，輸出此差值作為第二推挽信號(hào)；相差檢測(cè)器，用于將位于光拾取器的對(duì)角線上的分開的光檢測(cè)器測(cè)出的電信號(hào)相加，比較相加后的值的相位，從而輸出相差檢測(cè)信號(hào)；及跟蹤信號(hào)運(yùn)算器，以預(yù)定電平放大和累加來(lái)自推挽信號(hào)檢測(cè)器的第一和第二推挽信號(hào)和來(lái)自相差檢測(cè)器的相差檢測(cè)信號(hào)，產(chǎn)生一去跟蹤信號(hào)，實(shí)現(xiàn)跟蹤控制；及徑向移動(dòng)信號(hào)運(yùn)算器，用于以預(yù)定電平放大和累加來(lái)自推挽信號(hào)檢測(cè)器的第一和第二推挽信號(hào)及來(lái)自相差檢測(cè)器的相差檢測(cè)信號(hào)，產(chǎn)生一徑向移動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)滑軌控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的伺服控制裝置，其中所述推挽信號(hào)檢測(cè)器包括第一加法器，用于將光拾取器的輸出的電信號(hào)相加；第一檢測(cè)器，用于將第一加法器輸出信號(hào)中的低頻分量削去，及檢測(cè)高頻信號(hào)；第二加法器，用于將光拾取器輸出的電信號(hào)相加；第二檢測(cè)器，用于將第二加法器輸出信號(hào)中的低頻分量削去，及檢測(cè)高頻信號(hào)；第三加法器，用于接收第一和第二檢測(cè)器的輸出信號(hào)，得出一差值，并輸出此差值作為第一推挽信號(hào)；及第四加法器，用于將光拾取器輸出的電信號(hào)相加，獲得一差值，并輸出此差值作為第二推挽信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的伺服控制裝置，其中所述第一檢測(cè)器包括第一電容器，用于從第一加法器輸出的信號(hào)中削去低頻分量；第一檢測(cè)器，用于測(cè)出高頻信號(hào)的幅值，這個(gè)信號(hào)中的低頻分量由所述第一電容器削去。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的伺服控制裝置，其中所述第二檢測(cè)器包括第二電容器，用于從第二加法器的輸出信號(hào)中削去低頻分量；及第二檢測(cè)器，用于檢測(cè)其中已由第二電容器去掉低頻分量的高頻信號(hào)的幅值。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的伺服控制裝置，其中所述推挽信號(hào)檢測(cè)器包括第一加法器，用于將光拾取器輸出的電信號(hào)相加；第一檢測(cè)器，用于從第一加法器的輸出信號(hào)中削去低頻分子量，并測(cè)出高頻信號(hào)；第二加法器，用于將光拾取器輸出的電信號(hào)相加；第二檢測(cè)器，用于從第二加法器的輸出信號(hào)中削去低頻分量，并檢測(cè)高頻信號(hào)；第三加法器，用于接收第一和第二檢測(cè)器輸出的信號(hào)，以獲得一差值，并輸出此差值作為第一推挽信號(hào)；第四加法器，用于將第一和第二加法器的輸出信號(hào)相加，以獲得它們之間的一差值，并輸出此差值作為第二推挽信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的伺服控制裝置，其中所述相差檢測(cè)器包括第一加法器，用于將光拾取器輸出的電信號(hào)相加；第二加法器，用于將光拾取器輸出的電信號(hào)相加；相差檢測(cè)電路，用于將分別從第一和第二加法器輸出信號(hào)中的低頻分量削去，并比較輸出信號(hào)的相位，從而輸出一相差檢測(cè)信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的伺服控制裝置，其中所述相差檢測(cè)電路包括第一電容器，用于將第一加法器的輸出信號(hào)中低頻分量削去；第二電容器，用于將第二加法器的輸出信號(hào)中低頻分量削去；相差檢測(cè)器，用于比較由第一和第二加法器輸出的信號(hào)的相位，其中已由第一和第二電容器分別削去了輸出信號(hào)中的低頻分量，之后輸出相差檢測(cè)信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的伺服控制裝置，其中所述聚焦誤差檢測(cè)器包括一個(gè)加法器，用于將光拾取器輸出的電信號(hào)相加，得出之間的差值，并輸出此差值作為聚焦誤差信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求11的伺服控制裝置，其中所述聚焦誤差檢測(cè)器包括一個(gè)加法器，用于將所述相差檢測(cè)器內(nèi)的第一和第二加法器的輸出信號(hào)相加，以獲得之間的差值，并輸出該差值作為所述聚焦誤差信號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求11的伺服控制裝置，其中所述的跟蹤信號(hào)運(yùn)算器包括第一放大器，用于以預(yù)定增益放大由相差檢測(cè)器輸出的相差檢測(cè)信號(hào)；第二放大器，用于以預(yù)定增益放大由推挽信號(hào)檢測(cè)器輸出的第一推挽信號(hào)；第三放大器，用于以預(yù)定增益放大由所述推挽信號(hào)檢測(cè)器輸出的第二推挽信號(hào)；及加法器，用于將第一至第三放大器的輸出信號(hào)相加，并輸出去跟蹤信號(hào)到跟蹤控制器。
21.根據(jù)權(quán)利要求11的伺服控制裝置，其中所述的徑向移動(dòng)信號(hào)運(yùn)算器包括第一放大器，用于以預(yù)定增益放大由相差檢測(cè)器輸出的相差檢測(cè)信號(hào)；第二放大器，用于以預(yù)定增益放大由推挽信號(hào)檢測(cè)器輸出的第一推挽信號(hào)；第三放大器，用于以預(yù)定增益放大由推挽信號(hào)檢測(cè)器輸出的第二推挽信號(hào)；及一個(gè)加法器，用于將第一至第三放大器的輸出信號(hào)相加，并輸出徑向移動(dòng)信號(hào)到滑軌控制器。
22.根據(jù)權(quán)利要求11的伺服控制裝置，其中所述的跟蹤信號(hào)運(yùn)算器包括第一放大器，用于以預(yù)定增益放大由推挽信號(hào)檢測(cè)器輸出的第一推挽信號(hào)；第二放大器，用于以預(yù)定增益放大由推挽信號(hào)檢測(cè)器輸出的第二推挽信號(hào)；及加法器，用于將第一和第二放大器的輸出信號(hào)和相差檢測(cè)器輸出的相差檢測(cè)信號(hào)相加，從而輸出去跟蹤信號(hào)，
23.根據(jù)權(quán)利要求11的伺服控制裝置，其中所述徑向移動(dòng)信號(hào)運(yùn)算器包括一個(gè)放大器，用于以預(yù)定增益放大由推挽信號(hào)檢測(cè)器輸出的第一推挽信號(hào)；及一個(gè)加法器，用于將所述放大器的輸出信號(hào)和推挽信號(hào)檢測(cè)器輸出的第二推挽信號(hào)相加，輸出所述的徑向移動(dòng)信號(hào)，
24.根據(jù)權(quán)利要求11的伺服控制裝置，其中所述跟蹤信號(hào)運(yùn)算器包括一個(gè)放大器，用于以預(yù)定增益放大由徑向移動(dòng)信號(hào)運(yùn)算器輸出的徑向移動(dòng)信號(hào)；及一個(gè)加法器，用于將所述放大器的輸出信號(hào)和相差檢測(cè)器輸出的相差檢測(cè)信號(hào)相加，從而輸出所述去跟蹤信號(hào)
全文摘要
一種光盤記錄和重放設(shè)備的伺服控制裝置,能夠通過檢測(cè)表示光拾取器內(nèi)偏離物鏡中心的程度的徑向偏移和檢測(cè)表示光盤傾斜度的偏斜,實(shí)現(xiàn)跟蹤控制和滑軌控制,從而得到高質(zhì)量的重放信號(hào)。
文檔編號(hào)G11B7/095GK1177175SQ9710186
公開日1998年3月25日 申請(qǐng)日期1997年1月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月24日
發(fā)明者金大永 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社